JP2003045770A - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP2003045770A
JP2003045770A JP2001227242A JP2001227242A JP2003045770A JP 2003045770 A JP2003045770 A JP 2003045770A JP 2001227242 A JP2001227242 A JP 2001227242A JP 2001227242 A JP2001227242 A JP 2001227242A JP 2003045770 A JP2003045770 A JP 2003045770A
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Kimitsugu Saito
公続 斉藤
Ikuo Mizobata
一国雄 溝端
Takashi Miyake
孝志 三宅
Ryuji Kitakado
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主搬送手段によって搬送されてきた基板に処
理液を供給して湿式表面処理を施す湿式処理ユニット
と、湿式処理ユニットにより湿式表面処理が施された基
板の表面を処理流体により表面処理する高圧処理ユニッ
トとを個別に配置した基板処理装置において、湿式処理
ユニットから前記高圧処理ユニットに基板を搬送する際
に処理液によって主搬送手段が濡れたり、汚染されるの
を防止する。 【解決手段】 現像処理ユニット231,232,24
3のいずれについても、主搬送路21、現像処理ユニッ
ト、専用搬送ロボット27および高圧処理ユニット26
がこの順序でY方向に直線状に配列されている。したが
って、処理液で濡れた基板Wを高圧処理ユニット26に
搬送している際に、基板Wに付着している処理液、また
はその蒸発物が主搬送路21側に移動しようとしても、
主搬送路21に至るまでに現像処理ユニット231,2
32,243が介在することとなる。

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、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プ
ラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種
基板(以下、単に「基板」という)に対して種々の表面
処理(現像処理、エッチング処理、洗浄処理、リンス処
理、乾燥処理など)を施す基板処理装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】この種の基板処理装置として、例えば図
8に示す基板処理装置が提案されている。この基板処理
装置では、インデクサ1と、インデクサ1の一方側に隣
接して配置された処理モジュール2とが設けられてい
る。インデクサ1は、複数枚の基板Wをそれぞれ収納で
きる複数のカセット11が載置されるカセット載置部1
2、およびY方向に沿って長いインデクサ搬送路13上
を移動でき、カセット11との間で基板Wの搬入/搬出
を行うためのインデクサロボット14を備えている。処
理モジュール2は、Y方向に垂直なX方向に沿って長い
主搬送路21上を移動できる主搬送ロボット22と、主
搬送路21の両側に配置されたユニット列23,24と
を備えている。これらのユニット列23,24には、そ
れぞれ、処理ユニット231〜233,241〜243
がX方向に配列されている。
【0003】上記のように構成された基板処理装置で
は、カセット11に収容されている基板Wは、インデク
サロボット14により搬出された後、さらに主搬送ロボ
ット22に受け渡される。そして、未処理の基板Wを受
け取った主搬送ロボット22は処理ユニット231〜2
33,241〜243のうちいずれかの処理ユニットの
前まで移動し、当該処理ユニットに基板Wを搬入する。
また、処理後の基板Wについては、主搬送ロボット22
により該処理ユニットから搬出され、次の処理ユニット
まで搬送される。
【0004】このような動作を繰り返して一連の処理が
基板Wに施された後、主搬送ロボット22は、基板Wを
保持したまま主搬送路21上を移動し、当該基板Wをイ
ンデクサロボット14に受け渡す。インデクサロボット
14は、受け渡された基板Wを元々収容されていたカセ
ット11に収容する。このような構成によれば、主搬送
ロボット22は、処理ユニット231〜233,241
〜243に任意の順序でアクセスできるので、基板Wに
施すべき処理の順序を任意に設定できる。
【0005】ところで、半導体デバイスの微細化が近年
急速に進められているが、この微細化に伴って基板処理
において新たな問題が生じることとなった。例えば、基
板W上に塗布されたレジストをパターニングして微細パ
ターンを形成する場合、現像処理、リンス処理および乾
燥処理を順次行う。ここで、基板Wに塗布されたレジス
トを現像して不要なレジストを除去する現像処理では、
アルカリ性水溶液などの現像液が使用され、リンス処理
では現像処理後の現像液を除去するために純水などのリ
ンス液が使用され、乾燥処理では基板Wを回転させるこ
とにより基板W上に残っているリンス液に遠心力を作用
させて基板Wからリンス液を除去し、乾燥させる(スピ
ン乾燥)。このうち乾燥において、乾燥の進展とともに
リンス液と気体との界面が基板W上に現れ、半導体デバ
イスの微細パターンの間隙にこの界面が現れると、リン
ス液の表面張力により微細パターン同士が互いに引き寄
せられて倒壊する問題があった。
【0006】この問題に対していくつかの解決策が検討
されており、その一つとして超臨界流体を用いた装置が
例えば特開平8−250464号公報に提案されてお
り、上記処理ユニット231〜233,241〜243
の全部あるいは一部を同公報に記載された装置(以下
「提案装置」という)により構成することが考えられ
る。この提案装置は、容器内に搬送されてきた基板Wに
対し、その容器内で液状の化学薬品を用いた湿式表面処
理と、超臨界乾燥とを連続して行うものであり、次のよ
うにして同一装置内で連続処理を行う。
【0007】まず、主搬送ロボット22によって基板W
を容器内に搬入する。そして、現像液を容器内に供給し
て現像処理を行った後、純水でのリンス処理、アルコー
ルの置換液での置換処理、という順に湿式処理を行う。
その後、気体二酸化炭素を導入してアルコールを置換
し、気体二酸化炭素での置換後温度を上昇させて二酸化
炭素を超臨界状態とし、その後減圧することによって超
臨界乾燥を行う。このように超臨界乾燥を行うことによ
って微細パターンの倒壊などを防止している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理ユ
ニットの一部あるいは全部を提案装置で構成する場合に
は、次のような問題が発生する。まず、超臨界流体を用
いる処理ユニットには、従来より多用されている処理ユ
ニット、つまり常圧で表面処理を行う処理ユニットと比
較すると多くの制約条件がある。まず第1に容器として
圧力容器を用いる必要があるが、表面処理を実行するた
めに強酸や強アルカリといった腐食性の薬剤を導入する
ことはできず、薬剤の選択範囲が大幅に制約されてしま
う。その理由は、圧力容器は耐圧性の点から主として金
属材料で構成されており、強酸や強アルカリは圧力容器
の接液面を腐食してしまうからである。ここで、圧力容
器の内面をフッ素樹脂などで耐蝕コーティングすること
が当然考えられるが、高圧下で長期間その機能を継続発
揮させることは事実上困難である。また仮に、圧力容器
の内面を耐蝕コーティングしたとしても、そこに至る細
い配管や接手、高圧弁等の部品のすべての内面を耐蝕コ
ーティングすることは大変困難である。
【0009】この問題を解決するために、耐蝕性の面か
ら問題となる湿式表面処理と、超臨界流体を用いて行う
表面処理とを区別し、前者を従来の処理ユニットで行う
一方、後者を提案装置で構成された処理ユニットで構成
することが考えられるが、このような構成を採用した場
合には、次のような別の問題が発生してしまう。
【0010】まず、図8の基板処理装置を構成する処理
ユニットの一部を提案装置で構成するとともに、耐蝕性
の面から問題となる湿式表面処理を従来の処理ユニット
で行う場合には、湿式表面処理を行う処理ユニット(以
下「湿式処理ユニット」という)と、提案装置で構成さ
れた処理ユニット(以下「高圧処理ユニット」という)
とは、ともに主搬送路21に面して配置されており、湿
式処理ユニットから高圧処理ユニットへの基板Wの搬送
を主搬送ロボット22により行う必要がある。このよう
に湿式処理ユニットにより湿式表面処理が施された直後
の基板Wはリンス液や置換液の処理液で濡れており、そ
の基板Wを主搬送ロボット22が直接触れることとな
る。そして、そのウェット搬送の際、処理液により主搬
送ロボット22の基板保持部(図示省略)が濡れてしま
う。その結果、その濡れた基板保持部で他の乾燥後の基
板を保持した際に、該基板を再び濡らしてしまい、製品
歩留りの低下を招いてしまうという問題が発生する。
【0011】また、湿式処理ユニットと高圧処理ユニッ
トとの間に専用の搬送ロボットを配置することも考えら
れるが、両処理ユニットともに主搬送路21に面して配
置されているため、専用搬送ロボットも主搬送路に近接
して配置せざるを得ず、その専用搬送ロボットによって
基板Wを湿式処理ユニットから高圧処理ユニットにウェ
ット搬送している際、基板Wに付着している処理液など
が主搬送路21側に飛散したり、処理液の一部が蒸発し
て主搬送路21側に漏れて、主搬送ロボット22が濡れ
たり、汚染されて上記と同様に製品歩留りの低下を招い
てしまう。
【0012】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、主搬送手段によって搬送されてきた基板に処理液
を供給して湿式表面処理を施す湿式処理ユニットと、前
記湿式処理ユニットにより湿式表面処理が施された基板
の表面を処理流体により表面処理する高圧処理ユニット
とを個別に配置した基板処理装置において、前記湿式処
理ユニットから前記高圧処理ユニットに基板を搬送する
際に処理液によって主搬送手段が濡れたり、汚染される
のを防止することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる基板処
理装置は、上記目的を達成するため、主搬送路に面して
配置され、処理液を基板に供給することによって該基板
に対して所定の湿式表面処理を施す湿式処理ユニット
と、前記主搬送路に配置され、前記湿式処理ユニットに
対して基板の搬入または搬出を行う主搬送手段と、前記
主搬送路から離間して前記湿式処理ユニットを挟んで配
置され、前記湿式処理ユニットにより湿式表面処理が施
された基板の表面に、高圧流体あるいは高圧流体と薬剤
との混合物を処理流体として接触させて該基板の表面に
対して表面処理を施す高圧処理ユニットと、前記湿式処
理ユニットと前記高圧処理ユニットとの間に配置され、
前記湿式処理ユニットから前記高圧処理ユニットに基板
を搬送する専用搬送手段とを備えている。
【0014】このように構成された基板処理装置では、
高圧処理ユニットが主搬送路から離間して湿式処理ユニ
ットを挟んで配置されるとともに、専用搬送手段が湿式
処理ユニットと高圧処理ユニットとの間に配置されてい
る。このため、専用搬送手段は湿式処理ユニットを挟ん
で主搬送路から離間しており、湿式表面処理を受けた基
板を湿式処理ユニットから高圧処理ユニットに搬送して
いる際に、基板に付着している液体(処理液など)が主
搬送路側に飛散したり、その液体の一部が蒸発して主搬
送路側に漏れようとしても、主搬送路に至るまでに湿式
処理ユニットが介在して主搬送手段の濡れや汚染が防止
される。
【0015】また、上記発明では、専用搬送手段によっ
て湿式処理ユニットから高圧処理ユニットに基板を搬送
しているので、主搬送手段の空き時間を考慮する必要が
なくなり、時間管理作業が簡素化される。
【0016】ここで、前記主搬送路、前記湿式処理ユニ
ット、前記専用搬送手段および前記高圧処理ユニットが
この順序で直線状に配列されるように構成すると、専用
搬送手段から主搬送路までの最短コース上に湿式処理ユ
ニットが位置することとなり、湿式処理ユニットによる
主搬送手段の汚染防止を効果的に行うことができ、好適
である。
【0017】なお、本発明において、用いられる高圧流
体としては、安全性、価格、超臨界状態にするのが容
易、といった点で、二酸化炭素が好ましい。二酸化炭素
以外には、水、アンモニア、亜酸化窒素、エタノール等
も使用可能である。高圧流体を用いるのは、拡散係数が
高く、溶解した汚染物質を媒体中に分散することができ
るためであり、より高圧にして超臨界流体にした場合に
は、気体と液体の中間の性質を有するようになって微細
なパターン部分にもより一層浸透することができるよう
になるためである。また、高圧流体の密度は、液体に近
く、気体に比べて遥かに大量の添加剤(薬剤)を含むこ
とができる。
【0018】ここで、本発明における高圧流体とは、1
MPa以上の圧力の流体である。好ましく用いることの
できる高圧流体は、高密度、高溶解性、低粘度、高拡散
性の性質が認められる流体であり、さらに好ましいもの
は超臨界状態または亜臨界状態の流体である。二酸化炭
素を超臨界流体とするには31゜C、7.1MPa以上
とすればよい。洗浄並びに洗浄後のリンス工程や乾燥・
現像工程等は、5〜30MPaの亜臨界(高圧流体)ま
たは超臨界流体を用いることが好ましく、7.1〜20
MPa下でこれらの処理を行うことがより好ましい。な
お、後の「発明の実施の形態」では、高圧流体による表
面処理として湿式現像処理後の乾燥処理を実施する場合
について説明するが、表面処理は乾燥処理のみには限ら
れない。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、この発明にかかる基板処
理装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1
のA−A線矢視図である。この基板処理装置では、イン
デクサ1と、インデクサ1の一方側に隣接して配置され
た処理モジュール2と、処理モジュール2の一方側に隣
接して配置されたインターフェース3と、インターフェ
ース3に隣接して設けられた露光処理ユニット4とが設
けられている。これらの構成要素のうち、インデクサ1
は図8の従来装置と全く同一構成であるため、ここでは
同一構成に同一符号を付して説明を省略する。
【0020】処理モジュール2は、図8の従来装置と同
様に、Y方向に垂直なX方向に沿って長い主搬送路21
上を移動できる主搬送ロボット22と、主搬送路21の
両側に配置されたユニット列23,24とを備えてい
る。また、ユニット列23,24は、それぞれ主搬送路
21を面して配置された処理ユニット231〜233,
241〜243で構成されている。なお、この実施形態
では、処理ユニット231,232,243が現像処理
を行う現像処理ユニットで構成され、残る処理ユニット
233,241,242が基板Wの表面にレジストを塗
布するレジスト塗布処理ユニットで構成されている。
【0021】また、図2に示すように、主搬送路21お
よびユニット列23,24の上方位置に基板Wに対して
加熱処理や冷却処理を行うためのユニット群25が配置
されている。
【0022】また、現像処理ユニット231,232,
243の各々に対応して高圧処理ユニット26および専
用搬送ロボット27が設けられている。すなわち、現像
処理ユニット231を挟んで主搬送路21と反対側に高
圧処理ユニット26が配置されるとともに、現像処理ユ
ニット231と高圧処理ユニット26との間に、両処理
ユニット231,26の間で基板Wの搬送を行う専用搬
送ロボット27が配置されている。このように、この実
施形態では、主搬送路21、現像処理ユニット231、
専用搬送ロボット27および高圧処理ユニット26がこ
の順序で直線状に配列されている。なお、残りの現像処
理ユニット232,243についても、現像処理ユニッ
ト231と同様に、高圧処理ユニット26および専用搬
送ロボット27が隣接して配置されている。
【0023】図3は、図1の基板処理装置の高圧処理ユ
ニットの概略構成を示すブロック図である。この高圧処
理ユニット26は、圧力容器261の内部に形成される
処理チャンバーに、エタノール供給部260から高圧弁
V5を介してエタノールを置換液として導入し、その処
理チャンバーにおいて保持されている基板Wに対してア
ルコール置換を行うとともに、超臨界二酸化炭素(高圧
流体)を処理流体として導入し、そのアルコール置換さ
れた基板Wに対して所定の乾燥処理を行う処理ユニット
である。
【0024】この高圧処理ユニット26では、超臨界二
酸化炭素を繰り返して循環使用する一方、処理チャンバ
ーを大気圧に開放するなどによって系内の二酸化炭素が
減少すると、ボンベ262から液化二酸化炭素を補給す
るように構成されている。このボンベ262は凝縮器な
どからなる液化部263と接続されており、この液化部
263を介して系内に補給される。また、液化部263
は後で詳述するように循環使用される系内の二酸化炭素
を凝縮して液化する。
【0025】この液化部263の出力側には加圧ポンプ
などの昇圧器264が接続されており、この昇圧器26
4で液化二酸化炭素を加圧して高圧液化二酸化炭素を得
るとともに、高圧液化二酸化炭素を加熱器265および
高圧弁V1を介して圧力容器261に圧送する。
【0026】このように圧送される高圧液化二酸化炭素
は加熱器265で加熱されて表面処理(乾燥処理)に適
した温度にまで加熱され、超臨界二酸化炭素となり、高
圧弁V1を介して圧力容器261に送られる。
【0027】この圧力容器261の内部、つまり処理チ
ャンバーには、基板Wを保持する基板保持部(図示省
略)が設けられており、圧力容器261の側面部に設け
られたゲートバルブ(図示省略)を開き、専用搬送ロボ
ット27によってゲートバルブを介して未処理の基板W
を1枚、基板保持部に搬入した後、ゲートバルブを閉じ
て後述するようにして表面処理を施す一方、表面処理後
にゲートバルブを開いて処理済みの基板Wを専用搬送ロ
ボット27によって搬出することができるように構成さ
れている。このように、この実施形態では、基板Wを1
枚ずつ保持して所定の表面処理を行う、いわゆる枚葉方
式の高圧処理ユニット26となっている。
【0028】また、この圧力容器261では、送られて
くる処理流体が基板保持部により保持されている基板W
の表面に向けて供給される。その結果、処理流体が接触
して該基板Wの表面に対する表面処理を実行する。
【0029】さらに、圧力容器261には、排気ポート
(図示省略)が設けられており、処理チャンバー内の処
理流体や表面処理に伴い発生する汚染物質などを圧力容
器261の外に排気可能となっている。この排気ポート
には、高圧弁V2を介して減圧器などからなるガス化部
268が接続されており、減圧処理によって排気ポート
を介して処理チャンバーから排気される流体を完全にガ
ス化して分離回収部269に送り込む。また、この分離
回収部269では、二酸化炭素を気体成分とし、薬液成
分を液体成分として気液分離する。また、分離回収部2
69としては、単蒸留、蒸留(精留)、フラッシュ分離
等の気液分離を行うことができる種々の装置や、遠心分
離機などを使用することができる。
【0030】このように、この実施形態では、ガス化部
268を用いて処理チャンバーから排気される流体を分
離回収部269に送り込む前に予め完全にガス化してい
るが、その理由は、減圧された二酸化炭素等の流体が温
度との関係で気体状流体(炭酸ガス)と液体状流体(液
化二酸化炭素)との混合物となるため、分離回収部26
9での分離効率および二酸化炭素のリサイクル効率を向
上させる観点からである。
【0031】なお、分離回収部269で分離された薬液
成分からなる液体(または固体)成分は、分離回収部2
69から排出され、必要に応じて後処理される。一方、
気体成分の二酸化炭素については、液化部263に送り
込んで再利用に供する。なお、本実施形態では二酸化炭
素を再利用する構成となっているが、使い捨てとする場
合は、分離回収部269より排出すればよい。
【0032】次に、上記のように構成された基板処理装
置の動作について説明する。カセット11に収容されて
いる基板Wは、インデクサロボット14により搬出され
た後、さらに主搬送ロボット22に受け渡される。この
基板Wを受け取った主搬送ロボット22は、インターフ
ェース3、あるいは処理ユニット231〜233,24
1〜243およびユニット群25を構成する処理ユニッ
トのうちいずれかの処理ユニットの前まで移動し、基板
Wを搬入する。処理後の基板Wは、主搬送ロボット22
により搬出され、次の処理ユニットまたはインターフェ
ース3まで搬送される。ここで、1枚の基板Wに着目し
て搬送順序を見てみると、主搬送ロボット22は例えば
次の順序で基板搬送を行う。
【0033】 (1)ユニット群25中の加熱処理ユニット:ベーク処
理、 (2)ユニット群25中の冷却処理ユニット:冷却処理、 (3)レジスト塗布処理ユニット:レジスト塗布処理、 (4)インターフェース3:露光処理ユニットへの基板受
渡し、 (5)ユニット群25中の加熱処理ユニット:ベーク処
理、 (6)ユニット群25中の冷却処理ユニット:冷却処理、 (7)現像処理ユニット:現像処理、 (8)ユニット群25中の加熱処理ユニット:ポストベー
ク処理、 (9)ユニット群25中の冷却処理ユニット:冷却処理、 なお、ここでは、プロセスの一例を示したものであり、
これ以外のプロセスで基板搬送および処理が行われる場
合もある。
【0034】ところで、主搬送ロボット22によって現
像処理ユニット231,232,243に基板Wが搬送
されてくると、従来装置と同様にして基板Wの表面に現
像液を供給して現像処理を開始する。このように、この
実施形態では、現像処理ユニットが本発明の「湿式処理
ユニット」に相当している。また、この実施形態では、
本発明の「専用搬送手段」に相当する専用搬送ロボット
27が、主搬送ロボット22の動作とは全く関連させる
ことなく、適切なタイミングで、現像処理とそれに引き
続き実行されるリンス処理とを完了した基板Wを現像処
理ユニットから取出し、処理液(主としてリンス液)が
基板W上に盛られた状態のまま該現像処理ユニットに対
応する高圧処理ユニット26に搬入する。
【0035】そして、この基板Wを受け入れた高圧処理
ユニット26では、制御部のメモリ(図示省略)に予め
記憶されているプログラムにしたがって制御部が装置各
部を制御して高圧処理として乾燥工程を行う装置であ
る。その動作は以下のとおりである。
【0036】まず、圧力容器261の側面部に設けられ
たゲートバルブを開く。そして、専用搬送ロボット27
によってゲートバルブを介して未処理の基板Wが1枚搬
入され、基板保持部に載置されると、基板保持部で基板
Wを保持する。こうして基板保持が完了するとともに、
専用搬送ロボット27が処理チャンバーから退避する
と、ゲートバルブを閉じて高圧処理を行う。
【0037】基板保持部で保持された基板Wは、現像処
理ユニットにおいて純水を用いたリンス処理を受けてい
るため、その基板表面は純水で濡れた状態にある。そこ
で、この実施形態では、この基板Wに置換液としてエタ
ノール供給部260からエタノールを処理チャンバー内
に導入して純水をアルコール置換する。
【0038】そして、この置換の後に、超臨界二酸化炭
素を圧力容器261内に供給する。すなわち、系内の液
化二酸化炭素を昇圧器264で加圧して高圧液化二酸化
炭素を形成し、さらにその高圧液化二酸化炭素を加熱器
265で加熱して超臨界二酸化炭素を形成する。
【0039】そして、超臨界二酸化炭素が基板保持部に
より保持されている基板Wの表面に向けて吐出され、基
板Wの表面に接触して所定の乾燥処理が実行される。な
お、乾燥工程中は、処理チャンバーの下流の高圧弁V2
は閉じられている。あるいは、圧力容器261内が所定
の圧力に保持されるように開度が調整され、調圧弁の働
きをするように高圧弁V2を構成してもよい。
【0040】この高圧処理によって基板Wを濡らしてい
た処理液成分(主にリンス液)は処理チャンバー内の超
臨界二酸化炭素に拡散し、溶解することとなる。
【0041】そして、所定時間の経過で乾燥処理が完了
すると、処理チャンバー内の流体の排出を実行する。こ
れは、高圧弁V1、V2を開いて超臨界二酸化炭素を供
給することで押し出し排出しても良いし、高圧弁V1を
閉じ、高圧弁V2を開いて排出しても良い。
【0042】これに続いて、高圧弁V1を閉じて減圧
し、処理チャンバーが大気圧に戻ると、圧力容器261
の側面部に設けられたゲートバルブを開く。そして、専
用搬送ロボット27によってゲートバルブを介して処理
済みの基板Wが搬出されて一連の処理(乾燥処理)が完
了する。
【0043】なお、高圧処理ユニット26から搬出され
た基板Wは現像処理ユニット231,232,234を
処理が行われず通過して主搬送ロボット22へ受け渡さ
れる。
【0044】以上のように、この実施形態では、現像処
理ユニット231,232,243のいずれについて
も、主搬送路21、現像処理ユニット(231,23
2,243)、専用搬送ロボット27および高圧処理ユ
ニット26がこの順序でY方向に直線状に配列されてい
る。したがって、3つの専用搬送ロボット27はそれぞ
れ現像処理ユニット231,232,243を挟んで主
搬送路21から離間配置されている。そして、この状態
でその表面が処理液により濡れた基板Wを高圧処理ユニ
ット26に搬送する際に、基板Wに付着している処理液
が主搬送路21側に飛散したり、その処理液の一部が蒸
発して主搬送路21側に漏れようとしても、主搬送路2
1に至るまでに現像処理ユニット231,232,24
3が介在することとなる。その結果、主搬送路21に設
けられた主搬送ロボット22が汚染されるのを効果的に
防止することができる。
【0045】また、上記実施形態では、主搬送路21、
各現像処理ユニット231,232,243、専用搬送
ロボット27および高圧処理ユニット26がこの順序で
直線状に配列されており、専用搬送ロボット27から主
搬送路21までの最短コース上に各現像処理ユニット2
31,232,243が位置することとなり、各現像処
理ユニット231,232,243による主搬送ロボッ
ト22の汚染防止を効果的に行うことができる。
【0046】さらに、従来技術のように主搬送ロボット
22によって全処理ユニット間で基板Wを搬送する場合
には主搬送ロボット22の空き時間などを考慮しなが
ら、時間管理を行う必要があったが、上記実施形態によ
れば、各現像処理ユニット231,232,243から
対応する高圧処理ユニット26への基板Wの搬送を専用
搬送ロボット27によって行っているため、現像処理に
関しては主搬送ロボット22の空き時間などを考慮する
ことなく、現像処理にとって最適なタイミングで現像処
理ユニット231,232,243から高圧処理ユニッ
ト26に基板Wを搬送することができ、時間管理作業を
簡素化することができる。
【0047】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。例えば、上記実施形態ではインデクサ搬送路13と
主搬送路21とがT字型となっている基板処理装置に対
して本発明を適用しているが、図4や図5に示すように
主搬送路21以外に副搬送路28が設けられ、インデク
サ搬送路13、主搬送路21および副搬送路28が略ヒ
字型となっている基板処理装置に対しても本発明を適用
することができる。
【0048】すなわち、この基板処理装置においては、
主搬送路21のY方向側に2つのレジスト塗布処理ユニ
ット231,232と2つの現像処理ユニット233,
234が主搬送路21に面して配置されてユニット列2
3が構成されるとともに、主搬送路21と副搬送路28
とに挟まれた領域に加熱処理や冷却処理を行うためのユ
ニット群25が配置されている。そして、主搬送路21
上をX方向に移動する主搬送ロボット22がユニット列
23の各処理ユニット231〜234に対して基板搬送
を行う一方、副搬送路28上をX方向に移動する副搬送
ロボット29がユニット群25を構成する各処理ユニッ
トに対して基板搬送を行う。
【0049】そして、このように構成された基板処理装
置においても、各現像処理ユニット233,234を挟
んで主搬送路21の反対側に高圧処理ユニット26を配
置するとともに、各現像処理ユニット233,234
と、それに対応する高圧処理ユニット26との間に専用
搬送ロボット27を配置することにより、上記実施形態
と全く同様の作用効果を得ることができる。
【0050】また、上記実施形態では、本発明の「湿式
処理ユニット」として現像処理ユニットを有する基板処
理装置に本発明を適用しているが、本発明の適用対象は
これに限定されるものではなく、エッチング液や洗浄液
などの処理液を用いてエッチング処理や洗浄処理などの
湿式表面処理を行う湿式処理ユニットと、その処理ユニ
ットによって湿式表面処理された基板を受け取り、高圧
流体を接触させて該基板の表面に対して表面処理を施す
高圧処理ユニットとを設けた基板処理装置全般に対して
本発明を適用することができ、上記実施形態と同様の作
用効果を得ることができる。
【0051】以下に、本発明の適用について説明する。
【0052】第1に、例えばMEMSデバイスの湿式エ
ッチング処理後に乾燥処理を行う高圧処理ユニットを設
けた基板処理装置でもよい。
【0053】第2に、現像処理、例えば有機溶剤による
現像処理を完了した基板を現像処理ユニットから取出
し、処理液が基板上に盛られた状態のまま高圧処理ユニ
ットに搬入し洗浄工程、リンス工程および乾燥工程をこ
の順序で行う装置でもよい。
【0054】この洗浄工程においては、基板に付着した
レジストやエッチングポリマー等の高分子汚染物質も除
去するため、二酸化炭素等の高圧流体のみからなる処理
流体を用いた場合では洗浄力が不充分である点を考慮し
て、薬剤を添加して洗浄処理を行う。薬剤としては、洗
浄成分として塩基性化合物を用いることが好ましい。レ
ジストに多用される高分子物質を加水分解する作用があ
り、洗浄効果が高いためである。塩基性化合物の具体例
としては、第四級アンモニウム水酸化物、第四級アンモ
ニウムフッ化物、アルキルアミン、アルカノールアミ
ン、ヒドロキシルアミン(NHOH)およびフッ化ア
ンモニウム(NHF)よりなる群から選択される1種
以上の化合物が挙げられる。洗浄成分は、高圧流体に対
し、0.05〜8質量%含まれていることが好ましい。
なお、基板乾燥のために本発明の高圧処理装置を用いる
図1に示す実施形態の場合は、乾燥すべきレジストの性
質に応じて、キシレン、メチルイソブチルケトン、第4
級アンモニウム化合物、フッ素系ポリマー等を薬剤とし
て添加してもよい。
【0055】上記塩基性化合物等の洗浄成分が高圧流体
に非相溶である場合には、この洗浄成分を二酸化炭素に
溶解もしくは均一分散させる助剤となり得る相溶化剤を
第2の薬剤として用いることが好ましい。この相溶化剤
は、洗浄工程終了後のリンス工程で、汚れを再付着させ
ないようにする作用も有している。
【0056】相溶化剤としては、洗浄成分を高圧流体と
相溶化させることができれば特に限定されないが、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール
類や、ジメチルスルホキシド等のアルキルスルホキシド
が好ましいものとして挙げられる。洗浄工程では、相溶
化剤は高圧流体の10〜50質量%の範囲で適宜選択す
ればよい。そのため、高圧処理ユニットは図7に示すよ
うに圧力容器261と高圧弁V1との間に混合器266
を配置する。
【0057】この混合器266には、基板Wの表面処理
に適した薬剤を貯蔵・供給する2種類の薬剤供給部、つ
まり第1薬剤供給部267aおよび第2薬剤供給部26
7bがそれぞれ高圧弁V3およびV4を介して接続され
ている。このため、高圧弁V3、V4の開閉制御によっ
て第1薬剤供給部267aから第1薬剤が、また第2薬
剤供給部267bから第2薬剤が開閉制御に応じた量だ
け混合器266にそれぞれ供給されて超臨界二酸化炭素
に対する薬剤の混合量が調整される。このように、この
実施形態では、処理流体として「超臨界二酸化炭素」、
「超臨界二酸化炭素+第1薬剤」、「超臨界二酸化炭素
+第2薬剤」および「超臨界二酸化炭素+第1薬剤+第
2薬剤」を選択的に調製して圧力容器261の処理チャ
ンバーに供給可能となっており、表面処理の内容に応じ
て適宜高圧弁V3、V4を装置全体を制御部(図示書
略)により開閉制御することによって処理流体の種類を
選択するとともに、薬剤濃度をコントロールすることが
できるように構成されている。
【0058】この高圧処理ユニットでの洗浄処理とリン
ス処理は以下のようにして行われる。
【0059】即ち、この洗浄工程によって基板Wに付着
していた汚染物質は、処理チャンバー内の処理流体(超
臨界二酸化炭素+第1薬剤+第2薬剤)に溶解すること
となる。ここで、例えば第1薬剤を洗浄成分とし、第2
薬剤を相溶化剤と設定すると、汚染物質は洗浄成分(第
1薬剤)および相溶化剤(第2薬剤)の働きにより超臨
界二酸化炭素に溶解しているので、処理チャンバーに超
臨界二酸化炭素のみを流通させると、溶解していた汚染
物質が析出する可能性があるため、洗浄工程後に超臨界
二酸化炭素と相溶化剤からなる第1リンス用処理流体に
よる第1リンス工程と、超臨界二酸化炭素のみからなる
第2リンス用処理流体による第2リンス工程とをこの順
序で行うのが望ましい。
【0060】そこで、この実施形態では、第1および第
2薬剤の供給開始、つまり洗浄工程の開始から所定時間
経過すると、高圧弁V3を閉じて第1薬剤供給部267
aを供給停止モードとし、第1薬剤供給部267aから
の第1薬剤(洗浄成分)の混合器266へと圧送を停止
して混合器266において超臨界二酸化炭素と相溶化剤
とを混合させて第1リンス用処理流体を調製し、処理チ
ャンバーに供給する。また、これと同時に、高圧弁V2
を開く。これによって第1リンス用処理流体が処理チャ
ンバー内を流通して処理チャンバー内の洗浄成分および
汚染物質が次第に少なくなっていき、最終的には第1リ
ンス用処理流体(超臨界二酸化炭素+相溶化剤)で満た
されることとなる。
【0061】こうして、第1リンス工程が完了すると、
続いて第2リンス工程を行う。この第2リンス工程で
は、さらに高圧弁V4を閉じて第2薬剤供給部267b
を供給停止モードとし、第2薬剤供給部267bからの
第2薬剤(相溶化剤)の混合器266へと圧送を停止し
て超臨界二酸化炭素のみを第2リンス用処理流体として
処理チャンバーに供給する。これによって第2リンス用
処理流体が処理チャンバー内を流通して処理チャンバー
が第2リンス用処理流体(超臨界二酸化炭素)で満たさ
れることとなる。
【0062】これに続いて、高圧弁V1を閉じて減圧
し、基板Wに対する乾燥処理を実行する。そして、処理
チャンバーが大気圧に戻ると、圧力容器261の側面部
に設けられたゲートバルブを開く。そして、専用搬送ロ
ボット27によってゲートバルブを介して処理済みの基
板Wが搬出されて一連の処理(洗浄処理+第1リンス処
理+第2リンス処理+乾燥処理)が完了する。
【0063】また、上記実施形態では、2種類の薬剤を
超臨界二酸化炭素(高圧流体)に混合させて処理流体を
調製しているが、薬剤の種類や数などについては任意で
ある。また、薬剤を使用しないで表面処理を行う場合に
は、薬剤供給部が不要となる。
【0064】さらに、上記実施形態では、表面処理とし
て洗浄処理、第1リンス処理、第2リンス処理、乾燥処
理を実行しているが、その処理内容はこれに限定される
ものではなく、湿式処理ユニットによる湿式表面処理に
続いて行う表面処理を高圧処理ユニットで行うようにす
ればよい。
【0065】第3に、洗浄処理、例えばドライエッチン
グを完了した基板を洗浄ユニットから取出し、純水や有
機溶媒で基板表面が濡れた状態で搬送し高圧処理ユニッ
トで洗浄工程、リンス工程および乾燥工程をこの順で行
う装置でもよい。
【0066】また、上記実施形態では専用搬送ロボット
27が現像処理ユニットによる現像処理とリンス処理を
受け、リンス液により基板Wが濡れた状態のまま高圧処
理ユニット26に搬送しているが、例えば図6に示すよ
うに基板Wを搬送用容器100内に収容するとともに、
その搬送用容器100に純水や有機溶媒などの保湿用液
101を入れて基板表面が濡れた状態で基板搬送を行う
ようにしてもよい。
【0067】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、高圧
処理ユニットを主搬送路から離間して湿式処理ユニット
を挟んで配置するとともに、専用搬送手段を湿式処理ユ
ニットと高圧処理ユニットとの間に配置しているので、
専用搬送手段により基板を搬送している際に基板に付着
している液体(処理液など)が主搬送路側に飛散した
り、その液体の一部が蒸発して主搬送路側に漏れるのを
湿式処理ユニットによって食い止めることができ、主搬
送手段の汚染を効果的に防止することができる。また、
主搬送手段の空き時間を考慮することなく、専用搬送手
段によって適宜、湿式処理ユニットから高圧処理ユニッ
トに基板を搬送することができ、時間管理作業を簡素化
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を
示す図である。
【図2】図1のA−A線矢視図である。
【図3】図1の基板処理装置の高圧処理ユニットの概略
構成を示すブロック図である。
【図4】この発明にかかる基板処理装置の他の実施形態
を示す図である。
【図5】この発明にかかる基板処理装置の別の実施形態
を示す図である。
【図6】現像処理ユニットから高圧処理ユニットへの基
板搬送形態の一例を示す図である。
【図7】この発明にかかる基板処理装置の他の実施形態
を示す図である。
【図8】従来の基板処理装置を示す図である。
【符号の説明】
21…主搬送路 22…主搬送ロボット(主搬送手段) 26…高圧処理ユニット 27…専用搬送ロボット(専用搬送手段) 231,232,233,234,243…現像処理ユ
ニット(湿式処理ユニット) W…基板
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/304 H01L 21/30 569D 569F (72)発明者 村岡 祐介 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 斉藤 公続 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 溝端 一国雄 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 三宅 孝志 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 北門 龍治 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 Fターム(参考) 2H096 AA25 AA28 GA01 GA24 GA60 5F046 LA03 LA11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主搬送路に面して配置され、処理液を基
    板に供給することによって該基板に対して所定の湿式表
    面処理を施す湿式処理ユニットと、 前記主搬送路に配置され、前記湿式処理ユニットに対し
    て基板の搬入または搬出を行う主搬送手段と、 前記主搬送路から離間して前記湿式処理ユニットを挟ん
    で配置され、前記湿式処理ユニットにより湿式表面処理
    が施された基板の表面に、高圧流体あるいは高圧流体と
    薬剤との混合物を処理流体として接触させて該基板の表
    面に対して表面処理を施す高圧処理ユニットと、 前記湿式処理ユニットと前記高圧処理ユニットとの間に
    配置され、前記湿式処理ユニットから前記高圧処理ユニ
    ットに基板を搬送する専用搬送手段とを備えたことを特
    徴とする基板処理装置。
  2. 【請求項2】 前記主搬送路、前記湿式処理ユニット、
    前記専用搬送手段および前記高圧処理ユニットがこの順
    序で直線状に配列されている請求項1記載の基板処理装
    置。
  3. 【請求項3】 前記高圧処理ユニットは前記表面処理の
    最終処理として前記基板を乾燥させる乾燥処理を実行す
    る請求項1または2記載の基板処理装置。
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