WO2018055834A1 - 基板処理装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate.
- substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomask substrates.
- substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomask substrates.
- Substrates, ceramic substrates, solar cell substrates and the like are included.
- Patent Document 1 discloses a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one.
- the substrate processing apparatus of Patent Document 1 includes a substrate rotating device that rotates while holding the substrate horizontally.
- the substrate rotating device includes an annular rotating disk, a driving mechanism that rotationally drives the rotating disk, a plurality of fixed claws and a plurality of movable claws provided on the rotating disk, and a movable claw operating mechanism that operates the movable claw. Including.
- Each movable claw operation mechanism has a linear spring that holds the movable claw in the substrate holding position, a swinging body that swings around the vertical axis together with the movable claw, and moves the movable claw to the substrate holding release position by pressing the swinging body.
- a pneumatic cylinder Including a pneumatic cylinder.
- Patent Document 1 a dedicated pneumatic cylinder for moving the movable claw to the substrate holding release position is provided. Furthermore, since the pneumatic cylinder is provided for each movable claw, when there are a plurality of movable claws, it is necessary to provide a plurality of pneumatic cylinders. Therefore, it is difficult to simplify the movable claw operation mechanism. Therefore, one of the objects of the present invention is to simplify the mechanism for opening and closing the movable chuck.
- One embodiment of the present invention includes a movable chuck that is rotatable about a chuck rotation axis between a closed position pressed against the outer peripheral portion of the substrate and an open position where pressing against the outer peripheral portion of the substrate is released, Along with the movement of the movable chuck, a plurality of chuck members that switch between a closed state in which the substrate is gripped horizontally and an open state in which the grip of the substrate is released are gripped by the plurality of chuck members.
- a spin motor that generates power to rotate the substrate around the rotation axis by rotating the plurality of chuck members around a vertical rotation axis passing through a central portion of the substrate; and the plurality of chuck members in plan view.
- a cylindrical splash guard that surrounds the rotation axis, a guard lifting unit that moves the splash guard in a vertical direction, and the movable cha
- a gripping force generating member that generates a force to move the clamp toward the closed position, and an outer end positioned outward from the movable chuck, and rotates around the chuck rotation axis together with the movable chuck
- a driven unit that rotates about the rotation axis together with the movable chuck; an inner end positioned inward of an outer end of the driven unit; and a drive unit that moves in the vertical direction together with the splash guard; and the spin motor.
- a control device that rotates the driven portion around the rotation axis together with the movable chuck by controlling, and moves the drive portion along with the splash guard in the vertical direction by controlling the guard lifting unit.
- the control device prepares to move the driven unit and the drive unit in a horizontal or vertical facing direction in a state where the driven unit and the drive unit are separated from each other by moving at least one of the driven unit and the drive unit. And after the preparation step, the driven unit and the driving unit are moved relative to each other in the facing direction to bring the driven unit and the driving unit into contact with each other until the movable chuck reaches the open position.
- the spin motor rotates the follower together with the movable chuck around the vertical rotation axis.
- the guard lifting unit moves the drive unit in the vertical direction together with the splash guard.
- the spin motor and the guard lifting / lowering unit are controlled by a control device.
- the driven unit and the driving unit are opposed to each other in a horizontal or vertical facing direction while being separated from each other. Thereafter, the driven unit and the driving unit come into contact with each other, and the driving unit pushes the driven unit in the opposing direction.
- the movable chuck is disposed at the open position. Thereafter, the driven portion and the drive portion are separated from each other.
- the movable chuck is returned to the closed position by the force of the gripping force generating member.
- the spin motor and the guard lifting / lowering unit also serves as an opening actuator that moves the movable chuck toward the open position, there is no need to provide a dedicated opening actuator. Therefore, the chuck opening / closing mechanism that opens and closes the movable chuck can be simplified. Furthermore, since the drive unit contacts the driven unit and pushes the driven unit, the movable chuck can be reliably moved toward the open position as compared with the case where the movable chuck is moved toward the open position by magnetic force. .
- the gripping force generating member may be an elastic body such as a spring, rubber, or resin, and may include a driven magnet connected to the movable chuck and a drive magnet facing the driven magnet.
- a driven magnet connected to the movable chuck and a drive magnet facing the driven magnet.
- the movable chuck is rotatable about a vertical chuck rotation axis, and the control device horizontally faces the driven unit and the driving unit in the preparation step, and the driven unit in the release step. Is rotated about the rotation axis so that the driven portion and the drive portion are brought into contact with each other.
- the movable chuck is rotatable around the horizontal chuck rotation axis, and the control device vertically opposes the driven unit and the drive unit in the preparation step, and the drive unit in the release step. Is moved in the vertical direction to bring the driven part and the drive part into contact with each other.
- the movable chuck includes a gripping portion pressed against an outer peripheral portion of the substrate, and is rotatable about a horizontal chuck rotation axis extending in a tangential direction of a circle surrounding the rotation axis.
- the follower is disposed below the chuck rotation axis
- the driven portion is disposed below the chuck rotation axis.
- the grip portion of the movable chuck pressed against the outer peripheral portion of the substrate is disposed above the chuck rotation axis.
- the gripping portion is disposed around the substrate.
- the substrate processing apparatus further includes a transfer robot that transfers the substrate to the plurality of chuck members while supporting the substrate with a hand disposed below the substrate, and the control device includes: The driven portion and the drive portion are brought into contact with each other while the upper end of the splash guard is positioned below the hand.
- the substrate processing apparatus is disposed below the substrate held by the plurality of chuck members, and is held by the plurality of chuck members and a spin base that transmits power of the spin motor to the plurality of chuck members.
- a processing fluid supply unit for supplying a processing fluid for processing the substrate to at least one of an upper surface and a lower surface of the substrate, and the substrate disposed between the plurality of chuck members and the spin base.
- the heating member disposed below the spin base, and an induction heating (IH) that generates heat by generating an alternating magnetic field applied to the heating member by supplying electric power to the heating coil. And an IH heating mechanism including a circuit.
- IH induction heating
- the substrate is held by the plurality of chuck members.
- the power of the spin motor is transmitted to the plurality of chuck members via a spin base located below the substrate.
- the substrate rotates around the rotation axis.
- the IH circuit of the IH heating mechanism supplies power to the heating coil when the substrate is rotating. Thereby, an alternating magnetic field applied to the heat generating member is generated, and the heat generating member generates heat.
- a processing fluid for processing the substrate is supplied to the rotating substrate. Thereby, a board
- the heat generating member Since the heat generating member is heated by induction heating, it is not necessary to connect a wiring or a connector for supplying power to the heat generating member to the heat generating member. Therefore, the rotation speed of the substrate is not limited by such a structure. Further, the heat generating member that heats the substrate is not disposed inside the spin base but between the substrate and the spin base. Therefore, compared with the case where the heat generating member is disposed inside the spin base, the distance between the substrate and the heat generating member can be shortened, and the heating efficiency of the substrate can be increased.
- the vertical distance between the heating coil and the spin base may be narrower than the thickness of the heating coil.
- the thickness of the heating coil means the length of the heating coil in the vertical direction.
- the heating coil is disposed near the spin base. That is, the vertical distance between the heating coil and the spin base is narrower than the thickness of the heating coil.
- the heating coil is disposed below the spin base, and the heat generating member is disposed above the spin base. When the heating coil is brought close to the spin base, the distance from the heating coil to the heat generating member is shortened. As a result, the alternating magnetic field applied to the heat generating member becomes stronger, so that the power supplied to the heating coil can be efficiently converted into the heat of the heat generating member.
- the thickness of the spin base may be smaller than the thickness of the heating coil. According to this configuration, the thickness of the spin base is reduced. That is, the thickness of the spin base is smaller than the thickness of the heating coil.
- the spin base is thick, not only the distance from the heating coil to the heat generating member is increased, but also the alternating magnetic field applied to the heat generating member is weakened. Therefore, the temperature of the heat generating member can be increased efficiently by reducing the thickness of the spin base.
- the thickness of the spin base means the length of the spin base in the vertical direction.
- the thickness of the spin base is the thickness of the spin base in the region between the heat generating member and the heating coil.
- the thickness of the spin base in other regions may be equal to the thickness of the heating coil, or may be shorter or longer than the thickness of the heating coil.
- the heat generating member may directly face the substrate held by the plurality of chuck members.
- the heat generating member directly faces the substrate. Therefore, the heat of the heat generating member is efficiently transmitted to the substrate. Thereby, the heating efficiency of a board
- substrate can be improved. It further includes an interval changing mechanism that changes the vertical interval between the substrate and the heat generating member held by the plurality of chuck members by moving the plurality of chuck members or the heat generating member in the vertical direction.
- the interval changing mechanism relatively moves the plurality of chuck members and the heat generating member in the vertical direction.
- gripped by the several chuck member and a heat generating member is changed. Therefore, the distance from the heating member to the substrate can be changed as necessary.
- the substrate processing apparatus may further include a transfer robot that transfers the substrate to the plurality of chuck members while supporting the substrate with a hand disposed below the substrate.
- the interval changing mechanism includes a retracted position where the vertical interval between the substrate held by the plurality of chuck members and the heat generating member is wider than the thickness of the hand, and the interval is narrower than the thickness of the hand.
- the plurality of chuck members or the heat generating members may be moved in the vertical direction between adjacent positions.
- the thickness of the hand means the length of the hand in the vertical direction.
- the transfer robot places the substrate supported on the hand on the plurality of chuck members in the retracted state in which the plurality of chuck members or the heat generating members are located at the retracted positions. Next, the transfer robot lowers the hand and separates it from the substrate. Thereafter, the transfer robot retracts the hand from between the substrate and the heat generating member. When the substrate is taken from the plurality of chuck members, the hand is inserted between the substrate and the heat generating member in the retracted state. Thereafter, the transfer robot raises the hand. As a result, the substrate is separated from the plurality of chuck members and supported by the hand.
- the heat generating member is preferably disposed near the substrate.
- the hand cannot enter between the substrate and the heat generating member, and the substrate cannot be placed on or taken from the plurality of chuck members.
- the delivery of the substrate is performed in the retracted state.
- the substrate is heated in a proximity state in which a plurality of chuck members or heat generating members are located in proximity positions. Therefore, the substrate can be transferred without reducing the heating efficiency of the substrate.
- the interval changing mechanism moves the plurality of chuck members in the vertical direction with respect to the spin base, and the movable chuck is movable with respect to the spin base between the closed position and the open position.
- the plurality of chuck members include the movable chuck that is movable between the closed position and the open position with respect to the spin base.
- the vertical distance between the substrate and the heat generating member is changed by moving the plurality of chuck members in the vertical direction with respect to the spin base. Therefore, the movable chuck can move not only between the closed position and the open position with respect to the spin base, but also in the vertical direction with respect to the spin base.
- the structure for supporting the heat generating member can be simplified.
- the interval changing mechanism moves the heat generating member in the vertical direction with respect to the spin base. According to this configuration, the vertical distance between the substrate and the heat generating member is changed by moving the heat generating member in the vertical direction with respect to the spin base. As described above, since it is not necessary to move the plurality of chuck members in the vertical direction in order to change the vertical distance between the substrate and the heat generating member, the structure for supporting the plurality of chuck members can be simplified.
- the substrate processing apparatus may further include a magnetic blocking member that blocks an alternating magnetic field generated by supplying power to the heating coil.
- the magnetic shielding member includes a cylindrical outer wall portion surrounding the heating coil, and a lower wall portion positioned below the heating coil. According to this configuration, the outer wall portion of the magnetic shielding member that absorbs magnetism surrounds the heating coil. Furthermore, the lower wall part of the magnetic shielding member that absorbs magnetism is located below the heating coil. Therefore, it is possible to suppress or eliminate the influence of the alternating magnetic field on the members positioned around the heating coil. Similarly, the influence of an alternating magnetic field on a member located below the heating coil can be suppressed or eliminated.
- the substrate processing apparatus may further include a thermometer that detects a temperature of the heat generating member, and a control device that controls the IH heating mechanism based on a detection value of the thermometer.
- the detection value of the thermometer that detects the temperature of the heat generating member is input to the control device.
- the control device controls the power supplied to the heating coil based on the detected value. Thereby, the temperature of the heat generating member can be brought close to the target temperature with high accuracy.
- the thermometer is preferably a non-contact thermometer that detects the temperature of the heat generating member without contacting the heat generating member.
- An example of such a thermometer is a radiation thermometer that detects the temperature of an object by detecting the intensity of infrared or visible light emitted from the object.
- the fluid supply unit is disposed in a through hole passing through the heat generating member in a vertical direction in a plan view, and discharges the processing fluid toward the bottom surface of the substrate held by the plurality of chuck members.
- a nozzle may be included.
- the lower surface nozzle discharges the processing fluid toward the lower surface of the substrate.
- the lower surface nozzle is arrange
- the discharge port of the lower surface nozzle that discharges the processing fluid may be disposed at the same height as the upper surface of the heat generating member. It may be arranged at a position higher or lower than the upper surface of the.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing a vertical cross section of the spin chuck along the line II-II shown in FIG. 3. It is a schematic plan view of a spin chuck.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing a horizontal cross section of the spin chuck along the line IV-IV shown in FIG. 2. It is a schematic diagram which shows the vertical cross section for demonstrating the chuck
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which SPM is supplied to the substrate in the example of the substrate processing illustrated in FIG. 9.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which SPM is supplied to the substrate in the example of the substrate processing illustrated in FIG. 9.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which pure water is supplied to the substrate in the example of the substrate processing illustrated in FIG. 9.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which SC1 is supplied to the substrate in the example of the substrate processing illustrated in FIG. 9.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state in which IPA is supplied to the substrate in the example of the substrate processing illustrated in FIG. 9.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a state where IPA is removed from the substrate in an example of the processing of the substrate shown in FIG. 9.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a state where the substrate is dried in an example of the processing of the substrate shown in FIG. 9.
- FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the vertical cross section of the spin chuck which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is the typical top view which looked at the movable chuck
- FIG. 1 is a schematic view of the inside of a chamber 4 provided in the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention viewed horizontally.
- the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one.
- the substrate processing apparatus 1 includes a processing unit 2 that processes a substrate W with a processing fluid such as a processing liquid or a processing gas, a transfer robot R1 (see FIG. 3) that transfers the substrate W to the processing unit 2, and a substrate processing apparatus 1.
- a control device 3 for controlling.
- the control device 3 is a computer that includes a memory that stores information such as a program and a processor that controls the substrate processing apparatus 1 in accordance with the information stored in the memory.
- the processing unit 2 includes a box-shaped chamber 4 having an internal space, and a spin chuck that rotates around a vertical rotation axis A1 that passes through a central portion of the substrate W while holding a single substrate W horizontally in the chamber 4. 31, a plurality of nozzles that discharge various fluids toward the substrate W held by the spin chuck 31, and a cylindrical cup 26 that surrounds the periphery of the spin chuck 31.
- the plurality of nozzles includes a first chemical liquid nozzle 5 and a second chemical liquid nozzle 9 that discharge the chemical liquid toward the upper surface of the substrate W.
- the first chemical liquid nozzle 5 is connected to a first chemical liquid pipe 6 in which a first chemical liquid valve 7 is interposed.
- the second chemical liquid nozzle 9 is connected to a second chemical liquid pipe 10 in which a second chemical liquid valve 11 is interposed.
- the first chemical liquid valve 7 is opened, the chemical liquid is supplied from the first chemical liquid pipe 6 to the first chemical liquid nozzle 5 and discharged from the first chemical liquid nozzle 5.
- the first chemical liquid valve 7 is closed, the discharge of the chemical liquid from the first chemical liquid nozzle 5 is stopped.
- a specific example of the chemical solution (first chemical solution) discharged from the first chemical solution nozzle 5 is SPM (mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution).
- a specific example of the chemical liquid (second chemical liquid) discharged from the second chemical liquid nozzle 9 is SC1 (mixed liquid of ammonia water, hydrogen peroxide water, and water).
- the first chemical solution may be phosphoric acid.
- the first chemical solution is sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, acetic acid, aqueous ammonia, aqueous hydrogen peroxide, organic acid (eg, citric acid, oxalic acid, etc.), organic alkali (eg, A liquid containing at least one of TMAH (tetramethylammonium hydroxide and the like), a surfactant, and a corrosion inhibitor may be used.
- organic acid eg, citric acid, oxalic acid, etc.
- organic alkali eg, A liquid containing at least one of TMAH (tetramethylammonium hydroxide and the like)
- surfactant etramethylammonium hydroxide and the like
- a corrosion inhibitor may be used.
- the first chemical liquid nozzle 5 is connected to a first nozzle moving mechanism 8 that moves the first chemical liquid nozzle 5.
- the second chemical liquid nozzle 9 is connected to a second nozzle moving mechanism 12 that moves the second chemical liquid nozzle 9.
- the first nozzle moving mechanism 8 includes a first chemical liquid nozzle between a processing position where the first chemical liquid lands on the upper surface of the substrate W and a standby position where the first chemical liquid nozzle 5 is positioned around the cup 26 in plan view. 5 is moved. Furthermore, the first nozzle moving mechanism 8 moves the first chemical liquid landing position within the upper surface of the substrate W by moving the first chemical liquid nozzle 5 horizontally. The same applies to the second nozzle moving mechanism 12.
- the plurality of nozzles includes a rinse liquid nozzle 13 that discharges the rinse liquid downward toward the center of the upper surface of the substrate W.
- the rinse liquid nozzle 13 is fixed with respect to the chamber 4.
- the rinse liquid nozzle 13 may be connected to a third nozzle moving mechanism that moves the rinse liquid nozzle 13.
- the rinse liquid nozzle 13 is connected to a first rinse liquid pipe 14 in which a first rinse liquid valve 15 is interposed.
- a specific example of the rinsing liquid discharged from the rinsing liquid nozzle 13 is pure water (deionized water).
- the rinse liquid may be a rinse liquid other than pure water such as carbonated water, electrolytic ion water, hydrogen water, ozone water, and hydrochloric acid water having a diluted concentration (eg, about 10 to 100 ppm).
- the plurality of nozzles includes a lower surface nozzle 16 that discharges the rinse liquid upward toward the center of the lower surface of the substrate W.
- the lower surface nozzle 16 is fixed to the chamber 4.
- the lower surface nozzle 16 is connected to a second rinse liquid pipe 17 in which a second rinse liquid valve 18 is interposed.
- a specific example of the rinsing liquid discharged from the lower surface nozzle 16 is pure water.
- the rinse liquid may be a rinse liquid other than the pure water described above.
- the liquid discharged from the lower surface nozzle 16 may be a processing liquid other than the rinsing liquid.
- the lower surface nozzle 16 includes a disc portion 16a that is horizontally held at a height between the upper surface of the spin base 33 and the lower surface of the substrate W, and a cylindrical portion that extends downward from the disc portion 16a along the rotation axis A1. 16b.
- the disc portion 16 a is an annular shape surrounding the rotation axis A ⁇ b> 1, and has an outer diameter smaller than the diameter of the substrate W.
- the outer diameter of the cylindrical part 16b is smaller than the outer diameter of the disc part 16a.
- the cylindrical portion 16 b is inserted into a through hole that opens at the center of the upper surface of the spin base 33.
- the discharge port of the lower surface nozzle 16 is opened at the center of the upper surface of the disk portion 16a.
- the discharge port of the lower surface nozzle 16 faces the center portion of the lower surface of the substrate W in the vertical direction.
- the plurality of nozzles includes a solvent nozzle 19 that discharges IPA (liquid) toward the upper surface of the substrate W, and a gas nozzle 22 that discharges gas toward the upper surface of the substrate W.
- the solvent nozzle 19 is connected to a solvent pipe 20 in which a solvent valve 21 is interposed.
- IPA isopropyl alcohol
- the gas nozzle 22 is connected to a gas pipe 23 in which a gas valve 24 is interposed.
- a specific example of the gas discharged from the gas nozzle 22 is nitrogen gas.
- the gas may be an inert gas other than nitrogen gas, or may be a gas other than the inert gas.
- the solvent nozzle 19 is connected to a fourth nozzle moving mechanism 25 that moves the solvent nozzle 19 between the processing position and the standby position.
- the gas nozzle 22 is also connected to the fourth nozzle moving mechanism 25.
- the gas nozzle 22 may be connected to a fifth nozzle moving mechanism different from the fourth nozzle moving mechanism 25.
- the fourth nozzle moving mechanism 25 moves the solvent nozzle 19 and the gas nozzle 22 up and down between a processing position where the solvent nozzle 19 and the gas nozzle 22 are close to the upper surface of the substrate W and a standby position above the processing position.
- the fourth nozzle moving mechanism 25 may be a mechanism that moves the solvent nozzle 19 and the gas nozzle 22 horizontally.
- the cup 26 includes a plurality of splash guards 28 for receiving the liquid discharged outward from the substrate W and a plurality of annular trays 27 for receiving the liquid guided downward by the splash guard 28.
- the plurality of splash guards 28 surround the spin chuck 31.
- the splash guard 28 includes a cylindrical inclined portion 28a extending obliquely upward toward the rotation axis A1 and a cylindrical guide portion 28b extending downward from a lower end portion (outer end portion) of the inclined portion 28a.
- the inclined portion 28 a includes an annular upper end 28 u having an inner diameter larger than that of the substrate W and the spin base 33.
- the upper end 28u of the inclined portion 28a corresponds to the upper end of the cup 26.
- the plurality of guide portions 28 b are respectively disposed above the plurality of annular trays 27.
- the guard lifting / lowering unit 29 has an upper position where the upper end 28u of the inclined portion 28a is located above the support position where the substrate W supported by the plurality of chuck members 32 is disposed, and an upper end 28u of the inclined portion 28a is supported.
- the splash guard 28 is moved in the vertical direction between the lower position and the lower position.
- a liquid such as a chemical liquid or a rinse liquid is supplied to the substrate W
- the splash guard 28 is disposed at the upper position.
- the liquid splashed outward from the substrate W is received by the inclined portion 28a and then collected in the annular tray 27 by the guide portion 28b.
- the guard lifting unit 29 lifts and lowers the plurality of splash guards 28 individually.
- the guard lifting / lowering unit 29 includes an electric motor, and a ball screw and a ball nut that convert the rotation of the electric motor into a vertical motion.
- the guard lifting unit 29 may be an air cylinder.
- the control device 3 controls the guard lifting / lowering unit 29 so that one of the splash guards 28 selected according to the type of liquid supplied to the substrate W is opposed to the outer peripheral surface of the substrate W.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing a vertical cross section of the spin chuck 31 along the line II-II shown in FIG.
- FIG. 3 is a schematic plan view of the spin chuck 31.
- FIG. 4 is a schematic diagram showing a horizontal cross section of the spin chuck 31 along the line IV-IV shown in FIG.
- FIG. 5 is a schematic diagram showing a vertical cross section for explaining the chuck opening / closing mechanism 34 provided in the spin chuck 31.
- FIG. 6A is a schematic plan view showing a state in which the driven unit 55 and the driving unit 56 are opposed to each other in the rotational direction with a space therebetween.
- 6B is a schematic plan view showing a state in which the driven portion 55 is pushed horizontally by the drive portion 56 until the movable chuck 32a reaches the open position.
- the exposed portion of the drive magnet 68 is painted in black.
- 5 and 6A show a state in which the movable chuck 32a is located at the closed position.
- FIG. 6B shows a state where the movable chuck 32a is located at the open position.
- the spin chuck 31 includes a disc-shaped spin base 33 that is horizontally held, a plurality of chuck members 32 that horizontally hold the substrate W above the spin base 33, and a plurality of chuck members.
- a chuck opening / closing mechanism 34 that opens and closes 32, and a spin motor 36 that rotates the substrate W held by the plurality of chuck members 32 by rotating the spin base 33 and the chuck member 32 about the rotation axis A1.
- the spin base 33 is, for example, a solid disk having an outer diameter larger than the diameter of the substrate W.
- the spin motor 36 is a servo motor including a rotor 36b and a stator 36a.
- the rotor 36 b is connected to the spin base 33 via a spin shaft 35 that extends downward from the spin base 33.
- the stator 36a surrounds the rotor 36b.
- the rotor 36b and the stator 36a are disposed in the chuck housing 37.
- the spin motor 36 and the chuck housing 37 are disposed below the spin base 33.
- the chuck housing 37 includes a cylindrical lower cylindrical portion 37a extending upward from the bottom portion 4a of the chamber 4, an annular portion 37b extending inwardly from an upper end portion of the lower cylindrical portion 37a, and an inner end of the annular portion 37b. And an upper cylindrical portion 37c extending upward from the top.
- the chuck member 32 protrudes upward from the upper surface of the spin base 33. As shown in FIG. 3, the plurality of chuck members 32 are arranged at intervals around the rotation axis A ⁇ b> 1.
- the plurality of chuck members 32 include a plurality of movable chucks 32 a that can move with respect to a lifting member 62 described later, and a plurality of fixed chucks 32 b that are fixed to the lifting member 62.
- the plurality of movable chucks 32a are arranged in the circumferential direction without sandwiching the fixed chuck 32b therebetween.
- the movable chuck 32a has a spin base around a vertical chuck rotation axis A2 between a closed position where the grip portion 38a is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W and an open position where the grip portion 38a is separated from the outer peripheral portion of the substrate W. 33 and the elevating member 62 can be rotated.
- the movable chuck 32 a includes a chuck head 38 that contacts the substrate W and a base shaft 39 that extends downward from the chuck head 38.
- the chuck head 38 and the base shaft 39 may be separate members or an integral member.
- the chuck head 38 includes a support portion 38 b that supports the substrate W from below and a grip portion 38 a that is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W.
- the gripping portion 38a includes two groove inner surfaces that form a receiving groove having a V-shaped cross section that opens inward.
- the support portion 38b includes an inclined surface that extends obliquely downward from the grip portion 38a toward the rotation axis A1.
- the support portion 38 b and the grip portion 38 a are disposed above the spin base 33.
- the grip portion 38a is disposed around the substrate W.
- the support portion 38b is disposed below the substrate W.
- the base shaft 39 has a cylindrical shape extending in the vertical direction.
- the base shaft 39 is inserted into a through portion 33p that penetrates the spin base 33 in the vertical direction. The liquid is prevented from entering the through portion 33p by the annular seal 41 surrounding the chuck member 32.
- the base shaft 39 is supported by the spin base 33 via a sliding bearing 42 disposed in the through portion 33p. Both the base shafts 39 of the movable chuck 32 a and the fixed chuck 32 b are movable in the vertical direction with respect to the spin base 33.
- the base shaft 39 of the fixed chuck 32 b is fixed to the elevating member 62.
- the base shaft 39 of the movable chuck 32a is rotatable around the chuck rotation axis A2 with respect to the elevating member 62.
- the base shaft 39 of the movable chuck 32a is inserted into a penetrating portion 62p that penetrates the elevating member 62 in the vertical direction.
- the base shaft 39 of the movable chuck 32 a protrudes downward from the elevating member 62.
- the base shaft 39 of the movable chuck 32a is supported by the elevating member 62 via a rolling bearing 44 disposed in the penetrating portion 62p.
- the movable chuck 32a is rotatable with respect to the elevating member 62 around the center line of the base shaft 39 corresponding to the chuck rotation axis A2.
- a force for moving the elevating member 62 in the vertical direction is transmitted to the movable chuck 32 a via the rolling bearing 44.
- the movable chuck 32a moves in the vertical direction together with the elevating member 62.
- the transfer robot R1 places the substrate W on the hand H1 on the support portion 38b of each chuck member 32 in a state where each movable chuck 32a is located at the open position.
- the chuck opening / closing mechanism 34 moves each movable chuck 32a toward the closed position in this state, the plurality of gripping portions 38a approach the outer peripheral portion of the substrate W while the substrate W is lifted by the plurality of support portions 38b.
- the support portions 38b of all the chuck members 32 are separated from the substrate W, and the grip portions 38a of all the chuck members 32 are pressed against the outer peripheral portion of the substrate W.
- the chuck opening / closing mechanism 34 includes an open mechanism that moves the plurality of movable chucks 32a toward the open position, and a close mechanism that moves the plurality of movable chucks 32a toward the closed position.
- the open mechanism includes a driven portion 55 that rotates around the chuck rotation axis A2 together with the movable chuck 32a, and pushes the driven portion 55 in the circumferential direction (direction around the rotation axis A1) to move the movable chuck 32a toward the open position.
- a drive unit 56 to be moved.
- the closing mechanism includes a plurality of coil springs 51 respectively wound around the plurality of movable chucks 32a.
- the coil spring 51 is wound around the base shaft 39 of the movable chuck 32a.
- the coil spring 51 is disposed below the elevating member 62.
- the coil spring 51 is accommodated in a casing 52 attached to the elevating member 62.
- One end of the coil spring 51 is inserted into the insertion hole of the holding portion 53 fixed to the elevating member 62.
- the other end of the coil spring 51 is inserted into a holding hole 54 that opens on the outer peripheral surface of the movable chuck 32a.
- the movement of the one end portion of the coil spring 51 relative to the elevating member 62 is restricted.
- the other end of the coil spring 51 is restricted from moving relative to the movable chuck 32a.
- FIG. 5 shows a state in which the movable chuck 32a is located at the closed position.
- the origin position, the open position, and the closed position are different positions with different rotation angles around the chuck rotation axis A2.
- the closed position is a position between the origin position and the open position with respect to the rotation direction of the movable chuck 32a.
- the spin chuck 31 moves the chuck members 32 up and down with respect to the spin base 33, so that the substrate W held by the chuck members 32 and the heating member 72 described later are moved up and down.
- An interval changing mechanism 61 that changes the interval in the direction is included.
- the interval changing mechanism 61 includes a lifting member 62 that supports the plurality of chuck members 32, a plurality of guide members 64 that guide the lifting member 62 in the vertical direction, and a lifting drive that generates power for moving the lifting member 62 in the vertical direction.
- Unit 66 Unit 66.
- the elevating member 62 has an annular shape surrounding the rotation axis A1.
- the elevating member 62 surrounds the chuck housing 37.
- the elevating member 62 is disposed below the spin base 33.
- the elevating member 62 is surrounded by a cylindrical skirt 63 fixed to the spin base 33.
- the elevating member 62 is disposed above the annular portion 37b of the chunk housing.
- the plurality of chuck members 32 protrude upward from the upper surface of the elevating member 62. When the elevating member 62 moves in the vertical direction, all the chuck members 32 move in the vertical direction together with the elevating member 62.
- the guide member 64 includes a guide shaft 64a extending in the vertical direction and a guide stopper 64b larger than the guide shaft 64a in plan view.
- the guide shaft 64a is inserted into a through hole 65 that penetrates the elevating member 62 in the vertical direction.
- the guide stopper 64b is disposed below the elevating member 62.
- the guide stopper 64b is larger than the through hole 65 of the elevating member 62 in plan view.
- the guide shaft 64a extends downward from the spin base 33.
- the guide shaft 64 a is fixed to the spin base 33.
- the guide stopper 64b is fixed to the guide shaft 64a.
- the elevating member 62 is disposed between the spin base 33 and the guide stopper 64b.
- the elevating member 62 is movable in the vertical direction with respect to the spin base 33 between a lower position where the lower surface of the elevating member 62 is in contact with the guide stopper 64b and an upper position where the elevating member 62 is separated upward from the guide stopper 64b. It is.
- the elevating drive unit 66 is a magnetic force generating unit that elevates and lowers the elevating member 62 with a magnetic force, for example.
- the magnetic force generation unit includes a driven magnet 67 fixed to the elevating member 62, a drive magnet 68 that raises the elevating member 62 by raising the driven magnet 67, and a driven magnet 67 that moves the drive magnet 68 in the vertical direction. And a lift actuator 69 that changes the strength of the magnetic force acting between the drive magnet 68 and the drive magnet 68.
- the driven magnet 67 is fixed to the elevating member 62.
- the driven magnet 67 moves in the vertical direction together with the elevating member 62.
- the driven magnet 67 is disposed outside the chuck housing 37.
- the drive magnet 68 and the lift actuator 69 are disposed in the chuck housing 37.
- the drive magnet 68 is separated from the driven magnet 67 by the chuck housing 37.
- the drive magnet 68 is disposed outside the spin motor 36.
- the drive magnet 68 is disposed below the driven magnet 67.
- the drive magnet 68 faces the driven magnet 67 in the vertical direction via the chuck housing 37.
- the drive magnet 68 overlaps at least a part of the driven magnet 67 in plan view.
- the drive magnet 68 may not overlap the driven magnet 67 in plan view.
- the driven magnet 67 and the drive magnet 68 are both arranged along a circle surrounding the rotation axis A1.
- the driven magnet 67 has an arc shape in plan view.
- the drive magnet 68 is annular in plan view.
- the drive magnet 68 may be a ring that is continuous over the entire circumference, or may include a plurality of magnets arranged on a circumference that surrounds the rotation axis A1.
- the elevating actuator 69 is an air cylinder.
- the lift actuator 69 may include an electric motor, and a ball screw and a ball nut that convert the rotation of the electric motor into the movement of the drive magnet 68 in the vertical direction instead of the air cylinder.
- the lift actuator 69 includes a rod extending in the axial direction of the air cylinder, a piston connected to the rod, and a cylindrical cylinder tube surrounding the rod and the piston.
- the drive magnet 68 is connected to the rod of the air cylinder.
- the drive magnet 68 moves in the vertical direction together with the rod of the air cylinder.
- the elevating actuator 69 moves the drive magnet 68 in the vertical direction between an upper position (position indicated by a two-dot chain line in FIG. 2) and a lower position (position indicated by a solid line in FIG. 2).
- the drive magnet 68 moves upward, the driven magnet 67 is lifted by a magnetic force (reaction force) acting between the driven magnet 67 and the drive magnet 68.
- the elevating member 62 rises.
- the elevating member 62 is disposed at the upper position.
- the guide stopper 64b of each guide member 64 contacts the elevating member 62, and the elevating member 62 is arranged at the lower position.
- All the chuck members 32 move between the upper position and the lower position as the elevating member 62 moves up and down.
- the heat generating member 72 described later is disposed below the substrate W supported by the support portions 38b of the plurality of chuck members 32.
- the upper position of the chuck member 32 is a retracted position where the substrate W and the heat generating member 72 are separated from each other.
- the lower position of the chuck member 32 is a close position where the substrate W and the heat generating member 72 are close to each other.
- the distance D1 (see FIG. 8A) from the upper surface of the heating member 72 to the lower surface of the substrate W held by the plurality of chuck members 32 is The thickness W1 is smaller than the thickness T1 of the hand H1 of the transfer robot R1 that supports the substrate W from below.
- the distance D1 is, for example, 0.1 to 10 mm. Therefore, at this time, the transfer robot R1 cannot place the substrate W on the plurality of chuck members 32 or take the substrate W from the plurality of chuck members 32.
- the chuck opening / closing mechanism 34 moves the movable chuck 32a toward the open position by pushing the driven part 55 in the circumferential direction by rotating the driven part 55 around the chuck rotation axis A2 together with the movable chuck 32a.
- Drive unit 56 to be included.
- the driven portion 55 is provided for each movable chuck 32a.
- the drive unit 56 is provided for each driven unit 55.
- FIG. 3 shows an example in which three driven portions 55 are provided on the three movable chucks 32a, respectively, and three drive portions 56 face the three driven portions 55 in the rotational direction.
- the driven portion 55 is fixed to the chuck member 32.
- the follower 55 rotates around the chuck rotation axis A ⁇ b> 2 together with the chuck member 32.
- the driven portion 55 extends outward from the chuck member 32.
- the follower 55 is disposed above the spin base 33.
- the follower 55 is spaced upward from the upper surface of the spin base 33.
- the outer end 55 o of the driven portion 55 is disposed inward from the outer peripheral surface of the spin base 33.
- the outer end 55 o of the driven portion 55 is disposed outward from the inner end 56 i of the driving portion 56.
- the driving unit 56 is fixed to the uppermost splash guard 28A.
- the drive unit 56 moves in the vertical direction together with the splash guard 28A.
- the drive unit 56 extends inward from the splash guard 28A.
- the drive unit 56 includes a vertical portion 56a extending upward from the splash guard 28A and a horizontal portion 56b extending inward from the upper end portion of the vertical portion 56a.
- the horizontal part 56b is located above the upper end 28u of the splash guard 28A.
- the inner end of the horizontal portion 56 b corresponds to the inner end 56 i of the drive unit 56.
- the inner end 56 i of the drive unit 56 is disposed inward of the upper end 28 u of the splash guard 28 A and at a position outward of the outer end of the chuck member 32.
- the driven unit 55 and the driving unit 56 do not overlap each other in plan view.
- the follower 55 and the drive unit 56 are opposed to each other in the rotational direction with an interval in plan view.
- the guard lifting / lowering unit 29 lifts and lowers the splash guard 28 ⁇ / b> A within a range where the driving unit 56 does not contact the spin base 33.
- the splash guard 28A is arranged at a delivery position where at least a part of the driving unit 56 is arranged at the same height as the driven unit 55, the driven unit 55 and the driving unit 56 are horizontally opposed to each other in the rotation direction.
- the spin motor 36 rotates the spin base 33 in this state, as shown in FIG. 6B, the driven unit 55 rotates around the rotation axis A1 together with the movable chuck 32a, and the driven unit 55 contacts the drive unit 56. As a result, the driven portion 55 is pushed horizontally by the drive portion 56.
- 7A to 7B are schematic diagrams for explaining the delivery of the substrate W between the spin chuck 31 and the transfer robot R1.
- the following steps are executed by the control device 3 controlling the substrate processing apparatus 1.
- the control device 3 is programmed to execute the following steps.
- the spin motor 36 rotates the spin base 33 to a preparation position where the rotation angle of the spin base 33 matches the preparation angle.
- the preparation position is a position where the driven portion 55 and the drive portion 56 do not overlap in plan view.
- the lift actuator 69 raises the plurality of chuck members 32 to the upper position as the delivery position in a state where the spin base 33 is located at the preparation position.
- the guard lifting / lowering unit 29 raises the uppermost splash guard 28A to the delivery position.
- the delivery position of the splash guard 28 ⁇ / b> A is a height at which at least a part of the drive unit 56 is arranged at a height equal to the driven unit 55. Therefore, when the splash guard 28A is disposed at the delivery position, the drive unit 56 is horizontally opposed to the driven unit 55 with a space therebetween as shown in FIG. 6A. At this time, the upper end 28u of the splash guard 28A is positioned below a support position where the substrate W supported by the support portions 38b of the plurality of chuck members 32 is disposed.
- the hand H1 of the transfer robot R1 uses the splash guard. Do not touch 28A.
- the spin motor 36 is rotated to the release position by the spin base 33 located at the preparation position. That is, the spin motor 36 changes the rotation angle of the spin base 33 from the preparation angle to the release angle.
- the drive unit 56 contacts the driven unit 55, and the driven unit 55 is pushed in the rotation direction by the drive unit 56. Accordingly, the coil spring 51 is elastically deformed, and the movable chuck 32a rotates around the chuck rotation axis A2 toward the open position.
- the spin base 33 is disposed at the release position, all the movable chucks 32a are disposed at the open position.
- the transport robot R1 places the hand H1 in an upper position where the substrate W supported by the hand H1 is located above the heat generating member 72 in a state where the spin base 33 is located at the release position. Move. Thereafter, the transfer robot R1 lowers the hand H1 to a lower position where the hand H1 does not contact the heat generating member 72 and the splash guard 28A. As shown in FIG. 7B, in the process in which the hand H1 is lowered from the upper position to the lower position, the substrate W is placed on the support portions 38b of the plurality of chuck members 32 and is separated from the hand H1. Thereafter, the transfer robot R1 retracts the hand H1 from between the substrate W and the heating member 72.
- the spin motor 36 rotates the spin motor 36 from the release position to the preparation position after the hand H1 of the transfer robot R1 is retracted from below the substrate W.
- the driven unit 55 and the drive unit 56 are separated from each other.
- the movable chuck 32a moves toward the origin position by the restoring force of the coil spring 51. Since the substrate W is supported by the plurality of support portions 38b, the movable chuck 32a does not reach the origin position and stops at the closed position that is a position before the origin position.
- the grip portion 38 a of the movable chuck 32 a is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W by the restoring force of the coil spring 51.
- the holding portion 38a of the fixed chuck 32b is also pressed against the outer peripheral portion of the substrate W. Thereby, the substrate W is held by the plurality of chuck members 32.
- the spin motor 36 positions the spin base 33 in the preparation position, and the lifting actuator 69 positions the plurality of chuck members 32 in the upper position. Furthermore, the guard lifting / lowering unit 29 positions the uppermost splash guard 28A at the delivery position. In this state, the spin motor 36 rotates the spin base 33 from the preparation position to the release position. As a result, the gripping portions 38 a of all the chuck members 32 are separated from the outer peripheral portion of the substrate W, and the support portions 38 b of all the chuck members 32 are in contact with the outer peripheral portion of the substrate W.
- the transfer robot R1 inserts the hand H1 between the substrate W and the heat generating member 72 in a state where the substrate W is supported by the support portions 38b of the plurality of chuck members 32. Thereafter, the transfer robot R1 moves the hand H1 upward. The substrate W is separated from the support portions 38b of all the chuck members 32 and supported by the hand H1 when the hand H1 is moving upward. Thereafter, the spin motor 36 rotates the spin base 33 to separate the driven unit 55 and the drive unit 56 from each other. Therefore, the movable chuck 32 a returns to the origin position by the restoring force of the coil spring 51.
- FIG. 8A is a schematic diagram showing a vertical cross section for explaining the IH heating mechanism 71 provided in the spin chuck 31.
- FIG. 8B is a schematic plan view for explaining the arrangement of the heating coil 73. 8A to 8B, the driven unit 55 and the drive unit 56 are not shown.
- the spin chuck 31 includes an IH heating mechanism 71 that heats the substrate W held on the plurality of chuck members 32.
- the IH heating mechanism 71 generates the alternating magnetic field applied to the heat generating member 72 by supplying power to the heat generating member 72 that heats the substrate W, the heating coil 73 to which power is supplied, and the heating coil 73.
- an IH circuit 74 that generates heat.
- the IH heating mechanism 71 further includes a magnetic shielding member 77 that protects members other than the heat generating member 72 from an alternating magnetic field, and a support member 78 that supports the heating coil 73.
- the heat generating member 72 is a conductor that generates Joule heat as eddy currents are generated due to an alternating magnetic field.
- the heat generating member 72 is also called a susceptor.
- At least the surface of the heat generating member 72 is formed of a material having chemical resistance.
- at least the surface of the spin base 33 is formed of a material having chemical resistance. That is, all the parts that come into contact with the chemical solution are formed of a material having chemical resistance.
- members other than the heating member 72 such as the chuck member 32 and the spin base 33.
- the heat generating member 72 may be a plurality of integrated members or a single integrated member.
- the heat generating member 72 may include a carbon core material and a silicon carbide (SiC) coating layer covering the surface of the core material, or may be formed of glassy carbon. Good.
- the heat generating member 72 may be formed of a material other than these, such as a metal.
- at least a part of the heat generating member 72 may be formed of a soft magnetic material such as iron that blocks the magnetic field.
- the heat generating member 72 includes a plate-like portion 72 a disposed between the substrate W and the spin base 33.
- the plate-like portion 72a is, for example, an annular shape surrounding the rotation axis A1.
- the thickness (vertical length) of the plate-like portion 72a is smaller than the thickness T3 of the spin base 33.
- the upper and lower surfaces of the plate-like portion 72a are parallel to the upper and lower surfaces of the substrate W.
- the lower surface of the plate-like portion 72a faces the upper surface of the spin base 33 in parallel through the space.
- the distance from the upper surface of the spin base 33 to the lower surface of the plate-like portion 72a may be equal to the distance D1 from the upper surface of the plate-like portion 72a to the lower surface of the substrate W, or may be longer or shorter than the distance D1. .
- the transfer robot R1 places the substrate W on the plurality of chuck members 32 or takes the substrate W from the plurality of chuck members 32. Can do.
- the heat generating member 72 includes a plurality of leg portions 72b extending downward from the plate-like portion 72a.
- the leg portion 72b may be a part of the spin base 33.
- the spin base 33 may include a disc portion having an outer diameter larger than the diameter of the substrate W and a plurality of leg portions 72b extending upward from the horizontal upper surface of the disc portion.
- the leg portion 72 b extends from the lower surface of the plate-like portion 72 a to the upper surface of the spin base 33.
- the plate-like portion 72a is supported by a plurality of leg portions 72b.
- the heat generating member 72 is fixed to the spin base 33.
- the heat generating member 72 rotates around the rotation axis A ⁇ b> 1 together with the spin base 33.
- the plurality of chuck members 32 are inserted into the plurality of through portions 72 p of the heat generating member 72, respectively.
- the penetration part 72p penetrates the outer peripheral part of the heat generating member 72 in the vertical direction.
- the through portion 72p may be a notch that opens on the outer peripheral surface of the plate-like portion 72a, or may be a through hole that is closed on the entire periphery.
- the outer peripheral surface of the plate-like portion 72 a is located outward from the inner end of the chuck member 32.
- the outer diameter of the plate-like portion 72 a that is, the outer diameter of the heat generating member 72 is smaller than the outer diameter of the spin base 33 and larger than the outer diameter of the substrate W.
- the outer diameter of the heat generating member 72 may be equal to the outer diameter of the substrate W or may be smaller than the outer diameter of the substrate W.
- the heating coil 73 is disposed between the support member 78 and the spin base 33.
- the heating coil 73 is spaced downward from the lower surface of the spin base 33.
- the heating coil 73 is disposed so as to overlap the heat generating member 72 in plan view.
- the heating coil 73 is separated from the heat generating member 72 and is not physically connected to the heat generating member 72.
- the heating coil 73 surrounds the spin shaft 35 with an interval in the radial direction.
- the plurality of chuck members 32 are arranged around the heating coil 73.
- the heating coil 73 is separated from the chuck member 32 in the radial direction.
- the outer end of the heating coil 73 is disposed outward from the outer peripheral surface of the spin motor 36.
- the heating coil 73 is disposed in an annular region surrounding the rotation axis A1.
- FIG. 8B shows an example in which two heating coils 73 independent from each other are arranged in two annular regions, respectively.
- the two heating coils 73 include an inner coil 73I disposed in the inner annular region RI surrounding the rotation axis A1 and an outer coil 73O disposed in the outer annular region RO concentrically surrounding the inner annular region RI.
- the two heating coils 73 are connected to the two IH circuits 74, respectively.
- the frequency of the alternating current flowing through the two heating coils 73 is individually changed by the two IH circuits 74.
- the heating member 72 is disposed in an alternating magnetic field generated in the vicinity of the heating coil 73.
- the frequency of the alternating current flowing through the heating coil 73 is changed by the IH circuit 74.
- the temperature of the heat generating member 72 is changed by the frequency of the alternating current flowing through the heating coil 73.
- the IH circuit 74 is controlled by the control device 3. Since the two heating coils 73 that are independent from each other are provided, the control device 3 can also heat the heat generating member 72 so that the temperature of the heat generating member 72 is uniform, and the radial temperature gradient is a heat generating member.
- the heat generating member 72 can also generate heat so as to be generated at 72.
- thermometer 75 The temperature of the heating member 72 is detected by a thermometer 75.
- FIG. 8B shows an example in which two thermometers 75 for detecting the temperature of the heat generating member 72 are provided at two positions having different distances from the rotation axis A1.
- the number of thermometers 75 may be one, or may be three or more.
- the detection value of the thermometer 75 is input to the control device 3.
- the control device 3 controls the IH circuit 74 based on the detection value of the thermometer 75, thereby bringing the temperature of the heat generating member 72 close to the target temperature. Thereby, the heat generating member 72 is maintained at the target temperature with high accuracy.
- thermometer 75 is disposed below the heating coil 73.
- the thermometer 75 is opposed to the spin base 33 through a gap between the heating coils 73.
- the thermometer 75 is a radiation thermometer that detects the temperature of an object by detecting the intensity of infrared light or visible light emitted from the object.
- the thermometer 75 is a non-contact thermometer that detects the temperature of the heat generating member 72 without contacting the heat generating member 72.
- the thermometer 75 detects the temperature of the heat generating member 72 through the plurality of detection windows of the spin base 33 closed with the plurality of transparent members 76.
- the detection window penetrates the spin base 33 in the vertical direction.
- the transparent member 76 is formed of a transparent material that transmits light including infrared rays.
- thermometer 75 is supported by the support member 78. Even if the heat generating member 72 rotates together with the spin base 33, the thermometer 75 does not rotate.
- the plurality of detection windows provided on the spin base 33 also rotate. As shown in FIG. 8B, the plurality of detection windows of the spin base 33 are arranged in the circumferential direction on the circumference surrounding the rotation axis A1. Accordingly, during almost all the period in which the spin base 33 is rotating, one of the plurality of detection windows faces the thermometer 75. Therefore, the thermometer 75 can detect the temperature of the heat generating member 72 even when the spin base 33 is rotating.
- the magnetic shielding member 77 includes a cylindrical outer wall portion 77 a that surrounds the heating coil 73 and a lower wall portion 77 b that is positioned below the heating coil 73.
- the magnetic shielding member 77 is made of a soft magnetic material such as iron.
- the lower wall portion 77b is located between the heating coil 73 and the support member 78 in the vertical direction.
- the lower wall portion 77b has an annular shape that surrounds the rotation axis A1.
- the outer wall portion 77a extends upward from the outer peripheral portion of the lower wall portion 77b.
- the outer wall portion 77a is located between the heating coil 73 and the chuck member 32 in the radial direction. Members located near the heating coil 73 such as the chuck member 32 are blocked from the alternating magnetic field by the magnetic blocking member 77.
- FIG. 8A shows an example in which the support member 78 is supported by the stator 36 a of the spin motor 36.
- the support member 78 is disposed above the spin motor 36.
- the support member 78 has an annular shape surrounding the rotation axis A1.
- the outer diameter of the support member 78 is larger than the outer diameter of the spin motor 36.
- the outer peripheral portion of the support member 78 is located above the upper cylindrical portion 37 c of the chuck housing 37.
- the spin shaft 35 is inserted into a through hole that penetrates the central portion of the support member 78 in the vertical direction.
- the support member 78 surrounds the spin shaft 35 with a gap in the radial direction.
- the control device 3 starts supplying power to the heating coil 73, an alternating magnetic field is generated in the vicinity of the heating coil 73, and the heat generating member 72 generates heat. Along with this, the temperature of the heat generating member 72 rises rapidly and is maintained at or near the target temperature of the heat generating member 72. As a result, the temperature of the substrate W rises rapidly and is maintained at or near the target temperature of the substrate W.
- the rotation of the spin motor 36 is transmitted to the heat generating member 72 via the spin shaft 35 and the spin base 33. Therefore, if the spin motor 36 rotates while the control device 3 is generating heat from the heat generating member 72, the heat generating member 72 rotates with the substrate W while heating the substrate W.
- the thickness T1 of the plate-like portion 72a of the heat generating member 72 is smaller than the thickness T3 of the spin base 33.
- the heat generating member 72 is thin, the volume of the heat generating member 72 can be reduced, and the heat capacity of the heat generating member 72 can be reduced. Thereby, the heat generating member 72 can be made to reach target temperature immediately.
- the time until the heat generating member 72 reaches the target temperature can be further shortened. In addition, uneven temperature of the heat generating member 72 can be reduced.
- FIG. 9 is a process diagram for explaining an example of the processing of the substrate W performed by the substrate processing apparatus 1.
- 10A to 10F are schematic views showing the state of the substrate W when each step included in the example of the processing of the substrate W shown in FIG. 9 is executed.
- 10A to 10F, the driven unit 55 and the drive unit 56 are not shown.
- the following steps are executed by the control device 3 controlling the substrate processing apparatus 1. In other words, the control device 3 is programmed to execute the following steps.
- a loading process for loading the substrate W into the chamber 4 is performed (step S1 in FIG. 9). Specifically, before the substrate W is carried into the chamber 4, all the splash guards 28 are disposed at the lower position, and all the movable nozzles including the first chemical liquid nozzle 5 are disposed at the standby position. Further, all the chuck members 32 are arranged in the upper position. In this state, as described above, all the movable chucks 32a are arranged at the open position. Thereafter, the transfer robot R1 moves the hand H1 into the chamber 4 and places the substrate W on the hand H1 on the plurality of chuck members 32. As a result, the substrate W is carried into the chamber 4 and supported by the support portions 38b of the plurality of chuck members 32.
- the transfer robot R1 retracts the hand H1 from the inside of the chamber 4.
- all the movable chucks 32a are arranged at the closed position.
- the substrate W is separated from the support portions 38b of the plurality of chuck members 32 and is gripped by the grip portions 38a of the plurality of chuck members 32.
- the lifting actuator 69 moves all the chuck members 32 to the lower position.
- the spin motor 36 starts to rotate. The rotation of the spin motor 36 is transmitted to the substrate W through the spin base 33 and the chuck member 32. As a result, the substrate W rotates around the rotation axis A1.
- the first chemical solution supply step (step S2 in FIG. 9) for supplying SPM, which is an example of a chemical solution, to the upper surface of the substrate W, and the substrate W and the SPM on the substrate W are heated.
- the first heating step (step S3 in FIG. 9) is performed in parallel.
- the first nozzle moving mechanism 8 moves the first chemical liquid nozzle 5 from the standby position to the processing position, and the guard lifting unit 29 moves any one of the splash guards 28 to the outer peripheral portion of the substrate W. Make them face each other.
- bulb 7 is opened and the 1st chemical
- the first chemical nozzle 5 discharges SPM having a temperature higher than room temperature (for example, 140 ° C.) toward the upper surface of the rotating substrate W.
- the first nozzle moving mechanism 8 moves the first chemical solution nozzle 5 to move the SPM liquid deposition position with respect to the upper surface of the substrate W between the central portion and the outer peripheral portion.
- the first chemical liquid valve 7 is opened, the first chemical liquid valve 7 is closed and the SPM discharge is stopped. Thereafter, the first nozzle moving mechanism 8 retracts the first chemical solution nozzle 5 to the standby position.
- the SPM discharged from the first chemical solution nozzle 5 lands on the upper surface of the substrate W and then flows outward along the upper surface of the substrate W by centrifugal force. Therefore, SPM is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and a liquid film of SPM that covers the entire upper surface of the substrate W is formed on the substrate W. Thereby, foreign substances such as a resist film are removed from the substrate W by SPM. Further, the first nozzle moving mechanism 8 moves the SPM landing position with respect to the upper surface of the substrate W between the central portion and the outer peripheral portion while the substrate W is rotating. The entire upper surface of the substrate W is scanned and the entire upper surface of the substrate W is scanned. Therefore, SPM is directly sprayed over the entire upper surface of the substrate W, and the entire upper surface of the substrate W is processed uniformly.
- the control device 3 starts supplying power to the heating coil 73.
- the start of power supply may be simultaneous with the opening of the first chemical valve 7 or the first chemical valve 7 It may be before or after the is opened.
- an alternating magnetic field is generated in the vicinity of the heating coil 73, and the heat generating member 72 generates heat.
- power supply to the heating coil 73 is stopped.
- the stop of the power supply may be simultaneously with the closing of the first chemical liquid valve 7 or may be before or after the first chemical liquid valve 7 is closed.
- the heating member 72 When the power supply to the heating coil 73 is started, the heating member 72 immediately reaches a predetermined high temperature.
- the heat generating member 72 is maintained at a high temperature higher than the boiling point of the first chemical liquid (SPM), for example.
- SPM first chemical liquid
- the heating robot 72 is so close to the lower surface of the substrate W that the hand H1 of the transfer robot R1 cannot enter between the substrate W and the heating member 72.
- the entire region or almost the entire region of the substrate W overlaps the heat generating member 72 in plan view. Therefore, the substrate W and the SPM on the substrate W are uniformly heated, and the processing capability of the SPM is increased. Thereby, the substrate W is efficiently processed by the SPM.
- a first rinsing liquid supply step for supplying pure water, which is an example of a rinsing liquid, to both the upper and lower surfaces of the substrate W is performed (step S4 in FIG. 9).
- the first rinsing liquid valve 15 is opened, and the rinsing liquid nozzle 13 starts discharging pure water.
- pure water is discharged from the rinse liquid nozzle 13 toward the center of the upper surface of the rotating substrate W.
- the pure water that has landed on the upper surface of the substrate W flows outward along the upper surface of the substrate W.
- the SPM on the substrate W is washed away with pure water discharged from the rinse liquid nozzle 13.
- a pure water liquid film covering the entire upper surface of the substrate W is formed.
- the second rinse liquid valve 18 is opened, and the lower surface nozzle 16 starts discharging pure water. Thereby, pure water is discharged from the lower surface nozzle 16 toward the center of the lower surface of the rotating substrate W.
- the second rinse liquid valve 18 may be opened simultaneously with the first rinse liquid valve 15, or may be opened before or after the first rinse liquid valve 15 is opened.
- the pure water that has landed on the lower surface of the substrate W flows outward along the lower surface of the substrate W.
- the SPM mist or the like adhering to the lower surface of the substrate W is washed away by pure water discharged from the lower surface nozzle 16.
- the second rinse liquid valve 18 is closed and the discharge of pure water is stopped.
- a second chemical liquid supply process is performed to supply SC1 as an example of the chemical liquid to the upper surface of the substrate W (step S5 in FIG. 9).
- the second nozzle moving mechanism 12 moves the second chemical liquid nozzle 9 from the standby position to the processing position, and the guard lifting unit 29 moves the splash guard 28 different from that in the first chemical liquid supply process to the substrate W. It is made to oppose the outer peripheral part.
- the second chemical liquid valve 11 is opened, and the second chemical liquid nozzle 9 starts to discharge SC1.
- the second nozzle moving mechanism 12 moves the second chemical solution nozzle 9 to move the liquid deposition position of the SC1 with respect to the upper surface of the substrate W between the central portion and the outer peripheral portion.
- the second chemical liquid valve 11 is closed and the discharge of SC1 is stopped.
- the second nozzle moving mechanism 12 retracts the second chemical liquid nozzle 9 to the standby position.
- SC1 discharged from the second chemical liquid nozzle 9 lands on the upper surface of the substrate W, and then flows outward along the upper surface of the substrate W by centrifugal force. Therefore, SC1 is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and a liquid film of SC1 covering the entire upper surface of the substrate W is formed on the substrate W. Thereby, foreign substances such as particles are removed from the substrate W by the SC1. Further, since the second nozzle moving mechanism 12 moves the SC1 liquid landing position relative to the upper surface of the substrate W between the central portion and the outer peripheral portion while the substrate W is rotating, the SC1 liquid landing position is The entire upper surface of the substrate W is scanned and the entire upper surface of the substrate W is scanned. Therefore, SC1 is sprayed directly over the entire upper surface of the substrate W, and the entire upper surface of the substrate W is processed uniformly.
- a second rinsing liquid supply step for supplying pure water, which is an example of a rinsing liquid, to both the upper and lower surfaces of the substrate W is performed (step S6 in FIG. 9).
- the first rinsing liquid valve 15 is opened, and the rinsing liquid nozzle 13 starts discharging pure water.
- pure water is discharged from the rinse liquid nozzle 13 toward the center of the upper surface of the rotating substrate W.
- the pure water that has landed on the upper surface of the substrate W flows outward along the upper surface of the substrate W.
- the SC1 on the substrate W is washed away with pure water discharged from the rinse liquid nozzle 13. As a result, a pure water liquid film covering the entire upper surface of the substrate W is formed.
- the first rinse liquid valve 15 is closed and the discharge of pure water is stopped.
- the second rinse liquid valve 18 is opened, and the lower surface nozzle 16 starts discharging pure water. Thereby, pure water is discharged from the lower surface nozzle 16 toward the center of the lower surface of the rotating substrate W.
- the second rinse liquid valve 18 may be opened simultaneously with the first rinse liquid valve 15, or may be opened before or after the first rinse liquid valve 15 is opened.
- the pure water that has landed on the lower surface of the substrate W flows outward along the lower surface of the substrate W.
- the SC1 mist and the like adhering to the lower surface of the substrate W are washed away by pure water discharged from the lower surface nozzle 16.
- the second rinse liquid valve 18 is closed and the discharge of pure water is stopped.
- a solvent supply step for supplying IPA (liquid), which is an example of an organic solvent, to the substrate W, and the IPA and the substrate W on the substrate W are heated.
- the second heating step (step S8 in FIG. 9) is performed in parallel.
- the fourth nozzle moving mechanism 25 moves the solvent nozzle 19 from the standby position to the processing position, and the guard lifting unit 29 sets the splash guard 28 different from that in the first and second chemical liquid supply processes. It is made to oppose the outer peripheral part of the board
- IPA is discharged from the solvent nozzle 19 toward the center of the upper surface of the rotating substrate W.
- the IPA that has landed on the upper surface of the substrate W flows outward along the upper surface of the substrate W.
- the pure water liquid film on the substrate W is replaced with an IPA liquid film covering the entire upper surface of the substrate W.
- the control device 3 starts supplying power to the heating coil 73. If the substrate W and the IPA on the substrate W are heated by the heat generating member 72, the power supply may be started at the same time as the solvent valve 21 is opened, or before the solvent valve 21 is opened. Or it may be after.
- the heating coil 73 When power supply to the heating coil 73 is started, an alternating magnetic field is generated in the vicinity of the heating coil 73, and the heat generating member 72 generates heat. Thereby, the heating of the substrate W is started. Then, when a predetermined time has elapsed from the start of power supply, power supply to the heating coil 73 is stopped. The power supply to the heating coil 73 is continued until, for example, the substrate W is dried in a drying process described later.
- the heating member 72 When the power supply to the heating coil 73 is started, the heating member 72 immediately reaches a predetermined high temperature. Each part of the heat generating member 72 is maintained at a temperature equal to or higher than the boiling point of IPA. The temperature of the substrate W reaches a value equal to or higher than the boiling point of the IPA in a state where the entire upper surface of the substrate W is covered with the IPA liquid film. As a result, the IPA evaporates at the interface between the IPA and the upper surface of the substrate W, and a gas layer is formed between the IPA liquid film and the upper surface of the substrate W.
- the IPA liquid film floats from the upper surface of the substrate W, the frictional resistance acting on the IPA liquid film on the substrate W is so small that it can be regarded as zero. Therefore, the IPA liquid film is easily slipped along the upper surface of the substrate W.
- the liquid film of IPA is removed from the substrate W in an IPA removal process described below.
- an IPA removal process for removing IPA from the substrate W is performed (step S9 in FIG. 9).
- the gas nozzle 22 is already arranged at the processing position in the solvent supply process.
- the gas valve 24 is opened, and the gas nozzle 22 starts to discharge nitrogen gas.
- the gas nozzle 22 discharges nitrogen gas toward the upper surface of the substrate W covered with the IPA liquid film.
- the spin motor 36 accelerates the substrate W in the rotation direction, and rotates the substrate W at a higher removal rotation speed than in the IPA supply process. If the substrate W rotates at the removal rotation speed when the gas nozzle 22 is discharging nitrogen gas, the substrate W may be accelerated at the same time as the gas valve 24 is opened. It may be before or after the valve 24 is opened. The discharge of nitrogen gas is continued until the substrate W is dried in a drying process described later.
- the gas nozzle 22 discharges nitrogen gas toward the spray position in the upper surface of the substrate W in a state where a gas layer is formed between the liquid film of IPA and the upper surface of the substrate W.
- the IPA in the blowing position is pushed away around it by the supply of nitrogen gas. Thereby, a dry area
- the liquid film of IPA on the substrate W is excluded from the substrate W as a lump without being divided into a large number of droplets. Therefore, the liquid film of IPA that floats from the substrate W can be quickly removed from the substrate W in a short time.
- a drying process is performed to dry the substrate W by shaking off the liquid adhering to the substrate W by centrifugal force (step S10 in FIG. 9).
- the spin motor 36 accelerates the substrate W in the rotation direction, and rotates the substrate W at a high rotation speed (for example, several thousand rpm) larger than the removal rotation speed.
- a large centrifugal force is applied to the liquid adhering to the substrate W, and the liquid is shaken off from the substrate W to the periphery thereof.
- the heat generating member 72 continues to generate heat, evaporation of the liquid on the substrate W is promoted.
- the gas nozzle 22 continues to discharge nitrogen gas, evaporation of the liquid on the substrate W is promoted. Thereby, the substrate W is dried in a short time.
- the spin motor 36 stops rotating. Further, power supply to the heating coil 73 is stopped, and the gas valve 24 is closed.
- step S11 in FIG. 9 an unloading process for unloading the substrate W from the chamber 4 is performed (step S11 in FIG. 9). Specifically, all the splash guards 28 are arranged at the lower position, and all the movable nozzles including the first chemical liquid nozzle 5 are arranged at the standby position. Further, all the chuck members 32 are arranged in the upper position. In this state, as described above, all the movable chucks 32a are arranged at the open position. When the movable chuck 32a moves to the open position, the substrate W is separated from the gripping portion 38a of the chuck member 32 and supported by the support portion 38b of the chuck member 32.
- the transport robot R1 moves the hand H1 between the substrate W and the heat generating member 72 and raises the hand H1.
- the substrate W is separated from the support portions 38b of all the chuck members 32 and is supported by the hand H1 of the transport robot R1.
- the transport robot R1 retracts the hand H1 from the chamber 4 while supporting the substrate W with the hand H1.
- the substrate W is unloaded from the chamber 4.
- the spin motor 36 rotates the follower 55 together with the movable chuck 32a around the rotation axis A1 of the substrate W.
- the guard lifting / lowering unit 29 moves the drive unit 56 in the vertical direction together with the splash guard 28A.
- the spin motor 36 and the guard lifting / lowering unit 29 are controlled by the control device 3.
- the driven unit 55 and the driving unit 56 face each other in a horizontal or vertical facing direction while being separated from each other. Thereafter, the driven unit 55 and the driving unit 56 come into contact with each other, and the driving unit 56 pushes the driven unit 55 in the facing direction. Thereby, the movable chuck 32a is disposed at the open position. Thereafter, the driven unit 55 and the drive unit 56 are separated from each other.
- the movable chuck 32a is returned to the closed position by the force of a coil spring 51 which is an example of a gripping force generating member.
- the spin motor 36 also serves as an opening actuator that moves the movable chuck 32a to the open position, there is no need to provide a dedicated opening actuator. Therefore, the chuck opening / closing mechanism 34 for opening / closing the movable chuck 32a can be simplified. Furthermore, since the drive unit 56 contacts the driven unit 55 and pushes the driven unit 55, the movable chuck 32a is surely moved toward the open position as compared with the case where the movable chuck 32a is moved toward the open position by magnetic force. Can be moved.
- the IH circuit 74 of the IH heating mechanism 71 supplies power to the heating coil 73 when the substrate W is rotating. Thereby, an alternating magnetic field applied to the heat generating member 72 is generated, and the heat generating member 72 generates heat.
- a processing fluid for processing the substrate W is supplied to the rotating substrate W. Thereby, the substrate W can be processed uniformly. Since the heat generating member 72 is heated by induction heating, it is not necessary to connect a wiring or a connector for supplying power to the heat generating member 72 to the heat generating member 72. Therefore, the rotational speed of the substrate W is not limited by such a structure. Further, the heat generating member 72 that heats the substrate W is disposed not between the spin base 33 but between the substrate W and the spin base 33. Therefore, compared with the case where the heat generating member 72 is disposed inside the spin base 33, the interval between the substrate W and the heat generating member 72 can be shortened, and the heating efficiency of the substrate W can be increased.
- the heating coil 73 is disposed near the spin base 33. That is, as shown in FIG. 8A, the vertical distance D ⁇ b> 2 between the heating coil 73 and the spin base 33 is narrower than the thickness T ⁇ b> 2 of the heating coil 73.
- the heating coil 73 is disposed below the spin base 33, and the heat generating member 72 is disposed above the spin base 33.
- the distance from the heating coil 73 to the heating member 72 is shortened. Thereby, since the alternating magnetic field applied to the heat generating member 72 becomes strong, the electric power supplied to the heating coil 73 can be efficiently converted into the heat of the heat generating member 72.
- the thickness T3 of the spin base 33 is reduced. That is, the thickness T3 of the spin base 33 is smaller than the thickness T2 of the heating coil 73.
- the spin base 33 is thick, not only the distance from the heating coil 73 to the heat generating member 72 is increased, but the alternating magnetic field applied to the heat generating member 72 is weakened. Therefore, by reducing the thickness T3 of the spin base 33, the temperature of the heat generating member 72 can be increased efficiently.
- the interval changing mechanism 61 relatively moves the plurality of chuck members 32 and the heat generating members 72 in the vertical direction. As a result, the vertical distance between the substrate W held by the plurality of chuck members 32 and the heat generating member 72 is changed. Therefore, the distance from the heating member 72 to the substrate W can be changed as necessary.
- the transport robot R1 places the substrate W supported on the hand H1 on the plurality of chuck members 32 in the retracted state in which the plurality of chuck members 32 are positioned at the upper positions as the retracted positions. .
- the transfer robot R1 lowers the hand H1 and separates it from the substrate W.
- the transfer robot R1 retracts the hand H1 from between the substrate W and the heating member 72.
- the transfer robot R1 raises the hand H1.
- the substrate W is separated from the plurality of chuck members 32 and supported by the hand H1.
- the heat generating member 72 is disposed near the substrate W.
- the hand H1 cannot enter between the substrate W and the heating member 72, and the substrate W is placed on the plurality of chuck members 32 or the plurality of chuck members 32. Can not be taken from.
- the delivery of the substrate W is performed in the retracted state.
- the heating of the substrate W is performed in the proximity state in which the plurality of chuck members 32 are positioned at the lower positions as the proximity positions. Therefore, the substrate W can be delivered without reducing the heating efficiency of the substrate W.
- the plurality of chuck members 32 include a movable chuck 32a that is movable with respect to the spin base 33 between a closed position and an open position.
- the vertical distance between the substrate W and the heat generating member 72 is changed by moving the plurality of chuck members 32 in the vertical direction with respect to the spin base 33.
- the movable chuck 32 a is not only movable between the closed position and the open position with respect to the spin base 33, but is also movable in the vertical direction with respect to the spin base 33.
- the structure for supporting the heat generating member 72 can be simplified.
- the outer wall 77 a of the magnetic shielding member 77 that absorbs magnetism surrounds the heating coil 73. Further, the lower wall portion 77 b of the magnetic shielding member 77 that absorbs magnetism is located below the heating coil 73. Therefore, it is possible to suppress or eliminate the influence of the alternating magnetic field on the members positioned around the heating coil 73. Similarly, the influence of the alternating magnetic field on the member located below the heating coil 73 can be suppressed or eliminated.
- the detection value of the thermometer 75 that detects the temperature of the heat generating member 72 is input to the control device 3.
- the control device 3 controls the power supplied to the heating coil 73 based on this detection value.
- the temperature of the heat generating member 72 can be brought close to the target temperature with high accuracy.
- the lower surface nozzle 16 discharges the processing fluid toward the lower surface of the substrate W.
- the lower surface nozzle 16 is arrange
- the movable chuck 32a rotates around the vertical chuck rotation axis A2.
- the volume of the passage space through which the movable chuck 32a passes can be easily reduced as compared with the case where the chuck rotation axis A2 is a horizontal straight line.
- the volume of the passage space can coincide with or substantially coincide with the volume of the movable chuck 32a.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing a vertical cross section of a spin chuck 31 according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a schematic plan view of the movable chuck 32a viewed in the direction of the arrow XII shown in FIG.
- FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state where the driven portion is pushed vertically by the driving portion until the movable chuck 32a reaches the open position.
- FIG. 11 shows a state where the movable chuck 32a is located at the closed position
- FIG. 13 shows a state where the movable chuck 32a is located at the closed position.
- 11 to 13 the same components as those shown in FIGS. 1 to 10F are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and the description thereof is omitted.
- the fixed chuck 32b (see FIG. 3) is fixed to the spin base 33.
- the movable chuck 32a is held by the spin base 33 so as to be rotatable around a horizontal chuck rotation axis A2.
- the movable chuck 32a is supported by the spin base 33 via a support shaft 281 extending horizontally and a support hole 282 into which the support shaft 281 is inserted.
- the support shaft 281 is provided in the movable chuck 32 a, and the support hole 282 is provided in the spin base 33.
- the support shaft 281 may be provided in the spin base 33, and the support hole 282 may be provided in the movable chuck 32a.
- the pair of support shafts 281 extend from the movable chuck 32a in directions opposite to each other.
- the pair of support shafts 281 are located on the same straight line.
- the support shaft 281 extends horizontally in the tangential direction of a circle surrounding the rotation axis A1 (see FIG. 11).
- the support hole 282 is recessed from the inner surface of the through portion 33 p provided in the spin base 33.
- the pair of support shafts 281 are respectively inserted into the pair of support holes 282.
- the movable chuck 32a is movable with respect to the spin base 33 around a horizontal chuck rotation axis A2 corresponding to the center line of the support shaft 281. As shown in FIG. 11, the chuck rotation axis A ⁇ b> 2 is disposed below the upper surface of the spin base 33. The upper end of the movable chuck 32a moves in the radial direction as the movable chuck 32a rotates around the chuck rotation axis A2.
- the through portion 33 p of the spin base 33 is a notch extending inward from the outer peripheral surface of the spin base 33.
- the through portion 33p of the spin base 33 communicates with the through portion 63p of the skirt 63.
- the penetration part 63p of the skirt 63 penetrates the skirt 63 in the radial direction.
- the through portion 63 p of the skirt 63 is a notch extending downward from the upper surface of the skirt 63.
- the coil spring 51 is disposed inside the movable chuck 32a.
- One end (outer end) of the coil spring 51 is held by the movable chuck 32a.
- the other end portion (inner end portion) of the coil spring 51 is held by a holding portion 53 provided on the spin base 33.
- the coil spring 51 is disposed below the chuck rotation axis A2.
- the coil spring 51 is disposed inward of the chuck rotation axis A2.
- the coil spring 51 holds the movable chuck 32a at the origin position.
- the movable chuck 32a is rotated from the origin position toward the open position, the coil spring 51 is elastically deformed, and a restoring force for returning the movable chuck 32a to the origin position is generated.
- FIG. 13 shows a state where the movable chuck 32a is located at the open position.
- the driven portion 55 is fixed to the chuck member 32.
- the follower 55 rotates around the chuck rotation axis A ⁇ b> 2 together with the chuck member 32.
- the driven portion 55 extends outward from the chuck member 32.
- the driven portion 55 is disposed below the chuck rotation axis A2.
- the driven portion 55 is disposed outward from the chuck rotation axis A2.
- a part of the driven portion 55 is disposed in the through portion 63 p of the skirt 63.
- the driven portion 55 protrudes outward from the outer peripheral surface of the skirt 63.
- the outer end 55 o of the driven portion 55 is disposed outward from the skirt 63.
- the driven portion 55 is disposed below the drive portion 56.
- the elevating member 62 is disposed below the casing 52.
- the upper position of the elevating member 62 is a position away from the casing 52 downward.
- the elevating member 62 moves up and down together with the plurality of guide members 64.
- the guide stopper 64b extends upward from the upper surface of the elevating member 62, and the guide shaft 64a extends upward from the guide stopper 64b.
- the guide shaft 64a is inserted into a through hole that penetrates the spin base 33 in the vertical direction.
- the guide stopper 64b is disposed below the spin base 33. The upward movement of the elevating member 62 with respect to the spin base 33 is regulated by the contact between the guide stopper 64 b and the spin base 33.
- the heat generating member 72 is supported by the guide shaft 64a.
- the heat generating member 72 is fixed to the upper end portion of the guide shaft 64a.
- the heating member 72 moves up and down together with the lifting member 62.
- the leg portion 72b (see FIG. 2) interposed between the plate-like portion 72a of the heat generating member 72 and the spin base 33 is omitted from the heat generating member 72.
- the elevating member 62, the guide member 64, and the heat generating member 72 can move in the vertical direction with respect to the spin base 33.
- the heating member 72 moves in the vertical direction between an upper position (a position indicated by a two-dot chain line in FIG. 11) and a lower position (a position indicated by a solid line in FIG. 11) as the elevating member 62 moves up and down.
- the distance D1 from the upper surface of the heat generating member 72 to the lower surface of the substrate W held by the holding portions 38a of the plurality of chuck members 32 is equal to that of the hand H1 of the transport robot R1. It is shorter than the thickness T1 (see FIG. 8A).
- the distance D1 is longer than the thickness T1 of the hand H1.
- the transfer robot R1 places the substrate W on the plurality of chuck members 32
- the lift actuator 69 positions the heating member 72 in the lower position as the retracted position.
- the spin motor 36 causes the spin base 33 to be positioned at a delivery position where the rotation angle of the spin base 33 matches the delivery angle.
- the delivery position of the spin base 33 is a position where the drive unit 56 overlaps the driven unit 55 in plan view.
- FIG. 12 shows a state where the spin base 33 is located at the delivery position.
- the guard elevating unit 29 lowers the uppermost splash guard 28A from the preparation position to the release position after the spin base 33 is disposed at the delivery position.
- the drive unit 56 contacts the driven unit 55, and the driven unit 55 is pushed downward by the drive unit 56. Accordingly, the coil spring 51 is elastically deformed, and the movable chuck 32a moves toward the open position.
- the movable chuck 32a is disposed at the open position. Thereby, all the movable chucks 32a are arranged at the open position.
- the transport robot R1 moves the hand H1 to an upper position where the substrate W supported by the hand H1 is located above the heat generating member 72 in a state where the splash guard 28A is located at the release position. Thereafter, the transfer robot R1 lowers the hand H1 to a lower position where the hand H1 does not contact the heat generating member 72 and the splash guard 28A. In the process in which the hand H1 is lowered from the upper position to the lower position, the substrate W is placed on the support portions 38b of the plurality of chuck members 32 and is separated from the hand H1. Thereafter, the transfer robot R1 retracts the hand H1 from between the substrate W and the heating member 72.
- the guard lifting / lowering unit 29 raises the splash guard 28A from the release position after the hand H1 of the transfer robot R1 has retreated from the lower side of the substrate W.
- the driven unit 55 and the drive unit 56 are separated from each other.
- the movable chuck 32a moves toward the origin position by the restoring force of the coil spring 51. Since the substrate W is supported by the plurality of support portions 38b, the movable chuck 32a does not reach the origin position and stops at the closed position that is a position before the origin position. As a result, the grip portion 38 a of the movable chuck 32 a is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W by the restoring force of the coil spring 51.
- the lift actuator 69 moves the heat generating member 72 to the upper position as the proximity position after the hand H1 is retracted from above the heat generating member 72.
- the lifting / lowering actuator 69 positions the heating member 72 in the lower position
- the spin motor 36 positions the spin base 33 in the delivery position.
- the guard lifting / lowering unit 29 lowers the uppermost splash guard 28A to the release position in a state where the drive unit 56 is vertically opposed to the driven unit 55 with a space therebetween.
- the gripping portions 38 a of all the chuck members 32 are separated from the outer peripheral portion of the substrate W, and the support portions 38 b of all the chuck members 32 are in contact with the outer peripheral portion of the substrate W.
- the transfer robot R1 inserts the hand H1 between the substrate W and the heat generating member 72 while the substrate W is supported by the support portions 38b of the plurality of chuck members 32, and moves the hand H1 upward.
- the substrate W is separated from the support portions 38b of all the chuck members 32 and is supported by the hand H1 of the transport robot R1.
- the guard lifting unit 29 raises the splash guard 28 ⁇ / b> A and separates the drive unit 56 from the driven unit 55.
- the movable chuck 32 a returns to the origin position by the restoring force of the coil spring 51.
- the transfer robot R1 inserts the hand H1 between the substrate W and the heat generating member 72 in a state where the substrate W is supported by the support portions 38b of the plurality of chuck members 32. Thereafter, the transfer robot R1 moves the hand H1 upward. The substrate W is separated from the support portions 38b of all the chuck members 32 and supported by the hand H1 when the hand H1 is moving upward. Thereafter, the guard lifting / lowering unit 29 raises the splash guard 28 ⁇ / b> A from the release position, and moves the drive unit 56 upward from the driven unit 55. Thereby, the movable chuck 32 a returns to the origin position by the restoring force of the coil spring 51.
- the guard lifting unit 29 also serves as an opening actuator that moves the movable chuck 32a to the open position, so there is no need to provide a dedicated opening actuator. Therefore, the chuck opening / closing mechanism 34 for opening / closing the movable chuck 32a can be simplified. Furthermore, since the drive unit 56 contacts the driven unit 55 and pushes the driven unit 55, the movable chuck 32a is surely moved toward the open position as compared with the case where the movable chuck 32a is moved toward the open position by magnetic force. Can be moved.
- the driven portion 55 is disposed below the horizontal chuck rotation axis A2 extending in the tangential direction of the circle surrounding the rotation axis A1 of the substrate W.
- the grip portion 38a of the movable chuck 32a is disposed above the chuck rotation axis A2.
- the grip portion 38a is disposed around the substrate W.
- the driven portion 55 when the driven portion 55 is disposed below the chuck rotation axis A2, when a centrifugal force is applied to the driven portion 55, a force that moves the gripping portion 38a inward, that is, the gripping portion 38a. A force is generated that presses against the outer periphery of the substrate W. Therefore, the substrate W can be gripped more reliably.
- the vertical distance D2 between the heating coil 73 and the spin base 33 may be equal to the thickness T2 of the heating coil 73 or may be wider than the thickness T2 of the heating coil 73.
- the thickness T3 of the spin base 33 may be equal to the thickness T2 of the heating coil 73, or may be larger than the thickness T2 of the heating coil 73.
- the thickness of the plate-like portion 72a of the heat generating member 72 may be equal to the thickness T3 of the spin base 33 or may be larger than the thickness T3 of the spin base 33.
- the heat generating member 72 may indirectly face the substrate W held by the plurality of chuck members 32. That is, another member may be disposed between the heat generating member 72 and the substrate W.
- the interval changing mechanism 61 that changes the interval between the substrate W and the heat generating member 72 may be omitted. That is, the distance between the holding position where the substrate W held by the plurality of chuck members 32 is arranged and the heat generating member 72 may be constant. If the members other than the heating coil 73 such as the chuck opening / closing mechanism 34 are not affected, the magnetic blocking member 77 that blocks the alternating magnetic field may be omitted.
- the control device 3 may change the command value of the alternating current flowing through the heating coil 73 without referring to the detection value of the thermometer 75 in order to make the temperature of the heat generating member 72 coincide with the target temperature. That is, the thermometer 75 may be omitted. If it is not necessary to supply the processing fluid to the lower surface of the substrate W, the lower surface nozzle 16 may be omitted. In this case, a through hole penetrating the central portion of the heat generating member 72 in the vertical direction may be omitted. Similarly, a through hole penetrating the central portion of the spin base 33 in the vertical direction may be omitted.
- the drive magnet 68 of the lift drive unit 66 may be arcuate in plan view.
- the elevating member 62 is raised and lowered when the spin base 33 is located at the delivery position (delivery angle) where the drive magnet 68 is located below the driven magnet 67.
- the case where both the first heating process (step S3 in FIG. 9) and the second heating process (step S8 in FIG. 9) are performed has been described.
- One of the second heating steps may be omitted.
- the driven portion 55 and the drive portion 56 are in a positional relationship facing each other in the rotational direction, the driven portion 55 may protrude outward from the spin base 33 or may not protrude. Good.
- the heat generating member 72 may be moved up and down. In this case, the movable chuck 32a is held by the spin base 33 so as to be rotatable around the vertical chuck rotation axis A2.
- the fixed chuck 32 b is fixed to the spin base 33.
- the driven portion 55 may be disposed above the chuck rotation axis A2.
- the support portion 38b may be omitted from the chuck member 32.
- the substrate W may be directly transferred between the hand H1 of the transfer robot R1 and the grip portion 38a of the chuck member 32.
- the IH heating mechanism 71 may be omitted.
- the substrate processing apparatus 1 may be an apparatus that processes a polygonal substrate W. Two or more of all the aforementioned configurations may be combined.
- This application corresponds to Japanese Patent Application No. 2016-186147 filed with the Japan Patent Office on September 23, 2016, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
- the embodiments of the present invention have been described in detail, these are merely specific examples used to clarify the technical contents of the present invention, and the present invention is construed to be limited to these specific examples. The spirit and scope of the present invention should not be limited only by the appended claims.
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Abstract
基板処理装置は、スピンモータを制御することにより従動部を可動チャックと共に基板の回転軸線まわりに回転させ、ガード昇降ユニットを制御することにより駆動部をスプラッシュガードと共に鉛直方向に移動させる制御装置を備える。従動部および駆動部は、互いに離れた状態で水平または鉛直な対向方向に対向する。その後、従動部および駆動部が互いに接触し、駆動部が従動部を対向方向に押す。これにより、可動チャックが開位置に配置される。その後、従動部および駆動部が互いに離れる。可動チャックは、コイルバネの力で閉位置の方に戻される。
Description
本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。特許文献1には、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。
特許文献1の基板処理装置は、基板を水平に保持しながら回転させる基板回転装置を備えている。基板回転装置は、環状の回転盤と、回転盤を回転駆動する駆動機構と、回転盤上に設けられた複数の固定爪および複数の可動爪と、可動爪を動作させる可動爪動作機構とを含む。各可動爪動作機構は、可動爪を基板保持位置に保持する線状バネと、可動爪と共に鉛直軸線まわりに揺動する揺動体と、揺動体を押すことにより可動爪を基板保持解除位置に移動させる空気圧シリンダとを含む。
特許文献1の基板処理装置は、基板を水平に保持しながら回転させる基板回転装置を備えている。基板回転装置は、環状の回転盤と、回転盤を回転駆動する駆動機構と、回転盤上に設けられた複数の固定爪および複数の可動爪と、可動爪を動作させる可動爪動作機構とを含む。各可動爪動作機構は、可動爪を基板保持位置に保持する線状バネと、可動爪と共に鉛直軸線まわりに揺動する揺動体と、揺動体を押すことにより可動爪を基板保持解除位置に移動させる空気圧シリンダとを含む。
特許文献1では、可動爪を基板保持解除位置に移動させる専用の空気圧シリンダが設けられている。さらに、空気圧シリンダは可動爪ごとに設けられるので、可動爪が複数ある場合は、空気圧シリンダを複数設ける必要がある。そのため、可動爪動作機構を簡素化することが難しい。
そこで、本発明の目的の一つは、可動チャックを開閉させる機構を簡素化することである。
そこで、本発明の目的の一つは、可動チャックを開閉させる機構を簡素化することである。
本発明の一実施形態は、基板の外周部に押し付けられる閉位置と前記基板の外周部に対する押付が解除される開位置との間でチャック回動軸線まわりに回動可能な可動チャックを含み、前記可動チャックの移動に伴って、前記基板を水平に把持する閉状態と前記基板の把持が解除される開状態との間で切り替わる複数のチャック部材と、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記複数のチャック部材を回転させることにより前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる動力を発生するスピンモータと、平面視で前記複数のチャック部材を前記回転軸線まわりに取り囲む筒状のスプラッシュガードと、前記スプラッシュガードを鉛直方向に移動させるガード昇降ユニットと、前記可動チャックを前記閉位置の方に移動させる力を発生する把持力発生部材と、前記可動チャックよりも外方に位置する外端を含み、前記可動チャックと共に前記チャック回動軸線まわりに回動し、前記可動チャックと共に前記回転軸線まわりに回転する従動部と、前記従動部の外端よりも内方に位置する内端を含み、前記スプラッシュガードと共に鉛直方向に移動する駆動部と、前記スピンモータを制御することにより前記従動部を前記可動チャックと共に前記回転軸線まわりに回転させ、前記ガード昇降ユニットを制御することにより前記駆動部を前記スプラッシュガードと共に鉛直方向に移動させる制御装置とを備える、基板処理装置を提供する。
前記制御装置は、前記従動部および駆動部の少なくとも一方を移動させることにより、前記従動部および駆動部が互いに離れた状態で前記従動部および駆動部を水平または鉛直な対向方向に対向させる準備ステップと、前記準備ステップの後、前記従動部および駆動部を前記対向方向に相対的に移動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させて、前記可動チャックが前記開位置に達するまで前記駆動部に前記従動部を押させる解除ステップと、前記解除ステップの後、前記従動部および駆動部を互いに離反させて、前記把持力発生部材に前記可動チャックを前記閉位置の方に移動させる把持ステップとを実行する。
この構成によれば、スピンモータが可動チャックと共に従動部を鉛直な回転軸線まわりに回転させる。ガード昇降ユニットは、スプラッシュガードと共に駆動部を鉛直方向に移動させる。スピンモータおよびガード昇降ユニットは、制御装置によって制御される。
従動部および駆動部は、互いに離れた状態で水平または鉛直な対向方向に対向する。その後、従動部および駆動部が互いに接触し、駆動部が従動部を対向方向に押す。これにより、可動チャックが開位置に配置される。その後、従動部および駆動部が互いに離れる。可動チャックは、把持力発生部材の力で閉位置の方に戻される。
従動部および駆動部は、互いに離れた状態で水平または鉛直な対向方向に対向する。その後、従動部および駆動部が互いに接触し、駆動部が従動部を対向方向に押す。これにより、可動チャックが開位置に配置される。その後、従動部および駆動部が互いに離れる。可動チャックは、把持力発生部材の力で閉位置の方に戻される。
このように、スピンモータおよびガード昇降ユニットの少なくとも一方が可動チャックを開位置に方に移動させるオープン用のアクチュエータを兼ねているので、専用のオープン用のアクチュエータを設ける必要がない。そのため、可動チャックを開閉するチャック開閉機構を簡素化することができる。さらに、駆動部が従動部に接触し、従動部を押すので、磁力で可動チャックを開位置の方に移動させる場合と比較して、可動チャックを確実に開位置の方に移動させることができる。
把持力発生部材は、バネ、ゴム、および樹脂などの弾性体であってもよいし、可動チャックに連結された従動マグネットと、従動マグネットに対向する駆動マグネットとを含んでいてもよい。
本実施形態において、以下の少なくとも一つの特徴が、前記基板処理装置に加えられてもよい。
本実施形態において、以下の少なくとも一つの特徴が、前記基板処理装置に加えられてもよい。
前記可動チャックは、鉛直な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、前記制御装置は、前記準備ステップにおいて、前記従動部および駆動部を水平に対向させ、前記解除ステップにおいて、前記従動部を前記回転軸線まわりに回動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させる。
前記可動チャックは、水平な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、前記制御装置は、前記準備ステップにおいて、前記従動部および駆動部を鉛直に対向させ、前記解除ステップにおいて、前記駆動部を鉛直方向に移動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させる。
前記可動チャックは、水平な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、前記制御装置は、前記準備ステップにおいて、前記従動部および駆動部を鉛直に対向させ、前記解除ステップにおいて、前記駆動部を鉛直方向に移動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させる。
前記可動チャックは、前記基板の外周部に押し付けられる把持部を含み、前記回転軸線を取り囲む円の接線方向に延びる水平な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、前記把持部は、前記チャック回動軸線よりも上方に配置されており、前記従動部は、前記チャック回動軸線よりも下方に配置されている。
この構成によれば、従動部は、基板の回転軸線を取り囲む円の接線方向に延びる水平なチャック回動軸線よりも下方に配置されている。その一方で、基板の外周部に押し付けられる可動チャックの把持部は、チャック回動軸線よりも上方に配置されている。把持部は、基板のまわりに配置される。従動部がチャック回動軸線よりも上方に配置されている場合、遠心力が従動部に加わると、把持部を外方に移動させる力、つまり、把持部を基板の外周部から離す力が発生する。これに対して、従動部がチャック回動軸線よりも下方に配置されている場合、遠心力が従動部に加わると、把持部を内方に移動させる力、つまり、把持部を基板の外周部に押し付ける力が発生する。そのため、基板をより確実に把持することができる。
この構成によれば、従動部は、基板の回転軸線を取り囲む円の接線方向に延びる水平なチャック回動軸線よりも下方に配置されている。その一方で、基板の外周部に押し付けられる可動チャックの把持部は、チャック回動軸線よりも上方に配置されている。把持部は、基板のまわりに配置される。従動部がチャック回動軸線よりも上方に配置されている場合、遠心力が従動部に加わると、把持部を外方に移動させる力、つまり、把持部を基板の外周部から離す力が発生する。これに対して、従動部がチャック回動軸線よりも下方に配置されている場合、遠心力が従動部に加わると、把持部を内方に移動させる力、つまり、把持部を基板の外周部に押し付ける力が発生する。そのため、基板をより確実に把持することができる。
前記基板処理装置は、前記基板の下方に配置されるハンドで前記基板を支持しながら、前記複数のチャック部材に前記基板を搬送する搬送ロボットをさらに備え、前記制御装置は、前記解除ステップにおいて、前記スプラッシュガードの上端を前記ハンドよりも下方に位置させながら、前記従動部および駆動部を互いに接触させる。
前記基板処理装置は、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の下方に配置され、前記スピンモータの動力を前記複数のチャック部材に伝達するスピンベースと、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板を処理する処理流体を前記基板の上面および下面の少なくとも一方に供給する処理流体供給ユニットと、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記スピンベースとの間に配置された発熱部材と、前記スピンベースの下方に配置された加熱コイルと、前記加熱コイルに電力を供給することにより前記発熱部材に加わる交番磁界を発生させて前記発熱部材を発熱させるIH(induction heating)回路と、を含むIH加熱機構と、をさらに備える。
前記基板処理装置は、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の下方に配置され、前記スピンモータの動力を前記複数のチャック部材に伝達するスピンベースと、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板を処理する処理流体を前記基板の上面および下面の少なくとも一方に供給する処理流体供給ユニットと、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記スピンベースとの間に配置された発熱部材と、前記スピンベースの下方に配置された加熱コイルと、前記加熱コイルに電力を供給することにより前記発熱部材に加わる交番磁界を発生させて前記発熱部材を発熱させるIH(induction heating)回路と、を含むIH加熱機構と、をさらに備える。
この構成によれば、基板が複数のチャック部材に把持される。スピンモータの動力は、基板の下方に位置するスピンベースを介して複数のチャック部材に伝達される。これにより、基板が回転軸線まわりに回転する。IH加熱機構のIH回路は、基板が回転しているときに、加熱コイルに電力を供給する。これにより、発熱部材に加わる交番磁界が発生し、発熱部材が発熱する。基板を処理する処理流体は、回転している基板に供給される。これにより、基板を均一に処理できる。
発熱部材は誘導加熱によって加熱されるので、発熱部材に電力を供給する配線やコネクターを発熱部材に接続する必要がない。そのため、このような構造によって基板の回転速度が制限されることはない。さらに、基板を加熱する発熱部材は、スピンベースの内部ではなく、基板とスピンベースとの間に配置される。したがって、発熱部材がスピンベースの内部に配置されている場合と比較して、基板と発熱部材との間隔を短縮でき、基板の加熱効率を高めることができる。
前記加熱コイルと前記スピンベースとの上下方向の間隔は、前記加熱コイルの厚みよりも狭くてもよい。前記加熱コイルの厚みは、上下方向への前記加熱コイルの長さを意味する。
この構成によれば、加熱コイルがスピンベースの近くに配置されている。つまり、加熱コイルとスピンベースとの上下方向の間隔は、加熱コイルの厚みよりも狭い。加熱コイルは、スピンベースの下方に配置されており、発熱部材は、スピンベースの上方に配置されている。加熱コイルをスピンベースに近づけると、加熱コイルから発熱部材までの距離が短縮される。これにより、発熱部材に加わる交番磁界が強くなるので、加熱コイルに供給される電力を効率的に発熱部材の熱に変換することができる。
この構成によれば、加熱コイルがスピンベースの近くに配置されている。つまり、加熱コイルとスピンベースとの上下方向の間隔は、加熱コイルの厚みよりも狭い。加熱コイルは、スピンベースの下方に配置されており、発熱部材は、スピンベースの上方に配置されている。加熱コイルをスピンベースに近づけると、加熱コイルから発熱部材までの距離が短縮される。これにより、発熱部材に加わる交番磁界が強くなるので、加熱コイルに供給される電力を効率的に発熱部材の熱に変換することができる。
前記スピンベースの厚みは、前記加熱コイルの厚みよりも小さくてもよい。
この構成によれば、スピンベースの厚みが低減されている。つまり、スピンベースの厚みは、加熱コイルの厚みよりも小さい。スピンベースが厚いと、加熱コイルから発熱部材までの距離が増加するだけなく、発熱部材に加わる交番磁界が弱まる。そのため、スピンベースの厚みを低減することにより、発熱部材を効率的に温度上昇させることができる。
この構成によれば、スピンベースの厚みが低減されている。つまり、スピンベースの厚みは、加熱コイルの厚みよりも小さい。スピンベースが厚いと、加熱コイルから発熱部材までの距離が増加するだけなく、発熱部材に加わる交番磁界が弱まる。そのため、スピンベースの厚みを低減することにより、発熱部材を効率的に温度上昇させることができる。
前記スピンベースの厚みは、上下方向への前記スピンベースの長さを意味する。スピンベースの厚みは、発熱部材と加熱コイルとの間の領域でのスピンベースの厚みである。他の領域でのスピンベースの厚みは、加熱コイルの厚みと等しくてもよいし、加熱コイルの厚みより短いまたは長くてもよい。
前記発熱部材は、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板に直接対向してもよい。
前記発熱部材は、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板に直接対向してもよい。
この構成によれば、基板と発熱部材との間に他の部材が介在しておらず、発熱部材が基板に直接対向している。そのため、発熱部材の熱が効率的に基板に伝達される。これにより、基板の加熱効率を高めることができる。
前記複数のチャック部材または前記発熱部材を上下方向に移動させることにより、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記発熱部材との上下方向の間隔を変更する間隔変更機構をさらに備える。
前記複数のチャック部材または前記発熱部材を上下方向に移動させることにより、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記発熱部材との上下方向の間隔を変更する間隔変更機構をさらに備える。
この構成によれば、間隔変更機構が、複数のチャック部材と発熱部材とを上下方向に相対的に移動させる。これにより、複数のチャック部材に把持されている基板と発熱部材との上下方向の間隔が変更される。したがって、発熱部材から基板までの距離を必要に応じて変更することができる。
前記基板処理装置は、前記基板の下方に配置されるハンドで前記基板を支持しながら、前記複数のチャック部材に前記基板を搬送する搬送ロボットをさらに備えていてもよい。前記間隔変更機構は、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記発熱部材との上下方向の間隔が前記ハンドの厚みよりも広い退避位置と、前記間隔が前記ハンドの厚みよりも狭い近接位置との間で、前記複数のチャック部材または前記発熱部材を上下方向に移動させてもよい。前記ハンドの厚みは、上下方向への前記ハンドの長さを意味する。
前記基板処理装置は、前記基板の下方に配置されるハンドで前記基板を支持しながら、前記複数のチャック部材に前記基板を搬送する搬送ロボットをさらに備えていてもよい。前記間隔変更機構は、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記発熱部材との上下方向の間隔が前記ハンドの厚みよりも広い退避位置と、前記間隔が前記ハンドの厚みよりも狭い近接位置との間で、前記複数のチャック部材または前記発熱部材を上下方向に移動させてもよい。前記ハンドの厚みは、上下方向への前記ハンドの長さを意味する。
この構成によれば、複数のチャック部材または発熱部材が退避位置に位置している退避状態で、搬送ロボットが、ハンド上に支持された基板を複数のチャック部材の上に置く。次に、搬送ロボットは、ハンドを下降させ基板から離す。その後、搬送ロボットは、ハンドを基板と発熱部材との間から退避させる。基板が複数のチャック部材から取られるときは、退避状態でハンドが基板と発熱部材との間に差し込まれる。その後、搬送ロボットがハンドを上昇させる。これにより、基板が複数のチャック部材から離れ、ハンドに支持される。
加熱効率の観点からすると、発熱部材は、基板の近くに配置されていることが好ましい。しかしながら、発熱部材が基板に近すぎると、基板と発熱部材との間にハンドを進入させることができず、基板を複数のチャック部材に置いたり、複数のチャック部材から取ったりすることができない。前述のように、基板の受け渡しは退避状態で行われる。その一方で、基板の加熱は、複数のチャック部材または発熱部材が近接位置に位置している近接状態で行われる。したがって、基板の加熱効率を低下させずに、基板の受け渡しを行うことができる。
前記間隔変更機構は、前記スピンベースに対して前記複数のチャック部材を上下方向に移動させ、前記可動チャックは、前記閉位置と前記開位置との間で前記スピンベースに対して移動可能である。
この構成によれば、複数のチャック部材が、スピンベースに対して閉位置と開位置との間で移動可能な可動チャックを含む。基板と発熱部材との上下方向の間隔は、複数のチャック部材をスピンベースに対して上下方向に移動させることにより変更される。したがって、可動チャックは、スピンベースに対して閉位置と開位置との間で移動可能であるだけでなく、スピンベースに対して上下方向に移動可能である。このように、基板と発熱部材との上下方向の間隔を変更するために発熱部材を上下方向に移動させる必要がないから、発熱部材を支持する構造を簡素化できる。
この構成によれば、複数のチャック部材が、スピンベースに対して閉位置と開位置との間で移動可能な可動チャックを含む。基板と発熱部材との上下方向の間隔は、複数のチャック部材をスピンベースに対して上下方向に移動させることにより変更される。したがって、可動チャックは、スピンベースに対して閉位置と開位置との間で移動可能であるだけでなく、スピンベースに対して上下方向に移動可能である。このように、基板と発熱部材との上下方向の間隔を変更するために発熱部材を上下方向に移動させる必要がないから、発熱部材を支持する構造を簡素化できる。
前記間隔変更機構は、前記スピンベースに対して前記発熱部材を上下方向に移動させる。
この構成によれば、基板と発熱部材との上下方向の間隔が、発熱部材をスピンベースに対して上下方向に移動させることにより変更される。このように、基板と発熱部材との上下方向の間隔を変更するために複数のチャック部材を上下方向に移動させる必要がないから、複数のチャック部材を支持する構造を簡素化できる。
この構成によれば、基板と発熱部材との上下方向の間隔が、発熱部材をスピンベースに対して上下方向に移動させることにより変更される。このように、基板と発熱部材との上下方向の間隔を変更するために複数のチャック部材を上下方向に移動させる必要がないから、複数のチャック部材を支持する構造を簡素化できる。
前記基板処理装置は、前記加熱コイルへの電力供給によって発生する交番磁界を遮断する磁気遮断部材をさらに備えていてもよい。前記磁気遮断部材は、前記加熱コイルを取り囲む筒状の外壁部と、前記加熱コイルの下方に位置する下壁部とを含む。
この構成によれば、磁気を吸収する磁気遮断部材の外壁部が、加熱コイルを取り囲んでいる。さらに、磁気を吸収する磁気遮断部材の下壁部が、加熱コイルの下方に位置している。したがって、加熱コイルのまわりに位置する部材に及ぶ交番磁界の影響を抑えるまたは無くすことができる。同様に、加熱コイルの下方に位置する部材に及ぶ交番磁界の影響を抑えるまたは無くすことができる。
この構成によれば、磁気を吸収する磁気遮断部材の外壁部が、加熱コイルを取り囲んでいる。さらに、磁気を吸収する磁気遮断部材の下壁部が、加熱コイルの下方に位置している。したがって、加熱コイルのまわりに位置する部材に及ぶ交番磁界の影響を抑えるまたは無くすことができる。同様に、加熱コイルの下方に位置する部材に及ぶ交番磁界の影響を抑えるまたは無くすことができる。
前記基板処理装置は、前記発熱部材の温度を検出する温度計と、前記温度計の検出値に基づいて前記IH加熱機構を制御する制御装置とをさらに備えていてもよい。
この構成によれば、発熱部材の温度を検出する温度計の検出値が、制御装置に入力される。制御装置は、この検出値に基づいて加熱コイルに供給される電力を制御する。これにより、発熱部材の温度を高い精度で目標温度に近づけることができる。
この構成によれば、発熱部材の温度を検出する温度計の検出値が、制御装置に入力される。制御装置は、この検出値に基づいて加熱コイルに供給される電力を制御する。これにより、発熱部材の温度を高い精度で目標温度に近づけることができる。
温度計は、発熱部材に非接触で発熱部材の温度を検出する非接触温度計であることが好ましい。このような温度計の一例は、物体から放出される赤外線や可視光線の強度を検出することにより、物体の温度を検出する放射温度計である。
前記流体供給ユニットは、前記発熱部材を上下方向に貫通する貫通穴内に平面視で配置されており、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の下面に向けて前記処理流体を吐出する下面ノズルを含んでいてもよい。
前記流体供給ユニットは、前記発熱部材を上下方向に貫通する貫通穴内に平面視で配置されており、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の下面に向けて前記処理流体を吐出する下面ノズルを含んでいてもよい。
この構成によれば、下面ノズルが基板の下面に向けて処理流体を吐出する。下面ノズルは、発熱部材の中央部を上下方向に貫通する貫通穴内に平面視で配置されている。したがって、下面ノズルから吐出された処理流体が発熱部材に妨げられることを抑制または防止できる。これにより、処理流体を基板の下面に確実に供給することができる。
下面ノズルが平面視で発熱部材の貫通穴内に配置されるのであれば、処理流体を吐出する下面ノズルの吐出口は、発熱部材の上面と等しい高さに配置されていてもよいし、発熱部材の上面よりも高いまたは低い位置に配置されていてもよい。
下面ノズルが平面視で発熱部材の貫通穴内に配置されるのであれば、処理流体を吐出する下面ノズルの吐出口は、発熱部材の上面と等しい高さに配置されていてもよいし、発熱部材の上面よりも高いまたは低い位置に配置されていてもよい。
本発明における前述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置1に備えられたチャンバー4の内部を水平に見た模式図である。
基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Wを処理する処理ユニット2と、処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボットR1(図3参照)と、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。制御装置3は、プログラム等の情報を記憶するメモリーとメモリーに記憶された情報にしたがって基板処理装置1を制御するプロセッサーとを含むコンピュータである。
基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Wを処理する処理ユニット2と、処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボットR1(図3参照)と、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。制御装置3は、プログラム等の情報を記憶するメモリーとメモリーに記憶された情報にしたがって基板処理装置1を制御するプロセッサーとを含むコンピュータである。
処理ユニット2は、内部空間を有する箱形のチャンバー4と、一枚の基板Wをチャンバー4内で水平に保持しながら、基板Wの中央部を通る鉛直な回転軸線A1まわりに回転させるスピンチャック31と、スピンチャック31に保持されている基板Wに向けて各種の流体を吐出する複数のノズルと、スピンチャック31の周囲を取り囲む筒状のカップ26とを含む。
複数のノズルは、基板Wの上面に向けて薬液を吐出する第1薬液ノズル5および第2薬液ノズル9を含む。第1薬液ノズル5は、第1薬液バルブ7が介装された第1薬液配管6に接続されている。同様に、第2薬液ノズル9は、第2薬液バルブ11が介装された第2薬液配管10に接続されている。第1薬液バルブ7が開かれると、第1薬液配管6から第1薬液ノズル5に薬液が供給され、第1薬液ノズル5から吐出される。第1薬液バルブ7が閉じられると、第1薬液ノズル5からの薬液の吐出が停止される。第2薬液バルブ11についても同様である。
第1薬液ノズル5から吐出される薬液(第1薬液)の具体例は、SPM(硫酸と過酸化水素水との混合液)である。第2薬液ノズル9から吐出される薬液(第2薬液)の具体例は、SC1(アンモニア水と過酸化水素水と水との混合液)である。第1薬液は、リン酸であってもよい。第1薬液は、SPMおよびリン酸を除く、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸など)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも1つを含む液であってもよい。第2薬液についても同様である。
第1薬液ノズル5は、第1薬液ノズル5を移動させる第1ノズル移動機構8に接続されている。第2薬液ノズル9は、第2薬液ノズル9を移動させる第2ノズル移動機構12に接続されている。第1ノズル移動機構8は、第1薬液が基板Wの上面に着液する処理位置と、第1薬液ノズル5が平面視でカップ26のまわりに位置する待機位置との間で第1薬液ノズル5を移動させる。さらに、第1ノズル移動機構8は、第1薬液ノズル5を水平に移動させることにより、第1薬液の着液位置を基板Wの上面内で移動させる。第2ノズル移動機構12についても同様である。
複数のノズルは、基板Wの上面中央部に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル13を含む。リンス液ノズル13は、チャンバー4に対して固定されている。リンス液ノズル13は、リンス液ノズル13を移動させる第3ノズル移動機構に接続されていてもよい。リンス液ノズル13は、第1リンス液バルブ15が介装された第1リンス液配管14に接続されている。リンス液ノズル13から吐出されるリンス液の具体例は、純水(脱イオン水)である。リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度(たとえば、10~100ppm程度)の塩酸水などの純水以外のリンス液であってもよい。
複数のノズルは、基板Wの下面中央部に向けてリンス液を上方に吐出する下面ノズル16を含む。下面ノズル16は、チャンバー4に対して固定されている。下面ノズル16は、第2リンス液バルブ18が介装された第2リンス液配管17に接続されている。下面ノズル16から吐出されるリンス液の具体例は、純水である。リンス液は、前述の純水以外のリンス液であってもよい。また、下面ノズル16から吐出される液体は、リンス液以外の処理液であってもよい。
下面ノズル16は、スピンベース33の上面と基板Wの下面との間の高さで水平に保持された円板部16aと、円板部16aから回転軸線A1に沿って下方に延びる筒状部16bとを含む。円板部16aは、回転軸線A1を取り囲む円環状であり、基板Wの直径よりも小さい外径を有している。筒状部16bの外径は、円板部16aの外径よりも小さい。筒状部16bは、スピンベース33の上面中央部で開口する貫通穴に挿入されている。下面ノズル16の吐出口は、円板部16aの上面中央部で開口している。下面ノズル16の吐出口は、基板Wの下面中央部に上下方向に対向する。
複数のノズルは、基板Wの上面に向けてIPA(液体)を吐出する溶剤ノズル19と、基板Wの上面に向けて気体を吐出する気体ノズル22とを含む。溶剤ノズル19は、溶剤バルブ21が介装された溶剤配管20に接続されている。IPA(イソプロピルアルコール)は、水よりも沸点が低く、水よりも揮発性が高く、水よりも表面張力が小さい。気体ノズル22は、気体バルブ24が介装された気体配管23に接続されている。気体ノズル22から吐出される気体の具体例は、窒素ガスである。気体は、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよいし、不活性ガス以外の気体であってもよい。
溶剤ノズル19は、処理位置と待機位置との間で溶剤ノズル19を移動させる第4ノズル移動機構25に接続されている。気体ノズル22も、第4ノズル移動機構25に接続されている。気体ノズル22は、第4ノズル移動機構25とは異なる第5ノズル移動機構に接続されていてもよい。第4ノズル移動機構25は、溶剤ノズル19および気体ノズル22が基板Wの上面に近接した処理位置と、処理位置の上方の待機位置との間で溶剤ノズル19および気体ノズル22を昇降させる。第4ノズル移動機構25は、溶剤ノズル19および気体ノズル22を水平に移動させる機構であってもよい。
カップ26は、基板Wから外方に排出された液体を受け止める複数のスプラッシュガード28と、スプラッシュガード28によって下方に案内された液体を受け止める複数の環状トレイ27とを含む。複数のスプラッシュガード28は、スピンチャック31を取り囲んでいる。スプラッシュガード28は、回転軸線A1に向かって斜め上に延びる筒状の傾斜部28aと、傾斜部28aの下端部(外端部)から下方に延びる円筒状の案内部28bとを含む。傾斜部28aは、基板Wおよびスピンベース33よりも大きい内径を有する円環状の上端28uを含む。傾斜部28aの上端28uは、カップ26の上端に相当する。複数の案内部28bは、それぞれ、複数の環状トレイ27の上方に配置されている。
ガード昇降ユニット29は、複数のチャック部材32に支持されている基板Wが配置される支持位置よりも傾斜部28aの上端28uが上方に位置する上位置と、傾斜部28aの上端28uが支持位置よりも下方に位置する下位置との間で、スプラッシュガード28を鉛直方向に移動させる。薬液やリンス液などの液体が基板Wに供給されるとき、スプラッシュガード28は上位置に配置される。基板Wから外方に飛散した液体は、傾斜部28aによって受け止められた後、案内部28bによって環状トレイ27内に集められる。
ガード昇降ユニット29は、複数のスプラッシュガード28を個別に昇降させる。ガード昇降ユニット29は、電動モータと、電動モータの回転を鉛直方向の運動に変換するボールネジおよびボールナットとを含む。ガード昇降ユニット29は、エアーシリンダであってもよい。制御装置3は、ガード昇降ユニット29を制御することにより、基板Wに供給される液体の種類に応じて選択されたいずれかのスプラッシュガード28を基板Wの外周面に対向させる。
次に、スピンチャック31について説明する。
図2は、図3に示すII-II線に沿うスピンチャック31の鉛直断面を示す模式図である。図3は、スピンチャック31の模式的な平面図である。図4は、図2に示すIV-IV線に沿うスピンチャック31の水平断面を示す模式図である。図5は、スピンチャック31に設けられたチャック開閉機構34について説明するための鉛直断面を示す模式図である。図6Aは、従動部55および駆動部56が間隔を空けて回転方向に互いに対向している状態を示す模式的な平面図である。図6Bは、可動チャック32aが開位置に達するまで従動部55が駆動部56によって水平に押された状態を示す模式的な平面図である。図4では、駆動マグネット68の露出部分を黒で塗りつぶしている。図5および図6Aは、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示している。図6Bは、可動チャック32aが開位置に位置している状態を示している。
図2は、図3に示すII-II線に沿うスピンチャック31の鉛直断面を示す模式図である。図3は、スピンチャック31の模式的な平面図である。図4は、図2に示すIV-IV線に沿うスピンチャック31の水平断面を示す模式図である。図5は、スピンチャック31に設けられたチャック開閉機構34について説明するための鉛直断面を示す模式図である。図6Aは、従動部55および駆動部56が間隔を空けて回転方向に互いに対向している状態を示す模式的な平面図である。図6Bは、可動チャック32aが開位置に達するまで従動部55が駆動部56によって水平に押された状態を示す模式的な平面図である。図4では、駆動マグネット68の露出部分を黒で塗りつぶしている。図5および図6Aは、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示している。図6Bは、可動チャック32aが開位置に位置している状態を示している。
図2に示すように、スピンチャック31は、水平に保持された円板状のスピンベース33と、スピンベース33の上方で基板Wを水平に把持する複数のチャック部材32と、複数のチャック部材32を開閉させるチャック開閉機構34と、スピンベース33およびチャック部材32を回転軸線A1まわりに回転させることにより、複数のチャック部材32に把持されている基板Wを回転させるスピンモータ36とを含む。スピンベース33は、たとえば、基板Wの直径よりも大きい外径を有する中実の円板である。
スピンモータ36は、ロータ36bおよびステータ36aを含むサーボモータである。ロータ36bは、スピンベース33から下方に延びるスピン軸35を介してスピンベース33に連結されている。ステータ36aは、ロータ36bを取り囲んでいる。ロータ36bおよびステータ36aは、チャックハウジング37内に配置されている。スピンモータ36およびチャックハウジング37は、スピンベース33の下方に配置されている。チャックハウジング37は、チャンバー4の底部4aから上方に延びる筒状の下側筒状部37aと、下側筒状部37aの上端部から内方に延びる環状部37bと、環状部37bの内端から上方に延びる上側筒状部37cとを含む。
チャック部材32は、スピンベース33の上面から上方に突出している。図3に示すように、複数のチャック部材32は、回転軸線A1まわりに間隔を空けて配置されている。複数のチャック部材32は、後述する昇降部材62に対して移動可能な複数の可動チャック32aと、昇降部材62に固定された複数の固定チャック32bとを含む。複数の可動チャック32aは、それらの間に固定チャック32bを挟まずに周方向に並んでいる。可動チャック32aは、把持部38aが基板Wの外周部に押し付けられる閉位置と、把持部38aが基板Wの外周部から離れる開位置との間で、鉛直なチャック回動軸線A2まわりにスピンベース33および昇降部材62に対して回転可能である。
図5に示すように、可動チャック32aは、基板Wに接触するチャックヘッド38と、チャックヘッド38から下方に延びるベースシャフト39とを含む。固定チャック32bについても同様である(図7A参照)。チャックヘッド38およびベースシャフト39は、別々の部材であってもよいし、一体の部材であってもよい。チャックヘッド38は、基板Wを下方から支持する支持部38bと、基板Wの外周部に押し付けられる把持部38aとを含む。把持部38aは、内方に開いた断面V字状の収容溝を形成する2つの溝内面を含む。支持部38bは、回転軸線A1に向かって把持部38aから斜め下方に延びる傾斜面を含む。支持部38bおよび把持部38aは、スピンベース33の上方に配置されている。把持部38aは、基板Wのまわりに配置される。支持部38bは、基板Wの下方に配置される。
ベースシャフト39は、上下方向に延びる円柱状である。ベースシャフト39は、スピンベース33を上下方向に貫通する貫通部33pに挿入されている。貫通部33pへの液体の進入は、チャック部材32を取り囲む環状シール41によって防止される。ベースシャフト39は、貫通部33p内に配置された滑り軸受42を介してスピンベース33に支持されている。可動チャック32aおよび固定チャック32bのいずれのベースシャフト39も、スピンベース33に対して上下方向に移動可能である。固定チャック32bのベースシャフト39は、昇降部材62に固定されている。可動チャック32aのベースシャフト39は、昇降部材62に対してチャック回動軸線A2まわりに回転可能である。
可動チャック32aのベースシャフト39は、昇降部材62を上下方向に貫通する貫通部62pに挿入されている。可動チャック32aのベースシャフト39は、昇降部材62から下方に突出している。可動チャック32aのベースシャフト39は、貫通部62p内に配置された転がり軸受44を介して昇降部材62に支持されている。可動チャック32aは、チャック回動軸線A2に相当するベースシャフト39の中心線まわりに昇降部材62に対して回転可能である。昇降部材62を上下方向に移動させる力は、転がり軸受44を介して可動チャック32aに伝達される。可動チャック32aは、昇降部材62と共に上下方向に移動する。
搬送ロボットR1は、各可動チャック32aが開位置に位置している状態で、ハンドH1上の基板Wを各チャック部材32の支持部38bの上に置く。この状態でチャック開閉機構34が各可動チャック32aを閉位置の方に移動させると、複数の支持部38bによって基板Wが持ち上げられながら、複数の把持部38aが基板Wの外周部に近づく。これにより、全てのチャック部材32の支持部38bが基板Wから離れ、全てのチャック部材32の把持部38aが基板Wの外周部に押し付けられる。この状態でチャック開閉機構34が各可動チャック32aを開位置の方に移動させると、全てのチャック部材32の把持部38aが基板Wから離れ、全てのチャック部材32の支持部38bが基板Wの外周部に接する。
図5に示すように、チャック開閉機構34は、複数の可動チャック32aを開位置の方に移動させるオープン機構と、複数の可動チャック32aを閉位置の方に移動させるクローズ機構とを含む。オープン機構は、可動チャック32aと共にチャック回動軸線A2まわりに回動する従動部55と、従動部55を周方向(回転軸線A1まわりの方向)に押すことにより可動チャック32aを開位置の方に移動させる駆動部56とを含む。クローズ機構は、複数の可動チャック32aにそれぞれ巻き付けられた複数のコイルバネ51を含む。
コイルバネ51は、可動チャック32aのベースシャフト39に巻き付けられている。コイルバネ51は、昇降部材62の下方に配置されている。コイルバネ51は、昇降部材62に取り付けられたケーシング52に収容されている。コイルバネ51の一端部は、昇降部材62に対して固定された保持部53の差込穴に挿入されている。コイルバネ51の他端部は、可動チャック32aの外周面で開口する保持穴54に挿入されている。コイルバネ51の一端部は、昇降部材62に対する移動が規制されている。コイルバネ51の他端部は、可動チャック32aに対する移動が規制されている。
コイルバネ51は、可動チャック32aを原点位置に保持する。図5は、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示している。原点位置、開位置、および閉位置は、チャック回動軸線A2まわりの回転角が異なる別々の位置である。閉位置は、可動チャック32aの回転方向に関して原点位置および開位置の間の位置である。可動チャック32aを原点位置から開位置に回動させると、コイルバネ51が弾性変形し、可動チャック32aを原点位置に戻す復元力が発生する。これにより、可動チャック32aを閉位置の方に移動させる力が発生する。
図2に示すように、スピンチャック31は、複数のチャック部材32をスピンベース33に対して昇降させることにより、複数のチャック部材32に把持されている基板Wと後述する発熱部材72との上下方向の間隔を変更する間隔変更機構61を含む。間隔変更機構61は、複数のチャック部材32を支持する昇降部材62と、昇降部材62を上下方向に案内する複数のガイド部材64と、昇降部材62を上下方向に移動させる動力を発生する昇降駆動ユニット66とを含む。
昇降部材62は、回転軸線A1を取り囲む円環状である。昇降部材62は、チャックハウジング37を取り囲んでいる。昇降部材62は、スピンベース33の下方に配置されている。昇降部材62は、スピンベース33に固定された筒状のスカート63に取り囲まれている。昇降部材62は、チャンクハウジングの環状部37bの上方に配置されている。複数のチャック部材32は、昇降部材62の上面から上方に突出している。昇降部材62が上下方向に移動すると、全てのチャック部材32が昇降部材62と共に上下方向に移動する。
図4に示すように、複数のガイド部材64は、間隔を空けて周方向に並んでいる。ガイド部材64は、上下方向に延びるガイドシャフト64aと、平面視でガイドシャフト64aよりも大きいガイドストッパー64bとを含む。ガイドシャフト64aは、昇降部材62を上下方向に貫通する貫通穴65に挿入されている。ガイドストッパー64bは、昇降部材62の下方に配置されている。ガイドストッパー64bは、平面視で昇降部材62の貫通穴65よりも大きい。
図2に示すように、ガイドシャフト64aは、スピンベース33から下方に延びている。ガイドシャフト64aは、スピンベース33に固定されている。ガイドストッパー64bは、ガイドシャフト64aに固定されている。昇降部材62は、スピンベース33とガイドストッパー64bとの間に配置されている。昇降部材62は、昇降部材62の下面がガイドストッパー64bに接する下位置と、昇降部材62がガイドストッパー64bから上方に離れた上位置との間で、スピンベース33に対して上下方向に移動可能である。
昇降駆動ユニット66は、たとえば、磁力で昇降部材62を昇降させる磁力発生ユニットである。磁力発生ユニットは、昇降部材62に固定された従動マグネット67と、従動マグネット67を上昇させることにより昇降部材62を上昇させる駆動マグネット68と、駆動マグネット68を上下方向に移動させることにより従動マグネット67と駆動マグネット68との間に働く磁力の強さを変更する昇降アクチュエータ69とを含む。
従動マグネット67は、昇降部材62に固定されている。従動マグネット67は、昇降部材62と共に上下方向に移動する。従動マグネット67は、チャックハウジング37の外に配置されている。駆動マグネット68および昇降アクチュエータ69は、チャックハウジング37の中に配置されている。駆動マグネット68は、チャックハウジング37によって従動マグネット67から隔てられている。
駆動マグネット68は、スピンモータ36よりも外方に配置されている。駆動マグネット68は、従動マグネット67よりも下方に配置されている。駆動マグネット68は、チャックハウジング37を介して上下方向に従動マグネット67に対向している。駆動マグネット68は、平面視で従動マグネット67の少なくとも一部に重なっている。駆動マグネット68は、平面視で従動マグネット67に重なっていなくてもよい。
図4に示すように、従動マグネット67および駆動マグネット68は、いずれも、回転軸線A1を取り囲む円に沿って配置されている。従動マグネット67は、平面視で円弧状である。駆動マグネット68は、平面視で環状である。駆動マグネット68は、全周に亘って連続したリングであってもよいし、回転軸線A1を取り囲む円周上に配置された複数のマグネットを含んでいてもよい。
図2に示すように、昇降アクチュエータ69は、エアーシリンダである。昇降アクチュエータ69は、エアーシリンダの代わりに、電動モータと、電動モータの回転を上下方向への駆動マグネット68の移動に変換するボールネジおよびボールナットとを備えていてもよい。昇降アクチュエータ69は、エアーシリンダの軸方向に延びるロッドと、ロッドに連結されたピストンと、ロッドおよびピストンを取り囲む筒状のシリンダチューブとを含む。駆動マグネット68は、エアーシリンダのロッドに連結されている。駆動マグネット68は、エアーシリンダのロッドと共に上下方向に移動する。
昇降アクチュエータ69は、上位置(図2で二点鎖線で示す位置)と下位置(図2で実線で示す位置)との間で駆動マグネット68を上下方向に移動させる。駆動マグネット68が上位置の方に上昇すると、従動マグネット67は、従動マグネット67と駆動マグネット68との間に働く磁力(反力)によって持ち上げられる。それに伴って、昇降部材62が上昇する。駆動マグネット68が上位置に達すると、昇降部材62は上位置に配置される。駆動マグネット68が上位置から下位置まで下降すると、各ガイド部材64のガイドストッパー64bが昇降部材62に接触し、昇降部材62が下位置に配置される。
全てのチャック部材32は、昇降部材62の昇降に伴って上位置と下位置との間で移動する。後述する発熱部材72は、複数のチャック部材32の支持部38bに支持される基板Wの下方に配置される。チャック部材32の上位置は、基板Wおよび発熱部材72が互いに離れた退避位置である。チャック部材32の下位置は、基板Wおよび発熱部材72が互いに近接した近接位置である。
複数のチャック部材32が近接位置に対応する下位置に位置しているとき、発熱部材72の上面から複数のチャック部材32に把持されている基板Wの下面までの距離D1(図8A参照)は、基板Wをその下から支持する搬送ロボットR1のハンドH1の厚みT1よりも小さい。当該距離D1は、たとえば、0.1~10mmである。そのため、このとき、搬送ロボットR1は、複数のチャック部材32の上に基板Wを置いたり、複数のチャック部材32から基板Wを取ったりすることができない。
前述のように、チャック開閉機構34は、可動チャック32aと共にチャック回動軸線A2まわりに回動する従動部55と、従動部55を周方向に押すことにより可動チャック32aを開位置の方に移動させる駆動部56とを含む。図3に示すように、従動部55は、可動チャック32aごとに設けられている。駆動部56は、従動部55ごとに設けられている。図3は、3つの従動部55がそれぞれ3つの可動チャック32aに設けられており、3つの駆動部56がそれぞれ3つの従動部55に回転方向に対向している例を示している。
図5に示すように、従動部55は、チャック部材32に固定されている。従動部55は、チャック部材32と共にチャック回動軸線A2まわりに回動する。従動部55は、チャック部材32から外方に延びている。従動部55は、スピンベース33の上方に配置されている。従動部55は、スピンベース33の上面から上方に離れている。従動部55の外端55oは、スピンベース33の外周面よりも内方に配置されている。従動部55の外端55oは、駆動部56の内端56iよりも外方に配置されている。
駆動部56は、一番上のスプラッシュガード28Aに固定されている。駆動部56は、スプラッシュガード28Aと共に鉛直方向に移動する。駆動部56は、スプラッシュガード28Aから内方に延びている。駆動部56は、スプラッシュガード28Aから上方に延びる縦部56aと、縦部56aの上端部から内方に延びる横部56bとを含む。横部56bは、スプラッシュガード28Aの上端28uよりも上方に位置している。横部56bの内端は、駆動部56の内端56iに相当する。駆動部56の内端56iは、スプラッシュガード28Aの上端28uよりも内方で、かつ、チャック部材32の外端よりも外方の位置に配置されている。
図6Aに示すように、スピンベース33の回転角が準備角度であるとき、従動部55および駆動部56は平面視で互いに重ならない。このとき、従動部55および駆動部56は、平面視において、間隔を空けて回転方向に互いに対向している。ガード昇降ユニット29は、駆動部56がスピンベース33に接触しない範囲内でスプラッシュガード28Aを昇降させる。駆動部56の少なくとも一部が従動部55と等しい高さに配置される受渡位置にスプラッシュガード28Aが配置されると、従動部55および駆動部56は、回転方向に互いに水平に対向する。この状態で、スピンモータ36がスピンベース33を回転させると、図6Bに示すように、可動チャック32aと共に従動部55が回転軸線A1まわりに回転し、従動部55が駆動部56に接触する。これにより、従動部55が駆動部56に水平に押される。
次に、スピンチャック31と搬送ロボットR1との間での基板Wの受け渡しについて説明する。
図7A~図7Bは、スピンチャック31と搬送ロボットR1との間での基板Wの受け渡しについて説明するための模式図である。以下の各工程は、制御装置3が基板処理装置1を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置3は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
図7A~図7Bは、スピンチャック31と搬送ロボットR1との間での基板Wの受け渡しについて説明するための模式図である。以下の各工程は、制御装置3が基板処理装置1を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置3は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
搬送ロボットR1が複数のチャック部材32の上に基板Wを置くとき、スピンモータ36は、スピンベース33の回転角が準備角度に一致する準備位置までスピンベース33を回転させる。準備位置は、従動部55および駆動部56が平面視で重ならない位置である。昇降アクチュエータ69は、スピンベース33が準備位置に位置している状態で、複数のチャック部材32を受渡位置としての上位置まで上昇させる。さらに、ガード昇降ユニット29が一番上のスプラッシュガード28Aを受渡位置まで上昇させる。
スプラッシュガード28Aの受渡位置は、駆動部56の少なくとも一部が従動部55と等しい高さに配置される高さである。したがって、スプラッシュガード28Aが受渡位置に配置されると、図6Aに示すように、駆動部56は、従動部55に対して間隔を空けて回転方向に水平に対向する。また、このとき、スプラッシュガード28Aの上端28uは、複数のチャック部材32の支持部38bに支持されている基板Wが配置される支持位置よりも下方に位置している。そのため、搬送ロボットR1が複数のチャック部材32の支持部38bに基板Wを置いたり、複数の支持部38bに支持されている基板Wを取ったりするときに、搬送ロボットR1のハンドH1がスプラッシュガード28Aに接触しない。
スプラッシュガード28Aが受渡位置に配置された後は、準備位置に位置するスピンベース33をスピンモータ36が解除位置まで回転させる。つまり、スピンモータ36は、スピンベース33の回転角を準備角度から解除角度に変化させる。図6Bに示すように、スピンベース33が解除位置に向かって回転する過程で、駆動部56が従動部55に接触し、従動部55が駆動部56によって回転方向に押される。それに伴って、コイルバネ51が弾性変形し、可動チャック32aが開位置の方にチャック回動軸線A2まわりに回動する。スピンベース33が解除位置に配置されると、全ての可動チャック32aが開位置に配置される。
図7Aに示すように、搬送ロボットR1は、スピンベース33が解除位置に位置している状態で、ハンドH1に支持されている基板Wが発熱部材72の上方に位置する上位置にハンドH1を移動させる。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1が発熱部材72およびスプラッシュガード28Aに接触しない下位置までハンドH1を下降させる。図7Bに示すように、ハンドH1が上位置から下位置に下降する過程で、基板Wは、複数のチャック部材32の支持部38bの上に置かれ、ハンドH1から離れる。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1を基板Wと発熱部材72との間から退避させる。
スピンモータ36は、搬送ロボットR1のハンドH1が基板Wの下方から退避した後、スピンモータ36を解除位置から準備位置まで回転させる。これにより、従動部55および駆動部56が互いに離れる。それに伴って、可動チャック32aは、コイルバネ51の復元力で原点位置の方に移動する。基板Wが複数の支持部38bに支持されているので、可動チャック32aは、原点位置に達することなく、原点位置の手前の位置である閉位置で止まる。これにより、可動チャック32aの把持部38aがコイルバネ51の復元力で基板Wの外周部に押し付けられる。それに伴って、固定チャック32bの把持部38aも基板Wの外周部に押し付けられる。これにより、基板Wが複数のチャック部材32に把持される。
搬送ロボットR1が複数のチャック部材32から基板Wを取るときは、スピンモータ36がスピンベース33を準備位置に位置させ、昇降アクチュエータ69が複数のチャック部材32を上位置に位置させる。さらに、ガード昇降ユニット29が一番上のスプラッシュガード28Aを受渡位置に位置させる。この状態で、スピンモータ36がスピンベース33を準備位置から解除位置まで回転させる。これにより、全てのチャック部材32の把持部38aが基板Wの外周部から離れ、全てのチャック部材32の支持部38bが基板Wの外周部に接する。
搬送ロボットR1は、基板Wが複数のチャック部材32の支持部38bに支持されている状態で、基板Wと発熱部材72との間にハンドH1を差し込む。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1を上方に移動させる。基板Wは、ハンドH1が上方に移動しているときに、全てのチャック部材32の支持部38bから離れ、ハンドH1に支持される。その後、スピンモータ36は、スピンベース33を回転させ、従動部55および駆動部56を互いに離反させる。そのため、可動チャック32aは、コイルバネ51の復元力で原点位置に戻る。
次に、基板Wを下方から加熱するIH加熱機構71について説明する。
図8Aは、スピンチャック31に設けられたIH加熱機構71について説明するための鉛直断面を示す模式図である。図8Bは、加熱コイル73の配置について説明するための模式的な平面図である。図8A~図8Bでは、従動部55および駆動部56の図示を省略している。
図8Aは、スピンチャック31に設けられたIH加熱機構71について説明するための鉛直断面を示す模式図である。図8Bは、加熱コイル73の配置について説明するための模式的な平面図である。図8A~図8Bでは、従動部55および駆動部56の図示を省略している。
図8Aに示すように、スピンチャック31は、複数のチャック部材32に保持されている基板Wを加熱するIH加熱機構71を含む。IH加熱機構71は、基板Wを加熱する発熱部材72と、電力が供給される加熱コイル73と、加熱コイル73に電力を供給することにより発熱部材72に加わる交番磁界を発生させて発熱部材72を発熱させるIH回路74とを含む。IH加熱機構71は、さらに、発熱部材72以外の部材を交番磁界から保護する磁気遮断部材77と、加熱コイル73を支持する支持部材78とを含む。
発熱部材72は、交番磁界に起因する渦電流の発生に伴ってジュール熱を発生する導体である。発熱部材72は、サセプターとも呼ばれる。発熱部材72の少なくとも表面は、耐薬品性を有する材料で形成されている。同様に、スピンベース33の少なくとも表面は、耐薬品性を有する材料で形成されている。すなわち、薬液に接する全ての部分は、耐薬品性を有する材料で形成されている。これは、チャック部材32等の発熱部材72およびスピンベース33以外の部材についても同様である。
発熱部材72は、一体化された複数の部材であってもよいし、単一の一体の部材であってもよい。たとえば、発熱部材72は、カーボン製の芯材と芯材の表面を覆う炭化ケイ素(SiC)製のコーティング層とを含んでいてもよいし、ガラス状炭素(Glassy carbon)で形成されていてもよい。発熱部材72は、金属などのこれら以外の材料で形成されていてもよい。また、交番磁界の影響が基板Wの表面に形成されたデバイスに及ぶことを防止するために、磁界を遮断する鉄などの軟磁性材料で発熱部材72の少なくとも一部を形成してもよい。
発熱部材72は、基板Wとスピンベース33との間に配置された板状部72aを含む。板状部72aは、たとえば、回転軸線A1を取り囲む円環状である。板状部72aの厚み(上下方向の長さ)は、スピンベース33の厚みT3よりも小さい。板状部72aの上面および下面は、基板Wの上面および下面と平行である。板状部72aの下面は、空間を介してスピンベース33の上面に平行に対向している。スピンベース33の上面から板状部72aの下面までの距離は、板状部72aの上面から基板Wの下面までの距離D1と等しくてもよいし、当該距離D1よりも長いまたは短くてもよい。
複数のチャック部材32が基板Wを把持しており、下位置に位置しているとき、板状部72aの上面は、基板Wの下面に近接する。このとき、板状部72aの上面から基板Wの下面までの上下方向の距離D1は、搬送ロボットR1のハンドH1の厚みT1よりも短い。その一方で、複数のチャック部材32が基板Wを把持しており、上位置に位置しているとき、板状部72aの上面から基板Wの下面までの上下方向の距離D1は、搬送ロボットR1のハンドH1の厚みT1よりも長い。したがって、複数のチャック部材32が上位置に位置しているときであれば、搬送ロボットR1は、複数のチャック部材32に基板Wを置いたり、複数のチャック部材32から基板Wを取ったりすることができる。
発熱部材72は、板状部72aから下方に延びる複数の脚部72bを含む。脚部72bは、スピンベース33の一部であってもよい。すなわち、スピンベース33は、基板Wの直径よりも大きい外径を有する円板部と、円板部の水平な上面から上方に延びる複数の脚部72bとを含んでいてもよい。脚部72bは、板状部72aの下面からスピンベース33の上面に延びている。板状部72aは、複数の脚部72bによって支持されている。発熱部材72は、スピンベース33に固定されている。発熱部材72は、スピンベース33と共に回転軸線A1まわりに回転する。
図3に示すように、複数のチャック部材32は、それぞれ、発熱部材72の複数の貫通部72pに挿入されている。貫通部72pは、発熱部材72の外周部を上下方向に貫通している。貫通部72pは、板状部72aの外周面で開口する切欠きであってもよいし、全周が閉じた貫通穴であってもよい。板状部72aの外周面は、チャック部材32の内端よりも外方に位置している。板状部72aの外径、つまり、発熱部材72の外径は、スピンベース33の外径よりも小さく、基板Wの外径よりも大きい。発熱部材72の外径は、基板Wの外径と等しくてもよいし、基板Wの外径よりも小さくてもよい。
図8Aに示すように、加熱コイル73は、支持部材78とスピンベース33との間に配置されている。加熱コイル73は、スピンベース33の下面から下方に離れている。加熱コイル73は、平面視で発熱部材72に重なるよう配置されている。加熱コイル73は、発熱部材72から離れており、物理的には発熱部材72に接続されていない。加熱コイル73は、径方向に間隔を空けてスピン軸35を取り囲んでいる。複数のチャック部材32は、加熱コイル73のまわりに配置されている。加熱コイル73は、チャック部材32から径方向に離れている。加熱コイル73の外端は、スピンモータ36の外周面よりも外方に配置されている。
図8Bに示すように、加熱コイル73は、回転軸線A1を取り囲む環状領域に配置されている。図8Bは、互いに独立した2つの加熱コイル73がそれぞれ2つの環状領域に配置されている例を示している。2つの加熱コイル73は、回転軸線A1を取り囲む内側環状領域RIに配置された内コイル73Iと、内側環状領域RIを同心円状に取り囲む外側環状領域ROに配置された外コイル73Oとを含む。2つの加熱コイル73は、それぞれ、2つのIH回路74に接続されている。2つの加熱コイル73を流れる交流電流の周波数は、2つのIH回路74によって個別に変更される。
発熱部材72は、加熱コイル73の近傍に発生する交番磁界内に配置される。加熱コイル73を流れる交流電流の周波数は、IH回路74によって変更される。発熱部材72の温度は、加熱コイル73を流れる交流電流の周波数により変更される。IH回路74は、制御装置3に制御される。互いに独立した2つの加熱コイル73が設けられているので、制御装置3は、発熱部材72の温度が均一になるように発熱部材72を発熱させることもできるし、径方向の温度勾配が発熱部材72に発生するように発熱部材72を発熱させることもできる。
発熱部材72の温度は、温度計75によって検出される。図8Bは、回転軸線A1からの距離が異なる2つの位置で発熱部材72の温度を検出する2つの温度計75が設けられている例を示している。温度計75の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。温度計75の検出値は、制御装置3に入力される。制御装置3は、温度計75の検出値に基づいてIH回路74を制御することにより、発熱部材72の温度を目標温度に近づける。これにより、発熱部材72が高精度で目標温度に維持される。
図8Aに示すように、温度計75は、加熱コイル73の下方に配置されている。温度計75は、加熱コイル73の隙間を介してスピンベース33に対向している。温度計75は、物体から放出される赤外線や可視光線の強度を検出することにより、物体の温度を検出する放射温度計である。温度計75は、発熱部材72に非接触で発熱部材72の温度を検出する非接触温度計である。温度計75は、複数の透明部材76で塞がれたスピンベース33の複数の検出窓を介して発熱部材72の温度を検出する。検出窓は、スピンベース33を上下方向に貫通している。透明部材76は、赤外線を含む光を透過する透明な材料で形成されている。
温度計75は、支持部材78に支持されている。発熱部材72がスピンベース33と共に回転したとしても、温度計75は回転しない。その一方で、スピンベース33が回転すると、スピンベース33に設けられた複数の検出窓も回転する。図8Bに示すように、スピンベース33の複数の検出窓は、回転軸線A1を取り囲む円周上で周方向に配列されている。したがって、スピンベース33が回転している殆ど全ての期間、複数の検出窓のいずれかが温度計75に対向する。そのため、温度計75は、スピンベース33が回転しているときであっても、発熱部材72の温度を検出することができる。
図8Aに示すように、磁気遮断部材77は、加熱コイル73を取り囲む筒状の外壁部77aと、加熱コイル73の下方に位置する下壁部77bとを含む。磁気遮断部材77は、鉄などの軟磁性材料で形成されている。下壁部77bは、上下方向における加熱コイル73と支持部材78との間に位置している。下壁部77bは、回転軸線A1を取り囲む円環状である。外壁部77aは、下壁部77bの外周部から上方に延びている。外壁部77aは、径方向における加熱コイル73とチャック部材32との間に位置している。チャック部材32などの加熱コイル73の近傍に位置する部材は、磁気遮断部材77によって交番磁界から遮断される。
支持部材78は、チャンバー4の底部4aに対して固定されている。図8Aは、支持部材78がスピンモータ36のステータ36aに支持されている例を示している。支持部材78は、スピンモータ36よりも上方に配置されている。支持部材78は、回転軸線A1を取り囲む円環状である。支持部材78の外径は、スピンモータ36の外径よりも大きい。支持部材78の外周部は、チャックハウジング37の上側筒状部37cの上方に位置している。スピン軸35は、支持部材78の中央部を上下方向に貫通する貫通穴に挿入されている。支持部材78は、径方向に間隔を空けてスピン軸35を取り囲んでいる。
制御装置3が加熱コイル73への電力供給を開始すると、交番磁界が加熱コイル73の近傍に発生し、発熱部材72が発熱する。それに伴って、発熱部材72の温度が急速に上昇し、発熱部材72の目標温度またはその付近に維持される。これにより、基板Wの温度が急速に上昇し、基板Wの目標温度またはその付近に維持される。スピンモータ36の回転は、スピン軸35およびスピンベース33を介して発熱部材72に伝達される。したがって、制御装置3が発熱部材72を発熱させているときに、スピンモータ36が回転すると、発熱部材72は、基板Wを加熱しながら、基板Wと共に回転する。
前述のように、発熱部材72の板状部72aの厚みT1は、スピンベース33の厚みT3よりも小さい。このように、発熱部材72が薄いので、発熱部材72の体積を減らすことができ、発熱部材72の熱容量を減らすことができる。これにより、発熱部材72を直ぐに目標温度に到達させることができる。さらに、発熱部材72の少なくとも一部が炭素などの熱伝導率の大きい材料で形成されている場合には、発熱部材72が目標温度に到達するまでの時間をさらに短縮できる。加えて、発熱部材72の温度のむらを低減することもできる。
次に、基板処理装置1によって実行される基板Wの処理の一例について説明する。
図9は、基板処理装置1によって実行される基板Wの処理の一例について説明するための工程図である。図10A~図10Fは、図9に示す基板Wの処理の一例に含まれる各工程が実行されているときの基板Wの状態を示す模式図である。図10A~図10Fでは、従動部55および駆動部56の図示を省略している。以下の各工程は、制御装置3が基板処理装置1を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置3は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
図9は、基板処理装置1によって実行される基板Wの処理の一例について説明するための工程図である。図10A~図10Fは、図9に示す基板Wの処理の一例に含まれる各工程が実行されているときの基板Wの状態を示す模式図である。図10A~図10Fでは、従動部55および駆動部56の図示を省略している。以下の各工程は、制御装置3が基板処理装置1を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置3は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
基板処理装置1で基板Wを処理するときは、チャンバー4内に基板Wを搬入する搬入工程が行われる(図9のステップS1)。
具体的には、基板Wがチャンバー4内に搬入される前に、全てのスプラッシュガード28が下位置に配置され、第1薬液ノズル5を含む全ての可動ノズルが待機位置に配置される。さらに、全てのチャック部材32が上位置に配置される。この状態で、前述のように、全ての可動チャック32aが開位置に配置される。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1をチャンバー4内に進入させ、ハンドH1上の基板Wを複数のチャック部材32の上に置く。これにより、基板Wがチャンバー4内に搬入され、複数のチャック部材32の支持部38bに支持される。
具体的には、基板Wがチャンバー4内に搬入される前に、全てのスプラッシュガード28が下位置に配置され、第1薬液ノズル5を含む全ての可動ノズルが待機位置に配置される。さらに、全てのチャック部材32が上位置に配置される。この状態で、前述のように、全ての可動チャック32aが開位置に配置される。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1をチャンバー4内に進入させ、ハンドH1上の基板Wを複数のチャック部材32の上に置く。これにより、基板Wがチャンバー4内に搬入され、複数のチャック部材32の支持部38bに支持される。
その後、搬送ロボットR1がハンドH1をチャンバー4の内部から退避させる。続いて、前述のように、全ての可動チャック32aが閉位置に配置される。これにより、基板Wが、複数のチャック部材32の支持部38bから離れ、複数のチャック部材32の把持部38aに把持される。その後、昇降アクチュエータ69が全てのチャック部材32を下位置に移動させる。続いて、スピンモータ36が回転を開始する。スピンモータ36の回転は、スピンベース33およびチャック部材32を介して基板Wに伝達される。これにより、基板Wが回転軸線A1まわりに回転する。
次に、図10Aに示すように、薬液の一例であるSPMを基板Wの上面に供給する第1薬液供給工程(図9のステップS2)と、基板Wと基板W上のSPMとを加熱する第1加熱工程(図9のステップS3)とが、並行して行われる。
第1薬液供給工程に関しては、第1ノズル移動機構8が、第1薬液ノズル5を待機位置から処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット29が、いずれかのスプラッシュガード28を基板Wの外周部に対向させる。その後、第1薬液バルブ7が開かれ、第1薬液ノズル5がSPMの吐出を開始する。第1薬液ノズル5は、室温よりも高温(たとえば、140℃)のSPMを回転している基板Wの上面に向けて吐出する。この状態で、第1ノズル移動機構8は、第1薬液ノズル5を移動させることにより、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と外周部との間で移動させる。第1薬液バルブ7が開かれてから所定時間が経過すると、第1薬液バルブ7が閉じられ、SPMの吐出が停止される。その後、第1ノズル移動機構8が、第1薬液ノズル5を待機位置に退避させる。
第1薬液供給工程に関しては、第1ノズル移動機構8が、第1薬液ノズル5を待機位置から処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット29が、いずれかのスプラッシュガード28を基板Wの外周部に対向させる。その後、第1薬液バルブ7が開かれ、第1薬液ノズル5がSPMの吐出を開始する。第1薬液ノズル5は、室温よりも高温(たとえば、140℃)のSPMを回転している基板Wの上面に向けて吐出する。この状態で、第1ノズル移動機構8は、第1薬液ノズル5を移動させることにより、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と外周部との間で移動させる。第1薬液バルブ7が開かれてから所定時間が経過すると、第1薬液バルブ7が閉じられ、SPMの吐出が停止される。その後、第1ノズル移動機構8が、第1薬液ノズル5を待機位置に退避させる。
第1薬液ノズル5から吐出されたSPMは、基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、SPMが基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が基板W上に形成される。これにより、レジスト膜などの異物がSPMによって基板Wから除去される。さらに、第1ノズル移動機構8は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と外周部との間で移動させるので、SPMの着液位置が基板Wの上面全域を通過し、基板Wの上面全域が走査される。そのため、SPMが基板Wの上面全域に直接吹き付けられ、基板Wの上面全域が均一に処理される。
第1加熱工程に関しては、制御装置3が加熱コイル73への電力供給を開始する。基板Wと基板W上のSPMとが発熱部材72によって加熱されるのであれば、電力供給の開始は、第1薬液バルブ7が開かれるのと同時であってもよいし、第1薬液バルブ7が開かれる前または後であってもよい。加熱コイル73への電力供給が開始されると、交番磁界が加熱コイル73の近傍に発生し、発熱部材72が発熱する。そして、電力供給の開始から所定時間が経過すると、加熱コイル73への電力供給が停止される。電力供給の停止は、第1薬液バルブ7が閉じられるのと同時であってもよいし、第1薬液バルブ7が閉じられる前または後であってもよい。
加熱コイル73への電力供給が開始されると、発熱部材72が直ぐに所定の高温に達する。発熱部材72は、たとえば、第1薬液(SPM)の沸点よりも高い高温に維持される。発熱部材72の上面は、基板Wの下面から下方に離れているものの、搬送ロボットR1のハンドH1が基板Wと発熱部材72との間に進入できないほど基板Wの下面に近接している。さらに、基板Wの全域またはほぼ全域が平面視で発熱部材72に重なっている。そのため、基板Wと基板W上のSPMとが均一に加熱され、SPMの処理能力が高まる。これにより、基板WがSPMによって効率的に処理される。
次に、図10Bに示すように、リンス液の一例である純水を基板Wの上面および下面の両方に供給する第1リンス液供給工程が行われる(図9のステップS4)。
具体的には、第1リンス液バルブ15が開かれ、リンス液ノズル13が純水の吐出を開始する。これにより、純水が、回転している基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル13から吐出される。基板Wの上面に着液した純水は、基板Wの上面に沿って外方に流れる。基板W上のSPMは、リンス液ノズル13から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。第1リンス液バルブ15が開かれてから所定時間が経過すると、第1リンス液バルブ15が閉じられ、純水の吐出が停止される。
具体的には、第1リンス液バルブ15が開かれ、リンス液ノズル13が純水の吐出を開始する。これにより、純水が、回転している基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル13から吐出される。基板Wの上面に着液した純水は、基板Wの上面に沿って外方に流れる。基板W上のSPMは、リンス液ノズル13から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。第1リンス液バルブ15が開かれてから所定時間が経過すると、第1リンス液バルブ15が閉じられ、純水の吐出が停止される。
その一方で、第2リンス液バルブ18が開かれ、下面ノズル16が純水の吐出を開始する。これにより、純水が、回転している基板Wの下面中央部に向けて下面ノズル16から吐出される。第2リンス液バルブ18は、第1リンス液バルブ15と同時に開かれてもよいし、第1リンス液バルブ15が開かれる前または後に開かれてもよい。基板Wの下面に着液した純水は、基板Wの下面に沿って外方に流れる。基板Wの下面に付着したSPMのミスト等は、下面ノズル16から吐出された純水によって洗い流される。第2リンス液バルブ18が開かれてから所定時間が経過すると、第2リンス液バルブ18が閉じられ、純水の吐出が停止される。
次に、図10Cに示すように、薬液の一例であるSC1を基板Wの上面に供給する第2薬液供給工程が行われる(図9のステップS5)。
具体的には、第2ノズル移動機構12が、第2薬液ノズル9を待機位置から処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット29が、第1薬液供給工程のときとは異なるスプラッシュガード28を基板Wの外周部に対向させる。その後、第2薬液バルブ11が開かれ、第2薬液ノズル9がSC1の吐出を開始する。この状態で、第2ノズル移動機構12は、第2薬液ノズル9を移動させることにより、基板Wの上面に対するSC1の着液位置を中央部と外周部との間で移動させる。第2薬液バルブ11が開かれてから所定時間が経過すると、第2薬液バルブ11が閉じられ、SC1の吐出が停止される。その後、第2ノズル移動機構12が、第2薬液ノズル9を待機位置に退避させる。
具体的には、第2ノズル移動機構12が、第2薬液ノズル9を待機位置から処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット29が、第1薬液供給工程のときとは異なるスプラッシュガード28を基板Wの外周部に対向させる。その後、第2薬液バルブ11が開かれ、第2薬液ノズル9がSC1の吐出を開始する。この状態で、第2ノズル移動機構12は、第2薬液ノズル9を移動させることにより、基板Wの上面に対するSC1の着液位置を中央部と外周部との間で移動させる。第2薬液バルブ11が開かれてから所定時間が経過すると、第2薬液バルブ11が閉じられ、SC1の吐出が停止される。その後、第2ノズル移動機構12が、第2薬液ノズル9を待機位置に退避させる。
第2薬液ノズル9から吐出されたSC1は、基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、SC1が基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆うSC1の液膜が基板W上に形成される。これにより、パーティクルなどの異物がSC1によって基板Wから除去される。さらに、第2ノズル移動機構12は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対するSC1の着液位置を中央部と外周部との間で移動させるので、SC1の着液位置が基板Wの上面全域を通過し、基板Wの上面全域が走査される。そのため、SC1が基板Wの上面全域に直接吹き付けられ、基板Wの上面全域が均一に処理される。
次に、図10Bに示すように、リンス液の一例である純水を基板Wの上面および下面の両方に供給する第2リンス液供給工程が行われる(図9のステップS6)。
具体的には、第1リンス液バルブ15が開かれ、リンス液ノズル13が純水の吐出を開始する。これにより、純水が、回転している基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル13から吐出される。基板Wの上面に着液した純水は、基板Wの上面に沿って外方に流れる。基板W上のSC1は、リンス液ノズル13から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。第1リンス液バルブ15が開かれてから所定時間が経過すると、第1リンス液バルブ15が閉じられ、純水の吐出が停止される。
具体的には、第1リンス液バルブ15が開かれ、リンス液ノズル13が純水の吐出を開始する。これにより、純水が、回転している基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル13から吐出される。基板Wの上面に着液した純水は、基板Wの上面に沿って外方に流れる。基板W上のSC1は、リンス液ノズル13から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。第1リンス液バルブ15が開かれてから所定時間が経過すると、第1リンス液バルブ15が閉じられ、純水の吐出が停止される。
その一方で、第2リンス液バルブ18が開かれ、下面ノズル16が純水の吐出を開始する。これにより、純水が、回転している基板Wの下面中央部に向けて下面ノズル16から吐出される。第2リンス液バルブ18は、第1リンス液バルブ15と同時に開かれてもよいし、第1リンス液バルブ15が開かれる前または後に開かれてもよい。基板Wの下面に着液した純水は、基板Wの下面に沿って外方に流れる。基板Wの下面に付着したSC1のミスト等は、下面ノズル16から吐出された純水によって洗い流される。第2リンス液バルブ18が開かれてから所定時間が経過すると、第2リンス液バルブ18が閉じられ、純水の吐出が停止される。
次に、図10Dに示すように、有機溶剤の一例であるIPA(液体)を基板Wに供給する溶剤供給工程(図9のステップS7)と、基板W上のIPAと基板Wとを加熱する第2加熱工程(図9のステップS8)とが、並行して行われる。
溶剤供給工程に関しては、第4ノズル移動機構25が、溶剤ノズル19を待機位置から処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット29が、第1および第2薬液供給工程のときとは異なるスプラッシュガード28を基板Wの外周部に対向させる。その後、溶剤バルブ21が開かれ、溶剤ノズル19がIPAの吐出を開始する。これにより、IPAが、回転している基板Wの上面中央部に向けて溶剤ノズル19から吐出される。基板Wの上面に着液したIPAは、基板Wの上面に沿って外方に流れる。基板W上の純水の液膜は、基板Wの上面全域を覆うIPAの液膜に置換される。溶剤バルブ21が開かれてから所定時間が経過すると、溶剤バルブ21が閉じられ、溶剤の吐出が停止される。
溶剤供給工程に関しては、第4ノズル移動機構25が、溶剤ノズル19を待機位置から処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット29が、第1および第2薬液供給工程のときとは異なるスプラッシュガード28を基板Wの外周部に対向させる。その後、溶剤バルブ21が開かれ、溶剤ノズル19がIPAの吐出を開始する。これにより、IPAが、回転している基板Wの上面中央部に向けて溶剤ノズル19から吐出される。基板Wの上面に着液したIPAは、基板Wの上面に沿って外方に流れる。基板W上の純水の液膜は、基板Wの上面全域を覆うIPAの液膜に置換される。溶剤バルブ21が開かれてから所定時間が経過すると、溶剤バルブ21が閉じられ、溶剤の吐出が停止される。
第2加熱工程に関しては、制御装置3が加熱コイル73への電力供給を開始する。基板Wと基板W上のIPAとが発熱部材72によって加熱されるのであれば、電力供給の開始は、溶剤バルブ21が開かれるのと同時であってもよいし、溶剤バルブ21が開かれる前または後であってもよい。加熱コイル73への電力供給が開始されると、交番磁界が加熱コイル73の近傍に発生し、発熱部材72が発熱する。これにより、基板Wの加熱が開始される。そして、電力供給の開始から所定時間が経過すると、加熱コイル73への電力供給が停止される。加熱コイル73への電力供給は、たとえば、後述する乾燥工程において基板Wが乾燥するまで継続される。
加熱コイル73への電力供給が開始されると、発熱部材72が直ぐに所定の高温に達する。発熱部材72の各部は、IPAの沸点以上の温度に維持される。基板Wの温度は、基板Wの上面全域がIPAの液膜で覆われた状態で、IPAの沸点以上の値に達する。これにより、IPAと基板Wの上面との界面でIPAが蒸発し、IPAの液膜と基板Wの上面との間に気体層が形成される。このとき、IPAの液膜は基板Wの上面から浮上するので、基板W上のIPAの液膜に働く摩擦抵抗は、零と見なせるほど小さい。そのため、IPAの液膜は、基板Wの上面に沿って滑り易い状態にある。IPAの液膜は、以下に述べるIPA除去工程で基板Wから除去される。
溶剤供給工程が行われた後は、図10Eに示すように、基板Wの上からIPAを除去するIPA除去工程が行われる(図9のステップS9)。
具体的には、気体ノズル22は、溶剤供給工程において既に処理位置に配置されている。この状態で、気体バルブ24が開かれ、気体ノズル22が窒素ガスの吐出を開始する。気体ノズル22は、IPAの液膜で覆われた基板Wの上面に向けて窒素ガスを吐出する。また、スピンモータ36が基板Wを回転方向に加速させ、IPA供給工程のときよりも大きい除去回転速度で基板Wを回転させる。気体ノズル22が窒素ガスを吐出しているときに、除去回転速度で基板Wが回転するのであれば、基板Wの加速は、気体バルブ24が開かれるのと同時であってもよいし、気体バルブ24が開かれる前または後であってもよい。窒素ガスの吐出は、後述する乾燥工程において基板Wが乾燥するまで継続される。
具体的には、気体ノズル22は、溶剤供給工程において既に処理位置に配置されている。この状態で、気体バルブ24が開かれ、気体ノズル22が窒素ガスの吐出を開始する。気体ノズル22は、IPAの液膜で覆われた基板Wの上面に向けて窒素ガスを吐出する。また、スピンモータ36が基板Wを回転方向に加速させ、IPA供給工程のときよりも大きい除去回転速度で基板Wを回転させる。気体ノズル22が窒素ガスを吐出しているときに、除去回転速度で基板Wが回転するのであれば、基板Wの加速は、気体バルブ24が開かれるのと同時であってもよいし、気体バルブ24が開かれる前または後であってもよい。窒素ガスの吐出は、後述する乾燥工程において基板Wが乾燥するまで継続される。
気体ノズル22は、IPAの液膜と基板Wの上面との間に気体層が形成されている状態で、基板Wの上面内の吹き付け位置に向けて窒素ガスを吐出する。吹き付け位置にあるIPAは、窒素ガスの供給によってその周囲に押し退けられる。これにより、乾燥領域が吹き付け位置に形成される。さらに、窒素ガスに押されたIPAが吹き付け位置からその周囲に移動するので、窒素ガスの供給をきっかけに、基板Wの外周部に向かう外向きの流れがIPAの液膜に形成される。さらに、窒素ガスの供給と並行して基板Wが回転方向に加速されるので、この流れが遠心力で促進される。これにより、基板W上のIPAの液膜は、多数の小滴に分裂することなく、塊のまま基板Wから排除される。そのため、基板Wから浮上するIPAの液膜を基板Wから素早く短時間で排除できる。
次に、図10Fに示すように、基板Wに付着している液体を遠心力で振り切ることにより基板Wを乾燥させる乾燥工程が行われる(図9のステップS10)。
具体的には、スピンモータ36が基板Wを回転方向に加速させ、除去回転速度よりも大きい高回転速度(たとえば数千rpm)で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Wに付着している液体に加わり、液体が基板Wからその周囲に振り切られる。さらに、発熱部材72が発熱を続けているので、基板W上の液体の蒸発が促進される。同様に、気体ノズル22が窒素ガスの吐出を続けているので、基板W上の液体の蒸発が促進される。これにより、基板Wが短時間で乾燥する。基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ36が回転を停止する。また、加熱コイル73への電力供給が停止され、気体バルブ24が閉じられる。
具体的には、スピンモータ36が基板Wを回転方向に加速させ、除去回転速度よりも大きい高回転速度(たとえば数千rpm)で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Wに付着している液体に加わり、液体が基板Wからその周囲に振り切られる。さらに、発熱部材72が発熱を続けているので、基板W上の液体の蒸発が促進される。同様に、気体ノズル22が窒素ガスの吐出を続けているので、基板W上の液体の蒸発が促進される。これにより、基板Wが短時間で乾燥する。基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ36が回転を停止する。また、加熱コイル73への電力供給が停止され、気体バルブ24が閉じられる。
次に、基板Wをチャンバー4から搬出する搬出工程が行われる(図9のステップS11)。
具体的には、全てのスプラッシュガード28が下位置に配置され、第1薬液ノズル5を含む全ての可動ノズルが待機位置に配置される。さらに、全てのチャック部材32が上位置に配置される。この状態で、前述のように、全ての可動チャック32aが開位置に配置される。可動チャック32aが開位置に移動すると、基板Wは、チャック部材32の把持部38aから離れ、チャック部材32の支持部38bに支持される。この状態で、搬送ロボットR1は、ハンドH1を基板Wと発熱部材72との間に進入させ、ハンドH1を上昇させる。ハンドH1が上昇する過程で、基板Wは、全てのチャック部材32の支持部38bから離れ、搬送ロボットR1のハンドH1に支持される。その後、搬送ロボットR1は、基板WをハンドH1で支持しながら、ハンドH1をチャンバー4の内部から退避させる。これにより、基板Wがチャンバー4から搬出される。
具体的には、全てのスプラッシュガード28が下位置に配置され、第1薬液ノズル5を含む全ての可動ノズルが待機位置に配置される。さらに、全てのチャック部材32が上位置に配置される。この状態で、前述のように、全ての可動チャック32aが開位置に配置される。可動チャック32aが開位置に移動すると、基板Wは、チャック部材32の把持部38aから離れ、チャック部材32の支持部38bに支持される。この状態で、搬送ロボットR1は、ハンドH1を基板Wと発熱部材72との間に進入させ、ハンドH1を上昇させる。ハンドH1が上昇する過程で、基板Wは、全てのチャック部材32の支持部38bから離れ、搬送ロボットR1のハンドH1に支持される。その後、搬送ロボットR1は、基板WをハンドH1で支持しながら、ハンドH1をチャンバー4の内部から退避させる。これにより、基板Wがチャンバー4から搬出される。
以上のように本実施形態では、スピンモータ36が可動チャック32aと共に従動部55を基板Wの回転軸線A1まわりに回転させる。ガード昇降ユニット29は、スプラッシュガード28Aと共に駆動部56を鉛直方向に移動させる。スピンモータ36およびガード昇降ユニット29は、制御装置3によって制御される。
従動部55および駆動部56は、互いに離れた状態で水平または鉛直な対向方向に対向する。その後、従動部55および駆動部56が互いに接触し、駆動部56が従動部55を対向方向に押す。これにより、可動チャック32aが開位置に配置される。その後、従動部55および駆動部56が互いに離れる。可動チャック32aは、把持力発生部材の一例であるコイルバネ51の力で閉位置の方に戻される。
従動部55および駆動部56は、互いに離れた状態で水平または鉛直な対向方向に対向する。その後、従動部55および駆動部56が互いに接触し、駆動部56が従動部55を対向方向に押す。これにより、可動チャック32aが開位置に配置される。その後、従動部55および駆動部56が互いに離れる。可動チャック32aは、把持力発生部材の一例であるコイルバネ51の力で閉位置の方に戻される。
このように、スピンモータ36が可動チャック32aを開位置に方に移動させるオープン用のアクチュエータを兼ねているので、専用のオープン用のアクチュエータを設ける必要がない。そのため、可動チャック32aを開閉するチャック開閉機構34を簡素化することができる。さらに、駆動部56が従動部55に接触し、従動部55を押すので、磁力で可動チャック32aを開位置の方に移動させる場合と比較して、可動チャック32aを確実に開位置の方に移動させることができる。
本実施形態では、IH加熱機構71のIH回路74は、基板Wが回転しているときに、加熱コイル73に電力を供給する。これにより、発熱部材72に加わる交番磁界が発生し、発熱部材72が発熱する。基板Wを処理する処理流体は、回転している基板Wに供給される。これにより、基板Wを均一に処理できる。
発熱部材72は誘導加熱によって加熱されるので、発熱部材72に電力を供給する配線やコネクターを発熱部材72に接続する必要がない。そのため、このような構造によって基板Wの回転速度が制限されることはない。さらに、基板Wを加熱する発熱部材72は、スピンベース33の内部ではなく、基板Wとスピンベース33との間に配置される。したがって、発熱部材72がスピンベース33の内部に配置されている場合と比較して、基板Wと発熱部材72との間隔を短縮でき、基板Wの加熱効率を高めることができる。
発熱部材72は誘導加熱によって加熱されるので、発熱部材72に電力を供給する配線やコネクターを発熱部材72に接続する必要がない。そのため、このような構造によって基板Wの回転速度が制限されることはない。さらに、基板Wを加熱する発熱部材72は、スピンベース33の内部ではなく、基板Wとスピンベース33との間に配置される。したがって、発熱部材72がスピンベース33の内部に配置されている場合と比較して、基板Wと発熱部材72との間隔を短縮でき、基板Wの加熱効率を高めることができる。
本実施形態では、加熱コイル73がスピンベース33の近くに配置されている。つまり、図8Aに示すように、加熱コイル73とスピンベース33との上下方向の間隔D2は、加熱コイル73の厚みT2よりも狭い。加熱コイル73は、スピンベース33の下方に配置されており、発熱部材72は、スピンベース33の上方に配置されている。加熱コイル73をスピンベース33に近づけると、加熱コイル73から発熱部材72までの距離が短縮される。これにより、発熱部材72に加わる交番磁界が強くなるので、加熱コイル73に供給される電力を効率的に発熱部材72の熱に変換することができる。
本実施形態では、スピンベース33の厚みT3が低減されている。つまり、スピンベース33の厚みT3は、加熱コイル73の厚みT2よりも小さい。スピンベース33が厚いと、加熱コイル73から発熱部材72までの距離が増加するだけなく、発熱部材72に加わる交番磁界が弱まる。そのため、スピンベース33の厚みT3を低減することにより、発熱部材72を効率的に温度上昇させることができる。
本実施形態では、基板Wと発熱部材72との間に他の部材が介在しておらず、発熱部材72が基板Wに直接対向している。そのため、発熱部材72の熱が効率的に基板Wに伝達される。これにより、基板Wの加熱効率を高めることができる。
本実施形態では、間隔変更機構61が、複数のチャック部材32と発熱部材72とを上下方向に相対的に移動させる。これにより、複数のチャック部材32に把持されている基板Wと発熱部材72との上下方向の間隔が変更される。したがって、発熱部材72から基板Wまでの距離を必要に応じて変更することができる。
本実施形態では、間隔変更機構61が、複数のチャック部材32と発熱部材72とを上下方向に相対的に移動させる。これにより、複数のチャック部材32に把持されている基板Wと発熱部材72との上下方向の間隔が変更される。したがって、発熱部材72から基板Wまでの距離を必要に応じて変更することができる。
本実施形態では、複数のチャック部材32が退避位置としての上位置に位置している退避状態で、搬送ロボットR1が、ハンドH1上に支持された基板Wを複数のチャック部材32の上に置く。次に、搬送ロボットR1は、ハンドH1を下降させ基板Wから離す。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1を基板Wと発熱部材72との間から退避させる。基板Wが複数のチャック部材32から取られるときは、退避状態でハンドH1が基板Wと発熱部材72との間に差し込まれる。その後、搬送ロボットR1がハンドH1を上昇させる。これにより、基板Wが複数のチャック部材32から離れ、ハンドH1に支持される。
加熱効率の観点からすると、発熱部材72は、基板Wの近くに配置されていることが好ましい。しかしながら、発熱部材72が基板Wに近すぎると、基板Wと発熱部材72との間にハンドH1を進入させることができず、基板Wを複数のチャック部材32に置いたり、複数のチャック部材32から取ったりすることができない。前述のように、基板Wの受け渡しは退避状態で行われる。その一方で、基板Wの加熱は、複数のチャック部材32が近接位置としての下位置に位置している近接状態で行われる。したがって、基板Wの加熱効率を低下させずに、基板Wの受け渡しを行うことができる。
本実施形態では、複数のチャック部材32が、スピンベース33に対して閉位置と開位置との間で移動可能な可動チャック32aを含む。基板Wと発熱部材72との上下方向の間隔は、複数のチャック部材32をスピンベース33に対して上下方向に移動させることにより変更される。したがって、可動チャック32aは、スピンベース33に対して閉位置と開位置との間で移動可能であるだけでなく、スピンベース33に対して上下方向に移動可能である。このように、基板Wと発熱部材72との上下方向の間隔を変更するために発熱部材72を上下方向に移動させる必要がないから、発熱部材72を支持する構造を簡素化できる。
本実施形態では、磁気を吸収する磁気遮断部材77の外壁部77aが、加熱コイル73を取り囲んでいる。さらに、磁気を吸収する磁気遮断部材77の下壁部77bが、加熱コイル73の下方に位置している。したがって、加熱コイル73のまわりに位置する部材に及ぶ交番磁界の影響を抑えるまたは無くすことができる。同様に、加熱コイル73の下方に位置する部材に及ぶ交番磁界の影響を抑えるまたは無くすことができる。
本実施形態では、発熱部材72の温度を検出する温度計75の検出値が、制御装置3に入力される。制御装置3は、この検出値に基づいて加熱コイル73に供給される電力を制御する。これにより、発熱部材72の温度を高い精度で目標温度に近づけることができる。
本実施形態では、下面ノズル16が基板Wの下面に向けて処理流体を吐出する。下面ノズル16は、発熱部材72の中央部を上下方向に貫通する貫通穴72c内に平面視で配置されている。したがって、下面ノズル16から吐出された処理流体が発熱部材72に妨げられることを抑制または防止できる。これにより、処理流体を基板Wの下面に確実に供給することができる。
本実施形態では、下面ノズル16が基板Wの下面に向けて処理流体を吐出する。下面ノズル16は、発熱部材72の中央部を上下方向に貫通する貫通穴72c内に平面視で配置されている。したがって、下面ノズル16から吐出された処理流体が発熱部材72に妨げられることを抑制または防止できる。これにより、処理流体を基板Wの下面に確実に供給することができる。
本実施形態では、可動チャック32aが鉛直なチャック回動軸線A2まわりに回動する。この場合、チャック回動軸線A2が水平な直線である場合と比較して、可動チャック32aが通過する通過空間の体積を減らし易い。特に、チャック回動軸線A2が可動チャック32aの中心線に一致する場合は、通過空間の体積を可動チャック32aの体積に一致またはほぼ一致させることができる。
第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態に対する第2実施形態の主要な相違点は、複数のチャック部材32ではなく、発熱部材72が昇降することと、可動チャック32aが水平なチャック回動軸線A2まわりに回動可能であることである。
図11は、本発明の第2実施形態に係るスピンチャック31の鉛直断面を示す模式図である。図12は、図11に示す矢印XIIの方向に可動チャック32aを見た模式的な平面図である。図13は、可動チャック32aが開位置に達するまで従動部が駆動部によって鉛直に押された状態を示す模式的な断面図である。図11は、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示しており、図13は、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示している。図11~図13において、前述の図1~図10Fに示された各部と同等の構成については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態に対する第2実施形態の主要な相違点は、複数のチャック部材32ではなく、発熱部材72が昇降することと、可動チャック32aが水平なチャック回動軸線A2まわりに回動可能であることである。
図11は、本発明の第2実施形態に係るスピンチャック31の鉛直断面を示す模式図である。図12は、図11に示す矢印XIIの方向に可動チャック32aを見た模式的な平面図である。図13は、可動チャック32aが開位置に達するまで従動部が駆動部によって鉛直に押された状態を示す模式的な断面図である。図11は、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示しており、図13は、可動チャック32aが閉位置に位置している状態を示している。図11~図13において、前述の図1~図10Fに示された各部と同等の構成については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
固定チャック32b(図3参照)は、スピンベース33に固定されている。可動チャック32aは、水平なチャック回動軸線A2まわりに回動可能にスピンベース33に保持されている。
図12に示すように、可動チャック32aは、水平に延びる支持軸281と支持軸281が挿入された支持穴282とを介して、スピンベース33に支持されている。支持軸281は、可動チャック32aに設けられており、支持穴282は、スピンベース33に設けられている。支持軸281がスピンベース33に設けられ、支持穴282が可動チャック32aに設けられてもよい。
図12に示すように、可動チャック32aは、水平に延びる支持軸281と支持軸281が挿入された支持穴282とを介して、スピンベース33に支持されている。支持軸281は、可動チャック32aに設けられており、支持穴282は、スピンベース33に設けられている。支持軸281がスピンベース33に設けられ、支持穴282が可動チャック32aに設けられてもよい。
一対の支持軸281は、可動チャック32aから互いに反対の方に延びている。一対の支持軸281は、同一の直線上に位置している。支持軸281は、回転軸線A1(図11参照)を取り囲む円の接線方向に水平に延びている。支持穴282は、スピンベース33に設けられた貫通部33pの内面から凹んでいる。一対の支持軸281は、それぞれ、一対の支持穴282に挿入されている。
可動チャック32aは、支持軸281の中心線に相当する水平なチャック回動軸線A2まわりにスピンベース33に対して移動可能である。図11に示すように、チャック回動軸線A2は、スピンベース33の上面よりも下方に配置されている。可動チャック32aの上端部は、チャック回動軸線A2まわりの可動チャック32aの回動に伴って径方向に移動する。スピンベース33の貫通部33pは、スピンベース33の外周面から内方に延びる切欠きである。スピンベース33の貫通部33pは、スカート63の貫通部63pに連通している。スカート63の貫通部63pは、スカート63を径方向に貫通している。スカート63の貫通部63pは、スカート63の上面から下方に延びる切欠きである。
図13に示すように、コイルバネ51は、可動チャック32aの内方に配置されている。コイルバネ51の一端部(外端部)は、可動チャック32aに保持されている。コイルバネ51の他端部(内端部)は、スピンベース33に設けられた保持部53に保持されている。コイルバネ51は、チャック回動軸線A2よりも下方に配置されている。コイルバネ51は、チャック回動軸線A2よりも内方に配置されている。コイルバネ51は、可動チャック32aを原点位置に保持する。可動チャック32aが原点位置から開位置の方に回動すると、コイルバネ51が弾性変形し、可動チャック32aを原点位置に戻す復元力が発生する。図13は、可動チャック32aが開位置に位置している状態を示している。
従動部55は、チャック部材32に固定されている。従動部55は、チャック部材32と共にチャック回動軸線A2まわりに回動する。従動部55は、チャック部材32から外方に延びている。従動部55は、チャック回動軸線A2よりも下方に配置されている。従動部55は、チャック回動軸線A2よりも外方に配置されている。従動部55の一部は、スカート63の貫通部63p内に配置されている。従動部55は、スカート63の外周面から外方に突出している。従動部55の外端55oは、スカート63よりも外方に配置されている。従動部55は、駆動部56よりも下方に配置されている。
昇降部材62は、ケーシング52の下方に配置されている。昇降部材62の上位置は、ケーシング52から下方に離れた位置である。昇降部材62は、複数のガイド部材64と共に昇降する。ガイドストッパー64bは、昇降部材62の上面から上方に延びており、ガイドシャフト64aは、ガイドストッパー64bから上方に延びている。ガイドシャフト64aは、スピンベース33を上下方向に貫通する貫通穴に挿入されている。ガイドストッパー64bは、スピンベース33の下方に配置されている。スピンベース33に対する上方向への昇降部材62の移動は、ガイドストッパー64bとスピンベース33との接触によって規制される。
発熱部材72は、ガイドシャフト64aに支持されている。発熱部材72は、ガイドシャフト64aの上端部に固定されている。発熱部材72は、昇降部材62と共に昇降する。発熱部材72の板状部72aとスピンベース33との間に介在する脚部72b(図2参照)は、発熱部材72から省略されている。昇降部材62、ガイド部材64、および発熱部材72は、スピンベース33に対して上下方向に移動可能である。
発熱部材72は、昇降部材62の昇降に伴って上位置(図11で二点鎖線で示す位置)と下位置(図11で実線で示す位置)との間で上下方向に移動する。発熱部材72が上位置に位置しているとき、発熱部材72の上面から複数のチャック部材32の把持部38aに把持されている基板Wの下面までの距離D1は、搬送ロボットR1のハンドH1の厚みT1(図8A参照)よりも短い。これとは反対に、発熱部材72が下位置に位置しているとき、当該距離D1は、ハンドH1の厚みT1よりも長い。
次に、スピンチャック31と搬送ロボットR1との間での基板Wの受け渡しについて説明する。
搬送ロボットR1(図3参照)が複数のチャック部材32に基板Wを置くときは、昇降アクチュエータ69が発熱部材72を退避位置としての下位置に位置させる。その後、スピンモータ36は、スピンベース33の回転角が受渡角度に一致する受渡位置にスピンベース33に位置させる。スピンベース33の受渡位置は、駆動部56が平面視で従動部55に重なる位置である。図12は、スピンベース33が受渡位置に位置している状態を示している。
搬送ロボットR1(図3参照)が複数のチャック部材32に基板Wを置くときは、昇降アクチュエータ69が発熱部材72を退避位置としての下位置に位置させる。その後、スピンモータ36は、スピンベース33の回転角が受渡角度に一致する受渡位置にスピンベース33に位置させる。スピンベース33の受渡位置は、駆動部56が平面視で従動部55に重なる位置である。図12は、スピンベース33が受渡位置に位置している状態を示している。
ガード昇降ユニット29は、スピンベース33が受渡位置に配置された後、一番上のスプラッシュガード28Aを準備位置から解除位置まで下降させる。図13に示すように、スプラッシュガード28Aが解除位置の方に移動する過程で、駆動部56が従動部55に接触し、従動部55が駆動部56によって下方に押される。それに伴って、コイルバネ51が弾性変形し、可動チャック32aが開位置の方に移動する。スプラッシュガード28Aが解除位置に配置されると、可動チャック32aが開位置に配置される。これにより、全ての可動チャック32aが開位置に配置される。
搬送ロボットR1は、スプラッシュガード28Aが解除位置に位置している状態で、ハンドH1に支持されている基板Wが発熱部材72の上方に位置する上位置にハンドH1を移動させる。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1が発熱部材72およびスプラッシュガード28Aに接触しない下位置までハンドH1を下降させる。ハンドH1が上位置から下位置に下降する過程で、基板Wは、複数のチャック部材32の支持部38bの上に置かれ、ハンドH1から離れる。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1を基板Wと発熱部材72との間から退避させる。
ガード昇降ユニット29は、搬送ロボットR1のハンドH1が基板Wの下方から退避した後、スプラッシュガード28Aを解除位置から上昇させる。これにより、従動部55および駆動部56が互いに離れる。それに伴って、可動チャック32aは、コイルバネ51の復元力で原点位置の方に移動する。基板Wが複数の支持部38bに支持されているので、可動チャック32aは、原点位置に達することなく、原点位置の手前の位置である閉位置で止まる。これにより、可動チャック32aの把持部38aがコイルバネ51の復元力で基板Wの外周部に押し付けられる。昇降アクチュエータ69は、ハンドH1が発熱部材72の上方から退避した後、発熱部材72を近接位置としての上位置に移動させる。
搬送ロボットR1が複数のチャック部材32から基板Wを取るときは、昇降アクチュエータ69が発熱部材72を退避位置としての下位置に位置させ、スピンモータ36がスピンベース33を受渡位置に位置させる。ガード昇降ユニット29は、駆動部56が従動部55に対して間隔を空けて鉛直に対向している状態で、一番上のスプラッシュガード28Aを解除位置まで下降させる。これにより、全てのチャック部材32の把持部38aが基板Wの外周部から離れ、全てのチャック部材32の支持部38bが基板Wの外周部に接する。
搬送ロボットR1は、基板Wが複数のチャック部材32の支持部38bに支持されている状態で、基板Wと発熱部材72との間にハンドH1を差し込み、ハンドH1を上方に移動させる。この過程で、基板Wは、全てのチャック部材32の支持部38bから離れ、搬送ロボットR1のハンドH1に支持される。その後、ガード昇降ユニット29は、スプラッシュガード28Aを上昇させ、駆動部56を従動部55から離す。これにより、可動チャック32aは、コイルバネ51の復元力で原点位置に戻る。
搬送ロボットR1は、基板Wが複数のチャック部材32の支持部38bに支持されている状態で、基板Wと発熱部材72との間にハンドH1を差し込む。その後、搬送ロボットR1は、ハンドH1を上方に移動させる。基板Wは、ハンドH1が上方に移動しているときに、全てのチャック部材32の支持部38bから離れ、ハンドH1に支持される。その後、ガード昇降ユニット29は、スプラッシュガード28Aを解除位置から上昇させ、駆動部56を従動部55から上方に離す。これにより、可動チャック32aは、コイルバネ51の復元力で原点位置に戻る。
以上のように本実施形態では、ガード昇降ユニット29が可動チャック32aを開位置に方に移動させるオープン用のアクチュエータを兼ねているので、専用のオープン用のアクチュエータを設ける必要がない。そのため、可動チャック32aを開閉するチャック開閉機構34を簡素化することができる。さらに、駆動部56が従動部55に接触し、従動部55を押すので、磁力で可動チャック32aを開位置の方に移動させる場合と比較して、可動チャック32aを確実に開位置の方に移動させることができる。
本実施形態では、従動部55は、基板Wの回転軸線A1を取り囲む円の接線方向に延びる水平なチャック回動軸線A2よりも下方に配置されている。その一方で、可動チャック32aの把持部38aは、チャック回動軸線A2よりも上方に配置されている。把持部38aは、基板Wのまわりに配置される。従動部55がチャック回動軸線A2よりも上方に配置されている場合、遠心力が従動部55に加わると、把持部38aを外方に移動させる力、つまり、把持部38aを基板Wの外周部から離す力が発生する。これに対して、従動部55がチャック回動軸線A2よりも下方に配置されている場合、遠心力が従動部55に加わると、把持部38aを内方に移動させる力、つまり、把持部38aを基板Wの外周部に押し付ける力が発生する。そのため、基板Wをより確実に把持することができる。
他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、加熱コイル73とスピンベース33との上下方向の間隔D2は、加熱コイル73の厚みT2と等しくてもよいし、加熱コイル73の厚みT2より広くてもよい。
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、加熱コイル73とスピンベース33との上下方向の間隔D2は、加熱コイル73の厚みT2と等しくてもよいし、加熱コイル73の厚みT2より広くてもよい。
スピンベース33の厚みT3は、加熱コイル73の厚みT2と等しくてもよいし、加熱コイル73の厚みT2より大きくてもよい。
発熱部材72の板状部72aの厚みは、スピンベース33の厚みT3と等しくてもよいし、スピンベース33の厚みT3より大きくてもよい。
発熱部材72は、複数のチャック部材32に把持されている基板Wに間接的に対向していてもよい。すなわち、他の部材が、発熱部材72と基板Wとの間に配置されていてもよい。
発熱部材72の板状部72aの厚みは、スピンベース33の厚みT3と等しくてもよいし、スピンベース33の厚みT3より大きくてもよい。
発熱部材72は、複数のチャック部材32に把持されている基板Wに間接的に対向していてもよい。すなわち、他の部材が、発熱部材72と基板Wとの間に配置されていてもよい。
基板Wと発熱部材72との間隔を変更する間隔変更機構61が省略されてもよい。すなわち、複数のチャック部材32に把持されている基板Wが配置される把持位置と発熱部材72との間隔は一定であってもよい。
チャック開閉機構34などの加熱コイル73以外の部材に影響がないのであれば、交番磁界を遮断する磁気遮断部材77が省略されてもよい。
チャック開閉機構34などの加熱コイル73以外の部材に影響がないのであれば、交番磁界を遮断する磁気遮断部材77が省略されてもよい。
制御装置3は、発熱部材72の温度を目標温度に一致させるために、温度計75の検出値を参照することなく、加熱コイル73を流れる交流電流の指令値を変更してもよい。すなわち、温度計75が省略されてもよい。
基板Wの下面に処理流体を供給する必要がなければ、下面ノズル16を省略してもよい。この場合、発熱部材72の中央部を上下方向に貫通する貫通穴が省略されてもよい。同様に、スピンベース33の中央部を上下方向に貫通する貫通穴が省略されてもよい。
基板Wの下面に処理流体を供給する必要がなければ、下面ノズル16を省略してもよい。この場合、発熱部材72の中央部を上下方向に貫通する貫通穴が省略されてもよい。同様に、スピンベース33の中央部を上下方向に貫通する貫通穴が省略されてもよい。
昇降駆動ユニット66の駆動マグネット68は、平面視で円弧状であってもよい。この場合、昇降部材62の昇降は、駆動マグネット68が従動マグネット67の下方に位置する受渡位置(受渡角度)にスピンベース33が位置しているときに行われる。
前述の基板Wの処理の一例では、第1加熱工程(図9のステップS3)および第2加熱工程(図9のステップS8)の両方が実行される場合について説明したが、第1加熱工程および第2加熱工程の一方を省略してもよい。
前述の基板Wの処理の一例では、第1加熱工程(図9のステップS3)および第2加熱工程(図9のステップS8)の両方が実行される場合について説明したが、第1加熱工程および第2加熱工程の一方を省略してもよい。
第1実施形態において、従動部55および駆動部56が回転方向に互いに対向する位置関係であれば、従動部55は、スピンベース33から外方に突出していてもよいし、突出していなくてもよい。
第1実施形態において、チャック部材32の代わりに、発熱部材72を昇降させてもよい。この場合、可動チャック32aは、鉛直なチャック回動軸線A2まわりに回動可能にスピンベース33に保持される。固定チャック32bは、スピンベース33に固定される。
第1実施形態において、チャック部材32の代わりに、発熱部材72を昇降させてもよい。この場合、可動チャック32aは、鉛直なチャック回動軸線A2まわりに回動可能にスピンベース33に保持される。固定チャック32bは、スピンベース33に固定される。
第2実施形態において、従動部55は、チャック回動軸線A2よりも上方に配置されていてもよい。
支持部38bをチャック部材32から省略してもよい。この場合、搬送ロボットR1のハンドH1とチャック部材32の把持部38aとの間で直接基板Wの受け渡しを行えばよい。
支持部38bをチャック部材32から省略してもよい。この場合、搬送ロボットR1のハンドH1とチャック部材32の把持部38aとの間で直接基板Wの受け渡しを行えばよい。
IH加熱機構71を省略してもよい。
基板処理装置1は、多角形の基板Wを処理する装置であってもよい。
前述の全ての構成の2つ以上が組み合わされてもよい。
この出願は、2016年9月23日に日本国特許庁に提出された特願2016-186147号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。 本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
基板処理装置1は、多角形の基板Wを処理する装置であってもよい。
前述の全ての構成の2つ以上が組み合わされてもよい。
この出願は、2016年9月23日に日本国特許庁に提出された特願2016-186147号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。 本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
1 :基板処理装置
3 :制御装置
5 :第1薬液ノズル(処理流体供給ユニット)
9 :第2薬液ノズル(処理流体供給ユニット)
13 :リンス液ノズル(処理流体供給ユニット)
16 :下面ノズル(処理流体供給ユニット)
19 :溶剤ノズル(処理流体供給ユニット)
22 :気体ノズル(処理流体供給ユニット)
32 :チャック部材
32a :可動チャック
32b :固定チャック
33 :スピンベース
34 :チャック開閉機構
36 :スピンモータ
38a :把持部
38b :支持部
51 :コイルバネ(把持力発生部材)
55 :従動部
55o :従動部の外端
56 :駆動部
56a :駆動部の縦部
56b :駆動部の横部
56i :駆動部の内端
61 :間隔変更機構
62 :昇降部材
66 :昇降駆動ユニット
67 :従動マグネット
68 :駆動マグネット
69 :昇降アクチュエータ
71 :IH加熱機構
72 :発熱部材
73 :加熱コイル
74 :IH回路
A1 :回転軸線
A2 :チャック回動軸線
H1 :ハンド
R1 :搬送ロボット
W :基板
3 :制御装置
5 :第1薬液ノズル(処理流体供給ユニット)
9 :第2薬液ノズル(処理流体供給ユニット)
13 :リンス液ノズル(処理流体供給ユニット)
16 :下面ノズル(処理流体供給ユニット)
19 :溶剤ノズル(処理流体供給ユニット)
22 :気体ノズル(処理流体供給ユニット)
32 :チャック部材
32a :可動チャック
32b :固定チャック
33 :スピンベース
34 :チャック開閉機構
36 :スピンモータ
38a :把持部
38b :支持部
51 :コイルバネ(把持力発生部材)
55 :従動部
55o :従動部の外端
56 :駆動部
56a :駆動部の縦部
56b :駆動部の横部
56i :駆動部の内端
61 :間隔変更機構
62 :昇降部材
66 :昇降駆動ユニット
67 :従動マグネット
68 :駆動マグネット
69 :昇降アクチュエータ
71 :IH加熱機構
72 :発熱部材
73 :加熱コイル
74 :IH回路
A1 :回転軸線
A2 :チャック回動軸線
H1 :ハンド
R1 :搬送ロボット
W :基板
Claims (9)
- 基板の外周部に押し付けられる閉位置と前記基板の外周部に対する押付が解除される開位置との間でチャック回動軸線まわりに回動可能な可動チャックを含み、前記可動チャックの移動に伴って、前記基板を水平に把持する閉状態と前記基板の把持が解除される開状態との間で切り替わる複数のチャック部材と、
前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記複数のチャック部材を回転させることにより前記基板を前記回転軸線まわりに回転させる動力を発生するスピンモータと、
平面視で前記複数のチャック部材を前記回転軸線まわりに取り囲む筒状のスプラッシュガードと、
前記スプラッシュガードを鉛直方向に移動させるガード昇降ユニットと、
前記可動チャックを前記閉位置の方に移動させる力を発生する把持力発生部材と、
前記可動チャックよりも外方に位置する外端を含み、前記可動チャックと共に前記チャック回動軸線まわりに回動し、前記可動チャックと共に前記回転軸線まわりに回転する従動部と、
前記従動部の外端よりも内方に位置する内端を含み、前記スプラッシュガードと共に鉛直方向に移動する駆動部と、
前記スピンモータを制御することにより前記従動部を前記可動チャックと共に前記回転軸線まわりに回転させ、前記ガード昇降ユニットを制御することにより前記駆動部を前記スプラッシュガードと共に鉛直方向に移動させる制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記従動部および駆動部の少なくとも一方を移動させることにより、前記従動部および駆動部が互いに離れた状態で前記従動部および駆動部を水平または鉛直な対向方向に対向させる準備ステップと、
前記準備ステップの後、前記従動部および駆動部を前記対向方向に相対的に移動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させて、前記可動チャックが前記開位置に達するまで前記駆動部に前記従動部を押させる解除ステップと、
前記解除ステップの後、前記従動部および駆動部を互いに離反させて、前記把持力発生部材に前記可動チャックを前記閉位置の方に移動させる把持ステップと、を実行する、基板処理装置。 - 前記可動チャックは、鉛直な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、
前記制御装置は、前記準備ステップにおいて、前記従動部および駆動部を水平に対向させ、前記解除ステップにおいて、前記従動部を前記回転軸線まわりに回動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させる、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記可動チャックは、水平な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、
前記制御装置は、前記準備ステップにおいて、前記従動部および駆動部を鉛直に対向させ、前記解除ステップにおいて、前記駆動部を鉛直方向に移動させることにより、前記従動部および駆動部を互いに接触させる、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記可動チャックは、前記基板の外周部に押し付けられる把持部を含み、前記回転軸線を取り囲む円の接線方向に延びる水平な前記チャック回動軸線まわりに回動可能であり、 前記把持部は、前記チャック回動軸線よりも上方に配置されており、
前記従動部は、前記チャック回動軸線よりも下方に配置されている、請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理装置は、前記基板の下方に配置されるハンドで前記基板を支持しながら、前記複数のチャック部材に前記基板を搬送する搬送ロボットをさらに備え、
前記制御装置は、前記解除ステップにおいて、前記スプラッシュガードの上端を前記ハンドよりも下方に位置させながら、前記従動部および駆動部を互いに接触させる、請求項1~4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記複数のチャック部材に把持されている前記基板の下方に配置され、前記スピンモータの動力を前記複数のチャック部材に伝達するスピンベースと、
前記複数のチャック部材に把持されている前記基板を処理する処理流体を前記基板の上面および下面の少なくとも一方に供給する処理流体供給ユニットと、
前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記スピンベースとの間に配置された発熱部材と、前記スピンベースの下方に配置された加熱コイルと、前記加熱コイルに電力を供給することにより前記発熱部材に加わる交番磁界を発生させて前記発熱部材を発熱させるIH回路と、を含むIH加熱機構と、をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記複数のチャック部材または前記発熱部材を上下方向に移動させることにより、前記複数のチャック部材に把持されている前記基板と前記発熱部材との上下方向の間隔を変更する間隔変更機構をさらに備える、請求項6に記載の基板処理装置。
- 前記間隔変更機構は、前記スピンベースに対して前記複数のチャック部材を上下方向に移動させ、
前記可動チャックは、前記閉位置と前記開位置との間で前記スピンベースに対して移動可能である、請求項7に記載の基板処理装置。 - 前記間隔変更機構は、前記スピンベースに対して前記発熱部材を上下方向に移動させる、請求項7に記載の基板処理装置。
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