(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させる基板保持・回転手段と、
この基板保持・回転手段に保持された基板の表面へ処理液を供給する処理液供給手段と、
上面が開口した容器状をなし、前記基板保持・回転手段に保持された基板の側方および下方を取り囲むように配設され、基板上から周囲へ飛散する処理液を回収するためのカップとを備えた基板回転式処理装置において、
前記カップを、高分子基材中に導電性高分子が配合された帯電防止プラスチック材料によって形成したことを特徴とする基板回転式処理装置。
【請求項２】
カップを形成する帯電防止プラスチック材料が、ポリプロピレン基材中に導電性高分子が配合された帯電防止ポリプロピレンである請求項１記載の基板回転式処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、スピンコータやスピンデベロッパ、スピンスクラバなどのように、半導体ウエハやガラス基板等の基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させながら塗布液、現像液、洗浄液等の処理液を基板表面へ供給して処理を行う基板回転式処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置等として使用される基板回転式処理装置、例えばスピンコータでは、半導体ウエハやガラス基板等の基板をチャックで水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させながら基板表面へ塗布液を供給し、基板を取り囲むように配設されたカップにより、基板の回転に伴って基板上から周囲へ飛散する塗布液を回収し、そのカップの内部をカップ底部から排気して、カップの上面開口を通しカップ内へ清浄空気を導き入れるようにしている。そして、カップの内部に配設された整流板により、カップ内へ流入した空気を外周方向へ導いてからカップ内底面に沿ってカップ中心部の方へ導き、カップ内に気流を形成して、基板上から飛散した余分の塗布液が基板に再付着することを防止するようにしている（例えば実公平６−２８２２３号公報、特開平５−２３４８７４号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、基板の回転中のカップ内には、複雑な流れの気流が発生しており、カップの内周壁面に衝突した飛散塗布液は、一部がミスト状となってカップ内に滞留している。ここで、カップは、従来、基板の処理に用いられる薬品に対する耐食性の点から、ポリプロピレンやフッ化樹脂などのプラスチック材料によって形成されている。ところが、プラスチック材料は絶縁体であるため、カップが帯電し易い。カップが帯電すると、カップとチャック上の基板との間に静電場が形成されることになる。この結果、カップ内に滞留している塗布液微粒子が、処理中の気流変化によって基板の方へ流され、基板に再付着する、といったことが起こる。これは、微粒子の大きさが直径１０μｍ以下になると、空気中の微粒子は重力や慣性力の影響を殆んど受けずに気流に乗ってしまうこと、および、微粒子の直径が１μｍに満たない程度になると、基板への微粒子の付着は、基板と微粒子間のクーロン力（静電気力）によって支配的に行われることによる。塗布液の微粒子が基板に再付着すると、塗布むらの原因となり、塗布品質の低下を来たすことになる。また、基板の裏への塗布液の付着は、露光工程での不良原因にもなり得る。
【０００４】
なお、導電体である金属材料によってカップを形成するようにすれば、カップは帯電せず、カップと基板との間にほとんど静電場が形成されなくなり、したがって、基板への塗布液微粒子の再付着を抑制することができる。しかしながら、その場合には、カップの耐食性が問題となる。そこで、金属材料の表面に耐薬品性を有するプラスチック材料をコーティングすることが考えられるが、その場合には、コーティング材料の剥がれが懸念されることになる。さらに、カーボンを混入したプラスチック材料によってカップを形成し、カップの導電性を高めることも考えられるが、その場合には、混入物の脱落による汚染が心配になる。また、プラスチック材料に界面活性剤等の帯電防止剤を練り込んだり塗布したりして、プラスチック材料を導電化する技術もあるが、その場合には、帯電防止剤が脱落して徐々に帯電防止効果が消失する、といった問題点がある。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板の処理中において、基板上から飛散した処理液の一部が微粒子となって基板に再付着することを防止し、処理むらの発生を無くして処理品質の低下を防ぐことができ、カップの腐蝕やカップの材料の一部の剥がれ、カップ材料中の混入物の脱落による汚染、カップ材料の帯電防止効果の低下といったような問題も生じない基板回転式処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させる基板保持・回転手段と、この基板保持・回転手段に保持された基板の表面へ処理液を供給する処理液供給手段と、上面が開口した容器状をなし、前記基板保持・回転手段に保持された基板の側方および下方を取り囲むように配設され、基板上から周囲へ飛散する処理液を回収するためのカップとを備えた基板回転式処理装置において、前記カップを、高分子基材中に導電性高分子が配合された帯電防止プラスチック材料によって形成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の処理装置において、カップを形成する帯電防止プラスチック材料として、ポリプロピレン基材中に導電性高分子が配合された帯電防止ポリプロピレンを用いたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る発明の基板回転式処理装置においては、カップが、高分子基材中に導電性高分子を配合した帯電防止プラスチック材料によって形成されているので、カップは帯電しにくく、カップと基板との間にはほとんど静電場が形成されなくなり、このため、基板への塗布液微粒子の再付着が抑制される。そして、カップは、プラスチック材料によって形成されているので、薬品に対する耐食性を有しており、カップを形成する帯電防止プラスチック材料は、高分子基材中に導電性高分子が配合されたものであるため、カップの材料の一部が剥がれたり、カップ材料中の混入物が脱落して汚染の原因になったり、カップ材料の帯電防止効果が時間の経過に伴って低下する、といった心配も無い。
【０００９】
請求項２に係る発明の処理装置では、カップの形成材料として帯電防止ポリプロピレンが用いられるので、従来からカップ材料として最も多く用いられているポリプロピレンと同様に、カップの成形性が良好で耐薬品性にも優れている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、この発明の実施形態の１例を示し、基板の処理を行っていないときの基板回転式処理装置、ここではスピンコータの要部の概略構成を示す縦断面図である。このスピンコータは、基板Ｗを水平姿勢に保持するスピンチャック１０を有し、スピンチャック１０に保持された基板Ｗは、スピンチャック１０を支持する回転支軸１２に連結されたスピンモータ１４によって鉛直軸回りに回転させられる。基板Ｗの周囲には、上面に開口１８を有し、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの側方および下方を取り囲むような容器状に形成されたカップ１６が配設されている。カップ１６の内部には、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの下方に円錐台状の整流板２０が固設されており、整流板２０の下面側とカップ１６の内底面との間に通気路２２が形成され、整流板２０の下方位置に、通気路２２に連通する排気口２４が設けられている。排気口２４は、排気路２６を経て図示しない工場設備である排気手段に流路接続されている。また、カップ１６の内底部は排液路２８をなしており、カップ１６の内底部に溜まったドレンは、排液路２８を通って排液口（図示せず）の方へ流動し、排液口からドレン配管３０を通ってカップ１６外へ排出されるようになっている。また、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上方には、基板Ｗの表面へフォトレジスト液等の塗布液を供給する塗布液供給ノズル３２が配設されている。
【００１２】
図１に示したようなスピンコータでは、カップ１６の上方から供給される清浄空気は、カップ１６の上面開口１８を通って流下しカップ１６内へ流入する。カップ１６内へ流入した空気は、基板Ｗの回転動作に伴って旋回しながら整流板２０の上面に沿って下向きにかつ外周方向へ流れ、排気手段の排気圧により整流板２０の下面側へ回り込んで通気路２２へ流入し、通気路２２を通って排気口２４から排気路２６内へ流入し、排気路２６を通ってカップ１６外へ排出される。
【００１３】
以上のようなスピンコータの基本的構成自体は、従来と何ら変わるところが無い。この発明に係る装置は、カップ１６が、高分子基材中に導電性高分子が配合された帯電防止プラスチック材料によって形成されている。カップ１６を形成する帯電防止プラスチック材料としては、例えばポリプロピレン基材中に周知の導電性高分子を配合した帯電防止ポリプロピレンが使用される。この帯電防止ポリプロピレンは、プロピレンを重合する際に、モノマー中に導電性高分子を加えてアロイ化することによって製造され、例えば日本バルカー工業株式会社よりＮｅｗ−ＰＰ（６１）の商品名で市販されている。
【００１４】
この基板回転式処理装置においては、カップ１６が帯電防止ポリプロピレンによって形成されているので、カップ１６が帯電しにくく、したがって、カップ１６とスピンチャック１０上の基板Ｗとの間にはほとんど静電場が形成されなくなる。このため、基板Ｗの回転中において、基板Ｗ上から周囲へ飛散してカップ１６の内周壁面に衝突しミスト状となってカップ１６内に滞留している塗布液微粒子が、処理中の気流変化により基板Ｗの方へ流されて基板Ｗに再付着する、といったことが防止されることになる。また、カップ１６を形成している帯電防止ポリプロピレンは、ポリプロピレンと同様の耐薬品性を有しており、ポリプロピレンと同様に成形性が良好である。そして、帯電防止ポリプロピレンで形成されたカップ１６は、金属材料の表面に耐薬品性を有するプラスチック材料をコーティングして形成されたカップのようにコーティング材料が剥がれたり、カーボンを混入したプラスチック材料によって形成されたカップのように混入物の脱落により汚染を生じたり、プラスチック材料に界面活性剤等の帯電防止剤を練り込んだり塗布したりして形成されたカップのように帯電防止剤が脱落して徐々に帯電防止効果が低下したりする、といった問題も起こらない。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の基板回転式処理装置を使用すると、基板の処理中において、基板上から飛散した処理液の一部が微粒子となって基板に再付着することが低減され、処理むらの発生を無くして処理品質の低下を防ぐことができる。そして、この処理装置では、カップの耐食性が問題となったり、カップの一部が剥がれたり、カップ材料中の混入物の脱落による汚染を生じたり、カップ材料の帯電防止効果が時間の経過に伴って低下したりする、といった問題も生じない。
【００１６】
請求項２に係る発明の処理装置では、カップの成形性や耐薬品性の点で、従来からカップ材料として最も多く用いられているポリプロピレンによってカップを形成した場合と何ら変わりが無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、基板の処理を行っていないときのスピンコータの要部の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ  基板
１０  スピンチャック
１２  回転支軸
１４  スピンモータ
１６  カップ
１８  カップの上面開口
２０  整流板
２２  通気路
２４  排気口
２６  排気路
２８  排液路
３０  ドレン配管
３２  塗布液供給ノズル
【図１】
0003892579.tif 000002