JPH07105332B2 - 液処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、液処理方法に関する。

（従来の技術） 一般に、現像処理は、半導体ウエハ等の表面に形成され
た感光性膜と現像液を供給し、所定時間感光性膜と、現
像液とを反応させて現像を行ない、この後、上記半導体
ウエハに多量の洗浄液を供給し、リンスを行なう装置で
ある。

ここで、上記供給された現像液および洗浄液の排出は、
同一の排液管で行なわれ、この排出された現像液および
洗浄液は、現像液が強アルカリ溶液や引火性の有機溶剤
等で有毒であるため、浄化装置で有害成分が除去されて
排水されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような構成の現像装置では、同一
の排液管から現像液および洗浄液を排出しており、排液
量が多量のものとなる。このため後に浄化すべき現像液
と洗浄液とが多量となり、浄化処理に時間がかかり、大
型の浄化装置が必要であるという問題があった。このた
め実開昭61−51732号公報では、処理槽を二重とし、夫
々の処理槽に専用の現像液の排出口と洗浄液の排出口を
設けたものが開示されているが、この構成では、処理槽
が大型化してしまうことは勿論のこと、構造が複雑化し
てしまい工程が増すためスループットが低下し実用的で
はないという問題点があった。また、現像液の排出口か
ら処理済現像液のミスト等が処理室内に逆流したり、残
留して処理済洗浄液中に含まれ、回収効率の低下を招く
という問題もあった。

この発明は上記点に対処してなされたもので、有毒の現
像液と洗浄水を分離して排出可能とするため有毒の現像
液のみを容易にかつ安全に回収でき、少量の現像液を含
んだ洗浄液を容易に排水処理でき、なおかつスループッ
トの向上および装置のコンパクト化を図れるようにした
液処理方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の液処理方法は、処
理液用排液管が開いた状態で、被処理体を第１の回転速
度で回転させ、この被処理体に処理液を供給する工程
と、この後、上記被処理体を第１の回転速度より遅い第
２の回転速度でこの被処理体に処理液を供給する工程
と、この後、上記被処理体の回転を所定時間停止する工
程と、この所定時間経過後、上記処理液用排液管を閉じ
ると共に、洗浄液用排液管が開いた状態とし、上記被処
理体を第１の回転速度より速い第３の回転速度で回転さ
せ、洗浄液をこの被処理体に供給する工程と、この後、
上記洗浄液の供給を停止し、上記被処理体の乾燥を行う
工程と、を有することを特徴とする。

本発明において、少なくとも被処理体に処理液を供給し
て処理を施す増、処理液用排液管および洗浄液用排液管
と別の箇所から排気する方が好ましい。

（作用） 本発明によれば、処理液用排液管を開いた状態で被処理
体に処理液を供給して処理を施し、その後、処理液用排
液管を閉じると共に、洗浄液用排液管を開いて被処理体
に洗浄液を供給することにより、有毒の処理液と洗浄液
を分離して排液できると共に、処理液のミスト等が処理
後の処理室内への逆流や洗浄液用排液管側への流れ込み
を防止することができる。

（実施例） 次に、本発明の液処理方法を具現化する装置をスピン現
像装置に適用した一実施例につき図面を参照して説明す
る。

上記現像装置（１）は、被処理体例えば半導体ウエハ
（２）上に塗布されたフォトレジストにパターンを露光
した後に現像し洗浄するための装置であり、第１図に示
すように、主に、被処理体に現像液又は洗浄液を供給す
る供給部（３）と、この供給部（３）から被処理体に供
給された現像液又は洗浄液による処理を行なう処理部
（４）から構成されている。

上記処理部（４）には、液処理体例えば半導体ウエハ
（２）を載置固定するために真空吸着機構が内蔵された
チャツク（５）が設けられている。このチャツク（５）
は、スピンモータ（６）に係合されていて、所望に応じ
た回転速度で回転可能とされている。

上記のようにチャツク（５）に載置された半導体ウエハ
（２）を囲むように有底円筒形の処理槽が設けられてい
る。この処理槽は、上方が開放された上カップ（７）
と、この上カップ（７）と連続して断面Ｕ字型の下カッ
プ（８）とから構成されている。上記上カップ（７）の
下端周縁には、中心上方に向けて鍔（９）が設けられて
いて、側面に当った現像液や洗浄液を下方向に誘導する
ようになっている。また、上記下カップ（８）底面に
は、中心に対して外側に排液管（10）および内側に図示
しない排気装置に接続する排気管（11）が接続して設け
られていて、これら排液用の排液槽と排気用の排気槽と
に分離する如く、所定の位置に分離壁（12）が設けられ
ている。又下カップ（８）には、半導体ウエハ（２）の
裏面への排液等のはね返りを防止するように、なおか
つ、所定の排気流路を形成し、排気管（11）に排気等が
流入しないように、所定の形状の内カップ（13）が固定
されている。さらに、下カップ（８）の底面は、排液管
（10）に排液が集まるように、排液管（10）の設けられ
た位置を最下位とし徐々にゆるやかな斜面となってい
る。ここで、上記排液が集まるように構成された排液管
（10）は切換弁例えば電磁弁（14）に接続されている。
また、この電磁弁（14）には、処理後の現像液を専用に
排出する現像液排液管（15）と、現像処理液に現像液を
排出した後、被処理体例えば半導体ウエハ（２）を洗浄
した洗浄液を専用に排出する洗浄液排液管（16）とが接
続されていて、上記排液管（10）と合わせて、この電磁
弁（14）は３ポート状態で接続されている。そして、こ
の電磁弁（14）に接続している現像液排液管（15）の他
端は、廃液回収部（17）に接続されていて、又、洗浄液
排液管（16）の他端は、排水処理装置（18）に接続され
ている。

上記したように処理槽は、半導体ウエハ（２）をチャツ
ク（５）上に搬出入可能なように、上カップ（７）およ
び下カップ（８）が夫々独立して図示しない昇降機構に
より昇降自在とされている。上述したように処理部
（４）が構成されている。

次に上記処理部（４）に現像液や洗浄液を供給する供給
部（３）について説明する。

供給部（３）には、現像液を被処理体例えば半導体ウエ
ハ（２）に供給するために例えば強アルカリ溶液や引火
性の有機溶剤の現像液を貯蔵した現像液タンク（19）が
設けられている。この現像液タンク（19）から現像液供
給ユニット例えばスプレ−ユニット（20）までは、現像
液供給管（21）が配管されていて、この現像液供給管
（21）の一端は現像液タンク（19）に浸漬している。ま
た、上記現像液供給管（21）の所定の位置には、現像液
の供給・停止を制御する開閉弁（22）と、現像液の供給
量を調節する流量調節器（23）が設けられていて、なお
かつ、現像液を所望の温度に調整可能なように温度調整
機構（24）が設けられている。また、洗浄液例えば純水
を半導体ウエハ（２）に供給するために、例えば工場等
の純水ラインである純水源（25）と洗浄液供給管（26）
が接続されていて、この洗浄液供給管（26）の先端に
は、リンスノズル（27）が設置されている。上記洗浄液
供給管（26）の所定の位置には、洗浄液の供給・停止を
制御する開閉弁（28）と、洗浄液の供給量を調整する流
量調整器（29）が設けられていて、洗浄液の供給が制御
される。

上記したような供給部（３）と処理部（４）により現像
装置（１）が構成されている。

次に、上記現像装置（１）の動作作用を説明する。

この現像装置（１）の動作は、現像装置（１）に内蔵さ
れたCPUに予め記憶されたプログラムに従って動作す
る。まず、処理槽を構成する上カップ（７）および下カ
ップ（８）を夫々図示しない昇降機構により下降して下
状態とする。ここで、図示しない搬送機構例えばハンド
リングアーム等で被処理体例えば半導体ウエハ（２）を
チャック（５）上に搬送する。この搬送された半導体ウ
エハ（２）をチャック（５）で真空吸着するとともに、
上カップ（７）および下カップ（８）を上昇して所定の
位置で処理槽を構成する。次にスピンモータ（６）によ
り、例えば1000rpm/min程度で半導体ウエハ（２）を回
転させながら、スプレーユニット（20）から半導体ウエ
ハ（２）に向けて現像液を例えば0.3秒間スプレー（供
給）する。この後、回転速度を例えば30rpm/min程度と
して例えば３秒間スプレー（供給）し、しかる後、回転
を停止して所定の時間例えば60秒現像を行なう。上記ス
プレーユニット（20）による現像液のスプレーは、現像
液タンク（19）に加圧気体例えば窒素を供給することに
より現像液をタンク（19）から開閉弁（22）が開いた状
態の現像液供給管（21）に押し出し、この押し出された
現像液を流量調節器（23）で流量を調節し、なおかつ温
度調節機構（24）で所望の温度に制御してスプレーユニ
ット（20）に供給して行なう。次に現像時間が経過した
後、即ち、半導体ウエハ（２）の表面に形成された感光
性膜例えばフォトレジストと現像液との反応が終了した
後、半導体ウエハ（２）を高速回転する。すると、ウエ
ハ（２）の周縁から遠心力で余剰現像液を含む廃液（以
下、処理済現像液）が飛ばされ、上カップ（７）の鍔
（９）や下カップ（８）の側面に当たって下向へ流さ
れ、底部に到達した処理済現像液は、底面がゆるい斜面
となっているため排液管（10）に誘導される。この時、
切換弁例えば電磁弁（14）により、排液管（10）と現像
液排液管（15）を接続状態｛現像液排液管（15）が開い
た状態｝とし、上記誘導された有毒な処理済現像液を上
記形成された流路に従がい廃液回収部（17）に回収す
る。なお、処理済現像液のミスト等は排気管（11）から
排気される。

そして、所定時間経過した後、洗浄液供給管（26）の開
閉弁（28）を開いた状態にし、純水源（25）から供給さ
れた洗浄液である純水を流量調節器（29）で供給量を制
御してリンスノズル（27）から高速回転中の半導体ウエ
ハ（２）に供給する。すると、遠心力により純水がウエ
ハ（２）上で流され、このことにより現像液が洗い流さ
れる。そして、半導体ウエハ（２）の周縁から遠心力で
飛ばされた洗浄液である多量の純水および洗い流された
少量の現像液を含む廃液（以下、処理済洗浄液）は、上
記した処理済現像液と同様に排液管（10）に誘導され
る。この時、電磁弁（14）を切換えて、排液管（10）と
洗浄液排液管（16）を接続状態｛洗浄液用排液管（16）
が開いた状態｝とし、上記誘導された多量の処理済洗浄
液を所定の流路に従がい排水処理装置（18）に流して処
理を行なう。なおこの場合、電磁弁（14）に切換えによ
って排液管（10）と現像液排液管（15）とは遮断されて
いるので、有害な処理済現像液のミスト等が処理槽内に
逆流したり、洗浄液排液管（16）に流れ込む虞れはな
い。また、処理中、常時排気管（11）から排気すること
により、現像処理中の有害な処理済現像液のミスト等の
雰囲気が処理槽内に残留することがないので、洗浄処理
時に、処理済現像液のミスト等が洗浄液排液管（16）内
へ流れ込むことがない。なお、排気は少なくとも半導体
ウエハ（２）に現像液を供給して処理を施す間行なえば
良い。

上記電磁弁（14）による排液管（10）と現像液排液管
（15）および洗浄液排液管（16）との接続切換えのタイ
ミングは、上記洗浄液を半導体ウエハ（２）に供給し、
この供給された処理済洗浄液が排液管（10）から電磁弁
（14）に到達する直前に、排液管（10）と現像液排液管
（15）とが接続していたものを、電磁弁（14）により、
排液管（10）と洗浄液排液管（16）との接続に切換える
のが望ましい。次に、洗浄液の供給を停止し半導体ウエ
ハ（２）を回転させることにより乾燥を行なう。上記の
ようにして半導体ウエハ（２）の現像処理を実行する。

以上説明したように本実施例によると、１本の排液管に
切換弁を設け、この切換弁に処理済現像液を専用に排出
する現像液排液管と処理済洗浄液を専用に排出する洗浄
排液管とを接続して設けたことにより、有毒で危険性の
高い処理済現像液を容易にかつ安全に回収でき、処理済
洗浄液には少量の処理済現像液しか含まれていないので
容易に排水処理が可能となり、スループットの低下もな
く装置のコンパクト化を図ることができる。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば現像液の供給はスプレーユニットでなくても供給ノズ
ルでも良く、被処理体は半導体ウエハでなくともLCD基
板等何れでも良く、現像方法として半導体ウエハの回転
数や現像液の供給量などは適宜任意に選択しても良く、
洗浄液は純水でなくとも洗浄効果のあるものなら何れで
も良い。

又、切換弁による排液管と現像液排液管および洗浄液排
液管との接続切換えのタイミングは、どのように設定し
ても良く、例えば洗浄液の供給と同時に切換えても良く
又、処理済洗浄液が一定量現像液排液管に排出した後
に、洗浄液排液管に排出するように切換えても良い。さ
らに、切換弁は、３ポート接続でなくとも何れでも良
い。さらに又、使用する液は、現像液と洗浄液に限定す
るものではなく、異品種の液体を同一排液管から排出す
るようなものなら何れのものにも適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、有毒の処理液と洗
浄液を分離して排液できると共に、処理液のミスト等が
処理後の処理室内への逆流や洗浄液用排液管側への流れ
込みを防止することができ、スループットの向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための現像装置の
構成図である。 １……現像装置、３……供給部 ４……処理部、８……下カップ 10……排液管、11……排気管 14……電磁弁、15……現像液排液管 16……洗浄液排液管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理液用排液管が開いた状態で、被処理体
   を第１の回転速度で回転させ、この被処理体に処理液を
   供給する工程と、 この後、上記被処理体を第１の回転速度より遅い第２の
   回転速度でこの被処理体に処理液を供給する工程と、 この後、上記被処理体の回転を所定時間停止する工程
   と、 この所定時間経過後、上記処理液用排液管を閉じると共
   に、洗浄液用排液管が開いた状態とし、上記被処理体を
   第１の回転速度より速い第３の回転速度で回転させ、洗
   浄液をこの被処理体に供給する工程と、 この後、上記洗浄液の供給を停止し、上記被処理体の乾
   燥を行う工程と、 を有することを特徴とする液処理方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の液処理方法において、 少なくとも被処理体に処理液を供給して処理を施す間、
   処理液用排液管および洗浄液用排液管と別の箇所から排
   気することを特徴とする液処理方法。