(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液が供給された基板を回転させながら、基板に所要の処理を施す基板処理装置において、
基板を略水平に保持する基板保持手段と、
基板を挟んで前記基板保持手段に対向して雰囲気遮断する上部遮蔽機構と、
前記上部遮蔽機構の前記基板に臨んだ開口で、独立して接離移動して雰囲気遮断する補助遮断機構と、
前記補助遮断機構が基板より離間した時に、前記上部遮断機構の開口より進入して、基板処理面に作用する処理ノズルと、
を具備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、
前記処理ノズルは、基板処理面を走査して処理を行うスキャンノズルであることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示器用のガラス基板や半導体ウェハなどの基板を水平面内で回転させながら薬液処理、洗浄処理や乾燥処理などの所要の処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置として、例えば特開平９−３３０９０４号公報に開示された装置を図６を参照して説明する。
この基板処理装置は、半導体ウェハなどの基板Ｗを水平面内で回転させながら、基板Ｗの表裏面に薬液処理、洗浄処理、乾燥処理をその順に施す装置である。この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持する回転支持板１を備えている。回転支持板１１０は平面視で円形状の平板であって、その上面に基板Ｗの外周縁に係合して基板Ｗを支持する複数個の駆動ピン１１１が立設されている。
【０００３】
回転支持板１１０の回転中心部に開口１１０ａがあり、この開口１１０ａに筒軸１１２が連結固定されている。この筒軸１１２はベルト機構１１３を介してモータ１１４に連結されている。筒軸１１２の中心に沿って液ノズル１１５が配設されており、この液ノズル１１５の先端が基板Ｗの下面中心部に臨んでいる。液ノズル１１５は薬液供給源および洗浄液供給源に選択的に接続されるようになっている。また、筒軸１１２と液ノズル１１５との間隙は窒素ガスなどの不活性ガス供給源に連通接続されている。
【０００４】
基板Ｗを挟んで回転支持板１１０に平行に対向するように上部回転板１１６が配設されている。この上部回転板１１６も回転支持板１１０と同様に平面視で円形状の平板である。回転支持板１１０と同様に、上部回転板１１６の回転中心部に開口１１６ａがあり、この開口１１６ａに筒軸１１７が連結固定されている。この筒軸１１７はモータ１１８の出力軸に連結されている。筒軸１１７の中心に沿って液ノズル１１９が配設されており、この液ノズル１１９の先端が基板Ｗの上面中心部に臨んでいる。液ノズル１１５の場合と同様に、液ノズル１１９も薬液供給源および洗浄液供給源に選択的に接続されており、また、筒軸１１７と液ノズル１１９との間隙は不活性ガス供給源に連通接続されている。
【０００５】
そして、上下に平行に配置された回転支持板１１０と上部回転板１１６を囲むように処理室を形成するカップ１２０が配設されており、このカップ１２０の底部に排気管１２１が連通接続されている。このカップ１２０の内壁面は、処理中に、回転される基板Wから飛散される薬液および洗浄液を受け止めて排気管１２１に案内する。
【０００６】
以上のように構成された基板処理装置においては、次にように基板処理が行われる。
まず、上部回転板１１６が上方に退避した状態で、回転支持板１１０に基板Ｗが載置される。この基板Ｗは駆動ピン１１１によって支持される。続いて、上部回転板１１６が回転支持板１１０に対向する位置（図６の状態）にまで下降する。この状態でモータ１１４および１１８が始動して、回転支持板１１０および上部回転板１１６をそれぞれ同期して回転する。回転支持板１１０の回転に伴って、その回転力が駆動ピン１１１を介して基板Ｗに伝達され、基板Ｗも回転支持板１１０および上部回転板１１６と同期して回転する。基板Ｗの回転数が所定値に達すると、上下の開口１１０ａ、１１６ａから不活性ガスを導入しながら、上下の液ノズル１１９、１１５から薬液および洗浄液をその順に供給して、基板Ｗの表裏面の処理を行う。基板Ｗの薬液処理および洗浄処理が終わると、基板Ｗを回転させながら不活性ガスだけを導入して、基板Ｗの乾燥処理を行う。
【０００７】
このように薬液処理から乾燥処理までの間、回転支持板１１０と上部回転板１１６とで区画された偏平な処理空間Ｓ内で基板Ｗが処理される。基板Ｗに供給された薬液や洗浄液は不活性ガスとともに、回転支持板１１０および上部回転板１１６の回転による遠心力によって外方に追いやられて処理空間Ｓの外周端から排出され、カップ１２０の底部に連通する排気管１２１から排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。液ノズル１１５、１１９による薬液処理および洗浄処理以外に専用の処理ノズル、例えば超音波洗浄ノズルを配置して基板Ｗに超音波洗浄を行えるようにするには、上部回転板１１６を退去させる必要があった。
【０００９】
すなわち、上部回転板１１６を退去させた基板Wの上部空間に超音波洗浄ノズルを移動させて処理を行う。そのため、基板Ｗの超音波洗浄中は処理空間Ｓの雰囲気制御が行えないという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の処理ノズルを装備していても処理空間の雰囲気制御ができる処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明は、処理液が供給された基板を回転させながら、基板に所要の処理を施す基板処理装置において、基板を略水平に保持する基板保持手段と、基板を挟んで前記基板保持手段に対向して雰囲気遮断する上部遮蔽機構と、前記上部遮蔽機構の前記基板に臨んだ開口で、独立して接離移動して雰囲気遮断する補助遮断機構と、前記補助遮断機構が基板より離間した時に、前記上部遮断機構の開口より進入して、基板処理面に作用する処理ノズルと、を具備したことを特徴とする基板処理装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記処理ノズルは、基板処理面を走査して処理を行うスキャンノズルであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の作用は次のとおりである。請求項１に係る発明の基板処理装置においては、基板は水平に保持されその上部が上部遮蔽機構で雰囲気制御されながら処理が行われる。上部遮蔽機構にはその開口に臨んで補助遮蔽機構を有する。処理ノズルで基板処理を行う場合は、補助遮蔽機構が開口より離間し、その開口より処理ノズルが進入する。その結果、基板に処理ノズルが作用する時、基板は上部遮蔽機構により雰囲気遮断されたままで処理が行える。
【００１４】
請求項２記載の発明は、処理ノズルが例えば、基板を走査するスキャンノズルである。すなわち、スキャンノズルが上部遮蔽機構の開口より進入して基板を処理する。その結果、スキャンノズルにより処理においても、基板は上部遮蔽機構で雰囲気制御しながら処理が行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
＜第１実施例＞
本発明の実施の形態を、基板の一例として液晶表示器用のガラス基板の処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明する。ただし、本発明は、ガラス基板の処理に限らず、半導体ウェハなどの各種の基板の処理にも適用することができる。また、本発明が適用できる基板処理は、薬液処理、洗浄処理、および乾燥処理を同じ装置内で連続して行うものだけに限らず、単一の処理を行うものや、薬液処理、洗浄処理、および乾燥処理を同じ装置内で連続して行うものなどにも適用可能である。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態としての基板処理装置が配置された基板処理システムの構成を示す概略斜視図である。
この基板処理システム１では、一方の端部にＬＣＤ用ガラス基板Ｗ（以下、単に基板Ｗという）を基板処理装置２に搬入出する移載装置３が配置される。この移載装置３の、一端に基板Ｗを収容する複数のカセット４が載置可能に構成されたカセットステーション５が設けられており、このカセットステーション５の側方には、カセット４から処理工程前の一枚ずつ基板Ｗを取出しと共に、処理工程後の基板Ｗをカセット４内に１枚ずつ収容する搬送アーム６を備えた基板搬送装置７とが備えられている。
【００１７】
カセットステーション５の載置部８は、基板Ｗを２５枚収納したカセット４を複数個載置できる構成になっている。基板搬送装置７は、水平、昇降（Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向に移動自在でると共に、かつ鉛直軸を中心に回転（θ方向）できるように構成されている。
【００１８】
次に基板処理装置２の構成について説明する。図２は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。この基板処理装置２は、矩形状の基板Ｗを処理するのに、基板を保持する回転支持部２０、それらを回転する駆動部３０、回転支持部２０の上側で処理空間Ｓを形成し遮蔽する上部遮蔽部４０、上部遮蔽部４０の昇降部５０、基板Ｗから振り切られる液体を回収するカップ部６０、基板Wに超音波洗浄を洗浄を行う超音波洗浄機構２００、それぞれの機構を収納するユニットハウジング７０を備えている。
【００１９】
回転支持部２０は、上平面視でドーナツ状の回転支持板２１に、基板Ｗを下面から支える支持ピン２２と駆動ピン２３が立設されて構成されている。駆動ピン２３は基板Wの４角部に対応して２個ずつ配置される。なお、図２では、図面が煩雑になることを避けるために、２個の駆動ピン２３のみを示している。
【００２０】
駆動ピン２３は、基板Ｗの外周端縁を下方から支持する支持部２３ａと支持部２３ａに支持された基板Ｗの外周端面に当接して基板Ｗの移動を規制する案内立ち上がり面２３ｂとを備えている。基板Ｗは、この回転支持板２１に水平姿勢で保持される。
【００２１】
駆動部３０は、回転支持板２１の回転中心の開口２４に連結して設けられている。そして、この開口２４に連通するように、回転支持板２１の下面に接続される筒軸３１と、この筒軸３１をベルト機構３２を介して回転するモータ３３とから構成されている。このモータ３３は本発明における駆動手段に相当し、筒軸３１は駆動軸に相当する。モーター３３を駆動することによって、筒軸３１、回転支持板２１とともに、保持された基板Ｗを鉛直方向の軸芯周りで回転させる。
【００２２】
また、筒軸３１は中空を有する筒状の部材で構成され、中心に沿って液ノズル３４が配設されており、この液ノズル３４の先端が基板Ｗの下面中心部に臨んでいる。そして上端部のノズル孔３４ａから基板Ｗの下面の回転中心付近に処理液を供給できるように構成されている。
【００２３】
筒軸３１は回転支持板２１の開口２４に臨んで延在し、回転支持板２１より上側に位置し排出口３６が開口される。そして、排出口３６において、この液ノズル３４の側面と筒軸３１内周面との間隙から大気圧雰囲気からのエアーが吐出される。液ノズル３４の先端部には断面Ｔ字状に形成され、平坦な上面の中央部に洗浄液のノズル孔３４ａが開口される。
【００２４】
液ノズル３４は、配管８０に連通接続されている。この配管８０の基端部は分岐されていて、一方の分岐配管８０ａには薬液供給源８１が連通接続され、他方の分岐配管８０ｂには純水供給源８２が連通接続されている。各分岐配管８０ａ、８０ｂには開閉弁８３ａ、８３ｂが設けられていて、これら開閉弁８３ａ、８３ｂの開閉を切り換えることで、ノズル孔３４ａから薬液と純水とを選択的に切り換えて供給できるようになっている。
【００２５】
また、気体供給路３５は、開閉弁８４ａが設けられた配管８４を介して気体供給源８５に連通接続されていて、気体供給路３５の上端部の吐出口３５ｃから回転支持板２１と基板Ｗの下面との間の空間に、清浄な空気や清浄な不活性ガス（窒素ガスなど）などの清浄な気体を供給できるように構成されている。
【００２６】
また、筒軸３１と液ノズル３４との間隙は流量調整弁８６ａを介して配管８６が大気圧雰囲気に開放されるよう構成されている。筒軸３１と液ノズル３４との間隙は開口３６を介して大気圧雰囲気からのエアーを排出される。この構成により、回転支持板２１が回転するとその遠心力で処理空間Ｓ内のエアーは排出され、回転中心に近いほど低圧状態となる。そのため、大気圧雰囲気に開放されている筒軸３１内部はポンプ効果によりエアーを吸入する。その際、流量調整弁８６ａにより吸引されるエアー量は後述するように処理空間Ｓ内の気圧状態を所望の状態に設定するように調整される。
【００２７】
モータ３３やベルト機構３２などは、この基板処理装置２の底板としてのベース部材７１上に設けられた円筒状のケーシング３７内に収容されている。このケーシング３７が、筒軸３１の外周面に軸受け３８を介して接続され、筒軸３１を覆おう状態となる。すなわち、モータ３３から回転支持板２１に接続する直前までの筒軸３１の周囲をケーシング３７で覆い、これに伴い筒軸３１に下方に取り付けられたモータ３３もカバーで覆った状態とする。さらに、筒軸３１がケーシング３７の箇所の気密性を高めるため、ケーシング３７から突き出て回転支持板２１の下面を支持するでの筒軸３１の周囲の雰囲気を、その周面に沿って設けられた略円形状のシール部９０で密封する。
【００２８】
上部遮蔽部４０は、以下に説明する本発明の上部遮蔽機構を構成し、基板Ｗを挟んで回転支持板２１に対向するように上部回転板４１が配設されている。この上部回転板４１は基板Ｗの周縁領域を覆うリング状を呈しており、中央部に大きな開口４１ａが開けられている。そして開口４１ａの周囲は仕切壁４１ｂが円筒状に立設されており、この仕切壁４１ｂ内に、開口４１ａを塞ぐように補助遮蔽機構４５と、基板Ｗの上面に純水などの洗浄液を供給する液ノズル４３が、上下移動自在に設けられている。
【００２９】
そして、上部回転板４１は押えピン４４を介して駆動ピン２３により支持され、回転支持板２１とで挟まれた処理空間Ｓを構成している。駆動ピン２３は、支持部２３ａが基板Ｗの周縁に対して点接触することで基板Ｗに不均一に応力がかかることを防止している。押えピン４４は、逆凸形状を呈し、上部回転板４１下面に固定して取り付けられている。
【００３０】
上記の構成により、駆動ピン２３は押えピン４４とで上下に分離可能に構成されている。上部回転板４１がアームバー５５によって処理位置まで下降移動されたときに、駆動ピン２３が押えピン４４に嵌合することにより、上部回転板４１が回転支持板２１と一体回転可能に回転支持板２１に支持されるようになっている。つまり、駆動ピン２３は、上部回転板４１を回転支持板２１に着脱自在に支持する支持機構を兼ねている。また、この押えピン４４が基板Ｗの浮き上がりを防止する。
【００３１】
補助遮蔽機構４５は、図３に示すように円板形状の遮蔽板４５１の中心開口４５２に液ノズル４３が間隙４５２ａにより非接触に挿入配置されている。中心開口４５２の上端にはプレート４５３が延設され、その端部に昇降駆動手段４５４が連設される。昇降駆動機構４５４は公知のシリンダー等により構成され、後述する接離機構４３０の支持アーム４３１に装着される。
【００３２】
この構成により、回転支持板３１が回転するとその遠心力で処理空間Ｓ内のエアーは排出され、回転中心に近いほど低圧状態となる。そのため、処理空間Ｓは遮蔽板４５１と液ノズル４３との間隙４５２ａよりエアーを吸入する。その際、間隙４５２ａは吸引されるエアー（気流）の流れに抵抗を与えて、処理空間Ｓ内に供給されるエアーの流量を制限する役目を担っている。そして、エアー量は後述するように処理空間Ｓ内の気圧状態を所望の状態に設定するように調整される。処理空間Ｓは、基板Ｗを挟んで下部と上部に区画され、間隙４５２ａにより上部に流入するエアー流量を規定することで上部の気圧を設定し、開口３６により下部に流入するエアー流量を規定することで下部の気圧を設定する。この基板Ｗの上部と下部の気圧の設定で基板Ｗの回転処理中の浮き上がりや波打ちが抑制される。
【００３３】
昇降部５０は、上部回転板４１の上面に上方に張り出し設置されたＴ字状の係合部５１と、この係合部５１の上部鍔部５１ａに連結された昇降駆動手段５２とから構成されている。この昇降駆動手段５２はシリンダー５３のロッド５４が伸縮することでアームバー５５が昇降する。アームバー５５の下面には上述の係合部５１に対向して門形アーム５６が配置され、係合部５１の上部鍔部５１ａが係合される。この構成で門形アーム５６が上部鍔部５１ａに当接して上下動することにより、回転支持板２１に支持される処理位置と、基板Ｗの搬入・搬出を許容する上方の退避位置とにわたって上部回転板４１が移動するようになっている。尚、図１では、２つの昇降駆動手段５２が開示されているが、上部回転板２１の上面で等間隔に４つの係合部５１が配置され、それに対応して４つの昇降駆動手段５２が配置される。そして上部回転板４１の回転停止位置の制御により、係合部５１と門形アーム５６が係合される。
【００３４】
さらに、この昇降部５０と上部回転板４１の上方は、例えばステンレス鋼板に多数の小孔を開けた、いわゆるパンチングプレートであって、中心側に開口が形成された流路抵抗部材５７が配置されている。この流路抵抗部材５７は、その内周縁には仕切壁５７ａが下方に延在して構成され、仕切壁５７ａは仕切壁４１ｂの外周面に近接している。流路抵抗部材５７の外周縁はユニットハウジング７０に接続される。そして、この流路抵抗部材５７が装置２内の上部を略閉塞し２分することで、後述する排気構造を介した排気に伴う負圧に応じて、引き込まれるエアー（気流）に流れを与えて、処理空間Ｓから排出されるミストを含んだエアーが飛散することを制限する役目を担っている。
【００３５】
なお、流路抵抗部材５７は本実施例のようなパンチングプレートに限らず、例えば複数枚の板材を鉛直方向に傾斜させて近接配置したものであってもよく、好ましくは、このような板材の傾斜角度を変えることにより、流路抵抗を可変するようにしてもよい。
【００３６】
流路抵抗部材５７の上面には図３に示すように液ノズル４３の接離機構４３０と、上部遮蔽部４０を挟んで対角線上に超音波洗浄機構２００が配置される。液ノズル４３は、支持アーム４３１に支持され、支持アーム４３１は接離機構４３０によって旋回及び昇降される。この支持アーム４３１の昇降によって、基板Ｗに対して液ノズル４３が接離され、旋回によって上部遮蔽部４０の中心位置（図２の状態）と側部の待機位置（図３の状態）との間で旋回するように構成されている。このような接離動を実現する接離機構４３０は、螺軸などを用いた機構や、あるいは、エアシリンダなどで構成されている。この時、補助遮蔽機構４５も同時に昇降および旋回を行うが、遮蔽板４５１は昇降駆動手段４５４により独立して液ノズル４３に沿って昇降される。
【００３７】
液ノズル４３の中空部には、液供給管４３２が貫通され、その下端部から回転支持板２１に保持された基板Ｗの上面の回転中心付近に処理液を供給できるように構成されている。液供給管４３２は配管８７に連通接続されている。この配管８７の基端部は分岐されていて、一方の分岐配管８７ａには薬液供給源８１が連通接続され、他方の分岐配管８７ｂには純水供給源８２が連通接続されている。各分岐配管８７ａ、８７ｂには開閉弁８８ａ、８８ｂが設けられていて、
【００３８】
また、液ノズル４３の内周面と液供給管４３２の外周面との間の隙間は、気体供給路４３３となっている。この気体供給路４３３は、開閉弁８９ａが設けられた配管８９を介して気体供給源８５に連通接続されていて、気体供給路４３３の下端部から上部回転板４１と基板Ｗの上面との間の空間に清浄な気体を供給できるように構成されている。この気体供給路３５とガス貯溜部３５ａ、導管３５ｂ、吐出口３５ｃ、配管８４、開閉弁８４ａおよび気体供給源８５が本発明の不活性ガス噴出手段に相当する。
【００３９】
超音波洗浄機構２００は、図３に示すように、接離機構２０１と、接離機構２０１の側部から延設される支持アーム２０２と、支持アーム２０２の先端に２個の著音波洗浄ノズル２０３が支持される。この構成により支持アーム２０２は接離機構２０１によって接離機構２０１の回動中心２０４を中心に旋回及び昇降される。この支持アーム４３１の昇降によって、基板Ｗに対して超音波洗浄ノズル２０３が接離され、旋回によって上部遮蔽部４０の中心位置（図３の状態）と側部の待機位置（図２の状態）との間で旋回するように構成されている。
【００４０】
さらに、支持アーム２０２の先端の超音波洗浄ノズル２０３を保持する保持片２０２ａはその大きさが上部回転板４１の開口４１ａの直径より少し短尺に形成され、開口４１ａより進入してた状態で支持アーム２０２が開口４１ａの直径分の長さ旋回することで、保持片２０２ａが基板Ｗの表面に対向した状態で超音波洗浄ノズル２０３を走査する。すなわち、この超音波洗浄機構２００の構成が本発明のスキャンノズルに相当する。
【００４１】
また、保持片２０２ａが基板Ｗと上部回転板４１との間に進入するには、支持アーム２０２が開口４１ａの仕切壁４１ｂに近接して旋回を停止することで、開口４１ａを保持片２０２ａが通過可能とする。そして、保持片２０２ａが支持アーム２０２の旋回方向に直角に形成されることで、支持アーム２０２が基板Ｗの回転中心Ｐから仕切壁４１ｂまで旋回することで、保持片２０２ａの先端は基板Ｗの回転軌跡Ｗ１まで移動することができる。その結果、保持片２０２ａに装着される超音波洗浄ノズル２０３が基板Ｗの半径方向を走査して、基板Ｗが回転することで、基板Ｗ全面を洗浄する。
【００４２】
図２に戻って、カップ部６０は、回転支持板２１と上部回転板４１との外周端の間隙である排出口に臨んで開口したリング状の排気カップ６１が配設され、以下の排気構造を含む。この排気カップ６１は、回転支持板２１の下方に延設し、回転支持板２１の回転軸（本実施例では筒軸３１）と平行して配置される排気管６２に繋がり、この排気管６２を介して装置外の排気手段に連通している。また、排気カップ６１の底部外周側には、エアーとともに排出された処理液を排出するための排液管６３が連通接続されている。符号６４は、この排気カップ６１を上下動する昇降駆動手段である。
【００４３】
ユニットハウジング７０は、ベース部材７１上にカップ部６０を囲む大きさの枠体７２と、この枠体７２に基板搬入出口７３を形成される。この構成により、昇降駆動手段５２が昇降すると上部回転板４１が上昇し、同時に昇降駆動手段６４が昇降すると排気カップ６１が下降しする。それに伴い回転支持板２１が枠体７２の搬入口７３に臨むことにより装置２に基板Ｗを外部から搬入可能となる。
【００４４】
図４は、本装置の制御系の構成を示すブロック図であり、回転支持板２１を回転制御するためのモータ３３と、薬液供給源８１と純水供給源８２と気体供給源８５からの薬液、純水、気体の供給制御をするための開閉弁８３ａ、８３ｂ、８４ａ、８８ａ、８８ｂ、８９ａと、上部回転板４１の昇降制御をするための昇降部５０と、液ノズル４３と補助遮蔽機構４５の旋回及び接離制御をするための接離機構４３０と、遮蔽板４５１を昇降制御するための昇降駆動手段４５４と、超音波洗浄ノズル２０３を旋回及び接離制御をするための接離機構２０１とを制御するための構成が示されている。制御部３００には、基板Ｗに応じた洗浄条件が、洗浄プログラム（レシピーとも呼ばれれる）として予め制御部３００に格納されており、各基板Ｗごとの洗浄プログラムに準じて前記各部が制御されている。なお、制御部３００には、さらに洗浄プログラムの作成・変更や、複数の洗浄プログラムの中から所望のものを選択するために用いる指示部３０１が接続されている。
【００４５】
次に、以上のような構成を有する装置の動作を図５（ａ）ないし図５（ｄ）を参照して説明する。図５（ａ）は基板Ｗの薬液処理状態を示し、図５（ｂ）は洗浄処理の状態、図５（ｃ）は超音波洗浄の状態、図５（ｄ）は乾燥処理の状態を示している。なお、一例として、基板Ｗは表裏面をエッチングして洗浄する処理を施すことを目的としているものとして説明する。
【００４６】
処理工程の全体の流れについて以下に概説する。
まず、所定の基板Ｗに応じた洗浄プログラムを指示部３０１から選択して実行する。そうすると、制御部３００は基板Ｗが本実施例装置２に搬入されるとき、上部回転板４１および液ノズル４３は上方の退避位置にする。上部回転板４１が退避位置にある状態で、駆動ピン２３と押えピン４４は上下に分離されており、回転支持板２１上には駆動ピン２３だけがある。こうして、上部回転板４１と回転支持板２１との間に、基板Ｗの搬入経路が確保される。基板搬入出口７３を介して基板搬送装置７で搬送されてきた基板Ｗは、駆動ピン２３によって受け持ち支持される。基板搬送装置７の搬送アーム６が処理装置２内に入り込み、駆動ピン２３の上に未処理の基板Ｗをおき、その後、処理装置２外に退避する。
【００４７】
次いで、この状態で、接離機構４３０を制御し、液ノズル４３を旋回し、開口部４１ａの上方から下降させ基板Ｗ表面上に配置する。液ノズル３４、４３のから薬液を基板Ｗの下面に供給して本発明の薬液処理過程を開始する。すなわち、開閉弁８３ａ、８８ａを開成することにより、液ノズル３４、４３から洗浄用薬液としてのエッチング液を吐出させる。なお、遮蔽板４５１は昇降駆動手段４５４を伸縮して上方に位置させる。
【００４８】
さらに、制御部３００は、駆動制御信号を与え、モータ３３を回転させる。これにより、筒軸３１が回転され、回転支持板２１が一体的に回転することになる。したがって、回転支持板２１に保持されている基板Ｗは、水平に保持された状態で回転されることになる。これにより、基板Ｗの表裏面の中央に向けてエッチング液が至近距離から供給される。供給されたエッチング液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力によって回転半径方向外方側へと導かれるので、結果として、基板Ｗの表裏面の全域に対して隈無く薬液洗浄を行うことができる。
【００４９】
この薬液処理の際に、回転される基板Ｗの周縁から振り切られて周囲に飛散する薬液は、排気カップ６１で受け止められ、排液管６２に導かれ排液されることになる。また、この時、上部回転板４１と遮蔽板４５１が基板Ｗより離間しているので、薬液が飛散して上部回転板４１と遮蔽板４５１に付着することを防止する。
【００５０】
なお、薬液供給源８１から基板Ｗに供給されるエッチング液としては、たとえば、ＨＦ、ＢＨＦ（希フッ酸）、Ｈ３ＰＯ４、ＨＮＯ３、ＨＦ＋Ｈ２Ｏ２（フッ酸過水）、Ｈ３ＰＯ４＋Ｈ２Ｏ２（リン酸過水）、Ｈ２ＳＯ４＋ Ｈ２Ｏ２（硫酸過水）、ＨＣｌ＋ Ｈ２Ｏ２（アンモニア過水）、Ｈ３ＰＯ４＋ＣＨ３ＣＯＯＨ＋ＨＮＯ３、ヨウ素＋ヨウ化アンモニウム、しゅう酸系やクエン酸系の有機酸、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）やコリンなどの有機アルカリを例示することができる。
【００５１】
また、基板Ｗから飛散され排気カップ６１に当たった薬液の一部はミストとなって浮遊することになる。しかしながら、この装置では、回転支持板２１近傍に浮遊するミストがケーシング３７との間を筒軸３１へ移動したとしても、シール部９０により、そのミストが駆動部３０に侵入することが防止される。
【００５２】
所定の薬液洗浄処理時間が経過すると、液ノズル３４、４３からのエッチング液の供給を停止する。続いて、制御部３００は昇降部５０を制御して、図５（ｂ）に示すように上部回転板４１を下降させる。これにより、退避位置にあった上部回転板４１が処理位置にまで下降移動することにより、上部回転板４１の押えピン４４が回転支持板２１の駆動ピン２３に嵌合連結される。この状態ので開閉弁８３ａを閉成して薬液処理過程を終了するとともに、開閉弁８３ｂ、８８ｂを開成する。
【００５３】
これにより、液ノズル３４、４３からは、洗浄液として純水が、基板Ｗの上下面の中央に向けて供給されることになる。よって、純水を基板Ｗの上下両面に供給して基板Ｗに付着している薬液を純水で洗い落とす洗浄処理過程を行う。こうして、薬液処理工程後の基板Ｗの上下面に存在するエッチング液を洗い流すための洗浄処理過程が行われる。なお、洗浄液としては、他に、オゾン水、電解イオン水などであってもよい。
【００５４】
さらに、駆動制御信号を与え、モータ３３を回転させる。これにより、筒軸３１が回転され、筒軸３１に固定されている回転支持板２１が中心を通る鉛直軸芯まわりに回転することになる。回転支持板２１の回転力は駆動ピン２３を介して基板Ｗに伝達されて、基板Ｗが回転支持板２１とともに回転する。さらに、回転支持板２１の回転力は押えピン４４を介して上部回転板４１に伝達され、上部回転板４１も回転支持板２１とともに回転する。
【００５５】
この洗浄処理過程の際に、回転される基板Ｗの周縁から振り切られて周囲に飛散する廃液（薬液が混ざった純水）の一部はミストとなって浮遊するが、基板Ｗの上面から所定間隔隔てて配置された上部回転板２１により、排気カップ６１の上部開口の中央部分が塞がれているので、上部回転板２１と排気カップ６１の内壁面との円環状の狭い隙間から気体が流入することになり、基板Ｗ及び回転支持板２１の周囲を流下して排気管６２に流れる気体の流速は比較的速くなり、回転支持板２１の下方空間で気体の対流が起き難くなる。従って、洗浄液のミストが基板Ｗに再付着することと、上部回転板４１の外側に飛散するのを抑制することができる。
【００５６】
洗浄処理の時間が経過すると、図５（ｃ）に示すように、制御部３００は、接離機構４３０を制御して、液ノズル４３と遮蔽板４５１を待機位置に位置させる。そして、超音波洗浄機構２００の接離機構２０１を制御して保持片２０２ａを開口４１ａの範囲に位置するように支持アーム２０２を旋回する。次に、支持アーム２０２を下降して、保持片２０２ａを処理空間Ｓ内に進入させる。保持片２０２ａが上部回転板４１と基板Ｗとの間隙に位置すると、支持アーム２０２の下降を停止する。
【００５７】
次に、制御部３００は、２個の超音波洗浄ノズル２０３、２０３から洗浄液を吐出しながら支持アームを基板Ｗの半径間を往復移動する。所定回数、往復移動を行った後、超音波洗浄ノズル２０３、２０３からの洗浄液の吐出を停止して、支持アーム２０２を保持片２０２ａが開口４１ａの中央付近まで移動させる。そして、接離機構２０１により支持アーム２０２を上昇させ、上部回転板４１より上部に位置してから、待機位置へ旋回させる。
【００５８】
すなわち、この超音波洗浄機構２００による洗浄を行う間、処理空間Ｓは基板Ｗの上面の大半が上部回転板４１により遮蔽された状態のまま超音波洗浄が行われる。よって、処理空間Ｓは雰囲気制御を行った状態であり、基板Ｗ表面の全面に対して均一的に洗浄処理が施される。
【００５９】
洗浄液の供給が停止された後は、回転支持板２１が高速回転駆動されることにより、基板Ｗに付着した洗浄液が振り切られる。この乾燥工程の際、図５（ｄ）に示すように、制御部３００は接離機構４３０を制御して液ノズル４３と遮蔽板４５１を上部回転板４１の開口４１ａに対向する位置まで旋回させる。そして、昇降駆動手段４５４を伸長させて、遮蔽板４５１を基板Ｗに近接するまで下降する。
【００６０】
続いて、開閉弁８４ａ、８９ａを開成し、気体供給路３５、４３３から基板Ｗの上下面に窒素ガスを供給させる。これにより、処理空間Ｓの空気は、すみやかに窒素ガスに置換されるので、洗浄処理後の基板Ｗの上下面に不所望な酸化膜が成長することはない。基板Ｗから振り切られた洗浄液のミストはエアーの流れに乗って処理空間Ｓ内を半径方向外側に流動し、回転支持板２１と上部回転板４１及び遮蔽板４５１の間隙から排出される。この、乾燥開始と同時に、排気管６２、６２に連通する装置外の排気手段が作動して排気カップ部６１が排気される。そして、排出された洗浄液のミストを含むエアーは排気カップ部６１および排気管６２、６２を介して装置２外へ排出される
【００６１】
また、回転支持板２１と上部回転板４１との間隙（処理空間Ｓ）は外周端側で絞られて、その上下の間隔が回転中心側のそれよりも狭くなっているので、外周からのエアーの排出量が規制される。これに合わせて、回転支持板２１側から基板Ｗとの処理空間Ｓである下側空間内へポンプ効果により吸入されるエアーの量も流量調整弁８６ａによって調整され、また、上部回転板４１側から基板Ｗとの処理空間Ｓである上側空間内へ吸入されるエアーの量は流路抵抗部材４２によって規制される。
【００６２】
乾燥工程の終了後には、モータ３３の回転を停止させ、さらに、上部回転板４１および液ノズル４３と遮蔽板４５１が退避位置に戻されて、基板搬送装置７によって処理済の基板Ｗが装置外へ搬出される。以下、上述したと同様に未処理の基板Ｗが搬入されて処理が繰り返し行われる。
【００６３】
以上、上記実施例によれば、この基板処理装置は、基板Ｗを上下の回転板で処理空間の雰囲気制御を行いながら水平面内で回転させて、基板Ｗの表裏面に処理を施す装置である。上部回転板にはその開口に臨んで補助遮蔽機構を有する。処理ノズルで基板処理を行う場合は、補助遮蔽機構が開口より離間し、その開口より処理ノズルが進入する。その結果、基板に処理ノズルが作用する時、基板は上部回転板により雰囲気遮断されたままで処理が行える。
【００６４】
本発明は上述した実施例に限らず次のように変形実施することができる。
（１）気体供給路３５からの窒素ガスの噴射は、乾燥処理に限らず、薬液処理時や洗浄処理時に各処理液の供給中に平行して行ってもい。
【００６５】
（２）さらに、上述の実施形態では、開口４１ａから進入する処理ノズルとして超音波洗浄ノズル２０３、２０３で構成したが、他の構成の処理ノズルであったもよい。例えば、洗浄ブラシを先端に装着し基板Ｗ表面をスクラブ洗浄するブラシ処理ノズルであったも本発明を適用できる。
【００６６】
（３）さらに、上述の実施形態では、エッチング液を薬液処理として用いているが、剥離液を用いた薬液処理に適用してもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、この基板処理装置は、半導体ウェハなどの基板Ｗを上下の回転板で処理空間の雰囲気制御を行いながら水平面内で回転させて、基板Ｗの表裏面に処理を施す装置である。処理ノズルで基板処理を行う場合は、上部遮蔽機構の開口より処理空間内に処理ノズルが進入する。その結果、基板は上部遮蔽機構により雰囲気遮断されたままで処理が行える。よって、基板の処理を全面にわたって斑なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理システムの一実施例の概略構成を示した斜視図である。
【図２】本発明に係る基板処理装置の一実施例の概略構成を示した縦断面図である。
【図３】上部遮蔽機構とその周辺の構成を示す概略平面図である。
【図４】本装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は基板Ｗの処理状態を説明する図で、（ａ）は基板Ｗの薬液処理状態を示し、（ｂ）は洗浄処理の状態、（ｃ）は超音波洗浄の状態、（ｄ）は乾燥処理の状態を示している説明図である。
【図６】従来装置の概略構成を示した縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ  基板
Ｓ  処理空間
２  基板処理装置
２０  回転支持部
２１、１１０  回転支持板
３０  駆動部
４０  上部遮蔽部
４１、１１６  上部回転板
４５  補助遮蔽機構
３４、４３  液ノズル
４５１  遮断板
４５４  昇降駆動機構
２０１、４３０  接離機構
２００  超音波洗浄機構
２０３  超音波洗浄ノズル
３００  制御部
６０  カップ部
６１  排気カップ
【図１】
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【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６】
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