JP2002208560A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像処理において、基板表面の縁での処理液
の液流れを防止し、ウエハ表面に及ぼす悪影響を軽減さ
せる基板処理装置及び基板処理方法を提供すること。 【解決手段】 ウエハＷの表面よりも高さの高い堰部７
７ａを有する堰部材７７と、基板Ｗの最大幅以上の長さ
を有する長尺状の処理液供給ノズル７８と、基板Ｗの外
周に沿って堰部材７７を設けた状態で処理液供給ノズル
７８の先端が堰部７７ａの上部を通過するように、基板
Ｗ上で処理液供給ノズル７８を走査させるノズル駆動部
とを具備する処理装置により、基板Ｗ上に所定の深さで
処理液を貯留して、処理液供給時には所定の高さを有す
る堰部７７ａからオーバーフローさせることで基板表面
への悪影響を軽減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやＬＣＤガラス基板上に現像液を供給して現像処理を
行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【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して
いる。

【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膜を形成した後、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】上記現像処理においては、例えば、半導体
ウエハ基板の直径より長いノズルでスキャン方式により
基板上を走査しながら所定量の現像液を基板表面全体に
盛って現像を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
により基板上を走査して液盛りを行っている際に、基板
の周縁の一部又は複数の部位で現像液の液流れが生じる
場合があり、この場合、基板表面上の液はこの液流れの
部位に引かれるように集中して基板外側に流れるので、
ウエハ表面のレジスト膜に悪影響を及ぼすおそれがあ
り、また液流れによってウエハ表面に液流れの模様が発
生してしまい、精密な回路形成に支障を来すおそれがあ
る。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、基板の縁での処理液の液流れを防止し、基板表
面に及ぼす悪影響を軽減させる基板処理装置及び基板処
理方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、基板の外周に沿って設けられ、基板の表
面よりも高さの高い堰部を有する堰部材と、基板の最大
幅以上の長さを有する長尺状の処理液供給ノズルと、基
板の外周に沿って前記堰部材を設けた状態で前記処理液
供給ノズルの先端が前記堰部の上部を通過するように、
基板上で前記処理液供給ノズルを走査させるノズル駆動
部とを具備する。

【０００８】このような構成によれば、処理液供給ノズ
ルにより基板上に供給された液が、基板外周に沿って設
けられた堰部材により基板上で堰き止められるので、基
板表面周縁から液流れを防止し、液流れが基板表面に及
ぼす悪影響を軽減させることができる。また、前記ノズ
ルが基板上を走査する際に、ノズルから供給された処理
液が堰部からオーバーフローさせることにより、これに
より基板表面での液流れによる処理液の入れ替わりがな
くなり、基板表面への悪影響をより一層軽減させること
ができる。更に、記堰部の背面側に撥水性の機能を持た
せることにより処理液が堰部からオーバーフローした際
に処理液を外部へ速やかに排除でき、基板表面への悪影
響を更に軽減させることができる。

【０００９】本発明の一の形態によれば、前記堰部材
は、基板の外周を囲うように基板の外周に沿って設けら
れている。ここで、前記堰部は、基板上に供給される処
理液の液深とほぼ同一の高さとされており、この堰部の
高さは３ｍｍ以下であって、好ましくはほぼ１ｍｍ〜２
ｍｍである。

【００１０】本発明の一の形態によれば、前記堰部材
は、前記堰部よりも内側に設けられ、基板を保持するた
めの段付部と、前記段付部と前記堰部との間に設けら
れ、前記段付部に保持された基板の表面とほぼ同一の高
さの床部とを有する。このように基板の表面とほぼ同一
の高さの床部を設けることにより、段付部で基板の周縁
部を保持し、処理液を供給する際に基板表面だけでなく
床部までも処理液を供給することにより、特に基板周縁
部にまで処理液が均一な厚さで供給することができる。

【００１１】本発明の一の形態によれば、基板を保持す
る保持部材と、前記保持部材を昇降させる第１の昇降機
構とを更に具備する。更に、本発明の一の形態によれ
ば、前記堰部材を昇降させる第２の昇降機構を更に具備
する。この第１の昇降機構により前記保持部材を前記堰
部材よりも高い位置に上昇させて基板を受け取り、次
に、第２の昇降機構により堰部材を上昇させて基板を前
記堰部材の段付部に収容することにより、基板に衝撃を
与えずに基板の周縁部に堰部を配置させることができ
る。そして、更に基板上で前記ノズルを走査した後に基
板の裏面と前記保持部材とを離間させる手段を更に具備
することにより、処理液による処理中の基板に対する保
持部材からの熱影響を抑えることができる。

【００１２】本発明の一の形態によれば、前記ノズルか
ら基板の表面に処理液を供給する際に、先端が基板の裏
面に当接するリング状の部材を更に具備する。これによ
り、堰部から処理液が外側へオーバーフローする際、処
理液が堰部材の裏面に回り込んで基板に付着するのを防
止することができる。従って後の工程におけるパーティ
クルの発生をなくすことができる。

【００１３】本発明の一の形態によれば、一方の電磁石
が前記堰部材に取り付けられた一対の電磁石を更に具備
し、前記ノズルから処理液を供給する際に、又はノズル
から処理液を供給した後にこれらの電磁石を作動させこ
の一対の電磁石同士が離れるように制御すること特徴と
する。例えばこの一対の電磁石の対向する側を同極とな
るように交流電流を発生させることにより、基板に伝達
される機械的な振動等を遮断することができるので、処
理の際に基板の周縁部で発生しやすい処理液の波立ちを
防止することができる。また同時に、保持部材による基
板への熱影響を抑えることができる。

【００１４】本発明の一の形態によれば、前記堰部の上
部に処理液が貯留可能な溝部を有する。例えば、前記処
理液供給ノズルを走査させる前に、予め前記溝部に処理
液を貯留させておくことにより、溝に貯留している処理
液とノズル走査により基板上に供給された処理液とに、
互いの表面張力により引き寄せられる作用が働くのでの
で基板の周縁部にも現像液が均一に行き渡り、ノズルの
高速走査でも安定した液盛りを行うことができる。

【００１５】本発明の一の形態によれば、前記堰部材
は、少なくとも段付部の温度を調整する手段を更に具備
する。これにより、堰部材による基板に対する熱影響を
抑制することができる。例えば、前記温度調整は、前記
段付部近傍に温調水を流通させることにより行う。

【００１６】基板の外周に沿って設けられ、基板の表面
よりも高さの高い堰部と、前記堰部よりも内側に設けら
れ、基板を保持するための段付部とを有する堰部材によ
り基板の外周を囲いながら、基板の最大幅以上の長さを
有する長尺状の処理液供給ノズルから基板表面に処理液
を供給して基板を処理する基板処理方法において、基板
を保持部材で受け取る工程と、前記保持部材を下降させ
て基板を堰部材の段付部に収容する工程と、前記段付部
に収容された基板上で前記ノズルを、該ノズルから供給
される処理液が前記堰部からオーバーフローするように
走査する工程とを具備する。

【００１７】このような構成によれば、保持部材を下降
させて基板を堰部材の段付部に収容することにより、基
板を安定させた状態で処理を行うことができ、また、処
理液供給ノズルから供給される処理液が堰部からオーバ
ーフローするように走査することにより、処理液が基板
表面に与える悪影響を軽減させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。

【００１９】図１〜図３は本発明の一実施形態であるレ
ジスト塗布ユニットが採用された半導体ウエハの塗布現
像処理システム１の全体構成の図であって、図１は平
面、図２は正面、図３は背面を夫々示している。

【００２０】この塗布現像処理システム１は、被処理基
板としてウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例え
ば２５枚単位で外部からシステムに搬入したり、あるい
はシステムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対し
てウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステ
ーション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウエハＷ
に所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位
置に多段配置してなる処理ステーション１１と、この処
理ステーション１１に隣接して設けられる露光装置（図
示せず）との間でウエハＷを受け渡しするためのインタ
ーフェース部１２とを一体に接続した構成を有してい
る。

【００２１】前記カセットステーション１０では、図１
に示すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２
０ａの位置に、複数個例えば４個までのウエハカセット
ＣＲが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション１１側
に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置され、
このカセット配列方向（Ｘ方向）及びウエハカセッ卜Ｃ
Ｒ内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂
直方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセ
ットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。

【００２２】さらにこのウエハ搬送体２１は、θ方向に
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ３ の多段ユニ
ット部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）及び
イ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。

【００２３】前記処理ステーション１１には、図１に示
すように、ウエハＷを保持・搬送する搬送アーム４８を
備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設けられ、
その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の組に
亙って多段に配置されている。主ウエハ搬送機構２２
は、搬送アーム４８を上下方向（Ｚ方向）に昇降自在に
装備しており、筒状支持体４９はモータ（図示せず）の
回転軸に接続されており、このモータの回転駆動力によ
って、前記回転軸を中心として搬送アーム４８と一体に
回転し、それによりこの搬送アーム４８は、θ方向に回
転自在となっている。このような構成により各処理ユニ
ット間での受け渡しを実現している。

【００２４】また、この例では、５つの処理ユニット群
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５が配置可能な構成であ
り、第１及び第２の処理ユニット群Ｇ１、Ｇ２の多段ユ
ニットは、システム正面（図１において手前）側に配置
され、第３の処理ユニット群Ｇ３ の多段ユニットはカ
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Ｇ４の多段ユニットはインターフェース部
１２に隣接して配置され、第５の処理ユニット群Ｇ５の
多段ユニットは背面側に配置されることが可能である。

【００２５】図２に示すように、第１の処理ユニット群
Ｇ１ では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャック
に載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）と、本発明
に係る現像ユニット（ＤＥＶ）とが下から順に２段に重
ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ２でも、２台の
スピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２
段に重ねられている。これらレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）は、レジスト液の排液が機構的にもメンテナンス
の上でも面倒であることから、このように下段に配置す
るのが好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に配置
することももちろん可能である。更に、レジスト塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）の下部には、処理液としてのレジスト
液などが設置されたケミカルエリア１３が設けられてい
る。

【００２６】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ３では、ウエハＷを載置台に載せて所定の処理を行う
オーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行うクー
リングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高める
ためのいわゆる疏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）、イクステンションユニット（ＥＸＴ）、
露光処理前の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
ストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が、下から順
に例えば８段に重ねられている。第４の処理ユニット群
Ｇ４でも、オーブン型の処理ユニット、例えばクーリン
グユニット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリング
ユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プリベー
キングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段
に重ねられている。

【００２７】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）及びアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的
な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラン
ダムな多段配置としてもよい。

【００２８】前記インターフェース部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、前記処理ステーション１１と同
じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズ
に設定されている。そしてこのインターフェース部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、他方
背面部には周辺露光装置２３が配設され、さらにまた中
央部にはウエハ搬送体２４が設けられている。このウエ
ハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセット
ＣＲ、ＢＲ及び周辺露光装置２３にアクセスするように
なつている。前記ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回転
自在となるように構成されており、前記処理ステーショ
ン１１側の第４の処理ユニット群Ｇ４の多段ユニットに
属するイ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渡し台（図示せず）に
もアクセスできるようになっている。

【００２９】またこの塗布現像処理システム１では、既
述の如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも破線で示し
た第５の処理ユニット群Ｇ５の多段ユニットが配置でき
るようになっているが、この第５の処理ユニット群Ｇ５
の多段ユニットは、案内レール２５に沿って主ウエハ搬
送機構２２からみて、側方へシフトできるように構成さ
れている。従って、この第５の処理ユニット群Ｇ５の多
段ユニットを図示の如く設けた場合でも、前記案内レー
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
ンテナンス作業が容易に行えるようになっている。なお
第５の処理ユニット群Ｇ５の多段ユニッ卜は、そのよう
に案内レール２５に沿った直線状のスライドシフトに限
らず、図１中の一点鎖線の往復回動矢印で示したよう
に、システム外方へと回動シフトさせるように構成して
も、主ウエハ搬送機構２２に対するメンテナンス作業の
スペース確保が容易である。

【００３０】次に本発明に関わる現像ユニット（ＤＥ
Ｖ）の構成について説明する。図４及び図５は、現像ユ
ニット（ＤＥＶ）の全体構成を示す略平面図及び略断面
図である。

【００３１】この現像ユニット（ＤＥＶ）は、ユニット
中央付近にウエハＷを収めるカップＣＰが配設されてい
る。ウエハＷに現像液を供給する処理液供給ノズル７８
は、ノズルスキャンアーム７６に脱着可能に取り付けら
れており、このノズルスキャンアーム７６は、カップＣ
Ｐの外側に敷設されたガイドレール７４上で水平移動可
能な垂直支持部材７５の上端部に取り付けられており、
駆動部３１の駆動によって垂直支持部材７５と一体にＹ
方向に移動するようになっている。処理液供給ノズル７
８には図５に示すように、液供給管７９に接続されてお
りこの液供給管７９は単位時間当たりの吐出量を調節す
るベローズポンプ３２を介して図示しない液供給源に接
続されている。このベローズポンプ３２（図４）の吐出
量の制御は制御部３３が行う。また、ノズル７８の下方
部には処理液を吐出するための吐出孔７８ａがノズル７
８の長手方向１列に複数設けられている。

【００３２】なお、カップＣＰの外側には、ウエハＷへ
の現像液の供給後にその現像液を洗い流すためのリンス
液を吐出するリンスノズル７３が準備されており、適宜
ノズルスキャンアーム７６によってウエハＷ上に移動さ
れる。

【００３３】カップＣＰの内部は、図５に示すように、
外周壁、内周壁及び底壁によって１つの室が形成されて
おり、底壁に１つ又は複数のドレイン口５６が設けられ
ており、このドレイン口５６はドレイン管７０を介して
図示しないタンクに接続されている。現像処理時におい
ては、後述する堰部材７７からあふれ出た処理液をカッ
プＣＰの中に回収し、廃液としてカップＣＰの底のドレ
イン口５６からドレイン管７０を通って図示しないタン
クへ送るようになっている。

【００３４】カップＣＰ内中心には、搬送アーム４８に
よるウエハＷの受け渡しの際に、真空吸着によりウエハ
Ｗを保持する保持部材としてスピンチャック５２が設け
られ、このスピンチャック５２は駆動モータ５４により
昇降可能に、かつウエハＷを固定保持した状態で回転可
能に設けられている。

【００３５】またカップＣＰ内部には、現像液の供給時
においてウエハＷを保持し、かつ、現像液をウエハ表面
から所定の深さで貯留する堰部材７７が、ウエハＷの外
周を囲うように設けられている。図６はこの堰部材７７
の平面図、図７は図６における［Ａ］−［Ａ］線方向の
断面図を示す。この堰部材７７は例えばリング状に形成
されており、所定の高さｔ２を有する堰部７７ａと、ウ
エハＷを載置させる段付部５１と、載置部７７ｃと、こ
の段付部５１に厚さｔ１のウエハＷを載置したときにウ
エハＷの表面とほぼ同一の高さになる床部７７ｂと、現
像液を外側に流下させる液切り部７７ｄとを有してお
り、段付部５１はウエハＷを載置したときにウエハＷの
裏面が当接する載置部７７ｃと、ウエハＷの側面が当接
する壁部７７ｅとを有する。すなわち図６に示す符号Ｒ
がウエハＷの直径とほぼ一致するようになっている。

【００３６】このようにウエハＷの表面とほぼ同一の高
さの床部を設けることにより、段付部でウエハの周縁部
を保持し、処理液を供給する際に基板表面だけでなく床
部までも現像液を供給することにより、特にウエハ周縁
部にまで現像液が均一な厚さで供給することができる。

【００３７】また、堰部７７ａの高さｔ２は３ｍｍ以下
に形成されており、例えば約１ｍｍ〜２ｍｍとしてい
る。液切り部７７ｄは処理液を外部へ速やかに排除でき
るように、例えば外部に向かって傾斜して形成されてお
り、表面又は材質は例えばテフロン（デュポン株式会社
の登録商標）加工が施され撥水性を有している。

【００３８】図５を参照して、この堰部材７７の裏面に
は例えばＬ字形状の支持体５８が取り付けられており、
この支持体５８にはモータ５５が接続され、このモータ
５５により支持体５８を堰部材７７と一体的に昇降させ
る。

【００３９】次に、以上説明した塗布現像処理システム
１の処理工程及び現像ユニット（ＤＥＶ）の作用につい
て説明する。

【００４０】先ずカセットステーション１０において、
ウエハ搬送体２１がカセット載置台２０上の処理前のウ
エハを収容しているカセットＣＲにアクセスして、その
カセットＣＲから１枚の半導体ウエハＷを取り出し、ア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送される。このア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）にてウエハＷの位置合
わせが行われた後、主ウエハ搬送機構２２によりアドヒ
ージョンユニット（ＡＤ）へ搬送され疎水化処理が行わ
れ、次いでクーリングユニット（ＣＯＬ）にて所定の冷
却処理が行われた後、レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
に搬送される。レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）では、
ウエハＷの回転遠心力により所定量のレジストが塗布さ
れる。レジスト液の供給が終了すると、次にプリベーキ
ングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）において所定の加熱処
理が行われ、クーリングユニット（ＣＯＬ）において冷
却処理され、その後ウエハ搬送体２４によりインターフ
ェース部１２を介して図示しない露光装置により露光処
理が行われる。露光処理が終了した後は、定在波効果に
よるレジストパターンの変形を抑制するためポストエク
スポージャーベーキングユニットで所定の加熱処理が行
われる場合も有る。その後クーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）において冷却処理が行われ、ウエハＷは現像ユニッ
ト（ＤＥＶ）に搬送される。

【００４１】現像ユニット（ＤＥＶ）では、搬送アーム
４８により保持されたウエハＷがカップＣＰの直上位置
まで搬送されると図８（ａ）に示すように駆動モータ５
４によりスピンチャック５２が上昇しウエハＷを真空吸
着させた後、ウエハＷは同図（ｂ）に示すように堰部材
７７の段付部５１（図７）より僅かに高い位置、例えば
載置部７７ｃからウエハＷ裏面までの距離が２ｍｍ〜３
ｍｍの位置まで下降する。なお、このときノズルスキャ
ンアーム７６は、ウエハＷの受け渡しの妨げにならない
ようにカップＣＰの外側で待機している。続いて図８
（ｃ）に示すように、昇降手段である例えばモータ５５
の駆動により堰部材７７がウエハＷの裏面に当接する所
定の位置まで上昇する。

【００４２】このように図８（ｂ）に示すようにスピン
チャック５２によってウエハＷを下降させて堰部材７７
の段付部５１に載置させる前に一旦停止させ、その後堰
部材７７をウエハＷに対して上昇させて段付部５１に載
置させる。これにより、スピンチャック５２を堰部材７
７に対してそのまま下降させてウエハＷを段付部５１に
載置させる場合に比べて、ウエハＷに対する衝撃を極力
緩和させることができる。

【００４３】そして処理液供給ノズル７８がスキャン機
構によって図９（ａ）に示すように図中一方側の堰部材
７７端部上の所定位置まで移動し、その所定位置から堰
部７７ａを通過してウエハＷ表面に供給しながら（同図
（ｂ））他方側の堰部材７７端部上まで移動する。この
際ウエハＷに対する現像液の供給量は、ベローズポンプ
３２（図４）を制御して同図（ｃ）に示すように他方側
の堰部７７ａからオーバーフローするような供給量で供
給する。

【００４４】このようにウエハＷの表面から１ｍｍ〜２
ｍｍという所定の高さから現像液がオーバーフローする
ことにより、ウエハＷの表面縁からの液流れを防止する
ことができ、これによりウエハＷ表面での液流れによる
現像液の入れ替わりがなくなり、ウエハＷ表面への悪影
響を軽減させることができる。また、特に、撥水性を有
している液切り部７７ｄは、処理液を外部へ速やかに排
除することにより速やかにオーバーフローさせ、ウエハ
Ｗ表面への悪影響の抑制に寄与している。

【００４５】現像液の供給が終了した後は、図９（ｃ）
に示す現像液がウエハＷ上に貯留した状態で所定の時間
だけ放置することにより化学反応を進行させる。その
後、堰部材７７を所定の距離だけ下降させ、リンスノズ
ル７３によりウエハＷにリンス液が供給され、スピンチ
ャック５２を回転させることによりその遠心力でウエハ
Ｗ表面の現像液が洗い落とされる。

【００４６】現像ユニット（ＤＥＶ）において現像処理
が終了すると、次にポストベーキングユニット（ＰＯＢ
ＡＫＥ）で所定の加熱処理が行われる。この加熱処理は
例えば１００℃以上で加熱処理する。そしてクーリング
ユニット（ＣＯＬ）にて冷却処理が行われた後、カセッ
トステーション１０に戻される。

【００４７】次に図１０において本発明に係る第２の実
施形態の処理装置の動作を示す。なお、本実施形態にお
いて、上記第１の実施形態における構成要素と同一のも
のについては同一の符号を付すものとし、その説明を省
略する。

【００４８】図において堰部材７７の内側に、堰部材７
７より径の短いリング状部材６０をを設け、堰部材７７
と一体的に昇降可能な構成とされている。このリング状
部材６０は図示するように例えばその断面が三角形状を
しており、その頂点がウエハＷの裏面に接触するように
構成され、この頂点は堰部材７７の載置部７７ｃと同一
高さになるように配設されている。なお、このリング状
部材６０は、断面が楕円形状をしていてもよく２重に構
成されてもよい。

【００４９】図１０（ａ）を参照して、搬送アームによ
り搬送されてきたウエハＷをスピンチャック５２の上昇
により受け取り、同図（ｂ）に示すようにウエハＷが段
付部５１に当接しないように下降させ、続いて同図
（ｃ）で堰部材７７及びリング状部材６０を一体的にウ
エハＷの裏面に当接するまで上昇させて、その後同図
（ｄ）においてスピンチャック５２を下降させる。その
後は、上記第１の実施形態と同様に、処理液供給ノズル
７８により図９に示すように現像液を供給する。

【００５０】ここで、図１１に示すように、堰部７７ａ
から現像液６５が外側へオーバーフローする際、液が堰
部材７７の裏面に回り込んでウエハＷに付着するのをリ
ング状部材６０により防止することができる。リング状
部材に付着した現像液６５は下方に落下する。

【００５１】本実施形態では、図１０（ｄ）に示すよう
にスピンチャック５２をウエハＷから離間させた後に現
像液の供給を行って現像処理を行うことで、スピンチャ
ック５２によるウエハＷへの熱影響を防止することがで
きる。スピンチャック５２は通常、モータ５４（図５）
からの熱影響を無くすように、例えば温調水により例え
ば２３℃程度の温度に保たれている。従ってスピンチャ
ック５２は熱容量が大きく、ウエハＷのスピンチャック
５２と接触している部分と接触していない部分とで、現
像液の温度低下の度合いが異なる場合が生じ、現像むら
が発生する場合があるが、本実施形態によればスピンチ
ャック５２をウエハＷから離間させているためそのよう
な不都合は生じない。

【００５２】図１２は、第３の実施形態に係る装置の模
式図である。本実施形態では、例えば鉄心８３及び８４
に、それぞれコイル８１及び８２を巻き付けて上部電磁
石８０及び下部電磁石８５を形成している。この上部電
磁石８０を例えば堰部材７７の下部の円周に沿って複数
固定し、下部電磁石８５もこれら上部電磁石８０に対向
するように設ける。そして電磁石８０及び８５の相対向
する側が同極になるようにコイル８１及び８２にそれぞ
れ交流電流を流すことにより、ギャップｇが形成され
る。

【００５３】そして、現像液を供給する際には図９に示
すような手順で現像液を供給し、スピンチャック５２を
ウエハＷから離し、この後、交流電流を発生させこのギ
ャップｇが形成された状態で現像処理を行う。これによ
り、ウエハＷに伝達される機械的な振動等を遮断するこ
とができるので、現像処理の際にウエハＷの周縁部で発
生しやすい現像液の波立ちを防止することができる。ま
た同時に、スピンチャック５２の吸着によるウエハＷへ
の熱影響を抑えることができる。

【００５４】また、本実施形態においては、電磁石を作
動させギャップｇを形成した後に、ノズル７８をスキャ
ンして現像液を供給し、そのままの状態で現像処理を行
うようにしてもよい。また、鉄心８３及び８４の代わり
に、このどちらか一方を永久磁石とし電磁石面に対向す
る側を固定極性として、電磁石の方に整流した交流電流
を与えギャップｇを形成するようにしてもよい。この場
合、電流の周波数をできるだけ高くすることによりギャ
ップｇの形成を持続できる。

【００５５】図１３及び図１４は、本発明の第４の実施
形態に係る堰部材の斜視図及び拡大断面図である。この
堰部材９０は、ウエハＷの厚さよりも高い堰部９５に、
例えばＶ字溝９１が形成されている。このＶ字溝９１に
は上部から下部へ貫通した孔９３が例えば４つ形成さ
れ、現像液供給源８６からの現像液がチューブ８８及び
孔９３を介してＶ字溝９１に貯留されるようになってい
る。

【００５６】図１５（ａ）を参照して、このようにＶ字
溝９１に現像液が予め貯留された状態から、図９に示す
ような手順で現像液をウエハＷ上に盛り現像処理を行
う。このようにノズル７８がウエハＷ上をスキャンして
現像液を供給する場合、特に処理時間を短縮するために
高速でノズルをスキャンする場合にあっては、従来では
ウエハＷの周縁部分に現像液が行き渡らないという不具
合があったが、本実施形態によれば、図１５（ｂ）に示
すように、予めＶ字溝９１に貯留している現像液とスキ
ャンによりノズルからウエハＷ上に供給された現像液と
に、互いの表面張力により引き寄せられる作用が働くの
でウエハＷの周縁部にも現像液が均一に行き渡り、高速
スキャンでも安定した液盛りを行うことができる。

【００５７】なお、本実施形態において溝９１の形状
は、Ｖ字に限られず、Ｕ字形状や四角形状等、現像液を
貯留できる形状であればどのような形状でもよい。

【００５８】図１６は、本発明の第５の実施形態に係る
堰部材の断面図である。この堰部材１００においてウエ
ハＷを載置させる載置部１０１の下方内部には、例えば
温調水を流通させる流通路１０２が形成されている。こ
の温調水の温度は例えば２３℃に設定されており、この
温度はウエハＷの温度とほぼ同一の温度とされており、
また液盛りされた現像液Ｄとほぼ同一の温度とされてい
る。これにより、堰部材１００によるウエハＷに対する
熱影響を抑えることができる。

【００５９】また、本実施形態では、図示しないスピン
チャックによりウエハＷを保持しておき、ウエハＷから
載置部１０１を僅かに離してその隙間に現像液９８を流
入させるようにしてもよい。これによりウエハＷと堰部
材１００を接触させることがないのでウエハＷの周縁部
に対する熱影響を抑制できるとともに、ウエハＷのベベ
ル部までも現像液を供給することができる。

【００６０】また図１７に示すように、上述した第１の
実施形態における堰部材と同様の堰部材１１０における
段付部５１付近に、このような温調水を流通させる流通
路１１１を形成するようにしてもよい。

【００６１】本発明は以上説明した実施形態には限定さ
れない。

【００６２】上記各実施形態においては、現像液供給の
際、必ずしも堰部７７ａから液をオーバーフローするよ
うに供給量を調節していたが、必ずしもオーバーフロー
させる必要はない。例えば堰部７７ａと同一の高さまで
現像液を供給するようにしてもよい。

【００６３】また、上記第１の実施形態においては現像
液を基板上に供給する際、スピンチャック５２により基
板を保持したままであったが、例えば上記他の実施形態
と同様に堰部材７７のみで基板を保持して現像液を供給
するようにしてもよい。

【００６４】また、上記各実施形態においては、堰部７
７ａから処理液をオーバーフローするように供給量を制
御したが、例えば図４において駆動部３１を制御するこ
とによって、ノズルスキャンアーム７６の走査速度を可
変にし、これによりウエハ上に貯留する処理液の量を制
御してオーバーフローさせるようにしてもよい。

【００６５】また、図１２に示す堰部材７７に図１７に
示す温調水の流通路１１１を形成することにより、ウエ
ハＷに対する熱影響を更に抑制するようにしてもよい。

【００６６】また、図１６及び図１７に示す温調水に代
えて、例えば温調ヒータや熱電素子等を使用して温調す
ることも可能である。

【００６７】更に、上記各実施形態においては、基板と
して半導体ウエハ基板を使用した場合について説明した
が、これに限らず、液晶ディスプレイ等に使用されるガ
ラス基板やフォトマスク用のレチクル基板であっても本
発明は適用可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板の縁での処理液の液流れを防止し、基板表面に及ぼ
す悪影響を軽減させることができる。また、液流れによ
るウエハ表面の液流れ模様の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板処理装置及び基板処理方法が適用
される塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図で
ある。

【図２】図１に示す塗布現像処理システムの正面図であ
る。

【図３】図１に示す塗布現像処理システムの背面図であ
る。

【図４】本発明に係る基板処理装置（現像ユニット）を
示す平面図である。

【図５】図４に示す現像ユニットの断面図である。

【図６】本発明に係る堰部材を示す平面図である。

【図７】図６における［Ａ］−［Ａ］線方向断面図であ
る。

【図８】本発明に係る現像ユニットの動作を順に示す模
式図である。

【図９】ウエハＷに対する現像液の供給動作を順に示す
模式図である

【図１０】本発明の他の実施形態による堰部材への基板
の受け渡しを順に示す模式図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態によるリング状部材
の作用を示す拡大断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態による堰部材を示す
模式図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態による堰部材を示す
斜視図である。

【図１４】図１３に示す堰部材の断面図である。

【図１５】第４の実施形態に係る堰部材による作用を示
す図である。

【図１６】本発明の第５の実施形態による堰部材を示す
断面図である。

【図１７】更に別の実施形態による堰部材を示す断面図
である。

【符号の説明】

Ｗ…ウエハ １…塗布現像処理システム ３１...駆動部 ３２…ベローズポンプ ３３…制御部 ５１…段付部 ５２…スピンチャック ５４…駆動モータ ５５…モータ ６０…リング状部材 ７４…ガイドレール ７６…ノズルスキャンアーム ７７，９０，１００，１１０…堰部材 ７７ａ…堰部 ７７ｂ…床部 ７７ｃ…載置部 ７７ｄ…液切り部 ７７ｅ…壁部 ７８…処理液供給ノズル ７８ａ…吐出孔 ７９…液供給管 ８０，８５…電磁石 ９１…Ｖ字溝 １０２，１１１…温調水流通路

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ ５Ｆ０４６ Ｐ 21/30 ５６９Ｃ (72)発明者 山本 太郎 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 京田 秀治 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 小杉 仁 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 出口 雅敏 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 竹口 博史 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 堀 真也 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 GA29 GA31 4D075 AC01 AC82 AC88 CA48 DA08 DB01 DC22 EA45 4F041 AA02 AA06 AB02 BA13 BA46 4F042 AA07 AA08 EB07 EB18 EB28 5F031 CA02 CA05 DA01 DA17 FA01 FA07 FA11 FA12 GA02 GA47 GA48 GA49 HA09 HA12 HA13 HA32 HA48 HA55 HA58 HA59 LA06 MA02 MA04 MA24 MA26 5F046 LA02 LA03 LA04

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の外周に沿って設けられ、基板の表
   面よりも高さの高い堰部を有する堰部材と、 基板の最大幅以上の長さを有する長尺状の処理液供給ノ
   ズルと、 基板の外周に沿って前記堰部材を設けた状態で前記処理
   液供給ノズルの先端が前記堰部の上部を通過するよう
   に、基板上で前記処理液供給ノズルを走査させるノズル
   駆動部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】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記ノズルが基板上を走査する際に、前記ノズルから供
   給された処理液が前記堰部からオーバーフローするよう
   に処理液の供給量又はノズルの走査速度を制御する手段
   を更に具備することを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の基板処理
   装置において、 前記堰部材は、基板の外周を囲うように基板の外周に沿
   って設けられていることを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の基板処理装置におい
   て、 前記堰部材は、 前記堰部よりも内側に設けられ、基板を保持するための
   段付部と、 前記段付部と前記堰部との間に設けられ、前記段付部に
   保持された基板の表面とほぼ同一の高さの床部とを有す
   ることを特徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のうちいずれか１
   項に記載の基板処理装置において、 前記堰部は、基板上に供給される処理液の液深とほぼ同
   一の高さとされていることを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
   項に記載の基板処理装置において、 前記堰部の高さは、３ｍｍ以下であることを特徴とする
   基板処理装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の基板処理装置におい
   て、 前記堰部の高さは、ほぼ１ｍｍ〜２ｍｍであることを特
   徴とする基板処理装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のうちいずれか１
   項に記載の基板処理装置において、 基板を保持する保持部材と、 前記保持部材を昇降させる第１の昇降機構とを更に具備
   することを特徴とする基板処理装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の基板処理装置におい
   て、 前記堰部材を昇降させる第２の昇降機構を更に具備する
   ことを特徴とする基板処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の基板処理装置におい
    て、 前記保持部材を前記堰部材よりも高い位置に上昇させて
    基板を受け取り、 前記保持部材を下降させて受け取った基板を前記堰部材
    の段付部に収容し、 前記段付部に収容された基板上で前記ノズルを走査する
    ように制御する手段を更に具備することを特徴とする基
    板処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の基板処理装置にお
    いて、 基板上で前記ノズルを走査した後に基板の裏面と前記保
    持部材とを離間させる手段を更に具備することを特徴と
    する基板処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項１から請求項１１のうちいずれ
    か１項に記載の基板処理装置において、 前記ノズルから基板の表面に処理液を供給する際に、先
    端が基板の裏面に当接するリング状の部材を更に具備す
    ることを特徴とする基板処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１から請求項１２のうちいずれ
    か１項に記載の基板処理装置において、 前記堰部の背面側は、撥水性を有することを特徴とする
    基板処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の基板処理装置にお
    いて、 一方の電磁石が前記堰部材に取り付けられた一対の電磁
    石を更に具備し、前記ノズルから処理液を供給する際
    に、又はノズルから処理液を供給した後にこれらの電磁
    石を作動させこの一対の電磁石同士が離れるように制御
    すること特徴とする基板処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項３に記載の基板処理装置におい
    て、 前記堰部の上部に処理液が貯留可能な溝部を有すること
    を特徴とする基板処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記処理液供給ノズルを走査させる前に、予め前記溝部
    に処理液を貯留することを特徴とする基板処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項３から請求項１６のうちいずれ
    か１項に記載の基板処理装置において、 前記堰部材は、 少なくとも段付部の温度を調整する手段を更に具備する
    ことを特徴とする基板処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の基板処理装置にお
    いて、 前記温度調整手段は、 前記段付部近傍に形成され温調水を流通させる流路を具
    備することを特徴とする基板処理装置。
19. 【請求項１９】 基板の外周に沿って設けられ、基板の
    表面よりも高さの高い堰部と、前記堰部よりも内側に設
    けられ、基板を保持するための段付部とを有する堰部材
    により基板の外周を囲いながら、基板の最大幅以上の長
    さを有する長尺状の処理液供給ノズルから基板表面に処
    理液を供給して基板を処理する基板処理方法において、 基板を保持部材で受け取る工程と、 前記保持部材を下降させて基板を堰部材の段付部に収容
    する工程と、 前記段付部に収容された基板上で前記ノズルを、該ノズ
    ルから供給される処理液が前記堰部からオーバーフロー
    するように走査する工程とを具備することを特徴とする
    基板処理装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の基板処理方法にお
    いて、 基板を堰部材の段付部に収容する工程後に、基板の裏面
    と前記保持部材とを離間させる工程を更に具備すること
    を特徴とする基板処理方法。