JPH11186158A

JPH11186158A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH11186158A
Application number: JP36565697A
Authority: JP
Inventors: Izuru Izeki; 出井関
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】基板載置部とカバーとで囲まれ密閉された処
理空間で基板の表面へその側方の全周方向から処理ガス
を供給して基板に対し処理を施す場合に、基板表面に処
理ガスの流れによる模様むらが生じるのを避けるため、
排気を止めた状態で処理ガスを処理空間へ供給して、処
理空間の圧力が高くなり過ぎることがあっても、加圧さ
れた処理ガスが外部へ漏れ出すことを防止できる装置を
提供する。【解決手段】基板載置部１０の上面と中央部に排気口
２４を有するカバー１２とで密閉された処理空間１４が
形成され、基板載置部１０上の基板の側方の全周方向か
ら処理空間へ処理ガスが供給される装置において、排気
口に連通接続された排気管２６を開閉弁２８より上流側
で分岐させ、分岐管３０に、常時は閉塞し処理空間の圧
力が所定圧力を超えた時に開く安全弁３２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用あるいはフォトマスク用のガラス基板、
光ディスク用の基板などの基板の表面へ処理ガスを供給
することにより、基板に対して所定の処理を施すために
使用される基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板処理装置は、例えば、半導
体ウエハ等の基板の表面に付着した自然酸化膜や有機
物、重金属等のパーティクルなどを基板表面から除去す
るために、塩酸ガスや処理液を気化させて生成したガス
を処理ガスとして基板の表面へ供給して、基板に対しド
ライ洗浄等の処理を施したり、また、基板の表面とフォ
トレジストとの密着性を良くするために、ヘキサメチル
ジシラザン等の処理液を気化させて窒素ガス等のキャリ
アガスに混合させた処理ガスを、ホットプレート上に載
置されて加熱された基板の表面へ供給して、基板に対し
アドヒージョン処理を施したりする場合などに使用され
る。このような基板処理に使用される装置の構成の１例
を、図５に概略縦断面図で示す。

【０００３】図５に示した基板処理装置は、上面に基板
Ｗを水平姿勢で載置する基板載置部１０を有している。
この基板載置部１０は、基板処理時に基板Ｗを冷却する
必要があるときはクールプレートとして構成され、図示
していないが内部に冷却媒体の流路が形設され、また、
基板処理時に基板Ｗを加熱する必要があるときはホット
プレートとして構成され、図示していないが内部にヒー
タが埋設される。また、図示を省略しているが、基板載
置部１０には、複数個、例えば３個の貫通孔（図示せ
ず）が穿設されており、その各貫通孔にリフトピンがそ
れぞれ上下方向へ摺動自在に挿通されていて、３本のリ
フトピンは、アクチュエータに連結された昇降板に固着
されている。そして、アクチュエータによって昇降板を
上昇させることにより、各リフトピンの上端部を基板載
置部１０の上面より上方へ突出させ、３本のリフトピン
によって基板Ｗを基板載置部１０の上面から離間した状
態で支持し、また、３本のリフトピンによって基板Ｗを
支持した状態で、アクチュエータによって昇降板を下降
させることにより、各リフトピンを基板載置部１０の上
面より下方へ引き入れ、これに伴って基板Ｗがリフトピ
ン上から基板載置部１０の上面へ移載される。装置内へ
の基板Ｗの搬入および装置外への基板Ｗの搬出に際し
て、このようなリフトピンの昇降動作が行われる。

【０００４】基板載置部１０の上方には、基板載置部１
０上に載置される基板Ｗの上方および側方を覆うように
カバー１が配設されていて、基板載置部１０の上面とカ
バー１との間に狭い処理空間２が形成されるようになっ
ている。カバー１は、図示しない支持機構によって基板
載置部１０の上面と平行に支持され、図示しない昇降機
構によって上下方向へ往復移動させられるようになって
いる。そして、カバー１は、基板Ｗの搬入および搬出の
際には上方へ移動させられ、基板Ｗの処理時には下方へ
移動させられて図示した位置に保持され、基板載置部１
０との間に処理空間２を形成する。カバー１の周壁部に
は、その下端面にＯ−リング３が装着されており、カバ
ー１が図示の下方位置へ移動した時に、処理空間２の気
密性が保持される。

【０００５】また、カバー１の周壁部には、一定の角度
間隔で複数個、例えば４個のガス導入口４が形設されて
おり、それぞれのガス導入口４は、ガス供給配管５を通
して処理ガス供給源（図示せず）に流路接続されてい
る。カバー１のガス導入口４は、基板載置部１０の上面
より下方の位置に形成されており、処理ガス供給源から
ガス供給配管５を通って供給される処理ガスは、それぞ
れガス導入口４を通って、基板載置部１０の円周面とカ
バー１の周壁部の内周面との間に形成された環状ガス通
路６へ流入し、環状ガス通路６内を上向きに流れて処理
空間２へ流れ込む。この際、処理ガスは、環状ガス通路
６の全周方向から均一に処理空間２へ供給される。ま
た、カバー１の上壁部の中央位置には、排気口７が形設
されており、排気口７は、排気管８を通して排気装置
（図示せず）に流路接続されている。排気管８の途中に
は、開閉弁９が設けられている。そして、処理空間２へ
導入された処理ガスは、カバー１の上壁部内面および基
板載置部１０の上面に沿って基板Ｗの周辺部から中心部
へ向かって一様に流れ、処理空間２の中央部から排気口
７を通って排気管８内へ流れ込んで、処理空間２から排
出される。

【０００６】図５に示した構成の上記基板処理装置によ
り基板の処理を行う場合において、処理液供給源から供
給されカバー１のガス導入口４を通ってカバー１内へ導
入された処理ガスは、環状ガス通路６内を上向きに流れ
て処理空間２へ流れ込み、基板載置部１０の上面に載置
された基板Ｗの表面に沿ってその周辺部から中心部へと
流れる。このように、基板Ｗに対して処理ガスは、基板
載置部１０上の基板Ｗの側方から供給され、基板Ｗの周
辺部から中心部へ向かって基板Ｗの表面上を流れる。こ
のため、基板Ｗの表面に、処理ガスの流れによる僅かな
模様むらが観察されることがある。そこで、一般には、
基板Ｗの表面上に処理ガスが流れるのを止めるために、
排気管８に設けられた開閉弁９を閉じ、その状態で処理
ガスを処理空間２へ供給するようにしている。そして、
所定時間後に、ガス供給配管５に設けられた開閉弁（図
示せず）を閉じて、処理空間２に処理ガスを充満させる
ようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、排気管８に
設けられた開閉弁９を閉じた状態で処理ガスを処理空間
へ供給する過程において、カバー１と基板載置部１０と
で囲まれて密閉された処理空間２の圧力が高くなり過ぎ
ることが起こる。処理空間２の圧力が高くなり過ぎる
と、加圧された処理ガスが、カバー１の周壁部の下端面
に装着されたＯ−リング３の部分を通過して外部へ漏れ
出し、周辺の作業環境を悪化させる恐れがある。

【０００８】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、基板を載置する基板載置部とカバー
とで囲まれて密閉された処理空間において基板の表面へ
その側方の全周方向から処理ガスを供給して基板に対し
所定の処理を施す場合に、基板の表面に処理ガスの流れ
による模様むらが生じることを避けるため、排気を止め
た状態で処理ガスを処理空間へ供給したときに、処理空
間の圧力が高くなり過ぎることがあっても、加圧された
処理ガスが外部へ漏れ出すことを有効に防止することが
できる基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、
上面に基板を載置する基板載置部と、中央部に処理ガス
を排気するための排気口を有し、前記基板載置部の上面
に載置された基板の上方および側方を覆うように配置さ
れ、前記基板載置部の上面との間に密閉された処理空間
を形成するカバーと、前記基板載置部の上面に載置され
た基板の側方から前記処理空間へ処理ガスを供給するガ
ス供給機構と、前記カバーの排気口と連通された排気管
と、前記排気管に設けられた開閉弁と、前記カバーの排
気口と前記開閉弁との間の前記排気管に接続した分岐管
と、前記分岐管に設けられ、常時は閉塞し前記処理空間
の圧力が所定の圧力を超えたときに開く安全弁と、を備
えたことを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る発明は、基板に対して所定
の処理を施す基板処理装置であって、上面に基板を載置
する基板載置部と、中央部に処理ガスを排気するための
排気口を有し、前記基板載置部の上面に載置された基板
の上方および側方を覆うように配置され、前記基板載置
部の上面との間に密閉された処理空間を形成するカバー
と、前記基板載置部の上面に載置された基板の側方から
前記処理空間へ処理ガスを供給するガス供給機構と、前
記カバーの排気口と連通された排気管と、前記排気管に
設けられた開閉弁と、前記処理空間内の圧力を検知する
圧力検知手段と、前記圧力検知手段によって検知された
圧力が所定の圧力を超えたときに、前記開閉弁を閉塞状
態から開放状態へ動作させる制御手段と、を備えたこと
を特徴とする。なお、請求項１および請求項２の基板載
置部には、基板載置板や基板載置台が含まれる。

【００１１】請求項１に係る発明の基板処理装置におい
ては、基板載置部とカバーとで囲まれて密閉された処理
空間において基板載置部の上面に載置された基板の表面
へその側方から処理ガスを供給して基板に対し所定の処
理を施す場合に、基板の表面に処理ガスの流れによる模
様むらが生じることを避けるため、カバーの中央部の排
気口に連通された排気管に設けられた開閉弁を閉じて排
気を行わない状態で、ガス供給機構により処理ガスを処
理空間へ供給したときに、処理空間の圧力が高くなり過
ぎることが起こる。この装置には、排気管から分岐され
た分岐管に安全弁が設けられており、処理空間の圧力が
高くなり過ぎて所定圧力を超えると、それまで閉塞して
いた安全弁が開いて、処理空間から処理ガスがカバーの
排気口を通り排気管の一部および分岐管を通って排気さ
れる。このため、処理空間の圧力が高くなり過ぎること
があっても、加圧された処理ガスが外部へ漏れ出すこと
がない。

【００１２】請求項２に係る発明の基板処理装置におい
ては、基板載置部とカバーとで囲まれて密閉された処理
空間において基板載置部の上面に載置された基板の表面
へその側方から処理ガスを供給して基板に対し所定の処
理を施す場合に、基板の表面に処理ガスの流れによる模
様むらが生じることを避けるため、カバーの中央部の排
気口に連通された排気管に設けられた開閉弁を閉じて排
気を行わない状態で、ガス供給機構により処理ガスを処
理空間へ供給したときに、処理空間の圧力が高くなり過
ぎることが起こる。この装置では、圧力検知手段によっ
て処理空間の圧力が検知され、処理空間の圧力が高くな
り過ぎて、圧力検知手段によって検知された圧力が所定
圧力を超えると、その検知信号が制御手段へ送られ、制
御手段により、排気管に設けられた開閉弁が作動させら
れ、それまで閉塞していた開閉弁が開いて、処理空間か
ら処理ガスがカバーの排気口を通り排気管を通って排気
される。このため、処理空間の圧力が高くなり過ぎるこ
とがあっても、加圧された処理ガスが外部へ漏れ出すこ
とがない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図１ないし図４を参照しながら説明する。

【００１４】図１および図２は、この発明の１実施形態
を示し、図１は、基板処理装置の要部の構成を示す概略
縦断面図であり、図２は、図１のII−II矢視断面図であ
る。この基板処理装置は、図５に示した上記装置と同様
に、上面に基板Ｗを水平姿勢で載置する基板載置部１０
を有し、基板載置部１０の上方に、基板載置部１０上に
載置される基板Ｗの上方および側方を覆うようにカバー
１２が配設されていて、基板載置部１０の上面とカバー
１２との間に狭い処理空間１４が形成されるようになっ
ている。

【００１５】なお、図示を省略しているが、図５に示し
た上記装置と同様に、基板載置部１０は、基板処理時に
基板Ｗを冷却する必要があるときは内部に冷却媒体の流
路が形設されてクールプレートとして構成され、また、
基板処理時に基板Ｗを加熱する必要があるときは内部に
ヒータが埋設されてホットプレートとして構成される。
また、基板載置部１０には、例えば３個の貫通孔（図示
せず）が穿設され、その各貫通孔に、アクチュエータに
連結された昇降板に固着されたリフトピンがそれぞれ上
下方向へ摺動自在に挿通されている。一方、カバー１２
は、支持機構によって基板載置部１０の上面と平行に支
持され、昇降機構によって上下方向へ往復移動させられ
るようになっている。そして、カバー１２は、基板Ｗの
搬入および搬出の際には上方へ移動させられ、基板Ｗの
処理時には下方へ移動させられて図示した位置に保持さ
れる。

【００１６】また、図５に示した上記装置と同様に、カ
バー１２の周壁部の下端面には、カバー１２が図示の下
方位置へ移動した時に処理空間１４の気密性が保持され
るようにＯ−リング１６が装着されている。また、カバ
ー１２の周壁部には、基板載置部１０の上面より下方の
位置に、一定の角度間隔で複数個、例えば４個のガス導
入口１８が形設されており、それぞれのガス導入口１８
は、ガス供給配管２０を通して処理ガス供給源（図示せ
ず）に流路接続されている。そして、処理ガス供給源か
らガス供給配管２０を通って供給される処理ガスは、そ
れぞれガス導入口１８を通って、基板載置部１０の円周
面とカバー１２の周壁部の内周面との間に形成された環
状ガス通路２２へ流入し、環状ガス通路２２内を上向き
に流れて、環状ガス通路２２の全周方向から均一に処理
空間１４へ流れ込む。また、カバー１２の上壁部の中央
位置には、排気口２４が形設されている。排気口２４に
は、排気管２６が連通接続されており、排気管２６は、
排気装置（図示せず）に流路接続されていて、排気管２
６の途中に開閉弁２８が設けられている。そして、この
装置では、排気管２６が、開閉弁２８より上流側で分岐
しており、排気管２６から分岐した分岐管３０に、常時
は閉塞し処理空間１４の圧力が所定圧力を超えた時に開
く安全弁（リリーフ弁）３２が設けられている。

【００１７】図１および図２に示した基板処理装置を使
用して基板に対し処理を施すときは、まず、基板Ｗを装
置内へ搬入して基板載置部１０の上面に載置した後、図
１に示したように、カバー１２を下方へ移動させて、カ
バー１２と基板載置部１０との間に密閉された処理空間
１４を形成する。次に、図示しない処理ガス供給源から
ガス供給配管２０を通って供給される処理ガスを、カバ
ー１２の周壁部に等配された４個所のガス導入口１８を
それぞれ通って処理空間１４へ導入し、処理空間１４の
中央部から排気口２４を通り排気管２６内を通って排気
し、その直後に、排気管２６に設けられた開閉弁２８を
閉じる。そして、排気を行わない状態で、引続き処理空
間１４へ処理ガスを供給し、所定時間後に、ガス供給配
管２０に設けられた開閉弁（図示せず）を閉じて、処理
空間１４に処理ガスを充満させるようにし、基板Ｗの処
理を行う。

【００１８】上記したように排気を行わない状態で処理
ガスを処理空間１４へ供給すると、処理空間１４の圧力
が次第に高まり、ガス供給配管２０に設けられた開閉弁
（図示せず）を閉じて処理ガスの供給を停止させる前
に、処理空間１４の圧力が高くなり過ぎることが起こ
る。そのような場合は、処理空間１４の圧力が高くなり
過ぎて所定圧力、例えば１．０５kg／cm₂を超えた時点
で、分岐管３０に設けられ常時は閉塞している安全弁３
２が直ちに開く。そして、加圧された処理ガスは、処理
空間１４からカバー１２の排気口２４を通り排気管２６
の一部および分岐管３０を通って緊急排気される。この
ため、処理空間１４の圧力が高くなり過ぎることがあっ
ても、加圧された処理ガスがカバー１２の周壁部下端面
のＯ−リング１６の部分を通過して外部へ漏れ出す、と
いったことが防止される。分岐管３０を通して排気が行
われ、処理空間１４の圧力が下がって所定圧力以下にな
ると、安全弁３２は元の閉塞状態に復帰する。

【００１９】処理空間１４に処理ガスを充満させた状態
で基板Ｗの処理が行われ、その処理が終了すると、カバ
ー１２を上昇させて基板Ｗを搬出する前に、処理空間１
４を窒素ガスなどでパージする。この際には、開閉弁２
８が開かれ、処理ガスおよびパージ用ガスは、排気管２
６を通って排気される。

【００２０】図３に、この発明の別の実施形態を示す。
この図３に概略縦断面図を示した基板処理装置におい
て、基板載置部１０およびカバー１２の基本構成は、図
１に示した上記装置と同じであり、それぞれの構成部材
に図１で使用した符号と同一符号を付してそれらの説明
を省略する。

【００２１】この基板処理装置では、カバー１２の中央
部の排気口２４に連通接続された排気管３４は、図１に
示した装置のように安全弁３２を有する分岐管３０が分
岐されておらず、その代わりに、排気管３４に自動制御
開閉弁（電磁弁）３６が設けられている。また、カバー
１２に、基板載置部１０の上面とカバー１２との間に形
成される処理空間１４の圧力を検知する圧力センサ３８
が付設されている。そして、圧力センサ３８がコントロ
ーラ（マイコン）４０に接続されており、圧力センサ３
８からの検知信号がコントローラ４０へ入力されるよう
になっている。また、コントローラ４０の出力端子に自
動制御開閉弁３６が電気接続されており、コントローラ
４０から出力される制御信号が自動制御開閉弁３６へ入
力されるようになっている。

【００２２】図３に示した基板処理装置による基板の処
理も、上記した図１に示した装置と同様の手順で行われ
るが、排気を行わない状態で処理ガスを処理空間１４へ
供給して処理空間１４の圧力が高くなり、処理ガスの供
給を停止させる前に処理空間１４の圧力が高くなり過ぎ
た場合、図３に示した装置では、圧力センサ３８によっ
て処理空間１４の圧力が所定圧力、例えば１．０５kg／
cm₂を超えたことが検知され、その検知信号がコントロ
ーラ４０へ送られ、コントローラ４０から制御信号が出
力されて、排気管３４に設けられた自動制御開閉弁３６
が作動させられ、それまで閉塞していた自動制御開閉弁
３６が直ちに開く。そして、加圧された処理ガスは、処
理空間１４からカバー１２の排気口２４を通り排気管３
４を通って緊急排気される。このため、処理空間１４の
圧力が高くなり過ぎることがあっても、加圧された処理
ガスがカバー１２の周壁部下端面のＯ−リング１６の部
分を通過して外部へ漏れ出す、といったことが防止され
る。排気により処理空間１４の圧力が下がって所定圧力
以下になると、圧力センサ３８の検知信号に基づいてコ
ントローラ４０から制御信号が自動制御開閉弁３６へ送
られて、自動制御開閉弁３６は元の閉塞状態に復帰す
る。

【００２３】なお、上記した実施形態では、上下方向へ
移動自在に支持されたカバー１２の周壁部に複数個のガ
ス導入口１８を形設して、それらのガス導入口１８を通
して処理空間１４へ処理ガスを導入するようにしたが、
図４に概略縦断面図を示すように、基板載置部１０の円
周面の外側に、間隔を設けて基板載置部１０と同心的に
環状部材４２を固設し、その環状部材４２に、複数個の
ガス導入口４４を円周方向に等配して形設し、それぞれ
のガス導入口４４にガス供給配管４６を連通接続して、
処理ガス供給源から供給される処理ガスを、環状部材４
２のガス導入口４４を通してカバー４８と基板載置部１
０の上面との間の処理空間５０へ導入するような構成と
してもよい。図４中の符号５２は、カバー４８の上壁部
の中央位置に形設された排気口であり、符号５４は排気
管、符号５６は開閉弁、符号５８は分岐管、符号６０は
安全弁、符号６２は、カバー４８の周壁部の下端面に装
着され環状部材４２の上面に密着するＯ−リングであ
る。

【００２４】また、上記した実施形態では、処理ガスを
処理空間１４から排出させるための排気口２４をカバー
１２の上壁部の中央位置に１個だけ形設したが、処理ガ
スの一様な流れに影響を及ぼさない範囲で、カバーの上
壁部の中央位置から多少ずらした位置に排気口が形設さ
れていてもよく、また、カバーの上壁部の中央付近に複
数個の排気口を形設するようにしてもよい。さらに、上
記実施形態では、カバー１２の周壁部に形成されたガス
導入口１８が、基板載置部１０の上面より下方に位置す
るようにしているが、処理空間１４の側方にガス導入口
を形成して、処理空間１４の側方の全周方向から基板載
置部１０上の基板Ｗの表面へ処理ガスが供給されるよう
にしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】請求項１および請求項２に係る各発明の
基板処理装置を使用したときはそれぞれ、基板載置部と
カバーとで囲まれて密閉された処理空間において基板載
置部上の基板の表面へその側方から処理ガスを供給して
基板に対し所定の処理を施す場合に、基板の表面に処理
ガスの流れによる模様むらが生じることを避けるため、
排気を止めた状態で処理ガスを処理空間へ供給して、処
理空間の圧力が高くなり過ぎることがあっても、加圧さ
れた処理ガスが外部へ漏れ出すことを有効に防止するこ
とができ、周辺の作業環境の安全性を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施形態を示し、基板処理装置の
要部の構成を示す概略縦断面図である。

【図２】図１のII−II矢視断面図である。

【図３】この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置
の要部の構成を示す概略縦断面図である。

【図４】この発明の変形の実施形態を示し、基板処理装
置の要部の構成を示す概略縦断面図である。

【図５】従来の基板処理装置の要部の構成の１例を示す
概略縦断面図である。

【符号の説明】

１０基板載置部１２、４８カバー１４、５０処理空間１６、６２Ｏ−リング１８、４４ガス導入口２０、４６ガス供給配管２２環状ガス通路２４、５２排気口２６、３４、５４排気管２８、５６開閉弁３０、５８分岐管３２、６０安全弁（リリーフ弁）３６自動制御開閉弁３８圧力センサ４０コントローラ４２環状部材Ｗ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に対して所定の処理を施す基板処理
装置であって、上面に基板を載置する基板載置部と、中央部に処理ガスを排気するための排気口を有し、前記
基板載置部の上面に載置された基板の上方および側方を
覆うように配置され、前記基板載置部の上面との間に密
閉された処理空間を形成するカバーと、前記基板載置部の上面に載置された基板の側方から前記
処理空間へ処理ガスを供給するガス供給機構と、前記カバーの排気口と連通された排気管と、前記排気管に設けられた開閉弁と、前記カバーの排気口と前記開閉弁との間の前記排気管に
接続した分岐管と、前記分岐管に設けられ、常時は閉塞し前記処理空間の圧
力が所定の圧力を超えたときに開く安全弁と、を備えた
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】基板に対して所定の処理を施す基板処理
装置であって、上面に基板を載置する基板載置部と、中央部に処理ガスを排気するための排気口を有し、前記
基板載置部の上面に載置された基板の上方および側方を
覆うように配置され、前記基板載置部の上面との間に密
閉された処理空間を形成するカバーと、前記基板載置部の上面に載置された基板の側方から前記
処理空間へ処理ガスを供給するガス供給機構と、前記カバーの排気口と連通された排気管と、前記排気管に設けられた開閉弁と、前記処理空間内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段によって検知された圧力が所定の圧力
を超えたときに、前記開閉弁を閉塞状態から開放状態へ
動作させる制御手段と、を備えたことを特徴とする基板
処理装置。