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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6237511
(24)【登録日】2017年11月10日
(45)【発行日】2017年11月29日
(54)【発明の名称】薬液排出機構、液処理装置、薬液排出方法、記憶媒体
(51)【国際特許分類】
H01L 21/027 20060101AFI20171120BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20171120BHJP
B05C 11/08 20060101ALN20171120BHJP
【ＦＩ】
H01L21/30 564C
B05C11/10
!B05C11/08
【請求項の数】16
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2014-143453(P2014-143453)
(22)【出願日】2014年7月11日
(65)【公開番号】特開2016-21424(P2016-21424A)
(43)【公開日】2016年2月4日
【審査請求日】2016年5月13日
(73)【特許権者】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091513
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 俊夫
(74)【代理人】
【識別番号】100133776
【弁理士】
【氏名又は名称】三井田 友昭
(72)【発明者】
【氏名】笹川 典彦
(72)【発明者】
【氏名】稲田 博一
(72)【発明者】
【氏名】浜田 雅仁
【審査官】
佐藤 海
(56)【参考文献】
【文献】
特開平１０−１０６９３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０３−０５２６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−２０５２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−０９７１３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０３３８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−２３１４６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第２８９０９２９（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ０５Ｃ ７／００−２１／００
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を供給する前記希釈液供給口により構成され、
前記希釈液供給口は、前記貯留空間を平面で見て互いに逆向きの渦流を形成できるように前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を夫々供給する第１の希釈液供給口と第２の希釈液供給口とにより構成され、
前記第１の希釈液供給口及び第２の希釈液供給口から交互に希釈液が供給されることを特徴とする薬液排出機構。
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を供給する前記希釈液供給口により構成され、
前記希釈液供給口は、前記貯留空間を平面で見て互いに逆向きの渦流を形成できるように前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を夫々供給する第１の希釈液供給口と第２の希釈液供給口とにより構成され、
前記第１の希釈液供給口及び第２の希釈液供給口から交互に希釈液が供給されることを特徴とする薬液排出機構。
【請求項2】
薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を供給する前記希釈液供給口により構成され、
前記渦流を形成できる第１の流量で前記希釈液が供給される処理期間と、前記第１の流量よりも低い第２の流量で前記希釈液が供給される待機期間と、が繰り返されるように、前記希釈液供給口から希釈液が供給されることを特徴とする薬液排出機構。
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を供給する前記希釈液供給口により構成され、
前記渦流を形成できる第１の流量で前記希釈液が供給される処理期間と、前記第１の流量よりも低い第２の流量で前記希釈液が供給される待機期間と、が繰り返されるように、前記希釈液供給口から希釈液が供給されることを特徴とする薬液排出機構。
【請求項3】
薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体を供給する気体供給口により構成されることを特徴とする薬液排出機構。
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体を供給する気体供給口により構成されることを特徴とする薬液排出機構。
【請求項4】
前記渦流形成部は、前記気体供給口と、前記希釈液供給口と、により構成され、
前記希釈液及び前記気体の供給による渦流の形成と、
前記希釈液の供給が行われず、前記気体の供給による渦流の形成と、
が交互に繰り返し行われることを特徴とする請求項３記載の薬液排出機構。
前記希釈液及び前記気体の供給による渦流の形成と、
前記希釈液の供給が行われず、前記気体の供給による渦流の形成と、
が交互に繰り返し行われることを特徴とする請求項３記載の薬液排出機構。
【請求項5】
前記渦流によって前記貯留空間を旋回して流れる、前記薬液の成分が凝集して形成される塊を砕くために、当該塊に対して衝突する衝突部材が、当該貯留空間に設けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の薬液排出機構。
【請求項6】
前記衝突部材は網状の部材であることを特徴とする請求項５記載の薬液排出機構。
【請求項7】
前記貯留空間における薬液及び希釈液の液流れを規制するための規制部材が設けられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の薬液排出機構。
【請求項8】
前記規制部材は、平面で見て前記円形の貯留空間の中心部に、当該貯留空間の高さ方向に沿って設けられる軸部材を備えることを特徴とする請求項７記載の薬液排出機構。
【請求項9】
基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された基板に薬液を供給して処理を行う薬液供給部と、
前記載置部に載置された基板を囲むカップと、
薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、を備える薬液排出機構と、
を備えた液処理装置において、
前記カップの底部に設けられる排液路から前記薬液排出機構の貯留部に薬液が排液されるように、当該貯留部は当該カップの下方に設けられることを特徴とする液処理装置。
前記載置部に載置された基板に薬液を供給して処理を行う薬液供給部と、
前記載置部に載置された基板を囲むカップと、
薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、を備える薬液排出機構と、
を備えた液処理装置において、
前記カップの底部に設けられる排液路から前記薬液排出機構の貯留部に薬液が排液されるように、当該貯留部は当該カップの下方に設けられることを特徴とする液処理装置。
【請求項10】
基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された基板に薬液を供給して処理を行うための薬液供給部と、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の薬液排出機構と、
を備えた液処理装置において、
前記薬液排出機構の貯留部は、前記載置部に載置される基板の外側で薬液供給部から供給される薬液を受ける液受け部を構成することを特徴とする液処理装置。
前記載置部に載置された基板に薬液を供給して処理を行うための薬液供給部と、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の薬液排出機構と、
を備えた液処理装置において、
前記薬液排出機構の貯留部は、前記載置部に載置される基板の外側で薬液供給部から供給される薬液を受ける液受け部を構成することを特徴とする液処理装置。
【請求項11】
前記希釈液は前記薬液の溶剤であり、
前記液受け部は、第１の薬液排出機構と、第２の薬液排出機構とにより構成され、
第１の薬液排出機構及び第２の薬液排出機構のうちのいずれか一方のみの薬液排出機構について、当該薬液排出機構の排液口から貯留空間を排気する排気機構を備え、
前記第１の薬液排出機構及び第２の薬液排出機構のうちの他方の薬液排出機構における貯留空間の上部側は、前記薬液供給部が待機する溶剤雰囲気の待機領域を構成することを特徴とする請求項１０記載の液処理装置。
前記液受け部は、第１の薬液排出機構と、第２の薬液排出機構とにより構成され、
第１の薬液排出機構及び第２の薬液排出機構のうちのいずれか一方のみの薬液排出機構について、当該薬液排出機構の排液口から貯留空間を排気する排気機構を備え、
前記第１の薬液排出機構及び第２の薬液排出機構のうちの他方の薬液排出機構における貯留空間の上部側は、前記薬液供給部が待機する溶剤雰囲気の待機領域を構成することを特徴とする請求項１０記載の液処理装置。
【請求項12】
貯留部に設けられる薬液の貯留空間に薬液を貯留する工程と、
前記貯留空間に開口する希釈液供給口より当該貯留空間に前記薬液の粘度を下げるための希釈液を供給する工程と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成する工程と、
前記希釈液の供給により、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を前記希釈液供給口の上方に開口する排液口に流入させて、前記貯留空間から排出する工程と、
を備え、
前記貯留空間は平面視円形であり、
前記渦流を形成する工程は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に、前記希釈液供給口から前記希釈液を供給する工程と、前記希釈液供給を構成する第１の希釈液供給口と第２の希釈液供給口とから交互に希釈液を供給して、互いに逆向きの渦流を形成する工程と、を含むことを特徴とする薬液排出方法。
前記貯留空間に開口する希釈液供給口より当該貯留空間に前記薬液の粘度を下げるための希釈液を供給する工程と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成する工程と、
前記希釈液の供給により、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を前記希釈液供給口の上方に開口する排液口に流入させて、前記貯留空間から排出する工程と、
を備え、
前記貯留空間は平面視円形であり、
前記渦流を形成する工程は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に、前記希釈液供給口から前記希釈液を供給する工程と、前記希釈液供給を構成する第１の希釈液供給口と第２の希釈液供給口とから交互に希釈液を供給して、互いに逆向きの渦流を形成する工程と、を含むことを特徴とする薬液排出方法。
【請求項13】
貯留部に設けられる薬液の貯留空間に薬液を貯留する工程と、
前記貯留空間に開口する希釈液供給口より当該貯留空間に前記薬液の粘度を下げるための希釈液を供給する工程と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成する工程と、
前記希釈液の供給により、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を前記希釈液供給口の上方に開口する排液口に流入させて、前記貯留空間から排出する工程と、
を備え、
前記貯留空間は平面視円形であり、
前記渦流を形成する工程は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に、前記希釈液供給口から前記希釈液を供給する工程を含み、
前記希釈液供給口から前記渦流を形成できる第１の流量で前記希釈液を供給する工程と、
前記希釈液供給口から前記第１の流量よりも低い第２の流量で前記希釈液を供給する工程と、
を交互に繰り返し行うことを特徴とする薬液排出方法。
前記貯留空間に開口する希釈液供給口より当該貯留空間に前記薬液の粘度を下げるための希釈液を供給する工程と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成する工程と、
前記希釈液の供給により、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を前記希釈液供給口の上方に開口する排液口に流入させて、前記貯留空間から排出する工程と、
を備え、
前記貯留空間は平面視円形であり、
前記渦流を形成する工程は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に、前記希釈液供給口から前記希釈液を供給する工程を含み、
前記希釈液供給口から前記渦流を形成できる第１の流量で前記希釈液を供給する工程と、
前記希釈液供給口から前記第１の流量よりも低い第２の流量で前記希釈液を供給する工程と、
を交互に繰り返し行うことを特徴とする薬液排出方法。
【請求項14】
貯留部に設けられる薬液の貯留空間に薬液を貯留する工程と、
前記貯留空間に開口する希釈液供給口より当該貯留空間に前記薬液の粘度を下げるための希釈液を供給する工程と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成する工程と、
前記希釈液の供給により、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を前記希釈液供給口の上方に開口する排液口に流入させて、前記貯留空間から排出する工程と、
を備え、
前記貯留空間は平面視円形であり、
前記渦流を形成する工程は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体を供給する工程を含むことを特徴とする薬液排出方法。
前記貯留空間に開口する希釈液供給口より当該貯留空間に前記薬液の粘度を下げるための希釈液を供給する工程と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成する工程と、
前記希釈液の供給により、撹拌済みの前記希釈液及び薬液を前記希釈液供給口の上方に開口する排液口に流入させて、前記貯留空間から排出する工程と、
を備え、
前記貯留空間は平面視円形であり、
前記渦流を形成する工程は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体を供給する工程を含むことを特徴とする薬液排出方法。
【請求項15】
前記渦流を形成する工程は、
平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体及び希釈液を供給して渦流を形成する第１の形成工程と、
前記希釈液の供給を行わずに前記気体の供給を行い、渦流を形成する第２の形成工程と、
を含み、
前記第１の形成工程と、前記第２の形成工程とが繰り返し行われることを特徴とする請求項１４記載の薬液排出方法。
平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体及び希釈液を供給して渦流を形成する第１の形成工程と、
前記希釈液の供給を行わずに前記気体の供給を行い、渦流を形成する第２の形成工程と、
を含み、
前記第１の形成工程と、前記第２の形成工程とが繰り返し行われることを特徴とする請求項１４記載の薬液排出方法。
【請求項16】
薬液を排出する薬液排出機構に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記プログラムは請求項１２ないし１５のいずれか一つに記載された薬液排出方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
前記プログラムは請求項１２ないし１５のいずれか一つに記載された薬液排出方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板に液処理を行う液処理装置に用いられる薬液排出機構、当該薬液排出機構を備えた液処理装置、薬液排出方法及びコンピュータプログラムを含む記憶媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の製造工程においては、液処理装置の一つである塗布装置を用いて、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）にレジストなどの各種の薬液が供給される。ウエハから飛散したり、こぼれ落ちた薬液は、例えば前記塗布装置を構成し、ウエハを囲むように設けられるカップの底部へと流れ、当該カップの底部に接続される排液管に廃液として流れて除去される。上記の排液管は、薬液が重力により自然に流れるように、例えば下方に向けて傾斜して設けられる。特許文献１には、前記カップ及び排液管を備えた塗布装置について示されている。
【0003】
ところで、上記の薬液として比較的粘度の高いものが用いられる場合がある。そのように薬液の粘度が高くても当該薬液が前記排液管を流れるように、上記の排液管は水平面に対して比較的大きい角度で設けられていた。しかし、そのように排液管を設置することで、カップの下方における排液管が占める高さが大きくなってしまい、そのために塗布装置の小型化が図りにくいという問題があった。
【0004】
カップからの廃液について説明したが、詳しくは発明の実施の形態で説明するように、塗布装置においてはカップ以外の場所に薬液を供給し、当該薬液が廃液となる場合がある。この廃液を流すための排液管もカップに接続される排液管と同様の理由で高さが大きくなってしまい、塗布装置の小型化を妨げてしまうおそれがある。また、このように粘度の高い薬液を排液するにあたっての問題は、上記の塗布装置のようにウエハに対して処理を行う装置、いわゆる半導体製造工程の前処理を行う装置に限られない。半導体製造工程の後処理においてはウエハを切断してチップを形成した後、このチップに液状の樹脂などの薬液を供給し、当該薬液を硬化させてチップを覆うパッケージが形成される。このパッケージ形成用の薬液も一般的に粘度が高いため、この薬液を排液するための排液管を設けるにあたり、既述のカップに接続される排液管と同様、高さが大きくなってしまうおそれがある。
【0005】
前記特許文献１においては、前記排液路及び廃液を収集するタンクを備えたシステムについて記載されているが、上記の問題を解決できる手段については記載されていない。また、特許文献２には、タンク内に渦流を形成してタンク内の被混合物を混合させることについて記載されているが、上記の問題については示されていない。また、この被混合物はタンクの下方に接続される配管から、当該配管に介設されるバルブの開閉によりタンクから排出されるので、当該バルブを開閉する手間及びバルブを設けることによる製造コストがかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１２−３３８８６号公報
【特許文献2】特開平５−７６７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明はこのような事情においてなされたものであり、その目的は、粘度が比較的高い薬液を排出するための薬液排出機構において、当該薬液の排液路が占める高さを小さくすることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の薬液排出機構は、薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を供給する前記希釈液供給口により構成され、
前記希釈液供給口は、前記貯留空間を平面で見て互いに逆向きの渦流を形成できるように前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を夫々供給する第１の希釈液供給口と第２の希釈液供給口とにより構成され、
前記第１の希釈液供給口及び第２の希釈液供給口から交互に希釈液が供給されることを特徴とする。
本発明の他の薬液排出機構は、薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に前記希釈液を供給する前記希釈液供給口により構成され、
前記渦流を形成できる第１の流量で前記希釈液が供給される処理期間と、前記第１の流量よりも低い第２の流量で前記希釈液が供給される待機期間と、が繰り返されるように、前記希釈液供給口から希釈液が供給されることを特徴とする。
本発明の他の薬液排出機構は、薬液が貯留される貯留空間を備えた貯留部と、
前記貯留空間に、前記薬液の粘度を下げる希釈液を供給するために開口する希釈液供給口と、
前記希釈液と前記薬液とを撹拌させるために前記貯留空間に流体を供給して、当該希釈液及び薬液に渦流を形成するための渦流形成部と、
撹拌済みの前記希釈液及び薬液を、前記希釈液の供給により流入させて前記貯留空間から排出するために、当該貯留空間において前記希釈液供給口の上方に開口する排液口と、
を備え、
前記貯留空間は平面で見て円形であり、
前記渦流形成部は、平面で見た前記貯留空間の接線方向に気体を供給する気体供給口により構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、貯留空間に渦流が形成されて、薬液と希釈液とが撹拌され、前記希釈液の供給によって撹拌された薬液と希釈液とが、希釈液供給口の上方の排液口から排出される。それによって、前記排液路に流入する薬液の粘度を十分に下げることができるため、前記排液口に接続される排液路の傾きを大きくする必要がない。従って、前記排液路が占める高さを抑えることができるので、本発明が適用される装置の高さを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の薬液排出機構が適用されたレジスト塗布装置の側面図である。
【図2】前記レジスト塗布装置の平面図である。
【図3】前記レジスト塗布装置に設けられる排液システムの斜視図である。
【図4】前記排液システムを構成するカップ排液機構のレジスト液貯留部の縦断側面図である。
【図5】前記レジスト液貯留部の横断平面図である。
【図6】前記レジスト液貯留部にてレジスト液が排液される様子を示す説明図である。
【図7】前記レジスト液貯留部にてレジスト液が排液される様子を示す説明図である。
【図8】前記レジスト液貯留部にてレジスト液が排液される様子を示す説明図である。
【図9】前記排液システムを構成するノズルバスの縦断斜視図である。
【図10】前記ノズルバスの側面図である。
【図11】前記ノズルバスを構成するプリディスペンス用の液貯留部及び前記排気排液タンクの縦断側面図である。
【図12】前記ノズルバスを構成するダミーディスペンス用の液貯留部及び前記排液システムを構成する排気排液タンクの縦断側面図である。
【図13】前記レジスト塗布装置における処理のタイミングチャートである。
【図14】前記プリディスペンス用の液貯留部にてレジスト液が排液される様子を示す説明図である。
【図15】前記プリディスペンス用の液貯留部にてレジスト液が排液される様子を示す説明図である。
【図16】前記プリディスペンス用の液貯留部にてレジスト液が排液される様子を示す説明図である。
【図17】前記ダミーディスペンスのタイミングチャートである。
【図18】前記カップ排液機構のレジスト液貯留部の他の構成を示す縦断側面図である。
【図19】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す縦断斜視図である。
【図20】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す縦断斜視図である
【図21】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す縦断側面図である
【図22】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す横断平面図である
【図23】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す横断平面図である
【図24】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す縦断斜視図である。
【図25】前記レジスト液貯留部の他の構成を示す縦断斜視図である
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の薬液排出機構を含む液処理装置の一実施形態であるレジスト塗布装置１について、図１の縦断側面図と、図２の平面図とを参照して説明する。レジスト塗布装置１は、基板であるウエハＷにレジスト液を供給してレジスト膜を形成し、処理部１Ａ、１Ｂ、ノズル機構１Ｃ及び排液システム４により構成される。
【0012】
処理部１Ａについて説明すると、処理部１Ａは、ウエハＷの裏面中央部を真空吸着することにより、当該ウエハＷを水平に保持する基板載置部であるスピンチャック１１を備えている。図中１２は回転機構であり、軸部１３を介してスピンチャック１１に接続されており、当該スピンチャック１１を鉛直軸回りに回転させる。図中１４は軸部１３を囲む環状板であり、図中１５は、環状板１４を上下に貫く昇降ピンである。図中１６は昇降機構であり、昇降ピン１５を昇降させる。昇降ピン１５は、スピンチャック１１と、図２に示すレジスト塗布装置１の外部の搬送機構１７との間でウエハＷの受け渡しを行う。
【0013】
前記スピンチャック１１に載置されたウエハＷの側方を取り囲むように、上方が開口したカップ２が設けられている。カップ２は、回転するウエハＷより飛散したり、こぼれ落ちた廃液を受け止め、当該カップ２の底部へとガイドする。図中２１はカップ２を構成するガイド部材であり、環状板１４の外側に設けられる。ガイド部材２１は上記のように廃液をガイドするために、ウエハＷの周に沿って設けられると共に、その縦断側面が山型に形成されている。このガイド部材２１には、シンナーをウエハＷの裏面に吐出して洗浄する裏面洗浄ノズル２２が設けられている。
【0014】
カップ２の下方側は、断面で見て凹部状の液受け部２３として構成され、この液受け部２３が軸部１３を囲むように環状に設けられ、カップ２の底部を構成している。液受け部２３の底面には液受け部２３に流れた廃液を除去するための排液口２４が開口している。前記排液口２４にはカップ２の外側から排液管２５の一端が接続される。排液管２５の他端はカップ２の下方へ伸び、前記排液システム４を構成する後述のカップ排液機構４１Ａに接続される。図中２６は、液受け部２３を上下に貫くように設けられる排気管であり、２本設けられるが図１では１本のみ表示している。排気管２６は図示しない排気ダンパに接続され、所望の排気量でカップ２内を排気する。
【0015】
また、処理部１Ａは膜除去用シンナーノズル３１を備えており、膜除去用シンナーノズル３１はレジスト膜が形成されたウエハＷの周縁部にシンナーを局所的に供給して、当該周縁部のレジスト膜を除去する。図中３２は、膜除去用シンナーノズル３１が接続されるノズルアームである。図２中３３は移動機構であり、ノズルアーム３２を、スピンチャック１１に載置されたウエハＷの周縁部上とカップ２の外側との間で移動させる。３４は、移動機構３３を移動させるためのガイドである。 処理部１Ｂは、カップ２の排液管２５が、排液システム４を構成する後述のカップ排液機構４１Ｂに接続されることを除いて、以上に説明した処理部１Ａと同様に構成されている。
【0016】
続いて、ノズル機構１Ｃについて説明する。ノズル機構１Ｃは、４本のレジスト液ノズル３５と、１本のシンナーノズル３６とを備えている。各レジスト液ノズル３５は、個別にレジスト液供給管を介して互いに異なるレジスト液供給源に接続される。そして、互いに異なる種類のレジスト液をウエハＷに供給する。前記レジスト液供給管及びレジスト液供給源の図示は省略している。後述の制御部１０により、ウエハＷのロットに応じて使用するレジスト液ノズル３５が選択される。
【0017】
レジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６は、ノズルアーム３７において水平方向に一列に配列されて設けられ、鉛直下方にレジスト液、シンナーを夫々供給する。このシンナーは、レジスト液の供給前のウエハＷに供給され、ウエハＷのレジスト液に対する濡れ性を向上させるプリウエット処理を行うために用いられる。レジスト液及びシンナーは、ウエハＷの中心部に供給され、ウエハＷの回転による遠心力によってウエハＷの周縁部へと展伸される、いわゆるスピンコーティングによりウエハＷ全体に塗布される。
【0018】
図２中３８はノズルアーム３７を移動させる移動機構であり、当該移動機構３８により、ノズルアーム３７はレジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６の配列方向及び上下方向に移動することができる。それによって各レジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６は、排液システム４を構成する後述のノズルバス５１内と、スピンチャック１１に載置されたウエハＷの中心部上との間で移動することができる。図２中３９は、ノズルアーム３７を水平方向に移動させるためのガイドである。 以上に説明したノズル機構１Ｃは、上記の処理部１Ａ、１Ｂに共用され、処理部１Ａ、１Ｂで個別にウエハＷへの処理が行われる。
【0019】
続いて、排液システム４について説明する。上記のレジスト液ノズル３５から供給されるレジスト液は比較的粘度が高く、排液システム４は廃液となった当該レジスト液を希釈して、その粘度を低下させてレジスト塗布装置１から排出する役割を有する。図３には排液システム４の斜視図を示しており、排液システム４は、シンナー供給機構４０と、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂと、ノズルバス５１と、排気排液タンク６１と、を備えている。カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂ及びノズルバス５１は、夫々本発明の薬液排出機構を構成する。
【0020】
シンナー供給機構４０について説明すると、シンナー供給機構４０は、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂ、ノズルバス５１に夫々個別のシンナー供給管５０を介して接続され、各シンナー供給管５０にシンナーを供給する。このシンナーはレジスト液の溶剤であり、当該レジスト液を希釈し、その粘度を下げる希釈液である。後述の制御部１０からの制御信号に従って、各シンナー供給管５０へのシンナーの供給量が、独立して調整される。
【0021】
続いてカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂについて説明する。これらカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂは、処理部１Ａのカップ２の下方、処理部１Ｂのカップ２の下方に夫々設けられるレジスト液貯留部４２により構成される。レジスト液貯留部４２が設けられる場所を除いて、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂは互いに同様に構成されており、以降は代表してカップ排液機構４１Ａについて説明する。
【0022】
図４、図５は、カップ排液機構４１Ａのレジスト液貯留部４２の縦断側面図、横断平面図を夫々示している。レジスト液貯留部４２はその内部に貯留空間４３を備え、この貯留空間４３の上側には、前記カップ２の排液管２５の下流端が開口しており、廃液としてカップ２の液受け部２３に流れたレジスト液は、排液管２５からこの貯留空間４３に流入する。貯留空間４３は、図５に示すように平面視円形に構成されており、その中心には貯留空間４３の下端から上方に向かう軸部４４が設けられている。後述するように貯留空間４３内にはシンナーにより渦流（旋回流）が形成され、当該シンナーとレジスト液との撹拌が行われるが、平面で見た貯留空間４３の中心では周縁に比べて、液の流速が遅くなることで、この撹拌度合が低い。そのため、当該中心に軸部４４を設けてレジスト液及びシンナーが供給されない構成とし、前記撹拌度合を高めている。つまり軸部４４は、貯留空間４３におけるレジスト液及びシンナーの流れを規制する規制部材として構成されている。
【0023】
貯留空間４３の下端部には、シンナーを当該貯留空間４３の底面に沿って供給するシンナー供給口４５が側方に向かって開口している。シンナー供給口４５は、図５に示すように、平面で見た貯留空間４３の接線方向に開口することで、渦流を形成することができるように構成される。図中４６はシンナーの流路であり、レジスト液貯留部４２においてシンナー供給口４５に接続されるように形成される。当該流路４６に、上記のシンナー供給管５０が接続される。また、貯留空間４３においてシンナー供給口４５の上方には、排液口４７が当該貯留空間４３の外側に向かうように斜め下方に開口しており、この排液口４７にはレジスト液貯留部４２の外側から、排液管４８の上流端が接続されている。排液管４８の下流端は斜め下方へ向かい、前記排気排液タンク６１に接続される。
【0024】
ここで、カップ排液機構４１Ａの動作の概要を図６〜図８を用いて説明する。図６〜図８ではシンナーを２０、レジスト液を３０、シンナー２０とレジスト液３０との混合液（希釈されたレジスト液）を３９として表示する。この例では、シンナー供給機構４０から貯留空間４３へ常時シンナー２０が供給されるものとし、先ずシンナー２０が例えば１００ｍＬ／分で供給されている状態になっているものとする。この状態においては、供給されるシンナー２０の流量が比較的小さいため、このとき貯留空間４３に渦流は形成されていない。貯留空間４３に供給された余剰のシンナー２０は、排液口４７から排液管４８に流れ込む。上記のように排液管４８は下方に傾いており、シンナー２０の粘度は低いため排液管４８に流入したシンナー２０は、重力により排液管４８を下流へと流れて貯留空間４３から除去される。
【0025】
そして、処理部１Ａにおいて、ウエハＷにレジスト液３０の塗布が行われ、ウエハＷからこぼれ落ちたり、飛散したレジスト液３０がカップ２から貯留空間４３に供給されて貯留されると（図６）、シンナー供給機構４０から貯留空間４３へ供給されるシンナー２０の流量が増加し、例えば４００ｍＬ／分となる。このように比較的大きい流量で供給口４５から貯留空間４３に吐出されたシンナー２０が、貯留空間４３の側周面に沿って、当該貯留空間４３を平面で見た周方向に流れることで渦流を形成する（図７）。図７及び図５では矢印により、渦流の向きを示している。
【0026】
貯留空間４３においては、このように渦流を形成するシンナー２０によりレジスト液３０が撹拌され、この渦流を形成するシンナー２０とレジスト液３０との混合が速やかに進行する。つまり、シンナー２０により貯留空間４３に貯留されたレジスト液３０が希釈され、前記渦流は、前記混合液３９により構成されることになる。そして、貯留空間４３の下部側から続けてシンナー２０が供給されているため、当該混合液３９の渦流は当該シンナー２０により上部側へと押し流され、排液口４７から排液管４８に流れ込む。この混合液３９は、シンナー２０を含むため、その粘度はレジスト液３０の粘度よりも低い。そのため、排液管４８に流れた混合液３９はシンナー２０と同様に、重力により排液管４８を下流側へ流れてレジスト液貯留部４２から除去される。ウエハＷへのレジスト液３０の供給が停止し、貯留空間４３へのレジスト液３０の供給が停止した後、シンナー２０の流量が低下して再び１００ｍＬ／分となり、渦流の形成が停止する（図８）。シンナーの流量が変化するタイミングについては、後に例を示してさらに説明する。
【0027】
ところで、貯留空間４３へのレジスト液３０の供給が停止しているときにシンナー２０を比較的低い流量で供給するのは、シンナー２０の無駄な消費を抑えると共に、貯留空間４３にレジスト液３０が残留した場合にこのレジスト液３０が乾燥、固化して貯留空間４３が閉塞されてしまうことを防ぐためである。つまり、渦流の形成停止後に貯留空間４３にレジスト液３０が残留していても、次に貯留空間４３へのシンナーの供給量が増加して貯留空間４３に渦流が形成されるまでの間、シンナーが供給されているために貯留空間４３は乾燥せず、当該レジスト液３０の流動性が保たれる。そして、次に渦流が形成されるときに当該レジスト液３０はシンナー２０と混合されて貯留空間４３から除去される。
【0028】
このように、比較的大きい流量（第１の流量）でのシンナーの供給と、比較的小さい流量（第２の流量）でのシンナーの供給とを繰り返し行うことで、貯留空間４３におけるレジスト液３０が、より確実に排出されるようにしている。シンナーの流量としては、上記の例に限られない。また、このように渦流を形成できる第１の流量と、第１の流量よりも小さい第２の流量との間でシンナーの流量を変化させる場合、第２の流量は、渦流を形成できる流量であってもよい。
【0029】
排液システム４の構成の説明に戻って、液受け部であるノズルバス５１について説明する。図１〜図３に示すようにノズルバス５１は、処理部１Ａ、１Ｂのカップ２の外側に、これらカップ２に挟まれるように設けられ、概ね直方体形状に構成されている。ノズルバス５１は、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂと同様に、シンナーによって渦流が形成され、当該シンナーとレジスト液との撹拌が行われる貯留空間４３を備えており、撹拌されて希釈されたレジスト液が当該貯留空間４３から排出される。ノズルバス５１には貯留空間４３が３つ設けられ、各貯留空間４３にはレジスト液ノズル３５からレジスト液が吐出される。
【0030】
３つのうちの貯留空間４３の１つは、例えばレジスト塗布装置１のメンテナンスを行う際にレジスト液が吐出される空間であり、レジスト液ノズル３５内及び当該レジスト液ノズル３５の上流側に接続されるレジスト液供給管（図示は省略している）内に貯留されたレジスト液を排出する、ダミーディスペンスを行うために用いられる。このダミーディスペンスは、例えばレジスト塗布装置１のユーザーが、後述の制御部１０から指示することで行われる動作であり、レジスト液ノズル３５からのレジスト液の吐出状態、レジスト液の吐出後のレジスト液ノズル３５からの液切れの状態、レジスト液ノズル３５の汚れなどを確認するために行われる。
【0031】
貯留空間４３の他の２つは、レジスト液ノズル３５がウエハＷにレジスト液を供給する直前に、レジスト液ノズル３５内の古いレジスト液を排出するプリディスペンスを行うために設けられる。プリディスペンスを行うための１つの貯留空間４３は、２本のレジスト液ノズル３５に共用される。
【0032】
説明の便宜上、ダミーディスペンス用の貯留空間を４３Ａ、プリディスペンス用の貯留空間を４３Ｂ、４３Ｂとして、図９、図１０も参照しながらノズルバス５１について説明を続ける。図９はノズルバス５１の縦断斜視図であり、図１０はノズルバス５１の正面図である。これら貯留空間４３Ａ、４３Ｂについて、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂの貯留空間４３と同様に構成された箇所については、貯留空間４３に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。
【0033】
ノズルバス５１には、横方向に貯留空間４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｂが一列に設けられており、これら貯留空間４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｂの配列方向は、レジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６の配列方向に一致する。１つの貯留空間４３Ｂの上方には、当該貯留空間４３Ｂに連通するように２つの円形の開口部５２が設けられ、ノズルバス５１の上方に開口している。つまり、ノズルバス５１には４つの開口部５２が設けられており、各レジスト液ノズル３５は、各開口部５２にその先端部（下端部）が進入した状態で待機する。また、ノズルバス５１には、当該ノズルバス５１の上方に開口した、円形の開口部５３が設けられている。レジスト液ノズル３５が開口部５２内で待機しているときに、シンナーノズル３６が、その先端部が開口部５３内に進入した状態で待機する。図９、図１０では、開口部５２、５３内で夫々待機しているレジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６を示している。
【0034】
また、貯留空間４３Ａの上方には円形の開口部５４が設けられ、当該貯留空間４３Ａに連通すると共にノズルバス５１の上方に開口している。上記のダミーディスペンスは、当該開口部５４の上方位置においてレジスト液ノズル３５の一つが、当該開口部５４を介して貯留空間４３Ａにレジスト液を吐出することにより行われ、当該位置から吐出されるレジスト液の飛散を防ぐために、開口部５４の径は、開口部５２、５３の径よりも大きく形成される。
【0035】
貯留空間４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｂには、既述のカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂの貯留空間４３と同様に、軸部４４、シンナー供給口４５、排液口４７が各々設けられている。また、各シンナーの供給口４５に接続される流路４６がノズルバス５１に形成されている。各流路４６にはシンナー供給管５０が各々接続され、シンナー供給機構４０から貯留空間４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｂに各々シンナーを供給することができる。
【0036】
ところで、ノズルバス５１の正面側には流路形成部材５５が設けられている（図１〜図３参照）。図１１は、この流路形成部材５５及び貯留空間４３Ｂの縦断側面を示しており、当該図１１も参照しながら説明を続ける。貯留空間４３Ｂの排液口４７は、流路形成部材５５に設けられる排液路５６の一端に接続され、排液路５６の他端は斜め下方に向かって形成されている。この排液路５６の他端には排液管５７の一端が接続され、排液管５７の他端は鉛直下方に向かい、排気排液タンク６１に接続される。貯留空間４３Ｂから排液口４７に流入した既述のシンナー及び希釈されたレジスト液は、重力により自動的に排液路５６及び排液管５７を下流へ流れ、排気排液タンク６１に流入する。
【0037】
また、図１２は貯留空間４３Ａの縦断側面を示している。この図１２に示すように、貯留空間４３Ａの排液口４７には排液管５８の一端が接続されている。排液管５８の他端は、斜め下方に向かった後、屈曲されて鉛直下方に向かい、排気排液タンク６１に接続されている。このように排液管５８が形成されることで、上記の貯留空間４３Ｂの排液路５６に流入したシンナー及び希釈されたレジスト液と同様、貯留空間４３Ａから前記排液口４７に流入したこれらの液は、重力により自動的に当該排液管５８を下流へ流れ、排気排液タンク６１に流入する。
【0038】
続いて、排気排液タンク６１について、上記の図１１、図１２を参照しながら説明する。図１１、図１２は、排気排液タンク６１の互いに異なる位置における縦断側面を各々示している。排気排液タンク６１は、その内部に空間６２を備える。上記のダミーディスペンス用の貯留空間４３Ａに接続される排液管５８の下流端は、この空間６２にて開口する（図１２）。また、上記のカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂの排液管４８の下流端は、排気排液タンク６１の側方に接続され、当該排気排液タンク６１に形成された開口部６３を介して、排液管４８内と空間６２とが連通している。前記開口部６３は、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂについて、夫々設けられるが、図ではカップ排液機構４１Ａに接続される開口部６３のみ示している。
【0039】
また、排気排液タンク６１の側方には排液口６４が形成され、空間６２の下端部の側面に開口している。排気排液タンク６１内の底面は傾斜面として形成されている。開口部６３に接続されるカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂ、ノズルバス５１に接続される排液管５８から、排気排液タンク６１の底面に夫々流れた、上記の希釈されたレジスト液及びシンナーの廃液は、この排液口６４にガイドされる。また、この排液口６４には排気排液タンク６１の外側から、排液管６５の一端が接続されており（図１〜図３参照）、排液管６５の他端は斜め下方に伸び、レジスト塗布装置１が設置される工場の排液路へ接続される。前記排気排液タンク６１内の底面から排液口６４へとガイドされた廃液は、重力により自動的に排液管６５を下流へ流れ、前記工場の排液路に流れて除去される。
【0040】
また、排気排液タンク６１の空間６２には排気路６６の一端が開口し、この排気路６６の他端は排気管６７を介して、排気機構６８に接続されており、当該排気機構６８により空間６２は常時排気されている。図１１、図１２では、点線の矢印を用いて、この排気機構６８の排気により各部に形成される排気流を示している。
【0041】
さらに、図１１に示すように、上記のプリディスペンス用の貯留空間４３Ｂに接続される排液管５７の端部が、前記空間６２を下方に向かうように設けられている。この排液管５７の端部を囲むように、有底の筒部材６９が設けられており、筒部材６９の上端は排気排液タンク６１内の天井に接している。筒部材６９の側方には、前記排液管５７の下端よりも高い位置に排液口７１が形成されている。筒部材６９の内部において排液口７１の下方は、液貯留部７２として構成され、排液管５７を流れる廃液、即ちシンナー及び希釈されたレジスト液（混合液）は、この液貯留部７２に貯留され、排液管５７から続いて流れる廃液により筒部材６９の外部に押し流されて、排気排液タンク６１内の底面へ落下する。そして、傾斜した前記底面により排液口６４へとガイドされて、上記のカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂに接続される開口部６３及び貯留空間４３Ａに接続される排液管５８から流れる廃液と共に、排気排液タンク６１から除去される。
【0042】
このように排気排液タンク６１に液貯留部７２を形成している理由を説明する。ノズルバス５１の貯留空間４３Ａ、４３Ｂには、例えばカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂの貯留空間４３と同様に常時シンナーが供給される。詳しくは、貯留空間４３に供給されるシンナーの流量と同様に、貯留空間４３Ａ、４３Ｂに供給されるシンナーの流量が例えば１００ｍＬ／分と４００ｍＬ／分との間で切り替わり、それによって渦流が形成される状態と、形成されない状態とが切り替わる。そのようにノズルバス５１の貯留空間４３Ｂに常時シンナーが供給されることで、図１１で説明した液貯留部７２には常時廃液が流れ、当該廃液が貯留されている状態となる。
【0043】
従って、排気機構６８により排気排液タンク６１の空間６２が排気されても、この貯留された廃液により排液管５７の下端はシールされ、当該排液管５７に接続される第１の薬液排出機構を構成する貯留空間４３Ｂ及びレジスト液ノズル３５が待機する開口部５２内は、排気されない。そのため、貯留空間４３Ｂに供給されるシンナーによりノズルの待機領域となる開口部５２内は常時シンナー雰囲気に保たれるので、レジスト液ノズル３５が待機している間に、当該レジスト液ノズル３５内のレジスト液が乾燥して、当該レジスト液ノズル３５が詰まることが防がれる。その一方で、第２の薬液排出機構を構成するノズルバス５１の貯留空間４３Ａ及び開口部５３内は、排気機構６８による空間６２の排気によって、排液管５８を介して排気される（図１２参照）。従って、シンナー雰囲気が開口部５３からノズルバス５１の外部に拡散することが抑えられ、結果としてウエハＷの周囲が当該シンナー雰囲気により汚染されることを抑えることができる。
【0044】
図１に示すように、レジスト塗布装置１にはコンピュータである制御部１０が設けられている。制御部１０には、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）及びメモリーカードなどの記憶媒体に格納されたプログラムがインストールされる。インストールされたプログラムは、レジスト塗布装置１の各部に制御信号を送信してその動作を制御するように命令（各ステップ）が組み込まれている。具体的には、回転機構１２によるスピンチャック１１を介してのウエハＷの回転、レジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６の移動、シンナー供給機構４０による各シンナー供給管５０へ供給されるシンナーの流量の切り替え、昇降ピン１５の昇降などの動作が、前記プログラムにより制御される。
【0045】
続いて、ウエハＷの処理時における上記のレジスト塗布装置１の動作について説明する。図１３は当該動作を説明するためのチャートであり、ウエハＷに対する一連の処理中に、レジスト液ノズル３５からレジスト液が供給される期間を実線の棒グラフとして示している。また、このチャートでは、カップ排液機構４１Ａの貯留空間４３、ノズルバス５１の貯留空間４３Ｂに供給されるシンナーの流量が夫々４００ｍＬ／分となる期間を渦流形成期間として、前記レジスト液の供給期間と対応付けて棒グラフで示している。また、貯留空間４３Ｂの状態を示す図１４〜図１６も適宜参照する。図１４〜図１６では、図６〜図８と同様、シンナーを２０、レジスト液を３０、シンナー２０とレジスト液３０との混合液（希釈されたレジスト液）を３９として示す。
【0046】
先ず、レジスト液ノズル３５、シンナーノズル３６が開口部５３内、５４内にて夫々待機し、ノズルバス５１の貯留空間４３Ａ、４３Ｂ、及びカップ排液機構４１Ａ、４１Ｂの貯留空間４３にシンナー２０が１００ｍＬ／分で供給されている状態となっているものとする。既述の図１１は、このときの貯留空間４３Ｂを示している。このような状態において、ロットの先頭のウエハＷが、例えば処理部１Ａのカップ２に搬入され、その裏面中央部がスピンチャック１１に保持される。当該ロットを処理するように設定されているレジスト液ノズル３５から、当該レジスト液ノズル３５に含まれる古いレジスト液３０が貯留空間４３Ｂに供給され、プリディスペンスが開始される（チャート中時刻ｔ１、図１４）。
【0047】
レジスト液ノズル３５からレジスト液３０の供給が停止してプリディスペンスが終了すると共に、当該レジスト液３０が供給された貯留空間４３Ｂへ供給されるシンナーの流量が増加して４００ｍＬになる（時刻ｔ２）。それによって、図７で説明した、貯留空間４３に供給されるシンナー２０の流量が４００ｍＬになった場合と同様に、当該貯留空間４３Ｂにおいて渦流が形成される。この渦流により、シンナー２０とレジスト液３０とが撹拌されて、レジスト液３０が希釈されて混合液３９となり、当該混合液３９が廃液として排液口４７に流れ込む。この排液口４７に流入した混合液３９は、図１１で説明したように排気排液タンク６１に供給されて、レジスト塗布装置１から除去される。このように、混合液３９の排出が進む一方で、シンナーノズル３６及びレジスト液ノズル３５が処理部１Ａに搬入されたウエハＷ上へ移動する（図１５）。
【0048】
そして、ウエハＷの中心部上にシンナーノズル３６が位置し、ウエハＷの中心部にシンナーが供給され（時刻ｔ３）、ウエハＷが回転してシンナーがウエハＷ表面全体に展伸され、プリウエット処理が行われる。その一方で貯留空間４３Ｂではシンナー２０とレジスト液３０とが撹拌、及びこれらの混合液３９の排出が続けられる。シンナーノズル３６からウエハＷへのシンナーの供給が停止し、プリウエット処理が終了すると（時刻ｔ４）、プリディスペンスを行ったレジスト液ノズル３５がウエハＷの中心部上に位置し、ウエハＷの中心部にレジスト液が供給される（時刻ｔ５）。当該レジスト液はウエハＷの回転の遠心力によって、ウエハＷの周縁部に展伸され、ウエハＷ表面全体にレジスト液が塗布される。このウエハＷから飛散したり、こぼれ落ちたレジスト液３０がカップ２にガイドされて、図６で説明したように、カップ排液機構４１Ａの貯留空間４３に供給されて貯留される。
【0049】
ウエハＷへのレジスト液３０の供給が続けられる一方で、ノズルバス５１では貯留空間４３Ｂへ供給されるシンナーの流量が１００ｍＬ／分に低下し、渦流の形成が停止する（時刻ｔ６）。然る後、カップ排液機構４１Ａの貯留空間４３へ供給されるシンナー２０の流量が４００ｍＬ／分になるように増加し（時刻ｔ７）、図７で説明したように渦流が形成されてシンナー２０及びレジスト液３０が撹拌され、これらシンナー２０により希釈されたレジスト液３０からなる混合液３９が廃液として貯留空間４３から排液口４７に流入し、図１１、図１２で説明したように排気排液タンク６１に供給されて、レジスト塗布装置１から除去される。その後、ウエハＷへのレジスト液の供給が停止し（時刻ｔ８）、カップ排液機構４１Ａの貯留空間４３へのレジスト液３０の供給も停止する。然る後、当該貯留空間４３へのシンナーの供給量が１００ｍＬに低下し、渦流の形成が停止される（時刻ｔ９）。
【0050】
レジスト液ノズル３５、シンナーノズル３６がノズルバス５１の開口部５２、５３内に戻り、待機する。処理部１Ａのカップ２ではウエハＷの回転が続けられ、塗布されたレジスト液の乾燥が進行し、レジスト膜が形成される。然る後、裏面洗浄ノズル２２から回転するウエハＷの裏面にシンナーが供給されて裏面の洗浄が開始され（時刻ｔ１０）、続いて膜除去用シンナーノズル３１からウエハＷの周縁部へのシンナーの供給が開始されて（時刻ｔ１１）、ウエハＷの周縁部においてレジスト膜が局所的に除去される。然る後、膜除去用シンナーノズル３１からのシンナーの供給が停止し（時刻ｔ１２）、続いて、裏面洗浄ノズル２２からのシンナーの供給が停止する（時刻ｔ１３）。シンナーの供給停止後もウエハＷの回転が続けられ、ウエハＷに供給されたシンナーの乾燥が進行する。
【0051】
その一方で例えば、処理部１Ｂのカップ２に、後続のウエハＷが搬送される。処理部１Ａのカップ２では処理済みのウエハＷの回転が停止し、当該ウエハＷがカップ２から搬出される一方で、処理部１ＢのウエハＷを処理するために、ノズルバス５１では上記のプリディスペンスが開始される（時刻ｔ１４）。つまり、既述の時刻ｔ１と同様の動作が行われる。以降は、既述の時刻ｔ２〜ｔ１４で説明した動作と同様の動作が、処理部１ＡのウエハＷを処理する場合と同様のタイミングで順次行われる。それによって、処理部１Ｂに搬送されたウエハＷが、処理部１Ａに搬送されたウエハＷと同様に処理を受ける一方で、ノズルバス５１、処理部１Ｂのカップ２に対応するカップ排液機構４１Ｂにおいては、当該ウエハＷの処理に並行して、シンナー２０による渦流の形成、レジスト液３０の希釈による混合液３９の形成及び当該混合液３９の排出が行われる。その後は、処理部１Ａ、処理部１Ｂに交互にウエハＷが搬送され、同様にウエハＷの処理と、塗布装置１からのレジスト液の排出とが行われる。
【0052】
続いて、ダミーディスペンスを行う場合について、図１３と同様にレジスト液が吐出される期間と、渦流が形成される期間とを表したタイミングチャートである図１７を参照しながら、プレディスペンスを行う場合との差異点を中心に説明する。例えばユーザーが制御部１０により、ダミーディスペンスを行うレジスト液ノズル３５と、ダミーディスペンスを行うタイミングとを指定する。指定したタイミングで、開口部５２内で待機しているレジスト液ノズル３５が当該開口部５２から上昇し、指定したレジスト液ノズル３５がノズルバス５１の開口部５４へレジスト液を吐出できる位置に移動する。この位置は、ノズルバス５１とレジスト液ノズル３５及びシンナーノズル３６とが干渉しないように、当該開口部５４の上方とされ、上記の図１２では、この位置に移動したレジスト液ノズル３５を示している。このように指定したレジスト液ノズル３５が、開口部５４上に移動したときには、貯留空間４３Ａに供給されるシンナーの流量は１００ｍＬ／分であり、貯留空間４３Ａには渦流が形成されていない。
【0053】
然る後、指定したレジスト液ノズル３５からレジスト液が吐出され（チャート中時刻ｓ１）、レジスト液ノズル３５内とレジスト液ノズル３５に接続されるレジスト液の供給管内の古いレジスト液が前記開口部５４を介して、ノズルバス５１の貯留空間４３Ａに貯留される。古いレジスト液が排出されたレジスト液ノズル３５内及び供給管内には新しいレジスト液が、レジスト液の供給源から供給される。
【0054】
然る後、貯留空間４３Ａへ供給されるシンナーの流量が４００ｍＬ／分に増加し、既述の貯留空間４３、４３Ｂにおいて供給されるシンナーが増加した場合と同様に、当該貯留空間４３Ａに渦流が形成され、それによって、レジスト液がシンナーとの混合液となって貯留空間４３Ａから排出される（時刻ｓ２）。上記のレジスト液ノズル３５内及びレジスト液の供給管内の古いレジスト液が全て排出され、新しいレジスト液に置き換わると、レジスト液の吐出が停止し（時刻ｓ３）、その後、シンナーの流量が低下して再び１００ｍＬ／分となり、渦流の形成が停止する（時刻ｓ４）。続いて、このようなレジスト液の置換後に、正常に吐出が行われるか否かを確認するための動作として、再びレジスト液の吐出が開始され（時刻ｓ５）、然る後、貯留空間４３Ａへ供給されるシンナーの流量が再び４００ｍＬ／分となり、渦流が形成される（時刻ｓ６）。所定の量のレジスト液が吐出されると、レジスト液の吐出が停止し（時刻ｓ７）、その後、シンナーの流量が１００ｍＬ／分に低下して、渦流の形成が停止する（時刻ｓ８）。
【0055】
このレジスト塗布装置１によれば、カップ排液機構４１Ａ、４１Ｂ、ノズルバス５１の各貯留空間４３、４３Ａ、４３Ｂに、カップ２またはレジスト液ノズル３５から供給されたレジスト液が貯留される。そして、各貯留空間４３、４３Ａ、４３Ｂにはシンナーが渦流を形成するように供給され、このシンナーの供給によってレジスト液が撹拌されてシンナーにより希釈され、その粘度が低下する。この希釈されたレジスト液は、貯留空間４３の下方側からシンナーが供給されることによって、貯留空間４３、４３Ａ、４３Ｂの上方側の排液口４７へと押し流されて、当該排液口４７から除去される。このように排液口４７には粘度が低下したレジスト液が供給されるので、この排液口４７の下流側の各排液管４８、５８、６５、排液路５６及び排気排液タンク６１内の底面について、水平面に対する傾斜を大きくしなくても、レジスト液は当該傾斜に従って自然に流れて排液される。従って、レジスト塗布装置１の大型化を防ぐことができる。
【0056】
続いて、カップ排液機構４１Ａの他の構成例について、既述の例との差異点を中心に説明する。図１８は、上記のカップ排液機構４１Ａに、エア供給口８１を設けた例を示している。エア供給口８１は、シンナー供給口４５と同様に、レジスト液貯留部４２の内壁において、平面で見て貯留空間４３の接線方向に開口するように形成され、当該貯留空間４３の底面に沿ってエアを吐出する。図中８２はレジスト液貯留部４２に形成されたエアの供給路である。図中８３はエア供給源であり、供給路８２を介してエア供給口８１にエアを供給する。図中エアの気泡を８４として示している。
【0057】
貯留空間４３にレジスト液とシンナー供給口４５から供給されたシンナーとが貯留された状態で、エア供給口８１からエアを供給することにより、シンナー供給口４５からシンナーの供給を停止している状態であっても、貯留されたシンナー及びレジスト液に渦流を形成し、撹拌を行うことができる。この例では、エア供給口８１から吐出されるエアによって形成される渦流の向きは、シンナー供給口４５から吐出されるシンナーによって形成される渦流の向きと同じである。そのため、既述のようにシンナー供給口４５からシンナーを供給することに並行して、エア供給口８１からエアを供給することで、貯留空間４３により高い流速の渦流を形成し、より確実にシンナーとレジスト液との撹拌を行うことができる。
【0058】
この図１８に示すカップ排液機構４１Ａを用いた処理例について説明する。既述の図１３のチャートで示した処理例において、吐出するシンナーの流量が１００ｍＬ／分であるものと説明した期間を待機期間、シンナーの流量が４００ｍＬ／分である期間を処理期間として説明すると、前記処理期間においては、上記のようにシンナーとエアとを共に貯留空間４３に供給して渦流を形成する。そして、待機期間においてはシンナーの吐出を停止した状態で、エアのみを吐出し、貯留空間４３に貯留されたシンナーに渦流を形成する。つまり、処理部１Ａのカップ２でウエハＷを繰り返し処理するにあたり、シンナー及びエアによる渦流の形成と、エアのみによる渦流の形成とが交互に繰り返し行われる。このように処理を行うことで、待機期間において貯留空間４３に残留したレジスト液とシンナーとを撹拌し、既述したレジスト液の乾燥、固化により貯留空間４３が詰まってしまうことをより確実に防ぐことができる。また、待機期間においてはシンナーの吐出を停止するため、シンナーの使用量を削減することができるので、処理の低コスト化を図ることができる。
【0059】
ところで、前記処理期間において、シンナーは渦流を形成できる流量で供給してもよいし、渦流が形成されない流量でシンナーを供給し、エアの供給の作用によって渦流が形成されてもよい。その場合、例えば渦流の形成停止後にシンナーを貯留空間４３に供給することによって、撹拌されたシンナー及びレジスト液の混合液を排液口４９へ押し流して貯留空間４３から除去する。つまり渦流の形成は液体によって行うことに限られず、気体によって行ってもよい。即ち、渦流の形成は、流体によって行うことができる。
【0060】
また、上記のレジスト液としては、その成分が凝固して塊を形成する場合があり、この塊はシンナーと混合されにくい。そこで、図１９に示すカップ排液機構４１Ａの貯留空間４３には、この塊を砕くために当該塊と衝突させる衝突部材８５を備えている。衝突部材８５は起立した板状であり、軸部４４からレジスト液貯留部４２の内側壁に亘って設けられ、その面方向に多数の穴を備えた網として構成されている。渦流が形成されたときに、塊はこの渦流に乗って平面で見て貯留空間４３を周方向に流れる。そして、この網に衝突し、砕かれ、微細化して網の目を通り抜ける。このように微細化した塊が、シンナーと混合されて排液口４７を介して貯留空間４３から排出される。なお、図１９のカップ排液機構４１Ａでは、既述の各例と貯留空間４３の周方向における排液口４７の位置とシンナーの流路４６の位置とが異なっているが、既述の各例と同様に渦流が形成される。
【0061】
前記衝突部材８５は、図１９のように起立するように設けることに限られず、図２０に示すように、排液口４７の下方に横方向に広がるように設けてもよい。既述のように渦流は上方へ向かうので、レジスト液の塊はこの渦流に流されて貯留空間４３を上方へ向かうにあたり、衝突部材８５に衝突し、砕かれて微細化され、シンナーと混合されて貯留空間４３から排出される。この図１９、図２０に示すような衝突部材８５を設けることで、より確実にレジスト液とシンナーとを撹拌し、レジスト液の粘度を下げることができる。
【0062】
図２１、２２は、夫々カップ排液機構４１Ａさらに他の構成例についての縦断側面図、横断平面図である。このカップ排液機構４１Ａでは、シンナー供給口４５に加えて、シンナー供給口８６が形成されている。シンナー供給口８６は、貯留空間４３の周方向における開口位置がシンナー供給口４５と異なることを除いて、シンナー供給口４５と同様に構成されている。つまり、シンナー供給口８６は、シンナー供給口４５と同様に貯留空間にシンナーを供給して、渦流を形成することができる。図２２では、矢印により各シンナー供給口４５、８６から供給されるシンナーの流れを示しており、シンナー供給口４５、８６から供給されるシンナーは、貯留空間４３の周方向を同じ方向に流れ、同じ向きの渦流を形成する。なお、図１８で説明したエア供給口８１は、例えば平面で見てこの供給口８６と同様に開口する。
【0063】
図２１中、８７は供給口８６に接続されるシンナーの流路であり、シンナー供給口４５に接続される流路４６と同様に、シンナー供給管５０を介してシンナー供給機構４０に接続される。例えばシンナー供給口４５から吐出されるシンナーの流量が比較的大きい第１の流量となるとき、供給口８６から吐出されるシンナーの流量も前記第１の流量となり、貯留空間４３に渦流が形成される。例えばシンナー供給口４５からのシンナーの供給量が比較的小さい第２の流量となるとき、供給口８６からのシンナーの供給量も前記第２の流量となり、渦流の形成が停止する。このように、渦流を形成可能なシンナーの供給口を複数形成することで、形成される渦流の流速を高めることができ、それによってシンナーとレジスト液との撹拌をより確実に行うことができる。
【0064】
カップ排液機構４１Ａにおいて、前記シンナー供給口８６は図２３に示すように形成してもよい。図２３では、シンナー供給口４５から吐出されるシンナーの流れを実線の矢印で、シンナー供給口８６から吐出されるシンナーの流れを点線の矢印で夫々示しており、シンナー供給口４５から吐出されるシンナーと、シンナー供給口８６から吐出されるシンナーとは、貯留空間４３の周方向において互いに逆向きに流れる。シンナー供給口４５から渦流を形成できる流量でシンナーが吐出されているときには、シンナー供給口８６からはシンナーの吐出が行われず、逆にシンナー供給口８６から渦流を形成できる流量でシンナーが吐出されているときには、シンナー供給口４５からはシンナーの吐出が行われない。つまり、シンナー供給口４５、８６から交互にシンナーが供給されて、互いに逆向きの渦流が形成される。より具体的には、上記の図１３のタイミングチャートでカップ排液機構４１Ａにおける渦流形成期間である時刻ｔ７〜ｔ９の間に、１回または複数回、渦流の向きの切り替えが行われる。それによって、貯留空間４３に乱流を発生させ、シンナーとレジスト液との撹拌効果の向上を図ることができる。
【0065】
図２４には、更に他のカップ排液機構４１Ａの構成例を示している。この例では、起立した筒部材９１が軸部４４を囲うように、軸部４４の軸周りに回転自在に設けられている。この筒部材９１から４つの立て板が放射状に貯留空間４３の周縁に向けて伸びており、各々羽部材９２として構成されている。シンナー供給口４５から供給されるシンナーによって、羽部材９２が押され、羽部材９２が貯留空間４３の周方向に回転し、貯留空間４３により確実に渦流を形成する。それによって、貯留空間４３におけるシンナーとレジスト液との撹拌を、より確実に行うことができる。
【0066】
図２５には、更に他のカップ排液機構４１Ａの構成例を示している。この例では、貯留空間４３内の周縁部に板状部材９３が設けられている。板状部材９３は軸部４４を囲み、貯留空間４３を下方から上方へ向かう螺旋状に形成されている。なお、図２５は縦断面図であるため、板状部材９３の一部は切り欠いて示している。板状部材９３は、シンナーが貯留空間４３に供給されたときにシンナー及び希釈されたレジスト液をガイドし、より確実に渦流を形成する。つまり、軸部材４４と共に貯留空間４３における液流れを規制する規制部材として構成され、撹拌効果の向上を図るために設けられている。
【0067】
さらに他のカップ排液機構４１Ａについて説明する。例えば貯留空間４３を囲うように当該貯留空間４３を加熱するヒーターが設けられ、このヒーターへの供給電力は制御部１００からの制御信号に従って制御される。つまり、当該ヒーターの温度が当該制御信号に基づいて変化し、このようにヒーターの温度を制御するために当該ヒーターへの供給電力を制御する制御信号を温度制御信号とする。また、制御部１００からシンナー供給機構４０に出力される制御信号に従って、シンナー供給機構４０からのシンナーの流量が例えば既述の各例のように切り替わる。このシンナーの流量を切り替えるための制御信号をシンナー供給信号とすると、シンナー供給信号の出力に同期するように前記温度制御信号が出力され、前記ヒーターへの供給電力の制御が行われる。
【0068】
より具体的には、制御部１００がシンナー供給信号を出力し、シンナー供給機構４０から供給されるシンナーの流量が１００ｍＬ／分から４００ｍＬ／分に切り替わると共に、制御部１００は温度制御信号を出力して前記ヒーターの温度が所定の温度から例えば８０度になるように上昇する。シンナー供給機構４０から貯留空間４３に供給されるシンナーの温度は、ヒーターの温度である８０度よりも低い温度であるものとし、例えば２３度である。そして、貯留空間４３に供給されて旋回するシンナーの温度は、前記ヒーターにより加熱され、例えば４０度程度に上昇する。このようにシンナーの温度が上昇することで、貯留空間４３においてレジスト液のシンナーに対する溶解速度が大きくなり、速やかに撹拌が進行する。然る後、制御部１００がシンナー供給信号を出力し、シンナー供給機構４０から供給されるシンナーの流量が４００ｍＬ／分から１００ｍＬ／分に切り替わると共に、制御部１００は温度制御信号を出力して、前記ヒーターの温度が８０度よりも低い所定の温度に低下する。このように貯留空間４３でシンナーを加熱する構成とする代わりに、シンナー供給機構４０にてシンナーを加熱できるような構成とし、貯留空間４３へ供給されるシンナーの温度が予め例えば４０度になっているようにしてもよい。
【0069】
カップ排液機構４１Ａの構成例、処理例として説明した既述の各例は互いに組み合わせることができる。また、カップ排液機構４１Ｂ及びノズルバス５１にも、カップ排液機構４１Ａの構成として説明した各例を適用することができる。さらに、薬液としてウエハＷにレジスト液を供給する液処理装置について説明したが、薬液としてはレジスト液に限られない。例えば絶縁膜形成用のポリイミドなどをウエハＷに供給する場合も、薬液の粘度が比較的高いため、本発明の構成が有効である。また、ウエハＷに対して処理を行う装置に本発明は適用されることには限られず、他の半導体製造用の液処理装置にも適用することができる。具体的には、例えば背景技術の項目で説明したようにウエハＷを切断して形成されるチップに対してパッケージを形成するための薬液を供給する液処理装置にも本発明を適用することができる。また、撹拌された液を希釈液の供給によって貯留空間４３から排液できれば、排液口４７は上記のように貯留空間４２の側方に開口していなくてもよく、例えば貯留空間４２から上方に向かって開口してもよい。
【符号の説明】
【0070】
１ レジスト塗布装置１Ａ、１Ｂ 処理部
１Ｃ ノズル機構
２ カップ
４ 排液システム
４０ シンナー供給機構
４１Ａ、４１Ｂ カップ排液機構
４２ レジスト液貯留部
４３、４３Ａ、４３Ｂ 貯留空間
４５ シンナー供給口
４７ 排液口
５１ ノズルバス
６１ 排気排液タンク