JPH06318543A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】不使用時の処理液供給ノズルのノズル孔先端部
のパーティクルの発生を防止して、被処理体への処理液
の均一被着と被処理体の汚染防止を図る。 【構成】不使用時の処理液供給ノズル２１を保持する待
機手段３０に、処理液供給ノズル２１のノズル孔２２を
内方空間３３に臨ませて密閉状に保持するノズル保持体
３１と、ノズル保持体３１の内方空間３３に開口する不
活性ガス供給口３４に接続する不活性ガス供給源３６と
を設ける。ノズル保持体３２にて処理液供給ノズル２１
を密閉状に待機保持させた状態で、不活性ガス供給源３
６からＮ2 ガスを内方空間３３内に充満させることによ
り、ノズル孔先端部に付着する処理液とＣＯ2 ガスとの
反応を阻止してパーティクルの発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体ウエハ
等の被処理体の表面に現像液等の処理液を供給する処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の処理装置として、例えば
半導体ウエハ等の被処理体を回転可能なスピンチャック
上に保持し、スピンチャックの上部に、半導体ウエハと
対向するように処理液供給ノズルを配設し、そして、処
理液供給ノズルのノズル孔から半導体ウエハ表面に処理
液例えば現像液を滴下供給すると共に、スピンチャック
を回転させて現像液を半導体ウエハに膜状に被着する装
置が知られている。

【０００３】このように構成される処理装置において、
スピンチャックの側方には、不使用時の処理液供給ノズ
ルを保持する待機手段が設けられている。この待機手段
は、一般に、ノズル孔を被接触に保持すべく開口部を有
する箱状の容器にて形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の処理装置の待機手段においては、ノズル孔を開
口部に位置させて処理液供給ノズルを単に保持する構造
であるため、処理液供給ノズルは大気中に晒され、ノズ
ル孔に残存する現像液が炭酸ガス（ＣＯ2 ）と反応して
パーティクルを発生させ、このパーティクルをノズル孔
先端部に付着することがあった。パーティクルが処理液
供給ノズルに付着すると、半導体ウエハ表面への現像液
の被着の不均一を招くと共に、半導体ウエハを汚染し
て、被処理体の品質の低下をきたすという問題がある。

【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、不使用時の処理液供給ノズルのノズル孔先端部のパ
ーティクルの発生を防止して、被処理体への処理液の均
一被着と被処理体の汚染防止を図ることを目的とする処
理装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の処理装置は、被処理体の表面に処理液を
滴下するノズル孔を有する処理液供給ノズルと、不使用
時の上記処理液供給ノズルを保持する待機手段とを具備
する処理装置を前提とし、上記待機手段は、上記処理液
供給ノズルのノズル孔先端部を内方空間に臨ませて気密
に保持するノズル保持体と、このノズル保持体内に開口
する不活性ガス供給口と、この不活性ガス供給口に接続
する不活性ガス供給源とを具備してなるものである。こ
の場合、不活性ガスとして、例えば窒素（Ｎ2 ）ガスあ
るいはアルゴン（Ａｒ）等を使用することができる。

【０００７】この発明において、上記ノズル保持体は、
処理液供給ノズルを気密に保持して、内部空間に臨ませ
たノズル孔先端部を不活性ガス雰囲気におくものであれ
ば、その構造は任意のものでよいが、好ましくはノズル
保持体に、処理液供給ノズルのノズル孔先端部を洗浄す
る洗浄機構を具備する方がよい。

【０００８】

【作用】上記のように構成されるこの発明の処理装置に
よれば、待機手段に、処理液供給ノズルのノズル孔先端
部を内方空間に臨ませて気密に保持するノズル保持体
と、このノズル保持体内に開口する不活性ガス供給口
と、この不活性ガス供給口に接続する不活性ガス供給源
とを設けることにより、不使用時の処理液供給ノズルを
待機手段にて保持する際、処理液供給ノズルのノズル孔
先端部は密閉空間内におかれると共に、不活性ガス供給
源から供給される不活性ガスの雰囲気下におかれる。し
たがって、ノズル孔先端部は大気に晒されることがな
く、ＣＯ2 ガスと反応してパーティクルを発生すること
がない。

【０００９】また、ノズル保持体に、処理液供給ノズル
のノズル孔先端部を洗浄する洗浄機構を設けることによ
り、処理液供給ノズルのノズル孔に残存する処理液を洗
浄除去することができ、待機手段側に付着するパーティ
クルのノズル孔先端部への付着を防止することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基いて詳
細に説明する。この実施例はレジスト塗布現像装置に適
用したものである。

【００１１】図１に示すように、このレジスト塗布現像
装置は、被処理体例えば半導体ウエハＷ（以下、単にウ
エハという）に種々の処理を施す処理機構が配設された
処理機構ユニット１０と、処理機構ユニット１０にウエ
ハＷを自動的に搬入・搬出するための搬入・搬出機構１
とで主要部が構成されている。

【００１２】搬入・搬出機構１は、処理前のウエハＷを
収納するウエハキャリア２と、処理後のウエハＷを収納
するウエハキャリア３と、ウエハＷを吸着保持するアー
ム４と、このアーム４をＸ，Ｙ，Ｚ及びθ方向に移動さ
せる移動機構５と、ウエハＷがアライメントされかつ処
理機構ユニット１０との間でウエハＷの受け渡しがなさ
れるアライメントステージ６とを備えている。

【００１３】処理機構ユニット１０には、アライメント
ステージ６よりＸ方向に形成された搬送路１１に沿って
移動自在に搬送機構１２が設けられている。搬送機構１
２にはＹ，Ｚ及びθ方向に移動自在にメインアーム１３
が設けられている。搬送路１１の一方の側には、ウエハ
Ｗとレジスト液膜との密着性を向上させるためのアドヒ
ージョン処理を行うアドヒージョン処理機構１４と、ウ
エハＷに塗布されたレジスト中に残存する溶剤を加熱蒸
発させるためのプリベーク機構１５と、加熱処理された
ウエハＷを冷却する冷却機構１６とが配設されている。
また、搬送路１１の他方の側には、ウエハＷの表面にレ
ジストを塗布する処理液塗布機構１７（処理装置）と、
露光工程時の光乱反射を防止するために、ウエハＷのレ
ジスト上にＣＥＬ膜などを塗布形成する表面被覆層塗布
機構１８とが配設されている。

【００１４】上記のように構成されるレジスト塗布現像
装置において、まず、処理前のウエハＷは、搬入・搬出
機構１のアーム４によってウエハキャリア２から搬出さ
れてアライメントステージ６上に載置される。次いで、
アライメントステージ６上のウエハＷは、搬送機構１２
のメインアーム１３に保持されて、各処理機構１４〜１
８へと搬送される。そして、処理後のウエハＷはメイン
アーム１３によってアライメントステージ６に戻され、
更にアーム４により搬送されてウエハキャリア３に収納
されることになる。

【００１５】次に、この発明の処理装置１７について、
図２ないし図４を参照して説明する。この発明の処理装
置１７は、図１及び図２に示すように、ウエハＷを吸着
保持すると共に垂直移動及び水平回転可能に保持するス
ピンチャック２０と、このスピンチャック２０の上方に
移動されてウエハＷの表面に処理液である現像液を供給
する処理液供給ノズル２１と、スピンチャック２０の一
方側に配置されて不使用時の処理液供給ノズル２１を保
持する待機手段３０と、スピンチャック２０の他方側に
配置されるリンス液供給ノズル２２と、処理液供給ノズ
ル２１をスピンチャック２０上及び待機手段３０上に選
択移動するノズル搬送アーム２３と、このノズル搬送ア
ーム２３を搬送移動するノズル移動機構２４とで主要部
が構成されている。

【００１６】上記処理液供給ノズル２１は、図３及び図
４に示すように、図示しない現像液収容部を有するノズ
ル本体２５の下端部にノズル孔２６を有するノズルチッ
プ２７を突設すると共に、ノズル本体２５の上端部に現
像液供給パイプ２８を接続してなり、また、ノズル本体
２５の側部には、下方に向って位置決め用の保持筒２９
ａが突出されており、その上部には保持部２９が突出さ
れている。

【００１７】一方、待機手段３０は、図３及び図４に示
すように、処理液供給ノズル２１のノズルチップ２７を
収容する開口部３１及びこの開口部３１の周囲に気密用
のＯリング３１ａとを有するノズル保持体３２と、この
ノズル保持体３１の内方空間３３に開口する不活性ガス
供給口３４と、この不活性ガス供給口３４に開閉バルブ
３５を介して接続する不活性ガス供給源３６と、ノズル
保持体３２の側壁に設けられて内方空間３３に開口する
洗浄液供給口３７と洗浄液Ｌ（例えば純水）の収容タン
ク４０とを開閉バルブ３８及びポンプ３９を介して接続
する洗浄機構４３とを具備してなる。この場合、洗浄液
供給口３７は待機中の処理液供給ノズル２１のノズルチ
ップ２７の両側に設ける方が望ましい。なおこの場合、
不活性ガス供給源３６に収容される不活性ガスとして、
例えばＮ2 ガスが使用される。

【００１８】また、待機手段３０のノズル保持体３２の
側方上面には、処理液供給ノズル２１の保持筒２９ａを
挿入して位置決めするための位置決め孔４１が設けられ
ている。このように構成される待機手段３０は、例えば
シリンダあるいはボールねじ等の直線移動機構（図示せ
ず）により図２における矢印Ａ方向に移動可能に設けら
れて、ノズル搬送アーム２３によって所望の処理液供給
ノズル２１が把持されるようになっている。この場合、
ノズル搬送アーム２３は、図３において想像線で示すよ
うに、その先端部に処理液供給ノズル２１の保持部２９
を握持するノズル握持部４２を設け、このノズル握持部
４２は図示しないシリンダ等の駆動機構によって処理液
供給ノズル２１の保持部２９を握持できるようになって
いる。また、ノズル搬送アーム２３は、シリンダあるい
はモータ駆動するボールねじ等の直線運動機構（図示せ
ず）により図２における矢印Ｂ方向に移動可能に設けら
れると共に、上下移動可能に設けられ、ノズル握持部４
２で握持した処理液供給ノズル２１をスピンチャック２
０上のウエハＷの上方に移動させることができるように
なっている。なお、ノズル保持体３２の底部には洗浄後
の洗浄液を外部へ排出する排出口４５が設けられてい
る。

【００１９】なお、スピンチャック２０は駆動機構２０
ａによって回転及び昇降可能に駆動されると共に、開閉
バルブ２０ｂを介して図示しない真空ポンプに接続され
ており、また処理液供給ノズル２１は、現像液供給パイ
プ２８を介して現像液収容タンク５０に接続されている
（図５参照）。なおこの場合、現像液供給パイプ２８に
は開閉バルブ５１、流量制御バルブ５２が配設され、現
像液収容タンク５０には、現像液を圧送供給するための
加圧手段であるＮ2 ガスボンベ５３が接続されている。
なお、図５において、符号５４はスピンチャック２０の
外周を包囲してスピンチャック２０の回転により現像液
が周囲に飛散するのを防止するカップである。

【００２０】上記のように構成されるこの発明の処理装
置において、ウエハＷの表面に現像液を被着するには、
予め現像液収容タンク５０内の現像液を圧送して処理液
供給ノズル２１に供給して処理液収容部内を現像液で満
たした状態としておき、待機手段３０に待機させてお
く。そして、メインアーム１３によってスピンチャック
２０上にウエハＷを載置する。

【００２１】次に、ノズル搬送アーム２３によって所望
の処理液供給ノズル２１を握持して上方へ移動し、ノズ
ル移動機構２４によってノズル搬送アーム２３をウエハ
Ｗの中央位置まで移動させ後、スピンチャック２０と処
理液供給ノズル２１とを相対的に上下移動させ、処理液
供給ノズル２１のノズル孔先端部とウエハＷとの間を所
定間隔に設定する（図２及び図５参照）。その位置にお
いて現像液をウエハＷ上に滴下すると共に、スピンチャ
ック２０の駆動によってウエハＷを高速回転させると、
ウエハＷ表面に供給された現像液はウエハＷの表面に均
一に現像液を被着することができる。

【００２２】その後、処理液供給ノズル２１はノズル移
動機構２４によってウエハＷ表面から退避された後、待
機手段３０のノズル保持体３１の上方まで水平移動さ
れ、そして、下降されてノズル保持体３１上に載置保持
される。このとき、処理液供給ノズル２１とＯリング３
１ａとが密接することにより、ノズル孔先端部すなわち
ノズルチップ２７が内方空間３３に位置した状態で外気
から遮断された密閉状態となる。この状態において、不
活性ガス供給口３４に接続するバルブ３５が開放される
と、不活性ガス供給源３６からＮ2 ガスが内方空間３３
内に供給されて、内方空間３３内がＮ2 ガスで充満され
る。したがって、ノズル孔先端部はＮ2 ガス雰囲気下に
おかれるため、ＣＯ2 ガスと反応することがなく、パー
ティクルの発生が防止される。また、ポンプ３９が作動
することによって洗浄液収容タンク４０から供給される
洗浄液Ｌが洗浄液供給口３７からノズルチップ２７に向
って噴射されることにより、ノズル孔先端部に付着した
現像液が洗い流される。

【００２３】したがって、処理液供給ノズル２１にはパ
ーティクルの付着がなく、次の処理液被着工程におい
て、ウエハＷの表面に均一に処理液を被着することがで
きると共に、ウエハＷの汚染を防止することができる。
また、処理液供給ノズル２１の待機中にノズル孔先端部
の洗浄がなされるので、ウエハＷの処理を効率良く行う
ことができる。

【００２４】なお、処理液供給ノズル２１が待機手段３
０にて保持されて待機している間、現像液が被着された
ウエハＷはリンス液供給ノズル２２から供給されるリン
ス液（例えば純水）によってリンスが行われた後、リン
ス液の振り切りを行って処理は終了する。

【００２５】上記実施例では、洗浄機構４３の洗浄液供
給口３７がノズル保持体３２の側壁に設けて、ノズルチ
ップ２７の側方から洗浄液Ｌを噴射させる場合について
説明したが、必ずしも洗浄液をノズルチップ２７の側方
から噴射させる必要はなく、例えば図６に示すように、
ノズル保持体３２の開口部側に配設されてノズルチップ
２７を包囲する樋状液受部４４を設け、この液受部４４
内に洗浄液Ｌを溢流させてノズルチップ２７に付着する
現像液を洗浄する洗浄機構４３を設けることも可能であ
る。また、この場合、洗浄液Ｌに代えて処理液供給ノズ
ル２１から現像液を液受部４４内に供給して、上述と同
様に溢流させてノズルチップ２７に付着する現像液の劣
化によるパーティクルの発生を防止することも可能であ
る。なお、樋状液受部４４の底部には長手方向に沿って
適宜間隔をおいて排液用小孔４４ａが穿設されている。
この排液用小孔４４ａは洗浄後に液受部４４に残った洗
浄液Ｌあるいは現像液をノズル保持体３２の底部へ排出
するものである。

【００２６】なお、図６において、その他の部分は上記
実施例と同じであるので、同一部分には同一符号を付し
てその説明は省略する。

【００２７】上記実施例では被処理体が半導体ウエハの
場合について説明したが、必ずしも被処理体は半導体ウ
エハに限られるものではなく、例えばＬＣＤ基板あるい
はプリント基板等について同様に処理液を被着するもの
にも適用できるものである。また、上記実施例では処理
装置をレジスト塗布現像装置に適用した場合について説
明したが、レジスト塗布現像装置以外にも、例えばエッ
チング液塗布処理や磁性液塗布処理等を行う装置にも適
用できることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の処理
装置は上記のように構成されているので、以下のような
効果が得られる。

【００２９】１）請求項１記載の処理装置によれば、待
機手段に、処理液供給ノズルのノズル孔先端部を内方空
間に臨ませて気密に保持するノズル保持体と、このノズ
ル保持体内に開口する不活性ガス供給口と、この不活性
ガス供給口に接続する不活性ガス供給源とを具備するの
で、処理工程を終えた処理液供給ノズルのノズル孔先端
部を不活性ガス雰囲気下において、処理液とＣＯ2 ガス
との反応によるパーティクルの発生を防止することがで
き、以後の処理工程における処理液供給の均一化が図れ
ると共に、被処理体の汚染を防止することができる。

【００３０】２）請求項２記載の処理装置によれば、ノ
ズル保持体に、処理液供給ノズルのノズル孔先端部を洗
浄する洗浄機構を具備するので、ノズル孔先端部に付着
する処理液あるいはパーティクルを洗浄により除去する
ことができ、上記１）に加えて更に処理液供給の均一化
が図れると共に、被処理体の汚染を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置をレジスト塗布現像装置に
適用した一実施例を示す概略平面図である。

【図２】この発明の処理装置の概略平面図である。

【図３】この発明の処理装置の要部を示す断面図であ
る。

【図４】図３の III−III 線に沿う断面図である。

【図５】処理液供給ノズルの使用状態を示す概略縦断面
図である。

【図６】この発明の処理装置の別の実施例の要部を示す
断面図である。

【符号の説明】

２１ 処理液供給ノズル ２６ ノズル孔 ２７ ノズルチップ ３０ 待機手段 ３２ ノズル保持体 ３３ 内方空間 ３４ 不活性ガス供給口 ３６ 不活性ガス供給源 ３７ 洗浄液供給口 ４０ 洗浄液収容タンク ４３ 洗浄機構 ４４ 液受部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２ (72)発明者 奥村 勝弥 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝多摩川工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体の表面に処理液を滴下するノズ
   ル孔を有する処理液供給ノズルと、不使用時の上記処理
   液供給ノズルを保持する待機手段とを具備する処理装置
   において、 上記待機手段は、上記処理液供給ノズルのノズル孔先端
   部を内方空間に臨ませて気密に保持するノズル保持体
   と、このノズル保持体内に開口する不活性ガス供給口
   と、この不活性ガス供給口に接続する不活性ガス供給源
   とを具備してなることを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 ノズル保持体に、処理液供給ノズルのノ
   ズル孔先端部を洗浄する洗浄機構を具備してなることを
   特徴とする請求項１記載の処理装置。