JP3164739B2 - 塗布膜形成方法及びその装置 - Google Patents
塗布膜形成方法及びその装置Info
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- JP3164739B2 JP3164739B2 JP26191694A JP26191694A JP3164739B2 JP 3164739 B2 JP3164739 B2 JP 3164739B2 JP 26191694 A JP26191694 A JP 26191694A JP 26191694 A JP26191694 A JP 26191694A JP 3164739 B2 JP3164739 B2 JP 3164739B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】を本発明は、塗布膜形成方法及び
その装置に関する。
その装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程の中には、フ
ォトリソグラフィ技術を用いて回路パターン等を縮小し
てフォトレジストに転写し、これを現像処理する一連の
工程がある。この一連の工程は、図7に示すように半導
体ウエハ(以下「ウエハ」という)にレジスト液を塗布
し、露光後のウエハに対して現像を行う塗布・現像装置
と、レジスト膜に露光を行う露光装置とを組み合わせ行
われる。
ォトリソグラフィ技術を用いて回路パターン等を縮小し
てフォトレジストに転写し、これを現像処理する一連の
工程がある。この一連の工程は、図7に示すように半導
体ウエハ(以下「ウエハ」という)にレジスト液を塗布
し、露光後のウエハに対して現像を行う塗布・現像装置
と、レジスト膜に露光を行う露光装置とを組み合わせ行
われる。
【0003】図7のシステムでは、先ず塗布・現像装置
1Aのアドヒージョン処理部11にてウエハWに対して
疎水化処理を施し、冷却部12にて冷却した後、塗布処
理部13にてレジスト膜を塗布形成する。そして加熱部
14にて加熱しベーキング処理を施した後露光装置1B
にて所定のパターンを露光し、更に塗布・現像装置1A
の現像処理部15にて前記パターンを現像する。なお図
中16はウエハを搬送するメインアーム、17は塗布・
現像装置1A及び露光装置1B間でウエハの移載を行う
インターフェイスである。
1Aのアドヒージョン処理部11にてウエハWに対して
疎水化処理を施し、冷却部12にて冷却した後、塗布処
理部13にてレジスト膜を塗布形成する。そして加熱部
14にて加熱しベーキング処理を施した後露光装置1B
にて所定のパターンを露光し、更に塗布・現像装置1A
の現像処理部15にて前記パターンを現像する。なお図
中16はウエハを搬送するメインアーム、17は塗布・
現像装置1A及び露光装置1B間でウエハの移載を行う
インターフェイスである。
【0004】前記塗布処理部13は、ウエハの表面に例
えばスピンコーティング法によりレジスト液を塗布する
塗布機構と、この塗布機構で塗布形成された塗布膜(レ
ジスト膜)のうちウエハWの両面周縁部の塗布膜をリン
ス液例えばシンナーにより除去するリンス機構とを備え
ている。ところで最近では露光装置1Bにおける露光処
理の時間が短縮されてきており、例えばタクトタイム
(1枚のウエハの処理時間)が30秒程度もの高速な露
光装置も開発されている。従って露光処理の前処理であ
る、塗布処理部13における塗布膜形成処理も、露光装
置のダクトタイム以下で行う必要がある。仮に塗布膜形
成処理が露光装置のダクトタイムよりも長いと、露光装
置のスループットが高いにもかかわらず露光装置側でウ
エハWを待つ状態となり、結局システム全体のスループ
ットには反映されなくなるからである。
えばスピンコーティング法によりレジスト液を塗布する
塗布機構と、この塗布機構で塗布形成された塗布膜(レ
ジスト膜)のうちウエハWの両面周縁部の塗布膜をリン
ス液例えばシンナーにより除去するリンス機構とを備え
ている。ところで最近では露光装置1Bにおける露光処
理の時間が短縮されてきており、例えばタクトタイム
(1枚のウエハの処理時間)が30秒程度もの高速な露
光装置も開発されている。従って露光処理の前処理であ
る、塗布処理部13における塗布膜形成処理も、露光装
置のダクトタイム以下で行う必要がある。仮に塗布膜形
成処理が露光装置のダクトタイムよりも長いと、露光装
置のスループットが高いにもかかわらず露光装置側でウ
エハWを待つ状態となり、結局システム全体のスループ
ットには反映されなくなるからである。
【0005】一方塗布処理部13では、例えばスピンコ
ーティング法によりレジスト液を塗布した後、ウエハW
を回転させてレジスト膜を乾燥させ、その後バックリン
ス、サイドリンスなどと呼ばれている、ウエハの両面周
縁部のレジスト膜のリンスを行っている。このようにリ
ンスを行う理由は、次の通りである。即ち塗布処理直後
における膜厚は均一であるが、時間が経つに従い表面張
力の影響でウエハ周縁部でレジスト液が盛り上がるよう
に厚くなり、また、レジスト液がウエハの下面周縁部に
まで回り込んで不要な膜が形成される現象が発生する。
このようにウエハの周縁部に不均一な厚い膜が形成され
ていると、集積回路パターン等の現像時に周縁部のレジ
スト膜が完全には除去されずに残存することになり、そ
の後のウエハの搬送工程中にその残存したレジストが剥
がれ、パーティクル発生の原因となる。なおリンスの前
にレジスト膜を乾燥させる理由は、レジスト膜が乾かな
いうちにリンスを行ってレジスト膜を除去すると、その
除去した部分の付近がダレてしまい、その後のパーティ
クルの原因となるからである。
ーティング法によりレジスト液を塗布した後、ウエハW
を回転させてレジスト膜を乾燥させ、その後バックリン
ス、サイドリンスなどと呼ばれている、ウエハの両面周
縁部のレジスト膜のリンスを行っている。このようにリ
ンスを行う理由は、次の通りである。即ち塗布処理直後
における膜厚は均一であるが、時間が経つに従い表面張
力の影響でウエハ周縁部でレジスト液が盛り上がるよう
に厚くなり、また、レジスト液がウエハの下面周縁部に
まで回り込んで不要な膜が形成される現象が発生する。
このようにウエハの周縁部に不均一な厚い膜が形成され
ていると、集積回路パターン等の現像時に周縁部のレジ
スト膜が完全には除去されずに残存することになり、そ
の後のウエハの搬送工程中にその残存したレジストが剥
がれ、パーティクル発生の原因となる。なおリンスの前
にレジスト膜を乾燥させる理由は、レジスト膜が乾かな
いうちにリンスを行ってレジスト膜を除去すると、その
除去した部分の付近がダレてしまい、その後のパーティ
クルの原因となるからである。
【0006】このように塗布処理部では、塗布、乾燥及
びリンスを行うため、ダクトタイムを短縮することには
限界があり、露光装置のダクトタイムの短縮化に対応す
るためには、塗布処理部13を複数例えば2台を設け、
図8に示すようにパラレルに塗布膜形成処理を行ってい
た。
びリンスを行うため、ダクトタイムを短縮することには
限界があり、露光装置のダクトタイムの短縮化に対応す
るためには、塗布処理部13を複数例えば2台を設け、
図8に示すようにパラレルに塗布膜形成処理を行ってい
た。
【0007】
【発明が解決しようとしている課題】ここで露光される
パターンの線幅に応じてレジストの種類が異なるので、
塗布処理部13においては、通常多種類のレジスト液を
塗布できるように、レジスト液の供給系が用意されてい
る。例えば4種類のレジスト液を塗布するためには、レ
ジスト液溜用の容器、配管、供給ポンプ、フィルタ及び
バルブなどの供給系統を4系統用意しなければならない
が、塗布処理部13を2個設けると、その2倍(8系
統)必要となる。実際にはレジスト液の種類はかなり多
いため、塗布処理部13を2個設けてパラレル処理する
手法では、レジスト液の供給系統に係る設備が多くな
り、そのため広いスペースを必要とする上、コストアッ
プにもなっている。塗布・現像装置はクリーンルーム内
に設置されるが、クリーンルームは、空気清浄装置を備
え、床等の構造も特殊であり、単位面積当りのコストが
非常に高価であることから、塗布処理部を2個設けるこ
とは、この点からも非常に不利である。
パターンの線幅に応じてレジストの種類が異なるので、
塗布処理部13においては、通常多種類のレジスト液を
塗布できるように、レジスト液の供給系が用意されてい
る。例えば4種類のレジスト液を塗布するためには、レ
ジスト液溜用の容器、配管、供給ポンプ、フィルタ及び
バルブなどの供給系統を4系統用意しなければならない
が、塗布処理部13を2個設けると、その2倍(8系
統)必要となる。実際にはレジスト液の種類はかなり多
いため、塗布処理部13を2個設けてパラレル処理する
手法では、レジスト液の供給系統に係る設備が多くな
り、そのため広いスペースを必要とする上、コストアッ
プにもなっている。塗布・現像装置はクリーンルーム内
に設置されるが、クリーンルームは、空気清浄装置を備
え、床等の構造も特殊であり、単位面積当りのコストが
非常に高価であることから、塗布処理部を2個設けるこ
とは、この点からも非常に不利である。
【0008】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、高いスループットが得られる塗
布膜形成方法及びその装置を提供することにある。
のであり、その目的は、高いスループットが得られる塗
布膜形成方法及びその装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、第1の処
理部内にて塗布機構により被処理基板の表面に塗布液を
供給すると共に、載置台により被処理基板を水平に回転
させることにより塗布液を遠心力で伸展させて塗布する
塗布工程と、次いで前記被処理基板を、搬送機構により
前記第1の処理部に隣接する第2の処理部内に搬送する
搬送工程と、この搬送工程の前に前記第1の処理部内に
て及び前記搬送工程の後に前記第2の処理部内にて、載
置台により被処理基板を水平に回転させることにより被
処理基板の塗布液を乾燥する乾燥工程と、 その後前記第
2の処理部内にて載置台により被処理基板を水平に回転
させながらリンス機構により被処理基板の周縁部の不要
な塗布液を除去するリンス工程と、を備え、第1の処理
部及び第2の処理部における前記乾燥工程の時間配分を
調整することにより第1の処理部における処理時間と第
2の処理部における処理時間とを概揃えることを特徴と
する。
理部内にて塗布機構により被処理基板の表面に塗布液を
供給すると共に、載置台により被処理基板を水平に回転
させることにより塗布液を遠心力で伸展させて塗布する
塗布工程と、次いで前記被処理基板を、搬送機構により
前記第1の処理部に隣接する第2の処理部内に搬送する
搬送工程と、この搬送工程の前に前記第1の処理部内に
て及び前記搬送工程の後に前記第2の処理部内にて、載
置台により被処理基板を水平に回転させることにより被
処理基板の塗布液を乾燥する乾燥工程と、 その後前記第
2の処理部内にて載置台により被処理基板を水平に回転
させながらリンス機構により被処理基板の周縁部の不要
な塗布液を除去するリンス工程と、を備え、第1の処理
部及び第2の処理部における前記乾燥工程の時間配分を
調整することにより第1の処理部における処理時間と第
2の処理部における処理時間とを概揃えることを特徴と
する。
【0010】本発明装置は、複数の被処理基板を収納し
た基板キャリアが載置されるキャリアステ−ジと、前記
基板キャリアに対して処理前の被処理基板を取り出し、
また処理後のウエハを受け渡すための被処理基板搬送機
構と、レジストの塗布処理を行う塗布処理部と、被処理
基板を加熱する加熱部と、露光後の被処理基板に対して
現像処理を行う現像処理部と、被処理基板搬送機構を介
して受けとった被処理基板を前記塗布処理部及び加熱部
の間で受け渡しを行うメインア−ムと、を備えた塗布、
現像装置において、前記塗布処理部は、塗布機構により
被処理基板の表面にレジスト液を塗布する第1の処理部
と、この第1の処理部に隣接し、リンス機構により被処
理基板の周縁部の不要なレジスト液を除去する第2の処
理部と、前記第1の処理部にてレジスト液が塗布された
被処理基板を第2の処理部に搬送する搬送機構と、前記
第1の処理部、第2の処理部及び搬送機構を外部と区画
しかつ第1の処理部及び第2の処理部が連通するように
囲むカバ−体と、を備えたことを特徴とする。
た基板キャリアが載置されるキャリアステ−ジと、前記
基板キャリアに対して処理前の被処理基板を取り出し、
また処理後のウエハを受け渡すための被処理基板搬送機
構と、レジストの塗布処理を行う塗布処理部と、被処理
基板を加熱する加熱部と、露光後の被処理基板に対して
現像処理を行う現像処理部と、被処理基板搬送機構を介
して受けとった被処理基板を前記塗布処理部及び加熱部
の間で受け渡しを行うメインア−ムと、を備えた塗布、
現像装置において、前記塗布処理部は、塗布機構により
被処理基板の表面にレジスト液を塗布する第1の処理部
と、この第1の処理部に隣接し、リンス機構により被処
理基板の周縁部の不要なレジスト液を除去する第2の処
理部と、前記第1の処理部にてレジスト液が塗布された
被処理基板を第2の処理部に搬送する搬送機構と、前記
第1の処理部、第2の処理部及び搬送機構を外部と区画
しかつ第1の処理部及び第2の処理部が連通するように
囲むカバ−体と、を備えたことを特徴とする。
【0011】このような発明によれば、被処理体を第1
の処理部、第2の処理部の順でシリーズに通すことによ
り、塗布処理部における、一の被処理基板の処理終了時
点から次の被処理基板の処理終了時点までの間隔Tが、
従来のように塗布処理及びリンス処理を共通の処理部で
行っていた場合に比べて短くなる。そして例えばレジス
ト液をウエハW表面に塗布した後、リンス処理を行う前
に塗布膜を乾燥させなければならないが、この乾燥工程
を第1の処理部と第2の処理部とに配分して、第1の処
理部における処理時間(前段の処理時間)と第2の処理
部における処理時間(後段の処理時間)とを概揃えるこ
とにより前記時間間隔Tを略最短に近いものとすること
ができる。
の処理部、第2の処理部の順でシリーズに通すことによ
り、塗布処理部における、一の被処理基板の処理終了時
点から次の被処理基板の処理終了時点までの間隔Tが、
従来のように塗布処理及びリンス処理を共通の処理部で
行っていた場合に比べて短くなる。そして例えばレジス
ト液をウエハW表面に塗布した後、リンス処理を行う前
に塗布膜を乾燥させなければならないが、この乾燥工程
を第1の処理部と第2の処理部とに配分して、第1の処
理部における処理時間(前段の処理時間)と第2の処理
部における処理時間(後段の処理時間)とを概揃えるこ
とにより前記時間間隔Tを略最短に近いものとすること
ができる。
【0012】
【実施例】以下に本発明を、ウエハ上にレジストのマス
クを形成するための塗布・現像装置にて行われる塗布膜
形成方法に適用した実施例について説明する。先ず本発
明の実施例を実施するための塗布処理部を含む塗布・現
像装置の全体構成について図1を参照しながら簡単に述
べておく。図1中2aはキャリアステージ、2bはウエ
ハ搬送機構であり、被処理基板、例えばウエハWを複数
枚収納したキャリア2cがキャリアステージ2aに載置
される。21はウエハ搬送用のメインアームであり、キ
ャリア2c内のウエハWは、搬送機構2b及びメインア
ーム21を介して搬送され、アドヒージョン処理部22
にて疎水化処理が施され、冷却部23にて冷却された
後、本発明方法を実施する塗布処理部24にてフォトレ
ジスト膜すなわち感光膜が塗布形成される。そして、こ
のフォトレジスト膜が加熱部25にて加熱されてベーキ
ング処理が施された後、インターフェイス27の搬送機
構28により露光装置26に搬送され、露光装置26に
より所定のパターンが露光される。そして、露光後のウ
エハは現像処理部29内へ搬送され、現像液により現像
された後、メインアーム21及び搬送機構2bを通じて
例えば元のキャリア2c内に戻される。
クを形成するための塗布・現像装置にて行われる塗布膜
形成方法に適用した実施例について説明する。先ず本発
明の実施例を実施するための塗布処理部を含む塗布・現
像装置の全体構成について図1を参照しながら簡単に述
べておく。図1中2aはキャリアステージ、2bはウエ
ハ搬送機構であり、被処理基板、例えばウエハWを複数
枚収納したキャリア2cがキャリアステージ2aに載置
される。21はウエハ搬送用のメインアームであり、キ
ャリア2c内のウエハWは、搬送機構2b及びメインア
ーム21を介して搬送され、アドヒージョン処理部22
にて疎水化処理が施され、冷却部23にて冷却された
後、本発明方法を実施する塗布処理部24にてフォトレ
ジスト膜すなわち感光膜が塗布形成される。そして、こ
のフォトレジスト膜が加熱部25にて加熱されてベーキ
ング処理が施された後、インターフェイス27の搬送機
構28により露光装置26に搬送され、露光装置26に
より所定のパターンが露光される。そして、露光後のウ
エハは現像処理部29内へ搬送され、現像液により現像
された後、メインアーム21及び搬送機構2bを通じて
例えば元のキャリア2c内に戻される。
【0013】次に本発明方法を実施するための塗布処理
部の一例について述べる。この塗布処理部は図1におい
て24で示してあるが、第1の処理部3A及び第2の処
理部3Bよりなる。図2及び図3は夫々前記塗布処理部
24の側面図及び平面図であり、第1の処理部3Aは、
開閉自在なカバー体30Aを有し、また、内部にウエハ
Wを水平に真空吸着して回転するスピンチャック4と、
このスピンチャック4を収容する処理容器40と、塗布
液例えばレジスト液をウエハWに塗布する塗布機構5と
を備えている。
部の一例について述べる。この塗布処理部は図1におい
て24で示してあるが、第1の処理部3A及び第2の処
理部3Bよりなる。図2及び図3は夫々前記塗布処理部
24の側面図及び平面図であり、第1の処理部3Aは、
開閉自在なカバー体30Aを有し、また、内部にウエハ
Wを水平に真空吸着して回転するスピンチャック4と、
このスピンチャック4を収容する処理容器40と、塗布
液例えばレジスト液をウエハWに塗布する塗布機構5と
を備えている。
【0014】スピンチャック4は、回転軸41の頂部に
設けられ、この回転軸41は、モーター、エアシリンダ
ー等を使用した駆動部42により垂直軸まわりに回転し
かつ昇降できるようになっている。処理容器40は、ス
ピンチャック4上のウエハWを囲むように設けられた外
容器43と、ウエハWの下方側に設けられ、上部に水平
な環状面部44aが形成された筒状部44とを備え、外
容器43の底部には、図示しない真空ポンプなどの吸引
手段が介設される排気管45、及びレジスト液等が排出
される排液管46が接続されている。
設けられ、この回転軸41は、モーター、エアシリンダ
ー等を使用した駆動部42により垂直軸まわりに回転し
かつ昇降できるようになっている。処理容器40は、ス
ピンチャック4上のウエハWを囲むように設けられた外
容器43と、ウエハWの下方側に設けられ、上部に水平
な環状面部44aが形成された筒状部44とを備え、外
容器43の底部には、図示しない真空ポンプなどの吸引
手段が介設される排気管45、及びレジスト液等が排出
される排液管46が接続されている。
【0015】処理容器40の側方には、図2〜図4に示
すように複数例えば4種類のレジスト液をウエハWに供
給するための4個のレジスト液供給部51A〜51D
が、夫々載置カップ52上に載置されている。レジスト
液供給部51A〜51Dは、温調部53を備えたノズル
54を保持部材55に取り付けて構成され、ノズル54
の基端側はレジスト液供給管56に接続されている。レ
ジスト液供給管56には、図4に示すようにバルブV及
びポンプPが介設されると共にその供給端側にはレジス
ト液を貯溜する容器57が接続されており、こうして4
種類のレジスト液の供給系統(ただし便宜上各系統の部
材には共通の符号を付してある)が構成される。
すように複数例えば4種類のレジスト液をウエハWに供
給するための4個のレジスト液供給部51A〜51D
が、夫々載置カップ52上に載置されている。レジスト
液供給部51A〜51Dは、温調部53を備えたノズル
54を保持部材55に取り付けて構成され、ノズル54
の基端側はレジスト液供給管56に接続されている。レ
ジスト液供給管56には、図4に示すようにバルブV及
びポンプPが介設されると共にその供給端側にはレジス
ト液を貯溜する容器57が接続されており、こうして4
種類のレジスト液の供給系統(ただし便宜上各系統の部
材には共通の符号を付してある)が構成される。
【0016】前記載置カップ52は、ガイド部58にガ
イドされながらY方向に移動するY方向移動部59の上
に設けられている。更に処理容器40の上方側には、レ
ジスト液供給部51A〜51Dを、載置カップ52と、
スピンチャック4上のウエハWの上方領域との間で移動
させるためのアーム部材61が設けられている。このア
ーム部材61の先端部はレジスト液供給部51A〜51
Dの保持部材55の上面を例えば真空吸着して保持する
ように構成されると共に、アーム部材61の基端部は、
昇降部62により上下Z方向に昇降される昇降軸63に
取り付けられており、昇降部62は、ガイド部64によ
りガイドされながらY方向に移動できるように構成され
ている。なお前記Y方向移動部59及び昇降部62は、
例えばボールネジやベルト、モーター、エアーシリンダ
ーなどを使用した駆動機構により夫々Y方向、X,Z方
向に移動制御される。この実施例ではレジスト液供給部
51A〜51D及びアーム部材61などにより塗布機構
5が構成される。
イドされながらY方向に移動するY方向移動部59の上
に設けられている。更に処理容器40の上方側には、レ
ジスト液供給部51A〜51Dを、載置カップ52と、
スピンチャック4上のウエハWの上方領域との間で移動
させるためのアーム部材61が設けられている。このア
ーム部材61の先端部はレジスト液供給部51A〜51
Dの保持部材55の上面を例えば真空吸着して保持する
ように構成されると共に、アーム部材61の基端部は、
昇降部62により上下Z方向に昇降される昇降軸63に
取り付けられており、昇降部62は、ガイド部64によ
りガイドされながらY方向に移動できるように構成され
ている。なお前記Y方向移動部59及び昇降部62は、
例えばボールネジやベルト、モーター、エアーシリンダ
ーなどを使用した駆動機構により夫々Y方向、X,Z方
向に移動制御される。この実施例ではレジスト液供給部
51A〜51D及びアーム部材61などにより塗布機構
5が構成される。
【0017】そして前記第2の処理部3Bは、処理容器
40にX方向に隣接して設けられ、開閉自在なカバー体
30Bを有し、また、内部にウエハWを水平に真空吸着
して回転するスピンチャック7と、第1の処理部3Aに
てウエハW上に塗布形成されたレジスト膜の一部をリン
スするためのリンス機構8とを備えている。スピンチャ
ック7は回転軸71の頂部に設けられ、この回転軸71
はモーター、エアーシリンダー等を使用した駆動部72
により垂直軸まわりに回転しかつ昇降できるようになっ
ている。
40にX方向に隣接して設けられ、開閉自在なカバー体
30Bを有し、また、内部にウエハWを水平に真空吸着
して回転するスピンチャック7と、第1の処理部3Aに
てウエハW上に塗布形成されたレジスト膜の一部をリン
スするためのリンス機構8とを備えている。スピンチャ
ック7は回転軸71の頂部に設けられ、この回転軸71
はモーター、エアーシリンダー等を使用した駆動部72
により垂直軸まわりに回転しかつ昇降できるようになっ
ている。
【0018】リンス機構8はスピンチャック7上のウエ
ハWを挟んで夫々上下に位置するように保持部材81に
保持された上側ノズル82及び下側ノズル83を備えて
おり、両ノズル82、83は、リンス液をウエハWの表
面周縁部及び裏面周縁部に吹き付けるように構成される
と共に、ノズル82、83の基端側は、リンス液供給管
84を介してリンス液例えばシンナーの供給源(図示せ
ず)に接続されている。リンス機構8の役割について
は、ウエハWの表面に形成されたレジスト膜のうち回路
パターン形成領域から外れている周縁部については、そ
の後剥がれてパーティクルの発生源となり、またレジス
ト液の塗布時にレジスト液の一部が裏面側にまわり込
み、この裏面側のレジスト膜もその後剥がれてパーティ
クルの発生源となるため、ウエハWの周縁部及び裏面の
レジスト膜を除去するためのものである。保持部材81
は、水平な回転アーム85の一端側に設けられており、
回転アーム85は、駆動部86により垂直軸のまわりに
回転する回転軸87の頂部に取り付けられている。
ハWを挟んで夫々上下に位置するように保持部材81に
保持された上側ノズル82及び下側ノズル83を備えて
おり、両ノズル82、83は、リンス液をウエハWの表
面周縁部及び裏面周縁部に吹き付けるように構成される
と共に、ノズル82、83の基端側は、リンス液供給管
84を介してリンス液例えばシンナーの供給源(図示せ
ず)に接続されている。リンス機構8の役割について
は、ウエハWの表面に形成されたレジスト膜のうち回路
パターン形成領域から外れている周縁部については、そ
の後剥がれてパーティクルの発生源となり、またレジス
ト液の塗布時にレジスト液の一部が裏面側にまわり込
み、この裏面側のレジスト膜もその後剥がれてパーティ
クルの発生源となるため、ウエハWの周縁部及び裏面の
レジスト膜を除去するためのものである。保持部材81
は、水平な回転アーム85の一端側に設けられており、
回転アーム85は、駆動部86により垂直軸のまわりに
回転する回転軸87の頂部に取り付けられている。
【0019】更に上述の塗布処理部は、第1の処理部3
A内の雰囲気と第2の処理部3B内の雰囲気とは連通状
態に構成されており、また、ウエハWを第1の処理部3
Aから第2の処理部3Bに直接搬送するための専用の搬
送機構9を備えている。この搬送機構9は、図2、図3
及び図5に示すように処理容器40の上方位置におい
て、X方向に平行に伸びる一対のレール91、92と、
このレール91、92にガイドされながらX方向に移動
する搬送基台93と、この搬送基台93に設けられ、Y
方向に同期して移動する、つまりY方向に開閉する、ウ
エハWの周縁を把持する把持アーム94、95とを備え
ている。また、各処理部3A、3Bのメインアーム21
側には、ウエハW搬送用の開口部(図示せず)が各々設
けられている。
A内の雰囲気と第2の処理部3B内の雰囲気とは連通状
態に構成されており、また、ウエハWを第1の処理部3
Aから第2の処理部3Bに直接搬送するための専用の搬
送機構9を備えている。この搬送機構9は、図2、図3
及び図5に示すように処理容器40の上方位置におい
て、X方向に平行に伸びる一対のレール91、92と、
このレール91、92にガイドされながらX方向に移動
する搬送基台93と、この搬送基台93に設けられ、Y
方向に同期して移動する、つまりY方向に開閉する、ウ
エハWの周縁を把持する把持アーム94、95とを備え
ている。また、各処理部3A、3Bのメインアーム21
側には、ウエハW搬送用の開口部(図示せず)が各々設
けられている。
【0020】次に上述の塗布処理部を用いて行われる塗
布膜形成方法について図6を参照しながら説明する。先
ず図1に示すメインアーム21により第1の処理部3A
のスピンチャック4上にウエハWが受け渡される。この
受け渡しは、スピンチャック4の昇降動作及びメインア
ーム21の進退動作の協働作用により行われる。そして
スピンチャック4によりウエハWを真空吸着し、ウエハ
Wを回転させない状態であるいは所定の回転数で回転さ
せた状態で、図6(a)に示すように例えばレジスト液
供給部51Bをアーム部材61により保持してウエハW
の中心部上方に移動させて、処理液をウエハWの中心部
に例えば3秒間滴下する。その後ウエハWを例えば30
00rpmで5秒間回転させてその遠心力によりレジス
ト液をウエハWの中心部から周縁部方向に伸展させ、こ
うしてウエハWの表面上にレジスト液が塗布される。な
おウエハWをメインアーム21からスピンチャック4上
に受け渡してから、前記塗布工程が終了するまで(スピ
ンチャック4を静止させるまで)の時間は例えば20秒
程度とされる。
布膜形成方法について図6を参照しながら説明する。先
ず図1に示すメインアーム21により第1の処理部3A
のスピンチャック4上にウエハWが受け渡される。この
受け渡しは、スピンチャック4の昇降動作及びメインア
ーム21の進退動作の協働作用により行われる。そして
スピンチャック4によりウエハWを真空吸着し、ウエハ
Wを回転させない状態であるいは所定の回転数で回転さ
せた状態で、図6(a)に示すように例えばレジスト液
供給部51Bをアーム部材61により保持してウエハW
の中心部上方に移動させて、処理液をウエハWの中心部
に例えば3秒間滴下する。その後ウエハWを例えば30
00rpmで5秒間回転させてその遠心力によりレジス
ト液をウエハWの中心部から周縁部方向に伸展させ、こ
うしてウエハWの表面上にレジスト液が塗布される。な
おウエハWをメインアーム21からスピンチャック4上
に受け渡してから、前記塗布工程が終了するまで(スピ
ンチャック4を静止させるまで)の時間は例えば20秒
程度とされる。
【0021】しかる後スピンチャック4上のウエハW
は、図6(b)に示すように把持アーム94、95に把
持されて第2の処理部3Bのスピンチャック71上に受
け渡され、スピンチャック71により真空吸着される。
この受け渡しは、スピンチャック4、71の昇降動作及
び把持アーム94、95の開閉動作の協働作用により行
われる。レジスト液を塗布した後、このまま周縁部のレ
ジスト膜をリンスするとリンスされた縁部がダレを生じ
た状態となりその後のパーティクルの発生源となるた
め、乾燥工程が行われる。この乾燥工程は、図6(c)
に示すように例えばウエハWを例えば1000rpmの
回転数で例えば10秒間維持し、その遠心力により液分
を振り切って乾燥させることにより行われる。
は、図6(b)に示すように把持アーム94、95に把
持されて第2の処理部3Bのスピンチャック71上に受
け渡され、スピンチャック71により真空吸着される。
この受け渡しは、スピンチャック4、71の昇降動作及
び把持アーム94、95の開閉動作の協働作用により行
われる。レジスト液を塗布した後、このまま周縁部のレ
ジスト膜をリンスするとリンスされた縁部がダレを生じ
た状態となりその後のパーティクルの発生源となるた
め、乾燥工程が行われる。この乾燥工程は、図6(c)
に示すように例えばウエハWを例えば1000rpmの
回転数で例えば10秒間維持し、その遠心力により液分
を振り切って乾燥させることにより行われる。
【0022】続いてウエハWを例えば1500rpmの
回転数で回転させると共に、保持部材81が待機位置か
らウエハWの周縁部を挟む位置まで回転し、上側ノズル
82及び下側ノズル83からリンス液例えばシンナーが
ウエハWの周縁部に吹き付けられて、ウエハWの表面周
縁部及び裏面周縁部のレジスト膜を除去し、こうしてレ
ジスト膜形成工程が終了する。この工程の後スピンチャ
ック71上のウエハWはメインアーム21に受け渡され
て、図1に示す加熱部25を介して露光装置26へ搬送
されることになる。ここでウエハWをスピンチャック7
1上に受け渡してから乾燥工程及びリンス工程が終了す
るまで(スピンチャック71を静止させるまで)の時間
は例えば20秒程度とされ、第1の処理部3Aにおける
処理時間と第2の処理部3Bにおける処理時間とが揃え
られている。
回転数で回転させると共に、保持部材81が待機位置か
らウエハWの周縁部を挟む位置まで回転し、上側ノズル
82及び下側ノズル83からリンス液例えばシンナーが
ウエハWの周縁部に吹き付けられて、ウエハWの表面周
縁部及び裏面周縁部のレジスト膜を除去し、こうしてレ
ジスト膜形成工程が終了する。この工程の後スピンチャ
ック71上のウエハWはメインアーム21に受け渡され
て、図1に示す加熱部25を介して露光装置26へ搬送
されることになる。ここでウエハWをスピンチャック7
1上に受け渡してから乾燥工程及びリンス工程が終了す
るまで(スピンチャック71を静止させるまで)の時間
は例えば20秒程度とされ、第1の処理部3Aにおける
処理時間と第2の処理部3Bにおける処理時間とが揃え
られている。
【0023】上述の実施例のように、塗布処理を行う第
1の処理部3Aとリンス処理を行う第2の処理部3Bと
を隣接して設けて、一旦、ウエハWを第1の処理部3A
から搬出し第2の処理部3Bに搬入するようなことは行
わず、被処理基板を第1の処理部3A、第2の処理部3
Bの順でシリーズに通すことにより、塗布処理部にて一
の被処理基板の処理終了時点から次の被処理基板の処理
終了時点までの時間間隔Tが、従来のように塗布処理及
びリンス処理を共通の処理部で(詳しくは共通の処理部
で共通のスピンチャックを用いて)行っていた場合に比
べて短くなる。また、処理部外の外気には触れないので
ウエハWへの外気中のパーティクルの付着を無くすこと
が可能になる。
1の処理部3Aとリンス処理を行う第2の処理部3Bと
を隣接して設けて、一旦、ウエハWを第1の処理部3A
から搬出し第2の処理部3Bに搬入するようなことは行
わず、被処理基板を第1の処理部3A、第2の処理部3
Bの順でシリーズに通すことにより、塗布処理部にて一
の被処理基板の処理終了時点から次の被処理基板の処理
終了時点までの時間間隔Tが、従来のように塗布処理及
びリンス処理を共通の処理部で(詳しくは共通の処理部
で共通のスピンチャックを用いて)行っていた場合に比
べて短くなる。また、処理部外の外気には触れないので
ウエハWへの外気中のパーティクルの付着を無くすこと
が可能になる。
【0024】そして前記時間間隔Tを露光装置のタクト
タイム(1枚のウエハの処理に要する時間)以下に設定
することにより、露光装置の待機時間を可能な限り少な
くしてフル稼動することができ、露光装置の本来持って
いるスループットを引き出すことができ、結局塗布・現
像装置全体の処理能力を向上させることができる。しか
もレジスト液供給系は塗布処理部1台分でよいから塗布
処理部を2台設ける場合に比べてレジスト液の供給系統
に係る設備を少なくできスペースが小さくて済むし、コ
ストも低くなる。
タイム(1枚のウエハの処理に要する時間)以下に設定
することにより、露光装置の待機時間を可能な限り少な
くしてフル稼動することができ、露光装置の本来持って
いるスループットを引き出すことができ、結局塗布・現
像装置全体の処理能力を向上させることができる。しか
もレジスト液供給系は塗布処理部1台分でよいから塗布
処理部を2台設ける場合に比べてレジスト液の供給系統
に係る設備を少なくできスペースが小さくて済むし、コ
ストも低くなる。
【0025】更にレジスト液をウエハW表面に塗布した
後、リンス処理を行う前に塗布膜を乾燥させなければな
らないが、この乾燥工程を第1の処理部3Aと第2の処
理部3Bとに配分して、第1の処理部3Aにおける処理
時間(前段の処理時間)と第2の処理部3Bにおける処
理時間(後段の処理時間)とを揃えているため、前記時
間間隔Tを略最短に近いものとすることができる。例え
ばレジスト液を塗布するのに必要な時間とリンス処理を
行うのに必要な時間とが揃っていれば、乾燥に必要な時
間を略二分して前段の処理及び後段の処理に振り分けれ
ばよいし、あるいは例えばリンス処理の時間の方が短け
れば、後段の処理で行われる乾燥工程の時間を長くし
て、つまり第2の処理部3Bにて行われる、リンス処理
の前の乾燥工程の時間を長くして前段、後段の処理時間
を揃えればよい。
後、リンス処理を行う前に塗布膜を乾燥させなければな
らないが、この乾燥工程を第1の処理部3Aと第2の処
理部3Bとに配分して、第1の処理部3Aにおける処理
時間(前段の処理時間)と第2の処理部3Bにおける処
理時間(後段の処理時間)とを揃えているため、前記時
間間隔Tを略最短に近いものとすることができる。例え
ばレジスト液を塗布するのに必要な時間とリンス処理を
行うのに必要な時間とが揃っていれば、乾燥に必要な時
間を略二分して前段の処理及び後段の処理に振り分けれ
ばよいし、あるいは例えばリンス処理の時間の方が短け
れば、後段の処理で行われる乾燥工程の時間を長くし
て、つまり第2の処理部3Bにて行われる、リンス処理
の前の乾燥工程の時間を長くして前段、後段の処理時間
を揃えればよい。
【0026】ここで前段、後段の処理時間を揃えると
は、第1の処理部3A内にウエハWが搬入されてから、
塗布工程を経て乾燥が終るまでの時間と、第2の処理部
内にウエハWが搬入されてから乾燥工程を経てリンスを
終了するまでの時間と、を揃えることである。なお上述
の前段、後段の処理時間を揃えるとは、完全に1秒たり
とも差がないという厳密なものではなく、両者の処理時
間が近くて略同じであるという程度の場合も含むもので
ある。仮に両者の処理時間が揃っておらず例えば前段の
処理時間が後段の処理時間よりも長いとすると、塗布処
理部における前記時間間隔Tは長い方の処理時間で決ま
ってしまい、塗布処理及びリンス処理のシリーズ化を有
効に活用できなくなってしまう。即ち前段、後段の処理
時間を、乾燥工程の振り分けにより調整して揃えること
で、はじめてシリーズ化を有効に活用することができ
る。ただし乾燥工程は必ずしも第1の処理部及び第2の
処理部に配分することに限定されるものではなく、例え
ば第1の処理部内にウエハWが搬入されてから塗布工程
を終了するまでの時間と、乾燥に必要な時間及びリンス
に必要な時間の合計時間と、が揃っていれば第1の処理
部にて乾燥を行わなくてもよい。
は、第1の処理部3A内にウエハWが搬入されてから、
塗布工程を経て乾燥が終るまでの時間と、第2の処理部
内にウエハWが搬入されてから乾燥工程を経てリンスを
終了するまでの時間と、を揃えることである。なお上述
の前段、後段の処理時間を揃えるとは、完全に1秒たり
とも差がないという厳密なものではなく、両者の処理時
間が近くて略同じであるという程度の場合も含むもので
ある。仮に両者の処理時間が揃っておらず例えば前段の
処理時間が後段の処理時間よりも長いとすると、塗布処
理部における前記時間間隔Tは長い方の処理時間で決ま
ってしまい、塗布処理及びリンス処理のシリーズ化を有
効に活用できなくなってしまう。即ち前段、後段の処理
時間を、乾燥工程の振り分けにより調整して揃えること
で、はじめてシリーズ化を有効に活用することができ
る。ただし乾燥工程は必ずしも第1の処理部及び第2の
処理部に配分することに限定されるものではなく、例え
ば第1の処理部内にウエハWが搬入されてから塗布工程
を終了するまでの時間と、乾燥に必要な時間及びリンス
に必要な時間の合計時間と、が揃っていれば第1の処理
部にて乾燥を行わなくてもよい。
【0027】ここでリンスの前に行われる乾燥とは、例
えばウエハWを回転させて塗布膜中の液分を飛ばす(蒸
発させる)工程であるが、ウエハWを回転させる代り
に、あるいはウエハWの回転と共にN2 ガスなどの不活
性ガスをウエハW表面に吹き付けるなどしてもよい。ま
た塗布液をウエハW上に滴下し、回転させて所定の膜厚
の塗布膜を形成した後、ウエハWをそのときの回転数か
ら0にするまでの回転動作も乾燥工程に含まれる。
えばウエハWを回転させて塗布膜中の液分を飛ばす(蒸
発させる)工程であるが、ウエハWを回転させる代り
に、あるいはウエハWの回転と共にN2 ガスなどの不活
性ガスをウエハW表面に吹き付けるなどしてもよい。ま
た塗布液をウエハW上に滴下し、回転させて所定の膜厚
の塗布膜を形成した後、ウエハWをそのときの回転数か
ら0にするまでの回転動作も乾燥工程に含まれる。
【0028】以上において第1の処理部3Aから第2の
処理部3BにウエハWを搬送する手段としては、上述実
施例のように塗布処理部24の内部に設けた搬送機構9
に限らず、メインアーム21を利用してもよい。また本
発明方法は、ウエハW上にガラス膜(SOG膜)となる
塗布液を塗布し、その後SOG膜を加熱装置で焼き締め
るシステムにおいてSOG膜の形成工程に利用してもよ
い。なお被処理基板としてはウエハに限らずLCDディ
スプレイ用のガラス基板などであってもよい。方形状の
LCD基板の場合、例えばキャリア2C、メインアーム
21、把持アーム94、95、リンス機構8やその他の
各部分は、LCD基板に対応させて構成することは言う
までもない。
処理部3BにウエハWを搬送する手段としては、上述実
施例のように塗布処理部24の内部に設けた搬送機構9
に限らず、メインアーム21を利用してもよい。また本
発明方法は、ウエハW上にガラス膜(SOG膜)となる
塗布液を塗布し、その後SOG膜を加熱装置で焼き締め
るシステムにおいてSOG膜の形成工程に利用してもよ
い。なお被処理基板としてはウエハに限らずLCDディ
スプレイ用のガラス基板などであってもよい。方形状の
LCD基板の場合、例えばキャリア2C、メインアーム
21、把持アーム94、95、リンス機構8やその他の
各部分は、LCD基板に対応させて構成することは言う
までもない。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、高いスループットで塗
布膜形成工程を行うことができる。
布膜形成工程を行うことができる。
【図1】本発明方法を実施する塗布処理部を適用した塗
布・現像装置及び露光装置を示す概略斜視図である。
布・現像装置及び露光装置を示す概略斜視図である。
【図2】本発明方法を実施する塗布処理部を示す側面図
である。
である。
【図3】本発明方法を実施する塗布処理部を示す平面図
である。
である。
【図4】塗布機構を示す斜視図である。
【図5】搬送機構を示す斜視図である。
【図6】本発明方法の一実施例を示す説明図である。
【図7】従来の塗布処理部を含む塗布・現像装置及び露
光装置の各部のレイアウトを示す説明図である。
光装置の各部のレイアウトを示す説明図である。
【図8】従来の塗布膜形成方法を示す説明図である。
24 塗布処理部 3A 第1の処理部 3B 第2の処理部 4 スピンチャック 40 処理容器 5 塗布機構 51A〜51B レジスト液供給部 54 レジスト液供給用のノズル 61 アーム部材 7 スピンチャック 8 リンス機構 81 保持部材 82 リンス液供給用のノズル 9 搬送機構 94、95 把持アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−239721(JP,A) 特開 平3−101866(JP,A) 特開 平2−62547(JP,A) 特開 平1−209737(JP,A) 特開 平3−101866(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/16 502
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の処理部内にて塗布機構により被処
理基板の表面に塗布液を供給すると共に、載置台により
被処理基板を水平に回転させることにより塗布液を遠心
力で伸展させて塗布する塗布工程と、 次いで前記被処理基板を、搬送機構により前記第1の処
理部に隣接する第2の処理部内に搬送する搬送工程と、 この搬送工程の前に前記第1の処理部内にて及び前記搬
送工程の後に前記第2の処理部内にて、載置台により被
処理基板を水平に回転させることにより被処理基板の塗
布液を乾燥する乾燥工程と、 その後前記第2の処理部内にて載置台により被処理基板
を水平に回転させながらリンス機構により被処理基板の
周縁部の不要な塗布液を除去するリンス工程と、を備
え、 第1の処理部及び第2の処理部における前記乾燥工程の
時間配分を調整することにより第1の処理部における処
理時間と第2の処理部における処理時間とを概揃えるこ
とを特徴とする塗布膜形成方法。 - 【請求項2】 乾燥工程は、不活性ガスを被処理基板に
吹き付ける工程を含むことを特徴とする請求項1記載の
塗布膜形成方法。 - 【請求項3】 前記搬送機構及び第1の処理部及び第2
の処理部は、外部と区画されかつ連通した雰囲気を形成
するカバ−体の中に設けられていることを特徴とする請
求項1または2記載の塗布膜形成方法。 - 【請求項4】 複数の被処理基板を収納した基板キャリ
アが載置されるキャリアステ−ジと、前記基板キャリア
に対して処理前の被処理基板を取り出し、また処理後の
ウエハを受け渡すための被処理基板搬送機構と、レジス
トの塗布処理を行う塗布処理部と、被処理基板を加熱す
る加熱部と、露光後の被処理基板に対して現像処理を行
う現像処理部と、被処理基板搬送機構を介して受けとっ
た被処理基板を前記塗布処理部及び加熱部の間で受け渡
しを行うメインア−ムと、を備えた塗布、現像装置にお
いて、 前記塗布処理部は、塗布機構により被処理基板の表面に
レジスト液を塗布する第1の処理部と、この第1の処理
部に隣接し、リンス機構により被処理基板の周縁部の不
要なレジスト液を除去する第2の処理部と、前記第1の
処理部にてレジスト液が塗布された被処理基板を第2の
処理部に搬送する搬送機構と、前記第1の処理部、第2
の処理部及び搬送機構を外部と区画しかつ第1の処理部
及び第2の処理部が連通するように囲むカバ−体と、を
備えたことを特徴とする塗布、現像装置。 - 【請求項5】 第1の処理部及び/または第2の処理部
に、被処理基板に塗布されたレジスト液を乾燥させるた
めの乾燥手段を設けたことを特徴とする請求項4記載の
塗布、現像装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26191694A JP3164739B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 塗布膜形成方法及びその装置 |
TW084109275A TW294821B (ja) | 1994-09-09 | 1995-09-05 | |
US08/524,528 US5665200A (en) | 1994-09-09 | 1995-09-07 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
KR1019950029398A KR0167481B1 (ko) | 1994-09-09 | 1995-09-07 | 기판처리방법 및 기판처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26191694A JP3164739B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 塗布膜形成方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08107062A JPH08107062A (ja) | 1996-04-23 |
JP3164739B2 true JP3164739B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17368520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26191694A Expired - Lifetime JP3164739B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-30 | 塗布膜形成方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3164739B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3849822B2 (ja) * | 1997-04-07 | 2006-11-22 | 株式会社ニコン | リソク゛ラフィシステム |
JP3611294B2 (ja) * | 2000-03-08 | 2005-01-19 | 三菱重工業株式会社 | 遠心力実験装置 |
JP5109373B2 (ja) | 2007-01-19 | 2012-12-26 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 塗布液の塗布方法及び半導体装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP26191694A patent/JP3164739B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08107062A (ja) | 1996-04-23 |
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