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JP2003214578A - Rotary joint and plating device using this rotary joint - Google Patents

Rotary joint and plating device using this rotary joint

Info

Publication number
JP2003214578A
JP2003214578A JP2002010379A JP2002010379A JP2003214578A JP 2003214578 A JP2003214578 A JP 2003214578A JP 2002010379 A JP2002010379 A JP 2002010379A JP 2002010379 A JP2002010379 A JP 2002010379A JP 2003214578 A JP2003214578 A JP 2003214578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tubular
gap
rotary joint
stator
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2002010379A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Mizohata
保廣 溝畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2002010379A priority Critical patent/JP2003214578A/en
Publication of JP2003214578A publication Critical patent/JP2003214578A/en
Abandoned legal-status Critical Current

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  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary joint for allowing miniaturization, and preventing mixing of a particle in a processing fluid flowing inside. <P>SOLUTION: This rotary joint 25 has a tubular stator 43, and a tubular rotor 44. The stator 43 includes a body 47, an inner cylinder part 45 projecting from the body 47, an outer cylinder part 46 coaxially arranged with the inner cylinder part 45 around the inner cylinder part 45 by projecting from the body 47, and a leak port 57 for leaking the inside fluid. The rotor 44 has a cylindrical part 50. First clearance 52 is formed between the inner cylinder part 45 and a cylindrical part 50, and second clearance 53 is formed between the outer cylinder part 46 and the cylindrical part 50. A sealing ring 64 including, a pressure contact member 64a and a coil spring 64b is arranged in the second clearance 53. The leak port 57 communicates with the second clearance 53 in the vicinity of the sealing ring 64. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板を回転
させながらめっきする枚葉式めっき装置などに用いられ
るロータリジョイントおよびそれを用いためっき装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary joint used in a single-wafer plating apparatus for plating a semiconductor substrate while rotating it, and a plating apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造工程におい
て、半導体基板表面にめっき、エッチング、洗浄などの
処理が施されることがある。これらの処理は、半導体基
板表面に対して均一になされるように、半導体基板を一
枚ずつ回転させながら行われる。半導体基板は、支軸を
有する保持部材に保持された状態で、支軸を中心に回転
される。
2. Description of the Related Art For example, in the process of manufacturing a semiconductor device, the surface of a semiconductor substrate may be subjected to treatments such as plating, etching and cleaning. These treatments are performed while rotating the semiconductor substrates one by one so that the surface of the semiconductor substrate is uniformly processed. The semiconductor substrate is rotated about the spindle while being held by the holding member having the spindle.

【0003】回転している半導体基板に対して、保持部
材の支軸が配された側からその回転中心に向けて処理流
体を供給する場合、処理流体は支軸を通して供給しなけ
ればならない。すなわち、回転する支軸を、処理流体を
供給するための配管を兼ねたものとしなければならな
い。このため、供給する処理流体が貯留された静止した
貯留源と、回転する支軸との間にロータリジョイントを
介装する必要がある。ロータリジョイントは、内部を処
理流体が流れることができるステータ(固定部材)およ
びロータ(回転部材)を備えている。ステータとロータ
との間には、固体の密閉リングが介装されていて、処理
流体がステータとロータとの間から外部へ流出しないよ
うにされている。ステータに対してロータが回転する
と、密閉リングがステータやロータに対して擦りつけら
れ、これによって発生したパーティクルが処理流体に混
入して半導体基板などの処理対象物に供給されることが
あった。
When the processing fluid is supplied to the rotating semiconductor substrate from the side where the support shaft of the holding member is arranged toward the center of rotation, the processing fluid must be supplied through the support shaft. That is, the rotating support shaft must also serve as a pipe for supplying the processing fluid. Therefore, it is necessary to interpose a rotary joint between the stationary storage source in which the processing fluid to be supplied is stored and the rotating support shaft. The rotary joint includes a stator (fixed member) and a rotor (rotating member) through which a processing fluid can flow. A solid sealing ring is interposed between the stator and the rotor so that the processing fluid does not flow out between the stator and the rotor. When the rotor rotates with respect to the stator, the sealing ring is rubbed against the stator and the rotor, and the particles generated thereby may be mixed with the processing fluid and supplied to a processing object such as a semiconductor substrate.

【0004】この問題を解決するための先行技術は、た
とえば、特開平11−307502号公報に開示されて
いる。この先行技術では、基板を保持して回転する回転
テーブルの下方に、基板に供給する処理液を収容する供
給タンクが配置されている。回転テーブルを支持する回
転シャフトの内部には中空状のノズルシャフトが一体に
挿通されている。ノズルシャフトの下端は供給タンク内
の処理液中に没するように構成されており、ノズルシャ
フトの上端には基板の下面に臨む噴射ノズルが設けられ
ている。
A prior art for solving this problem is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-307502. In this prior art, a supply tank for storing the processing liquid to be supplied to the substrate is arranged below the turntable that holds and rotates the substrate. A hollow nozzle shaft is integrally inserted into a rotary shaft that supports the rotary table. The lower end of the nozzle shaft is configured to be submerged in the processing liquid in the supply tank, and the upper end of the nozzle shaft is provided with an injection nozzle facing the lower surface of the substrate.

【0005】供給タンク内で処理液上方に存在する気体
を加圧することにより、処理液はノズルシャフト内を上
昇し、噴射ノズルから回転テーブルに保持された基板の
下面に供給される。この際、ノズルシャフトは回転シャ
フトとともに回転されるが、供給タンク等の固定部材と
の間には処理液が介在するので、パーティクルは発生し
ない。
By pressurizing the gas existing above the processing liquid in the supply tank, the processing liquid rises in the nozzle shaft and is supplied from the injection nozzle to the lower surface of the substrate held on the rotary table. At this time, the nozzle shaft is rotated together with the rotary shaft, but since the processing liquid is present between the nozzle shaft and the fixed member such as the supply tank, particles are not generated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この先行技
術においては、固定部材と回転部材とを接続する機構
が、供給タンクおよび回転シャフトを含んでおり、固定
部材と回転部材との接続部を独立した部品とすることが
困難で、使い勝手が悪かった。また、処理液の液面が低
下しノズルシャフトの下端が液面より高くなると、ノズ
ルシャフト内に送液することができないので、大量の処
理液を連続して供給することができなかった。また、大
量の処理液を連続して供給するためには、大きな供給タ
ンク、または液面を制御する機構(たとえば、液面の高
さを検知して必要に応じて供給タンク内に処理液を供給
する機構)を必要とした。これらの理由により、装置の
小型化が困難であり、使い勝手が悪かった。
However, in this prior art, the mechanism for connecting the fixed member and the rotating member includes the supply tank and the rotating shaft, and the connecting portion between the fixing member and the rotating member is independent. It was difficult to make parts that were made, and it was not easy to use. Further, when the liquid level of the processing liquid is lowered and the lower end of the nozzle shaft is higher than the liquid level, the liquid cannot be sent into the nozzle shaft, so that a large amount of the processing liquid cannot be continuously supplied. Further, in order to continuously supply a large amount of processing liquid, a large supply tank or a mechanism for controlling the liquid surface (for example, detecting the height of the liquid surface and, if necessary, supplying the processing liquid into the supply tank). Supply mechanism). For these reasons, downsizing of the device is difficult and the usability is poor.

【0007】一方、固定部材と回転部材とを接続する機
構を被処理基板の上方に配し、被処理基板の上方から処
理流体を供給する場合、固定部材と回転部材とを接続す
る機構を上下動させる必要がある場合がある。この場
合、固定部材と回転部材とを接続する機構を小型化する
ことは必須となるが、上述の先行技術ではこのような要
求に対応することができなかった。また、供給タンク内
で処理液上方に存在する気体を加圧するためには、供給
タンクをある程度気密にしなければならないので、回転
部材と固定部材とを完全に非接触とすることが困難であ
った。このため、処理液へのパーティクルの混入を完全
に排除することは困難であった。
On the other hand, when the mechanism for connecting the fixed member and the rotating member is arranged above the substrate to be processed and the processing fluid is supplied from above the substrate to be processed, the mechanism for connecting the fixed member and the rotating member is moved up and down. You may need to move it. In this case, it is indispensable to reduce the size of the mechanism that connects the fixed member and the rotating member, but the above-described prior art cannot meet such a demand. Further, in order to pressurize the gas existing above the processing liquid in the supply tank, the supply tank must be hermetically sealed to some extent, so that it is difficult to completely make the rotating member and the fixing member non-contact with each other. . Therefore, it has been difficult to completely eliminate the mixing of particles into the processing liquid.

【0008】そこで、この発明の目的は、小型化が可能
なロータリジョイントを提供することである。この発明
の他の目的は、内部を流れる処理流体へのパーティクル
の混入防止を図ったロータリジョイントを提供すること
である。この発明のさらに他の目的は、小型化が可能な
めっき装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a rotary joint which can be miniaturized. Another object of the present invention is to provide a rotary joint in which particles are prevented from being mixed into a processing fluid flowing inside. Still another object of the present invention is to provide a plating apparatus that can be downsized.

【0009】この発明のさらに他の目的は、処理流体へ
のパーティクル混入防止を図っためっき装置を提供する
ことである。
Still another object of the present invention is to provide a plating apparatus which prevents particles from being mixed into a processing fluid.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
課題を解決するための請求項1記載の発明は、内部空間
(56)を有する管状ステータ(43)と、この管状ス
テータに嵌め合わされ、この管状ステータの上記内部空
間と連通して主流路(70)を形成する内部空間(45
a)を有し、上記管状ステータとの間に上記主流路に連
通する間隙(52,53)を形成する管状ロータ(4
4)と、上記間隙に配置され、上記主流路を取り囲んで
上記管状ステータおよび上記管状ロータの間を密閉する
密閉リング(64)と、上記管状ステータに設けられ、
上記密閉リングよりも上記主流路側の位置から上記間隙
内の流体をリークさせるリークポート(57)とを備え
たことを特徴とするロータリジョイント(25)であ
る。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems, comprises a tubular stator (43) having an internal space (56) and a tubular stator fitted to the tubular stator (43). An internal space (45) that communicates with the internal space of the tubular stator to form a main flow path (70).
and a tubular rotor (4) having a) and forming a gap (52, 53) communicating with the main flow path between the tubular rotor and the tubular stator.
4), a sealing ring (64) arranged in the gap and surrounding the main flow path to seal between the tubular stator and the tubular rotor, and the tubular stator,
A rotary joint (25), comprising: a leak port (57) for leaking fluid in the gap from a position closer to the main flow path than the sealing ring.

【0011】なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じ。このロータリジョイントは、管状ステータに固定
配管を接続し、管状ロータに回転する配管を接続して使
用することができる。固定配管から管状ステータの内部
空間へ流体を流すと、この流体は、管状ロータの内部空
間を経て回転する配管へと流れる。このようにして、固
定配管と回転する配管との間に処理流体を流すことがで
きる。このロータリジョイントは独立した部品であり、
大きなタンク等を必要としないので、小型に構成するこ
とができ、回転する配管の上端等に容易に取り付けるこ
とができる。また、このロータリジョイントを介して連
続した処理流体の供給が可能なので、使い勝手がよい。
The alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies in this section below. This rotary joint can be used by connecting a fixed pipe to the tubular stator and a rotating pipe to the tubular rotor. When a fluid is flowed from the fixed pipe into the inner space of the tubular stator, the fluid flows through the inner space of the tubular rotor into the rotating pipe. In this way, the processing fluid can be flowed between the fixed pipe and the rotating pipe. This rotary joint is an independent part,
Since it does not require a large tank or the like, it can be constructed in a small size and can be easily attached to the upper end of the rotating pipe or the like. Further, since the processing fluid can be continuously supplied through this rotary joint, it is easy to use.

【0012】リークポートは、たとえば、大気圧の雰囲
気中に開放されているものとすることができる。この場
合、主流路を流れる流体に圧力がかけられていると、流
体の一部は間隙を介して、より圧力の低いリークポート
へと流れる。管状ロータが回転すると、密閉リングは、
管状ステータや管状ロータと擦れてパーティクルを発生
(発塵)する。このパーティクルの発生原因となる密閉
リングは、主流路から分岐した間隙内に配されている。
そして、発生したパーティクルはリークポートから処理
流体とともに外部に排出されるので、主流路に混入して
処理流体の供給先へ供給されることはない。
The leak port may be open to the atmosphere of atmospheric pressure, for example. In this case, when pressure is applied to the fluid flowing through the main flow path, a part of the fluid flows through the gap to the leak port having a lower pressure. When the tubular rotor rotates, the sealing ring will
It rubs against the tubular stator and tubular rotor to generate particles (dust). The sealing ring that causes the generation of the particles is arranged in the gap branched from the main flow path.
Since the generated particles are discharged to the outside from the leak port together with the processing fluid, they are not mixed in the main flow path and supplied to the supply destination of the processing fluid.

【0013】処理流体は、薬液や純水などの液体であっ
てもよく、窒素ガスなどの気体であってもよい。間隙の
幅を狭くしたり、間隙の長さ(間隙内を流れる処理流体
の流れの方向に沿う長さ)を長くすることにより、間隙
に存在する処理流体に、大きな圧力損失を生じさせるこ
とができる。この場合、主流路を流れる処理流体の流量
を多くするために、主流路の処理流体に大きな圧力をか
けた場合でも、密閉リングには大きな圧力(負荷)がか
からない。これにより、密閉リングの耐用期間は長くな
る。
The processing fluid may be a liquid such as a chemical solution or pure water, or a gas such as nitrogen gas. By narrowing the width of the gap or increasing the length of the gap (length along the flow direction of the processing fluid flowing in the gap), a large pressure loss can be generated in the processing fluid existing in the gap. it can. In this case, in order to increase the flow rate of the processing fluid flowing through the main flow channel, even if a large pressure is applied to the processing fluid flowing through the main flow channel, no large pressure (load) is applied to the sealing ring. This extends the useful life of the sealing ring.

【0014】また、間隙における圧力損失を大きくする
ことで、間隙に流れる処理流体の流量を少なくすること
ができ、処理流体の消費量を低減することができる。間
隙の幅を狭くしたり、間隙の長さを長くすることによ
り、パーティクルが間隙を逆行して主流路に混入するこ
とを防止する効果も得られる。間隙は、たとえば、請求
項2記載のように0.1mm以下の間隙部分を含むこと
とすることができる。この場合、上述の圧力損失による
効果を良好に得ることができる。
Further, by increasing the pressure loss in the gap, the flow rate of the processing fluid flowing in the gap can be reduced, and the consumption amount of the processing fluid can be reduced. By narrowing the width of the gap or increasing the length of the gap, it is possible to obtain the effect of preventing particles from moving backward through the gap and mixing into the main flow path. The gap may include, for example, a gap portion of 0.1 mm or less as described in claim 2. In this case, the effect of the pressure loss described above can be satisfactorily obtained.

【0015】請求項3記載の発明は、上記管状ステータ
が、第1管状部材(45)、およびこの第1管状部材の
周囲にこの第1管状部材と同軸に配された第2管状部材
(46)を備えており、上記管状ロータが、上記第1管
状部材および上記第2管状部材と同軸で、上記第1管状
部材と上記第2管状部材との間に配されて上記嵌め合い
を構成する円筒部材(50)を備えており、上記間隙
が、上記第1管状部材と上記円筒部材との間で形成され
上記主流路に連通した第1間隙(52)、および上記第
2管状部材と上記円筒部材との間で形成され上記第1間
隙に連通した第2間隙(53)を含み、上記密閉リング
が、上記第2間隙に配置されていることを特徴とする請
求項1または2記載のロータリジョイントである。
According to a third aspect of the present invention, the tubular stator comprises a first tubular member (45) and a second tubular member (46) arranged around the first tubular member and coaxially with the first tubular member. ), The tubular rotor is arranged coaxially with the first tubular member and the second tubular member between the first tubular member and the second tubular member to form the fitting. A first gap (52) comprising a cylindrical member (50), said gap being formed between said first tubular member and said cylindrical member and communicating with said main flow path; and said second tubular member and said 3. A second gap (53) formed between a cylindrical member and communicating with the first gap, wherein the sealing ring is arranged in the second gap. It is a rotary joint.

【0016】処理流体の一部が主流路からリークポート
へと流れているとき、処理流体は、第1間隙から第2間
隙へと流れる。第2間隙には密閉リングが配されている
ので、処理流体は、密閉リングを越えて第2間隙を流れ
ることはできず、リークポートを経て外部へ排出され
る。この発明によれば、第1間隙の幅(第1管状部材と
円筒部材との間隔)と第2間隙の幅(第2管状部材と円
筒部材との間隔)とを、容易に独立して変更することが
できる。これにより、第1間隙の幅を狭く設定して上述
の効果が得られるようにし、第2間隙を広く設定して密
閉リングを容易に配置できるようにすることができる。
When a portion of the processing fluid flows from the main flow path to the leak port, the processing fluid flows from the first gap to the second gap. Since the sealing ring is arranged in the second gap, the processing fluid cannot flow beyond the sealing ring in the second gap and is discharged to the outside through the leak port. According to the present invention, the width of the first gap (the distance between the first tubular member and the cylindrical member) and the width of the second gap (the distance between the second tubular member and the cylindrical member) can be easily and independently changed. can do. This makes it possible to set the width of the first gap to be narrow so as to obtain the above-described effect, and to set the second gap to be wide so that the sealing ring can be easily arranged.

【0017】また、パーティクルの主な発生源である密
閉リングを、主流路から離れた第2間隙に配することに
より、さらにパーティクルが主流路に混入し難くするこ
とができる。請求項4記載の発明は、上記第1管状部材
と上記第2管状部材とが一体に形成されていることを特
徴とする請求項3記載のロータリジョイントである。第
1間隙を上述のように狭い幅に構成すると、この幅がわ
ずかに変化しても第1管状部材と円筒部材とが接触する
おそれがある。また、第2間隙の幅が一定でない場合、
密閉リングにより良好に密閉することができないおそれ
がある。
Further, by disposing the sealing ring, which is a main source of generation of particles, in the second gap apart from the main flow passage, it is possible to further prevent the particles from being mixed into the main flow passage. The invention according to claim 4 is the rotary joint according to claim 3, wherein the first tubular member and the second tubular member are integrally formed. When the first gap is configured to have a narrow width as described above, the first tubular member and the cylindrical member may come into contact with each other even if the width changes slightly. When the width of the second gap is not constant,
The sealing ring may not be able to provide a good seal.

【0018】この発明によれば、第1管状部材と第2管
状部材とを一体に形成することにより、これらの間の間
隔を所定の値に保ちやすいので、第1間隙および第2間
隙を所定の幅に保ちやすい。第2間隙において、密閉リ
ングに対して処理流体側とは反対側にベアリングを設け
てもよい。この場合、円筒部材は、密閉リングおよびベ
アリングにより、第2管状部材に対して軸方向に2カ所
で支持されるので、第1間隙および第2間隙の幅をさら
に正確に保つことができる。
According to the present invention, since the first tubular member and the second tubular member are integrally formed, it is easy to keep the gap between them at a predetermined value. Therefore, the first gap and the second gap are set to be predetermined. It is easy to keep the width. A bearing may be provided in the second gap on the side opposite to the processing fluid side with respect to the sealing ring. In this case, since the cylindrical member is axially supported by the sealing ring and the bearing at the two positions with respect to the second tubular member, the widths of the first gap and the second gap can be more accurately maintained.

【0019】請求項5記載の発明は、上記密閉リング
は、上記管状ステータおよび上記管状ロータに圧接する
圧接部材(64a)と、断面においてこの圧接部材の内
部に配置され、この圧接部材を上記管状ロータおよび上
記管状ステータへ付勢する弾性部材(64b)とを含む
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の
ロータリジョイントである。圧接部材として耐摩耗性が
大きな材料を用い、弾性部材として大きな弾性を有する
材料を用いることにより、耐用期間が長く密閉性が良好
な密閉リングを得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the sealing ring is arranged inside the pressure contact member (64a) in pressure contact with the tubular stator and the tubular rotor, and the pressure contact member is disposed inside the pressure contact member. The rotary joint according to any one of claims 1 to 4, further comprising a rotor and an elastic member (64b) biasing the tubular stator. By using a material having high wear resistance as the pressure contact member and a material having large elasticity as the elastic member, it is possible to obtain a sealing ring having a long service life and good sealing performance.

【0020】圧接部材は、たとえば、請求項6記載のよ
うにフッ素樹脂からなるものとすることができる。これ
により、圧接部材と管状ステータおよび管状ロータとの
間に潤滑剤等が存在せずこれらが直接接する場合であっ
ても、圧接部材は良好な耐摩耗性を有することができ
る。弾性部材としては、たとえば、請求項7記載のよう
にコイルバネ(つる巻きバネ)を用いることができる。
請求項8記載の発明は、基板(W)を保持して回転する
基板保持回転機構(1,10)と、この基板保持回転機
構に備えられて基板とともに回転し、基板の一方表面に
処理流体を供給する回転配管(19)と、処理流体供給
源からの処理流体を上記回転配管に導く供給配管(2
7)と、上記回転配管と上記供給配管とを接続する請求
項1ないし7のいずれかに記載のロータリジョイント
と、基板の他方表面にめっき液を供給するめっき液供給
手段(33,41)とを備えたことを特徴とするめっき
装置である。
The pressure contact member may be made of a fluororesin, for example. Thereby, even if there is no lubricant or the like between the pressure contact member and the tubular stator and the tubular rotor and they directly contact with each other, the pressure contact member can have good wear resistance. As the elastic member, for example, a coil spring (a spiral spring) as described in claim 7 can be used.
The invention according to claim 8 is a substrate holding / rotating mechanism (1, 10) for holding and rotating a substrate (W), and the substrate holding / rotating mechanism, which is provided in the substrate holding / rotating mechanism, rotates together with the substrate, and the processing fluid is provided on one surface of the substrate. And a supply pipe (2) for supplying the processing fluid from the processing fluid supply source to the rotation pipe.
7), the rotary joint according to any one of claims 1 to 7 for connecting the rotary pipe and the supply pipe, and a plating solution supply means (33, 41) for supplying a plating solution to the other surface of the substrate. It is a plating apparatus characterized by having.

【0021】回転配管は、基板保持回転機構とともに回
転するが、ロータリジョイントにより、回転配管と固定
した供給配管との間に処理流体を流すことができる。こ
の発明によれば、回転している基板の一方表面にめっき
液を供給しながら、同時に基板の他方表面に純水などの
処理流体を供給することができる。これにより、めっき
液の他方表面への回り込みを抑えて、基板の所望の領域
にのみめっきを施すことができる。請求項1ないし7の
いずれかに記載のロータリジョイントを用いることによ
り、めっき装置を小型で使い勝手がよいものとすること
ができるとともに、処理流体にパーティクルが混入しな
いようにすることができる。
The rotary pipe rotates together with the substrate holding and rotating mechanism, but the rotary joint allows the processing fluid to flow between the rotary pipe and the fixed supply pipe. According to the present invention, it is possible to supply the plating solution to one surface of the rotating substrate while simultaneously supplying the processing fluid such as pure water to the other surface of the substrate. As a result, it is possible to prevent the plating solution from wrapping around to the other surface and perform plating only on a desired region of the substrate. By using the rotary joint according to any one of claims 1 to 7, the plating apparatus can be made compact and easy to use, and particles can be prevented from being mixed into the processing fluid.

【0022】めっき液供給手段は、めっき槽であっても
よい。この場合、めっき槽内で下方から上方へと向かう
めっき液の流れを生じさせて、めっき液をめっき槽から
溢れさせることにより、めっき槽の縁からめっき液がわ
ずかに盛り上がった状態とすることができる。この状態
のめっき液表面に、基板の下面を接液させてめっきする
ことができる。処理流体は、不活性ガス(たとえば、窒
素ガス)などであってもよい。この場合、純水などで濡
れた基板表面を乾燥させることができる。
The plating solution supply means may be a plating tank. In this case, by causing a flow of the plating solution from the bottom to the top in the plating tank to cause the plating solution to overflow from the plating tank, the plating solution may slightly rise from the edge of the plating tank. it can. The lower surface of the substrate can be brought into contact with the surface of the plating solution in this state for plating. The processing fluid may be an inert gas (eg, nitrogen gas) or the like. In this case, the substrate surface wet with pure water or the like can be dried.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下では、添付図面を参照して、
本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、
本発明の一実施形態に係るロータリジョイントが採用さ
れた基板処理装置の全体の構成を示す図解的な断面図で
ある。この基板処理装置は、ウエハWの下面に電解めっ
きを施すためのめっき装置であり、処理液を収容するめ
っき槽33と、めっき槽33の上方に配されウエハWを
保持して回転するためのスピンベース1とを含んでい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, referring to the accompanying drawings,
Embodiments of the present invention will be described in detail. Figure 1
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an overall configuration of a substrate processing apparatus that employs a rotary joint according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus is a plating apparatus for performing electrolytic plating on the lower surface of the wafer W, and is a plating tank 33 for containing a processing liquid, and a wafer W held above the plating tank 33 for holding and rotating the wafer W. Spin base 1 is included.

【0024】スピンベース1は、平面視において環状の
マスク部材3と、このマスク部材3の一方側に連結され
た複数の支柱5と、これら複数の支柱5に連結された回
転管7とを備えている。マスク部材3は、ウエハW下面
の周縁部に密着するための弾性を有するシール部材1
3、ウエハWに当接して負電圧を印加するためのカソー
ド電極11、およびカソード電極11の下方(シール部
材13側)からマスク部材3の外周面に連通した排液口
3eを含んでいる。
The spin base 1 includes an annular mask member 3 in a plan view, a plurality of columns 5 connected to one side of the mask member 3, and a rotary tube 7 connected to the plurality of columns 5. ing. The mask member 3 is an elastic seal member 1 for adhering to the peripheral portion of the lower surface of the wafer W.
3, a cathode electrode 11 for contacting the wafer W to apply a negative voltage, and a drain port 3e communicating with the outer peripheral surface of the mask member 3 from below the cathode electrode 11 (on the seal member 13 side).

【0025】スピンベース1の内部には、ウエハWの非
処理面を押圧する押圧部材15が配備されている。押圧
部材15は、円板状の当接部材17と、当接部材17の
回転中心に垂設された回転配管19とを備えている。当
接部材17の下面周辺部には、下方(シール部材13
側)に突出した押圧部17cが形成されている。回転配
管19の内部には、縦流路19aが形成されている。当
接部材17には、回転配管19の直下から延びて押圧部
17cの外周面に開口した複数本の横流路17dが放射
状に形成されている。これらの複数本の横流路17d
は、縦流路19aに連通接続されている。縦流路19a
および横流路17dには、窒素ガスなどの気体や純水な
どの液体を流せるようになっている。
A pressing member 15 for pressing the non-processed surface of the wafer W is provided inside the spin base 1. The pressing member 15 includes a disc-shaped contact member 17 and a rotary pipe 19 vertically provided at the rotation center of the contact member 17. Around the lower surface of the abutting member 17, the lower part (the seal member 13
A pressing portion 17c protruding to the side) is formed. A vertical channel 19 a is formed inside the rotary pipe 19. The abutting member 17 is radially formed with a plurality of lateral flow paths 17d extending from directly below the rotary pipe 19 and opening to the outer peripheral surface of the pressing portion 17c. These plural lateral channels 17d
Are connected to the vertical flow path 19a. Vertical channel 19a
A gas such as nitrogen gas or a liquid such as pure water can be passed through the lateral flow path 17d.

【0026】回転配管19には、回転配管19を昇降す
るための昇降機構9、および回転配管19をその軸の回
りに回転させるための回転駆動機構10が接続されてい
る。回転管7は、回転配管19に対して固定および固定
の解除が可能であり、固定されているときには、回転配
管19とともに昇降および回転が可能である。これによ
り、スピンベース1は、図1に示すような高さの待機位
置と、この待機位置よりも下方に位置する処理位置との
間を昇降可能である。回転管7が回転配管19に固定さ
れていないときは、マスク部材3は押圧部材15に対し
て移動可能であり、スピンベース1内に搬入されたウエ
ハWを、押圧部17cによりマスク部材3に対して押圧
して挟持することができる。
The rotating pipe 19 is connected to an elevating mechanism 9 for raising and lowering the rotating pipe 19, and a rotary drive mechanism 10 for rotating the rotating pipe 19 around its axis. The rotary pipe 7 can be fixed and released from the rotary pipe 19, and when fixed, can move up and down and rotate together with the rotary pipe 19. As a result, the spin base 1 can be moved up and down between a standby position having a height as shown in FIG. 1 and a processing position located below the standby position. When the rotary pipe 7 is not fixed to the rotary pipe 19, the mask member 3 is movable with respect to the pressing member 15, and the wafer W carried into the spin base 1 is transferred to the mask member 3 by the pressing portion 17c. It can be pressed against and pinched.

【0027】また、スピンベース1は、回転管7および
回転配管19に直交する回転軸(図示しない)を中心に
回転可能であり、マスク部材3および押圧部17を、図
1に示すようなめっき槽33に対向する対向位置と、め
っき槽33に対向しない非対向位置との間で移動させる
ことができる。ウエハWをマスク部材3と押圧部材15
との間に挟持する操作などは、非対向位置で行うことが
できる。スピンベース1の下方には、ウエハWの直径よ
りもやや小径のめっき槽33が備えられており、このめ
っき槽33を囲うように回収槽35が配備されている。
めっき槽33の底面には開口部33aが形成されてお
り、めっき槽33中で開口部33aの周囲には正電圧を
印加するための環状のアノード電極37が配設されてい
る。回収槽35の底面からめっき槽33の開口部33a
には配管39が連通接続されており、配管39に介装さ
れたポンプ41によって回収槽35のめっき液Lがめっ
き槽33中に上方に向けて供給されるようになってい
る。
The spin base 1 is rotatable about a rotary shaft (not shown) orthogonal to the rotary pipe 7 and the rotary pipe 19, and the mask member 3 and the pressing portion 17 are plated as shown in FIG. It can be moved between a facing position facing the bath 33 and a non-facing position not facing the plating bath 33. The wafer W is applied to the mask member 3 and the pressing member 15.
An operation such as sandwiching between and can be performed at the non-opposing position. A plating tank 33 having a diameter slightly smaller than the diameter of the wafer W is provided below the spin base 1, and a recovery tank 35 is provided so as to surround the plating tank 33.
An opening 33a is formed on the bottom surface of the plating tank 33, and an annular anode electrode 37 for applying a positive voltage is arranged around the opening 33a in the plating tank 33. From the bottom of the recovery tank 35 to the opening 33a of the plating tank 33
A pipe 39 is communicatively connected to the pipe 39, and the plating solution L in the recovery tank 35 is supplied upward into the plating tank 33 by a pump 41 interposed in the pipe 39.

【0028】回収槽35のさらに外側には、めっき槽3
3および回収槽35よりも周縁部が高い排液槽42が配
備されている。排液槽42は、排液ラインを介して廃液
タンク等に接続されている。以下に、この基板処理装置
を用いためっき処理の方法を説明する。ポンプ41によ
りめっき液Lを循環させると、めっき液Lの液面は、図
1に示すようにめっき槽33の縁よりわずかに高く盛り
上がった状態となる。押圧部材15とマスク部材3と
で、処理面Wsが下面になるようにウエハWを挟持して
回転させる。そして、縦流路19aの上方から、純水を
送液する。純水は、横流路17dを経て、押圧部17c
の外周面の開口から吐出され、ウエハWの外周部上面を
流れた後、排液口3eおよび排液槽42を経て排液され
る。
Further outside the recovery tank 35, the plating tank 3 is provided.
A drainage tank 42 having a peripheral edge higher than that of the drainage tank 3 and the recovery tank 35 is provided. The drainage tank 42 is connected to a waste fluid tank or the like via a drainage line. Hereinafter, a method of plating processing using this substrate processing apparatus will be described. When the plating solution L is circulated by the pump 41, the liquid level of the plating solution L is slightly higher than the edge of the plating tank 33 as shown in FIG. The wafer W is held and rotated by the pressing member 15 and the mask member 3 so that the processing surface Ws is the lower surface. Then, pure water is sent from above the vertical channel 19a. The pure water passes through the lateral flow path 17d and then the pressing portion 17c.
Is discharged from the opening of the outer peripheral surface of the wafer W, flows on the upper surface of the outer peripheral portion of the wafer W, and is then discharged through the liquid discharge port 3e and the liquid discharge tank 42.

【0029】この状態でスピンベース1を下降すると、
ウエハWは回転しながらめっき液Lに接触する。アノー
ド電極37とカソード電極11との間に通電すると、ウ
エハWの処理面Ws(下面)に均一にめっきが施され
る。また、めっき時にウエハW上面の周縁部に常に純水
を供給することにより、めっき液の回り込みを抑えて、
処理面Wsの所定の領域にのみ良好にめっきを施すこと
ができる。縦流路19aに流す流体を窒素ガスに切り換
えることにより、純水で濡れたウエハW上面の周縁部を
乾燥させることができる。
When the spin base 1 is lowered in this state,
The wafer W contacts the plating solution L while rotating. When electricity is applied between the anode electrode 37 and the cathode electrode 11, the processing surface Ws (lower surface) of the wafer W is uniformly plated. Further, by supplying pure water to the peripheral portion of the upper surface of the wafer W at the time of plating, it is possible to prevent the plating solution from flowing around,
Plating can be satisfactorily applied only to a predetermined area of the treated surface Ws. By switching the nitrogen gas as the fluid flowing in the vertical flow path 19a, the peripheral portion of the upper surface of the wafer W wet with pure water can be dried.

【0030】図2は、スピンベース1の構造を示す図解
的な断面図である。回転配管19には、プーリ21が取
り付けられており、プーリ21とモータ23のプーリ2
2との間にはベルト24が張設されている。これによ
り、回転配管19はモータ23の回転駆動力で回転され
るようになっている。回転配管19の上端には、ロータ
リジョイント25が取り付けられている。ロータリジョ
イント25には、供給配管27およびリーク配管28が
接続されている。供給配管27には、バルブ29,30
を介して、それぞれ窒素ガス源および純水源が接続され
ており、ロータリジョイント25を介して、窒素ガスや
純水を回転配管19の縦流路19aへ供給することがで
きるように構成されている。窒素ガスや純水の流量は、
それぞれバルブ29,30で調整することができる。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing the structure of the spin base 1. A pulley 21 is attached to the rotary pipe 19, and the pulley 21 and the pulley 2 of the motor 23 are attached.
A belt 24 is stretched between the two. As a result, the rotary pipe 19 is rotated by the rotational driving force of the motor 23. A rotary joint 25 is attached to the upper end of the rotary pipe 19. A supply pipe 27 and a leak pipe 28 are connected to the rotary joint 25. The supply pipe 27 includes valves 29 and 30.
A nitrogen gas source and a pure water source are connected to each other via the rotary joint 25, and nitrogen gas and pure water can be supplied to the vertical flow path 19a of the rotary pipe 19 via the rotary joint 25. . The flow rates of nitrogen gas and pure water are
It can be adjusted by valves 29 and 30, respectively.

【0031】供給配管27のロータリジョイント25側
とは反対側の端部は、ロータリジョイント25より低い
位置に配されていて、この端部にはバルブ31が接続さ
れている。バルブ31を開くことにより、供給配管27
内の液体のドレインが可能となっている。リーク配管2
8のロータリジョイント25側とは反対側の端部には、
エゼクタ32が接続されている。エゼクタ32は圧縮空
気の作用により、リーク配管28内の流体に対して、ロ
ータリジョイント25からエゼクタ32に向かう流れを
強制的に生じさせることができる。エゼクタ32を使用
しないときは、リーク配管28のエゼクタ32側の端部
は大気中(大気圧)に開放されている。
An end portion of the supply pipe 27 on the side opposite to the rotary joint 25 side is arranged at a position lower than the rotary joint 25, and a valve 31 is connected to this end portion. By opening the valve 31, the supply pipe 27
The liquid inside can be drained. Leak piping 2
At the end opposite to the rotary joint 25 side of 8,
The ejector 32 is connected. The ejector 32 can forcibly cause the fluid in the leak pipe 28 to flow from the rotary joint 25 toward the ejector 32 by the action of the compressed air. When the ejector 32 is not used, the end portion of the leak pipe 28 on the ejector 32 side is open to the atmosphere (atmospheric pressure).

【0032】図3は、ロータリジョイント25の構造を
示す図解的な断面図である。ロータリジョイント25
は、供給配管27およびリーク配管28に接続されるス
テータ43と、回転配管19に接続されるロータ44と
を備えている。ステータ43は、ボディ47、ボディ4
7から突出した内筒部45、およびボディ47から突出
し内筒部45の周囲に内筒部45と同軸に配された外筒
部46を含んでいる。ボディ47、内筒部45、および
外筒部46は、一体に形成されている。ボディ47にお
いて、内筒部45および外筒部46が延びる方向と直交
する方向に、供給配管27を接続するための継ぎ手4
8、およびリーク配管28を接続するための継ぎ手49
が設けられている。継ぎ手48および継ぎ手49から
は、ボディ47の内方に、それぞれ処理流体供給孔56
およびリークポート57が延びている。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of the rotary joint 25. Rotary joint 25
Includes a stator 43 connected to the supply pipe 27 and the leak pipe 28, and a rotor 44 connected to the rotary pipe 19. The stator 43 includes a body 47 and a body 4.
7 includes an inner cylindrical portion 45 protruding from the body 7, and an outer cylindrical portion 46 protruding from the body 47 and arranged coaxially with the inner cylindrical portion 45 around the inner cylindrical portion 45. The body 47, the inner tubular portion 45, and the outer tubular portion 46 are integrally formed. In the body 47, the joint 4 for connecting the supply pipe 27 in the direction orthogonal to the direction in which the inner tubular portion 45 and the outer tubular portion 46 extend.
8 and a joint 49 for connecting the leak pipe 28
Is provided. From the joint 48 and the joint 49 to the inside of the body 47, respectively, the processing fluid supply holes 56.
And the leak port 57 extends.

【0033】ロータ44は、回転配管19を接続するた
めの継ぎ手51、および継ぎ手51に接続された回転配
管19と同軸に延びる円筒部50を備えている。ロータ
44の中心軸に沿って、貫通孔62が形成されている。
継ぎ手51は、外ねじが形成された接続用配管58およ
びフランジ60を含んでいる。回転配管19の端部内面
には内ねじが形成されていて、接続用配管58の外ねじ
に締め込むことができるようになっている。締め込まれ
た回転配管19の端部は、フランジ60によって位置が
規制される。回転配管19とフランジ60との間には、
フッ素樹脂製のパッキン61が介装される。
The rotor 44 includes a joint 51 for connecting the rotary pipe 19, and a cylindrical portion 50 extending coaxially with the rotary pipe 19 connected to the joint 51. A through hole 62 is formed along the central axis of the rotor 44.
The joint 51 includes a connecting pipe 58 and a flange 60 that are externally threaded. An inner thread is formed on the inner surface of the end of the rotary pipe 19 so that it can be screwed into the outer thread of the connecting pipe 58. The position of the tightened end of the rotary pipe 19 is regulated by the flange 60. Between the rotary pipe 19 and the flange 60,
A packing 61 made of fluororesin is interposed.

【0034】円筒部50は、ボディ47の内筒部45と
外筒部46との間の環状空間に、内筒部45および外筒
部46と同軸に嵌入されている。処理流体供給孔56、
内筒部45の内部空間45a、およびロータ44の貫通
孔62は連通しており、供給配管27から供給された処
理流体を回転配管19へと導く主流路70を形成してい
る。内筒部45と円筒部50との間には第1間隙52が
形成されており、外筒部46と円筒部50との間には第
2間隙53が形成されている。第1間隙52の幅(内筒
部45と円筒部50との間隔)は、ほぼ50μmである
が、円筒部50の先端近傍でこれより広くなっている。
第2間隙53の幅(外筒部46と円筒部50との間隔)
は、数mmである。主流路70と第1間隙52とは、内
筒部45先端近傍の第1連通部54で連通しており、第
1間隙52と第2間隙53とは、円筒部50先端近傍の
第2連通部55で連通している。また、第2連通部55
の一部にはリークポート57が連通している。第1間隙
52、第2間隙53の一部、およびリークポート57
は、リーク流路71を形成しており、主流路70とリー
ク配管28とは、リーク流路71を介して連通してい
る。
The cylindrical portion 50 is fitted in the annular space between the inner tubular portion 45 and the outer tubular portion 46 of the body 47 coaxially with the inner tubular portion 45 and the outer tubular portion 46. Processing fluid supply hole 56,
The internal space 45a of the inner tubular portion 45 and the through hole 62 of the rotor 44 are in communication with each other, and form a main flow path 70 that guides the processing fluid supplied from the supply pipe 27 to the rotary pipe 19. A first gap 52 is formed between the inner cylinder portion 45 and the cylindrical portion 50, and a second gap 53 is formed between the outer cylinder portion 46 and the cylindrical portion 50. The width of the first gap 52 (the distance between the inner cylindrical portion 45 and the cylindrical portion 50) is about 50 μm, but it is wider near the tip of the cylindrical portion 50.
Width of the second gap 53 (distance between the outer cylinder portion 46 and the cylinder portion 50)
Is a few mm. The main flow path 70 and the first gap 52 communicate with each other through a first communication portion 54 near the tip of the inner cylinder portion 45, and the first gap 52 and the second gap 53 communicate with each other near the tip of the cylinder portion 50. The parts 55 communicate with each other. Also, the second communication part 55
A leak port 57 communicates with a part of the. The first gap 52, a part of the second gap 53, and the leak port 57.
Form a leak passage 71, and the main passage 70 and the leak pipe 28 communicate with each other via the leak passage 71.

【0035】第2間隙53には、第2連通部55に近い
側から順に、第1スペーサ63、密閉リング64、第2
スペーサ65、Cリング66、2つのベアリング67、
第3スペーサ68が配されている。Cリング66以外
は、いずれも閉じたリング状の形状を有しており、円筒
部50を取り巻いている。密閉リング64は、第1スペ
ーサ63および第2スペーサ65に挟持されて、外筒部
46に対して軸方向の位置が固定されている。第1スペ
ーサ63および第2スペーサ65は、外筒部46に接触
しているが、円筒部50には接触していない。ベアリン
グ67は、円筒部50に対して軸方向の位置が固定され
ており、円筒部50と外筒部46との間を回転自在に支
持している。Cリング66は、円筒部50の所定位置に
設けられた浅い溝に嵌合している。
In the second gap 53, the first spacer 63, the sealing ring 64 and the second spacer 63 are arranged in this order from the side closer to the second communicating portion 55.
Spacer 65, C ring 66, two bearings 67,
A third spacer 68 is arranged. Except for the C ring 66, all have a closed ring shape and surround the cylindrical portion 50. The sealing ring 64 is sandwiched between the first spacer 63 and the second spacer 65, and its axial position is fixed with respect to the outer cylinder portion 46. The first spacer 63 and the second spacer 65 are in contact with the outer cylindrical portion 46, but are not in contact with the cylindrical portion 50. The bearing 67 has a fixed axial position with respect to the cylindrical portion 50, and rotatably supports between the cylindrical portion 50 and the outer cylindrical portion 46. The C ring 66 is fitted in a shallow groove provided at a predetermined position of the cylindrical portion 50.

【0036】密閉リング64は、第2連通部55に向か
って開いた断面コ字形のフッ素樹脂製の圧接部材64
a、圧接部材64a内に配されたコイルバネ(つる巻き
バネ)64b、および圧接部材64aの開放方向の一部
を覆う押さえ部材64cとを含んでいる。圧接部材64
aは、コイルバネ64bの弾力により、コイルバネ64
bを中心として外方に向かって付勢されており、外筒部
46および円筒部50に接触している。コイルバネ64
bは、使用する処理液等に対する耐性を有する材料で構
成されている。押さえ部材64cは、コイルバネ64b
を圧接部材64aから外れないように押さえている。
The sealing ring 64 is a pressure-contact member 64 made of fluororesin and having a U-shaped cross section, which is open toward the second communicating portion 55.
a, a coil spring (coil spring) 64b arranged in the pressure contact member 64a, and a pressing member 64c that covers a part of the pressure contact member 64a in the opening direction. Pressure contact member 64
a is the coil spring 64 due to the elasticity of the coil spring 64b.
It is urged outwardly around b and is in contact with the outer cylinder portion 46 and the cylinder portion 50. Coil spring 64
b is made of a material having resistance to the processing liquid used. The pressing member 64c is a coil spring 64b.
Is pressed so as not to come off from the pressure contact member 64a.

【0037】外筒部46の先端近傍の外面には、外ねじ
が形成されている。外筒部46の外側には、この外ねじ
に対応する内ねじを有する固定用リング69が締められ
ている。固定用リング69は、ロータ44側の端部に、
内方に向かって突き出したつば69aを備えている。つ
ば69aは、第3スペーサ68とフランジ60との間に
延びている。ステータ43とロータ44とを嵌め合わせ
てロータリジョイント25を組み立てる際、固定用リン
グ69を外筒部46に締め込むことにより、Cリング6
6、第3スペーサ68およびベアリング67を軸方向の
所定の位置まで導くことができる。
An external thread is formed on the outer surface of the outer cylindrical portion 46 near the tip thereof. A fixing ring 69 having an inner thread corresponding to the outer thread is fastened to the outer side of the outer tube portion 46. The fixing ring 69 is provided at the end on the rotor 44 side,
It has a collar 69a protruding inward. The collar 69 a extends between the third spacer 68 and the flange 60. When the stator 43 and the rotor 44 are fitted to each other to assemble the rotary joint 25, the fixing ring 69 is tightened into the outer tubular portion 46, so that the C ring 6
6, the third spacer 68 and the bearing 67 can be guided to a predetermined position in the axial direction.

【0038】リーク配管28のエゼクタ32側の端部は
通常大気圧にされており、主流路70に流れる処理流体
には通常圧力がかけられているので、主流路70を流れ
る処理流体の一部は、より圧力の低いリーク流路71へ
と流れる。リーク流路71を流れる処理流体の一部は、
第2連通部55から第2間隙53に至るが、密閉リング
64に移動を阻まれて、ベアリング67の方に漏れるこ
とはない。回転配管19が回転すると、ロータ44も回
転する。ロータ44は、ステータ43とは、密閉リング
64およびベアリング67を介して支持されているの
で、ステータ43に対して自由に回転できる。ロータ4
4の回転により、圧接部材64aは、外筒部46および
円筒部50の一方又は双方と擦れる。フッ素樹脂で形成
された圧接部材64aは良好な耐摩耗性を有するが、わ
ずかにパーティクルが発生(発塵)する。
Since the end portion of the leak pipe 28 on the ejector 32 side is normally at atmospheric pressure and the processing fluid flowing through the main flow passage 70 is normally under pressure, a part of the processing fluid flowing through the main flow passage 70 is present. Flows into the leak passage 71 having a lower pressure. Part of the processing fluid flowing through the leak channel 71 is
Although it extends from the second communication portion 55 to the second gap 53, the sealing ring 64 prevents the movement and prevents the bearing 67 from leaking. When the rotary pipe 19 rotates, the rotor 44 also rotates. The rotor 44 is supported by the stator 43 via the sealing ring 64 and the bearing 67, and thus can freely rotate with respect to the stator 43. Rotor 4
By the rotation of 4, the pressure contact member 64a rubs against one or both of the outer cylinder portion 46 and the cylinder portion 50. The pressure contact member 64a made of fluororesin has good wear resistance, but particles are slightly generated (dust generation).

【0039】リーク流路71では、処理流体は第1間隙
52からリークポート57へ向かって流れるので、密閉
リング64の部分で発生したパーティクルは、リーク流
路71を経てリーク配管28へと排出される。したがっ
て、主流路70を流れる処理流体にパーティクルが混入
し、パーティクルを含んだ処理流体が、ウエハWに供給
されることはない。主流路70からリーク流路71へ流
入する処理流体の流量が少ないときは、エゼクタ32
(図2参照)により強制的に流量を大きくしてもよい。
また、第1間隙52の幅が50μmと狭く設定されてい
ることによっても、パーティクルは主流路70の方へ移
動し難くなっている。
In the leak channel 71, the processing fluid flows from the first gap 52 toward the leak port 57, so that particles generated in the sealing ring 64 are discharged to the leak pipe 28 through the leak channel 71. It Therefore, particles are not mixed into the processing fluid flowing through the main flow path 70, and the processing fluid containing particles is not supplied to the wafer W. When the flow rate of the processing fluid flowing from the main channel 70 to the leak channel 71 is small, the ejector 32
(See FIG. 2), the flow rate may be forcibly increased.
In addition, since the width of the first gap 52 is set to be as narrow as 50 μm, it is difficult for the particles to move toward the main channel 70.

【0040】第1間隙52の幅が狭いことによって、こ
の部分に存在する処理流体には、大きな圧力損失が生じ
る。したがって、主流路70を流れる処理流体の流量を
大きくするために、主流路70の処理流体に大きな圧力
をかけた場合でも、密閉リング64には大きな圧力(負
荷)がかからない。したがって、密閉リング64の耐用
期間は長くなる。処理流体が処理液の場合、第2間隙5
3に存在する処理液は、密閉リング64の潤滑および冷
却の役割も果たす。これによっても、密閉リング64の
耐用期間は長くなる。
Due to the narrow width of the first gap 52, a large pressure loss occurs in the processing fluid existing in this portion. Therefore, even if a large pressure is applied to the processing fluid in the main channel 70 in order to increase the flow rate of the processing fluid flowing in the main channel 70, a large pressure (load) is not applied to the sealing ring 64. Therefore, the service life of the sealing ring 64 is extended. When the processing fluid is the processing liquid, the second gap 5
The treatment liquid present in 3 also serves to lubricate and cool the sealing ring 64. This also increases the service life of the sealing ring 64.

【0041】リーク流路71を流れる処理流体は少ない
流量でパーティクルを外部へ流し出すことが可能であ
る。第1間隙52の幅を狭くすることで、第1間隙52
に流れる処理流体の流量を少なくし、処理液等の処理流
体の消費量を低減することができる。内筒部45と外筒
部46とは、ボディ47に一体に形成されているので、
内筒部45と外筒部46との間隔は、正確に所定の値に
保たれる。円筒部50は、外筒部46に対して、密閉リ
ング64および2つのベアリング67によって3カ所で
支持されているので、円筒部50と外筒部46との間
隔、すなわち第2間隙の幅も、正確に所定の値に保たれ
る。したがって、円筒部50と内筒部45との間隔、す
なわち第1間隙52の幅も正確に所定の値に保たれ、円
筒部50と内筒部45とが接触することはない。
Particles of the processing fluid flowing through the leak passage 71 can be discharged to the outside at a small flow rate. By reducing the width of the first gap 52, the first gap 52
It is possible to reduce the flow rate of the processing fluid flowing in the chamber and reduce the consumption of the processing fluid such as the processing liquid. Since the inner tubular portion 45 and the outer tubular portion 46 are formed integrally with the body 47,
The distance between the inner tubular portion 45 and the outer tubular portion 46 is accurately maintained at a predetermined value. Since the cylindrical portion 50 is supported by the sealing ring 64 and the two bearings 67 at three locations with respect to the outer tubular portion 46, the distance between the cylindrical portion 50 and the outer tubular portion 46, that is, the width of the second gap is also. , Exactly kept at a predetermined value. Therefore, the distance between the cylindrical portion 50 and the inner cylindrical portion 45, that is, the width of the first gap 52 is also accurately maintained at a predetermined value, and the cylindrical portion 50 and the inner cylindrical portion 45 do not come into contact with each other.

【0042】以上のように、このロータリジョイント2
5は、1つの小さな独立した部品として構成することが
でき、このロータリジョイント25を介して連続した処
理流体の供給が可能である。したがって、このロータリ
ジョイント25を含む基板処理装置(めっき装置)は小
型に構成することができる。また、ロータリジョイント
25は、任意の向き(姿勢)で使用することが可能であ
り、めっき装置に取り付ける際の制約がない。
As described above, this rotary joint 2
5 can be constructed as one small, independent part, through which a continuous supply of process fluid is possible. Therefore, the substrate processing apparatus (plating apparatus) including the rotary joint 25 can be made compact. Further, the rotary joint 25 can be used in any orientation (posture), and there is no restriction when attached to the plating apparatus.

【0043】第1間隙52における圧力損失は、第1間
隙52の軸方向に沿った長さを長くすることにより大き
くしてもよい。これによっても、パーティクルは、主流
路70に混入し難くなる。ステータ43の円筒部(内筒
部45および外筒部46)の数は、3つ以上であっても
よく、ロータ44の円筒部(円筒部50)の数は、2つ
以上であってもよい。すなわち、ステータ43およびロ
ータ44は、上記の実施形態より多くの円筒部を含ん
で、ジグザグに連通された多くの間隙を含んでいてもよ
い。リーク流路71やリークポート57は、複数設けら
れていてもよい。
The pressure loss in the first gap 52 may be increased by increasing the length of the first gap 52 along the axial direction. This also makes it difficult for particles to mix into the main flow path 70. The number of cylindrical portions (inner cylinder portion 45 and outer cylinder portion 46) of the stator 43 may be three or more, and the number of cylindrical portions (cylindrical portion 50) of the rotor 44 may be two or more. Good. That is, the stator 43 and the rotor 44 may include more cylindrical portions than the above-described embodiment, and may include many gaps communicating in a zigzag manner. Plural leak channels 71 and leak ports 57 may be provided.

【0044】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
In addition, various changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るロータリジョイント
が採用された基板処理装置の全体の構成を示す図解的な
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an overall configuration of a substrate processing apparatus in which a rotary joint according to an embodiment of the present invention is adopted.

【図2】図1のスピンベースの構造を示す図解的な断面
図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing the structure of the spin base shown in FIG.

【図3】本発明の一実施形態に係るロータリジョイント
の構造を示す図解的な断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a structure of a rotary joint according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スピンベース 19 回転配管 23 モータ 25 ロータリジョイント 27 供給配管 33 めっき槽 41 ポンプ 43 ステータ 44 ロータ 45 内筒部 45a 円筒部の内部空間 46 外筒部 47 ボディ 50 円筒部 52 第1間隙 53 第2間隙 56 処理流体供給孔 57 リークポート 64 密閉リング 64a 圧接部材 64b コイルバネ 70 主流路 71 リーク流路 W 半導体ウエハ 1 spin base 19 rotating piping 23 motor 25 rotary joint 27 Supply piping 33 plating tank 41 pumps 43 Stator 44 rotor 45 Inner tube 45a Internal space of cylindrical part 46 Outer cylinder 47 body 50 Cylindrical part 52 First gap 53 Second gap 56 Processing fluid supply hole 57 Leakport 64 sealing ring 64a pressure contact member 64b coil spring 70 main flow path 71 Leakage channel W semiconductor wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H104 JA04 JB04 JC10 JD09 LE02 LF08 4K024 BB12 CB01 CB02 CB08 CB11 CB18 CB22    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 3H104 JA04 JB04 JC10 JD09 LE02                       LF08                 4K024 BB12 CB01 CB02 CB08 CB11                       CB18 CB22

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内部空間を有する管状ステータと、 この管状ステータに嵌め合わされ、この管状ステータの
上記内部空間と連通して主流路を形成する内部空間を有
し、上記管状ステータとの間に上記主流路に連通する間
隙を形成する管状ロータと、 上記間隙に配置され、上記主流路を取り囲んで上記管状
ステータおよび上記管状ロータの間を密閉する密閉リン
グと、 上記管状ステータに設けられ、上記密閉リングよりも上
記主流路側の位置から上記間隙内の流体をリークさせる
リークポートとを備えたことを特徴とするロータリジョ
イント。
1. A tubular stator having an internal space, and an internal space which is fitted into the tubular stator and which communicates with the internal space of the tubular stator to form a main flow path. A tubular rotor forming a gap communicating with the main flow path; a sealing ring disposed in the gap and sealing the main flow path to seal between the tubular stator and the tubular rotor; A rotary joint, comprising: a leak port for leaking fluid in the gap from a position closer to the main flow path than a ring.
【請求項2】上記間隙は、上記管状ステータと上記管状
ロータとの間隔が0.1mm以下の間隙部分を含むこと
を特徴とする請求項1記載のロータリジョイント。
2. The rotary joint according to claim 1, wherein the gap includes a gap portion in which the gap between the tubular stator and the tubular rotor is 0.1 mm or less.
【請求項3】上記管状ステータが、第1管状部材、およ
びこの第1管状部材の周囲にこの第1管状部材と同軸に
配された第2管状部材を備えており、 上記管状ロータが、上記第1管状部材および上記第2管
状部材と同軸で、上記第1管状部材と上記第2管状部材
との間に配されて上記嵌め合いを構成する円筒部材を備
えており、 上記間隙が、上記第1管状部材と上記円筒部材との間で
形成され上記主流路に連通した第1間隙、および上記第
2管状部材と上記円筒部材との間で形成され上記第1間
隙に連通した第2間隙を含み、 上記密閉リングが、上記第2間隙に配置されていること
を特徴とする請求項1または2記載のロータリジョイン
ト。
3. The tubular stator comprises a first tubular member and a second tubular member arranged coaxially with the first tubular member around the first tubular member, and the tubular rotor comprises: A cylindrical member that is coaxial with the first tubular member and the second tubular member and that is arranged between the first tubular member and the second tubular member to form the fitting; A first gap formed between the first tubular member and the cylindrical member and communicating with the main flow path, and a second gap formed between the second tubular member and the cylindrical member and communicating with the first gap. 3. The rotary joint according to claim 1, wherein the sealing ring is arranged in the second gap.
【請求項4】上記第1管状部材と上記第2管状部材とが
一体に形成されていることを特徴とする請求項3記載の
ロータリジョイント。
4. The rotary joint according to claim 3, wherein the first tubular member and the second tubular member are integrally formed.
【請求項5】上記密閉リングは、上記管状ステータおよ
び上記管状ロータに圧接する圧接部材と、 断面においてこの圧接部材の内部に配置され、この圧接
部材を上記管状ステータおよび上記管状ロータへ付勢す
る弾性部材とを含むことを特徴とする請求項1ないし4
のいずれかに記載のロータリジョイント。
5. The sealing ring is disposed inside the pressure contact member in pressure contact with the tubular stator and the tubular rotor, and urges the pressure contact member to the tubular stator and the tubular rotor. An elastic member is included, The said 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
The rotary joint according to any one of 1.
【請求項6】上記圧接部材がフッ素樹脂からなることを
特徴とする請求項5記載のロータリジョイント。
6. The rotary joint according to claim 5, wherein the pressure contact member is made of fluororesin.
【請求項7】上記弾性部材がコイルバネであることを特
徴とする請求項5または6記載のロータリジョイント。
7. The rotary joint according to claim 5, wherein the elastic member is a coil spring.
【請求項8】基板を保持して回転する基板保持回転機構
と、 この基板保持回転機構に備えられて基板とともに回転
し、基板の一方表面に処理流体を供給する回転配管と、 処理流体供給源からの処理流体を上記回転配管に導く供
給配管と、 上記回転配管と上記供給配管とを接続する請求項1ない
し7のいずれかに記載のロータリジョイントと、 基板の他方表面にめっき液を供給するめっき液供給手段
とを備えたことを特徴とするめっき装置。
8. A substrate holding / rotating mechanism that holds and rotates a substrate, a rotary pipe that is provided in the substrate holding / rotating mechanism, rotates with the substrate, and supplies a processing fluid to one surface of the substrate, and a processing fluid supply source. A supply pipe for guiding the processing fluid from the above to the rotary pipe, a rotary joint according to any one of claims 1 to 7 for connecting the rotary pipe and the supply pipe, and a plating solution is supplied to the other surface of the substrate. A plating apparatus comprising: a plating solution supply means.
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