JP2009302585A

JP2009302585A - 基板洗浄装置

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Publication number: JP2009302585A
Application number: JP2009223346A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ishida; 省貴石田; Masahiro Nakaharada; 雅弘中原田; Taro Yamamoto; 太郎山本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2025-02-08
Also published as: JP4748263B2

Abstract

【課題】基板及び基板搬送機構を洗浄する洗浄装置を提供すること。
【解決手段】
ウエハＷを載置する載置台７４を取り囲み、下部にドレイン管７７が接続したカップ体７６を設ける。このカップ体７６は筐体６０内に収納されている。前記筐体６０内において、ウエハＷの搬入経路でありカップ体７６の外部にアーム体５３を洗浄するための洗浄ヘッド６３と、載置台７４の上方にウエハＷを洗浄するためのシャワーヘッド７１と、を設ける。前記洗浄ヘッド６３は、アーム体５３の進入方向に直交するように伸びており、その長手方向の長さはアーム体５３の幅全体をカバーするように形成されている。前記洗浄ヘッド６３及びシャワーヘッド７１は、共通の洗浄液供給源６４Ａ及びパージガス供給源６５Ａに接続されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板を洗浄する装置に関する。

従来、半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、ウエハの表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後に、当該ウエハに現像液を供給して現像してレジストパターンを作成している。このような処理は、一般に塗布ユニットと現像ユニットとを含んだ塗布、現像装置に露光装置を接続したシステムを用いて行われる。

この塗布、現像装置から露光装置へ、あるいは露光装置から塗布、現像装置へのウエハの受け渡しは、例えば塗布現像、装置と露光装置との間に介在するインターフェイス部を介することで行われている。例えば特許文献１には２つ搬送アームを備えたインターフェイス部の構成が記載されており、当該２つの搬送アームが協働することで前記装置間のウエハの受け渡しが行われている。

ところで近年、デバイスパターンの微細化、薄膜化の要請から露光の解像度を上げることを目的として液浸露光と呼ばれる露光手法を導入することが検討されている。液浸露光とはウエハの表面に光を透過させる超純水等の液層を形成した状態で、光源から発せられた光をこの液層を透過させることでウエハ表面に照射させて、所定の回路パターンをレジストに転写する露光処理である。詳しく述べると例えばＡｒＦを露光処理を行うための光源として用いた場合に、その光源から発せられた光の波長は大気中では１９３ｎｍであるが水中では実質１３４ｎｍになるように、この手法は光の波長が水中では短くなることを利用して解像度の高い露光処理を行うものである。

しかしながら上述の液浸露光を適用したフォトレジスト工程にはレジスト塗布膜が前記液層に溶出するという懸念がある。この溶出が起きると液体はパーティクルを吸着しやすいことから、露光処理後、液層を形成するために用いた液体がウエハに残留して、この液体を介して前記溶出成分がパーティクルとしてウエハ表面に付着する。このようなパーティクルが付着したウエハが露光装置から既述のインターフェイス部に設けられた搬送アームに受け渡されると、当該搬送アームがパーティクルにより汚染されることが考えられ、それ以後当該搬送アームを介して搬送されるウエハにパーティクル汚染が広がることになる。

露光時にパーティクルが付着したあるいは既述のように搬送アームを介してパーティクルが付着したウエハが塗布、現像装置内に搬入されると、例えば塗布、現像装置内の搬送アームに当該パーティクルが付着してそれが処理ユニット内に飛散したりあるいは他のウエハに転写したりすることで、塗布、現像装置内にパーティクル汚染が広がるおそれがある。パーティクル汚染を受けたウエハについては加熱処理時にパーティクルの付着している部位の温度が他の部位の温度とは異なり、特に化学増幅型のレジストに対して露光時に発生した酸触媒をレジスト内に拡散させる加熱処理時においては、パーティクルの付着がパターンの線幅に大きく影響を及ぼす。更に現像処理時にはウエハに付着しているパーティクルによりパターンが損傷されるおそれもある。

また、塗布、現像装置内にパーティクル汚染が広がるとすると例えば露光前、露光後で加熱処理を行うユニットを共用しているような場合は当該ユニットを介して露光装置側へ搬入されるウエハも汚染を受ける。露光装置へ向かうウエハは露光装置から搬出されるウエハと同様に搬送アームからもパーティクルが転写されるため、露光装置にはパーティクルが蓄積することが考えられる。その場合液浸露光が行われるとパーティクルが液層に乗って露光領域を移動することで露光が妨げられウエハにレジストパターンが正確に転写されなくなり、レジストパターンの欠陥部位がウエハ上に散在することが起きる心配がある。

既述したパーティクル汚染以外の液浸露光を行う場合の問題としてウォータマークの形成がある。これは液浸露光を行う際に用いる液体がウエハに付着したまま乾燥することで、液体中の溶存成分がウエハ表面に凝固する現象であり、このウォータマークは、ウエハの現像処理が正常に行われるのを妨げるおそれがある。これらの問題に対する対策は特許文献１には記載されていない。

特開２００４−１９３５９７

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、レジストを基板に塗布し、液浸露光後の基板を現像するにあたって、パーティクル汚染を抑えることのできる塗布、現像装置及び塗布、現像方法を提供することである。また本発明の他の目的は、液浸露光に用いた液体が基板表面で乾燥してウォータマークが形成されることで現像処理が正常に行われなくなることを防ぐことができる塗布、現像装置及び塗布、現像方法を提供することである。

本発明に係る塗布、現像装置は、基板の表面にレジストを塗布する塗布ユニット及び露光された後の基板に現像液を供給して現像する現像ユニットが設けられた処理ブロックと、基板の表面に液層を形成して液浸露光を行う露光装置とに接続されるインターフェイス部と、を備えた塗布、現像装置において、前記インターフェイス部は液浸露光後の基板に対して洗浄を行う基板洗浄ユニットと、露光装置からの基板を基板洗浄ユニットに搬送する保持体を備えた第１の搬送機構と、前記基板洗浄ユニットから基板を搬出して処理ブロックへ搬送する第２の搬送機構と、を備えたことを特徴とする。

前記塗布、現像装置において第２の搬送機構は、処理ブロックからの基板を第１の搬送機構に受け渡し、第１の搬送機構は当該基板を露光装置へ受け渡す構成としてもよく、また前記第１の搬送機構は、露光装置からの基板を基板洗浄ユニットへ搬送するための専用の保持体と、露光装置に基板を搬送するための専用の保持体とを備えていてもよい。さらに第２の搬送機構は、基板洗浄ユニットから基板を取り出す搬送アームと、この搬送アームから基板を受け取って処理ブロックに受け渡す搬送アームと、からなっていてもよい。

前記第１の搬送機構における、基板を基板洗浄ユニットに搬送する保持体を洗浄するための保持体洗浄ユニットが前記インターフェイス部に設けられていてもよい。そしてこの場合前記基板洗浄ユニットに前記保持体洗浄ユニットが組み合わせて設けられていてもよく、例えば当該保持体洗浄ユニットは基板洗浄ユニット内への搬送アームの進入路に対向する位置に設けられている。

また本発明に係る塗布、現像装置は例えば、液浸露光された基板の乾燥を抑えるために、基板洗浄ユニットに搬送される基板の周囲の雰囲気を加湿する湿度制御ユニットを備えており、前記湿度制御ユニットは例えば第１の搬送機構に組み合わせて設けられていてもよい。

本発明に係る塗布、現像方法は、処理ブロックにて基板の表面にレジストを塗布した後、当該基板の表面に液層を形成して液浸露光し、次いでこの基板を前記処理ブロックに搬送して当該基板の表面に現像液を供給して現像する塗布、現像方法において、液浸露光された後の基板を第１の搬送機構により基板洗浄ユニットに搬送する工程と、基板洗浄ユニットにおいて基板の洗浄を行う工程と、基板洗浄ユニットから洗浄された基板を第２の搬送機構により処理ブロックに搬出する工程と、を含むことを特徴とする。

前記塗布、現像方法において基板洗浄ユニットに搬送する工程は、第１の搬送機構に備えられた一の専用の保持体により行われ、さらに第１の搬送機構に備えられた他の専用の保持体により露光装置からの基板を基板洗浄ユニットへ搬送する工程が含まれていてもよい。

また前記第１の搬送機構における基板を基板洗浄ユニットに搬送する保持体を、保持体洗浄ユニットにより洗浄する工程を含んだ塗布、現像方法であってもよく、この場合は例えば基板洗浄ユニット内への搬送アームの進入路に対向する位置に保持体洗浄ユニットが設けられている。また基板が露光装置からインターフェイス部へ搬入された後、基板洗浄ユニットに搬入されるまでの間、当該基板の周囲における雰囲気を加湿する工程が含まれていてもよく、この場合基板の周囲における雰囲気を加湿する工程は、例えば第１の搬送機構に設けられた湿度制御ユニットにより行われる。

本発明によれば、露光装置により液浸露光を受けた基板を第１の搬送機構により基板洗浄ユニットに搬送して、当該基板洗浄ユニット６により前記基板を洗浄しているため、基板に液浸露光時のレジストの溶出物等のパーティクルが付着していたとしても除去される。また洗浄された基板を第１の搬送機構とは別の第２の搬送機構を介して搬送するので処理ブロックの各処理ユニット及び当該各処理ユニットで処理される基板にパーティクル汚染が広がることを防ぐことができる。従って基板の加熱処理時にパーティクルによりパターンの線幅が影響を受けたり、現像処理時にパーティクルによりパターンが損傷されたり、液浸露光の際にパーティクルが液層に乗って露光領域を移動することで露光が妨げられたりするといった不具合を抑えることができるので、基板にレジストパターンの形成を正確に行うことができる。

また、液浸露光された後、かつ前記基板洗浄ユニットに搬入される前における基板の周囲の湿度を制御する（加湿する）湿度制御ユニットを設けることで、液浸露光を受けた基板が基板洗浄ユニットに搬送されるまでに当該基板に付着した液体が乾燥してウォータマークが形成されることを防ぐことができる。従ってこのウォータマークにより現像処理が妨げられることが抑えられるので基板にレジストパターンを正確に形成することができる。

以下、本発明に係る露光装置が接続された塗布、現像装置の全体構成の一例について図１、図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態であるウエハの塗布、現像装置を液浸露光を行う露光装置に接続してなるレジストパターン形成装置を示す平面図であり、図２は同斜視図である。図中Ｂ１はウエハＷが、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載置部であり、キャリア２を複数個並べて載置可能な載置部２０ａを備えたキャリアステーション２０と、このキャリアステーション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。

キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２２にて周囲を囲まれる処理部（処理ブロック）Ｂ２が接続されており、この処理部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３個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び液処理ユニットＵ４，Ｕ５の各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段Ａ２，Ａ３はキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されていて、ウエハＷは処理ブロックＢ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。また主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後一列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側の一面部と、左側の一面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、図中２４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(ＰＡＢ)(図示せず)、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。また液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように、レジストや現像液などの薬液収納部の上に反射防止膜塗布ユニット(ＢＡＲＣ)２６、レジスト塗布ユニット(ＣＯＴ)２７、ウエハＷに現像液を供給して現像処理する現像ユニット(ＤＥＶ)２８等を複数段例えば５段に積層して構成されている。

処理部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。露光装置Ｂ４にはインターフェイス部Ｂ３からのウエハＷを受け取るステージ４０Ａとインターフェイス部Ｂ３に対して露光後のウエハＷを受け渡すステージ４０Ｂとが設けられている。

続いて本発明の要部が構成されているインターフェイス部Ｂ３の構成について図１及び図３を用いて詳述する。インターフェイス部Ｂ３は、処理部Ｂ２と露光装置Ｂ４との間に前後に設けられる搬送室３Ａ、搬送室３Ｂ及びそれらの搬送室の上部に設けられた湿度制御ユニット３Ｃ、気流制御ユニット３Ｄにより構成されている。前記搬送室３Ａは筺体で囲まれ内部は閉空間として構成されており、その筺体の側面のパネルにはシャッタにより開閉自在な搬送口（不図示）が設けられている。そして搬送室３Ａには当該搬送口を介して前記ステージ４０Ａ、４０Ｂに対してウエハＷの授受を行う第１の搬送機構に相当する搬送アーム５が設けられている。また、当該搬送室３Ａには洗浄ユニット６が複数段、例えば２段積層されて設けられている。また搬送室３Ａ上部の湿度制御ユニット３Ｃは、例えば搬送室３Ａ内において上部全体から下方へ向けて予め設定した温度でかつ加湿された空気などの気体を供給することで後述のように温湿度を制御する。このように加湿する理由は露光装置Ｂ４から搬送されたウエハＷの乾燥を防ぐためである。

ここで図４を用いて搬送アーム５について説明すると、当該搬送アーム５を構成する搬送基体５０はガイド５５に沿って昇降自在であり、ガイド５５は鉛直軸回りに回転自在かつ進退自在に構成されている。その搬送基体５０には例えば平板型のフォーク様形状を有し、移動体５１、５２を介して独立して進退可能な上下２枚のアーム体（保持体）５３、５４が設けられている。
なお、本明細書では基板を搬送する搬送機構において基板に接触して当該基板を保持する部分をアーム体、当該アーム体を支持して移動させる部分を搬送基体と記載し、アーム体及び搬送基体が含まれた搬送機構を搬送アームと記載する。

次に洗浄ユニット６について、図５及び図６を用いて説明する。図５及び図６は夫々洗浄ユニット６の縦断側面図及び横断平面図であり、洗浄ユニット６の内部に搬送アーム５のアーム体５３が進入する様子を示している。洗浄ユニット６は筺体６０を備えており、この筺体６０の側壁部には、前記アーム体５３に保持されたウエハＷが搬入される搬送口６１が形成されており、シャッタ６２により開閉自在とされている。さらに他の側壁部には後述する搬送アーム７がウエハＷを受け取るために進入可能な搬送口７０が形成されており、シャッタ７０ａにより開閉自在とされている。

筺体６０内部においてアーム体５３の進入路と対向する天井部にはアーム洗浄ヘッド（以下洗浄ヘッドと言う）６３が設けられている。この洗浄ヘッド６３はアーム体５３の進入方向に直交するように伸びており、その長手方向の長さはアーム体５３の幅全体をカバーするように形成されている。当該洗浄ヘッド６３の上部には洗浄液供給管６４及びパージガス供給管６５が接続されており、洗浄ヘッド６３の下部には洗浄液供給口、パージガス供給口が形成されている。なお、洗浄液供給口、パージガス供給口は例えば夫々洗浄ヘッド６３の長手方向に沿って設けられ、夫々の供給口は例えば多数の孔が直線状に穿孔されることで構成される。洗浄液吐出口と洗浄液供給管６４と、パージガス供給口とパージガス供給管６５とは夫々洗浄ヘッド６３の内部に形成されている通路を介して連通しており、洗浄液供給管６４はバルブ６４ａを介して洗浄液、例えば純水等が貯留された洗浄液供給源６４Ａと接続されている。パージガス供給管６５はバルブ６５ａを介して、例えばＮ2（窒素）ガスなどの不活性ガスが貯留されているパージガス供給源６５Ａに接続されている。洗浄ヘッド６３の下部には廃液（洗浄液）を回収するためのカップ体６６が設けられており、カップ体６６の下部は吸引管を兼用するドレイン管６７と連通している。

また前記洗浄ヘッド６３よりも内側の天井には洗浄液供給部をなすシャワーヘッド７１が設けられており、当該シャワーヘッド７１の上部には洗浄液供給管７２及び乾燥用の気体であるパージガス供給管７３が夫々接続されている。シャワーヘッド７１の下部には例えば多数の小孔からなる洗浄液吐出口及びパージガス吐出口が例えば別々に例えば互い違いに設けられており、この場合パージガス吐出口とパージガス供給管７３と、また洗浄液供給口と洗浄液供給管６４とはシャワーヘッド７１の内部に形成された通路を介して互いに連通している。なお洗浄液供給口とパージガス供給口とは共用化されていてもよい。パージガス供給管７３はバルブ７３ａを介してパージガス供給管６５に接続されると共に、洗浄液供給管７２はバルブ７２ａを介して洗浄液供給管６４に接続されており、各供給管に介設されたバルブの切り替えによって洗浄液及びパージガスの供給先が洗浄ヘッド６３またはシャワーヘッド７１のいずれかに切り替わるように構成されている。

シャワーヘッド７１の中央部の下方には、ウエハＷを水平に保持するための載置台７４が設けられており、当該載置台７４はウエハＷの裏面中央部を真空吸引することでウエハＷを略水平に保持する例えばバキュームチャックからなる。この載置台７４はアーム５３の中央空間に入り込んでアーム５３との間でウエハＷと受け渡しできるように設けられている。７４ｂは駆動機構であり、載置台７４を鉛直軸周りに回転させるためのものである。
載置台７４の周囲には、例えば３本のピン７５が昇降部材７５ａを介して駆動機構７５ｂにより昇降できるように設けられている。ピン７５を昇降させることで、アーム体５３と載置台７４との間でウエハＷを受け渡すことができる。また当該載置台７４を囲むようにカップ体７６が設けられており、カップ体７６の下部はドレイン管７７に連通している。このドレイン管７７は前記ドレイン管６７と連通しており、その端部はバルブ７７ａを介して例えばエジェクターポンプなどの吸引手段７８に接続されている。

図３に戻り搬送室３Ｂについて説明すると、搬送室３Ｂも搬送室３Ａと同様に筺体に囲まれており、また当該筺体の側面のパネルには搬送室３Ａ、３Ｂ間でウエハの授受を行うための、シャッタにより開閉自在な搬送口(不図示)が形成されている。搬送室３Ｂ内においてキャリア載置部Ｂ１側から見た左側に、例えば冷却プレートを兼ねたウエハＷの受け渡し用ステージを有する２つの高精度温調ユニット３４が例えば上下に積層されて設けられている。

一方搬送室３Ｂにおけるキャリア載置部Ｂ１側から見た右側の下方には洗浄ユニット６からウエハＷを受け取る搬送アーム７が設けられている。搬送アーム７は、搬送基体７Ｂを介して昇降自在、鉛直軸周りに回転自在な搬送基体７Ｂを備え、この搬送基体７Ｂ上をアーム体７Ａが進退自在に構成されている。当該搬送アーム７Ａは、前記搬送口を介して搬送室３Ａの洗浄ユニット６内に進入できるように構成されている。

搬送アーム７の上方には、複数例えば１３枚のウエハＷを一時的に収容する２つのバッファカセット３６が２部、例えば上下に連続して設けられており、さらにその上方にはウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光装置３７が設けられている。搬送室３Ｂの中央部には搬送アーム３３が設けられており、当該搬送アーム３３は搬送基体３３Ｂを介して昇降自在かつ鉛直軸回りに回転自在な搬送アーム３３Ａを備えており、前記バッファカセット３６及び周縁露光装置３７とウエハＷを受け渡しできるように構成されている。なお本実施形態においては当該搬送アーム３３と前記搬送アーム７とが第２の搬送機構に相当し、搬送アーム３３は処理ブロックＢ２から受け取ったウエハＷを、高精度温調ユニット３４を介して第１の搬送機構である搬送アーム５に受け渡し、また搬送アーム７から受け取ったウエハＷを処理ブロックＢ２に搬送するように構成されている。また搬送室３Ｂの上部の気流制御ユニット３Ｄは搬送室３Ｂ内において、下方に向けて一定温度のクリーンエアが供給するように構成されている。

ところでこの実施形態における塗布、現像装置は、図示はしていないが例えばコンピュータからなるプログラム格納部を有する制御部を備えている。プログラム格納部には後述するような当該塗布、現像装置及び露光装置の作用、つまりウエハの処理及びウエハの受け渡し等が実施されるように命令が組まれた例えばソフトウエアからなるプログラムが格納され、当該プログラムが制御部に読み出されることにより制御部は当該塗布、現像装置の作用を制御する。なおこのプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクなどの記録媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

次に上述の実施形態の作用について説明する。先ず外部からウエハＷが収納されたカセットＣが載置台２１に載置されると、開閉部２２と共に密閉型カセットＣ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。次いでウエハＷは第１の棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（ＴＲＳ１）を介してメイン搬送アーム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反射防止膜形成ユニットにて、ウエハＷ表面に露光時の光の反射を防止するための膜である反射防止膜の形成が行われる。次にウエハＷは、塗布ユニット４Ａにてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形成される。

レジストの液膜が形成されたウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニット（ＰＡＢ）にて例えば１００℃前後の温度で所定の第１の加熱処理が行われ、この後ウエハＷは、冷却ユニット（ＣＰＬ２）で所定の温度に冷却される。なお加熱ユニット（ＰＡＢ）が水平移動する冷却プレートを備えている場合にはその冷却プレートで冷却される。

以降インターフェイス部におけるウエハＷの搬送について図３及びウエハＷの流れを模式的に描いた図７を参照しながら詳述する。冷却されたウエハＷは搬送アーム３３により搬送室３Ａ内に搬送され（ステップＳ１）、周縁露光装置３７に搬入されて周縁露光処理を受ける。周縁露光処理を受けたウエハＷは搬送アーム３３により高精度温調ユニット３４に搬送され（ステップＳ２）、当該ユニット内においてウエハＷ表面の温度は、露光装置Ｂ４内の温度に対応した設定温度に高精度に温調される。ウエハＷが冷却されると、搬送アーム５のアーム体５４が搬送口３２を介して高精度温調ユニット３４内に進入して、ウエハＷの受け渡しが行われ、ウエハＷはアーム体５４上に保持される（ステップＳ３）。その後、搬送アーム５が移動して搬送口３１を介してウエハＷは露光装置Ｂ４のステージ４０Ａに受け渡される（ステップＳ４）。

露光装置Ｂ４にて既述のように液浸露光処理を終えたウエハＷは、ステージ４０Ｂによって搬送口３１を介して搬送室３Ａ内に搬送されて、搬送アーム５のアーム体５３に受け渡され（ステップＳ５）、ウエハＷを受け取った搬送アーム５は洗浄ユニット６に接近する一方で、洗浄ユニット６のシャッタ６２が開かれる。アーム体５３が前進して図５及び図６に示されるようにウエハＷを保持した状態でアーム体５３が洗浄ユニット６内部へ進入して、ピン７５を介して載置台７４上にウエハＷが受け渡される（ステップＳ６）。なお露光装置Ｂ４から洗浄ユニット６へのウエハＷの搬送が行われている間、湿度制御ユニット３Ｃにより搬送室３Ａ内の温度は例えば露光装置Ｂ４内と同じ温度である２３℃に維持されており、相対湿度も同様に露光装置Ｂ４内と同じ７０％に維持されている。

ウエハＷの受け渡し後、搬送アーム５が洗浄ユニット６から離れる一方でシャッタ６２が閉じる。その後、載置台７４が水平に回転するとともに、載置台７４に載置されたウエハＷに対して洗浄液供給源７２Ａからシャワーヘッド７１を介して洗浄液である純水が、例えば一定時間吐出されてウエハＷの表面が洗浄される。洗浄液の供給が終わるとパージガス供給源６５Ａからシャワーヘッド７１を介してＮ2ガスがウエハＷ表面に供給される一方で、載置台７４が回転を続けることによりウエハＷの乾燥が行われる。このウエハＷの洗浄及び乾燥が行われている間、吸引手段７８によりウエハＷからこぼれ落ちたり、飛散したりしてカップ７６内に捕捉された水は吸引され、ドレイン管７７を介して洗浄ユニット６内から排出される。

ウエハＷの乾燥が終了すると搬送アーム７が当該洗浄ユニット６へ接近する一方で、洗浄ユニット６のシャッタ７０ａが開かれる。当該搬送アーム７のアーム体７Ａが前進して搬送口７０を介して洗浄ユニット６内へ進入し、ピン７５を介してウエハＷを受け取り、洗浄ユニット６から退避する(ステップ７)。続いて搬送アーム７と、搬送アーム３３との間でウエハＷの受け渡しが行われ（ステップ８）、搬送アーム３３は受け取ったウエハＷを処理部Ｂ２の棚ユニットＵ３に含まれる第２の加熱ユニット（ＰＥＢ）に搬送する（ステップＳ９）。なお上記ステップの進行中、搬送アーム３３は露光装置Ｂ４あるいは処理部Ｂ２における他のウエハＷの搬送状況によっては、前記制御部の指示に従い既述のステップの進行を中断してバッファカセット３６に一旦ウエハＷを退避させ、その後再び当該バッファカセット３６からウエハＷを取り出して未処理のステップを進行させる。

処理部Ｂ２におけるウエハＷの搬送について簡単に説明すると、ＰＥＢにおいて所定の加熱処理が行われ、この後ウエハＷは、冷却ユニット（ＣＰＬ２）で所定の温度に冷却される。なお加熱ユニット（ＰＡＢ）が水平移動する冷却プレートを備えている場合にはその冷却プレートで冷却される。次にウエハＷは現像ユニット（ＤＥＶ）に搬送されて所定の現像処理が行われ、続いてウエハＷはメイン搬送機構Ａ３により取り出される。この後ウエハＷはメイン搬送機構Ａ２、Ａ３により加熱ユニット（ＰＯＳＴ）に搬送されて所定の加熱処理が行われ、次いで冷却ユニット（ＣＰＬ３）にて所定の温度に調整される。この後ウエハＷは、第１の棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＴＲＳ１を介してキャリア載置部Ｂ１における例えば元のキャリアＣに戻される。

既述のようなウエハＷの搬送が例えば予め設定した回数行われた後に、搬送アーム５はウエハＷを保持しない状態で洗浄ユニット５に接近する。ウエハＷを洗浄する場合と同様にシャッタ６２が開き、第１の移動体５１が洗浄ユニット６内へ前進するとともに、吸引手段７８によりカップ体６６の内部が減圧雰囲気となる。さらに洗浄液供給源６４Ａから純水が洗浄液供給管６４内に供給され、当該純水が洗浄ヘッド６３から下方へ向けて吐出される。純水の吐出が行われる間、アーム体５３が前進を続けることによりアーム体５３の洗浄が行われる。

アーム体５３の前進が終わると純水の吐出が停止して、続けてパージガス供給源６５ＡからＮ2ガスやクリーンエアなどがパージガス供給管６５内に供給され、当該パージガスは洗浄ヘッド６３から下方へ向けて吐出される。パージガスの吐出が行われる間アーム体５４が後退してアーム体５３の表面に付着した洗浄液である純水がパージガスにより除去されて、アーム体５３の乾燥が行われる。このような洗浄及び乾燥が行われる間に使用済みの洗浄液（廃液）はカップ体６６の内部に捕捉されドレイン管６７、７７を介して洗浄ユニット６内から除去される。なお洗浄液及びパージガスの吐出プロセスは上記の例に限らず、例えばアーム体５３が前進あるいは後退している間、洗浄液及びパージガスの吐出が行われてもよい。またアーム体５３を複数回往復させ、その間洗浄液及びパージガスの吐出が行われてもよい。

既述の実施形態によれば、液浸露光を受けたウエハＷを第１の搬送機構である搬送アーム５により、洗浄ユニット６に搬送し、当該洗浄ユニット６により液浸露光後のウエハＷを洗浄しているため、当該ウエハＷに液浸露光時のレジストの溶出物などのパーティクルが付着していたとしても除去される。またウエハＷの表面に液体が付着しているとパーティクルが付着しやすいが、前記洗浄ユニット６により洗浄されたウエハＷを乾燥しているので、新たにウエハＷ表面にパーティクルが付着することが抑えられる。さらに第１の搬送機構である搬送アーム５により洗浄ユニット６にウエハＷが搬送され、第２の搬送機構である搬送アーム７、３３を介して処理ブロックＢ２に搬送されている。従って、処理部Ｂ２の各処理ユニット及び当該各処理ユニットで処理されるウエハＷにパーティクル汚染が広がることを防ぐことができる。このためウエハＷの加熱処理時にパーティクルの存在により基板の表面の加熱が均一に行われないことに基づいてパターンの線幅が影響を受けたり、現像処理時にパーティクルによりパターンが損傷されたりするような不具合を抑えることができ、ウエハＷに微細なレジストパターンの形成を正確に行うことができる。さらに処理部Ｂ２へのパーティクル汚染を低減できることから露光装置Ｂ４に搬送されるウエハＷへのパーティクルの付着が抑えられるため、露光装置Ｂ４にパーティクルが蓄積されることも抑えられる。従って液浸露光の際にパーティクルが液層に乗って露光領域を移動することで露光が妨げられる不具合を抑えることができる。
また搬送アーム５は、露光装置Ｂ４からのウエハＷの受け取りと露光装置Ｂ４へのウエハＷの受け渡しとを別々のアーム体５３（５４）で行っている。即ち搬送アーム５に備えられたアーム体５４は既述の液浸露光を受けたウエハＷの保持には関与しないため、当該搬送アーム５は処理部Ｂ２から搬送されたウエハＷに対して液滴やパーティクルを付着させることなく露光装置Ｂ４に搬送することができる。従って露光装置Ｂ４におけるパーティクルの蓄積をより確実に抑えることができる。

またアーム体５３にはウエハＷから転移したパーティクルが蓄積し、パーティクルがインターフェイス部Ｂ３内に飛散するおそれがあるが、洗浄ユニット６により例えば定期的にアーム体５３を洗浄して、付着したパーティクルを除去するため、アーム体５３がパーティクル汚染源になることを回避できるし、さらにまたアーム体５３を取り外して別途洗浄したり、あるいは交換したりするなどの手間が不要になるので、装置のメンテナンス性が向上するという利点もある。

また本実施形態においては湿度制御ユニット３Ｃにより搬送室３Ａの湿度を制御する（加湿する）ことによって、露光装置Ｂ４から搬送室３Ａに搬送されたウエハＷが洗浄ユニット６に搬送されるまでに、液浸露光時にウエハＷに付着した液体が乾燥してウォータマークが形成されることを防ぐことができる。従ってこのウォータマークにより現像処理が妨げられることが抑えられるのでウエハＷにレジストパターンを正確に形成することができる。

なお本実施形態においてはインターフェイス部の省スペース化を図るため基板洗浄ユニットに保持体洗浄ユニットが組み合わせて設けられている洗浄ユニット６を設けているが、両洗浄ユニットは夫々分離された構成であってもよい。また同様に省スペース化を図るためにアーム体５３、アーム体５４は夫々同一の搬送基体５０に設けられ、一つの搬送アーム５として構成されているが、例えばアーム体５３、アーム体５４を夫々異なる搬送アームに設けて夫々の搬送アームを第１の搬送機構として構成してもよい。

本発明の他の実施形態として図８に既述の実施形態とは異なる構成のインターフェイス部Ｂ３を示した。先に説明した実施形態と比較すると、搬送アーム７が使用されず、また洗浄ユニット６が搬送室３Ｂ内に設けられている。この実施形態においては搬送アーム３３は第２の搬送機構として設けられており、先の実施形態と同じく、洗浄ユニット６内から洗浄済みのウエハＷを搬出して処理部Ｂ２に受け渡す他に、処理部Ｂ２からウエハＷを受け取り高精度温調ユニット３４を介して搬送アーム５に受け渡す機能を有している。このような構成としても先の実施形態と同様の効果が得られる。

また本発明の他の好ましい実施形態として、第１の搬送機構に湿度制御ユニットが組み合わせて設けられていてもよい。図９はそのような第１の搬送機構である搬送アームの構成を示した一例である。図中８１は、昇降軸８０に沿って昇降する昇降体であり、この昇降体８１の上に搬送基体８２が鉛直軸周りに回転自在に設けられている。８３は液浸露光された後のウエハＷを受け取り、保持するアーム体であり、当該アーム体８３は図中一点鎖線で示すように搬送基体８２上を進退自在に構成されている。搬送基体８２の上方にはこの搬送基体８２と対向するようにウエハＷの表面をカバーする大きさを持つ加湿気体供給部であるシャワーヘッド８４が設けられている。このシャワーヘッド８４は昇降軸８０の上部に支持部材８５を介して設けられている。８６はガス供給管である。支持部材８５及びシャワーヘッド８４の内部にはこのガス供給管８６と連通した通路が形成され、シャワーヘッド８４の下部には当該通路と連通した例えば多数の小孔からなる吐出口が形成されている。図中８７はエア供給源、８８は温調部、８９は加湿部であり、エア供給源８７から供給されたガスはガス供給管８６を介して前記シャワーヘッド８４の吐出口から下方に吐出されるが、吐出されるガスの温度及びガス中における水の含量は夫々温調部８８及び加湿部８９により設定された値に制御されるものとする。

露光装置Ｂ４から露光済みのウエハＷが搬送室３Ａ内に搬送されると、アーム体８３が前進してウエハＷを受け取り、シャワーヘッド８４の吐出口から前記加湿ガス１００の供給が開始されると共に、前記搬送アーム８３は後退して初期位置(図中の実線部分)に戻る。前記加湿ガスの吐出が続けられたまま既述の実施形態の搬送アーム５と同様に当該搬送アーム８は洗浄ユニット６付近に移動して、ウエハＷは洗浄ユニット６内に搬入される。以上のような構成、作用としても露光後のウエハＷの周囲の湿度が制御されて露光時にウエハＷに付着した水分の乾燥が防がれることから、ウエハＷ表面におけるウォータマークの形成が抑えられて、現像処理が当該ウォータマークに阻害されることが防がれる。なお図９に示す第１の搬送機構は１つのアーム体８３を備えた構成であるが、既述の実施形態のように２つのアーム体を設けて、液浸露光前のウエハＷの搬送と液浸露光後のウエハＷの搬送とを、２つのアーム体を使い分けて行うようにしてもよい。

以上において本発明で処理される基板としては、ウエハに限らず、例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板などであってもよい。

本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す平面図である。本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置を示す全体斜視図である。上記塗布、現像装置のインターフェイス部の一例を示す斜視図である。前記インターフェイス部に設けられた搬送機構の一例を示す斜視図である。前記インターフェイス部に設けられた洗浄ユニットの縦断側面図である。前記洗浄ユニットの横断平面図である。前記インターフェイス部におけるウエハＷの搬送経路を示した模式図である。本発明の他の実施形態に係るインターフェイス部の構成の一例を示す斜視図である。搬送機構及び湿度制御ユニットの他の一例を示す説明図である。

Ｗウエハ
Ｂ２処理部
Ｂ３インターフェイス部
Ｂ４露光装置
３Ａ３Ｂ搬送室
３Ｃ湿度制御ユニット
３３５７８搬送アーム
６洗浄ユニット

Claims

基板の表面に塗布液を塗布する塗布ユニット及び露光された後の基板に現像液を供給して現像する現像ユニットが設けられた処理ブロックと、基板の表面に液層を形成して液浸露光を行う露光装置に接続されるインターフェイス部と、このインターフェイス部に設けられた基板搬送機構と、を備えた塗布、現像装置に組み込まれ、液浸露光後の基板に洗浄処理を行う洗浄装置において、
開閉自在なシャッタを有する搬送口を備えた筐体と、
基板を水平に保持するための載置台と、
この載置台を鉛直軸回りに回転させる駆動機構と、
前記載置台を囲むようにして設けられ、底部に廃液管が接続されたカップ体と、
前記筐体内で前記搬送口の長手方向に前記基板搬送機構の進入する上方に位置するように設けられ、洗浄装置に基板を搬出入するための基板搬送機構へ洗浄液を供給するための第１のノズルと、
カップ体の上方に設けられ、載置台に保持された基板の表面へ洗浄液を供給するための第２のノズルと、
カップ体の外方に設けられ、第１のノズルより供給される洗浄液を回収するための回収部と、
を備え、前記第１のノズルは、基板搬送機構に基板を保持しない状態で当該基板搬送機構を前記搬送口から進入させながら、洗浄液を供給して洗浄することを特徴とする洗浄装置。