(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転駆動する駆動手段と、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え、
前記基板保持部の下面に、前記基板保持部の中央部の領域を取り囲むように突出部が形成され、前記突出部の下端が尖頭状に形成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転駆動する駆動手段と、
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え、
前記基板保持部の下面に、前記基板保持部の中央部の領域を取り囲むように突出部が形成され、前記突出部の表面が撥水性を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
前記突出部が環状であ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】
前記基板保持部は、
前記駆動手段により回転駆動される円形板状の回転部材と、
基板の外周部に沿うように前記回転部材上に設けられ、基板の外周端部に当接して基板の位置を規制する複数の規制部材とを備え、
前記突出部は前記回転部材の下面に形成され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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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回転式の基板処理装置が用いられている。たとえば、基板の表面に形成された感光性膜の現像処理には、回転式の現像装置が用いられている。この現像装置を用いた基板の現像処理は、現像液供給、現像液保持、純水洗浄および乾燥の各工程からなる。
【０００３】
図６は従来の現像装置の概略断面図であり、現像液供給工程を示している。図６において、現像装置は基板Ｗを保持する基板保持部４１を備える。基板保持部４１は、モータ（図示せず）の回転軸５０の先端部に水平に固定されかつ鉛直方向の軸の周りで回転駆動される円形板状の回転部材４２を備える。回転部材４２の上面には、基板Ｗの裏面を支持する複数の支持ピン４３が設けられるとともに、基板Ｗの外周端部に当接して基板Ｗの水平方向の位置を規制する複数の規制ピン４４が設けられている。
【０００４】
基板保持部４１の上方には、現像液を吐出する現像ノズル５１が上下方向および水平方向に移動可能に設けられている。現像ノズル５１は、現像液供給前および現像液供給後に基板Ｗの上方から外れた位置に待機し、現像液供給時に基板Ｗの中心部の上方に移動する。
【０００５】
この現像装置を用いた現像液供給工程では、基板Ｗが基板保持部４１に保持された後、モータにより基板保持部４１が回転駆動され、この状態で基板Ｗの上方に移動した現像ノズル５１から基板Ｗ上に現像液３０が吐出され、回転に伴う遠心力により基板Ｗの全面に塗り広げられる。
【０００６】
現像液保持工程では、基板保持部４１の回転が停止され、現像液３０が基板Ｗの全面に塗り広げられた状態で基板Ｗが一定時間静止される。これにより、基板Ｗの感光性膜の現像が進行する。
【０００７】
純水洗浄工程では、基板保持部４１が再び回転駆動され、基板Ｗの表面に純水供給ノズル（図示せず）から純水が供給され、基板Ｗの表面の純水洗浄が行われる。
【０００８】
乾燥工程では、純水の供給が停止された後、基板保持部４１が高速で回転駆動され、回転に伴う遠心力により基板Ｗの表面から純水が振り切られる。これにより、基板Ｗが乾燥する。その後、基板保持部４１の回転が停止し、基板Ｗの現像処理が終了する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示す現像液供給工程では、基板保持部４１に保持された基板Ｗが低速で回転駆動された状態で現像液ノズル５１から現像液３０が基板Ｗの表面に吐出される。現像液３０が基板Ｗの全面に均一に行き渡るように多量に吐出されると、現像液３０は基板Ｗの外周部から支持ピン４３や規制ピン４４を伝わり回転部材４２に流れ落ちる。
【００１０】
その後、基板Ｗの回転が停止されると、回転部材４２に落下した現像液３０の一部は回転部材４２の下面に回り込み、回転部材４２の下面に沿って流動して回転軸５０に到達する場合がある。回転軸５０に到達した現像液３０はさらに回転軸５０を伝わり、モータの内部に侵入し、故障の原因となる。
【００１１】
なお、上記したように、現像液供給工程の後には、純水洗浄工程が行われる。純水洗浄工程では、基板Ｗの表面に純水が供給され、基板Ｗの表面が洗浄される。この時、純水は回転部材４２側にも流れ落ち、先の現像液供給工程において回転部材４２に付着した現像液３０を部分的に洗い流すことができる。
【００１２】
しかしながら、純水は基板保持部４１が回転している状態で供給されるため、基板Ｗの外方側に向かって遠心力を受ける。このため、純水は、静止時に回転部材４２の下面に回り込んだ現像液３０を完全に洗い流すことができず、基板支持部４１の回転部材４２の下面に現像液３０の付着領域が残余する。
【００１３】
この現像液の付着領域は、乾燥工程において基板保持部４１が高速回転されると、カップ４５内にミスト（液体粒子）となって浮遊し、基板Ｗの表面に再付着して基板Ｗを汚染する。また、長期間にわたって回転部材４２の下面に付着した現像液が固化すると、現像液の固化物によるパーティクル（塵埃）が発生し、カップ４５内に浮遊して基板Ｗを汚染する。
【００１４】
本発明の目的は、基板保持部に流れ落ちる処理液が駆動手段側に侵入することを防止する基板処理装置を提供することである。
【００１５】
【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、基板を保持する基板保持部と、基板保持部を回転駆動する駆動手段と、基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え、基板保持部の下面に、基板保持部の中央部の領域を取り囲むように突出部が形成され、突出部の下端が尖頭状に形成されたものである。
【００１６】
第１の発明に係る基板処理装置においては、基板が基板保持部に保持され、駆動手段により回転駆動される。処理液供給手段は基板保持部に保持された基板に処理液を供給し、基板に対して所定の処理を行わせる。処理液供給手段から多量の処理液が基板に供給されると、その一部が基板から流れ落ち基板保持部の下面側に回り込む。基板保持部の下面には突出部が形成されている。突出部は基板保持部の下面に回り込んだ処理液が基板保持部の中央部に流動することを妨げる。このため、処理液が基板保持部の中央部に流動し、さらに駆動手段側に侵入して故障の原因となることを防止することができる。
【００１７】
また、突出部の下端を尖頭状に形成すると、基板保持部の下面を伝って到達した処理液が突出部に付着しにくくなり、突出部の下端から下方側に流れ落ちる。これにより、基板保持部の下面に残留する処理液の量が少なくなり、基板保持部の回転に伴って処理液がミストとなって飛散して基板を汚染することを抑制することができる。
【００１８】
第２の発明に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部を回転駆動する駆動手段と、基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え、基板保持部の下面に、基板保持部の中央部の領域を取り囲むように突出部が形成され、突出部の表面が撥水性を有するものである。
【００１９】
第２の発明に係る基板処理装置においては、基板が基板保持部に保持され、駆動手段により回転駆動される。処理液供給手段は基板保持部に保持された基板に処理液を供給し、基板に対して所定の処理を行わせる。処理液供給手段から多量の処理液が基板に供給されると、その一部が基板から流れ落ち基板保持部の下面側に回り込む。基板保持部の下面には突出部が形成されている。突出部は基板保持部の下面に回り込んだ処理液が基板保持部の中央部に流動することを妨げる。このため、処理液が基板保持部の中央部に流動し、さらに駆動手段側に侵入して故障の原因となることを防止することができる。
【００２０】
また、突出部の表面を撥水性に形成することにより、処理液が突出部から流下しやすくなり、突出部近傍に付着して残留する処理液の量を抑制することができる。これにより、基板保持部の下面に残留した処理液が基板保持部の回転に伴ってミストとなって飛散し、基板を汚染することを抑制することができる。
【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、突出部が環状である。環状の突出部が基板保持部の下面の中央部の領域を取り囲むことにより基板保持部の下面外周から中央部に向かう処理液の流動を完全に阻止することができる。
【００２２】
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、基板保持部が、駆動手段により回転駆動される円形板状の回転部材と、基板の外周部に沿うように回転部材上に設けられ、基板の外周端部に当接して基板の位置を規制する複数の規制部材とを備え、突出部が回転部材の下面に形成されたものである。
【００２３】
基板の外周端部に当接する複数の規制部材を有する基板保持部では、基板に供給された処理液が規制部材を伝って円形板状の回転部材に流れ落ち、回転部材の下面側に回り込む。そこで、回転部材の下面に突出部を形成することにより、回転部材の下面に回り込んだ処理液が回転部材の中央部に向かって流動することを阻止する。これにより、処理液が回転部材の中央部に流動し、さらに駆動手段に侵入して故障を生じさせることを防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例による回転式の現像装置の断面図であり、図２は図１中のＸ−Ｘ線断面図である。
【００２５】
図１において、基板保持部１は金属製の円形板状の回転部材１１を備える。回転部材１１は、モータ３の回転軸２の先端に取付部材１２を介して水平に固定され、鉛直方向の軸の周りで回転駆動される。
【００２６】
回転部材１１の上面には、樹脂からなる環状のカバー部材１３が形成されており、このカバー部材１３の上面から、基板Ｗの裏面を支持する複数の支持ピン１４が突出している。
【００２７】
回転部材１１の下面には、環状の突出部２５が形成されている。環状の突出部２５は回転部材１１と回転軸２との取付部を中心に形成され、鉛直下方側の先端が尖頭状に形成されている。尖頭状の突出部２５の断面は三角形状に形成されている。環状の突出部２５の表面には、撥水性を得るために、例えばポリテトラフルオロエチレン等の撥水性の被膜が形成されている。あるいは、環状の突出部２５全体をポリテトラフルオロエチレン等の撥水性材料で形成してもよい。
【００２８】
環状の突出部２５は、現像液が回転部材１１の下面を伝って回転軸２に到達することを妨げるように形成されている。この環状の突出部２５の作用については後で詳述する。
【００２９】
また、回転部材１１には、基板Ｗの水平位置を規制する複数の回転式保持ピン１５が鉛直方向の軸の周りで回動可能に取り付けられている。
【００３０】
図３は回転式保持ピン（ａ）およびベアリングプレート（ｂ）の斜視図である。図３（ａ）において、回転式保持ピン１５は、円柱状のピン固定部１７、円柱状（棒状）のピン部材１６、連結シャフト１８および磁石収納部１９を備える。ピン部材１６は、ピン固定部１７の上面にピン固定部１７の中心に対して偏心して設けられている。磁石収納部１９は、ピン固定部１７の下部に連結シャフト１８を介して固定されている。磁石収納部１９内には棒状の永久磁石２０が収納されている。
【００３１】
回転式保持ピン１５はベアリングプレート２２により回転部材１１に取り付けられる。図３（ｂ）において、ベアリングプレート２２は１対の取付孔２２ａを有し、回転部材１１（図１参照）の下面外周にねじ止め固定される。ベアリングプレート２２にはベアリング２１が固定されており、ベアリング２１の軸孔２１ａ内に回転式保持ピン１５の連結シャフト１８が挿通される。これにより、図１に示すように、回転式保持ピン１５のピン部材１６およびピン固定部１７が回転部材１１の上面側に突出し、回転式保持ピン１５の磁石収納部１９が回転部材１１の下面側に突出する。
【００３２】
回転部材１１の下方には環状磁石６が配設されている。この環状磁石６は、駆動装置（図示せず）により上下動自在に設けられた磁石支持部材７に固定されている。
【００３３】
磁石支持部材７が上昇すると、環状磁石６と回転式保持ピン１５の永久磁石２０とが引き合い、回転式保持ピン１５が回転してピン部材１６が基板Ｗの外周端部に当接して基板Ｗの水平方向の位置を保持する。また、磁石支持部材７が下降すると、回転式保持ピン１５が逆方向に回動し、ピン部材１６が基板Ｗの外周端部から離間する。このような動作により、基板Ｗの外周端部が回転式保持ピン１５により保持され、あるいは開放される。
【００３４】
モータ３の回転軸２は中空軸により構成され、その内部に基板の裏面洗浄用のバックリンスノズル９が挿入されている。このバックリンスノズル９は取付部材１２を貫通して基板Ｗの裏面側に突出している。バックリンスノズル９の先端には、円錐台状のキャップ８が取り付けられている。キャップ８は、バックリンスノズル９から吐出されるリンス液が回転軸２の内部に侵入することを防止するために取り付けられている。
【００３５】
また、基板保持部１の上方には、現像液を吐出する現像ノズル１０が上下方向および水平方向に移動可能に設けられている。この現像ノズル１０は、現像処理前および現像処理後に基板Ｗの上方から外れた位置に待機し、現像処理時に基板Ｗの中心部の上方に移動する。
【００３６】
さらに、基板保持部１の周囲を取り囲むように中空のカップ４が配設されている。カップ４は上下方向に移動可能な上カップ４ａと、上カップ４ａの下方に固定された下カップ４ｂとからなる。下カップ４ｂの下部には現像装置の上方からカップ４内に下降される清浄な空気の下降流（ダウンフロー）を排気するための排気口４ｃが設けられている。
【００３７】
さらに、基板保持部１の下方には、保持部洗浄ノズル２６が配設されている。保持部洗浄ノズル２６は基板保持部１の回転部材１の下面外周部に向けて洗浄液として純水を吐出し、回転部材１１の下面外周部に付着した現像液を洗い流す。この保持部洗浄ノズル２６には、回転部材１１の下面外周部に広範囲に純水を吐出可能な形式のノズル、あるいは回転部材１１の半径方向に移動可能なノズルなどが用いられる。
【００３８】
本実施例においては、基板保持部１が本発明の基板保持部に相当し、回転部材１１が回転部材に相当し、回転式保持ピン１５が規制部材に相当し、環状の突出部２５が突出部に相当する。
【００３９】
次に、図１の現像装置における現像処理時の動作について説明する。この現像装置においては、上方から清浄なダウンフローがカップ４の内外に供給されつつ現像処理が行われる。現像処理では、現像液供給、現像液保持、純水洗浄および乾燥の各工程が順に行われる。
【００４０】
まず、基板Ｗが基板保持部１の支持ピン１４上に載置される。次に、環状磁石６が上昇して複数の回転式保持ピン１５が基板Ｗを水平方向に保持する。
【００４１】
現像液供給工程では、モータ３により基板保持部１が低速で回転駆動された状態、あるいは停止状態で、現像ノズル１０から基板Ｗ上に現像液が吐出される。吐出された現像液は基板Ｗの全面に均一に塗り広げられる。
【００４２】
図４は、現像装置における現像液供給工程を示す断面模式図である。図４に示すように、現像ノズル１０からは比較的多量の現像液３０が吐出される。このため、現像液３０の一部は回転式保持ピン１５を伝わり回転部材１１に流れ落ちる。さらに、流れ落ちた現像液３０の一部は回転部材１１の下面側に回り込み、下面を伝ってモータの回転軸２側に向かって移動する。
【００４３】
回転部材１１の下面には環状の突出部２５が形成されている。このため、現像液３０は環状の突出部２５により回転軸２側への移動が妨げられる。さらに、環状の突出部２５の先端部から下方に滴下する。特に、環状の突出部２５の先端部が尖頭状に形成されているため、現像液３０は液滴となって落下しやすくなる。さらに、突出部２５の表面に撥水性の被膜が形成されているために、現像液３０がさらに落下しやすくなる。これにより、回転部材１１の外周側の下面に残留する現像液３０が減少する。なお、環状の突出部２５の直径は、突出部２５から落下する現像液がモータ等の駆動部に付着しない大きさに設定される。
【００４４】
さらに、現像液保持工程では、基板保持部１が停止される。基板保持部１が停止されると、環状磁石６が下降して回転式保持ピン１５が開放状態となる。この状態で、現像液が基板Ｗ上に一定時間静止保持される。これにより、基板Ｗ上の感光性膜の現像が進行する。この場合にも、図４に示した場合と同様に、回転部材１１に流れ落ちた現像液が回転部材１１の下面に回り込み、下面を伝ってモータの回転軸２側に向かって移動しようとする。これに対し、環状の突出部２５が現像液３０の移動を妨げる。
【００４５】
次に、洗浄工程では、環状磁石６が再び上昇して回転式保持ピン１５により基板Ｗが水平方向に保持される。そして、モータ３により基板保持部１が回転駆動され、基板Ｗが所定の速度で回転する。
【００４６】
図５は、現像装置における洗浄工程を示す断面模式図である。なお、図５では基板Ｗの表面洗浄処理の図示を省略している。この洗浄工程では純水供給ノズル（図示せず）から基板Ｗ上に純水が吐出されて基板Ｗの表面が洗浄されるとともに、バックリンスノズル９からリンス液（純水）３２が吐出されて基板Ｗの裏面が洗浄される。
【００４７】
さらに、この基板の洗浄処理時には、保持部洗浄ノズル２６から基板保持部１の回転部材１１の下面外周部に向けて純水３１が吐出される。基板保持部１は所定の速度で回転している。このため、保持部洗浄ノズル２６から純水３１を吐出することによって回転部材１１の下面外周部に付着した現像液を洗い流すことができる。
【００４８】
基板Ｗの表面および裏面の洗浄処理が終了すると、乾燥工程に移行する。乾燥工程では、モータ３の回転数が高められ、基板Ｗが高速で回転される。これにより、基板Ｗの表面に供給された純水が外方に振り切られ、基板Ｗの表面が乾燥される。
【００４９】
このように、回転部材１１の下面に環状の突出部２５を形成したことにより、現像液が回転部材１１の下面を伝って回転軸２に到達し、さらにモータの内部に侵入することが防止される。これにより、現像液の侵入によりモータに故障が生じることが防止される。
【００５０】
また、回転部材１１の下面を洗浄可能な保持部洗浄ノズル２６を設けたことにより、回転部材１１の下面に付着する現像液を洗い流すことができる。これにより、回転部材の下面に付着した現像液がミストとなって基板に付着して基板に処理欠陥を生じさせることを防止することができる。加えて、回転部材１１を洗浄することにより回転部材１１を清浄な状態に維持することができる。これにより、基板保持部１の洗浄等の保守作業の周期を長くすることができる。
【００５１】
なお、保持部洗浄ノズル２６による回転部材１１の洗浄処理は、上記のように基板Ｗの洗浄工程時において同時に行ってもよく、また現像液供給工程において現像液の供給と同時に行ってもよい。この場合には、基板Ｗの表面から流れ落ちる現像液を直接、保持部洗浄ノズル２６から吐出する純水によって洗い流すことができる。
【００５２】
また、本発明による環状の突出部２５は上記の回転式の現像装置のみならず、薬液洗浄後に基板が静止保持され、その後純水による洗浄および乾燥処理が行われる回転式の洗浄装置等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現像装置の断面図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】回転式保持ピンおよびベアリングプレートの斜視図である。
【図４】現像装置おける現像液供給工程を示す断面模式図である。
【図５】現像装置における洗浄工程を示す断面模式図である。
【図６】従来の現像装置の断面模式図である。
【符号の説明】
１  基板保持部
３  モータ
４  カップ
６  環状磁石
１０  現像ノズル
１１  回転部材
１４  支持ピン
１５  回転式保持ピン
１６  ピン部材
２５  環状の突出部
２６  保持部洗浄ノズル
【図１】
0003559157.tif 000002
【図２】
0003559157.tif 000003
【図３】
0003559157.tif 000004
【図４】
0003559157.tif 000005
【図５】
0003559157.tif 000006
【図６】
0003559157.tif 000007