TWI681499B - 基板處理裝置 - Google Patents

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TWI681499B TW107130124A TW107130124A TWI681499B TW I681499 B TWI681499 B TW I681499B TW 107130124 A TW107130124 A TW 107130124A TW 107130124 A TW107130124 A TW 107130124A TW I681499 B TWI681499 B TW I681499B
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Abstract

基板處理裝置係包含有：基板保持單元，係包含有具有上表面之自轉基座以及立設於前述上表面之複數個銷，用以藉由前述複數個銷保持基板；阻隔構件，係具有：基板對向面，係與被前述基板保持單元保持的基板的上表面對向；以及內周面，係與被前述基板保持單元保持的基板的外周端以及前述自轉基座的外周端的雙方對向；旋轉單元，係使前述自轉基座以及前述阻隔構件繞著預定的旋轉軸線旋轉；以及正壓生成構件，係在被前述自轉基座的前述上表面、前述基板對向面以及前述內周面區劃的空間中以可伴隨前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉而旋轉之方式設置於比前述銷還遠離前述旋轉軸線的位置，且隨著前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉將前述正壓生成構件的旋轉方向後方設定成正壓區域。

Description

基板處理裝置
本發明係有關於一種基板處理裝置。成為處理對象之基板係例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display；平面顯示器)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、太陽電池用基板等。
在半導體裝置的製造工序中，為了對半導體晶圓等基板的表面施予藥液等處理液所為之處理，會有使用用以逐片地處理基板之葉片式的基板處理裝置之情形。該葉片式的基板處理裝置係於腔室(chamber)內包含有：自轉夾具(spin chuck)，係例如大致水平地保持基板並使基板旋轉；噴嘴，係用以對藉由該自轉夾具而旋轉的基板供給處理液；以及阻隔構件，係對向地配置於接近被自轉夾具保持的基板的表面(上表面)之位置。在基板處理裝置中，於清洗(rinse)處理後使阻隔構件接近至基板的表面，並在已使惰性氣體充滿了阻隔構件與基板的表面之間的狀態下使自轉夾具與阻隔構件朝相同方向旋轉。藉此，甩離並去除(乾燥)附著於基板的表面的清洗液。
下述專利文獻1所揭示之阻隔構件係為了更有效地阻隔屬於基板的上方的空間之上方空間與屬於上方空間的側方的空間之側方空間，具備有：圓板部，係配置於被自轉夾具保持的基板的上方；以及圓筒部，係從圓筒部與圓板部之間的周緣垂下。亦即，該阻隔構件係具有：基板對向面，係與被自轉夾具保持的基板的上表面對向；以及內周面，係與被自轉夾具保持的基板的 外周端對向。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：美國專利申請公開第2015/234296A1號公報。
然而，當基板以及阻隔構件高速旋轉時，會有氣流在基板的外周部與阻隔構件之間的空間(具體而言為基板與阻隔構件之間的空間的外周部)吝亂且因為該氣流的吝亂而將周圍的環境氣體吸入至基板與阻隔構件之間的空間之情形。在藥液處理以及清洗處理後，由於腔室內充滿了包含有藥液的霧氣(mist)之環境氣體，因此當包含有藥液的霧氣之環境氣體進入至基板與阻隔構件之間的空間時，藥液的霧氣會變成微粒(particle)而成為基板污染的原因。此外，在半導體裝置以及液晶顯示裝置等製造工序中，會有期望在環境氣體中的氧濃度極低的狀態下處理基板之情形。當包含有充分的氧之環境氣體(空氣環境氣體)從外部進入至基板與阻隔構件之間的空間時，會有基板與阻隔構件之間的空間的環境氣體中的氧濃度變高之虞。再者，在半導體裝置以及液晶顯示裝置等製造工序中，會有期望在環境氣體中的濕度充分低的狀態下處理基板之情形。當濕度高的環境氣體從外部進入至基板與阻隔構件之間的空間時，會有基板與阻隔構件之間的空間的環境氣體中的濕度變高之虞。
以往，從中心軸噴嘴對基板與阻隔構件之間的空間供給大流量的惰性氣體，藉此將基板與阻隔構件之間的空間保持在正壓，從而抑制外氣(外部的環境氣體)進入至基板與阻隔構件之間的空間。
因此，本發明的目的在於提供一種無須供給大流量的惰性氣體即能抑制 或防止外氣進入至基板與阻隔構件之間的空間之基板處理裝置。
本發明提供一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係包含有具有上表面之自轉基座(spin base)以及立設於前述上表面之複數個銷，用以藉由前述複數個銷保持基板；阻隔構件，係具有：基板對向面，係與被前述基板保持單元保持的基板的上表面對向；以及內周面，係與被前述基板保持單元保持的基板的外周端以及前述自轉基座的外周端的雙方對向；旋轉單元，係使前述自轉基座以及前述阻隔構件繞著預定的旋轉軸線旋轉；以及正壓生成構件，係在被前述自轉基座的前述上表面、前述基板對向面以及前述內周面區劃的空間中以可伴隨前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉而旋轉之方式設置於比前述銷還遠離前述旋轉軸線的位置，且隨著前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉將前述正壓生成構件的旋轉方向後方設定成正壓區域。
依據此構成，隨著阻隔構件以及自轉基座繞著旋轉軸線旋轉，正壓生成構件亦繞著旋轉軸線旋轉。隨著正壓生成構件的旋轉，於旋轉中的正壓生成構件的旋轉方向的後方形成有正壓區域。藉此，空間的內部中之相對於正壓生成構件為徑方向外側的環狀區域(以下稱為空間外側區域)係變成正壓。將該空間外側區域保持在正壓，藉此能抑制或防止外氣進入至空間。
在本發明的實施形態之一中，前述正壓生成構件係以前述自轉基座的外周端與前述內周面之間的徑方向的距離變成比前述正壓生成構件的外側緣與前述內周面之間的徑方向的最長距離還窄之方式設置。
依據此構成，由於自轉基座的外周端與阻隔構件的內周面之間的徑方向的距離以變成比正壓生成構件的外側緣與阻隔構件的內周面之間的徑方向的最長距離還窄之方式設置，因此能有效地抑制環境氣體從空間外側區域朝 空間的外部流出。因此，能隨著正壓生成構件的旋轉而容易地將正壓生成構件的後方的區域保持在正壓。
亦可認為假設當自轉基座的外周端與阻隔構件的內周面之間的徑方向的距離比正壓生成構件的外側緣與阻隔構件的內周面之間的徑方向的最長距離還廣時，隨著正壓生成構件的旋轉所產生的正壓的環境氣體係通過自轉基座的外周端與阻隔構件的內周面之間的間隙流出至空間的外部。結果，亦可認為正壓生成構件的後方甚至是空間外側區域不會變成正壓。
然而，由於自轉基座的外周端與阻隔構件的內周面之間的徑方向的距離以變成比正壓生成構件的外側緣與阻隔構件的內周面之間的徑方向的最長距離還窄之方式設置，因此能將空間外側區域設定成正壓。
在本發明的實施形態之一中，前述正壓生成構件係包含有：連接正壓生成構件，係以連繫至前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面之方式設置。
依據此構成，在連接正壓生成構件旋轉時，與空間的內部的環境氣體接觸之面積大。因此，能藉由連接正壓生成構件的旋轉而產生更大的氣流，藉此更能將空間外側區域設定成正壓。
在本發明的實施形態之一中，前述連接正壓生成構件係包含有：第一卡合構件以及第二卡合構件，係分別設置於前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面，用以彼此卡合。前述阻隔構件係經由彼此卡合之第一卡合構件以及第二卡合構件而被前述自轉基座支撐。
依據此構成，由於連接正壓生成構件係兼用第一卡合構件以及第二卡合構件，因此與個別地設置連接正壓生成構件與第一卡合構件以及第二卡合構件之情形相比，能謀求降低構件數量。
在本發明的其他實施形態中，前述正壓生成構件係設置於前述自轉基座 的前述上表面以及前述基板對向面的一者，且以如下方式所設置：前述正壓生成構件的前端至前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面的前述一者之距離比前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面的前述一者與被前述基板保持單元保持的基板之間的距離還大。
依據此構成，在正壓生成構件旋轉時，與空間的內部的環境氣體接觸之面積大。因此，能藉由正壓生成構件的旋轉而產生更大的氣流，藉此更能將空間外側區域設定成正壓。
本發明的前述目的、特徵以及功效與其他的目的、特徵以及功效係參照隨附圖式且藉由下述實施形態的說明而明瞭。
1‧‧‧基板處理裝置
2、202、302‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧腔室
5、205‧‧‧自轉夾具
6、206‧‧‧阻隔構件
7、207‧‧‧中心軸噴嘴
7a‧‧‧外周壁
8‧‧‧藥液供給單元
9‧‧‧清洗液供給單元
10‧‧‧有機溶劑供給單元
11‧‧‧疏水化劑供給單元
12‧‧‧惰性氣體供給單元
13‧‧‧處理罩
13a‧‧‧上端部
14‧‧‧隔壁
15‧‧‧FFU
16‧‧‧排氣導管
17‧‧‧自轉軸
18‧‧‧自轉基座
18a‧‧‧上表面
18b、30a‧‧‧外周面
19‧‧‧夾持銷
21、221‧‧‧阻隔板
21a、221a‧‧‧基板對向面
21b、221b‧‧‧內周面
22‧‧‧卡合構件
23‧‧‧支撐部
24‧‧‧貫通孔
24a‧‧‧內周壁
25、62、262‧‧‧圓筒部
26‧‧‧凸緣部
26a‧‧‧卡合孔
27‧‧‧支撐部本體
28‧‧‧凸緣支撐部
28a‧‧‧突起
29‧‧‧連接部
30‧‧‧殼體
30b‧‧‧基板對向面
31‧‧‧第一噴嘴配管
31a‧‧‧第一噴出口
32‧‧‧第二噴嘴配管
32a‧‧‧第二噴出口
33‧‧‧第三噴嘴配管
33a‧‧‧第三噴出口
34‧‧‧第四噴嘴配管
34a‧‧‧第四噴出口
35‧‧‧阻隔構件升降單元
36‧‧‧藥液配管
37‧‧‧藥液閥
38‧‧‧第一流量調整閥
39‧‧‧清洗液配管
40‧‧‧清洗液閥
41‧‧‧第二流量調整閥
42‧‧‧有機溶劑配管
43‧‧‧有機溶劑閥
44‧‧‧第三流量調整閥
45‧‧‧疏水化劑配管
46‧‧‧疏水化劑閥
47‧‧‧第四流量調整閥
48‧‧‧惰性氣體配管
49‧‧‧惰性氣體閥
50‧‧‧第五流量調整閥
51‧‧‧第二卡合構件
51a‧‧‧凹部
52‧‧‧本體部
53‧‧‧永久磁鐵
55‧‧‧第一卡合構件
55a‧‧‧凸部
56‧‧‧本體部
61、261‧‧‧圓板部
63、263、363‧‧‧正壓生成構件
65‧‧‧筒狀間隙
66‧‧‧周圍中央氣體噴出口
231‧‧‧上自轉軸
232‧‧‧支撐臂
233‧‧‧阻隔板旋轉單元
234‧‧‧阻隔構件升降單元
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧基板收容器
CR‧‧‧基板搬運機器人
D1、D2、D11、D12、D13、D14、D22、D23、D24‧‧‧距離
Dr‧‧‧旋轉方向
Ds‧‧‧徑方向
IR‧‧‧索引機器人
LP‧‧‧裝載埠
M‧‧‧自轉馬達
OS‧‧‧外部
P、P1、P2‧‧‧壓力
Pa‧‧‧正壓區域
SP‧‧‧空間
SP1‧‧‧空間外側區域
SP2‧‧‧空間內側區域
W‧‧‧基板
圖1係從上方觀看本發明第一實施形態的基板處理裝置之示意圖。
圖2係用以說明前述基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之圖解性的剖視圖。
圖3係前述處理單元所具備的自轉夾具的示意性的俯視圖。
圖4係前述處理單元所具備的阻隔構件的仰視圖。
圖5係設置於前述自轉夾具的自轉基座之第一卡合構件以及設置於前述阻隔構件之第二卡合構件的周邊的剖視圖。
圖6係前述自轉基座與前述阻隔構件之間的空間的外周部的周邊的剖視圖。
圖7係用以說明前述基板處理裝置的主要部分的電性構成之方塊圖。
圖8係用以說明在前述處理單元中所執行的基板處理例的內容之流程圖。
圖9係用以說明隨著自轉基座以及阻隔構件的旋轉而於空間產生的正壓區域的分布之圖解性的俯視圖。
圖10A至圖10B係用以說明前述基板處理例之圖解性的圖。
圖10C至圖10D係用以說明接續於圖10B的工序之圖解性的圖。
圖11係用以說明本發明第二實施形態的處理單元的構成例之圖解性的剖視圖。
圖12係自轉基座與阻隔構件之間的空間的外周部的周邊的剖視圖。
圖13係本發明第三實施形態的自轉基座與阻隔構件之間的空間的外周部的周邊的剖視圖。
<第一實施形態>
圖1係從上方觀看本發明第一實施形態的基板處理裝置1之示意圖。
基板處理裝置1係用以逐片地處理矽晶圓等基板W之葉片式的裝置。在本實施形態中，基板W係圓板狀的基板。基板處理裝置1係包含有：複數的處理單元2，係以處理液以及清洗液處理基板W；裝載埠(load port)LP，係載置有基板收容器C，該基板收容器C係收容在處理單元2進行處理的複數片基板W；索引機器人IR以及基板搬運機器人CR，係在裝載埠LP與處理單元2之間搬運基板W；以及控制裝置3，係控制基板處理裝置1。索引機器人IR係在基板收容器C與基板搬運機器人CR之間搬運基板W。基板搬運機器人CR係在索引機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。複數個處理單元2係例如具有同樣的構成。
圖2係用以說明處理單元2的構成例之圖解性的剖視圖。圖3係處理單元2所具備的自轉夾具5的示意性的俯視圖。圖4係處理單元2所具備的阻隔構件6的仰視圖。圖5係設置於自轉夾具5的自轉基座18之第一卡合構件55以及設置於阻隔構件6之第二卡合構件51的周邊的剖視圖。圖6係被自轉基座18與阻隔構件6之間區劃的空間SP的外周部的周邊的剖視圖。圖6係從圖4的剖線Ⅵ一 Ⅵ觀看。
如圖2所示，處理單元2係包含有：箱形的腔室4；自轉夾具(基板保持單元)5，係在腔室4內以水平的姿勢保持一片基板W，並使基板W繞著通過基板W的中心之鉛直的旋轉軸線A1旋轉；阻隔構件6，係與被自轉夾具5保持的基板W的上表面對向；中心軸噴嘴7，係上下地插通阻隔構件6的內部，並朝被自轉夾具5保持的基板W的上表面的中央部噴出處理液；藥液供給單元8，係用以將藥液供給至中心軸噴嘴7；清洗液供給單元9，係用以將清洗液供給至中心軸噴嘴7；有機溶劑供給單元10，係用以將作為低表面張力液體的有機溶劑供給至中心軸噴嘴7，該低表面張力液體係具有比重比空氣還大且比水還低之表面張力；疏水化劑供給單元11，係用以將液體的疏水化劑供給至中心軸噴嘴7；惰性氣體供給單元12，係用以將惰性氣體供給至中心軸噴嘴7；以及筒狀的處理罩(processing cup)13，係圍繞自轉夾具5。
如圖2所示，腔室4係包含有：箱狀的隔壁14，係收容自轉夾具5；作為送風單元的FFU(fan filter unit；風扇過濾器單元)15，係從隔壁14的上部將清淨空氣(經過過濾器過濾的空氣)輸送至隔壁14內；以及排氣導管16，係從隔壁14的下部將腔室4內的氣體排出。FFU15係配置於隔壁14的上方，並安裝於隔壁14的頂部。FFU15係從隔壁14的頂部將清淨空氣朝下地輸送至腔室4內。排氣導管16係連接至處理罩13的底部，並朝設置有基板處理裝置1的工廠所設置的排氣處理設備導出腔室4內的氣體。因此，藉由FFU15以及排氣導管16形成有於腔室4內朝下方流動的降流(down flow)(下降流)。基板W的處理係在腔室4內形成有降流的狀態下進行。
如圖2所示，採用夾持式的夾具作為自轉夾具5，該夾持式的夾具係於水平方向夾著基板W並水平地保持基板W。具體而言，自轉夾具5係包含有：自轉馬達(spin motor)(旋轉單元)M；自轉軸(spin axis)17，係與自轉馬達M的驅 動軸一體化；以及圓板狀的自轉基座18，係略水平地安裝於自轉軸17的上端。
如圖2以及圖3所示，於自轉基座18的上表面18a的周緣部配置有複數個(三個以上，例如為四個)夾持銷(銷)19。複數個夾持銷19係在自轉基座18的上表面18a的外周部中隔著適當的間隔(例如等間隔)配置在與基板W的外周形狀對應的圓周上。於自轉基座18的上表面18a中之以旋轉軸線A1作為中心的圓周上配置有複數個(三個以上，例如為三個)第一卡合構件55，該複數個第一卡合構件55係用以接觸至阻隔構件6並從下方支撐阻隔構件6。複數個第一卡合構件55係在自轉基座18的上表面18a的外周部中隔著適當的間隔(例如等間隔)配置於直徑比基板W的外周形狀還大一圈的圓周上。第一卡合構件55與旋轉軸線A1之間的距離係設定成比夾持銷19與旋轉軸線A1之間的距離還大。亦即，如後述般，用以與第二卡合構件51形成正壓生成構件63之第一卡合構件55係設置於比夾持銷19還遠離旋轉軸線A1的位置。
如圖2所示，阻隔構件6係用以隨著自轉夾具5而旋轉之隨動型的阻隔構件。亦即，阻隔構件6係在基板處理中以阻隔構件6可與自轉夾具5一體旋轉之方式被支撐。阻隔構件6係包含有：阻隔板21；卡合構件22，係以可伴隨升降之方式設置於阻隔板21；以及支撐部23，係用以與卡合構件22卡合並從上方支撐阻隔板21。
阻隔板21係比基板W的直徑還大的圓板狀。阻隔板21係包含有：圓板部61，係以水平的姿勢被保持；以及圓筒部62，係從圓板部61的外周部朝下方延伸。圓板部61係與圓筒部62同軸。圓板部61係配置於比圓筒部62的下端還上方。
阻隔板21係包含有朝下方凹陷的罩(cup)狀的內面。阻隔板21的內面係包含有：基板對向面21a，係於上方與基板W的上表面對向；以及內周面21b，係在阻隔構件6位於阻隔位置的狀態下與基板W的外周端以及自轉基座18的 外周面(外周端)18b對向。圓板部61的下表面係相當於基板對向面21a。基板對向面21a係與基板W的上表面平行的平坦面。
圓筒部62的內周面係相當於內周面21b。內周面21b係包含有從基板對向面21a斜下方地朝外側延伸之環狀的內傾斜部。該內傾斜部係具有相對於旋轉軸線A1之傾斜角連續性地變化之圓弧狀的剖面。該內傾斜部的剖面係朝下方開放。內周面21b的內徑係隨著愈接近內周面21b的下端則愈增加。內周面21b的下端係具有比自轉基座18的外徑還大之內徑。
阻隔板21係進一步具有：複數個第二卡合構件51，係設置於基板對向面21a，用以與第一卡合構件55卡合。於基板對向面21a的中央部形成有上下地貫通阻隔構件6之貫通孔24。貫通孔24係被圓筒狀的內周面區劃。第二卡合構件51係與第一卡合構件55相同數量，且與第一卡合構件55(一併參照圖3)一對一對應地設置。
參照圖5說明第一卡合構件55以及第二卡合構件51。在圖5中顯示已解除阻隔構件6與自轉夾具5之間的卡合之狀態。
第二卡合構件51係包含有：本體部52，係由PEEK(polyetheretherketone；聚醚醚酮)樹脂等樹脂所形成；以及永久磁鐵53。本體部52係一部分埋入並固定至圓板部61，其餘的部分則是從圓板部61的基板對向面21a朝下方突出。於本體部52的下端部形成有凹部51a。
第一卡合構件55係例如為金屬製。第一卡合構件55的本體部56係一部分埋入並固定至自轉基座18，其餘的部分則是從自轉基座18的上表面朝上方突出。於第一卡合構件55的上端部形成有凸部55a。凹部51a與凸部55a係彼此嵌合且各個第二卡合構件51的永久磁鐵53與對應的第一卡合構件55係彼此吸附，藉此第一卡合構件55與第二卡合構件51係被卡合。而且，卡合後亦藉由第二卡合構件51的永久磁鐵53與第二卡合構件51彼此吸附來保持第一卡 合構件55與第二卡合構件51之間的卡合。阻隔構件6係經由彼此卡合之第一卡合構件55以及第二卡合構件51被支撐於自轉基座18。
第一卡合構件55係作為正壓生成構件(連接正壓生成構件)63而發揮作用，該正壓生成構件63係隨著阻隔構件6以及自轉基座18的旋轉將該第一卡合構件55的旋轉方向後方設定成正壓區域。此外，第二卡合構件51係作為正壓生成構件(連接正壓生成構件)63而發揮作用，該正壓生成構件63係隨著阻隔構件6以及自轉基座18的旋轉將該第二卡合構件51的旋轉方向後方設定成正壓區域。在本實施形態中，正壓生成構件63係包含有第一卡合構件55以及第二卡合構件51。因此，正壓生成構件63係以連繫至自轉基座18的上表面18a以及阻隔板21的基板對向面21a之方式設置。
如圖2所示，卡合構件22係包含有：圓筒部25，係在阻隔板21的上表面中包圍貫通孔24的周圍；以及凸緣(flange)部26，係從圓筒部25的上端朝徑方向外側擴展。凸緣部26係位於比支撐部23所含有之下述的凸緣支撐部28還上方，且凸緣部26的外周係比凸緣支撐部28的內周還大徑。
支撐部23係包含有例如略圓板狀的支撐部本體27、水平的凸緣支撐部28以連接部29，連接部29係連接支撐部本體27與凸緣支撐部28。
中心軸噴嘴7係沿著通過阻隔板21以及基板W的中心之鉛直的軸線朝上下方向延伸，亦即沿著旋轉軸線A1朝上下方向延伸。中心軸噴嘴7係配置於自轉夾具5的上方並插通阻隔板21以及支撐部23的內部空間。中心軸噴嘴7係與阻隔板21以及支撐部23一起升降。
中心軸噴嘴7係包含有：圓柱狀的殼體(casing)30，係於貫通孔24的內部上下地延伸；以及第一噴嘴配管31、第二噴嘴配管32、第三噴嘴配管33、第四噴嘴配管34，係分別上下地插通殼體30的內部。殼體30係具有：圓筒狀的外周面30a；以及基板對向面30b，係設置於殼體30的下端部並與基板W的上 表面的中央部對向。第一噴嘴配管31、第二噴嘴配管32、第三噴嘴配管33、第四噴嘴配管34係分別為內管(inner tube)。
於支撐部23結合有阻隔構件升降單元35，該阻隔構件升降單元35係用以使支撐部23升降並使阻隔構件6升降。阻隔構件升降單元35係包含有伺服馬達(servo motor)以及/或者滾珠螺桿(ball screw)機構等之構成。阻隔構件升降單元35係將阻隔構件6以及第一噴嘴配管31至第四噴嘴配管34與支撐部23一起於鉛直方向升降。阻隔構件升降單元35係使阻隔板21以及第一噴嘴配管31至第四噴嘴配管34在阻隔位置(圖2中以虛線所示的位置)與退避位置(圖2中以實線所示的位置)之間升降，該阻隔位置係阻隔板21的基板對向面21a接近至被自轉夾具5保持的基板W的上表面且圓筒部62的下端的高度位於比基板W的高度還下方之位置，該退避位置係大幅地退避至比阻隔位置還上方之位置。阻隔位置係於基板對向面221a與基板W的上表面之間形成有屬於阻隔空間的空間SP(參照圖6)之位置。空間SP係未完全與空間SP的周圍的空間隔離。然而，空間SP係實質性地與空間SP的周圍的空間阻隔。阻隔構件升降單元35係能使支撐部23在阻隔位置與退避位置之間升降。藉此，能使阻隔構件6的阻隔板21在阻隔位置與退避位置之間升降，該阻隔位置係接近至被自轉夾具5保持的基板W的上表面之位置。阻隔構件升降單元35係能使阻隔構件6位於阻隔位置與退避位置之間的任意的高度位置。
具體而言，在支撐部23位於退避位置的狀態下，支撐部23的凸緣支撐部28與凸緣部26係卡合，藉此卡合構件22、阻隔板21以及中心軸噴嘴7係被支撐於支撐部23。亦即，阻隔板21係被支撐部23垂吊。在支撐部23位於退避位置的狀態下，突設於凸緣支撐部28的上表面之突起28a係卡合於隔著間隔形成於凸緣部26的周方向的卡合孔26a，藉此將阻隔板21相對於支撐部23定位於周方向。
當阻隔構件升降單元35使支撐部23從退避位置下降時，阻隔板21亦從退避位置下降。之後，當阻隔板21的第二卡合構件51抵接至第一卡合構件55時，阻隔板21以及中心軸噴嘴7係被第一卡合構件55接住。而且，當阻隔構件升降單元35使支撐部23下降時，支撐部23的凸緣支撐部28與凸緣部26之間的卡合被解除，卡合構件22、阻隔板21以及中心軸噴嘴7係從支撐部23脫離並被自轉基座18支撐。在此狀態下，當自轉基座18旋轉時，伴隨該自轉基座18的旋轉，阻隔板21係繞著旋轉軸線A1旋轉。
圖6係顯示阻隔構件6配置於阻隔位置的狀態。在阻隔構件6配置於阻隔位置的狀態下，於自轉基座18與阻隔板21之間形成有屬於阻隔空間之空間SP。具體而言，空間SP係指被自轉基座18的上表面18a、基板對向面21a以及內周面21b區劃的空間。
「距離D1」係指阻隔構件6配置於阻隔構件時自轉基座18的外周面(外周端)18b與阻隔板21的圓筒部62的內周面21b之間的徑方向Ds的距離。「距離D2」係指阻隔構件6配置於阻隔位置時正壓生成構件63的外緣側與阻隔板21的圓筒部62的內周面21b之間的徑方向Ds的最長距離。正壓生成構件63的外緣部係指正壓生成構件63的外周面中之徑方向Ds的外端部分。在本實施形態中，正壓生成構件63的外側緣係指具有更大徑之第二卡合構件51的徑方向Ds的外端部分。亦即，在本實施形態中，「正壓生成構件63的外緣側與阻隔板21的圓筒部62的內周面21b之間的徑方向Ds的最長距離」係指第二卡合構件51的前端部(下端部)中之與內周面21b之間的徑方向Ds的距離。
「徑方向Ds」係指圓盤狀的阻隔板21的徑方向。阻隔板21的徑方向亦為圓板狀的自轉基座18的徑方向。「徑方向Ds」亦與伴隨著自轉基座18的旋轉之基板W以及阻隔板21的旋轉半徑方向一致。在本說明書中皆相同。
距離D1係比距離D2還短(還狹窄)。阻隔構件6配置於阻隔位置時，距離 D1係例如約2.5mm，距離D2係例如約6mm。
如圖2所示，第一噴嘴配管31係包含有沿著鉛直方向延伸之鉛直部分。如圖4所示，第一噴嘴配管31的下端係於殼體30的基板對向面30b呈開口並形成第一噴出口31a。從藥液供給單元8對第一噴嘴配管31供給有藥液。藥液供給單元8包含有：藥液配管36，係連接至第一噴嘴配管31的上游端側；以及藥液閥37，係夾設於藥液配管36的中途部。第一流量調整閥38係包含有：閥本體，於內部設置有閥座；閥體，係用以將閥座予以開閉；以及致動器(actuator)，係使閥體在開位置與閉位置之間移動。其他的流量調整閥亦同樣。
當在下述的清洗液閥40關閉的狀態下開啟藥液閥37時，從第一噴出口31a朝下方噴出藥液。當藥液閥37關閉時，停止從第一噴出口31a噴出藥液。藉由第一流量調整閥38調整第一噴出口31a的藥液的噴出流量。藥液亦可為包含有例如硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、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(TMAH；Tetra Methyl Ammonium Hydroxide；氫氧化四甲銨)等)、界面活性劑以及防腐蝕劑中的至少一種之液體。
如圖2所示，亦對第一噴嘴配管31供給有來自清洗液供給單元9的清洗液。清洗液供給單元9係包含有：清洗液配管39，係連接至第一噴嘴配管31的上游端側；清洗液閥40，係夾設於清洗液配管39的中途部；以及第二流量調整閥41，係調整清洗液配管39的開度。當在關閉藥液閥37的狀態下開啟清洗液閥40時，從第二噴出口32a朝下方噴出清洗液。當關閉清洗液閥40時，停止從第二噴出口32a噴出清洗液。藉由第二流量調整閥41調整第二噴出口32a的清洗液的噴出流量。清洗液為水。在本實施形態中，水係純水(去離子水)、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水以及稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的氨水的任一者。
如圖2所示，第二噴嘴配管32係包含有沿著鉛直方向延伸的鉛直部分。如圖4所示，第二噴嘴配管32的下端係於殼體30的基板對向面30b呈開口並形成第二噴出口32a。從有機溶劑供給單元10對第二噴嘴配管32供給有液體的有機溶劑。有機溶劑供給單元10係包含有：有機溶劑配管42，係連接至第二噴嘴配管32的上游端側；有機溶劑閥43，係夾設於有機溶劑配管42的中途部；以及第三流量調整閥44，係調整有機溶劑配管42的開度。當有機溶劑閥43開啟時，從第二噴出口32a朝下方噴出液體的有機溶劑。當關閉有機溶劑閥43時，停止從第二噴出口32a噴出液體的有機溶劑。藉由第三流量調整閥44調整第二噴出口32a的液體的有機溶劑的噴出流量。
在本實施形態中，有機溶劑係例如為IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)，但作為此種有機溶劑，除了IPA以外亦能例示例如甲醇、乙醇、丙酮、EG(ethylene glycol；乙二醇)以及HFE(hydrofluoroether；氫氟醚)。此外，作為有機溶劑，不僅是僅由單體成分所構成的情形，亦可為與其他的成分混合的液體。例如，亦可為IPA與丙酮的混合液，或亦可為IPA與甲醇的混合液。
如圖2所示，第三噴嘴配管33係包含有沿著鉛直方向延伸的鉛直部分。如圖4所示，第三噴嘴配管33的下端係於殼體30的基板對向面30b呈開口並形成第三噴出口33a。從疏水化劑供給單元11對第三噴嘴配管33供給有液體的疏水化劑。疏水化劑供給單元11係包含有：疏水化劑配管45，係連接至第三噴嘴配管32的上游端側；疏水化劑閥46，係夾設於疏水化劑配管45的中途部；以及第四流量調整閥47，係調整疏水化劑配管45的開度。當疏水化劑閥46開啟時，從第三噴出口33a朝下方噴出液體的疏水化劑。當關閉疏水化劑閥46時，停止從第三噴出口33a噴出液體的疏水化劑。藉由第四流量調整閥47調整第三噴出口33a的液體的疏水化劑的噴出流量。疏水化劑係可為矽系的疏水化劑，亦可為金屬系的疏水化劑。
矽系的疏水化劑係用以使矽(Si)本體以及包含有矽的化合物予以疏水化之疏水化劑。矽系疏水化劑係例如為矽烷耦合劑。矽烷耦合劑係例如為HMDS(hexamethyldisilazane；六甲基二矽氮烷)、TMS(tetramethylsilane；四甲基矽烷)、氟化烷氯矽烷(fluorinated alkylchlorosilane)、烷基二矽氮烷(alkyl disilazane)以及非氯(non-chloro)系疏水化劑中的至少一者。非氯系疏水化劑係例如包含有二甲基甲矽烷基二甲胺(DMSDMA；dimethylsilyldimethylamine)、二甲基甲矽烷基二乙胺(DMSDEA；dimethylsilyldiethylamine)、六甲基二矽氮烷(HMDS；hexamethyldisilazane)、四甲基二矽氮烷(TMDS；tetramethyldisilazane)、雙(二甲基氨)二甲基矽烷(Bis(dimethylamino)dimethylsilane)、N,N-二甲基三甲基矽胺(DMATMS；N,N-dimethylamino trimethylsilane)、N-(三甲基矽基)二甲胺(N-(trimethylsilyl)dimethylamine)以及有機矽烷(organosilane)化合物中的至少一者。
如圖2所示，矽系的疏水化劑係例如具有高配位性且主要藉由配位鏈結將金屬予以疏水化之溶劑。該疏水化劑係例如包含有有機矽化合物以及具有疏水基之胺中的至少一者。
如圖4所示，第四噴嘴配管34係包含有沿著鉛直方向延伸的鉛直部分。第四噴嘴配管34的下端係於殼體30的基板對向面30b呈開口並形成第四噴出口34a。從惰性氣體供給單元12對第四噴嘴配管34供給有惰性氣體。惰性氣體供給單元12係包含有：惰性氣體配管48，係連接至第四噴嘴配管34的上游端側；惰性氣體閥49，係夾設於惰性氣體配管48的中途部；以及第五流量調整閥50，係調整惰性氣體配管48的開度。當惰性氣體閥49開啟時，從第四噴出口34a朝下方噴出惰性氣體。當關閉惰性氣體閥49時，停止從第四噴出口34a噴出惰性氣體。藉由第五流量調整閥50調整第四噴出口34a的惰性氣體的 噴出流量。惰性氣體並未限定於氮氣，亦可為氦氣或氬氣等其他惰性氣體。此外，惰性氣體係可為氮氣，亦可為氮氣與氮氣以外的氣體的混合氣體。
此外，藉由中心軸噴嘴7的筒狀的外周壁7a與貫通孔24的筒狀的內周壁24a形成有筒狀的筒狀間隙65。筒狀間隙65係作為讓惰性氣體流通之流路而發揮作用。筒狀間隙65的下端係開口成用以圍繞中心軸噴嘴7之環狀並形成周圍中央氣體噴出口66。
如圖2所示，處理罩13係配置於比被自轉夾具5保持的基板W還外側(遠離旋轉軸線A1的方向)。處理罩13係圍繞自轉基座18。當在自轉夾具5使基板W旋轉的狀態下對基板W供給處理液時，被供給至基板W的處理液係被甩離至基板W的周圍。在處理液被供給至基板W時，朝上方開放的處理罩13的上端部13a係配置於比自轉基座18還上方。因此，被排出至基板W的周圍之藥液或者水等處理液係被處理罩13接住。接著，被處理罩13接住的處理液係被輸送至未圖示的回收處理設備或者廢液處理設備。
圖7係用以說明基板處理裝置1的主要部分的電性構成之方塊圖。
控制裝置3係例如使用微電腦(microcomputer)來構成。控制裝置3係具有CPU(Central Processing Unit；中央處理器)等運算單元、固態記憶體裝置(solid-state memory device)、硬碟驅動器(hard disk drive)等記憶單元以及輸入輸出單元。於記憶單元記憶有讓運算單元執行之程式。
此外，於控制裝置3連接有作為控制對象之自轉馬達M以及阻隔構件升降單元35等。控制裝置3係依循預先設定的程式來控制自轉馬達M以及阻隔構件升降單元35等的動作。
此外，控制裝置3係依循預先設定的程式來開閉藥液閥37、清洗液閥40、有機溶劑閥43、疏水化劑閥46以及惰性氣體閥49等。此外，控制裝置3係依循預先設定的程式來調整第一流量調整閥38、第二流量調整閥41、第三流量 調整閥44、第四流量調整閥47以及第五流量調整閥50等的開度。
以下說明處理於屬於器件(device)形成面的表面(上表面)形成有圖案(pattern)之基板W之情形。處理對象的基板W係例如為矽晶圓，並於矽晶圓中的屬於圖案形成面的表面形成有圖案。該圖案係例如為細微圖案。
圖8係用以說明在處理單元2中所執行的基板處理例的內容之流程圖。圖9係用以說明隨著自轉基座18以及阻隔構件6的旋轉而於空間SP產生的正壓區域Pa的分布之圖解性的俯視圖。圖10A至圖10D係用以說明基板處理例之圖解性的圖。參照圖1至圖8說明基板處理例。適當地參照圖9至圖10D。
從周圍中央氣體噴出口66噴出小流量(例如10公升(liter)/分)的惰性氣體。從周圍中央氣體噴出口66噴出惰性氣體係從基板處理開始直至基板處理結束為止連續性地進行。
未處理的基板W(例如直徑300mm的圓形基板)係藉由索引機器人IR以及基板搬運機器人CR從基板收容器C被搬入至處理單元2並被搬入至腔室4內，在基板W的表面(處理對象面，在本實施形態中為圖案形成面)朝向上方的狀態下基板W被授受至自轉夾具5且基板W被自轉夾具5保持(圖8的步驟S1：搬入基板W)。
基板搬運機器人CR退避至處理單元2外之後，控制裝置3係控制阻隔構件升降單元35將阻隔板21配置於阻隔位置。藉此，阻隔板21以及中心軸噴嘴7係被第一卡合構件55接住，且阻隔板21以及中心軸噴嘴7係被自轉基座18支撐。
阻隔板21配置於阻隔位置後(阻隔板21被自轉基座18支撐後)，接著，控制裝置3係控制自轉馬達M使自轉基座18的旋轉速度上升至預定的液體處理速度(約10rpm至1200rpm的範圍內，例如約800rpm)並維持在該液體處理速度(圖8的步驟S2：基板W開始旋轉)。伴隨著自轉基座18的旋轉，基板W係繞著 旋轉軸線A1旋轉。此外，伴隨著自轉基座18的旋轉，阻隔板21係繞著旋轉軸線A1旋轉。伴隨著阻隔板21以及自轉基座18繞著旋轉軸線A1旋轉，正壓生成構件63(亦即第一卡合構件55以及第二卡合構件51)亦繞著旋轉軸線A1旋轉。藉此，如圖9所示，於旋轉中的正壓生成構件63的旋轉方向Dr的後方形成有正壓區域Pa。認為此種現象係因為正壓生成構件63(55、51)將正壓生成構件63與阻隔板21的內周面21b之間縮窄並高速過過空間導致提高的壓力在正壓生成構件63的旋轉方向Dr的後方開放從而產生。藉此，空間SP的內部中之相對於正壓生成構件63(55、51)之徑方向Ds外側的環狀的區域SP1(以下稱為「空間外側區域SP1」)係變成正壓。另一方面，空間SP的內部中之相對於正壓生成構件63(55、51)之徑方向Ds內側的環狀的區域SP2(以下稱為「空間內側區域SP2」)係因為藉由伴隨著阻隔板21以及自轉基座18的旋轉而產生的離心力的作用被導引至徑方向Ds外側從而變成負壓。此時，如圖6所示，空間外側區域SP1的壓力P1、空間內側區域SP2的壓力P2、空間SP的外部OS中的壓力P之間的關係為P1>P>P2。然而，在阻隔板21以及自轉基座18的旋轉的旋轉速度較慢之情形中，認為外部OS中的壓力P亦接近空間內側區域SP2的壓力P2。
此外，如上所述，由於由第一卡合構件55以及第二卡合構件51所構成的正壓生成構件63係以連繫自轉基座18的上表面18a與基板對向面21a之方式設置，因此在正壓生成構件63的旋轉時與空間SP的內部的環境氣體接觸之面積大。因此，更能藉由正壓生成構件63的旋轉將正壓生成構件63的旋轉方向的後方設定成正壓。
再者，如上所述，由於距離D1比距離D2還短，因此能有效地抑制環境氣體從空間外側區域SP1朝空間SP的外部OS流出。亦考量下述情形：假設當距離D1比距離D2還大(還廣)時，即使隨著正壓生成構件63的旋轉產生正壓區 域Pa，於正壓區域Pa所含有的環境氣體亦通過自轉基座18的外周面(外周端)18b與阻隔構件6的內周面21b之間的間隙流出至空間SP的外部OS。結果，認為會阻礙空間外側區域SP1中的正壓區域Pa的形成。然而，由於距離D1比距離D2還短，因此能有效地抑制環境氣體朝外部流出，藉此能將空間外側區域SP1保持在正壓。
基板W開始旋轉後，控制裝置3係執行用以將藥液供給至基板W的上表面之藥液工序(步驟S3)(參照圖8)。具體而言，控制裝置3係一邊將基板W的旋轉維持在液體處理速度一邊開啟藥液閥37。藉此，如圖10A所示，從中心軸噴嘴7的第一噴出口31a朝旋轉狀態的基板W的上表面噴出藥液。被供給至基板W的上表面之藥液係接受基板W的旋轉所為之離心力而移動至基板W的周緣部。藉此，使用藥液處理基板W的上表面全域。
在藥液工序(步驟S3)中，為了因應藥液的種類(使用TMAH等作為藥液之情形)使用藥液良好地處理基板W，需要將空間SP內的環境氣體保持在低氧濃度。由於能在藥液工序(步驟S3)中將空間外側區域SP1保持在正壓，因此能抑制或防止外氣(包含有氧之氣體)進入至空間SP，藉此能將空間SP內的環境氣體維持在低氧濃度。
當從開始噴出藥液經過預先設定的期間時，控制裝置3係關閉藥液閥37，停止從中心軸噴嘴7(第一噴嘴配管31)噴出藥液。藉此，結束藥液工序(步驟S3)。
接著，控制裝置3係執行：清洗工序(步驟S4)(參照圖8)，係用以將基板W上的藥液置換成清洗液並將藥液從基板W上排除。具體而言，控制裝置3係一邊將基板W的旋轉維持在液體處理速度一邊開啟清洗液閥40。藉此，從中心軸噴嘴7(第一噴嘴配管31)的第一噴出口31a朝基板W的上表面中央部噴出清洗液。被供給至基板W的上表面中央部之清洗液係接受基板W的旋轉所為之 離心力而移動至基板W的周緣部。藉此，基板W的上表面上的藥液係被置換成清洗液。
清洗液係從基板W的周緣部朝側方排出。從基板W的周緣部排出的清洗液係被阻隔構件6的內周面21b接住後，從阻隔板21的圓筒部62的下端部朝側方飛散。
當開啟清洗液閥40後經過預先設定的期間時，控制裝置3係關閉清洗液閥40。藉此，結束清洗工序(步驟S4)。
接著，控制裝置3係執行置換工序(步驟S5)(參照圖8)。置換工序(步驟S5)係用以將存在於基板W上的清洗液置換成表面張力比清洗液(水)還低的有機溶劑(在本例子中為IPA)之工序。具體而言，控制裝置3係一邊將基板W的旋轉維持在液體處理速度一邊開啟有機溶劑閥43。藉此，如圖10B所示，從中心軸噴嘴7(第二噴嘴配管32)的第二噴出口32a朝基板W的上表面中央部噴出有機溶劑。被供給至基板W的上表面中央部的有機溶劑係接受基板W的旋轉所為之離心力而移動至基板W的周緣部。藉此，基板W的上表面上的清洗液係被置換成有機溶劑。
有機溶劑係從基板W的周緣部朝側方排出。從基板W的周緣部排出的有機溶劑係被阻隔構件6的內周面21b接住後，從阻隔板21的圓筒部62的下端部朝側方飛散。
期望在置換工序(步驟S5)中水不要混入至有機溶劑中以將有機溶劑維持在低表面張力，因此需要將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。由於能在置換工序(步驟S5)中將空間外側區域SP1保持在正壓，因此能抑制或防止外氣(包含有氧之氣體)進入至空間SP，藉此能將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。
當開啟有機溶劑閥43後經過預先設定的期間時，控制裝置3係關閉有機 溶劑閥43。藉此，結束置換工序(步驟S5)。
接著，控制裝置3係執行疏水化劑工序(步驟S6)(參照圖8)。疏水化劑工序(步驟S6)係用以對基板W的上表面供給液體的疏水化劑並將存在於基板W的上表面的有機溶劑置換成疏水化劑之工序。具體而言，控制裝置3係一邊將基板W的旋轉維持在液體處理速度一邊開啟疏水化劑閥46。藉此，如圖10D所示，從中心軸噴嘴7(第二噴嘴配管32)的第三噴出口33a朝基板W的上表面中央部噴出液體的疏水化劑。被供給至基板W的上表面中央部的疏水化劑係接受基板W的旋轉所為之離心力而移動至基板W的周緣部。藉此，基板W的上表面上的有機溶劑係被置換成疏水化劑。
疏水化劑係從基板W的周緣部朝側方排出。從基板W的周緣部排出的疏水化劑係被阻隔構件6的內周面21b接住後，從阻隔板21的圓筒部62的下端部朝側方飛散。
在疏水化劑工序(步驟S6)中，為了良好地實現基板W的上表面的疏水化，需要將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。由於能在疏水化劑工序(步驟S6)中將空間外側區域SP1保持在正壓，因此能抑制或防止外氣(包含有水分之氣體)進入至空間SP，藉此能將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。
當開啟疏水化劑閥46經過預先設定的期間時，控制裝置3係關閉疏水化劑閥46。藉此，結束疏水化劑工序(步驟S6)。
接著，控制裝置3係執行置換工序(步驟S7)(參照圖8)。置換工序(步驟S7)係用以將存在於基板W上的疏水化劑置換成有機溶劑(在本例子中為IPA)之工序。具體而言，控制裝置3係一邊將基板W的旋轉維持在液體處理速度一邊開啟有機溶劑閥43。藉此，如圖10B所示，從中心軸噴嘴7(第二噴嘴配管32)的第二噴出口32a朝基板W的上表面中央部噴出有機溶劑。被供給至基板W的上表面中央部的有機溶劑係接受基板W的旋轉所為之離心力而移動至基板W 的周緣部。藉此，存在於基板W的上表面上的疏水化劑係被置換成有機溶劑。
有機溶劑係從基板W的周緣部朝側方排出。從基板W的周緣部排出的有機溶劑係被阻隔構件6的內周面21b接住後，從阻隔板21的圓筒部62的下端部朝側方飛散。
期望在置換工序(步驟S7)中水不要混入至有機溶劑中以將有機溶劑維持在低表面張力，因此需要將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。由於能在置換工序(步驟S7)中將空間外側區域SP1保持在正壓，因此能抑制或防止外氣(包含有水分之氣體)進入至空間SP，藉此能將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。
當開啟有機溶劑閥43後經過預先設定的期間時，控制裝置3係關閉有機溶劑閥43。藉此，結束置換工序(步驟S7)。
接著，進行用以使基板W乾燥之旋乾(spin-drying)工序(步驟S8)(參照圖8)。具體而言，控制裝置3係在阻隔板21配置於阻隔位置的狀態下控制自轉馬達M，使基板W加速至比藥液工序(步驟S3)至置換工序(步驟S7)的各個工序中的旋轉速度還大的乾燥旋轉速度(例如數千rpm)，並以該乾燥旋轉速度使基板W旋轉。藉此，大的離心力施加至基板W上的液體，附著至基板W的液體係被甩離至基板W的周圍。
此外，在旋乾工序(步驟S8)中，控制裝置3係開啟惰性氣體閥49。藉此，如圖10C所示，從中心軸噴嘴7(第二噴嘴配管32)的第四噴出口34a朝基板W的上表面中央部噴出惰性氣體。此時的惰性氣體的噴出流量係例如為100公升/分。亦即，於空間內不僅供給有至今通過中心軸噴嘴7的外周壁7a與貫通孔24的筒狀的內周壁24a之間的間隙之惰性氣體，亦供給有從第四噴出口34a噴出的惰性氣體。
在旋乾工序(步驟S8)中，為了良好地實現基板W的乾燥，需要將空間SP 內的環境氣體保持在低濕度。由於能在旋乾工序(步驟S8)中將空間外側區域SP1保持在正壓，因此能抑制或防止外氣(包含有水分之氣體)進入至空間SP，藉此能將空間SP內的環境氣體保持在低濕度。
當從基板W的加速經過預定期間時，控制裝置3係控制自轉馬達M，藉此使自轉夾具5停止旋轉基板W(圖8的步驟S9)。之後，控制裝置3係控制阻隔構件升降單元35，使阻隔板21上升並配置於退避位置。
之後，從腔室4內搬出基板W(圖8的步驟S10)。具體而言，控制裝置3係使基板搬運機器人CR的手部進入至腔室4的內部。接著，控制裝置3係使基板搬運機器人CR的手部保持自轉夾具5上的基板W。之後，控制裝置3係使基板搬運機器人CR的手部從腔室4內退避。藉此，從腔室4搬出處理後的基板W,結束一連串的基板處理例。被搬出的基板W係從基板搬運機器人CR被傳遞至索引機器人IR，並藉由索引機器人IR收容於基板收容器C。
如上所述，依據第一實施形態，伴隨著阻隔構件6以及自轉基座18繞著旋轉軸線A1旋轉，正壓生成構件63(亦即第一卡合構件55以及第二卡合構件51)亦繞著旋轉軸線A1旋轉。藉此，於旋轉中的各個正壓生成構件63的旋轉方向Dr的後方形成有正壓區域Pa。藉此，空間外側區域SP1係變成正壓。此外，由於距離D1比距離D2還短，因此能有效地抑制環境氣體從空間外側區域SP1朝空間SP的外部流出。藉此，能將空間外側區域SP1保持在正壓。
此外，由於由第一卡合構件55以及第二卡合構件51所構成的正壓生成構件63係以連繫自轉基座18的上表面18a與基板對向面21a之方式設置，因此在正壓生成構件63的旋轉時與空間SP的內部的環境氣體接觸之面積大。因此，更能藉由正壓生成構件63的旋轉將正壓生成構件63的旋轉方向的後方設定成正壓。
此外，由於正壓生成構件63係兼用第一卡合構件55以及第二卡合構件 51，因此與個別地設置正壓生成構件與第一卡合構件55以及第二卡合構件51之情形相比，能謀求減少構件數量。
<第二實施形態>
圖11係用以說明本發明第二實施形態的處理單元202的構成例之圖解性的剖視圖。圖12係自轉基座18與阻隔構件206之間的空間SP的外周部的周邊的剖視圖。
在第二實施形態中，於與前述第一實施形態共通的部分附上與圖1至圖10的情形相同的元件符號並省略說明。
與第一實施形態的處理單元2的差異點在於，第二實施形態的處理單元202係具備有：支撐型的阻隔構件206，係取代被自轉夾具支撐之隨動型的阻隔構件6作為阻隔構件，在自轉夾具的上方被與自轉夾具不同的其他的支撐單元(支撐臂232)支撐。因此，自轉夾具亦能使用於自轉基座18上未具有第一卡合構件55的自轉夾具5。由於除了於自轉基座18上未具有第一卡合構件55之點以外自轉夾具5係與第一實施形態的自轉夾具5相同，因此附上相同的元件符號。
阻隔構件206係包含有：阻隔板221；上自轉軸231，係以可一體旋轉之方式設置於阻隔板221；以及中心軸噴嘴207，係於上下方向貫通阻隔板221的中央部。阻隔板221係比基板W的直徑還大之圓板狀。阻隔板221係包含有：圓板部261，係以水平的姿勢被保持；以及圓筒部262，係從圓板部261的外周部朝下方延伸。圓板部261係與圓筒部262同軸。圓板部261係配置於比圓筒部262的下端還上方。
阻隔板221係包含有朝下方凹陷的罩狀的內面。阻隔板221的內面係包含有：基板對向面221a，係於上方與基板W的上表面對向；以及內周面221b，係在阻隔構件206位於阻隔位置的狀態下與基板W的外周端以及自轉基座18 的外周面(外周端)18b對向。圓板部261的下表面係相當於基板對向面221a。基板對向面221a係與基板W的上表面平行的平坦面。
圓筒部262的內周面係相當於內周面221b。內周面221b係包含有：環狀的內傾斜部，係從基板對向面221a朝斜下方往外側延伸。該內傾斜部係具有相對於旋轉軸線A1之傾斜角連續性地變化之圓弧狀的剖面。該內傾斜部的剖面係朝下方開放。內周面221b的內徑係愈接近內周面221b的下端愈增加。內周面221b的下端係具有比自轉基座18的外徑還大的內徑。
中心軸噴嘴207係沿著通過阻隔板221以及基板W的中心之鉛直的軸線於上下方向延伸，亦即沿著旋轉軸線A1於上下方向延伸。中心軸噴嘴207係與阻隔板221一起升降。由於中心軸噴嘴207係與中心軸噴嘴7為同等的構成，故省略說明。
上自轉軸231係以可相對旋轉之方式被支撐臂232支撐，支撐臂232係在阻隔板221的上方水平地延伸。於阻隔板221以及上自轉軸231結合有包含有電動馬達等構成的阻隔板旋轉單元233。阻隔板旋轉單元233係使阻隔板221以及上自轉軸231相對於支撐臂232繞著旋轉軸線A1旋轉。
此外，於支撐臂232結合有包含有電動馬達、滾珠螺桿等構成之阻隔構件升降單元234。阻隔構件升降單元234係使阻隔構件206(阻隔板221以及上自轉軸231)以及中心軸噴嘴207與支撐臂232一起於鉛直方向升降。
阻隔構件升降單元234係使阻隔板221在阻隔位置(圖11中以虛線所示)與退避位置(圖11中以實線所示)之間升降，阻隔位置係基板對向面221a接近被自轉夾具205保持的基板W的上表面且圓筒部262的下端的高度位於比基板W的高度還下方之位置，退避位置係已大幅地退避至比阻隔位置還上方之位置。阻隔位置係在基板對向面221a與基板W的上表面之間形成屬於阻隔空間的空間SP(參照圖12)之位置。
阻隔構件升降單元234係可在阻隔位置、接近位置(圖11中以二點鍊線所示)以及退避位置保持阻隔板221。空間SP係未完全與空間SP的周圍的空間隔離。然而，空間SP係實質性地與空間SP的周圍的空間阻隔。接近位置係比阻隔位置還稍微上方的位置。在阻隔板221配置於接近位置的狀態下，阻隔板221的基板對向面221a與基板W之間的空間係未與外部的空間阻隔。
在本實施形態中，於自轉基座18的上表面18a立設有複數個正壓生成構件263。複數個正壓生成構件263係在自轉基座18的上表面18a的外周部中於比基板W的外周形狀還大一圈的大徑的圓周上隔著適當的間隔(例如等間隔)配置。各個正壓生成構件263係作成圓筒狀。正壓生成構件263與旋轉軸線A1之間的距離係設定成比夾持銷19與旋轉軸線A1之間的距離還大。亦即，正壓生成構件263係設置於比夾持銷19還遠離旋轉軸線A1的位置。
圖12係顯示阻隔構件206配置於阻隔位置的狀態。在阻隔構件206配置於阻隔位置的狀態下，於自轉基座18與阻隔板221之間形成有屬於阻隔空間之空間SP。具體而言，空間SP係指被自轉基座18的上表面18a、基板對向面221a以及內周面221b區劃的空間。
「距離D11」係指阻隔構件206配置於阻隔位置時之自轉基座18的外周面(外周端)18b與阻隔板221的圓筒部262的內周面221b之間的徑方向Ds的距離。「距離D12」係指阻隔構件206配置於阻隔位置時之正壓生成構件263的外側緣與阻隔板221的圓筒部262的內周面221b之間的徑方向Ds的最長距離。正壓生成構件263的外側緣係指正壓生成構件263的外周面中之徑方向Ds的外端部分。在本實施形態中，正壓生成構件263的外側緣係指具有更大徑之正壓生成構件263的徑方向Ds的外端部分。亦即，在本實施形態中，「正壓生成構件263的外側緣與阻隔板221的圓筒部262的內周面221b之間的徑方向Ds的最長距離」係指正壓生成構件263的根部(下端部)中之與內周面221b 之間的徑方向Ds的距離。
距離D11係比距離D12還短(還狹窄)。阻隔構件206配置於阻隔位置時，距離D11係例如為約2.5mm，距離D12係例如為約6mm。
「距離D13」係指從自轉基座18的上表面18a至基板W的下表面為止之鉛直方向的距離。距離D13係不論阻隔構件206的位置為何皆固定。距離D13係例如約10mm。「距離D14」係指從自轉基座18的上表面18a至正壓生成構件263的前端為止之距離。亦即，距離D14係正壓生成構件263的高度。距離D14係比距離D13還長(還大)。距離D14係例如約15mm。
在阻隔板221配置於阻隔位置的狀態下，阻隔板221以及自轉基座18係於相同方向且以彼此相同的速度繞著旋轉軸線A1旋轉。隨著阻隔板221以及自轉基座18繞著旋轉軸線A1旋轉，正壓生成構件263亦繞著旋轉軸線A1旋轉。藉此，於旋轉中的正壓生成構件263的旋轉方向Dr的後方形成有正壓區域(與圖9的正壓區域Pa同等)。認為此種現象係因為正壓生成構件263將正壓生成構件263與阻隔板21的內周面21b之間縮窄並高速通過空間導致提高的壓力在正壓生成構件263的旋轉方向Dr的後方開放從而產生。藉此，空間SP的內部中之空間外側區域SP1係變成正壓。另一方面，空間內側區域SP2係因為藉由伴隨著阻隔板221以及自轉基座18的旋轉而產生的離心力的作用被導引至徑方向Ds外側從而變成負壓。
此外，如上所述，由於距離D14比距離D13還長，因此正壓生成構件263旋轉時與空間SP的內部的環境氣體接觸之面積大。因此，能藉由正壓生成構件263的旋轉產生大的氣流，更能將空間外側區域SP1設定成正壓。
再者，如上所述，由於距離D11比距離D12還短，因此能有效地抑制環境氣體從空間外側區域SP1朝空間SP的外部OS流出。藉此，能將空間外側區域SP1保持在正壓。
<第三實施形態>
圖13係本發明第三實施形態的自轉基座18與阻隔構件206之間的空間SP的外周部的周邊的剖視圖。
在第三實施形態中，於與前述第二實施形態共通的部分附上與圖11以及圖12的情形相同的元件符號並省略說明。在圖13中，顯示阻隔構件206配置於阻隔位置的狀態。
與第二實施形態的處理單元202的差異點在於第三實施形態的處理單元302並非是將正壓生成構件設置於自轉基座18而是將正壓生成構件設置於阻隔板221。
在本實施形態中，於自轉基座18的上表面18a立設有複數個正壓生成構件363。複數個正壓生成構件363係在阻隔板221的基板對向面221a的外周部中於比基板W的外周形狀還大一圈的大徑的圓周上隔著適當的間隔(例如等間隔)配置。各個正壓生成構件363係作成圓筒狀。正壓生成構件363與旋轉軸線A1之間的距離係設定成比夾持銷19與旋轉軸線A1之間的距離還大。亦即，正壓生成構件363係設置於比夾持銷19還遠離旋轉軸線A1的位置。
如圖13所示，在阻隔構件206配置於阻隔位置的狀態下，於自轉基座18與阻隔板221之間形成有屬於阻隔空間之空間SP。具體而言，空間SP係指被自轉基座18的上表面18a、基板對向面221a以及內周面221b區劃的空間。
「距離D22」係指阻隔構件206配置於阻隔位置時之正壓生成構件363的外側緣與阻隔板221的圓筒部262的內周面221b之間的徑方向Ds的最長距離。正壓生成構件363的外側緣係指正壓生成構件363的外周面中之徑方向Ds的外端部分。在本實施形態中，正壓生成構件363的外側緣係指具有更大徑之正壓生成構件363的徑方向Ds的外端部分。亦即，在本實施形態中，「正壓生成構件363的外側緣與阻隔板221的圓筒部262的內周面221b之間的徑方 向Ds的最長距離」係指正壓生成構件363的前端部(下端部)中之與內周面221b之間的徑方向Ds的距離。
距離D11係比距離D22還短(還狹窄)。阻隔構件206配置於阻隔位置時，距離D22係例如為約6mm。
「距離D23」係指阻隔構件206配置於阻隔位置時從阻隔板221的基板對向面221a至基板W的上表面為止之鉛直方向的距離。距離D23係例如約10mm。「距離D24」係指從阻隔板221的基板對向面221a至正壓生成構件363的前端為止之距離。亦即，距離D24係正壓生成構件363的高度。距離D24係比距離D23還長(還大)。距離D24係例如約15mm。
在阻隔板221配置於阻隔位置的狀態下，阻隔板221以及自轉基座18係於相同方向且以彼此相同的速度繞著旋轉軸線A1旋轉。隨著阻隔板221以及自轉基座18繞著旋轉軸線A1旋轉，正壓生成構件363亦繞著旋轉軸線A1旋轉。藉此，於旋轉中的正壓生成構件363的旋轉方向Dr的後方形成有正壓區域(與圖9的正壓區域Pa同等)。認為此種現象係因為正壓生成構件363將正壓生成構件363與阻隔板21的內周面21b之間縮窄並高速通過空間SP導致提高的壓力在正壓生成構件363的旋轉方向Dr的後方開放從而產生。藉此，空間SP的內部中之空間外側區域SP1係變成正壓。另一方面，空間內側區域SP2係因為藉由伴隨著阻隔板221以及自轉基座18的旋轉而產生的離心力的作用被導引至徑方向Ds外側從而變成負壓。
此外，如上所述，由於距離D24比距離D23還長，因此正壓生成構件363旋轉時與空間SP的內部的環境氣體接觸之面積大。因此，能藉由正壓生成構件363的旋轉產生大的氣流，更能將空間外側區域SP1設定成正壓。
再者，如上所述，由於距離D11比距離D22還短，因此能有效地抑制環境氣體從空間外側區域SP1朝空間SP的外部OS流出。藉此，能將空間外側區 域SP1保持在正壓。
以上雖然已說明本發明的三個實施形態，但本發明亦可以其他的形態實施。
例如，亦可組合第二實施形態與第三實施形態。亦即，亦可將正壓生成構件設置於自轉基座18以及阻隔板221的雙方。
此外，雖然已以於阻隔構件6、206或者自轉基座18分別設置有複數個正壓生成構件63、263、363之構成作為例子進行說明，但亦可採用於阻隔構件6、206或者自轉基座18僅設置有一個正壓生成構件63、263、363之構成。
此外，雖然已說明阻隔構件6、206的內周面21b、221b具有圓弧狀的剖面，但阻隔構件6、206的內周面21b、221b亦可具有彎曲狀(例如彎曲成直角)的剖面。
此外，在前述各個實施形態中，雖然已以阻隔構件6、206以及自轉基座18的雙方同時旋轉之構成作為例子進行說明，但亦可為僅阻隔構件206以及自轉基座18的至少一者旋轉之構成。
此外，雖然已以夾持銷19作為銷的例子進行說明，但銷並未限定於夾持銷，亦可包含有固定銷。
此外，在前述實施形態中，雖然已說明基板處理裝置為用以處理由半導體晶圓所構成的基板W之裝置的情形，但基板處理裝置亦可為用以處理液晶顯示裝置用基板、有機EL顯示裝置等FPD用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等基板之裝置。
雖然已詳細地說明了本發明的實施形態，但這些實施形態僅為用以明暸本發明的技術性內容之具體例，本發明不應被解釋成被這些具體例所界定，本發明的範圍僅被隨附的申請專利範圍所界定。
本發明係與2017年9月20日於日本特許廳所提出的日本特願 2017-180693號對應，且日本特願2017-180693號的所有內容係被援用並置入於本發明中。
5‧‧‧自轉夾具
6‧‧‧阻隔構件
7‧‧‧中心軸噴嘴
7a‧‧‧外周壁
18‧‧‧自轉基座
18a‧‧‧上表面
18b‧‧‧外周面
19‧‧‧夾持銷
21a‧‧‧基板對向面
21b‧‧‧內周面
24‧‧‧貫通孔
24a‧‧‧內周壁
25、62‧‧‧圓筒部
31a‧‧‧第一噴出口
32a‧‧‧第二噴出口
33a‧‧‧第三噴出口
34a‧‧‧第四噴出口
51‧‧‧第二卡合構件
55‧‧‧第一卡合構件
61‧‧‧圓板部
63‧‧‧正壓生成構件
65‧‧‧筒狀間隙
66‧‧‧周圍中央氣體噴出口
A1‧‧‧旋轉軸線
D1、D2‧‧‧距離
Ds‧‧‧徑方向
OS‧‧‧外部
P、P1、P2‧‧‧壓力
SP‧‧‧空間
SP1‧‧‧空間外側區域
SP2‧‧‧空間內側區域
W‧‧‧基板

Claims (4)

  1. 一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係包含有具有上表面之自轉基座以及立設於前述上表面之複數個銷，用以藉由前述複數個銷保持基板；阻隔構件，係具有：基板對向面，係與被前述基板保持單元保持的基板的上表面對向；以及內周面，係與被前述基板保持單元保持的基板的外周端以及前述自轉基座的外周端的雙方對向；旋轉單元，係使前述自轉基座以及前述阻隔構件繞著預定的旋轉軸線旋轉；以及正壓生成構件，係在被前述自轉基座的前述上表面、前述基板對向面以及前述內周面區劃的空間中以可伴隨前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉而旋轉之方式設置於比前述銷還遠離前述旋轉軸線的位置，且隨著前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉將前述正壓生成構件的旋轉方向後方設定成正壓區域；前述正壓生成構件係設置於前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面的一者，且以如下方式所設置：前述正壓生成構件的前端至前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面的前述一者之距離比前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面的前述一者與被前述基板保持單元保持的基板之間的距離還大。
  2. 一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係包含有具有上表面之自轉基座以及立設於前述上表面之複數個銷，用以藉由前述複數個銷保持基板；阻隔構件，係具有：基板對向面，係與被前述基板保持單元保持的基板的上表面對向；以及內周面，係與被前述基板保 持單元保持的基板的外周端以及前述自轉基座的外周端的雙方對向；旋轉單元，係使前述自轉基座以及前述阻隔構件繞著預定的旋轉軸線旋轉；以及正壓生成構件，係在被前述自轉基座的前述上表面、前述基板對向面以及前述內周面區劃的空間中以可伴隨前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉而旋轉之方式設置於比前述銷還遠離前述旋轉軸線的位置，且隨著前述阻隔構件以及前述自轉基座的至少一者的旋轉將前述正壓生成構件的旋轉方向後方設定成正壓區域；前述正壓生成構件係以前述自轉基座的外周端與前述內周面之間的徑方向的距離變成比前述正壓生成構件的外側緣與前述內周面之間的徑方向的最長距離還窄之方式設置。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理裝置，其中前述正壓生成構件係包含有：連接正壓生成構件，係以連繫至前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面之方式設置。
  4. 如請求項3所記載之基板處理裝置，其中前述連接正壓生成構件係包含有：第一卡合構件以及第二卡合構件，係分別設置於前述自轉基座的前述上表面以及前述基板對向面，用以彼此卡合；前述阻隔構件係經由彼此卡合之第一卡合構件以及第二卡合構件而被前述自轉基座支撐。
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