TW201639019A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題在於，將一台處理單元共用在複數種類之處理，而不使其構造複雜化。 作為上述課題之解決手段，準備一第1固持板(31A)及一第2固持板(31B)；該第1固持板(31A)，具有與基板(W)的底面對向之第1平板部(311A)，並固持基板以使第1平板部與基板之間隔，成為第1間隔(GA)；該第2固持板(31B)，具有與基板的底面對向之第2平板部(311B)，並固持基板以使以第2平板部與基板之間隔，成為第2間隔(GB)。因應進行之處理，將第1固持板及第2固持板之任一方裝設於軸機構之旋轉軸；該軸機構具有流體供給部(401、402、403、404)，對於基板的底面供給流體，並具有使基板旋轉用之旋轉軸(32)。一面自流體供給部向基板的底面供給流體，一面處理基板。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種能一面對基板的底面供給流體並一面處理基板之基板處理裝置及基板處理方法。
在半導體裝置的製造程序中，包含以下程序：一面使半導體晶圓等基板以水平位態繞鉛直軸線旋轉，一面對於該基板朝向上方的表面供給處理液而進行液處理。有時，在對於基板的表面進行液處理時，亦同時對於基板朝向下方的背面供給處理液，而對於基板的背面進行液處理。又，有時，在對於基板的表面進行液處理時，為了防止向基板的表面供給之處理液迴流入背面側，或是，為了防止污染物質附著於基板的背面，或是為了使基板背面側空間的氧氣濃度下降，會向基板的背面供給氮氣等氣體。
在向基板的背面供給氣體時，為了能以少流量的氣體達成上述目的，以形成於基板下方的空間狹窄為佳。另一方面，在向基板的背面供給處理液時，較佳為不使空間的寬廣度，設定為與向基板的背面供給氣體時相同。此時，為了使向基板的背面中央部供給之處理液，能通過基板背面上而平穩地流動至基板周緣部，以形成於基板下方的空間相對寬廣為佳。
對於基板處理系統的使用者，從降低裝置成本及佔地面積兩方面的觀點，皆非常期望能將一台基板處理單元共用在複數種類的處理。
如同專利文獻1所記載，藉由將可升降且與基板固持構件一同旋轉的圓板狀構件設置於基板下方，而調整基板與圓板狀構件之間的間隔，也許亦能部分地達成上述需求。然而，若將使圓板狀構件升降用之升降驅動機構，內建於旋轉體亦即基板固持構件中，會使基板處理單元的構造變得複雜，容易造成旋轉體的重量增加、旋轉不平衡，而成為顆粒產生源增加等不良情形之原因。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-270563號公報
[發明所欲解決之問題] 本發明之目的在於，提供一種能將一台處理單元共用在複數種類之處理，而不使其構造複雜化之技術。 [解決問題之方式]
依本發明之一實施態樣，提供一種基板處理裝置，其具備： 流體供給部，對於基板的底面供給流體； 旋轉軸，用以使基板旋轉；以及 連接部，設置於該旋轉軸，並選擇性的連接一第1固持板及一第2固持板；該第1固持板具有與該基板的底面對向之第1平板部，並固持基板以使「該第1平板部之頂面」與「基板之底面」的鉛直方向的間隔，成為第1間隔；該第2固持板具有與該基板的底面對向之第2平板部，並固持基板以使「該第2平板部之頂面」與「基板之底面」的鉛直方向的間隔，成為比該第1間隔更大的第2間隔。
依本發明之另一實施態樣，提供一種基板處理方法，包含以下步驟： 準備一第1固持板及一第2固持板，該第1固持板具有與基板的底面對向之第1平板部，且固持基板以使「該第1平板部的頂面」與「基板的底面」之間隔，成為第1間隔；該第2固持板具有與基板的底面對向之第2平板部，且固持基板以使「該第2平板部的頂面」與「基板的底面」之間隔，成為比該第1間隔更大的第2間隔； 將該第1固持板及該第2固持板之任一者，裝設於使基板旋轉用之旋轉軸；以及 一面從對於基板的底面供給流體之流體供給部，向該基板的底面供給流體，一面處理該基板。 [發明之效果]
依上述實施態樣，能將一台處理單元共用在複數種類之處理，而不使其構造複雜化。
以下，參照附加圖式，就本發明之實施態樣說明。
圖1為表示依本實施態樣之基板處理系統的概略構成之圖式。以下，為了使位置關係明確，規定互相垂直的X軸、Y軸及Z軸，並將Z軸正方向定為鉛直向上的方向。
如圖1所示，基板處理系統1包含搬入出站2及處理站3。搬入出站2與處理站3係鄰接設置。
搬入出站2包含載體載置部11及搬運部12。在載體載置部11載置複數之載體C，該複數之載體C以水平狀態收容複數片晶圓W。
搬運部12鄰接載體載置部11而設置，於其內部具備基板搬運裝置13及傳遞部14。基板搬運裝置13具備基板固持機構，用以固持晶圓W。又，基板搬運裝置13能於水平方向及鉛直方向移動，並能以鉛直軸為中心旋轉；使用基板固持機構，在載體C與傳遞部14之間搬運晶圓W。
處理站3係鄰接搬運部12而設置。處理站3包含搬運部15及複數處理單元16。複數之處理單元16，係於搬運部15的兩側並列而設置。
於搬運部15的內部，具備基板搬運裝置17。基板搬運裝置17具備基板固持機構，用以固持晶圓W。又，基板搬運裝置17能於水平方向及鉛直方向移動，並能以鉛直軸為中心旋轉；使用基板固持機構，在傳遞部14與處理單元16之間搬運晶圓W。
處理單元16，對於由基板搬運裝置17搬運之晶圓W，進行既定的基板處理。
又，基板處理系統1包含控制裝置4。控制裝置4例如為電腦，其包含控制部18及儲存部19。在儲存部19儲存「控制於基板處理系統1中執行的各種處理之程式」。控制部18，藉由讀取並執行儲存於儲存部19的程式，以控制基板處理系統1的動作。
又，此程式係記錄於可由電腦讀取的儲存媒體，亦可自儲存媒體安裝至控制裝置4之儲存部19。作為可由電腦讀取的儲存媒體，例如包含硬碟(HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)及儲存卡等。
如上述構成之基板處理系統1中，首先，搬入出站2之基板搬運裝置13，從載置於載體載置部11之載體C，將晶圓W取出，並將取出之晶圓W載置於傳遞部14。載置於傳遞部14之晶圓W，係藉由處理站3之基板搬運裝置17，從傳遞部14取出，並向處理單元16搬入。
向處理單元16搬入之晶圓W，在利用處理單元16處理後，藉由基板搬運裝置17從處理單元16搬出，並載置於傳遞部14。又，載置於傳遞部14之處理完畢的晶圓W，藉由基板搬運裝置13，返回載體載置部11之載體C。
接著，就處理單元16之概略構成，參照圖2說明。圖2為表示處理單元16的概略構成之圖式。
如圖2所示，處理單元16包含：腔室20、基板固持機構30、處理流體供給部40及回收杯50。
腔室20係用以收容：基板固持機構30、處理流體供給部40及回收杯50。在腔室20的頂棚部，設有「風扇過濾機組(Fan Filter Unit，FFU)21」。風扇過濾機組21，於腔室20內形成降流。
基板固持機構30包含：固持部31、支柱部32及驅動部33。固持部31，將晶圓W水平固持。支柱部32係在鉛直方向延伸的構件，其基端部係藉由驅動部33可旋轉地受到支持，於其前端部將固持部31水平支持。驅動部33，使支柱部32繞著鉛直軸旋轉。此基板固持機構30，藉由「使用驅動部33而使支柱部32旋轉」，以使支持於支柱部32的固持部31旋轉，藉此，使固持於固持部31的晶圓W旋轉。
處理流體供給部40對於晶圓W供給處理流體。處理流體供給部40連接於處理流體供給源70。
回收杯50係配置成包圍固持部31，藉由固持部31的旋轉，集取自晶圓W飛散的處理液。在回收杯50的底部，形成排液口51；藉由回收杯50集取之處理液，自此排液口51向處理單元16的外部排出。又，在回收杯50的底部形成排氣口52，用以自風扇過濾機組21將供給的氣體向處理單元16的外部排出。
接著，參照圖3至圖6，針對基板固持機構30之中，尤其是固持部31與支柱部32亦即旋轉軸(以下，記載為「旋轉軸32」)的上部之構成，詳細說明。
在旋轉軸32的內部，形成「於鉛直方向延伸的空洞」；在此空洞的內部，設置有於鉛直方向延伸之處理液供給管401。本說明書中，將旋轉軸32及處理液供給管401的組合，稱為「軸機構」。在處理液供給管401的內部，設置有處理液供給路402。此處理液供給路402的上端部構成處理液噴嘴403，該處理液噴嘴403向晶圓W的背面(底面)中央部噴出處理液。在旋轉軸32的內壁面與處理液供給管401的外壁面之間，環狀剖面的空間於鉛直方向延伸；此空間，成為向晶圓W的背面供給例如氮氣等氣體之氣體供給路404。
在處理液供給路402及氣體供給路404，分別透過作為該處理流體供給源70(參照圖2)的構成元件之處理液供給機構71及處理氣體供給機構72，以「控制的流量」，供給處理液及處理氣體。本實施態樣之處理液供給機構71，可將作為清洗晶圓W背面用之藥液的DHF(稀氟酸)與作為沖洗液的DIW(純水)，選擇性地向處理液供給路402供給。處理液供給機構71可具備開閉閥及流量控制閥等，該等開閉閥及流量控制閥，係插設於連接各液體(DHF、DIW)的供給源及處理液供給路402之處理液線。本實施態樣之處理氣體供給機構72，可向氣體供給路404供給氮氣。處理氣體供給機構72可具備開閉閥及流量控制閥等，該等開閉閥及流量控制閥，係插設於連接氮氣的供給源及處理氣體供給路404之處理氣體線。
處理液供給管401，為了在旋轉軸32旋轉時不隨之旋轉，係從旋轉軸32分離，或是以對於旋轉軸32可相對旋轉之方式，透過軸承而支持於旋轉軸。處理液供給管401，亦可採用與旋轉軸32一體旋轉之構成。雖然本實施態樣中，圖2的處理流體供給部40係由以上說明過的處理液供給管401、處理液供給路402、處理液噴嘴403、氣體供給路404及後述之擴徑部405等構成，然而，本發明不限定於此構造。例如，亦可將處理液供給路402及處理液噴嘴403作為共通的一個流體供給路而構成，並將其噴出口僅設置一個於處理液噴嘴403的位置，而使其動作，以切換來自「處理流體供給源70及處理液供給機構71」之供給。
基板固持機構30之固持部31，係由可在旋轉軸32的上部著脫之第1固持板31A或是第2固持板31B構成。因應欲在處理單元16執行之處理，將適合此處理之固持板(第1固持板31A或是第2固持板31B)裝設於旋轉軸32的上部。第1固持板31A可使用於以下情形：一面對於晶圓W的背面側供給氣體(不供給處理液)，一面對於晶圓W的表面供給處理液，而對於晶圓W的表面進行液處理。另一方面，第2固持板31B可使用於以下情形：對於晶圓W的表面及背面雙方供給處理液，而對於晶圓W的兩面進行液處理。
圖3及圖4為表示將第1固持板31A裝設在旋轉軸的上部後之狀態的剖面圖及俯視圖。第1固持板31A具有與晶圓W的背面對向之平板部311A。平板部311A之頂面3111係平坦狀。在平板部311A的外圍緣部設置晶圓支持部312A，藉由接觸晶圓W的傾斜部，以支持晶圓W。在平板部311A的內周緣部設置裝設部313A，用以將第1固持板31A安裝於旋轉軸32。
旋轉軸32的頂面321，具有環(圓環)狀的中央區域322，並具有位在中央區域322的外側之環狀的周緣區域323。頂面321之中央區域322及周緣區域323分別位於水平面內。中央區域322比周緣區域323高，在中央區域322與周緣區域323之間，形成有環狀的鉛直壁324。
在第1固持板31A的裝設部313A之底面3131乘載於周緣區域323，而裝設部313A的內周面3132與鉛直壁324呈對面(實質上接觸)之狀態下，藉由螺釘330將第1固持板31A與旋轉軸32相互結合。藉由互相對面而實質上接觸之內周面3132及鉛直壁324，達成兩者之水平方向的相對定位。在裝設部313A形成具有母螺紋的孔洞，該母螺紋係用以與螺釘330的公螺紋部螺合。本說明書中，將連接旋轉軸32之中的裝設部313A之部分，稱作「連接部」。
在處理液供給管401的上端形成擴徑部40，此擴徑部405將環狀的氣體供給路404之上端開口部自上方完全覆蓋。因此，即使自處理液噴嘴403噴出之處理液的一部份向下方落下，亦無法侵入氣體供給路404內。又，由於設置有擴徑部405，流經氣體供給路404而來的氣體，自「旋轉軸32的頂面321之中央區域322」與「擴徑部405的底面」之間的間隙，朝向半徑方向外，向水平方向或是斜上方吹出(如圖3中箭頭F所示)。
在第1固持板31A的裝設部313A，設置有圓錐面狀的傾斜面3133，該傾斜面3133從內周面3132的上端往斜上方朝向半徑方向外側延伸。氣流F被引導至傾斜面3133，而導入平板部311A的頂面3111與晶圓W的背面之間的間隙。
如圖4所示，晶圓支持部312A中，在「設置後述之升降銷520的位置」設有切除部3121，又，在「設置後述之固持爪344的位置」設有切除部3122。於設置有切除部3121、3122的位置以外，晶圓支持部312A沿著第1固持板31A的外圍緣部，朝圓周方向延續地延伸。
晶圓支持部312A具有傾斜面3123，該傾斜面3123係以愈向半徑方向外側愈高之方式傾斜。當晶圓支持部312A支持著晶圓W時，傾斜面3123與晶圓W之周緣部的傾斜部係沿著圓周方向線接觸。亦即，傾斜面3123與傾斜部之間係成為實質密封之狀態。當向晶圓W的背面與晶圓支持部312A之間的空間(晶圓下方空間)供給氣體時，此氣體只能經由位於切除部3121、3122附近之狹窄間隙，而從晶圓下方空間流出。因此，一旦向晶圓下方空間供給氣體，由於晶圓下方空間的內壓就會升高，因此，可防止包含污染物質之流體，從晶圓W的外圍緣部與第1固持板31A的外圍緣部之間，向晶圓下方空間侵入。
接著，參照圖4及圖7至圖10，說明有關晶圓升降機構52A及晶圓固持機構34A；該晶圓升降機構52A有關對於第1固持板31A傳遞晶圓W；該晶圓固持機構34A有關對於第1固持板31A固定晶圓W。為了圖式之簡化，在圖3及圖5不顯示晶圓升降機構52A及晶圓固持機構34A。
如圖4概略所示，在與第1固持板31A之切除部3121對應的位置，設有晶圓升降機構52A之升降銷520，又，在與切除部3122對應的位置，設有晶圓固持機構34A。本實施態樣中，設有三根升降銷520及三個晶圓固持機構34A。
晶圓固持機構34A具有整體呈略L字型之作動片343，該作動片343被安裝於旋轉軸342，該旋轉軸342受到軸支持部341支持，該軸支持部341從第1固持板31A的底面之周緣部向下方突出。在作動片343一側的臂之前端，設置固持晶圓W之固持爪344；在另一側的臂之前端，設有被按壓部345。此外，圖4中，僅右上部的晶圓固持機構34A顯示全構成元件，其它的晶圓固持機構34A係以簡化之方框表示。
藉由「設置在旋轉軸342的周圍之未圖示的簧片」，作動片343受到推壓，而賦予固持爪344的上端部朝向第1固持板31A的半徑方向內側移動之傾向。藉由此推壓力，三個固持爪344從橫向挾持晶圓W，可以拘束晶圓W不向徑向及上方移動。位於固持位置之固持爪344與晶圓W的端緣卡合的狀態，請參照圖10。
在各作動片343的下方，設置圓環狀的上推板350，該上推板350可藉由未圖示之升降機構，進行升降。若使上推板350上升而按壓被按壓部345，則作動片343抵抗未圖示之簧片的彈力，繞旋轉軸342旋轉，固持爪34朝向第1固持板31A的徑向外側移動而位於解放位置，藉此解除晶圓W之固持(參照圖9)。
如圖7至圖10所示，升降銷520通過切除部3121內而升降。 此外，在圖8至圖10中，為使圖式易於觀看，分別記載一作動片343及一升降銷520。
在升降銷520的上端部形成有引導面521及支持面522，該引導面521及該支持面522，係以「自第1固持板31A的半徑方向外側向內側逐漸變低」之方式傾斜。傾斜角度較大的引導面521，將晶圓W引導至適當之水平方向位置。
各升降銷520的下部，係固定於可藉由未圖示之升降驅動部(例如空氣汽缸)而升降之圓環狀之共通的連接板(未圖式)。因此，藉由升降驅動部，可使所有升降銷520同時以等距離升降。此外，為了不妨礙到升降銷520之升降動作，當第1固持板31A停止旋轉時，控制第1固持板31A之旋轉角度位置，以使切除部3121總是位於升降銷520之正上方。
基板搬運裝置17(參照圖1)之搬運臂(圖8至圖10中未圖式)，在固持了未處理之晶圓W的狀態下，進入處理單元16內，並停止在第1固持板31A的上方位置。接著，升降銷520上升，並從搬運臂接受晶圓W。其後，搬運臂從處理單元16退出。於此時點，固持爪344位於解放位置。此狀態係如圖8所示。
其後，升降銷520下降，於此過程，晶圓W被載置於晶圓支持部312A上(參照圖9)。接著，固持爪344移動至固持位置，拘束晶圓W使其無法移動(參照圖10)。在此狀態下，一面使固持晶圓W之第1固持板31A旋轉，一面向晶圓W供給處理流體，而對於晶圓W施行既定之處理。
若晶圓W的處理結束，固持爪344移動至解放位置，升降銷520提起位於晶圓支持部312A上之晶圓W，並將晶圓W傳遞至進入處理單元16內之搬運臂。接受了晶圓W之搬運臂，退出處理單元16外。
圖5及圖6為表示將第2固持板31B裝設於旋轉軸的上部後之狀態的剖面圖及俯視圖。第2固持板31A具有對向於晶圓W之背面的平板部311B。平板部311B之頂面平坦。在平板部311B的外圍緣部，設置複數晶圓支持部312B；該等晶圓支持部312B，藉由接觸晶圓W的傾斜部而支持晶圓W。在平板部311B的內周緣部，設置有用以將第2固持板31B安裝至旋轉軸(支柱部)32之裝設部313B。
在晶圓支持部312B形成引導面3123及支持面3124，該引導面3123及該支持面3124，係以「自第1固持板31A的半徑方向外側向內側逐漸變低」之方式傾斜。傾斜角度較大的引導面3123，擔任將晶圓W引導至有關水平方向之適當位置的角色。支持面3124支持晶圓W的傾斜部。
與第1固持板31A同樣地，在裝設部313B的內周面3134與鉛直壁324呈對面(實質上接觸)之狀態下，第2固持板31B藉由螺釘330’結合於旋轉軸32。
第2固持板31B相對於第1固持板31A主要在以下相異點上不同。 (相異點1)「由第2固持板31B固持之晶圓W的底面與平板部311B的頂面3112之間的間隔GB」，係比「由第1固持板31A固持之晶圓W的底面與平板部311A的頂面3111之間的間隔GA」來的大。這般間隔上的差異，係起因於裝設部313A的高度HA與裝設部313B的高度HB之不同。在此，高度HA、HB意指：從「裝設部313A、313B的底面3131、3132」到「裝設部313A、313B的頂面3111、3112」為止之距離。 (相異點2)「晶圓支持部312B的周方向長度」係遠短於「晶圓支持部312A的周方向長度」。
此外，雖然「設置於第2固持板31B之晶圓固持機構34B」與「設置於第1固持板31A之晶圓固持機構34A」並非完全相同，然而，兩者的不同僅在於，伴隨前述間隔GA、GB的不同，而造成軸支持部341及作動片343在位置或是尺寸上的些微差異，兩者的基本構造及動作原理係相同。又，晶圓W在第2固持板31B與升降銷520之間的傳遞，係與晶圓W在第1固持板31A與升降銷520之間的傳遞同樣地進行。
由於上述相異點1、2，當從「處理液噴嘴403」向「固持於第2固持板31B而旋轉之晶圓W的底面中央部」噴出處理液時，由於具有較大之間隔GB，故處理液會沿晶圓W底面向半徑方向外側流動，而可從晶圓W的外圍緣向外方飛散。當從「處理液噴嘴403」向「固持於第1固持板31A而旋轉之晶圓W的底面中央部」噴出處理液時，由於間隔GA較小，故難以使處理液沿晶圓W底面向半徑方向外側流動。另一方面，在使用第2固持板31B時，難以如同使用第1固持板31A時，提高在固持板頂面與晶圓W底面之間的晶圓下方空間之內壓，以防止氣體從外方流入晶圓下方空間。
由於這般功能上的差異，第1固持板31A及第2固持板31B的用途並不同。作為適於第1固持板31A之用途的一例，舉凡晶圓W表面之刷擦清洗處理。作為適於第2固持板31B之用途的一例，舉凡表背面同時藥液清洗處理。
簡單說明針對使用第1固持板31A對於晶圓W表面(裝置形成面)進行之刷擦清洗處理。在使由第1固持板31A固持之晶圓W繞鉛直軸線旋轉之狀態下，一面對晶圓W供給清洗液(例如純水)，一面使繞鉛直軸線自轉之刷100(參照圖3)在接觸晶圓W的表面同時沿晶圓W的表面移動，而進行刷擦清洗程序。此時，亦可從刷100供給作為清洗液之純水，亦可自噴嘴42供給之。在刷擦清洗程序結束後，一面使晶圓W繼續旋轉，一面從噴嘴42向晶圓W的表面供給作為沖洗液之純水，而進行沖洗程序。在沖洗程序結束後進行乾燥程序，一面停止自噴嘴供給沖洗液並使晶圓W繼續旋轉(較佳為增加旋轉轉速)，一面將殘存在晶圓W上的沖洗液甩脫除去。
通過上述刷擦清洗程序、沖洗程序及乾燥程序，經由氣體供給路404持續向晶圓下方空間供給氮氣。藉此，提高晶圓下方空間的內壓，防止由於「供給至晶圓W表面之處理液(DIW)」或是「可能包含污染物質的晶圓周圍環境氣體」流入晶圓下方空間，造成晶圓的背面(未形成裝置的面)受到污染。此外，由於第1固持板31A之晶圓支持部312A幾近跨越晶圓W全周而支持著晶圓W的周緣部(除了切除部3121、3122之外)，因此，亦具有「由刷100所按壓之晶圓W不易產生局部撓曲」之優點。
簡單說明針對使用第2固持板31B之晶圓W表背面的藥液清洗處理。在使由第1固持板31A固持之晶圓W繞鉛直軸線旋轉之狀態下，從噴嘴42向晶圓W的表面中央部，並從噴嘴403向晶圓W的背面中央部，供給藥液(例如DHF)，而進行藥液清洗程序。自噴嘴42、403供給之藥液，藉由離心力向晶圓W周緣部一面擴散一面流動，成為液膜而覆蓋晶圓之表背面全域。藉此，除去晶圓W之表背面的氧化物等。其後，維持使晶圓W旋轉之狀態，從噴嘴42、403供給沖洗液(DIW)，進行沖洗程序。其後，進行乾燥程序，停止自噴嘴42、403供給沖洗液，並一面使晶圓W繼續旋轉(較佳為增加旋轉轉速)，一面甩脫殘存於晶圓W上的沖洗液而除去之。在乾燥程序時，亦可經由氣體供給路404向晶圓下方空間供給氮氣，藉此，可使晶圓下方空間的氧氣濃度降低，以使水漬難以產生。在藥液清洗程序及沖洗程序時，亦可藉由經由氣體供給路404噴出少量的氮氣，以防止處理液浸入氣體供給路404內。
「在向晶圓W表面供給藥液時」以及「在向晶圓W表面供給沖洗液時」之兩種場合，亦可持續向晶圓W背面供給DIW。此時，向晶圓W背面供給之DIW，擔任「防止向晶圓W表面供給之藥液回流至晶圓W背面」之角色。
在使用第2固持板31B之情形，由於向晶圓W背面供給的處理液沿著晶圓背面(底面)向晶圓周緣部流動，故能以良好的效率進行晶圓W背面之液處理。此外，第2固持板31B中，「裝設部313B之頂面3112」與「旋轉軸32之頂面321的中央區域322」係位於同一平面上，亦即，位於相同之高度位置。藉此，一旦向晶圓W之底面供給處理液後，從該底面向頂面3112落下之處理液，會平穩地向外方流動。因此，可防止落下之處理液侵入氣體供給管路404內。此外，頂面3112亦可低於頂面321的中央區域322。
依上述實施態樣，當使用一共通之處理單元16進行不同之處理時，由於區分使用「在與晶圓W之間形成的間隙GA、GB為不同」之固持板31A、31B，故能因應處理的種類，使晶圓W底面側之流體流動最佳化。因此，在使用一共通之處理單元16進行二種以上的處理時，均可獲得滿意之處理結果。又，由於可對於不同的處理共用一處理單元16，因此，可實現降低基板處理系統1之裝置成本，並可降低「半導體製造工廠」中「基板處理系統1」所占之佔地面積。又，由於上述實施態樣中，並未內建在基板固持機構30變更間隙GA、GB用之驅動機構，因此，不會因這般驅動機構而對基板固持機構30造成不良影響。
又，不僅是間隙GA、GB，藉由使固持板31A、31B之其他部分的構成或是尺寸形狀產生差異(例如，在固持板31A設置傾斜面3133，在固持板31A、31B變更晶圓支持部312A、312B之圓周方向長度等)，可對於執行之處理更進一層將固持板31A、31B最佳化。
此外，上述實施態樣中，非使用中的固持板(31A、31B)，可先收納於「板收納箱(收納部)80」。例如，圖1中，板收納箱80可設置於：從「基板處理系統1的載體載置部11」起算，最遠側的外殼的側面。設有板收納箱80之外殼的側面係如圖11所示。如圖11的左側所示，板收納箱80具有L字形的板固持構件81，其上載置固持板31A(31B)。板固持構件81可沿著於水平方向延伸之導軌82移動(參照圖11之箭頭84)。若從板收納箱80拉出板固持構件81，可使板固持構件81九十度旋轉(參照圖11之箭頭85)。當板固持構件81位於圖11之符號86所示的位置時，操作員可將固持板31A(31B)對於板固持構件81著脫。向板收納箱80內供給清淨空氣之清淨空氣供給部，係設置於板收納箱80的頂架座部，使板收納箱80內總是維持清淨。
雖然上述實施態樣中，係藉由螺釘330、330’結合固持板(31A、31B)與旋轉軸32，但並不限定於此。亦可藉由磁力結合固持板(31A、31B)與旋轉軸32。此時，例如，可在裝設部(313A、313B)及與其對向之旋轉軸32的部分，埋入永久磁石。亦可藉由閂鎖結合進行固持板(31A、31B)與旋轉軸32。
雖然上述實施態樣中，藉由對於旋轉軸32裝設「第1固持板31A」與「第2固持板31B」兩者中之任一者，而形成了所期望的晶圓下方空間，但並不限定於此。例如，如圖12所示，亦可對於『圖5所示之具有「相當於對於旋轉軸32裝設第2固持板31B」的構成之基板固持機構』，裝設『具有「相當於第1固持板31A之頂面形狀」的頂面形狀之補助板90』。藉此，可得到與「對於圖3所示之旋轉軸32裝設了第1固持板31A之構成」大致等價的構成。此時，補助板90係如箭頭91所示般，從第2固持板31B的上方放置補助板90，而藉由圖12概略表示之螺釘92將補助板90固定於第2固持板31B即可。此時，在補助板90的周緣部，除了設置與『為了防止「晶圓升降機構52A的升降銷520」與「晶圓固持機構34A的固持爪344」相干涉，而在第2固持板31B設置之切除部』同樣的切除部之外，必須設置『用於防止在安裝補助板90時與「第2固持板31B的晶圓支持部312B」相干涉之切除部』。
雖然上述實施態樣中，安裝於旋轉軸32之固持板為兩種類，但亦可為三種類以上。
藉由處理單元16處理之基板，並不限定於半導體晶圓W，例如，亦可為玻璃基板、陶瓷基板等其他種類的基板。
1‧‧‧基板處理系統
11‧‧‧載體載置部
12‧‧‧搬運部
13‧‧‧基板搬運裝置
14‧‧‧傳遞部
15‧‧‧搬運部
16‧‧‧處理單元
17‧‧‧基板搬運裝置
18‧‧‧控制部
19‧‧‧儲存部
100‧‧‧刷
2‧‧‧搬入出站
20‧‧‧腔室
21‧‧‧風扇過濾機組
3‧‧‧處理站
30‧‧‧基板固持機構
31‧‧‧固持部
31A‧‧‧第1固持板
31B‧‧‧第2固持板
311A‧‧‧第1平板部
311B‧‧‧第2平板部
3111‧‧‧頂面
3112‧‧‧頂面
3121‧‧‧切除部
3122‧‧‧切除部
3123‧‧‧傾斜面
3124‧‧‧支持面
312A‧‧‧晶圓支持部
312B‧‧‧晶圓支持部
3131‧‧‧底面
3132‧‧‧內周面
3133‧‧‧傾斜面
3134‧‧‧內周面
313A‧‧‧第1裝設部
313B‧‧‧第2裝設部
32‧‧‧旋轉軸(支柱部)
321‧‧‧頂面
322‧‧‧中央區域
323‧‧‧周緣區域(連接部)
324‧‧‧鉛直壁(連接部)
33‧‧‧驅動部
330‧‧‧螺釘
330’‧‧‧螺釘
34‧‧‧固持爪
341‧‧‧軸支持部
342‧‧‧旋轉軸
343‧‧‧作動片
344‧‧‧固持爪
345‧‧‧被按壓部
34A‧‧‧晶圓固持機構
34B‧‧‧晶圓固持機構
350‧‧‧上推板
4‧‧‧控制裝置
40‧‧‧擴徑部
401‧‧‧處理液供給管(流體供給部)
402‧‧‧處理液供給路(流體供給部)
403‧‧‧噴嘴(流體供給部)
404‧‧‧氣體供給路(流體供給部)
405‧‧‧擴徑部
42‧‧‧噴嘴
50‧‧‧回收杯
51‧‧‧排液口
52‧‧‧排氣口
520‧‧‧升降銷
521‧‧‧引導面
522‧‧‧支持面
52A‧‧‧晶圓升降機構
70‧‧‧處理流體供給源
71‧‧‧處理液供給機構
72‧‧‧處理氣體供給機構
80‧‧‧板收納箱(收納部)
81‧‧‧板固持構件
82‧‧‧導軌
84‧‧‧箭頭
85‧‧‧箭頭
86‧‧‧代表特定位置之符號
90‧‧‧補助板
91‧‧‧箭頭
92‧‧‧螺釘
F‧‧‧氣流
GA‧‧‧第1間隔
GB‧‧‧第2間隔
HA‧‧‧第1裝設部的高度
HB‧‧‧第2裝設部的高度
W‧‧‧基板(晶圓)
[圖1]表示依本發明之一實施態樣的基板處理系統之概略構成的俯視圖。 [圖2]表示處理單元的概略構成之縱剖面圖。 [圖3]表示將第1固持板裝設於旋轉軸後之狀態的縱剖面圖。 [圖4]表示將第1固持板裝設於旋轉軸後之狀態的俯視圖。 [圖5]表示將第2固持板裝設於旋轉軸後之狀態的縱剖面圖。 [圖6]表示將第2固持板裝設於旋轉軸後之狀態的俯視圖。 [圖7]表示晶圓升降機構及晶圓固持機構之立體圖。 [圖8]用以說明晶圓升降機構及晶圓固持機構的動作之概略側面圖。 [圖9]用以說明晶圓升降機構及晶圓固持機構的動作之概略側面圖。 [圖10]用以說明晶圓升降機構及晶圓固持機構的動作之概略側面圖。 [圖11]表示固持板的收納部之一例的概略側面圖。 [圖12]表示可變更晶圓下方空間的形狀尺寸之構成的一例之縱剖面圖。
W‧‧‧基板(晶圓)
100‧‧‧刷
31A‧‧‧第1固持板
311A‧‧‧第1平板部
3111‧‧‧頂面
3123‧‧‧傾斜面
312A‧‧‧晶圓支持部
3131‧‧‧底面
3132‧‧‧內周面
3133‧‧‧傾斜面
313A‧‧‧第1裝設部
F‧‧‧氣流
HA‧‧‧第1裝設部的高度
GA‧‧‧第1間隔
32‧‧‧旋轉軸
321‧‧‧頂面
322‧‧‧中央區域
323‧‧‧周緣區域(連接部)
324‧‧‧鉛直壁(連接部)
330‧‧‧螺釘
401‧‧‧處理液供給管(流體供給部)
402‧‧‧處理液供給路(流體供給部)
403‧‧‧噴嘴(流體供給部)
404‧‧‧氣體供給路(流體供給部)
405‧‧‧擴徑部
42‧‧‧噴嘴
71‧‧‧處理液供給機構
72‧‧‧處理氣體供給機構

Claims (10)

  1. 一種基板處理裝置，具備： 流體供給部，對於基板的底面供給流體； 旋轉軸，用以使基板旋轉；以及 連接部，設置於該旋轉軸，並選擇性地連接一第1固持板及一第2固持板；該第1固持板具有與該基板的底面對向之第1平板部，並固持基板以使「該第1平板部的頂面」與「基板的底面」之鉛直方向的間隔，成為第1間隔；該第2固持板具有與該基板的底面對向之第2平板部，並固持基板以使「該第2平板部的頂面」與「基板的底面」之鉛直方向的間隔，成為比該第1間隔更大的第2間隔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置，其中， 該流體供給部可向基板的底面供給液體及氣體；從該流體供給部供給氣體時，裝設該第1固持板；而從該流體供給部供給液體時，則裝設該第2固持板。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中， 該旋轉軸的頂面，具有：中央區域；以及周緣區域，設置於該中央區域的周圍，高度較該中央區域為低； 該連接部係設置於該周緣區域； 該第1固持板，具有安裝於該連接部之第1裝設部； 該第2固持板，具有安裝於該連接部之第2裝設部； 該第1間隔與該第2間隔之差值，係對應於「該第1裝設部的高度」與「該第2裝設部的高度」之差值。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中， 該旋轉軸的頂面，具有：中央區域；以及周緣區域，設置於該中央區域的周圍，高度較該中央區域為低； 該連接部係設置於該周緣區域； 該第2固持板，具有安裝於該連接部之第2裝設部； 當將該第2裝設部安裝於該連接部時，該第2固持板的頂面與該中央區域的高度相同。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其中， 該旋轉軸的頂面，具有：中央區域；以及周緣區域，設置於該中央區域的周圍，高度較該中央區域為低； 該連接部係設置於該周緣區域； 該第1固持板，具有安裝於該連接部之第1裝設部； 當將該第1裝設部安裝於該連接部時，形成傾斜面；藉由該傾斜面，將該流體供給部所供給之氣體從該中央區域向該第1平板部的上方引導。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之基板處理裝置，更包含： 處理液供給管，用以從該流體供給部供給液體； 氣體供給路，用以從該流體供給部供給氣體；以及 擴徑部，以該處理液供給管的上端作為中心，而從上方覆蓋該氣體供給路； 該傾斜面，將通過該擴徑部與該中央區域之間的氣體，向該第1平板部的上方引導。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，其具備至少一個該第1固持板及至少一個該第2固持板。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板處理裝置，更包含： 收納部，收納該第1固持板及該第2固持板兩者中至少一者。
  9. 一種基板處理方法，包含以下步驟： 準備一第1固持板及一第2固持板；該第1固持板具有與基板的底面對向之第1平板部，且固持基板以使「該第1平板部的頂面」與「基板的底面」之間隔，成為第1間隔；該第2固持板具有與基板的底面對向之第2平板部，且固持基板以使「該第2平板部的頂面」與「基板的底面」之間隔，成為比該第1間隔更大的第2間隔； 將該第1固持板及該第2固持板之任一者，裝設於使基板旋轉用之旋轉軸；以及 一面從對於基板的底面供給流體的流體供給部，向該基板的底面供給流體，一面處理該基板。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之基板處理方法，其中， 自該流體供給部供給氣體時，裝設該第1固持板；而自該流體供給部供給液體時，則裝設該第2固持板。
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