JP2001057335A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理室内の圧力変動を極力抑制し、圧力変動
に伴う処理への悪影響を排除することができる基板処理
装置および基板処理方法を提供すること。 【解決手段】 処理室５１内の上方から下方に向けて送
風するための送風ユニット６１と、処理室５１内の下方
から排気するための排気管７１，７２とが設けられ、こ
の処理室５１内の圧力変動に連動して、コントローラ８
０によりスリットダンパー６５の間隔およびオートダン
パー７３の開度のうち少なくとも１つが制御され、送風
量または排気量が制御されて、処理室５１内の圧力が略
一定に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板に対し、処理室内で送風しつつ現像処理等の処理を
施す基板処理装置および基板処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスのフォトリソグラフィー
工程においては、半導体ウエハにレジストを塗布し、こ
れにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに
応じて露光し、この露光パターンを現像処理することに
よりレジスト膜に回路パターンが形成される。

【０００３】従来から、このような一連の工程を実施す
るために、レジスト塗布現像処理システムが用いられて
いる。このようなレジスト塗布現像処理システムは、ウ
エハに塗布現像のための各種処理を施すための各種処理
ユニットが多段配置された処理ステーションと、複数の
半導体ウエハを収納するカセットが載置され、半導体ウ
エハを一枚ずつ処理ステーションに搬入し、処理後の半
導体ウエハを処理ステーションから搬出しカセットに収
納するカセットステーションと、このシステムに隣接し
て設けられ、レジスト膜を所定のパターンに露光する露
光装置との間でウエハを受け渡しするためのインターフ
ェイス部とを一体的に設けて構成されている。

【０００４】このようなレジスト塗布現像処理システム
では、カセットステーションに載置されたカセットから
ウエハが一枚ずつ取り出されて処理ステーションに搬送
され、まずアドヒージョン処理ユニットにて疎水化処理
が施され、冷却処理ユニットにて冷却された後、レジス
ト塗布ユニットにてフォトレジスト膜が塗布され、加熱
処理ユニットにてベーキング処理が施される。

【０００５】その後、半導体ウエハは、処理ステーショ
ンからインターフェイス部を介して露光装置に搬送され
て、露光装置にてレジスト膜に所定のパターンが露光さ
れる。露光後、半導体ウエハは、インターフェイス部を
介して、再度処理ステーションに搬送され、露光された
半導体ウエハに対し、まず、加熱処理ユニットにてポス
トエクスポージャーベーク処理が施され、冷却後、現像
処理ユニットにて現像液が塗布されて露光パターンが現
像される。その後、加熱処理ユニットにてポストベーク
処理が施され、冷却されて一連の処理が終了する。一連
の処理が終了した後、半導体ウエハは、カセットステー
ションに搬送されて、ウエハカセットに収容される。

【０００６】上述した塗布現像システムにおいて、回転
系の処理ユニットである現像ユニットでは、露光後、ベ
ーク処理および冷却処理されたウエハが処理室内のスピ
ンチャックに装着され、現像液が供給されて、ウエハの
全面に例えば１ｍｍの厚みになるように塗布される。こ
の現像液がウエハに塗布された状態で所定時間静止され
て、自然対流により現像処理が進行される。その後、ウ
エハがスピンチャックにより回転されて現像液が振り切
られ、リンス液が吐出されてウエハ上に残存する現像液
が洗い流され、スピンチャックが高速で回転され、ウエ
ハ上に残存する現像液およびリンス液が吹き飛ばされて
ウエハが乾燥されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
現像工程においては、現像ユニットの処理室内には、そ
の上方からフィルターを介して清浄空気が送風されると
ともに処理室の下方から排気され、処理室内に清浄空気
のダウンフローを形成するが、ウエハ全面に現像液を塗
布した状態で所定時間静止する際には、温度変化を防止
するために排気を停止し、現像液の静止終了間際に排気
を再開するようにしている。しかしながら、このように
現像液の静止中に排気を停止すると、現像ユニットの処
理室内の圧力が上昇する。

【０００８】また、ウエハを現像ユニットに搬入する際
には、ウエハ搬送装置が現像ユニットのシャッターの正
面に到着すると、このシャッターを開き、ウエハ搬送装
置によりウエハをスピンチャックに受け渡すようにして
いるが、このシャッターを開く際、現像ユニットの処理
室内の圧力が低下する。

【０００９】このような圧力変動は、従来、現像処理に
対してほとんど問題とならなかったが、近年、デバイス
の高集積化に伴いパターンが益々微細化しており、ま
た、省スペース化の観点から現像ユニットが小型化され
ているため、上述したような処理室内の圧力変動が現像
処理に影響を与えるおそれがある。

【００１０】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、処理室内の圧力変動を極力抑制し、圧力変動
に伴う処理への悪影響を排除することができる基板処理
装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、その中で基板に所定
の処理を施す処理室と、前記処理室内にその上方から下
方に向けて送風する送風手段と、前記処理室内をその下
方から排気する排気手段と、前記処理室内の圧力変動に
連動して、前記送風手段の送風量および排気手段の排気
量のうち少なくとも１つを調整し、処理室内の圧力を略
一定に維持する制御手段とを具備することを特徴とする
基板処理装置が提供される。

【００１２】このような構成によれば、処理ユニットが
小型化されて処理室内の圧力が変動しやすい場合でも、
この圧力変動に連動して、送風量および排気量のうち少
なくとも１つを制御して処理室内の圧力を略一定に維持
するようにしているため、処理室内の圧力変動を極力抑
制することができ、圧力変動に伴う影響を排除すること
ができる。

【００１３】本発明の第２の観点によれば、その中で基
板に所定の処理を施す処理室と、前記処理室内にその上
方から下方に向けて送風する送風手段と、前記処理室内
をその下方から排気する排気手段と、基板を処理室へ搬
入または処理室から搬出するための搬入出口と、この搬
入出口を開閉するシャッターと、このシャッターが開い
た際に、それに連動して前記送風手段の送風量を増加さ
せ、または排気手段の排気量を減少させるように制御
し、処理室内の圧力を略一定に維持する制御手段とを具
備することを特徴とする基板処理装置が提供される。

【００１４】このような構成によれば、処理ユニットが
小型化されて被処理基板の搬入出のためのシャッターの
開閉に伴う処理室内の圧力変動しやすい場合であって
も、シャッターが開いた際に、それに連動して、送風量
を増加させ、または排気量を減少させるように制御して
処理室内の圧力を略一定に維持するようにしているた
め、シャッターが開いた際の圧力低下を補償して、処理
室内の圧力変動を極力抑制することができ、圧力変動に
伴う影響を排除することができる。

【００１５】本発明の第３の観点によれば、基板を収容
する処理室と、前記処理室内で基板に対して処理液を供
給する処理液供給機構と、前記処理室内にその上方から
下方に向けて送風する送風手段と、前記処理室内をその
下方から排気するための排気手段と、基板に処理液が供
給された後の所定の期間に、前記排気手段の排気動作を
停止し、これに連動して、前記送風手段の送風量を減少
させ、前記処理室内の圧力を略一定に維持する制御手段
とを具備することを特徴とする基板処理装置が提供され
る。

【００１６】このような構成によれば、基板に対して処
理液による液処理を施す際に、基板に処理液が供給され
た後の所定の期間に、温度変動等を防止するために排気
手段の排気動作を停止し、それによって処理室内の圧力
上昇があっても、排気動作の停止に連動して送風手段の
送風量を減少させて処理室内の圧力を略一定に維持する
ようにしているため、排気動作の停止に伴う圧力上昇を
補償して、処理室内の圧力変動を極力抑制することがで
き、圧力変動に伴う影響を排除することができる。

【００１７】本発明の第４の観点によれば、処理室内で
基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、前記処
理室内にその上方から下方に向けて送風するとともに、
その下方から排気し、この送風および排気の間に、前記
処理室内の圧力変動に連動して、前記送風手段の送風量
および排気手段の排気量のうち少なくとも１つを制御
し、処理室内の圧力を略一定に維持することを特徴とす
る基板処理方法が提供される。

【００１８】本発明の第５の観点によれば、処理室内で
基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、前記処
理室内にその上方から下方に向けて送風するとともに、
その下方から排気し、この送風および排気中に、基板を
搬入出するための搬入出口を開閉するシャッターを開
き、このシャッターが開いた際に、それに連動して送風
量を増加させ、または排気量を減少させて、処理室内の
圧力を略一定に維持することを特徴とする基板処理方法
が提供される。

【００１９】本発明の第６の観点によれば、 処理室内
にその上方から下方に向けて送風するとともに、その下
方から排気しつつ、処理室内で基板に処理液を供給して
所定の液処理を施す基板処理方法であって、基板に処理
液が供給された後の所定の期間に、排気動作を停止し、
これに連動して、前記送風手段の送風量を減少させ、前
記処理室内の圧力を略一定に維持することを特徴とする
基板処理方法が提供される。

【００２０】これら本発明の第４の観点ないし第６の観
点の構成によれば、それぞれ上記第１の観点ないし第３
の観点と同様の効果を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明
の基板処理装置の一実施形態に係る現像処理ユニットが
搭載されたレジスト塗布現像処理システムを示す概略平
面図、図２はその正面図、図３はその背面図である。

【００２２】このレジスト塗布現像処理システム１は、
搬送ステーションであるカセットステーション１０と、
複数の処理ユニットを有する処理ステーション１１と、
処理ステーション１１と隣接して設けられる露光装置
（図示せず）との間で被処理体としての半導体ウエハ
（以下、単にウエハと記す）を受け渡すためのインター
フェイス部１２とを具備している。

【００２３】上記カセットステーション１０は、ウエハ
Ｗを複数枚例えば２５枚単位でウエハカセットＣＲに搭
載された状態で他のシステムからこのシステムへ搬入ま
たはこのシステムから他のシステムへ搬出したり、ウエ
ハカセットＣＲと処理ステーション１１との間でウエハ
Ｗの搬送を行うためのものである。

【００２４】このカセットステーション１０において
は、図１に示すように、ウエハカセットＣＲを載置する
載置台２０上に図中Ｘ方向に沿って複数（図では４個）
の位置決め突起２０ａが形成されており、この突起２０
ａの位置にウエハカセットＣＲがそれぞれのウエハ出入
口を処理ステーション１１側に向けて一列に載置可能と
なっている。ウエハカセットＣＲにおいてはウエハＷが
垂直方向（Ｚ方向）に配列されている。また、カセット
ステーション１０は、載置台２０と処理ステーション１
１との間に位置するウエハ搬送機構２１を有している。
このウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向（Ｘ方
向）およびその中のウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方
向）に移動可能なウエハ搬送用アーム２１ａを有してお
り、このウエハ搬送用アーム２１ａによりいずれかのウ
エハカセットＣＲに対して選択的にアクセス可能となっ
ている。また、ウエハ搬送用アーム２１ａは、θ方向に
回転可能に構成されており、後述する処理ステーション
１１側の第３の処理ユニット群Ｇ _３に属するアライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。

【００２５】上記処理ステーション１１は、ウエハＷに
対して塗布・現像を行う際の一連の工程を実施するため
の複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多段
に配置されており、これらによりウエハＷが一枚ずつ処
理される。この処理ステーション１１は、図１に示すよ
うに、中心部に搬送路２２ａを有し、この中に主ウエハ
搬送機構２２が設けられ、搬送路２２ａの周りに全ての
処理ユニットが配置されている。これら複数の処理ユニ
ットは、複数の処理ユニット群に分かれており、各処理
ユニット群は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って多
段に配置されている。

【００２６】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上
下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持
体４９はモータ（図示せず）の回転駆動力によって回転
可能となっており、それにともなってウエハ搬送装置４
６も一体的に回転可能となっている。

【００２７】ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これ
らの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハ
Ｗの受け渡しを実現している。

【００２８】また、図１に示すように、この実施の形態
においては、４個の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，
Ｇ_４が搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、処
理ユニット群Ｇ_５は必要に応じて配置可能となってい
る。

【００２９】これらのうち、第１および第２の処理ユニ
ット群Ｇ_１，Ｇ_２はシステム正面（図１において手前）
側に並列に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ_３はカセ
ットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理
ユニット群Ｇ_４はインターフェイス部１２に隣接して配
置されている。また、第５の処理ユニット群Ｇ_５は背面
部に配置可能となっている。

【００３０】第１の処理ユニット群Ｇ_１では、カップＣ
Ｐ内でウエハＷをスピンチャック（図示せず）に載置し
てウエハＷにレジストを塗布するレジスト塗布処理ユニ
ット（ＣＯＴ）および同様にカップＣＰ内でレジストの
パターンを現像する現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順
に２段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ_２も
同様に、２台のスピナ型処理ユニットとしてレジスト塗
布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥ
Ｖ）が下から順に２段に重ねられている。

【００３１】第３の処理ユニット群Ｇ_３においては、図
３に示すように、ウエハＷを載置台ＳＰ（図１）に載せ
て所定の処理を行うオーブン型の処理ユニットが多段に
重ねられている。すなわち、レジストの定着性を高める
ためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニット
（ＡＬＩＭ）、ウエハＷの搬入出を行うエクステンショ
ンユニット（ＥＸＴ）、冷却処理を行うクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、露光処理前や露光処理後、さらには現
像処理後にウエハＷに対して加熱処理を行う４つのホッ
トプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重ねら
れている。なお、アライメントユニット（ＡＬＩＭ）の
代わりにクーリングユニット（ＣＯＬ）を設け、クーリ
ングユニット（ＣＯＬ）にアライメント機能を持たせて
もよい。

【００３２】第４の処理ユニット群Ｇ_４も、オーブン型
の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、ク
ーリングユニット（ＣＯＬ）、クーリングプレートを備
えたウエハ搬入出部であるエクステンション・クーリン
グユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、および
４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８
段に重ねられている。

【００３３】主ウエハ搬送機構２２の背部側に第５の処
理ユニット群Ｇ_５を設ける場合には、案内レール２５に
沿って主ウエハ搬送機構２２から見て側方へ移動できる
ようになっている。したがって、第５の処理ユニット群
Ｇ_５を設けた場合でも、これを案内レール２５に沿って
スライドすることにより空間部が確保されるので、主ウ
エハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業を
容易に行うことができる。

【００３４】上記インターフェイス部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、処理ステーション１１と同じ長
さを有している。図１、図２に示すように、このインタ
ーフェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアップ
カセットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に
配置され、背面部には周辺露光装置２３が配設され、中
央部には、ウエハ搬送機構２４が配設されている。この
ウエハ搬送機構２４は、ウエハ搬送用アーム２４ａを有
しており、このウエハ搬送用アーム２４ａは、Ｘ方向、
Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺露光
装置２３にアクセス可能となっている。また、このウエ
ハ搬送用アーム２４ａは、θ方向に回転可能であり、処
理ステーション１１の第４の処理ユニット群Ｇ_４に属す
るエクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには隣
接する露光装置側のウエハ受け渡し台（図示せず）にも
アクセス可能となっている。

【００３５】このようなレジスト塗布現像処理システム
においては、まず、カセットステーション１０におい
て、ウエハ搬送機構２１のウエハ搬送用アーム２１ａが
載置台２０上の未処理のウエハＷを収容しているウエハ
カセットＣＲにアクセスして、そのウエハカセットＣＲ
から一枚のウエハＷを取り出し、第３の処理ユニット群
Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送す
る。

【００３６】ウエハＷは、このエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送
装置４６により、処理ステーション１１に搬入される。
そして、第３の処理ユニット群Ｇ_３のアライメントユニ
ット（ＡＬＩＭ）によりアライメントされた後、アドヒ
ージョン処理ユニット（ＡＤ）に搬送され、そこでレジ
ストの定着性を高めるための疎水化処理（ＨＭＤＳ処
理）が施される。この処理は加熱を伴うため、その後ウ
エハＷは、ウエハ搬送装置４６により、クーリングユニ
ット（ＣＯＬ）に搬送されて冷却される。

【００３７】アドヒージョン処理が終了し、クーリング
ユニット（ＣＯＬ）で所定の温度に冷却さたウエハＷ
は、引き続き、ウエハ搬送装置４６によりレジスト塗布
処理ユニット（ＣＯＴ）に搬送され、そこで塗布膜が形
成される。塗布処理終了後、ウエハＷは処理ユニット群
Ｇ_３，Ｇ_４のいずれかのホットプレートユニット（Ｈ
Ｐ）内でプリベーク処理され、その後いずれかのクーリ
ングユニット（ＣＯＬ）にて所定の温度に冷却される。

【００３８】冷却されたウエハＷは、第３の処理ユニッ
ト群Ｇ_３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送さ
れ、そこでアライメントされた後、第４の処理ユニット
群Ｇ _４のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介して
インターフェイス部１２に搬送される。

【００３９】インターフェイス部１２では、余分なレジ
ストを除去するために周辺露光装置２３によりウエハの
周縁例えば１ｍｍを露光し、インターフェイス部１２に
隣接して設けられた露光装置により所定のパターンに従
ってウエハＷのレジスト膜に露光処理が施される。

【００４０】露光後のウエハＷは、再びインターフェイ
ス部１２に戻され、ウエハ搬送機構２４により、第４の
処理ユニット群Ｇ_４に属するエクステンションユニット
（ＥＸＴ）に搬送される。そして、ウエハＷは、ウエハ
搬送装置４６により、いずれかのホットプレートユニッ
ト（ＨＰ）に搬送されてポストエクスポージャーベーク
処理が施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）
により所定の温度に冷却される。

【００４１】その後、ウエハＷは現像ユニット（ＤＥ
Ｖ）に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われ
る。現像処理終了後、ウエハＷはいずれかのホットプレ
ートユニット（ＨＰ）に搬送されてポストベーク処理が
施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により
所定温度に冷却される。このような一連の処理が終了し
た後、第３処理ユニット群Ｇ_３のエクステンションユニ
ット（ＥＸＴ）を介してカセットステーション１０に戻
され、いずれかのウエハカセットＣＲに収容される。

【００４２】次に、図４ないし図６を参照して、現像ユ
ニット（ＤＥＶ）について説明する。図４は、現像ユニ
ット（ＤＥＶ）の模式的断面図であり、図５は、図４に
示した現像ユニット（ＤＥＶ）の模式的平面図であり、
図６は、現像ユニットの処理工程のタイミングチャート
である。

【００４３】図４に示すように、現像ユニット（ＤＥ
Ｖ）の処理室５１内には、環状のカップＣＰが配置さ
れ、カップＣＰの内側には、ウエハＷを吸着するための
スピンチャック５２が配置され、このスピンチャック５
２はモータ５５により回転駆動されるようになってい
る。

【００４４】また、図５に示すように、処理室５１内に
はＹ方向に延びるガイドレール５３が設けられ、このガ
イドレール５３上をＹ方向に沿って図示しない駆動機構
により移動可能にノズルアーム５４が設けられている。
このノズルアーム５４の先端には、現像液供給ノズル５
６が取り付けられている。この現像液供給ノズル５６
は、長尺状をなし、その長手方向が水平になるように配
置されており、ウエハＷの直径よりも若干長い長さを有
している。現像液の塗布の際には、現像液供給ノズル５
６がウエハＷの中央部分の直上に配置された状態とさ
れ、図示しない現像液供給部から配管を介して供給され
た現像液が、現像液供給ノズル５６の吐出口から帯状に
吐出されると同時に、ウエハＷが１／２回以上、例えば
１回転されることにより、現像液がウエハＷ全面に塗布
される。この現像液供給ノズル５６は、複数の吐出口を
並列に設けたものであっても、スリット状の吐出口を有
するものであってもよい。

【００４５】さらに、現像処理ユニット（ＤＥＶ）は、
洗浄液を吐出するためのリンスノズル５７を有してお
り、このリンスノズル５７は、ガイドレール５３上をＹ
方向に移動自在に設けられたノズルアーム５８の先端に
取り付けられている。これにより、現像液による現像処
理の終了後、ウエハＷ上に移動して、洗浄液をウエハＷ
に吐出するようになっている。

【００４６】処理室５１の側方には、ウエハ搬送装置４
６のウエハ支持用の保持部材４８がウエハＷを搬送する
際に処理室５１内に侵入するための開口５９が設けられ
ており、この開口５９を開閉するためのシャッター６０
が昇降自在に設けられている。このシャッター６０は、
後述するように、現像ユニットコントローラ８０により
その開閉が制御されるようになっている。

【００４７】処理室５１の上方には、処理室５１内の下
方に向けて送風する送風ユニット６１が設けられてい
る。この送風ユニット６１には、図示しないブロアーか
ら延びる送風管６２が接続され、その途中には、ダンパ
ー６３が介装されている。このユニット６１には、処理
室５１内に送風する空気を清浄化するためのフィルター
６４が設けられ、このフィルター６４下側には、処理室
５１内に送風する空気を調節するスリットダンパー６５
が設けられている。このスリットダンパー６５は、上段
のスリット板６６と下段のスリット板６７とで構成さ
れ、下段のスリット板６７をモーター６８により水平移
動させることにより、スリットの間隔が調節され、処理
室５１内に送風する空気の流量が制御されるようになっ
ている。一方、処理室５１の底部には、一対の排気管７
１，７２が接続され、これら排気管７１，７２内には、
オートダンパー７３が開閉自在に設けられている。オー
トダンパー７３はモーター７４により駆動されてその開
度が調節され、排気量が制御可能となっている。このよ
うにスリットダンパー６５およびオートダンパー７３を
調節することにより、処理室５１内に所定流量の清浄空
気のダウンフローが形成される。

【００４８】上記一対の排気管７１，７２の下端には、
ミストトラップ７５が設けられ、このミストトラップ７
５から、ガスを排出するための排気管７６と、液を排出
するためのドレイン７７とが延びている。

【００４９】また、現像処理ユニット（ＤＥＶ）には、
スピンチャック５２の回転、現像液ノズル５６からの現
像液の吐出、ノズルアーム５４，５８の移動など、現像
処理ユニット（ＤＥＶ）全体を制御するための現像ユニ
ットコントローラ８０が設けられている。

【００５０】本実施形態では、この現像ユニットコント
ローラ８０から、下段のスリット板６７を移動させるモ
ーター６８と、排気管７１および７２内のオートダンパ
ー７３のモーター７４とに制御信号が送られるようにな
っている。

【００５１】次に、図６を参照して、上記のように構成
された現像処理ユニット（ＤＥＶ）における現像処理の
シーケンス動作を説明する。

【００５２】露光後、ポストエクスポージャーベーク処
理が施され、冷却されたウエハＷは、ウエハ搬送装置４
６により、現像処理ユニット（ＤＥＶ）に搬入される。
この際に、クーリングユニット（ＣＯＬ）から搬送装置
４６が垂直移動して、現像処理ユニット（ＤＥＶ）のシ
ャッター６０の正面に到達すると、シャッター６０が開
かれる。

【００５３】このシャッター６０が開かれることに連動
して、現像ユニットコントローラ８０からモーター６８
に制御信号が送られ、モーター６８によりスリット板６
７が移動されて、スリットダンパー６５の間隔が広げら
れ、図６に示すように、処理室５１内への送風量が増加
される。

【００５４】このように、シャッター６０が開かれるこ
とに連動して、送風量を増加させるように制御し、処理
室５１内の圧力を略一定に維持するようにしているた
め、シャッター６０の開動作に伴う圧力低下を補償し
て、処理室５１内の圧力変動を極力抑制することがで
き、圧力変動に伴う影響を排除することができる。な
お、送風量の制御はスリットダンパー６５の間隔を変化
させる代わりに、ダンパー６３の開度を変化させてもよ
い。

【００５５】送風量を増加させるタイミングは、シャッ
ター６０の開動作に連動していればよく、シャッター６
０が開くのと同時であっても、その前後であってもよ
い。また、シャッター６０を開く際、送風量を増加させ
ることに代えて、排気量を減少させるように、現像ユニ
ットコントローラ８０によりモータ７４を制御してオー
トダンパー７３の開度を制御してもよい。

【００５６】次いで、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６
の保持部材４８によってカップＣＰの真上まで搬送され
てスピンチャック５２に真空吸着される。その後、保持
部材４８が処理室５１から退出され、シャッター６０が
閉じられる。シャッター６０の閉動作に連動して（すな
わち、シャッター６０が閉じられると同時またはその前
後に）、現像ユニットコントローラ８０からモーター６
８に制御信号が送られ、モーター６８によりスリット板
６７が移動されて、スリットダンパー６５の間隔が狭め
られ、処理室５１内への送風量が元に戻される。なお、
シャッター６０を開いた際に排気量を減少させた場合に
は、排気量を圧力を元に戻すように現像ユニットコント
ローラ８０の制御信号に基づいてモータ７４によりオー
トダンパー７３の開度を制御すればよい。

【００５７】その後、現像液供給ノズル５６がウエハＷ
の上方に移動され、この現像液供給ノズル５６から現像
液が帯状に吐出されながら、ウエハＷが１／２回転以
上、例えば１回転されることにより、現像液がウエハＷ
全面に例えば１ｍｍの厚みになるように塗布される（液
盛り）。そして、この現像液がウエハＷに液盛りされた
状態で所定時間静止されて、自然対流により現像が進行
される。

【００５８】ウエハＷ上に現像液を液盛りした状態で静
止している間、温度変動による線幅の変動を防止するた
めに、オートダンパー７３が閉じられて排気動作が停止
される。そして、これに連動して現像ユニットコントロ
ーラ８０からモーター６８に制御信号が送られ、モータ
ー６８によりスリット板６７が移動されて、スリットダ
ンパー６５の間隔が狭められ、処理室５１内への送風量
が低減される。

【００５９】このように、排気動作の停止に連動して送
風量を減少させるように制御し、処理室内の圧力を略一
定に維持しているため、排気動作の停止に伴う圧力上昇
を補償して、処理室５１内の圧力変動を極力抑制するこ
とができ、圧力変動に伴う影響を排除することができ
る。なお、送風量を減少させるタイミングは、排気動作
の停止に連動していればよく、排気動作の停止と同時で
あってもよいし、または停止の前後であってもよい。

【００６０】この現像液を液盛りして静止する操作が終
了する前には、現像ユニットコントローラ８０からモー
タ６８に制御信号が送られ、モーター６８によりスリッ
ト板６７が移動されて、スリットダンパー６５の間隔が
広げられ、処理室５１内への送風量が元に戻される。そ
の後、オートダンパー７３が開かれ、排気動作が復帰さ
れる。なお、送風量を元に戻すタイミングは、このよう
に排気動作の復帰前であることが好ましいが、復帰と同
時または復帰後であってもよい。

【００６１】このようにして現像液の静止時間が終了
後、ウエハＷがスピンチャック５２により回転されて現
像液が振り切られる。その後、リンスノズル５７がウエ
ハＷの上方に移動され、リンスノズル５７から洗浄液が
吐出されてウエハＷ上に残存する現像液が洗い流され
る。その後、スピンチャック５２によりウエハＷが高速
で回転され、ウエハＷ上に残存する現像液および洗浄液
が吹き飛ばされてウエハＷが乾燥される。これにより、
一連の現像処理が終了する。

【００６２】以上のように、本実施形態では、種々の要
因で処理室５１内の圧力が変動した際に、圧力変動に連
動して、現像ユニットコントローラ８０により、送風量
および排気量のうち少なくとも１つを制御して処理室内
の圧力を略一定に維持するようにしているため、処理室
５１内の圧力変動を極力抑制することができ、圧力変動
に伴う影響を排除することができる。

【００６３】次に、本発明の他の実施形態に係る現像処
理ユニット（ＤＥＶ）について説明する。図７に示すよ
うに、この現像処理ユニット（ＤＥＶ）は、処理室５１
内のカップＣＰの内側に、処理室５１内の圧力を検出す
るための圧力センサ９１が設けられており、この圧力セ
ンサ９１による検出値を現像ユニットコントローラ８０
に送るようにしている。そして、現像ユニットコントロ
ーラ８０はこの検出値に基づいて、圧力変化に連動し
て、送風量および排気量のうち少なくとも１つを調整し
て処理室５１内の圧力が略一定を維持するように制御し
ている。これにより、より精密な圧力制御を行うことが
できる。また、カップＣＰの内側に圧力センサ９１を設
けたのは、処理中のウエハＷに近い位置で圧力の検出を
正確に行うためである。したがって、圧力センサ９１は
処理中のウエハＷに近い位置であれば、カップＣＰの外
側に設けてもよい。

【００６４】なお、これらの現像処理装置（ＤＥＶ）に
おいては、圧力制御のためには送風量の調整を主として
行い、排気量の調整については送風量の調整だけでは所
望の圧力が得られない場合に行うようにすることが好ま
しい。このように圧力制御を行うことにより、処理室５
１内にパーティクルが進入することを効果的に防止する
ことができる。

【００６５】また、図８に示すように現像ユニットコン
トローラ８０が処理室５１内の圧力を変動する大気圧の
最大値より常に大きくなるよう維持する制御を行うこと
により、大気圧の変動の影響を受けることなく、処理室
５１内の圧力変動を極めて小さく抑制することができ
る。

【００６６】次に、本発明のまた他の実施形態に係る現
像処理ユニット（ＤＥＶ）について説明する。この現像
処理ユニット（ＤＥＶ）は、図９に示すように、保持部
材４８を有する搬送装置４６の配置された搬送路２２ａ
の上方に、下方に向けて送風するための送風ユニット９
９が設けられている。この送風ユニット９９には、送風
管６２が接続されている。この送風ユニット９９には、
搬送路２２ａ内に送風する空気を清浄化するためのフィ
ルター９２が設けられ、このフィルター９２下側には、
搬送路２２内に送風する空気を調節するスリットダンパ
ー９３が設けられている。このスリットダンパー９３
は、上段のスリット板９３ａと下段のスリット板９３ｂ
とで構成され、下段のスリット板９３ｂをモーター９４
により水平移動させることにより、スリットの間隔が調
節され、処理室５１内に送風する空気の流量が制御され
るようになっている。

【００６７】上述したように現像処理ユニット（ＤＥ
Ｖ）の処理室５１内の圧力制御を行っている場合、シャ
ッター６０を開けると開口５９を介して処理室５１側か
ら搬送装置４６側に空気が流れ出て、ウエハ搬送装置４
６側のウエハＷがパーティクル等により汚染されるおそ
れがある。そこで、この現像処理ユニット（ＤＥＶ）で
は、シャッター６０を開けたときに送風ユニット９９の
送風量がシャッター６０を閉じているときよりも大きく
なるように制御する。より好ましくは、処理室５１側と
搬送装置４６側とが同じ圧力となり、開口５９から空気
がいずれの側にも流れないように送風ユニット９９の送
風量を制御する。このように送風ユニット９９を制御す
ることにより、ウエハ搬送装置４６側のウエハＷがパー
ティクル等により汚染されることを防止することができ
る。

【００６８】次に、本発明のさらに他の実施形態に係る
現像処理ユニット（ＤＥＶ）について説明する。この現
像処理ユニット（ＤＥＶ）は、図１０に示すように、図
示しないブロアーから延びる送風管６２上に三方弁９６
が設けられており、この三方弁９６の入側はブロアー側
に、一方の出側は送風ユニット６１側に、他方の出側は
バイパス管９７を介して排気管７６に接続されている。

【００６９】そして、現像ユニットコントローラ８０の
制御の基で、送風ユニット６１による送風を停止すると
きには、三方弁９６の出側を排気管７６側に切り替えて
バイパスするようにしている。なお、バイパスされたエ
アーは排気管７６から循環パイプ９８を介して送風ユニ
ット６１側に循環するようにしてもよい。このようにす
ることで、清浄エアーを有効に利用することができる。

【００７０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で
は、本発明を現像処理ユニットに適用した例について示
したが、これに限らず、処理室の上下に送風手段および
排気手段が設けられている基板処理装置であれば適用可
能である。また、基板として半導体ウエハを用いた場合
について説明したが、これに限らず、本発明は、液晶表
示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理に対しても
適用可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理ユニットが小型化されて処理室内の圧力が変動しや
すい場合でも、この圧力変動に連動して、送風量および
排気量のうち少なくとも１つを制御して処理室内の圧力
を略一定に維持するようにしているため、処理室内の圧
力変動を極力抑制することができ、圧力変動に伴う影響
を排除することができる。

【００７２】また、処理ユニットが小型化されて被処理
基板の搬入出のためのシャッターの開閉に伴う処理室内
の圧力変動しやすい場合であっても、シャッターが開い
た際に、それに連動して、送風量を増加させ、または排
気量を減少させるように制御して処理室内の圧力を略一
定に維持するようにしているため、シャッターが開いた
際の圧力低下を補償して、処理室内の圧力変動を極力抑
制することができ、圧力変動に伴う影響を排除すること
ができる。

【００７３】さらに、基板に対して処理液による液処理
を施す際に、基板に処理液が供給された後の所定の期間
に、温度変動等を防止するために排気手段の排気動作を
停止し、それによって処理室内の圧力上昇があっても、
排気動作の停止に連動して送風手段の送風量を減少させ
て処理室内の圧力を略一定に維持するようにしているた
め、排気動作の停止に伴う圧力上昇を補償して、処理室
内の圧力変動を極力抑制することができ、圧力変動に伴
う影響を排除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る半導体ウエハのレジ
スト塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図。

【図２】図１のレジスト塗布現像処理システムの正面
図。

【図３】図１に示すレジスト塗布現像処理システムの背
面図。

【図４】本発明の一実施形態に係る現像処理ユニットの
全体構成を示す断面図。

【図５】本発明の一実施形態に係る現像処理ユニットの
平面図。

【図６】現像処理ユニットの処理工程のタイミングチャ
ート。

【図７】本発明の別の実施形態に係る現像処理ユニット
（ＤＥＶ）の全体構成を示す断面図。

【図８】変動する大気圧と処理室内の圧力との関係を示
すグラフ。

【図９】本発明のまた別の実施形態に係る現像処理ユニ
ット（ＤＥＶ）の全体構成を示す断面図。

【図１０】本発明のさらに別の実施形態に係る現像処理
ユニット（ＤＥＶ）の全体構成を示す断面図。

【符号の説明】

４６；ウエハ搬送装置 ４８；保持部材 ５１；処理室 ５２；スピンチャック ６１；送風ユニット（送風手段） ６２；送風管 ６５；スリットダンパー ６６；上段のスリット板 ６７；下段のスリット板 ６８；駆動モータ ７１，７２；排気管（排気手段） ７３；オートダンパー ７４；モータ ８０；現像ユニットコントローラ（制御手段） Ｗ；半導体ウエハ（基板）

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その中で基板に所定の処理を施す処理室
   と、 前記処理室内にその上方から下方に向けて送風する送風
   手段と、 前記処理室内をその下方から排気する排気手段と、 前記処理室内の圧力変動に連動して、前記送風手段の送
   風量および排気手段の排気量のうち少なくとも１つを調
   整し、処理室内の圧力を略一定に維持する制御手段とを
   具備することを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理室内に配置され、前記処理室内
   の圧力変動を検出するための圧力センサをさらに具備
   し、 前記制御手段は、前記圧力センサの検出値に基づいて前
   記送風手段の送風量および排気手段の排気量のうち少な
   くとも１つを調整することを特徴とする請求項１に記載
   の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記処理室内に配置され、その中で基板
   を処理するためのカップを有し、前記圧力センサは、前
   記カップ内で処理される基板に近接した位置に配置され
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基
   板処理装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記処理室内の圧力変
   動に連動して前記送風手段の送風量を調整し、前記圧力
   変動が前記送風手段の送風量の調整によって前記処理室
   内の圧力を略一定に維持できる限界を超えた場合には、
   さらに前記排気手段の排気量を調整することを特徴とす
   る請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処
   理装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記処理室内の圧力
   を、変動する大気圧の最大値より高い値にすることを特
   徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の
   基板処理装置。
6. 【請求項６】 前記送風手段から前記処理室をバイパス
   して前記排出手段に気体を供給するバイパス機構を有す
   ることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１
   項に記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記バイパス機構は、前記処理室内の圧
   力変動が所定値以下のときに、前記送風手段から前記処
   理室をバイパスして前記排出手段に気体を供給すること
   を特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】 前記バイパス機構により前記排気手段に
   供給された空気を前記送風手段入側に循環させる循環機
   構をさらに有することを特徴とする請求項６または請求
   項７に記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 その中で基板に所定の処理を施す処理室
   と、 前記処理室内にその上方から下方に向けて送風する送風
   手段と、 前記処理室内をその下方から排気する排気手段と、 基板を処理室へ搬入または処理室から搬出するための搬
   入出口と、 この搬入出口を開閉するシャッターと、 このシャッターが開いた際に、それに連動して前記送風
   手段の送風量を増加させ、または排気手段の排気量を減
   少させるように制御し、処理室内の圧力を略一定に維持
   する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装
   置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、基板が処理室内に搬
    入された後、前記シャッターを閉じ、これと同時にまた
    はその前後に、前記送風手段の送風量または排気手段の
    排気量を元に戻すことを特徴とする請求項９に記載の基
    板処理装置。
11. 【請求項１１】 前記処理室に対する基板の搬入出を行
    う基板搬送装置と、 前記基板搬送装置の上方から下方に向けて送風する搬送
    系送風手段と、 前記シャッターの開閉状態に応じて前記搬送系送風手段
    の送風量を調整する風量調整機構とをさらに具備するこ
    とを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の基板
    処理装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記シャッターが開
    いたときに、前記搬送系送風手段の送風量が大きくなる
    ように前記風量調整機構を制御することを特徴とする請
    求項１１に記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】 基板を収容する処理室と、 前記処理室内で基板に対して処理液を供給する処理液供
    給機構と、 前記処理室内にその上方から下方に向けて送風する送風
    手段と、 前記処理室内をその下方から排気するための排気手段
    と、 基板に処理液が供給された後の所定の期間に、前記排気
    手段の排気動作を停止し、これに連動して、前記送風手
    段の送風量を減少させ、前記処理室内の圧力を略一定に
    維持する制御手段とを具備することを特徴とする基板処
    理装置。
14. 【請求項１４】 前記制御手段は、前記排気手段が排気
    動作を停止すると同時または停止の前後に、前記送風手
    段の送風量を減少させることを特徴とする請求項１３に
    記載の基板処理装置。
15. 【請求項１５】 前記制御手段は、前記排気手段の排気
    動作の停止から復帰すると同時または復帰の前後に、前
    記送風手段の送風量を元に戻すことを特徴とする請求項
    １３または請求項１４に記載の基板処理装置。
16. 【請求項１６】 前記排気手段は、前記処理室に接続さ
    れた排気管内に配置され、排気量を調節するダンパーを
    有していることを特徴とする請求項１３から請求項１５
    のいずれか１項に記載の基板処理装置。
17. 【請求項１７】 前記送風手段は、処理室内に供給され
    る気体の流量を調節するスリットダンパーを有すること
    を特徴とする請求項２から請求項１６のいずれか１項に
    記載の基板処理装置。
18. 【請求項１８】 処理室内で基板に所定の処理を施す基
    板処理方法であって、 前記処理室内にその上方から下方に向けて送風するとと
    もに、その下方から排気し、この送風および排気の間
    に、前記処理室内の圧力変動に連動して、前記送風手段
    の送風量および排気手段の排気量のうち少なくとも１つ
    を制御し、処理室内の圧力を略一定に維持することを特
    徴とする基板処理方法。
19. 【請求項１９】 処理室内で基板に所定の処理を施す基
    板処理方法であって、 前記処理室内にその上方から下方に向けて送風するとと
    もに、その下方から排気し、この送風および排気中に、
    基板を搬入出するための搬入出口を開閉するシャッター
    を開き、このシャッターが開いた際に、それに連動して
    送風量を増加させ、または排気量を減少させて、処理室
    内の圧力を略一定に維持することを特徴とする基板処理
    方法。
20. 【請求項２０】 基板が処理室内に搬入された後、前記
    シャッターを閉じ、これと同時にまたはその前後に、送
    風量または排気量を元に戻すことを特徴とする請求項１
    ９に記載の基板処理方法。
21. 【請求項２１】 処理室内にその上方から下方に向けて
    送風するとともに、その下方から排気しつつ、処理室内
    で基板に処理液を供給して所定の液処理を施す基板処理
    方法であって、 基板に処理液が供給された後の所定の期間に、排気動作
    を停止し、これに連動して、前記送風手段の送風量を減
    少させ、前記処理室内の圧力を略一定に維持することを
    特徴とする基板処理方法。
22. 【請求項２２】 排気動作の停止と同時または停止の前
    後に、送風量を減少させることを特徴とする請求項２１
    に記載の基板処理方法。
23. 【請求項２３】 排気動作の停止から復帰すると同時ま
    たは復帰の前後に、送風量を元に戻すことを特徴とする
    請求項２１または請求項２２に記載の基板処理方法。