JPH09148212A

JPH09148212A - 薬液吐出ノズル

Info

Publication number: JPH09148212A
Application number: JP7309492A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yoshii; 弘至吉井
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-11-28
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-28
Also published as: KR970030239A; JP3669601B2; KR100221700B1

Abstract

(57)【要約】【課題】薬液吐出完了後、薬液を素早く除去すること
が可能な薬液吐出ノズルを提供することである。【解決手段】現像液除去部４３は、現像液吐出ノズル
４の下端部に設置されており、凹状の円弧面からなる。
そのため、この現像液除去部４３に現像液が付着して
も、この現像液は、自重によって外周部に伝っていき、
外周に到達した時点で自然に落下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、薬液吐出ノズルに
関し、より特定的には、基板（半導体ウェハ、液晶ディ
スプレイ（ＬＣＤ）のベースとなるガラス基板、フォト
マスク用のガラス基板、光ディスク用の基板など）の表
面に所定の薬液を供給する薬液吐出ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の薬液吐出ノズルが適用され
る装置の一例として、現像装置がある。図６は、従来の
現像装置の各部の構成および現像液供給時における現像
装置と基板との配置関係を説明するための参考図であ
る。図６において、従来の現像装置は、基板Ｗを真空吸
着などによって保持するスピンチャック６１と、駆動力
発生部（図示せず）からの駆動力をスピンチャック６１
へと伝達する回転軸６２と、基板Ｗの上面に現像液Ｑを
吐出する現像液吐出ノズル６３とを備える。現像液吐出
ノズル６３は、外部から供給された現像液Ｑを現像液吐
出ノズル６３の内部において所定位置へと導く現像液流
路６３１と、現像液流路６３１によって導かれた現像液
Ｑを外部へ吐出する現像液吐出孔６３２とを含む。この
現像液吐出ノズル６３は、スピンチャック６１に保持さ
れた基板Ｗに対して、直立状に配置された筒体６５によ
り構成されている。その筒体６５の下端面６５１は閉止
されており、その筒体６５の側壁６５２の所定位置には
複数の現像液吐出孔６３２が設けられている。なお、現
像装置は、その他の構成として、現像液を外部に飛散さ
せないための現像液飛散防止部など様々な構成部を有し
ているが、本発明の趣旨とは関連性がないためその説明
を略する。

【０００３】現像液吐出ノズル６３を基板Ｗに近接させ
た状態で、現像液Ｑが現像液流路６３１に供給される。
現像液Ｑは、現像液流路６３１によって案内された後、
下端面６５１に衝突する。そのため、現像液Ｑは、その
流速が減速したうえで、現像液吐出孔６３２から基板Ｗ
の上面に吐出される。このとき、基板Ｗは、スピンチャ
ック６１と回転軸６２とによって水平面内で回転してい
るため、現像液は、基板Ｗの表面全域にわたって供給さ
れることとなる。なお、この現像液吐出ノズルの詳細に
ついては、「特公平０５−６８０９２」号公報に記載さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の現像液吐出ノズ
ル６３の下端面６５１は、図６に示すように平面的な構
造を有している。また、下端面６５１と側壁６５２との
接合部分は、大抵面取りがなされている。このような構
成を有する現像液吐出ノズル６３において、基板Ｗの表
面全域に現像液が供給され終わると、現像液吐出ノズル
６３への現像液供給が一旦停止される。そのとき、現像
液吐出ノズル６３の内部に残留した現像液Ｑが現像液吐
出孔６３２から流出し下端面６５１へと伝わり、現像液
Ｑが滴状になって付着することが多い。また、現像液吐
出中においては、現像液吐出ノズル６３と基板Ｗとは近
接することとなるため、一旦基板Ｗへと供給された現像
液が跳ね返り、下端面６５１に滴になって付着すること
もある。

【０００５】このような状態で、一旦現像液Ｑの吐出を
停止した現像液吐出ノズル６３を次の処理に移行するた
めの所定位置に移動させると、下端面６５１に付着した
現像液の滴が基板表面上に落下することが多い。このよ
うに現像液Ｑの供給が終了した後に、現像液Ｑの滴が基
板Ｗに落下すると、この滴が落下した部分において現像
ムラが発生し、高品質なパターン形成を阻害するという
問題点があった。

【０００６】また、現像液の種類によっては、下端面６
５１に付着した現像液の滴が乾燥し粉末状になるものが
ある。下端面６５１に粉末が付着した状態で、現像液吐
出ノズル６３を使用して現像液を基板Ｗに供給すると、
現像液吐出孔６３２から下端面６５１へと伝わった現像
液と同時にこの粉末が基板Ｗ上に落下することがある。
この粉末はゴミとなるため高品質なパターン形成を阻害
するという問題点があった。

【０００７】それゆえに、本発明の目的は、高品質なパ
ターン形成を実行することができる現像液吐出ノズルを
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、基板の上方から当該基板の表面に向けて薬液を
吐出するための薬液吐出ノズルであって、外部から供給
された薬液を所定の位置へと導く薬液流路と、薬液流路
によって導かれた薬液を基板表面上に吐出する薬液吐出
孔と、基板に近接する下端部に形成され、その最下部の
形状が、点または線によって構成された薬液除去手段と
を備える。

【０００９】上記のように、第１の発明では、薬液吐出
ノズルの下端部には、薬液除去手段が設けられる。そし
て、この薬液除去手段の最下部の形状は、点または線で
構成されている。そのため、薬液除去手段の最下部、す
なわち点または線の部分において、薬液との接触面積が
小さくなり、薬液は落下しやすくなる。したがって、薬
液吐出ノズルの外面に薬液が付着しても短時間にこれを
除去することが可能となる。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、薬液
除去手段は、その最下部の形状が円形であり、当該円形
の円周から中心に向けて上向きに傾斜する傾斜面を有し
ている。

【００１１】第３の発明は、第１の発明において、薬液
除去手段は、その最下部の形状が多角形であり、当該多
角形の各辺から中心に向けて同一傾斜角度をもって傾斜
する傾斜面を有している。

【００１２】第４の発明は、第１の発明において、薬液
除去手段は、その最下部の形状が点であり、当該点から
周囲に向けて円弧状に傾斜する傾斜面を有している。

【００１３】上記第２〜第４の発明では、薬液除去手段
に付着した液滴は、その傾斜面を自重によって滑り落
ち、その最下部である円形部分、多角形部分または点部
分に到達すると自然に落下する。

【００１４】第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発
明において、薬液吐出孔の最下端は、薬液除去手段の最
外周部と接していることを特徴とする。

【００１５】上記第５の発明では、薬液吐出孔の最下端
が、薬液除去手段の最外周部と接しているため、薬液吐
出孔に残留していた薬液は、ノズルの側面を伝うことな
く、即座に薬液除去手段によって除去される。従って、
薬液吐出孔に残留してる薬液を、短時間で除去すること
が可能となる。また、ノズルの側面に薬液が付着するこ
とがないため、薬液の滴が乾燥して粉末状になることが
ない。

【００１６】第６の発明は、第１〜第４のいずれかの発
明において、薬液流路によって導かれた薬液を薬液吐出
孔まで導く薬液導出管をさらに備え、薬液導出管は、薬
液流路を構成する筒体の側面から外方に向けて突出して
おり、前記薬液吐出孔に向かうに従って下方向に傾斜し
ていることを特徴とする。

【００１７】上記第６の発明では、薬液吐出孔から出た
薬液は、筒体の側面を伝うことなく、即座に落下する。
また、薬液導出管の外面に薬液が付着したとしても、下
方向に傾斜しているため、付着した薬液は薬液吐出孔に
向かっていき、薬液吐出管の最下端に到達し、落下す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る薬液吐出ノズルを備える現像装置の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、現像装置は、基板Ｗを真空
吸着などによって保持するスピンチャック１と、モータ
２から発生した駆動力をスピンチャック１へと伝達し基
板Ｗの回転中心となる回転軸３と、基板Ｗの表面に薬液
の一例である現像液を吐出する現像液吐出ノズル４と、
現像液吐出ノズル４を回動可能に支持するノズルアーム
５と、図示しない現像液収容部から現像液を現像液吐出
ノズル４へと導入する現像液導入管６と、現像液導入管
６内を流れる現像液の温度を使用適温にする現像液温調
部７とを備える。本実施例においては、現像液導入管６
は、ノズルアーム５の内部を通されている（点線部参
照）。なお、現像液温調部７の詳細な構成については、
「実公平０５−２０４６９」号公報などに記載されてい
るのでその説明を略する。

【００１９】図２は、図１に示す現像液吐出ノズル４の
第１の構成例を示す図である。この図２は、現像液吐出
ノズル４における一部を縦断面図とし、説明の明瞭化を
図っている（斜線部参照）。図２において、現像液吐出
ノズル４は、現像液導入管６から導入された現像液（矢
印参照）が流れる流路４１と、基板Ｗへ現像液を吐出す
る複数の現像液吐出孔４２と、現像液吐出孔４２の下部
に形成される現像液除去部４３とを含む。第１の構成例
において現像液吐出ノズル４の外形は円筒形状を有して
おり、その内部に流路４１が形成されている。現像液吐
出孔４２は、現像液が流路４１から放射状に吐出可能な
よう形成される。このような構成を有する現像液吐出ノ
ズル４は、その少なくとも１つの現像液吐出孔４２が基
板Ｗの回転中心近傍に位置するようにノズルアーム５に
設置される。

【００２０】現像液除去部４３は、凹状の円弧面からな
る。ここで、円弧面とは、円弧の２つの端点を含む線分
の垂直２等分線を中心軸として３６０度回転させてでき
る曲面である。この円弧面は、円弧の２つの端点間距離
と現像液吐出ノズル４の下端面（円形）の直径とを一致
させ、さらに円弧面の中心軸と現像液吐出ノズル４の中
心軸とを一致させたうえで現像液吐出ノズル４の下端部
分に形成される。このような構成により、現像液吐出ノ
ズル４の最下端部は線状に形成されることになる。

【００２１】以下、図１および図２を参照して、現像装
置における現像液の流れについて説明する。基板Ｗがス
ピンチャック１に保持された状態において、現像液吐出
ノズル４はノズルアーム５により基板Ｗの所定位置の真
上に配置される。さらに、現像液吐出ノズル４は、基板
Ｗから所定距離をおいて近接させられる。現像液温調部
７によって使用適温にされた現像液は、現像液導入管６
を介して、現像液吐出ノズル４に導入される。現像液吐
出ノズル４に導入された現像液は、流路４１内を流れ現
像液吐出孔４２から吐出される。このとき、少なくとも
１つの現像液吐出孔４２から吐出された現像液は、基板
Ｗの回転中心に落下する。しかも、スピンチャック１は
モータ２によって水平面内で回転するため、現像液は遠
心力によって基板Ｗの回転中心から放射状に広がってい
き、基板Ｗの表面全域にわたって供給されることとな
る。なお、図２における、２点鎖線は、現像液の流路を
示すものである。

【００２２】ここで、一旦基板Ｗへと供給された現像液
が跳ね返り、現像液吐出ノズル４に付着した滴の動きに
ついて説明する。跳ね返った現像液で現像液吐出ノズル
４に付着するものの大部分は、現像液除去部４３の円弧
面に付着する。円弧面に付着した現像液は、自重によっ
て円弧面を伝い現像液除去部４３の最下端に到達する。
現像液除去部４３の最下端は上述したように線状に構成
されているため、円弧面と現像液との接触面積が小さく
なり、現像液は基板Ｗに落下する。このとき、基板Ｗは
水平回転しているため、現像液除去部４３から落下した
現像液の滴は、現像液吐出孔４２から吐出された現像液
と一緒に基板Ｗの表面全域にわたって均一に供給され
る。そのため、液滴の落下は、現像ムラの原因とはなら
ない。

【００２３】次に、現像液の導入が停止される。このと
き、現像液吐出ノズル４内に残留する現像液の態様は以
下のとおりである。すなわち、現像液導入停止によって
現像液吐出孔４２から吐出されなかった現像液は、現像
液吐出孔４２から現像液吐出ノズル４の外面を伝い現像
液除去部４３の最下端に到達する。現像液除去部４３の
最下端は上述したように線状に構成されているため、円
弧面と現像液との接触面積が小さくなり、現像液は基板
Ｗに落下する。なお、現像液吐出ノズル４内に残留した
現像液が基板Ｗに落下するまでの時間はごく短時間とな
るため、現像ムラの原因とはならない。

【００２４】上述したように、現像液は現像液除去部４
３に長時間付着していることがないので、現像液の乾燥
によるゴミも発生することがない。そのため、本実施形
態に係る現像液吐出ノズル４は高品質なパターンを形成
することに寄与する。

【００２５】図３は、図１に示す現像液吐出ノズル４の
第２の構成例を示す図である。この図３は、現像液吐出
ノズル４においてその一部を縦断面図とし、説明の明瞭
化を図っている（斜線部参照）。また、図３に示す現像
液吐出ノズルは、以下の点を除いて、図２に示す現像液
吐出ノズルと同一の構成を有し、相当する部分には同一
の参照番号を付し、その説明を略することとする。図３
に示す現像液吐出ノズル４は、流路４１から流入した現
像液を基板Ｗへ吐出する複数の現像液吐出孔４４の形成
位置が異なっている。すなわち、現像液吐出孔４４は、
流路４１に対して放射状に形成されており、かつその最
下端が現像液吐出ノズル４の最下端（すなわち、現像液
除去部４３の最下端）に接するように形成されている。

【００２６】上記のような構成において、ノズルに対す
る現像液の供給停止後に、現像液吐出ノズル４内に残留
する現像液は、現像液吐出ノズル４の側面を伝うことな
く、現像液吐出孔４４から現像液除去部４３の最下端に
即座に到達する。したがって、図２に示す現像液吐出ノ
ズルに比べて、現像液の供給停止から現像液が落下する
までの時間が短縮化でき、より一層現像ムラが生じにく
くなる。さらに、図３に示す第２の構成例では、現像液
吐出ノズル４の側面に現像液が付着することがないの
で、現像液が現像液吐出孔４４近傍で乾燥してゴミにな
ることがない。なお、図３に示す第２の構成例のその他
の動作は、図２に示す第１の構成例と同様であるので、
その説明を省略する。

【００２７】上述した第１および第２の構成例に係る現
像液吐出ノズル４の現像液除去部４３は凹状の円弧面で
構成されていたが、円筒形状の現像液吐出ノズル４の下
端面を底面とする凹状の円錐形状でもよい。また、現像
液吐出ノズル４の形状は円筒形状としたが、三角柱など
の多角柱でもよい。そのとき、現像液除去部４３は、凹
状の多角錐形状とする。

【００２８】図４は、図１に示す現像液吐出ノズル４の
第３の構成例を示す図である。この図４は、現像液吐出
ノズル４においてその一部を縦断面図とし、説明の明瞭
化を図っている（斜線部参照）。また、図４に示す現像
液吐出ノズルは、以下の点を除いて、図３に示す第２の
構成例に係る現像液吐出ノズルと同一の構成を有し、相
当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を略す
ることとする。図４に示す現像液吐出ノズル４は、現像
液吐出孔４２の下部に形成される現像液除去部４５の形
状が、図３の第２の構成例と異なっている。すなわち、
現像液除去部４５は、凸状の円弧面からなる。このよう
な構成により、現像液吐出ノズル４の最下端部は点状に
形成される。流路４１に対して放射状に形成された現像
液吐出孔４４の最下端は、円弧面の最外周部で形成され
る円形の円周に接するように形成される。

【００２９】上記のような構成において、基板Ｗから跳
ね返った現像液は、現像液除去部４５に付着する。この
現像液は、自重によって円弧面を伝い現像液除去部４５
の最下端に到達する。現像液除去部４５の最下端は上述
したように点状に構成されているため、円弧面と現像液
との接触面積が小さくなり、現像液は基板Ｗに落下す
る。

【００３０】ノズルに対する現像液の供給停止後に、現
像液吐出ノズル４内に残留する現像液は、現像液吐出孔
４６から現像液除去部４５の円弧面を伝い最下端に到達
し落下する。なお、図４に示す第３の構成例の現像液供
給における動作は、図３に示す第２の構成例と同様であ
るので、その説明を省略する。

【００３１】なお。上述した第３の構成例の現像液除去
部４５の形状は、凸状の円錐形状でも三角柱などの多角
錐でもよい。

【００３２】図５は、図１に示す現像液吐出ノズル４の
第４の構成例を示す図である。この図５は、現像液吐出
ノズル４においてその一部を縦断面図とし、説明の明瞭
化を図っている（斜線部参照）。また、図５に示す現像
液吐出ノズルは、以下の点を除いて、図２に示す第１の
構成例に係る現像液吐出ノズルと同一の構成を有し、相
当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を略す
ることとする。図５に示す現像液吐出ノズル４は、流路
４１を構成する筒体の側面から外方に向けて突出し、流
路４１から流入した現像液を先端に設けられた現像液吐
出孔４２まで導く現像液導出管４６を有している。この
現像液導出管４６の外壁は、下方向へ傾斜をつけられて
形成されている。なお、本構成例は、凹状の円弧面を有
する現像液除去部４３が設けられているが、これに限ら
ず図４に示されているような凸状の円弧面を有する現像
液除去部４５を設けても良い。

【００３３】上記のような構成により、基板Ｗから跳ね
返った現像液は、現像液導出管４６の外面に付着するこ
とがある。この現像液は、自重によって外面を伝い、現
像液導出管４６の最下端に到達する。最下端において
は、現像液との接触面積が小さくなり、現像液は基板Ｗ
に落下する。

【００３４】また、ノズルに対する現像液の供給停止後
に、現像液吐出ノズル４内に残留する現像液は、自重に
よって現像液導出管４６の内部を伝い、現像液導出管４
６の最下端に到達し落下する。なお、図５に示す第４の
構成例におけるその他の動作は、図２に示す第１の構成
例と同様であるので、その説明を省略する。

【００３５】上述では、薬液吐出ノズルの実施形態とし
て、現像液を吐出するものについて説明したが、レジス
ト液などを吐出するノズルについても本薬液吐出ノズル
を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る現像液吐出ノズルを備
える現像装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す現像液吐出ノズル４の第１の構成例
を示す図である。

【図３】図１に示す現像液吐出ノズル４の第２の構成例
を示す図である。

【図４】図１に示す現像液吐出ノズル４の第３の構成例
を示す図である。

【図５】図１に示す現像液吐出ノズル４の第４の構成例
を示す図である。

【図６】従来の現像装置の各部の構成および現像液供給
時における現像装置と基板との配置関係を説明するため
の参考図である。

【符号の説明】

Ｗ…基板１…スピンチャック２…モータ３…回転軸４…現像液吐出ノズル４１…流路４２，４４…現像液吐出孔４３，４５…現像液除去部４６…現像液導出管５…ノズルアーム６…現像液導入管７…現像液温調部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の上方から当該基板の表面に向けて
薬液を吐出するための薬液吐出ノズルであって、外部から供給された薬液を所定の位置へと導く薬液流路
と、前記薬液流路によって導かれた薬液を前記基板表面上に
吐出する薬液吐出孔と、前記基板に近接する下端部に形成され、その最下部の形
状が、点または線によって構成された薬液除去手段とを
備える、薬液吐出ノズル。
【請求項２】前記薬液除去手段は、その最下部の形状
が円形であり、当該円形の円周から中心に向けて上向き
に傾斜する傾斜面を有していることを特徴とする、請求
項１に記載の薬液吐出ノズル。
【請求項３】前記薬液除去手段は、その最下部の形状
が多角形であり、当該多角形の各辺から中心に向けて同
一傾斜角度をもって傾斜する傾斜面を有していることを
特徴とする、請求項１に記載の薬液吐出ノズル。
【請求項４】前記薬液除去手段は、その最下部の形状
が点であり、当該点から周囲に向けて円弧状に傾斜する
傾斜面を有していることを特徴とする、請求項１に記載
の薬液吐出ノズル。
【請求項５】前記薬液吐出孔の最下端は、前記薬液除
去手段の最外周部と接していることを特徴とする、請求
項１〜４のいずれかに記載の薬液吐出ノズル。
【請求項６】前記薬液流路によって導かれた薬液を前
記薬液吐出孔まで導く薬液導出管をさらに備え、前記薬液導出管は、前記薬液流路を構成する筒体の側面
から外方に向けて突出しており、前記薬液吐出孔に向か
うに従って下方向に傾斜していることを特徴とする、請
求項１〜４のいずれかに記載の薬液吐出ノズル。