TWI652763B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TWI652763B
TWI652763B TW106140562A TW106140562A TWI652763B TW I652763 B TWI652763 B TW I652763B TW 106140562 A TW106140562 A TW 106140562A TW 106140562 A TW106140562 A TW 106140562A TW I652763 B TWI652763 B TW I652763B
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種基板處理裝置以及基板處理方法，能夠將被供給至基板W的旋轉基座11側之面的處理液附著於基板W之相反側之面的情形予以減輕。複數個夾持銷12的各個係具備：基板握持部20，藉由基板的周端面被按壓而握持前述基板；支柱部18，設置於旋轉基座11，將基板握持部20由旋轉基座11向上側分離並支撐；下游側簷部21，係由基板握持部20延伸至旋轉方向DRr的下游側的部分，係具備朝向旋轉基座11內側的內向表面210S以及朝向作為旋轉基座11側的下側的簷下表面211S。下游側簷部21的簷下表面211S配置於比基板握持部20所握持的基板W的上表面更下側。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發阻關於一種使用處理液處理基板的技術。作為處理對象的基板例如可以包含：半導體晶圓(wafer)、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display；場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板以及太陽能電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置等的製造步驟中，使用將基板逐片處理的葉片式基板處理裝置或統一處理複數片基板的批次(batch)式基板處理裝置。
例如，專利文獻1所記載的葉片式基板處理裝置具備：旋轉基座，係保持基板；複數個夾持銷，係設置在旋轉基座上；旋轉馬達，係使旋轉基座旋轉；處理液噴嘴， 係由旋轉基座的中央部朝向基板的上表面側的中央部以及下表面側的中央部噴出處理液；杯體，係將被保持在旋轉基座的基板周圍予以包圍。
在該基板處理裝置中，在複數個夾持銷以水平姿勢握持基板的狀態下，電動馬達使旋轉基座旋轉。接著，已由處理液噴嘴噴出的處理液被供給至旋轉狀態的基板的上表面或下表面。供給至基板的上表面或下表面的處理液係藉著由基板的旋轉所產生的離心力擴散到基板的外邊。接著，到達基板的周緣部的處理液被甩至基板的周圍，並藉由杯體而被接住。
在專利文獻1的基板處理裝置中設有導引元件，前述導引元件配置於各個夾持銷的上方，並將由基板所排出的處理液引導至基板的周圍。導引元件係在旋轉基座的旋轉方向的上游側上的圓周方向(繞基板旋轉軸線的方向)延伸的元件。導引元件的導引內緣係配置於比供基板的周端部收容的收容槽更裡面，導引元件的導引外緣係配置於比導引內緣更下方的高度且比夾持銷更外邊的位置。
在專利文獻1中藉由設置導引元件，使已達到夾持銷附近的處理液流入藉由基板、夾持銷以及導引元件所形成的捕集槽內，因此處理液對於基板的再次附著得以減輕。
另外，於專利文獻2中揭示了藉由使寬度逐漸減少的接觸部來支撐基板周端部的夾持銷(chuck pin)。藉由使用這樣的夾持銷支撐基板，處理液被順利地供給至基板與夾持銷所接觸的區域，因此可以提高在整個基板區域的步驟均一性。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2014-179497號公報。
專利文獻2：日本特開2009-094514號公報。
另一方面，被供給至基板的下表面側(旋轉基座側)的處理液係由於碰撞將基板周緣部予以支撐的夾持銷而成為飛沫(液滴或霧)，並可能付著於基板的上表面側。特別是在圖10中如箭頭FDr所示，從上方觀察旋轉基座911時，供給至基板W的下表面側的處理液擴散成與基板W的旋轉方向RDr為反方向旋轉的漩渦狀。因此，處理液可能從旋轉方向RDr的下游側(前側)對各個夾持銷912優勢性地碰撞。因此，特別是在夾持銷912的下游側中容易產生處理液的飛沫，該飛沫可能於基板的上表面側旋繞並附著到基板的上表面。
即使假定設置有專利文獻1的導引元件，也難以抑制已與夾持銷912碰撞的處理液移動到基板W的上側的情形。原因在於：專利文獻1之導引元件的內緣被設置在比基板更上側。因此，難以藉由導引元件來抑制於基板的下表面側產生的處理液的飛沫朝向上表面側的旋繞。再者，導引元件比起將基板予以握持的握持部更於旋轉方向的上游側(前側)擴張。如上所述，因為處理液容易於握持部的下游側產生，因此難以藉由導引元件來抑制已與夾持銷912碰撞的處理液朝向基板W的上表面側的旋繞。
因此，本發明之目的係在於提供一種可以減少供給至基板的旋轉基座側的面的處理液附著於基板的相反側的面之情形。
為了解決上述課題，第一態樣係使用處理液進行基板處理的基板處理裝置，前述基板處理裝置具備：旋轉基座，係繞基板旋轉軸線旋轉；旋轉馬達，係使前述旋轉基座在繞前述基板旋轉軸線的預定之旋轉方向旋轉；複數個夾持銷，係分別設置在前述旋轉基座，並將前述基板由前述旋轉基座向上側分離並握持；以及處理液供給部，係對前述複數個夾持銷所握持的前述基板與前述旋轉基座之間供給處理液；前述複數個夾持銷的各個係具備：基板握持部，藉由前述基板的周端面被按壓而握持前述基板；支撐部，設置於前述旋轉基座，將前述基板握持部由前述旋轉基座向上側分離並支撐；下游側簷部，係由前述基板握持部延伸至前述旋轉方向的下游側的部分，前述下游側簷部具備：朝向前述旋轉基座內側的內向表面以及位於前述內向表面的下端且朝向作為前述旋轉基座側的下側的簷下表面；前述下游側簷部的前述簷下表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板之上表面更下側。
第二樣態係如第一樣態所記載的基板處理裝置，其中前述下游側簷部的前述簷下表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板之下表面更上側。
第三樣態係如第一樣態或第二樣態所記載的基板處理裝置，其中朝向前述下游側簷部的前述上側的簷上表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板之上表面更上側。
第四樣態係如第一樣態至第三樣態中任一樣態所記載的基板處理裝置，其中前述夾持銷係由前述基板握持部向前述旋轉方向的上游側延伸的部分，且前述夾持銷更具備上面側簷部，前述上面側簷部係具有朝向前述旋轉基座的內側的內向表面與朝向作為前述旋轉基座側的下側的簷下表面；前述上游側簷部的前述簷下表面係配置於比前述基板握持部所握持的前述基板的上表面更下側。
第五樣態係如第一樣態至第四樣態中任一樣態所記載的基板處理裝置，其中前述下游側簷部的前述內向表面係由上側朝向下側而向前述旋轉基座的外側傾斜。
第六樣態係如第一樣態至第五樣態中任一樣態所記載的基板處理裝置，其中前述支撐部係包含支柱部，前述支柱部係形成由下側延伸至上側的棒狀並在前述支撐部之上側的端部支撐前述基板握持部，前述支柱部的外形包含形成圓形狀的部分。
第七樣態係如第一樣態至第六樣態中任一樣態所記載的基板處理裝置，其中前述下游側簷部的前述內向表面與前述簷下表面的邊界部分係遍及繞前述基板旋轉軸線的圓周方向形成彎曲的角狀。
第八樣態係使用處理液進行基板處理的基板處理方法，前述基板處理方法係包含以下步驟：(a)握持步驟，係藉由設置在繞基板旋轉軸線旋轉的旋轉基座的複數個夾持銷，將基板由前述旋轉基座向上側分離並握持；(b)旋轉步驟，係在前述握持步驟之後，使前述旋轉基座於繞基板旋轉軸線的預定的旋轉方向旋轉，藉此使前述基板旋 轉；以及(c)處理液供給步驟，係在前述旋轉步驟中，用以對旋轉的基板與前述旋轉基座之間供給處理液；前述複數個夾持銷的各個係具備：基板握持部，係藉由前述基板的周端面被按壓而握持前述基板；支撐部，係設置於前述旋轉基座，將前述基板握持部由前述旋轉基座向上側分離並支撐；以及下游側簷部，係由前述基板握持部延伸至前述旋轉方向的下游側的部分，前述下游側簷部係具備：朝向前述旋轉基座內側的內向表面以及位於前述內向表面的下端且朝向作為前述旋轉基座側的下側的簷下表面；前述夾持步驟為以下步驟：前述下游側簷部的前述內向表面與前述基板的前述周端面對向，且前述下游側簷部的前述簷下表面被配置於比前述基板握持部所握持的前述基板的上表面更下側。
依據第一樣態至第七樣態的基板處理裝置，被供給至旋轉的基板與旋轉基座之間的處理液係與旋轉方向反繞的漩渦狀地擴散，藉此可以相對於支撐部於旋轉方向的下游側(前側)優勢性地碰撞。下游側簷部係在比基板握持部更位於旋轉方向的下游側將朝向基板的上表面側的處理液的移動予以阻擋。因此，可以有效的減輕被供給至基板的下表面側的處理液附著於基板的上表面的情形。
依據第二樣態的基板處理裝置，下游側簷部的簷下表面係位於比基板的下表面更上側，藉此通過基板的下表面的周緣部附近的處理液變得容易通過簷下表面的下側。藉此，由於處理液變得難以碰撞下游側簷部，因此可以減輕於基板的上表面附著有處理液的情形。
依據第三態樣的基板處理裝置，以下游側簷部的簷上表面配置於比基板上表面更上側的方式來增大下游側簷部的厚度，藉此可以提高下游側簷部的強度。
依據第四態樣的基板處理裝置，上游側簷部係在比基板握持部更位於旋轉方向的上游側阻擋朝向基板的上表面側的處理液的移動。因此，可以有效的減輕已被供給至基板的下表面側的處理液附著於基板的上表面之情形。
依據第五態樣的基板處理裝置，由於下游側簷部的內向表面係由上側跨至下側向旋轉基座的外側傾斜，因此在旋轉基座的旋轉之中，能夠將已附著在下游側簷部的內向表面的處理液誘導至下側，可以良好地排液。
依據第六態樣的基板處理裝置，將支撐部中的支柱部形成圓形狀，藉此已碰撞過支柱部的處理液沿著支柱部的外周面而向旋轉基座的外方移動變得容易。因此，可以有 效的減輕已碰撞過支柱部的處理液附著於基板的上表面之情形。
依據第七態樣的基板處理裝置，因將下游側簷部的內向表面以及簷下表面的邊界部分作成角狀，藉此能夠將已碰撞過該邊界部分的處理液分離成上側與旋轉基座的外側，因此可以減少飛沫的產生。
依據第八態樣的基板處理方法，對旋轉的基板與旋轉基座之間供給的處理液係擴散成與旋轉方向反繞的漩渦狀，藉此能夠相對於支撐部而於旋轉方向的下游側(前側)優勢性地碰撞。下游側簷部係比基板握持部更位於旋轉方向的下游側將朝向基板的上表面側的處理液的移動予以阻擋。因此，可以有效地減輕已被供給至基板的下表面側的處理液附著於基板的上表面之情形。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制部
4‧‧‧腔室
5‧‧‧旋轉夾盤
6‧‧‧處理液供給裝置
7‧‧‧杯體
8‧‧‧間隔壁
9‧‧‧風扇過濾單元(FFU)
10‧‧‧排氣導管
11、911‧‧‧旋轉基座
12、12A、12B、912‧‧‧夾持銷
13‧‧‧夾持開閉機構
14‧‧‧旋轉軸
15‧‧‧旋轉馬達
16‧‧‧基座部
17‧‧‧夾持部
18、18A‧‧‧支柱部
19‧‧‧基板承載部
19S‧‧‧承載面
20‧‧‧基板握持部
20S‧‧‧抵接面
21‧‧‧下游側簷部
22‧‧‧基板支撐部
23‧‧‧基部
24‧‧‧突起部
25‧‧‧上游側簷部
34‧‧‧藥液噴嘴
35‧‧‧上藥液配管
36‧‧‧上藥液閥
37‧‧‧藥液噴嘴移動裝置
38‧‧‧沖洗液噴嘴
39‧‧‧沖洗液配管
40‧‧‧上沖洗液閥
41‧‧‧沖洗液噴嘴移動裝置
42‧‧‧下表面噴嘴(處理液供給部)
43‧‧‧下藥液配管
44‧‧‧下藥液閥
45‧‧‧下沖洗液配管
46‧‧‧下沖洗液閥
47‧‧‧外壁
48‧‧‧第一處理液杯體
49‧‧‧第二處理液杯體
50‧‧‧第三處理液杯體
51‧‧‧第一防護罩
52‧‧‧第二防護罩
53‧‧‧第三防護罩
54‧‧‧第四防護罩
55‧‧‧防護罩升降裝置
56‧‧‧傾斜部
57‧‧‧引導部
210S、250S‧‧‧內向表面
211S、2111S、2110S、251S‧‧‧簷下表面
212S‧‧‧簷上表面
A1‧‧‧基板旋轉軸線
A2‧‧‧銷旋轉軸線
DR1、DR2、DR3、FDr‧‧‧箭頭
RDr‧‧‧旋轉方向
W‧‧‧基板
X1‧‧‧圓周方向
Y1‧‧‧徑方向
圖1係用以顯示第1實施形態的基板處理裝置1之概略整體圖。
圖2係用以顯示第1實施形態的旋轉夾盤5的俯視圖。
圖3係用以顯示第1實施形態的夾持銷12的立體圖。
圖4係用以顯示第1實施形態的夾持部17的三面圖(俯視圖、前視圖以及側視圖)。
圖5係用以顯示第1實施形態的夾持銷12位於閉位置 狀態的俯視圖。
圖6係用以顯示第1實施形態的夾持銷12位於開位置狀態的俯視圖。
圖7係用以顯示第1實施形態的夾持部17握持着基板W的樣態的側視圖。
圖8係用以顯示第2實施形態的夾持銷12A的立體圖。
圖9係用以顯示變形例的夾持銷12B的立體圖。
圖10係顯示先前技術之旋轉基座911的俯視圖。
以下，將一邊參照圖式一邊對本發明的實施形態進行說明。另外，在該實施形態中所記載的構成元件僅為例示，並不旨在限制本發明的範圍。在圖式中，為了便於理解，存在依據需要將各個元件的尺寸或數量誇大或簡化的情況。
<1.第一實施形態>
圖1係用以顯示第1實施形態的基板處理裝置1之概略整體圖。圖2係用以顯示第1實施形態的旋轉夾盤(spin chuck)5的俯視圖。
如圖1所示，基板處理裝置1係將半導體晶圓等的圓板狀的基板W逐片處理的葉片式之裝置。基板處理裝置1包括：複數個處理單元2，用於將處理液供給至基板W； 以及控制部，用於控制在基板處理裝置1中設置的裝置的動作及閥(valve)的開閉。
各個處理單元2係將基板W逐片處理的葉片式的單元。各個處理單元2包括：箱形的腔室4，具有內部空間；旋轉夾盤5，在腔室4內將一片基板W以水平姿勢保持，並使基板W繞鉛直的基板旋轉軸線A1旋轉，該基板旋轉軸線A1係通過基板W中心；處理液供給裝置6，對被旋轉夾盤5所保持的基板W供給處理液；以及筒狀的杯體7，繞基板旋轉軸線A1包圍旋轉夾盤5。
腔室4包含：箱形的間隔壁8，用於收容旋轉夾盤5等；作為送風單元的FFU(Fan Filter Unit；風扇過濾單元)9，由間隔壁8的上部向間隔壁8內送入清潔空氣(藉由過濾器過濾的空氣)；以及排氣導管10，用於從杯體7的下部排出腔室4內的氣體。FFU9被設置在間隔壁8的上方。FFU9係由間隔壁8的頂板向腔室4內朝下方送入清潔空氣。排氣管10係連接於杯體7的底部，並將腔室4內的氣體朝向設有基板處理裝置1的工廠所設置的排氣設備引導。因此，腔室4內向下方流動的降流(down flow)(下降流)係藉由FFU9與排氣管10所形成。基板W的處理係在腔室4內形成有降流的狀態下進行。
旋轉夾盤5包含：圓板狀的旋轉基座(spin base)11，以 水平姿勢被保持；複數個夾持銷12，由旋轉基座11的上表面外周部向上方突出；夾持開閉機構13，用於使複數個夾持銷12開閉。旋轉夾盤5更包含：旋轉軸14，由旋轉基座11的中央部向下方延伸；旋轉馬達15，藉由使旋轉軸14旋轉而使旋轉基座11及夾持銷12繞基板旋轉軸線A1旋轉。
旋轉基座11的外徑比基板W的直徑大。旋轉基座11的中心線配置在基板旋轉軸線A1上。複數個夾持銷12係在旋轉基座11的外周部並保持在旋轉基座11。複數個夾持銷12係在圓周方向X1(圍繞基板旋轉軸線A1的方向)空出間隔地被配置。各個夾持銷12係被壓向基板W的周緣部。藉此，在基板W的下表面與旋轉基座11的上表面係在上下方向被分離的狀態下，將基板W水平地保持。亦即，夾持銷12係將基板W由旋轉基座11向上遊側被離間並夾持。在藉由複數個夾持銷12夾住基板W的狀態下，當旋轉馬達15旋轉旋轉軸14時，基板W係與旋轉基座11與夾持銷12共同地旋轉於基板旋轉軸線A1的周圍。
如圖1所示，處理液體供給裝置6包含：藥液噴嘴34，作為向基板W的上表面噴出藥液的上表面噴嘴；上藥液配管35，連接於藥液噴嘴34；上藥液閥36，夾裝於上藥液配管。當上藥液閥36被打開時，由上藥液配管35供給至藥液噴嘴34的藥液係由藥液噴嘴34向下方被噴出，當上 藥液閥36被關閉時，由藥液噴嘴34噴出的藥液被停止。供給至藥液噴嘴34的藥液之一例係包含以下之中的至少一種液體：硫酸、乙酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(例如TMAH：氫氧化四甲銨等)、界面活性劑以及腐蝕抑制劑。
藥液噴嘴34係以針對基板W的上表面的處理液的落液位置在中央部與周緣部之間移動的方式，一邊移動一邊噴出處理液的掃描噴嘴(scan nozzle)。如圖1所示，處理單元2包含藥液噴嘴移動裝置37，該藥液噴嘴移動裝置37係藉由使藥液噴嘴34移動，以使藥液的落液位置於基板W的上表面內移動。噴嘴移動裝置37係藉由使藥液噴嘴34移動，以使藥液的落液位置在基板W的上表面內移動。更且，藥液噴嘴移動裝置37係在處理位置與退避位置之間使藥液噴嘴34移動，該處理位置係由藥液噴嘴34所噴出的藥液落液於基板W的上表面，該退避位置係藥液噴嘴34退避至旋轉夾盤5的周圍。
如圖1所示，處理液體供給裝置6包括：沖洗液噴嘴38，作為朝向基板W的上表面噴出沖洗液的上表面噴嘴；沖洗液配管39，連接於沖洗液噴嘴38；上沖洗液閥40，夾裝於上沖洗液配管39。當上沖洗液閥40被打開時，由上沖洗液配管39被供給至沖洗液噴嘴38的沖洗液係由沖洗液噴嘴38噴出至下方，當上沖洗液閥40被關閉時，由 沖洗液噴嘴38的沖洗液的噴出被停止。被供給至沖洗液噴嘴38的沖洗液為純水(去離子水：Deionized Water)。被供給至沖洗液噴嘴38的沖洗液並非僅限定為純水，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)與稀釋濃度(例如約10ppm至100ppm)的鹽酸水中的任一者。
沖洗液噴嘴38為掃描噴嘴。如圖1所示，處理單元2包含沖洗液噴嘴移動裝置41，該沖洗液噴嘴移動裝置41係藉由移動沖洗液噴嘴38，使沖洗液的落液位置在基板W的上表面內移動。沖洗液噴嘴移動裝置41係藉由使沖洗液噴嘴38移動，使沖洗液的落液位置在基板W的上表面內移動。更且，沖洗液噴嘴移動裝置41係在處理位置與退避位置之間使藥液噴嘴38移動，該處理位置係由沖洗液噴嘴38所噴出的藥液落液於基板W的上表面，該退避位置係沖洗液噴嘴38退避至旋轉夾盤5的周圍。
如圖1所示，處理液體供給裝置6包括：下表面噴嘴42，朝向基板W的下表面中央部噴出處理液；下藥液配管43，連接於下表面噴嘴42；下藥液閥44，夾裝於下藥液配管43；下沖洗液配管45，連接於下表面噴嘴42；下沖洗液閥46，夾裝於下沖洗液配管45。下表面噴嘴42係由旋轉基座11的上表面中央部向上方突出。在基板W處在支撐位置或握持位置上被旋轉夾盤5所保持的狀態中，下表 面噴嘴42的噴出口位於旋轉基座11的上表面與基板W的下表面之間，並在基板W的下表面中央部與上下方向對向。在此狀態下，當下藥液閥44或下沖洗液閥46被打開時，由下表面噴嘴42向上方噴出的藥液或沖洗液被供給至基板W的下表面中央部。下表面噴嘴42為在基板W與旋轉基座11之間供給處理液的處理液供給部的一例。
下表面噴嘴42並非必須以朝向基板W的下表面中央部噴出處理液的方式所構成。例如，下表面噴嘴42亦可以由旋轉基座11的中央朝向外側的方向噴出處理液的方式，或者以朝向其外側的方向與朝向基板W的下表面的方向之合成方向噴出處理液的方式構成。下表面噴嘴42亦可以如下方式構成：以處理液接觸旋轉的基板W的下表面的方式，將處理液供給至基板W與旋轉基座11之間。
如圖1所示，杯體7配置於比被旋轉夾盤5所保持的基板W更外方(從基板旋轉軸線A1遠離的方向)。杯體7包含：筒狀的外壁47，用以包圍旋轉夾盤5；複數個處理液杯體(第一處理液杯體48、第二處理液杯體49、第三處理液杯體50)，配置於旋轉夾盤5與外壁47之間；複數個防護罩(guard)(第一防護罩51、第二防護罩52、第三防護罩53、第四防護罩54)，用於承接飛散到基板W周圍的處理液；防護罩升降裝置55，用於使複數個防護罩之各個獨立地升降。
如圖1所示，各個處理液杯體48至50係在旋轉夾盤5與外壁47之間將旋轉夾盤5包圍。從內側數起第二個處理液杯體49係配置於比第一處理液杯體48更外方，第三處理液杯體50係配置於比第二處理液杯體49更外方。第三處理液杯體50與第二防護罩52為一體，並與第二防護罩52一起升降。各處理液杯體48至50係形成向上開口的環狀槽。各防護罩51至54之各個可以因應於供給至基板W的處理液種類等而藉由防護罩升降裝置55的控制被任意地升降驅動，並可以將使用過的處理液導至對應於其種類等的任意處理液杯體48至50。被導至各處理液杯體48至50的處理液係通過該槽而被送至未圖示的回收裝置或廢液裝置。
如圖1所示，各防護罩51至54係在旋轉夾盤5與外壁47之間將旋轉夾盤5包圍。內側的三個防護罩51至53係藉由外側的三個防護罩52至54中的至少一個被包圍的內防護罩，外側的三個防護罩52至54係將內側的三個防護罩51至53中的至少一個包圍的外側防護罩。
如圖1所示，各防護罩51至54包含：圓筒狀的傾斜部56，係向斜上向內方延伸；圓筒狀的引導部57，係由傾斜部56的下端向下方延伸。各個傾斜部56的上端部係構成防護罩51至54的上端部，並具有比基板W及旋轉基座 11更大的直徑。4個傾斜部56係在上下方向被重疊，四個引導部57係同軸地被配置。除了最外側的引導部57之外的三個引導部57係可以分別進出入於複數個處理液杯體48至50內。亦即，杯體7係可折疊，防護罩升降裝置55係使四個防護罩51至54中的至少一個升降，藉此來進行杯體7的展開與折疊。
如圖1所示，防護罩升降裝置55係在上位置與下位置之間使各個防護罩51至54進行升降，前述上位置係指防護罩的上端位於比基板W更上方的位置，前述下位置係指防護罩的上端位於比基板W更下方的位置。防護罩升降裝置55可以在上位置與下位置之間的任意位置保持各個防護罩51至54。向基板W的處理液供給或基板W的乾燥係在將防護罩51至54中的任一個與基板W的周端面對向的狀態下進行。例如，在使從內側數起第三個的第三防護罩53與基板W的周端面對向的情況下，第一防護罩51與第二防護罩52被配置於下位置，第三防護罩53與第四防護罩54被配置於上位置。再者，在使最外側的第四防護罩54與基板W的周端面對向的情況下，第四防護罩54被配置於上位置，其他三個防護罩51至53被配置於下位置。
<夾持銷12>
接著，對夾持銷12的詳細結構進行詳細說明。圖3係用以顯示第1實施形態的夾持銷12的立體圖。圖4係用 以顯示第1實施形態的夾持部17的三面圖(俯視圖、前視圖、側視圖)。圖5係用以顯示第1實施形態的夾持銷12位於閉位置狀態的俯視圖。圖6係用以顯示第1實施形態的夾持銷12位於開位置狀態的俯視圖。圖7係用以顯示第1實施形態的夾持部17握持着基板W的樣態的側視圖。
夾持銷12係在握持基板W的位置(閉位置)與基板W的握持被解除的位置(開位置)之間進行位移。在以下說明中，只要沒有特別說明，對在夾持銷12位於閉位置的狀態下進行說明。
夾持銷12具備基座部16與夾持部17。夾持部17包含：支柱部18、基板承載部19、基板握持部20、下流側簷部21。基座部16係設置於旋轉基座11的上表面。夾持部17的支柱部18係設置在基座部16的上表面。基板握持部20與下游側簷部21設置在支柱部18的上側端部。基座部16與支柱部18係支撐部的一例，該支撐部係將基板握持部20由旋轉基座11向上遠離而支撐。
基板承載部19係設置在支柱部18的基板旋轉軸線A1側。基座部16與夾持部17(支柱部18、基板承載部19，基板握持部20與下游側簷部21)成一體。基座部16係藉由夾持開閉機構13與夾持部17一起繞平行於基板旋轉軸線A1的銷旋轉軸線A2旋轉。
基板握持部20係藉由按壓於基板W的周端面而握持基板W。基板握持部20係與基板旋轉軸線A1平行的平坦面，且具有朝向基板旋轉軸線A1側的抵接面20S。基板承載部19的上表面成為支撐基板W的下表面周緣部的承載面19S。承載面19S係配置於比抵接面20S更下側。
如圖5與圖6所示，各個夾持銷12係能夠在閉位置與開位置之間相對於旋轉基座11繞銷旋轉軸線A2旋轉，前述閉位置係指基板握持部20的抵接面20S被按壓至基板W的周端面的位置，前述開位置係指基板握持部20的抵接面20S遠離於基板W的周端面的位置。夾持開閉機構13係使位於閉位置與開位置之間的各個夾持銷12繞銷旋轉軸線A2旋轉。閉位置係指基板W被複數個夾持銷12所握持的位置，開位置係指由複數個夾持銷12所進行的基板W之握持被解除的位置。在複數個夾持銷12握持基板W的閉狀態與由複數個夾持銷12所進行的基板W的握持被解除的開狀態之間，控制部3藉由夾持開閉機構13來切換複數個夾持銷12的狀態。
當基板W被搬入旋轉夾盤5時，控制部3係使複數個夾持銷12退避至開位置。控制部3係在該狀態下，使搬運機器人將基板W承載至複數個夾持銷12。藉此，如在圖6中的兩點鏈線所示，基板承載部19之各個承載面19S接觸 於基板W的下表面周緣部，基板W係在比旋轉基座11的上表面更上方的支撐位置以水平姿勢被支撐。
在基座部16的上表面中，在比支柱部18更靠近基板旋轉軸線A1側的位置係設置有基板支撐部22。基板支撐部22包含：基部23，設置在基座部16的上表面；突起部24，設置在基部23的上表面中央部。突起部24係形成與基板旋轉軸線A1平行地延伸的棒狀的部分。突起部24的上表面係平坦的水平面，比基部23的上表面更狹窄(面積小)。突起部24的上表面係與基板承載部19之承載面19S成大致相同的高度。當基板W被搬入到旋轉夾盤5時，基板W被支撐在基板承載部19之承載面19S，並且也藉由基板支撐部22的突起部24的上表面被支撐。
銷旋轉軸線A2係以與突起部24的水平方向中心一致的方式被設置。亦即，夾持銷12以突起部24作為中心旋轉，藉此來進行開閉。當夾持銷12由開狀態切換至閉狀態時，基板W的下表面係與突起部24的上表面滑接。由於突起部24比基部23更為小徑，因此可以縮小基板W下表面與其他元件滑接範圍。再者，由於突起部24自身僅繞銷旋轉軸線A2旋轉，因此可以最小限度地抑制與基板W下表面中的突起部24滑接的區域。再者，設置基板支撐部22並非必須，亦可以省略。
當基板W被承載於基板承載部19之後，控制部3係使各個夾持銷12由開位置移動至閉位置。當各個夾持銷12朝向閉位置移動時，基板握持部20接近基板W的周端面，基板W的周緣部抵接在抵接面20S。藉此，如圖5與7所示，基板W以水平姿勢在比支撐位置更上方的握持位置被握持。另外，在抵接面20S的垂直方向中央亦可形成水平線狀的槽。藉由在抵接面20S設置槽，可以將基板W適當地導引至預定的握持位置。如此，藉由複數個夾持銷12的基板握持部20之各個來握持基板W的步驟係相當於握持步驟。再者，藉由使旋轉基座11旋轉而使被基板握持部20之各個所握持的基板W旋轉之步驟係相當於旋轉步驟。更且，朝向該旋轉的基板W的下表面並由下表面噴嘴42噴出處理液的步驟係相當於在旋轉的基板W與旋轉基座11之間供給處理液的處理液供給步驟。
<下游側簷部21>
下游側簷部21係由基板握持部20向旋轉方向RDr的下游側(旋轉方向RDr的前側，亦即表示旋轉方向RDr的箭頭的箭頭前端側)延伸的部分。下游側簷部21具有：朝向旋轉基座11(基板旋轉軸線A1側)內側的內向表面210S；為內向表面210S的下端且朝向作為旋轉基座11側的下側的簷下表面211S。
如圖7所示，當基板W藉由基板握持部20之各個而 被握持時，內向表面210S係與基板W的周端面對向。再者，圖4或圖7所示，下游側簷部21的簷下表面211S係與基座部16的上表面對向。亦即，在下游側簷部21的簷下表面211S與基座部16的上表面之間係形成有空間。該空間係由下表面噴嘴42供給至基板W下表面的處理液在朝向旋轉基座11的外方移動時所通過的空間。
基板握持部20與下游側簷部21的上表面之各個係齊平的，並形成水平面。下游側簷部21具有水平方向的寬度隨著朝向徑方向外側而變細的形狀。下游側簷部21的旋轉方向RDr之下游側的外緣係隨著朝向徑向外側而朝向旋轉方向RDr的上游側(前側)的方式彎曲並延伸。
如圖7所示，當基板W被基板握持部20之各個所握持時，下游側簷部21的簷下表面211S係位於比基板W的上表面(表面)更下側。在此，下游側簷部21的內向表面210S的下端位於比被基板握持部20所握持的基板W之上表面更下側。
如圖2所示，當由下表面噴嘴42朝向旋轉中的基板W的下表面噴出處理液時，該處理液係藉著由基板W(與旋轉基座11)之旋轉所產生的離心力而擴散於基板W的外方。再者，如圖7所示，可以碰撞於夾持銷12中的夾持部17的支柱部18的外壁，成為飛沫(液滴或霧)而往各種方向反 彈。特別是，在圖2中如箭頭FDr所示，由於處理液以與旋轉方向相反方向繞的漩渦狀向外方擴散，因此能夠相對於支柱部18而優勢性地碰撞於旋轉方向RDr的下游側的面。
如圖7所示，與支柱部18碰撞所產生的處理液的飛沫係飛散在基板W的周緣部附近。相對於此，在支柱部18的旋轉方向RDr的下游側設置有下游側簷部21。下游側簷部21的簷下表面211S的水平面2110S配置在比基板W的上表面更下側的位置。因此，碰撞過支柱部18後朝向基板W的上表面側的處理液行進路線(例如，在圖7中由箭頭DR1所示的處理液的行進路線)係藉由下游側簷部21被阻擋。藉此，可以減輕被供給至基板W的下表面的處理液向基板W的上表面側旋繞的情形。因此，可以有效地減輕處理液附著於基板W的上表面的情形。
再者，如圖7所示，當基板W藉由基板握持部20之各個所握持時，朝向下游側簷部21的上側的簷上表面212S係位於比基板W的上表面更上側。以簷上表面212S配置於該位置的方式使下游側簷部21具有厚度，藉此能夠提高下游側簷部21的強度。
如圖4或圖7所示，下游側簷部21的內向表面210S係成傾斜面，該傾斜面係由上側朝向下側且以恆定的傾斜 率向旋轉基座11的外側傾斜。如此，藉由內向表面210S傾斜之情形而能夠在旋轉基座11與基板W的旋轉中將已附著在內向表面210S的處理液向下側誘導。因此，可以良好地排出已附著在內向表面210S的處理液。
如圖7所示，當基板W藉由基板握持部20被握持時，下游側簷部21的簷下表面211S位於比基板W的下表面(背面)更上側。在此，下游側簷部21的內向表面210S上側端部係位於比基板承載部19的承載面19S更上側。因此，可以減輕向外方擴散的處理液中通過基板W下表面附近的處理液碰撞於內向表面210S的情形。因此，能夠減少處理液飛沫的產生，且可以減輕供給至基板W的下表面的處理液附著到基板W的上表面之情形。
再者，下游側簷部21的內向表面210S與簷下表面211S的邊界部分(內向表面210S的下側端部或簷下表面211S的基板旋轉軸線A1側的端部)係遍及圓周方向X1而形成彎曲的角狀。假定將內向表面210S與簷下表面211S的邊界部分做成圓形的情況下，碰撞過其邊界部分的處理液向原本的方向反彈，藉此處理液的飛沫可能變大。相對於此，藉由將內向表面210S與簷下表面211S的邊界部分做成角狀，由於能夠將碰撞過邊界部分的處理液分離成上方向與旋轉基座11的外側方向，因此可以減少飛沫的產生。再者，在已碰撞過該角狀的邊界部分的處理液中，向上側行 進的處理液係藉由作為傾斜面的內向表面210S而能夠向下方被誘導。因此，可以減少反彈過的處理液附著於基板W的上側。
如圖4或圖7所示，相對於下游側簷部21的簷下表面211S在基板旋轉軸線A1側中成水平面2110S(與基板旋轉軸線A1正交的平面)，與基板旋轉軸線A1成相反之側係朝向遠離於基板旋轉軸線A1的方向(徑方向Y1的外側方向)而成為向上側傾斜的傾斜面2111S。
由於簷下表面211S係形成為傾斜面2111S，因此在下游側簷部21與基座部16之間的間隔係伴隨朝向徑方向Y1的外方向而擴張。因此，碰撞於支柱部18並已向旋轉基座11的外方反彈的處理液係如箭頭符號DR2、DR3所示般，不會因下游側簷部21而被妨礙移動，能夠向旋轉基座11的外方移動。
在本例中，支柱部18形成為圓柱狀，並且支柱部18的外周面的剖面觀看形狀(在水平面切斷的剖面從鉛直方向觀看到的形狀)為圓形。因此，已碰撞於支柱部18的處理液變得容易沿著支柱部18的外周面向旋轉基座11的外方移動。因此，可以減少已碰撞過支柱部18的處理液附著於基板W的上表面之情形。特別是，處理液相對於支柱部18優勢性地碰撞於旋轉方向RDr的下游側。因此，亦可將 支柱部18的旋轉方向RDr下游側的外周面部分(位於下游側簷部21的下方之外周面部分)的剖面觀看形狀設為如圓形形狀的彎曲形狀。
<2.第二實施形態>
接著，對第二實施形態進行說明。再者，在以下的說明中，關於與已描述的元件具有相同功能的元件會有附上相同符號或附上追加了字母文字的符號，並省略詳細說明的情形。
圖8係用以顯示第2實施形態的夾持銷12A的立體圖。夾持銷12A係第一實施形態的夾持銷12更具備上游側簷部25的夾持銷。具體而言，上游側簷部25係由基板握持部20向旋轉方向RDr的上游側延伸的部分。上游側簷部25係從與基板握持部20中的下游側簷部21為相反側的部分延伸。
上游側簷部25具有：內向表面250S，朝向旋轉基座11的內側；簷下表面251S，位於內向表面250S的下端，並朝向作為旋轉基座11的側面的下側。內向表面250S與下游側簷部21的內向表面210S同樣地，當基板W被基板握持部20之各個所握持時，與基板W的周端面對向。簷下表面251S與下游側簷部21的簷下表面211S同樣地，與基座部16的上表面對向。在簷下表面251S的上表面與基 座部16的上表面之間係形成有空間，該空間係從下表面噴嘴42所噴出的處理液向旋轉基座1的外方移動時所通過的空間。
再者，雖然省略圖式，當基板W藉由基板握持部20被握持時，上游側簷部25的簷下表面251S係與下游側簷部21的簷下表面211S同樣地位於比基板W的上表面更下方側。
藉由設置上游側簷部25，能夠在比基板握持部20更靠近旋轉方向RDr的上游側中，抑制碰撞支柱部18等而產生的處理液的飛沫從基板W的下表面側向上表面側飛散的情形。因此，能夠減少處理液附著在基板W的上表面的情形。
<3.變形例>
以上，雖然已對實施形態進行了說明，但本發明並非為上述記載所限定，亦可有各種變形。
下游側簷部21雖然與基板握持部20與支柱部18一體地形成，但亦可為不同於此些元件的其他元件。
在上述實施形態中，雖然支柱部18被設為在基板旋轉軸線A1中具有均一大小，但此並非必要。圖9係用以顯 示變形例的夾持銷12B的立體圖。夾持銷12B的支柱部18A之基部(連接於基座部16的部分)的剖面積大於靠近前端部(設置基板握持部20的部分)的剖面積。如此，藉由使支柱部18A的基部變粗，可提高支柱部18A的強度。再者，藉由使前端部比基部更細，能夠確保下游側簷部21的正下方的空間，因此可以減少已碰撞過支柱部18A的處理液向基板W的上側擴散的情形。
雖然已針對本發明之實施形態加以詳細說明，但上述說明在所有的情況下僅為例示，本發明並非被限定於此。應當瞭解，在不逸脫本發明的範圍之內能夠設想到未被例示出的無數變形例。上述各個實施形態以及各種變形例中所說明的各種結構係能夠在不相互矛盾的前提下適宜地組合變化或省略。

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，係使用處理液進行基板處理，前述基板處理裝置具備：旋轉基座，係繞基板旋轉軸線旋轉；旋轉馬達，係使前述旋轉基座在繞前述基板旋轉軸線的預定的旋轉方向旋轉；複數個夾持銷，係分別設置在前述旋轉基座，並將前述基板由前述旋轉基座向上側分離並握持；以及處理液供給部，係對前述複數個夾持銷所握持的前述基板與前述旋轉基座之間供給處理液；前述複數個夾持銷之各個係具備：基板握持部，係藉由前述基板的周端面被按壓而握持前述基板；支撐部，係設置於前述旋轉基座，將前述基板握持部由前述旋轉基座向上側分離並支撐；以及下游側簷部，係由前述基板握持部延伸至前述旋轉方向的下游側的部分，前述下游側簷部係具備：朝向前述旋轉基座內側的內向表面以及位於前述內向表面的下端且朝向作為前述旋轉基座側的下側的簷下表面；前述下游側簷部的前述簷下表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板之上表面更下側。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述下游側簷部的前述簷下表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板之下表面更上側。
  3. 如請求項1或請求項2所記載之基板處理裝置，其中朝向前述下游側簷部的前述上側的簷上表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板之上表面更上側。
  4. 如請求項1或請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述夾持銷係由前述基板握持部向前述旋轉方向的上游側延伸的部分，且前述夾持銷更具備上游側簷部，前述上游側簷部係具有朝向前述旋轉基座的內側的內向表面以及朝向作為前述旋轉基座側的下側的簷下表面；前述上游側簷部的前述簷下表面係配置在比前述基板握持部所握持的前述基板的上表面更下側。
  5. 如請求項1或請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述下游側簷部的前述內向表面係由上側朝向下側而向前述旋轉基座的外側傾斜。
  6. 如請求項1或請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述支撐部包含支柱部，前述支柱部係形成由下側延伸至上側的棒狀並在前述支撐部之上側的端部支撐前述基板握持部；前述支柱部的外形包含形成圓形狀的部分。
  7. 如請求項1或請求項2所記載之基板處理裝置，其中在前述下游側簷部的前述內向表面與前述簷下表面的邊界部分係遍及繞前述基板旋轉軸線的圓周方向形成彎曲的角狀。
  8. 一種基板處理方法，係使用處理液進行基板處理，前述基板處理方法係包含以下步驟：(a)握持步驟，係藉由設置在繞基板旋轉軸線旋轉的旋轉基座的複數個夾持銷，將基板由前述旋轉基座向上側分離並握持；(b)旋轉步驟，係在前述握持步驟之後，使前述旋轉基座於繞基板旋轉軸線的預定的旋轉方向旋轉，藉此使前述基板旋轉；以及(c)處理液供給步驟，係在前述旋轉步驟中，用以對旋轉的基板與前述旋轉基座之間供給處理液；前述複數個夾持銷的各個係具備：基板握持部，係藉由前述基板的周端面被按壓而握持前述基板；支撐部，係設置於前述旋轉基座，將前述基板握持部由前述旋轉基座向上側分離並支撐；以及下游側簷部，係由前述基板握持部延伸至前述旋轉方向的下游側的部分，前述下游側簷部係具備：朝向前述旋轉基座內側的內向表面以及位於前述內向表面的下端且朝向作為前述旋轉基座側的下側的簷下表面； 前述握持步驟為以下步驟：前述下游側簷部的前述內向表面與前述基板的前述周端面對向，且前述下游側簷部的前述簷下表面被配置在比前述基板握持部所握持的前述基板的上表面更下側。
TW106140562A 2017-02-24 2017-11-22 基板處理裝置及基板處理方法 TWI652763B (zh)

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