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JP6981092B2 - 液処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板にノズルから処理液を供給して処理を行う液処理装置に関する。
半導体デバイスの製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）の表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後に現像してレジストパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布、現像を行う塗布、現像装置に、露光装置を接続したシステムを用いて行われ、前記塗布、現像装置には、ウエハにレジスト液や現像液等の処理液を供給する種々の液処理装置が組み込まれている。
このような液処理装置においては、特許文献１、２に記載されているような処理流体を吐出するノズルを、基板である半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）から外れた待機位置に位置させた状態で、基板保持部にウエハを載置する。さらにノズルをウエハの上方に移動させ、ウエハに向けて処理流体を吐出して液処理を行う構成が知られている。
また例えば現像を行う装置においては、現像液をウエハに供給して現像を終了した後、例えば洗浄液及び不活性ガスを夫々専用のノズルから吐出してウエハの表面から溶解物を除去するようにしている。
この処理液や処理用のガスを吐出する処理流体ノズルを移動させる移動機構は、例えばボールねじなど備え、ボールねじ機構を駆動させることによりガイドレールに沿って移動するように構成されている。また移動機構に動力を伝えるための配管が接続され、配管の屈曲方向を規制するための配管規制部材が設けられている。
このようなボールねじやガイドレール、あるいは配管規制部材は、移動機構が移動したときに、発塵を発生することがあり、移動機構から発生する発塵がカップ体の上方に飛散し、基板保持部に保持されたウエハに付着するおそれがあった。
特開２０１５−２６７４４号公報 特開２０１２−２８５７１号公報
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、基板に処理液を供給して処理を行う液処理装置において、基板へのパーティクルの付着を抑制する技術を提供することにある。
本発明の液処理装置は、ノズルから基板に処理液を供給して液処理を行う装置において、
基板を水平に保持するための基板保持部を囲むように設けられたカップ体と、
前端部に前記ノズルが設けられ、後端部が支持部に支持されたノズルアームと、
前記カップ体の後方側に位置する待機位置と前記ノズルから処理流体を基板に供給する処理位置との間で前記支持部を介してノズルアームを前後方向に移動させるための移動機構と、
前記支持部を昇降させる昇降機構と、
前記移動機構及び昇降機構が配置された駆動領域よりも上方側に設けられる天板部を含み、前記駆動領域を前記カップ体内にて基板が保持される領域と区画するためのカバー部材と、
前記天板部における前記支持部の移動路に対応する部位に当該支持部が移動できるように形成された開口部と、
前記駆動領域を排気する排気機構と、を備え、
前記開口部は、待機位置に置かれているノズルアームにより塞がれるように構成されていることを特徴とする。
他の発明の液処理装置は、ノズルから基板に処理液を供給して液処理を行う装置において、
基板を水平に保持するための基板保持部を囲むように設けられたカップ体と、
前端部に前記ノズルが設けられ、後端部が支持部に支持されたノズルアームと、
待機位置と前記ノズルから処理流体を基板に供給する処理位置との間で前記支持部を介してノズルアームを移動させるための移動機構と、
前記支持部を昇降させる昇降機構と、
前記移動機構及び昇降機構が配置された駆動領域よりも上方側に設けられる天板部を含み、前記駆動領域を前記カップ体内にて基板が保持される領域と区画するためのカバー部材と、
前記天板部における前記支持部の移動路に対応する部位に当該支持部が移動できるように形成された開口部と、
前記カップ体内に開口する第１の排気口と、
前記カップ体の下方側領域に開口し、前記駆動領域を排気する第２の排気口と、
前記第１の排気口と第２の排気口との間で排気流量の比率を切替えるための切替え機構と、を備え、
前記ノズルアームを待機位置から、処理位置に移動するときに、前記切替え機構を第２の排気口の排気流量が第１の排気口の排気流量よりも大きくなるように切り替えることを特徴とする。
本発明は、ノズルアームをその後端部にて支持する支持部を横方向及び上下方向に移動させる機構が配置される駆動領域を、カップ体内にて基板が保持される領域と区画するためのカバー部材を設け、駆動領域を排気している。そしてカバー部材を構成する天板部に支持部が移動するための開口部を形成している。従って、駆動領域に配置された機構から発生するパーティクルがカップ内の基板に付着することを抑えることができる。
本発明の現像装置を示す斜視図である。 前記現像装置の縦断側面図である。 現像処理部を示す断面図である。 現像装置におけるカバー部材及びパンチングプレートの下方を示す平面図である。 第１のノズル部を示す斜視図である。 第１のノズル部を後方側から見た側面図である 配線規制部材を示す斜視図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明の液処理装置の他の例を示す斜視図である。
本発明の実施の形態に係る液処理を内を現像装置に適用した例について説明する。図１は現像装置の一実施形態を示す概略斜視図、図２は現像装置を示す縦断側面図である。現像装置は矩形の筐体１０を備え、長さ方向一端側の側面に基板であるウエハＷを搬入出するための搬入出口１１が形成され、搬入出口１１には、搬入出口を開閉するシャッタ１２が設けられている。筐体１０における搬入出口１１側を前方、搬入出口１１から見て筐体１０の奥側を後方とすると、筐体１０の前方寄りの位置には、現像処理部１が設けられている。以下明細書中では、筐体１０における搬入出口１１側を前方、搬入出口１１から見て筐体１０の奥側を後方として説明する。
現像処理部１について図３を参照して説明する。現像処理部１は、ウエハＷを水平に吸着保持する基板保持部であるスピンチャック２を備えている。このスピンチャック２はウエハＷの裏面の中央部を水平に吸着保持し、鉛直軸周りに回転自在に構成されている。スピンチャック２は平面視円形状に形成され、回転昇降軸２１を介して駆動機構（スピンチャックモータ）２２に接続されている。またスピンチャック２は図示しない吸引管と接続されており、図示しない吸着孔を介してウエハＷを吸着しながら保持する真空チャックとしての機能を備えている。またスピンチャック２の側方には、昇降機構３９１と接続された支持ピン３９２が周方向等間隔に３本設けられており、外部の搬送機構と支持ピン３９２との協働作用によって、スピンチャック２にウエハＷの受け渡しができるように構成されている。
スピンチャック２の周囲には、処理流体である現像液の飛散を抑制すると共に、現像液を回収するために、スピンチャック２に保持されたウエハＷの側方及び下方を周方向全体に亘って囲むようにして平面視環状のカップ体３が設けられている。このカップ体３の上面はウエハＷよりも大口径の開口部３１となっており、この開口部３１を介して、後述する塗布、現像装置の搬送機構とスピンチャック２との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。
またカップ体３は側壁３２を備え、この側壁３２の上端側は内側に傾斜して傾斜部３２１をなしており、カップ体３の底部側は、例えば凹部状をなす液受け部３３として形成されている。液受け部３３は、環状の内側カップ３４の周縁側下方に向かって伸び出し、ウエハＷの周縁下方側に全周に亘って形成された隔壁部３６により、外側領域と内側領域とに区画されている。外側領域の底面部には貯留した現像液のドレインを排出するための排液管３５が接続されている。内側カップの内周側には、円形板状の平板部３７が設けられ、平板部３７の周縁の上面側には、スピンチャック２に保持されたウエハＷとごく狭い隙間とするためのエッジ部３７ａが全周に亘って形成されている。
後方側から前方を見て、隔壁部３６の内側におけるスピンチャック２の左右の位置には夫々、カップ体３内の雰囲気を排気する排気管３８がカップ体３の底面から突入しており、排気管３８の上端はカップ体３の内部で開口する第１の排気口３９を形成している。
カップ体３の下方には、図２、図４に示すように排気路である排気ダクト９が設けられている。排気ダクト９は水平方向に伸びるように配置され、図４に示すように一端側が２本に分岐して分岐ダクト９１になっており、他端側が、集合ダクト９２に接続されている。図２、図４に示すように分岐ダクト９１の各端部の上面側には、開口部９３が形成されており、各開口部９３には、夫々排気管３８の下端部が接続されている。また排気ダクト９における分岐ダクト９１の分岐位置よりも集合ダクト９２側、具体的には、カップ体３と、筐体１０に形成した搬入出口１１との間における、排気ダクト９の上面側に筐体１０内の雰囲気を排気するための第２の排気口９４が形成されている。
図２に示すように第２の排気口９４には、第１の排気口３９の排気量と、第２の排気口９４の排気量との流量比を調整するための排気ダンパ９５が設けられている。この排気ダンパ９５を調整することにより、第１の排気口側３９からの多くの排気を行い、第２の排気口９４の排気量を少なくし、カップ体３の内部の排気量を多くする「カップ排気」の状態と、第１の排気口３９の排気量を少なくし、第２の排気口９４の排気量を多くして、カップ体３の内部よりもカップ体３の外部の排気量を多くする「モジュール排気」の状態とを切り替えることができるように構成されている。また図２中に示す９６は排液管３５から排出される液を排液する排液路である。
さらに現像装置は、スピンチャック２に保持されたウエハＷに処理流体を供給するための現像ノズル部５、洗浄ノズル部６及び補助ノズル部７を備えている。前記現像ノズル部５は第１の処理流体である現像液を供給するためのノズル、洗浄ノズル部６は洗浄液（リンス液）及び乾燥ガスを供給するためのノズル、補助ノズル部は、現像ノズルから供給する現像液とは、例えば界面活性剤が添加された異なる現像液を供給するためのノズルとして夫々用いられる。
現像ノズル部５は、その下端面に、前後方向に伸びる細長いスリット状に開口した現像ノズル５１を備え、現像ノズル部５が処理位置にあるときにはウエハＷの中心部を含む領域に帯状に現像液を吐出するようになっている。図１、図４、及び図５に示すように現像ノズル５１は、前後方向に水平に伸び、先端側が後方から前方を見て、右方向に向かって水平に梁出した第１のノズルアーム５２の先端に設けられている。また図５、図６に示すように第１のノズルアーム５２の後方側端部は、下方に向かって伸びる支持部である支持柱５３の上端に接続されている。支持柱５３の下端は、昇降機構５９を介して移動基台５４に接続されている。現像ノズル部５においては、支持柱５３の下端は移動基台５４の右よりの位置に接続されている。昇降機構５９は、例えば移動基台５４の上面から、後述する天板部２０の上面の高さ位置の半分の高さ位置まで伸びる図示しないガイド用の支柱に接続されており、例えばボールねじ機構などにより支持柱５３を昇降させるように構成されている。
また筐体１０の底面には、前後方向に伸びるガイドレール５５と、移動基台５４をガイドレール５５に沿って、前後方向に移動させるための、モータ、タイミングベルト及びプーリなどで構成された図示しない駆動機構が設けられている。このモータによりプーリを回転させて、タイミングベルトを駆動させることにより、移動基台５４がガイドレール５５に沿って、前後方向に移動する。移動基台５４、駆動機構及びガイドレール５５は現像ノズル５１を前後方向に進退させる移動機構を構成する。
なお現像ノズル部５においては、ガイドレール５５は、第１のノズルアーム５２よりも左寄りの位置に設けられおり、移動基台５４の左寄りの位置にガイドレール５５が接続されている。また図２に示すように移動基台５４、ガイドレール５５を含む移動機構は、カップ体３の上端よりも低い位置に設けられている。
また第１のノズルアーム５２の内部には、現像ノズル５１に下流側端部が接続された図示しない現像液供給路が形成されており、現像液供給路の上流側端部は、図５に示すように第１のノズルアーム５２の基端の後方側側面に接続された、現像液供給管５６の一端側に接続されている。現像液供給管５６は、下方側に屈曲され、他端側がさらに前方に向かって引き回されている。図５、図６に示すように現像液供給管５６における第１のノズルアーム５２側を下流側とすると、現像液供給管５６の上流側の部位は、第１のノズルアーム５２の移動路の下方に、第１のノズルアーム５２、支持柱５３及び移動基台５４と干渉しないように配置された固定具５０にて固定されている。これにより移動基台５４が移動したときに、現像液供給管５６における当該固定具５０に固定された部位が静止した状態となるように構成され、現像液供給管５６の固定具５０よりも下流側は、自由に屈曲変形するように構成されている。また現像液供給管５６の固定具５０よりも上流側は、さらに引き回され、後述する現像液供給源５８に接続されている。
また移動基台５４には、ノズルアーム５２を上下方向に昇降させる昇降機構を駆動させるための例えばボールねじのモータを駆動するための電力供給ラインや、移動位置の確認センサの信号波を送信するための信号線などで構成された配線部５７の一端が接続されている。配線部５７は、上方側に屈曲され、他端側がさらに前方に向かって引き回されている。配線部５７の他端側は既述の固定具５０の左側上方寄りの位置に固定され、さらに配線部５７の固定具５０よりも他端側は、例えば信号線が制御部に接続され、電線が電源部に接続されている。
また配線部５７における移動基台５４と固定具５０との間の部位には、配線規制部材８が設けられ、屈曲方向が規制されている。図７に示すように配線規制部材８は、複数の連結部材８１を配線規制部材８の長さ方向に連結して構成されている。各連結部材８１は、互いに向い合せに配置した２枚の連結板８２を備え、各連結板８２は、その幅方向の両端（連結部材８１の一面側及び他面側）を夫々架橋板８３により互いに固定して形成されている。２枚の連結板８２における夫々の長さ方向一端側は、互いの対向する面（内側の面）に段差が形成され、段差部分には、厚さ方向に貫通する連結孔８４が形成されている。また２枚の連結板における夫々の長さ方向他端側には、外側の面に段差が形成され、段差部分には外側向かって突出した連結ピン８５が形成されている。各連結部材８１は、連結板８２における長さ方向一端側と、長さ方向他端側と、が互に係合する形状に設定されている。そして互いに隣接する連結部材８１は、連結ピン８５を連結孔８４に嵌めこむことで連結板８２の長さ方向に連結される。この時互いに嵌合された連結板８２同士は、連結ピン８５を回転軸として既定の角度の範囲を回動することができるが、２枚の連結板８２は、架橋板８３により互いに固定されているため、厚さ方向（２枚の対向する連結板８２が並ぶ方向）の動きが規制される。
そして配線規制部材８は、複数の連結部材８１を連結板８２の長さ方向に連結して多数の関節部を形成した長尺状に構成され、各連結部材８１における架橋板８３の間に電力供給ライン及び信号線などの配線８０が配線規制部材８の幅方向に並べて配置される。従って各配線８０は、配線規制部材８の厚さ方向には屈曲することができるが、連結板８２の厚さ方向、即ち配線規制部材８の幅方向の動きが規制されることになる。この配線部５７は、移動基台５４に対して、配線規制部材８の厚さ方向が上下方向と揃うように接続され、移動基台５４の後方側から前方側に屈曲され、配線規制部材８の上下方向を反対にした状態で固定具５０に接続される。
図６に示すように配線部５７と、現像液供給管５６と、は、互いに交差しないように離間して接続されていると共に配線部５７は配線規制部材８により左右へ屈曲が規制されている。従って移動基台５４がガイドレール５５に沿って移動したときに配線部５７と現像液供給管５６とが、互いに交差しないように構成されている。また配線部５７についてもカップ体３の上端よりも低い位置に設けられている。
洗浄ノズル部６は、洗浄液例えば純水を吐出する洗浄ノズル６１ａと、乾燥ガス例えば窒素ガスを供給するガスノズル６１ｂと、を備えた複合ノズルとして構成されている。図４に示すように洗浄ノズル部６は、現像ノズル部５と同様に、第２のノズルアーム６２、支持柱６３、移動基台６４及びガイドレール６５を備えているが、これら第２のノズルアーム６２、支持柱６３、移動基台６４及びガイドレール６５は、図５に示した第１のノズルアーム５２、支持柱５３、移動基台５４及びガイドレール５５と左右が反転した形状となっている。
また第２のノズルアーム６２の内部には、夫々洗浄ノズル６１ａ、ガスノズル６１ｂに接続された図示しない洗浄液供給路及びガス供給路が形成され、洗浄液供給路及びガス供給路は、夫々第２のノズルアーム６２の基端の後方側側面に接続された洗浄液供給管６６ａ及びガス供給管６６ｂに接続されている。この例では、洗浄液供給管６６ａ及びガス供給管６６ｂは、側方が連結された帯状配管６６となっている。帯状配管６６は、第２のノズルアーム６２の基端部から、下方側に屈曲され、他端側がさらに前方に向かって引き回されている。
また図２に示すように移動基台６４には、現像ノズル部５に設けた移動基台５４と同様に配線規制部材８を備えた配線部６７が接続されている。帯状配管６６及び配線部６７も現像ノズル部５の例と同様に、配線８０と、帯状配管６６とは、互いに交差しないように固定具６０に固定されている。従って帯状配管６６における固定具６０から第２のノズルアーム６２までの領域は屈曲自在に構成されていると共に、配線部６７の固定具６０から第２のノズルアーム６２までの領域は左右方向の屈曲が規制されながら前後に摺動するように構成されている
また補助ノズル部７は、図５に示した現像ノズル部５とほぼ同様に構成されている。図４では、第３のノズル部７における、第３のノズルアーム、支持柱、移動基台及びガイドレールを、夫々符号７２、７３、７４及び７５で示している。
また図３に示すように現像ノズル５１、洗浄ノズル部６の洗浄ノズル６１ａ、ガスノズル６１ｂ、補助ノズル７１は、夫々現像液供給管５６、洗浄液供給管６６ａ、ガス供給管６６ｂ及び現像液供給管７６を介して現像液供給源５８、洗浄液供給源６８ａ、ガス供給源６８ｂ及び現像液供給源７８に接続されている。なお図３中のＶ５６、Ｖ６６ａ、Ｖ６６ｂ及びＶ７６は、夫々現像液供給管５６、洗浄液供給管６６ａ、ガス供給管６６ｂ及び現像液供給管７６に開設されたバルブであり、Ｍ５６、Ｍ６６ａ、Ｍ６６ｂ及びＭ７６は、夫々流量調整部である。
これら現像ノズル部５は、図１に示したスピンチャック２上のウエハＷに処理流体を供給する処理位置と、図４に示すように前記前後方向のウエハＷが搬入出される前方側とは反対側の後方側の待機位置と、の間で前後方向に進退自在に構成されている。また洗浄ノズル部６及び補助ノズル部７においても同様にスピンチャック２上のウエハＷに処理流体を供給する処理位置と、図４に示す待機位置と、の間で移動基台６４、７４によりガイドレール６５、７５に沿って前後方向に進退自在に構成されている。
この例では現像ノズル部５、洗浄ノズル部６及び補助ノズル部７の進退方向は、筐体１０の前後方向に揃っている。現像ノズル部５、洗浄ノズル部６及び補助ノズル部７は、筐体１０の左右方向に左から現像ノズル部５、補助ノズル部７及び洗浄ノズル部６の順番で並べて配置されており、図４に示すように各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させたときに、現像ノズル５１、洗浄ノズル６１ａ、ガスノズル６１ｂ及び補助ノズル７１が前方から後方に向かって、この順で一列に並ぶように配置されている。また各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させたときに各ノズル部５、６、７のノズルアーム５２、６２、７２の上面の高さ位置が揃うように配置されている。さらに現像ノズル部５、洗浄ノズル部６及び補助ノズル部７を待機位置に位置させたときの現像ノズル５１、洗浄ノズル６１ａ、ガスノズル６１ｂ及び補助ノズル７１の下方には、集合バス７９が設けられている。
また図１、図２に戻って筐体１０の後方寄りの領域には、筐体１０の後方側における移動基台５４、６４、７４及びガイドレール５５、６５、７５を含む移動機構と、支持柱５３、６３、７３を昇降させる昇降機構５９、６９が配置された駆動領域よりも上方側を覆うカバー部材１５が設けられている。カバー部材１５は、矩形板状の天板部２０と、天板部２０における前方側の端部から下方側に向けて伸び出すように設けられた隔壁部１９とを備えている。天板部２０には、待機位置にある各ノズル部５、６、７のノズルアーム５２、６２、７２の形状に対応した鉤型の３つの開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃが形成されている。開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃに対応するノズルアーム５２、６２、７２が収まる大きさに形成されている。そして各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させることで、各ノズルアーム５２、６２、７２により開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃが夫々塞がれるように構成されている。従って各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させることで、各ノズル部５、６、７の移動基台５４、６４、７４の上方が、カバー部材１５及び各ノズルアーム５２、６２、７２により覆われると言える。そして各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃは後端から前方へ向かって伸びるように形成されており、この方向は、各ノズル部５、６、７を待機位置から前方に移動したときに、ノズルアーム５２、６２、７２を支持する支持柱５３、６３、７３の移動方向に揃っている。従って支持柱５３、６３、７３は、各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃに沿って移動することができ、各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃは支持柱５３、６３、７３の移動路に沿って形成されているということができる。
また筐体１０の前方寄りの領域には、カップ体３を囲むように設けられ、カップ体３の周囲を上下に区画する区画板であるパンチングプレート１７が設けられている。パンチングプレート１７は、隔壁部１９の下端から水平に伸びるように連続して設けられている。従ってパンチングプレート１７とカバー部材１５との間の隙間は、隔壁部１９により塞がれている。またパンチングプレート１７の下方の空間は、カバー部材１５の下方の駆動領域となる空間と連通しており、既述の第２の排気口９４は、パンチングプレート１７の下方の空間に開口している。従って第２の排気口９４から廃棄することによりパンチングプレート１７の下方の空間及びカバー部材１５の下方の駆動領域となる空間の排気が行われる。また筐体１０内におけるカップ体３の上方には、ＦＦＵ（Ｆｕｎ Ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｉｔ）１８が設けられ、カップ体３に向けて清浄空気のダウンフローが供給できるように構成されている。
また現像装置は、制御部１００を備えている。制御部１００は、例えば図示しないプログラム格納部を有するコンピュータからなり、プログラム格納部には、現像ノズル部５、洗浄ノズル部６及び補助ノズル部７を用いて後述の現像処理を行う動作等についてのステップ（命令）群を備えたコンピュータプログラムが格納されている。そして当該コンピュータプログラムが制御部１００に読み出されることにより、制御部１００は現像装置の動作を制御する。なおこのコンピュータプログラムは、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、メモリーカード等の記憶機構に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
続いて上述の実施の形態に係る現像装置の作用について説明する。ウエハＷは図示しない外部の搬送機構により、現像装置に搬入される。現像装置に搬入されるウエハＷは、レジストが塗布され、そのレジストが所定の露光処理が行われている。
まず図８に示すようにウエハＷの搬入前に搬入出口１１のシャッタ１２を閉じ、各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させた状態で、ＦＦＵ１８からダウンフローを供給する。さらに排気ダクト９をモジュール排気に切り替える。これにより既述のようにカップ体３内の排気が行われず、第２の排気口９４から筐体１０内の排気が行われた状態になっている。
またこの時各ノズル５、６、７が待機位置に位置しているためカバー部材１５の各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃが塞がれた状態となっている。そのためＦＦＵ１８から供給されるダウンフローは筐体１０の後方側においてカバー部材１５及び開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃを塞ぐノズルアーム５２，６２，７２により遮られ、カバー部材１５の上方を対流する。また筐体１０の前方側においては、カップ体３に吸引されず、パンチングプレート１７を通過して筐体１０の下方側に流れ込む。
またモジュール排気を行っているため、パンチングプレート１７の下方側の雰囲気が第２の排気口９４から排気される。さらにカバー部材１５の下方側の雰囲気もパンチングプレート１７の下方を流れ、第２の排気口９４から排気される。
この時例えば移動基台５４、６４、７４や配線規制部材８などの駆動する部位においては、駆動により発生したパーティクルが付着していることがあるが、カバー部材１５によりこれら駆動する部位の上方が塞がれている。またカバー部材１５における隔壁部２９がスピンチャック２に保持されたウエハＷから移動基台５４、６４、７４が臨む位置を遮っている。そのためＦＦＵ１８から供給されるダウンフローは、パーティクルまで到達せず、パーティクルがダウンクローにより巻き上げられることがない。また移動基台５４、６４、７４や配線規制部材８に付着しているパーティクルは、カバー部材１５の下方側から、第２の排気口９４に流れ込む気流に捕捉されて除去される。
その後外部の搬送機構によりウエハＷが搬入出口を介して現像処理部１の上方に搬入され、搬送機構と支持ピン３９２との協働作用によりウエハＷがスピンチャック２に受け渡される。
次いで図９に示すようにモジュール排気を維持した状態で、現像ノズル部５を上昇させる。この時移動基台５４を僅かに前進させながら、第１のノズルアーム５２を上昇させることにより、第１のノズルアーム５２の後方に接続された現像液供給管５６とカバー部材１５との干渉を避ける。さらに移動基台５４を前進させて、現像ノズル５１をウエハＷの上方に移動させる。この時第１のノズルアーム５２を支持する支持柱５３は、現像ノズル部５に対応して形成された開口部１６ａに沿って前方に移動する。さらに現像ノズル５１を、吐出口がウエハＷの表面から１５ｍｍ〜２０ｍｍとなる高さ位置に下降する。この時カバー部材１５の下方の駆動領域の雰囲気が排気されるため、開口部１６ａを介して、駆動領域内に流れ込む気流が形成される。
次いで図１０に示すようにカップ排気を行うように排気を切り替える。これにより、カップ体３内にカップ体３の上方側から、排気管３８に流れ込む気流が形成されて排気される。また第２の排気口９４による排気も量が少なくなるものの継続して行われる。この時既述のようにＦＦＵ１８のダウンフローがカバー部材１５により遮られるため、駆動する部位に付着しているパーティクルが巻き上げられることがなく、スピンチャック２に保持されたウエハＷへのパーティクルの付着が抑制されている。
さらに図１０、図１１に示すようにスピンチャック２によりウエハＷを回転させながら、現像ノズル５１からウエハＷの中心部を含む領域に現像液を供給する。ウエハＷ中心部に供給された現像液Ｄはスピンコーティングにより、ウエハＷの周縁部側へと広がる。このとき現像ノズル５１から現像液を吐出しながら、現像ノズル５１をウエハＷの中心部と外側方向との間で前後方向に進退移動させるようにしてもよい。
現像ノズル５１を処理位置に移動させたとき、図１０に示すように現像液供給管５６は上流側が固定具５０に固定され、下流側の端部が第１のノズルアーム５２の後方に固定されている。そのため第１のノズルアーム５２の前進に従い、前後方向に屈曲変形する
また配線部５７は、現像液供給管５６と同様に上下方向に屈曲変形しようとするが、配線規制部材８により左右の屈曲が規制されているため、左右方向にずれずに前後方向に向かって摺動しながら屈曲変形する。このように現像液供給管５６及び配線部５７は、互いに左右方向に離間するように配置され、前後方向に向かって屈曲する。そのため第１のノズルアーム５２を前後方向に移動したときに、現像液供給管５６及び配線部５７は互いに干渉しない。
また図１１に示すようにカバー部材１５においては、第１のノズルアーム５２が位置していた開口部１６ａが開放された状態となっているが、他の開口部１６ｂ、１６ｃは夫々第２のノズルアーム６２及び第３のノズルアーム７２により塞がれた状態となっている。そのため開放される開口部１６ａは、一か所だけであり、上方のＦＦＵ１８から供給されるダウンフローがカバー部材１５の下方側に進入するが、ダウンフローに抗して開口部１６ａから上方側に流れることは難しい。そのためカバー部材１５の下方側のパーティクルが巻き上げられて、カップ体３側に流れることはない。
次いで図１２に示すように現像液の吐出を停止した後、第１のノズルアーム５２を上昇させ、続いて現像ノズル部５を後方に移動させると共に第１のノズルアーム５２を下降させる。この時移動基台５４を後方に移動させながら第１のノズルアーム５２を下降させ、第１のノズルアーム５２の後方に接続された現像液供給管５６とカバー部材１５との干渉を避ける。これにより現像ノズル部５が待機位置に戻り、開口部１６ａが第１のノズルアーム５２により塞がれる。そしてカップ排気を維持した状態で、ウエハＷを回転させて現像液をウエハＷの表面全体に広げて、現像処理を行い、さらにウエハＷの回転数を上昇させて現像液を振り切る。
この時図１３に示すように各ノズル部５、６、７が待機位置に位置しているため、カバー部材１５の各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、夫々第１のノズルアーム５２、第２のノズルアーム６２及び第３のノズルアーム７３により塞がれた状態となっている。そのためＦＦＵ１８から供給されるダウンフローは、カバー部材１５及び各ノズルアーム５２、６２、７２により遮られる。
続いて、排気をモジュール排気に切り替え、図１４に示すように洗浄ノズル部６を現像ノズル部５の移動と同様に、上昇させると共に前進させる。さらに洗浄ノズル部６をウエハの中心部上方まで移動させた後、下降させて、洗浄ノズル６１ａの高さを合わせる。さらにカップ排気に切り替え、ウエハＷを回転させながら、洗浄液である純水をウエハＷ表面の中心部を含む領域に吐出する。吐出された洗浄液はウエハＷの遠心力の作用により液面に沿って外側に広がり、ウエハＷ表面のレジスト溶解成分を含む現像液を洗い流し、ウエハＷの表面が洗浄される。
洗浄液の吐出開始から所定の時間が経過すると、洗浄液の供給を停止し、ガスノズル６１ｂが処理位置に位置するように洗浄ノズル部６を進退移動させて、ウエハＷの中心部を含む領域に乾燥ガスである窒素ガスを供給する。この乾燥ガスの供給とカップ体３内の排気とにより、ウエハＷの中心部から周縁部に向かう気流が形成され、この気流と遠心力との作用により、ウエハＷに付着した液はウエハＷから除去され、ウエハＷが乾燥される。
更にウエハＷの現像処理が終了すると、図１５に示すように排気をモジュール排気に切り替え、ウエハＷを搬出する。そして例えば、各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させた状態で、モジュール排気を行う。ウエハＷの処理により各ノズル５、６、７の移動させたため、移動機構、昇降機構５９及び配線規制部材８にパーティクルが発生しているおそれがあるが、ＦＦＵ１８から供給されるダウンフローがカバー部材１５及び各開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃを塞ぐ各ノズルアーム５２、６２、７２により遮られる為、パーティクルが膜上げられることはない。さらにカバー部材１５の下方側の雰囲気が第２の排気口９４から排気されるため、発生したパーティクルが除去される。
以上の説明は現像ノズル部５を用いて処理を行う場合であるが、前記のロットとは異なる他のロットの基板に対して、他の現像液を供給する場合には、現像ノズル部５に代えて、補助ノズル部７を用いて現像処理を行う。
この場合にもウエハＷに現像液を供給するときには、現像ノズル部５を待機位置に位置させた状態で、補助ノズル部７を移動させるようにすることで、カバー部材１５の開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの開放を限定することができる。
上述の実施の形態によれば、水平に保持したウエハＷに各ノズル部５、６、７から処理流体を供給して処理を行うにあたって、各ノズル部５、６、７をウエハＷの上方と、待機位置との間で移動させる移動基台５４、６４、７４及びガイドレール５５、６５、７５の上方を、各ノズル部５、６、７を移動させるための１６ａ、１６ｂ、１６ｃが設けられたカバー部材１５で覆い、カバー部材１５の下方の駆動領域を排気するように構成している。さらに各ノズル部５、６、７を待機位置に位置させたとき前記開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃが夫々各ノズル部５、６、７のノズルアーム５２、６２、７２により塞がれるように構成している。そのため各ノズル部５、６、７の移動基台５４、６４、７４にて発生するパーティクルがウエハＷに向かって飛散せず、ウエハＷへのパーティクルの付着を抑制することができる。
また開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃの大きさは、ノズルアーム５２、６２、７２を収納したときにわずかな隙間があっても、スピンチャック２に保持されたウエハＷに向かって、カバー部材１５の下方側のパーティクルが流出することがない大きさであればよい。この開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃに収納されたノズルアーム５２、６２、７２と天板部１５ａとの隙間の幅は、例えば２〜７ｍｍの範囲であればよい。
また各ノズル部５、６、７の移動基台５４、６４、７４をカップ体３の上端よりも低い位置に設けている。パーティクルの発生源となる移動基台５４、６４、７４の位置が高い場合にはＦＦＵ１８に近くなるため気流の影響を受けやすく、ダウンフローにより巻き上げられるおそれが大きい。そのため移動基台５４、６４、７４、ガイドレール５５、６５、７５及び配線規制部材８を低い位置、具体的には、カップ体３の上端よりも低い位置とすることで、ウエハＷへのパーティクルの付着を抑制することができる。
また本発明は、前後方向に伸びるノズルアームに支持されたノズルを筐体１０の左右方向に移動するように構成してもよい。例えば図１６に示すように前後方向に伸びるノズルアーム５２ａの先端に現像液ノズル５１を設け、ノズルアーム５２ａの後端を支持柱５３により支持する。そして支持柱５３を左右方向に移動するように構成し、カバー部材１５の下方に現像液ノズル５１をカップ体３の上方と、カップ体３外部待機バス７９ａとの間で左右方向に移動させる移動機構を設け、天板部２０に左右方向に伸びる開口部１６ｄを形成すればよい。なお図中の１６ｅは図示を省略した他のノズルを支持する支持柱が配置される開口部である。
このような構成においても駆動領域の上方をカバー部材１５で覆い、カバー部材１５にノズルが移動するための開口部１６ｄを形成することで、駆動領域で発生したパーティクルのカップ体３側への飛散を抑制することができるため効果を得ることができる。
また本発明は、ノズルは一本であってもよい。また上述の実施の形態に示したように複数のノズルを設けた構成とするにあたって、ウエハＷに処理流体を供給するノズル以外のノズルを、待機位置に位置させるように構成してもよい。ノズルが待機位置から移動すると、当該ノズルに対応する開口部が開放される。そのため待機位置から同時に移動する処理液ノズルを限定することにより、多くの開口部が同時に開放されることを防ぐことができる。従って、カバー部材１５の下方で発生したパーティクルが、カバー部材１５の上方側に巻あげられてしまうおそれが少なくなる。
また上述の実施の形態に示したようにノズルを待機位置から処理位置に移動させる時には、モジュール排気に切り替えるようにしてもよい。これによりノズルを待機位置から処理位置に移動させる時にカバー部材１５の外部の雰囲気が開口部１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して駆動領域に流れ込む気流を形成できる。そのため駆動領域に生じたパーティクルのカップ体３側への流出をより防ぐことができる。
移動機構の上方に天板部を設けると共に天板部のスピンチャック側の端部に下方に伸びる隔壁部を設けてもよい。スピンチャック２に保持されたウエハＷから見て、天板部の下方に移動基台５４、６４、７４が臨む場合には、カバー部材の下方にて発生したパーティクルが、天板部のスピンチャック側下方からスピンチャック側に流出しにくくなる。そのため隔壁部を設けることによりウエハＷ側へのパーティクルの飛散をより抑制することができる。
あるいはノズルの待機位置を低くして天板部２０を低くしてもよい。天板部２０を低く配置することで、隔壁部１９を設けない構成においても、移動機構や昇降機構をスピンチャック２に保持されたウエハＷからが臨む位置から外すことができる。そのため移動機構や昇降機構に発生するパーティクルのウエハＷ側への飛散が抑制される
さらには補助ノズルを各々洗浄液とＮ２ガスとを吐出するノズルとして構成し、第２のノズル及び第３のノズルを同時にウエハＷの上方に移動させ洗浄処理を行う構成でも良い。このような構成においても、第２のノズル及び第３のノズルを同時にウエハＷの上方に移動させる時にも第１のノズルを待機位置に待機させるようにすることで、開放される開口部を少なくすることができるため効果を得ることができる。
さらに上述の実施の形態では、スピンチャック２に保持されたウエハＷの側方及び下方を囲むと共に、内部に第１の排気口３９が開口したカップ体３を設け、第１の排気口３９から排気を行うための排気ダクト９を設けている。また前記排気ダクト９における、カップ体３と、筐体１０に形成したウエハＷの搬入出口１１との間の部位に、第２の排気口を設けると共に、排気路に排気を第１の排気口３９と第２の排気口９４との間で切り替えるダンパ９５を設けている。そのため搬入出口１１を介して筐体１０の外部へのパーティクルの流出を抑制することができる。またカップ体３から見て、排気路がノズルの移動機構の設けられる方向と異なる方向に設けられるため、移動機構の高さ位置をより低くできる。従ってよりパーティクルの飛散のリスクが小さくなる。
また移動基台５４、６４、７４に接続された配線８０の動きを配線規制部材８により規制して、配線８０と処理流体供給管とが接触しないように構成しているが、配線規制部材８は、部材がこすれ合うためパーティクルが発生しやすい。そのため配線規制部材８を適用した液処理装置において、配線規制部材８をカバー部材１５の下方、さらにはカップ体３の開口部３１よりも下方に配置することで、配線規制部材８から発生するパーティクルのウエハＷ側への飛散を抑制することができるため、より効果が大きい。
また本発明は、レジスト塗布装置や、洗浄装置などに適用してもよい。さらに現像液などの処理液を供給する装置に限らず、基板にガスや、ミストなどの処理流体を供給する装置であってもよい。あるいは基板に蒸気を供給する装置であってもよい。
１ 現像処理部
２ スピンチャック
３ カップ体
５ 現像ノズル部
６ 洗浄ノズル部
７ 補助ノズル部
８ 配線規制部材
９ 排気ダクト
１５ カバー部材
１６ａ〜１６ｃ 開口部
１８ ＦＦＵ
３８ 排気管
３９ 第１の排気口
５２、６２、７２ ノズルアーム
５４、６４、７４ 移動基台
９４ 第２の排気口
９５ 排気ダンパ
Ｗ ウエハ

Claims (9)

  1. ノズルから基板に処理液を供給して液処理を行う装置において、
    基板を水平に保持するための基板保持部を囲むように設けられたカップ体と、
    前端部に前記ノズルが設けられ、後端部が支持部に支持されたノズルアームと、
    前記カップ体の後方側に位置する待機位置と前記ノズルから処理流体を基板に供給する処理位置との間で前記支持部を介してノズルアームを前後方向に移動させるための移動機構と、
    前記支持部を昇降させる昇降機構と、
    前記移動機構及び昇降機構が配置された駆動領域よりも上方側に設けられる天板部を含み、前記駆動領域を前記カップ体内にて基板が保持される領域と区画するためのカバー部材と、
    前記天板部における前記支持部の移動路に対応する部位に当該支持部が移動できるように形成された開口部と、
    前記駆動領域を排気する排気機構と、を備え、
    前記開口部は、待機位置に置かれているノズルアームにより塞がれるように構成されていることを特徴とする液処理装置。
  2. ノズルから基板に処理液を供給して液処理を行う装置において、
    基板を水平に保持するための基板保持部を囲むように設けられたカップ体と、
    前端部に前記ノズルが設けられ、後端部が支持部に支持されたノズルアームと、
    待機位置と前記ノズルから処理流体を基板に供給する処理位置との間で前記支持部を介してノズルアームを移動させるための移動機構と、
    前記支持部を昇降させる昇降機構と、
    前記移動機構及び昇降機構が配置された駆動領域よりも上方側に設けられる天板部を含み、前記駆動領域を前記カップ体内にて基板が保持される領域と区画するためのカバー部材と、
    前記天板部における前記支持部の移動路に対応する部位に当該支持部が移動できるように形成された開口部と、
    前記カップ体内に開口する第１の排気口と、
    前記カップ体の下方側領域に開口し、前記駆動領域を排気する第２の排気口と、
    前記第１の排気口と第２の排気口との間で排気流量の比率を切替えるための切替え機構と、を備え、
    前記ノズルアームを待機位置から、処理位置に移動するときに、前記切替え機構を第２の排気口の排気流量が第１の排気口の排気流量よりも大きくなるように切り替えることを特徴とする液処理装置。
  3. 前記カップ体を囲むように設けられ、上部側の空間と下部側の空間とを区画する区画板を備え、
    前記カバー部材は、前記区画板に連続して形成されている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。
  4. 互に独立して横方向に移動可能かつ昇降可能に構成された複数のノズルアームを備え、
    複数のノズルアームを夫々支持する複数の支持部は互に左右方向に配置され、
    複数のノズルアームに夫々設けられたノズルは互に前後方向に配置されている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。
  5. 互に独立して移動可能な複数のノズルアームを備え、
    前記開口部は、前記複数のノズルアームに対応して複数設けられ、
    前記複数のノズルアームの各ノズルは、基板保持部の中心部を通る直線上に並ぶように設けられている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。
  6. 複数のノズルの内の処理流体を基板に供給するノズルが待機位置から移動するときには、他のノズルが待機位置に位置することを特徴とする請求項４または５に記載の液処理装置。
  7. ノズルアームの側縁と開口部の縁との間の隙間の水平方向の寸法が７ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の液処理装置。
  8. 前記移動機構及び昇降機構に接続され、これらを駆動させるための配線と、
    前記配線における前記移動機構及び昇降機構に接続される側を一端側とすると、配線の他端側の部位を前記移動機構が移動したときに静止するように固定する固定具と、
    関節部を備えた長尺状に構成され、前記移動機構の移動に従って屈曲し、前記配線における一端側の接続位置と、他端側の固定具に固定される固定位置と、の間の部位を保護案内するための配線規制部材と、を備え、
    前記配線規制部材は、前記駆動領域における前記カップ体の開口面の高さ位置よりも低い高さ位置に設けられたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の液処理装置。
  9. 前記ノズルアームの移動領域及びカップ体は筐体に囲まれ、
    前記筐体内におけるカップ体の上方には、当該カップ体に向けて清浄気体のダウンフローを供給するファンフィルタユニットが設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の液処理装置。
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