200406809 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種例如對半導體晶圓或LCD基板用 的玻璃等的基板進行洗淨處理等的基板處理裝置及基板處 理方法。 【先前技術】 作爲這種轉動式基板處理裝置，公知例如有日本特開 平6-232 1 1 1號公報和美國專利5,784,7 97號，它裝備有保 持多個形成圓盤狀的半導體晶圓的被處理基板成平行配置 狀態的轉子。轉子具有保持被處理基板周邊的保持部件， 例如多個保持棒，利用使各保持棒抵接於被處理基板的周 邊部分保持一同被處理基板。另外，保持棒在被處理基板 所在位置以一定間隔放置，形成多個導槽，藉由該導槽能 穩定保持各被處理基板。 在上述那樣構成的轉動式基板處理裝置中，使轉子以 規定轉速轉動，同時用藥液或純水等液體噴射被處理基 板，由此可以從被處理基板上均勻地去除粒子、有機污染 物質等污染物或必須去除的保護膜、氧化膜。另外，藉由 利用轉子轉動産生的離心力可以把液體甩出到外部，乾燥 被處理基板。 但是，在上述轉動式基板處理裝置中，因爲即使轉子 高速旋轉也不能跟隨被處理基板的轉速，因此不能得到對 該處理方法完全期望的效果。 • 4- (2) (2)200406809 另外，伴隨各處理基板的尺寸誤差，能夠維持各被處 理基板和保持棒的保持狀態的和不能維持的發生不均勻， 因此，不能均勻處理各被處理基板’也有可能引起處理效 率降低。 此外，在轉子開始轉動和停止轉動時會在保持棒和被 處理基板之間産生滑動，由於這一滑動使保持棒的磨損增 加，需要加快更換保持棒。 【發明內容】 本發明是鑑於上述事情而創作者，其目的是，提供一 種轉動式基板處理裝置及轉動式基板處理方法，它藉由使 轉子的轉動確實跟隨被處理基板來提高被處理基板的處理 效率，另外使轉子的保持手段和被處理基板之間的滑動儘 量減小、使保持手段的磨損變小，從而延長保持部件的壽 命。 爲實現上述目的，本發明的第一特徵在於，所述基板 處理裝置裝備有具有保持基板周邊的保持構件的轉子，藉 由該轉子轉動處理上述基板，上述保持構件中的任何上一 個具有給上述基板的周邊施加擠壓力的擠壓裝置，上述擠 壓裝置具有抵接於基板周邊的抵接部分並使該抵接部分與 上述基板周邊彈性抵接或者離開上述基板周邊。 本發明的第二特徵在於，上述擠壓裝置另外具有可以 使上述抵接部分在抵接基板周邊的位置和離開基板周邊的 位置之間移動的氣缸機構，和伴隨上述抵接部分移動的彈 -5- (3) (3)200406809 性變形、從上述基板周圍的大氣隔離上述氣缸機構的變形 部分。使用這樣的基板處理裝置的話，不用擔心例如作爲 變形部分的膜片上承載過大的負荷。 本發明的第三特徵在於，上述保持構件是對於上述轉 子可動設置的可動保持構件和對於上述轉子固定設置的固 定保持構件的任何一個，上述擠壓裝置是設置在上述固定 保持構件上。 本發明的第四特徵在於，在裝入取出上述基板時，上 述可動保持構件是成爲開狀態，上述擠壓裝置是到達離開 基板的位置。 本發明的第五特徵在於，在上述基板外圓周上至少配 置三個上述保持構件，在該至少三個保持構件中的至少一 個保持構件上設置上述擠壓裝置。 本發明的第六特徵在於，上述至少三個保持構件中至 少一個是上述可動保持構件和至少兩個是上述固定保持構 件，在該至少兩個固定保持構件中的至少一個上設置上述 擠壓裝置。 本發明的第七特徵在於，相互平行排列兩個以上的上 述基板，在該兩個以上平行排列的上述基板的外圓周側配 置在上述基板排列方向上延伸的上述保持構件。 本發明的第八特徵在於，具有設置上述擠壓裝置的第 一固定保持構件和第二固定保持構件，上述第一固定保持 構件上設置的上述擠壓裝置是配置在上述多個排列的基板 中的奇數序號的基板的外圓周側’上述第二固定保持構件 -6 - (4) (4)200406809 上設置的上述擠壓裝置是配置在上述多個排列的基板中的 偶數序號的基板的外圓周側。 本發明的第九特徵在於，裝備有在離開基板周邊的方 向上向上述抵接部分施加彈性力的彈性構件。 本發明的第十特徵在於，裝備檢測導入及導出上述氣 缸機構作動流體的壓力的壓力感測器。在這一場合’可以 根據上述壓力的變化獲知在上述變形部分上發生孔洞的情 況。 本發明的第十一特徵在於’上述各擠壓裝置裝備有伴 隨上述變形部分的彈性變形的膨脹及收縮的變形空間。 本發明的第十二特徵在於’上述氣缸機構裝備有抑制 上述作動流體流入上述變形空間的密封環。 本發明的第十三特徵在於，上述擠壓裝置進一步具有 支援並彈性變形上述抵接部分的 '可以使上述抵接部分在 抵接上述基板周邊的位置和離開Jt述基板周邊的位置之間 移動的變形部分’和覆蓋上述變形部分Λ限制使上述抵接 部分向基板周邊移動的上述變形部分的變形的擋塊構件。 使用這樣的基板處理裝置的話’可以防止膜片過大變形而 破損。 本發明的第十四特徵在於，上述保持構件是對於上述 轉子可動設置的可動保持構件和對於上述轉子固定設置的 固定保持構件的任何一個’上述擠壓裝置是設置在上述固 定保持構件上° 本發明的第十五特徵在於，在裝入取出上述基板時上 -7- (5) (5)200406809 述可動保持構件是成爲開狀態，上述擠壓裝置是到達離開 基板的位置。 本發明的第十六特徵在於，在上述基板外圓周上至少 配置三個上述保持構件，在該至少三個保持構件中的至少·. 一個保持構件上設置上述擠壓裝置。 本發明的第十七特徵在於，上述至少三個保持構件中 至少一個是上述可動保持構件和至少兩個是上述固定保持 構件，在該至少兩個固定保持構件中的至少一個上設置上 述擠壓裝置。 本發明的第十八特徵在於，相互平行排列兩個以上的 上述基板’在該兩個以上平仃排列的上述基板的外圓周側 配置在上述基板排列方向上延伸的上述保持構件。 本發明的第十九特徵在於，具有設置上述擠壓裝置的 第一固定保持構件和第二固定保持構件，上述第一固定保 持構件上設置的上述擠壓裝置是配置在上述多個排列的基 板中的奇數序號的基板的外圓周側，上述第二固定保持構 件上設置的上述擠壓裝置是配置在上述多個排列的基板中 的偶數序號的基板的外圓周側。 本發明的第二十特徵在於，上述擠壓裝置是裝備有伴 隨上述變形部分的彈性變形的膨脹及收縮的變形空間和對 上述變形空間導入及導出流體的流體路徑。在這一場合， 即使膜片産生永久變形，但是由於吸引變形空間，可以使 膜片回到正規位置，使抵接部分後退到離開位置。 本發明的第二十一特徵在於’在上述變形空間內裝備 -8- (6) (6)200406809 檢測導入及導出的流體的壓力的壓力感測器。 本發明的第二十二特徵在於，在上述擋塊構件上設置 排出在上述變形部分和上述擋塊構件之間附著的液體的排 出槽。 本發明的第二十三特徵在於，一種基板處理方法，屬 於藉由在轉子上裝備的多個保持構件保持基板的周邊，藉 由上述轉子轉動和處理基板，把基板裝入轉子，藉由在上 述轉子上裝備的保持構件保持基板的周邊，同時藉由在上 述轉子上裝備的擠壓裝置給基板的周邊施加擠壓力，由此 保持基板周邊與各保持構件之間不産生偏移，使基板和轉 子一體轉動，同時處理基板，解除上述擠壓裝置的擠壓， 藉由基板的慣性力使基板周邊和各保持構件之間産生偏 移，在和上述處理時不同的部分處保持基板周邊，再次藉 由上述擠壓裝置給基板周邊施加擠壓力，保持基板周邊與 各保持構件之間不産生偏移，使基板和轉子一體轉動，同 時處理基板。 【實施方式】 下面，根據洗淨晶圓那樣構成的基板處理裝置的一個 例子來說明本發明的較理想實施例。 如第1圖所示，基板處理裝置1裝備有固定的外側空 腔5和在外側空腔5的內側和外側沿水平方向移動的內側 空腔6所構成的雙重空腔8。另外，裝備相互平行等間隔 並列保持、轉動多個例如2 5個晶圓W的轉子轉動機構 -9- (7) (7) 200406809 1 0。轉子轉動機構1 0可以在雙重空腔8的內側和外側沿 水平方向移動。 外側空腔5由藉由圖中未示出的框固定在規定位置的 汽缸體5 a和在該汽缸體5 a兩個端面分別固定的環構件 5b、5c所形成。在汽缸體5a的上方，在水平方向上設置 多個處理流體噴出口 1 2形成的處理流體噴出噴嘴1 3。在 汽缸體5 a的下方，設置從外側空腔5實行處理液的排出 和排氣的排出管1 4。 在環構件5 b上，形成爲使轉子轉動機構1 〇進入或者 退出雙重空腔8的轉子轉動機構出入口 17。該轉子轉動 機構出入口 1 7在轉子轉動機構1 〇從雙重空腔8退出時使 用圖中未示出的蓋體自由開閉。轉子轉動機構出入口 ；[ 7 的內圓周面上設置環狀密封機構1 8。另外，在環構件5 b 的外側’設置位於轉子轉動機構出入口 i 7的下部的液體 接收容器2 1，在對晶圓處理後使轉子轉動機構1 〇從雙重 空腔8退出時用液體接收容器2 1接收附著在密封機構i 8 等上的處理液。 在環構件5 c上形成有爲使內側空腔6進入或者退出 外側空腔5的內側空腔出入口 2 7。在內側空腔出入口 2 7 的內圓周面上設置環狀密封機構2 8。在環構件5 c的外 側’設置洗淨內側空腔6的淸洗機構3 0。內側空腔6是 成爲圍繞從外側空腔5退出的淸洗機構3 0的狀態。 淸洗機構3 0是由圍繞從外側空腔5內退出的內側空 腔6的汽缸體3 0 a、形成的在汽缸體3 0 a的環構件5 c側 -10- (8) (8)200406809 的端面上形成、以圍繞內側空腔出入口 2 7的內圓周面的 狀態設置的圓盤30b、和在汽缸體30a的另一端面上的環 構件30c所構成。在汽缸體30a上，設置向汽缸體30a的 外圓周側、亦即圍繞汽缸體3 0a的內側空腔6的內圓周噴 出氣體的氣體噴出噴嘴32，和從圍繞汽缸體30a的內側 空腔6的內圓周和汽缸體3 0 a的外圓周夾起的空間排出 大氣的排氣管3 4。在圓盤3 Ob上，設置在外側空腔5內 噴出洗滌液及氣體的洗滌液噴出噴嘴3 6和在外側空腔5 內排出大氣的排氣管3 8。以上這樣構成的淸洗機構3 0， 藉從氣體噴出噴嘴3 2供給的氣體洗淨移動到退縮位置的 內側空腔6的內圓周面。 內側空腔6是由形成可以從環構件5 b的中央向汽缸 體5 a的內部移動的大小形成可以圍繞轉子轉動機構1 0的 外圓周有的大小，又形成可圍繞汽缸體3 0a的外圓周的大 小的汽缸體6a、分別固定在汽缸體6 a的兩端面上的環構 件6b、6c所構成。在汽缸體6a的上方，設置由在水平方 向上多個處理液噴出口 42形成的處理液噴出噴嘴43。在 汽缸體6a的下方，設置執行從內側空腔6內排出處理液 和排氣的排出管44。 在環構件6b上，形成有爲置於外側空腔5內的轉子 轉動機構1 0相對進入或者退出內側空腔6的轉子轉動機 構出入口 47。在轉子轉動機構出入口 47的內圓周面上， 設置環狀密封機構48。在環構件6c上形成使淸洗機構30 可能相對通過內部的大小所形成的通過口 5 1。在環構件 -11 - (9) (9)200406809 6 c的內圓周面上，設置環狀密封機構5 2。 轉子轉動機構1 〇裝備有馬達5 6，馬達5 6的轉動軸 6 7，安裝在轉動軸6 7的尖端、相互平行等間隔並列保持 2 5個晶圓W的轉子7 0。馬達5 6是由圍繞轉動軸5 7的套 管72支援，套管72依靠圖中未示出的移動支援機構所支 援。藉由該移動支援機構，轉子轉動機構1 0整體可以在 水平方向移動，轉子70可以進入或者退出雙重空腔 8 內。另外，套管72和轉子70之間配置有安裝在套管72 尖端、形成轉子7 0進入雙重空腔8內時堵塞轉子轉動機 構出入口 17、47形成的大小的圓盤狀蓋體73。 如第1圖所示，內側空腔6配置在外側空腔5內的處 理位置、轉子7 〇配置在內側空腔6內的場合，環構件6 c 以閉塞內側空腔出入口 27和圓盤30b之間的間隙那樣配 置，環構件5 c和環構件6 c之間由密封機構2 8密封，環 構件6c和圓盤30b之間由密封機構52密封。另外，蓋體 7 3以閉塞轉子轉動機構出入口 1 7、4 7那樣配置，環構件 5 b和蓋體7 3之間由密封機構1 8密封。另外，環構件6 b 和蓋體7 3之間由密封機構4 8密封。這樣，藉由圓盤 30b、環構件6c、汽缸體6a、環構件6b、蓋體73形成處 理空間S 1。 如第2圖所示，在內側空腔6從外側空腔5退出、配 置在退縮位置、轉子7 0配置在外側空腔7內的場合，環 構件6b是以閉塞內側空腔出入口 2 7和圓盤3 Ob之間那樣 配置，環構件5 c和環構件6 b之間由密封機構2 8密封， -12- (10) (10)200406809 環構件6b和圓盤3 Ob之間由密封機構4 8密封。另外，蓋 體7 3以閉塞轉子轉動機構出入口 1 7那樣配置，環構件 5 b和蓋體7 3之間由密封機構1 8密封。這樣，藉由圓盤 3 0b、環構件6b、環構件5c、汽缸體5a、環構件5b、蓋 體73形成處理空間S2。 第3圖是表示轉子70的槪略構成的斜視圖。如第3 圖所示，轉子70裝備有一對圓盤91、92，其間可以以規 定間隔插入25個晶圓W。圓盤91是安裝在轉動軸67的 尖端，圓盤92配置在環構件5 c側。此外，共同作用於在 這些圓盤91、92之間插入的25個晶圓W的周邊並保持 的6個保持棒95、96、97、98、99、100在以轉動軸67 爲中心的圓周上以分別在水平方向上相互平行的姿勢配 置。 第4圖是轉子70沿圖3中I-Ι線的斷面圖。在第4 圖中，在轉子7 0的左側，分別在夾著轉動軸6 7的中心軸 RO的上側和下側的對稱位置配置可以開閉的保持棒9 5、 9 6。在轉子7 0的上端和下端，分別在夾著轉動中心軸RO 的對稱位置配置具有給晶圓W的周邊施加擠壓力的機構 的保持棒9 7、9 8。在轉子7 〇的右側，分別在夾著轉動中 心軸RO的上側和下側的對稱位置配置具有給晶圓W的周 邊施加擠壓力的機構的保持棒 9 9、1 〇 〇。圍繞保持棒 95〜100的空間成爲晶圓W的保持空間S3，藉由這些6個 保持棒，支撐晶圓W的周邊，使裝入轉子7 0的晶圓W保 持相互平行的姿勢。 -13- (11) (11)200406809 首先說明第4圖中支撐晶圓W周邊左下部的保持棒 95的結構。如第3圖所示，在圓盤91、92上，在保持空 間S3的各個側面上，裝備可分別對圓盤9 1、92搖動的臂 101、102。保持棒95是使用臂101、102分別支撐其兩 端。 臂1 01的底端是由貫通圓盤9 1而設成可轉動的轉動 連接軸105所支援，臂101的尖端固定在保持棒95的端 部。轉動連接軸105在轉動軸67 —側固定配重1 10的底 端。臂1 02的底端由貫通圓盤92可轉動的轉動連接軸 1 15所支援，臂102的尖端固定在保持棒95的另一端。 轉動連接軸1 15在轉動軸67的相反一側固定配重120的 底端。 配重1 1 0、1 20的各尖端分別在圓盤9 1、92的外側移 動的話，轉動連接軸1 0 5、1 1 5轉動，臂1 0 1、1 0 2的尖端 分別在圓盤91、92內側移動，保持棒95抵接晶圓W的 周邊。 在圓盤92的保持空間S3的外側的面上設置限制配重 1 20轉動的鎖定銷1 22。鎖定銷1 22在正常狀態下向外側 突出，禁止配重120的轉動。一方面，轉子70在雙重空 腔8外移動，依靠在雙重空腔8的外面設置的、圖中未示 出的開閉機構壓入鎖定銷1 2 2的話，則配重1 2 0可以轉 動，可以使保持棒9 5移動到抵接晶圓W的周邊的位置和 離開的位置。 保持棒96以轉動中心軸r〇爲中心，具有與上述保 -14- (12) (12)200406809 持棒9 5對稱的結構。如第3圖所示，和圓盤91、92的下 部相同，在上部也配置能夠相對圓盤9 1、92分別搖動的 臂101、102。保持棒96依靠臂101、102分別支援在兩 端。 在保持棒95、96上，在抵接晶圓W的一側，沿縱向 以一定間隔分別設置25個保持槽95a、96a。保持槽 9 5 a、9 6 a配置的間距相同，形成分別對應2 5個晶圓W的 位置。各保持槽95a、96a是形成約V形，藉由在其相對 的斜面間插入晶圓W的周邊來保持晶圓W的結構。 保持棒95、96的結構應該能夠藉由開閉機構控制各 配重1 1 0的轉動，使之相互接近、離開。在基板處理裝置 1的外部，在圖中未示出的晶圓運入運出機構在轉子70 上裝入晶圓 W時，以及通過晶圓運入運出機構使晶圓W 從轉子70上退出時，保持棒95、96打開。在打開狀態的 保持棒9 5、9 6之間爲晶圓W的裝入·退出位置。於是， 爲要在保持空間S 3中保持插入的晶圓W時要關閉保持棒 95、96，使保持棒95、96分glj與晶圓W的周邊抵接。另 外，可以藉由鎖定銷1 22維持關閉保持棒95、96的狀態 而使轉子70轉動。 支援第4圖中的晶圓W的中間下部的保持棒97，如 第5圖所示，是由在圓盤91、92之間架設的圓筒體128 和在圓筒體1 28的保持空間S3 —側的縱向以一定間隔設 置的1 2個擠壓裝置1 3 0所構成。 在圓筒體1 28的內部形成塡充流體的流體供給空間 (13) 200406809 133。在第4圖及第5圖中的圓筒體128的上部’形成 板部分1 2 8 a，在平板部分1 2 8 a的縱向以一定間隔設置 個爲插入和保持擠壓裝置1 3 〇的擠壓裝置保持口 1 3 5。 圓筒體128的兩端，分別配置分別連接圓筒體128和圓 9 1、92的連接構件1 3 6、1 3 7。連接構件1 3 6、1 3 7在保 空間S 3 —側分別與圓筒體1 2 8的各端部嵌合，在保持 間S3的外側的面上分別與螺母1 4 1、1 42擰合。另外， 圓盤9 1和連接構件1 3 6之間配置流體路徑保持構 145。藉由扭緊螺母141、142，在圓盤91、92之間固 保持圓筒體1 2 8。 另外，在圓筒體1 2 8上連接給流體供給空間1 3 3導 及導出流體的流體供給管1 4 8。流體供給管1 4 8這樣 置，使其貫通轉動軸6 7的內部，從圓盤9 1的中央沿圓 9 1的保持空間S 3 —側的面連接於流體路徑保持構 1 4 5，進而，貫通流體路徑保持構件丨4 5連接構件1 3 6 內部，連接於流體供給空間1 3 3。在本實施例中，流體 徑是由流體供給空間1 3 3和流體供給管1 4 8所構成。 如第3圖所示，流體供給管丨4 8藉由三通閥1 5 1連 加壓流體並供給流體供給管1 4 8的加壓裝置1 5 2和從流 供給管148吸引流體的吸引裝置153。另外，在流體供 管1 48上中間接入檢測通過流體供給管i 48內的流體的 力’亦即導入導出擠壓裝置130的流體的壓力，的壓力 測器1 5 5。 如第6圖所示，擠壓裝置丨3 〇是裝備有抵接晶圓
平 12 在 jitru 盤 持 空 在 件 定 入 配 盤 件 的 路 接 體 給 壓 感 W -16- (14) (14)200406809 的周邊的抵接部分1 60，可以在抵接部分1 60與晶圓W的 周邊抵接的位置和離開位置之間移動的汽缸機構1 6 1，伴 隨抵接部分1 60的移動的彈性變形、作爲把汽缸機構1 6 1 從晶圓W周圍的環境隔離的變形部分的膜片1 62。 在抵接部分160上，在第6圖中抵接晶圓W的上表 面，形成凹陷部分160a，如第7圖所示，凹陷部分160a 的兩個地方在圓周方向分別接觸和支援晶圓W的周邊的 兩個地方。 汽缸機構161是裝備有氣缸165和在氣缸165內滑動 的活塞166。它這樣構成，使圖6中氣缸165的下端成開 口狀，依靠流體供給空間1 3 3內的流體給活塞1 6 6的下面 施加流體壓力，使活塞166在氣缸165內升降。 在第6圖中的氣缸1 6 5的下端部的內圓周面上設置防 止活塞166從氣缸165的下端逸出的C形環168。在活塞 1 6 6的上面形成桿1 7 0，桿1 7 0的上端部支援抵接部分 160° 另外，在第6圖中的氣缸165的上端部，形成圍繞桿 1 7 〇的圓筒部分1 7 2。另外，圓筒部分1 7 2的內部’圍繞 桿170在圓筒部分172的內部配置彈簧174。在圓筒部分 1 7 2的上端部的內圓周面上形成圍繞桿1 7 0的環狀凸起 172a，彈簧174的下端和上端分別由活塞166的上表面和 凸起172a的下表面支援。 圓筒部分172是依靠固定構件175支援在擠壓裝置保 持口 1 3 5內。固定構件1 7 5由在擠壓裝置保持口 1 3 5的內 (15) (15)200406809 圓周面上支援的圓筒部分177和形成在圓筒部分177的上 端且在中央形成爲使桿1 7 0通過的孔的圓盤狀環構件i 7 8 所構成。在圓筒部分1 77的外圓周面上，形成螺旋部分 177d。另外，在圓筒部分177的內圓周面上形成螺旋部分 177e。一方面，擠壓裝置保持口 135的內圓周面上形成和 螺旋部分1 7 7 d擰合的螺旋部分1 3 5 d，在圓筒部分1 7 2的 外圓周面上形成和螺旋部分177e擰合的螺旋部分172e。 當擠壓裝置保持口 135支援圓筒部分172時，首先， 從能夠從圓筒體128本體分離的平板部分128a的上面將 螺旋部分177d擰合到螺旋部分135d上，把固定構件175 固定在擠壓裝置保持口 1 3 5上。然後，藉由從平板部分 128a的下面把螺旋部分172e擰合到螺旋部分177e上， 把圓筒部分172固定在固定構件175上。這樣，經由在擠 壓裝置保持口 135上支援的圓筒部分172在圓筒體128上 支援氣缸1 6 5。 另外，在擠壓裝置保持口 1 3 5上固定固定構件1 7 5 時，在環構件178的下表面密切接觸配置在圓筒體128上 形成的平板部分1 2 8 a。在環構件1 7 8的下表面和平板部 分128a之間，雙重配置Ο形環178a、178b。這樣，擰合 螺旋部分135d、177d時，藉由中間存在的Ο形環178a、 1 7 8 b，可以防止圓筒體1 2 8內的流體從固定構件1 7 5和圓 筒體128之間向外側流出。 另外，在活塞166的下表面形成螺旋槽166a。在上 述抵接部分160上設置插入桿170的上端部的插入部分 -18- (16) (16)200406809 160b’在插入部分160b的內圓周面上形成螺旋部分 16 0d。一方面，在桿170的上端部的外圓周上，形成螺旋 部分170d。當在桿170上固定抵接部分160時，在圓筒 部分172以及彈簧174內部配置桿170，在螺旋槽i66a 中嵌合工模，藉由工模使活塞1 66和桿1 70轉動，把螺旋 部分1 7 0 d擰合在螺旋部分1 6 0 d上。 膜片1 6 2是連接抵接部分1 6 0的下端的外圓周面和上 述環構件1 7 8的上表面周邊之間，以覆蓋上述環構件1 7 8 的上表面的膜片形成。抵接部分1 6 0的下表面，膜片 162、環構件178的上表面，是構成一個連續面。由該抵 接部分160的下表面，膜片162、環構件178的上表面圍 起來的空間成爲伴隨膜片1 62的彈性變形的膨脹及收縮空 間S4。另外，抵接部分160、膜片162以及固定構件175 的材質使用例如PTTE (聚四氟乙烯）等。在這種場合， 可以使抵接部分160、膜片162以及固定構件175整體成 形。 另外，氣缸筒165的內圓周面和活塞166的外圓周面 之間設置爲防止流體流入變形空間 S4的密封環1 8 1。密 封環181是設置在活塞166的外圓周面上形成的環狀槽 1 8 2中，密封氣缸1 6 5的內圓周面和活塞1 6 6的外圓周面 之間。另外，密封環1 8 1的下面，形成向下方展寬的倒Y 形，外側展寬的外圓周部分1 8 1 a與氣缸1 6 5的內圓周面 環狀接觸。使流體從第6圖中的密封環1 8 1的下方向上方 流入的話，因爲外圓周部分1 8 1 a由流體擠寬，擠壓汽缸 -19- (17) 200406809 165的內圓周面，有效防止流體從活塞166的下方向 流入。因此，可以防止流體從流體供給空間1 3 3流入 空間S4。 以上這樣構成的擠壓裝置1 3 0這樣作用，在上述 供給空間1 3 3中’使用加壓裝置1 5 2加壓並供給流體 得抵接部分1 6 0、桿1 7 0、活塞1 6 6抵抗彈簧的彈力 向上。由此，使抵接部分1 6 0移動到抵接晶圓W的 的抵接位置。此時，固定周邊到環構件1 7 8上的膜片 回到無彈性變形的正常狀態，變形空間S 4膨脹。另 當使抵接部分1 60移動到離開晶圓W的周邊的離開 時，使用吸引裝置1 5 3從流體供給空間1 3 3吸引流體 此減少流體壓力，抵接部分160、桿170、活塞166 簧1 74的彈力擠壓向下，此時，伴隨抵接部分1 60的 移動和抵接部分160的周邊部分在下方被拉伸，膜片 彈性變形而擴張。同時，變形空間S4收縮。 然而，抵接部分160的下表面，膜片162、固定 1 7 5的內表面、活塞1 6 6的上表面圍成的空間（含變 間S4 )，由密封環181的密封成密閉狀態。另外， 抵接部分1 60移動到離開位置的狀態下，流體供給 133被吸引大氣而成爲負壓。在膜片162産生裂縫等 的場合，外側的大氣從裂縫進入變形空間S4，進而 爲外側的大氣從密封環1 8 1的上方進入下方的流體供 間1 3 3，因此流體供給空間1 3 3的壓力逐漸上升。亦 因爲上述壓力感測器1 5 5檢測到的壓力逐漸上升，有 上方 變形 流體 ，使 擠壓 周邊 162 外， 位置 ，由 被彈 下降 162 構件 形空 在使 空間 破損 ，因 給空 即， 可能 (18) 200406809 檢測到膜片1 62上發生裂縫等孔洞的情況。 另外，擠壓裝置1 3 0這樣配置，使抵接部分1 60 陷部分160a的間距爲保持槽95a、96a的間距的兩倍 也就是說，擠壓裝置1 3 0，關於在轉子7 0上保持的 W，從圓盤9 1 一側數的話具有分別對應偶數序號的 W的擠壓裝置1 3 0，而不具有對應奇數序號的晶圓W 壓裝置1 3 0。一方面，以轉動中心軸RO爲中心面向 棒97的位置處設置的保持棒98具有分別對應從圓: 一側數奇數序號的晶圓W的擠壓裝置1 3 0，而不具備 偶數序號的晶圓W的擠壓裝置1 3 0。也就是說，25 圓W中間，偶數序號的晶圓W依靠保持棒97的擠壓 130、奇數序號的晶圓W依靠保持棒98的擠壓裝置 分別給周邊施加擠壓力。 保持棒9 8是由在第4圖中在下方對著平板部分 的、在圓盤91、92之間架設的圓筒體128，在下方 抵接部分160的、在圓筒體128的保持空間 S3 —側 向以一定間隔配置的1 3個擠壓裝置1 3 0所構成。在 部分128a’的縱向上，以一定間隔設置13個爲插入和 擠壓裝置130的擠壓裝置保持口 135，如前所述，分 入並保持分別對應從圓盤9 1 一側數奇數序號的晶圓 擠壓裝置130。另外，除擠壓裝置保持口 135和擠壓 1 3 0外，保持棒9 8具有以轉動中心軸RO爲中心與保 9 7對稱的結構。流體供給管1 4 8從圓盤9 1的中央分 也和保持棒9 8的流體供給空間1 3 3連接。 的凹 長。 晶圓 晶圓 的擠 保持 盤91 對應 個晶 裝置 ;130 128a5 對著 的縱 平板 保持 別插 W的 裝置 持棒 岔， -21 - (19) (19)200406809 這樣，擠壓裝置1 3 0的間距大的話，可以形成擠壓裝 置1 3 0橫向（水平方向）大的幅度。這種場合，藉由形成 膜片162的大的面積，在對轉子70裝入以及退出晶圓W 時，對於抵接部分1 6 0、桿1 7 0以及活塞1 6 6的縱向行 程，可以使膜片1 62每單位面積的變形量小，因此，可以 防止膜片1 62的永久變形或裂縫的發生，可以延長壽命。 另外，藉由設定大的行程，在晶圓W裝入及退出時可以 形成抵接部分160和晶圓 W的周邊之間大的距離。由 此，可以防止抵接部分1 60和晶圓W的周邊的接觸，圓 滑而且安全地把晶圓W裝入及退出轉子70。 第 4圖中保持晶圓 W的右下部、右上部的保持棒 99、100分別具有在圓盤91、92之間分別架設的、在保 持空間S3 —側保持晶圓W的周邊的保持槽99a、100a。 保持槽9 9 a、1 0 0 a在保持棒9 9、1 0 0的縱向分別以一定間 隔設置。保持槽99a、100a配置的間距相同，分別對應 25個晶圓的位置形成。另外，保持槽99a、100a具有近 似V字形的斷面，其結構爲可在相對的斜面之間插入晶 圓W的周邊而保持晶圓W。 在這樣的結構中，使保持槽95a、96a、99a、100a卡 合晶圓W的周邊部分而保持在轉子7 〇上。 此時，在使保持棒97、98的擠壓裝置130的抵接部 分1 6 0移動到離開位置的場合’晶圓W的周邊部分與這 些保持槽95a、96a、99a、l〇〇a的卡合不應該對其槽底部 擠壓。因此，晶圓W的外圓周部分和這些保持槽之間有 -22- (20) (20)200406809 少量間隙，對於轉子的急速轉動，晶圓W的周邊部分可 相對於這些保持槽95a、96a、99a、l〇〇a在圓周方向上有 移動的可能。 對此，當使保持棒97的擠壓裝置1 3 0動作移動到抵 接抵接部分160的位置時，晶圓W通過該抵接部分160 擠壓保持槽9 6 a、保持槽1 0 0 a。也就是說，晶圓W的外 圓周部分依靠抵接部分160、保持槽96a和保持槽100a 這三個地方被確實保持在擠壓狀態。因此，即使使轉子 70急速轉動，也可以防止晶圓W的周邊和保持槽96a、 1 0 0 a之間産生偏移。 同樣，當使保持棒9 8的擠壓裝置1 3 0動作移動到抵 接抵接部分1 60的位置時，晶圓W的外圓周部分依靠保 持棒98.的抵接部分160、保持槽95a和保持槽99a這三 個地方被保持在擠壓狀態，可以防止偏移。 另外，擠壓裝置1 3 0給晶圓W的周邊施加的擠壓力 是藉由加壓裝置152或者吸引裝置153的控制調節流體供 給空間1 3 3內的流體給氣缸機構1 6 1施加的流體壓力而得 以控制。爲防止晶圓W的周邊和保持槽9 5 a、9 6 a、9 9 a、 l〇〇a的偏移，按照轉子70高速轉動的程度，晶圓W的重 量、慣性力矩、離心力大的程度，或者抵接部分1 60的最 大靜摩擦係數小的程度分別施加較大的擠壓力來控制。 另外，例如使用加壓裝置1 52加壓、供給流體，在使 抵接部分1 60移動到抵接位置後，通過關閉三通閥1 5 1使 流體供給空間1 3 3以及流體供給管1 4 8內産生一定的流體 (21) (21)200406809 壓力而給晶圓w施加一定擠壓力來處理的場合，如果膜 片1 62出現裂縫、大氣流出來的話，擔心給晶圓w施加 的擠壓力降低、在晶圓W的周邊和各保持棒95〜1〇〇之間 産生偏移，通過使用壓力感測器1 5 5檢測流體供給空間 133以及流體供給管148內流體壓力降低，可以早期獲知 膜片1 62出現裂縫而防止擠壓力降低。因此可以防止未給 晶圓W施加足夠的擠壓力，處理不充分的情況。 下面關於使用如上構成的基板處理裝置的實施例說明 其處理方法。首先，使用基板處理裝置1外的圖中未示出 的開閉機構解除轉子70的鎖定銷1 22的鎖定，打開保持 棒95、96，使用圖中未示出的運入運出機構把25個晶圓 W從裝入·退出位置面向保持棒9 9、1 0 0裝入到轉子7 0 上。此時，保持棒9 7、9 8的擠壓裝置1 3 0使抵接部分 1 6 0移動到離開晶圓 W的周邊的離開位置等待，可以把 25個晶圓W不與抵接部分160接觸、圓滑地裝入轉子70 內。然後，把晶圓W的各周邊分別插入保持槽99a、100a 內，其後，關閉保持棒95、96，把25個晶圓W的各周邊 分別插入保持槽95a、96a。使晶圓運入運出機構退出， 鎖定鎖定銷122，晶圓W成爲依靠保持棒95、96、99、 100保持的狀態。在這一狀態下，擠壓裝置130的抵接部 分160藉由氣缸機構161分別抵接對應的晶圓w的周 邊，産生擠壓力。藉由該擠壓力，相對各保持槽95a、 9 6a、99a、100a按壓晶圓W的周邊，成爲被確實保持的 狀態。 -24- (22) (22)200406809 接著，使用移動支援機構把轉子轉動機構搬運到基板 處理裝置1上，使轉動中心軸RO在水平方向且圓盤92 面向轉子轉動機構出入口 1 7的狀態下支援。於是，使插 入晶圓W的轉子70在水平方向前進，從轉子轉動機構出 入口 17進入雙重空腔6內。雙重空腔6在內側空腔6配 置在外側空腔5內的處理位置的狀態下等待，轉子70配 置在內側空腔6內，蓋體73閉塞轉子轉動機構出入口 1 7、47。這樣形成密閉狀態的處理空間S 1。 接著，轉子70開始轉動，從靜止狀態加速到規定的 轉動速度。在這樣加速轉子7 0時，保持棒9 7、9 8的擠壓 裝置1 3 0也分別給對應晶圓W的周邊施加擠壓力，對於 各保持槽95a、96a、99a、100a按壓晶圓 W的周邊，抑 制滑動。這樣，可以在晶圓W的周邊與各保持棒95〜100 之間不産生偏移的狀態下使晶圓W和轉子7 0 —體轉動。 一方面，從處理液體噴出噴嘴4 3噴出藥液，把藥液噴到 轉動的各晶圓W上。由此除去附著在晶圓W上的粒子、 有機污染物等的污染。 藥液處理結束後，使晶圓W以比藥液處理時更高的 速度轉動，把附著在晶圓W上的藥液藉由離心力甩幹。 使轉子70加速到比藥液處理時更高的轉動速度時，因爲 擠壓裝置1 3 0給分別對應的晶圓W的周邊施加擠壓力， 因此可以在晶圓W的周邊和各保持棒9 5〜1 0 0之間不産生 偏移保持的狀態下使晶圓W和轉子70 —體轉動。 甩幹處理後，使內側空腔6從外側空腔7退出，配置 -25- (23) (23)200406809 在退縮位置，在外側空腔7內形成密閉狀態的處理空間 S2。然後，從處理流體噴出噴嘴1 3噴出純水向各晶圓W 噴射純水進行沖洗處理。沖洗處理時，使轉子7 〇以比甩 幹處理時低的速度轉動。從轉子70的甩幹處理的高速轉 動減速到低速轉動期間，因爲擠壓裝置1 3 0給分別對應的 晶圓W的周邊施加擠壓力，因此可以在晶圓W的周邊和 各保持棒95〜100之間不産生偏移保持的狀態下使晶圓W 和轉子70 —體轉動。 接著，藉由氣缸機構1 6 1使抵接部分1 60離開晶圓W 的周邊，解除擠壓裝置1 3 0的擠壓，藉由由於晶圓W轉 動産生的慣性力使晶圓W的周邊和各保持棒95〜100之間 産生偏移。由此，和在解除擠壓前晶圓 W的周邊和插入 保持槽95a、96a、99a、100a的保持部分不同的部分作爲 新的保持部分，成爲插入保持槽95a、96a、99a、100a的 狀態。這樣，晶圓W的周邊在和解除擠壓前的沖洗處理 時不同的部分中保持，再次使用擠壓裝置1 3 0給晶圓W 的周邊施加擠壓力，保持的周邊與各保持棒9 5〜1 0 〇之間 不産生偏移那樣保持。然後，使晶圓W和轉子7 0 —體轉 動進行沖洗處理。由此，因爲可以給解除擠壓前的保持部 分供給純水進行沖洗處理，因此可以對晶圓W全體均勻 進行沖洗處理。 沖洗處理結束後，使晶圓W以比沖洗處理時更高的 速度轉動，例如以800轉/分鐘的速度轉動，同時從處理 流體噴出噴嘴1 3向晶圓W噴射氮氣等性氣體或揮發性以 -26- (24) (24)200406809 及親水性高的IPA蒸汽等，進行乾燥處理。在從沖洗處理 過渡到乾燥處理期間’在使轉子70從低速轉動加速到高 速轉動的場合’因爲擠壓裝置1 3 〇給晶圓w的周邊施加 擠壓力，因此可以在晶圓W的周邊和各保持棒〇〇之 間不産生偏移保持的狀態下轉動。 乾燥處理結束後，轉子70停止轉動。因爲就在這一 場合下擠壓裝置1 3 0也給晶圓W的周邊施加擠壓力，因 此可以使在晶圓W的周邊和各保持棒9 5〜1 0 0之間不産生 偏移保持的狀態下減速和停止。 其後，使用圖中未示出的移動支援機構使轉子7 0在 水平方向後退，從轉子轉動機構出入口 1 7退出到雙重空 腔6外。然後，擠壓裝置130的抵接部分160通過氣缸機 構1 6 1從分別對應的晶圓W的周邊離開，解除擠壓裝置 130的擠壓。進而，使用基板處理裝置1外圖中未示出的 開閉機構解除轉子70的鎖定銷1 22的鎖定，打開保持棒 95、96，使用圖中未示出的晶圓運入運出機構把25個晶 圓W從裝入·退出位置退出到轉子7 0外。此時，保持棒 9 7、9 8的擠壓裝置1 3 0處於使抵接部分1 6 0從晶圓W的 周邊離開的離開位置待用，可以使25個晶圓W的各周邊 與抵接部分1 6 0不接觸、圓滑地退出轉子7 0之外面。 使用這樣的基板處理裝置1，因爲可以使用氣缸機構 1 6 1使抵接部分1 6 0移動到抵接位置和退縮位置’不用擔 心膜片1 62承載過大的負荷。因此，可以防止膜片1 62的 永久變形和出現裂縫，延長壽命° -27- (25) 200406809 另外，對於抵接部分160、桿170以及活塞166 向衝程，藉由使膜片1 62每單位面積的變形量變小， 進一步防止膜片1 62的永久變形和出現裂縫。在轉二 上裝入晶圓W時，因爲在抵接部分1 6 0和晶圓W的 之間形成寬的間隙，能防止接觸，因此可以圓滑而安 把晶圓W裝入及退出轉子7 0。 以上表示出本發明合適的一個實施例，但是本發 不限於這裏說明的實施例。例如，基板不限於半導 圓，其他LCD基板用的玻璃或CD基板、印刷基板、 基板等也可以。另外，本發明並不限於供給藥液來洗 板的基板處理裝置及基板處理方法，而也可以是使用 各種處理液體對基板施加洗淨以外的其他處理方法的 處理裝置及基板處理方法。 在本實施例中，說明了保持棒95〜100中的兩個 的保持棒97、98具有擠壓裝置130的場合，但是不 喻，也可以在其他保持棒上同樣裝備擠壓裝置1 3 0。 以對於一個晶圓W的周邊裝備兩個以上的擠壓裝置] 另外，也可以新增加保持棒。 如第8A圖、第8B圖所示，也可以在平板部分 上相互並列配置擠壓裝置130和抵接構件190。在這 合，在保持棒9 7上，在偶數序號的晶圓W的周邊上 接位置處設置擠壓裝置1 3 0，同時在奇數序號的晶圓 周邊上的抵接位置設置抵接構件1 90，另外，在保持 上，在偶數序號的晶圓W的周邊上的抵接位置處設 的縱 可以 乙7 0 周邊 全地 明並 體晶 陶瓷 淨基 其他 基板 相對 言而 也可 30 ° 128a 一場 在抵 W的 棒98 置抵 -28- (26) 200406809 接構件1 90，同時在奇數序號的晶圓W的周邊上 置設置擠壓裝置130。 在這樣的結構中，使保持棒9 7的擠壓裝置 接部分1 60移動到抵接位置時，晶圓W擠壓保持 保持槽100a、保持棒98的抵接構件190，用保赛 擠壓裝置130的抵接部分160、保持槽 96a l〇〇a、保持棒98的抵接構件190這四個地方保 態。 對於膜片162，說明了在把抵接部分160移 位置時回到通常狀態，在使抵接部分1 60移動到 時發生彈性變形的情況，但是不言而喻，也可以 分1 60移動到抵接位置時發生彈性變形，向上方 抵接部分1 60移動到離開位置時回到通常位置。 可以使抵接部分1 60移動到抵接位置、離開位置 方、下方都擴張産生彈性變形那樣構成。 在保持棒97、98上，也可以代替擠壓裝置 如第9A圖、第9B圖所示的擠壓裝置200。該 2 00裝備有抵接晶圓W的周邊的抵接部分201、 部分201的彈性變形的膜片202和覆蓋膜片202 的擋塊構件203。 抵接部分201支援在圓形膜片202的中央。 通過支援構件207在周邊被固定支援。支援構件 與擠壓裝置保持口 135擰合的圓柱部分211在圓 上固定支援擠壓裝置200全體。另外’第9B圖 的抵接位 1 3 0的抵 槽 9 6a、 Μ奉9 7的 、保持槽 持擠壓狀 動到抵接 離開位置 使抵接部 擴張，使 另外，也 時，向上 130裝備 濟壓裝置 支援抵接 的上表面 膜片202 207具有 筒體128 中支援構 -29- (27) (27)200406809 件207的上表面由膜片202覆蓋’在該上表面上形成凹陷 部分2 1 2。圓柱部分2 1 1的下部向流體供給空間1 3 3突 出。貫通圓柱部分2 1 1的內部的流體通路2 1 5向流體供給 空間1 3 3 —側和凹陷部分2 1 2的中央開口，藉由使流體供 給空間1 3 3內的流體壓力增加或減小使膜片2 02和凹陷部 分212圍成的變形空間S5的壓力變化，使膜片202變 形，膨脹或者收縮。在這一場合，流體路徑由流體供給路 徑2 1 5、流體供給空間1 3 3、流體供給管1 4 8所構成。 藉由使流體供給空間1 3 3內的流體壓力上升對變形空 間S5導入流體，變形空間S5膨脹，膜片202向上擠壓抵 接部分20 1，使抵接部分20 1向與晶圓W的周邊抵接的抵 接位置移動。當通過使流體供給空間1 3 3內的流體壓力下 降從變形空間S 5導出流體時，變形空間S 5收縮，膜片 201向下拉抵接部分201，使抵接部分201移動到離開晶 圓W的周邊的離開位置。 另外，在藉由使流體供給空間1 3 3內的流體壓力上升 使膜片202上升而抵接擋塊構件2 03的狀態下，膜片202 沒有在那以上的向上變形。這樣，通過擋塊構件203限制 膜片202的彈性變形，可以防止由於過大的變形所引起的 破損。在擋塊構件2 0 3上，從抵接部分2 0 0向外側成放射 狀態形成例如四個排出槽220，可以排出附著在膜片202 和擋塊構件203之間的間隙中的藥液、純水等的處理液 體。 另外，連接流體供給空間1 3 3的流體供給管1 4 8上和 -30- (28) (28)200406809 本實施例同樣連接加壓裝置1 5 2和吸引裝置1 5 3，其間設 置壓力感測器1 5 5。在膜片2 0 2出現裂縫等破損的場合， 在吸引時吸入變形空間S 5外側的大氣，使流體供給空間 1 3 3的壓力逐漸上升。亦即，因爲上述壓力感測器1 5 5檢 測到的壓力逐漸上升，因此有可能獲知膜片202出現裂縫 等孔洞的情況。 使晶圓W的周邊和保持棒95〜100之間産生偏移，在 和解除擠壓前處理時不同的部分處保持晶圓 W的周邊的 方法不僅在沖洗處理時，就是在藥液處理時和乾燥處理時 也可以執行。 使用本發明的基板處理裝置及基板處理方法，不需擔 心擠壓裝置變形部分承載過大的負荷。因此，可以防止變 形部分的永久變形和裂縫的出現，延長擠壓裝置的壽命。 對於抵接部分的行程，由於變形部分每單位面積的變形量 小，可以進一步防止變形部分的永久變形和裂縫的出現。 可以把基板圓滑而安全地裝入及退出轉子。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示使內側空腔進入外側空腔內部的狀態的 基板處理裝置的斷面圖。 第2圖是表示使內側空腔退到外側空腔外部的狀態的 基板處理裝置的斷面圖。 第3圖是表示轉子的斜視圖。 第4圖是表不第3圖轉子沿I-Ι線的斷面圖。 (29) (29)200406809 第5圖是表示裝備有擠壓裝置的保持棒的縱斷面圖。 第6圖是表示擠壓裝置的縱斷面圖。 第7 Η是表示把抵接部分和晶圓周邊抵接的部分放大 的斷面圖。 第8Α圖、第8Β是圖表示在另外的實施例中交互並 列配置濟壓裝置和抵接構件的狀態的保持棒，第8Α圖是 其平面圖’第8Β圖是其斷面圖。 第9Α圖、第9Β圖是表示其他實施例的擠壓裝置的 圖’第9Α圖是其平面圖，第9Β圖是其斷面圖。 [主要元件對照表] 1 基 板 裝 置裝 置 5 外 側 空 腔 6 內 側 空 腔 8 雙 重 空 腔 10 轉 子 轉 動機 構 12 處 理 液 體噴 出 □ 13 處 理 液 體噴 出 噴 嘴 14， 44 排 出 管 17， 47 轉 子 轉 動機 構 出 入口 18, 28 ， 48 ， 52 密 封 機 構 21 液 體 接 收容 器 27 內 側 空 腔出 入 □ 30 淸 洗 機 構 -32- 200406809 32 (30) 氣體噴出噴嘴 34 排氣管 36 洗滌液噴出噴嘴 42 處理液噴出口 43 處理液噴出噴嘴 5 1 通過口 56 馬達 57， 67 轉動軸 70 轉子 72 套管 73 蓋體 91， 92 圓盤 95， 96 ， 97 ， 98 ， 99 ， 100 保持棒 10 1 ，102 臂 1 05 ，115 轉動連接軸 110 ，120 配重 122 鎖定銷 128 圓筒體 130 ，200 擠壓裝置 133 流體供給空間 135 擠壓裝置保持口 136 ，137 連接構件 141 ，142 螺母 148 流體供給管 -33- (31)200406809 15 1 二 通 閥 152 加 壓 裝 置 153 吸 引 裝 置 155 壓 力 感 測器 160， 201 抵 接 部 分 16 1 氣 缸 機 構 162， 202 膜 片 165 氣 缸 166 活 塞 170 桿 172， 177 圓 筒 部 分 174 彈 簧 175 固 定 構 件 1 78 環 構 件 18 1 密 封 環 190 抵 接 構 件 203 擋 塊 構 件 207 支 援 構 件 2 11 圓 柱 部 分 2 1 2 凹 陷 部 分 2 15 流 體 通 路 220 排 出 槽 W 晶 圓
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