WO2006030561A1

WO2006030561A1 - 基板処理装置

Info

Publication number: WO2006030561A1
Application number: PCT/JP2005/009332
Authority: WO
Inventors: Yoshikazu Iida; Masayuki Husano; Makoto Kobayashi; Eietsu Soneta
Original assignee: S.E.S. Co., Ltd.
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-03-23
Also published as: US20080264457A1; TW200616138A; JP2006086384A; CN100481368C; CN101015049A; KR20070058466A

Abstract

　本発明は、基板支持体２に被処理基板Ｗを載置し、この基板支持体２を回転させながら前記基板表面に処理液を滴下してその表面処理を行う基板処理装置１において、前記基板支持体２は、円形深皿状をなした基台３と、全体が円盤状をなし、その長手方向の断面が逆台形状で前記基台の上部開口に嵌め込まれた天板１０と、前記基台３又は前記天板１０の回転中心に設けられた中空の回転軸１５と、を備え、この嵌め込みにより互いに接触する前記天板１０の接触面１３及び前記基台３の上部開口の接触面５ａから選択される少なくとも一面には中空の回転軸１５から外方に向かって放射状に伸びた複数本のスリット状溝からなるガス吹出ノズル１４が形成されていることを特徴とする。組立て時の吹出ノズルの調節を不要にして組立作業を簡単にした基板支持体を備えた基板処理装置が提供される。

Description

明細書

基板処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ゥーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板の表面処理を行う基板処理装置に係り、特に被処理基板を載置する支持体を改良した基板処理装置に関する。

背景技術

[0002] 半導体ゥーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板の表面処理を行う基板処理装置は、 2つの異なる方式、いわゆるバッチ式及び枚葉式を採用した基板処理装置に大別される。

このうちノツチ式を採用した基板処理装置は、多数枚の被処理基板、例えば半導体ゥエーハ（以下、総称してゥエーハという）をカセットにセットして、このカセットを処理槽に貯溜された処理液に浸漬して、これらのゥエーハを一括して処理する装置であって、一度に大量のゥヱーハを処理できる利点を有して、る。

また、枚葉式を採用した基板処理装置は、 1枚のゥヱーハを載置台に載置し、この載置台を回転させながら、ゥエーハ表面に処理液を滴下して、ゥエーハを 1枚ずっ処理する装置であって、ゥエーハを 1枚ずつ処理するので、複数枚のゥヱーハ間の相互汚染を回避することができ、し力も使用する処理液の量も比較的少なくて済むという禾 IJ点がある。

[0003] しかし、上述の枚葉式を採用した基板処理装置は、ゥエーハの一面を処理、例えば洗浄した後に、ゥーハを反転させて他面を洗浄しなければならないので、片面の洗浄中に他面に洗浄液が回り込み、既に洗浄された面が汚れを含む洗浄液によって汚染されてしまう不具合がある。しカゝしながら、この不具合を解消した基板処理装置が開発され特許文献でも紹介されている (例えば、特許文献 1参照)。

[0004] 図 4は、下記特許文献 1に記載された基板処理装置の基板支持体を示す断面図である。

この基板支持体 100は、鉢形をした下方の部分 102と、回転対称形をした上方部分 101とを備え、これらの間に、ガス排出用のスペース（環状のノズル） 103が形成された構成を有している。

この環状のノズル 103は、上方部分 101と下方部分 102とによって形成される境界壁間にお、て、基板支持体 100の上端面に対して鋭角となるように形成されて!、る。この環状のノズル 103に供給されるガスは、ガス供給源（図示省略)から中空シャフト 104及び複数の半径方向の孔 105を通って供給され、このガスの供給により、被処理基板 Wの洗浄時には、被処理基板 Wの表面に滴下された洗浄液が裏面の非洗浄面へ回り込まな、ようにして、る。

[0005] また、このような基板支持体にぉ、て、環状のノズル隙間を調整できるようにした基板支持体も知られている (例えば、特許文献 2参照)。

図 5は、下記特許文献 2に記載された基板支持体を示す断面図である。なお、この装置は、上記基板支持体 100とほぼ同じ構成を有しているので、共通する部分には、同一符号を付して説明を省略する。

この基板支持体 100'は、上方部分 101と下方部分 102との間に、間隔リング 106を介在させて、この間隔リング 106によって部分 101及び部分 102によって形成される隙間、すなわち環状のノズル 103を調節可能としたものである。

この構成によれば、環状ノズルの隙間を調節することにより、被処理基板 Wの洗浄時に、基板 Wの表面に滴下された洗浄液が裏面に回り込まないように調節できる。

[0006] 特許文献 1 :特公平 5— 14791号公報（図 1、第 4頁右欄 18行〜第 5頁左欄 22行参照）

特許文献 2：特表平 11 515139号公報（図 3、第 9頁第 10行〜 25行参照）発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 上記各特許文献 1、 2に記載された環状のノズルの隙間は、被処理基板 Wの洗浄時に、基板 Wの表面に滴下された洗浄液の裏面への回り込みを阻止するのに重要な役割を担っている。すなわち、基板洗浄時に、基板の表面に滴下された洗浄液の裏面への回り込みを阻止するために環状のノズル力ガスが安定に且つ均一に噴射されなければならず、このためには、環状のノズルの隙間が一定になっていなければならない。

し力しながら、環状ノズルの隙間を一定にするには、部分 101と部分 102の対向面にそれぞれ精ェな表面加工を施す必要があり、し力も、各部分間の隙間が一定になるようにして支持し固定しなければならな、ので、このための支持機構が必要となる。ところが、このような表面加工及び組立作業には、熟練した高度な技術を必要とし、隙間を一定に保持することが極めて難しぐまた、組立て時に一定に保持されていても装置の運転中に変化し処理に不具合が生じる恐れがある。

この点、上記特許文献 2に記載された基板支持体は、隙間調節手段が設けられ、この調節手段によって、隙間間隔の調節が可能であるが、調節手段として特別な部材が必要になり、また、このような調節手段によっても調整作業は容易ではない。

[0008] 加えて近年、処理する基板、例えば半導体ゥヱーハは大口径化し、例えばその直径が 300mm以上のものを扱うとなると、さらなる高品質の処理が要求され、この要求を満たすためには上記の環状のノズルの隙間を一定に保持することがますます重要になってきている。よって、これまでの比較的小さな直径の基板を処理する装置の支持体をそのまま使用してもこれらの要求に応じられなくなつている。

[0009] 本発明は、上記従来技術が抱える課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、組立て時の吹出ノズルの調節を不要にして組立作業を簡単にした基板支持体を備えた基板処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0010] (1)上記目的を達成するために、本発明の態様は、基板支持体に被処理基板を載置し、この基板支持体を回転させながら前記基板表面に処理液を滴下してその表面処理を行う基板処理装置にぉヽて、

前記基板支持体は、円形深皿状をなした基台と、全体が円盤状をなし、その長手方向の断面が逆台形状で前記基台の上部開口に嵌め込まれた天板と、前記基台又は前記天板の回転中心に設けられた中空の回転軸と、を備え、この嵌め込みにより互いに接触する前記天板の接触面及び前記基台の上部開口の接触面から選択される少なくとも一面には中空の回転軸力も外方に向力つて放射状に伸びた複数本のスリット状溝力もなるガス吹出ノズルが形成されていることを特徴とする。 [0011] (2)係る（1)の態様においては、前記スリット状溝は、所定の幅、深さを有する凹状溝、半円形溝、角型溝の何れかで形成されていることが好ましい。

[0012] (3)また、係る（2)の態様においては、前記スリット状溝は、幅又は深さの異なる第 1

、第 2溝で形成し、これら第 1、第 2溝が交互に配列されていることが好ましい。

[0013] (4)さらに係る（1)の態様においては、前記基板支持体は、前記基台の被処理基板の載置面に所定高さの基板支持ピンを立設したものであることが好ましい。

発明の効果

[0014] 本発明は上記構成を備えることにより、以下に示す効果を奏する。すなわち、ガス吹出ノズルは、天板の接触面及び基台の上部開口の接触面から選択される少なくとも一面に設けたスリット状溝で構成されるので、天板を基台の開口に嵌め込むこと〖こよってガス導出路を形成することができる。したがって、従来技術のように、天板を基台の開口に嵌め込んで天板を開口内で所定間隔離して対向させた状態で隙間を形成する必要がなく支持機構が不要となることから、基板支持体の組立て作業が極めて簡単になる。

また、ガス吹出ノズル力のガス吹出量は、スリット状溝の形状によって決められるので、従来技術のように隙間の調節が不要で且つ吹出量を一定にし且つ均一に吹出させることが可能になり、運転中に処理液が非処理基板面 (裏面）に回り込むことがなくなる。また、溝の本数及び形状を変更することにより、被処理基板の種々の処理仕様に合わせた吹出量に変更可能になる。

さらに、ガス吹出ノズルは、スリット状溝で構成されているので、ノズルの形成が極めて簡単にできる。

[0015] また、本発明の好ましい態様によれば、スリット状溝を所定の幅、深さを有する凹状溝、半円形溝、角型溝の何れかで構成することにより、溝の成形等が容易に行えるため吹出ノズルの形成が極めて簡単になる。

また、ガス吹出量は、これらのスリット状溝の形状によって決められるので、その本数及び形状を変更することにより、被処理基板の種々の処理仕様に合わせた処理が可會になる。

[0016] さらに本発明の別の好ましい態様によれば、基台の被処理基板の載置面に所定高さの基板支持ピンを立設することにより、載置面と被処理基板間の隙間を均一に保持できる。したがって、この均一な隙間を利用して、被処理基板に均一なガスを供給できるようになり、被処理基板の非処理面を効率よく保護することが可能になる。また、被処理基板の処理中に、例えばガス供給が止まったような場合、被処理基板が載置面に落下し、この面に張り付き、再びガス供給が開始されても離れなくなり、以後の処理ができず、また、無理に剥がそうとすると被処理基板を破損させてしまうこと力 Sある。しかし、支持ピンを設けることにより、被処理基板は載置面との間に常に隙間が形成されるようになり、このような不都合を解消できる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施例に係る基板処理装置を示す断面図、

[図 2]天板の構成を示し、図 2Aは側面図、図 2Bは図 2Aの溝部分を拡大して示した要部拡大図、図 2Cは図 2Bの IIC IIC線力も切断した要部断面図、

[図 3]天板の裏面を示す拡大平面図、

[図 4]従来技術の基板支持体を示す断面図、

[図 5]従来技術の基板支持体を示す断面図。

符号の説明

W-- •被処理基板 (ゥーハ）

1·· 基板処理装置

2" (基板)支持体

3·· 基台

5·· 上部開口

6 · · 凹状窪み

10· • .天板

14· ··吹出ノズル（凹状窪み)

15· "回転軸

20· ··駆動手段

23· ··噴射ノズル

30· ··処理カップ 31 · · ·排出口

32 · · ·多段カップ

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体ィ匕するための基板処理装置を例示するものであって、本発明をこの基板処理装置に特定することを意図するものではなぐ特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

実施例 1

[0020] 図 1は、本発明の実施例に係る基板処理装置を示す断面図である。

この基板処理装置 1は、各種被処理基板、例えばゥエーハ Wを支持し、気体を吹出す吹出口を有する吹出ノズル 14を有する基板支持体 (以下、支持体という） 2と、この支持体 2を回動させる駆動手段 20と、ゥエーハ Wの表面に処理液を滴下する噴射ノズル 23とを備え、支持体²及び噴射ノズル 23は、処理カップ 30内に収容された構成を有している。

噴射ノズル 23は、処理カップ 30の外に設置されてヽる処理液供給装置 25に配管 24により接続され、所定の処理液を供給できるようになって!/、る。

また、処理カップ 30の上部には処理液回収用の上下動可能な多段カップ 32が設けられ、さらにこの処理カップ 30の底部には、使用済処理液を排出する排出口 31が設けられ、この排出口 31は、排液処理装置（図示省略）に配管により接続されている

[0021] 支持体 2は、円形深皿状をなした基台 3と、全体が円盤状をなしその長手方向の断面がほぼ逆台形状をした天板 10とを備え、基台 3の上部開口 5内に天板 10が嵌め込まれ、天板 10及び開口 5の外周面がゥエーハ Wの載置面となる構成を有している基台 3の上部外縁部は、平坦面 4で形成され、この平坦面 4にゥヱーハ Wが載置される基板支持ピン 8と、このゥーハ Wの回転中の水平方向への移動を阻止する移動規制ピン 9がゥーハ Wの外周縁に接触するようにして設けられる。

基板支持ピン 8を設けることにより、ゥヱーハ Wが載置面に張り付き離れ難くなることを防止できる。すなわち、被処理基板の処理中に、例えばガス供給が止まったような場合、ゥーハが載置面に落下し、この面に張り付き、再びガス供給が開始されても、離れなくなり、以後の処理ができず、また、無理に剥がそうとすると被処理基板を破損させてしまうことがある力この支持ピンを設けることにより、ゥエーノ、 Wと載置面との間に隙間が形成されるので、このような不都合を解消できる。

また、これらの支持及び規制ピン 8、 9は、基台 3の上部外縁部に 3個以上をほぼ等間隔に設けることが好ましい。なお、ここでは基板支持ピン 8及び移動規制ピン 9は別部材としている力 1本のピン、例えば、支持部を背低にして段差を設けたピンとしてちょい。

[0022] また、基台 3は、底部に所定大きさの開口及び深さを有する凹状窪み 6と、この凹状窪み 6から上方開口に向力つて所定の角度、例えば 10度〜 45度の範囲内の角度 Θ で傾斜した傾斜面 5aが形成される。この角度 Θは 12度が好ましい。

また、この凹状窪み 6の中心部には下方に突き抜けた貫通穴 7が形成される。この凹状窪み 6を設けることにより、天板 10が開口 5の空洞に嵌め込まれたとき、この凹状窪み 6と天板 10との間で所定の大きさの空間が形成される。この空間には、装置の運転時に回転軸内を通って供給される気体が一時蓄えられる。また、貫通穴 7には、後述する回転軸 15が挿入され固定される。

[0023] 図 2は天板の構成を示し、図 2Aは側面図、図 2Bは図 2Aの溝部分を拡大して示した要部拡大図、図 2Cは図 2Bの IIC IIC線力切断した要部断面図、図 3は天板の裏面を示す拡大平面図である。

天板 10は、全体が所定の厚みを有する円盤状をなし、且つ長手方向の断面がほぼ逆台形形状をなした板体で構成される。この逆台形形状は、図 2に示すように、短長の下面 12と、比較的長い上面 11と、この下面 12及び上面 11を繋ぐ傾斜面 13とからなり、基台 3の凹状窪み 6に短長の下面 12が、平坦面 4に平行な位置に上面 11が位置するようにして嵌め込まれる。

下面 12の面積は、基台 3の凹状窪み 6の上部開口とほぼ同じであり、また、下面の中心部（この部分は円盤状天板の中心部になっている）には回転軸 15の端部を挿入し固定する窪み 12'が形成される。ちなみにこの窪み 12'は天板 10を貫通しない凹状窪みである。

また、上面 11は、その表面が平坦に形成され、この平坦面に接触せずにゥエーハ Wが載置される。さらに、傾斜面 13は、下面 12から上方へ所定の角度 Θだけ傾斜して形成されている。ちなみにこの角度は、上記の基台 3の傾斜部 5aの角度 Θと同じである。

[0024] 傾斜面 13には、図 2B及び図 3に拡大して示すように、天板 10の中心点から外周部に向けて、複数本の凹状溝 14が等角度 Θ 'で放射状に形成される。

また、各凹状溝 14は、図 2Cに示すように、所定の幅 W、所定の深さ Hを有しており、その角度 Θ '、幅 W及び深さ Hは、例えば Θ ' = 1° 、 W=0. 5mm、 H = 0. 4mm であり、このとき溝の本数は 360本となる。ちなみにこの凹状溝 14の形状及び本数は角度 0 '及び幅 Wを、例えば Θ ' = 2° 、 W= l. Omm、溝の本数 180本のように変更してちよい。

[0025] また、溝の本数を変えずに、溝の深さ Hを 1本置きに変え、すなわち深溝 Hと浅溝 Hとを交互に設ける。このとき、深溝 Hは、例えば 0. 5mm,浅溝 Hは、例えば 0. 3

2 1 2

mm【こす。

さらに、溝形状は、上記凹状溝に限定されず、他の形状、例えば、長方形、半円形状等に変更し、上記の幅、深さ、角度及び本数と組み合わせてもよい。

このように溝の形状や本数等を変更することにより、所望のゥヱーハ W裏面の仕上力 Sり具合に合致した吹出ノズルを形成することができる。

[0026] また、上述の実施例においては凹状溝を天板 10に設けた力基台 3の傾斜面 5aに同様の溝を設けてもよい。さらに、この凹状溝は、天板 10及び基台 3の両方に設けてもよい。凹状溝を天板 10及び基台 3の両方に設ける場合、両方の溝は、互いに対向するように合わせ或いは交互に位置するように組み合わせる。これにより、溝の本数や溝から吹出す気体の量を増加させることができるようになる。

[0027] 回転軸 15は、中空の円筒体力もなり、天板 10と結合される部分の端部に、円筒体の外周面に気体を噴出させる複数個の穴 16が形成される。この回転軸 15は、基台 3 の貫通孔 7に挿通され、その端部が天板 10中心部の凹状窪み 12'に挿入される。そして貫通孔 7への挿通及び凹状窪み 12'への挿入を行ったのち、所定の固着手段を用いて回転軸 15に天板 10及び基台 3がー体に固定される。

また、基台 3に固定された回転軸 15は、基台 3の下方にプーリー 21等を装着して、動力伝達手段 22、例えばベルトにより、駆動手段 20、例えばモータに連結される。そして駆動手段 20からの動力により回転され、支持体 2を所定の回転数で回転させる。

また、この回転軸 15は、その内部を通って気体、例えば圧縮された空気或いは窒素ガスが供給され、端部の穴 16から空間へ供給される。

[0028] 以下に、基板処理装置 1を用いたゥーハの処理法について説明する。

先ず、図示しない搬送機構を用いて、ゥ W1枚を支持体 2の支持ピン 8上に載置する。次いで、駆動手段 20を作動させることにより回転軸 15を介して支持体 2を回転させ、噴射ノズル 23から回転するゥハ Wの上面に洗浄液を滴下する。この噴射ノズル 23は、図示しない移動手段によってゥハ Wの半径方向に直線的に、或はゥハ Wの中心を通る円弧を描くように往復移動させて処理液を噴射させる。これによつて、洗浄の均一化が図られる。ゥ W表面に滴下された洗浄液は、遠心力によってゥハ W上で外周方向に流れ、ゥハ Wの外周から吹き飛ばされる。このゥハ Wは、回転中に横方向へ移動しょうとする力この移動は規制ピン 9によって阻止される。

[0029] また、ゥヱ Wの載置と同時に、あるいはゥヱ Wの載置の前から、図示しな!ヽ圧縮ボンベから中空の回転軸 15内を通して凹状窪み 6内に圧縮気体、例えば窒素ガスを供給する。凹状窪み 6内に供給されたガスは、この空間に一時貯留され、天板 10の裏面に形成された複数本の凹状溝 14、すなわちガス吹出ノズルを通してゥハ Wの裏面外周部に吹付けられる。

したがって、ガスがゥハ Wの中心力外周に向力方向に吹き付けられるので、洗浄液のゥハ W裏面への回り込みが阻止され、使用後の洗浄液で非洗浄面 (裏面）が汚染されることがない。

[0030] さらに、支持体 2は処理カップ 30内に配設しており、支持体 2の平坦面 4の外周縁に近接する位置には上下動可能な多段カップ 32が配設され、噴射ノズル 23から供給される処理液を回収するようになっている。それにカ卩えて、噴射ノズル 23から供給される処理液の種類に応じて多段カップ 32を図示しない駆動手段により上下に移動させ、処理液ごとに多段カップ 32の各段に連結している回収部（図示省略）により処理液の回収が行われるようになつている。そして、排出口 31はメンテナンスやトラブル等の時に不要な液を処理カップ 30より排出する。

Claims

請求の範囲

[1] 基板支持体に被処理基板を載置し、この基板支持体を回転させながら前記基板表面に処理液を滴下してその表面処理を行う基板処理装置において、

前記基板支持体は、円形深皿状をなした基台と、全体が円盤状をなし、その長手方向の断面が逆台形状で前記基台の上部開口に嵌め込まれた天板と、前記基台又は前記天板の回転中心に設けられた中空の回転軸と、を備え、この嵌め込みにより互いに接触する前記天板の接触面及び前記基台の上部開口の接触面から選択される少なくとも一面には中空の回転軸力も外方に向力つて放射状に伸びた複数本のスリット状溝カゝらなるガス吹出ノズルが形成されていることを特徴とする基板処理装置

[2] 前記スリット状溝は、所定の幅、深さを有する凹状溝、半円形溝、角型溝の何れカゝで形成されていることを特徴とする請求項 1記載の基板処理装置。

[3] 前記スリット状溝は、幅又は深さの異なる第 1、第 2溝で形成し、これら第 1、第 2溝が交互に配列されていることを特徴とする請求項 2記載の基板処理装置。

[4] 前記基板支持体は、前記基台の被処理基板の載置面に所定高さの基板支持ピンを立設したことを特徴とする請求項 1記載の基板処理装置。