基板処理装置
【課題】処理モジュールに処理液を共通の塗布ノズルを用いて供給するときに、複数準備される薬液ノズルの処理液供給配管同士の擦れを防ぎ、同時に塗布ノズルを把持して移動するときにノズル搬送アームへの無用な負荷を掛けないようにすること。
【解決手段】処理液供給ノズル１０を接続し、上部に第１の把持穴４０を設けるノズルブロック部１７と、上部に第２の把持穴２５を設ける把持用ブロック部１８と、両ブロック部を直状に接続する接続管１９と、を備える。処理液供給ノズルに連通される処理液供給管２１は、接続管の中に配管され、ノズル把持アーム１２は、第１の把持穴及び第２の把持穴にそれぞれ嵌合可能な第１及び第２の把持用凸部４１，４２を備え、ウエハＷの上方に処理液供給ノズルを移動する際は、ノズルブロック部の第１の把持穴と把持用ブロック部の第２の把持穴にそれぞれ第１及び第２の把持用凸部を同時に嵌合して把持した状態で移動させる。
【解決手段】処理液供給ノズル１０を接続し、上部に第１の把持穴４０を設けるノズルブロック部１７と、上部に第２の把持穴２５を設ける把持用ブロック部１８と、両ブロック部を直状に接続する接続管１９と、を備える。処理液供給ノズルに連通される処理液供給管２１は、接続管の中に配管され、ノズル把持アーム１２は、第１の把持穴及び第２の把持穴にそれぞれ嵌合可能な第１及び第２の把持用凸部４１，４２を備え、ウエハＷの上方に処理液供給ノズルを移動する際は、ノズルブロック部の第１の把持穴と把持用ブロック部の第２の把持穴にそれぞれ第１及び第２の把持用凸部を同時に嵌合して把持した状態で移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板や樹脂基板といった基板に対して、塗布液ノズルにより成膜用の処理液や現像処理する現像液や基板の表面を洗浄するための洗浄液等の塗布液を供給して処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスやＦＰＤ基板の製造プロセスの一つである基板上にレジストパターンを形成する工程は、基板例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという）にレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いてこのレジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る一連の工程により行われ、これら一連の工程は従来から基板処理装置である塗布、現像装置によって行われている。
【０００３】
例えば、塗布液としてレジスト液を塗布する塗布ユニットにおいては、基板保持部であるスピンチャックの周囲を囲むようにカップ体が設けられており、このスピンチャックに保持されたウエハの略中央にレジスト液を供給してスピンチャックを回転させることによりレジスト液のスピンコーティングや振り切り乾燥、更にサイドリンス等の処理が行われるようになっている。
【０００４】
ウエハへのレジスト液の供給は、供給ユニットより供給されたレジスト液をノズル（塗布液ノズル）から吐出することによって行われる。そしてこのノズルは、ウエハの搬入出動作の邪魔にならないように、通常時はウエハの搬入出経路から離れた位置に待機させ、レジスト液を吐出するときだけスピンチャックに保持されたウエハ中央まで搬送する構成となっている場合が多い。
【０００５】
これら塗布ユニットはレジスト膜を形成する下地膜の種類や形成する膜厚などの条件によって複数種のレジスト液が用いられている。これら種類の異なるレジスト液毎に塗布ノズルを備え、共通の駆動アームにより塗布ノズルの待機位置と、レジスト液の塗布処理を行う処理位置との間で移動させる構成となっている。
【０００６】
塗布ユニットには、塗布処理カップを一列に２つ並べて構成して、これらで使用する塗布ノズルを塗布処理カップ間で共通に移動できる駆動アームに取り付けられた構造のレジスト塗布装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、複数の塗布ノズルを待機位置に待機させておいて使用する塗布ノズルを選択的に選んでノズル搬送アームで把持して、塗布処理カップ内に保持される基板の上方に移動させて処理液であるレジスト液を供給することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
特許文献２に記載の塗布ノズルには、この塗布ノズルと対をなす処理液の供給チューブが高さ方向に浮き上がるのを抑えるために塗布ノズル近傍側の供給チューブを供給チューブ保護体に収納して供給チューブの浮き上がりをこの供給チューブ保護体を利用して抑える構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１１８０７４号公報（図１、図２）
【特許文献２】特開２００３−３２４０４９号公報（図４、図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、微細化が進みプロセス処理を行う処理モジュール毎に固有の調整設定を行なうことは装置の設定データ管理の煩雑化を抑制するために避けられようとしている。また、処理状態の品質もモジュール後に行うとモジュール固有の調整状態に起因して同じタイプの処理モジュールでありながらプロセス的な差が出る場合が想定される。
【００１１】
このような場合には、特許文献１に記載の技術のように、特に処理モジュール間のプロセス結果の差が顕著になり易い影響を及ぼす吐出関係の構成を複数の同一処理モジュールで共通化して使用されるのが好ましい。このような場合には塗布する薬液の種類により複数の塗布ノズルを共通に使うことになる。このような構成にすると複数の供給チューブ同士が接触して擦れ合い発塵してしまい基板を汚染する虞や供給チューブの破損による漏液が懸念される。また、供給チューブを曲げるとその反発力や張力によりノズル搬送アームへの駆動部に不要な負荷が掛かり移動エラーを起こして停止してしまったり停止位置ずれのエラーを起こすことも懸念される。
【００１２】
本発明はこのような事情の下のなされたのであり、その目的は処理モジュールに処理液を共通の塗布ノズルを用いて供給する場合において、複数準備される薬液ノズルの処理液供給配管同士の擦れを防ぐ事と、同時に塗布ノズルを把持して移動するときにノズル搬送アームへの無用な負荷を掛けない構成のノズル供給手段を有する基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため本発明は、水平面で回転可能に基板を保持する回転保持部と、前記回転保持部に保持された基板の表面に向けて処理液を供給する複数の処理液供給ノズルと、前記複数の処理液供給ノズルを前記回転保持部の側方の待機位置に着脱可能に保持するノズル待機部と、前記ノズル待機部に保持される前記複数の処理液供給ノズルのうち一つを選択して把持して前記基板の上方に移動させる把持アームを有するノズル搬送部と、を備える基板処理装置において、前記処理液供給ノズルを接続し、上部に第１の把持穴を設けるノズルブロック部と、上部に第２の把持穴を設ける把持用ブロック部と、前記ノズルブロック部と前記把持用ブロック部の間に配置されて、前記両ブロック部同士を直状に接続する接続管と、を備え、前記処理液供給ノズルに連通される処理液供給管は、前記接続管の中に配管され、前記把持アームは、前記第１の把持穴に嵌合可能な第１の把持用凸部と、前記第２の把持穴に嵌合可能な第２の把持用凸部を備え、前記基板の上方に前記処理液供給ノズルを移動する際は、前記ノズルブロック部の第１の把持穴と前記把持用ブロック部の第２の把持穴にそれぞれ前記第１及び第２の把持用凸部を同時に嵌合して把持した状態で移動させる、ことを特徴とする。
【００１４】
このように構成することによって、一端側のノズルブロック部と他端側の把持用ブロック部とを接続管で連結して直状にし、この直状に構成されたノズルブロック部と把持用ブロック部の２箇所で把持するので、ノズル搬送部が処理液ノズルを移動するときに生じる配管の歪みや反発力に起因する負荷や変異に張力の影響を受け難くなりノズル搬送部の移動エラーが生じることがない。
【００１５】
また本発明は、前記接続管の中に配管され、前記処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、前記温度調整配管は、前記処理液供給管と第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、第１の配管と第２の配管との間には前記流体を流体の供給側に戻す方向に流通させる、ことを特徴とする。
【００１６】
このように構成することにより、直状の接続管内に処理液供給管を通すので、結果的に把持アームの長さ方向と並行して処理液供給配管が直線上に併設した構成となるので、ノズル搬送部が移動するにあたり配管のふらつきや配管振れによる抵抗を無くすことができる。
【００１７】
また本発明は、処理液供給管は断面形状がこの処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、前記温度調整配管は、前記処理液供給管と第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、第１の配管と第２の配管との間には前記流体を流体の供給側に戻す方向に流通させてなり、前記処理液供給管と第１の配管とを前記接続管に配管して前記第２の配管の外皮を前記把持用ブロック部でシール（封止）して、前記流体を前記接続管内部に流して流体の供給側に戻すように構成してなることを特徴とする。
【００１８】
このように構成することにより、接続管を温度調整された流体の通路として使うことが可能であり、接続管内の構造を簡略化できると共に、ノズル先端に近い部分の温度調整された流体の貯留量を接続管内で増やすことでノズル近傍部の温度変化を抑制することができる。
【００１９】
さらに本発明は、前記ノズル搬送部は少なくとも前記回転保持部を備える２つの処理カップの間に設けられて前記処理カップに共用されるように構成され、前記処理カップの間には前記複数の処理液供給ノズルと対応する複数のノズル待機穴にそれぞれ処理液供給ノズルを挿入して待機させるためのノズル待機部を備えていることを特徴とする。
【００２０】
このように構成することにより、ノズル搬送部を２つの処理カップの間に複数の処理液供給ノズルを並べておいて選択的に使用する処理液供給ノズルを選べるので、中間位置にあることで短い距離で処理カップに移動ができる。
【００２１】
さらに本発明は、前記把持用ブロック部の下方に位置決め凸部を備え、前記ノズル待機部における前記把持アームが待機位置に配置される位置に前記位置決め凸部が挿入される位置決め凹部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することにより、処理液供給ノズルは接続管と把持用ブロック部とを直線状に整列した状態で並行してノズル待機部に待機させているので、ノズルブロック部の待機する高さと把持用ブロック部が同じ高さになるように位置させると共に、把持用ブロック部に凸部を設けて凹部に挿入させることで横ずれが防止できる。このことにより把持アームの位置決めトラブルを抑制できる。
【００２３】
さらに本発明は、前記温度調整配管を内包して一方向にのみ屈曲自在な配管ガード部材を備え、前記配管ガード部材は、前記配管ガード部材を前記２つの処理カップの間の中間位置から前記把持アームの延在位置方向に沿った前記把持用ブロック部に向けて直角に前記温度調整配管を取り出す位置が左右対称に複数設けられていることを特徴とする。
【００２４】
このように構成することにより、処理液供給管を含む温度調整配管を配管ガード部材で囲い処理液供給ノズルの移動と共に２つの処理カップ間を移動することができる。処理液供給ノズルは前述のノズル待機部に複数配置される数で２分して、それらを左右対称に配置するので配管同士の擦れ合いが抑制できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、処理液供給ノズルを接続するノズルブロック部と把持用ブロック部とを接続管で連結して直状にし、この直状に構成されたノズルブロック部と把持用ブロック部の２箇所で把持するので、基板吐出位置に対する処理液供給ノズルの位置ずれが無くなり塗布膜の形成不良を無くすことができる。また、処理液供給ノズルの移動のときに生じる虞のある配管同士の擦れがなくなり、基板上へのパーティクルの付着起因の欠陥を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る基板処理装置を適用した塗布ユニットの概略平面図である。
【図２】本発明におけるノズル搬送部の動作を示す概略斜視図である。
【図３】前記塗布ユニットの概略断面図である。
【図４】本発明における把持アームとノズル把持体を示す概略断面図（ａ）及び（ａ）のＩ部拡大断面図（ｂ）である。
【図５】本発明におけるノズルブロック部の正面図（ａ）及び把持用ブロック部の正面図（ｂ）である。
【図６】本発明におけるノズルバスの概略平面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う拡大断面図（ｂ）である。
【図７】本発明におけるノズル把持体の端部に設ける距離調整管の断面図である。
【図８】本発明における位置決め凸部と嵌合する位置決め部材を示す斜視図である。
【図９】本発明におけるノズル把持体の別構成の概略断面図（ａ）及び（ａ）のIII部拡大断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る基板処理装置を、ウエハにレジスト液または反射防止膜形成液を塗布する塗布ユニットに適用した実施の形態について説明する。初めに実施の形態に係る塗布ユニットの構成の概要を説明する。
【００２８】
塗布ユニット１は、図１に示すように、２つの液処理を行うための処理カップ５，６を横方向（図中のＹ方向）に並べて配置しており、この処理カップ５，６の中心に回転保持部である吸着チャック３，４がそれぞれ処理カップ５，６に囲われる状態で備わっている。被処理基板であるウエハＷは、塗布ユニット１の筐体に設けられた搬入口２から詳細を図示しない横（図中のＹ方向）、縦、回転方向に自在であり且つ水平方向に進退自在な搬送アームＲによって塗布ユニット１内に搬入される。図３に示すように、吸着チャック３，４は軸部を介して図示しない駆動機構（スピンチャックモータ）に接続されており、ウエハＷを保持した状態で回転自在に構成されている。処理カップ５，６は、図３に示すように、外カップ７と内包される内カップ８を備え、中心に吸着チャック３，４が配置しその周囲の３箇所に昇降自在な基板昇降ピン９を備えている。この基板昇降ピン９を上昇させた位置で搬送アームＲがウエハＷを基板昇降ピン９に載置してから、基板昇降ピン９を下降させることで吸着チャック３，４へのウエハＷの受渡しが完了する。
【００２９】
塗布ユニット１は、２つの処理カップ５，６で処理をされるウエハＷの処理レシピに伴って変更されるレジスト液または反射防止膜形成液を供給するための処理液供給ノズル１０を複数有している。この処理液供給ノズル１０を把持して搬送するためのノズル搬送部１１と、このノズル搬送部の構成部である把持アーム１２と、処理液供給ノズル１０を待機させるノズル待機部であるノズルバス１３と、ウエハＷに塗布されたレジスト膜の周縁部を除去するため溶剤ノズル１４とこの溶剤ノズルを回動して基板の周縁部に移動させる回動部を含むエッジ・ビード・リムーバ（Edge Bead Remover：ＥＢＲ）機構１５と、を備えている。
【００３０】
なお、処理カップ５，６は、スピンコーティング等の際にウエハＷを回転させることによって飛散したミストが筐体内に飛び散るのを抑え塗布ユニット１外に排出する役割を果たす。
【００３１】
次に、本発明におけるノズル把持体１６の構造について詳細に説明する。ノズル把持体１６は、複数の部材の組み合わせによって構成されており、大きく分けて３つの主要部であるノズルブロック部１７、把持用ブロック部１８と接続管１９とによって構成されている。
【００３２】
先ず、ノズルブロック部１７について詳細を説明する。ノズルブロック部１７は縦方向が長い直方体のブロック形状をしており、下面部側に交換式ノズル部材２０が取付け可能にノズル止め雄ねじ２１を備えている。この雄ねじ２１に対向した上面側には後述する把持アームで把持するための凹部形状のノズル側把持穴４０（第１の把持穴）が設けられている。この内部には処理液である例えばレジスト液の処理液供給管２１（詳細は後述する）と接続される処理液流路２２が形成されて雄ねじ２１側に連通している。
【００３３】
把持用ブロック部１８は、ノズルブロック部１７と同様の外観が直方体のブロック形状であるが、このブロック形状の中央には詳細は後述するが処理液供給管２１を含む温度調整配管２６（以下に温調配管２６という）が挿入できるように円形の開口穴２３が設けられている。この開口穴２３を通して処理液供給管２１がノズルブロック部１７側に接続される。また、把持用ブロック部１８の下面には位置決め用に突起である位置決め凸部２４が設けられ、上面側にはノズルブロック部１７と同様の凹部形状となっている温調配管側把持穴２５（第２の把持穴）が設けられている。位置決め凸部２４の作用については後述するものとする。
【００３４】
また、ここで温調配管２６について説明をすると、温調配管２６は断面円形であり、処理液供給管２１を中心としてこれを囲むように２重の第１，第２の配管を備えている。この２重の配管には所定の温度に保たれた恒温温調水を流通させるために外側に位置する第２の配管である外殻温調チューブ２７と、内側に位置する第１の配管である内殻温調チューブ２８とを有している。恒温温調水は図示しない恒温水循環サーキューレータより供給されて、処理液供給管２１と内殻温調チューブ２８との間を図４中の矢印の方向に通流する。そして、内殻温調チューブ２８と外殻温調チューブ２７との間を矢印のリターン方向に通流するものである。なお、温調配管２６は可撓性を有しており自在に曲げることが可能なものである。
【００３５】
次に接続管１９について説明する。接続管１９は、長さ３００mm程の例えば、金属や硬質の合成樹脂製の直管であり、前述のノズルブロック部１７と把持用ブロック部１８との間に取付けられて、この２つを接続するものである。接続管は内部が空洞で中央部の断面が方形もしくは円形であり、ノズルブロック部１７と把持用ブロック部１８とに接続される接続面がこれら２つのブロック部１７，１８の接続側の形状に合致する形となっている。なお、さらに詳細な構造では図４の接続管の両端にあって、ノズルブロック部１７と把持用ブロック部１８との間にはそれぞれ配管を保持するための厚板状の保持部材２９，３０が設けられている。
【００３６】
ノズルブロック部１７側の処理液配管保持部材３０は、中央に処理液供給管２１のみが挿入できる開口穴３０ａが設けられており、その厚み中央にはＯリング３１が嵌入されてＯリング３１を通して処理液供給管２１はノズルブロック部１７に挿入される。処理液配管保持部材３０とノズルブロック部１７とはノズルブロック部１７の端部側面から４箇所で止めねじ３４ａによってねじ止め固定される。処理液配管保持部材３０とノズルブロック部１７の接合する面には処理液供給管２１を通して別のＯリング３２が介在されている。さらに接続管１９の端部には板状の端部材１９ａが固着されており、この端部材１９には、処理液配管保持部材３０の開口穴３０ａと同様の開口穴１９ｂが開けられており、その開口穴１９ｂに処理液供給管２１を貫挿する構成になっている。接続管１９の端部材１９ａと処理液配管保持部材３０は４箇所で止めねじ３４ｂによってねじ固定されて連結されている。
【００３７】
把持用ブロック部１８側の温調配管保持部材２９は、温調配管２６の外殻温調チューブ２７の端部を接続管１９の端部に固着された円形の端部材１９ｃとの間に固定される。この場合、図４（ａ），（ｂ）に示すように、端部材１９ｃの中心には、外殻温調チューブ２７と同径の開口穴１９ｄが設けられると共に、端部材１９ｃの外面には開口穴１９ｄの開口端から端部材１９ｃの面部に向かって拡径テーパ状の斜面１９ｅが形成されている。一方、温調配管保持部材２９には外殻温調チューブ２７を貫通する開口穴２９ａが設けられており、この開口穴２９ａの接続管１９側端部には拡径テーパ面２９ｂが形成されている。前述のように形成された端部材１９ｃの拡径テーパ状の斜面１９ｅと温調配管保持部材２９の拡径テーパ面２９ｂとの間に外殻温調チューブ２７の端部を挟み込んだ状態で、止めねじ３４ｃによって温調配管保持部材２９と端部材１９ｃとをねじ止めすることで、外殻温調チューブ２７は接続管１９に気水密にシール（封止）される。そして、この温調配管保持部材２９と把持用ブロック部１８とをさらにねじ止めして固定する。
【００３８】
以上のように主要な３つの部材であるノズルブロック部１７、把持用ブロック部１８及び接続管１９を止めねじ３４ａ，３４ｄによって連結することにより、ノズル把持体１６は直線的な棒状の構成物となる。
【００３９】
次に、図１の図面に戻り、ノズル把持体１６が配置される塗布ユニット１について説明をする。ノズル把持体１６は、処理カップ５と処理カップ６とが配置される間に設けられるノズル待機部としてのノズルバス１３に複数固が並べて配置される。
【００４０】
ここでノズルバス１３について図６を参照して説明する。ノズルバス１３は、長方形の立方体形状に形成されており、処理液供給ノズル１０が不使用時に待機させておくためのノズル待機穴５０が処理液供給ノズル１０に対応する数だけ設けられている。図中二点鎖線で示す処理液供給ノズル１０がノズル待機穴５０に挿入されている。待機中の処理液供給ノズル５０の先端部付近に対応する位置から先端部を洗浄するための溶剤を供給するためのシンナー供給路５２が設けられている。これにより定期的なタイミングで処理液供給ノズル１０の先端を洗浄できる。また、処理液供給ノズル１０からは定期的なダミーディスペンスが実施されてノズル先端内部の劣化や汚れた処理液を捨てるように制御されている。この捨てられる処理液とシンナーとがドレイン通路５３に流されて排出される構造になっている。なお、ノズル待機穴５０の近傍外周にはＯリング５１が周設されており、ノズル待機穴５０内に挿入される処理液供給ノズル１０との気水密が維持されるようになっている。
【００４１】
ノズルバス１３にノズルが待機されているかどうか、または処理液供給ノズル１０が所定の位置からずれていないかどうかを判断するためのノズル位置検知手段であるマグネットセンサ５４がノズルバス１３のノズル待機穴５０の横に設けられている。このマグネットセンサ５４に対向するようにノズルブロック部１７の下面側にマグネット５５が備えられている。このノズルバス１３に供給されるシンナーと排出されるドレイン通路は複数のノズル待機穴５０と共通している。
【００４２】
図１にはノズルバス１３に例えば４本のノズル把持体１６が並べられている。このノズル把持体１６は把持アーム１２と嵌合することによって接続される。すなわち、図４に示すように、把持アーム１２のノズルブロック部１７に対向する位置に第１の把持用凸部４１を設け、この第１の把持用凸部４１をノズル側把持穴４０と嵌合して接続される。また同様に、把持用ブロック部１８に対向する位置に第２の把持用凸部４２を備え、この第２の把持用凸部４２を温調配管側把持穴２５に嵌合して接続される。これにより、ノズル把持体１６は２点支持により昇降および移動自在となる。
【００４３】
次に図１、図２を用いて把持アーム１２を含みノズル搬送部１１の動きについて説明をする。図２ではノズル搬送部１１の動きの方向を矢印を用いて示している。ノズル搬送部１１は搬送アームＲとアクセスをするための基板搬入口２と対極に設けられている位置に横方向に延在する移動ガイドレール６０とそれを摺動して移動させる移動摺動部６１と移動摺動部６１に接続されて移動ガイドレール６０と並行して設けられるタイミングベルト６２と両端に駆動プーリー６３と自由プーリー６４と駆動プーリー６３を回転させるモータ６５を備えており、これにより２つに処理カップ５，６を共通して移動可能に構成されている。また、把持アーム１２は図示しない昇降用のモータとボールねじ機構とによって昇降自在に構成されており、ノズルバス１３に待機しているノズル把持体１６を選択的に把持できるように、第１の把持用凸部４１と第１の把持用凸部４２とにそれぞれ複数設けられるチャッキングボール４３を動作させるべく、エア供給源４５に接続されるエア配管４４が内部に配管されている。なお、図１のノズル搬送部１１の位置はノズルバス１３と重なるので、便宜上、処理カップ６にずらしている図である。
【００４４】
このノズル把持体１６は、ノズルバス１３に待機する位置にて把持用ブロック部１８側の後端部に後述する温調配管２６を内包する配管ガイド部材３７ａ，３７ｂから略直角になるようにして複数の配管ガイド部材３７ａ，３７ｂ同士が接触しない最適な形状で温調配管２６を取り出してノズル把持体１６に導くための部材である距離調整管３５を備えている。
【００４５】
この場合、距離調整管３５は、図７に示すように、把持用ブロック部１８の開口部２３の開口端部に設けられた拡径部２３ａ内にＯリング２３ｂを介して一端が嵌挿固定されて、把持用ブロック部１８から所定の調整距離Ｌに突設されている。なお、配管ガイド部材３７ａ，３７ｂには温調配管２６との擦れ防止の擦れ防止Ｏリング３６が設けられている。
【００４６】
配管ガイド部材３７ａ，３７ｂは、合成樹脂製の一方向にのみ屈曲可能な可撓性を有した構造体である。図１及び図２に示すように、ノズルバス１３に配置された複数のノズル把持体１６の内側よりの２本が距離調整管３５の調整距離を長くとり、配管ガイド部材３７ａはその長さ分の移動ガイドレール６０寄りに距離を取ることができる。また、ノズルバス１３の外側に配置されたノズル把持体１６は距離調整管３５を短くすることにより配管ガイド部材３７ｂを配管ガイド部材３７ａよりも処理カップ６寄りに配置することができる。
【００４７】
この処理液供給ノズル１０が複数準備される場合には特に有効であり、数が偶数の場合には配管ガイド部材３７をノズルバス１３の両端側にそれぞれ位置するノズル把持体１６につながる配管ガイド部材３７ａ，３７ｂから順次、横方向に左右対称に並べられる。このように配置させることで配管ガイド部材３７ａ，３７ｂの干渉をなくせる。また、配置面積を抑えることができる。
【００４８】
次に、位置決め部材３８について説明する。この位置決め部材３８は、図８に示すように、把持用ブロック部１８が上方で対向する位置に設けられている。把持用ブロック部１８が有している位置決め凸部２４と一致する位置に開口するノズル位置決め凹部であるノズル位置決め穴３９を備えている。
【００４９】
このノズル位置決め穴３９によってノズル把持体１６はノズルバス１３のノズル待機穴５０との２箇所で止められた状態で待機するので、ノズル把持アーム１２がノズル把持体１６を把持するときに嵌合させる位置のずれを生じることがない。
【００５０】
次に、ノズル把持体１６の接続状態について図４を参照して説明する。温調配管２６の外殻温調チューブ２７は、前述したように、接続管１９の端部材１９ｃと温調は移管保持部材２９の拡径テーパ状の斜面１９ｅと拡径テーパ面２９ｂとの間に挟み込まれて、気水密にシール（封止）され、内殻温調チューブ２８は接続管１９のノズルブロック部１７側の端部で開放しておくようにし、接続管１９の内部に恒温温調水の帰還側の流れを矢印に示すように構成させる。
【００５１】
このように把持構成体１６の接続管１９内部を流路の一部として使用することで、外殻温調チューブ２７を通過させる恒温温調水よりも多くの液量を保持できるので処理液供給ノズル１０に近い部分で周囲の雰囲気の変化による影響を受け難くなる。また、液量が多いので処理液の処理液流路２２を内部に有するノズルブロック部１７自体が恒温温調水の設定温度に近づくように構成できるので、吐出寸前の処理液まで設定温度にできる。これにより塗布膜の形成において温度影響を受けなくなり、膜厚均一性が向上すると共に処理されたウエハＷの膜厚のばらつきが小さくなる。
【００５２】
次に図９に別の実施形態の使用状態を説明する。ノズル把持体１６Ａの内部を流路の一部として使用せずに温度調整配管の外殻温調チューブ２７を把持用ブロック部１８Ａに貫通させて、接続管１９の内部をそのまま通してノズルブロック部１７側に外殻温調チューブ２７から恒温温調水が漏れないようにシール（封止）するための構造を有する温調配管シールブロック７０が設けられている。
【００５３】
この場合、ノズルブロック部１７に止めねじ３４ａによってねじ止めされる温調配管シールブロック７０に、処理液供給管２１をＯリング３１を介して貫通する開口穴７１と、開口穴７１より大径の中間穴７２と、中間穴７２より大径の大径穴７３とからなる段付き穴が設けられている。また、温調配管シールブロック７０の中間穴７２の先端から垂直段部面７４に向かって拡径のテーパ面７５が形成されている。
【００５４】
一方、ノズル把持体１６Ａを構成する接続管１９の端部に固着される端部材１９Ａには、外殻温調チューブ２７を貫挿する開口穴１９ｆが設けられると共に、開口穴１９ｆの開口端に拡径テーパ状の傾斜面１９ｇが形成されている。このように形成される端部材１９Ａの傾斜面１９ｇと温調配管シールブロック７０のテーパ面７５との間に外殻温調チューブ２７の端部を挟み込んだ状態で、止めねじ３４ｄによって端部材１９Ａと温調配管シールブロック７０をねじ止めすることによって外殻温調チューブ２７の端部が温調配管シールブロック７０及びノズルブロック部１７に気水密にシール（封止）される。これにより、恒温温調水は、この温調配管シールブロック７０にて帰還流となる。
【００５５】
このように構成することにより、接続管を温調配管シールブロック７０と把持用ブロック部１８にねじ止めするだけで足りることになり構造が簡単になる。また、外殻温調チューブ２７をさらに保護する構造となるため、恒温温調水が塗布ユニット１の雰囲気の影響を受けないので処理液の温度が安定となる。
【００５６】
次に、ノズル把持体１６，１６Ａがノズル搬送部１１により把持されて処理カップ上の基板中央まで移動するときの動きについて説明する。塗布ユニット１の処理レシピに設定されるノズル使用の指令により、ノズルバス１３に待機している所定の処理液ノズル１０が決定される。この決定された処理液ノズル１０の位置にノズル搬送部１１が移動してノズル把持アーム１２を下降させる。この時に第１と第２の把持用凸部４１、４２のチャッキングボール４３は共にフリーにされており、下降完了と同時にエアが供給されて嵌合して接続が完了する。
【００５７】
次に、ノズル把持アーム１２を規定位置まで上昇させた後、ノズル搬送部１１をウエハＷの搬入された処理カップ５に移動させて処理液の吐出高さまで下降して吐出を完了させる。次に処理カップ６に搬入されたウエハＷにも同様に移動と下降を行い処理液の吐出を完了させる。この時に左右対称に構成される配管ガード部材３７ａ，３７ｂの他方の上を乗り越えて移動されるので、処理液供給管２１，温調配管２６は擦れる虞はない。
【００５８】
また、上記実施形態では、この発明に係る基板処理装置の塗布ユニット１を半導体のレジスト塗布処理に適用した場合について説明したが、この発明に係る基板処理装置は、露光後の現像処理を行う現像処理ユニット、基板の表面を処理液で洗浄処理を行う洗浄処理ユニットやＦＰＤ基板の表面に液処理が行われる液処理ユニットにも適用できることは勿論のことである。
【符号の説明】
【００５９】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板）
１ 塗布ユニット
３，４ 吸着チャック（回転保持部）
５，６ 処理カップ
１０ 処理液供給ノズル
１１ ノズル搬送部
１２ 把持アーム
１３ ノズルバス（ノズル待機部）
１６，１６Ａ ノズル把持体
１７ ノズルブロック部
１８，１８Ａ 把持用ブロック部
１９ 接続管
２０ ノズル部材
２１ 処理液供給管
２５ 温調配管側把持穴（第１の把持穴）
２６ 温調配管（温度調整配管）
２７ 外殻温調チューブ（第２の配管）
２８ 内殻温調チューブ（第１の配管）
２９ 温調配管保持部材
３０ 処理液配管保持部材
３５ 距離調整管
３８ 位置決め部材
３９ ノズル位置決め穴（ノズル位置決め凹部）
４０ ノズル側把持穴（第１の把持穴）
４１ 第１の把持用凸部
４２ 第２の把持用凸部
５０ ノズル待機穴
７０ 温調配管シールブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用のガラス基板や樹脂基板といった基板に対して、塗布液ノズルにより成膜用の処理液や現像処理する現像液や基板の表面を洗浄するための洗浄液等の塗布液を供給して処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスやＦＰＤ基板の製造プロセスの一つである基板上にレジストパターンを形成する工程は、基板例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという）にレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いてこのレジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る一連の工程により行われ、これら一連の工程は従来から基板処理装置である塗布、現像装置によって行われている。
【０００３】
例えば、塗布液としてレジスト液を塗布する塗布ユニットにおいては、基板保持部であるスピンチャックの周囲を囲むようにカップ体が設けられており、このスピンチャックに保持されたウエハの略中央にレジスト液を供給してスピンチャックを回転させることによりレジスト液のスピンコーティングや振り切り乾燥、更にサイドリンス等の処理が行われるようになっている。
【０００４】
ウエハへのレジスト液の供給は、供給ユニットより供給されたレジスト液をノズル（塗布液ノズル）から吐出することによって行われる。そしてこのノズルは、ウエハの搬入出動作の邪魔にならないように、通常時はウエハの搬入出経路から離れた位置に待機させ、レジスト液を吐出するときだけスピンチャックに保持されたウエハ中央まで搬送する構成となっている場合が多い。
【０００５】
これら塗布ユニットはレジスト膜を形成する下地膜の種類や形成する膜厚などの条件によって複数種のレジスト液が用いられている。これら種類の異なるレジスト液毎に塗布ノズルを備え、共通の駆動アームにより塗布ノズルの待機位置と、レジスト液の塗布処理を行う処理位置との間で移動させる構成となっている。
【０００６】
塗布ユニットには、塗布処理カップを一列に２つ並べて構成して、これらで使用する塗布ノズルを塗布処理カップ間で共通に移動できる駆動アームに取り付けられた構造のレジスト塗布装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、複数の塗布ノズルを待機位置に待機させておいて使用する塗布ノズルを選択的に選んでノズル搬送アームで把持して、塗布処理カップ内に保持される基板の上方に移動させて処理液であるレジスト液を供給することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
特許文献２に記載の塗布ノズルには、この塗布ノズルと対をなす処理液の供給チューブが高さ方向に浮き上がるのを抑えるために塗布ノズル近傍側の供給チューブを供給チューブ保護体に収納して供給チューブの浮き上がりをこの供給チューブ保護体を利用して抑える構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１１８０７４号公報（図１、図２）
【特許文献２】特開２００３−３２４０４９号公報（図４、図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、微細化が進みプロセス処理を行う処理モジュール毎に固有の調整設定を行なうことは装置の設定データ管理の煩雑化を抑制するために避けられようとしている。また、処理状態の品質もモジュール後に行うとモジュール固有の調整状態に起因して同じタイプの処理モジュールでありながらプロセス的な差が出る場合が想定される。
【００１１】
このような場合には、特許文献１に記載の技術のように、特に処理モジュール間のプロセス結果の差が顕著になり易い影響を及ぼす吐出関係の構成を複数の同一処理モジュールで共通化して使用されるのが好ましい。このような場合には塗布する薬液の種類により複数の塗布ノズルを共通に使うことになる。このような構成にすると複数の供給チューブ同士が接触して擦れ合い発塵してしまい基板を汚染する虞や供給チューブの破損による漏液が懸念される。また、供給チューブを曲げるとその反発力や張力によりノズル搬送アームへの駆動部に不要な負荷が掛かり移動エラーを起こして停止してしまったり停止位置ずれのエラーを起こすことも懸念される。
【００１２】
本発明はこのような事情の下のなされたのであり、その目的は処理モジュールに処理液を共通の塗布ノズルを用いて供給する場合において、複数準備される薬液ノズルの処理液供給配管同士の擦れを防ぐ事と、同時に塗布ノズルを把持して移動するときにノズル搬送アームへの無用な負荷を掛けない構成のノズル供給手段を有する基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため本発明は、水平面で回転可能に基板を保持する回転保持部と、前記回転保持部に保持された基板の表面に向けて処理液を供給する複数の処理液供給ノズルと、前記複数の処理液供給ノズルを前記回転保持部の側方の待機位置に着脱可能に保持するノズル待機部と、前記ノズル待機部に保持される前記複数の処理液供給ノズルのうち一つを選択して把持して前記基板の上方に移動させる把持アームを有するノズル搬送部と、を備える基板処理装置において、前記処理液供給ノズルを接続し、上部に第１の把持穴を設けるノズルブロック部と、上部に第２の把持穴を設ける把持用ブロック部と、前記ノズルブロック部と前記把持用ブロック部の間に配置されて、前記両ブロック部同士を直状に接続する接続管と、を備え、前記処理液供給ノズルに連通される処理液供給管は、前記接続管の中に配管され、前記把持アームは、前記第１の把持穴に嵌合可能な第１の把持用凸部と、前記第２の把持穴に嵌合可能な第２の把持用凸部を備え、前記基板の上方に前記処理液供給ノズルを移動する際は、前記ノズルブロック部の第１の把持穴と前記把持用ブロック部の第２の把持穴にそれぞれ前記第１及び第２の把持用凸部を同時に嵌合して把持した状態で移動させる、ことを特徴とする。
【００１４】
このように構成することによって、一端側のノズルブロック部と他端側の把持用ブロック部とを接続管で連結して直状にし、この直状に構成されたノズルブロック部と把持用ブロック部の２箇所で把持するので、ノズル搬送部が処理液ノズルを移動するときに生じる配管の歪みや反発力に起因する負荷や変異に張力の影響を受け難くなりノズル搬送部の移動エラーが生じることがない。
【００１５】
また本発明は、前記接続管の中に配管され、前記処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、前記温度調整配管は、前記処理液供給管と第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、第１の配管と第２の配管との間には前記流体を流体の供給側に戻す方向に流通させる、ことを特徴とする。
【００１６】
このように構成することにより、直状の接続管内に処理液供給管を通すので、結果的に把持アームの長さ方向と並行して処理液供給配管が直線上に併設した構成となるので、ノズル搬送部が移動するにあたり配管のふらつきや配管振れによる抵抗を無くすことができる。
【００１７】
また本発明は、処理液供給管は断面形状がこの処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、前記温度調整配管は、前記処理液供給管と第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、第１の配管と第２の配管との間には前記流体を流体の供給側に戻す方向に流通させてなり、前記処理液供給管と第１の配管とを前記接続管に配管して前記第２の配管の外皮を前記把持用ブロック部でシール（封止）して、前記流体を前記接続管内部に流して流体の供給側に戻すように構成してなることを特徴とする。
【００１８】
このように構成することにより、接続管を温度調整された流体の通路として使うことが可能であり、接続管内の構造を簡略化できると共に、ノズル先端に近い部分の温度調整された流体の貯留量を接続管内で増やすことでノズル近傍部の温度変化を抑制することができる。
【００１９】
さらに本発明は、前記ノズル搬送部は少なくとも前記回転保持部を備える２つの処理カップの間に設けられて前記処理カップに共用されるように構成され、前記処理カップの間には前記複数の処理液供給ノズルと対応する複数のノズル待機穴にそれぞれ処理液供給ノズルを挿入して待機させるためのノズル待機部を備えていることを特徴とする。
【００２０】
このように構成することにより、ノズル搬送部を２つの処理カップの間に複数の処理液供給ノズルを並べておいて選択的に使用する処理液供給ノズルを選べるので、中間位置にあることで短い距離で処理カップに移動ができる。
【００２１】
さらに本発明は、前記把持用ブロック部の下方に位置決め凸部を備え、前記ノズル待機部における前記把持アームが待機位置に配置される位置に前記位置決め凸部が挿入される位置決め凹部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することにより、処理液供給ノズルは接続管と把持用ブロック部とを直線状に整列した状態で並行してノズル待機部に待機させているので、ノズルブロック部の待機する高さと把持用ブロック部が同じ高さになるように位置させると共に、把持用ブロック部に凸部を設けて凹部に挿入させることで横ずれが防止できる。このことにより把持アームの位置決めトラブルを抑制できる。
【００２３】
さらに本発明は、前記温度調整配管を内包して一方向にのみ屈曲自在な配管ガード部材を備え、前記配管ガード部材は、前記配管ガード部材を前記２つの処理カップの間の中間位置から前記把持アームの延在位置方向に沿った前記把持用ブロック部に向けて直角に前記温度調整配管を取り出す位置が左右対称に複数設けられていることを特徴とする。
【００２４】
このように構成することにより、処理液供給管を含む温度調整配管を配管ガード部材で囲い処理液供給ノズルの移動と共に２つの処理カップ間を移動することができる。処理液供給ノズルは前述のノズル待機部に複数配置される数で２分して、それらを左右対称に配置するので配管同士の擦れ合いが抑制できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、処理液供給ノズルを接続するノズルブロック部と把持用ブロック部とを接続管で連結して直状にし、この直状に構成されたノズルブロック部と把持用ブロック部の２箇所で把持するので、基板吐出位置に対する処理液供給ノズルの位置ずれが無くなり塗布膜の形成不良を無くすことができる。また、処理液供給ノズルの移動のときに生じる虞のある配管同士の擦れがなくなり、基板上へのパーティクルの付着起因の欠陥を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る基板処理装置を適用した塗布ユニットの概略平面図である。
【図２】本発明におけるノズル搬送部の動作を示す概略斜視図である。
【図３】前記塗布ユニットの概略断面図である。
【図４】本発明における把持アームとノズル把持体を示す概略断面図（ａ）及び（ａ）のＩ部拡大断面図（ｂ）である。
【図５】本発明におけるノズルブロック部の正面図（ａ）及び把持用ブロック部の正面図（ｂ）である。
【図６】本発明におけるノズルバスの概略平面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う拡大断面図（ｂ）である。
【図７】本発明におけるノズル把持体の端部に設ける距離調整管の断面図である。
【図８】本発明における位置決め凸部と嵌合する位置決め部材を示す斜視図である。
【図９】本発明におけるノズル把持体の別構成の概略断面図（ａ）及び（ａ）のIII部拡大断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る基板処理装置を、ウエハにレジスト液または反射防止膜形成液を塗布する塗布ユニットに適用した実施の形態について説明する。初めに実施の形態に係る塗布ユニットの構成の概要を説明する。
【００２８】
塗布ユニット１は、図１に示すように、２つの液処理を行うための処理カップ５，６を横方向（図中のＹ方向）に並べて配置しており、この処理カップ５，６の中心に回転保持部である吸着チャック３，４がそれぞれ処理カップ５，６に囲われる状態で備わっている。被処理基板であるウエハＷは、塗布ユニット１の筐体に設けられた搬入口２から詳細を図示しない横（図中のＹ方向）、縦、回転方向に自在であり且つ水平方向に進退自在な搬送アームＲによって塗布ユニット１内に搬入される。図３に示すように、吸着チャック３，４は軸部を介して図示しない駆動機構（スピンチャックモータ）に接続されており、ウエハＷを保持した状態で回転自在に構成されている。処理カップ５，６は、図３に示すように、外カップ７と内包される内カップ８を備え、中心に吸着チャック３，４が配置しその周囲の３箇所に昇降自在な基板昇降ピン９を備えている。この基板昇降ピン９を上昇させた位置で搬送アームＲがウエハＷを基板昇降ピン９に載置してから、基板昇降ピン９を下降させることで吸着チャック３，４へのウエハＷの受渡しが完了する。
【００２９】
塗布ユニット１は、２つの処理カップ５，６で処理をされるウエハＷの処理レシピに伴って変更されるレジスト液または反射防止膜形成液を供給するための処理液供給ノズル１０を複数有している。この処理液供給ノズル１０を把持して搬送するためのノズル搬送部１１と、このノズル搬送部の構成部である把持アーム１２と、処理液供給ノズル１０を待機させるノズル待機部であるノズルバス１３と、ウエハＷに塗布されたレジスト膜の周縁部を除去するため溶剤ノズル１４とこの溶剤ノズルを回動して基板の周縁部に移動させる回動部を含むエッジ・ビード・リムーバ（Edge Bead Remover：ＥＢＲ）機構１５と、を備えている。
【００３０】
なお、処理カップ５，６は、スピンコーティング等の際にウエハＷを回転させることによって飛散したミストが筐体内に飛び散るのを抑え塗布ユニット１外に排出する役割を果たす。
【００３１】
次に、本発明におけるノズル把持体１６の構造について詳細に説明する。ノズル把持体１６は、複数の部材の組み合わせによって構成されており、大きく分けて３つの主要部であるノズルブロック部１７、把持用ブロック部１８と接続管１９とによって構成されている。
【００３２】
先ず、ノズルブロック部１７について詳細を説明する。ノズルブロック部１７は縦方向が長い直方体のブロック形状をしており、下面部側に交換式ノズル部材２０が取付け可能にノズル止め雄ねじ２１を備えている。この雄ねじ２１に対向した上面側には後述する把持アームで把持するための凹部形状のノズル側把持穴４０（第１の把持穴）が設けられている。この内部には処理液である例えばレジスト液の処理液供給管２１（詳細は後述する）と接続される処理液流路２２が形成されて雄ねじ２１側に連通している。
【００３３】
把持用ブロック部１８は、ノズルブロック部１７と同様の外観が直方体のブロック形状であるが、このブロック形状の中央には詳細は後述するが処理液供給管２１を含む温度調整配管２６（以下に温調配管２６という）が挿入できるように円形の開口穴２３が設けられている。この開口穴２３を通して処理液供給管２１がノズルブロック部１７側に接続される。また、把持用ブロック部１８の下面には位置決め用に突起である位置決め凸部２４が設けられ、上面側にはノズルブロック部１７と同様の凹部形状となっている温調配管側把持穴２５（第２の把持穴）が設けられている。位置決め凸部２４の作用については後述するものとする。
【００３４】
また、ここで温調配管２６について説明をすると、温調配管２６は断面円形であり、処理液供給管２１を中心としてこれを囲むように２重の第１，第２の配管を備えている。この２重の配管には所定の温度に保たれた恒温温調水を流通させるために外側に位置する第２の配管である外殻温調チューブ２７と、内側に位置する第１の配管である内殻温調チューブ２８とを有している。恒温温調水は図示しない恒温水循環サーキューレータより供給されて、処理液供給管２１と内殻温調チューブ２８との間を図４中の矢印の方向に通流する。そして、内殻温調チューブ２８と外殻温調チューブ２７との間を矢印のリターン方向に通流するものである。なお、温調配管２６は可撓性を有しており自在に曲げることが可能なものである。
【００３５】
次に接続管１９について説明する。接続管１９は、長さ３００mm程の例えば、金属や硬質の合成樹脂製の直管であり、前述のノズルブロック部１７と把持用ブロック部１８との間に取付けられて、この２つを接続するものである。接続管は内部が空洞で中央部の断面が方形もしくは円形であり、ノズルブロック部１７と把持用ブロック部１８とに接続される接続面がこれら２つのブロック部１７，１８の接続側の形状に合致する形となっている。なお、さらに詳細な構造では図４の接続管の両端にあって、ノズルブロック部１７と把持用ブロック部１８との間にはそれぞれ配管を保持するための厚板状の保持部材２９，３０が設けられている。
【００３６】
ノズルブロック部１７側の処理液配管保持部材３０は、中央に処理液供給管２１のみが挿入できる開口穴３０ａが設けられており、その厚み中央にはＯリング３１が嵌入されてＯリング３１を通して処理液供給管２１はノズルブロック部１７に挿入される。処理液配管保持部材３０とノズルブロック部１７とはノズルブロック部１７の端部側面から４箇所で止めねじ３４ａによってねじ止め固定される。処理液配管保持部材３０とノズルブロック部１７の接合する面には処理液供給管２１を通して別のＯリング３２が介在されている。さらに接続管１９の端部には板状の端部材１９ａが固着されており、この端部材１９には、処理液配管保持部材３０の開口穴３０ａと同様の開口穴１９ｂが開けられており、その開口穴１９ｂに処理液供給管２１を貫挿する構成になっている。接続管１９の端部材１９ａと処理液配管保持部材３０は４箇所で止めねじ３４ｂによってねじ固定されて連結されている。
【００３７】
把持用ブロック部１８側の温調配管保持部材２９は、温調配管２６の外殻温調チューブ２７の端部を接続管１９の端部に固着された円形の端部材１９ｃとの間に固定される。この場合、図４（ａ），（ｂ）に示すように、端部材１９ｃの中心には、外殻温調チューブ２７と同径の開口穴１９ｄが設けられると共に、端部材１９ｃの外面には開口穴１９ｄの開口端から端部材１９ｃの面部に向かって拡径テーパ状の斜面１９ｅが形成されている。一方、温調配管保持部材２９には外殻温調チューブ２７を貫通する開口穴２９ａが設けられており、この開口穴２９ａの接続管１９側端部には拡径テーパ面２９ｂが形成されている。前述のように形成された端部材１９ｃの拡径テーパ状の斜面１９ｅと温調配管保持部材２９の拡径テーパ面２９ｂとの間に外殻温調チューブ２７の端部を挟み込んだ状態で、止めねじ３４ｃによって温調配管保持部材２９と端部材１９ｃとをねじ止めすることで、外殻温調チューブ２７は接続管１９に気水密にシール（封止）される。そして、この温調配管保持部材２９と把持用ブロック部１８とをさらにねじ止めして固定する。
【００３８】
以上のように主要な３つの部材であるノズルブロック部１７、把持用ブロック部１８及び接続管１９を止めねじ３４ａ，３４ｄによって連結することにより、ノズル把持体１６は直線的な棒状の構成物となる。
【００３９】
次に、図１の図面に戻り、ノズル把持体１６が配置される塗布ユニット１について説明をする。ノズル把持体１６は、処理カップ５と処理カップ６とが配置される間に設けられるノズル待機部としてのノズルバス１３に複数固が並べて配置される。
【００４０】
ここでノズルバス１３について図６を参照して説明する。ノズルバス１３は、長方形の立方体形状に形成されており、処理液供給ノズル１０が不使用時に待機させておくためのノズル待機穴５０が処理液供給ノズル１０に対応する数だけ設けられている。図中二点鎖線で示す処理液供給ノズル１０がノズル待機穴５０に挿入されている。待機中の処理液供給ノズル５０の先端部付近に対応する位置から先端部を洗浄するための溶剤を供給するためのシンナー供給路５２が設けられている。これにより定期的なタイミングで処理液供給ノズル１０の先端を洗浄できる。また、処理液供給ノズル１０からは定期的なダミーディスペンスが実施されてノズル先端内部の劣化や汚れた処理液を捨てるように制御されている。この捨てられる処理液とシンナーとがドレイン通路５３に流されて排出される構造になっている。なお、ノズル待機穴５０の近傍外周にはＯリング５１が周設されており、ノズル待機穴５０内に挿入される処理液供給ノズル１０との気水密が維持されるようになっている。
【００４１】
ノズルバス１３にノズルが待機されているかどうか、または処理液供給ノズル１０が所定の位置からずれていないかどうかを判断するためのノズル位置検知手段であるマグネットセンサ５４がノズルバス１３のノズル待機穴５０の横に設けられている。このマグネットセンサ５４に対向するようにノズルブロック部１７の下面側にマグネット５５が備えられている。このノズルバス１３に供給されるシンナーと排出されるドレイン通路は複数のノズル待機穴５０と共通している。
【００４２】
図１にはノズルバス１３に例えば４本のノズル把持体１６が並べられている。このノズル把持体１６は把持アーム１２と嵌合することによって接続される。すなわち、図４に示すように、把持アーム１２のノズルブロック部１７に対向する位置に第１の把持用凸部４１を設け、この第１の把持用凸部４１をノズル側把持穴４０と嵌合して接続される。また同様に、把持用ブロック部１８に対向する位置に第２の把持用凸部４２を備え、この第２の把持用凸部４２を温調配管側把持穴２５に嵌合して接続される。これにより、ノズル把持体１６は２点支持により昇降および移動自在となる。
【００４３】
次に図１、図２を用いて把持アーム１２を含みノズル搬送部１１の動きについて説明をする。図２ではノズル搬送部１１の動きの方向を矢印を用いて示している。ノズル搬送部１１は搬送アームＲとアクセスをするための基板搬入口２と対極に設けられている位置に横方向に延在する移動ガイドレール６０とそれを摺動して移動させる移動摺動部６１と移動摺動部６１に接続されて移動ガイドレール６０と並行して設けられるタイミングベルト６２と両端に駆動プーリー６３と自由プーリー６４と駆動プーリー６３を回転させるモータ６５を備えており、これにより２つに処理カップ５，６を共通して移動可能に構成されている。また、把持アーム１２は図示しない昇降用のモータとボールねじ機構とによって昇降自在に構成されており、ノズルバス１３に待機しているノズル把持体１６を選択的に把持できるように、第１の把持用凸部４１と第１の把持用凸部４２とにそれぞれ複数設けられるチャッキングボール４３を動作させるべく、エア供給源４５に接続されるエア配管４４が内部に配管されている。なお、図１のノズル搬送部１１の位置はノズルバス１３と重なるので、便宜上、処理カップ６にずらしている図である。
【００４４】
このノズル把持体１６は、ノズルバス１３に待機する位置にて把持用ブロック部１８側の後端部に後述する温調配管２６を内包する配管ガイド部材３７ａ，３７ｂから略直角になるようにして複数の配管ガイド部材３７ａ，３７ｂ同士が接触しない最適な形状で温調配管２６を取り出してノズル把持体１６に導くための部材である距離調整管３５を備えている。
【００４５】
この場合、距離調整管３５は、図７に示すように、把持用ブロック部１８の開口部２３の開口端部に設けられた拡径部２３ａ内にＯリング２３ｂを介して一端が嵌挿固定されて、把持用ブロック部１８から所定の調整距離Ｌに突設されている。なお、配管ガイド部材３７ａ，３７ｂには温調配管２６との擦れ防止の擦れ防止Ｏリング３６が設けられている。
【００４６】
配管ガイド部材３７ａ，３７ｂは、合成樹脂製の一方向にのみ屈曲可能な可撓性を有した構造体である。図１及び図２に示すように、ノズルバス１３に配置された複数のノズル把持体１６の内側よりの２本が距離調整管３５の調整距離を長くとり、配管ガイド部材３７ａはその長さ分の移動ガイドレール６０寄りに距離を取ることができる。また、ノズルバス１３の外側に配置されたノズル把持体１６は距離調整管３５を短くすることにより配管ガイド部材３７ｂを配管ガイド部材３７ａよりも処理カップ６寄りに配置することができる。
【００４７】
この処理液供給ノズル１０が複数準備される場合には特に有効であり、数が偶数の場合には配管ガイド部材３７をノズルバス１３の両端側にそれぞれ位置するノズル把持体１６につながる配管ガイド部材３７ａ，３７ｂから順次、横方向に左右対称に並べられる。このように配置させることで配管ガイド部材３７ａ，３７ｂの干渉をなくせる。また、配置面積を抑えることができる。
【００４８】
次に、位置決め部材３８について説明する。この位置決め部材３８は、図８に示すように、把持用ブロック部１８が上方で対向する位置に設けられている。把持用ブロック部１８が有している位置決め凸部２４と一致する位置に開口するノズル位置決め凹部であるノズル位置決め穴３９を備えている。
【００４９】
このノズル位置決め穴３９によってノズル把持体１６はノズルバス１３のノズル待機穴５０との２箇所で止められた状態で待機するので、ノズル把持アーム１２がノズル把持体１６を把持するときに嵌合させる位置のずれを生じることがない。
【００５０】
次に、ノズル把持体１６の接続状態について図４を参照して説明する。温調配管２６の外殻温調チューブ２７は、前述したように、接続管１９の端部材１９ｃと温調は移管保持部材２９の拡径テーパ状の斜面１９ｅと拡径テーパ面２９ｂとの間に挟み込まれて、気水密にシール（封止）され、内殻温調チューブ２８は接続管１９のノズルブロック部１７側の端部で開放しておくようにし、接続管１９の内部に恒温温調水の帰還側の流れを矢印に示すように構成させる。
【００５１】
このように把持構成体１６の接続管１９内部を流路の一部として使用することで、外殻温調チューブ２７を通過させる恒温温調水よりも多くの液量を保持できるので処理液供給ノズル１０に近い部分で周囲の雰囲気の変化による影響を受け難くなる。また、液量が多いので処理液の処理液流路２２を内部に有するノズルブロック部１７自体が恒温温調水の設定温度に近づくように構成できるので、吐出寸前の処理液まで設定温度にできる。これにより塗布膜の形成において温度影響を受けなくなり、膜厚均一性が向上すると共に処理されたウエハＷの膜厚のばらつきが小さくなる。
【００５２】
次に図９に別の実施形態の使用状態を説明する。ノズル把持体１６Ａの内部を流路の一部として使用せずに温度調整配管の外殻温調チューブ２７を把持用ブロック部１８Ａに貫通させて、接続管１９の内部をそのまま通してノズルブロック部１７側に外殻温調チューブ２７から恒温温調水が漏れないようにシール（封止）するための構造を有する温調配管シールブロック７０が設けられている。
【００５３】
この場合、ノズルブロック部１７に止めねじ３４ａによってねじ止めされる温調配管シールブロック７０に、処理液供給管２１をＯリング３１を介して貫通する開口穴７１と、開口穴７１より大径の中間穴７２と、中間穴７２より大径の大径穴７３とからなる段付き穴が設けられている。また、温調配管シールブロック７０の中間穴７２の先端から垂直段部面７４に向かって拡径のテーパ面７５が形成されている。
【００５４】
一方、ノズル把持体１６Ａを構成する接続管１９の端部に固着される端部材１９Ａには、外殻温調チューブ２７を貫挿する開口穴１９ｆが設けられると共に、開口穴１９ｆの開口端に拡径テーパ状の傾斜面１９ｇが形成されている。このように形成される端部材１９Ａの傾斜面１９ｇと温調配管シールブロック７０のテーパ面７５との間に外殻温調チューブ２７の端部を挟み込んだ状態で、止めねじ３４ｄによって端部材１９Ａと温調配管シールブロック７０をねじ止めすることによって外殻温調チューブ２７の端部が温調配管シールブロック７０及びノズルブロック部１７に気水密にシール（封止）される。これにより、恒温温調水は、この温調配管シールブロック７０にて帰還流となる。
【００５５】
このように構成することにより、接続管を温調配管シールブロック７０と把持用ブロック部１８にねじ止めするだけで足りることになり構造が簡単になる。また、外殻温調チューブ２７をさらに保護する構造となるため、恒温温調水が塗布ユニット１の雰囲気の影響を受けないので処理液の温度が安定となる。
【００５６】
次に、ノズル把持体１６，１６Ａがノズル搬送部１１により把持されて処理カップ上の基板中央まで移動するときの動きについて説明する。塗布ユニット１の処理レシピに設定されるノズル使用の指令により、ノズルバス１３に待機している所定の処理液ノズル１０が決定される。この決定された処理液ノズル１０の位置にノズル搬送部１１が移動してノズル把持アーム１２を下降させる。この時に第１と第２の把持用凸部４１、４２のチャッキングボール４３は共にフリーにされており、下降完了と同時にエアが供給されて嵌合して接続が完了する。
【００５７】
次に、ノズル把持アーム１２を規定位置まで上昇させた後、ノズル搬送部１１をウエハＷの搬入された処理カップ５に移動させて処理液の吐出高さまで下降して吐出を完了させる。次に処理カップ６に搬入されたウエハＷにも同様に移動と下降を行い処理液の吐出を完了させる。この時に左右対称に構成される配管ガード部材３７ａ，３７ｂの他方の上を乗り越えて移動されるので、処理液供給管２１，温調配管２６は擦れる虞はない。
【００５８】
また、上記実施形態では、この発明に係る基板処理装置の塗布ユニット１を半導体のレジスト塗布処理に適用した場合について説明したが、この発明に係る基板処理装置は、露光後の現像処理を行う現像処理ユニット、基板の表面を処理液で洗浄処理を行う洗浄処理ユニットやＦＰＤ基板の表面に液処理が行われる液処理ユニットにも適用できることは勿論のことである。
【符号の説明】
【００５９】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板）
１ 塗布ユニット
３，４ 吸着チャック（回転保持部）
５，６ 処理カップ
１０ 処理液供給ノズル
１１ ノズル搬送部
１２ 把持アーム
１３ ノズルバス（ノズル待機部）
１６，１６Ａ ノズル把持体
１７ ノズルブロック部
１８，１８Ａ 把持用ブロック部
１９ 接続管
２０ ノズル部材
２１ 処理液供給管
２５ 温調配管側把持穴（第１の把持穴）
２６ 温調配管（温度調整配管）
２７ 外殻温調チューブ（第２の配管）
２８ 内殻温調チューブ（第１の配管）
２９ 温調配管保持部材
３０ 処理液配管保持部材
３５ 距離調整管
３８ 位置決め部材
３９ ノズル位置決め穴（ノズル位置決め凹部）
４０ ノズル側把持穴（第１の把持穴）
４１ 第１の把持用凸部
４２ 第２の把持用凸部
５０ ノズル待機穴
７０ 温調配管シールブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面で回転可能に基板を保持する回転保持部と、
前記回転保持部に保持された基板の表面に向けて処理液を供給する複数の処理液供給ノズルと、
前記複数の処理液供給ノズルを前記回転保持部の側方の待機位置に着脱可能に保持するノズル待機部と、
前記ノズル待機部に保持される前記複数の処理液供給ノズルのうち一つを選択して把持して前記基板の上方に移動させる把持アームを有するノズル搬送部と、
を備える基板処理装置において、
前記処理液供給ノズルを接続し、上部に第１の把持穴を設けるノズルブロック部と、
上部に第２の把持穴を設ける把持用ブロック部と、
前記ノズルブロック部と前記把持用ブロック部の間に配置されて、前記両ブロック部同士を直状に接続する接続管と、を備え、
前記処理液供給ノズルに連通される処理液供給管は、前記接続管の中に配管され、
前記把持アームは、前記第１の把持穴に嵌合可能な第１の把持用凸部と、前記第２の把持穴に嵌合可能な第２の把持用凸部を備え、
前記基板の上方に前記処理液供給ノズルを移動する際は、前記ノズルブロック部の第１の把持穴と前記把持用ブロック部の第２の把持穴にそれぞれ前記第１及び第２の把持用凸部を同時に嵌合して把持した状態で移動させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記接続管の中に配管され、前記処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、
前記温度調整配管は、前記処理液供給管と前記第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、前記第１の配管と前記第２の配管との間には前記流体をこの流体の供給側に戻す方向に流通させる、ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、
前記温度調整配管は、前記処理液供給管と前記第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、前記第１の配管と前記第２の配管との間には前記流体をこの流体の供給側に戻す方向に流通させてなり、前記処理液供給管と前記第１の配管とを前記接続管の中に配管し、前記第２の配管の外皮を前記把持用ブロック部でシールして、前記流体を前記接続管内部に流して流体の供給側に戻すように構成してなる、ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ノズル搬送部は少なくとも前記回転保持部を備える２つの処理カップの間に設けられて前記処理カップに共用されるように構成され、前記処理カップの間には、前記複数の処理液供給ノズルと対応する複数のノズル待機穴にそれぞれ処理液供給ノズルを挿入して待機させるためのノズル待機部を備えている、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記把持用ブロック部の下方に位置決め凸部を備え、前記ノズル待機部における前記把持アームが待機位置に配置される位置に前記位置決め凸部が挿入される位置決め凹部が設けられている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記温度調整配管を内包して一方向にのみ屈曲自在な配管ガード部材を備え、
前記配管ガード部材は、この配管ガード部材を前記２つの処理カップの間の中間位置から前記把持アームの延在位置方向に沿った前記把持用ブロック部に向けて直角に前記温度調整配管を取り出す位置が左右対称に複数設けられている、ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１】
水平面で回転可能に基板を保持する回転保持部と、
前記回転保持部に保持された基板の表面に向けて処理液を供給する複数の処理液供給ノズルと、
前記複数の処理液供給ノズルを前記回転保持部の側方の待機位置に着脱可能に保持するノズル待機部と、
前記ノズル待機部に保持される前記複数の処理液供給ノズルのうち一つを選択して把持して前記基板の上方に移動させる把持アームを有するノズル搬送部と、
を備える基板処理装置において、
前記処理液供給ノズルを接続し、上部に第１の把持穴を設けるノズルブロック部と、
上部に第２の把持穴を設ける把持用ブロック部と、
前記ノズルブロック部と前記把持用ブロック部の間に配置されて、前記両ブロック部同士を直状に接続する接続管と、を備え、
前記処理液供給ノズルに連通される処理液供給管は、前記接続管の中に配管され、
前記把持アームは、前記第１の把持穴に嵌合可能な第１の把持用凸部と、前記第２の把持穴に嵌合可能な第２の把持用凸部を備え、
前記基板の上方に前記処理液供給ノズルを移動する際は、前記ノズルブロック部の第１の把持穴と前記把持用ブロック部の第２の把持穴にそれぞれ前記第１及び第２の把持用凸部を同時に嵌合して把持した状態で移動させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記接続管の中に配管され、前記処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、
前記温度調整配管は、前記処理液供給管と前記第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、前記第１の配管と前記第２の配管との間には前記流体をこの流体の供給側に戻す方向に流通させる、ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理液供給管を二重に囲うように設けられる第１の配管と第２の配管とを含む温度調整配管を備え、
前記温度調整配管は、前記処理液供給管と前記第１の配管の間には温度調整された流体を前記処理液供給ノズルに向かう方向に流通させ、前記第１の配管と前記第２の配管との間には前記流体をこの流体の供給側に戻す方向に流通させてなり、前記処理液供給管と前記第１の配管とを前記接続管の中に配管し、前記第２の配管の外皮を前記把持用ブロック部でシールして、前記流体を前記接続管内部に流して流体の供給側に戻すように構成してなる、ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ノズル搬送部は少なくとも前記回転保持部を備える２つの処理カップの間に設けられて前記処理カップに共用されるように構成され、前記処理カップの間には、前記複数の処理液供給ノズルと対応する複数のノズル待機穴にそれぞれ処理液供給ノズルを挿入して待機させるためのノズル待機部を備えている、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記把持用ブロック部の下方に位置決め凸部を備え、前記ノズル待機部における前記把持アームが待機位置に配置される位置に前記位置決め凸部が挿入される位置決め凹部が設けられている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記温度調整配管を内包して一方向にのみ屈曲自在な配管ガード部材を備え、
前記配管ガード部材は、この配管ガード部材を前記２つの処理カップの間の中間位置から前記把持アームの延在位置方向に沿った前記把持用ブロック部に向けて直角に前記温度調整配管を取り出す位置が左右対称に複数設けられている、ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３０７１（Ｐ２０１２−２３０７１Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７４９８（Ｐ２０１０−１５７４９８）
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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