JP3946999B2 - 流体吐出ノズル、その流体吐出ノズルを用いた基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板若しくはガラス基板等の被処理基板上の表面処理を行う流体吐出ノズル、その流体吐出ノズルを用いた基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に被処理基板上に薬液を供給する流体吐出ノズルの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスや液晶ディスプレイにおいては、シリコン或いはガラス基板等の処理基板上に種々の加工を施し、最終的に微細パターンを形成して所望の機能を付加していく。
【0003】
このような種々の加工において、ガスを用いたドライプロセスだけでなく、薬液を用いたウエットプロセスが広く用いられている。
【0004】
例えば、微細パターンの形成に用いられる感光性樹脂パターンを形成するための現像工程において、ウエットプロセスが用いられている。即ち、シリコン又は石英基板上に形成された被加工膜上に、感光性樹脂を塗布し、露光マスクを用いて所望領域の感光性樹脂を感光させた後、ポジ型では感光部を、又はネガ型では未感光部を除去するために、現像液、例えば有機溶剤又はアルカリ性の水溶液を用いたウエットプロセスが用いられている。
【0005】
また、ウエットプロセスは、上記現像工程に限らず、例えば露光用クロムマスクの制作において、石英基板上にクロム膜を形成し、このクローム膜上に感光性樹脂パターンを形成した後、この感光性樹脂パターンをマスクにして前記クローム膜をエッチング加工する際にも、硝酸第2セリウムアンモニウム溶液等を用いたウエットプロセスが用いられている。
【0006】
更に、空気中の酸素とシリコン基板が反応してできる自然酸化膜をエッチング除去する際にも、NH4Fや希釈したHFによるウエットプロセスが用いられる。
【0007】
更にまた、被加工膜の加工に先立って、被処理基板上に付着した不要な有機物を除去して清浄化する場合やエッチング加工終了後に被処理基板上に残留した感光性樹脂パターンを除去して清浄化する場合にも、硫酸と過酸化水素水の混合薬液によるウエットプロセスが用いられている。
【0008】
上記ウェットプロセスとしては、薬液中に被処理基板を浸すディップ法や被処理基板表面に薬液を供給して処理を行うスプレー又はパドル法がある。近年、ディップ法では、被処理基板を十分に浸すため多量の薬液が必要であると共に、被処理基板の裏面から、或いは裏面への汚染があるため、スプレー又はパドル法へと移行しつつある。
【0009】
従来、この種のスプレー又はパドル法では、薬液を供給するための流体吐出しノズルを被処理基板上方に配置し、流体吐出しノズル又は被処理基板の一方を移動させながら、被処理基板の表面全面に流体吐出しノズルより薬液を供給している。
【0010】
そして、上記流体吐出ノズルとしては、被処理基板の大型化に伴い、流体をカーテン状で、且つ広範囲に吐出すことが可能な構造のノズルが用いられている。
【0011】
図6は、上記従来の流体吐出しノズルを示す断面図で、図6(a)は、正面から眺めた断面図、図6(b)は、側面から眺めた断面図である。
【0012】
図に示すように、ノズル本体100は、2枚のベース板100a、100bを張り合わせてなり、正面から眺めた形状が三角形構造で、側面から眺めた形状が逆三角形構造となっている。
【0013】
また、前記ノズル本体100の上端部には、図示しない流体供給機構に連結され、且つ流体供給機構から流体が供給される流体供給口101が形成され、下端部には、流体を外部に吐出すためのスリット状の流体吐出口102が、各々、形成されている。
【0014】
また、前記ノズル本体100内には、流体供給口101から流体吐出口102に流体を導くための流体通路103が形成されている。
【0015】
前記流体通路103は、正面から眺めた場合、前記流体供給口101から前記流体吐出口102に向かうに従って一次関数的に幅(水路幅)を拡げた構造に形成しており、側面から眺めた場合、前記流体供給口101から前記流体吐出口102に向かうに従って一次関数的に幅(水路厚)を狭くした構造に形成している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の流体吐出ノズルでは、以下のような問題がある。
【0017】
図7は、流体吐出ノズルの流体通路に沿っての水路幅と水路厚との断面積の変化を示す。図7に示すように、一次関数的に流体通路の通路幅と通路厚を変化させていくと、断面積は、二次関数となり、通路の途中で断面積は増加の後、減少に転じる。このように、断面積に変極点が有ると、この部分で流体は低い圧力部分に集中し、流体吐出口では、流量が長手方向において不均一になり、この減少が進むと、カーテン状の流体膜が途切れたりする恐れがある。
【0018】
従って、上記流体吐出ノズルを用いたウェットプロセスにおいては、薬液を被処理基板の表面全体に均一に供給することが困難であり、そのため微細パターンの加工精度及び均一性の悪化を招く恐れがある。
【0019】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、目的とするところは、広範囲に、且つ均一に流体を供給することができる流体吐出ノズル、この流体吐出ノズルを用いた基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の発明に係わる流体吐出ノズルは、ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面において、長手方向の長さが、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、且つ短手方向の長さが、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さい流体吐出ノズルにおいて、前記流体通路における前記長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって前記流体通路を拡大するような曲面を有し、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴としている。
【0021】
そして、前記流体吐出口は、流体の吐出方向に突出した曲面形状にすることが好ましい。
【0022】
また、第2の発明に係わる流体吐出ノズルは、ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面において、長手方向の長さが、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、且つ短手方向の長さが、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さい流体吐出ノズルにおいて、前記流体通路内に、粒子が充填され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴としている。
【0023】
そして、前記粒子は、前記流体吐出口における流体の流れに垂直な断面の最短手方向の長さよりも大きな粒径を有することが望ましい。
【0024】
また、上記流体吐出ノズルは、2枚の板状部材を組み合わせて構成してなる。
【0025】
更に、第3の発明に係わる基板処理装置は、被処理基板を略水平に保持するための基板保持機構と、流体吐出ノズルと、前記吐出ノズルに流体を供給するための流体供給機構と、前記吐出ノズルを保持し、且つ前記基板保持機構上方に移動及び前記基板保持機構上方から取り除くための移動機構とを具備し、前記流体吐出ノズルは、ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面において、長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって前記流体通路を拡大するような曲面をもち、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴としている。
【0026】
そして、前記流体吐出口は、流体の吐出方向に突出した曲面形状を有することが好ましい。
【0027】
また、更に、第4の発明に係わる基板処理装置は、被処理基板を略水平に保持するための基板保持機構と、流体吐出ノズルと、前記吐出ノズルに流体を供給するための流体供給機構と、前記吐出ノズルを保持し、且つ前記基板保持機構上方に移動及び前記基板保持機構上方から取り除くための移動機構とを具備し、前記流体吐出ノズルは、ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面における長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、前記流体通路内に、粒子が充填され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴としている。
【0028】
そして、前記粒子は、前記流体吐出口における流体の流れに垂直な断面の最短手方向の長さよりも大きな粒径を有することが望ましい。
【0029】
また、上記基板処理装置では、前記流体吐出口は、スリット形状を有し、且つスリット状の長手方向の長さが、被処理基板の対角あるいは直径より長く形成されていることが好ましい。
【0030】
また、更に、第5の発明に係わる基板処理方法は、主面が略水平に保持された被処理基板に対し、流体吐出ノズルの流体吐出口から薬液を供給すると共に、前記被処理基板と前記流体吐出ノズルを相対的に移動させることにより、前記被処理基板の主面全体に薬液を供給して被処理基板を薬液処理する基板処理方法であって、前記流体吐出ノズルは、ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面において、長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって前記流体通路を拡大するような曲面をもち、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴としている。
【0031】
また、更に、第6の発明に係わる基板処理方法は、主面が略水平に保持された被処理基板に対し、流体吐出ノズルの流体吐出口から薬液を供給すると共に、前記被処理基板と前記流体吐出ノズルを相対的に移動させることにより、前記被処理基板の主面全体に薬液を供給して被処理基板を薬液処理する基板処理方法であって、前記流体吐出ノズルは、ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面における長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、前記流体通路内に、粒子が充填され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴としている。
【0032】
そして、上記基板処理方法は、前記流体吐出ノズルを固定し、且つ前記被処理基板を移動させながら、その主面に前記流体吐出ノズルから薬液を供給して、前記被処理基板の主面上に薄膜状の薬液膜を形成する。
【0033】
また、前記被処理基板を固定し、且つ前記流体吐出ノズルを移動させながら、前記被処理基板の主面に前記流体吐出ノズルから薬液を供給して、前記被処理基板の主面上に薄膜状の薬液膜を形成してもよい。
【0034】
更に、また、前記被処理基板の処理は、前記被処理基板の主面に形成されたレジストの現像処理であってもよい。
【0035】
ここでは、前記薬液は、現像液、リンス液、純水、エッチング液、洗浄液等を意味する。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態(以下、実施形態という)について、図面を参照して説明する。
【0037】
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施形態に係わる基板処理装置として、基板現像装置の例について、図1を参照して説明する。
【0038】
図1(a)は、基板現像装置の概略構成を示す概略断面図、図1(b)は、基板現像装置を上面から見た概略平面図である。
【0039】
図1に示すように、基板現像装置1は、被処理基板2を真空チャックにより吸着し、略水平に保持するための基板保持機構3を有している。
【0040】
前記基板保持機構3は、回転機構4により支持され、前記被処理基板2を回転するように構成されている。
【0041】
また、基板処理装置1は、前記被処理基板2に対して、例えば現像液を液盛りするための現像液吐出ノズル(流体吐出ノズル)10を有している。
【0042】
前記現像液吐出ノズル10は、移動機構5により保持され、且つ前記基板保持機構3に保持された被処理基板2の上方に移動及び前記被処理基板2の上方から取り除くようになっている。
【0043】
また、前記現像液吐出ノズル10には、図示省略の薬液槽、流量調整可能なバルブ7及び薬液供給パイプ8等からなる流体供給機構6が連結されて、現像液が供給されるようになっている。
【0044】
図2は、現像液吐出ノズルを示す断面図で、図2(a)は、正面から眺めた断面図、図2(b)は、側面から眺めた断面図である。
【0045】
図2に示すように、上記現像液吐出ノズル10は、ノズル本体11を有し、前記ノズル本体11は、2枚のベース板11a、11bを張り合わせてなり、正面から眺めた形状が三角形構造で、側面から眺めた形状が逆三角形構造となっている。
【0046】
前記ノズル本体11の上端部には、現像液供給口(流体供給口)12が形成され、前記現像液供給口12には、流体供給機構6に連結されて現像液が供給されるようになっている。
【0047】
また、前記ノズル本体11の下端部には、現像液を外部に吐出すための細長いスリット状の現像液吐出口(流体吐出口)13が形成されている。
【0048】
また、前記ノズル本体11内には、前記現像液供給口12から前記現像液吐出口13に現像液を導くための流体通路14が形成されている。
【0049】
前記流体通路14は、流体と垂直な横断面形状が細長形状、例えばスリット状に形成され、前記流体通路14の横断面における長手方向の断面が、前記流体供給口12側から前記流体吐出口13側に向かって大きく、短手方向の断面が、前記流体供給口12から前記流体吐出口13に向かって小さく形成されている。
【0050】
即ち、正面から眺めた場合、前記流体供給口12から前記流体吐出口13に向かうに従って双曲線関数的に幅(水路幅)を拡げた構造、即ち曲面(R)を有する構造に形成されており、側面から眺めた場合、従来と同様に、前記流体供給口12から前記流体吐出口13に向かうに従って一次関数的に幅(水路厚)を狭くした構造に形成されている。
【0051】
図3は、流体吐出ノズルの流体通路に沿っての水路幅と水路厚との断面積の変化を示す。
【0052】
図3に示すように、上記本実施形態の流体吐出ノズル10では、断面積は、単調に減少している。この結果、流体は前記流体通路14を通過する際に該流体通路14壁面より圧力を受け、前記流体吐出口13では、流量が長手方向の全長に亘り均一に拡がり、吐出しの後も、カーテン状の流体膜が途切れることがない。
【0053】
次に、上記基板現像装置を用いて、現像する場合について、図1を参照して説明する。
【0054】
図1に示すように、流体吐出ノズル10は、薬液を吐出しないときには、基板保持機構3の側方の退避位置におかれている。この状態で、被処理基板2を前記基板保持機構3上に載置して真空チャックにより吸着する。この被処理基板2上面には、感光性樹脂が塗布され、露光マスクを用いて所望領域の感光性樹脂が感光されている。
【0055】
次に、前記基板保持機構3を回転させた状態で、前記流体吐出ノズル10を移動機構5により、退避位置から前記基板保持機構3に保持された被処理基板2の上方に移動させる。
【0056】
前記流体吐出ノズル10の移動した後、流体供給機構6より前記流体吐出ノズル10に現像液を供給し、流体吐出口13より現像液を被処理基板2上に供給する。
【0057】
現像液の供給は、被処理基板を回転させる以外にも、被処理基板を固定した状態でノズルを移動させてもよく、被処理基板とノズルとを相対的に移動させればよい。
【0058】
そして、被処理基板2の上面全体に現像液を薄膜状に液盛りした後、前記流体吐出ノズル10からの現像液の供給を停止する。そして、前記流体吐出ノズル10を移動機構6により前記被処理基板2の上方から取り除き退避位置に移動させる。
【0059】
所定時間が経過すると、前記基板保持機構3により前記被処理基板2を高速回転させ、前記被処理基板2上に盛られた現像液を振り落とした後、前記基板保持機構3により前記被処理基板2を低速回転させ、図示しない純水吐出ノズルにより前記被処理基板2をリンス(洗浄)する。リンスが終了すると、前記基板保持機構3により前記被処理基板2を高速回転させて液切り乾燥する。
【0060】
液切り乾燥が終了すると、前記基板保持機構3による保持を解除し、前記被処理基板2を取り出し、次の工程に搬送する。
【0061】
上記した基板現像装置によれば、流体吐出ノズル10は、流体と垂直な横断面を正面から眺めた場合、前記流体供給口12から前記流体吐出口13に向かうに従って双曲線関数的に幅(水路幅)を拡げた構造、即ち曲面(R)を有する構造に形成されており、側面から眺めた場合、従来と同様に、前記流体供給口12から前記流体吐出口13に向かうに従って一次関数的に幅(水路厚)を狭くした構造に形成されている。
【0062】
従って、その流体吐出ノズル10の流体通路14の断面積は、前記流体供給口12から前記流体吐出口13に向かって単調に減少している。この結果、流体は前記流体通路14を通過する際にこの流体通路14壁面より圧力を受け、前記流体吐出口13では、流量が長手方向の全長に亘り均一に拡がり、吐出しの後も、カーテン状の流体膜が途切れることがない。
【0063】
そのため、この基板現像装置を用いた基板現像方法においては、被処理基板の上面全体に現像液を均一に液盛りできる。したがって、被処理基板において、現像を面内均一に行うことができる。
【0064】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係わる基板現像装置について説明する。
【0065】
本実施形態は上記第1の実施形態とは、流体吐出ノズルの構造が異なる以外は同じであり、以下、流体吐き出しノズルの構造についてのみ説明する。
【0066】
図4は、流体吐出ノズルを示す断面図で、図4(a)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、正面より眺めた縦断正面図、図4(b)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、側面より眺めた縦断側面図である。
【0067】
図4に示すように、上記現像液吐出ノズル20は、ノズル本体21を有し、前記ノズル本体21は、2枚のベース板21a、21bを張り合わせてなり、正面から眺めた形状が三角形構造で、側面から眺めた形状が逆三角形構造となっている。
【0068】
前記ノズル本体21の上端部には、現像液供給口(流体供給口)22が形成され、前記現像液供給口22には、図1に示す流体供給機構7に連結されて現像液が供給されるようになっている。
【0069】
また、前記ノズル本体21の下端部には、現像液を外部に吐出すための細長いスリット状の現像液吐出口(流体吐出口)23が形成されている。
【0070】
また、前記ノズル本体21内には、前記現像液供給口22から前記現像液吐出口23に現像液を導くための流体通路24が形成されている。
【0071】
前記流体通路24は、正面から眺めた場合、前記流体供給口22から前記流体吐出口23に向かうに従って一次関数的に幅(水路幅)を拡げた構造に形成しており、側面から眺めた場合、前記流体供給口22から前記流体吐出口23に向かうに従って一次関数的に幅(水路厚)を狭くした構造に形成している。
【0072】
即ち、前記流体通路24は、流体と垂直な横断面形状が細長形状、例えばスリット状に形成され、前記流体通路24の横断面における長手方向の幅が、前記流体供給口22側から前記流体吐出口23側に向かって大きく、短手方向の厚みが、前記流体供給口22から前記流体吐出口23に向かって小さく形成されている。
【0073】
そして、前記流体通路24内には、微小玉のような小粒径の粒子25がこの流体通路内を満たすように充填されている。前記粒子は、前記流体吐出口23から外部に流出しないように、短手方向の最小の厚みより少なくとも大きな粒径を有している。一例として、短手方向の最小厚み約0.1mmとした場合、直径約0.2〜0.3mmの粒径の粒子を充填している。
【0074】
また、前記粒子としては、使用薬液に対して耐性があることが望ましく、例えば使用薬液が無機の場合は、テフロン(登録商標)、ジルコニウム等を用い、又有機の場合は、ステンレス等の材料を用いる。
【0075】
上記流体吐出ノズル20以外の構成は、図1に示す第1の実施形態の構成と同様に構成されている。
【0076】
上記第2の本実施形態における基板現像装置の流体吐出ノズルによれば、流体通路内に充填された粒子により、流体は、粒子間の微小な間隙を表面張力により拡散していき、流体吐出口の全長において、均一に外部に吐出される。
【0077】
そのため、この基板現像装置を用いた基板現像方法においては、被処理基板の上面全体に現像液を均一に液盛りできる。したがって、被処理基板において、現像を面内均一に行うことができる。
【0078】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係わる基板現像装置について説明する。
【0079】
本実施形態は上記第1の実施形態とは、流体吐出ノズルの構造が異なる以外は同じであり、以下、流体吐き出しノズルの構造についてのみ説明する。
【0080】
図5は、流体吐出ノズルを示す図で、図5(a)は、流体吐出ノズルを示す斜視図、図5(b)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、正面より眺めた縦断正面図、図5(c)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、側面より眺めた縦断側面図である。
【0081】
図5に示すように、上記現像液吐出ノズル30は、ノズル本体31を有し、前記ノズル本体31は、2枚のベース板31a、31bを張り合わせてなり、正面から眺めた形状が扇形構造で、側面から眺めた形状が逆三角形構造となっている。
【0082】
前記ノズル本体31の上端部には、現像液供給口(流体供給口)32が形成され、前記現像液供給口32には、図1に示す流体供給機構7に連結されて現像液が供給されるようになっている。
【0083】
また、前記ノズル本体31の下端部は、外方に突出した曲面形状に形成され、且つ該曲面形状の下端部には、現像液を外部に吐出すための細長いスリット状の現像液吐出口(流体吐出口)33が曲面に沿って形成されている。
【0084】
また、前記ノズル本体31内には、前記現像液供給口32から前記現像液吐出口33に現像液を導くための流体通路34が形成されている。
【0085】
前記流体通路34は、流体と垂直な横断面形状が細長形状、例えばスリット状に形成され、前記流体通路14の横断面における長手方向の断面が、前記流体供給口32側から前記流体吐出口33側に向かって大きく、短手方向の断面が、前記流体供給口32から前記流体吐出口33に向かって小さく形成されている。
【0086】
即ち、正面から眺めた場合、前記流体供給口32から前記流体吐出口33に向かうに従って双曲線関数的に幅(水路幅)を拡げた構造、即ち曲面(R)を有する構造に形成されており、側面から眺めた場合、従来と同様に、前記流体供給口32から前記流体吐出口33に向かうに従って一次関数的に幅(水路厚)を狭くした構造に形成されている。
【0087】
上記流体吐出ノズル30以外の構成は、図1に示す第1の実施形態の構成と同様に構成されている。
【0088】
上記第3の本実施形態における基板現像装置によれば、流体吐出ノズル30は、流体と垂直な横断面を正面から眺めた場合、前記流体供給口32から前記流体吐出口33に向かうに従って双曲線関数的に幅(水路幅)を拡げた構造、即ち曲面(R)を有する構造に形成されており、側面から眺めた場合、従来と同様に、前記流体供給口32から前記流体吐出口33に向かうに従って一次関数的に幅(水路厚)を狭くした構造に形成されている。
【0089】
従って、その流体吐出ノズル30の流体通路34の断面積は、流体供給口32から流体吐出口33に向かって単調に減少しているため、流体は前記流体通路34を通過する際に該流体通路34壁面より圧力を受け、前記流体吐出口33では、流量が長手方向の全長に亘り均一に拡がる。
【0090】
しかも、前記流体吐出口33は、流体の吐出方向に突出した曲面形状に形成されている。従って、上記第1の実施形態のように、流体吐出口が直線型の流体吐出ノズルに比べて、より広範囲において均一に流体を吐出することができ、逆に吐出する範囲を同じとするならば、流体吐出ノズルを小型化できる。また、より低い流体への圧力で、被処理基板表面への均一な流体の吐出が可能である。
【0091】
そのため、この基板現像装置を用いた基板現像方法においては、被処理基板の上面全体に現像液を均一に液盛りできる。したがって、被処理基板において、現像を面内均一に行うことができる。
【0092】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々、変更して実施し得ることは勿論である。
【0093】
例えば、上記第1及び第3の実施形態において、流体吐出ノズルの流体通路内に、上記第2の実施形態における粒子を充填してもよい。
【0094】
なお、本発明は、上記実施形態に示した露光後の現像処理工程のみならず、半導体基板や液晶基板などのウェットプロセスによるエッチング工程、有機・無機物の除去を目的とする洗浄工程、エッチング加工後に残った感光性樹脂の除去工程などの処理にも適用することが可能である。
【0095】
また、本発明は、上記実施形態のような被処理基板に対して離れた位置から薬液を噴射するスプレー方式のノズルに限らず、被処理基板に近接配置して薬液を滲み出させて液盛りするパドル方式にも適用することが可能である。
【0096】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被処理基板に対して流体を広範囲に、しかも均一に吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる基板現像装置を示す図で、(a)は基板現像装置の概略構成を示す概略断面図、(b)は基板現像装置を上面から見た概略平面図。
【図2】本発明の第1の実施形態に係わる基板現像装置における現像液吐出ノズルを示す断面図で、(a)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、正面より眺めた縦断正面図、(b)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、側面より眺めた縦断側面図。
【図3】図2の流体吐出ノズルの流体通路に沿っての水路幅と水路厚との断面積の変化を示す図。
【図4】本発明の第2の実施形態に係わる基板現像装置における現像液吐出ノズルを示す断面図で、図4(a)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、正面より眺めた縦断正面図、図4(b)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、側面より眺めた縦断側面図。
【図5】本発明の第3の実施形態に係わる基板現像装置における現像液吐出ノズルを示す図で、(a)は、流体吐出ノズルを示す斜視図、(b)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、正面より眺めた縦断正面図、(c)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、側面より眺めた縦断側面図。
【図6】従来の基板現像装置における現像液吐出ノズルを示す断面図で、(a)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、正面より眺めた縦断正面図、(b)は、流体吐出ノズルを流体の流れに沿って切断し、側面より眺めた縦断側面図。
【図7】図6の流体吐出ノズルの流体通路に沿っての水路幅と水路厚との断面積の変化を示す図。
【符号の説明】
1… 基板現像装置(基板処理装置)、
2… 被処理基板、
3… 基板保持機構、
4… 回転機構、
5… 移動機構、
6… 流体供給機構、
10、20,30、100…現像液吐出ノズル(流体吐出ノズル)、
11、21,31、101…ノズル本体、
11a、11b、21a、21b、31a、31b、101a、101b…ベース板、
12、22、32、102…流体供給口、
13、23、33、103…流体吐出口、
14,24,34,104…流体通路、
25…粒子、
Claims (15)
- ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面において、
長手方向の長さが、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、且つ短手方向の長さが、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さい流体吐出ノズルにおいて、
前記流体通路における前記長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって前記流体通路を拡大するような曲面を有し、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴とする流体吐出ノズル。 - 前記流体吐出口は、流体の吐出方向に突出した曲面形状を有することを特徴とする請求項1に記載の流体吐出ノズル。
- ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路とを有し、前記流体通路の横断面において、
長手方向の長さが、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、且つ短手方向の長さが、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さい流体吐出ノズルにおいて、
前記流体通路内に、粒子が充填され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴とする流体吐出ノズル。 - 前記粒子は、前記流体通路における横断面の最短手方向の長さよりも大きな粒径を有することを特徴とする請求項3に記載の流体吐出ノズル。
- 前記ノズル本体は、2枚の板状部材を組み合わせて構成してなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の流体吐出ノズル。
- 被処理基板を略水平に保持するための基板保持機構と、
流体吐出ノズルと、
前記吐出ノズルに流体を供給するための流体供給機構と、
前記吐出ノズルを保持し、且つ前記基板保持機構上方に移動及び前記基板保持機構上方から取り除くための移動機構と
を具備し、前記流体吐出ノズルは、
ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、
前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、
前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路と
を有し、前記流体通路の横断面において、長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって前記流体通路を拡大するような曲面をもち、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴とする基板処理装置。 - 前記流体吐出口は、流体の吐出方向に突出した曲面形状を有することを特徴とする請求項6に記載の基板処理装置。
- 被処理基板を略水平に保持するための基板保持機構と、
流体吐出ノズルと、
前記吐出ノズルに流体を供給するための流体供給機構と、
前記吐出ノズルを保持し、且つ前記基板保持機構上方に移動及び前記基板保持機構上方から取り除くための移動機構と
を具備し、前記流体吐出ノズルは、
ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、
前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、
前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路と
を有し、前記流体通路の横断面における長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、前記流体通路内に、粒子が充填され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴とする基板処理装置。 - 前記粒子は、前記流体通路の横断面における最短手方向の長さよりも大きな粒径を有することを特徴とする請求項8に記載の基板処理装置。
- 前記流体吐出口は、スリット形状を有し、且つスリット形状の長手方向の長さが、被処理基板の対角あるいは直径より長く形成されていることを特徴とする請求項6又は請求項8に記載の基板処理装置。
- 主面が略水平に保持された被処理基板に対し、流体吐出ノズルの流体吐出口から薬液を供給すると共に、前記被処理基板と前記流体吐出ノズルを相対的に移動させることにより、前記被処理基板の主面全体に薬液を供給して被処理基板を薬液処理する基板処理方法であって、
前記流体吐出ノズルは、
ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、
前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、
前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路と
を有し、前記流体通路の横断面において、長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって前記流体通路を拡大するような曲面をもち、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、且つ前記流体通路の断面積が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴とする基板処理方法。 - 主面が略水平に保持された被処理基板に対し、流体吐出ノズルの流体吐出口から薬液を供給すると共に、前記被処理基板と前記流体吐出ノズルを相対的に移動させることにより、前記被処理基板の主面全体に薬液を供給して被処理基板を薬液処理する基板処理方法であって、
前記流体吐出ノズルは、
ノズル本体の一端部に設けられた流体供給口と、
前記流体供給口と反対のノズル本体他端部に設けられた流体吐出口と、
前記流体供給口と前記流体吐出口とを連結し、流体の流れと垂直な横断面形状が細長形状の流体通路と
を有し、前記流体通路の横断面における長手方向の断面が、前記流体供給口側から前記吐出口側に向かって大きく、短手方向の断面が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって小さく形成され、前記流体通路内に、粒子が充填され、且つ前記流体通路の断面積 が、前記流体供給口から前記流体吐出口に向かって単調に減少していることを特徴とする基板処理方法。 - 前記流体吐出ノズルを固定し、且つ前記被処理基板を移動させながら、その主面に前記流体吐出ノズルから薬液を供給して、前記被処理基板の主面上に薄膜状の薬液膜を形成することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の基板処理方法。
- 前記被処理基板を固定し、且つ前記流体吐出ノズルを移動させながら、前記被処理基板の主面に前記流体吐出ノズルから薬液を供給して、前記被処理基板の主面上に薄膜状の薬液膜を形成することを特徴とする請求項11又は請求項12記載の基板処理方法。
- 前記被処理基板の処理は、前記被処理基板の主面に形成されたレジストの現像処理であることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の基板処理方法。
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