JP2001127033A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理中または処理の前後で被処理基板を回転
させる際に基板ないし基板周囲の各部から発生したミス
トまたは異物が基板に付着するのを効果的に防止または
抑制すること。 【解決手段】 この処理装置６２は、基本的には、処理
容器として機能するカップ６４と、このカップ６４の内
側に設けられたスピンチャック機構６６と、カップ６４
に出入り可能に設けられた洗浄機構（図示せず）とで構
成されている。カップ６４の上部側璧部８４の内壁面に
は、それぞれ周回方向に延在する斜め下向きのテーパ部
９０と断面Ｌ形の内部案内板９２とが設けられる。カッ
プ上部側璧部８４の側璧において、テーパ部９０の背後
の部位には、内部案内板９２で受けられた気流および／
またはミストをカップ６４の外へ出すための通孔９４が
形成されている。カップ６４の上部側璧部８４の外璧に
は、カップの外に出たミスト等をケーシング６０の底部
へ送るための断面Ｌ形の第１および第２の外部案内板９
８，１００が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理容器内で被処
理基板をスピン回転させて所定の処理を行うスピンナ型
の処理装置に係わり、特に処理液を用いた液処理を行う
スピンナ型の液処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スピンナ型の液処理装置は、たとえば、
液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体デバイス製造
のフォトリソグラフィー工程において被処理基板（ＬＣ
Ｄ基板、半導体ウエハ等）をスピン回転させて行う洗
浄、レジスト塗布、現像等の工程に用いられている。

【０００３】スピンナ型の液処理装置においては、被処
理基板をほぼ水平に回転させながら基板上に処理液（洗
浄液、レジスト液、現像液、リンス液等）を供給するの
で、基板から処理液が不可避的に四方へ飛散してしま
う。そこで、基板の周囲を囲むように処理容器の側璧を
カップ状に形成し、基板から四方へ飛散した処理液をカ
ップ内壁に当てて、処理容器の底に設けたドレイン口か
ら容器の外へ排出するようにしている。また、処理容器
の底に上記ドレイン口とは別個の排気口を設け、容器内
の雰囲気を排気口から排気するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなスピンナ型の液処理装置では、基板の回転により
発生する異物を含む気流および／または液処理中に基板
から飛散する処理液のミスト（液滴）が容器底部の排液
口または排気口へ全部引き込まれることはなく、相当量
の気流および／またはミストが基板付近に浮遊したり周
囲の各部とりわけカップ内壁に付着する。

【０００５】さらに、洗浄やリンス等の液処理後に基板
を回転させて処理液を振り切るスピン乾燥では、回転速
度が数段高くなるため、基板はもちろんカップ内壁等か
らも細かいミスト等が多量に発生しやすく、しかも、発
生したミスト等がカップ内壁に沿って上昇する気流に乗
って基板上方に舞い（巻き）上がり、それから降りてき
て基板表面に付着または再付着するという不具合があっ
た。もちろん、このような基板へのミスト等の付着は、
コンタミネーションやパーティクルの原因となり、望ま
しくない。

【０００６】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、処理中または処理の前後で被処理基
板を回転させる際に基板ないし基板周囲の各部から発生
したミストおよび／または異物が基板に付着するのを効
果的に防止または抑制して、処理品質を向上させる基板
処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一態様の基板処理装置は、処理容器内で
被処理基板を載せて保持する保持手段、たとえばチャッ
クプレートを有し、前記基板を前記チャックプレートと
一緒にほぼ水平に回転させる回転手段、たとえばスピン
チャック機構と、前記チャックプレート側から前記処理
容器の内壁に当たる気流の風圧を強めるための前記チャ
ックプレートの裏側に設けられた送風手段、たとえばフ
ィンとを具備する。

【０００８】この基板処理装置の構成において、チャッ
クプレート裏側のフィンは、チャックプレート上の基板
に何ら干渉することなく、チャックプレート側から処理
容器の内壁に当たる気流の風圧を強め、これによって容
器内壁付近のミストを効果的に容器底部へ落とすことが
できる。特に、処理容器の内壁にチャックプレートまた
は基板に近接した位置にて斜め下方に向いたテーパ部を
設ける構成においては、このテーパ部にミスト等が集ま
りやすいうえ、ここに風圧の大きな気流が当たることで
ミスト等を一層効果的に落とすことができる。処理容器
の内壁に当たる気流の向きは法線方向つまり基板側から
みて放射方向に近い方向が好ましく、そのためにはチャ
ックプレート裏側に設けるフィンを放射状に延ばす構成
とするのが好ましい。

【０００９】本発明の別の態様の基板処理装置は、処理
容器内で被処理基板を載置して保持するチャックプレー
トを有し、前記基板を前記チャックプレートと一緒にほ
ぼ水平に回転させるスピンチャック機構と、前記処理容
器の内壁に沿って上昇する気流またはミスト等を受けて
径方向外側へ案内する内部案内部材とを具備する。

【００１０】スピン回転中、基板およびチャックプレー
ト側から処理容器の内壁に当たった気流の一部は容器内
壁に沿って上昇する。基板やその周囲の各部で発生した
ミスト等がこの上昇気流に乗ると、基板上方に舞い（巻
き）上がり、それから下降気流となって基板上に降りて
くる。この処理装置の構成においては、容器内壁に沿っ
て上昇するミスト等が途中で内部案内部材に受け止めら
れ、進路を径方向外側へ変えられる。このことにより、
基板上方へのミスト等の巻き上がりが防止ないし抑制さ
れる、ひいては基板表面へのミスト等の付着が防止ない
し抑制される。

【００１１】内部案内部材は、好ましくは、処理容器内
壁のテーパ部の上端部に対して流体通路のための間隙を
形成しつつ径方向の内側から外側まで延在する構成であ
ってよい。また、上昇するミスト等を内部案内部材で確
実にトラップできるように、好ましくは、内部案内部材
の下端が該テーパ部の上端よりも低い構成でよい。ま
た、内部案内部材でトラップしたミスト等を処理容器内
から除去するために、処理容器の側璧に開口を設け、内
部案内部材より案内されてきた気流またはミスト等を該
開口を通して容器の外に逃がす構成としてよい。

【００１２】さらに、処理容器の外で上記開口より出た
ミスト等を下方に案内する第１の案内部材を設けること
で、容器の外に放出されたミスト等が容器側璧を越えて
容器内に戻ってきたり、あるいは基板の搬入出の際に基
板や搬送系等に付着するようなことが回避される。

【００１３】また、本発明の基板処理装置においては、
前記処理容器を、昇降移動可能な上部側璧部と、この上
部側璧部と径方向で部分的に隙間を空けて対向する下部
側璧部と容器底部とを含む固定設置された容器本体とで
構成することができる。かかる容器構成では、上部側璧
部と下部側璧部との間の隙間からミストが漏れることが
ある。そこで、この容器の外に漏れたミストを下方に案
内するための第２の外部案内部材を設けることが好まし
い。この第２の外部案内部材は、独立した構造でもよ
く、あるいは第１の外部案内個部材と一体に構成されて
もよい。

【００１４】また、本発明の基板処理装置においては、
処理容器が少なくとも底面と側璧とを有する室内に収容
され、この室の処理容器外側の底面または側璧の下部に
排気口が設けられ、この排気口が排気系統に接続された
構成であってよい。

【００１５】本発明のさらに別の基板処理装置は、処理
容器内で被処理基板を載置して保持する保持手段たとえ
ばチャックプレートを有し、前記基板を前記チャックプ
レートと一緒にほぼ水平に回転させる回転手段たとえば
スピンチャック機構と、前記チャックプレート側から前
記処理容器の内壁に向かう気流の風力を強めるための前
記チャックプレートの裏側に設けられた送風手段たとえ
ばフィンと、前記処理容器の内壁に沿って上昇する気流
および／またはミストを受けて径方向外側へ案内する内
部案内部材とを具備する。

【００１６】この構成においては、上記のようなフィン
の作用と内部案内部材の作用との相乗効果が得られる。
より詳細には、フィンの作用により強い風圧の気流が処
理容器の内壁に（好ましくは法線方向に）当たることに
よって、容器内壁付近のミスト等の一部を容器底部へ効
果的に落とすとともに、残りのミスト等を容器内壁に沿
って強い風圧で上昇させ、上昇したミスト等を内部案内
部材によりトラップまたは除去することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施の形態を説明する。

【００１８】図１に、本発明の基板処理装置が適用可能
な塗布現像処理システムの構成を示す。この塗布現像処
理システムは、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、
ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程
の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポ
ストベークの各処理を行うものである。露光処理は、こ
のシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示
せず）で行われる。

【００１９】この塗布現像処理システムは、大きく分け
て、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセス
ステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ
／Ｆ）１４とで構成される。

【００２０】システムの一端部に設置されるカセットス
テーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容する
カセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセッ
トステージ１６と、このステージ１２上のカセットＧに
ついて基板Ｇの出し入れを行うサブアーム機構２０とを
備えている。このサブアーム機構２０は、基板Ｇを保持
できる搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作
可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）
１２側の搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるよう
になっている。

【００２１】プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、
上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗
浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロ
セス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５
およびスペース２６を介して（挟んで）横一列に設けて
いる。

【００２２】洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗
浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／
冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット
（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含ん
でいる。

【００２３】塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニ
ット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２
と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２
段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４
６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）
４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。

【００２４】現像プロセス部２６は、３つの現像ユニッ
ト（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニ
ット（ＨＰ／ＣＯＬ）５４と、加熱ユニット（ＨＰ）５
６とを含んでいる。

【００２５】各プロセス部２２，２４，２６の中央部に
は長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬
送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各
プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入
／搬出または搬送を行うようになっている。なお、この
システムでは、各プロセス部２２，２４，２６におい
て、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系の
ユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方
の側に熱処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ等）が配置さ
れている。

【００２６】システムの他端部に設置されるインタフェ
ース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と
隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５４
およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接す
る側に搬送機構５８を設けている。

【００２７】図２に、この塗布現像処理システムにおけ
る処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ
／Ｓ）１０において、サブアーム機構２０が、ステージ
１２上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り
出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロ
セス部２２の搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。

【００２８】洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、
先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に
順次搬入され、最初の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では
紫外線照射による乾式洗浄を施され、次の冷却ユニット
（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ
2）。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が
除去される。

【００２９】次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（Ｓ
ＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板
表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。
スクラビンク洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（Ｈ
Ｐ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ
4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板
温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロ
セス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送
装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセ
ス部２４へ搬送される。

【００３０】塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、
先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４
６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ
6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度ま
で冷却される（ステップＳ7）。

【００３１】その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット
（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥
ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次
いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁
部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ
8）。

【００３２】次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（Ｈ
Ｐ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット
（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行わ
れ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一
定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、
この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を
用いることもできる。

【００３３】上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセ
ス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬
送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）５４
へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ
11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パ
ターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基
板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）５４
に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）５４の搬送機
構５８は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステン
ション５４を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２
４の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。

【００３４】現像プロセス部２６において、基板Ｇは、
現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理
を受け（ステップＳ12）、次いで 加熱／冷却ユニット
（ＨＰ／ＣＯＬ）５４の１つに順次搬入され、最初の加
熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ス
テップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基
板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベ
ーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５６を用いることもで
きる。

【００３５】現像プロセス部２６での一連の処理が済ん
だ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の
搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション
（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこでサブアーム機構２０
によりいずれか１つのカセットＧに収容される（ステッ
プＳ1）。

【００３６】この塗布現像処理システムにおいては、ス
クラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８、レジスト塗布ユニ
ット（ＣＴ）４０および現像ユニット（ＤＥＶ）５２に
それぞれスピンナ型の洗浄処理装置、塗布装置および現
像装置を使用することが可能であり、したがってこれら
のユニット（ＳＣＲ）、（ＣＴ）、（ＤＥＶ）に本発明
を適用することができる。

【００３７】以下、図３〜図１０につき本発明をスクラ
バ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８に適用した一実施形態を
説明する。

【００３８】図３、図６および図７に、本発明によるス
クラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の要部の構成を示
す。このユニット（ＳＣＲ）２８は、有底のハウジング
またはケーシング６０を有し、このケーシング６０の中
にスピンナ型のスクラバ洗浄装置６２を設けている。

【００３９】スクラバ洗浄装置６２は、基本的には、処
理容器として機能するカップ６４と、このカップ６４の
内側に設けられたスピンチャック機構６６と、カップ６
４に出入り可能に設けられた洗浄機構１２０とで構成さ
れている。

【００４０】スピンチャック機構６６は、矩形の基板Ｇ
をほぼ水平に載せて保持できる円板型の保持手段、たと
えばチャックプレート６８を有している。このチャック
プレート６８の上面には、図３に示すように基板Ｇを担
持するための手段、たとえば多数の支持ピン７０が適当
な配置パターンで離散的に固定取付されるとともに、図
４に示すように基板Ｇの四隅を両側縁で保持するための
手段、たとえば保持ピン７２が固定取付されている。ま
た、基板昇降手段、たとえばリフトピン７４を昇降可能
に通すための複数個たとえば４個の貫通孔７６がチャッ
クプレート６８に形成されている。チャックプレート６
８は、剛体たとえばステンレス鋼で構成されてよく、支
持ピン７０および保持ピン７２の少なくとも基板Ｇと接
触する部分には基板を傷つけないような部材たとえば樹
脂、ゴム等を用いて良い。

【００４１】さらに、この実施例におけるチャックプレ
ート６８の裏面には、図５に明示するように、送風手段
として、たとえばプレートの中心部付近から周縁部付近
まで放射状に延びる複数個たとえば６個の突条型フィン
７８がプレートと一体に、またはプレートに固着して設
けられている。このフィン７８のサイズおよび個数は任
意に選定できる。

【００４２】チャックプレート６８の裏面中心部には回
転支持軸８０の上端部が固着されており、この回転支持
軸８０の下端部はスピンチャック機構６６の駆動部８２
内に設けられている回転駆動モータ（図示せず）に作動
結合されている。該回転駆動モータの回転駆動により回
転支持軸８０を介してチャックプレート６８と、このチ
ャックプレート６８上に機械的に保持される基板Ｇとが
一体に設定速度で回転するようになっている。駆動部８
２は、ケーシング６０の底に固定されている。

【００４３】駆動部８２内には、リフトピン７４を昇降
させるための駆動手段たとえばエアシリンダ（図示せ
ず）も設けられている。基板Ｇの搬入／搬出時には、該
エアシリンダのピストンロッドが前進（上昇）すること
で、図３に示すように各リフトピン７４がチャックプレ
ート６８の上方に設定された所定の高さ位置まで上昇
し、主搬送装置３８（図１）との間で基板Ｇの受け渡し
を行うようになっている。定常時は、該エアシリンダの
ピストンロッドが原点位置に後退し、各リフトピン７４
はチャックプレート６８よりも下の位置に退避してい
る。リフトピン７４の先端部も基板Ｇを傷つけないよう
な部材で形成してよい。

【００４４】カップ６４は、チャックプレート６８およ
び基板Ｇの周囲を取り囲む昇降移動可能な上部側璧部８
４と、この上部側璧部８４と径方向で部分的に隙間Ｆを
空けて対向する下部側璧部８６と、この下部側璧部８６
と一体的に構成され、かつケーシング６０の底に直接ま
たはスピンチャック機構６６の駆動部８２を介して固定
された底板部８８とを有している。

【００４５】カップ６４の外または内部（カップ駆動部
８２内）には、カップ６４の上部側璧部８４を支持し、
かつ設定された昇降範囲内で任意の高さに昇降駆動でき
る公知のカップ支持・昇降機構（図示せず）が設けられ
ている。図３に示すように、基板Ｇの受け渡し時には、
主搬送装置３８の搬送アーム（図示せず）をカップ内側
に通すため、上部側璧部８４が最も低い設定位置に下降
している。しかし、処理中は、図６および図７に示すよ
うに、上部側璧部８４がチャックプレート６８側からの
液滴や気流を受けるのに適した高さに上昇（位置）して
いる。

【００４６】この実施例において、カップ６４の上部側
璧部８４の内壁面には、処理中のカップ高さ位置（図
６、図７）で基板Ｇおよびチャックプレート６８の側面
に近接し、基板Ｇおよびチャックプレート６８側から四
方（周囲）に飛散する液滴を受け止めて下方に落とすた
めの斜め下方に向いたテーパ部９０が設けられている。
このテーパ部９０は、平板状のものを図示しているが、
断面が楔状のものでもよく、あるいは湾曲面に形成され
たものでもよい。

【００４７】さらに、カップ上部側璧部８４の内壁面に
は、周回方向に沿ってテーパ部９０の上端部に被さるよ
うに、断面Ｌ形の内部案内板９２が設けられている。よ
り詳細には、内部案内板９２は、テーパ部９０の上端部
よりも高い位置で上部側璧部８４の内壁面よりカップ中
心側にほぼ水平に延びて、テーパ部９０の上端部よりも
径方向内側の位置でほぼ直角に折曲して垂直下方に延び
（垂れ）、テーパ部９０の上端部より幾らか低い位置で
終端する。つまり、内部案内板９２は、テーパ部９０の
上端部に対して流体通路のための間隙を形成しつつ径方
向の内側から外側まで延在している。内部案内板９２の
形状も種々の変形が可能であり、たとえば直角に折曲し
ていなくてもよく、湾曲面になっていてもよい。

【００４８】図４に示すように、テーパ部９０および内
部案内板９２には、それぞれ周回方向に適当な間隔を置
いてカップ内璧寄りの部位に液滴を壁伝いにカップ底部
の排液回収室９３へ導く（落とす）ための複数個たとえ
ば４個の通孔９０ａおよび９２ａが穿孔されている。

【００４９】カップ上部側璧部８４の側璧において、テ
ーパ部９０の背後の部位には、より詳細にはテーパ部９
０の基端部と内部案内板９２の基端部との間の部位に
は、カップ周回方向に沿って所定の間隔またはピッチで
多数の通孔または開口９４が形成されている。この通孔
９４の大きさ、形状および配列パターンは任意に選択で
きる。

【００５０】カップ上部側璧部８４は、内部案内板９２
よりも高い位置に、内部案内板９２と同様に上方に向か
って径方向内側にテーパ状に延在する遮蔽板９６を有し
ている。

【００５１】カップ上部側璧部８４の外壁には、周回方
向に沿って通孔９４に上から掛かるように断面Ｌ形の第
１の外部案内板９８が設けられている。より詳細には、
第１の外部案内板９８は、通孔９４よりも高い位置でカ
ップ上部側璧部８４の外壁からほぼ水平に径方向外側に
延びて、一定の位置でほぼ直角に下方に折曲して通孔９
４の前で延び（垂れ）ている。通孔９４よりカップ６４
の外に出た気流やミストは、この第１の外部案内板９８
により下方つまりケーシング６０の底部側へ案内される
ようになっている。

【００５２】さらに、カップ上部側璧部８４の外壁に
は、周回方向に沿って下部側璧部８６の外側で隙間Ｆに
上から掛かるように断面Ｌ形の第２の外部案内板１００
も設けられている。隙間Ｆよりカップ６４の外に出た気
流および／またはミストは、この第２の外部案内板１０
０により下方つまりケーシング６０の底部側へ案内され
るようになっている。第１の外部案内板９８と第２の外
部案内板１００との関係では、前者（９８）からの気流
の流れが後者（１００）によって妨害されないように、
前者（９８）の垂直案内部よりも後者（１００）の垂直
案内部を半径方向の内側に位置させるのがよい。

【００５３】ケーシング６０の底面６０ｂには、１箇所
または複数箇所に排気口１０２が設けられている。各排
気口１０４は、排気管１０６を介して外部排気系統たと
えば排気ダクト（図示せず）に連通している。

【００５４】カップ下部側璧部８６の内側には、周回方
向に沿って上記排液回収室９３が形成されている。この
排液回収室９３の底面は、周回方向において高低差があ
り、最も低い部位に排液口１０６が設けられている。こ
の排液口１０６は、排液管１０８を介して排液タンク
（図示せず）に通じている。

【００５５】上記排液回収室９３の上方の空間は排液流
路だけでなく排気流路も兼ねており、カップ底板部８８
において排液回収室９３よりも内側の部位に排気口１１
０が設けられている。この排気口１１０は、排気管１１
２を介して外部排気系統たとえば排気ダクトに連通して
いる。チャックプレート６８の下には、排液および排気
流路を構成する傘状の隔壁板１１４が設けられている。

【００５６】このスクラバ洗浄装置６２における洗浄機
構１２０は、たとえば図６に示すようなブラシスクラバ
機構１２２と洗浄ノズル機構１２４とを有する。図６に
は説明の便宜上両機構１２２，１２４を同時に示してい
るが、通常はブラシスクラバ機構１２２によるブラッシ
ング洗浄が先に行われ、その後に洗浄ノズル機構１２４
によるスプレー洗浄が行われるようになっており、一方
の機構が作動している間、他方の機構はカップ６４の外
でケーシング６０の隅部に設けられた所定の待機位置
（図示せず）で待機している。

【００５７】ブラシスクラバ機構１２２は、たとえば、
複数のディスクブラシ１２６を基板Ｇの表面に一定の圧
力で接触させながら回転駆動するブラシ回転駆動部１２
８と、この駆動部１２８をガイド１３０に沿って基板Ｇ
の長辺方向に送るブラシ送り機構（図示せず）とを有し
ている。

【００５８】洗浄ノズル機構１２４は、たとえば、基板
Ｇの表面に向けて真上から洗浄液を吐出する複数本のノ
ズル１３２と、これらのノズル１３２に洗浄液を供給す
る洗浄液供給部（図示せず）と、ノズル１３２をガイド
１３４に沿って基板Ｇの長辺方向に送るノズル送り機構
（図示せず）とを有している。なお、洗浄ノズル機構１
２４によるブロー洗浄に際しては、スピンチャック機構
６６も作動し、基板Ｇが回転するようになっている。

【００５９】次に、この実施例におけるスクラバ洗浄ユ
ニット（ＳＣＲ）２８の作用を説明する。

【００６０】洗浄プロセス部２２の主搬送装置３８が基
板Ｇをユニット（ＳＣＲ）２８に搬送してくると、この
タイミングに合わせて図３に示すようにリフトピン７４
が所定の高さ位置まで上昇し、主搬送装置３８より基板
Ｇを受け取る。この時、カップ６４の上部側璧部８４は
図３に示す最下位の高さ位置に下降しており、主搬送装
置３８の搬送アームはカップ６４の中に入ることができ
る。

【００６１】次いで、リフトピン７４は基板Ｇを水平に
担持したまま下降し、チャックプレート６８に基板Ｇを
載せる。チャックプレート６８上で基板Ｇは支持ピン７
０に担持され、保持ピン７２によって保持される。主搬
送装置３８の搬送アームがカップ６４の外あるいはケー
シング６０の外に出た後で、カップ上部側璧部８４は図
６または図７の高さ位置まで上昇する。

【００６２】上記のようにして基盤Ｇの搬入が完了した
後、ブラシスクラバ機構１２２によるブラッシング洗浄
が開始される（図６）。このブラッシング洗浄では、デ
ィスクブラシ１２６が基板Ｇの表面に一定の圧力で接触
しながら回転し、かつ基板上を端から端まで移動する。
これにより、基板表面の全体にわたって汚れが除去され
る。

【００６３】このブラッシング洗浄に際してディスクブ
ラシ１２６に洗浄液を供給してよい。その場合、ブラシ
１２６ないし基板Ｇから四方に洗浄液が飛散する。飛散
した洗浄液は、カップ６４の上部側璧部８４の内壁に当
たってから、カップ底部の排液回収室９３に集められ、
排液口１０６よりカップ６４の外へ排出される。ここ
で、カップ上部側璧部８４の最上部の遮蔽板９６まで飛
散した処理液は、内部案内板９２およびテーパ部９０の
通孔９２ａ，９０ａを通って内璧伝いに排液回収室９３
まで落ちる。

【００６４】ブラッシング洗浄が終了した後、今度は洗
浄ノズル機構１２４によるブロー洗浄が行われる。この
ブロー洗浄では、ノズル１３２が超音波振動の高圧洗浄
液を基板Ｇに向けて噴射しながら、基板上を水平方向に
往復移動する。一方、スピンチャック機構６６も作動し
て、基板Ｇをチャックプレート６８と一体に所定の回転
速度で回転させる。これにより、基板Ｇの表面全体が漏
れなくブロー洗浄され、先のブラッシング洗浄によって
も除去しきれなかった汚れが洗い落とされる。

【００６５】洗浄ノズル機構１２４によるブロー洗浄で
は、基板Ｇに多量の高圧洗浄液が供給されるうえ、基板
Ｇがスピン回転するため、基板Ｇから四方へ飛散する洗
浄液は多量でかつ勢いがある。しかし、飛散した洗浄液
は、上記と同様にカップ上部側璧部８４の内壁に当たっ
てからカップ底部の排液回収室９３に集められ、排液口
１０６よりカップ６４の外へ排出される。

【００６６】また、ブロー洗浄中は、基板Ｇおよびチャ
ックプレート６８のスピン回転により、それらの周囲に
気流およびミストが発生する。この実施例では、チャッ
クプレート６８の裏面に放射状に延在するフィン７８が
設けられているため、フィン７８の整流作用によりチャ
ックプレート６８側からカップ上部側璧部８４の内壁に
当たる気流の風圧が、特に放射方向または法線方向の風
圧が強められる。

【００６７】これにより、図８に示すように、カップ上
部側璧部８４の内壁、特にテーパ部９０の内側面に大き
な風圧で気流が当たり、壁面に付着しているミスト等ｍ
の多くが下方の排液または排気流路へ押し流されると同
時に、テーパ部９０に沿って上昇気流が発生し、この上
昇気流に乗ってミスト等ｍも上昇する。

【００６８】しかし、この上昇気流および上昇ミスト等
ｍは、テーパ部９０の上端を越えた直後に内部案内板９
２の内側に入り込み、そこから通孔９４を通ってカップ
上部側璧部８４の外へ出る。外へ出たミスト等ｍは、第
１の外部案内板９８によりケーシング６０の底部へ向け
て排出される。

【００６９】また、カップ底部の排液回収室９３に落下
したミスト等ｍのうちの一部はカップ上部側璧部８４と
カップ下部側璧部８６との間の隙間Ｆからカップ６４の
外へ漏れる。しかし、漏れたミスト等ｍは、第２の外部
案内板１００に当たり、ケーシング６０の底部へ向けて
排出される。ケーシング６０の底部に集められたミスト
等は、気流と一緒に排気口１０２からユニットの外へ排
出される。

【００７０】このように、基板Ｇをスピン回転させなが
ら基板上に処理液（洗浄液）を供給する液処理において
は、チャックプレート６８側からの放射方向の風圧が大
きい気流により、基板付近で発生したミスト等の一部は
カップ底部に効率よく落とされるとともに、残りのミス
ト等はカップ内壁に沿って勢い良く上昇し、かつその矢
先に内部案内板９２によりトラップされ、通孔９４から
カップの外へ放出される。このため、基板Ｇの真上への
ミスト等の舞い（巻き）上がりがなくなる。

【００７１】そして、カップ６４の外へ出たミスト等
は、第１の外部案内板９８によりケーシング６０の底部
へ案内され、排気口１０２よりユニットの外へ排出され
るため、カップ遮蔽板９６を越えてカップ６４の内側へ
舞い戻ったりすることはなく、ケーシング６０の内壁６
０ａに付着して残ることもない。さらに、カップ上部側
璧部８４とカップ下部側璧部８６との間の隙間Ｆから漏
れたミスト等も、第２の外部案内板１００によりケーシ
ング６０の底部へ案内され、排気口１０２よりユニット
の外へ排出されるため、上方へ浮遊することはなく、内
壁６０ａに付着して残ることもない。

【００７２】上記のような洗浄ノズル機構１２４による
ブロー洗浄が終了すると、図７に示すように乾燥機構１
２０をカップ６４の外へ退避させた状態でスピン乾燥が
行われる。このスピン乾燥では、スピンチャック機構６
６が基板Ｇをブロー洗浄時よりも大きな回転速度で一定
時間回転させる。この高速回転により、基板Ｇの表面な
いし裏面に付着していた洗浄液が遠心力によって周囲に
振り切られ、短時間で基板Ｇは乾燥した状態になる。

【００７３】このスピン乾燥において、カップ上部側璧
部８４の内壁（特にテーパ部９０の内壁）には、基板Ｇ
およびチャックプレート６８側からのミストおよび気流
がブロー洗浄時よりも大きな圧力および風圧で当たる。
ここで、基板Ｇより周囲に飛散するミスト等はブロー洗
浄時よりも格段に細かい。このような気流およびミスト
等が大きな風圧および圧力でカップ内壁（特にテーパ部
９０の内壁）に当たることにより、図８に示すようなカ
ップ内壁に沿ってミスト等ｍおよび気流をカップ底部へ
押しやる作用、およびカップ内壁に沿って気流およびミ
スト等ｍを上昇させる作用が一層顕著に奏される。

【００７４】そして、カップ底部の排液回収室９３に集
められたミスト等ｍは、排液となって排液口１０６より
ユニットの外へ排出される。また、カップ底部に流れた
気流は排気口１１０からユニットの外へ排出される。こ
の実施例では、風圧の大きい下降気流に対応して、排気
口１１０に通じる排気流路を大きくしている。また、カ
ップ上部側璧部８４とカップ下部側璧部８６との間の隙
間Ｆからミスト等ｍが漏れても、ブロー洗浄時と同様第
２の外部案内板１００によりケーシング６０の底部へ案
内され、排気口１０２よりユニットの外へ排出される。

【００７５】一方、カップ内壁（特にテーパ部９０の内
壁）に沿って上昇したミスト等ｍは上昇気流と一緒に内
部案内板９２にキャッチされて、通孔９４からカップの
外へ放出され、第１の外部案内板９８によりケーシング
６０の底部へ送られ、排気口１０２よりユニットの外へ
排出される。

【００７６】このように、内部案内板９２が気流および
ミスト等の上昇を絶ち切るので、カップ６４の内側で気
流ないしミスト等の巻き上がりが効果的に防止ないし抑
制される。さらに、カップ６４の外では第１および第２
の外部案内板９８とケーシング底部の排気口１０２とが
協働してミスト等の拡散を防止する。

【００７７】上記のようして、基板Ｇやその周囲の各部
（特にカップ内壁）から発生したミスト等の殆どがカッ
プの底部および側璧の２つのルートで速やかにユニット
の外へ排出される。これにより、ミスト等が基板Ｇに付
着または再付着しないようになっている。

【００７８】上記のようなスピン乾燥が終了すると、図
３に示すように、リフトピン７４が上昇して基板Ｇをス
ピンプレート６８から所定の高さ位置まで持ち上げ、カ
ップ上部側璧部８４が最も低い設定位置まで下降する。
そこに、主搬送装置３８の搬送アームが入ってきて、リ
フトピン７４から基板Ｇを受け取って、ユニット（ＳＣ
Ｒ）２８の外へ搬出する。搬出された基板Ｇの表面は、
上記のようなスクラビング洗浄を施されており、かつミ
スト等が殆ど付着していないので、清浄度の高い面にな
っている。したがって、次工程のレジスト塗布処理や現
像処理においてもコンタミネーションやパーティクルの
少ない処理結果を得ることができ、ひいては歩留まりの
高いＬＣＤを得ることができる。

【００７９】上記した実施例では、カップ上部側璧部８
４に第１および第２の外部案内板９８，１００を別個に
設けた。しかし、たとえば図９に示すように、上方に取
り付けられる第１の外部案内板９８の垂直案内部を隙間
Ｆの出口より低い位置まで下方に延長させ、この延長部
分９８ａで第２の外部案内板１００を代用させることが
できる。

【００８０】また、第１または第２の外部案内板９８，
１００をたとえば断面コ状に形成してその底面または側
面に１つまたは複数個の排気口を設け、それらの排気口
を排気管を介してケーシング底部の排気口１０２に接続
する構成も可能である。ケーシング６０の排気口は側璧
６０ａに設けてもよい。

【００８１】上記の実施例では、カップ上部側璧部８４
が内部案内板９２よりも上方に延びる遮蔽部９６を有し
ているため、内部案内板９２の案内でカップ６４の外に
出たミストは遮蔽部９６の遮蔽作用によりカップ６４の
内側には入りにくくなっている。したがって、たとえば
図１０に示すように、第１および／または第２の外部案
内板９８，１００を省いた構成とすることも可能であ
る。

【００８２】また、上記の実施例では、チャックプレー
ト６８の裏面に設けられたフィン７８による気流ないし
ミストの整流・風圧（圧力）増強作用が、カップ内壁の
テーパ部９０によって高められている。しかし、カップ
内壁からテーパ部９０を省いた構成であっても、効果の
度合いは減少するものの上記と同様のミスト等除去効果
が得られる。

【００８３】上記の実施例では、カップ６４の上部側璧
部８４を下部側璧部８６から分割し、昇降移動可能とし
ている。このカップ構成においては、スピン乾燥中（洗
浄中でもよい）に上部側璧部８４を上下動させて、気流
が当たるカップ内壁の面積または領域を増やすようにし
てもよい。もっとも、カップ６４を一体型や完全固定型
とすることも可能である。

【００８４】また、上記の実施例におけるスクラバ洗浄
装置６２はフィン７８および内部案内板９２の双方を有
する構成であったが、それらの片方を有する構成も可能
である。スピンプレート６８上で基板Ｇを保持する手段
は、上記実施例のようにメカニカルなもの（保持ピン７
２）に限らず、たとえばバキューム吸着式の保持手段を
用いることも可能である。スピンプレート６８の形状
は、フィン７８の作用を高めるうえでは円形が好ましい
が、他の形状たとえば矩形でも可能である。フィン７８
の形状も、放射方向の風圧を高めるうえでは上記実施例
のような放射状に延びる形体が好ましい。

【００８５】しかし、図１１に示すように、湾曲形状そ
の他の種々のフィン形状が可能であり、フィンの幅方向
の形状だけでなく高さ方向の形状も種々の変形・選択が
可能である。

【００８６】また、図１２に示すように、フィン７８
を、スピンプレート６８の裏面に一体にではなく、下方
に離して設置することもできる。図１２において、フィ
ン７８を取付または支持する回転板１４０は、回転支持
軸８０に固着されている。この構成においては、フィン
７８を回転板１４０の裏面または上面あるいは両面に設
けることが可能である。

【００８７】上記実施例の塗布現像処理システムにおい
て、本発明を塗布ユニット（ＣＴ）４０または現像ユニ
ット（ＤＥＶ）５６に適用した場合には、基本的には処
理液の供給機構が置き換わるだけで、処理容器とスピン
チャック機構は上記スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２
８のものと共通しており、上記と同様の作用効果が得ら
れる。

【００８８】本発明の基板処理装置は、塗布現像処理用
の処理装置に限定されるものではなく、処理容器とスピ
ンチャック機構を用いる任意の処理装置に適用可能であ
る。したがって、処理の内容に応じてミスト以外の異物
も上記と同様の作用で除去することができる。本発明に
おける被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエ
ハ、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能で
ある。

【００８９】

【発明の効果】上記したように、本発明の基板処理装置
によれば、処理中または処理の前後で被処理基板を回転
させる際に基板ないし基板周囲の各部から発生したミス
トおよび／または異物が基板に付着するのを効果的に防
止または抑制して、処理品質を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処
理システムの構成を示す平面図である。

【図２】実施例の塗布現像処理システムにおける処理の
手順を示すフローチャートである。

【図３】実施例のスクラバ洗浄ユニット内の構成（基板
の搬入出時）を示す略断面図である。

【図４】実施例のスクラバ洗浄装置におけるチャックプ
レートの上面の構成を示す平面図である。

【図５】実施例のスクラバ洗浄装置におけるチャックプ
レートの裏面の構成を示す底面図である。

【図６】実施例のスクラバ洗浄ユニット内の構成（洗浄
時）を示す略断面図である。

【図７】実施例のスクラバ洗浄ユニット内の構成（スピ
ン乾燥時）を示す略断面図である。

【図８】実施例のスクラバ洗浄ユニットにおける主な作
用を示す図である。

【図９】実施例のスクラバ洗浄ユニットの一変形例を示
す部分略断面図である。

【図１０】実施例のスクラバ洗浄ユニットの別の変形例
を示す部分略断面図である。

【図１１】実施例におけるフィン構造の一変形例を示す
略平面図である。

【図１２】実施例におけるフィン取付構造の別の変形例
を模式的に示す図である。

【符号の説明】

２８ スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ） ４０ レジスト塗布ユニット（ＣＴ） ５２ 現像ユニット（ＤＥＶ） ６０ ケーシング ６２ スクラバ洗浄装置 ６４ カップ（処理容器） ６６ スピンチャック機構 ６８ チャックプレート ７０ 支持ピン ７２ 保持ピン ７８ フィン ８２ 駆動部 ８４ カップ上部側璧部 ８６ カップ下部側璧部 ９０ テーパ部 ９２ 内部案内板 ９３ 排液回収室 ９４ 通孔 ９６ 遮蔽板 ９８ 第１の外部案内板 １００ 第２の外部案内板 １０２ 排気口 １０６ 排液口 １１０ 排気口 １２０ 洗浄機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６５１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６３ ５６４Ｃ Ｆターム(参考） 2H096 AA25 GA29 HA23 LA06 4F042 AA03 AA07 DF03 DF07 DF32 EB05 EB09 EB13 EB17 EB24 5F043 CC12 CC14 EE07 EE08 EE37 EE40 GG10 5F046 HA03 JA05 JA06 JA08 JA10 LA05 LA06 LA07

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理容器内で被処理基板を載せて保持す
   る保持手段を有し、前記基板を前記保持手段と一緒にほ
   ぼ水平に回転させる回転手段と、 前記保持手段側から前記処理容器の内壁に当たる気流の
   風圧を強めるための前記保持手段の裏側に設けられた送
   風手段とを具備する基板処理装置。
2. 【請求項２】 処理容器内で被処理基板を載置して保持
   する保持手段を有し、前記基板を前記保持手段と一緒に
   ほぼ水平に回転させる回転手段と、 前記処理容器の内壁に沿って上昇する気流および／また
   はミストを受けて径方向外側へ案内するための内部案内
   部材とを具備する基板処理装置。
3. 【請求項３】 処理容器内で被処理基板を載置して保持
   する保持手段を有し、前記基板を前記保持手段と一緒に
   ほぼ水平に回転させる回転手段と、 前記保持手段側から前記処理容器の内壁に当たる気流の
   風圧を強めるための前記保持手段の裏側に設けられた送
   風手段と、 前記処理容器の内壁に沿って上昇する気流および／また
   はミストを受けて径方向外側へ案内するための内部案内
   部材とを具備する基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記送風手段が、前記保持手段の裏側に
   放射状に延在して設けられる請求項１または３に記載の
   基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記処理容器がその内壁に、前記基板ま
   たは前記保持手段に近接した位置にて斜め下方に向いた
   テーパ部を有する請求項１〜４のいずれかに記載の基板
   処理装置。
6. 【請求項６】 前記内部案内部材が、前記テーパ部の上
   端部に対して流体通路のための間隙を形成しつつ径方向
   の内側から外側まで延在する請求項２〜５のいずれかに
   記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記内部案内部材の下端が前記テーパ部
   の上端よりも低い請求項２〜６のいずれかに記載の基板
   処理装置。
8. 【請求項８】 前記処理容器がその側璧に、前記内部案
   内部材により案内されてきた前記気流および／またはミ
   ストを容器の外に逃がすための開口を有する請求項２〜
   ７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 前記処理容器が、前記内部案内部材より
   も高い位置に延在する側璧部を有する請求項２〜８のい
   ずれかに記載の基板処理装置。
10. 【請求項１０】 前記処理容器の外で前記開口より出た
    前記気流および／またはミストを下方に案内するための
    第１の外部案内部材を具備する請求項２〜９のいずれか
    に記載の基板処理装置。
11. 【請求項１１】 前記処理容器が、昇降移動可能な上部
    側璧部と、この上部側璧部と径方向で部分的に隙間を空
    けて対向する下部側璧部と容器底部とを含む固定設置さ
    れた容器本体とを有する請求項１〜１０のいずれかに記
    載の基板処理装置。
12. 【請求項１２】 前記処理容器の外で前記上部側璧部と
    前記下部側璧部との間の前記隙間から出た前記気流およ
    び／またはミストを下方に案内するための第２の外部案
    内部材を具備する請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】 前記第２の外部案内部材が前記第１の
    案内部材の延長部分によって形成されている請求項１２
    に記載の基板処理装置。
14. 【請求項１４】 前記基板に処理液を供給する処理液供
    給手段を具備する請求項１〜１３のいずれかに記載の基
    板処理装置。
15. 【請求項１５】 前記処理容器がその底部に、外部排液
    系統に接続される排液口と外部排気系統に接続される第
    １の排気口とを有する請求項１〜１４のいずれかに記載
    の基板処理装置。
16. 【請求項１６】 前記処理容器が少なくとも底面と側璧
    とを有する室内に収容され、前記室が前記処理容器の外
    側の前記底面または前記側璧の下部に外部排気系統に接
    続される第２の排気口を有する請求項１〜１５のいずれ
    かに記載の基板処理装置。