基板処理装置
【課題】基板の上面に対向し近接して押付部材を配置し基板の処理を行う場合に、高温の処理液を使用するときでも、基板の面内温度の均一性を高め、押付部材の下面と基板上面とで挟まれる空間における温度の上昇を抑えることができる装置を提供する。
【解決手段】基板Ｗの上面に対向し近接して配置される雰囲気遮断板のプレート部６０の内部に、その中央領域から周辺領域の気体噴出口８０に向かって気体を流通させる気体通路８４を形成し、気体通路の途中を部分的に狭隘にし、その狭隘通路部分１２６とプレート部の下面側とを連通させる吸引細孔１２８を形成して、気体通路にエジェクタ部１１６を設け、吸引細孔の、プレート部の下面に開口する吸い込み口１３０を、気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに配置する。
【解決手段】基板Ｗの上面に対向し近接して配置される雰囲気遮断板のプレート部６０の内部に、その中央領域から周辺領域の気体噴出口８０に向かって気体を流通させる気体通路８４を形成し、気体通路の途中を部分的に狭隘にし、その狭隘通路部分１２６とプレート部の下面側とを連通させる吸引細孔１２８を形成して、気体通路にエジェクタ部１１６を設け、吸引細孔の、プレート部の下面に開口する吸い込み口１３０を、気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置（ＬＣＤ）用／プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用のガラス基板、磁気／光ディスク用のガラス／セラミック基板、電子デバイス基板等の各種の基板に対して洗浄、エッチング等の処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板の下面へ薬液、純水等の処理液を供給して、基板の下面に対しエッチング、洗浄、リンス等の処理を行うとともに、基板の下面から基板の周端面を伝ってその上面（デバイス形成面）へ処理液を回り込ませ、基板の上面周縁部を処理（ベベル処理）することが行われる。このような処理に使用される基板処理装置は、鉛直軸回りに回転自在に支持されたスピンベース、スピンベースの上面に一体的に固設され基板の下面に当接して基板をスピンベースの上面から離間させ水平姿勢に支持する複数個のベースピン、スピンベース上に保持される基板の上面に対向し基板に近接して配置される雰囲気遮断板などを備えて構成される。雰囲気遮断板の下面周縁部には、複数の気体噴出口が円周上に等配して形設されており、複数の気体噴出口からスピンベース上の基板の周縁部に向けて気体を噴出して、その噴出する気体の圧力で基板をベースピンに押し付けることにより、摩擦力で基板をベースピンに対し固定して、回転するスピンベースに保持するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図６は、従来の基板処理装置を使用して基板の処理が行われているときの様子を示す部分拡大断面図である。基板Ｗは、スピンベース（図示せず）の上面に固設された複数個のベースピン１によって水平姿勢に支持され、スピンベースおよびベースピン１と一体となって鉛直軸回りに回転している。また、雰囲気遮断板２も、スピンベースと同一の軸心回りに、例えばスピンベースと同期して同一方向へ同一速度で回転している。そして、外部の気体供給源から供給されて雰囲気遮断板２の内部に形成された気体通路３へ流入した気体、例えば常温の窒素ガスが、雰囲気遮断板２の下面周縁部に設けられた複数のガス噴出口４からスピンベース上の基板Ｗの上面に向けて噴出し、その噴出する気体の圧力によって基板Ｗがベースピン１に押し付けられる。これにより、基板Ｗは、摩擦力でベースピン１に対し固定されて、回転するスピンベースに保持される。また、雰囲気遮断板２のガス噴出口４を通して雰囲気遮断板２の下面と基板Ｗの上面とで形成される隙間へ窒素ガスが供給されることにより、その隙間へ処理液が流入することが防止される。基板Ｗの下面には、図示していないがスピンベースに一体に連接された回転支軸に設けられた処理液供給ノズルから処理液５が供給され、その処理液５は、基板Ｗの下面から基板Ｗの周端面を伝ってその上面へ回り込む。このようにして、基板Ｗの下面および周縁部の処理が行われる。
【特許文献１】特開２００６−３２８９１号公報（第５−７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板処理装置を使用して上記したような処理を行う場合において、基板Ｗの下面へ供給される薬液が常温であるときは特に問題を生じない。ところが、高温の薬液を使用して上記処理を行う場合においては、ノズルから基板Ｗの下面中心部に向けて高温の薬液が吐出されるため、基板Ｗの中心部が温まりやすくなり、基板Ｗの周辺に向かうほど基板Ｗの温度が低下してしまう。しかも、常温の窒素ガスが、雰囲気遮断板２の周縁部に設けられたガス噴出口４から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出されるため、特に基板Ｗの周縁部ではその温度が急激に下がってしまう。このようにして基板Ｗに温度分布を生じる結果、例えばエッチング処理では、エッチングレートが基板Ｗの半径方向における位置によって変化し、均一なエッチング処理を行うことができなくなる。また、雰囲気遮断板２の下面と基板Ｗの上面とで形成される隙間は、雰囲気遮断板２のガス噴出口４を通して供給される窒素ガスによって雰囲気的にシールされた状態であり、その空間では気体の入れ替わりがないため、高温となってしまう（８０℃の温度の薬液を使用して行った実験では、当該空間の温度が７３℃となった）。この結果、通常は塩化ビニル製である雰囲気遮断板２に変形等の不具合を生じる原因となる。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板保持部材上に保持された基板の上面に対向し基板に近接して押付部材を配置し基板の処理を行う場合において、高温の処理液を使用するときであっても、基板の面内温度の均一性を高めることができるとともに、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれる空間における温度の上昇を抑えることができ、もって、処理の均一性を向上させるとともに、押付部材に変形等の不都合を生じることもない基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、鉛直軸回りに回転自在に支持され、基板の下面に当接する少なくとも３個の基板支持部が上面に一体的に設けられ、前記基板支持部によって基板を上面から離間させ水平姿勢に支持する基板保持部材と、この基板保持部材を回転させる回転手段と、前記基板保持部材上の基板に対し処理液を供給する処理液供給手段と、基板に対応する平面形状を有しかつ基板と同等もしくは同等以上の大きさを有するプレート部、および、このプレート部の中央部に一体的に連接された回転軸部から構成され、鉛直軸回りに回転自在に支持された押付部材と、この押付部材の内部流路へ気体を供給する気体供給手段と、を備え、前記押付部材の前記プレート部が前記基板保持部材上の基板の上面に対向し基板に近接して配置され、前記プレート部の周縁部下面側に、前記基板保持部材上の基板の周縁部に向けて気体を噴出しその噴出する気体の圧力によって基板を前記基板支持部に押し付ける気体噴出口が円周上に形設され、前記押付部材の内部に前記気体噴出口へ気体を供給するための流路が形成された基板処理装置において、前記プレート部の内部に、その中央領域から周辺領域の前記気体噴出口に向かって気体を流通させる気体通路を形成して、その気体通路の途中を部分的に狭隘にするとともに、その狭隘通路部分と前記プレート部の下面側とを連通させる吸引細孔を形成して、前記気体通路にエジェクタ部を設け、前記吸引細孔の、前記プレート部の下面に開口する吸い込み口を、前記気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の処理装置において、エジェクタ部の吸引細孔の吸い込み口を、プレート部の下面中心を中心とする円周上に等配して複数配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の処理装置において、エジェクタ部の吸引細孔の吸い込み口を、基板保持部上の基板の中心に対向して配置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の処理装置において、プレート部の周縁部下面側に設けられる気体噴出口が、円周上に等配して形設された複数個の細孔であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の処理装置において、押付部材の気体導入路へ供給される気体が常温であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明の基板処理装置においては、押付部材の内部の流路に導入され気体通路を通ってプレート部の周縁部の気体噴出口へ送給される気体がエジェクタ部を通過する際に、ベンチュリ効果によって狭隘通路部分が減圧状態となる。この狭隘通路部分に生じた負圧により、プレート部の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体が吸引細孔を通して、狭隘通路部分を流れる気体中に流れ込み、その結果として吸い込み口付近は常に減圧状態となる。そして、吸い込み口は、プレート部の周縁部の気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに位置しているため、例えば基板の下面中心部に向けて高温の処理液が吐出される場合に、温まりやすくなっている基板の中心部付近の雰囲気気体が吸引細孔を通して狭隘通路部分へ吸引される。このため、基板の中心部における温度上昇が抑えられることとなる。また、狭隘通路部分を通過する気体中に、基板の中心部付近の温まった雰囲気気体が流れ込むことにより、プレート部の周縁部の気体噴出口から基板の上面周縁部に向けて噴出される気体の温度が上昇する。このため、基板の周縁部における急激な温度低下が抑えられることとなる。さらに、プレート部の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体の一部が吸引細孔を通して吸引されるとともに、減圧状態となっている吸い込み口付近に、プレート部の気体噴出口から噴出された気体の一部が流れ込むこととなり、前記空間で気体の入れ替わりが行われる。
したがって、請求項１に係る発明の基板処理装置を使用すると、高温の処理液を使用する場合であっても、基板の面内温度の均一性を高めることができ、この結果、処理の均一性を向上させることができるとともに、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれる空間における温度の上昇を抑えることができ、この結果、押付部材に変形等の不都合を生じることを防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の処理装置では、複数の吸い込み口を通して、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体を円周方向において均等に吸引することにより、基板の面内温度の均一性を高めることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の処理装置では、例えば基板の下面中心部に向けて高温の処理液が吐出される場合に、基板の中心に対向した吸い込み口を通して、最も温まりやすくなっている基板の中心部付近の雰囲気気体を吸引することにより、請求項１に係る発明の上記効果を確実に奏することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明の処理装置では、押付部材の周縁部の複数個の細孔から基板保持部材上の基板の上面周縁部に向けて噴出される気体の圧力により基板を複数の基板支持部に均等に押し付けて、基板を基板支持部に対し良好に固定することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明の処理装置では、押付部材の気体噴出口から常温の気体を噴出することにより、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体の温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１ないし図３は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、基板処理装置の要部を縦断面で示す正面図であり、図２は、その装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図であり、図３は、そのプレート部の四半分を示す図２のIII−III矢視平面図である。
【００１７】
この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持する基板保持部材１０を備えている。基板保持部材１０は、円板状のスピンベース１２、および、このスピンベース１２の上面側周縁部にその円周方向に等配して固設された複数本のベースピン１４により構成されている。スピンベース１２の中心部には貫通孔（図示せず）が形成されており、その貫通孔に連通するように中空の円筒状回転支軸１６が垂設されて、スピンベース１２に円筒状回転支軸１６が固着されている。円筒状回転支軸１６の中空部には、軸心部に通液路２０が形成されたノズル１８が挿通されており、ノズル１８の上端の吐出口２２が、基板保持部材１０に保持された基板Ｗの下面中心に対向するように配置されている。このノズル１８の吐出口２２からは、基板保持部材１０上の基板Ｗの下面中心部に向けて薬液や純水等のリンス液などの処理液が吐出される。円筒状回転支軸１６の内周面とノズル１８の外周面との間には円環状の隙間が形成されており、その隙間が窒素ガス等の不活性ガスや清浄空気などの気体（以下では、気体が窒素ガスであるとして説明する）を供給するための通気路２４となっている。通気路２４の上端のガス吐出口２６からは、基板保持部材１０上の基板Ｗの下面に対して窒素ガスが吐出される。
【００１８】
円筒状回転支軸１６の周囲には、基台板２８上に固着された有蓋円筒状のケーシング３０が配設されている。そして、円筒状回転支軸１６は、基台板２８およびケーシング３０に、それぞれ軸受３２、３４を介して鉛直軸回りに回転自在に支持されている。ケーシング３０の内部には、基台板２８上に固定されたモータ３６が配設されている。モータ３６の回転軸には駆動側プーリ３８が固着され、一方、円筒状回転支軸１６には従動側プーリ４０が嵌着されていて、駆動側プーリ３８と従動側プーリ４０とにベルト４２が掛け回されている。これらの機構により、円筒状回転支軸１６が回転させられ、基板保持部材１０に保持された基板Ｗが水平面内で鉛直軸回りに回転させられる。
【００１９】
ケーシング３０の周囲には、それを取り囲むように同心円状に配置された３つの円筒仕切り壁４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、および、円筒仕切り壁４４ａ、４４ｂ、４４ｃと一体に形成されケーシング３０の円筒部外周面の下端部に連接した底壁部４６が、基台板２８上に固着されて配設されている。そして、各円筒仕切り壁４４ａ、４４ｂ、４４ｃとケーシング３０と底壁部４６との組合せによって形成される３つの空間が、それぞれ排液槽４８ａ、４８ｂ、４８ｃとなる。また、これらの排液槽４８ａ、４８ｂ、４８ｃの上方には、上面が大きく開口したカップを構成するスプラッシュガード５０が、基板保持部材１０に保持された基板Ｗの周囲を包囲するように配設されている。スプラッシュガード５０は、円筒状回転支軸１６の軸線方向に沿った鉛直方向に昇降自在に保持されており、昇降機構５２によって上下方向へ往復移動させられる。このスプラッシュガード５０は、基板保持部材１０と同心円状に径方向の内側から外側に向かって配置された２つのガードを備えている。そして、昇降機構５２によってスプラッシュガード５０を段階的に昇降させることにより、回転する基板Ｗ上から周囲へ飛散する薬液やリンス液などを分別して排液させることができるようになっている。また、排液槽４８ａの底部には、底壁部４６および基台板２８に形成された排気孔５４が設けられており、排気孔５４に、図示しない排気装置に流路接続された排気管５６が連通接続されている。この構成により、排気管５６を介して排液槽４８ａの内部、ならびに、スプラッシュガード５０で囲まれ基板保持部材１０に保持された基板Ｗの薬液洗浄、リンス、乾燥などの各種処理が行われる処理空間を排気することができる。
【００２０】
基板保持部材１０の上方には、本願発明で言うところの押付部材として機能する雰囲気遮断板５８が配設されている。雰囲気遮断板５８は、基板Ｗに対応する平面形状を有しかつ基板Ｗと同等もしくは同等以上の大きさを有するプレート部６０、および、このプレート部６０の中央部に一体的に連接された回転軸部６２から構成されている。そして、プレート部６０が、基板保持部材１０に保持された基板Ｗの上面全体を覆うように基板Ｗの上面に対向し基板Ｗに近接して配置される。回転軸部６２は、円筒状保持枠６４の内部に配設され、軸受６６を介して回転自在に支持されている。円筒状保持枠６４の内部には、回転用モータ６８が固設されている。この回転用モータ６８によって回転軸部６２が、円筒状回転支軸１６と同一の軸心回りに回転させられ、例えば基板保持部材１０上の基板Ｗと同期して同一方向へ同一速度で雰囲気遮断板５８が回転する。雰囲気遮断板５８および円筒状保持枠６４は、一体となって回転軸部６４の軸線方向に沿った鉛直方向に昇降自在に支持されており、昇降機構７０によって上下方向へ往復移動させられる。そして、昇降機構７０によって雰囲気遮断板５８を昇降させることにより、雰囲気遮断板５８を基板保持部材１０上の基板Ｗに対し近接および離間させることができる。
【００２１】
また、円筒状保持枠６４の内部には、気体導入路７４およびこの気体導入路７４に連通した環状接続口７６が形成された回転シール部材７２が固設されている。そして、雰囲気遮断板５８の回転軸部６２に、回転シール部材７２の環状接続口７６に連通する気体供給路７８が円筒状に形成されている。雰囲気遮断板５８のプレート部６０には、その下面周縁部に、図２および図３に示すように、プレート部６０の下面中心を中心とする円周上に複数個の細孔からなる気体噴出口８０が円周方向に等配して形設されている。なお、気体噴出口は、複数個の細孔に代えて、例えば１本の円環状スリットとしてもよい。プレート部６０の上面側中央部には、回転軸部６２の気体供給路７８との流路接続部８２が円環状に設けられている。また、プレート部６０の内部には、流路接続部８２と気体噴出口８０とを流通させる気体通路８４が形成されている。このような構成により、図示しない気体供給源から気体、例えば常温の窒素ガスが回転シール部材７２の気体導入路７４へ供給されると、回転する雰囲気遮断板５８の回転軸部６２の気体供給路７８を通ってプレート部６０の気体通路８４内へ窒素ガスが流入するようになっている。そして、窒素ガスは、気体通路８４内をプレート部６０の中央領域から周辺領域に向かって流れ、プレート部６０の下面周縁部の気体噴出口８０から、回転する基板保持部材１０に保持された基板Ｗの上面に向けて噴出する。この噴出する窒素ガスの圧力によって基板Ｗが基板保持部材１０のベースピン１４に押し付けられることにより、基板Ｗは、摩擦力でベースピン１４に対し固定されて、基板保持部材１０と一体になって回転する。
【００２２】
また、雰囲気遮断板５８のプレート部６０の周縁部には、貫通孔８６が形設されている。そして、貫通孔８６に下端吐出口が対向するように移動ノズル８８が配設されている。移動ノズル８８は、雰囲気遮断板５８と一体的に旋回可能に保持されている。この移動ノズル８８には、気・液供給管９０が連通接続されており、気・液供給管９０は、液体供給管９２とガス供給管９４とに分岐し、液体供給管９２はさらに、薬液供給源９６に流路接続され開閉弁９８が介挿された薬液供給管１００と、リンス液供給源１０２に流路接続され開閉弁１０４が介挿されたリンス液供給管１０６とに分岐している。ガス供給管９４は、窒素ガス供給源１０８に開閉弁１１０を介して流路接続している。また、薬液供給源９６に流路接続され開閉弁９８が介挿された薬液供給管１００と、リンス液供給源１０２に流路接続され開閉弁１０４が介挿されたリンス液供給管１０６とは、ノズル１８の通液路２０に連通接続された液体供給管１１２に合流して接続されている。さらに、窒素ガス供給源１０８には、開閉弁１１０が介挿されたガス供給管１１４を通して円筒状回転支軸１６の通気路２４が流路接続されている。
【００２３】
上記したような流路構成により、ノズル１８の吐出口２２から、回転している基板保持部材１０上の基板Ｗの下面中心部に向けて薬液またはリンス液が選択的に切り替えられて吐出され、また、移動ノズル８８から雰囲気遮断板５８のプレート部６０の貫通孔８６を通して基板保持部材１０上の基板Ｗの上面周縁部へ薬液またはリンス液が選択的に切り替えられて供給される。また、円筒状回転支軸１６の通気路２４のガス吐出口２６から、回転している基板保持部材１０上の基板Ｗの下面に対して乾燥用の窒素ガスが吐出され、また、移動ノズル８８からプレート部６０の貫通孔８６を通して基板保持部材１０上の基板Ｗの上面周縁部へ窒素ガスが供給されるようになっている。そして、基板Ｗの下面に対して薬液処理やリンス処理が行われ、また、基板Ｗの上面周縁部がベベル処理され、それらの処理後に基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【００２４】
そして、この処理装置には、図２および図３に示すように、雰囲気遮断板５８のプレート部６０の内部に形成されている気体通路８４の途中にエジェクタ部１１６が設けられている。すなわち、プレート部６０を形成する下側プレート１２０に、気体噴出口８０と流路接続部８２とを流通させる気体通路８４を遮るように円環状壁部１２２が設けられ、その円環状壁部１２２の上面に、放射状に複数本の溝１２４が形成されている。複数本の溝１２４は、円周方向において等間隔に設けられている。そして、円環状壁部１２２に、プレート部６０を形成する上側プレート１２０の下面と溝１２０の内面とで囲まれた狭隘通路部分１２６とプレート部６０の下面側とを連通させる吸引細孔１２８が形成されている。吸引細孔１２８の、プレート部６０の下面に開口する吸い込み口１３０は、気体噴出口８０よりプレート部６０下面の中心寄りに配置され、複数の吸い込み口１３０は、プレート部６０の下面中心を中心とする円周上に等配して設けられる。
【００２５】
上記した構造を有するエジェクタ部１１６においては、気体通路８４内をプレート部６０の中央領域から周辺領域に向かって流れようとする窒素ガスが狭隘通路部分１２６を通過するときに、流路が狭くなっているため窒素ガスの流速が大きくなり、ベンチュリ効果によって狭隘通路部分１２６が減圧状態となる。この狭隘通路部分１２６に生じた負圧により、プレート部６０の下面と基板Ｗの上面とで挟まれた空間の雰囲気気体が吸引細孔１２８を通して、狭隘通路部分１２６を流れる窒素ガス中に流れ込む。この結果として、プレート部６０下面の吸い込み口１３０付近は常に減圧状態となる。この場合において、ノズル１８の吐出口２２から高温の薬液１３２が基板Ｗの下面中心部に向けて吐出されていると、基板Ｗの中心部付近の雰囲気気体の温度も上昇することになるが、基板Ｗの中心部付近の雰囲気気体は、吸引細孔１２８を通して狭隘通路部分１２６へ吸引されるため、基板Ｗの中心部における温度上昇が抑えられる。また、狭隘通路部分１２６を通過する窒素ガス中に、基板Ｗの中心部付近の温まった雰囲気気体が流れ込むことにより、気体噴出口８０から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出されるガスの温度が上昇する。このため、基板Ｗの周縁部における急激な温度低下が抑えられる。したがって、基板Ｗの面内温度の均一性が高まることとなる。また、プレート部６０の下面と基板Ｗの上面とで挟まれた空間の雰囲気気体の一部が吸引細孔１２８を通して吸引されるとともに、減圧状態となっている吸い込み口１３０付近に、気体噴出口８０から噴出された気体の一部が流れ込むことにより、プレート部６０の下面と基板Ｗの上面とで挟まれた空間で気体の入れ替わりが行われる。したがって、当該空間における温度の上昇が抑えられることとなる。このとき、吸引細孔１２８を通して吸引される雰囲気気体の流量と減圧状態となっている吸い込み口１３０付近に流れ込む気体の流量とはほぼ同じであるので、気体通路８４へ供給される窒素ガスの一部が循環することとなる。したがって、窒素ガスの供給量を抑えることができる。そして、気体噴出口８０から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出されるガスの流量は変化しないので、基板Ｗを基板保持部材１０と一体に回転させるために基板Ｗをベースピン１４に押し付ける力はほとんど変動しない。
【００２６】
次に、図４は、エジェクタ部の別の構成例を示す縦断面図である。
このエジェクタ部１４６も、雰囲気遮断板のプレート部１３４の内部に形成されている気体通路１４４の途中に設けられる。すなわち、プレート部１３４を形成する下側プレート１３８に、気体噴出口１４０と流路接続部１４２とを流通させる気体通路１４４を遮るように、中央部側がテーパー状周壁面１５０とされた円環状壁部１４８が設けられている。円環状壁部１４８の上面には、図３に示した装置と同様に、放射状に複数本の溝が円周方向において等間隔に形設されており、円環状壁部１４８に、プレート部１３４を形成する上側プレート１３６の下面と溝の内面とで囲まれた狭隘通路部分１５２が形成されている。また、円環状壁部１４８には、狭隘通路部分１５２とプレート部１３４の下面側とを連通させる吸引細孔１５４が形成されている。吸引細孔１５４は、プレート部１３４の下面中心に向かって下向きに傾斜するように設けられ、吸引細孔１５４の、プレート部１３４の下面に開口する吸い込み口１５６が、基板保持部材１０上の基板Ｗの上面中心に対向するように配置されている。そして、複数の吸い込み口１５６は、プレート部１３４の下面中心を中心とする円周上に等配して設けられている。
【００２７】
図４に示した装置においても、図２および図３に示した装置と同様の上記作用効果が奏されるが、ノズル１８の吐出口２２から高温の薬液１３２が基板Ｗの下面中心部に向けて吐出されているときに最も温まりやすくなっている基板Ｗの中心部付近の雰囲気気体が、基板Ｗの上面中心に対向した吸い込み口１５６を通して吸引されるので、基板Ｗの中心部に対する冷却効果をより高めることができる。
【００２８】
次に、図５は、エジェクタ部のさらに別の構成例を示す縦断面図である。
このエジェクタ部１７０も、雰囲気遮断板のプレート部１５８の内部に形成されている気体通路１６８の途中に設けられる。すなわち、プレート部１５８を形成する上側プレート１６０と下側プレート１６２との間に、気体噴出口１６４と流路接続部１６６とを流通させる気体通路１６８を遮るように、着脱自在のエジェクトノズル部材１７２が取り付けられている。このエジェクトノズル部材１７２は、全体形状が円環状をなしている。そして、エジェクトノズル部材１７２には、流路接続部１６６側の内周壁面に、円筒形状で先細りの導入部１７４が形成され、気体噴出口１６４側の外周壁面に、ラッパ状に先端側が拡張した放出部１７６が形成されている。このエジェクトノズル部材１７２では、導入部１７４の先細りの先端部分が狭隘通路部分として機能し、導入部１７４の先端が放出部１７６の開口部に対向している。また、エジェクトノズル部材１７２には、導入部１７４の先端と放出部１７６との間の空間に連通する連通部１７８が形成されている。この連通部１７８および下側プレート１６２に形成された孔１８０を介して前記空間とプレート部１５８の下面側とが連通しており、連通部１７８および孔１８０が吸引細孔として機能する。この導入部１７４および放出部１７６の一組が、エジェクトノズル部材１７２の全周方向において等間隔に複数形成されている。また、導入部１７４および放出部１７６の一組がそれぞれ分割体として形成され、その分割体を円周方向において複数連接して円環状とすることにより、エジェクトノズル部材１７２を構成するようにしてもよい。そして、孔１８０の、プレート部１５８の下面に開口する吸い込み口１８２が、プレート部１５８の下面中心を中心とする円周上に等配して設けられている。
【００２９】
図５に示した装置においても、図２および図３に示した装置と同様の上記作用効果が奏される。
【００３０】
なお、上記した実施形態では、常温の窒素ガスを雰囲気遮断板５８の気体通路８４内へ供給するようにしているが、常温より温度の高い窒素ガスを供給して気体噴出口８０から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出させるようにしてもよい。この場合には、基板の周縁部における温度低下がより抑えられる。また、吸引細孔の吸い込み口を、基板の温度分布データに合わせて、基板の上面中心部や上面中央部に対向するように適宜配置するようにしてもよい。さらに、雰囲気遮断板の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体を掻き混ぜて温度の均一性をより高めるために、雰囲気遮断板の下面に攪拌羽根を付設したり、雰囲気遮断板の回転数と基板の回転数とに差をつけたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１ないし図３は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、基板処理装置の要部を縦断面で示す正面図である。
【図２】図１に示した基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図である。
【図３】図１に示した基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の四半分を示す図２のIII−III矢視平面図である。
【図４】この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図である。
【図５】この発明のさらに別の実施形態を示し、基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図である。
【図６】従来の基板処理装置を使用して基板の処理が行われているときの様子を示す雰囲気遮断板の右半分を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 基板保持部材
１２ スピンベース
１４ ベースピン
１６ 円筒状回転支軸
１８ ノズル
２０ 通液路
２２ ノズルの吐出口
２４ 通気路
２６ ガス吐出口
３０ ケーシング
３２、３４、６６ 軸受
３６ モータ
５８ 雰囲気遮断板
６０、１３４、１５８ 雰囲気遮断板のプレート部
６２ 雰囲気遮断板の回転軸部
６４ 円筒状保持枠
６８ 回転用モータ
７２ 回転シール部材
７４ 気体導入路
７６ 環状接続口
７８ 気体供給路
８０、１４０、１６４ 気体噴出口
８２、１４２、１６６ 流路接続部
８４、１４４、１６８ 気体通路
９２ 液体供給管
９４ ガス供給管
９６ 薬液供給源
１００ 薬液供給管
１０２ リンス液供給源
１０６ リンス液供給管
１０８ 窒素ガス供給源
１１０ 液体供給管
１１４ ガス供給管
１１６、１４６、１７０ エジェクタ部
１１８、１３６、１６０ プレート部の上側プレート
１２０、１３８、１６２ プレート部の下側プレート
１２２、１４８ 円環状壁部
１２４ 溝
１２６、１５２ 狭隘通路部分
１２８、１５４ 吸引細孔
１３０、１５６、１８２ 吸い込み口
１３２ 薬液
１７２ エジェクトノズル部材
１７４ エジェクトノズル部材の導入部
１７６ エジェクトノズル部材の放出部
１７８ エジェクトノズル部材の連通部
１８０ 孔
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置（ＬＣＤ）用／プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用のガラス基板、磁気／光ディスク用のガラス／セラミック基板、電子デバイス基板等の各種の基板に対して洗浄、エッチング等の処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板の下面へ薬液、純水等の処理液を供給して、基板の下面に対しエッチング、洗浄、リンス等の処理を行うとともに、基板の下面から基板の周端面を伝ってその上面（デバイス形成面）へ処理液を回り込ませ、基板の上面周縁部を処理（ベベル処理）することが行われる。このような処理に使用される基板処理装置は、鉛直軸回りに回転自在に支持されたスピンベース、スピンベースの上面に一体的に固設され基板の下面に当接して基板をスピンベースの上面から離間させ水平姿勢に支持する複数個のベースピン、スピンベース上に保持される基板の上面に対向し基板に近接して配置される雰囲気遮断板などを備えて構成される。雰囲気遮断板の下面周縁部には、複数の気体噴出口が円周上に等配して形設されており、複数の気体噴出口からスピンベース上の基板の周縁部に向けて気体を噴出して、その噴出する気体の圧力で基板をベースピンに押し付けることにより、摩擦力で基板をベースピンに対し固定して、回転するスピンベースに保持するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図６は、従来の基板処理装置を使用して基板の処理が行われているときの様子を示す部分拡大断面図である。基板Ｗは、スピンベース（図示せず）の上面に固設された複数個のベースピン１によって水平姿勢に支持され、スピンベースおよびベースピン１と一体となって鉛直軸回りに回転している。また、雰囲気遮断板２も、スピンベースと同一の軸心回りに、例えばスピンベースと同期して同一方向へ同一速度で回転している。そして、外部の気体供給源から供給されて雰囲気遮断板２の内部に形成された気体通路３へ流入した気体、例えば常温の窒素ガスが、雰囲気遮断板２の下面周縁部に設けられた複数のガス噴出口４からスピンベース上の基板Ｗの上面に向けて噴出し、その噴出する気体の圧力によって基板Ｗがベースピン１に押し付けられる。これにより、基板Ｗは、摩擦力でベースピン１に対し固定されて、回転するスピンベースに保持される。また、雰囲気遮断板２のガス噴出口４を通して雰囲気遮断板２の下面と基板Ｗの上面とで形成される隙間へ窒素ガスが供給されることにより、その隙間へ処理液が流入することが防止される。基板Ｗの下面には、図示していないがスピンベースに一体に連接された回転支軸に設けられた処理液供給ノズルから処理液５が供給され、その処理液５は、基板Ｗの下面から基板Ｗの周端面を伝ってその上面へ回り込む。このようにして、基板Ｗの下面および周縁部の処理が行われる。
【特許文献１】特開２００６−３２８９１号公報（第５−７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板処理装置を使用して上記したような処理を行う場合において、基板Ｗの下面へ供給される薬液が常温であるときは特に問題を生じない。ところが、高温の薬液を使用して上記処理を行う場合においては、ノズルから基板Ｗの下面中心部に向けて高温の薬液が吐出されるため、基板Ｗの中心部が温まりやすくなり、基板Ｗの周辺に向かうほど基板Ｗの温度が低下してしまう。しかも、常温の窒素ガスが、雰囲気遮断板２の周縁部に設けられたガス噴出口４から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出されるため、特に基板Ｗの周縁部ではその温度が急激に下がってしまう。このようにして基板Ｗに温度分布を生じる結果、例えばエッチング処理では、エッチングレートが基板Ｗの半径方向における位置によって変化し、均一なエッチング処理を行うことができなくなる。また、雰囲気遮断板２の下面と基板Ｗの上面とで形成される隙間は、雰囲気遮断板２のガス噴出口４を通して供給される窒素ガスによって雰囲気的にシールされた状態であり、その空間では気体の入れ替わりがないため、高温となってしまう（８０℃の温度の薬液を使用して行った実験では、当該空間の温度が７３℃となった）。この結果、通常は塩化ビニル製である雰囲気遮断板２に変形等の不具合を生じる原因となる。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板保持部材上に保持された基板の上面に対向し基板に近接して押付部材を配置し基板の処理を行う場合において、高温の処理液を使用するときであっても、基板の面内温度の均一性を高めることができるとともに、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれる空間における温度の上昇を抑えることができ、もって、処理の均一性を向上させるとともに、押付部材に変形等の不都合を生じることもない基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、鉛直軸回りに回転自在に支持され、基板の下面に当接する少なくとも３個の基板支持部が上面に一体的に設けられ、前記基板支持部によって基板を上面から離間させ水平姿勢に支持する基板保持部材と、この基板保持部材を回転させる回転手段と、前記基板保持部材上の基板に対し処理液を供給する処理液供給手段と、基板に対応する平面形状を有しかつ基板と同等もしくは同等以上の大きさを有するプレート部、および、このプレート部の中央部に一体的に連接された回転軸部から構成され、鉛直軸回りに回転自在に支持された押付部材と、この押付部材の内部流路へ気体を供給する気体供給手段と、を備え、前記押付部材の前記プレート部が前記基板保持部材上の基板の上面に対向し基板に近接して配置され、前記プレート部の周縁部下面側に、前記基板保持部材上の基板の周縁部に向けて気体を噴出しその噴出する気体の圧力によって基板を前記基板支持部に押し付ける気体噴出口が円周上に形設され、前記押付部材の内部に前記気体噴出口へ気体を供給するための流路が形成された基板処理装置において、前記プレート部の内部に、その中央領域から周辺領域の前記気体噴出口に向かって気体を流通させる気体通路を形成して、その気体通路の途中を部分的に狭隘にするとともに、その狭隘通路部分と前記プレート部の下面側とを連通させる吸引細孔を形成して、前記気体通路にエジェクタ部を設け、前記吸引細孔の、前記プレート部の下面に開口する吸い込み口を、前記気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の処理装置において、エジェクタ部の吸引細孔の吸い込み口を、プレート部の下面中心を中心とする円周上に等配して複数配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の処理装置において、エジェクタ部の吸引細孔の吸い込み口を、基板保持部上の基板の中心に対向して配置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の処理装置において、プレート部の周縁部下面側に設けられる気体噴出口が、円周上に等配して形設された複数個の細孔であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の処理装置において、押付部材の気体導入路へ供給される気体が常温であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明の基板処理装置においては、押付部材の内部の流路に導入され気体通路を通ってプレート部の周縁部の気体噴出口へ送給される気体がエジェクタ部を通過する際に、ベンチュリ効果によって狭隘通路部分が減圧状態となる。この狭隘通路部分に生じた負圧により、プレート部の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体が吸引細孔を通して、狭隘通路部分を流れる気体中に流れ込み、その結果として吸い込み口付近は常に減圧状態となる。そして、吸い込み口は、プレート部の周縁部の気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに位置しているため、例えば基板の下面中心部に向けて高温の処理液が吐出される場合に、温まりやすくなっている基板の中心部付近の雰囲気気体が吸引細孔を通して狭隘通路部分へ吸引される。このため、基板の中心部における温度上昇が抑えられることとなる。また、狭隘通路部分を通過する気体中に、基板の中心部付近の温まった雰囲気気体が流れ込むことにより、プレート部の周縁部の気体噴出口から基板の上面周縁部に向けて噴出される気体の温度が上昇する。このため、基板の周縁部における急激な温度低下が抑えられることとなる。さらに、プレート部の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体の一部が吸引細孔を通して吸引されるとともに、減圧状態となっている吸い込み口付近に、プレート部の気体噴出口から噴出された気体の一部が流れ込むこととなり、前記空間で気体の入れ替わりが行われる。
したがって、請求項１に係る発明の基板処理装置を使用すると、高温の処理液を使用する場合であっても、基板の面内温度の均一性を高めることができ、この結果、処理の均一性を向上させることができるとともに、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれる空間における温度の上昇を抑えることができ、この結果、押付部材に変形等の不都合を生じることを防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明の処理装置では、複数の吸い込み口を通して、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体を円周方向において均等に吸引することにより、基板の面内温度の均一性を高めることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の処理装置では、例えば基板の下面中心部に向けて高温の処理液が吐出される場合に、基板の中心に対向した吸い込み口を通して、最も温まりやすくなっている基板の中心部付近の雰囲気気体を吸引することにより、請求項１に係る発明の上記効果を確実に奏することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明の処理装置では、押付部材の周縁部の複数個の細孔から基板保持部材上の基板の上面周縁部に向けて噴出される気体の圧力により基板を複数の基板支持部に均等に押し付けて、基板を基板支持部に対し良好に固定することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明の処理装置では、押付部材の気体噴出口から常温の気体を噴出することにより、押付部材の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体の温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１ないし図３は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、基板処理装置の要部を縦断面で示す正面図であり、図２は、その装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図であり、図３は、そのプレート部の四半分を示す図２のIII−III矢視平面図である。
【００１７】
この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持する基板保持部材１０を備えている。基板保持部材１０は、円板状のスピンベース１２、および、このスピンベース１２の上面側周縁部にその円周方向に等配して固設された複数本のベースピン１４により構成されている。スピンベース１２の中心部には貫通孔（図示せず）が形成されており、その貫通孔に連通するように中空の円筒状回転支軸１６が垂設されて、スピンベース１２に円筒状回転支軸１６が固着されている。円筒状回転支軸１６の中空部には、軸心部に通液路２０が形成されたノズル１８が挿通されており、ノズル１８の上端の吐出口２２が、基板保持部材１０に保持された基板Ｗの下面中心に対向するように配置されている。このノズル１８の吐出口２２からは、基板保持部材１０上の基板Ｗの下面中心部に向けて薬液や純水等のリンス液などの処理液が吐出される。円筒状回転支軸１６の内周面とノズル１８の外周面との間には円環状の隙間が形成されており、その隙間が窒素ガス等の不活性ガスや清浄空気などの気体（以下では、気体が窒素ガスであるとして説明する）を供給するための通気路２４となっている。通気路２４の上端のガス吐出口２６からは、基板保持部材１０上の基板Ｗの下面に対して窒素ガスが吐出される。
【００１８】
円筒状回転支軸１６の周囲には、基台板２８上に固着された有蓋円筒状のケーシング３０が配設されている。そして、円筒状回転支軸１６は、基台板２８およびケーシング３０に、それぞれ軸受３２、３４を介して鉛直軸回りに回転自在に支持されている。ケーシング３０の内部には、基台板２８上に固定されたモータ３６が配設されている。モータ３６の回転軸には駆動側プーリ３８が固着され、一方、円筒状回転支軸１６には従動側プーリ４０が嵌着されていて、駆動側プーリ３８と従動側プーリ４０とにベルト４２が掛け回されている。これらの機構により、円筒状回転支軸１６が回転させられ、基板保持部材１０に保持された基板Ｗが水平面内で鉛直軸回りに回転させられる。
【００１９】
ケーシング３０の周囲には、それを取り囲むように同心円状に配置された３つの円筒仕切り壁４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、および、円筒仕切り壁４４ａ、４４ｂ、４４ｃと一体に形成されケーシング３０の円筒部外周面の下端部に連接した底壁部４６が、基台板２８上に固着されて配設されている。そして、各円筒仕切り壁４４ａ、４４ｂ、４４ｃとケーシング３０と底壁部４６との組合せによって形成される３つの空間が、それぞれ排液槽４８ａ、４８ｂ、４８ｃとなる。また、これらの排液槽４８ａ、４８ｂ、４８ｃの上方には、上面が大きく開口したカップを構成するスプラッシュガード５０が、基板保持部材１０に保持された基板Ｗの周囲を包囲するように配設されている。スプラッシュガード５０は、円筒状回転支軸１６の軸線方向に沿った鉛直方向に昇降自在に保持されており、昇降機構５２によって上下方向へ往復移動させられる。このスプラッシュガード５０は、基板保持部材１０と同心円状に径方向の内側から外側に向かって配置された２つのガードを備えている。そして、昇降機構５２によってスプラッシュガード５０を段階的に昇降させることにより、回転する基板Ｗ上から周囲へ飛散する薬液やリンス液などを分別して排液させることができるようになっている。また、排液槽４８ａの底部には、底壁部４６および基台板２８に形成された排気孔５４が設けられており、排気孔５４に、図示しない排気装置に流路接続された排気管５６が連通接続されている。この構成により、排気管５６を介して排液槽４８ａの内部、ならびに、スプラッシュガード５０で囲まれ基板保持部材１０に保持された基板Ｗの薬液洗浄、リンス、乾燥などの各種処理が行われる処理空間を排気することができる。
【００２０】
基板保持部材１０の上方には、本願発明で言うところの押付部材として機能する雰囲気遮断板５８が配設されている。雰囲気遮断板５８は、基板Ｗに対応する平面形状を有しかつ基板Ｗと同等もしくは同等以上の大きさを有するプレート部６０、および、このプレート部６０の中央部に一体的に連接された回転軸部６２から構成されている。そして、プレート部６０が、基板保持部材１０に保持された基板Ｗの上面全体を覆うように基板Ｗの上面に対向し基板Ｗに近接して配置される。回転軸部６２は、円筒状保持枠６４の内部に配設され、軸受６６を介して回転自在に支持されている。円筒状保持枠６４の内部には、回転用モータ６８が固設されている。この回転用モータ６８によって回転軸部６２が、円筒状回転支軸１６と同一の軸心回りに回転させられ、例えば基板保持部材１０上の基板Ｗと同期して同一方向へ同一速度で雰囲気遮断板５８が回転する。雰囲気遮断板５８および円筒状保持枠６４は、一体となって回転軸部６４の軸線方向に沿った鉛直方向に昇降自在に支持されており、昇降機構７０によって上下方向へ往復移動させられる。そして、昇降機構７０によって雰囲気遮断板５８を昇降させることにより、雰囲気遮断板５８を基板保持部材１０上の基板Ｗに対し近接および離間させることができる。
【００２１】
また、円筒状保持枠６４の内部には、気体導入路７４およびこの気体導入路７４に連通した環状接続口７６が形成された回転シール部材７２が固設されている。そして、雰囲気遮断板５８の回転軸部６２に、回転シール部材７２の環状接続口７６に連通する気体供給路７８が円筒状に形成されている。雰囲気遮断板５８のプレート部６０には、その下面周縁部に、図２および図３に示すように、プレート部６０の下面中心を中心とする円周上に複数個の細孔からなる気体噴出口８０が円周方向に等配して形設されている。なお、気体噴出口は、複数個の細孔に代えて、例えば１本の円環状スリットとしてもよい。プレート部６０の上面側中央部には、回転軸部６２の気体供給路７８との流路接続部８２が円環状に設けられている。また、プレート部６０の内部には、流路接続部８２と気体噴出口８０とを流通させる気体通路８４が形成されている。このような構成により、図示しない気体供給源から気体、例えば常温の窒素ガスが回転シール部材７２の気体導入路７４へ供給されると、回転する雰囲気遮断板５８の回転軸部６２の気体供給路７８を通ってプレート部６０の気体通路８４内へ窒素ガスが流入するようになっている。そして、窒素ガスは、気体通路８４内をプレート部６０の中央領域から周辺領域に向かって流れ、プレート部６０の下面周縁部の気体噴出口８０から、回転する基板保持部材１０に保持された基板Ｗの上面に向けて噴出する。この噴出する窒素ガスの圧力によって基板Ｗが基板保持部材１０のベースピン１４に押し付けられることにより、基板Ｗは、摩擦力でベースピン１４に対し固定されて、基板保持部材１０と一体になって回転する。
【００２２】
また、雰囲気遮断板５８のプレート部６０の周縁部には、貫通孔８６が形設されている。そして、貫通孔８６に下端吐出口が対向するように移動ノズル８８が配設されている。移動ノズル８８は、雰囲気遮断板５８と一体的に旋回可能に保持されている。この移動ノズル８８には、気・液供給管９０が連通接続されており、気・液供給管９０は、液体供給管９２とガス供給管９４とに分岐し、液体供給管９２はさらに、薬液供給源９６に流路接続され開閉弁９８が介挿された薬液供給管１００と、リンス液供給源１０２に流路接続され開閉弁１０４が介挿されたリンス液供給管１０６とに分岐している。ガス供給管９４は、窒素ガス供給源１０８に開閉弁１１０を介して流路接続している。また、薬液供給源９６に流路接続され開閉弁９８が介挿された薬液供給管１００と、リンス液供給源１０２に流路接続され開閉弁１０４が介挿されたリンス液供給管１０６とは、ノズル１８の通液路２０に連通接続された液体供給管１１２に合流して接続されている。さらに、窒素ガス供給源１０８には、開閉弁１１０が介挿されたガス供給管１１４を通して円筒状回転支軸１６の通気路２４が流路接続されている。
【００２３】
上記したような流路構成により、ノズル１８の吐出口２２から、回転している基板保持部材１０上の基板Ｗの下面中心部に向けて薬液またはリンス液が選択的に切り替えられて吐出され、また、移動ノズル８８から雰囲気遮断板５８のプレート部６０の貫通孔８６を通して基板保持部材１０上の基板Ｗの上面周縁部へ薬液またはリンス液が選択的に切り替えられて供給される。また、円筒状回転支軸１６の通気路２４のガス吐出口２６から、回転している基板保持部材１０上の基板Ｗの下面に対して乾燥用の窒素ガスが吐出され、また、移動ノズル８８からプレート部６０の貫通孔８６を通して基板保持部材１０上の基板Ｗの上面周縁部へ窒素ガスが供給されるようになっている。そして、基板Ｗの下面に対して薬液処理やリンス処理が行われ、また、基板Ｗの上面周縁部がベベル処理され、それらの処理後に基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【００２４】
そして、この処理装置には、図２および図３に示すように、雰囲気遮断板５８のプレート部６０の内部に形成されている気体通路８４の途中にエジェクタ部１１６が設けられている。すなわち、プレート部６０を形成する下側プレート１２０に、気体噴出口８０と流路接続部８２とを流通させる気体通路８４を遮るように円環状壁部１２２が設けられ、その円環状壁部１２２の上面に、放射状に複数本の溝１２４が形成されている。複数本の溝１２４は、円周方向において等間隔に設けられている。そして、円環状壁部１２２に、プレート部６０を形成する上側プレート１２０の下面と溝１２０の内面とで囲まれた狭隘通路部分１２６とプレート部６０の下面側とを連通させる吸引細孔１２８が形成されている。吸引細孔１２８の、プレート部６０の下面に開口する吸い込み口１３０は、気体噴出口８０よりプレート部６０下面の中心寄りに配置され、複数の吸い込み口１３０は、プレート部６０の下面中心を中心とする円周上に等配して設けられる。
【００２５】
上記した構造を有するエジェクタ部１１６においては、気体通路８４内をプレート部６０の中央領域から周辺領域に向かって流れようとする窒素ガスが狭隘通路部分１２６を通過するときに、流路が狭くなっているため窒素ガスの流速が大きくなり、ベンチュリ効果によって狭隘通路部分１２６が減圧状態となる。この狭隘通路部分１２６に生じた負圧により、プレート部６０の下面と基板Ｗの上面とで挟まれた空間の雰囲気気体が吸引細孔１２８を通して、狭隘通路部分１２６を流れる窒素ガス中に流れ込む。この結果として、プレート部６０下面の吸い込み口１３０付近は常に減圧状態となる。この場合において、ノズル１８の吐出口２２から高温の薬液１３２が基板Ｗの下面中心部に向けて吐出されていると、基板Ｗの中心部付近の雰囲気気体の温度も上昇することになるが、基板Ｗの中心部付近の雰囲気気体は、吸引細孔１２８を通して狭隘通路部分１２６へ吸引されるため、基板Ｗの中心部における温度上昇が抑えられる。また、狭隘通路部分１２６を通過する窒素ガス中に、基板Ｗの中心部付近の温まった雰囲気気体が流れ込むことにより、気体噴出口８０から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出されるガスの温度が上昇する。このため、基板Ｗの周縁部における急激な温度低下が抑えられる。したがって、基板Ｗの面内温度の均一性が高まることとなる。また、プレート部６０の下面と基板Ｗの上面とで挟まれた空間の雰囲気気体の一部が吸引細孔１２８を通して吸引されるとともに、減圧状態となっている吸い込み口１３０付近に、気体噴出口８０から噴出された気体の一部が流れ込むことにより、プレート部６０の下面と基板Ｗの上面とで挟まれた空間で気体の入れ替わりが行われる。したがって、当該空間における温度の上昇が抑えられることとなる。このとき、吸引細孔１２８を通して吸引される雰囲気気体の流量と減圧状態となっている吸い込み口１３０付近に流れ込む気体の流量とはほぼ同じであるので、気体通路８４へ供給される窒素ガスの一部が循環することとなる。したがって、窒素ガスの供給量を抑えることができる。そして、気体噴出口８０から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出されるガスの流量は変化しないので、基板Ｗを基板保持部材１０と一体に回転させるために基板Ｗをベースピン１４に押し付ける力はほとんど変動しない。
【００２６】
次に、図４は、エジェクタ部の別の構成例を示す縦断面図である。
このエジェクタ部１４６も、雰囲気遮断板のプレート部１３４の内部に形成されている気体通路１４４の途中に設けられる。すなわち、プレート部１３４を形成する下側プレート１３８に、気体噴出口１４０と流路接続部１４２とを流通させる気体通路１４４を遮るように、中央部側がテーパー状周壁面１５０とされた円環状壁部１４８が設けられている。円環状壁部１４８の上面には、図３に示した装置と同様に、放射状に複数本の溝が円周方向において等間隔に形設されており、円環状壁部１４８に、プレート部１３４を形成する上側プレート１３６の下面と溝の内面とで囲まれた狭隘通路部分１５２が形成されている。また、円環状壁部１４８には、狭隘通路部分１５２とプレート部１３４の下面側とを連通させる吸引細孔１５４が形成されている。吸引細孔１５４は、プレート部１３４の下面中心に向かって下向きに傾斜するように設けられ、吸引細孔１５４の、プレート部１３４の下面に開口する吸い込み口１５６が、基板保持部材１０上の基板Ｗの上面中心に対向するように配置されている。そして、複数の吸い込み口１５６は、プレート部１３４の下面中心を中心とする円周上に等配して設けられている。
【００２７】
図４に示した装置においても、図２および図３に示した装置と同様の上記作用効果が奏されるが、ノズル１８の吐出口２２から高温の薬液１３２が基板Ｗの下面中心部に向けて吐出されているときに最も温まりやすくなっている基板Ｗの中心部付近の雰囲気気体が、基板Ｗの上面中心に対向した吸い込み口１５６を通して吸引されるので、基板Ｗの中心部に対する冷却効果をより高めることができる。
【００２８】
次に、図５は、エジェクタ部のさらに別の構成例を示す縦断面図である。
このエジェクタ部１７０も、雰囲気遮断板のプレート部１５８の内部に形成されている気体通路１６８の途中に設けられる。すなわち、プレート部１５８を形成する上側プレート１６０と下側プレート１６２との間に、気体噴出口１６４と流路接続部１６６とを流通させる気体通路１６８を遮るように、着脱自在のエジェクトノズル部材１７２が取り付けられている。このエジェクトノズル部材１７２は、全体形状が円環状をなしている。そして、エジェクトノズル部材１７２には、流路接続部１６６側の内周壁面に、円筒形状で先細りの導入部１７４が形成され、気体噴出口１６４側の外周壁面に、ラッパ状に先端側が拡張した放出部１７６が形成されている。このエジェクトノズル部材１７２では、導入部１７４の先細りの先端部分が狭隘通路部分として機能し、導入部１７４の先端が放出部１７６の開口部に対向している。また、エジェクトノズル部材１７２には、導入部１７４の先端と放出部１７６との間の空間に連通する連通部１７８が形成されている。この連通部１７８および下側プレート１６２に形成された孔１８０を介して前記空間とプレート部１５８の下面側とが連通しており、連通部１７８および孔１８０が吸引細孔として機能する。この導入部１７４および放出部１７６の一組が、エジェクトノズル部材１７２の全周方向において等間隔に複数形成されている。また、導入部１７４および放出部１７６の一組がそれぞれ分割体として形成され、その分割体を円周方向において複数連接して円環状とすることにより、エジェクトノズル部材１７２を構成するようにしてもよい。そして、孔１８０の、プレート部１５８の下面に開口する吸い込み口１８２が、プレート部１５８の下面中心を中心とする円周上に等配して設けられている。
【００２９】
図５に示した装置においても、図２および図３に示した装置と同様の上記作用効果が奏される。
【００３０】
なお、上記した実施形態では、常温の窒素ガスを雰囲気遮断板５８の気体通路８４内へ供給するようにしているが、常温より温度の高い窒素ガスを供給して気体噴出口８０から基板Ｗの上面周縁部に向けて噴出させるようにしてもよい。この場合には、基板の周縁部における温度低下がより抑えられる。また、吸引細孔の吸い込み口を、基板の温度分布データに合わせて、基板の上面中心部や上面中央部に対向するように適宜配置するようにしてもよい。さらに、雰囲気遮断板の下面と基板の上面とで挟まれた空間の雰囲気気体を掻き混ぜて温度の均一性をより高めるために、雰囲気遮断板の下面に攪拌羽根を付設したり、雰囲気遮断板の回転数と基板の回転数とに差をつけたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１ないし図３は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、基板処理装置の要部を縦断面で示す正面図である。
【図２】図１に示した基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図である。
【図３】図１に示した基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の四半分を示す図２のIII−III矢視平面図である。
【図４】この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図である。
【図５】この発明のさらに別の実施形態を示し、基板処理装置の構成要素である雰囲気遮断板のプレート部の右半分を示す縦断面図である。
【図６】従来の基板処理装置を使用して基板の処理が行われているときの様子を示す雰囲気遮断板の右半分を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 基板保持部材
１２ スピンベース
１４ ベースピン
１６ 円筒状回転支軸
１８ ノズル
２０ 通液路
２２ ノズルの吐出口
２４ 通気路
２６ ガス吐出口
３０ ケーシング
３２、３４、６６ 軸受
３６ モータ
５８ 雰囲気遮断板
６０、１３４、１５８ 雰囲気遮断板のプレート部
６２ 雰囲気遮断板の回転軸部
６４ 円筒状保持枠
６８ 回転用モータ
７２ 回転シール部材
７４ 気体導入路
７６ 環状接続口
７８ 気体供給路
８０、１４０、１６４ 気体噴出口
８２、１４２、１６６ 流路接続部
８４、１４４、１６８ 気体通路
９２ 液体供給管
９４ ガス供給管
９６ 薬液供給源
１００ 薬液供給管
１０２ リンス液供給源
１０６ リンス液供給管
１０８ 窒素ガス供給源
１１０ 液体供給管
１１４ ガス供給管
１１６、１４６、１７０ エジェクタ部
１１８、１３６、１６０ プレート部の上側プレート
１２０、１３８、１６２ プレート部の下側プレート
１２２、１４８ 円環状壁部
１２４ 溝
１２６、１５２ 狭隘通路部分
１２８、１５４ 吸引細孔
１３０、１５６、１８２ 吸い込み口
１３２ 薬液
１７２ エジェクトノズル部材
１７４ エジェクトノズル部材の導入部
１７６ エジェクトノズル部材の放出部
１７８ エジェクトノズル部材の連通部
１８０ 孔
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直軸回りに回転自在に支持され、基板の下面に当接する少なくとも３個の基板支持部が上面に一体的に設けられ、前記基板支持部によって基板を上面から離間させ水平姿勢に支持する基板保持部材と、
この基板保持部材を回転させる回転手段と、
前記基板保持部材上の基板に対し処理液を供給する処理液供給手段と、
基板に対応する平面形状を有しかつ基板と同等もしくは同等以上の大きさを有するプレート部、および、このプレート部の中央部に一体的に連接された回転軸部から構成され、前記プレート部が前記基板保持部材上の基板の上面に対向し基板に近接して配置され、前記プレート部の周縁部下面側に、前記基板保持部材上の基板の周縁部に向けて気体を噴出しその噴出する気体の圧力によって基板を前記基板支持部に押し付ける気体噴出口が円周上に形設され、内部に前記気体噴出口へ気体を供給するための流路が形成されて、鉛直軸回りに回転自在に支持された押付部材と、
この押付部材の内部の流路へ気体を供給する気体供給手段と、
を備えた基板処理装置において、
前記プレート部の内部に、その中央領域から周辺領域の前記気体噴出口に向かって気体を流通させる気体通路を形成して、その気体通路の途中を部分的に狭隘にするとともに、その狭隘通路部分と前記プレート部の下面側とを連通させる吸引細孔を形成して、前記気体通路にエジェクタ部を設け、前記吸引細孔の、前記プレート部の下面に開口する吸い込み口を、前記気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに配置したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記吸い込み口は、前記プレート部の下面中心を中心とする円周上に等配して複数配置されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記吸い込み口は、前記基板保持部上の基板の中心に対向して配置されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記気体噴出口は、円周上に等配して形設された複数個の細孔であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記押付部材の気体導入路へ供給される気体は常温であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
鉛直軸回りに回転自在に支持され、基板の下面に当接する少なくとも３個の基板支持部が上面に一体的に設けられ、前記基板支持部によって基板を上面から離間させ水平姿勢に支持する基板保持部材と、
この基板保持部材を回転させる回転手段と、
前記基板保持部材上の基板に対し処理液を供給する処理液供給手段と、
基板に対応する平面形状を有しかつ基板と同等もしくは同等以上の大きさを有するプレート部、および、このプレート部の中央部に一体的に連接された回転軸部から構成され、前記プレート部が前記基板保持部材上の基板の上面に対向し基板に近接して配置され、前記プレート部の周縁部下面側に、前記基板保持部材上の基板の周縁部に向けて気体を噴出しその噴出する気体の圧力によって基板を前記基板支持部に押し付ける気体噴出口が円周上に形設され、内部に前記気体噴出口へ気体を供給するための流路が形成されて、鉛直軸回りに回転自在に支持された押付部材と、
この押付部材の内部の流路へ気体を供給する気体供給手段と、
を備えた基板処理装置において、
前記プレート部の内部に、その中央領域から周辺領域の前記気体噴出口に向かって気体を流通させる気体通路を形成して、その気体通路の途中を部分的に狭隘にするとともに、その狭隘通路部分と前記プレート部の下面側とを連通させる吸引細孔を形成して、前記気体通路にエジェクタ部を設け、前記吸引細孔の、前記プレート部の下面に開口する吸い込み口を、前記気体噴出口よりプレート部下面の中心寄りに配置したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記吸い込み口は、前記プレート部の下面中心を中心とする円周上に等配して複数配置されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記吸い込み口は、前記基板保持部上の基板の中心に対向して配置されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記気体噴出口は、円周上に等配して形設された複数個の細孔であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記押付部材の気体導入路へ供給される気体は常温であることを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２３８９８６（Ｐ２００９−２３８９８６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８２６０５（Ｐ２００８−８２６０５）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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