JPH08321460A - 基板の回転式表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設置スペースの有効利用を図ることができ、
基板の移し替え操作において有利となる装置を提供す
る。 【構成】 スピンチャック10に保持されて回転する基板
の側方及び下面側を囲うように配設され基板の表面に供
給された処理液の飛沫が周囲に飛散するのを防止するカ
ップ14の外側を外カップ50で囲う。外カップを、平面形
状が四角形をなすように形成し、外カップの周壁部54の
各内側面をカップの外周面にそれぞれ接触もしくは近接
させる。カップ外周面と外カップの周壁部の内側面との
間の通気路52にダウンフローの清浄空気が取り入れられ
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ、液晶
用ガラス基板等の基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回り
に回転させながら、その基板の表面にフォトレジスト
液、現像液、エッチング液、液体ドーパント剤等の処理
液を供給して、基板の表面処理を行なう基板の回転式表
面処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の基板表面処理装置とし
て、例えば特公平５−６８０９４号公報には、基板の裏
面へ処理液の飛沫が付着したりパーティクルが付着した
りするのを防止することができるようにした構成の装置
が開示されている。

【０００３】同号公報に記載された基板の回転式表面処
理装置は、図７に縦断面図を示すように、基板Ｗを水平
姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させるスピンチャック
１０、このスピンチャック１０に保持された基板Ｗの上
方に配設され、基板Ｗの表面に処理液を供給するノズル
１２、スピンチャック１０に保持されて回転する基板Ｗ
の側方及び下面側を囲うように配設され、基板Ｗの表面
に供給された処理液の飛沫が周囲に飛散するのを防止し
処理液を回収するカップ１４、このカップ１４の内方側
の、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの下方に配
設され、上方から流下した清浄空気を整流して外方向へ
案内する円形整流部材１６、並びに、カップ１４の外側
を囲うように配設された外カップ２０を備えて構成され
ている。

【０００４】カップ１４の上部は、開口して清浄空気の
取入口２２をなし、カップ１４は、清浄空気の取入口２
２及び処理液の飛沫を下方へ案内する傾斜案内面２６を
有する上カップ２４と、この上カップ２４が着脱自在に
係合させられ、排液ゾーン３０及びこの排液ゾーン３０
の内側に位置するリング状の排気ゾーン３２が区画形成
された下カップ２８とから構成されている。排液ゾーン
３０には、排液ドレン３４が設けられており、排液ゾー
ン３０に集められた処理液は、その排液ドレン３４を通
ってカップ１４外へ排出される。また、排気ゾーン３２
は、円形整流部材１６の下方側にリング状をなすように
形成されており、その周囲に形成されたスリット状開口
３６を通して排液ゾーン３０と連通している。そして、
排液ゾーン３０から排気ゾーン３２内へ流入した空気
は、排気ゾーン３２に設けられた排気連通路としての排
気ダクト３８を通ってカップ１４外の排気手段１８によ
り排気されるようになっている。

【０００５】外カップ２０は、外周縁形状が円形をなす
カップ１４の外側を囲い、カップ１４の外周面との間
に、ダウンフローの清浄空気が流入するリング状の通気
路４０が形成されるように、カップ１４外周面との間に
間隔を設けて配置された筒状周壁部４２、及び、カップ
１４の下面側との間に、通気路４０に流入した清浄空気
を求心方向へ導くリング状の迂回通路４４が形成される
ように、カップ１４下面側との間に間隔を設けて配設さ
れた底壁部４６から形成されている。迂回通路４４は、
その末端においてリング状に開口し、そのリング状開口
部４８を通して、スピンチャック１０に吸着保持された
基板Ｗの下面と円形整流部材１６の上面との間の空間に
連通している。

【０００６】以上のような構成の装置では、基板Ｗの表
面にノズル１２から処理液、例えばフォトレジスト液を
吐出し、基板Ｗを回転させる。基板Ｗが回転することに
より、その表面に供給されたフォトレジスト液が全面に
拡がって薄膜が形成され、余剰液が基板Ｗの周縁から飛
沫となって周囲へ飛散する。基板Ｗ上から周囲へ飛散し
たフォトレジスト液の飛沫は、上カップ２４の傾斜案内
面２６や円形整流部材１６の上面に衝突して、下カップ
２８内へ集められ、排液ドレン３４を通して排出され
る。

【０００７】一方、上方から流下した清浄空気は、カッ
プ１４の取入口２２を通してカップ１４内に流入し、カ
ップ１４内に流入した清浄空気は、排気手段によって排
気ダクト３８から強制排気されていることにより、基板
Ｗの上面に沿って放射方向へ流れ、基板Ｗの周縁から円
形整流部材１６の上面に沿って流下し、排液ゾーン３０
から排気ゾーン３２へと流れる。また、上方から流下し
てカップ１４の外周面と外カップ２０の筒状周壁部４２
との間の通気路４０内へ流入した清浄空気は、基板Ｗが
回転することや、或いは排気手段１８による排気の影響
によって、基板Ｗの下面と円形整流部材１６の上面との
間の空間が負圧になることにより、迂回通路４４を通り
基板Ｗの下面と円形整流部材１６の上縁との間の間隙を
通って放射方向へ流動し、基板Ｗの周縁から円形整流部
材１６の上面に沿って流下する清浄空気に合流する。こ
れにより、回転中に基板Ｗの裏面側へフォトレジスト液
の飛沫が回り込んで基板Ｗの裏面に付着するのが防止さ
れる。また、基板Ｗの回転中に基板Ｗの下面側において
負圧となり、このため、外カップ２０が設けられていな
いと、機器の隙間から周辺の空気と一緒にパーティクル
が基板Ｗの下面側の空間へ入り込んでくる恐れがある。
ところが、上記装置では、ダウンフローの清浄空気が、
カップ１４の外周面と外カップ２０の内周面との間に取
り入れられ、通気路４０から迂回通路４４を経て、基板
Ｗの下面と円形整流部材１６の上面との間の空間を放射
方向へ常に流れているので、上記したようにパーティク
ルが基板Ｗの下面側へ入り込んでくる心配が無い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特公平５−
６８０９４号公報に記載されたような構成の基板の回転
式表面処理装置では、カップ１４の外周面との間に、ダ
ウンフローの清浄空気が流入するリング状の通気路４０
が形成されるように、カップ１４外周面との間に間隔を
設けて円形の外カップ２０を配設するようにしている。
このため、図３の（Ｂ）や図５の（Ｂ）に模式的斜視図
を示すように、装置の設置スペースは、外カップ２０の
直径寸法Ｂによって決まることとなり、この装置では、
少なくともＢ×Ｂの設置スペースが必要となる。

【０００９】また、基板の回転式表面処理装置には、図
４の（Ｂ）や図６の（Ｂ）に模式的平面図を示すよう
に、それに隣接して基板Ｗの搬送路１が設けられ、この
搬送路１と表面処理装置のスピンチャックとの間におけ
る基板Ｗの受け渡しは、基板支持アーム３を備えた移し
替えロボット２によって行なわれる。ところが、カップ
１４の外周面と外カップ２０の内周面との間にリング状
の通気路４０が形成されていると、カップ１４の中心部
に設けられたスピンチャックと搬送路１内に配置された
移し替えロボット２との間の距離が大きくなり、それに
伴って移し替えロボット２の基板支持アーム３の移動ス
トロークＤを大きく設計する必要がある。また、そのた
めに最終的にロボット寸法までもが大きくなってしま
う。

【００１０】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、設置スペースの有効利用を図ること
ができ、基板の移し替え操作において有利となるような
基板の回転式表面処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板を水平
姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させる基板回転手段
と、この基板回転手段に保持された基板の表面に処理液
を供給する給液手段と、前記基板回転手段に保持されて
回転する基板の側方及び下面側を囲うように配設され、
外周縁形状が円形をなし、基板の表面に供給された処理
液の飛沫が周囲に飛散するのを防止し処理液を回収する
カップと、このカップの内部を排気手段に連通する排気
連通路と、前記カップの外側を囲うように配設された外
カップとを備え、前記カップの下面側と前記外カップと
の間に、上方から流下してカップ外周面との間の空間に
取り入れられた清浄空気を求心方向へ導く迂回通路が形
成されるようにし、その迂回通路が、前記基板回転手段
に保持された基板の下面側において開口するようにし
て、基板の下面に沿ってその周縁部の方向へ流動する気
流を生じさせるように構成された基板の回転式表面処理
装置において、前記外カップを、その周壁の外側面が少
なくとも１つの平面を有するように形成し、前記外側面
が平面に形成された外カップの周壁の内側面が前記カッ
プの外周面に接触もしくは近接するようにしたことを特
徴とする。また、前記外カップを、平面形状が四角形を
なすように形成し、外カップの周壁の各内側面が前記カ
ップの外周面にそれぞれ接触もしくは近接するように構
成することができる。

【００１２】上記構成の基板の回転式表面処理装置を、
外カップの周壁の平面に形成された外側面が、基板の搬
送路と平行になるように配置するとよい。

【００１３】

【作用】この発明に係る基板の回転式表面処理装置で
は、カップを囲うように配設された外カップが、その周
壁の外側面が少なくとも１つの平面を有するように形成
され、外側面が平面に形成された外カップの周壁の内側
面が、カップの外周面に接触もしくは近接するようにさ
れているので、図３の模式的斜視図に示すように、外カ
ップの平面に形成された外側面を起点とする装置の設置
スペースについては寸法Ｆによって決まることとなり、
外カップの平面に形成された外側面を起点とする奥行き
については寸法Ｆの設置スペースが必要となる。ここ
で、この発明に係る装置を上述した従来の装置（図３の
（Ｂ）参照）と比較すると、寸法Ｅの分だけＦ＜Ｂであ
るので、この発明に係る装置は、従来の装置に比べて設
置スペースが少なくて済む。一方、装置の上方から流下
した清浄空気は、外カップ７０の内面側とカップ１４の
外周面とで挾まれて形成された通気路７２内へ流入し、
基板が回転することや、或いは排気手段による排気の影
響によって、基板の下面側に負圧が発生することによ
り、その清浄空気は、通気路７２から迂回通路へ流入
し、迂回通路を通って基板の下面側の空間へ流れ込み、
基板の下面に沿ってその周縁部の方向へ流動する。この
ような気流が基板の下面側において形成されるため、基
板の裏面側へ処理液の飛沫が回り込んで基板の裏面に付
着するのが防止される。また、基板の回転中に基板の下
面側において負圧となっても、カップ外周面と外カップ
内周面との間にダウンフローの清浄空気が取り入れら
れ、その清浄空気が、通気路から迂回通路を経て基板の
下面側の空間に流入し、基板の下面側を放射方向へ常に
流れているので、機器の隙間から周辺の空気と一緒にパ
ーティクルが基板の下面側へ入り込んでくる心配が無
い。

【００１４】また、この発明に係る基板の回転式表面処
理装置において、カップを囲うように配設された外カッ
プが、その平面形状を四角形に形成され、その周壁の４
つの内側面がカップの外周面にそれぞれ接触もしくは近
接するようにされた場合には、図５の（Ａ）に模式的斜
視図を示すように、装置の設置スペースが外カップ５０
の一辺の長さ寸法Ａ（≒内カップ１４の直径寸法）によ
って決まることとなり、Ａ×Ａの設置スペースが必要に
なる。ここで、この発明に係る装置を上述した従来の装
置（図５の（Ｂ）参照）と比較すると、Ａ＜Ｂであるの
で、この発明に係る装置は、従来の装置に比べて設置ス
ペースが少なくて済む。一方、装置の上方から流下した
清浄空気は、外カップ５０の４つの角部の内面側とカッ
プ１４の外周面とで挾まれて形成された通気路５２内へ
流入し、その清浄空気は、基板が回転することや、或い
は排気手段による排気の影響によって、基板の下面側に
負圧が発生することにより、通気路５２から迂回通路へ
流入し、迂回通路を通って基板の下面側の空間へ流れ込
み、基板の下面に沿ってその周縁部の方向へ流動する。
このような気流が基板の下面側において形成されるた
め、基板の裏面側へ処理液の飛沫が回り込んで基板の裏
面に付着するのが防止される。また、基板の回転中に基
板の下面側において負圧となっても、カップ外周面と外
カップ内周面との間にダウンフローの清浄空気が取り入
れられ、その清浄空気が、通気路から迂回通路を経て基
板の下面側の空間に流入し、基板の下面側を放射方向へ
常に流れているので、機器の隙間から周辺の空気と一緒
にパーティクルが基板の下面側へ入り込んでくる心配が
無い。

【００１５】また、この発明に係る回転式表面処理装置
を、図４の（Ａ）及び図６の（Ａ）に模式的平面図を示
すように、外カップ７０の周壁の平面に形成された外側
面、また外カップ５０の周壁の一側面が基板Ｗの搬送路
１と平行になるように配置するようにしたときは、上述
した従来の装置（図４の（Ｂ）及び図６の（Ｂ）参照）
と比較して、カップ１４の中心部に設けられたスピンチ
ャックと搬送路１内に配置された移し替えロボット２と
の間の距離を小さくすることが可能になる。従って、基
板Ｗの搬送路１とこの装置の基板回転手段（スピンチャ
ック）との間における基板Ｗの受け渡しのための基板支
持アーム３の移動ストロークＧ、Ｃ（＜Ｄ）を小さくす
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について図１
及び図２を参照しながら説明する。

【００１７】図１及び図２は、この発明の１実施例を示
し、図１は、基板の回転式表面処理装置の平面図、図２
は、その縦断面図である。但し、図１は、基板をスピン
チャック上に載置していない状態を示す。この表面処理
装置は、外カップ５０の形状以外の構成は、図７に示し
た装置と全く同一であり、それらの構成及び作用につい
ては、図１及び図２において図７と同一符号を付して説
明を省略する。

【００１８】この表面処理装置では、外カップ５０の平
面形状が四角形とされており、外カップ５０の周壁部５
４の各内側面がカップ１４の外周面にそれぞれ接触もし
くは近接するように設けられている。そして、外カップ
５０の周壁部５４の内側面とカップ１４の外周面との間
に、上方から流下してきた清浄空気が流入する４つの通
気路５２が形成されるように構成されている。また、外
カップ５０の底壁部５８とカップ１４の下面側との間
に、図７に示した装置と同様に、通気路５２に流入した
清浄空気を合流させて求心方向へ導くリング状の迂回通
路５６が形成されるように、底壁部５８がカップ１４下
面側との間に間隔を設けて配置されている。そして、迂
回通路５６は、その末端においてリング状に開口し、そ
のリング状開口部６０を通して、スピンチャック１０に
吸着保持された基板Ｗの下面と円形整流部材１６の上面
との間の空間に連通するように構成されている。

【００１９】この表面処理装置は、図６の（Ａ）に模式
的平面図を示すように、外カップ５０の周壁部５４の一
側面が基板Ｗの搬送路１と平行になるように配置され
る。従って、カップ１４の中心部に設けられたスピンチ
ャック１０と搬送路１内に配置された移し替えロボット
２との間の距離が可及的に小さくなり、基板Ｗの搬送路
１とスピンチャック１０との間における基板Ｗの受け渡
しに際し、移し替えロボット２の基板支持アーム３の移
動ストロークＣが小さくなる。また、そのために最終的
にロボット寸法を小さくすることができる。

【００２０】図１及び図２に示した装置を使用した基板
の表面処理は、上記した従来の装置と全く同様に行なわ
れる。そして、上方から流下して通気路５２に取り入れ
られた清浄空気は、上記した従来の装置と同様に、基板
が回転することや、或いは排気手段による排気の影響に
よって、基板の下面側に負圧が発生することにより、迂
回通路５６を通り、リング状開口部６０からスピンチャ
ック１０に保持された基板Ｗの下面側の空間に流入し、
基板Ｗの下面と円形整流部材１６の上縁との間の間隙を
通って放射方向へ流れて、基板Ｗの周縁から円形整流部
材１６の上面に沿って流下する清浄空気に合流する。従
って、上記した従来の装置と同じく、基板Ｗの裏面側へ
処理液、例えばフォトレジスト液の飛沫が回り込んで基
板Ｗの裏面に付着するのが防止される。また、基板Ｗの
回転中に基板Ｗの下面側において負圧となっても、機器
の隙間から周辺の空気と一緒にパーティクルが基板Ｗの
下面側の空間へ入り込んでくる心配も無い。一方、図１
及び図２に示した装置は、外カップ５０の平面形状が四
角形をなし、外カップ５０の周壁部５４の内側面がカッ
プ１４の外周面にそれぞれ接触もしくは近接するように
構成されているので、装置の設置スペースが上記した従
来の装置に比べて少なくて済む、といった利点がある。

【００２１】尚、本実施例では、外カップの平面形状が
四角形をなし、外カップの周壁部がカップの外周面にそ
れぞれ接触もしくは近接する場合を例に挙げて説明した
が、これに限られるものではなく、外カップを、その周
壁の外側面が少なくとも１つの平面を有するように形成
し、外側面を平面に形成された外カップの周壁の内側面
がカップの外周面に接触もしくは近接するようにしたも
のであれば、例えば外カップの平面形状が三角形、五角
形、六角形等の多角形で構成することもできる。

【００２２】また、特許請求の範囲にいうところの「搬
送路」とは、基板の移し替え動作を行なう手段が、他の
基板処理部等へ水平移動する路となる場合に限らず、他
の基板処理部等との間に配置されて水平移動せずに基板
の移し替え動作を行なう手段が配置される場所をも含ん
だ概念である。

【００２３】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、この発明に係る基板の回転式表面処
理装置は、従来の装置に比べて設置スペースを有効に利
用することができる。また、外カップの周壁の一側面が
基板の搬送路と平行になるように装置を配置することに
より、基板の移し替え操作においても、基板の移送距離
が短くなって有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例を示す基板の回転式表面処
理装置の平面図である。

【図２】図１に示した装置の縦断面図である。

【図３】この発明に係る装置が従来の装置と比べ設置ス
ペースの点で有利であることを説明するための模式的斜
視図である。

【図４】この発明に係る装置が従来の装置と比べ基板の
移し替え操作において有利であることを説明するための
模式的平面図である。

【図５】この発明に係る装置が従来の装置と比べ設置ス
ペースの点で有利であることを説明するための模式的斜
視図である。

【図６】この発明に係る装置が従来の装置と比べ基板の
移し替え操作において有利であることを説明するための
模式的平面図である。

【図７】従来の基板の回転式表面処理装置の構成の１例
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０ スピンチャック １２ ノズル １４ カップ １６ 円形整流部材 １８ 排気手段 ２２ カップの清浄空気取入口 ３０ 排液ゾーン ３２ 排気ゾーン ３４ 排液ドレン ３８ 排気ダクト ５０ 外カップ ５２ 通気路 ５４ 外カップの周壁部 ５６ 迂回通路 ６０ リング状開口部 Ｗ 基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに
   回転させる基板回転手段と、 この基板回転手段に保持された基板の表面に処理液を供
   給する給液手段と、 前記基板回転手段に保持されて回転する基板の側方及び
   下面側を囲うように配設され、外周縁形状が円形をな
   し、基板の表面に供給された処理液の飛沫が周囲に飛散
   するのを防止し処理液を回収するカップと、 このカップの内部を排気手段に連通する排気連通路と、 前記カップの外側を囲うように配設され、カップ下面側
   との間に、上方から流下してカップ外周面との間の空間
   に取り入れられた清浄空気を求心方向へ導く迂回通路を
   形成し、その迂回通路が、前記基板回転手段に保持され
   た基板の下面側において開口し、基板の下面に沿ってそ
   の周縁部の方向へ流動する気流を生じさせる外カップと
   を備えた基板の回転式表面処理装置において、 前記外カップを、その周壁の外側面が少なくとも１つの
   平面を有するように形成し、前記外側面が平面に形成さ
   れた前記外カップの周壁の内側面が前記カップの外周面
   に接触もしくは近接するようにしたことを特徴とする基
   板の回転式表面処理装置。
2. 【請求項２】 外カップが、その平面形状が四角形をな
   すように形成され、外カップの周壁の各内側面がカップ
   の外周面にそれぞれ接触もしくは近接するようにされた
   請求項１記載の基板の回転式表面処理装置。
3. 【請求項３】 外カップの周壁の平面に形成された外側
   面が、基板の搬送路と平行になるように配置された請求
   項１又は請求項２記載の基板の回転式表面処理装置。