JP2811248B2 - 処理装置 - Google Patents

処理装置

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JP2811248B2 JP35119391A JP35119391A JP2811248B2 JP 2811248 B2 JP2811248 B2 JP 2811248B2 JP 35119391 A JP35119391 A JP 35119391A JP 35119391 A JP35119391 A JP 35119391A JP 2811248 B2 JP2811248 B2 JP 2811248B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体ウエハ
等の被処理体の表面に現像液等の処理液を供給して処理
する処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の処理装置として、例えば
半導体ウエハ等の被処理体を回転可能なスピンチャック
上に保持し、スピンチャックの上部に、半導体ウエハと
対向するように処理液供給ノズルを配設し、そして、処
理液供給ノズルに多数設けられたノズル孔から半導体ウ
エハ表面に処理液例えば現像液を滴下供給すると共に、
スピンチャックと処理液供給ノズルとを相対的に回転さ
せて現像液を半導体ウエハに膜状に被着する装置が知ら
れている。
【0003】このように構成される処理装置において、
一般に、現像液を短時間で半導体ウエハ表面に供給する
ために、例えば現像液の圧送供給圧を上げて現像液の吐
出量を増加させる必要がある。しかし、現像液の圧送供
給圧をむやみに上げると、半導体ウエハに物理的衝撃を
与えて損傷を与えると共に、現像液中に気泡が生じて現
像むらが生じるなどの問題があった。
【0004】そこで、この問題を解決するために、出願
人は、被処理体に大きな衝撃を与えたり、気泡を発生さ
せることが少なく、短時間で迅速に所定の処理液を被処
理体に供給できる処理液供給ノズルを開発した。この処
理液供給ノズルは、被処理体の表面に処理液を滴下する
多数のノズル孔を直線状に配列するもので、図9
(a),(b)に示すように、処理液供給ノズルaによ
って現像液Lを滲み出させつつスピンチャックbにより
半導体ウエハWを低速例えば30rpmで約1/2回転
させ、半導体ウエハW上に供給した現像液Lを押し広げ
ることによって半導体ウエハW表面に均一に薄く現像液
Lを被着(液盛り)することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の処理液供給ノズルaにおいては、図10に示すよう
に、ノズル孔cの先端突出部d(突出長さ数mm)を半導
体ウエハWとの間に微小の隙間をおいて現像液Lを押し
広げるため、ノズル孔先端突出部dの側面に現像液Lが
付着して劣化、固化したり、また、処理液供給ノズルa
をスピンチャックbの側方の待機手段に待機させたと
き、待機手段に付着するパーティクルが処理液供給ノズ
ルaに付着する可能性がある。このように、劣化した現
像液やパーティクルが処理液供給ノズルaに付着してウ
エハ表面に供給されると、半導体ウエハ表面への現像液
の被着の不均一による現像不良を招くと共に、半導体ウ
エハを汚染して、被処理体の品質の低下をきたすという
問題が生じる。
【0006】この問題を解決する手段として、例えば待
機手段に洗浄機構を設けて処理液供給ノズルの待機中に
ノズル孔先端部を洗浄することも考えられるが、待機手
段に洗浄機構を設けることにより、構造が複雑となると
共に、装置全体が大型となり、しかも操作が複雑となる
という問題がある。
【0007】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、別途に洗浄機構を設けることなく、処理液供給ノズ
ルへの劣化した現像液及びパーティクルの付着を洗浄に
より防止して、被処理体への処理液の均一被着と被処理
体の汚染防止を図ることを目的とする処理装置を提供す
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の処理装置は、被処理体の表面に処理液を
滴下するノズル孔を有する処理液供給ノズルを具備する
処理装置を前提とし、上記処理液供給ノズルのノズル孔
内に、このノズル孔から外方へ突出する処理液誘導体を
設けてなるものである。
【0009】この発明において、上記処理液誘導体の側
面及びこの側面と対向する側壁面の少なくとも一方に、
適宜間隔をおいてノズル孔用溝を形成する方が好まし
い。
【0010】また、上記処理液誘導体は処理液供給ノズ
ルの先端側に突出する板状のものであれば、全体が同じ
厚さの板体であってもよいが、好ましくは処理液誘導体
の先端両側面に、先端に向って狭小となるテーパー状の
処理液誘導用傾斜面を形成する方がよい。
【0011】
【作用】上記のように構成されるこの発明の処理装置に
よれば、処理液供給ノズルのノズル孔内に、このノズル
孔から外方へ突出する処理液誘導体を設けることによ
、処理液供給ノズル中の処理液がノズル孔を通って
理液誘導体の側面に流れるので、処理液誘導体の側面に
付着する処理液及びパーティクルを洗浄により除去する
ことができる。
【0012】また、処理液誘導体の先端側に、先端に向
って狭小となるテーパー状の処理液誘導用傾斜面を形成
することにより、処理液の被処理体表面への引き込み言
わば液切れを容易にし、処理液誘導体側面への処理液の
残存を少なくすることができると共に、パーティクルの
付着を少なくすることができる。
【0013】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基いて詳
細に説明する。この実施例はレジスト塗布現像装置に適
用したものである。
【0014】図1に示すように、このレジスト塗布現像
装置は、被処理体例えば半導体ウエハW(以下、単にウ
エハという)に種々の処理を施す処理機構が配設された
処理機構ユニット10と、処理機構ユニット10にウエ
ハWを自動的に搬入・搬出するための搬入・搬出機構1
とで主要部が構成されている。
【0015】搬入・搬出機構1は、処理前のウエハWを
収納するウエハキャリア2と、処理後のウエハWを収納
するウエハキャリア3と、ウエハWを吸着保持するアー
ム4と、このアーム4をX,Y(水平)、Z(垂直)及
びθ(回転)方向に移動させる移動機構5と、ウエハW
がアライメントされかつ処理機構ユニット10との間で
ウエハWの受け渡しがなされるアライメントステージ6
とを備えている。
【0016】処理機構ユニット10には、アライメント
ステージ6よりX方向に形成された搬送路11に沿って
移動自在に搬送機構12が設けられている。搬送機構1
2にはY,Z及びθ方向に移動自在にメインアーム13
が設けられている。搬送路11の一方の側には、ウエハ
Wとレジスト液膜との密着性を向上させるためのアドヒ
ージョン処理を行うアドヒージョン処理機構14と、ウ
エハWに塗布されたレジスト中に残存する溶剤を加熱蒸
発させるためのプリベーク機構15と、加熱処理された
ウエハWを冷却する冷却機構16とが配設されている。
また、搬送路11の他方の側には、ウエハWの表面に処
理液例えば現像液を塗布する現像機構17(処理装置)
と、ウエハW上にレジスト膜を塗布形成する塗布機構1
8とが配設されている。
【0017】上記のように構成されるレジスト塗布現像
装置において、まず、処理前のウエハWは、搬入・搬出
機構1のアーム4によってウエハキャリア2から搬出さ
れてアライメントステージ6上に載置され位置決めされ
る。次いで、アライメントステージ6上のウエハWは、
搬送機構12のメインアーム13に保持されて、各処理
機構14〜18へと搬送され、レジスト塗布及び現像処
理される。そして、処理後のウエハWはメインアーム1
3によってアライメントステージ6に戻され、更にアー
ム4により搬送されてウエハキャリア3に収納されるこ
とになる。
【0018】次に、この発明の処理装置17について説
明する。この発明の処理装置17は、図1に示すよう
に、ウエハWを吸着保持すると共に垂直移動及び水平回
転可能に保持するスピンチャック20と、このスピンチ
ャック20の上方に移動されてウエハWの表面に処理液
である現像液を供給する処理液供給ノズル21と、スピ
ンチャック20の一方側に配置されて不使用時の処理液
供給ノズル21を保持する待機手段22と、スピンチャ
ック20の他方側に配置されて現像処理後、ウエハ表面
をリンスするためのリンス液供給ノズル23と、処理液
供給ノズル21をスピンチャック20上及び待機手段2
2上に選択移動するノズル移動機構24とで主要部が構
成されている。
【0019】上記処理液供給ノズル21は、図2に示す
ように、ウエハWの直径とほぼ同じ長さに形成され、現
像液Lを収容する収容空間を有する矩形容器25と、こ
の矩形容器25の底部から下方に向って突設される突条
部26とを具備してなり、突条部26に設けられた矩形
容器25との連通口27にノズル孔29を有する現像液
供給部28が設けられている。この場合、現像液供給部
28は、ノズル孔29内から外方へ突出する板状の処理
液誘導体30(以下に誘導体という)と、この誘導体3
0の両側面側に配設される誘導体30より短い2枚の板
状の側壁体31との3つの部材から形成されている。な
お、誘導体30と側壁体31は突条部26に液密に、接
着剤等により貼合わせ、又はねじ止めされている。ま
た、側壁体31の誘導体30と対向する面すなわち側壁
体31側に適宜間隔をおいて多数の断面角孔状のノズル
孔用溝29aが穿設されている(図2ないし図4参
照)。なおこの場合、誘導体30と側壁体31は、例え
ばCPVC等の硬質塩化ビニル製の耐蝕性を有する板部
材にて形成されており、誘導体30の側壁体31より突
出する長さは、例えば約4〜5mmとなっている。なおこ
の場合、ノズル孔用溝29aの断面形状が角孔となって
いるが、必ずしもノズル孔用溝29aの断面は角孔であ
る必要はなく、例えば円弧状断面等任意の形状であっも
よい。
【0020】一方、矩形容器25の上端開口部にはOリ
ング32を介して矩形容器25を気密に閉塞する蓋体3
3が開閉可能に装着され、この蓋体33には、処理液供
給管34が接続され、図示しない処理液供給源から不活
性ガスの気体等により、所定圧で矩形容器25内に所定
の現像液Lを圧送により供給可能としている(図2参
照)。
【0021】上記のように構成することにより、矩形容
器25内に収容された現像液Lはノズル孔29(具体的
にはノズル孔用溝29a)を通って誘導体30の両側面
を流れて半導体ウエハ表面に滴下供給される。また、処
理液供給ノズル21が不使用時に待機手段22にて保持
されて待機している間において、清浄な現像液Lをノズ
ル孔用溝29aを介して誘導体30の側面に流すことに
より、この側面部の現像液Lの劣化による固化を防止す
ることができると共に、処理液供給ノズル21への劣
化、固化した現像液Lの付着残存及び待機手段22から
のパーティクルの付着を自己洗浄によって除去すること
ができる。
【0022】上記のように構成されるこの発明の処理装
置において、ウエハWの表面に現像液を被着するには、
予め処理液供給ノズル21の矩形容器25内に現像液を
供給して矩形容器25内を現像液で満たした状態として
おき、待機手段22に待機させておく。そして、メイン
アーム13によって上昇したスピンチャック20上にウ
エハWを載置し、スピンチャック20を下降させる。
【0023】次に、ノズル移動機構24によって処理液
供給ノズル21をウエハWの中心位置付近まで水平移動
させた後、スピンチャック20と処理液供給ノズル21
とを相対的に上下移動させ、処理液供給ノズル21のノ
ズル孔先端部とウエハWとの間が微小間隔例えば0.5
mm〜2.0mmの範囲となるように設定する。そして、処
理液供給管34から所定圧力で矩形容器25内に所定の
現像液を供給することにより、各ノズル孔用溝29a
ら滲み出させるようにして現像液をウエハW表面に供給
する。これに伴ってスピンチャック20によりウエハW
を低速回転で約1/2回転させると、ウエハW表面に供
給された現像液は処理液供給ノズル21によって滲み出
されつつ押し広げられる。これにより、ウエハW表面を
均一に薄く現像液を被着することができる。
【0024】その後、処理液供給ノズル21はノズル移
動機構24によってウエハW表面から退避された後、待
機手段22の上方まで水平移動され、そして、下降され
て待機手段22上に載置保持される。この待機中に、矩
形容器25中の清浄な現像液Lをノズル孔用溝29a
介して誘導体30の側面に流すと、誘導体30の側面に
付着していた現像液Lが洗い流され待機手段22の図示
しない洗浄液受けに落とされて誘導体30及び側壁体3
1のノズル孔用溝29a及びその付近部分などが洗浄さ
れる。また同時に、待機手段22側に付着するパーティ
クルの処理液供給ノズル21への再付着を防止すること
ができる。
【0025】したがって、常に清浄な現像液Lを供給す
ることが可能で、処理液供給ノズル21にはノズル保持
体31側からのパーティクルの付着がなく、次の処理液
被着工程において、ウエハWの表面に均一に清浄な処理
液を被着することができると共に、ウエハWの汚染を防
止することができる。また、処理液供給ノズル21の待
機中にノズル孔先端部の洗浄がなされるので、別途、洗
浄用時間を設定する必要はなく、ウエハWの処理を効率
良く行うことができる。更には、液吐出動作と同時に洗
浄動作もできるため、別途に洗浄機構を設ける必要がな
いので、構造を簡単にすることができると共に、装置の
小型化が図れ、かつ洗浄作業の効率の向上を図ることが
できる。
【0026】なお、処理液供給ノズル21が待機手段2
2にて保持されて待機している間、現像液が被着された
ウエハWは現像処理され、現像終了時、リンス液供給ノ
ズル23から供給されるリンス液(例えば純水)によっ
てリンスが行われた後、リンス液の振り切りを行って処
理は終了する。
【0027】上記実施例では、現像液供給部28の側壁
体31の誘導体30との対向面にノズル孔用溝29a
形成した場合について説明したが、必ずしもこのような
構造である必要はなく、図5ないし図7に示すように、
誘導体30の側壁体31との対向面すなわち誘導体30
側に、上記実施例と同様に、適宜間隔をおいてノズル孔
用溝29aを形成してもよい。このように、誘導体30
の側壁体31との対向面にノズル孔用溝29aを形成す
ることにより、より平均して確実に誘導体30の側面全
域に亘って現像液Lを流すことができ、劣化した現像液
L及びパーティクルの洗浄をより一層確実に行うことが
できる。また、ノズル孔用溝29aは、必ずしも側壁体
31あるいは誘導体30のいずれか一方に設ける必要は
なく、双方に設けてもよい。
【0028】なお、図5ないし図7において、その他の
部分は上記第一実施例と同じであるので、同一部分には
同一符号を付して、その説明は省略する。
【0029】また、上記実施例では、誘導体30が同一
の板厚の板状体にて形成される場合について説明した
が、図8に示すように、誘導体30の先端両側に、誘導
体30の断面形状が先端に向って狭小となるテーパー状
の処理液誘導用傾斜面35を形成することも可能であ
る。このように、誘導体30の先端側に先端に向って狭
小の処理液誘導用傾斜面35を形成することにより、現
像液Lの被着処理時において、現像液LのウエハW表面
への引き込み言わば液切れを容易にし、誘導体30の側
面への現像液Lの残存を少なくすることができると共
に、パーティクルの付着を少なくすることができるとい
う効果が得られる。なお、図8では、側壁体31にノズ
ル孔用溝29aを形成した場合について説明したが、勿
誘導体30の側壁体31と対向する面にノズル孔用溝
29aを形成した場合についても同様の効果が得られる
ことはいうまでもない。
【0030】なお、上記実施例では被処理体が半導体ウ
エハの場合について説明したが必ずしも被処理体は半導
体ウエハに限られるものではなく、例えばLCD基板、
ガラス基板あるいはプリント基板等について同様に処理
液を被着するものにも適用できるものである。また、上
記実施例では処理装置をレジスト塗布現像装置に適用し
た場合について説明したが、レジスト塗布現像装置以外
にも、例えばエッチング液塗布処理や磁性液塗布処理、
洗浄処理等を行う装置にも適用できることは勿論であ
る。
【0031】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の処理
装置は上記のように構成されているので、以下のような
効果が得られる。
【0032】1)処理液供給ノズルのノズル孔内に、こ
のノズル孔から外方へ突出する処理液誘導体を設けるの
で、処理液供給ノズル中の処理液をノズル孔を介して
理液誘導体の側面に均一に流すことができ、処理液供給
ノズルに付着する処理液及びパーティクルを自己洗浄す
ることができる。したがって、以後の処理工程における
処理液供給の均一化が図れると共に、被処理体の汚染を
防止することができる。
【0033】2)処理液誘導体部の先端側に、先端に向
って狭小となる処理液誘導用傾斜面を形成するので、処
理液の被処理体表面への引き込みが容易となり、処理液
供給ノズルへの処理液及びパーティクルの付着を少なく
して洗浄効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の処理装置をレジスト塗布現像装置に
適用した一実施例を示す概略平面図である。
【図2】この発明の処理装置の第一実施例の要部断面図
である。
【図3】図2の要部底面図である。
【図4】第一実施例の要部を分解して示す斜視図であ
る。
【図5】この発明の処理装置の第二実施例の要部断面図
である。
【図6】図5の要部底面図である。
【図7】第二実施例の要部を分解して示す斜視図であ
る。
【図8】この発明の処理装置の第三実施例の要部拡大断
面図である。
【図9】処理装置の処理状態を示す説明図である。
【図10】図9の処理装置の処理状態を示す要部拡大断
面図である。
【符号の説明】
21 処理液供給ノズル 29 ノズル孔29a ノズル孔用溝 30 処理液誘導体 31 側壁体 35 処理液誘導用傾斜面 L 現像液(処理液)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理体の表面に処理液を滴下するノズ
    ル孔を有する処理液供給ノズルを具備する処理装置にお
    いて、上記処理液供給ノズルのノズル孔内に、このノズル孔か
    ら外方へ突出する処理液誘導体を設けたことを特徴とす
    る処理装置。
  2. 【請求項2】 処理液誘導体の側面及びこの側面と対向
    する側壁面の少なくとも一方に、適宜間隔をおいてノズ
    ル孔用溝を形成してなることを特徴とする請求項1記載
    の処理装置。
  3. 【請求項3】 処理液誘導体の先端側に、先端に向って
    狭小となる処理液誘導用傾斜面を形成してなることを特
    徴とする請求項1又は2記載の処理装置。
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