JP2018018856A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に対して処理を品質良く行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】内カップ２３内の気体と外カップ２１内の気体が混合しないので、内カップ２３を使用するときも外カップ２１を使用するときも、基板に対して品質良く処理を行うことができる。さらに、外下カップ３３の底面が内周傾斜面８５と外周傾斜面８７であるので、上方から流下してきたポジティブトーン現像用の現像液とリンス液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板に付着するような不都合を防止できる。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板（以下、単に基板と称する）に対して、処理液を供給する基板処理装置に係り、特に、処理液を回収するカップの技術に関する。

従来、この種の装置として、基板保持部と、回転駆動機構と、第１のノズルと、第２のノズルと、カップ体と、第１の排液管路と、第２の排液管路と、排気管路と、可動カップとを備えた基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。

基板保持部は、基板を水平姿勢に保持する。回転駆動機構は、基板保持部を鉛直軸周りに回転駆動する。第１のノズルは、ポジティブトーン現像用の現像液を供給する。第２のノズルは、ネガティブトーン現像用の現像液を供給する。カップ体は、基板保持部に保持された基板の周囲を囲い、基板に対して供給された現像液を回収する。第１の排液管路及び第２の排液管路は、それぞれカップ体に連通接続されている。可動カップは、カップ体の内部で昇降することにより、第１の排液管路または第２の排液管路のいずれか一方にのみ現像液を案内する。

第１のノズルが現像液を供給するとき、例えば、可動カップは、現像液を第１の排液管路に案内し、第２のノズルが現像液を供給するとき、可動カップは、現像液を第２の排液管路に案内する。第１の排液管路は、ポジティブトーン現像用の現像液を排出し、第２の排液管路はネガティブトーン現像用の現像液を排出する。このとき、排気管路は、現像液のミストを含むカップ体内の気体を排出する。これにより、第１の排液管路及び第２の排液管路でポジティブトーン現像用の現像液とネガティブトーン現像用の現像液とが混合することを防止できる。排気管路は、第１のノズル及び第２のノズルが現像液を供給するとき、現像液のミストを含むカップ体内の気体を排出する。

特開２０１４−７５５７５号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、排気管路が一つで構成されているので、ポジティブトーン現像処理時とネガティブトーン現像処理時の両処理時におけるカップ体内の現像液のミストが同じ排気管路から排出される。したがって、一つの排気管路内で異なる種類の現像液のミストが混合する恐れがある。その結果、カップ内の雰囲気を清浄に保つことが困難になり、基板に対して処理を品質良く行うことが困難になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板に対して処理を品質良く行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部を鉛直軸周りに回転する回転駆動部と、前記基板保持部に保持された基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給部と、前記基板保持部の側方を囲って配置された外カップと、前記基板保持部と前記外カップとの間に配置された内カップと、を備え、前記内カップは、平面視で環状を呈する内カップ本体と、前記内カップ本体の下部に形成され、前記内カップ本体内の第１の処理液及び気体を下方へ排出する内カップ排出口と、を備え、前記外カップは、平面視で環状を呈する外カップ本体と、前記外カップ本体の底部を構成する外下カップと、前記外下カップの底面に形成され、前記内カップ排出口から排出された前記第１の処理液を排出するための第１の排液口と、前記外下カップに形成され、前記内カップ排出口から排出された気体を排出するため、前記底面から上方へ延出された中空部の上部に開口を形成されているとともに、前記基板保持部の回転方向とは逆方向に前記開口が向くように形成されている第１の排気口と、前記外下カップの底面に形成され、前記外カップ本体内の第２の処理液を排出する第２の排液口と、前記外下カップに形成され、前記外カップ本体内の気体を排出するための第２の排気口と、前記外下カップの底面に平面視で環状に立設され、前記第１の排液口と前記第２の排液口とを分離する分離隔壁と、を備え、前記内カップ本体は、前記内カップが処理液を回収する回収位置と、前記外カップが処理液を回収する退避位置とにわたって移動されることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、内カップ本体を回収位置に位置させた状態で、回転駆動部により基板保持部を基板とともに回転し、第１の処理液供給部から第１の処理液を基板に供給する。この状態では、基板の周囲に飛散した第１の処理液が、内カップの内カップ本体で回収され、内カップ排出口を通って外カップの底面で回収される。外カップの外カップ本体に形成されている底面で回収された第１の処理液は、底面にて分離隔壁で第２の排液口と分離されている第１の排液口を介して排出される。第１の処理液のミストを含んだ内カップ内の気体は、内カップ本体から内カップ排出口を通って外カップで回収され、外下カップの第１の排出口を介して排出される。また、内カップ本体を退避位置に移動させた状態で、第２の処理液供給部から第２の処理液を基板に供給する。この状態では、基板の周囲に飛散した第２の処理液は、外カップの外カップ本体で回収され、外下カップの底面で回収される。外カップ本体の底面で回収された第２の処理液は、底面にて分離隔壁で第１の排液口と分離されている第２の排液口を介して排出される。第２の処理液のミストを含んだ外カップ内の気体は、外カップで回収され、外下カップの第２の排気口を介して排出される。内カップを回収位置と退避位置に移動させることにより、第１の処理液が第１の排液口で排出されるとともに、第１の処理液のミストを含んだ気体が第１の排気口で排出され、第２の処理液が第２の排液口で排出されるとともに、第２の処理液のミストを含んだ気体が第２の排気口で排出される。したがって、内カップ内の気体と外カップ内の気体が混合しないので、内カップを使用するときも外カップを使用するときも、基板に対して品質良く処理を行うことができる。また、回転により生じる気流の方向とは逆方向に第１の排気口の開口が形成されているので、第１の処理液が気流に乗って第１の排気口に流れ込むことを防止できる。したがって、気液の分離度合いを向上できる。

また、請求項２に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部を鉛直軸周りに回転する回転駆動部と、前記基板保持部に保持された基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給部と、前記基板保持部の側方を囲って配置された外カップと、前記基板保持部と前記外カップとの間に配置された内カップと、を備え、前記内カップは、平面視で環状を呈する内カップ本体と、前記内カップ本体の下部に形成され、前記内カップ本体内の第１の処理液及び気体を下方へ排出する内カップ排出口と、を備え、前記外カップは、平面視で環状を呈する外カップ本体と、前記外カップ本体の底部を構成する外下カップと、前記外下カップの底面に形成され、前記内カップ排出口から排出された前記第１の処理液を排出するための第１の排液口と、前記外下カップに形成され、前記内カップ排出口から排出された気体を排出するための第１の排気口と、前記外下カップの底面に形成され、前記外カップ本体内の第２の処理液を排出する第２の排液口と、前記外下カップに形成され、前記外カップ本体内の気体を排出するための第２の排気口と、前記外下カップの底面に平面視で環状に立設され、前記第１の排液口と前記第２の排液口とを分離する分離隔壁と、を備え、前記内カップ本体は、前記内カップが処理液を回収する回収位置と、前記外カップが処理液を回収する退避位置とにわたって移動され、前記外下カップの底面は、前記第１の排液口よりも内周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる内周傾斜面と、前記第１の排液口よりも外周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる外周傾斜面とを有することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、内カップ本体を回収位置に位置させた状態で、回転駆動部により基板保持部を基板とともに回転し、第１の処理液供給部から第１の処理液を基板に供給する。この状態では、基板の周囲に飛散した第１の処理液が、内カップの内カップ本体で回収され、内カップ排出口を通って外カップの底面で回収される。外カップの外カップ本体に形成されている底面で回収された第１の処理液は、底面にて分離隔壁で第２の排液口と分離されている第１の排液口を介して排出される。第１の処理液のミストを含んだ内カップ内の気体は、内カップ本体から内カップ排出口を通って外カップで回収され、外下カップの第１の排出口を介して排出される。また、内カップ本体を退避位置に移動させた状態で、第２の処理液供給部から第２の処理液を基板に供給する。この状態では、基板の周囲に飛散した第２の処理液は、外カップの外カップ本体で回収され、外下カップの底面で回収される。外カップ本体の底面で回収された第２の処理液は、底面にて分離隔壁で第１の排液口と分離されている第２の排液口を介して排出される。第２の処理液のミストを含んだ外カップ内の気体は、外カップで回収され、外下カップの第２の排気口を介して排出される。内カップを回収位置と退避位置に移動させることにより、第１の処理液が第１の排液口で排出されるとともに、第１の処理液のミストを含んだ気体が第１の排気口で排出され、第２の処理液が第２の排液口で排出されるとともに、第２の処理液のミストを含んだ気体が第２の排気口で排出される。したがって、内カップ内の気体と外カップ内の気体が混合しないので、内カップを使用するときも外カップを使用するときも、基板に対して品質良く処理を行うことができる。また、外下カップは、底面が内周傾斜面と外周傾斜面とを備えているので、第１の排液口における第１の処理液の排出効率を向上できる。さらに、外下カップの底面が傾斜面であるので、上方から流下してきた第１の処理液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板に付着するような不都合を防止できる。

また、本発明において、前記外下カップの底面は、前記第１の排液口よりも内周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる内周傾斜面と、前記第１の排液口よりも外周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる外周傾斜面とを有することが好ましい（請求項３）。

外下カップは、底面が内周傾斜面と外周傾斜面とを備えているので、第１の排液口へ第１の処理液の排出効率を向上できる。さらに、外下カップの底面が傾斜面であるので、上方から流下してきた第１の処理液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板に付着するような不都合を防止できる。

また、本発明において、前記第１の排気口は、前記外下カップに形成され、前記底面から上方へ延出された中空部の上部に開口を形成されているとともに、前記基板保持部の回転方向とは逆方向に前記開口が向くように形成されていることが好ましい（請求項４）。

回転により生じる気流の方向とは逆方向に第１の排気口の開口が形成されているので、第１の処理液が気流に乗って第１の排気口に流れ込むことを防止できる。したがって、気液の分離度合いを向上できる。

また、本発明において、前記外下カップは、円周方向にて前記第１の排液口及び前記第２の排液口に向かって低くなる傾斜面を底面に形成されていることが好ましい（請求項５）。

外下カップの底面に形成された第１の排液口及び第２の排液口から遠い位置に流下した第１の処理液及び第２の処理液も傾斜面によって第１の排液口及び第２の排液口へ流下させることができる。したがって、第１の処理液及び第２の処理液の回収効率を向上できる。

また、本発明において、前記外下カップの底面は、親水化処理が施してあることが好ましい（請求項６）。

外下カップの底面に親水化処理が施してあるので、第１の処理液や第２の処理液が流下しても底面で跳ね返りにくくできる。したがって、第２の処理液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板に付着するような不都合を防止できる。また、第１の処理液や第２の処理液の底面における周方向での流動性を高めることができるので、第１の排液口や第２の排液口で回収しやすくできる。

また、本発明において、前記内カップ本体は、基板から周囲に飛散した第１の処理液を下方に案内する案内部と、前記案内部の下部に逆Ｕ字状に形成された隔壁収納部と、を備え、前記内カップ本体は、前記退避位置では前記分離隔壁を前記隔壁収納部に収納し、前記回収位置では前記分離隔壁の上部のみを前記隔壁収納部に収納することが好ましい（請求項７）。

退避位置では内カップ本体の隔壁収納部が分離隔壁を収納し、回収位置では内カップ本体の隔壁収納部が分離隔壁の上部のみを収納するので、外下カップを内カップと外カップとで共用しても内カップ本体内と外下カップ内とを完全に分離できる。したがって、第２の処理液及びそのミストを含む気体を外カップだけに回収させ、第１の処理液及びそのミストを含む気体を案内部で案内させつつ内カップだけに回収させることができる。また、隔壁収納部と分離隔壁とがガイドの役割を果たすので、内カップ本体の昇降を安定して行うことができる。

また、本発明において、前記外カップ本体は、前記分離隔壁よりも内周側に中カップを備え、前記中カップは、下面が前記第１の排気口の開口から離間して形成され、外周面が前記分離隔壁の内周面から離間し、外周端が前記外カップ本体の底面から離間していることが好ましい（請求項８）。

第１の排気口に第１の処理液が流入することを中カップにより防止できるので、気液の分離度合いを高くして内カップ内の気体を排出させることができる。

また、本発明において、前記中カップは、親水化処理が施してあることが好ましい（請求項９）。

中カップに第１の処理液が流下しても跳ね返りにくくできる。したがって、第１の処理液が中カップで跳ね返って基板に付着するような不都合を防止できる。また、中カップに付着した第１の処理液の流動性を高めることができるので、第１の排液口で回収しやすくできる。また、外カップで第２の処理液を回収している際に、中カップに付着した第２の処理液を外下カップに流下させやすくでき、第２の排液口で回収しやすくできる。

本発明に係る基板処理装置によれば、内カップ内の気体と外カップ内の気体が混合しないので、内カップを使用するときも外カップを使用するときも、基板に対して品質良く処理を行うことができる。また、回転により生じる気流の方向とは逆方向に第１の排気口の開口が形成されているので、第１の処理液が気流に乗って第１の排気口に流れ込むことを防止できる。したがって、気液の分離度合いを向上できる。

実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す全体構成図であり、内カップが回収位置にある状態を示す縦断面図である。 実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す全体構成図であり、内カップが退避位置にある状態を示す縦断面図である。 内カップが回収位置にある状態を一部拡大して示した縦断面図である。 内カップが退避位置にある状態を一部拡大して示した縦断面図である。 環状部材の平面図である。 外カップ本体及び内カップ本体を取り外した状態にした外下カップの斜視図である。 各排気口の位置関係を示す平面図である。 排気口の側面図である。 各排気口及び各排液口の配置位置を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。

図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す全体構成図であり、内カップが回収位置にある状態を示す縦断面図であり、図２は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示す全体構成図であり、内カップが退避位置にある状態を示す縦断面図である。また、図３は、内カップが回収位置にある状態を一部拡大して示した縦断面図であり、図４は、内カップが退避位置にある状態を一部拡大して示した縦断面図である。

本実施例に係る基板処理装置１は、一枚の基板Ｗ（例えば、平面視で円形状を呈する半導体ウエハ）に対して処理液を供給して、基板Ｗを一枚ずつ順次処理するものである。具体的には、この基板処理装置は、基板Ｗに対してネガティブトーン現象処理及びポジティブトーン現像処理の両方を行うことができる。

基板保持部３は、基板Ｗを水平姿勢で保持する。この基板保持部３は、例えば、基板Ｗの下面の中心部を真空吸引によって吸着保持する。なお、吸着保持式とは異なる機構によって基板Ｗを保持するようにしてもよい。

回転駆動部５は、電動モータ７と回転軸９とを備えている。電動モータ７は、回転軸９の下端が連結され、回転軸９は上端が基板保持部３の下端に連結されている。したがって、電動モータ７が駆動されると、回転軸９が軸心Ｐ周りに回転駆動され、基板Ｗが水平面内で回転駆動される。

処理液供給部１１は、各種の処理液を供給するものであって、例えば、４本の供給ノズル１３〜１６を備えている。例えば、ノズル１３は、処理液としてポジティブトーン現像用の現像液を供給し、ノズル１４は、処理液としてポジティブトーン現像用のリンス液を供給する。また、ノズル１５は、処理液としてネガティブトーン現像用の現像液を供給し、ノズル１６は、処理液としてネガティブトーン現像用のリンス液を供給する。

なお、ポジティブトーン現像用の現像液は、アルカリ現像液であり、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（TMAH: Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）である。ポジティブトーン現像用のリンス液は、例えば、純水である。また、ネガティブトーン現像用の現像液は、例えば、酢酸ブチルなどの有機溶剤を含む現像液である。ネガティブトーン現像用のリンス液は、例えば、４−メチル−２−ペンタノール（MIBC: Methyl Iso Butyl Carbinol）などの有機溶剤を含む。

上述したポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液が本発明における「第１の処理液」に相当し、上述したネガティブトーン現像用の現像液及びリンス液が本発明における「第２の処理液」に相当する。

基板保持部３の下方には、散布ディスク１７を備えている。この散布ディスク１７は、基板保持部３とともに一体的に回転するように基板保持部３に取り付けられている。散布ディスク１７は、図示しない洗浄液供給部からの洗浄液を後述するカップ１９に供給し、カップ１９の内面を洗浄する。散布ディスク１７についての詳細な説明については省略する。

カップ１９は、基板保持部３の側方を囲うように配置されおり、基板Ｗに供給された処理液を回収する。カップ１９は、外カップ２１と内カップ２３とを備えている。内カップ２３は、基板保持部３と外カップ２１との間に配置されている。内カップ２３は、図１及び図３に示すように、処理液を捕集する導入口Ａを内周側（回転軸９側）に備え、外カップ２１は、図２及び図４に示すように処理液を捕集する導入口Ｂを内周側に備えている。

カップ１９は、回転軸９の外周側に、ベース部２５が配置されている。このベース部２５の外周側であって、基板保持部３に保持された基板Ｗの外周縁の下方付近には、ベース部２５の外周部に側板２７が取り付けられている。なお、昇降機構（不図示）により、カップ１９とベース部２５とを、基板保持部３に対して上下動させることにより、基板保持部３がカップ１９の上端より上方に突き出た、基板搬送機構（不図示）との受渡可能な状態と、図１及び図２に示した処理が可能な状態に切り換えることができる。

側板２７の最も遠い位置には、外カップ２１が配置され、外カップ２１の内側には内カップ２３が配置され、内カップ２３の内側には中カップ２９が配置されている。

外カップ２１は、外カップ本体３１と、外下カップ３３と、外側面カップ３５とを備えている。外カップ本体３１は、平面視で環状を呈する。外下カップ３３は、外カップ本体３１の底部を構成している。

外下カップ３３は、底面に分離隔壁３７が立設されている。この分離隔壁３７は、平面視で環状を呈し、外下カップ３３の底面を内周側と外周側とに二つに分離している。内周側の底面には、第１の排液口３９が形成され、外周側の底面には、第２の排液口４１が形成されている。第１の排液口３９には、第１の廃液処理が連通され、第２の排液口４１には、第２の廃液処理が連通されている。また、外下カップ３３の内周側には、第１の排気口４３が形成され、外下カップ３３の外側面カップ３５より外周側には、第２の排気口４５が形成されている。第１の排気口４３には、第１の排気処理が連通され、第２の排気口４５には、第２の排気処理が連通されている。

外下カップ３３の上方であって、外カップ本体３１の内部には、内カップ本体４７が配置されている。内カップ本体４７は、平面視で環状を呈する。この内カップ本体４７は、底部を備えず、底部が処理液や気体を下方へ排出する内カップ排出口４９を構成している。内カップ本体４７は、案内部５１と隔壁収納部５３とを備えている。案内部５１は、基板Ｗから周囲に飛散したポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液を下方の内カップ排出口４９へと案内する。隔壁収納部５３は、案内部５１の下部に形成され、縦断面が逆Ｕ字状を呈する。この隔壁収納部５３は、分離隔壁３７を収納しており、後述する動作に応じて、分離隔壁３７を収納したり、分離隔壁３７の上部のみを収納したりする。

中カップ２９は、分離隔壁３７よりも内周側にその外周側が位置するように配置されている。中カップ２９は、その下面が第１の排気口４３の開口から離間して形成され、外周面が分離隔壁３７の内周面から内側に離間し、外周端が外下カップ３３の底面から離間している。また、中カップ２９は、親水化処理が施されており、基板Ｗから周囲に飛散したポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液を案内部５１で円滑に外下カップ３３の底面に案内することができる。なお、親水化処理は、薬剤などを塗布するのではなく、サンドブラスト処理により表面を荒らすことで施すことが好ましい。

中カップ２９の親水化処理により、中カップ２９にポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液が流下しても跳ね返りにくくできる。したがって、ポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液が中カップ２９で跳ね返って基板Ｗに付着するような不都合を防止できる。また、中カップ２９に付着したポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液の流動性を高めることができるので、第１の排液口３９で回収しやすくできる。

なお、内カップ本体４７にも親水化処理を施しておくことが好ましい。これにより、外カップ２１でネガティブトーン現像用の現像液及びリンス液を回収している際に、内カップ本体４７の上面に付着したネガティブトーン現像用の現像液及びリンス液を外下カップ３３に流下させやすくでき、第２の排液口４１で回収しやすくできる。

側板２７は、一部位（図１〜４の左側）に内周側から外周側に貫通し、高さ方向に長く形成された切り欠き部５５を形成されている。切り欠き部５５の内周側には、リンク部材５７と、エアシリンダ５９とが配置されている。エアシリンダ５９は、作動片が縦方向に向いた姿勢でベース部２５に取り付けられており、その先端がリンク部材５７の底部に連結されている。側板２７の外周面には、環状部材６１が配置されている。

なお、上記のエアシリンダ５９が本発明における「駆動部」に相当する。

ここで、図５を参照する。なお、図５は、環状部材の平面図である。

環状部材６１は、平面視で環状を呈し、外カップ本体３１内の外周面に相当する側板２７の外周面に摺動自在に取り付けられている。環状部材６１は、外周の３箇所に、平面視で中心から互いに等間隔となる角度で連結部６３が外周側に延出されている。各連結部６３は、内カップ本体４７の内周面に形成されている突起部６５に係止されている。なお、各連結部６３は、中カップ２９に形成された縦開口６７を通って突起部６５に連結されている。したがって、中カップ２９と連結部６３とは干渉しないようになっている。

このように 環状部材６１は、平面視で等しい位置関係となる３箇所の連結部６３で内カップ本体４７に連結されている。そのため、環状部材６１を素早く昇降させても安定した姿勢で内カップ本体４７を移動させることができるので、処理の切換を素早くできる。

リンク部材５７は、その上部が側板２７の切り欠き部５５から上方に延出されており、環状部材６１の内周面の一部位に連結されている。これにより、エアシリンダ５９を作動させて作動片を昇降させると、環状部材６１とともに内カップ本体４７が外カップ２１の内部で昇降する。具体的には、エアシリンダ５９の作動片を進出させると、内カップ本体４７が「回収位置」に上昇し、エアシリンダ５９の作動片を収縮させると、内カップ本体４７が「退避位置」に下降する。回収位置は、内カップ２３の導入口Ａからポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液を回収する位置であり、退避位置は、外カップ２１の導入口Ｂからネガティブトーン現像用の現像液及びリンス液を回収する位置である。

なお、退避位置では内カップ本体４７の隔壁収納部５３が分離隔壁３７を収納し、回収位置では内カップ本体４７の隔壁収納部５３が分離隔壁３７の上部のみを収納するので、外下カップ３３を内カップ２３と外カップ２１とで共用しても内カップ本体４７内と外下カップ３３内とを完全に分離できる。したがって、退避位置ではネガティブトーン現像用の現像液及びリンス液及びそのミストを含む気体を外カップ２１だけに回収させ、回収位置ではポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液及びそのミストを含む気体を案内部５１で案内させつつ内カップ２３だけに回収させることができる。また、隔壁収納部５３と分離隔壁３７とがガイドの役割を果たすので、内カップ本体４７の昇降を安定して行うことができる。

上述した電動モータ７と、処理液供給部１１と、エアシリンダ５９は、制御部６９によって制御される。制御部６９は、ＣＰＵやメモリなどを備え、基板Ｗの処理手順を規定したレシピに応じて上記の各部を操作する。

ここで、図６〜９を参照する。なお、図６は、外カップ本体及び内カップ本体を取り外した状態にした外下カップの斜視図であり、図７は、各排気口の位置関係を示す平面図であり、図８は、排気口の側面図であり、図９は、各排気口及び各排液口の配置位置を示す平面図である。

上述した第１の排気口４３は、例えば、図７及び図９に示すように４箇所に形成されている。第１の排気口４３の各々は、平面視にて中心から互いに等角度の位置関係となるように配置されている。本実施例では、４個であるので、互いに９０度の角度の位置関係となる。第１の排気口４３は、外下カップ３３の底面から上方へ延出された中空部７１と、中空部７１の上部に形成された開口７３とを備えている。第１の排気口４３の高さは、中カップ２９の下面に当接しない高さにされ、開口７３は、基板保持部３の回転方向とは逆方向に向けて形成されている。中カップ２９が開口７３の上方を覆って配置されており、第１の排気口４３にポジティブトーン現像用の現像液とリンス液が流入することを防止できるので、気液の分離度合いを高くして内カップ内２３の気体を排出させることができる。

第１の排気口４３の開口７３は、回転により生じる気流の方向とは逆方向に形成されているので、ポジティブトーン現像用の現像液とリンス液が気流に乗って第１の排気口４３に流れ込むことを防止できる。したがって、気液の分離度合いを向上できる。また、第１の排気口４３の開口７３が外下カップ３３の底面から上方へ離れているので、外下カップ３３の底面で回収されたポジティブトーン現像用の現像液とリンス液とが気体と混合することを防止できる。

上述した第２の排気口４５は、例えば、図６及び図７に示すように４箇所に形成されている。第２の排気口４５の各々は、第２の排気口４５の各々は、平面視にて中心から互いに等角度の位置関係となるように配置されている。本実施例では、４個であるので、互いに９０°の角度の位置関係となるように配置されている。また、４個の第２の排気口４５と４個の第１の排気口４３の位置関係は、平面視において互いに９０度ずらしたものとなっている。

このように９０度ずらした配置により、４個の第１の排気口４３と４個の第２の排気口４５とを配置しても、各々の排気口を十分に離間して配置できるので、排気口に係る構造が複雑化しないようにできる。

上述した第２の排気口４５の各々は、平面視円形状の外カップ１９の外周面から側方へ延出された外下カップ３３の四隅に配置されている。換言すると、各第２の排気口４５は、外カップ本体３１の外周部に配置されている。外側面カップ３５は、各第２の排気口４５に対応する位置にのみ貫通口７５が形成されている。貫通口７５は、貫通口カバー７７で覆われている。外下カップ３３には、外側面カップ３５と、貫通口カバー７７と、外下カップ３３とで形成される空間に上端が開口するように、排気管７９が取り付けられている。また、排気管７９は、その上端が貫通口７５の上部よりも上方に位置するように配置されている。つまり、貫通口７５から流入した気体は、一旦上方へ上昇して、貫通口カバー７７と、外下カップ３３とで形成される空間に流入した後に、排気管７９の上端から排出されて第２の排気口４５から排出される。

このような構造により、第２の排気口４５の各々が外カップ２１の外周側に配置できるので、第１の排気口４３との距離を十分にとれる。したがって、排気構造が密集して複雑化しないようにできる。また、外側面カップ３５の貫通口７５を通って排気管７９の上端に向かって上昇してきた気流を排気するので、ミストを含む気体だけを排気でき、ネガティブトーン現像用の現像液とリンス液が第２の排気口４５の開口７３に混入するのを防止できる。

上述したように第１の排気口４３及び第２の排気口４５を配置しているので、ポジティブトーン現像用の現像液とリンス液のミストを含む気体を内カップ２３から均等に排気することができ、ネガティブトーン現像用の現像液とリンス液のミストを含む気体を外カップ２１から均等に排気することができる。したがって、内カップ２３内及び外カップ２１内の雰囲気をムラなく均等にすることができるので、ポジティブトーン現像用の現像液とリンス液による基板Ｗの処理の面内均一性及びネガティブトーン現像用の現像液とリンス液による基板Ｗの処理の面内均一性を向上できる。

外下カップ３３の底面のうち、分離隔壁３７で分離された内周側には、内周流路８１が形成され、分離隔壁３７で分離された外周側には、外周流路８３が形成されている。上述した第１の排液口３９は、内周流路８１の２箇所に形成されている。具体的には、平面視で軸心Ｐを挟んで対向する位置に形成されている。また、上述した第２の排液口４１は、外周流路８３の２箇所に形成されている。具体的には、平面視で軸心Ｐを挟んで対向する位置に形成され、かつ、２個の第１の排液口３９との位置関係が、図９の軸心Ｐを通る縦線を引いた場合に縦線に対して線対称となるように形成されている。

内周流路８１は、二つの第１の排液口３９の中心を通る円Ｃ１を基準として、円Ｃ１よりも内周側から第１の排液口３９に向かって次第に低くなる内周傾斜面８５と、円Ｃ１よりも外周側から第１の排液口３９に向かって次第に低くなる外周傾斜面８７とを備えている。

外周流路８３は、二つの第２の排液口４１の中心を通る円Ｃ２を基準として、円Ｃ２よりも内周側から第２の排液口４１に向かって次第に低くなる内周傾斜面８９と、円Ｃ２よりも外周側から第２の排液口４１に向かって次第に低くなる外周傾斜面９１とを備えている。

このように外下カップ３３は、底面が内周傾斜面８５と外周傾斜面８７とを備えているので、第１の排液口３９へポジティブトーン現像用の現像液とリンス液の排出効率を向上できる。さらに、外下カップ３３の底面が内周傾斜面８５と外周傾斜面８７とからなる傾斜面であるので、上方から流下してきたポジティブトーン現像用の現像液とリンス液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板Ｗに付着するような不都合を防止できる。また、底面が内周傾斜面８９と外周傾斜面９１とを備えているので、第２の排液口４１へネガティブトーン現像用の現像液とリンス液の排出効率を向上できる。さらに、外下カップ３３の底面が内周傾斜面８９と外周傾斜面９１とからなる傾斜面であるので、上方から流下してきたネガティブトーン現像用の現像液とリンス液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板Ｗに付着するような不都合を防止できる。

さらに、内周流路８１は、円周方向にて第１の排液口３９の各々に向かって低くなる傾斜面とされている。つまり、本実施例では、内周流路８１において、二つの第１の排液口３９の中間付近が高く形成され、第１の排液口３９の各々に向かって低くなるように傾斜面が形成されている。また、外周流路８３も同様に、円周方向にて第２の排液口４１の各々に向かって低くなる傾斜面とされている。

このような傾斜面を形成することにより、外下カップ３３の底面に形成された第１の排液口３９及び第２の排液口４１から遠い位置に流下したポジティブトーン現像用及びネガティブトーン現像用の現像液とリンス液も傾斜面によって第１の排液口３９及び第２の排液口４１へ流下させることができる。したがって、ポジティブトーン現像用及びネガティブトーン現像用の現像液とリンス液の回収効率を向上できる。

なお、外下カップ３３の底面には、親水化処理を施してあることが好ましい。具体的には、上述した内周流路８１と外周流路８３は、その上面が親水化処理してあることが好ましい。

このように外下カップ３３の底面に親水化処理、特に内周流路８１に親水化処理が施してあると、ポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液が流下しても外下カップ３３の底面で跳ね返りにくくできる。したがって、ポジティブトーン現像用の現像液及びリンス液が再び上方へ向かって基板Ｗに付着するような不都合を防止できる。また、ポジティブトーン現像用及びネガティブトーン現像用の現像液とリンス液とが外下カップ３３の底面における周方向での流動性を高めることができるので、第１の排液口３９や第２の排液口４１で回収しやすくできる。

上述したように構成された基板処理装置では、基板保持部３に保持されている基板Ｗにポジティブ型のフォトレジストが被着されている場合には、制御部６９は、ポジティブトーン現像用の現像液とリンス液による現像処理を行う。まず、制御部６９がエアシリンダ５９を伸長動作させる。これにより、内カップ２３が上昇されて「回収位置」に移動され、導入口Ａが開放される。そして、制御部６９は、ノズル１３を軸心Ｐに移動させるとともに、電動モータ７を駆動して、処理回転数にまで回転数を上げ、基板Ｗに対してポジティブトーン現像用の現像液を所定時間だけ供給する。このとき基板Ｗから飛散したポジティブトーン現像用の現像液は、内カップ２３で回収され、第１の排液口３９を介して回収される。また、ポジティブトーン現像用の現像液のミストを含む内カップ２３内の気体は、内カップ２３内を流下して、第１の排気口４３を介して排出される。次いで、制御部６９は、ノズル１３に変えてノズル１４を軸心Ｐに移動させてポジティブトーン現像用のリンス液を所定時間だけ供給する。このとき、上記と同様にして内カップ２３でポジティブトーン現像用のリンス液やそのミストを含む気体が回収及び排出される。

次に、基板保持部３に保持されている基板Ｗにネガティブ型のフォトレジストが被着されている場合には、制御部６９は、ネガティブトーン現像用の現像液とリンス液による現像処理を行う。まず、制御部６９がエアシリンダ５９を収縮動作させる。これにより、内カップ２３が下降されて「退避位置」に移動され、導入口Ｂが開放される。そして、制御部６９は、ノズル１５を軸心Ｐに移動させるとともに、電動モータ７を駆動して、処理回転数にまで回転数を上げ、基板Ｗに対してネガティブトーン現像用の現像液を所定時間だけ供給する。このとき基板Ｗから飛散したネガティブトーン現像用の現像液は、外カップ２１で回収され、第２の排液口４１を介して回収される。また、ネガティブトーン現像用の現像液のミストを含む外カップ２１内の気体は、外カップ２１内を流下して、第２の排気口４５を介して排出される。次いで、制御部６９は、ノズル１５に変えてノズル１６を軸心Ｐに移動させてネガティブトーン現像用のリンス液を所定時間だけ供給する。このとき、上記と同様にして外カップ２１でネガティブトーン現像用のリンス液やそのミストを含む気体が回収及び排出される。

本実施例装置によると、内カップ２３内の気体と外カップ２１内の気体が混合しないので、内カップ２３を使用するときも外カップ２１を使用するときも、基板Ｗに対して品質良く処理を行うことができる。さらに、回転により生じる気流の方向とは逆方向に第１の排気口４３の開口７３が形成されているので、ポジティブトーン現像用の現像液とリンス液が気流に乗って第１の排気口４３に流れ込むことを防止できる。したがって、気液の分離度合いを向上できる。

また、外下カップ３３は、底面が内周傾斜面８５と外周傾斜面８７とを備えているので、第１の排液口３９におけるポジティブトーン現像用の現像液とリンス液の排出効率を向上できる。さらに、外下カップ３３の底面が内周傾斜面８５と外周傾斜面８７であるので、上方から流下してきたポジティブトーン現像用の現像液とリンス液が底面で跳ね返って再び上方へ向かって基板Ｗに付着するような不都合を防止できる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、ポジティブトーン現像処理とネガティブトーン現像処理と行う基板処理装置を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明は、基板Ｗへの洗浄処理や塗布処理など、処理液を用いて基板Ｗに処理を行う種々の装置に適用することができる。

（２）上述した実施例では、第１の排気口３９が中空部７１と開口７３とを備え、その開口７３が基板Ｗの回転方向とは逆方向に向けられ、かつ、外下カップ３３が底面に内周傾斜面８５と外周傾斜面８７とを備えている。しかしながら、本発明は、これらの構成を同時に備える必要はなく、目的に応じていずれか一方のみを備えるようにしてもよい。

（３）上述した実施例では、外下カップ３３の底面に親水化処理を施しているが、本発明はこの親水化処理を施すことは必須ではない。また、同様に、中カップ２９の親水化処理も必須ではない。

（４）上述した実施例では、外下カップ３３の底面が、円周方向にて第１の排液口３９及び第２の排液口４１に向かって低くなる傾斜面を備えているが、本発明はこの構成を必須とするものではない。

（５）上述した実施例では、内カップ本体４７が案内部５１と隔壁収納部５３とで構成されているが、分離隔壁５３の内周側と外周側の雰囲気を分離でき、かつ、内カップ本体４７の昇降を安定して行えるのであれば、必ずしも隔壁収納部５３を設ける必要はない。

１ … 基板処理装置
Ｗ … 基板
３ … 基板保持部
７ … 電動モータ
９ … 回転軸
Ｐ … 軸心
１１ … 処理液供給部
１３〜１６ … ノズル
１９ … カップ
２１ … 外カップ
２３ … 内カップ
Ａ，Ｂ … 導入口
２９ … 内カップ
３１ … 外カップ本体
３３ … 外下カップ
３５ … 外側面カップ
３７ … 分離隔壁
３９ … 第１の排液口
４１ … 第２の排液口
４３ … 第１の排気口
４５ … 第２の排気口
４７ … 内カップ本体
３９ … 内カップ排出口
５１ … 案内部
５３ … 隔壁収納部
５９ … エアシリンダ
６１ … 環状部材
７１ … 中空部
７３ … 開口
８１ … 内周流路
８３ … 外周流路
８５，８９ … 内周傾斜面
８７，９１ … 外周傾斜面

Claims (9)

1. 基板を処理液で処理する基板処理装置において、
   基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
   前記基板保持部を鉛直軸周りに回転する回転駆動部と、
   前記基板保持部に保持された基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給部と、
   前記基板保持部に保持された基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給部と、
   前記基板保持部の側方を囲って配置された外カップと、
   前記基板保持部と前記外カップとの間に配置された内カップと、
   を備え、
   前記内カップは、
   平面視で環状を呈する内カップ本体と、
   前記内カップ本体の下部に形成され、前記内カップ本体内の第１の処理液及び気体を下方へ排出する内カップ排出口と、
   を備え、
   前記外カップは、
   平面視で環状を呈する外カップ本体と、
   前記外カップ本体の底部を構成する外下カップと、
   前記外下カップの底面に形成され、前記内カップ排出口から排出された前記第１の処理液を排出するための第１の排液口と、
   前記外下カップに形成され、前記内カップ排出口から排出された気体を排出するため、前記底面から上方へ延出された中空部の上部に開口を形成されているとともに、前記基板保持部の回転方向とは逆方向に前記開口が向くように形成されている第１の排気口と、
   前記外下カップの底面に形成され、前記外カップ本体内の第２の処理液を排出する第２の排液口と、
   前記外下カップに形成され、前記外カップ本体内の気体を排出するための第２の排気口と、
   前記外下カップの底面に平面視で環状に立設され、前記第１の排液口と前記第２の排液口とを分離する分離隔壁と、
   を備え、
   前記内カップ本体は、前記内カップが処理液を回収する回収位置と、前記外カップが処理液を回収する退避位置とにわたって移動されることを特徴とする基板処理装置。
2. 基板を処理液で処理する基板処理装置において、
   基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
   前記基板保持部を鉛直軸周りに回転する回転駆動部と、
   前記基板保持部に保持された基板に第１の処理液を供給する第１の処理液供給部と、
   前記基板保持部に保持された基板に第２の処理液を供給する第２の処理液供給部と、
   前記基板保持部の側方を囲って配置された外カップと、
   前記基板保持部と前記外カップとの間に配置された内カップと、
   を備え、
   前記内カップは、
   平面視で環状を呈する内カップ本体と、
   前記内カップ本体の下部に形成され、前記内カップ本体内の第１の処理液及び気体を下方へ排出する内カップ排出口と、
   を備え、
   前記外カップは、
   平面視で環状を呈する外カップ本体と、
   前記外カップ本体の底部を構成する外下カップと、
   前記外下カップの底面に形成され、前記内カップ排出口から排出された前記第１の処理液を排出するための第１の排液口と、
   前記外下カップに形成され、前記内カップ排出口から排出された気体を排出するための第１の排気口と、
   前記外下カップの底面に形成され、前記外カップ本体内の第２の処理液を排出する第２の排液口と、
   前記外下カップに形成され、前記外カップ本体内の気体を排出するための第２の排気口と、
   前記外下カップの底面に平面視で環状に立設され、前記第１の排液口と前記第２の排液口とを分離する分離隔壁と、
   を備え、
   前記内カップ本体は、前記内カップが処理液を回収する回収位置と、前記外カップが処理液を回収する退避位置とにわたって移動され、
   前記外下カップの底面は、前記第１の排液口よりも内周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる内周傾斜面と、前記第１の排液口よりも外周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる外周傾斜面とを有することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記外下カップの底面は、前記第１の排液口よりも内周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる内周傾斜面と、前記第１の排液口よりも外周側から前記第１の排液口に向かって次第に低くなる外周傾斜面とを有することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項２に記載の基板処理装置において、
   前記第１の排気口は、前記外下カップに形成され、前記底面から上方へ延出された中空部の上部に開口を形成されているとともに、前記基板保持部の回転方向とは逆方向に前記開口が向くように形成されていることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記外下カップは、円周方向にて前記第１の排液口及び前記第２の排液口に向かって低くなる傾斜面を底面に形成されていることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記外下カップの底面は、親水化処理が施してあることを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記内カップ本体は、基板から周囲に飛散した第１の処理液を下方に案内する案内部と、前記案内部の下部に逆Ｕ字状に形成された隔壁収納部と、
   を備え、
   前記内カップ本体は、前記退避位置では前記分離隔壁を前記隔壁収納部に収納し、前記回収位置では前記分離隔壁の上部のみを前記隔壁収納部に収納することを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記外カップ本体は、前記分離隔壁よりも内周側に中カップを備え、
   前記中カップは、下面が前記第１の排気口の開口から離間して形成され、外周面が前記分離隔壁の内周面から離間し、外周端が前記外カップ本体の底面から離間していることを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項８に記載の基板処理装置において、
   前記中カップは、親水化処理が施してあることを特徴とする基板処理装置。

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