(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の吐出口から処理液を吐出しながら基板に対して相対的に移動することにより、前記基板の表面に処理液を供給する処理液供給ノズルを洗浄するためのノズル洗浄機構であって、
長尺の払拭部材が巻回された送りロールと、送りロールから送り出された払拭部材を巻き取る巻き取りロールと、前記巻き取りロールを回転させる回転機構とを備え、前記吐出口と当接する払拭部材の前記吐出口の長手方向における寸法が、前記吐出口の長手方向の寸法よりも小さい払拭部と、
前記送りロールから前記巻き取りロールに至る払拭部材の下方の位置に配置され、前記払拭部材を前記吐出口に向けて押圧する押圧部材と、
前記払拭部を前記吐出口の長手方向に往復移動させる移動手段と、を備え、
前記送りロールから前記巻き取りロールに至る、前記送りロールから送り出された払拭部材を前記巻き取りロールに巻き取る方向が、前記移動手段による前記払拭部の往復移動方向に沿った方向であることを特徴とするノズル洗浄機構。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル洗浄機構において、
前記押圧部材は、前記払拭部材を前記吐出口の最下端部に向けて押圧する第１押圧部と、前記払拭部材を前記最下端部より上方の位置に向けて押圧する第２押圧部とから構成されるノズル洗浄機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のノズル洗浄機構において、
前記押圧部材は、前記払拭部材を介して前記前記処理液供給ノズルと当接するノズル洗浄機構。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のノズル洗浄機構において、
前記払拭部材または前記吐出口に洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えるノズル洗浄機構。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のノズル洗浄機構を有する基板処理装置であって、
基板を保持する保持部と、
前記ノズルを基板に対して相対的に移動させるノズル移動部とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置において、前記処理液はレジストであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置において、前記レジストは顔料を含むレジストである基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の表面に処理液を供給する処理液供給ノズルを洗浄するためのノズル洗浄機構およびこのノズル洗浄機構を備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板に処理液を供給して処理する基板処理装置として、スリット状の吐出口から処理液を吐出しながら基板に対して相対的に移動することにより、基板の表面に処理液を供給する処理液供給ノズルを使用した場合においては、基板の処理に伴って処理液供給ノズルにおけるスリット状の吐出口付近に処理液が残存し、これが汚染物質となって処理液供給ノズルの汚染が発生する。処理液としてレジスト、特に、カラーレジスト等と呼称される顔料を含むレジストを使用した場合には、このような汚染が特に生じやすい。このため、処理液供給ノズルをノズル洗浄機構により定期的に洗浄する必要がある。
【０００３】
このようなノズル洗浄機構は、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されたノズル洗浄機構は、処理液供給ノズルにおけるスリット状の吐出口の長手方向全域にわたって接触するクリーニング用の払拭部材を有する。そして、このノズル洗浄機構においては、払拭部材に溶剤を含ませた状態でこの払拭部材をスリット状の吐出口の長手方向と直交する方向に移動させることにより、処理液供給ノズルの先端を洗浄する構成となっている。
【特許文献１】特開平７−８０３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、基板のサイズが大きくなっていることから、処理液供給ノズルにおけるスリット状の吐出口の全長も長くなる傾向にある。このため、従来のようなノズル洗浄機構では以下のような問題が生じる。
【０００５】
即ち、前記払拭部材を処理液供給ノズルの先端に当接させたとき、払拭部材が処理液供給ノズルの長手方向において適切に接している部分とそうでない部分が生じるおそれがある。この場合、処理液供給ノズルに付着した汚染物質が完全に除去できなくなる可能性がある。
【０００６】
また、スリット状の吐出口の長手方向全域にわたって払拭部材を接触させなければならないため、大きな払拭部材を用意する必要がある。このため、払拭部材の消費量が多くなり、ランニングコストがかさむという問題が生ずる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、払拭部材の消費量を低減しながら、処理液供給ノズルを確実に洗浄することが可能なノズル洗浄機構およびそのノズル洗浄機構を使用した基板処理装置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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、スリット状の吐出口から処理液を吐出しながら基板に対して相対的に移動することにより、前記基板の表面に処理液を供給する処理液供給ノズルを洗浄するためのノズル洗浄機構であって、長尺の払拭部材が巻回された送りロールと、送りロールから送り出された払拭部材を巻き取る巻き取りロールと、前記巻き取りロールを回転させる回転機構とを備え、前記吐出口と当接する払拭部材の前記吐出口の長手方向における寸法が、前記吐出口の長手方向の寸法よりも小さい払拭部と、前記送りロールから前記巻き取りロールに至る払拭部材の下方の位置に配置され、前記払拭部材を前記吐出口に向けて押圧する押圧部材と、前記払拭部を前記吐出口の長手方向に往復移動させる移動手段と、を備え、前記送りロールから前記巻き取りロールに至る、前記送りロールから送り出された払拭部材を前記巻き取りロールに巻き取る方向が、前記移動手段による前記払拭部の往復移動方向に沿った方向であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記押圧部材は、前記払拭部材を前記吐出口の最下端部に向けて押圧する第１押圧部と、前記払拭部材を前記最下端部より上方の位置に向けて押圧する第２押圧部とから構成される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記押圧部材は、前記払拭部材を介して前記前記処理液供給ノズルと当接する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記払拭部材または前記吐出口に洗浄液を供給する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のノズル洗浄機構を有する基板処理装置であって、基板を保持する保持部と、前記ノズルを基板に対して相対的に移動させるノズル移動部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記処理液はレジストであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記レジストは顔料を含むレジストである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、吐出口と当接する払拭部材の吐出口の長手方向における寸法が、吐出口の長手方向の寸法よりも小さい払拭部と、払拭部を吐出口の長手方向に往復移動させる移動手段とを備えたことから、払拭部材の消費量を低減しながら、処理液供給ノズルを確実に洗浄することが可能となる。
【００１６】
また、払拭部が長尺の払拭部材が巻回された送りロールと、送りロールから送り出された払拭部材を巻き取る巻き取りロールと、巻き取りロールを回転させる回転機構とを備えることから、必要に応じて新しい払拭部材により処理液供給ノズルを洗浄することが可能となる。
【００１７】
さらに、払拭部材を吐出口に向けて押圧する押圧部材を備えることから、吐出口を確実に洗浄することが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、払拭部材または吐出口に洗浄液を供給する洗浄液供給部を備えることから、洗浄液の作用により吐出口を確実に洗浄することが可能となる。
【００１９】
請求項５乃至請求項７に記載の発明によれば、払拭部材の消費量を低減しながら、処理液供給ノズルを確実に洗浄することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
先ず、この発明に係るノズル洗浄機構１８を適用する基板処理装置の構成について説明する。図１はこの発明に係るノズル洗浄機構を適用した基板処理装置の概要図である。
【００２２】
この基板処理装置は、矩形状をなす液晶パネル用の基板Ｗにカラーレジストと呼称される顔料を含むレジストを塗布するためのものであり、基板Ｗを吸着保持した状態でモータ１１の駆動により軸１２を中心に回転するスピンチャック１３と、スピンチャック１３に保持された基板Ｗにレジストを塗布するためのノズル１４と、このノズル１４を移動させるノズル移動機構１５と、ノズル１４に対してレジストを供給するレジスト供給機構１６と、スピンチャック１３によりレジスト塗布後の基板Ｗを回転させたときに基板Ｗの端縁より飛散するレジストを捕獲するためのレジスト捕獲用カップ１７と、この発明に係るノズル洗浄機構１８とを備える。
【００２３】
上記スピンチャック１３、軸１２、モータ１１は不図示のチャック昇降機構によって昇降可能である。すなわち図１において、基板Ｗが実線で示す回転位置と二点鎖線で示す塗布位置とに昇降可能である。なお、回転位置は基板Ｗがカップ１７に収容される位置であり、塗布位置は基板Ｗとノズル１４の吐出口３４（後述）とが所定の間隔に設定される位置である。
【００２４】
上記ノズル移動機構１５は、水平に延びる移動ガイド２１に沿って往復移動する移動フレーム２２を備える。ノズル１４は、この移動フレーム２２にノズル支持アーム２３を介して水平方向に移動自在に支持されている。なお、上記ノズル移動機構１５は上下方向には移動する機構を備えていないので、ノズル１４が移動ガイド２１に沿って移動するとき、ノズル１４と基板Ｗとの距離が変動することが防止されている。このため、ノズル１４を水平移動させて基板Ｗに液を塗布する際、均一な厚さの塗布膜を形成することができる。
【００２５】
上記レジスト供給機構１６は、密閉された構成を有する加圧タンク２４と、この加圧タンク２４内に収納されたレジストタンク２５とを有する。加圧タンク２４は、加圧配管２７により図示しない窒素ガスあるいはエアーの供給源と接続されている。そして、この加圧配管２７内には、窒素ガスの給排切り替え用の三方弁２８と、レギュレータ２９とが配設されている。また、レジストタンク２５内には、このレジストタンク２５とノズル１４とを接続するレジスト供給配管３１の一端が挿入されている。このレジスト供給配管３１中には、開閉弁３３が配設されている。
【００２６】
このような構成を有するレジスト供給機構１５において、開閉弁３３が開放された状態においては、レジストタンク２５内のレジストが加圧タンク２４内の窒素ガスの圧力によりレジスト供給配管３１を介してノズル１４に圧送され、また、開閉弁３３が閉鎖されることによりレジストの圧送が停止される。
【００２７】
図２は、ノズル１４によるレジストの供給動作を模式的に示す説明図である。このノズル１４は、その長手方向（図２において紙面に垂直な方向）に延びるスリット状の吐出口３４を有する。この吐出口３４の長手方向の長さは、基板Ｗにおける矩形状の素子形成部分の短辺の長さ以上の長さであるが、ここでは、前記矩形状の素子形成部分の短辺の長さとほぼ等しくしてある。レジスト供給配管３１により供給されたレジスト３５は、図２に示すように、このスリット状の吐出口３４を介して基板Ｗの表面に供給される。
【００２８】
次に、上述した基板処理装置により基板Ｗにレジストを塗布する塗布動作について説明する。図３は、基板処理装置により基板Ｗにレジストを塗布する塗布動作を示す説明図である。なお、以下の説明において、ノズル１４の移動は上述したノズル移動機構１５により実行される。
【００２９】
レジストの塗布動作を実行する前の状態においては、ノズル１４は、この発明に係るノズル洗浄機構１８と対向する位置に配置されている。このときのノズル１４等の状態については、後程詳細に説明する。
【００３０】
この状態において、レジストの塗布動作を開始するときには、ノズル洗浄機構１８上方にノズル１４を待機させた状態から、矢印1)に示すようにノズル１４をノズル洗浄機構１８に関して遠方側の基板Ｗの一端上方まで水平移動させる。次に、チャック昇降機構によって基板Ｗを塗布位置に配置する。このとき基板Ｗ表面とノズル１４の吐出口３４とは所定の間隔になっている。
【００３１】
この状態において、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４からレジストを吐出させるとともに、ノズル１４を矢印2)に示すように基板Ｗの表面に沿って水平移動させる。この状態においては、図２に示すように、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４から吐出されたレジスト３５が基板Ｗの表面に薄膜状に塗布される。
【００３２】
ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４が基板Ｗの他端部と対向する位置まで移動すれば、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４からのレジストの吐出を停止させ、ノズル洗浄機構１８の上方にまで移動させる。
【００３３】
次に、この発明に係るノズル洗浄機構１８の構成について説明する。図４は、この発明に係るノズル洗浄機構１８を待機ポット３６とともに示す側面図である。
【００３４】
このノズル洗浄機構１８は、上述したノズル１４と平行に配設されたレール４１に沿って移動可能なブラケット４２と、このブラケット４２と連結された同期ベルト４３を往復回転させることによりブラケット４２をノズル１４と平行に往復移動させるモータ４４と、ブラケット４２の上方に配設された払拭部４５とを備える。この払拭部４５は、後述するように、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４を払拭するためのものである。この払拭部４５は、モータ４４の駆動により、図４において実線で示す位置と二点鎖線で示す位置との間を往復移動する。
【００３５】
一方、待機ポット３６は、レジストを塗布しない状態において、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４付近のレジストが乾燥して変質することを防止するためのものである。この待機ポット３６の内部には、例えば、レジストを溶解する溶剤等が貯留されている。この待機ポット３６は、エアシリンダ３７の駆動により、図４において二点鎖線で示すその上端の開口部がノズル１４におけるスリット状の吐出口３４と対向する上昇位置と、実線で示す下降位置との間を昇降可能な構成となっている。このため、ノズル１４がノズル洗浄機構１８の上方に待機させた状態で待機ポット３６が上昇位置を取るとノズル１４の吐出口３４は待機ポット３６によって閉じられた空間に露出することになる。このとき、該空間は溶剤の蒸気が含まれる雰囲気で満たされているので吐出口３４付近のレジストが乾燥することが防止される。
【００３６】
次に、上述した払拭部４５の構成について説明する。図５は払拭部４５を待機ポット３６とともに示す正面図であり、図６は払拭部４５の側面図、図７は払拭部４５の平面図である。また、図８は、揺動部材６５の揺動動作を示す説明図である。
【００３７】
この払拭部４５は、ケーシング５１と、長尺の払拭部材５２が巻回された送りロール５３と、送りロール５３から送り出された払拭部材５２を巻き取る巻き取りロール５４と、払拭部材５２に洗浄液を供給する４本の洗浄液供給ノズル５５とを備える。なお、払拭部材５２にはシート状の多孔性物質が使用される。前記多孔性物質としては紙や布、樹脂がある。具体的には、紙として濾紙、布として不織布、が挙げられる。
【００３８】
送りロール５３の軸６１は、ケーシング５１に連結されたテンション発生部材６２と連結されており、一定の抵抗力を持った状態で回転する。一方、巻き取りロール５４の軸６３は、一方向クラッチ６４を介して揺動部材６５と連結されている。この揺動部材６５は、図示しないバネの作用により、その両端に配設されたカムフォロワー６６がカム６７またはカム６８と当接しない状態においては、図８において実線で示す起立姿勢となるように付勢されている。なお、カム６７およびカム６８は、図４に示すように、払拭部４５の往復移動ストロークの両端部付近に配設されている。
【００３９】
払拭部４５が往復移動ストロークの両端部付近まで走行することにより揺動部材６５の両端に配設されたカムフォロワー６６がカム６７またはカム６８と当接した場合には、揺動部材６５が図８において実線で示す起立姿勢から図８において二点鎖線で示す傾斜姿勢まで傾斜する。これにより、巻き取りロール５４の軸６３が回転し、送りロール５３の軸６１による抵抗力に抗して払拭部材５２が巻き取りロール５４に巻き取られる。一方、払拭部４５が逆方向に走行を開始した場合においては、揺動部材６５が図８において二点鎖線で示す傾斜姿勢から図８において実線で示す起立姿勢に復帰するが、このときには、一方向クラッチ６４の作用により巻き取りロール５４の軸６３は回転しない。
【００４０】
このため、揺動部材６５とカム６６、６７の作用により、払拭部４５の往復移動ストロークの両端部において、巻き取りロール５４が所定角度だけ回転し、巻き取りロール５４が送りロール５３から送り出された払拭部材５２を一定量だけ巻き取ることになる。
【００４１】
送りロール５３から巻き取りロール５４に至る払拭部材５２の下方の位置には、払拭部材５２をノズル１４におけるスリット状の吐出口３４に向けて押圧する押圧部材５６、５７が配設されている。これらの押圧部材５６、５７のうち、押圧部材５６は払拭部材５２をノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の最下端部に向けて押圧するためのものである。また、押圧部材５７は、払拭部材５２をノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の最下端部より上方の位置に向けて押圧するためのものであり、図９に示すように、バネ５８により互いに近接する方向に付勢された一対の部材から構成される。
【００４２】
すなわち、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４がこれらの押圧部材５６、５７と対向する位置に配置されていない状態においては、図９（ａ）に示すように、一対の押圧部材５７は互いに当接する位置に配置されている。一方、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４が押圧部材５６、５７と対向する位置に配置された状態においては、図９（ｂ）に示すように、一対の押圧部材５７はノズル１４の先端部に当接することにより、互いに離隔する位置に移動する。
【００４３】
図９（ｂ）に示す状態においては、押圧部材５６は、払拭部材５２を介してノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の最下端部と当接し、押圧部材５７は、払拭部材５２を介してノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の最下端部より上方の位置と当接していることになる。そして、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４と当接する払拭部材５２の吐出口３４の長手方向の寸法は、吐出口３４の長手方向の寸法よりも十分小さいことになる。
【００４４】
次に、この発明に係るノズル洗浄機構１８によるノズル１４の洗浄動作について説明する。
【００４５】
このノズル洗浄機構を使用してノズル１４の洗浄動作を実行する際には、ノズル１４は洗浄機構１８の上方に位置した状態にて、待機ポット３６が図４において二点鎖線で示す上昇位置から実線で示す下降位置まで下降する。しかる後、モータ４４の駆動により、払拭部４５がブラケット４２とともにノズル１４におけるスリット状の吐出口３４と平行な方向に移動する。また、払拭部４５の移動とともに、あるいは、払拭部４５の移動に先立って、４本の洗浄液供給ノズル５５から払拭部材５２に洗浄液を供給する。
【００４６】
払拭部４５がノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の下方位置まで移動した状態においては、図９（ｂ）に示すように、圧部材５６が洗浄液を供給された払拭部材５２を介してノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の最下端部と当接し、押圧部材５７が洗浄液を供給された払拭部材５２を介してノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の最下端部より上方の位置と当接する。この状態において払拭部４５が走行を継続することにより、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４が洗浄液を供給された払拭部材５２により洗浄される。
【００４７】
払拭部４５がその走行ストロークの端部まで走行すれば、揺動部材６５の両端部に配設されたカムフォロワー６６がカム６７またはカム６８と当接し、払拭部材５２が巻き取りロール５４に一定量だけ巻き取られる。このため、払拭部材４５の次の走行時には、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４は、新しい払拭部材５２により洗浄される。
【００４８】
以上のような構成を有するノズル洗浄機構１８によれば、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４と当接する払拭部材５２の吐出口３４の長手方向における寸法が、吐出口３４の長手方向の寸法よりも十分小さいことから、払拭部材５２をノズル１４に当接させたとき、従来のように、払拭部材５２がノズル１４の長手方向において適切に接している部分とそうでない部分が生じるおそれはない。このため、ノズル１４に付着した汚染物質を確実に洗浄除去することが可能となる。また、従来のように、ノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の長手方向全域にわたって払拭部材５２を接触させる必要はないことから、大きな払拭部材を使用する必要はなく、払拭部材５２の消費量が多くなってランニングコストがかさむという問題が生ずることもない。
【００４９】
なお、上述した実施形態においては、４本の洗浄液供給ノズル５５から払拭部材５２に洗浄液を供給しているが、４本の洗浄液供給ノズル５５からノズル１４におけるスリット状の吐出口３４に向けて、直接洗浄液を供給するようにしてもよい。
【００５０】
また、上述した実施形態においては、送りロール５３と巻き取りロール５４とを使用して払拭部材５２をノズル１４におけるスリット状の吐出口３４の長手方向に移動させているが、払拭部材５２をノズル１４におけるスリット状の吐出口３４と交差する方向に移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明に係るノズル洗浄機構を適用した基板処理装置の概要図である。
【図２】ノズル１４によるレジストの供給動作を模式的に示す説明図である。
【図３】基板処理装置により基板Ｗにレジストを塗布する塗布動作を示す説明図である。
【図４】この発明に係るノズル洗浄機構１８を待機ポット３６とともに示す側面図である。
【図５】払拭部４５を待機ポット３６とともに示す正面図である。
【図６】払拭部４５の側面図である。
【図７】払拭部４５の平面図である。
【図８】揺動部材６５の揺動動作を示す説明図である。
【図９】吐出口３４と押圧部材５６、５７との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１３      スピンチャック
１４      ノズル
１８      ノズル洗浄機構
３４      吐出口
３６      待機ポット
４１      レール
４２      ブラケット
４３      同期ベルト
４４      モータ
４５      払拭部
５２      払拭部材
５３      送りロール
５４      巻き取りロール
５５      洗浄液供給ノズル
６１      軸
６２      テンション発生部材
６３      軸
６４      一方向クラッチ
６５      揺動部材
６６      カムフォロワー
６７      カム
６８      カム
Ｗ        基板
【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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【図８】
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【図９】
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