JPH05190442A - 薬液処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１つの薬液処理装置で処理した複数の廃液を別
々に排出回収する。 【構成】薬液処理装置を構成する処理カップを外側カッ
プ１と内側カップ２とで二重化し、第１薬液での処理と
第２薬液での処理に伴う各廃液を第１カップ１と第２カ
ップ２とに分離して収容し、それぞれのカップから廃液
を排出する。 【効果】廃液が別々に高精度で回収されることにより、
現像では廃液処理が容易となり、処理液の再利用が可能
となり、また廃液処理設備を簡素化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薬液処理カップ内で回
転可能なウェハチャックに載置したウェハに薬液を適用
して前記ウェハを回転させ、前記適用した薬液の振り切
り操作を施すことで表面処理を行う薬液処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶素子を始めとする各種
電子素子の製造工程において、基材の表面に当該素子を
構成する絶縁体層，半導体層，あるいは導電体層等の薄
膜を形成し、これにレジスト層を塗布し，マスク露光し
て、現像液やエッチング液によりパターニングする処
理、あるいは染色処理など、種々の薬液を用いたウエッ
ト処理が多用されている。

【０００３】特に、半導体素子等の製造工程の１つであ
るフォトリソ工程では、フォトレジストを塗布した半導
体ウェハ（以下、単にウェハという）上にマスクのパタ
ーンを露光装置で転写し、これを薬液処理カップで現像
処理している。従来においては、異なる薬液を用いる現
像処理と洗浄処理とを１つの薬液処理カップをもつそれ
ぞれ別々の薬液処理装置を用いて行い、例えば現像に使
用した一方の薬液である現像液や例えば洗浄に使用した
他方の薬液である洗浄液を廃液として別々に回収を行っ
たり、１つの薬液処理カップをからなる薬液処理装置を
異なる薬液を用いた例えば現像処理と例えば洗浄処理と
に共用し、それぞれの廃液回収時に廃液路の切替え弁を
切り替えてそれぞれ別々に回収している。

【０００４】図７は従来技術による薬液処理装置の一例
の概略構成を説明する斜視図であって、１つの薬液カッ
プを用いた装置を示す。すなわち、０１は薬液処理カッ
プ、０３はウェハチャック、０４はウェハ、０５は第１
薬液としての現像液、０６は第２薬液としての洗浄液、
０７はウェハチャックの回転軸、０５１は第１ノズル、
０６１は第２ノズル、０５６は廃液路、０７８は廃液で
ある。

【０００５】同図において、薬液処理カップ０１内に収
容したウェハチャック０３にウェハ０４を載置し、この
ウェハチャック０３に載置したウェハ０４に第１ノズル
０５１から第１薬液としての現像液０５を滴下してウェ
ハチャック０３に固定した回転軸０７を回転させ、ウェ
ハ０４上のフォトレジストを均一に現像する。現像処理
が終了した後、第２ノズル０６１から第２薬液としての
水等の洗浄液０６を滴下し、上記と同様にウェハチャッ
ク０３を回転させてウェハ０４を一様に洗浄する。

【０００６】上記現像処理した現像液と洗浄処理した洗
浄液は薬液処理カップ０１の底部に取り付けた廃液路０
５６から廃液０７８として排出される。なお、第１薬液
による処理と第２薬液による処理を別個の薬液処理装置
で行う場合は、同図に示したような薬液処理カップをそ
れぞれ用意し、第１薬液処理後のウェハを第２薬液処理
カップに搬送する手段を設ける。

【０００７】なお、この種の従来技術を開示したものと
しては、例えば特開昭６２−３５５３１公報を挙げるこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、異なる薬液処理を別々の薬液処理装置で行うものは
薬液処理装置の設備を処理のステップだけ設置する必要
があり、薬液処理装置間でのウェハを移動させる機構が
不可欠となって、設備規模が大きくなって複雑な設備シ
ステムと成らざるを得ず、ウェハの搬送途上での損傷や
塵埃付着等の問題を有する。

【０００９】一方、異なる薬液処理を１つの薬液処理装
置で行うものは設備を簡素化できるという利点がある
が、同一の薬液カップ内で異なる薬液処理を行うことか
ら、処理後の異なる薬液の廃液が混合して回収されてし
まい、薬液を再利用することが困難であるという問題が
ある。また、切り換え弁によって異なる薬液の廃液路を
切り換えてそれぞれ別個に回収する構成とした場合に
は、上記異なる薬液の散布ノズルを切り替えた後に廃液
路を切り替える切り換え弁を作動させるタイミングが難
しく、この弁切り換えタイミングを誤ると一方の薬液に
他方の薬液が混入し、薬液の再利用ができなくなるとい
う問題がある。

【００１０】そして、異なる薬液を混合して排出するも
のでは、その廃液処理のための設備を要し、製造コスト
を上昇させる大きな要因ともなっている。本発明の目的
は、１つの薬液処理カップを用いて異なる薬液によるウ
ェハの処理を実行すると共に、処理後の薬液を高精度に
分離して回収することができ、薬液の再利用をも可能と
した薬液処理カップを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、薬液処理カップを二重構造にして異なる
薬液を全く混合することなく別々に分離回収する構成と
したことを特徴としたものである。すなわち、本発明
は、ウエハを載置して回転可能なウェハチャックを内裝
し、前記ウェハチャックに載置したウェハに順次異なる
薬液を適用して前記ウェハを回転させ、前記適用した薬
液の振り切り操作を施すことで、それぞれ異なる処理を
行う薬液処理装置において、前記薬液処理装置を前記ウ
ェハを内包する位置と前記ウェハを外部に露呈する位置
とで位置移動する内側カップと、前記内側カップを収容
して前記内側カップから露呈した前記ウェハを内包する
外側カップとから構成し、前記処理後の異なる薬液を前
記内側カップと前記外側カップの一方に回収可能として
前記異なる薬液を別々に回収できる構成したことを特徴
とする。

【００１２】また、本発明は、前記薬液処理装置を内側
カップと前記内側カップを収容する外側カップとから構
成し、前記内側カップに内包される位置と前記外側カッ
プに露呈する位置とで位置移動する前記ウェハチャック
を備え、前記処理後の異なる薬液を前記内側カップと前
記外側カップの一方に回収可能とし、前記異なる薬液を
別々に回収できる構成したことを特徴とする。

【００１３】なお、本発明は、複数の薬液で処理する所
謂ウエット処理装置全般に適用できるものである。

【００１４】

【作用】上記前者の発明の構成においては、内側カップ
と外側カップとは薬液に関して互いに隔離した容器を形
成し、内側カップの上部開口はウェハ径よりも少し大き
くしてあり、前記ウェハを内包する位置と前記外側カッ
プ内でウェハを内側カップの外部に露呈する位置とで上
下に位置移動させ、内側カップ内での第１薬液による処
理ではウェハの回転により当該ウェハから離脱する薬液
を上記内側カップ内に回収し、内側カップの外部に露呈
する位置かつ前記外側カップ内ででの第２薬液による処
理ではウェハの回転により当該ウェハから離脱する薬液
を上記外側カップ内に回収することで、第１薬液と第２
薬液の廃液を分離する。

【００１５】また、上記請求項２に開示した発明の構成
においては、内側カップと外側カップとは薬液に関して
互いに隔離した容器を形成し、内側カップの上部開口を
ウェハ径よりも少し大きくしてあり、前記ウェハを内包
する位置と前記外側カップ内でウェハを内側カップの外
部に露呈する位置とでウェハを載置したウェハチャック
を上下に位置移動させ、内側カップ内での第１薬液によ
る処理ではウェハの回転により当該ウェハから離脱する
薬液を上記内側カップ内に回収し、内側カップの外部に
露呈する位置かつ前記外側カップ内ででの第２薬液によ
る処理ではウェハの回転により当該ウェハから離脱する
薬液を上記外側カップ内に回収することで、第１薬液と
第２薬液の廃液を分離する。

【００１６】上記の各構成により、薬液処理カップまた
はウェハチャックが、異なる薬液を用いた処理工程に応
じて上下させ、薬液を高精度で分離回収できるようにな
る。このことにより、廃液処理設備の構成の簡略化と薬
液の再利用が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明による薬液処理装置の１実施
例の構成を説明する斜視図であって、１は外側カップ、
２は内側カップ、３はウェハチャック、４はウェハ、５
は第１薬液としての現像液、６は第２薬液としての水等
の洗浄液、７はウェハチャックの回転軸、５１は第１薬
液を滴下する第１ノズル、５２は第１薬液の排出路（第
１廃液路）、５３は第１廃液、６１は第２薬液を滴下す
る第２ノズル、６２は第２薬液の排出路（第２廃液
路）、６３は第２廃液である。

【００１８】同図において、ウェハチャック３上にウェ
ハ４を載置した後、内側カップ２が外側カップ１内で矢
印Ａ方向に上昇し、ウェハ４を包囲した図示の位置に停
止する。この状態で第１ノズル５１から現像液５が滴下
され、回転軸７によりウェハチャック３を回転させて現
像液５がウェハ４の上面を均一に覆って現像処理を行
う。現像液処理の最終段階でウェハチャック３を高速回
転させてウェハ４上の現像液５を振り切る。

【００１９】この振り切りによってウェハ３から離脱し
た現像液５は内側カップ２の内部に貯留され、内側カッ
プ２の底面に設けた第１廃液路５２から第１廃液５３と
して外部に排出される。現像処理が終了した後、内側カ
ップ２が矢印Ｂ方向に下降してウェハが内側カップ２か
ら脱出し外側カップ１で包囲される位置に停止する。

【００２０】この状態でウェハチャック３を回転させ、
第２ノズル６１から洗浄液６をウェハ４に滴下する。滴
下された洗浄液６は回転するウェハの表面を洗浄して振
り切られ、外側カップ１に収容される。このとき、ウェ
ハチャック３の回転数をウェハ４と内側カップ２の間の
隙間から洗浄液が内側カップ２内に侵入しない程度に設
定する。処理後の洗浄液は外側カップ１の底面に設けた
第２廃液路６２から第２廃液６３として外部に排出され
る。

【００２１】図２と図３は図１で説明した実施例の動作
をさらに説明する図１に示した薬液処理装置の断面図で
あって、図１と同一符号は同一部分に対応する。図２は
現像処理時の内側カップ２の位置を示し、第１ノズル５
１から滴下される現像液５はウェハ４上に成層５’を作
り、ウェハチャック３の回転により振り切られて内側カ
ップ２の内部に収容される。

【００２２】内側カップ２に収容された処理後の現像液
は第１廃液路５２から第１廃液５３として排出される。
図３は洗浄処理時の内側カップ２の位置を示し、第２ノ
ズル６１から滴下される洗浄液６はウェハ４上に成層
６’を作り、ウェハチャック３の回転により振り切られ
て外側カップ１の内部に収容される。

【００２３】外側カップ１に収容された処理後の洗浄液
は第２廃液路６２から第２廃液６３として排出される。
このように、本実施例によれば、内側カップ２を外側カ
ップ１内で上昇と下降を行うのみで第１廃液である現像
液と第２廃液である洗浄液とを分離して排出することが
でき、現像液に洗浄液が混入することがなく、また洗浄
液に現像液が混合することがないため、現像液の再利用
が可能となると共に、洗浄液の廃液処理が容易になる。

【００２４】図４は本発明による薬液処理装置の他の実
施例の構成を説明する斜視図であって、１は外側カッ
プ、２は内側カップ、３はウェハチャック、４はウェ
ハ、５は第１薬液としての現像液、６は第２薬液として
の水等の洗浄液、７はウェハチャックを上昇および下降
させると共に回転させる回転軸、５１は第１薬液を滴下
する第１ノズル、５２は第１薬液の排出路（第１廃液
路）、５３は第１廃液、６１は第２薬液を散布する第２
ノズル、６２は第２薬液の排出路（第２廃液路）、６３
は第２廃液である。

【００２５】同図において、ウェハ４を載置したウェハ
チャック３が内側カップ２に包囲される位置で第１ノズ
ル５１から現像液５が滴下され、ウェハチャック３を回
転させて現像液５をウェハ４の上面に均一に適用し現像
処理を行う。ウェハチャック３の回転により現像液５は
振り切られて内側カップ２に収容される。内側カップ２
に収容された処理後の現像液は内側カップ２の底面に設
けた第１排出路５２から第１廃液５２として外部に排出
される。

【００２６】現像処理が終了した後、ウェハチャック３
は内側カップ２から脱して矢印Ｃ方向に上昇し、ウェハ
４が外側カップ１に包囲される位置に上昇する。この状
態でウェハチャック３を回転させ、第２ノズル６１から
洗浄液６をウェハ４に散布する。散布された洗浄液６は
回転するウェハ４の表面を洗浄して振り切られ、外側カ
ップ１に収容される。このとき、ウェハチャック３の回
転数をウェハ４と内側カップ２の間の隙間から洗浄液が
内側カップ２内に侵入しない程度に設定する。この振り
切りによってウェハ３から離脱した洗浄液６は外側カッ
プ１の内部に貯留され、外側カップ１の底面に設けた第
２廃液路６２から第２廃液６３として外部に排出され
る。

【００２７】洗浄処理が終了すると、処理済みのウェハ
４を図示しない搬送手段により次段の工程に搬送され、
ウェハチャック３は矢印Ｄ方向に下降し、次のウェハの
現像／洗浄処理に備える。図５と図６は図４で説明した
実施例の動作をさらに説明する図４に示した薬液処理装
置の断面図であって、図４と同一符号は同一部分に対応
する。

【００２８】図５は現像処理時の内側カップ２の位置を
示し、第１ノズル５１から滴下される現像液５はウェハ
４上に成層５’を作り、ウェハチャック３の回転により
振り切られて内側カップ２の内部に収容される。内側カ
ップ２に収容された処理後の現像液は第１廃液路５２か
ら第１廃液５３として排出される。

【００２９】図６は洗浄処理時の内側カップ２の位置を
示し、第２ノズル６１から滴下される洗浄液６はウェハ
４上に成層６’を作り、ウェハチャック３の回転により
振り切られて外側カップ１の内部に収容される。外側カ
ップ１に収容された処理後の洗浄液は第２廃液路６２か
ら第２廃液６３として排出される。

【００３０】このように、本実施例によれば、ウェハチ
ャック３を内側カップ２と外側カップ１との間で上昇と
下降を行わせるのみで第１廃液である現像液と第２廃液
である洗浄液とを分離して排出することができ、現像液
に洗浄液が混入することがなく、また洗浄液に現像液が
混合することがないため、現像液の再利用が可能となる
と共に、洗浄液の廃液処理が容易になる。

【００３１】また、本構成において、ウェハチャック３
を固定し、内側カップ２と外側カップ１とを上昇，下降
させることによっても同様の効果を得ることができる。
すなわち、ウェハチャック３と内側、外側カップ２，１
とを相対的に移動させればよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
薬液処理装置の設備を簡単にして異なる薬液の処理後の
各廃液を互いに混合することなく別々に回収できる。こ
れにより、現像液等，薬液によってはその再利用が可能
となり、また必要とする廃液の回収量が低減され、廃液
処理設備の規模を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薬液処理装置の１実施例の構成を
説明する斜視図である。

【図２】図１で説明した実施例の第１薬液処理動作を説
明する図１に示した薬液処理装置の断面図である。

【図３】図１で説明した実施例の第２薬液処理動作を説
明する図１に示した薬液処理装置の断面図である。

【図４】本発明による薬液処理装置の他の実施例の構成
を説明する斜視図である。

【図５】図４で説明した実施例の第１薬液処理動作を説
明する図４に示した薬液処理装置の断面図である。

【図６】図４で説明した実施例の第２薬液処理動作を説
明する図４に示した薬液処理装置の断面図である。

【図７】従来技術による薬液処理装置の一例の概略構成
を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ 外側カップ ２ 内側カップ ３ ウェハチャック ４ ウェハ ５ 第１薬液 ６ 第２薬液 ７ 回転軸 ５１ 第１ノズル ５２ 第１廃液路 ５３ 第１廃液 ６１ 第２ノズル ６２ 第２廃液路 ６３ 第２廃液

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェハを載置して回転可能なウェハチャッ
   クを内裝し、前記ウェハチャックに載置したウェハに順
   次異なる薬液を適用して前記ウェハを回転させ、前記適
   用した薬液の振り切り操作を施すことで、それぞれ異な
   る処理を行う薬液処理装置において、 前記薬液処理装置を前記ウェハを内包する位置と前記ウ
   ェハを外部に露呈する位置とで位置移動する内側カップ
   と、前記内側カップを収容して前記内側カップから露呈
   した前記ウェハを内包する外側カップとから構成し、前
   記処理後の異なる薬液を前記内側カップと前記外側カッ
   プの一方に回収可能として前記異なる薬液を別々に回収
   する構成したことを特徴とする薬液処理装置。
2. 【請求項２】前記外側カップは、固定されていることを
   特徴とする請求項１記載の薬液処理装置。
3. 【請求項３】前記外側カップは、前記内側カップと共に
   位置移動することを特徴とする請求項１記載の薬液処理
   装置。
4. 【請求項４】ウェハを載置して回転可能なウェハチャッ
   クを内裝し、前記ウェハチャックに載置したウェハに順
   次異なる薬液を適用して前記ウェハを回転させ、前記適
   用した薬液の振り切り操作を施すことで、それぞれ異な
   る処理を行う薬液処理装置において、 前記薬液処理装置を内側カップと前記内側カップを収容
   する外側カップとから構成し、前記内側カップに内包さ
   れる位置と前記外側カップに露呈する位置とで位置移動
   する前記ウェハチャックを備え、前記処理後の異なる薬
   液を前記内側カップと前記外側カップの一方に回収可能
   とし、前記異なる薬液を別々に回収する構成したことを
   特徴とする薬液処理装置。