(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気のために吸気源に接続され、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
基板を保持しつつ回転させる回転保持手段および前記回転保持手段に保持された基板上に処理液を吐出する処理液吐出手段を含む回転処理部と、
前記回転処理部内の雰囲気ガスを前記吸気源に導く排気管路と、
前記排気管路内の雰囲気ガスの流量を調整する流量調整手段と、
前記処理液吐出手段による処理液の吐出時に、前記雰囲気ガスの流量が吐出前に比べて高くなるように前記流量調整手段を制御する制御手段とを備え、
前記処理液吐出手段は、前記処理液として塗布液を吐出する塗布液吐出ノズルを含み、
前記制御手段は、前記塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出完了から所定時間経過後の雰囲気ガスの流量が、前記塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出前の雰囲気ガスの流量よりも低くなるように前記流量調整手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出完了から所定時間経過まで前記雰囲気ガスの流量が保たれた後、前記雰囲気ガスの流量が低下するように前記流量調整手段を制御する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】
前記処理液吐出手段は、前記処理液としてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルをさらに含み、
前記制御手段は、前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出時の前記雰囲気ガスの流量がリンス液の吐出前に比べて高くなるように前記流量調整手段を制御する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】
前記制御手段は、前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後に前記雰囲気ガスの流量が低下するように前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後の雰囲気ガスの流量が前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出前の雰囲気ガスの流量よりも高くなるように前記流量調整手段を制御す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】
前記処理液吐出手段は、前記処理液としてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルをさらに含み、前記塗布液吐出ノズルにより塗布液を吐出した後、前記リンス液吐出ノズルによりリンス液を吐出し、
前記制御手段は、前記塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出時に前記雰囲気ガスの流量が前記塗布液の吐出前に比べて高くなり、前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出時の前記雰囲気ガスの流量が前記リンス液の吐出前に比べて高くなるように前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出完了から所定時間経過まで前記雰囲気ガスの流量が保たれた後、前記雰囲気ガスの流量が低下し、前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後に前記雰囲気ガスの流量が低下するように前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後の雰囲気ガスの流量が前記リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出前の雰囲気ガスの流量よりも高くなるように前記流量調整手段を制御することを特徴とする請求項７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、回転処理部内の雰囲気ガスを外部へ排気しながら基板に対して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。
【０００３】
図４は、基板処理装置の一例である従来の回転式塗布装置装置の概略構成図である。回転式塗布装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持して回転させるための基板保持部１および回転モータ２を備えている。基板Ｗおよび基板保持部１の周囲には、基板Ｗに供給される処理液が周囲に飛散することを防止するための中空のカップ３が設けられている。
【０００４】
中空のカップ３の上部には開口部３ａが設けられ、下部には基板Ｗから飛散した処理液を排出するための排液口３ｂおよびカップ３内の雰囲気ガスを排出するための排気口３ｃが設けられている。さらに、カップ３の排気口３ｃには、排気管路４が接続されている。排気管路４の下流端は、当該回転式塗布装置が設置される工場の用力接続口に連結されている。
【０００５】
工場の排気用力設備は、ポンプ等の吸気源を備え、工場内に設置される種々の基板処理装置に配管を介して接続されている。排気用力設備の排気能力は吸気源の能力により一律に定められる。このため、当該回転式塗布装置に分配される排気量は一定となる。
【０００６】
図４の回転式塗布装置における回転塗布時には、カップ３の開口部３ａを通して清浄な空気流１０が基板Ｗの表面に送り込まれる。この状態で、基板Ｗにはレジスト液が吐出され、基板Ｗの回転によって塗り広げられる。
【０００７】
基板Ｗの表面から飛散するレジスト等の処理液のミスト（飛沫）は清浄な空気流１０によって基板Ｗの外周側に向かって運び去られる。そして、ミストを含む空気流１０は排気流１０ａとなってカップ３内を下降し、排気管路４を通り用力接続口から排気用力設備に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当該回転式塗布装置に分配された一定の排気量が大き過ぎると、レジスト液の供給後の成膜工程において、基板Ｗの全面に塗り広げられるレジスト膜の外周部の乾燥が内周部に比べて促進され、外周部側にレジストが堆積しやすくなる。これによって、基板Ｗの外周部と内周部とでレジスト膜の膜厚が不均一となる不都合が生じる。
【０００９】
また、当該回転式塗布装置に分配された一定の排気量が小さ過ぎると、基板Ｗにレジスト液を吐出する工程およびリンス液を吐出する工程において、レジスト液やリンス液のミストを十分に排出することができなくなる。これにより、ミストが基板表面あるいは裏面に付着して基板Ｗを汚染するという不都合が生じる。
【００１０】
本発明の目的は、基板の処理工程に応じて回転処理部からの排気量を調整することが可能な基板処理装置を提供することである。
【００１１】
【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、排気のために吸気源に接続され、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持しつつ回転させる回転保持手段および回転保持手段に保持された基板上に処理液を吐出する処理液吐出手段を含む回転処理部と、回転処理部内の雰囲気ガスを吸気源に導く排気管路と、排気管路内の雰囲気ガスの流量を調整する流量調整手段と、処理液吐出手段による処理液の吐出時に、雰囲気ガスの流量が吐出前に比べて高くなるように流量調整手段を制御する制御手段とを備え、処理液吐出手段が、処理液として塗布液を吐出する塗布液吐出ノズルを含み、制御手段は、塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出完了から所定時間経過後の雰囲気ガスの流量が、塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出前の雰囲気ガスの流量よりも低くなるように流量調整手段を制御するものである。
【００１２】
第１の発明に係る基板処理装置においては、外部の吸気源によって回転処理部内の雰囲気ガスを排気して回転処理部の雰囲気を清浄な状態に保持しつつ、基板に所定の処理が行われる。処理液を吐出する際には、吐出した処理液が基板から飛散してミストが多量に発生する。そこで、制御手段の制御により、流量調整手段が雰囲気ガスの流量を高めることによって、多量に発生するミストを排出し、回転処理部内を清浄な雰囲気に保持する。これによって、処理液の吐出時においても、ミストの付着による基板の汚染を防止することができる。
【００１３】
また、基板に塗布液が吐出された後、基板の回転によって塗布液が基板の表面に塗り広げられる。この際の基板からのミストの発生は少なく、雰囲気ガスの流量を低下しても回転処理部内の雰囲気を清浄に保つことができる。さらに、雰囲気ガスの流量を低くすることによって、基板の外周部と内周部との間で塗布膜の膜厚の不均一が生じることが防止され、塗布膜の膜厚を均一に形成することができる。
【００１４】
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、制御手段が、塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出完了から所定時間経過まで雰囲気ガスの流量が保たれた後、雰囲気ガスの流量が低下するように流量調整手段を制御するものである。
【００１５】
この場合、塗布液吐出ノズルから吐出される塗布液は、吐出時のみならず、吐出完了後の所定時間、基板から外方へ飛散され、それによるミストの発生が継続する。そこで、流量調整手段が塗布液の吐出完了後、所定時間経過するまで雰囲気ガスの流量を高く保持することによって、ミストを十分に排出して回転処理部を清浄な雰囲気に保持することができる。
【００１６】
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、処理液吐出手段は、処理液としてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルをさらに含み、制御手段は、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出時の雰囲気ガスの流量がリンス液の吐出前に比べて高くなるように流量調整手段を制御するものである。
【００１７】
この場合、リンス液吐出ノズルからリンス液を吐出する際に、吐出したリンス液が基板から飛散されてミストの発生量が増加する。そこで、制御手段の制御により流量調整手段が雰囲気ガスの流量を高めることによって増加したミストを排出し、回転処理部内を清浄な雰囲気に保持する。これによって、リンス液の吐出時に、リンス液のミストが基板表面に形成された塗布膜に付着して塗布膜を汚染を防止することができる。
【００１８】
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、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後に雰囲気ガスの流量が低下するように流量調整手段を制御するものである。
【００１９】
この場合、リンス液の吐出後はリンス液の基板からの飛散が少なくなり、雰囲気ガスの流量を低下させてもミストを十分に排出することができる。また、雰囲気ガスの流量を低下させることにより、当該基板処理装置と共通の吸気源に接続される他の基板処理装置の排気系統の排気量に負担を及ぼす時間を短縮することができる。
【００２０】
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、制御手段は、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後の雰囲気ガスの流量がリンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出前の雰囲気ガスの流量よりも高くなるように流量調整手段を制御するものである。
【００２１】
この場合、リンス液の吐出前、吐出時および吐出後にそれぞれ雰囲気ガスの流量を適宜調整することによって回転処理部内の雰囲気を清浄な状態に保持しつつ基板にリンス処理を施すことができる。
【００２２】
第６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、処理液吐出手段は、処理液としてリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルをさらに含み、塗布液吐出ノズルにより塗布液を吐出した後、リンス液吐出ノズルによりリンス液を吐出し、制御手段は、塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出時に雰囲気ガスの流量が塗布液の吐出前に比べて高くなり、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出時の雰囲気ガスの流量がリンス液の吐出前に比べて高くなるように流量調整手段を制御するものである。
【００２３】
この場合には、塗布液吐出ノズルから塗布液を吐出する際、およびリンス液からリンス液を吐出する際に、吐出された塗布液およびリンス液が基板から飛散されることによって多量のミストが発生する。そこで、制御手段の制御により、流量調整手段が雰囲気ガスの流量を高めることによって、多量に発生するミストを排出し、回転処理部内を清浄な雰囲気に保持する。これによって、塗布液の吐出時およびリンス液の吐出時において、ミストの付着による基板の汚染を防止することができる。
【００２４】
第７の発明に係る基板処理装置は、第６の発明に係る基板処理装置の構成において、制御手段は、塗布液吐出ノズルによる塗布液の吐出完了から所定時間経過まで雰囲気ガスの流量が保たれた後、雰囲気ガスの流量が低下し、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後に雰囲気ガスの流量が低下するように流量調整手段を制御するものである。
【００２５】
この場合、塗布液吐出ノズルから吐出される塗布液は、吐出時のみならず吐出完了後の所定時間において基板の外方に飛散され、それによるミストの発生が継続する。そこで、流量調整手段が塗布液の吐出完了後、所定時間経過するまで雰囲気ガスの流量を高く保持することによって、ミストを十分に排出して回転処理部を清浄な雰囲気に保持することができる。
【００２６】
また、塗布液の吐出後およびリンス液の吐出後は塗布液およびリンス液の基板からの飛散が少なくなり、雰囲気ガスの流量を低下させてもミストを十分に排出することができる。また、雰囲気ガスの流量を低下させることにより、当該基板処理装置と共通の吸気源に接続される他の基板処理装置の排気系統の排気量に負担を及ぼす時間を短縮することができる。これにより、他の基板処理装置との間で雰囲気ガスの流量の増加時間の重複を回避することができる。
【００２７】
第８の発明に係る基板処理装置は、第７の発明に係る基板処理装置の構成において、リンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出完了後の雰囲気ガスの流量がリンス液吐出ノズルによるリンス液の吐出前の雰囲気ガスの流量よりも高くなるように流量調整手段を制御するものである。
【００２８】
この場合、塗布液およびリンス液の吐出前、吐出時および吐出後にそれぞれ雰囲気ガスの流量を適宜調整することによって回転処理部内の雰囲気を清浄な状態に保持しつつ基板に塗布膜形成処理およびリンス処理を施すことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下では、基板処理装置の一つとして回転式塗布装置を例に説明する。図１は、本発明の実施例による回転式塗布装置の概略構成図である。図１において、回転式塗布装置は基板Ｗを水平姿勢で保持する真空チャックあるいはメカチャックからなる基板保持部１および基板保持部１を鉛直軸の回りに回転させる回転モータ２を備える。
【００３０】
基板保持部１および基板Ｗの周囲には中空のカップ３が配置されている。カップ３は、基板Ｗの表面に供給される処理液が外方に飛散されるのを防止するために設けられており、その上部には開口部３ａが形成され、下部には基板Ｗから周囲に飛散した処理液を外方へ排出するための排液口３ｂと、カップ３内の雰囲気ガスを排出するための排気口３ｃとが形成されている。
【００３１】
カップ３の排気口３ｃには排気管路４が接続されている。排気管路４の下流端は工場の排気用力設備の用力接続口に接続されている。排気管路４には、制御部７によりその開度が調節されるオートダンパ５が配置されている。
【００３２】
制御部７は、回転モータ２の回転数を検知し、回転塗布の処理シーケンスに従ってオートダンパ５の開度を調節して排気管路４内の排気圧を制御する。
【００３３】
基板Ｗの上方には、レジスト液を基板Ｗに吐出するレジストノズル８が設けられている。レジストノズル８は、基板Ｗの上方位置と、カップ３の外方の待機位置との間を水平移動可能に、かつ昇降自在に形成されている。さらに、基板Ｗの上方には基板Ｗの外周にリンス液を吐出するエッジリンスノズル９が設けられている。エッジリンスノズル９は、基板Ｗの外周の上方位置と、カップ３の外方の待機位置との間を水平移動可能に、かつ昇降自在に設けられている。また、基板保持部１の下方には基板Ｗの裏面にリンス液を吐出する裏面リンスノズル（図示せず）が設けられている。
【００３４】
本実施例において、基板保持部１が本発明の回転保持手段に相当し、排気管路４が排気管路に相当し、オートダンパ５が流量調整手段に相当し、制御部７が制御手段に相当し、レジストノズル８が塗布液吐出ノズルに相当し、エッジリンスノズル９または裏面リンスノズルがリンス液吐出ノズルに相当する。また、基板保持部１、回転モータ２、カップ３、レジストノズル８およびエッジリンスノズル９が本発明の回転処理部に相当し、さらにレジストノズル８、エッジリンスノズル９または裏面リンスノズルが処理液吐出手段に相当する。
【００３５】
次に、上記構成を有する回転式塗布装置の動作について説明する。図２はオートダンパ５の開度状態を示す模式図であり、図３は回転式塗布装置における排気圧（ａ）、ダンパ開度（ｂ）および回転数（ｃ）の変化を示す説明図である。図３に示すように、回転式塗布装置における回転塗布処理は、基板搬入工程Ｔ１，吐出工程Ｔ２，成膜工程Ｔ３，リンス工程Ｔ４および乾燥工程Ｔ５を含む。
【００３６】
オートダンパ５は制御部７の制御に基づいて、図２（ａ）および図３（ｂ）に示す最大開度Ｖ３と、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示す中間開度Ｖ２と、図２（ｃ）および図３（ｂ）に示す最小開度Ｖ１の３段階の開度に調節可能に形成されている。なお、以下の説明において、排気圧が大きい状態とは負圧度が大きい状態を意図する。
【００３７】
まず、基板搬入工程Ｔ１において、オートダンパ５の開度は図２（ｂ）に示す中間開度Ｖ２に調節され、排気管路４内の排気圧が中間圧Ｐ２に設定される。これにより、カップ３内の雰囲気ガスが中間程度の排気量で排出される。回転モータ２は静止状態にある。この状態で、基板Ｗが基板保持部１上に載置される。
【００３８】
次に、吐出工程Ｔ２において、レジストノズル８からレジスト液が基板Ｗの表面に吐出され、回転モータ２の駆動により、基板Ｗが低回転数Ｒ１で回転される。このレジスト液の吐出工程Ｔ２では、オートダンパ５の開度が図２（ａ）に示最大開度Ｖ３に調節され、排気管路４内の排気圧力が最大圧Ｐ３に設定される。これにより、カップ３内の雰囲気ガスが最大の流量で排出される。
【００３９】
レジスト液の吐出時には、基板Ｗ上に吐出されたレジスト液が基板Ｗの回転によって外方へ振り切られ、これによってレジスト液のミストが多量に発生する。このため、カップ３からの排気量を増加させ、カップ３内で多量に発生するミストを排気管路４を通して外部へ排出させている。
【００４０】
さらに、成膜工程Ｔ３においては、吐出工程Ｔ２の終了後、すなわち、レジストノズル８からレジスト液が吐出された後の一定時間Δｔ、オートダンパ５の開度が最大開度Ｖ３に維持され、排気管路４の排気圧が最大圧Ｐ３に維持される。この所定時間Δｔは例えば２秒間である。レジスト液が吐出された後、しばらくは基板Ｗからレジスト液が外方へ飛散され、ミストの発生が継続される。このため、吐出工程Ｔ２から成膜工程Ｔ３に移行した後も、一定時間Δｔだけカップ３から高い排気量で雰囲気ガスを排出し、ミストを外方へ排出する。
【００４１】
一定時間Δｔ経過後、オートダンパ５の開度が図２（ｃ）に示す最低開度Ｖ１にまで低下され、排気管路４の排気圧が最低圧Ｐ１にまで低下される。一方、回転モータ２の回転数が最大回転数Ｒ３にまで高められ、基板Ｗ上に吐出されたレジスト液が基板Ｗの全面に塗り広げられる。この成膜工程では、基板Ｗが高速回転されるが、基板Ｗの表面からのレジスト液の飛散量は少なく、排気量を低下させてもミストを十分に排出させることができる。また、カップ３からの排気量を低下させることにより、基板Ｗ上のレジスト膜の外周部の乾燥が内周部に比べて促進されることが抑制され、それによってレジスト膜の膜厚の不均一が生じることが防止される。この低排気量での成膜工程Ｔ３はおよそ１５〜２５秒間行われる。
【００４２】
さらに、リンス工程Ｔ４では、再びオートダンパ５の開度が図２（ａ）に示す最大開度Ｖ３に高められ、排気管路４の排気圧が最大圧Ｐ３に調節される。これにより、カップ３内の排気量が増加される。また、回転モータ２の回転数は中間回転数Ｒ２に減少され、この状態で基板Ｗの外周面および裏面にエッジリンスノズル９および裏面リンスノズルからリンス液が吐出される。
【００４３】
このリンス工程Ｔ４では、基板Ｗに吐出されたリンス液により多量のミストが発生する。このため、カップ３の排気量を増加させてカップ３内で発生した多量のリンス液のミストを排気管路４を通して外部へ排出させている。
【００４４】
さらに、乾燥工程Ｔ５では、オートダンパ５の開度が図２（ｂ）に示す中間開度Ｖ２に調節され、排気管路４の排気圧が中間圧Ｐ２に調節される。また、回転モータ２の回転数は最大回転数Ｒ３に高められる。これにより、基板Ｗ上に吐出されたリンス液が振り切られ、基板Ｗの表面乾燥が行われる。
【００４５】
このように、レジスト液およびリンス液の吐出工程Ｔ２，Ｔ４において、オートダンパ５の開度が高められ、それによってカップ３からの排気量が高められる。このため、基板Ｗから多量に生じるレジスト液やリンス液のミストは外部に排出され、カップ３内で基板Ｗに付着して基板Ｗを汚染することが防止される。なお、レジスト液の吐出工程Ｔ２およびリンス液の吐出工程Ｔ４は数秒間と短時間である。このために、当該回転式塗布装置における吐出工程Ｔ２およびリンス工程Ｔ４の期間が共通の排気用力設備に接続される他の基板処理装置における高い排気量の期間と重複する場合は極めて少ない。このため、当該回転式塗布装置の排気量を吐出工程Ｔ２およびリンス工程Ｔ４において所望の高排気量に調節することができる。
【００４６】
なお、上記実施例においては、基板処理装置として回転式塗布装置を例に説明したが、回転式現像装置や回転式洗浄装置等他の基板処理装置に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による回転式塗布装置の概略構成図である。
【図２】オートダンパの開度状態を示す模式図である。
【図３】図１の回転式塗布装置における排気圧、ダンパ開度および回転数の変化を示す図である。
【図４】従来の回転式塗布装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  基板保持部
２  回転モータ
３  カップ
４  排気管路
５  オートダンパ
６  手動ダンパ
７  制御部
１０  空気流
１０ａ  排気流
【図１】
0003703281.tif 000002
【図２】
0003703281.tif 000003
【図３】
0003703281.tif 000004
【図４】
0003703281.tif 000005