説明

基板処理装置

【課題】排気口からの排気に大きな排気能力を必要とせずに、処理チャンバ内の雰囲気を良好に置換させることができる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】処理チャンバ4内には、基板を水平に保持して回転させるスピンチャック17と、スピンチャック17の上方に配置された円板状の遮断板14とが収容されている。遮断板14の下面には、スピンチャック17に保持される基板の表面と対向する基板対向面が形成されている。処理チャンバ4の上部に設けられた給気ユニットには、処理チャンバ4内に清浄空気を供給するための給気口65が形成されている。給気口65は、下向きの給気口であり、平面視において遮断板14の周囲を取り囲む円環状に形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの基板に対して処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して処理液や処理ガスを用いた処理が行われる。たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置では、処理チャンバ内に、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板の表面に処理液を供給するノズルと、スピンチャックを収容する有底筒状の処理カップとが収容されている。
【0003】
基板に対する処理時には、基板およびスピンチャックの回転によって、スピンチャック周辺に上昇気流が生じるおそれがある。その上昇気流によって舞い上がった処理液のミストが、処理チャンバ内に拡散すると、処理チャンバの内壁や処理チャンバ内の部材が処理液のミストによって汚染される。これが処理チャンバ内で乾燥すると、パーティクルとなって雰囲気中に浮遊し、以後に処理される基板を汚染するおそれがある。そこで、処理チャンバの天面の中央部にFFU(ファンフィルタユニット)を設け、このFFUの給気口から下方に向けてクリーンエアを供給するとともに、処理カップ底面に形成された排気口からの排気を行い、処理カップ内に下降気流を形成している。
【0004】
また、処理カップ外の処理チャンバ内空間での処理液ミスト等の舞い上がりを抑制するために、処理チャンバの底面に形成された排気口から処理チャンバ内雰囲気を排気することにより、排気口へと向かう下降気流を形成して、処理チャンバ内の雰囲気の置換を促進する構成が採用される。
処理チャンバ内には、たとえば、スピンチャックに保持される基板の表面(上面)に対向して、その基板の表面上の空間をその周囲から遮断するための遮断部材が収容されている。遮断部材は円板状に形成されており、スピンチャックの上方に配置されている。
【特許文献1】特開2006−202983号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、FFUの給気口が遮断部材の上方に形成されていると、遮断部材がクリーンエアの流れを阻害して、処理チャンバ内の気流に乱れが生じ、たとえば、処理チャンバ内で雰囲気の対流が生じる。とくに、スピンチャックの回転中には、前述の上昇気流のために、処理チャンバ内の気流が乱される傾向にある。これらが主要因となって、処理カップ外の処理チャンバ内空間における安定した下降気流の形成は、必ずしも容易ではない。
【0006】
処理チャンバ内の気流を安定化して、その内部雰囲気の置換を促進するためには、処理チャンバの底部の排気口からの排気のために大きな排気能力が必要とされる。しかし、基板処理装置が設置される工場において準備可能な排気用力による制限のために、気流安定化のために必要な排気能力の確保が困難な場合もある。
そこで、この発明の目的は、排気口からの排気に大きな排気能力を必要とせずに、処理チャンバ内の雰囲気を良好に置換させることができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の発明は、内部で基板(W)を処理するための処理チャンバ(4)と、前記処理チャンバの内部で基板を保持するための基板保持手段(17)と、前記基板保持手段に対向する対向面(58)を有し、前記基板保持手段の上方に配置される遮断部材(14)と、平面視において前記遮断部材の周囲を取り囲む環状に形成された下向きの給気口(65)を有し、前記処理チャンバの上部に配置されて、前記処理チャンバ内に気体を供給するための給気部(7)とを含む、基板処理装置(1)である。
【0008】
なお、括弧内の数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、給気口が、平面視において遮断部材の周囲を取り囲む環状に形成されている。この給気口から処理チャンバ内に下向きの気体が供給されるので、処理チャンバ内には遮断部材の周囲を取り囲む筒状の下降気流が形成される。そのため、下降気流と遮断部材との干渉はほとんどない。したがって、処理チャンバ内の雰囲気の対流を抑制することができ、気流を安定化させることができる。これにより、処理チャンバ内の雰囲気を効率よく置換することができる。
【0009】
また、前記処理チャンバが所定の鉛直軸線(C)を中心とする円筒面からなる円筒隔壁(9)に取り囲まれたものである場合、前記給気口は円環状に形成されていてもよい。
また、前記遮断部材を、前記対向面が基板の表面に微小の間隔を隔てて対向する処理位置と前記基板の表面から(上方に)離反する離反位置との間で昇降させる昇降手段(6,33)をさらに備え、前記給気口は、前記離反位置にある前記遮断部材の前記対向面と面一をなしていてもよい。
【0010】
この構成によれば、基板の表面に遮断部材を用いた処理を施す際は、遮断部材を処理位置に配置させることができ、また、基板の表面に遮断部材を用いた処理を施さないときは、遮断部材を離反位置に配置させることができる。遮断部材が離反位置にある状態では、遮断部材の対向面と給気口とが面一であるので、給気口から処理チャンバ内に給気される気体と遮断部材との干渉がない。そのため、基板に遮断部材を用いた処理を施さないとき、処理チャンバ内の気流をとくに安定化させることができる。
【0011】
請求項2記載の発明は、前記遮断部材は、前記処理チャンバの外側の領域に配設された遮断部材支持部材(5)によって支持されている、請求項1記載の基板処理装置である。給気口は、平面視において遮断部材の周囲を取り囲む環状に形成されているので、処理チャンバにおける遮断部材上方の領域には給気口は配置されていない。
たとえば、処理チャンバの遮断部材上方領域を利用することにより、処理チャンバの外側の領域に配設された遮断部材支持部材に遮断部材を支持させることができる。この場合、遮断部材を駆動するための構成および/または遮断部材を支持するための構成を処理チャンバ外に配置することもできる。これにより、処理チャンバのコンパクト化を図ることができる。
【0012】
請求項3記載の発明は、前記処理チャンバ内において、前記基板保持手段の周囲を取り囲むように形成され、前記処理チャンバ内の雰囲気を、前記処理チャンバに接続された排気管へと導く排気口(G1,G2,G3)が形成されている、請求項1または2記載の基板処理装置である。
この構成によれば、排気口が基板保持手段の周囲を取り囲むように形成されている。また、給気口は、平面視において遮断部材の周囲を取り囲む環状に形成されている。遮断部材は、基板保持部材に対向して配置されているので、平面視において、給気口と排気口とが重なっている。そのため、処理チャンバ内に、安定した筒状の下降気流が形成される。これにより、下降気流と遮断部材との干渉をより確実に抑制することができる。
【0013】
前記排気口は、前記基板保持手段の周囲を取り囲む環状に形成されていてもよいし、また、前記基板保持手段の周囲を取り囲む環状領域に間隔を隔てて複数個形成されていてもよい。
請求項4記載の発明は、前記基板保持手段の周囲を取り囲み、当該基板保持手段を収容する筒状の処理カップ(20)をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【0014】
この構成によれば、処理カップ外の処理チャンバ空間内に、遮断部材の周囲を取り囲む筒状の下降気流が形成される。そのため、下降気流と遮断部材との干渉はほとんど生じない。したがって、処理カップ外の処理チャンバ空間内の雰囲気の対流を抑制でき、その空間の気流を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示す処理チャンバ内の構成を示す縦断面図である。
【図3】遮断板を処理位置に配置させたときの処理チャンバ内の構成を示す縦断面図である。
【図4】図2に示す切断面線IV−IVから見た縦断面図である。
【図5】図4に示す矢印Vから見た横断面図である。
【図6A】図1に示す支柱および昇降アームの構成を示す断面図である。
【図6B】図6Aの構成を切断面線VI−VIから見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1に含まれる処理ユニット2の構成を示す斜視図である。
基板処理装置1は、クリーンルーム内に設置され、基板Wに対して処理液による処理を施すための枝葉型の装置である。この基板処理装置1は処理ユニット2を備えている。処理ユニット2は、板状のベース3と、ベース3上に固定的に設けられた処理チャンバ4と、ベース3上に鉛直方向に沿って固定的に立設された支柱(遮断部材支持部材)5と、処理チャンバ4の上方を略水平方向に延び、支柱5に対して昇降可能に設けられた昇降アーム(昇降手段)6と、処理チャンバ4の上部に取り付けられた給気ユニット(給気部)7とを備えている。処理チャンバ4は、基板Wに対する処理を施すための処理エリア8(図2および図3参照)を区画する円筒状の円筒隔壁9と、上面ノズル18(後述する。図2および図3参照)を収容しておくためのノズル収容エリア10(図2および図3参照)を区画する平面視L字状のケース体11とを備えている。
【0017】
昇降アーム6は、支柱5に支持された鉛直部12と、鉛直部12の上端縁から水平方向に延びる水平部13とを備えている。水平部13の先端部には、処理チャンバ4内に収容される遮断板(遮断部材)14(図2および図3参照)が、ホルダ15(図2および図3参照)を介して取り付けられている。処理チャンバ4の天井壁16は円環状をなしていて、ホルダ15は天井壁16の内側に挿入された状態で、処理チャンバ4内に配置される遮断板14を支持している。図1では、処理チャンバ4の隔壁の一部(図1に示す手前側の面)が開放された状態を示している。
【0018】
図2および図3は、処理チャンバ4内の構成を示す縦断面図である。図4は、図2に示す切断面線IV−IVから見た縦断面図である。図5は、図4に示す矢印Vから見た横断面図である。
処理チャンバ4内には、基板Wを水平に保持して回転させるスピンチャック17(基板保持手段)と、スピンチャック17に保持された基板Wの上面に処理液を供給するための上面ノズル18と、スピンチャック17に保持された基板Wの下面に処理液を供給するための下面ノズル19と、スピンチャック17を収容する有底筒状の処理カップ20と、スピンチャック17の上方に配置された円板状の遮断板(遮断部材)14とが収容されている。
【0019】
円筒隔壁9は、スピンチャック17によるウエハWの回転軸線(鉛直軸線)Cを中心軸線とする円筒面を有している。この円筒隔壁9は、水平方向に延びる天井壁16に、給気ユニット7を介して結合されている。円筒隔壁9の下端縁は、天井壁16に対向する底壁30に結合されている。処理エリア8は、円筒隔壁9、給気ユニット7の外表面、天井壁16および底壁30によって区画されており、略円柱形状の空間をなしている。スピンチャック17および処理カップ20は、この処理エリア8に配置されている。また、処理チャンバ4内における処理カップ20の周囲には、処理チャンバ4(処理エリア8)内における処理カップ20外の空間を、上下に仕切る仕切板31が配置されている。
【0020】
円筒隔壁9におけるノズル収容エリア10に隣接する部分には、処理エリア8とノズル収容エリア10と連通する連通用開口32が形成されている。上面ノズル18による処理時には、上面ノズル18がノズル収容エリア10から、連通用開口32を通って、その先端部がスピンチャック17の上方に配置される。
スピンチャック17は、鉛直方向に延びる回転軸(図示せず)の上端に水平な姿勢で固定された円盤状のスピンベース39と、スピンベース39の下方に配置されて、回転軸を駆動するためのスピンモータ33と、スピンモータ33の周囲を包囲する筒状のカバー部材34とを備えている。スピンベース39の外径は、スピンチャック17に保持される基板Wの外径よりも僅かに大きくされている。スピンベース39の上面周縁部には、複数(たとえば6つ。図2および図3では、2つのみ図示)の挟持部材35が、基板Wの外周に対応する円周上で適当な間隔を隔てて配置されている。また、カバー部材34は、ベース3に固定され、上端がスピンベース39の近傍にまで及んでいる。スピンチャック17は、各挟持部材35を基板Wの周端面に当接させることにより、その基板Wをスピンベース39の上方で水平に挟持することができる。また、複数の挟持部材35によって基板Wを挟持した状態で、スピンモータ33の回転駆動力を回転軸に入力させることにより、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線Cまわりに基板Wを回転させることができる。
【0021】
上面ノズル18は、スピンチャック17に保持される基板Wの高さ位置よりも上方に配置されている。上面ノズル18は、ほぼ水平に延びるノズルアーム36の先端に取り付けられている。ノズルアーム36は、ノズル収容エリア10の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸37に支持されている。アーム支持軸37には、モータなどの回転機構(図示しない)が結合されており、この回転機構からアーム支持軸37に入力される回転駆動力によって、アーム支持軸37を回動させて、基板Wの上面に沿って上面ノズル18を揺動させることができるようになっている。上面ノズル18には、処理液供給源からの処理液が、アーム支持軸37およびノズルアーム36の内部に挿通された処理液供給管(図示しない)を介して供給されるようになっている。図2に示す状態(上面ノズル18による基板Wの処理状態)では、上面ノズル18から吐出した処理液が、スピンチャック17に保持された基板Wの上面中央部に着液する。なお、図2では上面ノズル18が、スピンチャック17に保持された基板Wの上方まで引き出された状態を示し、図3では上面ノズル18が、ノズル収容エリア10に収容された状態を示している(図3および図4では、上面ノズル18は不図示)。
【0022】
また、下面ノズル19は、スピンチャック17に保持される基板Wの高さ位置よりも下方に配置されている。下面ノズル19は、その吐出口がスピンチャック17に保持された基板Wの下面中央部に対向するように構成されている。下面ノズル19には処理液供給管が接続され、処理液供給源からの処理液が処理液供給管を介して供給されるようになっている。下面ノズル19から吐出された処理液は、基板Wの下面中央部に着液する。
【0023】
処理カップ20は、処理チャンバ4内に収容されたたとえば円筒状の排気桶40と、排気桶40内に収容された複数の処理カップ20(この実施形態では、第1カップ21および第2カップ22)と、排気桶40内に収容された複数のガード(この実施形態では、第1ガード23、第2ガード24および第3ガード25)とを備えている。第1〜第3ガード23〜25は、それぞれ、筒状の第1案内部27、第2案内部28および第3案内部29を有している。処理カップ20は、基板Wの周囲に飛散する処理液を各案内部27〜29によって受け止めて捕獲できるように構成されており、各案内部27〜29によって受け止めた処理液を廃液または回収できるように構成されている。
【0024】
排気桶40は、スピンチャック17の周囲を取り囲んでいる。排気桶40は、その内部に処理液を溜めることができるように構成されている。排気桶40に溜められた処理液は、廃液機構(図示しない)へ導かれる。また、排気桶40の下端部における周方向の所定箇所には、図2に太字の二点鎖線で示すように第1排気接続孔41が形成されている。この第1排気接続孔41には、カップ内排気ダクト42の上流端が接続されている。カップ内排気ダクト42の下流端は、ケース体11の側壁に形成された第2排気接続孔43(図4および図5参照)に接続されている。第2排気接続孔43は、横長の長方形状をなしている。第2排気接続孔43には、下流端が工場の排気設備(図示しない)に接続された排気管46(図4および図5参照)の上流端が接続されている。排気桶40内の雰囲気は、第1排気接続孔41、カップ内排気ダクト42、第2排気接続孔43および排気管46を通って排気設備によって排気される。
【0025】
処理カップ20内の排気は、たとえば、少なくとも処理チャンバ4内において基板Wが処理されている間、好ましくは基板Wが処理されていない間も含めて常時行われるようになっている。一般に、工場に備えられた排気設備の排気用力には制限がある。
第1カップ21は、スピンチャック17による基板Wの回転軸線Cに関してほぼ回転対称な形状に形成されている。第1カップ21は、スピンチャック17の周囲を取り囲んでいる。第1カップ21は、支持部材(図示しない)によって排気桶40内の一定位置で支持されている。第1カップ21は、断面U字状をなしており、基板Wの処理に使用された処理液を集めて廃棄するための廃液溝を区画している。
【0026】
第2カップ22は、スピンチャック17による基板Wの回転軸線Cに関してほぼ回転対称な形状に形成されている。第2カップ22は、第1カップ21の外側において、スピンチャック17の周囲を取り囲んでいる。第2カップ22は、支持部材(図示しない)によって排気桶40内の一定位置で支持されている。第2カップ22は、断面U字状をなしており、基板Wの処理に使用された処理液を集めて回収するための内側回収溝を区画している。内側回収溝に集められた処理液は回収機構(図示しない)に導かれる。
【0027】
第1ガード23は、スピンチャック17による基板Wの回転軸線Cに関してほぼ回転対称な形状に形成されている。第1ガード23は、スピンチャック17の周囲を取り囲んでいる。第1ガード23は、略筒状の第1案内部27と、この第1案内部27から鉛直下方に延び、内側回収溝上に位置する円筒状の処理液分離壁47とを備えている。
第2ガード24は、スピンチャック17による基板Wの回転軸線Cに関してほぼ回転対称な形状に形成されている。第2ガード24は、スピンチャック17の周囲を取り囲んでいる。第2ガード24は、筒状の第2案内部28と、第2案内部28に連続してこの第2案内部28の外方に設けられたカップ部48とを備えている。カップ部48は、断面U字状をなしており、基板Wの処理に使用された処理液を集めて回収するための外側回収溝を区画している。外側回収溝に集められた処理液は回収機構(図示しない)に導かれる。
【0028】
第3ガード25は、スピンチャック17による基板Wの回転軸線Cに関してほぼ回転対称な形状に形成されている。第3ガード25は、スピンチャック17の周囲を取り囲んでいる。第3ガード25は、筒状の第3案内部29を有している。
3つの案内部27〜29の上端部27b,28b,29bは、それぞれ、基板Wの回転軸線Cに近づく方向に向かって斜め上方に延びている。3つの案内部27〜29の上端部27b,28b,29bは、下から第1案内部27、第2案内部28、第3案内部29の順番で上下方向に重なり合っている。3つのガード23〜25は、3つの案内部27〜29が同軸になるように配置されている。
【0029】
また、この基板処理装置1には、第1ガード23を昇降させるための第1昇降機構(図示しない)と、第2ガード24を昇降させるための第2昇降機構(図示しない)と、第3ガード25を昇降させるための第3昇降機構(図示しない)とが備えられている。3つのガード23〜25は、独立して昇降可能に設けられており、対応するガード23〜25を、当該ガード23〜25に設けられた案内部27〜29の上端がスピンチャック17に保持される基板Wの高さ位置よりも上方に位置する上位置と、当該ガード23〜25に設けられた案内部27〜29の上端がスピンチャック17に保持される基板Wの高さ位置よりも下方に位置する下位置との間で昇降させることができる。
【0030】
排気桶40内が排気されており(つまり減圧状態にあり)、全てのガード23〜25が下位置にある場合、第3ガード25のみが上位置にあり、第1ガード23および第2ガード24が下位置にある場合、第2ガード24および第3ガード25が上位置にあり、第1ガード23のみが下位置にある場合、ならびに全てのガード23〜25が上位置にある場合のいずれにおいても、処理チャンバ4内の雰囲気は、排気桶40内に取り込まれるようになっている。
【0031】
仕切板31は、排気桶40の側壁の上端部と同じ高さ位置において、排気桶40の周囲を取り囲むように水平姿勢で配置されている。具体的には、図4に示すように、仕切板31は、平面視C形をなす3枚の板状部材50を、周方向に所定の隙間G1(図4参照)を隔てて配置した構成である。各板状部材50の外周は、円筒状の円筒隔壁9の内壁の横断面(水平方向に沿う断面)に沿う円弧形状に形成されている。また、各板状部材50の内周は、処理カップ20の外周面(円筒状の排気桶40の外周面)に沿う円弧形状に形成されている。
【0032】
また、各板状部材50の外周端と円筒隔壁9の内壁との間に隙間G2(図2〜図4参照)が設けられている。各板状部材50の内周端と処理カップ20の外周面(排気桶40の外周面)との間に隙間G3(図2〜図4参照)が設けられている。
隙間G1、隙間G2および隙間G3を介して仕切板31の上方の空間と下方の空間(以下、「下方空間」という。)51とが部分的に繋がっている。図4に示すように、下方空間51は処理チャンバ4の周方向に関して、カップ内排気ダクト42が存在する領域を除くほぼ全域に形成されている。すなわち、下方空間51は略円筒空間ということができる。
【0033】
カップ内排気ダクト42の途中部には、カップ内排気ダクト42と下方空間51とを連通する第1連通孔52が形成されている。下方空間51は、第1連通孔52、カップ内排気ダクト42および第2排気接続孔43を介して排気管46と連通する。そのため、下方空間51に存在する雰囲気は、排気設備(図示しない)の排気用力によって排気される。そして、処理チャンバ4内の雰囲気は、隙間G1、隙間G2および隙間G3を介して、下方空間51に取り込まれる。すなわち、隙間G1、隙間G2および隙間G3は、処理チャンバ4内の雰囲気を排気管46へと導く排気口を構成するものである。そして、この隙間G1、隙間G2および隙間G3によって形成される排気口は、その全体形状が、スピンチャック17の周囲を取り囲む略円環状をなしている。
【0034】
カップ内排気ダクト42は、主として垂直方向に延びる垂直部分54と、この垂直部分54に連続し、主として水平方向に延びる水平部分55とを備えている。垂直部分54はカップ内排気ダクト42の上流側部分を構成し、水平部分55はカップ内排気ダクト42の下流側部分を構成する。第1連通孔52は、カップ内排気ダクト42の垂直部分54に形成されている。水平部分55の途中部には、カップ内排気ダクト42とノズル収容エリア10とを連通する第2連通孔57(図4参照)が2つ形成されている。
【0035】
そのため、ノズル収容エリア10は、第2連通孔57、カップ内排気ダクト42および第2排気接続孔43を介して排気管46と連通する。そして、ノズル収容エリア10内の雰囲気は、排気設備(図示しない)の排気用力によって排気される。これにより、ノズル収容エリア10内に収容される上面ノズル18を清浄状態に保つことができる。
図2および図3を参照して遮断板14について説明する。遮断板14は、スピンチャック17に保持される基板Wとほぼ同じ径を有する円板状をなしている。遮断板14の下面には、スピンチャック17に保持される基板Wの表面と対向する基板対向面(対向面)58が形成されている。遮断板14の上面には、スピンチャック17の回転軸線Cと共通の軸線に沿う回転軸59が固定されている。回転軸59は、昇降アーム6の先端部に取り付けられた(支持された)円筒状のホルダ15内に、一対の軸受60などを介して回転自在に保持されている。ホルダ15は、天井壁16の内周の内部を挿通して、処理チャンバ4内に進入している。
【0036】
回転軸59には、ホルダ15の上端に結合された遮断板回転用モータ81の回転駆動力が入力されるようになっている。回転軸59は中空に形成されていて、その内部には、スピンチャック17に保持される基板Wの表面にDIW(脱イオン水)を供給するためのDIWノズルが挿通されている。DIWノズルは、スピンチャック17に保持された基板Wの表面の回転中心に向けてDIWを吐出するためのDIW吐出口を有している。また、回転軸59の内壁とDIWノズルの外壁との間には、基板Wの中心部に向けて不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス流通路が形成している。窒素ガス流通路は、基板対向面58に開口する窒素ガス吐出口(不活性ガス吐出口)を有している。
【0037】
昇降モータ80(後述する。図6Aおよび図6B参照)の回転駆動により昇降アーム6を昇降させることにより、遮断板14を、スピンチャック17に保持される基板Wの表面に微小の間隔を隔てて対向する処理位置(図3参照)と、スピンチャック17の表面から上方に離反する離間位置(図2参照)との間で、昇降させることができるようになっている。したがって、基板Wに遮断板14を用いた処理を施す際には、遮断板14は処理位置に配置され、それ以外のときは、遮断板14は離反位置に配置される。
【0038】
ホルダ15の周囲は、ベローズ61によって被覆されている。ベローズ61は、上下方向に伸縮自在に形成されている。ベローズ61の上端部は、天井壁16の内周下面に接続されている。ベローズ61の下端部は、ホルダ15の下端部に形成されたフランジ部62に接続されている。遮断板14が昇降すると、それに伴ってベローズ61が伸縮する。遮断板14が図2に示すような離反位置に位置しているときは、ベローズ61は短縮状態にある。一方、遮断板14が図3に示すような処理位置に位置しているときは、ベローズ61は伸長状態にある。処理チャンバ4の内部空間の雰囲気は処理液のミストを含むことがあるが、ホルダ15の周囲がベローズ61によって被覆されているので、遮断板14が処理位置にあるか離反位置にあるかに拘わらず、これらの雰囲気がホルダ15などに悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【0039】
この実施形態では、天井壁16に、清浄空気を処理チャンバ4内に取り込むための給気口が配置されていない。そのため、この天井壁16内にホルダ15を挿通させることもでき、これにより、遮断板14を、処理チャンバの外に配設された支柱5に支持させることもできる。この場合、遮断板14を支持する昇降アームを処理チャンバ4外に配置することができるので、これにより、処理チャンバ4のコンパクト化を図ることができる。
【0040】
給気ユニット7は、清浄空気を処理チャンバ4内に取り込むためのものである。給気ユニット7は、遮断板14を保持するホルダ15の周囲を取り囲む平面視円環状に形成されている。給気ユニット7の中心軸線を切断したときの断面は、長方形状をなしている(図2および図3における給気ユニット7の右側部分の断面形状を参照)。給気ユニット7の断面形状は、周方向のほぼ全域で長方形状をなしているが、昇降アーム6の周囲の給気ユニット7では、昇降アーム6との干渉を避けるために、上壁が径方向の外周に向かうに従って低くなるように傾斜している(図2および図3における給気ユニット7の左側部分の断面形状を参照)。
【0041】
給気ユニット7の上壁には、複数(たとえば2つ)の給気接続孔63(図1では不図示。図5参照)が貫通して形成されている。各給気接続孔63には、清浄空気供給源からの清浄空気が供給される給気管64の先端部が接続されている。そのため、給気ユニット7内には、清浄空気が供給される。
給気ユニット7の下壁には、給気ユニット7内の清浄空気を、処理エリア8内に供給するための給気口65が形成されている。給気口65は、下向きの給気口であり、図4に二点鎖線で示すように、平面視において遮断板14の周囲を取り囲む円環状に形成されている。
【0042】
給気口65は、給気ユニット7の下壁の上下面を上下方向に貫通する多数の貫通孔66によって構成されてもよいし、給気ユニット7の下壁の上下面を上下方向に貫通し、環状に延びる多数のスリットによって構成されてもよい。また、給気ユニット7の下壁に形成された環状の開口によって形成されていてもよい。この場合、開口にフィルタが配置されていてもよい。また、給気ユニット7が箱状でなく、給気ユニット7の下面の全域が開放しており、その下面が給気口65として機能するものであってもよい。
【0043】
この実施形態では、多数の貫通孔66によって給気口65が形成されている場合を例に挙げて説明する。
平面視において、給気口65の内周は、遮断板14の外径よりも直径が大きな円形に形成されている(より具体的には、給気ユニット7の内壁の円筒面の内径が、遮断板14の外径よりも直径がやや大きく設定されている)。給気口65の外周は、処理チャンバ4の隔壁(円筒隔壁9)の外径よりも直径がやや小さな円状に形成されている。そのため、図4に示すように、給気口65は、平面視においてその内周および外周が円形の円環状に形成されている。
【0044】
すなわち、給気口65および排気口66の双方が略円環状に形成されている。しかも、図4に示すように、給気口65および排気口66が平面視において重なり合っている。そのため、処理チャンバ内に、安定した筒状の下降気流が形成される。したがって、下降気流と遮断板14との干渉がほとんどない。
給気口65は、図2に示すように離反位置にある遮断板14の基板対向面58と略面一をなしており、同一水平面上に位置している。基板Wの表面に遮断板14を用いた処理を施す際は、遮断板14を処理位置に配置させることができ、また、基板Wの表面に遮断板14を用いた処理を施さないときは、遮断板14を離反位置に配置させることができる。遮断板14が離反位置にある状態では、遮断板14の基板対向面58と給気口65とが面一であるので、給気口65から処理チャンバ4内に給気される清浄空気と遮断板14との干渉が生じない。
【0045】
処理チャンバ4の円筒隔壁9には、処理チャンバ4内に対して基板Wを搬入および搬出するための開口部67(図4参照)が形成されている。処理チャンバ4の外側には、開口部67を通して処理チャンバ4内にハンドをアクセスさせ、基板Wを搬出入するロボットアーム(図示しない)が配置されている。開口部67に関連して、処理チャンバ4の外側には、開口部67を開閉するためのシャッタ68が設けられている。シャッタ68は上下方向に開閉可能に設けられている。
【0046】
図6Aは、支柱5および昇降アーム6の構成を示す断面図である。図6Bは、図6Aの構成を切断面線VI−VIから見た断面図である。
支柱5は、鉛直方向(Z方向に沿う方向)に沿い、鉛直方向に長尺な板状に形成されている。また、昇降アーム6の鉛直部12は、鉛直方向(Z方向に沿う方向)に長尺な板状に形成されている。鉛直部12の中央部には、開口70が形成されている。支柱5および鉛直部12は、互いに表面を対向させて配置されている。なお、図6Aおよび図6Bにおいて、X方向は、支柱5および鉛直部12から見て、処理チャンバ4の円筒隔壁9がある水平方向である。また、Y方向は、X方向に直交する水平方向である。
【0047】
支柱5と鉛直部12との間には、一対のリニアガイド71(図6Aでは不図示。図6B参照)が介装されている。各リニアガイド71は、鉛直方向に延びるレール72と、レール72に嵌装された2つのガイド73とを備えている。各レール72は、支柱5のX方向側の表面に固定的に取り付けられており、各ガイド73は、その支柱5の表面と対向するX方向の反対側の面に固定的に取り付けられている。2つのレール72は、支柱5における幅方向(Y方向に沿う方向)の両端部にそれぞれ配置されている。このリニアガイド71により、昇降アーム6の鉛直部12は、支柱5に対して、鉛直方向に移動自在に設けられている。一対のレール72の間には、ボールねじ機構74が配設されている。
【0048】
ボールねじ機構74は、鉛直方向に沿って支柱5に保持されたねじ軸75と、ねじ軸75にねじ嵌合された円柱状のボールナット76とを備えている。ねじ軸75は、支柱5に、回転自在に支持されている。支柱5のX方向側の面には、ねじ軸75を支柱5に対して回転自在に支持させるための上下一対のねじ軸支持部77,78が固定的に取り付けられている。上方のねじ軸支持部77は、ねじ軸75の上端部を、上方への移動を規制した状態で、軸受(図示しない)を介して回転自在に支持している。下方のねじ軸支持部78は、ねじ軸75の下端部を、下方への移動を規制した状態で、軸受(図示しない)を介して回転自在に支持している。
【0049】
ボールナット76は、昇降アーム6の鉛直部12に結合されている。鉛直部12は、リニアガイド71によって鉛直姿勢を維持するように規制されているので、ねじ軸75の回転移動によってはともに回転せず、ねじ軸75の軸線方向に沿って移動する。このとき、ボールナット76に連動して、昇降アーム6も移動する。そのため、ねじ軸75を回転させることにより、昇降アーム6を鉛直方向に昇降させることができる。ねじ軸75の下端部には、昇降モータ80の回転駆動力が、カップリング79を介して入力されるようになっている。昇降モータ80としては、たとえばサーボモータが採用される。昇降モータ33は、支柱5の下部に固定的に取り付けられている。
【0050】
昇降モータ80が回転駆動すると、ねじ軸75が回転し、ボールナット76が昇降し、これに伴って、昇降アーム6が昇降する。そして、遮断板14を、スピンチャック17に保持される基板Wの表面に微小の間隔を隔てて対向する処理位置(図3参照)と、スピンチャック17の表面から上方に離反する離間位置(図2参照)との間で、昇降させることができる。
【0051】
以上によりこの実施形態によれば、給気口65が、平面視において遮断板14の周囲を取り囲む円環状に形成されている。この給気口65から処理チャンバ4内に下向きの清浄空気が供給されるので、処理カップ20外の処理チャンバ4空間内には遮断板14の周囲を取り囲む筒状の下降気流が形成される。そのため、下降気流と遮断板14とはほとんど干渉しない。したがって、処理カップ20外の処理チャンバ4空間内の雰囲気の対流を抑制することができ、気流を安定化させることができる。これにより、処理チャンバ4内の雰囲気を効率よく置換することができる。
【0052】
とくに、遮断板14が離反位置にある状態では、遮断板14の基板対向面58と給気口65とが面一であるので、給気口65から処理チャンバ4内に給気される清浄空気と遮断板14との干渉がない。そのため、基板Wの表面に遮断板14を用いた処理を施していないときの処理チャンバ4内の気流を安定化させることができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
【0053】
たとえば、前述の実施形態では、遮断板14が離反位置にある状態では、遮断板14の基板対向面58と給気口65とが面一となっているが、遮断板14が離反位置にある状態で、遮断板14の基板対向面58が給気口65よりも上方に位置するようにしてもよい。このような構成であっても、給気口65から処理チャンバ4内に給気される清浄空気と遮断板14との干渉がないため、基板Wの表面に遮断板14を用いた処理を施していないときの処理チャンバ4内の気流を安定化させることができる。
【0054】
また、この実施形態では、給気管64から供給された清浄空気を、処理チャンバ4内に供給する給気ユニット7を例に挙げて説明したが、この給気ユニット7に代えて、FFU(ファンフィルタユニット)を用いてもよい。このFFUは、ファンおよびフィルタを上下に積層し、ファンにより取り込んだクリーンルーム内のエアをフィルタで浄化して、給気口から処理チャンバ4内に供給する構成である。
【0055】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【0056】
1 基板処理装置
4 処理チャンバ
5 支柱(遮断部材支持部材)
6 昇降アーム(昇降手段)
7 給気ユニット(給気部)
9 円筒隔壁
14 遮断板(遮断部材)
17 スピンチャック(基板保持手段)
20 処理カップ
58 基板対向面(対向面)
65 給気口
80 昇降モータ(昇降手段)
C 回転軸線(鉛直軸線)
G1,G2,G3 隙間(排気口)
W 基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部で基板を処理するための処理チャンバと、
前記処理チャンバの内部で基板を保持するための基板保持手段と、
前記基板保持手段に対向する対向面を有し、前記基板保持手段の上方に配置される遮断部材と、
平面視において前記遮断部材の周囲を取り囲む環状に形成された下向きの給気口を有し、前記処理チャンバの上部に配置されて、前記処理チャンバ内に気体を供給するための給気部とを含む、基板処理装置。
【請求項2】
前記遮断部材は、前記処理チャンバの外側の領域に配設された遮断部材支持部材によって支持されている、請求項1記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記処理チャンバ内において、前記基板保持手段の周囲を取り囲むように形成され、前記処理チャンバ内の雰囲気を、前記処理チャンバに接続された排気管へと導く排気口が形成されている、請求項1または2記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記基板保持手段の周囲を取り囲み、当該基板保持手段を収容する筒状の処理カップをさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6A】
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【図6B】
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【図1】
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【公開番号】特開2011−77244(P2011−77244A)
【公開日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−226263(P2009−226263)
【出願日】平成21年9月30日(2009.9.30)
【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)】