JPS6142919A - 基板処理機のためのラビリンスシール - Google Patents

基板処理機のためのラビリンスシール

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JPS6142919A
JPS6142919A JP17053885A JP17053885A JPS6142919A JP S6142919 A JPS6142919 A JP S6142919A JP 17053885 A JP17053885 A JP 17053885A JP 17053885 A JP17053885 A JP 17053885A JP S6142919 A JPS6142919 A JP S6142919A
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JP
Japan
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labyrinth
spraying machine
liquid spraying
rotary liquid
rotor
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JP17053885A
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ジエイムズ エム シルバーネイル
ブルース テイ マツケダンズ
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

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】 本発明は電子装置の製造の際に基板を吹付は処理するた
めの回転機械、一層詳しくは、ターンテーブルとハウジ
ングの間にあって回転軸を室ハウジングに取付けている
軸受に噴霧および液体が自由に近付くのを防ぐシールに
関する。
回転軸と処理室を構成しているハウジングの間に設けた
シールは従来種々の構造のものが知られている。成る種
の機械では、室ハウジングの底に偏平なワッシャまたは
シールが位置しており、回転軸を簡単に囲んでいる。こ
のタイプは米国特許第3.990.462号に示されて
いる。他の機械では、シールがカップ状となっており、
゛カップの縁がハウジングの固定底に載り、シールのベ
ースに孔が設けてあって回転軸を受は入れ、囲んでいる
。これは米国特許第4,197,000号に示されてい
る。このようなカップ状シールは種々の形を持ち、種々
の方向に向けられていた。また、固定ハウジングと回転
軸の間に0リングを設ける試みもなされていた。
これら従来のシールは大きな欠点を持っており、シール
の成る部分が他の部分をこすったときにはいつでも粒子
が生じるのである。このような粒子はハウジングの室内
に移動し、処理されつつある基板またはウェファ−に載
る傾向がある。もちろん、ウェファ−上に製造しつつあ
る構成部品はより小さくなっているので、処理室内の粒
子の存在はより一層重要な問題となる。
本発明の目的は基板を処理する液体処理機のハウジング
とターンテーブルの間に設けて処理液体が回転軸内に移
動または流動するのを□防ぐと共に処理しつつある基板
を汚染する可能性のある無制御粒子の発生を最小限に抑
えるシールを提供することにある。
本発明の1つの特徴は、ハウジングの処理室内の固定ハ
ウジングと回転ターンテーブルの間に設けた改良シール
にある。このシールは直径の異なった複数の同心環状リ
ブを包含し、これらのリブは固定ハウジングの底、ター
ンテーブル組立体のそれぞれから軸線方向に互いに反対
の方向に突出している。同じ方向に突出す−る隣接した
環状のリブは互いに隔たっており、間に溝を構成してい
る。これらの溝は軸線方向に互いに反対の方向に突出す
る環状のリブを受は入′れるような形状、寸法となって
いる。互いに反対方向に突出している環状リブは互いの
間に入り込み、軸線、半径両方向において互いにほぼ均
等に隔たった状態に維持されている。
互いの間に入り込んだ環状リブは軸から外方に延びるラ
ビリンスまたは曲がりくねった通路を構成しており、こ
のラビリンスを通って水分および粒子が移動して室から
出なければならない6回転する互いの間に入り込んだリ
ブはいかなる水分をも外方に放出し、水分が軸に到達す
るのを防ぐ。
成る実施例では、洗浄水供給ポートが洗浄水をラビリン
スシールの外周に向ける。洗浄水はシール内のいかなる
粒子をも外方へ洗い流し、ハウジングの底を横切ってド
レンへ流す。
リブ間のラビリンス空間と連絡する真空ポートがガス、
水分、粒子をラビリンスから引いて廃棄し、シールの内
周または外周へ到達させない、真空ポートに集められな
かったラビリンス内のガス、水分および粒子はいつでも
洗浄水で濡らされ、室底を横切ってドレンに向って放出
される。
ラビリンスの連続性および回転、固定リブと関連部品の
常時綿たった関係のために、ラビリンスシールはガス、
水分および粒子の半径方向内方への移動を効果的に妨げ
ると共に粒子の発生も防止するという利点を有する。さ
らに、このような異物がラビリンス内に見出されるとき
にはいつでも、異物は洗浄水で外に洗い流され、真空ポ
ートのところでラビリンスから引出される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の詳細な説明する
第1図は全体的に符号lOで示す吹付は処理機の全体図
であり、この機械は容器12内に支持寄れ、411械の
ハウジング14の処理室内に置かれたウェファ−または
基板を吹付は処理することを目的とする。基板を支持し
ている容器はターンテーブル16上のブラケット15内
に支持されて′おり、このターンテーブル16はハウジ
ング14のベース壁または底壁19上の軸受構造に支持
された*h17に装着され、それによって回転させられ
る。ターンテーブル16は種々の形態のうち任意の形態
を採り得る0図示形態では、ブラケ−/ ト15はター
ンテーブル16の周囲にあり、ブラケツ)15のうちの
いくつかはこの周縁まわりに互いから隔たっている。そ
の結果、ウェファ−11を支持しているキャリヤ12は
急速回転時でもターンテーブル上で釣合うことになる。
ターンテーブル16はウェファ−11の処理の成る段階
では約5r、p、mの回転速度でゆっくりと回転し、他
の処理段階では、1000r、p、mを超える極めて速
い速度で回転することになる。
ハウジング14はカバー20を有し、このカバー20は
ヒンジ21に取付けてあって処理室13の内部に接近で
きるようにしている。カバー20上には吹付はボス)2
2が装着してあり、ウェファ−11に処理液およびガス
の吹付けを行なえるようになっている。ターンテーブル
が軸17の回転軸線のところでウェファ−11のキャリ
ヤ12を支持している他の形態では、ウェファ−に液状
化学薬品を吹付ける吹付はポストをハウジング14の側
壁に装着してもよい。
ハウジング14、ターンテーブルベース23、吹付はポ
スト22およびターンテーブル取付リンク24は、ウェ
ファ−11に吹(=Jけるのに用いられる非常に活性の
高い処理用化学薬品の影響に対して非常に大きな耐性が
あり、はとんど不活性である硬質プラスチックで作ると
よい、これらの部分のプラスチックは、好ましくは、不
活性フルオロポリマー、たとえば、テトラフルオロエチ
レンポリマー、ペルフルオロアルコキシ、クロロテトラ
フルオロエチレンのいずれかである。処理室13内でウ
ェファ−に吹付けられる活性の高い化学薬品としては、
硫猷、水酸化アンモニウム、過酸化水素、塩酸、弗化水
素酸の他に、脱イオン水のような洗浄液や窒素またはア
ルゴンのような不活性ガスがある。
したがって、駆動軸17が貫通している/1ウジングの
底壁19と、駆動軸17の上部と一緒にターンテーブル
16.そのベース板および取付リング24を含む処理室
内のロータ25との間に効果的なシールを設けることが
重要である。第2.3図において、このシールが全体的
に符号26で示してあり、これはターンテーブル取付リ
ング24上の一対の間隔を置いた同心のリブ27.28
と、突出するハブ部29とを包含する。これらソッとハ
ブ部はそれぞれ溝30.31によって互いから隔たって
いる。ハウジングの底壁19の中央部も一対の軸線方向
に突出する同心のリブ32.33を有し、これらのリブ
は互いから陥たりかつそれらの間に環状の溝34を構成
している。11η30.31はリブ32.33よりも幅
が広くなっていて環状のリブ32.33を受は入れてお
り、同時にリブ32.33の円筒形側面および端面のと
ころにかなりの厚みの幅を残している。同様に、?+4
34はリブ28よりもかなり幅広となっており、環状の
リブ28を受は入れながらもこのリブ28の内外両面と
隣接の端面にかなりの空間を残している。
したがって、ターンテーブル取付リング24上の回転す
る環状リブ27.28はハウジングのベースv、19上
の固定環状リブ32.33と互いに入り組んでラビリン
スまたは曲がりくねった通路35を構成している。この
ラビリンスは連続的に開いており、ターンテーブル取付
リング24の外周と輔17の間になんの妨げもない、タ
ーンテーブル取付リング24がハウジングのベース壁1
9のどことも係合することがないので、ロータ25が回
転するときにいかなる粒子の発生する可能性もない。
第2図は軸17を室ハウジング14およびその底i19
と一緒に静止している軸受ハウジング18内に装着する
軸受36を示している。#および非常に揮発性の高い化
学薬品を吹付けるのに処理機10を使用する場合、付加
的な物理的シール37が軸17に隣接して挿入され、こ
のような酸から発する煙が軸受36に達するのを防ぐよ
うにする。
洗浄水は軸17の通路38を通して供給され、ターンテ
ーブルベース板23とターンテーブル取付リング°24
にあるマニホルド開口39に分配される。洗浄水は図示
したようになノズルを装着するマニホルドパイプ40に
も供給され、成る処理段階でハウジング14の内部を洗
浄できるようにしている。洗浄水供給ボー)41がター
ンテーブル取付リング24の洗浄水マニホルド通路39
と溝30の間に延びていてラビリンス35に洗浄水を供
給する。さらに、固定ハウジング壁19は溝34からこ
の壁を貫いてハウジングの底壁°19の外面まで延び、
真空源となるチューブ43に接続する真空ポート42を
有する。
真空ポート42を通して作用する真空は、ポート41か
らの洗浄水と関連して使用できるようにラビリンス35
に負圧を与える。
ラビリンス35は処理室13と軸17の間で処理室内に
いかなる粒子も移動できないようにするシールとなる。
ラビリンス35の外周のところで洗浄水を与えると共に
ポート42のところでラビリンスの内部に真空を作用さ
せることによって、発生したいかなる粒子も引出し、ま
たは、洗浄水に粒子を沈めてハウジングの底壁にあるド
レンポート19.1に粒子を運び去る。
明らかなように、本発明は、駆動軸が貫通しているハウ
ジングの固定底壁と、軸、ターンテーブル取付リング、
ターンテーブル取付ベース、ターンテーブルのすべての
部分(すべて剛性である)を含むハウジング内のロータ
の間にチビリンスシールを与える。このラビリンスは互
いの間に入り込んだ環状のリブ27.28.32.33
を包含し、これらのリプはすべて互いに同心でありかつ
軸から外方に隔たっているので、軸とラビリンスの間隔
は同心のリング、溝を含むラビリンスの幅と同じ程度の
大きさである。第4図は軸17゜1上にターンテーブル
ベース23.1を支持する別の形態のターンテーブル取
付リング24.1を示している。この形態では、別体の
リング4・4がターンテーブル取付リング24.1に固
定してあり、これはハウジングのベース2i 9 、2
とramしてラビリンス35.1を構成する。この形態
では、ターンテーブルベース板に設けた洗浄水マニホル
ド通路39.1はラビリンスから隔離されており、テー
ビリンスには真空は作用しない。
本発明の両形態のラビリンスはターンテーブル軸への液
体の移動を最小限に抑えると共に、ハウジングのベース
壁がターンテーブル取付リングから隔たった状態に維持
されるのでいかなる粒子の発生をも防ぐ。
【図面の簡単な説明】
第1図は基板またはウェファ−を処理する・ための吹付
は処理機の部分破断断面側面図である。 第2図はターンテーブルの取付状態を示す拡大詳細断面
図である。 第3図は第1図の3−3線にほぼ沿った詳細断面図であ
る。 w&4図はターンテーブル取付部の変形例を示す詳細断
面図である。 図面において、lO・争・吹付は処理機、11・・e′
l&板、12・・・容器、14・書・ハウジング、16
・Φ・ターンテーブル、17・・・軸、20・・・カバ
ー、22・・・吹付はポスト、23・・令ターンテーブ
ルベース、24・・・・ターンテーブル取付リング、2
3・・・ベース板、26・Φ・シール、27.28拳O
・リプ、30.31・争・溝、32,33・・・リブ、
34・・・溝、35φQ・ラビリンス、36嗜・・軸受
、37−−−物理的シール、38−−・通路%39・・
・マニホルド開口、40・・・マニホルドパイプ、42
・争・真空ポート代理人 弁理士  河  野  昭 図面の浄、1:(内′谷に変更なし) 嘔7列B・ 予7ケト 、〃写f・ 手続袖正出(自発) 1、事1イ1の表示 I旧不[160年 171 5年 19頁 第  1 
70538   ゲ号2、発明の名称 基板処理機のためのラビリンスシール 3、補正をする者

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、ハウジングの処理室内の回転軸駆動式ターンテ
    ーブル上に載せた基板を処理するための回転式液体吹付
    け機において、回転軸上に設けてあり、ターンテーブル
    を含むロータと、回転軸を囲み、回転軸を取付ける軸受
    手段を有するハウジングの固定ベース部とを包含し、ベ
    ース部およびロータが回転軸まわりで対向した面を有し
    、複数の直径の異なった同心環状リブがベース部および
    ロータに設けてあり、前記対向した面から互いに反対の
    軸線方向にそれぞれ突出しており、同じ面から突出した
    リブが間に環状の溝を構成し、反対側の面から突出した
    環状のリブを受けており、それによって、前記リブが互
    いに間に入り込み、軸線方向、半径方向の両方向におい
    て互いから隔たった関係を維持していて間に連続したラ
    ビリンスを構成しており、回転軸に向って内方へ異物が
    移動するのを防いでいることを特徴とする回転式液体吹
    付け機。
  2. (2)、特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付け
    機において、前記リブがほぼ円筒形の側面と平らな端面
    とを有することを特徴とする回転式液体吹付け機。
  3. (3)、特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付け
    機において、リブの高さおよび厚さが同じ程度の大きさ
    となっていることを特徴とする回転式液体吹付け機。
  4. (4)、特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付け
    機において、リブのすべてがほぼ同じ高さとなっている
    ことを特徴とする回転式液体吹付け機。
  5. (5)、特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付け
    機において、前記溝が実質的にリブの幅を超えた幅を有
    することを特徴とする回転式液体吹付け機。
  6. (6)特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付け機
    において、ベース部が前記ラビリンスと連通していてそ
    こからガスを排出させる真空ポートを有することを特徴
    とする回転式液体吹付け機。
  7. (7)、特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付け
    機において、ロータが洗浄水供給マニホルドを有し、タ
    ーンテーブルがこのマニホルドと前記ラビリンスの間に
    連絡していてロータおよびリブの回転中にラビリンスの
    半径方向外方へ粒子を洗い流すための洗浄水ポートを有
    することを特徴とする回転式液体吹付け機。
  8. (8)、特許請求の範囲第7項記載の回転式液体吹付け
    機において、ベース部がラビリンスと連絡していてそこ
    からガスを排出させるための真空ポートを有することを
    特徴とする回転式液体吹付け機。
  9. (9)、特許請求の範囲第8項記載の回転式液体吹付け
    機において、洗浄水ポートが真空ポートよりも回転軸線
    からさらに隔たっていることを特徴とする回転式液体吹
    付け機。
  10. (10)、特許請求の範囲第1項記載の回転式液体吹付
    け機において、ラビリンスが回転軸から隔たっており、
    また、このラビリンスが回転軸とラビリンスの間の間隔
    と同じ程度の大きさの半径方向幅を有することを特徴と
    する回転式液体吹付け機。
  11. (11)、特許請求の範囲第10項記載の回転式液体吹
    付け機において、ラビリンスと回転軸線の間隔が、ラビ
    リンスの前記幅を超えていることを特徴とする回転式液
    体吹付け機。
  12. (12)、基板を処理するための回転式液体吹付け機で
    あって、ハウジングと、ハウジングベースを構成する吹
    付け手段と、ハウジング内のロータとを包含し、このロ
    ータがハウジングベースを貫通している回転軸を有し、
    ロータがまた回転軸上にあってハウジングベースと対面
    している基板支持用ターンテーブルを有し、ベースおよ
    びロータが複数の間に溝を構成している同心環状リブを
    有し、これらのリブがベースおよびロータから軸線方向
    に突出しかつ隣接した溝内に突入し、互いに間に入り込
    んだ状態になっており、ベースとロータの間に円形の空
    間ラビリンスを構成し、このラビリンスを通して液体お
    よび粒子が移動するのを防いでいることを特徴とする回
    転式液体吹付け機。
  13. (13)、特許請求の範囲第12項記載の回転式液体吹
    付け機において、ロータおよびベースがラビリンスにお
    いて互いから連続的に隔たっていることを特徴とする回
    転式液体吹付け機。
  14. (14)、特許請求の範囲第12項記載の回転式液体吹
    付け機において、ターンテーブルが洗浄水ダクトを有し
    、マニホルドとラビリンスの間でラビリンスに洗浄水を
    供給するポートをさらに有することを特徴とする回転式
    液体吹付け機。
  15. (15)、特許請求の範囲第12項記載の回転式液体吹
    付け機において、ベースを貫通し、ラビリンス内に延び
    ていてそこからガスを引く真空ポートを有することを特
    徴とする回転式液体吹付け機。
  16. (16)、特許請求の範囲第14項記載の回転式液体吹
    付け機において、ラビリンス内に延びており、回転軸と
    洗浄水ポートの間に位置する真空ダクトを有することを
    特徴とする回転式液体吹付け機。
  17. (17)、特許請求の範囲第12項記載の回転式液体吹
    付け機において、回転軸とラビリンスの間隔が少なくと
    もラビリンスの半径方向幅と同じ大きさであることを特
    徴とする回転式液体吹付け機。
JP17053885A 1984-08-01 1985-08-01 基板処理機のためのラビリンスシール Pending JPS6142919A (ja)

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US63672584A 1984-08-01 1984-08-01
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ID=24553076

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