JP2007158260A - 塗布、現像装置及び塗布、現像方法並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】基板にレジスト膜を形成し、液浸露光した後の基板に対して現像処理を行う装置において、液浸露光により基板上に残留する水滴によるレジストパターンの解像に対する悪影響を抑えること。
【解決手段】基板に付着した液滴はある時間が経つと、そのサイズが急激に小さくなり、このとき基板のレジスト膜に変質層（ウオータマーク）が形成されることに着眼し、液浸露光後に液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にて基板が洗浄部で洗浄されるように基板の搬送制御を行う。具体的には露光装置から搬出準備信号が出力されたときに、インターフェイス部の基板搬送手段が他の搬送作業に優先して搬送ステージ上の基板を洗浄部に搬送する。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板の表面にレジスト液を塗布し、液浸露光後の基板を現像する塗布、現像装置及び塗布、現像方法に関する。

半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）やＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用のガラス基板などの基板にレジストパターンを形成する手法は、基板にレジスト液を塗布する塗布部、露光後の基板を現像する現像部などを備えた塗布、現像装置と露光装置とを連結したシステムにより実施される。

露光装置の露光技術として、既存の光源例えばフッ化アルゴン（ＡｒＦ）やフッ化クリプトン（ＫｒＦ）による露光技術を更に改良して解像度を上げるため、基板の表面に光を透過させる液相を形成した状態で露光する手法（以下、「液浸露光」という）がある。この液浸露光を行う露光装置について図１１を用いて簡単に説明する。図示しない保持機構により水平姿勢に保持されたウエハＷの上方には、ウエハＷの表面と隙間をあけて対向するように露光手段１が配置されている。前記露光手段１の中央先端部には、レンズ１０が介設されており、このレンズ１０の外周側にはウエハＷの表面に液層を形成するための溶液例えば純水を供給するための供給口１１と、ウエハＷに供給した純水を吸引して回収するための吸引口１２とが夫々設けられている。この場合、前記供給口１１からウエハＷの表面に純水を供給すると共に、この純水を吸引口１２により回収することにより、レンズ１０とウエハＷの表面との間に液膜（純水膜）が形成される。そして図示しない光源から光が発せられ、この光は当該レンズ１０を通過し、当該液膜を透過してウエハＷに照射されることで所定の回路パターンがレジストに転写される。

続いて、例えば図１２に示すように、レンズ１０とウエハＷの表面との間に液膜を形成した状態で、露光手段１を横方向にスライド移動させて次の転写領域（ショット領域）１３に対応する位置に当該露光手段１を配置し、光を照射する動作を繰り返すことによりウエハＷの表面に所定の回路パターンを順次転写していく。なお、ショット領域１３は実際よりも大きく記載してある。

そしてウエハレジスト液を塗布した後液浸露光を行う前に、レジストの溶出を抑えると共に、液浸露光時の水滴をウエハ表面に残留しにくくするためにウエハの表面に撥水性の保護膜を形成することも記載されている（特許文献１）。

上述した液浸露光の課題の一つとして、ウエハに水滴が残留した状態で露光装置から塗布、現像装置側に搬送される可能性が挙げられる。露光後のウエハＷは加熱処理が行われるが、ウエハ上に水滴があると、水滴の存在する部位が他の部位の温度と異なった温度になるなどの要因から、その直下のパターン解像に悪影響がある。このため露光後のウエハの表面を洗浄して水滴を除去する必要がある。
そこで塗布、現像装置側に洗浄装置を設けることを検討しているが、水滴はウエハに付着した後、時間の経過と共に少しずつサイズが小さくなり、ある時点で急激にサイズが小さくなる。ウエハの洗浄のタイミングが、水滴のサイズが急激に小さくなる時間帯にかかると、水滴が保護膜内に染みこんでレジスト膜の表面に達し、現像液に対する不溶解層、いわゆるウオータマークが形成されてしまい、パターンの線幅の均一性に悪影響を及ぼすという課題がある。

また一般にパーティクル発生の観点から、露光前のウエハに対して周縁露光部にてウエハの周縁部を露光し、現像液を供給したときにウエハの周縁部のレジストが除去されるようにすることが行われている。しかしながら保護膜は周縁露光時に損傷されるおそれがあることから、周縁露光は、露光装置から塗布、現像装置側にウエハが戻された後に行うことを検討している。

一方、化学増幅型のレジストにおいては、露光時に発生した酸の拡散の程度をウエハ間で揃えるために、ウエハが露光された時点から加熱処理が開始されるまでの時間（ＰＥＤ時間）を揃えることが好ましい。このため熱板とウエハの専用アームを兼用した冷却プレートとが組み込まれた加熱部を用いる場合には、例えばウエハを冷却プレートに載せてその待機時間を調整することでＰＥＤ時間の一定化を図るようにしている（特許文献２）。

しかしＰＥＤ時間の調整を冷却プレートで行う手法は、加熱部の台数が多くなり、コストが高くなる欠点がある。これに対して待機部を設け、この待機部でウエハに対してＰＥＤ時間の調整を行った後、当該待機部からウエハを加熱部に搬送するようにすると、ウエハ搬送アームの作業上、ウエハが洗浄部や周縁露光部に搬入されてから搬出されるまでの時間にばらつきがあるため、待機部における時間の調整幅が大きくなる。特に洗浄部を設けることによりウエハが置かれるモジュールが一つ増えることになるので、高いスループットを確保しようとするとウエハ搬送アームの制御プログラムをかなり工夫する必要があるが、各ウエハ間で待機部から搬出するタイミングの差が大きすぎると、ウエハ搬送アームの制御が極めて困難になる（スループットを度外視すればこのような問題は起こらない）。

特開２００５−１７５０７９号公報（請求項１、００３６） 特開２００４−１９３５９７号公報（段落００７１〜００７４及び図４）

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板にレジスト膜を形成し、液浸露光した後の基板に対して現像処理を行う装置において、液浸露光により基板上に残留する水滴によるレジストパターンの解像に対する悪影響を抑えることができる技術を提供することにある。
また本発明の更なる目的は、液浸露光を終えた基板に対して周縁露光を行うと共に、露光を終了した後、加熱処理が開始されるまでの時間を基板間で揃える制御を行うにあたって、基板の搬送制御を容易に行うことのできる技術を提供することにある。

本発明は、基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置にて液浸露光された後の基板に対して加熱部にて加熱処理した後、現像処理部にて現像処理を行う塗布、現像装置において、
液浸露光後の基板の表面を洗浄する洗浄部と、
この洗浄部に液浸露光後の基板を受け渡す第１の基板搬送手段と、
液浸露光の終了時点からの経過時間と液浸露光時に基板に残留する液滴のサイズとの関係において、液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にて基板が洗浄部で洗浄されるように基板の搬送制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明の具体的な態様として、基板搬送手段は、露光装置に基板を搬入するための搬入ステージに露光前の基板を受け渡し、露光装置より基板を搬出するための搬出ステージから露光後の基板を受け取って前記洗浄部に搬送するように構成され、前記制御部は、露光装置から基板の搬出準備信号を受け取ったときに、他の搬送作業に優先して前記搬出ステージ上の基板を洗浄部に搬入するように前記基板搬送手段を制御する場合を挙げることができる。
また前記洗浄部で洗浄された基板を待機させるための待機部と、この待機部から搬出された基板に対して前記加熱部にて加熱処理する前に周縁部の露光を行う周縁露光部と、基板を前記待機部から取り出して前記周縁露光部に搬送し、更に周縁露光後から前記加熱部に搬送するために設けられた第２の基板搬送手段と、を備えた構成とする場合には、
前記制御部は、洗浄部における基板の洗浄開始時点から当該基板が周縁露光部に搬送されるまでの時間を予め定めた設定時間とするために前記待機部にて基板を待機させると共に、周縁露光が終了した基板を他の搬送作業に優先して加熱部に搬送するように前記第２の基板搬送手段を制御することが好ましい。

また本発明では、レジスト膜の上に薬液を塗布して、液浸露光時に基板の表面を保護するための撥水性の保護膜を形成する保護膜形成部を備えている構成を採用することができる。

他の発明は、基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置にて液浸露光された後の基板に対して加熱部にて加熱処理した後、現像処理部にて現像処理を行う塗布、現像方法において、
液浸露光後の基板を第１の基板搬送手段により洗浄部に搬送する工程と、
この洗浄部にて基板の表面を洗浄する工程と、
液浸露光の終了時点からの経過時間と液浸露光時に基板に残留する液滴のサイズとの関係において、液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にて基板が洗浄部で洗浄されるように基板の搬送制御を行う工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、前記洗浄部で洗浄された基板を待機部に搬送する工程と、
前記洗浄部における基板の洗浄開始時点から当該基板が周縁露光部に搬送されるまでの時間を予め定めた設定時間とするために前記待機部にて基板を待機させる工程と、
第２の基板搬送手段により前記待機部から基板を取り出して周縁露光部に搬送する工程と、
前記周縁露光部にて基板の周縁部に対して露光を行う工程と、
前記周縁露光部にて周縁露光が終了した基板を前記第２の基板搬送手段により他の搬送作業に優先して加熱部に搬送する工程と、を備えているようにしてもよい。
また本発明のコンピュータプログラムは、基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置にて液浸露光された後の基板に対して加熱部にて加熱処理した後、現像処理部にて現像処理を行う塗布、現像装置に用いられるコンピュータプログラムであって、
本発明に係る上記の塗布、現像方法を実施するためのステップ群を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、基板に付着した液滴はある時間が経つと、そのサイズが急激に小さくなり、このとき基板のレジスト膜に変質層（ウオータマーク）が形成されることに着眼し、液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にて基板が洗浄部で洗浄されるように基板の搬送制御を行うようにしているため、レジスト膜の変質層の生成を抑えることができ、この結果残留水滴によるレジストパターンの解像に対する悪影響を抑えることができる。
また液浸露光した後の基板を洗浄し、更にこの基板に対して周縁露光を行うと共に、液浸露光終了後、加熱処理が開始されるまでの経過時間を基板間で揃えるようにするにあたって、洗浄部における基板の洗浄開始時点から当該基板が周縁露光部に搬送されるまでの時間が予め定めた設定時間となるようにしている。従って基板が周縁露光部から搬出されるときには、液浸露光後の経過時間が基板間である程度揃っており、このため周縁露光が終了した基板を他の搬送作業に優先して加熱部に搬送することにより、基板間にて前記経過時間を揃えるという目的を達成しながら、基板の搬送制御プログラムが容易になり、またスループットの低下を抑えることができる。そして液浸露光後加熱前の経過時間の調整を加熱部内で行うと加熱部内での基板の滞在時間が長くなるのでその台数が多くなるが、本発明はこの手法に比べて加熱部の台数が少なくて済む。

本発明の実施の形態に係る塗布・現像装置に露光装置を接続したシステムの全体構成について図１及び図２を参照しながら簡単に説明する。図１及び図２中Ｂ１は基板例えば１３枚密閉収納されたキャリア２を搬入出するためのキャリアステーションであり、キャリア２を複数個並べて載置可能な載置部２０と、この載置部２０から見て前方の壁面に設けられる開閉部２１と、開閉部２１を介してキャリア２からウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。

前記キャリアステーションＢ１の奥側には筐体２２にて囲まれる処理ブロックＢ２が接続されており、この処理ブロックＢ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び液処理ユニットＵ４，Ｕ５の各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う基板搬送手段をなすメインアームＡ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。また主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面側と、左側の一面側をなす背面部とで構成される区画壁２３により囲まれる空間内に置かれている。また図１及び図２中２４，２５は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。 前記液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すようにレジスト液や現像液等の薬液収納部２６の上に、ウエハＷの表面にレジスト液を塗布するための塗布ユニット（ＣＯＴ）３０、レジスト膜が形成されたウエハＷの表面に撥水性の保護膜を形成するための保護膜形成部である保護膜形成ユニット（ＴＣ）３、ウエハＷの表面に現像液を塗布するための現像ユニット（ＤＥＶ）２７及び反射防止膜ユニット（ＢＡＲＣ）３ａ等を複数段例えば５段に積層して構成されている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、その組み合わせはウエハ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。

前記処理ブロックＢ２における棚ユニットＵ３の奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４が接続されている。以下、インターフェイス部Ｂ３について図１、図２及び図３を参照しながら説明する。インターフェイス部Ｂ３は、処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４との間の前後に設けられる第１の搬送室２８ａ、第２の搬送室２８ｂにて構成されており、夫々に主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂが設けられている。これら主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂは、基板搬送手段をなすものである。

第１の搬送室２８ａには主搬送部３１Ａを挟んでキャリア載置部Ｂ１側から見た左側には、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光部（ＷＥＥ）７と、後述する洗浄部４０にて洗浄したウエハＷを待機させておくための待機部４１と、複数枚例えば２５枚のウエハＷを一次的に収納するバッファカセット（ＳＢＵ）とが、例えば上下に設けられている。同じく右側には受け渡しユニット（ＴＲＳ２）と、例えば冷却プレートを有する高精度温調ユニット（ＣＰＬ）とが上下に積層されて設けられている。

図４は、前記主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂにより搬送されるウエハＷの搬送経路とこれら搬送部３１Ａ及び３１Ｂの制御系とを対応づけて記載した図である。この図４も参照しながら説明すると、前記主搬送部３１Ａは、図４に示すように棚ユニットＵ３の受け渡しユニット（ＴＲＳ１）に載置された露光前のウエハＷをバッファカセット（ＳＢＵ）、高精度温調ユニット（ＣＰＬ）に順次搬送すると共に、補助搬送部３１Ｂにより受け渡しユニット（ＴＲＳ２）に載置された露光後のウエハＷを待機部４１、周縁露光部（ＷＥＥ）７及び加熱ユニット（ＰＥＢ）に順次搬送する役割を備えている。この例では、補助搬送部３１Ｂが第１の基板搬送手段に相当し、主搬送部３１Ａが第２の基板搬送手段に相当する。

前記補助搬送部３１Ｂは、昇降自在且つ鉛直軸回りに回転自在な基体３４がガイド機構３５の働きにより左右方向に移動できるように構成されており、更にこの基体３４上に進退自在なアーム３６が設けられている。第２の搬送室２８ｂには、キャリアステーションＢ１側から見て補助搬送部３１Ｂの左側には、液浸露光前にウエハＷの表面を洗浄するための洗浄部４０が設けられている。

この補助搬送部３１Ｂは、図４に示すように高精度温調ユニット（ＣＰＬ）内のウエハＷを、露光装置Ｂ４の搬入ステージ３７に搬送すると共に、露光装置Ｂ４の搬出ステージ３８上のウエハＷを洗浄部４０、受け渡しユニット（ＴＲＳ２）に順次搬送する役割を備えている。また前記主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂは、後述する制御部９からの指令に基づいて図示しないコントローラにより駆動が制御されるようになっている。

次に前記洗浄部４０の構造について図５を用いて簡単に説明する。図５中５０は基板保持部をなすスピンチャックであり、真空吸着によりウエハＷを水平に保持するように構成されている。このスピンチャック５０は駆動部５１により鉛直回りに回転でき、かつ昇降できるようになっている。またスピンチャック５０の周囲にはウエハＷからスピンチャック５０に跨る側方部分を囲むカップ５２が設けられ、当該カップ５２の底面には排気管５３やドレイン管５４などを含む排液部が設けられている。

また図５中５５は、ウエハＷの略回転中心に、洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズルであり、この洗浄液供給ノズル５５は、供給路６１を介して洗浄液例えば純水を供給するための洗浄液供給部６２に接続されている。前記供給路６１にはバルブＶ１０が介設されている。さらに図４中６３は、処理容器６４における補助搬送部３１Ｂの搬入領域に臨む面に形成されたウエハＷの搬入出口であり、開閉シャッタ６５が設けられている。

続いて前記周縁露光部（ＷＥＥ）７の構造について図６を用いて簡単に説明する。搬送口７１を有する筐体７０内には、バキュームチャックからなるステージ７２が設けられ、このステージ７２の駆動部はガイド機構７３及び回転機構７４が組み合わされていて、ステージ７２が直線移動及び鉛直軸周りの回転動作を行えるように構成されている。またステージ７２に載置されるウエハＷ表面の周縁部に対向して、例えば超高圧水銀やキセノンフラッシュなどの光源７５から放射された光を矩形状のスリットを通してウエハＷの表面に照射するための光照射部７６が設けられている。なおステージ７２は、露光領域内にてウエハＷの半径方向に直線移動できるようになっている。このような周縁露光部（ＷＥＥ）７においては、ステージ７２の回転、直線動作によりウエハの周縁部が順次露光されることとなる。

上述した塗布、現像装置は、図４に示すように、既述の主搬送部３１Ａ及び補助搬送部３１Ｂの駆動を制御するためのコンピュータを含む制御部９を備えている。この制御部９は、第１のプログラム９１、第２のプログラム９２及び中央処理装置（ＣＰＵ）９３を備えている。９４はバスである。制御部９の制御動作に関連して先ず図７について説明すると、液滴は時間の経過と共にそのサイズが少しずつ小さくなるが、ある時点例えば後述の図７ではｔ１の時点を過ぎると急激に小さくなり、ｔ２にて消滅する。ここで第１のプログラム９１は、液浸露光の終了時点からの経過時間と液浸露光時に基板に残留する液滴のサイズとの関係において、図７に示すように液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯、つまりｔ１の時点よりも前の時間帯にてウエハＷが洗浄部４０で洗浄されるように補助搬送部３１Ｂの搬送制御を行うためのものである。また制御部９は、図示していないが、洗浄部４０においてウエハＷを洗浄実施するために必要なプログラム及び周縁露光部７においてウエハＷに対して周縁露光を実施するために必要なプログラムを備えている。

既述したように液浸露光時（図１１、図１２参照）はウエハＷ上に例えば純水の液層を形成するため、露光直後においてウエハＷ上に直径が例えば０．５μｍ〜１μｍの液滴が残留する。この液滴のサイズは液層が消滅した時点、即ち露光が終了した時点から図７に示すように変化し、急激に小さくなり始める時点ｔ１までの経過時間は６０秒程度である。従って第１のプログラム９１は、ウエハＷの液浸露光終了時点から例えば３０秒以内に当該ウエハＷを洗浄部４０内に搬入するように基板搬送手段である補助搬送部３１Ｂを制御するように構成される。

この実施の形態では、制御部９が露光装置Ｂ４からウエハＷの搬出準備信号（アウトレディ信号）を受け取ったときに補助搬送部３１Ｂが行う他の搬送作業に優先して前記搬出ステージ３８上のウエハＷを洗浄部４０に搬入するように補助搬送部３１Ｂを制御するように構成されている。この場合、他の搬送作業とは、搬出準備信号を受け取ったときに進行中の作業ではなく、その作業に続いて行われる作業という意味である。即ち、この例では露光終了から搬出準備信号が発せられるまでの時間の中で最大になる時間と搬出準備信号が発せられてから搬出ステージ３８上のウエハＷが洗浄部４０に搬送される時間の中で最大になる時間（搬出準備信号が発せられたときに補助搬送部３１Ｂが他の搬送動作を開始した場合の時間）とを合計しても、ウエハＷの液浸露光が終了した時点から液滴が急激に小さくなり始める時点ｔ１までの経過時間よりも短くなるようにシステムが組まれている。

また既述のように化学増幅型のレジストの場合には、ウエハＷについて露光終了から加熱部（ＰＥＢ）にて加熱が開始されるまでの時間（ＰＥＤ時間）をウエハＷ間で揃えるための制御を行うことが好ましく、この実施の形態では、ＰＥＤ時間の管理を行うために第２のプログラム９２を用いている。この第２のプログラム９２は、洗浄部４０におけるウエハＷの洗浄開始時点から当該ウエハＷが周縁露光部７に搬送されるまでの時間を予め定めた設定時間Ｔａとするために前記待機部４１にてウエハＷを待機させると共に、周縁露光が終了したウエハＷを主搬送部３１Ａが行う他の搬送作業に優先して加熱部（ＰＥＢ）に搬送するように主搬送部３１Ａを制御するためのものである。例えば前記設定時間Ｔａについては、例えば露光終了から搬出準備信号が発せられるまでの時間の中で最大になる時間と、搬出準備信号が発せられてからそのウエハＷが加熱部（ＰＥＢ）にて加熱が開始されるまでの最短時間との合計時間をＰＥＤ時間の設定値とし、この設定値に基づいて決められている。

前記第１のプログラム９１及び第２のプログラム９２は、記憶媒体例えばフレキシブルディスク（ＦＤ）、メモリーカード、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）などに格納され、制御部９であるコンピュータにインストールされる。

続いて上述の実施の形態の作用について説明するが、初めにここで上述した塗布、現像装置におけるウエハの流れについて簡単に説明しておく。先ず外部からウエハＷの収納されたキャリア２が載置部２０に載置されると、開閉部２１と共にキャリア２の蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段Ａ２へと受け渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば疎水化処理、冷却処理が行われ、しかる後、塗布ユニット（ＣＯＴ）３０にてウエハＷの表面にレジスト液が塗布された後、保護膜形成部である保護膜形成ユニット（ＴＣ）３にてレジスト膜が形成されたウエハＷの表面に撥水性保護膜が成膜される。また反射防止膜ユニット（ＢＡＲＣ）３ａにて疎水化処理に代えてウエハＷに反射防止膜が塗布される場合もある。またレジストの上に反射防止膜が形成され、その上に前記保護膜が形成される場合もある。次いでウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニット（ＰＡＢ）で加熱（ベーク処理）され、更に冷却された後、棚ユニットＵ３の受け渡しユニット（ＴＲＳ１）を経由してインターフェイス部Ｂ３へと搬入される。このインターフェイス部Ｂ３においてウエハＷは主搬送部３１Ａによってバッファカセット（ＳＢＵ）→高精度温調ユニット（ＣＰＬ）と搬送され、高精度温調ユニット（ＣＰＬ）に載置されたウエハＷは補助搬送部３１Ｂによって露光装置Ｂ４の（露光装置Ｂ４に搬入するための）搬入ステージ３７に搬送され、当該露光装置Ｂ４で液浸露光が行われる。露光されたウエハＷは後述するように補助搬送３１Ｂにより搬出ステージ３８→洗浄部４０→受け渡しユニット（ＴＲＳ２）へと搬送され、次に主搬送部３１Ａにより受け渡しユニット（ＴＲＳ２）→待機部４１→周縁露光部（ＷＥＥ）→棚ユニットＵ３の加熱ユニット（ＰＥＢ）に搬送される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ５の一の棚をなす現像ユニット（ＤＥＶ）にてウエハＷの表面に現像液を供給してレジストが現像されることで所定のパターン形状のレジストマスクが形成される。しかる後、受け渡し手段Ａ１によりウエハＷは載置台２０上の元のキャリア２へと戻される。

次に液浸露光後のウエハＷが加熱部（ＰＥＢ）まで搬送される様子について、図８〜図１０を参照しながら説明する。液浸露光後が終了すると、そのウエハＷは搬出ステージ３８に置かれると共に搬出準備信号（アウトレディ信号）が露光装置Ｂ４から制御部９に出力される（ステップＳ１）。このとき補助搬送部３１Ｂ（第１の基板搬送手段）が搬送作業中か否かの判断がされ（ステップＳ２）、搬送作業中であればその作業の終了を待ってから（ステップＳ３）、また搬送作業中でなければ、当該補助搬送部３１Ｂに係る動作指令に優先して、補助搬送部３１Ｂが搬出ステージ３８上のウエハＷを洗浄部４０に搬入する（ステップＳ４）。

補助搬送部３１Ｂの搬送制御について具体的な例を図９及び図１０に示しておく。図９では、洗浄部４０においてウエハＷの洗浄が終了して洗浄終了信号が制御部９に出力され、これにより補助搬送部３１Ｂが洗浄部４０から受け渡しユニットＴＲＳ２に搬送する作業を行っている。この作業中に露光装置Ｂ４から搬入準備信号（インレディ信号）が出力され、更に続いてアウトレディ信号が出力されたとすると、アウトレディ信号の出力によって、インレディ信号の出力に優先して、現在の搬送作業の終了後に、補助搬送部３１Ｂによる搬出ステージ３８から洗浄部４０への搬送が行われる。その後、インレディ信号に基づく搬送作業、つまり高精度温調ユニット（ＣＰＬ）からのウエハＷを搬入ステージ３７に搬入する作業が行われる。

また図１０では、露光装置Ｂ４からインレディ信号が出力され、これにより補助搬送部３１Ｂが高精度温調ユニット（ＣＰＬ）からのウエハＷを搬入ステージ３７に搬入する作業が行われている。この作業中に洗浄部４０から洗浄終了信号が出力され、更に続いてアウトレディ信号が出力されたとすると、アウトレディ信号の出力によって、洗浄終了信号の出力に優先して、現在の搬送作業の終了後に、補助搬送部３１Ｂによる搬出ステージ３８から洗浄部４０への搬送が行われる。その後、洗浄終了信号に基づく搬送作業、つまり洗浄部４０からのウエハＷを受け渡しユニットＴＲＳ２に搬入する作業が行われる。

図８に戻って、洗浄部４０にウエハＷが搬入されると、バルブＶ１０を開いて洗浄液供給ノズル５５から当該ウエハＷの略回転中心に洗浄液の供給が開始され、そしてスピンチャック５０を回転させ、前記洗浄液を遠心力によりウエハＷの径方向に広げてウエハＷの表面を洗浄し、バルブＶ１０により洗浄液の供給を停止した後もしばらく回転させてウエハＷの表面を乾燥させる（ステップＳ５）。その後、補助搬送部３１Ｂは洗浄部４０からウエハＷを搬出して受け渡しユニットＴＲＳ２に受け渡し、次いで主搬送部３１ＡはこのウエハＷを待機部４１に搬送する（ステップＳ６）。

制御部９は、各ウエハＷごとに洗浄終了からの経過時間を計測しており、待機部４１に搬入されたウエハＷに対してその経過時間が既述の設定時間Ｔａを経過しているか否かを判断する（ステップＳ７）。設定時間Ｔａを経過していなければそのウエハＷは待機部４１にて待機したままであるが、設定時間Ｔａを経過していれば、主搬送部３１Ａ（第２の基板搬送手段）は、搬送作業を行っていなければ、待機部４１からウエハＷを搬出して周縁露光部７に搬入する（ステップＳ８）。また主搬送部３１Ａは、搬送作業中であれば、その搬送作業の終了を待って待機部４１からウエハＷを搬出して周縁露光部７に搬入する。なお洗浄終了からの経過時間の計測は、洗浄終了に対応する信号であればよく、例えばバルブＶ１０を閉じた時点あるいはスピンチャック５０の回転を止めた時点などとすることができる。

次いで周縁露光部７にてウエハＷの周縁露光が行われ（ステップＳ９）、その処理が終了すると、主搬送部３１ａは、搬送作業中でなければ、他の搬送作業に優先して周縁露光部７から加熱部ＰＥＢへそのウエハＷを搬送し（ステップＳ１０）、搬送作業中であればその作業を待って周縁露光部７から加熱部ＰＥＢへのウエハＷの搬送を行う。なおここでいう他の搬送作業とは、待機部４１からウエハＷを搬出する作業以外の作業をいう。

上述実施の形態によれば、露光装置Ｂ４からの搬出準備信号を受けて直ぐにそのウエハＷを洗浄部４０内に搬入するようにし、こうして液浸露光が行われたウエハＷに対して液浸露光後に付着した液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にてウエハＷが洗浄部で洗浄されるようにウエハＷの搬送制御を行うようにしているため、レジスト膜の変質層の生成を抑えることができ、この結果残留水滴によるレジストパターンの解像に対する悪影響を抑えることができる。
また洗浄部４０におけるウエハＷの洗浄開始時点から当該ウエハＷが周縁露光部７に搬送されるまでの時間が予め定めた設定時間となるように待機部４１にてウエハＷの待機時間を調整し、そして周縁露光部７から搬出されるときには、周縁露光が終了したウエハＷを他の搬送作業に優先して加熱部ＰＥＢに搬送することにより、露光後、加熱処理開始までの経過時間（ＰＥＤ時間）をウエハＷ間である程度揃えることができる。そして周縁露光部７からウエハＷが搬出された後にＰＥＤ時間の調整を行うと、ウエハＷ間での露光後の経過時間のばらつきが大きく、高スループットを得るための搬送制御が行いにくいが、待機部４１にてウエハＷの待機時間を調整することで周縁露光部から搬出されるときには、露光後の経過時間がウエハＷ間である程度揃っており、結果としてウエハＷの搬送制御プログラムが容易になり、またスループットの低下を抑えることができる。そして露光後加熱前の経過時間の調整を加熱部内で行うと加熱部内でのウエハＷの滞在時間が長くなるのでその台数が多くなるが、本発明はこの手法に比べて加熱部の台数が少なくて済む。

なお、上述の実施の形態では、洗浄部４０を２台設けているが、３台以上設けてもよいし、１台であってもよい。更にまた上述の実施の形態では、撥水性の保護膜が形成されたウエハＷを洗浄しているが、撥水性のレジスト膜が形成されたウエハＷを洗浄する場合でもあってもよい。

本発明に係る塗布、現像装置の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る塗布、現像装置の実施の形態を示す斜視図である。 前記塗布・現像装置におけるインターフェイス部を示す概略斜視図である。 前記塗布・現像装置におけるウエハの搬送経路及び制御部を示す平面図である。 前記インターフェイス部内に設けられる洗浄部を示す概略断面図である。 前記インターフェイス部内に設けられる周縁露光部を示す概略断面図である。 液滴のサイズと経過時間との関係を示す特性図である。 上述の実施の形態において露光後のウエハが加熱部に至るまでの搬送制御のフローを示すフローチャである。 インターフェイス部における状態と搬送アームの動作の一例とを対応付けてしめす説明図である。 インターフェイス部における状態と搬送アームの動作の一例とを対応付けてしめす説明図である。 ウエハを液浸露光するための露光手段を示す説明図である。 上記露光手段によりウエハ表面を液浸露光する様子を示す説明図である。

符号の説明

Ｗ 半導体ウエハ
Ｂ３ インターフェイス部
Ｂ４ 露光装置
２８ａ 第１の搬送室
２８ｂ 第２の搬送室
３ 保護膜形成ユニット
３１Ａ 主搬送部
３１Ｂ 補助搬送部
３７ 搬入ステージ
３８ 搬出ステージ
４０ 洗浄部
４１ 待機部
５５ 洗浄液供給ノズル
７ 周縁露光部
９ 制御部
９１ 第１のプログラム
９２ 第２のプログラム
Ｖ１〜Ｖ４，Ｖ１０ バルブ

Claims (9)

1. 基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置にて液浸露光された後の基板に対して加熱部にて加熱処理した後、現像処理部にて現像処理を行う塗布、現像装置において、
   液浸露光後の基板の表面を洗浄する洗浄部と、
   この洗浄部に液浸露光後の基板を受け渡す第１の基板搬送手段と、
   液浸露光の終了時点からの経過時間と液浸露光時に基板に残留する液滴のサイズとの関係において、液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にて基板が洗浄部で洗浄されるように前記基板搬送手段による基板の搬送制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする塗布、現像装置。
2. 前記基板搬送手段は、露光装置に基板を搬入するための搬入ステージに露光前の基板を受け渡し、露光装置より基板を搬出するための搬出ステージから露光後の基板を受け取って前記洗浄部に搬送するように構成され、
   前記制御部は、露光装置から基板の搬出準備信号を受け取ったときに、他の搬送作業に優先して前記搬出ステージ上の基板を洗浄部に搬入するように前記基板搬送手段を制御することを特徴とする請求項１記載の塗布、現像装置。
3. 前記洗浄部で洗浄された基板を待機させるための待機部と、
   この待機部から搬出された基板に対して前記加熱部にて加熱処理する前に周縁部の露光を行う周縁露光部と、
   基板を前記待機部から取り出して前記周縁露光部に搬送し、更に周縁露光後から前記加熱部に搬送するために設けられた第２の基板搬送手段と、
   前記制御部は、洗浄部における基板の洗浄開始時点から当該基板が周縁露光部に搬送されるまでの時間を予め定めた設定時間とするために前記待機部にて基板を待機させると共に、周縁露光が終了した基板を他の搬送作業に優先して加熱部に搬送するように前記第２の基板搬送手段を制御することを特徴とする請求項１または２記載の塗布、現像装置。
4. レジスト膜の上に薬液を塗布して、液浸露光時に基板の表面を保護するための撥水性の保護膜を形成する保護膜形成部を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の塗布、現像装置、
5. 基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置にて液浸露光された後の基板に対して加熱部にて加熱処理した後、現像処理部にて現像処理を行う塗布、現像方法において、
   液浸露光後の基板を第１の基板搬送手段により洗浄部に搬送する工程と、
   この洗浄部にて基板の表面を洗浄する工程と、
   液浸露光の終了時点からの経過時間と液浸露光時に基板に残留する液滴のサイズとの関係において、液滴のサイズが急激に小さくなっていく時間帯に入る前の時間帯にて基板が洗浄部で洗浄されるように基板の搬送制御を行う工程と、を備えたことを特徴とする塗布、現像方法。
6. 前記基板搬送手段は、露光装置に基板を搬入するための搬入ステージに露光前の基板を受け渡し、露光装置から基板の搬出準備信号を受け取ったときに、露光装置より基板を搬出するための搬出ステージから露光後の基板を受け取って前記洗浄部に搬送するように構成され、
   基板の搬送制御を行う工程は、搬出準備信号を受け取ったときに、他の搬送作業に優先して前記搬出ステージ上の基板を洗浄部に搬入するように前記基板搬送手段を制御する工程であることを特徴とする請求項５記載の塗布、現像方法。
7. 前記洗浄部で洗浄された基板を待機部に搬送する工程と、
   前記洗浄部における基板の洗浄開始時点から当該基板が周縁露光部に搬送されるまでの時間を予め定めた設定時間とするために前記待機部にて基板を待機させる工程と、
   第２の基板搬送手段により前記待機部から基板を取り出して周縁露光部に搬送する工程と、
   前記周縁露光部にて基板の周縁部に対して露光を行う工程と、
   前記周縁露光部にて周縁露光が終了した基板を前記第２の基板搬送手段により他の搬送作業に優先して加熱部に搬送する工程と、を備えていることを特徴とする請求項５または６記載の塗布、現像方法。
8. レジスト膜が形成された基板の上に薬液を塗布して、液浸露光時に基板の表面を保護するための撥水性の保護膜を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一つに記載の塗布、現像方法。
9. 基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、露光装置にて液浸露光された後の基板に対して加熱部にて加熱処理した後、現像処理部にて現像処理を行う塗布、現像装置に用いられるコンピュータプログラムであって、
   請求項５ないし８のいずれか一つの方法を実施するためのステップ群を備えたことを特徴とするコンピュータプログラム。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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