特許 6905843 塗布処理装置

(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】6905843

(24)【登録日】2021年6月30日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】塗布処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20210708BHJP

   B05C 11/08 20060101ALI20210708BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20210708BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 564C

   B05C11/08

   B05C11/10

【請求項の数】12

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-62250(P2017-62250)

(22)【出願日】2017年3月28日

(65)【公開番号】特開2018-166135(P2018-166135A)

(43)【公開日】2018年10月25日

【審査請求日】2020年1月6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】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(72)【発明者】

【氏名】平尾 剛

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１６４２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０４０４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１２９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２４８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９６８１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／１６

Ｂ０５Ｃ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、
基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を供給する塗布液供給部材と、
前記基板保持部に保持された基板を囲み得るように、前記基板保持部の外側に配置されたカップと、
を有し、
前記カップの内周面には、少なくとも前記基板保持部に保持された基板の高さ位置から下方に、縦方向の溝が複数形成され、
前記各溝のカップ内周面における縦方向の各上端部は、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に成形されていることを特徴とする、塗布処理装置。

【請求項2】

前記各溝の断面は、台形であることを特徴とする、請求項１に記載の塗布処理装置。

【請求項3】

前記各溝によって形成される凸条部の上部表面は、溝の底部に対して相対的に撥水性が高いことを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の塗布処理装置。

【請求項4】

前記凸条部の上部表面の、溝の底部表面に対する割合は、９０％以上であることを特徴とする、請求項３に記載の塗布処理装置。

【請求項5】

前記凸条部の上部表面の、溝の底部表面に対する割合は、９５％以上であることを特徴とする、請求項３に記載の塗布処理装置。

【請求項6】

前記カップの内側に、前記基板保持部を囲む他のカップを有し、
当該他のカップの表面には、縦方向の溝が複数形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗布処理装置。

【請求項7】

前記他のカップにおける各溝の断面は、台形であることを特徴とする、請求項６に記載の塗布処理装置。

【請求項8】

基板上に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、
基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を供給する塗布液供給部材と、
前記基板保持部に保持された基板を囲み得るように、前記基板保持部の外側に配置されたカップと、
を有し、
前記カップの内周面には、少なくとも前記基板保持部に保持された基板の高さ位置から下方に、縦方向の溝が複数形成され、
前記カップの内側に、前記基板保持部を囲む他のカップを有し、
当該他のカップの表面には、縦方向の溝が複数形成され、
前記他のカップにおける各溝のカップ内周面における縦方向の各上端部は、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に成形されていることを特徴とする、塗布処理装置。

【請求項9】

前記他のカップにおける各溝の断面は、台形であることを特徴とする、請求項８に記載の塗布処理装置。

【請求項10】

前記他のカップにおける前記各溝によって形成される凸条部の上部表面は、溝の底部に対して相対的に撥水性が高いことを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の塗布処理装置。

【請求項11】

前記凸条部の上部表面の、溝の底部表面に対する割合は、９０％以上であることを特徴とする、請求項１０に記載の塗布処理装置。

【請求項12】

前記凸条部の上部表面の、溝の底部表面に対する割合は、９５％以上であることを特徴とする、請求項１０に記載の塗布処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板に塗布液を塗布する塗布処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に所定の塗布液を塗布して反射防止膜やレジスト膜といった塗布膜を形成する塗布処理が行われる。

【0003】

上述した塗布処理においては、回転中のウェハの中心部にノズルから塗布液を供給し、遠心力によりウェハ上で塗布液を拡散することよってウェハ上に塗布膜を形成する、いわゆるスピン塗布法が広く用いられている。この場合、回転するウェハの表面から飛散した塗布液が周囲に飛散するのを防止するため、従来からカップと呼ばれる容器を有する回転式の塗布装置が用いられている。これは、ウェハを水平状態で保持して回転させる基板保持手段の外側に、基板保持手段に保持されたウェハの側方から下方にかけて囲むようなカップが配置されているものであり、ウェハを回転させた際にウェハから周囲へ飛散する塗布液をカップの内周面で受け止めるものであった（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−８２６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、カップの内周壁面に飛散した塗布液は、自重によってカップ内周壁面を伝って下方に落下していくのであるが、従来技術はその際の格別な工夫がなかった。そのため、付着した塗布液が内周壁面に残留する量が多く、定期メンテナンスの間隔が短くなるという問題があった。また残留したまま塗布液が固着して汚染の原因となるパーティクルを発生させる可能性が高くなったり、メンテナンスの際に固着した塗布液を除去するにも時間を要していた。

【0006】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、前記したようないわゆる回転式の塗布装置をはじめとする各種塗布装置において、カップに飛散した塗布液の下方への落下を促進させて残留する塗布液の量を少なくして、カップ内周壁に残留する塗布液の量を抑えてパーティクルの発生を少なくし、またメンテナンスサイクルを長くすると共に、メンテナンスの際の固着した塗布液の除去に要する時間の短縮を図ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するため、本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を供給する塗布液供給部材と、前記基板保持部に保持された基板を囲み得るように前記基板保持部の外側に配置されたカップと、を有し、前記カップの内周面には、少なくとも前記基板保持部に保持された基板の高さ位置から下方に、縦方向の溝が複数形成され、前記各溝のカップ内周面における縦方向の各上端部は、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に成形されていることを特徴としている。

【0008】

本発明によれば、カップの内周面には、少なくとも前記基板保持部に保持された基板の高さ位置から下方に、縦方向の溝が複数形成されているので、カップ内周面に飛散した塗布液は、溝へと集められて凝集し、溝を伝って下方に滑落することが促進される。

【0009】

前記した塗布処理装置において、各溝の断面は、台形であってもよい。

【0011】

さらに前記各溝によって形成される凸条部（筋状に盛り上がっている部分）の上部表面は、溝の底部に対して相対的に撥水性が高いものであってもよい。これを実現するため、たとえば凸条部の上部表面に撥水処理を施したり、あるいは逆に溝の底部に親水処理を施したり、さらにはこれらの双方の処理を実施してもよい。

【0012】

前記カップの内側に、前記基板保持部を囲む他のカップを有し、当該他のカップの表面に、縦方向の溝を複数形成するようにしてもよい。

【0013】

前記他のカップにおける各溝の断面は、台形であってもよい。

【0014】

前記他のカップにおける各溝のカップ内周面における縦方向の各上端部は、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に成形してもよい。

【0015】

前記他のカップにおける前記各溝によって形成される凸条部の上部表面は、溝の底部に対して相対的に撥水性が高いものであってもよい。

【0016】

前記凸条部の上部表面の、溝の底部表面に対する割合は、９０％以上であることが好ましく、より好ましくは、前記凸条部の上部表面の、溝の底部表面に対する割合は、９５％以上であることがよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、カップ内周面に飛散した塗布液を下方に落下させることを促進できるから、カップ内周面に残留する塗布液の量を少なくしてパーティクルの発生を少なくし、またメンテナンスサイクルを長くすると共に、メンテナンスの際の固着した塗布液の除去に要する時間の短縮を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。

【図2】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す正面図である。

【図3】本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す背面図である。

【図4】レジスト処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。

【図5】レジスト処理装置の構成の概略を示す横断面図である。

【図6】アウターカップの側面端面図である。

【図7】インナーカップの側面図である。

【図8】溝の拡大平面図である。

【図9】溝の縦断面図である。

【図10】台形の溝の縦断面図である。

【図11】上端部がテーパ状に成形された溝の拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる塗布処理方法を実施する塗布処理装置を備えた基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、正面図と背面図である。なお、本実施の形態では、塗布液がレジスト液であり、塗布処理装置が基板にレジスト液を塗布するレジスト塗布装置である場合を例にとって説明する。

【0020】

基板処理システム１は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３とを一体に接続した構成を有している。

【0021】

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。

【0022】

カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

【0023】

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数、例えば第１〜第４の４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

【0024】

例えば第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３が下からこの順に配置されている。

【0025】

例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。

【0026】

これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の塗布液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に塗布液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、塗布液をウェハＷの表面に拡散させる。なお、レジスト塗布装置３２の構成については後述する。

【0027】

例えば第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１、周辺露光装置４２の数や配置についても、任意に選択できる。

【0028】

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。

【0029】

図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム７０ａを有する、ウェハ搬送装置７０が複数配置されている。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。

【0030】

また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。

【0031】

シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。

【0032】

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置１００が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム１００ａを有している。ウェハ搬送装置１００は、搬送アーム１００ａによってウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

【0033】

インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１１０と受け渡し装置１１１が設けられている。ウェハ搬送装置１１０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム１１０ａを有している。ウェハ搬送装置１１０は、例えば搬送アーム１１０ａにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１１１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。

【0034】

次に、上述したレジスト塗布装置３２の構成について説明する。レジスト塗布装置３２は、図４、図５に示すように内部を密閉可能な処理容器１２０を有している。処理容器１２０の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成されている。

【0035】

処理容器１２０内には、ウェハＷを保持して回転させる基板保持部としてのスピンチャック１２１が設けられている。スピンチャック１２１は、例えばモータなどのチャック駆動部１２２により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部１２２には、例えばシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック１２１は昇降自在になっている。

【0036】

スピンチャック１２１の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収する図６に示したアウターカップ１３０と、アウターカップ１３０の内周側に位置する図７に示した、他のカップとしてのインナーカップ１４０とを有している。

【0037】

図５に示すようにアウターカップ１３０のＸ方向負方向（図５の下方向）側には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１５０が形成されている。レール１５０は、例えばアウターカップ１３０のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１５０には、２本のアーム１５１、１５２が設けられている。

【0038】

第１のアーム１５１には、塗布液としてレジスト液を供給する、塗布液供給部材としてのレジスト液供給ノズル１５４が支持されている。第１のアーム１５１は、第１の移動機構としてのノズル駆動部１５５により、レール１５０上を移動自在である。これにより、レジスト液供給ノズル１５４は、アウターカップ１３０のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１５６からアウターカップ１３０内のウェハＷの中心部上方を通って、アウターカップ１３０のＹ方向負方向側の外側に設けられた待機部１５７まで移動できる。また、ノズル駆動部１５５によって、第１のアーム１５１は昇降自在であり、レジスト液供給ノズル１５４の高さを調節できる。

【0039】

第２のアーム１５２には、レジスト液の溶剤を供給する溶剤供給ノズル１５８が支持されている。第２のアーム１５２は、第２の移動機構としてのノズル駆動部１５９によってレール１５０上を移動自在となっている。これにより、溶剤供給ノズル１５８は、アウターカップ１３０のＹ方向正方向側の外側に設けられた待機部１６０から、アウターカップ１３０内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。待機部１６０は、待機部１５６のＹ方向正方向側に設けられている。また、ノズル駆動部１５９によって、第２のアーム１５２は昇降自在であり、溶剤供給ノズル１５８の高さを調節できる。

【0040】

アウターカップ１３０の下部には、環状の壁体１３１が設けられており、インナーカップ１４０の下部には、環状の壁体１４１が設けられている。これら壁体１３１、１４１との間に排出路をなす隙間ｄが形成されている。またさらに、インナーカップ１４０の下方には、円環状の水平部材１４２、筒状の外周垂直部材１４３、内周垂直部材１４４、底部に位置する円環状の底面部材１４５によって、屈曲路が形成されている。この屈曲路によって、気液分離部が構成されている。

【0041】

そして、壁体１３１と外周垂直部材１４３との間における底面部材１４５には、回収した液体を排出する排液口１３２が形成されており、この排液口１３２には排液管１３３が接続されている。一方、外周垂直部材１４３と内周垂直部材１４４との間における底面部材１４５には、雰囲気を排気する排気口１４６５が形成されており、この排気口１１６には排気管１４７が接続されている。

【0042】

前記したアウターカップ１３０の内周面には、図６に示したように、多数の溝１７０が縦方向に形成されている。この溝１７０の上端部ｈ、すなわち溝１７０が形成され始めているのは、上部は図４に示したように、スピンチャック１２１上に保持されたウェハＷの上面の高さ位置からであり、溝１７０の下端部ｂは、スピンチャック１２１上に保持されたウェハＷの下面の高さ位置よりもさらに下方である。

【0043】

図８、９に示したように、溝１７０によって凸条部１７１が形成される。そして本実施の形態では、凸条部１７１の上部表面１７１ａは、溝１７０の底部に対して相対的に撥水性が高くなっている。これを実現するためには、たとえば凸条部１７１の上部表面１７１ａに撥水処理を施したり、あるいは逆に溝１７０の底部１７０ａに親水処理を施せばよい。さらにはこれらの双方の処理、すなわち凸条部１７１の上部表面１７１ａに撥水処理を施すと共に、溝１７０の底部１７０ａに親水処理を施すようにしてもよい。また溝１７０の側部１７０ｂにも親水処理を施してもよい。

【0044】

前記したインナーカップ１４０の外周面、及びインナーカップ１４０の傾斜した上面１４０ａ（図４に示している）にも、図６に示したように、多数の溝１７０が縦方向に形成されている。そして、アウターカップ１３０の溝１７０と同様、溝１７０によって形成される凸条部の上部表面は、溝１７０の底部に対して相対的に撥水性が高くなっている。

【0045】

以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１における後述の塗布処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部２００にインストールされたものであってもよい。

【0046】

次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。まず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次処理ステーション１１の受け渡し装置５３に搬送される。

【0047】

次にウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱処理され、温度調節される。

【0048】

次にウェハＷはアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、第１のブロックＧ１のレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。

【0049】

ここで、レジスト塗布装置３２におけるレジスト塗布処理について詳述する。レジストの塗布処理にあたっては、先ずスピンチャック１２１の上面でウェハＷを吸着保持する。そして溶剤供給ノズル１５８をウェハＷの中心部の上方に移動させ、ウェハＷの中心部にレジスト液の溶剤を吐出する。次いでウェハＷをたとえば２０００ｒｐｍで回転させ、ウェハＷ上の溶剤をスピン塗布法によってウェハ全面に拡散させ、いわゆるプリウェット処理を行う。その後溶剤供給ノズル１５８を退避させた後、ウェハＷの中心部上方にレジスト液供給ノズル１５４を移動させ、ウェハＷを低回転で回転させながら、レジスト液供給ノズル１５４からウェハＷ上にレジスト液を供給する。

【0050】

そしてレジスト液供給ノズル１５４からのレジスト液の供給量が所定の量に達した時点でレジスト液の供給を停止し、次いでレジスト液供給ノズル１５４を退避させる。その後、より高速の回転数でウェハＷを回転させ、ウェハＷの中心部に供給されたレジスト液をウェハＷの全面に拡散させてレジスト液の塗布処理を行う。

【0051】

かかるプロセスにおいて、スピンチャック１２１の上面で吸着保持したウェハＷの上面からは、レジスト液の溶剤やレジスト液が周囲に飛散する。それらの液滴はアウターカップ１３０の内周面に向けて飛散する。飛散したこれらの処理液は、アウターカップ１３０で受け止められ、壁体１３１を伝って下方の排液口１３２へと導かれるのであるが、本実施の形態では、前記したようにアウターカップ１３０の内周面全面には、縦方向に溝１７０が形成されているので、アウターカップ１３０の内周面に付着したこれらの処理液は、溝１７０を滑落していく。したがって付着したこれらの処理液の下方への落下が促進される。

【0052】

しかも本実施の形態では、溝１７０によって形成された凸条部１７１の上部表面１７１ａは、溝１７０の底部１７０ａや側部１７０ｂに対して、相対的に撥水性が高くなっている。そのため凸条部１７１の上部表面１７１ａに付着した前記した各処理液の液滴は、図８に示したように、凸条部１７１の上部表面１７１ａで凝集して成長し、相対的に親水性のある溝１７０の底部１７０ａや側部１７０ｂに引き込まれやすくなる。その結果、これらの処理液は、溝１７０を伝って滑落しやすくなり、下方への落下がさらに促進される。

【0053】

したがって、アウターカップ１３０の内周面に残留するレジスト液等の塗布液の量が少なくなり、その分パーティクルの発生も抑えられる。また残留する塗布液の量が少ないので、メンテナンスサイクルを長くとることができ、さらにメンテナンスの際の固着したレジスト液の除去に要する時間についても、これを短縮することができる。

【0054】

一方、ウェハＷの周縁部から下方に落下したレジスト液や溶剤は、インナーカップ１４０の外周表面や、傾斜した上面１４０ａに付着するが、かかる場合でも、インナーカップ１４０の外周表面や、傾斜した上面１４０ａには、アウターカップ１３０と同様な溝１７０が形成されているので、下方への滑落が促進され、インナーカップ１４０の外周表面や、傾斜した上面１４０ａにレジスト液等の塗布液が残留することは抑えられる。また溝１７０によって形成された凸条部１７１の上部表面１７１ａを、溝１７０の底部１７０ａや側部１７０ｂに対して、相対的に撥水性を高くすることで、さらに塗布液等の滑落が促進される。なおかかる意味で、インナーカップ１４０は、落下した処理液をガイドする機能が大きいので、本実施の形態ではインナーカップと呼称しているものの、カップについては、いわゆるガイド部材として呼称してもよい。したがって、インナーカップという名称に限らず、本発明におけるインナーカップと同様な機能を有する部材は、本発明の他のカップの概念に含まれるものである。

【0055】

なお前記した実施の形態では、図９に示したように、溝１７０の断面が方形であったが、図１０に示したように、溝１７０の断面は台形であってもよい。

【0056】

また凸条部１７１の上部表面１７１ａの、溝１７０の底部１７０ａ表面に対する割合は、９０％以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上であることがよい。この場合、たとえば凸条部１７１の上部表面１７１ａの幅が、溝１７０の底部１７０ａの幅の９０％以上、あるいは９５％以上とすればよい。

【0057】

ところで、本実施の形態では、図９に示したように、アウターカップ１３０における溝１７０の上端部ｈは、スピンチャック１２１上に保持されたウェハＷの上面の高さ位置に対応する位置であったが、もちろんアウターカップ１３０の上端部から溝１７０を形成してもよい。

【0058】

但し、アウターカップ１３０の上端部付近が、スピンチャック１２１に保持された状態のウェハＷの周辺部に近接している場合、アウターカップ１３０の上端部付近に撥水処理がされていると、ウェハＷの回転によって飛散したレジスト液やその他の処理液が、アウターカップ１３０の上端部付近に飛散した際、跳ね返ってウェハＷの表面に飛散する場合もありうる。

【0059】

このような観点から、先の実施の形態では、アウターカップ１３０における溝１７０の上端部ｈは、スピンチャック１２１上に保持されたウェハＷの上面の高さ位置に対応する位置としていた。

【0060】

したがって、そのような跳ね返りを抑制するため、溝１７０の上端部ｈからアウターカップ１３０の上端部にかけた領域では、積極的に親水処理することが好ましい。

【0061】

また溝１７０の上端部ｈからアウターカップ１３０の上端部にかけた領域に付着したレジスト液やその他の処理液については、これを積極的に下方の溝１７０に導くことが好ましい。

【0062】

図１１に示した例は、そのように溝１７０の上端部ｈからアウターカップ１３０の上端部にかけた領域Ｆに付着した処理液を、溝１７０へと導きやすくするため、溝１７０各上端部１７０ｃは、上方に向かうにつれて広がるようにテーパ状に成形してある。これによって、領域Ｆに付着、残留する処理液は、溝１７０へと導かれやすくなり、領域Ｆにレジスト液等の処理液が残留、固着することは抑えられる。

【0063】

また前記した例では、溝１７０は直線状のもの、すなわち溝１７０の側部１７０ｂが相互に平行なものであったが、これに限らず、溝１７０自体の幅を、例えば下方に行くにつれて幅広にしたり、あるいは逆に下方に行くにつれて幅狭にしたりしてもよい。前者の場合には、凸条部１７１が上方で幅広となり、付着した塗布液等をより凝集させることが可能になり、後者の場合には、下方に行くにつれて溝内で塗布液等を凝集させて、滑落を促進させることが可能になる。このような溝の形状の選択は、例えば塗布液の粘度によって行ってもよい。

【0064】

前記実施の形態は、塗布処理装置としてレジスト液をウェハＷに塗布するレジスト塗布装置に適用した例であったが、本発明は、そのようにレジスト液の塗布のみならず、各種の塗布液、例えば反射防止膜の形成に用いられる塗布液やＳＯＧなどにおいても適用可能である。すなわちウェハをはじめとする各種基板の表面に塗布液を塗布する際、周囲にこれら塗布液が飛散する処理装置に適用があるものである。

【0065】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または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。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布処理装置に有用である。

【符号の説明】

【0067】

１ 基板処理システム
３０ 現像処理装置
３１ 下部反射防止膜形成装置
３２ レジスト塗布装置
３３ 上部反射防止膜形成装置
４０ 熱処理装置
４１ アドヒージョン装置
４２ 周辺露光装置
１２１ スピンチャック
１３０ アウターカップ
１４０ インナーカップ
１５４ レジスト液供給ノズル
１５８ 溶剤供給ノズル
１６１ 溶剤供給ノズル
１７０ 溝
１７１ 凸条部
２００ 制御部
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】