JP3635217B2 - 液処理装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジストが塗布され、露光処理がされた基板の表面に現像液を供給して現像処理を行う液処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ（以下ウエハという）や液晶ディスプレイのＬＣＤ基板の表面上に回路パターンを形成するためのマスクは以下の工程により形成される。即ち、先ずウエハ表面にフォトレジスト溶液（以下レジストという）の塗布を行い、光等の照射を行う。前記レジストが例えばネガ形ならば光の当った部分が硬化し、硬化しない部分即ちレジストの溶けやすい部分を現像液により溶解して目的とするマスクが形成される。現像処理装置は、半導体ウエハを吸着保持して回転させるスピンチャックとスピンチャック上の半導体ウエハに現像液を供給する現像液供給ノズルを備えている。
【０００３】
従来、上述のような現像工程で用いられる現像液供給ノズルとしては、図１０(ａ)に示されるウエハＷの直径方向に対応する長さに亘って多数の吐出孔１１が配列された供給ノズル１２が用いられる。
【０００４】
図１０(ｂ)で、この供給ノズル１２による現像液の吐出について以下に説明する。供給ノズル１２をウエハＷの中央部にて吐出孔１１がウエハＷの表面から例えば１mm上方になるように位置させ、吐出孔１１から現像液をウエハＷ表面の直径方向中央部に供給しつつ、ウエハＷを１８０度回転させる。こうすることで、ウエハＷの直径方向に亘って中央部から現像液が吐出されながらウエハＷ一円に広げられ液盛りを完了できる。同時にウエハＷ表面全体に現像液の液膜が所定の厚さで形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、線幅の均一性を確保するために現像液を半導体ウエハ上面一円に液盛りする工程は、液盛りされた現像液の合計貯溜時間を極力同一に近づけることが要求される。そのために現像液を速やかに半導体ウエハに塗布する必要があるため、現像液の供給圧力を高くしている。
【０００６】
しかしながら、従来の現像処理方法だと現像液供給ノズルは均一に吐出させる目的で吐出孔の径が小さく供給圧力も高く設定してあるために吐出流速が高くなる。そのために、半導体ウエハ表面への初期吐出時には半導体ウエハ表面の溶解部分に与える衝撃が強くなり、線幅の均一性が低下するおそれがある。
【０００７】
また、半導体ウエハの供給ノズルに亘る中央付近は、最初に吐出した現像液と最後に吐出した現像液が重なる部分が出てくるために新旧の現像液が混じり合い、より現像が進み中央付近の線幅の均一性が損なわれるおそれもある。
【０００８】
まして、半導体ウエハを回転させながら現像液を吐出させるために、現像液の慣性力により現像液を液盛りした時の液面の浪打ちが発生し、現像液の混じり合い方も激しいところとそうでないところが発生し現像の均一性が悪化してしまうという問題もある。
【０００９】
そこで、上述したものと同様の現像液供給ノズルを使い図１０(ｃ)に示すような塗布手段を用いる場合が考えられる。図１０(ｃ)は、ウエハＷの周縁外側に供給ノズル１２を移動させ配置し、この位置より吐出を行いながら反対側のウエハ周縁外側までの間をさらに移動させるスキャン方式である。
【００１０】
例えばこのようなスキャン方式では、供給ノズル１２がウエハＷ上方を通過してウエハＷの端部上方を離れるとき、図１１(ａ)中のＰに示すように吐出孔１１近傍の現像液は、ウエハＷの表面上に塗布された現像液と吐出孔１１から供給される現像液とが夫々の表面張力で繋がったまま引き伸ばされた状態となる。
【００１１】
しかし供給ノズル１２の移動により吐出孔１１と処理液とが離れると、その反動で表面張力により引き伸ばされていたＰの部分の現像液がウエハＷ表面の周縁端部へと戻るプルバック現象が起こり、これによりウエハＷの周縁部表面には図１１(ｂ)に示すように他のウエハＷ表面より多くの現像液が供給されるため、線幅が不均一になるという問題が生じてしまう。
【００１２】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、基板表面において均一な液処理を行うことのできる液処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ移動して基板表面に処理液に供給を行う供給ノズルと、
この供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに表面張力により基板の他端と供給ノズルとの間に介在している処理液を基板から切り離して付着するために、僅かな隙間を介して基板の周囲を囲むように設けられた液切り用のリングと、を備え、
前記液切り用のリングは、処理液に対する付着力が基板よりも大きな材料により構成されたことを特徴とする。
【００１４】
従って供給ノズルが他端側から外方側に離れるときに処理液のプルバック現象の発生を抑えられるので、基板表面全体に亘って均一な液処理を行うことができる。
【００１５】
前記液処理装置は、前記供給ノズルと基板及び／または前記液切り用のリングとを相対的に昇降させるための昇降機構と、供給ノズルが基板の他端側から離れるときに基板表面及び／または前記液切り用のリング頂部に対する当該供給ノズルの相対高さを低くしていきながら移動するように制御する制御部とを備えた構成としてもよい。また供給ノズルは、例えば基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘って吐出孔が配列され、基板の一端側から他端側へと移動して基板表面に処理液の供給を行うように構成される。液切り用のリングは、例えば基板保持部に保持された基板を囲み、基板に対して昇降自在に設けられたカップに設けられる。前記液切り用のリングは、例えばその頂部が前記基板の表面より低い位置に設けられていてもよい。更にまた、前記供給ノズルは、下方垂直方向を中心にして進行方向前後に処理液の吐出される方向を傾けるための回転軸部を備えた構成としてもよい。更には液切り用のリングは、上方内側に傾斜していてもよい。
また本発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ移動して基板表面に処理液の供給を行う供給ノズルと、
この供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに表面張力により基板の他端と供給ノズルとの間に介在している処理液を基板から切り離して付着するために、僅かな隙間を介して基板の周囲を囲むように設けられ、その頂部が基板の表面より低く位置している液切り用のリングと、
前記供給ノズルを昇降させるための昇降機構と、
前記供給ノズルが基板の他端側から離れるときに、液切り用のリング頂部に対する供給ノズルの高さを低くしていきながら移動するように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係る液処理方法は、基板保持部に基板を保持する工程と、
供給ノズルを前記基板の一端側から他端側へ移動しながら供給ノズルから基板表面に処理液を供給する工程と、
供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに、僅かな隙間を介して基板を囲むように設けられた液切り用のリングと基板の他端と供給ノズルとの間に、表面張力により処理液が介在する工程と、
その後供給ノズルが更に外方側に移動したときに、前記処理液が基板の他端から離れて液切り用のリングに付着する工程と、を含むことを特徴とする。前記基板表面に処理液を供給する工程は、供給ノズルに設けられた処理液吐出孔が進行方向とは逆の方向へ向くように傾ける工程と、当該供給ノズルが前記他端側の周縁端部に近づくと処理液吐出孔を垂直下方に向ける工程と、を含んでいてもよい。また前記基板表面に処理液を供給する工程は、供給ノズルを一端側から他端側に向けて移動しながら基板に処理液を供給した後に、この供給ノズルを前記他端側から前記一端側に向けて移動しながら基板に処理液を供給する工程を含み、当該基板に複数回に亘って処理液が供給されるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明に係る液処理装置を現像装置に適用した実施の形態を示す概略図である。２は基板であるウエハＷの裏面中心部を真空吸着し、水平に保持する基板保持部をなすスピンチャックである。このスピンチャックは駆動部２０により回転及び昇降できるように構成されている。
【００１８】
ウエハＷがスピンチャック２に吸着保持された状態において、ウエハＷの側方を囲むようにしてカップ３が設けられており、カップ３は各々上下可動な外カップ３１と内カップ３２とからなる。内カップ３２は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、昇降部３０により外カップ３１が上昇すると外カップ３１の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。
【００１９】
内カップ３２上端部には、上方内側に傾斜しその先端（上端）が細くなるように形成されたナイフリング４が設けられている。これは後述する供給ノズルからウエハＷ表面へと供給される処理液が、ウエハＷの周縁端部にてウエハＷ裏面に回り込むことを防止し、内カップ３２を伝って下方側へと滴下するように導くためのものであり、このため内カップ３２が下降状態にあるとき、ナイフリング４の上端部はウエハＷ外縁と僅かな隙間を介してその周囲を囲むように位置決めされる。また上述の理由により、ナイフリング４の材質には処理液例えば現像液に対するウエハＷ裏面の付着力よりも付着力が大きいこと、一定の耐薬性を有すること及びリング状の加工が施せるもの、といった条件を満たすことが要求される。このナイフリング４の材料には例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が用いられ、その位置は内カップ３２が下降状態にあるときに図５（ａ）に示すように、例えば上端部とウエハＷ表面との距離ａ１が１ｍｍ、内側先端とウエハＷ外縁との距離ａ２が３ｍｍとなるように設定される。
【００２０】
カップ３の下部側はスピンチャック２の周囲を囲む円板３３と、円板３３の周り全周に亘って凹部を形成し、底面に排液口３４が形成されている液受け部３５とにより構成されている。この液受け部３５の側面より僅かに内側に外カップ３１（及び内カップ３２）が収まっており、前記凹部とカップ３とによりウエハＷの上方レベル及び下方レベルに跨ってウエハＷの側方を囲っている。また円板３３周縁部には上端がウエハＷ裏面に接近する断面山形のリング体３６が設けられている。
【００２１】
次にカップ３の外側について説明する。図１にも示すように外カップ３１の外側には例えば上部側カップ３１ａの一辺と平行になるようにＸ方向に延びるガイドレール５が設けられている。図１で示す状態では、ガイドレール５の一端側には供給ノズルを移動させる第１の移動機構６が、他端側には洗浄ノズル５０を移動させる第２の移動機構５１が夫々位置しており、これら移動機構６，５１がガイドレール５に案内されてウエハＷの上方を移動できるように構成されている。また図１において第１の移動機構６及び第２の移動機構５１が夫々示されている位置は、非作業時における第１の移動機構６及び第２の移動機構５１の待機部５２，５３であり例えば上下可動の板状体により構成されている。
【００２２】
第１の移動機構６について図３を用いて説明すると、Ｙ方向に配列される多数の処理液の吐出孔７１を有する供給ノズル７を吊下げ支持するアーム部６１が、移動部であるベース部６２を介して第１のガイドレール５に沿って移動できる構成となっている。前記供給ノズル７は例えばウエハＷの有効領域（デバイスの形成領域）の幅と同じかそれ以上の長さに亘って吐出孔７１が配列されていることが必要であり、この例ではウエハＷの直径より僅かに大きく、前記ナイフリング４の内側先端部上方付近までをカバーするように配列されている。ベース部６２は例えばボールネジ機構６３などにより構成される昇降機構６４を有しており、例えばモータなどの図示しない動力源からの駆動力によりアーム部６１をＺ方向へ移動（上下）させることができる。前記供給ノズル７はアーム部６１の先端側の回転軸部６５にて吊下げ支持されており、この回転軸部６５は図示しない駆動機構により左右に回転できるように構成されているため、供給ノズル７から処理液が吐出される方向を下方垂直方向を中心にＸ方向前後に傾けることができる。
【００２３】
これまで述べてきた駆動部２０、昇降部３０、第１の移動機構６及び第２の移動機構５１は夫々制御部８と接続されており、例えば駆動部２０によるスピンチャック２の昇降に応じて第１の移動機構６による処理液の供給（スキャン）を行うように、各部を連動させたコントロールを可能としている。またカップ３、第１の移動機構６及び第２の移動機構５１は箱状の筐体８１により囲まれた一ユニットとして形成されており、図示しない搬送アームによりウエハＷの受け渡しがなされる。これについては後述する。
【００２４】
次に本実施の形態における作用について説明する。先ずスピンチャック２がカップ３の上方まで上昇し、既に前工程でレジストが塗布され、露光処理されたウエハＷが図示しない搬送アームからスピンチャック２に受け渡される。そしてウエハＷが図１実線で示す所定の位置に来るようにスピンチャック２が下降する。なおこのとき外カップ３１及び内カップ３２は共に下降した状態である。
【００２５】
続いて第１の移動機構６が外カップ３１の外側基準位置からガイドレール５に沿って上部側カップ３１ａとウエハＷ周縁との間に対応する位置まで案内され、続いてその位置からウエハＷの周縁外側の待機位置まで下降する。このとき供給ノズル７の位置（高さ）はウエハＷに対して現像液の供給を行う高さにセットされるため、吐出孔７１はウエハＷ表面レベルよりも例えば１ｍｍ程度高い位置に置かれる（図４(ａ)）。
【００２６】
ここで図示しない駆動機構により回転軸部６５を回転させ、図４(ｂ)に示すように進行方向と逆方向へ吐出孔７１が向くように角度θ１例えば１０度供給ノズル７を傾けて、現像液の吐出及び供給ノズル７のスキャンを開始する。こうしてウエハＷの一端側から他端側へと移動して（図５中右から左へ移動して）ウエハＷの表面には例えば１．２ｍｍの高さの液膜が形成される。このとき供給ノズル７の移動は、当該供給ノズル７の吐出孔７１が配列されている吐出領域の中心がウエハＷの中心上方を通過するようにして行われ、例えば約２５０ｍｍ／ｓｅｃのスキャンスピードで行われる。
【００２７】
そして供給ノズル７がウエハＷの周縁端部に近づくと、制御部８は回転軸部６５をスキャン開始時とは逆に角度θ１回転させる信号を送信し、図４(ｃ)に示すようにＣ１の位置にて吐出孔７１の吐出方向を図４(ｂ)で傾ける以前の垂直下方側へ向くように戻す。同時に供給ノズル７のスキャンスピードを例えば１０ｍｍ／ｓｅｃ程度に落とす。
【００２８】
ここで供給ノズル７のスキャンを行いながら昇降機構６４によりアーム部６１を下降をさせ、図５(ａ)に示す矢印の方向へ例えば水平方向から見て角度θ２斜め下の方向に向けて供給ノズル７が移動するように制御する。この角度θ２は供給ノズル７が、その移動により吐出孔７１とナイフリング４の先端が接触せず且つ例えば１ｍｍ程度の位置まで接近してすれ違うことができるように決定する。
【００２９】
供給ノズル７の下降を開始してからも現像液の供給は続いており、この吐出孔７１から供給される現像液とウエハＷ表面に供給された供給液は図５(ｂ)のｂ１に示すように現像液の表面張力で繋がった状態となっている。ここで既述のようにナイフリング４は現像液に対するウエハＷ裏面の付着力よりも大きな付着力を持つ材料で作られているので、ナイフリング４と吐出孔７１とが接近することで吐出孔７１から吐出される現像液がナイフリング４の先端に付くと、吐出孔７１とウエハＷ表面とを繋いでいる部分の現像液がナイフリング４側へと引き寄せられる。
【００３０】
そして図６(ａ)に示すように吐出孔７１とナイフリング４の先端とが極めて接近した状態で相対的にすれ違うため、吐出孔７１から滴下する現像液がナイフリング４により切り取られるような状態となり、吐出孔７１を離れた現像液はナイフリング４の内側から、また残りの現像液についてはナイフリング４の外側から、夫々内リング３２を伝って下方側へと流れて液受け部３５へと貯溜され、これらの現像液は排液口３４から図示しないドレインラインを通って排出される。
【００３１】
なお図６(ａ)の状態において吐出孔７１と離れたウエハＷ側の現像液は僅かにウエハＷ上の液膜へと戻るものの、上述のようにして余分な現像液のほとんどがナイフリング４側へと流れているため、現像結果に影響を与えるほどの量ではなく、従ってウエハＷの裏面側へと流れることもない。
【００３２】
そして内カップ３２上方にて供給ノズル７のスキャン及び現像液の供給を停止する。ここでウエハＷへの現像液の複数回吐出が必要な場合には、前記停止位置にて、図４(ａ)で示したように供給ノズル７をスキャンさせる高さ例えばウエハＷ表面から１ｍｍ上方まで上昇させ、前回とは逆の方向にθ１例えば１０度傾け、しかる後前回スキャンしたルートを戻るように例えば現像液の供給を行う。
【００３３】
現像液の塗布終了後、ウエハＷの静止現像が行われる。そして第１の移動機構６は基準位置である待機部５２へと戻り、この第１の移動機構６と入れ替わって待機部５３から第２の移動機構５１がウエハＷ側へと移動する。そして、ウエハＷの中央上方に洗浄ノズル５０の吐出部が位置するように位置決めすると共にスピンチャック２が回転し、洗浄ノズル５０から洗浄液例えば純水がウエハＷ中心部に供給されてウエハＷの遠心力によりウエハＷの中心部から周縁部へ広がり、現像液が洗い流される。その後このウエハＷはスピン乾燥などの工程を経て現像処理が終了する。
【００３４】
これまで述べてきたように、本発明に係る実施の形態ではスピンチャック２により保持されたウエハＷの周囲を僅かな隙間を介して囲むナイフリング４を設け、ウエハＷの一端側から他端側へスキャンして現像液の供給を行う供給ノズル７がウエハＷの端部を離れる際に、当該供給ノズル７の吐出孔７１と前記ナイフリング４の先端とが僅かな隙間を介して相対的にすれ違い、表面張力で繋がっている吐出孔７１及びウエハＷ表面上の現像液を人為的に切り離しているので、従来のように吐出孔７１を離れた現像液がその表面張力によりウエハＷ上へ戻るプルバック現象の発生を抑えられる。
【００３５】
またナイフリング４の材料には、ウエハＷ裏面よりも大きな表面張力を有するもの例えばアルミナが用いられており、これによりウエハＷ上に供給する必要のない余分な現像液をナイフリング４側へと引き付けることができ、なお一層プルバック現象の発生を抑えることができる。従って吐出孔７１から切り離された現像液のうちウエハＷ側へ向う現像液の量が少なくなるので、仮にウエハＷ外周に前記現像液が付着したとしてもウエハＷ裏面側へ当該現像液が回り込む量も減少し、従ってウエハＷ周縁部表面上の膜厚が安定するので均一なパターンの線幅が得られる。
【００３６】
更にナイフリング４の先端部の高さはウエハＷの表面よりも僅かに低くなるように設定してあり、供給ノズル７は吐出孔７１がこのナイフリング４先端部とすれ違って現像液を切り離せるように進行方向斜め下の方向へスライドするので、従来ならばウエハＷ表面へプルバックしてしまう余分な現像液をナイフリング４側へと導くことができる。
【００３７】
更にまたナイフリング４は内カップ３２の上端部に設けられ、スピンチャック２により保持されたウエハＷの周り全周を囲っているので、供給ノズル７のスキャン時に吐出孔７１の左右端からウエハＷの外側領域に余分な現像液が供給されたとしても、ナイフリング４の表面張力により当該現像液を内カップ３２側へと導き、ウエハＷ外縁に供給される現像液の量を減らすことができる。
【００３８】
ここで図７は本発明に係る他の実施の形態を示したものであり、これは前記実施の形態で図４(c)にて供給ノズルを垂直にするまで平行にスキャンしていたものを、Ｃ１の地点よりも手前の地点Ｃ０から供給ノズル７が水平面に対して角度θ３下方側にスライドするようにしてスキャンを行うものである。図７ではＣ１から供給ノズル７を更に角度θ４下方側にスライドさせる例を示したが、ナイフリング４先端の位置を高くしてＣ０から角度θ３のまま下降するようにしてナイフリング４とすれ違い、吐出孔７１から現像液を切り離すようにしてもよい。
【００３９】
なお本実施の形態においてナイフリングの材料にアルミナを挙げたが、アルミナ同様に現像液の付着力がＰＣＴＦＥ（テフロン樹脂またはその他接触角の高い樹脂材料）以上である材料として、例えばステンレスを用いることも可能である。
【００４０】
なお本実施の形態に係る液処理装置は、現像処理に限らずレジストの塗布処理、洗浄処理に適用してもよい。
【００４１】
次に上述の現像装置をユニットに組み込んだ塗布・現像装置の一例の概略について図８及び図９を参照しながら説明する。図８及び図９中、９はウエハカセットを搬入出するための搬入出ステ−ジであり、例えば２５枚収納されたカセットＣが例えば自動搬送ロボットにより載置される。搬入出ステ−ジ９に臨む領域にはウエハＷの受け渡しア−ム９０がＸ，Ｚ，Ｙ方向およびθ回転（鉛直軸回りの回転）自在に設けられている。更にこの受け渡しア−ム９０の奥側には、例えば搬入出ステ−ジ９から奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットｕ１（塗布ユニット９２，現像ユニット９１）が、左側、手前側、奥側には各々のユニットが多段に重ねられ構成された加熱・冷却系のユニットｕ２，ｕ３，ｕ４が夫々配置されている。また、塗布ユニット９２，現像ユニット９１と加熱・冷却系ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ムＭＡが設けられている。但し図８では便宜上ユニットｕ２及びウエハ搬送ア−ムＭＡは描いていない。
【００４２】
塗布・現像系のユニットにおいては、例えば上段に２個の上述の現像装置を備えた供えた現像ユニット９１が、下段に２個の塗布ユニット９２が設けられている。例えば加熱・冷却系のユニットにおいては、加熱ユニットや冷却ユニット、疎水化処理ユニット等がユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４の中に７段の棚状に収納配置された構造となっている。
【００４３】
塗布・現像系ユニットや加熱・冷却系ユニットを含む上述の部分をプロセスステーションブロックと呼ぶことにすると、このプロセスステーションブロックの奥側にはインタ−フェイスブロック１００を介して露光装置１０１が接続されている。インタ−フェイスブロック１００は例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ム１０２により露光装置１０１の間でウエハＷの受け渡しを行うものである。
【００４４】
この装置のウエハの流れについて説明すると、先ず外部からウエハＷが収納されたウエハカセットＣが前記搬入出ステ−ジ９に搬入され、ウエハ搬送ア−ム９０によりカセットＣ内からウエハＷが取り出され、既述の加熱・冷却ユニットＵ３の棚の一つである受け渡し台を介してウエハ搬送ア−ムＭＡに受け渡される。次いでユニットＵ３の一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユニット９２にてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形成される。レジスト膜が塗布されたウエハＷは加熱ユニットで加熱された後、ユニットＵ４のインターフェースブロック１００のウエハ搬送アーム１０２と受渡し可能な冷却ユニットに搬送され、処理後にインタ−フェイスブロック１００，ウエハ搬送アーム１０２を介して露光装置１０１に送られ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行われる。露光処理後のウエハをウエハ搬送アーム１０２で受け取り、ユニットＵ４の受け渡しユニットを介してプロセスステーションブロックのウエハ搬送アームＭＡに渡す。
【００４５】
この後ウエハＷは加熱ユニットで所定温度に加熱され、しかる後冷却ユニットで所定温度に冷却され、続いて現像ユニット９１に送られて現像処理され、レジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは搬入出ステ−ジ９上のカセットＣ内に戻される。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ウエハ周縁部におけるプルバック現象の発生を抑えられるので、基板表面上に過剰な処理液が供給されるおそれが減少し、均一性の高い液処理が行える。またウエハ周縁部に供給された処理液が裏側へ回り込むことも抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液処理装置の実施の形態を表す平面図である。
【図２】本発明に係る液処理装置の実施の形態を表す断面図である。
【図３】前記液処理装置の供給部を示す側面図である。
【図４】前記液処理装置の作用について示した説明図である。
【図５】前記液処理装置の作用について示した説明図である。
【図６】前記液処理装置の作用について示した説明図である。
【図７】本発明に係る液処理装置の他の実施の形態による作用について示した説明図である。
【図８】前記液処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。
【図９】前記液処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す平面図である。
【図１０】従来の液処理装置の一例を表す説明図である。
【図１１】従来の液処理装置により基板上に形成される液膜の様子を表す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ ウエハ
２ スピンチャック
３ カップ
３１ 外カップ
３２ 内カップ
４ ナイフリング
５ ガイドレール
６ 第１の移動機構
６２ ベース部
６４ 昇降機構
６５ 回転軸部
７ 供給ノズル
７１ 吐出孔
８ 制御部
８１ 筐体
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジストが塗布され、露光処理がされた基板の表面に現像液を供給して現像処理を行う液処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ（以下ウエハという）や液晶ディスプレイのＬＣＤ基板の表面上に回路パターンを形成するためのマスクは以下の工程により形成される。即ち、先ずウエハ表面にフォトレジスト溶液（以下レジストという）の塗布を行い、光等の照射を行う。前記レジストが例えばネガ形ならば光の当った部分が硬化し、硬化しない部分即ちレジストの溶けやすい部分を現像液により溶解して目的とするマスクが形成される。現像処理装置は、半導体ウエハを吸着保持して回転させるスピンチャックとスピンチャック上の半導体ウエハに現像液を供給する現像液供給ノズルを備えている。
【０００３】
従来、上述のような現像工程で用いられる現像液供給ノズルとしては、図１０(ａ)に示されるウエハＷの直径方向に対応する長さに亘って多数の吐出孔１１が配列された供給ノズル１２が用いられる。
【０００４】
図１０(ｂ)で、この供給ノズル１２による現像液の吐出について以下に説明する。供給ノズル１２をウエハＷの中央部にて吐出孔１１がウエハＷの表面から例えば１mm上方になるように位置させ、吐出孔１１から現像液をウエハＷ表面の直径方向中央部に供給しつつ、ウエハＷを１８０度回転させる。こうすることで、ウエハＷの直径方向に亘って中央部から現像液が吐出されながらウエハＷ一円に広げられ液盛りを完了できる。同時にウエハＷ表面全体に現像液の液膜が所定の厚さで形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、線幅の均一性を確保するために現像液を半導体ウエハ上面一円に液盛りする工程は、液盛りされた現像液の合計貯溜時間を極力同一に近づけることが要求される。そのために現像液を速やかに半導体ウエハに塗布する必要があるため、現像液の供給圧力を高くしている。
【０００６】
しかしながら、従来の現像処理方法だと現像液供給ノズルは均一に吐出させる目的で吐出孔の径が小さく供給圧力も高く設定してあるために吐出流速が高くなる。そのために、半導体ウエハ表面への初期吐出時には半導体ウエハ表面の溶解部分に与える衝撃が強くなり、線幅の均一性が低下するおそれがある。
【０００７】
また、半導体ウエハの供給ノズルに亘る中央付近は、最初に吐出した現像液と最後に吐出した現像液が重なる部分が出てくるために新旧の現像液が混じり合い、より現像が進み中央付近の線幅の均一性が損なわれるおそれもある。
【０００８】
まして、半導体ウエハを回転させながら現像液を吐出させるために、現像液の慣性力により現像液を液盛りした時の液面の浪打ちが発生し、現像液の混じり合い方も激しいところとそうでないところが発生し現像の均一性が悪化してしまうという問題もある。
【０００９】
そこで、上述したものと同様の現像液供給ノズルを使い図１０(ｃ)に示すような塗布手段を用いる場合が考えられる。図１０(ｃ)は、ウエハＷの周縁外側に供給ノズル１２を移動させ配置し、この位置より吐出を行いながら反対側のウエハ周縁外側までの間をさらに移動させるスキャン方式である。
【００１０】
例えばこのようなスキャン方式では、供給ノズル１２がウエハＷ上方を通過してウエハＷの端部上方を離れるとき、図１１(ａ)中のＰに示すように吐出孔１１近傍の現像液は、ウエハＷの表面上に塗布された現像液と吐出孔１１から供給される現像液とが夫々の表面張力で繋がったまま引き伸ばされた状態となる。
【００１１】
しかし供給ノズル１２の移動により吐出孔１１と処理液とが離れると、その反動で表面張力により引き伸ばされていたＰの部分の現像液がウエハＷ表面の周縁端部へと戻るプルバック現象が起こり、これによりウエハＷの周縁部表面には図１１(ｂ)に示すように他のウエハＷ表面より多くの現像液が供給されるため、線幅が不均一になるという問題が生じてしまう。
【００１２】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、基板表面において均一な液処理を行うことのできる液処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ移動して基板表面に処理液に供給を行う供給ノズルと、
この供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに表面張力により基板の他端と供給ノズルとの間に介在している処理液を基板から切り離して付着するために、僅かな隙間を介して基板の周囲を囲むように設けられた液切り用のリングと、を備え、
前記液切り用のリングは、処理液に対する付着力が基板よりも大きな材料により構成されたことを特徴とする。
【００１４】
従って供給ノズルが他端側から外方側に離れるときに処理液のプルバック現象の発生を抑えられるので、基板表面全体に亘って均一な液処理を行うことができる。
【００１５】
前記液処理装置は、前記供給ノズルと基板及び／または前記液切り用のリングとを相対的に昇降させるための昇降機構と、供給ノズルが基板の他端側から離れるときに基板表面及び／または前記液切り用のリング頂部に対する当該供給ノズルの相対高さを低くしていきながら移動するように制御する制御部とを備えた構成としてもよい。また供給ノズルは、例えば基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘って吐出孔が配列され、基板の一端側から他端側へと移動して基板表面に処理液の供給を行うように構成される。液切り用のリングは、例えば基板保持部に保持された基板を囲み、基板に対して昇降自在に設けられたカップに設けられる。前記液切り用のリングは、例えばその頂部が前記基板の表面より低い位置に設けられていてもよい。更にまた、前記供給ノズルは、下方垂直方向を中心にして進行方向前後に処理液の吐出される方向を傾けるための回転軸部を備えた構成としてもよい。更には液切り用のリングは、上方内側に傾斜していてもよい。
また本発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ移動して基板表面に処理液の供給を行う供給ノズルと、
この供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに表面張力により基板の他端と供給ノズルとの間に介在している処理液を基板から切り離して付着するために、僅かな隙間を介して基板の周囲を囲むように設けられ、その頂部が基板の表面より低く位置している液切り用のリングと、
前記供給ノズルを昇降させるための昇降機構と、
前記供給ノズルが基板の他端側から離れるときに、液切り用のリング頂部に対する供給ノズルの高さを低くしていきながら移動するように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係る液処理方法は、基板保持部に基板を保持する工程と、
供給ノズルを前記基板の一端側から他端側へ移動しながら供給ノズルから基板表面に処理液を供給する工程と、
供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに、僅かな隙間を介して基板を囲むように設けられた液切り用のリングと基板の他端と供給ノズルとの間に、表面張力により処理液が介在する工程と、
その後供給ノズルが更に外方側に移動したときに、前記処理液が基板の他端から離れて液切り用のリングに付着する工程と、を含むことを特徴とする。前記基板表面に処理液を供給する工程は、供給ノズルに設けられた処理液吐出孔が進行方向とは逆の方向へ向くように傾ける工程と、当該供給ノズルが前記他端側の周縁端部に近づくと処理液吐出孔を垂直下方に向ける工程と、を含んでいてもよい。また前記基板表面に処理液を供給する工程は、供給ノズルを一端側から他端側に向けて移動しながら基板に処理液を供給した後に、この供給ノズルを前記他端側から前記一端側に向けて移動しながら基板に処理液を供給する工程を含み、当該基板に複数回に亘って処理液が供給されるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明に係る液処理装置を現像装置に適用した実施の形態を示す概略図である。２は基板であるウエハＷの裏面中心部を真空吸着し、水平に保持する基板保持部をなすスピンチャックである。このスピンチャックは駆動部２０により回転及び昇降できるように構成されている。
【００１８】
ウエハＷがスピンチャック２に吸着保持された状態において、ウエハＷの側方を囲むようにしてカップ３が設けられており、カップ３は各々上下可動な外カップ３１と内カップ３２とからなる。内カップ３２は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、昇降部３０により外カップ３１が上昇すると外カップ３１の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。
【００１９】
内カップ３２上端部には、上方内側に傾斜しその先端（上端）が細くなるように形成されたナイフリング４が設けられている。これは後述する供給ノズルからウエハＷ表面へと供給される処理液が、ウエハＷの周縁端部にてウエハＷ裏面に回り込むことを防止し、内カップ３２を伝って下方側へと滴下するように導くためのものであり、このため内カップ３２が下降状態にあるとき、ナイフリング４の上端部はウエハＷ外縁と僅かな隙間を介してその周囲を囲むように位置決めされる。また上述の理由により、ナイフリング４の材質には処理液例えば現像液に対するウエハＷ裏面の付着力よりも付着力が大きいこと、一定の耐薬性を有すること及びリング状の加工が施せるもの、といった条件を満たすことが要求される。このナイフリング４の材料には例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）が用いられ、その位置は内カップ３２が下降状態にあるときに図５（ａ）に示すように、例えば上端部とウエハＷ表面との距離ａ１が１ｍｍ、内側先端とウエハＷ外縁との距離ａ２が３ｍｍとなるように設定される。
【００２０】
カップ３の下部側はスピンチャック２の周囲を囲む円板３３と、円板３３の周り全周に亘って凹部を形成し、底面に排液口３４が形成されている液受け部３５とにより構成されている。この液受け部３５の側面より僅かに内側に外カップ３１（及び内カップ３２）が収まっており、前記凹部とカップ３とによりウエハＷの上方レベル及び下方レベルに跨ってウエハＷの側方を囲っている。また円板３３周縁部には上端がウエハＷ裏面に接近する断面山形のリング体３６が設けられている。
【００２１】
次にカップ３の外側について説明する。図１にも示すように外カップ３１の外側には例えば上部側カップ３１ａの一辺と平行になるようにＸ方向に延びるガイドレール５が設けられている。図１で示す状態では、ガイドレール５の一端側には供給ノズルを移動させる第１の移動機構６が、他端側には洗浄ノズル５０を移動させる第２の移動機構５１が夫々位置しており、これら移動機構６，５１がガイドレール５に案内されてウエハＷの上方を移動できるように構成されている。また図１において第１の移動機構６及び第２の移動機構５１が夫々示されている位置は、非作業時における第１の移動機構６及び第２の移動機構５１の待機部５２，５３であり例えば上下可動の板状体により構成されている。
【００２２】
第１の移動機構６について図３を用いて説明すると、Ｙ方向に配列される多数の処理液の吐出孔７１を有する供給ノズル７を吊下げ支持するアーム部６１が、移動部であるベース部６２を介して第１のガイドレール５に沿って移動できる構成となっている。前記供給ノズル７は例えばウエハＷの有効領域（デバイスの形成領域）の幅と同じかそれ以上の長さに亘って吐出孔７１が配列されていることが必要であり、この例ではウエハＷの直径より僅かに大きく、前記ナイフリング４の内側先端部上方付近までをカバーするように配列されている。ベース部６２は例えばボールネジ機構６３などにより構成される昇降機構６４を有しており、例えばモータなどの図示しない動力源からの駆動力によりアーム部６１をＺ方向へ移動（上下）させることができる。前記供給ノズル７はアーム部６１の先端側の回転軸部６５にて吊下げ支持されており、この回転軸部６５は図示しない駆動機構により左右に回転できるように構成されているため、供給ノズル７から処理液が吐出される方向を下方垂直方向を中心にＸ方向前後に傾けることができる。
【００２３】
これまで述べてきた駆動部２０、昇降部３０、第１の移動機構６及び第２の移動機構５１は夫々制御部８と接続されており、例えば駆動部２０によるスピンチャック２の昇降に応じて第１の移動機構６による処理液の供給（スキャン）を行うように、各部を連動させたコントロールを可能としている。またカップ３、第１の移動機構６及び第２の移動機構５１は箱状の筐体８１により囲まれた一ユニットとして形成されており、図示しない搬送アームによりウエハＷの受け渡しがなされる。これについては後述する。
【００２４】
次に本実施の形態における作用について説明する。先ずスピンチャック２がカップ３の上方まで上昇し、既に前工程でレジストが塗布され、露光処理されたウエハＷが図示しない搬送アームからスピンチャック２に受け渡される。そしてウエハＷが図１実線で示す所定の位置に来るようにスピンチャック２が下降する。なおこのとき外カップ３１及び内カップ３２は共に下降した状態である。
【００２５】
続いて第１の移動機構６が外カップ３１の外側基準位置からガイドレール５に沿って上部側カップ３１ａとウエハＷ周縁との間に対応する位置まで案内され、続いてその位置からウエハＷの周縁外側の待機位置まで下降する。このとき供給ノズル７の位置（高さ）はウエハＷに対して現像液の供給を行う高さにセットされるため、吐出孔７１はウエハＷ表面レベルよりも例えば１ｍｍ程度高い位置に置かれる（図４(ａ)）。
【００２６】
ここで図示しない駆動機構により回転軸部６５を回転させ、図４(ｂ)に示すように進行方向と逆方向へ吐出孔７１が向くように角度θ１例えば１０度供給ノズル７を傾けて、現像液の吐出及び供給ノズル７のスキャンを開始する。こうしてウエハＷの一端側から他端側へと移動して（図５中右から左へ移動して）ウエハＷの表面には例えば１．２ｍｍの高さの液膜が形成される。このとき供給ノズル７の移動は、当該供給ノズル７の吐出孔７１が配列されている吐出領域の中心がウエハＷの中心上方を通過するようにして行われ、例えば約２５０ｍｍ／ｓｅｃのスキャンスピードで行われる。
【００２７】
そして供給ノズル７がウエハＷの周縁端部に近づくと、制御部８は回転軸部６５をスキャン開始時とは逆に角度θ１回転させる信号を送信し、図４(ｃ)に示すようにＣ１の位置にて吐出孔７１の吐出方向を図４(ｂ)で傾ける以前の垂直下方側へ向くように戻す。同時に供給ノズル７のスキャンスピードを例えば１０ｍｍ／ｓｅｃ程度に落とす。
【００２８】
ここで供給ノズル７のスキャンを行いながら昇降機構６４によりアーム部６１を下降をさせ、図５(ａ)に示す矢印の方向へ例えば水平方向から見て角度θ２斜め下の方向に向けて供給ノズル７が移動するように制御する。この角度θ２は供給ノズル７が、その移動により吐出孔７１とナイフリング４の先端が接触せず且つ例えば１ｍｍ程度の位置まで接近してすれ違うことができるように決定する。
【００２９】
供給ノズル７の下降を開始してからも現像液の供給は続いており、この吐出孔７１から供給される現像液とウエハＷ表面に供給された供給液は図５(ｂ)のｂ１に示すように現像液の表面張力で繋がった状態となっている。ここで既述のようにナイフリング４は現像液に対するウエハＷ裏面の付着力よりも大きな付着力を持つ材料で作られているので、ナイフリング４と吐出孔７１とが接近することで吐出孔７１から吐出される現像液がナイフリング４の先端に付くと、吐出孔７１とウエハＷ表面とを繋いでいる部分の現像液がナイフリング４側へと引き寄せられる。
【００３０】
そして図６(ａ)に示すように吐出孔７１とナイフリング４の先端とが極めて接近した状態で相対的にすれ違うため、吐出孔７１から滴下する現像液がナイフリング４により切り取られるような状態となり、吐出孔７１を離れた現像液はナイフリング４の内側から、また残りの現像液についてはナイフリング４の外側から、夫々内リング３２を伝って下方側へと流れて液受け部３５へと貯溜され、これらの現像液は排液口３４から図示しないドレインラインを通って排出される。
【００３１】
なお図６(ａ)の状態において吐出孔７１と離れたウエハＷ側の現像液は僅かにウエハＷ上の液膜へと戻るものの、上述のようにして余分な現像液のほとんどがナイフリング４側へと流れているため、現像結果に影響を与えるほどの量ではなく、従ってウエハＷの裏面側へと流れることもない。
【００３２】
そして内カップ３２上方にて供給ノズル７のスキャン及び現像液の供給を停止する。ここでウエハＷへの現像液の複数回吐出が必要な場合には、前記停止位置にて、図４(ａ)で示したように供給ノズル７をスキャンさせる高さ例えばウエハＷ表面から１ｍｍ上方まで上昇させ、前回とは逆の方向にθ１例えば１０度傾け、しかる後前回スキャンしたルートを戻るように例えば現像液の供給を行う。
【００３３】
現像液の塗布終了後、ウエハＷの静止現像が行われる。そして第１の移動機構６は基準位置である待機部５２へと戻り、この第１の移動機構６と入れ替わって待機部５３から第２の移動機構５１がウエハＷ側へと移動する。そして、ウエハＷの中央上方に洗浄ノズル５０の吐出部が位置するように位置決めすると共にスピンチャック２が回転し、洗浄ノズル５０から洗浄液例えば純水がウエハＷ中心部に供給されてウエハＷの遠心力によりウエハＷの中心部から周縁部へ広がり、現像液が洗い流される。その後このウエハＷはスピン乾燥などの工程を経て現像処理が終了する。
【００３４】
これまで述べてきたように、本発明に係る実施の形態ではスピンチャック２により保持されたウエハＷの周囲を僅かな隙間を介して囲むナイフリング４を設け、ウエハＷの一端側から他端側へスキャンして現像液の供給を行う供給ノズル７がウエハＷの端部を離れる際に、当該供給ノズル７の吐出孔７１と前記ナイフリング４の先端とが僅かな隙間を介して相対的にすれ違い、表面張力で繋がっている吐出孔７１及びウエハＷ表面上の現像液を人為的に切り離しているので、従来のように吐出孔７１を離れた現像液がその表面張力によりウエハＷ上へ戻るプルバック現象の発生を抑えられる。
【００３５】
またナイフリング４の材料には、ウエハＷ裏面よりも大きな表面張力を有するもの例えばアルミナが用いられており、これによりウエハＷ上に供給する必要のない余分な現像液をナイフリング４側へと引き付けることができ、なお一層プルバック現象の発生を抑えることができる。従って吐出孔７１から切り離された現像液のうちウエハＷ側へ向う現像液の量が少なくなるので、仮にウエハＷ外周に前記現像液が付着したとしてもウエハＷ裏面側へ当該現像液が回り込む量も減少し、従ってウエハＷ周縁部表面上の膜厚が安定するので均一なパターンの線幅が得られる。
【００３６】
更にナイフリング４の先端部の高さはウエハＷの表面よりも僅かに低くなるように設定してあり、供給ノズル７は吐出孔７１がこのナイフリング４先端部とすれ違って現像液を切り離せるように進行方向斜め下の方向へスライドするので、従来ならばウエハＷ表面へプルバックしてしまう余分な現像液をナイフリング４側へと導くことができる。
【００３７】
更にまたナイフリング４は内カップ３２の上端部に設けられ、スピンチャック２により保持されたウエハＷの周り全周を囲っているので、供給ノズル７のスキャン時に吐出孔７１の左右端からウエハＷの外側領域に余分な現像液が供給されたとしても、ナイフリング４の表面張力により当該現像液を内カップ３２側へと導き、ウエハＷ外縁に供給される現像液の量を減らすことができる。
【００３８】
ここで図７は本発明に係る他の実施の形態を示したものであり、これは前記実施の形態で図４(c)にて供給ノズルを垂直にするまで平行にスキャンしていたものを、Ｃ１の地点よりも手前の地点Ｃ０から供給ノズル７が水平面に対して角度θ３下方側にスライドするようにしてスキャンを行うものである。図７ではＣ１から供給ノズル７を更に角度θ４下方側にスライドさせる例を示したが、ナイフリング４先端の位置を高くしてＣ０から角度θ３のまま下降するようにしてナイフリング４とすれ違い、吐出孔７１から現像液を切り離すようにしてもよい。
【００３９】
なお本実施の形態においてナイフリングの材料にアルミナを挙げたが、アルミナ同様に現像液の付着力がＰＣＴＦＥ（テフロン樹脂またはその他接触角の高い樹脂材料）以上である材料として、例えばステンレスを用いることも可能である。
【００４０】
なお本実施の形態に係る液処理装置は、現像処理に限らずレジストの塗布処理、洗浄処理に適用してもよい。
【００４１】
次に上述の現像装置をユニットに組み込んだ塗布・現像装置の一例の概略について図８及び図９を参照しながら説明する。図８及び図９中、９はウエハカセットを搬入出するための搬入出ステ−ジであり、例えば２５枚収納されたカセットＣが例えば自動搬送ロボットにより載置される。搬入出ステ−ジ９に臨む領域にはウエハＷの受け渡しア−ム９０がＸ，Ｚ，Ｙ方向およびθ回転（鉛直軸回りの回転）自在に設けられている。更にこの受け渡しア−ム９０の奥側には、例えば搬入出ステ−ジ９から奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットｕ１（塗布ユニット９２，現像ユニット９１）が、左側、手前側、奥側には各々のユニットが多段に重ねられ構成された加熱・冷却系のユニットｕ２，ｕ３，ｕ４が夫々配置されている。また、塗布ユニット９２，現像ユニット９１と加熱・冷却系ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ムＭＡが設けられている。但し図８では便宜上ユニットｕ２及びウエハ搬送ア−ムＭＡは描いていない。
【００４２】
塗布・現像系のユニットにおいては、例えば上段に２個の上述の現像装置を備えた供えた現像ユニット９１が、下段に２個の塗布ユニット９２が設けられている。例えば加熱・冷却系のユニットにおいては、加熱ユニットや冷却ユニット、疎水化処理ユニット等がユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４の中に７段の棚状に収納配置された構造となっている。
【００４３】
塗布・現像系ユニットや加熱・冷却系ユニットを含む上述の部分をプロセスステーションブロックと呼ぶことにすると、このプロセスステーションブロックの奥側にはインタ−フェイスブロック１００を介して露光装置１０１が接続されている。インタ−フェイスブロック１００は例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ム１０２により露光装置１０１の間でウエハＷの受け渡しを行うものである。
【００４４】
この装置のウエハの流れについて説明すると、先ず外部からウエハＷが収納されたウエハカセットＣが前記搬入出ステ−ジ９に搬入され、ウエハ搬送ア−ム９０によりカセットＣ内からウエハＷが取り出され、既述の加熱・冷却ユニットＵ３の棚の一つである受け渡し台を介してウエハ搬送ア−ムＭＡに受け渡される。次いでユニットＵ３の一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユニット９２にてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形成される。レジスト膜が塗布されたウエハＷは加熱ユニットで加熱された後、ユニットＵ４のインターフェースブロック１００のウエハ搬送アーム１０２と受渡し可能な冷却ユニットに搬送され、処理後にインタ−フェイスブロック１００，ウエハ搬送アーム１０２を介して露光装置１０１に送られ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行われる。露光処理後のウエハをウエハ搬送アーム１０２で受け取り、ユニットＵ４の受け渡しユニットを介してプロセスステーションブロックのウエハ搬送アームＭＡに渡す。
【００４５】
この後ウエハＷは加熱ユニットで所定温度に加熱され、しかる後冷却ユニットで所定温度に冷却され、続いて現像ユニット９１に送られて現像処理され、レジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは搬入出ステ−ジ９上のカセットＣ内に戻される。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ウエハ周縁部におけるプルバック現象の発生を抑えられるので、基板表面上に過剰な処理液が供給されるおそれが減少し、均一性の高い液処理が行える。またウエハ周縁部に供給された処理液が裏側へ回り込むことも抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液処理装置の実施の形態を表す平面図である。
【図２】本発明に係る液処理装置の実施の形態を表す断面図である。
【図３】前記液処理装置の供給部を示す側面図である。
【図４】前記液処理装置の作用について示した説明図である。
【図５】前記液処理装置の作用について示した説明図である。
【図６】前記液処理装置の作用について示した説明図である。
【図７】本発明に係る液処理装置の他の実施の形態による作用について示した説明図である。
【図８】前記液処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。
【図９】前記液処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す平面図である。
【図１０】従来の液処理装置の一例を表す説明図である。
【図１１】従来の液処理装置により基板上に形成される液膜の様子を表す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ ウエハ
２ スピンチャック
３ カップ
３１ 外カップ
３２ 内カップ
４ ナイフリング
５ ガイドレール
６ 第１の移動機構
６２ ベース部
６４ 昇降機構
６５ 回転軸部
７ 供給ノズル
７１ 吐出孔
８ 制御部
８１ 筐体
Claims (11)
- 基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ移動して基板表面に処理液の供給を行う供給ノズルと、
この供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに表面張力により基板の他端と供給ノズルとの間に介在している処理液を基板から切り離して付着するために、僅かな隙間を介して基板の周囲を囲むように設けられた液切り用のリングと、を備え、
前記液切り用のリングは、処理液に対する付着力が基板よりも大きな材料により構成されたことを特徴とする液処理装置。 - 前記供給ノズルと基板及び／または前記液切り用のリングとを相対的に昇降させるための昇降機構と、供給ノズルが基板の他端側から離れるときに基板表面及び／または前記液切り用のリング頂部に対する当該供給ノズルの相対高さを低くしていきながら移動するように制御する制御部とを備えることを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
- 供給ノズルは、基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘って吐出孔が配列され、基板の一端側から他端側へと移動して基板表面に処理液の供給を行うことを特徴とする請求項１または２記載の液処理装置。
- 液切り用のリングは、基板保持部に保持された基板を囲み、基板に対して昇降自在に設けられたカップに設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液処理装置。
- 前記液切り用のリングは、その頂部が前記基板の表面より低い位置に設けられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の液処理装置。
- 前記供給ノズルは、下方垂直方向を中心にして進行方向前後に処理液の吐出される方向を傾けるための回転軸部を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液処理装置。
- 基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ移動して基板表面に処 理液の供給を行う供給ノズルと、
この供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに表面張力により基板の他端と供給ノズルとの間に介在している処理液を基板から切り離して付着するために、僅かな隙間を介して基板の周囲を囲むように設けられ、その頂部が基板の表面より低く位置している液切り用のリングと、
前記供給ノズルを昇降させるための昇降機構と、
前記供給ノズルが基板の他端側から離れるときに、液切り用のリング頂部に対する供給ノズルの高さを低くしていきながら移動するように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。 - 前記液切り用のリングは、上方内側に傾斜していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の液処理装置。
- 基板保持部に基板を保持する工程と、
供給ノズルを前記基板の一端側から他端側へ移動しながら供給ノズルから基板表面に処理液を供給する工程と、
供給ノズルが基板の他端側から外方側に離れるときに、僅かな隙間を介して基板を囲むように設けられた液切り用のリングと基板の他端と供給ノズルとの間に、表面張力により処理液が介在する工程と、
その後供給ノズルが更に外方側に移動したときに、前記処理液が基板の他端から離れて液切り用のリングに付着する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。 - 前記基板表面に処理液を供給する工程は、供給ノズルに設けられた処理液吐出孔が進行方向とは逆の方向へ向くように傾ける工程と、当該供給ノズルが前記他端側の周縁端部に近づくと処理液吐出孔を垂直下方に向ける工程と、を含むことを特徴とする請求項９記載の液処理方法。
- 前記基板表面に処理液を供給する工程は、供給ノズルを一端側から他端側に向けて移動しながら基板に処理液を供給した後に、この供給ノズルを前記他端側から前記一端側に向けて移動しながら基板に処理液を供給する工程を含み、当該基板に複数回に亘って処理液が供給されることを特徴とする請求項９又は１０記載の液処理方法。
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