JP2001332488A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線ランプに発光不良等の異常が発生して
も正常な紫外線照射処理を続行できるようにすること。 【解決手段】 この紫外線照射ユニット（ＵＶ）では、
ランプ室６６内に複数（ｎ）個の紫外線ランプ６４(1)
〜６４(n)の発光状態をそれぞれ個別的に監視するため
の同数の光センサ７２(1)〜７２(n)が設けられている。
ランプ室６６の下に隣接する洗浄処理室６８内には、基
板Ｇを載置して支持するための水平移動および昇降可能
なステージ７６が設けられている。上記複数個の紫外線
ランプ６４(1)〜６４(n)のうちたとえばランプ６４(1)
が発光不良になったときは、この異常ランプ６４(1)の
点灯使用を止める。そして、ステージ７６上の基板Ｇに
対して、正常状態にある残りの紫外線ランプ６４(2)〜
６４(n)による紫外線の照射量が処理品質を保証できる
所定の下限値を割らないように、紫外線照射処理におけ
る走査速度（Ｙ方向のステージ移動速度）を全ランプ正
常時の基準速度よりも所定の割合だけ遅い速度に補正す
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、被処理基板に紫外
線を照射して所定の処理を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、被処
理基板（たとえば半導体ウエハ、ＬＣＤ基板等）の表面
が清浄化された状態にあることを前提として各種の微細
加工が行われる。したがって、各加工処理に先立ちまた
は各加工処理の合間に被処理基板表面の洗浄が行われ、
たとえばフォトリソグラフィー工程では、レジスト塗布
に先立って被処理基板の表面が洗浄される。

【０００３】従来より、被処理基板表面の有機物を除去
するための洗浄法として、紫外線照射による乾式洗浄技
術が知られている。この紫外線照射洗浄技術は、所定波
長（紫外線光源として低圧水銀ランプを使用するときは
１８５ｎｍ、２５４ｎｍ、誘電体バリア放電ランプでは
１７２ｎｍ）の紫外線を用いて酸素を励起させ、生成さ
れるオゾンや発生期の酸素によって基板表面上の有機物
を酸化・気化させ除去するものである。

【０００４】従来の典型的な紫外線照射洗浄装置は、上
記のような紫外線光源となるランプを石英ガラスの窓を
有するランプ室内に複数本並べて収容し、該石英ガラス
窓を介してランプ室に隣接する洗浄処理室内に被処理基
板を配置し、ランプ室内のランプより発せられる紫外線
を該石英ガラス窓を通して被処理基板の表面に一定時間
照射するようになっている。最近は、被処理基板の表面
と平行にランプを相対移動つまり走査させる機構によ
り、装置のコンパクト化（ランプ数の削減や石英ガラス
窓の小型化等）も図られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような紫外線照
射洗浄装置において、所期の洗浄効果を得るには、紫外
線ランプより被処理基板に照射される紫外線の照度およ
び光量をそれぞれ所定値以上確保する必要があり、その
ような紫外線照射条件を満たすように装置各部の仕様が
なされてはいる。しかしながら、紫外線ランプが経時劣
化その他の原因で異常に暗くなったりあるいは発光しな
くなったりすると、被処理基板に対する紫外線の照度な
いし光量が不足して、洗浄不良を来すおそれがある。

【０００６】従来の紫外線照射洗浄装置では、ランプ室
内で紫外線ランプの一灯でも上記のような不具合を起こ
した時は、直ちに洗浄処理の運転を停止して、ランプ交
換の必要を知らせる警報を出すようにしていた。しか
し、そのような安全処置は洗浄不良品を出さずに済むも
のの、プロセスのラインを止めることになり、デバイス
製造のスループットを著しく下げる原因となっていた。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、紫外線ランプに発光不良等の異常が
発生しても正常な紫外線照射処理を続行できるようにし
た基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】本発明の別の目的は、紫外線ランプの異常
が原因で被処理基板に対する紫外線の照射量が不所望な
時期に足りなくなることがないようにして、計画的な保
守管理を行えるようにした基板処理装置を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を
照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記
被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて
紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出
た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射
手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個
別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段
からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の所定
のパラメータを制御する制御手段とを有する構成とし
た。

【００１０】本発明の基板処理装置では、ランプ監視手
段のランプ監視機能により、点灯使用される複数個のラ
ンプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発
光不良になっているのか常時または所定の場面で、たと
えば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。こ
の判定結果に応じて、紫外線照射処理を規定または左右
する所定のパラメータが制御手段により制御または調節
されることで、紫外線照射手段におけるランプ発光状態
が経時的に変化しても被処理基板に対して常時安定した
処理結果を得ることができる。

【００１１】本発明の一態様として、前記紫外線照射手
段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被
処理基板の被処理面を走査するように、前記支持手段お
よび前記ランプのいずれか一方または双方を所定の方向
で移動させる駆動手段を有する構成としてよい。かかる
構成においては、前記制御手段が、前記ランプ監視手段
からの監視情報にしたがって前記走査の速度を上記パラ
メータとして可変制御する走査速度制御手段を含んでよ
い。この場合、いずれかの前記ランプの発光状態が異常
であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出された
ときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使
用を止め、前記走査速度制御手段が前記走査速度を所定
の基準値たとえば全ランプが正常のときの走査速度より
も所定の割合だけ遅い値に設定してよい。このように、
実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて正常
ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも遅い走査
速度で走査させることにより、被処理基板に対して必要
かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得
ることができる。

【００１２】あるいは、前記制御手段が、前記ランプ監
視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線の照射時
間を可変制御する紫外線照射時間制御手段を含む構成で
あってもよい。この場合、いずれかの前記ランプの発光
状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段よ
り出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常のラ
ンプの点灯使用を止め、前記紫外線照射時間制御手段が
前記紫外線照射時間を基準値よりも所定の割合だけ長い
値に設定してよく、この方式によっても上記と同様に正
常な処理結果を得ることができる。

【００１３】別の態様として、前記制御手段が、前記ラ
ンプ監視手段からの監視情報にしたがって前記ランプの
輝度を個別的に制御するランプ輝度制御手段を含む構成
であってもよい。この場合、いずれかの前記ランプの発
光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段
より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常の
ランプの点灯使用を止め、前記ランプ輝度制御手段が正
常状態にある前記ランプの輝度を基準値よりも所定の割
合だけ高い値に設定してよく、この方式によっても上記
と同様に正常な処理結果を得ることができる。

【００１４】また、本発明の基板処理装置においては、
前記紫外線照射手段が、前記複数個のランプの中の一部
をスペアランプとして非点灯使用状態に保ち、他のいず
れかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報
が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常の
ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用する構成と
してもよい。このように、紫外線照射手段において点灯
使用に供される紫外線ランプの組み合わせを上記のパラ
メータとして適宜変更してもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
好適な実施形態を説明する。

【００１６】図１に、本発明の基板処理装置が組み込み
可能なシステム例として塗布現像処理システムを示す。
この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置
され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製
造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗
浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベー
クの各処理を行うものである。露光処理は、このシステ
ムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で
行われる。

【００１７】この塗布現像処理システムは、大きく分け
て、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセス
ステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ
／Ｆ）１４とで構成される。

【００１８】システムの一端部に設置されるカセットス
テーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容する
カセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセッ
トステージ１６と、このステージ１２上のカセットＣに
ついて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えて
いる。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段た
とえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作
可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）
１２側の主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるよ
うになっている。

【００１９】プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、
上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗
浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロ
セス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５
およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けて
いる。

【００２０】洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗
浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／
冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット
（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含ん
でいる。

【００２１】塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニ
ット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２
と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２
段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４
６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）
４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。

【００２２】現像プロセス部２６は、３つの現像ユニッ
ト（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニ
ット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５と、加熱ユニット（ＨＰ）５
３とを含んでいる。

【００２３】各プロセス部２２，２４，２６の中央部に
は長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬
送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各
プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入
／搬出または搬送を行うようになっている。なお、この
システムでは、各プロセス部２２，２４，２６におい
て、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系の
ユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方
の側に熱処理または照射処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯ
Ｌ，ＵＶ等）が配置されている。

【００２４】システムの他端部に設置されるインタフェ
ース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と
隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５７
およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接す
る側に搬送機構５９を設けている。

【００２５】図２に、この塗布現像処理システムにおけ
る処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ
／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、ステージ１６上
の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部
２２の主搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。

【００２６】洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、
先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に
順次搬入され、上段の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では
紫外線照射による乾式洗浄を施され、次に下段の冷却ユ
ニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステッ
プＳ2）。この紫外線照射洗浄では基板表面の有機物が
除去される。これによって、基板Ｇの濡れ性が向上し、
次工程のスクラビング洗浄における洗浄効果を高めるこ
とができる。

【００２７】次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（Ｓ
ＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板
表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。
スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（Ｈ
Ｐ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ
4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板
温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロ
セス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送
装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセ
ス部２４へ搬送される。

【００２８】塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、
先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４
６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ
6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度ま
で冷却される（ステップＳ7）。

【００２９】その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット
（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥
ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次
いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁
部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ
8）。

【００３０】次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（Ｈ
Ｐ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット
（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行わ
れ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一
定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、
この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を
用いることもできる。

【００３１】上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセ
ス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬
送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４
へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ
11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パ
ターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基
板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４
に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機
構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステン
ション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１
２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。

【００３２】現像プロセス部２６において、基板Ｇは、
現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理
を受け（ステップＳ12）、次いで加熱／冷却ユニット
（ＨＰ／ＣＯＬ）５５の１つに順次搬入され、最初の加
熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ス
テップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基
板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベ
ーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５３を用いることもで
きる。

【００３３】現像プロセス部２６での一連の処理が済ん
だ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の
搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション
（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０により
いずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ
1）。

【００３４】この塗布現像処理システムにおいては、洗
浄プロセス部２２の紫外線照射ユニット（ＵＶ）に本発
明を適用することができる。以下、図３〜図７につき本
発明を紫外線照射ユニット（ＵＶ）に適用した一実施形
態を説明する。

【００３５】図３に示すように、本実施形態の紫外線照
射ユニット（ＵＶ）は、下面に石英ガラス窓６２を取付
し、室内に複数本（図示の例は３本）の円筒状紫外線ラ
ンプ６４(1)，６４(2)‥‥，６４(n)をランプの長手方
向と垂直な水平方向に並べて収容してなるランプ室６６
と、このランプ室６６の下に隣接して設けられた洗浄処
理室６８とを有する。

【００３６】ランプ室６６内において、各紫外線ランプ
６４(i)（i＝１，２，‥‥，ｎ）はたとえば誘電体バリ
ア放電ランプでよく、後述するランプ電源部（９６）よ
り商用交流電力の供給を受けて発光し、有機汚染の洗浄
に好適な波長１７２ｎｍの紫外線（紫外エキシマ光）を
放射する。各紫外線ランプ６４(i)の背後または上には
横断面円弧状の凹面反射鏡７０が配置されており、各ラ
ンプ６４(i)より上方ないし側方に放射された紫外線は
直上の反射鏡凹面部で反射して石英ガラス窓６２側に向
けられるようになっている。

【００３７】この実施形態では、ランプ６４(1)〜６４
(n)の発光状態をそれぞれ個別的に監視するための上記
波長１７２ｎｍの紫外線を光電変換可能な複数（ｎ）個
の光センサ７２(1)〜７２(n)がランプ室６６内の適当な
位置、たとえば各ランプ６４(1)〜６４(n)の直上に設け
られている。

【００３８】ランプ室６６内には、ランプ６４(1)〜６
４(n)をたとえば水冷方式で冷却する冷却ジャケット
（図示せず）や、紫外線を吸収する（したがってランプ
発光効率を悪化させる）酸素の室内への進入を防止する
ための不活性ガスたとえばＮ2ガスを導入しかつ充満さ
せるガス流通機構（図示せず）等も設けられてよい。

【００３９】ランプ室６６の両側には、この紫外線照射
ユニット（ＵＶ）内の各部に所要の用力または制御信号
を供給するための用力供給部および制御部を収容するユ
ーティリティ・ユニット７４が設けられている。ランプ
室６６内の各種センサたとえば光センサ７２(1)〜７２
(n)より出力される電気信号を入力して所要の信号処理
を行う各種測定または監視回路等もユーティリティ・ユ
ニット７４内に設けられてよい。

【００４０】洗浄処理室６８内には、基板Ｇを載置して
支持するための水平移動および昇降可能なステージ７６
が設けられている。本実施形態では、ボールネジ７８を
用いる自走式のステージ駆動部８０の上にステージ７６
を垂直方向（図のＺ方向）に昇降可能に搭載し、ステー
ジ駆動部８０がボールネジ７８およびこれと平行に延在
するガイド８２に沿って所定の水平方向（図のＹ方向）
に、つまりランプ室６６の真下をランプ配列方向と平行
に横切るように、可変制御可能な速度で往復移動できる
ように構成されている。

【００４１】ステージ７６には、基板Ｇの搬入／搬出時
に基板Ｇを水平姿勢で担持するための複数本（たとえば
６本）のリフトピン８４が垂直に貫通している。本実施
形態では、各リフトピン８４が基板受け渡し用の所定高
さ位置で固定され、これらの固定リフトピン８４に対し
てステージ７６が基板Ｇの搬入／搬出の邪魔にならない
退避用の下限高さ位置Ｈbとステージ７６自ら基板Ｇを
載置支持するための一点鎖線で示す上限高さ位置Ｈaと
の間で昇降機構（図示せず）により昇降可能となってい
る。ステージ７６の上面には、基板Ｇを支持するための
多数の支持ピン（図示せず）や基板Ｇを吸引保持するた
めの真空チャック吸引口（図示せず）等が設けられてい
る。

【００４２】ステージ７６のＹ方向原点位置に隣接する
洗浄処理室６８の側璧には、固定リフトピン８４の上端
部に近い高さ位置にて基板Ｇを搬入／搬出するための開
閉可能なシャッタ（扉）８６が取り付けられている。こ
のシャッタ８６は洗浄プロセス部２２の搬送路３６（図
１）に面しており、搬送路３６上から主搬送装置３８が
開状態のシャッタ８６を介して洗浄処理室６８内への基
板Ｇの搬入・搬出を行えるようになっている。

【００４３】図４に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）
における制御系の構成を示す。制御部８８は、マイクロ
コンピュータで構成されてよく、内蔵のメモリには本ユ
ニット内の各部および全体を制御するための所要のプロ
グラムを格納しており、適当なインタフェースを介し
て、本塗布現像処理システムの全体的な処理手順を統括
するメインコントローラ（図示せず）や本紫外線照射ユ
ニット（ＵＶ）内の制御系の各部に接続されている。

【００４４】この実施形態において、制御部８８と関係
する本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の主要な部分は、
シャッタ８６を駆動するためのシャッタ駆動部９０、ス
テージ７６をＺ方向で昇降駆動するためのステージ昇降
駆動部９２、ステージ７６をＹ方向で水平駆動または走
査駆動するための走査駆動部９４、ランプ室６６内の紫
外線ランプ６４(1)〜６４(n)を個別的に点灯駆動するた
めのランプ電源部９６、それらの紫外線ランプ６４(1)
〜６４(n)の点灯状態を個別的を監視するためのランプ
モニタ部９８等である。ステージ昇降駆動部９２および
走査駆動部９４はそれぞれ駆動源としてたとえばサーボ
モータを有し、ステージ駆動部８０内に設けられる。ラ
ンプ電源部９６およびランプモニタ部９８は制御部８８
と一緒にユーティリティ・ユニット７４内に設けられ
る。

【００４５】図５に、ランプ電源部９６およびランプモ
ニタ部９８の一構成例を示す。ランプ電源部９６は、商
用交流電源１００と、この交流電源１００の電源端子と
ランプ室６６内の各紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の電
極端子との間に電気的に接続された開閉器１０２(1)〜
１０２(n)とを有している。各開閉器１０２(1)〜１０２
(n)は、制御部８８からの制御信号Ｇ1〜Ｇnによってそ
れぞれ個別的にオン・オフ制御される。このように、制
御部８８は、ランプ電源部９６を通じてランプ室６６内
の全紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の点灯・消灯をそれ
ぞれ個別的に制御できるようになっている。

【００４６】ランプモニタ部９８は、ランプ室６６内で
各紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)からの紫外線を受光し
て電気信号に変換する上記光センサ７２(1)〜７２(n)
と、各光センサ７２(1)〜７２(n)の出力信号Ｌ1〜Ｌnを
基に各紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の輝度または明る
さの度合いを測定または推定して発光状態を判定する測
光回路１０４とを有する。ランプ室６６内には、各光セ
ンサ７２(i)が各対応する紫外線ランプ６４(i)からの紫
外線を他の紫外線ランプからの紫外線よりも選択的また
は重点的に受光できるように、各光センサ７２(i)の周
りに適当な遮光部１０６が設けられてよい。

【００４７】図６に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）
における主要な動作手順を示す。先ず、上記メインコン
トローラからの指示を受けて制御部８８を含めてユニッ
ト内の各部を初期化する（ステップＡ1）。この初期化
の中で、ステージ７６は、Ｙ方向ではシャッタ８６に近
接する所定の原点位置に位置決めされ、Ｚ方向では退避
用の高さ位置（Ｈb）に降ろされる。また、制御部８８
は、ステージ７６をＹ方向で移動させる速度つまり走査
速度の初期値として、紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の
全部が正常であるときに採用する走査速度を基準速度Ｆ
sとして所定のレジスタにセットしてよい。

【００４８】主搬送装置３８（図１）がカセットステー
ション（Ｃ／Ｓ）１０から処理前の基板Ｇを本紫外線照
射ユニット（ＵＶ）の前まで搬送してくると、制御部８
８は主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しをするように該
当の各部を制御する（ステップＡ2）。

【００４９】より詳細には、先ずシャッタ駆動部９０を
制御してシャッタ８６を開けさせる。主搬送装置３８は
一対の搬送アームを有しており、一方の搬送アームに洗
浄前の基板Ｇを載せ、他方の搬送アームを空き（基板無
し）状態にしてくる。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内
に洗浄済みの基板Ｇがないときは、洗浄前の基板Ｇを支
持する方の搬送アームをそのまま開状態のシャッタ８６
を介して洗浄処理室６８内に伸ばし、その未洗浄基板Ｇ
を固定リフトピン８４の上に移載する。本紫外線照射ユ
ニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇが有るときは、最
初に空の搬送アームでその洗浄済みの基板Ｇを搬出して
から、未洗浄の基板Ｇを上記と同様にして搬入する。上
記のようにして本紫外線照射ユニット（ＵＶ）で紫外線
洗浄処理を受けるべき基板Ｇが主搬送装置３８により固
定リフトピン８４の上に搬入載置されたなら、シャッタ
８６を閉める。

【００５０】次いで、制御部８８は、ステージ昇降駆動
部９２を制御してステージ７６を基板載置用の高さ位置
Ｈaまで上昇させる（ステップＡ3）。この際、ステージ
７６の上昇する間に真空チャック部の吸引を開始させ、
ステージ７６が基板載置用の高さ位置Ｈaに到達すると
同時に基板Ｇを吸引保持できるようにしてよい。

【００５１】次に、制御部８８は、ランプ電源部９６の
全ての開閉器１０２(1)〜１０２(n)を閉成（オン）し
て、全ての紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を点灯させる
（ステップＡ4）。そして、ランプモニタ部９８の測光
回路１０４からの測光または監視情報を基に紫外線ラン
プ６４(1)〜６４(n)のそれぞれの発光状態を個別的に検
査し、その検査結果にしたがって本紫外線照射ユニット
（ＵＶ）における紫外線洗浄処理用の所定のパラメータ
（たとえば走査速度、照射時間等）の見直しを行う（ス
テップＡ5）。

【００５２】図７に、本実施形態におけるパラメータ見
直し処理（ステップＡ5）の詳細手順を示す。先ず、ラ
ンプ室６６内で各光センサ７２(1)〜７２(n)に入射する
紫外線の照度を測定する（ステップＢ1）。各光センサ
７２(1)〜７２(n)は各対応する紫外線ランプ６４(1)〜
６４(n)からの紫外線を選択的または重点的に受光する
ので、各光センサ７２(1)〜７２(n)の受光する紫外線の
照度は各対応する紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の輝度
に比例している。したがって、各光センサ７２(1)〜７
２(n)の出力信号Ｌ1〜Ｌnから各紫外線ランプ６４(1)〜
６４(n)の輝度を絶対値または相対値として割り出し
（ステップＢ2）、使用上の下限値を下回っていないか
否か、つまり点灯使用上の適否を判定する（ステップＢ
3）。

【００５３】上記のランプモニタ検査（ステップＢ1〜
Ｂ3）で輝度が一定の下限値を下回っている（点灯しな
い状態を含む）紫外線ランプ６４(i)が見つかったとき
は、その紫外線ランプ６４(i)を発光不良の異常ランプ
とみなして、ランプ電源部６６内の該当する開閉器１０
２(i)をオフに切り換え、その異常ランプ６４(i)の点灯
使用を中止する（ステップＢ4）。そして、そのように
一部の紫外線ランプ(i)を点灯使用しなくなっても、次
工程の紫外線照射処理（ステップＡ6）において基板Ｇ
に十分な紫外線照射量（積算光量）を与えられるように
所定のパラメータ（走査速度等）を補正する（ステップ
Ｂ5）。

【００５４】たとえば、３本の紫外線ランプ６４(1)〜
６４(3)を備える構成において一灯のランプ６４(1)が発
光不良になっているとのモニタ検査結果が出たときは、
ランプ電源部９６の開閉器１０２(1)をオフ（遮断）に
して該ランプ６４(1)に対する電力の供給を止める。そ
して、ステージ７６上の基板Ｇに対して、正常状態にあ
る残り２つの紫外線ランプ６４(2)，６４(3)による紫外
線の照射量が洗浄処理品質を保証できる所定の下限値を
割らないように、紫外線照射処理における走査速度を全
ランプ正常時の基準速度Ｆsよりも所定の割合だけ遅い
速度Ｆkに補正する。大まかには、点灯使用するランプ
が全部正常時の３本から２本に減少するのであるから、
紫外線照射時間が３／２倍となるように、基準速度Ｆs
の２／３倍の速度を補正走査速度Ｆkとしてよい。より
精細には、正常ランプ６４(2)，６４(3)の現時の輝度も
勘案してよい。たとえば、正常ランプ６４(2)，６４(3)
の輝度が使用開始時の初期値よりも相当低下してきてい
る場合は、その輝度低下分を補償するような速度低減補
正を加味して補正走査速度Ｆkを求めてよい。こうして
求められた補正走査速度Ｆkは、初期化（ステップＡ1）
でセットされていた基準走査速度Ｆsに置き換わってセ
ットされる。

【００５５】上記のランプモニタ検査（ステップＢ1〜
Ｂ3）で異常なランプが１灯も見つからなかったとき
は、上記の初期化（ステップＡ1）でセットしていた基
準走査速度Ｆsをそのまま採用（維持）する（ステップ
Ｂ6）。

【００５６】再び図６において、上記のようなパラメー
タ見直し処理（ステップＡ5）を終えてから、基板Ｇに
対する紫外線洗浄処理を実行する（ステップＡ6）。こ
の紫外線洗浄処理を行うため、制御部８８はステージ駆
動部８０の走査駆動部９４によりステージ７６を原点位
置と点線７６’で示す往動位置との間でＹ方向に片道移
動または往復移動させる。このステージ７６のＹ方向移
動によりステージ上の基板Ｇがランプ室６６の真下を所
定の高さ位置Ｈaで（つまり石英ガラス窓６２に対して
所定の間隔を空けて）Ｙ方向に横切ることで、ランプ室
６６の石英ガラス窓６２よりほぼ垂直下方に向けて放射
される波長１７２ｎｍの紫外線が基板ＧをＹ方向に一端
から他端まで走査し、基板表面の全面を照射する。

【００５７】このように基板Ｇに対して波長１７２ｎｍ
の紫外線が照射されることにより、基板表面付近に存在
している酸素が該紫外線によりオゾンＯ3に変わり、さ
らにこのオゾンＯ3が該紫外線によって励起され酸素原
子ラジカルＯ＊が生成される。この酸素ラジカルによ
り、基板Ｇの表面に付着している有機物が二酸化炭素と
水とに分解されて基板表面から除去される。

【００５８】このような走査方式の紫外線洗浄処理にお
いて、基板Ｇに対する紫外線の照射量または光量はステ
ージ７６の移動速度（走査速度）Ｆに反比例する。つま
り、走査速度Ｆを速くするほど基板Ｇに対する紫外線照
射時間が短くなって紫外線照射量は少なくなり、反対に
走査速度Ｆを遅くするほど基板Ｇに対する紫外線照射時
間が長くなって紫外線照射量は多くなる。

【００５９】本実施形態では、ランプ室６６内の紫外線
ランプ６４(1)〜６４(n)の発光状態が全部正常である場
合はもちろん、一部が発光不良となっても、上記したよ
うなパラメータ見直し処理（ステップＡ5）により現時
の正常なランプの発光状態に見合った最適な走査速度Ｆ
が設定されるため、基板Ｇに対して必要かつ十分な光量
の紫外線を照射し、所期の洗浄効果を保証することがで
きる。したがって、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）にお
いては、運転を中止することなく、適正な紫外線洗浄処
理を継続して実施することができる。

【００６０】もっとも、発光不良の異常ランプ６４(i)
を１灯でも検出した場合、制御部８８はディスプレイや
ブザー等（図示せず）を通じてその異常または故障事態
を知らせるアラーム情報または信号を出してよい。

【００６１】上記のような基板Ｇに対する紫外線洗浄処
理が終了したなら、制御部８８はランプ電源部９６内の
全ての開閉器１０２(1)〜１０２(n)を開成（オフ）し
て、全ての紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を消灯させる
（ステップＡ7）。次いで、Ｙ方向原点位置にて真空チ
ャックをオフにしてからステージ昇降駆動部９２により
ステージ７６を退避用の高さ位置（Ｈb）まで降ろし
（ステップＡ8）、基板Ｇを固定リフトピン８４に支持
させる。こうして、１枚の基板Ｇに対する本紫外線洗浄
ユニット（ＵＶ）内の全工程が終了し、主搬送装置３８
（図１）が来るのを待つ。

【００６２】上記のように、本実施形態では、ランプ室
６６内で一部の紫外線ランプ６４が発光不良になっても
適正な紫外線洗浄処理の動作を継続して実施できるた
め、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）に要求されるスル
ープットを安定維持できる。したがって、洗浄プロセス
部２２のスループットひいては本塗布現像処理システム
のスループットを保証できる。また、発光不良のランプ
は定期的なメンテナンスの際に正常ランプと交換すれば
よいので、計画的な保守管理が可能である。

【００６３】上記した実施形態では、ランプ電源部９６
が一定の交流電力を各紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)に
供給する構成であった。しかし、各紫外線ランプ６４
(1)〜６４(n)に供給する電力を可変制御できるランプ電
源装置（図示せず）を用いてもよい。その場合、上記し
たパラメータ見直し処理（ステップＡ5）により再設定
可能なパラメータとしてランプ投入電力またはランプ輝
度を採用することもできる。

【００６４】上記した実施形態では、紫外線ランプ６４
(1)〜６４(n)側を固定し、基板Ｇ側をランプ配列方向に
平行移動させる走査方式であった。しかし、基板Ｇ側を
所定位置で固定し、紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)側を
基板面と平行に移動させる走査方式も可能である。走査
駆動手段は、上記のようなボールネジ機構に限定される
ものではなく、ベルト式やローラ式等でもよい。

【００６５】また、走査方式ではなく、紫外線ランプ６
４(1)〜６４(n)および基板Ｇの双方を固定して対向配置
する静止方式も可能である。その場合は、上記のような
パラメータ見直し処理により再設定可能なパラメータと
して紫外線照射時間やランプ投入電力等を採用してよ
い。

【００６６】また、ランプ室６６内に設けられる紫外線
ランプ６４(1)〜６４(n)の一部をスペアランプとして正
常状態のまま点灯使用せずに置いておき、他のランプが
発光不良に至った時点で、その発光不良ランプの点灯使
用を止め、代わりに該スペアランプを点灯使用すること
も可能である。この場合は、点灯使用に供される紫外線
ランプの組み合わせを一種のパラメータとして可変調整
することになる。

【００６７】上記した実施形態では、発光不良になった
ランプについては、その点灯使用を止めるようした。す
なわち、そのような異常ランプは実質的に制御不能であ
り、基板Ｇに対するランプ室６６からの紫外線照射量を
設定通りに管理できなくなるため、点灯使用するランプ
群から外すのが好ましい、しかし、安全面で特に問題が
なければ、上記のようなパラメータの見直しを行ったう
えで、そのような異常ランプの点灯使用を必要に応じて
続行してもよい。また、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）
の運転の継続性を最大限に図る意味では、ランプ室６６
において各紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の取付け・取
外しを個別的に行える構成たとえばモジュール型のラン
プユニットまたはハウジング（図示せず）も好適であ
る。

【００６８】また、異常ランプの点灯使用を止めた場
合、残りの正常ランプを全部最大投入電力で点灯して
も、基板Ｇに対する紫外線の照度が所望の洗浄効果を保
証できる所定の下限値を下回ることもあり得る。そのよ
うにパラメータの補正がもはや効かない場合は、所要の
アラーム情報を発生して、本紫外線照射ユニット（Ｕ
Ｖ）の運転を止めてもよい。

【００６９】上記した実施形態におけるランプ室６６内
や洗浄処理室６８内の構成、特に紫外線ランプ６４(1)
〜６４(n)、ステージ７６、ステージ駆動部８０等の構
成は一例であり、各部について種々の変形が可能であ
る。

【００７０】上記実施形態は、紫外線照射洗浄装置（Ｕ
Ｖ）に係わるものであった。しかし、本発明の基板処理
装置は、有機汚染の除去以外の目的で被処理基板に紫外
線を照射する処理にも適用可能である。たとえば、上記
したような塗布現像処理システムにおいて、ポストベー
キング（ステップＳ13）の後にレジストを硬化させる目
的で基板Ｇに紫外線を照射する工程に上記実施形態と同
様の紫外線照射装置を使用できる。本発明における被処
理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエハ、ＣＤ基
板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能
である。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板処理
装置によれば、紫外線ランプに発光不良等の異常が発生
しても正常な紫外線照射処理を継続して実施することが
可能であり、スループットの低下を回避できる。また、
紫外線ランプの一部が発光不良になっても直ちに装置の
運転を止める必要がないため、計画的な保守管理が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処
理システムの構成を示す平面図である。

【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける処理
の手順を示すフローチャートである。

【図３】実施形態の紫外線照射ユニットの構成を示す斜
視図である。

【図４】実施形態の紫外線照射ユニットの制御系の構成
を示すブロック図である。

【図５】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるランプ
電源部およびランプモニタ部の一構成例を示す図であ
る。

【図６】実施形態の紫外線照射ユニットにおける主要な
動作手順を示すフローチャートである。

【図７】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるパラメ
ータ見直し処理の詳細手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

３８ 主搬送装置 ＵＶ 紫外線照射ユニット ６２ 石英ガラス窓 ６４(1)，６４(2)，‥‥，６４(n) 紫外線ランプ ６６ ランプ室 ６８ 洗浄処理室 ７２(1)，７２(2)，‥‥，７２(n) 光センサ ７６ ステージ ７８ ボールネジ ８０ ステージ駆動部 ８２ ガイド ８４ 固定リフトピン ８６ シャッタ ８８ 制御部 ９２ ステージ昇降駆動部 ９４ 走査駆動部 ９６ ランプ電源部 ９８ ランプモニタ部 １００ 商用交流電源 １０２(1)，１０２(2)，‥‥，１０２(n) 開閉器 １０４ 測光回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板に紫外線を照射して所定の処
   理を行う基板処理装置において、 前記被処理基板を支持する支持手段と、 電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備
   え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向け
   て照射する紫外線照射手段と、 前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監
   視するランプ監視手段と、 前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫
   外線照射処理の所定のパラメータを制御する制御手段と
   を有する基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記紫外線照射手段からの紫外線が前記
   支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を
   走査するように、前記支持手段および前記ランプのいず
   れか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段
   を有する請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、前記ランプ監視手段か
   らの監視情報にしたがって前記走査の速度を可変制御す
   る走査速度制御手段を含む請求項２に記載の基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 いずれかの前記ランプの発光状態が異常
   であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出された
   ときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使
   用を止め、前記走査速度制御手段が前記走査速度を所定
   の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定する請求項
   ３に記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段が、前記ランプ監視手段か
   らの監視情報にしたがって前記紫外線の照射時間を可変
   制御する紫外線照射時間制御手段を含む請求項１に記載
   の基板処理装置。
6. 【請求項６】 いずれかの前記ランプの発光状態が異常
   であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出された
   ときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使
   用を止め、前記紫外線照射時間制御手段が前記紫外線照
   射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設
   定する請求項５に記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段が、前記ランプ監視手段か
   らの監視情報にしたがって前記ランプの輝度を個別的に
   制御するランプ輝度制御手段を含む請求項１に記載の基
   板処理装置。
8. 【請求項８】 いずれかの前記ランプの発光状態が異常
   であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出された
   ときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使
   用を止め、前記ランプ輝度制御手段が正常状態にある前
   記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高
   い値に設定する請求項７に記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 前記紫外線照射手段が、前記複数個のラ
   ンプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に
   保ち、他のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であ
   るとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたとき
   は、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使
   用する請求項１に記載の基板処理装置。