(57)【要約】【課題】処理液供給手段の吐出部に付着した処理液の液滴が飛散するのを防止することにより、その液滴に起因して基板が汚染されるのを防止することができる。【解決手段】支持板１とともに回転されている基板Ｗを洗浄液ノズル４１で洗浄しつつ、その下面にリンス液を供給するが、その際にバックリンスノズル３２の吐出部にリンス液が付着していても、リンス液は液溜まり部３３によって回収される。したがって、リンス液の液滴が支持板１によって飛散して基板Ｗの下面に付着するという不都合が解消されるので、その液滴に起因する基板Ｗの汚染を防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部を当接支持し、基板を水平姿勢で回転させる回転支持手段と、基板の上面を洗浄する洗浄手段と、基板の下面に処理液を供給する処理液供給手段とを備えた基板洗浄装置において、
前記処理液供給手段は、その吐出部に、基板下面に向けて開口した液溜まり部を備えていることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板洗浄装置において、
前記液溜まり部は、上部に向かって開口面積が大きくなる「すり鉢状」であることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板洗浄装置において、
前記液溜まり部は、その開口部における傾斜面の角度が「２０°」以上であることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の基板洗浄装置において、前記処理液供給手段は、基板の回転中心付近に設けられていることを特徴とする基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）を洗浄する基板洗浄装置に係り、特に、基板を回転させつつ基板上面に向けて洗浄液を供給して洗浄処理を施す際に、基板の下面に対して処理液を供給する基板洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の種の基板洗浄装置として、特開平９−２９０１９７号公報に示すような構成のものが例示される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２９０１９７号公報（第４欄〜第６欄、図１）
【０００４】
この装置は、基板の径よりやや大なる円盤状の底板と、この底板の周辺部上面に立設された複数本の支持ピンと、底板の中心部から基板下面に処理液を供給するバックリンスノズルと、底板を回転駆動するモータとを備えている。
【０００５】
かかる構成の装置では、基板を複数本の支持ピンに係止させ、モータを駆動して基板を回転させつつその上面に洗浄液を供給してブラシを作用させたり、高圧にした洗浄液を供給したりすることで基板上面に対して洗浄処理を施す。
【０００６】
このとき、基板上面から飛散した処理液の飛沫、除去された汚れ、パーティクル等が基板下面に回り込んで付着すると基板の下面が汚染される。そこで、洗浄処理の間は、バックリンスノズルから処理液を供給し、基板下面の全体を覆うことによってそのような不都合を防止するようにしている。
【０００７】
【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。
すなわち、従来の装置では、洗浄処理の終了時にバックリンスを停止するが、バックリンスノズルからの処理液が瞬時に切れることなく、一部が吐出されてバックリンスノズル付近にわずかに付着することがある。また、最初にバックリンスノズルから処理液を供給し始めた際に、基板下面で跳ね返った処理液の一部がバックリンスノズル付近にわずかに付着することもある。さらに、バックリンスノズルから基板面に向かっていた処理液の一部は、供給停止により上方向への力が作用しなくなって下方に落下し、バックリンスノズルの先端部に付着することがある。
【０００８】
基板に対する洗浄処理の後は、基板を高速回転させて乾燥処理を行うが、このときバックリンスノズル付近に付着した液滴が、振動等に起因して、高速回転している底板に流下する。すると、液滴が底板によって弾かれ、細かな液滴となって基板下面に付着し、これが残渣となって基板を汚染するという問題がある。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液供給手段の吐出部に付着した処理液の液滴が飛散するのを防止することにより、その液滴に起因して基板が汚染されるのを防止することができる基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板の周縁部を当接支持し、基板を水平姿勢で回転させる回転支持手段と、基板の上面を洗浄する洗浄手段と、基板の下面に処理液を供給する処理液供給手段とを備えた基板洗浄装置において、前記処理液供給手段は、その吐出部に、基板下面に向けて開口した液溜まり部を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
（作用・効果）
回転支持手段によって回転されている基板を洗浄手段で洗浄しつつ、その下面に処理液を供給するが、その際に処理液供給手段の吐出部に処理液が付着していても、その処理液は液溜まり部によって回収される。したがって、処理液の液滴が回転支持手段によって飛散して基板下面に付着するという不都合が解消されるので、その液滴に起因する基板の汚染を防止することができる。
【００１２】
また、前記液溜まり部は、上部に向かって開口面積が大きくなる「すり鉢状」であることが好ましい（請求項２）。
【００１３】
（作用・効果）
液溜まり部の開口面積が上部に向かうほど大きくなる「すり鉢状」であるほど、処理液の液滴を回収する確率が大きくなる。したがって、液滴に起因する基板の汚染をより防止することができる。
【００１４】
また、前記液溜まり部は、その開口部における傾斜面の角度が「２０°」以上であることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
（作用・効果）
液溜まり部の開口部における傾斜面の角度が「２０°」以上あれば、たとえ振動などが加わっても、一旦液溜まり部で回収した処理液の液滴が周囲に流下することを防止できる。
【００１６】
また、前記処理液供給手段は、基板の回転中心付近に設けられていることが好ましい（請求項４）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１及び図２はこの発明の一実施例に係り、図１は基板洗浄装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２はバックリンスノズルにおける吐出部の拡大図である。
【００１８】
基板Ｗの径よりやや大径の支持板１は、その周辺部に複数本の支持ピン３を備えている。各々の支持ピン３は、円筒形を呈し、その上面に回転中心側に下向き傾斜面３ａを備えている。その下向き傾斜面３ａには、基板Ｗの端縁位置を規制するための突起３ｂが立設されている。
【００１９】
なお、上記の支持板１が本発明における回転支持手段に相当する。
【００２０】
支持板１の回転中心部下面には、下方に突出した取付部５が形成されている。
この取付部５には緩挿孔７が形成され、その支持板１への開口周辺には係止部９が突出形成されている。また、下部には、取付穴１１が形成されている。
【００２１】
取付穴１１には、回転軸１３の上部が取り付けられている。この回転軸１３は中空であり、モータ１５によって回転駆動される。このモータ１５は、回転軸１３が底部から突出した貫通型である。
【００２２】
回転軸１３には、バックリンス配管１７が挿通されており、その底部はＴ字管１９の連結部１９ａに接続されている。Ｔ字管１９のうち、対向する連結部の一方の連結部１９ｂには、リンス液供給源２１に連通した供給管２３が、開閉弁２５を介して連通接続されている。また、Ｔ字管１９の他方の連結部１９ｃには、開閉弁２７を介して排液管２９が接続されている。
【００２３】
なお、リンス液は、本発明における処理液に相当する。
【００２４】
バックリンス配管１７は、その上端が支持板１の表面よりも僅かに上に突出した状態で取り付けられている。一方、その下端は、Ｔ字管１９の連結部１９ａに嵌合されている。また、本発明における「吐出部」に相当する上端には、バックリンス配管１７の外周面にノズルキャップ３１が嵌め付けられている。これらのバックリンス配管１７とノズルキャップ３１とがバックリンスノズル３２を構成している。
【００２５】
なお、上記のバックリンスノズル３２が本発明における処理液供給手段に相当する。
【００２６】
このノズルキャップ３１は、平面視円形状であって薄厚に形成されている。その中央部には、バックリンス配管１７の上端に連通した液溜まり部３３が形成されている。液溜まり部３３は、基板Ｗの下面に向かって開口し、バックリンス管１７の上端周辺を囲うように直線傾斜面３４が形成されている。また、その開口面積は、上部に向かって大きくなる「すり鉢状」となっている。さらに、液溜まり部３３から周辺部にかけては、緩やかな周辺傾斜面３５が形成されている。
【００２７】
なお、支持板１の上面と基板Ｗの下面との間隔ｄ１は、例えば、１３ｍｍ程度であり、ノズルキャップ３１の上部と基板Ｗの下面との間隔ｄ２は、基板Ｗ下面におけるリンス液の横方向への流れを乱さない程度の間隔、例えば、６ｍｍ程度である。間隔ｄ２や液溜まり部３３の平面視における開口面積は、基板Ｗを処理する際の回転数やリンス液の流速、リンス液が完全に停止されるのに要する時間等を勘案して設定するのが好ましい。これによってリンス液の飛沫を液溜まり部３３に回収できる確率を高めることができる。
【００２８】
上記の直線傾斜面３４は、図３に示すように構成するのが好ましい。なお、図３は、液溜まり部３３の拡大図である。
【００２９】
すなわち、液溜まり部３３の直線傾斜面３４が、水平軸を基準として、バックリンス配管１７の上端から斜め上方に向かう角度θが２０°以上の角度を有するように構成する。
【００３０】
このような角度でもって構成することにより、たとえモータ１５等による振動などが加わっても、一旦液溜まり部３３で回収したリンス液の液滴が周囲に流下することを防止できる。
【００３１】
なお、ノズルキャップ３１の下面には、支持板１の係止部９と干渉しないように、係止部９より大きな形状の凹部３７が形成されている。したがって、ノズルキャップ３１は、支持板１とは独立しており、バックリンス配管１７に固定されて非回転である。
【００３２】
支持板１の上方には、図示しない待機位置と、図１に示す処理位置との間を移動可能な洗浄液ノズル４１が配備されている。この洗浄液ノズル４１は、揺動可能なアーム４３と、その先端側に吐出ノズル４５とを備えている。
【００３３】
なお、上記の洗浄液ノズル４１が本発明における洗浄手段に相当する。
【００３４】
次に、上述した構成の基板洗浄装置における動作について説明する。
【００３５】
まず、処理対象である基板Ｗを、図示しない搬送アームで搬送し、洗浄面を上にした状態で支持板１に載置する。このとき基板Ｗは、その周縁部が支持ピン３に当接し、位置が規制されるようになっている。なお、ここでいう基板Ｗの洗浄面とは、基板Ｗの回路パターン等が形成されていない裏面であることが一般的である。
【００３６】
次に、モータ１５を駆動して、支持板１を低速で回転駆動させる。このときの回転数は、例えば、５００〜１０００ｒｐｍ程度である。そして、開閉弁２７を閉止するとともに開閉弁２５を開放し、リンス液供給源２１からリンス液をバックリンス配管１７に流通させる。これにより、支持板１とともに低速回転する基板Ｗの下面に向けて、バックリンスノズル３２からリンス液が供給される。
【００３７】
このとき、基板Ｗの下面に衝突したリンス液の一部が跳ね返り、周辺に遠心力で飛散することなく、バックリンスノズル３２側へ戻ることがある。すると、ノズルキャップ３１にその液滴が落下するが、液溜まり部３３により受け止められる。
【００３８】
この後、洗浄液ノズル４１から洗浄液を供給しつつ、基板Ｗの上面を揺動移動させる処理を所定時間だけ行う。これにより、基板Ｗの上面に対して洗浄処理が施され、その面に付着しているパーティクル等の汚れが除去される。
【００３９】
なお、バックリンスノズル３２からのリンス液と、洗浄液ノズル４１からの洗浄液とを同時に供給するようにしてもよい。
【００４０】
所定時間の経過後、洗浄液ノズル４１からの洗浄液の吐出を停止するとともに、待機位置に退避させる。さらに、開閉弁２７を開放するとともに、開閉弁２５を閉止して、バックリンスノズル３２からのリンス液の供給を停止する。このとき、バックリンス配管１７内のリンス液は配管内を流下して排出されるが、バックリンス配管１７上端から基板Ｗ下面に向かって吐出されていたリンス液の一部は、回転中心にあることから遠心力が加わらないか、基板下面に触れて拡がっているリンス液に比較して極めて遠心力が小さいことから、基板Ｗ下面に沿って周囲に飛散することなく下方に落下する。しかし、その液滴は、ノズルキャップ３１の液溜まり部３３に受け止められる。
【００４１】
なお、洗浄液ノズル４１からの洗浄液とバックリンスノズル３２からのリンス液とを同時に停止するようにしてもよい。
【００４２】
次に、モータ１５の回転数を高めて所定時間だけ維持することにより、基板Ｗに付着している洗浄液を振り切って乾燥させる。このときの回転数は、例えば、３０００ｒｐｍ程度である。
【００４３】
この乾燥工程では基板Ｗが高速回転されるが、ノズルキャップ３１に落下した液滴は、液溜まり部３３が上記のような構造を採用している関係上、たとえモータ１５の高速回転等による振動や回転に伴う負圧が加わっても、非回転であるノズルキャップ３１の直線傾斜面３５に液滴が乗り上がって移動することはない。
したがって、回転している支持板１の表面に液滴が流下し、そこで液滴が飛散して基板Ｗの下面を汚染するような事態を防止できる。その結果、処理液の液滴が飛散して基板Ｗの下面に付着するという不都合が解消されるので、その液滴に起因する基板Ｗの汚染を防止できる。
【００４４】
なお、上記のノズルキャップ３１は、上記の形態に限定されるものではなく、例えば、図４のような形態で実施してもよい。
【００４５】
すなわち、緩挿孔７より小径としたバックリンス配管１７を、ノズルキャップ３１の上部より突出させて取り付ける。このようにバックリンス配管１７の上端を基板Ｗ下面に近づけた構成とすることにより、リンス液停止時の液戻りに起因するリンス液の飛沫を抑制できる。リンス液の飛沫は、液溜まり部３３に回収されるとともに、バックリンス配管１７と緩挿孔７との隙間を流下するので、この隙間を排液管２９に連通させておくことが好ましい。これにより貯留したリンス液を定期的に除去するメンテナンスの手間を省くことができる。
【００４６】
また、上記のノズルキャップ３１は、図５に示すような形態で実施してもよい。
【００４７】
すなわち、このノズルキャップ３１Ａの液溜まり部３３Ａは、湾曲した傾斜面を有する湾曲傾斜面４３を備えている。湾曲傾斜面４３は、外側に向かうにしたがってその傾斜面の角度が次第に大きくなるように形成されている。したがって、液溜まり部３３Ａに落下した液滴が、より周囲に流下し難くすることができる。
【００４８】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、以下のように種々の変形実施が可能である。
【００４９】
（１）液溜まり部３３，３３Ａは、直線傾斜面３４や湾曲傾斜面４３に限定されるものではない。例えば、細かな階段状の突起を有する傾斜面としてもよい。
【００５０】
（２）バックリンスノズル３２は回転中心に備えられている必要はなく、基板Ｗの回転中心から偏心した位置に配備した構成であってもよい。その場合であっても、バックリンスノズル３２の吐出部に上述したような液溜まり部３３，３３Ａを備えることにより、上述した実施例と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
（３）落下して液溜まり部３３，３３Ａに貯留したリンス液を排出するための排出管を液溜まり部３３，３３Ａから排液管２９に連通接続するようにしてもよい。これにより、液溜まり部３３，３３Ａに貯留したリンス液を定期的に除去するメンテナンスの手間を省くことができる。
【００５２】
（４）洗浄手段は洗浄液ノズル４１に代えて、例えば、ブラシ等を備えていてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願発明によれば、回転支持手段によって回転されている基板を洗浄手段で洗浄しつつ、その下面に処理液を供給するが、その際に処理液供給手段の吐出部に処理液が付着していても、処理液は液溜まり部によって回収される。したがって、処理液の液滴が回転支持手段によって飛散して基板下面に付着するという不都合が解消されるので、その液滴に起因する基板の汚染を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板洗浄装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】バックリンスノズルにおける吐出部の拡大図である。
【図３】液溜まり部の拡大図である。
【図４】変形例を示す縦断面図である。
【図５】変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ  …  基板
１  …  支持板（回転支持手段）
３  …  支持ピン
１３  …  回転軸
１５  …  モータ
１７  …  バックリンス配管
１９  …  Ｔ字管
２１  …  リンス液供給源
３１，３１Ａ  …  ノズルキャップ
３２  …  バックリンスノズル（処理液供給手段）
３３，３３Ａ  …  液溜まり部
３４  …  直線傾斜面
３５  …  周辺傾斜面
４１  …  洗浄液ノズル（洗浄手段）
４３  …  湾曲傾斜面
【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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