JP3477155B2 - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
ン)ウエハ、液晶ガラス基板、フォトマスク用ガラス基
板、光ディスク用基板などの基板を処理する基板処理装
置であって、特に、回転しながら基板の上面に処理液を
供給しているあいだ、基板の裏面に洗浄液を供給し、裏
面への悪影響を防ぐように構成された基板処理装置に関
する。
板は、種々の工程を経て製造されるが、そのうち、基板
の表面に回路パターンを形成するには、現像液やレジス
ト膜の塗布及びその剥離等のプロセス処理が繰り返し行
われる。また、このプロセス処理工程に導入される際
や、処理工程を行っている間には、基板の洗浄が繰り返
し行われる。このような処理には、処理能率や、薬液塗
布の均一性などの観点から、基板を水平に支持した状態
で回転させながら処理を行なえる基板回転式の処理装置
が一般に使用されている。
上に柱状の支持ピン等を介して支持し、回転している
間、基板の上面側に処理液を供給し、下面側に洗浄液を
供給するよう構成されている。下面側に供給される洗浄
液は、基板下面への処理液の付着の阻止や裏面洗浄に用
いるためのものである。つまり、基板回転式の処理装置
では、回転する基板の周辺で気体流が発生するため、基
板の上面に供給された処理液が飛散し、基板の下面側に
回り込む惧れがあるので、洗浄液を供給することによ
り、基板下面の乾燥を防止して湿潤状態を保持させ、処
理液の付着とエッチングなどの処理の進行を防ぐのであ
る。下面に処理液が付着して固化すれば、後の露光工程
やエッチング工程に悪影響を及ぼしたり、基板に染みを
残して基板の透過性を悪化させたりするからである。ま
た、上面洗浄工程においては、裏面洗浄にも用いられ
る。
て、支持ピンは、撓みを防止するために基板の下面全体
に適宜な間隔をあけて複数本設けられているが、洗浄液
の供給の妨げにならないように、先端が細く点接触する
ように形成されている。また、支持ピンよりも若干長め
のガイドピンが、基板の外縁に外周側から当接するよう
に基板支持台上に複数個配設されており、基板支持台の
回転力を基板に伝えるとともに、回転中の基板のずれを
防止するよう構成されている。
ピンでは、基板との間に隙間がないように配設すること
は困難であり、そもそも、基板の寸法精度や、搬送ロボ
ットからの授受の便を考慮すると、ある程度の隙間を考
慮に入れて配設されているものである。したがって、特
に、回転の始動時と停止時のように加速度がかかるよう
な場合には、基板は簡単に振られて、支持ピンの上端を
擦り、ガイドピンに衝突する。そのため、支持ピンは磨
耗し、多い場合には数日に1回交換しなければならない
という問題が生じている。また、基板は、ガイドピンと
の衝突によって割れる場合もある。
れたものであり、その目的は、支持ピンの磨耗と、基板
の粉砕を防止できる基板処理装置を提供することにあ
る。
板処理装置は、前記目的を達成するために、基板を支持
して回転手段により水平に回転する円板形状の基板支持
台と、前記基板支持台上に複数個設けられて基板裏面と
点接触して基板を支持する柱状の支持体と、前記基板支
持台上に支持体によって支持された基板の外縁部の少な
くとも一部を吸着支持する吸着体と、前記吸着体に接続
する吸引作用路内の圧力を検出する圧力センサと、前記
基板支持台上に支持された基板の上面および/または下
面に処理液を供給する処理液供給ユニットとを備え、前
記圧力センサによって基板の割れを検出し、基板の割れ
が検出された場合に、前記基板支持台の回転を停止させ
るように構成された基板処理装置に係る。
て、基板外縁部の少なくとも一部を吸着支持しており、
回転動作の開始時や停止時など加速がかかるような場合
にも基板がずれることがないので支持体の先端が磨耗し
ない。したがって、支持体を交換しなくてもよい。ま
た、水平方向の移動を規制するガイドピンのようなもの
がいらない。したがって、ガイドピンとの衝突による基
板の割れは生じない。
瞬時に検出することができる。従来の装置では、このよ
うに瞬時に基板の割れを検出できるようなセンサが設け
られていなかったので、基板が割れてもすぐには気づか
ずに処理を続けるため、基板支持台の高速回転によっ
て、割れた基板がこなごなに粉砕されて周囲に飛び散っ
てしまっていた。また、搬送ロボットがつぎの工程の基
板の有無を判断するセンサのあるところまで移動して初
めて基板の無いことに気付くため、工程のロスが大きく
なっていた。
検出できるので、基板の割れを検出した場合には、基板
支持台の回転を速やかに停止させることができ、基板の
粉砕、飛散、および、工程のロスタイムを最小限に抑え
ることができる。また、この圧力センサは、安価であ
り、基板処理装置内部の、処理液供給ユニットなど、他
の装置と干渉しない位置に設けることができる。
項1に記載の発明に加えて、前記基板支持台上に支持さ
れる基板が長方形状であり、前記吸着体は、上端が長溝
状に開口されており、その長手方向が、前記基板の角の
隣り合う2辺のそれぞれに沿うように、前記基板の4隅
に2個ずつ設けられている。
ないので、洗浄や乾燥工程が妨げられて基板に染みが残
ったとしても製品に影響を与えない。
る。図1は、本発明の基板処理装置の一実施形態の正面
図であり、図2及び図3は、図1の基板支持台の平面図
および側断面図であり、図4は、基板支持台を回転させ
る回転手段の説明図である。
Wを支持する基板支持台1が設けられた処理室S内に、
円筒形状のブラシ2で基板の両面を洗浄するためのブラ
シ洗浄ユニット3、洗浄ユニット3を水平動および上下
動させる手段を備え基板支持台1に対し基板の授受を行
いうる昇降台4、ノズル群を基板W上に向けて進退さ
せ、基板支持台1上の基板Wの上面に各種処理液を供給
する第一処理液供給ユニット5および第二処理液供給ユ
ニット6、同じくノズル群を基板W上に向けて進退さ
せ、基板Wの上面に窒素ガスなどの吹き付けて液切りを
行なう処理ガス供給ユニット7、下面側から洗浄液など
の処理液を供給して下面の乾燥を防ぐ下部処理液供給ユ
ニット9、下面の液切りを行なう下部処理ガス供給ユニ
ット8を備えている。また、基板支持体1の下方にはカ
ップ10が設けられており、使用後の処理液はカップ1
0から処理室S外の回収槽101に回収される。
上下一対設けられており、それぞれ、向かい合う側の面
が開放された箱体30、30内に上下方向の位置の制御
が可能なように収納されて、ブラシ洗浄ユニット3を構
成している。ブラシ洗浄ユニット3は、昇降台4に設け
られた走行ユニット47に沿って矢印48方向に移動可
能である。昇降台4は、基板Wを貫通させうる通し窓4
1aを有する略四角形状の底板41と、底板41の上方
に連結部材43によって適宜の間隔を空けて配設される
一対の枠体42,42を備え、処理室Sを覆うカバー1
03を載置する枠体102上に垂直に立てられた支柱4
4にガイドされて、駆動シリンダまたはモータなどの昇
降台駆動手段45によって上下動する。
42の周縁の一部を引っ掛けて載置する複数の爪42a
を有している。枠体42には適宜、リンク板(図示せ
ず)が設けられており、駆動シリンダ(図示せず)によ
って互いの距離を離接する開閉動作を行ない、段差のつ
いた爪42aの先端で基板を載置すると共に基板を周縁
側から挟持する。基板Wの上下、両面は、枠体42、4
2によって持ち上げられた状態で、ブラシ2、2の往復
動により洗浄される。
液供給ユニット5、第二処理液供給ユニット6および処
理ガス供給ユニット7は、従来から処理液および処理ガ
スを供給するために用いられている構成のものを適宜用
いることができる。すなわち、上下動および旋回動可能
なアームにノズル群を設けて基板W上を、互いに干渉さ
れることなく行き来できるように構成されている。これ
らは、互いの動きが干渉されないような位置に回転の中
心となる支軸を設けると共に、高さを微妙にコントロー
ルできるサーボモータ等で制御されるように構成される
ことが好ましく、そうすることで、一方の動作の終了を
他方はその上方で待つように制御でき、作業時間の短縮
を図ることができる。
液供給ユニット6のノズルには、メガソニックノズル、
バブルジェット(登録商標)ノズル、超音波ノズルなど
があり、必要なプロセスに応じて、適宜、薬液または純
水が吐出される。また、処理ガス供給ユニット7のノズ
ルからは、たとえば、加圧された窒素などのアルゴンガ
スを、基板1を高速で回転させながら吹き付けて水切り
乾燥を行なう。
対し下方側から加圧された窒素ガス等の処理ガスを吹き
付けて基板の液切りを行なう。下部処理ガス供給ユニッ
ト8のノズルは、回転する基板Wの回転中心の真下に当
たる部分に設けられており、中心から外周に向けて気体
流を形成する。乾燥工程は、基板1を高速で回転させた
状態で、基板Wの上方の処理ガス供給ユニット7からも
加圧された処理ガスを吐出させ、上下からの気体流と回
転による遠心力で素早く水切り乾燥を行なう。
し下方側から洗浄液などの処理液を供給するものであ
り、上面処理工程中の基板裏面の乾燥の防止と、上面洗
浄処理工程中の裏面洗浄に用いる。下部処理液供給ユニ
ット9のノズル群は、下部処理ガス供給ユニット8のノ
ズルの回りに描かれた1重または2重の円を六分割また
は八分割するような位置に適宜な間隔をあけて複数個配
設されている。支持体1は柱状である程度の高さを有し
ているため、基板支持体1と基板Wとの間には適宜な間
隔があけられており、吸着体は外縁部の一部に設けられ
ている。下部処理液供給ユニット9は、基板の回転中心
の下方近辺から洗浄液を供給するように構成されること
で、洗浄液は基板Wの下面の全体に一様に広がりやすく
乾燥部分が生じず、洗浄能力が高い。
の外周に近接し、外径側は、基板支持台1の外縁よりも
さらに外側で適当な大きさを有し、上下2段に構成され
て、上部10aは、必要に応じて上方にせりあがる。カ
ップ10内は排気機構104によって排気され、使用後
の処理液の回収を迅速に行なう。とくに、洗浄後の乾燥
工程で、基板Wを高速回転させるときは、カップ10内
での液の巻き上がりを防ぐことができるので、基板Wへ
の再付着を防ぐことができる。したがって、染みのない
基板が仕上がる。
立設された回転機構11のうちの回転体である中空回転
軸12の先端に外嵌され中空回転軸12に連結された駆
動モータ13によって回転駆動される。基板支持台1の
上面には、支持体14と吸着体15が設けられており、
これらによって基板Wは支持される。
内環部1aと外環部1cをスポーク部1bで連結したホ
イール形状を呈している。支持体14は、先端が細くと
がった円柱状のものであり、先端が基板Wの裏面と点接
触する。支持体14は、基板Wの対角線上の中央寄り
や、基板Wの長辺上の中央部分など、撓みが生じやすい
部分に当接するように、スポーク部1bに立設されてい
る。一方、吸着体15は、中空柱状で中空は真空ポンプ
16(図3参照)に連通して負圧に引かれる。
状のものであるので、吸着体15としては、基板Wの四
隅の隣り合う2辺と当接するように、スポーク部1bの
外周寄りの幅広にされた部分に2個ずつ設けられてい
る。また、吸着体15の上端は長溝状に開口しており、
その開口15aの長手方向を基板Wの辺に沿わせて、製
品に与える影響のない外縁部において吸着面積を大きく
確保できるように構成されている。
で、吸着体15は、基板Wの形状に合わせて、その外縁
部を吸着できるように構成されることが好ましい。たと
えば、円形の基板の場合には、円形の基板の外縁に沿う
ように、開口の形状を弧状とすることが好ましい。ま
た、長溝状ではなく、小さな開口を多数設けた開口群と
してもよい。
には、上面の開口15aから下面に向けて貫通する通路
15bが設けられており、基板支持台1のスポーク部1
bの内部に形成されている第1気体路16aと連通して
いる。第1気体路16aは、さらに、内環部1aから回
転機構11の内部を通って外部に設けられた真空ポンプ
16と連通する第2気体路16bにつながっている。ま
た、これら、基板Wに接触する開口15aから真空ポン
プ16までの間の吸引作用路(通路15b、第1、2気
体路16a、16b)のうちのいずれかに、吸引作用路
内の圧力を検出する圧力センサ17が設けられている。
圧力センサ17は基板検出センサであり、基板Wが割れ
て吸引作用路内が真空でなくなると、瞬時にこれを検出
でき、速やかに次の基板Wへの対応がなされるため、作
業時間のロスが少なく、一定時間内での生産量が増え
る。
18がビス等によって取り付けられている。支持体14
と吸着体15は、液回収補助板18を貫通した状態で、
基板支持台1上に立設されている。
処理室略中央に中空回転軸12を回転自在に支持し、中
空回転軸12の下端を、従動プーリ、伝動ベルトおよび
駆動プーリを介して、処理室下方に固定された駆動モー
タ13に接続して中空回転軸12を回転駆動する構成と
なっている。回転機構11の内側11a内には、下部処
理ガス供給ユニット8と下部処理液供給ユニット9のそ
れぞれのノズルへガスまたは処理液を供給する配管が内
蔵されている。
く磨耗しやすい支持ピンを使用している回転式の装置に
関するものであるので、図1の示す実施形態例のほか、
ブラシ洗浄ユニットのないものでもよい。また、上面お
よび/または下面に処理液を供給する手段は、従来から
一般に使用されているものを適宜採用することができ
る。
示す正面図である。
面図である。
断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板を支持して回転手段により水平に回
転する円板形状の基板支持台と、 前記基板支持台上に複数個設けられて基板裏面と点接触
して基板を支持する柱状の支持体と、 前記基板支持台上に支持体によって支持された基板の外
縁部の少なくとも一部を吸着支持する吸着体と、前記吸着体に接続する吸引作用路内の圧力を検出する圧
力センサと、 前記基板支持台上に支持された基板の上面および/また
は下面に処理液を供給する処理液供給ユニットとを備
え、 前記圧力センサによって基板の割れを検出し、基板の割
れが検出された場合に、前記基板支持台の回転を停止さ
せるように構成されて なることを特徴とする基板処理装
置。 - 【請求項2】 前記基板支持台上に支持される基板が長
方形状であり、前記吸着体は、上端が長溝状に開口され
ており、その長手方向が、前記基板の角の隣り合う2辺
のそれぞれに沿うように、前記基板の4隅に2個ずつ設
けられている請求項1記載の基板処理装置。
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JP2000243661A JP3477155B2 (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | 基板処理装置 |
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Publications (2)
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JP2002059066A JP2002059066A (ja) | 2002-02-26 |
JP3477155B2 true JP3477155B2 (ja) | 2003-12-10 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR102355191B1 (ko) * | 2017-06-07 | 2022-01-26 | 주식회사 케이씨텍 | 기판 처리 장치 및 이에 사용되는 스핀 모듈 |
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2000
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