JP5327144B2 - Processing apparatus and processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理基板を回転させて処理を行う処理装置及び処理方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a processing method for performing processing by rotating a substrate to be processed.
従来、半導体ウエハ（以下、ウエハという）等の被処理基板を回転させて処理を行う処理装置として、被処理基板を一枚ずつほぼ水平に保持し、この被処理基板を垂直な回転軸を中心に回転させながら処理液を供給することにより被処理基板の表面に処理液を広げて液処理を行う枚葉式の液処理装置が知られている。 Conventionally, as a processing apparatus for performing processing by rotating a substrate to be processed such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), the substrates to be processed are held almost horizontally one by one, and the substrate to be processed is centered on a vertical rotation axis. There is known a single-wafer type liquid processing apparatus for supplying a processing liquid while rotating it to spread the processing liquid on the surface of a substrate to be processed and performing liquid processing.
このような枚葉式の液処理装置に被処理基板を保持する保持機構の一例として、特許文献１には、回転テーブルの周縁部の少なくとも３ヶ所に被処理基板を保持するための保持部材を設ける技術が記載されている。各保持部材はアングル形状（Ｌ字状）に形成され、曲折部に設けられた回動支点周りに回動自在となっている。この回動支点からは、上方に向けて、被処理基板の周縁部を保持する保持部が伸びだす一方、回転テーブルの下方側には、保持部材を回動支点周りに回動させるための被加圧部が伸び出している。また保持部材は、前記保持部にて被処理基板の周縁部を保持できるように回転テーブルの中央側へ向けて付勢されている。そして回転テーブルの下方側には昇降自在に構成された加圧部材が設けられており、この加圧部材を上昇させて被加圧部を加圧することにより保持部材を回動支点周りに回動させると、保持部による被処理基板の保持が解除されることとなる。 As an example of a holding mechanism for holding a substrate to be processed in such a single-wafer type liquid processing apparatus, Patent Document 1 discloses a holding member for holding the substrate to be processed at at least three positions on the peripheral edge of the rotary table. The technology to provide is described. Each holding member is formed in an angle shape (L-shape) and is rotatable around a rotation fulcrum provided in the bent portion. From this rotation fulcrum, a holding part for holding the peripheral edge of the substrate to be processed extends upward, and on the lower side of the rotary table, a holding member for rotating the holding member around the rotation fulcrum. The pressurizing part is extended. The holding member is urged toward the center of the turntable so that the peripheral portion of the substrate to be processed can be held by the holding portion. A pressure member configured to be movable up and down is provided on the lower side of the rotary table, and the holding member is rotated around the rotation fulcrum by raising the pressure member and pressurizing the pressurized portion. If it does, holding | maintenance of the to-be-processed substrate by a holding | maintenance part will be cancelled | released.
しかし特許文献１に記載の洗浄装置では、回動支点を中心に回動する保持部材が３つ以上必要であり、それぞれの保持部材を回動させるための作動機構を持つ必要がある。そのため、装置の構成が複雑となる。 However, in the cleaning apparatus described in Patent Document 1, three or more holding members that rotate about the rotation fulcrum are necessary, and it is necessary to have an operation mechanism for rotating each holding member. This complicates the configuration of the apparatus.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可動部材及び作動機構の数を減らし、簡便な構造で被処理基板を保持する処理装置及び処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a processing apparatus and a processing method for holding a substrate to be processed with a simple structure by reducing the number of movable members and operating mechanisms. is there.
本発明に係る処理装置は、回転する被処理基板を処理する処理装置において、
被処理基板を保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に固定して設けられ、被処理基板の側周面を規制する規制部材と、
前記基板保持部に設けられ、水平方向の回動軸周りに回動させて、当該被処理基板を前記規制部材側に押し付けて保持する可動部材と、
前記回動軸を保持すると共に、当該回動軸を被処理基板の中央部寄りの位置とこの位置から当該中央部とは反対側に離れた位置との間で水平方向にガイドするためのガイド部と、
前記回動軸を前記被処理基板の中央部寄りの位置側に付勢するための付勢機構と、
前記可動部材を回動させる可動部材作動機構と、を備え、
前記回動軸は、被処理基板が基板保持部に保持されるときに、前記付勢機構の付勢力に抗してガイド部に沿って移動することができることを特徴とする。
A processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus for processing a substrate to be rotated.
A substrate holder for holding the substrate to be processed;
A rotation drive unit that rotates the substrate holding unit around a vertical axis;
A regulating member that is fixed to the substrate holding unit and regulates a side peripheral surface of the substrate to be processed;
A movable member that is provided in the substrate holding portion, rotates around a horizontal rotation axis, and holds the substrate to be processed against the regulating member;
A guide for holding the pivot shaft and guiding the pivot shaft in a horizontal direction between a position near the center of the substrate to be processed and a position away from the position on the opposite side to the center. And
An urging mechanism for urging the rotating shaft toward a position closer to the center of the substrate to be processed;
A movable member operating mechanism for rotating the movable member,
The rotating shaft can move along the guide portion against the urging force of the urging mechanism when the substrate to be processed is held by the substrate holding portion.
前記処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記可動部材は、回動して被処理基板の側周面に側方から接近して当該被処理基板を前記規制部材側に押し付ける上端部と、下端部とを有し、前記可動部材作動機構は、前記可動部材の下端部を押圧することにより当該可動部材を回動させること。
（ｂ）前記基板保持部は、上部回転板と下部回転板とに上下に分割され、
前記上部回転板は、前記下部回転板に載置される位置と、当該下部回転板から浮上した位置との間で前記上部回転板を昇降させるための昇降機構を備え、
前記下部回転板には前記可動部材が前記回動軸周りに回動して被処理基板の側周面を前記規制部材に押し付けたときに、前記可動部材の下端部が収納される溝部が形成され、
前記上部回転板は、前記下部回転板に載置されるときに、前記溝部から出ている前記可動部材の下端部を押圧してこの可動部材を回動させ、当該可動部材の上端部により被処理基板を前記規制部材側に押し付けて保持させる前記可動部材作動機構であること。
（ｃ）前記上部回転板の上面には、被処理基板を下面側から支持するための突起部が設けられ、上部回転板は、この突起部上に被処理基板を載置した状態で昇降し、前記規制部材及び可動部材に被処理基板を受け渡すこと。
（ｄ）前記上部回転板の底面に設けられ、下方側へ向けて突出する突出部材と、前記下部回転板に設けられ、当該突出部材を挿入するための貫通穴とを備え、前記昇降機構は、当該貫通穴に挿入された突出部材を下部回転板の下面側から押し上げることにより、前記上部回転板を下部回転板から浮上した位置まで上昇させること。
（ｅ）前記下部回転板には、当該下部回転板の上面に載置された上部回転板との間に入り込んだ処理液を集めて排出するための排出孔を備えた排出溝が設けられていること。
（ｆ）前記排出溝は、下部回転板の上面に、周方向に沿って設けられていること。
The processing apparatus may have the following features.
(A) The movable member has an upper end and a lower end that rotate to approach the side peripheral surface of the substrate to be processed from the side and press the substrate to be processed toward the regulating member. The member operating mechanism rotates the movable member by pressing the lower end portion of the movable member.
(B) The substrate holding part is divided into an upper rotating plate and a lower rotating plate in the vertical direction,
The upper rotating plate includes an elevating mechanism for raising and lowering the upper rotating plate between a position placed on the lower rotating plate and a position levitated from the lower rotating plate,
The lower rotating plate is formed with a groove portion in which the lower end portion of the movable member is accommodated when the movable member rotates around the rotation axis and presses the side peripheral surface of the substrate to be processed against the regulating member. And
When the upper rotating plate is placed on the lower rotating plate, the upper rotating plate presses the lower end portion of the movable member protruding from the groove to rotate the movable member, and the upper rotating plate is covered by the upper end portion of the movable member. The movable member operating mechanism that presses and holds the processing substrate against the regulating member.
(C) A protrusion is provided on the upper surface of the upper rotating plate to support the substrate to be processed from the lower surface side, and the upper rotating plate is raised and lowered with the substrate to be processed placed on the protrusion. And delivering the substrate to be processed to the regulating member and the movable member.
(D) a projecting member provided on the bottom surface of the upper rotating plate and projecting downward; and a through hole provided in the lower rotating plate for inserting the projecting member; The upper rotating plate is raised to the position where it floats from the lower rotating plate by pushing up the protruding member inserted into the through hole from the lower surface side of the lower rotating plate.
(E) The lower rotating plate is provided with a discharging groove having a discharging hole for collecting and discharging the processing liquid that has entered between the upper rotating plate mounted on the upper surface of the lower rotating plate. Being.
(F) The discharge groove is provided on the upper surface of the lower rotating plate along the circumferential direction.
（ｇ）前記可動部材は、回動して被処理基板の側周面に側方から接近して当該被処理基板を前記規制部材側に押し付ける上端部と、下端部と、前記上端部を被処理基板の側周面に押し付ける位置へ向けて付勢する第２の付勢機構とを有し、
前記可動部材作動機構は、前記第２の付勢機構の付勢力に抗して前記可動部材の下端部を押圧し、前記上端部を被処理基板の側周面に押し付ける位置から退避させること。
（ｈ）前記可動部材は導電性の部材を含み、この導電性の部材は当該可動部材に帯電した状態で規制された被処理基板を除電するための接地回路の一部を構成していること。
（ｉ）前記基板保持部は、下部回転板と、昇降自在に構成されると共に、この下部回転板上に載置される上部回転板とに上下に分割され、これら下部回転板の上面及び上部回転板の下面には、上部回転板が下部回転板上に載置されたときに互いに接触する領域に導電性の部材が設けられ、前記可動部材と導通して接地回路を構成すること。
(G) The movable member rotates and approaches the side peripheral surface of the substrate to be processed from the side to press the substrate to be processed toward the regulating member, a lower end, and the upper end. A second urging mechanism that urges toward a position to be pressed against the side peripheral surface of the processing substrate;
The movable member actuating mechanism presses the lower end portion of the movable member against the urging force of the second urging mechanism, and retracts the upper end portion from a position where the upper end portion is pressed against the side peripheral surface of the substrate to be processed.
(H) The movable member includes a conductive member, and the conductive member constitutes a part of a ground circuit for discharging the substrate to be processed that is regulated in a state where the movable member is charged. .
(I) The substrate holding unit is configured to be movable up and down and divided into an upper rotary plate placed on the lower rotary plate, and an upper surface and an upper portion of the lower rotary plate. Conductive members are provided on the lower surface of the rotating plate in areas where the upper rotating plate is placed on the lower rotating plate, and are electrically connected to the movable member to form a ground circuit.
本発明によれば、固定の規制部材と、この規制部材に対して被処理基板の側周面を押し付けて当該被処理基板を保持するために、水平方向の回動軸周りに回動自在な可動部材とを基板保持部に設け、さらに当該可動部材の回動軸を被処理基板の中央部寄りの位置とこの位置から当該中央部とは反対側に離れた位置との間で水平方向にガイドするガイド部を設けている。このように可動部材が固定の規制部材に対して被処理基板を押し付ける構造としたので基板保持部の可動部材やこれを作動させる作動機構の数を減らすことができ、装置を簡便な構造にすることができる。
また、可動軸を水平方向にガイドする構造としたことで、大きさの異なる被処理基板を保持する際にも、確実に保持すると共に被処理基板に加わるストレスを抑制することができる。
According to the present invention, in order to hold the substrate to be processed by pressing the fixed peripheral member and the side peripheral surface of the substrate to be processed against the restriction member, the member can be rotated around a horizontal rotation axis. The movable member is provided in the substrate holding portion, and the rotation axis of the movable member is horizontally arranged between a position near the center of the substrate to be processed and a position away from this position on the side opposite to the center. A guide portion for guiding is provided. Since the movable member has a structure in which the substrate to be processed is pressed against the fixed regulating member in this way, the number of movable members of the substrate holding portion and the operating mechanism for operating the movable member can be reduced, and the apparatus has a simple structure. be able to.
Further, the structure in which the movable shaft is guided in the horizontal direction makes it possible to securely hold the substrate to be processed having different sizes and to suppress stress applied to the substrate to be processed.
以下、本発明の液処理装置を、被処理基板であるウエハ（半導体ウエハ）の洗浄処理を行う洗浄装置に適用した実施の形態について説明を行う。本実施の形態に係る洗浄装置１の構成について図１〜図５を参照しながら説明する。図１の縦断側面図に示すように、洗浄装置１は鉛直軸をなす回転軸２５の上部に設けられ回転自在に構成された回転板２と、上面側に設けられた突起部３１にてウエハＷを支持し、回転板２に載置されることにより当該回転板２と一体となって回転する支持板３と、ウエハＷの側周面を規制する規制部５２並びに当該規制部５２（規制部材）に向けてウエハＷを押し付けることにより、当該ウエハＷを保持する可動部材５１と、を備えている。この洗浄処理装置１において、支持板３は本実施の形態の上部回転板に相当し、回転板２は下部回転板に相当しており、これら回転板２及び支持板３によって基板保持部が構成されている。
Hereinafter, an embodiment in which the liquid processing apparatus of the present invention is applied to a cleaning apparatus that performs a cleaning process on a wafer (semiconductor wafer) that is a substrate to be processed will be described. The configuration of the cleaning apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in a vertical side view of FIG. 1, the cleaning apparatus 1 includes a
図２に示すように回転板２は、ウエハＷよりも大径に構成された円板であり、図３、図４に示すようにその上面側には平面形状が円形の凹部２３が形成されている。また回転板２の上面には、回転板２と支持板３の間に入り込んだ洗浄液（処理液）を捕集して、排出孔２２から排出するための排液溝２１が設けられている。排液溝２１は、前記凹部２３の周囲を取り囲むように周方向に沿って設けられている。排出孔２２は遠心力を利用して排液溝２１に捕集された洗浄液を外部へと排出できるように、排出孔２２の外周面から回転板２の径方向の外側へ向けて下向きに伸び出しており、その他端は回転板２の外周面に開口している。このとき排液溝２１にて捕集された洗浄液が遠心力の作用により排出孔２２へと集まりやすくするため、排出孔２２を他の排液溝２１よりも回転板２の径方向外側に位置させてもよい。この場合には、排液溝２１の平面形状は、この排出孔２２が設けられている位置に向けて緩やかに突出する扁平な円形形状となる。
As shown in FIG. 2, the
回転板２の下面側の中央部には、鉛直方向に伸びる円筒状の回転軸２５が接続されており、回転軸２５は当該回転軸２５を回転させる回転駆動部である回転モーター６１に挿入されている。この回転モーター６１にて回転軸２５を回転させることにより、回転板２は回転軸２５の上部にてほぼ水平な状態で回転することができる。
A cylindrical
図２に示すように支持板３は、ウエハＷとほぼ同じ大きさの円板であり、図３、図４に示すように支持板３の下面側には、回転板２に設けられた既述の凹部２３と嵌合する凸部３２が形成されている。凸部３２の高さは凹部２３の深さと揃えられており、回転板２上に支持板３を載置すると、回転板２の上面と支持板３の下面とが接するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
図２、図３に示すように支持板３の上面には、支持板３の外周縁に沿って複数本の突起部３１が設けられており、これらの突起部３１上にウエハＷを載置することにより支持板３から浮上した位置にウエハＷを支持することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
回転板２の下面側に設けられた既述の回転軸２５には、円筒形状の回転軸２５を上下に貫通するように洗浄液供給管７１が挿入されており、この洗浄液供給管７１の上端側は回転板２及び支持板３を貫通して支持板３の上面まで伸びだしている。洗浄液供給管７１の内部には、洗浄液供給管７１の伸びる方向に沿って複数本、例えば４本の洗浄液供給路７１１が形成されており、洗浄液である各種の薬液やリンス液を切り替えて供給することができる。洗浄液供給管７１としては、Ｎ２ガス等のガスが通るガス供給路が設けられてもよい。
A cleaning
図１、図３に示すように洗浄液供給管７１の上端部には小型の円盤形状に形成された下面用ノズル７３が設けられており、支持板３から浮上した位置に保持されているウエハＷの裏面に向けて、当該下面用ノズル７３の先端部に設けられている吐出孔７３１から洗浄液を吐出することができる。これら洗浄液供給管７１や下面用ノズル７３は回転板２、回転軸２５及び支持板３には拘束されておらず、回転板２や支持板３が回転している場合であっても、静止した状態で洗浄液の供給を行う。洗浄液供給管７１や下面用ノズル７３は本実施の形態の処理液供給部に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
さらに図１、図３に示すように、前記下面用ノズル７３はその上端部が傘状に広がっているので、洗浄液供給管７１を貫通させるために支持板３側に形成された貫通穴の開口部を塞ぐことができる。この貫通穴が塞がれることによって、支持板３の上面側からの貫通穴内への洗浄液の進入が抑えられ、支持板３の下方側への洗浄液の流れ落ちが抑制される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, since the upper end portion of the
図２、図３に示すように支持板３の上面には、洗浄液供給管７１を貫通させるために当該支持板３に形成された開口部を覆うように扁平なリング形状のフィン部材７２が設けられており、洗浄液供給管７１はこのフィン部材７２に挿入されている。フィン部材７２の上面には、フィン部材７２の内側から外側へ向けて旋回するように伸びる細長い羽根板状のフィン７２１が多数設けられており、これらのフィン７２１によって羽根車が形成されている。また図１に示すようにフィン部材７２の上面は、傘状の下面用ノズル７３にて覆われている一方で、フィン部材７２の下面側の空間には、不図示の不活性ガス供給部から窒素ガスなどの不活性ガスが供給されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a flat ring-shaped
この状態で回転板２を回転させると、このフィン部材７２も支持板３と共に回転し、洗浄液供給管７１とフィン部材７２の隙間から支持板３の上面側へ流れ出した不活性ガスは、フィン部材７２の羽根車の作用により、洗浄液供給管７１の貫通部から外側へ向けて押し出されるように流れていく。こうして支持板３の内側から外側へ向けて流れる不活性ガスの流れを形成することにより、下面用ノズル７３から吐出された洗浄液が支持板３とウエハＷとの間に形成される隙間を流れる際に、フィン部材７２の周囲へ向かう洗浄液の流れが促進される。この結果、洗浄液供給管７１とフィン部材７２との隙間から当該洗浄液が支持板３の下面側へと流れ込みにくくなる。
When the
支持板３の下面側には、図２に破線で示した３箇所に、突出部材である連結シャフト３５が接続されており、各連結シャフト３５は、回転板２の下面側に設けられると共に、本実施の形態の貫通穴をなす鞘部３４内に挿入されている。図１に示すように各々の連結シャフト３５は、支持板３の下面に固定されると共に鞘部３４内に挿入された圧縮バネ３６と接続されている。なお図３では連結シャフト３５を上下に分割した状態で示してある。
そして通常状態ではこの圧縮バネ３６が伸びる方向へとバネの復元力が働くことにより、支持板３が下方側へと引っ張られ、図１に示す位置まで支持板が移動して回転板２上に載置される。他方、連結シャフト３５を押し上げると図４に示すように圧縮バネ３６が圧縮され、支持板３は回転板２から浮上した状態となる。支持板３を回転板２から浮上させると、後述する中カップ４２よりも上方の高さ位置まで突起部３１の先端が突出し、これにより他の機器と干渉せずに、外部の搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行うことが可能となる。
In the normal state, the restoring force of the spring acts in the direction in which the
図１、図４に示すように洗浄液供給管７１には、連結シャフト３５の下端部を押し上げることにより支持板３を昇降させるための３本の押し上げ部材６５が昇降部材６４を介して固定されている。さらにこの洗浄液供給管７１は昇降モーター６２により昇降自在に構成された連結部材６３に接続されているため、この連結部材６３を上昇させることにより、押し上げ部材６５が上昇し、この押し上げ部材６５によって連結シャフト３５が押し上げられて支持板３を回転板２から浮上した位置まで移動させる。反対に押し上げ部材６５を連結シャフト３５の下端よりも下方側へ降下させると支持板３が降下して回転板２に載置された状態となる。この観点において昇降モーター６２、連結部材６３、洗浄液供給管７１、昇降部材６４、押し上げ部材６５は、支持板３の昇降機構に相当している。
As shown in FIGS. 1 and 4, three push-up
ここで押し上げ部材６５が連結シャフト３５の下方側まで退避したとき、図１に示すように押し上げ部材６５の全体が鞘部３４から引き出された状態となり、回転板２を回転させる際に両部材３４、６５が干渉しないようになっている。また回転モーター６１は回転板２の回転を停止する際に、押し上げ部材６５の上方側に各鞘部３４を位置させるように回転板２の停止位置を調整することが可能となっている。
Here, when the push-up
また本例に係る洗浄装置１は、ウエハＷの上面側に洗浄液を供給するための上面用ノズル７４を備えており、この上面用ノズル７４はアーム７５の先端部に取り付けられている。そしてこのアーム７５を移動させることにより、洗浄液の供給を行うウエハＷ中央部の上方の供給位置と、ウエハＷ上から退避した退避位置との間で上面用ノズル７４を移動させることができる。
Further, the cleaning apparatus 1 according to this example includes an
図２、図３に示すように、回転板２にはその周縁部に沿って中カップ４２が設けられており、当該中カップ４２はウエハＷから飛散した洗浄液を受け止める役割を果たす。図１に示すように中カップ４２はその縦断面が円弧をなすドーム状となっており、その上面には支持板３に支持されて昇降するウエハＷを通過させるための開口部４２１が開口している。また中カップ４２はその下端縁が回転板２の上面から浮いた状態となっており、ウエハＷに供給された洗浄液は中カップ４２の下端縁と回転板２の上面との間に形成される隙間から中カップ４２の外へと排出される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに中カップ４２の内側には、支持板３に保持されたウエハＷの外周縁に沿って配置されるリング形状の内カップ４１が設けられている。図１に示すように内カップ４１には径方向の内側が高く、外側が低くなるように傾斜面が設けられており、中カップ４２と回転板２とで囲まれた空間をこの傾斜面によって上下に分割している。そして内カップ４１の上端縁は、支持板３上で保持されたウエハＷとほぼ面一となる高さ位置に配置されており、また内カップ４１の下端縁は回転板２の上面から浮いた状態となっていてこれらの部位４１、２の間にも隙間が形成されている。
Furthermore, a ring-shaped
このような構成によりウエハＷの上面側に供給された洗浄液は中カップ４２と内カップ４１との間に形成される空間を通り、回転板２と中カップ４２との間の隙間を通って中カップ４２の外に排出されることとなる。またウエハＷの下面側に供給された洗浄液は内カップ４１と回転板２との間に形成される空間及びこれらの間の隙間を通り、さらに中カップ４２と回転板２との間の隙間を通って中カップ４２の外に排出されるようになっている。
With such a configuration, the cleaning liquid supplied to the upper surface side of the wafer W passes through the space formed between the
図１に示すように中カップ４２及び内カップ４１はボルト４４によって回転板２に締結されており、回転板２を回転させると、支持板３と同様にこれら中カップ４２や内カップ４１も回転する構成となっている。また中カップ４２の外側の領域には、回転板２や内カップ４１を外側から覆うように形成された外カップ４３が配置されており、中カップ４２と回転板２との間から排出された洗浄液は当該外カップ４３で受け止められて排液ライン４３１より外部へ排出することができる。
As shown in FIG. 1, the
さらに本実施の形態に係る洗浄装置１は、回転板２や支持板３と共に回転するウエハＷを保持するために、ウエハＷの側周面を規制する規制部５２並びに当該規制部５２へ向けてウエハＷを押し付ける可動部材５１を備えている。可動部材５１は、支持板３が回転板２上に載置されたときに当該可動部材５１に設けられた起立部５１１がウエハＷの側方から近接して当該ウエハＷの側周面を規制部側５２に押し付ける機能を備えており、本例の洗浄装置１には例えば１個の可動部材５１が設けられている。一方、規制部５２は予め定められた位置に固定されていて、支持板３が回転板２に載置されたときウエハＷの側周面を規制すると共に、前記可動部材５１と協働してウエハＷを保持する役割を果たす。本例の洗浄装置１では規制部５２は支持板３の周方向に沿って、予め定められた位置に複数個設けられている。ここで規制部５２は、ウエハＷを保持する際に加わる力によって内カップ４１が変形するのを防ぐために、ボルト４４が貫通している部分に設けられるのが好ましい。
Furthermore, the cleaning apparatus 1 according to the present embodiment is directed toward the
図１、図３に示すように本例の可動部材５１はＬ字状の部材として構成され、図５に示すようにウエハＷの周縁部から中央部に向かって伸びる下端部である被押圧部５１５と、この被押圧部５１５の端部から連続して上方に伸び出した上端部である起立部５１１とを備えている。起立部５１１の先端にはウエハＷの側周面と対向する位置に溝が形成された規制端５１２が設けられており、この溝内にウエハＷの外周縁部を嵌め込むことにより当該ウエハＷの側周面を規制部５２側に押し付けて保持する構成となっている。但し、起立部５１１の先端に溝を備えた規制端５１２を設けることは必須ではなく、ウエハＷの側周面を規制部５２側へ押し付けることにより、当該ウエハＷが可動部材５１及び規制部５２によって保持されればよい。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
この可動部材５１には、回転板２に形成された後述の溝部２６内に収まるように被押圧部５１５が設けられており、支持板３が回転板２から浮上した状態においては、被押圧部５１５は溝部２６から飛び出す方向に付勢されている。被押圧部５１５のこの機能を実現するため、可動部材５１は図３、図４に示すように被押圧部５１５における回転板２の中心部側の端部が跳ね上がるように水平方向の回動軸５１３周りに回動自在に軸支されている。
The
図５に示すように可動部材５１の側面は、回動軸５１３に巻き掛けられたねじりバネ状のバネ部材５１４と接続されており、このバネ部材５１４は起立部５１１を回転板２の径方向外側へ向けて倒す方向に付勢されており、この結果、被押圧部５１５の端部が跳ね上がって溝部２６から飛び出した状態となる。
As shown in FIG. 5, the side surface of the
このように構成された可動部材５１に対し、支持板３を降下させて回転板３に載置すると、可動部材５１の被押圧部５１５が支持板３に押圧されて溝部２６内に収まる。当該被押圧部５１５が押圧されることにより、可動部材５１が回動軸周りに回動する。この結果、起立部５１１が回転板２の中心部側に移動して支持板３上のウエハＷを側周面から押すことになる。このとき図２に示すように起立部５１１は回転板２の溝部２６と支持板３との間に形成される隙間から上方側へ伸び出してウエハＷを規制、保持している。当該可動部材５１の被押圧部５１５を押圧する部材として支持板３を利用して、上述のように起立部５１１がウエハＷの側周面を押し付けるように可動部材５１を回動させるという観点において、当該支持板３は本実施の形態の可動部材作動機構に相当している。
When the
また可動部材５１の回動軸５１３は、回転板２の溝部２６内に配置された軸受け部５１６によって保持されており、この軸受け部５１６には回動軸５１３を挿入するための軸受け孔５１７が形成されている。この軸受け孔５１７は水平方向に細長い形状に形成され、この軸受け孔５１７内で回動軸５１３を水平方向にガイドするガイド部の役割を果たしている。そして、保持されるウエハＷの中央部寄りの位置と、この位置から当該中央部とは反対側に離れた位置との間で回動軸５１３を水平に移動させることにより、ウエハＷの大きさの誤差（以下、加工公差という）を吸収して異なる位置にてウエハＷを側周面から保持することができる。図５に示した例ではガイド部は孔状の軸受け孔５１７として構成されているが、当該軸受け孔５１７の上部側を切り欠いた切り欠き形状の軸受けにてガイド部を構成してもよい。
The
ここで回動軸５１３に巻き掛けられたバネ部材５１４からは線状部５１８が伸びだしており、この線状部５１８は軸受け部５１６の内壁面に係止されて、保持されるウエハＷの中央部寄りの位置側へ回動軸５１３を付勢して押し返している（図５（ａ））。そして、予め設定された最小径のウエハＷよりも大きなウエハＷを保持すると、当該ウエハＷによりバネ部材５１４の線状部５１８の付勢力に抗して回動軸５１３が外側へと押されることになる（図５（ｂ））。この観点においてバネ部材５１４及びその線状部５１８は、本実施の形態の付勢機構に相当している。なお図３では図示の便宜上、軸受け部５１６の記載は省略してある。
Here, a
また可動部材５１は、カーボンブラックを添加したＰＥＥＫ（PolyEtherEtherKetone、登録商標）などの導電性の部材を含んでいる。そして図１、図３に示すように、回転板２上に支持板３を載置したときに、前記被押圧部５１５と接触する支持板３の下面側の領域には導電性材料からなる導電部３３が設けられており、さらにこの導電部３３と接触する回転板２の上面側の領域にも導電性材料からなる導電部２４が設けられている。そしてこの導電部２４を接地することにより、帯電した状態で可動部材５１に保持されるウエハＷを除電するための接地回路を構成することができる。
The
次に規制部５２の構成について説明すると、本例に係る規制部５２は図１〜図３に示すように内カップ４１の上端縁部に形成されており、当該内カップ４１の周方向に沿って、ボルト４４が貫通している位置に設けられている。各規制部５２はウエハＷの側周面と対向する位置に溝が形成されおり、この溝内にウエハＷの外周縁部を嵌め込むことにより当該ウエハＷの側周面が規制され、保持される。ここで先に説明したように内カップ４１はボルト４４を介して回転板２に固定されているので規制部５２は回転板２に設けられていることになる。また本規制部５２においても溝を形成することは必須ではなく、当該規制部５２によりウエハＷの横方向のずれが規制され、可動部材５１と協働してウエハＷを保持することができればよい。
Next, the configuration of the restricting
ここで可動部材５１と規制部５２とを協働させてウエハＷを保持する手法について説明すると、４個の規制部５２のうち２個の規制部５２は回転板２の中心（ウエハＷの中央部）を挟んで規制部５２の反対側の領域に配置されている。そして支持板３が回転板２に載置され起立部５１１を移動させてウエハＷの側周面を押すと、ウエハＷがこの反対側の領域に配置されている規制部５２に押し付けられ、当該ウエハＷが規制部５２の溝内にはめ込まれる。残る２個の規制部５２は互いに対向する領域に配置された可動部材５１及び２個の規制部５２を結ぶ方向とほぼ直交する領域に配置され、これらの方向へのウエハＷの横方向へのずれを規制する。
Here, a method for holding the wafer W by causing the
ここで突起部３１によりウエハＷを支持する高さ位置は、可動部材５１、規制部５２にてウエハＷが保持される位置よりも低い方が好ましい。この場合にはウエハＷは突起部３１から可動部材５１、規制部５２に受け渡された状態でこれら可動部材５１、規制部５２に保持されることになる。ここで本実施の形態では、ウエハＷの横方向へのずれを防止する作用を「規制」と表現し、この横方向のずれの規制に加えてウエハＷが上下方向にもずれないように規制する作用を「保持」と表現している。
Here, the height position at which the wafer W is supported by the
そして下面用ノズル７３より吐出される洗浄液からウエハＷが受ける水圧が十分に小さくウエハＷが浮き上がるおそれがない場合には、可動部材５１、規制部５２はウエハＷの横方向のずれを規制する役割を備えていればよい。ただし各可動部材５１、規制部５２の溝内にウエハＷの外周縁を嵌め込むことにより、洗浄液から受ける水圧が大きくなってもウエハＷが上下方向にずれないように保持することができるという利点がある。また例えばウエハＷの上面側からのみ洗浄液を供給し、下面側からは洗浄液を供給しないことなどにより、ウエハＷが上方側へずれるおそれのない場合などには、ウエハＷの側周面部を下面側から支持し、上方側へのウエハＷのずれを規制しなくても本発明の「保持」に含まれる。
When the water pressure received by the wafer W from the cleaning liquid discharged from the
以上の構成を備えた洗浄装置１の回転モーター６１や昇降モーター６２、また洗浄液供給管７１に各種洗浄液を供給する不図示の薬液ポンプなどは、例えば図１に示すように制御部８と接続されている。制御部８は例えば図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には洗浄装置１にてウエハＷの液処理を行う動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
The
以上に説明した構成を備えた洗浄装置１の動作について、図６〜図１０を参照しながら説明する。はじめに図６（ａ）に示すように各押し上げ部材６５を上昇させ、連結シャフト３５を押し上げて支持板３を上方位置まで移動させて、突起部３１の先端を中カップ４２の開口部４２１よりも上方側に突出させた状態で待機する。そしてウエハＷを載置した状態で洗浄装置１の上方に進入してきた搬送アームを下方側へと降下させウエハＷを突起部３１に受け渡した後、搬送アームを洗浄装置１の上方位置から退避させる。
The operation of the cleaning apparatus 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6A, each push-up
こうして図６（ｂ）に示すように支持板３の突起部３１にウエハＷが支持された時点においては、可動部材５１はバネ部材５１４の作用により起立部５１１が回転板２の径方向外側に向けて倒れ、被押圧部５１５の端部が跳ね上がって溝部２６から飛び出した状態になっている。
6B, when the wafer W is supported on the
図８（ａ）に示すように、可動部材５１の被押圧部５１５の端部が溝部２６から飛び出した状態となっているところで、押し上げ部材６５を降下させると圧縮バネ３６が伸び、支持板３が下方側へ向けて移動する。そして図８（ｂ）に示すように溝部２６から飛び出した被押圧部５１５に支持板３の底面が接触すると、支持板３の降下と共に被押圧部５１５が押圧され、可動部材５１の全体が回動軸５１３周りに回転し、当該被押圧部５１５が回転板２の溝部２６内に収まる。
As shown in FIG. 8A, when the end of the pressed
一方、起立部５１１は可動部材５１の回動により垂直方向へと立ち上がり回転板２の中心部側に移動する。またウエハＷは、その外周縁が規制部５２の上端部に達すると、ウエハＷの保持位置へ向けて徐々に低くなる傾斜を持つように形成された規制部５２の規制面に案内されて保持位置に向けて移動していく。こうして、支持板３が回転板２の上に載置された状態となると、ウエハＷの外周縁部に起立部５１１の規制端５１２が到達し、当該規制端５１２の溝内にウエハＷが嵌めこまれた状態となる。
On the other hand, the
そしてこの規制端５１２によってウエハＷが規制部５２側へ押し付けられることにより、可動部材５１と反対側の領域に配置された規制部５２の溝内にもウエハＷの外周縁部が嵌め込まれ、これによりウエハＷが可動部材５１及び規制部５２によって保持された状態となる（図７（ａ）、図８（ｃ））。このようにウエハＷを搬送する支持板３を利用して可動部材５１を作動させることにより、ウエハＷを搬送する動作と、可動部材５１及び規制部５２によってウエハＷを保持する動作とが一つにまとめられ、作動機構の数を減らし、装置構成を簡単にすることができる。
Then, when the wafer W is pressed against the regulating
またこのとき図８（ｃ）に示すように、可動部材５１及び規制部５２にてウエハＷが保持される支持板３の上面からの高さｈは、突起部３１の高さよりも高くなっている。このため、上述の動作において突起部３１上に載置されたウエハＷは可動部材５１及び規制部５２に受け渡され、各突起部３１の先端はウエハＷの下面から離れた下方側の位置にて待機することになる。
At this time, as shown in FIG. 8C, the height h from the upper surface of the
また図５を用いて説明したように可動部材５１は、軸受け孔５１７に沿って回動軸５１３を水平方向に移動することができるので、加工公差に応じて異なる大きさのウエハＷを水平に保持することができる。例えば図８は、ウエハＷの径が小さく、可動部材５１が当該ウエハＷを中央部寄りの位置にて保持する場合の動作を示している。説明の便宜上、図８〜図１０においては回転板２及び支持板３、規制部５２や可動部材５１など、ウエハＷの保持に関連する部材のみを示し、各カップ４１〜４３や洗浄液供給管７１等の記載は省略してある。また、例えば３００ｍｍのウエハＷの場合、ウエハＷの直径の公差は±０．２ｍｍ程度であり、軸受け孔５１７の水平部分の長さもこうした誤差を吸収できるように適宜設計される。但し説明の便宜上、図８〜図１０の各図ではウエハＷの直径の違いや細長に形成された長さ等は実際よりも誇張して示してある。
Further, as described with reference to FIG. 5, the
ここで回動軸５１は、バネ部材５１４の作用によってウエハＷの中央部寄りの位置に向けて押し返されている。このとき保持されるウエハＷの径が可動部材５１及び規制部５２にて保持可能な最小径となっている場合には、回動軸５１は軸受け孔５１７内を水平方向に移動することなくその場で可動部材５１を回動させてウエハＷを保持することになる（図８（ａ）〜図８（ｃ））。
Here, the rotating
これに対して図９、図１０は、ウエハＷの径が図８に示した例よりも大きく、可動部材５１が前記中央部寄りの位置よりも外側の位置にて当該ウエハＷを保持する場合の動作を示している。図９、図１０において、ウエハＷに示した破線は、図８に示した径の小さなウエハＷの両端位置を示している。
On the other hand, in FIGS. 9 and 10, the diameter of the wafer W is larger than the example shown in FIG. 8, and the
図９（ａ）に示すように、支持板３の突起部３１上に径の大きなウエハＷが載置され、支持板３を下方側へ向けて移動させると、図８（ｂ）の場合と同様に溝部２６から飛び出した被押圧部５１５が支持板３の底面にて押圧される。この結果、図９（ｂ）に示すように可動部材５１全体が回動軸５１３周りに回転し、ウエハＷの周縁部へ向けて起立部５１１が移動していく。また図９（ｂ）に示した例においてもウエハＷは規制部５２の規制面によって保持位置へ向けて案内されていく。
As shown in FIG. 9A, when a wafer W having a large diameter is placed on the
この状態にてさらに支持板３を降下させていくと、支持板３が回転板２上に載置される前に起立部５１１の規制端５１２がウエハＷの外周縁部に到達する（図９（ｃ））。こうしてウエハＷと規制端５１２とが接触すると、ウエハＷの中心を挟んで反対側の領域では、当該ウエハＷの外周縁部は規制部５２と接しているので、ウエハＷの横方向への移動が規制され、起立部５１１は回転板２の内側へ向けて移動することができなくなる。
When the
そしてさらに支持板３を降下させると、被押圧部５１５を押し下げてもウエハＷが存在することにより起立部５１１が回転板２の内側へ向けて移動できないことから、被押圧部５１５を押し下げる力は、軸受け孔５１７内で回動軸５１３を移動させる力に変換される。この結果、回動軸５１３はウエハＷにより押され、軸受け孔５１７にガイドされながら、バネ部材５１４の線状部５１８から受ける付勢力に抗して外側へ向けて移動していく。
When the
そして支持板３が回転板２上に載置され、被押圧部５１５が溝部２６内に収まると、図１０に示すようにウエハＷは可動部材５１及び規制部５２によって保持される。ここで、径の異なるウエハＷが保持されている状態を図８（ｃ）と図１０とで比較すると、回動軸５１３が軸受け孔５１７にガイドされて移動した結果、起立部５１１の規制端５１２がウエハＷと接する位置が回転板２の径方向で異なっている。
When the
洗浄装置１全体の動作説明に戻ると、以上に説明したようにウエハＷが可動部材５１及び規制部５２に保持されると、図７（ａ）に示すように導電性の部材からなる可動部材５１と支持板３の導電部３３と回転板２の導電部２４とが互いに接触しあって接地回路が形成される。このため搬送アームから受け渡されたウエハＷが帯電している場合であっても、当該ウエハＷが可動部材５１と接触することにより電荷が放電されてウエハＷを除電することができる。この結果、ウエハＷへのパーティクル等の付着を抑制する効果がある。またこのとき押し上げ部材６５はその全体が鞘部３４から引き出された状態となり、回転板２を回転させても鞘部３４と押し上げ部材６５とは互いに干渉しない。
Returning to the description of the overall operation of the cleaning apparatus 1, as described above, when the wafer W is held by the
しかる後、図７（ｂ）に示すようにアーム７５を動かして上面用ノズル７４をウエハＷの中央部の上方位置に移動させ、回転板２の回転を開始する。これにより、回転板２、支持板３、可動部材５１及びウエハＷや内カップ４１、中カップ４２が一体となって回転を開始する。このとき、既述のように支持板３の連結シャフト３５が回転板２の鞘部３４内に挿入された状態でこれら支持板３、回転板２が回転するので、上下に分割された保持部材（回転板２及び支持板２）を一体に回転させることが容易となる。そして回転板２の回転速度が予め設定した回転速度となったら下面用ノズル７３及び上面用ノズル７４から洗浄液の供給を開始する。
Thereafter, as shown in FIG. 7B, the
洗浄処理は、例えばアルカリ性の薬液であるＳＣ１液（アンモニアと過酸化水素水の混合液）によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去→リンス液である脱イオン水（DeIonized Water：ＤＩＷ）によるリンス洗浄→酸性薬液である希フッ酸水溶液（以下、ＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid））による自然酸化膜の除去→ＤＩＷによるリンス洗浄のといったように、その目的に応じてウエハＷの上下面に各々供給される洗浄液が順次切り替えられる。 The cleaning process is, for example, removal of particles and organic pollutants with an SC1 solution (a mixture of ammonia and hydrogen peroxide solution), which is an alkaline chemical solution, and a rinse with deionized water (DIW), which is a rinse solution. → Removal of natural oxide film by dilute hydrofluoric acid (hereinafter referred to as DHF), which is an acidic chemical solution → Rinse cleaning by DIW, and so on, depending on the purpose. The cleaning liquid is sequentially switched.
これにより図７（ｂ）中に実線の矢印で示すようにウエハＷの上面側、下面側に供給された洗浄液はウエハＷの回転による遠心力によりこれら上面側、下面側においてウエハＷの全面に広がって各々の洗浄液の目的に応じた洗浄処理が実行される。洗浄後の洗浄液は中カップ４２の下端と回転板２の上面との隙間から外カップ４３内に振り落とされ、当該外カップ４３内で捕集されて排液ライン４３１を介して外部へと排出される。
As a result, as indicated by solid arrows in FIG. 7B, the cleaning liquid supplied to the upper and lower surfaces of the wafer W is applied to the entire surface of the wafer W on the upper and lower surfaces by the centrifugal force generated by the rotation of the wafer W. The cleaning process is performed according to the purpose of each cleaning liquid. The cleaning liquid after cleaning is shaken down into the
このとき仮に、回転板２と支持板３との間に少量の洗浄液が入り込んだ場合であっても、この洗浄液は排液溝２１にて捕集され、排出孔２２を介して外部へと排出される。このため回転モーター６１や昇降モーター６２が設けられている回転板２の中央部側にまで洗浄液が到達し、洗浄液供給管７１と回転板２、支持板３との隙間を介して洗浄液がこれらの機器まで流れ出すといったトラブルの発生を低減することができる。
At this time, even if a small amount of cleaning liquid enters between the
このほか洗浄液供給管７１が貫通している支持板３の中央部にはフィン部材７２が設けられており、このフィン部材７２はその下面側の空間に供給された不活性ガスが洗浄液供給管７１とフィン部材７２の隙間を介して支持板３の上面側へと流れ出してきたとき、羽根車の作用により不活性ガスを支持板３の径方向外側へと押し出す。この結果、図７（ｂ）に破線の矢印で示すように不活性ガスの気流が形成され、この気流により、支持板３とウエハＷとの間に形成される隙間を流れる洗浄液が洗浄液供給管７１とフィン部材７２との隙間を介して支持板３の下面側へと流れ込む可能性を小さくしている。
In addition, a
こうして予め設定した時間だけ各種の洗浄液を供給したら、下面用ノズル７３及び上面用ノズル７４からの洗浄液の供給を停止する一方で回転板２の回転を継続する。これによりウエハＷのスピン乾燥が実行されると共に、洗浄後のウエハＷと接触する可動部材５１、規制部５２や突起部３１についてもスピン乾燥が行われ、これらのピン５１、５２、３１も乾燥した状態となる。特に突起部３１は、既述のようにウエハＷの下面から離れた下方側の位置にて待機し、ウエハＷとは接触していない。このため、スピン乾燥時の液残りが発生しにくく、ウエハＷの下面におけるウォーターマークの形成を抑制することができる。
When various kinds of cleaning liquid are supplied for the preset time in this way, the supply of the cleaning liquid from the
そして予め設定した時間だけスピン乾燥を実行したら、回転板２の回転を終了し、鞘部３４が各押し上げ部材６５の上方側に位置するように回転板２を停止させる。しかる後、押し上げ部材６５を上昇させ支持板３が回転板２から浮上した位置まで移動させることにより、搬入時とは反対の順序で外部の搬送アームへとウエハＷを受け渡され当該ウエハＷについての洗浄処理が終了する。
When spin drying is executed for a preset time, the rotation of the
本実施の形態に係る洗浄装置１によれば以下の効果がある。複数の固定された規制部５２側に対してウエハＷの側周面を押し付けて当該ウエハＷを保持するために、水平方向の回動軸５１３周りに回動自在な可動部材５１を回転板２に１つ設け、さらに当該可動部材５１の回動軸５１３をウエハＷの中央部寄りの位置とこの位置から当該中央部とは反対側に離れた位置との間で水平方向にガイドする軸受け孔５１７を設けている。そして前記回動軸５１３をウエハＷの中央部寄りの位置側に付勢し、ウエハＷを保持するときに回動軸５１３が前記付勢力に抗して軸受け孔５１７に沿って外側に移動することができる。かかる構成にすることにより、基板保持部（回転板２、支持板３）に設けられた可動部材５１の数を減らすことができ、また当該可動部材５１を作動させる可動部材作動機構（本例では可動部材５１を回動させる部材としての支持板３）を簡便な構造にすることができる。
The cleaning device 1 according to the present embodiment has the following effects. In order to hold the wafer W by pressing the side peripheral surface of the wafer W against the plurality of fixed regulating
また、可動軸５１３を水平方向に移動できる構造としたことで、大きさの異なるウエハＷを保持する際に、ウエハＷに加わるストレスを抑えて、ウエハＷの割れや、保持不良の発生を抑制しつつ、確実にウエハＷを保持することができる。さらに大きさの異なるウエハＷを保持する際に、可動部材５１とウエハＷが接触する高さの変化を抑え、大きさの異なるウエハＷであっても水平に保持することができる。
Further, since the
ここで本発明は、ウエハＷと共に回転する可動部材５１及び規制部５２を利用してウエハＷを保持し、保持されるウエハＷの径の違いに応じて可動部材５１が水平方向に移動可能とすることにより、水平にウエハＷを保持する構成を備えていればよく、その具体的な構成は、図１〜図１０に示した洗浄装置１の例に限られるものではない。例えば図１１〜図１３に示した洗浄装置１ａは、回転板２上に載置される支持板３を備えず、専用の押圧部材１０１を利用して可動部材５１を作動させる第２の実施の形態を示している。図中、第１の実施の形態に示した洗浄理装置１と共通の構成要素には、図１〜図１０に示したものと同じ符号を付してある。
Here, according to the present invention, the
図１１に示した洗浄装置１ａは、回転板２（下部回転板）と一体となって回転する支持板３（上部回転板）が設けられていない点と、可動部材５１の被押圧部５１５が回転板２の下方側へ向けて伸びだしており、この被押圧部５１５を押圧するための専用の押圧部材１０１を備えている点と、が第１の実施の形態に係る洗浄装置１と異なっている。また図１１では液受け用の各種カップ４１〜４３などの記載は省略してある。
In the cleaning device 1a shown in FIG. 11, the support plate 3 (upper rotary plate) that rotates integrally with the rotary plate 2 (lower rotary plate) is not provided, and the pressed
図１１に示した洗浄装置１ａは、鉛直方向に伸びる回転軸２５の上端部に設けられた円板形状の回転板２の外周縁部に固定して設けられた２つの規制部材５２と、同じくこの回転板２の外周縁部に設けられた１つの可動部材５１とを備えている。可動部材５１は、回転板２の外周縁部に固定された軸受け部５１６に支持され、前記の規制部材５２に対して回転板２の中心を挟んで反対側の領域に配置されている。
The cleaning device 1a shown in FIG. 11 is similar to the two regulating
前記軸受け部５１６には、水平方向に伸びる細長い軸受け孔５１７が形成され、この軸受け孔５１７内に可動部材５１の回動軸５１３が挿入されている点は第１の実施の形態の洗浄装置１と同様である。図１２（ａ）に模式的に示すように、回動軸５１３からは上方側へ向けて上端部である起立部５１１が伸びだす一方、当該回動軸５１３からは、回転板２の下面側へ向けて下端部である被押圧部材５１５が斜め下方へと伸びだしている。
The bearing
ここで回動軸５１４にはねじりバネ状のバネ部材５１４が巻きかけられており、当該バネ部材５１４は、可動部材５１を回動軸５１３周りに回動させ、ウエハＷの側周面を規制部材５２側に押し付ける位置へ向けて起立部５１１を倒すように付勢されている。この観点において、当該バネ部材５１４は、本実施の形態の第２の付勢機構に相当し、当該第２の付勢機構はウエハＷの側周面を規制部材５２側へ押し付けるように可動部材５１を回動させる可動部材作動機構として作用することとなる。またバネ部材５１４から伸び出した線状部５１８が軸受け部５１６の内壁面に係止されて回動軸５１３をウエハＷの中央部寄りの位置へ押し返すことにより、付勢機構を構成している点は、第１の実施の形態と同様である。
Here, a torsion spring-
そして本例の被押圧部５１５は、小型の筐体状に形成された軸受け部５１６の底面よりも下方側へ向けて伸びだしている。そしてこの被押圧部５１５を押し上げることにより、前記バネ部材５１４の付勢力に抗して起立部５１１をウエハＷの側周面から離れる方向に移動させることができる。これにより、ウエハＷを保持する際に起立部５１１をウエハＷの保持位置から一旦、退避させてウエハＷと起立部５１１との干渉を避けることができる。
And the to-
上述の退避動作を実行するため、本例の洗浄装置１ａは、図１１に示すように、前記押圧部材５１５を押圧し、起立部５１１を移動させるための押圧部材１０１を備えている。押圧部材１０１は、逆Ｌ字状に形成され、また回転板２の下方側へ伸び出した被押圧部材５１５のさらに下方側の位置に配置されている。これにより、前記Ｌ字の横棒部を上昇させて被押圧部５１５を押し上げ、また当該横棒部を降下させて被押圧部５１５の押し上げを解除することができる。図中、１０２は押圧部材１０１を昇降させるための昇降機構、１０３はその支持台である。
In order to perform the above-described retreating operation, the cleaning apparatus 1a of this example includes a
ここで本例では被押圧部５１５を回転板２の下方側へ伸びだすように構成し、押圧部材１０１を昇降させることによりバネ部材５１４の付勢力に抗して可動部材５１を回動軸５１３周りに回動させる構成を示したが、被押圧部５１５と押圧部材１０１との相対的な位置関係は、この例に限定されるものではない。例えば被押圧部５１５を垂直方向、下方側へと伸びだすように形成すると共に、押圧部材１０１を当該被押圧部５１５に対して、回転板２の径方向外側の側方位置に配置し、当該押圧部５１５を横方向に進退させて被押圧部５１５を押し戻すようにしてもよい。
以下、図１２〜図１３を参照しながら当該洗浄装置１ａの可動部材５１及び規制部材５２にてウエハＷを保持する動作について説明する。これらの図においても回転軸２５や回転モーター６１などの記載は省略してある。
In this example, the pressed
Hereinafter, the operation of holding the wafer W by the
はじめに被押圧部５１５を押し上げていない状態では、図１２（ａ）に示すように起立部５１１は、保持されるウエハＷの中央部側へ向けて倒れた状態となっている。そして処理対象のウエハＷが搬送アームのピンセット１１上に載置された状態で回転板２の上方位置に搬送されてきたら、押圧部材１０１を上昇させて被押圧部５１５を押し上げ、回動軸５１３周りに可動部材５１を回転させ、ウエハＷを保持する位置から起立部５１１を一旦、退避させる（図１２（ｂ））。
First, in a state where the pressed
しかる後、ウエハＷを降下させ、当該ウエハＷの外周縁が規制部材５２の上端部に設けられた規制面に案内されて保持位置へ向けて移動する高さ位置に到達したら、押圧部材１０１を降下させていく。すると、バネ部材５１４の作用により、可動部材５１が回動軸５１３周りに回動し、起立部５１１がウエハＷの外側の位置から中央部寄りの位置へ向けて移動していく。そしてウエハＷの外周縁部に起立部５１１の規制端５１２が到達すると、図１３（ａ）に示すように当該規制端５１２の溝内にウエハＷが嵌めこまれた状態となる。
After that, when the wafer W is lowered and reaches the height position where the outer peripheral edge of the wafer W is guided by the restriction surface provided at the upper end portion of the
この状態で引き続き押圧部材１０１を降下させると、起立部５１１は回転板２の内側へ向けて移動できないことから、起立部５１１を倒す方向へ働くバネ部材５１４の力は、軸受け孔５１７内で回動軸５１３を移動させる力に変換される。この結果、線状部５１８が回動軸５１３を押し返す力より、バネ部材５１４のねじりバネの復元力が大きい場合には、回動軸５１３はウエハＷにより押され、軸受け孔５１７にガイドされながら、バネ部材５１４の線状部５１８から受ける付勢力に抗して外側へ向けて移動していく。
If the
しかる後、押圧部材１０１が被押圧部材５１５の下方位置まで退避して、その押圧状態を解除すると、バネ部材５１４の復元力と当該バネ部材５１４ｍの線状部５１８が回動軸５１４を押し返す力とがバランスする位置にて回動軸５１４の移動が停止する（図１３（ａ））。本例のバネ部材５１４は、起立部５１１がほぼ垂直方向に立ち上がる位置にてこれらの力がバランスするように調節されている。この結果、基板保持部である回転板２の可動部材５１の数を減らすことができた上、水平姿勢でウエハＷに加わるストレスを抑制しつつ保持することができる。保持されたウエハＷは、回転板２と共に回転させながら、ウエハＷの下面（裏面）へ向けて吐出孔７３１から洗浄液を吐出することにより洗浄が行われる。
Thereafter, when the
以上、第１、第２の実施の形態に係る洗浄装置１、１ａを例に挙げて、回動軸５１３が水平方向に移動可能な可動部材５１及び規制部５２（規制部材）を利用してウエハＷを保持する発明の実施の形態を説明してきたが、可動部材５１の起立部５１１を径方向外側（または内側）へと倒す手法は、バネ部材５１４を用いる場合に限定されない。第１の実施の形態に係る洗浄装置１を例にとると、被押圧部５１５の下面と溝部２６内の回転板２の上面とに各々同極の磁石を設けてもよい。これらの磁石を互いに反発させることにより、被押圧部５１５が支持板３によって押下されていない状態で可動部材５１がバネ部材５１４周りに回転し、起立部５１１を回転板２の径方向外側へ向けて倒すことができる。
また例えば起立部５１１の上端部に、被押圧部５１５とは反対の方向に負荷を加えるカウンターウェイトを設け、当該カウンターウェイトの作用により可動部材５１をバネ部材５１４周りに回転させて起立部５１１を回転板２の径方向外側へ向けて倒してもよい。
As described above, the cleaning apparatuses 1 and 1a according to the first and second embodiments are taken as an example, and the
Further, for example, a counterweight that applies a load in a direction opposite to the pressed
そして図１に示した洗浄装置１においては下面用ノズル７３及び上面用ノズル７４を用いてウエハＷの上下両面に洗浄液を供給可能な構成を示したが、ウエハＷの下面側だけまたは上面側だけに洗浄液を供給して洗浄処理を行ってもよいことは勿論である。
また本発明の洗浄装置を用いて処理可能な被処理基板はウエハＷなどの円形基板に限定されるものではなく、ＦＰＤ基板などの角型基板であってもよい。この場合において角型基板の径方向とは、角型基板の対向する２辺と直交する方向と定義し、可動部材５１の起立部５１１は例えば当該角型基板の１辺と直交する方向へ向けて外側へ倒れることにより、溝部２６から被押圧部５１５を飛び出させる構成とする場合などが考えられる。
In the cleaning apparatus 1 shown in FIG. 1, the cleaning liquid can be supplied to both the upper and lower surfaces of the wafer W using the
Further, the substrate to be processed using the cleaning apparatus of the present invention is not limited to a circular substrate such as a wafer W, and may be a square substrate such as an FPD substrate. In this case, the radial direction of the rectangular substrate is defined as a direction orthogonal to two opposing sides of the rectangular substrate, and the
これらに加えて規制部５２は図１〜図３を用いて説明したように回転板２に設ける場合に限定されるものではなく、支持板３に設けてもよい。また回転板２または支持板３の何れか一方に複数個の規制部５２を設ける場合だけではなく、回転板２、支持板３の双方に規制部５２を設け、これら規制部５２と可動部材５１とを協働させてウエハＷを規制し、保持してもよい。また可動部材５１の設置個数について、上述の各洗浄装置１、１ａでは装置構成を簡素化する観点などから可動部材５１を１つだけ備えた例について説明したが、すべてを可動部材５１で構成してウエハＷを保持するのでなければ、可動部材５１は複数備えられてもよい。
In addition to these, the restricting
そして可動部材作動機構は、上端部（起立部５１１）及び下端部（被押圧部５１５）を備えた可動部材５１の下端部を押圧することにより可動部材５１を回動させる図１に示す支持板３や図１１に示す押圧部材１０１にて構成する場合に限定されない。例えば回動軸５１３から上方に伸びる起立部５１１のみを備える可動部材５１に、回動軸５１３を回動させるモーターを設けて可動部材作動機構としてもよい。
The movable member actuating mechanism rotates the
この他、本発明を適用可能なプロセスは、既述の実施の形態中に示した洗浄装置１の例に限られるものではない。例えばウエハＷの支持板３（及び回転板２）に支持されたウエハＷを回転させながら当該ウエハＷの下面にエッチング液を供給し、ウエハＷの下面側に形成された不要な膜を除去するエッチング装置である液処理装置にも本発明は適用することができる。更には、ウエハＷの上面側にレジスト膜を形成するためのレジスト液や露光後のレジスト膜を現像するための現像液などを塗布する塗布装置である液処理装置に本発明の可動部材５１並びに規制部材５２を適用してもよい。これらに加えて本発明は、液処理装置へ適用する場合に限定されるものではない。例えば、上面が液体により濡れたウエハＷを基板保持部にて保持し、当該ウエハＷを鉛直軸周りに回転させてスピン乾燥を行う処理装置にも適用することが可能である。
In addition, the process to which the present invention can be applied is not limited to the example of the cleaning apparatus 1 shown in the above-described embodiment. For example, while rotating the wafer W supported by the support plate 3 (and the rotating plate 2) of the wafer W, an etching solution is supplied to the lower surface of the wafer W, and an unnecessary film formed on the lower surface side of the wafer W is removed. The present invention can also be applied to a liquid processing apparatus that is an etching apparatus. Furthermore, the
Ｗ ウエハ
１ 洗浄装置
２ 回転板
２５ 回転軸
２６ 溝部
３ 支持板
３１ 突起部
３５ 連結シャフト
５１ 可動部材
５１１ 起立部
５１３ 回動軸
５１４ バネ部材
５１５ 被押圧部
５１６ 軸受け部
５１７ 軸受け孔
５２ 規制部
６１ 回転モーター
６２ 昇降モーター
７３ 下面用ノズル
７４ 上面用ノズル
８ 制御部
W Wafer 1
Claims (11)
被処理基板を保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に固定して設けられ、被処理基板の側周面を規制する規制部材と、
前記基板保持部に設けられ、水平方向の回動軸周りに回動させて、当該被処理基板を前記規制部材側に押し付けて保持する可動部材と、
前記回動軸を保持すると共に、当該回動軸を被処理基板の中央部寄りの位置とこの位置から当該中央部とは反対側に離れた位置との間で水平方向にガイドするためのガイド部と、
前記回動軸を前記被処理基板の中央部寄りの位置側に付勢するための付勢機構と、
前記可動部材を回動させる可動部材作動機構と、を備え、
前記回動軸は、被処理基板が基板保持部に保持されるときに、前記付勢機構の付勢力に抗してガイド部に沿って移動することができることを特徴とする処理装置。 In a processing apparatus for processing a substrate to be rotated,
A substrate holder for holding the substrate to be processed;
A rotation drive unit that rotates the substrate holding unit around a vertical axis;
A regulating member that is fixed to the substrate holding unit and regulates a side peripheral surface of the substrate to be processed;
A movable member that is provided in the substrate holding portion, rotates around a horizontal rotation axis, and holds the substrate to be processed against the regulating member;
A guide for holding the pivot shaft and guiding the pivot shaft in a horizontal direction between a position near the center of the substrate to be processed and a position away from the position on the opposite side to the center. And
An urging mechanism for urging the rotating shaft toward a position closer to the center of the substrate to be processed;
A movable member operating mechanism for rotating the movable member,
The processing apparatus according to claim 1, wherein when the substrate to be processed is held by the substrate holding portion, the rotation shaft can move along the guide portion against the urging force of the urging mechanism.
前記上部回転板は、前記下部回転板に載置される位置と、当該下部回転板から浮上した位置との間で前記上部回転板を昇降させるための昇降機構を備え、
前記下部回転板には前記可動部材が前記回動軸周りに回動して被処理基板の側周面を前記規制部材に押し付けたときに、前記可動部材の下端部が収納される溝部が形成され、
前記上部回転板は、前記下部回転板に載置されるときに、前記溝部から出ている前記可動部材の下端部を押圧してこの可動部材を回動させ、当該可動部材の上端部により被処理基板を前記規制部材側に押し付けて保持させる前記可動部材作動機構であることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。 The substrate holding part is divided into an upper rotating plate and a lower rotating plate in the vertical direction,
The upper rotating plate includes an elevating mechanism for raising and lowering the upper rotating plate between a position placed on the lower rotating plate and a position levitated from the lower rotating plate,
The lower rotating plate is formed with a groove portion in which the lower end portion of the movable member is accommodated when the movable member rotates around the rotation axis and presses the side peripheral surface of the substrate to be processed against the regulating member. And
When the upper rotating plate is placed on the lower rotating plate, the upper rotating plate presses the lower end portion of the movable member protruding from the groove to rotate the movable member, and the upper rotating plate is covered by the upper end portion of the movable member. The processing apparatus according to claim 2, wherein the processing member is a movable member operating mechanism that presses and holds a processing substrate against the regulating member side.
前記可動部材作動機構は、前記第２の付勢機構の付勢力に抗して前記可動部材の下端部を押圧し、前記上端部を被処理基板の側周面に押し付ける位置から退避させることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。 The movable member rotates to approach the side peripheral surface of the substrate to be processed from the side and presses the substrate to be processed toward the regulating member, a lower end portion, and the upper end portion of the substrate to be processed. A second urging mechanism that urges toward a position pressed against the side peripheral surface,
The movable member actuating mechanism presses the lower end portion of the movable member against the urging force of the second urging mechanism, and retracts the upper end portion from a position to press against the side peripheral surface of the substrate to be processed. The processing apparatus according to claim 1, characterized in that:
水平方向の回動軸周りに回動自在に設けられた可動部材を回動させる可動部材作動工程と、
基板保持部に固定して設けられた規制部材と、前記回動部材作動工程にて回動した可動部材とにより、被処理基板の側周面を保持する基板保持工程と、
前記基板保持部にて被処理基板を保持するときに、被処理基板の中央部寄りの位置に向けて付勢されている前記回動軸が、水平方向に形成されているガイド部に沿って移動することができる軸移動工程と、を含むことを特徴とする処理方法。 In a processing method for processing a substrate to be rotated,
A movable member actuating step of rotating a movable member provided to be rotatable around a horizontal rotation axis;
A substrate holding step for holding a side peripheral surface of the substrate to be processed by a regulating member fixed to the substrate holding portion and a movable member rotated in the rotating member operating step;
When the substrate holding unit holds the substrate to be processed, the rotation shaft biased toward the position near the center of the substrate to be processed is along the guide portion formed in the horizontal direction. A processing method comprising: an axis moving step capable of moving.
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