JP2008177471A - 基板の処理方法、塗布膜除去装置及び基板処理システム - Google Patents

基板の処理方法、塗布膜除去装置及び基板処理システム Download PDF

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Abstract

【課題】基板を水平に保持して露光処理を適正に行うために、露光処理の際には基板の裏面を平坦にしておく。
【解決手段】ウェハＷのフォトリソグラフィー処理中では、ウェハＷの裏面の塗布膜の除去（ステップＳ６）が行われた直後に露光処理（ステップＳ７）が行われ、その露光処理の直後にウェハＷの裏面に塗布膜が形成される（ステップＳ８）。その後、エッチング処理等（ステップＳ９〜Ｓ１１）が行われ、これら一連の処理工程（ステップＳ６〜Ｓ１１）が所定の回数繰り返し行われる。エッチング処理の際にはウェハＷの裏面に塗布膜が形成されているので、塗布膜に微小な傷がつくことがあっても、ウェハＷの裏面自体は塗布膜に保護されて傷がつくことがない。さらに露光処理の直前にウェハＷの裏面の塗布膜が除去されるので、露光処理の際にはウェハＷの裏面を平坦にしておくことができる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板の処理方法、塗布膜除去装置及び基板処理システムに関する。
例えば半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィー処理では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。このレジストパターンをマスクとして、ウェハのエッチング処理が行われ、その後レジスト膜の剥離処理、ウェハの洗浄などが行われて、ウェハ上に所定のパターンが形成される。このように所定の層に所定のパターンが形成される工程が通常２０〜３０回程度繰り返し行われて、半導体デバイスが製造される。
これらの処理のうち、前記の露光処理は、例えば露光処理を行う装置内のチャックによってウェハの裏面を吸着保持し、ウェハ上のレジスト膜にＡｒＦレーザーやＫｒＦレーザー等を照射することにより行われている。この露光処理を行う際に、例えばウェハの裏面に汚れが付着していると、チャックによってウェハが水平に保持されず、露光処理の際のデフォーカスの一因となる。したがって、露光処理が適正に行われるためには、チャックによってウェハが水平に吸着されていること、すなわちチャックが吸着するウェハの裏面が平坦であることが必要になる。
そこで従来より、ウェハの裏面の汚れを除去する装置として、ウェハの表裏面を反転させる搬送アームと、ウェハを保持する回転自在なスピンチャックと、スピンチャックによって保持されたウェハの表裏面を洗浄するスクライビングブラシとを備えたスクライビング装置が提案されている。そして従来はウェハの露光処理を行う前に、このスクライビング装置を用いて、まず搬送アームによってウェハの裏面を上側に向け、この状態でウェハをスピンチャックで保持する。そしてスピンチャックを回転させながらスクライビングブラシをウェハの裏面に接触させることで、ウェハの裏面に付着した汚れを除去していた。（特許文献１）
特開平３−５２２２６号公報
しかしながら、ウェハの裏面の汚れを除去したとしても、ウェハの製造工程において各種処理を行う際に、ウェハの裏面に微小な傷がついてウェハの裏面に凹凸が生じる場合がある。特にエッチング処理を行う際には、ウェハとウェハを保持する静電チャックとの熱膨張率が異なるため、エッチング処理中にウェハと静電チャックの表面温度が上昇すると、ウェハの裏面に微小な傷がつきやすい。そしてこのようなウェハの裏面の微小な傷によって、ウェハが露光処理の際に水平に保持されず、デフォーカスが起きることがあった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板を水平に保持して露光処理を適正に行うために、露光処理の前に基板の裏面を平坦にすることを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明においては、少なくとも基板に対してフォトリソグラフィー処理とエッチング処理をこの順で複数回行う基板の処理方法であって、前記フォトリソグラフィー処理における露光処理を行った後に、基板の裏面に塗布膜を形成する工程と、前記塗布膜を形成してから、次の露光処理を行うまでの間に、前記塗布膜を除去する工程と、を有することを特徴とする、基板の処理方法が提供される。
本発明の基板の処理方法によれば、露光処理を行った後、例えば露光処理の直後に、基板の裏面に塗布膜が形成されるので、例えばフォトリソグラフィー処理の後に行うエッチング処理や基板の搬送において、基板の裏面の塗布膜に微小な傷がつくことがあっても、基板の裏面自体は塗布膜に保護されて傷がつくことがない。そしてその後、次の露光処理を行う前に、基板の裏面の塗布膜を除去するので、塗布膜除去後に行われる露光処理においては、基板の裏面を凹凸がなく平坦にすることができる。したがって、露光処理の際に基板を水平に保持することができ、露光処理を適正に行うことができる。この場合、もちろん基板の裏面に塗布膜を形成する工程は、最初のフォトリソグラフィー処理を行う前に行われ、最初のフォトリソグラフィー処理前に形成された塗布膜を除去する工程は、最初のフォトリソグラフィー処理における露光処理を行う前に行われてもよい。これによって、最初のフォトリソグラフィー処理中に行われる露光処理の前の処理工程、例えばレジスト膜を形成する工程を行う際や、基板の搬送中に基板の裏面に形成された塗布膜に微小な傷がつくことがあっても、基板の裏面自体は塗布膜に保護されて傷がつくことがない。そして最初のフォトリソグラフィー処理における露光処理を行う前、例えば露光処理の直前に塗布膜が除去されるので、露光処理の際の基板の裏面を平坦にすることができる。
前記基板の裏面に塗布膜を形成するにあたっては、例えば基板の裏面を上側にした状態で、基板の裏面に塗布液を塗布し、基板の裏面上の塗布液を硬化させて塗布膜を形成してもよい。
前記基板の塗布膜を除去するにあたっては、例えば前記塗布膜に除去液を供給して塗布膜を除去してもよい。また、例えば基板の裏面を上側に向けた状態で、前記塗布膜に除去液を供給してもよい。
前記塗布膜を形成する工程の直前に、基板の裏面を洗浄する工程を有していてもよい。これによって、基板の裏面に塗布膜が形成される直前に基板の裏面の汚れが除去されるので、塗布膜をより確実に平坦にすることができる。
前記基板の裏面に塗布された塗布液を硬化させるにあたっては、当該塗布液を加熱して硬化させてもよく、あるいは当該塗布液に紫外線または電子線を照射して硬化させてもよい。これによって、使用する塗布液の種類に応じて、塗布液を加熱するか、あるいは塗布液に紫外線または電子線を照射するかを選択することができる。
別な観点による本発明においては、基板の裏面に形成された塗布膜を除去する塗布膜除去装置であって、基板を搬送する搬送アームと、前記搬送アームを支持し、前記搬送アームを水平軸周りに回動させる回動機構と、前記回動機構を支持し、前記回動機構を昇降させる昇降機構と、前記昇降機構を支持し、前記昇降機構を水平方向に搬送する搬送機構と、基板の裏面を上側に向けて当該基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板の裏面に塗布膜の除去液を供給する除去液供給ノズルと、を有することを特徴とする、塗布膜除去装置が提供される。
本発明の塗布膜除去装置によれば、搬送アームと回動機構によって基板の裏面を上側に向け、この基板の裏面に除去液供給ノズルから除去液を供給することで、基板の裏面の塗布膜を除去することができる。
前記基板保持部の下方には、当該基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転機構が設けられていてもよい。この回転機構によって、基板保持部で保持された基板は回転するので、基板の裏面の塗布膜に供給された除去液を均一に拡散させることができる。
前記塗布ノズルは、基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有するノズルであってもよい。
前記塗布膜除去装置は、基板に露光処理を行う露光処理装置と同一の基板処理システム内に設置されていてもよい。また、この基板処理システム内にさらに基板の裏面に塗布膜を形成する塗布膜形成装置が設置されていてもよい。これによって、インラインで基板の裏面の塗布膜の除去、基板の露光処理、基板の裏面の塗布膜の形成を行うことができるので、一連の基板の処理を円滑に行うことができる。
本発明によれば、露光処理の前に基板の裏面を平坦にすることができ、好適な露光処理を行うことができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる塗布膜除去装置２００を搭載した基板処理システムとしての塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり、図２は、塗布現像処理システム１の正面図であり、図３は、塗布現像処理システム１の背面図である。
塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション３と、この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置８との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
カセットステーション２には、カセット載置台５が設けられ、当該カセット載置台５は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には、搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。
ウェハ搬送体７は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するウェハＷの温度を調節する温度調節装置６０やウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１に対してもアクセスできる。
カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は、複数の処理装置が多段に配置された、例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には、カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１、第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には、カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には、第１の搬送装置Ａ１が設けられており、第１の搬送装置Ａ１の内部には、ウェハＷを支持して搬送する第１の搬送アーム１０が設けられている。第１の搬送アーム１０は、第１の処理装置群Ｇ１、第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には、第２の搬送装置Ａ２が設けられており、第２の搬送装置Ａ２の内部には、ウェハＷを支持して搬送する第２の搬送アーム１１が設けられている。第２の搬送アーム１１は、第２の処理装置群Ｇ２、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。
図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には、ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置、例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０、２１、２２、露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３、２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には、液処理装置、例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また、第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には、各処理装置群Ｇ１、Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０、４１がそれぞれ設けられている。
例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には、温度調節装置６０、トランジション装置６１、精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温度調節装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８が下から順に９段に重ねられている。
第４の処理装置群Ｇ４では、例えば高精度温度調節装置７０、レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置７１〜７４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７５〜７９が下から順に１０段に重ねられている。
第５の処理装置群Ｇ５では、ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置、例えば高精度温度調節装置８０〜８３、ポストエクスポージャーベーキング装置８４〜８９が下から順に１０段に重ねられている。
図１に示すように第１の搬送装置Ａ１のＸ方向正方向側には、複数の処理装置が配置されており、例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置９０、９１、ウェハＷを加熱する加熱装置９２、９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置Ａ２のＸ方向正方向側には、例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。
インターフェイス部４には、例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と、バッファカセット１０２と、塗布膜処理装置群Ｇ６を備えている。インターフェイス部４のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には、バッファカセット１０２が配置され、Ｘ方向負方向（図１中の下方向）側には、塗布膜処理装置群Ｇ６が配置されている。ウェハ搬送体１０１は、Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイス部４に隣接した露光装置８と、バッファカセット１０２、塗布膜処理装置群Ｇ６及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
図２に示すように塗布膜処理装置群Ｇ６には、例えばウェハＷの裏面に塗布膜を形成する塗布膜形成装置３００、３００、本発明に係るウェハＷの裏面の塗布膜を除去する塗布膜除去装置２００、２００がそれぞれ２段ずつ下から順に重ねられている。
次に、上述の塗布膜除去装置２００の構成について、図４に基づいて説明する。塗布膜除去装置２００は、内部を閉鎖可能な処理容器２５０を有している。処理容器２５０の一側面には、ウェハＷの搬送手段であるウェハ搬送体１０１の搬入領域に臨む面にウェハＷの搬入出口２５１が形成され、搬入出口２５１には、開閉シャッタ２５２が設けられている。
処理容器２５０の内部には、図５に示すように搬入出口２５１から搬入されたウェハＷを載置するウェハ受け渡し台２４０が設けられている。ウェハ受け渡し台２４０上には、ウェハＷを支持する支持ピン２４０ａが例えば３個設けられている。
処理容器２５０の内部には、ウェハ受け渡し台２４０から後述するスピンチャック２２０との間でウェハＷを搬送する搬送アーム２６０が設けられている。搬送アーム２６０は、図６に示すように接近、離隔することができる一対のチャック部２６１、２６１を有している。チャック部２６１は１／４円環状に構成されたフレーム部２６１ａと、このフレーム部２６１ａと一体に形成され、かつフレーム部２６１ａを支持するためのアーム部２６１ｂとを有している。フレーム部２６１ａ、２６１ａには、それぞれウェハ狭持部２６２、２６２が設けられ、ウェハ狭持部２６２の側面には、図７に示すようにテーパ溝２６２ａが形成されている。そして一対の離隔したチャック部２６１、２６１が相互に接近することによって、ウェハＷの周縁部がテーパ溝２６２ａ、２６２ａに挿入されてウェハＷは支持される。
搬送アーム２６０は、図６に示すように回動機構２６３に支持されている。回動機構２６３は内部にモータ等の駆動部（図示せず）を有し、この回動機構２６３により搬送アーム２６０は水平軸周り（Ｘ軸周り）に回動でき、かつ水平方向（Ｘ方向）に伸縮できる。すなわち、搬送アーム２６０で保持されたウェハＷの表裏面を反転させることができ、また当該ウェハＷを水平方向（Ｘ方向）に移動させることができる。回動機構２６３の下面にはシャフト２６４が設けられ、シャフト２６４の下端部は昇降機構２６５に接続されている。昇降機構２６５はその内部にモータ等の駆動部（図示せず）を有し、この昇降機構２６５により回動機構２６３及び搬送アーム２６０は昇降できる。昇降機構２６５は搬送機構２６６に支持されており、搬送機構２６６により昇降機構２６５、回動機構２６３及び搬送アーム２６０は、図５に示すように処理容器２５０の長手方向（Ｙ方向）に沿って設けられたガイドレール２６６に沿って移動することができる。すなわち、搬送アーム２６０に支持されたウェハＷを、処理容器２５０内で搬送することができる。
処理容器２５０の内部には、図４に示すように基板保持部としてウェハＷの裏面を上側に向けてウェハＷを水平に保持するスピンチャック２２０が設けられている。このスピンチャック２２０はモータなどを含む回転機構２２１により鉛直軸周りに回転でき、かつ昇降できる。スピンチャック２２０の上面には、図８に示すようにウェハＷの周縁部を保持する保持ピン２２２がウェハＷの周縁部に沿って例えば８個設けられている。保持ピン２２２は、図９に示すようにウェハＷを直接保持する水平な保持面２２２ａと、ウェハＷの周側縁に平行な垂直壁２２２ｂとを有し、垂直壁２２２ｂの頂上部は、ウェハＷが２２２ａに保持されたときのウェハＷの上面よりも突出する高さとなっている。スピンチャック２２０の上面中央部には、図８に示すように下方向に凹部２２４が形成されており、この凹部２２４とウェハＷとの間に空間２２３が形成されている。またスピンチャック２２０の上面中央部には、空間２２３に向けて不活性ガス、例えば窒素ガスを噴出させるガス供給口２２４ａが形成されており、このガス供給口２２４ａには、スピンチャック２２０の内部を通るガス供給管２２５が接続されている。ガス供給口２２４ａから空間２２３に向けて噴出された不活性ガスは、ウェハＷの下面側から周側縁を辿ってその上面に回り込んで流れる。そして、このウェハＷの上面側に周り込む不活性ガスの圧力により、ウェハＷを各保持ピン２２２に押し付けて固定している。かかる技術は例えば特開平３−５２２２６号公報に記載されている公知のものを採用できる。
スピンチャック２２０の周囲には、図４に示すようにカップ体２２６が設けられている。カップ体２２６の上面には、ウェハＷを保持した状態のスピンチャック２２０が昇降できるようにウェハＷ及びスピンチャック２２０よりも大きい開口部が形成されている。カップ体２２６底部には、ウェハＷ上から零れ落ちる除去液あるいはリンス液を排出するための排液口２２７が形成されており、この排液口２２７には排液管２２８が接続されている。
スピンチャック２２０の上方には、図４に示すようにウェハＷ裏面の中心部に塗布膜を除去する除去液を供給するための除去液供給ノズル２３０が配置されている。除去液供給ノズル２３０は、除去液供給管２３１を介して除去液供給源２３２に接続されている。また除去液供給管２３１にはバルブや流量調整部等を含む供給制御装置２３３が介設されている。除去液供給源２３２から供給される除去液は、ウェハＷの裏面に形成された塗布膜の種類に因って選択的に用いられ、例えば塗布膜がＳＯＧ（Ｓｐｉｎ
Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜である場合、除去液にはフッ酸等の薬液が用いられる。また例えば塗布膜が有機系材料のレジスト膜である場合、除去液にはＰＧＭＥＡ（ペグミア）等、あるいはアセトン系、ケトン系の溶剤が用いられる。
除去液供給ノズル２３０は、図５に示すようにアーム２３４を介して移動機構２３５に接続されている。アーム２３４は移動機構２３５により、処理容器２５０の長手方向（Ｙ方向）に沿って設けられたガイドレール２３６に沿って、カップ体２２６の一端側（図５では右側）の外側に設けられた待機領域２３７から他端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できるように構成されている。待機領域２３７は、除去液供給ノズル２３０を収納できるように構成されていると共に、除去液供給ノズル２３０の先端部を洗浄できる洗浄部２３７ａが設けられている。
またスピンチャック２２０の上方には、図４に示すように塗布膜を除去した後のウェハＷの裏面を洗浄するためのリンスノズル２７０が配置されている。リンスノズル２７０は、リンス液供給管２７１を介してリンス液供給源２７２に接続されている。またリンス液供給管２７１にはバルブや流量調整部等を含む供給制御装置２７３が介設されている。リンス液供給源２７２から供給されるリンス液には、例えば純水が用いられる。
リンスノズル２７０に接続されるアーム２７４及び移動機構２７５は、図５に示すように除去液供給ノズル２３０のアーム２３４及び移動機構２４５と同一の構造を有している。リンスノズル２７０の移動機構２７５と除去液供給ノズル２３０の移動機構２４５は、ガイドレール２３６を共有している。リンスノズル２７０のアーム２７４は、移動機構２７５により、ガイドレール２３６に沿ってカップ体２２６の一端側（図５では左側）の外側に設けられた待機領域２７６から他端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できるように構成されている。待機領域２７６は、リンスノズル２７０を収納できるように構成されていると共に、リンスノズル２７０の先端部を洗浄できる洗浄部２７６ａが設けられている。
次に、上述の塗布膜形成装置３００の構成について、図１０に基づいて説明する。塗布膜形成装置３００は、内部を閉鎖可能な処理容器３５０を有している。処理容器３５０の一側面には、ウェハＷの搬送手段であるウェハ搬送体１０１の搬入領域に臨む面にウェハＷの搬入出口３５１が形成され、搬入出口３５１には、開閉シャッタ３５２が設けられている。処理容器３５０の内部には、この処理容器３５０の内部を第１の処理室３１１と第２の処理室３１２に区画する仕切り部材３５３が設けられ、第１の処理室３１１と第２の処理室３１２はそれぞれ内部を閉鎖可能となっている。仕切り部材３５３には、後述する搬送アーム３６０、回動機構３６３、昇降機構３６５、及び搬送機構３６６が通過することができる通過口３５４が形成され、通過口３５４には、開閉シャッタ３５５が設けられている。
第１の処理室３１１の内部には、図１１に示すように搬入出口３５１から搬入されたウェハＷを載置するウェハ受け渡し台３４０が設けられている。ウェハ受け渡し台３４０上には、ウェハＷを支持する支持ピン３４０ａが例えば３個設けられている。
塗布膜形成装置３００の内部には、ウェハ受け渡し台３４０からウェハＷを受け取って、第１の処理室３１１と第２の処理室３１２との間でウェハＷを搬送する搬送アーム３６０が設けられている。搬送アーム３６０は、塗布膜除去装置２００内の搬送アーム２６０と同一の構造を有しており、ウェハＷを保持することができる。
この搬送アーム３６０を支持する回動機構３６３、回動機構３６３の下面に接続されたシャフト３６４、シャフト３６４の下端部に接続された昇降機構３６５、及び昇降機構３６５を支持する搬送機構３６６についても、塗布膜除去装置２００内の回動機構２６３、シャフト２６４、昇降機構２６５、及び搬送機構２６６と同一の構造を有しており、搬送アーム３６０に保持されたウェハＷの表裏面を反転させることができ、またウェハＷを水平方向（Ｘ方向）に移動させることができると共に、ウェハＷを昇降させることができる。
搬送機構３６６が移動するガイドレール３６６は、図１１に示すように処理容器３５０の長手方向（Ｙ方向）に沿って設けられており、搬送アーム３６０に支持されたウェハＷを、第１の処理室３１１と第２の処理室３１２との間で搬送することができる。
第１の処理室３１１の内部には、図１０に示すようにウェハＷの裏面を上側に向けてウェハＷを水平に保持するスピンチャック３２０が設けられている。このスピンチャック３２０は、塗布膜除去装置２００内のスピンチャック２２０と同一の構造を有しており、回転機構３２１により鉛直軸周りに回転でき、かつ昇降できると共に、ウェハＷの裏面を上側に向けた状態でウェハＷをスピンチャック３２０に固定することができる。
スピンチャック３２０の周囲に設けられたカップ体３２６、カップ体３２６の底部に設けられた排液口３２７、及び排液口３２７に接続された排液管３２８についても、塗布膜除去装置２００内のカップ体２２６、排液口２２７、排液管２２８と同一の構造を有している。
スピンチャック３２０の上方には、ウェハＷ裏面の中心部に塗布液を塗布するための塗布ノズル３３０が配置されている。塗布ノズル３３０は、塗布液供給管３３１を介して塗布液供給源３３２に接続されている。また塗布液供給管３３１にはバルブや流量調整部等を含む供給制御装置３３３が介設されている。塗布液供給源３３２から供給される塗布液には、例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ
Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）材料、あるいは有機系材料のレジスト等が用いられる。
塗布ノズル３３０は、図１１に示すようにアーム３３４を介して移動機構３３５に接続されている。アーム３３４は移動機構３３５により、第１の処理室３１１のＹ方向に沿って設けられたガイドレール３３６に沿って、カップ体３２６の一端側（図１１では右側）の外側に設けられた待機領域３３７から他端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できるように構成されている。待機領域３３７は、塗布ノズル３３０を収納できるように構成されていると共に、塗布ノズル３３０の先端部を洗浄できる洗浄部３３７ａが設けられている。
第２の処理室３１２の上部には、図１０に示すようにウェハＷに塗布された塗布液を硬化させるランプ加熱装置３４１が設けられている。ランプ加熱装置３４１は、ウェハＷを加熱する事でウェハＷ上の塗布液を硬化させることができる。
本実施の形態にかかる塗布膜除去装置２００を搭載した塗布現像処理システム１は以上のように構成されており、次にこの塗布現像処理システム１で行われるウェハＷのフォトリソグラフィー処理、及びフォトリソグラフィー処理の終了後にウェハＷに行われる各種処理について説明する。図１２は、ウェハの処理の手順を示したフローである。
先ず、ウェハ搬送体７によって、カセット載置台５上のカセットＣからウェハＷが一枚取り出され、第３の処理装置群Ｇ３の温度調節装置６０に搬送される。温度調節装置６０に搬送されたウェハＷは、所定温度に温度調節され、その後第１の搬送装置１０によってボトムコーティング装置２３に搬送され、反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは、第１の搬送装置１０によって加熱装置９２、高温度熱処理装置６５、高精度温度調節装置７０に順次搬送され、各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは、レジスト塗布装置２０に搬送される。
レジスト塗布装置２０においてウェハＷの表面にレジスト膜が形成されると、ウェハＷは第１の搬送アーム１０によってプリベーキング装置７１に搬送され、加熱処理が施された後、続いて第２の搬送アーム１１によって周辺露光装置９４、高精度温度調節装置８３に順次搬送されて、各装置において所定の処理が施される。その後、インターフェイス部４のウェハ搬送体１０１によってウェハＷは、露光装置８に搬送される。露光装置８では、ウェハＷの裏面が吸着保持されて、ウェハＷ上のレジスト膜に所定のパターンが露光される（図１２のステップＳ１）。露光処理の終了したウェハＷは、ウェハ搬送体１０１によって塗布膜形成装置３００に搬送される（図１２のステップＳ２）。
ウェハ搬送体１０１によって、処理容器３５０の搬入出口３５１から搬入されたウェハＷは、ウェハ受け渡し台３４０に載置される。そして回動機構３６３によって、搬送アーム３６０をウェハ受け渡し台３４０の位置まで延伸させ、搬送アーム３６０でウェハＷを保持する。
次に回動機構３６３によって、搬送アーム３６０で保持されたウェハＷを反転回動し、ウェハＷの裏面を上側に向ける。この状態で搬送機構３６６によって、ウェハＷをスピンチャック３２０の上方に移動させる。そこでスピンチャック３２０を上昇させて、搬送アーム３６０からスピンチャック３２０にウェハＷを受け渡す。そして搬送アーム３６０をスピンチャック３２０の上方から退出させると共に、スピンチャック３２０のガス供給口３２４から不活性ガスを噴出することによってウェハＷをスピンチャック３２０に水平に保持する。その後スピンチャック３２０を下降させて、ウェハＷを所定の位置まで下降させる。
次に回転駆動部３２１によってウェハＷを回転させると共に、塗布ノズル３３０をウェハＷの中心部上方に移動させる。そして塗布ノズル３３０からウェハＷの裏面の中心部に塗布液を吐出する。吐出された塗布液は、ウェハＷの回転により生じる遠心力によってウェハＷの裏面上を拡散する。その後、塗布ノズル３３０をウェハＷの中心部上方から待機領域３３７に移動させる。なお、塗布液は露光装置８でウェハＷの裏面が吸着される範囲に塗布されていればよく、ウェハＷの裏面の周縁部に塗布液が塗布されていなくてもよい。
ウェハＷの裏面に塗布液が拡散すると、スピンチャック３２０上のウェハＷを所定の位置まで上昇させると共に、搬送アーム３６０を延伸させてスピンチャック３２０の上方に移動させる。そしてスピンチャック３２０から搬送アーム３６０にウェハＷを受け渡す。
次に搬送機構３６６によって、ウェハＷを第２の処理室３１２内に移動させる。そして回動機構３６３、昇降機構３６５及び搬送機構３６６によって、図１０及び図１１の破線部に示すように、ウェハＷがランプ加熱装置３４１の直下に位置するようにウェハＷの位置を調整する。その後ウェハＷが搬送アーム３６０に保持された状態で、ランプ加熱装置３４１によってウェハＷを加熱し、ウェハＷの裏面上の塗布液を硬化させる。
ウェハＷの裏面上の塗布液が硬化して塗布膜が形成されると、搬送機構３６６によってウェハＷを再び第１の処理室３１１内に移動させる。そして回動機構３６３によってウェハＷの表面が上側に向くようにウェハＷを反転回動し、搬送アーム３６０からウェハ受け渡し台３４０にウェハＷを受け渡す。その後ウェハ搬送体１０１によってウェハＷが塗布膜形成装置３００の外部に搬送される。
裏面に塗布膜が形成されたウェハＷは、ウェハ搬送体１０１によってポストエクスポージャーベーキング装置８４に搬送され、所定の処理が施される。ポストエクスポージャーベーキング装置８４における熱処理が終了すると、ウェハＷは第２の搬送アーム１１によって高精度温度調節装置８１に搬送されて温度調節され、その後現像処理装置３０に搬送され、ウェハＷ上に現像処理が施され、レジスト膜にパターンが形成される。その後ウェハＷは、第２の搬送アーム１１によってポストベーキング装置７５に搬送され、加熱処理が施された後、高精度温度調節装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは、第１の搬送アーム１０によってトランジション装置６１に搬送され、ウェハ搬送体７によってカセットＣに戻されて最初のフォトリソグラフィー処理が終了する。
このようにウェハＷに対してフォトリソグラフィー処理が行われた後（図１２のステップＳ１、Ｓ２）、ウェハＷ上のレジスト膜に形成されたパターンをマスクとして、ウェハＷ上の薄膜を選択的にエッチングするエッチング処理が行われる（図１２のステップＳ３）。そして、ウェハＷに残存するレジスト膜を例えばプラズマを発生させて剥離するアッシング処理が行われ（図１２のステップＳ４）、その後ウェハＷ上に付着した例えば金属、有機物の汚れを除去する洗浄処理が行われる（図１２のステップＳ５）。
その後ウェハＷは、２回目のフォトリソグラフィー処理を行うため、塗布現像処理システム１に搬入される。塗布現像処理システム１内で上述のレジスト膜の形成等の所定の処理が行われた後インターフェイス部４に搬送されたウェハＷは、露光装置８に搬送される前にウェハＷの裏面の塗布膜を除去するために、ウェハ搬送体１０１によって塗布膜除去装置２００に搬送される（図１２のステップＳ６）。
ウェハ搬送体１０１によって処理容器２５０内に搬入されたウェハＷは、ウェハ受け渡し台２４０に載置される。そして回動機構２６３によって、搬送アーム２６０をウェハ受け渡し台２４０の位置まで延伸させ、搬送アーム２６０でウェハＷを保持する。
次に回動機構２６３によって、搬送アーム２６０で保持されたウェハＷを反転回動し、ウェハＷの裏面を上側に向ける。この状態で搬送機構２６６によって、ウェハＷをスピンチャック２２０の上方に移動させる。そこでスピンチャック２２０を上昇させて、搬送アーム２６０からスピンチャック２２０にウェハＷを受け渡す。そして搬送アーム２６０をスピンチャック２２０の上方から退出させると共に、スピンチャック２２０のガス供給口２２４ａから不活性ガスを噴出することによってウェハＷをスピンチャック２２０に水平に保持する。その後スピンチャック２２０を下降させて、ウェハＷを所定の位置まで下降させる。
次に回転駆動部２２１によってウェハＷを回転させると共に、除去液供給ノズル２３０をウェハＷの中心部上方に移動させる。そして除去液供給ノズル２３０からウェハＷの裏面の中心部に除去液を吐出する。吐出された除去液はウェハＷの回転により生じる遠心力によってウェハＷの裏面上を拡散し、ウェハＷの裏面上の塗布膜が除去される。その後、除去液供給ノズル２３０をウェハＷの中心部上方から待機領域２３７に移動させる。
ウェハＷの裏面上にあった塗布膜が除去されると、リンスノズル２７０をウェハＷの中心部上方に移動させて、リンスノズル２７０からウェハＷの裏面の中心部にリンス液を吐出する。吐出されたリンス液はウェハＷの遠心力によりウェハＷの裏面を拡散し、ウェハＷの裏面が洗浄される。
ウェハＷの裏面の洗浄が終了すると、スピンチャック２２０上のウェハＷを所定の位置まで上昇させると共に、搬送アーム２６０を延伸させてスピンチャック２２０の上方に移動させる。そしてスピンチャック２２０から搬送アーム２６０にウェハＷを受け渡す。その後回動機構２６３によってウェハＷを反動回転してウェハＷの表面を上側に向け、搬送アーム２６０からウェハ受け渡し台２４０にウェハＷを受け渡す。その後ウェハ搬送体１０１によってウェハＷが塗布膜除去装置２００の外部に搬送される。
裏面の塗布膜が除去されたウェハＷは、ウェハ搬送体１０１によって露光装置８に搬送され、ウェハＷ上のレジスト膜に所定のパターンが露光される（図１２のステップＳ７）。露光処理の終了したウェハＷは、ウェハ搬送体１０１によって塗布膜形成装置３００に搬送され、ウェハＷの裏面に塗布膜が形成される（図１２のステップＳ８）。その後、レジスト膜の現像等の処理が行われて２回目のフォトリソグラフィー処理が終了する。
ウェハＷに対して２回目のフォトリソグラフィー処理が行われた後、２回目のエッチング処理（図１２のステップＳ９）、２回目のアッシング処理（図１２のステップＳ１０）、２回目の洗浄処理（図１２のステップＳ１１）が順次行われる。そして以上のフォトリソグラフィー処理、エッチング処理、アッシング処理、洗浄処理（図１２のステップＳ６〜Ｓ１１）がこの順で所定の回数繰り返し行われることで、ウェハＷに多層のパターンが形成され、一連のウェハＷの処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、露光装置８でウェハＷの露光処理を行った直後に、塗布膜形成装置３００でウェハＷの裏面に塗布膜が形成されるので、露光装置８に至るまでの間のエッチング処理やウェハＷの搬送において、ウェハＷの裏面の塗布膜に微小な傷がつくことがあっても、ウェハＷの裏面自体は塗布膜に保護されて傷がつくことがない。そしてその後行われるフォトリソグラフィー処理において、露光装置８で露光処理を行う直前に、塗布膜除去装置２００でウェハＷの裏面の塗布膜が除去されるので、露光処理においてはウェハＷの裏面を凹凸がなく平坦にすることができる。したがって、露光処理の際にウェハＷを正しく水平に保持することができ、露光処理を適正に行うことができる。
このようにパターンの露光前にウェハＷの裏面を平坦にすることは、特にウェハＷ上に微細なパターンを形成する際に用いられるダブルパターニング処理を行う場合に有効である。ダブルパターニング処理では、ウェハＷ上の微細な層に形成されるパターンを２回に分けて露光処理し、最初の露光処理後にエッチング処理を行い、再び同じ層に２回目の露光処理を行っている。このダブルパターニング処理の際に、本実施の形態にかかる塗布現像処理システム１を用いると、最初の露光処理直後にウェハＷの裏面に塗布膜が形成され、２回目の露光処理直前に塗布膜が除去されるので、エッチング処理やウェハＷの搬送中にウェハＷの裏面が塗布膜によって保護されて、露光処理の際のウェハＷの裏面を平坦にすることができる。したがって、ダブルパターニング処理における露光処理を適正に行うことができる。
本実施の形態においては、塗布膜形成装置３００及び塗布膜除去装置２００が塗布現像処理システム１内に設けられたので、インラインでウェハＷの裏面の塗布膜の形成、及び塗布膜の除去を行うことができ、一連のウェハ処理を円滑に行うことができる。
以上の実施の形態の塗布膜形成装置３００の第１の処理室３１１の内部に、図１３に示すようにウェハＷの裏面を洗浄するスクライビングブラシ３７０をさらに設けてもよい。スクライビングブラシ３７０はスピンチャック３２０の上方に配置される。スクライビングブラシ３７０の下面には洗浄液供給口（図示せず）が形成されており、この洗浄液供給口は洗浄液供給管３７１を介して洗浄液供給源３７２に接続されている。また洗浄液供給管３７１にはバルブや流量調整部等を含む供給制御装置３７３が介設されている。
スクライビングブラシ３７０は、図１４に示すようにアーム３７４を介して移動機構３７５に接続されている。スクライビングブラシ３７０の移動機構３７５と塗布ノズル３３０の移動機構３３５は、ガイドレール３３６を共有している。スクライビングブラシ３７０のアーム３７４は、移動機構３７５により、ガイドレール３３６に沿ってカップ体３２６の一端側（図１４では左側）の外側に設けられた待機領域３７６から他端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できるように構成されている。待機領域３７６は、スクライビングブラシ３７０を収納できるように構成されていると共に、スクライビングブラシ３７０の先端部を洗浄できる洗浄部３７６ａが設けられている。
かかる場合、ウェハＷを搬送アーム３６０からスピンチャック３２０に受け渡した後、回転駆動部３２１によってウェハＷを回転させると共に、スクライビングブラシ３７０とウェハＷの裏面を接触させる。その後スクライビングブラシ３７０の洗浄液供給口から洗浄液を供給しながら、ウェハＷの裏面を洗浄する。このようにしてウェハＷの裏面に付着していた汚れが除去されると、スクライビングブラシ３７０をウェハＷの上方から待機領域３７６に移動させる。そして塗布ノズル３３０をウェハＷの上方に移動させ、ウェハＷの裏面に塗布液を塗布する。このように塗布ノズル３３０からウェハＷの裏面に塗布液を塗布する直前に、スクライビングブラシ３７０によって、ウェハＷの裏面に付着していた汚れが除去されるので、その後ウェハＷの裏面に形成される塗布膜をより確実に平坦にすることができる。
以上の実施の形態で用いた塗布膜除去装置２００の除去液供給ノズル２３０に代えて、図１５に示すようにＸ方向に延びるスリット状の吐出口２８０ａを有する除去液供給ノズル２８０を用いてもよい。除去液供給ノズル２８０の上部には、除去液供給源２８２に通じる除去液供給管２８１が接続されている。また除去液供給管２８１にはバルブや流量調整部等を含む供給制御装置２８３が介設されている。除去液供給ノズル２８０は、図１６及び図１７に示すように例えばウェハＷのＸ方向の幅よりも長く形成され、アーム２８４を介して移動機構２８５に接続されている。アーム２８４は、移動機構２８５により、ガイドレール２３６に沿ってカップ体２２６の一端側（図１７では右側）の外側に設けられた待機領域２８７から他端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できるように構成されている。待機領域２８７は、除去液供給ノズル２８０を収納できるように構成されている。
またこのように除去液供給ノズル２８０を用いた場合、移動機構２８７の移動によって除去液供給ノズル２８０からウェハＷの裏面に除去液を吐出することができる。したがって、スピンチャック２２０を回転させ、かつ昇降させる回転機構２２１に代えて、図１６に示すようにスピンチャック２２０を昇降のみさせることができる昇降機構２２９を用いてもよい。
以上の実施の形態で用いた塗布膜形成装置３００の塗布ノズル３３０についても、上記スリット上の吐出口を有する塗布ノズルを用いてもよい。
以上の実施の形態で用いた塗布膜除去装置２００のスピンチャック２２０に代えて、図１８及び図１９に示すように内部に除去液供給ノズル４１０及びリンスノズル４１１を有するスピンチャック４００を用いてもよい。スピンチャック４００の内部に設けられた除去液供給ノズル４１０及びリンスノズル４２０は、鉛直方向から中心側に傾いてそれぞれ斜めに設置されている。除去液供給ノズル４１０及びリンスノズル４２０は、スピンチャック４００の上面からウェハＷの下面に向けて除去液及びリンス液をそれぞれ吐出することができる。除去液供給ノズル４１０は、スピンチャック４００の内部を通る除去液供給配管４１１を介して除去液供給源４１２に接続されている。リンスノズル４２０も同様に、スピンチャック４００の内部を通るリンス液供給配管４２１を介してリンス液供給源４２２に接続されている。スピンチャック４００の上面中央部には、下方向に凹部４０２が形成されており、この凹部４０２とウェハＷとの間に空間４０１が形成されている。またスピンチャック４００の上面中央部には、空間４０１に向けて不活性ガス例えば窒素ガスを噴出させるガス供給口４０２ａが形成されており、このガス供給口４０２ａには、スピンチャック４００の内部を通るガス供給管４０３が接続されている。スピンチャック４００の上面には、ウェハＷの周縁部を保持する保持ピン４０４がウェハＷの周縁部に沿って例えば８個設けられている。この保持ピン４０４は、保持ピン２２２と同一形状を有している。
かかる場合、ウェハ搬送体１０１によってこの塗布膜除去装置２００に搬送されたウェハＷは、スピンチャック４００を上昇させることで、ウェハ搬送体１０１からスピンチャック４００に受け渡される。そしてガス供給口４０２ａから空間４０１へ不活性ガスを噴出してウェハＷをスピンチャック４００に固定し、ウェハＷを所定の位置まで下降させる。次に回転駆動部２２１によってウェハＷを回転させて、除去液供給ノズル４００からウェハＷの裏面に除去液を吐出し、ウェハＷの裏面上の塗布膜が除去される。その後、リンスノズル４１０からリンス液をウェハＷの裏面に吐出し、ウェハＷの裏面が洗浄される。このように塗布膜除去装置２００を用いると、ウェハＷの裏面を下側に向けたまま、ウェハＷの裏面の塗布膜を除去することができる。
なお、このようなスピンチャック４００を用いた場合、ウェハＷの表面を上側に向けた状態でウェハＷの裏面に除去液を吐出することができるので、ウェハＷを反転するために設けられていたウェハ受け渡し台１４０、搬送アーム２６０、及びこれらに付随する部材、機構は不要となり、塗布膜除去装置２００から排除してもよい。
以上の実施の形態で用いた塗布膜除去装置２００のスピンチャック２２０に代えて、図２０に示すようにウェハＷの裏面を真空吸着する例えば３個のスピンチャック４３０、４３１、４３１を用いてもよい。第１のスピンチャック４３０は、ウェハＷの中心部を吸着保持するように配置されている。第２のスピンチャック４３１、４３１は、第１のスピンチャック４３０が吸着する部分以外の位置を吸着し、２個のスピンチャック４３１、４３１でウェハＷを保持するように配置されている。スピンチャック４３０、４３１、４３１の下方には回転機構４４０が設けられ、第１のスピンチャック４３０と第２のスピンチャック４３１、４３１をそれぞれ独立して回転させ、かつ昇降させることができる。スピンチャック４３０、４３１、４３１に保持されたウェハＷの斜め下方には、除去液供給ノズル４５０及びリンスノズル４６０がカップ体２２６内にそれぞれ設けられている。除去液供給ノズル４５０は、除去液供給管４５１を介して除去液供給源４５２に接続されている。リンスノズル４６０は、リンス液供給管４６１を介してリンス液供給源４６２に接続されている。
かかる場合、ウェハ搬送体１０１によってこの塗布膜除去装置２００に搬送されたウェハＷは、第１のスピンチャック４３０を上昇させることで、ウェハ搬送体１０１から第１のスピンチャック４３０に受け渡される。そして第１のスピンチャック４３０に吸着保持されたウェハＷを所定の位置まで下降させる。次に回転駆動部４４０によってウェハＷを回転させて、除去液供給ノズル４５０からウェハＷの裏面に除去液を吐出し、第１のスピンチャック４３０が吸着している部分以外の裏面の塗布膜を除去する。次にウェハＷの回転を止めた後、第２のスピンチャック４３１、４３１を上昇させてウェハＷの裏面を吸着保持させ、第１のスピンチャック４３０を下降させる。そして再びウェハＷを回転させて、除去液供給ノズル４５０からウェハＷの裏面に除去液を吐出し、第１のスピンチャック４３０が吸着していた中心部の塗布膜を除去する。その結果、ウェハＷの裏面全面の塗布液を除去することができる。その後、リンスノズル４１０からリンス液をウェハＷの裏面に吐出し、ウェハＷの裏面を洗浄する。この洗浄の際にも、第１のスピンチャック４３０でウェハＷを吸着して洗浄した場合と、第２のスピンチャック４３１、４３１でウェハＷを吸着して洗浄した場合と、２回に分けてウェハＷの裏面を洗浄することで、ウェハＷの裏面全面を洗浄することができる。このように塗布膜除去装置２００を用いると、ウェハＷの裏面を下側に向けたまま、ウェハＷの裏面の塗布膜を除去することができる。
なお、このようなスピンチャック４３０、４３１を用いた場合、ウェハＷの表面を上側に向けた状態でウェハＷの裏面に除去液を吐出することができるので、ウェハＷを反転するために設けられていたウェハ受け渡し台１４０、搬送アーム２６０、及びこれらに付随する部材、機構は不要となり、塗布膜除去装置２００から排除してもよい。
以上の実施の形態の塗布膜形成装置３００におけるランプ加熱装置３４１に代えて、ウェハＷに塗布された塗布液に紫外線を照射する紫外線照射装置（図示せず）または電子線を照射する電子線照射装置（図示せず）のいずれかを設けてもよい。これによって、使用する塗布液の種類に応じて、選択的にランプ加熱装置３４１、紫外線照射装置または電子線照射装置を使い分けることができる。
以上の実施の形態では、塗布膜除去装置２００は塗布現像処理システム１の内部に設けられていたが、塗布現像処理システム１の外部に設けられていてもよい。このような例として、塗布膜除去システム５００は、図２１及び図２２に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布膜除去システム５００に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション５０１と、ウェハＷの裏面に塗布膜を除去する処理を施す処理ステーション５０２とを一体に接続した構成を有している。
カセットステーション５０１には、カセット載置台５０３が設けられ、当該カセット載置台５０３は、複数のカセットＣをＸ方向（図２１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション５０１には、搬送路５０４上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体５０５が設けられている。ウェハ搬送体５０５は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。またウェハ搬送体５０５は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション５０２側の塗布膜除去装置２００に対してもアクセスできる。
処理ステーション５０２のＸ方向正方向側（図２１の上方向）には、カセットステーション５０１側から処理装置群Ｇ１０、Ｇ２０が順に配置され、Ｘ方向負方向側（図２１の下方向）には、カセットステーション５０１側から処理装置群Ｇ３０、Ｇ４０が順に配置されている。処理装置群Ｇ１０、Ｇ２０と処理装置群Ｇ３０、Ｇ４０の間には、搬送路５０６上をＹ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体５０７が設けられている。またウェハ搬送体５０７は、Ｘ方向、鉛直方向（Ｚ方向）にも移動自在であり、かつＺ軸周りのθ方向に回転可能であり、処理装置群Ｇ１０、Ｇ２０、Ｇ３０、Ｇ４０内の処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。
処理装置群Ｇ３０、Ｇ４０内には、図２２に示すように塗布膜除去装置２００がそれぞれ４段に重ねられている。また処理装置群Ｇ１０、Ｇ２０にも同様に塗布膜除去装置２００がそれぞれ４段に重ねられている。すなわち、処理ステーション５０２内には、塗布膜除去装置２００が合計１６個設けられている。このように塗布膜除去システム５００には複数の塗布膜除去装置２００が設けられているので、複数のウェハＷの裏面の塗布膜を同時に除去することができる。
そしてこの塗布膜除去システム５００によるウェハＷの裏面の塗布膜の除去を、例えばウェハＷのエッチング処理後であって、かつアッシング処理の前に行う（図２３の矢印ａ）。これによって、エッチング処理を行う際にウェハＷの裏面の塗布膜に微小な傷がつくことがあっても、ウェハＷの裏面自体は塗布膜に保護されて傷がつくことがないので、その後行われる露光処理の際のウェハＷの裏面を平坦にすることができる。なお、この塗布膜除去システム５００による塗布膜の除去は、アッシング処理の後であって、かつ洗浄処理の前に行ってもよく（図２３の矢印ｂ）、また洗浄処理の後であって、かつフォトリソグラフィー処理の前に行ってもよい（図２３の矢印ｃ）。
以上の実施の形態では、塗布膜形成装置３００は塗布現像処理システム１の内部に設けられていたが、塗布現像処理システム１の外部に設けられていてもよい。このような例として、塗布膜形成システム６００は、図２４に示すように塗布膜除去システム５００の処理装置群Ｇ１〜Ｇ４０に代えて、処理装置群Ｇ５０〜Ｇ８０を設置した構成を有している。各処理装置群Ｇ５０〜Ｇ８０には塗布膜形成装置３００がそれぞれ４段に重ねられている。
そしてこの塗布膜形成システム６００によるウェハＷの裏面上の塗布膜の形成を、例えばウェハＷのフォトリソグラフィー処理であって、かつエッチング処理の前に行う（図２３の矢印ｄ）。これによって、エッチング処理の際にウェハＷの裏面の塗布膜に微小な傷がつくことがあっても、ウェハＷの裏面自体は塗布膜に保護されて傷がつかないので、その後の露光処理の際のウェハＷの裏面を平坦にできる。なお、この塗布膜形成システム６００によるウェハＷの裏面上の塗布膜の形成は、最初に行われるフォトリソグラフィー処理の前に行ってもよい（図２３の矢印ｅ）。
なお、以上の実施の形態では、塗布膜形成装置３００内を第１の処理室３１１と第２の処理室３１２に分けていたが、この第１処理室３１１と第２の処理室３１２をそれぞれ別の装置に分けてもよい。すなわち、塗布膜形成装置３００を、塗布ノズル３３０からウェハＷの裏面に塗布液を塗布する装置と、ランプ加熱装置３４１によりウェハＷを加熱してウェハＷの裏面の塗布液を固化させる装置に分けてもよい。
また、以上の実施の形態では、塗布液を塗布することによってウェハＷの裏面に塗布膜を形成したが、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、ウェハＷの裏面に薄膜を形成してもよい。すなわち、ウェハＷの裏面に原料ガスを供給し、化学触媒反応によってウェハＷの裏面に薄膜を堆積させることで、ウェハＷの裏面を薄膜で保護してもよい。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板の処理方法、塗布膜除去装置、及び基板処理システムに有用である。
本実施の形態にかかる塗布膜除去装置を搭載した、塗布現像処理システムの構成の概略平面図である。 本実施の形態にかかる塗布現像処理システムの正面図である。 本実施の形態にかかる塗布現像処理システムの背面図である。 塗布膜除去装置の構成の概略縦断面図である。 塗布膜除去装置の構成の概略平面図である。 搬送アーム、回動機構及び搬送機構の斜視図である。 ウェハを保持した搬送アームの側面図である。 スピンチャックの縦断面図である。 スピンチャックの支持ピンの構造を示した縦断面図である。 塗布膜形成装置の構成の概略縦断面図である。 塗布膜形成装置の構成の概略平面図である。 ウェハの処理の手順を示したフローである。 塗布膜形成装置の構成の概略縦断面図である。 塗布膜形成装置の構成の概略平面図である。 スリット状の吐出口を有する塗布ノズルの斜視図である。 塗布膜除去装置の構成の概略縦断面図である。 塗布膜除去装置の構成の概略平面図である。 塗布膜除去装置の構成の概略縦断面図である。 スピンチャックの縦断面図である。 塗布膜除去装置の構成の概略縦断面図である。 塗布膜除去システムの構成の概略平面図である。 塗布膜除去システムの正面図である。 塗布膜除去システムによる塗布膜の除去時期、及び塗布膜形成システムによる塗布膜の形成時期を示したフローである。 塗布膜形成システムの構成の概略平面図である。
符号の説明
１ 塗布現像処理システム
２００ 塗布膜除去装置
２２０ スピンチャック
２２１ 回転機構
２３０ 除去液供給ノズル
２５０ 処理容器
２６０ 搬送アーム
２６３ 回動機構
２６５ 搬送機構
２７０ リンスノズル
３００ 塗布膜形成装置
５００ 塗布膜除去システム
６００ 塗布膜形成システム
Ｗ ウェハ

Claims (12)

  1. 少なくとも基板に対してフォトリソグラフィー処理とエッチング処理をこの順で複数回行う基板の処理方法であって、
    前記フォトリソグラフィー処理における露光処理を行った後に、基板の裏面に塗布膜を形成する工程と、
    前記塗布膜を形成してから、次の露光処理を行うまでの間に、前記塗布膜を除去する工程と、を有することを特徴とする、基板の処理方法。
  2. 前記塗布膜を形成する工程は、
    基板を反転して、当該基板の裏面を上側に向ける工程と、
    前記基板の裏面に塗布液を塗布する工程と、
    前記基板の裏面に塗布された塗布液を硬化させる工程と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板の処理方法。
  3. 前記塗布膜を除去する工程は、
    前記塗布膜に除去液を供給する工程を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板の処理方法。
  4. 前記塗布膜を除去する工程は、
    前記塗布膜に除去液を供給する前に、基板を反転して、当該基板の裏面を上側に向ける工程を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板の処理方法。
  5. 前記塗布膜を形成する工程の直前に、基板の裏面を洗浄する工程を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板の処理方法。
  6. 前記基板の裏面に塗布された塗布液は、加熱されて硬化することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の基板の処理方法。
  7. 前記基板の裏面に塗布された塗布液は、紫外線または電子線が照射されて硬化することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の基板の処理方法。
  8. 基板の裏面に形成された塗布膜を除去する塗布膜除去装置であって、
    基板を搬送する搬送アームと、
    前記搬送アームを支持し、前記搬送アームを水平軸周りに回動させる回動機構と、
    前記回動機構を支持し、前記回動機構を昇降させる昇降機構と、
    前記昇降機構を支持し、前記昇降機構を水平方向に搬送する搬送機構と、
    基板の裏面を上側に向けて当該基板を水平に保持する基板保持部と、
    前記基板保持部に保持された基板の裏面に塗布膜の除去液を供給する除去液供給ノズルと、
    を有することを特徴とする、塗布膜除去装置。
  9. 前記基板保持部の下方には、当該基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転機構が設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の塗布膜除去装置。
  10. 前記塗布ノズルは、基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有するノズルであることを特徴とする、請求項８又は９に記載の塗布膜除去装置。
  11. 請求項８〜１０のいずれかに記載の塗布膜除去装置と、基板に露光処理を行う露光処理装置と、を有することを特徴とする、基板処理システム。
  12. 基板の裏面に塗布膜を形成する塗布膜形成装置をさらに有することを特徴とする、請求項１１に記載の基板処理システム。
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