JPH0766108A

JPH0766108A - 処理液塗布装置

Info

Publication number: JPH0766108A
Application number: JP21534093A
Authority: JP
Inventors: Koji Kizaki; 幸治木▲崎▼; Masahiro Mimasaka; 昌宏美作
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】真空吸着により基板を吸着する構成であって
も基板処理部内を洗浄できるようにする。【構成】処理液塗布装置１は、角型基板Ｗの表面にフ
ォトレジスト液を塗布する装置である。この装置は、上
部回転板３と下部回転板２４と基板保持部２とを含む基
板処理部と、処理液供給部６と、下面洗浄部８と、窒素
ガス弁３８及び真空弁３９とを備えている。基板保持部
２は、基板Ｗを吸着保持する基板吸着部１０を有してい
る。処理液供給部６は、基板処理部内で基板保持部２に
保持された基板Ｗの表面にフォトレジスト液を供給す
る。下面洗浄部８は、上部回転板３の下面を洗浄する。
窒素ガス弁３８及び真空弁３９は、基板保持部２の基板
吸着部１０を負圧及び正圧に択一的に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗布装置、特に、基板
の主面に処理液を塗布する処理液塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程や液晶表示装置の製造工
程において、フォトプロセスでパターンを形成する際に
は、基板にフォトレジスト液を塗布する工程や基板に現
像液を塗布する工程等、処理液の塗布工程が不可欠であ
る。この種の処理液塗布工程に用いられる塗布装置とし
て、特開平４−３００６７３号公報に開示されたものが
知られている。この処理液塗布装置は、基板を水平状態
で機械的に保持して回転させる基板保持部と、この基板
保持部の上方に平行に配置され基板保持部と一体に回転
する上部回転板と、上部回転板の下面に向けて洗浄液を
吹き出す洗浄ノズルとを備えている。

【０００３】この処理液塗布装置では、処理液の塗布が
適宜回数行われる毎に洗浄処理が実行される。この洗浄
処理では、基板を保持していない状態で上部回転板を基
板保持部とともに回転駆動し、この状態で洗浄ノズルに
洗浄液を供給して洗浄ノズルから上部回転板の下面に向
けて洗浄液を吹きつける。そして、洗浄液を上部回転板
下面に沿って延伸流動させる。これにより、先の塗布処
理中に上部回転板の下面に付着した処理液を洗い流して
上部回転板の下面の汚染を防止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の処理液塗布装置
では、基板を機械的に保持している。しかし最近では基
板の大型化や薄型化が進んでおり、この場合には基板を
損傷するおそれがある。そこで、大型の基板を真空吸着
により保持する構成とすることが考えられる。真空吸着
を行う場合には、基板保持部の上面に吸着面を形成し、
吸着面を真空配管に接続して負圧状態を作りだす必要が
ある。

【０００５】ところが、このような真空吸着を採用する
と、上部回転板の下面の洗浄時に洗浄液が真空配管に混
入する。洗浄液が真空配管に混入すると、基板保持の際
に吸着面が負圧状態にならず、吸着面で基板を保持でき
なくなる。従って、真空吸着によって基板を保持する構
成では、上部回転板の洗浄が困難である。本発明の目的
は、真空吸着により基板を保持する構成であっても基板
処理部内を洗浄できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る処理液塗布
装置は、基板の主面に処理液を塗布する装置である。こ
の装置は、基板処理部と処理液塗布手段と洗浄手段と圧
力切換手段とを備えている。基板処理部は、基板を吸着
保持する基板保持部を有している。処理液塗布手段は、
基板処理部内で基板保持部に保持された基板の主面に処
理液を塗布する。洗浄手段は、基板処理部内を洗浄す
る。圧力切換手段は、基板保持部を負圧及び正圧に択一
的に切り換える。

【０００７】

【作用】本発明に係る処理液塗布装置では、まず、圧力
切換手段が基板保持部を負圧に切り換える。この状態
で、基板保持部に基板が吸着保持される。そして、処理
液塗布手段が、基板保持部に保持された基板の主面に処
理液を塗布する。この処理液塗布手段による処理液の塗
布を複数回繰り返した後、基板が保持されていない状態
で、洗浄手段が基板処理部内を洗浄する。この洗浄の際
には、圧力切換手段が基板保持部を正圧に切り換える。

【０００８】ここでは、基板処理部内の洗浄の際には基
板保持部が正圧に切り換えられるので、たとえば基板吸
着用の負圧経路に洗浄液が混入しにくい。このため、基
板を吸着保持する構成であっても基板処理部内を洗浄で
きる。

【０００９】

【実施例】図１において、本発明の一実施例による処理
液塗布装置１は、角型基板（以下基板と記す）Ｗにフォ
トレジスト液（処理液の一例）を塗布するものである。
処理液塗布装置１は、角型基板Ｗを保持して回転させる
基板保持部２と、基板保持部２の上方に基板保持部２と
平行に配置された上部回転板３と、基板保持部２及び上
部回転板３を囲むように配置された下部ケース４及び上
部ケース５と、基板保持部２に保持された基板Ｗにフォ
トレジスト液を供給するための処理液供給部６と、基板
保持部２の上面を洗浄するための上面洗浄部７と、上部
回転板３の下面を洗浄するための下面洗浄部８とを主に
有している。

【００１０】基板保持部２は、基板Ｗの対角線長さより
長い直径を有する円形状であり、中央部に配置された基
板吸着部１０と、基板吸着部１０の周囲に配置されたリ
ング状の周端部１１とから構成されている。基板吸着部
１０の上面には、同心円上に複数の吸着溝１２が形成さ
れている。また、放射状に複数の吸着溝１３も形成され
ている。さらに、基板吸着部１０の中心には、負圧経路
２０の先端が開口している。

【００１１】基板吸着部１０の裏面中央には、図２及び
図３に示すように、フランジ部を上端に有する回転継手
１４が固定されている。回転継手１４には、中心軸１５
の先端が固定されている。中心軸１５の中心には、負圧
経路２０が形成されている。この負圧経路２０は、回転
継手１４を介して基板吸着部１０の上面に開口してい
る。中心軸１５の中間部外周にはスプライン溝（図示せ
ず）が形成されており、これらのスプライン溝は、上下
に間隔を隔てて配置された２つのボールスプライン軸受
１６，１７に係合している。ボールスプライン軸受１
６，１７は、筒状回転軸１８の内周側に固定されてい
る。また、筒状回転軸１８は、上下に間隔を隔てて配置
された軸受２１，２２により装置フレーム２３に回転自
在に支持されている。この結果、中心軸１５は、筒状回
転軸１８と一体的に回転し、かつ筒状回転軸１８に対し
て上下動自在である。

【００１２】筒状回転軸１８は上部にフランジ部を有し
ており、このフランジ部には、基板吸着部１０の下方に
平行に配置された下部回転板２４が固定されている。下
部回転板２４上には、周端部１１と、周端部１１の外周
側に配置されたリング部材２５とが固定されている。周
端部１１の上面は、基板吸着部１０の上面より僅かに低
い位置に配置されている。この結果、基板吸着部１０
は、周端部１１と一体回転し、かつ周端部１１に対して
上下動可能となっている。リング部材２５の下部回転板
２４の端面に対向する内周面には、図４に示すように、
液溜め空間２６が形成されている。液溜め空間２６は、
僅かな隙間で下部回転板２４の上面に連通しており、か
つ下方に開口している。液溜め空間２６には、処理液塗
布時に基板Ｗから流出した余剰の処理液が貯溜され、貯
溜された処理液は下方に排出される。

【００１３】筒状回転軸１８の下端は、図２に示すよう
に、連結部材３１を介してプーリ３０に連結されてい
る。プーリ３０は、軸受により装置フレーム２３に回転
自在に支持されている。プーリ３０と、駆動モータ３２
の出力軸に取り付けられたプーリ３３とにはベルト３４
が掛け渡されている。この結果、駆動モータ３２の駆動
力は、プーリ３３、ベルト３４、プーリ３０、連結部材
３１を介して筒状回転軸１８に伝達される。そして、ポ
ールスプライン軸受１６，１７を介して中心軸１５に伝
達される。

【００１４】中心軸１５の下端には、図２に示すよう
に、バキュームシールや磁性シール等の回転継手部３５
が取り付けられている。回転継手部３５には、窒素ガス
配管３６と真空配管３７とが接続されている。窒素ガス
配管３６には窒素ガスの供給をオンオフする窒素ガス弁
３８が、真空配管３７には、真空配管３７を開閉する真
空弁３９がそれぞれ配置されている。

【００１５】回転継手部３５は、Ｌ字状の昇降ブラケッ
ト４０の先端（上端）に取り付けられている。昇降ブラ
ケット４０の基端には、ロッド固定型の昇降シリンダ４
１のシリンダ本体４１ａが取り付けられている。昇降シ
リンダ４１のロッド４１ｂの上下端は、装置フレーム２
３の下部に取り付けられたコ字状の支持フレーム２７に
固定されている。この昇降シリンダ４１により、中心軸
１５が上下駆動される。この結果、中心軸１５の上端に
固定された基板吸着部１０が昇降し、基板Ｗを図２に２
点鎖線で示す搬入・搬出位置に配置することが可能とな
る。

【００１６】上部回転板３は、図２に示すように、リン
グ部材２５上に着脱可能かつ係止可能に配置され得るも
のであり、装着時に下部回転板２４と一体回転可能であ
る。この上部回転板３と下部回転板２４とリング部材２
５とによって半密閉の空間を形成することより、回転時
における空気の流れが少なくなり、処理液の飛散を防止
できる。上部回転板３の中心部には、図５に示すよう
に、開口６０が形成されている。

【００１７】下部ケース４は、図４に示すように、下部
回転板２４の下方に沿って配置され、その両端部に下方
に絞り込まれた液溜め部４２を有する底部材４ａと、底
部材４ａの周縁部に取り付けられ、リング部材２５の周
囲を覆う側部材４ｂとから構成されている。液溜め部４
２には、図２に示すように、溜められた処理液を排出す
るための廃液配管４３が接続されている。また、底部材
４ａには、リング状の排気ダクト４４が連通している。
排気ダクト４４により下部ケース４と上部ケース５とで
囲まれる空間内の空気が排気される。また、底部材４ａ
の外周部には、液溜め空間２６及び下部回転板２４の下
面を洗浄するための複数の洗浄ノズル４５が配置されて
いる。

【００１８】上部ケース５は、下部ケース４の側部材４
ｂ上に着脱可能に配置される。上部ケース５の中心部に
は、図５及び図６に示すように、下面洗浄部８を支持す
るための１対の固定支持部材６１が配置されている。両
固定支持部材６１は上方側支持プレート６１ａ及び下方
側支持プレート６１ｂで連結されている。上方側支持プ
レート６１ａ上面には、エアシリンダ６２とエアロータ
リーアクチュエータ６３とが、下面にはエアシリンダ７
１（図６）がそれぞれ取り付けられている。エアシリン
ダ６２のシリンダロッド６２ａの先端には、ブロック６
４が取り付けられているとともに、ブロック６４に昇降
及び回転自在に有底筒状の蓋６５が吊り下げ保持されて
いる。蓋６５は、エアシリンダ６２の進退動作により上
部回転板３の中心に形成された開口６０を開閉可能であ
る。

【００１９】ブロック６４の下面には、第１の磁石６６
ａが固定され、また、蓋６５の底面には、第１の磁石６
６ａと同極の第２の磁石６６ｂが固定されている。ここ
では、蓋６５をエアシリンダ６２により閉じ位置に移動
させた状態で、磁石６６ａ，６６ｂの反発作用によりブ
ロック６４を蓋６５と非接触状態で閉じ位置に維持でき
るようになっている。この結果、開口６０を閉じながら
蓋６５のみを上部回転板３と一体回転できるようになっ
ている。

【００２０】エアロータリーアクチュエータ６３は垂直
軸回りに９０°の範囲で回転可能なものであり、エアシ
リンダ６２の側方に配置されている。このアクチュエー
タ６３のロッドには、スプライン軸６７が連結されてい
る。スプライン軸６７には、昇降自在かつ回転不能にス
プライン筒６８が取り付けられている。スプライン筒６
８の外周には、回転のみ可能に回転筒６９が取り付けら
れている。スプライン筒６８の下端には、下面洗浄部８
を構成する洗浄ノズル７０が一体的に取り付けられてい
る。洗浄ノズル７０は、洗浄位置にあるとき、上部回転
板３の下面を洗浄し得る位置に洗浄液を噴出する。回転
筒６９には、エアシリンダ７１のシリンダロッド７１ａ
が連結されている。エアシリンダ７１は、ロータリーア
クチュエータ６３の奥側（図６上方）に配置されてい
る。

【００２１】ここでは、洗浄を行わないときには蓋６５
は閉じ位置に移動されており、洗浄ノズル７０は開口６
０の上方よりも外れた非洗浄位置に配置される。また、
洗浄を行う場合は、蓋６５は開き位置に上昇させられ
る。そして、ロータリーアクチュエータ６３によりスプ
ライン筒６８を回転して洗浄ノズル７０を開口６０の上
方に位置させた後、エアシリンダ７１を進出させて回転
筒６９及びスプライン筒６８を介して洗浄ノズル７０を
下降させる。この状態では、洗浄ノズル７０の吹き出し
口から洗浄液を噴出させれば、上部回転板３の下面を洗
浄可能である。

【００２２】固定支持部材６１の下方側支持プレート６
１ｂは環状に形成され、その内周部上面の周方向４か所
それぞれには係合突起７２が設けられている。また、下
方側支持プレート６１ｂよりも上方に位置するように、
上部回転板３に取付部材７３を介して環状プレート７４
が取り付けられている。環状プレート７４の外周部に
は、４つの係合突起７２のそれぞれに係合する筒体７５
が設けられている。この結果、図示しない吊り上げ手段
により上部ケース５を吊り上げると、係合突起７２が筒
体７５に係合し、上部回転板３をリング部材２５に対し
て着脱できる構成となっている。

【００２３】処理液供給部６は、図１に示すように、旋
回及び昇降するアーム８０を有している。アーム８０の
先端には、処理液供給ノズル８１が下向きに配置されて
いる。アーム８０は、上部ケース５が取り外された処理
液供給時には、処理液供給ノズル８１が基板Ｗの中心上
に対向配置される供給位置に配置され、それ以外のとき
は、実線で示す退避位置に配置される。

【００２４】上面洗浄部７は、揺動及び進退する二股に
分かれた上面洗浄ノズル８２を有している。上面洗浄部
８１は、上部ケース５が取り外された洗浄液供給時にお
いて、基板保持部２の周端部１１上に進出して揺動す
る。それ以外のときは下部ケース４外方の退避位置に配
置される。次に、上述の実施例の動作について説明す
る。

【００２５】基板処理時には、まず昇降シリンダ４１に
より、基板吸着部１０を上昇させ、搬入・搬出位置に配
置する。そして図示しない搬送機構から基板Ｗが搬送さ
れると、真空弁３９を開き、基板吸着部１０を負圧にす
る。この結果、基板Ｗが吸着保持される。そして昇降シ
リンダ４１により基板吸着部１０を周端部１１と対向す
る位置に下降させる。続いて処理液供給部６のアーム８
０を旋回し、処理液ノズル８１を基板Ｗの中心位置の上
方に配置する。続いて、基板Ｗに対して処理液（たとえ
ばフォトレジスト液）を所定量供給する。処理液の供給
が終了すると、処理液アーム８０を退避させ、続いて上
部ケース５を下部ケース４に装着する。これにより、上
部回転板３はリング部材２５上に係合され、下部回転板
２４と一体回転可能となる。続いてモータ３２を回転駆
動し、下部回転板２４、基板吸着部１０及び上部回転板
３を一体回転させる。そして基板Ｗに滴下されたフォト
レジスト液を径方向外周に拡散させ、基板Ｗ上に処理液
を均一に塗布する。基板Ｗからの余剰の処理液は、リン
グ部材２５に形成された液溜め空間２６に徐々に溜ま
り、液溜め空間２６から液溜め部４２に滴下されて廃液
配管４３から排出される。

【００２６】フォトレジスト液の塗布が終了すると、モ
ータ３２の駆動を停止し、図示しない吊り上げ手段によ
り上部ケース５を吊り上げ、下部ケース４から離脱させ
る。すると、上部ケース５によって、上部回転板３もリ
ング部材２５から離脱される。そして昇降シリンダ４１
により基板Ｗを上昇させ、図示しない搬送機構により次
の工程に基板Ｗを搬送する。

【００２７】このフォトレジスト液塗布工程を何回か繰
り返すと、周端部１１の上面や上部回転板３の下面には
フォトレジスト液のミストが付着する。そこで、処理部
を洗浄する。周端部１１の上面を洗浄する際には、ま
ず、上面洗浄部７を進出させる。そして、上面洗浄ノズ
ル８２を揺動させかつ周端部１１に向かって洗浄液を供
給しつつモータ３２を回転させ、周端部１１を洗浄す
る。この洗浄の際には、窒素ガス弁３８を開き真空弁３
９を閉じる。この結果、負圧経路２０には加圧窒素ガス
が導入され、基板吸着部（負圧経路２０）１０は正圧と
なる。このため、上面洗浄ノズル８２から洗浄液が供給
されても負圧経路２０に洗浄液が混入しない。そして、
洗浄液の供給を停止した後に上面洗浄部７を退避させる
とともにモータ３２を停止して上部ケース５を装着す
る。続いて、モータ３２を高速回転させて液切り乾燥を
行う。このときにも窒素ガス弁３８を開き、負圧経路２
０を正圧にする。

【００２８】一方、上部回転板３の下面を洗浄する際に
は、上部ケース５を下部ケース４に装着する。そして上
部ケース５を装着した状態で、エアシリンダ６２を退入
させ、蓋６５を開口６０から離脱させる。そして、エア
ロータリーアクチュエータ６３によりノズル７０を９０
°回転させ、さらにエアシリンダ７１によりノズル７０
を下降させる。この結果、図５に実線で示す洗浄位置に
ノズル７０が配置される。そしてモータ３２により下部
回転板２４と共に上部回転板３を回転させ、洗浄液を上
部回転板３の下面に吹き付けて洗浄する。このときにも
同様に、窒素ガス弁３８を開いて真空弁３９を閉じる。
この結果、負圧経路２０には加圧された窒素ガスが導入
され、洗浄ノズル７０から洗浄液を噴出しても負圧経路
２０に洗浄水が混入しない。

【００２９】続いて、モータ３２を停止後にエアシリン
ダ７１によりノズル７０を上昇させ、さらにエアロータ
リーアクチュエータ６３により９０°回転させてノズル
７０を非洗浄位置（図６に２点鎖線で示す位置）に配置
する。そして、エアシリンダ６２を進出させ、蓋６５を
開口６０に装着して開口６０を閉止する。最後に、モー
タ３２を高速回転させて液切り乾燥を行う。このときに
も窒素ガス弁３８を開き、負圧経路２０を正圧にする。

【００３０】〔他の実施例〕（ａ）フォトレジスト液を塗布する処理液塗布装置に
代えて、現像液を塗布する処理液塗布装置で本発明を実
施してもよい。（ｂ）窒素ガスを供給する構成に代えて、清浄な空気
を負圧経路２０に供給する構成でもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る処理液塗布装置では、基板
吸着時には、圧力切換手段により基板保持部を負圧に切
り換え、洗浄時には、基板保持部を正圧に切り換えるこ
とにより、たとえば負圧経路に洗浄液が混入しにくい。
このため、基板を吸着保持する構成であっても、基板処
理部内を洗浄できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による処理液塗布装置の斜視
図。

【図２】その縦断面図。

【図３】図２の縦断面部分図。

【図４】図２の縦断面部分図。

【図５】図２の縦断面部分図。

【図６】図５の平面図。

【符号の説明】

１処理液塗布装置２基板保持部３上部回転板６処理液供給部７上面洗浄部８下面洗浄部３８窒素ガス弁３９真空弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｐ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の主面に処理液を塗布する処理液塗布
装置であって、前記基板を吸着保持する基板保持部を有する基板処理部
と、前記基板処理部内で前記基板保持部に保持された基板の
主面に前記処理液を塗布する処理液塗布手段と、前記基板処理部内を洗浄する洗浄手段と、前記基板保持部を負圧及び正圧に択一的に切り換える圧
力切換手段と、を備えた処理液塗布装置。