JP6751634B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
<基板処理装置1の構成>
図1は、実施形態1に係る基板処理装置1の概略構成を模式的に示す側面図である。図2は、基板処理装置1の概略構成を模式的に示す平面図である。図3は、矯正部材の他の配置例を模式的に示す斜視図である。
回転保持機構2は、基板Wを水平姿勢で保持するとともに、水平姿勢に保持した基板Wを鉛直方向に延在する回転軸線a1を中心に回転させる。回転保持機構2は、真空吸着式のチャック機構である。回転保持機構2は、基板Wを水平な姿勢で保持するスピンチャック(「基板保持機構」)21と、スピンチャック21から下方に延びる筒状の回転軸22と、スピンチャック21および回転軸22を回転させる回転駆動機構23とを備えている。回転軸22の下側部分と回転駆動機構23は、筒状のケーシング24に収納されている。
ブラシ回転機構18は、アーム35内に配置された回転駆動機構19と、回転駆動機構19と結合されたシャフト20とを含む。シャフト20は、例えば、四角柱状のステンレス鋼等である。シャフト20の下端部分には、洗浄ブラシ5を着脱可能に固定するためのナット(不図示)が設けられている。当該ナットは、例えば、洗浄ブラシ5の上端に突設された取付部(不図示)の周囲に設けられたネジ部を介して洗浄ブラシ5をシャフト20の下端部に固定する。
ブラシ移動機構3は、回転保持機構2による基板Wの保持位置よりも上方で略水平に延在するアーム35と、アーム35を移動させるアーム移動機構30とを備える。
図4は、洗浄ブラシ5を模式的に示す側面図である。図4の洗浄ブラシ5は、基板当接部53が、基板Wの上面と平行である。すなわち基板Wの上面に対して基板当接面53の傾きがない状態で、基板Wの上面に当接している。
図8は、設計ブラシ6と矯正部材7の構成例を説明するための断面模式図である。設計ブラシ6は、洗浄ブラシ5の設計された形状である設計形状を有して、シャフト20に所定の態様で取り付けられる仮想の洗浄ブラシである。設計ブラシホルダーは、設計ブラシ6における設計ブラシ6のブラシホルダー50に相当する部分である。設計本体61は、設計ブラシ6における洗浄ブラシ5のブラシ本体51に相当する部分である。設計当接部63は、設計本体61におけるブラシ本体51の基板当接部53に相当する部分である。設計柱状部分62は、設計ブラシ6における洗浄ブラシ5の柱状部分52に相当する部分である。
第1ケースでは、設計ブラシ6の設計本体61における設計当接部63と、帯状の環状部分64とを合せた部分は、中心軸線a2を中心とする回転体66である。帯状の環状部分64は、設計柱状部分62の外周面のうちのうち設計当接部63の周縁からシャフト20の延在方向に延びる略一定幅の部分である。
第2ケースでは、設計ブラシ6の設計本体61における設計当接部63と、帯状の環状部分64とを合せた部分は、中心軸線a2を中心とする回転体である必要は無い。
処理液供給機構4は、基板Wの上面に向けて処理液(例えば、純水(deionized water:脱イオン水)炭酸水、水素水、アンモニア水、SC1、NH4OH、クエン酸水溶液、FOM、FPM、HF、SC2、HCl、IPA、TMAH、若しくはトリメチル-2-ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(CHOLINE)など)を吐出するノズル41を含む。処理液供給源44からの処理液は、配管42を介してノズル41に供給される。配管42の途中には、開閉弁43が介装されている。開閉弁43を開閉することにより、ノズル41からの処理液の吐出/停止を切り換えることができる。ノズル41は、配管42を通して供給される処理液を、スピンチャック21により回転される基板Wの上面に向けて吐出する。ノズル41から吐出された処理液は、基板Wの上面における回転中心を含む範囲に供給される。
基板処理装置1は、基板Wの供給された処理液の飛散を抑制するためのスプラッシュガード(「カップ」)27を備えている。スプラッシュガード27は、上端部分が上方に向かって縮径している筒状の部材である。基板Wの上端の径は、基板Wおよびケーシング24の径よりも若干大きい。スプラッシュガード27は、図示しない昇降機構によって上端が基板Wよりも上方に位置する上方位置と、上端が基板Wよりも下方の退避位置との間で昇降される。処理液供給機構4が基板Wの上面に向けて処理液を吐出するときは、スプラッシュガード27は、上方位置に配置されて、基板Wの周縁から排出される処理液を内壁面によって受け止める。受け止められた処理液は、スプラッシュガード27の下方に設けられた図示しないドレイン配管を介して定められた容器等に回収される。
基板処理装置1は、洗浄ブラシ5の待機位置に配置された筒状の待機ポッド39を備える。待機ポッド39は、上端および下端が開いた上下方向に延びる筒状である。待機ポッド39内には、上面に凹み部が形成された矯正部材7が設けられている。当該凹み部の表面は、接触部75である。待機ポッド39内には、ブラシ洗浄機構11から洗浄液が供給される。矯正部材7の当該凹み部に当たった洗浄液は、矯正部材7の凹み部に開口して下方に延設されたドレイン配管38によって排出される。なお、洗浄ブラシ5が待機ポッド39内の矯正部材7に収納される位置が、洗浄ブラシ5の待機位置である。
ブラシ洗浄機構11は、洗浄ブラシ5の接触部58に洗浄液(例えば、炭酸水、純水、水素水、アンモニア水、SC1、NH4OH、クエン酸水溶液、FOM、FPM、HF、SC2、HCl、IPA、TMAH、若しくはトリメチル-2-ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液(CHOLINE)など)を供給するためのノズル110と、ノズル110に連通してノズル110に洗浄液を供給する洗浄液供給機構115とを備えている。洗浄液供給機構115は、洗浄液供給源118と、洗浄液供給源118が供給する洗浄液をノズル110に導く配管116とを含む。配管116の途中には、開閉弁117が設けられている。開閉弁117を開閉することにより、ノズル110による洗浄液の吐出/停止を切り換えることができる。
測定器191は、ブラシ本体51の大きさの変化量を検出する検出器である。測定器191は、例えば、レーザー変位計によって構成される。測定器191は、レーダーによる三角測量や、画像測定器などによって実現されたてもよい。測定器191の出力は、制御部140に供給され、制御部140は、当該出力に基づいて異常を検出すれば、警報を発したり、洗浄処理の禁止等を行う。洗浄ブラシ5が回転される場合には、ブラシ本体51の回転軌跡の一箇所の測定が行われれば、ブラシ本体51の全周について大きさの変化を測定できる。
基板処理装置1は、その各部の制御のために制御部140を備えている。制御部140のハードウエアとしての構成は、例えば、一般的なコンピュータと同様のものを採用できる。すなわち、制御部140は、例えば、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび各種処理に対応したプログラムやデータなどを記憶しておく記憶装置をバスラインに接続して構成されている。記憶装置には、基板Wの処理内容および処理手順を規定するレシピ等も記憶されている。
図9は、洗浄ブラシのブラシ本体が矯正される様子を時間順次に説明するための図である。最初のステップS110においては、洗浄ブラシ5のブラシ本体51の側面は、鉛直方向に対して角度θ1傾いている。角度θ1は、例えば、0.1度〜0.3度である。相対位置決め機構150が洗浄ブラシ5を矯正部材7の上方から降下させると(ステップS110)、ブラシ本体51の下端部分が、矯正部材7のうち中心軸線対向面74を形成している周壁部に当たる(ステップS120)。その後、洗浄ブラシ5が接触部75にさらに押し込まれると、ブラシ本体51は、接触部75に押しつけられて、設計ブラシ6の形状へと矯正される(ステップS130)。
図14は、実施形態2に係る基板処理装置1Aの概略構成を模式的に示す平面図である。基板処理装置1Aでは、アーム35のシャフト20に、基板処理装置1の洗浄ブラシ5に代えて基板Wの周縁部を洗浄するための洗浄ブラシ8が取り付けられている。また、待機ポッド39内には、基板処理装置1の矯正部材7に代えて矯正部材10が設けられている。これらの違いを除いて、基板処理装置1Aは、基板処理装置1と同様に構成されている。
図15は、ブラシの幅D2(基板Wの周縁部に当接する基板当接部83の径方向における寸法)が設計寸法である洗浄ブラシ8を模式的に示す斜視図である。
図18は、設計ブラシ9と矯正部材10の構成例を説明するための側面模式図である。図19は、設計ブラシ9と矯正部材10を模式的に示す平面模式図である。なお、図18と、後述する図20、図21は、側面模式図であるが、図中の設計ブラシ9(洗浄ブラシ8)は、認識し易くするために便宜的に斜視図によって示されている。
第1ケースでは、設計ブラシ9の設計柱状部分92の側面のうち設計当接部93を含む環状部分94は、中心軸線a2を中心とする回転体96である。設計当接部93も、中心軸線a2を中心とする帯状の回転体である。環状部分94は、設計柱状部分92の当該側面のうち設計当接部93を含む部分である。環状部分94も回転体である。
第2ケースでは、設計ブラシ9の設計柱状部分92の側面のうち設計当接部93を含む環状部分94は、中心軸線a2を中心とする回転体である必要は無い。
相対位置決め機構150Aは、矯正部材10を設計ブラシ9(洗浄ブラシ8)に対して相対的に移動させることによって、設計ブラシ9に対して相対的に規定される目標位置に矯正部材10を位置決めする機構である。図18、図19に示される例では、一対の平板102に一対の矯正部材10が取り付けられており、相対位置決め機構150Aは、一対の平板102を移動させることによって、一対の矯正部材10を一対の平板102と一体的に移動させる。相対位置決め機構150Aは、具体的には、例えば、平板101と、各平板102との間に設けられた各移動ステージを備えて構成される。ブラシ移動機構3が洗浄ブラシ8を待機ポッド39内の退避位置に移動するときと、退避位置から待機ポッド39外へ移動させるときには、相対位置決め機構150Aは、洗浄ブラシ8の移動の妨げにならないように一対の矯正部材10の間隔を設定する。ブラシ移動機構3が、洗浄ブラシ8を待機ポッド39内の退避位置に配置した状態で、相対位置決め機構150Aは、制御部140の制御に従って、各矯正部材10をそれぞれ目標位置へと移動させる。これにより、洗浄ブラシ8の形状が、設計ブラシ9の形状に近くなるように矯正される。
5,8 洗浄ブラシ
50,80 ブラシホルダー
51,81 ブラシ本体
52,82 柱状部分
53,83 基板当接部
6,9 設計ブラシ
61,91 設計本体
62,92 設計柱状部分
63,93 設計当接部
64 帯状の環状部分
94 環状部分
65,95 対象部分
66,96 回転体
67,97 回転軌跡
7,10 矯正部材
74,104 中心軸線対向面
75,105 接触部
150,150A 相対位置決め機構
160 相対回転機構
170,170A 流体供給機構
11 ブラシ洗浄機構
12 矯正部材洗浄機構
a1 回転軸線
a2 中心軸線
a3 回転軸線
W 基板
Claims (9)
- 基板処理装置であって、
基板を保持して所定の回転軸を中心に回転させる回転保持機構と、
弾性的に変形可能なブラシ本体を含む洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシを取り付けて前記基板の主面を横切る方向に延在するシャフトを含むとともに、前記シャフトを移動させることによって前記洗浄ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
を備え、
前記ブラシ本体は、前記シャフトの延在方向に延在する柱状部分を含むとともに、前記柱状部分の先端面を成して前記基板に当接するための基板当接部を含み、
前記ブラシ移動機構は、前記ブラシ本体の前記基板当接部を前記基板の主面に接触させることができ、
前記洗浄ブラシの設計形状を有して、前記シャフトに所定の態様で取り付けられる仮想の洗浄ブラシによって設計ブラシを定義し、
前記設計ブラシにおける前記ブラシ本体に相当する部分によって設計本体を定義し、
前記設計本体における前記基板当接部に相当する部分によって設計当接部を定義したとき、
前記基板処理装置は、
前記設計ブラシの前記設計本体の外周面に対向して接触可能な接触部を外周面に含み、前記接触部に開口する吸引用流路が形成されている矯正部材と、
前記矯正部材を前記設計ブラシに対して相対的に移動させることによって、前記設計ブラシに対して相対的に規定される目標位置に前記矯正部材を位置決めする相対位置決め機構と、
前記吸引用流路に連通して前記吸引用流路内を減圧する減圧機構と、
をさらに備え、
前記矯正部材が前記目標位置に位置決めされたときに、前記接触部は、前記設計本体における前記柱状部分に相当する設計柱状部分の外周面のうち前記設計当接部と、当該外周面のうち前記設計当接部の周縁から前記シャフトの延在方向に延びる帯状の環状部分とを合わせた対象部分と互いに重なり合い、
前記接触部は、前記設計ブラシの前記対象部分の形状を反転させた形状に形成されているとともに、前記接触部のうち前記帯状の環状部分に対応する部分は、前記シャフトの中心軸線に対向する中心軸線対向面である、基板処理装置。 - 基板処理装置であって、
基板を保持して所定の回転軸を中心に回転させる回転保持機構と、
弾性的に変形可能なブラシ本体を含む洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシを取り付けて前記基板の主面を横切る方向に延在するシャフトを含むとともに、前記シャフトを移動させることによって前記洗浄ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
を備え、
前記ブラシ本体は、前記シャフトの延在方向に延在する柱状部分を含むとともに、前記柱状部分の先端面を成して前記基板に当接するための基板当接部を含み、
前記ブラシ移動機構は、前記ブラシ本体の前記基板当接部を前記基板の主面に接触させることができ、
前記洗浄ブラシの設計形状を有して、前記シャフトに所定の態様で取り付けられる仮想の洗浄ブラシによって設計ブラシを定義し、
前記設計ブラシにおける前記ブラシ本体に相当する部分によって設計本体を定義し、
前記設計本体における前記基板当接部に相当する部分によって設計当接部を定義したとき、
前記基板処理装置は、
前記設計ブラシの前記設計本体の外周面に対向して接触可能な接触部を外周面に含み、前記接触部に開口する吸引用流路が形成されている矯正部材と、
前記矯正部材を前記設計ブラシに対して相対的に移動させることによって、前記設計ブラシに対して相対的に規定される目標位置に前記矯正部材を位置決めする相対位置決め機構と、
前記吸引用流路に連通して前記吸引用流路内を減圧する減圧機構と、
前記洗浄ブラシを前記シャフトの中心軸線を中心に前記矯正部材に対して相対的に回転させる相対回転機構と、
をさらに備え、
前記設計本体における前記柱状部分に相当する設計柱状部分の外周面のうち前記設計当接部と、当該外周面のうち前記設計当接部の周縁から前記シャフトの延在方向に延びる帯状の環状部分とを合わせた部分は、前記中心軸線を中心とする回転体であり、
前記矯正部材が前記目標位置に位置決めされたときに、前記接触部は、前記相対回転機構によって前記矯正部材に対して相対的に回転させられている前記回転体の回転軌跡のうち前記帯状の環状部分に対応する部分の周方向における少なくとも一部と、当該回転軌跡のうち前記設計当接部に対応する部分とを合わせた対象部分と互いに重なり合い、
前記接触部は、前記設計ブラシの前記対象部分の形状を反転させた形状に形成されているとともに、前記接触部のうち前記帯状の環状部分に対応する部分は、前記シャフトの中心軸線に対向する中心軸線対向面である、基板処理装置。 - 基板処理装置であって、
基板を保持して所定の回転軸を中心に回転させる回転保持機構と、
弾性的に変形可能なブラシ本体を含む洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシを取り付けて前記基板の主面を横切る方向に延在するシャフトを含むとともに、前記シャフトを移動させることによって前記洗浄ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
を備え、
前記ブラシ本体は、前記シャフトの延在方向に延びる柱状部分を含むとともに、前記柱状部分の側面に前記基板に当接するための基板当接部を含み、
前記ブラシ移動機構は、前記ブラシ本体の前記基板当接部を前記基板の周縁部に接触させることができ、
前記洗浄ブラシの設計形状を有して、前記シャフトに所定の態様で取り付けられる仮想の洗浄ブラシによって設計ブラシを定義し、
前記設計ブラシにおける前記ブラシ本体に相当する部分によって設計本体を定義し、
前記設計本体における前記基板当接部に相当する部分によって設計当接部を定義したとき、
前記基板処理装置は、
前記設計ブラシの前記設計本体の外周面に対向して接触可能な接触部を外周面に含み、前記接触部に開口する吸引用流路が形成されている矯正部材と、
前記矯正部材を前記設計ブラシに対して相対的に移動させることによって、前記設計ブラシに対して相対的に規定される目標位置に前記矯正部材を位置決めする相対位置決め機構と、
前記吸引用流路に連通して前記吸引用流路内を減圧する減圧機構と、
をさらに備え、
前記矯正部材が前記目標位置に位置決めされたときに、前記接触部は、前記設計本体における前記柱状部分に相当する設計柱状部分の側面のうち前記設計当接部を含む対象部分と互いに重なり合い、
前記接触部は、前記設計ブラシの前記対象部分の形状を反転させた形状に形成されているとともに、前記シャフトの中心軸線に対向する中心軸線対向面である、基板処理装置。 - 基板処理装置であって、
基板を保持して所定の回転軸を中心に回転させる回転保持機構と、
弾性的に変形可能なブラシ本体を含む洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシを取り付けて前記基板の主面を横切る方向に延在するシャフトを含むとともに、前記シャフトを移動させることによって前記洗浄ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
を備え、
前記ブラシ本体は、前記シャフトの延在方向に延びる柱状部分を含むとともに、前記柱状部分の側面に前記基板に当接するための基板当接部を含み、
前記ブラシ移動機構は、前記ブラシ本体の前記基板当接部を前記基板の周縁部に接触させることができ、
前記洗浄ブラシの設計形状を有して、前記シャフトに所定の態様で取り付けられる仮想の洗浄ブラシによって設計ブラシを定義し、
前記設計ブラシにおける前記ブラシ本体に相当する部分によって設計本体を定義し、
前記設計本体における前記基板当接部に相当する部分によって設計当接部を定義したとき、
前記基板処理装置は、
前記設計ブラシの前記設計本体の外周面に対向して接触可能な接触部を外周面に含み、前記接触部に開口する吸引用流路が形成されている矯正部材と、
前記矯正部材を前記設計ブラシに対して相対的に移動させることによって、前記設計ブラシに対して相対的に規定される目標位置に前記矯正部材を位置決めする相対位置決め機構と、
前記吸引用流路に連通して前記吸引用流路内を減圧する減圧機構と、
前記洗浄ブラシを前記シャフトの中心軸線を中心に前記矯正部材に対して相対的に回転させる相対回転機構と、
をさらに備え、
前記設計本体における前記柱状部分に相当する設計柱状部分の側面のうち前記設計当接部を含む環状部分は、前記中心軸線を中心とする回転体であり、
前記矯正部材が前記目標位置に位置決めされたときに、前記接触部は、前記相対回転機構によって前記矯正部材に対して相対的に回転させられている前記回転体の回転軌跡のうち周方向における少なくとも一部の対象部分と互いに重なり合い、
前記接触部は、前記設計ブラシの前記対象部分の形状を反転させた形状に形成されているとともに、前記シャフトの中心軸線に対向する中心軸線対向面である、基板処理装置。 - 請求項1から請求項4の何れか1つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記ブラシ本体は、スポンジ状の構造を有しており、
前記基板処理装置は、
前記矯正部材が前記設計ブラシに対して前記目標位置に位置決めされている状態で、前記洗浄ブラシの前記ブラシ本体に所定の流体を供給し、前記ブラシ本体の内部を通って前記矯正部材の前記接触部に向かう前記流体の流れを形成する流体供給機構、
をさらに備える、基板処理装置。 - 請求項1から請求項5の何れか1つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記矯正部材が前記目標位置から離れている状態で、
前記矯正部材の前記接触部に洗浄液を供給して前記接触部を洗浄する矯正部材洗浄機構、
をさらに備える、基板処理装置。 - 請求項1から請求項6の何れか1つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記矯正部材が前記目標位置に位置決めされている状態で、前記洗浄ブラシの前記ブラシ本体に洗浄液を供給して前記ブラシ本体を洗浄可能なブラシ洗浄機構、
をさらに備える、基板処理装置。 - 請求項6に記載の基板処理装置であって、
前記矯正部材洗浄機構は、
前記矯正部材が前記目標位置に位置決めされている状態で、前記洗浄ブラシの前記ブラシ本体に洗浄液を供給して前記ブラシ本体を洗浄可能に構成されている、基板処理装置。 - 請求項1から請求項8の何れか1つの請求項に記載の基板処理装置であって、
前記洗浄ブラシの前記ブラシ本体の変形量を測定する測定器、
をさらに備える、基板処理装置。
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