JPH01287569A

JPH01287569A - 真空吸着装置及び処理装置

Info

Publication number: JPH01287569A
Application number: JP63118010A
Authority: JP
Inventors: Masashi Moriyama; 森山　雅司; Osamu Hirakawa; 修平河; Minoru Ota; 実太田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1989-11-20
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JP2759654B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、真空吸着装置に関する。

（従来の技術）例えば、半導体製造装置で、半導体ウェハを１枚ずつ処
理液中に浸して現像処理を行う枚葉式デイツプ現像装置
において、第３図に示すような構成で上記半導体ウェハ
を真空吸着して処理をすることが行われている。

即ち、半導体ウェハ■を吸着しモータ■により回転可能
に構成されたスピンチャック■の周囲には、このスピン
チャック■を取り囲むドーナツ状に構成された内カップ
に）が配置されている。

この内カップに）の上面には、半導体ウェハ■の下面周
辺部を真空吸着するための真空吸引路■が環状に設けら
れており、この真空吸引路０に連通ずる吸引口０を通し
て真空装置■に配管接続されている。

次に、上記内カップ（イ）の外周部には、この内カップ
（イ）を取り囲む環状の外カップ■が設けられ。

内カップに）と外カップ（へ）とを液密に当接させるこ
とにより、内カップに）を底部、外カップ■を側壁部と
する容器を形成する如く構成されている。そして、上記
外カップ■と内カップに）および内カップに）に吸着さ
れた半導体ウェハ■で囲まれ形成された容器内に現像液
０を溜めうるよう構成されている。

さらに、上記内カップ（イ）の下側には下カップ（１０
）が環状に設けられ、現像液■を排出する排液管（１１
）、また上記各カップ付近の排気のための排気管（１２
）が上記下カップ（１０）に取着されている。

なお、上記内カップ（イ）下カップ（１０）はエアーシ
リンダ等の昇降手段（図示せず）により上下動される。

上記構成において、先ず、下カップ（１０）内カップ（
イ）を上昇させて、外カップ■と内カップに）を液密に
当接させ１次に内カップ（至）の上面に半導体ウェハ■
を載置し下面周辺部を真空吸着することにより、液密な
容器を形成する。

そして、外カップ■付近から現像液０を供給し半導体ウ
ェハ■上に液盛りする。

上記半導体ウェハ■の現像が終了すると、内カップ（イ
）下カップ（１０）を下降させ、現像液■を排液管（１
１）から排出し、また半導体ウェハ■をスピンチャック
■に移しかえ、モータ■を回転して上記半導体ウェハ■
上の現像液０の液切り、およびリンス洗浄等を行う、な
お、併せて排気管（１２）から排気する。

なお、真空装置■としては、一般に真空ポンプが使用さ
れる。又、真空ポンプを使用しない一手段として、圧縮
空気を供給することにより内部のベンチュリーにより真
空を発生する空気圧式真空装置（図示せず）にアルカリ
排気処理装置（図示せず）を接続して構成した装置が試
みられている。

（発明が解決しようとする課Ｍ）しかしながら、内カップ（へ）の具空吸引路■から吸引
されるのは空気のみならず、上記内カップ（へ）の上面
と半導体ウェハ■との接触面を透過してくる現像液■、
又、現像処理後半導体ウェハ■をスピンチャック■に移
しかえる際に半導体ウェハ■の周辺裏面を伝って真空吸
引路■に至る現像液■が吸引される可能性がある。現像
液■は一般に強アルカリのものが使用されるため、真空
装置■として真空ポンプ等を用いた場合、上記現像液０
が入り込むと引火および腐食の危険性がある。

また、真空装置■として、空気圧式真空装置を使用した
場合、入り込んだ現像液０が微量の時には上記空気圧式
真空装置内にて空気と混合され充分に気化されアルカリ
排気処理装置により排気される。しかしながら、多量の
現像液■が入り込んだ時には上記空気圧式真空装置内で
気化しきれずに液体のまま排出されて排出ラインに液溜
りを生じる他、上記アルカリ排気装置の排気ダクト中等
に液体となってつまり、排気ラインをふさいでしまう可
能性がある。

本発明は、上述の従来事情に対処してなされたもので、
簡単な構成で、液体を吸引しても真空機器等の損傷がな
く、信頼性の高い真空吸着装置を提供しようとするもの
である。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、真空吸着手段と、この吸着手段によ
り排出される排気路に設けられ排気中に含まれる気体と
液体とを分離する気液分離手段とを具備してなることを
特徴とする。

（作用）本発明真空吸着装置では、真空吸着手段と、この吸着手
段により排出される排気路に設けられ排気中に含まれる
気体と液体とを分離する気液分離手段とを具備している
ので、特別な真空装置は不要で、液体を吸引しても不都
合なく吸着できる。

（実施例）以下、本発明真空吸着装置を半導体製造の枚葉式デイツ
プ現像装置に適用した一実施例を図面を参照して説明す
る。

基台（１３）にはモータ（１４）が取着され、このモー
タ（１４）の回転軸には半導体ウェハ（１５）を吸着保
持するスピンチャック（１６）が取着されており、上記
モータ（１４）を回転することにより上記半導体ウェハ
（１５）を所定の回転速度にて回転可能に構成されてい
る。

上記スピンチャック（１６）の周囲には、このスピンチ
ャック（１６）を取り囲むドーナツ状に形成された内カ
ップ（１７）が配置されている。そして、内カップ（１
７）の上面には、半導体ウェハ（１５）の下面周辺部を
真空吸着するための例えば内カップ（１７）の上面に環
状の溝をなす如く形成された真空吸引路（１８）および
この真空吸引路（１８）に連通ずる真空吸引口（１９）
が設けられている。そして、上記半導体ウェハ（１５）
と内カップ（１７）の上面とを液密にシール可能に構成
されている。

次に、内カップ（１７）の上方には、この内カップ（１
７）を取り囲むように環状に形成された外カップ（２０
）が配置されており、この外カップ（２０）の内側には
現像液（２１）を供給するための多数の液吐出口（図示
せず）と現像液、（２１）を一定の温度に保つための例
えば温水等を循環する温調水流路（図示せず）とが設け
られている。また、外カップ（２０）の内側下部は、内
カップ（１７）と当接することにより液密にシール可能
にシール部（図示せず）が設けられている。そして、内
カップ（１７）の上面に半導体ウェハ（１５）を吸着し
、また内カップ（１７）と外カップ（２０）を当接させ
ることにより、半導体ウェハ（１５）と内カップ（１７
）とが底部をなし外カップ（２０）が側壁部をなす如き
容器を形成し、現像液（２１）を溜めうるように構成さ
れている。

さらに、内カップ（１７）の下側には、環状に形成され
た下カップ（２２）が配置されており、この下カップ（
２２）には現像液（２１）を排液するための排液管（２
３）および気体を排出する排気管（２４）が設けられて
いる。

なお、上記内カップ（１７）と下カップ（２２）はエア
ーシリンダ等の昇降機構（図示せず）により、外カップ
（２０）およびスピンチャック（１６）に対して相対的
に移動可能に構成されており、昇降することにより、ス
ピンチャック（１６）と内カップ（１７）間における半
導体ウェハ（１５）の移しかえ、また内カップ（１７）
と外カップ（２０）の当接および引き離しか可能に構成
されている。

さらに、上記内カップ（１７）と外カップ（２０）の引
き離しにより溜められていた現像液（２１）が内カップ
（１７）の外周面に沿って流れ、下カップ（２２）の排
液管（２３）から排液される如く構成されている。

次に、吸着用の真空を発生するため、圧縮空気を供給す
ることにより真空を発生する真空発生手段１例えば圧縮
空気源（２４）から空気流入口（２５）を通じて圧縮空
気を供給することにより内部のベンチュリーにより真空
口（２６）に真空を発生し、排気口（２７）から排出す
る空気圧式真空装置ｉ！　（２８）が設けられている。

そして、上記真空口（２６）は、真空路をなすパイプ（
２９）により内カップ（１７）の真空吸引口（１９）に
配管接続されている。上記真空吸引路（１８）と真空吸
引口（１９）と空気圧式真空装Ｗ　（２８）とから真空
吸着手段が構成されている。この真空吸着手段の空気圧
式真空装置（２８）により排気口（２７）から排出され
る排気路に設けられ排気中に含まれている気体と液体を
分離する気液分離手段例えば第２図に示すような構造の
気液分離袋［Ａ　（３０）に配管接続されている。そし
て、気液分離された気体は排気口Ａ　（３１）から、液
体は排液口Ａ　（３２）からそれぞれ排出される。

一方、下カップ（２２）の排気管（２４）は、配管（３
３）にて気液分離装置Ｂ　（３４）に接続されている。

この気液分離装置Ｂ　（３４）は大容積に形成され、排
気流の減圧効果と内部に設けられたバッフルにより微細
なミストを集めて液化するように構成されたものである
。そして、この気液分離装置ｌ　Ｂ　（３４）によって
分離された液体は排液口Ｂ　（３５）から、気体は排気
口Ｂ　（３６）から排出される。また、排気口Ｂ（３６
）はアルカリ排気処理袋！（３７）に接続され、排気処
理が完了するように構成されている。

なお、気液分離袋＠　Ａ　（３０）の排気口Ａ　（３１
）は上気配管に接続されており、気体は気液分離装置Ｂ
（３４）にて処理される。

なお、下カップ（２２）の排液管（２３）、気液分離装
置！Ａ　（３０）の排液口Ａ　（３２）、気液分離Ｂ　
（３４）の排液口Ｂ　（３５）は、集液パイプ（３６）
により集液され、排液処理装置Ｉ（図示せず）によって
処理されるように構成されている。

ここで、気液分離装置Ａ　（３０）について第２図に説
明する。この気液分離袋＠　Ａ　（３０）は、例えば箱
状に形成されており、側壁の一部を貫通し内部にパイプ
（３８）が突設して設けられている。このパイプ（３８
）を取り囲むように例えば角筒状のカバー（３９）が上
記側壁から横方向に取着されており、このカバー（３９
）の側面には多孔質材例えば金網（４０）を取着した窓
（４１）が設けられている。そして、パイプ（３８）を
通り気液分離袋［！Ａ　（３０）内に流入しパイプ（３
８）先端から出た気液混合気体は、カバー（３９）の内
壁に衝突し液状の液体を分離するように構成されている
０次に、上記カバー（３９）内は減圧室としての役目を
なし、比較的大きなミストを液化させ、金網（４０）に
よって液体は捕捉される１次に、上記カバー（３９）外
の空間部も減圧室としての役目をなし、相対的に小さな
ミストを液化集液する如く機能する。そして、上記のよ
うにして集液された液体（４２）は排液口Ａ　（３２）
から排液される。

一方、気体は排気口Ａ　（３１）から排気される如く構
成されている。

次に、動作について説明する。

先ず、内カップ（１７）および下カップ（２２）を昇降
機構（図示せず）により上昇させ、内カップ（１７）と
外カップ（２０）を液密に接触させる１次に現像すべき
半導体ウェハ（１５）を搬送機構（図示せず）により内
カップ（１７）の所定位置に載置する。圧縮空気源（２
４）からの圧縮空気を、空気流入口（２５）から空気圧
式真空装置（２８）に供給すると、真空口（２６）に真
空状態が発生し、パイプ（２９）、真空吸引口（１９）
を通して真空吸引路（１８）により半導体ウェハ（１５
）の下面周辺部を吸着し、この半導体ウェハ（１５）の
下面周辺部と内カップ（１７）の上面とを液密にシール
する。

そして、外カップ（２０）の液吐出口（図示せず）から
現像液（２１）を所定量だけ吐出させて溜め、所定時間
、半導体ウェハ（１５）をデイツプして一枚ずつ枚葉現
像処理を行う。

現像処理が終了すると、内カップ（１７）および下カッ
プ（２２）を下降させて内カップ（１７）の周辺上面と
外カップ（２０）内側下部間に空間を設けて、現像液（
２１）を上記内カップ（１７）周辺部から落下させ排液
管（２３）から排液する。そして、更に上記内カップ（
１７）および下カップ（２２）を下降させて、半導体ウ
ェハ（１５）をスピンチャック（１６）上に移しかえて
吸着し、モータ（１４）を回転させることにより現像液
（２１）の液切りを行い、またリンス洗浄等を実施する
。なお、気液分離袋［Ｂ　（３４）は動作させておき、
排気管（２４）より上記カップ内付近を排気しておく。

上記動作中において、内カップ（１７）上面の真空吸引
路（１８）には１例えば半導体ウェハ（１５）を現像処
理中に内カップ（１７）と半導体ウェハ（１５）下面と
の接触部分を浸透してきた現像液（２１）や、半導体ウ
ェハ（１５）をスピンチャック（１６）に移しかえる際
に半導体ウェハ（１５）の下面周辺部を伝って来た現像
液（２１）やリンス洗浄液等が付着残存流入する可能性
がある。

上記真空吸引路（１８）から吸引された現像液（２１）
等の液体は、気体空気と共に気液混合流となって真空吸
引口（１９）を通って空気圧式真空装置ｆ（２８）の真
空口（２６）に吸引される。この空気圧式真空装置（２
８）内に吸引された上記気液混合流のうち、液体が微量
の場合には気化された状態で、また液体が多量の場合に
は液体が残存した状態で排気口（２７）から排出されて
気液分離装置Ａ　（３０）に流入する。

この気液分離袋［Ａ　（３０）に流入した気液混合流は
気体と液体とに分離され、気体は排気口Ａ　（３１）か
ら排気されて気液分離装置Ｂ　（３４）に向い、液体は
排液口Ａ　（３２）から排出される。上記排気口Ａ　（
３１）から排気された気体は更に気液分離装置ｉ！　Ｂ
　（３４）に流入し、下カップ（２２）の排気管（２４
）からの気流と共に更に気液分離され、液体は排液口Ｂ
　（３５）より排液され、また気体はアルカリ排気処理
装Ｗ　（３７）で処理する。

なお、上記下カップ（２２）の排気管（２３）、排液口
Ａ　（３２）、排液口Ｂ　（３５）からの排液は、集液
して排液処理袋Ｗ（図示せず）にて処理する。

上述のように、真空発生源として真空ポンプは使用しな
いので従来のように現像液を吸引することによる引火の
危険や、真空ポンプ等の損傷の可能性はない、また、可
動部を使用することなく真空吸着、気液分離装置を簡単
に構成することができる。

本発明真空吸着装置は、上記したように優れた真空吸着
が可能であるので、上記実施例の半導体製造の枚葉式デ
イツプ現像式に適用できるのみならず、液体が存在する
中で物体を真空吸着して行う装置１例えば洗浄装置、塗
装装置、等に適用して有効である。

〔発明の効果〕

上述のように本発明真空吸着装置によれば、簡単な構成
で、液体が存在する中でも信頼性が高く、連続して真空
吸着を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明真空吸着装置を半導体製造の枚葉式デイ
ツプ現像装置に適用した一実施例を示す構成図、第２図
は第１図の主要部の一説明用構成図、第３図は従来例を
示す図である。１８・・・真空吸引路　　　１９・・・真空吸引口２４
・・・圧縮空気源　　　２８・・・空気圧式真空装置３
０・・・気液分離装置特許出願人　　東京エレクトロン株式会社チル九州株式
会社第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

　真空吸着手段と、この吸着手段により排出される排気
路に設けられ排気中に含まれる気体と液体とを分離する
気液分離手段とを具備してなることを特徴とする真空吸
着装置。