JP6948889B2 - Board holding device - Google Patents
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Description
この発明は、基板保持装置に関し、特に、基板に処理液を供給する基板処理装置に用いられる基板保持装置に関する。 The present invention relates to a substrate holding device, and more particularly to a substrate holding device used in a substrate processing device that supplies a processing liquid to a substrate.
従来より、半導体基板などの基板を水平面で回転させながら、エッチング用の薬液などの処理液をこの基板に供給する基板処理装置が提案されている。この基板処理装置は、処理液に基づく処理を基板に対して行うことができる。当該処理として、例えば基板の洗浄処理、エッチング処理またはリンス処理などがある。 Conventionally, a substrate processing apparatus has been proposed in which a processing liquid such as a chemical solution for etching is supplied to this substrate while rotating a substrate such as a semiconductor substrate on a horizontal plane. This substrate processing apparatus can perform processing based on the processing liquid on the substrate. The treatment includes, for example, a substrate cleaning treatment, an etching treatment, a rinsing treatment, and the like.
この基板処理装置は、基板を水平面で保持する基板保持部と、基板保持部を回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する処理液供給部とを備えている。 This substrate processing apparatus includes a substrate holding portion that holds the substrate in a horizontal plane, a rotating mechanism that rotates the substrate holding portion, and a processing liquid supply unit that supplies the processing liquid to the substrate.
基板保持部はチャックベースと複数のピンとを備えている。チャックベースは、基板の裏面と向かい合う板状の形状を有しており、複数のピンはそのチャックベースを鉛直方向に沿って貫通して基板側へと突出している。複数のピンはチャックピンと昇降ピンとを含んでいる。チャックピンおよび昇降ピンは基板の周縁に沿って交互に配置される。チャックピンはそれぞれの位置で基板の周縁を保持することができる。昇降ピンは鉛直方向に昇降可能であり、この昇降ピンが上昇することで、基板の周縁を支持して基板を持ち上げることができる。昇降ピンが上昇した状態で外部の基板搬送ロボットが基板を昇降ピンから取り出したり、あるいは、昇降ピンの上に配置したりすることができる。 The substrate holding portion includes a chuck base and a plurality of pins. The chuck base has a plate-like shape facing the back surface of the substrate, and a plurality of pins penetrate the chuck base in the vertical direction and project toward the substrate. The plurality of pins include a chuck pin and an elevating pin. Chuck pins and elevating pins are arranged alternately along the periphery of the substrate. The chuck pins can hold the peripheral edge of the substrate at each position. The elevating pin can be elevated in the vertical direction, and by raising the elevating pin, the peripheral edge of the substrate can be supported and the substrate can be lifted. With the elevating pin raised, an external board transfer robot can take out the board from the elevating pin or place it on the elevating pin.
回転機構は基板を水平面で回転させるべく、基板保持部を回転させる。処理液供給部は基板の表面に処理液を供給する。 The rotation mechanism rotates the substrate holding portion in order to rotate the substrate in a horizontal plane. The treatment liquid supply unit supplies the treatment liquid to the surface of the substrate.
なお本発明に関連する技術として特許文献1が開示されている。
しかしながら従来の基板処理装置においては、基板への処理液の供給中にチャックベースとピンとの間の隙間に処理液が進入することがある。ピンはチャックベースを鉛直方向に貫通しているので、処理液はチャックベースよりも下側(直下)へと流出し得る。チャックベースよりも下側には、チャックベースを回転させるための機構、または、ピンを駆動する機構が配置されているので、チャックベースよりも下側へと処理液が流出することは好ましくない。 However, in the conventional substrate processing apparatus, the processing liquid may enter the gap between the chuck base and the pin during the supply of the processing liquid to the substrate. Since the pin penetrates the chuck base in the vertical direction, the processing liquid can flow out to the lower side (directly below) of the chuck base. Since a mechanism for rotating the chuck base or a mechanism for driving the pin is arranged below the chuck base, it is not preferable that the processing liquid flows out below the chuck base.
そこで、本発明は、ピンが貫通する貫通孔を介して下側へ流出する処理液を低減できる基板保持装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate holding device capable of reducing the processing liquid flowing downward through the through hole through which the pin penetrates.
上記課題を解決するため、本発明にかかる基板保持装置の第1の態様は、基板に処理液を供給する基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、前記基板の裏面と対向する上面を有しており、鉛直方向に延びて前記上面において開口する複数のピン用貫通孔が形成されている基体部材と、前記複数のピン用貫通孔を介して前記基体部材を鉛直方向に貫通し、前記上面から突出して前記基板に当接する複数のピンとを備え、前記基体部材の側面には、前記複数のピン用貫通孔にそれぞれ連通する複数の排液口が形成されており、前記複数のピン用貫通孔の内部において、それぞれ、前記複数のピンと前記基体部材の間の隙間に設けられる複数の第1シール用部材を更に備え、前記複数のピン用貫通孔と前記複数の排液口とをそれぞれ連通する複数の孔を複数の排液孔と呼ぶと、前記複数の第1シール用部材は、前記複数のピン用貫通孔と前記複数の排液孔とを接続する複数の第1接続口のそれぞれに対して、下側に位置しており、前記複数のピンは、鉛直方向に沿って昇降する昇降ピンを含み、前記複数のピン用貫通孔のうち前記昇降ピンが貫通する孔を昇降ピン用貫通孔と呼び、前記複数の第1シール用部材のうち前記昇降ピン用貫通孔の内部に設けられる第1シール用部材を昇降シール用部材と呼ぶと、前記基体部材の前記側面には、前記昇降シール用部材よりも下側で前記昇降ピン用貫通孔に連通する排気口が形成されている。 In order to solve the above problems, the first aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device used for the substrate processing device that supplies the processing liquid to the substrate, and the upper surface facing the back surface of the substrate is formed. A base member having a plurality of pin through holes extending in the vertical direction and opening on the upper surface thereof, and the base member penetrating the base member in the vertical direction through the plurality of pin through holes. and a plurality of pins contacting the substrate to protrude from the upper surface, wherein the side surface of the base member, said plurality of drainage ports, each communicating with a plurality of pin hole is formed, the plurality of pins Inside the through holes, a plurality of first sealing members provided in the gaps between the plurality of pins and the base member are further provided, and the plurality of pin through holes and the plurality of drainage ports are provided. When a plurality of holes communicating with each other are referred to as a plurality of drainage holes, the plurality of first seal members are a plurality of first connection ports for connecting the plurality of pin through holes and the plurality of drainage holes. The plurality of pins are located on the lower side with respect to each of the above, and include an elevating pin that elevates and descends along the vertical direction, and elevates and elevates the hole through which the elevating pin penetrates among the plurality of pin through holes. When the first seal member provided inside the elevating pin through hole is called an elevating seal member among the plurality of first seal members, the side surface of the base member is called a pin through hole. An exhaust port communicating with the through hole for the elevating pin is formed below the elevating seal member.
本発明にかかる基板保持装置の第2の態様は、第1の態様にかかる基板保持装置であって、前記昇降ピン用貫通孔の内部において、前記昇降ピンと前記基体部材との間の隙間に設けられている第2シール用部材を更に備え、前記排気口と前記昇降ピン用貫通孔とを連通する孔を排気孔と呼ぶと、前記第2シール用部材は、前記排気孔と前記昇降ピン用貫通孔との第2接続口よりも下側に位置している。 A second aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device according to the first aspect, which is provided in a gap between the elevating pin and the base member inside the through hole for the elevating pin. When the hole that further includes the second sealing member and communicates the exhaust port and the elevating pin through hole is called an exhaust hole, the second sealing member is for the exhaust hole and the elevating pin. It is located below the second connection port with the through hole.
本発明にかかる基板保持装置の第3の態様は、第1または第2の態様にかかる基板保持装置であって、前記複数のピン用貫通孔の一つに対して前記複数の排液口の一つのみが形成されている。 A third aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device according to the first or second aspect, wherein the plurality of drainage ports are provided with respect to one of the plurality of pin through holes. Only one is formed.
本発明にかかる基板保持装置の第4の態様は、第1から第3のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記複数の排液口と前記複数のピン用貫通孔とをそれぞれ連通する複数の孔を複数の排液孔と呼ぶと、前記複数の排液孔は前記基体部材の前記側面に近づくにつれて広がっている。 A fourth aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device according to any one of the first to third aspects, wherein the plurality of drainage ports and the plurality of pin through holes are provided. When a plurality of holes communicating with each other are referred to as a plurality of drainage holes, the plurality of drainage holes expand as they approach the side surface of the substrate member.
本発明にかかる基板保持装置の第5の態様は、第4の態様にかかる基板保持装置であって、前記基体部材は、前記基板の中心を通って鉛直方向に延びる回転軸の周りで所定の回転方向に回転し、前記複数の排液孔の各々の前記回転方向とは反対側の第1面は、前記回転軸を中心とした径方向に対して前記回転方向とは反対側に第1角度で傾いており、前記複数の排液孔の各々の前記回転方向側の第2面は、前記径方向に対して前記回転方向側に、前記第1角度よりも小さい第2角度で傾いている。 A fifth aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device according to the fourth aspect, wherein the substrate member is predetermined around a rotation axis extending vertically through the center of the substrate. The first surface of each of the plurality of drainage holes, which rotates in the rotation direction and is opposite to the rotation direction, is the first surface opposite to the rotation direction with respect to the radial direction centered on the rotation axis. The second surface of each of the plurality of drainage holes on the rotation direction side is tilted at an angle, and is tilted toward the rotation direction side with respect to the radial direction at a second angle smaller than the first angle. There is.
本発明にかかる基板保持装置の第6の態様は、第1から第5のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記基体部材は、前記基板の中心を通って鉛直方向に延びる回転軸の周りで所定の回転方向に回転し、前記複数の排液口と前記複数のピン用貫通孔とをそれぞれ連通する複数の孔を複数の排液孔と呼ぶと、前記複数の排液孔は、それぞれ、前記複数のピン用貫通孔から前記側面に向かって、前記回転軸を中心とした径方向から傾いた方向に沿って延在している。 A sixth aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device according to any one of the first to fifth aspects, in which the substrate member extends vertically through the center of the substrate. A plurality of holes that rotate around a rotation axis in a predetermined rotation direction and communicate with the plurality of drainage ports and the plurality of pin through holes are referred to as a plurality of drainage holes. Each of the holes extends from the plurality of pin through holes toward the side surface along a direction inclined from the radial direction centered on the rotation axis.
本発明にかかる基板保持装置の第7の態様は、第1から第6のいずれか一つの態様にかかる基板保持装置であって、前記基体部材は、前記基板の中心を通って鉛直方向に延びる回転軸の周りで所定の回転方向に回転し、前記基体部材の前記側面には、一対の突起部が設けられており、前記一対の突起部は前記複数の排液口の一つを上下で挟む位置にそれぞれ設けられており、前記一対の突起部の間の間隔は、前記回転方向側から前記回転方向とは反対側へ向かうにしたがって狭くなる。 A seventh aspect of the substrate holding device according to the present invention is the substrate holding device according to any one of the first to sixth aspects, in which the substrate member extends vertically through the center of the substrate. It rotates around a rotation axis in a predetermined rotation direction, and a pair of protrusions are provided on the side surface of the base member, and the pair of protrusions raise and lower one of the plurality of drainage ports. Each is provided at a sandwiching position, and the distance between the pair of protrusions becomes narrower from the rotation direction side toward the opposite side of the rotation direction.
本発明にかかる基板保持装置の第1の態様によれば、基体部材の上面からピン用貫通孔の内部に処理液が進入したとしても、処理液の少なくとも一部を排液口から基体部材の側方へと排出することができる。よって、ピン用貫通孔を介して基体部材の下側(直下)へと流出する処理液を低減できる。 According to the first aspect of the substrate holding device according to the present invention, even if the treatment liquid enters the inside of the through hole for the pin from the upper surface of the base member, at least a part of the treatment liquid is discharged from the drain port of the base member. It can be discharged to the side. Therefore, it is possible to reduce the amount of the treatment liquid flowing out to the lower side (directly below) of the substrate member through the through hole for the pin.
特に基板が水平面内で回転するように、基板保持装置が所定の回転機構によって回転させられる場合には、ピン用貫通孔の内部の処理液は遠心力を受けて排液口側へと流れやすくなる。よって、ピン用貫通孔を介して下側へ流出する処理液を更に低減できる。 In particular, when the substrate holding device is rotated by a predetermined rotating mechanism so that the substrate rotates in a horizontal plane, the treatment liquid inside the through hole for the pin easily receives centrifugal force and flows to the drain port side. Become. Therefore, the treatment liquid flowing downward through the through hole for the pin can be further reduced.
また、第1シール用部材がピン用貫通孔の内部に設けられているので、ピン用貫通孔を介して基体部材の下側へと流出する処理液を更に低減することができる。第1シール用部材は第1接続口よりも下側に位置しているので、処理液を主として排液口から排出させることができる。 Further , since the first sealing member is provided inside the through hole for the pin, the processing liquid flowing out to the lower side of the base member through the through hole for the pin can be further reduced. Since the first seal member is located below the first connection port, the treatment liquid can be discharged mainly from the drainage port.
また、昇降ピンが上昇した状態から下降すると、この下降に伴って、基体部材の上面よりも上側の気体が昇降ピン用貫通孔に引き込まれ得る。基体部材の上面よりも上側の気体は、基板に対する処理液の供給によって、処理液の揮発成分または細かく飛散した処理液を含むので、この気体(処理液雰囲気)が基体部材よりも下側に流出することは好ましくない。 Further, when the elevating pin is lowered from the raised state, the gas above the upper surface of the substrate member may be drawn into the through hole for the elevating pin as the elevating pin descends. Since the gas above the upper surface of the substrate member contains a volatile component of the treatment liquid or a treatment liquid finely scattered by the supply of the treatment liquid to the substrate, this gas (treatment liquid atmosphere) flows out to the lower side of the base member. It is not preferable to do so.
ところで、昇降ピンの昇降中には、昇降ピンが第1シール用部材と擦れることにより、第1シール用部材と昇降ピンとの間で隙間が生じ得る。 By the way, during the ascending / descending of the elevating pin, the elevating pin may rub against the first sealing member, so that a gap may be formed between the first sealing member and the elevating pin.
基体部材の上面から昇降ピン用貫通孔の内部に引き込まれた処理液雰囲気は、主として排液口から基体部材の側方へと排出されるものの、もし当該処理液雰囲気が昇降ピンの昇降中に生じた昇降ピンと第1シール用部材との間の隙間を通過したとしても、その処理液雰囲気の少なくとも一部を排気口から基体部材の側方へと排出することができる。 The treatment liquid atmosphere drawn from the upper surface of the base member into the through hole for the elevating pin is mainly discharged from the drain port to the side of the base member, but if the treatment liquid atmosphere is being raised and lowered by the elevating pin. Even if it passes through the generated gap between the elevating pin and the first seal member, at least a part of the treatment liquid atmosphere can be discharged from the exhaust port to the side of the base member.
よって、昇降ピン用貫通孔を介して基体部材の下側へと流出する処理液雰囲気を低減できる。 Therefore, it is possible to reduce the atmosphere of the processing liquid flowing out to the lower side of the substrate member through the through hole for the elevating pin.
本発明にかかる基板保持装置の第2の態様によれば、第2シール用部材が設けられているので、昇降ピン用貫通孔を介して基体部材の下側へと流出する処理液雰囲気を更に低減できる。第2シール用部材は第2接続口よりも下側に位置しているので、第1シール用部材よりも下側に流出した処理液雰囲気を主として排気口から排出させることができる。 According to the second aspect of the substrate holding device according to the present invention, since the second sealing member is provided, the atmosphere of the processing liquid flowing out to the lower side of the substrate member through the through hole for the elevating pin is further increased. Can be reduced. Since the second seal member is located below the second connection port, the treatment liquid atmosphere that has flowed out below the first seal member can be mainly discharged from the exhaust port.
本発明にかかる基板保持装置の第3の態様によれば、排液口から処理液を排出しやすい。以下にその理由を述べる。 According to the third aspect of the substrate holding device according to the present invention, the treatment liquid can be easily discharged from the liquid drain port. The reason is described below.
比較のために、一つのピン用貫通孔に対して複数の排液口が形成されている構造を考慮する。この構造においては、ある排液口からピン用貫通孔を介して他の排液口へと流れる気流が形成され得る。ある排液口からピン用貫通孔に流れる気流が形成されると、その排液口から処理液が排出されにくい。なぜなら、その排液口へ向かう処理液の流れと反対方向に気流が形成されているからである。 For comparison, consider a structure in which multiple drainage ports are formed for one pin through hole. In this structure, an air flow can be formed from one drainage port to another drainage port through the pin through hole. When an air flow flowing from a certain drainage port to the through hole for the pin is formed, it is difficult for the treatment liquid to be discharged from the drainage port. This is because an air flow is formed in the direction opposite to the flow of the treatment liquid toward the drain port.
第3の態様によれば、上記気流の形成を回避でき、適切に排液口から処理液を排出できる。 According to the third aspect, the formation of the air flow can be avoided, and the treatment liquid can be appropriately discharged from the drain port.
本発明にかかる基板保持装置の第4の態様によれば、処理液が排液口に向かって流れやすい。 According to the fourth aspect of the substrate holding device according to the present invention, the treatment liquid easily flows toward the drain port.
本発明にかかる基板保持装置の第5の態様によれば、基体部材の回転に伴って、基体部材の側面の近傍の気体は当該側面に対して回転方向とは反対側に流れる。この気体は排液孔の第1面に衝突するものの、この第1面は回転方向とは反対側に傾いているので、当該気体は排液孔の第1面に沿って排液口へ向かって流れやすい。言い換えれば、当該気体が排液孔の内部をピン用貫通孔に向かって流れにくい。 According to the fifth aspect of the substrate holding device according to the present invention, as the substrate member rotates, the gas in the vicinity of the side surface of the substrate member flows in the direction opposite to the rotation direction with respect to the side surface. Although this gas collides with the first surface of the drainage hole, since this first surface is inclined to the side opposite to the rotation direction, the gas goes toward the drainage port along the first surface of the drainage hole. Easy to flow. In other words, it is difficult for the gas to flow inside the drainage hole toward the pin through hole.
また排液孔の第2面は、第1角度よりも小さい第2角度で回転方向側に傾いている。よって気体は、第2角度が大きい場合に比して、排液孔の第2面に沿ってピン用貫通孔に向かって流れにくい。 Further, the second surface of the drainage hole is inclined toward the rotation direction at a second angle smaller than the first angle. Therefore, the gas is less likely to flow toward the pin through hole along the second surface of the drainage hole than when the second angle is large.
以上のように、気体は排液孔の内部をピン用貫通孔に向かって流れにくい。よって、当該気体は処理液の流れを阻害しにくい。 As described above, it is difficult for the gas to flow inside the drainage hole toward the pin through hole. Therefore, the gas does not easily obstruct the flow of the treatment liquid.
本発明にかかる基板保持装置の第6の態様によれば、処理液の排出に資する。 According to the sixth aspect of the substrate holding device according to the present invention, it contributes to the discharge of the treatment liquid.
本発明にかかる基板保持装置の第7の態様によれば、基体部材の回転中において、基体部材の側面に沿って一対の突起部の間を流れる気体の流速を向上できる。これにより、処理液が当該気流によって生じる負圧に引き付けられて、基体部材の排液口から排出されやすくなる。
According to the seventh aspect of the substrate holding device according to the present invention, it is possible to improve the flow velocity of the gas flowing between the pair of protrusions along the side surface of the substrate member during the rotation of the substrate member. As a result, the treatment liquid is attracted to the negative pressure generated by the air flow, and is easily discharged from the liquid drain port of the substrate member.
以下、図面を参照しつつ実施の形態について詳細に説明する。また理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。なお、図面においては同様な構成及び機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Also, for the purpose of easy understanding, the dimensions and number of each part are exaggerated or simplified as necessary. In the drawings, parts having the same configuration and function are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted in the following description.
<基板処理装置>
図1は、基板処理装置100の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置100は基板Wに対する処理を行う装置である。基板Wは例えば半導体基板であって、平面視で円形の形状を有する板状の基板である。但し、基板Wはこれに限らず、例えば液晶などの表示パネル用の基板であって、平面視で矩形状の形状を有する板状の基板であってもよい。
<Board processing equipment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the
図1の例においては、基板処理装置100は基板保持装置1と処理液供給部40とカップ60と筐体70と制御部80とを備えている。
In the example of FIG. 1, the
筐体70は、基板Wに対する処理を行うための処理室を形成する。この筐体70はチャンバとも呼ばれ得る。筐体70には、基板Wの搬出入のための搬出入口(不図示)が形成されている。また、この筐体70には、その搬出入口の開閉を切り替えるシャッタ(不図示)が設けられている。
The
基板処理装置100の外部には基板搬送ロボット(不図示)が設けられており、この基板搬送ロボットは基板処理装置100との間で基板Wの受け渡しを行う。具体的には、基板搬送ロボットはシャッタが開いた搬出入口を介して基板Wを筐体70の外部から内部へと搬入したり、あるいは、基板Wを筐体70の内部から外部へと搬出したりする。
A board transfer robot (not shown) is provided outside the
基板保持装置1は筐体70の内部に設けられており、基板Wを水平に保持する。基板保持装置1の構成は後に詳述する。
The
筐体70の内部には、基板保持装置1を回転させる回転機構13が設けられている。この回転機構13は例えばモータを有しており、基板保持装置1よりも下側に設けられている。回転機構13は、基板Wの中心を通って鉛直方向に延在する軸を回転軸として、基板保持装置1を回転させる。これにより、基板保持装置1に保持された基板Wが当該回転軸を中心として水平面内で回転する。なお基板保持装置1および回転機構13からなる構造は、スピンチャックとも呼ばれ得る。
Inside the
処理液供給部40は基板Wの表面に処理液を供給する。これにより、処理液に基づく処理を基板Wの表面に対して行うことができる。処理液は特に限定されず、種々の薬液およびリンス液(洗浄液)を含む。
The treatment
処理液供給部40はノズル41と配管42と開閉弁43とを備えている。ノズル41は筐体70の内部において、その吐出口41aを下側に向けた姿勢で配置されている。ノズル41は、基板保持装置1によって保持された基板Wよりも上側に位置しており、その吐出口41aから処理液を吐出して、この処理液を基板Wの表面に供給する。配管42の一端はノズル41に接続されており、他端は処理液供給源44に接続されている。開閉弁43は配管42の途中に設けられている。この開閉弁43が開くことにより、処理液供給源44からの処理液は配管42の内部を流れてノズル41の吐出口41aから吐出される。また開閉弁43が閉じることにより、ノズル41の吐出口41aからの処理液の吐出が停止される。
The processing
カップ60は略筒状(例えば円筒状)の形状を有しており、筐体70の内部において基板保持装置1を囲むように設けられている。カップ60は、鉛直方向に沿って延びる側面部と、側面部の上端から上側に向かうにしたがって内側に傾斜する庇部とを有している。基板Wの周縁から飛散された処理液(薬液および純水を含む)はカップ60の内周面に衝突し、重力によって落下する。カップ60の内側において筐体70の下面には、処理液を回収するための回収口71が形成されており、処理液は当該回収口71を介して外部へと流れる。
The
制御部80は基板処理装置100の全体を制御する。具体的には、制御部80は回転機構13および開閉弁43を制御する。また制御部80は筐体70に設けられたシャッタを制御することができる。
The
制御部80は電子回路機器であって、例えばデータ処理装置および記憶媒体を有していてもよい。データ処理装置は例えばCPU(Central Processor Unit)などの演算処理装置であってもよい。記憶部は非一時的な記憶媒体(例えばROM(Read Only Memory)またはハードディスク)および一時的な記憶媒体(例えばRAM(Random Access Memory))を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部80が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。処理装置がこのプログラムを実行することにより、制御部80が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部80が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。
The
制御部80は、回転機構13を制御して基板保持装置1およびこれに保持された基板Wを回転させた状態で、開閉弁43を開く。これにより、ノズル41の吐出口41aから吐出された処理液は基板Wの表面に着液し、遠心力を受けて基板Wの表面上で広がって基板Wの周縁からカップ60へと飛散される。
The
このように基板Wの表面の全面に処理液が供給されることで、処理液に基づく処理が基板Wに対して行われる。例えば処理液が、エッチング用の薬液である場合には、レジストパターンが形成された基板Wの表面を適宜にエッチングする。また例えば処理液がレジスト除去用の薬液である場合には、レジストパターンが形成された基板Wの表面から、当該レジストパターンを除去する。 By supplying the treatment liquid to the entire surface of the substrate W in this way, the treatment based on the treatment liquid is performed on the substrate W. For example, when the treatment solution is a chemical solution for etching, the surface of the substrate W on which the resist pattern is formed is appropriately etched. Further, for example, when the treatment solution is a chemical solution for removing a resist, the resist pattern is removed from the surface of the substrate W on which the resist pattern is formed.
<基板保持装置>
図2は、基板保持装置1の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図3は、基板保持装置1の基体部材10の構成の一例を概略的に示す斜視図であり、図4から図6は、基板保持装置1の周縁部の構成の一例を示す断面図である。
<Board holding device>
FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the
基板保持装置1は基体部材10と複数のピン20とを備えている。基体部材10は上面10aを有している。この基体部材10は、その上面10aが水平面に略平行となる姿勢で筐体70の内部に配置される。基体部材10の上面10aは基板Wの裏面と対向する。この基体部材10には、複数のピン用貫通孔12が形成されている。複数のピン用貫通孔12は鉛直方向に沿って基体部材10を貫通し、上面10aにおいて開口する。図3の例においては、基体部材10が模式的に円柱形状で示されている。各ピン用貫通孔12は鉛直方向に沿って延びており、その両端がそれぞれ基体部材10の上面10aおよび下面において開口している。なお図3の例では基体部材10が模式的に円柱形状で示されているものの、図4から図6も参照して、基体部材10は上面部101と側面部102とを有していてもよい。上面部101は例えば略円板状の形状を有しており、側面部102はその周縁から下側に延在している。この側面部102は全周に亘って設けられる。上面10aは上面部101の上面である。
The
図2の例においては、複数のピン用貫通孔12は平面視において基板Wの周縁に沿って間隔を空けて配置されている。図2では、基板Wが仮想線で示されている。ここでは基板Wは平面視で円形状を有しているので、複数のピン用貫通孔12はその円に沿って間隔を空けて配置される。複数のピン用貫通孔12は基板Wについての周方向において、略等間隔となる位置に形成されている。なお以下では、基板Wについての周方向および径方向をそれぞれ単に周方向および径方向と呼ぶ。また、以下でいう径方向外側および径方向内側とは、基板Wについての径方向の外側および内側をそれぞれ意味する。なおこの周方向および径方向はそれぞれ基板Wの回転軸についての周方向および径方向であるとも言える。
In the example of FIG. 2, the plurality of pin through
複数のピン20はそれぞれ複数のピン用貫通孔12を貫通しており、各ピン20の一部が上面10aから上側に突出しており、基板Wに当接可能である。図2、図4から図6の例では、ピン20は円柱状の本体部32と、本体部32の上端から上側に突起する突起部34とを有している。ピン用貫通孔12は円柱状の形状を有しており、その平面視における断面はピン20の本体部32の断面よりもわずかに大きく、ピン20の本体部32がピン用貫通孔12を貫通している。
Each of the plurality of
複数のピン20は回動ピン20Aと昇降ピン20Bとに分類される。図2の例では、8つのピン20が設けられており、この8つのピン20は4つの回動ピン20Aと4つの昇降ピン20Bとに分類される。図2の例では、回動ピン20Aと昇降ピン20Bとは周方向に沿って交互に配置されている。よってここでは、4つの回動ピン20Aは周方向に沿って略等間隔で配置され、4つの昇降ピン20Bは周方向に沿って略等間隔で配置されている。以下では、ピン用貫通孔12のうち回動ピン20Aによって貫通されるピン用貫通孔を回動ピン用貫通孔12Aとも呼び、ピン用貫通孔12のうち昇降ピン20Bによって貫通されるピン用貫通孔を昇降ピン用貫通孔12Bとも呼ぶ。
The plurality of
図4に示されるように、基板保持装置1は回動機構2Aを備えている。回動機構2Aは回動ピン20Aの本体部32の中心軸を回動軸として、回動ピン20Aを回動させる。回動機構2Aは例えばモータを有している。回動機構2Aは回動ピン20Aよりも下側に設けられており、この回動機構2Aの少なくとも一部は回動ピン20Aと鉛直方向で対向している。また図4の例においては、回動機構2Aは基体部材10の側面部102よりも径方向内側に配置されており、側面部102と径方向において対面している。
As shown in FIG. 4, the
回動ピン20Aの突起部34は平面視において本体部32の中心軸とはずれた位置に設けられており(図2も参照)、回動ピン20Aの回動によって、その突起部34は当該中心軸を中心とした円弧に沿って移動する。回動機構2Aは回動ピン20Aを回動させることにより、その突起部34が基板Wの側面に当接した状態(図2)と、突起部34が基板Wの側面から離間した状態とを切り替えることができる。複数(ここでは4つ)の回動ピン20Aの突起部34が基板Wの側面に当接することで、基板Wが基板保持装置1に保持される。また、全ての回動ピン20Aの突起部34が基板Wの側面から離間することで、基板Wの保持が解除される。なお基板Wの保持のために、回動ピン20Aは3つ以上設けられていればよい。
The
図5および図6に示されるように、基板保持装置1は昇降機構2Bを備えている。昇降機構2Bは昇降ピン20Bを鉛直方向に沿って往復移動させる。昇降機構2Bは例えばエアシリンダまたは一軸ステージ等を有している。この昇降機構2Bは昇降ピン20Bよりも下側に設けられており、昇降機構2Bの少なくとも一部は昇降ピン20Bと鉛直方向において対向していてもよい。また図5および図6の例では、昇降機構2Bは基体部材10の側面部102よりも径方向内側に配置されており、側面部102と径方向において対面している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、複数(ここでは4つ)の昇降ピン20Bを連結する連結部材103が設けられていてもよい。この連結部材103は例えば板状の形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で配置されている。連結部材103は上面部101よりも下側に位置している。これにより、複数の昇降ピン20Bを容易に連動させることができる。より具体的には、例えば、単一の昇降機構2Bによって、複数の昇降ピン20Bを同時に同程度だけ昇降させることができる。なお連結部材103は設けられていなくてもよい。この場合、複数の昇降ピン20Bに対応して複数の昇降機構2Bが設けられればよい。
Further, a connecting
次に基板Wの受け渡し時のピン20の動作について説明する。まず、昇降機構2Bは複数の昇降ピン20Bを上昇させる。ここでは周方向で略等間隔に配置された4つの昇降ピン20Bが上昇する(図6も参照)。このとき複数の昇降ピン20Bの上端部の高さ位置はほぼ同一である。次に外部の基板搬送ロボットが、基板Wが載置されたハンドを基板保持装置1よりも上側に移動させ、続けて当該ハンドを下側へと移動させる。ハンドが下側へ移動する過程において、基板Wが昇降ピン20Bの上端部の上に載置され、ハンドはそのまま下側へと移動する。この状態において、複数の昇降ピン20Bの本体部32の上端部は基板Wの周縁を支持する。なお基板Wの支持のために、昇降ピン20Bは3つ以上設けられていればよい。
Next, the operation of the
昇降ピン20Bの突起部34は基板Wの側面と向かい合っており、基板Wの水平方向の位置を決める位置決め部材として機能できる。また複数の昇降ピン20Bの上端部の高さ位置はほぼ同一であるので、基板Wは水平に支持される。
The
そして、基板搬送ロボットはハンドを基板Wと基体部材10の上面10aとの間から引き抜く。次に昇降機構2Bは基板Wを水平姿勢のまま下降させるべく、複数の昇降ピン20Bを下降させる。これにより、基板Wと基体部材10の上面10aとの間の間隔を低減することができる。昇降機構2Bは基板Wが回動ピン20Aの突起部34と対向する位置で昇降ピン20Bを停止させる。このとき基板Wの側面は回動ピン20Aの突起部34と間隔を空けて対向する。
Then, the substrate transfer robot pulls out the hand from between the substrate W and the
この状態で、回動機構2Aは回動ピン20Aを回動させて、その突起部34を基板Wの側面に当接させる。これにより、基板Wは基板保持装置1によって水平に保持される。昇降機構2Bは昇降ピン20Bを更に下降させてもよい。
In this state, the
図2および図3を参照して、基体部材10の側面10bには、複数のピン用貫通孔12にそれぞれ連通する複数の排液口14aが形成されている。この側面10bは上面10aの周縁から下側に延在する面であり、複数のピン用貫通孔12よりも径方向外側に位置している。側面10bは、平面視において基板Wよりも大きな径を有する円形状を有している。図2の例では、8つのピン用貫通孔12にそれぞれ連通する8つの排液口14aが基体部材10の側面10bに形成されている。これらの複数の排液口14aは周方向において互いに離間している。
With reference to FIGS. 2 and 3, a plurality of
以下では、排液口14aとピン用貫通孔12を連通する孔を排液孔14とも呼ぶ。排液孔14の一端たる排液口14aは基体部材10の側面10bにおいて開口し、他端は、対応するピン用貫通孔12に連通している。以下では、排液孔14の他端を接続口14bとも呼ぶ。この接続口14bは排液孔14とピン用貫通孔12とを繋ぐ接続口であり、ピン用貫通孔12を形成する面のうち径方向外側の部分に形成されている。つまり、排液孔14はピン用貫通孔12のうち径方向外側の部分で繋がっている。排液孔14は接続口14bから径方向外側に延在して排液口14aに至る。図2の例では、排液孔14は径方向に沿って延在しているので、排液口14aは、同じ排液孔14に属する接続口14bと径方向において向かい合う位置に形成される。また図3の例では、排液孔14は円柱形状を有している。よって、排液口14aおよび接続口14bは径方向に沿って見て円形を有している。
Hereinafter, the hole communicating the
図4から図6の例では、基板保持装置1には、シール用部材50が設けられている。シール用部材50はピン用貫通孔12の内部に設けられる。ここでは8つのピン用貫通孔12が形成されているので、8つのシール用部材50が設けられる。シール用部材50は例えば弾性材料によって形成される。より具体的には、シール用部材50はオーリングであってゴム等の弾性樹脂によって形成されている。このシール用部材50は、対応するピン用貫通孔12の内部において、ピン20と基体部材10との間の環状の隙間に設けられている。このシール用部材50は、対応するピン用貫通孔12と排液孔14との接続口14bよりも下側に設けられている。シール用部材50は理想的にはピン用貫通孔12を封止する。
In the examples of FIGS. 4 to 6, the
以下では、昇降ピン用貫通孔12Bの内部に設けられるシール用部材50を昇降シール用部材50Bとも呼ぶ。
Hereinafter, the sealing
図3の例では、基体部材10の側面10bには、昇降ピン用貫通孔12Bに連通する排気口16aが更に形成されている。ここでは4つの昇降ピン用貫通孔12Bが形成されているので、4つの排気口16aが基体部材10の側面10bに形成される。これらの排気口16aは周方向において互いに離間している。以下では、排気口16aおよび昇降ピン用貫通孔12Bを連通する孔を排気孔16とも呼ぶ。この排気孔16は、同じ昇降ピン用貫通孔12Bに連通する排液孔14よりも下側に形成されている。よって、排気口16aは、同じ昇降ピン用貫通孔12Bに連通する排液口14aよりも下側に形成される。
In the example of FIG. 3, an
排気孔16の一端たる排気口16aは基体部材10の側面10bにおいて開口し、他端は、対応する昇降ピン用貫通孔12Bに連通している。以下では、排気孔16の他端を接続口16bとも呼ぶ。この接続口16bは排気孔16と昇降ピン用貫通孔12Bとを繋ぐ接続口であり、例えば昇降ピン用貫通孔12Bを形成する面のうち径方向外側の部分に形成されている。つまり、排気孔16は昇降ピン用貫通孔12Bのうち径方向外側の部分で繋がっている。この接続口16bは、同じ昇降ピン用貫通孔12Bに設けられた昇降シール用部材50Bよりも下側に形成される(図5も参照)。つまり、排気口16aは、昇降シール用部材50Bよりも下側で昇降ピン用貫通孔12Bに連通する。
The
排気孔16は接続口16bから径方向外側に向かって延在して排気口16aに至る。排気孔16は例えば径方向に沿って延在している。よって排気口16aは、同じ排気孔16に属する接続口16bと径方向において向かい合う位置に形成されている。また図3の例では、排気孔16は円柱形状を有している。よって、排気口16aおよび接続口16bは径方向に沿って見て円形を有している。
The
図5および図6の例では、基板保持装置1には、シール用部材52が設けられている。シール用部材52は昇降ピン用貫通孔12Bの内部に設けられている。ここでは4つの昇降ピン用貫通孔12Bが形成されるので、4つのシール用部材52が設けられる。シール用部材52は例えば弾性材料によって形成される。より具体的には、シール用部材52は例えばオーリングであってゴム等の弾性樹脂によって形成される。シール用部材52は、対応する昇降ピン用貫通孔12Bの内部において、昇降ピン20Bと基体部材10との間の環状の隙間に設けられている。またシール用部材52は、対応する昇降ピン用貫通孔12Bと排気孔16との接続口16bよりも下側に設けられている。シール用部材52は理想的には昇降ピン用貫通孔12Bを封止する。
In the examples of FIGS. 5 and 6, the
またシール用部材52は次で説明する基準位置よりも下側に設けられる。この基準位置を説明するにあたって、昇降ピン20Bの昇降について述べる。昇降ピン20Bが上昇した状態では、昇降ピン20Bは比較的大きな突出量で基体部材10の上面10aから上側に突出する(図6も参照)。この状態で昇降ピン20Bが基体部材10の上側において露出する部分322の下限位置を、下限位置H1と呼ぶ。この下限位置H1は昇降ピン20Bの下降とともに下降する(図5も参照)。上記基準位置は、昇降ピン20Bが下降した状態における下限位置H1である。つまり、シール用部材52は、昇降ピン20Bのうち基板W側に突出可能な部分322よりも下側に設けられている。
Further, the sealing
なお図5の例では、昇降シール用部材50Bは、昇降ピン20Bが下降した状態における下限位置H1(上記基準位置)よりも上側に設けられている。よって、昇降ピン用貫通孔12Bに連通する排液孔14も上記基準位置より上側に形成されている。
In the example of FIG. 5, the elevating
<基板への処理液の供給>
次に基板Wに対して処理液を供給する際の処理液の流れについて述べる。処理液は、基板Wを保持した基板保持装置1が回転機構13によって回転させられている状態で、ノズル41の吐出口41aから基板Wの表面に吐出される。この処理液は基板Wの表面で遠心力を受けて広がって、基板Wの周縁から飛散される。図2に例示するように、基体部材10のピン用貫通孔12の一部は基板Wの周縁よりも径方向外側に位置しているので、基板Wの周縁から飛散した処理液はピン用貫通孔12の内部へと進入し得る。つまり、ピン用貫通孔12においてピン20と基体部材10との間の隙間に、処理液が進入し得る。
<Supply of processing liquid to the substrate>
Next, the flow of the processing liquid when supplying the processing liquid to the substrate W will be described. The processing liquid is discharged to the surface of the substrate W from the
なお図1の基板処理装置100では、処理液供給部40は基板Wの表面に処理液を供給しているものの、基板Wの裏面に処理液を供給する処理液供給部が基板処理装置100に設けられてもよい。この場合でも、基板Wが回転した状態で処理液が供給される。基板Wの裏面に供給された処理液は遠心力を受けて基板Wの周縁から径方向外側に飛散する。この場合でも、処理液はピン用貫通孔12の内部へと進入し得る。
In the
しかるに、この基体部材10には、ピン用貫通孔12から径方向外側に延びて側面10bにおいて開口する排液孔14が形成されている。そして、ピン用貫通孔12の内部に侵入した処理液は遠心力を受けて径方向外側に流れるので、この処理液はピン用貫通孔12から排液孔14の内部へと径方向外側に向かって流れやすく、その排液口14aから基体部材10の側方(カップ60側)へと排出されやすい。よって、基体部材10の上面部101よりも下側へとピン用貫通孔12を介して流れる処理液を低減することができる。したがって、ピン用貫通孔12の下側に位置する回動機構2Aまたは昇降機構2Bへ処理液が流出することを抑制できる。
However, the
また図4から図6に例示するように、基板保持装置1がシール用部材50を備えている場合には、ピン用貫通孔12の内部に進入した処理液はシール用部材50によってせき止められる。したがって、このシール用部材50よりも下側へ流れる処理液を更に低減することができる。理想的には、シール用部材50よりも下側に流れる処理液をなくすことができる。これによれば、回動機構2Aおよび昇降機構2Bを処理液から保護することができる。
Further, as illustrated in FIGS. 4 to 6, when the
このように処理液がピン用貫通孔12を通って基体部材10(具体的には上面部101)よりも下側に流出しにくいので、基体部材10の上面部101よりも下側の空間(例えば上面部101と連結部材103との間の空間)は処理液雰囲気になりにくい。ここでいう処理液雰囲気とは、処理液の揮発成分を含む気体または細かく飛散した処理液を含む気体等をいう。
In this way, the treatment liquid does not easily flow out to the lower side of the base member 10 (specifically, the upper surface portion 101) through the pin through
シール用部材50によってせき止められた処理液は、排液孔14の内部を流れて排液口14aから基体部材10の側方へと排出される。よって、ピン用貫通孔12の内部で処理液が溜まることも回避できる。
The treatment liquid dammed by the sealing
<基板の受け渡し>
基板保持装置1と基板搬送ロボットとの間で基板Wを受け渡す場合、昇降ピン20Bが上昇する(図6も参照)。続く昇降ピン20Bの下降によって、基体部材10の上面10aよりも上側の気体(処理液雰囲気)は昇降ピン用貫通孔12Bの内部へと引き込まれ得る。しかしながら、基体部材10には排液孔14が形成されているので、この処理液雰囲気の少なくとも一部を排液孔14から排出できる。またシール用部材50が設けられている場合には、排液口14aから排出される処理液雰囲気の量を向上することができる。この場合、処理液雰囲気は主として排液口14aから排出される。
<Delivery of board>
When the substrate W is passed between the
さて、昇降ピン20Bの下降中には、シール用部材50は昇降ピン20Bの側面と擦れてその一部が弾性変形し得る。このときシール用部材50と昇降ピン20Bとの間にわずかな隙間が生じる可能性がある。よって、処理液雰囲気は昇降ピン20Bの下降中にその隙間を通過し得る。したがって、昇降ピン20Bの下降中に処理液雰囲気がシール用部材50よりも下側に僅かに流出し得る。
By the way, during the descent of the elevating
しかしながら、シール用部材50の下側に流出した処理液雰囲気の少なくとも一部は排気口16aから基体部材10の側方へと排出される。またシール用部材52が設けられている場合には、排気口16aから排出される処理液雰囲気の量を向上できる。言い換えれば、処理液雰囲気がシール用部材52よりも下側に流出することを更に抑制できる。よって、基体部材10の上面部101よりも下側に流出する処理液雰囲気を更に低減することができる。この場合、シール用部材50よりも下側に流出した処理液雰囲気は主として排気口16aから排出される。
However, at least a part of the processing liquid atmosphere that has flowed out to the lower side of the sealing
また昇降ピン20Bが上昇した状態(図6)では、昇降ピン20Bの部分322は基体部材10の上面10aよりも上側の処理液雰囲気内で露出する。よって、部分322の側面には処理液あるいはその揮発成分などが付着し得る。以下では、この処理液由来の付着物を処理液付着物と呼ぶ。
Further, in the state where the elevating
昇降ピン20Bが下降した状態(図5)では、昇降ピン20Bの部分322の一部はシール用部材50の下側に位置するので、当該一部に付着した処理液付着物は、昇降ピン20Bの下降中に生じたシール用部材50と昇降ピン20Bとの間の隙間を通過し得る。したがって、昇降ピン20Bが下降した状態において、処理液付着物はシール用部材50よりも下側に存在し得る。
In the state where the elevating
しかしながら、この処理液付着物はシール用部材52よりも上側にある。なぜなら、シール用部材52は昇降ピン20Bの部分322の下限位置H1よりも下側に設けられているからである。そして昇降ピン20Bが静止した状態では、シール用部材50,52はより隙間を封止できる。よって、シール用部材50の下側にある処理液付着物は、シール用部材52によってせき止められる。よって、処理液付着物はこれよりも下側へと流れることが抑制される。したがって、基体部材10の上面部101よりも下側に処理液付着物が流出することを抑制できる。
However, this treatment liquid deposit is on the upper side of the sealing
この処理液付着物は基板Wへの処理液の供給時に基板Wの回転によって径方向外側へと力を受ける。よって、この処理液付着物を排液口14aおよび排気口16aから基体部材10の側方へと排出することができる。したがって、昇降ピン用貫通孔12Bの内部に処理液付着物が蓄積されることを抑制できる。
This treatment liquid deposit receives a force radially outward due to the rotation of the substrate W when the treatment liquid is supplied to the substrate W. Therefore, the treatment liquid deposits can be discharged from the
以上のように、昇降ピン20Bの下降に起因した、基体部材10の上面部101よりも下側への処理液付着物または処理液雰囲気の流出を、抑制することができる。よって、回動機構2Aまたは昇降機構2Bを処理液(または処理液雰囲気)から保護することができる。言い換えれば、基体部材10の上面部101よりも下側の空間は処理液雰囲気となりにくい。
As described above, it is possible to suppress the outflow of the treatment liquid deposits or the treatment liquid atmosphere below the
逆に、昇降ピン20Bが上昇したときには、その上昇に伴って、基体部材10の上面部101よりも下側の気体が昇降ピン用貫通孔12Bへ引き込まれ得る。特に連結部材103が設けられている場合には、この連結部材103は昇降ピン20Bの上昇によって、上面部101と連結部材103との間の気体の一部を昇降ピン用貫通孔12B内の隙間へと押し出す。
On the contrary, when the elevating
しかしながら、基体部材10の上面部101よりも下側の気体は処理液雰囲気とはなりにくい。よって、もし仮に、昇降ピン20Bの上昇に起因して、当該気体が基体部材10の上面部101よりも上側に流出したとしても、上面部101よりも上側の処理液雰囲気の濃度は増大しにくい。
However, the gas below the
<排液口の数>
ピン用貫通孔12と排液口14aとは一対一で設けられていることが望ましい。言い換えれば、一つのピン用貫通孔12に対して排液口14aの一つのみが設けられていることが望ましい。比較のために、一つのピン用貫通孔12に対して複数の排液口14aが形成される場合を考慮する。図7は、比較例にかかる基板保持装置1’の構成の一部を概略的に例示する断面図である。基板保持装置1’の基体部材10の側面10bには、一つのピン用貫通孔12に連通する第1排液口14aおよび第2排液口14aが形成されている。この第1排液口14aおよび第2排液口14aはシール用部材50よりも上側でピン用貫通孔12に連通している。第1排液口14aおよび第2排液口14aは鉛直方向において間隔を空けて並ぶ。ここでは、第1排液口14aとピン用貫通孔12を連通する孔を第1排液孔14と呼び、第2排液口14aとピン用貫通孔12を連通する孔を第2排液孔14と呼ぶ。
<Number of drainage ports>
It is desirable that the pin through
この構造では、例えば第1排液口14aから第1排液孔14、ピン用貫通孔12、第2排液孔14を経由して第2排液口14aへと流れる気流が生じる可能性がある。このような気流が生じた場合、処理液は第1排液孔14の内部を第1排液口14aへ向かって流れにくくなる。なぜなら、第1排液孔14の内部において処理液の流れの方向とは反対方向に気流が流れるからである。つまり、第1排液口14aおよび第1排液孔14はその機能を十分に発揮しにくく、あまり意味をなさない。しかも、複数の孔を設けることは製造コストの増大を招く可能性もある。
In this structure, for example, there is a possibility that an air flow flowing from the
これに対して、基板保持装置1のように、一つのピン用貫通孔12に対して一つの排液口14aのみが形成される場合、つまり、一つのピン用貫通孔12に対して一つの排液孔14が形成される場合、そのような気流が生じない。よって、処理液は排液孔14を排液口14aに向かって流れやすい。
On the other hand, as in the
排気口16aも同様である。つまり、昇降ピン用貫通孔12Bと排気口16aとは一対一で設けられていることが望ましい。より具体的には、シール用部材50,52の間において一つの昇降ピン用貫通孔12Bに連通する一つの排気孔16が形成されていることが望ましい。
The same applies to the
<排液孔の形状1>
図8は、基板保持装置1Aの一部の構成の一例を概略的に示す平面図である。この図8では、基板保持装置1Aのうち、一つのピン用貫通孔12の相当する部分が拡大して示されている。後に参照する図面でも適宜に当該部分が示される。
<Shape of
FIG. 8 is a plan view schematically showing an example of a partial configuration of the
基板保持装置1Aは排液孔14の形状という点で基板保持装置1と相違する。基板保持装置1Aの排液孔14は、対応するピン用貫通孔12から径方向外側に向かうにしたがって広がっている。言い換えれば、排液孔14は基体部材10の側面10bに近づくにつれて広がっている。よって、排液口14aの断面(径方向に沿って見た断面)は接続口14bの断面よりも大きい。図8の例では、排液孔14の幅(周方向に沿う幅)が径方向外側へ向かうにしたがって広がっている。よって、排液口14aの幅は接続口14bの幅よりも広い。
The
図8に例示する排液孔14の具体的な形状を、基板保持装置1Aの回転方向DRと関連付けて説明する。基板保持装置1Aの回転方向DRとは、基板保持装置1Aが回転機構13によって回転させられるときの回転方向である。回転方向DRは基体部材10の回転方向であるとも言える。以下では、回転方向DRの下流側を回転方向DR側と呼び、回転方向DRの上流側を回転方向DRの反対側と呼ぶ。
The specific shape of the
図8の例においては、回転方向DRの反対側の排液孔14の面141は回転方向DRの反対側に傾いている。より具体的に説明すべく、平面視においてピン用貫通孔12の中心と基板Wの中心とを結ぶ線LRを導入する。排液孔14の面141は、径方向外側に向かうにしたがって線LRから回転方向DRの反対側に遠ざかるように傾いている。
In the example of FIG. 8, the
回転方向DR側の排液孔14の面142は回転方向DR側に傾いている。より具体的には、排液孔14の面142は、径方向外側に向かうにしたがって線LRから回転方向DR側に遠ざかるように傾いている。
The
排液孔14の鉛直方向に沿う幅は等幅であってもよく、あるいは、径方向外側へ向かうにしたがって広がっていてもよい。例えば排液孔14は径方向外側に向かうにつれて円錐状に広がっていてもよい。
The width of the
基板保持装置1Aによれば、処理液は排液孔14の内部において排液口14aに近づくにつれてより広い経路に沿って流れることができる。よって、排液孔14が排液口14aで狭まる場合に比して、処理液は排液口14aへと流れやすい。したがって、処理液は排液口14aから排出されやすい。つまり、入口(接続口14b)よりも出口(排液口14a)の方が広いので、処理液は出口から排出されやすいのである。
According to the
<排液孔の形状2>
図9は、基板保持装置1Bの一部の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板保持装置1Bは排液孔14の形状という点で基板保持装置1Aと相違する。
<Shape of drainage hole 2>
FIG. 9 is a plan view schematically showing an example of a partial configuration of the
図9に例示するように、排液孔14は平面視において径方向外側に向かうにつれて、径方向(具体的には線LR)に関して非対称に広がっている。図9の例では、排液孔14の面141は線LRに対して回転方向DRの反対側に角度θ1で傾いており、排液孔14の面142は線LRに対して回転方向DR側に角度θ2で傾いており、角度θ2は角度θ1よりも小さい。つまり、排液孔14は径方向外側に向かうにつれて、回転方向DRの反対側により大きく広がっている。
As illustrated in FIG. 9, the
このような形状によっても、排液孔14は排液口14aに近づくにつれて広がるので、図8の排液孔14と同様に、処理液は排液口14aから排出されやすい。
Even with such a shape, the
ところで、基体部材10が回転方向DRに沿って回転する状態では、基体部材10の側面10bの近傍の気体は相対的にその側面10bに沿って回転方向DRとは反対側に流れることになる。図10は、基板保持装置1Bの構成の一部の一例を概略的に示す平面図であって、この気体の流れが太線の矢印で模式的に示されている。
By the way, in the state where the
この気体は基板保持装置1Bの回転中において、回転方向DRの反対側の排液孔14の面141に衝突する。しかるに、排液孔14の面141は径方向外側に近づくにつれて線LRから遠ざかるように傾斜しているので、気体は排液孔14の面141に沿って径方向外側(排液口14a側)に流れやすい。逆に言えば、気体が排液孔14の面141に沿って接続口14bへと流れにくい。もし仮に気体が排液孔14の内部を接続口14bへ向かって流れると、その気流の方向は排液孔14の内部の処理液の流れと反対になり、処理液の流れを阻害する。基板保持装置1Bでは、そのような気流が生じにくいので、処理液は排液口14aから排出されやすい。
This gas collides with the
また上述の例では、角度θ2は角度θ1よりも小さい。これによって、気体が排液孔14の内部を接続口14bに向かって流れることを更に抑制できる。以下に、具体的に説明する。
Further, in the above example, the angle θ2 is smaller than the angle θ1. As a result, it is possible to further suppress the gas from flowing inside the
まず比較のために角度θ2が大きい場合を考慮する。図11は、比較例にかかる基板保持装置1’’の構成の一部の一例を概略的に示す平面図である。図11でも、気体の流れを太線の矢印で模式的に示している。基板保持装置1’’においては、角度θ2が角度θ1よりも大きくなっている。この形状によれば、排液口14aよりも回転方向DR側の基体部材10の側面10bの近傍の気体は基板保持装置1’’の回転中において、排液孔14の面142に沿って接続口14bに向かって流れやすい。なぜなら、排液孔14の面142は基体部材10の側面10bと比較的大きな鈍角をなしており、気体が側面10bに沿って流れる方向と、気体が排液孔14の面142に沿って流れる方向との間の差が小さいからである。よって、気体は側面10bから排液孔14の面142に沿って接続口14bへと流れやすい。気体が排液孔14の内部を接続口14bへ向かって流れると、処理液が排液孔14の内部を排液口14aへ向かって流れにくい。なぜなら、排液孔14の内部における気流の流れと処理液の流れとが互いに反対となるからである。
First, for comparison, consider the case where the angle θ2 is large. FIG. 11 is a plan view schematically showing an example of a part of the configuration of the
これに対して基板保持装置1Bにおいては、角度θ2は角度θ1よりも小さい。したがって、気体が排液孔14の面142に沿って接続口14bへ向かって流れることを抑制することができる。よって、処理液は排液孔14の内部を排液口14aに向かって流れやすくなり、排液口14aから排出されやすい。
On the other hand, in the
<排液孔の形状3>
図12は、基板保持装置1Cの一部の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板保持装置1Cは排液孔14の形状という点で基板保持装置1と相違する。
<Shape of drainage hole 3>
FIG. 12 is a plan view schematically showing an example of a partial configuration of the substrate holding device 1C. The substrate holding device 1C is different from the
排液孔14は平面視において略等幅であって径方向から傾斜した方向に延在している。排液孔14の延在方向は平面視において径方向に対してどちらに傾斜していてもよいものの、図11の例においては、排液孔14は、対応するピン用貫通孔12から径方向外側に向かうにしたがって回転方向DRの反対側に傾斜する方向に延在する。つまり、排液口14aは、同じ排液孔14に属する接続口14bよりも回転方向DRの反対側に位置する。排液孔14の延在方向と径方向とがなす角度は例えば45度よりも小さく設定され得る。
The
この形状であっても、排液孔14の面141は径方向外側に向かうにしたがって回転方向DRとは反対側に傾斜している。よって、基板保持装置1Cの回転中において、気体は排液孔14の面141に沿って径方向外側へと流れやすい。また、排液孔14の面142は基体部材10の側面10bと鋭角をなしているので、気体は排液孔14の面142に沿って接続口14bへと更に流れにくい。したがって、気体は排液孔14の内部における処理液の流れを阻害しにくい。
Even with this shape, the
上述した排液孔14の種々の形状は排気孔16にも適用することができる。
The various shapes of the
<突起部>
図13は、基板保持装置1Dの一部の構成の一例を概略的に示す斜視図である。基板保持装置1Dは突起部18の有無という点で基板保持装置1と相違する。基板保持装置1Dは突起部18を更に備えている。
<Protrusion>
FIG. 13 is a perspective view schematically showing an example of a partial configuration of the substrate holding device 1D. The substrate holding device 1D differs from the
この基板保持装置1Dにおいては、排液口14aの各々に対して一対の突起部18が設けられる。つまり、一つの排液口14aに対して一対の突起部18が設けられる。一対の突起部18は基体部材10の側面10bに設けられており、側面10bから径方向外側に突起している。一対の突起部18は排液口14aを上下で挟む位置にそれぞれ設けられている。具体的には、一対の突起部18の一方は排液口14aよりも上側に設けられ、他方はこの排液口14aよりも下側に設けられる。よって、排液口14aは一対の突起部18の間に位置している。
In this substrate holding device 1D, a pair of
突起部18は略周方向に沿って延びている。図13の例では、突起部18の幅(周方向に沿う幅)は排液口14aの幅(周方向に沿う幅)よりも広くなっており、鉛直方向に沿って見て、排液口14aは突起部18の周方向の両端の間に位置している。つまり、図13の例では、鉛直方向に見て、排液口14aは突起部18の両端から外側にはみ出ていない。
The
一対の突起部18の互いに向かい合う面の間の距離(つまり一対の突起部18の間の間隔)は、基板保持装置1Dの回転方向DRからその反対側に向かうにしたがって狭くなっている。 The distance between the facing surfaces of the pair of protrusions 18 (that is, the distance between the pair of protrusions 18) becomes narrower from the rotation direction DR of the substrate holding device 1D toward the opposite side.
これによれば、基板保持装置1Dの回転中において、基体部材10の側面10bに沿って一対の突起部18の間を流れる気体の流速を向上できる。これにより、処理液が当該気流によって生じる負圧に引き付けられて、基体部材10の排液口14aから排出されやすくなる。
According to this, it is possible to improve the flow velocity of the gas flowing between the pair of
排気口16aについても同様である。つまり、排気口16aの各々に対して一対の突起部18が設けられてもよい。
The same applies to the
以上のように、基板保持装置は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない多数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上述した各種の態様は相互に組み合わせることができる。 As described above, the substrate holding device has been described in detail, but the above description is an example in all aspects, and the disclosure is not limited thereto. Further, the various modifications described above can be applied in combination as long as they do not contradict each other. And it is understood that a large number of modifications not illustrated can be assumed without departing from the scope of this disclosure. The various aspects described above can be combined with each other.
1,1A〜1D,1’,1’’ 基板保持装置
10 基体部材
10a 上面
10b 側面
12 ピン用貫通孔
12B 昇降ピン用貫通孔
14 排液孔
14a 排液口
14b 接続口
16 排気孔
16a 排気口
16b 接続口
18 突起部
20 ピン
20B 昇降ピン
50 第1シール用部材(シール用部材)
50B 昇降シール用部材
52 第2シール用部材(シール用部材)
141 第1面(面)
142 第2面(面)
DR 回転方向
W 基板
1,1A to 1D, 1', 1 ″
50B
141 First side (face)
142 Second side (face)
DR rotation direction W board
Claims (7)
前記基板の裏面と対向する上面を有しており、鉛直方向に延びて前記上面において開口する複数のピン用貫通孔が形成されている基体部材と、
前記複数のピン用貫通孔を介して前記基体部材を鉛直方向に貫通し、前記上面から突出して前記基板に当接する複数のピンと
を備え、
前記基体部材の側面には、前記複数のピン用貫通孔にそれぞれ連通する複数の排液口が形成されており、
前記複数のピン用貫通孔の内部において、それぞれ、前記複数のピンと前記基体部材の間の隙間に設けられる複数の第1シール用部材を更に備え、
前記複数のピン用貫通孔と前記複数の排液口とをそれぞれ連通する複数の孔を複数の排液孔と呼ぶと、
前記複数の第1シール用部材は、前記複数のピン用貫通孔と前記複数の排液孔とを接続する複数の第1接続口のそれぞれに対して、下側に位置しており、
前記複数のピンは、鉛直方向に沿って昇降する昇降ピンを含み、
前記複数のピン用貫通孔のうち前記昇降ピンが貫通する孔を昇降ピン用貫通孔と呼び、前記複数の第1シール用部材のうち前記昇降ピン用貫通孔の内部に設けられる第1シール用部材を昇降シール用部材と呼ぶと、
前記基体部材の前記側面には、前記昇降シール用部材よりも下側で前記昇降ピン用貫通孔に連通する排気口が形成されている、基板保持装置。 A substrate holding device used in a substrate processing apparatus that supplies a processing liquid to a substrate.
A substrate member having an upper surface facing the back surface of the substrate and having a plurality of pin through holes extending in the vertical direction and opening on the upper surface.
It is provided with a plurality of pins that vertically penetrate the substrate member through the plurality of pin through holes, project from the upper surface, and abut the substrate.
A plurality of drainage ports communicating with the plurality of pin through holes are formed on the side surface of the substrate member .
Inside the plurality of pin through holes, a plurality of first sealing members provided in a gap between the plurality of pins and the substrate member are further provided.
A plurality of holes communicating the plurality of pin through holes and the plurality of drainage ports are referred to as a plurality of drainage holes.
The plurality of first seal members are located below each of the plurality of first connection ports connecting the plurality of pin through holes and the plurality of drainage holes.
The plurality of pins include a lifting pin that moves up and down along the vertical direction.
Of the plurality of through holes for the pins, the hole through which the elevating pin penetrates is called a through hole for the elevating pin, and among the plurality of first seal members, the hole for the first seal provided inside the through hole for the elevating pin. When a member is called an elevating seal member,
A substrate holding device in which an exhaust port communicating with a through hole for an elevating pin is formed on the side surface of the substrate member below the elevating seal member.
前記昇降ピン用貫通孔の内部において、前記昇降ピンと前記基体部材との間の隙間に設けられている第2シール用部材を更に備え、
前記排気口と前記昇降ピン用貫通孔とを連通する孔を排気孔と呼ぶと、
前記第2シール用部材は、前記排気孔と前記昇降ピン用貫通孔との第2接続口よりも下側に位置している、基板保持装置。 The substrate holding device according to claim 1.
A second sealing member provided in the gap between the elevating pin and the base member is further provided inside the elevating pin through hole.
The hole that connects the exhaust port and the through hole for the elevating pin is called an exhaust hole.
The second seal member is a substrate holding device located below the second connection port between the exhaust hole and the elevating pin through hole.
前記複数のピン用貫通孔の一つに対して前記複数の排液口の一つのみが形成されている、基板保持装置。 The substrate holding device according to claim 1 or 2.
A substrate holding device in which only one of the plurality of drainage ports is formed for one of the plurality of through holes for pins.
前記複数の排液口と前記複数のピン用貫通孔とをそれぞれ連通する複数の孔を複数の排液孔と呼ぶと、
前記複数の排液孔は前記基体部材の前記側面に近づくにつれて広がっている、基板保持装置。 The substrate holding device according to any one of claims 1 to 3.
A plurality of holes communicating the plurality of drainage ports and the plurality of pin through holes are referred to as a plurality of drainage holes.
A substrate holding device in which the plurality of drain holes expand as they approach the side surface of the substrate member.
前記基体部材は、前記基板の中心を通って鉛直方向に延びる回転軸の周りで所定の回転方向に回転し、
前記複数の排液孔の各々の前記回転方向とは反対側の第1面は、前記回転軸を中心とした径方向に対して前記回転方向とは反対側に第1角度で傾いており、
前記複数の排液孔の各々の前記回転方向側の第2面は、前記径方向に対して前記回転方向側に、前記第1角度よりも小さい第2角度で傾いている、基板保持装置。 The substrate holding device according to claim 4.
The substrate member rotates in a predetermined rotational direction around a rotation axis extending vertically through the center of the substrate.
The first surface of each of the plurality of drainage holes on the side opposite to the rotation direction is inclined at a first angle to the side opposite to the rotation direction with respect to the radial direction centered on the rotation axis.
A substrate holding device in which a second surface of each of the plurality of drainage holes on the rotation direction side is inclined toward the rotation direction side with respect to the radial direction at a second angle smaller than the first angle.
前記基体部材は、前記基板の中心を通って鉛直方向に延びる回転軸の周りで所定の回転方向に回転し、
前記複数の排液口と前記複数のピン用貫通孔とをそれぞれ連通する複数の孔を複数の排液孔と呼ぶと、
前記複数の排液孔は、それぞれ、前記複数のピン用貫通孔から前記側面に向かって、前記回転軸を中心とした径方向から傾いた方向に沿って延在している、基板保持装置。 The substrate holding device according to any one of claims 1 to 5.
The substrate member rotates in a predetermined rotational direction around a rotation axis extending vertically through the center of the substrate.
A plurality of holes communicating the plurality of drainage ports and the plurality of pin through holes are referred to as a plurality of drainage holes.
A substrate holding device in which the plurality of drainage holes extend from the plurality of pin through holes toward the side surface in a direction inclined from a radial direction centered on the rotation axis.
前記基体部材は、前記基板の中心を通って鉛直方向に延びる回転軸の周りで所定の回転方向に回転し、
前記基体部材の前記側面には、一対の突起部が設けられており、
前記一対の突起部は前記複数の排液口の一つを上下で挟む位置にそれぞれ設けられており、前記一対の突起部の間の間隔は、前記回転方向側から前記回転方向とは反対側へ向かうにしたがって狭くなる、基板保持装置。 The substrate holding device according to any one of claims 1 to 6.
The substrate member rotates in a predetermined rotational direction around a rotation axis extending vertically through the center of the substrate.
A pair of protrusions are provided on the side surface of the substrate member.
The pair of protrusions are provided at positions that sandwich one of the plurality of drainage ports at the top and bottom, and the distance between the pair of protrusions is from the rotation direction side to the opposite side to the rotation direction. A board holding device that narrows toward you.
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