(57)【要約】【課題】  簡易に飛散防止カップを装置本体の所定の位置に装着することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】  チャンバ１内には、スピンチャック１１と、装置本体と着脱自在に装着される上カップ１２１および下カップ１２２から構成される飛散防止カップ１２と、飛散防止カップ１２の昇降機構としてのシリンダ７０と、飛散防止カップ１２の下限を制限するためのストッパ７１と、押圧部材６１と、押圧部材昇降機構６０とが備えられる。押圧部材６１は、スピンチャック１１に保持された基板Ｗが通過可能な孔部６１ａが形成される。押圧部材移動機構６０は、押圧部材６１と連結される昇降シリンダ６２と、昇降シリンダ６２に取り付けられ、押圧部材６１の高さ位置を検出可能なセンサ６３と、押圧部材６１の昇降移動を案内するためのガイドレールとを備える。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面を処理するための基板処理装置において、
装置本体と、
基板を保持して回転させるためのスピンチャックと、
前記スピンチャックに保持された基板が通過可能な開口部を有し、前記装置本体に対して着脱自在に装着される飛散防止カップと、
前記飛散防止カップを上方から押付ける押圧部材と、
前記飛散防止カップと前記押圧部材とを相対的に昇降動作させる昇降機構と、
を備える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、
前記昇降機構の昇降方向の位置を検出可能なセンサを備える基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記押圧部材は、前記飛散防止カップの開口部と対応する位置に、前記スピンチャックに保持された基板が通過可能な基板通過部を有する形状である基盤処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記飛散防止カップは、少なくとも２以上の部品から構成され、これらの部品が互いに上下方向に組み合わされる基板処理装置。
【請求項５】
基板の表面を処理するための基板処理装置において、
装置本体と、
基板を保持して回転させるためのスピンチャックと、
前記スピンチャックに保持された基板が通過可能な開口部を有し、前記装置本体に対して着脱自在に装着される飛散防止カップと、
前記飛散防止カップの位置を検出可能なセンサと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記装置本体ににおける前記飛散防止カップの取り付け位置に、
前記飛散防止カップが前記装置本体に対して適正な位置にあるか否かを検出するセンサを備える基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ等の基板の表面に対して所定の処理を行うための基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の基板の表面に対して所定の処理を行うための基板処理装置として、例えば特許文献１には、基板を保持して回転駆動する回転駆動手段と、基板に対して処理液を供給する処理液供給手段と、基板の周囲を囲って処理液の飛散を防止する飛散防止カップとを備える装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１４８２３１号公報  このような装置では、飛散防止カップ内部に残留した処理液が、内部で処理される基板を汚染する原因になりうる。このため、その内部の洗浄等のために、飛散防止カップは、装置本体に対して着脱自在とされることが好ましい。一方、飛散防止カップは、基板をその内部と外部との間で移動させなければならないため、所定の位置に配置される必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、洗浄後の飛散防止カップを装置本体に装着する際に、当該飛散防止カップを所定の位置に配置させること、または、当該飛散防止カップが所定の位置に配置されているかどうかを判断することは困難である。
【０００４】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、簡易に飛散防止カップを装置本体の所定の位置に装着することが可能な基板処理装置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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、基板の表面を処理するための基板処理装置において、装置本体と、基板を保持して回転させるためのスピンチャックと、前記スピンチャックに保持された基板が通過可能な開口部を有し、前記装置本体に対して着脱自在に装着される飛散防止カップと、前記飛散防止カップを上方から押付ける押圧部材と、前記飛散防止カップと前記押圧部材とを相対的に昇降動作させる昇降機構とを備えることを特徴とする。
【０００６】
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、前記昇降機構の昇降方向の位置を検出可能なセンサを備える。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記押圧部材は、前記飛散防止カップの開口部と対応する位置に、前記スピンチャックに保持された基板が通過可能な基板通過部を有する形状である。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記飛散防止カップは、少なくとも２以上の部品から構成され、これらの部品が互いに上下方向に組み合わされる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、基板の表面を処理するための基板処理装置において、装置本体と、基板を保持して回転させるためのスピンチャックと、前記スピンチャックに保持された基板が通過可能な開口部を有し、前記装置本体に対して着脱自在に装着される飛散防止カップと、前記飛散防止カップの位置を検出可能なセンサとを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、前記装置本体ににおける前記飛散防止カップの取り付け位置に、前記飛散防止カップが前記装置本体に対して適正な位置にあるか否かを検出するセンサを備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、飛散防止カップをその上方から押付ける押圧部材と、前記飛散防止カップと押圧部材とを相対的に昇降動作させる昇降機構とを備えることから、簡易に飛散防止カップを装置本体の所定の位置に装着することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、昇降機構の昇降方向の位置を検出可能なセンサを備えることから、飛散防止カップの取り付け不備を検出することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、押圧部材は、飛散防止カップの開口部と対応する位置に、スピンチャックに保持された基板が通過可能な基板通過部を有することから、押圧部材が飛散防止カップを押圧した状態で、基板を飛散防止カップ内に搬入させることが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、飛散防止カップは、少なくとも２以上の部品から構成されることから、容易に基板を取り囲むような形状に形成することが可能となる。また、これらの部品が互いに上下方向に組み合わされることから、押圧部材の押圧により、これらの部品の接合部における気密性を高めることが可能となる。
【００１５】
請求項５および請求項６に記載の発明によれば、飛散防止カップの位置を検出可能なセンサとを備えることから、飛散防止カップの取り付け不備を検出し、簡易に飛散防止カップを装置本体の所定の位置に装着することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る基板処理装置の要部を示す平面図である。また、図２はその正面図であり、図３はその側面図である。
【００１７】
この基板処理装置は、その内部で基板Ｗを処理するためのチャンバ１と、チャンバ１内に配置される基板Ｗの側方に並列して配置される１０個のノズル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊ（以下、１０個の「ノズル２１ａ乃至２１ｊ」を総称する場合は、「ノズル２１」とする）と、各ノズル２１ａ乃至２１ｊに接続される処理液供給管２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ（以下、１０本の「処理液供給管２２ａ乃至２２ｊ」を総称する場合は、「処理液供給管２２」とする）と、１０個のノズル２１のうち一つのノズルを把持するノズル把持部材２３と、ノズル把持部材２３によって把持されたノズル２１をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構３０と、ノズル把持部材２３によって把持されたノズル２１をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構４０と、ノズル把持部材２３によって把持されたノズル２１をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構５０と、ノズル２１の並列する方向へのノズルの移動に伴う処理液供給管２２のノズル２１の並列する方向への移動を制限する規制部材としてのアーム部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ，２４ｊ（以下、１０本の「アーム部材２４ａ乃至２４ｊ」を総称する場合は、「アーム部材２４」とする）とを備える。
【００１８】
ノズル２１は、チャンバ１内に配置された基板Ｗの表面に対して処理液を吐出するためのものである。各ノズル２１は、図示しない処理液タンクから処理液を供給するためのものであり、各処理液供給管２２に接続され、処理液供給管２２を介して処理液タンクに接続される。また、各ノズル２１は、待機状態においては、図２に示すノズル載置部材２６上に支持される。
【００１９】
ノズル把持部材２３は、ノズル２１と結合するためのノズル把持部２３ａを有する。また、ノズル把持部材２３は、Ｘ軸移動機構３０と接続される。そして、Ｘ軸移動機構３０は、Ｚ軸移動機構５０と接続され、Ｚ軸移動機構５０は、さらに、Ｙ軸移動機構４０と接続される。このため、ノズル把持部材２３は、これらのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動可能である。
【００２０】
Ｘ軸移動機構３０は、図示しない回転モータと、この回転モータに連結される駆動プーリ３１と、同期ベルト３３と、同期ベルト３３により駆動プーリと同期して回転する従動プーリ３２と、従動プーリと同一の回転軸３４を有し、従動プーリ３２と同期して回転する従動プーリ３５ａと、同期ベルト３６と、同期ベルト３６により従動プーリ３５ａと同期して回転する従動プーリ３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅとを備える。同期ベルト３３および３６はノズル把持部材２３と連結し、このＸ軸駆動機構３０における回転モータの回転による同期ベルト３３および３６の駆動に伴い、ノズル把持部材２３をＸ軸方向に移動させることが可能となる。
【００２１】
Ｚ軸移動機構５０は、Ｚ軸方向に伸縮可能なシリンダ５１と、図示しないスライド部材とを備える。このスライド部材は、Ｘ軸移動機構３０と連結する。このように構成されることより、シリンダ５１の伸縮に伴い、Ｘ軸移動機構３０をＺ軸方向に移動させることが可能となる。
【００２２】
Ｙ軸移動機構４０は、図示しない回転モータと、この回転モータに連結される駆動プーリ４１と、同期ベルト４３と、同期ベルト４３により駆動プーリと同期して回転する従動プーリ４２ａ、４２ｂとを備える。同期ベルト４３は、Ｚ軸駆動機構５０と連結し、このＹ軸駆動機構４０における回転モータの回転による同期ベルト４３の駆動に伴い、Ｚ軸移動機構５０をＹ軸方向に移動させることが可能となる。
【００２３】
以上に説明した、Ｘ軸移動機構３０、Ｙ軸移動以降４０およびＺ軸移動機構５０の構成により、Ｘ軸移動機構３０に連結されるノズル把持部材２３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動することが可能となる。
【００２４】
図４はこの発明に係る基板処理装置におけるノズル２１が移動する様子を示す側面図であり、図５はその斜視図である。
【００２５】
アーム部材２４は、その一端がノズル２１の並列する方向と垂直な方向にのみ揺動自在に軸支され、その他端は係止部材２５により処理液供給管２３と結合される。このため、ノズル２１が先に説明したようにＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動する場合においても、それに伴って移動するノズル２１に接続される処理液供給管２２の変形が、ノズル２１の並列する方向と垂直な方向のみに規制される。これにより、当該処理液供給管２２が、他のノズル２１やそれらに接続される処理液供給管２３等と干渉することを回避することができる。この結果、移動するノズル２１に接続される処理液供給管２３が他の部品に接触することにより、それらの部品を損傷させたり、その接触によって装置内にパーティクルを発生させるたりすることをを防止することができる。
【００２６】
図６は、この発明に係る基板処理装置におけるチャンバ１内の飛散防止カップ１２周辺の様子を示す側断面図であり、図７はその平面図である。また、図８は、この発明に係る基板処理装置における飛散防止カップ１２の昇降の様子を示す側断面図である。このうち、図８（ａ）は飛散防止カップ１２が基板処理位置の位置にある状態を、図８（ｂ）は飛散防止カップ１２が基板搬送位置の位置にある状態を、図８（ｃ）は飛散防止カップ１２における上カップ１２１と下カップ１２２との組み合せに不具合が生じた状態を示している。
【００２７】
チャンバ１は、内部に残留する処理液等による基板汚染を防止するため、内部に気体を供給するための気体供給機構と、内部の気体を排出するための気体排出機構とに接続される。
【００２８】
このチャンバ１内には、基板Ｗを保持して回転するスピンチャック１１と、装置本体に対して着脱自在に装着される飛散防止カップ１２と、飛散防止カップ１２をスピンチャック１１に対して昇降させるための昇降機構としてのシリンダ７０と、飛散防止カップ１２の昇降動作における下限を制限するためのストッパ７１と、飛散防止カップ１２をその上方から押圧するための押圧部材６１と、押圧部材６１を昇降移動させるための押圧部材昇降機構６０とが備えられる。
【００２９】
スピンチャック１１は、図示しない真空ポンプおよび回転モータに接続される。このため、基板Ｗがスピンチャック１１上に載置された場合には、基板Ｗを吸着保持するとともに、軸１１ａを中心に回転可能となるように構成されている。
【００３０】
飛散防止カップ１２は、その洗浄等の目的のために装置本体と着脱自在に装着される。この飛散防止カップ１２は、上カップ１２１と下カップ１２２とから構成される。このため、容易に基板を取り囲むような形状に形成することが可能となる。また、飛散防止カップ１２の上部を、下部と切り離すことことができる構成となっている。このため、上カップ１２１および下カップ１２２を容易に交換することが可能となる。また、飛散防止カップ１２を構成する上カップ１２１と下カップ１２２とは、互いに上下方向に組み合わされる。このため、後に詳細に説明する押圧部材６１の押圧により、これらの部品の接合部における気密性を高めることが可能となる。
【００３１】
上カップ１２１は、スピンチャック１１に保持された基板Ｗが通過可能な開口部１２１ａを有する。下カップ１２２は、排気管８０に接続される排気口１２２ａと、廃液管８１に接続される廃液口１２２ｂとを有する。さらに、下カップ１２２は、伸縮可能な昇降シリンダ７０に連結される。このため、上カップ１２１と下カップ１２２とが組み合わされて飛散防止カップ１２を構成した場合には、スピンチャック１１に保持された基板Ｗを飛散防止カップ１２の内部に配置させる基板処理位置と、基板Ｗを飛散防止カップ１２の外部に配置させる基板搬送位置との間で、スピンチャック１１に対して相対的に飛散防止カップ１２を昇降させることが可能となる。
【００３２】
押圧部材６１には、飛散防止カップ１２を押圧するときに飛散防止カップ１２の開口部１２１ａと対応する位置に、スピンチャック１１に保持された基板Ｗが通過可能な基板通過部６１ａが形成されている。このため、押圧部材６１が飛散防止カップ１２を押圧した状態で、基板Ｗを飛散防止カップ１２内に搬入させることができる。
【００３３】
そして、この押圧部材６１は、後に詳細に説明する押圧部材移動機構６０に連結され、これにより飛散防止カップ１２に対して相対的に昇降移動可能となっている。
【００３４】
押圧部材移動機構６０は、押圧部材６１と連結される昇降シリンダ６２と、昇降シリンダ６２に取り付けられ、押圧部材６１の高さ位置を検出可能な検出手段としての２個のセンサ６３と、押圧部材６１の昇降移動を案内するためのガイドレール６４（図７参照）とを備える。
【００３５】
この２個のセンサ６３のうち一方のセンサ６３ａは、押圧部材６１の昇降移動における最上位に対応する位置に配置されている。他方のセンサ６３ｂは、押圧部材６１の昇降移動における最低位に対応する位置に配置されている。このため、飛散防止カップ１２の取り付け不備（例えば図８（ｃ）に示す状態）等の装置の不具合を検出することが可能となる。具体的には、センサ６３ｂにより、押圧部材６１が最低位に達していないと判断された場合には、この不具合が通知される構成となっている。
【００３６】
図９は、この発明に係る基板処理装置における飛散防止カップ１２の交換作業の手順を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、飛散防止カップ１２を装置から取り外す（ステップＳ２１）。そして、取り外した飛散防止カップ１２を、新たな飛散防止カップ１２と交換し、取り付ける（ステップＳ２２）。
【００３８】
このように飛散防止カップ１２を取り付けた後、押圧部材６１が押圧部材移動機構６０の作用により、上カップ１２１を押圧する（ステップＳ２３）。このとき、先に説明したように、センサ６３ｂの作用により、押圧部材６１の最低位の位置が正常であるかどうかが判断される（ステップＳ２４）。ここで、センサ６３ｂにより押圧部材６１の位置が正常でないと判断された場合には、この装置の不具合が通知され、再びステップＳ２２に戻り、先に述べた動作を繰り返す。また、センサ６３ｂにより押圧部材６１の位置が正常であると判断された場合には、飛散防止カップ１２の交換作業は終了する。
【００３９】
なお、先に説明した飛散防止カップ１２の交換は、汚染や疲労の程度が大きい上カップ１２１のみを交換することとしてもよい。
【００４０】
また、先に説明した基板処理装置における飛散防止カップ１２は、上カップ１２１と下カップ１２２との２部品から構成されることとしていたが、単一の部材であってもよく、また、３以上の部品の組み合せにより構成されることとしてもよい。
【００４１】
また、先に説明した基板処理装置における飛散防止カップ１２の交換作業の手順において、飛散防止カップ１２の姿勢の確認後、押圧部材６１が基板Ｗの飛散防止カップ１２内への搬送前に、押圧部材６１を上方に退避させる構成としてもよい。このような構成であれば、押圧部材６１内に基板Ｗを通過させる必要もなく、押圧部材６１は、基板Ｗが通過可能な基板通過部を形成されていなくてもよい。
【００４２】
また、先に説明した基板処理装置において、押圧部材６１が、押圧部材移動機構６０に連結されることにより飛散防止カップ１２に対して相対的に昇降移動可能となる構成としていたが、飛散防止カップ１２が、飛散防止カップ移動機構に連結されることにより、押圧部材６１に対して相対的に将校移動可能となる構成としてもよい。また、このとき、飛散防止カップ１２の高さ位置を検出可能な検出手段を備えることとしてもよい。
【００４３】
また、図１０は、他の実施形態に係る基板処理装置における飛散防止カップ１２を示す平面図である。先に説明した基板処理装置において、押圧部材６１は、図７に示す様に単一部材から構成される必要はなく、図１０に示す様に、複数の部材から構成されることとしてもよい。
【００４４】
さらに、先に説明した基板処理装置において、センサ６３以外に、飛散防止カップの位置を検出可能なセンサを備えることとしてもよい。例えば、装置本体ににおける飛散防止カップ１２の取り付け位置（ストッパ７１等）に、飛散防止カップ１２が装置本体に対して適正な位置にあるか否かを検出するセンサ（マイクロスイッチ等）を備えることにより、飛散防止カップ１２の取り付け不備を検出することができる。これにより、簡易に飛散防止カップを装置本体の所定の位置に装着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明に係る基板処理装置の要部を示す平面図である。
【図２】この発明に係る基板処理装置の要部を示す正面図である。
【図３】この発明に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。
【図４】この発明に係る基板処理装置におけるノズル２１が移動する様子を示す側面図である。
【図５】この発明に係る基板処理装置におけるノズル２１が移動する様子を示す斜視図である。
【図６】この発明に係る基板処理装置におけるチャンバ１内の飛散防止カップ１２周辺の様子を示す側断面図である。
【図７】この発明に係る基板処理装置におけるチャンバ１内の飛散防止カップ１２周辺の様子を示す平面図である。
【図８】この発明に係る基板処理装置における飛散防止カップ１２の昇降の様子を示す側断面図である。
【図９】この発明に係る基板処理装置における飛散防止カップ１２の交換作業の手順を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置における飛散防止カップ１２を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      チャンバ
２      排気口
１１    スピンチャック
１２    飛散防止カップ
２１    ノズル
２２    処理液供給管
２３    ノズル把持部材
２４    アーム部材
２５    係止部材
２６    ノズル載置台
３０    Ｘ軸駆動機構
３１    駆動プーリ
３２    従動プーリ
３３    同期ベルト
３４    回転軸
３５    従動プーリ
３６    同期ベルト
４０    Ｙ軸駆動機構
４１    駆動プーリ
４２    従動プーリ
４３    同期ベルト
５０    Ｚ軸駆動機構
５１    シリンダ
６０    押圧部材昇降機構
６１    押圧部材
６２    昇降シリンダ
６３    センサ
７０    シリンダ
７１    ストッパ
８０    飛散防止カップ排気管
８１    廃液管
９０    チャンバ排気管
１００  ダンパ
１２１  上カップ
１２２  下カップ
２００  大元排気管
【図１】
2005086124.tif 000003
【図２】
2005086124.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005086124.tif 000011
【図１０】
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