JP4003540B2 - 基板処理方法と装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板等の基板に洗浄、乾燥等の処理を施す枚葉式の基板処理方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、枚葉式基板処理装置としては、図13に示すものが知られている(例えば、特開平11−176787号公報参照)。
【0003】
図13の装置において、被処理基板1を爪2a,2bの係合により保持する基板装着台2は、スピンベース3の上面に固定されており、スピンベース3は、中空回転軸3aにより回転自在に支持されている。基板装着台2は、基板1の外周に沿って閉ループ状に設けられたもので、閉ループの内側から外側に連通する孔2A、2Bを有する。
【0004】
スピンベース3の下側には、下カバー4が設けられると共に、基板1,スピンベース3,下カバー4等を覆って上カバー5が設けられている。上カバー5と下カバー4との間には、中仕切り6が設けられており、中仕切り6の内周部は、基板装着台2の外周部と共にラビリンス構造6aを構成している。ラビリンス構造6aは、基板装着台2が液シール状態で回転するのを可能にするものである。下カバー4と中仕切り6との間には、排出経路7が形成されると共に、上カバー5と中仕切り6との間にも、排出経路8が形成されている。上カバー5は、供給パイプ5aを有する。
【0005】
処理に際しては、回転軸3aを介して基板1を回転させる一方、供給パイプ5aを介して基板1の上面1aに処理液を供給して排出経路8から排出させると共に、回転軸3aの中空部を介して基板1の下面1bに処理液を供給して排出経路7から排出させる。このようにして、例えば基板1の上面1a及び下面1bに洗浄処理を同時的に施すことができる。所望により、上面1a及び下面1bのいずれか一方の面にのみ処理(例えばエッチング処理)を施すこともできる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術によると、被処理基板1の両面において基板1の中央部から端面を越えて広い領域に処理液を流す構成であるため、処理液の使用量が多くなるという問題点がある。また、基板1を回転させたり、中仕切り6やラビリンス構造6aを設けたりするため、装置の大型化を招くという問題点もある。
【0007】
この発明の目的は、処理液又は処理ガスの使用量を低減することができる新規な基板洗浄方法を提供することにある。
【0008】
この発明の他の目的は、処理液又は処理ガスの使用量が少ない小型の基板処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る基板処理方法は、一方の主面に複数の第1の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第1の凹部にその内部から外部へ連通する第1及び第2の孔が形成された第1の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第1の凹部を取囲むように閉ループ状に第1の弾性部材が設けられたものと、一方の主面に複数の第2の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第2の凹部にその内部から外部へ連通する第3及び第4の孔が形成された第2の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第2の凹部を取囲むように閉ループ状に第2の弾性部材が設けられたものとを用意するステップと、前記第1の保持板の一方の主面と前記第2の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第1及び第2の弾性部材の間に被処理基板を挟んだ状態で前記第1及び第2の保持板で該被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第1の弾性部材で取囲まれた第1の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第2の弾性部材で取囲まれた第2の処理エリアを画定するステップと、前記第1及び第2の保持板で前記被処理基板を押圧保持した状態で前記第1の孔を介して各第1の凹部に第1の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第1の凹部から前記第2の孔を介して前記第1の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第1の処理エリアに前記第1の処理液又は処理ガスによる第1の処理を施す一方、前記第3の孔を介して各第2の凹部に第2の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第2の凹部から前記第4の孔を介して前記第2の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第2の処理エリアに前記第2の処理液又は処理ガスによる第2の処理を施すステップとを含むものである。
【0010】
この基板処理方法によれば、第1の保持板の一方の主面と第2の保持板の一方の主面とを互いに対向させて第1及び第2の弾性部材の間に被処理基板を挟んだ状態で第1及び第2の保持板で被処理基板を押圧保持することにより被処理基板の一方及び他方の主面にそれぞれ第1及び第2の弾性部材で取り囲まれた第1及び第2の処理エリアが画定され、これらの処理エリアに対して処理液または処理ガスによる処理が施される。処理液として洗浄液又は純水等を用いることにより第1及び第2の処理エリアに洗浄処理を施すことができ、処理ガスとしてN2等の不活性ガスを用いることにより第1及び第2の処理エリアに乾燥処理を施すことができる。さらに、被処理基板の両面に同時的に処理を施すことができるので、処理効率が向上する。また、被処理基板の一方の主面と他方の主面とで処理液又は処理ガスの種類を異ならせたり、一方の主面では処理液を用い、他方の主面では処理ガスを用いたりすることにより一方の主面と他方の主面とで異なる処理を行なうこともできる。さらに、第1の基板処理方法で述べたと同様に処理液又は処理ガスの使用量を低減することができる。
第1及び第2の処理エリアは、被処理基板の一方の主面や他方の主面よりも面積が小さく、第1及び第2の凹部の面積も第1及び第2の処理エリア程度しかないので、処理液又は処理ガスの使用量を低減することができる。
【0011】
この基板処理方法においては、前記第1及び第2の保持板を用意するステップにおいて、前記複数の第1の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記複数の第2の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記第1及び第2の孔が各第1の凹部の側面に形成され、前記第3及び第4の孔が各第2の凹部の側面に形成されるとしてもよい。
【0012】
また、この基板処理方法においては、前記第1及び第2の保持板を用意するステップにおいて、前記複数の第1の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第1の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、前記複数の第2の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第2の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配されるとしてもよい。
【0013】
さらに、この基板処理方法において、第1及び第2の保持板の第1及び第2の凹部の内部形状を球面状にすると、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性が向上する。また、第1及び第2の保持板において少なくとも第1及び第2の処理エリアに対応する部分に観察用窓を設けると、被処理基板の処理状態を確認又は測定するのに好都合となる。例えば、この窓は、第1及び第2の保持板の一部を透明材料で構成することにより実現することができる。
【0020】
この発明に係る基板処理装置は、一方の主面に複数の第1の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第1の凹部にその内部から外部へ連通する第1及び第2の孔が形成された第1の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第1の凹部を取囲むように閉ループ状に第1の弾性部材が設けられたものと、一方の主面に複数の第2の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第2の凹部にその内部から外部へ連通する第3及び第4の孔が形成された第2の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第2の凹部を取囲むように閉ループ状に第2の弾性部材が設けられたものと、前記第1の保持板を前記第1の弾性部材が上になるようにして支持する支持手段と、前記第2の保持板を前記第2の弾性部材が下になるように保持する保持手段であって、前記第1の弾性部材の上に被処理基板が載置されたときに前記第1の保持板の一方の主面と前記第2の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第1及び第2の弾性部材の間に前記被処理基板を挟んだ状態で前記第1及び第2の保持板で前記被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第1の弾性部材で取囲まれた第1の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第2の弾性部材で取囲まれた第2の処理エリアを画定するものと、前記第1及び第2の保持板で前記被処理基板が押圧保持された状態で前記第1の孔を介して前記第1の凹部に第1の処理液又は処理ガスを供給すると共に前記第1の凹部から前記第2の孔を介して前記第1の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第1の処理エリアに前記第1の処理液又は処理ガスによる第1の処理を施す一方、前記第3の孔を介して前記第2の凹部に第2の処理液または処理ガスを供給すると共に前記第2の凹部から前記第4の孔を介して前記第2の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第2の処理エリアに前記第2の処理液又は処理ガスによる第2の処理を施す処理手段とを備えたものである。
【0021】
この基板処理装置は、前述した基板処理方法を実施するもので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。その上、第1及び第2の保持板のサイズが被処理基板のサイズよりわずかに大きい程度であり、被処理基板を回転させる機構も不要であるため、装置の小型化を達成することができる。
【0022】
この基板処理装置においては、前記複数の第1の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記複数の第2の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、前記第1及び第2の孔が各第1の凹部の側面に形成され、前記第3及び第4の孔が各第2の凹部の側面に形成されているとしてもよい。
【0023】
また、この基板処理装置においては、前記複数の第1の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第1の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、前記複数の第1の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第2の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配されるとしてもよい。
【0024】
さらに、この基板処理装置においては、前記第1及び第2の保持板の第1及び第2の凹部の内部形状を球面状にするとしてもよい。
【0025】
また、この基板処理装置においては、前記第1及び第2の保持板の第1及び第2の凹部の内部形状が、複数の平坦面を連結して形成されるとしてもよい。
【0026】
さらに、この基板処理装置においては、前記被処理基板が四辺形状のディスプレイ基板であるとしてもよい。
【0031】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の第1の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、この装置の処理空間には、半導体基板(ウエハ)等の被処理基板10が搬送装置のロボットアーム12a,12bにより保持された状態で矢印A方向に出し入れされる。
【0032】
保持板14は、一例として四辺形状のもので、被処理基板10よりわずかに大きいサイズを有する。保持板14の一方の主面において、中央部には処理液又は処理ガスを流通させるための球面状の凹部16が設けられており、この凹部16を取囲むようにオーリング18が設けられている。オーリング18は、ゴム又はプラスチック等の弾性部材からなるもので、オーリング18の上には、被処理基板10が載置される。図1のX−X’線に沿う断面を図2に示す。
【0033】
保持板14には、凹部16の内部から外部(他方の主面)に連通するように孔16a,16bが設けられており、孔16a,16bには、それぞれパイプ20,22が接続されている。保持板14には、凹部16の両側に切欠き14a,14bが設けられている。これらの切欠き14a,14bは、それぞれロボットアーム12a,12bを挿入するためのものである。
【0034】
保持板14の端面14sの近傍には、支持軸28Cが設けられており、この支持軸28Cは、支持台28に設けた軸受28A,28Bにより回動自在に支持されている。また、保持板14において端面14sと支持軸28Cとの間には、2本のガイド部材24,26が所定の間隔を隔てて直立状に設けられている。
【0035】
保持板30は、ガイド部材24,26がそれぞれ嵌合される2つの孔を有するもので、ガイド部材24,26に案内されて上下方向に移動可能となっている。保持板30は、保持板14と同様に四辺形状もので、保持板14とほぼ同じサイズを有する。保持板14,30は、いずれも金属又はプラスチック等を加工して構成することができ、円形又は楕円形等の形状にすることもできる。
【0036】
保持板30において、保持板14に対向する一方の主面には、処理液又は処理ガスを流通させるための球面状の凹部32が凹部16に対応して設けられており、凹部32を取囲むようにオーリング34が設けられている。オーリング34は、オーリング14と同様の弾性部材からなっている。
【0037】
保持板30には、凹部32の内部から外部(他方の主面)に連通するように孔32a,32bが設けられており、孔32a,32bには、それぞれパイプ36,38が接続されている。保持板30には、凹部32の両側に切欠き30a,30bが切欠き14a,14bにそれぞれ対応して設けられている。切欠き30a,30bは、保持板30を下降させて保持板14に重ねたときにロボットアーム12a,12bをそれぞれ挿入するためのものである。保持板30の他方の主面には、保持板30を矢印で示すように上下に駆動するための駆動アーム30Aが設けられている。
【0038】
処理に際しては、被処理基板10を保持板14のオーリング18上に載置した後、駆動アーム30Aにより保持板30をガイド部材24,26の案内に従って下降させてオーリング34を介して被処理基板10に重ね、保持板14、30により基板10を挟んで押圧保持する。この結果、図2に示すように基板10の一方の主面10aにオーリング18で取囲まれた第1の処理エリアが画定されると共に基板10の他方の主面10bにオーリング34で取囲まれた第2の処理エリアが画定される。このような状態において、パイプ20及び孔16aを介して凹部16に処理液又は処理ガスを供給して孔16b及びパイプ22から排出することにより基板10の第1の処理エリアに処理を施すと共に、パイプ36及び孔32aを介して凹部32に処理液または処理ガスを供給して孔32b及びパイプ38から排出することにより基板10の第2の処理エリアに処理を施す。
【0039】
このような処理において、処理液として洗浄液又は純水等を用いると、洗浄処理を行なうことができ、N2等の不活性ガスを用いると、乾燥処理を行なうことができる。洗浄処理の後、乾燥処理に切換えるようにしてもよい。処理液の場合、排出側(パイプ22,38側)に真空ポンプを接続してもよい。処理ガスの場合、供給側(パイプ20,36側)から加圧ガスを供給するようにしてもよい。必要に応じて、被処理基板10の第1及び第2の処理エリアに対して処理液または処理ガスを異ならせるか又は一方を処理液とし且つ他方を処理ガスとするかして異種の処理を施すようにしてもよい。
【0040】
図1,2の基板処理装置によれば、被処理基板10の第1及び第2の処理エリアがオーリング18及び34によりそれぞれ限定されるので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。また、保持板14,30のサイズは、基板10のサイズより若干大きい程度であり、基板10の回転機構も設けないので、装置の小型化が可能である。
【0041】
その上、被処理基板10の第1及び第2の処理エリアについて同時に処理を行なうことにより処理効率が向上する。また、基板10の凹部16、32のいずれについても、内部形状を球面状としたので、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性が向上する。
【0042】
ガイド部材24の先端には、駆動アーム24Aが設けられている。この駆動アーム24Aは、保持板14,30及び基板10を含む重畳体の回動角を制御するために設けられたものである。駆動アーム24Aを矢印C方向に動かすと、支持軸28Cを支点とするてこの原理で上記重畳体の回動角を任意に制御することができる。上記のような処理を開始する前に上記重畳体の回動角を処理液の流れがスムーズとなるように設定したり、処理中にあっては上記重畳体の回動角を周期的又は非周期的に変化させたりすることができる。このようにすると、処理の均一性や処理効率が一層向上する。
【0043】
図3は、図1の基板処理装置の第1の変形例を示すもので、図1と同様の部分には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0044】
図3の例の特徴は、保持板14の凹部16及び保持板30の凹部32に底部から外部に連通する孔16c及び32cをそれぞれ設け、孔16a,16bにそれぞれ接続したパイプ40a,40bから凹部16に処理液又は処理ガスを供給して孔16cに接続したパイプ42から排出すると共に、孔32a,32bにそれぞれ接続したパイプ44a,44bから凹部32に処理液又は処理ガスを供給して孔32cに接続したパイプ46から排出する構成にしたことである。このような構成にすると、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性や処理効率が向上する。
【0045】
図3の構成においては、パイプ42,46から処理液又は処理ガスを供給し、パイプ40a,40b,44a,44bから排出するようにしてもよい。また、孔16a,16bは、凹部16の内周に沿って多数分散させて設けると共に、孔32a,32bは、凹部32の内周に沿って多数分散させて設けるのが好ましい。
【0046】
図4は、図1の基板処理装置の第2の変形例を示すもので、図1,3と同様の部分には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0047】
図4の例の特徴は、凹部16,32の内部形状を球面状とせず、単なる円形状としたことである。このようにすると、加工が簡単である。
【0048】
図5は、この発明の第2の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図1と同様の符号を付した部分については、図1に関して前述したと同様の構成を採用することができる。
【0049】
保持板14,30は、処理の際にオーリング18,34を介して被処理基板10を挟んで押圧保持するものである。この場合、保持板30においては基板10に対向する一方の主面に凹部が設けられていない。可動ノズル50は、皿状部材50aを覆って多数の噴出口を有する円板50bを設けたもので、噴出口を凹部16の開口に向けるようにして保持板14の凹部16内に配置されている。
【0050】
パイプ52は、凹部16の底部に設けた孔16cの内径より小さい外径を有するもので、孔16cを介して可動ノズル50に接続されている、パイプ54は、孔16cに接続されたもので、孔16cから下方に延長し、L字状に屈曲している。パイプ52は、パイプ54の中を下方に延長し、パイプ54のL字状屈曲部からシール部材56を介して導出され、更に下方に延長している。パイプ52は、シール部材56により液シール状態で回転自在に且つ上下動自在にパイプ54に装着されている。
【0051】
パイプ52に設けたフランジ58は、支持台60の軸受62で回転自在に支持されている。支持台60上には、モータ(M)64が設けられている。モータ64は、動力伝達機構66を介してパイプ52を矢印Pのように回転駆動する。
【0052】
支持台60は、支持面70上に配置された上下駆動装置68により駆動ロッド68a,68bを介して矢印Qのように上下方向に駆動される。このため、パイプ52は、支持台60を介して上下方向に駆動される。従って、可動ノズル50は、パイプ52と共に回転し且つ上下動する。なお、パイプ52は、可動ノズル50が上下動しても、可動ノズル50と凹部16の底部との間に隙間が生ずるように可動ノズル50を支持している。
【0053】
パイプ52は、支持面70の孔70aを介して下方に延長し、下方端が容器72内の処理液74に浸漬されるようになっている。パイプ54にポンプを接続するなどして凹部16を減圧すると、処理液74は、パイプ52を介して可動ノズル50の多数の噴出口から被処理基板10の処理エリア(オーリング18で取囲まれた主面部分)に供給され、可動ノズル50と凹部16の底部との間の隙間及び孔16cを介してパイプ54から排出される。この結果、基板10の処理エリアが処理液により処理され、例えば洗浄処理等が可能になる。
【0054】
図5の基板処理装置によれば、図1の基板処理装置について前述したと同様に処理液の使用量が少なくて済む。また、処理液は、可動ノズル50の多数の噴出口から被処理基板10の処理エリアに向けて供給されるので、処理効率が向上する。さらに、保持板14,30のサイズが基板10のサイズよりわずかに大きい程度であること、基板10の回転機構が不要であること、処理液が凹部16の底部の孔16cを介して供給され、排出されること等により装置の小型化を達成可能である。その上、処理中に可動ノズル50を回転させたり、上下動させたりすると、処理効率が一層向上すると共に、処理の均一性が向上する、なお、図5の基板処理装置に処理ガスを流通させることにより乾燥処理等を行なうようにしてもよい。
【0055】
図6は、この発明の第3の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図1と同様の符号を付した部分については、図1に関して前述したと同様の構成を採用することができる。図6の基板処理装置において、被処理基板10から下の構成は、図5に関して前述したのと同様の構成であるので、同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。被処理基板10から上の構成は、図5に示した構成を応用したものである。
【0056】
保持板14,30は、処理の際にオーリング18,34を介して被処理基板10を挟んで押圧保持するものである。この場合、保持板14,30においては基板10に対向する主面にそれぞれ凹部16,32が設けられているので、基板10の一方及び他方の主面にはいずれも処理エリアが画定される。可動ノズル150は、皿状部材150aを覆って多数の噴出口を有する円板150bを設けたもので、噴出口を凹部32の開口に向けるようにして保持板30の凹部32内に配置されている。
【0057】
パイプ152は、凹部32の底部に設けた孔32cの内径より小さい外径を有するもので、孔32cを介して可動ノズル150に接続されている、パイプ154は、孔32cに接続されたもので、孔32cから上方に延長し、L字状に屈曲している。パイプ152は、パイプ154の中を上方に延長し、パイプ154のL字状屈曲部からシール部材156を介して導出され、更に上方に延長している。パイプ152は、シール部材156により液シール状態で回転自在に且つ上下動自在にパイプ154に装着されている。
【0058】
パイプ152に設けたフランジ158は、支持台160の軸受162で回転自在に支持されている。支持台160には、モータ(M)164が設けられている。モータ164は、動力伝達機構166を介してパイプ152を矢印P’のように回転駆動する。
【0059】
支持台160は、支持面170に設置された上下駆動装置168により駆動ロッド168a,168bを介して矢印Q’のように上下方向に駆動される。このため、パイプ152は、支持台160を介して上下方向に駆動される。従って、可動ノズル150は、パイプ152と共に回転し且つ上下動する。なお、パイプ152は、可動ノズル150が上下動しても、可動ノズル150と凹部32の底部との間に隙間が生ずるように可動ノズル150を支持している。
【0060】
パイプ152は、支持面170の孔170aを介して上方に延長して水平方向にL字状に屈曲し、更に下方にL字状に屈曲して下方端が容器172内の処理液174に浸漬されるようになっている。支持面170を有する支持部材は、保持板30に装着することにより保持板30と共に上下動させることができる。パイプ154にポンプを接続するなどして凹部32を減圧すると、処理液174は、パイプ152を介して可動ノズル150の多数の噴出口から被処理基板10の処理エリア(オーリング34で取囲まれた主面部分)に供給され、可動ノズル150と凹部32の底部との間の隙間及び孔32cを介してパイプ154から排出される。この結果、基板10の両主面の処理エリアが処理液により同時的に処理され、例えば洗浄処理等が可能になる。
【0061】
図6の基板処理装置によれば、図5の基板処理装置について前述したと同様の作用効果が得られる。その上、基板10の両面に同時に処理を施すことができるので、処理効率が一層向上する。なお、図6の基板処理装置に処理ガスを流通させることにより乾燥処理等を行なうようにしてもよい。
【0062】
図7は、この発明の第4の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図1と同様の符号を付した部分については、図1に関して前述したと同様の構成を採用することができる。
【0063】
保持板14,30は、処理の際にオーリング18,34を介して被処理基板10を挟んで押圧保持するものである。この場合、保持板14においては基板10に対向する一方の主面に凹部が設けられておらず、保持板30においても基板10に対向する一方の主面に凹部が設けられていない。オーリング18は、保持板14の一方の主面において端面より内側で所定領域を取囲むように閉ループ状に設けられている。オーリング34は、保持板30の一方の主面において端面より内側で所定領域を取囲むように閉ループ状に設けられている。
【0064】
保持板14には、端面に沿って閉ループ状にオーリング80が設けられており、保持板30にも、端面に沿って閉ループ状にオーリング82が設けられている。オーリング80,82は、いずれもゴム又はプラスチック等の弾性部材からなるものである。
【0065】
カバー部材84は、保持板14,30が被処理基板10を挟んで押圧保持した状態において保持板14,30及び基板10を含む重畳体を覆うもので、該重畳体を受入れる孔86を有する。孔86の側壁は、閉ループ状の係合部86Aによって構成されている。係合部86Aは、孔86に上記重畳体が受入れられた状態でオーリング80,82に係合するもので、オーリング80,82の間において閉ループの内側から外側に連通する孔86a,86bが設けられている。
【0066】
係合部86Aは、処理の際には図示しない保持手段により保持板14,30の端面に対してそれぞれオーリング80,82を介して押圧保持されることにより被処理基板10の端面に沿う流体の流路92を形成する。流路92には、孔86aに接続したパイプ88から処理液又は処理ガスが供給され、流路92内の処理液又は処理ガスは、孔86bに接続したパイプ90を介して排出される。この結果、基板10の端面及びその近傍部分には、処理液または処理ガスによる処理(例えば洗浄処理、乾燥処理等)が施される。
【0067】
図7の基板処理装置によれば、処理液又は処理ガスの流路92が被処理基板10の端面に沿う閉ループ路に限定されるので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。図1〜6に関して前述した基板処理装置は、基板10の端面を処理できないので、基板10の端面を処理する必要があるときは、図7の基板処理装置を用いることができる。
【0068】
図8は、図7の基板処理装置の変形例を示すもので、図7と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0069】
図8の例の特徴は、第1に保持板30において被処理基板10に対向する主面にオーリング34の代りに複数のスペーサ94a,94bを分散させて配置することにより基板10のスペーサ側の主面に沿って流路92に連続する流体の流路96を形成したことであり、第2にカバー部材84の中央部に孔84aを設けると共に保持板30の孔30aに接続したパイプ46を孔84aを介して導出することによりパイプ88,90から流路92,96に供給される処理液又は処理ガスをパイプ46から排出する構成にしたことである。スペーサ94a,94bは、基板10の処理エリアの処理を妨げないように基板10との接触面積ができるだけ少ない例えば突起状のものを用いるのが好ましいが、基板10の表面を傷つけないように配慮する必要がある。スペーサ94a,94bの構成材料としては、例えばフッ素ゴム等のフッ素含有材料を用いることができる。
【0070】
図8の基板処理装置によれば、パイプ88,90から流路92,96に処理液又は処理ガスを供給してパイプ46から排出することにより被処理基板10の端面及びスペーサ側の主面に洗浄又は乾燥等の処理を施すことができる。処理液又は処理ガスの流路は、基板10の端面及びスペーサ側の主面に沿う空間領域に限定されるので、処理液又は処理ガスの使用量が少なくて済む。また、処理液又は処理ガスの流れがスムーズとなり、処理の均一性や処理効率が向上する。
【0071】
図8の構成において、パイプ46から処理液又は処理ガスを供給し、パイプ88,90から排出するようにしてもよい。また、孔86a,86bは、係合部86Aの閉ループに沿って多数分散させて設けるのが好ましい。
【0072】
図8の構成においては、オーリング18を複数のスペーサに代えると共に、保持板14の中央部に形成した排出孔にパイプを接続して処理液又は処理ガスを排出できるようにしてもよい。このようにすると、被処理基板10の両主面において同時に洗浄等の処理を行なうことができる。
【0073】
図9は、この発明の第5の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、図6と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0074】
図9の装置は、処理ガスとしてガスプラズマを用いるプラズマエッチング装置であり、処理ガスにマイクロ波放電処理を施して化学活性種(ラジカル)を含むガスプラズマを生成し、このガスプラズマを用いてクリーニング又はエッチング等の処理を行なうものである。
【0075】
保持板14,30は、いずれも石英からなるもので、保持板14,30の間には、被処理基板10が押圧保持される。オーリング18,34としては、例えばパークロロエラストマー等のフッ素樹脂からなるものが使用される。パイプ54,154は、いずれも真空ポンプに接続され、排気されるようになっている。
【0076】
パイプ52,152は、いずれも石英からなるもので、パイプ52,152の各入力側の端部には、放電スタータとしてのUV(紫外線)ランプが設けられている。
【0077】
パイプ52において、入口側の端部の近傍には、マイクロ波発生機M1が設けられると共に、入口側の端部とマイクロ波発生機M1との間のパイプ部分には、3種類のガスGAS1(例えばO2)、GAS2(例えばN2)及びGASn(例えばH2)が混合して供給される。パイプ152においても、入口側の端部の近傍には、マイクロ波発生機M2が設けられると共に、入口側の端部とマイクロ波発生機M2との間のパイプ部分には、3種類のガスGAS1(例えばO2)、GAS2(例えばN2)及びGASn(例えばH2)が混合して供給される。
【0078】
マイクロ波発生機M1,M2により処理ガスとしてのガスプラズマが生成され、パイプ52,152を介して被処理基板10の両主面に供給される。この結果、被処理基板10の両主面には、クリーニング(又はエッチング)処理を同時的に施すことができる。なお、所望により、被処理基板10の一方の主面にのみクリーニング(又はエッチング)処理を施したり、被処理基板10の一方の主面と他方の主面とで処理条件を異ならせたりしてもよい。
【0079】
上記した各実施形態において、被処理基板10は、円形状又は多角形(例えば四辺形)状のウエハ等であってもよく、あるいは四辺形状のディスプレイ基板等であってもよい。被処理基板10の構成材料としては、Si,SiO2,ITO,Al2O3,ガラス等が用いられる。凹部16,32の形状は、被処理基板10の形状に対応して例えば四辺形状等にすることができる。
【0080】
図10は、この発明の第6の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示すもので、この装置は、例えばディスプレイ基板等の四辺形状基板を処理するのに好適な構成になっている。
【0081】
保持板14は、四辺形状を有するもので、一方の主面には、処理液又は処理ガスを流通させるための凹部16(1),16(2)が互いにつながった形で並設されている。これらの凹部16(1),16(2)は、保持板14の下面側に突出した形の凹部形成部14(1),14(2)によりそれぞれ形成されている。凹部形成部14(1)には、凹部16(1)の内部と外部を連通させるように貫通孔H1〜H7が設けられており、凹部形成部14(2)にも、同様にして7個の貫通孔が設けられている。
【0082】
保持板30は、保持板14に対応して四辺形状を有するもので、一方の主面には、処理液又は処理ガスを流通させるための凹部32(1),32(2)が前述の凹部16(1),16(2)にそれぞれ対応し且つ互いにつながった形で並設されている。これらの凹部32(1),32(2)は、保持板32の上面側に突出した形の凹部形成部30(1),30(2)によりそれぞれ形成されている。凹部形成部30(1)には、凹部32(1)の内部と外部を連通させるように前述の貫通孔H1〜H7にそれぞれ対応して7個の貫通孔が設けられており、凹部形成部30(2)にも、同様にして7個の貫通孔が設けられている。
【0083】
凹部形成部30(1)において、パイプP1は、H1対応の貫通孔に接続され、パイプP2は、H2,H3対応の貫通孔に接続され、パイプP3は、H4対応の貫通孔に接続され、パイプP4は、H5,H6対応の貫通孔に接続され、パイプP5は、H7対応の貫通孔に接続されており、凹部形成部30(2)においても、同様にして5本のパイプが7個の貫通孔に接続されている。凹部形成部30(2)においてH4対応の貫通孔に接続されたパイプは、パイプP3に接続されている。このようなパイプと貫通孔との接続形態は、凹部形成部14(1),14(2)においても同様である。図10では、簡単のため、凹部形成部14(1),14(2)に関してパイプ接続の図示を省略した。
【0084】
保持板14の一方の主面には、凹部16(1),16(2)を取囲むようにオーリング18が設けられている。オーリング18は、図11(A)及び図12に示すようにほぼ下半分が保持板14の一方の主面に設けた溝に埋まるようになっている。オーリング18の代りに、図11(B)に示すような板状のリング18’を用いてもよい。保持板30の一方の主面にもオーリング18(又は板状リング18’)と同様のオーリング(又は板状リング)が設けられている。
【0085】
処理に際しては、ディスプレイ基板等の被処理基板10を保持板14,30の対向する一方の主面の間に挟んで押圧保持する。そして、このような保持状態において凹部16(1),16(2)及び/又は凹部32(1)、32(2)に処理液又は処理ガスを流通させて基板10の両主面又は一方の主面に洗浄等の処理を施す。
【0086】
図10の基板処理装置によれば、処理前又は処理中に各凹部毎にパイプP1〜P5のいずれを供給用とし、排出用とするかを決定できるので、種々の処理条件で処理を行なうことができる。また、凹部の並設数を増加することで大サイズ基板(例えば11インチ基板)の処理も可能となる。
【0087】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、被処理基板を押圧保持する保持板に凹部を設けると共に該凹部を介して処理液又は処理ガスを流通させて被処理基板の一方の主面、両主面、端面等に処理を施すようにしたので、処理液又は処理ガスの使用量を低減できると共に装置の小型化を達成できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施形態に係る枚葉式基板処理装置に被処理基板を出し入れする様子を示す斜視図である。
【図2】 図1の装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図3】 図1の装置の第1の変形例を示す断面図である。
【図4】 図1の装置の第2の変形例を示す断面図である。
【図5】 この発明の第2の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図6】 この発明の第3の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図7】 この発明の第4の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板に洗浄処理を施す様子を示す断面図である。
【図8】 図7の装置の変形例を示す断面図である。
【図9】 この発明の第5の実施形態に係る枚葉式基板処理装置において基板にクリーニング又はエッチング処理を施す様子を示す断面図である。
【図10】 この発明の第6の実施形態に係る枚葉式基板処理装置を示す斜視図である。
【図11】 (A),(B)は、いずれも図10のY−Y’線に沿う断面図である。
【図12】 図10のK部の拡大斜視図である。
【図13】 従来の枚葉式基板処理装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
10:被処理基板、12a,12b:ロボットアーム、14,30:保持板、14(1),14(2),30(1),30(2):凹部形成部、16,16(1),16(2),32,32(1),32(2):凹部、16a〜16c,30a,32a〜32c,84a,86,86a,86b:孔、18,34,80,82:オーリング、20,22,36,38,40a,40b,42,44a,44b,46,52,54,88,90,152,154:パイプ、24,26:ガイド部材、24A,30A:駆動アーム、28,60,160:支持台、28A,28B,62,162:軸受、28C:支持軸、50,150:可動ノズル、56,156:シール部材、58,158:フランジ、64,164:モータ、66,166:動力伝達機構、68,168:上下駆動装置、68a,68b,168a,168b:駆動ロッド、70,170:支持面、72,172:容器、74,174:洗浄液、84:カバー部材、86A:閉ループ状係合部、92,96:流路、94a,94b:スペーサ、M1,M2:マイクロ波発生機。
Claims (9)
- 一方の主面に複数の第1の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第1の凹部にその内部から外部へ連通する第1及び第2の孔が形成された第1の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第1の凹部を取囲むように閉ループ状に第1の弾性部材が設けられたものと、
一方の主面に複数の第2の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第2の凹部にその内部から外部へ連通する第3及び第4の孔が形成された第2の保持板であって、この一方の主面に前記複数の第2の凹部を取囲むように閉ループ状に第2の弾性部材が設けられたものと、
前記第1の保持板を前記第1の弾性部材が上になるようにして支持する支持手段と、前記第2の保持板を前記第2の弾性部材が下になるように保持する保持手段であって、前記第1の弾性部材の上に被処理基板が載置されたときに前記第1の保持板の一方の主面と前記第2の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第1及び第2の弾性部材の間に前記被処理基板を挟んだ状態で前記第1及び第2の保持板で前記被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第1の弾性部材で取囲まれた第1の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第2の弾性部材で取囲まれた第2の処理エリアを画定するものと、
前記第1及び第2の保持板で前記被処理基板が押圧保持された状態で前記第1の孔を介して前記第1の凹部に第1の処理液又は処理ガスを供給すると共に前記第1の凹部から前記第2の孔を介して前記第1の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第1の処理エリアに前記第1の処理液又は処理ガスによる第1の処理を施す一方、前記第3の孔を介して前記第2の凹部に第2の処理液または処理ガスを供給すると共に前記第2の凹部から前記第4の孔を介して前記第2の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第2の処理エリアに前記第2の処理液又は処理ガスによる第2の処理を施す処理手段とを備えた基板処理装置。 - 前記複数の第1の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記複数の第2の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記第1及び第2の孔が各第1の凹部の側面に形成され、前記第3及び第4の孔が各第2の凹部の側面に形成された請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記複数の第1の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第1の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、
前記複数の第2の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第2の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配されている請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記第1及び第2の保持板の第1及び第2の凹部の内部形状を球面状にした請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記第1及び第2の保持板の第1及び第2の凹部の内部形状が、複数の平坦面を連結して形成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記被処理基板が、四辺形状のディスプレイ基板であることを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
- 一方の主面に複数の第1の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第1の凹部にその内部から外部へ連通する第1及び第2の孔が形成された第1の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第1の凹部を取囲むように閉ループ状に第1の弾性部材が設けられたものと、一方の主面に複数の第2の凹部が互いにつながった形で並設されると共に各第2の凹部にその内部から外部へ連通する第3及び第4の孔が形成された第2の保持板であってこの一方の主面に前記複数の第2の凹部を取囲むように閉ループ状に第2の弾性部材が設けられたものとを用意するステップと、
前記第1の保持板の一方の主面と前記第2の保持板の一方の主面とを互いに対向させて前記第1及び第2の弾性部材の間に被処理基板を挟んだ状態で前記第1及び第2の保持板で該被処理基板を押圧保持することにより前記被処理基板の一方の主面に前記第1の弾性部材で取囲まれた第1の処理エリアを画定すると共に前記被処理基板の他方の主面に前記第2の弾性部材で取囲まれた第2の処理エリアを画定するステップと、
前記第1及び第2の保持板で前記被処理基板を押圧保持した状態で前記第1の孔を介して各第1の凹部に第1の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第1の凹部から前記第2の孔を介して前記第1の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第1の処理エリアに前記第1の処理液又は処理ガスによる第1の処理を施す一方、前記第3の孔を介して各第2の凹部に第2の処理液又は処理ガスを供給すると共に各第2の凹部から前記第4の孔を介して前記第2の処理液又は処理ガスを排出することにより前記第2の処理エリアに前記第2の処理液又は処理ガスによる第2の処理を施すステップとを含む基板処理方法。 - 前記第1及び第2の保持板を用意するステップにおいて、
前記複数の第1の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記複数の第2の凹部がその開口部分のみにおいて互いにつながった形で並設され、
前記第1及び第2の孔が各第1の凹部の側面に形成され、
前記第3及び第4の孔が各第2の凹部の側面に形成される請求項7に記載の基板処理方法。 - 前記第1及び第2の保持板を用意するステップにおいて、
前記複数の第1の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第1の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配され、
前記複数の第2の凹部の開口部分の周縁のうち相互に隣り合ってつながる部分が前記第2の保持板の一方の主面から窪んだ位置に配される請求項7又は請求項8に記載の基板処理方法。
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