液処理装置及び液処理方法
【課題】基板の回転数を高くしかつ処理カップ内の排気を低排気量で行っても排気流の逆流を抑え、基板へのミストの再付着を低減できる液処理装置及び液処理方法を提供する。
【解決手段】下降気流が形成されている処理カップ３３にて回転しているウエハＷに対してレジスト液を塗布するレジスト塗布装置において、処理カップ３３のスピンチャック３１に保持されたウエハＷの外周近傍に隙間を介して当該ウエハＷを取り囲むように環状に設けられ、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲して下方に伸びる上側ガイド部７０と、前記ウエハＷの周縁部下方より外側下方へ傾斜した傾斜壁４１及びこの傾斜壁４１に連続し、下方へ垂直に伸びる垂直壁４２から構成された下側ガイド部４５と、を備える。
【解決手段】下降気流が形成されている処理カップ３３にて回転しているウエハＷに対してレジスト液を塗布するレジスト塗布装置において、処理カップ３３のスピンチャック３１に保持されたウエハＷの外周近傍に隙間を介して当該ウエハＷを取り囲むように環状に設けられ、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲して下方に伸びる上側ガイド部７０と、前記ウエハＷの周縁部下方より外側下方へ傾斜した傾斜壁４１及びこの傾斜壁４１に連続し、下方へ垂直に伸びる垂直壁４２から構成された下側ガイド部４５と、を備える。
【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等の基板を処理カップ内に設けられた基板保持部に保持し、ノズルから基板に処理液を供給すると共に基板を回転させながら液処理を行う液処理装置及び液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）に対するフォトリソグラフィー工程では、ウエハの表面にレジスト膜を形成するためのレジスト塗布処理が行われ、この塗布処理の手法には例えばスピンコーティング法がある。スピンコーティング法を採用したレジスト塗布装置は、例えば図１７に示すようにウエハＷを吸着保持するスピンチャック１１と、このスピンチャック１１を回転させる回転駆動部１２と、ウエハＷにレジスト液を供給するレジストノズル１５と、前記スピンチャック１１を取り囲み、下部に廃液路１３、排気管１４が接続された処理カップ２０とを備えている。
【０００３】
また前記処理カップ２０には、ウエハＷの周縁部下方より外側下方へ傾斜した環状の下側ガイド部２１が設けられると共に、ウエハＷの周縁付近より隙間を挟んで斜め下方へ向けて環状の上側ガイド部２２が設けられ、更にまた上側ガイド部２２の上方に環状の外側ガイド部２３が設けられている。前記下側ガイド部２１と上側ガイド部２２との間は環状流路２４を成している。図１７及び１８に示すように上側ガイド部２２には、周方向に沿って開口部２５が複数形成され、外側ガイド部２３と上側ガイド部２２とで囲まれる空間と前記環状流路２４とを連通している。
【０００４】
前記排気管１４は上流側にてダンパ１４ａを介して工場排気（工場内に設けられた排気路を含む排気系）に接続され、ダンパ１４ａの開閉の度合いによって、処理カップ２０の雰囲気を高排気（排気圧が高く、排気量が多い状態）または低排気（排気圧が低く、排気量が少ない状態）の２段階の排気量で行うことができる。高排気はレジスト吐出時のミストを回収する目的で設定されており、低排気はレジスト乾燥時のミストを回収する目的で設定されている。レジスト乾燥時に低排気で排気を行う理由は高排気で排気を行うと膜厚の均一性に悪影響を与えるおそれがあるためである。
【０００５】
次にこのレジスト塗布装置を用いたレジスト塗布工程を簡単に説明する。前記レジスト塗布装置内は、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１７により、ダウンフローが形成されており、例えば回転しているウエハＷの中心へレジストノズル１５よりレジストを塗布し、その後スピン乾燥が行われる。この工程では、ウエハＷから飛散したレジストの一部は、自重により下側ガイド部２１を伝って廃液路１３より外部へ排出される。またミストとなったレジストは、前記開口部２５を介して流れる下降気流及び回転しているウエハＷによって発生した気流に乗って、環状流路２４を流れ、排気管１４より吸引排気されることになる。
【０００６】
ところで、ウエハＷを回転させながらウエハＷの裏面側に洗浄液である溶剤を供給していわゆる裏面洗浄を行うことが従来から行われているが、ウエハＷの表面側及び裏面側のベベル部に付着しているレジストを除去し、かつレジスト膜の周縁とウエハＷの周縁との離間寸法、言い換えるとレジストの切り幅を正確に制御する要請がある。このため特許文献１に記載されているようにウエハＷの裏面周縁部の近傍下方に内側ガイド部２１に嵌合されたノズルからウエハＷの裏面側のベベル部に向けて洗浄液（溶剤）を吐出する技術が知られている。そして、このベベル洗浄を行うときには、吐出した洗浄液を裏面側のベベル部から表面側のベベル部を介してウエハＷの表面側の周縁よりも若干内方位置まで押し上げるためにウエハＷの回転数を例えば２５００ｒｐｍ程度の高回転に設定する必要がある。前記ベベル洗浄ノズルは図１７に示すように下側ガイド部２１に嵌め込まれ、このベベル洗浄工程では洗浄液をウエハＷの表面周縁部まで届かせるために当該ウエハＷの回転数を従来よりも大きくしている。
【０００７】
一方近年、生産効率の向上に伴って半導体製造装置に搭載する処理カップ２０の数が増加し、複数の処理カップ２０より排気する総排気量が増大している。この結果工場用力を圧迫し、また環境へ与える悪影響も懸念されている。さらに、レジスト塗布装置では、排気系の制御が複雑になるといった理由から前述の排気系を２段階以上（例えば高排気、中排気、低排気といった３段階）とすることは難しく、レジスト吐出時は高排気で排気を行うことにより、飛散したレジストミストを回収し、レジスト吐出時以外（ベベル洗浄時を含む）は排気量の増大を抑えるため低排気で排気を行うことを余儀なくされている。
【０００８】
従って、ベベル洗浄工程ではウエハＷの回転数が大きくなり、当該ウエハＷの回転により生じる気流の流速が増大するが、処理カップ２０の排気量は低排気に設定されることから、環状流路２４に取り込まれる空気量が排気の容量を越えてしまうことになる。ところで環状流路２４における垂直部分は、周方向に均一に排気を行うためにその間隔が狭く設定されていることから、図１９に示すように環状流路２４における傾斜部分に流れ込んだ気流の一部がいわば余剰分の空気として前述の開口部２５を下から上へ向けて逆流して、処理カップ２０の開口部より外部へ流れる。その際、ベベル洗浄ノズル２６の吐出口２６ａから吐出された洗浄液のミストが処理カップ２０の外部へ飛散し、その結果下降気流に乗ってウエハＷの表面に再付着し、その付着部位がパターン欠陥の要因となる。更にまたウエハＷの外縁と上側ガイド部２２との距離が接近しているため、ウエハＷより振り切られたレジスト液や洗浄液が上側ガイド部２２の内側側壁にぶつかり、ウエハＷの表面に跳ね返って付着するおそれもある。
【０００９】
特許文献２には処理カップの上面及び底面より夫々スピンチャックに保持されたウエハの外周付近まで伸長した円筒形遮蔽板を有するレジスト塗布装置が掲載されているが、前記円筒形遮蔽板はあくまでも回転しているウエハより飛散した塗布液の跳ね返りを防止することを目的としており、既述の気流が逆流することによる処理カップ外へのミストが飛散する課題を解決するのは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２７７７０８
【特許文献２】特開昭５９−１２７８３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、基板を回転させながら基板に対して処理液を供給して処理するにあたり、基板の回転数を高くしかつ処理カップ内の排気を低排気量で行っても排気流の逆流を抑え、基板へのミストの再付着を低減できる液処理装置及び液処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る液処理装置は、
下降気流が形成されている処理カップ内にて基板保持部に保持された基板を回転させながら当該基板に対して液処理を行うと共に、処理カップの下部より当該処理カップ内部の雰囲気を吸引排気しかつ液を排出する液処理装置において、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するためのノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の裏面の周縁部に近接して対向した位置から外側下方へ向かって斜めに伸び出しかつ基板の周方向に環状に形成された下側ガイド部と、
その上端面が前記基板保持部に保持された基板の表面とほぼ同じ高さに位置すると共に、前記下側ガイド部との間に、基板より飛散した処理液を気流と共に下方へガイドするための下側環状流路を形成しかつ基板の外側下方領域を囲むように前記下側ガイド部に対向して環状に形成され、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲して下方に伸びる上側ガイド部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は例えば以下の具体例を挙げることができる。
１．前記上側ガイド部よりも外方側に位置しかつ当該上側ガイド部を囲むように設けられ、基板の回転時の気流を整流するために当該上側ガイド部との間に上側環状流路を形成する外側ガイド部と、
前記上側ガイド部の下縁部に形成され、前記上側環状流路を通ってきた気流を前記下側環状流路を通ってきた気流に合流させるための開口部と、を備えた構成。
２．前記処理カップに接続された吸引排気用の排気路と、この排気路に設けられ、吸引排気量を第１の排気量で排気する第１の状態と第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態との２段に切り替えるための排気量切り替え機構と、を備えた構成。
３．前記ノズルは、基板の中心部に処理液であるレジスト液を供給するレジストノズルと、基板の裏面の周縁のベベル部に処理液である洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、を含み、
この洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときには、基板を回転させかつ排気量切り替え機構を第２の状態に切り替えるための制御信号を出力する制御部を設けた構成。
４．前記洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときの基板の回転数は４００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍである。
【００１４】
また、本発明に係る液処理方法は、
前記液処理装置を用い、
基板を回転させながら基板の中心部にノズルから処理液である塗布液を供給して基板の表面を塗布する工程と、
次いで基板を回転させながら基板に処理液である洗浄液を供給して当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る液処理方法は、
前記液処理装置を用いて、基板の表面に処理液であるレジスト液を塗布する方法において、
レジスト用のノズルから基板の中心部に処理液であるレジスト液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第１の排気量で排気する第１の状態に設定して、基板を回転させてレジスト液を基板の表面に塗布する工程と、
排気量切り替え機構を第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態に設定して、表面にレジスト液が塗布された基板を回転させて乾燥させる工程と、
洗浄用のノズルから基板の裏面周縁のベベル部へ処理液である洗浄液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第２の状態に設定した状態で、基板を回転させて当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液処理装置は、基板保持部に保持された基板から飛散した処理液を、下側ガイド部と上側ガイド部との間の環状流路から吸引排気するにあたり、上側ガイド部の内周面を外側に膨らむように湾曲して下方に伸びるように形成している。このため前記環状流路の容積を増大させることにより、回転する基板によって生じる気流の流速を落とすことができる。従って、基板の回転数が高く、処理カップ内の排気が低排気でなされる工程にあっても、気流が逆流して、この気流に乗って処理液のミストが処理カップの外部へ飛散し、基板へ再付着することを抑制できる。
【００１７】
言い換えれば、基板の回転数が高い液処理であっても排気量を低減できるということである。そして本発明の装置を用いてレジスト塗布方法を行う場合、基板のベベル部を洗浄するときに基板の回転数を高くしかつ低排気量に設定しても、カップ内排気における逆流が抑えられるので、基板へのミストの再付着を抑制でき、パターンの欠陥の発生を低減できる。レジストの塗布時には高排気量とすることが必要であることから、高排気と低排気との２段切り替えという簡易な機能を利用でき、しかもベベル部の洗浄時の排気量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図２】前記レジスト塗布装置に用いられる処理カップの上面図である。
【図３】前記処理カップの縦断面の斜視図である。
【図４】前記レジスト塗布装置に用いられるベベル洗浄ノズルの側面図及び斜視図である。
【図５】前記レジスト塗布装置に用いられる内側カップとベベル洗浄ノズルとの関係を示す斜視図である。
【図６】前記レジスト塗布装置における塗布処理のプロセスを説明する関係図である。
【図７】前記レジスト塗布装置を用いたレジスト塗布の様子を模式的に説明する模式図である。
【図８】前記レジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【図９】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図１０】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【図１１】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図１２】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【図１３】本発明に係る実施形態の処理カップと従来の処理カップとのカップの外部へ飛散するミストの量を比較した比較図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るレジスト塗布装置が適用された塗布・現像装置を示す平面図である。
【図１５】前記塗布・現像装置の斜視図である。
【図１６】前記塗布・現像装置の縦断面図である。
【図１７】従来のレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図１８】従来のレジスト塗布装置に用いられる処理カップの上面図である。
【図１９】従来のレジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る液処理装置をレジスト塗布装置に適用した実施形態について説明する。図１に示すようにレジスト塗布装置は、真空吸着することによりウエハＷを水平に保持するスピンチャック３１を備えている。このスピンチャック３１は下方より接続された回転駆動部３２により昇降可能であり、鉛直軸回りに回転することが可能である。前記スピンチャック３１を取り囲むようにして処理カップ３３が設けられ、処理カップ３３は内側カップ４０と、中間カップ５０と、外側カップ６０とから構成される。
【００２０】
図１及び２に示すように、内側カップ４０はスピンチャック３１に保持されたウエハＷの下方であって、ウエハＷの裏面側周縁部と近接して対向する位置から外側下方へ傾斜した環状の傾斜壁４１と、この傾斜壁４１の下縁に連続し、下方へ伸びた環状の垂直壁４２と、からなり前記傾斜壁４１及び垂直壁４２はウエハＷよりこぼれ落ちたレジスト液が流れ落ちるのをガイドする下側ガイド部４５の役割を有している。また内側カップ４０の頂部はウエハＷの周縁から例えば十数ミリ中心側へ寄った位置の投影領域からウエハＷの裏面周縁より数ミリ中心側へ寄った位置へ向けて斜め上方に伸びる突壁部４３が環状に形成されると共に、この突壁部４３の内周側の傾斜面の下縁を外周とする水平な円板部４４が設けられており、円板部４４の中央部をスピンチャック３１が貫通している構造となっている。
【００２１】
前記中間カップ５０は内側カップ４０の外側を取り囲んで設けられ、中間カップ５０の底部は凹部状に形成され、環状の液受け部５１として構成される。この液受け部５１は下方より廃液路５２が接続されると共に、当該廃液路５２よりスピンチャック３１寄りの位置に２本の排気管５３が突入する形で設けられ、排気管５３の側壁によって気体と液体を分離することが可能となる。前記排気管５３は下流にて夫々合流し、ダンパ５４を介して例えば工場の排気ダクトに接続され、ダンパ５４の開閉度によって処理カップ３３の雰囲気を高排気または低排気の２段階の排気量で吸引排気を行うことができる。なお、背景技術の項目においても記載してあるが、高排気とは排気圧が高く、排気量が多い状態のことであり、また低排気とは排気圧が低く、排気量が少ない状態のことである。
【００２２】
また、中間カップ５０は垂直に配置された筒状部５０ａとこの筒状部５０ａの上縁から内側上方へ向けて概ね斜めに伸びる上側ガイド部７０の下縁、即ち筒状部５０ａの上縁は下側ガイド部の下縁よりも若干高く位置している。そして、上側ガイド部７０の上端面は、スピンチャック３１に保持されるウエハＷの表面と略同一の高さ位置に設定され、その内縁がウエハＷの周縁から例えば２ｍｍ離れていると共にその幅（ウエハＷの直径の延長線に沿った長さ寸法）が例えば３０４ｍｍである環状の水平面７６として形成されている。上側ガイド部７０における前記上端面の外縁に連続する面（外周面）は、上から順に傾斜面７５、垂直面７４及び傾斜面７３として構成され、下側の傾斜面７３には図３にも示すように周方向に沿って複数の開口部７７が形成されている。
【００２３】
一方、上側ガイド部７０の内周面はスピンチャック３１に保持されたウエハＷの外側下方領域を囲むように環状に形成され、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲した湾曲面７２と、外方下方へ延びだした傾斜面７１とで構成される。前記上側ガイド部７０と傾斜壁４１との間に外側斜めに伸びる環状流路７９が形成され、また筒状部５０ａと垂直壁４０の間に垂直に伸びる環状流路７９が形成されることになる。
【００２４】
外側カップ６０は中間カップ５０における筒状部５０ａの上端部から垂直に上方へ伸び出す筒状部６０ａと、この筒状部６０ａの上縁から内側上方へ伸び出した傾斜壁６１とから構成される。外側カップ６０と中間カップ５０との間の環状空間７８はレジスト液を広げるときにウエハＷの回転により形成される気流の乱れを低減させる役割を持っている。また、傾斜壁６１と上側ガイド部７０の水平面７６との最短距離Ｌは、後述する下降気流の流速が増大するように例えば１０ｍｍに設定されている。また、図中６２は開口部であり、この開口部６２を介してウエハＷをスピンチャック３１に受け渡すことができる。
【００２５】
次に、ベベル洗浄ノズル４６を説明する。図４（ｂ）及び図５に示すようにベベル洗浄ノズル４６は内側カップ４０の環状の傾斜壁４３の一部を切り欠いた切り欠き部４７に嵌め込まれ、円板部４４の直径方向に互いに対向するように２つ設けられている。前記ベベル洗浄ノズル４６は円板部４４の径方向に伸長したレール４８に沿ってスピンチャック３１側と傾斜壁４３側との間を進退することが可能である。また図４（ａ）に示すようにベベル洗浄ノズル４６はウエハＷのベベル部を洗浄するための洗浄液を吐出するための吐出口４６ａを有している。この吐出口４６ａはベベル洗浄ノズル４６が切り欠き部４７に嵌め込まれた状態でウエハＷの裏面周縁部を向くように形成され、ベベル洗浄ノズル４６に配管を介して接続される図示しない洗浄液供給源より洗浄液の供給を受け、当該洗浄液をウエハＷへ吐出することができる。
【００２６】
前記処理カップ３３は筐体８０に収納されており、この筐体８０の側壁には図示しない搬送アームを介してウエハＷを搬出入するための搬出入口８１が設けられ、図８２は搬出入口を開閉するためのシャッターである。このシャッター８２はウエハＷが搬送アームにより筐体８０の内部へ搬出入される場合を除いて閉じられている。前記筐体８０内の上部にファンフィルタユニット（ＦＦＵ）８３が設けられ、このＦＦＵ８３は上方より接続された配管８４を介して清浄気体例えばクリーンエアーを筐体８０内に供給して下降気流を形成する役割を持つ。また、筐体８０の底部には当該筐体８０内の雰囲気を吸引排気するための排気路８５が設けられている。前記ＦＦＵ８３からの下降気流と排気管８５による吸引排気とが相俟って筐体８０内には下降気流が形成される。
【００２７】
筐体８０内には、処理カップ３３の上方に溶剤例えばシンナーを吐出する溶剤ノズル９１及びレジストを吐出するレジストノズル９２が設けられている。これらノズルは夫々供給管９３、９４を介して溶剤供給源９５及びレジスト供給源９６へ接続されると共に、ウエハＷの上方の所定位置と処理カップ３３の側方の待機位置との間で図示しない搬送アームにより移動できるように構成されている。なお、各ノズル９１、９２は例えば一体化され、共通の移動機構により移動する構成を採用してもよい。
【００２８】
図１中９０は制御部であり、この制御部９０により回転駆動部３２の駆動制御及びダンパ５４の切り替え制御が行われる。前記制御部９０は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、レジスト塗布装置を動作させるプログラムと、を含むコンピュータからなる。このプログラムには予め決められたスケジュールに基づいて、レジスト液の供給タイミングや供給量、スピンチャック３１の回転速度や回転時間、洗浄液の供給タイミングや供給量等に係る制御についてのステップ（命令）群等が組まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリカード等の記憶媒体に格納され、コンピュータにインストールされる。
【００２９】
次に上述の実施の形態の作用を説明する。図示しない搬送アームを用いてウエハＷを搬出入口８１より筐体８０内に搬入し、回転駆動部３２によりスピンチャック３１を上昇させ、当該スピンチャック３１にウエハＷを載置して、真空吸着させる。その後、スピンチャック３１は下降してウエハＷが処理カップ３３内に収められる。なお、例えば３本の昇降ピンを前記円形板４４を貫通するように設けて、この昇降ピンの昇降動作によりウエハＷをスピンチャック３１に受け渡しても良い。このとき、処理カップ３３内には前述の下降気流が形成されており、この下降気流の一部は環状空間７８を通過し、開口部７７を介して環状流路７９へ流れ、また下降気流の一部はウエハＷの外縁と上側ガイド部７０との隙間を介して環状流路７９を流れ、排気管５３より排気される。前記下降気流が環状空間７８を流れるときに、当該環状空間７８は上側ガイド部７０の外側側壁（水平面７６）と外側カップ６０の傾斜壁６１の内壁との最短距離Ｌが１０ｍｍに設定され、この狭い空間を流れることにより下降気流の流速が上昇した状態で開口部７７を下方へ流れてゆく。
【００３０】
次に、スピンチャック３１によりウエハＷを例えば１５００ｒｐｍの回転数で回転させると共にダンパ５４を高排気の状態（第１の状態）に設定し、高排気で排気を行う（図６の時刻ｔ０）。この回転するウエハＷにより気流が発生し、発生した気流は外側カップ６０の内側の環状空間７８及び中間カップ５０の内側の環状流路７９を流れ、開口部７７を介して両者が合流し、高排気で吸引している排気管５３より処理カップ３３の外部へ排気される。そして、溶剤ノズル９１を図示しない移動機構を用いて待機位置からウエハＷの上方の所定の位置へ移動させる。次に、溶剤ノズル９１よりウエハＷへシンナーを供給し（図６の時刻ｔ１）、ウエハＷの表面をシンナーで濡らすことで後に塗布するレジスト液が伸展しやすい環境に整えるプリウェットが行われる。その後、溶剤ノズル９１を待機位置へ退避させると共にレジストノズル９２をウエハＷの上方の所定位置へ移動させる。
【００３１】
次に、引き続きダンパ５４を高排気の状態に設定した状態で、ウエハＷの回転数を例えば３０００ｒｐｍまで上昇させ、（図６の時刻ｔ２）、レジストノズル９２よりレジストを当該ウエハＷの中心部へ吐出する（図６の時刻ｔ３）。図７に示すようにレジストはウエハＷの回転による遠心力により中心部から周縁部へ向けて伸展されていくと共に余分なレジストはウエハＷの表面から振り切られる。レジスト液の吐出直後に振り切られた余分なレジスト液は、環状流路７９内に飛散し、下側ガイド部４５の表面を伝って、液受け部５１に一時的に貯留され、廃液路５２より処理カップ３３の外部へ排出される。また、ミストとなったレジストは前述の下降気流に乗って中間カップ５０の内側の環状流路７９を流れ、排気管５３より処理カップ３３の外部へ排出される。このレジスト塗布時にはウエハＷより振り切られたレジストのミストが、湾曲面７２に衝突するが当該湾曲面７２がウエハＷより外側へ膨らむように下方へ湾曲しているため、ウエハＷへの跳ね返りが少ない。レジストの塗布処理が終了した後、レジストノズル９２は所定の待機位置へ退避させられると共に、ウエハＷの回転数を例えば２０００ｒｐｍまで落とし、例えば１秒間当該ウエハＷを回転させる。
【００３２】
次に、ダンパ５４を低排気の状態（第２の状態）に切り換え、ウエハＷの回転数を一旦例えば１００ｒｐｍまで落としてレジストの液膜の平坦性を確保した後、例えば２０００ｒｐｍまで上昇させ（図６の時刻ｔ４）、所定の間例えば１５秒程度レジスト膜厚を調整すると共にレジストを乾燥させてレジスト膜を形成する。その後、ウエハＷの回転数を例えば２５００ｒｐｍとし、ベベル洗浄ノズル４６よりウエハＷの周縁部へ洗浄液である溶剤を吐出する（図６の時刻ｔ５）。この洗浄液の吐出は例えば５秒間行われる。図８に示すように洗浄液はウエハＷの裏面側のベベル部から表面側のベベル部まで回り込み、レジスト液膜の周縁部が所定の幅で洗浄（カット）される。
【００３３】
このベベル洗浄工程では、ウエハＷの回転数が例えば２５００ｒｐｍであることから、ウエハＷの回転による生じる気流の速度が大きい（気流に勢いがある。）しかし、図８に示すように当該気流は、容積が増大した環状流路７９にてその流速が小さくなり、開口部７７を通過してきた下降気流と合流し、処理カップ３３内の雰囲気の排気が低排気で行われているにもかかわらず、排気管５３より処理カップ３３の外部へ吸引排気される。そして、ウエハＷを回転し続け、例えば５秒間洗浄液の乾燥を行った後、回転を停止すると共に引き続き低排気の状態で吸引し（時刻ｔ６）、既述のウエハＷの搬入時とは逆の手順で搬送アームにウエハＷが受け渡され、レジスト塗布装置から搬出される。なお、環状流路７９の形状は、作用を分かりやすく説明するために便宜上、図１と対応していない。
【００３４】
以上に説明した本発明の実施形態によれば、上側ガイド部７０の内側側壁の一部をスピンチャック３１に保持されたウエハＷから離れるように外方へ膨らませた湾曲面７２とし、上側ガイド部７０の内側側壁と下側ガイド部４５の表面とで区画される環状流路７９の容積を増大させることによって、回転するウエハＷにより発生した気流の勢い（速度）が当該環状流路７９内にて緩和される。このため、ベベル洗浄時のウエハＷが高回転でありかつ処理カップ３３の排気量が低排気の状態ではあるが、開口部７７より空気が逆流する現象を抑制することができる。この結果、処理カップ３３の開口部６２より気流に乗って外部へ飛散する洗浄液のミストの量を減らすことが可能となるので、レジスト膜が既に形成されたウエハＷ表面にミストが再付着することが抑えられる。また、上側ガイド部７０の湾曲面７２が外側に膨らむように湾曲しているため、ウエハＷより振り切られた液の当該ウエハＷへの跳ね返りを抑えることができる。さらに、上側ガイド部７０の水平面７６と外側カップ６０の傾斜壁６１との最短距離Ｌを例えば３ｍｍに設定し狭くして、下降気流の流速を増大させ、開口部７７を下から上へ逆流する空気を下方へ押さえつけることができる。従って前述の効果を高めることが可能となる。
【００３５】
次に、本発明に係るレジスト塗布装置の他の実施形態を説明する。上述の実施形態と同じ構成部位には同一の符号を付し、相違する部分を中心に説明する。この例では図９に示すように外側カップ６０の傾斜壁６１の底面に、全周に亘って形成された環状の垂直壁１００を設けている。この垂直壁１００は上側ガイド部７０の水平面７６に向かって垂直に伸長しており、当該垂直壁１００の下端面と水平面７６との距離が５ｍｍに設定されている。このように垂直壁１００を設けるようにすれば、図１０に示すようにＦＦＵ８３から供給された空気が垂直壁１００の下端面と前記水平面７６との狭い隙間を通ることによって、その流速が増大し、開口部７７を介して下方へ流れることから、開口部７７を下から上へ逆流しようとする空気をより強く抑制することができる。従って、前述の実施形態の効果をより高めることができる。
【００３６】
また、本発明に係るレジスト塗布装置は図１１に示す実施の形態を取っても良く、上述の実施形態と同じ構成部位には同一の符号を付し、相違する部位を中心に説明する。この例では前記傾斜壁４１の代わりに下方側に湾曲した環状の湾曲壁１１０を用いて、この湾曲壁１１０に連続して垂直壁４２を設け、下側ガイド部４５を構成するようにしている。このように下側ガイド部４５の一部を湾曲させることによって、環状流路７９の容積が既述の実施形態に比較して増大することになることから、回転するウエハＷにより生じる気流の流速がより緩和されることとなる（図１２参照）。従って、前述の実施形態の効果をより高めることができる。
【００３７】
以上のように本発明は、中間カップ５０の内側の環状流路７９を膨らませた形状とすることにより、低排気でありながら、処理液により基板を処理するとき（上述の例では溶剤によるベベル洗浄処理）の回転数を高くできるが、このような効果はベベル洗浄を行うときに限られるものではない。例えば反射防止膜や液浸露光対応のためのレジスト保護膜をウエハＷに塗布するとき、あるいは露光された基板を現像液により現像した後の純水による洗浄、または液浸露光前若しくは後の純水などの洗浄液によるウエハＷの洗浄を、ウエハＷを回転させながら行うにあたって、ミストの逆流を防ぐために今までよりも低排気で行うことができることを意味している。上述のレジスト塗布装置では、外側カップ６０内に飛散した液を下方に流すための開口部７７とが設けられているが、本発明は外カップ６０が設けられていない液処理装置の場合にも効果がある。即ち、ウエハＷの枚葉洗浄装置などにおいて、ウエハＷの回転数に見合った排気量を設定する理由は、ウエハＷを囲む環状流路７９をミストが逆流して同様の問題が起こるからであり、このためこうした装置においても環状流路７９を膨らませることによりミストの逆流を防げる、別の言い方をすれば排気量を低減できる効果がある。
【００３８】
次に、従来の処理カップと本発明の実施形態に係る処理カップとで、処理カップの外部へ流出するミストの量を比較する。従来の処理カップには図１７の処理カップ２０を使用し、本発明の実施形態に係る処理カップは図１の処理カップ３１を使用し、両カップ２０、３１夫々の排気量は低排気で同じにした。図１３はベベル洗浄工程での処理カップの外部へ流出するミストの量を示した図であり、縦軸は流出したミストの数量（個）を、横軸はウエハＷの回転数を示している。また、従来の処理カップ２０のプロットを四角形（□）とし、本発明の実施形態に係る処理カップ３１のプロットを丸（〇）としている。従来の処理カップ２０ではミストの量は回転数１５００〜１９００ｒｐｍまでは２００個以下であるが、１９００ｒｐｍ以降は急速に数量が伸びているのが分かる。一方、図１の処理カップ３１ではミストの量は１５００〜２３００ｒｐｍの間、２００個以下であることが分かる。この結果より、図１の処理カップ３１の方が図１７の処理カップ２０よりも処理カップの外へ流出するミストの量が少ないことが理解される。
【００３９】
続いて、前述のレジスト塗布装置を適用した塗布、現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成システムの一例を簡単に説明する。図１４及び図１５に示すように塗布、現像装置には、キャリアブロックＳ１が設けられている。このキャリアブロックＳ１では、載置台２０１上に載置された密閉型のキャリア２００から受け渡しアームＣがウエハＷを取り出して、当該キャリアブロックＳ１に隣接された処理ブロックＳ２に受け渡すと共に、前記受け渡しアームＣが、処理ブロックＳ２にて処理された処理済みのウエハＷを受け取って前記キャリア２００に戻すように構成されている。
【００４０】
前記処理ブロックＳ２は、図１６に示すように、この例では現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト液の塗布処理を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を下から積層して構成されている。
【００４１】
前記第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３は、レジスト液を塗布するレジスト塗布装置と、このレジスト塗布装置にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための基板加熱装置を組み込んだ加熱冷却系の処理ユニット群と、前記レジスト塗布装置と基板加熱装置との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ３とを備えている。また、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４とは、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する液処理装置と、前記加熱冷却系の処理ユニット群と、前記処理装置と処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ２、Ａ４とを備えている。一方、第１の処理ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１については、例えば一つのＤＥＶ層Ｂ１内に現像ユニットが２段に積層されている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像ユニットにウエハＷを搬送するための共通の搬送アームＡ１が設けられている。さらに処理ブロックＳ２には、図１４及び図１６に示すように、棚ユニットＵ１が設けられ、この棚ユニットＵ１の各部同士の間では、前記棚ユニットＵ１の近傍に設けられた昇降自在な受け渡しアームＤ１によってウエハＷが搬送される。
【００４２】
このようなレジストパターン形成装置では、キャリアブロックＳ１からのウエハＷは前記棚ユニットＵ１の一つの受け渡しユニット、例えば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２の対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に受け渡しアームＣによって順次搬送されて、ここからウエハＷは受け渡しユニットＣＰＬ３及び搬送アームＡ３を介して第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に搬入され、疎水化処理ユニットにおいてウエハＷ表面が疎水化された後、液処理装置２にてレジスト膜が形成される。レジスト膜形成後のウエハＷは、搬送アームＡ３により、棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＢＦ３に受け渡される。
【００４３】
その後、この場合はウエハＷは受け渡しユニットＢＦ３→受け渡しアームＤ１→受け渡しユニットＣＰＬ４を介して搬送Ａ４に受け渡され、レジスト膜の上に反射防止膜が形成された後、搬送アームＡ４により受け渡しユニットＴＲＳ４に受け渡される。なお、レジスト膜の上に反射防止膜を形成しない場合や、ウエハＷに対して疎水化処理を行う代わりに、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２にて反射防止膜が形成される場合もある。
【００４４】
一方ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚ユニットＵ１に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ２に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＥが設けられている。レジスト膜やさらに反射防止膜が形成されたウエハＷは、受け渡しアームＤ１により受け渡しユニットＢＦ３、ＴＲＳ４を介して受け渡しユニットＣＰＬ１１に受け渡され、ここからシャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。なお図１６中のＣＰＬが付されている受け渡しユニットは、温調用の冷却ユニットを兼ねており、ＢＦが付されている受け渡しユニットは、複数枚のウエハＷを載置可能なバッファユニットを兼ねている。
【００４５】
次いで、ウエハＷはインターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。戻されたウエハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１にて現像処理が行われ、搬送アームＡ１により棚ユニットＵ５における受け渡しアームＣのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームＣを介してキャリア２００に戻される。
【符号の説明】
【００４６】
Ｗ ウエハ
３１ スピンチャック
３２ 回転駆動部
３３ 処理カップ
４０ 内側カップ
４５ 下側ガイド部
４６ ベベル洗浄ノズル
５０ 中間カップ
５１ 液受け部
６０ 外側カップ
６１ 傾斜壁
７０ 上側ガイド部
７２ 湾曲面
７７ 開口部
９２ レジストノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板を処理カップ内に設けられた基板保持部に保持し、ノズルから基板に処理液を供給すると共に基板を回転させながら液処理を行う液処理装置及び液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）に対するフォトリソグラフィー工程では、ウエハの表面にレジスト膜を形成するためのレジスト塗布処理が行われ、この塗布処理の手法には例えばスピンコーティング法がある。スピンコーティング法を採用したレジスト塗布装置は、例えば図１７に示すようにウエハＷを吸着保持するスピンチャック１１と、このスピンチャック１１を回転させる回転駆動部１２と、ウエハＷにレジスト液を供給するレジストノズル１５と、前記スピンチャック１１を取り囲み、下部に廃液路１３、排気管１４が接続された処理カップ２０とを備えている。
【０００３】
また前記処理カップ２０には、ウエハＷの周縁部下方より外側下方へ傾斜した環状の下側ガイド部２１が設けられると共に、ウエハＷの周縁付近より隙間を挟んで斜め下方へ向けて環状の上側ガイド部２２が設けられ、更にまた上側ガイド部２２の上方に環状の外側ガイド部２３が設けられている。前記下側ガイド部２１と上側ガイド部２２との間は環状流路２４を成している。図１７及び１８に示すように上側ガイド部２２には、周方向に沿って開口部２５が複数形成され、外側ガイド部２３と上側ガイド部２２とで囲まれる空間と前記環状流路２４とを連通している。
【０００４】
前記排気管１４は上流側にてダンパ１４ａを介して工場排気（工場内に設けられた排気路を含む排気系）に接続され、ダンパ１４ａの開閉の度合いによって、処理カップ２０の雰囲気を高排気（排気圧が高く、排気量が多い状態）または低排気（排気圧が低く、排気量が少ない状態）の２段階の排気量で行うことができる。高排気はレジスト吐出時のミストを回収する目的で設定されており、低排気はレジスト乾燥時のミストを回収する目的で設定されている。レジスト乾燥時に低排気で排気を行う理由は高排気で排気を行うと膜厚の均一性に悪影響を与えるおそれがあるためである。
【０００５】
次にこのレジスト塗布装置を用いたレジスト塗布工程を簡単に説明する。前記レジスト塗布装置内は、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１７により、ダウンフローが形成されており、例えば回転しているウエハＷの中心へレジストノズル１５よりレジストを塗布し、その後スピン乾燥が行われる。この工程では、ウエハＷから飛散したレジストの一部は、自重により下側ガイド部２１を伝って廃液路１３より外部へ排出される。またミストとなったレジストは、前記開口部２５を介して流れる下降気流及び回転しているウエハＷによって発生した気流に乗って、環状流路２４を流れ、排気管１４より吸引排気されることになる。
【０００６】
ところで、ウエハＷを回転させながらウエハＷの裏面側に洗浄液である溶剤を供給していわゆる裏面洗浄を行うことが従来から行われているが、ウエハＷの表面側及び裏面側のベベル部に付着しているレジストを除去し、かつレジスト膜の周縁とウエハＷの周縁との離間寸法、言い換えるとレジストの切り幅を正確に制御する要請がある。このため特許文献１に記載されているようにウエハＷの裏面周縁部の近傍下方に内側ガイド部２１に嵌合されたノズルからウエハＷの裏面側のベベル部に向けて洗浄液（溶剤）を吐出する技術が知られている。そして、このベベル洗浄を行うときには、吐出した洗浄液を裏面側のベベル部から表面側のベベル部を介してウエハＷの表面側の周縁よりも若干内方位置まで押し上げるためにウエハＷの回転数を例えば２５００ｒｐｍ程度の高回転に設定する必要がある。前記ベベル洗浄ノズルは図１７に示すように下側ガイド部２１に嵌め込まれ、このベベル洗浄工程では洗浄液をウエハＷの表面周縁部まで届かせるために当該ウエハＷの回転数を従来よりも大きくしている。
【０００７】
一方近年、生産効率の向上に伴って半導体製造装置に搭載する処理カップ２０の数が増加し、複数の処理カップ２０より排気する総排気量が増大している。この結果工場用力を圧迫し、また環境へ与える悪影響も懸念されている。さらに、レジスト塗布装置では、排気系の制御が複雑になるといった理由から前述の排気系を２段階以上（例えば高排気、中排気、低排気といった３段階）とすることは難しく、レジスト吐出時は高排気で排気を行うことにより、飛散したレジストミストを回収し、レジスト吐出時以外（ベベル洗浄時を含む）は排気量の増大を抑えるため低排気で排気を行うことを余儀なくされている。
【０００８】
従って、ベベル洗浄工程ではウエハＷの回転数が大きくなり、当該ウエハＷの回転により生じる気流の流速が増大するが、処理カップ２０の排気量は低排気に設定されることから、環状流路２４に取り込まれる空気量が排気の容量を越えてしまうことになる。ところで環状流路２４における垂直部分は、周方向に均一に排気を行うためにその間隔が狭く設定されていることから、図１９に示すように環状流路２４における傾斜部分に流れ込んだ気流の一部がいわば余剰分の空気として前述の開口部２５を下から上へ向けて逆流して、処理カップ２０の開口部より外部へ流れる。その際、ベベル洗浄ノズル２６の吐出口２６ａから吐出された洗浄液のミストが処理カップ２０の外部へ飛散し、その結果下降気流に乗ってウエハＷの表面に再付着し、その付着部位がパターン欠陥の要因となる。更にまたウエハＷの外縁と上側ガイド部２２との距離が接近しているため、ウエハＷより振り切られたレジスト液や洗浄液が上側ガイド部２２の内側側壁にぶつかり、ウエハＷの表面に跳ね返って付着するおそれもある。
【０００９】
特許文献２には処理カップの上面及び底面より夫々スピンチャックに保持されたウエハの外周付近まで伸長した円筒形遮蔽板を有するレジスト塗布装置が掲載されているが、前記円筒形遮蔽板はあくまでも回転しているウエハより飛散した塗布液の跳ね返りを防止することを目的としており、既述の気流が逆流することによる処理カップ外へのミストが飛散する課題を解決するのは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２７７７０８
【特許文献２】特開昭５９−１２７８３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、基板を回転させながら基板に対して処理液を供給して処理するにあたり、基板の回転数を高くしかつ処理カップ内の排気を低排気量で行っても排気流の逆流を抑え、基板へのミストの再付着を低減できる液処理装置及び液処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る液処理装置は、
下降気流が形成されている処理カップ内にて基板保持部に保持された基板を回転させながら当該基板に対して液処理を行うと共に、処理カップの下部より当該処理カップ内部の雰囲気を吸引排気しかつ液を排出する液処理装置において、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するためのノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の裏面の周縁部に近接して対向した位置から外側下方へ向かって斜めに伸び出しかつ基板の周方向に環状に形成された下側ガイド部と、
その上端面が前記基板保持部に保持された基板の表面とほぼ同じ高さに位置すると共に、前記下側ガイド部との間に、基板より飛散した処理液を気流と共に下方へガイドするための下側環状流路を形成しかつ基板の外側下方領域を囲むように前記下側ガイド部に対向して環状に形成され、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲して下方に伸びる上側ガイド部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は例えば以下の具体例を挙げることができる。
１．前記上側ガイド部よりも外方側に位置しかつ当該上側ガイド部を囲むように設けられ、基板の回転時の気流を整流するために当該上側ガイド部との間に上側環状流路を形成する外側ガイド部と、
前記上側ガイド部の下縁部に形成され、前記上側環状流路を通ってきた気流を前記下側環状流路を通ってきた気流に合流させるための開口部と、を備えた構成。
２．前記処理カップに接続された吸引排気用の排気路と、この排気路に設けられ、吸引排気量を第１の排気量で排気する第１の状態と第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態との２段に切り替えるための排気量切り替え機構と、を備えた構成。
３．前記ノズルは、基板の中心部に処理液であるレジスト液を供給するレジストノズルと、基板の裏面の周縁のベベル部に処理液である洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、を含み、
この洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときには、基板を回転させかつ排気量切り替え機構を第２の状態に切り替えるための制御信号を出力する制御部を設けた構成。
４．前記洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときの基板の回転数は４００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍである。
【００１４】
また、本発明に係る液処理方法は、
前記液処理装置を用い、
基板を回転させながら基板の中心部にノズルから処理液である塗布液を供給して基板の表面を塗布する工程と、
次いで基板を回転させながら基板に処理液である洗浄液を供給して当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る液処理方法は、
前記液処理装置を用いて、基板の表面に処理液であるレジスト液を塗布する方法において、
レジスト用のノズルから基板の中心部に処理液であるレジスト液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第１の排気量で排気する第１の状態に設定して、基板を回転させてレジスト液を基板の表面に塗布する工程と、
排気量切り替え機構を第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態に設定して、表面にレジスト液が塗布された基板を回転させて乾燥させる工程と、
洗浄用のノズルから基板の裏面周縁のベベル部へ処理液である洗浄液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第２の状態に設定した状態で、基板を回転させて当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液処理装置は、基板保持部に保持された基板から飛散した処理液を、下側ガイド部と上側ガイド部との間の環状流路から吸引排気するにあたり、上側ガイド部の内周面を外側に膨らむように湾曲して下方に伸びるように形成している。このため前記環状流路の容積を増大させることにより、回転する基板によって生じる気流の流速を落とすことができる。従って、基板の回転数が高く、処理カップ内の排気が低排気でなされる工程にあっても、気流が逆流して、この気流に乗って処理液のミストが処理カップの外部へ飛散し、基板へ再付着することを抑制できる。
【００１７】
言い換えれば、基板の回転数が高い液処理であっても排気量を低減できるということである。そして本発明の装置を用いてレジスト塗布方法を行う場合、基板のベベル部を洗浄するときに基板の回転数を高くしかつ低排気量に設定しても、カップ内排気における逆流が抑えられるので、基板へのミストの再付着を抑制でき、パターンの欠陥の発生を低減できる。レジストの塗布時には高排気量とすることが必要であることから、高排気と低排気との２段切り替えという簡易な機能を利用でき、しかもベベル部の洗浄時の排気量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図２】前記レジスト塗布装置に用いられる処理カップの上面図である。
【図３】前記処理カップの縦断面の斜視図である。
【図４】前記レジスト塗布装置に用いられるベベル洗浄ノズルの側面図及び斜視図である。
【図５】前記レジスト塗布装置に用いられる内側カップとベベル洗浄ノズルとの関係を示す斜視図である。
【図６】前記レジスト塗布装置における塗布処理のプロセスを説明する関係図である。
【図７】前記レジスト塗布装置を用いたレジスト塗布の様子を模式的に説明する模式図である。
【図８】前記レジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【図９】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図１０】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【図１１】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図１２】他の実施の形態に係るレジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【図１３】本発明に係る実施形態の処理カップと従来の処理カップとのカップの外部へ飛散するミストの量を比較した比較図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るレジスト塗布装置が適用された塗布・現像装置を示す平面図である。
【図１５】前記塗布・現像装置の斜視図である。
【図１６】前記塗布・現像装置の縦断面図である。
【図１７】従来のレジスト塗布装置の縦断面図である。
【図１８】従来のレジスト塗布装置に用いられる処理カップの上面図である。
【図１９】従来のレジスト塗布装置におけるベベル洗浄処理の様子を模式的に説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る液処理装置をレジスト塗布装置に適用した実施形態について説明する。図１に示すようにレジスト塗布装置は、真空吸着することによりウエハＷを水平に保持するスピンチャック３１を備えている。このスピンチャック３１は下方より接続された回転駆動部３２により昇降可能であり、鉛直軸回りに回転することが可能である。前記スピンチャック３１を取り囲むようにして処理カップ３３が設けられ、処理カップ３３は内側カップ４０と、中間カップ５０と、外側カップ６０とから構成される。
【００２０】
図１及び２に示すように、内側カップ４０はスピンチャック３１に保持されたウエハＷの下方であって、ウエハＷの裏面側周縁部と近接して対向する位置から外側下方へ傾斜した環状の傾斜壁４１と、この傾斜壁４１の下縁に連続し、下方へ伸びた環状の垂直壁４２と、からなり前記傾斜壁４１及び垂直壁４２はウエハＷよりこぼれ落ちたレジスト液が流れ落ちるのをガイドする下側ガイド部４５の役割を有している。また内側カップ４０の頂部はウエハＷの周縁から例えば十数ミリ中心側へ寄った位置の投影領域からウエハＷの裏面周縁より数ミリ中心側へ寄った位置へ向けて斜め上方に伸びる突壁部４３が環状に形成されると共に、この突壁部４３の内周側の傾斜面の下縁を外周とする水平な円板部４４が設けられており、円板部４４の中央部をスピンチャック３１が貫通している構造となっている。
【００２１】
前記中間カップ５０は内側カップ４０の外側を取り囲んで設けられ、中間カップ５０の底部は凹部状に形成され、環状の液受け部５１として構成される。この液受け部５１は下方より廃液路５２が接続されると共に、当該廃液路５２よりスピンチャック３１寄りの位置に２本の排気管５３が突入する形で設けられ、排気管５３の側壁によって気体と液体を分離することが可能となる。前記排気管５３は下流にて夫々合流し、ダンパ５４を介して例えば工場の排気ダクトに接続され、ダンパ５４の開閉度によって処理カップ３３の雰囲気を高排気または低排気の２段階の排気量で吸引排気を行うことができる。なお、背景技術の項目においても記載してあるが、高排気とは排気圧が高く、排気量が多い状態のことであり、また低排気とは排気圧が低く、排気量が少ない状態のことである。
【００２２】
また、中間カップ５０は垂直に配置された筒状部５０ａとこの筒状部５０ａの上縁から内側上方へ向けて概ね斜めに伸びる上側ガイド部７０の下縁、即ち筒状部５０ａの上縁は下側ガイド部の下縁よりも若干高く位置している。そして、上側ガイド部７０の上端面は、スピンチャック３１に保持されるウエハＷの表面と略同一の高さ位置に設定され、その内縁がウエハＷの周縁から例えば２ｍｍ離れていると共にその幅（ウエハＷの直径の延長線に沿った長さ寸法）が例えば３０４ｍｍである環状の水平面７６として形成されている。上側ガイド部７０における前記上端面の外縁に連続する面（外周面）は、上から順に傾斜面７５、垂直面７４及び傾斜面７３として構成され、下側の傾斜面７３には図３にも示すように周方向に沿って複数の開口部７７が形成されている。
【００２３】
一方、上側ガイド部７０の内周面はスピンチャック３１に保持されたウエハＷの外側下方領域を囲むように環状に形成され、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲した湾曲面７２と、外方下方へ延びだした傾斜面７１とで構成される。前記上側ガイド部７０と傾斜壁４１との間に外側斜めに伸びる環状流路７９が形成され、また筒状部５０ａと垂直壁４０の間に垂直に伸びる環状流路７９が形成されることになる。
【００２４】
外側カップ６０は中間カップ５０における筒状部５０ａの上端部から垂直に上方へ伸び出す筒状部６０ａと、この筒状部６０ａの上縁から内側上方へ伸び出した傾斜壁６１とから構成される。外側カップ６０と中間カップ５０との間の環状空間７８はレジスト液を広げるときにウエハＷの回転により形成される気流の乱れを低減させる役割を持っている。また、傾斜壁６１と上側ガイド部７０の水平面７６との最短距離Ｌは、後述する下降気流の流速が増大するように例えば１０ｍｍに設定されている。また、図中６２は開口部であり、この開口部６２を介してウエハＷをスピンチャック３１に受け渡すことができる。
【００２５】
次に、ベベル洗浄ノズル４６を説明する。図４（ｂ）及び図５に示すようにベベル洗浄ノズル４６は内側カップ４０の環状の傾斜壁４３の一部を切り欠いた切り欠き部４７に嵌め込まれ、円板部４４の直径方向に互いに対向するように２つ設けられている。前記ベベル洗浄ノズル４６は円板部４４の径方向に伸長したレール４８に沿ってスピンチャック３１側と傾斜壁４３側との間を進退することが可能である。また図４（ａ）に示すようにベベル洗浄ノズル４６はウエハＷのベベル部を洗浄するための洗浄液を吐出するための吐出口４６ａを有している。この吐出口４６ａはベベル洗浄ノズル４６が切り欠き部４７に嵌め込まれた状態でウエハＷの裏面周縁部を向くように形成され、ベベル洗浄ノズル４６に配管を介して接続される図示しない洗浄液供給源より洗浄液の供給を受け、当該洗浄液をウエハＷへ吐出することができる。
【００２６】
前記処理カップ３３は筐体８０に収納されており、この筐体８０の側壁には図示しない搬送アームを介してウエハＷを搬出入するための搬出入口８１が設けられ、図８２は搬出入口を開閉するためのシャッターである。このシャッター８２はウエハＷが搬送アームにより筐体８０の内部へ搬出入される場合を除いて閉じられている。前記筐体８０内の上部にファンフィルタユニット（ＦＦＵ）８３が設けられ、このＦＦＵ８３は上方より接続された配管８４を介して清浄気体例えばクリーンエアーを筐体８０内に供給して下降気流を形成する役割を持つ。また、筐体８０の底部には当該筐体８０内の雰囲気を吸引排気するための排気路８５が設けられている。前記ＦＦＵ８３からの下降気流と排気管８５による吸引排気とが相俟って筐体８０内には下降気流が形成される。
【００２７】
筐体８０内には、処理カップ３３の上方に溶剤例えばシンナーを吐出する溶剤ノズル９１及びレジストを吐出するレジストノズル９２が設けられている。これらノズルは夫々供給管９３、９４を介して溶剤供給源９５及びレジスト供給源９６へ接続されると共に、ウエハＷの上方の所定位置と処理カップ３３の側方の待機位置との間で図示しない搬送アームにより移動できるように構成されている。なお、各ノズル９１、９２は例えば一体化され、共通の移動機構により移動する構成を採用してもよい。
【００２８】
図１中９０は制御部であり、この制御部９０により回転駆動部３２の駆動制御及びダンパ５４の切り替え制御が行われる。前記制御部９０は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、レジスト塗布装置を動作させるプログラムと、を含むコンピュータからなる。このプログラムには予め決められたスケジュールに基づいて、レジスト液の供給タイミングや供給量、スピンチャック３１の回転速度や回転時間、洗浄液の供給タイミングや供給量等に係る制御についてのステップ（命令）群等が組まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリカード等の記憶媒体に格納され、コンピュータにインストールされる。
【００２９】
次に上述の実施の形態の作用を説明する。図示しない搬送アームを用いてウエハＷを搬出入口８１より筐体８０内に搬入し、回転駆動部３２によりスピンチャック３１を上昇させ、当該スピンチャック３１にウエハＷを載置して、真空吸着させる。その後、スピンチャック３１は下降してウエハＷが処理カップ３３内に収められる。なお、例えば３本の昇降ピンを前記円形板４４を貫通するように設けて、この昇降ピンの昇降動作によりウエハＷをスピンチャック３１に受け渡しても良い。このとき、処理カップ３３内には前述の下降気流が形成されており、この下降気流の一部は環状空間７８を通過し、開口部７７を介して環状流路７９へ流れ、また下降気流の一部はウエハＷの外縁と上側ガイド部７０との隙間を介して環状流路７９を流れ、排気管５３より排気される。前記下降気流が環状空間７８を流れるときに、当該環状空間７８は上側ガイド部７０の外側側壁（水平面７６）と外側カップ６０の傾斜壁６１の内壁との最短距離Ｌが１０ｍｍに設定され、この狭い空間を流れることにより下降気流の流速が上昇した状態で開口部７７を下方へ流れてゆく。
【００３０】
次に、スピンチャック３１によりウエハＷを例えば１５００ｒｐｍの回転数で回転させると共にダンパ５４を高排気の状態（第１の状態）に設定し、高排気で排気を行う（図６の時刻ｔ０）。この回転するウエハＷにより気流が発生し、発生した気流は外側カップ６０の内側の環状空間７８及び中間カップ５０の内側の環状流路７９を流れ、開口部７７を介して両者が合流し、高排気で吸引している排気管５３より処理カップ３３の外部へ排気される。そして、溶剤ノズル９１を図示しない移動機構を用いて待機位置からウエハＷの上方の所定の位置へ移動させる。次に、溶剤ノズル９１よりウエハＷへシンナーを供給し（図６の時刻ｔ１）、ウエハＷの表面をシンナーで濡らすことで後に塗布するレジスト液が伸展しやすい環境に整えるプリウェットが行われる。その後、溶剤ノズル９１を待機位置へ退避させると共にレジストノズル９２をウエハＷの上方の所定位置へ移動させる。
【００３１】
次に、引き続きダンパ５４を高排気の状態に設定した状態で、ウエハＷの回転数を例えば３０００ｒｐｍまで上昇させ、（図６の時刻ｔ２）、レジストノズル９２よりレジストを当該ウエハＷの中心部へ吐出する（図６の時刻ｔ３）。図７に示すようにレジストはウエハＷの回転による遠心力により中心部から周縁部へ向けて伸展されていくと共に余分なレジストはウエハＷの表面から振り切られる。レジスト液の吐出直後に振り切られた余分なレジスト液は、環状流路７９内に飛散し、下側ガイド部４５の表面を伝って、液受け部５１に一時的に貯留され、廃液路５２より処理カップ３３の外部へ排出される。また、ミストとなったレジストは前述の下降気流に乗って中間カップ５０の内側の環状流路７９を流れ、排気管５３より処理カップ３３の外部へ排出される。このレジスト塗布時にはウエハＷより振り切られたレジストのミストが、湾曲面７２に衝突するが当該湾曲面７２がウエハＷより外側へ膨らむように下方へ湾曲しているため、ウエハＷへの跳ね返りが少ない。レジストの塗布処理が終了した後、レジストノズル９２は所定の待機位置へ退避させられると共に、ウエハＷの回転数を例えば２０００ｒｐｍまで落とし、例えば１秒間当該ウエハＷを回転させる。
【００３２】
次に、ダンパ５４を低排気の状態（第２の状態）に切り換え、ウエハＷの回転数を一旦例えば１００ｒｐｍまで落としてレジストの液膜の平坦性を確保した後、例えば２０００ｒｐｍまで上昇させ（図６の時刻ｔ４）、所定の間例えば１５秒程度レジスト膜厚を調整すると共にレジストを乾燥させてレジスト膜を形成する。その後、ウエハＷの回転数を例えば２５００ｒｐｍとし、ベベル洗浄ノズル４６よりウエハＷの周縁部へ洗浄液である溶剤を吐出する（図６の時刻ｔ５）。この洗浄液の吐出は例えば５秒間行われる。図８に示すように洗浄液はウエハＷの裏面側のベベル部から表面側のベベル部まで回り込み、レジスト液膜の周縁部が所定の幅で洗浄（カット）される。
【００３３】
このベベル洗浄工程では、ウエハＷの回転数が例えば２５００ｒｐｍであることから、ウエハＷの回転による生じる気流の速度が大きい（気流に勢いがある。）しかし、図８に示すように当該気流は、容積が増大した環状流路７９にてその流速が小さくなり、開口部７７を通過してきた下降気流と合流し、処理カップ３３内の雰囲気の排気が低排気で行われているにもかかわらず、排気管５３より処理カップ３３の外部へ吸引排気される。そして、ウエハＷを回転し続け、例えば５秒間洗浄液の乾燥を行った後、回転を停止すると共に引き続き低排気の状態で吸引し（時刻ｔ６）、既述のウエハＷの搬入時とは逆の手順で搬送アームにウエハＷが受け渡され、レジスト塗布装置から搬出される。なお、環状流路７９の形状は、作用を分かりやすく説明するために便宜上、図１と対応していない。
【００３４】
以上に説明した本発明の実施形態によれば、上側ガイド部７０の内側側壁の一部をスピンチャック３１に保持されたウエハＷから離れるように外方へ膨らませた湾曲面７２とし、上側ガイド部７０の内側側壁と下側ガイド部４５の表面とで区画される環状流路７９の容積を増大させることによって、回転するウエハＷにより発生した気流の勢い（速度）が当該環状流路７９内にて緩和される。このため、ベベル洗浄時のウエハＷが高回転でありかつ処理カップ３３の排気量が低排気の状態ではあるが、開口部７７より空気が逆流する現象を抑制することができる。この結果、処理カップ３３の開口部６２より気流に乗って外部へ飛散する洗浄液のミストの量を減らすことが可能となるので、レジスト膜が既に形成されたウエハＷ表面にミストが再付着することが抑えられる。また、上側ガイド部７０の湾曲面７２が外側に膨らむように湾曲しているため、ウエハＷより振り切られた液の当該ウエハＷへの跳ね返りを抑えることができる。さらに、上側ガイド部７０の水平面７６と外側カップ６０の傾斜壁６１との最短距離Ｌを例えば３ｍｍに設定し狭くして、下降気流の流速を増大させ、開口部７７を下から上へ逆流する空気を下方へ押さえつけることができる。従って前述の効果を高めることが可能となる。
【００３５】
次に、本発明に係るレジスト塗布装置の他の実施形態を説明する。上述の実施形態と同じ構成部位には同一の符号を付し、相違する部分を中心に説明する。この例では図９に示すように外側カップ６０の傾斜壁６１の底面に、全周に亘って形成された環状の垂直壁１００を設けている。この垂直壁１００は上側ガイド部７０の水平面７６に向かって垂直に伸長しており、当該垂直壁１００の下端面と水平面７６との距離が５ｍｍに設定されている。このように垂直壁１００を設けるようにすれば、図１０に示すようにＦＦＵ８３から供給された空気が垂直壁１００の下端面と前記水平面７６との狭い隙間を通ることによって、その流速が増大し、開口部７７を介して下方へ流れることから、開口部７７を下から上へ逆流しようとする空気をより強く抑制することができる。従って、前述の実施形態の効果をより高めることができる。
【００３６】
また、本発明に係るレジスト塗布装置は図１１に示す実施の形態を取っても良く、上述の実施形態と同じ構成部位には同一の符号を付し、相違する部位を中心に説明する。この例では前記傾斜壁４１の代わりに下方側に湾曲した環状の湾曲壁１１０を用いて、この湾曲壁１１０に連続して垂直壁４２を設け、下側ガイド部４５を構成するようにしている。このように下側ガイド部４５の一部を湾曲させることによって、環状流路７９の容積が既述の実施形態に比較して増大することになることから、回転するウエハＷにより生じる気流の流速がより緩和されることとなる（図１２参照）。従って、前述の実施形態の効果をより高めることができる。
【００３７】
以上のように本発明は、中間カップ５０の内側の環状流路７９を膨らませた形状とすることにより、低排気でありながら、処理液により基板を処理するとき（上述の例では溶剤によるベベル洗浄処理）の回転数を高くできるが、このような効果はベベル洗浄を行うときに限られるものではない。例えば反射防止膜や液浸露光対応のためのレジスト保護膜をウエハＷに塗布するとき、あるいは露光された基板を現像液により現像した後の純水による洗浄、または液浸露光前若しくは後の純水などの洗浄液によるウエハＷの洗浄を、ウエハＷを回転させながら行うにあたって、ミストの逆流を防ぐために今までよりも低排気で行うことができることを意味している。上述のレジスト塗布装置では、外側カップ６０内に飛散した液を下方に流すための開口部７７とが設けられているが、本発明は外カップ６０が設けられていない液処理装置の場合にも効果がある。即ち、ウエハＷの枚葉洗浄装置などにおいて、ウエハＷの回転数に見合った排気量を設定する理由は、ウエハＷを囲む環状流路７９をミストが逆流して同様の問題が起こるからであり、このためこうした装置においても環状流路７９を膨らませることによりミストの逆流を防げる、別の言い方をすれば排気量を低減できる効果がある。
【００３８】
次に、従来の処理カップと本発明の実施形態に係る処理カップとで、処理カップの外部へ流出するミストの量を比較する。従来の処理カップには図１７の処理カップ２０を使用し、本発明の実施形態に係る処理カップは図１の処理カップ３１を使用し、両カップ２０、３１夫々の排気量は低排気で同じにした。図１３はベベル洗浄工程での処理カップの外部へ流出するミストの量を示した図であり、縦軸は流出したミストの数量（個）を、横軸はウエハＷの回転数を示している。また、従来の処理カップ２０のプロットを四角形（□）とし、本発明の実施形態に係る処理カップ３１のプロットを丸（〇）としている。従来の処理カップ２０ではミストの量は回転数１５００〜１９００ｒｐｍまでは２００個以下であるが、１９００ｒｐｍ以降は急速に数量が伸びているのが分かる。一方、図１の処理カップ３１ではミストの量は１５００〜２３００ｒｐｍの間、２００個以下であることが分かる。この結果より、図１の処理カップ３１の方が図１７の処理カップ２０よりも処理カップの外へ流出するミストの量が少ないことが理解される。
【００３９】
続いて、前述のレジスト塗布装置を適用した塗布、現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成システムの一例を簡単に説明する。図１４及び図１５に示すように塗布、現像装置には、キャリアブロックＳ１が設けられている。このキャリアブロックＳ１では、載置台２０１上に載置された密閉型のキャリア２００から受け渡しアームＣがウエハＷを取り出して、当該キャリアブロックＳ１に隣接された処理ブロックＳ２に受け渡すと共に、前記受け渡しアームＣが、処理ブロックＳ２にて処理された処理済みのウエハＷを受け取って前記キャリア２００に戻すように構成されている。
【００４０】
前記処理ブロックＳ２は、図１６に示すように、この例では現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト液の塗布処理を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を下から積層して構成されている。
【００４１】
前記第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３は、レジスト液を塗布するレジスト塗布装置と、このレジスト塗布装置にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための基板加熱装置を組み込んだ加熱冷却系の処理ユニット群と、前記レジスト塗布装置と基板加熱装置との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ３とを備えている。また、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４とは、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する液処理装置と、前記加熱冷却系の処理ユニット群と、前記処理装置と処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ２、Ａ４とを備えている。一方、第１の処理ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１については、例えば一つのＤＥＶ層Ｂ１内に現像ユニットが２段に積層されている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像ユニットにウエハＷを搬送するための共通の搬送アームＡ１が設けられている。さらに処理ブロックＳ２には、図１４及び図１６に示すように、棚ユニットＵ１が設けられ、この棚ユニットＵ１の各部同士の間では、前記棚ユニットＵ１の近傍に設けられた昇降自在な受け渡しアームＤ１によってウエハＷが搬送される。
【００４２】
このようなレジストパターン形成装置では、キャリアブロックＳ１からのウエハＷは前記棚ユニットＵ１の一つの受け渡しユニット、例えば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２の対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に受け渡しアームＣによって順次搬送されて、ここからウエハＷは受け渡しユニットＣＰＬ３及び搬送アームＡ３を介して第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に搬入され、疎水化処理ユニットにおいてウエハＷ表面が疎水化された後、液処理装置２にてレジスト膜が形成される。レジスト膜形成後のウエハＷは、搬送アームＡ３により、棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＢＦ３に受け渡される。
【００４３】
その後、この場合はウエハＷは受け渡しユニットＢＦ３→受け渡しアームＤ１→受け渡しユニットＣＰＬ４を介して搬送Ａ４に受け渡され、レジスト膜の上に反射防止膜が形成された後、搬送アームＡ４により受け渡しユニットＴＲＳ４に受け渡される。なお、レジスト膜の上に反射防止膜を形成しない場合や、ウエハＷに対して疎水化処理を行う代わりに、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２にて反射防止膜が形成される場合もある。
【００４４】
一方ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚ユニットＵ１に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ２に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＥが設けられている。レジスト膜やさらに反射防止膜が形成されたウエハＷは、受け渡しアームＤ１により受け渡しユニットＢＦ３、ＴＲＳ４を介して受け渡しユニットＣＰＬ１１に受け渡され、ここからシャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。なお図１６中のＣＰＬが付されている受け渡しユニットは、温調用の冷却ユニットを兼ねており、ＢＦが付されている受け渡しユニットは、複数枚のウエハＷを載置可能なバッファユニットを兼ねている。
【００４５】
次いで、ウエハＷはインターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。戻されたウエハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１にて現像処理が行われ、搬送アームＡ１により棚ユニットＵ５における受け渡しアームＣのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームＣを介してキャリア２００に戻される。
【符号の説明】
【００４６】
Ｗ ウエハ
３１ スピンチャック
３２ 回転駆動部
３３ 処理カップ
４０ 内側カップ
４５ 下側ガイド部
４６ ベベル洗浄ノズル
５０ 中間カップ
５１ 液受け部
６０ 外側カップ
６１ 傾斜壁
７０ 上側ガイド部
７２ 湾曲面
７７ 開口部
９２ レジストノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下降気流が形成されている処理カップ内にて基板保持部に保持された基板を回転させながら当該基板に対して液処理を行うと共に、処理カップの下部より当該処理カップ内部の雰囲気を吸引排気しかつ液を排出する液処理装置において、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するためのノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の裏面の周縁部に近接して対向した位置から外側下方へ向かって斜めに伸び出しかつ基板の周方向に環状に形成された下側ガイド部と、
その上端面が前記基板保持部に保持された基板の表面とほぼ同じ高さに位置すると共に、前記下側ガイド部との間に、基板より飛散した処理液を気流と共に下方へガイドするための下側環状流路を形成しかつ基板の外側下方領域を囲むように前記下側ガイド部に対向して環状に形成され、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲して下方に伸びる上側ガイド部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記上側ガイド部よりも外方側に位置しかつ当該上側ガイド部を囲むように設けられ、基板の回転時の気流を整流するために当該上側ガイド部との間に上側環状流路を形成する外側ガイド部と、
前記上側ガイド部の下縁部に形成され、前記上側環状流路を通ってきた気流を前記下側環状流路を通ってきた気流に合流させるための開口部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
【請求項３】
前記処理カップに接続された吸引排気用の排気路と、この排気路に設けられ、吸引排気量を第１の排気量で排気する第１の状態と第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態との２段に切り替えるための排気量切り替え機構と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記ノズルは、基板の中心部に処理液であるレジスト液を供給するレジストノズルと、基板の裏面の周縁のベベル部に処理液である洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、を含み、
この洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときには、基板を回転させかつ排気量切り替え機構を第２の状態に切り替えるための制御信号を出力する制御部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときの基板の回転数は４００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍであることを特徴とする請求項４に記載の液処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置を用い、
基板を回転させながら基板の中心部にノズルから処理液である塗布液を供給して基板の表面を塗布する工程と、
次いで基板を回転させながら基板に処理液である洗浄液を供給して当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
【請求項７】
請求項２記載の装置を用いて、基板の表面に処理液であるレジスト液を塗布する方法において、
レジスト用のノズルから基板の中心部に処理液であるレジスト液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第１の排気量で排気する第１の状態に設定して、基板を回転させてレジスト液を基板の表面に塗布する工程と、
排気量切り替え機構を第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態に設定して、表面にレジスト液が塗布された基板を回転させて乾燥させる工程と、
洗浄用のノズルから基板の裏面周縁のベベル部へ処理液である洗浄液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第２の状態に設定した状態で、基板を回転させて当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とするレジスト塗布方法。
【請求項１】
下降気流が形成されている処理カップ内にて基板保持部に保持された基板を回転させながら当該基板に対して液処理を行うと共に、処理カップの下部より当該処理カップ内部の雰囲気を吸引排気しかつ液を排出する液処理装置において、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給するためのノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の裏面の周縁部に近接して対向した位置から外側下方へ向かって斜めに伸び出しかつ基板の周方向に環状に形成された下側ガイド部と、
その上端面が前記基板保持部に保持された基板の表面とほぼ同じ高さに位置すると共に、前記下側ガイド部との間に、基板より飛散した処理液を気流と共に下方へガイドするための下側環状流路を形成しかつ基板の外側下方領域を囲むように前記下側ガイド部に対向して環状に形成され、その内周面の縦断面形状が外側に膨らむように湾曲して下方に伸びる上側ガイド部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記上側ガイド部よりも外方側に位置しかつ当該上側ガイド部を囲むように設けられ、基板の回転時の気流を整流するために当該上側ガイド部との間に上側環状流路を形成する外側ガイド部と、
前記上側ガイド部の下縁部に形成され、前記上側環状流路を通ってきた気流を前記下側環状流路を通ってきた気流に合流させるための開口部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
【請求項３】
前記処理カップに接続された吸引排気用の排気路と、この排気路に設けられ、吸引排気量を第１の排気量で排気する第１の状態と第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態との２段に切り替えるための排気量切り替え機構と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記ノズルは、基板の中心部に処理液であるレジスト液を供給するレジストノズルと、基板の裏面の周縁のベベル部に処理液である洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、を含み、
この洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときには、基板を回転させかつ排気量切り替え機構を第２の状態に切り替えるための制御信号を出力する制御部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記洗浄ノズルから前記ベベル部に洗浄液を吐出するときの基板の回転数は４００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍであることを特徴とする請求項４に記載の液処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置を用い、
基板を回転させながら基板の中心部にノズルから処理液である塗布液を供給して基板の表面を塗布する工程と、
次いで基板を回転させながら基板に処理液である洗浄液を供給して当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
【請求項７】
請求項２記載の装置を用いて、基板の表面に処理液であるレジスト液を塗布する方法において、
レジスト用のノズルから基板の中心部に処理液であるレジスト液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第１の排気量で排気する第１の状態に設定して、基板を回転させてレジスト液を基板の表面に塗布する工程と、
排気量切り替え機構を第１の排気量よりも少ない第２の排気量で排気する第２の状態に設定して、表面にレジスト液が塗布された基板を回転させて乾燥させる工程と、
洗浄用のノズルから基板の裏面周縁のベベル部へ処理液である洗浄液を吐出すると共に、排気量切り替え機構を第２の状態に設定した状態で、基板を回転させて当該基板を洗浄する工程と、を含むことを特徴とするレジスト塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２０６０１９（Ｐ２０１０−２０６０１９Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１１７４（Ｐ２００９−５１１７４）
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【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２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月４日（２００９．３．４）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]