JP3824057B2 - 液処理装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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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