JPH097938A - 塗布装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転塗布装置から回収された排液を固化させ
ずに気液分離を行う。 【構成】 本発明によれば、カップＤＣ内で気液分離を
行わず、カップから共通の排出手段１２２ａ、１２２ｂ
を介して廃液と排気ガスが一緒に貯留手段１２４ａ、１
２４ｂへ送られ、その貯留手段で廃液と排気ガスとの分
離が行われる。これにより、カップ内で廃液が固化した
り詰まったりすることがなくなる。また本装置の貯留手
段では常に所定量の貯留水が貯留されているいるので、
廃液の液面にミストを吸収させることができるととも
に、貯留手段内での廃液の固化を防止することができ
る。また、装置が停止している時にも、開度調整が可能
な排気ダンパにより最小限の排気が行われるので、貯留
手段内で貯留水を凝固させることなく、気化した貯留水
を適宜排気できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗布装置に係り、特に
被処理体をスピンチャックに載せて被処理体表面に処理
液を塗布するスピンナ型の塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４を参照しながら、従来のレジスト
塗布装置を説明する。このレジスト塗布装置は、環状カ
ップ２００の内側中心部にスピンチャック２０２を配置
し、このスピンチャック２０２上に半導体ウェハＷを載
せ、上方からレジストノズル２０４を介してレジスト液
をウェハＷの表面上に滴下し、スピンチャック２０２を
回転させてそれと一体に半導体ウェハＷを回転させ、レ
ジスト液を遠心力により拡散させてウェハ表面全体に均
一に塗布するようにしている。

【０００３】このレジスト塗布工程の際に、半導体ウェ
ハＷから周辺へ飛散したレジスト液は、実線Ｒで示すよ
うにカップ（ドレンカップ）２００の上部内壁に当たっ
てカップ２００の底に導かれ、廃液口２００ａから配管
２０６を通って図示しない廃液タンクへ送られる。また
カップ２００内には中間垂れ壁２０１と中間直立壁２０
３とで形成されたラビリンス構造の排気路２００ｂが設
けられている。この排気路２００ｂはミストトラップと
しての機能を有するものであり、排気ガスは点線Ｇで示
すようにこの排気路２００ｂにおいてレジスト液のミス
トが除去され、カップ内周側の排気室２００ｃへ導か
れ、排気室２００ｃの排気口２００ｄから配管２０８を
通って図示しない排気ポンプへ送られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の装置では、ドレンカップ２００内でレジスト液と
排気ガスとを分離してそれぞれ別個の排出口２００ａ、
２００ｄから排出するようにしている。しかし、排気ガ
スと一緒に排気路２００ｂに導かれたレジスト液のミス
トは、その中間垂れ壁２０１、中間直立壁２０３の壁面
に付着して乾燥固化し、排気路（ミストトラップ）２０
０ｂがレジストで詰まってしまうという問題があった。
このため、排気路（ミストトラップ）２００ｂをシンナ
ー等の溶媒で頻繁に洗浄しなければならず、管理の点で
も作業の点でも煩わしかった。

【０００５】また従来の装置では、排気系についてはオ
ンオフ制御のみであり、処理中に常時排気を行っている
と、被処理体の周辺部が中心部に比較して速く固まり膜
厚均一性が悪化するという問題があった。さらに、非処
理中に常時排気を行っていると、排気系においてレジス
ト液などの処理液が乾燥して凝固し、処理を再開する前
に装置を洗浄しなければならないという問題があった。
これに対して、非処理中に排気を停止してしまうと、排
気系に気化した溶剤が充満し、悪臭の原因となり、また
気化した溶剤は引火しやすいため処理の再開時に注意を
要するという問題もあった。特に、長期にわたり装置を
停止せねばならない場合には、上記問題はより深刻であ
った。

【０００６】本発明は、かかる従来の塗布装置の問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、被処理体か
ら飛散する処理液を回収するドレンカップ内での処理液
の固化又は詰まりをなくして、メンテナンス性を改善す
ることが可能な新規かつ改良された塗布装置を提供する
ことである。

【０００７】また、本発明の別の目的は、廉価でかつ操
作の容易な排気ダンパを採用して装置の排気量を可調整
とすることにより、被処理体の膜厚の均一性を向上させ
るとともに、被処理体の処理を行っていない間に、装置
の排気系における処理液の凝固を防止すると同時に排気
系内に気化した処理液が充満するのを防止することが可
能な新規かつ改良された塗布装置を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点によれば、容器と、この容器内
に配置されて昇降および回転自在な回転載置台と、この
回転載置台上に載置された被処理体表面に所定の塗布液
を供給しながら前記回転載置台を回転させることにより
被処理体表面に所定の塗布膜を形成する塗布膜形成手段
とを備えた塗布装置が提供される。この塗布装置は、請
求項１に記載のように、被処理体から飛散して容器の内
部に集められた塗布液を廃液として容器から排気ガスと
一緒に排出する排出手段と、排出手段からの廃液を一時
的に貯留する貯留手段と、貯留手段にて廃液および排気
ガスを分離する気液分離手段と、貯留手段に所定量の廃
液が貯留されているように廃液の貯留量を調整する貯留
量調整手段とを備えたことを特徴としている。

【０００９】上記塗布装置において、排出手段は、請求
項２に記載のように、貯留手段において最大量が貯留さ
れた廃液の液面よりも高い位置に開口を有し、気液分離
手段は、上記開口よりも高い位置に設けられた排気口と
その開口よりも低い位置に設けられた廃液口とから構成
することができる。

【００１０】このように、本発明にかかる塗布装置で
は、カップ内で気液分離が行われず、カップから共通の
排出手段を介して廃液と排気ガスが一緒に貯留手段へ送
られ、貯留手段で気液分離手段により廃液と排気ガスと
の分離が行われる。これにより、カップ内で廃液が固化
したり詰まったりすることがなくなる。また従来の装置
のように貯留手段が空になることはなく、本発明にかか
る塗布装置の貯留手段では所定量の廃液が貯留されてい
るので、廃液の液面に気液混合流を衝突させることによ
り効果的にミストの除去を行うことができるとともに、
貯留手段内での廃液の固化を防止することができる。

【００１１】また、上記排出手段の開口は、請求項３に
記載のように、テーパを有するように構成してもよい。
また、上記前記排出手段の開口は、請求項４に記載のよ
うに、少なくともその一部が貯留手段の内壁面に接する
ように、あるいは、請求項５に記載のように、少なくと
もその開口の一部と貯留手段の内壁面とを連通する小片
を備えるように、あるいは、請求項６に記載のように、
少なくとも貯留手段に貯留された廃液の液面にまで延伸
するストリップ片を備えてるように構成してもよい。ま
た、請求項７に記載のように、上記排出手段に、少なく
とも前記開口付近において渦流を発生する渦流発生手段
を設けてもよい。かかる構成によれば、ミストをあまり
発生させることなく廃液を貯留手段に貯留させ廃液する
ことが可能となる。

【００１２】上記課題を解決するために、本発明の第２
の観点によれば、容器と、この容器内に配置されて昇降
および回転自在な回転載置台と、この回転載置台上に載
置された被処理体表面に所定の塗布液を供給しながら回
転載置台を回転させることにより被処理体表面に所定の
塗布膜を形成する塗布膜形成手段と、被処理体から飛散
して容器の内部に集められた塗布液を廃液として容器か
ら排気ガスと一緒に排出する排出手段と、排出手段から
の廃液を一時的に貯留する貯留手段と、貯留手段にて廃
液および排気ガスを分離する気液分離手段と、貯留手段
に所定量の廃液が貯留されているように廃液の貯留量を
調整する貯留量調整手段とを備えた塗布装置が提供され
る。そしてこの塗布装置は、請求項８に記載のように、
気液分離手段により分離された排気ガスを排気する排気
系に排気ダンパを設け、排気量の調整をこの排気ダンパ
の開度調整により行うようにしたことを特徴としてい
る。かかる構成によれば、マスフローコントローラなど
の高価な流量制御装置を用いることなく、廉価でかつ操
作の容易な排気ダンパにより排気量の調整が可能とな
る。

【００１３】さらに、上記課題を解決するために、本発
明の別の観点によれば、容器と、この容器内に配置され
て昇降および回転自在な回転載置台と、この回転載置台
上に載置された被処理体表面に所定の塗布液を供給しな
がら回転載置台を回転させることにより被処理体表面に
所定の塗布膜を形成する塗布膜形成手段と、被処理体か
ら飛散して容器の内部に集められた塗布液を廃液として
容器から排気ガスと一緒に排出する排出手段と、排出手
段からの廃液を一時的に貯留する貯留手段と、貯留手段
にて廃液および排気ガスを分離する気液分離手段と、貯
留手段に所定量の廃液が貯留されているように廃液の貯
留量を調整する貯留量調整手段と、気液分離手段により
分離された排気ガスを排気する排気系に設けられた開度
調整可能な排気ダンパとを備えた塗布装置の制御方法が
提供される。

【００１４】そして、塗布装置の排気を制御する際に、
請求項９によれば、被処理体の処理を行っていない時に
は、排気ダンパの開度を絞り、貯留手段に貯留された廃
液や溶剤が凝固しない程度の流量で排気が行われる。か
かる構成によれば、装置を停止している場合にも、最小
限の排気が行われるので、貯留手段内に気化した廃液や
溶剤がこもることがなく、悪臭を防止し、引火の危険性
も軽減できると同時に、排気を行っても廃液や溶剤が凝
固しないので、装置を洗浄することなく、すぐに処理を
再開することができる。

【００１５】また、塗布装置の排気を制御する際に、請
求項１０によれば、被処理体表面に塗布された塗布膜の
膜厚を決定する段階で、排気ダンパの開度を絞り排気流
量が小さくされる。この結果、膜厚の決定にも通常排気
を行うことにより、被処理体の周辺部が中心部に比較し
て速く凝固する現象を軽減することが可能となり、被処
理体表面に形成される塗布膜の膜厚を均一化することが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら本
発明にかかる塗布装置の好適な実施の形態について詳細
に説明する。

【００１７】図１は本発明にかかる塗布装置をレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）に適用した実施の一形態の概略
的構成を示す説明図である。このレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）では、ユニット底の中央部にドレンカップと
して機能する環状カップＤＣが配設され、その内側にス
ピンチャック１０２が配置されている。スピンチャック
１０２は真空吸着によって半導体ウェハＷを固定保持し
た状態で、駆動モータ１０４の回転駆動力で回転するよ
うに構成されている。駆動モータ１０４は、ユニット底
板１０６に昇降移動可能に配置され、例えばアルミニウ
ムからなるキャップ状のフランジ部材１０８を介して、
例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段１１０および
昇降ガイド手段１１２に結合されている。

【００１８】レジスト塗布時には、図示のように、フラ
ンジ部材１０８の下端１０８ａが開口１０６ａの外周付
近でユニット底板１０６に密着し、ユニット内部が密閉
されるようになっている。スピンチャック１０２と不図
示のウェハ搬送機構との間で半導体ウェハＷの受け渡し
が行われるときは、昇降駆動手段１１０が駆動モータ１
０４又はスピンチャック１０２を上方へ持ち上げるた
め、フランジ部材１０８の下端がユニット底板１０６か
ら浮くようになっている。

【００１９】またスピンチャック１０２に載置された被
処理体Ｗの処理面のほぼ中央に対向する上方位置には、
塗布液供給ノズル１１４が設置されている。この塗布液
供給ノズル１１４は図示しないタンクに接続されてお
り、処理時には所定量の塗布液（例えば、シンナー等の
溶剤を含むレジスト液）をタンクから取り出して、被処
理体Ｗの処理面のほぼ中央に滴下することができるよう
に構成されている。

【００２０】カップＤＣの中は、外周壁面、内周壁面お
よび底面によって１つの室が形成されており、底面には
２つのドレン口１２０ａ、１２０ｂが設けられている。
なお図示の例では２つのドレン口を示したが、ドレン口
は１つでも複数でも構わないことは言うまでもない。こ
れらのドレン口１２０ａ、１２０ｂは、ドレン管１２２
ａ、１２２ｂ等からなる排出手段を介してタンク１２４
ａ、１２４ｂ等からなる廃液を一時的に貯留する貯留手
段１２４に接続されている。ドレン管１２２ａ、１２２
ｂの下端部１２２ｃ、１２２ｄは図２に示すようにタン
ク１２４ａ、１２４ｂの途中まで突出しており、その先
端部から廃液となったレジスト液をタンク１２４ａ、１
２４ｂ内に貯留される廃液（レジスト液）や溶剤（以
下、貯留液という。）１４４の液面に滴下することがで
きる。

【００２１】なお本実施の形態によれば、図２に示すよ
うに、例えば、ドレン管１２２ａ、１２２ｂのタンク１
２４ａ、１２４ｂに突出する部分の下端部１２３ａ、１
２３ｂはテーパ状に構成されており、液だれが良好に行
われるように構成されている。なお、本実施の形態によ
れば、タンク１２４ａ、１２４ｂとは同一構成のため、
図２には１２３ａのみ図示する。さらにタンク１２４
ａ、１２４ｂは、図２に拡大して示すように密閉容器で
あり、その底面に廃液口１２６ａ、１２６ｂが設けられ
ている。廃液口１２６ａ、１２６ｂは、それぞれ配管１
２８ａ、１２８ｂ、バルブ１３０、廃液処理部（不図
示）などから成る排気系１３１に接続されている。なお
図示の例では、廃液の貯留手段として２つのタンク１２
４ａ、１２４ｂのみを示したが、これらを中間タンクと
して構成し、下流に別途より大容量の廃液貯留タンクを
設けることも可能である。

【００２２】また廃液口１２６ａ、１２６ｂには、天井
部が盲板で構成され、周囲に多数の孔が穿孔された蓋１
２７ａ、１２７ｂが設置されている。処理中に何らかの
不可抗力により被処理体が破損すると、破損片がドレン
管１２２ａ、１２２ｂを介してタンク１２４ａ、１２４
ｂに落下してくることがあるが、本実施の形態によれ
ば、廃液口１２６ａ、１２６ｂには、蓋１２７ａ、１２
７ｂが設置されているので、破損片が廃液管に落ち込む
ことがない。

【００２３】またタンク１２４ａ、１２４ｂにはタンク
内に貯留される廃液の液面を検出するための液面センサ
ＨＨ、Ｈ、Ｌがそれぞれ所定の高さ位置に設けられてい
る。これらの液面センサＨＨ、Ｈ、Ｌはそれぞれ制御器
１３２に接続されており、制御器１３２は液面センサＨ
Ｈ、Ｈ、Ｌからの信号に応じて貯留量調整手段としての
バルブ１３０を開閉することにより、常時タンク内に所
定量（センサＬの液面以上センサＨ以下の範囲内の量）
の貯留液が貯留されるように液面の調整を行うことがで
きる。この液面の高さは、例えばレジスト液の種類、排
気量の程度等により最適に気液分離状態が得られるよう
に設定する。なお、センサＨＨはオーバーフロー防止用
センサであり、例えば、貯留液の高さがセンサＨＨを越
えた場合には、貯留液の高さが正常状態に回復するまで
装置を停止するように設定することができる。

【００２４】さらにタンク１２４ａ、１２４ｂの上面に
は、排気口１３４ａ、１３４ｂが設けられている。これ
らの排気口１３４ａ、１３４ｂは、後述する排気ダンパ
１３６を介し排気ポンプ１３８などから成る排気系１３
７に接続されており、ドレン管１２２ａ、１２２ｂを介
してタンク１２４ａ、１２４ｂに送られた気液混合流の
うちの排ガスを排気することが可能である。なお、図示
はしていないが、排気管１３４ａ、１３４ｂに交換可能
なメッシュフィルタなどのミストトラップを設置し、排
気ポンプへのミストの回り込みを防止することも可能で
ある。

【００２５】さらに本実施の形態によれば、タンク１２
４ａ、１２４ｂの上部に溶剤、例えばシンナーなどを噴
霧する洗浄機構１４０ａ、１４０ｂが設けられる。この
洗浄機構１４０ａ、１４０ｂは、図２に示すように、先
端部に溶剤を噴霧する孔１４２ａ、１４２ｂが多数設け
られたノズル状のもので、必要に応じて、タンク内に溶
剤を噴霧して、タンク１２４ａ、１２４ｂ内において凝
固したレジスト液などの処理液を洗浄することが可能で
ある。なお、この洗浄機構１４０ａ、１４０ｂは、単に
タンク１２４ａ、１２４ｂ内の洗浄を行うのみならず、
タンク１２４ａ、１２４ｂないに貯留される貯留液が所
定量以下になった場合（すなわち、液面センサＬにより
警告が発せられた場合）に、タンク１２４ａ、１２４ｂ
内に溶剤を貯留液として供給するためにも使用される。

【００２６】また、ドレン管１２２ａ、１２２ｂ内の洗
浄に関しては、図３に示すドレン管１２２ａ’の構成の
ように、ドレン管１２２ａの内壁面上部に多数の溶剤噴
出口１４４ａを設け、溶剤供給系１４６ａから供給され
るシンナーなどの溶剤を必要に応じて、流す構成を採用
することも可能である。もちろん、このドレン管１２２
ａ’に設けられた溶剤供給系１４６ａを、上述の洗浄機
構１４２ａと同様に、タンク１２４ａ、１２４ｂないに
貯留される貯留液が所定量以下になった場合（すなわ
ち、液面センサＬにより警告が発せられた場合）に、タ
ンク１２４ａ、１２４ｂ内に溶剤を貯留液として供給す
るために使用することも可能である。

【００２７】再び、図２を参照すると、ドレン管１２２
ａ、１２２ｂの開口端１２３ａ、１２３ｂと、排気口１
３４ａ、１３４ｂとの高さ位置関係については、後者が
前者よりも高い位置になるように設置される。かかる構
成により、ドレン管１２２ａ、１２２ｂによりタンク１
２４ａ、１２４ｂ内に導入された気液混合流のうち、廃
液の液体とミスト部分が除去された気体のみを排気口１
３４ａ、１３４ｂより排気系１３７を介して排気するこ
とが可能である。また、すでに説明したように、タンク
１２４ａ、１２４ｂの廃液口１２６ａ、１２６ｂは、ド
レン管１２２ａ、１２２ｂの開口端１２３ａ、１２３ｂ
よりも低い位置になるように設置されるので、ドレン管
１２２ａ、１２２ｂによりタンク１２４ａ、１２４ｂ内
に導入された気液混合流のうち、廃液部分のみを廃液口
１２６ａ、１２６ｂより廃液系１３１を介して廃液する
ことが可能である。このように、本実施の形態によれ
ば、タンク１２４ａ、１２４ｂにおいて、気液混合流が
効果的に気液分離され、それぞれ別系統として構成され
た排気系１３７または廃液系１３１から装置外部に排出
される。

【００２８】また、本実施の形態によれば、ドレン管１
２２ａ、１２２ｂからタンク１２４ａ、１２４ｂ内に所
定量貯留された貯留液中に連続的に流れ込むため、タン
ク内において廃液が固化するような事態を防止すること
ができる。そして、ドレン管１２２ａ、１２２ｂからタ
ンク１２４ａ、１２４ｂ内に導入されるプロセスで生じ
たミスト状の液滴についても、タンク１２４ａ、１２４
ｂ内の貯留液の液面に衝突して液面に吸着溶解された状
態となり、ミストの除去を含めた気液の分離が効果的に
行われる。また、必要であれば、タンク１２４ａ、１２
４ｂ内に貯留される貯留液部分を加熱するためのヒータ
や温度調整された液体等を利用した加熱装置を設け、粘
度を下げたりして、廃液の固化をより効果的に防止する
ことも可能である。

【００２９】次に、図１および図４を参照しながら、本
実施の形態にかかる塗布装置の排気系１３７について説
明する。この排気系１３７には、図４（ａ）（ｂ）に詳
細に示すように、楕円形状の空気流制限部材１３７によ
り排気系１３７を流通する排気量を制限できる排気ダン
パ１３６が設置されている。この排気ダンパ１３６は、
制御器１３２からの信号に応じて、全開から全閉の間に
おいて自在に開度調整を行うことができるものである。
また、図示の例では、空気流制限部材１３７が楕円形状
（図４（ａ）参照。）をしているので、図４（ｂ）に示
すように、空気流制限部材１３７は全閉状態では空気流
方向に対して傾斜して排気管１３９の内壁に接するた
め、空気流方向に対して垂直方向に排気管の内壁に接す
る構造を有していた従来の排気ダンパに比較して密閉性
を向上させることができる。

【００３０】また、本実施の形態にかかる塗布装置に適
用可能な排気ダンパとしては、図４に示すものに限定さ
れず、例えば図５に示すような構造の排気ダンパ１３
６’を使用することも可能である。この排気ダンパ１３
６’は、段違いに配置された２つの空気流制限翼１３７
ａ、１３７ｂを備えており、各翼１３７ａ、１３７ｂ
は、全閉状態では、排気管１３９’の内壁に各翼１３７
ａ、１３７ｂに対応して設けられた段部１３９ａ、１３
９ｂに接することが可能であり、かかる構成により密閉
性の向上が図られている。

【００３１】本実施の形態にかかる塗布装置に適用可能
な排気ダンパは上記のように構成されているので、マス
フローコントローラなどのような高価な装置を使用しな
いでも、以下に説明するようなモードで運転することが
可能である。

【００３２】（ａ）アイドリングモード 本実施の形態にかかる塗布装置では、タンク１２４ａ、
１２４ｂ内に常に一定量の貯留液１４４が貯留されてい
る。しかし、装置で処理が行われていない場合、特に長
期休暇や生産量調整などの理由で長期間にわたり装置を
停止せねばならないような場合には、アイドリングモー
ドで塗布装置を駆動することができる。このアイドリン
グモードでは、排気ダンパ１３６が、タンク１２４ａ、
１２４ｂ内に貯留されている貯留液１４４が乾燥凝固し
ない程度の流量で排気が行われるように、開度が調整さ
れる。この開度については、タンク１２４ａ、１２４ｂ
の容量、貯留液１４４の種類、装置の停止期間などを勘
案して設定することができる。このように、装置で処理
が行われていない間に、アイドリングモードで排気を行
うことにより、タンク１２４ａ、１２４ｂ内に蒸発気化
した貯留液１４４をこもらせることなく排気することが
可能である。また、その排気も最小限行われるので、タ
ンク１２４ａ、１２４ｂ内で貯留液１４４が凝固するこ
ともない。なお、例えば、長期にわたる装置の停止中
に、貯留液１４４が所定量を下回った場合には、洗浄機
構１４２ａなどを介して適宜溶剤を補充するように構成
することも可能である。

【００３３】（ｂ）膜厚調整モード すでに説明したように、処理中に常に通常排気モードで
排気を行っていると、ノズル１１４から滴下された塗布
液は、ドレン口１２０ａ、１２０ｂに近いウェハの周辺
域がその中心域よりも早く乾燥し、塗布膜の膜厚が不均
一になるおそれがある。そこで、本実施の形態によれ
ば、塗布液が滴下された後、一時的に、排気ダンパ１３
６の開度を絞り、排気量を小さくすることにより、塗布
膜をウェハ表面全体にわたり均一に乾燥させ、塗布膜の
膜厚を均一化することが可能である。そして、塗布膜の
膜圧が決定された後には、排気ダンパ１３６を再び開放
し、通常排気モードに戻る。なお、排気ダンパ１３６を
一時的に絞る膜厚調整モードを行う時間、また膜厚調整
モードでの排気量については、滴下される塗布液の量、
被処理体の寸法、排気系の容量などを勘案して決定する
ことができる。

【００３４】次に上述の装置の動作について説明する。
まず昇降機構１１０によりスピンチャック１０２をカッ
プＤＣから上昇させて不図示の搬送アームから被処理
体、例えば半導体ウェハｗを受け渡し、スピンチャック
１０２にバキューム吸着させる。続いてスピンチャック
１０２を降下させてスピンチャック１０２をユニットの
底板１０６に密着させる。次いでノズル１１４より塗布
液であるレジスト液をウェハＷの中央部に所定量滴下す
る。この間、排気系１３７は通常排気モードで運転され
ている。

【００３５】そして駆動装置１０４を駆動して、回転駆
動力をスピンチャック１０２に付与することにより、ス
ピンチャック１０２に載置されたウェハＷ状のレジスト
液が遠心力により引き延ばされてウェハＷの表面をコー
ティングし、これにより所定の膜厚の塗布膜であるレジ
スト層が形成される。その際、本実施の形態によれば、
排気ダンパ１３６の開度が調整され、排気系１３７を膜
厚調整モードで運転することにより、均一なレジスト層
を形成することができる。レジスト層が形成された後
は、排気系１３７は再び通常排気モードで運転される。
その後、スピンチャック１０２の回転を止め、再び昇降
機構１１０によりスピンチャック１０２を上昇させて不
図示の搬送アームにウェハＷを受け渡し、新しいウェハ
Ｗをスピンチャック１０２に搬送する。

【００３６】なお塗布処理中に、遠心力によりウェハＷ
より飛ばされ不要となり廃液となったレジスト液は液滴
やミスト状になってカップＤＣにより受けとめられた
り、カップＤＣ内に形成される排気流によって搬送され
て底部に集められて、カップＤＣの底部に設けられたド
レン口１２０ａ、１２０ｂより、排気ガス（カップＤＣ
の底部のドレン口１２０ａ、１２０ｂからの排気によっ
て、カップＤＣ内に流入した外部からの空気やレジスト
液中の溶剤が気化した上記などからなる混合気体）とと
もに吸引され、ドレン管１２２ａ、１２２ｂを通って、
タンク１２４ａ、１２４ｂに送られる。その際、本実施
の形態によれば、ドレン管１２２ａ、１２２ｂから連続
的にタンク１２４ａ、１２４ｂに気液混合流が送られる
ので、タンク１２４ａ、１２４ｂ内において廃液が固化
するような事態を防止することができる。そして、ドレ
ン管１２２ａ、１２２ｂからタンク１２４ａ、１２４ｂ
内に導入されるプロセスで生じたミスト状の液滴につい
ても、タンク１２４ａ、１２４ｂ内の貯留液の液面に衝
突して液面に吸着溶解された状態となり、ミストの除去
を含めた気液の分離が効果的に行われる。そして、気液
分離された気液混合流のうち、廃液は廃液口１２６ａ、
１２６ｂより廃液系１３１を介して廃液処理部に行われ
れ、ミストが除去された排気ガスは排気系１３７を介し
て排気口１３６ａ、１３６ｂより排気される。

【００３７】また上記塗布装置において、装置で処理が
行われていない場合、特に長期休暇や生産量調整などの
理由で長期間にわたり装置を停止せねばならないような
場合には、アイドリングモードで塗布装置を駆動するこ
とができる。このアイドリングモードで排気を行うこと
により、タンク１２４ａ、１２４ｂ内に蒸発気化した貯
留液１４４をこもらせることなく排気することが可能で
ある。また、その排気も最小限行われるので、タンク１
２４ａ、１２４ｂ内で貯留液１４４が凝固することもな
い。

【００３８】上述の塗布装置は単独の装置としても使用
できるが、例えば図６に示すＬＣＤ基板の塗布・現像処
理装置に組み込んで使用することができる。図６におい
て７１はキャリアステージであり、このキャリアステー
ジには、処理前の基板が複数枚収納されるキャリアＣ１
および処理後の基板が収納されるキャリアＣ２が載置さ
れる。７２は搬出入ピンセット、７３、７４は基板搬送
用のメインアーム、７５は受け渡し台である。

【００３９】メインアーム７３又は７４の搬送路の両側
には、ブラシ洗浄装置８１、ジェット水洗部８２、塗布
装置８３、アドヒージョン処理部８４、冷却処理部８５
および加熱処理部８６、現像処理部８７が設けられてお
り、塗布・現像処理装置の右端部側には搬出入ピンセッ
ト９１、受け渡し台９２を介して露光装置９３が連結さ
れている。

【００４０】上記のように構成される塗布・現像処理装
置において、カセットＣ１内に収容された未処理の基板
は搬出入ピンセット７２によって取り出された後、メイ
ンアーム７３に受け渡され、ブラシ洗浄部８１内に搬送
される。このブラシ洗浄部８１内にてブラシ洗浄された
基板は必要に応じて引き続いてジェット水洗浄部８２内
にて高圧ジェット水により洗浄される。この後、基板
は、アドヒージョン処理部８４にて疎水化処理が施さ
れ、冷却処理部８５にて冷却された後、塗布装置８３に
てフォトレジスト膜、すなわち感光膜が塗布形成され
る。そして、この後、露光装置９３にて所定のパターン
が露光される。そして、露光後の基板は現像処理部８７
内へ搬送され、本発明にかかる脱気機構３００により脱
気された現像液により現像された後にリンス液により現
像液を洗い流し、現像処理を終了する。

【００４１】以上、本発明にかかる塗布装置の好適な実
施の形態について添付図面を参照しながら説明したが、
本発明は上記例に限定されない。当業者であれば、特許
請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各
種の変更例および修正例に想到し得ることは明らかであ
り、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属す
るものと了解される。

【００４２】例えば、ドレン管１２２ａ、１２２ｂの下
端開口部１２３ａ、１２３ｂの構成についても、単にテ
ーパ状に構成するのみならず、図７に示すように、少な
くともその開口部１２３ａの一部とタンク１２４ａの内
壁面とを連通する小片１２５を設けたり、あるいは、図
８に示すように、少なくともタンク１２４ａ内に貯留さ
れる貯留液１４４の液面にまで延伸するストリップ片１
２７を設けたり、あるいは、図９に示すように、ドレン
管１２２ａ、１２２ｂの開口部１２３ａ、１２３ｂの一
部を単にタンク１２４ａ、１２４ｂに構成することによ
り、ドレン管１２２ａ、１２２ｂを伝って流れる気液混
合流を連続的にかつ円滑にタンク１２４ａ、１２４ｂ内
の貯留液１４４に導入することも可能である。

【００４３】さらに、ドレン管１２２ａ、１２２ｂの下
端開口部１２３ａ、１２３ｂの構成についは、図１０〜
図１２に示すように、例えば、ドレン管１２２ａ、１２
２ｂのタンク１２４ａ、１２４ｂに突出する部分の下端
部内側には螺旋溝１４０または螺旋突起を設けることが
可能である。

【００４４】例えば、図１０に示す例では、ドレン管１
２２ａ’のタンク（不図示）に突出する部分の下端部内
側には螺旋溝１４０が切られており、カップＤＣのドレ
ン口１２０ａから流出する気液混合流を上記螺旋溝１４
０に沿って流すことにより、渦流とすることができる。
このように下端部内を流れる気液混合流を渦流とするこ
とにより、ドレン管１２２ａ’内に廃液が滞留しにくく
なり、ドレン管１２２ａ’の詰まりを防止することがで
きるとともに、気液混合流をタンク１２４ａ、１２４ｂ
内に貯留された貯留液の液面により確実にかつ円滑に衝
突させることができる。この結果、廃液の液面でのミス
トの分離が促進されるとともに、廃液の液面を揺らし攪
拌するので、タンク１２４ａ、１２４ｂ内で貯留液が固
化することを防止することができる。また渦流による遠
心力によって、ドレン管１２２ａ’内において、ある程
度気液分離を行うこともできる。なお、ドレン管１２２
ａ’の内部に切られる螺旋溝１４０は、上記のように少
なくとも開口端付近に設けても良く、ドレン管１２２
ａ’の全長にわたって設けるようにしても良い。上記の
場合、螺旋溝１４０が形成される渦流形成部をドレン管
１２２ａ、１２２ｂを別体として構成し、適当な継手を
介して着脱自在に構成することも可能である。

【００４５】なお上記実施例においては、ドレン管１２
２ａ、１２２ｂ内の開口端付近に螺旋溝１４０を形成す
ることにより渦流を形成したが、本発明はかかる実施例
に限定されない。例えば図１１〜図１３に示すようにド
レン管１２２ａ、１２２ｂ内の内壁面に螺旋状の突起を
設けることも可能である。なお図１１〜図１３におい
て、（ａ）は上記各実施例にかかるドレン管１２２ａ、
１２２ｂの一部を透視した略見取図であり、（ｂ）は上
記各実施例にかかるドレン管１２２ａ、１２２ｂの平面
図である。

【００４６】まず図１１に示す実施の形態を説明する
と、図１１には１重（１本）の帯状に形成された螺旋状
突起１４６がドレン管１２２ａ”内に配置された構成が
示されている。かかる構成によれば、ドレン管１２２
ａ”内に導入された気液混合流が螺旋状突起１４６に沿
って流れるため、下方に向かう渦流が形成される。また
図１２には、２重（２本）の帯状に形成された螺旋状突
起１４８ａ、１４８ｂがドレン管１２２ａ”’内に配置
された別の実施の形態が示されている。かかる構成によ
れば、２重の螺旋状突起１４８ａ、１４８ｂによりさら
に渦流の形成が促進される。ドレン管内に配される螺旋
状突起は、必ずしも図１１および図１２に示すように連
続していなくても良い。例えば、図１３に示すように、
螺旋の一部分を成すような複数の突起片１５０ａ、１５
０ｂを斜めに配することにより、連続した螺旋状突起の
代替として作用させ、渦流を形成する構成とすることも
可能である。

【００４７】さらに、図１および図２に示す実施例で
は、タンク１２４ａ、１２４ｂに所定量の貯留水１４４
を貯留するために電気的な液面センサＨＨ、Ｈ、Ｌを設
けたが、本発明はかかる例に限定されず、図１４に示す
ように機械的な構成により、所定量の貯留水１４４を貯
留するように構成してよい。かかる構成によれば、廃液
口１５０がタンク１２４ａ内にＬだけ突出しており、従
って、貯留水１４４は、タンク１２４ａ内に高さＬ以上
は貯留されないように構成されている。なお、この実施
の形態でも、廃液口１５０には、図１に１２７ａで示す
ものと同一構成になる蓋１５２が設けられており、ウェ
ハＷの破損片が廃液系に入り込まないように構成されて
いる。ただし、かかる構成では、貯留水１４４が空にな
るおそれがあるので、最低の貯留量を絶えず確保したい
場合には、別途機械的または電気的なセンサを設ける必
要がある。従って、この実施の形態は、タンク１２４ａ
内に貯留された貯留水１４４の気化凝固のおそれが比較
的少ない現像装置に対して好適に適用することが可能で
ある。

【００４８】以上、本発明にかかる塗布装置の好適な実
施の形態について説明したが、上述した実施の形態にお
ける各部の構造、形状等は一例であって種々の変更およ
び修正が可能であることは言うまでもない。例えば、上
記実施例は半導体ウェハにレジスト液を塗布する装置を
例に挙げて説明したが、本発明は、ＬＣＤ基板などの他
の被処理体に対して塗布液を塗布する装置や現像装置に
対しても適用可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カップ内で気液分離が行われず、カップから共通の排出
手段を介して廃液と排気ガスが一緒に貯留手段へ送ら
れ、貯留手段で気液分離手段により廃液と排気ガスとの
分離が行われる。これにより、カップ内で廃液が固化し
たり詰まったりすることがなくなる。また従来の装置の
ように貯留手段が空になることはなく、本発明にかかる
塗布装置の貯留手段では常に所定量の廃液が貯留されて
いるので、貯留水の液面に気流混合流を衝突させること
により効果的に廃液のミストの除去を行うことができる
とともに、貯留手段内での廃液の固化を防止することが
できる。

【００５０】また、本発明によれば、気液分離手段によ
り分離された排気ガスを排気する排気系に排気ダンパを
設け、排気量の調整をこの排気ダンパの開度調整により
行うようにしているので、マスフローコントローラなど
の高価な流量制御装置を用いることなく、廉価でかつ操
作の容易な排気ダンパにより排気量の調整が可能とな
る。

【００５１】例えば、被処理体の処理を行っていない時
には、排気ダンパの開度を絞り、貯留手段に貯留された
廃液や溶剤が凝固しない程度の流量で排気が行わうこと
が可能となり、装置を停止している場合にも、貯留手段
内に気化した廃液や溶剤がこもることがなく、悪臭を防
止し、引火の危険性も軽減できると同時に、排気を行っ
ても廃液や溶剤が凝固しないので、装置を洗浄すること
なく、すぐに処理を再開することができる。

【００５２】また、塗布装置の排気を制御する際に、被
処理体表面に塗布された塗布膜の膜厚を決定する段階
で、排気ダンパの開度を絞り排気流量を小さくすること
ができるので、従来の装置のように、膜厚の決定時にも
通常排気を行うことにより、被処理体の周辺部が中心部
に比較して速く凝固する現象を軽減し、被処理体表面に
形成される塗布膜の膜厚を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる塗布装置の一実施例の概略的な
構成を示す構成図である。

【図２】本発明にかかる塗布装置に適用可能な廃液貯留
タンクの実施の一形態を示す略断面図である。

【図３】本発明にかかる塗布装置に適用可能なドレン管
の別の実施の一形態を示す略断面図である。

【図４】本発明にかかる塗布装置に適用可能な排気ダン
パの実施の一形態を示す説明図であり、（ａ）空気流制
限部材の略平面図、（ｂ）は排気ダンパの略断面図であ
る。

【図５】本発明にかかる塗布装置に適用可能な排気ダン
パの別の実施の一形態を示す略断面図である。

【図６】本発明にかかる塗布装置を組み込んだ塗布・現
像処理装置を示す概略的な斜視図である。

【図７】本発明にかかる塗布装置に適用可能なドレン管
の構造の実施の一形態を示す略断面図である。

【図８】本発明にかかる塗布装置に適用可能なドレン管
の構造の別の実施の一形態を示す略断面図である。

【図９】本発明にかかる塗布装置に適用可能なドレン管
の構造のさらに別の実施の一形態を示す略断面図であ
る。

【図１０】本発明にかかる塗布装置に適用可能な渦流発
生手段の実施の一形態を示す概略的な断面図である。

【図１１】本発明にかかる塗布装置に適用可能な渦流発
生手段の実施の一形態を示す説明図であり、（ａ）は一
部透視見取図、（ｂ）は平面図である。

【図１２】本発明にかかる塗布装置に適用可能な渦流発
生手段の他の実施の一形態を示す説明図であり、（ａ）
は一部透視見取図、（ｂ）は平面図である。

【図１３】本発明にかかる塗布装置に適用可能な渦流発
生手段の他の実施の一形態を示す説明図であり、（ａ）
は一部透視見取図、（ｂ）は平面図である。

【図１４】本発明にかかる塗布装置の貯留手段内に所定
量の貯留水を貯留するための別の構成を示す概略的な断
面図である。

【図１５】従来の塗布装置の概略的な断面図である。

【符号の説明】

ＨＨ、Ｈ、Ｌ 液面センサ ＤＣ カップ Ｗ ウェハ １０２ スピンチャック １１４ ノズル １２０ａ、１２０ｂ ドレン口 １２２ａ、１２２ｂ ドレン管 １２３ａ、１２３ｂ 開口 １２４ａ、１２４ｂ タンク １２６ａ、１２６ｂ 廃液口 １２８ａ、１２８ｂ 廃液管 １３０ バルブ １３１ 廃液系 １３２ 制御器 １３４ａ、１３４ｂ 排気口 １３６ 排気ダンパ １３７ 排気系 １３８ 排気ポンプ １４２ａ、１４２ｂ 洗浄機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 雄二 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器と；この容器内に配置されて昇降お
   よび回転自在な回転載置台と；この回転載置台上に載置
   された被処理体表面に所定の塗布液を供給しながら前記
   回転載置台を回転させることにより前記被処理体表面に
   所定の塗布膜を形成する塗布膜形成手段とを備えた、塗
   布装置において：前記被処理体から飛散して前記容器の
   内部に集められた前記塗布液を廃液として前記容器から
   排気ガスと一緒に排出する排出手段と；前記排出手段か
   らの前記廃液を一時的に貯留する貯留手段と；前記貯留
   手段にて前記廃液および前記排気ガスを分離する気液分
   離手段と；前記貯留手段に所定量の廃液および／または
   溶剤が貯留されているように廃液の貯留量を調整する貯
   留量調整手段と；を備えたことを特徴とする、塗布装
   置。
2. 【請求項２】 前記排出手段は、前記貯留手段において
   前記最大量が貯留された前記廃液の液面よりも高い位置
   に開口を有し；前記気液分離手段は、前記開口よりも高
   い位置に設けられた排気口と前記開口よりも低い位置に
   設けられた廃液口から成ることを特徴とする、請求項１
   に記載の塗布装置。
3. 【請求項３】 前記排出手段の開口は、テーパを有する
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の塗布装
   置。
4. 【請求項４】 前記排出手段の開口は、少なくともその
   一部が前記貯留手段の内壁面に接していることを特徴と
   する、請求項１、２または３のいずれかに記載の塗布装
   置。
5. 【請求項５】 前記排出手段の開口は、少なくともその
   開口の一部と前記貯留手段の内壁面とを連通する小片を
   備えていることを特徴とする、請求項１、２または３の
   いずれかに記載の塗布装置。
6. 【請求項６】 前記排出手段の開口は、少なくとも前記
   貯留手段に貯留された廃液および／または溶剤の液面に
   まで延伸するストリップ片を備えていることを特徴とす
   る、請求項１、２または３のいずれかに記載の塗布装
   置。
7. 【請求項７】 前記排出手段は、少なくとも前記開口付
   近において渦流を発生する渦流発生手段を備えているこ
   とを特徴とする、請求項１、２、３、４、５または６に
   記載の塗布装置。
8. 【請求項８】 容器と；この容器内に配置されて昇降お
   よび回転自在な回転載置台と；この回転載置台上に載置
   された被処理体表面に所定の塗布液を供給しながら前記
   回転載置台を回転させることにより前記被処理体表面に
   所定の塗布膜を形成する塗布膜形成手段と；前記被処理
   体から飛散して前記容器の内部に集められた前記塗布液
   を廃液として前記容器から排気ガスと一緒に排出する排
   出手段と；前記排出手段からの前記廃液を一時的に貯留
   する貯留手段と；前記貯留手段にて前記廃液および前記
   排気ガスを分離する気液分離手段と；前記貯留手段に所
   定量の廃液および／または溶剤が貯留されているように
   廃液の貯留量を調整する貯留量調整手段と；を備えた塗
   布装置において：前記気液分離手段により分離された排
   気ガスを排気する排気系に排気ダンパを設け、排気量の
   調整をこの排気ダンパの開度調整により行うようにした
   ことを特徴とする、塗布装置。
9. 【請求項９】 容器と；この容器内に配置されて昇降お
   よび回転自在な回転載置台と；この回転載置台上に載置
   された被処理体表面に所定の塗布液を供給しながら前記
   回転載置台を回転させることにより前記被処理体表面に
   所定の塗布膜を形成する塗布膜形成手段と；前記被処理
   体から飛散して前記容器の内部に集められた前記塗布液
   を廃液として前記容器から排気ガスと一緒に排出する排
   出手段と；前記排出手段からの前記廃液を一時的に貯留
   する貯留手段と；前記貯留手段にて前記廃液および前記
   排気ガスを分離する気液分離手段と；前記貯留手段に所
   定量の廃液および／または溶剤が貯留されているように
   廃液の貯留量を調整する貯留量調整手段と；前記気液分
   離手段により分離された排気ガスを排気する排気系に設
   けられた開度調整可能な排気ダンパとを備えた塗布装置
   の制御方法であって：被処理体の処理を行っていない時
   には、前記排気ダンパの開度を絞り、前記貯留手段に貯
   留された廃液および／または溶剤が凝固しない程度の流
   量で排気を行うことを特徴とする、塗布装置の制御方
   法。
10. 【請求項１０】 容器と；この容器内に配置されて昇降
    および回転自在な回転載置台と；この回転載置台上に載
    置された被処理体表面に所定の塗布液を供給しながら前
    記回転載置台を回転させることにより前記被処理体表面
    に所定の塗布膜を形成する塗布膜形成手段と；前記被処
    理体から飛散して前記容器の内部に集められた前記塗布
    液を廃液として前記容器から排気ガスと一緒に排出する
    排出手段と；前記排出手段からの前記廃液を一時的に貯
    留する貯留手段と；前記貯留手段にて前記廃液および前
    記排気ガスを分離する気液分離手段と；前記貯留手段に
    所定量の廃液および／または溶剤が貯留されているよう
    に廃液の貯留量を調整する貯留量調整手段と；前記気液
    分離手段により分離された排気ガスを排気する排気系に
    設けられた開度調整可能な排気ダンパとを備えた塗布装
    置の制御方法であって：被処理体表面に塗布された塗布
    膜の膜厚を決定する段階で、前記排気ダンパの開度を絞
    り排気流量を小さくすることを特徴とする、塗布装置の
    制御方法。