JP3970421B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を処理する基板処理装置に関し、特に、複数枚の基板を一括して処理するバッチ式の基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平７−１６１６７８号公報に記載されているように、複数枚の基板を処理槽に貯留された処理液中に浸漬して処理する基板処理装置においては、基板の端縁がその上方から挿入される複数の保持溝が形成された保持アームと、当該保持アームを片持ち式に支持する支持部とを有する基板保持部を使用し、保持アームの複数の保持溝に各々その端縁が挿入された複数枚の基板を一括して保持した状態で、基板の処理液中への浸漬と搬送とを行っている。
【０００３】
ここで、基板保持部として、保持アームを支持部により片持ち式に支持するものを使用しているのは、基板保持部が進入する処理槽を小型化できるようにすることにより、処理装置全体の小型化と使用する処理液の最少化を可能とし、かつ、処理装置の前面から基板保持部の移動機構をなくし、オペレータによる処理槽へのアクセスを容易にするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成を有する基板保持部においては、保持アームに対して片持ち梁と同様の荷重が付与されることになる。そして、保持アームに作用するモーメント荷重は、支持部に近い位置ほど大きくなる。また、保持アームにおける保持溝が形成された部分においては、保持アームの断面積が小さくその断面二次モーメントも小さくなっていることから、大きな応力が作用することになる。さらには、保持アームにおいての、保持アームに形成された複数の保持溝のうち支持部に最も近い位置に形成された保持溝に対応する位置では、保持アームの断面が急激に変化するため、この保持溝の底部には大きな応力集中が生じている。
【０００５】
このような理由から、基板保持部の保持アームにおいては、複数枚の基板を保持した際に、そこに形成された複数の保持溝のうち支持部に最も近い位置に形成された保持溝に対応する位置において破損するという現象が発生する場合がある。
【０００６】
特に、この種の基板処理装置においては、上述した基板保持部の材質として、基板を汚染することがなく、かつ、耐薬品性を有するという条件を満たすものであることが要求されることから、この基板保持部の保持アームは通常石英またはセラミック等の脆性材料から構成される。このような石英またはセラミックから成る保持アームにおいて、そこに形成された複数の保持溝のうち支持部に最も近い位置に形成された保持溝に対応する位置に引張ひずみが生じた場合には、この保持アームはこの位置で容易に破損することになる。
【０００７】
このような破損の発生を防止するため、保持アームの高さ方向の大きさをより大きくした場合には、基板保持部の大型化に伴って基板処理装置全体が大型化する。
【０００８】
また、特に基板を処理槽中に貯留された処理液中に浸漬して処理する基板処理装置においては、処理液の必要量が増加し、また、基板が通常処理槽底部に配設される処理液噴出用のスプレーチューブから離隔して配置されることになるため、基板の処理効率が低下するという問題も発生する。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基板保持部を大型化することなく保持アームの破損を有効に防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板の端縁がその上方から挿入される複数の保持溝が形成された保持アームと、当該保持アームを片持ち式に支持する支持部とを有し、前記複数の保持溝に各々基板の端縁が挿入された状態で複数枚の基板を一括して保持する基板保持手段を備えた基板処理装置において、前記保持アームの上部表面における、前記保持アームに形成された前記複数の保持溝のうち前記支持部に最も近い位置に形成された保持溝と前記支持部との間の位置に、応力集中緩和用の溝部を形成し、前記溝部の深さを前記保持溝の深さ以上としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記保持溝と前記溝部とは、その底部にその断面が円弧状に形成された円弧状部を有するとともに、前記溝部における円弧状部の半径を前記保持溝における円弧状部の半径よりも大きくしている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽中に処理液を噴出するため、前記処理槽の下方に配設された処理液噴出手段と、前記処理槽からオーバフローした処理液を回収するためのオーバフロー槽と、基板の端縁がその上方から挿入される複数の保持溝が形成された保持アームと、当該保持アームを片持ち式に支持する支持部とを有し、前記複数の保持溝に各々基板の端縁が挿入された複数枚の基板を一括して保持した状態で、前記処理槽内に貯留された処理液に浸漬した位置と処理液液面より上方の位置との間を昇降する基板保持手段とを有する基板処理装置において、前記保持アームの上部表面における、前記保持アームに形成された前記複数の保持溝のうち前記支持部に最も近い位置に形成された保持溝と前記支持部との間の位置に、応力集中緩和用の溝部を形成し、前記溝部の深さを前記保持溝の深さ以上としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の発明において、前記基板保持手段は、石英またはセラミックから構成されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る基板処理装置の要部を示す正面図である。
【００１５】
この基板処理装置は、基板としての半導体ウエハＷを処理液中に浸漬して処理するものであり、処理液を貯留する処理槽１１と、この処理槽中に処理液を噴出するための処理槽１１の下方に配設された一対の処理液噴出手段としてのスプレーチューブ１２と、処理槽からオーバフローした処理液を回収してドレインに排出するためのオーバフロー槽１３と、処理槽１１に貯留された処理液中に半導体ウエハＷを浸漬し、また、この半導体ウエハＷを処理液中から引き上げるための基板保持手段としての基板保持部１とを備える。
【００１６】
この基板処理装置においては、複数枚の半導体ウエハＷは、基板保持部１に一括して保持された状態で処理液中に浸漬されてその処理が行われた後、処理液中から引き上げられ、さらに基板保持部１により次の工程に向けて搬送される。
【００１７】
なお、上記基板処理装置において、処理槽１１からオーバフロー槽１２にオーバフローした処理液を再度処理槽１１に循環させることにより、処理液を循環使用するようにしてもよい。
【００１８】
図２は上述した基板処理装置における基板保持部１の要部を示す斜視図である。
【００１９】
この基板保持部１は、半導体ウエハＷの端縁がその上方から挿入される複数の保持溝４が形成された３個の保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃと、この３個の保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃを片持ち式に支持する支持部３とを有する。そして、この保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃは、その保持溝４に各々半導体ウエハＷの端縁を挿入することにより、例えば５０枚程度の半導体ウエハＷを一括して保持可能な構成となっている。
【００２０】
これらの保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃは、支持部３により片持ち式に支持されており、この支持部３は図示を省略した基板保持部移動機構と連結されている。そして、基板保持部１はこの基板保持部移動機構の駆動により、そこの保持した半導体ウエハＷとともに、処理槽１１内に貯留された処理液に浸漬する位置と、処理液液面より上方の位置との間を図１に示す上下方向に往復移動する。
【００２１】
基板保持部１を構成するこれらの保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃ及び支持部３は、いずれも、石英により構成されている。このため、この基板保持部１により多数の半導体ウエハＷを保持した場合においては、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃにおいて、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃに形成された複数の保持溝４のうち支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４に対応する位置で破損が生じやすい。
【００２２】
この保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの破損を防止するために、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの幅方向（図１に示す左右方向）の大きさを大きくした場合には、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの重量が増す割にはその強度はさほど大きくならない。また、例えば処理槽１１の底壁に数十キロヘルツ〜数百キロヘルツの高周波振動を付与する高周波発振子を装着して半導体ウエハＷを高周波が付与された処理液で処理する場合においては、高周波振動が保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃにより遮られて均一な処理が行えないという問題が生ずる。
【００２３】
一方、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの高さ方向（図１に示す上下方向）の大きさをより大きくした場合には、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの大型化に伴って基板処理装置全体が大型化するばかりでなく、処理槽１１の深さを深くする必要性から処理液の必要量が増加し、また、半導体ウエハＷが処理槽１１の底部に配設された一対のスプレーチューブ１２から離隔して配置されるために、半導体ウエハＷの処理効率が低下するという問題も発生する。
【００２４】
このため、この基板保持部１においては、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃにおいて、保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃにおける複数の保持溝４のうち支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４と支持部３との間の位置に、支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４に対応する位置での応力の集中を防止するための溝部５が形成されている。
【００２５】
図３は上述した基板保持部１における保持アーム２ｂと支持部３との要部を示す側断面図である。なお、他の保持アーム２ａおよび２ｃも、この保持アーム２ｂと同様の構成を有する。
【００２６】
この図に示すように、上述した溝部５は、保持アーム２ｂにおける複数の保持溝４のうち支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４と支持部３との間の、支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４に近接した位置に形成されている。この溝部５の底部は、保持アーム２ｂの長手方向で切断した場合の断面が半径Ｒ２の円弧状の形状を有する。そして、この溝部５の深さは、Ｈ２となっている。
【００２７】
一方、上述した各保持溝４は、図５に示すように、その底面とその側面との間に円弧状部が形成されており、この円弧状部の半径は各々Ｒ１となっている。また、各保持溝４の深さは、Ｈ１となっている。
【００２８】
このとき、上述した溝部５における底部の半径Ｒ２は、保持溝４の円弧状部の半径Ｒ１より大きくなっている。このように、溝部５における底部の半径Ｒ２を保持溝４の円弧状部の半径Ｒ１より大きくすることで、溝部５に大きな集中応力が発生することを防止し、保持アーム２ｂがこの溝部５に対応する位置で破損することを防止している。
【００２９】
また、上述した溝部５の深さＨ２は、保持溝４の深さＨ１より大きくなっている。このように、溝部５の深さＨ２を保持溝４の深さＨ１より大きくすることで、保持溝４に対する応力集中の緩和の効果をより効果的に作用させることが可能となる。
【００３０】
従って、保持アーム２ｂにこのような溝部５を形成することにより、保持アーム２ｂに形成された複数の保持溝４のうち支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４に対応する位置で破損が生ずることを有効に防止することが可能となる。
【００３１】
なお、保持アーム２ｂと支持部３との接続部の上端には、その半径がＲ６の円弧状部が形成されている。この円弧状部は、保持アーム２ｂと支持部３とを溶接する際に形成されるものである。なお、保持アーム２ｂと支持部３との接合部での破損を防止するためには、この円弧状部の半径Ｒ６を上述した各保持溝４の円弧状部の半径Ｒ１より大きくすることが好ましい。
【００３２】
また、上述した溝部５の底部は、その断面が半径Ｒ２の円弧状の形状を有している。しかしながら、この溝部５に換えて、図６に示すように、その底面と側面との間にそれぞれ円弧状部が形成された溝部６を採用してもよい。このような溝部６を利用する場合において、各円弧状部の半径が同一であれば、その半径を保持溝４の円弧状部の半径Ｒ１より大きくすればよい。また、図６に示すように、円弧状部の半径が各々Ｒ３、Ｒ４と異なる場合においては、Ｒ３、Ｒ４の両者がＲ１より大きくなるようにすればよい。
【００３３】
さらに、上述した保持溝４の底面とその側面との間に円弧状部が形成されない場合においては、上述した半径Ｒ１が極めて小さいものとして取り扱えばよい。また、各保持溝４に形成された２個の円弧状部の半径が各々異なる場合には、小さい方の半径を上述したＲ１として取り扱えばよい。
【００３４】
図４は他の実施形態に係る基板保持部１における保持アーム２ｂと支持部３との要部を示す側断面図である。なお、第１実施形態の場合と同様、他の保持アーム２ａおよび２ｃも、この保持アーム２ｂと同様の構成を有する。また、図３に示す第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
この実施形態に係る基板保持部１の保持アーム２ｂにおいては、図３に示す溝部５に換えて、切欠状の溝部７を採用している。
【００３６】
この溝部７は、図４に示すように、保持アーム２ｂにおける複数の保持溝４のうち支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４と支持部３との間の、支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４に近接した位置から、保持アーム２ｂと支持部３との接続部に至る切欠状の形状を有する。そして、この溝部７の底面と側面との間には、その半径が前述した保持溝４の円弧状部の半径Ｒ１より大きいＲ５の円弧状部が形成されており、また、この溝部７の深さは、図３に示す溝部５と同様、Ｈ２となっている。
【００３７】
保持アーム２ｂにこのような溝部７を形成した場合においても、図３に示す溝部５の場合と同様、保持アーム２ｂにおいて、保持アーム２ｂに形成された複数の保持溝４のうち支持部３に最も近い位置に形成された保持溝４に対応する位置で破損が生ずることを有効に防止することが可能となる。
【００３８】
上述した実施の形態においては、基板保持部１を構成する保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃと支持部３とを石英から構成した場合について説明したが、これらの保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃおよび支持部３を炭化珪素やアルミナ等を使用したセラミックで構成してもよい。このような引張ひずみに対して破損を生じやすいセラミックを使用した場合においても、上述した溝部５、６、７を形成することにより、各保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの損傷を有効に防止することが可能となる。
【００３９】
また、上述した各実施の形態によれば、基板を保持する保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃの高さ方向（図１に示す上下方向）の大きさを大きくすることなく、保持アームの強度を上げることが可能であるため、処理液を噴出するスプレーチューブの噴出口と保持アーム２ａ、２ｂ、２ｃに保持された複数の基板とを近接して配置でき、処理液の噴出による基板の洗浄効果を向上させることができる。
【００４０】
また、上述した実施の形態においては、この発明を半導体ウエハＷを処理液中に浸漬して処理する基板処理装置に適用した場合について説明したが、例えば特開平６−３２６０７３号公報や特開平７−３３５６０１号公報に記載されているように、半導体ウエハＷを純水中から低速で引き上げることによりこの半導体ウエハＷを乾燥させる基板処理装置にこの発明を適用することも可能である。この場合においては、半導体ウエハＷを上述した構成を有する基板保持部１により保持して純水中から引き上げることになる。また、同様に、半導体ウエハＷに付着した純水ををＩＰＡ（イソ・プロピル・アルコール）の蒸気と置換して乾燥させる基板処理装置にこの発明を適用することも可能である。この場合においては、半導体ウエハＷを上述した構成を有する基板保持部１により保持した状態で、ＩＰＡの蒸気中において昇降させることになる。
【００４１】
さらに、上述した実施の形態においては、基板としての半導体ウエハＷを処理する基板処理装置にこの発明を適用しているが、液晶表示パネル用ガラス基板や半導体製造装置用マスク基板等の他の基板を処理する基板処理装置にこの発明を適用してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、保持アームの上部表面における保持アームに形成された複数の保持溝のうち支持部に最も近い位置に形成された保持溝と支持部との間の位置に、応力集中緩和用の溝部を形成した基板保持手段を備えることから、基板保持部を大型化することなく、保持アームの破損を有効に防止することができる。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、処理液を貯留する処理槽と、処理槽中に処理液を噴出するため処理槽の下方に配設された処理液噴出手段と、処理槽からオーバフローした処理液を回収するためのオーバフロー槽とを有し、基板を処理液中に浸漬して処理する基板処理装置において、保持アームの上部表面における保持アームに形成された複数の保持溝のうち支持部に最も近い位置に形成された保持溝と支持部との間の位置に、応力集中緩和用の溝部を形成した基板保持手段を備えることから、基板保持部を大型化することなく、保持アームの破損を有効に防止することができる。また、これに伴って、処理槽の小型化と使用する処理液の最少化が可能となり、さらには、基板と処理液噴出手段とを近接して配置することができることから、基板の処理効率を向上させることが可能となる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、引張ひずみに弱い石英またはセラミックから構成された基板保持手段の破損を有効に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る基板処理装置の要部を示す正面図である。
【図２】 基板保持部１の要部を示す斜視図である。
【図３】 基板保持部１における保持アーム２ｂと支持部３との要部を示す側断面図である。
【図４】 他の実施形態に係る基板保持部１における保持アーム２ｂと支持部３との要部を示す側断面図である。
【図５】 保持溝４の形状を示す拡大図である。
【図６】 溝部６の形状を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 基板保持部
２ａ、２ｂ、２ｃ 保持アーム
３ 支持部
４ 保持溝
５、６、７ 溝部
１１ 処理槽
１２ スプレーチューブ
１３ オーバフロー槽
Ｗ 半導体ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus that processes a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a batch type substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates at once. .
[0002]
[Prior art]
For example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-161678, in a substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates by immersing them in a processing solution stored in a processing tank, the edge of the substrate is located above it. Using a substrate holding part having a holding arm formed with a plurality of holding grooves and a support part for supporting the holding arm in a cantilevered manner, and each of the holding arms of the holding arm has an edge thereof The substrate is immersed in the processing solution and transported in a state where the plurality of substrates into which the is inserted are held together.
[0003]
Here, as the substrate holding part, the one that supports the holding arm in a cantilever manner by the support part is used because the processing tank into which the substrate holding part enters can be reduced in size so that the whole processing apparatus can be used. This makes it possible to reduce the size of the substrate and minimize the amount of processing liquid used, and eliminate the mechanism for moving the substrate holder from the front surface of the processing apparatus, thereby facilitating access to the processing tank by the operator.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the substrate holding part having such a configuration, the same load as that of the cantilever is applied to the holding arm. The moment load acting on the holding arm increases as the position is closer to the support portion. Further, in the portion of the holding arm where the holding groove is formed, a large stress acts because the holding arm has a small cross-sectional area and a small secondary moment. Furthermore, in the holding arm, at the position corresponding to the holding groove formed at the position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed on the holding arm, the cross section of the holding arm changes abruptly. A large stress concentration occurs at the bottom of the holding groove.
[0005]
For this reason, the holding arm of the substrate holding part corresponds to the holding groove formed closest to the support part among the plurality of holding grooves formed there when holding a plurality of substrates. There is a case where the phenomenon of breakage occurs at the position where the movement occurs.
[0006]
In particular, in this type of substrate processing apparatus, it is required that the material of the above-described substrate holding unit does not contaminate the substrate and satisfies the condition of having chemical resistance. The holding arm of the substrate holder is usually made of a brittle material such as quartz or ceramic. In such a holding arm made of quartz or ceramic, when tensile strain occurs at a position corresponding to the holding groove formed at the position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed there, The holding arm will easily break in this position.
[0007]
In order to prevent the occurrence of such breakage, when the size of the holding arm in the height direction is made larger, the entire substrate processing apparatus becomes larger as the substrate holding portion becomes larger.
[0008]
In particular, in a substrate processing apparatus for processing a substrate by immersing it in a processing liquid stored in a processing tank, the required amount of the processing liquid increases, and the processing in which the substrate is usually disposed at the bottom of the processing tank. Since the liquid spraying spray tube is disposed apart from the liquid jetting spray tube, there arises a problem that the processing efficiency of the substrate is lowered.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of effectively preventing breakage of the holding arm without increasing the size of the substrate holding portion.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has a holding arm in which a plurality of holding grooves into which the edge of the substrate is inserted from above is formed, and a support portion that supports the holding arm in a cantilever manner, In a substrate processing apparatus having substrate holding means for holding a plurality of substrates at once with the edges of the substrates inserted into a plurality of holding grooves, formed on the holding arm on the upper surface of the holding arm A groove portion for stress concentration relaxation is formed at a position between the holding groove formed at a position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed, and the depth of the groove portion is More than the depth of the holding groove.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the holding groove and the groove portion include an arc-shaped portion having a cross-section formed in an arc shape at the bottom thereof, and a circle in the groove portion. The radius of the arc-shaped portion is larger than the radius of the arc-shaped portion in the holding groove.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a processing tank for storing a processing liquid, a processing liquid jetting means disposed below the processing tank for ejecting the processing liquid into the processing tank, and the processing tank. An overflow tank for recovering the overflowed processing liquid, a holding arm in which a plurality of holding grooves into which the edge of the substrate is inserted from above are formed, and a support part that supports the holding arm in a cantilever manner A plurality of substrates each having an edge of the substrate inserted in the plurality of holding grooves, and a position immersed in the processing liquid stored in the processing tank and a processing liquid level In a substrate processing apparatus having a substrate holding means that moves up and down between a higher position, a position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed in the holding arm on an upper surface of the holding arm Formed in the holding groove and said A position between the lifting portion to form a groove for stress concentration relief, characterized in that the depth of the groove was not less than the depth of the retaining groove.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the substrate holding means is made of quartz or ceramic.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a main part of a substrate processing apparatus according to the present invention.
[0015]
This substrate processing apparatus performs processing by immersing a semiconductor wafer W as a substrate in a processing liquid, a processing tank 11 for storing the processing liquid, and a processing tank for ejecting the processing liquid into the processing tank. A spray tube 12 as a pair of processing liquid jetting means disposed below 11, an overflow tank 13 for collecting processing liquid overflowing from the processing tank and discharging it to the drain, and stored in the processing tank 11 A semiconductor wafer W is immersed in the processing liquid, and a substrate holding unit 1 is provided as a substrate holding means for pulling up the semiconductor wafer W from the processing liquid.
[0016]
In this substrate processing apparatus, a plurality of semiconductor wafers W are immersed in the processing liquid in a state of being collectively held in the substrate holding unit 1 and processed, and then pulled up from the processing liquid. Further, the substrate is transferred to the next step by the substrate holder 1.
[0017]
In the substrate processing apparatus, the processing liquid that has overflowed from the processing tank 11 to the overflow tank 12 may be circulated to the processing tank 11 again to circulate and use the processing liquid.
[0018]
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the substrate holding unit 1 in the substrate processing apparatus described above.
[0019]
The substrate holding unit 1 includes three holding arms 2a, 2b, and 2c in which a plurality of holding grooves 4 into which the edge of the semiconductor wafer W is inserted from above are formed, and the three holding arms 2a and 2b. And 2c in a cantilevered manner. The holding arms 2a, 2b, and 2c are configured so that, for example, about 50 semiconductor wafers W can be collectively held by inserting the edge of the semiconductor wafer W into the holding groove 4 respectively. .
[0020]
These holding arms 2a, 2b, and 2c are supported in a cantilever manner by a support portion 3, and this support portion 3 is connected to a substrate holding portion moving mechanism (not shown). The substrate holding unit 1 is driven by the substrate holding unit moving mechanism, and the position where the substrate holding unit 1 is immersed in the processing liquid stored in the processing tank 11 together with the held semiconductor wafer W, and the position above the processing liquid level. 1 is reciprocated in the vertical direction shown in FIG.
[0021]
All of the holding arms 2a, 2b, 2c and the support part 3 constituting the substrate holding part 1 are made of quartz. For this reason, when a large number of semiconductor wafers W are held by the substrate holding portion 1, the holding arms 2a, 2b, and 2c have a supporting portion among the plurality of holding grooves 4 formed in the holding arms 2a, 2b, and 2c. 3 is likely to break at a position corresponding to the holding groove 4 formed at a position closest to 3.
[0022]
In order to prevent the holding arms 2a, 2b, and 2c from being damaged, when the size of the holding arms 2a, 2b, and 2c is increased in the width direction (left and right direction shown in FIG. 1), the holding arms 2a, 2b, Although the weight of 2c increases, its strength does not increase so much. Further, for example, when a high-frequency oscillator that applies high-frequency vibration of several tens to several hundreds of kilohertz is attached to the bottom wall of the processing tank 11 and the semiconductor wafer W is processed with a processing liquid to which high-frequency is applied, high-frequency vibration is performed. Is interrupted by the holding arms 2a, 2b and 2c, causing a problem that uniform processing cannot be performed.
[0023]
On the other hand, when the size of the holding arms 2a, 2b, and 2c in the height direction (vertical direction shown in FIG. 1) is further increased, the entire substrate processing apparatus becomes larger along with the increase in size of the holding arms 2a, 2b, and 2c. In addition to increasing the size of the processing tank 11, the required amount of processing liquid increases due to the necessity of increasing the depth of the processing tank 11, and the semiconductor wafer W is removed from the pair of spray tubes 12 disposed at the bottom of the processing tank 11. Since they are arranged apart from each other, there is a problem that the processing efficiency of the semiconductor wafer W is lowered.
[0024]
For this reason, in this substrate holding part 1, in the holding arms 2a, 2b, 2c, the holding groove 4 formed at a position closest to the support part 3 among the plurality of holding grooves 4 in the holding arms 2a, 2b, 2c; A groove portion 5 for preventing concentration of stress at a position corresponding to the holding groove 4 formed at a position closest to the support portion 3 is formed at a position between the support portion 3 and the support portion 3.
[0025]
FIG. 3 is a side sectional view showing the main parts of the holding arm 2b and the support part 3 in the substrate holding part 1 described above. The other holding arms 2a and 2c have the same configuration as the holding arm 2b.
[0026]
As shown in this figure, the groove portion 5 described above is the support portion 3 between the holding groove 4 and the support portion 3 formed at a position closest to the support portion 3 among the plurality of holding grooves 4 in the holding arm 2b. It is formed at a position close to the holding groove 4 formed at a position closest to. The bottom of the groove 5 has an arcuate shape with a radius R2 when cut in the longitudinal direction of the holding arm 2b. And the depth of this groove part 5 is H2.
[0027]
On the other hand, the holding groove 4 described above, as shown in FIG. 5, has a bottom surface thereof and which arcuate portion is formed between the side surface, the radius of the arc-shaped portions with each R1. The depth of each holding groove 4 is H1.
[0028]
At this time, the radius R2 of the bottom portion of the groove portion 5 described above is larger than the radius R1 of the arc-shaped portion of the holding groove 4. Thus, by making the radius R2 of the bottom portion of the groove portion 5 larger than the radius R1 of the arc-shaped portion of the holding groove 4, it is possible to prevent a large concentrated stress from being generated in the groove portion 5, and the holding arm 2 b is formed in the groove portion 5. Prevents damage at the corresponding position.
[0029]
Further, the depth H2 of the groove portion 5 described above is larger than the depth H1 of the holding groove 4. As described above, by making the depth H2 of the groove portion 5 larger than the depth H1 of the holding groove 4, the effect of relaxing the stress concentration on the holding groove 4 can be more effectively acted.
[0030]
Therefore, by forming such a groove portion 5 in the holding arm 2b, a position corresponding to the holding groove 4 formed at a position closest to the support portion 3 among the plurality of holding grooves 4 formed in the holding arm 2b. It is possible to effectively prevent the occurrence of breakage.
[0031]
At the upper end of the connection portion between the holding arm 2b and the support portion 3, an arc-shaped portion having a radius R6 is formed. This arc-shaped portion is formed when the holding arm 2b and the support portion 3 are welded. In order to prevent damage at the joint between the holding arm 2b and the support portion 3, it is preferable that the radius R6 of the arc-shaped portion is larger than the radius R1 of the arc-shaped portion of each holding groove 4 described above. .
[0032]
Further, the bottom of the groove 5 described above has an arc shape with a cross section of radius R2. However, in place of the groove portion 5, as shown in FIG. 6 , a groove portion 6 in which arc-shaped portions are formed between the bottom surface and the side surface may be employed. When such a groove portion 6 is used, if the radii of the arc-shaped portions are the same, the radius may be larger than the radius R1 of the arc-shaped portion of the holding groove 4. In addition, as shown in FIG. 6, when the radius of the arc-shaped portion is different from R3 and R4, both R3 and R4 may be larger than R1.
[0033]
Furthermore, when the arc-shaped portion is not formed between the bottom surface and the side surface of the holding groove 4 described above, the radius R1 described above may be handled as extremely small. Further, when the radii of the two arc-shaped portions formed in each holding groove 4 are different from each other, the smaller radius may be handled as R1 described above.
[0034]
FIG. 4 is a side sectional view showing the main parts of the holding arm 2b and the support part 3 in the substrate holding part 1 according to another embodiment. As in the case of the first embodiment, the other holding arms 2a and 2c have the same configuration as the holding arm 2b. The same members as those in the first embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0035]
In the holding arm 2b of the substrate holding unit 1 according to this embodiment, a notched groove 7 is employed instead of the groove 5 shown in FIG.
[0036]
As shown in FIG. 4, the groove portion 7 is formed on the support portion 3 between the holding groove 4 and the support portion 3 formed at a position closest to the support portion 3 among the plurality of holding grooves 4 in the holding arm 2 b. It has a notch-like shape from a position close to the holding groove 4 formed at the closest position to a connecting portion between the holding arm 2 b and the support portion 3. Between the bottom surface and the side surface of the groove portion 7, an arc-shaped portion having a radius R5 larger than the radius R1 of the arc-shaped portion of the holding groove 4 described above is formed, and the depth of the groove portion 7 is increased. The height is H2 as in the case of the groove 5 shown in FIG.
[0037]
Even when such a groove portion 7 is formed in the holding arm 2b, the holding arm 2b has a plurality of holding grooves 4 formed in the holding arm 2b in the supporting portion 3 as in the case of the groove portion 5 shown in FIG. It is possible to effectively prevent the occurrence of breakage at a position corresponding to the holding groove 4 formed at the nearest position.
[0038]
In the above-described embodiment, the case where the holding arms 2a, 2b, 2c and the support portion 3 constituting the substrate holding portion 1 are made of quartz has been described. However, these holding arms 2a, 2b, 2c and the support portion are described. 3 may be made of ceramic using silicon carbide, alumina or the like. Even in the case of using a ceramic that easily breaks against such a tensile strain, it is possible to effectively prevent the holding arms 2a, 2b, and 2c from being damaged by forming the grooves 5, 6, and 7 described above. Is possible.
[0039]
Moreover, according to each embodiment mentioned above, the intensity | strength of a holding arm is raised, without enlarging the magnitude | size of the height direction (up-down direction shown in FIG. 1) of holding arm 2a, 2b, 2c holding a board | substrate. Therefore, the spray port of the spray tube that ejects the processing liquid and the plurality of substrates held by the holding arms 2a, 2b, and 2c can be arranged close to each other, and the cleaning effect of the substrate by the ejection of the processing liquid can be achieved. Can be improved.
[0040]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a substrate processing apparatus for processing by immersing a semiconductor wafer W in a processing solution has been described. For example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-326073 and 7 As described in Japanese Patent No. -335601, the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus that dries a semiconductor wafer W by pulling the semiconductor wafer W out of pure water at a low speed. In this case, the semiconductor wafer W is held by the substrate holding unit 1 having the above-described configuration and pulled up from the pure water. Similarly, the present invention can also be applied to a substrate processing apparatus in which pure water adhering to the semiconductor wafer W is replaced with IPA (iso-propyl alcohol) vapor and dried. In this case, the semiconductor wafer W is moved up and down in the vapor of IPA while being held by the substrate holder 1 having the above-described configuration.
[0041]
Furthermore, in the embodiment described above, the present invention is applied to a substrate processing apparatus for processing a semiconductor wafer W as a substrate, but other substrates such as a glass substrate for a liquid crystal display panel and a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus. You may apply this invention to the substrate processing apparatus which processes this.
[0042]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, the holding groove formed at the position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed on the holding arm on the upper surface of the holding arm and the support portion. Since the substrate holding means in which the stress concentration alleviating grooves are formed at the intermediate positions, breakage of the holding arm can be effectively prevented without increasing the size of the substrate holding portion.
[0043]
According to the invention described in claim 3, the processing tank for storing the processing liquid, the processing liquid jetting means disposed below the processing tank to eject the processing liquid into the processing tank, and the processing tank overflowed. In a substrate processing apparatus having an overflow tank for recovering a processing liquid and processing the substrate by immersing the substrate in the processing liquid, the support portion of the plurality of holding grooves formed in the holding arm on the upper surface of the holding arm Since the substrate holding means formed with the groove portion for stress concentration relaxation is provided at a position between the holding groove formed at the position closest to the support portion and the support portion, the size of the holding arm can be increased without increasing the size of the substrate holding portion. Damage can be effectively prevented. Further, along with this, it is possible to reduce the size of the processing tank and minimize the processing liquid to be used, and furthermore, since the substrate and the processing liquid ejecting means can be arranged close to each other, the processing efficiency of the substrate can be improved. It becomes possible to improve.
[0044]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to effectively prevent breakage of the substrate holding means composed of quartz or ceramic that is weak against tensile strain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a main part of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a substrate holding part 1. FIG.
3 is a side cross-sectional view showing the main parts of a holding arm 2b and a support part 3 in a substrate holding part 1. FIG.
FIG. 4 is a side sectional view showing the main parts of a holding arm 2b and a support part 3 in a substrate holding part 1 according to another embodiment.
FIG. 5 is an enlarged view showing the shape of the holding groove 4;
FIG. 6 is an enlarged view showing the shape of the groove 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate holding part 2a, 2b, 2c Holding arm 3 Support part 4 Holding groove 5, 6, 7 Groove part 11 Processing tank 12 Spray tube 13 Overflow tank W Semiconductor wafer

Claims (4)

基板の端縁がその上方から挿入される複数の保持溝が形成された保持アームと、当該保持アームを片持ち式に支持する支持部とを有し、前記複数の保持溝に各々基板の端縁が挿入された状態で複数枚の基板を一括して保持する基板保持手段を備えた基板処理装置において、
前記保持アームの上部表面における、前記保持アームに形成された前記複数の保持溝のうち前記支持部に最も近い位置に形成された保持溝と前記支持部との間の位置に、応力集中緩和用の溝部を形成し、前記溝部の深さを前記保持溝の深さ以上としたことを特徴とする基板処理装置。A holding arm formed with a plurality of holding grooves into which the edge of the substrate is inserted from above; and a support portion that supports the holding arm in a cantilevered manner. In a substrate processing apparatus provided with a substrate holding means for holding a plurality of substrates at once with an edge inserted,
For stress concentration relaxation at a position between the holding groove formed at a position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed on the holding arm on the upper surface of the holding arm and the support portion. The substrate processing apparatus is characterized in that the groove portion is formed and the depth of the groove portion is equal to or greater than the depth of the holding groove. 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記保持溝と前記溝部とは、その底部にその断面が円弧状に形成された円弧状部を有するとともに、前記溝部における円弧状部の半径を前記保持溝における円弧状部の半径よりも大きくした基板処理処置。The substrate processing apparatus according to claim 1,
The holding groove and the groove portion have an arc-shaped portion whose cross section is formed in an arc shape at the bottom, and the radius of the arc-shaped portion in the groove portion is larger than the radius of the arc-shaped portion in the holding groove Substrate processing procedure. 処理液を貯留する処理槽と、
前記処理槽中に処理液を噴出するため、前記処理槽の下方に配設された処理液噴出手段と、
前記処理槽からオーバフローした処理液を回収するためのオーバフロー槽と、
基板の端縁がその上方から挿入される複数の保持溝が形成された保持アームと、当該保持アームを片持ち式に支持する支持部とを有し、前記複数の保持溝に各々基板の端縁が挿入された複数枚の基板を一括して保持した状態で、前記処理槽内に貯留された処理液に浸漬した位置と処理液液面より上方の位置との間を昇降する基板保持手段と、
を有する基板処理装置において、
前記保持アームの上部表面における、前記保持アームに形成された前記複数の保持溝のうち前記支持部に最も近い位置に形成された保持溝と前記支持部との間の位置に、応力集中緩和用の溝部を形成し、前記溝部の深さを前記保持溝の深さ以上としたことを特徴とする基板処理装置。A treatment tank for storing the treatment liquid;
In order to eject the treatment liquid into the treatment tank, a treatment liquid ejection means disposed below the treatment tank;
An overflow tank for recovering the processing liquid overflowed from the processing tank;
A holding arm formed with a plurality of holding grooves into which the edge of the substrate is inserted from above; and a support portion that supports the holding arm in a cantilevered manner. Substrate holding means that moves up and down between a position immersed in the processing liquid stored in the processing tank and a position above the processing liquid level in a state where a plurality of substrates into which edges are inserted are collectively held When,
In a substrate processing apparatus having
For stress concentration relaxation at a position between the holding groove formed at a position closest to the support portion among the plurality of holding grooves formed on the holding arm on the upper surface of the holding arm and the support portion. The substrate processing apparatus is characterized in that the groove portion is formed and the depth of the groove portion is equal to or greater than the depth of the holding groove. 請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板処理装置において、
前記基板保持手段は、石英またはセラミックから構成される基板処理装置。In the substrate processing apparatus in any one of Claims 1 thru | or 3,
The substrate holding means is a substrate processing apparatus composed of quartz or ceramic.