JPH104050A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の処理の均一性を保ちつつパーティクル
を減少させることが可能な基板処理装置を提供すること
である。 【解決手段】 カップ３の下方にステージ８が配設さ
れ、ステージ８とカップ３の排気口５との間にミストセ
パレータ９が介挿されている。配管１１はステージ８を
貫通してミストセパレータ９に嵌合する。ミストセパレ
ータ９はステージ８に着脱自在に装着され、カップ３を
取り外すことによりステージ８から容易に取り外すこと
ができる。装置本体の排気口１８とミストセパレータ９
との間に接続された配管１７，１５，１４，１３，１１
の内径はカップ３に近づくにしたがって小さくなってい
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、基板に所定の処理
を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基
板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の
基板に処理液の塗布処理、現像処理、洗浄処理等の処理
を行うために基板処理装置が用いられている。

【０００３】図３は従来の回転式基板処理装置の主要部
の概略断面図である。この回転式基板処理装置は、基板
を回転させながらその表面にフォトレジスト液、現像
液、洗浄液等の処理液を供給することにより基板の表面
処理を行う。

【０００４】図３において、基板１００は回転保持手段
（スピンチャック）２により水平に保持され、鉛直軸の
周りで回転駆動される。基板１００の表面には、回転保
持手段２の上方に配置されたノズル（図示せず）により
処理液が供給される。また、基板１００の周囲を取り囲
むようにカップ３が配置されている。このカップ３は、
処理液を回収するとともに処理液のミスト（飛沫）の飛
散を防止するために用いられる。

【０００５】カップ３の下部には、処理液の廃液を回収
するための廃液出口４および排気を行うための排気口５
が設けられている。排気口５は配管を通して外部の排気
系に接続される。

【０００６】図３の回転式基板処理装置においては、矢
印で示すように、カップ３の上方から清浄な空気が基板
１００の表面に向かって供給される。カップ３内には、
基板１００の処理により発生した処理液のミスト等のパ
ーティクル（粒子）を含む空気が充満する。カップ３内
にミスト等のパーティクルが浮遊していると、そのパー
ティクルが基板１００の表面および裏面に付着するとい
う問題が生じる。そこで、排気系によりパーティクルを
含む空気が排気口５から排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】半導体のデザインルー
ルの微細化が進むにつれて処理の均一性の向上およびパ
ーティクルの低減が要求されている。

【０００８】従来の基板処理装置では、例えば特公平５
−６８０９４号公報に示されるように、カップの構造を
改良することにより処理の均一性を確保しつつパーティ
クルの低減を図っている。しかしながら、近年、処理の
均一性の向上およびパーティクルの低減に対する要求が
ますます厳しくなり、カップの構造を改良するだけでは
このような要求を満たすことが困難となっている。

【０００９】また、従来の回転式基板処理装置では、工
場から与えられる用力の変動により排気圧が変動するこ
とがある。用力の変動により排気圧が低下すると、カッ
プ３内のパーティクルの排出が十分に行われず、基板１
００の表面および裏面へパーティクルが付着する。そこ
で、排気圧を常時高めに設定しておくと、用力の変動に
より排気圧が多少低下しても、カップ３内のパーティク
ルを減少させることが可能となる。しかしながら、カッ
プ３内の気流が速くなり、基板１００表面の処理が不均
一になるという問題が生じる。

【００１０】また、カップ３内の排気圧を常時高めに設
定していると、カップ３の排気口５に接続される配管内
に多くのパーティクルが吸い込まれる。通常、配管内に
吸い込まれたパーティクルが工場の排気系に吸い込まれ
ないように、配管の途中に気体からパーティクルを分離
するためのミストセパレータが介挿される。

【００１１】しかしながら、カップ３の排気口５からミ
ストセパレータに至る配管の途中でパーティクルの詰ま
りが生じる場合がある。この場合、配管のどの部分に詰
まりが生じたかを監視することができない。そのため、
保守作業が困難となる。

【００１２】本発明の目的は、基板の処理の均一性を保
ちつつパーティクルを減少させることが可能な基板処理
装置を提供することである。本発明の他の目的は、パー
ティクルを減少させることが可能でかつ保守作業が容易
な基板処理装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基
板処理部を装置本体内に備え、装置本体に外部の排気系
と接続可能な排気口が設けられた基板処理装置におい
て、基板処理部の排気口と装置本体の排気口との間が配
管で接続され、配管の内径が装置本体の排気口から基板
処理部の排気口へ段階的または連続的に小さくされたも
のである。

【００１４】第２の発明に係る基板処理装置は、第１の
発明に係る基板処理装置の構成において、基板処理部
が、基板を保持して回転する基板保持手段と、基板保持
手段に保持された基板の周囲を取り囲むカップとを有
し、排気口がカップの下部に設けられ、カップの排気口
と配管との間に粒子捕捉手段が着脱可能に介挿されたも
のである。

【００１５】第１および第２の発明に係る基板処理装置
においては、配管の内径が装置本体の排気口から基板処
理部の排気口へ段階的または連続的に小さくなっている
ので、基板処理部に近づくにしたがって排気流速が速く
なり、カップ内の排気効率が高められる。したがって、
排気系の排気圧が低下しても、基板処理部内で十分な排
気圧が得られ、基板の処理の均一性が確保されかつパー
ティクルが低減される。また、配管の内径が装置本体の
排気口に近づくにしたがって大きくなっているので、パ
ーティクルが配管の途中で詰まりにくくなる。

【００１６】特に、第２の発明に係る基板処理装置にお
いては、カップの下部に設けられた排気口と配管との間
に粒子捕捉手段が介挿されているので、排気効率の向上
に伴ってカップから流出するパーティクルが増加して
も、それらのパーティクルが粒子捕捉手段で捕捉され
る。それにより、パーティクルによる配管の詰まりが防
止される。また、粒子捕捉手段が着脱可能に設けられて
いるので、粒子捕捉手段の保守作業が容易になる。

【００１７】第３の発明に係る基板処理装置は、基板を
保持して回転する基板保持手段と、基板保持手段により
保持された基板の周囲を取り囲みかつ排気口を有するカ
ップとを装置本体内に備え、装置本体に外部の排気系と
接続可能な排気口が設けられ、カップの排気口と装置本
体の排気口との間が配管で接続された基板処理装置にお
いて、カップの排気口と配管との間に粒子捕捉手段が着
脱可能に介挿されたものである。

【００１８】第４の発明に係る基板処理装置は、第３の
発明に係る基板処理装置の構成において、カップととも
に上下動可能に設けられた支持部材をさらに備え、粒子
捕捉手段が支持部材に着脱可能に装着されたものであ
る。

【００１９】第３および第４の発明に係る基板処理装置
においては、カップの排気口と配管との間に粒子捕捉手
段が設けられているので、カップから気体とともに流出
したパーティクルが粒子捕捉手段で捕捉される。したが
って、パーティクルによる配管の詰まりが防止される。
また、粒子捕捉手段が着脱可能に設けられているので、
粒子捕捉手段の保守作業が容易になる。

【００２０】特に、第４の発明に係る基板処理装置にお
いては、粒子捕捉手段がカップとともに上下動可能に設
けられた支持部材に着脱可能に装着されているので、カ
ップを取り外すことにより粒子捕捉手段を容易に取り外
すことができる。したがって、カップの交換時に粒子捕
捉手段の保守作業を容易に行うことが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
回転式基板処理装置の概略構成図である。また、図２は
図１の回転式基板処理装置の主要部の概略断面図であ
る。本実施例の回転式基板処理装置は、例えば、基板に
フォトレジスト膜、スピンオングラス（ＳＯＧ）膜、ポ
リイミド膜等の処理液を塗布するための回転式塗布装置
として用いられる。

【００２２】図１において、装置本体１内に、基板１０
０を水平姿勢で保持して回転する回転保持手段（スピン
チャック）２が設けられている。回転保持手段２の上方
には、基板１００の表面に処理液を供給するノズル（図
示せず）が配設されている。また、回転保持手段２に保
持された基板１００の周囲を取り囲むようにカップ３が
配設されている。カップ３の下部には、処理液の廃液を
排出するための廃液出口４およびカップ３内の排気を行
うための排気口５が形成されている。本実施例では、回
転保持手段２およびカップ３が基板処理部となる。

【００２３】カップ３の上部にはボックス６が配置さ
れ、ボックス６の上部にフィルタ７が取り付けられてい
る。温度および湿度が調整された清浄な空気が給気管
（図示せず）およびフィルタ７を通してボックス６内に
鉛直下向きに供給される。

【００２４】カップ３の下方には、板状のステージ（支
持部材）８が配設されている。そのステージ８とカップ
３の排気口５との間には粒子捕捉手段として働くミスト
セパレータ９が介挿されている。ステージ８はエアシリ
ンダ１０により矢印Ｘで示すように上下方向に移動可能
に構成されている。これにより、カップ３およびミスト
セパレータ９がステージ８とともに上下方向に移動す
る。

【００２５】ステージ８の下部には配管１１が取り付け
られている。この配管１１はステージ８を貫通してミス
トセパレータ９に嵌合する。図２に示すように、ミスト
セパレータ９の気体入口９ａにカップ３の排気口５が嵌
合し、ミストセパレータ９の気体出口９ｂに配管１１が
嵌合している。ミストセパレータ９はステージ８に着脱
自在に装着されており、カップ３を取り外すことにより
ステージ８から容易に取り外すことができる。

【００２６】ミストセパレータ９は、例えば複数の仕切
り板を内蔵し、気体入口９ａから気体とともに供給され
たミスト等のパーティクルを捕捉し、気体のみを気体出
口９ｂから排出する。ミストセパレータ９の構造は特に
限定されない。

【００２７】図１に示すように、配管１１の下端は蛇腹
１２を介して配管１３の上端に連結されている。蛇腹１
２は矢印Ｘの方向に伸縮自在になっている。したがっ
て、エアシリンダ１０によりステージ８が上下に移動し
た際に、配管１３が固定された状態で配管１１がステー
ジ８とともに上下に移動することができる。

【００２８】配管１３の下端はＬ字型の配管１４の一端
に連結され、Ｌ字型の配管１４の他端は配管１５を介し
て排気ボックス１６に連結されている。排気ボックス１
６はＬ字型の配管１７を介して装置本体１の排気口（取
り合い口）１８に連結されている。排気口１８は外部の
排気系に接続される。

【００２９】本実施例では、配管１１，１３の内径Ｄ
１、配管１４の内径Ｄ２、配管１５の内径Ｄ３および配
管１７の内径Ｄ４が次の関係を有する。 Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４ すなわち、配管１７，１５，１４，１３，１１の内径
が、装置本体１の排気口１８で最大となり、カップ３の
排気口５に近づくにしたがって段階的に小さくなり、ミ
ストセパレータ９との嵌合部で最小となっている。

【００３０】これにより、排気流速が装置本体１の排気
口１８からカップ３の排気口５に近づくにしたがって速
くなる。また、配管１１，１３，１４，１５，１７は、
圧力損失が少なくなるように配置されている。すなわ
ち、排気効率が最大限に高められている。したがって、
カップ３内のパーティクルが十分に削減される。

【００３１】本実施例の回転式基板処理装置では、図２
に矢印Ａで示すように、カップ３の上方から清浄な空気
が基板１００の表面に向かって供給される。カップ３内
のミスト等のパーティクルを含む空気は、矢印Ｂで示す
ように、カップ３の下部の排気口５から排出され、ミス
トセパレータ９に供給される。ミストセパレータ９にお
いてミスト等のパーティクルが捕捉され、気体のみが矢
印Ｃで示すように配管１１に供給される。

【００３２】上記のように、カップ３までの排気効率が
高められているので、工場から与えられる用力の変動に
よる排気圧の低下が起こっても、カップ３内で十分な排
気圧が得られる。そのため、塗布膜の均一性の悪化、パ
ーティクルの増加等のプロセス上の問題が生じない。

【００３３】また、カップ３の直下にミストセパレータ
９が設けられているので、排気効率の向上によりカップ
３から流出するパーティクルの量が増加しても、ミスト
セパレータ９でそれらのパーティクルを十分に捕捉する
ことができる。したがって、パーティクルが排気系に詰
まるという不具合の発生を確実に防止することができ
る。しかも、ミストセパレータ９は、カップ３の交換時
に容易に取り外すことができるので、保守作業の効率化
が図られる。

【００３４】また、配管１１，１３，１４，１５，１７
の内径が、装置本体１の排気口１８に近づくにしたがっ
て階段的に大きくなっているので、ミストセパレータ９
で捕捉をされなかった一部のパーティクルが配管に流出
しても、配管の途中でパーティクルの詰まりが起こりに
くい。

【００３５】なお、上記実施例では、配管の内径を装置
本体１の排気口１８からカップの排気口５に近づくにし
たがって段階的に小さくしているが、配管の内径を装置
本体１の排気口１８からカップ３の排気口５に近づくに
したがって連続的に小さくしてもよい。

【００３６】また、上記実施例では、粒子捕捉手段とし
てミストセパレータ７を用いているが、粒子捕捉手段と
してフィルタを用いてもよい。また、上記実施例では、
ミストセパレータ７が箱型に形成されているが、ミスト
セパレータ７は、カップ３と配管１１との間に着脱可能
であれば、他の形状であってもよい。

【００３７】本発明は、回転式塗布装置に限らず、現像
装置、洗浄装置等の他の回転式基板処理装置にも適用す
ることができる。また、本発明は、排気が必要な他の基
板処理装置にも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おける回転式基板処理装置
の概略構成図である。

【図２】図１の回転式基板処理装置の主要部の概略断面
図である。

【図３】従来の回転式基板処理装置の主要部の概略断面
図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 回転保持手段 ３ カップ ５ 排気口 ８ ステージ ９ ミストセパレータ １１，１３，１４，１５，１７ 配管 １２ 蛇腹 １６ 排気ボックス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に所定の処理を行う基板処理部を装
   置本体内に備え、前記装置本体に外部の排気系と接続可
   能な排気口が設けられた基板処理装置において、前記基
   板処理部の排気口と前記装置本体の前記排気口との間が
   配管で接続され、前記配管の内径が前記装置本体の前記
   排気口から前記基板処理部の前記排気口へ段階的または
   連続的に小さくされたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記基板処理部は、基板を保持して回転
   する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基
   板の周囲を取り囲むカップとを有し、前記排気口は前記
   カップの下部に設けられ、前記カップの前記排気口と前
   記配管との間に粒子捕捉手段が着脱可能に介挿されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 基板を保持して回転する基板保持手段
   と、前記基板保持手段に保持された基板の周囲を取り囲
   みかつ排気口を有するカップとを装置本体内に備え、前
   記装置本体に外部の排気系と接続可能な排気口が設けら
   れ、前記カップの前記排気口と前記装置本体の前記排気
   口との間が配管で接続された基板処理装置において、前
   記カップの前記排気口と前記配管との間に粒子捕捉手段
   が着脱可能に介挿されたことを特徴とする基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記カップとともに上下動可能に設けら
   れた支持部材をさらに備え、前記粒子捕捉手段は前記支
   持部材に着脱可能に装着されたことを特徴とする請求項
   ３記載の基板処理装置。