JP3824057B2 - 液処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)用ガラス基板や半導体ウエハ等の基板に所定の液処理を施すスピンナ型の液処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、液晶表示ディスプレイ(LCD)や半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、一般的にスピンナ型と呼ばれる液処理装置を用いて、被処理基板であるLCD基板や半導体ウエハを面内でスピン回転させ、洗浄、レジスト塗布、現像等の処理が行われる。
【0003】
スピンナ型の液処理装置においては、このような基板をほぼ水平に保持して面内回転させながら各種の処理液、例えば、洗浄液やレジスト液、現像液、リンス液等を供給するので、その際、基板から処理液が不可避的に四方へ飛散する。このような状況は、処理液の供給を停止した後に基板を乾燥させるために基板を回転させる場合も同様である。
【0004】
そこで、従来から、基板を囲繞するように処理容器をカップ状に形成して配設し、基板から飛散した処理液を処理カップの内壁に当てて、処理カップの底面に設けた排出口(ドレイン口)から処理液を排出している。また、処理カップの底面に前記ドレイン口とは別に排気口を設け、処理カップ内の雰囲気を排気するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したスピンナ型の液処理装置では、基板の回転によって発生する異物を含む気流や、液処理中に基板から飛散した処理液のミストは、全てが即時に容器底面に設けられたドレイン口や排気口から排出されることはなく、相当量の気流および/またはミストが基板付近に浮遊したり、処理カップの内壁に付着等する。
【0006】
また、所定の処理液を供給しながら行う液処理の後に、基板に付着した処理液を基板を回転させて振り切るスピン乾燥では、基板の回転数がより高くなることから、基板からのみでなく、振り切られて処理カップの内壁に衝突した処理液からも細かいミストが多量に発生し易く、このようなミスト等が処理カップの内壁に沿って上昇する気流に乗って基板の上方に舞い上がり、再び基板に付着するという不具合が生じていた。このようなミスト等は、パーティクルやコンタミネーションの原因となる。
【0007】
本発明はかかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、基板の液処理中または液処理後のスピン乾燥中に発生するミスト等の基板上方への舞い上がりによる基板の汚染を防止した液処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、ミスト等の処理装置外への排出効率を高めた液処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、基板に所定の液処理を施す液処理装置であって、
基板を載置して保持する保持手段と、前記基板に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、前記保持手段とともに前記基板が面内回転するように回転させる回転手段と、前記基板の周縁を囲繞するように配置された昇降自在な上カップと固定された下カップとからなる処理カップと、前記処理カップに形成され、前記基板の回転により発生する気流および/またはミストを滞留させ、前記気流および/またはミストの巻き上げと前記基板への拡散を防止する緩衝室と、を具備し、前記緩衝室は、前記上カップが具備する内周壁と外周壁,および前記内周壁と前記外周壁に横架された天板と、前記下カップが具備する外周壁および底板と、から形成されていることを特徴とする液処理装置、が提供される。
【0010】
このような液処理装置においては、処理する基板の回転によって生ずる気流および/またはミストの一部が緩衝室へ導かれ、緩衝室内において気流の勢いが弱められ、また、ミストどうしが衝突したり壁面に衝突して成長し、下方へ落下等することから、ミスト等が再び基板上空へ舞い上がって基板を汚染することがなくなり、製品の品質が高く保たれる。
【0011】
さらに、本発明によれば、基板に所定の液処理を施す液処理装置であって、
基板を載置して保持する保持手段と、前記基板に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、前記保持手段とともに前記基板が面内回転するように回転させる回転手段と、前記保持手段の下部において前記回転手段を囲繞するように設けられ、複数の窓部が形成された傘状の隔壁板と、前記隔壁板に形成された複数の窓部と、前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記窓部に導くように前記隔壁板上に配設されたフィンと、
を具備することを特徴とする液処理装置、が提供される。
【0012】
さらにまた、本発明によれば、基板に所定の液処理を施す液処理装置であって、
基板を載置して保持する保持手段と、前記基板に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、前記保持手段とともに前記基板が面内回転するように回転させる回転手段と、前記保持手段の下部において前記回転手段を囲繞するように設けられ、複数の窓部が形成された傘状の隔壁板と、前記隔壁板に形成された複数の窓部と、前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記窓部に導くように前記隔壁板上に配設された第1のフィンと、前記基板の周縁を囲繞するように配置された昇降自在な上カップと固定された下カップとからなる処理カップと、前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記処理カップの下方に導くように前記上カップの内周壁に配設された複数の第2のフィンと、
を具備することを特徴とする液処理装置、が提供される。
【0013】
このような隔壁板に窓部を設け、窓部に容易に気流やミストが入り込み易くなるように隔壁板の表面にフィン(第1のフィン)を設けた液処理装置では、基板の回転によって生ずる気流および/またはミストの排出経路が短くなり、排出効率が高められるために、処理カップ内での上昇気流の発生が抑えられ、ミスト等の基板への付着を抑制することが可能となる。さらに、上カップの内周壁に気流やミストを下方に導くフィン(第2のフィン)を設けて整流することで、より効率的に窓部へ気流を導くことができるようになり、処理カップ内に滞留するミストを低減することが可能となる。この場合に、前述した緩衝室をも併設することにより、より確実に基板の汚染を防止することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の液処理装置の一実施形態である洗浄ユニット(スクラバ)(SCR)21a・21bを有するLCD基板G(基板G)のレジスト塗布・現像処理システム100を示す平面図である。
【0015】
レジスト塗布・現像処理システム100は、複数の基板Gを収容するカセットCを載置するカセットステーション1と、基板Gにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部2と、露光装置(図示せず)との間で基板Gの受け渡しを行うためのインターフェイス部3とを備えており、処理部2の両端にそれぞれカセットステーション1およびインターフェイス部3が配置されている。
【0016】
カセットステーション1は、カセットCと処理部2との間で基板Gの搬送を行うための搬送機構10を備えている。そして、カセットステーション1においてカセットCの搬入出が行われる。また、搬送機構10はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路10a上を移動可能な搬送アーム11を備え、この搬送アーム11によりカセットCと処理部2との間で基板Gの搬送が行われる。
【0017】
処理部2は、前段部2aと中段部2bと後段部2cとに分かれており、それぞれ中央に搬送路12・13・14を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部15・16が設けられている。
【0018】
前段部2aは、搬送路12に沿って移動可能な主搬送装置17を備えており、搬送路12の一方側には、2つの洗浄ユニット(SCR)21a・21bが配置されており、搬送路12の他方側には紫外線照射ユニット(UV)と冷却ユニット(COL)とが2段に重ねられた処理ブロック25、加熱処理ユニット(HP)が2段に重ねられてなる処理ブロック26および冷却ユニット(COL)が2段に重ねられてなる処理ブロック27が配置されている。
【0019】
また、中段部2bは、搬送路13に沿って移動可能な主搬送装置18を備えており、搬送路13の一方側には、レジスト塗布処理ユニット(CT)22および基板Gの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット(ER)23が一体的に設けられており、搬送路13の他方側には、加熱処理ユニット(HP)が2段に重ねられてなる処理ブロック28、加熱処理ユニット(HP)と冷却ユニット(COL)が上下に重ねられてなる処理ブロック29、およびアドヒージョン処理ユニット(AD)と冷却ユニット(COL)とが上下に重ねられてなる処理ブロック30が配置されている。
【0020】
さらに、後段部2cは、搬送路14に沿って移動可能な主搬送装置19を備えており、搬送路14の一方側には、3つの現像処理ユニット(DEV)24a・24b・24cが配置されており、搬送路14の他方側には加熱処理ユニット(HP)が2段に重ねられてなる処理ブロック31、およびともに加熱処理ユニット(HP)と冷却ユニット(COL)が上下に重ねられてなる処理ブロック32・33が配置されている。
【0021】
なお、処理部2は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄ユニット(SCR)21a、レジスト塗布処理ユニット(CT)22、現像処理ユニット(DEV)24aのようなスピンナ系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニット(HP)や冷却ユニット(COL)等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【0022】
また、中継部15・16のスピンナ系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット34が配置されており、さらに主搬送装置17・18・19のメンテナンスを行うためのスペース35が設けられている。
【0023】
主搬送装置17・18・19は、それぞれ水平面内の2方向のX軸駆動機構、Y軸駆動機構、および垂直方向のZ軸駆動機構を備えており、さらにZ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Gを支持するアームを有している。
【0024】
主搬送装置17は搬送アーム17aを有し、搬送機構10の搬送アーム11との間で基板Gの受け渡しを行うとともに、前段部2aの各処理ユニットに対する基板Gの搬入・搬出、さらには中継部15との間で基板Gの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置18は搬送アーム18aを有し、中継部15との間で基板Gの受け渡しを行うとともに、中段部2bの各処理ユニットに対する基板Gの搬入・搬出、さらには中継部16との間の基板Gの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置19は搬送アーム19aを有し、中継部16との間で基板Gの受け渡しを行うとともに、後段部2cの各処理ユニットに対する基板Gの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部3との間の基板Gの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部15・16は冷却プレートとしても機能する。
【0025】
インターフェイス部3は、処理部2との間で基板Gを受け渡しする際に一時的に基板Gを保持するエクステンション36と、さらにその両側に設けられた、バッファカセットを配置する2つのバッファステージ37と、これらと露光装置(図示せず)との間の基板Gの搬入出を行う搬送機構38とを備えている。搬送機構38はエクステンション36およびバッファステージ37の配列方向に沿って設けられた搬送路38a上を移動可能な搬送アーム39を備え、この搬送アーム39により処理部2と露光装置との間で基板Gの搬送が行われる。
【0026】
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【0027】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システム100においては、カセットC内の基板Gが処理部2に搬送され、処理部2では、まず前段部2aの処理ブロック25の紫外線照射ユニット(UV)で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却ユニット(COL)で冷却された後、洗浄ユニット(SCR)21a・21bでスクラブ洗浄が施され、処理ブロック26のいずれかの加熱処理ユニット(HP)で加熱乾燥された後、処理ブロック27のいずれかの冷却ユニット(COL)で冷却される。
【0028】
その後、基板Gは中段部2bに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック30の上段のアドヒージョン処理ユニット(AD)にて疎水化処理(HMDS処理)され、下段の冷却ユニット(COL)で冷却後、レジスト塗布処理ユニット(CT)22でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット(ER)23で基板Gの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Gは、中段部2bの中の加熱処理ユニット(HP)の1つでプリベーク処理され、処理ブロック29または30の下段の冷却ユニット(COL)で冷却される。
【0029】
その後、基板Gは中継部16から主搬送装置19にてインターフェイス部3を介して露光装置に搬送され、そこで所定のパターンが露光される。そして、基板Gは再びインターフェイス部3を介して搬入され、必要に応じて後段部2cの処理ブロック31・32・33のいずれかの加熱処理ユニット(HP)でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット(DEV)24a・24b・24cのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Gは、後段部2cのいずれかの加熱処理ユニット(HP)にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット(COL)にて冷却され、主搬送装置19・18・17および搬送機構10によってカセットステーション1上の所定のカセットに収容される。
【0030】
次に、本発明に係る洗浄ユニット(SCR)21aについて詳細に説明する。図2は洗浄ユニット(SCR)21aの概略構造を示す平面図および断面図であり、断面図は平面図中の線AAにおける断面図である。図3、図4もまた洗浄ユニット(SCR)21aの構成を示す平面図および断面図であり、図3の断面図は平面図中の線BB線における断面図であり、図4の断面図は平面図中の線PQRS線における断面図である。ここで、図2から図4の各平面図は同じものを示しており、各断面図には洗浄ユニット(SCR)21aの構成が理解し易いように、線AA上、線BB上、線PQRS上にない部材について示している場合があり、一方、断面図に示しているが平面図には示していない部材もある。
【0031】
洗浄ユニット(SCR)21aは、図示しないシンクまたはケーシング内に配設されており、基板Gを載置して保持する保持手段であるスピンプレート41を有している。スピンプレート41の上面には、多数の支持ピン42が適当な配置パターンで離散的に固定されており、基板Gをスピンプレート上に載置した際に、基板Gは支持ピン42上に支持され、基板Gにたわみ等が生じ難いようになっている。また、スピンプレート41の上面には、基板Gの四隅を両側縁で保持するための手段として、保持ピン43が固定して設けられている。
【0032】
スピンプレート41には、基板Gを昇降させる手段として設けられた、例えば4本のリフトピン44を通すための貫通孔45が形成されている。支持ピン42、保持ピン43、リフトピン44の少なくとも基板Gと接する部分は、基板Gを傷付けないように樹脂やゴムといった部材で構成することが好ましく、スピンプレート41については、例えば、ステンレス等を用いて構成することができる。
【0033】
スピンプレート41の裏面中心部には、枢軸46が取り付けられており、枢軸46は回転駆動手段、例えば、図示しない支持部材により固定されたモータ47に取り付けられている。こうして、モータ47を所定速度で回転させることにより、スピンプレート41と基板Gがともに面内回転することができるようになっている。なお、枢軸46の一部とモータ47を収容している駆動装置収容容器48内には、リフトピン44を昇降させるための手段、例えば、図示しないエアシリンダ等も配設されている。
【0034】
スピンプレート41の裏面には、その中心から外縁に向けて放射状に伸びる突条型の送風フィン49が形成されている。この送風フィン49は、スピンプレート41の回転時に、排気や排液がスムーズに進むような気流を生じさせる役割を果たす。送風フィン49の配設数は任意に選択できる。
【0035】
スピンプレート41の下方には、駆動装置収容容器48の上部壁を兼ねて、枢軸46を囲繞するように傘状の隔壁板51が配設されている。隔壁板51の外周部には、円周に沿って、例えば、8箇所の窓部52が形成されており、各窓部52に対して、スピンプレート41の回転によって生ずる気流および/またはミストを窓部52に導入する役割を果たすフィン53が隔壁板51上に突出するように配設されている。さらに、隔壁板51の外周部の下方底面、すなわち、窓部52の下方底面には第2排出口54が形成されており、窓部52から進入した気流および/またはミストが、短い排出経路を経て、第2排出口54から排出されるように構成されている。
【0036】
図5は、窓部52からの気流および/またはミストの排出経路を模式的に示した説明図である。基板Gを矢印Sの向きに回転させると、この回転に伴って発生する気流の向き(矢印S1)もまた矢印Sと同じ回転の向きとなり、ミストはこの気流に乗って移動し易くなる。そこで、フィン53は、一側面が気流の下流側で隔壁板51に固定され、また他側面が気流の上流側で高い位置となるように勾配を設けて配設され、こうしてフィン53により形成される略垂直な開口部53aから排気室55へ気流を取り込み易くなり、また、窓部52から排気室55へも気流を入り込み易くなる。フィン53の側面に壁部53bを設けると、より効果的に気流および/またはミストを開口部53aおよび窓部52から取り込むことができるようになる。
【0037】
第2排出口54は、こうして窓部52と開口部53aから流入した気流および/またはミストが排出経路が短くなるように、また、気流の流れを考慮して、窓部52に対して気流の下流側となる位置に配設される。つまり、窓部52から第2排出口54へ導かれる気流および/またはミストの排出経路は、矢印S2で示される最短経路を辿り、こうして排気効率が高められる。
【0038】
この場合、隔壁板51の外周下部に形成されている排気室55に滞留する気流やミストの量が低減されるので、窓部52から逆流するミストの発生や、隔壁板51の外縁に沿って鉛直に設けられた壁部51aの孔部56から外部へ抜けて、再び基板G上に舞い上がるミストの量を低減することができるようになる。このような効果は、後述する緩衝室を設けない場合にも得ることができる。なお、孔部56から外部へ抜けた気流および/またはミストの多くは後述する緩衝室63に流れ込み、第1排出口58から排出される。
【0039】
隔壁板51には、基板Gの保持状態を検査、確認するセンサ57が配設されている。このセンサ57は、例えば図5に示されるように、ガラス等の透明な部材で閉塞された窓部57aを隔壁板51に形成して、窓部57aの下に光学センサを配置する等の方法により、配設することができる。センサ57は保持ピン43から外れて基板Gが配置されていないかどうかを検出することができ、異常状態を検出したときにインターロックが掛かって装置が動作しないように構成することができる。
【0040】
洗浄ユニット(SCR)21aは、また、基板Gの周縁を囲繞するように配置された昇降自在な上カップ61と固定された下カップ62とからなる処理カップ60を有している。図2〜図4中の断面図は、上カップ61を上昇限度位置まで上昇させた状態を示しており、この状態において、処理カップ60には、基板Gの回転によって発生する気流および/またはミストを滞留させ、ミスト等の巻き上げによる基板Gへの拡散を防止する緩衝室63が形成されている。
【0041】
上カップ61は、内周壁61aと外周壁61fを有しており、内周壁61aと外周壁61fに横架するように天板61eが設けられている。一方、下カップ62は、外周壁62aと底板62bを有しており、緩衝室63は、これらの内周壁61a、外周壁61f、天板61e、外周壁62a、底板62bから形成されている。
【0042】
下カップ62の外周壁62aの上部には外側に向けて延在して設けられた第1突壁部62cが形成されており、また外側カップ61の外周壁61fの下部には内側に向けて延在して設けられた第2突壁部61gが形成されている。図2〜図4に示すように、上カップ61を上昇限度位置で静止させたときには、第1突壁部62cと第2突壁部61gとの間は、シール部材66によりシールされる構造となっている。
【0043】
図6(a)の断面図は、上カップ61を下降させた状態を示しているが、シール部材66周りの構造は、その部分を拡大した図6(b)の断面図に示されるように、第1突壁部62cと第2突壁部61gとの間に間隙が生じる構造となっている。この間隙の幅は積極的に広く設けてもよく、一方、狭くてもよい。上カップ61は、例えば、基板Gの搬送時等に下降させる。
【0044】
上カップ61の内周壁61aの内側には、内周壁61aに沿って上昇する気流および/またはミストを緩衝室63へ案内するための緩衝室案内壁61bが形成されている。また、この緩衝室案内壁61bにより導かれた気流および/またはミストが再び基板G上へ舞い上がることがないように、防御壁61cが緩衝室案内壁61bの上部を覆うようにして内周壁61aに形成されている。緩衝室案内壁61bに導かれた気流および/またはミストは、防御壁61cに付着したミスト等を除いて防御壁61cにより方向を変えられ、内周壁61aに形成された通風口68を通して緩衝室63内へ導入される。
【0045】
なお、処理カップ60内からミスト等が洗浄ユニット(SCR)21a全体に拡散することを防止するために、上カップ61の内周壁61a上部には、内側に傾斜したテーパー部61dが形成されている。
【0046】
緩衝室63の底面の4箇所に第1排出口58が形成されており、緩衝室63内で風速等が弱められた気流や衝突により成長したミストあるいは壁面に付着したミスト等がこの第1排出口58から排出されるようになっている。また、隔壁板51に沿って下降した気流および/またはミストや、隔壁板51に設けられた窓部52から一旦は排気室55へ取り込まれたが、再び孔部56から排出された気流および/またはミストが、内周壁61aの下部から緩衝室63内に流入するようになっており、これらの気流および/またはミストも、第1排出口58から排出されるようになっている。
【0047】
図2〜図4を比較すると明らかなように、緩衝室63は洗浄ユニット(SCR)21aの四隅の空間を有効に利用した構造となっており、線AA断面ではその幅が広く、線BB断面ではその幅が狭い形状を有している。このように洗浄ユニット(SCR)21aの四隅の空間を利用して緩衝室63の体積を増大することにより、緩衝室63内に滞留させることができる気流および/またはミストの量を増大させて、処理カップ60内の気流を制御し、基板G上へ舞い上がる気流および/またはミストの発生を防止することができるようになっている。
【0048】
図7は、第1排出口58を例に、ミストトラップの配設形態の一例を示した説明図である。第1排出口58のそれぞれにミストトラップ67が配設されており、ミストトラップ67において分離された主に液体成分はドレイン67aから排出され、一方、気体成分は排気管67bから排気されるようになっている。このようなミストトラップの配設は、第2排出口54についても適用される。なお使用されるミストトラップの形状やミスト成分の捕集方法は、図7に示した形態に限定されるものではない。
【0049】
図8は、上述した洗浄ユニット(SCR)21aにおいて用いられるスクラブ洗浄装置70の配置状態を示した断面図であり、スクラブ洗浄装置70が有する洗浄機構80は、例えば、ブラシスクラバ機構71と洗浄ノズル機構72とを有する。図8にはブラシスクラバ機構71と洗浄ノズル機構72を同時に示しているが、通常はブラシスクラバ機構71によるブラッシング洗浄(スクラブ洗浄)が先に行われ、その後に洗浄ノズル機構72によるブロー洗浄が行われるようになっており、一方の機構が作動している間は、他方の機構は上カップ61の外で図示しないケーシングの隅部等に設けられた所定の待機位置で待機している。
【0050】
ブラシスクラバ機構71の構成に限定はなく、例えば、複数のディスクブラシ73を基板Gの表面に一定の圧力で接触させながら回転駆動するブラシ回転駆動部74と、このブラシ回転駆動部74をガイド91に沿って基板Gの長辺方向に送る図示しないブラシ送り機構とを有しているものを用いることができる。また、基板Gの短辺方向の長さにほぼ等しい長さを有するロールブラシを用いて、このロールブラシを回転させながら、長辺方向にスキャンさせてスクラブ洗浄を行うブラシスクラバ機構を用いることもできる。
【0051】
洗浄ノズル機構72は、例えば、基板Gの表面に向けて真上から洗浄液を吐出する複数本のノズル75と、これらのノズル75に洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給部と、ノズル75をガイド90に沿って基板Gの長辺方向に送る図示しないノズル送り機構とを有している。なお、洗浄ノズル機構72によるブロー洗浄に際しては、一般的に基板Gを回転させるシーケンスが組まれる。
【0052】
次に、洗浄ユニット(SCR)21aにおける洗浄処理工程について説明する。主搬送装置17の搬送アーム17aに保持された基板Gの搬送のタイミングに合わせて、図6(a)に示すように上カップ61を下降させ、また、リフトピン44を所定位置まで上昇させて、搬送アーム17aからリフトピン44へ基板Gを受け渡す。その後に図2〜図4に示されるように、リフトピン44を所定位置まで下降させて基板Gをスピンプレート41上に形成された支持ピン42上に載置し、保持ピン43により基板Gを位置決めするとともに、上カップ61を所定位置まで上昇させる。
【0053】
このようにして、基板Gの洗浄ユニット(SCR)21aへの搬入が完了した後、図8に示したように、ブラシスクラバ機構71によるブラッシング洗浄が開始される。このブラッシング洗浄では、ディスクブラシ73が基板Gの表面に一定の圧力で接触しながら回転し、かつ基板G上を端から端まで移動する。これにより、基板Gの表面全体にわたってパーティクルや樹脂成分等の汚れが除去される。
【0054】
このブラッシング洗浄に際しては、ディスクブラシ73に洗浄液を供給する。その場合、ディスクブラシ73や基板Gから四方に洗浄液が飛散する。飛散した洗浄液は、例えば、図4に示されるように、隔壁板51に形成された窓部52から排気室55内へ落ちて第2排出口54から排出され、また、隔壁板51を伝って洗浄ユニット(SCR)21aの底部、つまり下カップ62の底板62bまで落ちて第2排出口54または第1排出口58から排出され、さらに、上カップ61の内周壁61aや緩衝室案内壁61bに衝突した後にそれらの壁面を伝って下方へ落ちて、第2排出口54または第1排出口58から排出される。
【0055】
ブラッシング洗浄が終了した後、今度は洗浄ノズル機構72によるブロー洗浄が行われる。このブロー洗浄では、ノズル75が超音波振動の高圧洗浄液を基板Gに向けて噴射しながら、基板G上を水平方向に往復移動する。このとき、モータ47を動作させて基板Gをスピンプレート41とともに所定の速度で回転させる。これにより、基板Gの表面全体がブロー洗浄され、先のブラッシング洗浄によって除去しきれなかった汚れ等が洗い落とされる。
【0056】
ブロー洗浄が終了した後には処理液を供給することなく、洗浄機構80を上カップ61の外側へ退避させた状態でスピン乾燥が行われる。このスピン乾燥では、基板Gをブロー洗浄時よりも大きな回転速度で一定時間回転させ、この高速回転によって基板Gの表面や裏面に付着していた洗浄液が遠心力によって周囲に振り切られ、短時間で基板Gは乾燥した状態となる。
【0057】
上述した洗浄ノズル機構72によるブロー洗浄では、基板Gに多量の高圧洗浄液が供給される上、基板Gがスピン回転するため、基板Gから四方へ飛散する洗浄液は多量でかつ勢いがある。そして、ブロー洗浄では、基板Gやスピンプレート41の回転によって、先に図5において矢印S1で示したような気流および/またはミストが発生する。
【0058】
また、スピン乾燥では、基板Gやスピンプレート41の回転速度が大きいために、ブロー洗浄時よりも強い気流が発生する。このときにミストも発生し、発生するミストはブロー洗浄時に発生するミストよりも微細なものとなり易い。さらに、発生したミストが強い気流によって、一度、上カップ61の内周壁61aに衝突した後に、再び小さなミストとなって気流に乗り、処理カップ60内、ひいては洗浄ユニット(SCR)21a内に拡散する事態が生ずることも考えられる。
【0059】
しかしながら、本発明に係る洗浄ユニット(SCR)21aでは、ブロー洗浄時に飛散した洗浄液の一部や、基板Gおよびスピンプレート41の回転により発生した気流および/またはミストの一部は、この発生した気流に乗って隔壁板51に設けられたフィン53の作用を受けて窓部52および開口部53aから排気室55へ導かれ、第2排出口54から排出されるようになっている。この排出経路は、先に示した図5中の矢印S2で示されるが、このような効率的な排気により、飛散した洗浄液の一部や発生したミスト等が基板G上に舞い上がるということが抑制される。
【0060】
また、ブロー洗浄時に飛散した洗浄液の別の一部や、基板Gやスピンプレート41の回転により発生した気流および/またはミストの別の一部は、上カップ61の内周壁61aに設けられた緩衝室案内壁61bに衝突し、その壁面に付着したミスト等の多くは下方へ流れ落ちて、第2排出口54または第1排出口58から排出される。
【0061】
発生した気流が内周壁61aや緩衝室案内壁61bに衝突することによって、緩衝室案内壁61bに沿った上昇気流が発生するので、この上昇気流に乗って飛散した洗浄液の一部やミストの一部は上昇するが、上カップ61には防御壁61cが配設されていることから、このような上昇気流や上昇気流に沿って上昇するミスト等は、基板G上に舞い上がることなく通風口68を通して緩衝室63内へ導入される。なお、防御壁61cに付着したミスト等は成長してその壁面を伝って自然落下し、第2排出口54または第1排出口58から排出される。
【0062】
緩衝室63に導入された気流は、その内部で乱流となって勢いが衰え、またミストはミストどうしが衝突したり、または壁面に衝突等して質量が増して下方に落ちて第1排出口58から排出される。こうして、緩衝室63内に導入された飛散した洗浄液や基板G等の回転により発生した気流および/またはミストは、基板G上に舞い上がることが防止される。
【0063】
緩衝室63は、洗浄ユニット(SCR)21aの四隅を利用してその容積が大きくなるように形成されていることから、洗浄ユニット(SCR)21aのフットプリントを大きくするものでない。そして、緩衝室63は、飛散した洗浄液や基板G等の回転により発生した気流および/またはミストを大量に受け入れることができ、これにより、例えば、基板G回りの気流および/またはミストの流れがスムーズなものとなり、上昇気流等の発生が防止され、基板G上へのミスト等の舞い上がりが防止される。
【0064】
なお、緩衝室63の容積が大きいほど、このような効果は大きく得られるが、緩衝室63を大容積化することは洗浄ユニット(SCR)21aの大型化を招くことでもあるため、飛散した洗浄液や基板G等の回転により発生した気流および/またはミストの制御状態を考慮して、緩衝室63の大きさは適切に設定される。
【0065】
ところで、ブロー洗浄では、洗浄液を吐出しながら処理が行われるために、ブロー洗浄時に発生したミストが基板G上に舞い上がって基板G上に降り注いでも、再び洗浄液とともに流されることとなる。一方、スピン乾燥では、舞い上がったミスト等が基板G上に付着した場合には、そのミストがパーティクル等の汚れの原因となる。
【0066】
このため、基板G等の回転により発生する気流および/またはミストを、緩衝室63を設けて緩衝室63に導入することにより気流および/またはミストの舞い上がりを防止する効果、および隔壁板51に窓部52とフィン53を設けて気流および/またはミストを排気室55へ導入することにより気流および/またはミストの舞い上がりを防止する効果は、スピン乾燥の工程において特に顕著に得られる。
【0067】
なお、上述したブロー洗浄中またはスピン乾燥中には、スピンプレート41の裏面に配設されている送風フィン49の整流作用により、スピンプレート41側から上カップ61の内周壁61aにあたる気流の風圧が、特に放射方向またはその法線方向で強められる。この整流作用によって、スピンプレート41および基板Gの回転に伴って発生する気流および/またはミストの排気室55や緩衝室63への導入が容易となる。但し、送風フィン49は必ずしも必要なものではなく、送風フィン49を配設しない場合であっても、上述した基板G等の回転により発生する気流および/またはミストの制御が可能である。
【0068】
上述したブロー洗浄とそれに続くスピン乾燥が終了すると、リフトピン44が上昇して基板Gをスピンプレート41から所定高さまで持ち上げ、また、上カップ61が所定位置まで降下する。そこに、主搬送装置17の搬送アーム17aが進入してきて、リフトピン44から基板Gを受け取り、基板Gは次工程の処理ユニットへ搬送される。
【0069】
このような一連の工程によって洗浄処理がなされた基板Gの表面は、スクラブ洗浄が施され、かつミスト等が殆ど付着していないので、清浄度の高い表面を有しており、これにより、次工程のレジスト塗布処理や現像処理においてもコンタミネーションやパーティクルの少ない処理結果を得ることができ、ひいてはLCDの製造歩留まりが高められる。
【0070】
次に、本発明の液処理装置の一実施形態である洗浄ユニットの別の形態について説明する。図9は、洗浄ユニット(SCR)21cの概略構造を示す平面図と断面図である。洗浄ユニット(SCR)21cは、洗浄ユニット(SCR)21a・21bに代えて、レジスト塗布・現像処理システム100に搭載することができる。洗浄ユニット(SCR)21cには、内周壁61aの内側であって緩衝室案内壁61bの下方に、基板Gの回転によって生ずる気流を下方に導くフィン69が設けられており、この点において前述した洗浄ユニット(SCR)21aと異なる構造を有している。
【0071】
また、洗浄ユニット(SCR)21aでは、スピンプレート41は、基板G全体を上面に乗せることができる大きさとしたが、洗浄ユニット(SCR)21cでは、スピンプレート41の外径が小さくなっており、基板Gのエッジ部がスピンプレート41からはみ出している。このようにスピンプレート41の大きさは、基板Gを保持できる限りにおいて制限はない。
【0072】
図10はフィン69の配設形態をより詳しく示した説明図である。フィン69は、略水平に保持された基板Gよりも低い位置において、内周壁61aの内周に沿って、例えば、等間隔で32枚設けられており(図9の平面図においては16枚を図示)、鉛直方向に対して所定角度θ、例えば、30度(°)〜60°程度、好ましくは約45°傾いている。基板Gを図10中の矢印S3方向に回転させたときに生ずる気流は、フィン69によって矢印S4で示すように、フィン69によって処理カップ60の下方に向かうように整流され、これによって開口部53aおよび窓部52へ流入する気流もまた多くなる。
【0073】
フィン69によって開口部53aおよび窓部52へ気流が流れ易くなるようにするためには、フィン69をフィン53または窓部52が配設されている位置に対応させて配設することが好ましい。また、フィン53が配設されていない部分の外側にあたる内周壁にもフィン69を設けることで、基板Gの回転によって生ずる気流を処理カップ60の下方に導いて、排気効率を高めることができる。
【0074】
このように、内周壁61aにフィン69を設けることによって、内周壁61a近傍から処理カップ60の下方に向かう気流を多くして第1排気口58または第2排気口54から排気し、また、開口部53aおよび窓部52へ流入する気流を多くして第2排気口54から排気することで、排気効率が高められる。こうして、処理カップ60内でのミストの滞留を防止して基板Gへのミストの付着を防止することができる。なお、フィン69は、例えば、ステンレス鋼等からなり、その表面をフッ素樹脂コーティング等してミストの付着を抑制することも好ましい。
【0075】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明が上記形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、スピンプレート41の裏面に配設された送風フィン49による、基板G等の回転により発生する気流および/またはミストの整流作用は、上カップ61に設けられた緩衝室案内壁61bによって高められている。しかし、緩衝室案内壁61bを設けない構造としても、ミスト等の基板G上への舞い上がりを防止する効果を得ることができる。
【0076】
また、上述した実施形態においては、処理カップ60を昇降可能な上カップ61と固定された下カップ62から構成したが、緩衝室63が形成されている限りにおいて、1個の処理カップを配設してもよい。また、隔壁板51に窓部52やフィン53を設けることによる気流および/またはミストの排出手段と、緩衝室63を設けことによる気流および/またはミスト等の排出手段は、両方を併設しなければならないものではないが、緩衝室63は常設することが好ましい。
【0077】
スピンプレート41上において基板Gを保持する手段は、上記実施形態のように、保持ピン43等を用いるメカニカルな手段に限らず、例えば、バキューム吸着式の保持手段を用いることも可能である。スピンプレート41の形状は、送風フィン49を配設した場合には、その効果を高めるために円形が好ましいが、他の形状、例えば矩形でも可能である。この場合、矩形のスピンプレートの側面により気流が発生することから、その制御が行えるように、例えば、処理カップの内壁形状を適切なものに設計する等の対策を講ずることが好ましい。
【0078】
上記実施形態ではレジスト塗布・現像処理システムに本発明の液処理装置を適用した場合を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の液処理装置にも適用することができる。例えば、本発明の液処理装置を、レジスト塗布・現像処理システムにおけるレジスト塗布処理ユニット(CT)22または現像処理ユニット(DEV)24a〜24cに適用する場合には、基本的には処理液の供給機構や洗浄機構が所定の機構に置き換わるだけであって、その他の部分は、上記洗浄ユニット(SCR)21aと共通しており、上記と同様の作用効果を得ることができる。また、被処理基板としてLCD基板について説明してきたが、半導体ウエハ、CD基板等の他の基板についても用いることが可能である。
【0079】
【発明の効果】
本発明の液処理装置においては、隔壁板に設けられた窓部やフィンを利用した排出経路と、緩衝室を利用した排出経路の少なくとも一方を設けることによって、ブロー洗浄時に飛散した洗浄液や被処理基板およびスピンプレートの回転によって生ずる気流および/またはミストが、スムーズに液処理装置外へ排出される。また、基板を囲繞するように設けられたカップの内壁に基板を回転させたときに生ずる気流を下方に導くフィンを設けた場合には、排気効率が高められる。こうして、液処理装置内での上昇気流の発生が防止され、被処理基板上に舞い上がるミストの発生とそのミストの被処理基板への付着が防止され、被処理基板の品質を高く保つことが可能となり、ひいては製造歩留まりを向上させることができるという顕著な効果が得られる。また、緩衝室は液処理装置の周縁部を利用して形成されることから、装置のフットプリントを大きくするものではない。従って、既存の基板処理システムにおいて、液処理装置の部分のみを交換または改造して配設することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液処理装置が用いられるレジスト塗布・現像処理システムの一実施形態を示す平面図。
【図2】本発明の液処理装置に係る洗浄ユニットの一実施形態を示す平面図および断面図。
【図3】本発明の液処理装置に係る洗浄ユニットの一実施形態を示す別の平面図および断面図。
【図4】本発明の液処理装置に係る洗浄ユニットの一実施形態を示すさらに別の平面図および断面図。
【図5】基板の回転によって生ずる気流および/またはミストの排出経路の1つを模式的に示す説明図。
【図6】図2記載の断面図において上カップを下降させた状態を示す断面図および上カップと下カップのシール部材周りの構造を示す断面図。
【図7】第1排出口におけるミストトラップの配設形態を示す説明図。
【図8】図2記載の断面図において、基板上に洗浄機構を配置した状態を示す断面図。
【図9】本発明の液処理装置に係る洗浄ユニットの別の実施形態を示す平面図および断面図。
【図10】図9記載の洗浄ユニットに配設されたフィンの構造を示す説明図。
【符号の説明】
1;カセットステーション
2;処理部
3;インターフェイス部
21a・21c;洗浄ユニット(SCR)
41;スピンプレート
42;支持ピン
43;保持ピン
51;隔壁板
52;窓部
53;フィン
54;第2排出口
55;排気室
57;センサ
58;第1排出口
60;処理カップ
61;上カップ
62;下カップ
63;緩衝室
67;ミストトラップ
68;通風口
70;スクラブ洗浄装置
100;レジスト塗布・現像処理システム
G;基板(被処理基板)
Claims (14)
- 基板に所定の液処理を施す液処理装置であって、
基板を載置して保持する保持手段と、
前記基板に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、
前記保持手段とともに前記基板が面内回転するように回転させる回転手段と、
前記基板の周縁を囲繞するように配置された昇降自在な上カップと固定された下カップとからなる処理カップと、
前記処理カップに形成され、前記基板の回転により発生する気流および/またはミストを滞留させ、前記気流および/またはミストの巻き上げと前記基板への拡散を防止する緩衝室と、を具備し、
前記緩衝室は、前記上カップが具備する内周壁と外周壁,および前記内周壁と前記外周壁に横架された天板と、前記下カップが具備する外周壁および底板と、から形成されていることを特徴とする液処理装置。 - 前記上カップを上昇限度位置で静止させたときに、前記上カップの外周壁と前記下カップの外周壁との間がシールされ、
前記上カップが前記上昇限度位置より下方では、前記上カップの外周壁と前記下カップの外周壁との間に間隙が生ずることを特徴とする請求項1に記載の液処理装置。 - 前記上カップの内周壁に沿って上昇する気流および/またはミストを前記緩衝室へ案内するための緩衝室案内部材が、前記上カップの内周壁に配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液処理装置。
- 前記緩衝室案内部材の上部に、前記緩衝室案内部材に沿って上昇する気流および/またはミストの飛散を防止する防御壁が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の液処理装置。
- 前記上カップの内周壁に、前記緩衝室案内部材に沿って上昇する気流および/またはミストを前記緩衝室へ導くための通風口が形成されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の液処理装置。
- 前記緩衝室の底面に第1の排出口が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記上カップの内周壁に、前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記処理カップの下方に導く複数のフィンが配設されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記保持手段の下方に前記回転手段を囲繞するように傘状の隔壁板が設けられ、
前記隔壁板には複数の窓部が形成され、
前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記窓部に導くように前記隔壁板上に別のフィンが配設されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の液処理装置。 - 基板に所定の液処理を施す液処理装置であって、
基板を載置して保持する保持手段と、
前記基板に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、
前記保持手段とともに前記基板が面内回転するように回転させる回転手段と、
前記保持手段の下部において前記回転手段を囲繞するように設けられ、複数の窓部が形成された傘状の隔壁板と、
前記隔壁板に形成された複数の窓部と、
前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記窓部に導くように前記隔壁板上に配設されたフィンと、
を具備することを特徴とする液処理装置。 - 基板に所定の液処理を施す液処理装置であって、
基板を載置して保持する保持手段と、
前記基板に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、
前記保持手段とともに前記基板が面内回転するように回転させる回転手段と、
前記保持手段の下部において前記回転手段を囲繞するように設けられ、複数の窓部が形成された傘状の隔壁板と、
前記隔壁板に形成された複数の窓部と、
前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記窓部に導くように前記隔壁板上に配設された第1のフィンと、
前記基板の周縁を囲繞するように配置された昇降自在な上カップと固定された下カップとからなる処理カップと、
前記回転手段の駆動によって生ずる気流および/またはミストを前記処理カップの下方に導くように前記上カップの内周壁に配設された複数の第2のフィンと、
を具備することを特徴とする液処理装置。 - 前記窓部が形成されている位置に対応して前記第2のフィンが配設されていることを特徴とする請求項10に記載の液処理装置。
- 前記第2のフィンが、一定の間隔で前記窓部の形成数よりも多く配設されていることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の液処理装置。
- 前記隔壁板の外周部の下方底面に第2の排出口が形成されていることを特徴とする請求項8から請求項12のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記隔壁板に、前記基板の保持状態を検査するセンサが配設されていることを特徴とする請求項8から請求項13のいずれか1項に記載の液処理装置。
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