JP3808072B2

JP3808072B2 - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP3808072B2
Application number: JP2003406937A
Authority: JP
Inventors: 讓一西村; 正美大谷; 保夫今西; 雅夫辻; 優樹岩見; 彰彦森田; 隆範川本
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: JP2004172628A

Description

本発明は、基板に処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and performing a predetermined process.

半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために基板処理装置が用いられている。基板処理装置の一例として、基板の表面に処理液を供給して薄膜を形成する回転式塗布装置がある。 Substrate processing apparatuses are used to perform various processes on substrates such as semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for photomasks, and glass substrates for optical disks. As an example of the substrate processing apparatus, there is a rotary coating apparatus that forms a thin film by supplying a processing liquid to the surface of a substrate.

図５は、従来の回転式塗布装置の概略構成を示す断面図である。回転式塗布装置は、基板Ｗを水平に保持して回転する回転保持部７８および基板Ｗに処理液を供給する処理液供給アーム７０を備える。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional rotary coating apparatus. The rotary coating apparatus includes a rotation holding unit 78 that holds the substrate W horizontally and rotates, and a processing liquid supply arm 70 that supplies the processing liquid to the substrate W.

処理液供給アーム７０は、その基部が支持ブロック７７に保持され、鉛直軸Ｚ０の周りに回動可能に形成されている。処理液供給アーム７０のアーム部は、処理液配管７２、温調配管７３および金属配管７４からなる３重管構造を有している。また、処理液供給アーム７０の先端には、基板Ｗに処理液を吐出するノズル７１が接続されている。処理液配管７２は、その先端がノズル７１に接続され、他端が処理液を貯留する処理液貯留部（図示せず）に接続されている。 The base portion of the processing liquid supply arm 70 is held by the support block 77 and is formed to be rotatable around the vertical axis Z0. The arm portion of the processing liquid supply arm 70 has a triple pipe structure including a processing liquid pipe 72, a temperature control pipe 73, and a metal pipe 74. A nozzle 71 that discharges the processing liquid onto the substrate W is connected to the tip of the processing liquid supply arm 70. The front end of the processing liquid pipe 72 is connected to the nozzle 71, and the other end is connected to a processing liquid storage part (not shown) that stores the processing liquid.

例えば処理液がレジストの場合、レジストの温度によっては、基板Ｗ上に形成されるレジスト膜の膜厚が基板Ｗの平面方向でばらつきを生じることが知られている。そこで、図示の回転式塗布装置では、処理液配管７２の周囲に温調配管７３を配設して処理液配管７２内の処理液の温度を調整している。 For example, when the processing solution is a resist, it is known that the film thickness of the resist film formed on the substrate W varies in the planar direction of the substrate W depending on the temperature of the resist. Therefore, in the illustrated rotary coating apparatus, a temperature control pipe 73 is provided around the processing liquid pipe 72 to adjust the temperature of the processing liquid in the processing liquid pipe 72.

すなわち、処理液配管７２と金属配管７４との間に温調配管７３を挿入させることにより、処理液配管７２と温調配管７３との間に温調水の往路７５を形成し、さらに温調配管７３と金属配管７４との間に温調水の復路７６を形成している。そして、外部の恒温水槽（図示せず）から供給された温調水（一定温度に調整された水）を往路７５を通り処理液配管７２に沿ってノズル７１側へ流動させて処理液配管７２内の処理液を所定の温度に調整する。また、ノズル７１側に達した温調水を復路７６に導き、ノズル７１側から恒温水槽側へ回収している。このような構造により、ノズル７１から吐出される処理液の温度を所定の温度に調整し、基板Ｗ表面上に形成される薄膜の膜厚の均一化を図っている。 That is, by inserting the temperature control pipe 73 between the treatment liquid pipe 72 and the metal pipe 74, a forward path 75 of the temperature adjustment water is formed between the treatment liquid pipe 72 and the temperature control pipe 73, and the temperature control is further performed. A return path 76 of temperature-controlled water is formed between the pipe 73 and the metal pipe 74. Then, temperature-controlled water (water adjusted to a constant temperature) supplied from an external constant temperature water tank (not shown) flows through the forward path 75 along the processing liquid pipe 72 to the nozzle 71 side, thereby processing liquid pipe 72. The processing solution inside is adjusted to a predetermined temperature. Further, the temperature-controlled water reaching the nozzle 71 side is guided to the return path 76 and is collected from the nozzle 71 side to the constant temperature water tank side. With such a structure, the temperature of the processing liquid discharged from the nozzle 71 is adjusted to a predetermined temperature, and the thickness of the thin film formed on the surface of the substrate W is made uniform.

しかしながら、上記のように、処理液配管７２の周囲を温調配管７３で取り囲み温調水を流動させる構造を用いた場合、温調配管７３が大口径となり、それに伴って温調配管７３の剛性が増大する。そのため、温調配管７３の剛性が処理液供給アーム７０の回転時の抵抗となって処理液供給アーム７０の基板Ｗ上での停止位置に誤差が生じるといった問題がある。 However, as described above, when the temperature control pipe 73 surrounds the processing liquid pipe 72 and the temperature control water flows, the temperature control pipe 73 has a large diameter, and accordingly, the rigidity of the temperature control pipe 73 is increased. Will increase. Therefore, there is a problem that the rigidity of the temperature control pipe 73 becomes resistance when the processing liquid supply arm 70 rotates, and an error occurs in the stop position of the processing liquid supply arm 70 on the substrate W.

また、近年では半導体素子の素子構造の微細化あるいは基板の大口径化に伴い、新たな種類の処理液が開発され、それによって基板Ｗに供給される処理液の種類が増加している。このため、処理液の種類ごとに温調配管を設ける必要が生じ、配管経路が複雑化するとともに、各温調配管内の温調水の温度調整を行うサーキュレータも増加し、装置が大型化および複雑化するという問題がある。 Further, in recent years, with the miniaturization of the element structure of a semiconductor element or the increase in the diameter of a substrate, a new type of processing liquid has been developed, thereby increasing the type of processing liquid supplied to the substrate W. For this reason, it is necessary to provide temperature control piping for each type of processing liquid, the piping route becomes complicated, and the number of circulators that adjust the temperature of temperature-controlled water in each temperature control piping increases, making the equipment larger and more complicated. There is a problem of becoming.

本発明の目的は、簡単な構成によって基板に供給される処理液の温度調整が可能な基板処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of adjusting the temperature of a processing solution supplied to a substrate with a simple configuration.

第１の発明に係る基板処理装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持手段と、ハウジング、およびそのハウジングから突出し基板保持手段に保持された基板に処理液を吐出するノズルチップを有するノズルと、処理液をノズルチップに導く処理液配管と、ハウジング内の処理液を所定の温度に調整する第１の温度調整手段と、ノズルを把持して移動可能なノズル把持部とを備え、第１の温度調整手段は、ノズル把持部に設けられた熱電冷却素子を含むものである。 A substrate processing apparatus according to a first aspect of the present invention is a substrate holding means for holding a substrate in a horizontal posture, a housing, and a nozzle having a nozzle chip that protrudes from the housing and discharges a processing liquid onto the substrate held by the substrate holding means. , A processing liquid pipe for guiding the processing liquid to the nozzle chip, a first temperature adjusting means for adjusting the processing liquid in the housing to a predetermined temperature, and a nozzle gripper that can move by gripping the nozzle. The temperature adjusting means includes a thermoelectric cooling element provided in the nozzle gripping portion .

第２の発明に係る基板処理装置は、第１の発明に係る基板処理装置の構成において、第１の温度調整手段の温度調整動作を制御する制御手段をさらに備えたものである。 A substrate processing apparatus according to a second aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first aspect of the present invention, further comprising control means for controlling the temperature adjustment operation of the first temperature adjustment means.

第３の発明に係る基板処理装置は、第１または第２の発明に係る基板処理装置の構成において、ノズル把持部を基板保持手段に保持された基板の上方位置と基板の外方の待機位置とに移動させる移動手段と、待機位置に配置され、待機時にノズルに接して当該ノズルを収納する待機部と、待機部およびノズルの温度を熱伝導により調整する第２の温度調整手段とをさらに備えたものである。 A substrate processing apparatus according to a third aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first or second aspect of the invention, wherein an upper position of the substrate in which the nozzle gripping portion is held by the substrate holding means and a standby position outside the substrate are provided. moving means for moving the bets are placed in the standby position, a standby section for accommodating the nozzle in contact with the nozzle at the time of standby, the standby unit and the temperature of the nozzle and the second temperature adjusting means for adjusting the thermal conductivity further It is provided.

第４の発明に係る基板処理装置は、第３の発明に係る基板処理装置の構成において、待機部は前記ノズルを複数個収納し、ノズル把持部は、複数のノズルのいずれかを選択的に把持するものである。 A substrate processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the configuration of the substrate processing apparatus according to the third aspect of the present invention, wherein the standby section stores a plurality of the nozzles and the nozzle gripping section selectively selects any of the plurality of nozzles. To grip.

第１〜第４の発明に係る基板処理装置においては、第１の温度調整手段によりハウジング内の処理液が所定の温度に調整される。それにより、ノズルのノズルチップから所定の温度に調整された処理液を基板表面に供給することができる。それゆえ、従来のように処理液配管に沿って温調配管を設ける必要がなくなり、簡単な構成によって処理液の温度調整を行うことができる。 In the substrate processing apparatuses according to the first to fourth inventions, the processing liquid in the housing is adjusted to a predetermined temperature by the first temperature adjusting means. Thereby, the processing liquid adjusted to a predetermined temperature can be supplied to the substrate surface from the nozzle tip of the nozzle. Therefore, it is not necessary to provide a temperature control pipe along the processing liquid pipe as in the prior art, and the temperature of the processing liquid can be adjusted with a simple configuration.

また、ノズルを把持して移動可能なノズル把持部が設けられ、熱電冷却素子を用いてノズル把持部の温度が調整される。そのため、ノズル把持部がノズルを把持すると、所定温度に調整されたノズル把持部とノズルとの間で伝熱作用が生じ、ノズルに導かれる処理液配管内の処理液が所望の温度の調整される。これにより、所望の温度に調整された処理液をノズルから基板表面に供給することができる。熱電冷却素子は、熱電効果を利用するため、従来のような温調水の循環配管や高温水槽等の設備が不要となり、かつ短時間での温度制御性に優れることにより、簡単な構成でかつ短時間での温度調整が可能となる。 In addition , a nozzle gripper that is movable by gripping the nozzle is provided, and the temperature of the nozzle gripper is adjusted using a thermoelectric cooling element. For this reason, when the nozzle gripping part grips the nozzle, a heat transfer action occurs between the nozzle gripping part adjusted to a predetermined temperature and the nozzle, and the processing liquid in the processing liquid pipe guided to the nozzle is adjusted to a desired temperature. The Thereby, the process liquid adjusted to desired temperature can be supplied to a substrate surface from a nozzle. Since the thermoelectric cooling element uses the thermoelectric effect, it does not require conventional equipment such as temperature-controlled water circulation piping and high-temperature water tanks, and has excellent temperature controllability in a short period of time. The temperature can be adjusted in a short time.

特に、第２の発明に係る基板処理装置においては、第１の温度調整手段の温度調整動作が制御手段により制御される。例えば、制御手段は、ノズル把持部がノズルを把持するとともにノズル把持部の温度調整動作を開始し、処理液の吐出動作が終了すると同時に温度調整動作を終了するように制御することができる。そのため、温度調整のための消費電力を低減することができる。 In particular, in the substrate processing apparatus according to the second aspect of the invention, the temperature adjustment operation of the first temperature adjustment means is controlled by the control means. For example, the control unit can control the nozzle gripping unit to grip the nozzle and start the temperature adjustment operation of the nozzle gripping unit, and to end the temperature adjustment operation at the same time as the processing liquid discharge operation ends. Therefore, power consumption for temperature adjustment can be reduced.

さらに、ノズルと、ノズルを所定位置に移動させるノズル把持部とを分離し、第１の温度調整手段によりノズル把持部の温度を調整している。このため、ノズル把持部がノズルを把持すると、所定の温度に調整されたノズル把持部とノズルとの間で伝熱作用が生じ、ノズルに導かれる処理液配管内の処理液が所望の温度に調整される。これにより、所望の温度に調整された処理液をノズルから基板表面に供給することができる。それゆえ、従来のように処理液配管に沿って温調配管を設ける必要がなくなり、簡単な構成によって処理液の温度調整を行うことができる。 Further , the nozzle and the nozzle gripper that moves the nozzle to a predetermined position are separated, and the temperature of the nozzle gripper is adjusted by the first temperature adjusting means. For this reason, when the nozzle gripping part grips the nozzle, a heat transfer action occurs between the nozzle gripping part adjusted to a predetermined temperature and the nozzle, and the processing liquid in the processing liquid pipe guided to the nozzle reaches a desired temperature. Adjusted. Thereby, the process liquid adjusted to desired temperature can be supplied to a substrate surface from a nozzle. Therefore, it is not necessary to provide a temperature control pipe along the processing liquid pipe as in the prior art, and the temperature of the processing liquid can be adjusted with a simple configuration.

また、第３の発明に係る基板処理装置においては、待機時にノズルに接する待機部に対しても第２の温度調整手段により温度調整が行われる。このため、ノズルが所定の温度に保持された待機部に収納されている間、ノズル内の処理液が所定の温度に保持される。それにより、ノズル把持部からの伝熱作用によってノズル内の処理液を所望の温度に調整する動作を短時間で行うことができる。 In the substrate processing apparatus according to the third aspect of the invention, the temperature adjustment is also performed by the second temperature adjusting means for the standby portion that contacts the nozzle during standby. For this reason, the processing liquid in the nozzle is held at a predetermined temperature while the nozzle is housed in the standby unit held at the predetermined temperature. Thereby, the operation | movement which adjusts the process liquid in a nozzle to desired temperature by the heat-transfer effect | action from a nozzle holding part can be performed in a short time.

特に、第４の発明に係る基板処理装置においては、待機部に複数のノズルを収納し、ノズル把持部が複数のノズルの中から１または複数のノズルを選択して移動し、かつ温度調整を行うことができる。この場合、温度調整手段がノズル把持部に対して設けられているため、ノズルが増加しても新たな温度調整手段を設ける必要がない。それゆえ、ノズルの増加に対する適用性に優れた基板処理装置を得ることができる。 In particular, in the substrate processing apparatus according to the fourth aspect of the invention, the plurality of nozzles are housed in the standby unit, the nozzle gripping unit moves by selecting one or more nozzles from the plurality of nozzles, and performs temperature adjustment. It can be carried out. In this case, since the temperature adjusting means is provided for the nozzle gripping portion, it is not necessary to provide a new temperature adjusting means even if the number of nozzles increases. Therefore, it is possible to obtain a substrate processing apparatus excellent in applicability to an increase in nozzles.

図１は、本発明の基板処理装置の実施例による回転式塗布装置の平面図である。以下では、基板処理装置として回転式塗布装置を例に説明する。 FIG. 1 is a plan view of a rotary coating apparatus according to an embodiment of a substrate processing apparatus of the present invention. Hereinafter, a rotary coating apparatus will be described as an example of the substrate processing apparatus.

図１において、回転式塗布装置は基板Ｗに処理液を供給して回転塗布する回転処理部１、処理液を吐出するノズル１０を把持するノズル把持部２０、ノズル把持部２０を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させる垂直移動部３１、ノズル把持部２０をＸ軸方向に移動させるＸ軸水平移動部３４、ノズル把持部２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸水平移動部３７および複数のノズル１０を収納する待機部５０を備えている。 In FIG. 1, the rotary coating apparatus supplies a processing liquid to a substrate W to rotate and apply a rotation processing section 1, a nozzle gripping section 20 that grips a nozzle 10 that discharges processing liquid, and a nozzle gripping section 20 in a vertical direction (Z A vertical movement unit 31 that moves in the axial direction), an X-axis horizontal movement unit 34 that moves the nozzle holding unit 20 in the X-axis direction, a Y-axis horizontal movement unit 37 that moves the nozzle holding unit 20 in the Y-axis direction, and a plurality of nozzles 10 is provided.

回転処理部１は、基板Ｗを水平姿勢で保持して回転駆動する回転保持部３および回転保持部３の周囲を取り囲み、基板Ｗから飛散される処理液が外方へ拡散するのを防止する中空のカップ２を備えている。 The rotation processing unit 1 surrounds the periphery of the rotation holding unit 3 and the rotation holding unit 3 that hold and rotate the substrate W in a horizontal posture, and prevents the processing liquid scattered from the substrate W from diffusing outward. A hollow cup 2 is provided.

図２は、ノズル１０の断面図である。ノズル１０は、金属製のハウジング１１を備える。ハウジング１１の下端には突出部１２が形成されており、突出部１２の先端には、ノズルチップ１３がナット１４により固定されている。また、ハウジング１１の内部には伝熱部材１５が配置されている。伝熱部材１５はハウジング１１の内部に収納される胴部１５ｂと、ハウジング１１の上面から突出した把持部１５ａとから構成されている。伝熱部材１５の胴部１５ｂはハウジング１１の内面との間にドーナツ状の円筒空間１１ｃを構成している。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the nozzle 10. The nozzle 10 includes a metal housing 11. A protrusion 12 is formed at the lower end of the housing 11, and a nozzle tip 13 is fixed to the tip of the protrusion 12 by a nut 14. A heat transfer member 15 is disposed inside the housing 11. The heat transfer member 15 includes a body portion 15 b housed inside the housing 11 and a grip portion 15 a protruding from the upper surface of the housing 11. A body portion 15 b of the heat transfer member 15 forms a donut-shaped cylindrical space 11 c between the inner surface of the housing 11.

処理液配管１６は、樹脂チューブ等からなり、ハウジング１１の側面上方に形成された貫通孔１１ａを通りハウジング１１内に挿入され、さらに伝熱部材１５の胴部１５ｂの外表面に巻き付けられ、先端が突出部１２に形成された貫通孔１１ｂに挿入されている。また、伝熱部材１５の胴部１５ｂに巻き付けられた処理液配管１６の外表面がハウジング１１の内表面に接触するように、伝熱部材１５の胴部１５ｂの外径とハウジング１１の内径とが調整されている。 The treatment liquid pipe 16 is made of a resin tube or the like, is inserted into the housing 11 through a through hole 11a formed above the side surface of the housing 11, and is further wound around the outer surface of the body portion 15b of the heat transfer member 15. Is inserted into a through hole 11b formed in the protruding portion 12. Further, the outer diameter of the body portion 15 b of the heat transfer member 15 and the inner diameter of the housing 11 are set such that the outer surface of the treatment liquid pipe 16 wound around the body portion 15 b of the heat transfer member 15 contacts the inner surface of the housing 11. Has been adjusted.

伝熱部材１５の把持部１５ａはハウジング１１の上面から突出し、その側面が後述するノズル把持部２０の保持アーム２１（図３参照）により挟持される。そして、ノズル把持部２０が伝熱部材１５の把持部１５ａを挟持して移動することによりノズル１０が移動される。 The grip portion 15a of the heat transfer member 15 protrudes from the upper surface of the housing 11, and the side surface thereof is held by a holding arm 21 (see FIG. 3) of the nozzle grip portion 20 described later. And the nozzle 10 is moved when the nozzle holding part 20 moves by holding the holding part 15a of the heat transfer member 15.

伝熱部材１５およびハウジング１１は熱伝導性に優れ、かつ耐薬性に優れた材料、例えばステンレス等の金属材料からなる。また、伝熱部材１５の把持部１５ａがハウジング１１の上面を貫通する部分あるいは伝熱部材１５の胴部１５ｂとハウジング１１との接合部分は伝熱性が低下しないように十分に接合されている。なお、伝熱部材１５とハウジング１１は一体に形成されてもよい。 The heat transfer member 15 and the housing 11 are made of a material excellent in thermal conductivity and excellent in chemical resistance, for example, a metal material such as stainless steel. Further, a portion where the grip portion 15a of the heat transfer member 15 penetrates the upper surface of the housing 11 or a joint portion between the body portion 15b of the heat transfer member 15 and the housing 11 is sufficiently joined so that the heat transfer performance does not deteriorate. The heat transfer member 15 and the housing 11 may be integrally formed.

図３（ａ）は、ノズル把持部の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。ノズル把持部２０は、ノズル１０の把持部１５ａを挟持する一対の挟持アーム２１，２１を有する。各挟持アーム２１は熱伝導性に優れた金属材料、例えばステンレスからなり、先端部は、ノズル１０の把持部１５ａに接触する挟持面２１ａおよびノズル１０のハウジング１１上面に接触する接触面２１ｂを有する断面Ｌ字形状に形成されている。各挟持アーム２１はベース部材２２の上面に形成されたレール２３，２３に沿ってＹ軸方向の互いに反対の向きにスライド移動可能に取り付けられている。 Fig.3 (a) is a top view of a nozzle holding part, FIG.3 (b) is a BB sectional drawing in Fig.3 (a). The nozzle grip 20 includes a pair of clamping arms 21 and 21 that clamp the grip 15 a of the nozzle 10. Each clamping arm 21 is made of a metal material having excellent thermal conductivity, for example, stainless steel, and the tip has a clamping surface 21 a that contacts the gripping portion 15 a of the nozzle 10 and a contact surface 21 b that contacts the upper surface of the housing 11 of the nozzle 10. It is formed in an L-shaped cross section. Each holding arm 21 is attached to be slidable in opposite directions in the Y-axis direction along rails 23 and 23 formed on the upper surface of the base member 22.

一対の挟持アーム２１，２１の基部側には一対の挟持アーム２１を互いに反対方向に水平移動させるリンク機構２４およびリンク機構２４を駆動する駆動シリンダ２６が接続されている。リンク機構２４は４節リンク構造を有し、リンク２４ａとリンク２４ｂの連結部２５がベース部材２２に固定され、リンク２４ｃとリンク２４ｄの連結部が駆動シリンダ２５のロッドに連結されている。さらに、リンク２４ｂとリンク２４ｄの連結部およびリンク２４ａとリンク２４ｃの連結部がそれぞれ挟持アーム２１，２１に取り付けられている。そして、駆動シリンダ２６のロッドを伸張させると、一対の挟持アーム２１，２１が互いに離反してノズル１０を開放し、駆動シリンダ２６のロッドを後退させると、一対の挟持アーム２１，２１が互いに接近してノズル１０の把持部１５ａを挟持する。 A link mechanism 24 that horizontally moves the pair of sandwiching arms 21 in opposite directions and a drive cylinder 26 that drives the link mechanism 24 are connected to the base side of the pair of sandwiching arms 21 and 21. The link mechanism 24 has a four-joint link structure, a connecting portion 25 between the link 24 a and the link 24 b is fixed to the base member 22, and a connecting portion between the link 24 c and the link 24 d is connected to the rod of the drive cylinder 25. Further, a connecting portion between the link 24b and the link 24d and a connecting portion between the link 24a and the link 24c are attached to the holding arms 21 and 21, respectively. When the rod of the drive cylinder 26 is extended, the pair of sandwiching arms 21 and 21 are separated from each other to open the nozzle 10, and when the rod of the drive cylinder 26 is retracted, the pair of sandwiching arms 21 and 21 approaches each other. Thus, the gripping portion 15a of the nozzle 10 is clamped.

また、一対の挟持アーム２１，２１の挟持面２１ａと反対側の表面にはペルチェ素子２７が取り付けられている。また、回転式塗布装置内の所定の位置には、ペルチェ素子２７を駆動する駆動装置６４（図１参照）が設けられている。駆動装置６４の動作は制御部６５（図１参照）により制御される。 A Peltier element 27 is attached to the surface of the pair of sandwiching arms 21 and 21 opposite to the sandwiching surface 21a. A driving device 64 (see FIG. 1) for driving the Peltier element 27 is provided at a predetermined position in the rotary coating device. The operation of the driving device 64 is controlled by the control unit 65 (see FIG. 1).

ペルチェ素子２７は熱電冷却効果により挟持アーム２１を短時間で所定の温度に設定することができる。また、ペルチェ素子２７の表面にはペルチェ素子２７からの発熱分を除去する冷却水を供給する冷却水循環部材２８が配設されている。冷却水循環部材２８の一端には内部に冷却水を送り込むための冷却水供給管２９および冷却水を外方へ取り出すための冷却水排出管３０が接続されている。この冷却水供給管２９および冷却水排出管３０は外部に設けられた冷却水供給装置（図示せず）に接続されている。 The Peltier element 27 can set the holding arm 21 to a predetermined temperature in a short time due to the thermoelectric cooling effect. A cooling water circulation member 28 that supplies cooling water for removing heat generated from the Peltier element 27 is disposed on the surface of the Peltier element 27. A cooling water supply pipe 29 for sending cooling water into the inside and a cooling water discharge pipe 30 for taking out the cooling water to the outside are connected to one end of the cooling water circulation member 28. The cooling water supply pipe 29 and the cooling water discharge pipe 30 are connected to a cooling water supply device (not shown) provided outside.

図４は、図１中における待機部のＡ−Ａ線断面図である。待機部５０は、本体部５１と本体部５１の上面を覆う上蓋５２とから構成され、待機中の複数のノズル１０を溶剤雰囲気に収納する。本体部５１の中央下部には溶剤を保持する溶剤貯留部５６が形成され、その上方には溶剤空間５３が形成されている。溶剤空間５３には溶剤を供給するための溶剤供給管路５９が接続されている。また、本体部５１におけるノズルチップ１３の下方位置には、ノズルチップ１３から滴下する処理液を外方へ排出するための排出管路５５が接続されている。 4 is a cross-sectional view of the standby portion taken along line AA in FIG. The standby unit 50 includes a main body 51 and an upper lid 52 that covers the upper surface of the main body 51, and stores the plurality of standby nozzles 10 in a solvent atmosphere. A solvent storage part 56 for holding the solvent is formed at the center lower part of the main body part 51, and a solvent space 53 is formed above it. A solvent supply line 59 for supplying a solvent is connected to the solvent space 53. Further, a discharge pipe 55 for discharging the processing liquid dripped from the nozzle chip 13 to the outside is connected to a position below the nozzle chip 13 in the main body 51.

本体部５１の上部にはノズル１０を収納するノズル収納部５１ａが形成されている。ペルチェ素子５７は回転式塗布装置内の所定の位置に配置された駆動装置（図示せず）により駆動される。また、本体部５１にはノズル収納部５１ａと溶剤空間５３とを連通する連通空間５４が形成されている。ノズル１０がノズル収納部５１に収納された状態で、ノズル１０のノズルチップ１３は連通空間５４および溶剤空間５３内に保持される。さらに、上蓋５２にはノズル１０を通過させるノズル収納口５２ａが形成されている。 A nozzle storage portion 51 a for storing the nozzle 10 is formed on the upper portion of the main body portion 51. The Peltier element 57 is driven by a driving device (not shown) arranged at a predetermined position in the rotary coating device. The main body 51 is formed with a communication space 54 that allows the nozzle storage portion 51 a and the solvent space 53 to communicate with each other. In a state where the nozzle 10 is housed in the nozzle housing portion 51, the nozzle tip 13 of the nozzle 10 is held in the communication space 54 and the solvent space 53. Further, the upper lid 52 is formed with a nozzle storage port 52a through which the nozzle 10 passes.

本体部５１および上蓋５２の表面にはペルチェ素子５７が取り付けられている。ペルチェ素子５７は回転式塗布装置内の所定の位置に配置された駆動装置（図示せず）により駆動される。また、ペルチェ素子５７の表面にはペルチェ素子５７からの発熱分を除去する冷却水を供給する冷却水循環部材５８が接続されている。冷却水循環部材５８には、内部に冷却水を供給するための冷却水供給管６０および冷却水を排出するための冷却水排出管６１が接続されている。さらに、冷却水供給管６０および冷却水排出管６１は外部の冷却水供給装置に接続されている。 Peltier elements 57 are attached to the surfaces of the main body 51 and the upper lid 52. The Peltier element 57 is driven by a driving device (not shown) arranged at a predetermined position in the rotary coating device. A cooling water circulating member 58 for supplying cooling water for removing heat generated from the Peltier element 57 is connected to the surface of the Peltier element 57. Connected to the cooling water circulation member 58 are a cooling water supply pipe 60 for supplying cooling water to the inside and a cooling water discharge pipe 61 for discharging the cooling water. Furthermore, the cooling water supply pipe 60 and the cooling water discharge pipe 61 are connected to an external cooling water supply apparatus.

待機部５０は、ペルチェ素子５７により本体部５１および上蓋５２の温度を所定の温度に調整することで、待機部５０に接している各ノズル１０を熱伝達で温調し、これによって待機状態にあるノズル１０内の処理液配管１６に滞留している処理液を所定の温度に保持する。 The standby unit 50 adjusts the temperature of the main body unit 51 and the upper lid 52 to a predetermined temperature by the Peltier element 57, thereby adjusting the temperature of each nozzle 10 in contact with the standby unit 50 by heat transfer, thereby entering the standby state. The processing liquid staying in the processing liquid piping 16 in a certain nozzle 10 is maintained at a predetermined temperature.

さらに、図１を参照して、ノズル把持部２０は、ノズル把持部２０を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させる垂直移動部３１に取り付けられている。垂直移動部３１はノズル把持部２０を支持する支持部材３２と、支持部材３２を昇降移動させる昇降駆動部（図示せず）を有している。 Further, referring to FIG. 1, the nozzle gripping portion 20 is attached to a vertical moving portion 31 that moves the nozzle gripping portion 20 in the vertical direction (Z-axis direction). The vertical moving unit 31 includes a support member 32 that supports the nozzle gripping unit 20 and an elevating drive unit (not shown) that moves the support member 32 up and down.

また、昇降駆動部は、Ｙ軸水平移動部３４の水平移動部材３３に接続されている。水平移動部材３３の一端は、Ｙ軸方向に延びる回動ねじ３５に係合している。回動ねじ３５は駆動モータ（図示せず）により回動される。これにより、回動ねじ３５に係合した水平移動部材３３がＹ軸方向に往復移動し、それによって垂直移動部３１およびノズル把持部２０がＹ軸方向に往復移動する。 Further, the elevating drive unit is connected to the horizontal moving member 33 of the Y-axis horizontal moving unit 34. One end of the horizontal movement member 33 is engaged with a rotation screw 35 extending in the Y-axis direction. The rotation screw 35 is rotated by a drive motor (not shown). As a result, the horizontal movement member 33 engaged with the rotation screw 35 reciprocates in the Y-axis direction, whereby the vertical movement portion 31 and the nozzle gripping portion 20 reciprocate in the Y-axis direction.

さらに、Ｙ軸水平移動部３４のスライド板３６の一端はＸ軸方向に延びるＸ軸水平移動部３７の回動ねじ３８に係合している。回動ねじ３８は駆動モータ（図示せず）により回動される。回動ねじ３８の回動によりスライド板３６がガイド３９に沿ってＸ軸方向に水平移動する。これによりノズル把持部２０がＸ軸方向に往復移動する。 Further, one end of the slide plate 36 of the Y-axis horizontal moving part 34 is engaged with a rotation screw 38 of the X-axis horizontal moving part 37 extending in the X-axis direction. The rotation screw 38 is rotated by a drive motor (not shown). The slide plate 36 moves horizontally in the X-axis direction along the guide 39 by the rotation of the rotation screw 38. As a result, the nozzle gripping portion 20 reciprocates in the X axis direction.

本実施例においては、回転保持部３が基板保持手段に相当し、昇降移動部３１、Ｙ軸水平移動部３４およびＸ軸水平移動部３７が移動手段に相当し、ノズル把持部２０に設けられたペルチェ素子２７および駆動装置６４が第１の温度調整手段に相当し、待機部５０に設けられたペルチェ素子５７およびその駆動装置が第２の温度調整手段に相当する。また、ペルチェ素子２７が熱電冷却素子に相当し、制御部６５が制御手段に相当する。 In the present embodiment, the rotation holding unit 3 corresponds to the substrate holding unit , and the lifting / lowering moving unit 31, the Y-axis horizontal moving unit 34, and the X-axis horizontal moving unit 37 correspond to the moving unit and are provided in the nozzle holding unit 20. The Peltier element 27 and the driving device 64 correspond to the first temperature adjusting means, and the Peltier element 57 and the driving device provided in the standby unit 50 correspond to the second temperature adjusting means. Further, the Peltier element 27 corresponds to a thermoelectric cooling element, and the control unit 65 corresponds to a control means.

次に、上記構造を有する回転式塗布装置の動作について説明する。 Next, the operation of the rotary coating apparatus having the above structure will be described.

図１において、待機部５０には異なる種類の処理液を貯留した処理液貯留部（図示せず）に接続された複数のノズル１０が収納され、各ノズル１０が待機状態にある。回転式塗布装置の制御部６５は、予め定められた処理条件に従って基板Ｗに供給する処理液を選択し、これに対応したノズル１０を選択する。 In FIG. 1, the standby unit 50 stores a plurality of nozzles 10 connected to processing liquid storage units (not shown) that store different types of processing liquids, and each nozzle 10 is in a standby state. The control unit 65 of the rotary coating apparatus selects a processing liquid to be supplied to the substrate W according to a predetermined processing condition, and selects a nozzle 10 corresponding to the processing liquid.

ノズル１０が選択されると、垂直移動部３１、Ｙ軸水平移動部３４およびＸ軸水平移動部３７が駆動され、ノズル把持部２０が一対の挟持アーム２１，２１を開いた状態でノズル１０の把持部１５ａに接近する。 When the nozzle 10 is selected, the vertical moving unit 31, the Y-axis horizontal moving unit 34, and the X-axis horizontal moving unit 37 are driven, and the nozzle gripping unit 20 opens the pair of holding arms 21 and 21 while the nozzle 10 is opened. It approaches the grip portion 15a.

このとき、制御部６５は挟持アーム２１に取り付けられたペルチェ素子２７を駆動し、挟持アーム２１，２２を急冷する。同時に、挟持アーム２１，２１を駆動してノズル１０の把持部１５ａを挟持する。さらに、挟持したノズル１０を上方に持ち上げ、Ｘ軸水平移動部３７およびＹ軸水平移動部３４を駆動させてノズル１０を基板Ｗの中央上方の所定の位置に移動する。 At this time, the control unit 65 drives the Peltier element 27 attached to the holding arm 21 to rapidly cool the holding arms 21 and 22. At the same time, the holding arms 21 and 21 are driven to hold the gripping portion 15a of the nozzle 10. Further, the sandwiched nozzle 10 is lifted upward, and the X-axis horizontal moving unit 37 and the Y-axis horizontal moving unit 34 are driven to move the nozzle 10 to a predetermined position above the center of the substrate W.

ノズル１０の移動過程における処理液配管１６内の処理液の温度調整は以下のように行われる。すなわち、図２を参照して、ノズル１０の把持部１５ａが一対の挟持アーム２１，２１に挟持され、ペルチェ素子２７が駆動されると、挟持アーム２１が所定温度、本例では雰囲気よりも低い温度に急冷され、伝熱部材１５およびハウジング１１の熱が挟持アーム２１と伝熱部材１５の把持部１５ａとの接触面および挟持アーム２１とハウジング１１の上面との接触面を通りペルチェ素子２７側へ伝導される。このため、伝熱部材１５の胴部１５ｂおよびハウジング１１の内面に接触した処理液配管１６からも吸熱され、処理液配管１６内に滞留した処理液が低温度に設定される。また、ノズルチップ１３内の処理液もハウジング１１を通じて吸熱され、所定の温度に調整される。所定時間温度調整を行なうと、ペルチェ素子２７を停止する。 The temperature adjustment of the processing liquid in the processing liquid pipe 16 during the movement of the nozzle 10 is performed as follows. That is, referring to FIG. 2, when the gripping portion 15a of the nozzle 10 is sandwiched between the pair of sandwiching arms 21 and 21, and the Peltier element 27 is driven, the sandwiching arm 21 is lower than the predetermined temperature, in this example, the atmosphere. The heat transfer member 15 and the heat of the housing 11 are rapidly cooled to the temperature, pass through the contact surface between the sandwiching arm 21 and the grip portion 15a of the heat transfer member 15 and the contact surface between the sandwiching arm 21 and the upper surface of the housing 11, and the Peltier element 27 side. Conducted to. For this reason, heat is also absorbed from the treatment liquid pipe 16 in contact with the body portion 15b of the heat transfer member 15 and the inner surface of the housing 11, and the treatment liquid staying in the treatment liquid pipe 16 is set to a low temperature. The processing liquid in the nozzle tip 13 is also absorbed by the housing 11 and adjusted to a predetermined temperature. When the temperature is adjusted for a predetermined time, the Peltier element 27 is stopped.

基板Ｗ上の所定位置に移動したノズル１０は、所定の温度に調整された処理液を基板Ｗの表面に吐出する。その後、基板Ｗが回転され、これによって基板Ｗの表面に処理液が回転塗布される。処理液の温度は所定の値に調整されているため、不適当な処理液の温度による薄膜の膜厚のばらつきを抑制することができる。このように、本実施例による回転式塗布装置においては、ノズル１０のハウジング１１内に収納された処理液配管１６の先端部がノズル把持部２０に設けられたペルチェ素子２７により所定の温度に調整される。このため、図５に示す従来の基板処理装置のように、処理液配管７２の周囲に沿って温調配管７３を配設する必要がなくなり、温調配管を省略することができる。それゆえ、各ノズル１０は、処理液配管１６のみが接続された簡単な構成とすることができる。加えて、ノズル１０の増設も容易となる。 The nozzle 10 that has moved to a predetermined position on the substrate W discharges the processing liquid adjusted to a predetermined temperature onto the surface of the substrate W. Thereafter, the substrate W is rotated, whereby the processing liquid is spin-coated on the surface of the substrate W. Since the temperature of the processing liquid is adjusted to a predetermined value, variation in the thickness of the thin film due to an inappropriate temperature of the processing liquid can be suppressed. As described above, in the rotary coating apparatus according to the present embodiment, the tip of the processing liquid pipe 16 accommodated in the housing 11 of the nozzle 10 is adjusted to a predetermined temperature by the Peltier element 27 provided in the nozzle grip 20. Is done. Therefore, unlike the conventional substrate processing apparatus shown in FIG. 5, it is not necessary to provide the temperature control pipe 73 along the periphery of the processing liquid pipe 72, and the temperature control pipe can be omitted. Therefore, each nozzle 10 can have a simple configuration in which only the processing liquid pipe 16 is connected. In addition, it is easy to increase the number of nozzles 10.

また、各ノズル１０ごとに温調配管を必要としないため、温調配管のみならず温調水の循環機構および温度調整装置を省略することができ、回転式塗布装置の構成を簡素化することができる。 In addition, since each nozzle 10 does not require a temperature control pipe, not only the temperature control pipe but also the temperature control water circulation mechanism and the temperature control device can be omitted, and the configuration of the rotary coating device can be simplified. Can do.

さらに、ノズル１０は、待機部５０において所定の温度下に収納されている。したがって、待機中のノズル１０内の処理液もほぼ所望の温度に近づいており、このため、ノズル把持部２０による処理液の温度調整を短時間で行うことができる。 Further, the nozzle 10 is stored in the standby unit 50 at a predetermined temperature. Accordingly, the processing liquid in the waiting nozzle 10 is also almost at the desired temperature, and therefore, the temperature adjustment of the processing liquid by the nozzle gripper 20 can be performed in a short time.

なお、本発明の主眼とするところは、ノズル１０とノズル１０を移動させる移動機構とを分離し、移動機構の一部、すなわちノズル把持部２０に温度調整手段を設けたことである。このため、本発明では、上記の実施例に限定されることなく、以下のような変形例を適用することができる。 The main point of the present invention is that the nozzle 10 and the moving mechanism for moving the nozzle 10 are separated, and a temperature adjusting means is provided in a part of the moving mechanism, that is, the nozzle gripping portion 20. For this reason, in this invention, the following modifications are applicable, without being limited to said Example.

まず、ノズル把持部２０の挟持アーム２１，２１およびノズル１０の把持部１５ａの断面形状は、上記実施例に限定されるものではなく、挟持アーム２１がノズル１０の把持部１５ａを把持しうるものであれば任意の形状に形成することができる。例えば、把持アーム２１の把持面２１ａに凸部または凹部を設け、ノズル１０の把持部１５ａの表面にこれに噛み合う凹部または凸部を設けてもよい。あるいは、ノズル把持部２０がノズル１０を吸引して保持する構造であってもよい。この場合には、吸着面が伝熱面となる。 First, the cross-sectional shapes of the clamping arms 21 and 21 of the nozzle gripping part 20 and the gripping part 15a of the nozzle 10 are not limited to the above embodiment, and the clamping arm 21 can grip the gripping part 15a of the nozzle 10. If it is, it can form in arbitrary shapes. For example, a convex part or a concave part may be provided on the gripping surface 21 a of the gripping arm 21, and a concave part or a convex part engaging with the convex part or the convex part may be provided on the surface of the gripping part 15 a of the nozzle 10. Alternatively, the nozzle grip 20 may be configured to suck and hold the nozzle 10. In this case, the adsorption surface is a heat transfer surface.

また、一対の挟持アーム２１，２１を開閉させる機構として、図３に示すリンク機構以外の他の機構を用いることができる。 Further, as a mechanism for opening and closing the pair of sandwiching arms 21 and 21, a mechanism other than the link mechanism shown in FIG. 3 can be used.

さらに、ノズル把持部２０の移動機構は、垂直方向および水平２方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）に移動可能な機構であれば上記実施例に限定されるものではない。例えば、基板Ｗ上の所定位置と待機部５０近傍との間を回動可能な回動アームを用いてもよい。 Furthermore, the moving mechanism of the nozzle gripper 20 is not limited to the above embodiment as long as it is a mechanism that can move in the vertical direction and the two horizontal directions (X-axis direction and Y-axis direction). For example, a rotating arm that can rotate between a predetermined position on the substrate W and the vicinity of the standby unit 50 may be used.

さらに、ノズル１０における処理液配管１６と、伝熱部材１５およびハウジング１１との接触構造は、図２に示す螺旋構造に限定されるものではなく、任意の形状に処理液配管１６を引き回してもよく、あるいは伝熱部材１５の表面やハウジング１１の内面に処理液配管１６の外表面に沿う凹部を形成して両者を接触させてもよい。さらには、上記実施例のようなハウジング１１や伝熱部材１５を用いることなく、ノズルチップ１３近傍の処理液配管１６の表面を直接あるいは伝熱性に優れた材料を介在してノズル把持部２０で挟持するようにしてもよい。 Furthermore, the contact structure between the processing liquid pipe 16 in the nozzle 10 and the heat transfer member 15 and the housing 11 is not limited to the spiral structure shown in FIG. 2, and the processing liquid pipe 16 may be routed in an arbitrary shape. Alternatively, a recess along the outer surface of the treatment liquid pipe 16 may be formed on the surface of the heat transfer member 15 or the inner surface of the housing 11 so as to contact them. Further, without using the housing 11 and the heat transfer member 15 as in the above embodiment, the surface of the processing liquid pipe 16 near the nozzle tip 13 can be directly or with a material having excellent heat transfer by the nozzle grip 20. You may make it pinch.

さらに、温度調整を冷却のみで説明したが、もちろんそれに限らず、加熱、冷却と加熱両方を行ってもよい、つまり温度調整手段をペルチェ素子で説明したが、ペルチェ素子に代えて、ヒーター、さらにペルチェ素子とヒーター両方を備える構成でもよく、また、恒温水による温調でもよい。 Furthermore, although the temperature adjustment has been described only with cooling, of course, not limited to this, heating, both cooling and heating may be performed, that is, the temperature adjusting means has been described with a Peltier element, but instead of a Peltier element, a heater, A configuration including both a Peltier element and a heater may be used, and temperature control using constant temperature water may be used.

なお、上記実施例では回転式塗布装置を例に説明したが、本発明によるノズル１０およびノズル把持部２０の構造は洗浄装置や現像装置等の他の基板処理装置に対しても適用することができる。 In the above embodiment, the rotary coating apparatus has been described as an example. However, the structure of the nozzle 10 and the nozzle grip 20 according to the present invention can be applied to other substrate processing apparatuses such as a cleaning apparatus and a developing apparatus. it can.

本発明の実施例による回転式塗布装置の平面図である。1 is a plan view of a rotary coating apparatus according to an embodiment of the present invention. ノズルの断面図である。It is sectional drawing of a nozzle. ノズル把持部の平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing of a nozzle holding part. 図１中における待機部のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the standby part in FIG. 従来の回転式塗布装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the conventional rotary coating device.

Explanation of symbols

１基板処理部
１０ノズル
１１ハウジング
１３ノズルチップ
１５伝熱部材
１５ａ把持部
１５ｂ胴部
２０ノズル把持部
２１挟持アーム
２４リンク機構
２６駆動シリンダ
２７ペルチェ素子
２８冷却水循環部材
５０待機部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing part 10 Nozzle 11 Housing 13 Nozzle chip 15 Heat-transfer member 15a Gripping part 15b Trunk part 20 Nozzle gripping part 21 Nipping arm 24 Link mechanism 26 Drive cylinder 27 Peltier element 28 Cooling water circulation member 50 Standby part

Claims

A substrate holding means for holding the substrate in a horizontal position;
A nozzle having a housing and a nozzle chip that protrudes from the housing and discharges the processing liquid to the substrate held by the substrate holding means;
A treatment liquid pipe for guiding the treatment liquid to the nozzle tip;
First temperature adjusting means for adjusting the processing liquid in the housing to a predetermined temperature ;
A nozzle gripper that is movable by gripping the nozzle,
The substrate processing apparatus, wherein the first temperature adjusting means includes a thermoelectric cooling element provided in the nozzle gripping portion .

The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a control means for controlling the temperature adjustment operation of the first temperature adjusting means.

A moving means for moving the nozzle gripper into a waiting position outside the upper position and the substrate of the substrate held by the substrate holding means,
A standby unit that is disposed at the standby position and that stores the nozzle in contact with the nozzle during standby;
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a second temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the standby unit and the nozzle by heat conduction.

The standby unit stores a plurality of the nozzles,
The substrate processing apparatus according to claim 3 , wherein the nozzle gripping unit selectively grips any of the plurality of nozzles.