(57)【要約】【課題】  ミストや揮発性成分がユニット内外に流出するのを防止し、クリーンで安全な薬液処理ユニットを提供する。また、被処理基体面内で均一な処理を行なうことのできる薬液処理ユニットを提供する。【解決手段】  被処理基体を載置し、回転する基体支持部と、前記被処理基体の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、前記被処理基体の上方から飛散する処理液の飛散を防止する飛散防止カバーと、前記基体支持部よりも下方から、廃棄物を排出する第１の排出手段とを含み、前記被処理基体を前記処理液で処理する薬液処理ユニットであって、少なくとも前記薬液処理ユニットを覆うように形成された容器と、前記容器の底部に排気孔を有する隔壁を介して配設され、揮発性成分を排出する第２の排出手段とを具備したことを特徴とする。【選択図】  図１
2006100330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基体を載置し、回転する基体支持部と、
前記被処理基体の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記被処理基体の上方から飛散する処理液の飛散を防止する飛散防止カバーと、
前記基体支持部よりも下方から、廃棄物を排出する第１の排出手段とを含み、
前記被処理基体を前記処理液で処理する薬液処理ユニットであって、
少なくとも前記被処理基体、前記基体支持部及び飛散防止カバーを覆うように形成された容器と、
前記容器の底部に排気孔を有する隔壁を介して配設され、揮発性成分を排出する第２の排出手段とを具備したことを特徴とする薬液処理ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の薬液処理ユニットであって、
前記容器は上面にダウンフロー形成手段を具備してなる蓋体を有することを特徴とする薬液処理ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の薬液処理ユニットであって、
前記隔壁全面に排気孔が配列されていることを特徴とする薬液処理ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の薬液処理ユニットであって、
前記容器は密閉空間を構成していることを特徴とする薬液処理ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の薬液処理ユニットであって、
前記第１または第２の排出手段は、ミストの発生状況を検出するミストセンサを具備したことを特徴とする薬液処理ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の薬液処理ユニットであって、
前記処理液供給手段は、所望の粘度のレジストを、前記被処理基体表面に供給するように構成されたスピンコータであることを特徴とする薬液処理ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の薬液処理ユニットであって、
前記処理液供給手段は、現像装置であることを特徴とする薬液処理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液処理ユニットにかかり、特にスピンコータなどにおける薬液の漏れ防止にする。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ホトリソグラフィプロセスでは、スピナ式レジスト塗布装置などを用いてフォトレジストを半導体ウェハ表面に塗布している。このレジスト塗布は、半導体ウェハ上に均一な厚みになるように行う必要がある。塗布厚を均一にするためには、半導体ウェハのセンタリングの最適化、排気速度、空気の巻き込み、ノズル及びカップの形状、レジスト液の種類（特に粘度）等を高精度に制御する必要がある。
【０００３】
なかでも、はね返り異物を生じさせることなく、半導体ウェハの表面にレジスト膜を均一に形成する為には排気量の制御が重要であり、高精度の排気制御が要求されることから、排気ラインに風速センサ及びダンパーを設け、定められた頻度で排気量を測定しながら調整及びメンテナンスを行っている。
【０００４】
例えば、排気量の制御を排気ラインに設けた風速センサ及びダンパーによって行う従来の排気制御技術は、排気ラインに設けられたダンパーがレジストミスト等によりダクトの機能を低下させ、正確な排気制御ができなくなり、手動によるダンパー開閉操作を強いられたり、調整及びメンテナンスを頻繁に行わねばならないという問題がある。
【０００５】
そこで、このような排気制御を改善するために種々の研究がなされている。
例えば、排気制御の完全自動化を企図してドレインチャンバーにリーク排気管を接続する場合、あるいは排気管に排気量測定管を接続し、排気管にダンパーを設けた場合にも不都合なく排気制御できるようにしたシステムが提案されている（特許文献１）。
【０００６】
このシステムによれば、ダンパー及び排気量検出用のセンサは従来のように排気側には設けず、リーク排気系に設け、排気系内の圧力がダンパーによる直接的な影響を受けないようにしており、圧力の変動に応じて的確にダンパーを開閉でき、膜厚精度等を向上させることが可能になると共に、定期的なダクト量のチェック、調整及びメンテナンスの作業量を低減することができる。
【０００７】
しかしながらこのようなシステムでは、下方への廃液の排出はなされているものの、処理液の上方への揮発性成分などの流出は考慮されておらず、これが揮発性成分による装置の汚染、揮発性成分の戻りによるウェハへの付着などが問題となる。  
【０００８】
例えば説明を容易にするために装置構成を簡略化したレジスト塗布装置の一例を図３に示す。この装置では、回転手段４を備えた支持台３に半導体ウェハ１０を載置し、ウンパーフィルタ２を介して形成されるダウンフローによって、排出手段７から下方に排気することにより、レジストのミストや揮発性成分が、装置外に流出するのを防止するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−３７７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この場合、塗布装置は大気空間内に設けられており、レジスト供給部を覆うコータカップ６からもれたミストや揮発性成分が装置外に流出し易いという問題がある。
このように、基板の高速回転により発生するミストや、薬液が乾燥する場合に発生する揮発性成分の多くは、コータカップ６内もしくは下部に設置された排気口に一定の圧力で吸収されるが、ウェハ上に舞い込んだミスト及び揮発性成分は完全には排気されない場合、コータカップ外に漏れ出し、コータユニットが陽圧であったりダウンフローであった場合は、ミストや揮発性成分が装置内外に漏れ出してしまうという問題があった。
レジストなどの処理液は有機溶剤を含んだものが多く、人体に有害であるものが多い。
また、装置内に揮発性成分がよどむと、液化してウェハに付着し、膜質の低下を招いたり、また装置に付着して、装置を汚染する原因となっていた。
【００１１】
なお、レジスト塗布の後、露光を行い、こののち現像を行うが、現像に際しても、塗布装置と同一構造の装置が用いられ、同様の問題があった。
【００１２】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、ミストや揮発性成分がユニット内外に流出するのを防止し、クリーンで安全な薬液処理ユニットを提供することを目的とする。
また、被処理基体面内で均一な処理を行なうことのできる薬液処理ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで本発明は、被処理基体を載置し、回転する基体支持部と、前記被処理基体の表面に処理液を供給する処理液供給手段と、前記被処理基体の上方から飛散する処理液の飛散を防止する飛散防止カバーと、前記基体支持部よりも下方から、廃棄物を排出する第１の排出手段とを含み、前記被処理基体を前記処理液で処理する薬液処理ユニットであって、少なくとも前記被処理基体、前記基体支持部及び飛散防止カバーを覆うように形成された容器と、前記容器の底部に排気孔を有する隔壁を介して配設され、揮発性成分を排出する第２の排出手段とを具備したことを特徴とする。
この構成によれば、薬液処理ユニットの主要部全体を容器で覆い、前記容器の底部の隔壁に設けられた排気孔を介して、第２の排出手段から揮発性成分を含む廃棄物を排出するようにしているため、ユニット内外に揮発性成分が飛散するのを防止し、すみやかに排気処理をすることができるため、ミストや揮発性成分が装置内外に漏れ出してしまうのを防止することができる。
【００１４】
また本発明の薬液処理ユニットは、前記容器が上面にダウンフロー形成手段を具備してなる蓋体を有するものを含む。
この構成によれば、容器上面からダウンフローにより揮発性成分を効率よく下流側に導くことができる。この場合は必ずしも密閉空間を形成していなくても、ダウンフローにより揮発性成分を効率よく下流側に導くことができるため、揮発性成分の流出を防ぐことができる。
【００１５】
また本発明の薬液処理ユニットは、前記隔壁全面に排気孔が配列されているものを含む。
この構成によれば、排気孔を介して効率よく排気が実現される。ここで排気孔は隔壁に均一に形成されているのが望ましい。
【００１６】
また本発明の薬液処理ユニットは、前記容器は密閉空間を構成しているものを含む。
この構成によれば、外部への処理液あるいはその揮発性成分の流出を確実に防ぐことができる。
【００１７】
また本発明の薬液処理ユニットは、前記第１または第２の排出手段が、ミストの発生状況を検出するミストセンサを具備したものを含む。
この構成によれば、薬液処理時のミスト発生状況を把握することができ、プロセスの最適化あるいはトラブルの検出が容易に可能となる。
【００１８】
また本発明の薬液処理ユニットは、前記処理液供給手段は、所望の粘度のレジストを、前記被処理基体表面に供給するように構成されたスピンコータであるものを含む。
特にレジスト塗布時におけるミストの発生あるいはそのよどみはレジストの膜厚の均一性低下の原因となり、これはフォトリソグラフィの解像度の劣化を招くことになるが、本発明の構成により、より均一性が高く高品質の塗布膜形成が可能となり、パターン精度の向上を図ることができる。
【００１９】
また本発明の薬液処理ユニットは、前記処理液供給手段は、現像装置であるものを含む。
現像工程あるいは定着工程では、大量の有機溶剤を使用することになるが、効率よく排気することにより、室内への有機溶剤成分の流出を防止することができ、安全でクリーンな環境を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成によれば、第２の排出手段によってユニットの下方から揮発性成分を含む廃棄物を強制的に排気しているため、ユニット内外に揮発性成分が飛散するのを防止し、すみやかに排気処理をすることができるため、ミストや揮発性成分が装置内外に漏れ出すのを防止することができ、人体に有害なレジストなどの処理液との接触を防止することができる。また、装置内に揮発性成分がよどむのを防止し、液化してウェハに付着し、膜質の低下を招いたり、また装置に付着して、装置を汚染するというようなおそれもなくなり、クリーンな装置環境を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
この薬液処理ユニットは図１（ａ）および（ｂ）に示すように、スピンコータを構成するもので、薬液処理部Ｓを覆うように形成された容器１と、この容器１の底部に排気孔８を有する隔壁９を介して配設され、揮発性成分および廃液を排出する第２の排出手段１１を具備したことを特徴とするもので、この第２の排出手段１１によって薬液処理部Ｓの下方から揮発性成分を含む廃棄物を強制的に排気するようにしたことを特徴とする。
【００２２】
他は図３に示した従来の薬液処理ユニットと同様に構成されている。すなわち、被処理基体としてのシリコンウェハ１０を載置し、回転する回転手段４と支持台３とからなる基体支持部と、このシリコンウェハ１０の表面にレジストを供給するノズルを備えたレジスト供給手段からなる処理液供給手段５と、このシリコンウェハ１０の上方から飛散するレジストの飛散を防止するコータカップ６からなる飛散防止カバーと、このシリコンウェハよりも下方から、廃棄物を排出する第１の排出手段７とを含む。ここで図１（ａ）は断面概要図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ‘断面図である。
【００２３】
なお図１（ｂ）に示すように、隔壁９には均一に多数個の排気孔が設けられている。
【００２４】
ここで、コータカップ６は二重構造を成し、その中心部にはシリコンウェハ１０を保持して回転させるためのスピンナモータ（図示せず）が配設されている。そしてこのコータカップ６の下部には、隔壁９を介してドレインチャンバ１３（排気チャンバ）が配設され、このドレインチャンバ１３の下端には排出口１１が設けられ、第２の排出手段１１を構成している。
【００２５】
そしてレジスト塗布に際しては、以上説明した薬液処理ユニットに、シリコンウェハ１０をセットして、容器１を閉じ、ウルパフィルタ２によってダウンフローを形成しつつ、コータカップ６の上部から処理液供給手段５のノズルより所定量のレジスト液を吐出する。そして所定の回転速度でスピンナモータを回転し、塗布を行う。このとき、使用済みのレジスト及びその揮発性成分はドレインチャンバ１３内へ回収される。
【００２６】
ドレインチャンバ１３では、回収された揮発性成分を含む液体分が排気Ａとして排出口１１から取り出される。
一方第１の排出手段７からは下方に落ちた余剰レジストが排気Ｂとして排出される。
【００２７】
このようにして、外部へのレジストあるいはその揮発性成分の流出はなく、第１及び第２の排出手段を介して効率よく外部に導出される。
【００２８】
この構成により、処理液供給部近傍から飛散するレジストあるいはその揮発性成分は、容器底部に設けられた隔壁９に均一に設けられた多数個の排気孔８を介してドレインチャンバー１３に導出され、効率よく排気がなされる。
【００２９】
したがって、処理ユニット室内への揮発性成分のよどみを防ぐことができるため、シリコンウェハ表面へのレジストの付着をなくし、高品質のレジスト膜を形成することができる。また、第１及び第２の排出手段により排気するため、外気あるいは室内への揮発性成分の流出を防ぐことができ、外気の汚染を防ぐことができる。また、効率よく余剰処理液成分および揮発性成分を排出することができるため、装置内部への処理液などの付着を防止することができる。したがって装置の調整及びメンテナンスを低減することができる。
なお第１及び第２の排出手段は、ユニット下で合流するようにしてもよい。
【００３０】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２の薬液処理ユニットについて説明する。
この薬液処理ユニットは図２に断面図を示すように、ドレインチャンバ１３の第２の排出手段１１の近傍にミスト量をカウントするミストカウンタ１２を配設したことを特徴とするものである。また本実施の形態では密閉空間ではなく容器１の上部に開口Ｏを具備した構成となっており、密閉はしないがウルパフィルタ２からダウンフロー流が形成され、効率よく下方のドレインチャンバ１３に排気Ａとして排気されるようになっている。他部の構成については前記実施の形態１と同様に形成される。
【００３１】
このミスト量をカウントし、ミストの発生状況を検出し、レジストの粘度などの調整、内部圧力の調整等を行い、プロセスの最適化をはかることができる。
【００３２】
また、このミスト量をカウントし第１及び第２の排出手段の排気パワーを調整するようにしてもよい。つまり、ミスト量が多いときは第２の排出手段の排気パワーをより強くし、高パワーで排気を行い、ミスト量が少ないときは第２の排出手段の排気パワーを弱くし、排気力を弱めるようにしてもよい。
【００３３】
なお前記実施の形態では、１つの容器内に１つの薬液処理部が形成されたものについて説明したが、第１及び第２の排出手段を備えた１つの容器内に多数個の薬液処理部が形成されたものについても適用可能であることはいうまでもない。
この場合、ミストカウンタは薬液処理部後毎に配置しておくようにするのが望ましい。これにより、処理のばらつきなど処理状況を把握することができる。
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
なお、前記実施の形態では，レジスト塗布装置について説明したが、スピナ式の現像装置やスピナ式の洗浄装置のように排気系を有する薬液処理ユニット全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１の薬液処理ユニットを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２の薬液処理ユニットを示す図である。
【図３】従来例のレジスト塗布装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  容器
２  ウルパフィルタ
３  支持台
４  回転手段
５  処理液供給手段（ノズル）
６  コータカップ
７  第１の排出手段
８  排気孔
９  隔壁膜
１０  シリコンウェハ
１１  排気口
１２  ミストカウンタ
１３  ドレインチャンバ
【図１】
2006100330.tif 000003
【図２】
2006100330.tif 000004
【図３】
2006100330.tif 000005