回転処理装置
【目的】 半導体ウェーハＷ等の下面周縁部のみを吸着しても撓みが発生し難い回転処理装置を提供する。
【構成】 吸引チャック５の上部形状は周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、周縁部の上面には半導体ウェーハＷの製品とならない外縁部分を吸着するための吸引溝９が形成されている。この吸引溝９上に半導体ウェーハＷの下面周縁部の製品にならない部分が載置されるようにする。そして、吸引溝９を介して半導体ウェーハＷの下面周縁部を吸引する。吸引溝９は平面視で円形状をなすように形成されているため、半導体ウェーハＷの下面周縁部の全周が吸引され、撓みが発生し難い。
【構成】 吸引チャック５の上部形状は周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、周縁部の上面には半導体ウェーハＷの製品とならない外縁部分を吸着するための吸引溝９が形成されている。この吸引溝９上に半導体ウェーハＷの下面周縁部の製品にならない部分が載置されるようにする。そして、吸引溝９を介して半導体ウェーハＷの下面周縁部を吸引する。吸引溝９は平面視で円形状をなすように形成されているため、半導体ウェーハＷの下面周縁部の全周が吸引され、撓みが発生し難い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス基板や半導体ウェーハ等の板状被処理物に対し、現像液、洗浄液、ＳＯＧ溶液、レジスト溶液等を塗布する回転処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハやガラス基板等の板状被処理物の表面に塗布液や現像液等の液体を供給する装置は、特許文献１に開示されるように、カップ内に配置した吸引チャック上に板状被処理物を載置し、次いで吸引チャックで板状被処理物を保持するとともに板状被処理物の中心部に塗布液や現像液等の液体を供給し、この後引き続いて吸引チャックを回転せしめることで板状被処理物も一体的に回転させ、この回転によって生じる遠心力にて供給した液体を板状被処理物の表面全体に均一に行き渡らすようにしている。
【０００３】
上述した装置は製品となる板状被処理物の中央部の下面を吸引チャックで吸着するため、表裏両面に回路を形成した半導体ウェーハなどの吸着には使用することができない。
【０００４】
板状被処理物の中央部を避けて吸着する先行技術として、特許文献２が挙げられる。この先行技術ではチャック上面の周縁部に等間隔で４個の真空吸着パッドを設け、板状被処理物の裏面周縁部を保持するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２８４７１６号公報
【特許文献２】特開平６−２４４０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献２にあっては基板の中央部を避けて吸着することができるが、真空吸着パッド間の距離が大きく、板状被処理物の寸法が大きく且つ薄い場合（ガラス基板やセラミック基板の場合には、厚さ０．７ｍｍ以下、大きさ１５０ｍｍ角以上、半導体ウェーハの場合には厚さ２００μｍ以下、大きさ８インチ以上）には、前記真空吸着パッド間において板状被処理物が撓んでしまう。
【０００６】
また、特許文献２にあっては板状被処理物の裏面外周部に廻り込んだ液を除去する手段が示されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明に係る回転処理装置は、カップ内に吸引チャックを配置し、この吸引チャックで板状被処理物を保持して回転せしめることで板状被処理物表面に供給した液体を板状被処理物の表面全体に行き渡らすようにした回転処理装置であって、前記吸引チャックは、平面視で板状被処理物と相似形で且つ板状被処理物よりも小寸法とされ、また周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、前記周縁部の上面には板状被処理物の製品とならない外周部分を吸着するための吸引溝が形成された構成とした。
【０００８】
また、前記吸引チャックには板状被処理物を吸着した状態で吸引チャック上面と板状被処理物下面との間に形成される空間と外部とを連通する呼吸穴を形成することが好ましい。呼吸穴を形成することで、板状被処理物が負圧によって内側（下方）に撓むことを防止できる。
【０００９】
また、前記吸引チャックの外側には板状被処理物の裏面外周縁に洗浄液を噴出する洗浄ノズルが配置され、この洗浄ノズルの取り付け角は基端部よりも上端部が外側になり且つ板状被処理物の回転方向を基準にして洗浄ノズルの軸線と板状被処理物とが鋭角になるようにすることができる。このようにすることで、余分な塗布液の廻りこみ及び洗浄液がチャックに接触することを有効に阻止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、板状被処理物に殆んど撓みを生じさせることなく、しかも製品とならない板状被処理物の裏面外縁部のみを吸着保持できる。したがって、両面に回路を形成した板状被処理物の処理装置として有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る回転処理装置の縦断面図、図２は吸引チャックと洗浄ノズルの関係を示す側面図、図３は吸引チャックの要部拡大図、図４は同回転処理装置の平面図、図５は吸引チャックの分解図である。
【００１２】
回転処理装置はベースプレート１にカップ２を固定し、このカップ２には上部開口３及び下部開口４が形成され、上部開口３は板状被処理物である半導体ウェーハＷの受渡し用として用いられ、下部開口４には吸引チャック５の軸６が挿通している。またカップ２内には半導体ウェーハＷの外縁部から遠心力で飛散した塗布液をドレン穴７まで導くガイド８が設けられている。
【００１３】
前記吸引チャック５の上部は、平面視で半導体ウェーハＷと相似形で且つ板状被処理物よりも小寸法とされている。尚、半導体ウェーハＷには位置決め用のオリエンテーションフラット部が設けられているが、この部分に関しては相似形の中に反映していない。
【００１４】
また、吸引チャック５の上部形状は周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、周縁部の上面には半導体ウェーハＷの製品とならない外縁部分を吸着するための吸引溝９が形成されている。この吸引溝９は半導体ウェーハＷの裏面で製品とならない外縁部分に対向する位置に設けられる。また、吸引溝９は水平方向の吸引穴１０、前記軸６に形成した連通穴１１、１２を介して真空ポンプなどにつながっている。吸引溝９の幅は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。吸着部９’の幅は １．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、好ましくは２．５ｍｍである。上記範囲とすることにより吸着性が良好となる。
呼吸穴１０の数は３〜６個が好ましく、４〜５個が最も好ましい。上記範囲とすることにより、空間Ｓ内が極端な負圧にならず、撓みが発生し難い。
【００１５】
この実施例では、図３に示すように、吸引チャック５の上部を上半体５ａを下半体５ｂに嵌め込むことで形成している。上半体５ａの外縁部には前記吸引溝９が形成され、上半体５ａの下面には吸引穴１０が形成されている。
【００１６】
更に、前記吸引チャック５の上部には半導体ウェーハＷを吸着した状態で吸引チャック５上面と半導体ウェーハＷ下面との間に形成される空間Ｓと外部とを連通する呼吸穴１３が形成されている。
一方、カップ２の内周部分には保持ブロック１４が設けられ、この保持ブロック１４に洗浄ノズル１５がその噴出口が前記吸引チャック５の一段高くなった周縁部の外側に位置するように取り付けられている。また保持ブロック１４と前記吸引チャックの下半体５ｂ下面との間にはラビリンスパッキン部１６を形成している。半導体ウェーハＷと洗浄ノズル１５との距離は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ離すことが好ましく、最も好ましくは１ｍｍである。この範囲とすることにより、半導体ウェーハＷ表面への回り込みを防止することが可能となる。
【００１７】
前記洗浄ノズル１５の取り付け角は、基端部よりも上端部が外側になり且つ半導体ウェーハＷの回転方向を基準にして洗浄ノズル１５の軸線と半導体ウェーハＷとのなす角θが鋭角になるようにされている。θは４０°〜８０°であり、好ましくは６０°である。上記範囲とすることにより、洗浄液が半導体ウェーハＷ表面に回りこむことを防止することができ、かつチャックが洗浄液に接触することを防止することが可能となる。
また、洗浄ノズル１５は半導体ウェーハＷの中心線に対しθは３５°〜５０°であり、好ましくは４５°が望ましい。
【００１８】
以上において、半導体ウェーハＷの表面に塗布処理を行うには、吸引チャック５をカップ２の上部開口３よりも高い位置まで上昇させ、搬送手段によって搬送されてきた半導体ウェーハＷを吸引チャック５に受け渡す。この場合、吸引チャック５の吸引溝９上に半導体ウェーハＷの下面周縁部の製品にならない部分が載置されるようにする。
【００１９】
そして、吸引溝９を介して半導体ウェーハＷの下面周縁部を吸引する。このとき吸引溝９は平面視で円形状をなすように形成されているため、半導体ウェーハＷの下面周縁部の全周が吸引され、撓みが発生し難い。
【００２０】
吸引溝９で半導体ウェーハＷの下面周縁部を吸着固定した後、半導体ウェーハＷ表面の中心部に塗布液を滴下し（例えば、８００〜１２００ｃｐの塗布液、好ましくは１０００ｃｐ）、吸引チャック５を回転させ（回転数は、１５００〜２５００ｒｐｍであり、好ましくは２０００ｒｐｍで、回転時間は２５〜５０秒であり、好ましくは３０秒である。）、遠心力で塗布液を半導体ウェーハＷ表面に拡散せしめる。このとき半導体ウェーハＷ下面と吸引チャック５上面との間の空間Ｓは呼吸穴１３を介して外部と連通しているため、空間Ｓ内が極端な負圧にならず、撓みが発生し難い。
本発明の回転処理装置は、厚膜を形成する際の厚膜用コーターとして好ましく用いることができる。厚膜を形成する際に用いる塗布液の粘性は高いため、回転塗布時に基板の端部の塗布液が綿状に糸を引く現象が発生する。その際に、上記洗浄ノズル１５から洗浄液を供給しながら回転させることにより、塗膜形成後の基板端部に綿状のものを効果的に除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る回転処理装置の縦断面図
【図２】吸引チャックと洗浄ノズルの関係を示す側面図
【図３】吸引チャックの要部拡大図
【図４】同回転処理装置の平面図
【図５】吸引チャックの分解図
【符号の説明】
【００２２】
１…ベースプレート、２…カップ、３…カップの上部開口、４…カップの下部開口、５…吸引チャック、５ａ…吸引チャックの上部半体、５ｂ…吸引チャックの下部半体、６…吸引チャックの軸、７…ドレン穴、８…ガイド、９…吸引溝、１０…吸引穴、１１、１２…連通穴、１３…呼吸穴、１４…保持ブロック、１５…洗浄ノズル、１６…ラビリンスパッキン部、Ｗ…半導体ウェーハ。
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス基板や半導体ウェーハ等の板状被処理物に対し、現像液、洗浄液、ＳＯＧ溶液、レジスト溶液等を塗布する回転処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハやガラス基板等の板状被処理物の表面に塗布液や現像液等の液体を供給する装置は、特許文献１に開示されるように、カップ内に配置した吸引チャック上に板状被処理物を載置し、次いで吸引チャックで板状被処理物を保持するとともに板状被処理物の中心部に塗布液や現像液等の液体を供給し、この後引き続いて吸引チャックを回転せしめることで板状被処理物も一体的に回転させ、この回転によって生じる遠心力にて供給した液体を板状被処理物の表面全体に均一に行き渡らすようにしている。
【０００３】
上述した装置は製品となる板状被処理物の中央部の下面を吸引チャックで吸着するため、表裏両面に回路を形成した半導体ウェーハなどの吸着には使用することができない。
【０００４】
板状被処理物の中央部を避けて吸着する先行技術として、特許文献２が挙げられる。この先行技術ではチャック上面の周縁部に等間隔で４個の真空吸着パッドを設け、板状被処理物の裏面周縁部を保持するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２８４７１６号公報
【特許文献２】特開平６−２４４０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献２にあっては基板の中央部を避けて吸着することができるが、真空吸着パッド間の距離が大きく、板状被処理物の寸法が大きく且つ薄い場合（ガラス基板やセラミック基板の場合には、厚さ０．７ｍｍ以下、大きさ１５０ｍｍ角以上、半導体ウェーハの場合には厚さ２００μｍ以下、大きさ８インチ以上）には、前記真空吸着パッド間において板状被処理物が撓んでしまう。
【０００６】
また、特許文献２にあっては板状被処理物の裏面外周部に廻り込んだ液を除去する手段が示されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明に係る回転処理装置は、カップ内に吸引チャックを配置し、この吸引チャックで板状被処理物を保持して回転せしめることで板状被処理物表面に供給した液体を板状被処理物の表面全体に行き渡らすようにした回転処理装置であって、前記吸引チャックは、平面視で板状被処理物と相似形で且つ板状被処理物よりも小寸法とされ、また周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、前記周縁部の上面には板状被処理物の製品とならない外周部分を吸着するための吸引溝が形成された構成とした。
【０００８】
また、前記吸引チャックには板状被処理物を吸着した状態で吸引チャック上面と板状被処理物下面との間に形成される空間と外部とを連通する呼吸穴を形成することが好ましい。呼吸穴を形成することで、板状被処理物が負圧によって内側（下方）に撓むことを防止できる。
【０００９】
また、前記吸引チャックの外側には板状被処理物の裏面外周縁に洗浄液を噴出する洗浄ノズルが配置され、この洗浄ノズルの取り付け角は基端部よりも上端部が外側になり且つ板状被処理物の回転方向を基準にして洗浄ノズルの軸線と板状被処理物とが鋭角になるようにすることができる。このようにすることで、余分な塗布液の廻りこみ及び洗浄液がチャックに接触することを有効に阻止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、板状被処理物に殆んど撓みを生じさせることなく、しかも製品とならない板状被処理物の裏面外縁部のみを吸着保持できる。したがって、両面に回路を形成した板状被処理物の処理装置として有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る回転処理装置の縦断面図、図２は吸引チャックと洗浄ノズルの関係を示す側面図、図３は吸引チャックの要部拡大図、図４は同回転処理装置の平面図、図５は吸引チャックの分解図である。
【００１２】
回転処理装置はベースプレート１にカップ２を固定し、このカップ２には上部開口３及び下部開口４が形成され、上部開口３は板状被処理物である半導体ウェーハＷの受渡し用として用いられ、下部開口４には吸引チャック５の軸６が挿通している。またカップ２内には半導体ウェーハＷの外縁部から遠心力で飛散した塗布液をドレン穴７まで導くガイド８が設けられている。
【００１３】
前記吸引チャック５の上部は、平面視で半導体ウェーハＷと相似形で且つ板状被処理物よりも小寸法とされている。尚、半導体ウェーハＷには位置決め用のオリエンテーションフラット部が設けられているが、この部分に関しては相似形の中に反映していない。
【００１４】
また、吸引チャック５の上部形状は周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、周縁部の上面には半導体ウェーハＷの製品とならない外縁部分を吸着するための吸引溝９が形成されている。この吸引溝９は半導体ウェーハＷの裏面で製品とならない外縁部分に対向する位置に設けられる。また、吸引溝９は水平方向の吸引穴１０、前記軸６に形成した連通穴１１、１２を介して真空ポンプなどにつながっている。吸引溝９の幅は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。吸着部９’の幅は １．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、好ましくは２．５ｍｍである。上記範囲とすることにより吸着性が良好となる。
呼吸穴１０の数は３〜６個が好ましく、４〜５個が最も好ましい。上記範囲とすることにより、空間Ｓ内が極端な負圧にならず、撓みが発生し難い。
【００１５】
この実施例では、図３に示すように、吸引チャック５の上部を上半体５ａを下半体５ｂに嵌め込むことで形成している。上半体５ａの外縁部には前記吸引溝９が形成され、上半体５ａの下面には吸引穴１０が形成されている。
【００１６】
更に、前記吸引チャック５の上部には半導体ウェーハＷを吸着した状態で吸引チャック５上面と半導体ウェーハＷ下面との間に形成される空間Ｓと外部とを連通する呼吸穴１３が形成されている。
一方、カップ２の内周部分には保持ブロック１４が設けられ、この保持ブロック１４に洗浄ノズル１５がその噴出口が前記吸引チャック５の一段高くなった周縁部の外側に位置するように取り付けられている。また保持ブロック１４と前記吸引チャックの下半体５ｂ下面との間にはラビリンスパッキン部１６を形成している。半導体ウェーハＷと洗浄ノズル１５との距離は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ離すことが好ましく、最も好ましくは１ｍｍである。この範囲とすることにより、半導体ウェーハＷ表面への回り込みを防止することが可能となる。
【００１７】
前記洗浄ノズル１５の取り付け角は、基端部よりも上端部が外側になり且つ半導体ウェーハＷの回転方向を基準にして洗浄ノズル１５の軸線と半導体ウェーハＷとのなす角θが鋭角になるようにされている。θは４０°〜８０°であり、好ましくは６０°である。上記範囲とすることにより、洗浄液が半導体ウェーハＷ表面に回りこむことを防止することができ、かつチャックが洗浄液に接触することを防止することが可能となる。
また、洗浄ノズル１５は半導体ウェーハＷの中心線に対しθは３５°〜５０°であり、好ましくは４５°が望ましい。
【００１８】
以上において、半導体ウェーハＷの表面に塗布処理を行うには、吸引チャック５をカップ２の上部開口３よりも高い位置まで上昇させ、搬送手段によって搬送されてきた半導体ウェーハＷを吸引チャック５に受け渡す。この場合、吸引チャック５の吸引溝９上に半導体ウェーハＷの下面周縁部の製品にならない部分が載置されるようにする。
【００１９】
そして、吸引溝９を介して半導体ウェーハＷの下面周縁部を吸引する。このとき吸引溝９は平面視で円形状をなすように形成されているため、半導体ウェーハＷの下面周縁部の全周が吸引され、撓みが発生し難い。
【００２０】
吸引溝９で半導体ウェーハＷの下面周縁部を吸着固定した後、半導体ウェーハＷ表面の中心部に塗布液を滴下し（例えば、８００〜１２００ｃｐの塗布液、好ましくは１０００ｃｐ）、吸引チャック５を回転させ（回転数は、１５００〜２５００ｒｐｍであり、好ましくは２０００ｒｐｍで、回転時間は２５〜５０秒であり、好ましくは３０秒である。）、遠心力で塗布液を半導体ウェーハＷ表面に拡散せしめる。このとき半導体ウェーハＷ下面と吸引チャック５上面との間の空間Ｓは呼吸穴１３を介して外部と連通しているため、空間Ｓ内が極端な負圧にならず、撓みが発生し難い。
本発明の回転処理装置は、厚膜を形成する際の厚膜用コーターとして好ましく用いることができる。厚膜を形成する際に用いる塗布液の粘性は高いため、回転塗布時に基板の端部の塗布液が綿状に糸を引く現象が発生する。その際に、上記洗浄ノズル１５から洗浄液を供給しながら回転させることにより、塗膜形成後の基板端部に綿状のものを効果的に除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る回転処理装置の縦断面図
【図２】吸引チャックと洗浄ノズルの関係を示す側面図
【図３】吸引チャックの要部拡大図
【図４】同回転処理装置の平面図
【図５】吸引チャックの分解図
【符号の説明】
【００２２】
１…ベースプレート、２…カップ、３…カップの上部開口、４…カップの下部開口、５…吸引チャック、５ａ…吸引チャックの上部半体、５ｂ…吸引チャックの下部半体、６…吸引チャックの軸、７…ドレン穴、８…ガイド、９…吸引溝、１０…吸引穴、１１、１２…連通穴、１３…呼吸穴、１４…保持ブロック、１５…洗浄ノズル、１６…ラビリンスパッキン部、Ｗ…半導体ウェーハ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ内に吸引チャックを配置し、この吸引チャックで板状被処理物を保持して回転せしめることで板状被処理物表面に供給した液体を板状被処理物の表面全体に行き渡らすようにした回転処理装置において、前記吸引チャックは、平面視で板状被処理物と相似形で且つ板状被処理物よりも小寸法とされ、また周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、前記周縁部の上面には板状被処理物の製品とならない外周部分を吸着するための吸引溝が形成されていることを特徴とする回転処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転処理装置において、前記吸引チャックには板状被処理物を吸着した状態で吸引チャック上面と板状被処理物下面との間に形成される空間と外部とを連通する呼吸穴が形成されていることを特徴とする回転処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回転処理装置において、前記吸引チャックの外側には板状被処理物の裏面外周縁に洗浄液を噴出する洗浄ノズルが配置され、この洗浄ノズルの取り付け角は基端部よりも上端部が外側になり且つ板状被処理物の回転方向を基準にして洗浄ノズルの軸線と板状被処理物とが鋭角になるようにされていることを特徴とする回転処理装置。
【請求項１】
カップ内に吸引チャックを配置し、この吸引チャックで板状被処理物を保持して回転せしめることで板状被処理物表面に供給した液体を板状被処理物の表面全体に行き渡らすようにした回転処理装置において、前記吸引チャックは、平面視で板状被処理物と相似形で且つ板状被処理物よりも小寸法とされ、また周縁部が内側部よりも高くなった皿状をなし、前記周縁部の上面には板状被処理物の製品とならない外周部分を吸着するための吸引溝が形成されていることを特徴とする回転処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転処理装置において、前記吸引チャックには板状被処理物を吸着した状態で吸引チャック上面と板状被処理物下面との間に形成される空間と外部とを連通する呼吸穴が形成されていることを特徴とする回転処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回転処理装置において、前記吸引チャックの外側には板状被処理物の裏面外周縁に洗浄液を噴出する洗浄ノズルが配置され、この洗浄ノズルの取り付け角は基端部よりも上端部が外側になり且つ板状被処理物の回転方向を基準にして洗浄ノズルの軸線と板状被処理物とが鋭角になるようにされていることを特徴とする回転処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１０９２４９（Ｐ２０１０−１０９２４９Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８１４０１（Ｐ２００８−２８１４０１）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（０００２２０２３９）東京応化工業株式会社 (1,407)
【Ｆターム（参考）】
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