JP2009135182A

JP2009135182A - Application processor

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Publication number: JP2009135182A
Application number: JP2007308546A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sakamoto; 和生坂本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: KR101385392B1; JP4895984B2; KR20090056805A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent unevenness of application (marks with wind) by exhausting Ekman vortices generated by the rotation of a substrate upward. <P>SOLUTION: In an application processor for allowing a wafer held by a spin chuck to be subjected to treatment by ejecting an application liquid, an exhaust mechanism 20 includes: an inner cup 23 having an inner pipe portion 22 and an inner side hood portion 21 covering the entire periphery above in a wafer periphery side relative to a transition region (Ekman vortices) and turbulent flow of air flow flown on a wafer surface by rotation; an outer cup 26 having an outer pipe portion 25 and an outer side hood portion 24 covering the entire periphery above the Ekman vortices; exhaust pumps 31 and 32 in communication with exhaust paths 27a, 27b, and 28 of the inner cup and the outer cup; and a controller 40 for controlling the drive of a motor 2 of the spin chuck and the exhaust pump. The exhaust pump is driven when the wafer is rotated after the application liquid is ejected to the wafer surface. The exhaust amount of the exhaust path of the outer cup is set to be larger than the exhaust amount of the exhaust path of the inner cup, and the air flow of the Ekman vortices is exhausted to an upper side. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば半導体ウエハ等の基板の表面に塗布液を塗布する塗布処理装置に関するものである。 The present invention relates to a coating processing apparatus for coating a coating liquid on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer.

一般に、半導体デバイスの製造のプロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば半導体ウエハ（以下にウエハという）の下地膜上に塗布液であるレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、ウエハ表面に所定の回路パターンが露光される露光処理、露光後のウエハを現像液により現像する現像処理、及びウエハの下地膜などを食刻するエッチング処理等が行われている。 In general, in a photolithography process in the process of manufacturing a semiconductor device, for example, a resist coating process for forming a resist film by applying a resist liquid as a coating liquid on a base film of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), An exposure process for exposing a predetermined circuit pattern, a development process for developing the exposed wafer with a developer, an etching process for etching a base film of the wafer, and the like are performed.

従来の塗布処理装置は、処理容器の内部に設けた鉛直軸回りに回転可能なスピンチャック上にウエハを保持して、ウエハを回転させながらレジスト液をウエハ表面に供給してレジスト膜を形成している。この塗布処理装置においては、高速回転時にレジスト液がミストとなってウエハの外方に飛散した後に、処理容器の内周面に衝突して、跳ね返ることによりウエハに再付着する虞がある。そのため、処理容器の上側にウエハ周りを排気する排気フードを設けて、上記ミストを強制的に外部に排気する必要がある。しかし、排気流量を増加することによってミストを速やかに処理容器の外部に排出できる反面、処理容器からの排気流量が増加されると、ウエハ周辺におけるレジストの乾燥が促進されて周辺部の膜厚が厚くなり、ウエハ中央部と周辺部とにおいて膜厚が不均一になるという問題があった。 Conventional coating processing apparatuses form a resist film by holding a wafer on a spin chuck that is rotatable around a vertical axis provided inside a processing container and supplying a resist solution to the wafer surface while rotating the wafer. ing. In this coating processing apparatus, there is a risk that the resist solution becomes a mist at the time of high-speed rotation and scatters to the outside of the wafer, then collides with the inner peripheral surface of the processing container and rebounds to reattach to the wafer. Therefore, it is necessary to provide an exhaust hood for exhausting the periphery of the wafer above the processing container to forcibly exhaust the mist to the outside. However, by increasing the exhaust flow rate, mist can be quickly discharged to the outside of the processing container, but when the exhaust flow rate from the processing container is increased, the drying of the resist around the wafer is promoted and the film thickness of the peripheral portion is increased. There has been a problem that the film thickness becomes thick and the film thickness becomes non-uniform at the center and the periphery of the wafer.

上記問題を解決する手段として、処理容器の上側にウエハ周りを排気するように配設されたメインフードの上側にフード開口との高さを調整自在なサブフードを配設した構造や、上記サブフードのフード開口面積を調整自在にした構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 As means for solving the above problems, a structure in which a sub hood whose height with the hood opening can be adjusted is provided on the upper side of the main hood arranged to exhaust the periphery of the wafer on the upper side of the processing container, The thing of the structure which made the food | hood opening area adjustable is known (for example, refer patent document 1).

上記特許文献１に記載の塗布処理装置によれば、ウエハ周りの排気流量を調整することによってウエハの中央部と周辺部とにおける膜厚分布のばらつきを抑制することができる。
特開平９−１０６５８号公報（特許請求の範囲、図１，図２，図４，図５） According to the coating processing apparatus described in Patent Document 1, it is possible to suppress variations in film thickness distribution between the central portion and the peripheral portion of the wafer by adjusting the exhaust flow rate around the wafer.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-10658 (Claims, FIGS. 1, 2, 4, and 5)

ところで、塗布処理装置において、ウエハを高速回転すると、ウエハ表面を流れる気流が乱流及び遷移域（エクマン渦とも呼ばれる）となり、このエクマン渦により塗布膜のウエハ全面での均一な乾燥が行われない現象が生じ、この現象により塗布膜厚の均一性が得られないばかりか塗布むら（風きり跡）が生じる問題がある。なお、エクマン渦の生じる位置は回転系のレイノルズ数の式から求められる。すなわち、回転円盤でのレイノルズ数（Ｒｅ）は、次式で表される。 By the way, in the coating processing apparatus, when the wafer is rotated at a high speed, the airflow flowing on the wafer surface becomes a turbulent flow and a transition region (also called an Ekman vortex), and the Ekman vortex does not uniformly dry the entire coating film on the wafer. A phenomenon occurs, and this phenomenon has a problem that not only uniformity of the coating film thickness can be obtained but also uneven coating (wind marks) occurs. The position where the Ekman vortex occurs can be obtained from the Reynolds number formula of the rotating system. That is, the Reynolds number (Re) in the rotating disk is expressed by the following equation.

Ｒｅ=ｒ²×ω×（ρ/μ）・・・（１）
ここで、
ｒ；半径位置
ω；回転角
ρ；密度（空気の場合；0.00119g/cm3）
μ；粘度（空気の場合；181μP)である。 Re = r ² × ω × (ρ / μ) (1)
here,
r; radial position ω; rotation angle ρ; density (in the case of air; 0.00119 g / cm3)
μ: Viscosity (in the case of air; 181 μP).

上記レイノルズ数の式からエクマン渦が生じる半径位置が求められる。しかし、従来、一般の塗布機においては、レイノルズ数の値が約２８万を越える条件で風きり跡が発生し始めるので、ウエハサイズが大径になると、ウエハの周縁から内方側にエクマン渦が生じる。 The radial position where the Ekman vortex occurs is determined from the above Reynolds number formula. However, conventionally, in a general coating machine, wind marks start to be generated under the condition that the Reynolds number exceeds about 280,000. Therefore, when the wafer size becomes large, the Ekman vortex is generated from the periphery of the wafer to the inward side. Occurs.

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ウエハ周りの外方に排気する方式であるため、エクマン渦の発生する位置の乱流が残った状態の排気となり、レジストの乾燥の均一が図れず、塗布むら（風きり跡）を生じる懸念がある。 However, since the technique described in Patent Document 1 is a method of exhausting outward around the wafer, the turbulent flow at the position where the Ekman vortex is generated remains exhausted, and the resist cannot be uniformly dried. There is a concern of uneven coating (wind marks).

したがって、上記塗布むら（風きり跡）をなくすには、ウエハを低速で回転させることが行われるが、低速では乾燥速度を速くすることができず、処理時間が長くなる問題がある。 Therefore, in order to eliminate the coating unevenness (wind mark), the wafer is rotated at a low speed. However, at a low speed, the drying speed cannot be increased, and there is a problem that the processing time becomes long.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、基板の高速回転時に生じるエクマン渦部分の上方に排気を行ってエクマン渦の気流を上方へ排気することにより膜厚の均一を図れるようにした塗布処理装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it has been made possible to exhaust the Ekman vortex part generated when the substrate rotates at high speed and exhaust the Ekman vortex air flow upward to make the film thickness uniform. It is an object to provide a coating apparatus.

上記課題を解決するために、この発明の塗布処理装置は、処理容器内に配設され、基板の表面を上面にして保持する基板保持台と、上記基板保持台を鉛直軸回りに回転させる回転駆動機構と、上記基板保持台に保持された基板の表面に向かって塗布液を吐出するノズルと、上記基板保持台に保持された基板の周りを排気する排気機構と、を具備する塗布処理装置において、上記排気機構は、上記基板保持台に保持された基板の回転に起因して基板表面を流れる気流の乱流及び遷移域より基板周縁側の上方の全周を覆う内側フード部及び上記基板保持台の側方を覆う内筒部を有する内カップと、上記基板表面を流れる気流の乱流及び遷移域の上方の全周を覆う外側フード部及び上記内カップの内筒部を覆う外筒部を有する外カップと、上記内カップに設けられた内側排気通路に連通する第１の排気装置と、上記外カップに設けられた外側排気通路に連通する第２の排気装置と、上記回転駆動機構、第１及び第２の排気装置の駆動を制御する制御手段と、を具備してなり、上記制御手段からの制御信号に基づいて、上記ノズルから基板表面に塗布液が吐出された後、上記回転駆動機構により基板が回転した際に、上記第１及び第２の排気装置を駆動し、この際、上記外カップの外側排気通路の排気量を、内カップに設けられた内側排気通路の排気量より大きくして、上記乱流及び遷移域の気流を上方側へ排気する、ことを特徴とする（請求項１）。 In order to solve the above-described problems, a coating processing apparatus according to the present invention is provided in a processing container, and holds a substrate holding table with the surface of the substrate facing up, and a rotation for rotating the substrate holding table around a vertical axis. A coating processing apparatus comprising: a drive mechanism; a nozzle that discharges a coating liquid toward the surface of the substrate held on the substrate holding table; and an exhaust mechanism that exhausts the periphery of the substrate held on the substrate holding table. The evacuation mechanism includes an inner hood portion that covers the entire periphery above the substrate peripheral side from the turbulent flow and transition region of the airflow flowing on the substrate surface due to the rotation of the substrate held on the substrate holding table, and the substrate An inner cup having an inner cylinder portion that covers the side of the holding table, an outer hood portion that covers the entire circumference above the turbulent flow and transition region of the airflow flowing on the substrate surface, and an outer cylinder that covers the inner cylinder portion of the inner cup An outer cup having a portion, and the inner A first exhaust device communicating with the inner exhaust passage provided in the cup, a second exhaust device communicating with the outer exhaust passage provided in the outer cup, the rotational drive mechanism, the first and second And a control means for controlling the driving of the exhaust device, and after the coating liquid is discharged from the nozzle onto the substrate surface based on the control signal from the control means, the substrate is rotated by the rotational drive mechanism. When the first and second exhaust devices are driven, the exhaust amount of the outer exhaust passage of the outer cup is made larger than the exhaust amount of the inner exhaust passage provided in the inner cup, The turbulent flow and the airflow in the transition region are exhausted upward (Claim 1).

このように構成することにより、ノズルから基板表面に塗布液が吐出された後、回転駆動機構により基板を回転した際に、基板の回転に起因して生じる基板表面を流れる気流の乱流及び遷移域（エクマン渦）の気流を上方側から外カップの外側排気通路を介して排気し、エクマン渦より基板外周側の気流を内カップの内側排気通路を介して排気することができる。 With this configuration, when the coating liquid is discharged from the nozzle to the substrate surface and then the substrate is rotated by the rotation drive mechanism, the turbulent flow and transition of the airflow flowing on the substrate surface caused by the rotation of the substrate is generated. The airflow in the region (Ekman vortex) can be exhausted from the upper side through the outer exhaust passage of the outer cup, and the airflow on the outer periphery side of the substrate from the Ekman vortex can be exhausted through the inner exhaust passage of the inner cup.

この発明において、上記外カップに設けられた外側排気通路に排気量調整弁を介設し、上記排気量調整弁の開度を上記制御手段からの制御信号に基づいて調整可能に形成する方が好ましい（請求項２）。 In the present invention, an exhaust amount adjusting valve is provided in an outer exhaust passage provided in the outer cup, and the opening amount of the exhaust amount adjusting valve is formed so as to be adjustable based on a control signal from the control means. Preferred (claim 2).

このように構成することにより、基板の回転速度に応じて排気流量を調整することができる。 With this configuration, the exhaust gas flow rate can be adjusted according to the rotation speed of the substrate.

また、上記内カップの内筒部及び外カップの外筒部に基板搬入出口を設けると共に、この基板搬入出口を閉塞するシャッタを開閉可能に形成してもよい（請求項３）。 Further, a substrate loading / unloading port may be provided in the inner tube portion of the inner cup and the outer tube portion of the outer cup, and a shutter for closing the substrate loading / unloading port may be formed to be openable and closable.

このように構成することにより、内カップの内筒部及び外カップの外筒部に設けられた基板搬入出口を介して基板搬送手段と基板保持台との間で基板の受け渡しを行うことができる。 By comprising in this way, a board | substrate can be delivered between a board | substrate conveyance means and a board | substrate holding stand via the board | substrate carrying-in / out opening provided in the inner cylinder part of an inner cup, and the outer cylinder part of an outer cup. .

また、上記内カップ及び外カップを一体に形成し、この一体型カップを処理容器の上部に対して着脱可能に形成するようにしてもよい（請求項４）。 Further, the inner cup and the outer cup may be integrally formed, and the integrated cup may be formed so as to be detachable from the upper part of the processing container.

このように構成することにより、基板の大きさや回転速度を変えて処理する場合における最適な内カップ及び外カップを選択して装置に設置することができる。 By comprising in this way, the optimal inner cup and outer cup in the case of processing by changing the size and rotation speed of the substrate can be selected and installed in the apparatus.

また、上記内カップ及び外カップを基板保持台の上部において処理容器に対して昇降可能に形成すると共に、昇降機構によって昇降させるようにしてもよい（請求項５）。 Further, the inner cup and the outer cup may be formed so as to be movable up and down with respect to the processing container at the upper part of the substrate holding table, and may be moved up and down by a lifting mechanism.

このように構成することにより、内カップ及び外カップを基板保持台の上方に移動させた状態で、基板搬送手段と基板保持台との間で基板の受け渡しを行うことができる。 With this configuration, the substrate can be transferred between the substrate transfer means and the substrate holder while the inner cup and the outer cup are moved above the substrate holder.

以上に説明したように、この発明の塗布処理装置は、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。 As described above, since the coating treatment apparatus of the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

（１）請求項１記載の発明によれば、基板の回転に起因して生じる基板表面を流れるエクマン渦を上方側から外カップの外側排気通路を介して排気し、エクマン渦より基板外周側の気流を内カップの内側排気通路を介して排気するので、エクマン渦による塗布むら（風きり跡）を防止すると共に、塗布膜厚の均一化が図れる。また、エクマン渦による塗布むら（風きり跡）が発生しない高速回転処理が可能となるので、処理効率の向上が図れる。 (1) According to the invention described in claim 1, the Ekman vortex generated on the substrate surface caused by the rotation of the substrate is exhausted from the upper side through the outer exhaust passage of the outer cup, Since the airflow is exhausted through the inner exhaust passage of the inner cup, uneven coating (wind marks) due to the Ekman vortex can be prevented and the coating film thickness can be made uniform. In addition, since high-speed rotation processing that does not cause coating unevenness (wind marks) due to Ekman vortices is possible, the processing efficiency can be improved.

（２）請求項２記載の発明によれば、基板の回転速度に応じて排気流量を調整することができるので、上記（１）に加えて、更に処理条件の異なる塗布処理に対応することができる。 (2) According to the invention described in claim 2, since the exhaust gas flow rate can be adjusted according to the rotation speed of the substrate, in addition to the above (1), it is possible to cope with a coating process with different processing conditions. it can.

（３）請求項３，５記載の発明によれば、上記（１），（２）に加えて、内カップ及び外カップの構造を複雑にすることなく、基板搬送手段と基板保持台との間で基板の受け渡しを行うことができる。 (3) According to the inventions of claims 3 and 5, in addition to the above (1) and (2), the structure of the inner cup and the outer cup can be reduced without complicating the structure of the substrate transfer means and the substrate holder. The substrate can be transferred between them.

（４）請求項４記載の発明によれば、上記（１）〜（３）に加えて、更に基板の大きさや回転速度を変えて処理する場合における最適な内カップ及び外カップを選択して装置に設置することができる。 (4) According to the invention described in claim 4, in addition to the above (1) to (3), the optimum inner cup and outer cup are selected in the case of processing by changing the size and rotation speed of the substrate. Can be installed in the device.

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、この発明に係る塗布処理装置の第１実施形態を示す概略断面図、図２は、上記塗布処理装置における気体の流れの状態を示す概略平面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of a coating treatment apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing a state of gas flow in the coating treatment apparatus.

上記塗布処理装置は、処理容器１０内に配設され、基板である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）の表面を上面にして保持する基板保持台であるスピンチャック１と、スピンチャック１を鉛直軸回りに回転させる回転駆動機構であるモータ２と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に向かって塗布液（レジスト液）を吐出する塗布ノズル３と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの周りを排気する排気機構２０と、を具備している。 The coating processing apparatus includes a spin chuck 1 that is a substrate holder and is disposed in a processing container 10 and holds a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as a wafer W) that is a substrate as an upper surface, and the spin chuck 1. A motor 2 that is a rotation drive mechanism that rotates about a vertical axis, a coating nozzle 3 that discharges a coating liquid (resist liquid) toward the surface of the wafer W held by the spin chuck 1, and a spin chuck 1. And an exhaust mechanism 20 that exhausts the periphery of the wafer W.

上記排気機構２０は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの回転に起因してウエハ表面を流れる気流の乱流及び遷移域（エクマン渦）の気流よりウエハ周縁側の上方の全周を覆う内側フード部２１及びスピンチャック１の側方を覆う内筒部２２を有する内カップ２３と、ウエハ表面を流れるエクマン渦の上方の全周を覆う外側フード部２４及び内カップ２３の内筒部２２を覆う外筒部２５を有する外カップ２６と、内カップ２３に設けられた第１及び第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂに連通する第１の排気装置である第１の排気ポンプ３１と、外カップ２６に設けられた外側排気通路２８に連通する第２の排気装置である第２の排気ポンプ３２と、を具備している。 The exhaust mechanism 20 is configured to cover the entire circumference on the wafer peripheral side from the turbulent flow of the air current flowing on the wafer surface due to the rotation of the wafer W held by the spin chuck 1 and the air flow of the transition region (Ekman vortex). An inner cup 23 having an inner cylindrical portion 22 that covers the side of the hood portion 21 and the spin chuck 1, an outer hood portion 24 that covers the entire circumference of the Ekman vortex flowing on the wafer surface, and an inner cylindrical portion 22 of the inner cup 23. A first exhaust pump 31 that is a first exhaust device communicating with first and second inner exhaust passages 27a and 27b provided in the inner cup 23; A second exhaust pump 32 which is a second exhaust device communicating with an outer exhaust passage 28 provided in the cup 26.

この場合、外側排気通路２８は、内カップ２３の内筒部２２と外カップ２６の外筒部２５との間に形成される環状通路２８ａと、内カップ２３の内筒部２２の下端と外カップ２６の外筒部２５の下端とを連結する環状底部２９の４箇所に設けられた連通口２８ｂを介して連通する外部排気通路２８ｃとで構成されている。また、外側排気通路２８の外部排気通路２８ｃには、第２の排気ポンプ３２との間に部位に排気量調整弁３３が介設されている。 In this case, the outer exhaust passage 28 includes an annular passage 28a formed between the inner cylindrical portion 22 of the inner cup 23 and the outer cylindrical portion 25 of the outer cup 26, and the lower end of the inner cylindrical portion 22 of the inner cup 23 and the outer side. The external exhaust passage 28c communicates through communication ports 28b provided at four locations of an annular bottom portion 29 that connects the lower end of the outer cylindrical portion 25 of the cup 26. Further, an exhaust amount adjusting valve 33 is interposed in a portion of the outer exhaust passage 28 between the second exhaust pump 32 and the external exhaust passage 28c.

また、上記内カップ２３と外カップ２６は、内カップ２３の内筒部２２の下端と外カップ２６の外筒部２５の下端とを連結する環状底部２９によって一体に形成されている。このように一体に形成される一体型の内カップ２３と外カップ２６は、外カップ２６の外筒部２５の上端部側面に突設される取付ブラケット３４を塗布装置の固定段部３５に着脱可能に載置し、ボルト等の固定部材（図示せず）で固定することで、装置に設置される。 The inner cup 23 and the outer cup 26 are integrally formed by an annular bottom 29 that connects the lower end of the inner cylindrical portion 22 of the inner cup 23 and the lower end of the outer cylindrical portion 25 of the outer cup 26. The integrally formed inner cup 23 and outer cup 26 are integrally formed in this way, and a mounting bracket 34 protruding from the upper end side surface of the outer cylindrical portion 25 of the outer cup 26 is attached to and detached from the fixed step portion 35 of the coating device. It is installed in the apparatus by being mounted as possible and fixed by a fixing member (not shown) such as a bolt.

また、内カップ２３の内筒部２２と外カップ２６の外筒部２５の対向する位置にはウエハ搬入出口３６が設けられており、外カップ２６の外筒部２５に設けられたウエハ搬入出口３６は、図示しない昇降機構によって昇降されるシャッタ３７によって開閉可能に閉塞されるように構成されている。したがって、シャッタ３７を開放した状態で、スピンチャック１とウエハ搬送アーム４との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。 Further, a wafer loading / unloading port 36 is provided at a position where the inner tube portion 22 of the inner cup 23 and the outer tube portion 25 of the outer cup 26 face each other, and the wafer loading / unloading port provided in the outer tube portion 25 of the outer cup 26 is provided. 36 is configured to be opened and closed by a shutter 37 that is lifted and lowered by a lifting mechanism (not shown). Therefore, the wafer W can be transferred between the spin chuck 1 and the wafer transfer arm 4 with the shutter 37 opened.

一方、上記処理容器１０は、上記内カップ２３と外カップ２６下方に連接する筒状の容器本体１１と、容器本体１１の下部内方側において一方から他方に向かって下り勾配をもって配設される底板１２と、底板１２の中央部側に立設する円筒壁１３の上端部に設置され、スピンチャック１により保持されたウエハＷの裏面へのレジスト液の浸入を阻止する外面が拡径テーパ面１４ａを有する環状の浸入阻止部材１４と、内カップ２３の内筒部２２との間に第１の内側排気通路２７ａを形成し、浸入阻止部材１４の拡径テーパ面１４ａとの間に第２の内側排気通路２７ｂを形成する環状の排気分散部材１５と、を具備する。なお、底板１２には、第１及び第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂと連通する排気口１６が設けられている。なお、浸入阻止部材１４には、ウエハＷのエッジ部及び裏面を洗浄するエッジ，裏面リンスノズル（図示せず）が装着されている。 On the other hand, the processing container 10 is disposed with a cylindrical container body 11 connected to the lower side of the inner cup 23 and the outer cup 26, and with a downward slope from one to the other on the lower inner side of the container body 11. The outer surface of the bottom plate 12 and the cylindrical wall 13 erected on the center side of the bottom plate 12 is an enlarged taper surface whose outer surface prevents resist solution from entering the back surface of the wafer W held by the spin chuck 1. A first inner exhaust passage 27 a is formed between the annular intrusion prevention member 14 having 14 a and the inner cylinder portion 22 of the inner cup 23, and a second is formed between the enlarged diameter tapered surface 14 a of the intrusion prevention member 14. And an annular exhaust dispersion member 15 forming an inner exhaust passage 27b. The bottom plate 12 is provided with an exhaust port 16 that communicates with the first and second inner exhaust passages 27a and 27b. The intrusion prevention member 14 is provided with an edge for cleaning the edge portion and the back surface of the wafer W, and a back surface rinsing nozzle (not shown).

上記排気口１６には内部排気管１７を介して第１の排気装置である第１の排気ポンプ３１が接続されている。また、底板１２の最低部にはドレイン口１８が設けられており、このドレイン口１８にドレイン管１９が接続されている。なお、底板１２の中央部にはスピンチャック１の回転軸１ａが気水密な状態で回転自在に貫通している。 A first exhaust pump 31 as a first exhaust device is connected to the exhaust port 16 via an internal exhaust pipe 17. A drain port 18 is provided at the lowest part of the bottom plate 12, and a drain pipe 19 is connected to the drain port 18. In addition, the rotating shaft 1a of the spin chuck 1 passes through the center portion of the bottom plate 12 so as to be rotatable in an air-watertight state.

上記塗布ノズル３の移動機構（図示せず）と、レジスト液供給源の開閉弁（図示せず）と、モータ２，排気量調整弁３３，第１及び第２の排気ポンプ３１，３２はそれぞれ制御手段であるコントローラ４０と電気的に接続されており、コントローラ４０からの制御信号に基づいて、塗布ノズル３からウエハ表面にレジスト液が吐出された後、モータ２によりウエハＷが高速回転例えば回転速度３０００ｒｐｍで回転した際に、第１及び第２の排気ポンプ３１，３２が駆動されると共に、排気量調整弁３３の開度が調整されるようになっている。なお、排気する際は、外カップ２６の外側排気通路２８の排気量を、内カップ２３に設けられた第１及び第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂの排気量より大きくして、上記乱流及び遷移域（エクマン渦）の気流を上方側すなわち外カップ２６の外側フード部２４へ排気し、外側排気通路２８を介して外部に排気する。これにより、エクマン渦による塗布むら（風きり跡）を解消することができる。また、エクマン渦よりウエハＷの外周側の気流は内カップ２３の第１，第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂを介して外部に排気される。 The moving mechanism (not shown) of the coating nozzle 3, the opening / closing valve (not shown) of the resist solution supply source, the motor 2, the exhaust amount adjusting valve 33, the first and second exhaust pumps 31, 32 are respectively provided. The controller 40 is electrically connected to a controller 40 that is a control means. Based on a control signal from the controller 40, after the resist solution is discharged from the coating nozzle 3 onto the wafer surface, the wafer W is rotated at a high speed, for example, by the motor 2. When rotating at a speed of 3000 rpm, the first and second exhaust pumps 31 and 32 are driven, and the opening degree of the exhaust amount adjusting valve 33 is adjusted. When exhausting, the exhaust amount of the outer exhaust passage 28 of the outer cup 26 is made larger than the exhaust amount of the first and second inner exhaust passages 27a and 27b provided in the inner cup 23, so that the turbulent flow. In addition, the airflow in the transition region (Ekman vortex) is exhausted to the upper side, that is, the outer hood portion 24 of the outer cup 26, and is exhausted to the outside through the outer exhaust passage 28. Thereby, the coating nonuniformity (wind mark) by an Ekman vortex can be eliminated. Further, the airflow on the outer peripheral side of the wafer W from the Ekman vortex is exhausted to the outside through the first and second inner exhaust passages 27a and 27b of the inner cup 23.

上記のようにして、回転するウエハＷの表面に生じる乱流及び遷移域（エクマン渦）の気流を外カップ２６の外側フード部２４へ排気し、エクマン渦よりウエハＷの外周側の気流を内カップ２３の第１，第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂを介して外部に排気するには、内カップ２３の内側フード部２１のウエハ側端部からの寸法と、外カップ２６の外側フード部２４のウエハ側端部からの寸法を、処理に供されるウエハＷの大きさ及び回転速度に応じてエクマン渦が生じる位置に設定する必要がある。また、内カップ２３及び外カップ２６の寸法の設定に加えて第１，第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂと外側排気通路２８の排気量の条件を設定する必要がある。 As described above, the turbulent flow generated on the surface of the rotating wafer W and the airflow in the transition region (Ekman vortex) are exhausted to the outer hood portion 24 of the outer cup 26, and the airflow on the outer peripheral side of the wafer W is evacuated from the Ekman vortex. In order to exhaust outside through the first and second inner exhaust passages 27a and 27b of the cup 23, the dimension from the wafer side end portion of the inner hood portion 21 of the inner cup 23, and the outer hood portion of the outer cup 26 It is necessary to set the dimension from the wafer side end of 24 to a position where the Ekman vortex is generated according to the size and rotation speed of the wafer W to be processed. In addition to setting the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26, it is necessary to set the exhaust amount conditions of the first and second inner exhaust passages 27a, 27b and the outer exhaust passage 28.

次に、内カップ２３及び外カップ２６の寸法の設定と、第１，第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂと外側排気通路２８の排気量の条件について、図５ないし図７を参照して詳細に説明する。なお、図５は、内カップ２３及び外カップ２６の寸法と排気部を示す要部拡大断面図で、図５において、外側排気通路２８の排気量；ａ，第１の内側排気通路２７ａの排気量；ｂ，第２の内側排気通路２７ｂの排気量；ｃ，内カップ２３の内側フード部２１のウエハ外周端部からの寸法；ｅ，外カップ２６の外側フード部２４のウエハ外周端部からの寸法；ｄとする。また、図６は、内カップ２３及び外カップ２６の排気部の気体の流れを示す要部拡大断面図、図７は、実験結果に基づく排気部における排気量と風きり跡との関係を示すグラフである。なお、図７に示す実験は、３００ｍｍサイズウエハで回転数３０００ｒｐｍでの効果を調べたもので、ｄ，ｅ＝０、ｄ，ｅ＝２０ｍｍ及びｄ＝５０ｍｍ，ｅ＝２０ｍｍの３つのタイプに対して外側排気通路２８の開度を１００％のものと、３０％の条件について風きり跡の幅を調べたものである。なお、排気量の割合は、開度１００％の場合は、ａ＞ｂ＋ｃとなるが、開度３０％の場合はａ＜ｂ＋ｃとなる。 Next, the setting of the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 and the exhaust amount conditions of the first and second inner exhaust passages 27a and 27b and the outer exhaust passage 28 will be described in detail with reference to FIGS. Explained. 5 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 and the exhaust portion. In FIG. 5, the exhaust amount of the outer exhaust passage 28; a, the exhaust of the first inner exhaust passage 27a. B, exhaust amount of the second inner exhaust passage 27b; c, dimensions from the wafer outer peripheral end of the inner hood portion 21 of the inner cup 23; e, from the wafer outer peripheral end of the outer hood portion 24 of the outer cup 26 Dimension d; 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the gas flow in the exhaust part of the inner cup 23 and the outer cup 26, and FIG. 7 shows the relationship between the exhaust amount in the exhaust part based on the experimental results and the wind mark. It is a graph. In the experiment shown in FIG. 7, the effect at a rotation speed of 3000 rpm was examined on a 300 mm size wafer. For three types of d, e = 0, d, e = 20 mm, and d = 50 mm, e = 20 mm. Thus, the width of the windbreak is examined under the condition that the opening degree of the outer exhaust passage 28 is 100% and 30%. The ratio of the exhaust amount is a> b + c when the opening degree is 100%, but a <b + c when the opening degree is 30%.

上記実験の結果、内カップ２３及び外カップ２６の寸法がｄ＝ｅ＝０、つまり、ウエハＷの外周より外に外側及び内側排気通路２８及び２７ａ，２７ｂの排気口がある場合、風きり跡が幅３５ｍｍ程度発生する。その状態では排気量を絞って開度３０％にしても、全開の開度１００％にしても大差がない。このことから、排気の効果がないことが判る。 As a result of the above experiment, if the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 are d = e = 0, that is, the outer and inner exhaust passages 28 and 27a, 27b are located outside the outer periphery of the wafer W, the wind mark Occurs about 35 mm in width. In this state, even if the exhaust amount is reduced and the opening degree is 30% or the opening degree is 100%, there is no significant difference. This shows that there is no exhaust effect.

次に、内カップ２３及び外カップ２６の寸法がｄ＝ｅ＝２０ｍｍ、つまり、ウエハＷの外周より２０ｍｍ内側まで外側及び内側排気通路２８及び２７ａ，２７ｂの排気口の位置を移動させた場合、風きり跡の幅が開度３０％で１５ｍｍ、開度１００％で６ｍｍであった。 Next, when the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 are d = e = 20 mm, that is, when the positions of the exhaust ports of the outer and inner exhaust passages 28 and 27a, 27b are moved to the inner side of the wafer W by 20 mm, The width of the wind mark was 15 mm at an opening of 30% and 6 mm at an opening of 100%.

次に、内カップ２３及び外カップ２６の寸法がｄ＝５０ｍｍ、ｅ＝２０ｍｍ、つまり、ウエハＷの外周より２０ｍｍ内側まで内側排気通路２７ａ，２７ｂの排気口の位置を移動させ、ウエハＷの外周より５０ｍｍ内側まで外側排気通路２８の排気口の位置を移動させた場合、風きり跡の幅が開度３０％の条件で４ｍｍ、開度１００％の条件では風きり跡は発生しなくなる。 Next, the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 are d = 50 mm and e = 20 mm, that is, the positions of the exhaust ports of the inner exhaust passages 27a and 27b are moved to the inner side of the wafer W by 20 mm, and the outer periphery of the wafer W is moved. When the position of the exhaust port of the outer exhaust passage 28 is moved further to the inside by 50 mm, the wind mark does not occur when the wind mark width is 4 mm when the opening degree is 30% and the opening degree is 100%.

上記実験の結果より、内カップ２３及び外カップ２６の寸法をｄ＝５０ｍｍ、ｅ＝２０ｍｍとし、開度１００％（ａ＞ｂ＋ｃ）とすることが、風きり跡の防止効果に不可欠であることが判った。 From the results of the above experiments, it is indispensable for the effect of preventing wind marks that the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 are d = 50 mm, e = 20 mm, and the opening degree is 100% (a> b + c). I understood.

次に、上記実験によるエクマン渦の生じる位置の裏付けの解析について説明する。まず、内カップ２３及び外カップ２６の寸法を設定するには、上述した回転系のレイノルズ数の式に基づいてエクマン渦の生じる位置を求める。すなわち、回転円盤でのレイノルズ数（Ｒｅ）は、上述したように、次式で表される。 Next, the analysis of supporting the position where the Ekman vortex occurs by the above experiment will be described. First, in order to set the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26, the positions where Ekman vortices are generated are obtained based on the Reynolds number formula of the rotating system described above. That is, the Reynolds number (Re) in the rotating disk is expressed by the following equation as described above.

Ｒｅ=ｒ²×ω×（ρ/μ）・・・（１）
ここで、
ｒ；半径位置（ｃｍ）
ω；回転角（ラジアン）
ρ；密度（空気の場合；0.00119g/cm3）
μ；粘度（空気の場合；181μP)である。 Re = r ² × ω × (ρ / μ) (1)
here,
r; radial position (cm)
ω: rotation angle (radians)
ρ; density (in the case of air; 0.00119 g / cm3)
μ: Viscosity (in the case of air; 181 μP).

また、上述したように、従来、一般の塗布機においては、レイノルズ数の値が約２８万を越える条件で風きり跡が発生し始めていた。例えば、ウエハ半径サイズがｒｗのとき、風きり跡が発生せずに回転させることができる最高回転数ωmaxは式（１）を使い、式（２）で表される。 Further, as described above, conventionally, in general coating machines, wind marks have started to be generated under the condition that the Reynolds number exceeds about 280,000. For example, when the wafer radius size is rw, the maximum number of rotations ωmax that can be rotated without generating a wind mark is expressed by equation (2) using equation (1).

280000＝（ｒｗ）²×ωmax×（0.00119／181×10^-6）
ωmax＝280000×181×10^-6／0.00119／（ｒｗ）² ・・・（２）
この発明の手法を用いることによって風きり跡が解消できるので、ωmaxは１．２〜２倍程度まで大きな値へ改善することが可能となる。ただし、排気口の場所は、従来の風きり跡が発生する半径位置ｒｃに、対応した配置が必要である。その位置は、式（２）で得られたωｍａｘに対し、ここでＡ倍の改善を図るとして、まずはその時のｒｃを式（１）より計算する。 280000 = (rw) ² × ωmax × (0.00119 / 181 × 10 ^-6 )
ωmax = 280000 × 181 × 10 ⁻⁶ /0.00119/(rw) ² (2)
Since the wind mark can be eliminated by using the method of the present invention, ωmax can be improved to a large value of about 1.2 to 2 times. However, the location of the exhaust port needs to be arranged corresponding to the conventional radial position rc where the wind mark is generated. The position is assumed to be improved by A times with respect to ωmax obtained in Expression (2). First, rc at that time is calculated from Expression (1).

280000＝（ｒｃ）²×（Ａ×ωmax）×（0.00119／181x10^-6）
（ｒｃ）²＝（ｒｗ）²／Ａ
ｒｃ＝ｒｗ／Ａ^1/2 ・・・（３）
つまり、ウエハ半径サイズのＡ^-1/2倍の半径位置にて風きり跡が発生することになる。 280000 = (rc) ² × (A × ωmax) × (0.00119 / 181x10 ⁻⁶ )
(Rc) ² = (rw) ² / A
rc = rw / A ^1/2 (3)
That is, a wind mark is generated at a radius position A ^−1/2 times the wafer radius size.

上記実験により、この位置の前後１５ｍｍ程度の範囲に新たに排気口を設けることで、風きり跡を発生させる原因となっているエクマン渦の発生を軽減できた。したがって、外カップ２６及び内カップ２３の寸法、ｄ及びｅの値は式（４）、式（５）で表される。 As a result of the above experiment, it was possible to reduce the occurrence of Ekman vortices, which cause wind marks, by newly providing an exhaust port in the range of about 15 mm before and after this position. Therefore, the dimensions of the outer cup 26 and the inner cup 23, and the values of d and e are expressed by the equations (4) and (5).

ｄ＝ｒｗ−ｒｃ＋１５・・・（４）
ｅ＝ｒｗ−ｒｃ−１５・・・（５）
さて、ここで３００ｍｍウエハ（ウエハ半径サイズｒｗ＝１５ｃｍ）において、改善率Ａを1.7倍とした時の計算を行う。 d = rw−rc + 15 (4)
e = rw-rc-15 (5)
Now, for a 300 mm wafer (wafer radius size rw = 15 cm), calculation is performed when the improvement rate A is 1.7 times.

式（２）より、ωｍａｘの値を計算すると、
ωｍａｘ≒188.5（ラジアン）となる。これを回転数に換算すると、188.5÷2π×60≒１８００（ｒｐｍ）に当たる。1.7倍の改善率として、限界の回転数は３０００ｒｐｍまで可能となる。 From the equation (2), when calculating the value of ωmax,
ωmax≈188.5 (radian). When this is converted into the rotation speed, it corresponds to 188.5 ÷ 2π × 60≈1800 (rpm). As an improvement rate of 1.7 times, the limit number of revolutions can be up to 3000 rpm.

排気口の位置を計算すると、式（３）より、
ｒｃ≒0.77×15＝11.6（ｃｍ）
つまり、ウエハ中心より１１６ｍｍの位置にてエクマン渦が発生する。これは、ウエハ外周より３４ｍｍ内側の位置になる。 When calculating the position of the exhaust port, from equation (3):
rc ≒ 0.77 × 15 = 11.6 (cm)
That is, an Ekman vortex is generated at a position 116 mm from the wafer center. This is a position 34 mm inside the outer periphery of the wafer.

したがって、式（４）、式（５）より、ｄ，ｅの値が具体的に求まる。 Therefore, the values of d and e are specifically obtained from the equations (4) and (5).

ｄ＝0.23×15＋15≒５(cm)
ｅ＝0.23×15−15≒２(cm)
以上の理由により、３００ｍｍウエハを回転数３０００ｒｐｍで塗布処理する場合、内カップ２３及び外カップ２６の寸法をｄ＝５０ｍｍ、ｅ＝２０ｍｍとすることが好適である。 d = 0.23 × 15 + 15 ≒ 5 (cm)
e = 0.23 × 15−15 ≒ 2 (cm)
For the above reasons, when a 300 mm wafer is coated at a rotation speed of 3000 rpm, it is preferable that the dimensions of the inner cup 23 and the outer cup 26 are d = 50 mm and e = 20 mm.

なお、改善率を1.7倍としたが、改善率を１．７倍より大きくすることも可能であるが、この値は、排気量に関係するため、工場施設の排気能力を考慮して、むやみに大きな数値とすることはできない。 Although the improvement rate is 1.7 times, it is possible to increase the improvement rate to more than 1.7 times. However, this value is related to the displacement, so it is inconsequential considering the exhaust capacity of the factory facility. It cannot be a large number.

次に、上記のように構成されたこの発明に係る塗布処理装置の具体的な動作態様について、表１を参照して説明する。

Next, specific operation modes of the coating apparatus according to the present invention configured as described above will be described with reference to Table 1.

まず、シャッタ３７を下降してウエハ搬入出口３６を開放し、ウエハ搬送アーム４によって搬送されたウエハＷをスピンチャック１に受け渡す（ステップ１）。その後、ウエハ搬送アーム４はカップ外に後退し、シャッタ３７がウエハ搬入出口３６を閉塞する。次に、塗布ノズル３をウエハＷの中心上方に移動し、塗布ノズル３からウエハＷの中央部に向かってレジスト液を供給（吐出）する（ステップ２）。レジスト液の供給を４秒（ｓ）間行った後、モータ２によりスピンチャック１が回転してウエハＷを高速回転（３０００ｒｐｍ）すると共に、第１及び第２の排気ポンプ３１，３２が駆動して、外側排気通路２８及び第１，第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂからウエハＷの上部を排気する（ステップ４）。この際、外側排気通路２８の排気量を第１，第２の内側排気通路２７ａ，２７ｂの排気量より大きくする。このように排気することにより、ウエハＷの高速回転に起因して生じるウエハ表面を流れる気流の乱流及び遷移域（エクマン渦）の気流を上方側から外カップ２６の外側排気通路２８を介して排気し、エクマン渦よりウエハ外周側の気流を内カップ２３の第１及び第２の内側排気通路を介して排気することができる。これにより、ウエハ表面の風きり跡を防止することができ、ウエハ全面の塗布膜を均一にすることができる。 First, the shutter 37 is lowered to open the wafer loading / unloading port 36, and the wafer W transferred by the wafer transfer arm 4 is transferred to the spin chuck 1 (step 1). Thereafter, the wafer transfer arm 4 moves backward out of the cup, and the shutter 37 closes the wafer loading / unloading port 36. Next, the coating nozzle 3 is moved above the center of the wafer W, and a resist solution is supplied (discharged) from the coating nozzle 3 toward the center of the wafer W (step 2). After supplying the resist solution for 4 seconds (s), the spin chuck 1 is rotated by the motor 2 to rotate the wafer W at a high speed (3000 rpm), and the first and second exhaust pumps 31 and 32 are driven. Then, the upper portion of the wafer W is exhausted from the outer exhaust passage 28 and the first and second inner exhaust passages 27a and 27b (step 4). At this time, the exhaust amount of the outer exhaust passage 28 is made larger than the exhaust amounts of the first and second inner exhaust passages 27a and 27b. By exhausting in this way, the turbulent flow of the airflow flowing on the wafer surface and the airflow of the transition region (Ekman vortex) generated due to the high-speed rotation of the wafer W are passed through the outer exhaust passage 28 of the outer cup 26 from the upper side. It is possible to evacuate the air flow on the outer peripheral side of the wafer from the Ekman vortex through the first and second inner exhaust passages of the inner cup 23. Thereby, wind traces on the wafer surface can be prevented and the coating film on the entire wafer surface can be made uniform.

塗布膜を形成した後、ウエハＷの回転数を１０００ｒｐｍにし、上部排気を停止した状態で、図示しないエッジ，裏面リンスノズルからウエハＷのエッジ部及び裏面にリンス液を供給して、洗浄処理を行う（ステップ５）。次いで、ウエハＷを高速回転（２０００ｒｐｍ）にしてウエハＷに付着したリンス液を振り切り乾燥する（ステップ７）。 After forming the coating film, the number of rotations of the wafer W is set to 1000 rpm, and the top exhaust is stopped, and the rinse liquid is supplied to the edge portion and the back surface of the wafer W from the edge and back surface rinse nozzles (not shown) to perform the cleaning process. Perform (Step 5). Next, the wafer W is rotated at a high speed (2000 rpm), and the rinse liquid adhering to the wafer W is shaken off and dried (step 7).

乾燥処理を行った後、モータ２の駆動を停止し、次いで、シャッタ３７を開放し、開放されたウエハ搬入出口３６からカップ内に進入するウエハ搬送アーム４がスピンチャック１からウエハＷを受け取ってカップ内からウエハＷ搬出する。 After performing the drying process, the driving of the motor 2 is stopped, then the shutter 37 is opened, and the wafer transfer arm 4 entering the cup through the opened wafer loading / unloading port 36 receives the wafer W from the spin chuck 1. The wafer W is unloaded from the cup.

なお、上記実施形態では、内カップ２３と外カップ２６が一体型に形成され、外カップ２６に設けられたウエハ搬入出口３６を閉塞するシャッタ３７を開放して、ウエハ搬送アーム４とスピンチャック１との間でウエハＷを受け渡す場合について説明したが、別の構造にして、ウエハ搬送アーム４とスピンチャック１との間でウエハＷを受け渡すことも可能である。例えば、図４に示すように、内カップ２３及び外カップ２６をスピンチャック１の上部において処理容器１０に対して昇降可能に形成し、外カップ２６の外筒部２５の側面に突設されたブラケット３８に昇降機構例えば昇降シリンダ３９のピストンロッド３９ａの先端部を連結した構造としてもよい。このように構成することにより、昇降シリンダ３９を駆動して内カップ２３及び外カップ２６を処理容器１０に対して上昇させてスピンチャック１の上方を開放し、この状態で、ウエハ搬送アーム４とスピンチャック１との間でウエハＷを受け渡すことができる。 In the above embodiment, the inner cup 23 and the outer cup 26 are integrally formed, the shutter 37 that closes the wafer loading / unloading port 36 provided in the outer cup 26 is opened, and the wafer transfer arm 4 and the spin chuck 1 are opened. In the above description, the wafer W is transferred between the wafer transfer arm 4 and the spin chuck 1, but the wafer W can be transferred between the wafer transfer arm 4 and the spin chuck 1. For example, as shown in FIG. 4, the inner cup 23 and the outer cup 26 are formed so as to be movable up and down with respect to the processing container 10 in the upper part of the spin chuck 1, and protruded from the side surface of the outer cylinder portion 25 of the outer cup 26. It is good also as a structure which connected the front-end | tip part of the piston rod 39a of the raising / lowering mechanism, for example, the raising / lowering cylinder 39, to the bracket 38. FIG. With this configuration, the elevating cylinder 39 is driven to raise the inner cup 23 and the outer cup 26 with respect to the processing container 10 so as to open the upper side of the spin chuck 1. The wafer W can be delivered to and from the spin chuck 1.

なお、上記実施形態では、内カップ２３と外カップ２６を一体型に形成されているが、ウエハＷの大きさや処理時の回転数によって外カップ２６及び内カップ２３の寸法（ｄ，ｅ）が異なる場合にも対応できるようにする必要がある。このような場合には、外カップ２６及び内カップ２３の寸法（ｄ，ｅ）の異なる数種のカップを用意しておき、必要に応じて最適な寸法のカップと交換すればよい。 In the above embodiment, the inner cup 23 and the outer cup 26 are integrally formed. However, the dimensions (d, e) of the outer cup 26 and the inner cup 23 depend on the size of the wafer W and the number of rotations during processing. It is necessary to be able to cope with different cases. In such a case, several types of cups having different dimensions (d, e) of the outer cup 26 and the inner cup 23 may be prepared and replaced with cups having optimum dimensions as necessary.

この発明に係る塗布処理装置の第１実施形態を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of a coating treatment apparatus according to the present invention. 上記塗布処理装置における気体の流れの状態を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the state of the gas flow in the said coating treatment apparatus. この発明におけるウエハの搬送部の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the conveyance part of the wafer in this invention. ウエハの搬送部の別の例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows another example of the conveyance part of a wafer. この発明における排気部の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the exhaust part in this invention. この発明における排気部の気体の流れを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the flow of the gas of the exhaust part in this invention. この発明における排気部の排気量と風きり跡の幅との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the exhaust_gas | exhaustion amount of an exhaust_gas | exhaustion part in this invention, and the width | variety of a wind mark.

符号の説明Explanation of symbols

Ｗ半導体ウエハ（基板）
１スピンチャック（基板保持台）
２モータ（回転駆動機構）
３塗布ノズル
４ウエハ搬送アーム（基板搬送アーム）
１０処理容器
２０排気機構
２１内側フード部
２２内筒部
２３内カップ
２４外側フード部
２５外筒部
２６外カップ
２７ａ第１の内側排気通路
２７ｂ第２の内側排気通路
２８外側排気通路
３１第１の排気ポンプ（第１の排気装置）
３２第２の排気ポンプ（第２の排気装置）
３３排気量調整弁
３４取付ブラケット
３５固定段部
３６ウエハ搬入出口（基板搬入出口）
３７シャッタ
３８ブラケット
３９昇降シリンダ
３９ａピストンロッド
４０コントローラ（制御手段） W Semiconductor wafer (substrate)
1 Spin chuck (substrate holder)
2 Motor (Rotary drive mechanism)
3 Coating nozzle 4 Wafer transfer arm (substrate transfer arm)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing container 20 Exhaust mechanism 21 Inner hood part 22 Inner cylinder part 23 Inner cup 24 Outer hood part 25 Outer cylinder part 26 Outer cup 27a First inner exhaust passage 27b Second inner exhaust passage 28 Outer exhaust passage 31 First Exhaust pump (first exhaust device)
32 Second exhaust pump (second exhaust device)
33 Exhaust gas adjustment valve 34 Mounting bracket 35 Fixed step 36 Wafer loading / unloading (substrate loading / unloading)
37 Shutter 38 Bracket 39 Elevating cylinder 39a Piston rod 40 Controller (control means)

Claims

処理容器内に配設され、基板の表面を上面にして保持する基板保持台と、上記基板保持台を鉛直軸回りに回転させる回転駆動機構と、上記基板保持台に保持された基板の表面に向かって塗布液を吐出するノズルと、上記基板保持台に保持された基板の周りを排気する排気機構と、を具備する塗布処理装置において、
上記排気機構は、上記基板保持台に保持された基板の回転に起因して基板表面を流れる気流の乱流及び遷移域より基板周縁側の上方の全周を覆う内側フード部及び上記基板保持台の側方を覆う内筒部を有する内カップと、上記基板表面を流れる気流の乱流及び遷移域の上方の全周を覆う外側フード部及び上記内カップの内筒部を覆う外筒部を有する外カップと、上記内カップに設けられた内側排気通路に連通する第１の排気装置と、上記外カップに設けられた外側排気通路に連通する第２の排気装置と、上記回転駆動機構、第１及び第２の排気装置の駆動を制御する制御手段と、を具備してなり、
上記制御手段からの制御信号に基づいて、上記ノズルから基板表面に塗布液が吐出された後、上記回転駆動機構により基板が回転した際に、上記第１及び第２の排気装置を駆動し、この際、上記外カップの外側排気通路の排気量を、内カップに設けられた内側排気通路の排気量より大きくして、上記乱流及び遷移域の気流を上方側へ排気する、ことを特徴とする塗布処理装置。 A substrate holder that is disposed in the processing container and holds the substrate surface upside; a rotation drive mechanism that rotates the substrate holder around a vertical axis; and a substrate surface held on the substrate holder. In a coating processing apparatus comprising: a nozzle that discharges a coating liquid toward the substrate; and an exhaust mechanism that exhausts the periphery of the substrate held by the substrate holder.
The exhaust mechanism includes an inner hood portion that covers the entire periphery of the substrate peripheral side above the turbulent flow and transition region of the airflow flowing on the substrate surface due to rotation of the substrate held on the substrate holding table, and the substrate holding table An inner cup having an inner cylinder portion that covers the side of the outer hood portion, an outer hood portion that covers the entire circumference above the turbulent flow and transition region of the airflow flowing on the substrate surface, and an outer cylinder portion that covers the inner cylinder portion of the inner cup. An outer cup, a first exhaust device communicating with an inner exhaust passage provided in the inner cup, a second exhaust device communicating with an outer exhaust passage provided in the outer cup, the rotational drive mechanism, Control means for controlling the driving of the first and second exhaust devices,
Based on the control signal from the control means, after the coating liquid is discharged from the nozzle to the substrate surface, when the substrate is rotated by the rotation drive mechanism, the first and second exhaust devices are driven, At this time, the exhaust amount of the outer exhaust passage of the outer cup is made larger than the exhaust amount of the inner exhaust passage provided in the inner cup, and the turbulent flow and the airflow in the transition region are exhausted upward. A coating treatment apparatus.

請求項１記載の塗布処理装置において、
上記外カップに設けられた外側排気通路に排気量調整弁を介設し、上記排気量調整弁の開度を上記制御手段からの制御信号に基づいて調整可能に形成してなる、ことを特徴とする塗布処理装置。 The coating treatment apparatus according to claim 1,
An exhaust amount adjustment valve is provided in an outer exhaust passage provided in the outer cup, and the opening degree of the exhaust amount adjustment valve is formed so as to be adjustable based on a control signal from the control means. A coating treatment apparatus.

請求項１又は２に記載の塗布処理装置において、
上記内カップの内筒部及び外カップの外筒部に基板搬入出口を設けると共に、この基板搬入出口を閉塞するシャッタを開閉可能に形成してなる、ことを特徴とする塗布処理装置。 In the coating treatment apparatus according to claim 1 or 2,
A coating processing apparatus characterized in that a substrate loading / unloading port is provided in the inner tube portion of the inner cup and the outer tube portion of the outer cup, and a shutter that closes the substrate loading / unloading port is formed to be openable and closable.

請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布処理装置において、
上記内カップ及び外カップを一体に形成し、この一体型カップを処理容器の上部に対して着脱可能に形成してなる、ことを特徴とする塗布処理装置。 In the coating treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A coating processing apparatus, wherein the inner cup and the outer cup are integrally formed, and the integrated cup is formed to be detachable from an upper portion of the processing container.

請求項１又は２に記載の塗布処理装置において、
上記内カップ及び外カップを基板保持台の上部において処理容器に対して昇降可能に形成すると共に、昇降機構によって昇降させる、ことを特徴とする塗布処理装置。 In the coating treatment apparatus according to claim 1 or 2,
A coating processing apparatus, wherein the inner cup and the outer cup are formed so as to be movable up and down relative to the processing container at an upper part of the substrate holding table, and are moved up and down by a lifting mechanism.