JPH11233415A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板保持部に付着した処理液を洗浄すること
が可能な基板処理装置を提供する。 【解決手段】 基板保持部１の回転部材１１は、基板Ｗ
を支持する複数の支持ピン１４と、基板Ｗの水平位置を
規制する回転式保持ピン１５とを備え、モータ３の回転
軸２の上端に固定されて回転駆動される。回転部材１１
の下方には保持部洗浄ノズル２６が設けられている。保
持部洗浄ノズル２６は回転部材の下面に純水を吐出し、
回転部材１１の下面に回り込んだ処理液を洗い流し、回
転部材１１を清浄な状態に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に処理液を供
給して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、光ディスク用ガラス基
板等の基板に種々の処理を行うために回転式の基板処理
装置が用いられている。たとえば、基板の表面に形成さ
れた感光性膜の現像処理には、回転式の現像装置が用い
られている。この現像装置を用いた基板の現像処理は、
現像液供給、現像液保持、純水洗浄および乾燥の各工程
からなる。

【０００３】図６は従来の現像装置の概略断面図であ
り、現像液供給工程を示している。図６において、現像
装置は基板Ｗを保持する基板保持部４１を備える。基板
保持部４１は、モータ（図示せず）の回転軸５０の先端
部に水平に固定されかつ鉛直方向の軸の周りで回転駆動
される円形板状の回転部材４２を備える。回転部材４２
の上面には、基板Ｗの裏面を支持する複数の支持ピン４
３が設けられるとともに、基板Ｗの外周端部に当接して
基板Ｗの水平方向の位置を規制する複数の規制ピン４４
が設けられている。

【０００４】基板保持部４１の上方には、現像液を吐出
する現像ノズル５１が上下方向および水平方向に移動可
能に設けられている。現像ノズル５１は、現像液供給前
および現像液供給後に基板Ｗの上方から外れた位置に待
機し、現像液供給時に基板Ｗの中心部の上方に移動す
る。

【０００５】この現像装置を用いた現像液供給工程で
は、基板Ｗが基板保持部４１に保持された後、モータに
より基板保持部４１が回転駆動され、この状態で基板Ｗ
の上方に移動した現像ノズル５１から基板Ｗ上に現像液
３０が吐出され、回転に伴う遠心力により基板Ｗの全面
に塗り広げられる。

【０００６】現像液保持工程では、基板保持部４１の回
転が停止され、現像液３０が基板Ｗの全面に塗り広げら
れた状態で基板Ｗが一定時間静止される。これにより、
基板Ｗの感光性膜の現像が進行する。

【０００７】純水洗浄工程では、基板保持部４１が再び
回転駆動され、基板Ｗの表面に純水供給ノズル（図示せ
ず）から純水が供給され、基板Ｗの表面の純水洗浄が行
われる。

【０００８】乾燥工程では、純水の供給が停止された
後、基板保持部４１が高速で回転駆動され、回転に伴う
遠心力により基板Ｗの表面から純水が振り切られる。こ
れにより、基板Ｗが乾燥する。その後、基板保持部４１
の回転が停止し、基板Ｗの現像処理が終了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図６に示す現像液供給
工程では、基板保持部４１に保持された基板Ｗが低速で
回転駆動された状態で現像液ノズル５１から現像液３０
が基板Ｗの表面に吐出される。現像液３０が基板Ｗの全
面に均一に行き渡るように多量に吐出されると、現像液
３０は基板Ｗの外周部から支持ピン４３や規制ピン４４
を伝わり回転部材４２に流れ落ちる。さらに、基板Ｗの
回転が停止されると、回転部材４２に落下した現像液３
０の一部は回転部材４２の下面に回り込み、付着する。

【００１０】一方、上記した純水洗浄工程では、基板Ｗ
の表面に純水が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。
この時、純水は回転部材４２側にも流れ落ち、先の現像
液供給工程において回転部材４２に付着した現像液３０
を部分的に洗い流すことができる。

【００１１】しかしながら、純水は基板保持部４１が回
転している状態で供給されるため、基板Ｗの外方側に向
かって遠心力を受ける。このため、純水は、静止時に回
転部材４２の下面に回り込んだ現像液３０を完全に洗い
流すことができず、回転部材４２の下面に現像液３０の
付着領域が残余する。

【００１２】この現像液の付着領域は、乾燥工程におい
て基板保持部４１が高速回転されると、カップ４５内に
ミスト（液体粒子）となって浮遊し、基板Ｗの表面に付
着して基板Ｗを汚染する。また、長期間にわたって回転
部材４２の下面に付着した現像液が固化すると、現像液
の固化物によるパーティクル（塵埃）が発生し、カップ
４５内に浮遊して基板Ｗを汚染する。

【００１３】本発明の目的は、基板保持部に付着した処
理液を洗浄することが可能な基板処理装置を提供するこ
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
発明に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部
と、基板保持部を回転駆動する駆動手段と、基板保持部
に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段
と、基板保持部の下面を洗浄液で洗浄する洗浄手段とを
備えたものである。

【００１５】第１の発明に係る基板処理装置において
は、基板が基板保持部に保持され、駆動手段により回転
駆動される。処理液供給手段は、基板保持部に保持され
た基板に処理液を供給し、基板に対して所定の処理を行
わせる。処理液供給手段から多量の処理液が基板に供給
されると、その一部が基板から流れ落ち基板保持部の下
面側に回り込み付着する。洗浄手段は、基板保持部の下
面に付着した処理液を洗浄液を用いて洗浄する。これに
より、基板保持部の下面が清浄な状態に維持される。そ
れにより、基板保持部の下面に付着した処理液がミスト
となって基板の表面に付着して基板を汚染することを防
止することができる。

【００１６】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、洗浄手段が、
基板保持部の下面に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズル
を備えたものである。

【００１７】この場合、洗浄液吐出ノズルから基板保持
部の下面に洗浄液を吐出し、基板保持部の下面に付着し
た処理液を洗い流すことができる。これにより、基板保
持部の下面を清浄な状態に保持することができる。

【００１８】第３の発明に係る基板処理装置は、第１ま
たは第２の発明に係る基板処理装置の構成において、基
板保持部の下面に、基板保持部の中央部の領域を取り囲
むように突出部が形成されたものである。

【００１９】基板保持部の下面に突出部を形成すること
により、基板保持部の下面を伝って流動する処理液が基
板保持部の中央部に到達することが妨げられる。これに
より、処理液が基板保持部の中央部からさらに駆動手段
側に侵入して故障の原因となることが防止される。さら
に、突出部により処理液が付着する領域が基板保持部の
下面の外周部に限定されるため、洗浄手段による洗浄領
域が少なくなり、十分に洗浄することが可能となる。

【００２０】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、突出部が環状
である。

【００２１】環状の突出部は、基板保持部の下面の中央
部の領域を取り囲むことにより、基板保持部の下面外周
から中央部に向かう処理液の流動を完全に阻止すること
ができる。

【００２２】第５の発明に係る基板処理装置は、第３ま
たは第４の発明に係る基板処理装置の構成において、突
出部の下端が尖頭状に形成されたものである。

【００２３】突出部の下端を尖頭状に形成すると、基板
保持部の下面を伝って到達した処理液が突出部に付着し
にくくなり、突出部の下端から下方側に流れ落ちる。こ
れにより、基板保持部の下面に残留する処理液の量が少
なくなり、洗浄手段により容易に洗い流すことができ
る。

【００２４】第６の発明に係る基板処理装置は、第３〜
第５のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成におい
て、突出部の表面が撥水性を有するものである。

【００２５】突出部の表面を撥水性に形成することによ
り、処理液が突出部から流下しやすくなり、突出部近傍
に付着して残留する処理液の量を抑制することができ
る。これにより、洗浄手段により基板保持部の下面に残
留した処理液を洗い流すことが容易となる。

【００２６】第７の発明に係る基板処理装置は、第３〜
第６のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成におい
て、基板保持部が、駆動手段により回転駆動される円形
板状の回転部材と、基板の外周部に沿うように回転部材
上に設けられ、基板の外周端部に当接して基板の位置を
規制する複数の規制部材とを備え、洗浄手段が回転部材
の下面を洗浄し、突出部が回転部材の下面に形成された
ものである。

【００２７】基板の外周端部に当接する複数の規制部材
を有する基板保持部では、基板に供給された処理液が規
制部材を伝って円形板状の回転部材に流れ落ち、回転部
材の下面側に回り込む。そこで、回転部材の下面に突出
部を設けることにより、回転部材の下面に回り込んだ処
理液が回転部材の中央部に向かって流動することを阻止
する。これにより、駆動手段側に処理液が侵入して故障
が生じることを防止することができる。さらに、洗浄手
段により回転部材の下面に回り込んだ処理液を洗い流す
ことができる。これにより、回転部材が清浄な状態に保
持され、保守作業の周期を長くすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例による回
転式の現像装置の断面図であり、図２は図１中のＸ−Ｘ
線断面図である。

【００２９】図１において、基板保持部１は金属製の円
形板状の回転部材１１を備える。回転部材１１は、モー
タ３の回転軸２の先端に取付部材１２を介して水平に固
定され、鉛直方向の軸の周りで回転駆動される。

【００３０】回転部材１１の上面には、樹脂からなる環
状のカバー部材１３が形成されており、このカバー部材
１３の上面から、基板Ｗの裏面を支持する複数の支持ピ
ン１４が突出している。

【００３１】回転部材１１の下面には、環状の突出部２
５が形成されている。環状の突出部２５は回転部材１１
と回転軸２との取付部を中心に形成され、鉛直下方側の
先端が尖頭状に形成されている。尖頭状の突出部２５の
断面は三角形状に形成されている。環状の突出部２５の
表面には、撥水性を得るために、例えばポリテトラフル
オロエチレン等の撥水性の被膜が形成されている。ある
いは、環状の突出部２５全体をポリテトラフルオロエチ
レン等の撥水性材料で形成してもよい。

【００３２】環状の突出部２５は、現像液が回転部材１
１の下面を伝って回転軸２に到達することを妨げるよう
に形成されている。この環状の突出部２５の作用につい
ては後で詳述する。

【００３３】また、回転部材１１には、基板Ｗの水平位
置を規制する複数の回転式保持ピン１５が鉛直方向の軸
の周りで回動可能に取り付けられている。

【００３４】図３は回転式保持ピン（ａ）およびベアリ
ングプレート（ｂ）の斜視図である。図３（ａ）におい
て、回転式保持ピン１５は、円柱状のピン固定部１７、
円柱状（棒状）のピン部材１６、連結シャフト１８およ
び磁石収納部１９を備える。ピン部材１６は、ピン固定
部１７の上面にピン固定部１７の中心に対して偏心して
設けられている。磁石収納部１９は、ピン固定部１７の
下部に連結シャフト１８を介して固定されている。磁石
収納部１９内には棒状の永久磁石２０が収納されてい
る。

【００３５】回転式保持ピン１５はベアリングプレート
２２により回転部材１１に取り付けられる。図３（ｂ）
において、ベアリングプレート２２は１対の取付孔２２
ａを有し、回転部材１１（図１参照）の下面外周にねじ
止め固定される。ベアリングプレート２２にはベアリン
グ２１が固定されており、ベアリング２１の軸孔２１ａ
内に回転式保持ピン１５の連結シャフト１８が挿通され
る。これにより、図１に示すように、回転式保持ピン１
５のピン部材１６およびピン固定部１７が回転部材１１
の上面側に突出し、回転式保持ピン１５の磁石収納部１
９が回転部材１１の下面側に突出する。

【００３６】回転部材１１の下方には環状磁石６が配設
されている。この環状磁石６は、駆動装置（図示せず）
により上下動自在に設けられた磁石支持部材７に固定さ
れている。

【００３７】磁石支持部材７が上昇すると、環状磁石６
と回転式保持ピン１５の永久磁石２０とが引き合い、回
転式保持ピン１５が回転してピン部材１６が基板Ｗの外
周端部に当接して基板Ｗの水平方向の位置を保持する。
また、磁石支持部材７が下降すると、回転式保持ピン１
５が逆方向に回動し、ピン部材１６が基板Ｗの外周端部
から離間する。このような動作により、基板Ｗの外周端
部が回転式保持ピン１５により保持され、あるいは開放
される。

【００３８】モータ３の回転軸２は、中空軸により構成
され、その内部に基板の裏面洗浄用のバックリンスノズ
ル９が挿入されている。このバックリンスノズル９は取
付部材１２を貫通して基板Ｗの裏面側に突出している。
バックリンスノズル９の先端には、円錐台状のキャップ
８が取り付けられている。キャップ８は、バックリンス
ノズル９から吐出されるリンス液が回転軸２の内部に侵
入することを防止するために取り付けられている。

【００３９】また、基板保持部１の上方には、現像液を
吐出する現像ノズル１０が上下方向および水平方向に移
動可能に設けられている。この現像ノズル１０は、現像
処理前および現像処理後に基板Ｗの上方から外れた位置
に待機し、現像処理時に基板Ｗの中心部の上方に移動す
る。

【００４０】さらに、基板保持部１の周囲を取り囲むよ
うに中空のカップ４が配設されている。カップ４は上下
方向に移動可能な上カップ４ａと、上カップ４ａの下方
に固定された下カップ４ｂとからなる。下カップ４ｂの
下部には現像装置の上方からカップ４内に下降される清
浄な空気の下降流（ダウンフロー）を排気するための排
気口４ｃが設けられている。

【００４１】さらに、基板保持部１の下方には、保持部
洗浄ノズル２６が配設されている。保持部洗浄ノズル２
６は基板保持部１の回転部材１の下面外周部に向けて洗
浄液として純水を吐出し、回転部材１１の下面外周部に
付着した現像液を洗い流す。この保持部洗浄ノズル２６
には、回転部材１１の下面外周部に広範囲に純水を吐出
可能な形式のノズル、あるいは回転部材１１の半径方向
に移動可能なノズルなどが用いられる。

【００４２】本実施例においては、基板保持部１が本発
明の基板保持部に相当し、回転部材１１が回転部材に相
当し、回転式保持ピン１５が規制部材に相当し、突出部
２５が突出部に相当し、保持部洗浄ノズル２６が洗浄手
段および洗浄液吐出ノズルに相当する。

【００４３】次に、図１の現像装置における現像処理時
の動作について説明する。この現像装置においては、上
方から清浄なダウンフローがカップ４の内外に供給され
つつ現像処理が行われる。現像処理では、現像液供給、
現像液保持、純水洗浄および乾燥の各工程が順に行われ
る。

【００４４】まず、基板Ｗが基板保持部１の支持ピン１
４上に載置される。次に、環状磁石６が上昇して複数の
回転式保持ピン１５が基板Ｗを水平方向に保持する。

【００４５】現像液供給工程では、モータ３により基板
保持部１が低速で回転駆動された状態、あるいは停止状
態で、現像ノズル１０から基板Ｗ上に現像液が吐出され
る。吐出された現像液は基板Ｗの全面に均一に塗り広げ
られる。

【００４６】図４は、現像装置における現像液供給工程
を示す断面模式図である。図４に示すように、現像ノズ
ル１０からは比較的多量の現像液３０が吐出される。こ
のため、現像液３０の一部は回転式保持ピン１５を伝わ
り回転部材１１に流れ落ちる。さらに、流れ落ちた現像
液３０の一部は回転部材１１の下面に回り込み、下面を
伝ってモータの回転軸２側に向かって移動する。

【００４７】回転部材１１の下面には環状の突出部２５
が形成されている。このため、現像液３０は環状の突出
部２５により回転軸２側への移動が妨げられる。さら
に、環状の突出部２５の先端部から下方に滴下する。特
に、環状の突出部２５の先端部が尖頭状に形成されてい
るため、現像液３０は液滴となって落下しやすくなる。
さらに、突出部２５の表面に撥水性被膜が形成されてい
るため、現像液３０がさらに落下しやすくなる。これに
より、回転部材１１の外周側の下面に残留する現像液３
０が減少する。なお、環状の突出部２５の直径は、突出
部２５から落下する現像液がモータ等の駆動部に付着し
ない大きさに設定される。

【００４８】さらに、現像液保持工程では、基板保持部
１が停止される。基板保持部１が停止されると、環状磁
石６が下降して回転式保持ピン１５が開放状態となる。
この状態で、現像液が基板Ｗ上に一定時間静止保持され
る。これにより、基板Ｗ上の感光性膜の現像が進行す
る。この場合にも、図４に示した場合と同様に、回転部
材１１に流れ落ちた現像液が回転部材１１の下面に回り
込み、下面を伝ってモータの回転軸２側に向かって移動
しようとする。これに対し、環状の突出部２５が現像液
３０の移動を妨げる。

【００４９】次に、洗浄工程では、環状磁石６が再び上
昇して回転式保持ピン１５により基板Ｗが水平方向に保
持される。そして、モータ３により基板保持部１が回転
駆動され、基板Ｗが所定の速度で回転する。

【００５０】図５は、現像装置における洗浄工程を示す
断面模式図である。なお、図５では基板Ｗの表面洗浄処
理の図示を省略している。この洗浄工程では、純水供給
ノズル（図示せず）から基板Ｗ上に純水が吐出されて基
板Ｗの表面が洗浄されるとともに、バックリンスノズル
９からリンス液（純水）３２が吐出されて基板Ｗの裏面
が洗浄される。

【００５１】さらに、この基板の洗浄処理時には、保持
部洗浄ノズル２６から基板保持部１の回転部材１１の下
面外周部に向けて純水３１が吐出される。基板保持部１
は所定の速度で回転している。このため、保持部洗浄ノ
ズル２６から純水３１を吐出することによって回転部材
１１の下面外周部に付着した現像液を洗い流すことがで
きる。

【００５２】基板Ｗの表面および裏面の洗浄処理が終了
すると、乾燥工程に移行する。乾燥工程では、モータ３
の回転数が高められ、基板Ｗが高速で回転される。これ
により、基板Ｗの表面に供給された純水が外方に振り切
られ、基板Ｗの表面が乾燥される。

【００５３】このように、回転部材１１の下面に環状の
突出部２５を形成したことにより、現像液が回転部材１
１の下面を伝って回転軸２に到達し、さらにモータの内
部に侵入することが防止される。これにより、現像液の
侵入によりモータに故障が生じることが防止される。

【００５４】また、回転部材１１の下面を洗浄可能な保
持部洗浄ノズル２６を設けたことにより、回転部材１１
の下面に付着する現像液を洗い流すことができる。これ
により、回転部材の下面に付着した現像液がミストとな
って基板に付着して基板に処理欠陥を生じさせることを
防止することができる。また、現像液が固化して回転式
保持ピン１５の回転動作が困難となることを防止するこ
とができる。さらに、回転部材１１を洗浄することによ
り回転部材１１を清浄な状態に維持することができる。
これにより、基板保持部１の洗浄等の保守作業の周期を
長くすることができる。

【００５５】なお、保持部洗浄ノズル２６による回転部
材１１の洗浄処理は、上記のように基板Ｗの洗浄工程時
において同時に行ってもよく、また現像液供給工程にお
いて現像液の供給と同時に行ってもよい。この場合に
は、基板Ｗの表面から流れ落ちる現像液を直接、保持部
洗浄ノズル２６から吐出する純水によって洗い流すこと
ができる。

【００５６】また、本発明による環状の突出部２５は上
記の回転式の現像装置のみならず、薬液洗浄後に基板が
静止保持され、その後純水による洗浄および乾燥処理が
行われる回転式の洗浄装置等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の現像装置の
断面図である。

【図２】図１中のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】回転式保持ピンおよびベアリングプレートの斜
視図である。

【図４】現像装置おける現像液供給工程を示す断面模式
図である。

【図５】現像装置における洗浄工程を示す断面模式図で
ある。

【図６】従来の現像装置の断面模式図である。

【符号の説明】

１ 基板保持部 ３ モータ ４ カップ ６ 環状磁石 １０ 現像ノズル １１ 回転部材 １４ 支持ピン １５ 回転式保持ピン １６ ピン部材 ２５ 環状の突出部 ２６ 保持部洗浄ノズル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持する基板保持部と、 前記基板保持部を回転駆動する駆動手段と、 基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液
   供給手段と、 前記基板保持部の下面を洗浄液で洗浄する洗浄手段とを
   備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄手段は、前記基板保持部の下面
   に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルを備えたことを特
   徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記基板保持部の下面に、前記基板保持
   部の中央部の領域を取り囲むように突出部が形成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記突出部が環状であることを特徴とす
   る請求項３記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記突出部の下端が尖頭状に形成された
   ことを特徴とする請求項３または４記載の基板処理装
   置。
6. 【請求項６】 前記突出部の表面が撥水性を有すること
   を特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の基板処理
   装置。
7. 【請求項７】 前記基板保持部は、 前記駆動手段により回転駆動される円形板状の回転部材
   と、 基板の外周部に沿うように前記回転部材上に設けられ、
   基板の外周端部に当接して基板の位置を規制する複数の
   規制部材とを備え、 前記洗浄手段は前記回転部材の下面を洗浄し、 前記突出部は前記回転部材の下面に形成されたことを特
   徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の基板処理装
   置。