(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置であって、
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段を回転駆動する駆動手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上方の位置と基板の上方から外れた待機位置とに移動可能に設けられ、前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
前記待機位置において、前記処理液供給ノズルの先端部の変形を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記処理液供給ノズルの先端部の変形を光学的に検出する光学センサを備えたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記検出手段が前記処理液供給ノズルの先端部の変形を検出したことに応答して警報を出力する警報出力手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理液供給ノズルの先端部の周囲を取り囲むように設けられたカバー部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記処理液供給ノズルの先端部は細管状吐出部からなり、
前記カバー部材は、前記細管状吐出部が突出する開口端部を有する円筒状部材からなることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記待機位置に設けられ、待機状態の前記処理液供給ノズルの周囲を取り囲む防護部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理液供給ノズルから基板に処理液を供給し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、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円形の基板に処理液を供給して所定の処理を行うために基板処理装置が用いられている。基板処理装置には、基板表面にレジスト液を供給して回転塗布する回転式の塗布装置がある。
【０００３】
図７は従来の回転式の塗布装置の概略断面図である。塗布装置では、モータ１の回転軸２の先端に取り付けられた基板保持部３に基板Ｗが保持され、基板Ｗの中央上方のレジストノズル９からレジスト液が基板Ｗの表面に吐出される。そして、基板保持部３を高速回転することによりレジスト液が基板Ｗの全面に塗り広げられ、薄いレジスト膜が形成される。
【０００４】
レジスト膜が形成された基板Ｗは、基板搬送手段に周辺部を把持されて種々の基板処理装置間を搬送される。上記のように、レジスト膜は基板Ｗの周辺部にまで塗り広げられている。このため、基板搬送手段により基板の周辺部を把持すると周辺部のレジストが剥離して飛散し、基板中央部のレジスト膜表面を汚染したり、他の基板の表面を汚染したりして、基板処理の歩留まりを低下させる場合がある。
【０００５】
この対策として、基板Ｗの周辺部に塗り広げられたレジスト膜を環状に除去するエッジリンス処理が行われている。エッジリンス処理では、エッジクリーナノズル１０がカップ４の外部の待機位置からカップ４内の基板Ｗの外周部の上方位置に移動する。そして、基板保持部３により基板Ｗを回転させながら基板Ｗの外周部にエッジクリーナノズル１０からエッジリンス液を吐出して基板Ｗの外周部のレジスト膜を除去する。
【０００６】
図８はエッジリンス処理の模式図である。エッジリンス液４１により除去すべきレジスト膜４０の幅は数ｍｍ程度である。このため、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１の内径を０．２〜０．３ｍｍ程度と微小にする必要があり、吐出部１１は細い針状に形成されている。そして、エッジリンス液４１を基板Ｗの外方側に向けて噴出するようにエッジクリーナノズル１０の吐出部１１が基板Ｗの表面に対して傾けて配置される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すように、エッジクリーナノズル１０はカップ４の外部の空間に静止して待機する。このため、塗布装置の保守作業時に、カップ４を作業者が上方に持ち上げて取り外す際に、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１に手やカップ４を誤って衝突させる場合がある。吐出部１１は注射針のような細管状に形成されており、手やカップ４等が衝突すると容易に折れ曲がってしまう。吐出部１１が折れ曲がった状態でエッジリンス液４１を吐出すると、エッジリンス液が所望の部分に供給されず、エッジリンス処理が不良となる。特に、吐出部１１が基板Ｗの中央側に曲げられた場合には、エッジリンス液４１がレジスト膜４０上に吐出され、レジスト膜４０を部分的に溶解してしまう。このため、レジスト膜４０に多量の不良箇所が発生し、製造歩留まりが大幅に低下して大きな損害が生じるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、処理液供給ノズルの先端部の折れ曲がりによる処理不良を防止することが可能な基板処理装置を提供することである。
【０００９】
【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、基板に処理液を供給して所定の処理を行う基板処理であって、基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段を回転駆動する駆動手段と、基板保持手段に保持された基板の上方の位置と基板の上方から外れた待機位置とに移動可能に設けられ、基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルと、待機位置において、処理液供給ノズルの先端部の変形を検出する検出手段とを備えたものである。
【００１０】
第１の発明に係る基板処理装置においては、基板保持手段に保持され回転駆動される基板に処理液供給ノズルから処理液が供給されて所定の処理が行われる。また、処理液供給ノズルの待機位置には検出手段が設けられている。検出手段は、異物の衝突等によって処理液供給ノズルの先端部が変形した場合に、処理液供給ノズルの先端部の変形を検出する。このため、処理液供給ノズルの先端部の変形に速やかに対処することが可能となり、先端部が変形した処理液供給ノズルが基板の上方の位置で不所望の方向に処理液を供給して基板に処理不良が生じることが防止される。
【００１１】
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、検出手段が、処理液供給ノズルの先端部の変形を光学的に検出する光学センサを備えたものである。
【００１２】
この場合には、光学センサにより処理液供給ノズルの先端部の変形が検出され、それによって処理液供給ノズルから不所望の方向に処理液が供給されて基板に処理不良が生じることが防止される。
【００１３】
第３の発明に係る基板処理装置は、第１または第２の発明に係る基板処理装置の構成において、検出手段が処理液供給ノズルの先端部の変形を検出したことに応答して警報を出力する警報出力手段をさらに備えたものである。
【００１４】
この場合、警報出力手段が警報を出力することによって作業者が迅速に処理液供給ノズルの先端部の変形を察知することが可能となり、変形した処理液供給ノズルの動作によって基板の処理不良が生じることを未然に防止できるとともに、処理液供給ノズルの補修等の作業を迅速に行うことが可能となる。
【００１５】
第４の発明に係る基板処理装置は、第１〜第３のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、処理液供給ノズルの先端部の周囲を取り囲むように設けられたカバー部材をさらに備えたものである。
【００１６】
第４の発明に係る基板処理装置においては、処理液供給ノズルに設けられたカバー部材によって作業者の手や基板処理装置の部品等の異物が直接処理液供給ノズルの先端部に衝突することが防止される。これにより、処理液供給ノズルの先端部が変形する事故が未然に防止され、処理液供給ノズルの先端部の変形による基板の処理不良の発生を防止することができる。
【００１７】
第５の発明に係る基板処理装置は、第４の発明に係る基板処理装置の構成において、処理液供給ノズルの先端部が細管状吐出部からなり、カバー部材が、細管状吐出部の先端が突出する開口端部を有する円筒状部材からなるものである。
【００１８】
この場合、円筒状部材の先端から細管状吐出部の先端を突出させることにより処理液の吐出を可能とするとともに、円筒状部材により細管状吐出部の周囲を防護することにより異物の衝突による処理液供給ノズルの細管状吐出部の折れ曲がり事故を未然に防止することができる。
【００１９】
第６の発明に係る基板処理装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、待機位置に設けられ、待機状態の処理液供給ノズルの周囲を取り囲む防護部材をさらに備えたものである。
【００２０】
第６の発明に係る基板処理装置においては、待機位置に防護部材が設けられている。防護部材は処理液供給ノズルの周囲を取り囲むように設けられており、待機状態の処理液供給ノズルに異物が直接衝突することを防止する。これにより、処理液供給ノズルの先端部が折り曲げられる事故を未然に防止し、処理液供給ノズルの先端部の変形に起因する基板の処理不良を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例による回転式の塗布装置の平面図であり、図２は図１の塗布装置の断面図である。
【００２２】
図１および図２において、塗布装置は、垂直方向に配設された回転軸２を有するモータ１および回転軸２の先端部に接続された基板保持部３を有する。基板保持部３は基板Ｗを真空吸着して基板Ｗを水平姿勢に保持する。
【００２３】
基板保持部３の周囲には、基板Ｗに供給された処理液が外方へ飛散することを防止するために中空のカップ４が設けられている。
【００２４】
基板保持部３の上方には、レジスト液を基板Ｗ上に吐出するレジストノズル９が上下動可能にかつ基板Ｗの上方位置とカップ４の外側の待機位置との間で移動可能に設けられている。
【００２５】
また、基板保持部３の外周部の上方には、基板Ｗの周辺部にエッジリンス液を吐出するエッジクリーナノズル１０が基板Ｗの外周部の上方の位置とカップ４の外方の待機位置との間で移動可能に設けられている。このエッジクリーナノズル１０はカップ４の外側に設けられたノズル駆動部２３により駆動される。
【００２６】
図３はエッジクリーナノズルおよびノズル駆動部の斜視図である。ノズル駆動部２３は、正逆回転可能なモータ１８と、モータ１８の回転軸に連結された回転軸１９を備える。回転軸１９には支持ブラケット２０および支持ブロック２１が取り付けられている。支持ブラケット２０は回転軸１９とともに回転可能に取り付けられ、かつエアシリンダ２２のロッドに連結されている。これにより、モータ１８の回動とともに回動し、エアシリンダ２２のロッドの伸縮により上下方向に移動する。
【００２７】
支持ブロック２１は回動軸１７の下端を支持し、モータ１８の回転軸１９に沿って上下動可能に設けられている。そして、回転軸１９の回動とともに回動することによって回動軸１７を回転軸１９の回転中心の周りに回動し、さらにエアシリンダ２２の伸縮による支持ブラケット２０の上下移動に伴って回動軸１７を上下移動させる。
【００２８】
回転軸１９の上端には、原点センサ２７が取り付けられている。原点センサ２７はエッジクリーナノズル１０を保持して回動するアーム１６の原点位置（待機位置）および基板Ｗの外周部の上方の位置への移動を検出する。
【００２９】
アーム１６の一端は回動軸１７に固定されている。またアーム１６の他端には支持フレーム１５が取り付けられている。さらに、支持フレーム１５の先端部には取り付けブラケット１５ａによりエッジクリーナノズル１０が取り付けられている。
【００３０】
エッジクリーナノズル１０はノズル支持部１２および細管状の吐出部１１を有する。ノズル支持部１２にはリンス液供給源（図示せず）からエッジリンス液をエッジクリーナノズル１０に導くリンス液供給管１３が接続されている。リンス液供給管１３の途中にはエッジリンス液の供給動作を開閉するエアバルブ１４が設けられている。
【００３１】
エッジクリーナノズル１０の待機位置には透過型の光学センサ２５が取り付けられている。透過型の光学センサ２５は光を出射する投光器２５ａと投光器２５ａから出射された光を受光する受光器２５ｂとを備える。この光学センサ２５は、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１が正常な状態において投光器２５ａから出射された光がエッジクリーナノズル１０の吐出部１１により遮られるように配置される。光学センサ２５の検出信号は制御器２６に出力される。
【００３２】
エッジクリーナノズル１０の吐出部１１が正常な場合、光学センサ２５の投光器２５ａから出射された光は吐出部１１により遮られる。このため、受光器２５ｂの受光量は小さくなり、受光量に応じた検出信号が制御器２６に出力される。
【００３３】
また、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１に変形が生じた場合、光学センサ２５の投光器２５ａから出射された光はエッジクリーナノズル１０の吐出部１１に遮られることなく受光器２５ｂに入射する。このため、受光器２５ｂの受光量が大きくなり、受光量に応じた検出信号が制御器２６に出力される。
【００３４】
制御器２６は受光器２５ｂからの検出信号に基づいてエッジクリーナノズル１０の吐出部１１の変形の有無を判定する。そして、吐出部１１が変形したと判定した場合、警報部２８を駆動して警報音を発する。あるいは、表示装置（図示せず）にエッジクリーナノズル１０の吐出部１１の変形の発生を表示させる。
【００３５】
このエッジクリーナノズル１０の変形の有無の検出動作はエッジクリーナノズル１０が待機位置へ復帰する度に行われる。エッジクリーナノズル１０の待機位置への移動は原点センサ２７により検出される。制御器２６は原点センサ２７からの出力によりエッジクリーナノズル１０が待機位置に復帰したことを検出すると、復帰の検出信号をトリガーとして光学センサ２５を駆動してエッジクリーナノズル１０の変形の検出動作を行う。
【００３６】
なお、エッジクリーナノズル１０の変形の検出動作は、エッジクリーナノズル１０が待機位置に待機している間の所定のタイミングで行ってもよく、また、基板Ｗの外周上方位置への移動開始直前に行ってもよい。
【００３７】
このように、光学センサ２５を用いてエッジクリーナノズル１０の変形の有無を検出するように構成したことにより、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１の折れ曲がりの検出が可能となり、それによって速やかに対処することが可能となる。
【００３８】
本実施例において、基板保持部３が本発明の基板保持手段に相当し、モータ１が駆動手段に相当し、エッジクリーナノズル１０が処理液供給ノズルに相当し、光学センサ２５が検出手段に相当し、警報部２８が警報出力手段に相当する。なお、光学センサ２５は透過型に限らず、反射型など他の種類のセンサを用いることも可能である。
【００３９】
図４は本発明の第２の実施例による塗布装置のエッジクリーナノズルの斜視図である。第２の実施例による塗布装置では、エッジクリーナノズル１０の針状の吐出部１１を保護する保護カバー２９が取り付けられている。保護カバー２９は円筒状に形成され、保護カバー２９の開口端部から吐出部１１が僅かに突出する長さに形成されている。保護カバー２９の開口端部から突出した吐出部１１の長さｄは約３ｍｍに設定されている。保護カバー２９は、保守作業時等に作業者の手や他の部品が直接吐出部１１に衝突することを防止する。これにより、剛性の低い針状の吐出部１１が折れ曲がることが防止される。
【００４０】
本実施例において、保護カバー２９が本発明のカバー部材に相当する。
図５は本発明の第３の実施例による塗布装置のエッジクリーナノズルおよびノズル駆動部の斜視図である。第３の実施例による塗布装置では、待機位置におけるエッジクリーナノズル１０の周囲に防護カバー３０が設けられている。防護カバー３０はエッジクリーナノズル１０の周囲を取り囲む箱型形状に形成され、エッジクリーナノズル１０の回動方向に開口部３０ａを有している。
【００４１】
待機位置においてエッジクリーナノズル１０の周囲を防護カバー３０で取り囲むことにより、保守作業時等に作業者の手や部品等が直接エッジクリーナノズル１０の吐出部１１に衝突することが防止される。これにより、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１の折れ曲がり等の事故が防止される。
【００４２】
なお、防護カバー３０は箱型形状に限らず、エッジクリーナノズルの周囲を取り囲む任意の形状に形成することができる。また、本実施例においては、防護カバー３０が本発明の防護部材に相当する。
【００４３】
さらに、図６は本発明の第４の実施例による塗布装置のエッジクリーナノズルおよびノズル駆動部の斜視図である。第４の実施例による塗布装置では、エッジクリーナノズル１０の待機位置に待機ポット３１が設けられている。待機ポット３１はエッジクリーナノズル１０の先端部分を収納する空間を有している。この空間は有機溶剤雰囲気に保持されている。待機ポット３１は、待機中のエッジクリーナノズル１０の吐出部の先端が乾燥してエッジリンス液が固化することを防止するとともに、エッジクリーナノズル１０の吐出部１１を保護する働きをなす。すなわち、待機ポット３１を設けることにより剛性の低いエッジクリーナノズル１０の吐出部１１は待機ポット３１内に保持される。このため、作業時に、作業者の手や部品等が衝突してエッジクリーナノズル１０の吐出部１１が折れ曲がることが防止される。
【００４４】
本実施例においては、待機ポット３１が本発明のカバー部材に相当する。
なお、上記第１〜第４の実施例では、塗布装置のエッジクリーナノズル１０の吐出部１１を保護する構造について説明したが、これらの構造はエッジクリーナノズル１０に限定されるものではなく、ノズル先端部の剛性が低くかつ異物が衝突しやすい位置に設けられた他のノズルに対しても適用することが可能である。
【００４５】
また、各実施例の保護構造は、適宜組み合わせて用いることができる。たとえば、第１の実施例における光学センサ２５は第２の実施例における保護カバー２９および第３の実施例における防護カバー３０にそれぞれ組み合わせて用いることができる。また、第２の実施例における保護カバー２９は第３の実施例における防護カバー３０または第４の実施例における待機ポット３１と組み合わせて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による回転式の塗布装置の平面図である。
【図２】図１の塗布装置の断面図である。
【図３】図１の塗布装置におけるエッジリンスノズルおよびノズル駆動部の斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施例による塗布装置のエッジクリーナノズルの斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施例による塗布装置のエッジクリーナノズルおよびノズル駆動部の斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施例による塗布装置のエッジクリーナノズルおよびノズル駆動部の斜視図である。
【図７】従来の塗布装置の断面図である。
【図８】図７の塗布装置におけるエッジリンス処理の模式図である。
【符号の説明】
１  モータ
２  回転軸
３  基板保持部
４  カップ
１０  エッジクリーナノズル
１１  吐出部
１２  ノズル支持部
１５  支持フレーム
１６  アーム
１７  回動軸
１８  モータ
１９  回転軸
２５  光学センサ
２６  制御器
２７  原点センサ
２８  警報部
２９  保護カバー
３０  防護カバー
３１  待機ポット
４１  エッジリンス液
【図１】
0003654763.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003654763.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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