CN101650532A - 液体处理装置、液体处理方法和存储介质 - Google Patents

液体处理装置、液体处理方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液体处理装置、液体处理方法和存储介质，能够在抑制液体处理装置的总排气量的增大的同时增加基板保持部的排列数量。通过分别设置有第一调节风门(72)的多个个别排气通路(7)和与这些多个个别排气通路(7)的下游侧共同连接的共用排气通路(73)，对n个(n为3以上的整数)杯体4以排气量(E)进行抽吸排气，此时，构成第一调节风门(72)，使得在药液喷嘴(5)位于与晶片(W)相对的设定位置的一个杯体中，从该杯体侧以第一吸入量(E1)吸入外部气体；在其余的杯体中，从该杯体侧以比第一吸入量(E1)小的第二吸入量(E2)吸入外部气体，并且杯体(4)侧和支路(76)侧两者的外部气体的吸入量为(E－E1)/(n－1)。

Description

液体处理装置、液体处理方法和存储介质
技术领域
本发明涉及对例如半导体晶片、LCD(液晶显示器)基板等进行液体处理例如抗蚀剂的涂敷、曝光后的显影处理等的液体处理装置和其方法以及存储介质。
背景技术
作为半导体器件、LCD基板等的制造工艺中的一项，在基板上形成抗蚀剂图案的工序通过以下一系列的工序进行：在基板例如半导体晶片(以下称为“晶片”)上形成抗蚀剂膜，使用光掩模对该抗蚀剂膜进行曝光之后进行显影处理，从而得到所需的图案，这一系列的工序通过现有的涂敷、显影装置进行。
这种涂敷、显影装置包括进行抗蚀剂液的涂敷的涂敷单元、涂敷反射防止膜用的药液的反射防止膜形成单元等液体处理单元，为了确保高生产能力，通常各设置有多个涂敷单元和反射防止膜形成单元。
如图11所示，这些液体处理单元以下述方式构成：将晶片W保持在旋转夹头10上，从设置在旋转夹头10的上方侧的喷嘴11对该晶片的旋转中心滴下作为药液的抗蚀剂液，并使该晶片W旋转，从而进行利用旋转的离心力使上述药液向晶片的径向扩散的旋涂(spincoating)。在上述旋涂中，由于雾从晶片W向外侧飞散，在旋转夹头10的周围设置有杯体12，并且在该杯体12的底部连接有具有调节风门(damper)13的排气通路14，通过该排气通路14对杯体12内进行抽吸排气。
在上述液体处理单元中，进行上述旋涂、成膜干燥、向晶片的外缘供给抗蚀剂膜的溶剂并除去该区域的不需要的抗蚀剂膜的处理即切边(edge cut)、干燥等的一系列处理。此时，在各液体处理单元中，在转速大产生的雾量多的旋涂时以高排气量进行排气；为了形成均匀的膜厚，在转速比旋涂时小的成膜干燥时以低排气量进行排气；在转速再次变大的切边时、干燥时以高排气量进行排气，同时进行各个处理。此处，在上述排气通路14中的调节风门13的下游侧总是以配合上述高排气量的排气量进行排气，能够通过调整上述调节风门13的开合度使得在调节风门13的上游侧形成低排气量状态，从而对排气量的高低进行控制。
这样在上述液体处理单元中根据处理的不同对排气量进行控制，但总体来说总是进行配合高排气量的排气，因此，在组装有多台这样的液体处理单元的上述涂敷、显影装置中，装置整体的液体处理单元的总排气量为由(一台液体处理单元的排气量)×(液体处理单元的数量)求出的量。对于这一点，使用图11以三台液体处理单元的情况为例，举出液体处理单元1A以高排气量Eh、剩下的两台液体处理单元1B、1C以低排气量E1分别进行排气的情况为例并进行说明。
在各液体处理单元1A～1C中，各排气通路14中的调节风门13的下游侧以高排气量Eh排气。在液体处理单元1A中关闭调节风门13，在调节风门13的上游侧即杯体12内也保持以排气量Eh进行排气；在液体处理单元1B、1C中，打开调节风门13吸入外部气体，其结果是调节风门13的上游侧即杯体12内以低排气量E1进行排气。这时，在液体处理单元1B、1C中被吸入的外部气体量为与((高排气量Eh)-(低排气量E1))相当的量。这样，一台液体处理单元的排气量为与高排气量Eh相当的排气量，在组装有三台液体处理单元的情况下，这些液体处理单元的总排气量E为与三台液体处理单元的排气量(E＝3×Eh)相当的量。
另一方面，如专利文献1所述，本发明的发明者提出了能够进一步提高生产能力的方案：包括抗蚀剂液的涂敷单元和反射防止膜形成单元，使用于形成抗蚀剂膜的组块(block)和进行显影处理的组块分离，使晶片从载体组块(carrier block)到曝光装置的搬送通路和从曝光装置到载体组块的搬送通路分别独立形成。在该装置中，例如，如图12所示，沿上述搬送通路，横向并排配置有多个例如3个成为液体处理单元的一部分的上述杯体12，并且设置共用的喷嘴15，使其能够沿着上述搬送通路移动，使该喷嘴15移动并分别位于各个杯体12的上方侧，对配置在这些杯体12内的晶片进行抗蚀剂液的供给。
排气通路14分别与上述杯体12的底部连接，通过与沿杯体12的排列方向配置的共用的排气通路16对各杯体12进行抽吸排气。在这样的结构中也可以是，与图11所示的例子同样地进行杯体12内的排气，在各排气通路14中的调节风门13的下游侧总是配合上述高排气量Eh进行排气，在使杯体12内以低排气量E1进行排气时，通过调整上述调节风门13的开合度，吸入与(Eh-E1)相当的量的外部气体，在该调节风门13的上游侧形成低排气状态。因此，液体处理单元的总排气量E为由(一台杯体12的排气量Eh)×(杯体的数量)求出的量。
为了提高生产能力要求增加杯体的排列数量，但是根据现有技术，液体处理单元的总排气量与杯体的数量成比例地增大，因为上述雾含有有机物，所以导致作为该有机物的排气量的有机排气量增加，电力使用量增加，而且从减少二氧化碳排出量的观点出发也不优选。因此，希望能够确立一种在抑制为与现有技术同等程度的总排气量的状态下能够增加杯体的排列数量的方法。
此处，在专利文献1中记载了以下技术：以与基板保持部的转速对应的设定排气量对杯体内进行排气，从而总是以预定的排气状态对杯体内进行排气，由此能够抑制雾向基板的附着，并且形成稳定的膜厚的薄膜。但是，在该技术中，排气量的调整也通过调节风门的开合度调整而进行，在调节风门的下游侧总是配合高排气状态进行排气，因此，在增加杯体的排列数量的情况下，结果也会导致总排气量的增大。从而，即使使用该技术也不能够解决上述的问题。
专利文献1：日本特开2006-229062号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况提出，其目的在于在抑制液体处理装置中的总排气量的增大的同时增加基板保持部的排列数量。
因此，本发明的液体处理装置，具有以在共用的框体内相互并排排列、并且其周围被杯体包围的方式设置的n个(n是3以上的整数)基板保持部，从设置为能够在上述基板保持部的排列方向上移动的共用的药液喷嘴对被保持在该基板保持部上的基板供给药液，并使该基板保持部旋转，从而对该基板进行药液的涂敷，该液体处理装置的特征在于，包括：
分别与上述多个杯体连接，并且具有在上述框体内开口的支路的多个个别排气通路；
与上述多个个别排气通路的下游侧共同连接，并且其内部气氛以排气量E被抽吸排气的共用排气通路；
与上述多个个别排气通路分别连接，用于对来自上述杯体侧的外部气体的吸入量和来自上述支路侧的外部气体的吸入量进行调整的第一外部气体吸入量调整部；和
控制部，其输出用于分别将与上述药液喷嘴位于与上述基板保持部上的基板相对的设定位置的一个杯体相对应的上述第一外部气体吸入量调整部设定为第一状态、将与其余的杯体相对应的上述第一外部气体吸入量调整部设定为第二状态的控制信号，
上述第一外部气体吸入量调整部以下述方式构成，在处于上述第一状态时，不从上述支路侧吸入外部气体，而从该杯体侧以第一吸入量E1吸入外部气体；在处于上述第二状态时，从该杯体侧以比上述第一吸入量E1小的第二吸入量E2吸入外部气体，并且杯体侧和支路侧这两者的外部气体的吸入量为(E-E1)/(n-1)。
此处，上述的控制部能够构成为，根据上述药液喷嘴的位置，将上述第一外部气体吸入量调整部设定为上述第一状态或者第二状态。此外，可以是，使上述共用排气通路的一端侧在上述框体内开口，为了调整在上述共用排气通路吸入的外部气体量，具有设置在该共用排气通路中的第二外部气体吸入量调整部，上述控制部，在上述药液喷嘴相对于一个杯体位于上述设定位置时与相对于任意一个杯体都不位于上述设定位置时之间，利用上述第二外部气体吸入量调整部调整外部气体的吸入量。而且，上述控制部构成为控制上述第二外部气体吸入量调整部，使得在上述药液喷嘴相对于一个杯体位于上述设定位置时，不向上述共用排气通路内吸入外部气体；在上述药液喷嘴相对于任意一个杯体都不位于上述设定位置时，向上述共用排气通路吸入外部气体。这里，能够使用调节风门作为上述一外部气体吸入量调整部和第二外部气体吸入量调整部。上述n个基板保持部的排列数量优选为3≤n≤6。
此外，本发明的液体处理方法是，具有以在共用的框体内相互并排排列、并且其周围被杯体包围的方式设置的n个(n是3以上的整数)基板保持部，从设置为能够在上述基板保持部的排列方向上移动的共用的药液喷嘴对被保持在该基板保持部上的基板供给药液，并使该基板保持部旋转，从而对该基板进行药液的涂敷的液体处理方法，其特征在于：
在通过设置有第一外部气体吸入量调整部的多个个别排气通路和与这些多个个别排气通路的下游侧共同连接的共用排气通路，对上述的多个杯体以排气量E进行抽吸排气时，
针对上述药液喷嘴位于与上述基板保持部上的基板相对的设定位置的一个杯体，调整上述第一外部气体吸入量调整部使得不从上述支路吸入外部气体，而从该杯体侧以第一吸入量E1吸入外部气体；
针对其余的杯体，调整上述第一外部气体吸入量调整部使得从该杯体侧以比上述第一吸入量E1小的第二吸入量E2吸入外部气体、并且杯体侧和支路侧两者的外部气体吸入量为(E-E1)/(n-1)。
此处，使上述共用排气通路的一端侧在上述框体内开口，
可以是，在上述药液喷嘴相对于一个杯体位于上述设定位置时与相对于任意一个杯体都不位于上述设定位置时之间，利用设置在上述共用排气通路中的第二外部气体吸入量调整部，调整被吸入上述共用排气通路内的外部气体量，进一步，也可以通过以下方式控制上述第二外部气体吸入量调整部：在上述药液喷嘴相对于一个杯体位于上述设定位置时，不向上述共用排气通路吸入外部气体；在上述药液喷嘴相对于任意一个杯体都不位于上述设定位置时，向上述共用排气通路吸入外部气体。
此外，本发明的存储介质存储有在对基板涂敷药液的液体处理装置中使用的计算机程序，其特征在于：上述程序组合有步骤组，使得能够实施上述液体处理方法。
发明的效果
根据本发明，在具有其周围被杯体包围的n个(n是3以上的整数)基板保持部的液体处理装置中，在通过设置有第一外部气体吸入量调整部的多个个别排气通路和与这些多个个别排气通路的下游侧共同连接的共用排气通路以排气量E对上述多个杯体进行抽吸排气时，构成第一外部气体吸入量调整部，使得在上述药液喷嘴位于与上述基板保持部上的基板相对的设定位置的一个杯体中，从该杯体侧以第一吸入量E1吸入外部气体；在其余的杯体中，从该杯体侧以比第一吸入量E1小的第二吸入量E2吸入外部气体，并且杯体侧和支路侧两者的外部气体吸入量为(E-E1)/(n-1)。因此，即使是在排列有n个(n是3以上的整数)以上的基板保持部的情况下，也能够在抑制液体处理装置的总排气量的增大的同时增加基板保持部的排列数量。
附图说明
图1是表示本发明的液体处理装置的一实施方式的平面图和截面图。
图2是表示设置在上述液体处理装置中的液体处理部的一部分的截面图。
图3是表示设置在上述液体处理装置中的药液喷嘴的立体图。
图4是对设置在上述液体处理装置中的第一调节风门的作用进行说明的说明图。
图5是表示设置在上述液体处理装置中的排气系统的说明图。
图6是表示在上述液体处理装置中进行的液体处理方法的工序图。
图7是表示在上述液体处理装置中进行的液体处理方法的工序图。
图8是表示组装有上述液体处理装置的抗蚀剂图案形成装置的平面图。
图9是表示上述抗蚀剂图案形成装置的立体图。
图10是表示上述抗蚀剂图案形成装置的截面图。
图11是表示现有的液体处理装置中的排气系统的说明图。
图12是表示现有的液体处理装置中的排气系统的说明图。
符号说明
W半导体晶片
2液体处理装置
21～24液体处理部
3旋转夹头
4杯体
5药液喷嘴
61～64切边机构
7A，7B，7排气通路
71排气量调整机构
72第一调节风门
73共用排气通路
74排气机构
75第二调节风门
76支路
77，78驱动部
8控制部
具体实施方式
以下，根据本发明的实施方式，以在用于对基板，例如晶片W，进行抗蚀剂液的涂敷处理的涂敷装置中应用本发明的液体处理装置的情况作为例子进行说明。图1中2是上述液体处理装置，在该液体处理装置2内，n个(n是3以上的整数)，在此例中为4个的液体处理部21～24以在横方向(图中的Y轴方向)上并排排列的状态设置在共用的框体20中。这些液体处理部21～24结构相同，因此，在图2中以液体处理部21为例进行详细的说明。
图2中3是作为用于吸引吸附晶片W的背面侧中央部并保持水平的基板保持部的旋转夹头。该旋转夹头3通过轴部31与驱动机构32连接，构成为利用该驱动机构32能够在保持有晶片W的状态下旋转和自由升降。在被该旋转夹头3保持的晶片W的周缘外侧，设置有包围该晶片W并上部侧开口的杯体4。杯体4的侧周面上端侧向内侧倾斜，在杯体4的底部侧，呈凹部状的液体接受部41在晶片W的周缘下方侧遍及整周地被设置。该液体接受部41通过划分部件42被划分为外侧区域41a和内侧区域41b，在外侧区域41a的底部设置有用于排出积存的涂敷液等排出液的排液口43，而且在内侧区域的底部设置有例如两个排气口44、45。
而且，在晶片W的下方侧设置有圆形板46，以包围该圆形板46的外侧的方式设置有环形部件47。在该环形部件47的外端面，向下方延伸的端板48以进入上述外侧区域41a内的方式被设置，顺着此端板48和环状部件47的表面，涂敷液被引导至外侧区域41a内。另外，虽然未图示，但支承晶片W的背面侧并能够升降的升降销上下贯通圆形板46地被设置，通过该升降销和外部的搬送机构的协同作用，在旋转夹头3与上述搬送机构之间进行晶片W的交接。
回到图1的说明，图1中5是用于对4个液体处理部21～24供给药液的共用的药液喷嘴，在其前端侧形成有喷嘴部51，该喷嘴部51具有喷出作为药液的抗蚀剂液的细孔的喷出口。如图3所示，该药液喷嘴5构成为，通过与驱动部55例如电动机连接的移动机构52，在Z方向上自由升降，并且沿设置于液体处理装置2的长度方向(Y方向)的导轨53在Y轴方向上自由移动。此外，图中54是设置在一端侧的液体处理部21的外侧的上述药液喷嘴5的待机区域。药液喷嘴5构成为，例如通过上述移动机构52，在待机领域与对保持在旋转夹头3上的晶片W涂敷药液的涂敷位置之间自由移动，在药液喷嘴5位于上述涂敷位置时，上述喷嘴部51的喷出口对晶片W的旋转中心喷出药液。该涂敷位置相当于本发明的设定位置。该药液喷嘴5的驱动通过后述的控制部8被控制。
此外，图1中25是安装在液体处理装置2的顶部的过滤单元，26是设置在液体处理装置2的底面的排气部。从上述排气部26以规定的排气量进行排气，并且从上述过滤单元25供给规定流量的清洁气体，从而在液体处理装置2内形成清洁气体的下降流。此外，图中27是在液体处理装置2中面对外部的搬送机构的移动区域的面上形成的晶片W的搬入搬出口。
此外，图中61～64是切边机构，其用于对保持在旋转夹头3上的晶片W的周缘部供给作为涂敷膜的抗蚀剂膜的溶剂，这些切边机构61～64为相同结构，因此以切边机构61为例，基于图2进行说明。该切边机构61设置在上述液体处理部21的附近，具有弯曲为L字状的溶剂喷嘴65，以及驱动该溶剂喷嘴65在铅直方向上自由升降和自由旋转的驱动部66。溶剂喷嘴65构成为，通过上述驱动部66，在对保持在旋转夹头3上的晶片W的周缘部供给上述溶剂的处理位置(参照图2)、与杯体4的外侧的待机位置(参照图1)之间自由移动。进一步，图中67是对保持在旋转夹头3上的晶片W的背面侧供给洗净液的洗净喷嘴。这些药液喷嘴5、溶剂喷嘴65和洗净喷嘴67，分别通过未图示的供给系统与作为药液的抗蚀剂液、作为涂敷膜的抗蚀剂膜的溶剂、和洗净液的供给源连接。
在设置在各杯体4的底部的内侧区域的两个排出口44、45上，分别连接有排气通路7A、7B，这些排气通路7A、7B在途中接合，构成一个个别排气通路7。在该个别排气通路7中插入设置有排气量调整机构71，该排气量调整机构71在其内部具有成为第一外部气体吸入量调整部的第一调节风门72。此处，在图1中省略对排气通路7系统的描绘。
另外，如图2和图5所示，各液体处理部21～24的个别排气通路7的基端侧与共用排气通路73连接。该共用排气通路73设置在框体20内，其一端侧在框体20内开口，另一端侧与上述排气部26连接，该共用排气通路73的内部以排气量E被抽吸排气。此外，在共用排气通路73内，在其一端侧、与连接有最接近该一端侧的液体处理部，在此例中为液体处理部21，的个别排气通路7的区域之间，设置有成为第二外部气体吸入量调整部的第二调节风门75。
这里对排气量调整机构71进行说明，如图2所示，该排气量调整机构71包括：设置在排气量调整室70的内部的成为第一外部气体吸入量调整部的第一调节风门72；和与排气量调整室70连接的吸入外部气体用的支路76。该支路76的一端侧在框体20内开口，上述第一调节风门72是用于对来自杯体4侧的外部气体的吸入量和来自上述支路76侧的外部气体的吸入量进行调整的机构。此例中的外部气体是指框体20内的气氛。在本实施方式中，作为排气量调整机构71采用下述结构：在个别排气通路7中设置排气量调整室70，在其内部设置第一调节风门72，并且在排气量调整室70设置支路76，但也可以采用下述结构：在个别排气通路7的内部直接设置第一调节风门72，并且在个别排气通路7自身设置支路76。
上述第一外部气体吸入量调整部以能够分别被设定为第一状态和第二状态的方式构成。例如，在使用第一调节风门72作为上述第一外部气体吸入量调整部的情况下，上述第一状态和第二状态分别通过调节风门72的开合度而被设定，例如，第一调节风门72在作为第一状态的第一位置与作为第二状态的第二位置之间以两个阶段调整其开合度。例如图2实线所示，上述第一位置是，关闭排气量调整室70和支路76的连接部位的支路76的开口区域76a，防止上述外部气体的吸入的位置，如果将第一调节风门72设定在该第一位置，则形成仅从杯体4侧吸入外部气体的状态。另一方面，例如图2虚线所示，上述第二位置是支路76的上述开口区域76a一定程度被打开的位置，如果将第一调节风门72设定在该第二位置，则形成不仅从杯体4侧，而且从支路76侧吸入外部气体的状态。
而且，在此例中，如图4(a)所示，在第一调节风门72位于上述第一位置时，不从上述支路76侧吸入外部气体，从该杯体4侧以第一吸入量E1吸入外部气体，如图4(b)所示，在第一调节风门72位于上述第二位置时，从该杯体4侧以比上述第一吸入量E1小的第二吸入量E2吸入外部气体，并且，杯体4侧和支路76侧这两者的外部气体的吸入量为(E-E1)/(n-1)。此时从支路76侧以吸入量{E-E1-(n-1)×E2}/(n-1)吸入外部气体。
此处，外部气体的吸入量换言之即是排气量，因此，第一吸入量E1、第二吸入量E2、吸入量(E-E1)/(n-1)分别相当于第一排气量E1、第二排气量E2、排气量(E-E1)/(n-1)。
此外，上述第二调节风门75为了调整向上述共同排气通路73内的外部气体的吸入量，在第一位置与第二位置之间以两个阶段调整其开合度。上述第一位置是关闭上述共用排气通路73的一端侧，防止外部气体的吸入的位置，第二位置是打开上述共用排气通路73的一端侧，吸入外部气体的位置。在这些第一和第二调节风门72、75上，分别连接有用于调整各自的开合度的驱动部77、78，这些驱动部77、78通过控制部8被控制。
这里对该液体处理装置2中的晶片W的处理进行简单的说明。已进行抗蚀剂涂敷的前工序的晶片W通过搬入搬出口27利用未图示的搬送机构被搬送到框体20内的液体处理部21。然后，在液体处理部21中，通过上述升降销和上述搬送机构的协同作用，晶片W被水平保持在旋转夹头3上。接着将药液喷嘴5从待机区域54移动到该液体处理部21的上述涂敷位置，使药液从此处向晶片W表面的旋转中心滴下，并且使旋转夹头3以例如1000rpm左右的转速旋转。于是，药液由于旋转的离心力向晶片W的径向扩散，进行抗蚀剂涂敷工序(药液涂敷工序)。
接着，通过使晶片W以例如2500rpm左右的转速旋转，进行在调整涂敷在晶片W的表面的药液的膜厚的同时使其干燥的成膜干燥工序。之后，通过溶剂喷嘴65，对晶片W的表面侧的周缘部供给抗蚀剂膜的溶剂，并且对晶片W的背面侧从洗净喷嘴67供给洗净液，并使旋转夹头3以例如1000rpm的转速旋转。这样，同时进行除去晶片W的周缘部的不需要的抗蚀剂膜的切边工序、和对晶片W的背面侧进行洗净的洗净工序。之后，使旋转夹头3以2000rpm的转速旋转，从而甩脱上述溶剂和洗净液，进行晶片W的干燥工序。
这样在液体处理部21中进行了一系列的工序的处理后的晶片W，通过上述搬送机构从搬入搬出口27被搬出框体20，并被搬送到下一工序。而且，在本例中，由于设置有4个液体处理部21～24，因此，处理前的晶片W通过上述搬送机构，能够相对于液体处理部21、液体处理部22、液体处理部23、液体处理部24被依次进行交接，在各液体处理部21～24中，晶片W按照交接的顺序，依次被实施上述的抗蚀剂液涂敷工序→成膜干燥工序→切边工序(包括背面侧洗净工序。以下也同样，切边工序与背面侧洗净工序同时进行)→干燥工序，处理完成的晶片W通过上述搬送机构，从液体处理部21、液体处理部22、液体处理部23、液体处理部24依次向液体处理装置2的外部搬出。
下面，参照图5对上述控制部8进行说明。图5中，80是总线，在该总线80上连接有存储部和CPU等，在图5中为了表现其功能，模块化地进行表示。调节风门用程序81基于药液喷嘴5的位置，对第一调节风门72和第二调节风门75的驱动部77、78输出开合度指令。在本实施方式中，在每一个液体处理部21～24中都设置有第一调节风门72，因此，为了说明的方便，令液体处理部21～24分别为1号机21～4号机24，在液体处理部21中有第一调节风门72a，在液体处理部22中有第一调节风门72b，在液体处理部23中有第一调节风门72c，在液体处理部24中有第一调节风门72d。
上述调节风门用程序81存储在存储介质，例如软盘、光盘、磁光盘(MO)等中，被安装在作为控制部8的计算机中，存储在程序存储部中。
具体地进行说明，在上述液体处理装置2的各液体处理部21～24中，根据上述晶片W的处理目的，以在杯体4内形成“第一吸入量E1”、“第二吸入量E2”这两种外部气体吸入状态的方式进行排气。该第一吸入量E1设定为比第二吸入量E2大的量，吸入量多意味着排气量大。
此处，第一吸入量E1是指，在上述的抗蚀剂涂敷工序时，被吸入杯体4内的外部气体量。在此工序中，供给至晶片W的中心部的药液由于旋转的离心力向晶片W的外侧扩散，并将不需要的药液甩脱使其飞散，因此产生的雾量多，为了对该雾进行排气，需要大的外部气体吸入量(排气量)。
此外，第二吸入量E2是指，在液体涂敷工程以外的工序，即成膜干燥工序、切边工序、干燥工序时，被吸入杯体4内的外部气体量。在上述成膜干燥工序中，产生的雾量比抗蚀剂涂敷工序中的少，为了在晶片W的面内形成膜厚均匀的涂敷膜，优选设定为低排气状态。
高排气状态下晶片W的周缘区域干燥快，导致该周缘区域的膜厚变大。而且，在上述切边工序、干燥工序中雾产生量也比抗蚀剂涂敷工序中的少，因此在低排气状态下进行处理也能够充分地对雾进行排气。
在本发明中，根据调节风门用程序81，关于药液喷嘴5相对于液体处理部位于与晶片W相对的位置的杯体4，更具体的说，药液喷嘴5相对于液体处理部位于上述涂敷位置的一个杯体4，第一调节风门72的开合度设定在上述第一位置；关于其他的杯体4，第一调节风门72的开合度设定在上述第二位置。这样，如上所述第一调节风门72被设定在第一和第二位置，因此，上述一个杯体4如上述的图4(a)所示，以从该杯体4侧以第一吸入量E1吸入外部气体的方式进行排气。
另一方面，关于上述其他的杯体4，通过杯体4内和支路76对框体20内的气氛进行排气，因此，如上述图4(b)所示，从该杯体4侧以第二吸入量E2吸入外部气体，并且在个别排气通路7的第一调节风门72的下游侧，以从杯体4侧和支路76侧这两者以吸入量(E-E1)/(n-1)吸入外部气体的方式进行排气。
具体地说，在液体处理部为4个的情况下，第一排气量E1设定为例如2.0m3/min～3.0m3/min左右，优选2.4m3/min左右，第二排气量E2设定为例如1.0m3/min～2.0m3/min左右，优选1.5m3/min左右。这样在抗蚀剂膜的形成处理中存在第一吸入量E1和第二吸入量E2的优选的排气量，因此，能够参考这些排气量而设定液体处理部的优选排列数量。此时，如果液体处理部的排列数量少则难以提高生产能力，如果液体处理部的排列数量过多则会使药液喷嘴的负担过大，从而导致生产能力的下降，因此，在考虑这些情况的基础上，液体处理部的个数n优选为3≤n≤6。
此外，关于第二调节风门75，从调节风门用程序81对第二调节风门75的驱动部78输出开合度命令，使得：在药液喷嘴5相对于任意一个液体处理部位于与晶片W相对的位置，更具体的说，上述药液喷嘴5位于任意一个液体处理部的上述涂敷位置时，将该调节风门75设定在第一位置(关闭共用排气通路73的一端侧的位置)；在药液喷嘴5相对于任意一个液体处理部均不位于与晶片W相对的位置，更具体的说，上述药液喷嘴5不位于任意一个液体处理部的上述涂敷位置时，将该调节风门75设定在第二位置(打开共用排气通路73的一端侧的位置)。这里，能够将第二调节风门75设定在第二位置的是在药液喷嘴5位于待机区域时、和药液喷嘴5正在移动时。
根据调节风门用程序81的第一和第二调节风门72、75的切换时刻，能够根据处理适当地进行设定，在本例中，以药液喷嘴5是否在上述液体处理部中的上述涂敷位置为基准进行判断。即，在上述药液喷嘴5到达上述涂敷位置时，在该液体处理部中第一调节风门72从第二位置切换到第一位置，并且第二调节风门75切换到第一位置。此外，在药液喷嘴5从上述涂敷位置离开时，在该液体处理部中第一调节风门72从第一位置切换到第二位置，并且第二调节风门75切换到第二位置。
此处，关于药液喷嘴5是否位于上述涂敷位置的判断，例如，可以预先掌握在各液体处理部中药液喷嘴5的位于上述涂敷位置时的位置数据，从而判断药液喷嘴5是否位于此位置，也可以在喷嘴的驱动部55侧掌握药液喷嘴5位于上述涂敷位置的信息，据此利用调节风门用程序71对第一和第二调节风门72、75的开合度进行控制。例如，可以使上述驱动部55的电动机与编码器连接，由此掌握药液喷嘴5的位置数据。
接着，参照附图对在液体处理单元内进行的排气量的控制进行说明，其内容与上述的液体处理单元的作用有所重复。图6(a)表示空载状态。此空载状态是指，药液喷嘴5位于待机区域54，晶片W没有被搬送至1号机21～4号机24的液体处理部的任意一个的状态。在此空载状态下，在4台液体处理部中将全部的第一调节风门72设定在上述第二位置，从4台杯体4侧以第二吸入量E2吸入外部气体，并且将第二调节风门75设定在第二位置，打开共用排气通路73的一端侧。这样，在4台杯体4中的第一调节风门72的下游侧以E3＝(E-E1)/(n-1)的吸入量吸入外部气体而进行排气，但因为液体处理装置2的共用排气通路73中总是以总排气量E进行排气，所以如果以吸入量E3＝(E-E1)/(n-1)对4个杯体4进行排气，则会导致总排气量E发生变化，因此，打开第二调节风门75向共用排气通路73的内部吸入外部气体，进行总排气量E的调整。
举出此时的排气量的具体数值的一个例子：总排气量E为10.0m3/min，设定的第二吸入量E2为1.5m3/min，利用支路76的外部气体的吸入量Em1分别为0.6m3/min，利用上述共用排气通路73的外部气体的吸入量Em2为1.0m3/min，其他的外部气体吸入量(排气量)为0.4m3/min。这里的其他的外部气体吸入量(排气量)是例如通过药液喷嘴5的移动机构52等进行的外部气体的吸入量的总量。
图6(b)表示在1号机21的液体处理部中实施抗蚀剂涂敷工序的状态。在此状态中，药液喷嘴5相对于1号机21位于涂敷药液的涂敷位置，因此，该1号机21中第一调节风门72被切换到第一位置，并且第二调节风门75被切换到第一位置。这样，在1号机21中从杯体4侧以第一吸入量E1进行排气，在2号机22～4号机24中从杯体4侧以第二吸入量E2进行排气。此处，第一和第二调节风门72、75的切换时刻如已述的相同。
举出此时的排气量的具体数值的一个例子：总排气量E为10.0m3/min，设定的第一吸入量E1为3.3m3/min，第二吸入量E2为1.5m3/min，利用支路76的外部气体的吸入量Em1分别为0.6m3/min，利用上述供给排气通路73的外部气体的吸入量Em2为0m3/min，其他的外部气体吸入量为0.4m3/min。
接着，在图7(a)中表示药液喷嘴5从1号机21的液体处理部向2号机22的液体处理部移动，在2号机22中实施抗蚀剂涂敷工序的状态。在此状态中，药液喷嘴5相对于2号机22位于涂敷药液的涂敷位置，因此，在该2号机22中第一调节风门72被切换到第一位置，并且第二调节风门75被设定在第一位置。这样，在2号机22中从杯体4侧以第一吸入量E1进行排气，在1号机21、3号机23、4号机24中从杯体4侧以第二吸入量E2进行排气。此时的外部气体的吸入量的具体数值与图6(b)所示的例子相同。
最后，在图7(b)中表示药液喷嘴5从2号机22的液体处理部向3号机23的液体处理部移动时的排气状态。在此状态中，与已述的空载状态同样，药液喷嘴5不存在于任意一个液体处理部的涂敷位置，因此，在4台液体处理部21～24中全部的第一调节风门72被设定在上述第二位置，并且第二调节风门75被设定在第二位置以打开共用排气通路73的一端侧。这时的排气量的具体数值与图6(a)所示的例子相同。
根据上述实施方式，在横方向上排列有n个液体处理部，即使为了使用共用的药液喷嘴5对保持在液体处理部的晶片W进行药液涂敷而设置有多个液体处理部，实施要求以高排气量(第一吸入量E1)进行排气的抗蚀剂涂敷工序的液体处理部也是一个。从而，在实施抗蚀剂涂敷工序的液体处理部中，通过以下述方式构成第一调节风门72：从杯体4侧以第一吸入量E1吸入外部气体；在剩下的液体处理部中从杯体4侧以第二吸入量E2吸入外部气体，并且从杯体4侧和支路76侧以吸入量(E-E1)/(n-1)吸入外部气体，从而即使增加液体处理部的个数，与现有技术相比也能够抑制总排气量的增大。
此处，总排气量E和第一吸入量E1(第一排气量E1)存在E＝(n-1)×E1的关系，上述第一吸入量E1与旋涂时所要求的高排气量相当。因此，在具有n个杯体4的液体处理装置中所要求的总排气量E，在现有技术中如上所述为E＝n×E1，与此相对，在本发明中为E＝(n-1)×E1的排气量即可，于是，能够以与在现有的结构中排列有3个杯体4的情况相当的总排气量，提供4个杯体4的排气。这样，能够不改变液体处理装置2的总排气量E地增加液体处理部的个数，因此，这意味着即使增加液体处理部的个数，与现有技术相比也能够抑制总排气量的增大。
从今后提高生产能力的观点出发，要求使在一台液体处理装置2中组装的液体处理部的排列数量增加，如本发明所述即使增加液体处理部也能够抑制液体处理装置2中的总排气量E的增大，则能够在防止有机排气量的增加的状态下确保高生产能力，因此，能够提高作为液体处理装置的商品价值。
相对于此，在一台液体处理部具有一个药液喷嘴的结构中，在设置有多个液体处理部的情况下，具有在两个以上的液体处理部中进行抗蚀剂涂敷工序的情况，在此情况下，必须以高排气量进行排气的液体处理部为2个以上，因此即使剩下的液体处理部以低排气量进行排气，在增加杯体的排列数量时，结果仍会导致总排气量的增大。
此外，在上述的实施方式中，上述外部气体吸入量的控制通过第一调节风门72和第二调节风门75的开合度调整而进行，如上所述基于药液喷嘴5的位置进行第一调节风门72和第二调节风门75的开合度的控制，因此容易进行控制。
进一步，通过第二调节风门75进行开关共用排气通路73的一端侧开口的控制，因此，即使在上述空载时、药液喷嘴5正在移动的期间等，以在全部的杯体4内形成第二吸入量E2的方式进行排气的时候，也能够通过调整向共用排气通路73内的外部气体的吸入量来抑制上述总排气量E的变动。因此，能够抑制各杯体4间的第二吸入量E2的偏差，能够确保稳定的排气状态。
这样，通过设置第二调节风门75，即使以两个阶段调整第一调节风门72的开合度，也能够抑制总排气量E的变动，因此，能够减少构成要素，同时能够减少排气量控制的参数，成为结构简单、控制容易的液体处理装置。
在以上所述的内容中，根据各药液喷嘴5的位置的第一和第二调节风门72的开合度的切换，可以通过在处理方案中，将各个工序与第一调节风门72和第二调节风门75的开合度对应地进行记载，从而进行控制，也可以制作使药液喷嘴5的位置与第一调节风门72和第二调节风门75的开合度相对应的数据表，基于该数据表进行控制。
接下来对在组装有上述液体处理装置的涂敷、显影装置中，连接有曝光部(曝光装置)的抗蚀剂图案形成系统的一个例子进行简单的说明。图8是上述系统的平面图，图9是该系统的立体图。在该装置中，设置有载体组块S1，在该载体组块S1中，交接臂C从载置在载置台101上的密闭型的载体100中取出晶片W，交接至与该组块S1邻接的处理组块S2，并且，上述交接臂C将在处理组块S2中处理完毕的晶片W取出并搬送回上述载体100。
上述处理组块S2，如图9所示，在此例中以将用于进行显影处理的第一组块(DEV层)B1、用于进行在抗蚀剂膜的下层侧形成的反射防止膜的形成处理的第二组块(BCT层)B2、用于进行抗蚀剂液的涂敷处理的第三组块(COT层)B3、用于进行在抗蚀剂膜的上层侧形成的反射防止膜的形成处理的第四组块(TCT层)B4从下方开始依次叠层的方式构成。
上述第二组块(BCT层)B2和第四组块(TCT层)B4包括：通过旋涂进行用于形成各反射防止膜的药液的涂敷的本发明的液体处理装置；用于进行在该液体处理装置中进行的处理的前处理和后处理的加热、冷却系统的处理单元组；和设置在上述涂敷处理装置与处理单元组之间，并在它们之间进行晶片W的交接的搬送臂A2、A4。在第三组块(COT层)B3中，除了上述药液为抗蚀剂液、组装有疏水化处理单元之外，具有相同的结构。另一方面，在第一处理组块(DEV层)B1中，例如在一个DEV层B1内，显影单元叠层有两段。而且，在该DEV层B1内，设置有用于向该两段的显影单元搬送晶片W的共用的搬送臂A1。而且，在处理组块S2中，如图8和图10所示，设置有棚架单元U1，在该棚架单元U1的各部彼此之间，通过在上述棚架单元U1的附近设置的自由升降的交接臂D1搬送晶片W。
这样，在抗蚀剂图案形成装置中，来自载体组块S1的晶片W通过交接臂C依次被搬送至上述棚架单元U1的一个交接单元，例如与第二组块(BCT层)B2对应的交接单元CPL2，从此处开始，晶片W通过交接单元CPL3和搬送臂A3被搬入第三组块(COT层)B3，在晶片表面在疏水化处理单元中被疏水化之后，在液体处理装置2中形成抗蚀剂膜。形成有抗蚀剂膜后的晶片W，通过搬送臂A3，被交接至棚架单元U1的交接单元BF3。
之后，在该情况下是：晶片W通过交接单元BF3→交接臂D1→交接单元CPL4被交接至搬送臂A4，在抗蚀剂膜上形成反射防止膜之后，通过搬送臂A4被搬送到交接单元TRS4。另外，也存在不形成抗蚀剂膜之上的反射防止膜的情况，和取代对晶片W进行疏水化处理、而在第二组块(BCT层)B2中形成反射防止膜的情况。
另一方面，在DEV层B1内的上部，设置有用于从设置在棚架单元U1的交接单元CPL11向设置在棚架单元U2的交接单元CPL12直接搬送晶片W的专用的搬送机构，即穿梭臂E。已形成抗蚀剂膜、进而已形成反射防止膜的晶片W，通过交接臂D1经由交接单元BF3、TRS4被交接至交接单元CPL11，从这里开始通过穿梭臂E被直接搬送至棚架单元U2的交接单元CPL12，并送入接口组块S3。另外，图10中的具有CPL的交接单元兼用作调温用的冷却单元，具有BF的交接单元兼用作能够载置多枚晶片W的缓冲单元。
接着，晶片W通过接口臂B被搬送至曝光装置S4，在这里进行规定的曝光处理之后，被载置在棚架单元U2的交接单元TRS6上，回到处理组块S2。回来的晶片W在第一组块(DEV层)B1进行显影处理，通过搬送臂A1被搬送至棚架单元U5中的交接臂C的到达范围中的交接台，通过交接臂C回到载体100。图8中U3是叠层有各种加热部和冷却部等的处理单元组。
本发明的液体处理装置，能够适用于进行反射防止膜形成处理的液体装置，进行显影处理的显影处理装置。

Claims (11)

1.一种液体处理装置，其具有以在共用的框体内相互并排排列、并且其周围被杯体包围的方式设置的n个基板保持部，其中，n是3以上的整数，从设置为能够在所述基板保持部的排列方向上移动的共用的药液喷嘴对保持在该基板保持部上的基板供给药液，并使该基板保持部旋转，从而对该基板进行药液的涂敷，该液体处理装置的特征在于，包括：
分别与所述多个杯体连接，并且具有在所述框体内开口的支路的多个个别排气通路；
与所述多个个别排气通路的下游侧共同连接，并且其内部气氛以排气量E被抽吸排气的共用排气通路；
与所述多个个别排气通路分别连接，用于对来自所述杯体侧的外部气体的吸入量和来自所述支路侧的外部气体的吸入量进行调整的第一外部气体吸入量调整部；和
控制部，其输出用于分别将与所述药液喷嘴位于与所述基板保持部上的基板相对的设定位置的一个杯体相对应的所述第一外部气体吸入量调整部设定为第一状态、将与其余的杯体相对应的所述第一外部气体吸入量调整部设定为第二状态的控制信号；
所述第一外部气体吸入量调整部以下述方式构成：在处于所述第一状态时，不从所述支路侧吸入外部气体，而从该杯体侧以第一吸入量E1吸入外部气体；在处于所述第二状态时，从该杯体侧以比所述第一吸入量E1小的第二吸入量E2吸入外部气体，并且杯体侧和支路侧两者的外部气体的吸入量为(E-E1)/(n-1)。
2.如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于：
所述控制部，根据所述药液喷嘴的位置，将所述第一外部气体吸入量调整部设定为所述第一状态或第二状态。
3.如权利要求1或2所述的液体处理装置，其特征在于：
所述共用排气通路的一端侧在所述框体内开口，
具有用于调整被吸入所述共用排气通路的外部气体量的设置在该共用排气通路中的第二外部气体吸入量调整部，
所述控制部，在所述药液喷嘴相对于一个杯体位于所述设定位置时与相对于任意一个杯体都不位于所述设定位置时之间，利用所述第二外部气体吸入量调整部调整外部气体的吸入量。
4.如权利要求3所述的液体处理装置，其特征在于：
所述控制部控制所述第二外部气体吸入量调整部，使得在所述药液喷嘴相对于一个杯体位于所述设定位置时，不向所述共用排气通路内吸入外部气体；在所述药液喷嘴相对于任意一个杯体都不位于所述设定位置时，向所述共用排气通路吸入外部气体。
5.如权利要求1或2所述的液体处理装置，其特征在于：
所述第一外部气体吸入量调整部是调节风门。
6.如权利要求3所述的液体处理装置，其特征在于：
所述第二外部气体吸入量调整部是调节风门。
7.如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于：
所述n个基板保持部的排列数量为3≤n≤6。
8.一种液体处理方法，具有以在共用的框体内相互并排排列、并且其周围被杯体包围的方式设置的n个基板保持部，其中，n是3以上的整数，从设置为能够在所述基板保持部的排列方向上移动的共用的药液喷嘴对保持在该基板保持部上的基板供给药液，并使该基板保持部旋转，从而对该基板进行药液的涂敷，该液体处理方法的特征在于：
在通过设置有第一外部气体吸入量调整部的多个个别排气通路和与这些多个个别排气通路的下游侧共同连接的共用排气通路，对所述的多个杯体以排气量E进行抽吸排气时，
针对所述药液喷嘴位于与所述基板保持部上的基板相对的设定位置的一个杯体，调整所述第一外部气体吸入量调整部使得不从所述支路吸入外部气体，而从该杯体侧以第一吸入量E1吸入外部气体，
针对其余的杯体，调整所述第一外部气体吸入量调整部使得从该杯体侧以比所述第一吸入量E1小的第二吸入量E2吸入外部气体，并且杯体侧和支路侧两者的外部气体的吸入量为(E-E1)/(n-1)。
9.如权利要求8所述的液体处理方法，其特征在于：
所述共用排气通路的一端侧在所述框体内开口，
在所述药液喷嘴相对于一个杯体位于所述设定位置时与相对于任意一个杯体都不位于所述设定位置时之间，利用设置在所述共用排气通路中的第二外部气体吸入量调整部，调整被吸入所述共用排气通路内的外部气体量。
10.如权利要求9所述的液体处理方法，其特征在于：
调整所述第二外部气体吸入量调整部，使得在所述药液喷嘴相对于一个杯体位于所述设定位置时，不向所述共用排气通路吸入外部气体；在所述药液喷嘴相对于任意一个杯体都不位于所述设定位置时，向所述共用排气通路吸入外部气体。
11.一种存储介质，其存储有在对基板涂敷药液的液体处理装置中使用的计算机程序，该存储介质的特征在于：
所述程序组合有步骤组，使得能够实施权利要求8～10中任一项所述的液体处理方法。
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