WO2013035731A1 - 基板液処理装置、及び基板液処理装置の制御方法 - Google Patents

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wafer
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信彦 毛利
章一郎 日高
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate liquid processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a flat panel display with a liquid, and a control method for the substrate liquid processing apparatus.
  • a liquid treatment using a liquid is performed on a substrate.
  • a substrate holding unit that rotates while holding the outer peripheral portion of the substrate, a liquid supply unit that supplies liquid to the substrate held by the substrate holding unit, and a rotation of the substrate that is supplied to the substrate
  • a single-wafer type substrate liquid processing apparatus having a cup portion for receiving the liquid scattered by the liquid crystal is used (see, for example, JP 2010-93190 A and JP 10-209254 A).
  • wafers semiconductor wafers
  • chips semiconductor devices
  • the liquid supplied to the wafer adheres to the surface on the opposite side from the surface to which the liquid is supplied (circuit formation surface), and the particles contained in the liquid are on the opposite surface (circuit formation) Remaining on the surface opposite to the surface).
  • the particles generated in this way can be reduced by cleaning the opposite surface, but this is not a good idea because it leads to an increase in the number of steps and consequently an increase in manufacturing costs. For this reason, in a single-wafer
  • the present invention provides a single wafer type substrate liquid processing apparatus and a substrate processing method capable of preventing liquid from adhering to the surface opposite to the cleaning surface of the substrate.
  • the rotating plate rotated by the rotation driving unit the substrate supporting unit extending along the periphery of the rotating plate and supporting the periphery of the substrate, and the upper end of the substrate supporting unit Provided with a guide unit that guides the substrate to the substrate support unit, and a supply unit that supplies liquid from above to the substrate whose peripheral edge is supported by the substrate support unit.
  • a substrate liquid processing apparatus provided with at least three or more along the circumferential direction of the rotating plate and having a height higher than the surface of the substrate on which the peripheral edge is supported by the substrate support portion.
  • the rotating plate rotated by the rotation driving unit the substrate supporting unit extending along the periphery of the rotating plate and supporting the periphery of the substrate, and the upper end of the substrate supporting unit Provided with a guide unit that guides the substrate to the substrate support unit, and a supply unit that supplies liquid from above to the substrate whose peripheral edge is supported by the substrate support unit.
  • Control of a substrate liquid processing apparatus that controls a liquid processing apparatus that is provided at least three or more along the circumferential direction of the rotating plate and that has a height higher than the surface of the substrate whose peripheral edge is supported by the substrate support portion.
  • a substrate support that guides the substrate to the substrate support by the guide and lowers the peripheral edge of the substrate toward the center side of the rotating plate provided in the substrate support. Support on the surface A step, a step of rotating the substrate, the control method of a substrate solution processing unit and supplying the liquid is provided to the substrate.
  • FIG. 1 It is a schematic top view which shows the substrate processing apparatus in which the liquid processing apparatus by embodiment of this invention is integrated. It is a schematic side view which shows the liquid processing apparatus by embodiment of this invention. It is a schematic top view which shows the liquid processing apparatus of FIG. It is explanatory drawing explaining the rotating plate in the wafer support part of the liquid processing apparatus of FIG. It is a schematic side view which shows the liquid processing apparatus by other embodiment of this invention. It is a schematic top view which shows the liquid processing apparatus of FIG. It is a perspective view which shows the rotating plate in the wafer support part of the liquid processing apparatus of FIG. It is a partial cross section figure of the rotation plate of FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the wafer supported by the wafer support part of the liquid processing apparatus of FIG. It is a figure explaining the effect by the liquid processing apparatus of FIG. It is a figure explaining the other effect by the liquid processing apparatus of FIG. It is a figure which shows the modification of the wafer support part in the liquid processing apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic top view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a carrier station S1 on which a plurality of (four in the illustrated example) wafer carriers C that accommodate a plurality of wafers W are placed, a carrier station S1, and a liquid processing station S3 described later. And a loading / unloading station S2 for transferring the wafer W between the two and a liquid processing station S3 in which the liquid processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is disposed.
  • the loading / unloading station S2 has a transport mechanism 11 that unloads the wafer W from the wafer carrier C and places it on the stage 13, and picks up the wafer W from the stage 13 and loads it into the wafer carrier C.
  • the transfer mechanism 11 has a holding arm portion 11 a that holds the wafer W.
  • the transport mechanism 11 can move along a guide 12 that extends in the arrangement direction of the wafer carriers C (X direction in the drawing). Further, the transport mechanism 11 can move the holding arm portion 11a in the direction perpendicular to the X direction (Y direction in the drawing) and the vertical direction, and can rotate the holding arm portion 11a in a horizontal plane.
  • the liquid processing station S3 includes a transfer chamber 16 extending in the Y direction, a reversing mechanism 16a arranged on the carry-in / out station S2 side in the transfer chamber 16, and a plurality of liquid processing apparatuses 1 arranged on both sides of the transfer chamber 16. have.
  • the transfer chamber 16 is provided with a transfer mechanism 14, and the transfer mechanism 14 has a holding arm portion 14 a that holds the wafer W.
  • the transport mechanism 14 can move along a guide 15 provided in the transport chamber 16 and extending in the Y direction. Further, the transport mechanism 14 can move the holding arm portion 14a in the X direction and can rotate it in a horizontal plane.
  • the transfer mechanism 14 transfers the wafer W between the transfer stage 13 of the transfer-in / out station S2, the reversing mechanism 16a, and each substrate processing unit 1.
  • the reversing mechanism 16a flips the wafer W loaded by the transport mechanism 14 upside down.
  • the wafer W is accommodated in the wafer carrier C of the carrier station S1 so that the circuit forming surface faces upward (face-up), and the wafer W is transferred from the transfer mechanism 11 via the stage 13 with the circuit forming surface facing upward. It is conveyed by the mechanism 14.
  • the wafer W is turned upside down by the reversing mechanism 16a, and the circuit formation surface faces downward (face down). Thereafter, the wafer W is taken out of the reversing mechanism 16 a by the transfer mechanism 14 with the circuit formation surface facing downward, and transferred to the liquid processing apparatus 1 by the transfer mechanism 14.
  • the substrate processing apparatus 100 is provided with a control unit 17 that controls various components and members. Under the control of the control unit 17, the substrate processing apparatus 100 and the liquid processing apparatus 1 operate. An apparatus control method is implemented.
  • the wafer W is taken out from the wafer carrier C placed on the carrier station S1 by the carrying mechanism 11 and placed on the stage 13 by the carrying mechanism 11.
  • the wafer W on the stage 13 is carried into the reversing mechanism 16a by the carrying mechanism 14 in the liquid processing station S3, is turned upside down here, and is carried into the liquid processing apparatus 1 again by the carrying mechanism 14.
  • the upper surface (surface opposite to the circuit formation surface) of the wafer W is cleaned with a predetermined cleaning liquid, for example, the cleaning liquid is washed away with pure water, and the upper surface of the wafer W is dried.
  • the wafer W is returned to the wafer carrier C through a path (procedure) reverse to that at the time of loading. Further, while one wafer W is being cleaned, the other wafers W are sequentially transferred to the other liquid processing apparatus 1 and cleaned.
  • the liquid processing apparatus 1 is provided in a substantially rectangular casing 21, a substantially cylindrical cup portion 22 provided at a substantially central portion in the casing 21, and having an upper surface opened, and disposed inside the cup portion 22.
  • the wafer holding and rotating unit 23 that can hold and rotate the wafer W, and supplies the liquid to the wafer W held by the wafer holding and rotating unit 23 and is in contact with the upper surface of the wafer W.
  • a brush 24 for cleaning In the housing 21, a transport port 21 a through which the wafer W is carried into and out of the housing 21 is formed by the holding arm portion 14 a (FIG. 1) of the transport mechanism 14.
  • the transfer port 21a is provided with a shutter (not shown). The shutter is opened during loading and unloading, and the shutter is closed during processing and the transfer port 21a is closed.
  • the cup portion 22 can be moved up and down between an upper position indicated by a broken line in FIG. 2 and a lower position indicated by a solid line in the housing 21 by an elevator mechanism (not shown).
  • an elevator mechanism not shown.
  • the cup portion 22 is positioned at the lower position so that the loading / unloading of the wafer W is not interfered.
  • the cup portion 22 is positioned at the upper position, thereby The liquid supplied to W is received, and the liquid is discharged from a drain (not shown).
  • the wafer holding / rotating unit 23 includes a rotating shaft 23 ⁇ / b> S that is connected to a motor M disposed below the housing 21 and rotates, and a rotating plate 23 ⁇ / b> P that is attached to the rotating shaft 23 ⁇ / b> S at a substantially central portion of the lower surface. And have.
  • the rotating shaft 23S is formed with a conduit 23C that penetrates the central portion thereof.
  • nitrogen (N 2) gas from a nitrogen gas supply source can be supplied from the lower end of the conduit 23C.
  • N 2 gas that has passed through the conduit 23C passes through the conduit 23C. It flows out from the upper end of this into this space and flows toward the outer periphery.
  • the center part of the wafer W will bend, the flatness of the upper surface of the wafer W will deteriorate, and there exists a possibility that the uniformity of a liquid process may also deteriorate.
  • the N 2 gas is supplied to the space, it is possible to suppress the deflection of the central portion of the wafer W. Further, since the N 2 gas blows out from the space between the rotating plate 23P and the wafer W, an effect of reducing the liquid supplied to the upper surface of the wafer W from flowing around and adhering to the lower surface can be obtained.
  • the brush 24 is supported by an arm 24A that can rotate in a horizontal plane and move up and down.
  • a conduit 24C through which liquid supplied to the wafer W flows is formed in the arm 24A.
  • a liquid eg, deionized water
  • the brush 24 contacts (or slightly before) the upper surface of the wafer W
  • a liquid eg, deionized water
  • the brush 24 comes into contact with the upper surface of the wafer W, thereby cleaning the upper surface of the wafer W and washing away particles, residues, and the like removed by the brush 24 with a liquid.
  • the brush 24 is configured by, for example, bundling a large number of plastic threads in a cylindrical shape.
  • the plastic yarn can be made of, for example, PP (polypropylene), PVC (polyvinyl chloride), urethane, or nylon.
  • the rotating plate 23P has a disk shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cup portion 22 and larger than the outer diameter of the wafer W. Further, as shown in FIG. 4A, the rotating plate 23P is provided on the wafer support 500 having an annular shape disposed along the outer peripheral edge and an angle of approximately 120 °. It has three guide pins 40 that are spaced apart from each other at intervals, and a grip portion 23A that holds the edge of the wafer W. The guide pins 40 guide the periphery of the wafer W by the side surface 40I (FIG. 4B) facing the center of the rotation plate 23P, and the wafer support unit 500 supports the wafer W at an appropriate position on the rotation plate 23P. .
  • the guide pins 40 have such a height that the upper surface of the guide pins 40 is positioned higher than the upper surface of the wafer W supported by the wafer support unit 500.
  • the wafer W guided by the guide pins 40 and supported by the wafer support portion 500 is gripped by the grip portion 23A. As a result, the wafer W can be rotated by the rotating plate 23P without being displaced from the rotating plate 23P.
  • the liquid processing apparatus 1 according to the present embodiment has a wafer holding / rotating unit 23 different from the wafer holding / rotating unit 23 in the above-described embodiment.
  • the liquid processing apparatus 1 according to the present embodiment will be described with a focus on differences from the liquid processing apparatus 1 according to the previous embodiment, and description of the same components will be omitted.
  • the wafer holding / rotating unit 23 is attached to the lower peripheral edge of the rotating plate 23P, and holds three wafers (only two are shown in FIG. 5) by pressing the edge of the wafer W. It has a mechanism 23G. These three gripping mechanisms 23G are arranged at an angular interval of 120 °, for example, as shown in FIG.
  • each gripping mechanism 23G can come into contact with the edge of the wafer W when the lever member 23L is rotatable by the rotation shaft 23T and the lever member 23L is rotated in the direction indicated by the arrow Y. And a gripping portion 23A.
  • a rod member 43 that moves the far end of the lever member 23L up and down is provided below the far end of each lever member 23L.
  • the rod member 43 is attached to the arm 42, and the arm 42 is moved up and down by an elevating mechanism 41 (FIG. 5). The operation of the gripping mechanism 3G will be described later.
  • the rotating plate 23P in the present embodiment has a substantially circular upper surface shape, and notches C1 and C2 are formed around it.
  • the notches C1 and C2 are alternately arranged at an angular interval of approximately 60 °.
  • the notch C1 allows the gripping part 23A of the gripping mechanism 23G attached to the lower part of the rotating plate 23P to protrude above the rotating plate 23P.
  • the notch C2 is provided corresponding to the wafer holding claw 14b provided on the holding arm 14a (FIG. 1) of the transport mechanism 14, and allows the wafer holding claw 14b to pass through the rotary plate 23P up and down. .
  • a plurality of wafer support portions 51 extending along the periphery are provided on the upper surface of the rotating plate 23P.
  • Such a wafer support 51 can be formed by notching the wafer support 500 in the previous embodiment in accordance with the notches C1 and C2 of the rotating plate 23P.
  • the wafer support 51 is attached to the rotating plate 23P at both ends, for example, with screws. By fixing at both ends, the mounting accuracy of the wafer support portion 51 can be improved.
  • each wafer support portion 51 has an upper flat portion 51A and an inclined surface 51B (that is, a substrate support surface) that is inclined toward the center of the rotating plate 23P.
  • the outer peripheral edge of the inclined surface 51B (the boundary between the upper flat portion 51A and the inclined surface 51B) is located along the circumference of the first circle larger than the diameter of the wafer W, and the inner peripheral edge of the inclined surface 51B is It is located along the circumference of a second circle that is concentric with the circle 1 and smaller than the diameter of the wafer W. For this reason, when the wafer W is placed on the rotating plate 23P, the wafer W is supported by its edge being in contact with the inclined surface 51B (see FIG. 8). At this time, the wafer W is separated from the upper surface of the rotating plate 23P.
  • guide pins 52 are provided on the upper flat surface 51 ⁇ / b> A of the wafer support 51.
  • the side surface 52I of the guide pin 52 is in contact with the outer peripheral edge of the inclined surface 51B of the wafer support 51 at the lower end.
  • the guide pin 52 is formed with a guide inclined surface 52B that is inclined toward the center of the rotary plate 23P.
  • the guide pin 52 provided on the wafer support 51 and the grip 23A of the grip mechanism 23G have a groove G extending in a direction intersecting with the peripheral edge of the rotary plate 23 at substantially the center. Is formed.
  • the liquid When the liquid is supplied to the upper surface of the wafer W supported by the wafer support portion 51B, the liquid can be discharged to the outside of the wafer W through the groove portion G. For this reason, it is possible to reduce the stagnation of the liquid in the guide pin 52 and the grip portion 23A, and it is possible to reduce the generation of watermarks that may be caused by the stagnation of the liquid.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • FIG. 9A shows, for example, the wafer W and the gripping mechanism 23G immediately after the wafer W is placed on the rotating plate 23P.
  • the edge of the wafer W is supported by the inclined surface 51B of the wafer support portion 51 indicated by a broken line in FIG.
  • the arm 42 is moved upward by the lifting mechanism 41 (FIG. 5), and the rod member 43 pushes the far end of the lever member 23L of the gripping mechanism 23G upward.
  • the gripping portion 23A provided at the other end of the lever member 23L (the end portion supported by the rotating shaft 23T) is inclined outward.
  • the lever member 23L is centered on the rotation shaft 23T by the urging member 23B provided on the lower surface of the rotating plate 23P and its own weight. Rotate clockwise. Accordingly, the gripping portion 23A is pressed against the edge of the wafer W.
  • the wafer W is gripped by the gripping portions 23A of the three gripping mechanisms 23G pressing the edges.
  • the operation of the liquid processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention (control method of the liquid processing apparatus) will be described with reference to the drawings referred to so far.
  • the liquid processing apparatus 1 described with reference to FIGS. 5 to 9 will be described as an example.
  • the wafer W is turned upside down by the reversing mechanism 16a of the liquid processing station S3, and is carried into the liquid processing apparatus 1 with the circuit formation surface of the wafer W facing down.
  • the upper surface of the wafer W means a surface opposite to the circuit formation surface of the wafer W.
  • the cup portion 22 descends and is positioned at a lower position shown by a solid line in FIG.
  • the transfer port 21 a of the housing 21 is opened, and the wafer W is carried into the housing 21 from the transfer port 21 a by the holding arm portion 14 a of the transfer mechanism 14, and stops above the wafer holding rotation unit 23.
  • the holding arm unit 14 a is lowered, and the wafer W is transferred from the holding arm unit 14 a to the wafer holding rotating unit 23.
  • the wafer W is guided by the guide pins 52 and supported by the wafer support portion 51 provided on the upper surface of the peripheral edge of the rotating plate 23P. Specifically, the wafer W is supported by contacting the edge of the wafer W over the entire inclined surface 51 ⁇ / b> B (FIGS. 7 and 8) of the wafer support portion 51.
  • the lever member 23L is rotated by moving the arm 42 and the rod member 43 downward by the elevating mechanism 41 (FIG. 5).
  • 23A holds the edge of the wafer W.
  • the wafer W is held by the holding mechanism 23G while being supported by the wafer support portion 51.
  • the cup portion 22 is positioned at the upper position shown in FIG. 5, the rotation of the rotating shaft 23 ⁇ / b> S and the rotating plate 23 ⁇ / b> P is started by the motor M.
  • the wafer W supported by the wafer support 51 and gripped by the gripping mechanism 23 also rotates.
  • the rotation speed of the wafer W may be, for example, 500 rpm per minute (rpm) to 2000 rpm.
  • N 2 gas is supplied to the space between the wafer W and the rotating plate 23P from the conduit 23C formed in the rotating shaft 23S.
  • the arm 24 ⁇ / b> A of the brush 24 rotates, the brush 24 moves to a position indicated by a dotted line in FIG. 5, and descends toward the upper surface of the wafer W.
  • DIW is supplied from the opening 24B of the brush 24 at the same time (or slightly before) the tip of the brush 24 contacts the upper surface of the wafer W.
  • the DIW spreads on the upper surface of the wafer W toward the edge of the wafer W by the rotation of the wafer W, and flows outward from the edge of the wafer W.
  • the brush 24 moves toward the edge of the wafer W as the arm 24A rotates.
  • the brush 24 comes into contact with the entire surface of the wafer W, and particles and impurities removed by the brush 24 are washed away by DIW. After the brush 24 moves out of the edge of the wafer W, the supply of DIW is stopped and the upper surface of the wafer W is dried. Thereafter, the wafer W is carried out of the casing 21 by a procedure reverse to the procedure when the wafer W is loaded.
  • the liquid processing apparatus 1 when the wafer W is transferred from the transfer arm 14a (FIG. 1) to the wafer holding / rotating unit 23, the wafer W is guided by the guide pins 52 and is rotated. The wafer W is supported so that the edge of the wafer W is in contact with the inclined surface 51B of the wafer support portion 51 on 23P.
  • the rotating plate 23P rotates and the brush 24 descends and liquid is supplied onto the wafer W from the opening of the brush 24, the liquid flows so as to spread outward on the upper surface of the wafer W.
  • the edge of the wafer W is in contact with the inclined surface 51 ⁇ / b> B of the wafer support 51, the liquid is suppressed from adhering to the lower surface of the wafer W.
  • the wafer support portions 51 ′ are on both sides of the guide pins 52 ′.
  • the liquid flowing on the upper surface of the wafer W collides with the side surface 52I of the guide pins 52 and scatters. It adheres to the lower surface of W (see arrow A ′ in the figure). If the liquid adheres to the lower surface of the wafer W, particles in the liquid may remain on the lower surface of the wafer W.
  • Particles on the lower surface of the wafer W may contaminate the wafer support part of the semiconductor manufacturing apparatus to which the wafer W is next transferred, or may contaminate the surface of another wafer adjacent in the wafer carrier. .
  • the upper surface of the wafer W there is a liquid film due to the liquid flowing on the upper surface, so that particles in the liquid hardly remain on the upper surface of the wafer W.
  • the wafer support portion 51 is longer than the guide pins 52, and the edge of the wafer W is in contact with the inclined surface 51 ⁇ / b> B of the wafer support portion 51 on the side of the guide pins 52. Furthermore, the wafer support portion 51 is provided without forming a gap between the rotation plate 23P. For this reason, as shown in FIG. 10B, the liquid that collides with the side surface 52 ⁇ / b> I of the guide pin 52 and splatters around the lower surface of the wafer W is suppressed. That is, according to the embodiment of the present invention, the above-described contamination can be reduced.
  • the upper surface flat portion 51A is provided on the outer periphery of the inclined surface 51B of the wafer support portion 51, the liquid flowing on the upper surface of the wafer W can flow out of the wafer W without disturbing the flow. Further, by increasing the length of the wafer support portion 51, the portion where N 2 supplied from the conduit 23C blows out from the space between the wafer W and the rotating plate 23P can be narrowed, and the flow rate of N 2 can be reduced. Can be fast. Accordingly, even when the edge of the wafer W is not in contact with the inclined surface 51B, the liquid can be prevented from flowing around and adhering to the lower surface of the wafer W.
  • the liquid processing apparatus 1 described with reference to FIGS. 5 to 9 has been described as an example.
  • the liquid processing apparatus 1 described with reference to FIGS. since the liquid is prevented from flowing on the upper surface of the wafer W, colliding with the guide portion 40 and adhering to the back surface of the wafer W, the same effect can be obtained.
  • FIG. 11 shows the result of an experiment conducted for confirming the reduction of the warpage of the wafer W.
  • FIG. 11A shows, for comparison, the wafer W by the brush 24 when three wafer support portions 51 ′ and guide pins 52 ′ shown in FIG. 10A are provided at an angular interval of about 120 °.
  • FIG. 11B shows a particle map after cleaning the upper surface of the wafer W by the brush 24 in the liquid processing apparatus 1 (FIGS. 5 to 9) according to the embodiment of the present invention. Show.
  • FIG. 11 (a) it can be seen that there are few particles in the range of the trifolium ⁇ leaf shape, but there are many particles outside the range. Such distribution is considered to occur for the following reason. That is, since the wafer W hardly bends in the portion where the edge of the wafer W is supported by the short wafer support portion, the brush 24 is sufficiently pressed to reduce particles, while in the region between the portions. Since the wafer W bends relatively greatly, the pressing force of the brush 24 against the upper surface of the rotating wafer W is not constant over the entire circumference, and particles cannot be reduced sufficiently.
  • the wafer W has good flatness because the edge of the wafer W is supported by the inclined surface 51B in a relatively wide range. Furthermore, since the edge of the wafer W is supported in a wide range by the inclined surface 51B, the force applied to the wafer W by the pressing force of the brush 24 can be dispersed, and the generation of scratches on the edge of the wafer W is suppressed. can do.
  • the above-described particle reduction effect can be obtained in the same manner in the liquid processing apparatus 1 described with reference to FIGS. 2 to 4 because the wafer W is supported in a wide range along the periphery. .
  • the cleaning is not limited to using the brush 24.
  • a conduit for clean gas and a conduit for deionized water (DIW) are provided, and a two-fluid nozzle that ejects a mist of DIW by the clean gas is provided in the liquid processing apparatus 1, and this
  • DIW deionized water
  • a liquid supply nozzle in which an ultrasonic vibrator is incorporated in a discharge unit that discharges liquid to the upper surface of the wafer W may be used.
  • this liquid supply nozzle fine bubbles are generated and ruptured in the liquid by a high frequency of, for example, 15 to 400 kHz kilohertz band or 1.5 MHz or 3.0 MHz megahertz band emitted from an ultrasonic vibrator. Since vibration of liquid molecules is promoted, liquid processing efficiency and cleaning efficiency can be improved.
  • the wafer W is supported by the wafer support portion 51 on the rotating plate 23P so that the circuit formation surface of the wafer W faces downward (face down).
  • the wafer W may be held so that the circuit formation surface faces upward (face-up), and the circuit formation surface may be processed using, for example, a two-fluid nozzle. Even in this case, the adhesion of liquid to the lower surface of the wafer W can be avoided, so that particles on the lower surface can be reduced.
  • the notch C2 is provided in the rotating plate 23P.
  • the notch C2 is a wafer holding claw 14b of the transfer arm unit 14a that transfers the wafer W into the casing 21 of the liquid processing apparatus 1. It is only provided in correspondence with, and is not essential. For example, when the wafer W is transferred between the transfer arm unit 14a and the wafer holding rotation unit 23 using three lift pins that move up and down through the rotation plate 23P, the wafer holding claw 14b is transferred to the transfer arm unit 14a. Therefore, it is not necessary to form the notch C2 in the rotating plate 23P.
  • the shape of the wafer support portion 51 is not limited to the shape shown in the figure, and can be variously modified. As shown in FIG. 12, for example, the wafer support portion 51 disposed on the rotation plate 23 ⁇ / b> P may be formed with a tapered end at the rotation traveling direction side of the rotation plate 23 ⁇ / b> P and an acute-angled tip. . In this way, it is possible to prevent turbulent flow from being caused by the wafer support portion 51 with the rotation of the rotating plate 23P, and it is possible to flow the liquid on the upper surface of the wafer W outward without splashing. .
  • the distance between the wafer support portion 51 and the gripping portion 23A of the gripping mechanism 23G be as narrow as possible. In this way, it is possible to reduce the liquid flowing on the upper surface of the wafer W, colliding with the gripping portion 23A, entering between the wafer support portion 51 and the gripping portion 23A, and adhering to the lower surface of the wafer W. it can. Therefore, it is possible to more effectively reduce the generation of particles near the edge of the lower surface of the wafer W. Further, since a liquid film is formed on the upper surface of the wafer W, particles hardly remain on the upper surface of the wafer W.
  • the wafer W is held by the holding portion 23A of the holding mechanism 23G pressing the edge of the wafer W.
  • the wafer W is rotated at a low speed (for example, about 10 rpm to 50 rpm).
  • the gripping mechanism 23G does not require gripping. Therefore, the liquid processing apparatus 1 may not include the gripping mechanism 23G.
  • the six wafer support portions 51 are provided.
  • the present invention is not limited to this, and a desired number of wafer support portions 51 may be provided.
  • a raised portion along the periphery (including the cutout portion C2) of the rotating plate 23P may be provided between two adjacent wafer support portions 51 on the rotating plate 23P.
  • the raised portion has a height smaller than the interval between the wafer W supported by the wafer support portion 51 and the rotating plate 23P. According to this, since the interval between the raised portion and the wafer W is narrower than the interval between the wafer W and the rotating plate 23P, the N2 gas flowing in the space between the wafer W and the rotating plate 23P is reduced. It becomes possible to blow out at higher speed. Therefore, the adhesion of the liquid to the lower surface of the wafer W between the two wafer support portions 51 can be reduced.
  • the case where the semiconductor wafer is liquid-treated has been described as an example.
  • the present invention can also be applied to the case where the FPD glass substrate is liquid-treated.

Abstract

　基板液処理装置は、回転駆動部により回転される回転板(23P)と、前記回転板(23P)の周縁に沿って延び基板の周縁を支持する基板支持部(51)と、前記基板支持部(51)の上端に設けられ、前記基板を前記基板支持部(51)に案内する案内部(52)と、前記基板支持部(51)により前記周縁が支持される前記基板に対して上方から液体を供給する供給部(24B)とを備え、前記案内部(52)が、前記回転板(23P)の周方向に沿って少なくとも３つ以上設けられ、前記基板支持部(51)により前記周縁が支持される前記基板の表面よりも高い高さを有している。

Description

基板液処理装置、及び基板液処理装置の制御方法
　本発明は、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの基板を液体により処理する基板液処理装置、及び基板液処理装置の制御方法に関する。
　半導体集積回路やフラットパネルディスプレイを製造する工程においては、基板に対して液体を用いた液処理が行われる。そのような処理を行うため、基板の外周部を保持して回転する基板保持部と、基板保持部に保持される基板に対して液体を供給する液体供給部と、基板に供給され基板の回転により飛散する液体を受けるカップ部とを有する枚葉式の基板液処理装置が用いられる場合がある（例えば、特開２０１０－９３１９０号公報および特開平１０－２０９２５４号公報などを参照）。
　ところで、製造コスト削減に対する要請が高まるとともに、上述の液処理装置による基板の液処理において、基板に付着するパーティクルの低減に対する要求が高まっている。従来、半導体ウエハ（以下、単にウエハという）においては、ウエハの周縁から例えば約５ｍｍ幅の領域よりも内側に半導体デバイス（チップ）が形成されていたが、より多くのチップを得るため、その幅は例えば約２ｍｍに減少しつつある。このため、ウエハエッジ近傍においてもパーティクルを低減する必要が生じている。
　ウエハエッジ近傍におけるパーティクルの発生原因として、ウエハに供給される液体が、液体が供給される面（回路形成面）から反対側の面に付着し、液体に含まれるパーティクルが反対側の面（回路形成面と反対側の面）に残留することが挙げられる。このようにして発生するパーティクルは、反対側の面を洗浄することにより低減することも可能であるが、工程数の増加、ひいては製造コストの増大につながるため得策ではない。このため、枚葉式の液処理装置においては、液体が反対側の面に付着することを低減することが望まれている。
　本発明は、基板の洗浄面と反対側の面に液体が付着するのを防ぐことが可能な枚葉式の基板液処理装置及び基板処理方法を提供する。
　本発明の第１の態様によれば、回転駆動部により回転される回転板と、前記回転板の周縁に沿って延び、基板の周縁を支持する基板支持部と、前記基板支持部の上端に設けられ、前記基板を前記基板支持部に案内する案内部と、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板に対して上方から液体を供給する供給部とを備え、前記案内部が、前記回転板の周方向に沿って少なくとも３つ以上設けられ、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板の表面よりも高い高さを有する基板液処理装置が提供される。
　本発明の第２の態様によれば、回転駆動部により回転される回転板と、前記回転板の周縁に沿って延び、基板の周縁を支持する基板支持部と、前記基板支持部の上端に設けられ、前記基板を前記基板支持部に案内する案内部と、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板に対して上方から液体を供給する供給部とを備え、前記案内部が、前記回転板の周方向に沿って少なくとも３つ以上設けられ、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板の表面よりも高い高さを有する液処理装置を制御する基板液処理装置の制御方法であって、前記案内部により前記基板を前記基板支持部に案内して、前記基板の周縁を、前記基板支持部に設けられた、前記回転板の中心側に近づくにしたがって低くなる基板支持面上に支持させるステップと、前記基板を回転するステップと、前記基板に対して液体を供給するステップとを含む基板液処理装置の制御方法が提供される。
本発明の実施形態による液処理装置が組み込まれる基板処理装置を示す概略上面図である。 本発明の実施形態による液処理装置を示す概略側面図である。 図２の液処理装置を示す概略上面図である。 図２の液処理装置のウエハ支持部における回転プレートを説明する説明図である。 本発明の他の実施形態による液処理装置を示す概略側面図である。 図５の液処理装置を示す概略上面図である。 図２の液処理装置のウエハ支持部における回転プレートを示す斜視図である。 図４の回転プレートの一部断面図である。 図５の液処理装置のウエハ支持部により支持されるウエハを示す概略断面図である。 図５の液処理装置による効果を説明する図である。 図５の液処理装置による他の効果を説明する図である。 図５の液処理装置におけるウエハ支持部の変形例を示す図である。
　以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきである。
　始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態による基板液処理装置（以下において単に「液処理装置」と称する）を含む基板処理装置について説明する。図１は、本発明の実施形態による基板処理装置を示す概略上面図である。図示のとおり、基板処理装置１００は、複数のウエハＷを収容する複数の（図示の例では４つの）ウエハキャリアＣが載置されるキャリアステーションＳ１と、キャリアステーションＳ１と後述の液処理ステーションＳ３との間でウエハＷを受け渡す搬入出ステーションＳ２と、本発明の実施形態による液処理装置１が配置される液処理ステーションＳ３とを備える。
　搬入出ステーションＳ２には、ウエハキャリアＣからウエハＷを搬出してステージ１３に載置し、また、ステージ１３のウエハＷを取り上げてウエハキャリアＣへ搬入する搬送機構１１を有している。搬送機構１１は、ウエハＷを保持する保持アーム部１１ａを有している。搬送機構１１は、ウエハキャリアＣの配列方向（図中のＸ方向）に延びるガイド１２に沿って移動することができる。また、搬送機構１１は、Ｘ方向に垂直な方向（図中のＹ方向）及び上下方向に保持アーム部１１ａを移動させることができ、水平面内で保持アーム部１１ａを回転させることができる。
　液処理ステーションＳ３は、Ｙ方向に延びる搬送室１６と、搬送室１６内における搬入出ステーションＳ２側に配置される反転機構１６ａと、搬送室１６の両側に配置される複数の液処理装置１とを有している。また、搬送室１６には、搬送機構１４が設けられ、搬送機構１４は、ウエハＷを保持する保持アーム部１４ａを有している。搬送機構１４は、搬送室１６に設けられＹ方向に延びるガイド１５に沿って移動することができる。また、搬送機構１４は、保持アーム部１４ａをＸ方向に移動することができ、水平面内で回転させることができる。搬送機構１４は、搬入出ステーションＳ２の受け渡しステージ１３と、反転機構１６ａと、各基板処理ユニット１との間でウエハＷを搬送する。反転機構１６ａは、搬送機構１４により搬入されたウエハＷを上下反転する。ウエハＷは、キャリアステーションＳ１のウエハキャリアＣ内においては回路形成面が上向き（フェースアップ）になるように収容されており、回路形成面が上向きのままで搬送機構１１からステージ１３を介して搬送機構１４により搬送される。しかし、反転機構１６ａにより、ウエハＷは上下反転され、回路形成面が下向き（フェースダウン）となる。この後、ウエハＷは、回路形成面が下向きのまま搬送機構１４によって反転機構１６ａから取り出され、搬送機構１４により液処理装置１へ搬送される。
　また、基板処理装置１００には、各種の部品及び部材を制御する制御部１７が設けられ、制御部１７の制御の下、基板処理装置１００及び液処理装置１が動作し、例えば後述の液処理装置の制御方法が実施される。
　以上の構成を有する基板処理装置１００においては、キャリアステーションＳ１に載置されるウエハキャリアＣから搬送機構１１によってウエハＷが取り出され、搬送機構１１によりステージ１３に載置される。ステージ１３上のウエハＷは、液処理ステーションＳ３内の搬送機構１４により、反転機構１６ａに搬入され、ここで上下反転されて、再び搬送機構１４により液処理装置１に搬入される。液処理装置１においては、ウエハＷの上面（回路形成面と反対側の面）が所定の洗浄液で洗浄され、例えば純水により洗浄液が洗い流され、ウエハＷの上面が乾燥される。ウエハＷの上面が乾燥された後、ウエハＷは、搬入時と逆の経路（手順）によりウエハキャリアＣへ戻される。また、一のウエハＷが洗浄される間に、他のウエハＷが他の液処理装置１へ順次搬送され、洗浄される。
　次に、図２から図４までを参照しながら、本発明の実施形態による液処理装置１について説明する。図示のとおり、液処理装置１は、ほぼ方形の筐体２１と、筐体２１内のほぼ中央部に設けられ、上面が開口する略円筒形状のカップ部２２と、カップ部２２の内側に配置され、ウエハＷを保持するとともに回転することができるウエハ保持回転部２３と、ウエハ保持回転部２３に保持されるウエハＷに対して液体を供給するとともにウエハＷの上面に接してウエハＷの上面を洗浄するブラシ２４とを備える。　
　筐体２１には、搬送機構１４の保持アーム部１４ａ（図１）によりウエハＷを筐体２１に搬入出する搬送口２１ａが形成されている。搬送口２１ａには、図示しないシャッタが設けられ、搬入出時にはシャッタが開き、処理時にはシャッタは閉じ搬送口２１ａは閉じられている。
　カップ部２２は、図示しない昇降機構により、筐体２１内において図２中に破線で示す上方位置と、実線で示す下方位置との間で上下動可能である。ウエハＷの搬入出時には、カップ部２２は下方位置に位置することにより、ウエハＷの搬入出を干渉することがなく、ウエハＷの処理時には、カップ部２２は上方位置に位置することにより、ウエハＷに対して供給される液体を受け、図示しないドレインから液体を排出する。
　図２を参照すると、ウエハ保持回転部２３は、筐体２１の下方に配置されるモータＭに接続されて回転する回転シャフト２３Ｓと、下面のほぼ中央部において回転シャフト２３Ｓに取り付けられる回転プレート２３Ｐとを有している。
　回転シャフト２３Ｓには、その中央部を貫通する導管２３Ｃが形成されている。導管２３Ｃの下端からは、例えば窒素ガス供給源からの窒素（Ｎ２）ガスを供給することができる。後述するように、ウエハ保持回転部２３の回転プレート２３Ｐと、ウエハ保持回転部２３により保持されるウエハＷとの間には空間が形成されており、導管２３Ｃを通ったＮ２ガスは、導管２３Ｃの上端からこの空間へ流れ出て、外周に向かって流れる。ウエハ保持回転部２３ひいてはウエハＷが回転すると、回転プレート２３ＰとウエハＷとの間の空間がウエハＷ上方の空間よりも陰圧になる。そうすると、ウエハＷの中心部が撓んで、ウエハＷの上面の平坦性が悪化し、液処理の均一性もまた悪化するおそれがある。しかし、その空間にＮ２ガスを供給しているため、ウエハＷの中心部の撓みを抑制することが可能となる。また、回転プレート２３ＰとウエハＷとの間の空間からＮ２ガスが吹き出すため、ウエハＷの上面に供給される液体が下面に回り込んで付着するのを低減する効果が得られる。
　ブラシ２４は、水平面内で回動可能で上下動可能なアーム２４Ａにより支持されている。アーム２４Ａ内には、ウエハＷに対して供給される液体が流れる導管２４Ｃが形成されている。アーム２４Ａが回動し下降し、ブラシ２４がウエハＷの上面に接すると同時に（又は僅かに前に）、所定の液体供給源からの液体（例えば脱イオン水）が、導管２４Ｃ内を流れて、ブラシ２４の基端に設けられた開口２４ＢからウエハＷの上面に供給される。これにより、ブラシ２４はウエハＷの上面に接することにより、ウエハＷの上面を洗浄するとともに、ブラシ２４により除去されたパーティクルや残留物等を液体により洗い流すことができる。ブラシ２４は、例えば多数のプラスチック製の糸を円柱状に束ねることにより構成される。プラスチック製の糸は、例えば、ＰＰ（polypropylene）、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）、ウレタン、ナイロンから作ることができる。
　図３を参照すると、回転プレート２３Ｐは、カップ部２２の内径よりも小さく、ウエハＷの外径よりも大きい外径を有する円板の形状を有している。また、図４（ａ）に示すように、回転プレート２３Ｐは、外周縁に沿って配置される円環形状を有するウエハ支持部５００と、ウエハ支持部５００上に設けられ、ほぼ１２０°の角度間隔で互いに離間する３つガイドピン４０と、ウエハＷのエッジを押さえる把持部２３Ａとを有している。ガイドピン４０は、回転プレート２３Ｐの中心に向いた側面４０Ｉ（図４（ｂ））によりウエハＷの周縁を案内し、ウエハ支持部５００により回転プレート２３Ｐ上の適正な位置にウエハＷを支持させる。また、ガイドピン４０は、ガイドピン４０の上面が、ウエハ支持部５００により支持されるウエハＷの上面より高い位置に位置するような高さを有している。ガイドピン４０により案内されウエハ支持部５００に支持されたウエハＷは、把持部２３Ａにより把持される。これにより、ウエハＷは、回転プレート２３Ｐに対してずれることなく、回転プレート２３Ｐにより回転することができる。
　次に、図５から図９までを参照しながら、本発明の他の実施形態による液処理装置１について説明する。本実施形態による液処理装置１においては、上述の実施形態におけるウエハ保持回転部２３と異なるウエハ保持回転部２３を有している。以下、本実施形態による液処理装置１を、先の実施形態による液処理装置１との相違点を中心に説明し、同じ構成の部分についての説明は省略する。
　本実施形態においては、ウエハ保持回転部２３は、回転プレート２３Ｐの下部周縁に取り付けられ、ウエハＷのエッジを押さえることによりウエハＷを把持する３つ（図５では２つのみを図示）の把持機構２３Ｇを有している。これら３つの把持機構２３Ｇは、図６に示すように、互いに例えば１２０°の角度間隔で配置している。
　再び図５を参照すると、各把持機構２３Ｇは、回動軸２３Ｔにより回動可能なレバー部材２３Ｌと、レバー部材２３Ｌが矢印Ｙで示す方向に回動することによってウエハＷのエッジに接触可能な把持部２３Ａとを有している。各レバー部材２３Ｌの遠端部の下方には、レバー部材２３Ｌの遠端部を上下動させるロッド部材４３が設けられている。ロッド部材４３はアーム４２に取り付けられ、アーム４２は昇降機構４１（図５）により上下動する。把持機構３Ｇの動作については後述する。
　また、本実施形態における回転プレート２３Ｐは概ね円形の上面形状を有し、周囲に切欠部Ｃ１及びＣ２が形成されている。切欠部Ｃ１及びＣ２は、ほぼ６０°の角度間隔で交互に配置されている。切欠部Ｃ１は、回転プレート２３Ｐの下部に取り付けられる把持機構２３Ｇの把持部２３Ａが回転プレート２３Ｐの上方に突出するのを許容する。また、切欠部Ｃ２は、搬送機構１４の保持アーム部１４ａ（図１）に設けられたウエハ保持爪１４ｂに対応して設けられ、ウエハ保持爪１４ｂが回転プレート２３Ｐを上下に通り抜けるのを許容する。
　また、図７を参照すると、回転プレート２３Ｐの上面には、周縁に沿って延在する複数のウエハ支持部５１が設けられている。このようなウエハ支持部５１は、回転プレート２３Ｐの切欠部Ｃ１及びＣ２に合わせて、先の実施形態におけるウエハ支持部５００を切り欠くことにより形成され得る。図示を省略するが、ウエハ支持部５１は、両端において、例えばネジなどで回転プレート２３Ｐに取り付けられている。両端で固定されることにより、ウエハ支持部５１の取付け精度を向上することができる。また、各ウエハ支持部５１は、図８に示すように、上面平坦部５１Ａと、回転プレート２３Ｐの中央に向かって傾斜する傾斜面５１Ｂ（すなわち基板支持面）とを有している。傾斜面５１Ｂの外周縁（上面平坦部５１Ａと傾斜面５１Ｂとの境界）は、ウエハＷの直径よりも大きい第１の円の円周に沿って位置し、傾斜面５１Ｂの内周縁は、第１の円と同心円で、ウエハＷの直径よりも小さい第２の円の円周に沿って位置する。このため、ウエハＷを回転プレート２３Ｐに載置する場合、ウエハＷは、そのエッジが傾斜面５１Ｂに接することにより支持される（図８参照）。このとき、ウエハＷは、回転プレート２３Ｐの上面から離間している。
　また、ウエハ支持部５１の上面平坦部５１Ａにはガイドピン５２が設けられている。ガイドピン５２の側面５２Ｉは、下端において、ウエハ支持部５１の傾斜面５１Ｂの外周縁に接している。また、ガイドピン５２には、回転プレート２３Ｐの中央に向かって傾斜する案内傾斜面５２Ｂが形成されている。保持アーム部１４ａ（図１）からウエハ支持部５１へウエハＷが載置される際にウエハＷのエッジが案内傾斜面５２Ｂに接すると、ウエハＷのエッジが案内傾斜面５２Ｂを滑り落ちるように案内されて、ウエハＷが移動することとなり、これによりウエハＷが位置決めされてウエハ支持部５１に支持される。　
　なお、ガイドピン５２は、ガイドピン５２の上面が、複数のウエハ支持部５１により支持されるウエハＷの上面よりも高い位置に位置するような高さを有している。
　また、図７に示すようにウエハ支持部５１に設けられたガイドピン５２と、把持機構２３Ｇの把持部２３Ａとには、ほぼ中央部において、回転プレート２３の周縁と交差する方向に延びる溝部Ｇが形成されている。ウエハ支持部５１Ｂに支持されるウエハＷの上面に液体が供給される場合、その液体は、溝部Ｇを通してウエハＷの外方へ排出され得る。このため、ガイドピン５２や把持部２３Ａの部分で液体が滞留するのを低減でき、液体の滞留により生じ得るウォータマークの発生を低減することが可能となる。
　次に、図９を参照しながら把持機構２３Ｇの機能について説明する。図９は、図７におけるＩ－Ｉ線に沿った一部断面図である。また、図９（ａ）は、例えば、回転プレート２３Ｐの上にウエハＷを配置した直後のウエハＷと把持機構２３Ｇとを示している。図示のとおり、図９（ａ）中に破線で示すウエハ支持部５１の傾斜面５１ＢによりウエハＷのエッジが支持されている。このとき、昇降機構４１（図５）により、アーム４２は上方に移動しており、ロッド部材４３が把持機構２３Ｇのレバー部材２３Ｌの遠端を上方へ押し上げている。このため、レバー部材２３Ｌの他端（回動軸２３Ｔにより支持される端部）に設けられた把持部２３Ａは外方に傾いている。ここで、図９（ｂ）に示すようにアーム４２が下方に移動すると、レバー部材２３Ｌは、回転プレート２３Ｐの下面に設けられた付勢部材２３Ｂと自重とにより、回動軸２３Ｔを中心に時計回りに回動する。これに伴って把持部２３ＡがウエハＷのエッジに押しつけられる。３つの把持機構２３Ｇの把持部２３Ａがエッジを押しつけることにより、ウエハＷが把持される。この状態で、モータＭ（図５）が回転すると、回転プレート２３Ｐと、これに取り付けられた把持機構２３Ｇとが回転し、回転プレート２３Ｐ上でウエハ支持部５１Ｂにより支持され、把持機構２３Ｇに把持されるウエハＷが回転する。
　次に、本発明の実施形態による液処理装置１の動作（液処理装置の制御方法）について、これまで参照した図面を適宜参照しながら説明する。なお、以下では、図５から図９までを参照しながら説明した液処理装置１を例にとり説明する。また、上述のとおり、ウエハＷは、液処理ステーションＳ３の反転機構１６ａにより上下反転され、ウエハＷの回路形成面が下を向いた状態で、液処理装置１へ搬入される。以下の説明では、ウエハＷの上面というときには、ウエハＷの回路形成面と反対側の面を意味する。　
　まず、カップ部２２が降下して図５に実線で示す下方位置に位置し、また、昇降機構４１によりアーム４２及びロッド部材４３が上方へ移動して、把持機構２３のレバー部材２３Ｌを押し上げる。これにより、把持部２３Ａが外方に開き、ウエハＷが載置されるスペースが確保される。
　次いで、筐体２１の搬送口２１ａが開き、搬送機構１４の保持アーム部１４ａによってウエハＷが搬送口２１ａから筐体２１内に搬入され、ウエハ保持回転部２３の上方で停止する。次いで、保持アーム部１４ａが下降し、保持アーム部１４ａからウエハ保持回転部２３にウエハＷが受け渡される。このとき、ウエハＷは、ガイドピン５２により案内されて、回転プレート２３Ｐの周縁の上面に設けられたウエハ支持部５１により支持される。具体的には、ウエハ支持部５１の傾斜面５１Ｂ（図７、図８）の全体に亘ってウエハＷのエッジが接することにより、ウエハＷが支持される。
　保持アーム部１４ａが搬送口２１ａから外部へ退出した後、昇降機構４１（図５）によりアーム４２及びロッド部材４３が下方へ移動することにより、レバー部材２３Ｌが回動し、その結果、把持部２３ＡがウエハＷのエッジを押さえる。これにより、ウエハ支持部５１により支持された状態で、ウエハＷが把持機構２３Ｇにより把持される。カップ部２２が、図５に示す上方位置に位置すると、モータＭによって回転シャフト２３Ｓ及び回転プレート２３Ｐの回転が開始される。これにより、ウエハ支持部５１に支持され把持機構２３により把持されるウエハＷもまた回転する。ウエハＷの回転速度は、例えば５００回転毎分（ｒｐｍ）から２０００ｒｐｍであって良い。このとき、回転シャフト２３Ｓ内に形成されている導管２３Ｃから、ウエハＷと回転プレート２３Ｐとの間の空間に対して例えばＮ２ガスが供給される。
　次に、ブラシ２４のアーム２４Ａが回動し、ブラシ２４が図５に点線で示す位置に移動し、ウエハＷの上面に向かって降下する。ブラシ２４の先端がウエハＷの上面に接すると同時に（又は僅かに前に）、ブラシ２４の開口部２４Ｂから例えばＤＩＷが供給される。このＤＩＷは、ウエハＷの回転によりウエハＷの上面をウエハＷのエッジに向かって広がっていき、ウエハＷのエッジから外方へ流れ出る。　
　この後、ブラシ２４は、アーム２４Ａが回動することにより、ウエハＷのエッジに向かって移動していく。ウエハＷの回転とブラシ２４の移動とにより、ウエハＷの全面にブラシ２４が接するとともに、ブラシ２４により除去されたパーティクルや不純物がＤＩＷにより洗い流される。　
　ブラシ２４が、ウエハＷのエッジから外に移動した後、ＤＩＷの供給を停止するとともに、ウエハＷの上面を乾燥させる。この後、ウエハＷを搬入したときの手順と逆の手順により、ウエハＷが筐体２１の外へ搬出される。
　以上説明したとおり、本発明の実施形態による液処理装置１によれば、搬送アーム１４ａ（図１）からウエハ保持回転部２３へ受け渡されるとき、ウエハＷはガイドピン５２により案内され、回転プレート２３Ｐ上のウエハ支持部５１の傾斜面５１ＢにウエハＷのエッジが接するように支持される。回転プレート２３Ｐが回転し、ブラシ２４が下降するとともにブラシ２４の開口からウエハＷ上に液体が供給されると、液体はウエハＷの上面を外方に広がるように流れる。このとき、ウエハＷのエッジは、ウエハ支持部５１の傾斜面５１Ｂに接しているため、液体がウエハＷの下面に付着することが抑制される。
　例えば図１０（ａ）に示すように、回転プレート２３Ｐの周方向に沿ったウエハ支持部５１'及びガイドピン５２'の長さがほぼ等しい場合（ウエハ支持部５１'がガイドピン５２'の両側方向に延在していない場合）には、ウエハＷの上面を流れる液体は、ガイドピン５２の側面５２Ｉに衝突して飛び散り、回転プレート２３ＰとウエハＷの隙間からウエハＷの下面に回り込み、ウエハＷの下面に付着する（図中の矢印Ａ'参照）。ウエハＷの下面に液体が付着すると、液体中のパーティクルがウエハＷの下面に残存するおそれがある。ウエハＷの下面のパーティクルは、ウエハＷが次に搬送される半導体製造装置のウエハ支持部を汚染したり、ウエハキャリア内で隣接する他のウエハの表面を汚染したりする原因となる場合がある。一方、ウエハＷの上面においては、上面を流れる液体による液膜が存在するため、液体中のパーティクルは、ウエハＷの上面には残存し難い。
　しかし、本発明の実施形態においては、ウエハ支持部５１がガイドピン５２よりも長く、ガイドピン５２の側方においてもウエハＷのエッジがウエハ支持部５１の傾斜面５１Ｂに接している。さらに、ウエハ支持部５１は、回転プレート２３Ｐとの間に隙間を形成することなく設けられている。このため、図１０（ｂ）に示すように、ガイドピン５２の側面５２Ｉに衝突して飛び散った液体がウエハＷの下面へ回り込んで付着することが抑制される。すなわち、本発明の実施形態によれば、上述の汚染を低減することが可能となる。また、ウエハ支持部５１の傾斜面５１Ｂの外周に上面平坦部５１Ａを有することにより、ウエハＷの上面を流れた液体は、流れを乱すことなくウエハＷ外方へ流れ出ることができる。また、ウエハ支持部５１の長さを長くしたことにより、導管２３Ｃから供給されたＮ２がウエハＷと回転プレート２３Ｐとの間に空間から吹き出す部分を狭くすることができ、Ｎ２の流速を速くすることができる。これにより、ウエハＷのエッジが傾斜面５１Ｂに接していない部分であっても、液体がウエハＷの下面に回りこんで付着することを防止することができる。
　なお、液処理装置１による効果として、図５から図９までを参照しながら説明した液処理装置１を例に説明したが、図２から図４までを参照しながら説明した液処理装置１においても、液体が、ウエハＷの上面を流れ、ガイド部４０に衝突してウエハＷの裏面に付着するのが抑制されるため、同様の効果が得られる。
　また、図５から図９までを参照しながら説明した液処理装置１においては、傾斜面５１ＢによりウエハＷのエッジを広い範囲で支持しているため、ウエハＷの反りを低減することができる。ウエハＷの反りの低減を確認するために行った実験の結果を図１１に示す。図１１（ａ）は、比較のため、図１０（ａ）に示すウエハ支持部５１'及びガイドピン５２'を、約１２０°の角度間隔で３つ設けた場合における、ブラシ２４によるウエハＷの上面の洗浄後のパーティクルマップを示し、図１１（ｂ）は、本発明の実施形態による液処理装置１（図５から図９）における、ブラシ２４によるウエハＷの上面の洗浄後のパーティクルマップを示す。
　図１１（ａ）においては、概ね三つ葉（trifolium leaf）形状の範囲においては、パーティクルが少ないものの、その範囲の外側においては、多数のパーティクルがあることが分かる。このような分布は、以下の理由により生じると考えられる。すなわち、短いウエハ支持部によりウエハＷのエッジが支持される部分ではウエハＷが殆ど撓まないため、ブラシ２４が十分に押しつけられてパーティクルが低減される一方で、その部分の間の領域においてはウエハＷが比較的大きく撓むため、回転するウエハＷの上面に対するブラシ２４の押圧力が全周で一定ではなくなり、パーティクルを十分に低減できない。
　一方、本発明の実施形態による液処理装置１においては、図１１（ｂ）に示すように、ウエハＷの上面全体において一様にパーティクルが少ない。これは、ウエハＷのエッジが比較的広い範囲で傾斜面５１Ｂに支持されるため、ウエハＷの平坦性が良いことによるものと考えられる。さらに、傾斜面５１ＢによりウエハＷのエッジを広い範囲で支持しているため、ブラシ２４の押圧力によってウエハＷにかかる力を分散することができ、ウエハＷのエッジに傷が発生することを抑制することができる。
　なお、上述のパーティクルの低減効果は、図２から図４までを参照しながら説明した液処理装置１においても、ウエハＷが周縁に沿った広い範囲で支持されるため、同様に得ることができる。
　以上、実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することができる。
　例えば、上述の実施形態においては、液処理装置１にブラシ２４が設けられ、ブラシ２４によりウエハＷの上面を洗浄する場合について説明したが、ブラシ２４を用いた洗浄に限定されることはない。例えば、ブラシ２４の代わりに、清浄気体用の導管と、脱イオン水（ＤＩＷ）用の導管とが設けられ、清浄気体によりＤＩＷのミストを噴出する二流体ノズルを液処理装置１に設け、これによりウエハＷの上面を処理しても良い。勿論、液体だけを供給する液体供給ノズルを用いても構わない。
　さらに、ブラシ２４や二流体ノズル等の代わりに、ウエハＷの上面に対して液体を吐出する吐出部に超音波振動子が組み込まれた液体供給ノズルを用いても良い。この液体供給ノズルによれば、超音波振動子から発せられた例えば15～400kHzのキロヘルツ帯、又は1.5MHzや3.0MHzのメガヘルツ帯の高周波により、液体中で微細な泡が発生し破裂したり、液体分子の振動が促進されたりするため、液処理効率や洗浄効率を向上させることができる。
　また、上述の実施形態において、ウエハＷは、回転プレート２３Ｐ上のウエハ支持部５１によって、ウエハＷにおける回路形成面が下向き（フェースダウン）になるように支持されていたが、本発明の実施形態による液処理装置１においては、回路形成面が上向き（フェースアップ）になるようにウエハＷを保持し、例えば二流体ノズルを用いて回路形成面を処理しても良い。この場合であっても、ウエハＷの下面への液体の付着を避けることができるため、下面におけるパーティクルを低減することが可能となる。
　上述の実施形態においては、回転プレート２３Ｐに切欠部Ｃ２が設けられていたが、切欠部Ｃ２は、液処理装置１の筐体２１内にウエハＷを搬送する搬送アーム部１４ａのウエハ保持爪１４ｂに対応して設けられるに過ぎず、不可欠ではない。例えば、回転プレート２３Ｐを貫通して上下動する３つのリフトピンを用いて搬送アーム部１４ａとウエハ保持回転部２３との間でウエハＷを受け渡す場合には、搬送アーム部１４ａにウエハ保持爪１４ｂは不要であり、したがって、切欠部Ｃ２を回転プレート２３Ｐに形成する必要はない。
　また、ウエハ支持部５１の形状は、図示のものに限定されることなく種々に変形可能である。図１２に示すように、例えば回転プレート２３Ｐ上に配置されるウエハ支持部５１は、回転プレート２３Ｐの回転進行方向側の端部が、先細に形成されるとともに先端が鋭角形状を有して良い。このようにすれば、回転プレート２３Ｐの回転に伴ってウエハ支持部５１により乱流が引き起こされることを防止することができ、ウエハＷの上面の液体を飛び散らせることなく外方へ流すことができる。
　また、ウエハ支持部５１と、把持機構２３Ｇの把持部２３Ａとの間の間隔をできるだけ狭くすることが好ましい。このようにすれば、液体が、ウエハＷの上面を流れて把持部２３Ａに衝突し、ウエハ支持部５１と把持部２３Ａとの間から入り込んでウエハＷの下面に付着するのを低減することができる。したがって、ウエハＷの下面のエッジ近傍におけるパーティクルの発生をより効果的に低減することが可能となる。また、ウエハＷの上面には液体による液膜が形成されているため、ウエハＷの上面へパーティクルが残存することは殆ど無い。
　また、上述の実施形態においては、把持機構２３Ｇの把持部２３ＡがウエハＷのエッジを押圧することによりウエハＷが把持されたが、ウエハＷを低速で（例えば、１０ｒｐｍから５０ｒｐｍ程度で）回転しながら、ウエハＷの上面にＤＩＷを供給して上面を洗浄するなどの場合には、把持機構２３Ｇにより把持は不要であり、したがって、液処理装置１に把持機構２３Ｇを設けなくても良い。
　また、上述の実施形態においては、６個のウエハ支持部５１が設けられていたが、これに限定されることなく、所望の数のウエハ支持部５１を設けても良い。また、回転プレート２３Ｐ上の隣り合う２つのウエハ支持部５１の間において、回転プレート２３Ｐの周縁（切欠部Ｃ２を含む）に沿った隆起部を設けても良い。この場合、隆起部は、ウエハ支持部５１により支持されるウエハＷと回転プレート２３Ｐとの間の間隔よりも小さい高さを有していることが好ましい。これによれば、隆起部とウエハＷとの間の間隔は、ウエハＷと回転プレート２３Ｐとの間の間隔よりも狭くなるため、ウエハＷと回転プレート２３Ｐとの間の空間を流れるＮ２ガスをより高速に吹き出させることが可能となる。したがって、２つのウエハ支持部５１の間におけるウエハＷの下面への液体の付着を低減することができる。
　また、上述の実施形態においては、半導体ウエハを液処理する場合を例に説明したが、ＦＰＤ用のガラス基板を液処理する場合にも本発明を適用することができる。

Claims (16)

  1. 　回転駆動部により回転される回転板と、
    　前記回転板の周縁に沿って延び、基板の周縁を支持する基板支持部と、
    　前記基板支持部の上端に設けられ、前記基板を前記基板支持部に案内する案内部と、
    　前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板に対して上方から液体を供給する供給部と
    　を備え、
    　前記案内部が、前記回転板の周方向に沿って少なくとも３つ以上設けられ、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板の表面よりも高い高さを有することを特徴とする基板液処理装置。
  2. 　前記基板支持部は、前記案内部の両側に延びており、前記回転板の周方向に沿った前記基板支持部の長さが、前記回転板の周方向に沿った前記案内部の長さよりも長いことを特徴とする、請求項１に記載の基板液処理装置。
  3. 　前記基板支持部と前記回転板との間に隙間が無いことを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  4. 　前記基板支持部が、前記回転板の中心側に近づくにしたがって低くなる傾斜面として形成された基板支持面を有し、この基板支持面上に基板が支持されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  5. 　前記基板支持部が、前記基板支持面の外周に上面平坦部を有することを特徴とする、請求項４に記載の基板液処理装置。
  6. 　前記案内部が、前記回転板の中心側に近づくに従って低くなるように傾斜する案内面を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  7. 　前記回転板及び前記基板支持部は第１の切欠部を有し、前記第１の切欠部は、前記基板支持部との間で前記基板を授受する搬送アームに備わる基板保持爪に対応した位置に設けられ、前記第１の切欠部を前記基板保持爪が上下に通り抜けることができることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  8. 　前記基板支持部が第２の切欠部を有し、前記第２の切欠部に、前記基板支持部により支持される前記基板の周縁を側方から押さえる押圧部を含む基板把持機構が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  9. 　前記基板支持部の前記回転板の回転進行方向側の端部が、鋭角形状を有することを特徴とする、請求項７に記載の基板液処理装置。
  10. 　前記回転板の回転中心に沿って延びて前記回転駆動部に接続され、前記回転駆動部の回転力を前記回転板に伝達する回転軸部を更に備え、
    　前記回転軸部には、前記回転板と、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板との間に気体を供給する供給管が設けられる、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  11. 　前記供給部が、前記基板の上面に接して前記上面を洗浄する洗浄部材を含む、請求項１又は２に記載の基板液処理装置。
  12. 　回転駆動部により回転される回転板と、
    　前記回転板の周縁に沿って延び、基板の周縁を支持する基板支持部と、
    　前記基板支持部の上端に設けられ、前記基板を前記基板支持部に案内する案内部と、
    　前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板に対して上方から液体を供給する供給部と
    　を備え、
    　前記案内部が、前記回転板の周方向に沿って少なくとも３つ以上設けられ、前記基板支持部により前記周縁が支持される前記基板の表面よりも高い高さを有する液処理装置を制御する基板液処理装置の制御方法であって、
    　前記案内部により前記基板を前記基板支持部に案内して、前記基板の周縁を、前記基板支持部に設けられた、前記回転板の中心側に近づくにしたがって低くなる基板支持面上に支持させるステップと、
    　前記基板を回転するステップと、
    　前記基板に対して液体を供給するステップと
    　を含む基板液処理装置の制御方法。
  13. 　前記回転板及び前記基板支持部に切欠部が設けられており、
    　前記基板の周縁を前記基板支持面上に支持させるステップが、前記基板支持部との間で前記基板を授受する搬送アームに備わる基板保持爪に前記切欠部を通り抜けさせるステップを含む、請求項１２に記載の基板液処理装置の制御方法。
  14. 　前記基板の周縁を前記基板支持面上に支持させるステップが、前記基板支持面上に支持された前記基板の周縁を側方より押圧することにより前記基板を把持するステップを含む、請求項１２又は１３に記載の基板液処理装置の制御方法。
  15. 　前記液体を供給するステップが、前記基板の上面を洗浄する洗浄部材を、前記基板支持部により支持された前記基板の前記上面に接触させるステップを含む、請求項１２又は１３に記載の基板液処理装置の制御方法。
  16. 　前記基板支持部により支持された前記基板と前記回転板との間の空間に不活性ガスを供給するステップを更に含む、請求項１２又は１３に記載の基板液処理装置の制御方法。
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