(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に所定の液処理を施し、前記液処理の後に続けてスピン乾燥を行う基板処理装置であって、
前記基板を載せて保持する保持部を有し、前記基板を前記保持部と一緒にほぼ水平に回転させる回転手段と、
前記保持部に保持されている前記基板上に所定の処理液を上方から供給する処理液供給部と、
前記保持部を前記液処理のための液処理用基板保持位置と前記スピン乾燥のための前記液処理用基板保持位置よりも高いスピン乾燥用基板保持位置との間で昇降移動させる保持部昇降手段と、
前記回転手段の周囲に昇降可能に配置された筒状の第１の側壁部と、
前記第１の側壁部に沿って落下した液を受け集めるための集液部と、
前記第１の側壁部を前記液処理中に前記基板から周囲に飛散する液を受けるための処理液受け位置と前記スピン乾燥中に前記集液部を前記保持部上の前記基板に対して遮蔽するための前記処理液受け位置よりも低い遮蔽位置との間で昇降移動させる第１の側壁昇降手段と、
前記第１の側壁部の外側に前記第１の側壁部から独立して昇降可能に配置された筒状の第２の側壁部と、
前記第２の側壁部を前記スピン乾燥中に前記基板から周囲に飛散するミストを受けるためのミスト受け位置と前記スピン乾燥以外の期間中に退避させておくための前記ミスト受け位置よりも低い退避位置との間で昇降移動させる第２の側壁昇降手段と、
前記第２の側壁部の内壁面に沿って下向きの気流を形成するように前記第１の側壁部の外側で前記第２の側壁部の下端部付近に設けられた排気路と
を有し、前記スピン乾燥中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成されるスピン乾燥空間が前記液処理中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成される液処理空間から実質的に隔離される基板処理装置。
【請求項２】
前記保持部の前記スピン乾燥用基板保持位置と前記液処理用基板保持位置との高低差が３０〜５０ｃｍの範囲内に設定される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記回転手段が、前記スピン乾燥において前記保持部を前記液処理中の回転速度よりも高速の回転速度で回転させる請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第１の側壁部がテーパ状の上端部を有し、前記処理液受け位置で前記テーパ状上端部が前記保持部上の前記基板から飛散する処理液を受け、前記遮蔽位置で前記テーパ状上端部が前記集液部の上部を塞ぐための蓋部を形成する請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記集液部が外部排液系統に接続される排液口を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第２の側壁部がテーパ状の上端部を有し、前記ミスト受け位置で前記第２の側壁部のテーパ状上端部が前記保持部と水平方向で直接対向する請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
被処理基板を載せて保持するための保持部を有し、前記基板を前記保持部と一緒にほぼ水平に回転させる回転手段と、前記保持部に保持されている前記基板上に所定の処理液を上方から供給するための処理液供給部と、前記保持部を昇降移動させるための保持部昇降手段と、前記回転手段の周囲に昇降可能に配置された筒状の第１の側壁部と、前記第１の側壁部に沿って落下した液を受け集めるための集液部と、前記第１の側壁部を昇降移動させるための第１の側壁昇降手段と、前記第１の側壁部の外側に前記第１の側壁部から独立して昇降可能に配置された筒状の第２の側壁部と、前記第２の側壁部を昇降移動させるための第２の側壁昇降手段と、前記第２の側壁部の内壁面に沿って下向きの気流を形成するように前記第１の側壁部の外側で前記第２の側壁部の下端部付近に設けられた排気路とを有する基板処理装置において前記基板に所定の液処理と乾燥処理とを順次施すための基板処理方法であって、
前記基板を前記保持部に載せて保持する工程と、
前記保持部昇降手段を作動させて、前記保持部の高さ位置を液処理のための液処理用基板保持位置に合わせる工程と、
前記第１の側壁昇降手段を作動させて、前記第１の側壁部の高さ位置を液処理中に前記基板から周囲に飛散する液を受けるための処理液受け位置に合わせる工程と、
前記処理液供給部を作動させて、前記保持部に保持されている前記基板上に液処理のための処理液を供給する工程と、
前記回転手段を作動させて、前記基板を第１の回転速度で回転させ、前記基板から周囲に飛散する液を前記第１の側壁部で受けて前記集液部に集める工程と、
前記液処理の終了後に、前記保持部昇降手段を作動させて、前記保持部の高さ位置をスピン乾燥のための前記液処理用基板保持位置よりも高いスピン乾燥用基板保持位置に合わせる工程と、
前記第１の側壁昇降手段を作動させて、前記第１の側壁部の高さ位置を前記保持部上の前記基板に対して前記集液部を遮蔽するための前記処理液受け位置よりも低い遮蔽位置に合わせる工程と、
前記第２の側壁昇降手段を作動させて、前記第２の側壁部の高さ位置をスピン乾燥中に前記基板から周囲に飛散するミストを受けるためのミスト受け位置に合わせる工程と、
前記回転手段を作動させて、前記基板をスピン乾燥のために前記第１の回転速度よりも高速の第２の回転速度で回転させ、前記基板から周囲に飛散するミストを前記第２の側壁部で受けて前記排気路より排気する工程と
を有し、前記スピン乾燥中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成されるスピン乾燥空間を前記液処理中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成される液処理空間から実質的に隔離させる基板処理方法。
【請求項８】
前記保持部の前記スピン乾燥用基板保持位置と前記液処理用基板保持位置との高低差を３０〜５０ｃｍの範囲内に設定する請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記集液部に外部排液系統に接続される排液口を設け、前記液処理中に前記集液部に集めた液を前記排液口から排出する請求項７または請求項８に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に所定の液処理を施す基板処理技術に係わり、特に液処理後にスピン乾燥を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の基板処理装置として、たとえば、液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体デバイス製造のフォトリソグラフィー工程において被処理基板（ＬＣＤ基板、半導体ウエハ等）をスピン回転させて洗浄、現像、リンス等の液処理を行う装置が挙げられる。
【０００３】
このようなスピンナ型の基板処理装置においては、被処理基板をほぼ水平に回転させながら基板上に処理液（洗浄液、現像液、リンス液等）を供給するので、基板から処理液が不可避的に四方へ飛散してしまう。そこで、基板の周囲を囲むように処理容器の側壁をカップ状に形成し、基板から四方へ飛散した処理液をカップ内壁に当てて、処理容器の底に設けたドレイン口から外部の排液系統またはドレインラインへ排出するようにしている。そして、液処理の終了後に、基板を高速でスピン回転させて、基板上に残っている処理液を遠心力で振り切り、短時間で基板を乾燥させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなスピンナ型の基板処理装置では、液処理によってカップ内壁に水滴が大量に付着するだけでなく、液処理の終了後もカップ底部にはドレインラインへ流れ出る前の排液がしばらく滞留する。このため、スピン乾燥で基板を高速回転させると、その回転運動による気流でカップ内壁や底部から液滴やミストが巻き上がるようにして基板の上方へ舞い上がり、舞い上がった液滴やミストが降りてきて基板表面に再付着するという問題がある。このような基板表面へのミスト等の再付着は、パーティクルやコンタミネーションの原因となり、望ましくない。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、液処理後の被処理基板にミスト等が再付着するのを効果的に防止するようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の別の目的は、フットプリントを増加させることなく上記のような被処理基板へのミスト等の再付着を効率的に防止するようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、被処理基板に所定の液処理を施し、前記液処理の後に続けてスピン乾燥を行う基板処理装置であって、前記基板を載せて保持する保持部を有し、前記基板を前記保持部と一緒にほぼ水平に回転させる回転手段と、前記保持部に保持されている前記基板上に所定の処理液を上方から供給する処理液供給部と、前記保持部を前記液処理のための液処理用基板保持位置と前記スピン乾燥のための前記液処理用基板保持位置よりも高いスピン乾燥用基板保持位置との間で昇降移動させる保持部昇降手段と、前記回転手段の周囲に昇降可能に配置された筒状の第１の側壁部と、前記第１の側壁部に沿って落下した液を受け集めるための集液部と、前記第１の側壁部を前記液処理中に前記基板から周囲に飛散する液を受けるための処理液受け位置と前記スピン乾燥中に前記集液部を前記保持部上の前記基板に対して遮蔽するための前記処理液受け位置よりも低い遮蔽位置との間で昇降移動させる第１の側壁昇降手段と、前記第１の側壁部の外側に前記第１の側壁部から独立して昇降可能に配置された筒状の第２の側壁部と、前記第２の側壁部を前記スピン乾燥中に前記基板から周囲に飛散するミストを受けるためのミスト受け位置と前記スピン乾燥以外の期間中に退避させておくための前記ミスト受け位置よりも低い退避位置との間で昇降移動させる第２の側壁昇降手段と、前記第２の側壁部の内壁面に沿って下向きの気流を形成するように前記第１の側壁部の外側で前記第２の側壁部の下端部付近に設けられた排気路とを有し、前記スピン乾燥中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成されるスピン乾燥空間が前記液処理中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成される液処理空間から実質的に隔離される構成とした。
【０００８】
また、本発明の基板処理方法は、被処理基板を載せて保持するための保持部を有し、前記基板を前記保持部と一緒にほぼ水平に回転させる回転手段と、前記保持部に保持されている前記基板上に所定の処理液を上方から供給するための処理液供給部と、前記保持部を昇降移動させるための保持部昇降手段と、前記回転手段の周囲に昇降可能に配置された筒状の第１の側壁部と、前記第１の側壁部に沿って落下した液を受け集めるための集液部と、前記第１の側壁部を昇降移動させるための第１の側壁昇降手段と、前記第１の側壁部の外側に前記第１の側壁部から独立して昇降可能に配置された筒状の第２の側壁部と、前記第２の側壁部を昇降移動させるための第２の側壁昇降手段と、前記第２の側壁部の内壁面に沿って下向きの気流を形成するように前記第１の側壁部の外側で前記第２の側壁部の下端部付近に設けられた排気路とを有する基板処理装置において前記基板に所定の液処理と乾燥処理とを順次施すための基板処理方法であって、前記基板を前記保持部に載せて保持する工程と、前記保持部昇降手段を作動させて、前記保持部の高さ位置を液処理のための液処理用基板保持位置に合わせる工程と、前記第１の側壁昇降手段を作動させて、前記第１の側壁部の高さ位置を液処理中に前記基板から周囲に飛散する液を受けるための処理液受け位置に合わせる工程と、前記処理液供給部を作動させて、前記保持部に保持されている前記基板上に液処理のための処理液を供給する工程と、前記回転手段を作動させて、前記基板を第１の回転速度で回転させ、前記基板から周囲に飛散する液を前記第１の側壁部で受けて前記集液部に集める工程と、前記液処理の終了後に、前記保持部昇降手段を作動させて、前記保持部の高さ位置をスピン乾燥のための前記液処理用基板保持位置よりも高いスピン乾燥用基板保持位置に合わせる工程と、前記第１の側壁昇降手段を作動させて、前記第１の側壁部の高さ位置を前記保持部上の前記基板に対して前記集液部を遮蔽するための前記処理液受け位置よりも低い遮蔽位置に合わせる工程と、前記第２の側壁昇降手段を作動させて、前記第２の側壁部の高さ位置をスピン乾燥中に前記基板から周囲に飛散するミストを受けるためのミスト受け位置に合わせる工程と、前記回転手段を作動させて、前記基板をスピン乾燥のために前記第１の回転速度よりも高速の第２の回転速度で回転させ、前記基板から周囲に飛散するミストを前記第２の側壁部で受けて前記排気路より排気する工程とを有し、前記スピン乾燥中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成されるスピン乾燥空間を前記液処理中に前記保持部上の前記基板の周囲に形成される液処理空間から実質的に隔離させる。
【０００９】
本発明においては、被処理基板を保持する保持部、この保持部の周囲に配置される内側の第１の側壁部、およびその外側の第２の側壁部がそれぞれ独立に昇降移動可能に構成される。
液処理が行われるとき、保持部は、その昇降移動範囲の中で低い位置に設定される液処理用基板保持位置で、処理液供給部より処理液の供給を受ける基板を保持し、液切りのために第１の回転速度で回転する。第１の側壁部は、基板から周囲に飛散する液をその昇降移動範囲の中で高い位置に設定される処理液受け位置で受けて落とし、集液部に集める。こうして、保持部上の基板の周囲には第１の側壁部との間に液が飛散ないし落下する液処理空間が形成される。この液処理空間は、第１の側壁部の裏側または外側には及ばない。
液処理が終了すると、スピン乾燥のために、保持部は、液処理空間から空間的に隔離された上方（好ましくは３０〜５０ｃｍ上方）のスピン乾燥用基板保持位置に上昇移動し、その位置で高速の第２の回転速度で回転する。一方、第１の側壁部は、その昇降移動範囲の中で低い位置に設定される遮蔽位置まで降下して、保持部上の基板から退避すると同時に集液部を遮蔽する。代わりに、第２の側壁部は、その昇降移動範囲の中で高い位置に設定されるミスト受け位置まで上昇し、この位置で基板から周囲に飛散するミストを受ける。第２の側壁部の下端部付近つまり足元には排気路が設けられているので、第２の側壁部に当たった後のミストは第２の側壁部の内壁面伝いに流れ落ちて排気路より排気される。この場合、第２の側壁部（の内壁面）だけでなく第１の側壁部の外壁面も前工程の液処理で濡れてはいないので、基板側からの風または気流を受けてもそこから液滴やミスト等が巻き上がらず、基板表面へのミストの再付着が防止ないし低減される。こうして、保持部上の基板の周囲には、第２の側壁部との間にミストが飛散し下方に案内されて排気されるスピン乾燥空間が形成される。
このように、本発明によれば、スピン乾燥用の処理空間を液処理用の処理空間から隔離させることにより、スピン乾燥において基板の高速回転運動により発生する気流から液処理空間の各部、特に液滴やミスト等の付着している各部をより確実に避けることができ、ミスト等の巻き上がりを効果的に防止することができる。しかも、両処理空間を上下方向で分離するので、フットプリントを増大させなくて済み、基板支持または搬送系の構成を煩雑化させることもない。
【００１０】
また、好ましくは、第１の側壁部がテーパ状の上端部を有し、第１の位置でテーパ状上端部が保持手段上の基板側から飛散する液を受け、第２の位置でテーパ状上端部が集液部の上部を塞ぐための蓋部を形成する構成としてよい。この構成においては、第１の側壁部のテーパ状上端部が液処理中は基板側から飛散する液を斜め下向きの内壁で受けて効率よく集液部側へ落とし込み、液処理の終了後は集液部の上部を塞ぐ蓋部として機能するので、基板から集液部を遮蔽するための煩雑な機構が不要となる。なお、集液部に排液口を設け、この排気口を外部排液系統に接続してよい。
【００１１】
また、好ましい一態様として、第２の側壁部がテーパ状の上端部を有し、スピン乾燥中のミスト受け位置でそのテーパ状上端部が保持部と水平方向で直接対向する構成としてよい。かかるテーパ構造により、基板側から飛散する液滴やミスト等を下方に向けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１４】
図１に、本発明の基板処理装置および基板処理方法が適用可能な構成例として塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で行われる。
【００１５】
この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。
【００１６】
システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このステージ１２上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００１７】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。
【００１８】
洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。
【００１９】
塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。
【００２０】
現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５４と、加熱ユニット（ＨＰ）５６とを含んでいる。
【００２１】
各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ等）が配置されている。
【００２２】
システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５７およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。
【００２３】
図２に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、ステージ１２上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部２２の搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。
【００２４】
洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、最初の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ2）。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。
【００２５】
次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。
【００２６】
塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。
【００２７】
その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ8）。
【００２８】
次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。
【００２９】
上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。
【００３０】
現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ12）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５３を用いることもできる。
【００３１】
現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ1）。
【００３２】
この塗布現像処理システムにおいては、現像ユニット（ＤＥＶ）５２およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８に本発明を適用することができる。
【００３３】
以下、図３〜図８につき本発明を現像ユニット（ＤＥＶ）５２に適用した一実施形態を説明する。
【００３４】
図３〜図６に、この実施形態における現像ユニット（ＤＥＶ）５２の要部の構成を示す。この現像ユニット（ＤＥＶ）５２は、有底のハウジングまたはケーシング６０の中にスピンナ型の現像装置６２を設けている。
【００３５】
この現像装置６２は、処理容器として機能するカップ６４と、カップ６４の中に設けられたスピンチャック機構６６と、カップ６４に出入り可能に設けられた現像液ノズル６８（図４）およびリンスノズル７０（図５）とを有している。
【００３６】
スピンチャック機構６６は、基板Ｇをほぼ水平に載せてたとえば真空吸着で保持できる回転可能かつ昇降可能に構成されたチャックプレート７２を有している。このチャックプレート７２の裏面中心部には支持軸７４の上端部が固着されており、この支持軸７４の下端部は駆動部７６内の後述する回転駆動部１２０および昇降部１３２（図７）に作動結合されている。また、チャックプレート７２の上面（基板載置面）にはたとえば同心円状および／または放射状に多数の溝（図示せず）が形成されており、それらの溝が所定の部位たとえばプレート中心部にてチャックプレート７２および支持軸７４の内部に貫通して形成された空気通路を介して負圧源たとえば真空ポンプ（図示せず）に通じている。
【００３７】
カップ６４は、スピンチャック機構６６ないし駆動部７６の周囲に固定配置されたカップ本体７８と、このカップ本体７８の外周部付近にそれぞれ昇降可能に配置された円筒状の内側および外側のカップ側壁部８０，８２とを有する。カップ本体７８は、駆動部７６の上端部より半径方向外側に向かって斜め下方に延在する傾斜部７８ａと、この傾斜部７８ａの下端より半径方向外側に略Ｕ字状に延在する集液部７８ｂとを有する。この集液部７８ｂの底面は、周回方向において高低差があり、最も低い部位に排液口８４が設けられている。この排液口８４は排液管８６および３方口弁（図示せず）を介して現像液用の廃液処理部（図示せず）およびリンス液用の廃液処理部（図示せず）に通じている。
【００３８】
内側のカップ側壁部８０は、上記集液部７８ｂ内（好ましくは外周壁部７８ｃ寄りの位置）で垂直方向に延在する垂直壁部８０ａと、この垂直壁部８０ａの上端より半径方向内側に向かって斜め上方に（先細りに）延びるテーパ部８０ｂとを有する。外側のカップ側壁部８２は、集液部７８ｂの外側の位置で垂直方向に延在する垂直壁部８２ａと、この垂直壁部８２ａの上端より半径方向内側に向かって斜め上方に（先細りに）延びるテーパ部８２ｂとを有する。
【００３９】
外側のカップ側壁部８２の周囲にはカップ底部排気路８８を形成するためのカバー９０が設けられ、このカップ底部排気路８８の排気口９２は排気管９４を介して外部排気系統たとえば排気ダクト（図示せず）に通じている。
【００４０】
カップ６４の外には、内側および外側のカップ側壁部８０，８２をそれぞれ昇降移動させるための第１および第２のカップ昇降部９６，９８が設けられている。第１のカップ昇降部９６は、昇降駆動源として１台または複数台のエアシリンダ１００を垂直上方に向けてハウジング６０の底面６０ａに固定し、各エアシリンダ１００の駆動軸またはピストン軸１００ａを水平方向に延びる棒状の支持アーム１０２を介して内側のカップ側壁部８０に接続している。各エアシリンダ１００の駆動軸１００ａが前進すると支持アーム１０２を介して内側のカップ側壁部８０が垂直上方に持ち上げられ、駆動軸１００ａが後退すると支持アーム１０２を介してカップ側壁部８０が垂直下方に降ろされるようになっている。なお、外側のカップ側壁部８２には支持アーム１０２を昇降移動可能に貫通させるスリット状の開口（図示せず）が形成されている。
【００４１】
第２のカップ昇降部９８は、昇降駆動源として１台または複数台のエアシリンダ１０４を垂直上方に向けてハウジング６０の底面６０ａに固定し、各エアシリンダ１０４の駆動軸またはピストン軸１０４ａを水平方向に延びる棒状の支持アーム１０６を介して外側のカップ側壁部８２に接続している。各エアシリンダ１０４の駆動軸１０４ａが前進すると支持アーム１０６を介して外側のカップ側壁部８２が垂直上方に持ち上げられ、駆動軸１０４ａが後退すると支持アーム１０６を介してカップ側壁部８２が垂直下方に降ろされるようになっている。
【００４２】
ハウジング６０の底面６０ａには、１箇所または複数箇所に排気口１０８が設けられている。各排気口１０８は、排気管１１０を介して外部排気系統たとえば排気ダクト（図示せず）に通じている。
【００４３】
図４において、現像液ノズル６８は、基板Ｇの上方から基板表面に向けて吐出孔６８ａより現像液を吐出しながら、図示しないノズル走査機構により基板Ｇの面と平行な一方向たとえば基板長手方向に水平移動するように構成されており、現像液を供給する時以外はカップ６４の外側の待機位置で待機するようになっている。現像液ノズル６８の吐出孔６８ａは、走査方向と垂直な水平方向（図の紙面と垂直な方向）に基板Ｇの一端から他端まで現像液をほぼ均一に供給できるように一列に多数設けられている。現像液ノズル６８には現像液供給管１１２を介して現像液供給源（図示せず）が接続されている。
【００４４】
図５において、リンスノズル７０は、図示しないリンスノズル移送機構により、基板Ｇの中心部の上方に設定されたリンス液吐出位置とカップ６４の外に設けられている所定の待機位置との間で移動できるようになっている。リンスノズル７０にはリンス液供給管１１４を介してリンス液供給源（図示せず）が接続されている。
【００４５】
図７に、駆動部７６内に設けられているスピンチャック機構６６の回転駆動部１２０および昇降部１３２の構成を模式的に示す。
【００４６】
回転駆動部１２０は、チャックプレート７２の支持軸７４と相対的に上下移動可能に噛合するスプライン軸受１２２と、このスプライン軸受１２２を回転軸とする従動プーリ１２４と、この従動プーリ１２４にベルト１２６を介して連結された駆動プーリ１２８と、この駆動プーリ１２８に回転駆動軸１３０ａを結合させた電動モータ１３０とを有する。電動モータ１３０が作動して回転駆動軸１３０ａにより駆動プーリ１２８を回転駆動すると、その回転駆動力がベルト１２６を介して従動プーリ１２４に伝わり、従動プーリ１２４およびスプライン軸受１２２と一体に支持軸７４およびチャックプレート７２が回転するようになっている。
【００４７】
昇降部１３２は、支持軸７４の下端部にスラスト軸受部１３４を介して同軸上に駆動軸またはピストン軸１３６ａが結合されているエアシリンダ１３６を有する。エアシリンダ１３６の駆動軸１３６ａが前進移動するとスラスト軸受部１３４を介して支持軸７４およびチャックプレート７２が上方に持ち上げられ、駆動軸１３６ａが後退するとスラスト軸受部１３４を介して支持軸７４およびチャックプレート７２が降ろされるようになっている。任意の高さ位置でスラスト軸受部１３４をエアシリンダ１３６の駆動軸１３６ａから独立して固定支持する支持部（図示せず）が設けられてよい。また、チャックプレート７２の上面に基板保持用の負圧吸引力を与えるための負圧吸引機構の配管系統（図示せず）も支持軸７４の中に適当な部位から引き込まれている。
【００４８】
次に、この実施形態における現像ユニット（ＤＥＶ）５２の作用を説明する。
【００４９】
現像プロセス部２６の主搬送装置６０が基板Ｇを当該現像ユニット（ＤＥＶ）５２に搬送してくると、このタイミングに合わせて駆動部７６内の昇降部１３２が図３に示すようにチャックプレート７２を基板搬入／搬出用の所定の高さ位置Ｈoまで上昇させる。この高さ位置Ｈoで、主搬送装置６０の搬送アームにより基板Ｇがチャックプレート７２に載置される。この際、カップ６４において、内側のカップ側壁部８０は液処理のための最上位の高さ位置に上昇しており、外側のカップ側壁部８２は退避用の最下位の高さ位置に下降している。主搬送装置６０の搬送アームは、搬送路５８側（図１）から両カップ側壁部８２，８０の上を横切ってカップ６４の内側に入ることができる。
【００５０】
基板Ｇがチャックプレート７２上に載置されると、スピンチャック機構６６の負圧吸引機構が作動し、基板Ｇを固定保持する。主搬送装置６０の搬送アームがカップ６４の外に退出すると、昇降部１３２がチャックプレート７２を図４または図５に示す液処理用の高さ位置Ｈaまで降ろす。基板Ｇもチャックプレート７２と一体に下降する。
【００５１】
上記のようにして基板Ｇの搬入が完了した後、図４に示すように、現像液ノズル６８を所定の待機位置からカップ６４の中に移動させ、基板Ｇの表面に向けて吐出孔６８ａより現像液Ｄを吐出させながら現像液ノズル６８を基板Ｇの端から端まで水平走査させる。この際、基板Ｇの端から出た現像液Ｄはカップ本体７８に落下して集液部７８ｂに受け集められ、排液口８４から排液管８６および３方口弁を通って現像液用の廃液処理部へ送られる。こうして基板Ｇの表面全体に現像液Ｄを均一に液盛りし、その液盛り状態で所定時間放置する。
【００５２】
上記の所定時間が経過したなら、つまり現像処理が終了したなら、現像液ノズル６８をカップ６４の外へ退避させる。そして入れ替わりに、図５に示すように、リンスノズル７０を基板中心部の上方（リンス液吐出位置）へ移動させ、リンスノズル７０よりリンス液Ｓを基板Ｇの中心部に向けて吐出させる。同時に、スピンチャック機構６６の回転駆動部１２０を作動させて基板Ｇを液処理用の高さ位置Ｈaでたとえば５０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ程度の回転速度でスピン回転させる。こうして、リンスノズル７０より基板Ｇの中心部に供給されたリンス液Ｓが遠心力によって基板Ｇの端へ向かって流れることで、基板Ｗ上から現像液Ｄが洗い流される。
【００５３】
このリンス処理では、スピン回転する基板Ｇの端から現像液Ｄおよびリンス液Ｓが四方（周囲）へ飛散し、飛散した液は内側のカップ側壁部８０のテーパ部８０ｂに当たり、垂直壁部８０ａに沿って流れ落ちて、カップ本体７８の集液部７８ｂに受け集められる。そして、排液口８４から排液管８６および３方口弁を通って現像液用の廃液処理部またはリンス液用の廃液処理部へ送られる。なお、該３方口弁は適当なタイミングで現像液用の廃液処理部側からリンス液用の廃液処理部側へ切り換えられてよい。
【００５４】
上記のようにして、現像処理およびリンス処理は内側のカップ側壁部８０の中の領域ＥＰaで行われる。これらの液処理の間、特にリンス処理中は、内側のカップ側壁部８０の内壁には多量の液滴が付着し、集液部７８ｂには多量の排液が受け集められ、液処理領域ＥＰa内ではミストが立ち篭もる。この状態（雰囲気）は、リンス処理の終了後もしばらく維持される。
【００５５】
この実施形態では、リンス処理が終了したならば、リンスノズル７０をカップ６４の外へ退避させたうえで、次工程のスピン乾燥用の処理空間ＥＰbを作るために、昇降可能な各部の位置を図６に示すように変える。すなわち、カップ６４においては、第１のカップ昇降部９６により内側のカップ側壁部８０を液処理のための高さ位置（最上位の位置）からスピン乾燥のための高さ位置（最低位の位置）に降ろす。そうすると、内側のカップ側壁部８０のテーパ部８０ｂの先端部がカップ本体７８の傾斜部７８ａと集液部７８ｂとの境界部分付近に掛かり、テーパ部８０ｂが集液部７８ｂの口を閉じる（蓋をする）状態となる。これにより、カップ側壁部８０の内壁と集液部７８ｂが１つの狭い室に閉じ込められるようにして、チャックプレート７２側から遮蔽または隔離される。
【００５６】
また、カップ６４においては、第２のカップ昇降部９８により外側のカップ側壁部８２を退避位置（最低位の位置）からスピン乾燥のための高さ位置（最上位の位置）へ上昇させる。このカップ側壁部８２の上昇位置は、後述するチャックプレート７２のスピン乾燥用の高さ位置Ｈbに応じた位置に設定されてよい。
【００５７】
一方、スピンチャック機構６６においては、駆動部７６内の昇降部１３２によりチャックプレート７２をスピン乾燥用の高さ位置Ｈbまで上昇させる。チャックプレート７２上の基板Ｗも一緒に上昇する。この高さ位置Ｈbで、チャックプレート７２および基板Ｗは水平方向で外側のカップ側壁部８２のテーパ部８２ｂと直接（つまり両者の間に内側のカップ側壁部８０を挟まずに）対向する。このスピン乾燥用の高さ位置Ｈbと液処理用の高さ位置Ｈaとの高低差は、通常は３０〜５０ｃｍ程度に設定されてよい。
【００５８】
このようにカップ６４において内側のカップ側壁部８０を所定の高さ位置に降ろすとともに外側のカップ側壁部８２を所定の高さ位置まで持ち上げ、スピンチャック機構６６においてチャックプレート７２を所定の高さ位置（Ｈb）まで持ち上げた状態（図６に示す状態）で、スピン乾燥を行う。より詳細には、スピンチャック機構６６において駆動部７６内の回転駆動部１２０によりチャックプレート７２をたとえば１０００〜１２００ｒｐｍ程度の高速回転速度でスピン回転させる。これにより、チャックプレート７２と一体に基板Ｗも高速でスピン回転し、基板上に残っている液滴が大きな遠心力で振り切られるようにして周囲に飛散する。飛散した液滴やミストは外側のカップ側壁部８２のテーパ部８２ｂに当たり、その殆どがカップ側壁部８２の垂直壁部８２ａに沿ってカップ底部に流れ落ち、排気路８８を経由して排気口９２から排気管９４へ排出される。なお、上方からカップ６４内に清浄な空気をダウンフローで流し込んでよい。
【００５９】
上記のスピン乾燥において、チャックプレート７２および基板Ｗの周囲の各部、特に外側のカップ側壁部８２の内壁や内側のカップ側壁部８０の外壁は先の液処理で濡れてはいないため、基板Ｗ側から風または気流を受けてもそこから液滴やミスト等が巻き上がることはない。
【００６０】
また、上記のように、液処理により液滴が付着、通過または滞留する各部（内側のカップ側壁部８０の内壁や集液部７８ｂ）は内側のカップ側壁部８０のテーパ部８０ｂによって下方にコンパクト化されかつ閉鎖されたミスト空間内に隠蔽されるため、基板Ｗ側からの気流に晒されず、そこから液滴やミスト等が巻き上がることはない。
【００６１】
しかも、スピンチャック７２および基板Ｗの高速回転運動が液処理空間ＥＰaより上方に抜き出た高さ位置Ｈbで行われるため、スピン乾燥が液処理空間ＥＰaから隔離した空間ＥＰbで実施されることとなり、液処理空間ＥＰaで濡れた各部からのミスト等の巻き上がりが十全に防止される。ここで、重要なことは、スピン乾燥空間ＥＰbと液処理空間ＥＰaとを隔離または分割するに際して、フットプリントの増加を伴わないということである。また、両空間ＥＰa，ＥＰbの間での基板Ｗの移動を最も効率よく行えるという利点もある。
【００６２】
また、基板Ｗを低速で回転させて現像液やリンス液を振り切る際には基板Ｗとの距離が近い内側のカップ側壁部８０を用い、基板Ｗを高速で回転させてスピン乾燥する際には基板Ｗとの距離が遠い外側のカップ側壁部８２を用いることにより、スピン乾燥中にカップ内壁面で跳ね返った液が基板Ｗに付着する可能性を低減できる。また、カップ６４の構造上、内側のカップ側壁部８０と比べて外側のカップ側壁部８２の方が排気圧力の損失が小さいため（内側のカップ側壁部８０の排気通路は外周壁部７８ｃ回りで屈曲するため排気圧力の損失が大きい）、スピン乾燥の際に外側のカップ側壁部８２を基板Ｗの周囲に配置して排気を行うことにより、効率の良い排気が可能であり、ミスト等が基板Ｗに付着する可能性を低減できる。
【００６３】
スピン乾燥が終了すると、駆動部７６内の昇降部１３２によりチャックプレート７２が基板搬入／搬出用の高さ位置Ｈo（図３）に移され、第２のカップ昇降部９８により外側のカップ側壁部８２が退避用の高さ位置（最低位の位置）へ降ろされる。そこに、主搬送装置６０の搬送アームが入ってきて、回転支持軸７４から基板Ｇを受け取って、ユニット（ＤＥＶ）５２の外へ搬出する。搬出された基板Ｇの表面には液滴やミスト等が再付着していないため、次工程（ポストベーキング）以降のプロセスにおいてレジスト膜の膜剥がれや膜細り等の不良を回避することができる。
【００６４】
図８に、この実施形態の現像装置６２におけるカップ６４回りの構成の一変形例を示す。この変形例では、第１のカップ昇降部９６におけるエアシリンダ１００がカップ本体７８の下方に配置され、エアシリンダ１００のピストン軸１００ａはカップ本体７８の底に形成した開口７８ｄを垂直方向に遊動可能に貫通して内側のカップ側壁部８０に接続している。カップ底開口７８ｄの周縁部には、集液部７８ｂ内の排液が開口７８ｄから漏れるのを防ぐための円筒状の堰部７８ｅが立設されている。また、上方から落ちてくる液が開口７８ｄから漏れるのを防ぐために、堰部７８ｅの周囲に上から被さるような傘部１４０がピストン軸１００ａに取り付けられている。
【００６５】
かかる構成においては、エアシリンダ１００のピストン軸１００ａを内側のカップ側壁部８０に接続するための貫通部または開口部７８ｄがカップ本体７８に設けられることで、外側のカップ側壁部８２はそのような貫通部またはスリット部を設ける必要がなく完全に閉塞した壁部として構成されるため、ミスト等が外側のカップ側壁部８２を通り抜けて外へ飛散するようなことはない。
【００６６】
上記した実施形態では、現像処理において基板Ｗ上に現像液を液盛りするために、基板Ｗを固定して現像液ノズルを水平走査する方式を用いた。しかし、基板Ｗをスピン回転させながら基板中心部に現像液を供給して、遠心力で基板上に現像液を行き渡らせる方式も可能である。
【００６７】
また、上記した実施形態では、カップ６４において外側のカップ側壁部８２を昇降可能に構成した。この構成によれば、スピン乾燥を行う時以外は外側のカップ側壁部８２を退避させることで、現像液ノズル６８やリンスノズル７０、搬送アーム等の出入りを容易にすることができる。
【００６８】
上記した実施形態ではカップ６４の側壁部を２重のカップ側壁部８０，８２で構成したが、３重以上のカップ側壁部を設ける構成も可能である。
【００６９】
上記した実施形態は現像ユニット（ＤＥＶ）５２に係わるものであったが、上記した実施形態におけるカップ６４、スピンチャック機構６６およびそれらに付随する構成はスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８にもそのまま適用できる。したがって、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８においても、上記した実施形態と同様に基板上への液滴やミスト等の再付着を効果的かつ効率的に防止または解消し、パーティクルやコンタミネーションの少ない良好な洗浄処理品質を得ることができる。
【００７０】
さらに、本発明は、現像処理装置や洗浄処理装置以外にも、処理容器とスピンチャック機構を用いる各種処理装置に適用可能である。したがって、処理の内容に応じて液滴なミスト以外の異物も上記と同様の作用で除去することができる。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエハ、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板処理装置および基板処理方法によれば、フットプリントを増加させることなく液処理後の被処理基板にミスト等が再付着するのを効果的かつ効率的に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】一実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の現像ユニット内の構成（基板搬入／搬出時）を示す略断面図である。
【図４】実施形態の現像ユニット内の構成（現像工程）を示す略断面図である。
【図５】実施形態の現像ユニット内の構成（リンス工程）を示す略断面図である。
【図６】実施形態の現像ユニット内の構成（スピン乾燥）を示す略断面図である。
【図７】実施形態のスピンチャック機構における回転駆動部および昇降部の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図８】実施形態の現像ユニットのカップ回りの構成の一変形例を示す部分略断面図である。
【符号の説明】
２８    スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）
５２    現像ユニット（ＤＥＶ）
６２    現像装置
６４    カップ
６６    スピンチャック機構
７２    チャックプレート
７４    支持軸
７６    駆動部
７８    カップ本体
７８ｂ  集液部
８０    内側のカップ側壁部
８０ｂ  テーパ部
８２    外側のカップ側壁部
８２ｂ  テーパ部
８４    排液口
８８    排気路
９２    排気口
９８    第１のカップ昇降部
９８    第２のカップ昇降部
１２０    回転駆動部
１３２    昇降部
【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】
0003826719.tif 000006
【図６】
0003826719.tif 000007
【図７】
0003826719.tif 000008
【図８】
0003826719.tif 000009