JP2000124099A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気管路内に処理液のミストが堆積した場合
でも処理部からの排気量の変化を正確に把握することが
可能な基板処理装置を提供する。 【解決手段】 基板保持部２を覆うカップ６の排出口１
８は、第１ダンパ１６を有する主排気管路８ａ、マニュ
アルダンパ９および主排気管路８ｂを介して排気ファン
９に接続されている。主排気管路８ａには第１ダンパ１
６の上流側から分岐して第１ダンパ１６の下流側で合流
するバイパス排気管路１２が設けられ、バイパス排気管
路１２には第２ダンパ１３およびピトー管１４が設けら
れている。測定時に、第１ダンパ１６は閉じられ、第２
ダンパ１３は開かれる。ピトー管１４およびマノメータ
１５によりバイパス排気管路１２内の全圧および静圧が
測定され、全圧および静圧から動圧が求められ、動圧か
ら排気量が得られる。通常時、第１ダンパ１６は開か
れ、第２ダンパ１３が閉じられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理液を用いて基
板に所定の処理を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基
板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用ガラス基
板等の基板に種々の処理を行うために基板処理装置が用
いられている。例えば、基板の表面にレジスト等の処理
液を塗布するために回転式の塗布装置が用いられてい
る。

【０００３】図３は従来の回転式の塗布装置の一例を示
す概略図である。図３に示すように、塗布装置３１は基
板１００を吸引して保持する基板保持部２を備える。基
板保持部２はモータ３により回転駆動される。基板保持
部２の上方には処理液吐出用のノズル４が配設されてい
る。

【０００４】基板保持部２の上方を除いて、基板保持部
２はカップ３２により覆われている。カップ３２の上方
にはカップ３２内に清浄空気を送風する送風手段５が配
設されている。

【０００５】カップ３２の底面には複数の排気口３４が
設けられている。各排気口３４は排気管路３５を介して
排気ファン３６に接続されている。

【０００６】排気管路３５内には測定管３７の一端が挿
入され、測定管３７の他方にはマノメータ３８が取り付
けられている。これにより、マノメータ３８を用いて排
気管路３５内の静圧を測定することが可能となってい
る。また、排気ファン３６の上流側の排気管路３５に
は、排気量を調節するためのマニュアルダンパ３９が設
けられている。

【０００７】図３の塗布装置３１においては、基板保持
部２に保持された基板１００がモータ３により回転さ
れ、ノズル４から基板１００の中心部に吐出された処理
液が、基板１００の回転に伴う遠心力によって基板１０
０の中心部から周縁部に塗り広げられる。それにより、
回転数および処理液の粘度に応じた厚さの膜が基板１０
０上に形成される。

【０００８】このとき、余分な処理液は基板１００の周
縁部から飛散し、カップ３２内にミスト（液体微粒子）
として浮遊する。このミストが基板１００の表面に付着
すると塗布面が汚染される。これを防止するために、送
風手段５からカップ３２内に清浄な空気を送風するとと
もに、排気ファン３６を運転することにより排気口３４
から排気管路３５を介してカップ３２内の空気が吸引さ
れ、外部に排出される。

【０００９】排気量が少な過ぎると、ミストの巻き上げ
が引き起こされ、基板１００の表面が汚染されるおそれ
があり、逆に、排気量が多過ぎると、空気の流れが速く
なり、基板１００上の処理液の膜厚分布が乱されるおそ
れがある。

【００１０】そのため、マノメータ３８により排気管路
３５内の静圧を測定し、マニュアルダンパ３９の開度を
調節することにより排気量が適正になるように管理され
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気管
路３５内の空気には、処理液のミストが多く含まれてい
るため、長期間の運転で排気管路３５内にこれらのミス
トが堆積して排気管路３５内の空気の通過断面が狭くな
ることがある。

【００１２】マノメータ３８の上流側の排気管路３５内
にミストが堆積して排気管路３５内の空気の通過断面が
狭くなると、カップ３２内の排気効率が低下し、カップ
３２からの排気量が低下する。一方、マノメータ３８か
ら得られる排気管路３５内の静圧は低下する。そのた
め、排気管路３５内の静圧を元の値に戻すためにマニュ
アルダンパ３９の開度を絞ると、カップ３２からの排気
量はさらに低下する。

【００１３】このように、排気管路３５内に処理液のミ
ストが堆積した場合には、排気管路３５内の静圧の変化
がカップ３２内の排気量の変化と正確に連動していない
ため、マノメータ等により静圧を測定する方法では、カ
ップ３２からの排気量の変化を正確に把握することが困
難である。

【００１４】一方、排気管路３５内の風速を直接測定
し、風速から排気量を求める方法では高価な風速計を用
いなくてはならない上、ミスト混じりの環境下では風速
計の測定精度の維持が困難である。

【００１５】本発明の目的は、排気管路内に処理液のミ
ストが堆積した場合でも処理部からの排気量の変化を正
確に把握することが可能な基板処理装置を提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基
板処理装置であって、排気口を有し、処理液を用いて基
板に所定の処理を行う処理部と、処理部の排気口に接続
されている排気管路と、処理部内の気体を排気口から排
気管路を介して排気させる排気手段と、排気管路内の全
圧および静圧を測定する測定手段とを備えたものであ
る。

【００１７】第１の発明に係る基板処理装置において
は、処理部により処理液を用いて基板に所定の処理が行
われる。処理液のミストを含む処理部内の気体は、排気
手段によって排気口から排気管路を通って排出される。
このとき、測定手段により排気管路内の気体の全圧およ
び静圧が測定される。

【００１８】この場合、全圧から静圧を差し引くことに
より動圧が得られ、動圧および排気管路内の気体の密度
等の条件から、気体の流速が得られる。さらに、流速お
よび排気管路の内径等の条件から排気量が得られる。動
圧以外の条件は常にほぼ一定であるため、動圧が排気量
の変数となり、動圧は排気量の変化に対応して変化す
る。そのため、全圧および静圧を測定し、動圧を求める
ことにより、排気管路内に処理液のミストが堆積した場
合でも、処理部からの排気量の変化を正確に把握するこ
ができるとともに、処理液のミストによる排気管路の詰
まりを監視できる。

【００１９】第２の発明に係る基板処理装置は、第１の
発明に係る基板処理装置の構成において、排気管路は、
処理部の排気口と排気手段との間に接続される主排気管
路と、主排気管路の一部範囲をバイパスするように設け
られたバイパス排気管路とを備え、測定手段は、バイパ
ス排気管路内の全圧および静圧を測定するものである。

【００２０】この場合、処理液のミストを含む処理部内
の気体は、排気手段によって排気口から主排気管路を通
って排気設備へと排出される。このとき、気体の一部は
バイパス排気管路に分流し、この分流した気体の全圧お
よび静圧が測定手段により測定される。バイパス排気管
路に流れるミストの量は、処理部の排気口から排出され
るミストの全量に比べて少ないので、処理液のミストに
よる測定手段の汚染が抑制される。それにより、測定手
段の汚染による測定精度の低下が抑制され、処理部から
の排気量の変化をより正確に把握することができるとと
もに、排気管路の詰まりを長期間にわたって正確に監視
することができる。

【００２１】第３の発明に係る基板処理装置は、第２の
発明に係る基板処理装置の構成において、主排気管路の
一部範囲において主排気管路を開閉する第１の開閉手段
と、測定手段の上流側でバイパス排気管路を開閉する第
２の開閉手段と、通常時に第１の開閉手段を開きかつ第
２の開閉手段を閉じ、測定手段による測定時に第２の開
閉手段を開く制御手段とをさらに備えたものである。

【００２２】この場合、通常時に、第１の開閉手段が開
かれ、第２の開閉手段が閉じられる。それにより、バイ
パス排気管路内には気体が流れ込まない。したがって、
測定手段が処理液のミストにより汚染されない。また、
測定手段による測定時には、第２の開閉手段が開かれ
る。それにより、バイパス排気管路内に主排気管路から
気体が流れ込み、測定手段により全圧および静圧が測定
される。したがって、測定手段の汚染による測定精度の
低下がさらに抑制されるため、処理部からの排気量の変
化をさらに正確に把握することができるとともに、処理
液のミストによる排気管路の詰まりをさらに長期間にわ
たって正確に監視することが可能となる。

【００２３】第４の発明に係る基板処理装置は、第３の
発明に係る基板処理装置の構成において、制御手段は、
測定手段による測定時に第１の開閉手段を閉じるもので
ある。

【００２４】この場合、測定手段による測定時に、第１
の開閉手段が閉じられることにより、バイパス排気管路
に主排気管路から気体の全量が流れ込む。それにより、
測定手段により排気管路の全圧および静圧を正確に測定
することができる。

【００２５】第５の発明に係る基板処理装置は、第３の
発明に係る基板処理装置の構成において、バイパス排気
管路の径は主排気管路の径よりも小さく設定され、制御
手段は、測定手段による測定時に第１の開閉手段を部分
的に開くものである。

【００２６】この場合、バイパス排気管路の径は主排気
管路の径より小さく設定されているため、測定時にバイ
パス排気管路内の気体の流速は速くなる。それにより、
測定精度が向上する。また、気体の流速が速いため、気
体に含まれるミストが測定手段に付着しにくくなり、ミ
ストによる測定手段の汚染が抑制される。

【００２７】また、第１の開閉手段が部分的に開かれる
ので、主排気管路にも気体が流動する。それにより、バ
イパス排気管路の径の減少による排気量の変化が防止さ
れる。これにより、測定精度が向上する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基板処理装置
の一例として回転式の塗布装置について説明する。

【００２９】図１は本発明の一実施例における回転式の
塗布装置の概略図である。図１に示すように、塗布装置
１は処理部２０ａおよび排気系２０ｂを備える。処理部
２０ａは、基板１００を吸引して保持する基板保持部２
を有する。基板保持部２はモータ３により回転駆動され
る。基板保持部２の上方にはレジスト等の処理液を吐出
する処理液吐出用のノズル４が配設されている。

【００３０】基板保持部２の上方を除いて、基板保持部
２はカップ６により覆われている。カップ６の上方には
カップ６内に清浄空気を送風する送風手段５が配設され
ている。カップ６の底面には複数の排出口１８が設けら
れている。

【００３１】排気系２０ｂは主排気管路８ａ，８ｂおよ
びバイパス排気管路１２を備える。本実施例では、主排
気管路８ａおよびバイパス排気管路１２の直径は同一で
ある。これらの主排気管路８ａ，８ｂおよびバイパス排
気管路１２が排気管路を構成する。

【００３２】カップ６の複数の排気口１８は、主排気管
路８ａ，８ｂを介して排気ファン１１に接続されてい
る。主排気管路８ａの途中には、通気量を調整するため
の第１ダンパ１６が設けられている。主排気管路８ａと
主排気管路８ｂとの間には通気量を調整するためのマニ
ュアルダンパ９が設けられている。

【００３３】主排気管路８ａには、第１ダンパ１６の上
流側から分岐して第１ダンパ１６の下流側で合流するバ
イパス排気管路１２が設けられている。バイパス排気管
路１２には、第２ダンパ１３が設けられている。バイパ
ス排気管路１２の第２ダンパ１３より下流側でバイパス
排気管路１２内にピトー管１４の一端が挿入されてお
り、ピトー管１４の他方にマノメータ１５が取り付けら
れている。第１ダンパ１６および第２ダンパ１３として
は、管路内に平板が出入りするシャッタ式の弁や、バタ
フライ弁等を用いることができる。制御部１７は、第１
ダンパ１６および第２ダンパ１３の開閉を制御する。

【００３４】本実施例においては、排気口１８が排気口
に相当し、処理部２０ａが処理部に相当し、排気ファン
１１が排気手段に相当し、主排気管路８ａ，８ｂが主排
気管路に相当し、バイパス排気管路１２がバイパス排気
管路に相当し、ピトー管１４およびマノメータ１５が測
定手段に相当し、第１ダンパ１６が第１の開閉手段に相
当し、第２ダンパ１３が第２の開閉手段に相当し、制御
部１７が制御手段に相当する。

【００３５】図２は図１のピトー管の構成を示す模式図
である。図２に示すように、ピトー管１４の先端部はＬ
字形に屈曲している。ピトー管１４の先端部はバイパス
排気管路１２内の空気の流れに平行に配置されている。
ピトー管１４の先端および側面にそれぞれ開口部１４
ａ，１４ｂが設けられている。

【００３６】矢印Ａで示すように、ピトー管１４の開口
部１４ａから通路１４ｃを通ってマノメータ１５にバイ
パス排気管路１２内の全圧が導かれる。また、矢印Ｂで
示すように、ピトー管１４の開口部１４ｂから通路１４
ｄを通ってマノメータ１５にバイパス排気管路１２内の
静圧が導かれる。全圧から静圧を差し引くことにより動
圧が得られ、動圧およびバイパス排気管路１２内の空気
の密度等の条件から、風速（流速）が得られる。さら
に、風速およびバイパス排気管路１２の内径等の条件か
らバイパス排気管路１２内の排気量（流量）が得られ
る。動圧以外の条件は常にほぼ一定であるため、動圧が
バイパス排気管路１２内の排気量の変数となる。そのた
め、全圧および静圧を測定し、動圧を監視することによ
り、主排気管路８ａの詰まりを監視できる。

【００３７】ここで、排気量と動圧の関係の一例を示
す。主排気管路８ａ、主排気管路８ｂおよびバイパス排
気管路１２の直径をそれぞれ６５ｍｍ、１００ｍｍおよ
び６５ｍｍとする。処理部２０ａにおいて直径１２イン
チの基板を処理する場合の適正排気量は１５００Ｌ／ｍ
ｉｎである。本例では、主排気経路８ａ内の動圧はおよ
そ４Ｐａとなる。したがって、ピトー管１４での動圧の
検出および識別は十分に可能である。

【００３８】次に、図１の回転式の塗布装置の動作を説
明する。基板保持部２に保持された基板１００がモータ
３により回転され、ノズル４から基板１００の中心部に
吐出された処理液が、基板１００の回転に伴う遠心力に
よって基板１００の中心部から周縁部に塗り広げられ
る。それにより、回転数および処理液の粘度に応じた厚
さの塗布膜が基板１００上に形成される。

【００３９】このとき、余分な処理液は基板１００の周
縁部から飛散し、カップ６内にミストとして一旦浮遊す
る。処理後のミストは、送風手段５からカップ６内に送
風された清浄空気とともに排気口１８を通って主排気管
路８ａ内に流入する。

【００４０】通常時には、制御部１７により第１ダンパ
１６が開かれ、第２ダンパ１３が閉じられる。それによ
り、主排気管路８ａ内に流入した空気は、第１ダンパ１
６を通過してマニュアルダンパ９を経た後、主排気管路
８ｂを通って排気ファン１１により外部に排出される。

【００４１】ピトー管１４による測定時には、制御部１
７により第２ダンパ１３が開かれ、第１ダンパ１６が閉
じられる。それにより、主排気管路８ａ内に流入した空
気は、ピトー管１４の周りを流れながらバイパス排気管
路１２内を通過する。そして、マニュアルダンパ９を経
た後、主排気管路８ｂを通って排気ファン１１により外
部に排出される。

【００４２】バイパス管路１２内の空気がピトー管１４
の周りを流れる際、全圧および静圧が測定される。全圧
と静圧との差から動圧が得られ、上記のように動圧に基
づいて排気量が求められる。そして、排気量が適正にな
るようにマニュアルダンパ９の開度が調節される。

【００４３】排気量の調節が終了すると、制御部１７に
より第１ダンパ１６が開かれ、第２ダンパ１３が閉じら
れる。

【００４４】本実施例では、主排気管路８ａおよびバイ
パス排気管路１２の直径が同一であるため、バイパス排
気管路１２内の流動抵抗と主排気管路８ａの流動抵抗は
ほぼ同一である。したがって、バイパス排気管路１２か
ら主排気管路８ａに排気経路を切り替えても、排気量は
変化しない。

【００４５】一定期間ごとに、第２ダンパ１３を開け、
第１ダンパ１６を閉じて上記の方法により排気量を測定
し、排気量の調節を行うことにより排気量を常時適正な
範囲内に保つことができる。

【００４６】このように、ピトー管１４を用いてバイパ
ス排気管路１２内の全圧および静圧を測定し、全圧から
静圧を差し引くことにより動圧を求めることができる。
バイパス排気管路１２内の動圧はカップ６からの排気量
の変化に対応して変化するので、処理液のミストが主排
気管路８ａ内に堆積した場合でも、バイパス排気管路１
２内の動圧の変化を監視することによりカップ６からの
排気量の変化を把握することができる。また、バイパス
排気管路１２内の動圧を監視することにより処理液のミ
ストによる主排気管路８ａ内の詰まりを監視できる。

【００４７】この場合、ピトー管１４はバイパス排気管
路１２に設けられているので、測定時以外にはミストを
含んだ空気から隔絶される。そのため、ピトー管１４の
汚れが抑制され、測定精度が維持される。

【００４８】さらに、ピトー管１４は、直接風速（流
速）を測定する熱線式風速計などに比べて簡単な構造で
安価であり、ミスト混じりの環境下でも性能を維持でき
る。

【００４９】なお、バイパス排気管路１２の直径を主排
気管路８ａの直径より小さく設定してもよい。これによ
り、ピトー管１４の周りを流れる空気の流速が速くな
り、測定精度が向上する。また、バイパス排気管路１２
内の空気の流速が速いため、空気に含まれるミストがピ
トー管１４に付着しにくくなり、ミストによる汚れが抑
制される。

【００５０】このとき、カップ６からの総排気量が低下
しないように制御部１７により第１ダンパ１６を部分的
に開く。これにより、第１ダンパ１６および第２ダンパ
１３を空気が通過する。この場合、総排気量に対するバ
イパス排気管路１２を通過する排気量の比率を予め調べ
ておくことにより、バイパス排気管路１２内の全圧およ
び静圧から総排気量を求めることができる。

【００５１】なお、上記実施例では、ピトー管１４をバ
イパス排気管路１２に設けているが、バイパス排気管路
１２を設けずに、ピトー管１４を主排気管路８ａに設け
てもよい。

【００５２】この場合、主排気管路８ａ内の動圧の変化
を監視することにより、カップ６からの排気量の変化を
把握することができるとともに、処理液のミストによる
主排気管路８ａの詰まりを監視できる。

【００５３】上記実施例では、本発明を回転式の塗布装
置に適用した場合を説明したが、本発明は、現像装置、
洗浄装置等の他の基板処理装置にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における回転式の塗布装置の
概略図である。

【図２】図１のピトー管の構成を示す模式図である。

【図３】従来の回転式の塗布装置の一例を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ 塗布装置 ８ａ，８ｂ 主排気管路 １１ 排気ファン １２ バイパス排気管路 １３ 第２ダンパ １４ ピトー管 １５ マノメータ １６ 第１ダンパ １７ 制御部 １８ 排気口 ２０ａ 処理部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に所定の処理を行う基板処理装置で
   あって、 排気口を有し、処理液を用いて基板に所定の処理を行う
   処理部と、 前記処理部の前記排気口に接続されている排気管路と、 前記処理部内の気体を前記排気口から前記排気管路を介
   して排気させる排気手段と、 前記排気管路内の全圧および静圧を測定する測定手段と
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記排気管路は、 前記処理部の前記排気口と前記排気手段との間に接続さ
   れる主排気管路と、 前記主排気管路の一部範囲をバイパスするように設けら
   れたバイパス排気管路とを備え、 前記測定手段は、前記バイパス排気管路内の全圧および
   静圧を測定することを特徴とする請求項１記載の基板処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記主排気管路の前記一部範囲において
   前記主排気管路を開閉する第１の開閉手段と、 前記測定手段の上流側で前記バイパス排気管路を開閉す
   る第２の開閉手段と、 通常時に前記第１の開閉手段を開きかつ前記第２の開閉
   手段を閉じ、前記測定手段による測定時に前記第２の開
   閉手段を開く制御手段とをさらに備えたことを特徴とす
   る請求項２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記測定手段による測
   定時に前記第１の開閉手段を閉じることを特徴とする請
   求項３記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記バイパス排気管路の径は前記主排気
   管路の径よりも小さく設定され、前記制御手段は、前記
   測定手段による測定時に前記第１の開閉手段を部分的に
   開くことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。