JP2024060970A - カップ、液処理装置及び液処理方法 - Google Patents
カップ、液処理装置及び液処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024060970A JP2024060970A JP2022168579A JP2022168579A JP2024060970A JP 2024060970 A JP2024060970 A JP 2024060970A JP 2022168579 A JP2022168579 A JP 2022168579A JP 2022168579 A JP2022168579 A JP 2022168579A JP 2024060970 A JP2024060970 A JP 2024060970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cup
- substrate
- annular portion
- exhaust
- path
- 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.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 136
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 51
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 120
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/11—Vats or other containers for liquids or other fluent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
- B05C11/1039—Recovery of excess liquid or other fluent material; Controlling means therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/162—Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
【課題】液処理対象の基板の周囲の気流を調整して、処理具合を所望のものとする。【解決手段】本開示のカップは、カップの中心軸側に向けて各々開口する環状路であると共に、互いに区画された第1排気路、基板からの飛散物を回収する飛散物回収路、第2排気路の各々を、カップ内における基板に対する当該カップの周縁側に、上方に向けて順に形成する流路形成部材と、第1排気路、飛散物回収路、第2排気路の各々がカップの周縁側に向けて一括して排気されるように当該各路に接続される合流排気路と、流路形成部材に含まれ、上方、下方に夫々飛散物回収路、第1排気路を形成し、基板の外周に沿って形成された第1環状部と、第1環状部と基板とがなす隙間に比べて圧力損失が大きくなるように、飛散物回収路と合流排気路とを連通させるために流路形成部材に設けられる連通孔と、を備える。【選択図】図3
Description
本開示は、カップ、液処理装置及び液処理方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ(以下、ウエハと記載する)に対して各種の処理液を供給して処理を行う。特許文献1では、カップ内に収容されたウエハに対してレジストを供給してレジスト膜を形成する装置について示されている。
本開示は、液処理対象の基板の周囲の気流を調整して、処理具合を所望のものとすることができる技術を提供する。
本開示のカップは、載置部に載置されて処理液が供給される基板を囲むと共に、内部が排気されるカップにおいて、
前記カップの中心軸側に向けて各々開口する環状路であると共に、互いに区画された第1排気路、前記基板からの飛散物を回収する飛散物回収路、第2排気路の各々を、前記カップ内における前記基板に対する当該カップの周縁側に、上方に向けて順に形成する流路形成部材と、
前記第1排気路、前記飛散物回収路、前記第2排気路の各々が前記カップの周縁側に向けて一括して排気されるように当該各路に接続されると共に、当該カップ内における前記基板の下方に設けられる合流排気路と、
前記流路形成部材に含まれ、上方、下方に夫々前記飛散物回収路、前記第1排気路を形成し、前記基板の外周に沿って形成された第1環状部と、
前記第1環状部と前記基板とがなす隙間に比べて圧力損失が大きくなるように、前記飛散物回収路と前記合流排気路とを連通させるために前記流路形成部材に設けられる連通孔と、
を備える。
前記カップの中心軸側に向けて各々開口する環状路であると共に、互いに区画された第1排気路、前記基板からの飛散物を回収する飛散物回収路、第2排気路の各々を、前記カップ内における前記基板に対する当該カップの周縁側に、上方に向けて順に形成する流路形成部材と、
前記第1排気路、前記飛散物回収路、前記第2排気路の各々が前記カップの周縁側に向けて一括して排気されるように当該各路に接続されると共に、当該カップ内における前記基板の下方に設けられる合流排気路と、
前記流路形成部材に含まれ、上方、下方に夫々前記飛散物回収路、前記第1排気路を形成し、前記基板の外周に沿って形成された第1環状部と、
前記第1環状部と前記基板とがなす隙間に比べて圧力損失が大きくなるように、前記飛散物回収路と前記合流排気路とを連通させるために前記流路形成部材に設けられる連通孔と、
を備える。
本開示は、液処理対象の基板の周囲の気流を調整して、処理具合を所望のものとすることができる。
〔第1実施形態〕
本開示の第1実施形態に係るカップ3を備えたレジスト膜形成装置1について、図1の縦断側面図及び、図2の平面図を参照して説明する。液処理装置の一例であるレジスト膜形成装置1は、ウエハWの表面に対してシンナー及びレジストをスピンコートにより順に塗布して、レジスト膜を形成する。シンナー及びレジストはウエハWの処理液であり、シンナーはウエハWの表面について、レジストに対する濡れ性を高める改質液である。ウエハWは円形の基板であり、その直径は例えば300mmである。レジスト膜形成装置1は、処理液供給機構2と、カップ3と、スピンチャック11と、回転機構13と、ウエハ受け渡し機構15と、を備え、カップ3に収納されて囲まれた状態のウエハWに対して処理を行う。
本開示の第1実施形態に係るカップ3を備えたレジスト膜形成装置1について、図1の縦断側面図及び、図2の平面図を参照して説明する。液処理装置の一例であるレジスト膜形成装置1は、ウエハWの表面に対してシンナー及びレジストをスピンコートにより順に塗布して、レジスト膜を形成する。シンナー及びレジストはウエハWの処理液であり、シンナーはウエハWの表面について、レジストに対する濡れ性を高める改質液である。ウエハWは円形の基板であり、その直径は例えば300mmである。レジスト膜形成装置1は、処理液供給機構2と、カップ3と、スピンチャック11と、回転機構13と、ウエハ受け渡し機構15と、を備え、カップ3に収納されて囲まれた状態のウエハWに対して処理を行う。
上方が開口するカップ3内に、スピンチャック11が設けられている。スピンチャック11はウエハWの載置部であり、載置されたウエハWの下面中央部を吸着して、当該ウエハWを水平に保持する。スピンチャック11は鉛直に伸びるシャフト12を介して回転機構13に接続されている。回転機構13によってスピンチャック11に保持されたウエハWが、鉛直軸回りに回転する。シャフト12は水平に設けられた円板14を貫通して設けられている。
ウエハ受け渡し機構15は、3本のリフトピン16と昇降機構17とを含む。3本のリフトピン16はシャフト12を囲むと共に、各々円板14を貫通して鉛直に伸びるように設けられ、昇降機構17により昇降する。リフトピン16の上端は上昇時にカップ3の上方へ突出することで、スピンチャック11と、図示しない搬送機構との間でウエハWを受け渡すことができる。
処理液供給機構2について説明する。処理液供給機構2は、レジスト供給ノズル21、シンナー供給ノズル22、レジスト供給部23、シンナー供給部24、アーム25、移動機構26、ガイド27及び待機部28を備える。レジスト供給ノズル21は、レジスト供給部23から圧送されるレジストを鉛直下方に吐出する。シンナー供給ノズル22は、シンナー供給部24から圧送されるレジストを鉛直下方に吐出する。レジスト供給部23、シンナー供給部24はポンプやバルブを含み、所望のタイミングでレジスト、シンナーを夫々圧送することができる。
アーム25の先端側にレジスト供給ノズル21及びシンナー供給ノズル22が支持される。アーム25の基端側は移動機構26に接続されている。移動機構26はガイド27に沿って水平移動可能であると共に、アーム25を昇降させることができる。カップ3の外側に上方に開口する待機部28が設けられている。移動機構26により、レジスト供給ノズル21及びシンナー供給ノズル22は、待機部28の開口内とカップ3内との間を移動し、ウエハWの中心部上にシンナー及びレジストを供給することができる。なお、図1中29は大気供給部であり、アーム25の移動に干渉しないようにカップ3の上方に設けられ、下方に向けて清浄な大気を供給する。
また、レジスト膜形成装置1は制御部10を備えている。制御部10はコンピュータにより構成されており、プログラムを備えている。このプログラムには、レジスト膜形成装置1における一連の動作を実施することができるように、ステップ群が組み込まれている。そして、当該プログラムによって制御部10はレジスト膜形成装置1の各部に制御信号を出力し、当該各部の動作が制御される。具体的には回転機構13によるスピンチャック11の回転、昇降機構17によるリフトピン16の昇降、レジスト供給部23及びシンナー供給部24からの処理液の各ノズルへの供給、移動機構26による各ノズルの移動などの各動作が、上記の制御信号によって制御される。上記のプログラムは、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、DVDなどの記憶媒体に格納されて、制御部10にインストールされる。
続いて、カップ3について説明する。ウエハWの処理中にカップ3内は排気されて、大気供給部29から供給される大気を吸引し、当該ウエハWからカップ3外への各液(ミストも含む)の飛散が防止される。この大気の吸引により、カップ3内には気流が形成されるが、ウエハWの周囲の気流を制御し、ウエハWの面内でのレジスト膜の膜厚の均一性を高くすることができるようにカップ3に流路(排気路)が形成されている。
図1、図2では、カップ3の中心軸をPとして示している。なお、スピンチャック11の回転中心はこの中心軸P上に位置し、ウエハWはその中心が、中心軸P上に位置するように当該スピンチャック11に載置される。カップ3は円形で上方に開口部31を備えると共に側壁39及び底壁43を備えており、中心軸Pに対して回転対称の構造である。
以降は、図3のカップ3の周方向の一部を示した縦断斜視図も参照して説明する。カップ3は複数の環状部材が、中心軸Pに各々の中心が揃うように互いに組み合わされることで構成されており、互いの相対位置が固定されている。そのように組み合わされると共に互いに固定される環状部材について、アンダーカップ41、インナーカップ51、ミドルカップ61、アッパーカップ71、サブエッジリング81と呼称する。
アンダーカップ41は、カップ3の底壁43及び側壁39の下部側を形成する。このアンダーカップ41は、当該円板14の外側を鉛直下方へ向けて伸びる内筒部42を備え、内筒部42の上端部は、円板14に接続されている。そして内筒部42の下端は、外側下方へと広がることでカップ3の底壁43を形成し、底壁43の上面は周縁側が下る比較的緩やかな傾斜面をなす。底壁43の外周縁は鉛直上方へと延伸されて円筒状の外筒部44を形成する。カップ3の側壁39は、この外筒部44と、後述するアッパーカップ71の円筒部72及びミドルカップ61の円筒部62と、によって形成される。底壁43の周縁部には排液口45が開口している。そして底壁43において、排液口45が開口する位置よりも内側(中心軸P側)には起立した排気管46が設けられており、底壁43の上方に当該排気管46によって形成される排気口が開口している。
次にインナーカップ51について説明する。インナーカップ51の内周縁部は、アンダーカップ41の内筒部42上に支持されている。そのように支持される内周縁部からカップ3の周縁側(側壁39側)へ向けて板状の部材が延伸され、当該板状部材によって各々環状である内側傾斜部52と、外側傾斜部53と、が形成される。内側傾斜部52はカップ3の周縁側に向うにつれて上昇するように形成される。外側傾斜部53は、内側傾斜部52に対してカップ3の周縁側に位置すると共に、カップ3の周縁側に向うにつれて下降するように形成されている。従って、内側傾斜部52及び外側傾斜部53の外形としては縦断側面視で山型であり、この山の頂部は、スピンチャック11に保持されたウエハWの周縁部の下方に位置する。
外側傾斜部53の上部側は下側斜め方向に若干窪むように屈曲することで、縦断面視で弓状となっている。この弓状の屈曲部を53Aとすると、外側傾斜部53の下部側は、屈曲部53Aの下端から、カップ3の周縁側下方へと縦断面視斜めに直線状に延びるように形成されている。そのため外側傾斜部53の上面である傾斜面について、カップ3の周縁側へ向けて見ると、途中で水平面に対する傾斜が緩やかになった後、やや急になって外周端に至るように形成されている。ウエハWから流下した処理液は、このように傾斜面をなす外側傾斜部53の上面を伝わって、カップ3の周縁側、ひいては後述する合流排気路55へ向けてガイドされる。
外側傾斜部53の周端から鉛直下方へと延伸されるように円筒部54が形成されており、排気管46よりもカップ3の周縁側に位置している。この円筒部54の外周面は、アンダーカップ41の外筒部44の内周面に対して離れると共に対向する。そして外筒部44と円筒部54との間の空間は、ウエハWの下方に位置する排気路をなす。この排気路は、後述のようにカップ3内で区画される各領域からの排気流が各々流入する合流排気路55をなし、この合流排気路55を通過した排気流が、排気管46に流入する。液体の流入を抑制するために、排気管46はインナーカップ51の円筒部54の下端よりも上方に開口する。
続いて、ミドルカップ61について説明する。ミドルカップ61は鉛直に延びる円筒部62を備えており、この円筒部62はアンダーカップ41の内筒部42上に支持されている。そして円筒部62の下部側の内周面は、カップ3の中心軸Pへ向かうにつれて上方に向うように延伸されることで、第1環状部であるミドルカップ本体63を形成する。
ミドルカップ本体63は、インナーカップ51の上方に位置する環状板である。そして、ミドルカップ本体63とインナーカップ51との間の空間が、下側排気路60として形成されている。下側排気路60は中心軸P側に開口すると共に合流排気路55に接続された環状排気路であり、排気管46による合流排気路55の排気によって、カップ3の周縁側へ向けて排気される。ミドルカップ本体63の内周端は、スピンチャック11に保持されたウエハWの周端に間隔を空けて近接する。従って、ミドルカップ本体63の内周端とウエハWの周端との間には円環状の隙間64が形成されており、この隙間64は、下側排気路60への気流の入口となる。また、ミドルカップ本体63の周縁部には、周方向に間隔を空けて複数の貫通孔65が鉛直方向に形成されており、排気路をなす。
ミドルカップ本体63は上記のようにウエハWの周端に近接することで、ウエハWの周端部上に形成される気流が、ウエハWの中心側上に形成される気流に対して大きく変移してしまうことを抑制し、ウエハWに形成されるレジスト膜について、ウエハWの周端部と中心部側との間での膜厚の偏差を抑える。そのように気流の変移を抑えること、及びウエハWから飛散するミストが跳ね返ってウエハWに付着することが抑制されるように、縦断側面視でミドルカップ本体63の内周端部については、中心軸Pに向うにつれて薄肉となることで尖ると共に、その上面が水平面をなす。なお、本例では当該水平面は、ウエハWの上面よりも若干上側に位置している。またミドルカップ本体63については、上記のように尖頭化されている内周端部以外の部位は、各部で厚さが一定の板状部材として構成されている。
ミドルカップ本体63について、内周端はそのようにウエハWに近接して気流を規制する一方で、周縁側は下方の合流排気路55へ向けて気流をガイドすることができるように、当該ミドルカップ本体63はカップ3の周縁に向うにつれて下降する。また、ミドルカップ本体63は中心軸Pからカップ3の周縁へ向う途中で屈曲することで、周縁側は中心軸P側に比べて水平面に対する傾斜が大きく、中心軸P側に位置して傾きが小さい部位を下部中心側傾斜部63A、屈曲部よりも周縁側に位置して傾きが大きい部位を下部周縁側傾斜部63Bとして示している。このようにミドルカップ本体63について、カップ3の中心軸P側と周縁側とで傾きが異なるように構成される利点については後述する。
また、そのミドルカップ本体63の屈曲部は、インナーカップ51の弓状の屈曲部53Aの上方に位置している。そのため、縦断側面視で下側排気路60は下流側に向う途中で膨らんでおり、従って下側排気路60は、上流側に対して下流側が拡張されている。このように下側排気路60が形成される利点についても後述する。
続いて、アッパーカップ71について説明する。アッパーカップ71は鉛直に延びる円筒部72を備えており、当該円筒部72はミドルカップ61の円筒部62上に支持されている。円筒部72の上縁部は中心軸Pに向うように屈曲し、ミドルカップ本体63の上方を当該中心軸Pに向けて水平に延びる上壁73を形成する。そして、この上壁73の内周端部は上方へ向かうように屈曲されることで、中心軸Pに向かうにつれて上昇する開口ガイド部74が形成されている。開口ガイド部74に囲まれる円形領域がカップ3の開口部31である。
開口ガイド部74が上記した形状であるため、開口部31については、下方側に向うにつれて拡径されている。なお、このように開口部31が形成されることは、上方からカップ3内へと向う気流をカップ3の周縁側へとガイドし、後述の上側排気路70への気流の流入を促進させることでウエハWの面内の膜厚の均一性を高くすることに寄与する。
次にサブエッジリング81について説明する。サブエッジリング81は、アッパーカップ71とミドルカップ61との間に設けられており、サブエッジ本体86と、当該サブエッジ本体86をアッパーカップ71に対して支持する支持部82と、により構成されている。支持部82はアッパーカップ71の円筒部72から中心軸Pに向けて水平に延び、カップ3の周方向に間隔を空けて複数設けられている。この支持部82にサブエッジ本体86の外周面が接続されて支持されており、カップ3の周方向における支持部82間は貫通孔85として構成されている。この貫通孔85は排気路をなし、複数設けられている。
サブエッジ本体86は、中心軸Pに向うにつれて上方に向うように延伸された第2環状体として構成されており、第1環状体であるミドルカップ本体36に沿って形成されている。またサブエッジ本体86は、中心軸P側に向うにつれて薄肉化されることで、当該サブエッジ本体86の内周端は尖り、ウエハWから飛散する処理液のウエハWへの跳ね返りが防止されるように構成されている。
サブエッジ本体86は、カップ3の周縁側から中心軸Pに向う途中で屈曲され、この屈曲部に対するカップ3の周縁側の部位、中心軸P側の部位を、上部周縁側傾斜部83、上部中心側傾斜部84として夫々示している。上部周縁側傾斜部83及び上部中心側傾斜部84の各々は、水平面に対して傾斜すると共に縦断面視で直線状に延伸されて形成されている。上部周縁側傾斜部83の方が、上部中心側傾斜部84よりも水平面に対する傾斜が大きい。
また、サブエッジ本体86の内周端は、ミドルカップ61の内周端よりも若干カップ3の周縁側に位置し、当該ミドルカップ61の下部中心側傾斜部63A上に位置している。そして、この第1実施形態のカップ3では、上面視でのサブエッジ本体86の内周端と、アッパーカップ71の内周端との位置が揃っている。
以上のようにサブエッジリング81のサブエッジ本体86が設けられることで、当該サブエッジ本体86とミドルカップ61との間、当該サブエッジ本体86とアッパーカップ71との間に夫々、中心軸Pに向けて開口すると共に中心軸Pを囲む環状排気路が形成されている。サブエッジ本体86とミドルカップ61との間の排気路を飛散物回収路80と呼称し、サブエッジ本体86とアッパーカップ71との間の排気路を上側排気路70と呼称する。従って、カップ3内には、互いに区画された下側排気路60、飛散物回収路80、上側排気路70が、この順で上方に向けて設けられている。なお、サブエッジ本体86、アッパーカップ71の上壁73、ミドルカップ61のミドルカップ本体63はカップ3内を区画して、これらの流路を形成する区画部材をなす。
サブエッジリング81の貫通孔85及びミドルカップ61の貫通孔65を介して、上側排気路70は合流排気路55に接続されており、合流排気路55の排気によって、当該下側排気路60はカップ3の周縁側へ向けて排気される。上記したように下側排気路60も合流排気路55に接続され、後述するように飛散物回収路80も合流排気路55に接続される。従って、排気管46による合流排気路55の排気によって、互いに区画される第1排気路である下側排気路60、第2排気路である上側排気路70、飛散物回収路80が一括して排気される構成となっている。
サブエッジリング81及び飛散物回収路80について、さらに詳しく説明する。なお、カップ3の各部を拡大して示す縦断側面図である図4についても適宜参照する。サブエッジリング81を構成する上部周縁側傾斜部83及び上部中心側傾斜部84、ミドルカップ61を構成する下部中心側傾斜部63A及び下部周縁側傾斜部63Bについての水平面に対する傾きは、上部周縁側傾斜部83>下部周縁側傾斜部63B>下部中心側傾斜部63A>上部中心側傾斜部84である。各部の傾きがこのような関係となることで、飛散物回収路80の開口幅H1<上側排気路70の開口幅H2となっている。開口幅H1、H2について、このような大小関係とされていることは、上側排気路70への大気の流入を促進させることになり、それは後述するようにウエハWの面内の膜厚の均一性を向上させることに寄与する。
サブエッジリング81におけるサブエッジ本体86の外周縁部の下面は、ミドルカップ61の下部周縁側傾斜部63Bの上面に近接すると共に対向する。この互いに近接するサブエッジ本体86の外周縁部の下面と、下部周縁側傾斜部83Bの上面とがなす円環状の隙間を、連通孔30とする。この連通孔30は上記した飛散物回収路80に接続されると共に、当該飛散物回収路80の下流側に設けられる排気路である。そして、飛散物回収路80は、この連通孔30及びミドルカップ61の貫通孔65を介して合流排気路55に接続されており、合流排気路55の排気によって当該飛散物回収路80はカップ3の周縁側へ向けて排気される。連通孔30の幅H3は、飛散物回収路80の開口幅H1よりも小さく形成されている。従って、飛散物回収路80の開口から合流排気路55に至るまでの流路は、途中で狭窄される(下流側が狭まる)構成となっている。
上記の飛散物回収路80並びにサブエッジリング81を設けることの利点について説明するために、当該サブエッジリング81が設けられないことを除いてはカップ3と同様に構成されたカップを比較例のカップとし、この比較例のカップに関する説明を行う。スピンコートにより膜を形成するとウエハWの周端部における膜厚が、周端部以外の部位における膜厚よりも大きくなる傾向が有り、比較例のカップを用いてウエハWに成膜すると、その周端部における膜厚と、周端部以外の部位の膜厚との差が比較的大きくなる。
スピンコートにより成膜するにあたり、ウエハWの周端部の周囲の気流の流速が高いほど、膜厚が大きくなる傾向にあることが分かっている。そこで比較例のカップについてのシミュレーションを行ってカップ内の気流の流速について調べると、そのようにウエハWの周端部の周囲における気流の流速、即ち既述した隙間64及び当該隙間64の周囲における流速が比較的大きいことが確認された。なお、隙間64に連なる下側排気路60についても比較的流速が大きかった。
上記したようにミドルカップ61はウエハWに近接するように形成されることから隙間64は比較的小さく、この隙間64における大気の圧力損失は比較的大きい。そのため比較例のカップにおいて、カップの開口部31から吸引される大気は主としてアッパーカップ71とミドルカップ61との間の流路(説明の便宜上、流路Aとする)へと流れる。しかし流路Aと隙間64との距離は比較的近いことから、流路Aに向う大気のうちの比較的多くの大気が、当該隙間64より吸引されることで隙間64ひいては下側排気路60に流入してしまい、これらの各部での流速が大きくなる。
カップ内の排気量を小さくすることでウエハWの周端部における気流の流速を抑えることが考えられるが、そうなるとウエハWから発生したミストの除去性能が低下し、異物としてウエハWに付着してしまうおそれが有る。その他に、ミドルカップ61の厚さを大きくして流路Aと隙間64とを比較的大きく離すことが考えられるが、そうなるとウエハWから飛散した処理液(ミストの状態のものを含む)がミドルカップ61に衝突して跳ね返りやすくなる。その跳ね返りによって、処理後のウエハWの表面には当該ミストから生じた異物が残留してしまうことが懸念される。
そこでカップ3ではサブエッジリング81が設けられることで、アッパーカップ71とミドルカップ61との間の空間が分割され、アッパーカップ71及びミドルカップ61によって形成される上側排気路70と下側排気路60との間に、これらの排気路に対して区画される飛散物回収路80が介在する構成とされている。後に詳しく説明するが、この飛散物回収路80についてはカップ3の開口部31から進入した大気が流入し難い構成とされている。それ故にカップ3内に流入する大気から見て、上側排気路70と隙間64との間にはあたかも比較的厚い壁が存在する状態となっており、カップ3の開口部31から上側排気路70へと向う大気から見て隙間64は比較的大きく離れているため、当該隙間64には吸引され難い。そのため隙間64及び下側排気路60へと流れる大気は比較的少なくなるため、ウエハWの周端部における気流の流速が抑えられる。即ち、基板の周囲の気流が調整される。その結果としてウエハWの周端部の膜厚が比較的小さくなることで、当該周端部以外の領域の膜厚との偏差が抑えられ、ウエハWの面内には均一性高いレジスト膜が形成される。
そして飛散物回収路80については空間であるため、ウエハWから飛散した処理液については、この飛散物回収路80内に進入可能である。飛散物回収路80は連通孔30を介して合流排気路55に接続されるので、そのように飛散物回収路80に供給された処理液は、合流排気路55へと流れて除去される。つまり上記したミドルカップ61を厚くする構成とは異なり、飛散物回収路80を設けるカップ3の構成では、ウエハWから飛散した処理液がウエハWに向けて跳ね返ることが防止される。
ところでサブエッジリング81によって飛散物回収路80が形成されていたとしても、仮にカップ3の開口部31からこの飛散物回収路80に多くの大気が流入してしまう構成であるとすると、比較例のカップと同様に隙間64へ流入する大気の量が多くなる。そうなれば、ウエハWの周端部における気流の流速も大きくなってしまう。サブエッジリング81は、そのような飛散物回収路80への多量の大気の流入が防止されるように構成されている。具体的には、上記した隙間64の圧力損失よりも、サブエッジリング81とミドルカップ61とがなす連通孔30の圧力損失の方が大きい。従って、大気は当該連通孔30を通過し難く、それ故に連通孔30の上流側に位置する飛散物回収路80についても大気が流入し難い。
上記した隙間64の圧力損失よりも連通孔30の圧力損失の方が大きいことには、その文言のとおりの隙間64の圧力損失よりも連通孔30の圧力損失の方が大きいことの他に、隙間64の開口面積が、連通孔30の開口面積よりも小さいことが含まれる。隙間64の開口面積が、連通孔30の開口面積よりも小さいか否かを判定する上で、隙間64の開口面積と、連通孔30の開口面積とを比較するにあたっての隙間64の開口面積について補足して説明する。レジスト膜形成装置1に搬送されて処理を受けるウエハWについて、この搬送時に形成されている膜種、膜厚については任意であるため、スピンチャック11に載置されるウエハWによって、隙間64の大きさは変わり得る。
しかし、連通孔30の開口面積との比較のために隙間64の開口面積を算定するにあたっては、膜が形成されておらず、且つ設計通りの寸法を持つウエハWがスピンチャック11上の設定通りの位置に載置されることを考える。つまり、ウエハWの中心が中心軸Pに位置しているものとする。そのように載置されたウエハWの上面の外周端とミドルカップ61の内周端との距離H4(図4参照)と、当該距離H4のカップ3の周方向における長さとから隙間64の開口面積を算出するものとする。
また、隙間64の開口面積と連通孔30の開口面積とを比較するにあたっての連通孔30の開口面積について説明する。連通孔30については、流路方向の位置によって、開口面積は変わり得るが、この開口面積については、連通孔30について、最も開口面積が小さくなる箇所(圧力損失が大きくなる箇所)の開口面積であるものとする。具体的に、本例では連通孔30が環状孔であり、且つ連通孔30の流路方向において、連通孔30の幅はH3として均一である。しかし、この連通孔30は縦断側面視で斜め下方に向けて形成されているために、連通孔30の上流端から下流端に向かうにつれ、当該連通孔30の周方向の長さについては大きくなる。従って連通孔30の開口面積としては、連通孔30の上流側と下流側とで異なるが、上記したように最も開口面積が小さくなる箇所を連通孔30の開口面積として取り扱う。従って連通孔30の開口面積は、上流端の周方向の長さと、幅H3とから求められる開口面積であり、それを隙間64の開口面積と比較する。
さらに連通孔30の開口面積について補足する。連通孔33については、例えばカップ3の周方向において複数に分割された構成とされていてもよい。その場合は、その分割された各々の連通孔の開口面積を合計したものが、連通孔30の開口面積である。そして連通孔30については、流路方向において幅が変化するように構成されてもよい。その場合は、その幅と、周方向の長さとから流路方向の各部における開口面積を算出するにあたり、最も小さい開口面積が連通孔30の開口面積とされ、隙間64の開口面積と比較されるものとする。
また、本例では連通孔30と飛散物回収路80との間には段が形成されることで、これら連通孔30と飛散物回収路80とが区切られているが、そのような段が形成されておらず、飛散物回収路80と連通孔30とが区切られていない構成であってもよい。具体例を挙げると、サブエッジリング81をなす上部周縁側傾斜部83及び上部中心側傾斜部84について、厚さが中心軸P側からカップ3の周縁側に向かうにつれて変化する。その厚さの変化により、飛散物回収路80と連通孔30とが区切られず、例えば下流端に至るまでに次第に縮幅される流路とされる。そのような無段の流路である場合には、その無段の流路のうち、流路方向で最も小さい開口面積が連通孔30の開口面積とされ、隙間64の開口面積と比較されるものとする。上記のように無段の流路が次第に縮幅される構成であって下流端が最も開口面積が小さくなるのであれば、その下流端の開口面積を隙間64の開口面積と比較する。なお、このように連通孔30と飛散物回収路80とを無段の流路として構成した場合には、開口面積が最も小さくなる部位(即ち、最も狭窄された部位)が連通孔、その開口面積が最も小さくなる部位よりも上流側が飛散物回収路に夫々相当する。
なお、圧力損失の比較を開口面積の比較として行うのではなく、文言のとおりに隙間64、連通孔30間の圧力損失を比較する場合においても、隙間64の圧力損失とは、膜が形成されてないウエハWが、設定通りの位置に載置された場合の圧力損失であるものとする。また、連通孔30がカップ3の周方向に分割されているのであれば、開口面積の比較と同様にその連通孔30の合計の圧力損失と、隙間64の圧力損失とを比較する。
また、文言のとおりの圧力損失の比較について、仮に計算によって隙間64の圧力損失、連通孔30の圧力損失を求めて比較するものとする。その場合の隙間64の圧力損失については、ウエハWの周端のうちの上端、下端によって、流路である隙間64の上流端、下流端が夫々形成されるとすればよい。具体的に図4中のH5は、ウエハWの下面の周端とミドルカップ61の内周端部とを結ぶ直線であり、上記したミドルカップ61の内周端とウエハWの上面の周端との距離H4を表すためにこれらを結ぶ直線の矢印に並行するように引いている。この距離H4を示す矢印、線H5で囲まれる領域を隙間64とし、当該矢印は隙間64の上流端、線H5が隙間64の下流端を表すものとしてその圧力損失を計算し、連通孔30の圧力損失と比較すればよい。
以上に説明したレジスト膜形成装置1によるウエハWの処理について、図5を参照して説明する。カップ3の縦断側面図である図5は、ウエハWの処理中における大気の流れを矢印によって概略的に示している。この矢印は、気流の流速の大きさに応じた線種で示しており、線種間の流速の大きさの関係としては、実線の矢印>点線の矢印である。また、多くの大気が流れ込む箇所については、矢印を密に示している。
先ず、図示しない搬送機構によりウエハWが、排気管46からの排気が行われた状態のカップ3に搬送され、リフトピン16を介してスピンチャック11に載置される。ウエハWの中心部上にシンナーが吐出され、当該ウエハWの回転によってそのシンナーが遠心力でウエハWの表面全体に広がって塗布される。続いて、ウエハWの中心部上にレジストが吐出され、ウエハWの回転によりレジストが遠心力でウエハWの表面全体に広がって塗布され、レジスト膜Rが形成される。
このように処理液(レジストあるいはシンナー)によってウエハWが処理される間、カップ3内の排気が続けられる。上方からカップ3へ向かう大気の多くは、上側排気路70、下側排気路60、飛散物回収路80のうち、カップ3内で最も上方に形成され、これらの流路の中で最も圧力損失が小さい上側排気路70に流入して排気される。上記したように下側排気路60への入口となるウエハWとミドルカップ61とがなす隙間64と、上側排気路70の開口との間には、圧力損失が比較的高い飛散物回収路80の開口が配置されている。そのため上側排気路70へと向う大気については、この隙間64及び下側排気路60による吸引作用の影響を受けにくいことから当該隙間64、即ちウエハWの周端部へと向う大気の量は抑えられ、この周端部における気流の流速については比較的小さくなる。なお、上記のような各部の圧力損失の違いによって、図示するように大気の流速の大きさについては、上側排気路70及び下側排気路60に比べて、飛散物回収路80は小さい。
処理中にウエハWから飛散した処理液は、これらの上側排気路70、下側排気路60、飛散物回収路80の各々に流入する。これらの各流路で排気がなされていることから、流入した処理液は、これらの各流路の下流側(カップ3の周縁側)へと向い、合流排気路55を介してカップ3の底壁43へ流下し、排液口45から除去される。上記したレジスト膜の形成後はウエハWの回転が停止し、リフトピン16を介してウエハWは搬送機構に受け渡されて、レジスト膜形成装置1から搬出される。
以上に述べたようにレジスト膜形成装置1においては、カップ3内に形成される気流について、ウエハWの周端部の周囲における流速が抑えられる。そのためウエハWの面内に形成されるレジスト膜Rについて、周端部における膜厚と、他の部位における膜厚との差が抑制されるので、ウエハWの面内において均一性高い膜厚でレジスト膜Rが形成される。即ち、ウエハWの面内での処理具合について、所望のものとすることができる
ところでサブエッジ本体86によって形成される上側排気路70は、側方のカップ3の周縁側へと大気を引き込むことにより、上記したように下方の隙間64への大気への供給を抑制する。この上側排気路70の開口方向の水平面に対する傾きが比較的大きいと、カップ3内に流入する大気は下方へ向う作用を強く受けることで、隙間64へ流入する量が増してしまうおそれが有る。つまり、上側排気路70としては水平ないしは水平に近い角度で開口することが好ましい。また、上記したようにサブエッジ本体86の周端部はミドルカップ61の上面に近接するように構成することで、この上面との間に形成される連通孔30についての圧力損失が比較的大きくすることが好ましい。サブエッジ本体86は、既述したように径方向において屈曲する部位が設けられ、且つ中心軸P側の方が周縁側よりも水平面に対する傾きが小さくなるように構成されている。当構成により、上側排気路70の傾きを比較的小さくし、且つミドルカップ61に近接して隙間64の圧力損失が比較的大きくされている。従って、当構成はウエハWの周端部の周囲の気流の流速を抑えることに寄与する。
〔変形例〕
以下、カップ3の各種の変形例について、縦断側面図である図6~図9を参照して、これまでに述べたカップ3との差異点を中心に説明する。図6に示す例では、上記したサブエッジ本体86とは異なる構成のサブエッジ本体87を備えるカップ3を示している。サブエッジ本体87は、縦断面視で円弧をなし、サブエッジ本体86と同様に、カップ3の側壁39側は中心軸P側に比べて下方に位置する。そしてその円弧について、サブエッジ本体87の径方向における当該円弧の曲率は一定である。なお、上記したサブエッジ本体86については既述したように屈曲されることによってその径方向における曲率は異なっており、当該径方向において曲率が大きい部位(屈曲部)に挟まれて曲率が小さい部位(直線部)が位置する構成となっている。
以下、カップ3の各種の変形例について、縦断側面図である図6~図9を参照して、これまでに述べたカップ3との差異点を中心に説明する。図6に示す例では、上記したサブエッジ本体86とは異なる構成のサブエッジ本体87を備えるカップ3を示している。サブエッジ本体87は、縦断面視で円弧をなし、サブエッジ本体86と同様に、カップ3の側壁39側は中心軸P側に比べて下方に位置する。そしてその円弧について、サブエッジ本体87の径方向における当該円弧の曲率は一定である。なお、上記したサブエッジ本体86については既述したように屈曲されることによってその径方向における曲率は異なっており、当該径方向において曲率が大きい部位(屈曲部)に挟まれて曲率が小さい部位(直線部)が位置する構成となっている。
この図6のサブエッジ本体87の構成でも、図1等で述べたサブエッジ本体86と同様に、上側排気路70の開口部の傾きを抑え、周端部をミドルカップ61の上面に近接させて連通孔30の圧力損失を比較的小さいものとすることができる。ただし、図1、図6の比較から明らかなように上側排気路70の開口幅についてはサブエッジ本体86を設けた方がより大きくすることができるため、上側排気路70による大気の吸引量を大きくし、より確実にウエハWの周端部の気流の流速を抑えることができる。従って、サブエッジ本体86のように径方向における曲率が異なるように構成することが好ましい。
さらなるカップ3の変形例について図7、図8を参照して説明する。図7では、図5と同様に異なる線種の矢印で気流の流速の大きさの概略を示している。これらの図7、図8に示す例ではミドルカップ本体63の構成について図1等で説明したものと異なり、径方向において屈曲部が形成されておらず、縦断面視で一直線状に構成されている。即ち、図7、図8のミドルカップ本体63は、図1で述べた互いに傾きが異なる下部中心側傾斜部63A、下部周縁側傾斜部63Bを備えていない。なお、図7、図8に示す各例について、ウエハWとミドルカップ61との間の隙間64の大きさは、図1等で説明した例の隙間64の大きさと同じになるように構成されている。これら図7、図8に示すミドルカップ本体63の構成としてもよい。
ただし、図7に示す例ではミドルカップ本体63の屈曲部が形成されていないことで、当該ミドルカップ本体63の中心軸P側の傾きは、図1に示した構成例に対して急なものとされている。それ故に下側排気路60の幅は、図1に示した構成例に比べて狭まり、当該下側排気路60を大気が流れにくくなり、ウエハWの面内の膜厚分布に影響するおそれが有る。
図8は、その下側排気路60の幅の狭まりを防ぐために、図1等で説明した構成例に比べて、ミドルカップ本体63の周縁側の傾きが、図1等に示した構成例に対して緩やかなものとなっている。しかし、そのように傾きが緩やかであるように構成した場合は、ウエハWから飛散物回収路80へと飛散してミドルカップ本体63の上壁面に付着した処理液の液滴R1について、当該上壁面を伝わった流下がなされ難くなるので、飛散物回収路80に処理液が溜ってしまうことが考えられる。その処理液の液溜りに、ウエハWから飛散した処理液が衝突すると、ウエハWに向けて処理液が撥ねて異物として付着してしまうおそれが有る。
従って、下側排気路60における気流の滞留及び液撥ねによる異物の付着を抑制するために、ミドルカップ本体63については図1に示したように、互いに異なる傾きを備えた下部中心側傾斜部63A、下部周縁側傾斜部63Bを備えるようにすることが好ましい。なお、上記したようにミドルカップ本体63は、ウエハWの周端部に近接させて、ウエハWの周端部における気流の変移を防止する役割を有する。従って、そのように下部中心側傾斜部63Aと、下部周縁側傾斜部63Bとで傾きを異なるようにするにあたり、下部中心側傾斜部63Aの方が水平面に対する傾きが小さくなるようにする。
図9は、ミドルカップ本体のさらなる変形例を示している。この図9に示すミドルカップ本体66は、既述したミドルカップ本体63と同様、互いに傾きが異なる下部中心側傾斜部63Aと、下部周縁側傾斜部63Bと、を備える。ただし下部中心側傾斜部63Aの内周縁側は、中心軸Pに向うにつれてスピンチャック11に載置されるウエハWの上面よりも上方の位置へと延び、当該上方の位置からさらに中心軸P側に向うにつれて下降するように形成されている。なお、ミドルカップ本体66の内周端は、図1等で説明したミドルカップ本体63の内周端と同様にウエハWに近接することで隙間64が形成されている。以上のようにミドルカップ本体66の周端部が屈曲することで、当該ミドルカップ本体66をなす下部中心側傾斜部63Aの上面は、傾斜面67と、その中心軸P側に当該傾斜面68に連続して形成される傾斜面68と、を備える。そして、カップ3の中心軸P側に向うにつれて傾斜面67は上り、傾斜面68は下る。
ウエハWから飛散した処理液の液滴やミストが傾斜面68に衝突すると、その勢いで傾斜面68を上って傾斜面67上に移動し、傾斜面67上をカップ3の周縁側に向けて流下したり、傾斜面68上の気流に押し流されたりして除去される。つまり、ミドルカップ本体66の内周端部に形成される傾斜面68については、ウエハWからの飛散物を飛散物回収路80の下流側へガイドすることによって、ウエハWの周囲からの除去を促進する役割を有する。そのように除去が促進されることで、飛散物がウエハWへ異物として付着することが防止されるので、ウエハWから製造される半導体製品の歩留りの低下を防止することができる。
ところでこれまでに述べた各例ではミドルカップ61とインナーカップ51とがなす下側排気路60について、下流側に向う途中で膨らんだ構成とされている。さらに詳しくは、下側排気路60は側面視で上流側に比べて下流側が拡幅されるように構成されている。そのように拡幅される構成により、下側排気路60についての圧力損失は比較的小さい。
従ってウエハWの周囲に気流が滞留することが防止され、ウエハWの周端部にミストが異物として付着することがより確実に抑制される。
従ってウエハWの周囲に気流が滞留することが防止され、ウエハWの周端部にミストが異物として付着することがより確実に抑制される。
なお、下側排気路60の圧力損失が小さすぎるとウエハWの周端部付近を流れる気流の流速が大きくなるおそれが有るので、当該周端部付近で適切な流速が得られる範囲で下側排気路60の圧力損失は小さいものされる。ミドルカップ61、インナーカップ51の各々が屈曲部を備えることで上記の膨らみが形成されて下側排気路60が拡幅されているが、ミドルカップ61、インナーカップ51の一方のみに屈曲部が形成されることで下側排気路60が膨らみ、上流側に対して下流側が拡幅される構成であってもよい。
〔第2実施形態〕
図10は、第2実施形態であるカップ3Aの縦断側面図を示している。第1実施形態であるカップ3との差異点としては、カップ3Aではアッパーカップ71の開口ガイド部74の内周縁が、サブエッジリング81の内周縁よりもカップ3の周縁側に位置している。従ってカップ3Aでは、カップ3よりも開口部31の径が大きい。このような構成により、カップ3Aの上方からカップ3A内へと向う大気の一部は、サブエッジリング81の内周端部に衝突して下方へ向う勢いが低下した上で、上側排気路70に引き込まれる。
図10は、第2実施形態であるカップ3Aの縦断側面図を示している。第1実施形態であるカップ3との差異点としては、カップ3Aではアッパーカップ71の開口ガイド部74の内周縁が、サブエッジリング81の内周縁よりもカップ3の周縁側に位置している。従ってカップ3Aでは、カップ3よりも開口部31の径が大きい。このような構成により、カップ3Aの上方からカップ3A内へと向う大気の一部は、サブエッジリング81の内周端部に衝突して下方へ向う勢いが低下した上で、上側排気路70に引き込まれる。
従って、カップ3Aではカップ3に比べて上側排気路70に流入する大気がより多くなるように構成されている。カップ3Aの排気流量が一定であるとして、上側排気路70への流入する大気の量が多いほど、隙間64即ちウエハWの周端部に供給される大気の量は少なくなる。そのためカップ3Aはカップ3に比べて、さらにウエハWの周端部の流速を抑えることができ、それによって当該周端部のレジスト膜Rの膜厚について、他の部位のレジスト膜Rの膜厚に対する偏差をより確実に抑えることができる。なお、開口部31の径が大きくなりすぎると、カップ3の外部へとミストが放出されてしまうおそれが有る。それが防止できるように、図10の例では縦断面視での開口部31をなす開口ガイド部74の内周縁と、サブエッジリング81の内周縁との水平方向における距離L1は、例えば10mm以下である。
ところで、塗布膜形成装置で使用される処理液としてシンナー及びレジストを例示したが、これらの液を処理液として使用することには限られない。例えば、絶縁膜形成用の薬液、反射防止膜形成用の薬液などの各種の塗布膜形成用の処理液を用いることができる。また、塗布膜形成用の処理液を用いる装置に本技術を適用することには限られず、現像液や洗浄処理をウエハWに供給して処理を行う装置や、複数のウエハWを貼り合わせるための接着剤をウエハWに供給する装置にも本技術を適用することができる。従って、液処理装置としては、塗布膜形成装置であることには限られない。
さらに、処理対象の基板としてはウエハWであることに限られず、例えばフラットパネルディスプレイ製造用の基板であってもよい。従って角型の基板を処理してもよい。また、大気雰囲気に設けられず、不活性ガス雰囲気などの大気以外のガス雰囲気に設けられる液処理装置に本技術が適用されてもよい。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び組み合わせがなされてもよい。
〔評価試験〕
続いて、レジスト膜形成装置1に関して行われた評価試験について説明する。評価試験1では互いに異なるカップを備えたレジスト膜形成装置1を用いて、ウエハWにレジスト膜を形成した。そして、ウエハWの直径に沿って互いに離れた位置の膜厚を測定した。このレジスト膜形成装置1は、カップとして、比較例のカップ、カップ3、カップ3Aのいずれかを備える。
続いて、レジスト膜形成装置1に関して行われた評価試験について説明する。評価試験1では互いに異なるカップを備えたレジスト膜形成装置1を用いて、ウエハWにレジスト膜を形成した。そして、ウエハWの直径に沿って互いに離れた位置の膜厚を測定した。このレジスト膜形成装置1は、カップとして、比較例のカップ、カップ3、カップ3Aのいずれかを備える。
図11、図12のグラフはこの評価試験の結果を示しており、図11に比較例のカップ、カップ3から得られた測定データを、図12にカップ3、カップ3Aから得られた測定データを夫々示している。各グラフの横軸はウエハWの中心からの距離を示している。各グラフの縦軸は、膜厚を示しており、一定の間隔で目盛りを付しており、図11、図12間で1目盛り間の膜厚の大きさは同じである。また、図11及び図12で膜厚について特定の値を示す目盛りにα、β、γを付しているが、図11、図12間ではα、β、γの各値に違いは無い。
図11に示される比較例のカップを用いて得たデータと、カップ3を用いて得たデータとを見ると、比較例のカップを用いた場合、カップ3を用いた場合のいずれも、ウエハWの周端部以外の各部における膜厚に関しては大きなばらつき無い。そしてウエハWの周端部の膜厚については、比較例のカップを用いた場合、カップ3を用いた場合のいずれも他の箇所における膜厚よりも大きいが、カップ3の方が周端部と、他の箇所との膜厚の偏差が抑えられている。
比較例のカップを用いて得たデータ、カップ3を用いて得たデータの各々について、最もウエハWの周端寄りの第1測定位置から得られた膜厚と、その隣で第1測定位置に対して10mm離れた第2測定位置から得られた膜厚との差分を算出した。なお、この差分について、以降は周端膜厚差と記載する。そして、カップ3のデータの周端膜厚差/比較例のカップのデータの周端膜厚差×100(単位:%)を算出すると、44.7%であった。このようにカップ3では比較例のカップに対して、ウエハWの周端における膜厚の上昇が大きく抑制されていることが確認された。
続いて、図12を参照してカップ3を用いて得たデータと、カップ3Aを用いて得たデータとを見ると、カップ3を用いた場合、カップ3Aを用いた場合のいずれも、ウエハWの周端部以外の各部における膜厚に関しては大きなばらつき無い。そしてウエハWの周端部の膜厚については、カップ3を用いた場合、カップ3Aを用いた場合のいずれも他の箇所における膜厚よりも大きいが、カップ3Aの方が周端部と、他の箇所との膜厚の偏差が抑えられている。カップ3Aの周端膜厚差/カップ3の周端膜厚差×100(単位:%)を算出すると41.7%であった。このように、カップ3AではさらにウエハWの周端における膜厚の上昇が抑制されていることが確認された。
W ウエハ
11 スピンチャック
3 カップ
51 インナーカップ
55 合流排気路
60 下側排気路
61 ミドルカップ
64 隙間
70 上側排気路
71 アッパーカップ
80 飛散物回収路
81 サブエッジリング
11 スピンチャック
3 カップ
51 インナーカップ
55 合流排気路
60 下側排気路
61 ミドルカップ
64 隙間
70 上側排気路
71 アッパーカップ
80 飛散物回収路
81 サブエッジリング
Claims (13)
- 載置部に載置されて処理液が供給される基板を囲むと共に、内部が排気されるカップにおいて、
前記カップの中心軸側に向けて各々開口する環状路であると共に、互いに区画された第1排気路、前記基板からの飛散物を回収する飛散物回収路、第2排気路の各々を、前記カップ内における前記基板に対する当該カップの周縁側に、上方に向けて順に形成する流路形成部材と、
前記第1排気路、前記飛散物回収路、前記第2排気路の各々が前記カップの周縁側に向けて一括して排気されるように当該各路に接続されると共に、当該カップ内における前記基板の下方に設けられる合流排気路と、
前記流路形成部材に含まれ、上方、下方に夫々前記飛散物回収路、前記第1排気路を形成し、前記基板の外周に沿って形成された第1環状部と、
前記第1環状部と前記基板とがなす隙間に比べて圧力損失が大きくなるように、前記飛散物回収路と前記合流排気路とを連通させるために前記流路形成部材に設けられる連通孔と、
を備えるカップ。 - 前記流路形成部材は、
前記カップの側壁から前記第1環状部の上方を前記カップの中心軸に向けて延出され、当該カップの開口部を形成する上壁と、
前記第1環状部と、
前記第1環状部の上方に設けられ、前記第1環状部との間に前記飛散物回収路を、前記上壁との間に前記第2排気路を夫々形成する第2環状部と、
を備える請求項1記載のカップ。 - 前記上壁の内周端は、前記第2環状部の内周端よりも前記カップの周縁側に位置する請求項2記載のカップ。
- 前記第1環状部は、前記カップの中心軸に向うにつれて上方へ向けて延伸され、
水平面に対する前記第1環状部の傾きについて、前記カップの中心軸側は前記カップの周縁側よりも小さい請求項1ないし3のいずれか一つに記載のカップ。 - 前記第1環状部の内周端部は前記基板の上方から、前記カップの中心軸に向うにつれて下方へ向けて延伸される請求項4記載のカップ。
- 前記第1排気路は、側面視において下流側が上流側に比べて拡幅されている請求項1ないし3のいずれか一つに記載のカップ。
- 前記基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された前記基板を囲むと共に、内部が排気されるカップと、
前記載置部に載置された前記基板に処理液を供給して処理する処理液供給機構と、
載置部に載置されて処理液が供給される基板を囲むと共に、前記カップの中心軸側に向けて各々開口する環状路であると共に、互いに区画された第1排気路、前記基板からの飛散物を回収する飛散物回収路、第2排気路の各々を、前記カップ内における前記基板に対する当該カップの周縁側に、上方に向けて順に形成する流路形成部材と、
前記第1排気路、前記飛散物回収路、前記第2排気路の各々が前記カップの周縁側に向けて一括して排気されるように当該各路に接続されると共に、当該カップ内における前記基板の下方に設けられる合流排気路と、
前記流路形成部材に含まれ、上方、下方に夫々前記第1排気路、前記飛散物回収路を形成し、前記基板の外周に沿って形成された第1環状部と、
前記第1環状部と前記基板とがなす隙間に比べて圧力損失が大きくなるように、前記飛散物回収路と前記合流排気路とを連通させるために前記流路形成部材に設けられる連通孔と、
を備える液処理装置。 - 前記流路形成部材は、
前記カップの側壁から前記第1環状部の上方を前記カップの中心軸に向けて延出され、当該カップの開口部を形成する上壁と、
前記第1環状部と、
前記第1環状部の上方に設けられ、前記第1環状部との間に前記飛散物回収路を、前記上壁との間に前記第2排気路を夫々形成する第2環状部と、
を備える請求項7記載の液処理装置。 - 前記上壁の内周端は、前記第2環状部の内周端よりも前記カップの周縁側に位置する請求項8記載の液処理装置。
- 前記第1環状部は、前記カップの中心軸に向うにつれて上方へ向けて延伸され、
水平面に対する前記第1環状部の傾きについて、前記カップの中心軸側は前記カップの周縁側よりも小さい請求項7ないし9のいずれか一つに記載の液処理装置。 - 前記第1環状部の内周端部は前記基板の上方から、前記カップの中心軸に向うにつれて下方へ向けて延伸される請求項10記載の液処理装置。
- 前記第1排気路は、側面視において下流側が上流側に比べて拡幅されている請求項7ないし9のいずれか一つに記載の液処理装置。
- カップにより基板を囲んで処理する液処理方法において、
前記カップの中心軸側に向けて各々開口する環状路であると共に、互いに区画された第1排気路、飛散物回収路、第2排気路の各々を、前記カップ内における前記基板に対する当該カップの周縁側に、上方に向けて順に形成する流路形成部材と、を備える前記カップ内における載置部に、前記基板を載置する工程と、
前記カップ内にて前記基板の下方に設けられる合流排気路を排気し、前記合流排気路に各々接続される前記第1排気路、前記飛散物回収路及び前記第2排気路を、前記カップの周縁側に向けて一括して排気する一括排気工程と、
前記一括排気工程に含まれ、上方、下方に夫々前記飛散物回収路、前記第1排気路を形成すると共に前記基板の外周に沿って形成されて前記流路形成部材に含まれる第1環状部と、当該基板と、がなす隙間に比べて圧力損失が大きくなるように前記飛散物回収路と前記合流排気路とを連通させるために前記流路形成部材に設けられる連通孔を介して前記飛散物回収路を排気する工程と、
を備える液処理方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022168579A JP2024060970A (ja) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | カップ、液処理装置及び液処理方法 |
TW112138845A TW202427563A (zh) | 2022-10-20 | 2023-10-12 | 杯體、液體處理裝置及液體處理方法 |
KR1020230138665A KR20240055671A (ko) | 2022-10-20 | 2023-10-17 | 컵, 액 처리 장치 및 액 처리 방법 |
US18/490,119 US20240226954A9 (en) | 2022-10-20 | 2023-10-19 | Cup, liquid processing apparatus, and liquid processing method |
CN202311358288.5A CN117917761A (zh) | 2022-10-20 | 2023-10-19 | 杯、液处理装置以及液处理方法 |
CN202322810514.0U CN221226168U (zh) | 2022-10-20 | 2023-10-19 | 杯以及液处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022168579A JP2024060970A (ja) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | カップ、液処理装置及び液処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024060970A true JP2024060970A (ja) | 2024-05-07 |
Family
ID=90730053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022168579A Pending JP2024060970A (ja) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | カップ、液処理装置及び液処理方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240226954A9 (ja) |
JP (1) | JP2024060970A (ja) |
KR (1) | KR20240055671A (ja) |
CN (2) | CN221226168U (ja) |
TW (1) | TW202427563A (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5900370B2 (ja) | 2013-02-06 | 2016-04-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布膜形成方法、塗布膜形成装置及び記憶媒体 |
-
2022
- 2022-10-20 JP JP2022168579A patent/JP2024060970A/ja active Pending
-
2023
- 2023-10-12 TW TW112138845A patent/TW202427563A/zh unknown
- 2023-10-17 KR KR1020230138665A patent/KR20240055671A/ko unknown
- 2023-10-19 CN CN202322810514.0U patent/CN221226168U/zh active Active
- 2023-10-19 US US18/490,119 patent/US20240226954A9/en active Pending
- 2023-10-19 CN CN202311358288.5A patent/CN117917761A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN221226168U (zh) | 2024-06-25 |
KR20240055671A (ko) | 2024-04-29 |
US20240131554A1 (en) | 2024-04-25 |
CN117917761A (zh) | 2024-04-23 |
US20240226954A9 (en) | 2024-07-11 |
TW202427563A (zh) | 2024-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102234619B1 (ko) | 액 공급 노즐 및 기판 처리 장치 | |
US8512478B2 (en) | Cleaning and drying-preventing method, and cleaning and drying-preventing apparatus | |
EP1848024B1 (en) | Liquid processing apparatus | |
US8225737B2 (en) | Coating apparatus and method | |
JP2002151376A (ja) | 現像処理方法及び現像処理装置 | |
JP3718647B2 (ja) | 現像装置及び現像方法 | |
KR102635385B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
KR100689664B1 (ko) | 웨이퍼 세정 장치 | |
KR20160012076A (ko) | 현상 장치 | |
KR102634281B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
JP2024060970A (ja) | カップ、液処理装置及び液処理方法 | |
JP6713893B2 (ja) | 基板処理装置 | |
CN114530395A (zh) | 用于处理基板的装置 | |
JP2001189266A (ja) | 基板処理装置 | |
WO2024203601A1 (ja) | 基板処理装置 | |
JP2024144138A (ja) | 基板処理装置 | |
JP7551002B2 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
KR100629917B1 (ko) | 반도체 소자 제조에 사용되는 도포 장치 | |
CN220691256U (zh) | 液处理装置 | |
WO2004036633A1 (ja) | 液処理装置 | |
JP2023157122A (ja) | カップ及び基板処理装置 | |
TWI857202B (zh) | 基板支撐裝置 | |
JP2018139250A (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
US12125717B2 (en) | Apparatus for treating substrate | |
CN112868093B (zh) | 检查装置 |