JP2004207453A - 回転処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】処理時に、被処理基板を保持する回転台の切欠部を通って巻き込まれるパーティクルの被処理基板への付着を防止すること。
【解決手段】駆動モータ2によって回転されるチャックプレート1aと、チャックプレート1aと共に回転すると共に、チャックプレート1aの上方でウエハWの周縁部を係脱可能に保持する保持部材3と、チャックプレート1aの周縁部に設けられ、チャックプレート1aに対してウエハWを受け渡しする主ウエハ搬送アーム71が昇降可能な切欠部1cとを具備し、チャックプレート1aの回転によってウエハWを回転させながら、ウエハWに対して所定の処理を施す回転処理装置において、チャックプレート1aに、このチャックプレート1aの回転中に切欠部1cを塞ぐ閉塞手段6を設ける。これにより、処理時にチャックプレート1aの切欠部1cを通るパーティクルの巻き込みが阻止され、ウエハWへの付着が防止される。
【選択図】 図6
【解決手段】駆動モータ2によって回転されるチャックプレート1aと、チャックプレート1aと共に回転すると共に、チャックプレート1aの上方でウエハWの周縁部を係脱可能に保持する保持部材3と、チャックプレート1aの周縁部に設けられ、チャックプレート1aに対してウエハWを受け渡しする主ウエハ搬送アーム71が昇降可能な切欠部1cとを具備し、チャックプレート1aの回転によってウエハWを回転させながら、ウエハWに対して所定の処理を施す回転処理装置において、チャックプレート1aに、このチャックプレート1aの回転中に切欠部1cを塞ぐ閉塞手段6を設ける。これにより、処理時にチャックプレート1aの切欠部1cを通るパーティクルの巻き込みが阻止され、ウエハWへの付着が防止される。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやLCD基板等の基板の表裏面に所定の処理例えば洗浄処理を施す回転処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、例えば半導体ウエハやLCD基板等の半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハやLCD基板等(以下にウエハ等という)の表裏面、特に半導体デバイスが形成されるウエハ等の表面の清浄度を高く維持する必要があるため、種々の製造工程の前後でウエハ等の表裏面に例えば洗浄処理等が施されている。
【0003】
従来のこの種の回転処理装置として、回転駆動源によって回転されるウエハ等の外径と略同径の回転台と、この回転台と共に回転し、かつ、回転台の上方でウエハ等の周縁部を保持自在な保持部材とを備え、回転台の回転によってウエハ等を回転させながら、このウエハ等に対して所定の処理例えば洗浄処理を施す回転処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−209254号公報(「特許請求の範囲」、段落番号0012〜0014、0017〜0019、図2、図3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の回転処理装置は、ウエハ等の表裏面を適宜処理する複数の処理ユニット等を有する処理部と、各処理ユニットにウエハ等を搬送する基板搬送手段とを具備する洗浄処理システムに組み込まれて使用されている。このとき、基板搬送手段によって搬送されるウエハ等を回転処理装置の回転台に受け渡す、あるいは、回転台から基板搬送手段に受け渡す。
【0006】
しかしながら、回転台の周縁部に切欠部が設けられていると、裏面洗浄処理中に、この切欠部からパーティクルが進入して回転台に保持されているウエハ等の下面(実際の表面)にパーティクルが付着するという問題があった。
【0007】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、処理時に、被処理基板を保持する回転台の周縁部に設けられた切欠部を閉塞手段によって閉塞することによって被処理基板へのパーティクルの付着を防止するようにした回転処理装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の回転処理装置は、回転駆動手段によって回転される回転台と、この回転台と共に回転すると共に、回転台の上方で被処理基板の周縁部を保持する保持部材と、上記回転台の周縁部に設けられ、かつ、回転台に対して上記被処理基板を受け渡しする切欠部とを具備し、上記回転台の回転によって上記被処理基板を回転させながら、この被処理基板に対して所定の処理を施す回転処理装置において、上記回転台に、この回転台の回転中に上記切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けた、ことを特徴とする(請求項1)。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の回転処理装置において、上記閉塞手段は、回転台の下部において回転台の半径方向に設置されるガイド部材と、このガイド部材に摺動自在に保持される閉塞板と、この閉塞板が切欠部を開放するように弾性力を付勢するばね部材とを具備し、上記回転台の回転による遠心力によって上記ばね部材の弾性力に抗して上記閉塞板が移動し、上記切欠部を閉塞可能に形成してなる、ことを特徴とする。この場合、上記閉塞板は、上記回転台の下部において回転台の半径方向に設置されるガイド部材に摺動自在に保持されるものであれば、その形態は任意であっても差し支えないが、好ましくは、閉塞板を、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とで構成する方がよい(請求項3)。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の回転処理装置において、上記閉塞手段は、回転台の下部に装着されるガイド部材によって回転台の半径方向に摺動自在な閉塞板と、この閉塞板に水平・垂直変換機構を介して連結され、かつ、閉塞板が切欠部を閉塞する方向へ移動する重錘と、この重錘と係脱可能に係合し、かつ、係合した状態で閉塞板が切欠部を開放する方向へ移動する開閉用昇降機構とを具備する、ことを特徴とする。この場合、上記閉塞板は、摺動軸を一体に形成し、上記水平・垂直変換機構は、上記摺動軸と重錘にそれぞれ枢支ピンを介して垂直方向に揺動自在に枢着されるリンク部材を具備し、上記ガイド部材は、上記摺動軸を摺動自在に貫通する水平ガイド部と、上記重錘を摺動自在に案内する垂直ガイド部とを具備し、かつ、垂直ガイド部に、上記リンク部材が移動可能なガイド溝を設けた構造とする方が好ましい(請求項5)。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の回転処理装置において、上記閉塞手段は、回転台の下部に揺動自在に枢着され、かつ、自重により切欠部を開放する方向に揺動する閉塞板と、この閉塞板と係脱可能に係合し、かつ、弾性力の付勢によって閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材と、この開閉伝達部材と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材と係合した状態で、上記閉塞板を弾性力に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構とを具備する、ことを特徴とする。
【0012】
請求項1記載の発明によれば、回転台に、この回転台の回転中に回転台の周縁部に設けられた切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けることにより、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0013】
また、請求項2記載の発明によれば、回転台の回転による遠心力によってばね部材の弾性力に抗して閉塞板が移動し、切欠部を閉塞するので、回転台の回転に伴って切欠部を閉塞板によって確実に閉塞することができ、被処理基板へのパーティクルの付着を防止することができる。また、回転台の回転停止時においては、ばね部材の弾性力によって閉塞板が切欠部を開放するので、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。この場合、閉塞板を、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とで構成することにより、閉塞板を軽量化することができ、閉塞板の閉塞動作を更に確実にすることができる(請求項3)。
【0014】
また、請求項4,5記載の発明によれば、重錘の自重によって閉塞板が切欠部を閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を重錘に係合させて閉塞板を開放する方向へ移動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【0015】
請求項6記載の発明によれば、弾性力の付勢によって閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材を具備するので、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を開閉伝達部材に係合させて閉塞板を開放位置に揺動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、この発明に係る回転処理装置を半導体ウエハの搬入、洗浄、乾燥及び搬出を連続して行う洗浄処理システムに適用した場合について説明する。
【0017】
上記洗浄処理システムは、図1ないし図4に示すように、被処理基板である半導体ウエハW(以下にウエハWという)に適宜洗浄処理を施す洗浄処理部10と、洗浄処理部10に対してウエハWを搬入出する搬出入部20とで主に構成されている。
【0018】
上記搬出入部20は、複数例えば26枚のウエハWを適宜間隔をおいて収容するキャリアCを載置する載置台21を有する搬入・搬出部22と、キャリアCと洗浄処理部10との間でウエハWの搬送を行うウエハ搬送機構23と、このウエハ搬送機構23のウエハ搬送路(図示せず)とを具備するインターフェース部24とで構成されている。
【0019】
この場合、搬入・搬出部22に配設された載置台21上には、例えば3個のキャリアCを水平面のY方向に並べて所定位置に載置されている。また、搬入・搬出部22とインターフェース部24との仕切壁25において、キャリアCの載置場所に対応する位置には、窓部26が形成されており、この窓部26のインターフェース部24側には、窓部26をシャッタ等により開閉する窓部開閉機構27が設けられている。
【0020】
使用されるキャリアCの構造は任意のもので差し支えなく、例えば、ウエハWの搬入出口に搬入出口を開閉する蓋体Caを設けたものを用いることができる。この場合、窓部開閉機構27にキャリアCの蓋体Caを開閉する機能を持たせて、窓部26にキャリアCの搬入出側を向けてキャリアCの蓋体Caの開閉を行うことができる構造とする。このように窓部開閉機構27によって、窓部26とキャリアCの蓋体Caが開いた状態とすれば、インターフェース部24に設けられたウエハ搬送機構23がキャリアCにアクセス可能となり、ウエハWの搬送を行うことができるようになる。
【0021】
なお、窓部26には窓部26を開閉するシャッタのみを配設し、キャリアCの搬入出口に備えられた蓋体Caは、載置台21へ載置する際に、例えば、手動により操作して搬入出を開口する方法を用いてもよい。また、キャリアCに蓋体Caを設けない場合には、当然に蓋体の開閉機構を設ける必要はない。このように窓部26の構造はキャリアCの構造に対応させて適宜好適に設計することができる。
【0022】
この場合、窓部開閉機構27に、キャリアC内におけるウエハWの収容状態、例えば、所定枚数のウエハWが収容されているか否か、ウエハWが前後(X方向)に飛び出して収容されていないかどうか、又は、ウエハWが高さ方向(Z方向)に斜めに収容されていないか等を検知するマッピングセンサ(図示せず)が設けられている。このマッピングセンサによりウエハWの収容状態を検査した後に洗浄処理を開始することで、処理を確実に行うことが可能となる。
【0023】
上記インターフェース部24に配設されるウエハ搬送機構23は、Y方向に移動可能であり、載置台21に載置された各キャリアCにアクセス可能となっている。また、ウエハ搬送機構23のウエハ保持アーム23aは、水平面のX方向に移動自在に構成されると共に、X−Y平面内(θ方向)で回転自在に構成されており、窓部26を通してキャリアCとの間でウエハWの受け渡しを行い、また、後述する洗浄処理部10に配設されたウエハ受渡しユニット(TRS)30にアクセス可能に形成されている。
【0024】
このように構成されるウエハ搬送機構23は、搬入・搬出部22側から洗浄処理部10側へウエハWを搬送したり、逆に、洗浄処理部10側から搬入・搬出部22側へウエハWを搬送することができる。また、ウエハ搬送機構23は、垂直方向(Z方向)に昇降自在であり、キャリアC内の任意の高さ位置においてウエハWの受け渡しを行うことが可能となっている。
【0025】
一方、上記洗浄処理部10には、ウエハWの表裏面を反転させる反転部であるウエハ反転ユニット(RVS)40と、インターフェース部24との間でウエハWの受け渡しを行うためにウエハWを一時的に載置するウエハ受渡しユニット30と、洗浄処理後のウエハWを乾燥等する加熱/冷却部(HP/COL)50が設けられている。また、ウエハWにスクラブ洗浄を施すこの発明に係る回転処理装置を具備するスクラブ洗浄ユニット(SCR)60a〜60dと、これらのウエハ反転ユニット40、ウエハ受渡しユニット30、スクラブ洗浄ユニット60a〜60d及び加熱/冷却部50の全てにアクセス可能に配設され、これら各ユニット又は各部との間でウエハWの受け渡しを行う搬送手段である主ウエハ搬送機構70が配設されている。
【0026】
この場合、上記ウエハ反転ユニット40は、2段積み重ねられて配設されている。このウエハ反転ユニット40の下方には、ウエハ受渡しユニット30が2段積み重ねられて配設されている。また、スクラブ洗浄ユニット60a〜60dも2段積み重ねられて配設されている。また、加熱/冷却部50は、4段積み重ねられて配設されている。
【0027】
なお、洗浄処理部10には、洗浄処理システム全体の動作・制御を行うための電装ユニット(EB)80と機械制御ユニット(MB)90が配設され、スクラブ洗浄ユニット60a〜60dに供給する所定の洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット(CTB)100が配設されている。
【0028】
更に、洗浄処理部10の天井部には、ウエハWを取り扱う各ユニット及び主ウエハ搬送機構70に、清浄な空気をダウンフローするためのファン・フィルターユニット(FFU)200が配設されている。
【0029】
また、ウエハ反転ユニット40における主ウエハ搬送機構70側の側面中間部には、主ウエハ搬送機構70の多段式の3本の主ウエハ搬送アーム71(基板搬送手段)が挿入可能なように開口部72が設けられており、その側面上部には、ファン・フィルターユニット200からのダウンフローの一部を取り込むための流入口73が設けられている。また、洗浄処理部10とインターフェース部24とは仕切壁74によって区画されているが、仕切壁74において、ウエハ反転ユニット40とインターフェース部24との境界にあたる部分の側面下部には、ファン・フィルターユニット200からのダウンフローを排出する流出口75と、流出口75と連通する排気通路75Aが設けられており、ファン・フィルターユニット200からの清浄な空気が流入口73からウエハ反転ユニット40内に取り込まれた後、流出口75から排気通路75Aへ流れ、排気通路75Aに連通するダクト(図示せず)を介して外部へ排気されるようになっている。
【0030】
このように構成することにより、ウエハ反転ユニット40内が揚圧状態となり、インターフェース部24から洗浄処理部10へのパーティクル等の侵入が阻止され、洗浄処理部10の清浄度が保持される。
【0031】
また、ウエハ受渡しユニット30における主ウエハ搬送機構70側の側面には、主ウエハ搬送機構70の主ウエハ搬送アーム71が挿入可能な、かつ、ファン・フィルターユニット200からのダウンフローの一部を取り込むように第1の開口部31が設けられている。また、洗浄処理部10とインターフェース部24とを区画する仕切壁74において、ウエハ受渡しユニット30とインターフェース部24との境界にあたる部分には第2の開口部32が形成されており、この第2の開口部32を介してウエハ搬送機構23とウエハ受渡しユニット30との間でウエハの搬送が可能となっている。
【0032】
また、ウエハ受渡しユニット30の底面の適宜位置には、上方に向かって突出するピン33が設けられており、例えば、ウエハWを保持したウエハ搬送機構23のウエハ保持アーム23aをピン33により上方に移動した後に、下降することで、ウエハWがウエハ保持アーム23aからピン33上に載置されるようになっている。
【0033】
上下2段に配設されたウエハ受渡しユニット30は、目的に応じて任意に使い分けをして用いることが可能である。例えば、下段のウエハ受渡しユニット30はインターフェース部24から洗浄処理部10へ搬送される洗浄処理が行われていない未処理のウエハWのみが載置され、上段のウエハ受渡しユニット30は洗浄処理部10からインターフェース部24は搬送する洗浄処理済みのウエハWのみが載置されるように用いることができる。この場合には、未処理のウエハWからピン33に付着したパーティクル等が、洗浄処理後のウエハWに付着することがなく、ウエハWの汚染が低減され、ウエハWが清浄に保たれるようになる。
【0034】
また、全くランダムに洗浄処理の進行状況に合わせて、あるときには2段ともに洗浄処理部10は搬送する未処理のウエハWを載置し、また別のときには2段ともにインターフェース部24へ搬送する洗浄処理済みのウエハWを載置するように用いることもできる。このようにすることにより、スループットが向上すると共に、生産性の向上が図れる。
【0035】
上記主ウエハ搬送機構70は、Z方向に延在し、垂直壁76a,76b及びこれらの間の側面開口76cを有する筒状支持体76と、その内側に筒状支持体76に沿ってZ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送体77とを具備している。この場合、筒状支持体76は、旋回モータ78aの回転駆動力によって旋回可能となっており、それに伴ってウエハ搬送体77も一体的に旋回されるように構成されている。
【0036】
この場合、ウエハ搬送体77は、搬送基台77aと、この搬送基台77aに沿って前後に移動可能な、かつ筒状支持体76の側面開口部76cを通過可能な3本の主ウエハ搬送アーム71とを備えている。これら主ウエハ搬送アーム71は、搬送基台77a内に内蔵された図示しなモータ及びベルト機構によりそれぞれ独立して進退移動し得るように構成されている。ウエハ搬送体77は、筒状支持体76の下部に配設された昇降用モータ78bの駆動軸に装着される駆動プーリ77bと、筒状支持体76の上部に配設される従動プーリ77cに掛け渡される駆動ベルト77dに連結されており、昇降用モータ78bの回転駆動によって駆動ベルト77dを駆動させることによってウエハ搬送体77が昇降するように構成されている。
【0037】
図3に示すように、主ウエハ搬送機構70を挟んで、ウエハ反転ユニット40/ウエハ受渡しユニット30の反対側には、加熱/冷却部50が設けられている。この加熱/冷却部50には、強制冷却を行う冷却ユニット52が1台配設され、この冷却ユニット52の上に強制加熱/自然冷却を行う加熱ユニット51が3台積み重ねられて配設されている。これら各ユニットの主ウエハ搬送機構70側には、主ウエハ搬送アーム71の挿入・退出が可能なように開閉窓部53が形成されている。
【0038】
上記冷却ユニット52は、例えば、上面に近接してウエハWを保持するための複数のピン54が上方に向かって突出して設けられた載置テーブル55に、下方から窒素ガス等の冷却ガスを噴射して載置テーブル55を冷却することでウエハWを均一に冷却することができるように構成されている。一方、加熱ユニット51は、ヒータ57を内蔵して所定温度に保持されたホットプレート58の上面に近接ウエハWを保持することで、ウエハWを均一に加熱できるように構成されている。また、加熱/冷却部50は、スクラブ洗浄後の表面又は裏面が完全に乾燥していない状態のウエハWの乾燥処理に主に用いられる。
【0039】
上記スクラブ洗浄ユニット60a〜60dは、図1及び図2に示すように、上下2段に積み重ねて配設され、各段に2台ずつ計4台のスクラブ洗浄ユニット60a〜60dが配設されている。
【0040】
スクラブ洗浄ユニット60a〜60dには、主ウエハ搬送機構70の主ウエハ搬送アーム71が挿入・退出可能なように、インターフェース部24側に配置されているスクラブ洗浄ユニット60bと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット60aとでは、これらの境界壁61(後述するシンク62の一側面)について対称な構造となっており、スクラブ洗浄ユニット60cと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット60dについても境界壁61については対称な構造となっている(図2参照)。
【0041】
この場合、上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット60c,60dは、直上に設けられたファン・フィルターユニット200から直接に清浄な空気を取り込むことができ、内部のクリーン度を高く保つことが可能であるので、ウエハWの表面洗浄に用いられる。なお、スクラブ洗浄ユニット60c,60dは、その境界である仕切壁61bに関して互いに対称な構造を有している(図2参照)。
【0042】
一方、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット60a,60bについては、洗浄処理システムの壁面を利用して配管を設ける等してファン・フィルターユニット200から内部に清浄な空気を引き込む必要があるため、通常、クリーン度は上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット60c,60d程は高くならない。そこで、下段のスクラブ洗浄ユニット60a,60bは、この発明に係る回転処理装置を具備するウエハWの裏面洗浄に用いられる。なお、スクラブ洗浄ユニット60a,60bは、その境界である仕切壁61aに関して互いに対称な構造を有している(図2参照)。
【0043】
以下に、この発明に係る回転処理装置について、スクラブ洗浄ユニット60aを代表例として説明する。
【0044】
◎第一実施形態
上記スクラブ洗浄ユニット60aは、図5及び図6に示すように、主ウエハ搬送アーム71との間でウエハWの受け渡しを行い、また、ウエハWを略水平に保持する回転保持手段であるスピンチャック1が、主ウエハ搬送機構70に近接した位置に設けられ、スピンチャック1に保持されたウエハWの上面にブラシ63a,63bが当接するように駆動されるブラシ保持アーム64a,64bの待機位置は、主ウエハ搬送機構70から離れた位置に設けられている。
【0045】
また、スクラブ洗浄ユニット60aの各構成部材は、図5及び図6に示すように、シンク62内に配設されており、シンク62の主ウエハ搬送機構70との境界部分には、開閉窓65が配設されており、この開閉窓65を介して主ウエハ搬送アーム71が進退出し得るようになっている。このため、ウエハWを保持するスピンチャック1は、主ウエハ搬送機構70に近い位置に配設されている。
【0046】
スピンチャック1は、回転台であるチャックプレート1aと、このチャックプレート1aを支持する回転軸1bと、この回転軸1bを回転させる回転駆動手段である駆動モータ2とで主に構成されている。この場合、チャックプレート1aの表面には、図示しない支持ピンが複数箇所に適宜配設されており、ウエハWは支持ピンの頂点に接して載置されるようになっている。
【0047】
また、チャックプレート1aの周縁の3箇所には、ウエハWの周縁部を係脱可能に保持する保持部材3が配設されている。ここで、図6の右側には保持部材3がウエハWを保持した状態が示されている。また、昇降機構4により昇降自在な1枚の略馬蹄形状の連結プレート4a上には、保持部材3の配設位置に従って3箇所に加圧部材4bが配設されており、昇降機構4の駆動源であるシリンダ4cを駆動して連結プレート4aを上昇させると、3箇所に配設された加圧部材4bは、同時に保持部材3の内周端をそれぞれチャックプレート1aの裏面に押し付け、これにより、保持部材3の外周端が外側下方へ傾いてウエハWの保持状態が解除されるようになっている。反対に昇降機構4により連結プレート4aを下降させ、加圧部材4bを保持部材3から離隔すると、保持部材3の外周端は内周上方に傾いて、自然にウエハWが保持部材3に保持される。
【0048】
また、チャックプレート1aの周縁部の複数箇所例えば3箇所には、切欠部1cが設けられている。この場合、切欠部1cは、チャックプレート1aの周縁から略扇状に切り掛かれる拡開部1dと、この拡開部1dの中間部に略U字状に切り掛かれるガイド部1eとで形成されている。このように形成される切欠部1cを介して基板搬送手段である主ウエハ搬送アーム71が主ウエハ搬送機構70によって昇降可能に構成されて、主ウエハ搬送アーム71とチャックプレート1aとの間でウエハWの受け渡しが行われるようになっている。
【0049】
また、チャックプレート1aには、このチャックプレート1aの回転中すなわち処理中に、周縁部に設けられた切欠部1cからパーティクルが巻き込まれてウエハWに付着するのを防止するために、切欠部1cすなわち拡開部1d及びガイド部1eの全体を塞ぐ閉塞手段6が設けられている。
【0050】
上記閉塞手段6は、図6及び図7に示すように、回転台であるチャックプレート1aの下部において切欠部1cを挟んでチャックプレート1aの半径方向に互いに平行に対峙した状態で設置される一対のガイド部材7と、このガイド部材7に摺動自在に保持される閉塞板8と、この閉塞板8が切欠部1cを開放するように弾性力を付勢するばね部材例えばコイルばね9とで主に構成されており、チャックプレート1aの回転による遠心力によってコイルばね9の弾性力に抗して閉塞板8が移動し、切欠部1cを閉塞可能に形成されている。
【0051】
また、閉塞板8は、例えばアルミニウム合金製板材にて形成されており、図10に示すように、切欠部1cを塞ぐ先端がチャックプレート1aの外周と相似形状を有する閉塞基部8aと、この閉塞基部8aの両端に延在する摺動翼片8bと、この摺動翼片8bの基端側に段部8cを介して閉塞基部8aの両端から互いに平行に延出される一対の脚片8dとで構成されている。なお、脚片8dの基端側には、コイルばね9の一端部を繋着するばね係止片8eとストッパ片8fとが対峙した状態で起立されている(図8〜図10参照)。
【0052】
上記ガイド部材7は、例えばプラスチック製部材にて形成されており、図8,図9,図11に示すように、先端側すなわちチャックプレート1aの外周側にチャックプレート1aの下面と共働して摺動翼片8bを摺動自在に貫挿する偏平状のガイド溝7aを具備し、基端側すなわちチャックプレート1aの中心側には、コイルばね9が伸縮自在に収容可能な凹溝7bを具備している。なお、ガイド溝7aの基端側には、閉塞基部8aの段部8cが係止する第1のストッパ面7cが形成されている。また、凹溝7bの先端側には、閉塞板8に設けられたストッパ片8fが係止する第2のストッパ面7dが形成されている。また、凹溝7bの基端側には、コイルばね9の他端部を繋着するばね係止片7eが設けられている。
【0053】
上記のように構成される閉塞板8とガイド部材7のばね係止片8e,7eにコイルばね9の両端部を繋着(張設)させると共に、閉塞板8の閉塞基部8aの側部及び摺動翼片8bをガイド溝7a内に配設した状態で、ガイド部材7に設けられた取付孔7fを貫通する取付ねじ(図示せず)をチャックプレート1aの下面に螺合して固定する。この状態においては、閉塞板8はコイルばね9の弾性力(収縮力)によって基端側に引っ張られて段部8cが第1のストッパ面7cに係止するので、切欠部1cが開放された状態となる(図7(b)、図9参照)。また、チャックプレート1aが回転、例えば418rpm以上で回転すると、この回転によって遠心力が生じ、この遠心力によってコイルばね9の弾性力(収縮力)に抗して閉塞板8がチャックプレート1aの外方側に移動して切欠部1cが塞がれる。なお、遠心力による閉塞板8の移動を円滑にするために、例えば、図11(b),(d)に示すように、ガイド溝7aの中央部にこのガイド溝7aの長手方向に沿う先端が略円弧状の凸条7gを設けるか、あるいは、ガイド部材7の取付面とチャックプレート1aの下面との間にスペーサ(図示せず)を介在させて、閉塞板8とガイド溝7aとの摩擦抵抗を少なくする方が好ましい。
【0054】
また、チャックプレート1aの外周側はカップ67によって包囲されている。この場合、カップ67は、昇降機構67Aにより昇降自在となっている。なお、図6において、カップ67の下段位置と上段位置が示されており、ウエハWの搬出入時には、カップ67は下段位置に位置され、洗浄中は、上段位置に位置してウエハWの外周から外部へ飛散する洗浄液をカップ67の内周下方へ導くようになっている。また、カップ67には、上下2箇所に内方に向かって縮径するテーパ部67aが形成されており、このテーパ部67aによって洗浄液が外部へ飛散し難い構造となっている。更に、カップ67の内周側底部には、ドレン67bが形成されており、カップ67内の排気及び洗浄液の排出が行われるようになっている。
【0055】
また、スクラブ洗浄ユニット60aには、ウエハWの上面に当接してスクラブ洗浄を行う2本のブラシ63a,63bが配設されている。このブラシ63a,63bは、それぞれブラシ保持アーム64a,64bの先端に装着されており、ブラシ保持アーム64a,64bの先端に配設された図示しない回転駆動機構により、垂直のZ方向に平行な回転軸64c,64d回りに回転自在に構成されている。図5では、2本のブラシ保持アーム64a,64bがカップ67外の待機位置にある状態が示されており、ブラシ63a,63bは待機位置において、ブラシバス68上に位置し、ブラシバス68にブラシ63a,63bから垂れ落ちる洗浄液が捕集されるようになっている。
【0056】
なお、ブラシ保持アーム64a,64bの先端には、ブラシ63a,63bに所定の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル(図示せず)が設けられており、ブラシ63a,63bを用いたスクラブ洗浄中には、ブラシ63a,63bに所定量の洗浄液が供給されるようになっている。
【0057】
また、一方のブラシ保持アーム64aの基端部は駆動機構69aと連結され、駆動機構69aによりガイド69cに沿ってX方向と平行にスライド自在に構成されており、他方のブラシ保持アーム64bの基端部は駆動機構69bと連結され、駆動機構69bによりガイド69dに沿ってX方向と平行にスライド自在に構成されている。このように、スクラブ洗浄ユニット60aでは、2本のブラシ保持アーム64a,64bは独立して駆動することが可能となっている。また、これらの駆動機構69a,69bは、ブラシ保持アーム64a,64bをZ方向に上下させる昇降機構(図示せず)をも具備し、この昇降機構によりブラシ63a,63bの高さ調節を行うことができるようになっている。なお、ブラシ63a,63bが配設されているブラシ保持アーム64a,64bの先端部分にブラシ63a,63bをZ方向に昇降させる機構を設けることも可能である。
【0058】
上記のように構成されるスクラブ洗浄ユニット60aによれば、例えば、スピンチャック1を回転させた状態で、カップ67の外側近傍に配設されたリンスノズル301,302からウエハWの表面の所定位置に洗浄液を供給してウエハW上に均一な液膜を形成しつつ、2本のブラシ保持アーム64a,64bを同時に駆動してブラシ63a,63bをウエハWの異なる位置に当接させながらX方向にスキャンさせて洗浄処理を行うことができ、この場合には、1枚のウエハWの洗浄処理時間を短縮することが可能となる。
【0059】
また、例えば、ブラシ63a,63bのウエハWと当接する部分の材質を異なるものとして、一方を粗洗浄用、他方を仕上げ用として用いて、より精密な洗浄を行うこともできる。更に、一方のブラシを他方のブラシが故障等やブラシの摩耗等によって使用に支障をきたした場合に対処するための予備ブラシとして用いることも可能である。
【0060】
なお、図5に示すように、シンク62は、壁部61cによってカップ67が配設された洗浄処理室303と、ブラシ保持アーム64a,64bの駆動機構69a,69bが配設された駆動機構配設室304とに区画されており、ブラシ保持アーム64a,64bは、この壁部61cに設けられた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室303に位置するように配設されている。この窓部は、ブラシ保持アーム64a,64bのZ方向の昇降とX方向でのスキャンに支障がないようにZ方向に所定幅を有し、X方向に沿設されている。
【0061】
このように、シンク62内を洗浄処理室303と駆動機構配設室304とに区画することにより、駆動機構69a,69bで発生することが予想されるパーティクル等のスクラブ洗浄ユニット60a内での拡散を防止して、ウエハWに付着するのを防止することができる。また、カップ67外へ飛散する洗浄液があった場合に、このような洗浄液が駆動機構69a,69bに付着して、駆動機構69a,69bの駆動に支障を生じさせないようになっている。
【0062】
また、スクラブ洗浄ユニット60aには、ブラシ63a,63bを用いたスクラブ洗浄の他に、高速ジェット洗浄水又は超音波を印加した洗浄水による洗浄処理を行うための洗浄液吐出ノズル305が配設されている。この洗浄液吐出ノズル305は、ガイド69cに沿って駆動機構307によりX方向にスキャン可能であり、かつ、Z方向に昇降可能であるノズル保持アーム308の先端に取り付けられている。また、洗浄液吐出ノズル305は、高さ・角度調節機構310により、Z方向高さ及びリンス液の吐出角度を変えることが可能となっている。このように、スクラブ洗浄ユニット60aには、異なる洗浄手段が配設されているので、ウエハWの種類に応じていずれか一方のみ用いた洗浄処理を行ってもよく、また、両方の洗浄手段を前後して用いる洗浄処理を行うことも可能である。
【0063】
なお、駆動機構307は、駆動機構配設室304内に配設され、ノズル保持アーム308は、ブラシ保持アーム64a,64bと同様に壁部61cに設けられた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室303に位置するように設けられている。このようにして、駆動機構307で発生するパーティクルが洗浄処理室303に飛散することが防止され、一方、カップ67から洗浄液が駆動機構配設室304に飛散して駆動機構307に付着し、駆動機構307の駆動に支障をきたすのを防止する。
【0064】
次に、上記洗浄処理システムにおけるウエハWの裏面洗浄の処理工程について説明する。ここで、前提として、洗浄処理の手順としてウエハWの表面の洗浄を行った後に裏面の洗浄を行うこととする処理レシピに従った場合について説明する。
【0065】
まず、ウエハWの裏面の洗浄を行うためには、ウエハWを裏面が上面となるように反転させる必要があるので、ウエハWを保持した主ウエハ搬送アーム71を下段のウエハ反転ユニット40に搬送し、ウエハ反転ユニット40にウエハを受け渡した後、主ウエハ搬送アーム71が後退する。ウエハ反転ユニット40に搬送されたウエハWは、図示しないセンサによってウエハWの挟持・保持が確認された後、モータ(図示せず)が駆動して回転軸回りに180°回転して反転される。
【0066】
このようにしてウエハWの裏面が上面となった状態で、主ウエハ搬送アーム71がウエハ反転ユニット40内に挿入し、主ウエハ搬送アーム71がウエハWを受け取る。ウエハWを受け取った主ウエハ搬送アーム71は、裏面が上面となったウエハWをスクラブ洗浄ユニット60a,60bのいずれか一方へ搬送する。
【0067】
スクラブ洗浄ユニット60aにおいては、スピンチャック1は停止状態となっており、閉塞板8はコイルばね9の弾性力(収縮力)によってチャックプレート1aの切欠部1cを開放した状態となっている。また、昇降機構4の駆動により、連結プレート4a及び加圧部材4bが上昇し、保持部材3の内周端をそれぞれチャックプレート1aの裏面に押し付けて、保持部材3の外周端を外側下方へ傾いて待機させる。
【0068】
その後、主ウエハ搬送アーム71がチャックプレート1aの上方へ進入し、切欠部1cを介してチャックプレート1aの下方に移動してウエハWをチャックプレート1aの支持ピン上に載置する(図12参照)。その後、主ウエハ搬送アーム71はスクラブ洗浄ユニット60a,60bから後退する。昇降機構4の駆動により連結プレート4aが下降して、加圧部材4bを保持部材3から離隔すると、保持部材3の外周端は内周上方に傾いて、自然にウエハWの周縁部が保持部材3に保持される。
【0069】
この状態で、駆動モータ2の駆動によりチャックプレート1aが回転すると、遠心力が生じ、この遠心力によって、閉塞板8はコイルばね9の弾性力(収縮力)に抗して外方側に移動して、切欠部1cが塞がれる。この状態で、リンスノズル301,302からウエハWの表面の所定位置に洗浄液を供給してウエハW上に均一な液膜を形成しつつ、2本のブラシ保持アーム64a,64bを同時に駆動してブラシ63a,63bをウエハWの異なる位置に当接させながらX方向にスキャンさせて洗浄処理を行う。所定の時間洗浄処理が行われた後、リンスノズル301,302からの洗浄液の供給を停止すると共に、ブラシ63a,63bを待機位置に後退させた状態で、チャックプレート1aを高速回転、例えば2000rpmあるいは3000rpmで回転させて、ウエハWに付着する洗浄液を外方に飛散させて乾燥処理を行う。
【0070】
したがって、洗浄処理及び乾燥処理中に、切欠部1cを介してウエハWの下面(実際の表面)側にパーティクルが回り込むのを阻止することができ、ウエハWへのパーティクルの付着を防止することができる。
【0071】
洗浄処理が終了した後、スピンチャック1の回転が停止すると、コイルばね9の弾性力(収縮力)によって閉塞板8が基端側すなわちチャックプレート1aの中心側に移動して切欠部1cを開放する。次に、昇降機構4の駆動により、連結プレート4a及び加圧部材4bが上昇し、加圧部材4bが保持部材3の内周端をそれぞれチャックプレート1aの裏面に押し付けて、保持部材3の外周端を外側下方へ傾けてウエハWの保持を解除する。そして、スクラブ洗浄ユニット60a内に進入してきた主ウエハ搬送アーム71にウエハWを受け渡して洗浄処理が終了する。別の主ウエハ搬送アーム71で続けて適宜次のウエハWを、上述と同様に、チャックプレート1aに受け渡し、一連の洗浄処理が行われる。
【0072】
このようにして表裏面の洗浄処理が終了し、乾燥処理されたウエハWは裏面が上面となっている状態にあるため、キャリアCへ戻すためにウエハWの表面が上面となるように反転処理を行う必要がある。そこで、ウエハWは、主ウエハ搬送アーム71によって上段のウエハ反転ユニット40に搬送される。上段のウエハ反転ユニット40においては、上述した下段のウエハ反転ユニット40における反転動作と同様の動作によってウエハWの上下を反転させる。このようにして、ウエハWは、その表面が上面となった状態で、主ウエハ搬送アーム71に戻される。
【0073】
表面が上面となって主ウエハ搬送アーム71に保持されたウエハWは、上段のウエハ受渡しユニット30aへ搬送され、更にこのウエハ受渡しユニット30a内からウエハ保持アーム23aによってインターフェース部24内へ搬送された後、キャリアC内に収容された全てのウエハWに付いて終了した後は、ウエハW収容されたキャリアCは次の工程へと送られる。
【0074】
◎第二実施形態
図13は、この発明における閉塞手段の第二実施形態の切欠部の閉塞状態及び開放状態を示す断面図である。
【0075】
第二実施形態の閉塞手段6Aは、回転台であるチャックプレート1aの下部に装着されるガイド部材610によってチャックプレート1aの半径方向に摺動自在な閉塞板620と、この閉塞板620に水平・垂直変換機構630を介して連結され、かつ、閉塞板620が切欠部1cを閉塞する方向へ移動する例えば円柱状の重錘640と、この重錘640と係脱可能に係合し、かつ、係合した状態で閉塞板620を開放する方向へ移動する開閉用昇降機構650とを具備している。
【0076】
この場合、閉塞板620は、基端側すなわちチャックプレート1aの中心側に摺動軸621を一体に形成してなり、摺動軸621がガイド部材610に設けられた水平ガイド部611に摺動自在に貫通されている。
【0077】
また、水平・垂直変換機構630は、摺動軸621と重錘640にそれぞれ枢支ピン631,632を介して垂直方向に揺動自在に枢着されるリンク部材633を具備している。
【0078】
また、ガイド部材610は、摺動軸621を摺動自在に貫通する水平ガイド部611と、重錘640を摺動自在に案内する垂直ガイド部612とを具備し、かつ、垂直ガイド部612の側壁部に、リンク部材633が移動可能なスリット状のガイド溝613が設けられている。
【0079】
また、開閉用昇降機構650は、重錘640の下端面に当接係合する複数例えば3個の加圧部材651と、これら加圧部材651を立設した状態で連結する連結プレート652と、この連結プレート652を昇降可能に支持する昇降駆動源例えばシリンダ653とで構成されている。
【0080】
上記のように構成される閉塞手段6Aは、重錘640の自重によって閉塞板620が切欠部1cを閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部1cから巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、チャックプレート1aの上方に保持されるウエハWの下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0081】
また、チャックプレート1aの停止状態において、開閉用昇降機構650のシリンダ653の駆動により、連結プレート652及び加圧部材651が上昇し、加圧部材651を重錘640に係合させて重錘640を上方へ押し上げると、重錘640の上昇に伴って水平・垂直変換機構630のリンク部材633の上端側すなわち摺動軸621の枢支ピン631がチャックプレート1aの中心側に移動して、閉塞板620が切欠部1cを開放する方向へ移動される。これにより、切欠部1cを介して昇降する主ウエハ搬送アーム71の昇降が可能となり、スピンチャック1に対するウエハWの受け渡しを行うことができる。なお、この場合、上記昇降機構4の駆動源であるシリンダ4c及び連結プレート4aと開閉用昇降機構650のシリンダ653及び連結プレート652とを共通にすることも可能である。このように構成することによって構成部材の削減が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0082】
なお、第二実施形態において、その他の部分は、第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0083】
◎第三実施形態
図14は、この発明における閉塞手段の第三実施形態の切欠部の閉塞状態及び開放状態を示す断面図である。
【0084】
第三実施形態の閉塞手段6Bは、回転台であるチャックプレート1aの下部に揺動自在に枢着され、かつ自重により開放する閉塞板620Bと、この閉塞板620Bと係脱可能に係合し、かつ、弾性力例えば圧縮コイルばね660の弾発力の付勢によって閉塞板620Bと係合して、切欠部1cを閉塞する方向に閉塞板620Bを揺動させる開閉伝達部材670と、この開閉伝達部材670と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材670と係合した状態で、閉塞板620Bを圧縮コイルばね660の弾性力(弾発力)に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構650Bとを具備する。
【0085】
この場合、閉塞板620Bは、チャックプレート1aの下面に装着される一対のブラケット622間に枢支ピン623を介して垂直方向に揺動(回動)自在に枢着される断面クランク状の板部材にて形成されている。この閉塞板620Bの枢着部側端面すなわちチャックプレート1aの中心側面に、下向き傾斜面671が形成されている。
【0086】
また、開閉伝達部材670は、スピンチャック1の中心側との間に縮設された圧縮コイルばね660を介しチャックプレート1aの下面部に装着されている。この開閉伝達部材670の先端面すなわちチャックプレート1aの外周側面には、閉塞板620Bに形成された下向き傾斜面671に摺接係合可能な上向き傾斜面671が形成されている。また、開閉伝達部材670の下面中央部には係合脚片672が垂下されており、この係合脚片672の下面に、チャックプレート1aの外方側に係合傾斜受け面673が形成されている。
【0087】
一方、開閉用昇降機構650Bは、開閉伝達部材670の下端面に形成された係合傾斜受け面673に摺接係合し、かつ上端面に、チャックプレート1aの中心側に係合傾斜面654を有する複数例えば3個の加圧部材651Bと、これら加圧部材651Bを立設した状態で連結する略馬蹄形状の連結プレート652Bと、この連結プレート652Bを昇降可能に支持する昇降駆動源例えばシリンダ653Bとで構成されている。
【0088】
上記のように構成される閉塞手段6Bは、図14(a)に示すように、圧縮コイルばね660の弾性力(弾発力)によって閉塞板620Bが切欠部1cを閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部1cから巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、チャックプレート1aの上方に保持されるウエハWの下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0089】
また、チャックプレート1aの停止状態において、開閉用昇降機構650Bのシリンダ653Bの駆動により、連結プレート652B及び加圧部材651Bが上昇し、加圧部材651Bの係合傾斜面654と開閉伝達部材670の係合傾斜受け面673とが係合して、開閉伝達部材670を圧縮コイルばね660の弾性力(弾発力)に抗してチャックプレート1aの中心側に移動すると、開閉伝達部材670の上向き傾斜面671と、閉塞板8の下向き傾斜面671との係合が解かれる。更に、連結プレート652B及び加圧部材651Bを上昇させると、係合傾斜面654と係合傾斜受け面673との係合が解かれ、加圧部材651Bが係合脚片672の外側面に係合して、開閉伝達部材670の外方側への移動を阻止する(図14(c)参照)。この状態で、閉塞板8は自重により先端側が下方に揺動して切欠部1cを開放する。これにより、切欠部1cを介して昇降する主ウエハ搬送アーム71の昇降が可能となり、スピンチャック1に対するウエハWの受け渡しを行うことができる。
【0090】
なお、この場合、第二実施形態と同様に、上記昇降機構4の駆動源であるシリンダ4c及び連結プレート4aと開閉用昇降機構650Bのシリンダ653及び連結プレート652Bとを共通にすることも可能であり、これによって構成部材の削減が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0091】
なお、第三実施形態において、その他の部分は、第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0092】
◎第四実施形態
図15は、この発明における閉塞手段の第四実施形態の切欠部の閉塞状態及び開放状態を示す断面図である。
【0093】
第四実施形態の閉塞手段6Cは、第三実施形態と同様に、回転台であるチャックプレート1aの下部に揺動自在に枢着され、かつ自重により切欠部1cを開放する閉塞板620Cと、この閉塞板620Cと係脱可能に係合し、かつ、弾性力例えばねじりコイルばね680の弾発力の付勢によって閉塞板620Cと係合して、切欠部1cを閉塞する方向に閉塞板620Cを揺動させる開閉伝達部材670Cと、この開閉伝達部材670Cと係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材670Cと係合した状態で、閉塞板620Cをねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構650Cとを具備する。
【0094】
この場合、閉塞板620Cは、チャックプレート1aの下面に装着される一対のブラケット622C間に枢支ピン623Cを介して垂直方向に揺動(回動)自在に枢着されており、閉塞状態における枢着部側下面に、開閉伝達部材670と係合可能な係合段部625が形成されると共に、この係合段部625の反対側面すなわちチャックプレート1aの外周側面に、係合段部625から先端側に向かって下り勾配となる係合傾斜面626が形成されている。
【0095】
また、開閉伝達部材670Cは、チャックプレート1aの下面に装着された一対のブラケット674に枢支ピン675を介して垂直方向に揺動(回動)自在に枢着されると共に、枢支ピン675との間に介在されるねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)によって閉塞板620Cの係合段部625と係合する方向(図において時計方向)に揺動(回動)し得るように取り付けられている。この開閉伝達部材670Cの先端面すなわちチャックプレート1aの外周側面には、閉塞板620Cに形成された係合段部625に係合可能な係合突片676が形成されている。また、開閉伝達部材670Cの下部には、チャックプレート1aの中心側に向かって傾斜する垂下片部677と、この垂下片部677の下端から水平に折曲する水平片部678とからなる係合脚片679が垂下されている。
【0096】
一方、開閉用昇降機構650Cは、開閉伝達部材670Cの係合脚片679の下面及び側面すなわち水平片部678及び垂下片部677に摺接係合可能な水平頭部655を有する側面視略逆L字状の複数例えば3個の加圧部材651Cと、これら加圧部材651Cを立設した状態で連結する連結プレート652Cと、この連結プレート652Cを昇降可能に支持する昇降駆動源例えばシリンダ653Cとで構成されている。
【0097】
上記のように構成される閉塞手段6Cは、図15(a)に示すように、ねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)によって開閉伝達部材670Cが閉塞板620Cと係合して、閉塞板620Cが切欠部1cを閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部1cから巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、チャックプレート1aの上方に保持されるウエハWの下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0098】
また、チャックプレート1aの停止状態において、図15(b)に示すように、開閉用昇降機構650Cのシリンダ653Cの駆動によって連結プレート652C及び加圧部材651Cが上昇し、加圧部材651Cの水平頭部655と開閉伝達部材670Cの係合脚片679とが係合して、開閉伝達部材670Cをねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)に抗して閉塞板620Cとの係合を解除する方向(図において反時計方向)に移動する。すると、閉塞板620Cは自重により先端側が下方に揺動して切欠部1cを開放する(図15(c)参照)。これにより、切欠部1cを介して昇降する主ウエハ搬送アーム71の昇降が可能となり、スピンチャック1に対するウエハWの受け渡しを行うことができる。再び、切欠部1cを閉塞する場合は、図15(c)に示す状態から開閉用昇降機構650Cのシリンダ653Cを駆動して、連結プレート652C及び加圧部材651Cを下降させると、加圧部材651Cの水平頭部655と開閉伝達部材670Cの係合脚片679との係合が解かれる。すると、ねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)によって開閉伝達部材670Cが図において時計方向に回転し、係合突片676が閉塞板620Cの係合傾斜面626に摺接することによって閉塞板620Cが図において時計方向に揺動(回動)する。更に、係合突片676は係合段部625側に移動して係合段部625と係合することによって、閉塞板620Cが切欠部1cを閉塞する(図15(a)参照)。
【0099】
なお、第四実施形態においても、第二実施形態と同様に、上記昇降機構4の駆動源であるシリンダ4c及び連結プレート4aと開閉用昇降機構650Cのシリンダ653C及び連結プレート652Cとを共通にすることも可能であり、これによって構成部材の削減が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0100】
なお、第四実施形態において、その他の部分は、第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0101】
◎その他の実施形態
なお、上記実施形態では、この発明に係る回転処理装置をウエハの洗浄処理システムに適用する場合について説明したが、この発明に係る回転処理装置は必ずしも半導体ウエハの洗浄処理のみに適用されるものではなく、例えば、LCD基板やCD基板の洗浄処理に適用してもよく、また、洗浄処理以外の基板の回転処理にも適用できるものである。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【0103】
1)請求項1記載の発明によれば、被処理基板を保持する回転台に、この回転台の回転中に回転台の周縁部に設けられた切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けることにより、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができるので、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。したがって、製品歩留まりの向上が図れると共に、装置の信頼性の向上が図れる。
【0104】
2)請求項2記載の発明によれば、回転台の回転による遠心力によってばね部材の弾性力に抗して閉塞板が切欠部を閉塞するので、上記1)に加えて回転台の回転に伴って切欠部を閉塞板によって確実に閉塞することができ、被処理基板へのパーティクルの付着を防止することができる。また、回転台の回転停止時においては、ばね部材の弾性力によって閉塞板が切欠部を開放するので、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。この場合、閉塞板は、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部の両端から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とを具備することにより、閉塞板を軽量化することができ、閉塞板の閉塞動作を確実にすることができる(請求項3)。
【0105】
3)請求項4,5記載の発明によれば、重錘の自重によって閉塞板が切欠部を閉塞するので、上記1)に加えて処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を重錘に係合させて閉塞板を開放する方向へ移動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の移動を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【0106】
4)請求項6記載の発明によれば、弾性力の付勢によって常時閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材と、この開閉伝達部材と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材と係合した状態で、閉塞板を弾性力に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構とを具備するので、上記1)に加えて処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を開閉伝達部材に係合させて閉塞板を開放位置に揺動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の移動を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る回転処理装置を適用する半導体ウエハ洗浄処理システムを示す概略平面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】この発明における反転部、基板搬送手段及び処理部を示す概略断面図である。
【図4】上記反転部、基板搬送手段及び処理部におけるファン・フィルターユニットからのダウンフローの流を示す概略断面図である。
【図5】この発明に係る回転処理装置を具備するスクラブ洗浄ユニットを示す概略平面図である。
【図6】上記スクラブ洗浄ユニットの概略断面図である。
【図7】この発明における閉塞手段の第一実施形態の閉塞状態を示す概略底面図(a)及び開放状態を示す概略底面図(b)である。
【図8】第一実施形態の閉塞手段の閉塞状態を示す要部底面図(a)及び(a)のI−I線に沿う断面図(b)である。
【図9】上記閉塞手段の開放状態を示す要部底面図(a)及び(a)のII−II線に沿う断面図(b)である。
【図10】上記閉塞手段を構成する閉塞板を示す斜視図である。
【図11】上記閉塞手段を構成するガイド部材の平面図(a)、底面図(b)、側断面図(c)及び(b)のIII−III線に沿う拡大断面図(d)である。
【図12】この発明におけるチャックプレートと主ウエハ搬送アームのウエハを受け渡し状態を示す概略側面図(a)及びウエハの回転処理状態を示す概略側面図(b)である。
【図13】この発明における閉塞手段の第二実施形態の閉塞状態を示す概略断面図(a)及び開放状態を示す概略断面図(b)である。
【図14】この発明における閉塞手段の第三実施形態の閉塞状態を示す概略断面図(a)、開放途中の状態を示す概略断面図(b)及び開放状態を示す概略断面図(c)である。
【図15】この発明における閉塞手段の第四実施形態の閉塞状態を示す概略断面図(a)、開放途中の状態を示す概略断面図(b)及び開放状態を示す概略断面図(c)である。
【符号の説明】
W 半導体ウエハ(被処理基板)
1 スピンチャック(回転保持手段)
1a チャックプレート(回転台)
1c 切欠部
2 駆動モータ(回転駆動手段)
3 保持部材
4 昇降機構
6,6A,6B,6C 閉塞手段
7 ガイド部材
8 閉塞板
9 コイルばね(ばね部材)
70 主ウエハ搬送機構(搬送手段)
71 主ウエハ搬送アーム
610 ガイド部材
611 水平ガイド部
612 垂直ガイド部
613 ガイド溝
620,620B,620C 閉塞板
621 摺動軸
630 水平・垂直変換機構
640 重錘
650,650B,650C 開閉用昇降機構
660 圧縮コイルばね
670,670C 開閉伝達部材
680 ねじりコイルばね
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやLCD基板等の基板の表裏面に所定の処理例えば洗浄処理を施す回転処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、例えば半導体ウエハやLCD基板等の半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハやLCD基板等(以下にウエハ等という)の表裏面、特に半導体デバイスが形成されるウエハ等の表面の清浄度を高く維持する必要があるため、種々の製造工程の前後でウエハ等の表裏面に例えば洗浄処理等が施されている。
【0003】
従来のこの種の回転処理装置として、回転駆動源によって回転されるウエハ等の外径と略同径の回転台と、この回転台と共に回転し、かつ、回転台の上方でウエハ等の周縁部を保持自在な保持部材とを備え、回転台の回転によってウエハ等を回転させながら、このウエハ等に対して所定の処理例えば洗浄処理を施す回転処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−209254号公報(「特許請求の範囲」、段落番号0012〜0014、0017〜0019、図2、図3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の回転処理装置は、ウエハ等の表裏面を適宜処理する複数の処理ユニット等を有する処理部と、各処理ユニットにウエハ等を搬送する基板搬送手段とを具備する洗浄処理システムに組み込まれて使用されている。このとき、基板搬送手段によって搬送されるウエハ等を回転処理装置の回転台に受け渡す、あるいは、回転台から基板搬送手段に受け渡す。
【0006】
しかしながら、回転台の周縁部に切欠部が設けられていると、裏面洗浄処理中に、この切欠部からパーティクルが進入して回転台に保持されているウエハ等の下面(実際の表面)にパーティクルが付着するという問題があった。
【0007】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、処理時に、被処理基板を保持する回転台の周縁部に設けられた切欠部を閉塞手段によって閉塞することによって被処理基板へのパーティクルの付着を防止するようにした回転処理装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の回転処理装置は、回転駆動手段によって回転される回転台と、この回転台と共に回転すると共に、回転台の上方で被処理基板の周縁部を保持する保持部材と、上記回転台の周縁部に設けられ、かつ、回転台に対して上記被処理基板を受け渡しする切欠部とを具備し、上記回転台の回転によって上記被処理基板を回転させながら、この被処理基板に対して所定の処理を施す回転処理装置において、上記回転台に、この回転台の回転中に上記切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けた、ことを特徴とする(請求項1)。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の回転処理装置において、上記閉塞手段は、回転台の下部において回転台の半径方向に設置されるガイド部材と、このガイド部材に摺動自在に保持される閉塞板と、この閉塞板が切欠部を開放するように弾性力を付勢するばね部材とを具備し、上記回転台の回転による遠心力によって上記ばね部材の弾性力に抗して上記閉塞板が移動し、上記切欠部を閉塞可能に形成してなる、ことを特徴とする。この場合、上記閉塞板は、上記回転台の下部において回転台の半径方向に設置されるガイド部材に摺動自在に保持されるものであれば、その形態は任意であっても差し支えないが、好ましくは、閉塞板を、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とで構成する方がよい(請求項3)。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の回転処理装置において、上記閉塞手段は、回転台の下部に装着されるガイド部材によって回転台の半径方向に摺動自在な閉塞板と、この閉塞板に水平・垂直変換機構を介して連結され、かつ、閉塞板が切欠部を閉塞する方向へ移動する重錘と、この重錘と係脱可能に係合し、かつ、係合した状態で閉塞板が切欠部を開放する方向へ移動する開閉用昇降機構とを具備する、ことを特徴とする。この場合、上記閉塞板は、摺動軸を一体に形成し、上記水平・垂直変換機構は、上記摺動軸と重錘にそれぞれ枢支ピンを介して垂直方向に揺動自在に枢着されるリンク部材を具備し、上記ガイド部材は、上記摺動軸を摺動自在に貫通する水平ガイド部と、上記重錘を摺動自在に案内する垂直ガイド部とを具備し、かつ、垂直ガイド部に、上記リンク部材が移動可能なガイド溝を設けた構造とする方が好ましい(請求項5)。
【0011】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の回転処理装置において、上記閉塞手段は、回転台の下部に揺動自在に枢着され、かつ、自重により切欠部を開放する方向に揺動する閉塞板と、この閉塞板と係脱可能に係合し、かつ、弾性力の付勢によって閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材と、この開閉伝達部材と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材と係合した状態で、上記閉塞板を弾性力に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構とを具備する、ことを特徴とする。
【0012】
請求項1記載の発明によれば、回転台に、この回転台の回転中に回転台の周縁部に設けられた切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けることにより、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0013】
また、請求項2記載の発明によれば、回転台の回転による遠心力によってばね部材の弾性力に抗して閉塞板が移動し、切欠部を閉塞するので、回転台の回転に伴って切欠部を閉塞板によって確実に閉塞することができ、被処理基板へのパーティクルの付着を防止することができる。また、回転台の回転停止時においては、ばね部材の弾性力によって閉塞板が切欠部を開放するので、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。この場合、閉塞板を、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とで構成することにより、閉塞板を軽量化することができ、閉塞板の閉塞動作を更に確実にすることができる(請求項3)。
【0014】
また、請求項4,5記載の発明によれば、重錘の自重によって閉塞板が切欠部を閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を重錘に係合させて閉塞板を開放する方向へ移動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【0015】
請求項6記載の発明によれば、弾性力の付勢によって閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材を具備するので、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を開閉伝達部材に係合させて閉塞板を開放位置に揺動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、この発明に係る回転処理装置を半導体ウエハの搬入、洗浄、乾燥及び搬出を連続して行う洗浄処理システムに適用した場合について説明する。
【0017】
上記洗浄処理システムは、図1ないし図4に示すように、被処理基板である半導体ウエハW(以下にウエハWという)に適宜洗浄処理を施す洗浄処理部10と、洗浄処理部10に対してウエハWを搬入出する搬出入部20とで主に構成されている。
【0018】
上記搬出入部20は、複数例えば26枚のウエハWを適宜間隔をおいて収容するキャリアCを載置する載置台21を有する搬入・搬出部22と、キャリアCと洗浄処理部10との間でウエハWの搬送を行うウエハ搬送機構23と、このウエハ搬送機構23のウエハ搬送路(図示せず)とを具備するインターフェース部24とで構成されている。
【0019】
この場合、搬入・搬出部22に配設された載置台21上には、例えば3個のキャリアCを水平面のY方向に並べて所定位置に載置されている。また、搬入・搬出部22とインターフェース部24との仕切壁25において、キャリアCの載置場所に対応する位置には、窓部26が形成されており、この窓部26のインターフェース部24側には、窓部26をシャッタ等により開閉する窓部開閉機構27が設けられている。
【0020】
使用されるキャリアCの構造は任意のもので差し支えなく、例えば、ウエハWの搬入出口に搬入出口を開閉する蓋体Caを設けたものを用いることができる。この場合、窓部開閉機構27にキャリアCの蓋体Caを開閉する機能を持たせて、窓部26にキャリアCの搬入出側を向けてキャリアCの蓋体Caの開閉を行うことができる構造とする。このように窓部開閉機構27によって、窓部26とキャリアCの蓋体Caが開いた状態とすれば、インターフェース部24に設けられたウエハ搬送機構23がキャリアCにアクセス可能となり、ウエハWの搬送を行うことができるようになる。
【0021】
なお、窓部26には窓部26を開閉するシャッタのみを配設し、キャリアCの搬入出口に備えられた蓋体Caは、載置台21へ載置する際に、例えば、手動により操作して搬入出を開口する方法を用いてもよい。また、キャリアCに蓋体Caを設けない場合には、当然に蓋体の開閉機構を設ける必要はない。このように窓部26の構造はキャリアCの構造に対応させて適宜好適に設計することができる。
【0022】
この場合、窓部開閉機構27に、キャリアC内におけるウエハWの収容状態、例えば、所定枚数のウエハWが収容されているか否か、ウエハWが前後(X方向)に飛び出して収容されていないかどうか、又は、ウエハWが高さ方向(Z方向)に斜めに収容されていないか等を検知するマッピングセンサ(図示せず)が設けられている。このマッピングセンサによりウエハWの収容状態を検査した後に洗浄処理を開始することで、処理を確実に行うことが可能となる。
【0023】
上記インターフェース部24に配設されるウエハ搬送機構23は、Y方向に移動可能であり、載置台21に載置された各キャリアCにアクセス可能となっている。また、ウエハ搬送機構23のウエハ保持アーム23aは、水平面のX方向に移動自在に構成されると共に、X−Y平面内(θ方向)で回転自在に構成されており、窓部26を通してキャリアCとの間でウエハWの受け渡しを行い、また、後述する洗浄処理部10に配設されたウエハ受渡しユニット(TRS)30にアクセス可能に形成されている。
【0024】
このように構成されるウエハ搬送機構23は、搬入・搬出部22側から洗浄処理部10側へウエハWを搬送したり、逆に、洗浄処理部10側から搬入・搬出部22側へウエハWを搬送することができる。また、ウエハ搬送機構23は、垂直方向(Z方向)に昇降自在であり、キャリアC内の任意の高さ位置においてウエハWの受け渡しを行うことが可能となっている。
【0025】
一方、上記洗浄処理部10には、ウエハWの表裏面を反転させる反転部であるウエハ反転ユニット(RVS)40と、インターフェース部24との間でウエハWの受け渡しを行うためにウエハWを一時的に載置するウエハ受渡しユニット30と、洗浄処理後のウエハWを乾燥等する加熱/冷却部(HP/COL)50が設けられている。また、ウエハWにスクラブ洗浄を施すこの発明に係る回転処理装置を具備するスクラブ洗浄ユニット(SCR)60a〜60dと、これらのウエハ反転ユニット40、ウエハ受渡しユニット30、スクラブ洗浄ユニット60a〜60d及び加熱/冷却部50の全てにアクセス可能に配設され、これら各ユニット又は各部との間でウエハWの受け渡しを行う搬送手段である主ウエハ搬送機構70が配設されている。
【0026】
この場合、上記ウエハ反転ユニット40は、2段積み重ねられて配設されている。このウエハ反転ユニット40の下方には、ウエハ受渡しユニット30が2段積み重ねられて配設されている。また、スクラブ洗浄ユニット60a〜60dも2段積み重ねられて配設されている。また、加熱/冷却部50は、4段積み重ねられて配設されている。
【0027】
なお、洗浄処理部10には、洗浄処理システム全体の動作・制御を行うための電装ユニット(EB)80と機械制御ユニット(MB)90が配設され、スクラブ洗浄ユニット60a〜60dに供給する所定の洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット(CTB)100が配設されている。
【0028】
更に、洗浄処理部10の天井部には、ウエハWを取り扱う各ユニット及び主ウエハ搬送機構70に、清浄な空気をダウンフローするためのファン・フィルターユニット(FFU)200が配設されている。
【0029】
また、ウエハ反転ユニット40における主ウエハ搬送機構70側の側面中間部には、主ウエハ搬送機構70の多段式の3本の主ウエハ搬送アーム71(基板搬送手段)が挿入可能なように開口部72が設けられており、その側面上部には、ファン・フィルターユニット200からのダウンフローの一部を取り込むための流入口73が設けられている。また、洗浄処理部10とインターフェース部24とは仕切壁74によって区画されているが、仕切壁74において、ウエハ反転ユニット40とインターフェース部24との境界にあたる部分の側面下部には、ファン・フィルターユニット200からのダウンフローを排出する流出口75と、流出口75と連通する排気通路75Aが設けられており、ファン・フィルターユニット200からの清浄な空気が流入口73からウエハ反転ユニット40内に取り込まれた後、流出口75から排気通路75Aへ流れ、排気通路75Aに連通するダクト(図示せず)を介して外部へ排気されるようになっている。
【0030】
このように構成することにより、ウエハ反転ユニット40内が揚圧状態となり、インターフェース部24から洗浄処理部10へのパーティクル等の侵入が阻止され、洗浄処理部10の清浄度が保持される。
【0031】
また、ウエハ受渡しユニット30における主ウエハ搬送機構70側の側面には、主ウエハ搬送機構70の主ウエハ搬送アーム71が挿入可能な、かつ、ファン・フィルターユニット200からのダウンフローの一部を取り込むように第1の開口部31が設けられている。また、洗浄処理部10とインターフェース部24とを区画する仕切壁74において、ウエハ受渡しユニット30とインターフェース部24との境界にあたる部分には第2の開口部32が形成されており、この第2の開口部32を介してウエハ搬送機構23とウエハ受渡しユニット30との間でウエハの搬送が可能となっている。
【0032】
また、ウエハ受渡しユニット30の底面の適宜位置には、上方に向かって突出するピン33が設けられており、例えば、ウエハWを保持したウエハ搬送機構23のウエハ保持アーム23aをピン33により上方に移動した後に、下降することで、ウエハWがウエハ保持アーム23aからピン33上に載置されるようになっている。
【0033】
上下2段に配設されたウエハ受渡しユニット30は、目的に応じて任意に使い分けをして用いることが可能である。例えば、下段のウエハ受渡しユニット30はインターフェース部24から洗浄処理部10へ搬送される洗浄処理が行われていない未処理のウエハWのみが載置され、上段のウエハ受渡しユニット30は洗浄処理部10からインターフェース部24は搬送する洗浄処理済みのウエハWのみが載置されるように用いることができる。この場合には、未処理のウエハWからピン33に付着したパーティクル等が、洗浄処理後のウエハWに付着することがなく、ウエハWの汚染が低減され、ウエハWが清浄に保たれるようになる。
【0034】
また、全くランダムに洗浄処理の進行状況に合わせて、あるときには2段ともに洗浄処理部10は搬送する未処理のウエハWを載置し、また別のときには2段ともにインターフェース部24へ搬送する洗浄処理済みのウエハWを載置するように用いることもできる。このようにすることにより、スループットが向上すると共に、生産性の向上が図れる。
【0035】
上記主ウエハ搬送機構70は、Z方向に延在し、垂直壁76a,76b及びこれらの間の側面開口76cを有する筒状支持体76と、その内側に筒状支持体76に沿ってZ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送体77とを具備している。この場合、筒状支持体76は、旋回モータ78aの回転駆動力によって旋回可能となっており、それに伴ってウエハ搬送体77も一体的に旋回されるように構成されている。
【0036】
この場合、ウエハ搬送体77は、搬送基台77aと、この搬送基台77aに沿って前後に移動可能な、かつ筒状支持体76の側面開口部76cを通過可能な3本の主ウエハ搬送アーム71とを備えている。これら主ウエハ搬送アーム71は、搬送基台77a内に内蔵された図示しなモータ及びベルト機構によりそれぞれ独立して進退移動し得るように構成されている。ウエハ搬送体77は、筒状支持体76の下部に配設された昇降用モータ78bの駆動軸に装着される駆動プーリ77bと、筒状支持体76の上部に配設される従動プーリ77cに掛け渡される駆動ベルト77dに連結されており、昇降用モータ78bの回転駆動によって駆動ベルト77dを駆動させることによってウエハ搬送体77が昇降するように構成されている。
【0037】
図3に示すように、主ウエハ搬送機構70を挟んで、ウエハ反転ユニット40/ウエハ受渡しユニット30の反対側には、加熱/冷却部50が設けられている。この加熱/冷却部50には、強制冷却を行う冷却ユニット52が1台配設され、この冷却ユニット52の上に強制加熱/自然冷却を行う加熱ユニット51が3台積み重ねられて配設されている。これら各ユニットの主ウエハ搬送機構70側には、主ウエハ搬送アーム71の挿入・退出が可能なように開閉窓部53が形成されている。
【0038】
上記冷却ユニット52は、例えば、上面に近接してウエハWを保持するための複数のピン54が上方に向かって突出して設けられた載置テーブル55に、下方から窒素ガス等の冷却ガスを噴射して載置テーブル55を冷却することでウエハWを均一に冷却することができるように構成されている。一方、加熱ユニット51は、ヒータ57を内蔵して所定温度に保持されたホットプレート58の上面に近接ウエハWを保持することで、ウエハWを均一に加熱できるように構成されている。また、加熱/冷却部50は、スクラブ洗浄後の表面又は裏面が完全に乾燥していない状態のウエハWの乾燥処理に主に用いられる。
【0039】
上記スクラブ洗浄ユニット60a〜60dは、図1及び図2に示すように、上下2段に積み重ねて配設され、各段に2台ずつ計4台のスクラブ洗浄ユニット60a〜60dが配設されている。
【0040】
スクラブ洗浄ユニット60a〜60dには、主ウエハ搬送機構70の主ウエハ搬送アーム71が挿入・退出可能なように、インターフェース部24側に配置されているスクラブ洗浄ユニット60bと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット60aとでは、これらの境界壁61(後述するシンク62の一側面)について対称な構造となっており、スクラブ洗浄ユニット60cと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット60dについても境界壁61については対称な構造となっている(図2参照)。
【0041】
この場合、上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット60c,60dは、直上に設けられたファン・フィルターユニット200から直接に清浄な空気を取り込むことができ、内部のクリーン度を高く保つことが可能であるので、ウエハWの表面洗浄に用いられる。なお、スクラブ洗浄ユニット60c,60dは、その境界である仕切壁61bに関して互いに対称な構造を有している(図2参照)。
【0042】
一方、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット60a,60bについては、洗浄処理システムの壁面を利用して配管を設ける等してファン・フィルターユニット200から内部に清浄な空気を引き込む必要があるため、通常、クリーン度は上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット60c,60d程は高くならない。そこで、下段のスクラブ洗浄ユニット60a,60bは、この発明に係る回転処理装置を具備するウエハWの裏面洗浄に用いられる。なお、スクラブ洗浄ユニット60a,60bは、その境界である仕切壁61aに関して互いに対称な構造を有している(図2参照)。
【0043】
以下に、この発明に係る回転処理装置について、スクラブ洗浄ユニット60aを代表例として説明する。
【0044】
◎第一実施形態
上記スクラブ洗浄ユニット60aは、図5及び図6に示すように、主ウエハ搬送アーム71との間でウエハWの受け渡しを行い、また、ウエハWを略水平に保持する回転保持手段であるスピンチャック1が、主ウエハ搬送機構70に近接した位置に設けられ、スピンチャック1に保持されたウエハWの上面にブラシ63a,63bが当接するように駆動されるブラシ保持アーム64a,64bの待機位置は、主ウエハ搬送機構70から離れた位置に設けられている。
【0045】
また、スクラブ洗浄ユニット60aの各構成部材は、図5及び図6に示すように、シンク62内に配設されており、シンク62の主ウエハ搬送機構70との境界部分には、開閉窓65が配設されており、この開閉窓65を介して主ウエハ搬送アーム71が進退出し得るようになっている。このため、ウエハWを保持するスピンチャック1は、主ウエハ搬送機構70に近い位置に配設されている。
【0046】
スピンチャック1は、回転台であるチャックプレート1aと、このチャックプレート1aを支持する回転軸1bと、この回転軸1bを回転させる回転駆動手段である駆動モータ2とで主に構成されている。この場合、チャックプレート1aの表面には、図示しない支持ピンが複数箇所に適宜配設されており、ウエハWは支持ピンの頂点に接して載置されるようになっている。
【0047】
また、チャックプレート1aの周縁の3箇所には、ウエハWの周縁部を係脱可能に保持する保持部材3が配設されている。ここで、図6の右側には保持部材3がウエハWを保持した状態が示されている。また、昇降機構4により昇降自在な1枚の略馬蹄形状の連結プレート4a上には、保持部材3の配設位置に従って3箇所に加圧部材4bが配設されており、昇降機構4の駆動源であるシリンダ4cを駆動して連結プレート4aを上昇させると、3箇所に配設された加圧部材4bは、同時に保持部材3の内周端をそれぞれチャックプレート1aの裏面に押し付け、これにより、保持部材3の外周端が外側下方へ傾いてウエハWの保持状態が解除されるようになっている。反対に昇降機構4により連結プレート4aを下降させ、加圧部材4bを保持部材3から離隔すると、保持部材3の外周端は内周上方に傾いて、自然にウエハWが保持部材3に保持される。
【0048】
また、チャックプレート1aの周縁部の複数箇所例えば3箇所には、切欠部1cが設けられている。この場合、切欠部1cは、チャックプレート1aの周縁から略扇状に切り掛かれる拡開部1dと、この拡開部1dの中間部に略U字状に切り掛かれるガイド部1eとで形成されている。このように形成される切欠部1cを介して基板搬送手段である主ウエハ搬送アーム71が主ウエハ搬送機構70によって昇降可能に構成されて、主ウエハ搬送アーム71とチャックプレート1aとの間でウエハWの受け渡しが行われるようになっている。
【0049】
また、チャックプレート1aには、このチャックプレート1aの回転中すなわち処理中に、周縁部に設けられた切欠部1cからパーティクルが巻き込まれてウエハWに付着するのを防止するために、切欠部1cすなわち拡開部1d及びガイド部1eの全体を塞ぐ閉塞手段6が設けられている。
【0050】
上記閉塞手段6は、図6及び図7に示すように、回転台であるチャックプレート1aの下部において切欠部1cを挟んでチャックプレート1aの半径方向に互いに平行に対峙した状態で設置される一対のガイド部材7と、このガイド部材7に摺動自在に保持される閉塞板8と、この閉塞板8が切欠部1cを開放するように弾性力を付勢するばね部材例えばコイルばね9とで主に構成されており、チャックプレート1aの回転による遠心力によってコイルばね9の弾性力に抗して閉塞板8が移動し、切欠部1cを閉塞可能に形成されている。
【0051】
また、閉塞板8は、例えばアルミニウム合金製板材にて形成されており、図10に示すように、切欠部1cを塞ぐ先端がチャックプレート1aの外周と相似形状を有する閉塞基部8aと、この閉塞基部8aの両端に延在する摺動翼片8bと、この摺動翼片8bの基端側に段部8cを介して閉塞基部8aの両端から互いに平行に延出される一対の脚片8dとで構成されている。なお、脚片8dの基端側には、コイルばね9の一端部を繋着するばね係止片8eとストッパ片8fとが対峙した状態で起立されている(図8〜図10参照)。
【0052】
上記ガイド部材7は、例えばプラスチック製部材にて形成されており、図8,図9,図11に示すように、先端側すなわちチャックプレート1aの外周側にチャックプレート1aの下面と共働して摺動翼片8bを摺動自在に貫挿する偏平状のガイド溝7aを具備し、基端側すなわちチャックプレート1aの中心側には、コイルばね9が伸縮自在に収容可能な凹溝7bを具備している。なお、ガイド溝7aの基端側には、閉塞基部8aの段部8cが係止する第1のストッパ面7cが形成されている。また、凹溝7bの先端側には、閉塞板8に設けられたストッパ片8fが係止する第2のストッパ面7dが形成されている。また、凹溝7bの基端側には、コイルばね9の他端部を繋着するばね係止片7eが設けられている。
【0053】
上記のように構成される閉塞板8とガイド部材7のばね係止片8e,7eにコイルばね9の両端部を繋着(張設)させると共に、閉塞板8の閉塞基部8aの側部及び摺動翼片8bをガイド溝7a内に配設した状態で、ガイド部材7に設けられた取付孔7fを貫通する取付ねじ(図示せず)をチャックプレート1aの下面に螺合して固定する。この状態においては、閉塞板8はコイルばね9の弾性力(収縮力)によって基端側に引っ張られて段部8cが第1のストッパ面7cに係止するので、切欠部1cが開放された状態となる(図7(b)、図9参照)。また、チャックプレート1aが回転、例えば418rpm以上で回転すると、この回転によって遠心力が生じ、この遠心力によってコイルばね9の弾性力(収縮力)に抗して閉塞板8がチャックプレート1aの外方側に移動して切欠部1cが塞がれる。なお、遠心力による閉塞板8の移動を円滑にするために、例えば、図11(b),(d)に示すように、ガイド溝7aの中央部にこのガイド溝7aの長手方向に沿う先端が略円弧状の凸条7gを設けるか、あるいは、ガイド部材7の取付面とチャックプレート1aの下面との間にスペーサ(図示せず)を介在させて、閉塞板8とガイド溝7aとの摩擦抵抗を少なくする方が好ましい。
【0054】
また、チャックプレート1aの外周側はカップ67によって包囲されている。この場合、カップ67は、昇降機構67Aにより昇降自在となっている。なお、図6において、カップ67の下段位置と上段位置が示されており、ウエハWの搬出入時には、カップ67は下段位置に位置され、洗浄中は、上段位置に位置してウエハWの外周から外部へ飛散する洗浄液をカップ67の内周下方へ導くようになっている。また、カップ67には、上下2箇所に内方に向かって縮径するテーパ部67aが形成されており、このテーパ部67aによって洗浄液が外部へ飛散し難い構造となっている。更に、カップ67の内周側底部には、ドレン67bが形成されており、カップ67内の排気及び洗浄液の排出が行われるようになっている。
【0055】
また、スクラブ洗浄ユニット60aには、ウエハWの上面に当接してスクラブ洗浄を行う2本のブラシ63a,63bが配設されている。このブラシ63a,63bは、それぞれブラシ保持アーム64a,64bの先端に装着されており、ブラシ保持アーム64a,64bの先端に配設された図示しない回転駆動機構により、垂直のZ方向に平行な回転軸64c,64d回りに回転自在に構成されている。図5では、2本のブラシ保持アーム64a,64bがカップ67外の待機位置にある状態が示されており、ブラシ63a,63bは待機位置において、ブラシバス68上に位置し、ブラシバス68にブラシ63a,63bから垂れ落ちる洗浄液が捕集されるようになっている。
【0056】
なお、ブラシ保持アーム64a,64bの先端には、ブラシ63a,63bに所定の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル(図示せず)が設けられており、ブラシ63a,63bを用いたスクラブ洗浄中には、ブラシ63a,63bに所定量の洗浄液が供給されるようになっている。
【0057】
また、一方のブラシ保持アーム64aの基端部は駆動機構69aと連結され、駆動機構69aによりガイド69cに沿ってX方向と平行にスライド自在に構成されており、他方のブラシ保持アーム64bの基端部は駆動機構69bと連結され、駆動機構69bによりガイド69dに沿ってX方向と平行にスライド自在に構成されている。このように、スクラブ洗浄ユニット60aでは、2本のブラシ保持アーム64a,64bは独立して駆動することが可能となっている。また、これらの駆動機構69a,69bは、ブラシ保持アーム64a,64bをZ方向に上下させる昇降機構(図示せず)をも具備し、この昇降機構によりブラシ63a,63bの高さ調節を行うことができるようになっている。なお、ブラシ63a,63bが配設されているブラシ保持アーム64a,64bの先端部分にブラシ63a,63bをZ方向に昇降させる機構を設けることも可能である。
【0058】
上記のように構成されるスクラブ洗浄ユニット60aによれば、例えば、スピンチャック1を回転させた状態で、カップ67の外側近傍に配設されたリンスノズル301,302からウエハWの表面の所定位置に洗浄液を供給してウエハW上に均一な液膜を形成しつつ、2本のブラシ保持アーム64a,64bを同時に駆動してブラシ63a,63bをウエハWの異なる位置に当接させながらX方向にスキャンさせて洗浄処理を行うことができ、この場合には、1枚のウエハWの洗浄処理時間を短縮することが可能となる。
【0059】
また、例えば、ブラシ63a,63bのウエハWと当接する部分の材質を異なるものとして、一方を粗洗浄用、他方を仕上げ用として用いて、より精密な洗浄を行うこともできる。更に、一方のブラシを他方のブラシが故障等やブラシの摩耗等によって使用に支障をきたした場合に対処するための予備ブラシとして用いることも可能である。
【0060】
なお、図5に示すように、シンク62は、壁部61cによってカップ67が配設された洗浄処理室303と、ブラシ保持アーム64a,64bの駆動機構69a,69bが配設された駆動機構配設室304とに区画されており、ブラシ保持アーム64a,64bは、この壁部61cに設けられた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室303に位置するように配設されている。この窓部は、ブラシ保持アーム64a,64bのZ方向の昇降とX方向でのスキャンに支障がないようにZ方向に所定幅を有し、X方向に沿設されている。
【0061】
このように、シンク62内を洗浄処理室303と駆動機構配設室304とに区画することにより、駆動機構69a,69bで発生することが予想されるパーティクル等のスクラブ洗浄ユニット60a内での拡散を防止して、ウエハWに付着するのを防止することができる。また、カップ67外へ飛散する洗浄液があった場合に、このような洗浄液が駆動機構69a,69bに付着して、駆動機構69a,69bの駆動に支障を生じさせないようになっている。
【0062】
また、スクラブ洗浄ユニット60aには、ブラシ63a,63bを用いたスクラブ洗浄の他に、高速ジェット洗浄水又は超音波を印加した洗浄水による洗浄処理を行うための洗浄液吐出ノズル305が配設されている。この洗浄液吐出ノズル305は、ガイド69cに沿って駆動機構307によりX方向にスキャン可能であり、かつ、Z方向に昇降可能であるノズル保持アーム308の先端に取り付けられている。また、洗浄液吐出ノズル305は、高さ・角度調節機構310により、Z方向高さ及びリンス液の吐出角度を変えることが可能となっている。このように、スクラブ洗浄ユニット60aには、異なる洗浄手段が配設されているので、ウエハWの種類に応じていずれか一方のみ用いた洗浄処理を行ってもよく、また、両方の洗浄手段を前後して用いる洗浄処理を行うことも可能である。
【0063】
なお、駆動機構307は、駆動機構配設室304内に配設され、ノズル保持アーム308は、ブラシ保持アーム64a,64bと同様に壁部61cに設けられた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室303に位置するように設けられている。このようにして、駆動機構307で発生するパーティクルが洗浄処理室303に飛散することが防止され、一方、カップ67から洗浄液が駆動機構配設室304に飛散して駆動機構307に付着し、駆動機構307の駆動に支障をきたすのを防止する。
【0064】
次に、上記洗浄処理システムにおけるウエハWの裏面洗浄の処理工程について説明する。ここで、前提として、洗浄処理の手順としてウエハWの表面の洗浄を行った後に裏面の洗浄を行うこととする処理レシピに従った場合について説明する。
【0065】
まず、ウエハWの裏面の洗浄を行うためには、ウエハWを裏面が上面となるように反転させる必要があるので、ウエハWを保持した主ウエハ搬送アーム71を下段のウエハ反転ユニット40に搬送し、ウエハ反転ユニット40にウエハを受け渡した後、主ウエハ搬送アーム71が後退する。ウエハ反転ユニット40に搬送されたウエハWは、図示しないセンサによってウエハWの挟持・保持が確認された後、モータ(図示せず)が駆動して回転軸回りに180°回転して反転される。
【0066】
このようにしてウエハWの裏面が上面となった状態で、主ウエハ搬送アーム71がウエハ反転ユニット40内に挿入し、主ウエハ搬送アーム71がウエハWを受け取る。ウエハWを受け取った主ウエハ搬送アーム71は、裏面が上面となったウエハWをスクラブ洗浄ユニット60a,60bのいずれか一方へ搬送する。
【0067】
スクラブ洗浄ユニット60aにおいては、スピンチャック1は停止状態となっており、閉塞板8はコイルばね9の弾性力(収縮力)によってチャックプレート1aの切欠部1cを開放した状態となっている。また、昇降機構4の駆動により、連結プレート4a及び加圧部材4bが上昇し、保持部材3の内周端をそれぞれチャックプレート1aの裏面に押し付けて、保持部材3の外周端を外側下方へ傾いて待機させる。
【0068】
その後、主ウエハ搬送アーム71がチャックプレート1aの上方へ進入し、切欠部1cを介してチャックプレート1aの下方に移動してウエハWをチャックプレート1aの支持ピン上に載置する(図12参照)。その後、主ウエハ搬送アーム71はスクラブ洗浄ユニット60a,60bから後退する。昇降機構4の駆動により連結プレート4aが下降して、加圧部材4bを保持部材3から離隔すると、保持部材3の外周端は内周上方に傾いて、自然にウエハWの周縁部が保持部材3に保持される。
【0069】
この状態で、駆動モータ2の駆動によりチャックプレート1aが回転すると、遠心力が生じ、この遠心力によって、閉塞板8はコイルばね9の弾性力(収縮力)に抗して外方側に移動して、切欠部1cが塞がれる。この状態で、リンスノズル301,302からウエハWの表面の所定位置に洗浄液を供給してウエハW上に均一な液膜を形成しつつ、2本のブラシ保持アーム64a,64bを同時に駆動してブラシ63a,63bをウエハWの異なる位置に当接させながらX方向にスキャンさせて洗浄処理を行う。所定の時間洗浄処理が行われた後、リンスノズル301,302からの洗浄液の供給を停止すると共に、ブラシ63a,63bを待機位置に後退させた状態で、チャックプレート1aを高速回転、例えば2000rpmあるいは3000rpmで回転させて、ウエハWに付着する洗浄液を外方に飛散させて乾燥処理を行う。
【0070】
したがって、洗浄処理及び乾燥処理中に、切欠部1cを介してウエハWの下面(実際の表面)側にパーティクルが回り込むのを阻止することができ、ウエハWへのパーティクルの付着を防止することができる。
【0071】
洗浄処理が終了した後、スピンチャック1の回転が停止すると、コイルばね9の弾性力(収縮力)によって閉塞板8が基端側すなわちチャックプレート1aの中心側に移動して切欠部1cを開放する。次に、昇降機構4の駆動により、連結プレート4a及び加圧部材4bが上昇し、加圧部材4bが保持部材3の内周端をそれぞれチャックプレート1aの裏面に押し付けて、保持部材3の外周端を外側下方へ傾けてウエハWの保持を解除する。そして、スクラブ洗浄ユニット60a内に進入してきた主ウエハ搬送アーム71にウエハWを受け渡して洗浄処理が終了する。別の主ウエハ搬送アーム71で続けて適宜次のウエハWを、上述と同様に、チャックプレート1aに受け渡し、一連の洗浄処理が行われる。
【0072】
このようにして表裏面の洗浄処理が終了し、乾燥処理されたウエハWは裏面が上面となっている状態にあるため、キャリアCへ戻すためにウエハWの表面が上面となるように反転処理を行う必要がある。そこで、ウエハWは、主ウエハ搬送アーム71によって上段のウエハ反転ユニット40に搬送される。上段のウエハ反転ユニット40においては、上述した下段のウエハ反転ユニット40における反転動作と同様の動作によってウエハWの上下を反転させる。このようにして、ウエハWは、その表面が上面となった状態で、主ウエハ搬送アーム71に戻される。
【0073】
表面が上面となって主ウエハ搬送アーム71に保持されたウエハWは、上段のウエハ受渡しユニット30aへ搬送され、更にこのウエハ受渡しユニット30a内からウエハ保持アーム23aによってインターフェース部24内へ搬送された後、キャリアC内に収容された全てのウエハWに付いて終了した後は、ウエハW収容されたキャリアCは次の工程へと送られる。
【0074】
◎第二実施形態
図13は、この発明における閉塞手段の第二実施形態の切欠部の閉塞状態及び開放状態を示す断面図である。
【0075】
第二実施形態の閉塞手段6Aは、回転台であるチャックプレート1aの下部に装着されるガイド部材610によってチャックプレート1aの半径方向に摺動自在な閉塞板620と、この閉塞板620に水平・垂直変換機構630を介して連結され、かつ、閉塞板620が切欠部1cを閉塞する方向へ移動する例えば円柱状の重錘640と、この重錘640と係脱可能に係合し、かつ、係合した状態で閉塞板620を開放する方向へ移動する開閉用昇降機構650とを具備している。
【0076】
この場合、閉塞板620は、基端側すなわちチャックプレート1aの中心側に摺動軸621を一体に形成してなり、摺動軸621がガイド部材610に設けられた水平ガイド部611に摺動自在に貫通されている。
【0077】
また、水平・垂直変換機構630は、摺動軸621と重錘640にそれぞれ枢支ピン631,632を介して垂直方向に揺動自在に枢着されるリンク部材633を具備している。
【0078】
また、ガイド部材610は、摺動軸621を摺動自在に貫通する水平ガイド部611と、重錘640を摺動自在に案内する垂直ガイド部612とを具備し、かつ、垂直ガイド部612の側壁部に、リンク部材633が移動可能なスリット状のガイド溝613が設けられている。
【0079】
また、開閉用昇降機構650は、重錘640の下端面に当接係合する複数例えば3個の加圧部材651と、これら加圧部材651を立設した状態で連結する連結プレート652と、この連結プレート652を昇降可能に支持する昇降駆動源例えばシリンダ653とで構成されている。
【0080】
上記のように構成される閉塞手段6Aは、重錘640の自重によって閉塞板620が切欠部1cを閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部1cから巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、チャックプレート1aの上方に保持されるウエハWの下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0081】
また、チャックプレート1aの停止状態において、開閉用昇降機構650のシリンダ653の駆動により、連結プレート652及び加圧部材651が上昇し、加圧部材651を重錘640に係合させて重錘640を上方へ押し上げると、重錘640の上昇に伴って水平・垂直変換機構630のリンク部材633の上端側すなわち摺動軸621の枢支ピン631がチャックプレート1aの中心側に移動して、閉塞板620が切欠部1cを開放する方向へ移動される。これにより、切欠部1cを介して昇降する主ウエハ搬送アーム71の昇降が可能となり、スピンチャック1に対するウエハWの受け渡しを行うことができる。なお、この場合、上記昇降機構4の駆動源であるシリンダ4c及び連結プレート4aと開閉用昇降機構650のシリンダ653及び連結プレート652とを共通にすることも可能である。このように構成することによって構成部材の削減が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0082】
なお、第二実施形態において、その他の部分は、第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0083】
◎第三実施形態
図14は、この発明における閉塞手段の第三実施形態の切欠部の閉塞状態及び開放状態を示す断面図である。
【0084】
第三実施形態の閉塞手段6Bは、回転台であるチャックプレート1aの下部に揺動自在に枢着され、かつ自重により開放する閉塞板620Bと、この閉塞板620Bと係脱可能に係合し、かつ、弾性力例えば圧縮コイルばね660の弾発力の付勢によって閉塞板620Bと係合して、切欠部1cを閉塞する方向に閉塞板620Bを揺動させる開閉伝達部材670と、この開閉伝達部材670と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材670と係合した状態で、閉塞板620Bを圧縮コイルばね660の弾性力(弾発力)に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構650Bとを具備する。
【0085】
この場合、閉塞板620Bは、チャックプレート1aの下面に装着される一対のブラケット622間に枢支ピン623を介して垂直方向に揺動(回動)自在に枢着される断面クランク状の板部材にて形成されている。この閉塞板620Bの枢着部側端面すなわちチャックプレート1aの中心側面に、下向き傾斜面671が形成されている。
【0086】
また、開閉伝達部材670は、スピンチャック1の中心側との間に縮設された圧縮コイルばね660を介しチャックプレート1aの下面部に装着されている。この開閉伝達部材670の先端面すなわちチャックプレート1aの外周側面には、閉塞板620Bに形成された下向き傾斜面671に摺接係合可能な上向き傾斜面671が形成されている。また、開閉伝達部材670の下面中央部には係合脚片672が垂下されており、この係合脚片672の下面に、チャックプレート1aの外方側に係合傾斜受け面673が形成されている。
【0087】
一方、開閉用昇降機構650Bは、開閉伝達部材670の下端面に形成された係合傾斜受け面673に摺接係合し、かつ上端面に、チャックプレート1aの中心側に係合傾斜面654を有する複数例えば3個の加圧部材651Bと、これら加圧部材651Bを立設した状態で連結する略馬蹄形状の連結プレート652Bと、この連結プレート652Bを昇降可能に支持する昇降駆動源例えばシリンダ653Bとで構成されている。
【0088】
上記のように構成される閉塞手段6Bは、図14(a)に示すように、圧縮コイルばね660の弾性力(弾発力)によって閉塞板620Bが切欠部1cを閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部1cから巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、チャックプレート1aの上方に保持されるウエハWの下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0089】
また、チャックプレート1aの停止状態において、開閉用昇降機構650Bのシリンダ653Bの駆動により、連結プレート652B及び加圧部材651Bが上昇し、加圧部材651Bの係合傾斜面654と開閉伝達部材670の係合傾斜受け面673とが係合して、開閉伝達部材670を圧縮コイルばね660の弾性力(弾発力)に抗してチャックプレート1aの中心側に移動すると、開閉伝達部材670の上向き傾斜面671と、閉塞板8の下向き傾斜面671との係合が解かれる。更に、連結プレート652B及び加圧部材651Bを上昇させると、係合傾斜面654と係合傾斜受け面673との係合が解かれ、加圧部材651Bが係合脚片672の外側面に係合して、開閉伝達部材670の外方側への移動を阻止する(図14(c)参照)。この状態で、閉塞板8は自重により先端側が下方に揺動して切欠部1cを開放する。これにより、切欠部1cを介して昇降する主ウエハ搬送アーム71の昇降が可能となり、スピンチャック1に対するウエハWの受け渡しを行うことができる。
【0090】
なお、この場合、第二実施形態と同様に、上記昇降機構4の駆動源であるシリンダ4c及び連結プレート4aと開閉用昇降機構650Bのシリンダ653及び連結プレート652Bとを共通にすることも可能であり、これによって構成部材の削減が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0091】
なお、第三実施形態において、その他の部分は、第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0092】
◎第四実施形態
図15は、この発明における閉塞手段の第四実施形態の切欠部の閉塞状態及び開放状態を示す断面図である。
【0093】
第四実施形態の閉塞手段6Cは、第三実施形態と同様に、回転台であるチャックプレート1aの下部に揺動自在に枢着され、かつ自重により切欠部1cを開放する閉塞板620Cと、この閉塞板620Cと係脱可能に係合し、かつ、弾性力例えばねじりコイルばね680の弾発力の付勢によって閉塞板620Cと係合して、切欠部1cを閉塞する方向に閉塞板620Cを揺動させる開閉伝達部材670Cと、この開閉伝達部材670Cと係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材670Cと係合した状態で、閉塞板620Cをねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構650Cとを具備する。
【0094】
この場合、閉塞板620Cは、チャックプレート1aの下面に装着される一対のブラケット622C間に枢支ピン623Cを介して垂直方向に揺動(回動)自在に枢着されており、閉塞状態における枢着部側下面に、開閉伝達部材670と係合可能な係合段部625が形成されると共に、この係合段部625の反対側面すなわちチャックプレート1aの外周側面に、係合段部625から先端側に向かって下り勾配となる係合傾斜面626が形成されている。
【0095】
また、開閉伝達部材670Cは、チャックプレート1aの下面に装着された一対のブラケット674に枢支ピン675を介して垂直方向に揺動(回動)自在に枢着されると共に、枢支ピン675との間に介在されるねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)によって閉塞板620Cの係合段部625と係合する方向(図において時計方向)に揺動(回動)し得るように取り付けられている。この開閉伝達部材670Cの先端面すなわちチャックプレート1aの外周側面には、閉塞板620Cに形成された係合段部625に係合可能な係合突片676が形成されている。また、開閉伝達部材670Cの下部には、チャックプレート1aの中心側に向かって傾斜する垂下片部677と、この垂下片部677の下端から水平に折曲する水平片部678とからなる係合脚片679が垂下されている。
【0096】
一方、開閉用昇降機構650Cは、開閉伝達部材670Cの係合脚片679の下面及び側面すなわち水平片部678及び垂下片部677に摺接係合可能な水平頭部655を有する側面視略逆L字状の複数例えば3個の加圧部材651Cと、これら加圧部材651Cを立設した状態で連結する連結プレート652Cと、この連結プレート652Cを昇降可能に支持する昇降駆動源例えばシリンダ653Cとで構成されている。
【0097】
上記のように構成される閉塞手段6Cは、図15(a)に示すように、ねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)によって開閉伝達部材670Cが閉塞板620Cと係合して、閉塞板620Cが切欠部1cを閉塞するので、処理中に、パーティクルが切欠部1cから巻き込まれるのを阻止することができる。したがって、チャックプレート1aの上方に保持されるウエハWの下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0098】
また、チャックプレート1aの停止状態において、図15(b)に示すように、開閉用昇降機構650Cのシリンダ653Cの駆動によって連結プレート652C及び加圧部材651Cが上昇し、加圧部材651Cの水平頭部655と開閉伝達部材670Cの係合脚片679とが係合して、開閉伝達部材670Cをねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)に抗して閉塞板620Cとの係合を解除する方向(図において反時計方向)に移動する。すると、閉塞板620Cは自重により先端側が下方に揺動して切欠部1cを開放する(図15(c)参照)。これにより、切欠部1cを介して昇降する主ウエハ搬送アーム71の昇降が可能となり、スピンチャック1に対するウエハWの受け渡しを行うことができる。再び、切欠部1cを閉塞する場合は、図15(c)に示す状態から開閉用昇降機構650Cのシリンダ653Cを駆動して、連結プレート652C及び加圧部材651Cを下降させると、加圧部材651Cの水平頭部655と開閉伝達部材670Cの係合脚片679との係合が解かれる。すると、ねじりコイルばね680の弾性力(弾発力)によって開閉伝達部材670Cが図において時計方向に回転し、係合突片676が閉塞板620Cの係合傾斜面626に摺接することによって閉塞板620Cが図において時計方向に揺動(回動)する。更に、係合突片676は係合段部625側に移動して係合段部625と係合することによって、閉塞板620Cが切欠部1cを閉塞する(図15(a)参照)。
【0099】
なお、第四実施形態においても、第二実施形態と同様に、上記昇降機構4の駆動源であるシリンダ4c及び連結プレート4aと開閉用昇降機構650Cのシリンダ653C及び連結プレート652Cとを共通にすることも可能であり、これによって構成部材の削減が図れると共に、装置の小型化が図れる。
【0100】
なお、第四実施形態において、その他の部分は、第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【0101】
◎その他の実施形態
なお、上記実施形態では、この発明に係る回転処理装置をウエハの洗浄処理システムに適用する場合について説明したが、この発明に係る回転処理装置は必ずしも半導体ウエハの洗浄処理のみに適用されるものではなく、例えば、LCD基板やCD基板の洗浄処理に適用してもよく、また、洗浄処理以外の基板の回転処理にも適用できるものである。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【0103】
1)請求項1記載の発明によれば、被処理基板を保持する回転台に、この回転台の回転中に回転台の周縁部に設けられた切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けることにより、処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができるので、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。したがって、製品歩留まりの向上が図れると共に、装置の信頼性の向上が図れる。
【0104】
2)請求項2記載の発明によれば、回転台の回転による遠心力によってばね部材の弾性力に抗して閉塞板が切欠部を閉塞するので、上記1)に加えて回転台の回転に伴って切欠部を閉塞板によって確実に閉塞することができ、被処理基板へのパーティクルの付着を防止することができる。また、回転台の回転停止時においては、ばね部材の弾性力によって閉塞板が切欠部を開放するので、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の昇降を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。この場合、閉塞板は、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部の両端から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とを具備することにより、閉塞板を軽量化することができ、閉塞板の閉塞動作を確実にすることができる(請求項3)。
【0105】
3)請求項4,5記載の発明によれば、重錘の自重によって閉塞板が切欠部を閉塞するので、上記1)に加えて処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を重錘に係合させて閉塞板を開放する方向へ移動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の移動を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【0106】
4)請求項6記載の発明によれば、弾性力の付勢によって常時閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材と、この開閉伝達部材と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材と係合した状態で、閉塞板を弾性力に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構とを具備するので、上記1)に加えて処理中に、パーティクルが切欠部から巻き込まれるのを阻止することができ、回転台の上方に保持される被処理基板の下面にパーティクルが付着するのを防止することができる。また、回転台の停止状態において、開閉用昇降機構を開閉伝達部材に係合させて閉塞板を開放位置に揺動することにより、切欠部を介して昇降する基板搬送手段の移動を可能にし、回転台に対する被処理基板の受け渡しを円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る回転処理装置を適用する半導体ウエハ洗浄処理システムを示す概略平面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】この発明における反転部、基板搬送手段及び処理部を示す概略断面図である。
【図4】上記反転部、基板搬送手段及び処理部におけるファン・フィルターユニットからのダウンフローの流を示す概略断面図である。
【図5】この発明に係る回転処理装置を具備するスクラブ洗浄ユニットを示す概略平面図である。
【図6】上記スクラブ洗浄ユニットの概略断面図である。
【図7】この発明における閉塞手段の第一実施形態の閉塞状態を示す概略底面図(a)及び開放状態を示す概略底面図(b)である。
【図8】第一実施形態の閉塞手段の閉塞状態を示す要部底面図(a)及び(a)のI−I線に沿う断面図(b)である。
【図9】上記閉塞手段の開放状態を示す要部底面図(a)及び(a)のII−II線に沿う断面図(b)である。
【図10】上記閉塞手段を構成する閉塞板を示す斜視図である。
【図11】上記閉塞手段を構成するガイド部材の平面図(a)、底面図(b)、側断面図(c)及び(b)のIII−III線に沿う拡大断面図(d)である。
【図12】この発明におけるチャックプレートと主ウエハ搬送アームのウエハを受け渡し状態を示す概略側面図(a)及びウエハの回転処理状態を示す概略側面図(b)である。
【図13】この発明における閉塞手段の第二実施形態の閉塞状態を示す概略断面図(a)及び開放状態を示す概略断面図(b)である。
【図14】この発明における閉塞手段の第三実施形態の閉塞状態を示す概略断面図(a)、開放途中の状態を示す概略断面図(b)及び開放状態を示す概略断面図(c)である。
【図15】この発明における閉塞手段の第四実施形態の閉塞状態を示す概略断面図(a)、開放途中の状態を示す概略断面図(b)及び開放状態を示す概略断面図(c)である。
【符号の説明】
W 半導体ウエハ(被処理基板)
1 スピンチャック(回転保持手段)
1a チャックプレート(回転台)
1c 切欠部
2 駆動モータ(回転駆動手段)
3 保持部材
4 昇降機構
6,6A,6B,6C 閉塞手段
7 ガイド部材
8 閉塞板
9 コイルばね(ばね部材)
70 主ウエハ搬送機構(搬送手段)
71 主ウエハ搬送アーム
610 ガイド部材
611 水平ガイド部
612 垂直ガイド部
613 ガイド溝
620,620B,620C 閉塞板
621 摺動軸
630 水平・垂直変換機構
640 重錘
650,650B,650C 開閉用昇降機構
660 圧縮コイルばね
670,670C 開閉伝達部材
680 ねじりコイルばね
Claims (6)
- 回転駆動手段によって回転される回転台と、この回転台と共に回転すると共に、回転台の上方で被処理基板の周縁部を保持する保持部材と、上記回転台の周縁部に設けられ、かつ、回転台に対して上記被処理基板を受け渡しする基板搬送手段が昇降可能な切欠部とを具備し、
上記回転台の回転によって上記被処理基板を回転させながら、この被処理基板に対して所定の処理を施す回転処理装置において、
上記回転台に、この回転台の回転中に上記切欠部を塞ぐ閉塞手段を設けた、ことを特徴とする回転処理装置。 - 請求項1記載の回転処理装置において、
上記閉塞手段は、回転台の下部において回転台の半径方向に設置されるガイド部材と、このガイド部材に摺動自在に保持される閉塞板と、この閉塞板が切欠部を開放するように弾性力を付勢するばね部材とを具備し、上記回転台の回転による遠心力によって上記ばね部材の弾性力に抗して上記閉塞板が移動し、上記切欠部を閉塞可能に形成してなる、ことを特徴とする回転処理装置。 - 請求項2記載の回転処理装置において、
上記閉塞板は、切欠部を塞ぐ閉塞基部と、この閉塞基部から外方に延出されてガイド部材に摺動自在に保持される摺動翼片とで構成される、ことを特徴とする回転処理装置。 - 請求項1記載の回転処理装置において、
上記閉塞手段は、回転台の下部に装着されるガイド部材によって回転台の半径方向に摺動自在な閉塞板と、この閉塞板に水平・垂直変換機構を介して連結され、かつ、閉塞板が切欠部を閉塞する方向へ移動する重錘と、この重錘と係脱可能に係合し、かつ、係合した状態で閉塞板が切欠部を開放する方向へ移動する開閉用昇降機構とを具備する、ことを特徴とする回転処理装置。 - 請求項4記載の回転処理装置において、
上記閉塞板は、摺動軸を一体に形成し、
上記水平・垂直変換機構は、上記摺動軸と重錘にそれぞれ枢支ピンを介して垂直方向に揺動自在に枢着されるリンク部材を具備し、
上記ガイド部材は、上記摺動軸を摺動自在に貫通する水平ガイド部と、上記重錘を摺動自在に案内する垂直ガイド部とを具備し、かつ、垂直ガイド部に、上記リンク部材が移動可能なガイド溝を設けた、
ことを特徴とする回転処理装置。 - 請求項1記載の回転処理装置において、
上記閉塞手段は、回転台の下部に揺動自在に枢着され、かつ、自重により切欠部を開放する方向に揺動する閉塞板と、この閉塞板と係脱可能に係合し、かつ、弾性力の付勢によって閉塞板と係合して、切欠部を閉塞する方向に閉塞板を揺動させる開閉伝達部材と、この開閉伝達部材と係脱可能に係合し、かつ、開閉伝達部材と係合した状態で、上記閉塞板を弾性力に抗して開放位置に揺動する開閉用昇降機構とを具備する、ことを特徴とする回転処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002374117A JP2004207453A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 回転処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002374117A JP2004207453A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 回転処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004207453A true JP2004207453A (ja) | 2004-07-22 |
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ID=32812234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002374117A Withdrawn JP2004207453A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 回転処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004207453A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021510010A (ja) * | 2018-01-09 | 2021-04-08 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | ウエハ操作のためのリフトピンシステム |
| CN113903693A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-07 | 中环领先半导体材料有限公司 | 无接触式无腊晶圆下片机 |
| CN115771077A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-10 | 深圳市长盈精密技术股份有限公司 | 一种工作台及晶圆减薄机 |
| CN117923126A (zh) * | 2024-03-22 | 2024-04-26 | 四川省科学城久信科技有限公司 | 一种电容器翻转装置 |
-
2002
- 2002-12-25 JP JP2002374117A patent/JP2004207453A/ja not_active Withdrawn
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| JP7534214B2 (ja) | 2018-01-09 | 2024-08-14 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | ウエハ操作のためのリフトピンシステム |
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