JP3704677B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や半導体デバイスの製造において被処理基板（ＬＣＤ基板や半導体ウエハ等）の表面に有機物除去その他の表面改質を目的として誘電体バリア放電ランプによる所定波長（１７２ｎｍ）の紫外線（エキシマ光）を照射する紫外線照射装置では、紫外線照射窓を構成する石英ガラスの外側表面（基板側の表面）に紫外線による反応生成物が付着する現象が問題となっている。すなわち、被処理基板の表面またはその付近に付着または漂遊している有機物や薬品等が紫外線の光エネルギーで反応して、その反応生成物が基板と間近に対向する石英ガラスに付着して白色の析出物となり、それによって石英ガラスの紫外線透過特性が低下したり、石英ガラスから反応生成物または析出物が剥がれてパーティクルの原因になることがある。
【０００３】
従来より、上記の問題を解消するための有効な技術として、紫外線照射窓の石英ガラスを１００゜Ｃ以上に加熱する技法が知られている。石英ガラスを１００゜Ｃ以上に加熱すると、石英ガラスに付着またはその付近に浮遊している紫外線反応生成物が熱分解して除去される。
【０００４】
従来のこの種の紫外線照射装置では、上記の知見に基づいて紫外線照射窓の石英ガラスを加熱するために、石英ガラスの内側面（ランプ側の面）に導電性発熱ペーストからなる厚膜ヒータやニクロム線からなる線状ヒータを形成または配置して該ヒータの発熱により石英ガラスを直接加熱するか、あるいは誘電体バリア放電ランプの傍らにハロゲン白熱電球を配置して該白熱電球より放射される赤外線によって石英ガラスを加熱するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の紫外線照射装置では、上記のような厚膜ヒータや線状ヒータにより石英ガラスを直接加熱する方式にしても、ハロゲン白熱電球による赤外線で遠隔加熱する方式にしても、製作コストやメンテナンスコストが高くついている。
【０００６】
特に、直接加熱方式は、元々高価な石英ガラスに厚膜ヒータまたは線状ヒータを追加工で一体形成するため、非常に面倒で周到な製造技術を必要とし、装置コストの大幅な上昇を招く。そのうえ、石英ガラス表面に形成されるヒータによって石英ガラスの紫外線透過特性が低下するという問題もある。
【０００７】
また、上記の赤外線加熱方式は、ランプ室内で複数の誘電体バリア放電ランプを並置する間隔がその間に割り込むようにして配置される白熱電球のスペースぶんだけ広くなり、それによってランプ密度が低下し、ひいては紫外線の照射密度または照度が低下するという問題もある。
【０００８】
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、紫外線照射用の窓部材を紫外線反応生成物から低コストで簡易な構成により効果的に保護す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。
【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、前記被処理基板を台上に載置して支持する載置台と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプと紫外線を透過させる窓部材とを有し、前記ランプより発せられた紫外線を前記窓部材を通して前記載置台上の前記被処理基板に照射する紫外線照射手段と、前記紫外線照射手段からの紫外線が前記載置台上の前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記載置台および前記紫外線照射手段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、前記被処理基板と干渉しない位置で前記載置台の台上に設けられ、前記駆動手段の駆動により前記載置台および／または前記紫外線照射手段が前記所定方向に移動する際に、前記窓部材の下を通過しながら前記窓部材を所定温度以上に加熱する加熱手段とを具備する。
【００１０】
上記第１の基板処理装置では、載置台および紫外線照射手段のいずれか一方または双方が上記所定の方向で移動する動作において、紫外線照射手段からの紫外線が被処理基板の被処理面を走査することにより被処理面から有機物が分解除去されるとともに、載置台の台上に設けられている加熱手段が紫外線照射手段の窓部材の下を通りながら該窓部材を所定温度以上に加熱することにより、窓部材から紫外線反応生成物または析出物が除去または回避される。
【００１１】
上記第１の基板処理装置において、好ましくは、前記加熱手段が、前記窓部材に対する前記載置台の相対的な移動方向において前記被処理基板よりも前方の位置に配置される発熱体を有する構成であってよい。かかる発熱体は、たとえば、前記走査方向と直交する方向に架線される電熱線で構成することができる。該電熱線の発熱量を制御するために、好ましくは、前記加熱手段が、前記載置台上で前記電熱線の近傍に配置される温度センサと、前記電熱線にスイッチング回路を介して電気的に接続される電力源と、前記窓部材が前記所定温度以上に加熱されるように前記温度センサの出力信号に応じて前記スイッチング回路のオン・オフ動作を制御する温度制御手段とを含む構成を有してよい。この場合、好ましくは、前記温度制御手段が、前記電熱線が前記窓部材の下を通過する際に、前記窓部材のうちの少なくとも前記電熱線に最も近接する部分が所定温度まで過熱されるように前記電熱線に供給する電力を制御する構成としてよい。
【００１２】
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、電力の供給を受けて紫外線を発するランプと紫外線を透過させる窓部材とを有し、前記ランプより発せられた紫外線を前記窓部材を通して前記載置台上の前記被処理基板に照射する紫外線照射手段と、前記紫外線照射手段の下に隣接して設けられた処理室と、前記処理室内に設けられ、前記基板を台上に載置して支持する載置台と、前記紫外線照射手段からの紫外線が前記載置台上の前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記載置台および前記紫外線照射手段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、前記被処理基板と干渉しない位置で前記載置台の台上に設けられ、前記駆動手段の駆動により前記載置台および／または前記紫外線照射手段が前記所定方向に移動する際に、前記窓部材の下を通過しながら前記窓部材を所定温度以上に加熱する加熱手段と、前記処理室の雰囲気を排気するために前記処理室の側壁に設けられた排気口とを具備する。
【００１３】
上記第２の基板処理装置では、紫外線照射手段からの紫外線が窓部材を介して被処理基板の被処理面を走査するに際して、載置台の台上に設けられている加熱手段が窓部材の下を通過しながら窓部材を一端から他端まで所定温度以上に加熱することにより、窓部材から紫外線反応生成物が分解して気化し、気化した紫外線反応生成物は処理室の側壁に設けられた排気口を通って排出される。
【００１４】
上記第２の基板処理装置において、好ましくは、前記窓部材の各部から熱分解して気化した紫外線反応物が前記排気口へ流れるように、前記処理室に外気吸い込み口が設けられるとともに前記排気口の位置が設定される構成としてよい。
【００１５】
また、本発明の第１の基板処理方法は、載置台の台上に載置された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において、紫外線を透過させる窓部材を通して紫外線を相対的に被処理基板の一端から他端まで所定の方向に走査させて基板表面から有機物を分解除去する直前に、前記被処理基板と干渉しない位置で前記載置台の台上に設けられた加熱手段を前記窓部材の傍らを通過させて前記加熱手段により前記窓部材を所定温度以上に加熱し、前記窓部材から紫外線反応物の除去ないし付着の回避を行う。
【００１６】
また、本発明の第２の基板処理方法は、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方法において、加熱手段の発熱温度を所定の温度まで立ち上げる工程と、被処理基板を所定の処理位置に位置させる工程と、前記処理位置に位置する前記被処理基板に窓部材を介して紫外線を照射し、かつ前記紫外線を前記被処理基板の一端から他端まで所定の方向に相対的に走査して基板表面から有機物を分解除去するのと並行して、前記加熱手段を前記所定の方向に前記窓部材の一端から他端まで相対的に走査して前記窓部材を所定温度以上に加熱し、前記窓部材から紫外線反応生成物の除去ないし付着の回避を行う工程と、前記被処理基板を所定の処理位置より搬出する工程と、前記加熱手段への電力の供給を停止する工程とを被処理基板毎に順次繰り返し行う。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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１６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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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９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。
【００３７】
図３に示すように、この実施形態の紫外線照射ユニット（ＵＶ）は、下面に合成石英ガラスからなる紫外線照射窓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直交する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。
【００３８】
ランプ室６６内において、各紫外線ランプ６４(1)〜６４(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（１０８）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(1)〜６４(n)の背後つまり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(1)〜６４(n)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紫外線照射窓６２側に向けられるようになっている。
【００３９】
ランプ室６６内には、紫外線ランプ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。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。
【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。この実施形態では、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。この実施形態では、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。
【００４２】
ステージ７６は基板Ｇよりも一回り大きなサイズに形成され、基板Ｇを載置する中心部付近の所定領域（基板載置領域）７６ａ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）が設けられている。そして、図３において基板載置領域７６ａの右隣、より詳細には基板載置領域７６ａに対してステージ往動方向（Ｙ方向）において前方の隣に位置するステージ上面の右側端部７６ｂには、ステージ７６側から紫外線照射窓６２を走査式で加熱するための加熱手段として、ステージ往動方向（Ｙ方向）と直交する水平方向に延在する電熱線８６が設けられている。
【００４３】
図４に明示するように、ステージ右側端部７６ｂには、ステージ往動方向（Ｙ方向）と直交する水平方向に適当な（たとえばステージのほぼ端から端までの）間隔を置いて絶縁材からなる一対の柱状または突起状支持体８８，８８が設けられ、これら一対の支持体８８，８８の間にたとえばモリブデンまたはタングステン線からなる電熱線８６がステージから離間した（浮いた）状態で架線されている。電熱線８６の両端部は両支持ピン８８，８８に固定されるとともに、絶縁被覆された電気ケーブル９０，９０を介して後述するヒータ電源部（１１０）に電気的に接続されている。ステージ右側端部７６ｂには、この電熱線８６に近接する適当な位置に、たとえば熱電対からなる温度センサ９２も設けられている。
【００４４】
再び図３において、ステージ７６のＹ方向原点位置に隣接する洗浄処理室６８の側壁には、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）９４が取り付けられている。このシャッタ９４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９４を通って洗浄処理室６８内への基板Ｇの搬入・搬出を行えるようになっている。
【００４５】
洗浄処理室６８の側壁または底面には１つまたは複数の排気口９６が設けられており、各排気口９６は排気管９８を介して排気ダクト等の排気系統（図示せず）に接続されている。また、洗浄処理室６８の適当な箇所に外気吸い込み口（図示せず）が設けられてよい。
【００４６】
図５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１００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。
【００４７】
この実施形態において、制御部１００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９４を駆動するためのシャッタ駆動部１０２、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１０４、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１０６、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を点灯駆動するためのランプ電源部１０８、電熱線８６に発熱用の電力を供給するためのヒータ電源部１１０、装置内の各部の状態または状態量を検出するためのセンサ類１１２等である。ステージ昇降駆動部１０４および走査駆動部１０６はそれぞれの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。センサ類１１２は、ステージ右側端部７６ｂ上の上記温度センサ９２を含む。
【００４８】
図６に、ヒータ電源部１１０の一構成例を示す。このヒータ電源部１１０は、交流電源１１４からの電力を温調用のスイッチング回路たとえばＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）１１６を介して電熱線８６に供給し、温度センサ９２により検出される電熱線８６付近の温度を温度測定回路１２０によりフィードバックして温度制御回路１１８がＳＳＲ１１６のオン・オフを制御するようにしている。
【００４９】
電熱線８６が発熱することによってランプ室６８の紫外線照射窓６２が加熱される温度と温度センサ９２の感知する温度との間には一定の対応関係があるので、温度センサ９２の検出温度またはそれから該対応関係に基づいて推定した紫外線照射窓６２の温度が設定値Ｔs以上となるように電熱線８６に供給する電力の実効値を制御してよい。
【００５０】
この実施形態では、電熱線８６が紫外線照射窓６２の目の前または傍を通過（走査）する際に、紫外線照射窓６２のうちの少なくとも電熱線８６に最も近接する部分付近が１１０゜Ｃ以上の温度まで加熱されるように上記設定値Ｔsを選択してよい。
【００５１】
図７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１００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９４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。ヒータ電源部１１０では、電熱線８６に対する給電を開始し、フィードバック方式で電熱線８６の発熱温度を設定値まで立ち上げる。
【００５２】
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１００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）。
【００５３】
より詳細には、先ずシャッタ駆動部１０２を制御してシャッタ９４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９４を通って洗浄処理室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９４を閉める。
【００５４】
次いで、制御部１００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。ステージ７６が基板Ｇを載置した状態で基板載置用の高さ位置Ｈaまで上昇すると、ステージ右側端部７６ａ上の電熱線８６がランプ室６６の紫外線照射窓６２の左側端部と所定の間隔（たとえば２〜３ｍｍ）を置いて向かい合う。この時点から、紫外線照射窓６２に対してステージ７６側の電熱線８６による加熱が開始される。
【００５５】
次に、制御部１００は、ランプ電源部１０８を制御して紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を点灯させ（ステップＡ4）、基板Ｇに対する紫外線照射洗浄処理を実行する（ステップＡ5）。
【００５６】
この紫外線照射洗浄処理を行うため、制御部１００はステージ駆動部８０の走査駆動部１０６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Ｙ方向に横切ることで、ランプ室６６の紫外線照射窓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を照射しながらＹ方向とは逆方向に基板の一端から他端まで走査する。
【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して基板表面から除去される。分解・気化した有機物は排気口９６から排気される。
【００５８】
このような走査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積算光量はステージ７６の移動速度（走査速度）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。一定の限度内で、紫外線照射量が多いほど、基板Ｇの表面から除去される有機物も多くなる。
【００５９】
この実施形態では、ステージ７６のＹ方向移動により、上記のような走査式の紫外線洗浄処理が行われるのと並行して、ランプ室６６の紫外線出射窓６２に対するステージ７６側の電熱線８６による走査式の加熱が行われる。
【００６０】
図８に模式的に示すように、ステージ７６がランプ室６６の紫外線照射窓６２の真下をＹ方向に通過する際、ステージ右側端部７６ａ上の電熱線８６が基板載置領域７６ａ上の基板Ｇよりも前方位置で紫外線照射窓６２を加熱しながらＹ方向に移動する。上記したようなヒータ電源部１１０における温度制御により、電熱線８６が紫外線照射窓６２を通過または走査する際に、紫外線照射窓６２のうちの少なくとも電熱線８６に最も近接する部分付近の温度が１１０゜Ｃ以上に加熱される。
【００６１】
こうしてステージ７６と一体にＹ方向に移動する電熱線８６からの輻射熱によって、紫外線照射窓６２を構成する合成石英ガラスの各部が一定時間１１０゜Ｃ以上に加熱され、そこに付着またはその付近に浮遊している紫外線反応生成物ないし白色析出物が熱分解する。そして、熱分解して気化した紫外線反応生成物ないし白色析出物は洗浄処理室６８の排気口９６から外へ排出される。
【００６２】
このように、基板Ｇの表面に紫外線照射を施す直前に、紫外線照射窓６２に付着していた白色析出物を走査式の加熱によって掃引除去するため、紫外線照射窓６２の紫外線透過度を良好な状態にしてから紫外線照射を行うことができる。
【００６３】
また、電熱線８６が通過する前後でも紫外線照射窓６２の各部は伝熱ないし余熱によってしばらく１１０゜Ｃ以上またはその付近の温度を維持するので、上記のような走査式の紫外線洗浄処理に付随して生成される紫外線反応生成物は、紫外線照射窓６２には付着しにくく、排気口９６から排気系統へ排出される。
【００６４】
上記のような基板Ｇに対する走査式の紫外線洗浄処理が終了したなら、制御部１００はランプ電源部１０８を制御して紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を消灯させる（ステップＡ6）。
【００６５】
次いで、制御部１００はステージ７６をスタート位置に戻す（ステップＡ7）。この実施形態では、先ず走査駆動部１０６によりステージ７６を往動位置（図３の点線位置７６’）からＹ方向原点位置まで移動または復動させ、次に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１０４によりステージ７６を退避用の高さ位置（Ｈb）まで降ろし、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。この間、電熱線８６に対する給電は継続してもよいし、あるいはいったん切ってもよい。
【００６６】
上記したように、この実施形態では、基板Ｇを載置するステージ７６に電熱線８６を設け、向かい側の上方に固定設置されたランプ室６６に対してステージ７６を基板表面またはステージ面と平行な所定の方向（Ｙ方向）に移動させる。このステージ移動において、ランプ室６６からの紫外線が基板Ｇの表面を基板の端から端まで走査することにより、基板表面全体から有機物が分解除去されるとともに、ステージ７６側の電熱線８６がランプ室６６の紫外線照射窓６２を上記所定方向で端から端まで走査して所定温度（１１０゜Ｃ）以上に加熱することにより、紫外線照射窓６２の窓表面全体から紫外線反応生成物または析出物が除去ないし付着が回避される。
【００６７】
このように、この実施形態では、紫外線照射窓６２を保護するための紫外線反応生成物対策として、ステージ７６側に電熱線８６を設ける構成であり、ランプ室６６側の特別な仕様（追加工、部品または機能の追加、構造変更等）は一切不要となっている。特に、この実施形態では、ステージ７６上で基板Ｇに対して走査方向の前方に１本の電熱線８６を走査方向と直交する水平方向に配置する構成により、紫外線照射処理の直前ないし処理中に紫外線照射窓６２を所定温度以上に加熱する方式であり、ステージ７６側に本発明における加熱手段を簡単かつ低コストに付設することができる。
【００６８】
もっとも、この実施形態においてステージ７６側に電熱線８６を設ける構成は種々の変形が可能である。たとえば、図９に示すように、ステージ７６上で基板Ｇ（基板載置領域７６ａ）の回りを部分的または全体的（一周して）囲むように電熱線８６を架線する構成も可能である。図９の構成例ではステージ７６の左側端部７６ｃ上に電熱線８６を架線していないが、この領域７６ｃにも架線可能である。特に、ステージ７６の復動（Ｙ方向とは反対方向への移動）でも紫外線照射（ステップＡ5）を行う場合には、ステージ左側端部７６ｃ上の電熱線８６は有用である。また、図示しないが、電熱線８６を複数本並列に架線する構成も可能である。
【００６９】
本発明における加熱手段としては、ステージ７６側からランプ室６６の紫外線照射窓６２を上記所定温度（１１０゜Ｃ）以上に加熱できるようなものであれば、電熱線以外の加熱手段でもよく、たとえばセラミックヒータや赤外線ヒータ等も使用可能である。
【００７０】
上記した実施形態では、ランプ室６６側を固定し、ステージ７６および電熱線８６側を基板Ｇの表面と平行に移動させる走査方式であった。しかし、ステージ７６および電熱線８６側を所定位置で固定し、ランプ室６６側を基板Ｇの表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。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、特に紫外線照射窓６２、紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)、ステージ７６、ステージ駆動部８０、ヒータ電源部１１０等の構成も一例であり、各部について種々の変形・変更が可能である。
【００７１】
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。
【００７２】
【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、基板を載置する載置台側に設けた加熱手段により紫外線照射用の窓部材を走査式で所定温度以上に加熱するようにしたので、該窓部材を紫外線反応生成物から簡易な構成により効果的に保護することができる。
【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における電熱線取付構造を示す斜視図である。
【図５】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６】実施形態の紫外線照射ユニットにおけるヒータ電源部の一構成例を示すブロック図である。
【図７】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８】実施形態の紫外線照射ユニットにおいて紫外線照射窓を走査式で加熱する作用を模式的に示す平面図である。
【図９】実施形態の紫外線照射ユニットにおける電熱線取付構造の一変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
３８ 主搬送装置
ＵＶ 紫外線照射ユニット
６２ 紫外線照射窓（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
７６ ステージ
７６ａ 基板載置領域
７６ｂ ステージ右側端部
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 電熱線
８８ 支持ピン
９２ 温度センサ
１００ 制御部
１０４ ステージ昇降駆動部
１０６ 走査駆動部
１１０ ヒータ電源部

Claims (9)

1. 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、
   前記被処理基板を台上に載置して支持する載置台と、
   電力の供給を受けて紫外線を発するランプと紫外線を透過させる窓部材とを有し、前記ランプより発せられた紫外線を前記窓部材を通して前記載置台上の前記被処理基板に照射する紫外線照射手段と、
   前記紫外線照射手段からの紫外線が前記載置台上の前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記載置台および前記紫外線照射手段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、
   前記被処理基板と干渉しない位置で前記載置台の台上に設けられ、前記駆動手段の駆動により前記載置台および／または前記紫外線照射手段が前記所定方向に移動する際に、前記窓部材の下を通過しながら前記窓部材を所定温度以上に加熱する加熱手段と
   を具備する基板処理装置。
2. 前記加熱手段が、前記窓部材に対する前記載置台の相対的な移動方向において前記被処理基板よりも前方の位置に配置される発熱体を有する請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記発熱体が、前記走査方向と直交する方向に架線される電熱線からなる請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記加熱手段が、前記載置台上で前記電熱線の近傍に配置される温度センサと、前記電熱線にスイッチング回路を介して電気的に接続される電力源と、前記窓部材が前記所定温度以上に加熱されるように前記温度センサの出力信号に応じて前記スイッチング回路のオン・オフ動作を制御する温度制御手段とを含む請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記温度制御手段は、前記電熱線が前記窓部材の下を通過する際に、前記窓部材のうちの少なくとも前記電熱線に最も近接する部分が所定温度まで加熱されるように前記電熱線に供給する電力を制御する請求項４に記載の基板処理装置。
6. 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、
   電力の供給を受けて紫外線を発するランプと紫外線を透過させる窓部材とを有し、前記ランプより発せられた紫外線を前記窓部材を通して前記載置台上の前記被処理基板に照射する紫外線照射手段と、
   前記紫外線照射手段の下に隣接して設けられた処理室と、
   前記処理室内に設けられ、前記基板を台上に載置して支持する載置台と、
   前記紫外線照射手段からの紫外線が前記載置台上の前記被処理基板の被処理面を走査するように、前記載置台および前記紫外線照射手段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、
   前記被処理基板と干渉しない位置で前記載置台の台上に設けられ、前記駆動手段の駆動により前記載置台および／または前記紫外線照射手段が前記所定方向に移動する際に、前記窓部材の下を通過しながら前記窓部材を所定温度以上に加熱する加熱手段と、
   前記処理室の雰囲気を排気するために前記処理室の側壁に設けられた排気口と
   を具備する基板処理装置。
7. 前記窓部材の各部から熱分解して気化した紫外線反応物が前記排気口へ流れるように、前記処理室に外気吸い込み口が設けられるとともに前記排気口の位置が設定される請求項６に記載の基板処理装置。
8. 載置台の台上に載置された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において、
   紫外線を透過させる窓部材を通して紫外線を相対的に被処理基板の一端から他端まで所定の方向に走査させて基板表面から有機物を分解除去する直前に、前記被処理基板と干渉しない位置で前記載置台の台上に設けられた加熱手段を前記窓部材の傍らを通過させて前 記加熱手段により前記窓部材を所定温度以上に加熱し、前記窓部材から紫外線反応物の除去ないし付着の回避を行う基板処理方法。
9. 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において、
   加熱手段の発熱温度を所定の温度まで立ち上げる工程と、
   被処理基板を所定の処理位置に位置させる工程と、
   前記処理位置に位置する前記被処理基板に窓部材を介して紫外線を照射し、かつ前記紫外線を前記被処理基板の一端から他端まで所定の方向に相対的に走査して基板表面から有機物を分解除去するのと並行して、前記加熱手段を前記所定の方向に前記窓部材の一端から他端まで相対的に走査して前記窓部材を所定温度以上に加熱し、前記窓部材から紫外線反応生成物の除去ないし付着の回避を行う工程と、
   前記被処理基板を所定の処理位置より搬出する工程と、
   前記加熱手段への電力の供給を停止する工程と
   を被処理基板毎に順次繰り返し行う基板処理方法。

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