JP2019201107A - 現像処理装置および現像処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】現像処理工程中に異常が発生した場合に現像処理の進行を速やかに停止させる。【解決手段】基板の現像を行う現像処理装置であって、前記基板を載置する載置部と、通常の洗浄ノズルとは別に設けられた、前記載置部上の基板へ向けて洗浄液を噴射する１以上の非常用洗浄液ノズルと、を有し、前記非常用洗浄液ノズルは、前記現像処理装置の異常発生時に作動して基板へ向けて洗浄液の噴射を行う。【選択図】図４

Description

本開示は、現像処理装置および現像処理方法に関する。
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、基板としての半導体ウェハ（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、露光後にレジスト膜内の化学反応を促進させる加熱処理（ポストエクスポージャーベーキング）、露光されたレジスト膜を現像液で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。
上述の現像処理では、例えばスピンチャックに保持されたウェハ上に現像液供給ノズルから現像液が供給され、ウェハ表面上に現像液の液膜が形成されることで、ウェハの現像が進行する。現像処理が終了すると、洗浄液供給ノズルによりウェハ上に純水等の洗浄液が供給され、スピンチャックによりウェハが高速回転されることで当該洗浄液および現像液が振り切られてウェハ表面が洗浄、乾燥されて、現像処理が終了する。
かかる現像処理は、通常、現像を進行させるために必要な所定の時間をかけて行われるが、例えば不具合や誤操作等により、現像液がウェハ上に供給された状態で装置の作動が停止すると、前記所定の時間を超えて現像処理が行われてしまう。このように現像処理が所定の時間を超えて行われてしまうと、ウェハ上のレジストパターンが崩れたり、レジストがはがれてしまう等の不具合が生じてしまう場合がある。このような装置の停止による現像時間の超過に起因するウェハ不具合の発生を防止するためには、例えば装置の作動が停止した際に、ウェハ上における現像処理を一時停止させる必要がある。
この点に関し特許文献１には、基板処理装置内において何らかの不具合が発生して塗布現像処理装置が停止した場合に、当該塗布現像処理装置の再起動の際に基板上の現像液を振り切るとともに、通常の現像処理の際に用いるリンスノズルからリンス液を供給してウェハ基板上を洗浄する（以下、「リキッドエンド処理」という。）ことが開示されている。このようなリキッドエンド処理によりウェハ上を洗浄することで、当該ウェハ上での現像の進行を阻止することができる。
特開２００２―２６０９９５号公報
上述のように、現像処理装置の動作が停止した際に、ウェハ上の現像の進行を阻止することは重要である。本開示は、現像処理工程中に不具合が発生した場合に速やかに現像処理の進行を阻止することができる、現像処理装置及び現像処理方法に関する。
上記課題を解決するため、本開示にかかる技術の一態様は、基板の現像を行う現像処理装置であって、前記基板を載置する載置部と、通常の洗浄ノズルとは別に設けられた、前記載置部上の基板へ向けて洗浄液を噴射する１以上の非常用洗浄液ノズルと、を有し、前記非常用洗浄液ノズルは、前記現像処理装置の異常発生時に作動して基板へ向けて洗浄液の噴射を行うことを特徴とする。
本開示にかかる技術によれば、現像処理工程中に不具合が発生した場合に速やかに現像処理の進行を阻止することができる。
実施の形態にかかる現像処理装置を搭載した基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。 図１の基板処理システムの構成の概略を模式的に示す正面図である。 図１の基板処理システムの構成の概略を模式的に示す背面図である。 実施の形態にかかる現像処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。 実施の形態にかかる現像処理装置の構成の概略を模式的に示す横断面図である。 現像処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態にかかる非常時動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態にかかる現像処理装置の非常時動作における非常用洗浄液ノズルの被噴射領域を示す説明図である。 実施の形態にかかる現像処理装置の非常時動作を模式的に示す縦断面図である。 ２つの非常用洗浄液ノズルからの被噴射領域が相互に干渉しない他の非常用洗浄液ノズルの配置例を示す説明図である。 ３つの非常用洗浄液ノズルからの被噴射領域が相互に干渉しない他の配置例を示す説明図である。
以下、実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１は、実施の形態に係る現像処理装置を備えた基板処理システム１の構成の概略を模式的に示した平面説明図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、正面図と背面図である。
基板処理システム１は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３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１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。
カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸回り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。
処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数、例えば４つのブロック、すなわち第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側、図面の上側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、既述の第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。
例えば第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷ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装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３、が下からこの順に配置されている。
例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。
これら下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の処理液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に塗布液を吐出するとともに、ウェハＷを回転させて、塗布液をウェハＷの表面に拡散させる。なお、本開示の対象となる現像処理装置３０の構成については後述する。
例えば第２のブロックＧ２には、図３に示すように疎水化処理装置４０、周辺露光装置４１、ウェハＷの冷却処理、加熱処理を行う熱処理装置４２、４３が設けられている。なおこれらの各装置の配置、数は任意である。
例えば第３のブロックＧ３には、図２、図３に示すように、複数の受け渡し装置５０〜５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、図３に示すように、複数の受け渡し装置６０〜６２が下から順に設けられている。
図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム７０ａを有する、ウェハ搬送装置７０が複数配置されている。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲に位置する第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置との間でウェハＷを搬送できる。
また、ウェハ搬送領域Ｄには、図３に示すように、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。
シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。
図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置８１が設けられている。ウェハ搬送装置８１は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム８１ａを有している。ウェハ搬送装置８１は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。
インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置９０と受け渡し装置９１が設けられている。ウェハ搬送装置９０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アーム９０ａを有している。ウェハ搬送装置９０は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置９１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。
以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部１００が設けられている。制御部１００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作、さらには後述の現像処理装置の動作を制御するためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。
次に、以上のように構成された基板処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。
先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、カセット載置板２１に載置される。次に、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に搬送される。
受け渡し装置５３に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の加熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。続いてウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４２に搬送され、加熱処理が行われた後、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。
受け渡し装置５３に戻されたウェハＷは、ウェハ搬送装置８１によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡し装置５４に搬送される。続いてウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の疎水化処理装置４１に搬送され、疎水化処理が行われる。
疎水化処理が行われたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって加熱処理装置４０に搬送されて、プリベーク処理され、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５５に搬送される。
受け渡し装置５５に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４２に搬送されて、加熱により、温度調節される。温度調節後、ウェハＷは周辺露光装置４１に搬送され、周辺露光処理される。
周辺露光処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５６に搬送される。
受け渡し装置５６に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置８１によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。受け渡し装置６２に搬送されたウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置９０によって露光装置１２に搬送され、所定のパターンで露光処理される。
露光処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６０に搬送される。その後、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４３に搬送され、露光後ベーク処理される。
露光後ベーク処理されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像処理装置３０に搬送され、現像される。現像終了後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４３に搬送され、ポストベーク処理される。
その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送され、カセットステーション１０のウェハ搬送装置２３によって所定のカセット載置板２１のカセットＣに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
次に、実施の形態にかかる現像処理装置３０の構成について図４及び図５を参照して説明する。
現像処理装置３０は、図４に示すように内部を密閉可能な処理容器１１０を有している。処理容器１１０の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成されている。
処理容器１１０は基板を載置する載置部１２０を備えている。載置部１２０は、例えば真空吸着などによりウェハＷを水平に載置するスピンチャック１２１により構成され、モータなどのチャック駆動部１２２により所定の速度で回転自在に構成されている。また、チャック駆動部１２２には、不図示のシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック１２１は昇降駆動機構により昇降自在に構成されている。
スピンチャック１２１の周囲には、ウェハＷから飛散または落下する現像液や洗浄液等の液体を受け止め、回収するカップ体１２３が設けられている。カップ体１２３は、鉛直方向に延伸する壁面部１２３ａ、壁面部１２３ａの上端に設けられ、カップ体１２３の内周方向へ傾斜してなる傾斜部１２３ｂ、壁面部１２３ａの下端に設けられる底面部１２３ｃから構成されている。カップ体１２３の底面部１２３ｃには、回収した液体を排出する排出管１２４と、カップ体１２３内の雰囲気を排気する排気管１２５が接続されている。
なお、カップ体１２３は図示しないカップ体昇降機構により昇降自在に構成されている。当該カップ体昇降機構は、ウェハＷを現像処理装置３０内へ搬入出する際にはカップ体１２３を下降させ、ウェハＷの搬入出の妨げにならないように退避させる。また、ウェハＷがスピンチャック１２１上に載置され、現像処理を行う際にはカップ体１２３は上昇し、ウェハＷ上に供給された現像液や洗浄液が周囲に飛散することを防止する。
図５に示すように、カップ体１２３のＸ方向負方向側（図５の下方向）には、Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１３０が形成されている。レール１３０は、例えばカップ体１２３のＹ方向負方向側（図５の左方向）の外方からＹ方向正方向側（図５の右方向）の外方まで形成されている。レール１３０には、例えば２本のアーム１３１、１３２が取り付けられている。
第１のアーム１３１には、現像液を供給する現像液供給ノズル１３３が支持されている。第１のアーム１３１は、ノズル駆動部１３４によってレール１３０上を移動自在になっている。これにより、現像液供給ノズル１３３は、カップ体１２３のＹ方向負方向側の外側に設けられた待機部１３５から、カップ体１２３内のウェハＷの中央部上方まで移動できる。また、ノズル駆動部１３４によって、第１のアーム１３１は昇降自在であり、現像液供給ノズル１３３の高さを調節できる。現像液としては、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）が用いられる。
第２のアーム１３２には、リンス液を供給するリンス液供給ノズル１３６および、溶剤を供給する溶剤供給ノズル１３７が支持されている。第２のアーム１３２は、ノズル駆動部１３８によってレール１３０上を移動自在となっている。これにより、リンス液供給ノズル１３６および溶剤供給ノズル１３７は、カップ体１２３のＹ方向正方向側の外側に設けられた待機部１３９から、カップ体１２３内のウェハＷの中央部上方まで移動できる。また、ノズル駆動部１３８によって、第２のアーム１３２は昇降自在であり、リンス液供給ノズル１３６および溶剤供給ノズル１３７の高さを調節できる。リンス液としては、例えば界面活性剤溶液と純水が混合された界面活性剤入りリンス液や、「水系洗浄液」の一例であるＤＩＷ（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ）、純水などが用いられる。また、溶剤としては、例えば水溶性ポリマーの水溶液が用いられる。
図４に示すように、処理容器１１０内の上部には、当該処理容器１１０内に清浄なダウンフローを形成するフィルタユニット１４０が設けられている。フィルタユニット１４０は、基板処理ステム１の天井部に設けられたファンフィルタユニットからの清浄なエアを、さらに清浄化して処理容器１１０内に供給する。
そして当該フィルタユニット１４０の外縁部近傍のダウンフローの形成を阻害しない位置であって、平面視においてスピンチャック１２１に載置されているウェハＷと重ならない位置には、非常用洗浄液ノズル１４１が、例えば２つ、処理容器１１０内の上方に設けられている。
非常用洗浄液ノズル１４１は、現像処理装置３０の異常発生時であって、当該異常を報知するためのアラーム発報部１４２からのアラームに基づいて、非常用の洗浄液をウェハＷに向けて噴射するように構成されている。非常用洗浄液ノズル１４１は、噴射した洗浄液がウェハＷの裏面に回り込むことを抑制するため、例えばスプレーノズルにより構成されている。なお、アラーム発報部１４２としては、例えば警告を画面に表示するディスプレイや、警告音を発報するブザーなどが考えられる。非常用の洗浄液としては、例えばＤＩＷなどが用いられる。
非常用洗浄液ノズル１４１は、前述のように例えば現像処理装置３０の緊急停止時などの異常発生時に洗浄液をウェハＷに向けて噴射するものである。すなわち、異常発生時に洗浄液の噴出動作を現像処理装置３０の停止とは独立して行うことができるように構成されることが望ましい。そのため、例えば、非常用洗浄液ノズル１４１に接続される非常用洗浄液供給源１５０は、前記したリンス液供給ノズル１３６に接続されるリンス液供給源１５１とは別に設けられる。また非常用洗浄液供給源１５０は、現像液供給源１５２および溶剤供給源１５３とも独立して設けられている。
なお非常用洗浄液ノズル１４１には、当該非常用洗浄液ノズル１４１から噴射される洗浄液の噴射方向および噴射角度θを調節するための角度調節機構（図示せず）が設けられている。
ここで、現像処理装置３０における現像処理方法について、図６を用いて説明する。図６は現像処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、たとえばウェハＷの表面にはＳｉＡＲＣ（Silicon-containing Anti-Reflective Coating）等の下層膜が形成されており、該下層膜の上にはレジスト膜が形成され、当該レジスト膜は露光処理、その後の加熱処理が完了しているものとする。
スピンチャック１２１上に載置されたウェハＷの現像処理を行うに際し、先ず、現像液供給ノズル１３３をウェハＷの中央部上方へ移動させる。次に、ウェハＷを回転させながら、現像液供給ノズル１３３からウェハＷ上に現像液を吐出し、ウェハＷの全面に現像液パドルを形成する（図６のＳ１）。
現像液パドルの形成後、現像液供給ノズル１３３からの現像液の供給を停止し、例えばウェハＷを所定時間静止させることによる静止現像を行い、ウェハＷ上のレジスト膜の現像を進行させる（図６のＳ２）。この間、現像液供給ノズル１３３はカップ体１２３の外へ退避させ、リンス液供給ノズル１３６および溶剤供給ノズル１３７をウェハＷの中央部上方へ移動させる。
現像を進行させるための前記所定時間が経過し、ウェハＷ上にレジストパターンが形成されると、前記溶剤供給ノズル１３７からウェハＷに対して溶剤が供給され、当該溶剤による液膜が形成される（図６のＳ３）。なお、この時ウェハＷは、スピンチャック１２１により例えば１００〜１５００ｒｐｍで回転されている。
溶剤の塗布後、ウェハＷに対してリンス液供給ノズル１３６からリンス液が供給され、ウェハＷ上の洗浄が行われる（図６のＳ４）。具体的には、ウェハＷを例えば１００〜５００ｒｐｍで回転させながらリンス液をウェハＷに供給して、ウェハＷ上の溶剤による液膜をリンス液に置換する。その後、ウェハＷの回転数を上昇させて、リンス液をウェハＷ上の全面に拡散させるとともに該リンス液を振り切って、ウェハＷを乾燥させる（図６のＳ５）。この際ウェハＷは、例えば最初に３００〜１０００ｒｐｍで５〜１５秒間回転され、次いで、１０００〜３０００ｒｐｍで１０〜２０秒間回転される。これにより一連の現像処理が終了し、ウェハＷ上にレジストパターンが形成される。
このように現像処理は、通常、現像を進行させるために必要な所定時間をかけて行われるが、例えば装置不具合やオペレーターの誤操作等により現像処理の途中で装置の動作が停止すると、前記所定時間を超えてウェハＷ上に現像液が残留し、所定時間を超えて現像処理が行われてしまう。このように現像処理が所定の時間を超えて行われると、ウェハＷ上のレジストパターンが崩れたり、レジストが剥がれてしまう等の不具合が生じるおそれがある。
かかる不具合等による装置の停止が、例えば半導体製造の前工程（ダイシング前のウェハ製造工程）の現像処理中に発生した場合は、ウェハＷ上に形成されたレジスト膜を例えばＳＰＭ（硫酸＋過酸化水素水）等の強い処理液により剥離（以下、「リワーク」という。）して、再度ウェハＷ上にレジスト液の塗布をすることで対処することができる。
しかしながら、半導体製造の後工程（ダイシング後のパッケージ工程）において装置が停止した場合、既にチップがデバイス上にボンディングされ、回路が形成されている場合があるため、前記リワークを行った場合、デバイスに損傷を与えてしまう。すなわち、特に後工程において現像処理装置の動作が停止した場合にはリワークを行うことが困難であるため、直ちにウェハＷ上における現像処理の進行を阻止する必要がある。
ウェハＷ上における現像処理進行の阻止方法としては、例えば先述のリキッドエンド処理が挙げられる。リキッドエンド処理では、現像処理装置の再起動の際にウェハＷ上の現像液を振り切るとともに、現像後に通常の洗浄処理を行うリンスノズルを用いてリンス液を供給してウェハＷ上を洗浄することで、現像処理進行の阻止を図っている。
しかしながら、このリキッドエンド処理では、現像処理装置の再起動に伴ってウェハＷの洗浄を行うため、例えば装置の再起動に時間を要した場合には、前記所定時間を超過してしまう場合がある。また例えば、装置不具合が現像処理装置の回転駆動系や供給系において発生していた場合、現像処理進行の阻止に必要なスピンチャックの回転やリンス液の吐出を適切に行うことができない。このように現像処理の阻止動作までに時間を要したり、阻止動作を適切に行うことができなかったりすると、当該ウェハＷやチップ、またはデバイスが無駄になってしまうことがある。
そこで、本開示に関連する現像処理装置３０は、現像後に通常の洗浄処理を行うリンス液供給ノズル１３６とは別に、異常発生時にウェハＷ上に洗浄液を噴射する１以上の非常用洗浄液ノズル１４１と、現像処理装置３０の異常発生に伴ってアラームを発報するアラーム発報部１４２と、を備えている。そして、非常用洗浄液ノズル１４１は、現像処理装置３０の異常発生時に、前記アラーム発報部１４２によるアラームに基づいて、スピンチャック１２１に載置されたウェハＷへ向けて洗浄液の噴射を開始する。これによって、極めて迅速に現像処理進行を停止させることができる。
以下、現像処理装置３０の異常発生に際しての動作（非常時動作）の一例について説明する。図７は、現像処理装置３０において、アラーム発報部１４２によるアラームの発報を検知してから、ウェハＷ上の現像液の洗浄が完了するまでの動作の一例を示すフローチャートである。
現像処理装置３０や、当該現像処理装置３０を備える装置系、すなわち基板処理システム１における不具合、オペレーターの誤操作等により、現像処理装置３０の動作の非常停止を検知（非常停止検知工程）すると、アラーム発報部１４２により装置の異常発生等、非常時である旨を警告するアラームが発報される（図７のＳ１１：アラーム発報工程）。
装置の異常としては、例えばアーム１３１、１３２の動作不良、スピンチャック１２１の回転駆動系の不良などの装置の動作不良や、作業員が基板処理システム１の動作中に、誤ってシステムの保守点検用のドアを開けてしまう等の人為的なインシデント等が挙げられる。
かかる発報が現像処理の途中で検知された場合、現像処理装置３０の動作不良や停止によってウェハＷの現像処理が所定時間を超えて進行することを阻止するため、前記非常用洗浄液ノズル１４１から、スピンチャック１２１に載置されたウェハＷに向けて洗浄液が噴射される（図７のＳ１２：非常時洗浄工程）。
当該非常時洗浄工程においては、スピンチャック１２１を例えば、５００ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ、例えば２００ｒｐｍで回転させることにより、ウェハＷ上に噴射された洗浄液を、遠心力によりウェハＷの全面に拡散させることで、当該ウェハＷの全面を適切に洗浄することができる。しかしながら、例えば現像処理装置３０の異常がスピンチャックの回転駆動系に起因する場合、すなわち、スピンチャック１２１に不具合によるものであった場合、スピンチャック１２１を回転させることができず、洗浄液の拡散を行うことができない。
そこで、例えば本実施例のように非常用洗浄液ノズル１４１が２つ設けられている場合、ウェハＷ上における非常用洗浄液ノズル１４１、１４１からのそれぞれの被噴射領域Ａ、Ｂが、図８に示すように設定されていることがよい。より詳述すると非常用洗浄液ノズル１４１、１４１のウェハＷ上の噴射中心位置は、ウエハＷの中心からずれた位置となるように噴射される。そしてウェハＷ上に噴射された洗浄液は、ウェハＷ上に滞留している現像液やリンス液を、被噴射領域Ａ、Ｂからさらに外側に押し出すように設定されており、結果的にウェハＷの全面において、洗浄液の液流によってウェハＷ上に滞留している現像液やリンス液がすべて押し流されるように設定されている。これにより、例えばスピンチャック１２１に不具合が生じ、回転ができない場合であっても、ウェハＷの全面の洗浄を適切に行うことができる。
なお、本実施例において非常用洗浄液ノズル１４１は２つ設けられているが、非常用洗浄液ノズルから噴射される洗浄液の被噴射領域がウェハＷの全面を適切に覆ったり、噴射された洗浄液の液流によってウェハＷ上に滞留している現像液やリンス液がすべて押し流すことができれば、その数は２つに限定されない。例えば、ウェハＷの径が小さい場合には、非常用洗浄液ノズル１４１の設置数を１つにしてもよいし、逆に２つでは適切にウェハＷの全面を覆うことができなかったり、ウェハＷ上に噴射された洗浄液の液流が届かない空白領域が出る場合には、非常用洗浄液ノズル１４１を３つ以上設置してもよい。
なお、非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の噴射は、上述のようにウェハＷをスピンチャック１２１により回転することができない場合、ウェハＷの全面において、洗浄液が外側へと流れ出るような角度、方向、または流量で噴射される必要がある。すなわち、ウェハＷを回転させることができない場合に、当該ウェハＷ上に洗浄液による液だまりが形成されないように非常用洗浄液ノズル１４１から洗浄液が噴射する必要がある。
なお、非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の吐出時間および、スピンチャック１２１の回転数は任意に設定できる。例えば、ウェハＷが現像処理装置３０に搬入された直後にアラームの発報が検知され、ウェハＷ上に現像液が供給されていないことが明らかである場合には、非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の吐出やスピンチャック１２１の回転を省略してもよい。また非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の吐出時間や回転数は、予め前記制御部１００に格納された処理レシピにしたがって行われるようにしてもよいし、またアラームの発報を確認したオペレーターが操作画面上で任意に設定するようにしてもよい。
処理レシピ等によって設定された非常用洗浄液ノズル１４１から洗浄液の吐出時間が経過し、ウェハＷ上の現像液が十分に希釈され、ウェハＷ上からすべて洗い流されると、非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の噴射が終了する（図７のＳ１３）。
洗浄液の噴射の終了を確認したオペレーターは、アラーム発報部１４２により発報されているアラームの解除（アラームクリア）を行う（図７のＳ１４）。そして、ウェハＷ上に洗浄液等が残留している場合には、スピンチャック１２１によりウェハＷを回転させ、ウェハＷ上に残留した液の振り切り処理を行い（図７のＳ１５）、当該振り切り処理が完了することで、一連の非常時動作が終了する。なお、スピンチャック１２１によるウェハＷの回転ができない場合には、当該振り切り処理を省略することもできる。
ここで、例えばスピンチャック１２１にウェハＷが載置されていない状態でアラームが発報され、非常用洗浄液ノズル１４１から洗浄液が噴射された場合、スピンチャック１２１の内部に洗浄液が侵入することで、現像処理装置３０に不具合を発生させてしまうことが考えられる。
そのため現像処理装置３０は、載置部１２０としてのスピンチャック１２１上のウェハＷの有無を判定するための基板検知部（図示せず）を更に有していることが好ましい。基板検知部による基板の検知方法としては、例えばウェハＷのスピンチャック１２１上への真空吸着のために駆動する真空ポンプの作動状態を検知することによって行ってもよいし、または、例えばレーザー変位計や重量計などによる検知方法を用いてもよい。
このように、現像処理装置３０に基板検知部を設けることにより、スピンチャック１２１上のウェハＷの有無によって、非常用洗浄液ノズル１４１を作動させるか否かを決定することができる（基板検知工程）。すなわち、スピンチャック１２１にウェハＷが載置されている場合のみ、前記非常用洗浄液ノズル１４１を作動させ、スピンチャック１２１にウェハＷが載置されていない場合には、たとえ前記アラーム発報部１４２からのアラームの発報を検知しても、前記非常用洗浄液ノズル１４１を作動させないようにすることができる。
なお、かかる基板検知工程は、少なくとも前記非常用洗浄液ノズル１４１による洗浄液の噴射（非常時洗浄工程）よりも前に行われていればよく、例えば、アラームの発報後、洗浄液の噴射前までの間に検知してもよいし、現像処理装置３０へウェハＷを搬入してスピンチャック１２１にウェハＷが載置されると同時に検知するようにしてもよい。また、上述のように例えば真空ポンプの作動状態を検知する場合には、常時基板の有無を判定するようにしてもよい。
また、例えば現像処理装置３０の非常停止が、現像処理装置３０からの液漏れが検知された場合、ここで更に非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液を噴射してしまうと、液漏れが更に進行してしまう場合が考えられる。このため、例えば現像処理装置３０の非常停止が液漏れに起因する場合には、たとえ前記アラーム発報部１４２からのアラームの発報を検知しても、前記非常用洗浄液ノズル１４１を作動させないようにしてもよい。
なお、現像処理装置３０による現像処理を繰り返し行うと、カップ体１２３には、現像液や溶剤などから発生する昇華物が堆積し、かかる昇華物によりリンス液供給ノズル１３６や非常用洗浄液ノズル１４１の供給ラインが汚染されてしまう場合がある。かかる供給ラインの汚染を防止するため、カップ体１２３の定期洗浄を行う必要がある。
カップ体１２３の定期洗浄は、例えばスピンチャック１２１上にＣＷＤ（Ｃｕｐ Ｗａｓｈ Ｄｉｓｋ）等のダミー基板を載置した状態でカップ体１２３をカップ体昇降機構により上昇させ、当該ＣＷＤの表面に洗浄液を噴射することによって行われる。これによりカップ体１２３に堆積した昇華物を洗浄し、すなわち、リンス液、洗浄液の供給ラインの汚染を防止することができる。
かかるカップ体１２３の定期洗浄は、例えば予め設定したカップ洗浄レシピにしたがって行われるものであり、例えば一定の期間毎（現像処理の規定回数毎、規定時間の経過毎、等）、またはオペレーターによりカップ洗浄の必要があると判断された場合等に行われる。
また、非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の噴射は、噴射された洗浄液が、スピンチャック１２１の周辺部材に飛散することにより、周辺部材に不具合を発生させることがないようにする必要がある。すなわち、洗浄液の被噴射領域がカップ体１２３の内周よりも内側に収まるように、前記角度調節機構（図示せず）により非常用洗浄液ノズル１４１からの洗浄液の噴射方向、噴射角度θが調整される必要がある。これにより、非常用洗浄液ノズル１４１から噴射された洗浄液が直接周辺部材に飛散することなく、また、ウェハＷ上で跳ね返った洗浄液もカップ体１２３に受け止められ、周辺部材に飛散することがない。
ここで、洗浄液の被噴射領域がカップ体１２３の内周よりも内側に収まるように、とは、例えば図９に示すように、非常用洗浄液ノズル１４１からの側面視における洗浄液の拡散領域Ａ′、Ｂ′が、カップ体１２３の傾斜部１２３ｂの内周面よりも内側に収まる状態のことを言う。
なお、洗浄液の噴射角度θは、図８に示すように被噴射領域Ａ、ＢがウェハＷの全面をカバーするか、あるいは噴射後の洗浄液の液流がウェハＷの全面で確認でき、ウェハＷ上の液がすべて洗い流されるときの噴射角度である。本実施の形態においては噴射角度θは例えば５０°に設定されている。
また必要に応じて、カップ体１２３の外周に外カップ１７０を設け、非常用洗浄液ノズル１４１から噴射された洗浄液が、周囲の部材に飛散することを防止するように構成してもよい。
また非常用洗浄液ノズル１４１は、上述のようにスピンチャック１２１の上方であって、当該スピンチャック１２１に載置されたウェハＷと平面視において重ならない位置に配置して設けられる。かかる非常用洗浄液ノズル１４１の配置は、図８に示すように、カップ体１２３の傾斜部１２３ｂに形成された切欠き部１２３ｄ（平面視において、傾斜部１２３ｂが形成されていない部分）の上方であることが好ましい。このような配置とすることで、例えば非常用洗浄液ノズル１４１の非作動時に、噴射孔から洗浄液の液滴が落下したとしても、ウェハＷ上に当該洗浄液の液滴を付着させることなく、カップ体１２３の内部へと導くことができる。
また、かかる非常用洗浄液ノズル１４１の非作動時の、噴射孔からの洗浄液の液滴の落下を抑制するため、図９に示すように、非常用洗浄液ノズル１４１は、洗浄液供給ラインに残留した洗浄液を除去するためのエア供給ライン１６０をさらに備えていてもよい。これにより、たとえ洗浄液供給ライン内に洗浄液が残留していたとしても、エア供給ライン１６０からのエアの噴射により、当該残留した洗浄液を押し出し、非常用洗浄液ノズル１４１の外部へと排出することができる（エア吐出工程）。すなわち、非常用洗浄液ノズル１４１の噴射孔からの液滴の落下を防止することができる。かかるエアの噴射は、例えば前記非常時洗浄工程の後や、非常用洗浄液ノズル１４１の目詰まりを回避するための定期ダミーディスペンスの後、前記定期カップ洗浄の際に行われる。
なお、かかるエアの噴射時間についても任意に設定できるものとし、例えば、予め前記制御部１００に格納された処理レシピにしたがって行われるようにしてもよいし、アラームの発報を確認したオペレーターが操作画面上で適宜設定するようにしてもよい。
また、噴射孔からの洗浄液の液滴の落下を抑制するための別の方法として、例えばサックバックバルブを洗浄液供給ラインに設けてもよい。
また、非常用洗浄液ノズル１４１への洗浄液供給ラインには、図９に示したように、流量計２００が設けられていてもよい。これにより、非常用洗浄液ノズル１４１から噴射される洗浄液の流量監視を行い、ウェハＷ上へ向けての洗浄液の噴射が適切に行われているかどうかを確認することができる。かかる流量監視は、オペレーターの目視により行われていてもよいし、前記制御部１００により行われていてもよい。なお、かかる流量計２００による流量監視は、ウェハＷ上の洗浄が適切に行うことができているかどうかを確認できればよく、少なくとも洗浄液流量の下限を監視できるものであればよい。
なお前記した実施の形態では、非常用洗浄液ノズル１４１、１４１は、図８に示したように、被噴射領域Ａ、Ｂが敢えて一部重複、すなわち干渉するようにその配置、噴射角度が設定されていたが、これに代えて図１０に示したように、２つの非常用洗浄液ノズル１４１ａ、１４１ｂから噴射される洗浄液のウェハＷ上での被噴射領域Ｅ、Ｆが相互に干渉しないように配置されていてもよい。なお図示の都合上、被噴射領域Ｅ、Ｆの間には空隙が描図されているが、実際の装置では、もちろん当該空隙が存在せず、被噴射領域Ｅ、Ｆが隣接しているようにするのが好ましい。
この図１０の例によれば、非常用洗浄液ノズル１４１ａ、１４１ｂからの液流によってウェハＷ上の現像液やリンス液をウェハＷ外方に押し出すようにして、ウェハＷ上の現像液やリンス液を除去することができる。また図１０に示した例では、ウェハＷを回転させることで、ウェハＷの全面においてウェハＷ上の現像液やリンス液を除去することになる。ウェハＷを回転させないで、ウェハＷ上の全面の現像液やリンス液を除去する場合には、２つの被噴射領域Ｅ、ＦでウェハＷ上を全てカバーするようにその配置、噴射角度を設定すればよい。あるいは、被噴射領域Ｅ、Ｆ自体はウェハＷ上を全てカバーしなくとも、被噴射領域Ｅ、Ｆからの洗浄液の液流が、結果的にウェハＷ上を全てカバーするように、噴射領域、噴射角度、さらには噴射量、噴射速度等を設定すればよい。たとえば非常用洗浄液ノズル１４１ａ、１４１ｂに最も近い場所のみに被噴射領域を設定しても、当該被噴射領域からの洗浄液の液流が、図１０に示したような広がり、領域をカバーするようになっていればよい。被噴射領域Ｅ、Ｆからの各液流もウェハＷ上で干渉しないように設定してもよい。
例えば１の非常用洗浄液ノズルに複数の噴射口を扇状に配置してもよく、複数の非常用洗浄液ノズルを扇状に配置してもよい。いずれにしろ被噴射領域が干渉しないように非常用洗浄液ノズルからの洗浄液の噴射を調整することで、ウェハＷ上の現像液やリンス液をウェハＷ外方に効率よくかつ速やかに押し出すことが可能である。
図１１は、３つの非常用洗浄液ノズル１４１ｃ、１４１ｄ、１４１ｅから噴射される洗浄液のウェハＷ上での被噴射領域Ｊ、Ｋ、Ｌが相互に干渉しないように各非常用洗浄液ノズル１４１ｃ、１４１ｄ、１４１ｅが扇状に配置された例を示している。この例も図示の都合上、被噴射領域Ｊ、Ｋ、Ｌの間には空隙が描図されているが、実際の装置では当該空隙が存在せず、被噴射領域Ｊ、Ｋ、Ｌが隣接しているようにするのがよい。
この図１１の例によっても、非常用洗浄液ノズル１４１ｃ〜１４１ｅからの液流によってウェハＷ上の現像液やリンス液をウェハＷ外方に押し出すようにして、ウェハＷ上の現像液やリンス液を除去することができる。また図１１に示した例でも、ウェハＷを回転させることで、ウェハＷの全面においてウェハＷ上の現像液やリンス液を除去することになる。ウェハＷを回転させないで、ウェハＷ上の全面の現像液やリンス液を除去する場合には、３つの被噴射領域Ｊ、Ｋ、ＬでウェハＷ上を全てカバーするようにその配置、噴射角度を設定すればよい。あるいは、被噴射領域Ｊ、Ｋ、Ｌ自体はウェハＷ上を全てカバーしなくとも、被噴射領域Ｊ、Ｋ、Ｌからの洗浄液の液流が、結果的にウェハＷ上を全てカバーするように、被噴射領域、噴射角度、噴射量、噴射速度等を設定すればよい。
なお、本実施の形態に係る非常時動作は、半導体製造の後工程において現像処理装置３０の停止が必要となった場合、すなわち、リワークができない場合に特に有効であるが、半導体製造の前工程において装置の停止が必要となった場合にも当然に適用することができる。
また異常発生とは、現像処理装置を構成する部材、部品等に動作不良や不具合が発生した場合のみならず、現像処理装置を備えたシステム全体の一部において、そのような動作不良や不具合が発生した場合も必要に応じて含めてもよい。またその他に、作業員の操作誤りや、ドアの開放等、所定の操作マニュアルに反した人為的行動も必要に応じて異常発生に含めてもよい。またこれらの場合、非常時動作を行なうケースを予め選択して、かかる異常発生による非常時動作を、たとえば制御部１００にケースごとに入力しておくようにしてもよい。
以上、実施形態について説明したが、本開示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技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
１ 基板処理システム
３０ 現像処理装置
１００ 制御部
１１０ 処理容器
１２０ 載置部
１２１ スピンチャック
１２３ カップ体
１３３ 現像液供給ノズル
１３６ リンス液供給ノズル
１３７ 溶剤供給ノズル
１４０ フィルタユニット
１４１ 非常用洗浄液ノズル
１４２ アラーム発報部
１５０ 洗浄液供給源
１５１ リンス液供給源
１６０ エア供給ライン
２００ 流量計
Ａ、Ｂ 被噴射領域
Ｗ ウェハ

Claims (11)

  1. 基板の現像を行う現像処理装置であって、
    前記基板を載置する載置部と、
    通常の洗浄ノズルとは別に設けられた、前記載置部上の基板へ向けて洗浄液を噴射する１以上の非常用洗浄液ノズルと、を有し、
    前記非常用洗浄液ノズルは、前記現像処理装置の異常発生時に作動して基板へ向けて洗浄液の噴射を行うことを特徴とする、現像処理装置。
  2. 前記現像処理装置の異常発生時にアラームを発報するアラーム発報部を有し、
    前記非常用洗浄液ノズルは、当該アラーム発報部からのアラーム発報に基づいて、前記載置部に載置された基板へ向けて洗浄液の噴射を開始することを特徴とする、請求項１に記載の現像処理装置。
  3. 前記載置部に基板が載置されていない場合には、前記現像処理装置の非常時であっても前記非常用洗浄液ノズルは作動しないことを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の現像処理装置。
  4. 前記非常用洗浄液ノズルは、前記載置部の上方であって、当該載置部に載置された基板と平面視において重ならない位置に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像処理装置。
  5. 前記非常用洗浄液ノズルは、前記洗浄液を噴霧するスプレーノズルであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像処理装置。
  6. 前記載置部は回転自在に構成され、前記非常用洗浄液ノズルから洗浄液を噴射する際には前記載置部は回転することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像処理装置。
  7. 前記非常用洗浄液ノズルを２以上有し、
    前記各非常用洗浄液ノズルから噴射される洗浄液の前記基板上での被噴射領域が相互に干渉しないように、前記各非常用洗浄液ノズルが配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像処理装置。
  8. 現像処理装置を用いて基板の現像を行う現像処理方法であって、
    現像処理装置内の載置部に基板が載置された後に、当該現像処理装置または当該現像処理装置を備えるシステムにおいて異常が発生した場合に、通常の洗浄ノズルとは別に前記現像処理装置に設けられた、１以上の非常用洗浄液ノズルから、前記載置部上の基板へ向けて洗浄液を噴射する非常時洗浄工程、を有することを特徴とする現像処理方法。
  9. 前記非常時洗浄工程は、前記現像処理装置または当該現像処理装置を備えるシステムにおいて異常が発生した場合に、当該異常を発報するアラームに基づいて開始されることを特徴とする、請求項８に記載の現像処理方法。
  10. 前記非常時洗浄工程は、前記載置部に基板が載置されていない場合には実行されないことを特徴とする、請求項８〜９のいずれか一項に記載の現像処理方法。
  11. 前記非常時洗浄工程においては、前記基板を載置した前記載置部が回転することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の現像処理方法。
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