JP3587776B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の塗布装置及び塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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，基板である例えば半導体ウェハ（以下「ウェハ」とする）表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理は，通常レジスト塗布装置で行われており，例えばレジスト塗布装置のケーシング内には，上面が開口した円筒状のカップが設けられ，当該カップ内には，ウェハを吸着保持し，回転させるスピンチャックが設けられている。そして，ウェハのレジスト塗布処理は，回転されたウェハの中心にレジスト液を供給し，当該回転による遠心力によりウェハ上のレジスト液を拡散させて，ウェハ上に均一なレジスト膜を形成することにより行われていた。
【０００４】
また，レジスト塗布処理の際には，ケーシング内及びカップ内を所定の温湿度雰囲気に維持する必要があるため，レジスト塗布装置には，カップ内のウェハにエアや不活性気体等の気体を供給する供給装置と，カップの下方からカップ内の雰囲気を排気する排気装置とが設けられている。従来，レジスト塗布装置内の雰囲気を排気する排気装置は，当該排気装置のみであり，前記供給装置の気体の供給量と一の前記排気装置の排気量とを調節することによって，レジスト塗布処理の処理環境を維持していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，レジスト膜の膜厚は，上述した気体を供給する際の流速によって変動するため，気体の流速を所定の範囲内に維持する必要があり，また，ケーシング外からの不純物がケーシング内に流入しないようにケーシング内を陽圧に維持しつつ，さらにウェハから発生する不純物をカップ外に流出させないように，上述した気体の排気を一定の排気流量以上で行う必要がある。そのため，上述したように一の排気装置と供給装置によって，上述した条件を全て満たすように各排気流量，供給流量を調節するのは，極めて困難であった。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ケーシング内及びカップ内の雰囲気制御をより容易に行うことのできる塗布装置と，当該塗布装置を用いた塗布方法を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給装置と，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，前記容器内に位置する基板に塗布液を供給する塗布液供給手段を搬送する搬送装置と，前記ケーシング内に配置された前記搬送装置を収容する収容部と，当該収容部内の雰囲気を排気する第３の排気管と，を有することを特徴とする塗布装置が提供される。
【０００８】
このように，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管とは別に，ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管を設けることにより，ケーシング内を陽圧に維持するため排気調節を第２の排気管を用いて行うことができる。そのため，上述した，気体の供給量に対しケーシング内が陽圧になるようにケーシング内を排気し，かつ容器内の雰囲気が容器外に流出しないように容器内の雰囲気を所定流量以上で排気するという条件を満たす排気作業を，第１の排気管と第２の排気管とを用いて分担して行うことができる。したがって，ケーシング内及び容器内の雰囲気制御をより容易に行うことができる。また，前記塗布液供給手段を搬送する搬送装置には，通常複数の駆動機構が設けられており，このような駆動機構からは塵埃等の不純物が発生しやすい。本発明によれば，当該搬送装置の収容部を設け，その収容部の雰囲気を別途第３の排気管によって排気できるため，搬送装置から発生した不純物を好適に排出することができる。その結果，当該不純物が基板に付着して汚染することが抑制され，基板の塗布処理が好適に行われる。
【０００９】
なお，前記第１の排気管の下流側が，前記第２の排気管における，前記第２の調節装置の上流側に接続されるようにしてもよい。このように，第１の排気管の下流側を第２の排気管に接続することにより，前記容器内の排気が最終的に第２の排気管内に送られるため，一系統の配管によって，ケーシング内と容器内の雰囲気の排気を行うことができる。したがって，配管設備が単純化されるとともに，余計な設備を省略できるのでコストの低減が図られる。
【００１０】
また，前記供給装置が，前記気体が前記ケーシングの上部から下方に向けて供給されるように構成されており，前記第２の排気管は，前記ケーシングの下部に設けられており，前記供給装置と第２の排気管によって前記ケーシング内に発生した下降気流を整流する整流板を有するようにしてもよい。このように，ケーシング内の気流を整流し，気流が一方向に流れるようにすることにより，乱流等を抑え，ケーシング内の塵埃等の不純物を好適に排出することができ，ケーシング内をより清浄な状態に維持することができる。
【００１２】
参考例として，上記塗布装置を用いた塗布方法であって，前記第２の排気管から排気される前記ケーシング内の雰囲気の流量を調節することによって，前記ケーシング内の気圧を前記ケーシング外の気圧よりも高く維持することを特徴とする塗布方法が提案される。
【００１３】
このように，第２の排気管を用いてケーシング内の気圧を陽圧に維持することにより，従来一の排気管によって行われていた，前記容器内の排気流量調節とケーシング内の陽圧調節とを分担して行うことができるため，各調節をより容易に行うことができる。
【００１４】
別の参考例として，上記塗布装置を用いた塗布方法であって，前記第１の排気管から排気される前記容器内の雰囲気の流量を第１の流量に調節し，前記第２の排気管から排気される前記ケーシング内の雰囲気の流量を前記第１の流量よりも多い第２の流量に調節することによって，前記ケーシング内の気圧を前記ケーシング外の気圧よりも高く維持することを特徴とする塗布方法が提案される。
【００１５】
第２の排気管における第２の調節装置の上流側に第１の排気管を接続した塗布装置において，第１の排気管内を通過する排気流量を第１の流量に調節し，第２の排気管内を通過する排気流量を第１の流量よりも多い第２の流量に調節する。こうすることによって，第１の排気管からの容器内の排気が適切な排気流量，すなわち第１の流量で行われ，ケーシング内の排気が第２の流量と第１の流量の差の流量で，ケーシング内が陽圧になるように行われる。したがって，上述した条件，すなわちケーシング内が陽圧になるようにケーシング内の雰囲気を排気し，かつ不純物を含有する容器内の雰囲気が容器外のケーシング内に流出しないように容器内を排気するという条件を満たす排気を行うことができる。また，第１の排気管内を通る気体は，最終的に第２の排気管に送られるため，一系統の配管によってケーシング内と容器内との雰囲気排気を行うことができる。
【００１６】
前記基板を回転させた状態で，当該基板の中心に塗布液を供給し，当該塗布液を拡散させる時にのみ，前記第１の排気管から排気される前記容器内の雰囲気の流量を増大させるようにしてもよい。このように，回転している基板に塗布液を供給し，基板上の塗布液を拡散させる時にのみ前記第１の排気管内の排気流量を増大させることによって，前記塗布液の供給，拡散時において発生した塗布液のミストが第１の排気管によって強力に排気されて，当該ミストが容器外のケーシング内に流出することが抑制できる。したがって，当該ミストの発生しやすい前記塗布液の供給，拡散時においても，ケーシング内及び容器内を清浄な雰囲気に維持することができる。
【００１７】
また，上述した塗布装置を用いた塗布方法であって，少なくとも前記塗布液供給手段が前記基板上方に位置した時に，前記第３の排気管から前記収容部内の雰囲気を排気してもよい。このように，少なくとも塗布液供給手段が基板上方に位置している時に，搬送装置の収容部の排気を行うことによって，搬送装置から発生した不純物が塗布液供給手段から基板上に落下し，基板に付着することが抑制できる。また，塗布液供給手段が基板上方に位置した時にのみ前記収容部の排気を行うようにすれば，その分排気のための電気消費量等が低減できるため，低コスト化が図られる。前記基板上方とは，好ましくは塗布液供給手段及び搬送装置からの不純物が基板上に落下する基板上の範囲である。
別の観点による本発明によれば，ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，前記ケーシングの上面に設けられ，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給管と，前記ケーシングの内側の前記容器よりも上部に設けられ，前記供給管から供給される気体を多数の通気孔を通して分流する分流板と，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，前記ケーシングの下部に設けられ，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，を具備し，前記分流板に設けられた多数の通気孔は，前記容器に対向する部分の方が他の部分に比べて密になるように設けられていることを特徴とする塗布装置が提供される。
別の観点による本発明によれば，ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，前記ケーシングの上面に設けられ，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給管と，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，前記ケーシングの下部に設けられ，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，前記容器内に位置する基板に塗布液を供給する塗布液供給手段を搬送する搬送装置と，前記ケーシング内に配置された前記搬送装置を収容する収容部と，を有し，前記収容部の上面には，複数の第１通気孔が設けられ，前記収容部の前記容器側の下部には，前記第１通気孔から流入し前記収容部内を通過した気体を前記容器の下方に排出する第２通気孔が設けられていてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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，本発明にかかる塗布装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，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。
【００１９】
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，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してな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図示しない露光装置との間でウェハ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。
【００２０】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセット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）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２１】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２２】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１以上であれば４つで無くてもよい。
【００２３】
第１の処理装置群Ｇ１では，例えば図２に示すように，本実施の形態にかかる塗布装置としてのレジスト塗布装置１７と，露光後のウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群Ｇ２の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２４】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を乾燥させるプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００２５】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００２６】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００２７】
次に，上述したレジスト塗布装置１７の構成について詳しく説明する。図４は，レジスト塗布装置１７の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，レジスト塗布装置１７の横断面の説明図である。
【００２８】
レジスト塗布装置１７のケーシング１７ａの中央部には，図４に示すように上面が平坦に形成され，その中央部に図示しない吸引口を有するスピンチャック６０が設けられており，レジスト塗布装置１７内に搬入されたウェハＷがスピンチャック６０上に水平に吸着保持されるように構成されている。スピンチャック６０下方には，このスピンチャック６０を上下動及び回転自在とする図示しない駆動機構が設けられており，ウェハＷにレジスト液を塗布する際にウェハＷを所定の回転数で回転させたり，ウェハＷをスピンチャック６０上に載置する際にスピンチャック６０を上下に移動させたりできるようになっている。
【００２９】
スピンチャック６０の外周外方には，この外周を取り囲むようにして，上面が開口した環状のカップ６１が設けられており，スピンチャック６０上に吸着保持され，回転されたウェハＷから遠心力により飛散したレジスト液を受け止め，周辺の装置が汚染されないようになっている。カップ６１の底部には，当該ウェハＷからこぼれ落ちたり，飛散したりしたレジスト液を排液する図示しないドレイン管が設けられている。
【００３０】
カップ６１の下部には，カップ６１内の雰囲気を排気する第１排気管６２が設けられている。第１排気管６２は，後述のように第２排気管８３を介して吸引装置６３に通じており，この吸引装置６３によってカップ６２内の雰囲気を積極的に排気できるようになっている。また，この第１排気管６２には，第１の調節装置としての第１ダンパ６４が設けられており，第１排気管６２を流れる気体の流量を調節可能に構成されている。
【００３１】
カップ６１の側方であって，Ｘ方向負方向（図４，図５の右方向）側には，図５に示すようにＹ方向（図５の上下方向）に長く，外形が直方体形状の収容部としてのケース６６が設けられている。当該ケース６６内には，ウェハＷにレジスト液を吐出する塗布液供給手段としてのレジスト液供給ノズル６７を搬送する搬送装置としてのノズル搬送装置６８が設けられている。
【００３２】
ノズル搬送装置６８は，図４に示すようにレジスト液供給ノズル６７を吊り下げるようにして保持可能なノズル保持部材６９と，このノズル保持部材６９が固定されているアーム部７０とを有している。アーム部７０には，図示しない駆動機構が設けられており，この駆動機構によってアーム部７０は，図５に示すようにＹ方向に伸びるレール７１上を移動自在であり，またＺ方向に伸縮自在に構成されている。したがって，ノズル保持部材６９に保持されたレジスト液供給ノズル６７は，Ｙ，Ｚ方向に移動自在である。また，ノズル保持部材６９の固定されている位置は，アーム部７０がウェハの中心上方に移動した際に，ノズル保持部材６９がウェハＷの中心上方になる位置であり，レジスト液が当該ノズル保持部材６９に保持されたレジスト液供給ノズル６７からウェハＷの中心に供給されるようになっている。
【００３３】
また，ケース６６の上面には，複数の第１通気孔６６ａが設けられ，ケース６６のカップ６１側の下部には，第２通気孔６６ｂが設けられており，第１通気孔６６ａからの気体がケース６６内を通過し，第２通気孔６６ｂからカップ６１の下方に排出されるように構成されている。
【００３４】
カップ６１の外方であって，Ｙ方向正方向（図５の上方向）側には，上記したレジスト液供給ノズル６７を待機させて置くためのノズルボックス７２が設けられている。ノズルボックス７２には，レジスト液供給ノズル６７の外形と同形状の複数の凹部７３が設けられており，当該凹部７３にレジスト液供給ノズル６７を受容し，待機させることができるようになっている。また，ノズルボックス７２は，Ｘ方向に移動自在に構成されており，ノズルボックス７２がＸ方向に移動することによって，所望のレジスト液供給ノズル６７が，ノズル搬送装置６８に固定されているノズル保持部材６９の下方に移動し，ノズル保持部材６９が下降してレジスト液供給ノズル６７を保持できるようになっている。
【００３５】
ケーシング１７ａの上面には，ケーシング１７ａ内に所定の気体，例えば大気であるエアや不活性気体を供給するための供給装置としての供給管７４が設けられている。この供給管７４には，ダンパ７５が設けられており，ケーシング１７ａ内に供給される気体の流量を所定の流量に調節できるようになっている。なお，不活性気体には，例えば窒素ガス，ヘリウムガス等が含まれる。
【００３６】
また，供給管７４のダンパ７５の下流には，温湿度調節装置７６が設けられており，供給管７４内を流れる気体を適切な温度及び湿度に調節してから，当該気体をケーシング１７ａ内に供給できるようになっている。
【００３７】
ケーシング１７ａの内側の上部には，前記供給管７４からの気体を分流する分流板７７がケーシング１７ａの上面と平行になるように設けられている。分流板７７には，図６に示すように多数の通気孔７８が設けられており，当該通気孔７８は，下方のカップ６１に対向する部分の方が他の部分に比べて密になるように設けられている。かかる構成により供給管７４から供給された気体を，各通気孔７８を通すことによって分流し，ケーシング１７ａ内全体に安定した下降気流を供給できるようになっている。また，通気孔７８がカップ６１に対向する位置に多く設けられているため，カップ６１内により多くの気体が供給されるようになっている。
【００３８】
前記分流板７７の下方であって，カップ６１と同じ高さの位置には，整流板８０がカップ６１の外周を取り囲むようにして水平に設けられている。この整流板８０には，図５に示すように多数の孔８１が設けられており，上述した分流板７７を通過した気体が当該孔８１を通過することによって，分流板７７から整流板８０に対して直線的な下降気流が形成されるようになっている。
【００３９】
ケーシング１７ａの内側の下部には，排気口８２を上方に向けた第２の排気管としての第２排気管８３が設けられており，吸引装置６３によってケーシング１７ａ内の雰囲気を積極的に排気できるようになっている。第２排気管８３には，第２排気管８３を流れる雰囲気の流量を調節する第２の調節装置としての第２ダンパ８４が取り付けられている。また，上述したカップ６１からの第１排気管６２の下流側は，第２ダンパ８４の上流側の第２排気管８３に連通されており，最終的には，カップ６１内の雰囲気も第２排気管８３を通って排気されるようになっている。なお，上述したように第２排気管８３には，第１排気管６２からの気体が合流するが，第１排気管６２の排気流量は上流の第１ダンパ６４によって調節されているため，第２ダンパ８４による流量調節は，専ら排気口８２から排気されるケーシング１７ａ内の雰囲気の流量調節を担っている。
【００４０】
上述した第１排気管６２の第１ダンパ６４，供給管７４のダンパ７５，第２排気管８３の第２ダンパ８４は，コントローラ８５によって制御されており，コントローラ８５によって第１排気管６２，第２排気管８３及び供給管７４内を流れる気流の流量を所定の流量に維持したり，所定のタイミングで所定の流量に変更したりすることができる。
【００４１】
次に，以上のように構成されているレジスト塗布装置１７の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００４２】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群Ｇ３に属するアドヒージョン装置３１に搬入する。このアドヒージョン装置３１において，レジスト液との密着性を向上させるＨＭＤＳなどの密着強化剤を塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０搬送され，所定の温度に冷却される。その後，ウェハＷはレジスト塗布装置１７又１９に搬送される。
【００４３】
そして，ウェハＷ上にレジスト膜が形成されたウェハＷは，再び主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３又は３４，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，所定の処理が施される。
【００４４】
次いで，ウェハＷはエクステンション・クーリング装置４１からウェハ搬送体５０によって取り出され，周辺露光装置５１を経て露光装置（図示せず）に搬送される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，さらに主搬送装置１３によって，ポストエクスポージャーベーキング装置４４又は４５，現像処理装置１８又は２０，ポストベーキング装置３５，３６，４６又は４７，クーリング装置３０と順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介して，ウェハ搬送体７によってカセットＣに戻され，一連の所定の塗布現像処理が終了する。
【００４５】
次に上述したレジスト塗布装置１７の作用について詳しく説明する。先ず，ウェハＷがレジスト塗布装置１７に搬入される前に，供給管７４からケーシング１７ａ内に，温度及び湿度が調節されたエアが供給され始める。このときのエアの供給流量は，コントローラ８５及びダンパ７５によって，例えば供給管７４内の流速が０．３ｍ／ｓ程度になるように２．１ｍ３／ｍｉｎに調節される。
【００４６】
また，これと同時に吸引装置６３が作動し，カップ６１内の雰囲気が第１排気管６２から排気され，ケーシング１７ａ内の雰囲気が排気口８２から排気され始める。このとき，第１排気管６２内の流量は，第１の流量としての，例えば１．５ｍ３／ｍｉｎに調節され，第２排気管８３の流量は，第２の流量としての，例えば２．０ｍ３／ｍｉｎに調節される。
【００４７】
これによって，供給管７４から供給された２．１ｍ３／ｍｉｎのエアは，分流板７７を通過し，ケーシング１７ａ内全体に供給され，その内１．５ｍ３／ｍｉｎのエアは，カップ６１内に入り，カップ６１内をパージしつつ第１排気管６２から排気される。また供給されたエアの内０．５ｍ３／ｍｉｎ（前記第１の流量と前記第２の流量との差）は，整流板８０又はケース６６内を通過し，ケーシング１７ａ内に下降気流を形成しつつ，排気口８２から第２排気管８３を介して排気される。そして，残りの０．１ｍ３／ｍｉｎによってケーシング１７ａ内の気圧が陽圧に維持される。
【００４８】
以上のようにケーシング１７ａ内及びカップ６１内の雰囲気が適切な雰囲気に維持された後に，ウェハＷのレジスト塗布処理が開始される。先ず，主搬送装置１３によってウェハＷがレジスト塗布装置１７内に搬入され，ウェハＷが予め上昇して待機していたスピンチャック６０に受け渡され，その後ウェハＷがスピンチャック６０上に吸着保持される。次にスピンチャック６０が下降し，ウェハＷがカップ６１内の所定の位置に配置される。
【００４９】
ウェハＷがカップ６１内の所定位置に配置されると，ノズル搬送装置６８がＹ方向に移動し，ノズルボックス７２で待機しているレジスト液供給ノズル６７を保持する。そして，再びＹ方向に移動し，レジスト液供給ノズル６７がウェハＷの中心上方に移動される。次にスピンチャック６０によってウェハＷが所定の回転速度，例えば１００ｒｐｍで回転され始める。このとき，第１ダンパ６４によって，第１排気管６２内の排気流量を，例えば１．５ｍ３／ｍｉｎから２．０ｍ３／ｍｉｎに増加させる。
【００５０】
その後，レジスト液供給ノズル６７からレジスト液が吐出され，ウェハＷ中心に所定量のレジスト液が供給される。そして，所定量のレジスト液が供給された後，ウェハＷの回転が，例えば４０００ｒｐｍに加速され，これによってウェハＷ上のレジスト液がウェハＷ全面に拡散され，レジスト膜が形成される。その後，ウェハＷの回転が，例えば２５００ｒｐｍに減速され，更にレジスト液が拡散され，レジスト膜の薄膜化が図られる。そして，所定膜厚のレジスト膜が形成されると，ウェハＷの回転が停止される。このとき，第１排気管６２内の排気流量を２．０ｍ３／ｍｉｎから１．５ｍ３／ｍｉｎに減少させる。
【００５１】
こうしてウェハＷ上に所定のレジスト膜が形成され，ウェハＷの回転が停止されると，レジスト液供給ノズル６７は再びノズルボックス７３に移動されて，ノズルボックス７３の凹部７４に戻される。またレジスト膜が形成されたウェハＷは，再びスピンチャック６０によって上昇され，スピンチャック６０から主搬送装置１３に受け渡される。そして，レジスト塗布装置１７から次工程の行われるプリベーキング装置３３に搬送され，レジスト塗布処理が終了する。
【００５２】
以上の実施の形態によれば，ケーシング１７ａ内の雰囲気を排気するための第２排気管８３とカップ６１内の雰囲気を排気するための第１排気管６２とを別々に設けているので，ケーシング１７ａ内の陽圧調節を専ら第２排気管８３を用いて行うことができる。したがって，従来のように，第１排気管６２によって，カップ６１内の排気と陽圧調整の両方を行う必要が無くなり，ケーシング１７ａ及びカップ６１内の雰囲気を容易に調節することができる。
【００５３】
また，第１排気管６２を第２排気管８３に接続して設けたため，カップ６１内の雰囲気とケーシング１７ａ内の排気が，最終的に一の排気管にまとめられるため，排気用の配管が一系統で足りる。
【００５４】
カップ６１の周囲に整流板８０を設けたため，第２排気管８２を取り付けたことによって形成されたケーシング１７ａ内の下降気流が，ケーシング１７ａ内において一様に形成され，ケーシング１７ａ内の不純物を好適に排出することができる。
【００５５】
また，回転されたウェハＷ上にレジスト液を供給し，当該レジスト液を拡散する時にのみ，カップ６１内の排気流量を増大させるようにしたため，レジスト液から多くのミストが発生する当該タイミングにおいて，カップ６１内からケーシング１７ａ内に当該ミストが流出することが抑制できる。
【００５６】
以上の実施の形態では，上述したように第１排気管６２を第２排気管８３に接続して設けたが，接続せずに第１排気管６２と第２排気管８３とを独立させて設けてもよい。このような場合においても，ケーシング１７ａ内の気圧調節とカップ６１内の排気調節とを異なる排気管によって行うことができるため，レジスト処理中の雰囲気制御を従来に比べて容易に行うことができる。
【００５７】
また，以上の実施の形態では，ノズル搬送装置６８のケース６６内の排気を，他のケーシング１７ａ内の排気と同様に第２排気管８３によって行っていたが，ケース６６内の雰囲気を排気する排気管を別途設けるようにしてもよい。
【００５８】
このような場合，例えば図７に示すように，第３の排気管としての排気管９０をケース６６の下方の側壁に取り付け，例えば吸引装置６３によってケース６６内の雰囲気を積極的に排気できるようにすることが提案される。そして，ウェハＷのレジスト塗布処理が行われる際には，常時ケース６６内の雰囲気を排気し，パージするようにする。こうすることによって，駆動機構が多く，不純物の発生しやすいノズル搬送装置６８の周辺を清浄な雰囲気に維持し，カップ６１内のウェハＷに不純物が付着することを抑制できる。
【００５９】
このようにケース６６内の排気をレジスト塗布処理中に常時行うようにしてもよいが，ノズル搬送装置６８に保持されたレジスト液供給ノズル６７がウェハＷ上に位置したときにのみ行うようにしてもよい。すなわちノズル搬送装置６８から発生した不純物がウェハＷ上に落下し易い場合にのみケース６６内の排気を行うようにする。こうすることにより，必要のない過剰の排気が抑制され，ケーシング１７ａ内の気流が安定し，また排気することによって必要となる電力消費量の低減も図られる。
【００６０】
以上の実施の形態では，ウェハＷにレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成する塗布装置についてであったが，レジスト液以外の塗布液，例えば現像液を塗布する装置においても適用できる。また，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板の塗布装置にも適用される。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば，ケーシング内を陽圧に維持するための排気と容器内の雰囲気が容器外に流出しないようにするための排気を別々の排気管を用いて行うことができるため，複数の条件を満たす雰囲気制御をより容易に行うことができる。
【００６２】
本発明によれば，一系統の配管のみでケーシング内の排気と容器内の排気を行うことができるので，配管設備が単純化されるとともに，余計な設備を省略できるのでコストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるレジスト塗布装置を有する塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】レジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図５】図４のレジスト塗布装置の横断面の説明図である。
【図６】レジスト塗布装置に用いられる分流板の平面図である。
【図７】レジスト塗布装置の他の構成例を示す縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム
１７ レジスト塗布装置
１７ａ ケーシング
６１ カップ
６２ 第１排気管
６４ 第１ダンパ
７４ 供給管
７７ 分流板
８０ 整流板
８３ 第２排気管
８４ 第２ダンパ
６８ ノズル搬送装置
Ｗ ウェハ
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の塗布装置及び塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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，基板である例えば半導体ウェハ（以下「ウェハ」とする）表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理は，通常レジスト塗布装置で行われており，例えばレジスト塗布装置のケーシング内には，上面が開口した円筒状のカップが設けられ，当該カップ内には，ウェハを吸着保持し，回転させるスピンチャックが設けられている。そして，ウェハのレジスト塗布処理は，回転されたウェハの中心にレジスト液を供給し，当該回転による遠心力によりウェハ上のレジスト液を拡散させて，ウェハ上に均一なレジスト膜を形成することにより行われていた。
【０００４】
また，レジスト塗布処理の際には，ケーシング内及びカップ内を所定の温湿度雰囲気に維持する必要があるため，レジスト塗布装置には，カップ内のウェハにエアや不活性気体等の気体を供給する供給装置と，カップの下方からカップ内の雰囲気を排気する排気装置とが設けられている。従来，レジスト塗布装置内の雰囲気を排気する排気装置は，当該排気装置のみであり，前記供給装置の気体の供給量と一の前記排気装置の排気量とを調節することによって，レジスト塗布処理の処理環境を維持していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，レジスト膜の膜厚は，上述した気体を供給する際の流速によって変動するため，気体の流速を所定の範囲内に維持する必要があり，また，ケーシング外からの不純物がケーシング内に流入しないようにケーシング内を陽圧に維持しつつ，さらにウェハから発生する不純物をカップ外に流出させないように，上述した気体の排気を一定の排気流量以上で行う必要がある。そのため，上述したように一の排気装置と供給装置によって，上述した条件を全て満たすように各排気流量，供給流量を調節するのは，極めて困難であった。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ケーシング内及びカップ内の雰囲気制御をより容易に行うことのできる塗布装置と，当該塗布装置を用いた塗布方法を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給装置と，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，前記容器内に位置する基板に塗布液を供給する塗布液供給手段を搬送する搬送装置と，前記ケーシング内に配置された前記搬送装置を収容する収容部と，当該収容部内の雰囲気を排気する第３の排気管と，を有することを特徴とする塗布装置が提供される。
【０００８】
このように，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管とは別に，ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管を設けることにより，ケーシング内を陽圧に維持するため排気調節を第２の排気管を用いて行うことができる。そのため，上述した，気体の供給量に対しケーシング内が陽圧になるようにケーシング内を排気し，かつ容器内の雰囲気が容器外に流出しないように容器内の雰囲気を所定流量以上で排気するという条件を満たす排気作業を，第１の排気管と第２の排気管とを用いて分担して行うことができる。したがって，ケーシング内及び容器内の雰囲気制御をより容易に行うことができる。また，前記塗布液供給手段を搬送する搬送装置には，通常複数の駆動機構が設けられており，このような駆動機構からは塵埃等の不純物が発生しやすい。本発明によれば，当該搬送装置の収容部を設け，その収容部の雰囲気を別途第３の排気管によって排気できるため，搬送装置から発生した不純物を好適に排出することができる。その結果，当該不純物が基板に付着して汚染することが抑制され，基板の塗布処理が好適に行われる。
【０００９】
なお，前記第１の排気管の下流側が，前記第２の排気管における，前記第２の調節装置の上流側に接続されるようにしてもよい。このように，第１の排気管の下流側を第２の排気管に接続することにより，前記容器内の排気が最終的に第２の排気管内に送られるため，一系統の配管によって，ケーシング内と容器内の雰囲気の排気を行うことができる。したがって，配管設備が単純化されるとともに，余計な設備を省略できるのでコストの低減が図られる。
【００１０】
また，前記供給装置が，前記気体が前記ケーシングの上部から下方に向けて供給されるように構成されており，前記第２の排気管は，前記ケーシングの下部に設けられており，前記供給装置と第２の排気管によって前記ケーシング内に発生した下降気流を整流する整流板を有するようにしてもよい。このように，ケーシング内の気流を整流し，気流が一方向に流れるようにすることにより，乱流等を抑え，ケーシング内の塵埃等の不純物を好適に排出することができ，ケーシング内をより清浄な状態に維持することができる。
【００１２】
参考例として，上記塗布装置を用いた塗布方法であって，前記第２の排気管から排気される前記ケーシング内の雰囲気の流量を調節することによって，前記ケーシング内の気圧を前記ケーシング外の気圧よりも高く維持することを特徴とする塗布方法が提案される。
【００１３】
このように，第２の排気管を用いてケーシング内の気圧を陽圧に維持することにより，従来一の排気管によって行われていた，前記容器内の排気流量調節とケーシング内の陽圧調節とを分担して行うことができるため，各調節をより容易に行うことができる。
【００１４】
別の参考例として，上記塗布装置を用いた塗布方法であって，前記第１の排気管から排気される前記容器内の雰囲気の流量を第１の流量に調節し，前記第２の排気管から排気される前記ケーシング内の雰囲気の流量を前記第１の流量よりも多い第２の流量に調節することによって，前記ケーシング内の気圧を前記ケーシング外の気圧よりも高く維持することを特徴とする塗布方法が提案される。
【００１５】
第２の排気管における第２の調節装置の上流側に第１の排気管を接続した塗布装置において，第１の排気管内を通過する排気流量を第１の流量に調節し，第２の排気管内を通過する排気流量を第１の流量よりも多い第２の流量に調節する。こうすることによって，第１の排気管からの容器内の排気が適切な排気流量，すなわち第１の流量で行われ，ケーシング内の排気が第２の流量と第１の流量の差の流量で，ケーシング内が陽圧になるように行われる。したがって，上述した条件，すなわちケーシング内が陽圧になるようにケーシング内の雰囲気を排気し，かつ不純物を含有する容器内の雰囲気が容器外のケーシング内に流出しないように容器内を排気するという条件を満たす排気を行うことができる。また，第１の排気管内を通る気体は，最終的に第２の排気管に送られるため，一系統の配管によってケーシング内と容器内との雰囲気排気を行うことができる。
【００１６】
前記基板を回転させた状態で，当該基板の中心に塗布液を供給し，当該塗布液を拡散させる時にのみ，前記第１の排気管から排気される前記容器内の雰囲気の流量を増大させるようにしてもよい。このように，回転している基板に塗布液を供給し，基板上の塗布液を拡散させる時にのみ前記第１の排気管内の排気流量を増大させることによって，前記塗布液の供給，拡散時において発生した塗布液のミストが第１の排気管によって強力に排気されて，当該ミストが容器外のケーシング内に流出することが抑制できる。したがって，当該ミストの発生しやすい前記塗布液の供給，拡散時においても，ケーシング内及び容器内を清浄な雰囲気に維持することができる。
【００１７】
また，上述した塗布装置を用いた塗布方法であって，少なくとも前記塗布液供給手段が前記基板上方に位置した時に，前記第３の排気管から前記収容部内の雰囲気を排気してもよい。このように，少なくとも塗布液供給手段が基板上方に位置している時に，搬送装置の収容部の排気を行うことによって，搬送装置から発生した不純物が塗布液供給手段から基板上に落下し，基板に付着することが抑制できる。また，塗布液供給手段が基板上方に位置した時にのみ前記収容部の排気を行うようにすれば，その分排気のための電気消費量等が低減できるため，低コスト化が図られる。前記基板上方とは，好ましくは塗布液供給手段及び搬送装置からの不純物が基板上に落下する基板上の範囲である。
別の観点による本発明によれば，ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，前記ケーシングの上面に設けられ，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給管と，前記ケーシングの内側の前記容器よりも上部に設けられ，前記供給管から供給される気体を多数の通気孔を通して分流する分流板と，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，前記ケーシングの下部に設けられ，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，を具備し，前記分流板に設けられた多数の通気孔は，前記容器に対向する部分の方が他の部分に比べて密になるように設けられていることを特徴とする塗布装置が提供される。
別の観点による本発明によれば，ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，前記ケーシングの上面に設けられ，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給管と，前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，前記ケーシングの下部に設けられ，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，前記容器内に位置する基板に塗布液を供給する塗布液供給手段を搬送する搬送装置と，前記ケーシング内に配置された前記搬送装置を収容する収容部と，を有し，前記収容部の上面には，複数の第１通気孔が設けられ，前記収容部の前記容器側の下部には，前記第１通気孔から流入し前記収容部内を通過した気体を前記容器の下方に排出する第２通気孔が設けられていてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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，本発明にかかる塗布装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，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。
【００１９】
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，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してな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図示しない露光装置との間でウェハ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。
【００２０】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセット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）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２１】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２２】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１以上であれば４つで無くてもよい。
【００２３】
第１の処理装置群Ｇ１では，例えば図２に示すように，本実施の形態にかかる塗布装置としてのレジスト塗布装置１７と，露光後のウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群Ｇ２の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２４】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を乾燥させるプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００２５】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００２６】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００２７】
次に，上述したレジスト塗布装置１７の構成について詳しく説明する。図４は，レジスト塗布装置１７の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，レジスト塗布装置１７の横断面の説明図である。
【００２８】
レジスト塗布装置１７のケーシング１７ａの中央部には，図４に示すように上面が平坦に形成され，その中央部に図示しない吸引口を有するスピンチャック６０が設けられており，レジスト塗布装置１７内に搬入されたウェハＷがスピンチャック６０上に水平に吸着保持されるように構成されている。スピンチャック６０下方には，このスピンチャック６０を上下動及び回転自在とする図示しない駆動機構が設けられており，ウェハＷにレジスト液を塗布する際にウェハＷを所定の回転数で回転させたり，ウェハＷをスピンチャック６０上に載置する際にスピンチャック６０を上下に移動させたりできるようになっている。
【００２９】
スピンチャック６０の外周外方には，この外周を取り囲むようにして，上面が開口した環状のカップ６１が設けられており，スピンチャック６０上に吸着保持され，回転されたウェハＷから遠心力により飛散したレジスト液を受け止め，周辺の装置が汚染されないようになっている。カップ６１の底部には，当該ウェハＷからこぼれ落ちたり，飛散したりしたレジスト液を排液する図示しないドレイン管が設けられている。
【００３０】
カップ６１の下部には，カップ６１内の雰囲気を排気する第１排気管６２が設けられている。第１排気管６２は，後述のように第２排気管８３を介して吸引装置６３に通じており，この吸引装置６３によってカップ６２内の雰囲気を積極的に排気できるようになっている。また，この第１排気管６２には，第１の調節装置としての第１ダンパ６４が設けられており，第１排気管６２を流れる気体の流量を調節可能に構成されている。
【００３１】
カップ６１の側方であって，Ｘ方向負方向（図４，図５の右方向）側には，図５に示すようにＹ方向（図５の上下方向）に長く，外形が直方体形状の収容部としてのケース６６が設けられている。当該ケース６６内には，ウェハＷにレジスト液を吐出する塗布液供給手段としてのレジスト液供給ノズル６７を搬送する搬送装置としてのノズル搬送装置６８が設けられている。
【００３２】
ノズル搬送装置６８は，図４に示すようにレジスト液供給ノズル６７を吊り下げるようにして保持可能なノズル保持部材６９と，このノズル保持部材６９が固定されているアーム部７０とを有している。アーム部７０には，図示しない駆動機構が設けられており，この駆動機構によってアーム部７０は，図５に示すようにＹ方向に伸びるレール７１上を移動自在であり，またＺ方向に伸縮自在に構成されている。したがって，ノズル保持部材６９に保持されたレジスト液供給ノズル６７は，Ｙ，Ｚ方向に移動自在である。また，ノズル保持部材６９の固定されている位置は，アーム部７０がウェハの中心上方に移動した際に，ノズル保持部材６９がウェハＷの中心上方になる位置であり，レジスト液が当該ノズル保持部材６９に保持されたレジスト液供給ノズル６７からウェハＷの中心に供給されるようになっている。
【００３３】
また，ケース６６の上面には，複数の第１通気孔６６ａが設けられ，ケース６６のカップ６１側の下部には，第２通気孔６６ｂが設けられており，第１通気孔６６ａからの気体がケース６６内を通過し，第２通気孔６６ｂからカップ６１の下方に排出されるように構成されている。
【００３４】
カップ６１の外方であって，Ｙ方向正方向（図５の上方向）側には，上記したレジスト液供給ノズル６７を待機させて置くためのノズルボックス７２が設けられている。ノズルボックス７２には，レジスト液供給ノズル６７の外形と同形状の複数の凹部７３が設けられており，当該凹部７３にレジスト液供給ノズル６７を受容し，待機させることができるようになっている。また，ノズルボックス７２は，Ｘ方向に移動自在に構成されており，ノズルボックス７２がＸ方向に移動することによって，所望のレジスト液供給ノズル６７が，ノズル搬送装置６８に固定されているノズル保持部材６９の下方に移動し，ノズル保持部材６９が下降してレジスト液供給ノズル６７を保持できるようになっている。
【００３５】
ケーシング１７ａの上面には，ケーシング１７ａ内に所定の気体，例えば大気であるエアや不活性気体を供給するための供給装置としての供給管７４が設けられている。この供給管７４には，ダンパ７５が設けられており，ケーシング１７ａ内に供給される気体の流量を所定の流量に調節できるようになっている。なお，不活性気体には，例えば窒素ガス，ヘリウムガス等が含まれる。
【００３６】
また，供給管７４のダンパ７５の下流には，温湿度調節装置７６が設けられており，供給管７４内を流れる気体を適切な温度及び湿度に調節してから，当該気体をケーシング１７ａ内に供給できるようになっている。
【００３７】
ケーシング１７ａの内側の上部には，前記供給管７４からの気体を分流する分流板７７がケーシング１７ａの上面と平行になるように設けられている。分流板７７には，図６に示すように多数の通気孔７８が設けられており，当該通気孔７８は，下方のカップ６１に対向する部分の方が他の部分に比べて密になるように設けられている。かかる構成により供給管７４から供給された気体を，各通気孔７８を通すことによって分流し，ケーシング１７ａ内全体に安定した下降気流を供給できるようになっている。また，通気孔７８がカップ６１に対向する位置に多く設けられているため，カップ６１内により多くの気体が供給されるようになっている。
【００３８】
前記分流板７７の下方であって，カップ６１と同じ高さの位置には，整流板８０がカップ６１の外周を取り囲むようにして水平に設けられている。この整流板８０には，図５に示すように多数の孔８１が設けられており，上述した分流板７７を通過した気体が当該孔８１を通過することによって，分流板７７から整流板８０に対して直線的な下降気流が形成されるようになっている。
【００３９】
ケーシング１７ａの内側の下部には，排気口８２を上方に向けた第２の排気管としての第２排気管８３が設けられており，吸引装置６３によってケーシング１７ａ内の雰囲気を積極的に排気できるようになっている。第２排気管８３には，第２排気管８３を流れる雰囲気の流量を調節する第２の調節装置としての第２ダンパ８４が取り付けられている。また，上述したカップ６１からの第１排気管６２の下流側は，第２ダンパ８４の上流側の第２排気管８３に連通されており，最終的には，カップ６１内の雰囲気も第２排気管８３を通って排気されるようになっている。なお，上述したように第２排気管８３には，第１排気管６２からの気体が合流するが，第１排気管６２の排気流量は上流の第１ダンパ６４によって調節されているため，第２ダンパ８４による流量調節は，専ら排気口８２から排気されるケーシング１７ａ内の雰囲気の流量調節を担っている。
【００４０】
上述した第１排気管６２の第１ダンパ６４，供給管７４のダンパ７５，第２排気管８３の第２ダンパ８４は，コントローラ８５によって制御されており，コントローラ８５によって第１排気管６２，第２排気管８３及び供給管７４内を流れる気流の流量を所定の流量に維持したり，所定のタイミングで所定の流量に変更したりすることができる。
【００４１】
次に，以上のように構成されているレジスト塗布装置１７の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００４２】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群Ｇ３に属するアドヒージョン装置３１に搬入する。このアドヒージョン装置３１において，レジスト液との密着性を向上させるＨＭＤＳなどの密着強化剤を塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０搬送され，所定の温度に冷却される。その後，ウェハＷはレジスト塗布装置１７又１９に搬送される。
【００４３】
そして，ウェハＷ上にレジスト膜が形成されたウェハＷは，再び主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３又は３４，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，所定の処理が施される。
【００４４】
次いで，ウェハＷはエクステンション・クーリング装置４１からウェハ搬送体５０によって取り出され，周辺露光装置５１を経て露光装置（図示せず）に搬送される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，さらに主搬送装置１３によって，ポストエクスポージャーベーキング装置４４又は４５，現像処理装置１８又は２０，ポストベーキング装置３５，３６，４６又は４７，クーリング装置３０と順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介して，ウェハ搬送体７によってカセットＣに戻され，一連の所定の塗布現像処理が終了する。
【００４５】
次に上述したレジスト塗布装置１７の作用について詳しく説明する。先ず，ウェハＷがレジスト塗布装置１７に搬入される前に，供給管７４からケーシング１７ａ内に，温度及び湿度が調節されたエアが供給され始める。このときのエアの供給流量は，コントローラ８５及びダンパ７５によって，例えば供給管７４内の流速が０．３ｍ／ｓ程度になるように２．１ｍ３／ｍｉｎに調節される。
【００４６】
また，これと同時に吸引装置６３が作動し，カップ６１内の雰囲気が第１排気管６２から排気され，ケーシング１７ａ内の雰囲気が排気口８２から排気され始める。このとき，第１排気管６２内の流量は，第１の流量としての，例えば１．５ｍ３／ｍｉｎに調節され，第２排気管８３の流量は，第２の流量としての，例えば２．０ｍ３／ｍｉｎに調節される。
【００４７】
これによって，供給管７４から供給された２．１ｍ３／ｍｉｎのエアは，分流板７７を通過し，ケーシング１７ａ内全体に供給され，その内１．５ｍ３／ｍｉｎのエアは，カップ６１内に入り，カップ６１内をパージしつつ第１排気管６２から排気される。また供給されたエアの内０．５ｍ３／ｍｉｎ（前記第１の流量と前記第２の流量との差）は，整流板８０又はケース６６内を通過し，ケーシング１７ａ内に下降気流を形成しつつ，排気口８２から第２排気管８３を介して排気される。そして，残りの０．１ｍ３／ｍｉｎによってケーシング１７ａ内の気圧が陽圧に維持される。
【００４８】
以上のようにケーシング１７ａ内及びカップ６１内の雰囲気が適切な雰囲気に維持された後に，ウェハＷのレジスト塗布処理が開始される。先ず，主搬送装置１３によってウェハＷがレジスト塗布装置１７内に搬入され，ウェハＷが予め上昇して待機していたスピンチャック６０に受け渡され，その後ウェハＷがスピンチャック６０上に吸着保持される。次にスピンチャック６０が下降し，ウェハＷがカップ６１内の所定の位置に配置される。
【００４９】
ウェハＷがカップ６１内の所定位置に配置されると，ノズル搬送装置６８がＹ方向に移動し，ノズルボックス７２で待機しているレジスト液供給ノズル６７を保持する。そして，再びＹ方向に移動し，レジスト液供給ノズル６７がウェハＷの中心上方に移動される。次にスピンチャック６０によってウェハＷが所定の回転速度，例えば１００ｒｐｍで回転され始める。このとき，第１ダンパ６４によって，第１排気管６２内の排気流量を，例えば１．５ｍ３／ｍｉｎから２．０ｍ３／ｍｉｎに増加させる。
【００５０】
その後，レジスト液供給ノズル６７からレジスト液が吐出され，ウェハＷ中心に所定量のレジスト液が供給される。そして，所定量のレジスト液が供給された後，ウェハＷの回転が，例えば４０００ｒｐｍに加速され，これによってウェハＷ上のレジスト液がウェハＷ全面に拡散され，レジスト膜が形成される。その後，ウェハＷの回転が，例えば２５００ｒｐｍに減速され，更にレジスト液が拡散され，レジスト膜の薄膜化が図られる。そして，所定膜厚のレジスト膜が形成されると，ウェハＷの回転が停止される。このとき，第１排気管６２内の排気流量を２．０ｍ３／ｍｉｎから１．５ｍ３／ｍｉｎに減少させる。
【００５１】
こうしてウェハＷ上に所定のレジスト膜が形成され，ウェハＷの回転が停止されると，レジスト液供給ノズル６７は再びノズルボックス７３に移動されて，ノズルボックス７３の凹部７４に戻される。またレジスト膜が形成されたウェハＷは，再びスピンチャック６０によって上昇され，スピンチャック６０から主搬送装置１３に受け渡される。そして，レジスト塗布装置１７から次工程の行われるプリベーキング装置３３に搬送され，レジスト塗布処理が終了する。
【００５２】
以上の実施の形態によれば，ケーシング１７ａ内の雰囲気を排気するための第２排気管８３とカップ６１内の雰囲気を排気するための第１排気管６２とを別々に設けているので，ケーシング１７ａ内の陽圧調節を専ら第２排気管８３を用いて行うことができる。したがって，従来のように，第１排気管６２によって，カップ６１内の排気と陽圧調整の両方を行う必要が無くなり，ケーシング１７ａ及びカップ６１内の雰囲気を容易に調節することができる。
【００５３】
また，第１排気管６２を第２排気管８３に接続して設けたため，カップ６１内の雰囲気とケーシング１７ａ内の排気が，最終的に一の排気管にまとめられるため，排気用の配管が一系統で足りる。
【００５４】
カップ６１の周囲に整流板８０を設けたため，第２排気管８２を取り付けたことによって形成されたケーシング１７ａ内の下降気流が，ケーシング１７ａ内において一様に形成され，ケーシング１７ａ内の不純物を好適に排出することができる。
【００５５】
また，回転されたウェハＷ上にレジスト液を供給し，当該レジスト液を拡散する時にのみ，カップ６１内の排気流量を増大させるようにしたため，レジスト液から多くのミストが発生する当該タイミングにおいて，カップ６１内からケーシング１７ａ内に当該ミストが流出することが抑制できる。
【００５６】
以上の実施の形態では，上述したように第１排気管６２を第２排気管８３に接続して設けたが，接続せずに第１排気管６２と第２排気管８３とを独立させて設けてもよい。このような場合においても，ケーシング１７ａ内の気圧調節とカップ６１内の排気調節とを異なる排気管によって行うことができるため，レジスト処理中の雰囲気制御を従来に比べて容易に行うことができる。
【００５７】
また，以上の実施の形態では，ノズル搬送装置６８のケース６６内の排気を，他のケーシング１７ａ内の排気と同様に第２排気管８３によって行っていたが，ケース６６内の雰囲気を排気する排気管を別途設けるようにしてもよい。
【００５８】
このような場合，例えば図７に示すように，第３の排気管としての排気管９０をケース６６の下方の側壁に取り付け，例えば吸引装置６３によってケース６６内の雰囲気を積極的に排気できるようにすることが提案される。そして，ウェハＷのレジスト塗布処理が行われる際には，常時ケース６６内の雰囲気を排気し，パージするようにする。こうすることによって，駆動機構が多く，不純物の発生しやすいノズル搬送装置６８の周辺を清浄な雰囲気に維持し，カップ６１内のウェハＷに不純物が付着することを抑制できる。
【００５９】
このようにケース６６内の排気をレジスト塗布処理中に常時行うようにしてもよいが，ノズル搬送装置６８に保持されたレジスト液供給ノズル６７がウェハＷ上に位置したときにのみ行うようにしてもよい。すなわちノズル搬送装置６８から発生した不純物がウェハＷ上に落下し易い場合にのみケース６６内の排気を行うようにする。こうすることにより，必要のない過剰の排気が抑制され，ケーシング１７ａ内の気流が安定し，また排気することによって必要となる電力消費量の低減も図られる。
【００６０】
以上の実施の形態では，ウェハＷにレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成する塗布装置についてであったが，レジスト液以外の塗布液，例えば現像液を塗布する装置においても適用できる。また，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板の塗布装置にも適用される。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば，ケーシング内を陽圧に維持するための排気と容器内の雰囲気が容器外に流出しないようにするための排気を別々の排気管を用いて行うことができるため，複数の条件を満たす雰囲気制御をより容易に行うことができる。
【００６２】
本発明によれば，一系統の配管のみでケーシング内の排気と容器内の排気を行うことができるので，配管設備が単純化されるとともに，余計な設備を省略できるのでコストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるレジスト塗布装置を有する塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】レジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図５】図４のレジスト塗布装置の横断面の説明図である。
【図６】レジスト塗布装置に用いられる分流板の平面図である。
【図７】レジスト塗布装置の他の構成例を示す縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム
１７ レジスト塗布装置
１７ａ ケーシング
６１ カップ
６２ 第１排気管
６４ 第１ダンパ
７４ 供給管
７７ 分流板
８０ 整流板
８３ 第２排気管
８４ 第２ダンパ
６８ ノズル搬送装置
Ｗ ウェハ
Claims (5)
- ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，
前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給装置と，
前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，
前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，
前記容器内に位置する基板に塗布液を供給する塗布液供給手段を搬送する搬送装置と，
前記ケーシング内に配置された前記搬送装置を収容する収容部と，
当該収容部内の雰囲気を排気する第３の排気管と，を有することを特徴とする，塗布装置。 - 前記供給装置は，前記気体が前記ケーシングの上部から下方に向けて供給されるように構成されており，
前記第２の排気管は，前記ケーシングの下部に設けられており，
前記供給装置と第２の排気管によって前記ケーシング内に発生した下降気流を整流する整流板を有することを特徴とする，請求項１に記載の塗布装置。 - 請求項１に記載の塗布装置を用いた塗布方法であって，
少なくとも前記塗布液供給手段が前記基板上方に位置した時に，前記第３の排気管から前記収容部内の雰囲気を排気することを特徴とする，塗布方法。 - ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，
前記ケーシングの上面に設けられ，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給管と，
前記ケーシングの内側の前記容器よりも上部に設けられ，前記供給管から供給される気体を多数の通気孔を通して分流する分流板と，
前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，
前記ケーシングの下部に設けられ，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，を具備し，
前記分流板に設けられた多数の通気孔は，前記容器に対向する部分の方が他の部分に比べて密になるように設けられていることを特徴とする，塗布装置。 - ケーシング内の容器内に位置する基板に塗布液を塗布する塗布装置において，
前記ケーシングの上面に設けられ，前記ケーシング内に所定の気体を供給する供給管と，
前記容器内の雰囲気を排気する第１の排気管と，
前記ケーシングの下部に設けられ，前記ケーシング内の雰囲気を排気する第２の排気管と，
前記容器内に位置する基板に塗布液を供給する塗布液供給手段を搬送する搬送装置と，
前記ケーシング内に配置された前記搬送装置を収容する収容部と，を有し，
前記収容部の上面には，複数の第１通気孔が設けられ，
前記収容部の前記容器側の下部には，前記第１通気孔から流入し前記収容部内を通過した気体を前記容器の下方に排出する第２通気孔が設けられていることを特徴とする，塗布装置。
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