JP2001135610A - 基板処理装置及び運転方法 - Google Patents
基板処理装置及び運転方法Info
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- JP2001135610A JP2001135610A JP2000153400A JP2000153400A JP2001135610A JP 2001135610 A JP2001135610 A JP 2001135610A JP 2000153400 A JP2000153400 A JP 2000153400A JP 2000153400 A JP2000153400 A JP 2000153400A JP 2001135610 A JP2001135610 A JP 2001135610A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被処理基板の母材にダメージを与えることな
く、被処理基板の表面にウォータマークが形成されるこ
となく、速やかに洗浄・乾燥処理ができ、且つパーティ
クル等が発生することなくクリーンな状態を維持できる
基板乾燥装置及び運転方法を提供すること。 【解決手段】 被処理基板1を支持する基板支持機構
(スライドテーブル2、チャック機構3)、該基板支持
機構で支持された被処理基板1の表面に対向して配置さ
れた回転羽根車4、該回転羽根車4の略中央部に少なく
とも1個のノズル14を設け、回転羽根車4を回転する
ことにより、ノズル14を通し該回転羽根車4の中央部
から外周に向かって流れる気流を発生させ、基板支持機
構により静止状態で支持された被処理基板の表面を乾燥
させる。
く、被処理基板の表面にウォータマークが形成されるこ
となく、速やかに洗浄・乾燥処理ができ、且つパーティ
クル等が発生することなくクリーンな状態を維持できる
基板乾燥装置及び運転方法を提供すること。 【解決手段】 被処理基板1を支持する基板支持機構
(スライドテーブル2、チャック機構3)、該基板支持
機構で支持された被処理基板1の表面に対向して配置さ
れた回転羽根車4、該回転羽根車4の略中央部に少なく
とも1個のノズル14を設け、回転羽根車4を回転する
ことにより、ノズル14を通し該回転羽根車4の中央部
から外周に向かって流れる気流を発生させ、基板支持機
構により静止状態で支持された被処理基板の表面を乾燥
させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板や半導
体ウエハ等の機械的強度の低い基板の洗浄・乾燥処理を
行うのに好適な基板処理装置及びその運転方法に関する
ものである。
体ウエハ等の機械的強度の低い基板の洗浄・乾燥処理を
行うのに好適な基板処理装置及びその運転方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハや光ディスク等の洗浄工程
後に行う乾燥手法としては、大きく分けて次の2種類が
ある。一つ目は、IPA(イソプロピルアルコール)等
の薬品類を利用する手法、二つ目は、被乾燥物を高速回
転させ、その遠心力で液滴を飛散させる手法である。ま
た、それぞれの手法に真空を組合せた手法が盛んに開発
され、使用されている。しかしながらこれらの手法にも
それぞれ下記のような問題がある。
後に行う乾燥手法としては、大きく分けて次の2種類が
ある。一つ目は、IPA(イソプロピルアルコール)等
の薬品類を利用する手法、二つ目は、被乾燥物を高速回
転させ、その遠心力で液滴を飛散させる手法である。ま
た、それぞれの手法に真空を組合せた手法が盛んに開発
され、使用されている。しかしながらこれらの手法にも
それぞれ下記のような問題がある。
【0003】IPA等の薬品類を利用する乾燥方法は、
可燃性の薬品であるため、安全管理上のコストが高い。
また、環境汚染につながる可能性もある。
可燃性の薬品であるため、安全管理上のコストが高い。
また、環境汚染につながる可能性もある。
【0004】高速回転による乾燥方法は、乾燥物を高速
回転するため、被乾燥物へ遠心力や回転加速・減速時に
ねじれ応力などが作用し、被乾燥物の母材そのものにダ
メージが発生し、歩留まりが低下する要因となる。ま
た、乾燥過程での水滴と被処理基板の接触部に被処理基
板の母材が溶出しリング凸状の痕跡、即ちウォータマー
クが形成されるという問題があった。
回転するため、被乾燥物へ遠心力や回転加速・減速時に
ねじれ応力などが作用し、被乾燥物の母材そのものにダ
メージが発生し、歩留まりが低下する要因となる。ま
た、乾燥過程での水滴と被処理基板の接触部に被処理基
板の母材が溶出しリング凸状の痕跡、即ちウォータマー
クが形成されるという問題があった。
【0005】また、図1に示すように、被処理基板(被
乾燥物)101を静止させ、対向する面に回転羽根車1
02を設置し、該回転羽根車102の回転によって被処
理基板101の表面を乾燥させようとする考えもある
が、実用化されていない。その理由は、回転羽根車10
2の表面には、外側に向かった流れが生じるが、そのた
め、回転羽根車102の中心部が負圧化し、被処理基板
101の表面側に矢印Aに示すような二次流れが発生
し、その結果、被処理基板101表面の中心部に水滴1
03が残り易くなるからと考えられる。
乾燥物)101を静止させ、対向する面に回転羽根車1
02を設置し、該回転羽根車102の回転によって被処
理基板101の表面を乾燥させようとする考えもある
が、実用化されていない。その理由は、回転羽根車10
2の表面には、外側に向かった流れが生じるが、そのた
め、回転羽根車102の中心部が負圧化し、被処理基板
101の表面側に矢印Aに示すような二次流れが発生
し、その結果、被処理基板101表面の中心部に水滴1
03が残り易くなるからと考えられる。
【0006】また、回転羽根車102を回転させるモー
タ104の回転軸105は転がり軸受106、107で
支持されているため、クリーンな環境で使用可能なグリ
ース潤滑ではDN値(軸受径mm×回転数rpm)の上
限値が低く回転軸105を中空軸化しにくい。
タ104の回転軸105は転がり軸受106、107で
支持されているため、クリーンな環境で使用可能なグリ
ース潤滑ではDN値(軸受径mm×回転数rpm)の上
限値が低く回転軸105を中空軸化しにくい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、被処理基板の母材にダメージを与
えることなく、被処理基板の表面にウォータマークが形
成されることなく、速やかに洗浄・乾燥処理ができ、且
つパーティクル等が発生することなくクリーンな状態を
維持できる基板処理装置及び運転方法を提供することを
目的とする。
みてなされたもので、被処理基板の母材にダメージを与
えることなく、被処理基板の表面にウォータマークが形
成されることなく、速やかに洗浄・乾燥処理ができ、且
つパーティクル等が発生することなくクリーンな状態を
維持できる基板処理装置及び運転方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の発明は、被処理基板を支持する基板支
持機構、該基板支持機構で支持された被処理基板の表面
に対向して配置された回転羽根車、該回転羽根車の略中
央部に少なくとも1個のノズルを設け、回転羽根車を回
転することにより、ノズルを通し該羽根車中央部から外
周に向かって流れる気流を発生させ、基板支持機構によ
り静止状態で支持された被処理基板の表面を乾燥させる
ことを特徴とする。
請求項1に記載の発明は、被処理基板を支持する基板支
持機構、該基板支持機構で支持された被処理基板の表面
に対向して配置された回転羽根車、該回転羽根車の略中
央部に少なくとも1個のノズルを設け、回転羽根車を回
転することにより、ノズルを通し該羽根車中央部から外
周に向かって流れる気流を発生させ、基板支持機構によ
り静止状態で支持された被処理基板の表面を乾燥させる
ことを特徴とする。
【0009】上記のように回転羽根車を回転させること
により、該回転羽根車の中央部に設けられたノズルから
流入する気体は、基板支持機構により静止状態で支持さ
れた被処理基板の表面に沿って流れる気流となり、外周
方向に向かって流れるから、この気流によって被処理基
板の乾燥面が効率よく乾燥される。しかも回転羽根車の
回転により、ノズルを通して気体が回転羽根車と被処理
基板の間に流れ込むから、羽根中心部が負圧化すること
なく、被処理基板表面の中心部に水滴が残ることなく、
速やかに乾燥させることができる。また、被処理基板は
静止状態にあるので、被処理基板に応力が作用すること
がない。
により、該回転羽根車の中央部に設けられたノズルから
流入する気体は、基板支持機構により静止状態で支持さ
れた被処理基板の表面に沿って流れる気流となり、外周
方向に向かって流れるから、この気流によって被処理基
板の乾燥面が効率よく乾燥される。しかも回転羽根車の
回転により、ノズルを通して気体が回転羽根車と被処理
基板の間に流れ込むから、羽根中心部が負圧化すること
なく、被処理基板表面の中心部に水滴が残ることなく、
速やかに乾燥させることができる。また、被処理基板は
静止状態にあるので、被処理基板に応力が作用すること
がない。
【0010】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の基板処理装置において、回転羽根車は中空の回
転軸に取り付けられ、該回転軸の中空はノズルに連通
し、該中空内に純水を供給する純水供給ポート又は清浄
なガスを供給する清浄ガス供給ポートのいずれか一方又
は両方を設けたことを特徴とする。
に記載の基板処理装置において、回転羽根車は中空の回
転軸に取り付けられ、該回転軸の中空はノズルに連通
し、該中空内に純水を供給する純水供給ポート又は清浄
なガスを供給する清浄ガス供給ポートのいずれか一方又
は両方を設けたことを特徴とする。
【0011】上記のように回転軸の中空内に純水供給ポ
ート又は清浄ガス供給ポートのいずれか一方又は双方を
設けたので、ノズルを通し被処理基板の中央部に純水や
清浄ガスが供給でき、後に詳述するように被処理基板の
洗浄・乾燥処理に好適である。
ート又は清浄ガス供給ポートのいずれか一方又は双方を
設けたので、ノズルを通し被処理基板の中央部に純水や
清浄ガスが供給でき、後に詳述するように被処理基板の
洗浄・乾燥処理に好適である。
【0012】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の基板処理装置において、回転羽根車は駆
動モータの回転軸に接続され、該駆動モータは磁気軸受
で支持されていることを特徴とする。
又は2に記載の基板処理装置において、回転羽根車は駆
動モータの回転軸に接続され、該駆動モータは磁気軸受
で支持されていることを特徴とする。
【0013】上記のように駆動モータの回転軸を磁気軸
受で磁気浮上支持するので、パーティクルが発生する恐
れが無く、クリーンな環境で使用することができる。
受で磁気浮上支持するので、パーティクルが発生する恐
れが無く、クリーンな環境で使用することができる。
【0014】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
又は2又は3に記載の基板処理装置において、回転羽根
車はその被処理基板に対向する面が平坦面であることを
特徴とする。
又は2又は3に記載の基板処理装置において、回転羽根
車はその被処理基板に対向する面が平坦面であることを
特徴とする。
【0015】上記のように回転羽根車の被処理基板に対
向する面を平坦にすることにより、羽根効率は低下する
が、回転羽根車の被処理基板に対向する面を該被処理基
板に極力接近させることができ、被処理基板の表面に極
めて接近した位置に気流を発生させることができるか
ら、被処理基板表面を効率よく乾燥させることができ
る。
向する面を平坦にすることにより、羽根効率は低下する
が、回転羽根車の被処理基板に対向する面を該被処理基
板に極力接近させることができ、被処理基板の表面に極
めて接近した位置に気流を発生させることができるか
ら、被処理基板表面を効率よく乾燥させることができ
る。
【0016】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
又は2又は3又は4に記載の基板処理装置において、回
転羽根車は、被処理基板外径より少し外側まで平坦面で
あり、その外側に羽根構造を有することを特徴とする。
又は2又は3又は4に記載の基板処理装置において、回
転羽根車は、被処理基板外径より少し外側まで平坦面で
あり、その外側に羽根構造を有することを特徴とする。
【0017】上記のように回転羽根車を被処理基板外径
より少し外側まで平坦面とし、その外側に羽根構造を配
置することにより、該平坦面を被処理基板に接近して配
置でき、羽根車中央部のノズルからの気流は外側の羽根
構造に吸引されるように、中央部から被処理基板の表面
に接近して外周方向に流れるので、被処理基板はこの気
流により効率よく乾燥される。
より少し外側まで平坦面とし、その外側に羽根構造を配
置することにより、該平坦面を被処理基板に接近して配
置でき、羽根車中央部のノズルからの気流は外側の羽根
構造に吸引されるように、中央部から被処理基板の表面
に接近して外周方向に流れるので、被処理基板はこの気
流により効率よく乾燥される。
【0018】また、請求項6に記載の発明は、被処理基
板を支持する基板支持機構、中空の回転軸に取り付けら
れ該基板支持機構で支持された被処理基板の表面に対向
して配置された回転羽根車、該回転羽根車の略中央部に
該回転軸の中空に連通する少なくとも1個のノズルを設
け、該回転軸の中空内に純水を供給する純水供給ポート
と清浄なガスを供給する清浄ガス供給ポートを設けた基
板処理装置の運転方法であって、回転羽根車と被処理基
板の間に純水を充填して純水層を形成するとともに純水
供給ポートからノズルを通して純水の供給を継続し、被
処理基板上で中心から外周に向かう純水の流れを形成す
る過程と、回転羽根車を所定回転数で回転させる純水層
の純水を外向に飛ばすとともに被処理基板の中央部にノ
ズルを通して純水を供給し続ける過程と、回転羽根車を
所定回転数以上で回転させ清浄ガスポートからノズルを
通して清浄ガスを供給するとともに純水の供給を停止す
る過程とからなることを特徴とする。
板を支持する基板支持機構、中空の回転軸に取り付けら
れ該基板支持機構で支持された被処理基板の表面に対向
して配置された回転羽根車、該回転羽根車の略中央部に
該回転軸の中空に連通する少なくとも1個のノズルを設
け、該回転軸の中空内に純水を供給する純水供給ポート
と清浄なガスを供給する清浄ガス供給ポートを設けた基
板処理装置の運転方法であって、回転羽根車と被処理基
板の間に純水を充填して純水層を形成するとともに純水
供給ポートからノズルを通して純水の供給を継続し、被
処理基板上で中心から外周に向かう純水の流れを形成す
る過程と、回転羽根車を所定回転数で回転させる純水層
の純水を外向に飛ばすとともに被処理基板の中央部にノ
ズルを通して純水を供給し続ける過程と、回転羽根車を
所定回転数以上で回転させ清浄ガスポートからノズルを
通して清浄ガスを供給するとともに純水の供給を停止す
る過程とからなることを特徴とする。
【0019】上記のように回転羽根車と被処理基板の間
に純水層を形成した後、回転羽根車を回転することによ
り、純水が外向に飛ぶがノズルから純水を供給し続ける
ので、被処理基板表面には清浄な純水が順次供給される
ことになり、被処理基板から純水中に溶出する物質の純
水中の濃度は極めて低く維持される。また、回転羽根車
を高速回転させ、清浄ガスを供給するとともに、純水の
供給を停止することにより、被処理基板面にある純水層
を速やかに外方向に飛ばすことができる。その結果、被
処理基板面は速やかに乾燥するとともに、純水中の被処
理基板からの溶出濃度も極めて低いため、ウォータマー
クが現れない。
に純水層を形成した後、回転羽根車を回転することによ
り、純水が外向に飛ぶがノズルから純水を供給し続ける
ので、被処理基板表面には清浄な純水が順次供給される
ことになり、被処理基板から純水中に溶出する物質の純
水中の濃度は極めて低く維持される。また、回転羽根車
を高速回転させ、清浄ガスを供給するとともに、純水の
供給を停止することにより、被処理基板面にある純水層
を速やかに外方向に飛ばすことができる。その結果、被
処理基板面は速やかに乾燥するとともに、純水中の被処
理基板からの溶出濃度も極めて低いため、ウォータマー
クが現れない。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図2は本発明に係る基板処理装
置の概略構成を示す図である。同図において、1はガラ
ス基板等の被処理基板であり、該被処理基板1はスライ
ドテーブル2に設けられた負圧チャック機構等のチャッ
ク機構3で保持されている。4は被処理基板1の上面
(処理面)に対向して配置された回転羽根車であり、該
回転羽根車4は回転軸5の下端に固定されている。該ス
ライドテーブル2は場合によっては偏心回転もしくはス
ライド運動をする場合も適宜選択される。
面に基づいて説明する。図2は本発明に係る基板処理装
置の概略構成を示す図である。同図において、1はガラ
ス基板等の被処理基板であり、該被処理基板1はスライ
ドテーブル2に設けられた負圧チャック機構等のチャッ
ク機構3で保持されている。4は被処理基板1の上面
(処理面)に対向して配置された回転羽根車であり、該
回転羽根車4は回転軸5の下端に固定されている。該ス
ライドテーブル2は場合によっては偏心回転もしくはス
ライド運動をする場合も適宜選択される。
【0021】回転軸5は上下二つのラジアル磁気軸受
6、7とアキシャル磁気軸受8により磁気浮上支持され
るようになっている。9は回転羽根車4を回転させるた
めの駆動モータである。10は固定されたステータであ
り、該ステータ10の中央部には回転軸5が貫通配置さ
れている。回転軸5の外周には、ラジアル磁気軸受6、
7の軸受ターゲット6a、7a及び駆動モータ9のモー
タロータ9aが固着され、更にアキシャル磁気軸受8の
軸受ターゲット8aが固着されている。
6、7とアキシャル磁気軸受8により磁気浮上支持され
るようになっている。9は回転羽根車4を回転させるた
めの駆動モータである。10は固定されたステータであ
り、該ステータ10の中央部には回転軸5が貫通配置さ
れている。回転軸5の外周には、ラジアル磁気軸受6、
7の軸受ターゲット6a、7a及び駆動モータ9のモー
タロータ9aが固着され、更にアキシャル磁気軸受8の
軸受ターゲット8aが固着されている。
【0022】また、ステータ10の軸受ターゲット6
a、7aに対向する面にはラジアル磁気軸受6、7の電
磁石6b、7bが固着され、モータロータ9aに対向す
る面にはモータステータ9bが固着され、更に軸受ター
ゲット8aに対向する面にはアキシャル磁気軸受8の上
下一対の電磁石8b、8cが固着されている。回転軸5
のアキシャル方向の変位はアキシャル変位センサ11で
検出され、ラジアル方向の変位は上下に配置されたラジ
アル変位センサ12、13で検出されるようになってい
る。
a、7aに対向する面にはラジアル磁気軸受6、7の電
磁石6b、7bが固着され、モータロータ9aに対向す
る面にはモータステータ9bが固着され、更に軸受ター
ゲット8aに対向する面にはアキシャル磁気軸受8の上
下一対の電磁石8b、8cが固着されている。回転軸5
のアキシャル方向の変位はアキシャル変位センサ11で
検出され、ラジアル方向の変位は上下に配置されたラジ
アル変位センサ12、13で検出されるようになってい
る。
【0023】上記各変位センサの出力は図示しない制御
回路に入力され、該制御回路でラジアル磁気軸受6、7
の電磁石6b、7b、アキシャル磁気軸受8の電磁石8
b、8cに通電する電流を制御して回転軸5を所定位置
に浮上制御するようになっている。
回路に入力され、該制御回路でラジアル磁気軸受6、7
の電磁石6b、7b、アキシャル磁気軸受8の電磁石8
b、8cに通電する電流を制御して回転軸5を所定位置
に浮上制御するようになっている。
【0024】回転軸5の中空5aはパイプ状であり、回
転羽根車4の中心部にはノズル14が設けられている。
このノズル14は図では1個であるが、1個に限定され
るものではなく複数、即ち、少なくとも1個であればよ
い。また、ノズル14の径も適宜設定する。該ノズル1
4は回転軸5の中空5aと連通している。回転羽根車4
を回転することにより、該中空5aに供給された気体
(例えば乾燥空気)は矢印Bに示すように、該ノズル1
4を通って回転羽根車4の中心部から被処理基板1の表
面を通って外周方向に流れる気流となる。なお、本回転
羽根車4の下面(被処理基板1に対向する面)は平坦な
面である。
転羽根車4の中心部にはノズル14が設けられている。
このノズル14は図では1個であるが、1個に限定され
るものではなく複数、即ち、少なくとも1個であればよ
い。また、ノズル14の径も適宜設定する。該ノズル1
4は回転軸5の中空5aと連通している。回転羽根車4
を回転することにより、該中空5aに供給された気体
(例えば乾燥空気)は矢印Bに示すように、該ノズル1
4を通って回転羽根車4の中心部から被処理基板1の表
面を通って外周方向に流れる気流となる。なお、本回転
羽根車4の下面(被処理基板1に対向する面)は平坦な
面である。
【0025】図3は回転羽根車の構成例を示す図であ
る。図3(a)は断面図、図3(b)及び(c)はそれ
ぞれ回転羽根車の羽根高さと被処理基板との間隙を示す
図である。ここでは回転羽根車4は羽根4aを有し、中
央部にノズル14を設けると共に回転軸5の中心部を中
空5aとして、回転羽根車4を回転させることにより、
中空部5aに供給された気体がノズル14を通って流
れ、中央部の負圧を解消する。
る。図3(a)は断面図、図3(b)及び(c)はそれ
ぞれ回転羽根車の羽根高さと被処理基板との間隙を示す
図である。ここでは回転羽根車4は羽根4aを有し、中
央部にノズル14を設けると共に回転軸5の中心部を中
空5aとして、回転羽根車4を回転させることにより、
中空部5aに供給された気体がノズル14を通って流
れ、中央部の負圧を解消する。
【0026】羽根4aの高さhは、図3(c)に示すよ
うに羽根4aの先端と処理基板1の間の間隙wより小さ
い方が好ましい。その理由は、風量を増加させるために
羽根4aの高さhを大きくすることが良いことが知られ
ているが、そのために一般に羽根4aの高さhをある程
度の値、即ち羽根4aの高さhを間隙wより大きくして
しまうと、被処理基板1と回転羽根車4の空間は広くな
り、回転羽根車4の表面に発生する境界層流れは、結果
的に被処理基板1から離れてしまうことになる。
うに羽根4aの先端と処理基板1の間の間隙wより小さ
い方が好ましい。その理由は、風量を増加させるために
羽根4aの高さhを大きくすることが良いことが知られ
ているが、そのために一般に羽根4aの高さhをある程
度の値、即ち羽根4aの高さhを間隙wより大きくして
しまうと、被処理基板1と回転羽根車4の空間は広くな
り、回転羽根車4の表面に発生する境界層流れは、結果
的に被処理基板1から離れてしまうことになる。
【0027】また、広くなった空間の静止側である被処
理基板1上に回転軸5の中心に向かう流れが発生してし
まい液滴が被処理基板1の中心部に残存してしまう。こ
の回転軸5の中心へ向かう流れが発生する理由は、風量
が増加した分中心部に補充する流れとして発生する。ノ
ズル14で補充する分もあるが、補充のための流れ抵抗
として考えると、被処理基板1表面側の方が流路断面積
が大きく取れるため、被処理基板1表面の内向きの流れ
(二次流れ)が発生し易くなるからである。
理基板1上に回転軸5の中心に向かう流れが発生してし
まい液滴が被処理基板1の中心部に残存してしまう。こ
の回転軸5の中心へ向かう流れが発生する理由は、風量
が増加した分中心部に補充する流れとして発生する。ノ
ズル14で補充する分もあるが、補充のための流れ抵抗
として考えると、被処理基板1表面側の方が流路断面積
が大きく取れるため、被処理基板1表面の内向きの流れ
(二次流れ)が発生し易くなるからである。
【0028】よって、図3のようにラジアル羽根形状の
回転羽根車4を使用する場合でも、図3(b)に示すよ
うにh≫wとするよりも、図3(c)に示すようにh≦
wとした方が良い。むやみに被処理基板1面の対向する
羽根4aの高さhを高くすることは逆効果となる。
回転羽根車4を使用する場合でも、図3(b)に示すよ
うにh≫wとするよりも、図3(c)に示すようにh≦
wとした方が良い。むやみに被処理基板1面の対向する
羽根4aの高さhを高くすることは逆効果となる。
【0029】図4は回転羽根車の構成例を示す図であ
る。図4(a)は断面図、図4(b)は回転羽根車4を
被処理基板1の側から見た図である。回転羽根車4は外
周部に所定の間隔で多数の羽根4aを配設し、該羽根4
aの内側は平坦な円板状となっている。ここで、被処理
基板1と回転羽根車4の関係は、被処理基板1の外径を
D1、回転羽根車4の羽根4aの内径をD2とすると、
D1<D2となるように設定する。回転羽根車4を上記
構成とすることにより、回転羽根車4を回転させると、
回転軸5の中空5aに供給された気体は矢印Bに示すよ
うに、中央部に配置されたノズル14を通って回転する
羽根4aに吸込まれるような気流となって、回転羽根車
4と被処理基板1の間を外周方向に流れる。これにより
回転羽根車4の中心部が負圧化することなく、被処理基
板1の表面を効率良く乾燥させる。
る。図4(a)は断面図、図4(b)は回転羽根車4を
被処理基板1の側から見た図である。回転羽根車4は外
周部に所定の間隔で多数の羽根4aを配設し、該羽根4
aの内側は平坦な円板状となっている。ここで、被処理
基板1と回転羽根車4の関係は、被処理基板1の外径を
D1、回転羽根車4の羽根4aの内径をD2とすると、
D1<D2となるように設定する。回転羽根車4を上記
構成とすることにより、回転羽根車4を回転させると、
回転軸5の中空5aに供給された気体は矢印Bに示すよ
うに、中央部に配置されたノズル14を通って回転する
羽根4aに吸込まれるような気流となって、回転羽根車
4と被処理基板1の間を外周方向に流れる。これにより
回転羽根車4の中心部が負圧化することなく、被処理基
板1の表面を効率良く乾燥させる。
【0030】回転軸5の中空5aの内径は、流路抵抗を
低減するため、大きいほうが好ましい。回転羽根車4の
回転数が上がるほど、風量が大きくなり、回転羽根車4
の中心部の負圧が大きくなるから、ノズル14から流入
する気体の流量を増やす必要がある。回転軸5の支持は
転がり軸受でもよいが、中空化に伴い、軸受部の径が大
きくなる。その結果、寿命の低下や潤滑剤の飛散による
被処理基板1の汚染などの問題が発生し易い。よって、
軸受部には磁気軸受が最適である。
低減するため、大きいほうが好ましい。回転羽根車4の
回転数が上がるほど、風量が大きくなり、回転羽根車4
の中心部の負圧が大きくなるから、ノズル14から流入
する気体の流量を増やす必要がある。回転軸5の支持は
転がり軸受でもよいが、中空化に伴い、軸受部の径が大
きくなる。その結果、寿命の低下や潤滑剤の飛散による
被処理基板1の汚染などの問題が発生し易い。よって、
軸受部には磁気軸受が最適である。
【0031】例えば、被処理基板1の外径が300mm
で、回転羽根車4の径が300mm+αである時、回転
軸径が1/3の約100mmであった場合、回転数1
2,000rpmの時のDN値は1,200,000と
なる。高性能ガスタービンの潤滑機構を備えた転がり軸
受の場合でも1,000,000が限界である。このよ
うに磁気軸受は必要な要素となる。
で、回転羽根車4の径が300mm+αである時、回転
軸径が1/3の約100mmであった場合、回転数1
2,000rpmの時のDN値は1,200,000と
なる。高性能ガスタービンの潤滑機構を備えた転がり軸
受の場合でも1,000,000が限界である。このよ
うに磁気軸受は必要な要素となる。
【0032】図5は回転羽根車の他の構成例を示す図
で、図5(a)は断面図、図5(b)は回転羽根車4を
被処理基板1の側から見た図である。回転羽根車4の底
面外周部には所定の間隔で羽根溝4bが形成されてい
る。被処理基板1と回転羽根車4の関係は、被処理基板
1の外径をD1、回転羽根車4の羽根溝4bの内径をD
2とすると、D1<D2となるように設定する。回転羽
根車4をこのように構成することにより、回転羽根車4
を回転させると、回転軸5の中空5aに供給された気体
は矢印Bに示すように、中央部に配置されたノズル14
を通って回転する羽根溝4bに吸込まれるように外周方
向に流れる気流となって、被処理基板1の表面に沿って
流れるから、回転羽根車4の中心部を負圧にすることな
く、被処理基板1の表面に接近して流れる。これにより
被処理基板1の表面は効率よく乾燥される。
で、図5(a)は断面図、図5(b)は回転羽根車4を
被処理基板1の側から見た図である。回転羽根車4の底
面外周部には所定の間隔で羽根溝4bが形成されてい
る。被処理基板1と回転羽根車4の関係は、被処理基板
1の外径をD1、回転羽根車4の羽根溝4bの内径をD
2とすると、D1<D2となるように設定する。回転羽
根車4をこのように構成することにより、回転羽根車4
を回転させると、回転軸5の中空5aに供給された気体
は矢印Bに示すように、中央部に配置されたノズル14
を通って回転する羽根溝4bに吸込まれるように外周方
向に流れる気流となって、被処理基板1の表面に沿って
流れるから、回転羽根車4の中心部を負圧にすることな
く、被処理基板1の表面に接近して流れる。これにより
被処理基板1の表面は効率よく乾燥される。
【0033】図6は回転羽根車の他の構成例を示す図
で、図6(a)は断面図、図6(b)は回転羽根車4を
上から見た図である。回転羽根車4の上面外周部には所
定の間隔で溝4cが形成されている。回転羽根車4を回
転させると、回転羽根車4の上面の溝4cにより矢印C
に示すような回転軸5の近傍から回転羽根車4の上面を
通って外周方向に流れる気流が発生する。また、回転羽
根車4の回転により、回転軸5の中空5aに供給された
気体は矢印Bに示すように、中央部に配置されたノズル
14を通って回転羽根車4の底面に沿って外周方向に流
れる気流が発生する。そして矢印Cに示す気流は矢印B
に示す底面に沿って流れる気流を助長させる作用を有す
るから、矢印Bに示す気流により、被処理基板1の表面
は効率よく乾燥される。
で、図6(a)は断面図、図6(b)は回転羽根車4を
上から見た図である。回転羽根車4の上面外周部には所
定の間隔で溝4cが形成されている。回転羽根車4を回
転させると、回転羽根車4の上面の溝4cにより矢印C
に示すような回転軸5の近傍から回転羽根車4の上面を
通って外周方向に流れる気流が発生する。また、回転羽
根車4の回転により、回転軸5の中空5aに供給された
気体は矢印Bに示すように、中央部に配置されたノズル
14を通って回転羽根車4の底面に沿って外周方向に流
れる気流が発生する。そして矢印Cに示す気流は矢印B
に示す底面に沿って流れる気流を助長させる作用を有す
るから、矢印Bに示す気流により、被処理基板1の表面
は効率よく乾燥される。
【0034】なお、上記例では被処理基板1の外径D1
と回転羽根車4の平坦面の外径D2(図4に示す例では
回転羽根車4の羽根4aの内径D2、図5に示す例では
回転羽根車の羽根溝4bの内径D2、図6に示す例では
回転羽根車4の外径D2)の関係をD1<D2とした
が、図7に示すように、回転羽根車の外径D2とスライ
ドテーブル2の外径D3の関係をD2≦D3としてもよ
い。
と回転羽根車4の平坦面の外径D2(図4に示す例では
回転羽根車4の羽根4aの内径D2、図5に示す例では
回転羽根車の羽根溝4bの内径D2、図6に示す例では
回転羽根車4の外径D2)の関係をD1<D2とした
が、図7に示すように、回転羽根車の外径D2とスライ
ドテーブル2の外径D3の関係をD2≦D3としてもよ
い。
【0035】図7に示す基板処理装置では、被処理基板
1の表面とスライドテーブル2の表面が略同一面になる
ように、被処理基板1をスライドテーブル2にチャック
機構(真空チャック機構)3を介して装着している。こ
の状態でスライドテーブル2の外径D3を回転羽根車4
の外径D2以上(D2≦D3)としている。なお、回転
羽根車4の被処理基板1に対向する面は平坦としてい
る。
1の表面とスライドテーブル2の表面が略同一面になる
ように、被処理基板1をスライドテーブル2にチャック
機構(真空チャック機構)3を介して装着している。こ
の状態でスライドテーブル2の外径D3を回転羽根車4
の外径D2以上(D2≦D3)としている。なお、回転
羽根車4の被処理基板1に対向する面は平坦としてい
る。
【0036】上記のように被処理基板1の表面とスライ
ドテーブル2の表面とを略同一面にし、且つスライドテ
ーブル2の外径D3を回転羽根車4の外径D2以上(D
2≦D3)とし、回転軸5を介して回転羽根車4を回転
させることにより、回転羽根車4とスライドテーブルの
間に発生する気流(矢印B方向の気体の流れ)は均一と
なるので、均一の処理効果が得られる。
ドテーブル2の表面とを略同一面にし、且つスライドテ
ーブル2の外径D3を回転羽根車4の外径D2以上(D
2≦D3)とし、回転軸5を介して回転羽根車4を回転
させることにより、回転羽根車4とスライドテーブルの
間に発生する気流(矢印B方向の気体の流れ)は均一と
なるので、均一の処理効果が得られる。
【0037】回転羽根車の形状は上記例に限定されるも
のではなく、図8に示すように回転羽根車4の底面に放
射線状に凹状の溝4dを形成してもよい。図8(a)は
断面図、図8(b)は底面図、図8(c)は一部側面図
である。また、この場合もノズル14の数は1個に限定
されるものではなく、図9に示すように、複数個(図で
は9個)であってもよい。なお、図9(a)は断面図、
図9(b)は底面図、図9(c)は一部側面図である。
のではなく、図8に示すように回転羽根車4の底面に放
射線状に凹状の溝4dを形成してもよい。図8(a)は
断面図、図8(b)は底面図、図8(c)は一部側面図
である。また、この場合もノズル14の数は1個に限定
されるものではなく、図9に示すように、複数個(図で
は9個)であってもよい。なお、図9(a)は断面図、
図9(b)は底面図、図9(c)は一部側面図である。
【0038】図10は本発明に係る基板処理装置の構成
を示す図である。本基板処理装置が図3に示す構成の基
板処理と異なる点は、回転軸5の中空5a内に純水を供
給する純水供給ポート15とN2ガス等の清浄なガスを
供給する清浄ガス供給ポート16が設けられ、更に回転
羽根車4と被処理基板1の間に純水を充填するための純
水供給ノズル17を設けた点である。
を示す図である。本基板処理装置が図3に示す構成の基
板処理と異なる点は、回転軸5の中空5a内に純水を供
給する純水供給ポート15とN2ガス等の清浄なガスを
供給する清浄ガス供給ポート16が設けられ、更に回転
羽根車4と被処理基板1の間に純水を充填するための純
水供給ノズル17を設けた点である。
【0039】次に、上記構成の基板処理装置の運転方法
を説明する。スライドテーブル2上に被処理基板1をチ
ャック機構3で保持させた後、被処理基板1を回転羽根
車の真下に配置する。この状態で純水を純水供給ポート
15又は純水供給ノズル17、若しくは純水供給ポート
15と純水供給ノズル17により供給し、被処理基板1
と回転羽根車4の間の隙間に純水を充填する。これによ
り表面張力により該隙間に純水層が形成される。
を説明する。スライドテーブル2上に被処理基板1をチ
ャック機構3で保持させた後、被処理基板1を回転羽根
車の真下に配置する。この状態で純水を純水供給ポート
15又は純水供給ノズル17、若しくは純水供給ポート
15と純水供給ノズル17により供給し、被処理基板1
と回転羽根車4の間の隙間に純水を充填する。これによ
り表面張力により該隙間に純水層が形成される。
【0040】純水供給ポート15より純水の供給を続
け、ノズル14を通して、被処理基板1と回転羽根車4
の間の隙間に純水を供給し続ける。これにより被処理基
板1の面上では中心から外周に向かう純水の流れが形成
される。この状態で回転羽根車4の回転を開始する。こ
の回転により、被処理基板1と回転羽根車4の間の純水
は外向きに流れるので、更に純水供給ポート15から純
水を供給して補充する。これにより被処理基板1の表面
には清浄な純水が順次供給されることになる。この結
果、被処理基板面から純水中へ溶出する物質(例えば、
被処理基板がシリコンウエハであればSi)の純水中の
濃度は常に極めて低い値に維持される。
け、ノズル14を通して、被処理基板1と回転羽根車4
の間の隙間に純水を供給し続ける。これにより被処理基
板1の面上では中心から外周に向かう純水の流れが形成
される。この状態で回転羽根車4の回転を開始する。こ
の回転により、被処理基板1と回転羽根車4の間の純水
は外向きに流れるので、更に純水供給ポート15から純
水を供給して補充する。これにより被処理基板1の表面
には清浄な純水が順次供給されることになる。この結
果、被処理基板面から純水中へ溶出する物質(例えば、
被処理基板がシリコンウエハであればSi)の純水中の
濃度は常に極めて低い値に維持される。
【0041】ある程度の回転数(例えば30〜3,00
0rpm)若しくは、かなりの高速回転数(例えば、1
0,000rpm)で運転中において、清浄ガス供給ポ
ート16から清浄ガスの供給を開始し、純水供給ポート
15からの純水の供給を停止する。回転羽根車4をある
程度の低回転数で運転し上記操作をするならば、切換え
と略同時に回転数を上昇させる。ここで、回転羽根車4
の回転数をいくらで切換えるかは、純水消費問題やプロ
セス効果等から選定すればよく、重要なのは、回転する
回転羽根車4によって該回転羽根車4と被処理基板1と
の間にある純水の流れを高めておき、清浄ガスに切換え
ることである。
0rpm)若しくは、かなりの高速回転数(例えば、1
0,000rpm)で運転中において、清浄ガス供給ポ
ート16から清浄ガスの供給を開始し、純水供給ポート
15からの純水の供給を停止する。回転羽根車4をある
程度の低回転数で運転し上記操作をするならば、切換え
と略同時に回転数を上昇させる。ここで、回転羽根車4
の回転数をいくらで切換えるかは、純水消費問題やプロ
セス効果等から選定すればよく、重要なのは、回転する
回転羽根車4によって該回転羽根車4と被処理基板1と
の間にある純水の流れを高めておき、清浄ガスに切換え
ることである。
【0042】被処理基板1の面上に清浄ガスが到達した
時には、被処理基板1面上の純水は十分な流速(十分高
速の回転数)に達している。そのため、速やかに純水層
を飛ばすことができる。その結果、被処理基板1の面は
速やかに乾燥する。また、純水中の被処理基板1から溶
出する物質の濃度も極めて低いため、ウォータマークと
称される乾燥過程での水滴が被処理基板1と接触した部
分にリング状の凸状痕が残らない。
時には、被処理基板1面上の純水は十分な流速(十分高
速の回転数)に達している。そのため、速やかに純水層
を飛ばすことができる。その結果、被処理基板1の面は
速やかに乾燥する。また、純水中の被処理基板1から溶
出する物質の濃度も極めて低いため、ウォータマークと
称される乾燥過程での水滴が被処理基板1と接触した部
分にリング状の凸状痕が残らない。
【0043】図10に示す基板処理装置で上記のような
運転を行うことにより、ウォータマークの無い洗浄(リ
ンス)・乾燥処理を被処理基板1を回転させないで行う
ことができる。即ち、被処理基板1にやさしい洗浄・乾
燥処理を行うことができる。また、乾燥させるためにイ
ソ・プロピル・アルコール(IPA)等の可燃性薬品を
使用しないので装置を防爆構造とする必要が無い。ま
た、上記運転方法は、回転羽根車を回転停止状態から急
加速するものでないから、モータ出力も小さくて済むた
め、基板処理装置がコンパクト化でき、低コスト化しや
すくなる。
運転を行うことにより、ウォータマークの無い洗浄(リ
ンス)・乾燥処理を被処理基板1を回転させないで行う
ことができる。即ち、被処理基板1にやさしい洗浄・乾
燥処理を行うことができる。また、乾燥させるためにイ
ソ・プロピル・アルコール(IPA)等の可燃性薬品を
使用しないので装置を防爆構造とする必要が無い。ま
た、上記運転方法は、回転羽根車を回転停止状態から急
加速するものでないから、モータ出力も小さくて済むた
め、基板処理装置がコンパクト化でき、低コスト化しや
すくなる。
【0044】現在、基板回転式の基板洗浄・乾燥装置に
おいて、数ミクロン、数1/10ミクロン径のウォータ
マークを無くすることが課題となっている。以下、ある
仮定のもとに基板回転によって水滴に作用する力と水滴
の付着力とを水滴径で整理し、基板回転方式の基板洗浄
・乾燥装置の次世代仕様を推測し、問題点をあげ、その
結果、本発明に係る基板静止方式の基板処理(洗浄・乾
燥)装置が優れたものであることを説明する。
おいて、数ミクロン、数1/10ミクロン径のウォータ
マークを無くすることが課題となっている。以下、ある
仮定のもとに基板回転によって水滴に作用する力と水滴
の付着力とを水滴径で整理し、基板回転方式の基板洗浄
・乾燥装置の次世代仕様を推測し、問題点をあげ、その
結果、本発明に係る基板静止方式の基板処理(洗浄・乾
燥)装置が優れたものであることを説明する。
【0045】基板を回転させながら洗浄・乾燥処理する
基板回転方式の乾燥原理は、水滴に作用する遠心力で水
滴を飛散させることにある。基板中心部に付着した水滴
は基板の回転によって発生する基板に平行な気流による
流体力である程度の半径位置まで移動し、遠心力によっ
て飛ばされる。この時、気流によって水滴やパーティク
ルが基板へ再付着することを防止するため、気流の制御
が必要となる。その一つの方法として、ドライ窒素ガス
供給と真空引き併用方法がある。
基板回転方式の乾燥原理は、水滴に作用する遠心力で水
滴を飛散させることにある。基板中心部に付着した水滴
は基板の回転によって発生する基板に平行な気流による
流体力である程度の半径位置まで移動し、遠心力によっ
て飛ばされる。この時、気流によって水滴やパーティク
ルが基板へ再付着することを防止するため、気流の制御
が必要となる。その一つの方法として、ドライ窒素ガス
供給と真空引き併用方法がある。
【0046】図11は水滴粒径に対する付着方力傾向と
回転による界面せん断応力の計算結果を示す図である。
本計算は被処理基板の中心から半径方向に150mm離
れた位置における水滴粒子を対象としている。図11に
おいて、縦軸に界面せん断応力(計算結果の各力を半球
水滴の底面積で割って応力の単位としたもの)を示し、
横軸に水滴粒径を示す。回転によって水滴に作用する力
は、遠心力と流体力であり、τpは流体力による界面せ
ん断応力(τp=Fp/S、但し、Fpは流体力、Sは
水滴の付着面積)、τcは遠心力による界面せん断応力
(τc=Fc/S、但しFcは遠心力)を示す。ここで
水滴は半球形であると仮定している。
回転による界面せん断応力の計算結果を示す図である。
本計算は被処理基板の中心から半径方向に150mm離
れた位置における水滴粒子を対象としている。図11に
おいて、縦軸に界面せん断応力(計算結果の各力を半球
水滴の底面積で割って応力の単位としたもの)を示し、
横軸に水滴粒径を示す。回転によって水滴に作用する力
は、遠心力と流体力であり、τpは流体力による界面せ
ん断応力(τp=Fp/S、但し、Fpは流体力、Sは
水滴の付着面積)、τcは遠心力による界面せん断応力
(τc=Fc/S、但しFcは遠心力)を示す。ここで
水滴は半球形であると仮定している。
【0047】計測結果を統計整理すると、課題となるウ
ォータマークには2種類の集団が確認できる。第1の集
団は径が約20ミクロンを中心とする集団、第2の集団
は径が約0.7ミクロンを中心とした集団である。流体
力による界面せん断応力τpは水滴径に依らず一定で、
付着応力は水滴径が小さいもの程大きくなる。また、第
2の集団の0.7ミクロンの水滴は現在の基板回転方式
の原理で飛ばすために必要となる装置の回転数仕様は、
約40,000rpm以上必要である。流体力を主力と
して飛ばすならば、約12,000rpm以上である。
ォータマークには2種類の集団が確認できる。第1の集
団は径が約20ミクロンを中心とする集団、第2の集団
は径が約0.7ミクロンを中心とした集団である。流体
力による界面せん断応力τpは水滴径に依らず一定で、
付着応力は水滴径が小さいもの程大きくなる。また、第
2の集団の0.7ミクロンの水滴は現在の基板回転方式
の原理で飛ばすために必要となる装置の回転数仕様は、
約40,000rpm以上必要である。流体力を主力と
して飛ばすならば、約12,000rpm以上である。
【0048】現在のバッチ式基板回転乾燥装置におい
て、40,000rpm以上の回転数に、瞬時に被処理
基板を回転させると被処理基板の破損を招く。枚葉式基
板回転方式にしても、12インチウエハの外周速度は約
630m/秒であるので、応力的に困難である。主とす
る作用力を流体力としても、12インチウエハでは外周
速度約190m/秒になるのでウエハは破損し易い。従
って、被処理基板を回転しない方式の基板洗浄・乾燥処
理装置の開発が必須となる。
て、40,000rpm以上の回転数に、瞬時に被処理
基板を回転させると被処理基板の破損を招く。枚葉式基
板回転方式にしても、12インチウエハの外周速度は約
630m/秒であるので、応力的に困難である。主とす
る作用力を流体力としても、12インチウエハでは外周
速度約190m/秒になるのでウエハは破損し易い。従
って、被処理基板を回転しない方式の基板洗浄・乾燥処
理装置の開発が必須となる。
【0049】被処理基板を静止した状態で乾燥する装置
として、図12に示すように被処理基板1をスライドテ
ーブル2上に静止させておき、被処理基板1にフラット
ノズル18から清浄なガスを一様に供給して被処理基板
1を乾燥させる乾燥装置が考えられる。フラットノズル
18は内部にガス供給路18aと該排気路18bを有
し、ガス供給路18aを通ってその先端から被処理基板
1に吹きつけたガスを排気路18bの先端で吸引し、排
気路18bを通して排出する。なお、図12(a)は平
面図、図12(b)は側面図である。
として、図12に示すように被処理基板1をスライドテ
ーブル2上に静止させておき、被処理基板1にフラット
ノズル18から清浄なガスを一様に供給して被処理基板
1を乾燥させる乾燥装置が考えられる。フラットノズル
18は内部にガス供給路18aと該排気路18bを有
し、ガス供給路18aを通ってその先端から被処理基板
1に吹きつけたガスを排気路18bの先端で吸引し、排
気路18bを通して排出する。なお、図12(a)は平
面図、図12(b)は側面図である。
【0050】フラットノズル18は矢印Aに示すよう
に、被処理基板Aの径方向に移動するようになってい
る。このような構成の乾燥装置を用いて被処理基板1を
乾燥させた場合、被処理基板1にはその面に垂直成分を
持った流体力が作用する。即ち、被処理基板1に衝撃的
に押す力が作用する。また、水滴やパーティクルの付着
を防止するためには工夫する必要がある。これに比べて
本発明に係る基板処理装置では、回転羽根車4が被処理
基板1に対向し回転羽根車4の回転で水滴やパーティク
ルを飛ばすため、水滴やパーティクルの再付着の確率が
極めて少ない。
に、被処理基板Aの径方向に移動するようになってい
る。このような構成の乾燥装置を用いて被処理基板1を
乾燥させた場合、被処理基板1にはその面に垂直成分を
持った流体力が作用する。即ち、被処理基板1に衝撃的
に押す力が作用する。また、水滴やパーティクルの付着
を防止するためには工夫する必要がある。これに比べて
本発明に係る基板処理装置では、回転羽根車4が被処理
基板1に対向し回転羽根車4の回転で水滴やパーティク
ルを飛ばすため、水滴やパーティクルの再付着の確率が
極めて少ない。
【0051】また、図12に示す構成の乾燥装置におい
ては、被処理基板1の全面を速やかに乾燥させることが
難しい。これに対して、本発明に係る基板処理装置は、
一見上記のように清浄ガスを被処理基板に吹き付けて乾
燥させる形式と同じように見えるが、達成できるプロセ
ス性能は格段に優れている。
ては、被処理基板1の全面を速やかに乾燥させることが
難しい。これに対して、本発明に係る基板処理装置は、
一見上記のように清浄ガスを被処理基板に吹き付けて乾
燥させる形式と同じように見えるが、達成できるプロセ
ス性能は格段に優れている。
【0052】また、本発明に係る基板処理装置は枚葉式
に限定されるものではなく、図13に示すように、スラ
イドテーブル2の上面に複数枚の処理基板1を装着し、
該複数の被処理基板1に対向して回転羽根車4を対向し
て配置し、上記のように運転して、洗浄・乾燥処理して
複数枚の被処理基板を同時に処理するようにしても良
い。なお、この場合も、図10に示すように、回転軸5
の中空5a内に純水供給ポート15と清浄ガス供給ポー
ト16を設け、更に回転羽根車4と被処理基板1の間に
純水を充填するための純水供給ノズル17を設け、図1
0の基板処理装置で説明したような運転方法を実行して
もよい。なお、図13(a)は基板処理装置の断面構成
例、図13(b)はスライドテーブルの一部平面図であ
る。
に限定されるものではなく、図13に示すように、スラ
イドテーブル2の上面に複数枚の処理基板1を装着し、
該複数の被処理基板1に対向して回転羽根車4を対向し
て配置し、上記のように運転して、洗浄・乾燥処理して
複数枚の被処理基板を同時に処理するようにしても良
い。なお、この場合も、図10に示すように、回転軸5
の中空5a内に純水供給ポート15と清浄ガス供給ポー
ト16を設け、更に回転羽根車4と被処理基板1の間に
純水を充填するための純水供給ノズル17を設け、図1
0の基板処理装置で説明したような運転方法を実行して
もよい。なお、図13(a)は基板処理装置の断面構成
例、図13(b)はスライドテーブルの一部平面図であ
る。
【0053】なお、上記実施形態例では、被処理基板1
として半導体ウエハ等の円板状の基板を予定している
が、本発明に係る基板処理装置で乾燥対象とする被処理
基板は円板に限定されるものではない。また、ノズル1
4を通して流す気体は乾燥空気の他Ar、N2、He等
の不活性ガスを用いることもできる。また、回転軸5の
中空5aの上方に薬液洗浄液等の洗浄液を供給する洗浄
液供給ポートを設け、洗浄処理と乾燥処理を連続的に実
施する装置とすることも可能である。
として半導体ウエハ等の円板状の基板を予定している
が、本発明に係る基板処理装置で乾燥対象とする被処理
基板は円板に限定されるものではない。また、ノズル1
4を通して流す気体は乾燥空気の他Ar、N2、He等
の不活性ガスを用いることもできる。また、回転軸5の
中空5aの上方に薬液洗浄液等の洗浄液を供給する洗浄
液供給ポートを設け、洗浄処理と乾燥処理を連続的に実
施する装置とすることも可能である。
【0054】
【発明の効果】以上、説明したように請求項1に記載の
発明によれば、回転羽根車を回転させることにより、該
回転羽根車の中央部に設けたノズルから流入する気体
は、基板支持機構により静止状態で支持された被処理基
板の表面に沿って流れる気流となり、外周方向に向かっ
て流れるから、下記のような優れた効果が得られる。
発明によれば、回転羽根車を回転させることにより、該
回転羽根車の中央部に設けたノズルから流入する気体
は、基板支持機構により静止状態で支持された被処理基
板の表面に沿って流れる気流となり、外周方向に向かっ
て流れるから、下記のような優れた効果が得られる。
【0055】(1)この気流によって被処理基板の表面
が効率よく乾燥する。しかも回転羽根車の回転により、
ノズルを通して気体が回転羽根車と被処理基板の間に流
れ込むから、羽根中心部が負圧化することによる、基板
表面に外側から内側への二次流れを防止でき、被処理基
板表面の中心部に水滴が残ることなく速やかに乾燥させ
ることができる。
が効率よく乾燥する。しかも回転羽根車の回転により、
ノズルを通して気体が回転羽根車と被処理基板の間に流
れ込むから、羽根中心部が負圧化することによる、基板
表面に外側から内側への二次流れを防止でき、被処理基
板表面の中心部に水滴が残ることなく速やかに乾燥させ
ることができる。
【0056】(2)また、被処理基板は静止状態にある
ので、被処理基板に応力が作用することなく、被処理基
板の母材にダメージを与える恐れもない。
ので、被処理基板に応力が作用することなく、被処理基
板の母材にダメージを与える恐れもない。
【0057】請求項2に記載の発明によれば、回転軸の
中空内に純水供給ポート又は清浄ガス供給ポートのいず
れか一方又は双方を設けたので、ノズルを通し被処理基
板の中央部に純水や清浄ガスが供給でき、適切な被処理
基板の洗浄・乾燥処理を行うことができる。
中空内に純水供給ポート又は清浄ガス供給ポートのいず
れか一方又は双方を設けたので、ノズルを通し被処理基
板の中央部に純水や清浄ガスが供給でき、適切な被処理
基板の洗浄・乾燥処理を行うことができる。
【0058】請求項3に記載の発明によれば、駆動モー
タの回転軸を磁気軸受で磁気浮上支持するので、パーテ
ィクルの発生の恐れが無く、クリーンな環境で使用する
ことができる。
タの回転軸を磁気軸受で磁気浮上支持するので、パーテ
ィクルの発生の恐れが無く、クリーンな環境で使用する
ことができる。
【0059】請求項4に記載の発明によれば、回転羽根
車の被処理基板に対向する面を平坦にすることにより、
羽根効率は低下するが、回転羽根車の被処理基板に対向
する面を該被処理基板に極力接近させることができ、被
処理基板の表面に極めて接近した位置に気流を発生させ
ることができるから、被処理基板表面を効率よく乾燥さ
せることができる。
車の被処理基板に対向する面を平坦にすることにより、
羽根効率は低下するが、回転羽根車の被処理基板に対向
する面を該被処理基板に極力接近させることができ、被
処理基板の表面に極めて接近した位置に気流を発生させ
ることができるから、被処理基板表面を効率よく乾燥さ
せることができる。
【0060】請求項5に記載の発明によれば、回転羽根
車を被処理基板外径より少し外側まで平坦面とし、その
外側に羽根構造を設けることにより、被処理基板の表面
に沿って流れる気流は外側の羽根構造により吸引される
ように速い流速で流れ、被処理基板の表面を効率よく乾
燥させることができる。
車を被処理基板外径より少し外側まで平坦面とし、その
外側に羽根構造を設けることにより、被処理基板の表面
に沿って流れる気流は外側の羽根構造により吸引される
ように速い流速で流れ、被処理基板の表面を効率よく乾
燥させることができる。
【0061】請求項6に記載の発明によれば、回転羽根
車と被処理基板の間に純水層を形成した後、回転羽根車
を回転することにより、純水が外向に飛ぶがノズルから
純水を供給し続けるので、被処理基板表面には清浄な純
水が順次供給されることになり、被処理基板から純水中
に溶出する物質の純水中の濃度は極めて低く維持され、
回転羽根車を高速回転させ、清浄ガスを供給するととも
に、純水の供給を停止することにより、被処理基板面に
ある純水層を速やかに外方向に飛ばすことができる。そ
の結果、被処理基板面は速やかに乾燥するとともに、純
水中の被処理基板からの溶出濃度も極めて低いため、ウ
ォータマークが現れない。
車と被処理基板の間に純水層を形成した後、回転羽根車
を回転することにより、純水が外向に飛ぶがノズルから
純水を供給し続けるので、被処理基板表面には清浄な純
水が順次供給されることになり、被処理基板から純水中
に溶出する物質の純水中の濃度は極めて低く維持され、
回転羽根車を高速回転させ、清浄ガスを供給するととも
に、純水の供給を停止することにより、被処理基板面に
ある純水層を速やかに外方向に飛ばすことができる。そ
の結果、被処理基板面は速やかに乾燥するとともに、純
水中の被処理基板からの溶出濃度も極めて低いため、ウ
ォータマークが現れない。
【図1】従来の基板処理装置の構成例を示す図である。
【図2】本発明に係る基板処理装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図3】本発明に係る基板処理装置の回転羽根部分を示
す図で、図3(a)は断面図、図3(b)及び(c)は
それぞれ側面の一部を示す図である。
す図で、図3(a)は断面図、図3(b)及び(c)は
それぞれ側面の一部を示す図である。
【図4】本発明に係る基板処理装置の回転羽根車の構成
例を示す図で、図4(a)は断面図、図4(b)は回転
羽根車を被処理基板の側から見た図である。
例を示す図で、図4(a)は断面図、図4(b)は回転
羽根車を被処理基板の側から見た図である。
【図5】本発明に係る基板処理装置の回転羽根車の構成
例を示す図で、図5(a)は断面図、図5(b)は回転
羽根車を被処理基板の側から見た図である。
例を示す図で、図5(a)は断面図、図5(b)は回転
羽根車を被処理基板の側から見た図である。
【図6】本発明に係る基板処理装置の回転羽根車の構成
例を示す図で、図6(a)は断面図、図6(b)は回転
羽根車を上から見た図である。
例を示す図で、図6(a)は断面図、図6(b)は回転
羽根車を上から見た図である。
【図7】本発明に係る基板処理装置の概略構成を示す図
である。
である。
【図8】本発明に係る基板処理装置の回転羽根車の構成
例を示す図で、図8(a)は断面図、図8(b)は底面
図、図8(c)は一部側面図である。
例を示す図で、図8(a)は断面図、図8(b)は底面
図、図8(c)は一部側面図である。
【図9】本発明に係る基板処理装置の回転羽根車の構成
例を示す図で、図9(a)は断面図、図9(b)は底面
図、図9(c)は一部側面図である。
例を示す図で、図9(a)は断面図、図9(b)は底面
図、図9(c)は一部側面図である。
【図10】本発明に係る基板処理装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図11】水滴粒径に対する付着方力傾向と回転による
界面せん断応力の計算結果を示す図である。
界面せん断応力の計算結果を示す図である。
【図12】本発明に係る基板処理と比較するための基板
処理装置の構成例を示す図である。
処理装置の構成例を示す図である。
【図13】本発明に係る基板処理装置の構成を示す図で
ある。
ある。
1 被処理基板 2 スライドテーブル 3 チャック機構 4 回転羽根車 5 回転軸 6 ラジアル磁気軸受 7 ラジアル磁気軸受 8 アキシャル磁気軸受 9 駆動モータ 10 ステータ 11 アキシャル変位センサ 12 ラジアル変位センサ 13 ラジアル変位センサ 14 ノズル 15 純水供給ポート 16 清浄ガス供給ポート 17 純水供給ノズル 18 フラットノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/306 J
Claims (6)
- 【請求項1】 被処理基板を支持する基板支持機構、該
基板支持機構で支持された被処理基板の表面に対向して
配置された回転羽根車、該回転羽根車の略中央部に少な
くとも1個のノズルを設け、 前記回転羽根車を回転することにより、前記ノズルを通
し該羽根車中央部から外周に向かって流れる気流を発生
させ、前記基板支持機構により静止状態で支持された被
処理基板の表面を乾燥させることを特徴とする基板処理
装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の基板処理装置におい
て、 前記回転羽根車は中空の回転軸に取り付けられ、該回転
軸の中空は前記ノズルに連通し、該中空内に純水を供給
する純水供給ポート又は清浄なガスを供給する清浄ガス
供給ポートのいずれか一方又は両方を設けたことを特徴
とする基板処理装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の基板処理装置に
おいて、 前記回転羽根車は駆動モータの回転軸に接続され、該駆
動モータは磁気軸受で支持されていることを特徴とする
基板処理装置。 - 【請求項4】 請求項1又は2又は3に記載の基板処理
装置において、 前記回転羽根車はその被処理基板に対向する面が平坦面
であることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項5】 請求項1又は2又は3又は4に記載の基
板処理装置において、 前記回転羽根車は、前記被処理基板外径より少し外側ま
で平坦面であり、その外側に羽根構造を有することを特
徴とする基板処理装置。 - 【請求項6】 被処理基板を支持する基板支持機構、中
空の回転軸に取り付けられ該基板支持機構で支持された
被処理基板の表面に対向して配置された回転羽根車、該
回転羽根車の略中央部に該回転軸の中空に連通する少な
くとも1個のノズルを設け、該回転軸の中空内に純水を
供給する純水供給ポートと清浄なガスを供給する清浄ガ
ス供給ポートを設けた基板処理装置の運転方法であっ
て、 前記回転羽根車と被処理基板の間に純水を充填して純水
層を形成するとともに前記純水供給ポートから前記ノズ
ルを通して純水の供給を継続し、被処理基板上で中心か
ら外周に向かう純水の流れを形成する過程と、 前記回転羽根車を所定回転数で回転させる前記純水層の
純水を外向に飛ばすとともに被処理基板の中央部に前記
ノズルを通して純水を供給し続ける過程と、 前記回転羽根車を前記所定回転数以上で回転させ前記清
浄ガスポートから前記ノズルを通して清浄ガスを供給す
るとともに前記純水の供給を停止する過程とからなるこ
とを特徴とする基板処理装置の運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000153400A JP2001135610A (ja) | 1999-05-25 | 2000-05-24 | 基板処理装置及び運転方法 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14516799 | 1999-05-25 | ||
JP11-145167 | 1999-05-25 | ||
JP11-240518 | 1999-08-26 | ||
JP24051899 | 1999-08-26 | ||
JP2000153400A JP2001135610A (ja) | 1999-05-25 | 2000-05-24 | 基板処理装置及び運転方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001135610A true JP2001135610A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=27318945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000153400A Pending JP2001135610A (ja) | 1999-05-25 | 2000-05-24 | 基板処理装置及び運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001135610A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6570285B2 (en) * | 1999-12-27 | 2003-05-27 | Ebara Corporation | Magnetic bearing apparatus having a protective non-magnetic can |
JP2007180185A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Disco Abrasive Syst Ltd | 洗浄装置 |
JP2008535552A (ja) * | 2005-04-01 | 2008-09-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 清掃されるべき範囲から粒子を解放し輸送する清掃装置 |
WO2009075060A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Realize Advanced Technology Limited | 基板処理方法 |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000153400A patent/JP2001135610A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6570285B2 (en) * | 1999-12-27 | 2003-05-27 | Ebara Corporation | Magnetic bearing apparatus having a protective non-magnetic can |
JP2008535552A (ja) * | 2005-04-01 | 2008-09-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 清掃されるべき範囲から粒子を解放し輸送する清掃装置 |
JP4921456B2 (ja) * | 2005-04-01 | 2012-04-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 清掃面から粒子を取り除き運び出す清掃装置 |
JP2007180185A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Disco Abrasive Syst Ltd | 洗浄装置 |
WO2009075060A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Realize Advanced Technology Limited | 基板処理方法 |
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