(57)【要約】【課題】  被処理体に対する塗布処理を行っていないときでも、塗布液が付着し易い容器の壁面を湿潤状態に維持できるようにした塗布装置を提供する。【解決手段】  ウエーハＷの表面上にレジスト液を滴下すると共に、当該ウエーハＷを回転させ該レジスト液を遠心力で拡散させることによって、当該ウエーハＷの表面上に該レジスト液を塗布するスピンコータであって、ウエーハＷを回転可能に保持するスピンチャック１０と、スピンチャック１０の側方及び下方を取り囲むように設けられた容器２０等を含んだ構成となっており、この容器２０のスピンチャック１０と向かい合う側の壁面には、洗浄液を染み出させるための貫通孔ｈが設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の表面上に塗布液を滴下すると共に、当該被処理体を回転させ該塗布液を遠心力で拡散させることによって、当該被処理体の表面上に該塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記被処理体を回転可能に保持する回転保持手段と、
前記回転保持手段の側方及び下方を取り囲むように設けられた容器と、
前記容器の前記回転保持手段と向かい合う側の壁面に洗浄液を染み出させる洗浄液染出手段と、を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記洗浄液染出手段は、
前記容器の壁部の中に設けられた空洞部と、
前記空洞部から前記回転保持手段と向かい合う側の前記壁面にかけて設けられた複数の細孔と、
前記空洞部内に前記洗浄液を送り出す洗浄液送出部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
被処理体の表面上に塗布液を滴下すると共に、当該被処理体を回転させ該塗布液を遠心力で拡散させることによって、当該被処理体の表面上に該塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記被処理体を回転可能に保持する回転保持手段と、
前記回転保持手段の側方及び下方を取り囲むように設けられた容器と、
前記容器の前記回転保持手段と向かい合う側の壁面に設けられ、当該壁面から該回転保持手段側へ前記洗浄液を吐出する洗浄液吐出ヘッドと、を有することを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理体の表面上に塗布液を滴下すると共に、当該被処理体を回転させ該塗布液を遠心力で拡散させることによって、当該被処理体の表面上に該塗布液を塗布する塗布装置に関し、特に、被処理体に対する塗布処理を行っていないときでも、塗布液が付着し易い容器の壁面を湿潤状態に維持できるようにした塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。即ち、この特許文献１には、被処理体の裏面に向けて洗浄液を放出する洗浄液放出ノズルを備えた塗布装置が開示されており、かかる塗布装置にあっては、洗浄液放出ノズルから被処理体の裏面に洗浄液を放出し、放出した洗浄液を被処理体の遠心力によって容器の壁面方向に飛散させ、この飛散した洗浄液によって容器の壁面を洗浄するようになっていた。また、この塗布装置にあっては、洗浄液の飛散方向（飛散距離）を、被処理体の回転速度（回転数）で調整するようになっていた。
【特許文献１】特開５−２５９０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
確かに、上記のような塗布装置であれば、洗浄液放出ノズルから被処理体の裏面に洗浄液を放出することで、容器の壁面を洗浄することができる。また、特許文献１に開示されているように、被処理体にダミーウエーハではなく、製品ウエーハを使用することで、容器の壁面を製品処理と同時に洗浄することができ、それゆえ生産効率が高いという利点もある。
【０００４】
しかしながら、上記のような塗布装置では、ダミーウエーハ又は製品ウエーハ等の被処理体の裏面に洗浄液を当てることが必要である。被処理体が容器内にあり、かつ回転しているときには、この被処理体を介して容器の壁面に洗浄液を供給することができるが、被処理体が容器内に無い、或いはあっても回転していないときにはその壁面に洗浄液を供給することができないものであった。
【０００５】
このため、上記のような塗布装置では、容器の壁面は湿潤状態と乾燥状態とを繰り返してしまい、洗浄液によって一度溶解した汚れ（レジスト等）が容器の壁面に再び固着してしまう可能性があった。一般に、溶解と固着とを繰り返すことで、レジスト等はよりいっそう除去することが困難となる。
本発明は、このような解決すべき問題に着目してなされたものであって、被処理体に対する塗布処理を行っていないときでも、塗布液が付着し易い容器の壁面を湿潤状態に維持できるようにした塗布装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１の塗布装置は、被処理体の表面上に塗布液を滴下すると共に、当該被処理体を回転させ該塗布液を遠心力で拡散させることによって、当該被処理体の表面上に該塗布液を塗布する塗布装置であって、前記被処理体を回転可能に保持する回転保持手段と、前記回転保持手段の側方及び下方を取り囲むように設けられた容器と、前記容器の前記回転保持手段と向かい合う側の壁面に洗浄液を染み出させる洗浄液染出手段と、を有することを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、「塗布液」としては、例えば、レジスト液、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）液、又はポリイミド等が挙げられる。また、「洗浄液」は例えば上記塗布液を溶解可能な液体である。塗布液がレジスト液の場合、洗浄液にはシンナー等の有機溶媒（一例）を使用する。
このような構成であれば、被処理体に対する塗布処理を行っていないときでも、塗布液が付着し易い容器の壁面を洗浄液で湿らせることができるので、容器内での塗布液の固着現象を軽減することができる。
【０００８】
〔発明２〕  発明２の塗布装置は、発明１の塗布装置において、前記洗浄液染出手段は、前記容器の壁部の中に設けられた空洞部と、前記空洞部から前記回転保持手段と向かい合う側の前記壁面にかけて設けられた複数の細孔と、前記空洞部内に前記洗浄液を送り出す洗浄液送出部と、を有することを特徴とするものである。
ここで、「細孔」とは、空洞部内の洗浄液が容器の壁面に染み出る程度の大きさの孔のことであり、その大きさ（径）は、空洞部内の洗浄液に加えられる圧力と、洗浄液の粘性等によって異なる。また、この「細孔」には、容器の壁部を貫く貫通孔と、多数の微細な孔からなる多孔質状の孔とが含まれる。
【０００９】
このような構成であれば、容器の回転保持手段と向かい合う側の壁面に洗浄液を染み出させることが可能である。例えば、洗浄液送出部から洗浄液を連続して送り出すことで、容器の回転保持手段と向かい合う側の壁面を常に湿らせておくことが可能である。
【００１０】
〔発明３〕  発明３の塗布装置は、被処理体の表面上に塗布液を滴下すると共に、当該被処理体を回転させ該塗布液を遠心力で拡散させることによって、当該被処理体の表面上に該塗布液を塗布する塗布装置であって、前記被処理体を回転可能に保持する回転保持手段と、前記回転保持手段の側方及び下方を取り囲むように設けられた容器と、前記容器の前記回転保持手段と向かい合う側の壁面に設けられ、当該壁面から該回転保持手段側へ前記洗浄液を吐出する洗浄液吐出ヘッドと、を有することを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成であれば、被処理体に対する塗布処理を行っていないときでも、塗布液が付着し易い容器の壁面を洗浄液で湿らせることができるので、容器内での塗布液の固着現象を軽減することができる。また、発明１及び発明２と比べて、洗浄液の吐出タイミングを洗浄液吐出ヘッドに印加する信号の切り替えで細かく調整できるので、洗浄液の使用量の制御が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係るスピンコータ１００の構成例を示す概念図である。このスピンコータ１００は、ウエーハＷの表面上にレジスト液を滴下し当該ウエーハＷを高速回転させ、ウエーハＷの表面上にレジスト液を均一な厚さに塗布する装置である。レジスト液が塗布されるウエーハＷとは、例えばシリコンウエーハＷ、ＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエーハＷ等のことである。
【００１３】
図１に示すように、このスピンコータ１００は、スピンチャック１０と、容器（カップ）２０と、洗浄液供給部３０と、図示しないレジスト液吐出ノズル等を含んだ構成となっている。
スピンチャック１０は、ウエーハＷの裏面を回転可能に支持するものである。このスピンチャック１０のウエーハＷの裏面と接触する面（以下で、接触面という）には多数の孔が設けられおり、これらの孔は真空ポンプ（図示せず）に接続されている。ウエーハＷをスピンチャック１０上に載置した状態で、これらの孔から空気を吸引すると、ウエーハＷの裏面はスピンチャック１０の接触面に吸着されて固定される。
【００１４】
また、このスピンチャック１０は、図示しないスピンモータから回転駆動力を受けて、その接触面の中心を通る鉛直線回りに回転可能となっている。このような構成により、スピンチャック１０の接触面の中心と、ウエーハＷの中心とを重ね合わせるようにして、このスピンチャック１０上にウエーハＷを固定し、このスピンチャック１０を回転動作させることで、ウエーハＷをその表面の中心を通る鉛直線回りに回転させることができる。
【００１５】
図１に示す容器２０は、回転するウエーハＷの表面上に供給されたレジスト液の飛散を防止するためのものであり、スピンチャック１０に支持されたウエーハＷの側方及び下方をやや離れた位置から取り囲むようにして配置されている。図１に示すように、この容器２０は、上記スピンチャック１０の外周を被ってその上端部がスピンチャック１０の水平レベルよりも僅かに高くなされた円環状の外容器２２と、スピンチャック１０の下部よりその外周方向へ延在された円環状の内容器２４とを含んだ構成となっている。
【００１６】
外容器２２の内壁面の上方部分及び、内容器２４の上面は、スピンチャック１０の半径方向外方に向けて徐々に下降傾斜して形成されており、このような形状によって、外容器２２の内壁面又は内容器２４の上面に付着したレジスト液はその自重によって外容器２２の底面２６に流れ落ちるようになっている。
また、外容器２２の底面２６には、工場の排液系に通じる排液口２７が設けられている。図１に示すように、上記底面２６は排液口２７が最下位となるように、緩やかに傾斜して形成されている。また、この底面２６の最上位には容器２０内の排気を行うための排気管（図示せず）が設けられており、この排気管は工場の排気系に通じている。排気系は常時働いているので、容器２０内にはその上方から常に空気が流れ込み、流れ込んだ空気は底面２６にある排気口から排出されるようになっている。
【００１７】
さらに、図１に示すように、この外容器２２の壁部の中には、シンナー等の洗浄液を貯めるための空洞部（液溜まり）２８が設けられている。そして、この空洞部２８からスピンチャック１０側の壁面（即ち、外容器２２の内壁面）にかけて外容器２２の壁部を貫く貫通孔（空孔）ｈが複数設けられている。これらの貫通孔ｈの大きさは、空洞部２８内の洗浄液が容器２０の壁面に染み出る程度の大きさであり、その大きさ（径）は、空洞部２８内の洗浄液に加えられる圧力や、洗浄液の粘性等によって異なる。
【００１８】
また、外容器２２と同様に、内容器２４の壁部の中にも、洗浄液を貯めるための空洞部２９が設けられている。そして、この空洞部２９からスピンチャック１０側の壁面（即ち、内容器２４の上面）にかけて内容器２４の壁部を貫く貫通孔ｈが設けられている。外容器２２と同様に、内容器２４にあっても、この貫通孔ｈの大きさは空洞部２９内の洗浄液が容器２０の壁面に染み出る程度の大きさであり、その大きさ（径）は、空洞部２９内の洗浄液に加えられる圧力や、洗浄液の粘性等によって異なる。
【００１９】
従って、容器２０を製造する際には、例えば、使用する洗浄液の種類と、洗浄液に加える圧力等を予め決定しておき、この決定された条件のもとで貫通孔ｈの径を変動パラメータとした洗浄液の染み出し実験を行う。そして、洗浄液の染み出し具合が最適であるときの径を貫通孔ｈの設計値とすれば良い。これら外容器２２及び内容器２４等から構成される容器２０は、例えば、耐薬品性に優れた樹脂で作られている。
【００２０】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、外容器２２及び内容器２４における貫通孔ｈの配置例を示す概念図である。図２（Ａ）の破線で示すように、洗浄液は貫通孔ｈからその周囲に染み渡る。しかし、隣り合う貫通孔ｈ間で洗浄液の染み渡る領域に隙間があると、その隙間に付着したレジスト液は洗浄液と接触しないまま、その場で固着してしまう可能性がある。このような可能性を排除するため、塗布装置１００では、図２（Ｂ）に示すように外容器２２及び内容器２４における貫通孔ｈは上下左右方向に等間隔に配置されており、かつ、その配置間隔は洗浄液が染み渡る領域に隙間が生じない程度に調整されている。
【００２１】
図１に戻って、外容器２２と、内容器２４とにはそれぞれ洗浄液供給ラインＬの一端が取り付けられており、これらの洗浄液供給ラインＬを通して洗浄液供給部３０から外容器２２の空洞部２８内、及び内容器２４の空洞部２９内に洗浄液がそれぞれ供給されるようになっている。
図３は、洗浄液供給部３０の構成例を示す概念図である。図３に示すように、洗浄液供給部３０では、密閉されたボトル３１内にシンナー等の洗浄液が貯留され、このボトル３１内に洗浄液供給ラインＬの他端が接続されている。また、このボトル３１内には、Ｎ２等の不活性ガスを送り込むガス供給ラインＬｇが接続されている。そして、洗浄液供給ラインＬの他端をボトル３１内の洗浄液に浸け、密閉されたボトル３１内にガス供給ラインＬｇを通して不活性ガスを送り込むことで、洗浄液を洗浄液供給ラインＬ内に送り込み、図１に示した外容器２２の空洞部２８内、及び内容器２４の空洞部２９内に洗浄液をそれぞれ供給するようになっている。
【００２２】
次に、このスピンコータ１００の動作例について説明する。
図１に示したスピンコータ１００では、ウエーハＷ（製品又はダミー）に対するレジスト液の塗布処理を行っているときだけでなく、塗布処理を行っていないときも、常に、洗浄液供給部３０は外容器２２の空洞部２８内、及び内容器２４の空洞部２９内にそれぞれ洗浄液を供給する。
【００２３】
この洗浄液供給部３０からの洗浄液の供給を受けて、外容器２２の空洞部２８内に貯められた洗浄液と、内容器２４の空洞部２９内に貯められた洗浄液にはそれぞれ一定の圧力がかかる。
そして、例えば図４の矢印で示すように、この一定の圧力によって、外容器２２の空洞部２８内に貯められた洗浄液は貫通孔ｈを通して外容器２２の内壁面側に押し出され、その表面に染み出す。また、図示しないが同じように、内容器２４の空洞部２８内に貯められた洗浄液も貫通孔ｈを通して内容器２４の上面に押し出され、その表面に染み出すこととなる。
【００２４】
図１に示したスピンコータ１００では、ウエーハＷの表面上から飛散したレジスト液は、外容器２２の内壁面と、内容器２４の上面とに多く付着するが、上述したように、これら内壁面と上面には全体的に洗浄液が染み出しており湿潤状態にある。従って、レジスト液は固着しにくく、これら内壁面又は上面に付着したレジスト液は洗浄液を含みながら、容器２０の底面２６に流れ落ちていくこととなる。
【００２５】
このように、本発明の第１実施形態に係るスピンコータ１００によれば、ウエーハＷに対する塗布処理を行っていないときでも、レジスト液が付着し易い外容器２２の内壁面と、内容器２４の上面とを洗浄液で湿らせることができるので、これらの面を湿潤状態に維持することができ、乾燥状態としないようにすることができる。従って、容器２０内でのレジスト液の固着現象を軽減（ある程度防止）することができる。
【００２６】
また、レジスト液が付着し易い外容器２２の内壁面と、内容器２４の上面とを洗浄液で湿潤状態に維持することができるので、従来行っていたダミーウエーハを用いた特別な洗浄シーケンスを実行しないで済む。従って、塗布処理のＴＡＴ（ｔｕｒｎ  ａｒｏｕｎｄ  ｔｉｍｅ）を向上させることができる。
この第１実施形態では、ウエーハＷが本発明の「被処理体」に対応し、レジスト液が本発明の「塗布液」に対応している。また、スピンコータ１００が本発明の「塗布装置」に対応し、スピンチャック１０が本発明の「回転保持手段」に対応している。さらに、外容器２２と内容器２４とを含んだ構成の容器２０が本発明の「容器」に対応している。また、貫通孔ｈが本発明の「細孔」に対応し、洗浄液供給部３０が本発明の「洗浄液送出部」に対応している。さらに、貫通孔ｈ、空洞部２８、２９及び洗浄液供給部３０が本発明の「洗浄液染出手段」に対応している。
【００２７】
なお、この第１実施形態では、図２に示したように、外容器２２及び内容器２４において貫通孔ｈを上下左右方向に等間隔に配置する場合について説明した。しかしながら、外容器２２の内壁面には重力の方向に沿っている部分があり、この部分に染み出した洗浄液は図２に示したように貫通孔を中心にして同心円状に広がるのではなく、重力方向に偏って広がる（即ち、「洗浄液が染み渡る領域」が下方向に延び、左右方向には広がらない）可能性がある。
【００２８】
そこで、図５に示すように、特に外容器２２では、その重力方向と直行する方向（即ち、水平方向）に隣接する貫通孔間に当該貫通孔同士を接続する溝部ｄを内壁面に形成しても良い。このような構成であれば、貫通孔ｈから染み出した洗浄液の一部は溝部ｄ内に入り、この溝部ｄから染み渡ることになるので、貫通孔ｈから染み出した洗浄液を水平方向に広げることが可能である。
【００２９】
また、この第１実施形態では、本発明の「細孔」の一例として貫通孔ｈの場合について説明したが、細孔はこれに限られることはなく、例えば多数の微細な孔からなる多孔質状の孔でも良い。例えば、外容器２２の内壁面と、内容器２４の上面だけを多孔質状の樹脂で構成することで、上述の説明と同様に、これらの面に洗浄液を染み出させることが可能である。
【００３０】
（２）第２実施形態
図６は、本発明の第２実施形態に係るスピンコータ２００の構成例を示す概念図である。図６において、図１に示したスピンコータ１００と同一部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
図６に示すように、このスピンコータ２００は、レジスト液の付着しやすい外容器２２の内壁面と、内容器２４の上面とにそれぞれ設けられた洗浄液吐出ヘッド５０と、これらの洗浄液吐出ヘッド５０に電圧信号を送信してその吐出動作を制御する信号発生回路６０と、を含んだ構成となっている。
図７は、洗浄液吐出ヘッド５０の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、洗浄液吐出ヘッド５０は、複数個のヘッドユニット５０ａ、５０ｂ、・・・の集まりであり、これらヘッドユニット５０ａ、５０ｂ、・・・はさらに複数個のヘッド５２が集まって構成されたものである。図示しないが、ヘッド５２はアクチュエータとそれに対応した液路及びノズル等で構成されており、各ヘッド５２は共通の液溜まり（例えば、シンナー等の洗浄液を貯めたカセット）５５と信号線５７とを共有する構成となっている。また、各ヘッドユニット５０ａ、５０ｂ、・・・間で信号線５７は繋がれており、この繋がれた信号線５７に信号発生回路６０が接続している。
【００３２】
このような構造の洗浄液吐出ヘッド５０は、例えば、プリンター用ヘッドの製造技術を用いて製造される。
このスピンコータ２００では、信号発生回路６０が電圧信号を発生すると、発生した電圧信号は各ヘッドユニット５０ａ、５０ｂ、・・・に伝えられ、これらヘッドユニット５０ａ、５０ｂ、・・・を構成する各ヘッド５２が、図７の実線矢印で示すように同じタイミングでシンナー等の洗浄液を吐出する。外容器２２の内壁面に設けられた洗浄液吐出ヘッド５０は、容器２０の内側に向けて洗浄液を吐出する。また、内容器２４の上面に設けられた洗浄液吐出ヘッド５０は、その上方に向けて洗浄液を吐出する。
【００３３】
このように、本発明の第２実施形態に係るスピンコータ２００によれば、信号発生回路６０で一定間隔で電圧信号を生成することで、ウエーハＷに対する塗布処理を行っていないときでも、レジスト液が付着し易い外容器２２の内壁面と、内容器２４の上面とを洗浄液で湿らせることができるので、これらの面を湿潤状態に維持することができ、乾燥状態としないようにすることができる。従って、容器２０内でのレジスト液の固着現象を軽減（ある程度防止）することができる。
【００３４】
また、第１実施形態で説明したスピンコータ１００と比べて、特に、洗浄液の吐出タイミングを洗浄液吐出ヘッド５０に印加する電圧信号のオン、オフで細かく調整できるので、洗浄液の使用量の制御が容易である。
この第２実施形態では、外容器２４の内壁面に設けられた洗浄液吐出ヘッド５０と内容器２４の上面に設けられた洗浄液吐出ヘッド５０とが本発明の「洗浄液吐出ヘッド」に対応し、スピンコータ２００が本発明の「塗布装置」に対応している。その他の対応関係は、第１実施形態と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態に係るスピンコータ１００の構成例を示す図。
【図２】外容器２２及び内容器２４における貫通孔ｈの配置例を示す図。
【図３】洗浄液供給部３０の構成例を示す図。
【図４】貫通孔ｈからの洗浄液の染み出しを示す図。
【図５】外容器２２の内壁面の他の構成例を示す図。
【図６】第２実施形態に係るスピンコータ２００の構成例を示す図。
【図７】洗浄液吐出ヘッド５０の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１０  スピンチャック、２０  容器、２２  外容器、２４  内容器、２６  底面、２７  廃液口、２８，２９  空洞部、３０  洗浄液供給部、３１  ボトル、５０  洗浄液吐出ヘッド、５０ａ、５０ｂ、・・・  ヘッドユニット、５２  ヘッド、５５  共通の液溜まり、５７  信号線、６０  信号発生回路、１００，２００  スピンコータ、ｄ  溝部、ｈ  貫通孔、Ｌ  洗浄液供給ライン、Ｌｇ  ガス供給ライン、Ｗ  ウエーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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