JP2001110712A

JP2001110712A - 塗布膜除去装置及び塗布膜除去方法

Info

Publication number: JP2001110712A
Application number: JP28969799A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sakamoto; 泰大坂本; Yasuhiro Washio; 康裕鷲尾
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】周縁部に形成された不要な塗布膜を、簡易
な構成で且つ高い精度で除去する。【解決手段】表面に塗布膜が形成されてなる基板Ｗを
保持し回転駆動するスピンチャック９と、前記基板表面
に対してリンス液を吹き付けることで、リンス液を吹き
付けた位置の塗布膜を選択的に除去するリンス液吐出ノ
ズル４と、前記基板Ｗの外縁部に対向して設けられ、こ
の基板の外縁部の位置を検出する位置検出機構３と、ス
ピンチャック９を保持し前記基板Ｗを前記リンス液吐出
ノズル４に対して相対的に駆動するアライメント機構１
１と、前記位置検出機構３の検出結果に基づいて前記ア
ライメント機構１１を制御し、前記基板Ｗと前記リンス
液吐出ノズル４部を相対位置決めする制御部１５とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ等
の被処理基板の表面に形成された塗布膜のうち、被処理
基板の外縁部に形成された不要な塗布膜を除去するため
の塗布膜除去装置及び除去方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス（ＩＣチップ）やＬＣＤ
の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィー技術
を利用することで、半導体ウエハやガラス基板等の被処
理基板の表面に微細なパターンを高精度かつ高密度に形
成する。

【０００３】例えば、半導体デバイスの製造において
は、半導体ウエハの表面にレジスト液を塗布した後、こ
れを所定のパターンに露光し、さらに現像処理・エッチ
ング処理することにより所定の回路パターンを形成する
ようにしている。

【０００４】ここで、被処理基板にレジスト液を塗布す
るための方法としてはスピンコーティング法が主に採用
されている。このスピンコーティング法は、被処理基板
の中心部にレジスト液を滴下した後、この基板を高速で
回転させることで、レジスト液を回転遠心力によって基
板全体に拡散させ、基板の全面に亘って略均一厚の塗布
膜を形成する方法である。

【０００５】しかし、このスピンコーティング法によれ
ば、基板の回路パターン形成に寄与していない外縁部に
もレジスト液が塗布されることになる。この部分に付着
したレジスト液は後でパーティクルの発生源となる恐れ
がある。このため、従来の装置では、例えば、レジスト
液を塗布した半導体ウエハを露光装置に受け渡す前に周
辺露光を施すことで、この不要なレジスト膜を除去する
ようにしている。ここで周辺露光とは、半導体ウエハの
外縁部に付着したレジスト膜が現像時に除去されるよう
に半導体ウエハの外縁部（周辺部）のみを選択露光する
手法である。

【０００６】外縁部のレジスト膜を除去する手法として
は、他にシンナー等の溶剤（リンス液）を基板の周縁部
のみに吹き付けるいわゆるサイドリンスの手法がある。
このサイドリンスは、周辺露光と比較すると精度的に劣
るものであるが、ＬＣＤの製造においては、半導体デバ
イスの製造と比較してそれほど高い不要レジスト膜除去
精度が要求されないため、コストのかからないサイドリ
ンスが採用されている。一方、半導体デバイス（ＩＣチ
ップ）の製造方法においては、精度の高い周辺露光を採
用しているのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の不要
塗布膜の除去手法には以下のような解決すべき課題があ
る。

【０００８】すなわち、周辺露光においては、レジスト
種毎にＵＶランプや光学系を取り替える必要がある。Ｕ
Ｖランプは一般に高価であり、特に、Ａｒｆ帯の波長を
安価に生成できる光源は入手が困難である。

【０００９】一方、この周辺露光に代えてサイドリンス
により不要レジスト膜の除去を行うことを考えた場合、
リンス液の吐出位置決め精度が低いため、半導体デバイ
スの製造に適用するには信頼性に劣るということがあ
る。特に、サイドリンスの場合、リンス液の吐出圧の変
動が生じやすく、この場合、リンス液の吹き付け位置の
再現性が乏しいということがあった。

【００１０】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、被処理基板の外縁部に形成された不要な塗
布膜を、簡易な構成で且つ高い精度で除去できる塗布膜
除去装置及び除去方法を提供することを目的とするもの
である。

【００１１】さらに詳しくは、被処理基板の周縁部に形
成された不要塗布膜をリンス液により除去する場合であ
っても、高精度にこの不要塗布膜を除去できる装置及び
方法を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の主要な
観点によれば、表面に塗布膜が形成されてなる基板を保
持する基板保持機構と、前記基板表面に対してリンス液
を吹き付けることで、リンス液を吹き付けた位置の塗布
膜を選択的に除去するリンス液吐出部と、前記基板の外
縁部に対向して設けられ、この基板の外縁部の位置を検
出する位置検出部と、前記基板と前記リンス液吐出部を
相対的に駆動するアライメント機構と、前記位置検出部
の検出結果に基づいて前記アライメント機構を制御し、
前記基板と前記リンス液吐出部を相対位置決めする制御
部とを有することを特徴とする塗布膜除去装置が提供さ
れる。

【００１３】このような構成によれば、リンス液により
塗布膜を除去する場合であっても、位置検出部の検出結
果に基いてリンス液吐出部と基板とをアライメントする
ことができるから、高い位置精度で塗布膜を除去するこ
とが可能になる。

【００１４】１の実施形態によれば、前記アライメント
機構は、所定のアライメント方向に沿って前記基板を保
持する基板保持機構を前記リンス液吐出部に対して相対
的に駆動することで基板と前記リンス液吐出部とを位置
決めするものであり、前記位置検出部と前記リンス液吐
出部は、前記アライメント方向に沿って配置されてい
る。

【００１５】１の実施形態によれば、前記リンス液吐出
部は、前記位置検出部によって位置検出された基板の外
縁部と前記アライメント方向に沿って逆側の外縁部の塗
布膜を除去するものである。

【００１６】１の実施形態によれば、前記基板保持時機
構は、リンス液吐出部による塗布膜除去の際に前記基板
を駆動するものであり、前記制御部は、前記検出部の検
出結果に基づいて前記アライメント機構を制御しながら
前記基板保持機構を作動させることで、外縁部に沿って
塗布膜を除去させるものである。

【００１７】１の実施形態によれば、前記制御部は、前
記検出部による検出の際には、前記アライメント機構を
作動させず前記基板保持機構を作動させることで、前記
基板の外縁部の位置変動を検出させ、前記リンス液吐出
部による塗布膜除去の際には、前記外縁部の位置変動に
応じて前記アライメント機構させつつ前記基板保持機構
を作動させることで、逆側の外縁部の塗布膜を除去させ
る。

【００１８】１の実施形態によれば、前記基板保持時機
構は、リンス液吐出部による塗布膜除去の際に前記基板
を回転駆動するものであり、前記位置検出部と前記リン
ス液吐出部は、この基板保持機構の回転軸を挟んで対向
するように配置されている。

【００１９】１の実施形態によれば、前記リンス液吐出
部は、ポンプを介してリンス液供給源に接続されてお
り、前記ポンプは、ステッピングモータの回転数により
リンス液吐出圧／吐出速度を制御できるものである。

【００２０】また、この発明の第２の観点によれば、リ
ンス液吐出部から前記基板表面に対してリンス液を吹き
付けることで、基板外縁部の塗布膜を選択的に除去する
塗布膜除去方法であって、表面に塗布膜が形成されてな
る基板を保持する基板保持工程と、この基板の外縁部の
位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出部の検出
結果に基づいて前記基板とリンス液吐出部とのアライメ
ントを行い、前記基板外縁部の塗布膜を除去する塗布膜
除去工程とを有することを特徴とする塗布膜除去方法が
提供される。

【００２１】１の実施形態によれば、前記位置検出工程
は、前記アライメント方向に沿って前記リンス吐出部に
より塗布膜が除去される外縁部と反対側の外縁部の位置
を検出するものである。

【００２２】１の実施形態によれば、前記位置検出工程
は、前記基板を所定の方向に駆動しながら、この基板の
外縁部の位置変動を検出するものであり、前記塗布膜除
去工程は、前記位置変動の検出結果に基づいて前記基板
とリンス液吐出部とのアライメントしかつ前記基板を所
定の方向に駆動することで、前記位置変動を補償しなが
ら、この基板外縁部の塗布膜を除去するものである。

【００２３】１の実施形態によれば、前記塗布膜除去工
程は、リンス液吐出部による塗布膜除去の際に前記基板
を回転させるものであり、前記位置検出工程は、リンス
液吐出部と基板の回転軸を挟んで反対側の位置の位置変
動を検出するものである。

【００２４】１の実施形態によれば、基板外縁部の塗布
膜を除去する前に、基板表面に形成された塗布膜を加熱
乾燥する工程を含む。

【００２５】なお、この発明の更なる特徴と利点は、添
付した図面及び発明の実施の形態の説明を参酌すること
によりより一層明らかになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を、
図１〜図８を参照して説明する。図１は、この発明の塗
布膜除去装置を、半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」とい
う）の外縁部に付着した不要なレジスト膜を除去するレ
ジスト膜除去装置に適用した例を示す概略構成図であ
る。また、図２は、この装置を上方から見た平面図であ
る。

【００２７】図１に示すように、この装置は、カップ１
と、このカップ１内でレジスト膜が形成された半導体ウ
エハＷを保持しこのウエハＷを昇降駆動すると共に回転
駆動するウエハ保持機構２と、前記カップ１の上方に配
置されウエハＷの外縁部の位置を検出するための検出機
構３と、前記カップ１内に保持されたウエハＷの外縁部
上に例えばシンナー等のリンス液を吹き付けて不要なレ
ジスト膜を除去する吐出ノズル４とを有する。

【００２８】カップ１は、前記ウエハ保持機構２の周囲
を覆うと共に、底部に排液路６が開口しており、レジス
ト膜除去に用いたリンス液を収集し、この排液路６を通
じてカップ１外に排出できるようになっている。また、
カップ１の別の位置には、排気路７が設けられており、
この排気路７を通じてカップ１内の排気が行われるよう
になっている。このことで、クリーンルーム内のダウン
フローをカップ１内に導入し、カップ１内に下向きの気
流を生じさせるように構成されている。

【００２９】前記ウエハ保持機構２は、ウエハＷを保持
するスピンチャック９と、このスピンチャック９を回転
駆動すると共に昇降駆動するためのスピンチャック駆動
機構１０からなる。また、このスピンチャック駆動機構
１０は、このスピンチャック駆動機構１０を図に示すＸ
方向に沿って高精度に位置決め駆動するアライメント機
構１１によって保持されている。このアライメント機構
１１は、例えばボールネジ機構１２及びステッピングモ
ータ１３から構成され、このステッピングモータ１３及
び図示しないエンコーダは図に１５で示す制御装置に接
続されている。

【００３０】また、前記吐出ノズル４は、リンス液供給
配管１６及びこの配管１６の中途部に配設されたポンプ
１７を介してタンク等のリンス液供給源１８に接続され
ている。この吐出ノズル４は、Ｚθ駆動機構２０によっ
て保持されており、θ方向に駆動され、カップ１の上方
に対向位置決めされた後下降駆動されることで、その下
端部をウエハＷの直上の所定高さに位置させるように構
成されている。このＺθ駆動機構２０及び前記ポンプ１
７は前記制御装置１５に接続され、この制御装置１５か
らの指令によって動作するように構成されている。

【００３１】図３は、このポンプ１７の構成を詳細に示
す構成図である。

【００３２】このポンプ１７は、ポンプ部２１とこのポ
ンプ部２１を駆動する駆動機構２２とを有する。

【００３３】この例では、ポンプ部２１は、ベローズ型
のポンプからなる。すなわち、図３中、２５はポンプ
室、２６はリンス液供給配管１６の一部である吸入配
管、２７はリンス液供給配管１６の一部である吐出配
管、２８は泡抜き用ベント、２９はフィルタ、３０は流
体が封入されているチューブフラム、２４はベローズ部
である。

【００３４】このポンプ部２１は、ベローズ部２４が伸
縮駆動されることで、ポンプ室２５の内壁面を膨脹、収
縮させ、これにより供給配管１６中の液送りを行う。す
なわち、ベローズ部２４の下端が下方向に駆動され、ベ
ローズ部２４が伸長すると、リンス液供給源１８内のリ
ンス液が配管を通じてポンプ室２５内に吸入され、この
ポンプ室２５には、一回の吐出量に応じた量のリンス液
が保持される。ついで、ベローズ部２４を圧縮するとポ
ンプ室２５内のリンス液が吐出配管２７を通じて押し出
され、前記ノズル４から前記所定量のリンス液が吐出さ
れる。なお配管２６、２７には図示しないが逆流防止弁
が設けられている。

【００３５】前記ベローズ部２４は、前記ベローズ駆動
機構２２によって駆動されるようになっている。このベ
ローズ駆動機構２２は、前記ベローズ部２４の下端に固
定されたナット３３と、このナット３３が螺着されたボ
ールネジ３４と、このボールネジ３４をベルト伝達機構
３５を介して回転駆動するためのステッピングモータ３
６とからなる。このステッピングモータ３６を作動させ
ることで、前記ボールネジ３４が回転駆動され、これに
より前記ナット３３が上下する。このことで、前記ベロ
ーズ部２４を伸縮させることができる。

【００３６】また、前記ステッピングモータ３６には、
このステッピングモータ３６の動作を検出するためのエ
ンコーダ３７が設けられ、このエンコーダ３７の出力信
号は前記制御装置１５にフィードバックされるようにな
っている。さらに、このポンプ１７は、前記ナット３３
の位置（ベローズ部２４の伸縮量）を検出する位置検出
器３９を有し、この位置検出器３９からの出力信号も前
記制御装置１５にフィードバックされるようになってい
る。なお、位置検出器３９は、光センサ等で良い。

【００３７】このようなポンプ１７によれば、位置検出
器３９を通じて前記ベローズ部２４の伸縮量を監視しな
がら前記ステッピングモータ３６の回転位相を制御する
ことでリンス液の吐出量を制御することができる。ま
た、ステッピングモータ３６の回転速度を変化させるこ
とで、リンス液の吐出速度を制御することができる。

【００３８】一方、前記検出機構３は、図１に４０で示
す進退駆動機構によってウエハＷに対して進退可能に保
持されたコ字状のホルダ４１と、このホルダ４１に取り
つけられたラインセンサ４２からなる。このラインセン
サ４２は、図２に示すように、ウエハＷの直径方向（こ
の図ではＸ方向）に沿って並べられた複数個のＣＣＤセ
ンサ４３から構成されている。

【００３９】この各ＣＣＤセンサ４３からの出力は、前
記制御装置１５に入力され、この制御装置１５は各セン
サ４３の出力値に基いて、ウエハＷの縁部４４の位置を
検出されているようになっている。

【００４０】ここで、図２に示すように、センサ４２
（４３）とノズル４とを結んだ仮想線Ｌは、前記スピン
チャック９の回転中心を通り、且つ、前記アライメント
機構１１による駆動方向（図に矢印αで示す）と平行に
なるように構成されている。前記制御装置１５は、前記
センサ４２の検出に基づいて、前記アライメント機構１
１を矢印α方向に作動させることで、前記ウエハＷの縁
部とノズル４との相対位置決めを行うように構成されて
いる。

【００４１】なお、後で詳しく説明するように、ウエハ
Ｗの外縁部４４の位置検出は、スピンチャック９を３６
０°回転させ、ウエハＷの全周に亘って行われる。ここ
で、ウエハＷの中心とスピンチャック９の回転軸が一致
していれば、検出位置は常に一定で変動しない。しか
し、ウエハＷがスピンチャック９に対してオフセットし
た状態で保持されている場合には、ウエハＷの回転位相
に応じて外縁部４４の位置が変動する。すなわち、この
位置検出結果は、スピンチャック９の回転中心から外縁
部４４までの距離変動を表すことになる。前記センサ４
２から出力された位置検出結果は図１に示すように前記
制御装置１５に接続された位置検出結果格納部４６に格
納されるようになっている。

【００４２】したがって、この格納部４６から位置検出
結果を取り出し、スピンチャック９の回転位相に対応す
る位置検出変動分を補償するように前記前記アライメン
ト機構１１を作動させることで、スピンチャックとウエ
ハＷがオフセットしている場合であっても、前記ノズル
４を前記ウエハＷの縁部４４から一定の寸法だけ内側に
入った位置に対向させることができる。

【００４３】次に、この装置を使用した場合の、処理工
程について、図４、図５のフローチャートを参照して説
明する。

【００４４】まず、この塗布膜除去装置を使用する場合
には、図４に示すように、スピンコーターを用いてウエ
ハＷ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成した後
（ステップＳ１）、このウエハＷを加熱（ベーク）する
ことでレジスト膜に含まれる溶剤を揮発させこのレジス
ト膜を乾燥させる（ステップＳ２）。ついで、ウエハＷ
をこの実施形態の塗布膜除去装置に受け渡し、ウエハＷ
周縁部に付着した不要レジスト膜の除去を行わせる（ス
テップＳ３）。

【００４５】レジスト液を塗布した直後に外縁部レジス
ト膜のリンス除去を行うと、リンス液吐出時の衝撃や膨
潤等の影響により、残されたレジスト膜の縁部が盛り上
がる可能性がある。しかしながら、この実施形態のよう
にレジスト膜を一度乾燥させてから不要レジスト膜をリ
ンス除去することで、このような不具合が生じることを
有効に防止できる。

【００４６】次に、この装置による不要レジスト膜除去
工程（ステップＳ３）について図５を参照してさらに詳
しく説明する。

【００４７】まず、ウエハＷが装置にロードされる（ス
テップＳ３−１）。すなわち、図示しないメインアーム
によりウエハＷが前記カップ１の直上に位置決めされる
と、図１に破線で示すようにスピンチャック９が上昇
し、このウエハＷを受け取り吸着保持する。

【００４８】次に、ウエハＷがカップ１の上方に位置し
ている状態で、前記検出機構３がウエハＷに向かって前
進駆動され、図2に示すように、前記ラインセンサ４２
を前記ウエハＷの外縁部４４に重なるように位置決めす
る（ステップＳ３−２）。この検出機構３は、ウエハＷ
のサイズに応じた定位置に位置決めされるようになって
いる。

【００４９】ついで、前記スピンチャック９を低速（例
えば１００ｒｐｍ）で回転させ、前記ウエハＷの外縁部
４４の位置変動を検出する（ステップＳ３−３）。ウエ
ハＷ外縁部４４の全周に亘る位置変動が検出されたなら
ば、スピンチャック９を停止させる（ステップＳ３−
４）。検出された位置変動は、ウエハＷの回転位相と一
緒に図１に示す検出結果格納部４６に格納される。

【００５０】次に、前記検出機構３が後退させられる
と、図１に示すように前記スピンチャック９が下降駆動
され、前記ウエハＷがカップ１内に収納される（ステッ
プＳ３−５）。ついで、前記Ｚθ駆動機構２０が作動
し、前記ノズル４をウエハＷの縁部に対向する所定の位
置に位置決め駆動た後下降駆動する（ステップＳ３−
６）。

【００５１】この時のノズル４の位置は、ウエハＷのサ
イズに応じた定位置であり、前記スピンチャック９の中
心軸を挟んで前記センサ４２と対向する位置である。そ
して、図２に示すように、前記センサ４２、スピンチャ
ック９の中心及びこのノズル４を結ぶ仮想線Ｌは前記ア
ライメント機構のアライメント方向αと一致している。

【００５２】ついで、前記検出結果格納部４６に格納さ
れた検出結果に基づいて前記アライメント機構１１を作
動させ、前記ノズル４とウエハＷの相対位置決めを行い
つつ周縁部の不要レジスト膜のリンス除去を行う。すな
わち、前記ウエハＷを低速（例えば１００ｒｐｍ）で回
転させるとともに、前記アライメント機構１１を、ウエ
ハＷの回転位相における前記外縁部の位置変動量と同じ
量でかつこの位置変動と逆方向に作動させる。前記ノズ
ル４は、前記スピンチャック９の中心軸を挟んで前記セ
ンサ４２と対向する位置に配置されているから、上記の
動作によって、常にウエハＷの外縁部４４から一定寸法
だけ内側に入った位置に対向するように制御される。

【００５３】このようにアライメント機構１１を制御し
ながら、前記ポンプ１７を作動させることでウエハＷの
全周に亘って不要レジスト膜の除去を行うことができる
（ステップＳ３−７）。なお、前記制御装置１５は、前
記ポンプ１７のステッピングモータ３６を一定速で作動
させることで、リンス液をウエハＷの全周に亘って一定
の圧力且つ一定の速度で吹き付けるようにする。

【００５４】ここで、ウエハＷの周回数は１回以上であ
れば良い。また、周回する毎に、ノズル４をウエハＷの
外縁部に向かって所定のピッチだけ変位させるようにし
ても良い。

【００５５】不要レジスト膜の除去がなされたならば、
リンス液の吐出を停止させると共に一旦スピンチャック
９の回転を停止させる（ステップＳ３−８）。ついで、
スピンチャックの回転速度を例えば２０００ｒｐｍ以上
に上げることによってウエハＷ上に残留するリンス液を
振り切り除去する（ステップＳ３−９）。リンス液及び
このリンス液に溶解したレジスト液は前記カップ１で受
け止められ、前記排液路６を通して外部に排出される。

【００５６】このような構成によれば、以下の効果を得
ることができる。

【００５７】第１に、ウエハＷとスピンチャック９とが
オフセットしている場合であっても、ウエハＷの所定半
径より外側にある不要な周縁部レジスト膜を高精度に除
去することが可能になる。従来のサイドリンス方式によ
れば、吐出位置精度が低いため、特にウエハには不適で
あったが、この実施形態によれば、検出機構３（センサ
４２）による検出結果に基づいてノズル４の位置制御す
るようにしたから、このような欠点が解消される。この
ため、半導体デバイスの製造工程にもサイドリンスが適
用可能になる。

【００５８】第２に、リンス液の吐出に、応答性の良い
ステッピングモータ３６を使用したポンプ１７を利用す
るようにしたから、ポンプの吐出圧変動による吐出位置
の再現性の低下を効果的に抑制することができる。この
結果、不要レジスト膜の除去が高い精度で行える効果が
ある。

【００５９】なお、この塗布膜除去装置は、図６〜図８
に示す塗布現像処理システムに適用されることが好まし
い。

【００６０】図６に示すように、この塗布現像処理シス
テムは、ウエハＷが収容されたカセットＣＲからウエハ
Ｗを順次取り出すカセット部６０と、カセット部６０に
よって取り出されたウエハＷに対しレジスト液塗布及び
現像のプロセス処理を行なうプロセス処理部６１と、レ
ジスト液が塗布されたウエハＷを図示しない露光装置に
受け渡すインタフェース部６２とを備えている。

【００６１】前記カセット部６０には、カセットＣＲを
位置決め保持するための４つの突起部７０ａと、この突
起部７０ａによって保持されたカセット内からウエハＷ
を取り出す第１のサブアーム機構７１とが設けられてい
る。このサブアーム機構７１は、ウエハＷを取り出した
ならば、θ方向に回転して向きを変え、このウエハＷを
前記プロセス処理部６１に設けられたメインアーム機構
７２に受け渡すことができるようになっている。

【００６２】カセット部６０とプロセス処理部６１間で
のウエハＷの受け渡しは第３の処理ユニット群Ｇ３を介
して行われる。この第３の処理ユニット群Ｇ３は、図８
に示すように複数のプロセス処理ユニットを縦形に積み
上げて構成したものである。すなわち、この処理ユニッ
ト群Ｇ３は、ウエハＷを冷却処理するクーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）、ウエハＷに対するレジスト液の定着性を
高める疎水化処理を行なうアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）、ウエハＷの位置合わせをするアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）、ウエハＷを待機させておくためのエク
ステンションユニット（ＥＸＴ）、レジスト塗布後のシ
ンナー溶剤除去加熱処理を行うプリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）、及び露光処理後の加熱処理を行う
ポストエキスポージャベークユニット（ＰＥＢ）及び現
像処理後の加熱処理を行うポストベークユニットを順次
下から上へと積み上げて構成されている。

【００６３】そして、前記ウエハＷのメインアーム機構
７２への受け渡しは、前記エクステンションユニット
（ＥＸＴ）及びアライメントユニット（ＡＬＩＭ）を介
して行われる。

【００６４】また、図６に示すように、このメインアー
ム機構７２の周囲には、前記第３の処理ユニット群Ｇ３
を含む第１〜第５の処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５がこのメ
インアーム機構７２を囲むように設けられている。前述
した第３の処理ユニット群Ｇ３と同様に、他の処理ユニ
ット群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５も各種の処理ユニットを
上下方向に積み上げ的に構成されている。

【００６５】前記第１、第２の処理ユニット群Ｇ１、Ｇ
２には、現像処理装置（ＤＥＶ）及びレジスト液塗布装
置（ＣＯＴ）が設けられている。図７に示すように、こ
の第１、第２の処理ユニット群Ｇ１，Ｇ２は、レジスト
塗布装置（ＣＯＴ）と現像処理装置（ＤＥＶ）とを上下
方向に積み上げ構成したものである。

【００６６】一方、前記メインアーム機構７２は、図８
に示すように、上下方向に延接された筒状のガイド７９
と、ガイド７９に沿って上下駆動されるメインアーム７
８を備えている。また、このメインアーム７８は平面方
向に回転し、かつ進退駆動されるように構成されてい
る。したがって、このメインアーム７８を、上下方向に
駆動することで、ウエハＷを前記各処理ユニット群Ｇ１
〜Ｇ５の各処理ユニットに対して任意にアクセスさせる
ことができるようになっている。

【００６７】前記カセット部６０から第３の処理ユニッ
ト群Ｇ３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介し
てウエハＷを受け取ったメインアーム機構７２は、先
ず、このウエハＷを第３の処理ユニット群Ｇ３のアドヒ
ージョンユニット（ＡＤ）に搬入し、疎水化処理を行な
う。ついで、アドヒージョンユニット（ＡＤ）からウエ
ハＷを搬出し、クーリングユニット（ＣＯＬ）で冷却処
理する。

【００６８】冷却処理されたウエハＷは、前記メインア
ーム機構７２によって前記第１の処理ユニット群Ｇ１
（若しくは第２の処理ユニット群Ｇ２）のレジスト液塗
布装置（ＣＯＴ）に対向位置決めされ、搬入される。こ
のレジスト液塗布装置（ＣＯＴ）によりレジスト液が塗
布されたウエハＷは（前記ステップＳ１に相当）、メイ
ンアーム機構７２によってアンロードされ、第４の処理
ユニット群Ｇ４を介して前記インタフェース部６２に受
け渡される。

【００６９】この第４の処理ユニット群Ｇ４は、図８に
示すように、クーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステ
ンション・クーリングユニット（ＥＸＴ・ＣＯＬ）、イ
クステンションユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）、２つのプリベーキングユニット（ＰＲＥ
ＢＡＫＥ）、及び２つのポストベーキングユニット（Ｐ
ＯＢＡＫＥ）を下から上へと順次積み上げて構成したも
のである。

【００７０】前記レジスト液塗布装置（ＣＯＴ）から取
り出されたウエハＷは、先ず、プリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）に挿入され、レジスト液から溶剤
（シンナー）を飛ばして乾燥される（前記第２のステッ
プＳ２に相当）。

【００７１】また、このプリベーキングユニットはレジ
スト液塗布装置（ＣＯＴ）と別に設置しても良いし、レ
ジスト液塗布装置内に設置されていても良い。

【００７２】次に、このウエハＷはクーリングユニット
（ＣＯＬ）で冷却された後、エクステンションユニット
（ＥＸＴ）を介して前記インタフェース部６２に設けら
れた第２のサブアーム機構６４に受け渡される。

【００７３】ウエハＷを受け取った第２のサブアーム機
構６４は、受け取ったウエハＷを順次この実施形態のレ
ジスト膜除去装置６７に受け渡す。このレジスト膜除去
装置６７は、図１〜図３に示す構成を有し、図５を参照
して説明した工程にしたがってウエハＷの外縁部のレジ
スト膜を選択的に除去する。

【００７４】外縁部レジスト膜が除去されたウエハＷ
は、第２のサブアーム機構６４によって順次カセットＣ
Ｒ内に収納される。次に露光装置からのウエハリクエス
ト要求信号を受け取るとＣＲ内に収納された順にサブア
ーム機構６４によりウエハを一枚づつ受け渡す。露光後
は、処理完了信号を受け取り露光機よりウエハを受け取
る。

【００７５】露光処理された後のウエハＷは、前記とは
逆に第４の処理ユニット群Ｇ４を介してメインアーム機
構７２に受け渡され、このメインアーム機構７２は、こ
の露光後のウエハＷをポストエキスポージャベーキング
ユニット（ＰＥＢ）により加熱処理後に現像処理に適し
た所定の温度にする為クーリングユニット処理した後、
この実施形態の現像装置（ＤＥＶ）に挿入し現像処理を
行なわせる。現像処理後のウエハＷは、いずれかのポス
トベーキングユニットに搬送され、加熱乾燥した後、こ
の第３の処理ユニット群Ｇ３のエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）を介してカセット部６０に排出される。

【００７６】なお、前記第５の処理ユニット群Ｇ５は、
選択的に設けられるもので、この例では前記第４の処理
ユニット群Ｇ４と同様に構成されている。また、この第
５の処理ユニット群Ｇ５はレール６５によって移動可能
に保持され、前記メインアーム機構７２及び前記第１〜
第４の処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４に対するメンテナンス
処理を容易に行ない得るようになっている。

【００７７】この発明の塗布膜除去装置を、図６〜図８
に示した塗布現像ユニットに適用した場合、複数のウエ
ハの並行処理が容易に行なえるから、ウエハＷの塗布現
像処理工程を非常に効率的に行なうことができる。ま
た、各処理ユニットが上下に積上げ式に構成されている
から装置の設置面積を著しく減少させることができる。

【００７８】なお、この実施形態は、このような塗布現
像ユニット以外の装置にも適用可能であることはもちろ
んである。また、上記一実施形態は、その他発明の要旨
を変更しない範囲で種々変形可能である。

【００７９】例えば、上記一実施形態は、半導体ウエハ
に塗布された外縁部レジスト膜を除去する装置及び方法
を例にとって説明したが、半導体ウエハに限定されるも
のではなく、ＬＣＤ製造に用いる矩形状のガラス基板で
あっても良い。また、除去する塗布膜はレジスト膜に限
定されるものではなく、ＬＣＤガラス基板に形成される
ＩＴＯ膜であっても良い。

【００８０】さらに、前記一実施形態では、基板を回転
させるものであったが、基板を所定の１方向若しくは２
方向に向かって駆動するものであっても良い。また、基
板と塗布機構のアライメントは塗布機構側にアライメン
ト機構を取り付け、ノズルを位置決め駆動することで行
っても良い。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基板の周縁部に形成された不要な塗布膜を、簡易な
構成で且つ高い精度で除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る塗布膜除去装置を示
す概略構成図。

【図２】同じく、レジスト液塗布装置の上面図。

【図３】同じく、ポンプを示す概略構成図。

【図４】同じく、レジスト膜形成のワークフローを示す
フローチャート。

【図５】同じく、レジスト膜除去のワークフローを示す
フローチャート。

【図６】この発明に係わる塗布膜除去装置を適用した塗
布現像処理装置の平面図。

【図７】同じく、側面図。

【図８】同じく、機能を説明するための正面図。

【符号の説明】

W…半導体ウエハ α…アライメント方向Ｇ１〜Ｇ５…第１〜第５の処理ユニット群１…カップ２…ウエハ保持機構３…検出機構４…吐出ノズル６…排液路７…排気路９…スピンチャック１０…スピンチャック駆動機構１１…アライメント機構１２…ボールネジ機構１３…ステッピングモータ１５…制御装置１６…リンス液供給配管１７…ポンプ１８…溶剤供給源１８…リンス液供給源２０…Ｚθ駆動機構２１…ポンプ部２２…ベローズ駆動機構２４…ベローズ部２５…ポンプ室２６．２７…配管２７…吐出配管３３…ナット３４…ボールネジ３５…ベルト伝達機構３６…ステッピングモータ３７…エンコーダ３９…位置検出器４１…ホルダ４２…ラインセンサ４３…ＣＣＤセンサ４４…外縁部４６…位置検出結果格納部６０…カセット部６１…プロセス処理部６２…インタフェース部６４…第２のサブアーム機構６５…レール６７…レジスト膜除去装置７０ａ…突起部７１…第１のサブアーム機構７２…メインアーム機構７８…メインアーム７９…ガイド

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｄ 3/10 Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｈ５Ｆ０４６ 7/00 Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２ 7/42 7/42 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７７Ｆターム(参考） 2H025 AA18 AB16 EA05 EA10 2H096 AA25 CA20 DA04 DA10 LA30 4D075 AC64 AC79 AC93 AC94 DA08 DC22 4F041 AA06 AB02 BA05 BA22 BA35 BA38 CA02 CA11 CA17 4F042 AA07 BA08 CC04 CC09 DB01 EB19 EB25 5F046 JA02 JA09 JA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に塗布膜が形成されてなる基板を保
持する基板保持機構と、前記基板表面に対してリンス液を吹き付けることで、リ
ンス液を吹き付けた位置の塗布膜を選択的に除去するリ
ンス液吐出部と、前記基板の外縁部に対向して設けられ、この基板の外縁
部の位置を検出する位置検出部と、前記基板と前記リンス液吐出部を相対的に駆動するアラ
イメント機構と前記位置検出部の検出結果に基づいて前
記アライメント機構を制御し、前記基板と前記リンス液
吐出部を相対位置決めする制御部とを有することを特徴
とする塗布膜除去装置。
【請求項２】請求項１記載の塗布膜除去装置におい
て、前記アライメント機構は、所定のアライメント方向に沿
って前記基板保持機構を前記リンス液吐出部に対して相
対的に駆動することで前記基板と前記リンス液吐出部と
を位置決めするものであり、前記位置検出部と前記リンス液吐出部は、前記アライメ
ント方向に沿って配置されていることを特徴とする塗布
膜除去装置。
【請求項３】請求項２記載の塗布膜除去装置におい
て、前記リンス液吐出部は、前記位置検出部によって位置検
出された基板の外縁部と前記アライメント方向に沿って
逆側の外縁部の塗布膜を除去するものであることを特徴
とする塗布膜除去装置。
【請求項４】請求項３記載の塗布膜除去装置におい
て、前記基板保持時機構は、リンス液吐出部による塗布膜除
去の際に前記基板を駆動するものであり、前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記ア
ライメント機構を制御しながら前記基板保持機構を作動
させることで、外縁部に沿って塗布膜を除去させること
を特徴とする塗布膜除去装置。
【請求項５】請求項４記載の塗布膜除去装置におい
て、前記制御部は、前記検出部による検出の際には、前記アライメント機構
を作動させず前記基板保持機構を作動させることで、前
記基板の外縁部の位置変動を検出させ、前記リンス液吐出部による塗布膜除去の際には、前記外
縁部の位置変動に応じて前記アライメント機構させつつ
前記基板保持機構を作動させることで、逆側の外縁部の
塗布膜を除去させることを特徴とする塗布膜除去装置。
【請求項６】請求項２の塗布膜除去装置において、前記基板保持時機構は、リンス液吐出部による塗布膜除
去の際に前記基板を回転駆動するものであり、前記位置検出部と前記リンス液吐出部は、この基板保持
機構の回転軸を挟んで対向するように配置されているこ
とを特徴とする塗布膜除去装置。
【請求項７】請求項１記載の塗布膜除去装置におい
て、前記リンス液吐出部は、ポンプを介してリンス液供給源に接続されており、前記ポンプは、ステッピングモータの回転数によりリン
ス液の吐出圧／吐出速度を制御できるものであることを
特徴とする塗布膜除去装置。
【請求項８】リンス液吐出部から前記基板表面に対し
てリンス液を吹き付けることで、基板外縁部の塗布膜を
選択的に除去する塗布膜除去方法であって、表面に塗布膜が形成されてなる基板を保持する基板保持
工程と、この基板の外縁部の位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記基板とリンス
液吐出部とのアライメントを行い、前記基板外縁部の塗
布膜を除去する塗布膜除去工程とを有することを特徴と
する塗布膜除去方法。
【請求項９】請求項８記載の塗布膜除去装置におい
て、前記位置検出工程は、前記アライメント方向に沿って前
記リンス吐出部により塗布膜が除去される外縁部と反対
側の外縁部の位置を検出することを特徴とする塗布膜除
去方法。
【請求項１０】請求項９記載の塗布膜除去装置におい
て、前記位置検出工程は、前記基板を所定の方向に駆動しな
がら、この基板の外縁部の位置変動を検出するものであ
り、前記塗布膜除去工程は、前記位置変動の検出結果に基づ
いて前記基板とリンス液吐出部とのアライメントしかつ
前記基板を所定の方向に駆動することで、前記位置変動
を補償しながら、この基板外縁部の塗布膜を除去するも
のであることを特徴とする塗布膜除去方法。
【請求項１１】請求項１０記載の塗布膜除去方法にお
いて、前記塗布膜除去工程は、リンス液吐出部による塗布膜除
去の際に前記基板を回転させるものであり、前記位置検出工程は、リンス液吐出部と基板の回転軸を
挟んで反対側の位置の位置変動を検出するものであるこ
とを特徴とする塗布膜除去方法。
【請求項１２】請求項８記載の塗布膜除去方法におい
て、基板外縁部の塗布膜を除去する前に、基板表面に形成さ
れた塗布膜を加熱乾燥する工程を含むことを特徴とする
塗布膜除去方法。