JP2003178945A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
する基板処理部へ供給される基板処理装置を提供する。 【解決手段】 レシ゛スト塗布処理ユニット(COT)は、スヒ゜ンチャック52
に保持されたウエハWを囲うコータカッフ゜(CP)と、コータカッフ゜(CP)
内に送風を行う空気供給機構を有する。空気供給機構
は、管壁部34に第1窓部34aが設けられた中空状のフレーム31
aと、フレーム31a内に空気を送る送風装置と、フレーム31a内の
空気が取り入れられるフィルタチャンハ゛ユニット(FCU)を有し、フィルタ
チャンハ゛ユニット(FCU)は、ヒータ35が設けられた第1空気導入室91
と、第2空気導入室92と、気流制御機構93と、フィルタユニット9
4を有する。管壁部34と対向する第1壁部36を第1空気導
入室91に設けて第1窓部34aから取り入れられる空気を第
1壁部36に衝突させ、第1壁部36に第2窓部36aを設けてヒー
タ35によって温められた空気を第2空気導入室92に流すこ
とにより、コータカッフ゜(CP)へ送風される空気の温度分布均
一性を高める。
Description
基板にレジスト液を塗布する塗布膜形成処理や露光処理
が行われた基板の現像処理等に用いられる基板処理装置
に関する。
においては、いわゆるフォトリソグラフィー技術を用い
て、半導体ウエハの表面に所定の回路パターンを形成し
ている。このフォトリソグラフィー工程における一連の
処理は、例えば、レジスト塗布・現像処理システムを用
いて、洗浄処理された半導体ウエハにフォトレジスト液
を塗布してレジスト膜を形成し、所定のパターンでレジ
スト膜を露光し、これを現像処理することによって行わ
れる。
コーティング法が広く用いられている。スピンコーティ
ング法は、コータカップ内に配置されたスピンチャック
にウエハを保持させて、ウエハの上方からレジスト液を
ウエハの中央部に滴下にし、ウエハをスピンチャックと
ともに回転させることによって滴下されたレジスト液を
遠心力によってウエハの径方向外側に向かって拡げ、こ
れにより所定厚みのレジスト膜を形成するものである。
を拡げて膜とする処理の間にコータカップ内の温度や湿
度に変動が生じると、形成されるレジスト膜の膜厚が変
動する。そこでレジスト膜の膜厚を一定とするために、
温度および湿度が調整された空気をコータカップの上部
からコータカップ内に向けて送風することによって、コ
ータカップ内の温度および湿度を一定に保持する制御が
行われている。
の製造プロセスにおいては、半導体ウエハに形成するレ
ジスト膜の一層の薄膜化が望まれており、薄くかつ厚み
の均一なレジスト膜を形成するために、温度分布の均一
な空気をコータカップ内に送風することが要求されてい
る。しかしながら、従来の装置には、コータカップ内に
向けて送風される空気の温度分布に比較的大きなむらが
あるという問題がある。また送風量を変化させた場合
に、温度分布の均一性が悪化するという問題があった。
ものであり、温度分布の均一性に優れる空気が基板を処
理する基板処理部へ供給される基板処理装置を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、基板処理部へ送風
する送風量を変化させた場合にも、送風される空気の温
度分布の均一性が一定に保持される基板処理装置を提供
することを目的とする。
に、本発明によれば、基板に所定の処理を施す基板処理
部と、所定温度に調節された空気を前記基板処理部の上
方から前記基板処理部に供給する空気供給機構と、を具
備する基板処理装置であって、前記空気供給機構は、水
平方向に延在し、略鉛直に設けられた管壁部を有し、前
記管壁部に第1の窓部が設けられた筒体と、前記筒体の
内部に空気を送る送風装置と、前記筒体の長手方向と直
交する方向に設けられ、前記第1の窓部を通して前記筒
体の内部を流れる空気が取り入れられる第1空気導入室
と、前記第1空気導入室に設けられ、前記第1空気導入
室に取り入れられた空気を加熱するヒータと、前記第1
空気導入室を形成し、前記管壁部と所定距離対向して設
けられた第1の壁部と、前記第1の壁部の水平方向端か
ら一定の距離範囲にある壁面が前記第1空気導入室の上
下方向を塞ぐように、前記第1の壁部の上方かつ水平方
向中央部の所定範囲に設けられた第2の窓部と、前記第
2の窓部を介して前記第1空気導入室と連通し、前記ヒ
ータによって加熱された空気が前記第2の窓部を通して
取り入れられる第2空気導入室と、前記第2空気導入室
の下方に設けられ、前記第2空気導入室に取り入れられ
た空気を濾過して前記基板処理部に清浄な空気を供給す
るフィルタユニットと、前記第2空気導入室と前記フィ
ルタユニットとの間に設けられ、前記第2空気導入室か
ら前記フィルタユニットへの空気の流れを制御する気流
制御機構と、を有することを特徴とする基板処理装置、
が提供される。
給機構は第1の壁部等の複数箇所において空気の送風状
態を制御するために、温度分布の均一性に優れた空気を
基板処理部に送風することができる。これにより処理す
る基板の品質を高めることが可能となる。また第1の窓
部から第1空気導入室に取り入れられる送風量を変化さ
せた場合には、第2の窓部の開口面積を変化させ、また
気流制御機構によって送風量を変化させることによっ
て、基板処理部へ送風される空気の温度分布の均一性が
悪化することを抑制することができる。
て図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、本発
明を、半導体ウエハ(以下「ウエハ」という)へのレジ
スト塗布から現像処理までを一貫して行うレジスト塗布
・現像処理システムに装着され、ウエハにレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理ユニットに適用した場合につ
いて説明する。
1を示す概略平面図、図2はその正面図、図3はその背
面図である。レジスト塗布・現像処理システム1は、搬
送ステーションであるカセットステーション10と、複
数の処理ユニットを有する処理ステーション11と、処
理ステーション11に隣接して設けられる図示しない露
光装置との間でウエハWを受け渡すためのインターフェ
イス部12と、を具備している。
してのウエハWを複数枚、例えば25枚単位でウエハカ
セットCRに搭載された状態で、他のシステムから本レ
ジスト塗布・現像処理システム1へ搬入し、または本レ
ジスト塗布・現像処理システム1から他のシステムへ搬
出する等、ウエハカセットCRと処理ステーション11
との間でウエハWの搬送を行うためのものである。
1に示すように、カセット載置台20上に図中X方向に
沿って複数(図では4個)の位置決め突起20aが形成
されており、この突起20aの位置にウエハカセットC
Rがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション11側
に向けて1列に載置可能となっている。ウエハカセット
CRにおいてはウエハWが垂直方向(Z方向)に配列さ
れている。また、カセットステーション10は、カセッ
ト載置台20と処理ステーション11との間に位置する
ウエハ搬送機構21を有している。
(X方向)およびその中のウエハWの配列方向(Z方
向)に移動可能なウエハ搬送用アーム21aを有してお
り、このウエハ搬送用アーム21aにより、いずれかの
ウエハカセットCRに対して選択的にアクセス可能とな
っている。また、ウエハ搬送用アーム21aは、図1中
に示されるθ方向に回転可能に構成されており、後述す
る処理ステーション11側の第3の処理部G3に属する
アライメントユニット(ALIM)およびエクステンシ
ョンユニット(EXT)にもアクセスできるようになっ
ている。
へ対して塗布・現像を行う際の一連の工程を実施するた
めの複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多
段に配置されており、これらによりウエハWが1枚ずつ
処理される。この処理ステーション11は、図1に示す
ように、中心部にウエハ搬送路22aを有しており、こ
の中に主ウエハ搬送機構22が設けられ、ウエハ搬送路
22aの周りに全ての処理ユニットが配置された構成と
なっている。これら複数の処理ユニットは、複数の処理
部に分かれており、各処理部は複数の処理ユニットが垂
直方向(Z方向)に沿って多段に配置されている。
に、筒状支持体49の内側にウエハ搬送装置46を上下
方向(Z方向)に昇降自在に装備している。筒状支持体
49は図示しないモータの回転駆動力によって回転可能
となっており、それに伴ってウエハ搬送装置46も一体
的に回転可能となっている。ウエハ搬送装置46は、搬
送基台47の前後方向に移動自在な複数本の保持部材4
8を備え、これらの保持部材48によって各処理ユニッ
ト間でのウエハWの受け渡しを実現している。
理システム1においては、5個の処理部G1・G2・G
3・G4・G5がウエハ搬送路22aの周囲に実際に配
置されている。これらのうち、第1および第2の処理部
G1・G2はレジスト塗布・現像処理システム1の正面
側(図1における手前側)に並列に配置され、第3の処
理部G3はカセットステーション10に隣接して配置さ
れ、第4の処理部G4はインターフェイス部12に隣接
して配置されている。また、第5の処理部G5は背面部
に配置されている。
P)内でウエハWを図示しないスピンチャックに乗せて
所定の処理を行う2台のスピナ型処理ユニットであるレ
ジスト塗布処理ユニット(COT)およびレジストのパ
ターンを現像する現像ユニット(DEV)が2段に重ね
られている。第2の処理部G2も同様に、2台のスピナ
型処理ユニットとしてレジスト塗布処理ユニット(CO
T)および現像ユニット(DEV)が2段に重ねられて
いる。
ように、ウエハWを載置台SPに載せて所定の処理を行
うオーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。
すなわち、レジストの定着性を高めるためのいわゆる疎
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)、ウエ
ハWの搬入出を行うエクステンションユニット(EX
T)、冷却処理を行うクーリングユニット(COL)、
露光処理前や露光処理後さらには現像処理後にウエハW
に対して加熱処理を行う4つのホットプレートユニット
(HP)が下から順に8段に重ねられている。なお、ア
ライメントユニット(ALIM)の代わりにクーリング
ユニット(COL)を設け、クーリングユニット(CO
L)にアライメント機能を持たせてもよい。
の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、ク
ーリングユニット(COL)、クーリングプレートを備
えたウエハ搬入出部であるエクステンション・クーリン
グユニット(EXTCOL)、エクステンションユニッ
ト(EXT)、クーリングユニット(COL)、および
4つのホットプレートユニット(HP)が下から順に8
段に重ねられている。
理部G5を設ける場合に、第5の処理部G5は、案内レ
ール25に沿って主ウエハ搬送機構22から見て側方へ
移動できるようになっている。したがって第5の処理部
G5を設けた場合でも、これを案内レール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を
容易に行うことができる。
方向)については、処理ステーション11と同じ長さを
有している。図1、図2に示すように、このインターフ
ェイス部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、背面部には周辺露光装置23が配設され、中央部
にはウエハ搬送機構24が配設されている。このウエハ
搬送機構24はウエハ搬送用アーム24aを有してお
り、このウエハ搬送用アーム24aは、X方向、Z方向
に移動して両カセットCR・BRおよび周辺露光装置2
3にアクセス可能となっている。
に回転可能であり、処理ステーション11の第4の処理
部G4に属するエ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図示しないウエハ受
け渡し台にもアクセス可能となっている。
1においては、先ず、カセットステーション10におい
て、ウエハ搬送機構21のウエハ搬送用アーム21aが
カセット載置台20上の未処理のウエハWを収容してい
るウエハカセットCRにアクセスして1枚のウエハWを
取り出し、第3の処理部G3のエクステンションユニッ
ト(EXT)に搬送する。
ト(EXT)から、主ウエハ搬送機構22のウエハ搬送
装置46により、処理ステーション11に搬入される。
そして、第3の処理部G3のアライメントユニット(A
LIM)によりアライメントされた後、アドヒージョン
処理ユニット(AD)に搬送され、そこでレジストの定
着性を高めるための疎水化処理(HMDS処理)が施さ
れる。この処理は加熱を伴うため、その後ウエハWは、
ウエハ搬送装置46により、クーリングユニット(CO
L)に搬送されて冷却される。
処理が終了してクーリングユニット(COL)で冷却さ
れたウエハW、またはアドヒージョン処理ユニット(A
D)での処理を行わないウエハWは、引き続きウエハ搬
送装置46によりレジスト塗布処理ユニット(COT)
に搬送され、そこでレジストが塗布され、塗布膜が形成
される。塗布処理終了後、ウエハWは、第3または第4
の処理部G3・G4のいずれかのホットプレートユニッ
ト(HP)内でプリベーク処理され、その後いずれかの
クーリングユニット(COL)にて冷却される。
のアライメントユニット(ALIM)に搬送され、そこ
でアライメントされた後、第4の処理部G4のエクステ
ンションユニット(EXT)を介してインターフェイス
部12に搬送される。
いて周辺露光装置23により周辺露光されて余分なレジ
ストが除去された後、インターフェイス部12に隣接し
て設けられた図示しない露光装置に搬送され、そこで所
定のパターンにしたがってウエハWのレジスト膜に露光
処理が施される。
ス部12に戻され、ウエハ搬送機構24により、第4の
処理部G4に属するエクステンションユニット(EX
T)に搬送される。そして、ウエハWは、ウエハ搬送装
置46により、いずれかのホットプレートユニット(H
P)に搬送されて、ポストエクスポージャーベーク処理
が施され、次いで、クーリングユニット(COL)によ
り冷却される。
V)に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われ
る。現像終了後、ウエハWはいずれかのホットプレート
ユニット(HP)に搬送されてポストベーク処理が施さ
れ、次いで、クーリングユニット(COL)により冷却
される。このような一連の処理が終了した後、第3の処
理部G3のエクステンションユニット(EXT)を介し
てカセットステーション10に戻され、いずれかのウエ
ハカセットCRに収容される。
(COT)について説明する。図4は第1の処理部G1
と第2の処理部G2に設けられた空気供給機構の概略説
明図、図5はレジスト塗布処理ユニット(COT)の全
体構成を示す概略断面図、図6はレジスト塗布処理ユニ
ット(COT)の概略平面図である。第1の処理部G 1
と第2の処理部G2に設けられたレジスト塗布処理ユニ
ット(COT)と現像処理ユニット(DEV)の内部に
は、温湿度調整されてパーティクル等の除去された清浄
な空気が、空気供給機構によって供給される。
と、中空フレーム31の内部へ空気を送る送風装置(図
示せず)と、中空フレーム31の内部を流れる空気を取
り入れるフィルタチャンバユニット(FCU)とを有し
ている。中空フレーム31は、第1の処理部G1と第2
の処理部G2を構成するフレームの一部であり、その内
部が送風路32となっており、送風路32へ空気を送る
送風装置としては、送風ポンプや空気供給用工場配管等
が用いられる。図4中の送風路32に示される矢印は送
風経路を示している。このように送風路32をフレーム
内に設けることによりレジスト塗布・現像処理システム
1を省スペース化することができる。
いては、フィルタチャンバユニット(FCU)は、中空
フレーム31のうちレジスト塗布処理ユニット(CO
T)の上部に水平に設けられているフレーム31aに設
けられている。同様に、現像処理処理ユニット(DE
V)においては、フィルタチャンバユニット(FCU)
は、現像処理処理ユニット(DEV)の上部に水平に設
けられているフレーム31bに設けられている。
けられており、このダンパ33aの開閉量を操作するこ
とによって、レジスト塗布処理ユニット(COT)への
送風量を変化させることができるようになっている。な
お、同様にフレーム31bにはダンパ33bが取り付け
られており、このダンパ33bの開閉量を操作すること
によって、現像処理ユニット(DEV)への送風量を変
化させることができるようになっている。
央部には環状のコータカップ(CP)が配置され、コー
タカップ(CP)の内側にはスピンチャック52が配置
されている。スピンチャック52は真空吸着によってウ
エハWを固定保持した状態で駆動モータ54によって回
転駆動される。コータカップ(CP)の底部にはドレイ
ン69が設けられており、ウエハWから振り切られる不
要なレジスト液等の処理液がここから排出される。
けられた開口50aに昇降移動可能に配置され、例えば
アルミニウムからなるキャップ状のフランジ部材58を
介して例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段60お
よび昇降ガイド手段62と結合されている。駆動モータ
54の側面には、例えばSUSからなる筒状の冷却ジャ
ケット64が取り付けられ、フランジ部材58は冷却ジ
ャケット64の上半部を覆うように取り付けられてい
る。
ときには、フランジ部材58の下端58aは開口50a
の外周付近でユニット底板50に密着し、これによって
ユニット内部が密閉される。スピンチャック52と主ウ
エハ搬送機構22の保持部材48との間でウエハWの受
け渡しが行われるときは、昇降駆動手段60が駆動モー
タ54ないしスピンチャック52を上方へ持ち上げるこ
とでフランジ部材58の下端がユニット底板50から浮
くようになっている。
吐出ノズル73は、ノズルスキャンアーム72の先端部
にノズル保持体70を介して着脱可能に取り付けられ、
レジスト吐出ノズル73にはレジスト液供給部75から
レジスト液が供給されるようになっている。ノズルスキ
ャンアーム72は、ユニット底板50の上に一方向(Y
方向)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76に取り付けられており、Y軸駆動機
構78によって垂直支持部材76と一体にY方向に移動
するようになっている。また、レジスト吐出ノズル73
は、Z軸駆動機構79によって上下方向(Z方向)に移
動可能となっている。
スト吐出ノズル73を待機させるノズル待機部89でレ
ジスト吐出ノズル73を選択的に取り付けるためにY方
向と直交するX方向にも移動可能であり、図示しないX
軸駆動機構によってX方向にも移動可能となっている。
73の吐出口が溶剤雰囲気室の口89aに挿入され、そ
の中で溶剤の雰囲気に晒されることで、ノズル先端のレ
ジスト液が固化または劣化しないようになっている。ノ
ズル待機部89には複数本のレジスト吐出ノズル73が
設けられ、例えばレジスト液の種類に応じてそれらのノ
ズルが使い分けられるようになっている。これに対応し
てレジスト液供給部75からは複数のレジスト液をレジ
スト吐出ノズル73へ供給可能となっている。
ジスト液の吐出に先立ってウエハ表面にウエハ表面を濡
らすための溶剤、例えばシンナーを吐出するシンナーノ
ズル71もまた取り付けられている。このシンナーノズ
ル71は図示しない溶剤供給管を介してシンナー供給部
に接続されている。シンナーノズル71からシンナーを
ウエハWに吐出する際の位置は、Y軸駆動機構78と図
示しないX軸駆動機構によって調節される。
ャンアーム83を支持し、Y方向に移動可能な垂直支持
部材81が設けられており、このノズルスキャンアーム
83の先端部にはサイドリンス用のリンスノズル82が
取り付けられている。ノズルスキャンアーム83とリン
スノズル82は、図6に示したコータカップ(CP)外
側に待機位置が設けられ、リンスノズル82がウエハW
の周辺部に位置するようにY方向に移動可能である。リ
ンス液(洗浄液)としては、レジスト液に含まれる溶剤
(揮発性溶剤)が好適に用いられ、ウエハWの周縁部の
レジスト膜の除去が行われる。
部上方には、コータカップ(CP)内に清浄な温湿度調
整された空気を供給するフィルタチャンバユニット(F
CU)が設けられている。図7はフィルタチャンバユニ
ット(FCU)の内部の概略構造を示す説明図である。
なお、フィルタチャンバユニット(FCU)の概略側面
図は図5に示されている。
理ユニット(COT)の内側に面している管壁部34に
は第1窓部34aが設けられている。この第1窓部34
aを通じてフレーム31aの内部(送風路32)を流れ
る空気がフィルタチャンバユニット(FCU)に取り込
まれる。フィルタチャンバユニット(FCU)は、フレ
ーム31aの内部を流れる空気が第1窓部34aを通し
て最初に取り入れられる第1空気導入室91と、第1空
気導入室91と連通して第1空気導入室91から空気が
取り入れられる第2空気導入室92と、第2空気導入室
92の下方に設けられ、第2空気導入室92に取り入れ
られた空気を濾過してコータカップ(CP)の内部に向
けて清浄な空気を供給するフィルタユニット94と、第
2空気導入室92とフィルタユニット94との間に設け
られ、第2空気導入室92からフィルタユニット94へ
の空気の流れを制御する気流制御機構93とを有してい
る。
へ送風する所望量の空気に相当する量の空気が、過不足
なく送風路32から第1空気導入室91へ取り入れられ
る開口面積を有していればよい。第1窓部34aをフレ
ーム31aの長さ方向を長辺とする略長方形とした場合
には、フレーム31aに第1窓部34aを形成する加工
も容易に行うことができる。その他、例えば、円形や正
方形の開口部をフレーム31aの長手方向に複数並べて
設けることもできる。
入室91に取り入れられた空気を所望する温度に加熱す
るヒータ35が設けられている。ヒータ35としては例
えば棒状形状を有するものが用いられ、ヒータ35はそ
の長さ方向がフレーム31aの長さ方向と略平行となる
ように第1空気導入室91に保持される。第1空気導入
室91へ流れ込む空気の流れは、次に説明するように複
雑であるが、第1空気導入室91に取り入れられた空気
をできるだけ均一に加熱することができるように、ヒー
タ35の形状を第1窓部34aによる空気の取り入れ範
囲に対応させることが好ましい。
流れているが、この空気はX方向に進路を変えられて第
1空気導入室91へ流れ込む。このとき第1空気導入室
91へ流れ込む空気の殆どは、純粋にX方向を向いた気
流を構成することなく、X方向とY方向の双方の成分を
含む斜め方向に流れ込むものと考えられる。また、第1
空気導入室91へ流れ込む空気には流速分布が生じてい
るものと考えられる。そこで第1空気導入室91に取り
入れられた空気が、第1空気導入室91において整流さ
れ、また温度分布が略均一化された後に、第2空気導入
室92へ流出するようにすることが好ましく、これによ
ってコータカップ(CP)に送風される空気の温度分布
を均一なものとすることができる。
CU)においては、第1空気導入室91を形成する壁部
であって、管壁部34(第1窓部34a)と対向し、第
1空気導入室91と第2空気導入室92とを仕切る第1
壁部36が設けられており、この第1壁部36の第1空
気導入室91側の壁面は略鉛直となっている。また、第
1壁部36には第2窓部36aが設けられており、この
第2窓部36aを介して第1空気導入室91と第2空気
導入室92とが連通している。
向端から一定の距離範囲の壁面が第1空気導入室91の
上下方向(Z方向)を塞ぐようにして、第1壁部36の
上方、かつ、水平方向(Y方向)中央部に設けられてい
る。このように第1壁部36の水平方向端の一定範囲に
壁面を残すように第2窓部36aを形成することによっ
て、第1空気導入室91に取り入れられた空気が第1壁
部36に衝突する面積が広くなる。つまり、第1窓部3
4aを通過した空気が直接に第2窓部36aを通って第
2空気導入室92へ流出することが抑制され、これによ
り第1空気導入室91内での空気の温度分布の均一化が
促進され、また、空気の流れが変化することによって第
2窓部36aから第2空気導入室92へ流出する空気の
流速分布が均一化される。
度分布と流速分布が均一化された空気は、第1空気導入
室91から第2窓部36aを通って第2空気導入室92
へ流出する。なお、第2窓部36aを第1壁部36の上
方に設けることによって、第1空気導入室91に取り入
れられた空気は第1壁部36の下方にも衝突して流れが
変化し、またヒータ35により温められた空気が第2空
気導入室92へ流出しやすくなる。
ム31a内の送風量を変化させた場合には、第1空気導
入室91へ流れ込む空気の方向が変化し、これによって
第1空気導入室91内における空気の流れと、第2窓部
36aを通って第2空気導入室92へ流出する空気の流
れに変化が生じて、温度分布の均一性の悪い空気が第2
空気導入室92へ流出し、コータカップ(CP)に温度
分布の大きな空気が供給されるおそれがある。そこで、
ダンパ33aの開閉によるフレーム31a内の送風量の
変化に対応させて、第2窓部36aの開口面積を変化さ
せることができるようにすることが好ましい。
させるシャッタの一実施形態を示す平面図(a)、正面
図(b)、正面図(b)中のAA矢視図(c)である。
第1壁部36に設けられたシャッタ96a・96bはと
もに、図示しないスライド機構によってY方向にスライ
ド自在となっている。第2窓部36aはシャッタ96a
・96bがともにY方向端に位置しているときに全開の
状態にある。シャッタ96a・96b間の距離が縮まる
ようにシャッタ96a・96bを互いに近付けることに
よって、第2窓部36aの開口面積を狭くすることがで
きるようになっている。
3aの開閉量制御に連動して自動で行われるようにする
ことができる。また、このような自動制御を解除するこ
とができ、この自動制御を解除した場合には、マニュア
ル操作によってシャッタ96a・96bを自由にスライ
ドできるようにすることもできる。シャッタ96a・9
6bの一方のみをスライドさせることによっても第2窓
部36aの開口面積を狭くすることができるが、第2空
気導入室92における空気の流れを制御して温度分布の
均一性を高める観点から、所望する面積に調整された第
2窓部36aは、第1壁部36の中央に形成することが
好ましい。
るダウンフローを所望の流量にて温度分布均一性を高め
るために、フィルタユニット94の直下に複数の温度セ
ンサと流量センサを設けてフィルタユニット94の直下
(ウエハWの上方)の温度分布および流量分布を測定
し、その測定結果に基づいてダンパ33aの開閉量とシ
ャッタ96a・96bのスライド量の制御することによ
り、温度分布の均一性を高めるようにしてもよい。
6と所定距離対向するX方向端には、第2壁部37が設
けられており、この第2壁部37は傾斜壁部37aを有
しており、この傾斜壁部37aは、第2窓部36aを通
って第2空気導入室92に取り入れられた空気の流れが
傾斜壁部37aに衝突した際にその空気を下方に導く。
また、第2壁部37は垂直壁部37bを有しており、こ
の垂直壁部37bは、第2窓部36aを通って第2空気
導入室92に取り入れられた空気の流れが垂直壁部37
bに衝突した際にその空気を第1空気導入室91側へ戻
すように導く。
は、第2空気導入室92に流れ込み、垂直壁部37bに
衝突して第1壁部36側に戻ってきた空気の流れを下方
に導く別の傾斜壁部36bが形成されている。第2空気
導入室92においては、傾斜壁部37aによって発生す
るダウンフローと、垂直壁部37bによって発生するX
方向の戻し流れと、傾斜壁部36bによって発生するダ
ウンフローによって複雑な空気の流れが生じ、これによ
り略均一な温度分布を有するダウンフローが形成され
る。
94へは、気流制御機構93を通して空気が送られる。
図9は気流制御機構93の一実施形態を示す平面図であ
る。気流制御機構93は、同形状の孔部38が複数箇所
に同じパターンで形成され、表裏面が対向するように平
行に設けられた2枚のパネル39a・39bと、パネル
39aを固定する固定部材41と、パネル39bをスラ
イドさせるスライド機構42と、を有している。なお、
固定部材41を用いて第2空気導入室92とフィルタユ
ニット94とを連結することができる。
属板が用いられ、パンチングやレーザ加工によってパネ
ル39a・39bに孔部38を形成することができる。
スライド機構42は、固定部材41に固定され、かつ、
パネル39bと嵌合しているガイド42aと、固定部材
41に取り付けられ、パネル39bの一側面と連結され
たネジ42bとを有している。ネジ42bの先端にはネ
ジ溝が形成されていない。ネジ42bの先端は、ネジ4
2を回動することができるように、パネル39bに取り
付けられた連結治具42cと嵌合している。ネジ42b
を回転させてネジ42bが固定部材41から内側に突出
している部分の長さを変化させることによって連結治具
42cの位置がガイド42aの長さ方向に移動する。つ
まり、パネル39bをガイド42aの長さ方向にスライ
ドさせることができる。
とによって孔部38の重なり面積、つまり開口面積Sを
変化させることができ、これにより第2空気導入室92
からフィルタユニット94への送風量が制御される。ネ
ジ42bの回転の制御、つまり孔部38の開口面積の制
御は、ダンパ33aの操作に連動して行われるようにす
ることができる。ネジ42bに代えてエアーシリンダを
用いてエアーシリンダの先端をパネル39bに固定し、
エアーシリンダの伸縮量を変化させることで、パネル3
9bをスライドさせることもできる。その他、モータを
回転させることによって得られる回転変位を直線変位に
変換する方法を用いてパネル39bをスライドさせるこ
とも可能である。
ルタユニット94を通過する途中でパーティクル等が除
去され、その後にコータカップ(CP)内へ送風され
る。フィルタユニット94には、ULPAフィルタが好
適に用いられる。このフィルタユニット94は、フィル
タユニット94からの吹き出し口における流速分布を均
一なものとする役割をも果たす。
ユニット(FCU)を用いることによって、温度分布と
流速分布の均一性に優れた空気をコータカップ(CP)
内に送風することが可能となる。この場合には、コータ
カップ(CP)内において形成されるレジスト膜の厚み
をウエハW毎に一定とすることが可能となり、またレジ
スト膜の厚みの細かな制御も容易となる。これにより製
造される半導体デバイスの信頼性が向上する。
ける処理工程は一般的に以下のようにして行われる。最
初に、レジスト塗布処理ユニット(COT)に設けられ
ているフィルタチャンバユニット(FCU)を動作させ
て、コータカップ(CP)内に温度および湿度が調整さ
れた空気を送風する。これによりコータカップ(CP)
内のスピンチャック52に保持されるウエハWの周囲環
境が一定の状態に保持される。
によってレジスト塗布処理ユニット(COT)内のコー
タカップ(CP)の真上までウエハWを搬送し、例え
ば、エアシリンダからなる昇降駆動手段60および昇降
ガイド手段62によって上昇させたスピンチャック52
にウエハWを保持させる。主ウエハ搬送機構22はウエ
ハWがスピンチャック52に真空吸着等して保持された
後に、保持部材48をレジスト塗布処理ユニット(CO
T)内から引き戻す。こうしてレジスト塗布処理ユニッ
ト(COT)へのウエハWの搬入が終了する。
コータカップ(CP)内の所定高さに位置するまで降下
させる。駆動モータ54を動作させてスピンチャック5
2を回転させるとともに、ノズル保持体70がウエハW
の略中心の上空に位置するようにノズル待機部89から
ノズル保持体70をガイドレール74に沿ってY方向に
移動させる。
ック52の中心(ウエハWの中心)の真上に位置させ
て、所定量のシンナーを回転するウエハWの表面に供給
する。ウエハWの表面に供給されたシンナーは遠心力に
よってウエハW中心からその周囲全域にむらなく拡げら
れる。このように、レジスト液の塗布に先立ってシンナ
ー等の溶剤でウエハWの表面全体を濡らす、いわゆるプ
リウエット処理を行うことにより、レジスト液がより拡
散しやすくなり、結果としてより少量のレジスト液量で
均一なレジスト膜を形成することができるようになる。
をウエハWの中心の真上に位置させて、レジスト吐出ノ
ズル73の吐出口からレジスト液を回転するウエハWの
表面の中心に吐出する。レジスト液は遠心力によりウエ
ハWの中心から周辺に向けて拡散されて、ウエハW上に
レジスト膜が形成される。このレジスト液の滴下終了後
には、ウエハWを所定の回転速度で回転させて膜厚の調
整を行う。ウエハWの回転速度が加速されて大きくなる
と、残余のレジスト液が振り切られるとともに乾燥が進
行し、所定厚みのレジスト膜が形成される。
待機部89へ収容する。スピンチャック52に保持され
たウエハWに対しては、洗浄手段(図示せず)によりウ
エハWの背面にバックリンス処理を施し、必要があれば
リンスノズル82を用いてウエハWの周縁部にサイドリ
ンス処理を施す。リンス処理を行った後には所定時間の
回転処理を行って洗浄液を振り切り、ウエハWの回転を
停止させる。こうしてレジスト塗布処理が終了する。
において、ウエハWはフィルタチャンバユニット(FC
U)から送風される温度分布と流速分布の均一性に優れ
た雰囲気にあるために、ウエハW毎の厚みのばらつきが
少なく、膜厚均一性に優れ、しかも欠陥の少ない良好な
レジスト膜を形成することができる。また、不用なレジ
ストを除去する処理の精度も一定に保持することができ
る。
は、先に保持部材48からスピンチャック52へウエハ
Wを受け渡した順序と逆の順序でスピンチャック52か
ら保持部材48へ受け渡され、第3または第4の処理部
G3・G4のいずれかのホットプレートユニット(H
P)へ収容されて、プリベーク処理が施される。
てきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
ない。フィルタチャンバユニット(FCU)を用いた現
像処理ユニット(DEV)においては、現像雰囲気を一
定に保持することができるために、現像液の温度変化を
抑制して、精度のよい現像処理を行うことが可能とな
る。さらにフィルタチャンバユニット(FCU)は、レ
ジスト液や現像液を用いる液処理ユニットに限定して用
いられるものではなく、例えば、熱処理装置に設けるこ
ともできる。上記実施の形態では、基板として半導体ウ
エハを取り上げたが、液晶ディスプレイ(LCD)基板
等の他の基板を処理する装置にも本発明を適用すること
ができる。
風状態が複数箇所において制御される空気供給機構が用
いられているために、温度分布の均一性に優れた空気
を、基板にレジスト液を塗布する等の所定の処理を行う
基板処理部に送風することができる。これにより基板の
品質が高められ、ひいては製品に対する信頼性が高めら
れるという効果が得られる。また空気供給機構において
フィルタチャンバユニット(FCU)への送風量を変化
させた場合であっても、フィルタチャンバユニット(F
CU)の内部においてその流路の調整を行うことができ
るために、基板処理部へ送風される空気の温度分布の均
一性が悪化することを抑制することができる。これによ
り基板処理部における多様な処理条件に容易に対処する
ことができることとなり、生産効率を高めることが可能
となる。
を示す概略平面図。
を示す概略正面図。
を示す概略背面図。
供給機構の概略説明図。
形態を示す概略断面図。
形態を示す概略平面図。
造を示す説明図。
窓部に設けられるシャッタの一実施形態を示す平面図、
正面図、矢視図。
Claims (8)
- 【請求項1】 基板に所定の処理を施す基板処理部と、 所定温度に調節された空気を前記基板処理部の上方から
前記基板処理部に供給する空気供給機構と、 を具備する基板処理装置であって、 前記空気供給機構は、 水平方向に延在し、略鉛直に設けられた管壁部を有し、
前記管壁部に第1の窓部が設けられた筒体と、 前記筒体の内部に空気を送る送風装置と、 前記筒体の長手方向と直交する方向に設けられ、前記第
1の窓部を通して前記筒体の内部を流れる空気が取り入
れられる第1空気導入室と、 前記第1空気導入室に設けられ、前記第1空気導入室に
取り入れられた空気を加熱するヒータと、 前記第1空気導入室を形成し、前記管壁部と所定距離対
向して設けられた第1の壁部と、 前記第1の壁部の水平方向端から一定の距離範囲にある
壁面が前記第1空気導入室の上下方向を塞ぐように、前
記第1の壁部の上方かつ水平方向中央部の所定範囲に設
けられた第2の窓部と、 前記第2の窓部を介して前記第1空気導入室と連通し、
前記ヒータによって加熱された空気が前記第2の窓部を
通して取り入れられる第2空気導入室と、 前記第2空気導入室の下方に設けられ、前記第2空気導
入室に取り入れられた空気を濾過して前記基板処理部に
清浄な空気を供給するフィルタユニットと、 前記第2空気導入室と前記フィルタユニットとの間に設
けられ、前記第2空気導入室から前記フィルタユニット
への空気の流れを制御する気流制御機構と、 を有することを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項2】 前記第1の窓部は、前記筒体の長さ方向
を長辺とする略長方形の開口形状を有することを特徴と
する請求項1に記載の基板処理装置。 - 【請求項3】 前記ヒータは、棒状形状を有し、その長
さ方向が前記筒体の長さ方向と略平行となるように前記
第1空気導入室に設けられていることを特徴とする請求
項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 【請求項4】 前記第1の壁部は、前記第2の窓部の開
口面積を変えることができるシャッタを有することを特
徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の
基板処理装置。 - 【請求項5】 前記空気供給機構は、前記第2空気導入
室を形成し、前記第1の壁部と所定距離対向して設けら
れた第2の壁部を有し、 前記第2の壁部は、前記第2の窓部を通って取り入れら
れた空気の流れが前記第2の壁部に衝突した際にその空
気を下方に導く傾斜部を有することを特徴とする請求項
1から請求項4のいずれか1項に記載の基板処理装置。 - 【請求項6】 前記第1の壁部は、前記第2空気導入室
に取り入れられた空気の流れが前記第1の壁部に衝突し
た際にその空気を下方に導く傾斜部を、前記第2空気導
入室側に有することを特徴とする請求項5に記載の基板
処理装置。 - 【請求項7】 前記気流制御機構は、 同形状の孔部が複数箇所に同じパターンで形成され、表
裏面が対向するように平行に設けられた2枚のパネル
と、 前記パネルの一方を固定する固定部材と、 前記パネルの他方をスライドさせて、前記孔部の重なり
面積を変化させるスライド機構と、 を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいず
れか1項に記載の基板処理装置。 - 【請求項8】 前記基板処理部を収容し、複数のフレー
ム部材を有するハウジングをさらに具備し、 前記筒体は、前記複数のフレーム部材の中の1つである
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項
に記載の基板処理装置。
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