JPH1057877A

JPH1057877A - 基板処理装置及び基板処理方法

Info

Publication number: JPH1057877A
Application number: JP9126235A
Authority: JP
Inventors: Noriya Wada; 憲也和田; Kazuhiko Kenmori; 和彦権守; Hisayoshi Ichikawa; 久賀市川; Yoshio Morita; 宜夫森田; Hiroshi Fukuda; 浩福田
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1996-05-07
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】基板に対するプロセス処理を正確に行い、こ
の処理時に処理液が基板の裏面側に回り込むのを防止で
きるようにする。【構成】基板１０を基板回転手段１１により回転駆動
する間に、第１の供給手段２４の現像液供給ノズル２６
から現像液を基板１０の表面１０ａに供給して、遠心力
の作用で全体が均一になるように塗布し、次いで洗浄液
供給ノズル２７により洗浄液を供給して、基板１０の表
面１０ａを洗浄乃至リンスを行った後に、高速スピン乾
燥させるが、現像液の塗布時には基板１０の裏面１０ｂ
側に保護液膜を形成し、またスピン乾燥時には裏面１０
ｂ側の全体を確実に乾燥させるために、裏面１０ｂ側に
純水を供給し、またスピン乾燥時には裏面１０ｂの回転
中心部分に窒素ガスを供給するために、窒素ガスを供給
する内管６４と純水を供給する外管６５とからなる二重
管からなるノズル手段６３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶パネル
のＴＦＴ基板やカラーフィルタ、半導体ウエハ等の基板
の表面に処理液を用いたプロセス処理を行う基板処理装
置及び基板処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶パネルのＴＦＴ基板を製造
する工程においては、現像液の塗布，エッチング液の塗
布，レジスト膜を剥離するための剥離液の供給等のウエ
ットプロセスにより所定のプロセス処理が行われ、また
これら各プロセス間には、洗浄工程及び乾燥工程が加わ
る。このような基板のウエット処理は、基板をスピンド
ルに装着して、それを回転させながら、処理液等を供給
することにより行うようにしたものは、従来から広く用
いられている。ここで、洗浄工程では、例えば超音波加
振した純水を洗浄液として用い、この純水を基板に向け
て噴射する、所謂メガソニックシャワーにより行われる
が、この洗浄液も一種の処理液である。

【０００３】前述したウエットプロセスにおいて、複数
の処理、例えば現像液の塗布と純水を用いた洗浄乃至リ
ンス処理とを単一の装置で行うようにしたものは、例え
ば特開平７−２４５４６６号公報において知られてい
る。この公知の基板処理装置は概略図１１示したように
構成されている。

【０００４】図中において、１は基板であって、この基
板１はスピンドル２の先端に設けた受け台３上に所定の
位置に位置決め固定されている。４は上部が開口したカ
ップ状のハウジングであって、スピンドル２に装着した
基板１を囲繞するように設けられる。基板１の上部位置
には、図示は省略するが、現像液供給ノズル及び純水供
給ノズルが設けられる。これら現像液供給ノズル及び純
水供給ノズルは、ハウジング４の上部の開口部分の所定
の位置に臨む状態と、この位置から回動して、開口部分
から退避した位置とに変位可能となっている。

【０００５】現像液供給ノズル及び純水供給ノズルを共
に退避させた状態で、移載用のハンドリング手段に基板
１を保持させて、スピンドル２に装着させる。そして、
まず現像液供給ノズルをハウジング４の上部の開口部分
において、基板１に対して所定の位置に対向配設し、ス
ピンドル２により基板１を高速回転させる間に、現像液
供給ノズルから現像液を基板１の表面に供給する。基板
１に供給された現像液は遠心力の作用により基板１の表
面に沿って外方に向けて拡散する。この結果、現像液は
基板１の表面全体にわたってほぼ均一な膜厚に塗布さ
れ、余剰の現像液は基板１の周辺から外方に向けて飛散
する。また、基板１に現像液を塗布した後に、洗浄を行
うには、現像液供給ノズルを退避させて、純水供給ノズ
ルをハウジング４の上部の開口部分に臨ませて行うが、
現像液の塗布と同様、純水供給ノズルから純水を基板１
の表面に供給すると、遠心力の作用で基板１の全面にほ
ぼ均一に拡散して基板１の表面が洗浄される。

【０００６】ここで、現像液及び純水を基板１に供給す
ると、それらは基板１の周辺から飛散することになる
が、飛散した液はハウジング４の壁面に沿って流下して
底部に溜ることになり、ハウジング４の底部から回収で
きる。しかも、現像液と純水とを別々に回収するため
に、回収タンク５，６と吸引配管７，８とが接続され
る。現像液の塗布時には、吸引配管７を作動させて、ハ
ウジング４の底部から現像液を回収タンク５に回収す
る。また、純水による洗浄時には、吸引配管８を作動さ
せて、回収タンク６に純水を回収する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板の表面
に供給した現像液は遠心力の作用を受けて外方に飛散す
ることになるが、この時に裏面側への回り込みが生じた
り、また現像液がミスト状態になってハウジング４内に
浮遊して、裏面側に付着する可能性もある。現像液が基
板の裏面側に付着すると、製品としてのＴＦＴ基板に対
する大きな欠陥となってしまう。従って、液処理を行う
際には、その処理液が裏面側に回り込まないように保護
しなければならないが、この点に関して有効な対策を取
るようにしたものは知られていない。また、洗浄が終了
した後に、洗浄液の供給を停止して基板を高速回転する
と、スピン乾燥を行うことができるものの、基板の回転
中心位置と周辺部とでは周速が異なるために、全面にわ
たってむらなく乾燥することができず、しかも基板の回
転によりハウジング内で空気が循環して、回転中心近傍
に負圧吸引力が作用するから、ハウジング内に浮遊する
ミスト等が一度乾燥した基板に再付着することもあり、
洗浄終了後に、そのままの状態でスピン乾燥を行うこと
はできなかった。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、ウエットプロセスに
よる基板の処理を正確に行い、処理液が基板の裏面側に
回り込むのを防止できるようにすることにある。

【０００９】本発明の他の目的は、現像液の塗布，エッ
チング液の塗布，剥離液の供給等からなる１つのプロセ
スと、このプロセス後に行われる、基板の洗浄及びスピ
ン乾燥を正確かつ効率的に行えるようにすることにあ
る。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、基板の表面側
のスピン乾燥を行う際に、裏面側も同時にむらなくスピ
ン乾燥できるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、基板を水平状態に保持して回転駆動
する基板回転手段と、この基板回転手段により回転する
基板の表面に少なくとも１種類の処理液を供給するノズ
ル部材を、前記基板に対向配設する作動位置と、この基
板の上部を開放する退避位置とに変位可能なアームに取
り付けた処理液供給手段と、この基板の裏面側に流体を
供給するノズル手段とを備える構成としたことをその特
徴とするものである。

【００１２】ここで、基板に供給される処理液として
は、現像液，エッチング液，剥離液，洗浄液の少なくと
も１種類、好ましくは現像液，エッチング液，剥離液の
一種と洗浄液とであり、そして処理液供給、洗浄、スピ
ン乾燥という３つの工程を行えるようにするのがさらに
好ましい。従って、処理液供給手段は、現像液，エッチ
ング液，剥離液の１種類を供給する第１の処理液供給手
段と、洗浄液を供給する第２の処理液供給手段とから構
成する。さらに、基板の回転中心に向けて乾燥ガスを供
給する乾燥ガス供給手段を設け、この乾燥ガス供給手段
のノズル部材は、基板の回転中心を通る所定の軌跡だけ
揺動変位可能に構成することもできる。

【００１３】また、本発明における基板処理方法として
は、垂直方向に設けた回転軸に、水平に配置した基板を
回転駆動して、この基板の回転中心位置に処理液を供給
すると共に、基板の裏面側における回転中心近傍に純水
を供給して、基板の回転による遠心力の作用によって、
基板の裏面側に純水の保護液膜を形成した状態で、基板
の表面全面に処理液を所定の膜厚となるように塗布する
処理液塗布工程と、前記基板を回転駆動させながら、こ
の基板の表面に純水を供給することにより塗膜上の洗浄
を行う洗浄工程と、前記基板の表裏両面における回転中
心位置に乾燥ガスを噴射させながら、この基板を回転駆
動することによって、この基板をスピン乾燥する乾燥工
程とからなることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】まず、図１に本発明の処理装置の
全体構成を示す。ここで、以下においては、処理される
基板の一例としては、液晶パネルを構成するＴＦＴ基板
であり、この基板に現像液の塗布，洗浄及びスピン乾燥
からなるプロセス処理を行うものとして説明する。ただ
し、液晶パネルのカラーフィルタや、その他の基板であ
る半導体ウエハ等の基板を製造する際にに必要な種々の
液処理を行うためにも応用することができる。

【００１５】まず、図１において、１０は基板であっ
て、この基板１０は図２からも明らかなように、長方形
の薄いガラス基板から構成される。１１は基板回転手段
であって、この基板回転手段１１は中空の回転軸１２を
有し、この回転軸１２は基台１３に立設した保持筒１４
に軸受１５で回転自在に支持されている。回転軸１２の
上端部には、４本のアーム１６が水平方向に延在されて
おり、これら各アーム１６には複数の支持杆１７が立設
されており、これらの支持杆１７の先端は球面形状とな
っている。また、各アーム１６の先端部分には、それぞ
れ一対からなる位置決め杆１８が立設されている。基板
１０は、複数の支持杆１７上に点接触状態で載置されて
平面度を保持するようになし、また４つの角隅部は各一
対からなる位置決め杆１８により水平方向に移動できな
いように規制される。

【００１６】基板回転手段１１の回転軸１２は基台１３
の下方位置に延在されて、その端部にプーリ１９が連結
して設けられている。基台１３の下部位置にはモータ２
０が設けられ、このモータ２０の出力軸には駆動プーリ
２１が連結されており、駆動プーリ２１と回転軸１２の
プーリ１９との間には伝達ベルト２２が巻回して設けら
れている。従って、モータ１４により回転軸１２を回転
駆動すると、アーム１６に載置した基板１０が回転する
ことになる。この基板１０の回転中に、その表面１０ａ
側に現像液を均一に塗布した後に、メガソニックシャワ
ーによるリンス乃至洗浄を行い、さらに高速スピン乾燥
という複合処理が行われる。

【００１７】以上の処理は、現像液や純水という処理液
を用いて行い、基板１０を回転駆動することにより処理
液に遠心力を作用させて、基板１０の表面１０ａに沿っ
て処理液を拡散させる。そして、余剰の処理液は基板１
０のエッジからほぼ水平な方向に飛散するが、この飛散
液を回収するために、基板１０は上端が開口したハウジ
ング２３で囲繞されるようになっている。そして、ハウ
ジング２３の外側の位置には、基板１０に対して現像液
及び超音波加振した純水からなる洗浄液を供給する供給
手段と、窒素ガスの供給手段とが設けられている。な
お、現像液と純水とは別々の供給手段で供給することが
でき、また現像液を単独の供給手段で供給し、洗浄液と
窒素ガスとの供給手段を共用できる構成とすることもで
きる。

【００１８】図３に現像液及び洗浄液を供給する第１の
供給手段２４の構成を示す。この第１の供給手段２４
は、水平方向に設けた支持アーム２５を有し、この支持
アーム２６には現像液供給ノズル２６と複数の洗浄液供
給ノズル２７とが取り付けられている。支持アーム２５
の基端部には取付板２８に連結されており、この取付板
２８にはスプライン軸２９の先端が連結され、このスプ
ライン軸２９は、回動軸３０に挿嵌されて、昇降可能
で、相対回動不能に連結されている。そして、回動軸３
０は基台１３に装着した軸受部材３１に回動自在に支持
されている。

【００１９】回動軸３０は基台１３の下方に延在されて
おり、またスプライン軸２９はこの回動軸３０よりさら
に下方に延在されている。スプライン軸２９の端部に昇
降駆動手段３２が、回動軸３０の端部には回動駆動手段
３３がそれぞれ設けられている。昇降駆動手段３２は、
シリンダ３４を有し、このシリンダ３４のロッドには連
結板３５が連結されており、この連結板３５は軸受３６
を介してスプライン軸２９に相対回動自在に連結されて
いる。従って、シリンダ３４を作動させると、スプライ
ン軸２９は実線で示した下降位置と、仮想線で示した上
昇位置とに昇降変位できるようになる。また、回動駆動
手段３３は、図４に示したように、回動軸３０に固着し
て設けた作動レバー３７を有し、この作動レバー３７に
は長さ方向に長手となった長孔３７ａが形成されてい
る。長孔３７ａにはスライドブロック３８に立設した駆
動ピン３８ａが挿嵌されており、スライドブロック３８
はモータ３９により駆動される送りねじ３９ａによりガ
イドロッド４０の方向に往復移動されることになる。従
って、スライドブロック３８を移動させると、作動レバ
ー３７が矢印方向に変位して、それに連結した回動軸３
０を回動させて、図２に実線で示したように、ハウジン
グ２３から外れた位置と、同図に仮想線で示したよう
に、ハウジング２３の上部の開口に臨む位置との間に往
復回動する。

【００２０】第１の供給手段２４を以上のように構成す
ることにより、支持アーム２５を上昇させて、ハウジン
グ２３の外部に位置させると退避位置となり、また基板
回転手段１１に載置した基板１０と対面して、下降させ
ることによって、現像液供給ノズル２６及び洗浄液供給
ノズル２７が基板１０の表面１０ａに近接して作動位置
となる。支持アーム２５の退避位置では、適宜のハンド
リング手段で基板回転手段１１に基板１０を載置した
り、また基板回転手段１１から基板１０を取り出したり
できる。そして、作動位置に変位させると、支持アーム
２５に取り付けた現像液供給ノズル２６は基板１０の回
転中心位置と対面して、現像液を基板１０の回転中心位
置に供給できる。

【００２１】一方、洗浄液供給ノズル２７は、図５及び
図６に示したように、噴射された洗浄液が広がるように
なり、その回転中心Ｏの位置から角隅部Ｅに至る範囲に
わたってむらなく洗浄液を供給できるように、相互に部
分的にオーバーラップするようにして複数箇所噴射され
ることになる。また、洗浄液供給ノズル２７は基板１０
に対して斜め方向から噴射され、その方向は、図５に矢
印Ｒで示した基板１０の回転方向に対向する方向Ｆとな
っている。これによって、洗浄液の基板１０への滞留時
間が長くなり、超音波の作用と相まって、基板１０の全
体をむらなく効率的に洗浄できるようになされている。

【００２２】また、４１は窒素ガスの供給手段としての
第２の供給手段４１であって、この第２の供給手段４１
も、ノズルの部分を除けば第１の供給手段２４と実質的
に同じ構成となっている。そこで、図７に第２の供給手
段４１を示すが、第１の供給手段２４と同一または均等
な部材については、同一の符号を付してその説明は省略
する。この第２の供給手段４１の支持アーム４２には、
その先端に窒素ガス供給ノズル４３が取り付けられてい
る。そして、支持アーム４２を作動位置に配置した時に
は、窒素ガス供給ノズル４３が基板１０の回転中心に対
面して、この部位にドライガスとしての窒素ガスを供給
できるようになっている。

【００２３】従って、基板１０を基板回転手段１１のア
ーム１６に載置させ、第１の供給手段２４の支持アーム
２５を作動位置に、第２の供給手段４１の支持アーム４
２を退避位置に配置して、回転軸１２が所定の定格回転
状態になった後に、現像液供給ノズル２６から現像液が
基板１０の表面１０ａにおける回転中心部に向けて供給
する。ここで、基板１０の回転中心の位置は周速が０で
あるが、水平に配置した基板１０に供給された現像液は
周辺に広がるようになり、この広がりに応じて基板１０
の回転による遠心力が作用して、周辺の部位にまで塗り
広められ、現像液がほぼ均一な膜厚となるように塗布さ
れる。

【００２４】現像液が塗布されると、基板１０の回転を
継続させた状態で、洗浄液噴射ノズル４３から超音波加
振させた純水からなる洗浄液を噴射することにより基板
１０のメガソニックシャワーによる洗浄を行う。ここ
で、洗浄液供給ノズル２７からは、基板１０の回転中心
部分を含む複数個所で相互にオーバーラップするように
して洗浄液を供給されるから、回転時の周速が速い周辺
部位にも十分な量の洗浄液が供給され、基板１０の表面
１０ａの全体をほぼむらなく洗浄できる。洗浄が終了す
ると、洗浄液噴射ノズル４３による洗浄液の噴射を停止
させる。

【００２５】現像液の塗布及び洗浄が終了した後には、
第１の供給手段２４を退避位置に変位させ、第２の供給
手段４１の支持アーム４２を回動させた後に下降させ
て、作動位置に変位させる。この状態で、基板１０を高
速回転させることによって、この基板１０の表面に付着
している洗浄液を遠心力の作用で外周側に向けて進行さ
せて、エッジ部分から飛散させるようにして乾燥する。
ただし、基板１０の回転中心の位置の液には回転による
遠心力が働かない。しかしながら、この回転中心には窒
素ガス供給ノズル４３が臨んでいるから、この窒素ガス
供給ノズル４３から窒素ガスを所定の圧力で噴出させる
ことによって、この窒素ガスの圧力で液は遠心力が作用
する領域まで移動することになり、遠心力で外周のエッ
ジ部分から飛散することになり、基板１０の表面全体を
むらなく乾燥させることができる。ここで、基板１０の
回転中心位置の洗浄液をより円滑かつ迅速に排除するに
は、窒素ガス供給ノズル４３を、基板１０の回転中心を
含む所定の角度範囲で揺動させるようにする。

【００２６】前述したように、基板１０には遠心力の作
用で現像液を塗り広めるようにしているから、余剰の現
像液が基板１０の外周におけるエッジ部分から飛散す
る。また、洗浄時にも同様に基板１０に供給された洗浄
液は遠心力の作用で飛散する。そこで、これら現像液及
び洗浄液を回収するために、処理槽を構成するハウジン
グ２３が設けられている。このハウジング２３は、底壁
２３ａの周囲に、上端が内向きに曲成した外側周壁２３
ｂと内側周壁２３ｃとが連設されている。これによっ
て、外側周壁２３ｂと内側周壁２３ｃとの間に現像液回
収チャンバ４４が形成され、また内側周壁２３ｃの内側
は洗浄液回収チャンバ４５が形成される。外側周壁２３
ｂ及び内側周壁２３ｃの上端部は略水平方向に向いてお
り、それらの開口の直径は少なくとも基板１０の対角線
の長さより大きくなし、これにより基板１０の搬入及び
搬出が可能となっている。また、底壁２３ａは保持筒１
４の周囲を囲繞しており、その中央の部位は円筒状に立
ち上がる円筒部２３ｄとなっている。さらに、底壁２３
ａは外周側に向けて傾斜しており、また外側周壁２３ｂ
及び内側周壁２３ｃは垂直または傾斜している。従っ
て、現像液回収チャンバ４４及び洗浄液回収チャンバ４
５に向けて飛散した現像液及び洗浄液はこれら垂直壁及
び傾斜壁を伝って流下することになる。そして、現像液
回収チャンバ４４及び洗浄液回収チャンバ４５の底面に
は、円周方向にそれぞれ１または複数の吸引配管４６，
４７が接続され、これら吸引配管４６，４７は負圧ポン
プ４８，４９に接続されると共に、回収タンク５０，５
１に接続されている。

【００２７】従って、現像液を塗布する際には、基板１
０を外側周壁２３ｂと内側周壁２３ｃとの間に位置させ
て、負圧ポンプ４８を作動させて、基板１０の外周エッ
ジから飛散する余剰の現像液を現像液回収チャンバ４４
内に取り込み、負圧ポンプ４８による負圧吸引力によっ
て、現像液回収チャンバ４４内の現像液を回収タンク５
０に回収する。また、洗浄時に基板１０の回転により飛
散する洗浄液は洗浄液回収チャンバ４５に回収すること
ができる。このために、ハウジング３３を上昇させて、
内側周壁２３ｃを基板１０の位置より上方の位置にまで
ハウジング２３を持ち上げて、負圧ポンプ４９を作動さ
せる。これによって、基板１０から飛散する洗浄液は洗
浄液回収チャンバ４５内に取り込まれ、吸引配管４７か
ら回収タンク５１に回収できるようになる。

【００２８】以上の理由から、ハウジング２３は昇降可
能になっている。ハウジング２３を昇降させるために、
図８に示したように、ハウジング２３の両側にブラケッ
ト５２を連結して設け、これら両ブラケット５２に昇降
ロッド５３を連結している。そして、この昇降ロッド５
３は、基台１３に取り付けた軸受部材５４を貫通して下
方に延び、これら２本の昇降ロッド５３の下端部を掛け
渡すように昇降板５５が取り付けられている。さらに、
この昇降板５５には、両端を固定した固定板５６，５７
間に連結して設けたガイドロッド５８にスライド部材５
９を介して連結されており、また固定板５６，５７間に
設けた送りねじ６０を挿嵌したナット６１が連結されて
いる。そして、送りねじ６０には駆動モータ６２が連結
されており、この駆動モータ６２により送りねじ６０を
回転させると、昇降板５５が上下動して、この昇降板５
５から昇降ロッド５３を介してハウジング２３を上下動
させて、基板１０の延長線上に現像液回収チャンバ４４
が臨む位置と、洗浄液回収チャンバ４５が臨む位置とに
昇降駆動されることになる。

【００２９】現像液の塗布を行う際に、基板１０に供給
された現像液は遠心力の作用により外周のエッジ部分か
ら飛散させて、現像液回収チャンバ４４で回収される
が、余剰の現像液は必ずしも完全に現像液回収チャンバ
４４に回収される訳ではない。その一部が基板１０の裏
面１０ｂ側に回り込むのを完全には防止できず、また現
像液がミスト状となってハウジング２３内に浮遊して、
基板１０の裏面１０ｂ側に付着することもある。このよ
うに、基板１０の裏面１０ｂ側に僅かでも現像液が付着
すると、ＴＦＴ基板としての品質が低下することにな
る。従って、現像液の裏面１０ｂ側への回り込みを防止
する必要がある。

【００３０】また、洗浄工程においては、基板１０の表
面１０ａ側が濡れることは勿論のこと、裏面側にも洗浄
液が付着する。基板１０を高速スピン回転させると、表
面１０ａだけでなく、裏面１０ｂ側にも遠心力が作用す
るから、裏面１０ｂのスピン乾燥も行われる。しかしな
がら、基板１０の裏面１０ｂ側においても、回転中心部
分の周速は０であるから、この部位は乾燥されずに残
る。勿論、この部位の洗浄液もやがては乾燥することに
なるが、この乾燥時間に差が生じると、乾燥むらによる
しみが発生する。従って、この基板１０の裏面側もむら
なく乾燥させる必要がある。

【００３１】さらに、スピン乾燥時には、基板１０に付
着している洗浄液が遠心力の作用で飛散するが、洗浄液
回収チャンバ４５を構成するハウジング２３の内側周壁
２３ｃに衝当すること等からミストが発生することにな
る。基板１０が高速回転することから、この基板１０の
裏面１０ｂの下部側では、内側周壁２３ｃと底壁２３ａ
とにより制限された空間が生じているから、基板１０の
回転に伴って、この空間内で空気の流れが形成される。
即ち、基板１０の回転中心側から外向きに空気が流れる
ようになる結果、基板１０の裏面側で、その回転中心部
の近傍が負圧になることから、図１に矢印Ｓで示したよ
うな空気の循環流が生じることになり、高速スピン乾燥
により基板１０の裏面１０ｂが一度乾燥した後に、ミス
トが再付着することになって、しみが発生するおそれが
ある。従って、この洗浄液回収チャンバ４５内で空気が
循環するのを防止しなければならない。

【００３２】以上の点から、基板１０を回転駆動する回
転軸１２を中空回転軸となし、その内部にノズル手段６
３が挿通させて設けられている。このノズル手段６３
は、基板１０の裏面１０ｂ側に保護膜を形成するための
純水と、乾燥ガスとして窒素ガスとを供給できるように
なっている。そして、これら純水及び窒素ガスは別々の
経路から供給されるものであり、このために、図９及び
図１０に示したように、ノズル手段６３は二重管で形成
され、その内管６４は窒素ガスを供給する経路であり、
また外管６５は純水を供給する経路となっている。そし
て、このノズル手段６３の先端には略円錐形状となった
ノズルチップ６６が連結されている。ノズルチップ６６
には、内管６４に通じる噴出口６６ａが基板１０の裏面
１０ｂにおける回転中心部に開口して、基板１０の裏面
１０ｂの回転中心に向けて窒素ガスが噴射される。ま
た、この噴出口６６ａの周囲には、複数の噴出口６６ｂ
が外管６５の軸線に対して所定の角度を持った状態にし
て穿設され、噴出口６６ｂは外管６５に通じている。外
管６５に純水を供給すると、基板１０の裏面１０ｂに向
けて、漏斗状に拡開するように純水が噴射される。

【００３３】ノズル手段６３はＴ字継手６７に連結され
て、このＴ字継手６７の直線部６７ａには、内管６４が
その軸線方向に引き出されており、この内管６４の他端
は開閉機構を備えた窒素ガス供給源６８に接続される。
また、外管６５の先端はカップリング部６５ａとなって
おり、このカップリング部６５ａはＴ字継手６７の直線
部６７ａの一端に螺合される。そして、Ｔ字継手６７に
は直線部６７ａに対して９０°の角度で分岐部６７ｂが
連設されており、この分岐部６７ｂに純水供給源６９か
らの配管７０の先端に設けたカップリング部７０ａが螺
合されることになる。また、Ｔ字継手６７の直線部６７
ａの他端には、内管６４の挿通部に円環状の栓部材７１
が螺合されて、Ｔ字継手６７と内管６４との間の円環状
の通路がシールされる。従って、窒素ガス供給源６８及
び純水供給源６９の開閉機構を制御することによって、
ノズル手段６３における内管６４及び外管６５へのそれ
ぞれの流体の流出制御が行われる。

【００３４】そして、現像液を塗布する際には、回転軸
１２の回転が開始すると同時に、または遅くとも現像液
供給ノズル１７から現像液の供給の開始時に、回転軸１
２の内部に配置されているノズル手段６３における外管
６５内に純水を供給して、ノズルチップ６６の噴出口６
６ｂから純水が噴出させる。この純水は基板１０の裏面
１０ｂに対して斜め方向に向けて供給されるから、この
裏面１０ｂに沿って遠心力の作用により外方向に進行す
ることになって、その全面に純水の液膜が形成されて保
護膜となり、現像液やそのミストが付着するのを防止で
きる。なお、純水の液膜は遠心力の作用する部位にのみ
形成され、噴出口６６ｂは裏面１０ｂの回転中心部分に
は純水は供給されず、また基板１０の回転によっても、
この回転中心部分に向けての純水の流れが生じることも
ない。しかしながら、現像液が基板１０の裏面１０ｂに
おける回転中心部分にまで回り込むことはなく、しかも
噴出口６６ｂから基板１０に至る部位には純水によるカ
ーテンが形成された状態になるから、この部位に現像液
が回り込むおそれは全くない。なお、基板１０の洗浄時
には、必ずしも裏面１０ｂ側に純水を供給する必要はな
いが、洗浄効率を高めるために、純水を噴射させること
もできる。

【００３５】また、基板１０の高速スピン乾燥を行う際
に、基板１０の裏面１０ｂ側の回転中心部分に付着して
いる洗浄液は、ノズル手段６３からは窒素ガスを供給す
ることによって、表面１０ａ側と同様に、窒素ガスの吹
き付けにより回転中心部分の液に対して遠心力が働く位
置まで移動させることができる。ここで、ノズル手段６
３においては、スピン乾燥を行う前は純水が供給されて
おり、従ってこの純水の供給経路と窒素ガスの供給経路
とを一致させると、純水が噴霧状態になって窒素ガスと
混合した状態になるが、ノズル手段６３は、二重管式に
なっており、外管６５側に純水の供給経路が形成され、
内管６４側は窒素ガスの供給経路となっているから、外
管６５を介しての純水供給状態から内管６４からの窒素
ガスの供給状態に切り換えると、直ちに純水の供給が停
止され、かつ窒素ガスは液滴を全く含まない状態で供給
できる。しかも、ノズルチップ６６の窒素ガスを噴出す
る噴出口６６ａは正確に基板１０における回転中心部分
に向いているから、遠心力が働かない基板１０の回転中
心部分に液の移動を促進するための窒素ガスの吹き付け
が確実に行われる。そして、このように純水の供給経路
と窒素ガスの供給経路とに分配するためにＴ字継手６７
を用いているので、この流体の分配機構の構成が著しく
簡略化される。

【００３６】さらに、高速スピン乾燥を行う際に生じる
空気の流れに搬送されて、洗浄液のミスト等が基板１０
の裏面１０ｂに付着しないようにするために、基板１０
の回転中心の近傍位置が負圧になるのを防止する。この
ために、ハウジング２３の底壁２３ａにおける円筒部２
３ｄへの連設部近傍位置に複数箇所のドライエア供給ノ
ズル７２を設けている。そして、ドライエア供給ノズル
７２は、略Ｕ字状に曲成されて、基板１０の裏面１０ｂ
とは反対方向を向くように開口しており、これによっ
て、基板１０の回転時に、その裏面１０ｂ側への空気の
流れに対向する方向にドライエアが吹き出されるように
なっている。このドライエア供給ノズル７２からドライ
エアを供給することによって、基板１０の裏面１０ｂに
おける回転中心近傍での負圧の発生が防止され、洗浄液
回収チャンバ４５内に発生するミストが基板１０の裏面
１０ｂ側に付着するのを確実に防止できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板回
転手段により基板を回転させる間に、少なくとも１種類
の処理液を供給して、所定の液処理を行うと共に、この
基板の裏面側にも流体を供給するように構成したので、
基板に対するプロセス処理を正確に行い、この処理時に
処理液が基板の裏面側に回り込むのを防止できる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す基板処理装置の概略
構成図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】第１の供給手段の断面図である。

【図４】回動駆動手段の構成説明図である。

【図５】洗浄液供給手段の構成説明図である。

【図６】基板における洗浄液の噴射状態を示す動作説明
図である。

【図７】第２の供給手段の断面図である。

【図８】ハウジングの昇降機構の構成説明図である。

【図９】ノズル手段の先端部分の断面図である。

【図１０】ノズル手段の分岐部の断面図である。

【図１１】従来技術による基板処理装置の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１０基板１１基板回
転手段１２回転軸２０モータ２３ハウジング２４第１の
供給手段２５，４２支持アーム２６現像液
供給ノズル２７洗浄液供給ノズル４１第２の
供給手段４３窒素ガス供給ノズル４４現像液
回収チャンバ４５洗浄液回収チャンバ４６，４７
吸引配管５２ブラケット５３昇降ロ
ッド６０送りねじ６２駆動モ
ータ６３ノズル手段６４内管６５外管６６ノズル
チップ６７Ｔ字継手６８窒素ガ
ス供給源６９純水供給源７２ドライ
エア供給ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 3/26 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ (72)発明者森田宜夫東京都渋谷区東３丁目16番３号日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者福田浩東京都渋谷区東３丁目16番３号日立電子エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を水平状態に保持して回転駆動する
基板回転手段と、この基板回転手段により回転する基板
の表面に少なくとも１種類の処理液を供給するノズル部
材を、前記基板に対向配設する作動位置と、この基板の
上部を開放する退避位置とに変位可能なアームに取り付
けた処理液供給手段と、この基板の裏面側に流体を供給するノズル手段とを備え
た基板処理装置。
【請求項２】前記基板に供給される処理液は、現像
液，エッチング液，剥離液，洗浄液の少なくとも１種類
のものであることを特徴とする請求項１の基板処理装
置。
【請求項３】前記基板にはさらにその回転中心に向け
て乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給手段を備え、この乾
燥ガス供給手段は、前記基板に対向配設する作動位置
と、この基板の上部を開放する退避位置とに変位可能な
アームに取り付けたノズル部材で構成したことを特徴と
する請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】前記乾燥ガス供給手段のノズル部材は、
前記基板の回転中心を通る所定の軌跡だけ揺動変位可能
な構成としたことを特徴とする請求項３記載の基板処理
装置。
【請求項５】前記処理液供給手段は、現像液，エッチ
ング液，剥離液の少なくとも１種類を供給する第１の供
給手段と、乾燥ガスを供給する第２の供給手段とから構
成したことを特徴とする請求項１の基板処理装置。
【請求項６】前記第１の供給手段は支持アームを有
し、この支持アームには、前記基板の回転中心に向けて
所定の処理液と、前記基板の回転中心から周辺部に至る
までの範囲に前記洗浄液を噴射するための複数のノズル
部材とを供給する複数のノズル部材を有するものである
ことを特徴とする請求項５の基板処理装置。
【請求項７】前記第２の供給手段は支持アームを有
し、この支持アームには、前記基板の回転中心に向けて
乾燥ガスを供給するノズル部材を取り付ける構成とした
ことを特徴とする請求項６の基板処理装置。
【請求項８】前記基板回転手段に載置した基板を囲繞
するように、処理液回収用のハウジングを設ける構成と
したことを特徴とする請求項５の基板処理装置。
【請求項９】前記ハウジングには、複数種類の処理液
を個別的に回収する複数のチャンバに区画形成され、こ
れら各チャンバが前記基板に対向する位置になるよう
に、前記ハウジングを昇降手段で昇降駆動する構成とし
たことを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】前記各チャンバには、それぞれ処理液
を吸引する吸引手段を接続する構成としたことを特徴と
する請求項９の基板処理装置。
【請求項１１】前記ノズル手段は、内管が乾燥用ガス
を供給するガス供給経路で、外管が純水を供給する純水
供給経路となった多重管で形成したことを特徴とする請
求項１の基板処理装置。
【請求項１２】前記内管には、乾燥用ガス噴出部を前
記基板の裏面における回転中心に位置させ、また前記外
管には純水噴出部を乾燥用ガス噴出部の周囲に配置し、
前記スピンドルにより基板を回転させると共に、前記処
理液供給手段からの処理液を基板に供給する際には、ノ
ズル手段の外管から純水を基板の裏面に供給して保護液
膜を形成し、また基板を回転させることによりスピン乾
燥を行わせる際には、ノズル手段の内管からガスを吹き
付けて、表裏両面を乾燥させる構成としたことを特徴と
する請求項１の基板処理装置。
【請求項１３】前記ノズル手段は、内管と外管とをＴ
字継手を介して経路を分離する構成としたことを特徴と
する請求項１２の基板処理装置。
【請求項１４】前記基板が前記基板回転手段により回
転駆動される際に、その裏面側における回転中心部分が
負圧になるのを防止するために、ドライエアを負圧発生
部に供給するドライエア供給ノズルを配置する構成とし
たことを特徴とする請求項１の基板処理装置。
【請求項１５】前記ドライエア供給ノズルは、前記基
板の裏面とは反対側を向くように開口させたことを特徴
とする請求項１４の基板処理装置。
【請求項１６】垂直方向に設けた回転軸に、水平に配
置した基板を回転駆動して、この基板の回転中心位置に
処理液を供給すると共に、基板の裏面側における回転中
心近傍に純水を供給して、基板の回転による遠心力の作
用によって、基板の裏面側に純水の保護液膜を形成した
状態で、基板の表面全面に処理液を所定の膜厚となるよ
うに塗布する処理液塗布工程と、前記基板を回転駆動させながら、この基板の表面に純水
を供給することにより塗膜上の洗浄を行う洗浄工程と、前記基板の表裏両面における回転中心位置に乾燥ガスを
噴射させながら、この基板を回転駆動することによっ
て、この基板をスピン乾燥する乾燥工程とからなること
を特徴とする基板処理方法。