(57)【要約】【課題】スピンカップ内周面の温度調節を容易に行うことができるウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップを提供することを目的とする。【解決手段】ウエハを載せるチャックテーブルの周囲に配置され、ウエハ洗浄液の飛散や流出を防止するように設けられるウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップであって、  前記スピンカップは、内側カップと外側カップからなる２重構造で構成され、  前記内側カップと外側カップとの間には隙間が形成されて、該隙間に流体が流通可能なように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを載せるチャックテーブルの周囲に配置され、ウエハ洗浄液の飛散や流出を防止するように設けられるウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップであって、
前記スピンカップは、内側カップと外側カップからなる２重構造で構成され、
前記内側カップと外側カップとの間には隙間が形成されて、該隙間に流体が流通可能に構成されていることを特徴とするウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップ。
【請求項２】
前記内側カップと外側カップは、垂直に延伸する立ち上がり部と、該立ち上がり部に対して斜め方向に延伸する笠部とからなり、
前記内側カップの立ち上がり部の外周壁には、螺旋状の凸部が形成され、
前記外側カップの立ち上がり部の内周壁には、螺旋状の凹部が形成されて、
これにより前記内側カップと外側カップとが、立ち上がり部において螺合するように構成されているとともに、
前記内側カップと外側カップとを螺合した際に、前記内側カップの凸部と外側カップの凹部との間に螺旋状の隙間（ア）が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップ。
【請求項３】
前記外側カップの笠部の内周壁には、前記外側カップの立ち上がり部の内周壁に形成された前記螺旋状の凹部と連続する、螺旋状の溝部が形成されており、
これにより、前記内側カップと外側カップとを螺合した際に、前記内側カップの外周壁と外側カップの螺旋状の溝部との間に、前記螺旋状の隙間（ア）と連続する螺旋状の隙間（イ）が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップ。
【請求項４】
前記内側カップの内周壁がフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップに関し、さらに詳しくは、スピンカップ内周面の温度を調節可能なウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ洗浄乾燥装置によるウエハの洗浄工程では、ウエハを載置したチャックテーブルを高速回転させた状態で、ウエハ洗浄液をウエハ表面に吐出する。この際、高速回転するウエハの遠心力により、ウエハ表面に吐出したウエハ洗浄液が飛散するのを防ぐため、チャックテーブルの周囲にはスピンカップが配置される。
【０００３】
ウエハ洗浄液は、一般に、フッ化水素酸やフッ化アンモニウムなどを含むため、飛散したウエハ洗浄液が付着するスピンカップの内壁には、耐薬品性に優れたＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられている（特開平１０−１７２９５０号公報：特許文献１）。
【０００４】
また、ウエハの洗浄中に発生する静電気がスピンカップに帯電するのを防ぐため、導電性充填材とフッ素樹脂とを含有する帯電防止材により、スピンカップの内周壁を形成した発明が、本出願人により開示されている（特開２００８−４７６２号公報：特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０-１７２９５０号公報
【特許文献２】特開２００８−４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したウエハ洗浄乾燥装置によるウエハの洗浄工程では、洗浄効率を向上させるために、高温のウエハ洗浄液を用いる場合がある。このように、高温のウエハ洗浄液を用いる場合では、フッ素樹脂などで形成されたスピンカップの内壁が熱膨張によって変形し、場合によってはスピンカップが破損することもあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであって、スピンカップ内周面の温度調節を容易に行うことができ、スピンカップの内壁が熱膨張によって変形・破損することがないウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップ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】
【０００８】
本発明は、上述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明のウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップは、
ウエハを載せるチャックテーブルの周囲に配置され、ウエハ洗浄液の飛散や流出を防止するように設けられるウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップであって、
前記スピンカップは、内側カップと外側カップからなる２重構造で構成され、
前記内側カップと外側カップとの間には隙間が形成されて、該隙間に流体が流通可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、内側カップと外側カップとの間に隙間が形成され、該隙間に流体が流通可能に構成されているため、この隙間にスピンカップ内周面の温度よりも高温又は低温の流体を任意に流通させることができ、スピンカップ内周面の温度調節を容易に行うことが可能なウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップを提供することができる。
【００１０】
例えば、上記隙間にスピンカップ内周面の温度よりも低温の流体を流通させることにより、スピンカップの内周面を簡単に冷却することができるので、スピンカップが熱膨張によって変形・破損するのを防ぐことができる。
【００１１】
また、例えば、上記隙間にスピンカップ内周面の温度よりも高温の流体を流通させることにより、スピンカップ内周面を簡単に加熱することができる。したがって、例えば、ウエハ洗浄乾燥装置によるウエハの乾燥工程において、スピンカップの内部を高温化して、乾燥作業の効率性を向上させることもできる。
【００１２】
上記発明において、前記内側カップと外側カップは、垂直に延伸する立ち上がり部と、該立ち上がり部に対して斜め方向に延伸する笠部とからなり、
前記内側カップの立ち上がり部の外周壁には、螺旋状の凸部が形成され、
前記外側カップの立ち上がり部の内周壁には、螺旋状の凹部が形成されて、
これにより前記内側カップと外側カップとが、立ち上がり部において螺合するように構成されているとともに、
前記内側カップと外側カップとを螺合した際に、前記内側カップの凸部と外側カップの凹部との間に螺旋状の隙間（ア）が形成されるように構成されていることが望ましい。
【００１３】
このように、内側カップと外側カップとが、立ち上がり部において螺合するように構成されているため、内側カップと外側カップとが別部材として構成されている本発明のスピンカップを容易に組み立てることができる。
【００１４】
また、内側カップと外側カップとを螺合した際に、内側カップの凸部と外側カップの凹部との間に螺旋状の隙間（ア）が形成されるため、上述のとおり、この螺旋状の隙間（ア）にスピンカップ内周面の温度よりも高温又は低温の流体を任意に流通させることで、スピンカップ立ち上がり部の内周面の温度を均一且つ容易に調節することができる。
【００１５】
また、上記発明において、前記外側カップの笠部の内周壁には、前記外側カップの立ち上がり部の内周壁に形成された前記螺旋状の凹部と連続する、螺旋状の溝部が形成されており、
これにより、前記内側カップと外側カップとを螺合した際に、前記内側カップの外周壁と外側カップの螺旋状の溝部との間に、前記螺旋状の隙間（ア）と連続する螺旋状の隙間（イ）が形成されるように構成されていることが望ましい。
【００１６】
このように、内側カップの外周壁と外側カップの螺旋状の溝部との間に、螺旋状の隙間（ア）と連続する螺旋状の隙間（イ）が形成されるため、上述のとおり、この螺旋状の隙間（イ）にスピンカップ内周壁の温度よりも高温又は低温の流体を任意に流通させることで、スピンカップ立ち上がり部及び笠部の内周面の温度を均一且つ容易に調節することができる。
【００１７】
また、上記発明において、前記内側カップの内周壁がフッ素樹脂からなることが望ましい。
このように、内側カップの内周壁が高温下で変形することのあるフッ素樹脂からなるため、スピンカップ内周面の温度調節が容易であるとの本発明の効果がより好適に発揮される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スピンカップが内側カップと外側カップからなる２重構造で構成され、内側カップと外側カップとの間には隙間が形成されて、この隙間に流体が流通可能に構成されているため、スピンカップ内周面の温度調節を容易に行うことができ、スピンカップの内壁が熱膨張によって変形・破損することがないウエハ洗浄乾燥装置のスピンカップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るウエハ洗浄乾燥装置を示した断面図である。
【図２】本発明のスピンカップに係る内側カップの側面図である。
【図３】本発明のスピンカップに係る外側カップの側断面図である。
【図４】図１のＡ部における部分拡大断面図であり、スピンカップの立ち上がり部を示した図である。
【図５】図１のＢ部における部分拡大断面図であり、スピンカップの笠部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のウエハ乾燥洗浄装置のスピンカップの実施の形態を詳細に説明するため、ウエハ洗浄乾燥装置１及びスピンカップ１０につき、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
[ウエハ洗浄乾燥装置１]
図１は、本発明に係るウエハ洗浄乾燥装置１を示した断面図である。
本発明に係るウエハ洗浄乾燥装置１は、いわゆる枚様式ウエハ洗浄乾燥装置と呼ばれるものであり、その構成は、以下のとおりである。すなわち、図１に示したように、中央にウエハＷを載置するチャックテーブル７０を備え、その周囲には、チャックテーブル７０を覆うようにして、本発明のスピンカップ１０が配置されている。また、チャックテーブル７０の下方には、基材部６０が配置されている。
【００２２】
スピンカップ１０は、ウエハＷを洗浄する際に、高速回転するウエハＷの遠心力により、ウエハＷの表面に吐出したウエハ洗浄液が飛散するのを防ぐため、図１に示したように、垂直に延伸する立ち上がり部１０Ａと、立ち上がり部１０Ａの上端から中央部に向かって斜め方向に延伸する笠部１０Ｂとからなり、頂部に開口３０が形成された略ドーム形状に形成されている。また、開口３０がチャックテーブル７０の真上になるように配置することで、開口３０からウエハＷの搬出入を行うとともに、開口３０の上方に配置された不図示のノズルにより、ウエハ洗浄液をウエハＷの表面に吐出することができるようになっている。
【００２３】
チャックテーブル７０は、図１に示したように、ウエハＷを載置する載置台７２と、一端が載置台７２の中心部に連結し、他端がモーター８０と連結した、回転軸７４とからなり、モーター８０で発生した回転力により回転軸７４が回転し、これにより、ウエハＷを載置した載置台７２が高速で回転するように構成されている。
【００２４】
基材部６０は、図１に示したように、その外周に回収槽６２が、回収槽６２の底面中央には排出孔６４が形成されている。回収槽６２は、スピンカップ１０の外周端３２の下方に配置されており、飛散してスピンカップ１０の内周面に付着したウエハ洗浄液を回収して、排出孔６４から装置外へ排出できるようになっている。
【００２５】
基材部６０の材質は、耐薬品性の観点からフッ素樹脂が好ましい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の他、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、及びこれらの変性物を使用することが可能であるが、これらの中でも、特に洗浄液汚染の恐れが少なくクリーン性（純粋性）に優れ、耐薬品性、耐熱性に優れるなどの点で、ＰＴＦＥが望ましい。
【００２６】
なお、図１に示したウエハ洗浄乾燥装置１は、スピンカップ１０と基材部６０とが、分離した構造となっているが、本発明に係るウエハ洗浄乾燥装置１にあっては、基材部６０の外周部上端にスピンカップ１０が配置されて、例えば、溶接などの方法により、両者が一体になっていてもよい。
【００２７】
[スピンカップ１０]
本発明のスピンカップ１０は、図１に示したように、内側カップ２０と外側カップ４０とからなる２重構造により構成されている。図２は本発明のスピンカップ１０に係る内側カップ２０の側面図、図３は、本発明のスピンカップ１０に係る外側カップ４０の側断面図である。
【００２８】
内側カップ２０は、図２に示したように、垂直に延伸する立ち上がり部２０Ａと、立ち上がり部２０Ａの上端から中央部に向かって斜め方向に延伸する笠部２０Ｂとからなり、頂部に開口２０ｃが形成された略ドーム形状をなしている。また、立ち上がり部２０Ａの外周壁には、螺旋状の凸部２２が形成されている。
【００２９】
外側カップ４０は、図３に示したように、垂直に延伸する立ち上がり部４０Ａと、立ち上がり部４０Ａの上端から中央部に向かって斜め方向に延伸する笠部４０Ｂとからなり、頂部に開口４０ｃが形成された略ドーム形状をなしている。また、立ち上がり部４０Ａの内周壁には、内側カップ２０の螺旋状の凸部２２と螺合する、螺旋状の凹部４２が形成されている。さらに、笠部４０Ｂの内周壁には、立ち上がり部４０Ａの内周壁に形成された螺旋状の凹部４２と連続する螺旋状の溝部４４が形成されている。
【００３０】
また、外側カップ４０には、図３に示したように、流体の流出入口として、流入口４８と、流出口４６が形成されている。流入口４８は、立ち上がり部４０Ａの下端部に形成され、後述する螺旋状の隙間（ア）と接続するよう構成されている。また、流出口４６は、笠部４０Ｂの上端部に形成され、後述する螺旋状の隙間（イ）と接続するように構成されている。なお、本実施例では、図１の矢印で示した方向に流体が流通するため、流入口４８と流出口４６とを図３に示したとおり配置したが、本発明のスピンカップ１０の流体の流通方向は特に限定されない。流体の流通方向が図１の矢印で示した方向と逆向きの場合、流入口４８と流出口４６の位置は、図３に示した位置とは逆となり、図３に示した流入口４８の位置に流出口４６が、図３に示した流出口４６の位置に流入口４８が、それぞれ配置される。
【００３１】
また、内側カップ２０及び外側カップ４０の外形寸法は、内側カップ２０と外側カップ４０とが、夫々の立ち上がり部２０Ａ、４０Ａにおいて螺合するよう、内側カップ２０の外径寸法Ｄ１と外側カップ４０の内径寸法Ｄ２とが略同一の径となっている。
【００３２】
なお、スピンカップ１０の外形寸法は、ウエハ洗浄乾燥装置１及びウエハＷの直径サイズにより異なるものであり、特に限定されないが、ウエハＷの直径サイズに対して２００〜３００mm程度の余裕を持たして設定される。したがって、例えば、ウエハＷの直径サイズが３００mmであれば、スピンカップ１０の直径は、５００〜６００mm程度となる。
【００３３】
このように、本発明のスピンカップ１０は、内側カップ２０と外側カップ４０とが、夫々の立ち上がり部２０Ａ、４０Ａにおいて螺合するように構成されているため、本発明のスピンカップ１０を組み立てる際は、内側カップ２０を外側カップ４０に挿入して、螺合し、必要に応じて、内側カップ２０の接合面２３と外側カップ４０の接合面４３とを溶接するだけでよく、容易に組み立てることができる。
【００３４】
次に、スピンカップ１０を組み立てた際に、内側カップ２０と外側カップ４０との間に形成される隙間について、図４及び図５を基に説明する。
図４は、図１のＡ部における部分拡大断面図であり、スピンカップ１０の立ち上がり部１０Ａを示した図である。図５は、図１のＢ部における部分拡大断面図であり、スピンカップ１０の笠部１０Ｂを示した図である。
【００３５】
図４に示したように、内側カップ２０と外側カップ４０とを螺合した際、内側カップ２０の立ち上がり部２０Ａの外周壁に形成された螺旋状の凸部２２と、外側カップ４０の立ち上がり部４０Ａの内周壁に形成された螺旋状の溝部４２とが係合する。この際、外側カップ４０に形成された螺旋状の溝部４２の幅Ｗ１は、内側カップ２０に形成された螺旋状の凸部２２の幅Ｗ３よりも広く形成されているため、凸部２２と溝部４２との間に螺旋状の隙間（ア）が形成される。
【００３６】
また、図５に示したように、内側カップ２０と外側カップ４０とを螺合した際、外側カップ４０の笠部４０Ａの内周壁には、外側カップ４０の立ち上がり部４０Ａの内周壁に形成された螺旋状の凹部４２と連続する、螺旋状の溝部４４が形成されているため、内側カップ２０の笠部２０Ｂの外周壁と、外側カップ４０の笠部４０Ｂの内周壁に形成された螺旋状の溝部４４との間に、螺旋状の隙間（ア）と連続する螺旋状の隙間（イ）が形成される。
【００３７】
なお、上述の「螺旋状の凹部４２と連続する、螺旋状の溝部４４」とは、外側カップ４０の内周壁において、螺旋状の溝部４４と螺旋状の凹部４２とが平面的に途切れていないことを意味し、溝部４４の幅Ｗ２と凹部４２の幅Ｗ１とが同じであることを意味するものではない。溝部４４の幅Ｗ１は、螺旋状の隙間（ア）と連続する、すなわち、螺旋状の隙間（ア）と途切れていない螺旋状の隙間（イ）が形成されるように構成されていればよく、特に限定されない。ただし、螺旋状の隙間（ア）の幅と螺旋状の隙間（イ）の幅が同じである方が、この隙間に流体を流通させる場合の流れが円滑であるため、本実施例では、溝部４４の幅Ｗ２と凹部４２の幅Ｗ１及び凸部２２の幅Ｗ３とは、Ｗ２＝Ｗ１−Ｗ３の関係としている。
【００３８】
このように、内側カップ２０の凸部２２と、外側カップ４０の凹部４２との間に螺旋状の隙間（ア）が形成されるため、この螺旋状の隙間（ア）にスピンカップ１０の内周面の温度よりも高温又は低温の流体を任意に流通させることで、スピンカップ１０の立ち上がり部１０Ａの内周面の温度調節を容易に行うことができる。また、隙間（ア）が螺旋状に形成されているため、流体と内側カップ２０とが、立ち上がり部２０Ａの外周壁の全体にわたってほぼ均一に接するので、スピンカップ１０の立ち上がり部１０Ａの内周面の温度を均一に調節することができる。
【００３９】
また、内側カップ２０の外周壁と外側カップ４０の螺旋状の溝部４４との間に、螺旋状の隙間（ア）と連続する螺旋状の隙間（イ）が形成されるため、この螺旋状の隙間（イ）にスピンカップ１０の内周面の温度よりも高温又は低温の流体を任意に流通させることで、スピンカップ１０の立ち上がり部１０Ａ及び笠部１０Ｂの内周面の温度調節を容易に行うことができる。また、隙間（ア）と同様、隙間（イ）が螺旋状に形成されているため、流体と内側カップ２０とが、笠部２０Ｂの外周壁の全体にわたってほぼ均一に接するので、スピンカップ１０の笠部１０Ｂの内周面の温度を均一に調節することができる。
【００４０】
本発明において、螺旋状の隙間（ア）及び（イ）に流通される液体の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、液体として水やオイル、気体として空気などが挙げられる。
【００４１】
また、内側カップ２０の材質は、耐薬品性の観点から、少なくともその内周壁については、フッ素樹脂から形成されているのが好ましい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の他、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、及びこれらの変性物を使用することが可能であるが、これらの中でも、特に洗浄液汚染の恐れが少なくクリーン性（純粋性）に優れ、耐薬品性、耐熱性に優れるなどの点で、ＰＴＦＥが望ましい。
【００４２】
また、内側カップ２０の内周壁の材質を、従来と同様に、導電性充填材とフッ素樹脂とを含有する帯電防止材と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、ウエハＷの洗浄中に発生する静電気がスピンカップ１０に帯電するのを防ぐことができる。
【００４３】
外側カップ４０の材質は、スピンカップ１０として所定の強度を確保できる材料であれば良く、特に限定されるものではないが、フッ素樹脂よりも高い強度を有する、例えば、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維材料と、フッ素樹脂とからなる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）からなることが好ましい。
【００４４】
このように構成することによって、内側カップ２０と外側カップ４０とが別部材として構成されている本発明のスピンカップ１０において、外側カップ４０を内側カップ２０よりも高い強度とすることにより、従来のフッ素樹脂からなるスピンカップと比べて、より高い強度を有するスピンカップ１０とすることができる。
【００４５】
なお、本実施例のスピンカップ１０の形状は、頂部に開口３０が形成された略ドーム形状に形成されているが、本発明のスピンカップ１０の形状は、これに限定されず、ウエハ洗浄液が飛散するのを防ぐことができる形状であれば、例えば、円筒形状などであってもよい。また、ウエハＷの搬出入、及びウエハ洗浄液の吐出を他の手段により出来得るように構成されていれば、開口３０は形成されていなくともよい。
【００４６】
また、本実施例のスピンカップ１０では、内側カップ２０と外側カップ４０との間に、螺旋状の隙間（ア）及び（イ）を形成し、この隙間に流体を流通するように構成しているが、本発明のスピンカップ１０はこれに限定されない。すなわち、内側カップ２０と外側カップ４０との間に形成される隙間は、この隙間に流体が流通可能に構成されていれば、スピンカップ１０の内周面の温度調節を容易に行うことができる。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１    ウエハ洗浄乾燥装置
１０  スピンカップ
１０Ａ、２０Ａ、４０Ａ  立ち上がり部
１０Ｂ、２０Ｂ、４０Ｂ  笠部
２０  内側カップ
２０ｃ、３０、４０ｃ  開口
２２  凸部
２３、４３  接合面
３２  外周端
４０  外側カップ
４２  凹部
４４  溝部
４６  流出口
４８  流入口
６０  基材部
６２  回収槽
６４  排出孔
７０  チャックテーブル
７２  載置台
７４  回転軸
８０  モーター
（ア）、（イ）  螺旋状の隙間
Ｗ    ウエハ
Ｗ１  凹部の幅
Ｗ２  溝部の幅
Ｗ３  凸部の幅
Ｄ１  内側カップの外径寸法
Ｄ２  外側カップの内径寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011054785.tif 000006
【図５】
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