JP2002299213A

JP2002299213A - 基板処理装置

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Publication number: JP2002299213A
Application number: JP2001100785A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Tanaka; 志信田中
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-11
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP3826719B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フットプリントを増加させることなく液処理
後の被処理基板にミスト等が再付着するのを効果的に防
止すること。【解決手段】液処理後のスピン乾燥のための処理空間
ＥＰbを作るために、カップ６４においては、第１のカ
ップ昇降部９６により内側のカップ側壁部８０を液処理
のための高さ位置からスピン乾燥のための高さ位置に降
ろし、内側のカップ側壁部８０のテーパ部８０ｂにより
集液部７８ｂの口を閉じる（蓋をする）。また、第２の
カップ昇降部９８により外側のカップ側壁部８２を退避
位置からスピン乾燥のための高さ位置へ上昇させる。一
方、スピンチャック機構６６においては、駆動部７６内
の昇降部１３２によりチャックプレート７２をスピン乾
燥用の高さ位置Ｈbまで上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理基板に所定
の液処理を施す基板処理装置に係わり、特に液処理後に
スピン乾燥を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板処理装置として、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
（ＬＣＤ基板、半導体ウエハ等）をスピン回転させて洗
浄、現像、リンス等の液処理を行う装置が挙げられる。

【０００３】このようなスピンナ型の基板処理装置にお
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、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壁を
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
ら外部の排液系統またはドレインラインへ排出するよう
にしている。そして、液処理の終了後に、基板を高速で
スピン回転させて、基板上に残っている処理液を遠心力
で振り切り、短時間で基板を乾燥させるようにしてい
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基板処理装置では、液処理によって
カップ内壁に水滴が大量に付着するだけでなく、液処理
の終了後もカップ底部にはドレインラインへ流れ出る前
の排液がしばらく滞留する。このため、スピン乾燥で基
板を高速回転させると、その回転運動による気流でカッ
プ内壁や底部から液滴やミストが巻き上がるようにして
基板の上方へ舞い上がり、舞い上がった液滴やミストが
降りてきて基板表面に再付着するという問題がある。こ
のような基板表面へのミスト等の再付着は、パーティク
ルやコンタミネーションの原因となり、望ましくない。

【０００５】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、液処理後の被処理基板にミスト等が
再付着するのを効果的に防止するようにした基板処理装
置を提供することを目的とする。

【０００６】本発明の別の目的は、フットプリントを増
加させることなく上記のような被処理基板へのミスト等
の再付着を効率的に防止するようにした基板処理装置を
提供することにある。

【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、本発明の基板処理装置は、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、前記回転手段の周
囲に昇降可能に配置された筒状の第１の側壁部と、前記
第１の側壁部に沿って落下した液を受け集めるための集
液部と、前記第１の側壁部を所定の液処理中に前記保持
手段側から周囲に飛散する液を受けるための第１の位置
と前記液処理の終了後に前記集液部を前記保持手段上の
前記基板に対して遮蔽するための第２の位置との間で昇
降移動させる第１の昇降手段とを有する構成とした。

【０００８】上記の構成において、液処理中は、第１の
側壁部が基板側から飛散する液を第１の位置にて受け、
第１の側壁部に沿って落下した液は集液部に集められ
る。液処理が終了すると、第１の側壁部が第２の位置に
下降して集液部を遮蔽することにより、集液部から液滴
やミスト等が基板側に及ぶことがない。

【０００９】本発明の基板処理装置において、好ましい
一態様は、保持手段を昇降移動させるための第２の昇降
手段を有し、液処理の終了後に第２の昇降手段により保
持手段を液処理用の位置よりも高いスピン乾燥用の位置
まで上昇させ、そのスピン乾燥用の位置で回転手段によ
り保持手段を液処理の回転速度よりも高速の回転速度で
回転させる構成である。かかる構成においては、スピン
乾燥用の処理空間を液処理用の処理空間から隔離させる
ことにより、スピン乾燥において基板の高速回転運動に
より発生する気流から液処理空間の各部、特に液滴やミ
スト等の付着している各部をより確実に避けることがで
き、ミスト等の巻き上がりを効果的に防止することがで
きる。しかも、両処理空間を上下方向で分離するので、
フットプリントを増大させなくて済み、基板支持または
搬送系の構成を煩雑化させることもない。

【００１０】また、好ましくは、第１の側壁部がテーパ
状の上端部を有し、第１の位置でテーパ状上端部が保持
手段上の基板側から飛散する液を受け、第２の位置でテ
ーパ状上端部が集液部の上部を塞ぐための蓋部を形成す
る構成としてよい。この構成においては、第１の側壁部
のテーパ状上端部が液処理中は基板側から飛散する液を
斜め下向きの内壁で受けて効率よく集液部側へ落とし込
み、液処理の終了後は集液部の上部を塞ぐ蓋部として機
能するので、基板から集液部を遮蔽するための煩雑な機
構が不要となる。なお、集液部に排液口を設け、この排
気口を外部排液系統に接続してよい。

【００１１】また、好ましくは、第１の側壁部の外側に
配置された筒状の第２の側壁部を有し、第１の側壁部が
第２の位置に下降しているときは第２の側壁部が保持手
段と水平方向で直接対向する構成としてよい。この構成
においては、液処理後の乾燥工程で基板側から飛散する
液滴やミスト等を一定範囲内に止め、不所望な拡散を防
止することができる。好ましくは、この第２の側壁部の
内壁面に沿って下向きの気流を形成するための排気路が
第２の側壁部の下端部付近に設けられてよい。また、第
２の側壁部がテーパ状の上端部を有し、第１の側壁部が
第２の位置に下降しているときは第２の側壁部のテーパ
状上端部が保持手段と水平方向で直接対向する構成とし
てよい。かかるテーパ構造により、基板側から飛散する
液滴やミスト等を下方に向けることができる。

【００１２】また、好ましくは、第２の側壁部を昇降移
動可能に構成し、第２の側壁部を昇降移動させるための
第２の昇降手段を設けてよい。この構成によれば、第２
の側壁部を不使用時は低い位置に下げておくことで、処
理液供給ノズルや搬送アーム等の出入りを容易にするこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
好適な実施形態を説明する。

【００１４】図１に、本発明の基板処理装置が適用可能
な構成例として塗布現像処理システムを示す。この塗布
現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、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。

【００１５】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。

【００１６】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Ｃに
ついて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えて
いる。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段た
とえば搬送アームを有し、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。

【００１７】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２７を介して（挟んで）横一列に設けて
いる。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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）５７
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５９を設けている。

【００２３】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、搬送機構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）。

【００２４】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。

【００２５】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）。
スクラビング洗浄の後、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。

【００２６】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）。

【００２７】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）。

【００２８】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。

【００２９】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）１４
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）１４
に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機
構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステン
ション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１
２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。

【００３０】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）５５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）５３を用いることもで
きる。

【００３１】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、そこで搬送機構２０により
いずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ
1）。

【００３２】この塗布現像処理システムにおいては、現
像ユニット（ＤＥＶ）５２およびスクラバ洗浄ユニット
（ＳＣＲ）２８に本発明を適用することができる。

【００３３】以下、図３〜図８につき本発明を現像ユニ
ット（ＤＥＶ）５２に適用した一実施形態を説明する。

【００３４】図３〜図６に、この実施形態における現像
ユニット（ＤＥＶ）５２の要部の構成を示す。この現像
ユニット（ＤＥＶ）５２は、有底のハウジングまたはケ
ーシング６０の中にスピンナ型の現像装置６２を設けて
いる。

【００３５】この現像装置６２は、処理容器として機能
するカップ６４と、カップ６４の中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
れた現像液ノズル６８（図４）およびリンスノズル７０
（図５）とを有している。

【００３６】スピンチャック機構６６は、基板Ｇをほぼ
水平に載せてたとえば真空吸着で保持できる回転可能か
つ昇降可能に構成されたチャックプレート７２を有して
いる。このチャックプレート７２の裏面中心部には支持
軸７４の上端部が固着されており、この支持軸７４の下
端部は駆動部７６内の後述する回転駆動部１２０および
昇降部１３２（図７）に作動結合されている。また、チ
ャックプレート７２の上面（基板載置面）にはたとえば
同心円状および／または放射状に多数の溝（図示せず）
が形成されており、それらの溝が所定の部位たとえばプ
レート中心部にてチャックプレート７２および支持軸７
４の内部に貫通して形成された空気通路を介して負圧源
たとえば真空ポンプ（図示せず）に通じている。

【００３７】カップ６４は、スピンチャック機構６６な
いし駆動部７６の周囲に固定配置されたカップ本体７８
と、このカップ本体７８の外周部付近にそれぞれ昇降可
能に配置された円筒状の内側および外側のカップ側壁部
８０，８２とを有する。カップ本体７８は、駆動部７６
の上端部より半径方向外側に向かって斜め下方に延在す
る傾斜部７８ａと、この傾斜部７８ａの下端より半径方
向外側に略Ｕ字状に延在する集液部７８ｂとを有する。
この集液部７８ｂ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８４が設けられている。こ
の排液口８４は排液管８６および３方口弁（図示せず）
を介して現像液用の廃液処理部（図示せず）およびリン
ス液用の廃液処理部（図示せず）に通じている。

【００３８】内側のカップ側壁部８０は、上記集液部７
８ｂ内（好ましくは外周壁部７８ｃ寄りの位置）で垂直
方向に延在する垂直壁部８０ａと、この垂直壁部８０ａ
の上端より半径方向内側に向かって斜め上方に（先細り
に）延びるテーパ部８０ｂとを有する。外側のカップ側
壁部８２は、集液部７８ｂの外側の位置で垂直方向に延
在する垂直壁部８２ａと、この垂直壁部８２ａの上端よ
り半径方向内側に向かって斜め上方に（先細りに）延び
るテーパ部８２ｂとを有する。

【００３９】外側のカップ側壁部８２の周囲にはカップ
底部排気路８８を形成するためのカバー９０が設けら
れ、このカップ底部排気路８８の排気口９２は排気管９
４を介して外部排気系統たとえば排気ダクト（図示せ
ず）に通じている。

【００４０】カップ６４の外には、内側および外側のカ
ップ側壁部８０，８２をそれぞれ昇降移動させるための
第１および第２のカップ昇降部９６，９８が設けられて
いる。第１のカップ昇降部９６は、昇降駆動源として１
台または複数台のエアシリンダ１００を垂直上方に向け
てハウジング６０の底面６０ａに固定し、各エアシリン
ダ１００の駆動軸またはピストン軸１００ａを水平方向
に延びる棒状の支持アーム１０２を介して内側のカップ
側壁部８０に接続している。各エアシリンダ１００の駆
動軸１００ａが前進すると支持アーム１０２を介して内
側のカップ側壁部８０が垂直上方に持ち上げられ、駆動
軸１００ａが後退すると支持アーム１０２を介してカッ
プ側壁部８０が垂直下方に降ろされるようになってい
る。なお、外側のカップ側壁部８２には支持アーム１０
２を昇降移動可能に貫通させるスリット状の開口（図示
せず）が形成されている。

【００４１】第２のカップ昇降部９８は、昇降駆動源と
して１台または複数台のエアシリンダ１０４を垂直上方
に向けてハウジング６０の底面６０ａに固定し、各エア
シリンダ１０４の駆動軸またはピストン軸１０４ａを水
平方向に延びる棒状の支持アーム１０６を介して外側の
カップ側壁部８２に接続している。各エアシリンダ１０
４の駆動軸１０４ａが前進すると支持アーム１０６を介
して外側のカップ側壁部８２が垂直上方に持ち上げら
れ、駆動軸１０４ａが後退すると支持アーム１０６を介
してカップ側壁部８２が垂直下方に降ろされるようにな
っている。

【００４２】ハウジング６０の底面６０ａには、１箇所
または複数箇所に排気口１０８が設けられている。各排
気口１０８は、排気管１１０を介して外部排気系統たと
えば排気ダクト（図示せず）に通じている。

【００４３】図４において、現像液ノズル６８は、基板
Ｇの上方から基板表面に向けて吐出孔６８ａより現像液
を吐出しながら、図示しないノズル走査機構により基板
Ｇの面と平行な一方向たとえば基板長手方向に水平移動
するように構成されており、現像液を供給する時以外は
カップ６４の外側の待機位置で待機するようになってい
る。現像液ノズル６８の吐出孔６８ａは、走査方向と垂
直な水平方向（図の紙面と垂直な方向）に基板Ｇの一端
から他端まで現像液をほぼ均一に供給できるように一列
に多数設けられている。現像液ノズル６８には現像液供
給管１１２を介して現像液供給源（図示せず）が接続さ
れている。

【００４４】図５において、リンスノズル７０は、図示
しないリンスノズル移送機構により、基板Ｇの中心部の
上方に設定されたリンス液吐出位置とカップ６４の外に
設けられている所定の待機位置との間で移動できるよう
になっている。リンスノズル７０にはリンス液供給管１
１４を介してリンス液供給源（図示せず）が接続されて
いる。

【００４５】図７に、駆動部７６内に設けられているス
ピンチャック機構６６の回転駆動部１２０および昇降部
１３２の構成を模式的に示す。

【００４６】回転駆動部１２０は、チャックプレート７
２の支持軸７４と相対的に上下移動可能に噛合するスプ
ライン軸受１２２と、このスプライン軸受１２２を回転
軸とする従動プーリ１２４と、この従動プーリ１２４に
ベルト１２６を介して連結された駆動プーリ１２８と、
この駆動プーリ１２８に回転駆動軸１３０ａを結合させ
た電動モータ１３０とを有する。電動モータ１３０が作
動して回転駆動軸１３０ａにより駆動プーリ１２８を回
転駆動すると、その回転駆動力がベルト１２６を介して
従動プーリ１２４に伝わり、従動プーリ１２４およびス
プライン軸受１２２と一体に支持軸７４およびチャック
プレート７２が回転するようになっている。

【００４７】昇降部１３２は、支持軸７４の下端部にス
ラスト軸受部１３４を介して同軸上に駆動軸またはピス
トン軸１３６ａが結合されているエアシリンダ１３６を
有する。エアシリンダ１３６の駆動軸１３６ａが前進移
動するとスラスト軸受部１３４を介して支持軸７４およ
びチャックプレート７２が上方に持ち上げられ、駆動軸
１３６ａが後退するとスラスト軸受部１３４を介して支
持軸７４およびチャックプレート７２が降ろされるよう
になっている。任意の高さ位置でスラスト軸受部１３４
をエアシリンダ１３６の駆動軸１３６ａから独立して固
定支持する支持部（図示せず）が設けられてよい。ま
た、チャックプレート７２の上面に基板保持用の負圧吸
引力を与えるための負圧吸引機構の配管系統（図示せ
ず）も支持軸７４の中に適当な部位から引き込まれてい
る。

【００４８】次に、この実施形態における現像ユニット
（ＤＥＶ）５２の作用を説明する。

【００４９】現像プロセス部２６の主搬送装置６０が基
板Ｇを当該現像ユニット（ＤＥＶ）５２に搬送してくる
と、このタイミングに合わせて駆動部７６内の昇降部１
３２が図３に示すようにチャックプレート７２を基板搬
入／搬出用の所定の高さ位置Ｈoまで上昇させる。この
高さ位置Ｈoで、主搬送装置６０の搬送アームにより基
板Ｇがチャックプレート７２に載置される。この際、カ
ップ６４において、内側のカップ側壁部８０は液処理の
ための最上位の高さ位置に上昇しており、外側のカップ
側壁部８２は退避用の最下位の高さ位置に下降してい
る。主搬送装置６０の搬送アームは、搬送路５８側（図
１）から両カップ側壁部８２，８０の上を横切ってカッ
プ６４の内側に入ることができる。

【００５０】基板Ｇがチャックプレート７２上に載置さ
れると、スピンチャック機構６６の負圧吸引機構が作動
し、基板Ｇを固定保持する。主搬送装置６０の搬送アー
ムがカップ６４の外に退出すると、昇降部１３２がチャ
ックプレート７２を図４または図５に示す液処理用の高
さ位置Ｈaまで降ろす。基板Ｇもチャックプレート７２
と一体に下降する。

【００５１】上記のようにして基板Ｇの搬入が完了した
後、図４に示すように、現像液ノズル６８を所定の待機
位置からカップ６４の中に移動させ、基板Ｇの表面に向
けて吐出孔６８ａより現像液Ｄを吐出させながら現像液
ノズル６８を基板Ｇの端から端まで水平走査させる。こ
の際、基板Ｇの端から出た現像液Ｄはカップ本体７８に
落下して集液部７８ｂに受け集められ、排液口８４から
排液管８６および３方口弁を通って現像液用の廃液処理
部へ送られる。こうして基板Ｇの表面全体に現像液Ｄを
均一に液盛りし、その液盛り状態で所定時間放置する。

【００５２】上記の所定時間が経過したなら、つまり現
像処理が終了したなら、現像液ノズル６８をカップ６４
の外へ退避させる。そして入れ替わりに、図５に示すよ
うに、リンスノズル７０を基板中心部の上方（リンス液
吐出位置）へ移動させ、リンスノズル７０よりリンス液
Ｓを基板Ｇの中心部に向けて吐出させる。同時に、スピ
ンチャック機構６６の回転駆動部１２０を作動させて基
板Ｇを液処理用の高さ位置Ｈaでたとえば５０ｒｐｍ〜
１００ｒｐｍ程度の回転速度でスピン回転させる。こう
して、リンスノズル７０より基板Ｇの中心部に供給され
たリンス液Ｓが遠心力によって基板Ｇの端へ向かって流
れることで、基板Ｗ上から現像液Ｄが洗い流される。

【００５３】このリンス処理では、スピン回転する基板
Ｇの端から現像液Ｄおよびリンス液Ｓが四方（周囲）へ
飛散し、飛散した液は内側のカップ側壁部８０のテーパ
部８０ｂに当たり、垂直壁部８０ａに沿って流れ落ち
て、カップ本体７８の集液部７８ｂに受け集められる。
そして、排液口８４から排液管８６および３方口弁を通
って現像液用の廃液処理部またはリンス液用の廃液処理
部へ送られる。なお、該３方口弁は適当なタイミングで
現像液用の廃液処理部側からリンス液用の廃液処理部側
へ切り換えられてよい。

【００５４】上記のようにして、現像処理およびリンス
処理は内側のカップ側壁部８０の中の領域ＥＰaで行わ
れる。これらの液処理の間、特にリンス処理中は、内側
のカップ側壁部８０の内壁には多量の液滴が付着し、集
液部７８ｂには多量の排液が受け集められ、液処理領域
ＥＰa内ではミストが立ち篭もる。この状態（雰囲気）
は、リンス処理の終了後もしばらく維持される。

【００５５】この実施形態では、リンス処理が終了した
ならば、リンスノズル７０をカップ６４の外へ退避させ
たうえで、次工程のスピン乾燥用の処理空間ＥＰbを作
るために、昇降可能な各部の位置を図６に示すように変
える。すなわち、カップ６４においては、第１のカップ
昇降部９６により内側のカップ側壁部８０を液処理のた
めの高さ位置（最上位の位置）からスピン乾燥のための
高さ位置（最低位の位置）に降ろす。そうすると、内側
のカップ側壁部８０のテーパ部８０ｂの先端部がカップ
本体７８の傾斜部７８ａと集液部７８ｂとの境界部分付
近に掛かり、テーパ部８０ｂが集液部７８ｂの口を閉じ
る（蓋をする）状態となる。これにより、カップ側壁部
８０の内壁と集液部７８ｂが１つの狭い室に閉じ込めら
れるようにして、チャックプレート７２側から遮蔽また
は隔離される。

【００５６】また、カップ６４においては、第２のカッ
プ昇降部９８により外側のカップ側壁部８２を退避位置
（最低位の位置）からスピン乾燥のための高さ位置（最
上位の位置）へ上昇させる。このカップ側壁部８２の上
昇位置は、後述するチャックプレート７２のスピン乾燥
用の高さ位置Ｈbに応じた位置に設定されてよい。

【００５７】一方、スピンチャック機構６６において
は、駆動部７６内の昇降部１３２によりチャックプレー
ト７２をスピン乾燥用の高さ位置Ｈbまで上昇させる。
チャックプレート７２上の基板Ｗも一緒に上昇する。こ
の高さ位置Ｈbで、チャックプレート７２および基板Ｗ
は水平方向で外側のカップ側壁部８２のテーパ部８２ｂ
と直接（つまり両者の間に内側のカップ側壁部８０を挟
まずに）対向する。このスピン乾燥用の高さ位置Ｈbと
液処理用の高さ位置Ｈaとの高低差は、通常は３０〜５
０ｃｍ程度に設定されてよい。

【００５８】このようにカップ６４において内側のカッ
プ側壁部８０を所定の高さ位置に降ろすとともに外側の
カップ側壁部８２を所定の高さ位置まで持ち上げ、スピ
ンチャック機構６６においてチャックプレート７２を所
定の高さ位置（Ｈb）まで持ち上げた状態（図６に示す
状態）で、スピン乾燥を行う。より詳細には、スピンチ
ャック機構６６において駆動部７６内の回転駆動部１２
０によりチャックプレート７２をたとえば１０００〜１
２００ｒｐｍ程度の高速回転速度でスピン回転させる。
これにより、チャックプレート７２と一体に基板Ｗも高
速でスピン回転し、基板上に残っている液滴が大きな遠
心力で振り切られるようにして周囲に飛散する。飛散し
た液滴やミストは外側のカップ側壁部８２のテーパ部８
２ｂに当たり、その殆どがカップ側壁部８２の垂直壁部
８２ａに沿ってカップ底部に流れ落ち、排気路８８を経
由して排気口９２から排気管９４へ排出される。なお、
上方からカップ６４内に清浄な空気をダウンフローで流
し込んでよい。

【００５９】上記のスピン乾燥において、チャックプレ
ート７２および基板Ｗの周囲の各部、特に外側のカップ
側壁部８２の内壁や内側のカップ側壁部８０の外壁は先
の液処理で濡れてはいないため、基板Ｗ側から風または
気流を受けてもそこから液滴やミスト等が巻き上がるこ
とはない。

【００６０】また、上記のように、液処理により液滴が
付着、通過または滞留する各部（内側のカップ側壁部８
０の内壁や集液部７８ｂ）は内側のカップ側壁部８０の
テーパ部８０ｂによって下方にコンパクト化されかつ閉
鎖されたミスト空間内に隠蔽されるため、基板Ｗ側から
の気流に晒されず、そこから液滴やミスト等が巻き上が
ることはない。

【００６１】しかも、スピンチャック７２および基板Ｗ
の高速回転運動が液処理空間ＥＰaより上方に抜き出た
高さ位置Ｈbで行われるため、スピン乾燥が液処理空間
ＥＰaから隔離した空間ＥＰbで実施されることとなり、
液処理空間ＥＰaで濡れた各部からのミスト等の巻き上
がりが十全に防止される。ここで、重要なことは、スピ
ン乾燥空間ＥＰbと液処理空間ＥＰaとを隔離または分割
するに際して、フットプリントの増加を伴わないという
ことである。また、両空間ＥＰa，ＥＰbの間での基板Ｗ
の移動を最も効率よく行えるという利点もある。

【００６２】また、基板Ｗを低速で回転させて現像液や
リンス液を振り切る際には基板Ｗとの距離が近い内側の
カップ側壁部８０を用い、基板Ｗを高速で回転させてス
ピン乾燥する際には基板Ｗとの距離が遠い外側のカップ
側壁部８２を用いることにより、スピン乾燥中にカップ
内壁面で跳ね返った液が基板Ｗに付着する可能性を低減
できる。また、カップ６４の構造上、内側のカップ側壁
部８０と比べて外側のカップ側壁部８２の方が排気圧力
の損失が小さいため（内側のカップ側壁部８０の排気通
路は外周壁部７８ｃ回りで屈曲するため排気圧力の損失
が大きい）、スピン乾燥の際に外側のカップ側壁部８２
を基板Ｗの周囲に配置して排気を行うことにより、効率
の良い排気が可能であり、ミスト等が基板Ｗに付着する
可能性を低減できる。

【００６３】スピン乾燥が終了すると、駆動部７６内の
昇降部１３２によりチャックプレート７２が基板搬入／
搬出用の高さ位置Ｈo（図３）に移され、第２のカップ
昇降部９８により外側のカップ側壁部８２が退避用の高
さ位置（最低位の位置）へ降ろされる。そこに、主搬送
装置６０の搬送アームが入ってきて、回転支持軸７４か
ら基板Ｇを受け取って、ユニット（ＤＥＶ）５２の外へ
搬出する。搬出された基板Ｇの表面には液滴やミスト等
が再付着していないため、次工程（ポストベーキング）
以降のプロセスにおいてレジスト膜の膜剥がれや膜細り
等の不良を回避することができる。

【００６４】図８に、この実施形態の現像装置６２にお
けるカップ６４回りの構成の一変形例を示す。この変形
例では、第１のカップ昇降部９６におけるエアシリンダ
１００がカップ本体７８の下方に配置され、エアシリン
ダ１００のピストン軸１００ａはカップ本体７８の底に
形成した開口７８ｄを垂直方向に遊動可能に貫通して内
側のカップ側壁部８０に接続している。カップ底開口７
８ｄの周縁部には、集液部７８ｂ内の排液が開口７８ｄ
から漏れるのを防ぐための円筒状の堰部７８ｅが立設さ
れている。また、上方から落ちてくる液が開口７８ｄか
ら漏れるのを防ぐために、堰部７８ｅの周囲に上から被
さるような傘部１４０がピストン軸１００ａに取り付け
られている。

【００６５】かかる構成においては、エアシリンダ１０
０のピストン軸１００ａを内側のカップ側壁部８０に接
続するための貫通部または開口部７８ｄがカップ本体７
８に設けられることで、外側のカップ側壁部８２はその
ような貫通部またはスリット部を設ける必要がなく完全
に閉塞した壁部として構成されるため、ミスト等が外側
のカップ側壁部８２を通り抜けて外へ飛散するようなこ
とはない。

【００６６】上記した実施形態では、現像処理において
基板Ｗ上に現像液を液盛りするために、基板Ｗを固定し
て現像液ノズルを水平走査する方式を用いた。しかし、
基板Ｗをスピン回転させながら基板中心部に現像液を供
給して、遠心力で基板上に現像液を行き渡らせる方式も
可能である。

【００６７】また、上記した実施形態では、カップ６４
において外側のカップ側壁部８２を昇降可能に構成し
た。この構成によれば、スピン乾燥を行う時以外は外側
のカップ側壁部８２を退避させることで、現像液ノズル
６８やリンスノズル７０、搬送アーム等の出入りを容易
にすることができる。しかし、ノズル移送機構や基板移
載機構の煩雑化を伴なうが、外側のカップ側壁部８２を
常時スピン乾燥用の高さ位置で固定設置する構成も可能
である。また、スピン乾燥時に基板から飛散する液滴や
ミスト等をそのまま周囲に拡散して構わないハウジング
構造を有している場合は、外側の側壁部８２を省くこと
も可能である。

【００６８】上記した実施形態ではカップ６４の側壁部
を２重のカップ側壁部８０，８２で構成したが、３重以
上のカップ側壁部を設ける構成も可能である。

【００６９】上記した実施形態は現像ユニット（ＤＥ
Ｖ）５２に係わるものであったが、上記した実施形態に
おけるカップ６４、スピンチャック機構６６およびそれ
らに付随する構成はスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２
８にもそのまま適用できる。したがって、スクラバ洗浄
ユニット（ＳＣＲ）２８においても、上記した実施形態
と同様に基板上への液滴やミスト等の再付着を効果的か
つ効率的に防止または解消し、パーティクルやコンタミ
ネーションの少ない良好な洗浄処理品質を得ることがで
きる。

【００７０】さらに、本発明は、現像処理装置や洗浄処
理装置以外にも、処理容器とスピンチャック機構を用い
る各種処理装置に適用可能である。したがって、処理の
内容に応じて液滴な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。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板処理
装置によれば、フットプリントを増加させることなく液
処理後の被処理基板にミスト等が再付着するのを効果的
かつ効率的に解消することができる。

【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】一実施形態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】実施形態の現像ユニット内の構成（基板搬入／
搬出時）を示す略断面図である。

【図４】実施形態の現像ユニット内の構成（現像工程）
を示す略断面図である。

【図５】実施形態の現像ユニット内の構成（リンス工
程）を示す略断面図である。

【図６】実施形態の現像ユニット内の構成（スピン乾
燥）を示す略断面図である。

【図７】実施形態のスピンチャック機構における回転駆
動部および昇降部の要部の構成を模式的に示す側面図で
ある。

【図８】実施形態の現像ユニットのカップ回りの構成の
一変形例を示す部分略断面図である。

【符号の説明】

２８スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）５２現像ユニット（ＤＥＶ）６２現像装置６４カップ６６スピンチャック機構７２チャックプレート７４支持軸７６駆動部７８カップ本体７８ｂ集液部８０内側のカップ側壁部８０ｂテーパ部８２外側のカップ側壁部８２ｂテーパ部８４排液口８８排気路９２排気口９８第１のカップ昇降部９８第２のカップ昇降部１２０回転駆動部１３２昇降部

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 ＲＦターム(参考） 2H096 AA25 AA28 GA29 LA25 LA30 3B201 AA02 AA03 AB33 AB40 AB42 BA03 BB21 BB82 BC01 CC01 CC13 CD11 CD33 5F043 EE08 EE36 EE40 GG10 5F046 LA06 LA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、前記回転手段の周囲に昇降可能に配置された筒状の第１
の側壁部と、前記第１の側壁部に沿って落下した液を受け集めるため
の集液部と、前記第１の側壁部を所定の液処理中に前記保持手段側か
ら周囲に飛散する液を受けるための第１の位置と前記液
処理の終了後に前記集液部を前記保持手段上の前記基板
に対して遮蔽するための第２の位置との間で昇降移動さ
せる第１の昇降手段とを有する基板処理装置。
【請求項２】前記保持手段を昇降移動させるための第
２の昇降手段を有し、前記液処理の終了後に前記第２の
昇降手段により前記保持手段を前記液処理用の位置より
も高いスピン乾燥用の位置まで上昇させ、そのスピン乾
燥用の位置で前記回転手段により前記保持手段を前記液
処理中の回転速度よりも高速の回転速度で回転させる請
求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】前記第１の側壁部がテーパ状の上端部を
有し、前記第１の位置で前記テーパ状上端部が前記保持
手段上の前記基板側から飛散する液を受け、前記第２の
位置で前記テーパ状上端部が前記集液部の上部を塞ぐた
めの蓋部を形成する請求項１または２に記載の基板処理
装置。
【請求項４】前記集液部が外部排液系統に接続される
排液口を有する請求項１〜３のいずれかに記載の基板処
理装置。
【請求項５】前記第１の側壁部の外側に配置された筒
状の第２の側壁部を有し、前記第１の側壁部が前記第２
の位置に下降しているときは前記第２の側壁部が前記保
持手段と水平方向で直接対向する請求項１〜４のいずれ
かに記載の基板処理装置。
【請求項６】前記第２の側壁部がテーパ状の上端部を
有し、前記第１の側壁部が前記第２の位置に下降してい
るときは前記第２の側壁部のテーパ状上端部が前記保持
手段と水平方向で直接対向する請求項５に記載の基板処
理装置。
【請求項７】前記保持手段が前記スピン乾燥用の位置
にて前記第２の側壁部のテーパ状上端部と水平方向で直
接対向する請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】前記第２の側壁部を昇降移動可能に構成
するとともに、前記第２の側壁部を昇降移動させるため
の第２の昇降手段を有する請求項５〜７のいずれかに記
載の基板処理装置。
【請求項９】前記第２の側壁部の内壁面に沿って下向
きの気流を形成するように前記第２の側壁部の下端部付
近に設けられた排気路を有する請求項１〜８のいずれか
に記載の基板処理装置。