JP3958911B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に処理液を吹き付けて所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、液晶表示ディスプレイ(LCD)や半導体デバイス製造のフォトリソグラフィー工程では、被処理基板(LCD基板、半導体ウエハ等)に処理液(洗浄液、現像液、リンス液等)をノズルより吹き付ける液処理において、ノズルないし処理液の当たる基板表面から飛散する液滴ないしミスト(霧またはもや)の始末が課題となっている。このような液滴ないしミストは、当該被処理基板に付着または再付着してパーティクルやコンタミネーションの原因になるおそれがあるだけでなく、上方にしばらく浮遊してから、あるいはいったん付近の部材たとえば処理容器または処理室の内壁等に付着した後、何らかの衝撃や風力を受けて再度浮遊し、後続の被処理基板に付着してそこでパーティクルやコンタミネーションの原因となるおそれもあり、好ましくない。
【0003】
一般に、この種の液処理を行う処理装置では、被処理基板の周囲を囲むように処理容器の側璧をカップ状に形成し、基板端部から四方または側方に飛散した処理液をカップ内壁に当てて、処理容器の底に設けたドレイン口から容器の外へ排出するようにしている。しかし、基板上方に舞い上がる液滴やミストは、上記のようなカップ状処理容器では捕捉し難い。そこで、処理液吐出ノズルの周囲を逆さカップ状のカバー(ノズルカバー)で覆って、該カバーの胴部または筒部が基板表面近くまで被さるようにし、ノズルないし直下の基板表面付近より飛散する液滴やミストを該ノズルカバーの内側に閉じ込めるようにした液滴・ミスト飛散防止構造が種々提案または開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の液滴・ミスト飛散防止構造は、処理液供給ノズルの周囲で飛散する液滴やミストをノズルカバーの内側に閉じ込めるにすぎないため、まだ課題を残しており、特に、ノズルカバー内で飛散を規制された液滴やミストの大部分がカバー内壁に付着してから基板上に落ちることで、カバー内壁のパーティクルやコンタミネーションが基板に持ち込まれるという不具合がある。
【0005】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、処理液吐出ノズルないしそれと対向する被処理基板表面付近より飛散する液滴またはミストを効果的かつ安全確実に回収処理して、処理品質の向上を実現する処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第1の基板処理装置は、ほぼ水平状態の被処理基板に処理液を上方から吹き付ける処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルの側方および上方の周囲を包囲し、前記被処理基板と対向する底面が開口しているノズルカバーと、前記被処理基板と対向する前記ノズルカバーの下端部付近の内壁に沿って複数個設けられた排気口を有し、前記ノズルカバー内のミストを負圧による吸引力で前記排気口を介して所定の排気系統へ排出する排気手段とを具備する構成とした。
【0007】
この装置構成においては、処理液吐出ノズルないしそれと対向する(処理液の当たる)被処理基板表面より飛散したミスト等(薬液より蒸発するガス等が含まれる場合もある)は、ノズルカバー内の空間に閉じ込められるとともに、排気手段による負圧吸引力でノズルカバー内側の排気口に吸い込まれて排気系統へ送られる。このように、ノズル周りで飛散したミスト等はノズルカバー内部の強制排気機構により速やかに回収処理される。これにより、ノズルカバーの周囲へのミスト等の拡散を防止できるだけでなく、基板へのミスト等の付着をも効果的に防止できる。しかも、被処理基板と対向するノズルカバーの下端部付近の内壁に沿って排気手段の排気口が複数個設けられているので、ノズルカバー内でのミスト等の上方拡散を抑制できるとともに、ノズルカバーの外へ漏れようとするミスト等を効果的に引き込んで、ミスト等の周囲拡散をより効果的に防止することができる。
【0011】
上記のようなノズルカバー内の強制排液機構において、好ましくは、前記液滴回収部が、前記ノズルカバーの内壁よりカバー中心部に向って斜め上方に突出するトラップ板を鉛直方向に複数段設けてなる構成であってよく、さらに好ましくは、前記複数段のトラップ板のうち、最下段のトラップ板以外の各液滴トラップ板のカバー内側端部にそれよりも低い別のトラップ板に液滴を落とすための開口が1個または複数個設けられ、前記最下段のトラップ板に前記排液手段のドレイン口が設けられる構成であってよい。
【0012】
かかる構成においては、ノズルカバー内で各トラップ板に液滴が付着するだけでなくミストも付着して液滴に変じる。各トラップ板に付着した液滴の一部は重力により板面に沿って下方に移動し、途中でまたは終いには当該トラップ板の開口より下側のトラップ板に落下し、他の一部は重力により当該トラップ板の板面からノズルカバーの内壁伝いに下方に移動して下側のトラップ板に乗り移る。そして、最下段のトラップ板において排液手段の負圧吸引力により排気口に吸い込まれ、排液系統へ送られる。
【0013】
本発明の第2の基板処理装置は、ほぼ水平状態の被処理基板に処理液を吹き付ける処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルの周囲を包囲し、前記被処理基板と対向する底面が開口しているノズルカバーと、前記被処理基板と対向する前記ノズルカバーの下端部付近の内壁に沿って複数個設けられた排気口を有し、前記ノズルカバー内のミスト等を前記排気口を介して所定の排気系統へ排出する排気手段と、前記ノズルカバー内で前記処理液の液滴を回収するための液滴回収部と、前記液滴回収部に接続されたドレイン口を有し、前記液滴回収部より回収された液滴を前記ドレイン口を介して所定の排液系統へ排出する排液手段とを具備する構成とした。
【0014】
上記の装置構成においては、上記第1の基板処理装置における作用効果に加えて、処理液吐出ノズルないしそれと対向する(処理液の当たる)被処理基板表面より飛散した液滴が、ノズルカバー内の空間に閉じ込められるとともに、液滴回収部により廃液として回収され、排液手段による負圧吸引力でドレイン口より排液系統へ送られる。このように、ノズル周りで飛散した液滴がノズルカバー内部の強制排液機構により速やかに回収処理されるので、ノズルカバーの周囲への液滴の拡散を防止できるとともに、基板への液滴の付着を確実に防止できるという作用効果も得られる。
【0015】
【発明の好適な実施形態】
以下、添付図を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0016】
図1に、本発明の基板洗浄方法または装置が適用可能な構成例として塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、たとえばLCD基板を被処理基板とし、LCD製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置(図示せず)で行われる。
【0017】
この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション(C/S)10と、プロセスステーション(P/S)12と、インタフェース部(I/F)14とで構成される。
【0018】
システムの一端部に設置されるカセットステーション(C/S)10は、複数の基板Gを収容するカセットCを所定数たとえば4個まで載置可能なカセットステージ16と、このステージ12上のカセットCについて基板Gの出し入れを行う搬送機構20とを備えている。この搬送機構20は、基板Gを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、X,Y,Z,θの4軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション(P/S)12側の搬送装置38と基板Gの受け渡しを行えるようになっている。
【0019】
プロセスステーション(P/S)12は、上記カセットステーション(C/S)10側から順に洗浄プロセス部22と、塗布プロセス部24と、現像プロセス部26とを基板中継部23、薬液供給ユニット25およびスペース27を介して(挟んで)横一列に設けている。
【0020】
洗浄プロセス部22は、2つのスクラバ洗浄ユニット(SCR)28と、上下2段の紫外線照射/冷却ユニット(UV/COL)30と、加熱ユニット(HP)32と、冷却ユニット(COL)34とを含んでいる。
【0021】
塗布プロセス部24は、レジスト塗布ユニット(CT)40と、減圧乾燥ユニット(VD)42と、エッジリムーバ・ユニット(ER)44と、上下2段型アドヒージョン/冷却ユニット(AD/COL)46と、上下2段型加熱/冷却ユニット(HP/COL)48と、加熱ユニット(HP)50とを含んでいる。
【0022】
現像プロセス部26は、3つの現像ユニット(DEV)52と、2つの上下2段型加熱/冷却ユニット(HP/COL)55と、加熱ユニット(HP)53とを含んでいる。
【0023】
各プロセス部22,24,26の中央部には長手方向に搬送路36,52,58が設けられ、主搬送装置38,54,60が各搬送路に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Gの搬入/搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部22,24,26において、搬送路36,52,58の一方の側にスピンナ系のユニット(SCR,CT,DEV等)が配置され、他方の側に熱処理系のユニット(HP,COL等)が配置されている。
【0024】
システムの他端部に設置されるインタフェース部(I/F)14は、プロセスステーション12と隣接する側にイクステンション(基板受け渡し部)57およびバッファステージ56を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構59を設けている。
【0025】
図2に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション(C/S)10において、搬送機構20が、ステージ12上の所定のカセットCの中から1つの基板Gを取り出し、プロセスステーション(P/S)12の洗浄プロセス部22の搬送装置38に渡す(ステップS1)。
【0026】
洗浄プロセス部22において、基板Gは、先ず紫外線照射/冷却ユニット(UV/COL)30に順次搬入され、最初の紫外線照射ユニット(UV)では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次の冷却ユニット(COL)では所定温度まで冷却される(ステップS2)。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。
【0027】
次に、基板Gはスクラバ洗浄ユニット(SCR)28の1つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される(ステップS3)。スクラビング洗浄の後、基板Gは、加熱ユニット(HP)32で加熱による脱水処理を受け(ステップS4)、次いで冷却ユニット(COL)34で一定の基板温度まで冷却される(ステップS5)。これで洗浄プロセス部22における前処理が終了し、基板Gは、主搬送装置38により基板受け渡し部23を介して塗布プロセス部24へ搬送される。
【0028】
塗布プロセス部24において、基板Gは、先ずアドヒージョン/冷却ユニット(AD/COL)46に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット(AD)では疎水化処理(HMDS)を受け(ステップS6)、次の冷却ユニット(COL)で一定の基板温度まで冷却される(ステップS7)。
【0029】
その後、基板Gは、レジスト塗布ユニット(CT)40でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット(VD)42で減圧による乾燥処理を受け、次いでエッジリムーバ・ユニット(ER)44で基板周縁部の余分(不要)なレジストを除かれる(ステップS8)。
【0030】
次に、基板Gは、加熱/冷却ユニット(HP/COL)48に順次搬入され、最初の加熱ユニット(HP)では塗布後のベーキング(プリベーク)が行われ(ステップS9)、次に冷却ユニット(COL)で一定の基板温度まで冷却される(ステップS10)。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット(HP)50を用いることもできる。
【0031】
上記塗布処理の後、基板Gは、塗布プロセス部24の主搬送装置54と現像プロセス部26の主搬送装置60とによってインタフェース部(I/F)14へ搬送され、そこから露光装置に渡される(ステップS11)。露光装置では基板G上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Gは、露光装置からインタフェース部(I/F)14に戻される。インタフェース部(I/F)14の搬送機構59は、露光装置から受け取った基板Gをイクステンション57を介してプロセスステーション(P/S)12の現像プロセス部26に渡す(ステップS11)。
【0032】
現像プロセス部26において、基板Gは、現像ユニット(DEV)52のいずれか1つで現像処理を受け(ステップS12)、次いで加熱/冷却ユニット(HP/COL)55の1つに順次搬入され、最初の加熱ユニット(HP)ではポストベーキングが行われ(ステップS13)、次に冷却ユニット(COL)で一定の基板温度まで冷却される(ステップS14)。このポストベーキングに加熱ユニット(HP)53を用いることもできる。
【0033】
現像プロセス部26での一連の処理が済んだ基板Gは、プロセスステーション(P/S)24内の搬送装置60,54,38によりカセットステーション(C/S)10まで戻され、そこで搬送機構20によりいずれか1つのカセットCに収容される(ステップS1)。
【0034】
この塗布現像処理システムにおいては、たとえばスクラバ洗浄ユニット(SCR)28に本発明を適用することができる。以下、図3〜図7につき本発明をスクラバ洗浄ユニット(SCR)28に適用した一実施形態を説明する。
【0035】
図3に示すように、本実施形態のスクラバ洗浄ユニット(SCR)28は、有底のハウジングまたはケーシング60を有し、このケーシング60の中央部にスピンナ型のスクラバ洗浄装置62を設けている。
【0036】
スクラバ洗浄装置62は、基本的には、処理容器として機能するカップ64と、このカップ64の内側に設けられたスピンチャック機構66と、カップ64に出入り可能に設けられた洗浄機構110とで構成されている。
【0037】
スピンチャック機構66は、矩形の基板Gをほぼ水平に載せて保持できる保持手段、たとえばチャックプレート68を有している。図3および図4に示すように、このチャックプレート68の上面には、基板Gを担持するための手段たとえば多数の支持ピン70が適当な配置パターンで離散的に固定取付されるとともに、基板Gの四隅を両側縁で保持するための手段たとえば保持ピン72が固定取付されている。また、基板昇降手段たとえばリフトピン74を昇降可能に通すための複数個たとえば4個の貫通孔76がチャックプレート68に形成されている。チャックプレート68は、剛体たとえばステンレス鋼で構成されてよく、支持ピン70および保持ピン72の少なくとも基板Gと接触する部分には基板を傷つけないような部材たとえば樹脂、ゴム等を用いて良い。
【0038】
チャックプレート68の裏面中心部には回転支持軸80の上端部が固着されており、この回転支持軸80の下端部はスピンチャック機構66の駆動部82内に設けられている回転駆動モータ(図示せず)に作動結合されている。該回転駆動モータの回転駆動により回転支持軸80を介してチャックプレート68と、このチャックプレート68上に機械的に保持される基板Gとが一体に設定速度で回転するようになっている。駆動部82は、ケーシング60の底に固定されている。
【0039】
駆動部82内には、リフトピン74を昇降させるための駆動手段たとえばエアシリンダ(図示せず)も設けられている。基板Gの搬入/搬出時には、該エアシリンダのピストンロッドが前進(上昇)することで、図3に示すように各リフトピン74がチャックプレート68の上方に設定された所定の高さ位置まで上昇し、主搬送装置38(図1)との間で基板Gの受け渡しを行うようになっている。定常時は、該エアシリンダのピストンロッドが原点位置に後退し、各リフトピン74はチャックプレート68よりも下の位置に退避している。リフトピン74の先端部も基板Gを傷つけないような部材で形成してよい。
【0040】
カップ64は、チャックプレート68および基板Gの周囲を取り囲む昇降移動可能な上部側部84と、この上部側部84と径方向で隙間を空けて対向する下部側部86と、この下部側部86と一体的に構成され、かつケーシング60の底に直接またはスピンチャック機構66の駆動部82を介して固定された底板部88とを有している。
【0041】
カップ64の外または内部(カップ駆動部82内)には、カップ64の上部側部84を支持し、かつ設定された昇降範囲内で任意の高さに昇降駆動できる公知のカップ支持・昇降機構(図示せず)が設けられている。図3に示すように、基板Gの受け渡し時には、主搬送装置38の搬送アーム(図示せず)をカップ内側に通すため、上部側部84が最も低い設定位置に下降している。しかし、処理中は、図5に示すように、上部側部84がチャックプレート68側からの液滴や気流を受けるのに適した高さに上昇(位置)している。
【0042】
この実施形態において、カップ64の上部側部84は、径方向内側に向って斜め上方に延在するテーパ部84aを有している。この上部側部84のテーパ部84aは、洗浄処理中のカップ高さ位置(図5)で基板Gおよびチャックプレート68の側面に近接し、基板Gおよびチャックプレート68側から四方(周囲)に飛散する液滴を受け止めて下方に落とすように機能する。
【0043】
カップ下部側部86の内側には、周回方向に沿って廃液回収室90が形成されている。この廃液回収室90の底面は、周回方向において高低差があり、最も低い部位に廃液口92が設けられている。この廃液口92は、排液管94を介して廃液タンク(図示せず)に通じている。
【0044】
上記廃液回収室90の上方の空間は廃液流路だけでなく排気流路も兼ねており、カップ底板部88において廃液回収室90よりも内側の部位に排気口96が設けられている。この排気口96は、排気管98を介して外部排気系統たとえば排気ダクトに連通している。チャックプレート68の下には、廃液および排気流路を構成する傘状の隔壁板100が設けられている。
【0045】
ケーシング60の底面には、1箇所または複数箇所に排気またはドレイン口102が設けられている。各排気またはドレイン口102は、排気または廃液管106を介して外部排気または廃液系統(図示せず)に連通している。
【0046】
このスクラバ洗浄装置62における洗浄機構110は、たとえば図5に示すようなブラシスクラバ機構112とジェットスクラバ機構114とを有する。図5には説明の便宜上両機構112,114を同時に示しているが、通常はブラシスクラバ機構112によるブラッシング洗浄が先に行われ、その後にジェットスクラバ機構114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、他方の機構はカップ64の外でケーシング60の隅部に設けられた所定の待機位置(図示せず)で待機している。
【0047】
ブラシスクラバ機構112は、たとえば、複数のディスクブラシ116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118と、この駆動部118をガイド120に沿って基板Gの長辺方向に送るブラシ送り機構(図示せず)とを有している。
【0048】
ジェットスクラバ機構114は、基板Gの表面に向けて真上から高圧の洗浄液HCを吐出する1個または複数個の洗浄ノズル122と、洗浄ノズル122の側方および上方の周囲を包囲し、基板Gと対向する底面が開口している逆さ枡または箱状のノズルカバー124と、洗浄ノズル122およびノズルカバー124を物理的かつ機能的にサポートするジェットスクラバ本体126と、ジェットスクラバ本体126をガイド128に沿って一定方向に送る洗浄ノズル送り機構(図示せず)とを有している。
【0049】
このジェットスクラバ機構114において、より詳細には、洗浄ノズル122に洗浄液HCを供給するための洗浄液供給管130が、ジェットスクラバ本体126の底面からノズルカバー124内の洗浄ノズル122まで延びている。ジェットスクラバ本体126は、洗浄液HCの供給源(たとえばタンク)を内蔵してもよく、あるいは洗浄液供給源からの洗浄液HCを中継してもよい。また、ジェットスクラバ本体126の底面から垂直下方に延びるカバー支持ロッド132は、ノズルカバー124を昇降可能に支持する。ノズルカバー124の内側には、洗浄ノズル122に加えて、後述する強制排気部および強制排液部(図5では図示せず)が設けられている。これらノズルカバー内強制排気部および強制排液部のそれぞれの排気管134および排液管136がノズルカバー124の外に引き出され、ジェットスクラバ本体126内に引き込まれている。ジェットスクラバ本体126は、通常はスクラバ洗浄ユニット(SCR)28の外に設置される排気系統および排液系統のそれぞれの負圧源(たとえば真空ポンプ)へ排気管134および排液管136を中継してよい。
【0050】
図6および図7にノズルカバー124内部の構成をより詳細に示す。ノズルカバー124の四面の各内壁よりカバー中心部に向って斜め上方に突出する回廊状のトラップ板140(1),140(2),‥‥140(n)が鉛直方向に複数段(図示の例では5段)設けられている。ノズルカバー124および各トラップ板140の材質は、水滴やミストに対して良好な付着性と滑性を与えるものが好ましく、たとえばステンレス鋼やアルミニウム等の金属でよく、あるいは樹脂でもよい。
【0051】
これら複数段のトラップ板140(1)〜140(n)のうち、最下段のトラップ板140(1)を除く各段のトラップ板140(2)〜140(n)は周回方向においてほぼ一定の高さ位置で延在し、カバー内壁寄りの縁部(下端部)には図7の(A)に示すように所定の間隔を置いて複数個の液滴落とし穴(開口)142が形成されている。各段のトラップ板140(2)〜140(n)に付着した洗浄液の液滴またはミストは、重力で板面に沿って下方に移動して、付近の液滴落とし穴142を通って、あるいはカバー内壁を伝わって下段のトラップ板140に落ちるようになっている。
【0052】
一方、最下段のトラップ板140(1)は周回方向において適当な高低差をもって延在し、液滴落とし穴が形成される代わりに、図7の(B)に示すように所定箇所つまり最も低い位置の部位に上記排液管136に連通する液滴排出用のドレイン口144が設けられている。この最下段のトラップ板140(1)に付着または落下した液滴またはミストは、重力で板面に沿って低位のドレイン口144に向って流れ、負圧吸引力でドレイン口144より排液管136へ排出されるようになっている。
【0053】
この実施形態では、上記複数段のトラップ板140(1)〜140(n)、ドレイン口144、排液管136およびその先の負圧源ないし排液処理部がノズルカバー124内で飛散する液滴ないしミストを廃液として回収処理するための強制排液部を構成している。
【0054】
ノズルカバー124の下端部の内壁には周回方向に所定の間隔で多数の排気口146を形成してなる筒状または中空の内部排気管148が設けられており、この内部排気管148に外部の上記排気管134が連通または接続している。内部排気管148内には排気管134を介して負圧が与えられ、ノズルカバー124内で飛散または浮遊しているミストが負圧吸引力で排気口146を介して内部排気管148内に吸い込まれ、内部排気管148から外部排気管134へ排気されるようになっている。
【0055】
この実施形態では、排気口146を有する内部排気管148、外部排気管134およびその先の負圧源ないしミスト処理部(気液分離部等)がノズルカバー124内で飛散するミストを回収処理するための強制排気部を構成している。
【0056】
次に、この実施形態におけるスクラバ洗浄ユニット(SCR)28の作用を説明する。
【0057】
洗浄プロセス部22の主搬送装置38が基板Gをこのユニット(SCR)28に搬送してくると、このタイミングに合わせて図3に示すようにリフトピン74が所定の高さ位置まで上昇し、主搬送装置38より基板Gを受け取る。この時、カップ64の上部側部84は図3に示す最下位の高さ位置に下降しており、主搬送装置38の搬送アームはカップ64の中に入ることができる。
【0058】
次に、主搬送装置38の搬送アームがカップ64の外に退避した後に、リフトピン74が基板Gを水平に担持したまま下降して、チャックプレート68に基板Gを載せる。チャックプレート68上で基板Gは支持ピン70に担持され、保持ピン72によって保持される。次いで、カップ上部側部84は図5の高さ位置まで上昇する。
【0059】
上記のようにして基板Gの搬入が完了した後、ブラシスクラバ機構112によるブラッシング洗浄が開始される(図5)。このブラッシング洗浄では、ディスクブラシ116が基板Gの表面に一定の圧力で接触しながら回転し、かつ基板上を端から端まで移動する。これにより、基板表面の全体にわたって汚れが除去される。
【0060】
このブラッシング洗浄に際してディスクブラシ116に洗浄液を供給してよい。その場合、ブラシ116ないし基板Gから四方に洗浄液が飛散する。飛散した洗浄液は、カップ64の上部側部84(特にテーパ部84a)の内壁に当たってから、カップ底部の廃液回収室90に集められ、廃液口92よりカップ64の外へ排出される。
【0061】
ブラッシング洗浄が終了した後、今度はジェットスクラバ機構114によるブロー洗浄が行われる。このブロー洗浄では、スピンチャック機構66が作動して基板Gが一定の速度で回転し、洗浄ノズル122が超音波振動の高圧洗浄液HCを基板Gに向けて噴射しながら、基板G上を水平方向(回転半径方向)に往復移動し、先のブラッシング洗浄によっても除去しきれなかった汚れを高圧洗浄液HCで洗い落とす。洗浄ノズル122に上記水平往復移動を行わせるには、ノズルカバー124が基板表面から所定の間隔だけ離れた(高い)位置を保ちながら、たとえば上記洗浄ノズル送り機構によりジェットスクラバ本体126をガイド128に沿って所定の2位置間で往復移動させればよい。
【0062】
図6に示すように、洗浄ノズル122より吐出された高圧洗浄液HCがノズルカバー124の内側の中心部にてノズル直下の基板G表面に当たることで、その付近から液滴LやミストMが飛散する。飛散した液滴Lの多くは、ノズルカバー124の内に多段に設けられているトラップ板140(1)〜140(n)のいずれかに当たってそこに付着する。各トラップ板140(1)〜140(n)はノズルカバー124の内璧から斜め上方に突出しているため、各トラップ板140(1)〜140(n)に付着した液滴Lは、重力により板面に沿ってカバー内側へ移動する。
【0063】
そして、最下段のトラップ板140(1)を除く各段のトラップ板140(2)〜140(n)において、板上面側の液滴Lは液滴落とし穴142を通って下段のトラップ板に落下し、板下面側の液滴Lはカバー内壁伝いに下段のトラップ板に落下する。こうして、各トラップ板140(2)〜140(n)に付着した液滴Lは最下段のトラップ板140(1)に集められる。
【0064】
最下段のトラップ板140(1)においては、上記のようにして上段のトラップ板140(2)〜140(n)より落ちてきた液滴Lとこのトラップ板140(1)に付着した液滴Lとが合流して、重力および負圧吸引力によりドレイン口144側に移動し、ドレイン口144より排液管136へ排出される。
【0065】
なお、最下段のトラップ板140(1)の下面に付着した液滴Lは、ドレイン口144へ向う経路または流路を与えられないため、回収され得ない。このような最下段のトラップ板140(1)の下面に付着する回収不能の液滴を少なくするうえでは、最下段のトラップ板140(1)の幅(カバー内壁から突出する幅)を小さくする構成が好ましい。あるいは、内部排気管148の上面に穴または開口を設け、最下段のトラップ板140(1)の下面に付着した液滴Lを内部排気管148を介して外部へ排出することも可能である。一方、ノズルカバー124の天井面中心部付近に付着する回収困難な液滴を少なくするうえでは、上段側のトラップ板140、特に最上段のトラップ板140(n)の幅を大きくする構成が好ましい。
【0066】
一方、洗浄ノズル122ないしその直下の基板表面から飛散したミストMの多くは、ノズルカバー124の底部に設けられている内部排気管148の排気口146に負圧吸引力で引き込まれ、内部排気管148から外部排気管134へ排気される。排気口146からの負圧吸引力に打ち勝って上方に飛散または浮遊するミストMは、トラップ板140(1)〜140(n)のいずれかに当たってそこに付着し、集積して液滴になったり、あるいは付近の液滴に混入し、上記した液滴Lと一緒にドレイン口144経由で排出される。
【0067】
上記のように、この実施形態によれば、ブロー洗浄に際して洗浄ノズル122ないしその直下の基板表面から飛散した液滴LおよびミストMのうち、液滴Lの大部分はノズルカバー124の内璧に設けられている多段のトラップ板140(1)〜140(n)によって回収され、最下段のトラップ板140(1)から負圧吸引力でドレイン口144を通って排液管136およびその先の排液処理部へ排出される。また、飛散したミストの多くはノズルカバー124の内側下端部に設けられている内部排気管148の排気口146に負圧吸引力で引き込まれて排気路148から外部排気管134へ排気され、残りのミストは多段トラップ板140(1)〜140(n)に付着して液滴または廃液として回収され、ドレイン口144より排液管136へ排出される。
【0068】
なお、回転する基板Gから側方へ飛散した液滴は、カップ64の上部側部84(特にテーパ部84a)の内壁に当たってから、カップ底部の廃液回収室90に集められ、廃液口92よりカップ64の外へ排出される。
【0069】
このように、ブロー洗浄に際してノズルカバー124内で飛散した液滴LないしミストMは、ノズルカバー124内の空間に閉じ込められて、強制排液および排気機構により速やかに強制排出または回収処理されるため、当該被処理基板Gに付着または再付着しないだけでなく、後続の被処理基板Gにも付着または再付着することがない。
【0070】
さらに、この実施形態の強制排液部においては、トラップ板140にトラップされた液滴LやミストMが回収される際にトラップ板140の板面やノズルカバー122の内面に付着しているパーティクルやコンタミネーションを洗い落とし、かつ排液系統へ運ぶ。これにより、ブロー洗浄時に、被処理基板Gに影響を与えることなく、飛散した液滴LやミストMによってノズルカバー122内のトラップ板140やカバー内壁が洗浄されるという作用効果も奏される。
【0071】
また、この実施形態の強制排気部においては、排気口146がノズルカバー124の内側下端部に設けられているため、ノズルカバー124内でのミストMの上方拡散を抑制できるとともに、ノズルカバー124の外へ漏れようとするミストMを効果的に中に引き込んで、ミストの周囲拡散を防止することができる。
【0072】
上記のようなジェットスクラバ機構114によるブロー洗浄が終了すると、洗浄機構110をカップ64の外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、スピンチャック機構66が基板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る。この高速回転により、基板Gの表面ないし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は乾燥した状態になる。
【0073】
この実施形態では、先のブロー洗浄において洗浄ノズル122周り(洗浄部)で飛散した液滴やミストが効果的に回収されているため、スピン乾燥によって基板G上に大きな気流が発生しても、舞い上がるミストは非常に少なく、したがって基板Gに付着するミストは非常に少ない。
【0074】
スピン乾燥が終了すると、図3に示すように、リフトピン74が上昇して基板Gをスピンプレート68から所定の高さ位置まで持ち上げ、カップ上部側璧部84が最も低い設定位置まで下降する。そこに、主搬送装置38の搬送アームが入ってきて、リフトピン74から基板Gを受け取って、ユニット(SCR)28の外へ搬出する。搬出された基板Gの表面は、上記のようなスクラバ洗浄、特に本実施形態のブロー洗浄を施されており、異物が殆ど付着していないので、清浄度の高い面になっている。したがって、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が得られ、ひいては歩留まりの高いLCDが得られる。
【0075】
上記した実施形態では、ノズルカバー124内に処理液吐出ノズルとして高圧ブロー洗浄用の洗浄ノズル122だけを設ける構成であった。しかし、たとえば図8に示すように、同一のノズルカバー124’内に洗浄ノズル122と一緒にリンス用のノズル150を収容し、上記のようなブロー洗浄の直後にノズル150よりリンス液RSを基板G上に吹き付けてすすぎ落としを行ってもよく、このリンス洗浄に際しても上記の強制排気および排液部を機能させてよい。なお、ノズル150に対するリンス液RSの供給には、ジュットスクラバ本体126からの(または経由の)のリンス液供給管152を用いる。
【0076】
上記実施形態におけるノズルカバー124は逆さ枡または箱状であったが、種々のカバー構造が可能であり、たとえば図9に示すように釣鐘状のものでもよい。釣鐘状カバー構造においては、カバー上部に向って先細りになるため、多段トラップ板140(1)〜140(n)による液滴ないしミストのトラッピング効果を高めることができる。また、図9の構成例のように、ノズルカバー124”の下端にフランジ状の液滴飛散防止板154を設けてもよい。
【0077】
また、図示省略するが、ノズルカバー内で本発明によるトラップ板を螺旋状に形成することも可能であり、排気口(146)を垂直方向において分散配置することも可能である。
【0078】
本発明は、上記スクラバ洗浄ユニット(SCR)28に限定されるものではなく、ほぼ水平状態の被処理基板に対してノズルより処理液を吹き付けて所定の処理を行う任意の処理装置に適用可能である。たとえば、上記実施形態の塗布現像処理システムにおいては、塗布ユニット(CT)40または現像ユニット(DEV)56等にも本発明を適用することができる。本発明における被処理基板はLCD基板に限らず、半導体ウエハ、CD基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【0079】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板処理装置によれば、ノズルカバー内に設けた強制排液または排気機構により、処理液吐出ノズルないしそれと対向する被処理基板表面付近より飛散する液滴またはミストを効果的かつ安全確実に回収処理して、処理品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図2】一実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。
【図3】実施形態のスクラバ洗浄ユニット内の構成(基板の搬入出時)を示す略断面図である。
【図4】実施形態のスクラバ洗浄ユニットにおけるチャックプレートの上面の構成を示す平面図である。
【図5】実施形態のスクラバ洗浄ユニット内の構成(洗浄時)を示す略断面図である。
【図6】実施形態におけるノズルカバー内部の構成を示す縦断面図である。
【図7】実施形態におけるノズルカバー内部のトラップ板の構成を示す平面図である。
【図8】実施形態の一変形例によるノズルカバー内部の構成を示す一部切欠正面図である。
【図9】実施形態の別の変形例によるノズルカバーおよびカバー内部の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
28 スクラバ洗浄ユニット(SCR)
60 ケーシング
62 スクラバ洗浄装置
64 カップ(処理容器)
66 スピンチャック機構
68 チャックプレート
110 洗浄機構
114 ジェットスクラバ機構
122 洗浄ノズル
124,124’,124” ノズルカバー
126 ジェットスクラバ本体
130 洗浄液供給管
134 排気管
136 排液管
140 トラップ板
142 液滴落とし穴
144 ドレイン口
146 排気口
148 内部排気管

Claims (4)

  1. ほぼ水平状態の被処理基板に処理液を上方から吹き付ける処理液吐出ノズルと、
    前記処理液吐出ノズルの側方および上方の周囲を包囲し、前記被処理基板と対向する底面が開口しているノズルカバーと、
    前記被処理基板と対向する前記ノズルカバーの下端部付近の内壁に沿って複数個設けられた排気口を有し、前記ノズルカバー内のミストを負圧による吸引力で前記排気口を介して所定の排気系統へ排出する排気手段と
    を具備する基板処理装置。
  2. ほぼ水平状態の被処理基板に処理液を吹き付ける処理液吐出ノズルと、
    前記処理液吐出ノズルの側方および上方の周囲を包囲し、前記被処理基板と対向する底面が開口しているノズルカバーと、
    前記被処理基板と対向する前記ノズルカバーの下端部付近の内壁に沿って複数個設けられた排気口を有し、前記ノズルカバー内のミストを負圧による吸引力で前記排気口を介して所定の排気系統へ排出する排気手段と、
    前記ノズルカバー内で前記処理液の液滴を回収するための液滴回収部と、
    前記液滴回収部に設けられたドレイン口を有し、前記液滴回収部より回収された液滴を負圧による吸引力で前記ドレイン口を介して所定の排液系統へ排出する排液手段と
    を具備する基板処理装置。
  3. 前記液滴回収部が、前記ノズルカバーの内壁よりカバー中心部に向って斜め上方に突出するトラップ板を鉛直方向に複数段設けてなる請求項に記載の基板処理装置。
  4. 前記複数段のトラップ板のうち、最下段のトラップ板以外の各液滴トラップ板の下端部にそれよりも低い別のトラップ板に液滴を落とすための開口が1個または複数個設けられ、前記最下段のトラップ板に前記排液手段のドレイン口が接続されている請求項に記載の基板処理装置。
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