TWI254963B - Substrate processing apparatus - Google Patents

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TWI254963B TW092114136A TW92114136A TWI254963B TW I254963 B TWI254963 B TW I254963B TW 092114136 A TW092114136 A TW 092114136A TW 92114136 A TW92114136 A TW 92114136A TW I254963 B TWI254963 B TW I254963B
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1254963 玖、發明說明： 【發明所屬之技彳軒領域】 發明之技術領域 本發明係有關於用以洗淨處理例如半導體晶圓或lcd 5基板用玻璃等基板之基板處理裝置。
L· J 相關技術之記載 10 15 於例如半導體裝置之製造步驟中，係使用藉由將藥液 或純水等處理液喷灑至半導體晶圓（以下，稱作「晶圓」） 等’以從晶圓除去粒子、有機污染物等污染之基板處理裝 置。已知的是該基板處理裝置具有用以旋轉隔著適當間隔 配列有例如26片之多片晶圓之狀態的晶圓群之轉動元件， 轉動元件具有例如6根之多根平行配置之保持棒，且於各保 持棒在長度方向隔著適當間隔形成有26個分別用以插入^ 2晶圓之邊緣的保持溝。藉由該等6根㈣棒在6處來保持 曰曰圓之邊緣，叫定地轉晶圓。因此，可於％個保持 辟分別保持晶圓，且隔著適#_平行地配肋片曰圓/ =以上述方式構成之轉動元件來旋轉晶圓，且錢曰華液 專，可從晶圓徹底地除去粒子等。 ’、 然而，於過去的基板處理裝置中， 加速時或旋轉減速時，晶圓之旋轉速度會跟不:= 度’ •生晶圓在簡溝中滑移之現象 貝保持溝，故必須頻繁地進行保持棒之替換。 20 1254963 又，為了解決上述問題點，雖曾考量利用離心力且使 用對晶圓之邊緣施加推壓力之推壓塊，但此時有若轉動元 件之旋轉數未提高，則無法得到充分的推壓力之問題。此 外’該推壓塊所使用之用以確實保持晶圓之橡膠等彈性構 5件並未兼具用以對晶圓施行藥液處理之耐藥性與耐熱性。 【發明内容 發明概要 本發明之目的在於提供一種可防止基板邊緣被削去， 並延長保持棒的壽命，且可進行藥液處理之基板處理裝置。 10 本發明之第1特徵係一種基板處理裝置具有使以適當 間隔平行地配列之多片基板旋轉之轉動元件，且一面藉前 述轉動元件來旋轉基板，一面處理基板，又，前述轉動元 件包含有：至少一個保持構件，係用以保持前述平行地配 列之多片基板的邊緣，·及至少一個推壓構件，係對前述基 15板之邊緣施加推壓力以保持該基板之邊緣，另，前述推壓 構件在前述轉動元件靜止時及旋轉時皆一直對前述基板之 邊緣知力口推壓力’且保持如述基板之邊緣與前述各保持構 件之間不產生偏差。此時，在轉動元件之旋轉加速時或旋 轉減速時，不會有晶圓之邊緣被削去且產生粒子之情形發 20生。又，可防止保持溝之磨損，並延長壽命。 本發明之第2特徵係前述推壓構件包含有··多數推壓 塊，係分別與前述多片基板相對應而配置；及桿，係並排 支持月述夕數推>1塊者。此時，相較於將多數推壓塊與桿 加工成-體，可提高推壓塊之加工精度，並謀求製造成本 1254963 之降低。 本發明之第3特徵係前述推壓塊包含有抵接於前述基 :反之邊緣的抵接部及可彈性變形之變形部，又，前述抵接 、土板之邊緣推壓而移動，藉此於前述變形部產生 5曲，且產生前述推壓力。 、本發明之第4特徵係於前述抵接部形成大致v字形之 / 冓以將基板之邊緣插入並保持於前述溝。 本^明之第5特徵係前述抵接部具有用以使前述基板 ⑺之邊緣與im各保持構件之間不產生偏差之摩擦係數。 本發明之第6特徵係構成為可調整前述彎曲的量。 本發明之第7特徵係前述抵接部設於與將前述基板搬 入轉動7G件及從軸元件㈣之位置相對之側。 〃本發明之第8特徵係前述推壓塊更具有引導部，該引導 W係在前教溝將前述基板之邊緣引導至前述抵接部之前 15先引導前述基板之邊緣。 本毛月之第9特徵係前述推壓塊更具有抵接於前述基 板之邊緣的抵接面。 本發明之第10特徵係前述推壓塊至少具有一個液體排 t孔’該液㈣ib孔係隨著前述轉動元件之旋轉而從前述 20桿之周圍藉離心力排出液體。 本發明之第11特徵係具有用以限制前述推 之擋止構件。 本發明之第特徵係前述推壓塊至少具有一個液體排 出孔，該液體排出孔係隨著前述轉動元件之旋轉而從前述 1254963 擋止構件周圍藉離心力排出液體。 5 10 出孔本毛明之第13特徵係前述推壓塊至少具有一個液體排 、之體排出孔係隨著前述轉動元件之旋轉而從前述 基板之邊緣與前述推M塊之間藉離心力排出液體。 本^明之第14特徵係使前述多數推壓塊之各側面相接 、，並排支持$述各側面，並於其各側面至少具有丨個用以 攸别述桿之周圍排出液體之排出溝。 本毛明之第15特徵係前述減麟餘具㈣藥性。 本t明之第16特徵係前述推壓塊具耐熱性。 夕本發明之第17特徵係前述保持構件設有多個，且該等 夕數保持構件巾至少_個為可動㈣構件，該可動保持構 :、構成為可動’以取得可將前述基板搬人前述轉動元件 ^及k該轉動7〇件搬出之開啟狀態與可將前述基板保持在 前述轉動元件内之關閉狀態。 -本發明之第18特徵係前述推壓構件設於隔著前述轉動 凡件之中心、而與前述可動簡構件相對之位置。 本毛月之第19特徵係前述推壓構件包含有沿著前述多 數基板之配設方向延伸之桿及與轉減合而配設之推壓 片’ 2 ’該推壓片具有··本體’係圍住前述桿且呈筒狀並 沿著前述基板之配設方向延伸；及變形部，係對應於前述 夕數基板^本體大出多個而形成，並且可相對於前述本 體彈性變形。 前述 本毛明之第2〇特徵係前述本體具有抵接於前述基板外 緣之抵接面，而前述變形部則於其前端具有用以推壓 20 1254963 基板外緣之抵接部。 圖式簡單說明 第1圖係裝入與本實施形態相關之基板處理裝置之先 淨處理單元及平台部的截面圖。 5 第2圖係將内側腔室引入外側腔室内部之狀態下的義 板處理裝置之截面圖。 t 第3圖係轉動元件之透視圖。 第4圖係沿著第2圖中I一1線之截面圖。 第5圖係沿著第4圖中Π一 Η線之截面圖。 10 第6圖係放大將用以開關之保持棒支持在轉動 構造而顯示之截面圖。 元件之 第7A圖係推壓塊之平面圖，第7B圖係推壓塊之側視 圖，第7C圖係將推壓塊之抵接部放大而顯示之正視圖。 15 第8圖係說明並排支持推壓塊且使其抵接於晶圓之狀 態的透視說明圖。 第9圖係沿著第4圖中m-nL線之截面圖，且為放大將 作為推壓構狀健棒支持在_元件之構造㈣示之截 面圖。 第10圖係與另一實施形態相關之轉動元件的截面圖。 第11A圖係與另一實施形態相關之推壓塊的平面圖，第 11B圖係該推壓塊之側視圖。 第12A圖係已成形為一體之推壓構件的平面圖，第ΐ2β 圖係該推壓構件之側視圖。 【實施方式】 1254963 發明之實施形態 以下，根據構成為用以洗淨作為基板之一例的晶圓之 土板處理衣置來#明本發明之最佳實施形態。第1圖係顯示 在洗淨處理系統之洗淨處理單元以人與本實施形態相關 之基板處理裝置12的狀態。 如第1圖所示，於洗淨處理系統設置有用以對晶圓魏 加藥液處理及乾燥處理之洗淨處理單元（及用以將載體⑶ 對於洗淨處理單元丨搬入搬出之平台部3。於洗淨處理單^ 與平台部3之間設有設成垂直之分隔壁5。 1〇 》先淨處理單元1包含有用以使載體C待機之載體待機部 1卜a又置在載體待機部11上方之與本實施形態相關之基板 處理裝置12及用以使晶圓W於在載體待機部丨丨待機之載體 c與基板處理裝置12之間升降移動之晶圓移動機構14。 平台部3則具有用以載置載體c之平台20及用以使載體 15 c朝水平方向移動且將載體C相對於洗淨處理單元丨搬入搬 出之載體搬送機構21。例如26片等多片晶圓w則在垂直且 互相隔著適當間隔而配列之狀態下收納於從洗淨處理系統 之未圖不容為搬入搬出部載置於前述平台2〇之載體c内。 於分隔壁5形成有可藉閘25來開關之開口部26。在將載 20 體C相對於洗淨處理單元1搬入搬出時，則成為打開閘26而 使載體C與載體搬送機構21通過開口部26之構造。 在通過開口部26而從平台20搬送至載體待機部u之載 體C内垂直地收納有多片晶圓W。晶圓移動機構14係從在載 體待機部11待機之載體C下方將晶圓保持構件31插入載體 1254963 内且、准持垂直且互相隔著適當間隔而配列之狀離藉由曰 圓保持構件31心μ a 、夕片日曰圓W抬高，並原封不動地使晶圓保 、31上升移動，以將多片晶H1W搬人上方之基板處理 裝置12内〇另_古；^ y 口 面，§從基板處理裝置12内搬出多片晶 圓W時，則由晶圓保持構件3α接收多片晶圓w，且使在 10 垂直且互相隔著適當間隔而配狀狀態下支持多片晶圓W 之曰曰圓保持構件31原料動地下降移動，藉此將多片晶圓 W收、、、內在載體w ’而晶圓保持構件則通過載體c内且下 降。此外，晶圓保持構件31安裝在藉升降機構33之驅動來 升降之升降構件34上端，並藉由升降構件34錢直方向升 降以進行上升下降移動。 基板處理裝置12係如第1圖及第2圖所示包含有：設成 垂直之支持壁42、以旋轉中心軸RO為水平而固定在支持壁 42之馬達43、馬達43之旋轉軸44、安裝於旋轉轴料前端之 15轉動元件45、圍繞旋轉軸44之圓筒狀的封裝體46、支持在 封裝體46且構成為圍繞旋轉軸45之外側腔室47、於在外側 腔室47内側移動且圍繞轉動元件45之狀態下進行藥液處理 之内側腔室48。 馬達43之$疋轉轴44係透過未圖不之轴承而貫通外側腔 20 室47之馬達43側之垂直壁47a，且突出至外側腔室47内。旋 轉軸44之前端部則連接於轉動元件45之後部。於垂直壁47a 之中央部設有用以密封與旋轉轴44之間之未圖示密封機 構0 轉動元件45係將設成垂直之多片（例如26片）大致圓盤 1254963 狀之晶圓w保持在以互相平行之姿勢隔著適當間隔配列於 水平方向之狀態。保持於轉動元件45之各晶圓W之中心則 位於馬達43及旋轉軸44之旋轉中心軸R0上。又，若藉由馬 達43透過旋轉軸44來旋轉轉動元件45，則可使轉動元件45 5 與保持於轉動元件45之多片晶圓W—體地旋轉。關於該轉 動元件45之構造則留待後述。 外側腔室47具有隔著預定間隔設在轉動元件45外側之 圓筒狀的外筒47c。此外，外筒47c在搬入晶圓W之際退避 至第1圖中右側，且在圍繞封裝體46外側之狀態下待機。 10 内側腔室48具有直徑較外侧腔室47之外筒47c小之圓 筒狀的内筒48c，而内筒48c可於第1圖之藥液處理位置與第 2圖之退避位置之間移動。而且，如第}圖所示，當内筒48c 位於外侧腔室47外側之退避位置時，則形成由外側腔室47 所劃分之處理空間S1。如第2圖所示，當内筒48c位於外側 15腔室47内側之藥液處理位置時，則形成由内筒48c與垂直壁 47a、47b所劃分之處理空間μ。此外，處理空間S1及處理 空間S2藉由密封機構成為密閉空間。而且，成為例如在處 理空間S2進行後述藥液處理步驟與甩開處理步驟且在處理 空間S1進行沖洗處理步驟與乾燥處理步驟之構造。 20 於處理空間S1上方以内筒47e之圓筒軸方向為長度方 向配置有2個喷出喷嘴61。於各喷出噴嘴似別安裝有多數 並排在圓筒軸方向之喷出口 62。於嘴出噴嘴61連接有供給 配管64,而作為沖洗液之純水(DIW)則從未圖示之純水供給 源通過該供給配管64從各喷出σ62朝晶圓w喷出。又，心 12 1254963 蒸氣則從未圖示之IPA供給源通過供給配管64從各喷出口 62朝晶圓W噴出。 於處理空間S2上方以内筒48c之圓筒軸方向為長度方 向配置有2個喷出喷嘴71。於各喷出喷嘴71分別安裝有多數 5 並排在圓筒軸方向之噴出口 72。又，如第2圖所示，於喷出 喷嘴71連接有藥液供給配管74，而藥液則從未圖示之藥液 供給源通過該藥液供給配管74從各喷出口 72朝晶圓W喷 於前述外側腔室47之前端側的垂直壁47b下部設有用 10 以從處理空間S2排出使用完畢之藥液等之第1排液口 81，且 於第1排液口 81下方設有用以從處理空間S1排出使用完畢 之純水等之第2排液口 82。又，於第1排液口 81及第2排液口 82分別連接有第1排液管83及第2排液管84。 於垂直壁4 7 b上部設有用以使處理空間S 2排氣之第1排 15 氣口 85,且於第1排氣口 85上方設有用以使處理空間S1排氣 之第2排氣口 86。於該等第1排氣口 85及第2排氣口 ％分別連 接有第1排氣管87及第2排氣管88。 接著，針對轉動元件45之構造作說明。第3圖係顯示轉 動元件45之構略構造的透視圖。如第3圖所示，轉動元件45 2〇 具有一對可插入26片晶圓W之隔著預定間隔而配置之圓盤 91、92。圓盤91係配置於外側腔室47之馬達43側之垂直壁 47a側，且安裝於旋轉軸44之前端。圓盤92則配置於外側腔 室47之前端側之垂直壁47b側。再者，相互作用且保持已插 入該等圓盤91、92間之26片晶圓W之邊緣的6根保持棒％、 13 1254963 96、97、98、99、100係於以旋轉中心軸r〇為中心之圓周 上配置成分別朝水平方向互相平行之姿勢。再者，作為對 保持於該等保持棒95〜99之晶圓W的邊緣施加推壓力之推 壓構件之保持棒100則配置成與保持棒95〜99平行。 5 第4圖係轉動元件45之第2圖中I — 〗截面圖，且顯示將晶 圓W裝入及使其退出時之轉動元件45的姿勢。保持棒 95〜100所圍住之空間成為晶圓W之保持空間S3,藉由該等6 根保持棒95〜100來保持晶圓W之邊緣，藉此將裝入轉動元 件45之晶圓W保持成垂直之姿勢。當將晶圓w裝入轉動元 10件45及使其退出時，則使保持棒95、96移動至晶圓W下方。 如第4圖所示，在從垂直壁47b側觀看晶圓W裝入及退出時 之轉動元件45的狀態下，分別使保持棒95、96抵接於隔著 與旋轉中心軸RO垂直之垂直線V0而對稱之保持於保持空 間S3之晶圓W的下部右側、下部左側，且使保持棒97、98 15分別抵接於隔著旋轉中心軸RO而對稱之晶圓w的中央部右 側、中央部左側，並使保持棒99抵接於晶圓w之上部左側， 另，保持棒100則抵接於晶圓w之上部右側。 再者，於保持棒95、96、97、98、99以等間隔分別設 有26個保持溝95a、96a、97a、98a、99a。當使晶圓w之邊 20緣保持於保持棒95、舛、97、98、99時，則將晶圓w邊緣 之上部右側、上部左側、中央部右側、中央部左側、下部 右側下邛左側为別插入保持溝95a、96a、97a、98a、99a。 藉此’成為將26片晶圓w保持成互相平行且等間隔之構造。 首先’針對用以保持晶圓w邊緣之下部右側之保持棒 1254963 95的構造作說明。如第3圖所示，於圓盤9i、92在各自的保 持空間S3側之面的下部右側具有可分別相對於圓盤91、92 搖動之臂部101、102。保持棒95藉由該等臂部、1〇2分 別支持兩端。 5 第5圖係轉動元件45之第4圖中II —II截面圖，且顯示保 持棒95、97、100之構造。如第5圖所示，於圓盤91之右側 在較水平方向之中心線更下側之位置貫通有連結孔1〇4,且 旋動連結轴105配置成可在連結孔1〇4内旋動。於旋動連結 軸105之旋轉軸1〇4側安裝有配重11〇之下端（基端）。於旋動 10連結軸1〇5之保持空間S3側固定有臂部101之上端（基端）。而 且，於臂部101之下端（前端）安裝有保持棒95之端部。 又’於圓盤92之右側在較水平方向之中心線更下侧之 位置貫通有連結孔114 ’且旋動連結軸H5配置成可在連結 孔114内旋動。於保持空間S3之外側，在旋動連結軸115安 15裝有配重120之下端（基端）。於旋動連結轴115之保持空間S3 側固定有臂部102之上端（基端）。而且，於臂部1〇2之下端（前 端)安裝有保持棒95之另一端部。 若配重110、120之各個前端分別朝圓盤91、92外側移 動’則旋動連結軸105、115會旋動，且臂部1〇1、102之前 20端會分別朝圓盤91、92之内側移動，並且保持棒95會抵接 於晶圓W之邊緣。 另’於圓盤91、92之保持空間S3外側之面分別突出有 鎖銷133、134，該等鎖銷133、134係用以防止配重110、12〇 過度朝外側移動。如此一來，可使保持棒95不要以過度的 15 1254963 力量來推壓晶圓w之邊緣也具有用以防止該等配重 U〇、⑶過度向外側打開而碰到外側腔室47、内側腔室48 之内壁的擔止構件之功能。 〃』料持棒95連接於臂㈣2之部分。保 持棒95係由在長度方向以—定間隔設有湖保持溝祝之 保持溝構件U0及心切_溝構件i做絲構件⑷ 所構成；:安裝構件142之端部係如第6圖所示，安裝於臂部 撤之則端。同樣地，安裝構件142之另-端則安裝於臂部 10 ΗΠ“端。㈣溝構件⑽係在長度方向之多處藉由安裝 螺栓143安裝於安裝構件142。 第6圖中保持溝95a係構成為設於保持溝構件14〇上 ，、有大致V字形之截面，並於相向之斜面之間插入晶 圓岐邊緣’並且使晶_兩面之邊緣角部分別抵接於斜 面，藉此保持晶圓W之邊緣。 15 則祕溝餐14 G之㈣形成衫數沿著從晶圓w之 中心放射之方向的液體排出溝⑸。如第6圖所示，液體排 出溝⑸形成為通過安裝螺栓143之中心及兩端，並且，形 成有朝水平方向連起多數液體排出溝151之液體排出溝 I52。此時，可從液體排出溝151順利地排出積存在安裝螺 20检143周圍之液體。又，液體排出溝151、152亦形成於保持 溝構件U0與安裝構件142之接觸面，且從液體排出溝⑸順 利地排出積存在保持溝構件丨4G與安裝構件142間之液體。 用以保持晶圓W邊緣之下部左側的保持棒9 6係具有以 第4圖中之垂直線v ◦為中心、且與上述保持棒9 $相對稱之構 1254963 造。如第3圖所示，與圓盤9卜92之下部右側相同，於下部 左側亦配置有可分別相對於圓盤91、92搖動之臂部ι〇ι、 102。保持棒96藉由臂部1〇1、丨〇2分別支持兩端。 保持棒95、96之各個配重丨丨〇係藉由設於旋轉軸料側之 5未圖示切換機構以於圓盤91外側與内側移動。藉此，保持 棒95、96成為以第4圖中之垂直線v〇為中心且互相接近、 退離之構ie在曰曰圓W藉由前述晶圓w之搬入搬出機構之 晶圓移動機構14裝入轉動元件45之際，以及晶圓w藉由晶 圓移動機構14從轉動元件45退出之際，則打開該等保持^ 1〇 95、96。開放狀態之保持棒95、96之間則成為晶，之裝 入·退出位置。然後，在將所插人之晶圓w保持於保持空 間S3之際則關閉保持棒95、％，且藉由保持棒％ %分別 保持晶圓W之下部右側、下部左側。又，在關閉保持棒％、 96之狀態下，可使轉動元件45旋轉。 15 自於保持棒97、98、99具有相同構造，故舉出-例， 針對保持棒97之構造作說明。用以支持第所示之晶圓w 中央部右側之保持棒97係如第5圖所示，架設於圓盤9卜92 間之中央部右侧。於保持棒97外周部在保持棒97之長度方 向以-定間隔設有26個用以保持晶圓w邊緣之保持溝 97a又j呆持溝97&係構成為具有大致v字形之截面，且於 相向成大致V字形之斜面之間插人晶圓歡邊緣，並且使晶 圓W兩面之邊緣角部分別抵接並保持於斜面。 第4圖中分別保持晶圓赠緣之上部左側、中央部左側 之保持棒98、99係與第5®所示之保持棒97相同，分別架設 17 1254963 於圓盤91、92間之中央部左側、上部左側，且於外周部分 別朝長度方向以一定間隔設有26個用以保持晶圓W邊緣之 保持溝98a、99a。 接著，針對作為前述推壓構件之保持棒100之構造作說 5 明。保持棒100係分別對應於26片晶圓W而配置，且由分別 抵接於各晶圓W之邊緣且對各晶圓W之邊緣施加推壓力之 26個推壓塊160及用以支持各推壓塊160之桿161所構成。如 第5圖所示，26個推壓塊160在使推壓塊本體165之該等兩側 面165a、165b相接觸之狀態下，並排配置於桿161之長度方 10 向，而桿161之兩端則固定於圓盤91、92。 如第7圖所示，於推壓塊160之推壓塊本體165貫通有用 以與桿161相嵌合之桿嵌合孔166，又，貫通有用以使用來 防止推壓塊160在桿161周圍旋動之擋止構件168插入之擋 止構件插入孔170。 15 又’形成有從推壓塊本體165突出成梁狀之變形部 180，且於變形部180之前端設有抵接於晶圓臀邊緣之抵接 部182,例如，變形部18〇之中心軸形成為與桿161之中心軸 垂直。又，變形部180之截面形狀例如形成為具有5mm之寬 度與1mm之咼度的長方形。再者，於第7B圖中，推壓塊本 2〇體165之左下的外周面形成為曲面，且成為用以與晶圓w之 邊緣面相抵接之抵接面183。 第7(B)圖中，於抵接部182下面形成有向下開口之具有 大致v字形之截面的保持溝184。如第7(c)圖所示，構成為 將晶圓w之邊緣插入保持溝184之相向成大致v字形之斜面 18 1254963 之間，且使晶圓w兩面之邊緣角部分別抵接並保持於斜面。 推壓塊160係如第4圖所示，使抵接部182與抵接面183 朝向保持空間S3配置於轉動元件45。又，在第4圖所示之晶 圓w的裝入·退出時將推壓塊16〇配置於晶圓w之上部右側 5之狀態下，抵接部182係配置成較推壓塊本體165位於晶圓 w之更上端側。即，抵接部182成為抵接於裝入·退出時之 曰曰圓W的上端附近之構造。於此，保持空間S3下端則成為 刖述保持棒95、96開啟關閉以將晶圓w裝入轉動元件45及 使其從轉動元件45退出之裝入·退出位置，而抵接部182則 10設於轉動元件45之與裝入·退出位置相對之側。此時，在 從轉動元件45下部搬入晶圓界時，由於使晶圓冒從裝入· 退出位置朝抵接部182上升，故可從下方順利地將晶圓w之 邊緣插入保持溝184。又，在從轉動元件45搬出晶圓W時， 由於使晶圓W朝轉動元件45下部之裝入·退出位置下降， 15故可從保持溝184將晶圓W之邊緣順利地抽至下方。 若使晶圓W從裝入·退出位置上升移動，則晶圓臀之 邊緣會插入保持溝184，且抵接部182會被晶圓w之邊緣推 壓’並與推壓塊本體165相對性地移動，而在變形部180產 生彎曲。又，藉由變形部18〇之彎曲，而產生抵接部182朝 20晶圓W之中心側推壓晶圓W之邊緣的推壓力。 又’由前述推壓塊本體165、變形部180、抵接部182 所構成之推壓塊16〇係一體成形，且為例如PEEK(聚醚醚酮） 製。此時’可在推壓塊160兼具對晶圓W進行藥液處理時所 須之充分的耐藥性與耐熱性。再者，可使變形部180彈性變 19 1254963 广、’:日日圓W推壓至保持溝95a、96a、97a、98a、99 時所須之減力。X，可具備於抵接部⑽之_溝18植 晶圓W之邊緣之間不產生偏差之靜止摩擦係數。 又，推壓塊本體丨65具有用以從桿161周圍排 液體排出似90。液體排出孔190係從桿嵌合孔166之内周面 貫通至推壓塊本體165之外周面。若使轉動元料旋轉，則 可藉由離心力將積存於桿嵌合孔166之内周面與桿i6i之間 的液體從液體排出孔190排出至轉動元件45外側。 曰 10
再者，推壓塊本體165具有用以從播止構件168周圍排 出液體之液體排出孔192。液體排出孔192係從擋止構件插 入孔170之内周面貫通至推壓塊本體165之外周面。若使轉 動元件45旋轉’則可藉由離心、力將積存於擋止構件插入孔 170之内周面與擋止構件168之間的液體從液體排出孔 排出至轉動元件45外侧。 15 丨，於圖式之例子中，播止構件插入孔170係設成於桿
嵌合孔166之内周面開口之截面為1;字形的溝，而液體排出 孔192則於擋止構件插入孔170裡面之面開口。並且，擋止 構件插入孔170、液體排出孔192成為朝從桿161之中心放射 之方向連通之狀態。因此，液體排出孔192亦可藉由離心力 20將桿嵌合孔166内之液體排出。 又，推壓塊本體165具有用以從晶圓w之邊緣與推壓塊 160之間藉由離心力排出液體之液體排出孔193。第7阳）圖 中’液體排出孔193係從推壓塊本體165之變形部18〇的基端 侧外周面貫通至推壓塊160上面。藉此，可將液體從推壓塊 20 1254963 本體165之外周面與變形部180之外周面與晶圓寶之邊緣所 圍住之空間順利地排出。若使轉動元件45旋轉，則 < 精由 離心力將積存於晶圓W邊緣與推壓塊160之間的液體從液 體排出孔193朝轉動元件45外側排出。 5 另’液體排出孔190、192、193亦可設置多個，例如’ 亦可設置多數朝向以桿嵌合孔166為中心而放射之方向的 液體排出孔190。 又，於推壓塊本體165之兩側面I65a、i65b挖掘用以從 與相鄰接之推壓塊160之間排出液體之1或多數排出溝 10 194。排出溝194係朝向以桿嵌合孔166為中心而放射之方 向，且從桿嵌合孔166之邊緣連到推壓塊本體165之外緣而 開口。於圖式之例子中，8個排出溝194係形成為沿著以桿 嵌合孔166為中心而互相放射之方向。又，推壓塊16〇之側 面165a、165b之排出溝194則設為對稱的形式，即，當使多 15 數推堡塊160相鄰接且支持在桿161時，如第8圖所示，推壓 塊160之側面165b與相鄰接之推壓塊160,之側面165b，會相 接觸，且側面165b、165b，之各排出溝194會相鄰並連通， 並且形成液體排出路197。液體排出路197係從桿161貫通至 推壓塊本體165之外周側，以將積存在桿161周圍之液體排 20 出。 於圓盤91之上部右側係如第9圖所示設有用以貫插桿 161之貫通孔201。於成為保持空間§3外側之圓盤91的外面 側配置有從圓盤91之外面側來堵塞貫通孔201之固定構件 204，且於成為保持空間S3側之圓盤91的内面側配置有從圓 21 1254963 盤91之内面側來堵塞貫通孔201之固定構件2〇5。又，於固 定構件205與推壓塊160之間配置有固定構件2〇7。桿161係 通過該等固定構件207、205、204之内部而突出至固定構件 204之外面側。而且，將蓋形螺帽21〇螺合於突出至固定構 5件204之外面侧的桿161前端。又，擋止構件168之前端則與 固定構件207内側之面相接觸。此外，如第5圖所示，於圓 盤92亦設有與圓盤91相同之貫通孔201、固定構件2〇4、固 定構件205、固定構件207、蓋形螺帽210。 若分別栓緊設於圓盤91、92之蓋形螺帽210，則擒止構 10 件丨68之前端會固定在固定構件207内側之面，且，由於側 面165a、165b會互相推壓，故即使在各變形部18〇產生彎 曲，亦會成為各推壓塊本體165相對於桿161不會移動之狀 態。另一方面，若分別鬆開蓋形螺帽21〇，則可相對於固定 構件207内側之面而改變播止構件168前端之位置，並可調 15 整各變形部180之中心軸之垂直方向的斜度。 當提高晶圓W之旋轉加速度及旋轉減速度來處理時， 則朝彎曲量變大之方向來改變各變形部180之中心軸的斜 度，且增大由抵接部182對晶圓W之邊緣所作用之推壓力。 如此一來，由於晶圓W之邊緣被各保捧溝184、95a、96a、 20 97a、98a、99a、抵接面183更強力地推壓，故可將各保持 溝 184、95a、96a、97a、98a、99a、抵接面 183與晶圓 w邊 緣之間的最大靜止摩擦力分別設定為更大之值。因此，可 使晶圓W之邊緣與各保持溝184、95a、96a、97a、98a、99a 及抵接面183之間不產生偏差，且使晶圓W與轉動元件45 — 22 1254963 體地旋轉。如此一來，藉由依照晶圓貨處理中之最大旋轉 加速度或旋轉減速度來設定各變形部18〇之中心轴的斜 度，通常可進行於晶圓W之邊緣與各保持溝184、95a、96a、 、98a、9%及抵接面I83之間不產生偏差之處理。 5 另，於各擋止構件插入孔170與擋止構件168之間形成 些微間隙，可個別地微調各變形部180之中心軸的斜度。藉 此，即使在例如各變形部180之形狀或各保持溝184、95&、 96a、97a、98a、99a及抵接面183之位置、形狀等有不均， 亦可藉由個別地微調由各抵接部182對各晶圓貿之邊緣所 10作用之推壓力以將相對於各晶圓W之最大靜止摩擦力設定 成預定值。 接著，针對與利用以上述方式構成之基板處理裝置12 之實施形態相關之處理方法作說明。首先，將收納有26片 曰曰圓W之載體C載置於平台20，且藉由載體搬送機構21將該 15載體C從開口部26搬入洗淨處理單元丨内。然後，使載體c 在載體待機部11待機，且關閉閘25以密閉開口部26。 然後，於基板處理裝置12中將外侧腔室47之外筒47c及 内側腔室48之内筒48c設為朝圍繞封裝體46之位置退避之 狀心然後，藉由未圖示之驅動氣壓缸將保持棒95、96移 20動至開放位置，且呈開放保持空間S3之狀態。 接著，使晶圓移動機構14之晶圓保持構件31上升移 動，且藉由晶圓保持構件31從載體C抬起26片晶圓W，並將 26片晶圓W從保持棒95、96之間裝入轉動元件必之保持空 間S3内。此時，成為晶圓界之邊緣從下方順利地插入位於 23 1254963 保持空間S3上端附近之抵接部182之保持溝184，且抵接部 182被晶圓W之邊緣上端推壓而上升，而於變形部⑽產生 彎曲變形之狀態。 然後，藉由未圖示之切換機構將保持棒95、％移動至 5閉鎖位置’藉此在關閉保持空間S3，且成為將晶圓w之邊 緣插入保持溝184、95a、96a、97a、娜、㈣之狀態後使 晶圓保持構件31下降退避。如此一來，成為在隔著適當間 隔而配列之狀態下藉由保持棒95、96、97、98、99、1〇〇來 保持保持空間S3内之26片晶圓W之狀態。此時，於由保持 鲁 10棒100來保持之晶圓W的上端附近有將晶圓W朝下方推壓 之力量在作用。藉由該推壓力，晶圓w之邊緣會推壓至各 保持溝95a、96a、97a、98a、99a、100a，而晶圓w則確實 地保持於在晶圓W之邊緣與各保持棒95〜丨〇〇之間不會發生 偏差之狀態。 15 再者，於已裝入晶圓W之轉動元件45外側配置外筒47c 及内筒48c，且如第2圖所示，呈現將内側腔室48引入外側 腔至47内部之狀態，並形成密閉狀態之處理空間S2。 隹 接著，開始旋轉轉動元件45，且從靜止狀態加速至預 疋的旋轉速度。如上所述，由於在使轉動元件45加速之際， 20保持棒100之抵接部182亦對晶圓w之邊緣施加推壓力，故 晶圓w之邊緣會推壓至各保持溝184、95a、96a、97a、98a、 99a及抵接面183 ,而抑制滑動。如此一來，在保持晶圓w 之邊緣與各保持棒95〜100之間不產生偏差之狀態下，可使 晶圓W與轉動元件45 一體地旋轉。另一方面，從噴出喷嘴 · 24 1254963 71喷出藥液，且朝進行旋轉之各晶圓w噴灑藥液，藉此除 去附著於晶圓w之粒子、有機污染物等污染。 在藥液處理結束後，使晶圓W較藥液處理時更高速地 旋轉’以藉離心力將附著於晶圓W之藥液甩開並除去。此 5 時’附著於保持棒100之藥液或粒子則藉由離心力從液體排 出孔190、192、193及液體排出路197順利地排出。又，附 著於保持棒95、96之藥液、沖洗液等液體則藉由離心力從 液體排出溝151、152順利地排出。如此一來，可高效率地 進行甩開處理。又，當將轉動元件45加速至較藥液處理時 10 更高速之旋轉時，由於抵接部182會對晶圓W之邊緣施加推 壓力’故可在保持於晶圓W之邊緣與各保持棒95〜100之間 不產生偏差之狀態下使轉動元件45旋轉。 在甩開處理後，使内筒48c從外筒47c内側退避至封裝 體46外側，而於外側腔室47内形成處理空間“。然後，從 15喷出喷嘴61喷出純水，且將純水喷灑至各晶圓W以進行沖 洗處理。沖洗處理時則使轉動元件45較甩開處理時以更低 速來旋轉。在將轉動元件45從甩開處理時之高速旋轉減速 至低速旋轉時亦由於抵接部182會對晶圓w之邊緣施加推 壓力，故可在保持於晶圓W之邊緣與各保持棒95〜1〇〇之間 20不產生偏差之狀態下使轉動元件45旋轉。 在沖洗處理結束後，則一面使晶圓W以例如8〇〇rpm之 較沖洗處理時更高速地旋轉，一面將氮氣等惰性氣體或揮 發性及親水性高之IPA蒸氣等喷灑至晶圓w，以進行乾燥處 理。在從沖洗處理轉移至旋轉乾燥處理之際，當使轉動元 25 1254963 從低速疑轉加速至高速旋轉時，由於抵接部182亦會對 日日圓W之邊緣施加推壓力’故可在保持於晶圓界之邊緣與 各保持棒95〜1〇〇之間不產生偏差之狀態下使轉動元件极走 轉。於乾燥處理中，附著在保持棒1〇〇之藥液、沖洗液等液 5體藉由離心力從液體排出孔刚、192、193及液體排出路147 貝利也排出。又，附著在保持棒95、96之藥液、沖洗液等 液體則藉由離心力從液體排出溝⑸、m順利地排出。如 此一來，可高效率地進行乾燥處理。 在乾燥處理結束後，則使轉動元件45之旋轉停止。此 10時亦由於抵接部182對晶圓W之邊緣施加推壓力，故可在保 持於晶圓W之邊緣與各保持棒95〜100之間不產生偏差之狀 態下使轉動元件45減速並停止。然後，使外筒47c退避至圍 繞内筒48c及封裝體46之位置，且使晶圓保持構件31上升移 動，並支持保持在轉動元件45之晶圓w的下方。然後，藉 15由未圖不之切換機構將保持棒95、96移動至開放位置，且 使晶圓保持構件31轉移至晶圓w。然後，藉由使晶圓保持 構件31下降移動，以使晶圓w從保持空間幻退避。此時， 抵接於晶圓w之邊緣上部的抵接部182則由於從下方將晶 圓W之邊緣插入保持溝184，故當使晶圓w下降時，可從保 20 持溝184順利地將晶圓W之邊緣抽出。 如此一來’從基板處理裝置12搬出之晶圓貨則再度收 納於載體待機部11上之載體c，且從洗淨處理單元i搬出。 若根據該基板處理裝置12，則可對晶圓w之邊緣施加 推壓力’以防止在旋轉時晶圓冒之邊緣於各保持溝184、 26 1254963 95a、96a、97a、98a、99a内滑移。再者，在晶圓W之旋轉 加速時、旋轉減速時亦會一直對晶圓W之邊緣施加推壓 力’以防止滑移。因此，不會有晶圓W之邊緣被削去之情 形發生。又，由於可抑制各保持溝184、95a、96a、97a、 5 98a、99a之磨損，故可延長保持棒95、96、97、98、99、 100之壽命。又，由於可個別地調整支持在桿161之推壓塊 160的斜度，故可調整成分別在晶圓w之邊緣作用最適當的 推壓力。又，可順利地將晶圓W之邊緣插入保持溝184並從 保持溝184抽出。 _ 0 再者，藉由將推壓塊設為PEEK製，可對晶圓W產生不 使偏差發生之充分的推壓力，且，可兼具用以進行藥液處 理之基板處理裝置的保持棒所須之充分的耐藥性與财熱 性。 以上雖然顯示本發明之最佳實施形態之一例，但本發 15明並不限於此處所說明之形態，例如，基板並不限於半導 體晶圓，除此以外之LCD基板用玻璃或CD基板、印刷基 板、陶瓷基板等亦可。又，本發明並不限於供給藥液來洗 淨基板之基板處理裝置及基板處理方法，利用其他各種處 理液等且對基板施加洗淨以外之其他處理之基板處理裝置 20 及基板處理方法亦可。 推壓塊160之抵接部182係如第1〇圖所示，亦可配置成 較推壓塊本體165位於晶圓W之更右側。此時，如第u圖所 示，宜設置引導部220。於該引導部220形成有具有大致v 字形之截面的引導溝222,且可在引導溝222之相向成大致v 27 1254963 字形之斜面之間插入晶圓W之邊緣。引導部220較抵接部 182形成於更前端側’且於第1〇圖中較抵接部Μ〕配置於更 下側。如此一來，當從下側插入晶圓W時，可先使晶圓W 之邊緣抵接於引導部220，然後將晶圓w之邊緣順利地引導 5 至抵接部182之保持溝184内。 亦可不使多數推壓塊160個別地成形，而如第12(a)圖、 弟12(b)圖所示，成形為在抵接於晶圓w之邊緣的位置設有 多數抵接部182之一體的推壓構件225。推壓構件225係對應 於晶圓w之片數具有多個從用以使桿嵌合孔166貫通之本 10體227突出成梁狀之變形部18〇，且於各變形部18〇之前端分 別设有抵接部182。又，並排設有多個藉由離心力從晶圓w 之邊緣與推壓構件225之間排出液體之液體排出孔I%。於 桿嵌合孔166兩端分別設有分別用以插入擋止構件23〇之擋 止構件插入孔231。相較於推壓構件225，使多數推壓塊16〇 15個別地成形時可輕易地提高加工精度。因此，可謀求保持 棒95之製造成本的降低。又，可個別地調整對各晶圓w之 邊緣所作用之推壓力。另一方面，推壓構件225有在桿161 周圍不易積存液體之優點，故無須設置用以排出積存在桿 161周圍之液體的液體排出路。 20 於本實施形態中，雖已針對保持棒95〜1〇〇中其中一保 持棒100具有作為推壓構件之構造的情形作說明，但當然亦 可將其他保持棒亦同樣地設為具有作為推壓構件之構造的 構造，或者設為再追加作為推壓構件之保持棒的構造。 根據本發明，藉由對基板之邊緣施加推壓力，以防止 28 1254963 旋轉時基板之邊緣在保持溝内滑移。因此，晶圓w的邊緣 不會被削去。又，可延長保持棒的壽命。又，可個別地調 整成對基板之邊緣分別作用表適當的推壓力，並可順利地 將基板之邊緣插入保持溝且從保持溝抽出。 5 【圖式簡單説明】 第1圖係裝入與本實施形態相關之基板處理裝置之洗 淨處理單元及平台部的截面圖。 第2圖係將内側腔室引入外側腔室内部之狀態下的基 板處理裝置之截面圖。 10 第3圖係轉動元件之透視圖。 第4圖係沿著第2圖中I — I線之截面圖。 第5圖係沿著第4圖中Π — II線之截面圖。 苐6圖係放大將用以開關之保持棒支持在轉動元件之 構造而顯示之截面圖。 15 第7A圖係推壓塊之平面圖，第7B圖係推壓塊之側視 圖，第7C圖係將推壓塊之抵接部放大而顯示之正視圖。 第8圖係說明並排支持推壓塊且使其抵接於晶圓之狀 態的透視說明圖。 第9圖係沿著第4圖中III —III線之截面圖，且為放大將 2〇 作為推壓構件之保持棒支持在轉動元件之構造而顯示之截^ 面圖。 第10圖係與另一實施形態相關之轉動元件的截面圖。 第11A圖係與另一實施形態相關之推壓塊的平面圖，第 11B圖係該推壓塊之側視圖。 29 1254963 第12A圖係已成形為一體之推壓構件的平面圖，第12B 圖係該推壓構件之側視圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 1...洗淨處理單元 48...内側腔室 3...平台部 48c.··内筒 5...分隔壁 61…喷出喷嘴 11...載體待機部 62...喷出口 12...基板處理裝置 64...供給配管 14...晶圓移動機構 71…喷出噴嘴 20…平台 72...噴出口 21...載體搬送機構 74…藥液供給配管 25...閘 81…第1排液口 26...開口部 82…第2排液口 31...晶圓保持構件 83…第1排液管 33...升降機構 84…第2排液管 34..清降構件 85··.第1排氣口 42...支持壁 86…第2排氣口 43...馬達 87...第1排氣管 44...旋轉軸 88...第2排氣管 45…轉動元件 91、92...圓盤 46...封裝體 95、96、97、98、99、100··· 47...外側腔室 保持棒 47a、47b...垂直壁 95a、96a、97a、98a、99a···保 47c...外筒 持溝
30 1254963 101、102···臂部 104.. .連結孔 105.. .旋動連結軸 110…配重 114.. .連結孔 115.. .旋動連結軸 120.. .配重 133、134...鎖銷 140…保持溝構件 142.. .安裝構件 143…安裝螺栓 151、152…液體排出溝 160.. .推壓塊 161···桿 165.. .推壓塊本體 160’...推壓塊 165a、165b...兩側面 165b’...側面 166…桿嵌合孔 168.. .擋止構件 170.. .擔止構件插入孔 180.. .變形部 182.. .抵接部 183.. .抵接面 184.. .保持溝 190.. .液體排出孔 192.. .液體排出孔 193.. .液體排出孔 194.. .排出溝 197.. .液體排出路 201.. .貫通孔 204、205、207···固定構件 210.. .蓋形螺帽 220.. .引導部 222.. .引導溝 225.. .推壓構件 227…本體 230…擔止構件 λν...晶 5] C...載體 RO...旋轉中心軸 VO...垂直線 SI、S2、S3…處理空間 31

Claims (1)

1254963 拾、申請專利範圍： 1. 一種基板處理裝置，係具有使以適當間隔平行地配 列之多片基板旋轉之轉動元件，且一面藉前述轉動 元件來旋轉基板，一面處理基板者， 5 又，前述轉動元件包含有： 至少一個保持構件，係用以保持前述平行地配 列之多片基板的邊緣；及 至少一個推壓構件，係對前述基板之邊緣施加 推壓力以保持該基板之邊緣， 10 另，前述推壓構件在前述轉動元件靜止時及旋 轉時皆一直對前述基板之邊緣施加推壓力，且保持 前述基板之邊緣與前述各保持構件之間不產生偏 差。 2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中前述 15 推壓構件包含有： 多數推壓塊，係分別與前述多片基板相對應而 配置；及 桿，係並排支持前述多數推壓塊者。 3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中前述 20 推壓塊包含有抵接於前述基板之邊緣的抵接部及可 彈性變形之變形部， 又，前述抵接部被基板之邊緣推壓而移動，藉 此於前述變形部產生彎曲，因而產生前述推壓力。 4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中於前 32 1254963 述抵接部形成大致v字形之溝，以將基板之邊緣插 入並保持於前述溝。 5. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中前述 抵接部具有用以使前述基板之邊緣與前述各保持構 5 件之間不產生偏差之摩擦係數。 6. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，係構成為 可調整前述彎曲的量。 7·如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中前述 抵接部係設於與將前述基板搬入轉動元件及從轉動 1〇 元件搬出之位置相對之側。 8·如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中前述 推壓塊更具有引導部，該引導部係在前述v溝將前 述基板之邊緣引導至前述抵接部之前先引導前述基 板之邊緣。 15 9·如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中前述 推壓塊更具有抵接於前述基板之邊緣的抵接面。 1〇·如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中前述 推壓塊至少具有一個液體排出孔，該液體排出孔係 k著别述轉動元件之旋轉而從前述桿之周圍藉離心 力排出液體。 U.如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，係具有用 以限制前述推壓塊之旋動之播止構件。 12·如申請專利範圍第u項之基板處理裝置，其中前述 推[塊至y具有-個液體排出孔，該液體排出孔係 33 1254963 隨著前述轉動元件之旋轉而從前述擋止構件周圍藉 離心力排出液體。 13·如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中前述 推壓塊至少具有一個液體排出孔，該液體排出孔係 5 隨著前述轉動元件之旋轉而從前述基板之邊緣與前 述推壓塊之間藉離心力排出液體。 14·如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，係使前述 多數推壓塊之各側面相接觸且並排支持前述各側 面，並於其各侧面至少具有丨個用以從前述桿之周 10 圍排出液體之排出溝。 15.如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中前述 推壓塊對藥液具有耐藥性。 16·如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中前述 推壓塊具耐熱性。 15丨7.如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中前述 保持構件設有多個，且該等多數保持構件中至少一 個為可動保持構件，該可動保持構件係構成為可 動，以取得可將前述基板搬入前述轉動元件内及從 該轉動元件搬出之開啟狀態與可將前述基板保持在 2 0 w 前述轉動元件内之關閉狀態。 18.如申睛專利範圍第17項之基板處理裝置，其中前述 推壓構件係設於隔著前述轉動元件之中心而與前述 了動保持構件相對之位置。 如申明專利範圍第1項之基板處理裝置，其中前述 34 1254963 推壓構件包含有沿著前述多數基板之配設方向延伸 之桿及與該桿相嵌合而配設之推壓片， 又，該推壓片具有： 本體，係圍住前述桿且呈筒狀並沿著前述基板 5 之配設方向延伸；及 變形部，係對應於前述多數基板從該本體突出 多個而形成，並且可相對於前述本體彈性變形。 20.如申請專利範圍第19項之基板處理裝置，其中前述 本體具有抵接於前述基板外緣之抵接面，而前述變 10 形部則於其前端具有用以推壓前述基板外緣之抵接 部。 15
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