JP3593654B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造においては、被処理基板（たとえば半導体ウエハ、ＬＣＤ基板等）の表面が清浄化された状態にあることを前提として各種の微細加工が行われる。したがって、各加工処理に先立ちまたは各加工処理の合間に被処理基板表面の洗浄が行われ、たとえばフォトリソグラフィー工程では、レジスト塗布に先立って被処理基板の表面が洗浄される。
【０００３】
従来より、被処理基板表面の有機物を除去するための洗浄法として、紫外線照射による乾式洗浄技術が知られている。この紫外線照射洗浄技術は、所定波長（紫外線光源として低圧水銀ランプを使用するときは１８５ｎｍ、２５４ｎｍ、誘電体バリア放電ランプでは１７２ｎｍ）の紫外線を用いて酸素を励起させ、生成されるオゾンや発生期の酸素によって基板表面上の有機物を酸化・気化させ除去するものである。
【０００４】
従来の典型的な紫外線照射洗浄装置は、上記のような紫外線光源となるランプを石英ガラスの窓を有するランプ室内に複数本並べて収容し、該石英ガラス窓を介してランプ室に隣接する洗浄処理室内に被処理基板を配置し、ランプ室内のランプより発せられる紫外線を該石英ガラス窓を通して被処理基板の表面に一定時間照射するようになっている。最近は、被処理基板の表面と平行にランプを相対移動つまり走査させる機構により、装置のコンパクト化（ランプ数の削減や石英ガラス窓の小型化等）も図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような紫外線照射洗浄装置において、所期の洗浄効果を得るには、紫外線ランプより被処理基板に照射される紫外線の照度および光量をそれぞれ所定値以上確保する必要があり、そのような紫外線照射条件を満たすように装置各部の仕様がなされてはいる。しかしながら、紫外線ランプが経時劣化その他の原因で異常に暗くなったりあるいは発光しなくなったりすると、被処理基板に対する紫外線の照度ないし光量が不足して、洗浄不良を来すおそれがある。
【０００６】
従来の紫外線照射洗浄装置では、ランプ室内で紫外線ランプの一灯でも上記のような不具合を起こした時は、直ちに洗浄処理の運転を停止して、ランプ交換の必要を知らせる警報を出すようにしていた。しかし、そのような安全処置は洗浄不良品を出さずに済むものの、プロセスのラインを止めることになり、デバイス製造のスループットを著しく下げる原因となっていた。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、紫外線ランプに発光不良等の異常が発生しても正常な紫外線照射処理を続行できるようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の別の目的は、紫外線ランプの異常が原因で被処理基板に対する紫外線の照射量が不所望な時期に足りなくなることがないようにして、計画的な保守管理を行えるようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、 前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記支持手段および前記ランプのいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記走査の速度を可変制御する走査速度制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記走査速度制御手段が前記走査速度を所定の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第１の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記ランプからの紫外線が前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記被処理基板および前記ランプのいずれかまたは双方を所定の方向で移動させる工程と、前記走査の速度を可変制御する工程とを有し、 前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように前記走査の速度を所定の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定することを特徴とする。
【００１０】
上記第１の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて正常ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも所定の割合だけ遅い走査速度で走査させることにより、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１１】
本発明の第２の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記紫外線の照射時間を可変制御する紫外線照射時間制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記紫外線照射時間制御手段が前記紫外線照射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第２の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記紫外線の照射時間を可変制御する工程とを有し、前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように前記紫外線の照射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設定することを特徴とする。
上記第２の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて正常ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも所定の割合だけ長い照射時間でもって被処理基板に照射することにより、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１２】
本発明の第３の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記ランプの輝度を個別的に制御するランプ輝度制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記ランプ輝度制御手段が正常状態にある前記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第３の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記ランプの輝度を個別に制御する工程とを有し、前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように正常状態にある前記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
上記第３の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて、残余の正常ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも所定の割合だけ高い輝度でもって被処理基板に照射することにより、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１３】
本発明の第４の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記紫外線照射手段に、前記複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保持させ、前記スペアランプ以外のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用させる制御手段とを有する。
また、本発明の第４の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程を有し、前記複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保ち、前記監視工程において前記スペアランプ以外のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用することを特徴とする。
上記第４の基板処理装置または基板処理方法では、複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保っておいて、ランプ監視手段またはランプ監視工程において点灯使用中のいずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能なその異常ランプに代えてスペアランプを点灯使用するので、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１４】
本発明の第５の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記ランプへの投入電力を個別に制御するランプ投入電力制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記ランプ投入電力制御手段が正常状態にある前記ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第５の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記ランプへの投入電力を個別的に制御する工程とを有し、前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように正常状態にある前記ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
上記第５の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて、正常状態にある残余の正常ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することにより、被処理基板に対して管理可能な紫外線を必要かつ十分に照射し、所期の紫外線照射処理結果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１６】
図１に、本発明の基板処理装置が組み込み可能なシステム例として塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で行われる。
【００１７】
この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。
【００１８】
システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このステージ１２上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００１９】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。
【００２０】
洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。
【００２１】
塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。
【００２２】
現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５と、加熱ユニット（ＨＰ）５３とを含んでいる。
【００２３】
各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理または照射処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ，ＵＶ等）が配置されている。
【００２４】
システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５７およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。
【００２５】
図２に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、ステージ１６上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部２２の主搬送装置３８に渡す（ステップＳ１）。
【００２６】
洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、上段の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次に下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ２）。この紫外線照射洗浄では基板表面の有機物が除去される。これによって、基板Ｇの濡れ性が向上し、次工程のスクラビング洗浄における洗浄効果を高めることができる。
【００２７】
次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ３）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ４）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ５）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。
【００２８】
塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ６）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ７）。
【００２９】
その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ８）。
【００３０】
次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ９）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ１０）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。
【００３１】
上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ１１）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ１１）。
【００３２】
現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ１２）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ１３）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ１４）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５３を用いることもできる。
【００３３】
現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ１）。
【００３４】
この塗布現像処理システムにおいては、洗浄プロセス部２２の紫外線照射ユニット（ＵＶ）に本発明を適用することができる。以下、図３〜図７につき本発明を紫外線照射ユニット（ＵＶ）に適用した一実施形態を説明する。
【００３５】
図３に示すように、本実施形態の紫外線照射ユニット（ＵＶ）は、下面に石英ガラス窓６２を取付し、室内に複数本（図示の例は３本）の円筒状紫外線ランプ６４（１），６４（２）‥‥，６４（ｎ）をランプの長手方向と垂直な水平方向に並べて収容してなるランプ室６６と、このランプ室６６の下に隣接して設けられた洗浄処理室６８とを有する。
【００３６】
ランプ室６６内において、各紫外線ランプ６４（ｉ）（ｉ＝１，２，‥‥，ｎ） はたとえば誘電体バリア放電ランプでよく、後述するランプ電源部（９６）より商用交流電力の供給を受けて発光し、有機汚染の洗浄に好適な波長１７２ｎｍの紫外線（紫外エキシマ光）を放射する。各紫外線ランプ６４（ｉ）の背後または上には横断面円弧状の凹面反射鏡７０が配置されており、各ランプ６４（ｉ）より上方ないし側方に放射された紫外線は直上の反射鏡凹面部で反射して石英ガラス窓６２側に向けられるようになっている。
【００３７】
この実施形態では、ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の発光状態をそれぞれ個別的に監視するための上記波長１７２ｎｍの紫外線を光電変換可能な複数（ｎ）個の光センサ７２（１）〜７２（ｎ）がランプ室６６内の適当な位置、たとえば各ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の直上に設けられている。
【００３８】
ランプ室６６内には、ランプ６４（１）〜６４（ｎ）をたとえば水冷方式で冷却する冷却ジャケット（図示せず）や、紫外線を吸収する（したがってランプ発光効率を悪化させる）酸素の室内への進入を防止するための不活性ガスたとえばＮ２ガスを導入しかつ充満させるガス流通機構（図示せず）等も設けられてよい。
【００３９】
ランプ室６６の両側には、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の各部に所要の用力または制御信号を供給するための用力供給部および制御部を収容するユーティリティ・ユニット７４が設けられている。ランプ室６６内の各種センサたとえば光センサ７２（１）〜７２（ｎ）より出力される電気信号を入力して所要の信号処理を行う各種測定または監視回路等もユーティリティ・ユニット７４内に設けられてよい。
【００４０】
洗浄処理室６８内には、基板Ｇを載置して支持するための水平移動および昇降可能なステージ７６が設けられている。本実施形態では、ボールネジ７８を用いる自走式のステージ駆動部８０の上にステージ７６を垂直方向（図のＺ方向）に昇降可能に搭載し、ステージ駆動部８０がボールネジ７８およびこれと平行に延在するガイド８２に沿って所定の水平方向（図のＹ方向）に、つまりランプ室６６の真下をランプ配列方向と平行に横切るように、可変制御可能な速度で往復移動できるように構成されている。
【００４１】
ステージ７６には、基板Ｇの搬入／搬出時に基板Ｇを水平姿勢で担持するための複数本（たとえば６本）のリフトピン８４が垂直に貫通している。本実施形態では、各リフトピン８４が基板受け渡し用の所定高さ位置で固定され、これらの固定リフトピン８４に対してステージ７６が基板Ｇの搬入／搬出の邪魔にならない退避用の下限高さ位置Ｈｂとステージ７６自ら基板Ｇを載置支持するための一点鎖線で示す上限高さ位置Ｈａとの間で昇降機構（図示せず）により昇降可能となっている。ステージ７６の上面には、基板Ｇを支持するための多数の支持ピン（図示せず）や基板Ｇを吸引保持するための真空チャック吸引口（図示せず）等が設けられている。
【００４２】
ステージ７６のＹ方向原点位置に隣接する洗浄処理室６８の側璧には、固定リフトピン８４の上端部に近い高さ位置にて基板Ｇを搬入／搬出するための開閉可能なシャッタ（扉）８６が取り付けられている。このシャッタ８６は洗浄プロセス部２２の搬送路３６（図１）に面しており、搬送路３６上から主搬送装置３８が開状態のシャッタ８６を介して洗浄処理室６８内への基板Ｇの搬入・搬出を行えるようになっている。
【００４３】
図４に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）における制御系の構成を示す。制御部８８は、マイクロコンピュータで構成されてよく、内蔵のメモリには本ユニット内の各部および全体を制御するための所要のプログラムを格納しており、適当なインタフェースを介して、本塗布現像処理システムの全体的な処理手順を統括するメインコントローラ（図示せず）や本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の制御系の各部に接続されている。
【００４４】
この実施形態において、制御部８８と関係する本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の主要な部分は、シャッタ８６を駆動するためのシャッタ駆動部９０、ステージ７６をＺ方向で昇降駆動するためのステージ昇降駆動部９２、ステージ７６をＹ方向で水平駆動または走査駆動するための走査駆動部９４、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）を個別的に点灯駆動するためのランプ電源部９６、それらの紫外線ランプ６４（１） 〜６４（ｎ）の点灯状態を個別的を監視するためのランプモニタ部９８等である。ステージ昇降駆動部９２および走査駆動部９４はそれぞれ駆動源としてたとえばサーボモータを有し、ステージ駆動部８０内に設けられる。ランプ電源部９６およびランプモニタ部９８は制御部８８と一緒にユーティリティ・ユニット７４内に設けられる。
【００４５】
図５に、ランプ電源部９６およびランプモニタ部９８の一構成例を示す。ランプ電源部９６は、商用交流電源１００と、この交流電源１００の電源端子とランプ室６６内の各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の電極端子との間に電気的に接続された開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）とを有している。各開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）は、制御部８８からの制御信号Ｇ１〜Ｇｎによってそれぞれ個別的にオン・オフ制御される。このように、制御部８８は、ランプ電源部９６を通じてランプ室６６内の全紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の点灯・消灯をそれぞれ個別的に制御できるようになっている。
【００４６】
ランプモニタ部９８は、ランプ室６６内で各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）からの紫外線を受光して電気信号に変換する上記光センサ７２（１）〜７２（ｎ）と、各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）の出力信号Ｌ１〜Ｌｎを基に各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の輝度または明るさの度合いを測定または推定して発光状態を判定する測光回路１０４とを有する。ランプ室６６内には、各光センサ７２（ｉ）が各対応する紫外線ランプ６４（ｉ）からの紫外線を他の紫外線ランプからの紫外線よりも選択的または重点的に受光できるように、各光センサ７２（ｉ）の周りに適当な遮光部１０６が設けられてよい。
【００４７】
図６に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）における主要な動作手順を示す。先ず、上記メインコントローラからの指示を受けて制御部８８を含めてユニット内の各部を初期化する（ステップＡ１）。この初期化の中で、ステージ７６は、Ｙ方向ではシャッタ８６に近接する所定の原点位置に位置決めされ、Ｚ方向では退避用の高さ位置（Ｈｂ）に降ろされる。また、制御部８８は、ステージ７６をＹ方向で移動させる速度つまり走査速度の初期値として、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の全部が正常であるときに採用する走査速度を基準速度Ｆｓとして所定のレジスタにセットしてよい。
【００４８】
主搬送装置３８（図１）がカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０から処理前の基板Ｇを本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の前まで搬送してくると、制御部８８は主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しをするように該当の各部を制御する（ステップＡ２）。
【００４９】
より詳細には、先ずシャッタ駆動部９０を制御してシャッタ８６を開けさせる。主搬送装置３８は一対の搬送アームを有しており、一方の搬送アームに洗浄前の基板Ｇを載せ、他方の搬送アームを空き（基板無し）状態にしてくる。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇがないときは、洗浄前の基板Ｇを支持する方の搬送アームをそのまま開状態のシャッタ８６を介して洗浄処理室６８内に伸ばし、その未洗浄基板Ｇを固定リフトピン８４の上に移載する。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇが有るときは、最初に空の搬送アームでその洗浄済みの基板Ｇを搬出してから、未洗浄の基板Ｇを上記と同様にして搬入する。上記のようにして本紫外線照射ユニット（ＵＶ）で紫外線洗浄処理を受けるべき基板Ｇが主搬送装置３８により固定リフトピン８４の上に搬入載置されたなら、シャッタ８６を閉める。
【００５０】
次いで、制御部８８は、ステージ昇降駆動部９２を制御してステージ７６を基板載置用の高さ位置Ｈａまで上昇させる（ステップＡ３）。この際、ステージ７６の上昇する間に真空チャック部の吸引を開始させ、ステージ７６が基板載置用の高さ位置Ｈａに到達すると同時に基板Ｇを吸引保持できるようにしてよい。
【００５１】
次に、制御部８８は、ランプ電源部９６の全ての開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）を閉成（オン）して、全ての紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）を点灯させる（ステップＡ４）。そして、ランプモニタ部９８の測光回路１０４からの測光または監視情報を基に紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）のそれぞれの発光状態を個別的に検査し、その検査結果にしたがって本紫外線照射ユニット（ＵＶ）における紫外線洗浄処理用の所定のパラメータ（たとえば走査速度、照射時間等）の見直しを行う（ステップＡ５）。
【００５２】
図７に、本実施形態におけるパラメータ見直し処理（ステップＡ５）の詳細手順を示す。先ず、ランプ室６６内で各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）に入射する紫外線の照度を測定する（ステップＢ１）。各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）は各対応する紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）からの紫外線を選択的または重点的に受光するので、各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）の受光する紫外線の照度は各対応する紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の輝度に比例している。したがって、各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）の出力信号Ｌ１〜Ｌｎから各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の輝度を絶対値または相対値として割り出し（ステップＢ２）、使用上の下限値を下回っていないか否か、つまり点灯使用上の適否を判定する（ステップＢ３）。
【００５３】
上記のランプモニタ検査（ステップＢ１〜Ｂ３）で輝度が一定の下限値を下回っている（点灯しない状態を含む）紫外線ランプ６４（ｉ）が見つかったときは、その紫外線ランプ６４（ｉ）を発光不良の異常ランプとみなして、ランプ電源部６６内の該当する開閉器１０２（ｉ）をオフに切り換え、その異常ランプ６４（ｉ）の点灯使用を中止する（ステップＢ４）。そして、そのように一部の紫外線ランプ（ｉ）を点灯使用しなくなっても、次工程の紫外線照射処理（ステップＡ６）において基板Ｇに十分な紫外線照射量（積算光量）を与えられるように所定のパラメータ（走査速度等）を補正する（ステップＢ５）。
【００５４】
たとえば、３本の紫外線ランプ６４（１）〜６４（３）を備える構成において一灯のランプ６４（１）が発光不良になっているとのモニタ検査結果が出たときは、ランプ電源部９６の開閉器１０２（１）をオフ（遮断）にして該ランプ６４（１）に対する電力の供給を止める。そして、ステージ７６上の基板Ｇに対して、正常状態にある残り２つの紫外線ランプ６４（２），６４（３）による紫外線の照射量が洗浄処理品質を保証できる所定の下限値を割らないように、紫外線照射処理における走査速度を全ランプ正常時の基準速度Ｆｓよりも所定の割合だけ遅い速度Ｆｋに補正する。大まかには、点灯使用するランプが全部正常時の３本から２本に減少するのであるから、紫外線照射時間が３／２倍となるように、基準速度Ｆｓの２／３倍の速度を補正走査速度Ｆｋとしてよい。より精細には、正常ランプ６４（２），６４（３）の現時の輝度も勘案してよい。たとえば、正常ランプ６４（２），６４（３）の輝度が使用開始時の初期値よりも相当低下してきている場合は、その輝度低下分を補償するような速度低減補正を加味して補正走査速度Ｆｋを求めてよい。こうして求められた補正走査速度Ｆｋは、初期化（ステップＡ１）でセットされていた基準走査速度Ｆｓに置き換わってセットされる。
【００５５】
上記のランプモニタ検査（ステップＢ１〜Ｂ３）で異常なランプが１灯も見つからなかったときは、上記の初期化（ステップＡ１）でセットしていた基準走査速度Ｆｓをそのまま採用（維持）する（ステップＢ６）。
【００５６】
再び図６において、上記のようなパラメータ見直し処理（ステップＡ５）を終えてから、基板Ｇに対する紫外線洗浄処理を実行する（ステップＡ６）。この紫外線洗浄処理を行うため、制御部８８はステージ駆動部８０の走査駆動部９４によりステージ７６を原点位置と点線７６’で示す往動位置との間でＹ方向に片道移動または往復移動させる。このステージ７６のＹ方向移動によりステージ上の基板Ｇがランプ室６６の真下を所定の高さ位置Ｈａで（つまり石英ガラス窓６２に対して所定の間隔を空けて）Ｙ方向に横切ることで、ランプ室６６の石英ガラス窓６２よりほぼ垂直下方に向けて放射される波長１７２ｎｍの紫外線が基板ＧをＹ方向に一端から他端まで走査し、基板表面の全面を照射する。
【００５７】
このように基板Ｇに対して波長１７２ｎｍの紫外線が照射されることにより、基板表面付近に存在している酸素が該紫外線によりオゾンＯ３に変わり、さらにこのオゾンＯ３が該紫外線によって励起され酸素原子ラジカルＯ＊が生成される。この酸素ラジカルにより、基板Ｇの表面に付着している有機物が二酸化炭素と水とに分解されて基板表面から除去される。
【００５８】
このような走査方式の紫外線洗浄処理において、基板Ｇに対する紫外線の照射量または光量はステージ７６の移動速度（走査速度）Ｆに反比例する。つまり、走査速度Ｆを速くするほど基板Ｇに対する紫外線照射時間が短くなって紫外線照射量は少なくなり、反対に走査速度Ｆを遅くするほど基板Ｇに対する紫外線照射時間が長くなって紫外線照射量は多くなる。
【００５９】
本実施形態では、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の発光状態が全部正常である場合はもちろん、一部が発光不良となっても、上記したようなパラメータ見直し処理（ステップＡ５）により現時の正常なランプの発光状態に見合った最適な走査速度Ｆが設定されるため、基板Ｇに対して必要かつ十分な光量の紫外線を照射し、所期の洗浄効果を保証することができる。したがって、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）においては、運転を中止することなく、適正な紫外線洗浄処理を継続して実施することができる。
【００６０】
もっとも、発光不良の異常ランプ６４（ｉ）を１灯でも検出した場合、制御部８８はディスプレイやブザー等（図示せず）を通じてその異常または故障事態を知らせるアラーム情報または信号を出してよい。
【００６１】
上記のような基板Ｇに対する紫外線洗浄処理が終了したなら、制御部８８はランプ電源部９６内の全ての開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）を開成（オフ）して、全ての紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）を消灯させる（ステップＡ７）。次いで、Ｙ方向原点位置にて真空チャックをオフにしてからステージ昇降駆動部９２によりステージ７６を退避用の高さ位置（Ｈｂ）まで降ろし（ステップＡ８）、基板Ｇを固定リフトピン８４に支持させる。こうして、１枚の基板Ｇに対する本紫外線洗浄ユニット（ＵＶ）内の全工程が終了し、主搬送装置３８（図１）が来るのを待つ。
【００６２】
上記のように、本実施形態では、ランプ室６６内で一部の紫外線ランプ６４が発光不良になっても適正な紫外線洗浄処理の動作を継続して実施できるため、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）に要求されるスループットを安定維持できる。したがって、洗浄プロセス部２２のスループットひいては本塗布現像処理システムのスループットを保証できる。また、発光不良のランプは定期的なメンテナンスの際に正常ランプと交換すればよいので、計画的な保守管理が可能である。
【００６３】
上記した実施形態では、ランプ電源部９６が一定の交流電力を各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）に供給する構成であった。しかし、各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）に供給する電力を可変制御できるランプ電源装置（図示せず）を用いてもよい。その場合、上記したパラメータ見直し処理（ステップＡ５）により再設定可能なパラメータとしてランプ投入電力またはランプ輝度を採用することもできる。
【００６４】
上記した実施形態では、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）側を固定し、基板Ｇ側をランプ配列方向に平行移動させる走査方式であった。しかし、基板Ｇ側を所定位置で固定し、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）側を基板面と平行に移動させる走査方式も可能である。走査駆動手段は、上記のようなボールネジ機構に限定されるものではなく、ベルト式やローラ式等でもよい。
【００６５】
また、走査方式ではなく、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）および基板Ｇの双方を固定して対向配置する静止方式も可能である。その場合は、上記のようなパラメータ見直し処理により再設定可能なパラメータとして紫外線照射時間やランプ投入電力等を採用してよい。
【００６６】
また、ランプ室６６内に設けられる紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の一部をスペアランプとして正常状態のまま点灯使用せずに置いておき、他のランプが発光不良に至った時点で、その発光不良ランプの点灯使用を止め、代わりに該スペアランプを点灯使用することも可能である。この場合は、点灯使用に供される紫外線ランプの組み合わせを一種のパラメータとして可変調整することになる。
【００６７】
上記した実施形態では、発光不良になったランプについては、その点灯使用を止めるようした。すなわち、そのような異常ランプは実質的に制御不能であり、基板Ｇに対するランプ室６６からの紫外線照射量を設定通りに管理できなくなるため、点灯使用するランプ群から外すのが好ましい、しかし、安全面で特に問題がなければ、上記のようなパラメータの見直しを行ったうえで、そのような異常ランプの点灯使用を必要に応じて続行してもよい。また、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の運転の継続性を最大限に図る意味では、ランプ室６６において各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の取付け・取外しを個別的に行える構成たとえばモジュール型のランプユニットまたはハウジング（図示せず）も好適である。
【００６８】
また、異常ランプの点灯使用を止めた場合、残りの正常ランプを全部最大投入電力で点灯しても、基板Ｇに対する紫外線の照度が所望の洗浄効果を保証できる所定の下限値を下回ることもあり得る。そのようにパラメータの補正がもはや効かない場合は、所要のアラーム情報を発生して、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の運転を止めてもよい。
【００６９】
上記した実施形態におけるランプ室６６内や洗浄処理室６８内の構成、特に紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）、ステージ７６、ステージ駆動部８０等の構成は一例であり、各部について種々の変形が可能である。
【００７０】
上記実施形態は、紫外線照射洗浄装置（ＵＶ）に係わるものであった。しかし、本発明の基板処理装置は、有機汚染の除去以外の目的で被処理基板に紫外線を照射する処理にも適用可能である。たとえば、上記したような塗布現像処理システムにおいて、ポストベーキング（ステップＳ１３）の後にレジストを硬化させる目的で基板Ｇに紫外線を照射する工程に上記実施形態と同様の紫外線照射装置を使用できる。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板処理装置または基板処理方法によれば、紫外線ランプに発光不良等の異常が発生しても正常な紫外線照射処理を継続して実施することが可能であり、スループットの低下を回避できる。また、紫外線ランプの一部が発光不良になっても直ちに運転を止める必要がないため、計画的な保守管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の紫外線照射ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態の紫外線照射ユニットの制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるランプ電源部およびランプモニタ部の一構成例を示す図である。
【図６】実施形態の紫外線照射ユニットにおける主要な動作手順を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるパラメータ見直し処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３８ 主搬送装置
ＵＶ 紫外線照射ユニット
６２ 石英ガラス窓
６４（１），６４（２），‥‥，６４（ｎ） 紫外線ランプ
６６ ランプ室
６８ 洗浄処理室
７２（１），７２（２），‥‥，７２（ｎ） 光センサ
７６ ステージ
７８ ボールネジ
８０ ステージ駆動部
８２ ガイド
８４ 固定リフトピン
８６ シャッタ
８８ 制御部
９２ ステージ昇降駆動部
９４ 走査駆動部
９６ ランプ電源部
９８ ランプモニタ部
１００ 商用交流電源
１０２（１），１０２（２），‥‥，１０２（ｎ） 開閉器
１０４ 測光回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造においては、被処理基板（たとえば半導体ウエハ、ＬＣＤ基板等）の表面が清浄化された状態にあることを前提として各種の微細加工が行われる。したがって、各加工処理に先立ちまたは各加工処理の合間に被処理基板表面の洗浄が行われ、たとえばフォトリソグラフィー工程では、レジスト塗布に先立って被処理基板の表面が洗浄される。
【０００３】
従来より、被処理基板表面の有機物を除去するための洗浄法として、紫外線照射による乾式洗浄技術が知られている。この紫外線照射洗浄技術は、所定波長（紫外線光源として低圧水銀ランプを使用するときは１８５ｎｍ、２５４ｎｍ、誘電体バリア放電ランプでは１７２ｎｍ）の紫外線を用いて酸素を励起させ、生成されるオゾンや発生期の酸素によって基板表面上の有機物を酸化・気化させ除去するものである。
【０００４】
従来の典型的な紫外線照射洗浄装置は、上記のような紫外線光源となるランプを石英ガラスの窓を有するランプ室内に複数本並べて収容し、該石英ガラス窓を介してランプ室に隣接する洗浄処理室内に被処理基板を配置し、ランプ室内のランプより発せられる紫外線を該石英ガラス窓を通して被処理基板の表面に一定時間照射するようになっている。最近は、被処理基板の表面と平行にランプを相対移動つまり走査させる機構により、装置のコンパクト化（ランプ数の削減や石英ガラス窓の小型化等）も図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような紫外線照射洗浄装置において、所期の洗浄効果を得るには、紫外線ランプより被処理基板に照射される紫外線の照度および光量をそれぞれ所定値以上確保する必要があり、そのような紫外線照射条件を満たすように装置各部の仕様がなされてはいる。しかしながら、紫外線ランプが経時劣化その他の原因で異常に暗くなったりあるいは発光しなくなったりすると、被処理基板に対する紫外線の照度ないし光量が不足して、洗浄不良を来すおそれがある。
【０００６】
従来の紫外線照射洗浄装置では、ランプ室内で紫外線ランプの一灯でも上記のような不具合を起こした時は、直ちに洗浄処理の運転を停止して、ランプ交換の必要を知らせる警報を出すようにしていた。しかし、そのような安全処置は洗浄不良品を出さずに済むものの、プロセスのラインを止めることになり、デバイス製造のスループットを著しく下げる原因となっていた。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、紫外線ランプに発光不良等の異常が発生しても正常な紫外線照射処理を続行できるようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の別の目的は、紫外線ランプの異常が原因で被処理基板に対する紫外線の照射量が不所望な時期に足りなくなることがないようにして、計画的な保守管理を行えるようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、 前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記支持手段および前記ランプのいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記走査の速度を可変制御する走査速度制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記走査速度制御手段が前記走査速度を所定の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第１の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記ランプからの紫外線が前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記被処理基板および前記ランプのいずれかまたは双方を所定の方向で移動させる工程と、前記走査の速度を可変制御する工程とを有し、 前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように前記走査の速度を所定の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定することを特徴とする。
【００１０】
上記第１の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて正常ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも所定の割合だけ遅い走査速度で走査させることにより、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１１】
本発明の第２の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記紫外線の照射時間を可変制御する紫外線照射時間制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記紫外線照射時間制御手段が前記紫外線照射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第２の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記紫外線の照射時間を可変制御する工程とを有し、前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように前記紫外線の照射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設定することを特徴とする。
上記第２の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて正常ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも所定の割合だけ長い照射時間でもって被処理基板に照射することにより、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１２】
本発明の第３の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記ランプの輝度を個別的に制御するランプ輝度制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記ランプ輝度制御手段が正常状態にある前記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第３の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記ランプの輝度を個別に制御する工程とを有し、前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように正常状態にある前記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
上記第３の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて、残余の正常ランプによる管理可能な紫外線を基準値よりも所定の割合だけ高い輝度でもって被処理基板に照射することにより、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１３】
本発明の第４の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記紫外線照射手段に、前記複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保持させ、前記スペアランプ以外のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用させる制御手段とを有する。
また、本発明の第４の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程を有し、前記複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保ち、前記監視工程において前記スペアランプ以外のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用することを特徴とする。
上記第４の基板処理装置または基板処理方法では、複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保っておいて、ランプ監視手段またはランプ監視工程において点灯使用中のいずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能なその異常ランプに代えてスペアランプを点灯使用するので、被処理基板に対して必要かつ十分な紫外線照射量を保証し、正常な処理結果を得ることができる。
【００１４】
本発明の第５の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記ランプへの投入電力を個別に制御するランプ投入電力制御手段とを有し、いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記ランプ投入電力制御手段が正常状態にある前記ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
また、本発明の第５の基板処理方法は、複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、前記ランプへの投入電力を個別的に制御する工程とを有し、前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように正常状態にある前記ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする。
上記第５の基板処理装置または基板処理方法では、ランプ監視手段またはランプ監視工程により、点灯使用される複数個のランプの発光状態が全部正常であるのか、それとも一部発光不良になっているのか常時または所定の場面で、たとえば各１回の紫外線照射処理に先立って判定される。この判定結果として、いずれかのランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られたときは、実質的に管理不能な異常ランプの点灯使用を止めて、正常状態にある残余の正常ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することにより、被処理基板に対して管理可能な紫外線を必要かつ十分に照射し、所期の紫外線照射処理結果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１６】
図１に、本発明の基板処理装置が組み込み可能なシステム例として塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で行われる。
【００１７】
この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。
【００１８】
システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このステージ１２上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００１９】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。
【００２０】
洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。
【００２１】
塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。
【００２２】
現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５と、加熱ユニット（ＨＰ）５３とを含んでいる。
【００２３】
各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理または照射処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ，ＵＶ等）が配置されている。
【００２４】
システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５７およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。
【００２５】
図２に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、ステージ１６上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部２２の主搬送装置３８に渡す（ステップＳ１）。
【００２６】
洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、上段の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次に下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ２）。この紫外線照射洗浄では基板表面の有機物が除去される。これによって、基板Ｇの濡れ性が向上し、次工程のスクラビング洗浄における洗浄効果を高めることができる。
【００２７】
次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ３）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ４）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ５）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。
【００２８】
塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ６）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ７）。
【００２９】
その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ８）。
【００３０】
次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ９）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ１０）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。
【００３１】
上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ１１）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ１１）。
【００３２】
現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ１２）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ１３）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ１４）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５３を用いることもできる。
【００３３】
現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ１）。
【００３４】
この塗布現像処理システムにおいては、洗浄プロセス部２２の紫外線照射ユニット（ＵＶ）に本発明を適用することができる。以下、図３〜図７につき本発明を紫外線照射ユニット（ＵＶ）に適用した一実施形態を説明する。
【００３５】
図３に示すように、本実施形態の紫外線照射ユニット（ＵＶ）は、下面に石英ガラス窓６２を取付し、室内に複数本（図示の例は３本）の円筒状紫外線ランプ６４（１），６４（２）‥‥，６４（ｎ）をランプの長手方向と垂直な水平方向に並べて収容してなるランプ室６６と、このランプ室６６の下に隣接して設けられた洗浄処理室６８とを有する。
【００３６】
ランプ室６６内において、各紫外線ランプ６４（ｉ）（ｉ＝１，２，‥‥，ｎ） はたとえば誘電体バリア放電ランプでよく、後述するランプ電源部（９６）より商用交流電力の供給を受けて発光し、有機汚染の洗浄に好適な波長１７２ｎｍの紫外線（紫外エキシマ光）を放射する。各紫外線ランプ６４（ｉ）の背後または上には横断面円弧状の凹面反射鏡７０が配置されており、各ランプ６４（ｉ）より上方ないし側方に放射された紫外線は直上の反射鏡凹面部で反射して石英ガラス窓６２側に向けられるようになっている。
【００３７】
この実施形態では、ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の発光状態をそれぞれ個別的に監視するための上記波長１７２ｎｍの紫外線を光電変換可能な複数（ｎ）個の光センサ７２（１）〜７２（ｎ）がランプ室６６内の適当な位置、たとえば各ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の直上に設けられている。
【００３８】
ランプ室６６内には、ランプ６４（１）〜６４（ｎ）をたとえば水冷方式で冷却する冷却ジャケット（図示せず）や、紫外線を吸収する（したがってランプ発光効率を悪化させる）酸素の室内への進入を防止するための不活性ガスたとえばＮ２ガスを導入しかつ充満させるガス流通機構（図示せず）等も設けられてよい。
【００３９】
ランプ室６６の両側には、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の各部に所要の用力または制御信号を供給するための用力供給部および制御部を収容するユーティリティ・ユニット７４が設けられている。ランプ室６６内の各種センサたとえば光センサ７２（１）〜７２（ｎ）より出力される電気信号を入力して所要の信号処理を行う各種測定または監視回路等もユーティリティ・ユニット７４内に設けられてよい。
【００４０】
洗浄処理室６８内には、基板Ｇを載置して支持するための水平移動および昇降可能なステージ７６が設けられている。本実施形態では、ボールネジ７８を用いる自走式のステージ駆動部８０の上にステージ７６を垂直方向（図のＺ方向）に昇降可能に搭載し、ステージ駆動部８０がボールネジ７８およびこれと平行に延在するガイド８２に沿って所定の水平方向（図のＹ方向）に、つまりランプ室６６の真下をランプ配列方向と平行に横切るように、可変制御可能な速度で往復移動できるように構成されている。
【００４１】
ステージ７６には、基板Ｇの搬入／搬出時に基板Ｇを水平姿勢で担持するための複数本（たとえば６本）のリフトピン８４が垂直に貫通している。本実施形態では、各リフトピン８４が基板受け渡し用の所定高さ位置で固定され、これらの固定リフトピン８４に対してステージ７６が基板Ｇの搬入／搬出の邪魔にならない退避用の下限高さ位置Ｈｂとステージ７６自ら基板Ｇを載置支持するための一点鎖線で示す上限高さ位置Ｈａとの間で昇降機構（図示せず）により昇降可能となっている。ステージ７６の上面には、基板Ｇを支持するための多数の支持ピン（図示せず）や基板Ｇを吸引保持するための真空チャック吸引口（図示せず）等が設けられている。
【００４２】
ステージ７６のＹ方向原点位置に隣接する洗浄処理室６８の側璧には、固定リフトピン８４の上端部に近い高さ位置にて基板Ｇを搬入／搬出するための開閉可能なシャッタ（扉）８６が取り付けられている。このシャッタ８６は洗浄プロセス部２２の搬送路３６（図１）に面しており、搬送路３６上から主搬送装置３８が開状態のシャッタ８６を介して洗浄処理室６８内への基板Ｇの搬入・搬出を行えるようになっている。
【００４３】
図４に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）における制御系の構成を示す。制御部８８は、マイクロコンピュータで構成されてよく、内蔵のメモリには本ユニット内の各部および全体を制御するための所要のプログラムを格納しており、適当なインタフェースを介して、本塗布現像処理システムの全体的な処理手順を統括するメインコントローラ（図示せず）や本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の制御系の各部に接続されている。
【００４４】
この実施形態において、制御部８８と関係する本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の主要な部分は、シャッタ８６を駆動するためのシャッタ駆動部９０、ステージ７６をＺ方向で昇降駆動するためのステージ昇降駆動部９２、ステージ７６をＹ方向で水平駆動または走査駆動するための走査駆動部９４、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）を個別的に点灯駆動するためのランプ電源部９６、それらの紫外線ランプ６４（１） 〜６４（ｎ）の点灯状態を個別的を監視するためのランプモニタ部９８等である。ステージ昇降駆動部９２および走査駆動部９４はそれぞれ駆動源としてたとえばサーボモータを有し、ステージ駆動部８０内に設けられる。ランプ電源部９６およびランプモニタ部９８は制御部８８と一緒にユーティリティ・ユニット７４内に設けられる。
【００４５】
図５に、ランプ電源部９６およびランプモニタ部９８の一構成例を示す。ランプ電源部９６は、商用交流電源１００と、この交流電源１００の電源端子とランプ室６６内の各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の電極端子との間に電気的に接続された開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）とを有している。各開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）は、制御部８８からの制御信号Ｇ１〜Ｇｎによってそれぞれ個別的にオン・オフ制御される。このように、制御部８８は、ランプ電源部９６を通じてランプ室６６内の全紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の点灯・消灯をそれぞれ個別的に制御できるようになっている。
【００４６】
ランプモニタ部９８は、ランプ室６６内で各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）からの紫外線を受光して電気信号に変換する上記光センサ７２（１）〜７２（ｎ）と、各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）の出力信号Ｌ１〜Ｌｎを基に各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の輝度または明るさの度合いを測定または推定して発光状態を判定する測光回路１０４とを有する。ランプ室６６内には、各光センサ７２（ｉ）が各対応する紫外線ランプ６４（ｉ）からの紫外線を他の紫外線ランプからの紫外線よりも選択的または重点的に受光できるように、各光センサ７２（ｉ）の周りに適当な遮光部１０６が設けられてよい。
【００４７】
図６に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）における主要な動作手順を示す。先ず、上記メインコントローラからの指示を受けて制御部８８を含めてユニット内の各部を初期化する（ステップＡ１）。この初期化の中で、ステージ７６は、Ｙ方向ではシャッタ８６に近接する所定の原点位置に位置決めされ、Ｚ方向では退避用の高さ位置（Ｈｂ）に降ろされる。また、制御部８８は、ステージ７６をＹ方向で移動させる速度つまり走査速度の初期値として、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の全部が正常であるときに採用する走査速度を基準速度Ｆｓとして所定のレジスタにセットしてよい。
【００４８】
主搬送装置３８（図１）がカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０から処理前の基板Ｇを本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の前まで搬送してくると、制御部８８は主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しをするように該当の各部を制御する（ステップＡ２）。
【００４９】
より詳細には、先ずシャッタ駆動部９０を制御してシャッタ８６を開けさせる。主搬送装置３８は一対の搬送アームを有しており、一方の搬送アームに洗浄前の基板Ｇを載せ、他方の搬送アームを空き（基板無し）状態にしてくる。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇがないときは、洗浄前の基板Ｇを支持する方の搬送アームをそのまま開状態のシャッタ８６を介して洗浄処理室６８内に伸ばし、その未洗浄基板Ｇを固定リフトピン８４の上に移載する。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇが有るときは、最初に空の搬送アームでその洗浄済みの基板Ｇを搬出してから、未洗浄の基板Ｇを上記と同様にして搬入する。上記のようにして本紫外線照射ユニット（ＵＶ）で紫外線洗浄処理を受けるべき基板Ｇが主搬送装置３８により固定リフトピン８４の上に搬入載置されたなら、シャッタ８６を閉める。
【００５０】
次いで、制御部８８は、ステージ昇降駆動部９２を制御してステージ７６を基板載置用の高さ位置Ｈａまで上昇させる（ステップＡ３）。この際、ステージ７６の上昇する間に真空チャック部の吸引を開始させ、ステージ７６が基板載置用の高さ位置Ｈａに到達すると同時に基板Ｇを吸引保持できるようにしてよい。
【００５１】
次に、制御部８８は、ランプ電源部９６の全ての開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）を閉成（オン）して、全ての紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）を点灯させる（ステップＡ４）。そして、ランプモニタ部９８の測光回路１０４からの測光または監視情報を基に紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）のそれぞれの発光状態を個別的に検査し、その検査結果にしたがって本紫外線照射ユニット（ＵＶ）における紫外線洗浄処理用の所定のパラメータ（たとえば走査速度、照射時間等）の見直しを行う（ステップＡ５）。
【００５２】
図７に、本実施形態におけるパラメータ見直し処理（ステップＡ５）の詳細手順を示す。先ず、ランプ室６６内で各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）に入射する紫外線の照度を測定する（ステップＢ１）。各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）は各対応する紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）からの紫外線を選択的または重点的に受光するので、各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）の受光する紫外線の照度は各対応する紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の輝度に比例している。したがって、各光センサ７２（１）〜７２（ｎ）の出力信号Ｌ１〜Ｌｎから各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の輝度を絶対値または相対値として割り出し（ステップＢ２）、使用上の下限値を下回っていないか否か、つまり点灯使用上の適否を判定する（ステップＢ３）。
【００５３】
上記のランプモニタ検査（ステップＢ１〜Ｂ３）で輝度が一定の下限値を下回っている（点灯しない状態を含む）紫外線ランプ６４（ｉ）が見つかったときは、その紫外線ランプ６４（ｉ）を発光不良の異常ランプとみなして、ランプ電源部６６内の該当する開閉器１０２（ｉ）をオフに切り換え、その異常ランプ６４（ｉ）の点灯使用を中止する（ステップＢ４）。そして、そのように一部の紫外線ランプ（ｉ）を点灯使用しなくなっても、次工程の紫外線照射処理（ステップＡ６）において基板Ｇに十分な紫外線照射量（積算光量）を与えられるように所定のパラメータ（走査速度等）を補正する（ステップＢ５）。
【００５４】
たとえば、３本の紫外線ランプ６４（１）〜６４（３）を備える構成において一灯のランプ６４（１）が発光不良になっているとのモニタ検査結果が出たときは、ランプ電源部９６の開閉器１０２（１）をオフ（遮断）にして該ランプ６４（１）に対する電力の供給を止める。そして、ステージ７６上の基板Ｇに対して、正常状態にある残り２つの紫外線ランプ６４（２），６４（３）による紫外線の照射量が洗浄処理品質を保証できる所定の下限値を割らないように、紫外線照射処理における走査速度を全ランプ正常時の基準速度Ｆｓよりも所定の割合だけ遅い速度Ｆｋに補正する。大まかには、点灯使用するランプが全部正常時の３本から２本に減少するのであるから、紫外線照射時間が３／２倍となるように、基準速度Ｆｓの２／３倍の速度を補正走査速度Ｆｋとしてよい。より精細には、正常ランプ６４（２），６４（３）の現時の輝度も勘案してよい。たとえば、正常ランプ６４（２），６４（３）の輝度が使用開始時の初期値よりも相当低下してきている場合は、その輝度低下分を補償するような速度低減補正を加味して補正走査速度Ｆｋを求めてよい。こうして求められた補正走査速度Ｆｋは、初期化（ステップＡ１）でセットされていた基準走査速度Ｆｓに置き換わってセットされる。
【００５５】
上記のランプモニタ検査（ステップＢ１〜Ｂ３）で異常なランプが１灯も見つからなかったときは、上記の初期化（ステップＡ１）でセットしていた基準走査速度Ｆｓをそのまま採用（維持）する（ステップＢ６）。
【００５６】
再び図６において、上記のようなパラメータ見直し処理（ステップＡ５）を終えてから、基板Ｇに対する紫外線洗浄処理を実行する（ステップＡ６）。この紫外線洗浄処理を行うため、制御部８８はステージ駆動部８０の走査駆動部９４によりステージ７６を原点位置と点線７６’で示す往動位置との間でＹ方向に片道移動または往復移動させる。このステージ７６のＹ方向移動によりステージ上の基板Ｇがランプ室６６の真下を所定の高さ位置Ｈａで（つまり石英ガラス窓６２に対して所定の間隔を空けて）Ｙ方向に横切ることで、ランプ室６６の石英ガラス窓６２よりほぼ垂直下方に向けて放射される波長１７２ｎｍの紫外線が基板ＧをＹ方向に一端から他端まで走査し、基板表面の全面を照射する。
【００５７】
このように基板Ｇに対して波長１７２ｎｍの紫外線が照射されることにより、基板表面付近に存在している酸素が該紫外線によりオゾンＯ３に変わり、さらにこのオゾンＯ３が該紫外線によって励起され酸素原子ラジカルＯ＊が生成される。この酸素ラジカルにより、基板Ｇの表面に付着している有機物が二酸化炭素と水とに分解されて基板表面から除去される。
【００５８】
このような走査方式の紫外線洗浄処理において、基板Ｇに対する紫外線の照射量または光量はステージ７６の移動速度（走査速度）Ｆに反比例する。つまり、走査速度Ｆを速くするほど基板Ｇに対する紫外線照射時間が短くなって紫外線照射量は少なくなり、反対に走査速度Ｆを遅くするほど基板Ｇに対する紫外線照射時間が長くなって紫外線照射量は多くなる。
【００５９】
本実施形態では、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の発光状態が全部正常である場合はもちろん、一部が発光不良となっても、上記したようなパラメータ見直し処理（ステップＡ５）により現時の正常なランプの発光状態に見合った最適な走査速度Ｆが設定されるため、基板Ｇに対して必要かつ十分な光量の紫外線を照射し、所期の洗浄効果を保証することができる。したがって、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）においては、運転を中止することなく、適正な紫外線洗浄処理を継続して実施することができる。
【００６０】
もっとも、発光不良の異常ランプ６４（ｉ）を１灯でも検出した場合、制御部８８はディスプレイやブザー等（図示せず）を通じてその異常または故障事態を知らせるアラーム情報または信号を出してよい。
【００６１】
上記のような基板Ｇに対する紫外線洗浄処理が終了したなら、制御部８８はランプ電源部９６内の全ての開閉器１０２（１）〜１０２（ｎ）を開成（オフ）して、全ての紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）を消灯させる（ステップＡ７）。次いで、Ｙ方向原点位置にて真空チャックをオフにしてからステージ昇降駆動部９２によりステージ７６を退避用の高さ位置（Ｈｂ）まで降ろし（ステップＡ８）、基板Ｇを固定リフトピン８４に支持させる。こうして、１枚の基板Ｇに対する本紫外線洗浄ユニット（ＵＶ）内の全工程が終了し、主搬送装置３８（図１）が来るのを待つ。
【００６２】
上記のように、本実施形態では、ランプ室６６内で一部の紫外線ランプ６４が発光不良になっても適正な紫外線洗浄処理の動作を継続して実施できるため、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）に要求されるスループットを安定維持できる。したがって、洗浄プロセス部２２のスループットひいては本塗布現像処理システムのスループットを保証できる。また、発光不良のランプは定期的なメンテナンスの際に正常ランプと交換すればよいので、計画的な保守管理が可能である。
【００６３】
上記した実施形態では、ランプ電源部９６が一定の交流電力を各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）に供給する構成であった。しかし、各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）に供給する電力を可変制御できるランプ電源装置（図示せず）を用いてもよい。その場合、上記したパラメータ見直し処理（ステップＡ５）により再設定可能なパラメータとしてランプ投入電力またはランプ輝度を採用することもできる。
【００６４】
上記した実施形態では、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）側を固定し、基板Ｇ側をランプ配列方向に平行移動させる走査方式であった。しかし、基板Ｇ側を所定位置で固定し、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）側を基板面と平行に移動させる走査方式も可能である。走査駆動手段は、上記のようなボールネジ機構に限定されるものではなく、ベルト式やローラ式等でもよい。
【００６５】
また、走査方式ではなく、紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）および基板Ｇの双方を固定して対向配置する静止方式も可能である。その場合は、上記のようなパラメータ見直し処理により再設定可能なパラメータとして紫外線照射時間やランプ投入電力等を採用してよい。
【００６６】
また、ランプ室６６内に設けられる紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の一部をスペアランプとして正常状態のまま点灯使用せずに置いておき、他のランプが発光不良に至った時点で、その発光不良ランプの点灯使用を止め、代わりに該スペアランプを点灯使用することも可能である。この場合は、点灯使用に供される紫外線ランプの組み合わせを一種のパラメータとして可変調整することになる。
【００６７】
上記した実施形態では、発光不良になったランプについては、その点灯使用を止めるようした。すなわち、そのような異常ランプは実質的に制御不能であり、基板Ｇに対するランプ室６６からの紫外線照射量を設定通りに管理できなくなるため、点灯使用するランプ群から外すのが好ましい、しかし、安全面で特に問題がなければ、上記のようなパラメータの見直しを行ったうえで、そのような異常ランプの点灯使用を必要に応じて続行してもよい。また、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の運転の継続性を最大限に図る意味では、ランプ室６６において各紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）の取付け・取外しを個別的に行える構成たとえばモジュール型のランプユニットまたはハウジング（図示せず）も好適である。
【００６８】
また、異常ランプの点灯使用を止めた場合、残りの正常ランプを全部最大投入電力で点灯しても、基板Ｇに対する紫外線の照度が所望の洗浄効果を保証できる所定の下限値を下回ることもあり得る。そのようにパラメータの補正がもはや効かない場合は、所要のアラーム情報を発生して、本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の運転を止めてもよい。
【００６９】
上記した実施形態におけるランプ室６６内や洗浄処理室６８内の構成、特に紫外線ランプ６４（１）〜６４（ｎ）、ステージ７６、ステージ駆動部８０等の構成は一例であり、各部について種々の変形が可能である。
【００７０】
上記実施形態は、紫外線照射洗浄装置（ＵＶ）に係わるものであった。しかし、本発明の基板処理装置は、有機汚染の除去以外の目的で被処理基板に紫外線を照射する処理にも適用可能である。たとえば、上記したような塗布現像処理システムにおいて、ポストベーキング（ステップＳ１３）の後にレジストを硬化させる目的で基板Ｇに紫外線を照射する工程に上記実施形態と同様の紫外線照射装置を使用できる。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板処理装置または基板処理方法によれば、紫外線ランプに発光不良等の異常が発生しても正常な紫外線照射処理を継続して実施することが可能であり、スループットの低下を回避できる。また、紫外線ランプの一部が発光不良になっても直ちに運転を止める必要がないため、計画的な保守管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の紫外線照射ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態の紫外線照射ユニットの制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるランプ電源部およびランプモニタ部の一構成例を示す図である。
【図６】実施形態の紫外線照射ユニットにおける主要な動作手順を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるパラメータ見直し処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３８ 主搬送装置
ＵＶ 紫外線照射ユニット
６２ 石英ガラス窓
６４（１），６４（２），‥‥，６４（ｎ） 紫外線ランプ
６６ ランプ室
６８ 洗浄処理室
７２（１），７２（２），‥‥，７２（ｎ） 光センサ
７６ ステージ
７８ ボールネジ
８０ ステージ駆動部
８２ ガイド
８４ 固定リフトピン
８６ シャッタ
８８ 制御部
９２ ステージ昇降駆動部
９４ 走査駆動部
９６ ランプ電源部
９８ ランプモニタ部
１００ 商用交流電源
１０２（１），１０２（２），‥‥，１０２（ｎ） 開閉器
１０４ 測光回路
Claims (10)
- 被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、
前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記支持手段および前記ランプのいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、
前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記走査の速度を可変制御する走査速度制御手段と
を有し、
いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記走査速度制御手段が前記走査速度を所定の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定することを特徴とする基板処理装置。 - 被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、
前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記紫外線の照射時間を可変制御する紫外線照射時間制御手段と
を有し、
いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記紫外線照射時間制御手段が前記紫外線照射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設定することを特徴とする基板処理装置。 - 被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、
前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記ランプの輝度を個別的に制御するランプ輝度制御手段と
を有し、
いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記ランプ輝度制御手段が正常状態にある前記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする基板処理装置。 - 被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、
前記紫外線照射手段に、前記複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使 用状態に保たせ、前記スペアランプ以外のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用させる制御手段と
を有する基板処理装置。 - 被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記複数個のランプのそれぞれの発光状態を個別的に監視するランプ監視手段と、
前記ランプ監視手段からの監視情報にしたがって前記紫外線照射処理の前記ランプへの投入電力を個別に制御するランプ投入電力制御手段と
を有し、
いずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、前記紫外線照射手段がその異常ランプの点灯使用を止め、前記ランプ投入電力制御手段が正常状態にある前記ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする基板処理装置。 - 複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、
前記ランプからの紫外線が前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記被処理基板および前記ランプのいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる工程と、
前記走査の速度を可変制御する工程と
を有し、
前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように前記走査の速度を所定の基準値よりも所定の割合だけ遅い値に設定することを特徴とする基板処理方法。 - 複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、
前記紫外線の照射時間を可変制御する工程と
を有し、
前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように前記紫外線の照射時間を所定の基準値よりも所定の割合だけ長い値に設定することを特徴とする基板処理方法。 - 複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、
前記ランプの輝度を個別的に制御する工程と
を有し、
前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように正常状態にある前記ランプの輝度を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする基板処理方法。 - 複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程を有し、
前記複数個のランプの中の一部をスペアランプとして非点灯使用状態に保ち、前記監視工程において前記スペアランプ以外のいずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が前記ランプ監視手段より出されたときは、その異常ランプに代えて前記スペアランプを点灯使用することを特徴とする基板処理方法。 - 複数のランプより被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記複数のランプの発光状態を個別的に監視する工程と、
前記ランプへの投入電力を個別に制御する工程と
を有し、
前記監視工程においていずれかの前記ランプの発光状態が異常であるとの監視情報が得られた際には、その異常ランプの点灯使用を止め、残余のランプにより正常な紫外線照射が行えるように正常状態にある前記ランプへの投入電力を所定の基準値よりも所定の割合だけ高い値に設定することを特徴とする基板処理方法。
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