液処理装置
【課題】角形の基板に形成される塗布膜の基板縁部に生じるフリンジを抑制すると共に、フリンジの除去を容易にし、基板の使用領域の拡大を図れるようにすること。
【解決手段】角形の基板Ｇの表面に処理液を供給して所定の処理を施す液処理装置において、基板を水平に保持すると共に、基板を鉛直軸回りに回転させるスピンチャック１１と、スピンチャックに保持された基板の表面に処理液を供給する供給ノズル２０と、スピンチャックに保持された基板の各辺の外方近傍に設けられると共に、上面平坦部３１ａを有する下部整流部材３１と、下部整流部材の上方に位置し、下部整流部材の上面平坦部と協働して平行な流路空間３４を形成する下面平坦部３２ａを有する上部整流部材３２とを具備する気流調整部３０と、スピンチャックの周縁の外側を包囲すると共に、気流調整部に形成される流路空間の外側近傍に吸引口４７が開口する吸引流路４６を有するカップと、を備える。
【解決手段】角形の基板Ｇの表面に処理液を供給して所定の処理を施す液処理装置において、基板を水平に保持すると共に、基板を鉛直軸回りに回転させるスピンチャック１１と、スピンチャックに保持された基板の表面に処理液を供給する供給ノズル２０と、スピンチャックに保持された基板の各辺の外方近傍に設けられると共に、上面平坦部３１ａを有する下部整流部材３１と、下部整流部材の上方に位置し、下部整流部材の上面平坦部と協働して平行な流路空間３４を形成する下面平坦部３２ａを有する上部整流部材３２とを具備する気流調整部３０と、スピンチャックの周縁の外側を包囲すると共に、気流調整部に形成される流路空間の外側近傍に吸引口４７が開口する吸引流路４６を有するカップと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばレチクル（マスク基板）やＬＣＤ用ガラス基板等の角形の基板に処理液を供給して処理を施す液処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば、半導体デバイスやレチクル（マスク基板）等の基板の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程では、基板上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理，基板上のレジスト膜に対し所定のパターンの露光を行う露光処理，露光処理後の基板上に現像液を供給して基板上のレジスト膜を現像する現像処理等が行われている。
【０００３】
例えば、マスク基板（以下に基板という）の表面にレジスト膜等の薄膜を形成する手法のスピンコーティングにおいては、基板保持部であるスピンチャックによって基板を水平状態で鉛直軸回りに高速回転させながら基板の表面の例えば中心部に例えばレジスト成分とシンナーなどの溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液（レジスト液）を供給することで、塗布液は遠心力で基板中心から塗り広げられて液膜を形成し、次いで、比較的低速回転させてシンナーを蒸発させるいわゆるスピン乾燥を行って薄膜状のレジスト膜を形成する。
【０００４】
上記スピンコーティングでは、角形の基板を回転させて処理するため、スピンチャックの基板の四方に、擬似的に円形にするために、基板の表面と略同一平面の表面を有し、外周縁が円弧状になる気流調整部材が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、特許文献１では、スピンチャックの外周側を囲むカップを設け、このカップにおける気流調整部材の外周縁に吸引口が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７３８４６号公報（図１，図２，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この種のスピンコーティングにおいて、遠心力で基板の中心から塗り広げられた塗布液は基板端面から飛散するが、膜形成から膜乾燥にかけての比較的低速回転の状態では、表面張力が遠心力に勝り、残液は基板端面で基板に留まる。これが起因となって膜面の周囲に厚膜部として発生する厚膜不均一領域すなわち額縁（フリンジ）となる。
【０００８】
フリンジを取り除くためには、例えばエッジ・ビード・リムーバ（Edge Bead Remover：ＥＢＲ）を用いて、レジストの溶剤であるリンス液を基板の周縁部に供給してフリンジを除去している。
【０００９】
しかしながら、エッジ・ビード・リムーバを用いるフリンジの除去においては、リンス液（溶剤）の使用量が多くなると共に、多くの時間を要し、また、リンス液（溶剤）によって溶解されたレジストの溶解だれが生じる等の懸念があった。
【００１０】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、角形の基板に形成される塗布膜の基板縁部に生じる額縁（フリンジ）を抑制すると共に、フリンジの除去を容易にし、かつ、基板の使用領域の拡大を図れるようにする液処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明は、角形の基板の表面に処理液を供給して所定の処理を施す液処理装置であって、上記基板を水平に保持すると共に、この基板を鉛直軸回りに回転させる基板保持部と、上記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給する供給ノズルと、上記基板保持部に保持された基板の各辺の外方近傍に設けられると共に、上面に平坦部を有する下部整流部材と、この下部整流部材の上方に位置し、下部整流部材の上面平坦部と協働して平行な流路空間を形成する下面に平坦部を有する上部整流部材とを具備する気流調整部と、上記基板保持部の周縁の外側を包囲すると共に、上記気流調整部に形成される上記流路空間の外側近傍に吸引口が開口する吸引流路を有するカップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように構成することにより、基板保持部の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流を気流調整部の上部整流部材と下部整流部材によって形成された流路空間を介して外側の吸引口側に流すことができる。
【００１３】
この発明において、上記下部整流部材の上面の平坦部が、上記基板保持部に保持された基板の表面より僅かに低い位置に設けられている方が好ましい。
【００１４】
このように構成することにより、基板端面上の気流が気流調整部の上部整流部材と基板表面との隙間によって絞られた後、気流は流速を高めて流路空間を流れる。
【００１５】
また、この発明において、上記下部整流部材及び上部整流部材は、上記基板保持部に保持された基板の角部を除いた各辺に設けられると共に、支持部材を介して上記両整流部材間に上記流路空間が形成され、かつ、上記下部整流部材及び上部整流部材の外側縁は、上記基板保持部の回転中心と同心円上の円弧状に形成される方がよい。
【００１６】
また、この発明において、上記基板保持部の上方に位置し、基板保持部と相対的に上下移動する気流規制リング部材を更に備え、上記気流規制リング部材の内側縁側下面に、上記気流調整部の上部整流部材を設ける構造としてもよい。
【００１７】
また、この発明において、上記上部整流部材の外側下面に、上記下部整流部材の上面平坦部に対して漸次離れる傾斜面を形成してもよい。あるいは、上記上部整流部材は、平面視において上記基板保持部に保持された基板の辺と平行な内側直線部と、上記基板保持部の回転中心と同心円上の外側円弧部とを有し、上記上部整流部材の下面は、上記基板保持部に保持された基板の端面から流れる気流を均一にすべく、上記内側直線部に沿って両端から中央に向かって漸次隙間が広くなる凹状部が形成されていてもよい。
【００１８】
また、この発明において、上記カップに設けられる吸引流路の吸引口の下端縁は、上記下部整流部材の上面平坦部より下方に位置している方がよい。
【００１９】
このように構成することにより、気流調整部の流路空間を流れる気流が下部整流部材の平坦面の外側端部と吸引口の上縁との隙間によって絞られた後、気流は流速を高めて吸引流路を流れる。
【００２０】
加えて、この発明において、上記カップに設けられた吸引流路は、上記吸引口から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されている方が好ましい。
【００２１】
このように構成することにより、気流調整部の流路空間を流れた気流が吸引口で絞られた後、流速を高めて吸引流路を流れる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、基板保持部の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流を気流調整部の上部整流部材と下部整流部材によって形成された流路空間を介して外側の吸引口側に流すことができるので、角形の基板に形成される塗布膜の基板縁部に生じる額縁（フリンジ）を抑制することができると共に、フリンジの除去を容易にし、かつ、基板の使用領域の拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係る液処理装置の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】上記液処理装置の要部拡大断面図である。
【図３】第１実施形態におけるスピンチャックと気流調整部を示す概略平面図である。
【図４】上記スピンチャックと気流調整部を示す斜視図である。
【図５】この発明に係る液処理装置の第２実施形態の要部断面図である。
【図６】この発明に係る液処理装置の第３実施形態の要部断面図である。
【図７】第３実施形態における上部整流部材の平面図（ａ）、（ａ）のＩ矢視図（ｂ）及び（あ）のII矢視図（ｃ）である。
【図８】この発明に係る液処理装置の第４実施形態を示す概略断面図である。
【図９】第４実施形態の要部拡大断面図である。
【図１０】第４実施形態の要部拡大斜視図である。
【図１１】この発明に係る液処理装置を備える塗布・現像処理装置の概略平面図である。
【図１２】上記塗布・現像処理装置の概略斜視図である。
【図１３】マスク基板の額縁幅評価の測定方法を示すためのマスク基板の概略平面図（ａ）、（ａ）のＩ部拡大図（ｂ）及び（ｂ）のII−II線断面図（ｃ）である。
【図１４】この発明における基板と気流調整部及び吸引口の細部の寸法を示す拡大断面図である。
【図１５】マスク基板の額縁幅評価の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、この発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、この発明に係る液処理装置を被処理基板である例えばレチクル（マスク基板）のレジスト塗布装置に適用した場合について説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
レジスト塗布装置１０は、図１に示すように、角形のレチクル（マスク基板）Ｇ｛以下に基板Ｇという｝を水平に保持すると共に、この基板Ｇを鉛直軸回りに回転させる基板保持部であるスピンチャック１１と、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面に処理液例えば塗布液であるレジスト液を供給する供給ノズル２０と、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの各辺の外方近傍に設けられる気流調整部３０と、スピンチャック１１の周縁の外側を包囲するカップ４０と、スピンチャック１１の上方に位置し、スピンチャック１１と相対的に上下移動する気流規制リング部材５０と、を備えている。
【００２６】
上記スピンチャック１１は、例えばアルミニウム合金，ステンレス鋼、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）等の材質又はこれらを組合せた複合材にて形成されている。スピンチャック１１は、回転軸部１２を介して駆動部１３に連結されており、基板Ｇを保持した状態で回転及び上下移動（昇降）可能に構成されている。なお、駆動部１３は、図示しない制御手段であるコントローラに電気的に接続されており、コントローラからの制御信号に基づいて、ＯＮ，ＯＦＦ動作及び所定の回転速度に回転する。また、スピンチャック１１は、基板Ｇよりも僅かに大きい四角形の基台１４を具備し、この基台１４の各辺部に気流調整部３０が設けられている。また、基台１４の角部には切欠き部１５が設けられ、角部の切欠き部１５を挟んだ対向する位置には、基板Ｇの角部を固定する基板固定部材１６が立設されている。また、基台１４の各辺部の中間部には基板を載置する扁平円柱状の突起部１７が設けられている。
【００２７】
スピンチャック１１の基台１４の角部に切欠き部１５を設けることにより、基板Ｇを支持して搬送する、水平−鉛直方向及び鉛直軸回りに回転自在な搬送アーム４の基板支持爪５が切欠き部１５を通過して、スピンチャック１１と搬送アーム４との間で基板Ｇの受け渡しを行うことができる（図３参照）。
【００２８】
気流調整部３０は、基台１４の辺部に起立する起立片１８の上端から外方に向かって水平に延在する上面に平坦部３１ａ（以下に上面平坦部３１ａという）を有する下部整流部材３１と、例えば円柱状の支持部材３３を介して下部整流部材３１の上方に位置し、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと協働して平行な流路空間３４を形成する下面に平坦部３２ａ（以下に下面平坦部３２ａという）を有する上部整流部材３２とで構成されている。
【００２９】
また、下部整流部材３１と上部整流部材３２は、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの角部を除いた各辺に設けられており、下部整流部材３１及び上部整流部材３２の外側縁は、スピンチャック１１の回転中心と同心円上の円弧状に形成されている。このように、気流調整部３０を構成する両整流部材３１，３２の外側縁を、スピンチャック１１の回転中心と同心円上の円弧状に形成することにより、スピンチャック１１の回転バランスを良好にすると共に、スピンチャック１１の回転により生じる気流の乱れを抑制することができる。なお、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと上部整流部材３２の下部平坦部３２ａは、後述するレジスト液の振り切り性をよくするために、例えばフッ素コーティングやタフラム処理などの撥水処理が施されていることが好ましい。
【００３０】
この場合、図２に示すように、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａは、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面より僅かに低い位置例えば０．４ｍｍに設定されている。また、流路空間３４は、例えば１．４ｍｍの間隔に設定されている。
【００３１】
上記のように、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａは、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面より僅かに低い位置例えば０．４ｍｍに設定し、流路空間３４を、例えば１．４ｍｍの間隔に設定することにより、スピンチャック１１の回転により、基板端面を水平方向に流れる気流を気流調整部３０の流路空間３４を介して外側の吸引口側に流すことができる。この際、基板端面上の気流が気流調整部３０の上部整流部材３２と基板表面との隙間すなわち流路空間３４の間隔（１．４ｍｍ）より基板表面と下部整流部材３１との段差（０．４ｍｍ）分の隙間（１．４ｍｍ−０．４ｍｍ＝１．０ｍｍ）によって絞られた後、気流は流速を高めて流路空間３４を流れる。
【００３２】
一方、カップ４０は、スピンチャック１１の周縁の外側を包囲する外カップ４１と内カップ４２とで構成されるカップ上部４３と、スピンチャック１１の回転軸部１２を囲む円板４４と、この円板４４の外周縁と内カップ４２の内周縁部に内周壁４５ａが連結し、外周壁４５ｂが外カップ４１の外周下部に連結する有底円筒状のカップ胴部４５とを備えている。なお、円板４４の上方には、スピンチャック１１の切欠き部１５から基板Ｇの縁部に向かってリンス液（溶剤）を噴射するバックリンスノズル２１が配設されている。なお、円板４４の中心部とスピンチャック１１の回転軸部１２とは例えばラビリンスシール等のシール機構（図示せず）を介して連結されており、回転軸部１２が気水密に回転及び摺動可能に形成されている。
【００３３】
この場合、内カップ４２の上面は内周側から外周側に向かって下り勾配の円錐面４２ａと、この円錐面４２ａの先端から垂下する円筒状の垂下片４２ｂを有している。また、カップ胴部４５の上部内周側には、内周側に向かって上り勾配の円錐内周壁４５ｃが突設されている。この円錐内周壁４５ｃの内周先端側の上面には気流調整部３０の上部整流部材３２の上面平坦面とほぼ同一面上に位置する平坦面４５ｄが形成されている。この円錐内周壁４５ｃの下部内周面４５ｊと内カップ４２の円錐面４２ａとで吸引流路４６が形成されると共に、円錐内周壁４５ｃの内周側端部と円錐面４２ａの内周側端部とで形成される吸引口４７が、上記気流調整部３０の流路空間３４の外側近傍に位置している。なおこの場合、図２に示される流路空間３４の外側端部と吸引口４７との隙間は０．４ｍｍに設定されている。また、吸引口４７の下端縁すなわち内カップ４２の円錐面４２ａの内周側端部は、気流調整部３０の下部整流部材３１の上面平坦部３１ａより下方に位置している。なお、吸引口４７の上端縁すなわち円錐内周壁４５ｃの内周端部下面は上部整流部材３２の下面平坦部３２ａより僅かに上方に位置している。また、吸引流路４６は、吸引口４７から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されるように形成されている。
【００３４】
上記のように、吸引口４７の下端縁を気流調整部３０の下部整流部材３１の上面平坦部３１ａより下方に位置することにより、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、回転による排出気流と相俟って流速を高めて吸引流路４６を流れる。更に、吸引流路４６を吸引口４７から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されるように形成することにより、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れる。
【００３５】
なお、外カップ４１の下面には、内周縁から外周側に向かって下り勾配の内方円錐面４１ａが形成されており、この内方円錐面４１ａとカップ胴部４５の円錐内周壁４５ｃの上部円錐面４２ｃとの間に、レジスト塗布処理によって基板Ｇから飛散されるミストを吸引するミスト吸引流路４８が形成されている。このミスト吸引流路４８を流れるミストは円錐内周壁４５ｃの外周側の基部に設けられた流通路４５ｅを介して下方の後述するカップ胴部４５の底部４５ｆに流れ、その後排気管６０を介して外部へ排出される。
【００３６】
また、カップ胴部４５の底部４５ｆには、カップ胴部４５を内側室４５ｇと外側室４５ｈに区画する円筒状の仕切壁４５ｉが立設されている。外側室４５ｈの上部側には、カップ胴部４５の内壁と仕切壁４５ｉとの間に隙間を残して内カップ４２の垂下片４２ｂが配設されている。一方、内側室４５ｇの底部の適宜位置例えば２箇所には排気口４９が設けられており、この排気口４９に排気管６０が接続されている。排気管６０は図示しない排気装置と気液分離器が接続されている。
【００３７】
また、スピンチャック１１の回転軸部１２を囲む円板４４の外周側の適宜位置には排液口４４ａが設けられており、円板４４の下方の排液口４４ａの直下位置には、バックリンスに供されたリンス液によって溶解された排液を排液口４４ａから落下する排液を受け止める環状のドレインパン６１は配設されている。ドレインパン６１に受け止められた排液はドレイン管６２を介して排液される。
【００３８】
一方、気流規制リング部材５０は、図１に示すように、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの角部を覆うような内周円５１ａを有する内周円板部５１と、この内周円板部５１の外周に延在する内周円板部５１より肉厚の外周円板部５２と、外周円板部５２の外周側下面に垂設される筒状部５３とで構成されている。このように構成される気流規制リング部材５０は、外周円板部５２に連結される昇降機構５４の駆動によってスピンチャック１１に対して相対的に上下移動されるようになっている。なお、気流規制リング部材５０が上下移動する際、筒状部５３が外カップ４１の上面に設けられた環状ガイド溝４１ｂ内を摺動自在に嵌挿されて、気流規制リング部材５０の水平方向からの気流の流入を抑制するようになっている。
【００３９】
上記のように構成される気流規制リング部材５０によれば、スピンチャック１１の回転により生じる基板Ｇの中央から周縁（角部）に渡って螺旋状に流れる気流によって基板角部のレジスト膜に生じるいわゆる風切りマークを抑制することができる。
【００４０】
供給ノズル２０は、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面に処理液であるレジスト液を供給し得るように、基板Ｇの表面に対して昇降及び水平移動可能に設けられている。
【００４１】
次に、上記のように構成されるレジスト塗布装置１０を用いて基板Ｇの表面に塗布膜を形成するスピンコーティングについて説明する。まず、気流規制リング部材５０が上昇位置に設定された状態において、スピンチャック１１をカップ４０の上方まで上昇させ、上述したように搬送アーム４からスピンチャック１１に基板Ｇが渡される。その後、搬送アーム４はレジスト塗布装置１０から後退し、スピンチャック１１がカップ４０の内方に下降する一方、供給ノズル２０が基板Ｇの中心部に対向する位置に移動される。ここで、スピンチャック１１例えば２〜３秒間、第１の周速度例えば２５００ｒｐｍで基板Ｇを高速回転させながら、供給ノズル２０から処理液であるレジスト液を基板Ｇの中心部に向けて例えば１．５秒間吐出（供給）する。この状態で、基板Ｇに到達したレジスト液は遠心力の作用により周縁側に向かって塗り広げられていき、更に基板Ｇ上野余剰のレジスト液が振り切られる。その後、供給ノズル２０を基板Ｇの中心部上方からカップ４０の外方に後退させる一方、例えば５０秒間、第２の周速度例えば５００ｒｐｍで基板Ｇを低速回転させることにより、基板Ｇの表面に例えば０．３μｍ程度のレジスト膜が形成される。その後、スピンチャック１１を上昇させて搬送アーム４が基板Ｇを受け取り、基板Ｇをレジスト塗布装置１０から搬出する。
【００４２】
上記のようなスピンコーティングにおいては、上述したように、まず高速回転させて遠心力の作用によってレジスト液を基板Ｇの中心部から周縁側に向かって塗り広げてレジスト膜を形成し、次いで低速回転させてレジスト液を乾燥させる。ここで、高速回転プロセスでは、遠心力で基板中心から塗り広げられたレジスト液は基板端面から飛散するが、膜厚プロファイル形成から膜乾燥にかけての比較的低速回転プロセスでは、表面張力が遠心力に勝り、レジスト液の残液は基板表面端面で基板Ｇに留まり、膜面の周囲に厚膜部として発生する厚膜不均一領域すなわち額縁（フリンジ）となる。そこで、上記実施形態の構造とすることにより、乾燥過程において、気流調整部３０の上部整流部材３２と下部整流部材３１によって形成された流路空間３４に基板Ｇの中央から周縁方向に向かって流れる気流を多くすることで、額縁（フリンジ）の幅及び高さを小さくすることができる。
【００４３】
すなわち、基板Ｇを低速回転すると、基板Ｇの表面には、見かけ上、その回転方向とは反対方向に向かう気流が生じ、基板Ｇの中央で蒸発成分であるシンナーを含んだ風が基板Ｇの表面に沿って周縁に向かって螺旋状に流れるが、その気流は、基板Ｇの表面と平行に形成され、かつ、基板表面より僅かに低い位置に設けられる上面平坦部３１ａを有する下部整流部材３１と上部整流部材３２の下面平坦部３２ａとが協働して形成される流路空間３４を流速を高めて流れる。更に、流路空間３４を流れた気流は、カップ４０に設けられた、流路空間３４の外方近傍に吸引口４７が開口する吸引流路４６を流れて、外部に排気される。このとき、吸引口４７の下端縁を気流調整部３０の下部整流部材３１の上面平坦部３１ａより下方に位置するので、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、回転による排出気流と相俟って流速を高めて吸引流路４６を流れる。更に、吸引流路４６を吸引口４７から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されるように形成されているので、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れる。
【００４４】
したがって、上記実施形態によれば、スピンチャック１１の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流は流速を高めて気流調整部３０の流路空間３４を流れると共に、更に吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れるので、基板端面の水平方向に流れる気流を多くすることができ、基板端面に留まろうとするレジスト液による額縁（フリンジ）の幅及び高さを小さくすることができる。その結果、基板端面に残った額縁（フリンジ）の剥離が容易となり、露光プロセスで基板Ｇのより広範囲を使用することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、気流調整部３０に形成される流路空間３４が水平方向に平行な流路によって形成される場合について説明したが、気流調整部３０を別の構造にしてもよい。例えば、図５に示すように、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと協働して水平方向に平行な流路空間３４を形成する上部整流部材３２の外側下面に、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａに対して漸次離れる傾斜面３５を形成してもよい。
【００４６】
このように、上部整流部材３２の外側下面に、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａに対して漸次離れる傾斜面３５を形成することにより、流路空間３４の流出側の開口面積を漸次増大させることができるので、流路空間３４内の気流の流れを更に増大することができる。なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４７】
＜第３実施形態＞
また、気流調整部３０の別の形態として、図６及び図７に示すように、上部整流部材３２Ａを、平面視においてスピンチャック１１に保持された基板Ｇの辺と平行な内側直線部３６と、スピンチャック１１の回転中心と同心円上の外側円弧部３７とで形成すると共に、上部整流部材３２Ａの下面を、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの端面から流れる気流を均一にすべく、内側直線部３６に沿って両端から中央に向かって漸次隙間が広くなる凹状部３８を形成してもよい。
【００４８】
このように形成することにより、気流調整部３０の流路空間３４において、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの端面から流れる気流を均一にすることができるので、基板Ｇ表面のレジスト膜厚を更に均一にすることができる。なお、第３実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４９】
＜第４実施形態＞
また、上記実施形態では、気流調整部３０の流路空間３４が、支持部材３３を介して下部整流部材３１と上部整流部材３２間に形成される場合について説明したが、図８ないし図１０に示すように、気流規制リング部材５０の内側縁側下面に、気流調整部３０の上部整流部材３２Ｂを設けてもよい。この場合、上部整流部材３２Ｂは、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと協働して平行な流路空間３４を形成する下面平坦部３２ａを有する上部整流部材本体３９ａと、上部整流部材本体３９ａの上面にスペーサ３９ｂを介して上部整流部材本体３９ａとの間に内周側と外周側が連通した環状の流路３９ｃを形成する厚肉の固定部３９ｄとで構成され、例えば固定ねじや接着剤等固定手段によって固定部３９ｄが気流規制リング部材５０の内側縁側下面に固着されている。
【００５０】
なお、第４実施形態においてその他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５１】
上記のように構成される第４実施形態によれば、昇降機構５４の駆動により気流規制リング部材５０を下降させて、上部整流部材本体３９ａを下部整流部材３１の上面平坦部３１ａの上方の対向位置に近接（隙間：１．４ｍｍ）させた状態にすることにより、上記第１実施形態と同様に、スピンチャック１１の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流は流速を高めて気流調整部３０の流路空間３４を流れる。流路空間３４を流れた気流は更に吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れるので、基板端面の水平方向に流れる気流を多くすることができ、基板端面に留まろうとするレジスト液による額縁（フリンジ）の幅及び高さを小さくすることができる。その結果、基板端面に残った額縁（フリンジ）の剥離が容易となり、露光プロセスで基板Ｇのより広範囲を使用することができる。
【００５２】
なお、第４実施形態においても、上部整流部材３２Ｂを第２実施形態又は第３実施形態と同様の構造にすることも可能である。
【００５３】
なお、上記実施形態では、基板Ｇがマスク基板の場合について説明したが、基板Ｇはマスク基板に限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板などであってもよい。また、この発明においては、液処理は塗布液を塗布する処理に限定されるものではなく、露光後の基板Ｇに現像液を供給して現像する処理、基板Ｇに洗浄液を供給して洗浄する処理であってもよい。
【００５４】
次に、この発明の液処理装置であるレジスト塗布装置１０を塗布ユニットＵ１として組み込んだ塗布・現像処理装置の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。
【００５５】
上記塗布・現像処理装置は、図１及び図２に示すように、キャリアブロックＢ１と、処理ブロックＢ２と、インターフェースブロックＢ３及び露光ブロックＢ４を具備している。
【００５６】
キャリアブロックＢ１は、複数枚の基板Ｇを収納したキャリア１を載置するキャリア載置部２と、受け渡し手段３を備えている。このキャリアブロックＢ１の奥側には処理ブロックＢ２が接続されている。処理ブロックＢ２には主搬送手段である搬送アーム４が設けられ、この搬送アーム４を取り囲むように例えばキャリアブロックＢ１からみて右側には、この発明に係る液処理装置を設けた塗布ユニットＵ１及び露光処理後の基板Ｇを現像するための現像ユニットＵ２が備えられ、左側には基板Ｇを洗浄するための洗浄ユニットＵ３が備えられ、更に手前側及び奥側には基板Ｇを加熱及び冷却処理するための加熱・冷却ユニット及び基板受け渡し用の受け渡しユニットなどを多段に積層した棚Ｕ４，Ｕ５が備えられている。また、搬送アーム４は、例えば、昇降及び前後に移動自在でかつ鉛直軸回りに回転自在に構成されており、塗布ユニットＵ１，現像ユニットＵ２，洗浄ユニットＵ３及び棚ユニットＵ４，Ｕ５間で基板Ｇの受け渡しが可能なように構成されている。更にまた、処理ブロックＢ２は、インターフェースブロックＢ３を介して例えばレジスト膜が形成された基板Ｇに所定のマスクを用いて露光処理するための露光ブロックＢ４と接続されており、また、このインターフェースブロックＢ３には受け渡し手段３Ａが設けられ、棚ユニットＵ５の棚の一つである受け渡しユニットと、露光ブロックＢ４との間で基板Ｇの受け渡しが可能なように構成されている。
【００５７】
この塗布・現像処理装置の基板Ｇの流れについて簡単に説明すると、先ず外部から基板Ｇが収納されたキャリア１がキャリア載置部２に搬入されると、受け渡し手段３によりキャリア１内から基板Ｇが１枚取り出され、棚ユニットＵ４の棚の一つである受け渡しユニットを介して搬送アーム４に渡され、洗浄ユニットＵ３→加熱ユニット→冷却ユニット→塗布ユニットＵ１に順次搬入されて例えばレジスト膜が形成される。次いで加熱ユニットでプリベーク処理が行われ、冷却ユニットで所定の温度に調整された後、受け渡し手段３Ａを介して露光ブロックＢ４に搬入されて露光が行われる。その後、基板Ｇは加熱ユニットに搬入されて所定の温度でポストエクスポージャーベーク処理が行われ、次いで冷却ユニットで所定の温度に温調された後、現像ユニットＵ２にて現像処理が行われる。このようにして所定の処理が施され、その表面に例えばレジストマスクパターンが形成された基板Ｇは元のキャリア１内に戻される。
【実施例】
【００５８】
次に、この発明の効果を確認するための実施例について、図１３ないし図１５を参照して説明する。
【００５９】
実験条件
・基板Ｇのサイズ：１５２ｍｍ角×６．３５ｍｍ厚、０．４ｍｍ（カット面幅）
・塗布液供給量：５ｃｃ
・高速回転プロセス：２５００ｒｐｍ
・低速回転プロセス：５００ｒｐｍ
測定方法
図１３に示すように基板Ｇの一辺の最大の幅をその基板Ｇの額縁幅として判断する。ここで、額縁幅（Ｆ）はフリンジ幅（ｆ）とカット面幅（Ｃ）とを加えた幅、すなわち
Ｆ＝ｆ＋Ｃとなる。
【００６０】
（実施例）
図１及び図２に示す気流調整部３０を備えた装置を用いて上述の手法により、マスク基板である基板Ｇの表面にレジスト膜を形成した実施例である。ここで、気流調整部３０の詳細は、図１５に示すように、流路空間３４の隙間（間隔）は１．４ｍｍ、基板Ｇの表面と下部整流部材３１の上面平坦部３１ａとの段差は０．４ｍｍ、気流調整部３０と吸引口４７との隙間（間隔）は０．７ｍｍである。まず、基板Ｇをスピンチャック１１に載置し、高速回転プロセスにて基板Ｇにレジストの液膜を形成し、次いで低速回転プロセスにてレジスト液中のシンナーを蒸発させてレジスト膜を得た。低速回転プロセス過程の気流調整部３０の流路空間３４の流入口を流れる気流の流速は、１２ｍ／ｓ以上であり、元圧（カップの排気口での圧力）は−２７０Ｐａであった。
【００６１】
上記実験条件で、実施例を２回行って得られたレジスト膜の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝を測定したところ、図１５に示すように、１回目｛実施例（１）｝は、０．７７ｍｍであり、２回目｛実施例（２）｝は０．８２ｍｍであった。
【００６２】
（比較例）
実施例の気流調整部３０を除いたスピンチャックを用いて実施例と同様の手法によりレジスト膜を得た。その結果、レジスト膜の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝を測定したところ、図１５に示すように１．１９ｍｍであった。
【００６３】
上記額縁幅評価結果より、気流調整部３０を用いない比較例の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝が１．１９ｍｍであるのに対し、実施例の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝は比較例に比べて０．３７〜０．４２ｍｍ少ない額縁幅であり、基板Ｇのより広範囲を使用できることが判った。
【符号の説明】
【００６４】
１１ スピンチャック（基板保持部）
２０ 供給ノズル
３０ 気流調整部
３１ 下部整流部材
３１ａ 上面平坦部
３２ 上部整流部材
３２ａ 下面平坦部
３３ 支持部材
３４ 流路空間
３５ 傾斜面
４０ カップ
４６ 吸引流路
４７ 吸引口
５０ 気流規制リング部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばレチクル（マスク基板）やＬＣＤ用ガラス基板等の角形の基板に処理液を供給して処理を施す液処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば、半導体デバイスやレチクル（マスク基板）等の基板の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程では、基板上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理，基板上のレジスト膜に対し所定のパターンの露光を行う露光処理，露光処理後の基板上に現像液を供給して基板上のレジスト膜を現像する現像処理等が行われている。
【０００３】
例えば、マスク基板（以下に基板という）の表面にレジスト膜等の薄膜を形成する手法のスピンコーティングにおいては、基板保持部であるスピンチャックによって基板を水平状態で鉛直軸回りに高速回転させながら基板の表面の例えば中心部に例えばレジスト成分とシンナーなどの溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液（レジスト液）を供給することで、塗布液は遠心力で基板中心から塗り広げられて液膜を形成し、次いで、比較的低速回転させてシンナーを蒸発させるいわゆるスピン乾燥を行って薄膜状のレジスト膜を形成する。
【０００４】
上記スピンコーティングでは、角形の基板を回転させて処理するため、スピンチャックの基板の四方に、擬似的に円形にするために、基板の表面と略同一平面の表面を有し、外周縁が円弧状になる気流調整部材が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、特許文献１では、スピンチャックの外周側を囲むカップを設け、このカップにおける気流調整部材の外周縁に吸引口が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７３８４６号公報（図１，図２，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この種のスピンコーティングにおいて、遠心力で基板の中心から塗り広げられた塗布液は基板端面から飛散するが、膜形成から膜乾燥にかけての比較的低速回転の状態では、表面張力が遠心力に勝り、残液は基板端面で基板に留まる。これが起因となって膜面の周囲に厚膜部として発生する厚膜不均一領域すなわち額縁（フリンジ）となる。
【０００８】
フリンジを取り除くためには、例えばエッジ・ビード・リムーバ（Edge Bead Remover：ＥＢＲ）を用いて、レジストの溶剤であるリンス液を基板の周縁部に供給してフリンジを除去している。
【０００９】
しかしながら、エッジ・ビード・リムーバを用いるフリンジの除去においては、リンス液（溶剤）の使用量が多くなると共に、多くの時間を要し、また、リンス液（溶剤）によって溶解されたレジストの溶解だれが生じる等の懸念があった。
【００１０】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、角形の基板に形成される塗布膜の基板縁部に生じる額縁（フリンジ）を抑制すると共に、フリンジの除去を容易にし、かつ、基板の使用領域の拡大を図れるようにする液処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明は、角形の基板の表面に処理液を供給して所定の処理を施す液処理装置であって、上記基板を水平に保持すると共に、この基板を鉛直軸回りに回転させる基板保持部と、上記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給する供給ノズルと、上記基板保持部に保持された基板の各辺の外方近傍に設けられると共に、上面に平坦部を有する下部整流部材と、この下部整流部材の上方に位置し、下部整流部材の上面平坦部と協働して平行な流路空間を形成する下面に平坦部を有する上部整流部材とを具備する気流調整部と、上記基板保持部の周縁の外側を包囲すると共に、上記気流調整部に形成される上記流路空間の外側近傍に吸引口が開口する吸引流路を有するカップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように構成することにより、基板保持部の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流を気流調整部の上部整流部材と下部整流部材によって形成された流路空間を介して外側の吸引口側に流すことができる。
【００１３】
この発明において、上記下部整流部材の上面の平坦部が、上記基板保持部に保持された基板の表面より僅かに低い位置に設けられている方が好ましい。
【００１４】
このように構成することにより、基板端面上の気流が気流調整部の上部整流部材と基板表面との隙間によって絞られた後、気流は流速を高めて流路空間を流れる。
【００１５】
また、この発明において、上記下部整流部材及び上部整流部材は、上記基板保持部に保持された基板の角部を除いた各辺に設けられると共に、支持部材を介して上記両整流部材間に上記流路空間が形成され、かつ、上記下部整流部材及び上部整流部材の外側縁は、上記基板保持部の回転中心と同心円上の円弧状に形成される方がよい。
【００１６】
また、この発明において、上記基板保持部の上方に位置し、基板保持部と相対的に上下移動する気流規制リング部材を更に備え、上記気流規制リング部材の内側縁側下面に、上記気流調整部の上部整流部材を設ける構造としてもよい。
【００１７】
また、この発明において、上記上部整流部材の外側下面に、上記下部整流部材の上面平坦部に対して漸次離れる傾斜面を形成してもよい。あるいは、上記上部整流部材は、平面視において上記基板保持部に保持された基板の辺と平行な内側直線部と、上記基板保持部の回転中心と同心円上の外側円弧部とを有し、上記上部整流部材の下面は、上記基板保持部に保持された基板の端面から流れる気流を均一にすべく、上記内側直線部に沿って両端から中央に向かって漸次隙間が広くなる凹状部が形成されていてもよい。
【００１８】
また、この発明において、上記カップに設けられる吸引流路の吸引口の下端縁は、上記下部整流部材の上面平坦部より下方に位置している方がよい。
【００１９】
このように構成することにより、気流調整部の流路空間を流れる気流が下部整流部材の平坦面の外側端部と吸引口の上縁との隙間によって絞られた後、気流は流速を高めて吸引流路を流れる。
【００２０】
加えて、この発明において、上記カップに設けられた吸引流路は、上記吸引口から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されている方が好ましい。
【００２１】
このように構成することにより、気流調整部の流路空間を流れた気流が吸引口で絞られた後、流速を高めて吸引流路を流れる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、基板保持部の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流を気流調整部の上部整流部材と下部整流部材によって形成された流路空間を介して外側の吸引口側に流すことができるので、角形の基板に形成される塗布膜の基板縁部に生じる額縁（フリンジ）を抑制することができると共に、フリンジの除去を容易にし、かつ、基板の使用領域の拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係る液処理装置の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図２】上記液処理装置の要部拡大断面図である。
【図３】第１実施形態におけるスピンチャックと気流調整部を示す概略平面図である。
【図４】上記スピンチャックと気流調整部を示す斜視図である。
【図５】この発明に係る液処理装置の第２実施形態の要部断面図である。
【図６】この発明に係る液処理装置の第３実施形態の要部断面図である。
【図７】第３実施形態における上部整流部材の平面図（ａ）、（ａ）のＩ矢視図（ｂ）及び（あ）のII矢視図（ｃ）である。
【図８】この発明に係る液処理装置の第４実施形態を示す概略断面図である。
【図９】第４実施形態の要部拡大断面図である。
【図１０】第４実施形態の要部拡大斜視図である。
【図１１】この発明に係る液処理装置を備える塗布・現像処理装置の概略平面図である。
【図１２】上記塗布・現像処理装置の概略斜視図である。
【図１３】マスク基板の額縁幅評価の測定方法を示すためのマスク基板の概略平面図（ａ）、（ａ）のＩ部拡大図（ｂ）及び（ｂ）のII−II線断面図（ｃ）である。
【図１４】この発明における基板と気流調整部及び吸引口の細部の寸法を示す拡大断面図である。
【図１５】マスク基板の額縁幅評価の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、この発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、この発明に係る液処理装置を被処理基板である例えばレチクル（マスク基板）のレジスト塗布装置に適用した場合について説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
レジスト塗布装置１０は、図１に示すように、角形のレチクル（マスク基板）Ｇ｛以下に基板Ｇという｝を水平に保持すると共に、この基板Ｇを鉛直軸回りに回転させる基板保持部であるスピンチャック１１と、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面に処理液例えば塗布液であるレジスト液を供給する供給ノズル２０と、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの各辺の外方近傍に設けられる気流調整部３０と、スピンチャック１１の周縁の外側を包囲するカップ４０と、スピンチャック１１の上方に位置し、スピンチャック１１と相対的に上下移動する気流規制リング部材５０と、を備えている。
【００２６】
上記スピンチャック１１は、例えばアルミニウム合金，ステンレス鋼、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）等の材質又はこれらを組合せた複合材にて形成されている。スピンチャック１１は、回転軸部１２を介して駆動部１３に連結されており、基板Ｇを保持した状態で回転及び上下移動（昇降）可能に構成されている。なお、駆動部１３は、図示しない制御手段であるコントローラに電気的に接続されており、コントローラからの制御信号に基づいて、ＯＮ，ＯＦＦ動作及び所定の回転速度に回転する。また、スピンチャック１１は、基板Ｇよりも僅かに大きい四角形の基台１４を具備し、この基台１４の各辺部に気流調整部３０が設けられている。また、基台１４の角部には切欠き部１５が設けられ、角部の切欠き部１５を挟んだ対向する位置には、基板Ｇの角部を固定する基板固定部材１６が立設されている。また、基台１４の各辺部の中間部には基板を載置する扁平円柱状の突起部１７が設けられている。
【００２７】
スピンチャック１１の基台１４の角部に切欠き部１５を設けることにより、基板Ｇを支持して搬送する、水平−鉛直方向及び鉛直軸回りに回転自在な搬送アーム４の基板支持爪５が切欠き部１５を通過して、スピンチャック１１と搬送アーム４との間で基板Ｇの受け渡しを行うことができる（図３参照）。
【００２８】
気流調整部３０は、基台１４の辺部に起立する起立片１８の上端から外方に向かって水平に延在する上面に平坦部３１ａ（以下に上面平坦部３１ａという）を有する下部整流部材３１と、例えば円柱状の支持部材３３を介して下部整流部材３１の上方に位置し、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと協働して平行な流路空間３４を形成する下面に平坦部３２ａ（以下に下面平坦部３２ａという）を有する上部整流部材３２とで構成されている。
【００２９】
また、下部整流部材３１と上部整流部材３２は、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの角部を除いた各辺に設けられており、下部整流部材３１及び上部整流部材３２の外側縁は、スピンチャック１１の回転中心と同心円上の円弧状に形成されている。このように、気流調整部３０を構成する両整流部材３１，３２の外側縁を、スピンチャック１１の回転中心と同心円上の円弧状に形成することにより、スピンチャック１１の回転バランスを良好にすると共に、スピンチャック１１の回転により生じる気流の乱れを抑制することができる。なお、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと上部整流部材３２の下部平坦部３２ａは、後述するレジスト液の振り切り性をよくするために、例えばフッ素コーティングやタフラム処理などの撥水処理が施されていることが好ましい。
【００３０】
この場合、図２に示すように、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａは、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面より僅かに低い位置例えば０．４ｍｍに設定されている。また、流路空間３４は、例えば１．４ｍｍの間隔に設定されている。
【００３１】
上記のように、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａは、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面より僅かに低い位置例えば０．４ｍｍに設定し、流路空間３４を、例えば１．４ｍｍの間隔に設定することにより、スピンチャック１１の回転により、基板端面を水平方向に流れる気流を気流調整部３０の流路空間３４を介して外側の吸引口側に流すことができる。この際、基板端面上の気流が気流調整部３０の上部整流部材３２と基板表面との隙間すなわち流路空間３４の間隔（１．４ｍｍ）より基板表面と下部整流部材３１との段差（０．４ｍｍ）分の隙間（１．４ｍｍ−０．４ｍｍ＝１．０ｍｍ）によって絞られた後、気流は流速を高めて流路空間３４を流れる。
【００３２】
一方、カップ４０は、スピンチャック１１の周縁の外側を包囲する外カップ４１と内カップ４２とで構成されるカップ上部４３と、スピンチャック１１の回転軸部１２を囲む円板４４と、この円板４４の外周縁と内カップ４２の内周縁部に内周壁４５ａが連結し、外周壁４５ｂが外カップ４１の外周下部に連結する有底円筒状のカップ胴部４５とを備えている。なお、円板４４の上方には、スピンチャック１１の切欠き部１５から基板Ｇの縁部に向かってリンス液（溶剤）を噴射するバックリンスノズル２１が配設されている。なお、円板４４の中心部とスピンチャック１１の回転軸部１２とは例えばラビリンスシール等のシール機構（図示せず）を介して連結されており、回転軸部１２が気水密に回転及び摺動可能に形成されている。
【００３３】
この場合、内カップ４２の上面は内周側から外周側に向かって下り勾配の円錐面４２ａと、この円錐面４２ａの先端から垂下する円筒状の垂下片４２ｂを有している。また、カップ胴部４５の上部内周側には、内周側に向かって上り勾配の円錐内周壁４５ｃが突設されている。この円錐内周壁４５ｃの内周先端側の上面には気流調整部３０の上部整流部材３２の上面平坦面とほぼ同一面上に位置する平坦面４５ｄが形成されている。この円錐内周壁４５ｃの下部内周面４５ｊと内カップ４２の円錐面４２ａとで吸引流路４６が形成されると共に、円錐内周壁４５ｃの内周側端部と円錐面４２ａの内周側端部とで形成される吸引口４７が、上記気流調整部３０の流路空間３４の外側近傍に位置している。なおこの場合、図２に示される流路空間３４の外側端部と吸引口４７との隙間は０．４ｍｍに設定されている。また、吸引口４７の下端縁すなわち内カップ４２の円錐面４２ａの内周側端部は、気流調整部３０の下部整流部材３１の上面平坦部３１ａより下方に位置している。なお、吸引口４７の上端縁すなわち円錐内周壁４５ｃの内周端部下面は上部整流部材３２の下面平坦部３２ａより僅かに上方に位置している。また、吸引流路４６は、吸引口４７から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されるように形成されている。
【００３４】
上記のように、吸引口４７の下端縁を気流調整部３０の下部整流部材３１の上面平坦部３１ａより下方に位置することにより、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、回転による排出気流と相俟って流速を高めて吸引流路４６を流れる。更に、吸引流路４６を吸引口４７から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されるように形成することにより、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れる。
【００３５】
なお、外カップ４１の下面には、内周縁から外周側に向かって下り勾配の内方円錐面４１ａが形成されており、この内方円錐面４１ａとカップ胴部４５の円錐内周壁４５ｃの上部円錐面４２ｃとの間に、レジスト塗布処理によって基板Ｇから飛散されるミストを吸引するミスト吸引流路４８が形成されている。このミスト吸引流路４８を流れるミストは円錐内周壁４５ｃの外周側の基部に設けられた流通路４５ｅを介して下方の後述するカップ胴部４５の底部４５ｆに流れ、その後排気管６０を介して外部へ排出される。
【００３６】
また、カップ胴部４５の底部４５ｆには、カップ胴部４５を内側室４５ｇと外側室４５ｈに区画する円筒状の仕切壁４５ｉが立設されている。外側室４５ｈの上部側には、カップ胴部４５の内壁と仕切壁４５ｉとの間に隙間を残して内カップ４２の垂下片４２ｂが配設されている。一方、内側室４５ｇの底部の適宜位置例えば２箇所には排気口４９が設けられており、この排気口４９に排気管６０が接続されている。排気管６０は図示しない排気装置と気液分離器が接続されている。
【００３７】
また、スピンチャック１１の回転軸部１２を囲む円板４４の外周側の適宜位置には排液口４４ａが設けられており、円板４４の下方の排液口４４ａの直下位置には、バックリンスに供されたリンス液によって溶解された排液を排液口４４ａから落下する排液を受け止める環状のドレインパン６１は配設されている。ドレインパン６１に受け止められた排液はドレイン管６２を介して排液される。
【００３８】
一方、気流規制リング部材５０は、図１に示すように、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの角部を覆うような内周円５１ａを有する内周円板部５１と、この内周円板部５１の外周に延在する内周円板部５１より肉厚の外周円板部５２と、外周円板部５２の外周側下面に垂設される筒状部５３とで構成されている。このように構成される気流規制リング部材５０は、外周円板部５２に連結される昇降機構５４の駆動によってスピンチャック１１に対して相対的に上下移動されるようになっている。なお、気流規制リング部材５０が上下移動する際、筒状部５３が外カップ４１の上面に設けられた環状ガイド溝４１ｂ内を摺動自在に嵌挿されて、気流規制リング部材５０の水平方向からの気流の流入を抑制するようになっている。
【００３９】
上記のように構成される気流規制リング部材５０によれば、スピンチャック１１の回転により生じる基板Ｇの中央から周縁（角部）に渡って螺旋状に流れる気流によって基板角部のレジスト膜に生じるいわゆる風切りマークを抑制することができる。
【００４０】
供給ノズル２０は、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの表面に処理液であるレジスト液を供給し得るように、基板Ｇの表面に対して昇降及び水平移動可能に設けられている。
【００４１】
次に、上記のように構成されるレジスト塗布装置１０を用いて基板Ｇの表面に塗布膜を形成するスピンコーティングについて説明する。まず、気流規制リング部材５０が上昇位置に設定された状態において、スピンチャック１１をカップ４０の上方まで上昇させ、上述したように搬送アーム４からスピンチャック１１に基板Ｇが渡される。その後、搬送アーム４はレジスト塗布装置１０から後退し、スピンチャック１１がカップ４０の内方に下降する一方、供給ノズル２０が基板Ｇの中心部に対向する位置に移動される。ここで、スピンチャック１１例えば２〜３秒間、第１の周速度例えば２５００ｒｐｍで基板Ｇを高速回転させながら、供給ノズル２０から処理液であるレジスト液を基板Ｇの中心部に向けて例えば１．５秒間吐出（供給）する。この状態で、基板Ｇに到達したレジスト液は遠心力の作用により周縁側に向かって塗り広げられていき、更に基板Ｇ上野余剰のレジスト液が振り切られる。その後、供給ノズル２０を基板Ｇの中心部上方からカップ４０の外方に後退させる一方、例えば５０秒間、第２の周速度例えば５００ｒｐｍで基板Ｇを低速回転させることにより、基板Ｇの表面に例えば０．３μｍ程度のレジスト膜が形成される。その後、スピンチャック１１を上昇させて搬送アーム４が基板Ｇを受け取り、基板Ｇをレジスト塗布装置１０から搬出する。
【００４２】
上記のようなスピンコーティングにおいては、上述したように、まず高速回転させて遠心力の作用によってレジスト液を基板Ｇの中心部から周縁側に向かって塗り広げてレジスト膜を形成し、次いで低速回転させてレジスト液を乾燥させる。ここで、高速回転プロセスでは、遠心力で基板中心から塗り広げられたレジスト液は基板端面から飛散するが、膜厚プロファイル形成から膜乾燥にかけての比較的低速回転プロセスでは、表面張力が遠心力に勝り、レジスト液の残液は基板表面端面で基板Ｇに留まり、膜面の周囲に厚膜部として発生する厚膜不均一領域すなわち額縁（フリンジ）となる。そこで、上記実施形態の構造とすることにより、乾燥過程において、気流調整部３０の上部整流部材３２と下部整流部材３１によって形成された流路空間３４に基板Ｇの中央から周縁方向に向かって流れる気流を多くすることで、額縁（フリンジ）の幅及び高さを小さくすることができる。
【００４３】
すなわち、基板Ｇを低速回転すると、基板Ｇの表面には、見かけ上、その回転方向とは反対方向に向かう気流が生じ、基板Ｇの中央で蒸発成分であるシンナーを含んだ風が基板Ｇの表面に沿って周縁に向かって螺旋状に流れるが、その気流は、基板Ｇの表面と平行に形成され、かつ、基板表面より僅かに低い位置に設けられる上面平坦部３１ａを有する下部整流部材３１と上部整流部材３２の下面平坦部３２ａとが協働して形成される流路空間３４を流速を高めて流れる。更に、流路空間３４を流れた気流は、カップ４０に設けられた、流路空間３４の外方近傍に吸引口４７が開口する吸引流路４６を流れて、外部に排気される。このとき、吸引口４７の下端縁を気流調整部３０の下部整流部材３１の上面平坦部３１ａより下方に位置するので、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、回転による排出気流と相俟って流速を高めて吸引流路４６を流れる。更に、吸引流路４６を吸引口４７から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されるように形成されているので、気流調整部３０の流路空間３４を流れた気流が吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れる。
【００４４】
したがって、上記実施形態によれば、スピンチャック１１の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流は流速を高めて気流調整部３０の流路空間３４を流れると共に、更に吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れるので、基板端面の水平方向に流れる気流を多くすることができ、基板端面に留まろうとするレジスト液による額縁（フリンジ）の幅及び高さを小さくすることができる。その結果、基板端面に残った額縁（フリンジ）の剥離が容易となり、露光プロセスで基板Ｇのより広範囲を使用することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、気流調整部３０に形成される流路空間３４が水平方向に平行な流路によって形成される場合について説明したが、気流調整部３０を別の構造にしてもよい。例えば、図５に示すように、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと協働して水平方向に平行な流路空間３４を形成する上部整流部材３２の外側下面に、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａに対して漸次離れる傾斜面３５を形成してもよい。
【００４６】
このように、上部整流部材３２の外側下面に、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａに対して漸次離れる傾斜面３５を形成することにより、流路空間３４の流出側の開口面積を漸次増大させることができるので、流路空間３４内の気流の流れを更に増大することができる。なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４７】
＜第３実施形態＞
また、気流調整部３０の別の形態として、図６及び図７に示すように、上部整流部材３２Ａを、平面視においてスピンチャック１１に保持された基板Ｇの辺と平行な内側直線部３６と、スピンチャック１１の回転中心と同心円上の外側円弧部３７とで形成すると共に、上部整流部材３２Ａの下面を、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの端面から流れる気流を均一にすべく、内側直線部３６に沿って両端から中央に向かって漸次隙間が広くなる凹状部３８を形成してもよい。
【００４８】
このように形成することにより、気流調整部３０の流路空間３４において、スピンチャック１１に保持された基板Ｇの端面から流れる気流を均一にすることができるので、基板Ｇ表面のレジスト膜厚を更に均一にすることができる。なお、第３実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４９】
＜第４実施形態＞
また、上記実施形態では、気流調整部３０の流路空間３４が、支持部材３３を介して下部整流部材３１と上部整流部材３２間に形成される場合について説明したが、図８ないし図１０に示すように、気流規制リング部材５０の内側縁側下面に、気流調整部３０の上部整流部材３２Ｂを設けてもよい。この場合、上部整流部材３２Ｂは、下部整流部材３１の上面平坦部３１ａと協働して平行な流路空間３４を形成する下面平坦部３２ａを有する上部整流部材本体３９ａと、上部整流部材本体３９ａの上面にスペーサ３９ｂを介して上部整流部材本体３９ａとの間に内周側と外周側が連通した環状の流路３９ｃを形成する厚肉の固定部３９ｄとで構成され、例えば固定ねじや接着剤等固定手段によって固定部３９ｄが気流規制リング部材５０の内側縁側下面に固着されている。
【００５０】
なお、第４実施形態においてその他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５１】
上記のように構成される第４実施形態によれば、昇降機構５４の駆動により気流規制リング部材５０を下降させて、上部整流部材本体３９ａを下部整流部材３１の上面平坦部３１ａの上方の対向位置に近接（隙間：１．４ｍｍ）させた状態にすることにより、上記第１実施形態と同様に、スピンチャック１１の回転によって基板端面を水平方向に流れる気流は流速を高めて気流調整部３０の流路空間３４を流れる。流路空間３４を流れた気流は更に吸引口４７で絞られた後、流速を高めて吸引流路４６を流れるので、基板端面の水平方向に流れる気流を多くすることができ、基板端面に留まろうとするレジスト液による額縁（フリンジ）の幅及び高さを小さくすることができる。その結果、基板端面に残った額縁（フリンジ）の剥離が容易となり、露光プロセスで基板Ｇのより広範囲を使用することができる。
【００５２】
なお、第４実施形態においても、上部整流部材３２Ｂを第２実施形態又は第３実施形態と同様の構造にすることも可能である。
【００５３】
なお、上記実施形態では、基板Ｇがマスク基板の場合について説明したが、基板Ｇはマスク基板に限定されるものではなく、例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板などであってもよい。また、この発明においては、液処理は塗布液を塗布する処理に限定されるものではなく、露光後の基板Ｇに現像液を供給して現像する処理、基板Ｇに洗浄液を供給して洗浄する処理であってもよい。
【００５４】
次に、この発明の液処理装置であるレジスト塗布装置１０を塗布ユニットＵ１として組み込んだ塗布・現像処理装置の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。
【００５５】
上記塗布・現像処理装置は、図１及び図２に示すように、キャリアブロックＢ１と、処理ブロックＢ２と、インターフェースブロックＢ３及び露光ブロックＢ４を具備している。
【００５６】
キャリアブロックＢ１は、複数枚の基板Ｇを収納したキャリア１を載置するキャリア載置部２と、受け渡し手段３を備えている。このキャリアブロックＢ１の奥側には処理ブロックＢ２が接続されている。処理ブロックＢ２には主搬送手段である搬送アーム４が設けられ、この搬送アーム４を取り囲むように例えばキャリアブロックＢ１からみて右側には、この発明に係る液処理装置を設けた塗布ユニットＵ１及び露光処理後の基板Ｇを現像するための現像ユニットＵ２が備えられ、左側には基板Ｇを洗浄するための洗浄ユニットＵ３が備えられ、更に手前側及び奥側には基板Ｇを加熱及び冷却処理するための加熱・冷却ユニット及び基板受け渡し用の受け渡しユニットなどを多段に積層した棚Ｕ４，Ｕ５が備えられている。また、搬送アーム４は、例えば、昇降及び前後に移動自在でかつ鉛直軸回りに回転自在に構成されており、塗布ユニットＵ１，現像ユニットＵ２，洗浄ユニットＵ３及び棚ユニットＵ４，Ｕ５間で基板Ｇの受け渡しが可能なように構成されている。更にまた、処理ブロックＢ２は、インターフェースブロックＢ３を介して例えばレジスト膜が形成された基板Ｇに所定のマスクを用いて露光処理するための露光ブロックＢ４と接続されており、また、このインターフェースブロックＢ３には受け渡し手段３Ａが設けられ、棚ユニットＵ５の棚の一つである受け渡しユニットと、露光ブロックＢ４との間で基板Ｇの受け渡しが可能なように構成されている。
【００５７】
この塗布・現像処理装置の基板Ｇの流れについて簡単に説明すると、先ず外部から基板Ｇが収納されたキャリア１がキャリア載置部２に搬入されると、受け渡し手段３によりキャリア１内から基板Ｇが１枚取り出され、棚ユニットＵ４の棚の一つである受け渡しユニットを介して搬送アーム４に渡され、洗浄ユニットＵ３→加熱ユニット→冷却ユニット→塗布ユニットＵ１に順次搬入されて例えばレジスト膜が形成される。次いで加熱ユニットでプリベーク処理が行われ、冷却ユニットで所定の温度に調整された後、受け渡し手段３Ａを介して露光ブロックＢ４に搬入されて露光が行われる。その後、基板Ｇは加熱ユニットに搬入されて所定の温度でポストエクスポージャーベーク処理が行われ、次いで冷却ユニットで所定の温度に温調された後、現像ユニットＵ２にて現像処理が行われる。このようにして所定の処理が施され、その表面に例えばレジストマスクパターンが形成された基板Ｇは元のキャリア１内に戻される。
【実施例】
【００５８】
次に、この発明の効果を確認するための実施例について、図１３ないし図１５を参照して説明する。
【００５９】
実験条件
・基板Ｇのサイズ：１５２ｍｍ角×６．３５ｍｍ厚、０．４ｍｍ（カット面幅）
・塗布液供給量：５ｃｃ
・高速回転プロセス：２５００ｒｐｍ
・低速回転プロセス：５００ｒｐｍ
測定方法
図１３に示すように基板Ｇの一辺の最大の幅をその基板Ｇの額縁幅として判断する。ここで、額縁幅（Ｆ）はフリンジ幅（ｆ）とカット面幅（Ｃ）とを加えた幅、すなわち
Ｆ＝ｆ＋Ｃとなる。
【００６０】
（実施例）
図１及び図２に示す気流調整部３０を備えた装置を用いて上述の手法により、マスク基板である基板Ｇの表面にレジスト膜を形成した実施例である。ここで、気流調整部３０の詳細は、図１５に示すように、流路空間３４の隙間（間隔）は１．４ｍｍ、基板Ｇの表面と下部整流部材３１の上面平坦部３１ａとの段差は０．４ｍｍ、気流調整部３０と吸引口４７との隙間（間隔）は０．７ｍｍである。まず、基板Ｇをスピンチャック１１に載置し、高速回転プロセスにて基板Ｇにレジストの液膜を形成し、次いで低速回転プロセスにてレジスト液中のシンナーを蒸発させてレジスト膜を得た。低速回転プロセス過程の気流調整部３０の流路空間３４の流入口を流れる気流の流速は、１２ｍ／ｓ以上であり、元圧（カップの排気口での圧力）は−２７０Ｐａであった。
【００６１】
上記実験条件で、実施例を２回行って得られたレジスト膜の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝を測定したところ、図１５に示すように、１回目｛実施例（１）｝は、０．７７ｍｍであり、２回目｛実施例（２）｝は０．８２ｍｍであった。
【００６２】
（比較例）
実施例の気流調整部３０を除いたスピンチャックを用いて実施例と同様の手法によりレジスト膜を得た。その結果、レジスト膜の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝を測定したところ、図１５に示すように１．１９ｍｍであった。
【００６３】
上記額縁幅評価結果より、気流調整部３０を用いない比較例の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝が１．１９ｍｍであるのに対し、実施例の額縁幅｛フリンジ幅＋０．４ｍｍ（カット面幅）｝は比較例に比べて０．３７〜０．４２ｍｍ少ない額縁幅であり、基板Ｇのより広範囲を使用できることが判った。
【符号の説明】
【００６４】
１１ スピンチャック（基板保持部）
２０ 供給ノズル
３０ 気流調整部
３１ 下部整流部材
３１ａ 上面平坦部
３２ 上部整流部材
３２ａ 下面平坦部
３３ 支持部材
３４ 流路空間
３５ 傾斜面
４０ カップ
４６ 吸引流路
４７ 吸引口
５０ 気流規制リング部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形の基板の表面に処理液を供給して所定の処理を施す液処理装置であって、
上記基板を水平に保持すると共に、この基板を鉛直軸回りに回転させる基板保持部と、
上記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給する供給ノズルと、
上記基板保持部に保持された基板の各辺の外方近傍に設けられると共に、上面に平坦部を有する下部整流部材と、この下部整流部材の上方に位置し、下部整流部材の上面平坦部と協働して平行な流路空間を形成する下面に平坦部を有する上部整流部材とを具備する気流調整部と、
上記基板保持部の周縁の外側を包囲すると共に、上記気流調整部に形成される上記流路空間の外側近傍に吸引口が開口する吸引流路を有するカップと、
を備えることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の液処理装置において、
上記下部整流部材の上面の平坦部が、上記基板保持部に保持された基板の表面より僅かに低い位置に設けられている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液処理装置において、
上記下部整流部材及び上部整流部材は、上記基板保持部に保持された基板の角部を除いた各辺に設けられると共に、支持部材を介して上記両整流部材間に上記流路空間が形成され、かつ、上記下部整流部材及び上部整流部材の外側縁は、上記基板保持部の回転中心と同心円上の円弧状に形成される、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の液処理装置において、
上記基板保持部の上方に位置し、基板保持部と相対的に上下移動する気流規制リング部材を更に備え、上記気流規制リング部材の内側縁側下面に、上記気流調整部の上部整流部材が設けられている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液処理装置において、
上記上部整流部材の外側下面に、上記下部整流部材の上面平坦部に対して漸次離れる傾斜面が形成されている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液処理装置において、
上記上部整流部材は、平面視において上記基板保持部に保持された基板の辺と平行な内側直線部と、上記基板保持部の回転中心と同心円上の外側円弧部とを有し、上記上部整流部材の下面は、上記基板保持部に保持された基板の端面から流れる気流を均一にすべく、上記内側直線部に沿って両端から中央に向かって漸次隙間が広くなる凹状部が形成されている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液処理装置において、
上記カップに設けられる吸引流路の吸引口の下端縁は、上記下部整流部材の上面平坦部より下方に位置している、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の液処理装置において、
上記カップに設けられた吸引流路は、上記吸引口から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項１】
角形の基板の表面に処理液を供給して所定の処理を施す液処理装置であって、
上記基板を水平に保持すると共に、この基板を鉛直軸回りに回転させる基板保持部と、
上記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給する供給ノズルと、
上記基板保持部に保持された基板の各辺の外方近傍に設けられると共に、上面に平坦部を有する下部整流部材と、この下部整流部材の上方に位置し、下部整流部材の上面平坦部と協働して平行な流路空間を形成する下面に平坦部を有する上部整流部材とを具備する気流調整部と、
上記基板保持部の周縁の外側を包囲すると共に、上記気流調整部に形成される上記流路空間の外側近傍に吸引口が開口する吸引流路を有するカップと、
を備えることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の液処理装置において、
上記下部整流部材の上面の平坦部が、上記基板保持部に保持された基板の表面より僅かに低い位置に設けられている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の液処理装置において、
上記下部整流部材及び上部整流部材は、上記基板保持部に保持された基板の角部を除いた各辺に設けられると共に、支持部材を介して上記両整流部材間に上記流路空間が形成され、かつ、上記下部整流部材及び上部整流部材の外側縁は、上記基板保持部の回転中心と同心円上の円弧状に形成される、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の液処理装置において、
上記基板保持部の上方に位置し、基板保持部と相対的に上下移動する気流規制リング部材を更に備え、上記気流規制リング部材の内側縁側下面に、上記気流調整部の上部整流部材が設けられている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液処理装置において、
上記上部整流部材の外側下面に、上記下部整流部材の上面平坦部に対して漸次離れる傾斜面が形成されている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液処理装置において、
上記上部整流部材は、平面視において上記基板保持部に保持された基板の辺と平行な内側直線部と、上記基板保持部の回転中心と同心円上の外側円弧部とを有し、上記上部整流部材の下面は、上記基板保持部に保持された基板の端面から流れる気流を均一にすべく、上記内側直線部に沿って両端から中央に向かって漸次隙間が広くなる凹状部が形成されている、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液処理装置において、
上記カップに設けられる吸引流路の吸引口の下端縁は、上記下部整流部材の上面平坦部より下方に位置している、ことを特徴とする液処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の液処理装置において、
上記カップに設けられた吸引流路は、上記吸引口から流れ方向に沿って漸次開口面積が拡大されている、ことを特徴とする液処理装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−４４０８５（Ｐ２０１２−４４０８５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８５８９１（Ｐ２０１０−１８５８９１）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【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３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【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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