JPH1057878A

JPH1057878A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH1057878A
Application number: JP22290596A
Authority: JP
Inventors: Tatsumi Shimomura; 辰美下村
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】スピンアームによって遮られる時間中は処理液
の噴射を禁止し、パーティクルの発生を抑える基板処理
装置を提供する。【解決手段】制御部35は、ノズル11a,11b からウエハの
下面に至る経路が隣接するスピンアームの間に形成され
た通路70を通過する状態になったと判断したとき、バル
ブ92を開成し、ノズル11a,11b から薬液Ａを噴射させ
る。これにより、薬液Ａは通路70を通過してウエハの下
面に到達する。バルブ開成から許容時間が経過すると、
前記経路がスピンアームによって遮られる状態になると
判断し、バルブ92を閉成し、ノズル11a,11b からの薬液
Ａの噴射を禁止する。この制御を繰り返し実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばＬＣＤ(L
iquid Crystal Display)製造装置、ＰＤＰ(Plasma Disp
lay Panel)製造装置または半導体製造装置に適用され、
ＬＣＤ用ガラス基板やＰＤＰ用ガラス基板、半導体ウエ
ハなどの基板に処理を施すための基板処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤ、ＰＤＰおよびＩＣ(Integrated
Circuit)の製造工程には、ガラス基板や半導体ウエハな
どに電子回路を形成する工程が含まれている。電子回路
を基板に形成する工程では、基板表面を洗浄したり基板
表面に薄膜パターンを形成したりするために、これら各
表面処理を施すための基板処理装置が用いられる。この
種の基板処理装置は、たとえば特公平３−９６０７号公
報に開示されている。

【０００３】この公告公報に開示されている装置には、
回転可能に設けられた回転軸、および回転軸の上端部に
設けられ、基板を挾持するためのスピンチャックが備え
られている。スピンチャックには、回転軸の上端部に取
り付けられた回転ヘッド、回転ヘッドから径方向に等角
度間隔で突設された６本のスピンアーム、スピンアーム
の先端部に立設され、基板を挾持するための挾持爪が含
まれる。

【０００４】スピンチャックの斜め下方には、基板の下
面に向けて処理液をほぼ直線的に噴射するための６個の
ノズルが平面視においてスピンチャックを包囲する円周
に沿ってほぼ等角度間隔で配設されている。ノズルは、
同種の処理液を噴射するノズルが２個ずつ対になってい
る。挾持爪に基板が挾持されている状態で処理が開始さ
れると、スピンチャックが回転させられ、その一方で所
定の対のノズルから処理液が同時に噴射される。その結
果、ノズルから噴射された処理液はスピンアームの間を
通り抜けて基板の下面に吹き付けられる。これにより、
基板の下面に処理が施される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公告公
報に開示されている装置では、スピンアームおよびノズ
ルがいずれも平面視において６つずつ等角度間隔で設け
られているために、対となっているノズルから噴射され
る処理液がスピンアームによって同時に遮られる場合が
ある。具体的には、スピンアームが１回転する間に処理
液が同時に遮られるタイミングは６回存在する。

【０００６】したがって、処理液の浪費を招くことにな
る。しかも、スピンアームによって遮られた処理液はス
ピンアームで跳ね返って周囲の部材に付着する。その結
果、当該処理液が結晶化し、パーティクルの発生要因と
なる。そこで、本発明の目的は、前述の技術的課題を解
決し、パーティクルの発生を低減できる基板処理装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、回転可能に設けられ、上面お
よび下面を有し、この上面と下面とを貫通する貫通部が
形成された回転部材を有し、この回転部材の上面側で基
板を保持するための基板保持部と、この基板保持部の下
方に設けられ、前記基板保持部に保持される基板の下面
に向けて処理液を供給するためのノズルと、このノズル
から基板の下面に至る処理液経路上に貫通部が位置する
タイミングで、当該ノズルから基板の下面に向けて供給
される処理液を基板の下面に到達させ、前記処理液経路
上に貫通部が位置していない期間には、前記ノズルから
基板保持部に向けての処理液の供給を禁止するための切
換手段とを含むことを特徴とする基板処理装置である。

【０００８】本発明では、ノズルから基板の下面に至る
処理液経路上に貫通部が位置する場合に、当該ノズルか
ら基板の下面に向けて供給される処理液を基板の下面に
到達させ、前記処理液経路上に貫通部が位置していない
期間には、前記ノズルから基板保持部に向けての処理液
の供給が禁止される。したがって、供給される処理液は
すべて基板の下面に到達することになる。そのため、処
理液が基板保持部で跳ね返ることがないから、パーティ
クルの原因になることもない。

【０００９】前記切換手段は、たとえば請求項２記載の
発明のように、前記ノズルを処理液供給可能状態と処理
液供給禁止状態とに切り換えるためのバルブと、このバ
ルブの開閉を制御するための手段とを含むものであって
もよい。この構成によれば、処理液を必要なときにだけ
供給するようにしているから、無駄な処理液が消費され
ることはない。

【００１０】また、請求項３記載の発明のように、前記
基板保持部の下方に当該基板保持部とともに回転可能に
設けられ、ノズルから基板の下面に向けて供給される処
理液を遮るための遮蔽部と、前記貫通部にほぼ対応する
処理液通路とを有する遮蔽部材であってもよい。この構
成によれば、バルブの開閉を制御するよりもさらに高速
切換えが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態が適用される基板処理装置の構成を簡略
化して示す断面図である。この基板処理装置は、挾持機
構１に挾持されている半導体ウエハ（以下、単に「ウエ
ハ」という。）Ｗをカップ２内で高速回転させつつ当該
ウエハＷの下面に処理液を供給して当該ウエハＷに薬液
による処理や純水による洗浄処理を施すためのものであ
る。

【００１２】挾持機構１には、挾持されている状態のウ
エハＷの中心を中心軸Ｏが通るように設けられた円筒状
の回転構造物３が連結されている。回転構造物３は、円
筒状の回転軸４および回転軸４に内設されたチャック軸
５を含む。回転軸４は、この装置の土台となる基台６に
取付部材７を介して固定された固定筒体８の上端部およ
び下端部の内壁面にそれぞれ配置された軸受９ａ，９ｂ
を介して軸支されており、モータＭの駆動力によって所
定の回転方向に回転される。チャック軸５は、回転軸４
の上端付近から基台６の下方まで延びた小径部５ａと、
小径部５ａの上方に一体的に形成されている大径部５ｂ
とを有し、小径部５ａと大径部５ｂとの間で形成される
段差面が回転軸４の上端面に支持されている。

【００１３】なお、本実施形態では、挾持機構１、回転
構造物３およびチャック駆動機構３０が基板保持部に相
当する。カップ２は、固定配置された支持板１０に支持
されており、下方に向かって径が小さくなるように傾斜
した筒状の外縁部２ａによって外観が形成され、上面は
開口している。カップ２の底央部分には起伏部２ｂが形
成されており、底上げ状になっている。起伏部２ｂの中
央には円形の穴が形成されており、この穴に回転構造物
３が挿通され、その上端に連結された挾持機構１がカッ
プ２内に収容されるようになっている。カップ２の底部
には、排液パイプ２ｃが連結された排液口２ｄが形成さ
れており、ノズル１１から噴射され、カップ２内に飛び
散った処理液を外部に排出できるようにされている。

【００１４】カップ２の外縁部２ａの内壁には、ウエハ
Ｗの下面に処理液を供給するための６個（図１では２個
だけが表されている。）のノズル１１が配設されてい
る。ノズル１１は、図示しない処理液供給タンクに接続
されており、挾持機構１に挾持されているウエハＷの下
面に対して斜め下方から処理液が噴射されるようになっ
ている。ノズル１１は、同種の処理液を噴射する２個の
ノズル１１同士で対となっている。たとえば、薬液Ａを
噴射するノズル対、薬液Ｂを噴射するノズル対、および
純水を噴射するノズル対というように分かれており、各
ノズル対からは処理液が同時に噴射されるようになって
いる。

【００１５】挾持機構１は、回転軸４の上端部に取り付
けられた回転ヘッド２０を備えている。回転ヘッド２０
の下面には、固定筒体８の上端面に取り付けられた保護
筒部８ａを間に挟むように、内周筒部２０ａおよび中間
筒部２０ｂが一体的に形成されており、内周筒部２０ａ
は、その内周面が回転軸４の外周面に密接するように、
回転軸４に取り付けられている。回転ヘッド２０の下面
にはまた、外周筒部２０ｃがカップ２の起伏部２ｂに沿
うように設けられている。

【００１６】回転ヘッド２０の上面には、回転板２１が
ボルト２２で取り付けられている。回転板２１は、中心
軸Ｏまわりに設けられたアーム取付部２３、およびアー
ム取付部２３に一体的に形成された６本（図１では２本
だけが表されている。）のスピンアーム２４を含む。ス
ピンアーム２４は、アーム取付部２３から径方向に放射
状に延びている。

【００１７】スピンアーム２４の先端部には、ウエハＷ
を挾持するための挾持爪２５が設けられている。６本の
挾持爪２５の中には３本の固定爪２５ａおよび３本の可
動爪２５ｂが含まれており、固定爪２５ａおよび可動爪
２５ｂは交互に配置されている。固定爪２５ａは、スピ
ンアーム２４の先端部にボルト（図示せず。）で固定さ
れている。可動爪２５ｂは、スピンアーム２４の先端部
に鉛直軸まわりに回動自在に取り付けられており、その
下端部には揺動腕２６が一体的に形成されている。

【００１８】揺動腕２６の先端部には爪操作リンク２７
の一端が連結されており、爪操作リンク２７の他端はチ
ャック軸５の上端に取り付けられた爪操作部材２８に回
動可能に連結されている。爪操作リンク２７は、チャッ
ク軸５の回動に連動して揺動するようになっている。こ
の揺動に伴って可動爪２５ｂが鉛直軸まわりに回動し、
可動爪２５ｂがチャック状態／チャック解除状態に変位
する。

【００１９】回転軸４の下端部付近には、チャック軸５
を回転軸４に対して相対的に回動させるためのチャック
駆動機構３０が設けられている。チャック駆動機構３０
は、回転軸４の外周面に取り付けられたフランジ３０
ａ、フランジ３０ａから下方に突出したベースピン３０
ｂ、チャック軸５に垂直に突設したシリンダ用ピン３０
ｃ、ベースピン３０ｂとシリンダ用ピン３０ｃとの間に
介装されたコイルばね３０ｄ、およびエアシリンダ３０
ｅを含む。チャック軸５は、コイルばね３０ｄにより可
動爪２５ｂがチャック状態となる方向に向けて付勢され
ている。

【００２０】エアシリンダ３０ｅは、回転軸４が後述す
る搬入／搬出位置に停止している状態でロッド３０ｇが
シリンダ用ピン３０ｃに対向するように、基台６の下面
に配設されている。ロッド３０ｇを突出させるようにエ
アシリンダ３０ｅに図外の空気供給源から加圧空気が供
給されると、エアシリンダ３０ｅから突出したロッド３
０ｇは、コイルばね３０ｄのばね力に抗してシリンダ用
ピン３０ｃを押す。その結果、チャック軸５が回転軸４
に対して相対的に回動する。これに伴い、チャック軸５
の上端側に設けられた爪操作リンク２７が揺動し、可動
爪２５ｂをチャック状態からチャック解除状態に回動さ
せる。

【００２１】エアシリンダ３０ｅのロッド３０ｇを引っ
込ませると、チャック軸５はコイルばね３０ｄのばね力
によって元の位置に復帰する。その結果、爪操作リンク
２７がチャック解除状態に変位するときとは逆方向に動
作し、可動爪２５ｂは元のチャック状態に戻る。なお、
参照符号３０ｆは停止ピンである。停止ピン３０ｆは、
ウエハＷが挾持機構１に挾持されていない状態で、かつ
エアシリンダ３０ｅによりシリンダ用ピン３０ｃが押さ
れていないときに、ベースピン３０ｂに当接するように
されており、これによりチャック軸５の変位が規制され
る。

【００２２】基台６には、回転軸４を回転させるための
モータＭが取り付けられている。モータＭは、たとえば
交流（ＡＣ）サーボモータであり、その回転は制御部３
５によって制御されるようになっている。モータＭは、
プーリ３６が固定された駆動軸３７を上向きにして取り
付けられている。また、回転軸４には、駆動軸３７のプ
ーリ３６に対応する位置にプーリ３８が固定されてお
り、プーリ３６，３８の間には無端状のベルト３９が掛
け回されている。

【００２３】制御部３５によってモータＭが駆動される
と、その駆動力は、駆動軸３７に伝達され、さらにプー
リ３６、ベルト３９およびプーリ３８を介して回転軸４
に伝達される。その結果、回転軸４の上端に固定された
回転ヘッド２０が高速回転する。また、回転ヘッド２０
にスピンアーム２４、可動爪２５ｂ、爪操作リンク２
７、および爪操作部材２８を介して連結されたチャック
軸５も高速回転する。すなわち、ウエハＷを挾持するた
めの挾持機構１全体が回転軸４とともに回転する。この
とき、固定筒体８およびカップ２は回転することなく、
静止している。

【００２４】回転軸４の下端側の部位に関連して、回転
軸４の回転位置を検出するための位置検出機構４０が備
えられている。位置検出機構４０は、回転軸４の外周面
に取り付けられ、所定の位置に切欠きを有する回転円板
４０ａ、および回転円板４０ａを発光素子と受光素子と
で挟むように配置された透過型の光電センサ４０ｂを含
む。光電センサ４０ｂは、回転円板４０ａに形成された
切欠きが光電センサ４０ｂの発光素子と受光素子との間
に位置すればオン信号を出力し、さもなければオフ信号
を出力する。オン／オフ信号は制御部３５に与えられ
る。

【００２５】制御部３５は、光電センサ４０ｂから与え
られるオン／オフ信号に基づいて、モータＭの回転を制
御する。たとえば、搬送ロボットのアームによって運ば
れてきたウエハＷを受け取るとき、制御部３５は、前記
オン／オフ信号に基づいて回転軸４の回転位置を監視
し、回転軸４が所定の回転位置（以下「搬入／搬出位
置」という。）になったと判断した場合に、モータＭの
回転を停止させる。これにより、回転軸４および挾持機
構１を搬入／搬出位置近傍に粗位置決めすることができ
る。なお、粗位置決めされた回転軸４および挾持機構１
は、位置決め機構５０によって搬入／搬出位置に正確に
位置決めされる。

【００２６】前記搬入／搬出位置は、搬送ロボットのア
ームがウエハＷを挾持機構１に受け渡したり挾持機構１
から取り出すときに、挾持爪２５がアームの邪魔になら
ないようにするための位置である。したがって、挾持機
構１が搬入／搬出位置に停止している場合には、アーム
の出し入れをスムーズに行うことができる。基台６は、
昇降シリンダ４５のロッド４５ａに取り付けられてお
り、昇降シリンダ４５が伸長作動／収縮作動すると、実
線で示すホームポジションと二点鎖線で示すウエハ受取
位置との間をガイド４６ａ，４６ｂに沿って上下方向に
移動する。基台６が上昇／下降すると、基台６に取り付
けられている回転構造物３、モータＭ、および固定筒体
８も上昇／下降し、さらに回転構造物３の上端部に設け
られている挾持機構１も上昇／下降する。

【００２７】位置決め機構５０は、粗位置決めされた挾
持機構１を搬入／搬出位置に正確に位置決めするための
もので、回転軸４の外周に取り付けられたピンホルダ５
０ａ、ピンホルダ５０ａに取り付けられ、回転軸４の長
手方向に垂直な方向に延びた円柱状の位置決め用ピン５
０ｂ、および位置決め部材５０ｃを含む。位置決め部材
５０ｃは、図２に示すように、固定部材６０に固定され
た略直方体状のもので、その下面６１のほぼ中央部に
は、逆Ｖ字状の溝６２が回転軸４の長手方向Ｐ１に対し
て垂直な方向Ｐ２に沿って形成されている。位置決め部
材５０ｃは、基台６をウエハ受取位置に上昇させたとき
に位置決め用ピン５０ｂが溝６２に係合でき、かつこの
状態で挾持機構１が搬入／搬出位置に正確に位置決めさ
れるような位置に、配設されている。

【００２８】挾持機構１が粗位置決めされたとき、位置
決め用ピン５０ｂは、図２に実線で示すように、位置決
め部材５０ｃの溝６２のほぼ真下に位置している。この
状態から基台６を上昇させると、回転軸４が上昇し、こ
れに伴ってピンホルダ５０ａおよび位置決め用ピン５０
ｂも上昇する。基台６がウエハ受取位置に達するとき、
位置決め用ピン５０ｂは、図２に二点鎖線で示すよう
に、溝６２に係合した状態となる。このようにして、挾
持機構１の正確な位置決めが達成される。

【００２９】この基板処理装置によるウエハＷの処理に
ついて概説すれば、次のとおりである。すなわち、処理
対象のウエハＷが、図示しない搬送ロボットのアームに
よって搬送されてくるのに先立ち、回転軸４が回転させ
られ、位置検出機構４０の検出結果に基づいて搬入／搬
出位置近傍で停止させられる。これにより、挾持機構１
が粗位置決めされ、位置決め用ピン５０ｂが位置決め部
材５０ｃに形成された溝６２の真下付近に移動される。

【００３０】その後、エアシリンダ３０ｅのロッド３０
ｇを突出させ、シリンダ用ピン３０ｃがコイルばね３０
ｄのばね力に抗して押される。その結果、チャック軸５
が回転軸４に対して相対的に回動し、これに連動して爪
操作リンク２７が動く。これにより、挾持爪２５はチャ
ック解除状態となる。次いで、昇降シリンダ４５が伸長
作動させられる。その結果、ホームポジションにあった
基台６が上昇し、これに伴い回転軸４および挾持機構１
なども上昇する。昇降シリンダ４５の伸長作動は、挾持
機構１がウエハ受取位置まで上昇したときに停止させら
れる。ここで、搬送ロボットのアームによってウエハＷ
が搬送され、挾持機構１に受け渡される。

【００３１】一方、挾持機構１がウエハ受取位置まで上
昇したときには、回転軸４に取り付けられている位置決
め用ピン５０ｂも上昇し、位置決め部材５０ｃの溝６２
に係合する。すなわち、挾持機構１がウエハ受取位置ま
で上昇した結果挾持機構１が搬入／搬出位置に正確に位
置決めされる。そのため、ウエハＷが受け渡されるとき
に、搬送ロボットのアームと挾持爪２５とが干渉するこ
とはない。

【００３２】その後、エアシリンダ３０ｅのロッド３０
ｇを引っ込ませ、シリンダ用ピン３０ｃがコイルばね３
０ｄのばね力によって元の位置に戻る。その結果、挾持
爪２５はチャック状態に戻る。これにより、ウエハＷが
挾持爪２５にチャックされる。その後、昇降シリンダ４
５を収縮作動させ、基台６を下降させる。その結果、挾
持爪２５も下降し、ウエハＷがカップ２内に収容され
る。このとき、位置決め用ピン５０ｂの位置決め部材５
０ｃへの係合状態も解除され、位置決め用ピン５０ｂは
図２の実線に示すような位置に下降する。

【００３３】その後、モータＭが駆動され、回転軸４が
高速回転させられる。また、処理液供給手段からノズル
１１に処理液が供給され、処理液がノズル１１から斜め
上方に噴射される。その結果、ウエハＷの下面に処理液
が供給される。このようにして、ウエハＷの下面への処
理が行われる。ウエハＷに対する処理を終了するときに
は、モータＭの駆動および処理液の供給が停止される。
処理終了後、回転軸４を回転させて挾持機構１を粗位置
決めし、昇降シリンダ４５を伸長作動させて挾持機構１
をウエハ受取位置まで上昇させる。このとき、挾持機構
１は位置決め機構５０で搬入／搬出位置に正確に位置決
めされる。

【００３４】そして、エアシリンダ３０ｅのロッド３０
ｇを突出させ、挾持機構１をチャック解除状態にする。
また、搬送ロボットのアームがウエハＷの下面側に挿入
される。この場合、挾持機構１は搬入／搬出位置に正確
に位置決めされているから、挿入時のアームと挾持爪２
５とが干渉することはない。このように本実施形態によ
れば、位置決め機構５０により装置を上昇させるだけで
挾持機構１の正確な位置決めを行うことができるから、
位置決めした後装置を上昇させるという２段階の動作が
必要である場合に比べて、全体的に処理時間の短縮化を
実現できる。これにより、処理スピードの高速化を図る
ことができ、処理効率を格段に向上できる。

【００３５】また、位置決め用のシリンダが不要となる
から、装置全体の構成が簡単になるとともに、装置コス
トを低減できる。図３は、カップ２内の構成を示す平面
図である。挾持機構１に含まれる６本のスピンアーム２
４は、前述のように、径方向に放射状に延びており、隣
接するスピンアーム２４の間には、貫通部に相当する切
欠き状の処理液通路７０が形成されている。一方、ノズ
ル１１は、隣接するスピンアーム２４の間に形成された
処理液通路７０を通過してウエハＷの下面に処理液が供
給されるように、スピンアーム２４の斜め下方のカップ
２の内壁に配設されている。

【００３６】ノズル１１は、前述のように、同種の処理
液を噴射する２個のノズル１１同士で対になっており、
薬液Ａを噴射する２個のノズル１１ａ，１１ｂ、薬液Ｂ
を噴射する２個のノズル１１ｃ，１１ｄ、および純水Ｃ
を噴射する２個のノズル１１ｅ，１１ｆに分かれてい
る。スピンアーム２４は、平面視において径方向に等角
度間隔に形成されている。すなわち、中心軸Ｏから隣接
するスピンアーム２４の先端を見込む角度（以下「アー
ム間角度」という。）は、６０度となっている。同様
に、ノズル１１は、平面視において中心軸Ｏを包囲する
円周に沿って等角度間隔で配設されている。すなわち、
中心軸Ｏからノズル対を構成する２個のノズルを見込む
角度（以下「ノズル間角度」という。）は、６０度とな
っている。

【００３７】したがって、もしも、ノズル１１から連続
的に処理液を噴射するとすれば、スピンアーム２４の回
転に伴って、ノズル１１から噴射される処理液がスピン
アーム２４によって間欠的に遮られる。処理液が遮られ
る回数は、スピンアーム２４が６本であることから、ス
ピンアーム２４が１回転する間に６回となる。そのた
め、処理液が無駄になるだけでなく、スピンアーム２４
で跳ね返った処理液がカップ２の内壁に飛散し、結晶化
してパーティクルの原因にもなる。

【００３８】そこで、この第１実施形態にかかる基板処
理装置には、処理時において、ノズル１１からウエハＷ
の下面に至る処理液の経路がスピンアーム２４で遮られ
る時間中は処理液の噴射を禁止するための機構が備えら
れている。すなわち、ノズル１１から処理液を間欠的に
噴射させる機構が備えられている。図４は、薬液Ａを噴
射するノズル１１ａ，１１ｂに関連する間欠噴射機構を
説明するためのブロック図である。この間欠噴射機構
は、薬液Ａタンク９０、薬液Ａタンク９０を気体によっ
て常に加圧することで、薬液Ａタンク９０から薬液Ａを
押し出すための気体圧送手段９１、薬液Ａタンク９０と
ノズル１１ａ，１１ｂとの間に介装されたバルブ９２を
含み、制御部３５によってバルブ９２の開閉を制御する
ことで、気体圧送手段９１によって加圧されている薬液
Ａタンク９０から押し出される薬液Ａをノズル１１ａ，
１１ｂから間欠的に噴射させるためのものである。ここ
で、気体圧送手段９１は、たとえば圧送ポンプである。
また、バルブ９２は、たとえば電磁弁からなる。

【００３９】制御部３５におけるバルブ９２の開閉の制
御は、メモリ９３に記憶されているパラメータを参照
し、モータＭに備え付けられているエンコーダＥＣおよ
び位置検出機構４０の出力に基づいて行われる。このよ
うに、この第１実施形態では、制御部３５、エンコーダ
ＥＣ、位置検出機構４０およびバルブ９２が切換手段に
相当する。

【００４０】メモリ９３に記憶されているパラメータに
は、薬液Ａの噴射を許容する許容時間ｔ₁、薬液Ａの噴
射を禁止する禁止時間ｔ₂、および挾持機構１の回転位
置とスピンアーム２４およびノズル１１ａ，１１ｂとの
位置関係が含まれる。許容時間ｔ₁は、アーム間角度分
だけ回転板２１が角変位するのに要する時間である。禁
止時間ｔ₂は、スピンアーム２４の回転方向に沿う幅だ
け回転板２１が角変位するのに要する時間である。

【００４１】挾持機構１にウエハＷがチャックされた状
態で処理が開始されると、制御部３５は、モータＭを制
御し、回転軸４および挾持機構１を回転させる。このと
き、ノズル１１ａ，１１ｂからウエハＷの下面に至る薬
液Ａの経路は、スピンアーム２４によって遮られる状態
と処理液通路７０を通過する状態とに交互に変化してい
る。

【００４２】また、制御部３５は、エンコーダＥＣの出
力に基づいてモータＭの回転数を取得し、この取得され
たモータＭの回転数、および位置検出機構４０から出力
されるパルス信号に基づいて、挾持機構１の回転位置を
監視する。すなわち、モータＭの回転数が判れば挾持機
構１の回転数を求めることができるから、この回転数と
位置検出機構４０からパルス信号が出力されてからの時
間とに基づけば、挾持機構１の回転位置を得ることがで
きる。

【００４３】さらに、制御部３５は、エンコーダＥＣの
出力に基づいて挾持機構１の回転が安定したか否かを監
視するとともに、取得される挾持機構１の回転位置、お
よびメモリ９３に記憶されている挾持機構１の回転位置
とスピンアーム２４およびノズル１１ａ，１１ｂとの位
置関係に基づいて、薬液Ａを噴射するタイミングを監視
する。

【００４４】その結果、挾持機構１の回転が安定し、か
つ薬液Ａの経路がスピンアーム２４によって遮られる状
態から処理液通路７０を通過する状態に変化して薬液Ａ
を噴射するタイミングであると判断したとき、制御部３
５は、バルブ９２を開成する。このとき、気体圧送手段
９１によって加圧されている薬液Ａタンク９０から薬液
Ａがバルブ９２に向けて吐出され、ノズル１１ａ，１１
ｂから噴射される。一方、薬液Ａの経路は処理液通路７
０を通過する位置にあるから、噴射された薬液Ａはウエ
ハＷの下面に到達する。これにより、ウエハＷの下面に
薬液Ａが供給される。

【００４５】制御部３５は、バルブ９２を開成してから
許容時間ｔ₁が経過したと判断すると、薬液Ａの経路が
スピンアーム２４によって遮られる状態になると判断
し、バルブ９２を閉成する。その結果、ノズル１１ａ，
１１ｂからの薬液Ａの噴射が禁止される。そのため、薬
液Ａがスピンアーム２４にぶつかることがない。制御部
３５は、バルブ９２を閉成してから禁止時間ｔ₂が経過
したと判断すると、経路が処理液通路７０を通過する状
態に再度切り換わったと判断し、バルブ９２を再度開成
する。その結果、ノズル１１ａ，１１ｂから薬液Ａが噴
射され、処理液通路７０を通ってウエハＷの下面に到達
する。

【００４６】制御部３５は、以上のような処理を繰り返
し実行する。このように、薬液Ａを噴射するとスピンア
ーム２４によって遮られる時間中には薬液Ａの噴射を禁
止するようにしているから、噴射した薬液Ａをすべてウ
エハＷの下面に供給できる。したがって、薬液Ａを無駄
にすることがない。そのうえ、薬液Ａがスピンアーム２
４でカップ２の内壁に向けて跳ね返ることもないから、
パーティクルの原因になることもない。

【００４７】しかも、薬液Ａの噴射の切換えにバルブ９
２を適用しているから、ベローズポンプやダイヤフラム
ポンプを用いる場合に比べて装置コストを安価にでき、
かつ高速切換えを行うことができる。なお、薬液Ｂを噴
射するノズル１１ｃ，１１ｄ、および純水Ｃを噴射する
ノズル１１ｅ，１１ｆに関連する間欠噴射機構は、前述
の薬液Ａを噴射するノズル１１ａ，１１ｂに関連する間
欠噴射機構と同様の構成をしているため、その説明は省
略する。

【００４８】また、前述の説明では、エンコーダＥＣお
よび位置検出機構４０の各出力を利用してバルブ９２の
開閉の制御を実現しているが、たとえば位置検出機構４
０の出力を利用せずに、エンコーダＥＣの出力を利用し
て前記制御を実現するようにしてもよい。すなわち、位
置検出機構４０の出力を利用しなくても、エンコーダＥ
Ｃの出力で挾持機構１の回転位置を把握することができ
るからである。

【００４９】図５は、本発明の第２実施形態が適用され
る基板処理装置における挾持機構１の構成を示す平面図
である。図５において、前記図３と同じ機能部分につい
ては同一の参照符号を使用する。前記第１実施形態で
は、バルブ９２の開閉を制御することで処理液をスピン
アーム２４に当てないようにしているのに対して、この
第２実施形態では、ノズル１１から噴射される処理液を
スピンアーム２４の下方に設けられている切換手段に相
当する遮蔽部材１００で遮ってスピンアーム２４に当て
ないようにしている。

【００５０】遮蔽部材１００は、図１に二点鎖線で示す
ように、回転ヘッド２０の外周筒部２０ｃに取り付けら
れている。したがって、遮蔽部材１００は、挾持機構１
の回転とともに回転する。遮蔽部材１００は、図５に示
すように、取付部材１０２、および取付部材１０２に一
体的に形成された６本の突起部１０３ａ〜１０３ｆを備
えている。隣接する突起部１０３ａ〜１０３ｆの間に
は、ノズル１１から噴射される処理液のウエハＷの下面
に通じる通路を確保するために、隣接するスピンアーム
２４の間に形成されている処理液通路７０にほぼ対応す
る処理液通路１０４が形成されている。

【００５１】突起部１０３ａ〜１０３ｆは、平面視にお
いて、スピンアーム２４および爪操作リンク２７にほぼ
隠れるように、径方向に延びている。この構成により、
ノズル１１から噴射される処理液は、スピンアーム２４
にぶつかる前に、遮蔽部材１００にぶつかることにな
る。一方、遮蔽部材１００の下面は、ノズル１１から噴
射された処理液が中心軸Ｏ側に飛び散り易い構成となっ
ている。

【００５２】したがって、遮蔽部材１００に処理液がぶ
つかっても、処理液がカップ２の内壁に飛び散ることは
少ない。そのため、パーティクルの発生が軽減される。
また、処理液の一部がカップ２の内壁に飛び散ったとし
ても、その位置はウエハＷの処理時の高さよりもかなり
下方になるから、ウエハＷに与える影響は少ない。この
ようにこの第２実施形態によれば、遮蔽部材１００をス
ピンアーム２４の下方に設けるだけで処理液のウエハＷ
の下面への間欠供給を実現しているから、前記第１実施
形態のように、間欠供給のための処理を実行するソフト
ウエアやバルブなどの高価な部材が不要となる。そのた
め、装置コストを過度に上昇させることがない。

【００５３】本発明の実施の形態の説明は以上のとおり
であるが、本発明は前述の実施形態に限定されるもので
はない。たとえば前記実施形態では、ＩＣの製造に用い
られるウエハＷに処理を施すための基板処理装置に本発
明を適用する場合を説明しているが、本発明は、たとえ
ばＬＣＤ用ガラス基板やＰＤＰ用ガラス基板に対して処
理を施すための基板処理装置に適用することができるの
はもちろんである。

【００５４】その他、特許請求の範囲に記載された範囲
内で種々の設計変更を施すことが可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ノズルからの処理液が基板保持部に当たる期間には
処理液が基板保持部に到達しないようにしているから、
処理液が基板保持部で跳ね返ることがない。したがっ
て、パーティクルの原因となることがない。そのため、
基板を高品質に処理できる。

【００５６】また、請求項２記載の発明によれば、処理
液が基板保持部に当たる期間に処理液が基板保持部に到
達しないようにするための構成をバルブで実現している
から、ベローズポンプやダイヤフラムポンプを用いる場
合に比べて装置コストを安価にでき、かつ高速切換えを
行うことができる。また、処理液を必要なときにだけ供
給するようにしているから、処理液の消費量を低減する
ことができる。

【００５７】さらに、請求項３記載の発明によれば、処
理液が基板保持部に当たる期間に処理液が基板保持部に
到達しないようにするための構成を遮蔽部材で実現して
いるから、バルブを用いるよりもさらに装置コストを安
価にでき、かつ高速切換えを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態が適用される基板処理装
置の構成を簡略化して示す縦断面図である。

【図２】位置決め機構の構成を示す図である。

【図３】カップ内の構成を示す平面図である。

【図４】間欠噴射機構の構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第２実施形態が適用される基板処理装
置における挾持機構の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１挾持機構３回転構造物４回転軸５チャック軸１１，１１ａ〜１１ｆノズル２１回転板２３アーム取付部２４スピンアーム２５挾持爪２６揺動腕２７爪操作リンク２８爪操作部材３０チャック駆動機構３５制御部４０位置検出機構７０，１０４処理液通路９２バルブ９３メモリ１００遮蔽部材１０２取付部材１０３ａ〜１０３ｆ突起部ＥＣエンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能に設けられ、上面および下面を有
し、この上面と下面とを貫通する貫通部が形成された回
転部材を有し、この回転部材の上面側で基板を保持する
ための基板保持部と、この基板保持部の下方に設けられ、前記基板保持部に保
持される基板の下面に向けて処理液を供給するためのノ
ズルと、このノズルから基板の下面に至る処理液経路上に貫通部
が位置するタイミングで、当該ノズルから基板の下面に
向けて供給される処理液を基板の下面に到達させ、前記
処理液経路上に貫通部が位置していない期間には、前記
ノズルから基板保持部に向けての処理液の供給を禁止す
るための切換手段とを含むことを特徴とする基板処理装
置。
【請求項２】前記切換手段は、前記ノズルを処理液供給
可能状態と処理液供給禁止状態とに切り換えるためのバ
ルブと、このバルブの開閉を制御するための手段とを含
むものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理
装置。
【請求項３】前記切換手段は、前記基板保持部の下方に
当該基板保持部とともに回転可能に設けられ、ノズルか
ら基板の下面に向けて供給される処理液を遮るための遮
蔽部と、前記貫通部にほぼ対応する処理液通路とを有す
る遮蔽部材であることを特徴とする請求項１記載の基板
処理装置。