(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置して保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に現像液を吐出させる現像液吐出ノズルと、
前記保持手段に保持された基板にリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
前記保持手段とともに基板が面内回転するように基板を回転させる回転手段と、
前記基板を囲繞するように配設され、かつ、内側から外側に向かって逐次高さが高くなるように配置された内カップ、中カップ、外カップからなる３重構造の処理カップユニットと、
前記処理カップユニットを昇降させる昇降機構と、
前記外カップの外周壁に設けられた排気機構と、
前記現像液吐出ノズルから前記保持手段に保持された基板に現像液を吐出させて基板上に現像液を液盛りし、現像処理を行った後、前記排気機構を作動させ、かつ前記カップユニットを前記内カップが基板に対応する位置になるように位置させた状態で、前記回転手段により基板を回転させて現像液を振り切るとともに、前記リンス液吐出ノズルから基板上にリンス液を吐出し、次いで、前記排気機構を作動させ、基板を回転させ、かつリンス液を吐出したままの状態で、前記処理カップユニットを下降させて前記中カップが基板に対応する位置になるように位置させ、その後、前記排気機構を作動させたままの状態で、前記処理カップユニットをさらに下降させて前記外カップが基板に対応する位置になるように位置させるとともに、前記回転手段による基板の回転を高速にして基板を乾燥させるように制御する制御装置と
を具備することを特徴とする現像処理装置。
【請求項２】
前記排気機構は、その排気経路が前記基板の回転によって生ずる気流が順方向で吸気されるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像処理装置。
【請求項３】
前記処理カップユニットは、前記内カップ、前記中カップ、前記外カップが一体的に形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像処理装置。
【請求項４】
基板を載置して保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に現像液を吐出させる現像液吐出ノズルと、
前記保持手段に保持された基板にリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
前記保持手段とともに基板が面内回転するように基板を回転させる回転手段と、
前記基板を囲繞するように配設され、かつ、内側から外側に向かって逐次高さが高くなるように配置された内カップ、中カップ、外カップからなる３重構造の処理カップユニットと、
前記処理カップユニットを昇降させる昇降機構と、
前記外カップの外周壁に設けられた排気機構と
を具備する現像処理装置を用いて現像処理を行う現像処理方法であって、
前記保持手段に基板を載置させた状態で基板上に現像液を吐出して基板上に液盛りし、現像処理を行う工程と、
その後、前記排気機構を作動させ、かつ前記カップユニットを前記内カップが基板に対応する位置になるように位置させた状態で、前記回転手段により基板を回転させて現像液を振り切るとともに、前記リンス液吐出ノズルから基板上にリンス液を吐出する工程と、
次いで、前記排気機構を作動させ、基板を回転させ、かつリンス液を吐出したままの状態で、前記処理カップユニットを下降させて前記中カップが基板に対応する位置になるように位置させる工程と、
その後、前記排気機構を作動させたままの状態で、前記処理カップユニットをさらに下降させて前記外カップが基板に対応する位置になるように位置させるとともに、前記回転手段による基板の回転を高速にして基板を乾燥させる工程と
を具備することを特徴とする現像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板や半導体ウエハ等の基板に現像処理を施すスピンナ型の現像処理装置と現像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、一般的にスピンナ型と呼ばれる液処理装置を用いて、ＬＣＤ基板や半導体ウエハ等の基板を面内でスピン回転させ、洗浄、レジスト塗布、現像等の処理が行われている。
【０００３】
例えば、ＬＣＤ基板の現像処理においては、露光処理された基板をスピンチャック等に載置、固定して現像液を基板上に液盛りし、パドルを形成して現像反応を進行させ、所定時間経過した後に基板を回転させると同時にリンス液の供給を開始して現像液とリンス液を振り切り、その後にリンス液の供給を停止して基板を高速で回転させるスピン乾燥が行われている。このように、スピンナ型の液処理装置においては、基板を回転させて基板から処理液を四方へ飛散させることで、処理液が振り切られる。
【０００４】
このようにして、基板から振り切られた処理液は、基板を囲繞するように設けられた処理カップユニットの内壁面に衝突して下方へ導かれ、ドレインを通じて回収され、または廃棄されていた。また、処理カップユニットとしては、基板を低速で回転させる際に基板を囲繞するように配置される内側カップと、基板を高速で回転させるスピン乾燥を行う際に基板を囲繞するように配置される外側カップと、からなる二重構造を有するものが主に用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の二重構造の処理カップユニットを用いた場合には、基板から振り切られた処理液が内側カップと外側カップの両内壁面に付着しており、内側カップまたは外側カップに囲繞された状態で基板を乾燥のために高速で回転させると、回転により発生した気流が内側カップまたは外側カップの内壁面に付着した処理液からミストを発生させ、このミストが基板上へ舞い上がって基板にパーティクルとなって付着し、基板の品質を低下させる問題があった。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ミストの発生が少なく、基板へのパーティクルの付着量を少なくすることができる現像処理装置および現像処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、基板を載置して保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に現像液を吐出させる現像液吐出ノズルと、
前記保持手段に保持された基板にリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
前記保持手段とともに基板が面内回転するように基板を回転させる回転手段と、
前記基板を囲繞するように配設され、かつ、内側から外側に向かって逐次高さが高くなるように配置された内カップ、中カップ、外カップからなる３重構造の処理カップユニットと、
前記処理カップユニットを昇降させる昇降機構と、
前記外カップの外周壁に設けられた排気機構と、
前記現像液吐出ノズルから前記保持手段に保持された基板に現像液を吐出させて基板上に現像液を液盛りし、現像処理を行った後、前記排気機構を作動させ、かつ前記カップユニットを前記内カップが基板に対応する位置になるように位置させた状態で、前記回転手段により基板を回転させて現像液を振り切るとともに、前記リンス液吐出ノズルから基板上にリンス液を吐出し、次いで、前記排気機構を作動させ、基板を回転させ、かつリンス液を吐出したままの状態で、前記処理カップユニットを下降させて前記中カップが基板に対応する位置になるように位置させ、その後、前記排気機構を作動させたままの状態で、前記処理カップユニットをさらに下降させて前記外カップが基板に対応する位置になるように位置させるとともに、前記回転手段による基板の回転を高速にして基板を乾燥させるように制御する制御装置と
を具備することを特徴とする現像処理装置を提供する。
【０００８】
この場合に、前記排気機構は、その排気経路が前記基板の回転によって生ずる気流が順方向で吸気されるように形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記処理カップユニットは、前記内カップ、前記中カップ、前記外カップが一体的に形成されてなることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、基板を載置して保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に現像液を吐出させる現像液吐出ノズルと、
前記保持手段に保持された基板にリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
前記保持手段とともに基板が面内回転するように基板を回転させる回転手段と、
前記基板を囲繞するように配設され、かつ、内側から外側に向かって逐次高さが高くなるように配置された内カップ、中カップ、外カップからなる３重構造の処理カップユニットと、
前記処理カップユニットを昇降させる昇降機構と、
前記外カップの外周壁に設けられた排気機構と
を具備する現像処理装置を用いて現像処理を行う現像処理方法であって、
前記保持手段に基板を載置させた状態で基板上に現像液を吐出して基板上に液盛りし、現像処理を行う工程と、
その後、前記排気機構を作動させ、かつ前記カップユニットを前記内カップが基板に対応する位置になるように位置させた状態で、前記回転手段により基板を回転させて現像液を振り切るとともに、前記リンス液吐出ノズルから基板上にリンス液を吐出する工程と、
次いで、前記排気機構を作動させ、基板を回転させ、かつリンス液を吐出したままの状態で、前記処理カップユニットを下降させて前記中カップが基板に対応する位置になるように位置させる工程と、
その後、前記排気機構を作動させたままの状態で、前記処理カップユニットをさらに下降させて前記外カップが基板に対応する位置になるように位置させるとともに、前記回転手段による基板の回転を高速にして基板を乾燥させる工程と
を具備することを特徴とする現像処理方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、基板を囲繞するように、内側から外側に向かって逐次高さが高くなるように内カップ、中カップ、外カップを配置した３重構造の処理カップユニットを設けるとともに、前記外カップの外周壁に排気機構を設け、制御装置により上述した制御を行って、内カップおよび中カップにより現像液およびリンス液の廃液を現像液の濃度に応じて分別して回収するとともに、乾燥の際には、内壁面が略乾燥状態にある外カップで基板を囲繞した状態とするとともに、外カップの外周壁から排気するので、ミストの発生自体を少なくできるとともに、舞い上がったミストも排気により低減することが可能となる。したがって、基板へのパーティクルの付着を減少させることができ、製品不良が低減され、信頼性を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の液処理装置の一実施形態である現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃを有するＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システム１００を示す平面図である。
【００１５】
レジスト塗布・現像処理システム１００は、複数のＬＣＤ基板（基板）Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１およびインターフェイス部３が配置されている。
【００１６】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０ａ上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００１７】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２・１３・１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５・１６が設けられている。
【００１８】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００１９】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００２０】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック３２・３３が配置されている。
【００２１】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａのようなスピンナ系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニット（ＨＰ）や冷却処理ユニット（ＣＯＬ）等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２２】
また、中継部１５・１６のスピンナ系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置１７・１８・１９のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２３】
主搬送装置１７・１８・１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアームを有している。
【００２４】
主搬送装置１７は、搬送アーム１７ａを有し、搬送機構１０の搬送アーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は搬送アーム１８ａを有し、中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は搬送アーム１９ａを有し、中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５・１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２５】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板Ｇを受け渡しする際に一時的に基板Ｇを保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファカセットを配置する２つのバッファステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装置との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２６】
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【００２７】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システム１００においては、カセットＣ内の基板Ｇが処理部２に搬送され、処理部２では、まず前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂでスクラバ洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２８】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニット（ＨＰ）の１つでプリベーク処理され、処理ブロック２９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２９】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１・３２・３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃのいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９・１８・１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００３０】
次に、本発明に係る現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃについて詳細に説明する。図２は現像処理ユニット（ＤＥＶ）の断面図であり、図３は現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃの平面図である。図３に示されるように、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃを構成する各種部材はシンク５９内に配設されている。
【００３１】
図２に示すように、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃにおいては、基板Ｇを機械的に保持する保持手段、例えば、スピンチャック４１がモータ等の回転駆動機構４２により回転されるように設けられ、このスピンチャック４１の下側には、回転駆動機構４２を包囲するカバー４３が配置されている。スピンチャック４１は図示しない昇降機構により昇降可能となっており、上昇位置において搬送アーム１９ａとの間で基板Ｇの受け渡しを行う。スピンチャック４１は真空吸引力等により、基板Ｇを吸着保持できるようになっている。
【００３２】
カバー４３の一部を貫通するように基板Ｇの姿勢制御ピン５７が複数配設されている。基板Ｇの外周部は自重によって撓み易く、その結果、表面が曲面となった場合には現像液パドルの形成が困難となるため、姿勢制御ピン５７の高さを調節して、基板Ｇの下側から基板Ｇの表面が略水平となるように、基板Ｇを支持して姿勢制御を行う。このため、姿勢制御ピン５７は図示しない昇降機構に連結されている。なお、姿勢制御ピン５７が基板Ｇを支持した状態では基板Ｇを回転させることができないため、基板Ｇをスピンチャック４１とともに回転させる場合には、遅くとも回転開始までに姿勢制御ピン５７を降下させて基板Ｇから離隔する。
【００３３】
なお、姿勢制御ピン５７の位置を固定して、スピンチャック４１の高さを調節することにより基板Ｇの撓みを解消する方法も考えられるが、その場合には、姿勢制御ピン５７の固定高さに狂いが生じた場合の調節が容易ではないという問題が生ずる。また、基板Ｇ上に現像液パドルを形成した後に基板Ｇ上の現像液を振り切るために、基板Ｇが姿勢制御ピン５７から離れるようにスピンチャック４１を上昇させた場合には、現像液パドルの形態に部分的な差が生じて現像されたパターンに部分的な差異が生ずること等が危惧される。しかしながら、姿勢制御ピン５７を昇降自在に構成すると、このような問題は生じない。
【００３４】
カバー４３の外周には２つのアンダーカップ４４・４５が離間して設けられており、内側のアンダーカップ４４の内周側上方には、基板Ｇから飛散する現像液およびリンス液と混合され濃度がわずかに低下した現像液をアンダーカップ４４の内周側底部に形成されたドレイン８８ａに導くための内カップ（インナーカップ）４６が設けられている。なお、ドレイン８８ａは図示しない三方弁に連通しており、基板Ｇからの現像液の振り切りとリンス液の供給のタイミングに合わせて三方弁を切り替えることにより、リンス液が殆ど混じっていない現像液とリンス液が混合されて濃度が薄くなった現像液とを、分離・回収できるようになっている。
【００３５】
また、２つのアンダーカップ４４・４５間の上方には、主に基板Ｇから飛散するリンス液をアンダーカップ４４・４５間の底部に設けられたドレイン８８ｂへ導くための中カップ（ミドルカップ）４７が設けられている。ドレイン８８ｂは、内カップ４６と中カップ４７および後述する外カップ４８からなる３重構造の処理カップユニット４９内の排気にも用いられる。
【００３６】
外側のアンダーカップ４５の外周側上方には、主にリンス液のミストをドレイン８８ｂまたは後述する排気口８９へ導くための外カップ（アウターカップ）４８が配設されている。内カップ４６・中カップ４７・外カップ４８は、それぞれが傾斜したテーパー部と略垂直に立設された外周壁（側面壁）を有しており、互いに連結されて３重構造を有する処理カップユニット４９を構成している。このような処理カップユニット４９の構成を示すために、図２右側では、回収する処理液が流れ落ちるための孔部を示すために内カップ４６・中カップ４７・外カップ４８は別体で示されており、一方、図２左側では、内カップ４６・中カップ４７・外カップ４８が一体的に構成されていることを示すためにその接合部分を示した形態が示されている。
【００３７】
さて、図３に示すように、外カップ４８の外周には十字方向の４箇所に昇降駆動機構５０が配設されており、後述する制御装置７０からの信号を受けて処理カップユニット４９の昇降動作を行い、処理カップユニット４９を所定の高さ位置に停止、保持することが可能となっている。こうして、内カップ４６・中カップ４７・外カップ４８の高さ位置を調節して、現像処理のタイミングに合わせてドレイン８８ａ・８８ｂを使い分けることにより、前述したように、濃い現像液、リンス液が混じった薄い現像液、リンス液および少量の現像液が混じったリンス液を、別々に回収することができる。
【００３８】
また、図２、図３に示すように、外カップ４８の外周壁には十字方向の４箇所に排気機構９０が配設されている。この排気機構９０は、主に外カップ４８を用いて基板Ｇから飛散する処理液を回収する際に処理カップユニット４９内から吸気を行うように動作させるが、内カップ４６や中カップ４７を用いて処理液の回収を行っている場合においても、吸気動作を行うことによりミストを含めた吸排気を行うことが可能である。
【００３９】
ここで、排気機構９０の構成について説明する。外カップ４８の外周壁には吸気口９１が形成されており、吸気口９１に連通して第１導入管９２が配設され、第１導入管９２に導入された気流を下方へ導くための第２導入管９３が第１導入管９２に連通して設けられ、さらに、第２導入管９３の下方に排気口８９が形成されている。こうして、排気機構９０は外カップ４８の外周壁を通しての側面排気を行う。
【００４０】
排気口８９の上部開口端を囲繞するように、壁部９６が底板９７から上方に立設して設けられており、壁部９６の先端部には伸縮自在な蛇腹部材９４の一端が固定されている。さらに蛇腹部材９４の他端は第２導入管９３の所定位置に配設された固定部材９５と接合されている。こうして、昇降駆動機構５０を用いて処理カップユニット４９を上昇／降下させる場合には、蛇腹部材９４が伸縮することで吸気口９１から排気口８９へ至る排気経路が確保されるようになっている。排気口８９はドレイン８８ｂと図示しない先の位置で連結され、さらにミストトラップにつながり、液体と気体とを分離することができるように構成されている。
【００４１】
なお、図３に示すように、基板Ｇの回転方向が矢印Ｓ１で示される方向である場合には、処理カップユニット４９内においては矢印Ｓ１と同じ方向に気流が生ずる。こうして生ずる気流が矢印Ｓ２で示すように順方向で吸気口９１から吸気されるように、第１導入管９２は外カップ４８の外周に沿うように配設されている。このような排気経路を形成することにより吸気効率が高められ、さらには発生したミストを効果的に捕集することが可能となる。
【００４２】
さて、図３に示すように、外カップ４８の一方の側には、現像液用のノズルアーム５１が設けられ、ノズルアーム５１内には現像液吐出ノズル８０が収納されている。ノズルアーム５１は、ガイドレール５３に沿って、ベルト駆動等の駆動機構５２により基板Ｇを横切って移動するように構成され、これにより、現像液の塗布時には、ノズルアーム５１は、現像液吐出ノズルから現像液を吐出しながら、静止した基板Ｇをスキャンするようになっている。また、現像液吐出ノズル８０は、ノズル待機部１１５に待機されるようになっており、このノズル待機部１１５には現像液吐出ノズル８０を洗浄するノズル洗浄機構１２０が設けられている。
【００４３】
現像液吐出ノズル８０としては、図４（ａ）に示すように、スリット状の現像液吐出口８５を有し、現像液吐出口８５から現像液が帯状に吐出されるものが好適に用いられる。現像液吐出ノズル８０を保持したノズルアーム５１をガイドレール５３に沿ってスキャンさせる場合には、どちらの方向からスキャンする場合にも、現像液を基板Ｇに向けて吐出できるように、現像液吐出口８５は、基板Ｇに対して垂直に現像液を吐出できるように構成されている。
【００４４】
ノズルアーム５１は、図４（ｂ）に示すように、複数、例えば２本の現像液吐出ノズル８０ａ・８０ｂを保持することができるように構成されており、これにより、例えば、あるロットの基板Ｇと別のロットの基板Ｇとで異なる種類のレジストが使用されていた場合にも、現像液吐出ノズル８０ａ・８０ｂの各々から使用されたレジストに対応した異なる現像液を吐出させることができることから、１本の現像液吐出ノズル８０を用いる場合と比較すると、現像液吐出ノズル８０の清掃に時間を要することなく、現像処理を連続的に行うことができ、処理効率が高められる等の利点がある。
【００４５】
現像液吐出ノズル８０ａ・８０ｂは、それぞれ昇降機構５８ａ・５８ｂにより高さ位置を変えることができ、使用する一方の現像液吐出ノズル、例えば現像液吐出ノズル８０ａは昇降機構５８ａを伸張させて下方に位置させる。これにより、ノズルアーム５１を基板Ｇ上をスキャンさせながら、現像液吐出ノズル８０ａの現像液吐出口８５ａから所定の現像液を基板Ｇ上に塗布する際には、使用しない現像液吐出ノズル８０ｂの現像液吐出口８５ｂは基板Ｇに塗布された現像液に触れることはないため、現像液の混合が防止される。
【００４６】
なお、図４（ｂ）の例では、２本の同じ構造の現像液吐出ノズル８０をノズルアーム５１に配設したが、形状の異なる別の現像液吐出ノズルを配設することも可能であり、さらに現像液以外の別の処理液の吐出のためのノズルを配設しても構わない。
【００４７】
外カップ４８の他方の側には、純水等のリンス液用のノズルアーム５４が設けられ、ノズルアーム５４の先端部分には、リンス液吐出ノズル６０が設けられている。ノズルアーム５４は、枢軸５５を中心として駆動機構５６により回転自在に設けられている。これにより、リンス液の吐出時には、ノズルアーム５４は、リンス液吐出ノズル６０からリンス液を吐出しながら基板Ｇ上をスキャンするようになっている。
【００４８】
なお、外カップ４８の上方は空間となっており、例えば、レジスト塗布・現像処理装置１００が配置される場所に供給される清浄なダウンフローが直接に現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃに供給されるようになっている。また、図５に示すように、スピンチャック４１を回転させる回転駆動機構４２、現像液用のノズルアーム５１を駆動する駆動機構５２、およびリンス液用のノズルアーム５４を回動させる駆動機構５６、処理カップユニット４９の昇降を行う昇降駆動機構５０は、いずれも制御装置７０により制御されるようになっている。
【００４９】
次に、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃにおける現像処理工程について説明する。図６は現像処理工程を示す説明図（フローチャート）であり、図７は現像処理工程において現像処理の進行にともなって処理カップユニット４９の高さ位置を変えたときの状態を示した説明図である。
【００５０】
最初に、処理カップユニット４９を下段位置に保持する（ステップ１）。処理カップユニット４９の下段位置は図７においては図７（ｃ）に示される外カップ４８使用状態の位置であり、この状態は現像処理が終了した時点の処理カップユニット４９の位置でもある。こうして処理カップユニット４９が下段位置にある状態として、基板Ｇを保持した搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ内に挿入し、このタイミングに合わせてスピンチャック４１を上昇させて、基板Ｇをスピンチャック４１へ受け渡す（ステップ２）。
【００５１】
搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ外に待避させ、基板Ｇが載置されたスピンチャック４１を降下させて所定位置に保持し、姿勢制御ピン５７を上昇させて、基板Ｇに生ずる撓みが小さく、かつ、基板Ｇが略水平に保持されるように、基板Ｇを支持する（ステップ３）。次いで、ノズルアーム５１を基板Ｇ上に移動させ、基板Ｇ上をスキャンしながら現像液吐出ノズル８０から所定の現像液を基板Ｇ上に塗布し、現像液パドルを形成する（ステップ４）。
【００５２】
現像液パドルが形成された後、所定の現像処理時間（現像反応時間）が経過するまでの間に、ノズルアーム５１を基板Ｇ上（処理カップユニット４９上）から待避させるとともに、処理カップユニット４９を上昇させ、上段位置に保持する（ステップ５）。処理カップユニット４９の上段位置は図７（ａ）に示されており、基板Ｇの表面の水平位置がほぼ内カップ４６のテーパー部の位置に合う高さとする。処理カップユニット４９を上昇／降下の際には、蛇腹部材９４が伸縮することにより、排気機構９０の排気経路が確保される。処理カップユニット４９が上段位置にある場合には、蛇腹部材９４が伸張した状態にある。
【００５３】
現像反応時間後には、姿勢制御ピン５７を降下させ、基板Ｇから離隔する（ステップ６）。これにより基板Ｇの回転駆動が可能となる。そして、基板Ｇを低速で回転させて基板Ｇ上の現像液を振り切る動作に入るのとほぼ同時に、リンス液をリンス液吐出ノズル６０から吐出し、さらにこれらの動作とほぼ同時に、排気機構９０を動作させて側面排気を開始する（ステップ７）。つまり、現像反応時間の経過前には排気機構９０は未動作の状態とすることが好ましく、これにより、基板Ｇ上に形成された現像液パドルには、排気機構９０の動作による気流発生等の悪影響が発生しない。
【００５４】
基板Ｇの回転が開始され、基板Ｇからその外周に向けて飛散する現像液および少量のリンス液は、内カップ４６のテーパー部や外周壁に当たって下方へ導かれ、ドレイン８８ａから排出される。このとき、基板Ｇの回転開始から所定の時間が経過するまでは、主に現像液からなる現像液濃度の高い処理液がドレイン８８ａから排出されるために、このような排出液はドレイン８８ａに設けられた三方弁を操作して回収し、再生、再利用に供する。一方、所定時間を経過した後には現像液濃度が低下するので、このような現像液濃度の低い排出液は、ドレイン８８ａに設けられた三方弁を操作して、現像液濃度の高い処理液と分離して回収する。
【００５５】
基板Ｇの回転開始から所定時間経過後には、基板Ｇを回転させたままの状態で処理カップユニット４９を降下させて中段位置に保持する（ステップ８）。処理カップユニット４９の中段位置は図７（ｂ）に示されており、基板Ｇの表面の水平位置がほぼ中カップ４７のテーパー部の位置に合う高さとする。基板Ｇの回転開始から所定時間経過後には、基板Ｇから飛散する処理液は主にリンス液からなり、現像液の濃度は低下している。このような排出液はドレイン８８ｂから排出される。さらに、現像液の残渣が少なくなるように、基板Ｇの回転数を現像液を振り切るための回転動作開始時よりも大きくする。なお、基板Ｇの回転数を上げることによりミストが発生し易くなるが、発生したミストは排気機構９０により吸気口９１を通して回収される。
【００５６】
次に、リンス液の吐出を停止して（ステップ９）、リンス液吐出ノズル６０を所定の位置に収納し、その後に、基板Ｇを回転させたまま処理カップユニット４９を降下させて下段位置に保持する（ステップ１０）。処理カップユニット４９の下段位置は図７（ｃ）に示されており、基板Ｇの表面の水平位置がほぼ外カップ４８のテーパー部の高さやテーパー部よりも若干下側、例えば、吸気口９１の形成位置に合う高さとする。処理カップユニット４９が下段位置に保持された後には、基板Ｇを高速回転させてスピン乾燥を行う（ステップ１１）。
【００５７】
従来のように、基板Ｇを囲繞するように配置されたカップの外周壁の内壁面に現像液やリンス液等の処理液が付着したままの状態でスピン乾燥を行った場合には、基板Ｇの高速回転によって発生した気流がカップの内壁面に付着した処理液からミストを発生させ、こうして発生したミストが基板Ｇの上空に舞い上がり、基板Ｇにパーティクルとなって付着して製品の品質を低下させていた。また高速回転により振り切られた処理液は速度が速く、カップの内壁面に衝突した際にミストを発生し易く、基板と内壁面との距離が短い場合にミストが発生し易くなるという問題があった。
【００５８】
しかし、本発明のように、スピン乾燥を内壁面が略乾燥した状態（完全に乾燥しているか、または表面がうっすらと濡れている程度の状態をいう）にある外カップ４８で囲繞させて行うと、基板Ｇを高速回転させることにより発生した気流が外カップ４８の内壁面からミストを発生させることが殆どない。また、処理カップユニット４９の構造上、基板Ｇの回転数が高速になるにつれて、基板Ｇと基板Ｇから飛散する処理液を受け止めるカップ（外カップ４８）の外周壁の内壁面との距離が長くなるために、発生した気流が弱められて内壁面に達することによってもミストの発生が防止される。さらに、スピン乾燥時には、基板と外カップ４８の外周壁の内壁面との距離が長いことから、基板から飛散する処理液は速度が低減されて内壁面に衝突し、または直接に吸気口９１内へ導入されることからもミストの発生が防止される。
【００５９】
さらにまた、内壁面に現像液やリンス液が付着した内カップ４６や中カップ４７には基板Ｇの周りに発生する強い気流が直接には当たらないことからもミストの発生が防止される。こうしてスピン乾燥時に発生するミスト量が顕著に低減され、基板Ｇにミストがパーティクルとして付着することが抑制される。加えて、排気機構９０による側面排気によってもミストが回収されるために、基板Ｇへのパーティクルの付着が抑制される。
【００６０】
スピン乾燥処理時に乾燥した内壁面を有する外カップ４８を用いることと排気機構９０を用いて側面排気を行うことは、それぞれが独立して、ミストの低減やパーティクルの基板Ｇへの付着抑制に効果があるが、両者を併用することによりその効果をさらに高めることができる。
【００６１】
スピン乾燥が終了した後には、基板Ｇの回転を停止し（ステップ１２）、スピンチャック４１を上昇させ（ステップ１３）、そのタイミングに合わせて搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ内に挿入して、基板Ｇの受け渡しを行う（ステップ１４）。基板Ｇの回転終了後から基板Ｇの搬送アーム１９ａへの受け渡しに至る間に、排気機構９０の動作を停止し、次処理に備える。
【００６２】
ステップ１４が終了してスピンチャック４１に基板Ｇがない状態においては、処理カップユニット４９は下段位置にあることから、ステップ１の状態が満足されていることになる。また、次に処理すべき基板Ｇが搬送アーム１９ａにより現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ内に搬送されれば、ステップ２以降の前述した工程に従って基板Ｇの現像処理を継続して行うことができる。ステップ１４の後に現像処理を終了する場合には、基板Ｇを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ〜２４ｃ外へ搬出した後に、スピンチャック４１を降下させて処理カップユニット４９内にスピンチャック４１を収納する。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明が上記形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、基板Ｇを保持する手段としては、上記実施形態のように、基板Ｇを吸着力により保持するスピンチャック４１に限定されず、例えば、基板よりも大きなスピンプレート上に凸に形成された複数の固定ピン上に基板を載置して、基板を回転させた際に基板Ｇの位置がずれないように、基板Ｇの端面の所定位置、例えば、４隅において基板Ｇを別のピン等で保持するメカニカルな方法を用いることもできる。
【００６４】
また、現像処理工程においては、処理カップユニット４９を昇降させて現像液の振り切り、リンス処理、スピン乾燥時の位置調整を行ったが、処理カップユニット４９を固定として、スピンチャック４１を昇降させて所定位置に保持しながら、現像液の振り切り等の処理を行うことも可能である。
【００６５】
さらに、上記実施形態ではＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システムにおける現像処理ユニットに本発明の液処理装置を適用した場合を例に説明したが、本発明は現像処理ユニットに限られるものではなく、他の液処理装置にも適用することができる。例えば、本発明の液処理装置を、レジスト塗布・現像処理システムにおける洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂやレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２に適用することができる。また、被処理基板としてＬＣＤ基板について説明してきたが、半導体ウエハ、ＣＤ基板等の他の基板についても用いることが可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、内カップおよび中カップにより現像液およびリンス液の廃液を現像液の濃度に応じて分別して回収するとともに、乾燥の際には、内壁面が略乾燥状態にある外カップで基板を囲繞した状態とするとともに、外カップの外周壁から排気するので、ミストの発生自体を少なくできるとともに、舞い上がったミストも排気により低減することが可能となる。したがって、基板へのパーティクルの付着を減少させることができ、製品不良が低減され、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液処理装置が用いられるレジスト塗布・現像システムの一実施形態を示す平面図。
【図２】本発明の液処理装置に係る現像処理ユニットの一実施形態を示す断面図。
【図３】本発明の液処理装置に係る現像処理ユニットの一実施形態を示す平面図。
【図４】本発明の液処理装置に係る現像処理ユニットに用いられる現像液吐出ノズルの一実施形態を示す斜視図。
【図５】本発明の液処理装置に係る現像処理ユニットの制御系の一実施形態を示す説明図。
【図６】本発明の液処理方法の一実施形態である現像処理工程の一例を示す説明図。
【図７】本発明の液処理装置に係る現像処理ユニットを用いた現像処理工程における処理カップユニットの位置の移動形態を示す説明図。
【符号の説明】
１；カセットステーション
２；処理部
３；インターフェイス部
２４ａ〜２４ｃ；現像処理ユニット（ＤＥＶ）
４１；スピンチャック
４６；内カップ
４７：中カップ
４８；外カップ
４９；処理カップユニット
５０；昇降駆動機構
５７；姿勢制御ピン
８９；排気口
９０；排気機構
９１；吸気口
９２；第１導入管
９３；第２導入管
９４；蛇腹部材
９５；固定部材
９６；壁部
９７；底板
１００；レジスト塗布・現像処理システム
Ｇ；基板（被処理基板）
【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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