JP2003170105A - 塗布膜形成装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に対して塗布液を線状にスキャン塗布し
て当該基板の表面に塗布液の液膜を形成するにあたり、
被塗布領域を基板の周縁に近付けて基板をより有効に利
用すること。 【解決手段】 基板保持部への基板の受け渡しに際し、
位置合わせを行う機能を有する基板搬送手段を用い、前
処理の終了した基板を塗布ユニット内の基板保持部に受
け渡す。受け渡し終了後、位置検出手段にて基板の正確
な位置を把握し、当該基板の中心座標を求める。そして
基板及び基板保持部の夫々の中心に誤差があればその補
正を行い、制御部にて基板の正確な被塗布領域の位置を
把握した後、当該被塗布領域に対して塗布液を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば半導体ウエ
ハ、液晶ディスプレイ用のガラス基板、またはフォトマ
スク用のレチクル基板といった各種基板に塗布液の供給
を行い、その基板の表面に塗布液の液膜を形成する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセス
においては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により
被処理基板へのレジスト処理が行われている。この技術
は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）にレジス
ト液を塗布して当該表面に液膜を形成し、フォトマスク
を用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行う
ことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行
われるものである。この工程を行うにあたっては、従来
から例えば塗布ユニット、現像ユニット、及びこれらユ
ニットの処理に対する前後の処理を行うための加熱ユニ
ット、冷却ユニット、並びにこれら各ユニットの間で被
処理基板の受け渡しを行うためのメインアームを備えた
パターン形成装置が用いられている。

【０００３】パターン形成装置におけるレジスト液の塗
布ユニットとしては、例えば図１６に示すようなレール
Ｒに沿って移動自在な基板保持部１１により、被塗布基
板であるウエハＷを裏面側から吸着保持すると共に、こ
の保持されたウエハＷの上方に、レジスト液の吐出口が
当該ウエハＷと対向するようにノズル１２を設け、この
ノズル１２を図示しないガイド部材に沿ってＸ方向に往
復させると共にウエハＷをＹ方向に間欠送りし、いわゆ
る一筆書きの要領でウエハＷの表面全体にレジスト液を
供給していくものが知られている。このような塗布装置
では、例えばレジスト液がウエハＷの外縁にこぼれ落ち
ると、当該部位に付着したレジスト液がパーティクルと
なって飛散するおそれがあることから、ウエハＷにおけ
るデバイス形成が行われる被塗布領域以外の部分にレジ
スト液が付着することを極力抑える必要があり、例えば
図１７及び図１８に示すような一対の液受け部１３（１
３ａ，１３ｂ）が用いられている。

【０００４】液受け部１３（１３ａ，１３ｂ）は、図示
するようにノズル１２の移動領域における両端部にＸ方
向に進退自在に設けられており、塗布処理時にはウエハ
Ｗの被塗布領域１４の幅に応じて移動するように制御部
１５から制御される構成とされている。この進退制御に
ついて具体的に説明すると、先ず基板保持部１２には既
述の図示しないメインアームから当該基板保持部１１の
上に載置される。制御部１５には、基板保持部１１のＹ
座標の位置と液受け部１３（１３ａ，１３ｂ）の離間距
離αとを対応付けたテーブルが記憶されており、そのテ
ーブルは例えば（Ｙ＝−９９ｍｍ，α＝○○ｍｍ），
（Ｙ＝−９８．５ｍｍ，α＝△△ｍｍ），（Ｙ＝−９
８．０ｍｍ，α＝□□ｍｍ）…といった具合に記述され
ている。Ｙ＝−１００ｍｍは、ウエハＷの先端が例えば
液受け部１３ａの中央と液受け部１３ｂの中央とを結ぶ
線に位置しているときの基板保持部１１の位置であり、
ウエハＷが図１８中の矢印の方向に前進するにつれてＹ
の値が例えば０．５ｍｍずつ少なくなる。このように基
板保持部１１のＹ座標位置に応じて液受け部１３ａ，１
３ｂの離間距離αがＸ方向に対称に変化し、これにより
ウエハＷ上のデバイス形成領域にレジスト液が塗布され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで基板保持部１１
にウエハＷを受け渡すメインアームは、例えばウエハＷ
の周縁を囲む馬蹄形状をなしていて、ウエハＷの周縁を
規制するように構成されており、例えばウエハＷが直径
３００ｍｍサイズのものであればサイズのばらつきの範
囲内で最大のウエハＷ例えば直径３００．５ｍｍのウエ
ハＷが保持できるように構成される。従ってウエハＷの
周縁とメインアームの内周部分との間には通常僅かな隙
間があり、ばらつきあるウエハの中でもサイズの小さな
ものほど前記隙間が大きくなる。

【０００６】このようにメインアームはウエハＷの周縁
を規制しているため、ウエハＷは加熱ユニット或いは冷
却ユニットのプレート上の予定としている位置にほぼ正
確に載置され、また塗布ユニットの基板保持部１１にお
いても同様である。従って図１８に示すようにウエハＷ
の中心線βは液受け部１３ａ，１３ｂ間のほぼ中央に位
置するのでウエハＷの周縁よりも少し内方に寄った位置
までレジスト液を塗布することができる。

【０００７】ところで、これまではウエハＷの周縁から
５ｍｍ程度の位置までを被塗布領域としていたため、ウ
エハＷの中心線βと液受け部１３ａ，１３ｂ間の中心と
が概ね一致していれば支障はなかったが、今後ウエハＷ
をできるだけ無駄なく使用するために被塗布領域をウエ
ハＷの周縁から例えば２ｍｍ程度の位置まで形成しよう
とすると、マスク領域１６の長さが極めて短くなる。ウ
エハＷの周縁から定められた寸法分内側までレジスト液
を塗布しようとする場合、液受け部１３の離間距離αは
ウエハＷの中心線βが一対の液受け部１３ａ，１３ｂの
の中間点から偏位したときのことを見込んで、ウエハＷ
のＹ方向位置に応じた被塗布領域の長さよりも若干マー
ジンをとって大きくする必要があるが、このマージンを
大きくするとウエハＷが寄った側と反対側の液受け部１
３がウエハＷの周縁よりも外側に位置してしまう。この
ためウエハＷの周縁から例えば２ｍｍの位置までレジス
ト液を塗布しようとすると、メインアームでウエハＷを
保持したときにおけるウエハＷのサイズのばらつきに起
因した保持位置のばらつきが、ウエハＷの周縁にレジス
ト液が付着する要因となってしまうことがある。ウエハ
Ｗの周縁に付着したレジスト液はパーティクルの発生要
因となりやすく、歩留まりに大きな影響を与えてしま
う。従ってウエハＷの周縁に近づけてレジスト液を塗布
することができないという課題があった。

【０００８】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は、基板に対して塗布液を線状
にスキャン塗布して当該基板の表面に塗布液の液膜を形
成するにあたり、被塗布領域を基板の周縁に近付けるこ
とで基板をより有効に利用できる技術を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る塗布膜形成
装置は、基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布膜形
成装置において、前記基板を水平に保持する基板保持部
と、この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわ
りに回転させるための第１の駆動部と、前記基板保持部
に保持された基板と対向して設けられ、該基板に塗布液
を吐出しながらＸ方向に往復移動する供給ノズルと、前
記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズ
ルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制すること
ができるように、互いにＸ方向に進退自在に設けられる
一対の液受け部と、前記供給ノズルをＸ方向に移動させ
て基板上に塗布液を直線状に塗布した後、この直線状の
塗布領域がＹ方向に並べられるように基板保持部を供給
ノズルに対して相対的にＹ方向に間欠移動させるための
第２の駆動部と、前記基板保持部に保持された基板を回
転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出
し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する
位置検出手段と、この位置検出手段の検出結果に基づい
て、基板の中心位置が予定の位置となるように前記第１
の駆動部を介して基板保持部をＸ方向に移動させる位置
合わせ手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】このような構成によれば、基板に対して塗
布液の供給を開始するのに先立ち、基板保持部に保持さ
れた基板の中心位置が、例えば所定の塗布開始位置にく
るように予め位置の調整を行っておくことができる。従
って、これまで基板上の被塗布領域と実際の塗布液の供
給範囲との誤差を考慮し、余裕をもたせていた液受け部
による被塗布領域の規制範囲を狭めることができ、結果
として基板の有効なデバイス領域を広げることが可能と
なる。

【００１１】また他の発明に係る塗布膜形成装置は、複
数の基板を収納した基板カセットが載置されるカセット
ステーションと、前記基板の表面に塗布液の液膜を形成
する塗布ユニットと、この塗布ユニットにて行われる塗
布処理の前処理または後処理を行う複数の処理ユニット
と、前記カセットステーション内の基板カセットから取
り出された基板を塗布ユニット及び処理ユニットの間
で、基板の周縁を規制した状態で搬送する搬送アームを
備えた基板搬送手段と、を備え、前記塗布ユニットは、
前記基板を水平に保持する基板保持部と、この基板保持
部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに回転させるた
めの第１の駆動部と、前記基板保持部に保持された基板
と対向して設けられ、該基板に塗布液を吐出しながらＸ
方向に往復移動する供給ノズルと、前記供給ノズルの移
動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を
受け止めて被塗布領域を規制することができるように、
互いにＸ方向に進退自在に設けられる一対の液受け部
と、前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布
液を直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方
向に並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して
相対的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部
と、前記基板保持部に保持された基板を回転させたとき
に各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出デ
ータに基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段
と、この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中
心位置が予定の位置となるように前記第１の駆動部を介
して基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１２】このような構成によれば、基板搬送手段か
ら塗布ユニット内の基板保持部へ受け渡された基板の中
心位置にずれが生じたとしても、その位置のずれを補正
して塗布処理を行うことができるため、塗布処理の結果
が搬送アームに設けられるあそびの量に左右されること
なく基板の有効デバイス領域を広げることができる。

【００１３】また本発明に係る塗布膜形成方法は、基板
の表面に塗布液の液膜を形成する塗布膜形成方法におい
て、Ｘ方向に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在な基
板保持部にて基板を水平に保持する工程と、前記基板保
持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置に
おける基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基
板の中心位置を検出する工程と、検出された基板の中心
位置と一対の液受け部の中間点との間のＸ方向の誤差を
求め、基板の中心位置及び前記中間点のＸ座標が一致す
るように基板保持部を相対的にＸ方向に移動させる工程
と、その後、前記基板保持部に保持された基板と対向し
て設けた供給ノズルを、当該基板に向かって塗布液を吐
出させながらＸ方向に往復移動させる工程と、前記供給
ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルから
の塗布液を受け止めて被塗布領域を規制する工程と、供
給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液が直線状
に塗布された後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べ
られるように、基板を供給ノズル及び液受け部に対して
相対的にＹ方向に間欠移動させる工程と、を含むことを
特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る塗布現像装置
を、基板に対してレジスト膜を形成し、露光後の基板を
現像する塗布・現像装置に適用した実施の形態について
説明する。図１及び図２は本実施の形態の全体構造を示
すものであり、図中２１はカセットステーションであ
り、例えば２５枚の基板であるウエハＷを収納したカセ
ットＣを載置するカセット載置部２２と、載置されたカ
セットＣとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け
渡しアーム２３とが設けられている。この受け渡しアー
ム２３の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理部Ｓ
１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には基板搬送手
段をなす主搬送手段３が設けられており、これを取り囲
むように例えば奥を見て右側には塗布ユニット４及び現
像ユニット２５を組合わせてなる液処理ユニットＵ１
が、左側、手前側、奥側には塗布ユニットにて行われる
塗布処理の前処理または後処理を行うための処理ユニッ
トや、ウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備
えた受け渡しユニット等を多段に積み重ねて構成される
棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４が夫々配置されている。

【００１５】棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４を構成する処
理ユニットには、例えば塗布ユニット４にて塗布液が塗
られたウエハＷを減圧雰囲気下で乾燥し、該塗布液中に
含まれる溶剤を揮発する減圧乾燥ユニット、ウエハＷを
加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する
冷却ユニット等が含まれる。なお上述した受け渡しユニ
ットは棚ユニットＵ３及びＵ４に組み込まれる。また、
上述した主搬送手段３は例えば昇降及び前後に移動自在
で且つ鉛直軸周りに回転自在な搬送アーム（メインアー
ム）を備えており、液処理ユニットＵ１及び棚ユニット
Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を構成する各ユニット間でウエハＷの
受け渡しを行うことが可能となっている。また処理部Ｓ
１の奥側にはインタ−フェイス部Ｓ２が接続されてい
る。インタ−フェイス部Ｓ２は例えば昇降自在、左右、
前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成され
た受け渡し手段２６により、処理部Ｓ１と図示しない露
光装置との間でウエハＷの受け渡しを行うものである。
なお図２では、作図の便宜上受け渡しアーム２３及び主
搬送手段３を省略している。

【００１６】ここで主搬送手段３の構成について図３〜
５を参照しながら説明を行う。図３中３１は昇降自在な
アーム部であり、ウエハＷを保持すると共に複数段例え
ば３段に設けられる搬送アーム３２（３２ａ，３２ｂ，
３２ｃ）と、これらを下方側にて支持する基台３３とで
構成される。アーム部３１の両側方には、当該アーム部
３１を上下に案内するための一対のガイド部材３４が設
けられ、その上下端は連結部材３５（３５ａ，３５ｂ）
によって連結されている。また連結部材３５ｂはその下
方側を回転台３６により支持されており、この回転台３
６により主搬送手段３は一体的に鉛直軸周りにθ回転で
きる構成とされている。

【００１７】搬送アーム３２（３２ａ，３２ｂ，３２
ｃ）は、夫々がウエハＷの周縁部を保持すると共に基台
３３の長手方向に独立して進退自在に設けられ、その駆
動制御は既述の駆動機構３７を介して制御部５により行
われる。搬送アーム３２ａを例にとり、その構成につい
て図４(a)を参照して説明すると、先端側には前方側が
切欠された馬蹄形状の支持枠ｐ１が形成されており、こ
の支持枠ｐ１の内側にウエハＷの周縁を保持及び規制す
る規制部材をなす支持片ｐ２が複数個例えば３個設けら
れている。各支持片ｐ２には、図４(b)に図示するよう
に下方内側に傾斜する傾斜面ｐ３が形成され、ウエハＷ
をこの傾斜面ｐ３に沿って上方側から滑り落とし込ませ
ることで、ウエハＷの周縁をいつも概ね同じ姿勢で保持
及び規制できるようになっている。

【００１８】また搬送アーム３２ａは、ウエハＷを例え
ば３００ｍｍ±０．２ｍｍサイズとしたときに、その誤
差を考慮して例えば３００．５ｍｍまで保持できるよう
に、各支持片ｐ２とウエハＷとの間に僅かな遊びをもた
せた構成とされている。更にまた、搬送アーム３２ａ
は、ウエハＷの搬送時において当該搬送アーム３２ａの
中心ｐ４（ウエハＷを保持したときのウエハＷの中心）
がウエハＷの受け渡し先におけるウエハＷの載置予定位
置（例えば後述する塗布ユニット４の基板保持部４１の
中心ｑ）まで正確に向かうように、予めティーチングに
よる位置合わせ作業が行われており、こうして得た位置
合わせ情報に基づいてウエハＷの搬送制御がなされるよ
うになっている。

【００１９】次いで塗布ユニット４について図５及び６
を参照しながら説明を行う。図中４０は筐体であり、そ
の内部空間は中央にスリット４１が形成された仕切り板
４２にて上下に区画されており、また図示しない気流形
成手段により例えば清浄な空気のダウンフローが形成さ
れている。スリット４１における長さ方向の幅は、例え
ばウエハＷの被塗布領域の最大幅と略同じとされてい
る。

【００２０】先ず仕切り板４２下方側の下部側空間４０
ａから説明すると、４３はウエハＷを裏面側にて例えば
真空吸着して水平保持する基板保持部であり、吸着部４
４と、吸着部４４を昇降自在及び鉛直軸周りに回転自在
とするための回転基体４５とで構成される。回転基体４
５はその下端を移動体４６によって支持されると共にＸ
方向駆動部４７を介して移動体４６の上面に設けられる
レール４７ａに沿ってＸ方向に移動可能とされており、
また移動体４６はボールネジ機構よりなるＹ方向駆動部
４８（作図の便宜上、ボールネジのみを図示）を介して
筐体４０の底面に設けられるレール４８ａに沿ってＹ方
向に移動可能とされている。即ち、回転基体４５、Ｘ方
向駆動部４７及びレール４７ａは第１の駆動部に相当
し、Ｙ方向駆動部４８及びレール４８ａは第２の駆動部
に相当するものであり、夫々の駆動制御は制御部５から
行われる。また制御部５は、上記の各駆動部位に設けら
れる図示しないモータと連結されるパルスエンコーダ等
から基板保持部４３の位置（座標）及び回転角を把握で
きるように構成されている。

【００２１】仕切り板４２上方の上部側空間４０ｂに
は、既述のスリット４１の一部を覆うことができるよう
に進退駆動部７１を介して互いに対称にＸ方向に進退自
在な一対の液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）と、この液
受け部７２（７２ａ，７２ｂ）の移動領域上方において
ガイド部材７３に沿ってＸ方向にガイドされる供給ノズ
ル７４と、ガイド部材７３を介して供給ノズル７４をＸ
方向に駆動させるノズル駆動部７５とが設けられてい
る。また液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）は上方から落
下してくるレジスト液を受け止め、これを回収すること
ができるように例えばトレー状に形成されており、更に
図示は省略するが表面に付着したレジスト液を洗い流す
ための洗浄機構、或いは受けたレジスト液を装置外部に
排出するためのドレインラインなどが設けられている。

【００２２】ここで基板保持部４３における吸着部４４
の構造について説明すると、吸着部４４の上面４４ａは
図７の平面図に示すように円形をなしており、その表面
には周方向に例えば均等間隔となるように４つの吸着手
段４４ｂが設けられている。これら吸着手段４４ｂは図
８に示すように断面凸状とされており、その先端にはウ
エハＷの裏面側を吸着保持するための吸引口４４ｃが形
成されている。各吸引口４４ｃは、吸着部４４内部に形
成されるは吸引路４４ｄを介して吸引ポンプ４４ｅへと
連通し、吸引路４４ｄには例えば制御部５にて開閉制御
がなされる開閉バルブＶ１が介設されている。

【００２３】また下部側空間４０ａには基板保持部４３
の移動領域の側方に、主搬送手段３から受け渡されたウ
エハＷの中心ｐ４の位置を把握するための位置検出手段
６が設けられており、以下図６及び図９を参照しながら
その構成を説明する。この位置検出手段６は、断面コ字
型をなすコ字型部６１の内面に撮像手段をなすＣＣＤカ
メラ６２と、照明用のＬＥＤ６２とを対向させて設けた
構成とされており、例えば図９に示すようにウエハＷを
このコ字型部６１に進入させると共にＬＥＤ６３から光
の照射を行う。

【００２４】制御部５は、ＣＣＤカメラ６２にて得た画
像データを処理する画像処理部５ａと、この画像処理部
５ａで処理された画像データに基づいてウエハＷの所定
の向きにおける中心ｐ４の位置を求める中心位置演算部
５ｂと、中心位置演算部５ｂで求めたウエハＷの中心ｐ
４と基板保持部４３の回転中心ｑとのＸ方向及びＹ方向
の誤差を求め、その誤差に応じて基板保持部４３の位置
修正を行う誤差補正部５ｃと、を備えている。即ち、既
述の基板保持部４３を駆動させるための各部位及び制御
部５の各構成要素は、特許請求の範囲における位置合わ
せ手段に相当するものであり、これらによって修正され
るウエハＷの誤差とは、ウエハＷの向きをレジスト塗布
時と同じにしたときのものである。また制御部５は、基
板保持部４３の中心ｑのＹ座標とこれに対応した液受け
部７２ａから７２ｂまでの間隔とを対応付けたテーブル
（図示せず）を格納した記憶部５ｄを備えており、塗布
処理時にはこのテーブルを参照して基板保持部４３及び
液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）の移動制御を行う構成
とされている。

【００２５】以下に本実施の形態の作用を図１０に示す
工程図に沿って説明する。先ずカセットＣがカセットス
テーション２１に搬入されると、受け渡しアーム２３に
よりウエハＷがカセットＣから取り出され（ステップＳ
１）、棚ユニットＵ３中の受け渡しユニット１００を介
して主搬送手段３へと受け渡される。そして棚ユニット
Ｕ２（Ｕ３，Ｕ４）に含まれる各処理ユニット内にて例
えば疎水化処理が行われ、次いで冷却処理が行われる
（ステップＳ２）。冷却処理を行った処理ユニット（冷
却ユニット）から搬送アーム３２ａへのウエハＷの受け
渡しについては、先ず図１１(a)に示すように例えば冷
却プレート１０１の孔部１０２に突没自在に設けられる
複数の支持ピン１０３が上昇し、支持ピン１０３が上昇
したままの状態で搬送アーム３２ａが進入する。そして
支持ピン１０３を下降させることでウエハＷは既述のよ
うに支持片ｐ２の傾斜面ｐ３に沿って下降し、図１１
(b)に示すように支持片ｐ２内の所定の位置に収まると
共に水平姿勢にて保持される（ステップＳ３）。

【００２６】そしてウエハＷは主搬送手段３の働きによ
り塗布ユニット４近傍まで搬送され、既述の位置合わせ
情報に基づいて搬送アーム３２ａが基板保持部４３上方
の所定位置まで進入すると、例えば冷却プレート１０１
にウエハＷを受け渡したときと同様の手順、即ち吸着部
４４が支持枠ｐ１内で上昇してウエハＷを受け取り、搬
送アーム３２ａを筐体４０から退出させた後にウエハＷ
を所定の高さまで下降させるようにして、受け渡し作業
が完了する（ステップＳ４）。このとき制御部５ではバ
ルブＶ１の開制御を行うことで各吸引口４４ｃにおける
吸引を開始し、こうしてウエハＷは吸着部４４に固定さ
れる。

【００２７】次いで、ウエハＷの中心ｐ４と基板保持部
４３（吸着部４４）の中心ｑとの間のＸ方向の誤差を補
正するため、先ずウエハＷの中心位置の検出が行われる
（ステップＳ５）。この工程は先ず基板保持部４３を移
動させ、ウエハＷを位置検出手段６のコ字型部６１内に
進入させて行われるものであり、以下図１２を参照しな
がら説明する。画像処理部５ａでは、最初に例えばＣＣ
Ｄカメラ６２から送信される画像データに基づき、ウエ
ハＷ外縁に形成される位置合わせのための指標であるノ
ッチｒを認識し、このノッチｒにおける一方の角部ｒ１
から基板保持部４３の中心ｑまでの距離ｄ（ｄ１）を算
出する。そして図１２に示すように基板保持部４３を回
転させ、例えばｒ１の最初の座標と基板保持部４３の中
心ｑとを結ぶ線を基準線Ｌとしたときの回転角θ（θ
1，θ2，θ3，θ4...）毎に、基準線ＬとウエハＷ外縁
との交点ｒｎ（ｒ1，ｒ2，ｒ3，ｒ4...）から前記中心
ｑまでの距離ｄｎ（ｄ1，ｄ2，ｄ3，ｄ4...）の記録を
行い、基板保持部４３が一回転したところで全輪郭の位
置が判明するため、ウエハＷの中心Ｗ１の座標が求ま
る。

【００２８】こうしてウエハＷの中心Ｗ１の座標が求ま
ると、ウエハＷを所定の向き例えば図１８に示すような
ノッチｒが塗布処理時における当該ウエハＷの進行方向
の後方側に位置する向きに回転させ、誤差補正部５ｃは
この状態におけるウエハＷの中心Ｗ１と基板保持部４３
の中心ｑとのＸ方向及びＹ方向の誤差を算出する。そし
て両者の間にＸ方向の誤差が生じていれば、当該誤差分
だけＸ方向駆動部４７を介して基板保持部４３をＸ方向
に移動し（ステップＳ６）、ウエハＷの中心Ｗ１と例え
ばスリット４１の中心（液受け部７２ａ，７２ｂの中間
点）とのＸ座標を一致させる。またＹ方向の誤差が生じ
ていれば、当該誤差分を修正し、ウエハＷの被塗布領域
のＹ方向における先端部が供給ノズル７４の移動領域の
下方側となる位置（塗布処理の待機位置）までウエハＷ
を移動させる（ステップＳ７）。

【００２９】そして図１３に示すように供給ノズル７４
からレジスト液の吐出を行うと共に当該供給ノズル７４
をＸ方向にスキャンさせ、これに合わせてウエハＷを図
中Ｂの方向に間欠的に移動させていき、こうしてウエハ
Ｗの一端側から他端側までいわば一筆書きの要領でレジ
スト液の塗布が行われる（ステップＳ８）。このとき液
受け部７２（７２ａ，７２ｂ）は記憶部５ｄ内の前記テ
ーブルの内容に基づいて両者共にウエハＷの外縁部を正
確に同じ幅だけ覆い、且つその間隔をずらしながら移動
しており、その一方で供給ノズル７４は図１４に示すよ
うに液受け部７２ａと液受け部７２ｂとの夫々の上方を
移動し、且つＸ方向の移動範囲を変化させながらレジス
ト液の供給を行うため、結果としてウエハＷの表面に
は、端部から例えば正確に２ｍｍの領域を残して他の全
ての部位にレジスト液が塗布されることとなる。また供
給ノズル７４からウエハＷの被塗布領域以外の部位に供
給されたレジスト液は、全て液受け部７２（７２ａ，７
２ｂ）にて受け止められ、図示しないドレインライン等
を介して回収される。

【００３０】そして塗布処理が終了すると、ウエハＷは
主搬送手段３により搬入時とは逆の手順で塗布ユニット
４から搬出され、所定の後処理（ステップＳ９）が行わ
れる。具体的には例えば棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４内
の各処理ユニットにて冷却或いは減圧乾燥、加熱等の後
処理を行った後、ウエハＷをインターフェイス部Ｓ２を
介して例えば図外に設けられる露光装置へ搬送し、ここ
で当該ウエハＷの露光を行う。露光終了後、ウエハＷは
逆の経路で処理部Ｓ１内へと戻され、現像ユニット２５
にて現像された後（ステップＳ１０）、カセット載置部
２２に載置されるカセットＣ内へと戻される（ステップ
Ｓ１１）。

【００３１】このように本実施の形態によれば、主搬送
手段３により塗布処理の前後処理においては影響が生じ
ない程度にウエハＷの位置合わせを行っている塗布膜形
成装置において、塗布ユニット４内で更に正確な位置合
わせを行うようにしているため、液受け部７２（７２
ａ，７２ｂ）の中間点とウエハＷの中心線とを正確に一
致させることができ、ウエハＷは周縁部の左右において
液受け部７２ａ、７２ｂによりバランスよく覆われるの
で、液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）によるウエハＷの
被覆範囲を従来より狭めることができる。従ってウエハ
Ｗ表面の被塗布領域であるデバイス領域を広くとること
ができるため、ウエハＷの更なる有効利用が可能とな
る。

【００３２】また本実施の形態では、基板保持部４３に
おけるウエハＷの保持を、基板保持部４３に設けた４つ
の吸着手段４４ｂにて行うようにしているため、少ない
接触面積で安定した基板保持を行うことができる。とこ
ろで上述実施の形態では基板として半導体ウエハを用い
る例を示したが、基板は例えば液晶ディスプレイ用のガ
ラス基板、またはフォトマスク用のレチクル基板といっ
た各種基板を用いることが可能であり、例えばレチクル
基板のような外周縁の上下端が傾斜してカットされてい
る基板については、基板保持部４３に代えて、図１５に
示すような断面くの字型をなす進退自在な把持部８１を
複数基例えば４基設け、各々が当該基板を側方側から挟
むようにして水平保持する構成とすることも可能であ
る。このような構成では把持部８１の傾斜面８２（８２
ａ，８２ｂ）の夫々が上側のカット面８３ａと下側のカ
ット面８３ｂの角度に合致し、この部分だけで基板を保
持するため、基板と各把持部８２との接触面積が小さく
て済み、パーティクル発生のおそれが少ない。

【００３３】なお、塗布処理開始に先立って行ったウエ
ハＷの向きの調整については、上述実施の形態ではノッ
チが当該ウエハＷの進行方向後ろ側に位置する例を示し
たが、例えば画像処理部５ａにて得たウエハＷ表面の画
像データに基づいて調整を行うようにしてもよい。こう
することで、例えばウエハＷ表面上の配線パターンに最
適な向きでレジスト液の塗布を行うことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板に対
して塗布液を線状にスキャン塗布して当該基板の表面に
塗布液の液膜を形成するにあたり、被塗布領域を基板の
周縁に近付けることができ、基板をより有効に利用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態にお
ける全体構造を示す平面図である。

【図２】上記の実施の形態における全体構造を示す斜視
図である。

【図３】上記の実施の形態において用いられる基板搬送
手段を示す斜視図である。

【図４】上記の基板搬送手段に設けられる搬送アームの
一例を示す平面図と縦断面図である。

【図５】上記の実施の形態において用いられる塗布ユニ
ットの構成を示す縦断面図である。

【図６】上記塗布ユニットの構成を示す平面図である。

【図７】上記塗布ユニットに設けられる基板保持部（吸
着部）の上面を示す概略平面図である。

【図８】上記吸着部及びその関連部位についての構成を
示す概略断面図である。

【図９】上記塗布ユニットに設けられる位置検出手段及
びこれに関連する部位の構成を示す説明図である。

【図１０】本実施の形態の作用を示す工程図である。

【図１１】塗布処理の前処理を行うユニットにおける、
当該ユニット内の基板保持部から搬送アームに対して基
板の受け渡しの様子を示す作用説明図である。

【図１２】位置検出手段による作用を示す作用説明図で
ある。

【図１３】塗布処理時における供給ノズル及びウエハＷ
の相対的な移動関係を説明する斜視図である。

【図１４】塗布処理時におけるウエハＷ外縁部近傍の様
子を示す作用説明図である。

【図１５】本発明に係る他の実施の形態を示す概略説明
図である。

【図１６】従来の技術における塗布処理の様子を示す斜
視図である。

【図１７】従来の技術における塗布装置を示す縦断面図
である。

【図１８】従来の技術における塗布装置を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ ３ 主搬送手段 ３１ アーム部 ３２ａ 搬送アーム ４３ 基板保持部 ４４ 吸着部 ４４ｂ 吸着手段 ４５ 回転基体 ４６ 移動体 ４７ Ｘ方向駆動部 ４８ Ｙ方向駆動部 ５ 制御部 ５ａ 画像処理部 ５ｂ 中央位置演算部 ５ｃ 誤差補正部 ５ｄ 記憶部 ６ 位置検出手段 ７２（７２ａ，７２ｂ） 液受け部 ７４ 供給ノズル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月１３日（２００１．１２．
１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図８】

【図６】

【図７】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古閑 法久 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 大野 修二 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） 2H025 AB16 AB17 EA04 4D075 AC65 AC93 CA48 DA06 DB13 DB14 DC22 DC24 EA07 EA45 4F042 AA02 AA07 AB00 BA22 CB03 CB11 EB05 EB07 EB09 EB13 EB18 EB21 EB23 EB29 5F031 CA02 CA05 CA07 DA01 FA01 FA02 FA04 FA07 GA06 GA47 GA49 HA08 HA14 HA57 HA58 JA01 JA04 JA22 JA29 JA36 JA45 JA51 KA11 LA07 LA12 MA26 PA30 5F046 JA02 JA27

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗
   布膜形成装置において、 前記基板を水平に保持する基板保持部と、 この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに
   回転させるための第１の駆動部と、 前記基板保持部に保持された基板と対向して設けられ、
   該基板に塗布液を吐出しながらＸ方向に往復移動する供
   給ノズルと、 前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノ
   ズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制するこ
   とができるように、互いにＸ方向に進退自在に設けられ
   る一対の液受け部と、 前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液を
   直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方向に
   並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して相対
   的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部と、 前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各
   回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データ
   に基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中心位
   置が予定の位置となるように前記第１の駆動部を介して
   基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段と、を
   備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
2. 【請求項２】 複数の基板を収納した基板カセットが載
   置されるカセットステーションと、 前記基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布ユニット
   と、 この塗布ユニットにて行われる塗布処理の前処理または
   後処理を行う複数の処理ユニットと、 前記カセットステーション内の基板カセットから取り出
   された基板を塗布ユニット及び処理ユニットの間で、基
   板の周縁を規制した状態で搬送する搬送アームを備えた
   基板搬送手段と、を備え、 前記塗布ユニットは、前記基板を水平に保持する基板保
   持部と、 この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに
   回転させるための第１の駆動部と、 前記基板保持部に保持された基板と対向して設けられ、
   該基板に塗布液を吐出しながらＸ方向に往復移動する供
   給ノズルと、 前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノ
   ズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制するこ
   とができるように、互いにＸ方向に進退自在に設けられ
   る一対の液受け部と、 前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液を
   直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方向に
   並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して相対
   的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部と、 前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各
   回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データ
   に基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中心位
   置が予定の位置となるように前記第１の駆動部を介して
   基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段と、を
   備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
3. 【請求項３】 一対の液受け部は、基板保持部の回転中
   心の移動路に対して、互いに対称に進退することを特徴
   とする請求項１または２記載の塗布膜形成装置。
4. 【請求項４】 第２の駆動部は、基板保持部をＹ方向に
   間欠移動させるように構成され、 基板保持部のＹ方向の位置と一対の液受け部との離間距
   離とを対応付けたテーブルを記憶する記憶部と、 この記憶部に記憶されたテーブルを読み出して基板保持
   部及び液受け部の位置を制御する制御部と、を備えたこ
   とを特徴とする請求項１、２または３記載の塗布膜形成
   装置。
5. 【請求項５】 位置合わせ手段は、検出結果に基づいて
   更に第２の駆動部を介して基板保持部のＹ方向の位置を
   制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   に記載の塗布膜形成装置。
6. 【請求項６】 基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗
   布膜形成方法において、 Ｘ方向に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在な基板保
   持部にて基板を水平に保持する工程と、 前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各
   回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データ
   に基づき基板の中心位置を検出する工程と、 検出された基板の中心位置と一対の液受け部の中間点と
   の間のＸ方向の誤差を求め、基板の中心位置及び前記中
   間点のＸ座標が一致するように基板保持部を相対的にＸ
   方向に移動させる工程と、 その後、前記基板保持部に保持された基板と対向して設
   けた供給ノズルを、当該基板に向かって塗布液を吐出さ
   せながらＸ方向に往復移動させる工程と、 前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノ
   ズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制する工
   程と、 供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液が直線
   状に塗布された後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並
   べられるように、基板を供給ノズル及び液受け部に対し
   て相対的にＹ方向に間欠移動させる工程と、を含むこと
   を特徴とする塗布膜形成方法。
7. 【請求項７】請求項６に記載の各工程は塗布ユニットに
   て行われるものであり、 この塗布ユニットにて行われる各工程の前処理を行う工
   程と、 この前処理の終了した基板を搬送アームにて受け取り、
   当該基板の周縁を規制した状態で塗布ユニットに搬送す
   る工程と、 基板を受け取った後、搬送アームが当該基板を塗布ユニ
   ット内の基板保持部へと受け渡す工程と、を含むことを
   特徴とする請求項６記載の塗布膜形成方法。