JP3589518B2

JP3589518B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP3589518B2
Application number: JP31250995A
Authority: JP
Inventors: 勝司吉岡; 英行谷口
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JPH09150101A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置に関し、より特定的には、基板（半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板等）の表面に薬液（レジスト，ポリイミド，ＳＯＧ等）を塗布する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、上記のような基板処理装置は、清浄雰囲気中で作業を行う必要がある半導体デバイスや液晶表示装置の製造工程で使用されるため、薬液が装置外へ飛散しないようにする必要がある。また、装置内で薬液が飛散し、そのミストがパーティクルとなって基板上に付着すると、基板に欠陥が生じる。そのため、従来の基板処理装置には、薬液が装置の内外に飛散しないようにするための排気機構が設けられている。
【０００３】
図６は、従来の基板処理装置の構成を示す図である。図６において、この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板１を真空チャック等により吸着保持する基板保持部材２と、この基板保持部材２を高速回転させるモータ３と、基板１の表面にノズル４から薬液の一例であるレジストを供給するレジスト供給装置５と、基板１に近接してその周囲を囲むカップ６と、カップ６内を排気する排気装置７とを備えている。排気装置７によってカップ６内の排気を行いながら、基板１の表面にレジストを供給することにより、レジストが装置の内外へ飛散することが防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような基板処理装置においては、ノズル４から供給された薬液のミストが乾燥しながら、パーティクルとなって排気装置７へと流れ込んでいく。そのため、パーティクルが排気装置７内に堆積して排気流路をふさぎ、塗布の重要なパラメータである排気流量を低下させ、最終的には、製品の歩留まりが低下するという問題点があった。また、パーティクルが、工場内のエアーダクトに流れ込み、その内部で堆積が進むと、工場の排気流路をふさぎ、設備能力を低下させてしまう。そのため、当該エアーダクトを定期的にオーバホールしなければならないという問題点もあった。
【０００５】
ところで、排気装置７の排気流量を増加させると、カップ内のミストを効率良く外に排出することが可能となり、パーティクルの付着による欠陥を減らすことができる。その反面、排気装置７あるいは工場設備内でのミストおよびパーティクルの堆積速度が加速され、上記のような問題点を招く。従って、いかにして十分な排気流量を確保しつつ、かつミストおよびパーティクルが装置内または工場外に流れ出さないようにするかが重要な課題になっている。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、排気の安定性を確保しつつ、ミストを効率良く捕獲することのできる基板処理装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、基板の表面に薬液を塗布する装置であって、
基板を回転させる基板回転手段と、
基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
少なくとも基板の周囲を囲み、その内部に排気流路が設けられたカップと、
カップ内において、排気流路を流れる排気流と衝突する位置に設けられ、当該排気流に含まれるミストを付着させて捕獲するためのミスト捕獲板とを備えており、
ミスト捕獲板は、垂直方向に沿って延びるように立設されているとともに、基板の回転中心を中心として、放射状に複数枚配置されている。
【０００８】
上記のように、第１の発明では、排気流に含まれるミストの大部分がミスト捕獲板によってカップ内で捕獲され、カップ外へ流出しない。そのため、排気機構内でミストおよびパーティクルが堆積するのを低減でき、常に安定な排気状態を確保できる。また、ミスト捕獲板が基板の回転中心を中心として放射状に複数枚配置されているので、基板の全周にわたってミストを効率良く捕獲できる。また、各ミスト捕獲板が垂直方向に沿って延びるように立設されているので、ミストは垂直方向へと堆積していく。そのため、ミストが堆積しても、排気流の流路断面積を狭めることがない。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
カップ内には、排気流の逆流を防止するためのオリフィス部が設けられており、
ミスト捕獲板は、オリフィス部よりも下流側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記のように、第２の発明では、ミスト捕獲板がオリフィス部よりも下流側に設けられているため、ミスト捕獲板で跳ね返ったミストがパーティクルとなって基板表面に付着することがない。
【００１１】
第３の発明は、基板の表面に薬液を塗布する装置であって、
基板を回転させる基板回転手段と、
基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
少なくとも基板の周囲を囲み、その内部に排気流路が設けられたカップと、
カップ内において、排気流路を流れる排気流と衝突する位置に設けられ、当該排気流に含まれるミストを付着させて捕獲するためのミスト捕獲板と、
カップ内に設けられ、薬液を排出するためのドレイン口と、
カップ内において、ドレイン口より内周側に設けられた排気口とを備え、
ミスト捕獲板は、ドレイン口側と排気口の上部とにそれぞれ設けられている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図である。図１において、この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板１を真空チャック等により吸着保持する基板保持部材２と、この基板保持部材２を高速回転させるモータ３と、基板１の表面にノズル４から薬液の一例であるレジストを供給するレジスト供給装置５と、基板１に近接してその周囲を囲むカップ６とを備えている。図示しない排気機構によってカップ６内の排気を行いながら、基板１の表面にレジストを供給することにより、レジストが装置の内外へ飛散することが防止される。
【００１６】
カップ６は、上カップ６１と、中カップ６２と、下カップ６３とから構成される。下カップ６３は、中央に開口６３ｄを有する円筒容器であり、その外周側内部には飛散したレジスト液を貯留し排出するための液溜部６３ａおよびドレイン口６３ｃが設けられ、その内周側底部には排気口６３ｂが設けられている。排気口６３ｂは、図示しない外部の排気機構と連結されている。中カップ６２は、中央部に挿入孔６２ａが形成されたドーナツ形状をしており、この挿入孔６２ａには、モータ３の回転軸と基板保持部材２との連結部が挿入される。中カップ６２は、その直径が下カップ６３の開口６３ｄの直径よりも大きくされており、下カップ６３の内周側壁の上端に載置されて固定される。また、中カップ６２は、その外周近傍に隆起部６２ｂが形成され、この隆起部６２ｂから外周端に向けて徐々に下方へ傾斜する傾斜部６２ｃを有する。上カップ６１は、上側開口６１ａから下側開口６１ｂに行くに従って直径が徐々に大きくなる筒状に形成され、下カップ６３の外周側壁の上端に載置されて固定される。
【００１７】
以上のような構成により、カップ６は、基板１に近接し、その周囲を囲むように配置される。ここで、下カップ６３の液溜部６３ａの内底部には、外周側壁と当接するように、ミスト捕獲板８が垂直方向に立設される。図２は、図１に示す基板処理装置の横断面図である。この図２に示すように、ミスト捕獲板８は、放射状に複数枚設けられる。
【００１８】
図３は、図１に示すカップ６の内部での排気流の方向を模式的に示す図である。以下、この図３を参照して、本実施形態の特徴となるミスト捕獲板８の作用について説明する。
一般的に、カップ内でミストが多量に発生するのは、基板１上に滴下されたレジストを高速回転により振り切り薄膜化するときである。また、そのときには、カップ６内の気流は、排気口６３ｂに至るまでの間、図３に示すごとく、基板１の回転に伴い螺旋状の渦を描きながら排気流路を流れていくことが確かめられている。周知のごとく、ミストまたはパーティクルが付着するのは、流速が変化するところ、あるいは障害物のあるところに集中する。図１または図２から明らかなように、ミスト捕獲板８は、上記螺旋状の気流と衝突する位置に設けられている。そのため、ミスト捕獲板８は、カップ６内において、ミストを効率良く捕獲回収することができる。
【００１９】
図４は、上記ミスト捕獲板８にミストが付着した状態を示す斜視図である。図４に示すごとく、ミスト捕獲板８には、垂直方向沿って一様にミストが付着していく。しかも、ミスト捕獲板８は、図２に示すように、放射状に配置されている。従って、ミストの付着が進んでも、排気流路の実効断面積は、ほとんど減少しない。その結果、常に安定した排気特性が期待できる。また、カップ６内を定期的に洗浄することで、さらに安定した排気特性が期待できる。
【００２０】
図５は、基板処理装置におけるミスト捕獲板の取付位置の他の例を示す図である。図５において、ミスト捕獲板８１および８２は、排気口６３ｂの上部に設けられている。また、ミスト捕獲板８３は、液溜部６３ａ内において、前述のミスト捕獲板８とは反対側に設けられている。また、ミスト捕獲板８４は、中カップ６２の傾斜部６２ｃの裏側に設けられている。ただし、いずれのミスト捕獲板８１〜８４も、ミスト捕獲板８と同様、放射状に複数枚設けられている。本発明の基板処理装置では、上記ミスト捕獲板８，８１〜８４のいずれか１つを採用しても良いし、２つ以上のミスト捕獲板を組み合わせて用いても良い。
【００２１】
なお、一般的に、基板処理装置は、カップ内に吸い込まれた気流が逆流しないように、いわゆるオリフィス部α（図５参照）を備えている。このオリフィス部αにおける流路断面積、すなわち中カップ６２の外周先端と下カップ６３の外周側壁との間隔は、他の部分よりも狭くされる。これによって、オリフィス部αでの流速が速くなり、それよりも下流側の排気流が上流側に逆流するのが防止される。従って、排気流の流路は、一応、このオリフィス部αを境として、２つに分けられる。本発明で特徴となるミスト捕獲板は、好ましくは、オリフィス部αから下流側に設けられる。もし、ミスト捕獲板がオリフィス部αよりも上流側に設けられると、ミスト捕獲板に衝突したミストが跳ね返って、逆にパーティクルとなって基板１に付着する恐れがあるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す基板処理装置の横断面図である。
【図３】図１に示すカップ６の内部での排気流の方向を模式的に示す図である。
【図４】図１のミスト捕獲板８にミストが付着した状態を示す斜視図である。
【図５】基板処理装置におけるミスト捕獲板の取付位置の他の例を示す図である。
【図６】従来の基板処理装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…基板
２…基板保持部材
３…モータ
４…ノズル
５…レジスト供給装置
６…カップ
６１…上カップ
６２…中カップ
６３…下カップ
７…排気装置
８，８１〜８４…ミスト捕獲板

Claims

基板の表面に薬液を塗布する装置であって、
前記基板を回転させる基板回転手段と、
前記基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
少なくとも前記基板の周囲を囲み、その内部に排気流路が設けられたカップと、
前記カップ内において、前記排気流路を流れる排気流と衝突する位置に設けられ、当該排気流に含まれるミストを付着させて捕獲するためのミスト捕獲板とを備え、
前記ミスト捕獲板は、垂直方向に沿って延びるように立設されているとともに、前記基板の回転中心を中心として、放射状に複数枚配置されている、基板処理装置。
前記カップ内には、排気流の逆流を防止するためのオリフィス部が設けられており、
前記ミスト捕獲板は、前記オリフィス部よりも下流側に設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。
基板の表面に薬液を塗布する装置であって、
前記基板を回転させる基板回転手段と、
前記基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
少なくとも前記基板の周囲を囲み、その内部に排気流路が設けられたカップと、
前記カップ内において、前記排気流路を流れる排気流と衝突する位置に設けられ、当該排気流に含まれるミストを付着させて捕獲するためのミスト捕獲板と、
前記カップ内に設けられ、薬液を排出するためのドレイン口と、
前記カップ内において、前記ドレイン口より内周側に設けられた排気口とを備え、
前記ミスト捕獲板は、前記ドレイン口側と前記排気口の上部とにそれぞれ設けられている、基板処理装置。