JPH09232212A

JPH09232212A - 現像装置

Info

Publication number: JPH09232212A
Application number: JP8037890A
Authority: JP
Inventors: Masao Tsuji; 雅夫辻
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1997-09-05
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3453022B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ノズルの先端に付着した現像液を確実に
除去することが可能な現像装置を提供することである。【解決手段】待機ポット４の内側に洗浄ノズル３０を
設ける。洗浄ノズル３０の洗浄液吐出路３１の先端は、
現像ノズル９の先端部に向けて配置されている。洗浄ノ
ズル３０から洗浄液を吐出すると、現像ノズル９の先端
部に付着した現像液の液滴が洗い流され、ドレイン配管
２１から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶装置のガラス基板等の基板上に形成された感光性膜に
現像液を供給して現像処理を行う現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、現像装置は、基板上に現像液を
回転塗布して基板上の感光性膜を現像する回転処理部
と、基板上に現像液を供給する現像ノズルとを備えてい
る。現像ノズルは、回動自在に設けられた現像ノズルア
ームに取り付けられており、基板の上方と待機位置との
間を移動することができる。

【０００３】現像処理時には、現像ノズルが基板の上方
に移動し、基板上の感光性膜に現像液を供給する。供給
された現像液は、基板の回転によって基板上の全面に塗
り広げられ、感光性膜と接触して現像を行う。

【０００４】現像液の供給が終了すると、現像ノズルは
現像ノズルアームの回動により基板の上方から退いた待
機位置に移動する。現像ノズルが待機位置に退避してい
る間に、回転処理部では、さらに基板表面の洗浄処理や
乾燥処理が行われる。一連の現像処理が終了すると、処
理済の基板が回転処理部から搬出され、新たな基板が供
給される。

【０００５】一方、待機位置において待機している間、
現像ノズルのノズル孔付近の現像液は、大気にさらされ
ており、現像液中の水分が蒸発して現像液の濃度が変化
したり、変質したりする。このために、再び現像処理を
開始する前には、予め現像ノズルの先端部分の現像液を
吐出して排出し（プリディスペンス処理）、現像ノズル
中に供給されている現像液を均一化させている。

【０００６】ところが、現像液を吐出すると、現像ノズ
ルのノズル孔の近傍に現像液の液だれが生じ、液滴とな
って付着する。また、時間が経過すると、現像液の液滴
は結晶化してパーティクル（粒子）となって現像ノズル
の先端部に付着する。

【０００７】液滴あるいはパーティクルが付着した現像
ノズルを基板の上方に移動させて現像処理を開始した場
合、液滴が基板上に落下すると、現像むらが発生する。
また、パーティクルが基板上に落下すると、現像不均一
が生じる原因となる。

【０００８】このため、従来より現像ノズルの液滴等の
除去を行う方法が提案されている。図８は、液滴除去部
材を用いた液滴の除去動作を示す説明図である。このよ
うな方法は、例えば特開平４−３０５２１号公報に示さ
れている。すなわち、この現像装置では、現像ノズル４
０の下面に付着した液滴４２を除去するために、液滴除
去板４１を用いている。液滴除去板４１は、現像ノズル
４０の移動経路の途中に設けられている。そして、液滴
除去板４１の先端部は現像ノズル４０の下面とわずかに
隙間を保持しつつ、現像ノズル４０の下面に付着した液
滴４２に接触しうるように形成されている。

【０００９】したがって、現像ノズル４０が移動する際
には、現像ノズル４０の下面に付着した液滴４２が液滴
除去板４１によって掻き取られる。これによって現像ノ
ズル４０の下面の液滴４２あるいはパーティクルを除去
している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
生産性の向上を図るために基板の大型化が進み、これに
伴って製造歩留りの向上がますます重要となってきてい
る。このような背景から、現像装置においても、液滴や
パーティクルの落下による現像むらや現像不均一等の発
生を極力防止することが要求される。

【００１１】上記の液滴除去板４１を用いた現像装置で
は、液滴除去板４１の先端が現像ノズル４０の下面に付
着した液滴４２に接触するものの、現像ノズル４０の下
面には直接接触しない。このために、現像ノズル４０の
下面に微小な液滴４２が残存する。残存した少量の現像
液は短時間で結晶化し易くなり、パーティクルを生じや
すい。また、現像ノズル４０の外周面に付着した液滴４
２は除去されにくく、そのまま付着している場合が生じ
る。

【００１２】現像ノズル４０に残存した微小な液滴４２
やパーティクルは、上述したように現像むらや現像不均
一の原因となるため、現像ノズル４０からより完全に除
去されることが望まれる。

【００１３】本発明の目的は、現像ノズルの先端に付着
した現像液を確実に除去することが可能な現像装置を提
供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る現像装置は、基板の上方から現像液を供給す
る位置と、基板上から退いた待機位置との間を移動可能
に設けられた現像ノズルを備えた現像装置であって、待
機位置にある現像ノズルの先端部に向かって洗浄液を吐
出する洗浄液吐出手段を備えたものである。

【００１５】第２の発明に係る現像装置は、第１の発明
に係る現像装置の構成において、待機位置には、上方が
開放されかつ底部に廃液を排出するための配管が接続さ
れた容器が配置されており、洗浄液吐出手段が容器の内
部に設けられているものである。

【００１６】第３の発明に係る現像装置は、第２の発明
に係る現像装置の構成において、現像ノズルは、先端が
閉じられた筒状に形成されかつ先端近傍の外周面に現像
液を吐出するための複数のノズル孔を有し、洗浄液吐出
手段が、現像ノズルの側方から現像ノズルの先端近傍の
外周面に向かって洗浄液を吐出する位置に固定されてい
るものである。

【００１７】第４の発明に係る現像装置は、第１の発明
に係る現像装置の構成において、待機位置にある現像ノ
ズルの先端部に近接して配置された吸引口と排気手段に
接続される排気口とを有し、現像ノズルの先端部に付着
した現像液の液滴を吸引口から吸引して排気口から排出
する液滴吸引手段をさらに備えたものである。

【００１８】第１〜第４の発明に係る現像装置におい
て、現像ノズルの先端部に付着した現像液の液滴は、洗
浄液吐出手段から吐出された洗浄液によって洗い流され
る。このため、現像ノズルの先端部に付着した現像液が
基板上に落下したり、あるいは結晶化してパーティクル
となって基板上に落下したりすることによって現像むら
や現像不均一が生じることを防止することができる。

【００１９】特に、第２の発明に係る現像装置において
は、洗浄液吐出手段が容器の内部に設けられており、か
つ容器の底部には廃液を排出するための配管が接続され
ている。したがって、洗浄液が周囲に飛散することがな
く、また洗浄後の廃液を効率良く処理することができ
る。

【００２０】特に、第３の発明に係る現像装置において
は、洗浄液吐出手段から現像ノズルの先端近傍の外周面
に向かって洗浄液を吐出することができる。このため、
現像液が最も付着しやすい部分の洗浄を行うことがで
き、それによって現像ノズルの先端部から確実に現像液
の液滴を除去することができる。

【００２１】特に、第４の発明に係る現像装置において
は、現像ノズルの先端に近接した液滴吸引手段をさらに
備えている。液滴吸引手段は、現像ノズルの先端部に付
着した現像液の液滴、あるいは洗浄後に付着した洗浄液
の液滴を吸引して排出することができる。このため、現
像ノズルの先端部から現像液の液滴を除去するととも
に、洗浄液の液滴も完全に除去することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例による
現像装置の平面図である。現像装置は、基板１を吸引保
持して回転させ、現像、リンス、および乾燥の各処理を
行う回転処理部２と、回転軸８を中心に基板１の上方と
待機位置との間を回動する現像ノズルアーム３と、現像
ノズルアーム３の待機位置に配置された待機ポット４と
を備えている。さらに、現像装置は、現像後の基板表面
を洗浄するためのリンス液を供給するリンス液供給ノズ
ル５と、現像前の基板上にプリウエット液（純水）を供
給するためのプリウエット液供給ノズル６と、基板上の
塵埃等を飛散させるためのＮ₂ガス噴射ノズル７とを備
えている。

【００２３】図２は、待機位置における現像ノズルアー
ムおよびその周辺部の斜視図である。現像ノズルアーム
３の基部は回転軸８に固定されており、先端部には２つ
の現像ノズル９が設けられている。２つの現像ノズル９
には、異なる種類の現像液を供給するための現像液供給
ライン（図示せず）が個別に接続されている。各現像液
供給ラインは、現像ノズルアーム３の内部に配置され、
それぞれ異なる種類の現像液を供給するための供給手段
に接続されている。

【００２４】図３は、図２中のＸ−Ｘ線断面図である。
図３に示すように、現像ノズル９はその先端部１０が閉
じられた円筒形状に形成されており、先端部１０近傍の
外周面には、複数のノズル孔１１が形成されている。

【００２５】現像液供給ラインを通って現像ノズル９に
供給された現像液は、閉じられた先端部１０によってそ
の勢いがせき止められ、さらに流れ方向が曲げられてノ
ズル孔１１から外方へ吐出される。このために、図１に
示す基板１の上方位置において、現像ノズル９は基板１
上に現像液を緩やかに供給することができる。

【００２６】待機位置における現像ノズル９の下方に
は、待機ポット４が配置されている。待機ポット４は、
上方が開放された中空の樹脂製容器から形成されてお
り、その底面には、現像液の廃液等を排出するためのド
レン配管２１が接続されている。

【００２７】また、待機ポット４の内部には、各現像ノ
ズル９の両側に対向するように複数個の洗浄ノズル３０
が配置されている。各洗浄ノズル３０は、直方体形状の
本体の内部に形成された洗浄液吐出路３１を有してい
る。

【００２８】洗浄液吐出路３１の先端は、現像ノズル９
の外周面に向けられており、現像ノズル９のノズル孔１
１が形成された高さにほぼ等しくなるように洗浄ノズル
３０の固定位置が調整されている。

【００２９】また、洗浄液吐出路３１の他端は洗浄液供
給配管３２に接続されている。図４は、洗浄液供給配管
３２の配管系統図である。図４に示すように、洗浄液供
給配管３２は、リンス液供給源３６から延び、空気弁３
３を介して洗浄ノズル３０に導かれている。なお、図１
において示したリンス液供給ノズル５には、同じリンス
液供給源３６からリンス液供給配管３４が導かれ、その
途中に空気弁３５が設けられている。

【００３０】洗浄ノズル３０からの洗浄液の吐出動作お
よびリンス液供給ノズル５からのリンス液吐出動作は、
現像コントローラ３７によって制御されている。現像コ
ントローラ３７は、空気弁３３あるいは空気弁３５の開
閉動作を制御することによって、洗浄ノズル３０から洗
浄液を吐出させ、リンス液供給ノズル５からリンス液を
基板１上に吐出させる。なお、本実施例において、洗浄
液およびリンス液としては共に純水が用いられる。

【００３１】なお、上記の構成において、洗浄ノズル３
０が本発明の洗浄液吐出手段を構成する。次に、洗浄ノ
ズル３０の洗浄工程を含む現像装置の動作について説明
する。

【００３２】図１において、基板１の現像処理が終了す
ると、現像ノズルアーム３が基板１の上方位置から待機
ポット４の上方の待機位置に回動し、待機状態となる。
図３において、現像ノズル９はその先端部１０が閉じら
れており、ノズル孔１１が先端部１０のやや上方の外周
面に形成されている。したがって、この待機位置におい
て、ノズル孔１１から吐出された現像液がノズル孔１１
の下方外周面および先端部１０の下面に液滴４２となっ
て付着している。

【００３３】待機状態において、回転処理部２では、現
像処理が終了した基板１のリンス処理および乾燥処理が
行われる。その後、さらに、基板１の交換作業が行わ
れ、新たな基板１が回転処理部２に装着される。

【００３４】一方、待機位置においては、図３に示す洗
浄ノズル３０から洗浄液が吐出され、現像ノズル９の先
端部に付着した現像液の液滴４２が洗い流され、ドレン
配管２１を通して排出される。洗浄液が純水の場合に
は、現像ノズル９のノズル孔１１の内部近傍の現像液
は、純水によって希釈される。基板１の現像処理の初期
に基板１上に供給される現像液は、所定濃度よりも薄め
の現像液であっても問題がなく、むしろ好ましい場合が
ある。したがって、現像ノズル９の洗浄処理により希釈
された現像ノズル９内の現像液を廃棄する必要がなく、
これによって、現像処理開始前のプリディスペンス処理
を省略することができる。

【００３５】その後、現像ノズルアーム３が基板１の上
方に回動し、再び現像処理が開始される。以下、上記の
動作が繰り返して行われる。このように、本実施例によ
る現像装置では、現像ノズル９の先端部に付着した現像
液の液滴を洗い流すことができる。このため、現像液の
液滴やパーティクルの落下によって基板１上の感光性膜
に現像むらや現像不均一が生じることを防止することが
できる。

【００３６】（第２の実施例）第２の実施例による現像
装置は、第１の実施例による現像装置に対して、現像ノ
ズルの先端に付着した液滴を吸引して除去する構成をさ
らに加えたものである。以下の説明においては、第１の
実施例の現像装置の説明に用いた図１および図２を再び
参照する。さらに、図５は、図２におけるＸ−Ｘ線断面
図であり、図６は図２におけるＹ−Ｙ線断面図である。

【００３７】図５において、各現像ノズル９の両側方の
待機ポット４の内面には、複数の洗浄ノズル３０が固定
されている。洗浄ノズル３０の構成および動作について
は、第１の実施例の洗浄ノズル３０と同様であるため、
ここでの説明は省略する。

【００３８】現像ノズル９の下方には液だれ吸引ノズル
１５が配置されている。図５および図６において、液だ
れ吸引ノズル１５は、２つの現像ノズル９にそれぞれ対
応した２つの吸引ノズル部１９ａを備えている。吸引ノ
ズル部１９ａの内部には吸引路１６ａが形成されてい
る。

【００３９】吸引路１６ａの上端には、多孔質部材１８
が配置されている。多孔質部材１８は、上面側と下面側
とを通気する多数の孔が内部に形成された材料、例えば
金属メッシュ、焼結金属、多孔質樹脂等により形成され
る。多孔質部材１８は、中央部分が開口されたキャップ
１７によって吸引ノズル部１９ａの上端に取り付けられ
ている。

【００４０】また、吸引路１６ａの下端は、吸引ノズル
本体１９の内部に形成された排気路１６ｂに連通されて
いる。液だれ吸引ノズル１５の排気口１９ｂには排気配
管２０が接続されている。図７は、液だれ吸引ノズル１
５の排気ラインの構成図である。図７において、排気配
管２０はエゼクタ２２に接続され、さらに気水分離ボッ
クス２４に接続されている。エゼクタ２２は、エゼクタ
２２内に導入した圧縮空気２３によって負圧を発生さ
せ、液だれ吸引ノズル１５の吸引ノズル部１９ａの先端
近傍の外気を排気配管２０を通して吸引し、気水分離ボ
ックス２４に送り出す。

【００４１】気水分離ボックス２４は、液だれ吸引ノズ
ル１５から吸引された外気を気体分と液体分とに分離
し、液体分を排水ライン２５に排出し、気体分を排気ラ
イン２６に排出する。この排気ライン２６は、さらに工
場内等に設けられた排気ラインに接続される。したがっ
て、工場内の排気ラインの排気能力が高ければ、エゼク
タ２２を省略しても構わない。

【００４２】ここで、洗浄ノズル３０および液だれ吸引
ノズル１５の動作についてさらに説明する。この洗浄ノ
ズル３０による洗浄動作および液だれ吸引ノズル１５に
よる液滴除去動作は、現像ノズル９が待機状態にある間
に行われる。

【００４３】まず、現像処理が終了して待機位置に回動
した現像ノズル９の先端部には現像液の液滴が付着して
おり、その一部は時間の経過とともに結晶化しパーティ
クルとなって付着している。

【００４４】そこで、洗浄ノズル３０から洗浄液を吐出
し、現像ノズル９の先端部に付着した液滴やパーティク
ルを洗い流す。洗浄後には、現像ノズル９の先端部に洗
浄液の液滴が残存する。

【００４５】次に、液だれ吸引ノズル１５の動作を開始
する。図５および図６において、現像ノズル９の先端部
１０と多孔質部材１８の両面との間隔は、液滴が多孔質
部材１８の上面に接触し得る程度に、例えば０．５ｍｍ
に調整されている。したがって、多孔質部材１８の上面
に接触した液滴は、表面張力の影響および多孔質部材１
８の孔の毛管現象によって多孔質部材１８側に引き付け
られる。

【００４６】さらに、液滴は吸引路１６ａを通じて多孔
質部材１８の下面側から吸引され、外気とともに多孔質
部材１８の孔を通して液だれ吸引ノズル１５の内部に吸
い込まれる。多孔質部材１８の孔は狭いため、外気は高
速で吸引路１６ａの内部に吸い込まれる。このため、多
孔質部材１８の表面近傍での吸引力が増大し、現像ノズ
ル９の先端部１０のみならず、ノズル孔１１近傍の外周
面に付着した洗浄液の液滴も十分に吸引して除去するこ
とができる。

【００４７】このように、第２の実施例による現像装置
では、現像ノズル９の先端部が洗浄液によって洗浄され
るとともに、液だれ吸引ノズル１５によって、洗浄後に
現像ノズル９に付着した洗浄液も吸引して除去される。
したがって、待機状態において、現像ノズル９の先端部
は清浄な状態に保たれる。このために、現像液の液滴の
落下による現像むら等の発生を防止することができる。
また、第１の実施例の場合と同様に、プリディスペンス
処理を省略することができる。

【００４８】なお、洗浄ノズル３０からの洗浄液の吐出
動作と、液だれ吸引ノズル１５の吸引動作とは同時に行
なってもよい。（第３の実施例）第３の実施例による現像装置は、第１
の実施例による現像装置または第２の実施例による現像
装置の構成に対して図８に示す液滴除去部材をさらに組
み合わせたものである。

【００４９】すなわち、図１において、現像ノズルアー
ム３の先端部に取り付けられた現像ノズル９が通過する
移動経路のいずれかの位置に、液滴除去部材を設置す
る。液滴除去部材は、移動中の現像ノズル９の先端部か
らわずかに離れるとともに、先端部の下面に付着した液
滴に接触し得るように配置される。これによって、現像
ノズル９が回動する際に、液滴のみに接触して除去する
ことができる。

【００５０】なお、液滴除去部材としては、板状のも
の、あるいは櫛状の先端形状を有するものなどを適用す
ることができる。なお、上記の第１〜第３の実施例によ
る現像装置では、２系統の現像ノズル９，９を有する現
像装置を例に説明したが、現像ノズル９が１系統の現像
装置に対しても本発明を適用することができる。この場
合には、洗浄ノズル３０あるいは液だれ吸引ノズル１５
は、１つの現像ノズル９に対応する構成を備えればよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による現像装置の平面図であ
る。

【図２】現像ノズルアーム周辺の斜視図である。

【図３】第１の実施例による現像装置における図２中の
Ｘ−Ｘ線断面図である。

【図４】図３に示す洗浄ノズルの配管系統図である。

【図５】第２の実施例による現像装置における図２中の
Ｘ−Ｘ線断面図である。

【図６】第２の実施例による現像装置における図２中の
Ｙ−Ｙ線断面図である。

【図７】図６の液だれ吸引ノズルの排気ラインの構成図
である。

【図８】従来の現像装置の液滴除去部材を用いた液滴の
除去動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１基板２回転処理部３現像ノズルアーム４待機ポット９現像ノズル１０現像ノズルの先端部１１ノズル孔１５液だれ吸引ノズル１６ａ吸引路１６ｂ排気路１８多孔質部材１９吸引ノズル本体１９ａ吸引ノズル部１９ｂ排気口３０洗浄ノズル３１洗浄液吐出路３２洗浄液供給配管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の上方から現像液を供給する位置
と、基板上から退いた待機位置との間を移動可能に設け
られた現像ノズルを備えた現像装置であって、前記待機位置にある前記現像ノズルの先端部に向かって
洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段を備えたことを特徴と
する現像装置。
【請求項２】前記待機位置には、上方が開放されかつ
底部に廃液を排出するための配管が接続された容器が配
置されており、前記洗浄液吐出手段は、前記容器の内部に設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記現像ノズルは、先端が閉じられた筒
状に形成されかつ先端近傍の外周面に現像液を吐出する
ための複数のノズル孔を有し、前記洗浄液吐出手段は、前記現像ノズルの側方から前記
現像ノズルの先端近傍の外周面に向かって前記洗浄液を
吐出する位置に配置されていることを特徴とする請求項
２記載の現像装置。
【請求項４】前記待機位置にある前記現像ノズルの先
端部に近接して配置された吸引口と、排気手段に接続さ
れる排気口とを有し、前記現像ノズルの先端部に付着し
た現像液の液滴を前記吸引口から吸引して前記排気口か
ら排出する液滴吸引手段をさらに備えたことを特徴とす
る請求項１記載の現像装置。