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JP3672737B2 - Substrate dryer - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置製造用基板や液晶表示器などの製造に用いられる基板(以下、単に「基板」という)を回転させることよって当該基板の乾燥処理を行う基板乾燥装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、上記基板の製造工程においては、フッ酸等によるエッチング処理、純水による洗浄処理等を経た後、基板乾燥装置によって乾燥処理を行うことにより、一連の処理が達成されている。基板乾燥装置としては種々の形式のものが使用されており、基板を回転させつつ遠心力によって乾燥処理を行う装置(いわゆるスピンドライヤー)もその1つである。
【0003】
従来より使用されている回転式の基板乾燥装置としては、例えば特開平6−112186号公報に開示されたものがある。この装置では、基板保持用のボート(基板保持具45)が横軸型ロータに対して着脱自在に設けられている。乾燥装置外部との基板の受け渡しは、横軸型ロータの下側に配置された保持具昇降手段がボートを突き上げ、装置外部の基板搬送ロボットがそのボートに複数の基板を渡すまたは受け取ることによって行われる。また、基板の乾燥時には、複数の基板とともにそれを保持するボートも横軸型ロータに固定され、当該横軸型ロータが回転することによって乾燥が行われていた。すなわち、横軸型ロータによって基板およびボートが回転され、基板に付着している液滴が遠心力によって除去されるように構成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の基板乾燥装置においては、乾燥処理時にフィルターを介して吸気を行っているものの、チャンバー内の雰囲気は大気雰囲気であるため、酸素やその他のガス(NOx、SOx、ボロン系ガス、シロキサン系ガスなど)が介在し、不要な自然酸化膜の形成、ウォーターマークの生成、ガス・パーティクルの吸着による汚染等の問題が生じていた。そして、このような基板の汚染は、デバイスの歩留まりの低下の原因となっていた。
【0005】
また、従来の基板乾燥装置では、基板とともにボートも横軸型ロータに固定されて、回転されるため、回転対象物全体の慣性モーメントが大きくなり、加速に長時間を要していた。このため、基板に付着している液滴の除去に要する時間が長時間化し、不要な自然酸化膜の形成やウォーターマーク生成の問題を助長することとなっていた。
【0006】
さらに、ボートを固定するための固定機構を横軸型ロータに設ける必要があるため、横軸型ロータの構造が複雑となって汚染蓄積の可能性が生じるとともに、その固定機構自体が慣性モーメントを大きくし、横軸型ロータの加速に要する時間をさらに長時間化させることとなっていた。これにより、上述の問題がより発生しやすいものとなっていた。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転乾燥処理時における基板の汚染を防止することができる基板乾燥装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を回転させることよって当該基板の乾燥処理を行う基板乾燥装置であって、(a)処理液が付着した基板を収容するチャンバーと、(b)前記チャンバー内に設けられ、水平方向を軸として回転するロータと、(c)前記ロータよりも上方の基板受渡位置にて前記装置の外部と基板の受け渡しを行うとともに、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う移載手段と、(d)前記基板受渡位置と、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う基板移載位置と、前記ロータより下方の待避位置とに前記移載手段を昇降させる昇降手段と、(e)前記ロータに設けられ、前記移載手段から渡された基板を保持する基板保持手段と、を備え、前記移載手段に、 (c-1) 前記基板を起立姿勢にて支持する複数の支持板と、 (c-2) 前記複数の支持板の相互間に設けられた液滴通過空間と、を備える。
【0009】
また、請求項2の発明は、基板を回転させることよって当該基板の乾燥処理を行う基板乾燥装置であって、 (a) 処理液が付着した基板を収容するチャンバーと、 (b) 前記チャンバー内に設けられ、水平方向を軸として回転するロータと、 (c) 前記ロータよりも上方の基板受渡位置にて前記装置の外部と基板の受け渡しを行うとともに、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う移載手段と、 (d) 前記基板受渡位置と、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う基板移載位置と、前記ロータより下方の待避位置とに前記移載手段を昇降させる昇降手段と、 (e) 前記ロータに設けられ、前記移載手段から渡された基板を保持する基板保持手段と、を備え、前記移載手段に、 (c-1) 前記基板を起立姿勢にて支持する複数の支持板と、 (c-3) 前記複数の支持板のそれぞれに開けられた気流通過穴と、を備える
【0010】
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る基板乾燥装置において、前記ロータを、1対の回転体に前記基板保持手段を架設したものとし、前記回転体のそれぞれを、その回転中心と前記基板保持手段が架設される架設位置とを連結する連結部材を用いて形成している
【0011】
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかの発明に係る基板乾燥装置において、前記複数の支持板のそれぞれを、前記移載手段が前記待避位置に位置しているときに、前記基板保持手段に保持された基板の径方向と実質的に平行となる姿勢で設けている。
【0012】
また、請求項5の発明は、請求項1から請求項4のいずれかの発明に係る基板乾燥装置において、前記昇降手段に、前記移載手段を支持する支持軸を設け、前記支持軸を、前記基板保持手段に保持された前記基板の回転面と交わらないように設けている。
【0013】
また、請求項6の発明は、請求項1から請求項5のいずれかの発明に係る基板乾燥装置において、(f)前記チャンバー内を減圧する減圧手段を、さらに備えている。
【0014】
また、請求項7の発明は、請求項1から請求項6のいずれかの発明に係る基板乾燥装置において、(g)前記チャンバー内に窒素、加熱窒素、極低温窒素、イソプロピルアルコール、加熱蒸気のいずれかを供給するガス供給手段を、さらに備えている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0016】
まず、本発明に係る基板乾燥装置を組み込んだ基板処理ユニットの一例について簡単に説明する。図1は、本発明に係る基板乾燥装置を組み込んだ基板処理ユニットを示す概略構成図である。なお、図1および以下の各図には、それらの方向関係を明確にするため、XYZ直交座標系を必要に応じて付している。
【0017】
この処理ユニットは、基板にフッ酸等による薬液処理および純水による洗浄処理を行った後、基板を回転させることによって乾燥処理を行うユニットである。この処理ユニットは、複数の基板Wを収容したカセットCの搬入搬出を行う搬出入部110と、基板取出部120と、3つの液処理部130と、本発明に係る基板乾燥装置100と、基板搬送ロボットTRとを備える。
【0018】
搬出入部110は、未処理基板Wを収容したカセットCを基板取出部120に渡す。基板取出部120は、カセットCから複数の未処理基板Wを突き上げて基板搬送ロボットTRに渡す。基板搬送ロボットTRは、水平方向(X方向)に移動自在であり、基板Wを液処理部130および基板乾燥装置100に順次搬送する。
【0019】
3つの液処理部130は、それぞれ基板Wに対して薬液処理または純水洗浄処理を行う処理部である。そして、純水による洗浄処理が終了した基板Wは基板搬送ロボットTRによって基板乾燥装置100に渡され、乾燥処理に供される。なお、基板乾燥装置100についてはさらに詳述する。
【0020】
乾燥処理が終了した基板Wは、再び基板搬送ロボットTRによって基板取出部120上方にまで搬送される。そして、基板取出部120は、処理済みの基板Wを基板搬送ロボットTRから受け取ってカセットCに収納する。複数の処理済み基板Wを収容したカセットCは搬出入部110に渡され、そこから処理ユニット外部に搬出される。
【0021】
次に、基板乾燥装置100についてさらに説明を続ける。図2は、基板乾燥装置100の要部構成を示す正面図である。また、図3は、基板乾燥装置100の要部構成を示す側面図である。
【0022】
本実施形態の基板乾燥装置100は、チャンバー5の内部にロータ10および移載部20を備えるとともに、チャンバー5の外部に移載部20を昇降させる昇降機構30および雰囲気制御手段を備える。
【0023】
チャンバー5は、その軸を水平方向(Y方向)とする略円筒形状の処理室である。チャンバー5の上部には、図示を省略する開閉手段によってZ方向に昇降し、X方向に水平移動することによって、開閉自在とされたオートカバー6が設けられている。オートカバー6が閉められた状態(図2に示す状態)において、オートカバー6とチャンバー5との間にはシール部材6aが設けられており、チャンバー5内部の気密性が保たれる。すなわち、チャンバー5は密閉型のチャンバーである。
【0024】
チャンバー5には配管81、バルブ82を介してガス供給手段80が接続されている。ガス供給手段80は、チャンバー5内部の雰囲気制御手段の1つであり、窒素、加熱窒素、極低温窒素、IPA(イソプロピルアルコール)、加熱蒸気のいずれかを供給してチャンバー5内部の酸素分圧を低下させることができる。
【0025】
また、チャンバー5の下部には配管88が接続されている。配管88は、経路途中において2つに分岐しており、その一方はバルブ85を介して処理ユニット外部の排気ラインに連通され、他方はバルブ86を介して減圧ポンプ87に接続されている。減圧ポンプ87は、チャンバー5内部の雰囲気制御手段の1つであり、密閉状態のチャンバー5内部を強制排気によって減圧雰囲気とすることができる。
【0026】
チャンバー5の内部には、ロータ10が設けられている。図示の如く、ロータ10は1対の「X字型」のエンドプレート11間に2つの固定式基板保持部材12および2つの可動式基板保持部材15を架設した構造とされている。固定式基板保持部材12は、その両端が2枚のエンドプレート11に固設されるとともに、それぞれが1枚の基板Wを保持する溝が複数刻設されている。一方、可動式基板保持部材15は、その両端が2枚のエンドプレート11に回動軸15aを中心として回動自在に接続されるとともに、それぞれが1枚の基板Wを保持する溝が複数刻設されている。可動式基板保持部材15は、図示を省略するリンク機構によって回動するように構成されており、基板Wの端縁を押圧・保持する位置(図2の実線位置)と基板Wを解放する位置(図2の2点鎖線位置)との間で回動する。なお、このリンク機構としては、例えば既述した従来技術と同様のものを使用すればよく、ロータ10の回転時においても当該リンク機構によって基板Wを確実に保持することが可能である。
【0027】
2枚のエンドプレート11のそれぞれの中心部にはロータ軸18が固設されている。ロータ軸18は、シール部材19を介してチャンバー5に対して回転自在に設けられている。すなわち、シール部材19はチャンバー5内部の気密性を維持するとともに、ロータ軸18を回転自在に保持する役割を果たしている。そして、1つのロータ軸18はその一方側端部(エンドプレート11に固設されているのと反対側の端部)がチャンバー5の外部に設けられたモータMに接続されている。このような構成により、モータMの回転によって、ロータ10およびロータ10に保持された複数の基板Wを回転させることが可能である。なお、2枚のエンドプレート11のそれぞれには、バランサー13が設けられており、ロータ10回転時の回転バランスが保たれている。
【0028】
チャンバー5内部のロータ10の下方には、移載部20が設けられている。図4は、移載部20を示す斜視図である。図示の如く、移載部20は、1対の側板22の間に3つの基板支持板21a,b,cを架設した構造とされている。3つの基板支持板21a,b,cのそれぞれの両端は側板22に固設されている。また、基板支持板21a,b,cには、それぞれが1枚の基板Wを保持する溝が複数刻設されている。なお、基板支持板21a,b,cにおいて、基板Wと接触する樹脂部21aa、21ba、21caはそれぞれステンレス等の耐食性の金属からなる金属部21ab、21bb、21cbに固定されており、当該金属部21ab、21bb、21cbが側板22、22に固定されている。金属部21ab、21bb、21cbには複数の気流通過穴201が開けられている。また、両側の基板支持板21a,cについては鉛直方向から傾斜されて設けられているのであるが、この意義については後述する。
【0029】
図3に戻り、チャンバー5の下方には、移載部20を昇降させる昇降機構30が設けられている。昇降機構30は、モータ31と、ベルト32と、雄ねじ33と、支持ブロック34と、支持軸35とを備える。モータ31の回転軸と雄ねじ33の下端にはベルト32が掛けられている。雄ねじ33には支持ブロック34が螺合され、当該支持ブロック34の上面には支持軸35の下端が接続されている。支持軸35の上端は、移載部20の2つの側板22のそれぞれの底部に固設されている。
【0030】
モータ31の正または逆回転はベルト32を介して雄ねじ33に伝達され、雄ねじ33を回転させる。そして、雄ねじ33の回転に伴って支持ブロック34が上下方向に移動し、支持ブロック34に連結された移載部20が昇降する。このような構成により、移載部20は、基板搬送ロボットTRと基板Wの受け渡しを行う基板受渡位置P3と(図2参照)、ロータ10と基板Wの受け渡しを行う基板移載位置P2と、ロータ10より下方の待避位置P1との間で昇降機構30によって昇降されることとなる。なお、移載部20を昇降させる機構としては、このような形態に限定されるものではなく、エアシリンダやアクチュエータ等を用いた昇降機構であってもよい。
【0031】
以上、本発明に係る基板乾燥装置100の構成について説明したが、次に本装置の動作について説明する。なお、本実施形態においては、移載部20が移載手段に相当し、昇降機構30が昇降手段に相当し、固定式基板保持部材12および可動式基板保持部材15が基板保持手段に相当し、エンドプレート11が回転体に相当する。
【0032】
まず、液処理部130における液処理が終了し、処理液(ここでは、洗浄処理に使用された純水)が付着した複数の基板Wが基板搬送ロボットTRによって基板乾燥装置100の上方まで搬送される。そして、移載部20が昇降機構30によって基板受渡位置P3まで上昇し、基板搬送ロボットTRから処理液の付着した複数の基板Wを受け取る。このときには、移載部20の3つの基板支持板21a,b,cに刻設された溝に基板Wの端縁がはまり込み、複数の基板Wが相互に所定の間隔を隔てた起立姿勢(主面を水平方向に向けた姿勢)にて支持される。
【0033】
次に、昇降機構30が移載部20を基板移載位置P2まで降下させる。基板移載位置P2においては、移載部20の3つの基板支持板21a,b,cによって支持されていた複数の基板Wがロータ10の2つの固定式基板保持部材12に渡される。このときにも、ロータ10の2つの固定式基板保持部材12に刻設された溝に基板Wの端縁がはまり込み、複数の基板Wが相互に所定の間隔を隔てた起立姿勢にて保持される。
【0034】
その後、移載部20は昇降機構30によって待避位置P1まで降下する。移載部20が待避位置P1まで降下した状態においては、支持軸35に周設された環状部材35aがチャンバー5の底壁に嵌合することとなり、これによってロータ10回転時のチャンバー5内部の気密性が維持される。
【0035】
一方、2つの固定式基板保持部材12に保持された複数の基板Wは、2つの可動式基板保持部材15の回動によってロータ10に確実に保持されることとなる。すなわち、2つの可動式基板保持部材15が図2中の2点鎖線位置から実線位置に回動することにより、可動式基板保持部材15に刻設された溝に基板Wの端縁がはまり込み、複数の基板Wが2つの固定式基板保持部材12および2つの可動式基板保持部材15によって4点で確実に保持される。
【0036】
その後、オートカバー6が閉じられ、チャンバー5内部の気密性が十分な状態とされた後、モータMによってロータ10の矢印A方向への回転が開始される。このときには、バルブ82を開いてガス供給手段80からチャンバー5内部に、窒素、加熱窒素、極低温窒素、IPA、加熱蒸気のいずれかを供給するようにしてもよいし、また、バルブ86を開いて減圧ポンプ87の強制排気によりチャンバー5内部を減圧雰囲気としてもよい。
【0037】
ロータ10の回転に伴って、それに保持された複数の基板Wも回転し、当該基板Wに付着した処理液が遠心力によって除去されて乾燥処理が進行する。
【0038】
基板Wの乾燥処理が終了すると、上述したのとは逆の手順によって乾燥後の基板Wが基板乾燥装置100外部に出される。すなわち、オートカバー6が開けられるとともに、2つの可動式基板保持部材15が図2中の実線位置から2点鎖線位置まで回動することにより、基板Wが解放される。そして、移載部20が昇降機構30によって基板移載位置P2まで上昇することにより、複数の基板Wがロータ10から移載部20に渡される。移載部20がさらに上昇し、基板受渡位置P3まで上昇したときに基板Wを基板搬送ロボットTRに渡す。その後、基板搬送ロボットTRは基板取出部120まで乾燥処理後の基板Wを搬送する。
【0039】
以上のようにすれば、まず、既述した従来技術のように基板保持用のボートを使用していないため、ロータ10とともにボートを回転させる必要もなくなり、回転対象物全体の慣性モーメントを従来よりも小さくすることができる。その結果、ロータ10の加速を迅速かつ短時間に行うことができ、基板に付着している液滴の除去に要する時間が短時間化できるとともに、不要な自然酸化膜の形成やウォーターマーク生成の問題を回避し易くして回転乾燥処理時における基板Wの汚染を防止することができる。
【0040】
また、ロータ10にボートを固定するための固定機構を設ける必要もないため、ロータ10の構造を従来より簡素なものとして汚染蓄積の可能性を低減することができる。そして、ボートを固定するための固定機構を設ける必要がないため、回転対象物全体の慣性モーメントをより小さくすることができ、ロータ10の加速に要する時間をさらに短時間化させることができる。その結果、上述の効果がより得られ易くなる。
【0041】
また、ロータ10のエンドプレートの形状が従来技術では円板であったのに対して、本実施形態では「X字型」のエンドプレート11としているため、エンドプレート11の質量が小さなものとなり、ロータ10自体の慣性モーメントを従来よりも小さくすることができる。その結果、ロータ10の加速をより迅速かつ短時間に行うことができ、上記と同じ効果をさらに高めることができる。
【0042】
ところで、回転乾燥処理時において移載部20に処理液が付着していると、基板Wの回転に伴ってチャンバー5内部に発生した気流によりその処理液が飛散し、基板Wに付着して汚染の原因となることがある。本実施形態においては、図4に示すように、移載部20の基板支持板21aと基板支持板21bとの間および基板支持板21bと基板支持板21cとの間に間隔が開けられ、その間隔が液滴通過空間とされている。このため、移載部20が複数の基板Wを保持したときに、基板Wに付着していた処理液は液滴通過空間から落下し、移載部20に溜まることがない。その結果、移載部20に溜まった処理液の飛散による基板Wの汚染を防止することができる。
【0043】
また、基板Wの回転乾燥処理時には、基板Wから処理液が遠心力によって飛散するのであるが、本実施形態においては移載部20に液滴通過空間が設けられており、基板Wから飛散した液滴はその液滴通過空間を通り抜け、移載部20にはほとんど付着することがない。従って、移載部20に付着した処理液が、基板Wの回転に伴う気流によって再度飛散し、基板Wに再付着することによる汚染を防止することができる。
【0044】
また、移載部20の両側の基板支持板21a,cについては鉛直方向から傾斜されて設けられている。より厳密に述べると、移載部20が待避位置P1まで降下した状態において、ロータ10に保持された基板Wの径方向と実質的に平行となる姿勢で基板支持板21a,b,cは設けられている。図5は、傾斜された基板支持板21a,b,cの機能について説明する図である。同図に点線で示すように、回転処理中の基板Wからは遠心力によってその径方向に液滴が飛散することが多い。ここで、基板支持板21a,b,cが基板Wの径方向と実質的に平行に設けられていることにより、基板支持板21a,b,cの全てを鉛直方向に設けた場合に比較して基板Wから遠心力によって飛散した処理液がスムーズに液滴通過空間を通過し、移載部20に付着しにくくなる。その結果、移載部20に付着する処理液をより低減することができ、気流による再付着に起因した基板Wの汚染をより確実に防止することができる。
【0045】
また、基板支持板21a、21b、21cには気流通過穴201が開けられているので、回転乾燥処理時には当該気流通過穴201を通って気流がチャンバー5内から配管88の方向に向かって流れる。このため、待避位置P1にある移載部20がチャンバー5から配管88へ向かう気流の進行を阻害することを抑制でき、処理液を迅速にチャンバー5外に排出できる。よって基板Wを迅速に乾燥させることができる。
【0046】
また、図3に示すように、移載部20は2本の支持軸35によって支持されている。そして、2本の支持軸35はロータ10に保持された複数の基板Wの回転面(基板Wの主面を仮想的にXZ方向に延長した平面)と交わらないように設けられている。すなわち、ロータ10に保持された複数の基板Wの回転面は、XZ平面と平行な平面であって基板Wの数と同じだけ存在するのであるが、それらのいずれとも交わらないように移載部20の両端(Y方向の両端)に支持軸35が接続されている。回転処理中の基板Wからは遠心力によってその回転面に沿って液滴が飛散するのであるが、支持軸35がロータ10に保持された複数の基板Wの回転面と交わらないように設けられているため、飛散した処理液が支持軸35に付着することはない。このため、支持軸35に付着した処理液が、基板Wの回転に伴う気流によって再度飛散し、基板Wに再付着することによる汚染を防止することができる。
【0047】
また、特に本実施形態ではロータ10に保持される複数の基板の内、両端の基板の回転面に挟まれる空間よりも外側に支持軸35を設けているので、飛散した処理液が支持軸35に付着して、付着した処理液が再度飛散することや、飛散した処理液が支持軸35に当たって跳ね返り、基板Wに付着することをより確実に防止することができる。
【0048】
また、回転乾燥処理時においてガス供給手段80からチャンバー5内部に、窒素、加熱窒素、極低温窒素、IPA、加熱蒸気のいずれかを供給すれば、チャンバー5内部の酸素やその他のガス(NOx、SOx、ボロン系ガス、シロキサン系ガスなど)の分圧を低下させ、不要な自然酸化膜の形成、ウォーターマークの生成、ガス・パーティクルの吸着による基板Wの汚染を防止することができる。
【0049】
さらに、回転乾燥処理時において減圧ポンプ87の強制排気によりチャンバー5内部を減圧雰囲気としても酸素やその他のガスの分圧を低下させ、上記ガス供給手段80に依るのと同様の効果を得ることができる。
【0050】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、ロータ10のエンドプレート11の形状を「X字型」としていたが、これに限られるものではない。図6は、エンドプレート11の他の形状を適用した基板乾燥装置の一例を示す図である。図6に示す基板乾燥装置が図2に示した基板乾燥装置と異なるのは、エンドプレート11の形状が「Y字型」である点である。従って、図6の形態においては、複数の基板Wが1つの固定式基板保持部材12および2つの可動式基板保持部材15によって3点で保持されることとなる。また、エンドプレート11の形状に対応して、移載部20の形状も固定式基板保持部材12と干渉しないようにX方向に2つに分離した形状としている。残余の点については、上記実施形態(図2の形態)と同じであるため、その説明は省略する。
【0051】
このようにしても、エンドプレート11を円板ではなく「Y字型」としているため、エンドプレート11の質量が小さなものとなり、ロータ10自体の慣性モーメントを従来よりも小さくすることができる。その結果、ロータ10の加速をより迅速かつ短時間に行うことができ、基板に付着している液滴の除去に要する時間が短時間化できるとともに、不要な自然酸化膜の形成やウォーターマーク生成の問題を回避し易くして回転乾燥処理時における基板Wの汚染を防止することができる。
【0052】
また、エンドプレート11は5点で基板Wを支持する形状であってもよいし、それ以上の点で基板Wを支持する形状であっても良い。換言すれば、エンドプレート11に最低限要求されるのは、ロータ軸18が固設される回転中心と基板保持手段(固定式基板保持部材12および可動式基板保持部材15)が架設される架設位置とを連結する帯状または棒状の連結部材であり、そのような連結部材を用いて形成されているものであれば本発明に係る基板乾燥装置に適用可能である。もっとも、図2および図6に示したような放射状形状のエンドプレート11であれば、必要最小限の連結部材のみによって構成されているため、ロータ10の軽量化による効果を効率よく得ることができる。
【0053】
また、本実施形態では移載部20の基板支持板21a、21b、21cにおいて、樹脂部を板状の金属部に固定したが、移載部20の正面断面図である図7のように該金属部を断面略円形のパイプ形状のパイプ形金属部211ab、211bb、211cbとし、それに樹脂部211aa、211ba、211caを固定するようにしても良い。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、移載手段からロータに基板が渡され、移載手段はロータより下方の待避位置にまで降下するため、従来のようにロータとともにボートを回転させる必要がなくなり、回転対象物全体の慣性モーメントを小さくすることができる。その結果、ロータの加速を迅速かつ短時間に行うことができ、基板に付着している液滴の除去に要する時間が短時間化できるとともに、不要な自然酸化膜の形成やウォーターマーク生成の問題を回避し易くして回転乾燥処理時における基板Wの汚染を防止することができる。また、移載手段が複数の支持板の相互間に設けられた液滴通過空間を備えるため、基板に付着していた処理液は液滴通過空間から落下して移載手段に溜まることがなくなり、移載手段に溜まった処理液の飛散による基板の汚染を防止することができる。また、回転する基板から飛散した液滴は液滴通過空間を通り抜け、移載手段にはほとんど付着することがなく、移載手段に付着した処理液が、基板の回転に伴う気流によって再度飛散し、基板に再付着することによる汚染を防止することができる。
【0055】
また、請求項2の発明によれば、移載手段からロータに基板が渡され、移載手段はロータより下方の待避位置にまで降下するため、従来のようにロータとともにボートを回転させる必要がなくなり、回転対象物全体の慣性モーメントを小さくすることができる。その結果、ロータの加速を迅速かつ短時間に行うことができ、基板に付着している液滴の除去に要する時間が短時間化できるとともに、不要な自然酸化膜の形成やウォーターマーク生成の問題を回避し易くして回転乾燥処理時における基板Wの汚染を防止することができる。また、移載手段が複数の支持板のそれぞれに開けられた気流通過穴を備えるため、移載手段がチャンバー内の気流の進行を阻害することを抑制でき、基板を迅速に乾燥させることができる。
【0056】
また、請求項3の発明によれば、ロータの回転体がその回転中心と基板保持手段が架設される架設位置とを連結する連結部材を用いて形成されているものであるため、回転体の質量が小さなものとなり、ロータ自体の慣性モーメントを従来よりも小さくすることができる。その結果、ロータの加速をより迅速かつ短時間に行うことができ、基板に付着している液滴の除去に要する時間が短時間化できるとともに、不要な自然酸化膜の形成やウォーターマーク生成の問題を回避し易くして回転乾燥処理時における基板Wの汚染を防止することができる。
【0057】
また、請求項4の発明によれば、複数の支持板のそれぞれは、移載手段が待避位置に位置しているときに、基板保持手段に保持された基板の径方向と実質的に平行となる姿勢で設けられているため、基板から回転によって飛散した処理液がスムーズに液滴通過空間を通過し、移載手段に付着しにくくなっている。その結果、移載手段に付着する処理液をより低減することができ、気流による再付着に起因した基板の汚染をより確実に防止することができる。
【0058】
また、請求項5の発明によれば、昇降手段の支持軸は、基板保持手段に保持された基板の回転面と交わらないように設けられているため、回転する基板から飛散した処理液が支持軸に付着することはなく、支持軸に付着した処理液が基板の回転に伴う気流によって再度飛散し、基板に再付着することに起因した基板の汚染を防止することができる。
【0059】
また、請求項6の発明によれば、チャンバー内を減圧する減圧手段を備えているため、回転乾燥処理時において減圧手段の強制排気によりチャンバー内部を減圧雰囲気とすれば、酸素等の分圧を低下させ、不要な自然酸化膜の形成、ウォーターマークの生成、ガス・パーティクルの吸着による基板の汚染を防止することができる。
【0060】
また、請求項7の発明によれば、チャンバー内に窒素、加熱窒素、極低温窒素、イソプロピルアルコール、加熱蒸気のいずれかを供給するガス供給手段を備えているため、回転乾燥処理時においてガス供給手段からチャンバー内部に、窒素、加熱窒素、極低温窒素、IPA、加熱蒸気のいずれかを供給すれば、チャンバー内部の酸素等の分圧を低下させ、不要な自然酸化膜の形成、ウォーターマークの生成、ガス・パーティクルの吸着による基板の汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板乾燥装置を組み込んだ基板処理ユニットを示す概略構成図である。
【図2】図1の基板乾燥装置の要部構成を示す正面図である。
【図3】図1の基板乾燥装置の要部構成を示す側面図である。
【図4】図1の基板乾燥装置の移載部を示す斜視図である。
【図5】傾斜された基板支持板の機能について説明する図である。
【図6】エンドプレートの他の形状の一例を示す図である。
【図7】図1の基板乾燥装置の移載部の他の例を示す正面断面図である
【符号の説明】
5 チャンバー
10 ロータ
11 エンドプレート
12 固定式基板保持部材
15 可動式基板保持部材
20 移載部
21a、21b、21c 基板支持板
30 昇降機構
35 支持軸
80 ガス供給手段
87 減圧ポンプ
W 基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate drying apparatus that performs a drying process on a substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) used for manufacturing a semiconductor device manufacturing substrate, a liquid crystal display, or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, in the above-described substrate manufacturing process, a series of processes are achieved by performing a drying process using a substrate drying apparatus after an etching process using hydrofluoric acid or the like, a cleaning process using pure water, and the like. Various types of substrate drying apparatuses are used, and an apparatus that performs a drying process by a centrifugal force while rotating the substrate (so-called spin dryer) is one of them.
[0003]
As a rotary substrate drying apparatus conventionally used, for example, there is one disclosed in JP-A-6-112186. In this apparatus, a substrate holding boat (substrate holder 45) is detachably provided to the horizontal axis type rotor. The substrate is transferred to and from the outside of the drying apparatus by the lifting and lowering means disposed below the horizontal axis rotor pushing up the boat and the substrate transfer robot outside the apparatus passing or receiving a plurality of substrates to the boat. Is called. Further, when the substrate is dried, the boat that holds the substrates together with the plurality of substrates is also fixed to the horizontal shaft type rotor, and drying is performed by rotating the horizontal shaft type rotor. That is, the substrate and the boat are rotated by the horizontal axis type rotor, and the droplets adhering to the substrate are removed by centrifugal force.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the above conventional substrate drying apparatus, air is sucked through the filter during the drying process.The lineHowever, since the atmosphere in the chamber is an atmospheric atmosphere, oxygen and other gases (NOx, SOx, boron-based gas, siloxane-based gas, etc.) intervene to form an unnecessary natural oxide film, Problems such as generation and contamination due to adsorption of gas and particles have occurred. Such substrate contamination has caused a reduction in device yield.
[0005]
Further, in the conventional substrate drying apparatus, the boat is also fixed to the horizontal axis rotor and rotated together with the substrate, so that the moment of inertia of the entire rotating object increases, and a long time is required for acceleration. For this reason, it takes a long time to remove the droplets adhering to the substrate, and the problem of unnecessary natural oxide film formation and watermark generation is promoted.
[0006]
Furthermore, since it is necessary to provide a fixing mechanism for fixing the boat in the horizontal shaft type rotor, the structure of the horizontal shaft type rotor becomes complicated and there is a possibility of contamination accumulation, and the fixing mechanism itself generates a moment of inertia. The time required for acceleration of the horizontal axis type rotor was further increased to increase the time. As a result, the above-described problems are more likely to occur.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate drying apparatus that can prevent contamination of the substrate during the rotary drying process.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a substrate drying apparatus that performs a drying process on the substrate by rotating the substrate, and (a) a chamber that accommodates the substrate to which the processing liquid adheres; b) a rotor that is provided in the chamber and rotates about the horizontal direction; and (c) the substrate is transferred to the outside of the apparatus at a substrate transfer position above the rotor, and the rotor and the substrate (D) the substrate transfer position, the substrate transfer position for transferring the rotor and the substrate, and the lift for moving the transfer means up and down to a retracted position below the rotor. And (e) a substrate holding means that is provided on the rotor and holds the substrate delivered from the transfer means.In the transfer means, (c-1) A plurality of support plates for supporting the substrate in a standing posture; (c-2) A droplet passage space provided between the plurality of support plates.The
[0009]
  The invention of claim 2A substrate drying apparatus that performs a drying process on the substrate by rotating the substrate, (a) A chamber for storing the substrate to which the treatment liquid is attached; (b) A rotor provided in the chamber and rotating about a horizontal direction; (c) Transferring the substrate to and from the outside of the apparatus at the substrate transfer position above the rotor, and transferring means for transferring the rotor and the substrate; (d) Elevating means for raising and lowering the transfer means to the substrate transfer position, a substrate transfer position for transferring the rotor and the substrate, and a retracted position below the rotor; (e) A substrate holding means that is provided on the rotor and holds the substrate delivered from the transfer means; and (c-1) A plurality of support plates for supporting the substrate in a standing posture; (c-3) An airflow passage hole formed in each of the plurality of support plates..
[0010]
  Further, the invention of claim 3 is the substrate drying apparatus according to the invention of claim 1 or 2,The rotor is configured such that the substrate holding means is installed on a pair of rotating bodies, and each of the rotating bodies is connected using a connecting member that connects the rotation center and the installation position where the substrate holding means is installed. Forming.
[0011]
  The invention of claim 4Any one of claims 1 to 3In the substrate drying apparatus according to the invention, each of the plurality of support plates is substantially aligned with a radial direction of the substrate held by the substrate holding means when the transfer means is located at the retracted position. It is provided in a parallel posture.
[0012]
  The invention of claim 5Any one of claims 1 to 4In the substrate drying apparatus according to the invention, the elevating means is provided with a support shaft that supports the transfer means, and the support shaft is provided so as not to intersect the rotation surface of the substrate held by the substrate holding means. ing.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate drying apparatus according to any of the first to fifth aspects of the present invention, the substrate drying apparatus further includes (f) a pressure reducing means for reducing the pressure in the chamber.
[0014]
The invention of claim 7 is the substrate drying apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein (g) nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, isopropyl alcohol, heated steam is contained in the chamber. Gas supply means for supplying either of them is further provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
First, an example of a substrate processing unit incorporating a substrate drying apparatus according to the present invention will be briefly described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a substrate processing unit incorporating a substrate drying apparatus according to the present invention. In FIG. 1 and the following drawings, an XYZ orthogonal coordinate system is attached as necessary to clarify the directional relationship.
[0017]
This processing unit is a unit that performs a drying process by rotating the substrate after performing a chemical treatment with hydrofluoric acid and a cleaning process with pure water on the substrate. This processing unit includes a loading / unloading unit 110 for loading / unloading a cassette C containing a plurality of substrates W, a substrate unloading unit 120, three liquid processing units 130, a substrate drying apparatus 100 according to the present invention, and a substrate transport And a robot TR.
[0018]
The carry-in / out unit 110 transfers the cassette C containing the unprocessed substrates W to the substrate extraction unit 120. The substrate take-out unit 120 pushes up a plurality of unprocessed substrates W from the cassette C and delivers them to the substrate transport robot TR. The substrate transport robot TR is movable in the horizontal direction (X direction), and sequentially transports the substrate W to the liquid processing unit 130 and the substrate drying apparatus 100.
[0019]
The three liquid processing units 130 are processing units that perform chemical liquid processing or pure water cleaning processing on the substrate W, respectively. Then, the substrate W that has been cleaned with pure water is transferred to the substrate drying apparatus 100 by the substrate transport robot TR and subjected to the drying process. The substrate drying apparatus 100 will be further described in detail.
[0020]
The substrate W that has been subjected to the drying process is again transported up to the upper portion of the substrate take-out unit 120 by the substrate transport robot TR. Then, the substrate take-out unit 120 receives the processed substrate W from the substrate transport robot TR and stores it in the cassette C. The cassette C containing a plurality of processed substrates W is transferred to the carry-in / out unit 110 and is carried out of the processing unit.
[0021]
Next, the substrate drying apparatus 100 will be further described. FIG. 2 is a front view showing a main configuration of the substrate drying apparatus 100. FIG. 3 is a side view showing the main configuration of the substrate drying apparatus 100.
[0022]
The substrate drying apparatus 100 according to the present embodiment includes the rotor 10 and the transfer unit 20 inside the chamber 5, and includes an elevating mechanism 30 that moves the transfer unit 20 up and down and an atmosphere control unit outside the chamber 5.
[0023]
The chamber 5 is a substantially cylindrical processing chamber whose axis is the horizontal direction (Y direction). An auto cover 6 that can be opened and closed by moving up and down in the Z direction and horizontally moving in the X direction by an opening / closing means (not shown) is provided above the chamber 5. When the auto cover 6 is closed (the state shown in FIG. 2), a seal member 6 a is provided between the auto cover 6 and the chamber 5, and the airtightness inside the chamber 5 is maintained. That is, the chamber 5 is a sealed chamber.
[0024]
A gas supply means 80 is connected to the chamber 5 via a pipe 81 and a valve 82. The gas supply means 80 is one of the atmosphere control means inside the chamber 5, and supplies any one of nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, IPA (isopropyl alcohol), and heated steam to supply oxygen partial pressure inside the chamber 5. Can be reduced.
[0025]
A pipe 88 is connected to the lower part of the chamber 5. The pipe 88 is branched into two in the middle of the path, one of which is connected to an exhaust line outside the processing unit via a valve 85 and the other is connected to a decompression pump 87 via a valve 86. The decompression pump 87 is one of the atmosphere control means inside the chamber 5 and can make the inside of the sealed chamber 5 into a decompressed atmosphere by forced exhaust.
[0026]
A rotor 10 is provided inside the chamber 5. As shown in the figure, the rotor 10 has a structure in which two fixed substrate holding members 12 and two movable substrate holding members 15 are installed between a pair of “X-shaped” end plates 11. Both ends of the fixed substrate holding member 12 are fixed to the two end plates 11, and a plurality of grooves each holding one substrate W are provided. On the other hand, both ends of the movable substrate holding member 15 are connected to the two end plates 11 so as to be rotatable about the rotation shaft 15a, and a plurality of grooves each holding one substrate W are formed. It is installed. The movable substrate holding member 15 is configured to rotate by a link mechanism (not shown), and a position for pressing and holding the edge of the substrate W (solid line position in FIG. 2) and a position for releasing the substrate W. It rotates between (the two-dot chain line position in FIG. 2). As the link mechanism, for example, the same one as in the conventional technique described above may be used, and the substrate W can be reliably held by the link mechanism even when the rotor 10 is rotated.
[0027]
A rotor shaft 18 is fixed at the center of each of the two end plates 11. The rotor shaft 18 is provided so as to be rotatable with respect to the chamber 5 via a seal member 19. That is, the seal member 19 serves to maintain the airtightness inside the chamber 5 and to hold the rotor shaft 18 rotatably. One rotor shaft 18 has one end (the end opposite to the end fixed to the end plate 11) connected to a motor M provided outside the chamber 5. With such a configuration, it is possible to rotate the rotor 10 and the plurality of substrates W held by the rotor 10 by the rotation of the motor M. Each of the two end plates 11 is provided with a balancer 13 to maintain a rotational balance when the rotor 10 rotates.
[0028]
A transfer unit 20 is provided below the rotor 10 inside the chamber 5. FIG. 4 is a perspective view showing the transfer unit 20. As shown in the figure, the transfer unit 20 has a structure in which three substrate support plates 21 a, b, and c are installed between a pair of side plates 22. Both ends of the three substrate support plates 21a, 21b, 21c are fixed to the side plate 22. In addition, a plurality of grooves each holding one substrate W are formed in the substrate support plates 21a, b, and c. In the substrate support plates 21a, b, and c, the resin portions 21aa, 21ba, and 21ca that are in contact with the substrate W are fixed to metal portions 21ab, 21bb, and 21cb made of a corrosion-resistant metal such as stainless steel, respectively. 21ab, 21bb and 21cb are fixed to the side plates 22 and 22, respectively. A plurality of airflow passage holes 201 are formed in the metal portions 21ab, 21bb, and 21cb. The substrate support plates 21a and 21c on both sides are provided inclined from the vertical direction, and the significance of this will be described later.
[0029]
Returning to FIG. 3, an elevating mechanism 30 for elevating the transfer unit 20 is provided below the chamber 5. The lifting mechanism 30 includes a motor 31, a belt 32, a male screw 33, a support block 34, and a support shaft 35. A belt 32 is hung on the rotating shaft of the motor 31 and the lower end of the male screw 33. A support block 34 is screwed onto the male screw 33, and a lower end of a support shaft 35 is connected to the upper surface of the support block 34. The upper end of the support shaft 35 is fixed to the bottom of each of the two side plates 22 of the transfer unit 20.
[0030]
The forward or reverse rotation of the motor 31 is transmitted to the male screw 33 via the belt 32, and the male screw 33 is rotated. As the male screw 33 rotates, the support block 34 moves up and down, and the transfer unit 20 connected to the support block 34 moves up and down. With such a configuration, the transfer unit 20 has a substrate transfer position P3 for transferring the substrate W and the substrate W (see FIG. 2), a substrate transfer position P2 for transferring the rotor 10 and the substrate W, The elevator mechanism 30 moves up and down between the retracted position P <b> 1 below the rotor 10. In addition, as a mechanism which raises / lowers the transfer part 20, it is not limited to such a form, The raising / lowering mechanism using an air cylinder, an actuator, etc. may be sufficient.
[0031]
The configuration of the substrate drying apparatus 100 according to the present invention has been described above. Next, the operation of the apparatus will be described. In the present embodiment, the transfer unit 20 corresponds to the transfer means, the lifting mechanism 30 corresponds to the lifting means, and the fixed substrate holding member 12 and the movable substrate holding member 15 correspond to the substrate holding means. The end plate 11 corresponds to a rotating body.
[0032]
First, liquid processing in the liquid processing unit 130 is completed, and a plurality of substrates W to which a processing liquid (here, pure water used for cleaning processing) is attached are transferred to the upper side of the substrate drying apparatus 100 by the substrate transfer robot TR. The Then, the transfer unit 20 is moved up to the substrate delivery position P3 by the elevating mechanism 30, and receives the plurality of substrates W to which the processing liquid is adhered from the substrate transport robot TR. At this time, the edge of the substrate W is fitted into the grooves formed in the three substrate support plates 21a, 21b, and 21c of the transfer unit 20, and the plurality of substrates W stand upright at a predetermined interval ( The main surface is supported in a horizontal orientation).
[0033]
Next, the lifting mechanism 30 lowers the transfer unit 20 to the substrate transfer position P2. At the substrate transfer position P <b> 2, the plurality of substrates W supported by the three substrate support plates 21 a, b, and c of the transfer unit 20 are transferred to the two fixed substrate holding members 12 of the rotor 10. Also at this time, the edges of the substrate W are fitted into the grooves formed in the two fixed substrate holding members 12 of the rotor 10, and the plurality of substrates W are held in a standing posture with a predetermined interval therebetween. Is done.
[0034]
Thereafter, the transfer unit 20 is lowered by the elevating mechanism 30 to the retracted position P1. In the state where the transfer unit 20 is lowered to the retracted position P1, the annular member 35a provided around the support shaft 35 is fitted to the bottom wall of the chamber 5, and thereby the inside of the chamber 5 when the rotor 10 rotates. Airtightness is maintained.
[0035]
On the other hand, the plurality of substrates W held by the two fixed substrate holding members 12 are reliably held by the rotor 10 by the rotation of the two movable substrate holding members 15. That is, when the two movable substrate holding members 15 are rotated from the two-dot chain line position in FIG. 2 to the solid line position, the edge of the substrate W is fitted in the groove formed in the movable substrate holding member 15. The plurality of substrates W are reliably held at four points by the two fixed substrate holding members 12 and the two movable substrate holding members 15.
[0036]
Thereafter, the auto cover 6 is closed, and the inside of the chamber 5 is sufficiently sealed. Then, the motor M starts to rotate the rotor 10 in the arrow A direction. At this time, the valve 82 may be opened to supply nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, IPA, or heated steam from the gas supply means 80 into the chamber 5, or the valve 86 may be opened. Then, the inside of the chamber 5 may be made into a reduced pressure atmosphere by forced exhaust of the reduced pressure pump 87.
[0037]
As the rotor 10 rotates, the plurality of substrates W held thereon also rotate, and the processing liquid adhering to the substrates W is removed by centrifugal force, and the drying process proceeds.
[0038]
When the drying process of the substrate W is completed, the dried substrate W is taken out of the substrate drying apparatus 100 by the reverse procedure to that described above. That is, the auto cover 6 is opened, and the two movable substrate holding members 15 are rotated from the solid line position in FIG. 2 to the two-dot chain line position, whereby the substrate W is released. Then, the transfer unit 20 is moved up to the substrate transfer position P <b> 2 by the lifting mechanism 30, whereby a plurality of substrates W are transferred from the rotor 10 to the transfer unit 20. When the transfer unit 20 further rises and rises to the substrate delivery position P3, the substrate W is delivered to the substrate transport robot TR. Thereafter, the substrate transport robot TR transports the substrate W after the drying process to the substrate take-out unit 120.
[0039]
As described above, first, since the boat for holding the substrate is not used as in the prior art described above, it is not necessary to rotate the boat together with the rotor 10, and the inertia moment of the entire rotating object is conventionally increased. Can also be reduced. As a result, the rotor 10 can be accelerated quickly and in a short time, and the time required to remove the droplets adhering to the substrate can be shortened, and unnecessary natural oxide film formation and watermark generation can be achieved. The problem can be easily avoided and contamination of the substrate W during the rotary drying process can be prevented.
[0040]
Further, since there is no need to provide a fixing mechanism for fixing the boat to the rotor 10, the structure of the rotor 10 can be made simpler than before, and the possibility of contamination accumulation can be reduced. And since it is not necessary to provide the fixing mechanism for fixing a boat, the inertia moment of the whole rotating object can be made smaller, and the time required for acceleration of the rotor 10 can be shortened further. As a result, the above-described effect can be obtained more easily.
[0041]
In addition, the shape of the end plate of the rotor 10 is a disk in the prior art, whereas in the present embodiment, the end plate 11 has an “X-shaped” end plate 11. The moment of inertia of the rotor 10 itself can be made smaller than before. As a result, the rotor 10 can be accelerated more quickly and in a short time, and the same effect as described above can be further enhanced.
[0042]
By the way, when the processing liquid adheres to the transfer unit 20 during the rotary drying process, the processing liquid is scattered by the air flow generated inside the chamber 5 as the substrate W rotates, and adheres to the substrate W and is contaminated. It may cause. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, there are spaces between the substrate support plate 21a and the substrate support plate 21b of the transfer unit 20 and between the substrate support plate 21b and the substrate support plate 21c. The interval is a droplet passage space. For this reason, when the transfer unit 20 holds a plurality of substrates W, the processing liquid adhering to the substrate W does not fall from the droplet passage space and accumulate in the transfer unit 20. As a result, it is possible to prevent the substrate W from being contaminated by the scattering of the processing liquid accumulated in the transfer unit 20.
[0043]
Further, during the spin drying process of the substrate W, the processing liquid scatters from the substrate W due to centrifugal force. In the present embodiment, the transfer unit 20 is provided with a droplet passage space and scatters from the substrate W. The droplet passes through the droplet passage space and hardly adheres to the transfer unit 20. Accordingly, it is possible to prevent contamination due to the processing liquid adhering to the transfer unit 20 being scattered again by the air flow accompanying the rotation of the substrate W and reattaching to the substrate W.
[0044]
Further, the substrate support plates 21a and 21c on both sides of the transfer unit 20 are provided to be inclined from the vertical direction. More precisely, the substrate support plates 21a, b, and c are provided in a posture that is substantially parallel to the radial direction of the substrate W held by the rotor 10 in a state where the transfer unit 20 is lowered to the retracted position P1. It has been. FIG. 5 is a diagram for explaining the functions of the inclined substrate support plates 21a, b, and c. As indicated by the dotted line in the figure, droplets are often scattered from the substrate W during the rotation process in the radial direction by centrifugal force. Here, since the substrate support plates 21a, b, c are provided substantially in parallel with the radial direction of the substrate W, the substrate support plates 21a, b, c are all provided in the vertical direction. Thus, the processing liquid scattered from the substrate W by the centrifugal force smoothly passes through the droplet passage space and is less likely to adhere to the transfer unit 20. As a result, the processing liquid adhering to the transfer unit 20 can be further reduced, and contamination of the substrate W due to reattachment due to the airflow can be more reliably prevented.
[0045]
Further, since the airflow passage hole 201 is formed in the substrate support plates 21a, 21b, and 21c, the airflow flows from the inside of the chamber 5 toward the pipe 88 through the airflow passage hole 201 during the rotational drying process. For this reason, it can suppress that the transfer part 20 in the retracted position P1 obstructs the progress of the air flow from the chamber 5 toward the pipe 88, and the processing liquid can be quickly discharged out of the chamber 5. Therefore, the substrate W can be quickly dried.
[0046]
Further, as shown in FIG. 3, the transfer unit 20 is supported by two support shafts 35. The two support shafts 35 are provided so as not to intersect with the rotation surfaces of the plurality of substrates W held by the rotor 10 (a plane obtained by virtually extending the main surface of the substrate W in the XZ direction). That is, the rotation surfaces of the plurality of substrates W held by the rotor 10 are planes parallel to the XZ plane and exist as many as the number of the substrates W, but the transfer unit does not cross any of them. Support shafts 35 are connected to both ends of the 20 (both ends in the Y direction). The droplets are scattered along the rotation surface from the substrate W during the rotation process by the centrifugal force, but the support shaft 35 is provided so as not to intersect the rotation surfaces of the plurality of substrates W held by the rotor 10. Therefore, the scattered processing liquid does not adhere to the support shaft 35. For this reason, it is possible to prevent contamination due to the treatment liquid adhering to the support shaft 35 being scattered again by the air flow accompanying the rotation of the substrate W and reattaching to the substrate W.
[0047]
Further, in particular, in the present embodiment, the support shaft 35 is provided outside the space sandwiched between the rotation surfaces of the substrates at both ends among the plurality of substrates held by the rotor 10, so that the scattered processing liquid is supported by the support shaft 35. Thus, it is possible to more reliably prevent the attached processing liquid from splashing again, and the scattered processing liquid from hitting the support shaft 35 and rebounding to adhere to the substrate W.
[0048]
Further, when any of nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, IPA, and heated steam is supplied from the gas supply means 80 to the inside of the chamber 5 during the rotary drying process, oxygen and other gases (NOx, The partial pressure of SOx, boron-based gas, siloxane-based gas, etc.) can be reduced to prevent unnecessary natural oxide film formation, watermark generation, and contamination of the substrate W due to gas / particle adsorption.
[0049]
Further, even when the pressure inside the chamber 5 is reduced by forced evacuation of the vacuum pump 87 during the rotary drying process, the partial pressure of oxygen and other gases can be reduced, and the same effect as that obtained by the gas supply means 80 can be obtained. it can.
[0050]
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, in the above-described embodiment, the shape of the end plate 11 of the rotor 10 is “X-shaped”, but is not limited thereto. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a substrate drying apparatus to which another shape of the end plate 11 is applied. The substrate drying apparatus shown in FIG. 6 is different from the substrate drying apparatus shown in FIG. 2 in that the shape of the end plate 11 is “Y-shaped”. Therefore, in the form of FIG. 6, the plurality of substrates W are held at three points by one fixed substrate holding member 12 and two movable substrate holding members 15. Corresponding to the shape of the end plate 11, the shape of the transfer part 20 is also separated into two in the X direction so as not to interfere with the fixed substrate holding member 12. Since the remaining points are the same as those in the above embodiment (the embodiment in FIG. 2), the description thereof is omitted.
[0051]
Even in this case, since the end plate 11 is not a disk but “Y-shaped”, the mass of the end plate 11 becomes small, and the moment of inertia of the rotor 10 itself can be made smaller than before. As a result, the rotor 10 can be accelerated more quickly and in a shorter time, the time required to remove the droplets adhering to the substrate can be shortened, and unnecessary natural oxide film formation and watermark generation can be achieved. This problem can be easily avoided and contamination of the substrate W during the rotary drying process can be prevented.
[0052]
Further, the end plate 11 may have a shape that supports the substrate W at five points, or may have a shape that supports the substrate W at more points. In other words, the minimum requirement for the end plate 11 is a construction in which the rotation center on which the rotor shaft 18 is fixed and the substrate holding means (the fixed substrate holding member 12 and the movable substrate holding member 15) are installed. It is a strip-like or rod-like connecting member that connects positions, and can be applied to the substrate drying apparatus according to the present invention as long as it is formed using such a connecting member. However, since the end plate 11 having a radial shape as shown in FIGS. 2 and 6 is constituted by only the minimum necessary connecting members, the effect of reducing the weight of the rotor 10 can be obtained efficiently. .
[0053]
Further, in the present embodiment, in the substrate support plates 21a, 21b, and 21c of the transfer unit 20, the resin part is fixed to the plate-like metal part. However, as shown in FIG. The metal parts may be pipe-shaped metal parts 211ab, 211bb, 211cb having a substantially circular cross section, and the resin parts 211aa, 211ba, 211ca may be fixed thereto.
[0054]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the substrate is transferred from the transfer means to the rotor, and the transfer means descends to the retracted position below the rotor. It is not necessary to rotate, and the moment of inertia of the entire rotating object can be reduced. As a result, the rotor can be accelerated quickly and in a short time, the time required to remove the droplets adhering to the substrate can be shortened, and there is a problem of unnecessary natural oxide film formation and watermark generation. It is easy to avoid the contamination of the substrate W during the rotary drying process.In addition, since the transfer means includes a droplet passage space provided between the plurality of support plates, the processing liquid adhering to the substrate does not fall from the droplet passage space and accumulate in the transfer means. Further, it is possible to prevent the substrate from being contaminated by the scattering of the processing liquid accumulated in the transfer means. In addition, the droplets scattered from the rotating substrate pass through the droplet passage space and hardly adhere to the transfer means, and the treatment liquid adhering to the transfer means is scattered again by the air flow accompanying the rotation of the substrate. Contamination due to reattachment to the substrate can be prevented.
[0055]
  According to the invention of claim 2,Since the substrate is transferred from the transfer means to the rotor and the transfer means descends to a retracted position below the rotor, it is not necessary to rotate the boat together with the rotor as in the prior art, and the inertia moment of the entire rotating object is reduced. can do. As a result, the rotor can be accelerated quickly and in a short time, the time required to remove the droplets adhering to the substrate can be shortened, and there is a problem of unnecessary natural oxide film formation and watermark generation. It is easy to avoid the contamination of the substrate W during the rotary drying process. In addition, since the transfer means includes an airflow passage hole opened in each of the plurality of support plates, the transfer means can be inhibited from obstructing the progress of the airflow in the chamber, and the substrate can be dried quickly. .
[0056]
  According to the invention of claim 3,Since the rotor rotating body is formed by using a connecting member that connects the center of rotation and the installation position where the substrate holding means is installed, the mass of the rotating body becomes small, and the moment of inertia of the rotor itself is reduced. Can be made smaller than before. As a result, the rotor can be accelerated more quickly and in a short time, the time required to remove the droplets adhering to the substrate can be shortened, and unnecessary natural oxide film formation and watermark generation can be achieved. The problem can be easily avoided and contamination of the substrate W during the rotary drying process can be prevented.
[0057]
According to the invention of claim 4, each of the plurality of support plates is substantially parallel to the radial direction of the substrate held by the substrate holding means when the transfer means is located at the retracted position. Therefore, the processing liquid scattered by rotation from the substrate smoothly passes through the droplet passage space and is difficult to adhere to the transfer means. As a result, the processing liquid adhering to the transfer means can be further reduced, and contamination of the substrate due to reattachment due to the airflow can be more reliably prevented.
[0058]
According to the invention of claim 5, since the support shaft of the elevating means is provided so as not to intersect the rotation surface of the substrate held by the substrate holding means, the processing liquid scattered from the rotating substrate is supported. It is possible to prevent contamination of the substrate due to the treatment liquid adhering to the support shaft splashing again due to the airflow accompanying the rotation of the substrate and reattaching to the substrate without adhering to the shaft.
[0059]
Further, according to the invention of claim 6, since the decompression means for decompressing the inside of the chamber is provided, the partial pressure of oxygen or the like can be reduced if the interior of the chamber is decompressed by forced exhaust of the decompression means during the rotary drying process. It is possible to prevent the formation of unnecessary natural oxide films, the generation of watermarks, and the contamination of the substrate due to the adsorption of gas and particles.
[0060]
According to the invention of claim 7, since the gas supply means for supplying any one of nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, isopropyl alcohol, and heated steam is provided in the chamber, the gas is supplied during the rotary drying process. If nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, IPA, or heated steam is supplied from the means to the inside of the chamber, the partial pressure of oxygen inside the chamber is reduced, formation of an unnecessary natural oxide film, Contamination of the substrate due to generation and gas / particle adsorption can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a substrate processing unit incorporating a substrate drying apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a main configuration of the substrate drying apparatus of FIG.
FIG. 3 is a side view showing a main configuration of the substrate drying apparatus of FIG. 1;
4 is a perspective view showing a transfer portion of the substrate drying apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating the function of an inclined substrate support plate.
FIG. 6 is a diagram showing an example of another shape of the end plate.
7 is a front cross-sectional view showing another example of the transfer section of the substrate drying apparatus of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
5 Chamber
10 Rotor
11 End plate
12 Fixed substrate holding member
15 Movable substrate holding member
20 Transfer Department
21a, 21b, 21c Substrate support plate
30 Lifting mechanism
35 Support shaft
80 Gas supply means
87 Pressure reducing pump
W substrate

Claims (7)

基板を回転させることよって当該基板の乾燥処理を行う基板乾燥装置であって、
(a) 処理液が付着した基板を収容するチャンバーと、
(b) 前記チャンバー内に設けられ、水平方向を軸として回転するロータと、
(c) 前記ロータよりも上方の基板受渡位置にて前記装置の外部と基板の受け渡しを行うとともに、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う移載手段と、
(d) 前記基板受渡位置と、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う基板移載位置と、前記ロータより下方の待避位置とに前記移載手段を昇降させる昇降手段と、
(e) 前記ロータに設けられ、前記移載手段から渡された基板を保持する基板保持手段と、
を備え
前記移載手段は、
(c-1) 前記基板を起立姿勢にて支持する複数の支持板と、
(c-2) 前記複数の支持板の相互間に設けられた液滴通過空間と、
を備えることを特徴とする基板乾燥装置。
A substrate drying apparatus that performs a drying process on the substrate by rotating the substrate,
(a) a chamber for storing a substrate to which a processing solution is attached;
(b) a rotor provided in the chamber and rotating around a horizontal direction;
(c) transferring the substrate to and from the outside of the apparatus at a substrate transfer position above the rotor, and transferring means for transferring the rotor and the substrate;
(d) a substrate transfer position, a substrate transfer position for transferring the rotor and the substrate, and a lifting means for moving the transfer means up and down to a retracted position below the rotor;
(e) a substrate holding means provided on the rotor and holding the substrate delivered from the transfer means;
Equipped with a,
The transfer means is
(c-1) a plurality of support plates that support the substrate in an upright position;
(c-2) a droplet passage space provided between the plurality of support plates;
Apparatus for drying a substrate, wherein Rukoto equipped with.
基板を回転させることよって当該基板の乾燥処理を行う基板乾燥装置であって、A substrate drying apparatus that performs a drying process on the substrate by rotating the substrate,
(a) (a) 処理液が付着した基板を収容するチャンバーと、A chamber for storing the substrate to which the treatment liquid is attached;
(b) (b) 前記チャンバー内に設けられ、水平方向を軸として回転するロータと、A rotor provided in the chamber and rotating about a horizontal direction;
(c) (c) 前記ロータよりも上方の基板受渡位置にて前記装置の外部と基板の受け渡しを行うとともに、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う移載手段と、Transferring the substrate to and from the outside of the apparatus at a substrate transfer position above the rotor, and transferring means for transferring the rotor and the substrate;
(d) (d) 前記基板受渡位置と、前記ロータと前記基板の受け渡しを行う基板移載位置と、前記ロータより下方の待避位置とに前記移載手段を昇降させる昇降手段と、Elevating means for elevating and lowering the transfer means to the substrate transfer position, a substrate transfer position for transferring the rotor and the substrate, and a retracted position below the rotor;
(e) (e) 前記ロータに設けられ、前記移載手段から渡された基板を保持する基板保持手段と、A substrate holding means provided on the rotor for holding the substrate delivered from the transfer means;
を備え、With
前記移載手段は、The transfer means is
(c-1) (c-1) 前記基板を起立姿勢にて支持する複数の支持板と、A plurality of support plates for supporting the substrate in a standing posture;
(c-3) (c-3) 前記複数の支持板のそれぞれに開けられた気流通過穴と、An airflow passage hole opened in each of the plurality of support plates;
を備えることを特徴とする基板乾燥装置。A substrate drying apparatus comprising:
請求項1または請求項2に記載の基板乾燥装置において、
前記ロータは、1対の回転体に前記基板保持手段を架設しており、
前記回転体のそれぞれは、その回転中心と前記基板保持手段が架設される架設位置とを連結する連結部材を用いて形成されることを特徴とする基板乾燥装置。
The substrate drying apparatus according to claim 1 or 2,
The rotor has the substrate holding means installed on a pair of rotating bodies,
Each of the rotating bodies is formed using a connecting member that connects a rotation center of the rotating body and a mounting position on which the substrate holding means is mounted.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記複数の支持板のそれぞれは、前記移載手段が前記待避位置に位置しているときに、前記基板保持手段に保持された基板の径方向と実質的に平行となる姿勢で設けられていることを特徴とする基板乾燥装置。
The substrate drying apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
Each of the plurality of support plates is provided in a posture that is substantially parallel to the radial direction of the substrate held by the substrate holding means when the transfer means is located at the retracted position. A substrate drying apparatus.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
前記昇降手段は、
前記移載手段を支持する支持軸を有し、
前記支持軸は、前記基板保持手段に保持された前記基板の回転面と交わらないように設けられていることを特徴とする基板乾燥装置。
In the board | substrate drying apparatus in any one of Claims 1-4 ,
The lifting means is
A support shaft for supporting the transfer means;
The substrate drying apparatus, wherein the support shaft is provided so as not to cross a rotation surface of the substrate held by the substrate holding means.
請求項1から請求項5のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
(f) 前記チャンバー内を減圧する減圧手段を、
さらに備えることを特徴とする基板乾燥装置。
The substrate drying apparatus according to any one of claims 1 to 5,
(f) Depressurizing means for depressurizing the inside of the chamber,
A substrate drying apparatus, further comprising:
請求項1から請求項6のいずれかに記載の基板乾燥装置において、
(g) 前記チャンバー内に窒素、加熱窒素、極低温窒素、イソプロピルアルコール、加熱蒸気のいずれかを供給するガス供給手段を、
さらに備えることを特徴とする基板乾燥装置。
The substrate drying apparatus according to any one of claims 1 to 6,
(g) Gas supply means for supplying any of nitrogen, heated nitrogen, cryogenic nitrogen, isopropyl alcohol, and heated steam into the chamber,
A substrate drying apparatus, further comprising:
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