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JP3894141B2 - Coating device - Google Patents

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JP3894141B2
JP3894141B2 JP2003069881A JP2003069881A JP3894141B2 JP 3894141 B2 JP3894141 B2 JP 3894141B2 JP 2003069881 A JP2003069881 A JP 2003069881A JP 2003069881 A JP2003069881 A JP 2003069881A JP 3894141 B2 JP3894141 B2 JP 3894141B2
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板上に塗布膜を形成する過程で基板をスピン回転させる塗布装置に係り、特に処理容器の内側面に付着した塗布液を洗浄により除去する機能を備えた塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ(LCD)や半導体デバイス製造のリソグラフィー工程においては、被処理基板(ガラス基板、半導体ウエハ等)にレジスト液を塗布するために、いわゆるスピンコート法が多く用いられている。しかしながら、スピンコート法では、基板をスピン回転させる際に遠心力で基板の外へ飛散したレジスト液が処理容器の内側面に当たって一部はそのまま付着し、パーティクルの発生源になるおそれがある。したがって、処理容器の内側面を随時かつ効果的に洗浄できる洗浄技術が求められている。
【0003】
従来より、この種の洗浄技術として、スピンチャック上に基板に代わる洗浄用治具を載置し、該洗浄用治具より処理容器に向けて洗浄液を吐出ないし飛散させるもの(たとえば特許文献1)や、処理容器に向けて洗浄液を噴射するための洗浄ノズルをスピンチャックの下に昇降可能に配置し、スピンチャック上の基板にレジスト液を塗布するときは洗浄ノズルを処理容器の下(外)に退避させておき、処理容器を洗浄するときは洗浄ノズルを処理容器の中に移動または上昇させるもの(たとえば特許文献2)等が知られている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−82435号公報
【特許文献2】
特開平8−255789号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような洗浄用治具を用いるものは、治具の搬入・搬出や保管等が面倒であるだけでなく、処理容器の上面開口から洗浄液供給ノズル等により洗浄用治具に洗浄液を供給または補給する形態を採るため、上面開口を閉じる蓋付きの処理容器の洗浄には不適である。また、上記のような昇降型の洗浄ノズルを用いるものは、スピンチャック回りの機構が大型化・煩雑化して組立てやメンテナンスが難しくなるうえ、洗浄ノズルの昇降移動で配管類が変形・損傷したり切断する等の問題もある。
【0006】
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、処理容器の内側面を簡単かつ効果的に洗浄できる洗浄機能を備えた塗布装置を提供することを目的とする。
【0007】
本発明の別の目的は、メンテナンス性がよく信頼性の高い洗浄機構を備えた塗布装置を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、蓋付きタイプの密閉式処理容器の洗浄に好適な洗浄機構を備えた塗布装置を提供することにある。
【0009】
【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、本発明の塗布装置は、被処理基板を水平に載置して保持するための保持手段と、前記保持手段を収容する処理容器と、前記保持手段に保持される前記基板に所望の塗布液を供給するための塗布液供給手段と、前記基板を真空吸着で保持するために前記保持手段上に設けられるバキュームチャックと、前記保持手段をスピン回転可能に支持する回転支持軸と、前記保持手段を前記回転支持軸を介してスピン回転させる第1の回転手段と、洗浄液供給源と前記回転支持軸および前記保持手段に設けられた洗浄液供給路とを有し、前記洗浄液供給源からの洗浄液を前記洗浄液供給路を介して前記処理容器の内側面に供給する洗浄手段とを有し、前記洗浄液供給路が、前記回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた前記洗浄液供給源に接続可能な第1の流体通路と、前記保持手段に設けられた前記第1の流体通路に接続可能な第2の流体通路と、前記第2の流体通路の終端に設けられた洗浄液吐出口とを含み、前記バキュームチャックが、真空吸引力を発生するための真空源と、前記回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた前記真空源に接続可能な第3の流体通路と、前記保持手段に設けられた前記第3の流体通路に接続可能な第4の流体通路と、前記基板を載置した状態で真空吸着するために前記第4の流体通路に連通して前記保持手段に設けられたバキュームパッドとを有し、前記回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた共通流路を切り換えて前記第1の流体通路および前記第3の流体通路に選択的に用いる。
【0010】
本発明の塗布装置では、回転支持軸および保持手段に洗浄液供給路を設け、処理容器を洗浄するときは洗浄液供給源からの洗浄液を該洗浄液供給路を介してカップ内側面に供給する。より詳細には、洗浄液供給源が、回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた洗浄液供給源に接続可能な第1の流体通路と、保持手段に設けられた第1の流体通路に接続可能な第2の流体通路と、第2の流体通路の終端に設けられた洗浄液吐出口とを含む。また、基板を真空吸着で保持するために保持手段上に設けられるバキュームチャックが、真空吸引力を発生するための真空源と、回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた真空源に接続可能な第3の流体通路と、保持手段に設けられた第3の流体通路に接続可能な第4の流体通路と、基板を載置した状態で真空吸着するために第4の流体通路に連通して保持手段に設けられたバキュームパッドとを有する。そして、回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた共通流路を切り換えて第1の流体通路および第3の流体通路に選択的に用いる。すなわち、バキュームチャックにより基板を保持手段上に保持するときは該共通流路を第3の流体通路に使用し、洗浄手段により処理容器を洗浄するときは該共通流路を第1の流体通路に使用する。
【0014】
この場合、好ましくは、回転支持軸の共通流路に接続された第1のポートと、洗浄液供給源に接続された第2のポートと、真空源に接続された第3のポートとを有し、洗浄手段により処理容器を洗浄するときは第1のポートを第2のポートに接続し、バキュームチャックにより基板を保持手段上に保持するときは第1のポートを第3のポートに接続する第1の切換弁を有してよい。また、スピンチャック内に、回転支持軸の共通流路に接続された第4のポートと、第2の流体通路に接続された第5のポートと、第4の流体通路に接続された第6のポートとを有し、洗浄手段により処理容器を洗浄するときは第4のポートを第5のポートに接続し、バキュームチャックにより基板を保持手段上に保持するときは第4のポートを第6のポートに接続する第2の切換弁を設ける構成も好ましい。
【0015】
本発明の好適な一態様によれば、第2の切換弁が、回転支持軸の共通流路と対向する一端面に第4のポートを形成する第1の開口部と、第4のポートに近接する一端面付近の側壁に第5のポートを形成する第2の開口部と、他端面付近の側壁に第6のポートを形成する第3の開口部とを有する筒状の弁室と、弁室内に軸方向に摺動可能に収容され、第6のポートを閉じて第5のポートを第4のポートに連通させる第1の位置と、第5のポートを閉じて第6のポートを第4のポートに連通させる第2の位置との間で移動可能な弁体とを有する。
【0016】
好ましくは、弁体を第2の位置に付勢するためのバネ部材を有し、バネ部材のバネ力と第1のポート側の流体圧力とに応じて弁体の位置を第1の位置と第2の位置との間で切り換える構成としてよい。かかる構成により、第2の切換弁は、回転支持軸の流体通路(共通流路)側の流体圧力に応じて自動的に切換動作を行うことができる。この場合、安定確実な弁動作を保証するために、好ましくは、弁体の第1のポートと対向する面に、洗浄液供給源より回転支持軸の共通流路を介して送られてくる洗浄液の圧力をバネ部材のバネ力に抗する向きに受けるための凹部を設ける構成としてよい。さらに好ましくは、弁体が凹部を避けた位置で第1のポートに臨む少なくとも1つの貫通孔を有し、弁体が第2の位置に保持されているときは弁体の貫通孔を介して第6のポートが第4のポートに連通する構成としてよい。
【0017】
【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。
【0018】
図1に、本発明の基板処理装置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。
【0019】
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。
【0020】
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、このカセットステージ16上の側方でかつカセットCの配列方向と平行に設けられた搬送路17と、この搬送路17上で移動自在でステージ16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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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)53と、加熱ユニット(HP)55とを含んでいる。
【0025】
各プロセス部22,24,26の中央部には長手方向に搬送路36,51,58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36,51,58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。
【0026】
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)56およびバッファステージ57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。この搬送機構59は、Y方向に延在する搬送路19上で移動自在であり、バッファステージ57に対して基板Gの出し入れを行ったり、イクステンション(基板受け渡し部)56や隣の露光装置と基板Gの受け渡しを行うようになっている。
【0027】
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)。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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)。
【0031】
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)。
【0032】
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。
【0033】
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56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)。
【0034】
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)53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)55を用いることもできる。
【0035】
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)。
【0036】
この塗布現像処理システムにおいては、たとえば塗布プロセス部24のレジスト塗布ユニット(CT)40に本発明を適用することができる。以下、図3〜図10につき本発明をレジスト塗布ユニット(CT)40に適用した実施形態を説明する。
【0037】
図3〜図7に、実施形態におけるレジスト塗布ユニット(CT)40の全体の構成を示す。
【0038】
このレジスト塗布ユニット(CT)40は、実質的に密閉可能な処理容器としての回転カップ60と、この回転カップ60内で基板Gを水平に載置して保持するためのスピン回転可能かつ昇降可能なスピンチャック62と、このスピンチャック62を鉛直の回転支持軸64を介してスピン回転および昇降移動させるために回転カップ60の下に設けられた駆動部66とを有している。
【0039】
回転カップ60は、上面の開口したカップ本体68と、このカップ本体68の上面開口を閉じるための蓋体70とを有している。カップ本体68の側壁は、スピンチャック62の外周を取り囲むように環状に延在し、上方に向ってテーパ状に次第に小さくなる内径を有している。
【0040】
カップ本体68の底の中心部には支持軸64を通すための開口部が形成され、この開口部の周縁部に駆動部64より鉛直方向に延在する筒状のジョイント部材または連結筒体72の上端部が結合されている。カップ本体68ないし回転カップ60は、この連結筒体72を介して駆動部66の回転駆動によりスピンチャック62と一緒にスピン回転するようになっている。カップ本体68の底部の内側には、スピンチャック62が最下位の位置まで下がっている状態(図示の状態)でスピンチャック62の下面と加圧接触して回転カップ60内の処理空間を容器下方の大気から気密に封止するためのリング状シール部材たとえばOリング74が配置されるとともに、スピンチャック62より一回り大きな平面サイズを有する額縁状の洗浄液案内部材76が配置されている。この洗浄液案内部材76はこの実施形態における洗浄機構の一部をなすものであり、その詳細な構成および作用は後述する。カップ本体68の底部の外周端部には、周回方向に適当な間隔を置いて多数の排気および排液用の開口またはドレイン口78が形成されている。
【0041】
回転カップ60のカップ本体68の外側には、上面の開口した固定式のドレインカップ80が配置されている。このドレインカップ80の底部には、外周端付近に1つまたは複数の排液口80aが設けられ、排液口80aよりも内側に1つまたは複数の排気口80bが設けられている。排液口80aはドレイン管を介して排液処理部(図示せず)に接続され、排気口80bは排気管を介して排気ダクト等の排気系統(図示せず)に接続されている。
【0042】
スピンチャック62は、剛体たとえばステンレス鋼(SUS)からなり、基板Gを載置する上面にバキュームパッド82を設けている。このバキュームパッド82は、たとえばアルミニウム板からなり、基板Gに対応する平面形状(たとえば矩形形状)を有し、図4に示すように、上面に同心円状および放射状の真空吸引溝83を設け、各吸引溝83と接続するスルーホールまたは真空吸引孔84を離散的に複数設けている。
【0043】
回転支持軸64には、図3、図5および図6において点線で示すように軸方向に貫通する流体通路64aが形成されている。また、スピンチャック62内には回転支持軸64の流体通路64aの上端口とバキュームパッド82(特に真空吸引孔84)とを接続するためのバキューム通路85(図8、図9)が形成されている。一方、回転支持軸64の流体通路64aの下端口には、たとえば真空ポンプからなる真空源86が切換弁90を介して接続可能となっている。真空源86が回転支持軸64の流体通路64aに接続されることで、バキュームパッド82が活性または作動状態となり、基板Gをスピンチャック62上に真空吸着力で固定保持するようになっている。
【0044】
さらに、この実施形態のレジスト塗布ユニット(CT)40は、回転カップ60を洗浄するための洗浄機構を有している。この洗浄機構は、回転カップ60の内側面に洗浄液を供給するために、回転支持軸64の流体通路64aを洗浄液供給路の一部に用いる。より詳細には、洗浄液(たとえばシンナー)を所定の圧力で送り出す洗浄液供給源88が切換弁90を介して回転支持軸64の流体通路64aの下端口に接続可能となっている。一方、図7に示すように、スピンチャック62内には回転支持軸64の流体通路64aの上端口と接続可能な洗浄液通路92が放射状に複数本設けられ、各洗浄液通路92の終端部はバキュームパッド82の裏側で半径方向外向きに開口して洗浄液吐出口94を形成している。洗浄機構が作動するときは、洗浄液供給源88からの洗浄液が回転支持軸64の流体通路64aとスピンチャック62内の洗浄液通路92とを通って洗浄液吐出口94より回転カップ60の内側面に向けて吐出供給されるようになっている。
【0045】
回転カップ60の底面に額縁状に配置されている上記洗浄液案内部材76は、スピンチャック62の洗浄液吐出口94より吐出された洗浄液を上方へ(特に蓋体70の内側面に向けて)反射または案内するためのものである。この洗浄液案内部材76のスピンチャック62と対向する各辺の内側面は、斜め上方を向いた傾斜反射面または案内面76aに形成されている。図6に示すように、スピンチャック62の洗浄液吐出口94より半径方向外側に向けてほぼ水平に吐出された洗浄液は、洗浄液案内部材76の傾斜案内面76aに当たって上方の蓋体70側へ向けられるようになっている。図7に示すように、洗浄液案内部材76からカップ周縁部までの距離は、長辺部で相対的に大きく、短辺部で相対的に小さい。したがって、洗浄液案内部材76の傾斜案内面76aは、長辺部では比較的緩やかな勾配に形成し、短辺部では比較的急な勾配に形成するのが好ましい。
【0046】
切換弁90は、たとえば空気作動式の方向制御弁からなり、回転支持軸64の流体通路64aの下端口に配管92を介して接続されているポート90aと、真空源86に配管94を介して接続されているポート90bと、洗浄液供給源88に配管96を介して接続されているポート90cとを有しており、制御部(図示せず)の制御の下で、バキュームパッド82を作動させてスピンチャック62上に基板Gを保持するときはポート90aをポート90bに接続し、洗浄機構を作動させて回転カップ60を洗浄するときはポート90aをポート90cに接続するようになっている。真空源86および洗浄液供給源88にはそれぞれオン・オフ制御用の開閉弁(図示せず)が含まれている。
【0047】
図3に示すように、このレジスト塗布ユニット(CT)40では、回転カップ60内の基板Gにレジスト液を供給するためのレジストノズル100が、旋回型の水平アーム102に取り付けられ、アーム駆動部104により処理容器60の上方に設定されたレジスト液吐出位置と回転カップ60の外に設定された待機位置との間で水平方向に旋回移動するようになっている。レジストノズル100にはレジスト液供給管106を介してレジスト液供給源108が接続されており、レジスト液供給管106の途中に開閉弁110が設けられている。
【0048】
回転カップ60の蓋体70は、ロボットアーム112によってハンドリングされ、回転カップ60に基板Gを搬入/搬出する時や基板Gにレジスト液を供給する時は図3に示すようにカップ本体68の上方へ退避し、基板G上でレジスト液の膜厚を高速スピン回転によって均一化する時や回転カップ60を洗浄する時は図5または図6に示すようにカップ本体68の上面に合さるようにして上面開口を閉塞するようになっている。なお、図示省略するが、蓋体70とカップ本体68の上面とは相互に係合するように構成されており、蓋体70はカップ本体68と一体に回転するようになっている。
【0049】
ここで、図3〜図7につき、このレジスト塗布ユニット(CT)40の全体的な動作を説明する。被処理基板Gを搬入する時は、図3に示すようにロボットアーム112によって蓋体70が上方へ持ち上げられ、回転カップ60の上面が開放(開口)される。主搬送装置54(図1)によって搬送されて来た基板Gは、回転カップ60の上面開口からスピンチャック62の上面に載置される。この際、スピンチャック62は、基板受け渡し用の最上位の高さ位置で基板Gを受け取ってから、レジスト滴下を受ける高さ位置まで下降する。スピンチャック62上で基板Gはバキュームパッド82により真空吸着で固定保持される。バキュームパッド82を活性状態にするために、切換弁90は回転支持軸64側のポート90aを真空源86側のポート90bに切り換えている。
【0050】
上記のようにして基板Gが回転カップ60に搬入された後、アーム駆動部104が水平アーム102を旋回させてレジストノズル100を回転カップ60上方のレジスト液吐出位置まで移動させる。次いで、開閉弁1102が開いて、レジスト液供給源100からのレジスト液がレジスト供給管110を通ってレジストノズル100へ送られ、レジストノズル100よりレジスト液がスピンチャック62上の基板Gの上面(被処理面)に滴下される。通常は、駆動部66の回転駆動によってスピンチャック62とカップ本体68を比較的低い回転速度(たとえば100〜500rpm)でスピン回転させながら、基板Gの上面中心部にレジスト液を滴下する。必要に応じて、レジスト液を滴下するに先立ち基板G上に溶剤たとえばシンナーを専用ノズル(図示せず)を用いて塗布してもよい。
【0051】
上記のようにして基板G上に所定の大まかな分布でレジスト液が滴下ないし塗布されると、開閉弁110が閉じてレジスト液の供給が停止し、アーム駆動部104がレジストノズル100を回転カップ60の外へ退避させる。そして駆動部66がスピンチャック62およびカップ本体68のスピン回転をいったん止め、ロボットアーム112が蓋体70をカップ本体68の上面に被せて回転カップ60を実質的に密閉状態にする。この回転カップ60の密閉化のため、スピンチャック62の高さ位置は図5に示すようにOリング74に接する最下位の高さ位置に調整されてよい。
【0052】
このようにスピンチャック62上の基板Gに対するレジスト液の供給を終えて、回転カップ60をほぼ密閉状態にした状態で、図5に示すように、駆動部66の回転駆動によってスピンチャック62とカップ本体68を高速の回転速度(たとえば1000rpm以上)でスピン回転させる。この閉空間における高速のスピン回転により、基板G上でレジスト液が遠心力で広げられ、レジスト液の膜厚が均一化される。この際、基板Gの外へ振り切られ飛散したレジスト液は、回転カップ60の内側面、特にカップ本体68の側壁および蓋体70の内側面に受けられ、カップ本体68の底部の外周縁部に形成されているドレイン口78を通ってドレインカップ80に導かれ、ドレインカップ80底部の排液口80aより排液処理部へ送られる。
【0053】
なお、スピン回転中にドレイン口78より空気が流出して回転カップ60内部が過大な負圧になるのを防止するために、カップ本体68の上部または蓋体70に適当な給気口(図示せず)を設けてもよい。回転カップ60のドレイン口78からドレインカップ80に抜けた空気は底部の排気口80bより排気系統へ送られる。
【0054】
上記のような高速スピン回転によるレジスト膜のレベリングが所要の時間(たとえば数分)をかけて終了すると、レジスト塗布処理が完了する。この直後に、ロボットアーム112が蓋体70を開けて回転カップ60の上面を開放し、駆動部66がスピンチャック62を基板受け渡し用の高さ位置まで上昇させ、真空源86が真空引きを止めてバキュームパッド82を非活性状態にする。そこに、主搬送装置54(図1)がアクセスしてきてスピンチャック62から基板Gを引き取って搬出する。
【0055】
このレジスト塗布ユニット(CT)40においては、定期的に、たとえば上記のようなレジスト塗布処理を所定回数行なった時点で、本実施形態の洗浄機構を作動させて、回転カップ60の内側面に付着しているレジストを除去するための洗浄を実施してよい。
【0056】
図6に示すように、回転カップ60を洗浄するときは、基板Gの入っていない空のカップ本体68に蓋体70を被せた状態で、駆動部66の回転駆動によりスピンチャック62と回転カップ60を適当な回転速度(たとえば1000rpm以上)でスピン回転させる。そして、切換弁90において回転支持軸64側のポート90aを洗浄液供給源88側のポート90cに切り換えて、洗浄液供給源88からの洗浄液を回転支持軸64の流体通路64aを介してスピンチャック62の流体通路92に送り、スピンチャック62の裏面側の洗浄液吐出口94より洗浄液を吐出させる。
【0057】
スピンチャック62の洗浄液吐出口94より半径方向外側に向けてほぼ水平に吐出された洗浄液は、洗浄液案内部材76の傾斜案内面76aに当たって上方に拡散し、主として蓋体70の外周縁部付近やカップ本体68の側壁の上部の内側面に当たってそこから周囲に広がり、カップ内側面に付着しているレジストを溶解する。そして、レジストを溶解させた使用済みの洗浄液は遠心力と重力でカップ本体68のドレイン口78よりドレインカップ80側へ排出される。回転カップ60の洗浄を終えるときは、洗浄液供給源88が洗浄液の送出を止め、駆動部66がスピンチャック62と回転カップ60の回転駆動を止める。
【0058】
上記のようにカップ本体68の上部または蓋体70に給気口(図示せず)を設ける構成においては、カップ洗浄中に回転カップ60内で渦巻き状の空気流を生成し、洗浄液吐出口94より吐出される洗浄液を空気流に乗せてより広範囲にカップ内側面に拡散供給することができる。
【0059】
この実施形態のレジスト塗布ユニット(CT)40では、回転支持軸64およびスピンチャック62に洗浄液供給路(64a,92,94)を設け、カップ60を洗浄するときは洗浄液供給源88からの洗浄液を該洗浄液供給路(64a,92)を介してカップ内側面に供給するので、取り扱いの面倒な可搬性の洗浄用治具を使用する必要がないうえ、処理容器に出入りするタイプの大掛かりな洗浄用ノズルユニットも不要であり、簡易性、効率性、メンテナンス性および信頼性の高い洗浄機能を実現することができる。また、カップ本体68の底部付近から洗浄液を蓋体70側へ向ける構成(76)により、蓋付きタイプの密閉式回転カップ60においてカップ本体68と蓋体70の内側面に付着しているレジストを十全に洗浄除去することも可能である。
【0060】
さらに、このレジスト塗布ユニット(CT)40では、スピンチャック62に基板Gを真空吸着で保持するためのバキュームパッド82を設け、回転駆動軸64およびスピンチャック62に設けたバキューム通路(64a,85)を介してバキュームパッド82にバキューム力を供給するようにしており、かかるバキューム機構においても回転支持軸64の流体通路64aにバキューム供給路(64a,85)の一部を兼用させている。これにより、洗浄機構とバキューム機構とを必要最小限の部材および占有スペースで併設できる構造となっている。
【0061】
この実施形態では、回転支持軸64の流体通路64aを洗浄液供給路とバキューム供給路とに共用(切換使用)するために、上記のように流体通路64aの下端開口に切換弁90を介して洗浄液供給源88および真空源86のいずれか一方を選択的に接続するようにしている。また、流体通路64aの上端開口には、後述するスピンチャック62内蔵の切換弁114(図8、図9)を介して洗浄液通路92およびバキューム通路85のいずれか一方を選択的に接続するようにしている。
【0062】
図8および図9につき、この実施形態においてスピンチャック62に内蔵される切換弁114の構成および作用を説明する。図8は、バキューム機構を作動させてスピンチャック62上に基板Gを保持しているときの切換弁114の状態を示す。図9は、洗浄機構を作動させているときの切換弁114の状態を示す。
【0063】
図8および図9に示すように、スピンチャック62の裏面(下面)は中心部が肉厚に形成され、この肉厚中心部に形成されたざぐり穴62aに回転支持軸64の上端部が挿入され、パワーロック116によって締結固定されている。回転支持軸64の上端面と対向するざぐり穴62aの天井面には、回転支持軸64の流体通路64aと同軸上に連通する開口部118(ポートA)が形成され、さらにこの開口部118(ポートA)と連続してスピンチャック62の上面まで鉛直上方に延在する比較的大きな径の円筒状の貫通孔が弁室120として形成されている。この弁室120内にはたとえばステンレス鋼(SUS)からなる円柱状の弁体122が軸方向に摺動可能に収容されている。
【0064】
弁室120の下端部には、流体通路64a側の開口部118(ポートA)と近接する側壁部に洗浄液通路92と連通する開口部124(ポートB)が形成されている。弁室120の上端はバキュームパッド82によって閉塞されており、弁室120の上端部にはバキューム通路85と連通する開口部126(ポートC)が形成されている。
【0065】
弁体122の下面中心部には、回転支持軸64の流体通路64aと対向して流体通路64aおよび開口部118(ポートA)とほぼ同径の凹部128が形成されている。弁体122の上面中心部にも凹部130が形成され、この凹部130の中にはバキュームパッド82の下に押し込められるようにして圧縮コイルバネ132が鉛直方向に装入されている。また、弁体122には、凹部128,130を避けた位置つまり外周部に軸方向の貫通孔134が1個または複数個(図示の例では8個)形成されている。
【0066】
軸方向において弁体122は弁室120よりも幾らか短いサイズに形成されており、バキュームパッド82を上部弁座としてこれに弁体122の下面が密着する第1の位置(図9に示す位置)と弁室120の彎曲した下端面を下部弁座としてこれに弁体122の下面周縁部が密着する第2の位置(図8に示す位置)との間で移動可能となっている。
【0067】
より詳細には、図8の状態つまりバキューム機構が作動するときは、圧縮コイルバネ132のバネ力によって弁体122の下面周縁部が弁室120の彎曲した下端面(下部弁座)に押し付けられる。これにより、洗浄液通路92側の開口部124(ポートB)が弁体122の下端部外周面によって閉鎖される一方で、バキューム通路85側の開口部126(ポートC)が弁体122の貫通孔134を介して回転支持軸64の流体通路64a側の開口部(ポートA)と連通する。こうして、真空源86からのバキューム吸引力が、回転支持軸64の流体通路64aおよびスピンチャック62内の切換弁114およびバキューム通路85を介してバキュームパッド82の真空吸引孔84ないし吸引溝83(図4)に伝達または供給される。なお、バキューム通路85はスピンチャック62の上面とバキュームパッド82の下面との間に設けられている。
【0068】
図9の状態つまり洗浄機構が作動するときは、回転支持軸64の流体通路64a側の開口部(ポートA)の圧力つまり洗浄液供給源88より送られてくる洗浄液の圧力が圧縮コイルバネ132のバネ力を上回り、弁体122の上端面がバキュームパッド82(上部弁座)に押し付けられる。これにより、バキューム通路85側の開口部126(ポートC)が弁体122の上端部外周面によって閉鎖される一方で、洗浄液通路92側の開口部124(ポートB)が回転支持軸64の流体通路64a側の開口部(ポートA)と連通する。こうして、洗浄液供給源88からのバキューム吸引力が、回転支持軸64の流体通路64aおよびスピンチャック62内の切換弁114、洗浄液通路92および洗浄液吐出口94を介して回転カップ60の内側面に供給される。
【0069】
なお、洗浄機構の作動開始直後に、回転支持軸64の流体通路64aを上昇してきた洗浄液は、先ず弁体122の下面の凹部128に当たり、垂直上方に方向規制された流圧で弁体122を圧縮コイルバネ132に抗して第1の位置へ押し上げる。弁体122が第1の位置に移動すると、弁体122の上端面が上部弁座で閉じられるため、洗浄液が貫通孔134を通り抜けることはない。
【0070】
上記のように、この実施形態では、スピンチャック62および回転支持軸64に洗浄機構とバキューム機構に兼用させるために、スピンチャック62内に回転支持軸64の流体通路64aと接続する切換弁114を内蔵している。この切換弁114は、流体通路64a側の流体圧力に応じて自動切換できるように構成されており、特別の外部操作力は不要である。
【0071】
図10に、この実施形態のレジスト塗布ユニット(CT)40における駆動部66の構成例を示す。この駆動部66は、スピンチャック62とカップ本体66とを回転駆動するための回転駆動部と、スピンチャック62を昇降移動させるための昇降駆動部とを有している。
【0072】
回転支持軸64の回りには固定された円筒状のカラー部材120が設けられ、カラー部材140の内周側に回転支持軸64を回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持する軸受142が設けられ、カラー部材120の外周側に連結筒体72を回転可能に支持する軸受144が設けられている。回転支持軸64および連結筒体72は同軸かつ同径の従動プーリ146,148にそれぞれ結合されている。これらの従動プーリ146,148は無端ベルト150,152を介して実質的に同軸で同径の駆動プーリ154,156にそれぞれ接続されている。両駆動プーリ154,156は駆動モータ158,160の回転駆動軸162,164にそれぞれ結合されている。駆動モータ158,160が同じ回転方向に同一の回転速度で回転することにより、駆動プーリ154,156、無端ベルト150,152および従動プーリ146,148を介して回転支持軸64および連結筒体72が同じ回転方向に同一の回転速度でスピン回転するようになっている。
【0073】
回転支持軸64と駆動モータ158を支持する支持フレーム166とは、昇降シリンダ168のピストンロッド170に連結されており、昇降シリンダ168の昇降駆動によって一緒に昇降移動するようになっている。回転支持軸64の下端開口は、バキュームシール172により配管92の継手174に対して回転可能に気密に接続されている。
【0074】
以上に述べた実施の形態は本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。たとえば、上記実施形態では処理容器をスピンチャック62と一緒に回転する回転カップ60に構成したが、固定式のカップに構成することも可能である。処理容器自体の構成も種々変形可能であり、蓋体無しの常時開口型の処理容器にも本発明を適用することができる。上記実施形態ではスピンチャック62内に自動切換型の切換弁114を設けたが、たとえば電磁弁等の外部操作力で作動する方式の切換弁に置き換えることも可能である。上記実施形態ではスピンチャック62上に基板Gを保持するために真空式のバキュームパッド82を用いたが、メカニカル式の保持手段に置き換えることもできる。スピンチャック62において洗浄液吐出口94を設ける位置または部位も種々選択可能である。基板上にレジスト液を滴下ないし塗布するための方式は任意のものが可能である。
【0075】
上記した実施形態はLCD製造の塗布現像処理システムにおけるレジスト塗布装置に係るものであったが、本発明は被処理基板上に塗布液を供給する任意のアプリケーションに適用可能である。本発明における塗布液としては、レジスト液以外にも、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の液体も可能である。本発明における被処理基板はLCD基板に限らず、他のフラットパネルディスプレイ用基板、半導体ウエハ、CD基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の塗布装置によれば、処理容器の内側面を簡単かつ効果的に洗浄できるとともに、メンテナンス性や信頼性を向上させることができる。また、蓋付きタイプの密閉式処理容器の洗浄にも好適に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗布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】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】実施形態のレジスト塗布ユニットの全体構成(レジスト滴下時の状態)を示す略断面図である。
【図4】実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるバキュームパッドの構成を示す平面図である。
【図5】実施形態のレジスト塗布ユニットの全体構成(膜厚均一化の高速スピン回転中の状態)を示す略断面図である。
【図6】実施形態のレジスト塗布ユニットの全体構成(回転カップ洗浄時の状態)を示す略断面図である。
【図7】実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるスピンチャック内の洗浄液通路の構成と洗浄液案内部材の構成とを示す平面図である。
【図8】実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるスピンチャック内の切換弁の構成(洗浄機構作動時の状態)を示す部分断面図である。
【図9】実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるスピンチャック内の切換弁の構成(バキューム機構作動時の状態)を示す部分断面図である。
【図10】実施形態のレジスト塗布ユニットにおける駆動部の構成を示す図である
【符号の説明】
40 レジスト塗布ユニット(CT)
60 回転カップ
62 スピンチャック
64 回転支持軸
64a 流体通路
66 駆動部
68 カップ本体
70 蓋体
72 連結筒体
76 洗浄液案内部材
78 ドレイン口
80 ドレインカップ
82 バキュームパッド
85 バキューム通路
86 真空源
88 洗浄液供給源
90 切換弁
92 洗浄液通路
94 洗浄液吐出口
100 レジストノズル
108 レジスト液供給源
112 ロボットアーム
114 切換弁
118 開口(ポートA)
120 弁室
122 弁体
124 開口(ポートB)
126 開口(ポートC)
128 凹部
132 圧縮コイルバネ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus that spins and rotates a substrate in the process of forming a coating film on a substrate to be processed, and more particularly to a coating apparatus having a function of removing a coating solution adhering to an inner surface of a processing container by cleaning.
[0002]
[Prior art]
In a lithography process for manufacturing a liquid crystal display (LCD) or a semiconductor device, a so-called spin coating method is often used to apply a resist solution to a substrate to be processed (glass substrate, semiconductor wafer, etc.). However, in the spin coating method, when the substrate is rotated by spin, the resist solution scattered to the outside of the substrate by centrifugal force hits the inner surface of the processing container, and a part of it adheres as it is, which may become a particle generation source. Therefore, there is a need for a cleaning technique that can effectively and effectively clean the inner surface of the processing container.
[0003]
Conventionally, as a cleaning technique of this type, a cleaning jig instead of a substrate is placed on a spin chuck, and a cleaning liquid is discharged or scattered from the cleaning jig toward a processing container (for example, Patent Document 1). In addition, a cleaning nozzle for spraying the cleaning liquid toward the processing container can be moved up and down under the spin chuck, and when applying the resist solution to the substrate on the spin chuck, the cleaning nozzle is located under (outside) the processing container. In order to clean the processing container, the cleaning nozzle is moved or raised into the processing container (for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-82435
[Patent Document 2]
JP-A-8-255789
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, those using a cleaning jig as described above are not only troublesome in loading / unloading and storing the jig, but also the cleaning liquid is supplied to the cleaning jig from the upper surface opening of the processing container by a cleaning liquid supply nozzle or the like. Since it takes the form of supply or replenishment, it is unsuitable for cleaning a processing container with a lid that closes the upper surface opening. In addition, when using a lifting type cleaning nozzle as described above, the mechanism around the spin chuck becomes larger and complicated, making assembly and maintenance difficult, and piping moving up and down due to the lifting and lowering movement of the cleaning nozzle. There are also problems such as cutting.
[0006]
The present invention has been made in view of the problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a coating apparatus having a cleaning function capable of easily and effectively cleaning the inner surface of a processing container.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a coating apparatus having a cleaning mechanism with good maintainability and high reliability.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a coating apparatus equipped with a cleaning mechanism suitable for cleaning a lid-type sealed processing container.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a coating apparatus according to the present invention is held by a holding unit for horizontally placing and holding a substrate to be processed, a processing container for housing the holding unit, and the holding unit. Coating liquid supply means for supplying a desired coating liquid to the substrate;A vacuum chuck provided on the holding means for holding the substrate by vacuum suction;Provided in a rotation support shaft for supporting the holding means so as to be capable of spin rotation, a first rotation means for spinning the holding means through the rotation support shaft, a cleaning liquid supply source, the rotation support shaft, and the holding means. And a cleaning means for supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source to the inner surface of the processing container through the cleaning liquid supply path.The cleaning liquid supply path is connectable to the cleaning liquid supply source provided in an axial direction through the rotation support shaft, and the first fluid path is provided in the holding means. A vacuum fluid source for generating a vacuum suction force, and a rotary support for the vacuum chuck, the second fluid passage connectable to the second fluid passage, and a cleaning liquid discharge port provided at the end of the second fluid passage A third fluid passage connectable to the vacuum source provided through the shaft in the axial direction; a fourth fluid passage connectable to the third fluid passage provided in the holding means; A vacuum pad provided in the holding means in communication with the fourth fluid passage for vacuum suction in a state where the substrate is placed, and provided in the axial direction through the rotation support shaft. Switching the common flow path to the first fluid passage and the front Selectively used in the third fluid passage.
[0010]
  In the coating apparatus of the present invention, the cleaning liquid supply path is provided in the rotation support shaft and the holding means, and when cleaning the processing container, the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source is supplied to the inner surface of the cup through the cleaning liquid supply path.. More specifically, the cleaning liquid supply source is connected to a first fluid passage that can be connected to a cleaning liquid supply source that is provided to penetrate the rotation support shaft in the axial direction, and a first fluid passage that is provided to the holding means. A possible second fluid passage and a cleaning liquid outlet provided at the end of the second fluid passage. In addition, a vacuum chuck provided on the holding means for holding the substrate by vacuum suction is connected to a vacuum source for generating a vacuum suction force and a vacuum source provided in the axial direction through the rotary support shaft. A third possible fluid passage, a fourth fluid passage connectable to a third fluid passage provided in the holding means, and a fourth fluid passage communicating with the fourth fluid passage for vacuum suction in a state where the substrate is placed And a vacuum pad provided on the holding means. And the common flow path provided through the rotation support shaft in the axial direction is switched and selectively used for the first fluid passage and the third fluid passage. That is, when the substrate is held on the holding means by the vacuum chuck, the common flow path is used as the third fluid passage, and when the processing container is cleaned by the cleaning means, the common flow path is used as the first fluid passage. use.
[0014]
  in this case,Preferably, the cleaning means has a first port connected to the common flow path of the rotation support shaft, a second port connected to the cleaning liquid supply source, and a third port connected to the vacuum source. The first switch connects the first port to the second port when the processing container is cleaned by the above-mentioned method, and connects the first port to the third port when the substrate is held on the holding means by the vacuum chuck. You may have a valve. In the spin chuck, a fourth port connected to the common flow path of the rotation support shaft, a fifth port connected to the second fluid passage, and a sixth port connected to the fourth fluid passage. When the processing container is cleaned by the cleaning means, the fourth port is connected to the fifth port, and when the substrate is held on the holding means by the vacuum chuck, the fourth port is set to the sixth port. The structure which provides the 2nd switching valve connected to this port is also preferable.
[0015]
According to a preferred aspect of the present invention, the second switching valve includes a first opening that forms a fourth port on one end face of the rotation support shaft facing the common flow path, and a fourth port. A cylindrical valve chamber having a second opening that forms a fifth port on the side wall near one end face and a third opening that forms a sixth port on the side wall near the other end face; A first position in which the sixth port is closed and the fifth port is communicated with the fourth port; and the fifth port is closed and the sixth port is closed. And a valve body movable between a second position communicating with the fourth port.
[0016]
Preferably, a spring member for biasing the valve body to the second position is provided, and the position of the valve body is set to the first position in accordance with the spring force of the spring member and the fluid pressure on the first port side. It is good also as a structure switched between 2nd positions. With this configuration, the second switching valve can automatically perform a switching operation according to the fluid pressure on the fluid passage (common flow path) side of the rotation support shaft. In this case, in order to ensure stable and reliable valve operation, it is preferable that the cleaning liquid sent from the cleaning liquid supply source to the surface facing the first port of the valve body through the common flow path of the rotation support shaft. It is good also as a structure which provides the recessed part for receiving a pressure in the direction which resists the spring force of a spring member. More preferably, the valve body has at least one through hole facing the first port at a position avoiding the recess, and when the valve body is held at the second position, the valve body is inserted through the through hole of the valve body. The sixth port may be configured to communicate with the fourth port.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 shows a coating and developing processing system as a configuration example to which the substrate processing apparatus of the present invention can be applied. This coating / development processing system is installed in a clean room and uses, for example, an LCD substrate as a substrate to be processed, and performs cleaning, resist coating, pre-baking, development, and post-baking in the photolithography process in the LCD manufacturing process. is there. The exposure process is performed by an external exposure apparatus (not shown) installed adjacent to this system.
[0019]
This coating and developing system is roughly divided into a cassette station (C / S) 10, a process station (P / S) 12, and an interface unit (I / F) 14.
[0020]
A cassette station (C / S) 10 installed at one end of the system includes a cassette stage 16 on which a predetermined number, for example, four cassettes C for storing a plurality of substrates G can be placed, and a side on the cassette stage 16. And a transport path 17 provided in parallel with the arrangement direction of the cassette C, and a transport mechanism 20 that is movable on the transport path 17 and that allows the substrate C to be taken in and out of the cassette C on the stage 16. The transport mechanism 20 has a means for holding the substrate G, for example, a transport arm, can be operated with four axes of X, Y, Z, and θ, and is transported on the process station (P / S) 12 side described later. And the substrate G can be transferred.
[0021]
The process station (P / S) 12 includes, in order from the cassette station (C / S) 10 side, a cleaning process unit 22, a coating process unit 24, and a development process unit 26, a substrate relay unit 23, a chemical solution supply unit 25, and It is provided in a horizontal row via (spaced) the space 27.
[0022]
The cleaning process unit 22 includes two scrubber cleaning units (SCR) 28, an upper and lower ultraviolet irradiation / cooling unit (UV / COL) 30, a heating unit (HP) 32, and a cooling unit (COL) 34. Contains.
[0023]
The coating process unit 24 includes a resist coating unit (CT) 40, a vacuum drying unit (VD) 42, an edge remover unit (ER) 44, an upper and lower two-stage adhesion / cooling unit (AD / COL) 46, An upper and lower two-stage heating / cooling unit (HP / COL) 48 and a heating unit (HP) 50 are included.
[0024]
The development process unit 26 includes three development units (DEV) 52, two upper and lower two-stage heating / cooling units (HP / COL) 53, and a heating unit (HP) 55.
[0025]
Conveying paths 36, 51, 58 are provided in the longitudinal direction at the center of each of the process units 22, 24, 26, and the main conveying devices 38, 54, 60 move along the respective conveying paths, and each process unit 22 The unit is accessed to carry in / out or carry the substrate G. In this system, in each process part 22, 24, 26, a spinner system unit (SCR, CT, DEV, etc.) is disposed on one side of the transport paths 36, 51, 58, and a heat treatment system is disposed on the other side. Units (HP, COL, etc.) are arranged.
[0026]
The interface unit (I / F) 14 installed at the other end of the system is provided with an extension (substrate transfer unit) 56 and a buffer stage 57 on the side adjacent to the process station 12, and is transported to the side adjacent to the exposure apparatus. A mechanism 59 is provided. The transport mechanism 59 is movable on the transport path 19 extending in the Y direction, and is used for loading / unloading the substrate G to / from the buffer stage 57, an extension (substrate transfer unit) 56, and an adjacent exposure device. The substrate G is transferred.
[0027]
FIG. 2 shows a processing procedure in this coating and developing processing system. First, in the cassette station (C / S) 10, the transport mechanism 20 takes out one substrate G from a predetermined cassette C on the stage 12 and transports it to the cleaning process unit 22 of the process station (P / S) 12. It is passed to the device 38 (step S1).
[0028]
In the cleaning process section 22, the substrate G is first sequentially carried into an ultraviolet irradiation / cooling unit (UV / COL) 30, subjected to dry cleaning by ultraviolet irradiation in the first ultraviolet irradiation unit (UV), and then subjected to the next cooling unit ( In COL), the temperature is cooled to a predetermined temperature (step S2). This UV cleaning mainly removes organic substances on the substrate surface.
[0029]
Next, the substrate G is subjected to a scrubbing cleaning process by one of the scrubber cleaning units (SCR) 28 to remove particulate dirt from the substrate surface (step S3). After the scrubbing cleaning, the substrate G is subjected to dehydration treatment by heating in the heating unit (HP) 32 (step S4), and then cooled to a constant substrate temperature by the cooling unit (COL) 34 (step S5). Thus, the pretreatment in the cleaning process unit 22 is completed, and the substrate G is transferred to the coating process unit 24 by the main transfer device 38 via the substrate transfer unit 23.
[0030]
In the coating process unit 24, the substrate G is first sequentially carried into an adhesion / cooling unit (AD / COL) 46, and undergoes a hydrophobic treatment (HMDS) in the first adhesion unit (AD) (step S6). The cooling unit (COL) cools to a constant substrate temperature (step S7).
[0031]
Thereafter, the substrate G is coated with a resist solution by a resist coating unit (CT) 40, and then subjected to a drying process by a reduced pressure drying unit (VD) 42, and then an edge remover unit (ER) 44 of the periphery of the substrate Excess (unnecessary) resist is removed (step S8).
[0032]
Next, the substrate G is sequentially carried into the heating / cooling unit (HP / COL) 48, and the first heating unit (HP) performs baking after coating (pre-baking) (step S9), and then the cooling unit ( COL) to cool to a constant substrate temperature (step S10). In addition, the heating unit (HP) 50 can also be used for baking after this application | coating.
[0033]
After the coating process, the substrate G is transported to the interface unit (I / F) 14 by the main transport device 54 of the coating process unit 24 and the main transport device 60 of the development process unit 26, and is passed from there to the exposure apparatus. (Step S11). In the exposure apparatus, a predetermined circuit pattern is exposed on the resist on the substrate G. After the pattern exposure, the substrate G is returned from the exposure apparatus to the interface unit (I / F) 14. The transport mechanism 59 of the interface unit (I / F) 14 passes the substrate G received from the exposure apparatus to the development process unit 26 of the process station (P / S) 12 via the extension 56 (step S11).
[0034]
In the development process unit 26, the substrate G is subjected to development processing in any one of the development units (DEV) 52 (step S12), and then sequentially carried into one of the heating / cooling units (HP / COL) 53, Post baking is performed in the first heating unit (HP) (step S13), and then the substrate is cooled to a constant substrate temperature in the cooling unit (COL) (step S14). A heating unit (HP) 55 can also be used for this post-baking.
[0035]
The substrate G that has undergone a series of processing in the development process section 26 is returned to the cassette station (C / S) 10 by the transfer devices 60, 54, and 38 in the process station (P / S) 24, where the transfer mechanism 20 Is stored in one of the cassettes C (step S1).
[0036]
In this coating and developing system, the present invention can be applied to, for example, the resist coating unit (CT) 40 of the coating process unit 24. Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a resist coating unit (CT) 40 will be described with reference to FIGS.
[0037]
3 to 7 show the overall configuration of the resist coating unit (CT) 40 in the embodiment.
[0038]
The resist coating unit (CT) 40 includes a rotary cup 60 as a substantially hermetically sealable processing container, and a spin rotatable and vertically movable for placing and holding the substrate G in the rotary cup 60 horizontally. A spin chuck 62 and a drive unit 66 provided under the rotary cup 60 for rotating and rotating the spin chuck 62 through a vertical rotation support shaft 64 are provided.
[0039]
The rotary cup 60 has a cup body 68 having an upper surface opened and a lid 70 for closing the upper surface opening of the cup body 68. The side wall of the cup body 68 extends in an annular shape so as to surround the outer periphery of the spin chuck 62, and has an inner diameter that gradually decreases in a tapered shape upward.
[0040]
An opening for passing the support shaft 64 is formed at the center of the bottom of the cup body 68, and a cylindrical joint member or connecting cylinder 72 extending in the vertical direction from the drive unit 64 at the periphery of the opening. The upper ends of the are joined. The cup body 68 or the rotating cup 60 is configured to spin-rotate together with the spin chuck 62 by the drive of the drive unit 66 through the connecting cylinder 72. Inside the bottom of the cup body 68, the spin chuck 62 is lowered to the lowest position (in the state shown in the figure) and is in pressure contact with the lower surface of the spin chuck 62 so that the processing space in the rotating cup 60 is disposed below the container. A ring-shaped seal member, for example, an O-ring 74 for hermetically sealing from the atmosphere is disposed, and a frame-shaped cleaning liquid guide member 76 having a plane size slightly larger than the spin chuck 62 is disposed. The cleaning liquid guide member 76 forms a part of the cleaning mechanism in this embodiment, and its detailed configuration and operation will be described later. A large number of exhaust and drain openings or drain ports 78 are formed at the outer peripheral end of the bottom of the cup body 68 at appropriate intervals in the circumferential direction.
[0041]
On the outside of the cup body 68 of the rotating cup 60, a fixed drain cup 80 having an open top surface is disposed. At the bottom of the drain cup 80, one or more drainage ports 80a are provided near the outer peripheral end, and one or more exhaust ports 80b are provided inside the drainage port 80a. The drain port 80a is connected to a drain processing unit (not shown) via a drain pipe, and the exhaust port 80b is connected to an exhaust system (not shown) such as an exhaust duct via an exhaust pipe.
[0042]
The spin chuck 62 is made of a rigid body such as stainless steel (SUS), and a vacuum pad 82 is provided on the upper surface on which the substrate G is placed. The vacuum pad 82 is made of, for example, an aluminum plate and has a planar shape (for example, a rectangular shape) corresponding to the substrate G. As shown in FIG. 4, concentric and radial vacuum suction grooves 83 are provided on the upper surface. A plurality of through holes or vacuum suction holes 84 connected to the suction grooves 83 are provided discretely.
[0043]
The rotation support shaft 64 is formed with a fluid passage 64a penetrating in the axial direction as indicated by a dotted line in FIGS. Further, a vacuum passage 85 (FIGS. 8 and 9) for connecting the upper end of the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64 and the vacuum pad 82 (particularly, the vacuum suction hole 84) is formed in the spin chuck 62. Yes. On the other hand, a vacuum source 86 such as a vacuum pump can be connected to the lower end of the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64 via a switching valve 90. By connecting the vacuum source 86 to the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64, the vacuum pad 82 is activated or activated, and the substrate G is fixed and held on the spin chuck 62 with a vacuum adsorption force.
[0044]
Furthermore, the resist coating unit (CT) 40 of this embodiment has a cleaning mechanism for cleaning the rotary cup 60. This cleaning mechanism uses the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64 as a part of the cleaning liquid supply path in order to supply the cleaning liquid to the inner surface of the rotary cup 60. More specifically, a cleaning liquid supply source 88 that sends out a cleaning liquid (for example, thinner) at a predetermined pressure can be connected to the lower end of the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64 via the switching valve 90. On the other hand, as shown in FIG. 7, a plurality of cleaning liquid passages 92 that can be connected to the upper end of the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64 are provided in the spin chuck 62 in a radial manner. A cleaning liquid discharge port 94 is formed by opening outward in the radial direction on the back side of the pad 82. When the cleaning mechanism is activated, the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source 88 passes through the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64 and the cleaning liquid passage 92 in the spin chuck 62 and is directed from the cleaning liquid discharge port 94 toward the inner surface of the rotary cup 60. Are discharged and supplied.
[0045]
The cleaning liquid guide member 76 arranged in a frame shape on the bottom surface of the rotating cup 60 reflects or cleans the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid discharge port 94 of the spin chuck 62 upward (particularly toward the inner surface of the lid 70). It is for guidance. The inner surface of each side of the cleaning liquid guide member 76 that faces the spin chuck 62 is formed as an inclined reflection surface or guide surface 76a that faces obliquely upward. As shown in FIG. 6, the cleaning liquid discharged almost horizontally toward the radially outer side from the cleaning liquid discharge port 94 of the spin chuck 62 hits the inclined guide surface 76 a of the cleaning liquid guide member 76 and is directed to the upper lid 70 side. It is like that. As shown in FIG. 7, the distance from the cleaning liquid guide member 76 to the cup peripheral portion is relatively large at the long side portion and relatively small at the short side portion. Therefore, it is preferable that the inclined guide surface 76a of the cleaning liquid guide member 76 is formed with a relatively gentle slope at the long side portion and a relatively steep slope at the short side portion.
[0046]
The switching valve 90 is composed of, for example, an air-operated directional control valve, and is connected to a port 90 a connected to the lower end of the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64 via a pipe 92 and a vacuum source 86 via a pipe 94. It has a port 90b connected and a port 90c connected to the cleaning liquid supply source 88 via a pipe 96, and operates the vacuum pad 82 under the control of a control unit (not shown). When the substrate G is held on the spin chuck 62, the port 90a is connected to the port 90b, and when the cleaning mechanism is operated to clean the rotary cup 60, the port 90a is connected to the port 90c. Each of the vacuum source 86 and the cleaning liquid supply source 88 includes an on / off control open / close valve (not shown).
[0047]
As shown in FIG. 3, in this resist coating unit (CT) 40, a resist nozzle 100 for supplying a resist solution to the substrate G in the rotating cup 60 is attached to a swivel horizontal arm 102, and an arm driving unit By 104, it is swung in the horizontal direction between the resist solution discharge position set above the processing container 60 and the standby position set outside the rotary cup 60. A resist solution supply source 108 is connected to the resist nozzle 100 via a resist solution supply pipe 106, and an opening / closing valve 110 is provided in the middle of the resist solution supply pipe 106.
[0048]
The lid 70 of the rotating cup 60 is handled by the robot arm 112, and when the substrate G is loaded into / unloaded from the rotating cup 60 or when the resist solution is supplied to the substrate G, as shown in FIG. When the film thickness of the resist solution on the substrate G is made uniform by high-speed spin rotation or when the rotating cup 60 is cleaned, it is made to fit the upper surface of the cup body 68 as shown in FIG. The upper surface opening is closed. Although not shown, the lid 70 and the upper surface of the cup body 68 are configured to engage with each other, and the lid 70 rotates integrally with the cup body 68.
[0049]
Here, the overall operation of the resist coating unit (CT) 40 will be described with reference to FIGS. When loading the substrate G to be processed, the lid 70 is lifted upward by the robot arm 112 as shown in FIG. 3, and the upper surface of the rotary cup 60 is opened (opened). The substrate G transferred by the main transfer device 54 (FIG. 1) is placed on the upper surface of the spin chuck 62 from the upper surface opening of the rotary cup 60. At this time, the spin chuck 62 receives the substrate G at the uppermost height position for transferring the substrate and then moves down to the height position where the resist is dropped. The substrate G is fixed and held on the spin chuck 62 by vacuum suction by a vacuum pad 82. In order to activate the vacuum pad 82, the switching valve 90 switches the port 90a on the rotation support shaft 64 side to the port 90b on the vacuum source 86 side.
[0050]
After the substrate G is loaded into the rotating cup 60 as described above, the arm driving unit 104 turns the horizontal arm 102 to move the resist nozzle 100 to the resist solution discharge position above the rotating cup 60. Next, the on-off valve 1102 is opened, and the resist solution from the resist solution supply source 100 is sent to the resist nozzle 100 through the resist supply pipe 110, and the resist solution is transferred from the resist nozzle 100 to the upper surface of the substrate G on the spin chuck 62 ( To be treated). Usually, the resist solution is dropped onto the center of the upper surface of the substrate G while the spin chuck 62 and the cup body 68 are rotated by a rotational drive of the drive unit 66 at a relatively low rotational speed (for example, 100 to 500 rpm). If necessary, a solvent such as thinner may be applied onto the substrate G using a dedicated nozzle (not shown) prior to dropping the resist solution.
[0051]
When the resist solution is dropped or applied with a predetermined rough distribution on the substrate G as described above, the on-off valve 110 is closed and the supply of the resist solution is stopped, and the arm driving unit 104 causes the resist nozzle 100 to rotate the resist cup 100. Retract out of 60. Then, the drive unit 66 temporarily stops the spin rotation of the spin chuck 62 and the cup body 68, and the robot arm 112 covers the lid 70 on the upper surface of the cup body 68 so that the rotary cup 60 is substantially sealed. In order to seal the rotary cup 60, the height position of the spin chuck 62 may be adjusted to the lowest position in contact with the O-ring 74 as shown in FIG.
[0052]
In this manner, after the resist solution is supplied to the substrate G on the spin chuck 62 and the rotary cup 60 is almost sealed, the spin chuck 62 and the cup are rotated by the drive unit 66 as shown in FIG. The main body 68 is spun at a high rotational speed (for example, 1000 rpm or more). By the high-speed spin rotation in this closed space, the resist solution is spread on the substrate G by centrifugal force, and the film thickness of the resist solution is made uniform. At this time, the resist solution spun off and scattered out of the substrate G is received by the inner surface of the rotating cup 60, particularly the side wall of the cup body 68 and the inner surface of the lid body 70, and is applied to the outer peripheral edge of the bottom of the cup body 68. It is guided to the drain cup 80 through the formed drain port 78 and sent to the drainage processing unit from the drain port 80a at the bottom of the drain cup 80.
[0053]
In addition, in order to prevent air from flowing out from the drain port 78 during the spin rotation and causing the inside of the rotating cup 60 to have an excessive negative pressure, an appropriate air supply port (see FIG. (Not shown) may be provided. The air that has passed from the drain port 78 of the rotary cup 60 to the drain cup 80 is sent to the exhaust system from the bottom exhaust port 80b.
[0054]
When the leveling of the resist film by high-speed spin rotation as described above is completed over a required time (for example, several minutes), the resist coating process is completed. Immediately after this, the robot arm 112 opens the lid 70 to open the upper surface of the rotary cup 60, the drive unit 66 raises the spin chuck 62 to the height position for substrate transfer, and the vacuum source 86 stops the vacuuming. Thus, the vacuum pad 82 is deactivated. Then, the main transfer device 54 (FIG. 1) accesses to take out the substrate G from the spin chuck 62 and carry it out.
[0055]
In the resist coating unit (CT) 40, for example, when the resist coating process as described above is performed a predetermined number of times, the cleaning mechanism of the present embodiment is operated to adhere to the inner surface of the rotary cup 60. Cleaning may be performed to remove the resist.
[0056]
As shown in FIG. 6, when cleaning the rotating cup 60, the spin chuck 62 and the rotating cup are rotated by the driving unit 66 while the lid 70 is put on the empty cup body 68 without the substrate G. 60 is spin-rotated at an appropriate rotation speed (for example, 1000 rpm or more). In the switching valve 90, the port 90 a on the rotation support shaft 64 side is switched to the port 90 c on the cleaning liquid supply source 88 side, and the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source 88 is transferred to the spin chuck 62 via the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64. The cleaning liquid is sent to the fluid passage 92 and discharged from the cleaning liquid discharge port 94 on the back surface side of the spin chuck 62.
[0057]
The cleaning liquid discharged almost horizontally toward the outer side in the radial direction from the cleaning liquid discharge port 94 of the spin chuck 62 strikes the inclined guide surface 76a of the cleaning liquid guide member 76 and diffuses upward, mainly in the vicinity of the outer peripheral edge of the lid 70 and the cup. The resist hits the inner side surface of the upper portion of the side wall of the main body 68 and spreads from there to adhere to the inner side surface of the cup. The used cleaning solution in which the resist is dissolved is discharged from the drain port 78 of the cup body 68 to the drain cup 80 side by centrifugal force and gravity. When the cleaning of the rotary cup 60 is completed, the cleaning liquid supply source 88 stops sending out the cleaning liquid, and the drive unit 66 stops the rotational drive of the spin chuck 62 and the rotary cup 60.
[0058]
In the configuration in which the air supply port (not shown) is provided in the upper part of the cup body 68 or the lid 70 as described above, a spiral air flow is generated in the rotating cup 60 during the cup cleaning, and the cleaning liquid discharge port 94 is generated. It is possible to spread and supply the cleaning liquid discharged more on the inner surface of the cup in a wider range by putting it on the air flow.
[0059]
In the resist coating unit (CT) 40 of this embodiment, cleaning liquid supply paths (64a, 92, 94) are provided in the rotation support shaft 64 and the spin chuck 62, and when cleaning the cup 60, the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source 88 is used. Since it is supplied to the inner surface of the cup via the cleaning liquid supply path (64a, 92), there is no need to use a portable cleaning jig that is troublesome to handle, and for large-scale cleaning that goes in and out of the processing container No nozzle unit is required, and simple, efficient, maintainable and reliable cleaning functions can be realized. Further, the structure (76) in which the cleaning liquid is directed from the vicinity of the bottom of the cup body 68 toward the lid body 70 side allows the resist attached to the cup body 68 and the inner surface of the lid body 70 in the lid-type sealed rotary cup 60 to be removed. Thorough cleaning and removal is also possible.
[0060]
Further, in this resist coating unit (CT) 40, a vacuum pad 82 for holding the substrate G by vacuum suction is provided on the spin chuck 62, and vacuum passages (64a, 85) provided on the rotation drive shaft 64 and the spin chuck 62 are provided. Thus, a vacuum force is supplied to the vacuum pad 82, and in this vacuum mechanism, a part of the vacuum supply path (64a, 85) is also used as the fluid path 64a of the rotation support shaft 64. As a result, the cleaning mechanism and the vacuum mechanism can be provided together with the minimum necessary members and occupied space.
[0061]
In this embodiment, in order to share (use switching) the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64 for the cleaning fluid supply passage and the vacuum supply passage, the cleaning fluid is connected to the lower end opening of the fluid passage 64a via the switching valve 90 as described above. One of the supply source 88 and the vacuum source 86 is selectively connected. Further, either one of the cleaning liquid passage 92 and the vacuum passage 85 is selectively connected to the upper end opening of the fluid passage 64a via a switching valve 114 (FIGS. 8 and 9) incorporated in the spin chuck 62 described later. ing.
[0062]
8 and 9, the configuration and operation of the switching valve 114 built in the spin chuck 62 in this embodiment will be described. FIG. 8 shows the state of the switching valve 114 when the vacuum mechanism is operated to hold the substrate G on the spin chuck 62. FIG. 9 shows the state of the switching valve 114 when the cleaning mechanism is operating.
[0063]
As shown in FIGS. 8 and 9, the back surface (lower surface) of the spin chuck 62 is formed with a thick central portion, and the upper end portion of the rotation support shaft 64 is inserted into a counterbore 62a formed in the thick central portion. And is fastened and fixed by a power lock 116. An opening 118 (port A) that is coaxially connected to the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64 is formed on the ceiling surface of the counterbore 62a facing the upper end surface of the rotation support shaft 64, and further, this opening 118 ( A cylindrical through-hole having a relatively large diameter that extends vertically upward to the upper surface of the spin chuck 62 continuously with the port A) is formed as the valve chamber 120. A cylindrical valve body 122 made of, for example, stainless steel (SUS) is accommodated in the valve chamber 120 so as to be slidable in the axial direction.
[0064]
At the lower end of the valve chamber 120, an opening 124 (port B) communicating with the cleaning liquid passage 92 is formed on the side wall adjacent to the opening 118 (port A) on the fluid passage 64 a side. The upper end of the valve chamber 120 is closed by a vacuum pad 82, and an opening 126 (port C) communicating with the vacuum passage 85 is formed at the upper end of the valve chamber 120.
[0065]
A concave portion 128 having substantially the same diameter as the fluid passage 64a and the opening 118 (port A) is formed at the center of the lower surface of the valve body 122 so as to face the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64. A concave portion 130 is also formed at the center of the upper surface of the valve body 122, and a compression coil spring 132 is inserted in the concave portion 130 in the vertical direction so as to be pushed under the vacuum pad 82. The valve body 122 is formed with one or a plurality (eight in the illustrated example) of axial through holes 134 at positions avoiding the recesses 128 and 130, that is, at the outer periphery.
[0066]
The valve body 122 is formed in a size slightly shorter than the valve chamber 120 in the axial direction. The first position (the position shown in FIG. 9) where the lower surface of the valve body 122 is in close contact with the vacuum pad 82 as an upper valve seat. ) And the second position (position shown in FIG. 8) where the lower peripheral edge of the valve body 122 is in close contact with the lower end seat of the valve chamber 120 as a lower valve seat.
[0067]
More specifically, when the state of FIG. 8, that is, when the vacuum mechanism is operated, the lower peripheral edge of the valve body 122 is pressed against the bent lower end surface (lower valve seat) of the valve chamber 120 by the spring force of the compression coil spring 132. Accordingly, the opening 124 (port B) on the cleaning liquid passage 92 side is closed by the outer peripheral surface of the lower end portion of the valve body 122, while the opening 126 (port C) on the vacuum passage 85 side is the through hole of the valve body 122. The rotation support shaft 64 communicates with the opening (port A) on the fluid passage 64 a side via the 134. Thus, the vacuum suction force from the vacuum source 86 is applied to the vacuum suction hole 84 or suction groove 83 (see FIG. 8) of the vacuum pad 82 via the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64, the switching valve 114 in the spin chuck 62, and the vacuum passage 85. 4) is transmitted or supplied. The vacuum passage 85 is provided between the upper surface of the spin chuck 62 and the lower surface of the vacuum pad 82.
[0068]
9, that is, when the cleaning mechanism operates, the pressure of the opening (port A) on the fluid passage 64 a side of the rotation support shaft 64, that is, the pressure of the cleaning liquid sent from the cleaning liquid supply source 88 is the spring of the compression coil spring 132. The upper end surface of the valve body 122 is pressed against the vacuum pad 82 (upper valve seat). Thereby, the opening 126 (port C) on the vacuum passage 85 side is closed by the outer peripheral surface of the upper end portion of the valve body 122, while the opening 124 (port B) on the cleaning liquid passage 92 side is fluid of the rotation support shaft 64. It communicates with the opening (port A) on the passage 64a side. Thus, the vacuum suction force from the cleaning liquid supply source 88 is supplied to the inner surface of the rotary cup 60 via the fluid passage 64 a of the rotation support shaft 64, the switching valve 114 in the spin chuck 62, the cleaning liquid passage 92 and the cleaning liquid discharge port 94. Is done.
[0069]
Immediately after the start of the operation of the cleaning mechanism, the cleaning liquid rising in the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64 first hits the concave portion 128 on the lower surface of the valve body 122, and causes the valve body 122 to flow through the valve body 122 with a vertically regulated flow pressure. The compression coil spring 132 is pushed up to the first position. When the valve body 122 moves to the first position, the upper end surface of the valve body 122 is closed by the upper valve seat, so that the cleaning liquid does not pass through the through hole 134.
[0070]
As described above, in this embodiment, the switching valve 114 connected to the fluid passage 64a of the rotation support shaft 64 is provided in the spin chuck 62 so that the spin chuck 62 and the rotation support shaft 64 can be used both as a cleaning mechanism and a vacuum mechanism. Built-in. The switching valve 114 is configured to be able to automatically switch according to the fluid pressure on the fluid passage 64a side, and no special external operating force is required.
[0071]
FIG. 10 shows a configuration example of the drive unit 66 in the resist coating unit (CT) 40 of this embodiment. The drive unit 66 includes a rotation drive unit for rotationally driving the spin chuck 62 and the cup body 66, and a lift drive unit for moving the spin chuck 62 up and down.
[0072]
A fixed cylindrical collar member 120 is provided around the rotation support shaft 64, and a bearing 142 that supports the rotation support shaft 64 so as to be rotatable and slidable in the axial direction is provided on the inner peripheral side of the collar member 140. In addition, a bearing 144 that rotatably supports the connecting cylinder 72 is provided on the outer peripheral side of the collar member 120. The rotation support shaft 64 and the connecting cylinder 72 are coupled to driven pulleys 146 and 148 that are coaxial and have the same diameter. These driven pulleys 146 and 148 are connected to drive pulleys 154 and 156 having substantially the same diameter and the same diameter via endless belts 150 and 152, respectively. Both drive pulleys 154 and 156 are coupled to rotary drive shafts 162 and 164 of drive motors 158 and 160, respectively. When the drive motors 158 and 160 rotate at the same rotation speed in the same rotation direction, the rotation support shaft 64 and the connecting cylinder 72 are connected via the drive pulleys 154 and 156, the endless belts 150 and 152, and the driven pulleys 146 and 148. Spins in the same rotational direction at the same rotational speed.
[0073]
The rotation support shaft 64 and the support frame 166 that supports the drive motor 158 are connected to the piston rod 170 of the elevating cylinder 168 and are moved up and down together by the elevating drive of the elevating cylinder 168. A lower end opening of the rotation support shaft 64 is connected to a joint 174 of the pipe 92 in an airtight manner by a vacuum seal 172 so as to be rotatable.
[0074]
The embodiment described above can be variously modified based on the technical idea of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the processing container is configured as the rotating cup 60 that rotates together with the spin chuck 62, but may be configured as a fixed cup. The configuration of the processing container itself can be variously modified, and the present invention can be applied to a normally open processing container without a lid. In the above embodiment, the automatic switching type switching valve 114 is provided in the spin chuck 62. However, it can be replaced with a switching valve of a type that operates with an external operating force such as an electromagnetic valve. In the above embodiment, the vacuum type vacuum pad 82 is used to hold the substrate G on the spin chuck 62, but it can be replaced with a mechanical type holding means. Various positions or portions where the cleaning liquid discharge port 94 is provided in the spin chuck 62 can be selected. Any method for dropping or coating the resist solution on the substrate can be used.
[0075]
The above-described embodiment relates to a resist coating apparatus in a coating / development processing system for LCD manufacturing. However, the present invention is applicable to any application that supplies a coating liquid onto a substrate to be processed. As the coating solution in the present invention, in addition to the resist solution, liquids such as an interlayer insulating material, a dielectric material, and a wiring material can be used. The substrate to be processed in the present invention is not limited to an LCD substrate, and other flat panel display substrates, semiconductor wafers, CD substrates, glass substrates, photomasks, printed substrates, and the like are also possible.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the coating apparatus of the present invention, the inner surface of the processing container can be easily and effectively cleaned, and the maintainability and reliability can be improved. Moreover, it can respond | correspond suitably also to the washing | cleaning of a closed type processing container with a lid | cover.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a coating and developing treatment system to which a coating apparatus of the present invention can be applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the coating and developing treatment system of the embodiment.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an entire configuration (state when resist is dropped) of the resist coating unit of the embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a vacuum pad in the resist coating unit of the embodiment.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of the resist coating unit of the embodiment (a state during high-speed spin rotation for uniform film thickness).
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration (state at the time of rotating cup cleaning) of the resist coating unit of the embodiment.
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a cleaning liquid passage in a spin chuck and a configuration of a cleaning liquid guide member in the resist coating unit of the embodiment.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the configuration (state when the cleaning mechanism is activated) of the switching valve in the spin chuck in the resist coating unit of the embodiment.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the switching valve in the spin chuck (state when the vacuum mechanism is activated) in the resist coating unit of the embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a drive unit in the resist coating unit of the embodiment.
[Explanation of symbols]
40 resist coating unit (CT)
60 rotating cups
62 Spin chuck
64 Rotating support shaft
64a Fluid passage
66 Drive unit
68 cup body
70 lid
72 Connecting cylinder
76 Cleaning liquid guide member
78 Drain port
80 drain cup
82 Vacuum Pad
85 Vacuum passage
86 Vacuum source
88 Cleaning fluid supply source
90 selector valve
92 Cleaning fluid passage
94 Cleaning liquid outlet
100 resist nozzle
108 Resist liquid supply source
112 Robot arm
114 selector valve
118 Opening (Port A)
120 Valve chamber
122 Valve body
124 opening (port B)
126 Opening (Port C)
128 recess
132 Compression coil spring

Claims (7)

被処理基板を水平に載置して保持するための保持手段と、
前記保持手段を収容する処理容器と、
前記保持手段に保持される前記基板に所望の塗布液を供給するための塗布液供給手段と、
前記基板を真空吸着で保持するために前記保持手段上に設けられるバキュームチャックと、
前記保持手段をスピン回転可能に支持する回転支持軸と、
前記保持手段を前記回転支持軸を介してスピン回転させる第1の回転手段と、
洗浄液供給源と前記回転支持軸および前記保持手段に設けられた洗浄液供給路とを有し、前記洗浄液供給源からの洗浄液を前記洗浄液供給路を介して前記処理容器の内側面に供給する洗浄手段と
を有し、
前記洗浄液供給路が、前記回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた前記洗浄液供給源に接続可能な第1の流体通路と、前記保持手段に設けられた前記第1の流体通路に接続可能な第2の流体通路と、前記第2の流体通路の終端に設けられた洗浄液吐出口とを含み、
前記バキュームチャックが、真空吸引力を発生するための真空源と、前記回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた前記真空源に接続可能な第3の流体通路と、前記保持手段に設けられた前記第3の流体通路に接続可能な第4の流体通路と、前記基板を載置した状態で真空吸着するために前記第4の流体通路に連通して前記保持手段に設けられたバキュームパッドとを有し、
前記回転支持軸に軸方向に貫通して設けられた共通流路を切り換えて前記第1の流体通路および前記第3の流体通路に選択的に用いる塗布装置。
Holding means for horizontally placing and holding the substrate to be processed;
A processing container containing the holding means;
A coating liquid supply means for supplying a desired coating liquid to the substrate held by the holding means;
A vacuum chuck provided on the holding means for holding the substrate by vacuum suction;
A rotation support shaft for supporting the holding means in a spin-rotatable manner;
First rotating means for spinning the holding means through the rotation support shaft;
A cleaning means having a cleaning liquid supply source, a cleaning liquid supply path provided in the rotation support shaft and the holding means, and supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid supply source to the inner surface of the processing container via the cleaning liquid supply path It has a door,
The cleaning liquid supply path is connected to a first fluid passage that is connectable to the cleaning liquid supply source provided in an axial direction through the rotation support shaft, and is connected to the first fluid passage provided in the holding means. A possible second fluid passage, and a cleaning liquid outlet provided at the end of the second fluid passage,
The vacuum chuck is provided in the holding means, a vacuum source for generating a vacuum suction force, a third fluid passage that is connectable to the vacuum source provided in an axial direction through the rotation support shaft, and A fourth fluid passage connectable to the third fluid passage, and a vacuum provided in the holding means in communication with the fourth fluid passage for vacuum suction in a state where the substrate is placed And a pad
A coating apparatus that selectively uses the first fluid passage and the third fluid passage by switching a common passage provided through the rotation support shaft in the axial direction .
前記回転支持軸の共通流路に接続された第1のポートと、前記洗浄液供給源に接続された第2のポートと、前記真空源に接続された第3のポートとを有し、前記洗浄手段により前記処理容器を洗浄するときは前記第1のポートを前記第2のポートに接続し、前記バキュームチャックにより前記基板を前記保持手段上に保持するときは前記第1のポートを前記第3のポートに接続する第1の切換弁を有する請求項1に記載の塗布装置。  A first port connected to a common flow path of the rotation support shaft; a second port connected to the cleaning liquid supply source; and a third port connected to the vacuum source; When cleaning the processing container by means, the first port is connected to the second port, and when holding the substrate on the holding means by the vacuum chuck, the first port is connected to the third port. The coating apparatus according to claim 1, further comprising a first switching valve connected to the other port. 前記スピンチャック内に、前記回転支持軸の共通流路に接続された第4のポートと、前記第2の流体通路に接続された第5のポートと、前記第4の流体通路に接続された第6のポートとを有し、前記洗浄手段により前記処理容器を洗浄するときは前記第4のポートを前記第5のポートに接続し、前記バキュームチャックにより前記基板を前記保持手段上に保持するときは前記第4のポートを前記第6のポートに接続する第2の切換弁を設ける請求項1または請求項2に記載の塗布装置。  In the spin chuck, a fourth port connected to a common flow path of the rotation support shaft, a fifth port connected to the second fluid passage, and a fourth fluid passage connected to the fourth fluid passage And when cleaning the processing container by the cleaning means, the fourth port is connected to the fifth port, and the substrate is held on the holding means by the vacuum chuck. The coating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a second switching valve is provided to connect the fourth port to the sixth port. 前記第2の切換弁が、
前記回転支持軸の共通流路と対向する一端面に前記第4のポートを形成する第1の開口部と、前記第4のポートに近接する前記一端面付近の側壁に前記第5のポートを形成する第2の開口部と、他端面付近の側壁に前記第6のポートを形成する第3の開口部とを有する筒状の弁室と、
前記弁室内に軸方向に摺動可能に収容され、前記第6のポートを閉じて前記第5のポートを前記第4のポートに連通させる第1の位置と、前記第5のポートを閉じて前記第6のポートを前記第4のポートに連通させる第2の位置との間で移動可能な弁体と
を有する請求項3に記載の塗布装置。
The second switching valve is
A first opening for forming the fourth port on one end face of the rotation support shaft facing the common flow path; and the fifth port on a side wall near the one end face close to the fourth port. A cylindrical valve chamber having a second opening to be formed and a third opening to form the sixth port on the side wall near the other end surface;
A first position that is axially slidably accommodated in the valve chamber, closes the sixth port and communicates the fifth port with the fourth port, and closes the fifth port. The coating device according to claim 3, further comprising a valve body movable between a second position where the sixth port communicates with the fourth port.
前記弁体を前記第2の位置に付勢するためのバネ部材を有し、前記バネ部材のバネ力と前記第1のポート側の流体圧力とに応じて前記弁体の位置を前記第1の位置と前記第2の位置との間で切り換える請求項4に記載の塗布装置。  A spring member for urging the valve body to the second position, and the position of the valve body is set according to a spring force of the spring member and a fluid pressure on the first port side; The coating apparatus according to claim 4, wherein the coating apparatus switches between the position and the second position. 前記弁体の前記第1のポートと対向する面に、前記洗浄液供給源より前記回転支持軸の共通流路を介して送られてくる洗浄液の圧力を前記バネ部材のバネ力に抗する向きに受けるための凹部が設けられる請求項5に記載の塗布装置。  In a direction against the spring force of the spring member, the pressure of the cleaning liquid sent from the cleaning liquid supply source to the surface of the valve body facing the first port through the common flow path of the rotation support shaft. The coating apparatus according to claim 5, wherein a recess for receiving is provided. 前記弁体が前記凹部を避けた位置で前記第1のポートに臨む少なくとも1つの貫通孔を有し、前記弁体が前記第2の位置に保持されているときは前記弁体の貫通孔を介して前記第6のポートが前記第4のポートに連通する請求項6に記載の塗布装置。  The valve body has at least one through hole facing the first port at a position avoiding the recess, and when the valve body is held at the second position, the through hole of the valve body The coating apparatus according to claim 6, wherein the sixth port communicates with the fourth port through the first port.
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