基板処理装置
【課題】カップ内のミストが基板に再付着することを防止できるようにした基板処理装置を提供する。
【解決手段】表面上に処理液が供給される基板１１を保持するステージ１２２と、基板１１をステージ１２２とともに回転させ、基板１１の表面上に供給した処理液（例えば、現像液）を、前記回転により生じた遠心力を用いて基板１１の表面上に広げる回転駆動部１２と、ステージ１２２によって保持された基板１１を側方から包囲するとともに、前記遠心力を受けて基板１１から飛散する処理液を受け止めるカップ１３と、を備え、カップ１３は、カップ１３内を浮遊する処理液の粒子をカップ１３の壁面に吸着させる吸着手段として、冷却装置１４を有する。
【解決手段】表面上に処理液が供給される基板１１を保持するステージ１２２と、基板１１をステージ１２２とともに回転させ、基板１１の表面上に供給した処理液（例えば、現像液）を、前記回転により生じた遠心力を用いて基板１１の表面上に広げる回転駆動部１２と、ステージ１２２によって保持された基板１１を側方から包囲するとともに、前記遠心力を受けて基板１１から飛散する処理液を受け止めるカップ１３と、を備え、カップ１３は、カップ１３内を浮遊する処理液の粒子をカップ１３の壁面に吸着させる吸着手段として、冷却装置１４を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液を用いて基板に所定の処理を施す基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の製造工程においては、フォトリソグラフィー技術によって所望の回路を基板上に形成することが知られている。このフォトリソグラフィー技術においては、まず、基板の清浄表面にレジスト液を塗布し、塗布した基板の表面を所望のパターンに露光する。ついで、前記の基板に現像液等の処理液を塗布し、現像処理を行う。最後に、現像に使用した処理液を基板から除去して、一連の現像処理を終了する。
上記の処理は、基板を保持した状態で回転可能なステージと、ステージを取り囲むカップとを含む基板処理装置で行われる。現像液等の処理液を基板から除去する際には、処理液が塗布された基板をステージに固定し、ついでこのステージを高速回転させる。基板上の処理液は、この高速回転によって振り切られ、基板から除去される。
【０００３】
処理液を振り切る際、処理液は液滴として飛散し、カップの内壁に衝突する。この際、処理液は細かく分散し、粒子（ミスト）を形成する。このミストはカップ内を浮遊し、その一部は現像処理が既に終了した基板に再付着することがある。現像に使用した処理液にはレジスト液の成分が含まれているため、ミストが基板に再付着し、乾燥すると、ミストに含まれるレジスト成分が基板上に残留する。つまり、ミストが再付着した部分には再度マスクがされることになる。マスクされた部分は、後のエッチング工程において意図したエッチングがなされないため、パターニング異常を起こす可能性がある。このパターニング異常を防止するためには、カップ内におけるミストを減少させ、その再付着を防止する必要がある。
【０００４】
従来の装置においては、カップ内にダウンフローを取り入れ、このダウンフローを利用することで浮遊するミストをカップ外に強制排出する構造となっている。また、別の従来の装置では、カップの内壁に衝突したミストを当該内壁に沿わせて流れ落とすことでカップ外に強制排出する構造となっている。この様な基板処理装置は、例えば、特許文献１または２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２７０３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように、カップ内のミストをダウンフローまたは内壁に沿わせて流れ落とす従来の装置では、ミストを十分に減少させることができない可能性があった。
そこで、本発明の幾つかの態様は、このような課題に鑑みてなされたものであって、カップ内のミストを減少させ、ミストが基板に再付着することを防止できるようにした基板処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る基板処理装置では、表面上に処理液が供給される基板を保持する保持手段と、前記基板を前記保持手段とともに回転させ、前記基板の表面上に供給した前記処理液を、前記回転により生じた遠心力を用いて前記基板の表面上に広げる回転駆動手段と、前記保持手段によって保持された前記基板を側方から包囲するとともに、前記遠心力を受けて前記基板から飛散する前記処理液を受け止めるカップとを備え、前記カップは、当該カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を当該カップの壁面に吸着させる吸着手段を有することを特徴としている。
このような構成であれば、カップ内を浮遊するミストを当該カップの壁面に吸着させて減少させることができる。したがって、ミストが基板に再付着することを防止できる。
【０００８】
また、上記の基板処理装置において、前記吸着手段は、前記カップを冷却させる冷却装置を含むことを特徴としても良い。
このような構成であれば、カップの壁面温度を低下させることができる。これにより、カップ壁面へのミストの吸着効率を、カップの壁面温度が高い場合と比較して、高めることができる。このため、カップ内を浮遊するミストを効果的に減少させることができる。
さらに、上記の基板処理装置において、前記吸着手段は、静電気を発生させる静電気発生装置を含み、発生した静電気は前記カップの壁面に蓄えられることを特徴としても良い。
このような構成であれば、ミストが電荷を有する場合には、カップ壁面に蓄えられた静電気によって、当該ミストをカップの壁面側に引き寄せることができ、カップ壁面での吸着を促進させることができる。したがって、カップ内を浮遊するミストは効果的に減少する。
【０００９】
さらに、上記の基板処理装置において、前記カップは、多孔質材料で形成されたカップであることを特徴としても良い。
このような構成であれば、多孔質材料で形成されていないカップと比較して、カップ壁面の表面積を増大させることができる。つまり、この構成にすることでミストの吸着可能領域は増大するので、ミストの吸着量を高めることができる。このため、カップ内を浮遊するミストは効果的に減少する。
【００１０】
さらに、上記の基板処理装置において、前記カップには内側壁面から外側壁面に至る貫通穴が設けられており、前記吸着手段は、前記カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を、前記カップの内側から前記貫通穴を通過させて外側へ排出する排出装置を含むことを特徴としても良い。
このような構成であれば、カップの内側から外側へとミストを排出することができ、さらにはミストの一部を当該カップの内側壁面だけでなく、貫通穴の壁面でも吸着させることができる。このため、カップ内を浮遊するミストを効果的に減少させることができる。
【００１１】
さらに、上記の基板処理装置において、前記排出装置は、アウターカップと、排気ポンプとを含み、前記アウターカップは、前記カップを側方から包囲するカップであり、前記アウターカップと前記カップとの間にはスペースが設けられており、前記スペース内は前記排気ポンプを用いて減圧されることを特徴としても良い。
このような構成であれば、排出装置を使用しない場合と比較して、貫通穴を通過するミスト量を増加させることができる。ミストが貫通穴を通過する頻度がより高まると、壁面におけるミストの吸着量も増加する。したがって、カップ内を浮遊するミストをより効果的に減少させることができる。
【００１２】
さらに、上記の基板処理装置において、前記カップは、前記アウターカップに接合されていることを特徴としても良い。
このような基板処理装置によれば、２つのカップが接合していない場合と比較して、スペース内をさらに減圧することができる。このため、さらに高い頻度でミストを貫通穴に通すことができる。その結果、ミストの吸着量はさらに高まる。したがって、カップ内を浮遊するミストをさらに効果的に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態に係る基板処理装置１の構成例を断面的に示す概念図。
【図２】第二実施形態に係る基板処理装置２の構成例を断面的に示す概念図。
【図３】第三実施形態に係る基板処理装置３の構成例を断面的に示す概念図。
【図４】第四実施形態に係る基板処理装置４の構成例を断面的に示す概念図。
【図５】第五実施形態に係る基板処理装置５の構成例を断面的に示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態について図面を用いて説明する。
（１）第一実施形態
（構成例）
図１は、本発明の第一実施形態に係る基板処理装置１の構成例を示す概念図である。図１に示した基板処理装置１は、処理液を用いて基板１１に所定の処理を施す装置であり、例えばディベロッパーと呼ばれるものである。この基板処理装置１は、回転駆動部１２と、カップ１３と、冷却装置１４とを備えており、この構成によりカップ１３を冷却することができる。基板１１には、例えば、シリコンウエハやガラス基板を用いることができる。この第一実施形態で説明する基板処理装置１は、現像液等の処理液が供給される基板１１を保持、回転させる際に、冷却されたカップ１３の壁面を用いて、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させるものである。
回転駆動部１２は、モーター（図示せず）と、回転軸１２１と、ステージ１２２とを備えている。回転軸１２１及びステージ１２２の大きさ、形状、材質等に関して特に制限はなく、例えば、回転軸１２１は金属製の円柱であっても構わないし、ステージ１２２はプラスチック製の円盤であっても構わない。
【００１５】
回転駆動部１２においては、回転軸１２１の一端はステージ１２２の片面に固定され、さらに、回転軸１２１の他端とモーターの回転部（図示せず）とが連結されている。このため、モーターの回転で発生した回転力が回転軸１２１に伝達されると、ステージ１２２は回転軸１２１とともに回転する。モーターで生じた回転力を効率良く伝達するために、モーターの回転部と回転軸１２１とが一体形成されていることが好ましいが、それぞれが個別の部品であって、例えば、ギア等により組み合わさっていても構わない。
基板１１は、ステージ１２２の上面（即ち、回転軸１２１と連結している面と対向する面）に固定されている。そのため、回転駆動部１２が回転すると、基板１１も同時に回転する。なお、基板１１の中心は回転軸１２１の回転中心に位置していることが好ましいが、回転中心から外れていても構わない。また、基板１１の大きさ、材質、形状等に関しては特に制限を設けない。
【００１６】
カップ１３は、基板１１及び回転駆動部１２を側方から所望のスペースを設けて包囲している。カップ１３の形状は、例えば、その上側に開口部を有している。カップ１３の材質は、熱伝導性の高い金属であることが好ましいが、その限りではない。さらに、カップ１３の厚さに関しても特別な制限はない。
冷却装置１４は、冷却能力を有するものであれば、冷却装置１４を構成する部品の大きさ、形状、材質等に関して特に制限はない。例えば、ＳＵＳ等の金属で作成された管１４ａと、液体窒素等の冷却媒体とを含み、管１４ａの内部を冷却媒体で充填することで冷却効果を得るタイプの冷却装置であっても構わない。管１４ａは、例えば、カップ１３の外側壁面を取り囲んで設置される。ここで、管１４ａは、カップ１３の壁面を等間隔で部分的に取り囲んでいても構わないし、壁面の全面を取り囲んでいても構わない。
【００１７】
冷却装置１４は上記の構成部品に加えて、断熱材を含んだものであっても構わない。例えば、カップ１３とともに管１４ａを断熱材で覆うことでカップ１３を効果的に冷却することができる。冷却媒体が気体または液体の場合、例えば、循環器を用いて冷却媒体を循環させてカップ１３を冷却しても構わない。これにより、カップ１３の全体を冷却させることができる。このように、冷却媒体は、低温であれば固体、気体、液体の種類を問わない。ここで、本明細書で述べる「低温」とは、室温以下の温度を指す。
冷却装置１４によりカップ１３の壁面温度が下がると、この壁面におけるミストの吸着効率が増大するため、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させることができる。
また、この第一実施形態において、カップ１３内にダウンフローを取り入れ、このダウンフローを利用することで浮遊するミストをカップ１３外に強制排出するとともに、カップ１３の壁面に冷却装置１４を設けて、ミストの除去を実施しても構わない。
【００１８】
（動作例）
次に、図１に示した基板処理装置１の動作例について説明する。
一連の処理動作は、大気雰囲気下で行われる。基板１１はステージ１２２に固定され、固定された基板１１の表面上に現像液等の処理液が供給される。この処理液は、ステージ１２２の上方に設けられた、供給ノズル１２３から供給される。
処理液は、基板１１がステージ１２２に固定された後に供給されることが望ましいが、固定される前に供給されても構わない。基板固定後に処理液を供給する場合、回転駆動部１２が回転する前（即ち、回転停止中）に処理液を供給しても構わないし、回転中に供給しても構わない。
処理液が供給された基板１１を回転駆動部１２により回転させると、生じた遠心力により、処理液は基板１１の表面上において均等に広がる。さらに処理液が遠心力を受けると、広げられた処理液は基板１１の周縁部から振り切られ、液滴となって飛散する。これにより処理液は基板１１から除去される。
【００１９】
第一実施形態では、処理液の除去とともに、飛散した処理液を受け止めるカップ１３の冷却を行う。カップ１３の冷却は、冷却装置１４を稼働させることで実施する。処理液を基板１１から除去する間、連続的にカップ１３を冷却することが好ましいが、断続的にそれを冷却しても構わない。つまり、一定の低温度に調整された冷却媒体を連続的に循環させることで、カップ１３の冷却を連続的に実施しても構わないし、冷却媒体を断続的に循環させることで、その冷却を断続的に実施しても構わない。冷却装置１４を断続的に稼働させる際は、カップ１３の内側壁面に温度計を備え、この温度計で壁面温度をモニターし、この壁面温度が予め設定された温度（以下、設定温度ともいう。）以上になったら冷却装置１４を稼働させて、内側壁面の温度を下げる。また、これとは逆に、壁面温度が設定温度以下になったら冷却装置１４の稼働を停止させる。これにより、カップ１３の内側壁面の温度を所望の温度に保つことができる。
【００２０】
また、冷却装置１４はシーケンス制御部を含む温度制御装置（図示せず）を備えていてもよい。その場合は、上記した一連の温度制御を、冷却装置１４を用いて自動的に実施することができる。即ち、設定温度をＴ１とし、カップ１３の内側壁面の温度をＴ２としたとき、温度制御装置はＴ１とＴ２を比較し、Ｔ１＜Ｔ２の場合は冷却装置１４を稼働させ、Ｔ１＞Ｔ２の場合は冷却装置１４の稼働を停止させる。これにより、カップ１３の内側壁面の温度を一定に保つことが容易となる。
【００２１】
（２）第二実施形態
（構成例）
図２は、本発明の第二実施形態に係る基板処理装置２の構成例を示す概念図である。図２に示すように、基板処理装置２は、回転駆動部１２と、カップ１３と、冷却装置１４'とを備えている。図２において、この第二実施形態に係る基板処理装置２は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、冷却装置１４'が異なっている。
したがって、基板処理装置２の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、異なる部分である冷却装置１４'の構成を主として説明する。
【００２２】
冷却装置１４'は、冷却媒体を用いることなく、電気的な作用を利用して冷却するタイプの冷却装置であり、例えば、ペルチェ素子を含んだ冷却装置である。冷却装置１４'は、冷却装置１４の場合と同様に、カップ１３の壁面を取り囲んで設置される。これにより、冷却装置１４'を用いてカップ１３を冷却することができる。ここで、冷却装置１４'は、カップ１３の壁面を等間隔で部分的に取り囲んでいても構わないし、壁面の全面を取り囲んでいても構わない。
この第二実施形態においても、カップ１３の壁面温度を下げることができるため、カップ１３の壁面におけるミストの吸着効率が増大する。故に、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させることができる。
【００２３】
（動作例）
基板処理装置２の動作については、図１に示す基板処理装置１の動作説明を参照するものとし、異なる部分である冷却装置１４'の動作を主として説明する。
カップ１３の冷却は、冷却装置１４の場合と同様に冷却装置１４'を稼働させることで実施する。処理液を基板１１から除去する間、連続的に電気を流して冷却装置１４'を稼働させることが好ましいが、断続的に電気を流して冷却装置１４'を稼働させても構わない。
【００２４】
例えば、冷却装置１４'がペルチェ素子を含んだ冷却装置である場合、このペルチェ素子に印加する電圧を制御することで、冷却の度合いを制御することができる。この冷却装置１４'を断続的に稼働させてカップ１３を冷却する際には、第一実施形態の場合と同様に、カップ１３の内側壁面に温度計を備え、この温度計で壁面温度をモニターし、カップ１３の壁面温度が設定温度以上になった場合にはペルチェ素子に電流を流し、壁面の冷却を開始する。これとは逆に、設定温度以下になった場合にはペルチェ素子に流す電流を停止し、カップ１３の内側壁面の冷却を停止する。これにより、カップ１３の壁面温度を所望の温度に保つことができる。
さらに、この一連の動作を繰り返すシーケンス制御部を含む温度制御装置（図示せず）を備えた冷却装置１４'を用いて、第一実施形態の場合と同様に、カップ１３の温度制御を自動的に実施しても構わない。
【００２５】
（３）第三実施形態
（構成例）
図３は、本発明の第三実施形態に係る基板処理装置３の構成例を示す概念図である。図３に示すように、基板処理装置３は、回転駆動部１２と、カップ１３と、静電気発生装置１５とを備えており、静電気発生装置１５で発生させた静電気をカップ１３の壁面に蓄えることができる。この第三実施形態では、この蓄えた静電気を用いてカップ１３内を浮遊するミスト量を減少させる。
図３において、第三実施形態に係る基板処理装置３は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、静電気発生装置１５が異なっている。したがって、基板処理装置３の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、異なる部分である静電気発生装置１５の構成を主として説明する。
静電気発生装置１５は、静電気を発生させることができる装置であり、例えば、小型のバンデグラフを含んだ静電気発生装置である。
【００２６】
カップ１３内を浮遊するミストは、その生成過程において電荷を有する場合がある。この場合、ミストが有する電荷とは異なる電荷を、静電気発生装置１５によって発生させ、発生した電荷をカップ１３の壁面に蓄えることで、カップ１３内を浮遊するミストをカップ１３の壁面に引き寄せることができる。このため、静電気発生装置１５を使用しない場合と比較して、ミストを効率良く壁面に吸着させることができる。故に、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させることができる。
【００２７】
静電気発生装置１５は、冷却装置１４の場合と同様に、カップ１３の壁面を取り囲んで設置される。これにより、静電気発生装置１５で発生した静電気をカップ１３の壁面に蓄えることができる。静電気発生装置１５は、カップ１３の壁面を等間隔で部分的に取り囲んでいても構わないし、壁面の全面を取り囲んでいても構わない。
この第三実施形態は、本明細書に記載した第一実施形態または第二実施形態と組み合わせることができる。例えば、第一実施形態と、この第三実施形態とを組み合わせ、カップ１３の壁面に冷却装置１４と、静電気発生装置１５とを取り付けても構わない。
さらに、この第三実施形態において、例えば、静電気発生装置１５を備えたカップ内にダウンフローを取り入れることで、ミストを壁側に引き寄せるとともに、ダウンフローによりミストを強制排出しても良い。
【００２８】
（動作例）
基板処理装置３の動作については、図１に示す基板処理装置１の動作説明を参照するものとし、異なる部分である静電気発生装置１５の動作を主として説明する。
第三実施形態においては、カップ１３の壁面への静電気の蓄積は、静電気発生装置１５を稼働させることで実施する。処理液を基板１１から除去する間、連続的に静電気発生装置１５を稼働させることが好ましいが、断続的な稼働であっても構わない。静電気発生装置１５を断続的に稼働させる際、カップ１３の内側壁面には蓄えられた静電気量を計測する計測器を備え、この計測器で静電気量をモニターし、カップ１３の内側壁面に蓄えられた静電気量が予め設定された量（以下、設定静電気量ともいう）以下の場合には静電気発生装置１５を稼働させ、静電気量を増加させる。また、これとは逆に、カップ１３の内側壁面に蓄えられた静電気量が設定静電気量以上の場合には静電気発生装置１５の稼働を停止する。これにより、静電気量を一定に保つことができる。
【００２９】
また、静電気発生装置１５はシーケンス制御部を含む静電気量制御装置（図示せず）を備えていてもよい。その場合は、上記した一連の静電気量制御を、静電気発生装置１５を用いて自動的に実施することができる。即ち、設定静電気量をＶ１とし、カップ１３の内側壁面に蓄えられた静電気量をＶ２としたとき、静電気量制御装置はＶ１とＶ２を比較し、Ｖ１＞Ｖ２の場合は静電気発生装置１５を稼働させ、Ｖ１＜Ｖ２の場合は静電気発生装置１５の稼働を停止させる。これにより、カップ１３の内側壁面の静電気量を一定に保つことが容易となる。
【００３０】
（４）第四実施形態
（構成例）
図４は、本発明の第四実施形態に係る基板処理装置４の構成例を示す概念図である。図４に示すように、基板処理装置４は、回転駆動部１２と、カップ１３'とを備えている。図４において、本実施形態に係る基板処理装置４は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、カップ１３'の材質が異なっている。
したがって、基板処理装置４の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、異なる部分であるカップ１３'の材質を主として説明する。
カップ１３'は、多孔質材料で形成されている。多孔質材料の好適な例の一つは、ゼオライトである。この多孔質材料でカップを形成すると、カップの壁面には微細孔１３ａ'が現れる。このため、カップの表面積は増大する。したがって、壁面に微細孔１３ａ'が存在しないカップの場合と比較して、より広い壁面でミストを吸着することができる。このため、カップ１３'内を浮遊するミスト量は減少する。
【００３１】
第四実施形態は、本明細書に記載した他の実施形態と組み合わせることができる。例えば、第一実施形態とこの第四実施形態とを組み合わせ、多孔質材料で形成されたカップ１３'の壁面に冷却装置１４を取り付けても構わない。これにより、第一実施形態の場合と比較して、ミストの吸着効率は増加し、カップ１３'内を浮遊するミスト量は一層減少する。さらに、例えば、第一実施形態と、第三実施形態と、この第四実施形態とを組み合わせ、多孔質材料で形成されたカップ１３'の壁面に冷却装置１４と、静電気発生装置１５とを取り付けても構わない。これにより、第一実施形態または第三実施形態の場合と比較して、本明細書に記載した実施形態を複数組み合わせた場合の方がミストの吸着効率は増加し、その結果、カップ１３'内を浮遊するミスト量をさらに減少させることができる。
また、第四実施形態では、例えば、多孔質材料で形成されたカップ１３'内にダウンフローを取り入れ、このダウンフローを利用することでカップ１３'内に浮遊するミストを減少させることもできる。
【００３２】
（５）第五実施形態
（構成例）
図５は、本発明の第五実施形態に係る基板処理装置５の構成例を示す概念図である。図５に示すように、基板処理装置５は、回転駆動部１２と、カップ１３''と、排出装置１６とを備えている。図５において、第五実施形態に係る基板処理装置５は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、カップ１３''の材質と、排出装置１６とが異なっている。
したがって、基板処理装置５の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、基板処理装置１と異なる部分であるカップ１３''の材質と、排出装置１６の構成とを主として説明する。
【００３３】
カップ１３''は、カップ１３と同様に基板１１及び回転駆動部１２を側方から所望のスペースを設けて包囲している。このカップ１３''は、内側壁面から外側壁面へ向かって貫通する穴（以下、貫通穴ともいう）１３ａ''を有している。カップ１３''の形状に関しては、例えば、その上側に開口部を有している。
排出装置１６は、アウターカップ１７と、排気ポンプ１２４とを含んでおり、カップ１３''の内側から貫通穴１３ａ''を通過させて、その外側へミストを排出する排出装置である。
アウターカップ１７は、カップ１３''を側方から所望のスペース１８を設けて包囲している。アウターカップ１７の形状及び材質に関しては特に制限はない。
【００３４】
スペース１８内は、排気ポンプ１２４により減圧される。これにより、カップ１３''の内側と外側とで圧力差が生じる。この圧力差により、カップ１３''の内側に存在する気体は、貫通穴１３ａ''を通過して、より圧力の低いカップ１３''の外側へと排出される。この際、排出される気体とともにカップ１３''内を浮遊するミストもカップ１３''の外側へと排出される。カップ１３''内から排出されるミストの一部は貫通穴１３ａ''を通過する際、貫通穴の壁面１３ｂ''に衝突し、吸着する。これにより、カップ１３''内におけるミスト量が減少する。
さらに、カップ１３''は、アウターカップ１７と接合していても構わない。これにより、スペース１８の圧力はさらに低下する。このため、貫通穴１３ａ''を通過するミスト量が増加するので、壁面１３ｂ''で吸着するミスト量を増加させることができる。
【００３５】
また、この第五実施形態と、第一実施形態とを組み合わせて、カップ１３''の壁面に冷却装置１４を取り付けても構わない。これにより、第一実施形態の場合と比較して、ミストの吸着効率は増加し、カップ１３''内を浮遊するミスト量は一層減少する。さらに、例えば、第一実施形態と、第三実施形態と、この第五実施形態とを組み合わせて、カップ１３''の壁面に冷却装置１４と、静電気発生装置１５とを取り付けても構わない。これにより、第一実施形態または第三実施形態の場合と比較して、ミストの吸着効率は増加し、カップ１３''内を浮遊するミスト量はより一層減少する。
また、この第五実施形態は、カップ１３''内にダウンフローを取り入れても構わない。この場合、このダウンフローを利用することでカップ１３''内を浮遊するミストをカップ１３''外に強制排出するとともに、スペース１８内を減圧するために、浮遊するミストの一部を貫通穴の壁面１３ｂ''に吸着させることもできる。したがって、カップ１３''内を浮遊するミスト量は減少する。
【００３６】
（動作例）
基板処理装置５の動作についても、図１に示す基板処理装置１の動作説明を参照するものとし、異なる部分である排出装置１６の動作を主として説明する。
排出装置１６に含まれる排気ポンプ１２４を稼働させてスペース１８を減圧する。ここで、処理液を基板１１から除去する間、連続的にスペース１８を減圧することが好ましいが、断続的に減圧しても構わない。
排気ポンプ１２４を断続的に稼働させる際は、カップ１３''の外側壁面に圧力計を備え、この圧力計でスペース１８内の圧力をモニターし、この圧力が予め設定された圧力（以下、設定圧力ともいう。）以上になったら排気ポンプ１２４を稼働させて、スペース１８内の圧力を下げる。また、これとは逆に、スペース１８内の圧力が設定圧力以下になったら排気ポンプ１２４の稼働を停止させる。これにより、スペース１８内の圧力を所望の圧力に保つことができる。
【００３７】
また、排出装置１６はシーケンス制御部を含む圧力制御装置（図示せず）を備えていてもよい。その場合は、上記した一連の圧力制御を、排出装置１６を用いて自動的に実施することができる。即ち、設定圧力をＰ１とし、スペース１８内の圧力をＰ２としたとき、圧力制御装置はＰ１とＰ２を比較し、Ｐ１＜Ｐ２の場合は排気ポンプ１２４を稼働させ、Ｐ１＞Ｐ２の場合は排気ポンプ１２４の稼働を停止させる。これにより、スペース１８内の圧力を一定に保つことが容易となる。
【符号の説明】
【００３８】
１，２，３，４，５ 基板処理装置，１１ 基板，１２ 回転駆動部，１３ カップ，１３’ 多孔質材料で形成されたカップ，１３ａ’ 微細孔，１３’’ 貫通穴を有する材料で形成されたカップ，１３ａ’’ 貫通穴，１３ｂ’’ 貫通穴の壁，１４，１４’ 冷却装置，１４ａ 管，１５ 静電気発生装置，１６ 排出装置，１７ アウターカップ，１８ スペース，１２１ 回転軸，１２２ ステージ，１２３ 供給ノズル，１２４ 排気ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液を用いて基板に所定の処理を施す基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の製造工程においては、フォトリソグラフィー技術によって所望の回路を基板上に形成することが知られている。このフォトリソグラフィー技術においては、まず、基板の清浄表面にレジスト液を塗布し、塗布した基板の表面を所望のパターンに露光する。ついで、前記の基板に現像液等の処理液を塗布し、現像処理を行う。最後に、現像に使用した処理液を基板から除去して、一連の現像処理を終了する。
上記の処理は、基板を保持した状態で回転可能なステージと、ステージを取り囲むカップとを含む基板処理装置で行われる。現像液等の処理液を基板から除去する際には、処理液が塗布された基板をステージに固定し、ついでこのステージを高速回転させる。基板上の処理液は、この高速回転によって振り切られ、基板から除去される。
【０００３】
処理液を振り切る際、処理液は液滴として飛散し、カップの内壁に衝突する。この際、処理液は細かく分散し、粒子（ミスト）を形成する。このミストはカップ内を浮遊し、その一部は現像処理が既に終了した基板に再付着することがある。現像に使用した処理液にはレジスト液の成分が含まれているため、ミストが基板に再付着し、乾燥すると、ミストに含まれるレジスト成分が基板上に残留する。つまり、ミストが再付着した部分には再度マスクがされることになる。マスクされた部分は、後のエッチング工程において意図したエッチングがなされないため、パターニング異常を起こす可能性がある。このパターニング異常を防止するためには、カップ内におけるミストを減少させ、その再付着を防止する必要がある。
【０００４】
従来の装置においては、カップ内にダウンフローを取り入れ、このダウンフローを利用することで浮遊するミストをカップ外に強制排出する構造となっている。また、別の従来の装置では、カップの内壁に衝突したミストを当該内壁に沿わせて流れ落とすことでカップ外に強制排出する構造となっている。この様な基板処理装置は、例えば、特許文献１または２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２７０３３号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように、カップ内のミストをダウンフローまたは内壁に沿わせて流れ落とす従来の装置では、ミストを十分に減少させることができない可能性があった。
そこで、本発明の幾つかの態様は、このような課題に鑑みてなされたものであって、カップ内のミストを減少させ、ミストが基板に再付着することを防止できるようにした基板処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る基板処理装置では、表面上に処理液が供給される基板を保持する保持手段と、前記基板を前記保持手段とともに回転させ、前記基板の表面上に供給した前記処理液を、前記回転により生じた遠心力を用いて前記基板の表面上に広げる回転駆動手段と、前記保持手段によって保持された前記基板を側方から包囲するとともに、前記遠心力を受けて前記基板から飛散する前記処理液を受け止めるカップとを備え、前記カップは、当該カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を当該カップの壁面に吸着させる吸着手段を有することを特徴としている。
このような構成であれば、カップ内を浮遊するミストを当該カップの壁面に吸着させて減少させることができる。したがって、ミストが基板に再付着することを防止できる。
【０００８】
また、上記の基板処理装置において、前記吸着手段は、前記カップを冷却させる冷却装置を含むことを特徴としても良い。
このような構成であれば、カップの壁面温度を低下させることができる。これにより、カップ壁面へのミストの吸着効率を、カップの壁面温度が高い場合と比較して、高めることができる。このため、カップ内を浮遊するミストを効果的に減少させることができる。
さらに、上記の基板処理装置において、前記吸着手段は、静電気を発生させる静電気発生装置を含み、発生した静電気は前記カップの壁面に蓄えられることを特徴としても良い。
このような構成であれば、ミストが電荷を有する場合には、カップ壁面に蓄えられた静電気によって、当該ミストをカップの壁面側に引き寄せることができ、カップ壁面での吸着を促進させることができる。したがって、カップ内を浮遊するミストは効果的に減少する。
【０００９】
さらに、上記の基板処理装置において、前記カップは、多孔質材料で形成されたカップであることを特徴としても良い。
このような構成であれば、多孔質材料で形成されていないカップと比較して、カップ壁面の表面積を増大させることができる。つまり、この構成にすることでミストの吸着可能領域は増大するので、ミストの吸着量を高めることができる。このため、カップ内を浮遊するミストは効果的に減少する。
【００１０】
さらに、上記の基板処理装置において、前記カップには内側壁面から外側壁面に至る貫通穴が設けられており、前記吸着手段は、前記カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を、前記カップの内側から前記貫通穴を通過させて外側へ排出する排出装置を含むことを特徴としても良い。
このような構成であれば、カップの内側から外側へとミストを排出することができ、さらにはミストの一部を当該カップの内側壁面だけでなく、貫通穴の壁面でも吸着させることができる。このため、カップ内を浮遊するミストを効果的に減少させることができる。
【００１１】
さらに、上記の基板処理装置において、前記排出装置は、アウターカップと、排気ポンプとを含み、前記アウターカップは、前記カップを側方から包囲するカップであり、前記アウターカップと前記カップとの間にはスペースが設けられており、前記スペース内は前記排気ポンプを用いて減圧されることを特徴としても良い。
このような構成であれば、排出装置を使用しない場合と比較して、貫通穴を通過するミスト量を増加させることができる。ミストが貫通穴を通過する頻度がより高まると、壁面におけるミストの吸着量も増加する。したがって、カップ内を浮遊するミストをより効果的に減少させることができる。
【００１２】
さらに、上記の基板処理装置において、前記カップは、前記アウターカップに接合されていることを特徴としても良い。
このような基板処理装置によれば、２つのカップが接合していない場合と比較して、スペース内をさらに減圧することができる。このため、さらに高い頻度でミストを貫通穴に通すことができる。その結果、ミストの吸着量はさらに高まる。したがって、カップ内を浮遊するミストをさらに効果的に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態に係る基板処理装置１の構成例を断面的に示す概念図。
【図２】第二実施形態に係る基板処理装置２の構成例を断面的に示す概念図。
【図３】第三実施形態に係る基板処理装置３の構成例を断面的に示す概念図。
【図４】第四実施形態に係る基板処理装置４の構成例を断面的に示す概念図。
【図５】第五実施形態に係る基板処理装置５の構成例を断面的に示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態について図面を用いて説明する。
（１）第一実施形態
（構成例）
図１は、本発明の第一実施形態に係る基板処理装置１の構成例を示す概念図である。図１に示した基板処理装置１は、処理液を用いて基板１１に所定の処理を施す装置であり、例えばディベロッパーと呼ばれるものである。この基板処理装置１は、回転駆動部１２と、カップ１３と、冷却装置１４とを備えており、この構成によりカップ１３を冷却することができる。基板１１には、例えば、シリコンウエハやガラス基板を用いることができる。この第一実施形態で説明する基板処理装置１は、現像液等の処理液が供給される基板１１を保持、回転させる際に、冷却されたカップ１３の壁面を用いて、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させるものである。
回転駆動部１２は、モーター（図示せず）と、回転軸１２１と、ステージ１２２とを備えている。回転軸１２１及びステージ１２２の大きさ、形状、材質等に関して特に制限はなく、例えば、回転軸１２１は金属製の円柱であっても構わないし、ステージ１２２はプラスチック製の円盤であっても構わない。
【００１５】
回転駆動部１２においては、回転軸１２１の一端はステージ１２２の片面に固定され、さらに、回転軸１２１の他端とモーターの回転部（図示せず）とが連結されている。このため、モーターの回転で発生した回転力が回転軸１２１に伝達されると、ステージ１２２は回転軸１２１とともに回転する。モーターで生じた回転力を効率良く伝達するために、モーターの回転部と回転軸１２１とが一体形成されていることが好ましいが、それぞれが個別の部品であって、例えば、ギア等により組み合わさっていても構わない。
基板１１は、ステージ１２２の上面（即ち、回転軸１２１と連結している面と対向する面）に固定されている。そのため、回転駆動部１２が回転すると、基板１１も同時に回転する。なお、基板１１の中心は回転軸１２１の回転中心に位置していることが好ましいが、回転中心から外れていても構わない。また、基板１１の大きさ、材質、形状等に関しては特に制限を設けない。
【００１６】
カップ１３は、基板１１及び回転駆動部１２を側方から所望のスペースを設けて包囲している。カップ１３の形状は、例えば、その上側に開口部を有している。カップ１３の材質は、熱伝導性の高い金属であることが好ましいが、その限りではない。さらに、カップ１３の厚さに関しても特別な制限はない。
冷却装置１４は、冷却能力を有するものであれば、冷却装置１４を構成する部品の大きさ、形状、材質等に関して特に制限はない。例えば、ＳＵＳ等の金属で作成された管１４ａと、液体窒素等の冷却媒体とを含み、管１４ａの内部を冷却媒体で充填することで冷却効果を得るタイプの冷却装置であっても構わない。管１４ａは、例えば、カップ１３の外側壁面を取り囲んで設置される。ここで、管１４ａは、カップ１３の壁面を等間隔で部分的に取り囲んでいても構わないし、壁面の全面を取り囲んでいても構わない。
【００１７】
冷却装置１４は上記の構成部品に加えて、断熱材を含んだものであっても構わない。例えば、カップ１３とともに管１４ａを断熱材で覆うことでカップ１３を効果的に冷却することができる。冷却媒体が気体または液体の場合、例えば、循環器を用いて冷却媒体を循環させてカップ１３を冷却しても構わない。これにより、カップ１３の全体を冷却させることができる。このように、冷却媒体は、低温であれば固体、気体、液体の種類を問わない。ここで、本明細書で述べる「低温」とは、室温以下の温度を指す。
冷却装置１４によりカップ１３の壁面温度が下がると、この壁面におけるミストの吸着効率が増大するため、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させることができる。
また、この第一実施形態において、カップ１３内にダウンフローを取り入れ、このダウンフローを利用することで浮遊するミストをカップ１３外に強制排出するとともに、カップ１３の壁面に冷却装置１４を設けて、ミストの除去を実施しても構わない。
【００１８】
（動作例）
次に、図１に示した基板処理装置１の動作例について説明する。
一連の処理動作は、大気雰囲気下で行われる。基板１１はステージ１２２に固定され、固定された基板１１の表面上に現像液等の処理液が供給される。この処理液は、ステージ１２２の上方に設けられた、供給ノズル１２３から供給される。
処理液は、基板１１がステージ１２２に固定された後に供給されることが望ましいが、固定される前に供給されても構わない。基板固定後に処理液を供給する場合、回転駆動部１２が回転する前（即ち、回転停止中）に処理液を供給しても構わないし、回転中に供給しても構わない。
処理液が供給された基板１１を回転駆動部１２により回転させると、生じた遠心力により、処理液は基板１１の表面上において均等に広がる。さらに処理液が遠心力を受けると、広げられた処理液は基板１１の周縁部から振り切られ、液滴となって飛散する。これにより処理液は基板１１から除去される。
【００１９】
第一実施形態では、処理液の除去とともに、飛散した処理液を受け止めるカップ１３の冷却を行う。カップ１３の冷却は、冷却装置１４を稼働させることで実施する。処理液を基板１１から除去する間、連続的にカップ１３を冷却することが好ましいが、断続的にそれを冷却しても構わない。つまり、一定の低温度に調整された冷却媒体を連続的に循環させることで、カップ１３の冷却を連続的に実施しても構わないし、冷却媒体を断続的に循環させることで、その冷却を断続的に実施しても構わない。冷却装置１４を断続的に稼働させる際は、カップ１３の内側壁面に温度計を備え、この温度計で壁面温度をモニターし、この壁面温度が予め設定された温度（以下、設定温度ともいう。）以上になったら冷却装置１４を稼働させて、内側壁面の温度を下げる。また、これとは逆に、壁面温度が設定温度以下になったら冷却装置１４の稼働を停止させる。これにより、カップ１３の内側壁面の温度を所望の温度に保つことができる。
【００２０】
また、冷却装置１４はシーケンス制御部を含む温度制御装置（図示せず）を備えていてもよい。その場合は、上記した一連の温度制御を、冷却装置１４を用いて自動的に実施することができる。即ち、設定温度をＴ１とし、カップ１３の内側壁面の温度をＴ２としたとき、温度制御装置はＴ１とＴ２を比較し、Ｔ１＜Ｔ２の場合は冷却装置１４を稼働させ、Ｔ１＞Ｔ２の場合は冷却装置１４の稼働を停止させる。これにより、カップ１３の内側壁面の温度を一定に保つことが容易となる。
【００２１】
（２）第二実施形態
（構成例）
図２は、本発明の第二実施形態に係る基板処理装置２の構成例を示す概念図である。図２に示すように、基板処理装置２は、回転駆動部１２と、カップ１３と、冷却装置１４'とを備えている。図２において、この第二実施形態に係る基板処理装置２は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、冷却装置１４'が異なっている。
したがって、基板処理装置２の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、異なる部分である冷却装置１４'の構成を主として説明する。
【００２２】
冷却装置１４'は、冷却媒体を用いることなく、電気的な作用を利用して冷却するタイプの冷却装置であり、例えば、ペルチェ素子を含んだ冷却装置である。冷却装置１４'は、冷却装置１４の場合と同様に、カップ１３の壁面を取り囲んで設置される。これにより、冷却装置１４'を用いてカップ１３を冷却することができる。ここで、冷却装置１４'は、カップ１３の壁面を等間隔で部分的に取り囲んでいても構わないし、壁面の全面を取り囲んでいても構わない。
この第二実施形態においても、カップ１３の壁面温度を下げることができるため、カップ１３の壁面におけるミストの吸着効率が増大する。故に、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させることができる。
【００２３】
（動作例）
基板処理装置２の動作については、図１に示す基板処理装置１の動作説明を参照するものとし、異なる部分である冷却装置１４'の動作を主として説明する。
カップ１３の冷却は、冷却装置１４の場合と同様に冷却装置１４'を稼働させることで実施する。処理液を基板１１から除去する間、連続的に電気を流して冷却装置１４'を稼働させることが好ましいが、断続的に電気を流して冷却装置１４'を稼働させても構わない。
【００２４】
例えば、冷却装置１４'がペルチェ素子を含んだ冷却装置である場合、このペルチェ素子に印加する電圧を制御することで、冷却の度合いを制御することができる。この冷却装置１４'を断続的に稼働させてカップ１３を冷却する際には、第一実施形態の場合と同様に、カップ１３の内側壁面に温度計を備え、この温度計で壁面温度をモニターし、カップ１３の壁面温度が設定温度以上になった場合にはペルチェ素子に電流を流し、壁面の冷却を開始する。これとは逆に、設定温度以下になった場合にはペルチェ素子に流す電流を停止し、カップ１３の内側壁面の冷却を停止する。これにより、カップ１３の壁面温度を所望の温度に保つことができる。
さらに、この一連の動作を繰り返すシーケンス制御部を含む温度制御装置（図示せず）を備えた冷却装置１４'を用いて、第一実施形態の場合と同様に、カップ１３の温度制御を自動的に実施しても構わない。
【００２５】
（３）第三実施形態
（構成例）
図３は、本発明の第三実施形態に係る基板処理装置３の構成例を示す概念図である。図３に示すように、基板処理装置３は、回転駆動部１２と、カップ１３と、静電気発生装置１５とを備えており、静電気発生装置１５で発生させた静電気をカップ１３の壁面に蓄えることができる。この第三実施形態では、この蓄えた静電気を用いてカップ１３内を浮遊するミスト量を減少させる。
図３において、第三実施形態に係る基板処理装置３は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、静電気発生装置１５が異なっている。したがって、基板処理装置３の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、異なる部分である静電気発生装置１５の構成を主として説明する。
静電気発生装置１５は、静電気を発生させることができる装置であり、例えば、小型のバンデグラフを含んだ静電気発生装置である。
【００２６】
カップ１３内を浮遊するミストは、その生成過程において電荷を有する場合がある。この場合、ミストが有する電荷とは異なる電荷を、静電気発生装置１５によって発生させ、発生した電荷をカップ１３の壁面に蓄えることで、カップ１３内を浮遊するミストをカップ１３の壁面に引き寄せることができる。このため、静電気発生装置１５を使用しない場合と比較して、ミストを効率良く壁面に吸着させることができる。故に、カップ１３内を浮遊するミスト量を減少させることができる。
【００２７】
静電気発生装置１５は、冷却装置１４の場合と同様に、カップ１３の壁面を取り囲んで設置される。これにより、静電気発生装置１５で発生した静電気をカップ１３の壁面に蓄えることができる。静電気発生装置１５は、カップ１３の壁面を等間隔で部分的に取り囲んでいても構わないし、壁面の全面を取り囲んでいても構わない。
この第三実施形態は、本明細書に記載した第一実施形態または第二実施形態と組み合わせることができる。例えば、第一実施形態と、この第三実施形態とを組み合わせ、カップ１３の壁面に冷却装置１４と、静電気発生装置１５とを取り付けても構わない。
さらに、この第三実施形態において、例えば、静電気発生装置１５を備えたカップ内にダウンフローを取り入れることで、ミストを壁側に引き寄せるとともに、ダウンフローによりミストを強制排出しても良い。
【００２８】
（動作例）
基板処理装置３の動作については、図１に示す基板処理装置１の動作説明を参照するものとし、異なる部分である静電気発生装置１５の動作を主として説明する。
第三実施形態においては、カップ１３の壁面への静電気の蓄積は、静電気発生装置１５を稼働させることで実施する。処理液を基板１１から除去する間、連続的に静電気発生装置１５を稼働させることが好ましいが、断続的な稼働であっても構わない。静電気発生装置１５を断続的に稼働させる際、カップ１３の内側壁面には蓄えられた静電気量を計測する計測器を備え、この計測器で静電気量をモニターし、カップ１３の内側壁面に蓄えられた静電気量が予め設定された量（以下、設定静電気量ともいう）以下の場合には静電気発生装置１５を稼働させ、静電気量を増加させる。また、これとは逆に、カップ１３の内側壁面に蓄えられた静電気量が設定静電気量以上の場合には静電気発生装置１５の稼働を停止する。これにより、静電気量を一定に保つことができる。
【００２９】
また、静電気発生装置１５はシーケンス制御部を含む静電気量制御装置（図示せず）を備えていてもよい。その場合は、上記した一連の静電気量制御を、静電気発生装置１５を用いて自動的に実施することができる。即ち、設定静電気量をＶ１とし、カップ１３の内側壁面に蓄えられた静電気量をＶ２としたとき、静電気量制御装置はＶ１とＶ２を比較し、Ｖ１＞Ｖ２の場合は静電気発生装置１５を稼働させ、Ｖ１＜Ｖ２の場合は静電気発生装置１５の稼働を停止させる。これにより、カップ１３の内側壁面の静電気量を一定に保つことが容易となる。
【００３０】
（４）第四実施形態
（構成例）
図４は、本発明の第四実施形態に係る基板処理装置４の構成例を示す概念図である。図４に示すように、基板処理装置４は、回転駆動部１２と、カップ１３'とを備えている。図４において、本実施形態に係る基板処理装置４は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、カップ１３'の材質が異なっている。
したがって、基板処理装置４の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、異なる部分であるカップ１３'の材質を主として説明する。
カップ１３'は、多孔質材料で形成されている。多孔質材料の好適な例の一つは、ゼオライトである。この多孔質材料でカップを形成すると、カップの壁面には微細孔１３ａ'が現れる。このため、カップの表面積は増大する。したがって、壁面に微細孔１３ａ'が存在しないカップの場合と比較して、より広い壁面でミストを吸着することができる。このため、カップ１３'内を浮遊するミスト量は減少する。
【００３１】
第四実施形態は、本明細書に記載した他の実施形態と組み合わせることができる。例えば、第一実施形態とこの第四実施形態とを組み合わせ、多孔質材料で形成されたカップ１３'の壁面に冷却装置１４を取り付けても構わない。これにより、第一実施形態の場合と比較して、ミストの吸着効率は増加し、カップ１３'内を浮遊するミスト量は一層減少する。さらに、例えば、第一実施形態と、第三実施形態と、この第四実施形態とを組み合わせ、多孔質材料で形成されたカップ１３'の壁面に冷却装置１４と、静電気発生装置１５とを取り付けても構わない。これにより、第一実施形態または第三実施形態の場合と比較して、本明細書に記載した実施形態を複数組み合わせた場合の方がミストの吸着効率は増加し、その結果、カップ１３'内を浮遊するミスト量をさらに減少させることができる。
また、第四実施形態では、例えば、多孔質材料で形成されたカップ１３'内にダウンフローを取り入れ、このダウンフローを利用することでカップ１３'内に浮遊するミストを減少させることもできる。
【００３２】
（５）第五実施形態
（構成例）
図５は、本発明の第五実施形態に係る基板処理装置５の構成例を示す概念図である。図５に示すように、基板処理装置５は、回転駆動部１２と、カップ１３''と、排出装置１６とを備えている。図５において、第五実施形態に係る基板処理装置５は、第一実施形態に係る基板処理装置１と比較し、カップ１３''の材質と、排出装置１６とが異なっている。
したがって、基板処理装置５の全体構成については、図１に示す基板処理装置１の説明を参照するものとし、基板処理装置１と異なる部分であるカップ１３''の材質と、排出装置１６の構成とを主として説明する。
【００３３】
カップ１３''は、カップ１３と同様に基板１１及び回転駆動部１２を側方から所望のスペースを設けて包囲している。このカップ１３''は、内側壁面から外側壁面へ向かって貫通する穴（以下、貫通穴ともいう）１３ａ''を有している。カップ１３''の形状に関しては、例えば、その上側に開口部を有している。
排出装置１６は、アウターカップ１７と、排気ポンプ１２４とを含んでおり、カップ１３''の内側から貫通穴１３ａ''を通過させて、その外側へミストを排出する排出装置である。
アウターカップ１７は、カップ１３''を側方から所望のスペース１８を設けて包囲している。アウターカップ１７の形状及び材質に関しては特に制限はない。
【００３４】
スペース１８内は、排気ポンプ１２４により減圧される。これにより、カップ１３''の内側と外側とで圧力差が生じる。この圧力差により、カップ１３''の内側に存在する気体は、貫通穴１３ａ''を通過して、より圧力の低いカップ１３''の外側へと排出される。この際、排出される気体とともにカップ１３''内を浮遊するミストもカップ１３''の外側へと排出される。カップ１３''内から排出されるミストの一部は貫通穴１３ａ''を通過する際、貫通穴の壁面１３ｂ''に衝突し、吸着する。これにより、カップ１３''内におけるミスト量が減少する。
さらに、カップ１３''は、アウターカップ１７と接合していても構わない。これにより、スペース１８の圧力はさらに低下する。このため、貫通穴１３ａ''を通過するミスト量が増加するので、壁面１３ｂ''で吸着するミスト量を増加させることができる。
【００３５】
また、この第五実施形態と、第一実施形態とを組み合わせて、カップ１３''の壁面に冷却装置１４を取り付けても構わない。これにより、第一実施形態の場合と比較して、ミストの吸着効率は増加し、カップ１３''内を浮遊するミスト量は一層減少する。さらに、例えば、第一実施形態と、第三実施形態と、この第五実施形態とを組み合わせて、カップ１３''の壁面に冷却装置１４と、静電気発生装置１５とを取り付けても構わない。これにより、第一実施形態または第三実施形態の場合と比較して、ミストの吸着効率は増加し、カップ１３''内を浮遊するミスト量はより一層減少する。
また、この第五実施形態は、カップ１３''内にダウンフローを取り入れても構わない。この場合、このダウンフローを利用することでカップ１３''内を浮遊するミストをカップ１３''外に強制排出するとともに、スペース１８内を減圧するために、浮遊するミストの一部を貫通穴の壁面１３ｂ''に吸着させることもできる。したがって、カップ１３''内を浮遊するミスト量は減少する。
【００３６】
（動作例）
基板処理装置５の動作についても、図１に示す基板処理装置１の動作説明を参照するものとし、異なる部分である排出装置１６の動作を主として説明する。
排出装置１６に含まれる排気ポンプ１２４を稼働させてスペース１８を減圧する。ここで、処理液を基板１１から除去する間、連続的にスペース１８を減圧することが好ましいが、断続的に減圧しても構わない。
排気ポンプ１２４を断続的に稼働させる際は、カップ１３''の外側壁面に圧力計を備え、この圧力計でスペース１８内の圧力をモニターし、この圧力が予め設定された圧力（以下、設定圧力ともいう。）以上になったら排気ポンプ１２４を稼働させて、スペース１８内の圧力を下げる。また、これとは逆に、スペース１８内の圧力が設定圧力以下になったら排気ポンプ１２４の稼働を停止させる。これにより、スペース１８内の圧力を所望の圧力に保つことができる。
【００３７】
また、排出装置１６はシーケンス制御部を含む圧力制御装置（図示せず）を備えていてもよい。その場合は、上記した一連の圧力制御を、排出装置１６を用いて自動的に実施することができる。即ち、設定圧力をＰ１とし、スペース１８内の圧力をＰ２としたとき、圧力制御装置はＰ１とＰ２を比較し、Ｐ１＜Ｐ２の場合は排気ポンプ１２４を稼働させ、Ｐ１＞Ｐ２の場合は排気ポンプ１２４の稼働を停止させる。これにより、スペース１８内の圧力を一定に保つことが容易となる。
【符号の説明】
【００３８】
１，２，３，４，５ 基板処理装置，１１ 基板，１２ 回転駆動部，１３ カップ，１３’ 多孔質材料で形成されたカップ，１３ａ’ 微細孔，１３’’ 貫通穴を有する材料で形成されたカップ，１３ａ’’ 貫通穴，１３ｂ’’ 貫通穴の壁，１４，１４’ 冷却装置，１４ａ 管，１５ 静電気発生装置，１６ 排出装置，１７ アウターカップ，１８ スペース，１２１ 回転軸，１２２ ステージ，１２３ 供給ノズル，１２４ 排気ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に処理液が供給される基板を保持する保持手段と、
前記基板を前記保持手段とともに回転させ、前記基板の表面上に供給した前記処理液を、前記回転により生じた遠心力を用いて前記基板の表面上に広げる回転駆動手段と、
前記保持手段によって保持された前記基板を側方から包囲するとともに、前記遠心力を受けて前記基板から飛散する前記処理液を受け止めるカップとを備え、
前記カップは、当該カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を当該カップの壁面に吸着させる吸着手段を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記吸着手段は、前記カップを冷却させる冷却装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記吸着手段は、静電気を発生させる静電気発生装置を含み、発生した静電気は前記カップの壁面に蓄えられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記カップは、多孔質材料で形成されたカップであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記カップには内側壁面から外側壁面に至る貫通穴が設けられており、
前記吸着手段は、前記カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を、前記カップの内側から前記貫通穴を通過させて外側へ排出する排出装置を含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記排出装置は、アウターカップと、排気ポンプとを含み、
前記アウターカップは、前記カップを側方から包囲するカップであり、
前記アウターカップと前記カップとの間にはスペースが設けられており、
前記スペース内は前記排気ポンプを用いて減圧されることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記カップは、前記アウターカップに接合されていることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項１】
表面上に処理液が供給される基板を保持する保持手段と、
前記基板を前記保持手段とともに回転させ、前記基板の表面上に供給した前記処理液を、前記回転により生じた遠心力を用いて前記基板の表面上に広げる回転駆動手段と、
前記保持手段によって保持された前記基板を側方から包囲するとともに、前記遠心力を受けて前記基板から飛散する前記処理液を受け止めるカップとを備え、
前記カップは、当該カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を当該カップの壁面に吸着させる吸着手段を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記吸着手段は、前記カップを冷却させる冷却装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記吸着手段は、静電気を発生させる静電気発生装置を含み、発生した静電気は前記カップの壁面に蓄えられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記カップは、多孔質材料で形成されたカップであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記カップには内側壁面から外側壁面に至る貫通穴が設けられており、
前記吸着手段は、前記カップ内を浮遊する前記処理液の粒子を、前記カップの内側から前記貫通穴を通過させて外側へ排出する排出装置を含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記排出装置は、アウターカップと、排気ポンプとを含み、
前記アウターカップは、前記カップを側方から包囲するカップであり、
前記アウターカップと前記カップとの間にはスペースが設けられており、
前記スペース内は前記排気ポンプを用いて減圧されることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記カップは、前記アウターカップに接合されていることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１６５９６６（Ｐ２０１０−１６５９６６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５２０（Ｐ２００９−８５２０）
【出願日】平成２１年１月１９日（２００９．１．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１９日（２００９．１．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]