TW202416368A - 基板處理裝置、基板處理方法及基板處理系統 - Google Patents
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Abstract
於本發明中,外側整流構件對通過上密閉構件與下密閉構件之間之氣體進行整流並使之沿下密閉構件之外側面朝下方流通。藉此,以包圍處理空間之方式,形成有所謂之氣幕。且,於消除氛圍分離空間之形成時,外側整流構件安裝於上密閉構件,且於保持停止於固定位置之狀態下,用以對通過下密閉構件之內側之氣體進行整流並使之流通至處理空間之內側整流構件與下密閉構件一體升降。藉此,於外側整流構件及內側整流構件之出口側產生差壓,自外側整流構件沿下密閉構件之外側面朝下方流通之氣體之流量增大。即,氣幕被強化。
Description
本發明係關於一種對基板供給處理液而處理該基板之基板處理技術者。
已知有一種基板處理裝置,該基板處理裝置使半導體晶圓等基板旋轉且對該基板供給處理液而實施藥液處理或洗淨處理等基板處理。例如,於專利第6282904號(專利文獻1)所記載之裝置中,於處理腔室內對保持於旋轉吸盤並旋轉之基板供給處理液。於該裝置中,為捕集並回收自被供給處理液之基板飛散之處理液而準備有3個杯構件。其等中之1個杯構件上升,其上端部與處理腔室之頂板抵接。藉此,於處理腔室內形成密閉空間(相當於本發明之「氛圍分離空間」之一例)。且,於噴頭進入該密閉空間內後,自噴頭對基板供給處理液。
於形成密閉空間之期間,由杯構件包圍之空間、與該杯構件之外側空間被氛圍分離。然而,於對旋轉吸盤搬入及搬出基板時,於進行後續說明之定心處理或觀察處理、基板處理裝置之保養處理等時,用以形成密閉空間之杯構件下降,消除上述氛圍分離之形成。此時,存在於杯構件之外側空間之微粒等異物可能會流入至旋轉吸盤側。因此,期望抑制此種異物流入之技術。
本發明係鑑於上述問題而完成者,目的在於,在氛圍分離後之處理空間內進行基板處理之基板處理裝置中,即便於已消除氛圍分離之形成之狀態下亦抑制異物流入處理空間。
本發明之第1態様係一種基板處理裝置,特徵在於具備:腔室,其具有內部空間;基板保持部,其設置為可一面於內部空間內將基板大致水平保持一面繞沿鉛直方向延伸之旋轉軸旋轉;旋轉機構,其使基板保持部繞旋轉軸旋轉;處理機構,其藉由對保持於藉由旋轉機構而旋轉之基板保持部之基板供給處理液而對基板實施基板處理;防飛散機構,其一面包圍基板之外周一面捕集並排出伴隨基板保持部之旋轉而自基板飛散之處理液;氣體供給部,其自設置於腔室之頂壁之第1開口對內部空間供給氣體;氛圍分離機構,其具有以自內部空間側包圍第1開口全體之方式安裝於頂壁之筒狀之上密閉構件、及設置為可一面使其外周面於鉛直方向上與上密閉構件之內周面重疊一面沿鉛直方向移動之筒狀之下密閉構件,且構成為可以下密閉構件及上密閉構件包圍自由防飛散機構包圍之處理空間朝向第1開口之中央部之空間而形成與周圍分離之氛圍分離空間;外側整流構件,其以對通過上密閉構件與下密閉構件之間之氣體進行整流並使之沿下密閉構件之外側面朝下方流通之方式,安裝於上密閉構件;內側整流構件,其以對通過下密閉構件之內側之氣體進行整流並使之流通至處理空間之方式,設置為與下密閉構件一體地升降自如;升降機構,其使下密閉構件升降;及控制單元,其如下控制升降機構:藉由使下密閉構件於鉛直方向上下降至規定之下限位置而形成氛圍分離空間,另一方面,藉由使下密閉構件上升至較下限位置靠鉛直上方之退避位置而可對處理空間進行接取,且沿下密閉構件之外側面朝下方流通之氣體之流量。
又,本發明之第2態様係一種基板處理方法,其特徵在於其係藉由在經由設置於腔室之頂壁之第1開口供給氣體之腔室之內部空間中一面以防飛散機構包圍旋轉之基板之外周一面對基板供給處理液,而對基板實施基板處理者,且具備:第1步驟,其一面使具有筒形狀之下密閉構件之外周面與以自內部空間側包圍第1開口全體之方式安裝於頂壁之具有筒形狀之上密閉構件之內周面於鉛直方向上重疊,一面使之於鉛直方向上下降至規定之下限位置,藉此形成包圍自由防飛散機構包圍之處理空間朝向第1開口之中央部之空間而與周圍分離之氛圍分離空間;及第2步驟,其藉由使下密閉構件上升至較下限位置靠鉛直上方之退避位置,而消除氛圍分離空間之形成且於鉛直方向上於下密閉構件與防飛散機構之間形成間隙;且第1步驟包含以下步驟:藉由安裝於上密閉構件之外側整流構件對通過上密閉構件與下密閉構件之間之氣體進行整流並使之沿下密閉構件之外側面朝下方流通,且藉由與下密閉構件一體移動自如地設置之內側整流構件對通過下密閉構件之內側之氣體進行整流並使之流通至處理空間;第2步驟包含以下步驟:隨著內側整流構件與下密閉構件一體上升,而使沿下密閉構件之外側面朝下方流通之氣體之流量較第1步驟增大。
再者,本發明之第3態様係一種基板處理系統,特徵在於具備:複數個上述基板處理裝置;及排氣裝置,其藉由相對於複數個基板處理裝置並聯連接,而將複數個內部空間同時排氣;且複數個基板處理裝置各自具備:第1排氣配管,其將處理空間與排氣裝置連接;第2排氣配管,其將內部空間中除處理空間以外之空間與排氣裝置連接;及排氣流量調整部,其可調整經由第1排氣配管排氣之第1排氣流量、與經由第2排氣配管排氣之第2排氣流量之比率;且控制單元如下控制排氣流量調整部:於下密閉構件位於下限位置時提高第1排氣流量之比率,另一方面,於下密閉構件位於退避位置時提高第2排氣流量之比率,藉此使排氣裝置之來自內部空間之每單位時間之排氣流量大致恆定。
於如此構成之發明中,於下密閉構件之外周面與安裝於頂壁之上密閉構件之內周面於鉛直方向上重疊之狀態下,下密閉構件下降至規定之下限位置時,形成包圍自處理空間朝向第1開口之中央部之空間而與周圍分離之氛圍分離空間。另一方面,於下密閉構件上升至較下限位置靠鉛直上方之退避位置時,消除氛圍分離空間之形成且於鉛直方向上於下密閉構件與防飛散機構之間形成間隙。此時,有異物流入處理空間之虞。然而,於本發明中,外部整流構件對通過上密閉構件與下密閉構件之間之氣體進行整流並使之沿下密閉構件之外側面朝下方流通。藉此,以包圍處理空間之方式,形成有所謂之氣幕。且,於消除氛圍分離空間之形成時,外部整流構件安裝於上密閉構件,保持停止於固定位置之狀態,相對於此,用以對通過下密閉構件之內側之氣體進行整流並使之流通至處理空間之內側整流構件與下密閉構件一體升降。藉此,於外側整流構件及內側整流構件之出口側產生差壓,自外側整流構件沿下密閉構件之外側面朝下方流通之氣體之流量增大。即,構成氣幕之氣體之流量提高,阻止異物流入之障壁性能提高。其結果,藉由該氣幕更有效地抑制異物流入處理空間。
根據本發明,不僅於氛圍分離後之處理空間內進行基板處理時防止異物流入處理空間,即便於已消除氛圍分離之形成之狀態下,亦可有效地抑制異物流入處理空間。
圖1係顯示裝備本發明之基板處理裝置之第1實施形態之基板處理系統之概略構成之俯視圖。圖1並非顯示基板處理系統100之外觀者,而係藉由將基板處理系統100之外壁面板或其他一部分構成除外而容易理解地表示其內部構造之模式圖。該基板處理系統100例如係設置於無塵室內,逐片處理僅於一主表面形成有電路圖案等(以下稱為「圖案」)之基板W之單片式裝置。然後,於裝備於基板處理系統100之處理單元1中,執行處理液之基板處理。本說明書中,將基板之兩主表面中形成有圖案之圖案形成面(一主表面)稱為「正面」,將其相反側之未形成圖案之另一主表面稱為「背面」。又,將朝向下方之面稱為「下表面」,將朝向上方之面稱為「上表面」。又,本說明書中,「圖案形成面」意指基板中於任意區域形成有凹凸圖案之面。
此處,作為本實施形態中之「基板」,可應用半導體晶圓、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display:場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板。以下,主要採用用於半導體晶圓之處理之基板處理裝置為例而參考圖式進行說明,但同樣亦可應用於以上所例示之各種基板之處理。
如圖1所示,基板處理系統100具有對基板W實施處理之基板處理區域110。與該基板處理區域110相鄰而設置有傳載部120。傳載部120具有可保持複數個用以收納基板W之容器C(以密閉之狀態收納複數片基板W之FOUP(Front Opening Unified Pod:前開式晶圓匣)、SMIF(Standard Mechanical Interface:標準機械介面)匣、OC(Open Cassette:開放式晶圓匣)等)之容器保持部121。又,傳載部120具備傳載機器人122,該傳載機器人122用以對保持於容器保持部121之容器C進行接取,自容器C取出未處理之基板W,或將已處理之基板W收納於容器C。於各容器C中,以大致水平之姿勢收納有複數片基板W。
傳載機器人122具備固定於裝置殼體之基座部122a、設置為可相對於基座部122a繞鉛直軸旋動之多關節臂122b、及安裝於多關節臂122b之前端之手122c。手122c為可於其上表面載置並保持基板W之構造。由於具有此種多關節臂及基板保持用之手之傳載機器人衆所周知,故省略詳細之說明。
於基板處理區域110中,載置台112設置為可載置來自傳載機器人122之基板W。又,於俯視下,於基板處理區域110之大致中央配置基板搬送機器人111。再者,以包圍該基板搬送機器人111之方式配置複數個處理區塊1B。具體而言,面向配置有基板搬送機器人111之空間,配置4個處理區塊1B。
圖2係模式性顯示處理區塊之構成之圖。各處理區塊1B具有複數個(本實施形態中為6個)處理單元1、及1個排氣裝置130。6個處理單元1於鉛直方向Z上積層配置,進而於位於最上階之處理單元1(該圖中以符號1a表示之單元)之上方配置有排氣裝置130。且,各處理單元1經由共通配管131並聯連接於排氣裝置130。因此,最多將6個處理單元1同時排氣。如此,可藉由將複數個處理單元1及排氣裝置130積層配置,而削減基板處理系統100中處理單元1佔據之佔地面積。
對於如此構成之處理單元1,基板搬送機器人111隨機對載置台112進行接取,於與載置台112之間交接基板W。另一方面,各處理單元1係對基板W執行規定處理者,相當於本發明之基板處理裝置。本實施形態中,該等處理單元(基板處理裝置)1具有相同之功能。因此,可進行複數片基板W之並行處理。另,若基板搬送機器人111可自傳載機器人122直接交接基板W,則未必需要載置台112。
圖3係顯示本發明之基板處理裝置之第1實施形態之構成之圖。又,圖4係模式性顯示腔室之構成及安裝於腔室之構成之圖。於圖3、圖4及以下參考之各圖中,為便於理解,有誇大或簡化地圖示各部之尺寸或數量之情形。如圖4所示,基板處理裝置(處理單元)1中使用之腔室11具有自鉛直上方俯視時呈矩形形狀之底壁11a、自底壁11a之周圍立設之4片側壁11b~11e、及覆蓋側壁11b~11e之上端部之頂壁11f。藉由組合該等底壁11a、側壁11b~11e及頂壁11f,形成大致長方體形狀之內部空間12。
於底壁11a之上表面,基座支持構件16、16一面相互隔開一面由螺栓等緊固構件固定。即,自底壁11a立設基座支持構件16。於該等基座支持構件16、16之上端部,藉由螺栓等緊固構件固定基座構件17。該基座構件17由具有較底壁11a小之平面尺寸,同時厚度較底壁11a厚且具有高剛性之板材構成。如圖3所示,基座構件17藉由基座支持構件16、16自底壁11a向鉛直上方抬起。即,於腔室11之內部空間12之底部形成有所謂之高底板構造。如後續詳述般,該基座構件17之上表面加工成可設置對基板W實施基板處理之基板處理部SP,且於該上表面設置基板處理部SP。構成該基板處理部SP之各部與控制整個裝置之控制單元10電性連接,根據來自控制單元10之指示而動作。另,稍後詳述基座構件17之形狀、基板處理部SP之構成或動作。
如圖3及圖4所示,於腔室11之頂壁11f安裝有風扇過濾器單元(FFU:Fan Filter Unit)13。該風扇過濾器單元13將設置有基板處理裝置1之無塵室內之空氣進一步淨化,並供給至腔室11內之內部空間12。風扇過濾器單元13具備用以提取無塵室內之空氣並將其送出至腔室11內之風扇及過濾器(例如HEPA(High Efficiency Particulate Air:高效微粒空氣)過濾器),經由設置於頂壁11f之開口11f1而送入清潔空氣。藉此,於腔室11內之內部空間12形成清潔空氣之降流。又,為將自風扇過濾器單元13供給之清潔空氣均勻地分散,而於頂壁11f之正下方設置有穿設有多個吹出孔之2種沖孔板,分別作為內側整流構件14a及外側整流構件14b。內側整流構件14a安裝於後述之下密閉杯構件61,與下密閉杯構件61一體沿鉛直方向Z移動。外側整流構件14b安裝於後述之上密閉杯構件62,於鉛直方向Z上固定配置於恆定之高度位置。另,稍後詳述內側整流構件14a及外側整流構件14b之詳細之構成及功能。
如圖4所示,於基板處理裝置1中,於4片側壁11b~11e中與基板搬送機器人111對向之側壁11b上設置有搬送用開口11b1,將內部空間12與腔室11之外部連通。因此,基板搬送機器人111之手(省略圖示)可經由搬送用開口11b1對基板處理部SP進行接取。即,藉由設置搬送用開口11b1,可對內部空間12搬入搬出基板W。又,用以將該搬送用開口11b1開閉之擋板15安裝於側壁11b。
於擋板15連接有擋板開閉機構(省略圖示),根據來自控制單元10之開閉指令將擋板15開閉。更具體而言,於基板處理裝置1中,於將未處理之基板W搬入腔室11時,擋板開閉機構打開擋板15,藉由基板搬送機器人111之手將未處理之基板W以面朝上姿勢搬入基板處理部SP。即,基板W以將上表面Wf朝向上方之狀態載置於基板處理部SP之旋轉吸盤(圖6之符號21)上。且,於搬入該基板後基板搬送機器人111之手自腔室11退避時,擋板開閉機構將擋板15關閉。且,於腔室11之處理空間(相當於後續詳述之密閉空間12a)內,藉由基板處理部SP,執行作為本發明之「基板處理」之一例之針對基板W之周緣部Ws之斜面處理。又,於斜面處理結束後,擋板開閉機構再次打開擋板15,由基板搬送機器人111之手將已處理之基板W自基板處理部SP搬出。如此,於本實施形態中,腔室11之內部空間12保持常溫環境。另,本說明書中,「常溫」意指處於5℃~35℃之溫度範圍內。
如圖4所示,側壁11d隔著設置於基座構件17之基板處理部SP(圖3)位於側壁11b之相反側。於該側壁11d設置有保養用開口11d1。於保養時,如該圖所示,將保養用開口11d1開放。因此,操作者可自裝置之外部經由保養用開口11d1對基板處理部SP進行接取。另一方面,於基板處理時,以將保養用開口11d1封閉之方式安裝蓋構件19。如此,於本實施形態中,蓋構件19相對於側壁11d裝卸自如。
又,於側壁11e之外側面,安裝有用以對基板處理部SP供給加熱後之惰性氣體(本實施形態中為氮氣)之加熱氣體供給部47。該加熱氣體供給部47內置有加熱器471。
如此,於腔室11之外壁側配置擋板15、蓋構件19及加熱氣體供給部47。相對於此,於腔室11之內側即內部空間12,於高底板構造之基座構件17之上表面設置基板處理部SP。以下,參考圖3、圖5-圖7、圖8A-圖8C、圖9-圖11,且對基板處理部SP之構成進行說明。
圖5係模式性顯示設置於基座構件上之基板處理部之構成之俯視圖。以下,為明確裝置各部之配置關係或動作等,適當標注以Z方向為鉛直方向,以XY平面為水平面之座標系。於圖5之座標系中,將與基板W之搬送路徑TP平行之水平方向設為「X方向」,將與其正交之水平方向設為「Y方向」。更詳細而言,將自腔室11之內部空間12朝向搬送用開口11b1及保養用開口11d1之方向分別稱為「+X方向」及「-X方向」,將自腔室11之內部空間12朝向側壁11c、11e之方向分別稱為「-Y方向」及「+Y方向」,將朝向鉛直上方及鉛直下方之方向分別稱為「+Z方向」及「-Z方向」。
基板處理部SP具備保持旋轉機構2、防飛散機構3、上表面保護加熱機構4、處理機構5、氛圍分離機構6、升降機構7、定心機構8及基板觀察機構9。該等機構設置於基座構件17上。即,以具有較腔室11高剛性之基座構件17為基準,以預設之位置關係互相配置保持旋轉機構2、防飛散機構3、上表面保護加熱機構4、處理機構5、氛圍分離機構6、升降機構7、定心機構8及基板觀察機構9。
圖6係顯示保持旋轉機構之構成之立體圖。保持旋轉機構2具備:基板保持部2A,其將基板W以基板W之正面朝向上方之狀態保持大致水平姿勢;及旋轉機構2B,其使保持有基板W之基板保持部2A及防飛散機構3之一部分同步旋轉。因此,當旋轉機構2B根據來自控制單元10之旋轉指令而作動時,基板W及防飛散機構3之旋轉杯部31繞與鉛直方向Z平行地延伸之旋轉軸AX旋轉。
基板保持部2A具備較基板W小之圓板狀之構件即旋轉吸盤21。旋轉吸盤21設置為其上表面大致水平,其中心軸與旋轉軸AX一致。尤其,於本實施形態中,如圖5所示,基板保持部2A之中心(相當於旋轉吸盤21之中心軸)較腔室11之中心11g朝(+X)方向偏移。即,基板保持部2A配置為,自腔室11之上方俯視時,旋轉吸盤21之中心軸(旋轉軸AX)位於自內部空間12之中心11g朝搬送用開口11b1側偏移距離Lof之處理位置。另,為明確後述之裝置各部之配置關係,於本說明書中,將通過偏移之基板保持部2A之中心(旋轉軸AX),且與搬送路徑TP正交之假想線及與搬送路徑TP平行之假想線分別稱為「第1假想水平線VL1」及「第2假想水平線VL2」。
如圖6所示,於旋轉吸盤21之下表面連結圓筒狀之旋轉軸部22。旋轉軸部22於使其軸線與旋轉軸AX一致之狀態下,沿鉛直方向Z延設。又,於旋轉軸部22連接旋轉機構2B。
旋轉機構2B具有產生用以使基板保持部2A及防飛散機構3之旋轉杯部31旋轉之旋轉驅動力之馬達23、及用以傳遞該旋轉驅動力之動力傳遞部24。馬達23具有伴隨旋轉驅動力之產生而旋轉之旋轉軸231。旋轉軸231以朝鉛直下方延設之姿勢設置於基座構件17之馬達安裝部位171。更詳細而言,如圖4所示,馬達安裝部位171係一面與保養用開口11d1對向一面沿(+X)方向切除之部位。該馬達安裝部位171之切除寬度(Y方向尺寸)與馬達23之Y方向寬度大致相同。因此,馬達23一面使其側面與馬達安裝部位171卡合一面沿X方向自如移動。
於馬達安裝部位171,為將馬達23一面於X方向上定位一面固定於基座構件17,使馬達固定金屬件232藉由螺栓或螺絲等緊固構件233連結於基座構件17。如圖6所示,馬達固定金屬件232具有水平部位2321與鉛直部位2322,自(+Y)方向側視時具有大致L字形狀。雖省略對圖6之圖示,但於馬達固定金屬件232之水平部位2321之中央部設置有用以供旋轉軸231插通之貫通孔。於將旋轉軸231朝鉛直下方插通至該貫通孔之狀態下,水平部位2321支持馬達23。又,鉛直部位2322構成為與由水平部位2321自下方支持之馬達23卡合。於該鉛直部位2322中,於Y方向上互相隔開地安裝有2根螺栓或螺絲等緊固構件234。各緊固構件234之前端部貫通鉛直部位2322而朝(+X)方向延設,各前端部與馬達安裝部位171螺合。因此,藉由由操作者使緊固構件234正旋轉或逆旋轉,馬達固定金屬件232於保持支持馬達23之狀態下沿X方向移動。藉此,可將馬達23於X方向上定位。又,於定位後,藉由操作者使緊固構件233正旋轉,馬達23與馬達安裝部位171一體地牢固固定於基座構件17。
於自基座構件17向下方突出之旋轉軸231之前端部安裝有第1滑輪241。又,於基板保持部2A之下方端部安裝有第2滑輪242。更詳細而言,基板保持部2A之下方端部插通至設置於基座構件17之旋轉吸盤安裝部位172之貫通孔,朝基座構件17之下方突出。於該突出部分設置有第2滑輪242。且,於第1滑輪241及第2滑輪242之間架設環形帶243。如此,於本實施形態中,由第1滑輪241、第2滑輪242及環形帶243構成動力傳遞部24。
於使用具有此種構成之動力傳遞部24之情形時,可選定長條之正時皮帶作為環形帶243,可謀求環形帶243之長壽命化。儘管如此,藉由馬達23於X方向上之移動,需進行第1滑輪241及第2滑輪242之間隔調整或環形帶243之更換等保養作業。因此,於本實施形態中,如圖5所示,於自腔室11之上方俯視時,搬送用開口11b1、基板保持部2A、動力傳遞部24、馬達23及保養用開口11d1依序沿著第2假想水平線VL2且直線狀地配置。即,動力傳遞部24及馬達23以面向保養用開口11d1之方式配置。因此,當自腔室11卸除蓋構件19而將保養用開口11d1開放時,動力傳遞部24及馬達23經由保養用開口11d1於外部露出。其結果,操作者之保養處理變得容易,可提高保養作業之效率。
且,以下說明之其他機構配置於基座構件17之上方,相對於此,動力傳遞部24配置於基座構件17之下方。藉由採用此種配置,可更有效地由操作者進行保養作業,而不必考慮與其他機構之干涉。
如圖6所示,於旋轉吸盤21之中央部設置有貫通孔211,與旋轉軸部22之內部空間連通。於內部空間中,經由介裝有閥(省略圖示)之配管25而連接泵26。該泵26及閥電性連接於控制單元10,根據來自控制單元10之指令而動作。藉此,選擇性地將負壓及正壓施加至旋轉吸盤21。例如,當於將基板W以大致水平姿勢置於旋轉吸盤21之上表面之狀態下,泵26對旋轉吸盤21施加負壓時,旋轉吸盤21自下方吸附保持基板W。另一方面,當泵26對旋轉吸盤21施加正壓時,基板W可自旋轉吸盤21之上表面卸除。又,當停止泵26之吸引時,基板W可於旋轉吸盤21之上表面上水平移動。
於旋轉吸盤21中,經由設置於旋轉軸部22之中央部之配管28連接氮氣供給部29。氮氣供給部29將自設置基板處理系統100之工廠之設備等供給之常溫氮氣以與來自控制單元10之氣體供給指令相應之流量及時序輸送至旋轉吸盤21,於基板W之下表面Wb側使氮氣自中央部流通至徑向外側。另,於本實施形態中,使用氮氣,但亦可使用其他惰性氣體。關於此點,關於自後續說明之中央噴嘴噴出之加熱氣體亦同樣。又,「流量」意指氮氣等流體於每單位時間移動之量。
旋轉機構2B不僅使旋轉吸盤21與基板W一體旋轉,為與該旋轉同步地使旋轉杯部31旋轉,具有動力傳遞部27(圖3)。動力傳遞部27具有由非磁性材料或樹脂構成之圓環構件27a(圖6)、內置於圓環構件之旋轉吸盤側磁鐵(省略圖示)、及內置於旋轉杯部31之一構成即下杯32之杯側磁鐵(省略圖示)。圓環構件27a如圖6所示安裝於旋轉軸部22,可與旋轉軸部22一起繞旋轉軸AX旋轉。更詳細而言,旋轉軸部22如圖3及圖6所示,於旋轉吸盤21之正下方位置具有朝徑向外側伸出之凸緣部位。且,將圓環構件27a同心狀配置於凸緣部位,且藉由省略圖示之螺栓等連結固定。
於圓環構件27a之外周緣部,複數個旋轉吸盤側磁鐵以旋轉軸AX為中心放射狀且以等角度間隔配置。本實施形態中,於彼此相鄰之2個旋轉吸盤側磁鐵中之一者,以外側及內側分別成為N極及S極之方式配置,於另一者,以外側及內側分別成為S極及N極之方式配置。
與該等旋轉吸盤側磁鐵同樣,複數個杯側磁鐵以旋轉軸AX為中心放射狀且以等角度間隔配置。該等杯側磁鐵內置於下杯32。下杯32係以下說明之防飛散機構3之構成零件,具有圓環形狀。即,下杯32具有可與圓環構件27a之外周面對向之內周面。該內周面之內徑大於圓環構件27a之外徑。且,一面使該內周面與圓環構件27a之外周面隔開規定間隔(=(上述內徑-上述外徑)/2)而對向,一面將下杯32與旋轉軸部22及圓環構件27a同心狀配置。於該下杯32之外周緣上表面設置有卡合銷及連結用磁鐵,藉此,上杯33與下杯32連結,該連結體作為旋轉杯部31發揮功能。
下杯32於基座構件17之上表面上,藉由圖式中省略圖示之軸承,以於保持上述配置狀態下可繞旋轉軸AX旋轉地受支持。於該下杯32之內周緣部,如上述般,杯側磁鐵以旋轉軸AX為中心放射狀且以等角度間隔配置。又,關於彼此相鄰之2個杯側磁鐵之配置,亦與旋轉吸盤側磁鐵相同。即,於一者中,以外側及內側分別成為N極及S極之方式配置,於另一者中,以外側及內側分別成為S極及N極之方式配置。
於如此構成之動力傳遞部27中,當圓環構件27a藉由馬達23與旋轉軸部22一起旋轉時,藉由旋轉吸盤側磁鐵與杯側磁鐵之間之磁力作用,使下杯32維持氣隙(圓環構件27a與下杯32之間隙)且朝與圓環構件27a相同之方向旋轉。藉此,旋轉杯部31繞旋轉軸AX旋轉。即,旋轉杯部31與基板W朝相同方向且同步旋轉。
防飛散機構3具有可一面包圍保持於旋轉吸盤21之基板W之外周一面繞旋轉軸AX旋轉之旋轉杯部31、及以包圍旋轉杯部31之方式固定設置之固定杯部34。旋轉杯部31藉由將上杯33連結於下杯32,而設置為可一面包圍旋轉之基板W之外周一面繞旋轉軸AX旋轉。
圖7係顯示保持於旋轉吸盤之基板與旋轉杯部之尺寸關係之圖。圖8A係模式性顯示斜面處理時之裝置各部之狀態之圖。圖8B係模式性顯示擋板打開處理時之裝置各部之狀態之圖。圖8C係模式性顯示基板搬送時之裝置各部之狀態之圖。圖8D係模式性顯示定心處理時及觀察處理時之裝置各部之狀態之圖。於該等圖8A至圖8D(及後續說明之圖15A至圖15C)中之表示開閉閥之記號中,三角形之部分為黑者表示閥打開之狀態,三角形之部分為白者表示閥關閉之狀態。下杯32具有圓環形狀。其之外徑較基板W之外徑大,自鉛直上方俯視時,於自由旋轉吸盤21保持之基板W朝徑向伸出之狀態下,下杯32配置為繞旋轉軸AX旋轉自如。於該伸出之區域,即下杯32之上表面周緣部,交替安裝有沿周向朝鉛直上方立設之卡合銷(省略圖示)與平板狀之下磁鐵(省略圖示)。
另一方面,如圖3、圖4及圖7所示,上杯33具有下圓環部位331、上圓環部位332、及將其等連結之傾斜部位333。下圓環部位331之外徑D331與下杯32之外徑D32相同,下圓環部位331位於下杯32之周緣部321之鉛直上方。於下圓環部位331之下表面,於相當於卡合銷之鉛直上方之區域中,朝下方開口之凹部設置為可與卡合銷之前端部嵌合。又,於相當於下磁鐵之鉛直上方之區域中,安裝有上磁鐵。因此,於凹部及上磁鐵分別與卡合銷及下磁鐵對向之狀態下,上杯33可相對於下杯32卡合脫離。
上杯33可藉由升降機構7於鉛直方向上升降。當上杯33藉由升降機構7朝上方移動時,於鉛直方向上,於上杯33與下杯32之間形成搬入搬出基板W用之搬送空間。另一方面,當上杯33藉由升降機構7朝下方移動時,凹部以被覆卡合銷之前端部之方式嵌合,而將上杯33相對於下杯32於水平方向上定位。又,上磁鐵接近下磁鐵,藉由於兩者之間產生之引力,上述定位後之上杯33及下杯32互相結合。藉此,如圖5之局部放大圖及圖8所示,於形成有沿水平方向延伸之間隙GPc之狀態下,上杯33及下杯32於鉛直方向上一體化。且,旋轉杯部31於保持形成有間隙GPc之狀態下繞旋轉軸AX自如地旋轉。
於旋轉杯部31中,如圖7所示,上圓環部位332之外徑D332略小於下圓環部位331之外徑D331。又,若比較下圓環部位331及上圓環部位332之內周面之直徑d331、d332,則下圓環部位331大於上圓環部位332,自鉛直上方俯視時,上圓環部位332之內周面位於下圓環部位331之內周面之內側。且,上圓環部位332之內周面與下圓環部位331之內周面遍及上杯33之全周由傾斜部位333連結。因此,傾斜部位333之內周面,即包圍基板W之面成為傾斜面334。即,如圖8所示,傾斜部位333可包圍旋轉之基板W之外周而形成進行斜面處理之處理空間,且可捕集自基板W飛散之液滴。由上杯33及下杯32包圍之空間作為處理空間SPc發揮功能。
且,面向處理空間SPc之傾斜部位333自下圓環部位331朝向基板W之周緣部之上方傾斜。因此,捕集至傾斜部位333之液滴可沿傾斜面334流動至上杯33之下端部,即下圓環部位331,進而經由間隙GPc排出至旋轉杯部31之外側。
固定杯部34以包圍旋轉杯部31之方式設置,形成排出空間SPe。固定杯部34具有受液部位341、及設置於受液部位341之內側之排氣部位342。受液部位341具有以面向間隙GPc之反基板側開口之方式開口之杯構造。即,受液部位341之內部空間作為排出空間SPe發揮功能,經由間隙GPc與處理空間SPc連通。因此,由旋轉杯部31捕集到之液滴與氣體成分一起經由間隙GPc引導至排出空間SPe。然後,液滴匯集至受液部位341之底部,自固定杯部34排出。
另一方面,氣體成分匯集至排氣部位342。該排氣部位342經由劃分壁343與受液部位341劃分開。又,於劃分壁343之上方配置氣體引導部344。氣體引導部344自劃分壁343之正上方位置分別延設至排出空間SPe及排氣部位342之內部,藉此自上方覆蓋劃分壁343而形成具有迷宮構造之氣體成分之流通路徑。因此,流入至受液部位341之流體中之氣體成分經由上述流通路徑而匯集至排氣部位342。該排氣部位342經由第1排氣配管381、阻尼器383及開閉閥384連接於排氣裝置130。又,腔室11之內部空間12經由第2排氣配管382、阻尼器383及開閉閥384連接於排氣裝置130。因此,藉由於打開開閉閥384之狀態下,依照來自排氣控制部10G之指令調整阻尼器383之開度,而可變更自由上杯33及下杯32包圍之處理空間SPc排氣之排氣流量(以下稱為「杯排氣流量」)、與自腔室11之內部空間12中除處理空間SPc以外之空間排氣之排氣流量(以下稱為「腔室排氣流量」)之比率。更具體而言,於藉由使下密閉杯構件61位於防飛散機構3之受液部位341之正上方之下限位置而執行氛圍分離機構6之氛圍分離時,排氣控制部10G以使杯排氣流量多於腔室排氣流量之方式,控制阻尼器383。藉此,有效地將排氣部位342內之氣體成分排氣。又,調整排出空間SPe之壓力。例如,排出空間SPe之壓力相較於處理空間SPc之壓力降低。其結果,可有效地將處理空間SPc內之液滴引入至排出空間SPe,促進液滴自處理空間SPc移動。另一方面,於藉由使下密閉杯構件61位於較下限位置靠鉛直上方而解除氛圍分離之形成時,排氣控制部10G以使腔室排氣流量多於杯排氣流量之方式,控制阻尼器383。其結果,如後述般,可提高構成沿下密閉杯構件61形成之氣幕之清潔空氣之流量,抑制異物流入。
又,本實施形態中,於對基板處理裝置1執行保養處理之情形時,排氣控制部10G將開閉閥384關閉。藉此,可於進行保養處理之期間,阻斷該基板處理裝置1與排氣裝置130之連接,而確實地防止對其他基板處理裝置1之運轉造成影響。即,可一面使其他基板處理裝置1照常作動,一面執行該基板處理裝置1之保養處理。其結果,可提高基板處理系統100之運轉率。
上表面保護加熱機構4具有配置於保持於旋轉吸盤21之基板W之上表面Wf之上方之阻斷板41。該阻斷板41具有以水平姿勢保持之圓板部42。圓板部42內置有由加熱器驅動部422驅動控制之加熱器421。該圓板部42具有較基板W稍短之直徑。且,以使圓板部42之下表面自上方覆蓋基板W之上表面Wf中除周緣部Ws以外之表面區域之方式,由支持構件43支持圓板部42。另,如圖5所示,於圆板部42之周緣部設置有切口部,但這是為了防止與處理機構5中包含之處理液噴出噴嘴之干涉而設置。切口部44朝向徑向外側開口。
支持構件43之下端部安裝於圓板部42之中央部。以上下貫通支持構件43與圓板部42之方式,形成圓筒狀之貫通孔。又,中央噴嘴45上下插通該貫通孔。如圖3所示,該中央噴嘴45經由省略圖示之配管與加熱氣體供給部47連接。加熱氣體供給部47藉由加熱器471將自設置基板處理系統100之工廠之設備等供給之常溫氮氣加熱,並以與來自控制單元10之加熱氣體供給指令相應之流量及時序供給至基板處理部SP。
將如此加熱後之氮氣(以下稱為「加熱氣體」)朝中央噴嘴45壓送,並自中央噴嘴45噴出。藉由於將圓板部42定位於接近保持於旋轉吸盤21之基板W之處理位置之狀態下供給加熱氣體,加熱氣體自由基板W之上表面Wf與內置加熱器之圓板部42夾持之空間之中央部朝向周緣部流動。藉此,可抑制基板W周圍之氛圍進入基板W之上表面Wf。其結果,可有效地防止上述氛圍中包含之液滴被捲入由基板W與圓板部42夾持之空間SPa。又,可藉由加熱器421之加熱與加熱氣體將上表面Wf全體加熱,將基板W之面內溫度均勻化。藉此,可抑制基板W翹曲,使處理液之著液位置穩定化。
如圖3所示,支持構件43之上端部固定於沿第1假想水平線VL1延伸之梁構件49。該梁構件49與安裝於基座構件17之上表面之升降機構7連接,根據來自控制單元10之指令藉由升降機構7而升降。例如,於圖3中,藉由將梁構件49定位於下方,經由支持構件43與梁構件49連結之圓板部42位於處理位置。另一方面,當升降機構7接收到來自控制單元10之上升指令而使梁構件49上升時,梁構件49、支持構件43及圓板部42一體上升,且上杯33亦連動而與下杯32分離並上升。藉此,旋轉吸盤21與上杯33及圓板部42之間較大,可進行基板W對旋轉吸盤21之搬入搬出。
處理機構5具有配置於基板W之上表面側之處理液噴出噴嘴51F(圖5)、配置於基板W之下表面側之處理液噴出噴嘴51B(圖3)、及對處理液噴出噴嘴51F、51B供給處理液之處理液供給部52。以下,為區分上表面側之處理液噴出噴嘴51F與下表面側之處理液噴出噴嘴51B,而將其分別稱為「上表面噴嘴51F」及「下表面噴嘴51B」。又,於圖3中,圖示出2個處理液供給部52,但其等相同。
本實施形態中,設置3根上表面噴嘴51F,且對其等連接處理液供給部52。又,處理液供給部52構成為可供給SC1、DHF、功能水(CO2水等)作為處理液,可自3根上表面噴嘴51F各自獨立地噴出SC1、DHF及功能水。
於各上表面噴嘴51F中,於前端下表面設置有噴出處理液之噴出口(省略圖示)。且,如圖5中之放大圖所示,以使各噴出口朝向基板W之上表面Wf之周緣部之姿勢將複數個(本實施形態中為3個)上表面噴嘴51F之下方部配置於圓板部42之切口部44(參考圖5),且以上表面噴嘴51F之上方部相對於噴嘴座53於徑向D1上移動自如地安裝。該噴嘴座53連接於噴嘴移動部54。
噴嘴移動部54於保持有噴嘴頭56(=上表面噴嘴51F+噴嘴座53)之狀態下,安裝於後續說明之升降部713之升降件(省略圖示)之上端部。因此,當升降件713a根據來自控制單元10之升降指令而於鉛直方向上伸縮時,與之相應,噴嘴移動部54及噴嘴頭56於鉛直方向Z上移動。
又,噴嘴移動部54具有直動致動器,使噴嘴頭56移動。其結果,將安裝於噴嘴頭56之上表面噴嘴51F於徑向D1上定位。上表面噴嘴51F正確地定位於斜面處理位置。
定位於斜面處理位置之上表面噴嘴51F之噴出口(省略圖示)朝向基板W之上表面Wf之周緣部。且,當處理液供給部52根據來自控制單元10之供給指令將3種處理液中與供給指令對應之處理液供給至該處理液用之上表面噴嘴51F時,自上表面噴嘴51F將處理液自基板W之端面供給至預設之位置。
又,氛圍分離機構6之下密閉杯構件61裝卸自如地固定於噴嘴移動部54之構成零件之一部分。即,於執行斜面處理時,上表面噴嘴51F及噴嘴座53經由噴嘴移動部54與下密閉杯構件61一體化,藉由升降機構7與下密閉杯構件61一起沿鉛直方向Z升降。
本實施形態中,為向基板W之下表面Wb之周緣部噴出處理液,而將下表面噴嘴51B及噴嘴支持部57設置於保持於旋轉吸盤21之基板W之下方。噴嘴支持部57具有沿鉛直方向延設之薄壁之圓筒部位571、及於圓筒部位571之上端部朝徑向外側彎折而擴展之具有圓環形狀之凸緣部位572。圓筒部位571具有自如遊插至形成於圓環構件27a與下杯32之間之氣隙之形狀。且,如圖3所示,以圓筒部位571遊插於氣隙,且凸緣部位572位於保持於旋轉吸盤21之基板W與下杯32之間之方式,固定配置噴嘴支持部57。對凸緣部位572之上表面周緣部安裝有3個下表面噴嘴51B。各下表面噴嘴51B具有朝向基板W之下表面Wb之周緣部開口之噴出口(省略圖示),可噴出自處理液供給部52供給之處理液。
藉由自該等上表面噴嘴51F及下表面噴嘴51B噴出之處理液,對基板W之周緣部執行斜面處理。又,於基板W之下表面側,將凸緣部位572延設至周緣部Ws附近。因此,經由配管28供給至下表面側之氮氣沿凸緣部位572流入至處理空間SPc。其結果,有效地抑制液滴自處理空間SPc逆流至基板W。
氛圍分離機構6具有下密閉杯構件61、及上密閉杯構件62。下密閉杯構件61及上密閉杯構件62均具有上下開口之筒形狀。且,其等之內徑大於旋轉杯部31之外徑,氛圍分離機構6配置為自上方完全包圍旋轉吸盤21、保持於旋轉吸盤21之基板W、旋轉杯部31及上表面保護加熱機構4,更詳細而言,如圖3所示,上密閉杯構件62以其上方開口自下方覆蓋頂壁11f之開口11f1之方式,安裝於頂壁11f。
又,於上密閉杯構件62之下端部,沿上密閉杯構件62之內周面安裝有圓環狀之整流構件14b。又,下密閉杯構件61設置為可一面使其外周面於鉛直方向Z上與上密閉杯構件62之內周面重疊一面沿鉛直方向Z移動。
下密閉杯構件61之下端部具有向外側折入之具有圓環形狀之凸緣部612。該凸緣部612於自鉛直上方俯視時,與固定杯部34之上端部(受液部位341之上端部)重疊。因此,於上述下限位置中,如圖5中之局部放大圖所示,下密閉杯構件61之凸緣部612隔著O形環64由固定杯部34卡止。藉此,於鉛直方向Z上,下密閉杯構件61與固定杯部34相連,且由上密閉杯構件62、下密閉杯構件61及固定杯部34形成密閉空間12a。於該密閉空間12a內,可對基板W執行斜面處理。即,藉由將下密閉杯構件61定位於下限位置,密閉空間12a與密閉空間12a之外側空間12b分離(氛圍分離)。因此,可不受外側氛圍之影響而穩定地進行斜面處理。又,為進行斜面處理而使用處理液,但可確實地防止處理液自密閉空間12a泄漏至外側空間12b。因此,配置於外側空間12b之零件之選定、設計之自由度變高。
下密閉杯構件61構成為可朝鉛直上方移動。又,於鉛直方向Z上之下密閉杯構件61之中間部,如上所述,經由噴嘴移動部54之頭支持構件547固定噴嘴頭56(=上表面噴嘴51F+噴嘴座53)。又,除此以外,如圖3及圖5所示,還經由梁構件49將上表面保護加熱機構4固定於下密閉杯構件61之中間部。即,如圖5所示,下密閉杯構件61於周向上互不相同之3個部位分別與梁構件49之一端部、梁構件49之另一端部及頭支持構件547連接。且,藉由由升降機構7使梁構件49之一端部、梁構件49之另一端部及頭支持構件547升降,下密閉杯構件61亦隨之升降。
於該下密閉杯構件61之內周面中,如圖3及圖5所示,朝向內側突設複數根(4根)突起部613,作為可與上杯33卡合之卡合部位。各突起部613延設至上杯33之上圓環部位332之下方空間。又,各突起部613以於下密閉杯構件61被定位於下限位置之狀態下自上杯33之上圓環部位332朝下方離開之方式安裝。且,藉由下密閉杯構件61之上升,各突起部613可自下方卡合於上圓環部位332。於該卡合後,亦可藉由使下密閉杯構件61進一步上升而使上杯33與下杯32脫離。
本實施形態中,於下密閉杯構件61藉由升降機構7開始與上表面保護加熱機構4及噴嘴頭56一起上升後,上杯33亦一起上升。藉此,上杯33、上表面保護加熱機構4及噴嘴頭56自旋轉吸盤21朝上方離開。藉由下密閉杯構件61移動至退避位置,形成用以執行各種處理之空間。該空間例如為用以供基板搬送機器人111之手對旋轉吸盤21進行接取之搬送空間。且,可經由該搬送空間執行對旋轉吸盤21裝載基板W及自旋轉吸盤21卸載基板W。又,於進行定心機構8之定心處理或基板觀察機構9之觀察處理時,亦使用該空間。
於如此構成之下密閉杯構件61及上密閉杯構件62中,分別安裝有內側整流構件14a及外側整流構件14b。如圖3及圖5所示,內側整流構件14a由多個均勻地分散設置有相對小徑之貫通孔14a1之沖孔板構成,以將下密閉杯構件61之上方開口封閉之方式安裝於下密閉杯構件61之內周面。因此,藉由內側整流構件14a對自風扇過濾器單元13供給之清潔空氣進行整流,並供給至密閉空間12a。該內側整流構件14a安裝於下密閉杯構件61。另一方面,外側整流構件14b由在圓環形狀之板(本發明之「環狀板」之一例)上設置有具有較貫通孔14a1大之內徑之貫通孔14b1之沖孔板構成,一面位於下密閉杯構件61之外周面與上密閉杯構件62之內周面之間一面安裝於上密閉杯構件62。因此,通過下密閉杯構件61與上密閉杯構件62之間之清潔空氣於由外側整流構件14b整流後,例如如圖8A至圖8D所示,沿下密閉杯構件61之外側面朝下方流通。藉此,防飛散機構3及氛圍分離機構6之周圍由氣幕AC包圍。另,構成氣幕AC之清潔空氣之流量於下密閉杯構件61位於下限位置時相對較小,反之,於下密閉杯構件61移動至下限位置之鉛直上方,即退避位置時相對較大。關於產生此種流量變化之理由及由此產生之作用效果,後續與基板處理裝置1之動作相關聯而進行說明。
下密閉杯構件61之上端部具有向外側彎折而擴展之具有圓環形狀之凸緣部611。該凸緣部611於自鉛直上方俯視時,與凸緣部621重疊。因此,當下密閉杯構件61下降時,如圖5中之局部放大圖所示,下密閉杯構件61之凸緣部611由外側整流構件14b之一部分卡止。藉此,下密閉杯構件61被定位於上述下限位置。
升降機構7具有2個升降驅動部71、72。於升降驅動部71中,第1升降馬達(省略圖示)安裝於基座構件17之第1升降安裝部位173(圖4)。第1升降馬達根據來自控制單元10之驅動指令而作動,產生旋轉力。2個升降部712、713連結於該第1升降馬達。升降部712、713自第1升降馬達同時受到上述旋轉力。然後,升降部712根據第1升降馬達之旋轉量,使支持梁構件49之一端部之支持構件491沿鉛直方向Z升降。又,升降部713根據第1升降馬達之旋轉量,使支持噴嘴頭56之頭支持構件547沿鉛直方向Z升降。
於升降驅動部72中,第2升降馬達(省略圖示)安裝於基座構件17之第2升降安裝部位174(圖4)。升降部722連結於第2升降馬達。第2升降馬達根據來自控制單元10之驅動指令而作動,產生旋轉力,施加給升降部722。升降部722根據第2升降馬達之旋轉量,使支持梁構件49之另一端部之支持構件492沿鉛直方向Z升降。
升降驅動部71、72相對於下密閉杯構件61之側面,使於其周向上分別固定於互不相同之3個部位之支持構件491、492、54同步地沿鉛直方向Z移動。因此,可穩定地進行上表面保護加熱機構4、噴嘴頭56及下密閉杯構件61之升降。又,隨著下密閉杯構件61之升降,亦可使上杯33穩定地升降。
圖9係模式性顯示定心機構之構成及動作之圖。定心機構8於停止泵26之吸引之期間(即基板W可於旋轉吸盤21之上表面上水平移動之期間),執行定心處理。藉由該定心處理消除上述偏心,基板W之中心與旋轉軸AX一致。如圖5及圖9所示,定心機構8具有:單抵接部81,其於相對於第1假想水平線VL1傾斜40°左右之抵接移動方向D2上,相對於旋轉軸AX配置於搬送用開口11b1側(圖9之右手側);多抵接部82,其配置於保養用開口11d1側(圖9之左手側);及定心驅動部83,其使單抵接部81及多抵接部82朝抵接移動方向D2移動。
單抵接部81具有與抵接移動方向D2平行延設之形狀,以可於旋轉吸盤21側之前端部與旋轉吸盤21上之基板W之端面抵接之方式加工。另一方面,多抵接部82於自鉛直上方俯視時具有大致Y字形狀,以可於旋轉吸盤21側之二股部位之各前端部與旋轉吸盤21上之基板W之端面抵接之方式加工。該等單抵接部81及多抵接部82於抵接移動方向D2上移動自如。
定心驅動部83具有用以使單抵接部81朝抵接移動方向D2移動之單移動部831、及用以使多抵接部82朝抵接移動方向D2移動之多移動部832。單移動部831安裝於基座構件17之單移動安裝部位175(圖4),多移動部832安裝於基座構件17之多移動安裝部位176(圖4)。於不執行基板W之定心處理之期間,定心驅動部83如圖5及圖9之(a)欄所示,將單抵接部81及多抵接部82與旋轉吸盤21隔開而定位。因此,單抵接部81及多抵接部82離開搬送路徑TP,可有效地防止單抵接部81及多抵接部82與對腔室11搬入搬出之基板W干涉。
另一方面,於執行基板W之定心處理時,根據來自控制單元10之定心指令,單移動部831使單抵接部81朝旋轉軸AX移動,且多移動部832使多抵接部82朝旋轉軸AX移動。藉此,如圖9之(b)欄所示,基板W之中心與旋轉軸AX一致。
圖10係顯示基板觀察機構之觀察頭之立體圖。圖11係圖10所示之觀察頭之分解組裝立體圖。基板觀察機構9具有光源部91、攝像部92、觀察頭93、及觀察頭驅動部94。光源部91及攝像部92並設於基座構件17之光學零件安裝位置177(圖4)。光源部91根據來自控制單元10之照明指令向觀察位置照射照明光。該觀察位置係與基板W之周緣部Ws對應之位置,於圖10中相當於將觀察頭93定位之位置。
觀察頭93可於觀察位置、與自觀察位置朝基板W之徑向外側離開之隔開位置之間往復移動。觀察頭驅動部94連接於該觀察頭93。觀察頭驅動部94於基座構件17之頭驅動位置178(圖4)安裝於基座構件17。且,觀察頭驅動部94根據來自控制單元10之頭移動指令,使觀察頭93沿相對於第1假想水平線VL1傾斜10°左右之頭移動方向D3往復移動。更具體而言,於不執行基板W之觀察處理之期間,觀察頭驅動部94將觀察頭93移動至退避位置而進行定位。因此,觀察頭93離開搬送路徑TP,可有效地防止觀察頭93與對腔室11搬入搬出之基板W干涉。另一方面,於執行基板W之觀察處理時,根據來自控制單元10之基板觀察指令,由觀察頭驅動部94使觀察頭93移動至觀察位置。
如圖10及圖11所示,該觀察頭93具備具有5個擴散面931a~931d之擴散照明部931、由3片鏡面構件932a~932c構成之引導部932、及保持部933。
保持部933例如由PEEK(聚醚醚酮:polyetheretherketone)構成,如圖10及圖11所示,於基板W側之端部設置有切口部9331。切口部9331之鉛直方向Z尺寸較基板W之厚度寬,如圖10所示,當將觀察頭93定位於觀察位置時,切口部9331進入至基板W之周緣部Ws及自周緣部Ws進一步朝徑向內側進入之區域。又,保持部933加工為可與擴散照明部931互相嵌合之形狀。且,保持部933具有自背面側分別支持鏡面構件932a~932c之鏡面支持部933a~933c。因此,擴散照明部931與保持部933藉由互相嵌合,一面保持鏡面構件932a~932c一面一體化。
擴散照明部931例如由PTFE(聚四氟乙烯:polytetrafluoroethylene)構成。如圖10及圖11所示,擴散照明部931具有沿水平方向延設之板形狀,且與保持部933同樣,於基板W側之端部形成切口部9311。該切口部9311如圖10所示,自基板W之周向觀察具有倒C字形狀。又,於擴散照明部931中,沿切口部9311設置有傾斜面。傾斜面係以隨著接近切口部9311而朝照明光行進之方向(與方向D3正交之水平方向)傾斜之方式加工之錐形面。尤其,該錐形面中之切口部9311之鉛直上方區域、側方區域及鉛直下方區域分別作為擴散面931a~931c發揮功能。又,於切口部9311中,位於鏡面構件932a、932c之旋轉軸AX側之區域分別作為擴散面931d、931e發揮功能。
當將如此構成之觀察頭93定位於觀察位置時,擴散面931a~931e位於光源部91之照明區域(圖10之粗虛線區域)。當於該定位狀態下,光源部91依照來自控制單元10之照明指令而點亮時,照明光照射至照明區域。此時,擴散面931a~931e使照明光擴散反射,自各種方向對基板W之周緣部Ws及其相鄰區域進行照明。此處,照明光中朝向包含周緣部Ws之基板W之上表面之上表面擴散光之一部分於周緣部Ws之上表面及周緣部Ws之相鄰區域(於徑向內側與周緣部Ws相鄰之上表面區域)被反射。該反射光於由鏡面構件932a之反射面反射後,被導光至攝像部92。又,照明光中朝向包含周緣部Ws之基板W之下表面之下表面擴散光之一部分於周緣部Ws之下表面及周緣部Ws之相鄰區域(於徑向內側與周緣部Ws相鄰之下表面區域)被反射。該反射光於由鏡面構件932c之反射面反射後,被導光至攝像部92。照明光中朝向基板W之側面(端面)Wse之側面擴散光之一部分於基板W之側面Wse被反射。該反射光於由鏡面構件932b之反射面反射後,被導光至攝像部92。
攝像部92具有由物體側遠心透鏡構成之觀察透鏡系統、及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補金屬氧化物半導體)相機。因此,自觀察頭93導光之反射光中僅與觀察透鏡系統之光軸平行之光線入射至CMOS相機之感測器面,將基板W之周緣部Ws及相鄰區域之像成像於感測器面上。如此,攝像部92拍攝基板W之周緣部Ws及相鄰區域,取得基板W之上表面圖像、側面圖像及下表面圖像。然後,攝像部92將表示該圖像之圖像資料發送至控制單元10。
如圖3所示,控制單元10具有運算處理部10A、記憶部10B、讀取部10C、圖像處理部10D、驅動控制部10E、通信部10F及排氣控制部10G。記憶部10B由硬碟驅動器等構成,記憶有用以藉由上述基板處理裝置1執行斜面處理之程式。該程式例如記憶於電腦可讀取之記錄媒體RM(例如,光碟、磁碟、磁光碟等)中,藉由讀取部10C自記錄媒體RM讀出,而保存於記憶部10B。又,該程式之提供並非限定於記錄媒體RM者,例如亦可以經由電性通信線路提供該程式之方式構成。圖像處理部10D對由基板觀察機構9拍攝到之圖像實施各種處理。驅動控制部10E控制基板處理裝置1之各驅動部。通信部10F與統合控制基板處理系統100之各部之控制部等進行通信。排氣控制部10G控制調整杯排氣流量與腔室排氣流量之比率之阻尼器383、及切換與排氣裝置130之連接/停止連接之開閉閥384。
又,於控制單元10,連接顯示各種資訊之顯示部10H(例如顯示器等)或受理來自操作者之輸入之輸入部10J(例如鍵盤及滑鼠等)。
運算處理部10A由具有CPU(=Central Processing Unit:中央處理單元)或RAM(=Random Access Memory:隨機存取記憶器)等之電腦構成,依照記憶於記憶部10B之程式如以下般控制基板處理裝置1之各部,而執行斜面處理。以下,參考圖12且對基板處理裝置1之斜面處理進行說明。
圖12係顯示藉由圖3所示之基板處理裝置執行作為基板處理動作之一例之斜面處理之流程圖。又,圖13係顯示基板處理動作之各狀態中之裝置各部之狀態之圖。以下,適當參考圖8A至圖8D、圖12及圖13且對本發明之「基板處理方法」之一例即斜面處理之內容進行說明。
於藉由基板處理裝置1對基板W實施斜面處理時,運算處理部10A藉由定心驅動部83使單移動部831及多抵接部82移動至離開旋轉吸盤21之退避位置,且藉由觀察頭驅動部94使觀察頭93移動至離開旋轉吸盤21之待機位置。藉此,如圖5所示,配置於旋轉吸盤21周圍之構成要件中之噴嘴頭56、光源部91、攝像部92、馬達23及多抵接部82位於較第1假想水平線VL1靠保養用開口11d1側(該圖之下側)。又,單移動部831及觀察頭93位於較第1假想水平線VL1靠搬送用開口11b1側,但偏離沿著搬送路徑TP之基板W之移動區域。藉此,於對旋轉吸盤21搬入搬出基板W時,可確實地避免與基板W之干涉。
且,運算處理部10A使基板處理裝置1之各部自圖8A所示之適於斜面處理之狀態(圖13中之狀態A)移行至圖8B所示之打開擋板15之狀態(圖13中之狀態B)。具體而言,於藉由將下密閉杯構件61定位於下限位置而進行氛圍分離,且藉由將蓋構件19安裝於側壁11d而將保養用開口11d1封閉之狀態下,運算處理部10A打開擋板15。此時,異物可能會經由打開之搬送用開口11b1流入腔室11內。然而,由於處理空間SPc被氛圍分離,故不會發生異物流入處理空間SPc。又,本實施形態中,於狀態A、B下,阻尼器383例如以成為(杯排氣流量:腔室排氣流量=9:1)之方式,進行流量調整。因此,自風扇過濾器單元13供給之大部分清潔空氣流入至處理空間SPc。另一方面,一部分清潔空氣沿下密閉杯構件61之外側面朝下方流通,形成氣幕AC。因此,流入至腔室11內之異物藉由構成氣幕AC之清潔空氣之流動而自腔室11排出。
繼該擋板打開後,如圖8C所示,運算處理部10A使梁構件49、支持構件43、圓板部42、上杯33及下密閉杯構件61一體上升。藉此,形成用以供基板搬送機器人111之手對旋轉吸盤21進行接取之搬送空間。即,基板處理裝置1成為可進行基板搬送之狀態C,基板W之裝載準備完成。
此處,於成為狀態C之基板處理裝置1中,如圖8C所示,消除氛圍分離空間之形成,且內側整流構件14a與下密閉杯構件61一體上升。藉此,於內側整流構件14a之下方空間、與外側整流構件14b之下方空間中產生差壓。其結果,如該圖中之粗線箭頭所示,自外側整流構件14b沿下密閉杯構件61之外側面流通至下方之清潔空氣之流量(相當於本發明之「外側流量」)增加。即,氣幕AC之抑制異物流入處理空間SPc之效果提高。其結果,儘管消除氛圍分離空間之形成,但亦可有效地抑制異物侵入處理空間SPc。另,於本實施形態中,與如上述般自外側整流構件14b朝鉛直下方供給之清潔空氣之流量增加,另一方面,對應於自內側整流構件14a朝鉛直下方供給之清潔空氣之流量(相當於本發明之「內側流量」)減少,變更阻尼器383之流量調整。阻尼器383例如以成為(杯排氣流量:腔室排氣流量=3:7)之方式,進行流量調整。因此,可防止輸送至排氣裝置130之排氣總量(=杯排氣流量+腔室排氣流量)大幅變動。因此,可獲得如下作用效果。即,該基板處理裝置1藉由共通配管131與其他基板處理裝置1並聯連接。因此,若來自該基板處理裝置1之排氣總量大幅變動,則可能會對剩餘之基板處理裝置1產生不良影響,而剩餘之基板處理裝置1中之基板處理變得不穩定。然而,於本實施形態中,由於根據狀態切換上述比率,且抑制排氣總量之變動,因而不會對其他基板處理裝置1產生不良影響,而進行穩定之基板處理。
如此,於一面藉由氣幕AC防止異物流入處理空間SPc,一面於旋轉吸盤21之上方形成足夠基板搬送機器人111之手(省略圖示)進入之搬送空間時,運算處理部10A經由通信部10F對基板搬送機器人111進行基板W之裝載請求,等待沿圖5所示之搬送路徑TP將未處理之基板W搬入基板處理裝置1並載置於旋轉吸盤21之上表面。然後,將基板W載置於旋轉吸盤21上(步驟S1)。另,於該時點,泵26停止,基板W可於旋轉吸盤21之上表面上水平移動。
當基板W之裝載完成後,基板搬送機器人111沿搬送路徑TP自基板處理裝置1退避。繼而,如圖8D所示,運算處理部10A於使梁構件49、支持構件43、圓板部42、上杯33及下密閉杯構件61一體位於退避位置之狀態下,將擋板15關閉(圖13中之狀態D)。如此,於定心處理之準備完成後,運算處理部10A以使單移動部831及多抵接部82接近旋轉吸盤21上之基板W之方式,控制定心驅動部83。藉此,消除基板W相對於旋轉吸盤21之偏心,基板W之中心與旋轉吸盤21之中心一致(步驟S2)。如此,於定心處理完成後,運算處理部10A以使單移動部831及多抵接部82離開基板W之方式控制定心驅動部83,且使泵26作動而對旋轉吸盤21施加負壓。藉此,旋轉吸盤21自下方吸附保持基板W。
接著,運算處理部10A對升降驅動部71、72施加下降指令。與此相應,升降驅動部71、72使下密閉杯構件61、噴嘴頭56、梁構件49、支持構件43及圓板部42一體下降。於該下降中途,由下密閉杯構件61之突起部613自下方支持之上杯33連結於下杯32。藉此,形成旋轉杯部31(=上杯33與下杯32之連結體)。
於形成旋轉杯部31後,下密閉杯構件61、噴嘴頭56、梁構件49、支持構件43及圓板部42進一步一體下降,下密閉杯構件61之凸緣部611、612分別由外側整流構件14b及固定杯部34卡止。藉此,下密閉杯構件61定位於下限位置(圖3之位置)(步驟S3)。藉此,如圖8A所示,於鉛直方向Z上下密閉杯構件61與固定杯部34相連,藉由上密閉杯構件62、下密閉杯構件61及固定杯部34形成密閉空間12a,密閉空間12a與外側氛圍(外側空間12b)分離。如此,基板處理裝置1自狀態D移行至狀態A,如圖8A所示,返回至適於斜面處理之氛圍分離狀態。
於該氛圍分離狀態下,圓板部42之下表面自上方覆蓋基板W之上表面Wf中除周緣部Ws以外之表面區域。又,上表面噴嘴51F於圓板部42之切口部44內以將噴出口朝向基板W之上表面Wf之周緣部之姿勢定位。如此,當對基板W供給處理液之準備完成後,運算處理部10A對馬達23施加旋轉指令,開始保持基板W之旋轉吸盤21及旋轉杯部31之旋轉(步驟S4)。基板W及旋轉杯部31之旋轉速度例如設定為1800轉/分鐘。又,運算處理部10A驅動控制加熱器驅動部422,使加熱器421升溫至期望溫度,例如185℃。
接著,運算處理部10A對加熱氣體供給部47施加加熱氣體供給指令。藉此,將由加熱器471加熱之氮氣,即加熱氣體自加熱氣體供給部47壓送至中央噴嘴45(步驟S5)。該加熱氣體於通過配管(省略圖示)之期間,由帶狀加熱器(省略圖示)加熱。藉此,一面防止加熱氣體於經由配管之氣體供給中之溫度降低,一面自中央噴嘴45向由基板W與圓板部42夾持之處理空間SPc噴出。藉此,將基板W之上表面Wf全面加熱。又,基板W之加熱亦藉由加熱器421進行。因此,根據時間之經過,基板W之周緣部Ws之溫度上升,達到適於斜面處理之溫度,例如90℃。又,周緣部Ws以外之溫度亦上升至大致相等之溫度。即,本實施形態中,基板W之上表面Wf之面內溫度大致均勻。因此,可有效抑制基板W翹曲。
繼而,運算處理部10A控制處理液供給部52,對上表面噴嘴51F及下表面噴嘴51B供給處理液。即,以自上表面噴嘴51F碰觸於基板W之上表面周緣部之方式噴出處理液之液流,且以自下表面噴嘴51B碰觸於基板W之下表面周緣部之方式噴出處理液之液流。藉此,執行對基板W之周緣部Ws之斜面處理(步驟S6)。然後,運算處理部10A於檢測到經過基板W之斜面處理所需之處理時間等時,對處理液供給部52施加供給停止指令,停止處理液之噴出。
繼而,運算處理部10A對加熱氣體供給部47施加供給停止指令,停止自加熱氣體供給部47向中央噴嘴45供給氮氣(步驟S7)。又,運算處理部10A對馬達23施加旋轉停止指令,使旋轉吸盤21及旋轉杯部31停止旋轉(步驟S8)。
於接下來之步驟S9中,運算處理部10A觀察基板W之周緣部Ws,檢查斜面處理之結果。更具體而言,運算處理部10A以使基板處理裝置1成為狀態D之狀態之方式,控制裝置各部。繼而,運算處理部10A控制觀察頭驅動部94,使觀察頭93接近基板W。然後,運算處理部10A藉由使光源部91點亮,而經由觀察頭93對基板W之周緣部Ws進行照明。又,攝像部92接收由周緣部Ws及相鄰區域反射之反射光,而拍攝周緣部Ws及相鄰區域。即,自於基板W繞旋轉軸AX旋轉之期間由攝像部92取得之複數個周緣部Ws之像,取得沿著基板W之旋轉方向之周緣部Ws之周緣部圖像。於是,運算處理部10A控制觀察頭驅動部94,使觀察頭93自基板W退避。與此並行,運算處理部10A基於拍攝到之周緣部Ws及相鄰區域之圖像,即周緣部圖像,由運算處理部10A檢查是否已良好地進行斜面處理。另,本實施形態中,作為該檢查之一例,自周緣部圖像檢查自基板W之端面朝向基板W之中央部由處理液處理後之處理寬度(處理後檢查)。
於檢查後,如圖8C所示,運算處理部10A打開擋板15,使基板處理裝置1自狀態D移行至狀態C。又,運算處理部10A經由通信部10F對基板搬送機器人111進行基板W之卸載請求,將已處理之基板W自基板處理裝置1搬出(步驟S10)。另,重複執行該等一連串之步驟。
如上所示,於本實施形態中,藉由下密閉杯構件61定位於下限位置,如圖8A所示,由下密閉杯構件61及上密閉杯構件62形成氛圍分離空間,將處理空間SPc自周圍氛圍分離。因此,能有效地防止於斜面處理中異物流入處理空間SPc。又,於進行基板搬送、定心處理及觀察處理等時,隨著下密閉杯構件61之上升而消除氛圍分離空間之形成,但如圖8B至圖8D所示,根據因內側整流構件14a與下密閉杯構件61一體上升而產生之差壓,經由外側整流構件14b流出至外側空間12b之清潔空氣之流量增加。藉此,構成以包圍處理空間SPc之方式形成之氣幕AC之清潔空氣之流量亦增加,氣幕AC之障壁性能提高。其結果,可藉由該氣幕AC,有效地抑制異物流入處理空間SPc。
又,於本實施形態中,如圖8B及圖8C所示,由於在擋板15之打開完成之前形成氛圍分離空間,故可縮短消除氛圍分離空間之形成之時間。其結果,可更有效地抑制異物流入處理空間SPc。
又,於本實施形態中,藉由內側整流構件14a與下密閉杯構件61一體上升,提高自風扇過濾器單元13供給之清潔空氣中流入至外側整流構件14b之清潔空氣之比例,提高氣幕AC之障壁性能。因此,於基板W之搬入搬出時,於定心處理、觀察處理或保養處理等中,無需設置用以強化氣幕AC之專用之驅動機構,而可節能且抑制異物流入處理空間SPc。又,無需為了強化氣幕AC而提高來自風扇過濾器單元13之清潔空氣之供給量,可抑制清潔空氣之消耗量,且可謀求風扇過濾器單元13之長壽命化。
又,於本實施形態中,由於在自腔室11之上方俯視時,防飛散機構3及氛圍分離機構6具有圓形形狀,故風扇過濾器單元13之吹出清潔空氣之氣體吹出口(省略圖示)於自氛圍分離機構6側俯視時被加工為圓形。又,配置為氣體吹出口之中心與旋轉軸AX大致一致。因此,對氛圍分離空間均勻地供給清潔空氣,且構成氣幕AC之清潔空氣之流量於水平面內亦均勻,藉由氣幕AC阻止自任一水平方向移動而來之異物流入處理空間SPc。其結果,可穩定地進行抑制異物流入。
又,於本實施形態中,藉由內側整流構件14a與下密閉杯構件61一體升降,流入密閉空間12a之清潔空氣之流量、與流入外側空間12b之清潔空氣之流量變動,但阻尼器383根據該變動調整杯排氣流量與腔室排氣流量之比率。因此,於基板處理裝置1中,雖根據下密閉杯構件61之升降而切換氛圍分離空間之形成與取消形成,但可將排氣總量維持恆定量。尤其,於基板處理系統100中,由於複數個基板處理裝置1藉由共通配管131並聯連接,故不會產生一個基板處理裝置1中之排氣總量之變動對其他基板處理裝置1造成不良影響之問題,而可於各基板處理裝置1中穩定地進行斜面處理。
又,於每個基板處理裝置1設置開閉閥384,例如如以下所說明,可藉由於進行保養處理時將開閉閥384關閉,而與其他基板處理裝置1切離。因此,可穩定地並行實施一個基板處理裝置1中之保養處理、與其他基板處理裝置1中之斜面處理。
然而,上述基板處理裝置1於斜面處理(基板處理)中準備有4種狀態A~D,但如圖14所示,根據保養處理之內容準備3種狀態。
圖14係顯示保養處理之各狀態下之裝置各部之狀態之圖。圖15A係模式性顯示第1保養處理時之裝置各部之狀態之圖。圖15B係模式性顯示第2保養處理時之裝置各部之狀態之圖。圖15C係模式性顯示第3保養處理時之裝置各部之狀態之圖。另,於進行保養處理時,如圖15A至圖15C所示,將開閉閥384關閉,切斷其他基板處理裝置1及排氣裝置130之連接。又,於連接切斷狀態下,操作者將蓋構件19自腔室11卸除而將保養用開口11d1開放。
另一方面,於執行第1保養處理時,如圖14及圖15A所示,運算處理部10A打開擋板15,且將下密閉杯構件61定位於退避位置。因此,操作者可自搬送用開口11b1及保養用開口11d1之任一者對內部空間12進行接取。且,將下密閉杯構件61、噴嘴頭56、梁構件49、支持構件43及圓板部42一體定位至退避位置。因此,操作者亦可對處理空間SPc進行接取。於該狀態E之狀態下,由於搬送用開口11b1及保養用開口11d1開放,故異物可能會經由其等而流入。然而,與狀態C、D同樣,構成氣幕AC之清潔空氣之流量增加,氣幕AC之障壁性能提高。其結果,可藉由該氣幕AC,有效地抑制異物流入處理空間SPc。
於執行第2保養處理時,如圖14及圖15B所示,運算處理部10A打開擋板15,且將下密閉杯構件61定位於下限位置。因此,形成有氛圍分離空間,無法對處理空間SPc進行接取,但操作者可自搬送用開口11b1及保養用開口11d1之任一者對內部空間12進行接取。於該狀態F之狀態下,與狀態A、B同樣,處理空間SPc被氛圍分離。因此,由於搬送用開口11b1及保養用開口11d1開放,故異物可能會經由其等而流入,但藉由上述氛圍分離,抑制異物流入處理空間SPc。
於第3保養處理,即僅自搬送用開口11b1及保養用開口11d1之任一者對內部空間12進行接取並執行保養時,例如如圖14及圖15C所示,運算處理部10A將擋板15關閉,且可將下密閉杯構件61定位於下限位置(狀態G),亦可定位於退避位置。於任意情形時,操作者均可自保養用開口11d1對內部空間12進行接取。且,於後者時,將下密閉杯構件61、噴嘴頭56、梁構件49、支持構件43及圓板部42一體定位於退避位置。因此,操作者亦可自保養用開口11d1側對處理空間SPc進行接取。於該狀態之狀態下,與第1保養處理時同樣,構成氣幕AC之清潔空氣之流量增加,氣幕AC之障壁性能提高。其結果,可藉由該氣幕AC,有效地抑制異物流入處理空間SPc。再者,亦可自圖15A之狀態或圖15B之狀態將保養用開口11d1關閉,於任一情形時,操作者均可自搬送用開口11b1對內部空間12進行接取,可獲得與上述同樣之作用效果。
如上所述,於上述實施形態中,開口11f1、搬送用開口11b1及保養用開口11d1分別相當於本發明之「第1開口」、「第2開口」及「第3開口」之一例。風扇過濾器單元13相當於本發明之「氣體供給部」之一例。上密閉杯構件62及下密閉杯構件61分別相當於本發明之「上密閉構件」及「下密閉構件」之一例。清潔空氣相當於本發明之「氣體」之一例。杯排氣流量與腔室排氣流量分別相當於本發明之「第1排氣流量」及「第2排氣流量」之一例。阻尼器383相當於本發明之「排氣流量調整部」之一例。
另,本發明並非限定於上述實施形態者,只要不脫離其主旨即可對上述者施加各種變更。例如,於上述實施形態中,於基板處理裝置1中,將本發明應用於具有於基座構件17之上表面設置基板處理部SP之高底板構造之基板處理裝置。又,於上述實施形態中,將本發明應用於具有旋轉杯部31之基板處理裝置。又,於上述實施形態中,將本發明應用於具有上表面保護加熱機構4、氛圍分離機構6、定心機構8及基板觀察機構9之基板處理裝置。然而,例如如專利文獻1所記載般,可將本發明應用於不具有該等構成之基板處理裝置,即於腔室11之內部空間12對基板W供給處理液而對基板W實施基板處理之基板處理裝置全體。
又,於上述實施形態中,以1台排氣裝置130對複數個基板處理裝置1進行排氣,但亦可構成為於每個基板處理裝置1設置排氣部。
又,於上述實施形態中,藉由沖孔板構成內側整流構件14a及外側整流構件14b,但亦可使用其他類型,例如百葉窗型之整流構件。
本發明可應用於對基板供給處理液而處理該基板之基板處理技術全體。
1:基板處理裝置
1a:處理單元
1B:處理區塊
2:保持旋轉機構
2A:基板保持部
2B:旋轉機構
3:防飛散機構
4:上表面保護加熱機構
5:處理機構
6:氛圍分離機構
7:升降機構
8:定心機構
9:基板觀察機構
10:控制單元
10A:運算處理部
10B:記憶部
10C:讀取部
10D:圖像處理部
10E:驅動控制部
10F:通信部
10G:排氣控制部
10H:顯示部
10J:輸入部
11:腔室
11a:底壁
11b~11e:側壁
11b1:搬送用開口(第2開口)
11d1:保養用開口(第2開口)
11f:頂壁
11f1:(第1)開口
11g:中心
12:內部空間
12a:密閉空間
12b:外側空間
13:風扇過濾器單元(氣體供給部)
14a:內側整流構件
14a1,14b1:貫通孔
14b:外側整流構件
15:擋板
16:基座支持構件
17:基座構件
19:蓋構件
21:旋轉吸盤
22:旋轉軸部
23:馬達
24:動力傳遞部
25, 28:配管
26:泵
27:動力傳遞部
27a:圓環構件
29:氮氣供給部
31:旋轉杯部
32:下杯
33:上杯
34:固定杯部
41:阻斷板
42:圓板部
43:支持構件
45:中央噴嘴
47:加熱氣體供給部
49:梁構件
51B:處理液噴出噴嘴
51F:處理液噴出噴嘴
52:處理液供給部
53:噴嘴座
54:噴嘴移動部
56:噴嘴頭
57:噴嘴支持部
61:下密閉杯構件(下密閉構件)
62:上密閉杯構件(上密閉構件)
64: O形環
71, 72:升降驅動部
81:單抵接部
82:多抵接部
83:定心驅動部
91:光源部
92:攝像部
93:觀察頭
94:觀察頭驅動部
100:基板處理系統
110:基板處理區域
111:基板搬送機器人
112:載置台
120:傳載部
121:容器保持部
122:傳載機器人
122a:基座部
122b:多關節臂
122c:手
130:排氣裝置
131:共通配管
171:馬達安裝部位
172:旋轉吸盤安裝部位
173:第1升降安裝部位
174:第2升降安裝部位
175:單移動安裝部位
176:多移動安裝部位
177:光學零件安裝位置
178:頭驅動位置
211:貫通孔
231:旋轉軸
232:馬達固定金屬件
233, 234:緊固構件
241:第1滑輪
242:第2滑輪
243:環形帶
331:下圓環部位
332:上圓環部位
333:傾斜部位
334:傾斜面
341:受液部位
381:第1排氣配管
382:第2排氣配管
383:阻尼器(排氣流量調整部)
384:開閉閥
421:加熱器
422:加熱器驅動部
471:加熱器
571:圓筒部位
572:凸緣部位
611, 612, 621:凸緣部
613:突起部
712, 713, 722:升降部
832:多移動部
931:擴散照明部
931a~931e:擴散面
932:引導部
932a~932c:鏡面構件
933:保持部
933a~933c:鏡面支持部
2321:水平部位
2322:鉛直部位
9311, 9331:切口部
A~G:狀態
AC:氣幕
AX:旋轉軸
C:容器
D1:徑向
D2:抵接移動方向
D3:頭移動方向
D32:外徑
d331, d332:直徑
D331, D332:外徑
GPc:間隙
Lof:距離
RM:記錄媒體
S1~S10:步驟
SP:基板處理部
SPc:處理空間
SPe:排出空間
TP:搬送路徑
VL1:第1假想水平線
VL2:第2假想水平線
W:基板
Wb:下表面
Ws:周緣部
Wse:側面
Z:鉛直方向
圖1係顯示裝備本發明之基板處理裝置之第1實施形態之基板處理系統之概略構成之俯視圖。
圖2係模式性顯示處理區塊之構成之圖。
圖3係顯示本發明之基板處理裝置之第1實施形態之構成之圖。
圖4係模式性顯示腔室之構成及安裝於腔室之構成之圖。
圖5係模式性顯示設置於基座構件上之基板處理部之構成之俯視圖。
圖6係顯示保持旋轉機構之構成之立體圖。
圖7係顯示保持於旋轉吸盤之基板與旋轉杯部之尺寸關係之圖。
圖8A係模式性顯示斜面處理時之裝置各部之狀態之圖。
圖8B係模式性顯示擋板打開處理時之裝置各部之狀態之圖。
圖8C係模式性顯示基板搬送時之裝置各部之狀態之圖。
圖8D係模式性顯示定心處理時及觀察處理時之裝置各部之狀態之圖。
圖9係模式性顯示定心機構之構成及動作之圖。
圖10係顯示基板觀察機構之觀察頭之立體圖。
圖11係圖10所示之觀察頭之分解組裝立體圖。
圖12係顯示藉由圖3所示之基板處理裝置執行作為基板處理動作之一例之斜面處理之流程圖。
圖13係顯示基板處理動作之各狀態中之裝置各部之狀態之圖。
圖14係顯示保養處理之各狀態中之裝置各部之狀態之圖。
圖15A係模式性顯示第1保養處理時之裝置各部之狀態之圖。
圖15B係模式性顯示第2保養處理時之裝置各部之狀態之圖。
圖15C係模式性顯示第3保養處理時之裝置各部之狀態之圖。
2:保持旋轉機構
11:腔室
11b1:搬送用開口(第2開口)
11d1:保養用開口(第2開口)
12:內部空間
12a:密閉空間
12b:外側空間
13:風扇過濾器單元(氣體供給部)
14a:內側整流構件
14b:外側整流構件
15:擋板
19:蓋構件
21:旋轉吸盤
32:下杯
33:上杯
34:固定杯部
42:圓板部
43:支持構件
61:下密閉杯構件(下密閉構件)
62:上密閉杯構件(上密閉構件)
130:排氣裝置
381:第1排氣配管
382:第2排氣配管
383:阻尼器(排氣流量調整部)
384:開閉閥
AC:氣幕
SPc:處理空間
W:基板
Claims (12)
- 一種基板處理裝置,其特徵在於具備: 腔室,其具有內部空間; 基板保持部,其設置為可一面於上述內部空間內將基板大致水平保持一面繞沿鉛直方向延伸之旋轉軸旋轉; 旋轉機構,其使上述基板保持部繞上述旋轉軸旋轉; 處理機構,其藉由對保持於藉由上述旋轉機構旋轉之上述基板保持部之上述基板供給處理液而對上述基板實施基板處理; 防飛散機構,其一面包圍上述基板之外周一面捕集並排出伴隨上述基板保持部之旋轉而自上述基板飛散之上述處理液; 氣體供給部,其自設置於上述腔室之頂壁之第1開口對上述內部空間供給氣體; 氛圍分離機構,其具有以自上述內部空間側包圍上述第1開口全體之方式安裝於上述頂壁之筒狀之上密閉構件、及設置為可一面使其外周面於鉛直方向上與上述上密閉構件之內周面重疊一面沿鉛直方向移動之筒狀之下密閉構件,且構成為可以上述下密閉構件及上述上密閉構件包圍自由上述防飛散機構包圍之處理空間朝向上述第1開口之中央部之空間而形成與周圍分離之氛圍分離空間; 外側整流構件,其以對通過上述上密閉構件與上述下密閉構件之間之氣體進行整流並使之沿上述下密閉構件之外側面朝下方流通之方式,安裝於上述上密閉構件; 內側整流構件,其以對通過上述下密閉構件之內側之氣體進行整流並使之流通至上述處理空間之方式,設置為與上述下密閉構件一體升降自如; 升降機構,其使上述下密閉構件升降;及 控制單元,其如下控制上述升降機構:藉由使上述下密閉構件於鉛直方向上下降至規定之下限位置而形成上述氛圍分離空間,另一方面,藉由使上述下密閉構件上升至較上述下限位置靠鉛直上方之退避位置而可對上述處理空間進行接取,且沿上述下密閉構件之外側面朝下方流通之氣體之流量增大。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中 於將經由上述內側整流構件向上述處理空間流通之氣體之每單位時間之流量設為內側流量,將經由上述外側整流構件沿上述下密閉構件之外側面流通之氣體之每單位時間之流量設為外側流量時, 上述內側整流構件及上述外側整流構件被加工為於上述下密閉構件位於上述下限位置時,上述內側流量多於上述外側流量。
- 如請求項2之基板處理裝置,其中 上述外側整流構件係於包圍上述下密閉構件之環狀板上設置有複數個外側貫通孔之沖孔板; 上述內側整流構件係於由上述下密閉構件包圍之板上設置有較上述外側貫通孔小徑,且較上述外側貫通孔之個數多之內側貫通孔之沖孔板。
- 如請求項1之基板處理裝置,其具備: 擋板,其將設置於上述腔室之側壁之第2開口開閉;且 上述控制單元如下控制上述擋板: 為經由上述第2開口進行對上述基板保持部之上述基板之搬入或搬出,上述下密閉構件位於上述下限位置直至上述擋板之上述第2開口之打開完成為止,另一方面,於上述第2開口之打開完成後上述下密閉構件移動至上述退避位置。
- 如請求項1之基板處理裝置,其具備: 定心機構,其藉由將抵接部抵接於在水平方向上移動自如地載置於上述基板保持部之上述基板,而執行使上述基板之中心與上述旋轉軸一致之定心處理;且 上述控制單元以於進行上述定心處理時,上述下密閉構件位於上述退避位置之方式,控制上述升降機構。
- 如請求項1之基板處理裝置,其具備: 基板觀察機構,其執行觀察保持於上述基板保持部之上述基板之周緣部之觀察處理;且 上述控制單元以於進行上述觀察處理時,上述下密閉構件位於上述退避位置之方式,控制上述升降機構。
- 如請求項1之基板處理裝置,其具備: 蓋構件,其以將設置於上述腔室之側壁之第3開口封閉之方式,相對於上述腔室之側壁裝卸自如;且 上述控制單元如下控制上述升降機構:為由操作者對上述內部空間進行接取而進行保養處理,上述下密閉構件位於上述下限位置直至自上述腔室之側壁卸除上述蓋構件為止,另一方面,於上述蓋構件之卸除完成後上述下密閉構件移動至上述退避位置。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中 上述氣體供給部具有自上述氛圍分離機構側於鉛直上方觀察之俯視時為圓形之氣體吹出口。
- 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置,其具備: 第1排氣配管,其用以將上述處理空間排氣; 第2排氣配管,其用以將上述內部空間中除上述處理空間以外之空間排氣; 排氣部,其經由上述第1排氣配管及上述第2排氣配管將上述內部空間排氣;及 排氣流量調整部,其可調整經由上述第1排氣配管排氣之第1排氣流量、與經由上述第2排氣配管排氣之第2排氣流量之比率;且 上述排氣部之每單位時間之排氣流量維持恆定;且 上述控制單元如下控制上述排氣流量調整部:於上述下密閉構件位於上述下限位置時上述第1排氣流量之比率變高,另一方面,於上述下密閉構件位於上述退避位置時上述第2排氣流量之比率變高。
- 一種基板處理方法,其特徵在於其係藉由在經由設置於腔室之頂壁之第1開口供給氣體之腔室之內部空間中一面以防飛散機構包圍旋轉之基板之外周一面對上述基板供給處理液,而對上述基板實施基板處理者,且具備: 第1步驟,其一面使具有筒形狀之下密閉構件之外周面與以自上述內部空間側包圍上述第1開口全體之方式安裝於上述頂壁之具有筒形狀之上密閉構件之內周面於鉛直方向上重疊,一面使上述下密閉構件於鉛直方向上下降至規定之下限位置,藉此形成包圍自由上述防飛散機構包圍之處理空間朝向上述第1開口之中央部之空間而與周圍分離之氛圍分離空間;及 第2步驟,其藉由使上述下密閉構件上升至較上述下限位置靠鉛直上方之退避位置,而消除上述氛圍分離空間之形成且於鉛直方向上於上述下密閉構件與上述防飛散機構之間形成間隙;且 上述第1步驟包含以下步驟:藉由安裝於上述上密閉構件之外側整流構件對通過上述上密閉構件與上述下密閉構件之間之氣體進行整流並使之沿上述下密閉構件之外側面朝下方流通,且藉由與上述下密閉構件一體移動自如地設置之內側整流構件對通過上述下密閉構件之內側之氣體進行整流並使之流通至上述處理空間; 上述第2步驟包含以下步驟:隨著上述內側整流構件與上述下密閉構件一體上升,而使沿上述下密閉構件之外側面朝下方流通之氣體之流量較上述第1步驟增大。
- 一種基板處理系統,其特徵在於具備: 如請求項1至8中任一項之複數個基板處理裝置;及 排氣裝置,其藉由相對於上述複數個基板處理裝置並聯連接,而將複數個上述內部空間同時排氣;且 上述複數個基板處理裝置各自具備: 第1排氣配管,其將上述處理空間與上述排氣裝置連接; 第2排氣配管,其將上述內部空間中除上述處理空間以外之空間與上述排氣裝置連接;及 排氣流量調整部,其可調整經由上述第1排氣配管排氣之第1排氣流量、與經由上述第2排氣配管排氣之第2排氣流量之比率;且 上述控制單元以如下之方式控制上述排氣流量調整部:於上述下密閉構件位於上述下限位置時提高上述第1排氣流量之比率,另一方面,於上述下密閉構件位於上述退避位置時提高上述第2排氣流量之比率,藉此使上述排氣裝置之來自上述內部空間之每單位時間之排氣流量恆定。
- 如請求項11之基板處理系統,其中 上述複數個基板處理裝置於鉛直方向上積層而配置; 上述排氣裝置配置於鉛直方向上位於最上階之上述基板處理裝置之上方。
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