JP2003289031A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンチャックに保持された基板の外周面と
飛散防止用カップの内周面との間のスペースが小さい場
合であっても、第１のノズルおよび第２のノズルからの
処理液の吐出を基板と対向しない位置で開始することが
可能な基板処理装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 第１のノズル１１から基板Ｗに現像液を
供給する際には、第１のノズル１１が平面視において基
板Ｗの外周面と飛散防止用カップ２３の内周面との間に
配置される第１の供給開始位置Ｃにおいて第１のノズル
１１から現像液を吐出させた後にアーム１３を移動さ
せ、第２のノズル１２から基板Ｗに現像液を供給する際
には、第２のノズル１２が平面視において基板Ｗの外周
面と飛散防止用カップ２３の内周面との間に配置される
第２の供給開始位置Ｆにおいて第２のノズル１２から現
像液を吐出させた後にアーム１３を移動させる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、半導体
ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製
造装置用マスク基板等の基板に処理液を供給して処理す
る基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような基板処理装置は、基板を鉛直
方向を向く軸を中心に回転可能に保持するスピンチャッ
クと、このスピンチャックに保持された基板の表面に現
像液等の処理液を供給するためのノズルがその先端に配
設されたアームと、スピンチャックに保持された基板の
外周部に配設される筒状の飛散防止用カップとを備え
る。

【０００３】このような基板処理装置においては、ノズ
ルから基板の表面に現像液等の処理液を供給した後、ス
ピンチャックを回転させることにより、処理液を基板の
表面において均一な薄膜状とする。そして、基板の端縁
から振り切られた処理液は、飛散防止用カップにより捕
獲されて回収される。

【０００４】ところで、このような基板処理装置におい
ては、例えば、マイクロバブルに起因する現像ムラの発
生等の不均一な処理を防止するため、従来より、ノズル
が基板と対向しない位置でノズルからの処理液の吐出を
開始した上で、ノズルを基板と対向する位置に移動させ
ることにより、基板の表面に処理液を供給する構成を採
用している。ノズルが基板と対向しない位置でノズルか
ら吐出された処理液は、飛散防止用カップにより回収さ
れる。

【０００５】一方、このような基板処理装置において、
基板に対して互いに異なる処理液を供給するため、複数
個のノズルを使用するものが採用されている。より具体
的には、基板に界面活性剤を含む現像液を供給するため
の第１のノズルと、基板に界面活性剤を含まない現像液
を供給するための第２のノズルとを備えた基板処理装置
や、基板に互いに異なる濃度の処理液を供給するための
第１、第２のノズルを備えた基板処理装置が使用される
場合がある。そして、このような基板処理装置において
は、装置構成を簡易にするため、第１のノズルと第２の
ノズルとを、単一のアームの先端に列設した構成が採用
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】基板に対して互いに異
なる処理液を供給するための第１、第２のノズルを備え
た基板処理装置において、マイクロバブルに起因する現
像ムラの発生等の不均一な処理を防止するため、第１の
ノズルまたは第２のノズルが基板と対向しない位置で第
１のノズルまたは第２のノズルからの処理液の吐出を開
始した上で、第１のノズルまたは第２のノズルを基板と
対向する位置に移動させる構成を採用する場合において
は、次のような問題点が発生する。

【０００７】すなわち、このような構成を採用するため
には、第１のノズルおよび第２のノズルのいずれもを基
板と対向しない位置に配置した後、第１のノズルまたは
第２のノズルからの処理液の吐出を開始する必要があ
る。一方、この時点においては、第１のノズルまたは第
２のノズルから吐出された処理液を回収するため、第１
のノズルおよび第２のノズルの両方が、平面視において
飛散防止用カップの内側に配置されている必要がある。
このため、スピンチャックに保持された基板の外周面と
飛散防止用カップの内周面との間に、アームの先端に列
設された第１のノズルおよび第２のノズルを配置させる
だけの十分なスペースを設ける必要が生ずる。

【０００８】しかしながら、処理液によるミストの発生
を防止する等の目的から、スピンチャックに保持された
基板の外周面と飛散防止用カップの内周面との間に十分
なスペースを設けることは通常困難であり、スピンチャ
ックに保持された基板の外周面と飛散防止用カップの内
周面との間に第１のノズルおよび第２のノズルを配置す
ることは不可能となっている。

【０００９】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、スピンチャックに保持された基板の外
周面と飛散防止用カップの内周面との間のスペースが小
さい場合であっても、第１のノズルおよび第２のノズル
からの処理液の吐出を基板と対向しない位置で開始する
ことが可能な基板処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板を鉛直方向を向く軸を中心に回転可能に保持す
るスピンチャックと、前記スピンチャックに保持された
基板の表面に互いに異なる処理液を供給するための第１
のノズルおよび第２のノズルが列設されたアームと、前
記スピンチャックに保持された基板の外周部に配設され
る筒状の飛散防止用カップと、前記第１のノズルおよび
第２のノズルが平面視において前記飛散防止用カップの
外側に配置される待機位置と、前記第１のノズルが平面
視において前記スピンチャックに保持された基板の外周
面と前記飛散防止用カップの内周面との間に配置され、
前記第２のノズルが前記スピンチャックに保持された基
板の上方に配置される第１の供給開始位置と、前記第１
のノズルが前記スピンチャックに保持された基板の回転
中心の上方に配置される第１の供給位置と、前記第２の
ノズルが前記スピンチャックに保持された基板の回転中
心の上方に配置される第２の供給位置と、前記第２のノ
ズルが平面視において前記スピンチャックに保持された
基板の外周面と前記飛散防止用カップの内周面との間に
配置され、前記第１のノズルが前記スピンチャックに保
持された基板の上方に配置される前記第１の供給開始位
置とは逆側に位置する第２の供給開始位置との間で、前
記アームを前記第１のノズルおよび第２のノズルの列設
方向に移動させるアーム移動機構とを備え、前記第１の
ノズルから基板に処理液を供給する際には、前記第１の
供給開始位置において前記第１のノズルから処理液を吐
出させた後、前記アームを前記第１の供給位置に移動さ
せ、前記前記第２のノズルから基板に処理液を供給する
際には、前記第２の供給開始位置において前記第２のノ
ズルから処理液を吐出させた後、前記アームを前記第２
の供給位置に移動させることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、基板を鉛直方向
を向く軸を中心に回転可能に保持するスピンチャック
と、前記スピンチャックに保持された基板の表面に互い
に異なる処理液を供給するための第１のノズルおよび第
２のノズルが列設されたアームと、前記スピンチャック
に保持された基板の外周部に配設される筒状の飛散防止
用カップと、前記第１のノズルが平面視において前記ス
ピンチャックに保持された基板の外側に配置され前記第
２のノズルが前記スピンチャックに保持された基板の上
方に配置される第１の供給開始位置と、前記第２のノズ
ルが平面視において前記スピンチャックに保持された基
板の外側に配置され前記第１のノズルが前記スピンチャ
ックに保持された基板の上方に配置される前記第１の供
給開始位置とは逆側に位置する第２の供給開始位置との
間で、前記アームを前記第１のノズルおよび第２のノズ
ルの列設方向に移動させるアーム移動機構とを備え、前
記第１のノズルから基板に処理液を供給する際には、前
記第１の供給開始位置において前記第１のノズルから処
理液を吐出させた後、前記アームを前記第２の供給開始
位置方向に移動させ、前記前記第２のノズルから基板に
処理液を供給する際には、前記第２の供給開始位置にお
いて前記第２のノズルから処理液を吐出させた後、前記
アームを前記第１の供給開始位置方向に移動させること
を特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る基板処理
装置の正面概要図であり、図２はその平面概要図であ
る。

【００１３】この基板処理装置は、半導体ウエハからな
る基板Ｗの表面に処理液としての現像液を供給して基板
Ｗを現像処理するためのものであり、モータ２１の駆動
により基板Ｗを鉛直方向を向く軸を中心に回転させるス
ピンチャック２２と、スピンチャック２２に保持された
基板Ｗの表面に互いに異なる処理液を供給するための第
１のノズル１１および第２のノズル１２が列設されたア
ーム１３と、スピンチャック２２に保持された基板Ｗの
外周部に配設される筒状の飛散防止用カップ２３と、前
記アーム１３を昇降および移動させるためのアーム移動
機構１５とを備える。

【００１４】なお、第１のノズル１１と第２のノズル１
２とからは、例えば、界面活性剤を含む現像液と界面活
性剤を含まない現像液、あるいは、互いに異なる濃度の
現像液等の互いに異なる現像液が基板Ｗに供給される。
これらの現像液は、必要な処理の種類や基板Ｗの種類に
より使い分けられる。

【００１５】上記飛散防止用カップ２３は、基板Ｗの表
面に現像液を供給した後、スピンチャック２２により基
板を回転させて処理液を基板Ｗの表面において均一な薄
膜状とする際に、基板の端縁から振り切られた処理液を
回収するためのものである。また、この飛散防止用カッ
プ２３は、後述するように、基板Ｗと対向しない位置に
おいて第１、第２のノズル１１、１２から吐出された現
像液を回収する機能も有する。この飛散防止用カップ２
３の底面には、現像液を現像液回収部に回収するための
ドレイン孔が配設されている。また、この飛散防止用カ
ップ２３は、図示しないモータの駆動により、図１およ
び図３において二点鎖線で示す現像液の捕獲位置と、図
１において実線で示す下降位置との間を昇降可能となっ
ている。

【００１６】上記アーム移動機構１５は、駆動プーリ３
１および従動プーリ３２間に巻回された無端状の同期ベ
ルト３３と、駆動プーリ３１を回転駆動するためのモー
タ３４と、同期ベルト３３に連結され、アーム１３を昇
降させるための昇降部材３５とを備える。

【００１７】図３は、アーム１３の先端に列設された第
１、第２のノズル１１、１２の移動経路を説明するため
の正面概要図である。

【００１８】アーム１３は、アーム移動機構１５によ
り、待機位置Ａと、上昇位置Ｂと、第１の供給開始位置
Ｃと、第１の供給位置Ｄと、第２の供給位置Ｅと、第２
の供給開始位置Ｆとの間で、第１のノズル１１および第
２のノズル１２の列設方向に移動する構成となってい
る。

【００１９】ここで、待機位置Ａは、第１のノズル１１
および第２のノズル１２が平面視において飛散防止用カ
ップ２３の外側に配置された一対の待機ポット１４と対
向する位置である。一対の待機ポット１４は上端に突起
部材を有する。そして、この待機位置Ａにおいては、第
１のノズル１１および第２のノズル１２の先端が前記待
機ポット１４の突起部材と接触もしくは微少な間隔を開
けた状態に配置される。このため、第１のノズル１１お
よび第２のノズル１２の先端に現像液の液滴が存在して
いても、前記突起部材を伝って流下する。前記液滴は温
度が低下していたり、水分や溶剤の蒸発により成分が変
化したりしており、基板Ｗに付着すると処理に悪影響を
及ぼすおそれがある。しかし、前記待機ポット１４にて
除去されるのでこのような基板Ｗの処理に悪影響を及ぼ
すおそれがなくなる。一方、上昇位置Ｂは、第１のノズ
ル１１および第２のノズル１２が待機位置Ａから上昇し
た位置である。

【００２０】また、第１の供給開始位置Ｃは、第１のノ
ズル１１が平面視においてスピンチャック２２に保持さ
れた基板Ｗの外周面と飛散防止用カップ２３の内周面と
の間に配置され、第２のノズル１２がスピンチャック２
２に保持された基板Ｗの上方に配置される位置である。

【００２１】また、第１の供給位置Ｄは、第１のノズル
１１がスピンチャック２２に保持された基板Ｗの回転中
心の上方に配置される位置であり、第２の供給位置Ｅ
は、第２のノズル１２がスピンチャック２２に保持され
た基板Ｗの回転中心の上方に配置される位置である。

【００２２】さらに、第２の供給開始位置Ｆは、前記第
１の供給開始位置とは逆側において、第２のノズル１２
が平面視においてスピンチャック２２に保持された基板
Ｗの外周面と飛散防止用カップ２３の内周面との間に配
置され、第１のノズル１１がスピンチャック２２に保持
された基板Ｗの上方に配置される位置である。

【００２３】このような構成を有する基板処理装置にお
いて、第１のノズル１１から基板Ｗに現像液を供給する
際には、昇降部材３５の駆動によりアーム１３を待機位
置Ａから上昇位置Ｂまで上昇させた後、モータ３４の駆
動によりアーム１３を第１の待機位置Ｃに移動させる。
この状態においては、飛散防止用カップ２３は、図１に
おいて実線で示す下降位置に配置されている。

【００２４】この状態において、第１のノズル１１から
現像液を吐出させた後、現像液を吐出しながら、モータ
３４の駆動によりアーム１３を、第１のノズル１１がス
ピンチャック２２に保持された基板Ｗの回転中心の上方
に配置される第１の供給位置Ｄに移動させる。第１のノ
ズル１１からの現像液の供給動作を、このような工程で
実行させた場合においては、マイクロバブルに起因する
現像ムラの発生等を有効に防止することが可能となる。

【００２５】一方、第２のノズル１２から基板Ｗに現像
液を供給する際には、昇降部材３５の駆動によりアーム
１３を待機位置Ａから上昇位置Ｂまで上昇させた後、モ
ータ３４の駆動によりアーム１３を第２の待機位置Ｆに
移動させる。この状態においては、飛散防止用カップ２
３は、図１において実線で示す下降位置に配置されてい
る。

【００２６】この状態において、第２のノズル１２から
現像液を吐出させた後、現像液を吐出しながら、モータ
３４の駆動によりアーム１３を、第２のノズル１２がス
ピンチャック２２に保持された基板Ｗの回転中心の上方
に配置される第２の供給位置Ｅに移動させる。第２のノ
ズル１２からの現像液の供給動作をこのような工程で実
行させた場合においても、マイクロバブルに起因する現
像ムラの発生等を有効に防止することが可能となる。

【００２７】基板Ｗの表面に第１のノズル１１または第
２のノズル１２から必要な種類の現像液が供給された後
には、モータ３４および昇降部材３５の駆動によりアー
ム１３が待機位置Ａに復帰する。しかる後、飛散防止用
カップ２３が図１および図３において二点鎖線で示す位
置まで上昇した後、スピンチャック２２が回転し、基板
Ｗの表面に供給された現像液が、基板Ｗの表面において
均一な薄膜状となる。

【００２８】なお、上述した実施形態においては、第
１、第２のノズル１１、１２をその列設方向に平行移動
させているが、この発明はこのような構成に限定される
ものではない。例えば、アーム１３を飛散防止用カップ
２３の外側に配置された鉛直方向を向く軸を中心に揺動
させることにより、第１、第２のノズル１１、１２を移
動させる構成を採用してもよい。このような構成を採用
した場合においては、第１、第２のノズル１１、１２
は、第１のノズル１１および第２のノズル１２の列設方
向に円弧状の軌跡を描いて移動することになる。

【００２９】また、上述した実施形態においては、アー
ム１３の先端に第１のノズル１１および第２のノズル１
２の２個のノズルが配設した場合について説明したが、
アームの先端に３個または４個のノズルを配設するよう
にしてもよい。このような場合においては、基板Ｗの外
周面と飛散防止用カップ２３の内周面との間に、２個の
ノズルが配置可能なスペースを設ける必要がある。この
ような構成を採用した場合においても、この発明を適用
することにより、従来のように基板Ｗの外周面と飛散防
止用カップ２３の内周面との間に３個もしくは４個のノ
ズルが配置可能なスペースを設ける必要はなくなる。ア
ームの先端に５個以上のノズルを配設する場合も同様で
ある。

【００３０】さらに、上記実施形態では第１のノズル１
１や第２のノズル１２が飛散防止用カップ２３の内周面
と基板Ｗの外周面との間で現像液を吐出したあと現像液
の吐出を停止せず、すなわち、現像液を吐出しながら供
給位置Ｄまたは供給位置Ｅに移動したが、第１のノズル
１１や第２のノズル１２が飛散防止用カップ２３の内周
面と基板Ｗの外周面との間で現像液を吐出したあと、そ
の位置で一旦現像液の吐出を停止し、現像液の吐出を停
止した状態で供給位置Ｄまたは供給位置Ｅに移動し、そ
こで現像液の吐出を再開してもよい。

【００３１】

【発明の効果】請求項１および請求項２に記載の発明に
よれば、第１のノズルから基板に処理液を供給する際に
は、第１のノズルが基板の外周面と飛散防止用カップの
内周面との間に配置される第１の供給開始位置において
第１のノズルから処理液を吐出させた後にアームを移動
させ、第２のノズルから基板に処理液を供給する際に
は、第２のノズルが基板の外周面と飛散防止用カップの
内周面との間に配置される第２の供給開始位置において
第２のノズルから処理液を吐出させた後にアームを移動
させる構成であることから、スピンチャックに保持され
た基板の外周面と飛散防止用カップの内周面との間のス
ペースが小さい場合であっても、第１のノズルおよび第
２のノズルからの処理液の吐出を基板と対向しない位置
で開始することが可能となる。このため、飛散防止用カ
ップのサイズを大きくすることなく、マイクロバブルに
起因する現像ムラの発生等の不均一な処理を防止するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る基板処理装置の正面概要図であ
る。

【図２】この発明に係る基板処理装置の平面概要図であ
る。

【図３】アーム１３の先端二列設された第１、第２のノ
ズル１１、１２の移動経路を説明するための正面概要図
である。

【符号の説明】

１１ 第１のノズル １２ 第２のノズル １３ アーム １４ 待機ポット １５ アーム移動機構 ２１ モータ ２２ スピンチャック ２３ 飛散防止用カップ ３１ 駆動プーリ ３２ 従動プーリ ３３ 同期ベルト ３４ モータ ３５ 昇降部材 Ａ 待機位置 Ｂ 上昇位置 Ｃ 第１の供給開始位置 Ｄ 第１の供給位置 Ｅ 第２の供給位置 Ｆ 第２の供給開始位置 Ｗ 基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を鉛直方向を向く軸を中心に回転可
   能に保持するスピンチャックと、 前記スピンチャックに保持された基板の表面に互いに異
   なる処理液を供給するための第１のノズルおよび第２の
   ノズルが列設されたアームと、 前記スピンチャックに保持された基板の外周部に配設さ
   れる筒状の飛散防止用カップと、 前記第１のノズルおよび第２のノズルが平面視において
   前記飛散防止用カップの外側に配置される待機位置と、
   前記第１のノズルが平面視において前記スピンチャック
   に保持された基板の外周面と前記飛散防止用カップの内
   周面との間に配置され、前記第２のノズルが前記スピン
   チャックに保持された基板の上方に配置される第１の供
   給開始位置と、前記第１のノズルが前記スピンチャック
   に保持された基板の回転中心の上方に配置される第１の
   供給位置と、前記第２のノズルが前記スピンチャックに
   保持された基板の回転中心の上方に配置される第２の供
   給位置と、前記第２のノズルが平面視において前記スピ
   ンチャックに保持された基板の外周面と前記飛散防止用
   カップの内周面との間に配置され、前記第１のノズルが
   前記スピンチャックに保持された基板の上方に配置され
   る前記第１の供給開始位置とは逆側に位置する第２の供
   給開始位置との間で、前記アームを前記第１のノズルお
   よび第２のノズルの列設方向に移動させるアーム移動機
   構とを備え、前記第１のノズルから基板に処理液を供給
   する際には、前記第１の供給開始位置において前記第１
   のノズルから処理液を吐出させた後、前記アームを前記
   第１の供給位置に移動させ、前記前記第２のノズルから
   基板に処理液を供給する際には、前記第２の供給開始位
   置において前記第２のノズルから処理液を吐出させた
   後、前記アームを前記第２の供給位置に移動させること
   を特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板を鉛直方向を向く軸を中心に回転可
   能に保持するスピンチャックと、 前記スピンチャックに保持された基板の表面に互いに異
   なる処理液を供給するための第１のノズルおよび第２の
   ノズルが列設されたアームと、 前記スピンチャックに保持された基板の外周部に配設さ
   れる筒状の飛散防止用カップと、 前記第１のノズルが平面視において前記スピンチャック
   に保持された基板の外側に配置され前記第２のノズルが
   前記スピンチャックに保持された基板の上方に配置され
   る第１の供給開始位置と、前記第２のノズルが平面視に
   おいて前記スピンチャックに保持された基板の外側に配
   置され前記第１のノズルが前記スピンチャックに保持さ
   れた基板の上方に配置される前記第１の供給開始位置と
   は逆側に位置する第２の供給開始位置との間で、前記ア
   ームを前記第１のノズルおよび第２のノズルの列設方向
   に移動させるアーム移動機構とを備え、 前記第１のノズルから基板に処理液を供給する際には、
   前記第１の供給開始位置において前記第１のノズルから
   処理液を吐出させた後、前記アームを前記第２の供給開
   始位置方向に移動させ、前記前記第２のノズルから基板
   に処理液を供給する際には、前記第２の供給開始位置に
   おいて前記第２のノズルから処理液を吐出させた後、前
   記アームを前記第１の供給開始位置方向に移動させるこ
   とを特徴とする基板処理装置。