液处理装置及液处理方法

专利名称：液处理装置及液处理方法
技术领域：
本发明涉及对半导体晶片及LCD基片等各种基片实施请洗处理等规定的液处理的液处理装置以及液处理方法。
相关技术的阐述例如在半导体装置的制造工艺中，使用着一种对半导体晶片(晶片)用规定的药液及纯水等清洗液进行清洗，将晶片上附着的微粒、有机污染物、金属杂质等杂质、以及蚀刻处理后的聚合物等从晶片上去除的清洗系统。
作为这样的清洗系统具备的晶片清洗装置，使略保持水平的晶片转动并进行清洗处理的单片式晶片清洗装置已为人们所熟知。例如特开平8-78368号公报中公布了通过在转动卡盘上用许多支脚支持晶片，向晶片的表面及晶片与转动卡盘的间隙中分别供给清洗液进行清洗，能够使晶片的两面同时洗净的晶片洗净装置。
但是，在该特开平8-78368号公报中公布的晶片洗净装置中，晶片上支脚接触的部分洗净液达不到，因而存在着仍残留有未进行洗净处理的部分的问题。
发明的概述本发明是鉴于这种情况而研制的，其目的是提供一种能够防止未进行液处理的部分发生的液处理装置及液处理方法。
为达到上述目的，权利要求1所述的发明的是一种向基片供给处理液进行液处理的液处理装置，其特征为它包括对基片略水平支持的支持部件；保持上述基片的端面并与上述支持部件之间进行基片的交接，使保持的基片能够以距上述支持部件浮起规定距离的状态进行略水平保持的保持部件；和向上述保持部件保持的基片供给规定的处理液的处理液供给部件。
权利要求2所述的发明是一种向基片供给处理液进行液处理的液处理装置，其特征为它包括转动自由的转动板；设置在上述转动板上并在基片的周边部的规定位置对基片进行略水平支持的支持部件；设置在上述转动板上并对基片略水平保持的保持部件；向上述保持部件保持的基片供给规定的处理液的处理液供给部件，驱动上述保持部件的驱动机构，使上述支持部件支持的基片与上述支持部件隔离并被上述保持部件保持，上述保持部件保持的基片与上述保持部件隔离被上述支持部件支持的，使上述保持部件在规定的位置进行保持的保持机构，使上述保持部件保持的基片在与上述支持部件隔离的状态下被保持。
权利要求3所述的发明的特征为，上述保持部件具有保持上述基片的端面的爪部，上述爪部为使基片的边缘被从斜上方及斜下方夹入，具有与上述基片相接触的倾斜成规定角度的壁面部。
权利要求4所述的发明的特征为，上述爪部在上述保持部件中在水平方向离开规定距离地设有2处。
权利要求5所述的发明的特征为，在上述支持部件与上述保持部件之间进行基片交接时，上述爪部以上述爪部的下方的壁面部接受上述支持部件支持的基片的边缘，上述基片从上述支持部件离开时，以上述爪部的上方的壁面部及下方的壁面部夹住上述基片的边缘。
权利要求6所述的发明的特征为，上述保持部件突出于上述转动板的上方，包括其前端设有上述爪部的支柱部、和与上述支柱部连通并设置在上述支柱部下侧的基座部，上述保持机构包括设置在上述转动板的下面、为使上述保持部件能够转动规定的角度而将上述基座部和上述转动板连接起来的连接部件；和设置在上述基座部与上述转动板之间、使上述保持部件保持在规定位置同时在上述爪付与部对基片进行保持的规定的力的弹簧，上述驱动机构包括将上述基座部的规定位置挤压到转动板侧、对依靠上述弹簧、付与上述爪部的保持基片的力进行解除的挤压部件。
权利要求7所述的发明的特征为，上述保持部件的重心在上述爪部保持基片的状态下位于与上述保持部件的转动中心成水平的位置。
权利要求8所述的发明的特征为，上述基座部包括在其内部调整上述保持部件的重心位置的比重较大材料构成的部件。
权利要求9所述的发明的特征为，为使上述转动板转动时上述支柱部受到的空气阻力变小，上述支柱部的侧面具有规定的倾斜或弯曲。
权利要求10所述的发明的特征为，上述支持部件包括接触基片的背面的支持部、和对上述支持部支持的基片的端面进行引导的有规定高度的壁部，上述保持部件处在基片的背面与上述支持部隔离且上述基片的背面的高度比上述壁部的高度还低的位置，对基片进行保持。
权利要求11所述的发明的特征为，上述转动板其边缘部的规定位置具有缺口部，上述支持部件和上述保持部件设置在上述缺口部中。
权利要求12所述的发明的特征为，它还具有与上述保持部件保持的基片的背面略平行并距上述基片的背面隔开规定距离设置的第1板，和与上述保持部件保持的基片的表面略平行距上述基片的表面隔开规定距离设置的可以升降的第2板，上述供给液供给部件能够在上述第1板和上述基片的背面之间以及上述第2板和上述基片的表面之间供给规定的处理液。
权利要求13所述的发明为一种向基片供给处理液进行液处理的液处理装置，其特征为它包括自由转动的转动板；和设置在上述转动板的外周、可以在与此转动板的转动轴平行的转动轴周围转动的保持部件本体；和设置在此保持部件本体上、在基片的周边部的规定位置对基片略水平支持的支持部；和设置在上述保持部件本体上、以在上述支持部支持的状态将上述基片的外周边向半径方向内方挤压的挤压部、和设置在上述保持部件本体上、对上述基片的外周边略水平保持的保持部；和向上述保持部保持的基片供给规定的处理液的处理液供给装置；和为使在上述支持部能够支持上述基片，将上述保持部件固定在规定的位置的固定机构，和解除上述固定机构时，为能够在上述支持部支持上述基片且在上述挤压部挤压上述基片而使上述保持部件转动的付势机构；和上述转动板高速转动时，为使上述挤压部从上述基片的外周边后退，同时使上述保持部插入在上述基片的外周边，对上述基片以从上述支持部隔离的状态保持，利用离心力使上述保持部件本体转动的离心配重。
权利要求14所述的发明为一种向基片供给处理液进行液处理的液处理装置，其特征为它包括自由转动的转动板；和设置在上述转动板的外周、可以在与此转动板的转动轴平行的转动轴周围转动的保持部件本体；和设置在此保持部件本体上、在基片的周边部的规定位置对基片略水平支持的支持部；和设在上述保持部件本体对基片略水平保持的保持部；和向上述保持部保持的基片供给规定的处理液的处理液供给装置；和为使上述保持部保持的基片从上述保持部隔离且被上述支持部支持而使上述保持部件转动的驱动机构；和为使上述支持部支持的基片从上述支持部隔离且被上述保持部保持，及上述保持部保持的基片在与上述支持部隔离的状态下被保持，而使上述保持部件在规定位置转动的付势机构。
权利要求15所述的发明的特征为，与利用上述支持部的上述基片的支持位置相比，利用上述保持部的上述基片的保持位置位于上方。
权利要求16所述的发明的特征为，上述保持部包括有2个倾斜面的剖面为V型的沟槽，这2个斜面分别与基片的上面和外周面相交的棱线以及基片的下面和外周面相交的棱线相接触，对基片进行保持。
权利要求17所述的发明为一种向基片实施液处理的方法，其特征为它包括在支持基片的支持部件上对基片略水平支持的第1工序，和在保持基片的保持部件上使上述支持部件支持的基片从上述支持部件隔离并被略水平保持的第2工序，和向上述保持部件保持的基片供给处理液的第3工序，通过上述支持部件接触上述基片的背面来抑制液处理处理不到的部分发生。
权利要求范围18所述的发明为一种向基片实施液处理的方法，其特征为它包括在支持基片的支持部件上对基片略水平支持的第1工序，和在保持基片的保持部件上使上述支持部件支持的基片从上述支持部件隔离略水平保持的第2工序，和与上述保持部件保持的基片的背面离开规定的距离并与上述基片的背面略平行配置上述板部件的第3工序，和向上述保持部件保持的基片的背面与上述板部件之间供给处理液的第4工序，和使上述保持部件保持的基片以规定的转数转动的第5工序，通过上述支持部件接触上述基片的背面抑制液处理进行不到的部分发生。
权利要求19所述的发明的特征为，在上述第4工序中，上述保持部件保持的基片的背面和上述板部件之间形成处理液的搅拌且保持规定时间。
权利要求20所述的发明的特征为，在上述第3工序中，进而与上述保持部件保持的基片的表面离开规定距离并与上述基片表面略平行配置另外的板部件，在上述第4工序中，进而向上述保持部件保持的基片的表面和上述另外的板部件之间供给处理液。
如果依据这样的液处理装置及液处理方法，可以对基片不支持而在以端面保持的状态下进行液处理，因此能够防止处理液供不到的未处理的部分发生。
附图的简要说明

图1是表示本发明的第1实施例的包括清洗处理单元的清洗处理系统的简要构造的平面图。
图2是表示图1所示的清洗处理系统的简要构造的侧面图。
图3是图1所示的清洗处理系统的简要剖面图。
图4是表示清洗处理单元的简要构造的平面图。
图5是表示清洗处理单元的简要构造的剖面图。
图6A是表示支持部件的形状及对转动板安装状态的剖面图，图6B是其后视图。
图7A是对支持部件的支柱部扩大的侧面图，图7B是其平面图。
图8是表示支持部件的支柱部的另外的实施例的平面图。
图9A是表示保持部件的形状及对转动板安装状态的剖面图，图9B是其后视图。
图10A是对保持部件的支柱部扩大的侧面图，图10B是其平面图。
图11是表示清洗处理工序的概况的说明图(流程图)。
图12是表示利用支持部件的晶片的支持状态的说明图。
图13是表示利用保持部件的晶片的保持状态的说明图。
图14是表示本发明的第2实施例的基片清洗处理单元及转动卡盘的简要平面图。
图15是表示上述基片清洗处理单元及转动卡盘的剖面图。
图16是上述转动卡盘的平面图。
图17A是上述转动卡盘的剖面图，图17B是图17A中符号I所示的部分的放大图，图17C是图17B中沿II-II线的剖面图。
图18A是表示上述转动卡盘的锁定机构的锁定状态的剖面图，图18B是表示图18A所示锁定机构的锁定解除状态的剖面图。
图19A是表示上述转动卡盘停止转动时晶片保持状态的主要部分平面图，图19B是表示停止转动时晶片保持状态的主要部分侧面图。
图20A是表示上述转动卡盘低速转动时晶片保持状态的主要部分平面图，图20B是表示低速转动时晶片保持状态的主要部分侧面图。
图21A是表示上述转动卡盘高速转动时晶片保持状态的主要部分平面图，图21B是表示高速转动时晶片保持状态的主要部分侧面图。
图22是表示本发明的第3实施例的基片清洗处理单元的转动卡盘的主要部分的简要剖面图。
图23是表示图22所示转动卡盘主要部分的简要平面图。
图24是表示图23所示转动卡盘中，使第1保持部突出于半径方向内侧的状态的平面图。
图25是表示图23所示转动卡盘中，使第2保持部突出于半径方向内侧的状态的平面图。
图26是表示第1保持部突出于半径方向内方的状态的侧面图。
图27是表示第2保持部突出于半径方向内方的状态的侧面图。
发明的实施例以下，对本发明的实施例参照视图加以详细说明。在本实施例中，对本发明使用于一贯进行晶片的搬入、清洗/干燥处理、搬出的清洗处理系统具备的，能够对晶片表面背面同时清洗处理的清洗处理单元的场合进行说明。
图1至图13是表示本发明的第1实施例的图。
图1是表示清洗处理系统1的简要构造的平面图，图2是其侧面图。清洗处理系统1由对晶片W实行清洗处理及清洗处理后的热的处理的清洗处理部2，和向清洗处理部2搬入搬出晶片W的搬入出部3构成。搬入出部3是由设置了用于能载放以一定的间隔略水平容纳许多片例如25片晶片W的托盘F(FOUPfront opening unified pod)用的载放台6的入出口4，和具备在载放台6载放的托盘F与清洗处理部2之间进行晶片W交接的晶片W搬送装置7的晶片搬送部5构成。
在托盘F上，晶片W通过托盘F的1个侧面搬入搬出，此侧面设置有可以开闭的盖体。另外，在托盘F的内壁设有按规定间隔保持晶片W用的搁板，形成容纳晶片W的25个槽口。晶片W以表面(指形成半导体器件的面)为上面(指对晶片W水平保持时成为上侧的面)的状态逐片收存在各槽口。
在入出口4的载放台6上，能够将例如3个托盘F按Y方向排列载放在一定的位置。托盘F以设置盖体的侧面朝向入出口4和晶片搬送部5的交界壁8侧载放。在交界壁8，在对应于托盘F的载放场所的位置上形成窗口部9，窗口部9的晶片搬送部5侧设有开闭窗口部9的开闭器10。
开闭器10还能开闭设在托盘F的盖体，在开闭窗口部9的同时也开闭托盘F的盖体。为使托盘F未载放在载放台6的规定位置时开闭器不动作，在开闭器10上最好设置联锁装置。打开窗口部9，使托盘F的晶片搬入出口与搬送部5连通，则设在搬送部5的搬送装置7能够对托盘F存取，变为可以进行晶片搬送的状态。窗口部9的上部设有未图示的晶片检查装置，能够对托盘F内存放的晶片的片数和状态按每个槽口进行检测。这样的晶片检查装置也可以装在开闭器10上。
设在晶片搬送部5的晶片搬送装置7能向Y方向移动。另外，晶片搬送装置7具有保持晶片W的副搬送臂11，此副搬送臂11可在X方向自由滑动且在Z方向升降，并在X-Y平面内(θ方向)自由转动。由此，能够将晶片搬送装置7移动到载放台6载放的任意的托盘F相对的位置，使副搬送臂11进入相对的托盘F的任意的高度的槽口。另外，将晶片搬送装置7移动到与设在清洗处理部2的2台晶片交接单元(TRS)16，17(晶片交接单元(TRS)17的位置参阅后示的图3)相对的位置，能够使副搬送臂11进入晶片交接单元(TRS)16，17。即晶片搬送装置7对托盘F进行晶片W的搬入搬出，另外从清洗处理部2侧向搬入出部3，反之从搬入出部3向清洗处理部2搬送晶片W。
清洗处理部2具有为了与晶片搬送部5之间进行晶片W的交接暂时载放晶片W的2台晶片交接单元(TRS)16、17；对晶片W的表面和背面同时进行清洗处理的4台清洗处理单元(CLN)12、13、14、15；对清洗处理后的晶片W进行加热处理的3台加热板单元(HP)19、20、21(加热板单元(HP)20、21的位置参阅后示的图3)；对加热的晶片W进行冷却处理的冷却单元(COL)22(冷却单元(COL)22的位置参阅后示的图3)；在这些所有的单元能存取，并在这些单元之间对晶片W进行搬送的主晶片搬送装置18。
另外，在清洗处理部2设有使清洗处理系统1整体运转用的电源即电源单元(PU)23；进行构成清洗处理系统1的各单元及清洗处理系统1整体的动作、控制的机械控制单元(MCU)24；向清洗处理单元(CLN)12～15送液的贮藏规定的清洗液的药液贮藏单元(CTU)25。电源单元(UP)23与未图示的主电源连接。在清洗处理部2的顶棚中，各单元及主晶片搬送装置18设有向下吹送清洁空气用的过滤风扇单元(FFU)26。
此外，通过将药液贮藏单元(CTU)25、电源单元(PU)23和机械控制单元(MCU)24设置在清洗处理部2的外侧或将其引出到外部，能够很容易地从此面(Y方向侧面)对晶片交接单元(TRS)16、17，主晶片搬送装置18，加热板单元(HP)19～21和冷却单元(COL)22进行维修。
图3是表示晶片交接单元(TRS)16、17，邻接晶片交接单元(TRS)16、17的X方向的主晶片搬送装置18，加热板单元(HP)19～21和冷却单元(COL)22的简要配置的剖面图。晶片交接单元(TRS)16，17重叠配置为上下两层，例如，下层的晶片交接单元(TRS)17能够用于载放从晶片搬送部3侧搬送到清洗处理部2侧的晶片W，另一方面，上层的晶片交接单元(TRS)16能够用于载放从清洗处理部2侧搬送到晶片搬送部3侧的晶片W。
从过滤风扇单元(FFU)26来的向下吹送气流的一部分成为向晶片交接单元(TRS)16，17和通过其上部的空间向晶片搬送部5流出的构造。由此，防止微粒等从晶片搬送部5向清洗处理部2侵入，保持清洗处理部2的清洁度。
主晶片搬送装置18包括具有在Z方向延长的垂直壁27、28及它们之间的侧面开口部29的筒状支持体30，和设在其内侧，沿筒状支持体30在Z方向升降自由的晶片搬送体31。筒状支持体30依靠电动机32的转动驱动力可以转动，随之，晶片搬送体31也形成整体性的转动。
晶片搬送体31包括搬送基台33和可以沿搬送基台33前后移动的3根主搬送臂34、35、36，主搬送臂34～36具有能够通过筒状支持体30的侧面开口部29的大小。这些主搬送臂34～36通过搬送基台33中内装的电动机及皮带机构可以分别独立地进退移动。晶片搬送体31通过电动机37驱动皮带38进行升降。而符号39是驱动皮带轮，40是从动皮带轮。
在对晶片W进行强制冷却的冷却单元(COL)22上，重叠设有3台加热板单元(HP)19～21。而且，在晶片交接单元(TRS)16、17的上部的空间也能够设置加热板单元(HP)19～21和冷却单元(COL)22。这时，图1和图3所示的加热板单元(HP)19～21及冷却单元(COL)22的位置能够作为其他的公用设施空间加以利用。
清洗处理单元(CLN)12～15为上下2层，在各层各设置2台。清洗处理单元(CLN)12和清洗处理单元(CLN)14对于形成其边界的壁面41具有基本对称的构造，这对于清洗处理单元(CLN)13和清洗处理单元(CLN)15也是一样。另外，清洗处理单元(CLN)12～15具备相同的构成(部件及功能)。所以以清洗处理单元(CLN)12为例，对其构造进行以下的详细说明。
图4是清洗处理单元(CLN)12的简要平面图，图5是其简要剖面图。清洗处理单元(CLN)12有外罩42，在外罩42的内部设有外室43、药液臂收纳部44和漂洗干燥臂收纳部45。
在外罩42上形成窗口部46′，此窗口部46′由第1开闭器46自由开闭。在图4及图5中，第1开闭器46的驱动机构未图示。主搬送臂34(或35、36)对于清洗处理单元(CLN)12通过此窗口部46′对晶片W搬出搬入，窗口部46′在晶片W搬出搬入以外时，由第1开闭器46保持闭塞状态。而且，第1开闭器46从外罩42的内部开闭窗口部46′。由此，防止外罩42的内部变为正压时外罩42内的氛围气向外部漏泄。
晶片W的清洗处理在外室43的内部进行。在外室43上形成窗口部47′，此窗口部47′由未图示的汽缸驱动机构等可以移动的第2开闭器47自由开闭。主搬送臂34(或35、36)通过此窗口部47′进入/退出外室43内，对于设在外室43的内部的转动卡盘59进行晶片W的交接，窗口部47′在进行晶片W的交接以外时由第2开闭器47保持闭塞的状态。
第2开闭器47因为从外室43的内部开闭窗口部47′，所以在外室43内变为正压时外室43内的氛围气也不向外部漏泄。而且，第1开闭器46和第2开闭器47由共同的驱动机构驱动，也可以同时开闭窗口部46′和窗口部47′。
在外室43的上壁上设有向外室43内供给氮气(N2)的气体供给机构86。此气体供给机构86在外室43内形成向下气流，起到防止向卡盘59保持的晶片供给的药液蒸发而充满外室43内的效果。另外，通过形成这样的向下气流也取得了在晶片的表面不易生成水印的效果。
在外室43内设有收容晶片W的处理杯58、和在处理杯58内保持晶片W的转动卡盘59、和能以规定间隔与转动卡盘59保持的晶片W的背面相对的底板63、和能以规定间隔与转动卡盘59保持的晶片W的表面相对的顶板60。
处理杯58具有上部形成锥部，底壁形成排泄孔58a的构造。处理杯58位于距转动卡盘59保持的晶片W的上方，且可以在锥部围绕晶片W的位置(图5中实线表示的位置，以下称“处理位置”)和上端距卡盘59保持的晶片W下侧的位置(图5中虚线表示的位置，以下称“退避位置”)之间自由升降。
处理杯58在主搬送臂34和转动卡盘59之间进行晶片W的交接时保持在退避位置，以便不防碍主搬送臂34的进入/退出；另一方面，卡盘59保持的晶片W进行液处理时保持在处理位置，防止供给晶片W的清洗液飞散到周围，并将晶片W清洗处理用的清洗液引导到排泄口58a。在排泄口58a上，连接着未图示的清洗液回收线和排气管道，防止处理杯58内产生的雾沫等向外室43内扩散，并对清洗液进行回收或废弃(排液)。
转动卡盘59包括转动板61、和与转动板61连接的转动筒体62，支持晶片W的支持部件64a和保持晶片W的保持部件64b安装在转动板61的周边部。支持部件64a从确实支持晶片W的观点来看，最好至少设置3处。同样，保持部件64b从确实保持的观点来看，也最好至少设置3处。转动筒体62的外周面缠绕有皮带65，通过电动机66带动皮带65转动，使转动筒体62及转动板61转动，能够使保持部件64b保持的晶片W转动。
图6A是表示支持部件64a的形状及支持部件64a对转动板61的安装状态的剖面图，图6B是同后视图。支持部件64a包括从转动板向上方突出的支柱部110、和在支柱部110下方与支柱部110设置成一体的基座部111。在转动板61的周边设置有支柱部110能嵌入的大小的缺口部61a，使支柱部110的从转动板61的外周的露出部分变少(参阅图4)。由此，使转动板高速转动时，利用加在支持部件64a的离心力能够抑制在转动板61上产生挠曲。基座部111用螺丝118a安装固定在转动板61的背面。
图7a是支柱部110的侧面图，图7b是支柱部110的平面图。在支柱部110的上部形成接触晶片W的背面并支持晶片W的支持部112，和对支持部112支持的晶片W的端面进行引导的规定高度的壁部113。如图4、图5、及图7B所示，支柱部110的侧面110′上设有倾斜，以便使转动板61转动时的空气阻力变小。
支柱部110如图8的平面图所示，其侧面110′最好也形成曲面状。这样也能减小转动时的空气阻力，故可以减轻对电动机66的负荷，抑制较大的噪音产生。
图9A是表示保持部件64b的形状和保持部件64b在转动板61的安装状态的剖面图，图9B是同后视图。保持部件64b包括从转动板61向上方突出的支柱部115、和与支柱部115连通地设在支柱部115下侧的基座部116。在转动板61的周边设有支柱部115可以嵌入的大小的缺口部61b。由此使支柱部115的从转动板61的外周的露出部分变少(参阅图4)，使转动板61高速转动时，利用加在支持部件64b的离心力能够抑制在转动板61产生挠曲。
在支柱部115的前端，保持晶片W的端面的爪部117间隔规定的距离设有2处。在基座部116上形成贯穿孔116a。进而，在基座部116上埋设有金属块122，此金属块122如后所述，具有调整支柱部115和基座部116的重心的位置的功能。
图10A是支柱部115的侧面图，图10B是支柱部115的平面图。爪部117具有接触晶片W的倾斜规定角度的壁面部117a、117b，以从斜上方及斜下方夹入晶片的表面和背面的边缘。晶片W由壁面部117a、117b形成的沟槽夹住而被保持，由此，能够防止晶片W以保持晶片W的状态向上下方向移动。此壁面部117a、117b形成的沟槽保持晶片W时处于比支持部112还高的位置。
此爪部117在各保持部件64b上在水平方向隔开规定距离各设置2处。爪部117仅设置1处时，此爪部117形成保持设在晶片W的凹口131的部分的情况下，会产生不能确实保持晶片W的问题，但是通过以隔开规定距离的2处的爪部117来保持晶片W，就能够与在晶片W上形成的凹口131的位置无关，确实对晶片W进行保持。
与支持部件64a的支柱部110一样，保持部件64b的支柱部115的侧面也设有倾斜，以使转动板61转动时的空气阻力变小(参阅图4及图5)。支柱部115的侧面也可以与支持部件64a的支柱部110同样，形成曲面状。由此转动时支柱部115受到的空气阻力变小，所以能够抑制转动时发生偏斜，确实对晶片W进行保持，另外减轻对电动机66的负荷，进而抑制空气阻力造成的较大噪音的发生。
在转动板61的背面用螺丝118b固定着具有枢轴部件119a的连接部件119，保持部件64b以在贯穿孔116a上穿过枢轴部件119a的状态下安装在转动板61上。另一方面，在基座部116的端部的近旁，基座部116和转动板61之间设有弹簧120，在此弹簧120的下方设有向以基座部110的下面向上方进行挤压的汽缸等挤压机构121(图4及图5未示出)。
使挤压机构121向上方移动，将基座部116的端部挤压在转动板61上，则弹簧120收缩，保持部件64b整体在枢轴部件119a周围转动规定的角度。此时，爪部117向转动板61的外侧移动。另一方面，使挤压机构121向下方移动时，则弹簧120松开，保持部件64b整体在枢轴部件119a周围转动规定的角度，使爪部117向转动板61的内侧移动。这样弹簧120和挤压机构121具有调节爪部117的位置的功能。
再有，在保持部件64b上，最好使支柱部115和基座部116的重量相同。即最好是保持部件64b的重心处于将保持部件64b安装在转动板61上时与转动板61的下面成水平的位置的构造。由此，转动板61转动时能够使作用于支柱部115的离心力和作用于基座部116的离心力的大小相同，使保持晶片W的力保持一定。
但是，转动板61转动时，要加强保持晶片W的力时可以增加基座部116的重量，反之，要减弱保持晶片W的力时也可以增加支柱部115的重量。这样，为了调整支柱部115和基座部116的重量平衡，例如保持部件64b以树脂形成时最好是在支柱部115或基座部116埋设比重不同的材料，比如金属材料(图9所示的金属块122)。
底板63连接于贯插转动板61的中央部及转动筒体62内设置的轴67上。轴67固定在水平板68的上面，此水平板68与轴67可以整体地利用具有汽缸等的升降机构69沿垂直方向升降。另外，在底板63和轴67上设有向晶片W供给药液及纯水等清洗液以及干燥气体的下部清洗液供给通路75。
在转动卡盘59和主搬送臂34之间进行晶片W的交接时，底板63为了不与主搬送臂34相碰，要下降到接近转动板61的位置，另外，对于晶片W的背面进行清洗处理时，底板63要上升到接近保持部件64b保持的晶片W的背面的位置，使清洗液等通过下部清洗液供给通路75向晶片W吐出。而且，通过将底板63固定在规定的高度并使转动筒体62升降，也可以配合清洗处理的进行对保持部件64保持的晶片W和底板63的间隔加以调整。
顶板60连接在枢轴70的下端，可以利用设在水平板71上的电动机72转动。枢轴70被可自由转动支持在水平板的下面，此水平板71能够通过固定在外室43的上壁的汽缸等组成的升降机构73沿垂直方向升降。在顶板60和枢轴70上，设有供给例如药液及纯水等清洗液以及干燥气体的上部清洗液供给通路85。
转动卡盘59和主搬送臂34之间进行晶片W的交接时，顶板60为不与主搬送臂34相碰，保持在接近外室43的上壁的位置，。另外，对晶片W的表面(上面)进行清洗处理时，顶板60下降到接近保持部件64b保持的晶片的表面的位置，使清洗液等通过上部清洗液供给通路85向晶片W吐出。
在药液臂收容部44设有窗口部48′、和利用未图示的驱动机构对窗口部48′进行开闭的第3开闭器48。使药液臂收容部44和外室43气氛隔离时，此第3开闭器48关闭。在漂洗干燥臂收容部45设有窗口部49′、和利用未图示的驱动机构对窗口部49′进行开闭的第4开闭器49。使漂洗干燥臂收容部45和外室43气氛隔离时，此第4开闭器49关闭。
在药液臂收容部44内收容有药液供给系臂50，在药液供给系臂50上安有药液供给喷嘴51和漂洗喷嘴52。从药液供给喷嘴51能吐出药液和N2，从漂洗喷嘴52能吐出IPA和纯水。药液供给系臂50转动使药液供给喷嘴51和漂洗喷嘴52进入外室43内，能够对转动卡盘59保持的晶片W的至少是中心和周边部之间进行扫描。
药液供给系臂50在对晶片W进行清洗处理以外时被保持在药液臂收容部44。药液供给系臂50经常处于药液气氛中，所以药液供给系臂50上使用耐腐蚀性零件。而且，在药液供给系臂50上还可以设有能吐出其他药液等的另外的喷嘴。另外，最好也对这些进行控制，以便配合药液供给系臂50的转动动作的计时，由第3开闭器48开闭窗口部48′。
在漂洗干燥臂收容部45收容有漂洗干燥臂53，在此漂洗干燥臂53上设有N2供给喷嘴54和漂洗喷嘴55。从N2供给喷嘴54能吐出N2，从漂洗喷嘴55能吐出IPA和纯水。漂洗干燥臂53转动，使N2供给喷嘴54和漂洗喷嘴55进入外室43内，能够对转动卡盘59保持的晶片W的至少是中心和周边部之间进行扫描。
漂洗干燥臂53在对晶片W进行清洗处理以外时，保持在漂洗干燥臂收容部45。漂洗干燥臂收容部45虽然不是处在药液气氛中，但最好在漂洗干燥臂53上使用耐腐蚀性零件。而且，在漂洗干燥臂53上还可以设有能吐出其他药液等的另外的喷嘴。另外，最好也对这些进行控制，以便配合漂洗干燥臂53的转动动作的计时，由第4开闭器49开闭窗口部49′。
在药液臂收容部44上设有药液供给系臂清洗装置56，能够对药液供给喷嘴51进行适宜的清洗。对药液供给喷嘴51进行清洗时，第3开闭器48关闭，使药液臂收容部44内的氛围气不向外罩42和外室43漏泄。另外，在漂洗干燥臂收容部45上设有漂洗干燥臂清洗装置57，能够对漂洗喷嘴55进行适宜的清洗。对漂洗喷嘴55进行清洗时，第4开闭器49关闭，使漂洗干燥臂收容部45内的氛围气不向外罩42和外室43漏泄。
下面，对清洗处理系统1的晶片W的清洗工序进行说明。图11是表示此清洗处理工序的概况的流程图。首先，由未图示的搬运机器人及操作人员将装有未清洗的晶片W的托盘F放置到出入口4的载放台6上的规定位置(步骤1)。由副搬送臂11从放置在此载放台6上的托盘F将晶片W逐片取出(步骤2)，取出来的晶片W搬送到晶片交接单元(TRS)16、17之一上(步骤3)。主晶片搬送装置8用主搬送臂34～36之一，例如用主搬送臂34将放置在晶片交接单元(TRS)16、17的晶片取出(步骤4)，送入到清洗处理单元(CLN)12～15之一，例如送入到清洗处理单元(CLN)12(步骤5)。
此步骤5如下所述大致分为步骤5a～步骤5h进行。图11中此步骤5a～步骤5h以另外方框表示。首先，设置在外罩42的第1开闭器46和设置在外室43的第2开闭器47被打开(步骤Sa)。与步骤5a基本同时或之前，使处理杯58保持在退避位置，底板63保持在下降位置，顶板60保持在外室43的上壁的附近位置(步骤5b)。而且，第3开闭器48和第4开闭器49保持在关闭状态。
图12是表示晶片W支持在支持部件64a的状态的说明图，图13是表示晶片W保持在保持部件64b的状态的说明图。主搬送臂34和转动卡盘59之间的晶片W的交接在主搬送臂34和支持部件64a之间进行。为此，主搬送臂34和转动卡盘59之间进行晶片W的交接时，保持部件64b为不防碍晶片W的交接，由挤压机构121挤压基座部116使弹簧120压缩，使爪部117保持在退避到外侧的状态(步骤5c)。
在此状态中，然后，保持晶片W的主搬送臂34进入外室43的内部(步骤5d)，使设在支持部件64a的支持部112接触并支持晶片W，将晶片W从主搬送臂34交接到支持部件64a(步骤5e)。此状态如图12所示。而且，支持部件64a仅在转动板61处于静止的状态下支持晶片W。
晶片W被支持在支持部件64a上，则主搬送臂34从外室43退出(步骤5f)，第1开闭器46和第2开闭器47关闭(步骤5g)。另外，挤压机构121离开基座部116向下方移动，使弹簧120松开。由此，保持部件64b整体在枢轴部件119a周围转动规定角度，爪部117从外侧向内侧移动。此时，最初爪部117以下方的壁面部117b接受支持部件64a支持的晶片W的边缘。然后，晶片W沿下方的壁面部117b的倾斜向爪部117的沟槽(壁面部117a、117b形成的沟槽)移动。此时，爪部117的沟槽位于比支持部112还高的位置，所以晶片W从支持部件64a隔离，形成晶片W距支持部112浮起规定距离的状态(步骤5h)。即从图12所示的状态向图13所示的状态过渡。进而，晶片W移动到爪部117的沟槽，晶片W的边缘被上方的壁面部117a及下方的壁面部117b夹住，保持在爪部117的沟槽中。
这样，保持部件64b就能在晶片W从支持部件64a离开的状态下保持晶片W，向晶片W供给清洗液及干燥空气以及转动卡盘59的转动，是在晶片W被保持部件64b保持的状态下进行。由此，能够防止由于晶片W的背面接触支持部件64a而产生未处理的部分。另外，爪部117由于是在晶片的边缘保持晶片W，所以保持晶片W产生的未清洗部分的面积也可以做到尽可能的窄。这样就能够获得高质量的晶片W。
而且，相反从保持部件64b保持晶片W的状态，将挤压机构121挤压在基座部116上使弹簧120压缩，则在爪部117向转动板61的外侧移动的中途，晶片W就从保持部件64b交接到支持部件64a。即从图13所示的状态向图12所示的状态过渡。这时，为确实将晶片W从保持部件64b交接到支持部件64a，保持部件64b保持晶片W的高度，最好是晶片W的背面的高度比壁部113的顶部还低的位置。
这样，为使支持部件64a支持的晶片W从支持部件64a隔离并被保持部件64b保持，相反为使保持部件64b保持的晶片W从保持部件64b隔离并被支持部件64a支持，挤压机构121起到了驱动保持部件64b的驱动机构的作用。另外，弹簧120为使保持部件64保持的晶片W在与支持部件64a离开的状态下被保持，起到了使保持部件64b在规定位置保持的保持机构的作用。
在保持部件64b上保持晶片W后，进行规定的清洗处理(步骤6)。此时，使处理杯58上升并保持在处理位置，使用的药液及纯水等从排泄口58a排出。
晶片W的清洗处理可以用各种方法进行。例如仅对晶片W的表面(上面)进行清洗处理时，可以按照使用药液供给喷嘴51或上部清洗液供给通路85的药液处理、使用漂洗喷嘴52或漂洗喷嘴55或者上部清洗液供给通路85的漂洗处理、使用N2供给喷嘴54或上部清洗液供给通路85的干燥处理的顺序对晶片W进行处理。
这里，作为药液处理方法采用的方法是(1)在使晶片W静止或以缓慢的转速转动的状态下，在晶片W上形成液堆，保持规定时间的方法；(2)在使晶片W在规定的转速转动的状态下，为使规定的药液从药液供给喷嘴51向晶片W吐出，同时药液供给喷嘴51在晶片W的中心部和周边部之间进行扫描，转动药液供给系臂50的方法；(3)在使顶板60接近晶片W的上面，使晶片W静止或在规定的转速转动的状态下，用上部清洗液供给通路85在晶片W和顶板60之间形成药液层，保持规定时间的方法等。
在上述(1)的方法中，在晶片W上形成药液的液堆的工序最初使用药液供给喷嘴51实施，经过保持此液堆的规定时间，药液从晶片W洒落等其量减少时，也可以从上部清洗液供给通路85向晶片W补充规定量的药液。另外，形成液堆后，最好通过使顶板60接近液堆防止药液从液堆蒸发。
作为漂洗处理的方法，使用使晶片W按规定的转速转动，从晶片W上甩掉药液，同时从漂洗喷嘴52或漂洗喷嘴55或者上部清洗液供给通路85向晶片W吐出漂洗液的方法等。作为干燥方法，使用从N2供给喷嘴54或上部清洗液供给通路85向晶片W供给N2，同时使晶片W高速转动的方法等。
对晶片W的表面和背面(上下面)同时进行清洗处理时，在对上述晶片W的上面进行清洗处理的同时，进行使用底板63和下部清洗液供给通路75的晶片W的背面的清洗处理。作为此晶片W的背面的清洗处理方法，例如最初使底板63接近晶片W的背面，从下部清洗液供给通路75向晶片W和底板63之间供给药液形成药液层，保持规定时间进行药液处理，接着从下部清洗液供给通路75向晶片W和底板63之间供给纯水等使药液流出，进行漂洗处理，然后从下部清洗液供给通路75向晶片W和底板63之间供给N2，同时使晶片W高速转动的方法。
如晶片W的清洗处理完成，则在使处理杯58及底板63下降和顶板60上升的状态下，使晶片W从保持部件64b向支持部件64a转移(步骤7)，另外打开第1开闭器46和第2开闭器47，使主搬送臂34进入外室43内(步骤8)。在此状态下，按与前边说明的使晶片W从主搬送臂34转移到转动卡盘59的顺序相反的顺序，使晶片W从转动卡盘59转移到主搬送臂34，将晶片W从清洗处理单元(CLN)12搬出(步骤9)。
晶片W由主晶片搬送装置18搬送到晶片交接单元(TRS)16、17之一并载放其上，接着由副搬送臂11将晶片交接单元(TRS)16、17载放的晶片W取出，收放在收容该晶片W的托盘F的规定的沟漕内(步骤10)。
以上，对本发明的实施例进行了说明，但是本发明并不限于上述实施例。例如在上述实施例中，表示的是将支持部件64a和保持部件64b分别在转动板上各设置了3处的例子，但是支持部件64a和保持部件64b考虑到转动板61的强度和刚性也能够设置4处以上。反之，在加大支持部件64a和保持部件64b的大小等情况下，将其各设置2处也能够支持/保持晶片W。本发明并不限定于清洗基片的装置，能够适用于各种使用处理液进行液处理的装置。而且，基片并不限定于半导体晶片，其它的LCD用玻璃基片及陶瓷基片也可以。
如上所述，如果根据本发明的液处理装置及液处理方法，可以不必支持基片而以保持端面的状态进行液处理，所以能够防止发生处理液达不到的未处理部分。由此，可以取得能够对基片进行均匀的液处理和提高基片的质量的效果。另外，为使转动板转动时的空气阻力变小，保持部件的侧面设有倾斜，故抑制了转动板转动时在保持部件上产生偏斜，由此能使基片被稳定保持。进而，因将保持部件和支持部件固定在转动板的内侧，能抑制转动板转动时产生弯曲，由此也能使保持部件确实对基片进行保持。保持部件是用以规定间隔设置的爪部保持基片，所以即使基片上形成凹口也能确实保持基片。
下面，参照图14到图21B对本发明的第2实施例进行说明。
图14是基片清洗处理单元212的平面图。在基片清洗处理单元212的单元室240内，具有收容晶片W的密闭构造的外室241和边缘臂收容部242。在单元室240的一侧形成开口243，设有由未图示的开闭机构对此开口243进行开闭的单元室用机械开闭器244，利用搬送臂219从开口243向基片清洗处理单元212搬入和搬出晶片W时，此单元室用机械开闭器244打开。此单元室用机械开闭器244从单元室240的内部对开口243进行开闭，即使单元室240内出现形成正压的情况时，单元室240内部的氛围气也不向外部泄漏。
在外室241上形成开口245，设有由未图示的汽缸驱动机构对此开口245进行开闭的外室用机械开闭器246，例如利用搬送臂219从开口245向外室241搬入和搬出晶片W时，此外室用机械开闭器246打开。外室用机械开闭器246也可以由与单元室用机械开闭器244共同的开闭机构进行开闭。外室用机械开闭器246从外室241的内部对开口245进行开闭，即使外室241内出现变为正压的情况时，外室241内部的氛围气也不向外部泄漏。
另外，在边缘臂收容部242形成开口247，设有由未图示的驱动机构对此开口247进行开闭的边缘臂收容部用开闭器248。使边缘臂收容部242与外室241进行氛围气隔离时，此边缘臂收容部用开闭器248关闭。边缘臂收容部用开闭器248从外室241的内部对开口247进行开闭，即使外室241内出现形成正压的情况时，外室241内部的氛围气也不向外部泄漏。
在边缘臂收容部242内收容有能吐出药液、纯水及惰性气体例如氮气(N2)的边缘臂260。边缘臂260收容在外室241内，能够向后述的转动卡盘保持的晶片W的周边部(缘部)移动。边缘臂260进行处理以外时在边缘臂收容部242内等待。边缘臂260从开口247向外室241内移动时，边缘臂收容部用开闭器248打开。
另外，如图15所示，在外室241内具有收容晶片W的内杯270；在此内杯270内例如以晶片W表面为上面转动自由保持晶片W的转动卡盘250；接近由卡盘250保持的晶片W的表面的顶板271。在外室241的上部具有向晶片W的周围吐出进行温度调节的惰性气体的气体供给喷嘴290。
转动卡盘250包括对晶片W以水平状态保持的卡盘本体251、和连接在此卡盘本体251的底部的转动筒体252。在卡盘本体251内设有向对于转动卡盘250保持的晶片W的背面接近的位置和离开的位置相对移动的底板272。
在上述卡盘本体251的上部，为进行晶片W的定位即晶片W的中心部的找中心，保持晶片W的周边部用的例如3个保持部件253分别以等间距如120°形成。在转动筒体252的外周面和驱动用电动机280的驱动轴280a上挂有计时皮带281，通过由电动机280使计时皮带281转动，形成转动卡盘250整体的转动。而且，驱动用电动机280例如由伺服电动机构成，利用未图示的控制部件如CPU的控制信号使之可以低速及高速转动。
上述卡盘本体251如图16及图17C所示，包括圆板状的底部254、和在设置在此底部254的下面的同心圆的端部254a上可以转动即可以滑动的嵌装的环体255。而且，卡盘本体251的下面和固定底座276的上面之间还夹有例如迷宫密封等的密封部件259。
此时，在环体255的多处如等间隔的3处设有弹簧收容凹部255a，在各弹簧收容凹部255a内压装有一端啮合于底部254、另一端啮合于环体255的压缩螺旋弹簧256，利用螺旋弹簧256赋予的弹力，环体255经常向一个方向(图16中的逆时针方向)转动。
另外，如图18A及图18B所示，在环体255下面的多处例如等间隔的3处设有圆形的嵌合孔255b，在各嵌合孔255b上，嵌有能嵌入和退出的设在卡盘本体25 1的下方的固定基座276的由汽缸组成的锁紧机构257的能够升降伸缩的活塞杆257a的前端安装的圆柱状的锁紧片257b。转动卡盘250不动作时，此锁紧机构257的锁紧片257b嵌入在嵌合孔255b内，阻止卡盘本体251转动。另外，转动卡盘250动作时，锁紧机构257的锁紧片257b下降，与嵌合孔255b的嵌合解脱，转动卡盘250变得能够转动。而且，在锁紧片257b的下面装有紧密接触固定基座276上设置的凹部276a的上面的O型环257c(参阅图18A图18B)。
另外，在环体255的外周还有多处如等间隔的3处设有具有引导保持部件253的导槽255c的保持部件导向凹部255d。保持部件导向凹部255d如图17C所示，以外方为缺口状态设在环体255的外周下面，对于一方的侧壁255e另一方的侧壁255f向外方呈扩开状倾斜。另外，在保持部件导向凹部255d的上部环体255的上部延长，在此延长部255g上设有向外方开口的导向槽255c。在此导向槽255c内滑动自由地嵌有从保持部件253立起的导销253a。
另一方面，保持部件253具备用枢支销253b可以摇动地销入卡盘本体251的基部254的外周侧下面，并突出于基部254的外方的从平面看略呈三角形状的板体263c；在此板体263c的前端立起的保持体253d。这时，枢支销253b销入离板体253c的重心位置G(参阅图21A)偏倚的位置，在板体253c的基端侧设有导销253a。另外，保持体253d在与转动卡盘250的转动方向相反侧的后端部具有转动卡盘250以低速如10～300rpm转动时保持晶片W的边部的第1的保持部258a，在转动方向侧的前端部具有转动卡盘250以高速转动例如500～2000rpm转动时保持晶片W的边部的第2的保持部258b，另外，在第1的保持部258a和第2的保持部258b的中间部，具有转动卡盘250处于停止转动状态时保持晶片W的边部的第3的保持部258c。而且，转动卡盘250的转动在300～500rpm间，晶片W的边部的保持从第3的保持部258c切换到第2的保持部258b。此时，第1的保持部258a如图20A、图20B所示，具有2个并列设置，在其内方侧端部接触晶片W的边部端面的垂直面258d。这样，在第1的保持部258a上设置接接晶片W的边部端面的垂直面258d的理由是，利用上述螺旋弹簧256的弹力F晶片W向水平转动方向挤压，所以利用该挤压力确实对晶片W进行保持。另外，第2的保持部258b如图21A、图21B所示，具有2个并列设置，在其内方侧端部有接触晶片W的边部的上下部的剖面略呈横V状面258e。这样，在第2的保持部258b上设置接触晶片W的边部的上下部的横V状面258e的理由是，能确实对晶片W进行保持。另一方面，第3的保持部258c如图19A、图19B所示，设置1个，在其内方侧端部形成保持晶片W的边部的下面的带阶梯水平舌片258f。
在上述构成的转动卡盘250中，接受晶片W时锁紧机构257的锁紧片257b嵌合到卡盘本体251的环体255上设有的嵌合孔255b内，使转动卡盘250的转动变为锁紧状态。在此状态下，主晶片搬送装置218的搬送臂219进入卡盘本体251的上方并下降，将晶片W交接到第3的保持部258c的带阶梯水平舌片258f上(参阅图19A、图19B)。将晶片W交接到保持部件253的搬送臂219，从转动卡盘250的上方后退。其后或与搬送臂219后退的同时，锁紧机构257动作，锁紧片257b下降，与嵌合孔255b的嵌合解脱。然后，电动机280驱动，卡盘本体251低速转动(例如10～300rpm)。此低速转动开始时，由螺旋弹簧256的弹力使环体255向转动方向侧移动。随之，保持部件253的导销253a在环体255设有的引导沟槽255c内滑动。同时以枢支销253b为中心保持部件253向与转动方向的相反侧转动，使第1的保持部258a的垂直面258d接触晶片W的边部端面(参阅图20A、20B)。在此状态下，由于螺旋弹簧256被付与弹力F，所以晶片W被第1的保持部258a确实保持。并且，设在3处的保持部件253的第1的保持部258a上分别受到螺旋弹簧256付与的弹力F，所以能够高精度地对晶片W定位即找中心。此低速转动持续规定时间后，使转动卡盘250高速转动(例如500～2000rpm)，则保持部件253受到离心力C的作用，保持部件253以枢支销253b为中心向转动方向侧转动，使第2的保持部258b的V状面258e接触晶片W的边部的上下部(参阅图21A、图21B)。由此，晶片W的边部从第1的保持部258a被转到第2的保持部258b，同时变为从第3的保持部258c的带阶梯水平舌片258f浮起的状态。为此，能够向第1的保持部258a及带阶梯水平舌片258f接触的晶片W的边部以及下部供给药液及纯水等。
转动卡盘250使晶片W高速转动同时供给药液进行清洗处理后，供给纯水进行漂洗，其后供给N2进行干燥处理。
此时，利用转动卡盘250的开始转动(开始低速转动)设在3处的保持部件253的第1的保持部258a分别被螺旋弹簧256付与弹力F，进行晶片W的定位即找中心，所以能够向晶片W的周边部的规定范围内供给药液进行清洗处理。另外，同样能够向晶片W的周边部的规定范围内供给纯水进行漂洗处理。
如上所述，进行清洗处理、漂洗处理及干燥处理之后，转动卡盘250停止转动。转动卡盘250停止转动后，锁紧机构257动作，锁紧片257b嵌合在设在卡盘本体251的环体255的嵌合孔255内，卡盘本体251的转动被锁紧。其后，保持部件253如图19A、图19B所示，恢复到初期位置，将晶片W的边部保持在第3的保持部258c的带阶梯水平舌片258f上。在此状态下，主晶片搬送装置218的搬送臂219进入并上升到保持部件253保持的晶片W的下方接受晶片W，将晶片W搬送到清洗处理单元212的外部。
下面，对基片清洗处理单元212的动作情况进行说明。首先，基片清洗处理单元212的单元室用机械开闭器244打开，同时外室241的外室用机械开闭器246打开。此时，内杯270下降，使卡盘本体251相对突出于上方。另外，底板272预先下降，位于卡盘本体251内的退避位置。另外，顶板271预先上升位于退避位置。另外，边缘臂收容部用开闭器248关闭。
在此状态下，保持晶片W的搬送臂219进入到转动卡盘250的上方并下降，将晶片W交接到第3的保持部258c上(参阅图19A、图19B)。将晶片W交接到保持部件253的搬送臂219从外室241及单元室240的内部后退，后退后，单元室用机械开闭器244和外室用机械开闭器246关闭。
然后，内杯270上升，形成包围卡盘本体251和晶片W的状态。底板272上升到卡盘本体251内的处理位置。移动到处理位置，在底板272和转动卡盘250保持的晶片W下面(晶片背面)之间形成例如0.5～3mm左右的间隙。
接着，进行晶片W背面和周边部(缘部)的清洗处理。首先，锁紧机构257动作，锁紧片257b下降并与嵌合孔255b的嵌合解脱。然后，电动机280驱动，卡盘本体251低速转动(例如10～30rpm)。此低速转动开始时，螺旋弹簧256的弹力使环体255向转动方向侧移动。随之，保持部件253的导销253a在设在环体255的导向槽255c内滑动，同时以枢支销253b为中心保持部件253向与转动方向的相反侧转动，第1的保持部258a的垂直面接触晶片W的边部端面(参阅图20A、图20B)。在此状态下，被付与螺旋弹簧256的弹力，所以晶片W被第1的保持部258a确实保持。而且，设在3处的保持部件253的第1保持部258a分别被螺旋弹簧256付与弹力，所以能够高精度地定位即找中心。在此状态下，从下面供给通路(未图示)向底板272上例如静静地涂上清洗药液，向晶片W下面和底板272上面的间隙供给清洗药液，使清洗药液在晶片W的下面全面挤散开，形成均匀接触晶片W下面的清洗药液的液膜。一旦在整个间隙形成清洗药液的液膜，则停止供给清洗药液，对晶片W下面进行清洗处理。
此时，转动卡盘250以不破坏清洗药液的液膜的形状程度的较低的转动速度(例如10～30rpm)使晶片W转动，所以晶片W的转动使清洗药液的液膜内产生液流，以此液流防止清洗药液在液膜内的积淀同时提高清洗效率。
另一方面，在上述间隙充满清洗药液形成液膜时，使清洗药液从晶片W背面的周围向晶片W的表面(金属膜M的表面)侧迂回，将清洗药液供给到周边部已被去除的晶片W表面的周边部。而且，在进行晶片W背面的清洗处理的同时，进行晶片W表面的周边部的清洗处理。
其后，转动卡盘250例如以200rpm转动5秒钟。即晶片W上充满的清洗药液被甩落，向内杯270的排出管(未图示)排液。转动卡盘250高速转动，则保持部件253受到离心力C作用，保持部件253以枢支销253b为中心向转动方向侧转动，第2的保持部258b的V状面258e接触晶片W的边部的上下部(参阅图21A、图21B)。由此，晶片W的边部从第1的保持部258a转交到第2的保持部258b，进而变为从带阶梯水平舌片258f浮起的状态。为此，向与第1的保持部258a的带阶梯水平舌片258f接触的晶片W的边部及下部供给药液。另外，第2的保持部258a保持的晶片W，因边部的上下部由V状面258e所保持，故与保持部的接触面积小，该部分与药液接触变多，从而可提高清洗效率。在此状态下，经清洗、漂洗处理后进行干燥处理。
干燥处理后，转动卡盘250的转动停止。接着，锁紧机构257动作，使锁紧片257b嵌合在设在转动卡盘250的环体255的嵌合孔255b内，使卡盘本体251的转动锁紧。在此状态下，晶片W的边部的下面被保持部件253的第3的保持部258c所保持(参阅图19A、图19B)。然后，基片清洗处理单元212的单元室用机械开闭器244打开，同时外室241的外室用机械开闭器246打开。而且，搬送臂进入基片清洗处理单元212内，从卡盘250上接受晶片W后，从基片清洗处理单元212内将晶片W搬出。此时，底板272位于退避位置，所以与搬入时同样，在底板272和转动卡盘250保持的晶片W的位置之间形成充分的间隙，搬送臂能够充裕地从转动卡盘250接受晶片W。
在上述实施例中，是将有关本发明的基片处理装置应用于对半导体晶片的表面进行抗蚀剂去除处理及清洗处理等构成的基片处理单元的场合作了说明，但是，当然本发明也能够适用于刻蚀处理或半导体晶片以外的例如LCD基片的处理等。
下面，参照图22至图27对本发明的第3实施例进行说明。
图22是表示基片清洗处理单元301中对晶片W进行转动自由保持的转动卡盘350的剖面图。此转动卡盘350包括对晶片W以水平状态保持的卡盘本体351、和连接于此卡盘本体351的底部的转动筒体352。在卡盘本体351内配有向转动卡盘350保持的晶片W背面的接近位置和相隔离位置作相对移动的底板372。另外，在转动筒体352上通过计时皮带连接着电动机，能够使卡盘本体351转动。
上述卡盘本体351包括圆板状的基部354、和设在此基部354的下面的可以转动的同心圆状的环体355。在此环体355的许多处例如等间隔的3处设有弹簧收容凹部355a，在各弹簧收容凹部355a内压缩设有一端与基部354啮合，另一端与环体355啮合的压缩螺旋弹簧356。而且，螺旋弹簧356的弹力使环体355经常向一个方向(图23中的箭头R方向)受力。在此环体355上设有将此环体355向与箭头R相反方向驱动的驱动机构(未图示)。而且，能够取得环体355向箭头R方向移动的位置和环体355向与箭头R相反方向移动的位置的2个位置。
另外，在圆盘状的基部354的外周部的许多处例如3处，以周向间隔120°设有保持部件353。此保持部件353包括能够以设在基部354的外周部下面的转动轴354a为中心转动的基底部353a、和从此基底部353a立起设置的立设部353b。在此立设部353b的上端部的周向的两端，设有分别向半径方向内方突出的第1的保持部358a、第2的保持部358b。此第1的保持部358a位于距第2的保持部358b的箭头R方向前方。
此第1的保持部358a如图26及图27所示，其上面具有晶片载置面358c和与此相接的倾斜面358d，在晶片载置面358c上载置晶片W的周边部。另外，第2的保持部358b在半径方向内侧具有包括2个倾斜面358e、358f的略呈V状的晶片嵌合槽358g，以此V状的晶片嵌合槽358g的底部358h保持晶片W的外周边。
一方面，在环体355的外周设有啮合凹部355b，另外，在保持部件353的基底部353a的内周侧设有与啮合凹部355b啮合的啮合突起353e。而且，通过转动环体355能够以转动轴354a为中心转动保持部件353。
在这样的构成中，使驱动机构动作时则如图24所示，环体355对抗压缩螺旋弹簧356的弹力，向与箭头R相反的方向转动，随之，通过啮合凹部355b和啮合突起353e，保持部件353向与箭头Q相反的方向转动，第1的保持部358a位于距第2的保持部358b半径方向内侧(第1的位置)。在此状态下，如图26所示，将晶片W载置于第1的保持部358a的晶片载置面358c上。
然后，使驱动机构处于非动作状态时，则环体355靠压缩螺旋弹簧356的弹力向箭头R的方向转动，随之，通过啮合凹部355b和啮合突起353e，保持部件353向箭头Q方向转动。而且，第2的保持部358b向半径方向内方移动，位于距第1的保持部358a半径方向内侧(第2的位置)。此时，晶片W的外周边沿V状的晶片嵌合槽358g之中下侧的倾斜面358f向上方抬起。而且，如图27所示，晶片W将其外周边嵌合在晶片嵌合面358g的V状槽的底部358h，以距第1的保持部358a的晶片载置面358c上方隔离的状态被保持。这里，晶片的上面和外周面相交的棱线W1与倾斜面358e进行点接触，晶片的下面和外周面相交的棱线W2与倾斜面358f进行点接触。因此晶片W的全部外表面能够涂上处理液。
这样，对于此基片清洗处理单元301的转动卡盘350，利用驱动装置驱动环体355，通过啮合凹部355b和啮合突起355e，能够转动保持部件353，并能够使设在保持部件353的第1的保持部358a和第2的保持部358b交互向半径方向内方突出。因此，搬入晶片时，在第1的保持部358a首先保持晶片，其后通过将具有V状槽的第2的保持部358b向半径方向内方移动，使晶片W距第1的保持部358a稍微上升以V状槽的底部保持。这样，因为能够对晶片W的外周边以点接触保持，所以可以对晶片的外周边全面涂上清洗液，进行均匀的清洗作业。
权利要求
1.一种液处理装置，向基片供给处理液进行液处理，其特征为包括对基片略水平支持的支持部件，保持上述基片的端面，与上述支持部件之间进行基片的交接，对保持的基片能够以从上述支持部件浮起规定距离的状态略水平保持的保持部件，向上述保持部件保持的基片供给规定的处理液的处理液供给部件。
2.一种液处理装置，向基片供给处理液进行液处理，其特征为包括转动自由的转动板，设在上述转动板上、在基片的周边部的规定位置对基片略水平支持的支持部件，设在上述转动板上、略水平地夹持基片的夹持部件，向上述保持部件保持的基片供给规定的处理液的处理液供给部件，使上述支持部件支持的基片从上述支持部件隔离并由上述保持部件保持，及上述保持部件保持的基片从上述保持部件隔离并由上述支持部件支持地驱动上述保持部件的驱动机构，上述保持部件保持的基片以与上述支持部件相隔离的状态被保持地使上述保持部件在规定的位置保持的保持机构。
3.如权利要求2所述的液处理装置，其特征为，上述保持部件具有保持上述基片的端面的爪部，上述爪部具有接触上述基片的倾斜规定角度的壁面部，以从斜上方及斜下方夹入基片的边缘。
4.如权利要求3所述的液处理装置，其特征为，上述爪部在上述保持部件上以水平方向隔开规定距离设在2处。
5.如权利要求3所述的液处理装置，其特征为，在上述支持部件和上述保持部件之间进行基片的交接时，上述爪部以上述爪部下方的壁面部接受上述支持部件支持的基片的边缘，在上述基片从上述支持部件隔离时，以上述爪部的上方的壁面部及下方的壁面部夹住上述基片的边缘。
6.如权利要求3所述的液处理装置，其特征为，上述保持部件突出于上述转动板的上方，具有在其前端设有上述爪部的支柱部、和与上述支柱部相连接设在上述支柱部的下侧的基座部，上述保持机构包括为使设在上述转动板的下面的上述保持部件可以转动规定的角度，将上述基座部和上述转动板连接起来的连接部件；设在上述基座部和上述转动板之间使上述保持部件保持在规定位置并向上述爪部付与保持基片的规定的力的弹簧，上述保持机构还包括，将上述基座部的规定位置挤压到上述转动板侧，解除依靠弹簧付与上述爪部的保持基片的力的挤压部件。
7.如权利要求6所述的液处理装置，其特征为，上述保持部件的重心处于在上述爪部保持基片的状态下与上述保持部件的转动中心成水平的位置。
8.如权利要求6所述的液处理装置，其特征为，上述基座部在其内部具有调整上述保持部件的重心位置的以比重大的材料作成的部件。
9.如权利要求6所述的液处理装置，其特征为，使上述转动板转动时，为使上述支柱部受到的空气阻力小，上述支柱部的侧面具有规定的倾斜或弯曲。
10.如权利要求2所述的液处理装置，其特征为，上述支持部件包括接触基片背面的支持部；对上述支持部支持的基片的端面进行导向的规定高度的壁部，上述保持部件在基片的背面与上述支持部隔离、且在上述基片的背面的高度比上述壁部的高度低的位置保持基片。
11.权利要求2所述的液处理装置，其特征为，上述转动板在其周边的规定位置具有缺口部，上述支持部件及上述保持部件设置在上述缺口部。
12.如权利要求2所述的液处理装置，其特征为，它还具有与上述保持部件保持的基片的背面略平行从上述基片的背面隔开规定间隔设置的第1的板；与上述保持部件保持的基片的表面略平行从上述基片的表面隔开规定间隔设置的能够升降的第2的板，上述处理液供给部件能够向上述第1板和上述基片的背面之间，以及上述第2板和上述基片的表面之间供给规定的处理液。
13.一种液处理装置，它是向基片供给处理液进行液处理，其特征为包括转动自由的转动板，设在上述转动板的外周，可以在与此转动板的转动轴平行的转动轴周围转动的保持部件本体，设在此保持本体，在基片的周边部的规定位置对基片略水平支持的支持部，设在上述保持部件本体，将上述支持部支持的上述基片的外周边向半径方向内方挤压的挤压部，设在上述保持部件本体，对上述基片的外周边略水平保持的保持部，向上述保持部保持的基片供给规定的处理液的处理液供给装置，为能够以上述支持部支持上述基片，将上述保持部件固定在规定位置的固定机构，解除上述固定机构时，为能够以上述支持部支持上述基片同时以上述挤压部挤压上述基片，使上述保持部件转动的付势机构，上述转动板高速转动时，为使上述挤压部从上述基片的外周边后退，同时使上述保持部嵌合在上述基片的外周边、对上述基片以从上述支持部隔离的状态保持，利用离心力使上述保持部件本体转动的离心配重。
14.一种液处理装置，向基片供给处理液进行液处理，其特征为包括转动自由的转动板，设在上述转动板的外周，可以在与此转动板的转动轴平行的转动轴周围转动的保持部件本体，设在此保持本体，在基片的周边部的规定位置对基片略水平支持的支持部，设在上述保持部件本体对上述基片略水平保持的保持部，向上述保持部保持的基片供给规定的处理液的处理液供给装置，为使上述保持部保持的基片从上述保持部隔离并被上述支持部支持，转动上述保持部件的驱动机构，为使上述支持部支持的基片从上述支持部隔离并被上述保持部保持，及上述保持部保持的基片以与上述支持部隔离的状态被保持，将上述保持部件转动到规定位置的付势机构。
15.权利要求13或14所述的液处理装置，其特征为，与利用上述支持部的上述基片的支持位置相比，利用上述保持部的上述基片的位置位于上方。
16.如权利要求13或14所述的液处理装置，其特征为，上述保持部包括有2个倾斜面的剖面为V状的沟槽，此2个倾斜面分别与基片的上面和外周面相交的棱线，及基片的下面和外周面相交的棱线接触，由此保持基片。
17.一种液处理方法，是向基片实施液处理的方法，其特征为包括在支持基片的支持部件上对基片略水平支持的第1工序，和在保持基片的保持部件上使上述支持部件支持的基片从上述支持部件隔离并略水平保持的第2工序，和向上述保持部件保持的基片供给处理液的第3工序，通过上述支持部件承接上述基片的背面，抑制液处理进行不到的部分发生。
18.一种液处理方法，是向基片实施液处理的方法，其特征为包括在支持基片的支持部件上对基片略水平支持的第1工序，在保持基片的保持部件上使上述支持部件支持的基片从上述支持部件隔离并略水平保持的第2工序，与上述保持部件保持的基片的背面离开规定距离，与上述基片的背面略平行配置板部件的第3工序，向上述保持部件保持的基片的背面及上述板部件之间供给处理液的第4工序，使上述保持部件保持的基片以规定的转速转动的第5工序，通过上述支持部件接触上述基片的背面，抑制液处理进行不到的部分发生。
19.如权利要求18所述液处理方法，其特征为，在上述第4工序中，在上述保持部件保持的基片的背面和上述板部件之间形成处理液的液堆且保持规定时间。
20.如权利要求18或权利要求19所述的液处理方法，其特征为，在上述第3工序中，进而与上述保持部件保持的基片的表面离开规定距离，与上述基片的表面略平行配置另外的板部件，在上述第4工序中，进而向上述保持部件保持的基片的表面和上述另外的板部件之间供给处理液。
全文摘要
液处理装置一个实施例的清洗处理单元(CLN)12包括转动板61，支持部件64a，保持部件64b，向晶片W供给清洗液的药液供给喷嘴51，驱动保持部件64a的弹簧120以及挤压机构121。挤压机构121驱动保持部件64b，使晶片W从支持部件64a隔离被保持部件64b所保持，反之，从保持部件64b隔离并被支持部件64a所支持；弹簧120对保持部件64b进行保持，使保持部件64b保持的晶片W以与支持部件64a隔离的状态被保持。通过向保持部件64b保持的晶片W供给清洗液进行清洗处理，能消除晶片W的未处理部分，进行均匀的液处理。
文档编号H01L21/00GK1432440SQ0215183
公开日2003年7月30日 申请日期2002年11月27日 优先权日2001年11月27日
发明者黑田修 申请人:东京毅力科创株式会社