JP4028346B2

JP4028346B2 - Liquid processing equipment

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Publication number: JP4028346B2
Application number: JP2002302967A
Authority: JP
Inventors: 秀一長峰
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2022-10-17
Also published as: AU2003271114A1; JP2004140155A; TW200409182A; WO2004036633A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の液処理装置に関する。
【０００２】
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，半導体ウェハ（以下「ウェハ」という）上に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塗布処理，ウェハに回路パターンが露光される露光処理，露光後のウェハに現像液が供給され，ウェハが静止現像される現像処理等が行われ，最終的にはウェハ上に所定の回路パターンが形成される。
【０００３】
上述の現像処理においては，例えばウェハに現像液を供給し，ウェハ上に現像液の液盛りを形成する液盛り工程と，ウェハ上に現像液の液盛りを形成した状態でウェハを所定時間静止現像する静止現像工程と，静止現像の終了したウェハを回転させ，当該回転されているウェハに洗浄液を供給してウェハを洗浄する洗浄工程が行われている。
【０００４】
従来より，上記現像液の液盛り工程は，ウェハをスピンチャックにより面接触で吸着保持し，ウェハを回転させながらウェハに現像液を供給することによって行われていた。上記静止現像工程は，引き続きウェハをスピンチャックにより保持した状態で行われていた。しかしながら，ウェハ面内においてスピンチャックの接触している部分と接触していない部分とでは，スピンチャックから伝導する熱量の相違によりウェハ温度が異なってくる。このため，ウェハ面内においてウェハ上の現像液の温度も異なり，ウェハ面内において現像速度が相違していた。この結果，ウェハ面内において現像状態に斑が生じ，最終的に形成される回路パターンの線幅にばらつきが生じていた。かかる問題を解決するために，現像液の液盛り工程時，静止現像工程時に，ウェハをスピンチャックと異なる保持ピンに支持させ，スピンチャックとウェハを離した状態で現像処理を行う新しい現像処理方法及び現像処理装置が提案された（例えば，特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１―１０２２９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記新しい現像処理方法を用いる場合，現像液の液盛り工程時，静止現像時にウェハは突部状の保持ピンで支持されているだけなので，ウェハの位置ずれが起こり易い。特に，現像液の液盛り工程時に，ウェハを保持ピンで支持させた場合，上述のスピンチャックのようにウェハ側を回転させることができないため，現像液供給ノズル側を移動させながら現像液を供給する必要がある。それ故，ウェハに滴下される現像液は，現像液供給ノズルの移動方向に速度成分を有しており，ウェハもこの速度成分の影響を受けて位置ずれし易い。そして，ウェハの位置ずれが起こると，ウェハ上に現像液が適正に供給されなかったり，ウェハの搬送が適切に行われなくなる。また，ウェハが保持ピンから落下すれば，ウェハの破損，装置トラブルの発生を招き好ましくない。
【０００７】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハを初めとする基板上に現像液などの処理液を供給して，基板を液処理する際に，基板面内の処理液の温度を均一に保ちつつ，同時に基板の位置ずれも抑制できる液処理装置を提供することをその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，基板上に処理液を供給して，基板を液処理する液処理装置であって，処理液の供給される基板を線接触で支持する支持部材と，前記基板における前記支持部材に支持される部分と異なる部分を保持し，基板を回転させるための基板保持部材と，前記支持部材と基板保持部材とを上下方向に相対的に移動させるための駆動部を備え，前記支持部材は，複数備えられ，前記基板の下方において，平面から見て基板の中心を円心とする同一円周上に配置され，前記各支持部材は，基板との接触部が平面から見て円弧状に形成され，前記円周方向に対して所定角度傾けられていることを特徴とする液処理装置置が提供される。
【０００９】
この発明によれば，基板に処理液を供給する時，またその後に，支持部材によって基板を線接触で支持することができる。したがって，基板上に供給された処理液の面内温度が，例えば上述のスピンチャックのような基板保持部材に影響されることなく，処理液による液処理を基板面内において均一に行うことができる。また，基板を線接触で支持できるので，上述したような保持ピンに比べて基板の位置ずれを抑制できる。
【００１０】
また，例えば液処理における基板の洗浄工程時や乾燥工程時に，基板を支持部材から基板保持部材に受け渡し，基板を確実に保持した状態で，基板を回転させることができる。また，例えば基板が支持部材に支持された状態で移動されても，基板は線接触で支持されているので，従来の保持ピンに比べて基板の位置ずれが抑制される。
【００１１】
前記基板保持部材は，基板の中央部を保持可能であり，前記支持部材は，前記基板の中央部の外側を支持可能であってもよい。
【００１２】
なお，前記支持部材は，垂直板と，当該垂直板の下端部から水平方向に向けて形成された水平板とを有し，前記支持部材は，基板を前記垂直板の上端部で支持するようにしてもよい。この場合，例えば水平板にねじなどの取付部材と取り付けて，支持部材を所定の場所に固定することができる。したがって，支持部材の取り外しを垂直板に触れずに行うことができる。
【００１３】
前記支持部材の外側には，基板の内側に向かって基板の裏面を伝う処理液が前記支持部材に付着することを防止する付着防止部材が設けられていてもよい。この場合，処理液によって支持部材が汚染されることが防止され，支持部材からパーティクルの原因となる浮遊物が発生することが防止できる。
【００１４】
前記付着防止部材は，前記基板の裏面に近接可能で，環状に形成されていてもよく，かかる場合，付着防止部材を基板の裏面に近接させて，基板の裏面を伝う処理液が支持部材側に流れるのを阻止することができる。
【００１５】
前記付着防止部材の前記基板の裏面との最近接部分は，前記基板の裏面側に凸の鋭角形状に形成されていてもよい。前記支持部材は，前記付着防止部材に取り付けられていてもよい。この場合，支持部材を移動させる駆動部と，付着防止部材を移動させる駆動部を両方設ける必要がなく，駆動系を簡素化できる。
【００１６】
前記液処理装置は，前記付着防止部材に対し洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを備えていてもよい。この洗浄液供給ノズルにより，処理液の付着した付着防止部材を洗浄できる。したがって，付着防止部材からパーティクルの原因となる浮遊物が生じることを防止できる。
【００１７】
前記洗浄液供給ノズルは，前記付着防止部材と前記支持部材との間に配置され，供給方向が基板の裏面に向けられていてもよい。前記洗浄液供給ノズルは，前記付着防止部材に取り付けられていてもよい。
【００１８】
前記支持部材の材質には，基板よりも硬いものが用いられていてもよく，また弾性を有するものが用いられていてもよい。前者の場合，支持部材が摩耗し難くなり，摩耗によるパーティクルの発生が抑制される。後者の場合，基板の振動を吸収できるので，支持部材に支持された基板の位置ずれをより確実に抑制できる。なお，この液処理装置は，基板の現像処理装置であり，前記処理液は，現像液であってもい。
【００１９】
【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，本実施の形態にかかる液処理装置が搭載された塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。この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は塗布現像処理システム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，G2，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つ以上であれば任意に選択可能である。
【００２４】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すようにウェハＷにレジスト液を塗布し，ウェハＷ上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置１７と，本実施の形態にかかる液処理装置としての現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群G2にも同様に，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段に配置されている。
【００２５】
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の受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３３，３４，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置３５が下から順に例えば６段に積み重ねられている。
【００２６】
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が下から順に例えば７段に積み重ねられている。
【００２７】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体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。
【００２８】
次に，上述した現像処理装置１８の構成について詳しく説明する。図４，５に示すように現像処理装置１８のケーシング１８ａ内の中央部には，ウェハＷを吸着保持する基板保持部材としてのスピンチャック６０が設けられている。図５に示すようにスピンチャック６０の上面６０ａは，ウェハＷの径よりも小さい円形状を有し，水平に形成されている。スピンチャック６０の上面６０ａには，ウェハＷを着脱自在にするための複数の吸引口６１が設けられている。吸引口６１は，図示しない吸引装置に連通しており，この吸引口６１からの吸引により，スピンチャック６０は，ウェハＷの裏面の中央部を吸着できる。
【００２９】
例えばスピンチャック６０には，図４に示すようにこのスピンチャック６０を回転及び昇降させるための駆動機構６２が設けられている。駆動機構６２は，例えばスピンチャック６０を鉛直方向の中心軸周りに所定の回転速度で回転させるためのモータなどの回転駆動部（図示せず）や，スピンチャック６０を所定距離昇降させるためのモータ又はシリンダなどの昇降駆動部（図示せず）を備えている。したがって，スピンチャック６０は，回転自在でかつ昇降自在である。
【００３０】
スピンチャック６０の周囲には，ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ７０が設けられている。カップ７０は，例えばスピンチャック６０の外方を取り囲み，主にウェハＷの外方に飛散する液体を受け止める側壁部７１と，ウェハＷの裏面側を覆い，主にウェハＷの裏面側から落下する液体を受け止める下壁部７２とを有している。
【００３１】
側壁部７１は，例えば上面と下面が開口した略円筒形状を有し，上端部が内側に向かって傾斜している。側壁部７１は，例えば図示しない昇降機構によって上下動できる。下壁部７２は，例えばウェハＷよりも大きな径を有する略円盤形状に形成され，その中央部にスピンチャック６０が貫通している。下壁部７２には，スピンチャック６０に保持されたウェハＷの周縁部に対向する位置に，環状の凸部７３が形成されている。この凸部７３は，例えば断面が略三角形状を有し，その頂上部７３ａから内側と外側に向かって傾斜している。つまり，スピンチャック６０に保持されたウェハＷと下壁部７２との隙間は，頂上部７３ａにおいて狭くなっており，当該隙間が例えば１．０〜１．５ｍｍ程度になるように，頂上部７３ａの高さは調整されている。こうすることにより，ウェハＷがスピンチャック６０に保持され，回転された時に，現像液などの液体がウェハＷの端部からウェハＷの裏面に回り込み，ウェハＷの裏面を汚染することを抑制できる。
【００３２】
下壁部７２の前記凸部７３の内側には，頂上部７３ａから流れる液体やウェハＷの裏面から直接落下する液体を受け止めるための凹部７４が環状に形成されている。凹部７４には，例えば受け止めた液体を排出する排液口７４ａが開口しており，当該排液口７４ａは，下壁部７２の下部に接続された排液管７５に通じている。したがって，凹部７４で受け止めた液体は，排液口７４ａから排液管７５を通じて装置外に排出される。
【００３３】
下壁部７２と側壁部７１との間には，隙間が環状に設けられており，この隙間には，例えば環状の排気管７６が接続されている。排気管７６は，図示しない気液分離機構や負圧発生手段に連通している。かかる構成により，カップ７０内の雰囲気や液体は，排気管７６から共に排出され，その後気液が分離される。
【００３４】
スピンチャック６０の外側であって，凸部７３よりも内側（凹部７４上）には，ウェハＷの裏面を支持する複数，例えば三つの支持部材８０が設けられている。支持部材８０は，図５，図６に示すようにスピンチャック６０の中心軸周りに同一円周上に等間隔で設けられている。支持部材８０は，図７に示すように垂直板８０ａと，当該垂直板８０ａの下端部から水平方向に形成された水平板８０ｂを有し，略Ｌ字型に形成されている。ウェハＷの裏面と接触する接触部としての垂直板８０ａの上端部８０ｃは，図５に示すように平面から見て円弧状でかつ線状に形成されており，ウェハＷを線接触で支持できる。各支持部材８０の上端部８０ｃは，例えば１ｍｍ以下の幅で，かつ例えば直径３００ｍｍのウェハＷの場合で１０〜３０ｍｍ程度（中心角１２／π〜３６／π程度）の円弧の長さに設定されている。支持部材８０の材質には，ウェハＷよりも硬い材質，例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン），ＰＢＩ（セラゾール（リポン社の商品名））などの硬質樹脂又はアルミナ，ジルコニアなどのセラミックスが用いられている。
【００３５】
支持部材８０は，図６，図７に示すように取付部材であるねじ８１によって，付着防止部材としてのナイフエッジリング８２に着脱自在に取付けられている。ナイフエッジリング８２は，環状に形成されている。また，ナイフエッジリング８２は，縦断面が略三角形状に形成され，上側に凸の鋭角の頂点部８２ａと，その頂点部８２ａから内側に形成された傾斜面８２ｂと，頂点部８２ａの外側に形成された垂直面８２ｃを有している。傾斜面８２ｂには，支持部材８０と同じ数の凹み部８２ｄが形成されており，前記支持部材８０は，当該凹み部８２ｄに取付けられている。頂点部８２ａは，支持部材８０の上端部８０ｃよりも僅かに低い位置，例えば１ｍｍ程度低い位置に形成されており，図７に示すように支持部材８０がウェハＷを支持した際に，頂点部８２ａは，ウェハＷの裏面に近接し，頂点部８２ａとウェハＷとの間に狭小の隙間Ｄ，例えば１．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の隙間が形成される。この頂点部８２ａとウェハＷ裏面との隙間Ｄに液体が入ると，液の表面張力により隙間Ｄが閉鎖された状態となる。したがって，ナイフエッジリング８２によって，ウェハＷの裏面を内側に向かって伝う液体を遮断し，当該液体による支持部材８０やスピンチャック６０の汚染を防止できる。
【００３６】
ナイフエッジリング８２の垂直面８２ｃには，外側に突出した複数，例えば三つの係止部８３が形成されており，この各係止部８３には，支持棒８４が係止されている。各支持棒８４は，例えば図４に示すように下壁部７２を貫通し，下壁部７２の下方に配置された駆動部としての昇降駆動部８５に連動している。この昇降駆動部８５は，各支持棒８４を所定距離上下動させて，一体化したナイフエッジリング８２と支持部材８０を所定の位置に昇降させることができる。したがって，ウェハＷを支持部材８０によってスピンチャック６０の上方で支持することができる。また，ナイフエッジリング８２をウェハＷの裏面に近接させることができる。
【００３７】
図６，図８に示すようにナイフエッジリング８２の傾斜面８２ｂ上には，頂点部８２ａを洗浄するためのリング洗浄ノズル９０が固定されて設けられている。リング洗浄ノズル９０は，上方に向けられており，頂点部８２ａよりも僅かに内側のウェハＷの裏面に対し洗浄液を吐出できる。この際，ウェハＷを回転させることにより，洗浄液がウェハＷの裏面を外側に向かって流れて，頂点部８２ａに付着した液体に洗浄液を供給できる。傾斜面８２ｂには，例えば貫通孔９１が形成されており，リング洗浄ノズル９０に洗浄液を供給する洗浄液供給管９２は，この貫通孔９１内を通っている。
【００３８】
図４に示すようにナイフエッジリング８２の外側であって，下壁部７２の凸部７３よりも内側には，ウェハＷの裏面に洗浄液を供給して，ウェハＷの裏面を洗浄するための裏面洗浄ノズル９３が設けられている。
【００３９】
図５に示すようにカップ７０の一の外方側，例えばＹ方向正方向側（図５の上側）には，ノズル待機部Ｔが設置され，当該ノズル待機部Ｔには，ウェハＷに対し処理液としての現像液を供給するための現像液供給ノズル１００が待機している。
【００４０】
現像液供給ノズル１００は，図９に示すようにウェハＷの直径よりも長い細長形状を有し，その下面には，長手方向に沿って複数の吐出口１０１が形成されている。現像液供給ノズル１００の上部には，現像液供給管１０２が接続されており，現像液供給ノズル１００の上部から流入され，現像液供給ノズル１００の内部を通過した現像液が，各吐出口１０１から均等に吐出されるようになっている。
【００４１】
現像液供給ノズル１００は，図５に示すようにアーム１０２に保持されており，アーム１０２は，Ｙ方向に沿って敷設されたレール１０３上を移動自在である。アーム１０２は，例えばモータなどを備えたアーム駆動部１０４によりレール１０３上を移動できる。レール１０３は，ノズル待機部Ｔ側からカップ７０を挟んだ反対側の洗浄ノズル待機部Ｕまで延びており，現像液供給ノズル１００は，少なくともノズル待機部Ｔからカップ７０の反対側まで移動できる。現像液供給ノズル１００は，長手方向がＸ方向に向くようにアーム１０２に保持されている。現像液供給ノズル１００は，各吐出口１０１から現像液を吐出しながら，ウェハＷ上を通過することによって，ウェハＷ表面全面に現像液を供給できる。なお，アーム１０２には，図示しない昇降機構が備えられており，必要に応じて現像液供給ノズル１００の高さを調節できる。
【００４２】
カップ７０のＹ方向負方向側（図５の下側）の外方には，ウェハＷの表面に洗浄液を供給する洗浄ノズル１１０の洗浄ノズル待機部Ｕが設置されている。洗浄ノズル１１０は，リンスアーム１１１に保持されており，このリンスアーム１１１は，駆動部１１２によって前記アーム１０２と同じレール１０３上を移動可能である。洗浄ノズル１１０は，カップ７０内のウェハＷ上に移動した際に，ウェハＷの中心部に位置するようにリンスアーム１１１に保持されている。
【００４３】
次に，以上のように構成されている現像処理装置１８の作用を，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。
【００４４】
先ず，ウェハ搬送体７によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送される。次にウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷに対し，レジスト液の密着性を向上させる例えばHMDSが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却された後，レジスト塗布装置１７に搬送される。レジスト塗布処理装置１７においてレジスト膜が形成されたウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，さらにウェハ搬送体５０によって，周辺露光装置５１，露光装置（図示せず）に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。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，その後ポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３で所定の処理が施された後，現像処理装置１８に搬送されて，現像処理が行われる。
【００４５】
現像処理装置１８において現像処理の終了したウェハＷは，ポストベーキング装置４６，クーリング装置３０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施され，その後，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻されて，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００４６】
次に，上述した現像処理装置１８で行われるウェハＷの現像処理について詳しく説明する。先ず，ウェハＷは，主搬送装置１３によってケーシング１８ａ内に搬入され，図１０に示すように予めスピンチャック６０上に上昇して待機していた支持部材８０に支持される。このときウェハＷは，支持部材８０によって線接触で支持される。また，ナイフエッジリング８２とウェハＷとの間に狭小の隙間Ｄが形成される。次に，支持部材８０が下降し，図１１に示すようにウェハＷが現像液の液盛り位置まで下降する。液盛り位置は，例えばスピンチャック６０よりも高い位置であって，スピンチャック６０の上面６０ａと例えば３〜１１ｍｍ程度離れた位置に設定される。この液盛り位置は，ウェハＷ上のレジスト膜の種類によって変更してもよい。また，この時ウェハＷが側壁部７１の開口部を覆うように，側壁部７１の上端部がウェハＷと同じ高さに位置されている。
【００４７】
ウェハＷが液盛り位置で支持されると，現像液供給ノズル１００がノズル待機部ＴからウェハＷのＹ方向正方向側の端部の僅かに手前まで移動する。その位置において，現像液供給ノズル１００から現像液が吐出され，現像液のいわゆるダミーディスペンスが行われる。その後，引き続き現像液を吐出した状態で，現像液供給ノズル１００がウェハＷの一端部上から他端部上まで移動し，ウェハＷ表面全面に現像液が供給される。こうしてウェハＷがスピンチャック６０から離隔され，かつウェハＷが支持部材８０に線接触で支持された状態で，ウェハＷ上に現像液の液盛りが形成される。このとき，仮にウェハＷ上からウェハＷの裏面に現像液が回り込んでも，現像液がナイフエッジリング８２により遮断され，現像液により支持部材８０が汚染されることがない。
【００４８】
ウェハＷ上に現像液の液盛りが形成され，ウェハＷ上から現像液供給ノズル１００が退避すると，例えば側壁部７１が上昇し，ウェハＷの外周が側壁部７１で覆われる。ウェハＷは，液盛り位置において支持部材８０に支持された状態で所定時間，例えば６０秒間維持される。これにより，ウェハＷの静止現像が行われる。このように，静止現像時においても，ウェハＷは，スピンチャック６０から離された位置で，支持部材８０により線接触で支持されている。
【００４９】
ウェハＷの静止現像が終了すると，図１２に示すように支持部材８０が再度下降し，ウェハＷがスピンチャック６０上に載置される。なお，静止現像時間が経過する前であって現像処理がおよそ終了していると推定できる時間，例えば静止現像終了５秒前に支持部材８０を下降させて，スピンチャック６０上にウェハＷを載置するようにしてもよい。ウェハＷがスピンチャック６０上に載置されると，吸引口６１からの吸引により，ウェハＷの裏面の中央部がスピンチャック６０に吸着保持される。支持部材８０は，ウェハＷと接触しない位置まで下降する。このときスピンチャック６０上のウェハＷとナイフエッジリング８２の頂点部８２ａと間は，１．５〜１．０ｍｍ程度の狭小に保たれる。ウェハＷがスピンチャック６０に保持されると，洗浄ノズル１１０がウェハＷの中心部上方まで移動し，ウェハＷ上に洗浄液，例えば純水を吐出し始める。このとき，ウェハＷは回転され，ウェハＷ上の現像液が純水により洗浄される。また，裏面洗浄ノズル９３からも純水が吐出され，ウェハＷの裏面も洗浄される。
【００５０】
その後，洗浄ノズル１１０と裏面洗浄ノズル９３からの純水の供給が停止され，続いてウェハＷの回転数が上昇される。こうしてウェハＷの振り切り乾燥が行われる。このとき図８に示すようにナイフエッジリング８２の内側に設けられたリング洗浄ノズル９０から洗浄液，例えば純水が吐出される。リング洗浄ノズル９０から吐出された純水は，ウェハＷの裏面を伝って，ナイフエッジリング８２の頂点部８２ａに到達し，頂点部８２ａに付着した現像液を初めとする付着物を除去する。ウェハＷの裏面から落下した純水などの液体は，下壁部７２の凹部７４に収集され，排液口７４ａから排出される。
【００５１】
リング洗浄ノズル９０からの純水の供給が停止され，ウェハＷの高速回転によってウェハＷが乾燥すると，ウェハＷの回転が停止される。ウェハＷは，例えばスピンチャック６０により上昇され，スピンチャック６０から主搬送装置１３に受け渡され，主搬送装置１３により現像処理装置１８外に搬出される。こうして一連のウェハＷの現像処理が終了する。
【００５２】
以上の実施の形態によれば，現像処理装置１８に，ウェハＷを線接触で支持する支持部材８０を設けたので，ウェハＷをスピンチャック６０から離した状態で，現像液の液盛り及び静止現像を行うことができる。したがって，ウェハＷ上の現像液の温度がスピンチャック６０の温度に影響を受けず，ウェハＷ面内において均一に維持される。したがって，現像処理をウェハＷ面内において均一に行うことができる。ウェハＷが線接触で支持されているので，点接触に比べてウェハＷの位置ずれが抑制され，現像液の液盛りや静止現像が適正に行われる。
【００５３】
支持部材８０を昇降駆動部８５により昇降自在にしたので，支持部材８０とスピンチャック６０との間のウェハＷの受け渡しを好適に行うことができる。三つの支持部材８０を同一円周上に等間隔に配置したので，ウェハＷを受け取ってからの下降時，液盛り状態での下降時及び処理終了後の上昇時等において，水平方向のいずれの方向へのウェハＷの位置ずれも抑制できる。
【００５４】
支持部材８０の外側にナイフエッジリング８２を設けたので，ウェハＷの裏面を伝う現像液が支持部材８０に付着することが防止できる。支持部材８０は，ナイフエッジリング８２に取り付けられているので，前記昇降駆動部８５により支持部材８０とナイフエッジリング８２との両方を昇降できる。したがって，各々に昇降駆動部８５を設ける必要がなく，駆動系の簡略化が図られる。
【００５５】
ナイフエッジリング８２には，リング洗浄ノズル９０が設けられたので，ナイフエッジリング８２に付着する現像液を洗い落とすことができる。この結果，ナイフエッジリング８２からのパーティクルの発生を防止できる。
【００５６】
リング洗浄ノズル９０の吐出口は，上方に向けられたので，ウェハＷの回転中に洗浄液を吐出することにより，ナイフエッジリング８２を洗浄することができる。なお，リング洗浄ノズル９０の吐出口は，ナイフエッジリング８２の頂点部８２ａに直接向けられていてもよい。
【００５７】
支持部材８０の材質には，ウェハＷよりも硬いものが用いられたが，支持部材８０の材質は，弾性をするもの，例えばバーフロロ系のゴム材であってもよい。かかる場合，支持部材８０によってウェハＷの振動を吸収できるので，ウェハＷの位置ずれをより確実に防止できる。なお，支持部材８０全体が上述の硬質樹脂，セラミックス，ゴム材等の材質で形成されていなくてもよく，少なくとも支持部材８０の上端部８０ｃがかかる材質で形成されていればよい。また，支持部材８０の形状は，上述したような円弧状に限られず，他の形状，例えば環状であってもよい。
【００５８】
前記支持部材８０は，図１３に示すように支持部材８０の垂直板８０ａに，水平板８０ｂ上に溜まる液体を排出するための液抜き孔Ｈを備えていてもよい。例えば液抜き孔Ｈは，水平方向に水平板８０ｂの表面に通じるように形成される。かかる場合，水平板８０ｂ上に溜まる洗浄液などが排出されるので，例えば残留洗浄液に起因するパーティクルの発生などが抑制される。
【００５９】
支持部材８０は，図１４に示すように平面から見て円周方向から所定角度θ，例えば１０°〜４０°（好ましくは３０°）程度傾けられて配置されていてもよい。かかる場合，例えばウェハＷの回転に伴って発生する気流の方向に沿って支持部材８０が配置されるので，支持部材８０が当該気流を妨げることがない。したがって，ウェハＷの回転時等に支持部材８０周辺に乱流が形成されることが防止され，ウェハＷを安定した雰囲気内で処理できる。
【００６０】
リング洗浄ノズル９０によるナイフエッジリング８２の洗浄は，ウェハＷの振り切り乾燥時に行わずに，例えば洗浄ノズル１１０又は裏面洗浄ノズル９３によるウェハＷの洗浄時に行ってもよい。また，このナイフエッジリング８２の洗浄は，一枚のウェハＷを現像処理する度に行わずに，所定枚数毎，ロット毎に行ってもよい。
【００６１】
以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば本発明の適用できる液処理装置は，現像処理装置に限られず，レジスト塗布装置にも適用できる。また，本実施の形態では，本発明を，ウェハＷの現像処理装置について適用したものであったが，本発明はウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板，フォトマスク用のガラス基板の現像処理装置にも適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば，基板を線接触で支持できるので，接触部からの基板に対する熱の授受が少なく，基板上に供給される処理液の温度を基板面内において均一に保つことができる。したがって，基板の液処理が基板面内において均等に行われ，基板の歩留まりが向上する。また，基板が支持されている時の基板の位置ずれを抑制できるので，基板の液処理が滞りなく行われ，スループットの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる現像処理装置を搭載した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】現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図５】現像処理装置の横断面の説明図である。
【図６】現像処理装置内の支持部材及びナイフエッジリングの構成を示す斜視図である。
【図７】ナイフエッジリングの縦断面の説明図である。
【図８】ナイフエッジリングの縦断面の説明図である。
【図９】現像液供給ノズルの斜視図である。
【図１０】ウェハ搬入時に支持部材がウェハを支持した様子を示す現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図１１】現像液の液盛り時及び静止現像時の様子を示す現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図１２】ウェハの洗浄時の様子を示す現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図１３】液抜き孔を備えた支持部材の斜視図である。
【図１４】支持部材を円周方向から傾けて設けた場合のスピンチャック及びナイフエッジリングの平面図である。
【符号の説明】
１塗布現像処理システム
１８現像処理装置
６０スピンチャック
７０カップ
８０支持部材
８２ナイフエッジリング
８４支持棒
９０リング洗浄ノズル
１００現像液供給ノズル
Ｗウェハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate liquid processing apparatus.
[0002]
For example, in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, a resist solution is applied to a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) to form a resist film, and an exposure process in which a circuit pattern is exposed to the wafer. A developing solution is supplied to the exposed wafer, a developing process for statically developing the wafer is performed, and a predetermined circuit pattern is finally formed on the wafer.
[0003]
In the development processing described above, for example, a developer is supplied to the wafer, and a liquid buildup process for forming a liquid deposit on the wafer is formed, and the wafer is kept stationary for a predetermined time in a state in which the liquid pile of the developer is formed on the wafer. A stationary developing process for developing and a cleaning process for rotating the wafer after the stationary development and cleaning the wafer by supplying a cleaning liquid to the rotated wafer are performed.
[0004]
Conventionally, the above-mentioned developer filling process has been performed by adsorbing and holding a wafer in a surface contact with a spin chuck and supplying the developer to the wafer while rotating the wafer. The static development process was continued with the wafer held by a spin chuck. However, the wafer temperature differs between the portion in contact with the spin chuck and the portion not in contact with the wafer due to the difference in the amount of heat conducted from the spin chuck. For this reason, the temperature of the developer on the wafer is also different within the wafer surface, and the development speed is different within the wafer surface. As a result, the developed state is uneven in the wafer surface, and the line width of the finally formed circuit pattern varies. In order to solve this problem, a new development processing method in which the wafer is supported on a holding pin different from the spin chuck and the development processing is performed with the wafer separated from the spin chuck at the time of the developer filling process and the stationary development process. And a development processing apparatus have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-102298
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using the above-described new development processing method, the wafer is easily misaligned because the wafer is only supported by the projecting holding pins during the developer filling process and during the static development. In particular, if the wafer is supported by holding pins during the developer filling process, the wafer cannot be rotated like the above-mentioned spin chuck, so the developer is supplied while moving the developer supply nozzle. There is a need to. Therefore, the developer dropped on the wafer has a speed component in the moving direction of the developer supply nozzle, and the wafer is also easily displaced due to the influence of the speed component. If the wafer is misaligned, the developer is not properly supplied onto the wafer or the wafer is not properly conveyed. In addition, if the wafer falls from the holding pins, it is not preferable because it causes damage to the wafer and equipment trouble.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points. When a processing liquid such as a developing solution is supplied onto a substrate such as a wafer and the substrate is subjected to liquid processing, the temperature of the processing liquid in the substrate surface is determined. It is an object of the present invention to provide a liquid processing apparatus that can suppress the positional deviation of the substrate at the same time while maintaining the uniformity.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Book According to the present invention, a liquid processing apparatus for supplying a processing liquid onto a substrate and processing the substrate, the support member supporting the substrate supplied with the processing liquid by line contact A portion of the substrate that is different from the portion supported by the support member, and a substrate holding member for rotating the substrate, and a relative movement of the support member and the substrate holding member in the vertical direction. A plurality of support members; and a plurality of the support members arranged on the same circumference centering on the center of the substrate when viewed from above, below the substrate, and each support member is in contact with the substrate The part is formed in an arc shape when viewed from above, and is inclined at a predetermined angle with respect to the circumferential direction. A liquid processing apparatus is provided.
[0009]
According to the present invention, the substrate can be supported in line contact by the support member when the processing liquid is supplied to the substrate and thereafter. Therefore, the in-plane temperature of the processing liquid supplied onto the substrate can be uniformly processed in the substrate surface without being affected by the substrate holding member such as the above-described spin chuck. . Further, since the substrate can be supported by line contact, the displacement of the substrate can be suppressed as compared with the holding pins as described above.
[0010]
Also, For example, the substrate can be rotated in a state where the substrate is transferred from the support member to the substrate holding member and securely held in the substrate cleaning process or the drying process in the liquid processing. Further, for example, even if the substrate is moved in a state where it is supported by the support member, the substrate is supported by line contact, so that the displacement of the substrate is suppressed as compared with the conventional holding pins.
[0011]
The substrate holding member may be capable of holding a central portion of the substrate, and the support member may be capable of supporting the outside of the central portion of the substrate.
[0012]
The support member includes a vertical plate and a horizontal plate formed in a horizontal direction from the lower end portion of the vertical plate, and the support member supports the substrate at the upper end portion of the vertical plate. It may be. In this case, for example, the support member can be fixed at a predetermined place by attaching to a horizontal plate with an attachment member such as a screw. Therefore, the support member can be removed without touching the vertical plate.
[0013]
An adhesion preventing member may be provided outside the support member to prevent the processing liquid traveling along the back surface of the substrate toward the inside of the substrate from adhering to the support member. In this case, it is possible to prevent the support member from being contaminated by the treatment liquid, and it is possible to prevent the floating material that causes particles from being generated from the support member.
[0014]
The adhesion prevention member may be close to the back surface of the substrate and may be formed in an annular shape. In such a case, the treatment liquid that travels along the back surface of the substrate is placed on the support member side by bringing the adhesion prevention member close to the back surface of the substrate. Can be prevented.
[0015]
The closest part of the adhesion preventing member to the back surface of the substrate may be formed in a convex acute angle shape on the back surface side of the substrate. The support member may be attached to the adhesion preventing member. In this case, it is not necessary to provide both a drive unit for moving the support member and a drive unit for moving the adhesion preventing member, and the drive system can be simplified.
[0016]
The liquid processing apparatus may include a cleaning liquid supply nozzle that supplies a cleaning liquid to the adhesion preventing member. By this cleaning liquid supply nozzle, the adhesion preventing member to which the processing liquid is adhered can be cleaned. Therefore, it is possible to prevent floating substances that cause particles from being generated from the adhesion preventing member.
[0017]
The cleaning liquid supply nozzle may be disposed between the adhesion preventing member and the support member, and a supply direction may be directed to the back surface of the substrate. The cleaning liquid supply nozzle may be attached to the adhesion preventing member.
[0018]
As the material of the support member, a material harder than the substrate may be used, or a material having elasticity may be used. In the former case, the support member is less likely to wear and the generation of particles due to wear is suppressed. In the latter case, since the vibration of the substrate can be absorbed, the displacement of the substrate supported by the support member can be more reliably suppressed. The liquid processing apparatus is a substrate development processing apparatus, and the processing liquid may be a developing liquid.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a coating and developing treatment system 1 in which the liquid processing apparatus according to the present embodiment is mounted, and FIG. 2 is a front view of the coating and developing treatment system 1. FIG. 2 is a rear view of the coating and developing treatment system 1.
[0020]
As shown in FIG. 1, the coating and developing treatment system 1 carries, for example, 25 wafers W in and out of the coating and developing treatment system 1 from the outside in units of cassettes and carries the wafers W in and out of the cassettes C. A cassette station 2, a processing station 3 in which various processing devices for performing predetermined processing in a sheet-fed process in the coating and developing processing step are arranged in multiple stages, and an exposure (not shown) provided adjacent to the processing station 3 The interface unit 4 that transfers the wafer W to and from the apparatus is integrally connected.
[0021]
In the cassette station 2, a plurality of cassettes C can be placed in a line in a X direction (vertical direction in FIG. 1) at a predetermined position on the cassette placement table 5 serving as a placement portion. The wafer transfer body 7 that can be transferred in the cassette arrangement direction (X direction) and the wafer arrangement direction (Z direction; vertical direction) of the wafer W accommodated in the cassette C is movable along the transfer path 8. It is provided so that each cassette C can be selectively accessed.
[0022]
The wafer carrier 7 has an alignment function for aligning the wafer W. As will be described later, the wafer carrier 7 is configured to be accessible also to the extension devices 32 belonging to the third processing device group G3 on the processing station 3 side.
[0023]
In the processing station 3, a main transfer device 13 is provided at the center thereof, and various processing devices are arranged in multiple stages around the main transfer device 13 to form a processing device group. In this coating and developing processing system 1, four processing device groups G1, G2, G3, and G4 are arranged, and the first and second processing device groups G1 and G2 are arranged on the front side of the coating and developing processing system 1. The third processing unit group G3 is disposed adjacent to the cassette station 2, and the fourth processing unit group G4 is disposed adjacent to the interface unit 4. Further, as an option, a fifth processing unit group G5 indicated by a broken line can be separately arranged on the back side. The main transfer device 13 can carry in / out the wafer W to / from various processing devices (described later) arranged in these processing device groups G1, G2, G3, G4, and G5. Note that the number and arrangement of the processing device groups vary depending on the type of processing performed on the wafer W, and the number of processing device groups can be arbitrarily selected as long as it is one or more.
[0024]
In the first processing apparatus group G1, for example, as shown in FIG. 2, a resist coating apparatus 17 that applies a resist solution to the wafer W and forms a resist film on the wafer W, and a liquid processing apparatus according to the present embodiment. The development processing devices 18 are arranged in two stages in order from the bottom. Similarly, in the second processing unit group G2, a resist coating unit 19 and a development processing unit 20 are arranged in two stages in order from the bottom.
[0025]
In the third processing unit group G3, for example, as shown in FIG. 3, a cooling device 30 for cooling the wafer W, an adhesion device 31 for improving the fixability between the resist solution and the wafer W, and the delivery of the wafer W are performed. The extension device 32, the pre-baking devices 33 and 34 for evaporating the solvent in the resist solution, and the post-baking device 35 for performing the heat treatment after the development processing are stacked in, for example, six stages from the bottom.
[0026]
In the fourth processing unit group G4, for example, a cooling unit 40, an extension / cooling unit 41 that naturally cools the mounted wafer W, an extension unit 42, a cooling unit 43, a post-exposure baking unit 44 that performs heat treatment after exposure, 45 and post-baking devices 46 are stacked, for example, in seven steps from the bottom.
[0027]
For example, a wafer carrier 50 is provided at the center of the interface unit 4 as shown in FIG. The wafer carrier 50 is configured to be freely movable in the X direction (vertical direction in FIG. 1) and Z direction (vertical direction) and rotated in the θ direction (rotating direction around the Z axis). , Access to the extension / cooling device 41, the extension device 42, the peripheral exposure device 51 and the exposure device (not shown) belonging to the fourth processing unit group G4, and the wafer W can be transferred to each of them. Yes.
[0028]
Next, the configuration of the development processing apparatus 18 described above will be described in detail. As shown in FIGS. 4 and 5, a spin chuck 60 serving as a substrate holding member for attracting and holding the wafer W is provided at the center in the casing 18 a of the development processing apparatus 18. As shown in FIG. 5, the upper surface 60a of the spin chuck 60 has a circular shape smaller than the diameter of the wafer W and is formed horizontally. A plurality of suction ports 61 for making the wafer W detachable are provided on the upper surface 60 a of the spin chuck 60. The suction port 61 communicates with a suction device (not shown), and the spin chuck 60 can suck the center of the back surface of the wafer W by suction from the suction port 61.
[0029]
For example, the spin chuck 60 is provided with a drive mechanism 62 for rotating and lifting the spin chuck 60 as shown in FIG. The drive mechanism 62 is, for example, a rotation drive unit (not shown) such as a motor for rotating the spin chuck 60 around the central axis in the vertical direction at a predetermined rotation speed, or a motor for raising and lowering the spin chuck 60 by a predetermined distance. Alternatively, an elevating drive unit (not shown) such as a cylinder is provided. Therefore, the spin chuck 60 is rotatable and can be raised and lowered.
[0030]
Around the spin chuck 60, there is provided a cup 70 that receives and collects the liquid scattered or dropped from the wafer W. The cup 70 surrounds, for example, the outside of the spin chuck 60, covers the side wall portion 71 that mainly receives the liquid splashing outward of the wafer W, and the back side of the wafer W, and falls mainly from the back side of the wafer W. And a lower wall portion 72 for receiving the liquid.
[0031]
The side wall portion 71 has, for example, a substantially cylindrical shape with an upper surface and a lower surface opened, and an upper end portion is inclined inward. The side wall 71 can be moved up and down by, for example, a lifting mechanism (not shown). The lower wall portion 72 is formed in, for example, a substantially disk shape having a diameter larger than that of the wafer W, and the spin chuck 60 passes through the center portion thereof. An annular convex portion 73 is formed on the lower wall portion 72 at a position facing the peripheral edge portion of the wafer W held by the spin chuck 60. The convex portion 73 has, for example, a substantially triangular cross section, and is inclined inward and outward from the apex portion 73a. That is, the gap between the wafer W held by the spin chuck 60 and the lower wall portion 72 is narrow at the top portion 73a, and the top portion 73a is, for example, about 1.0 to 1.5 mm. The height of is adjusted. By doing so, when the wafer W is held by the spin chuck 60 and rotated, it is possible to prevent a liquid such as a developer from flowing from the edge of the wafer W to the back surface of the wafer W and contaminating the back surface of the wafer W. .
[0032]
On the inner side of the convex portion 73 of the lower wall portion 72, a concave portion 74 for receiving the liquid flowing from the top portion 73a or the liquid falling directly from the back surface of the wafer W is formed in an annular shape. In the recess 74, for example, a drainage port 74 a for discharging the received liquid is opened, and the drainage port 74 a communicates with a drainage pipe 75 connected to the lower portion of the lower wall portion 72. Accordingly, the liquid received by the recess 74 is discharged out of the apparatus through the drain port 74a through the drain pipe 75.
[0033]
A gap is provided in an annular shape between the lower wall portion 72 and the side wall portion 71, and an annular exhaust pipe 76 is connected to the gap, for example. The exhaust pipe 76 communicates with a gas-liquid separation mechanism and negative pressure generating means (not shown). With this configuration, the atmosphere and liquid in the cup 70 are discharged together from the exhaust pipe 76, and then the gas and liquid are separated.
[0034]
A plurality of, for example, three support members 80 that support the back surface of the wafer W are provided outside the spin chuck 60 and inside the convex portion 73 (on the concave portion 74). As shown in FIGS. 5 and 6, the support members 80 are provided at equal intervals around the central axis of the spin chuck 60 on the same circumference. As shown in FIG. 7, the support member 80 has a vertical plate 80a and a horizontal plate 80b formed in the horizontal direction from the lower end of the vertical plate 80a, and is formed in a substantially L shape. As shown in FIG. 5, the upper end portion 80c of the vertical plate 80a as a contact portion that comes into contact with the back surface of the wafer W is formed in an arc shape and a linear shape as viewed from above, and can support the wafer W by line contact. . The upper end portion 80c of each support member 80 has a width of, for example, 1 mm or less and a circular arc length of, for example, about 10 to 30 mm (center angle of about 12 / π to 36 / π) in the case of a wafer W having a diameter of 300 mm. Has been. As the material of the support member 80, a material harder than the wafer W, for example, a hard resin such as PEEK (polyetheretherketone) or PBI (cerazole (trade name of Ripon)) or a ceramic such as alumina or zirconia is used. Yes.
[0035]
As shown in FIGS. 6 and 7, the support member 80 is detachably attached to a knife edge ring 82 as an adhesion preventing member by a screw 81 as an attachment member. The knife edge ring 82 is formed in an annular shape. In addition, the knife edge ring 82 has a vertical cross section formed in a substantially triangular shape, an acute apex portion 82a convex upward, an inclined surface 82b formed inward from the apex portion 82a, and an outer side of the apex portion 82a. It has a vertical surface 82c formed. The inclined surface 82b is formed with the same number of recessed portions 82d as the supporting member 80, and the supporting member 80 is attached to the recessed portion 82d. The apex portion 82a is formed at a position slightly lower than the upper end portion 80c of the support member 80, for example, about 1 mm lower. When the support member 80 supports the wafer W as shown in FIG. 82a is close to the back surface of the wafer W, and a narrow gap D, for example, a gap of about 1.5 mm to 1.0 mm is formed between the apex portion 82a and the wafer W. When liquid enters the gap D between the apex portion 82a and the back surface of the wafer W, the gap D is closed by the surface tension of the liquid. Therefore, the knife edge ring 82 blocks the liquid that travels inward on the back surface of the wafer W, and prevents the support member 80 and the spin chuck 60 from being contaminated by the liquid.
[0036]
A plurality of, for example, three locking portions 83 projecting outward are formed on the vertical surface 82 c of the knife edge ring 82, and a support bar 84 is locked to each locking portion 83. For example, as shown in FIG. 4, each support bar 84 penetrates the lower wall portion 72 and is linked to a lifting drive portion 85 as a drive portion disposed below the lower wall portion 72. The raising / lowering drive unit 85 can move the support bars 84 up and down by a predetermined distance to raise and lower the integrated knife edge ring 82 and support member 80 to a predetermined position. Therefore, the wafer W can be supported above the spin chuck 60 by the support member 80. Further, the knife edge ring 82 can be brought close to the back surface of the wafer W.
[0037]
As shown in FIGS. 6 and 8, a ring cleaning nozzle 90 for cleaning the apex portion 82 a is fixedly provided on the inclined surface 82 b of the knife edge ring 82. The ring cleaning nozzle 90 is directed upward and can discharge the cleaning liquid onto the back surface of the wafer W slightly inside the apex portion 82a. At this time, by rotating the wafer W, the cleaning liquid flows toward the outside on the back surface of the wafer W, and the cleaning liquid can be supplied to the liquid adhering to the apex portion 82a. For example, a through hole 91 is formed in the inclined surface 82 b, and a cleaning liquid supply pipe 92 that supplies a cleaning liquid to the ring cleaning nozzle 90 passes through the through hole 91.
[0038]
As shown in FIG. 4, the cleaning liquid is supplied to the back surface of the wafer W outside the knife edge ring 82 and inside the convex portion 73 of the lower wall portion 72 to clean the back surface of the wafer W. A back surface cleaning nozzle 93 is provided.
[0039]
As shown in FIG. 5, a nozzle standby portion T is installed on one outer side of the cup 70, for example, on the positive side in the Y direction (upper side in FIG. 5). A developing solution supply nozzle 100 for supplying a developing solution as a processing solution is on standby.
[0040]
The developer supply nozzle 100 has an elongated shape longer than the diameter of the wafer W as shown in FIG. 9, and a plurality of discharge ports 101 are formed on the lower surface thereof along the longitudinal direction. A developing solution supply pipe 102 is connected to the upper portion of the developing solution supply nozzle 100, and the developing solution that has flowed in from the upper portion of the developing solution supply nozzle 100 and passed through the inside of the developing solution supply nozzle 100 is supplied to each discharge port 101. Are discharged evenly.
[0041]
As shown in FIG. 5, the developer supply nozzle 100 is held by an arm 102, and the arm 102 is movable on a rail 103 laid along the Y direction. The arm 102 can move on the rail 103 by an arm driving unit 104 having a motor or the like, for example. The rail 103 extends from the nozzle standby part T side to the opposite cleaning nozzle standby part U across the cup 70, and the developer supply nozzle 100 can move at least from the nozzle standby part T to the opposite side of the cup 70. The developer supply nozzle 100 is held by the arm 102 so that the longitudinal direction is in the X direction. The developer supply nozzle 100 can supply the developer to the entire surface of the wafer W by passing over the wafer W while discharging the developer from each discharge port 101. The arm 102 is provided with a lifting mechanism (not shown), and the height of the developer supply nozzle 100 can be adjusted as necessary.
[0042]
A cleaning nozzle standby unit U of a cleaning nozzle 110 that supplies a cleaning liquid to the surface of the wafer W is provided outside the cup 70 on the Y direction negative direction side (lower side in FIG. 5). The cleaning nozzle 110 is held by a rinse arm 111, and this rinse arm 111 can be moved on the same rail 103 as the arm 102 by a drive unit 112. The cleaning nozzle 110 is held by the rinse arm 111 so as to be positioned at the center of the wafer W when moved onto the wafer W in the cup 70.
[0043]
Next, the operation of the development processing apparatus 18 configured as described above will be described together with the process of the photolithography process performed in the coating and developing processing system 1.
[0044]
First, one unprocessed wafer W is taken out from the cassette C by the wafer transfer body 7 and transferred to the extension device 32 belonging to the third processing unit group G3. Next, the wafer W is carried into the adhesion device 31 by the main transfer device 13, and for example, HMDS for improving the adhesion of the resist solution is applied to the wafer W. Next, the wafer W is transferred to the cooling device 30, cooled to a predetermined temperature, and then transferred to the resist coating device 17. The wafer W on which the resist film is formed in the resist coating processing device 17 is sequentially transferred to the pre-baking device 33 and the extension / cooling device 41 by the main transfer device 13, and further the peripheral exposure device 51 and the exposure device by the wafer transfer body 50. (Not shown) are sequentially conveyed, and predetermined processing is performed in each device. The wafer W after the exposure processing is transferred to the extension device 42 by the wafer transfer body 50, and then subjected to predetermined processing by the post-exposure baking device 44 and the cooling device 43, and then transferred to the development processing device 18. Development processing is performed.
[0045]
The wafer W that has undergone development processing in the development processing device 18 is sequentially transferred to the post-baking device 46 and the cooling device 30, subjected to predetermined processing in each device, and then returned to the cassette C via the extension device 32. Thus, a series of photolithography processes is completed.
[0046]
Next, the development processing of the wafer W performed by the development processing apparatus 18 described above will be described in detail. First, the wafer W is loaded into the casing 18a by the main transfer device 13, and is supported on the support member 80 that has been lifted and waited in advance on the spin chuck 60 as shown in FIG. At this time, the wafer W is supported by the support member 80 in line contact. Further, a narrow gap D is formed between the knife edge ring 82 and the wafer W. Next, the support member 80 is lowered, and the wafer W is lowered to the liquid accumulation position of the developer as shown in FIG. The liquid accumulation position is set to a position higher than, for example, the spin chuck 60 and a position separated from the upper surface 60a of the spin chuck 60 by, for example, about 3 to 11 mm. This liquid accumulation position may be changed depending on the type of resist film on the wafer W. At this time, the upper end of the side wall 71 is positioned at the same height as the wafer W so that the wafer W covers the opening of the side wall 71.
[0047]
When the wafer W is supported at the liquid build-up position, the developer supply nozzle 100 moves from the nozzle standby portion T to slightly before the end of the wafer W on the positive side in the Y direction. At that position, the developer is discharged from the developer supply nozzle 100, and so-called dummy dispensing of the developer is performed. Thereafter, the developer supply nozzle 100 moves from one end of the wafer W to the other end in a state where the developer is continuously discharged, and the developer is supplied to the entire surface of the wafer W. In this way, a developer puddle is formed on the wafer W in a state where the wafer W is separated from the spin chuck 60 and the wafer W is supported by the support member 80 in line contact. At this time, even if the developer flows from the wafer W to the back surface of the wafer W, the developer is blocked by the knife edge ring 82 and the support member 80 is not contaminated by the developer.
[0048]
When a developer pool is formed on the wafer W and the developer supply nozzle 100 is retracted from the wafer W, for example, the side wall 71 rises and the outer periphery of the wafer W is covered with the side wall 71. The wafer W is maintained for a predetermined time, for example, 60 seconds while being supported by the support member 80 at the liquid deposition position. Thereby, the static development of the wafer W is performed. As described above, even during static development, the wafer W is supported by the support member 80 in line contact at a position separated from the spin chuck 60.
[0049]
When the static development of the wafer W is completed, the support member 80 is lowered again as shown in FIG. 12 and the wafer W is placed on the spin chuck 60. Note that the support member 80 is lowered and the wafer W is placed on the spin chuck 60 before the stationary development time elapses, for example, at a time when it can be estimated that the development processing has been completed, for example, 5 seconds before the completion of the stationary development. It may be arranged. When the wafer W is placed on the spin chuck 60, the central portion of the back surface of the wafer W is sucked and held by the spin chuck 60 by suction from the suction port 61. The support member 80 is lowered to a position where it does not come into contact with the wafer W. At this time, the gap between the wafer W on the spin chuck 60 and the apex portion 82a of the knife edge ring 82 is kept as narrow as about 1.5 to 1.0 mm. When the wafer W is held by the spin chuck 60, the cleaning nozzle 110 moves to above the center of the wafer W and starts to discharge a cleaning liquid, for example, pure water, onto the wafer W. At this time, the wafer W is rotated and the developer on the wafer W is washed with pure water. Also, pure water is discharged from the back surface cleaning nozzle 93 and the back surface of the wafer W is also cleaned.
[0050]
Thereafter, the supply of pure water from the cleaning nozzle 110 and the back surface cleaning nozzle 93 is stopped, and then the rotation speed of the wafer W is increased. In this way, the wafer W is shaken and dried. At this time, as shown in FIG. 8, a cleaning liquid such as pure water is discharged from a ring cleaning nozzle 90 provided inside the knife edge ring 82. The pure water discharged from the ring cleaning nozzle 90 reaches the apex portion 82a of the knife edge ring 82 along the back surface of the wafer W, and removes deposits such as the developer adhering to the apex portion 82a. A liquid such as pure water dropped from the back surface of the wafer W is collected in the recess 74 of the lower wall portion 72 and discharged from the drain port 74a.
[0051]
When the supply of pure water from the ring cleaning nozzle 90 is stopped and the wafer W is dried by the high-speed rotation of the wafer W, the rotation of the wafer W is stopped. The wafer W is lifted by, for example, the spin chuck 60, transferred from the spin chuck 60 to the main transfer device 13, and unloaded from the development processing device 18 by the main transfer device 13. Thus, a series of development processing of the wafer W is completed.
[0052]
According to the above embodiment, since the developing device 18 is provided with the support member 80 that supports the wafer W in line contact, the developer is accumulated and stopped while the wafer W is separated from the spin chuck 60. Development can be performed. Therefore, the temperature of the developer on the wafer W is not affected by the temperature of the spin chuck 60 and is maintained uniformly within the wafer W surface. Therefore, the development process can be performed uniformly in the wafer W plane. Since the wafer W is supported by line contact, the positional deviation of the wafer W is suppressed as compared with point contact, and the developer liquid accumulation and static development are appropriately performed.
[0053]
Since the support member 80 can be moved up and down by the lift drive unit 85, the transfer of the wafer W between the support member 80 and the spin chuck 60 can be suitably performed. Since the three support members 80 are arranged at equal intervals on the same circumference, any one of the horizontal directions during the lowering after receiving the wafer W, the lowering in the liquid piling state, the rising after the completion of the processing, etc. The positional deviation of the wafer W in the direction can also be suppressed.
[0054]
Since the knife edge ring 82 is provided outside the support member 80, it is possible to prevent the developer traveling along the back surface of the wafer W from adhering to the support member 80. Since the support member 80 is attached to the knife edge ring 82, both the support member 80 and the knife edge ring 82 can be moved up and down by the lift drive unit 85. Therefore, it is not necessary to provide the elevating drive unit 85 for each, and the drive system can be simplified.
[0055]
Since the knife edge ring 82 is provided with the ring cleaning nozzle 90, the developer adhering to the knife edge ring 82 can be washed away. As a result, generation of particles from the knife edge ring 82 can be prevented.
[0056]
Since the discharge port of the ring cleaning nozzle 90 is directed upward, the knife edge ring 82 can be cleaned by discharging the cleaning liquid while the wafer W is rotating. The discharge port of the ring cleaning nozzle 90 may be directly directed to the apex portion 82a of the knife edge ring 82.
[0057]
A material harder than the wafer W is used as the material of the support member 80, but the material of the support member 80 may be an elastic material, for example, a bar-fluoro rubber material. In such a case, since the vibration of the wafer W can be absorbed by the support member 80, the positional deviation of the wafer W can be prevented more reliably. The entire support member 80 may not be formed of the above-described hard resin, ceramics, rubber material, or the like, and at least the upper end portion 80c of the support member 80 may be formed of such a material. Further, the shape of the support member 80 is not limited to the arc shape as described above, and may be another shape, for example, an annular shape.
[0058]
As shown in FIG. 13, the support member 80 may be provided with a drain hole H in the vertical plate 80a of the support member 80 for discharging the liquid accumulated on the horizontal plate 80b. For example, the drain hole H is formed so as to communicate with the surface of the horizontal plate 80b in the horizontal direction. In such a case, since the cleaning liquid or the like accumulated on the horizontal plate 80b is discharged, for example, generation of particles due to the residual cleaning liquid is suppressed.
[0059]
As shown in FIG. 14, the support member 80 may be arranged to be inclined at a predetermined angle θ, for example, 10 ° to 40 ° (preferably 30 °) from the circumferential direction when viewed from the plane. In such a case, for example, since the support member 80 is disposed along the direction of the airflow generated with the rotation of the wafer W, the support member 80 does not hinder the airflow. Therefore, turbulent flow is prevented from being formed around the support member 80 when the wafer W is rotated, and the wafer W can be processed in a stable atmosphere.
[0060]
The cleaning of the knife edge ring 82 by the ring cleaning nozzle 90 may be performed at the time of cleaning the wafer W by the cleaning nozzle 110 or the back surface cleaning nozzle 93, for example, without being performed at the time of swinging and drying the wafer W. Further, the cleaning of the knife edge ring 82 may be performed for every predetermined number of wafers or lots without being performed every time the wafer W is developed.
[0061]
The example of the embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this example and can take various forms. For example, the liquid processing apparatus to which the present invention can be applied is not limited to the development processing apparatus, but can also be applied to a resist coating apparatus. Further, in the present embodiment, the present invention is applied to the development processing apparatus for the wafer W, but the present invention is also applied to a development processing apparatus for substrates other than the wafer, for example, LCD substrates and glass substrates for photomasks. Applicable.
[0062]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the substrate can be supported by line contact, there is little transfer of heat to the substrate from the contact portion, and the temperature of the processing liquid supplied onto the substrate can be kept uniform within the substrate surface. Therefore, the liquid processing of the substrate is performed uniformly within the substrate surface, and the yield of the substrate is improved. Further, since the positional deviation of the substrate when the substrate is supported can be suppressed, the liquid processing of the substrate can be performed without delay, and the throughput can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a configuration of a coating and developing treatment system equipped with a development treatment apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a front view of the coating and developing treatment system of FIG.
FIG. 3 is a rear view of the coating and developing treatment system of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory view of a longitudinal section of the development processing apparatus.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a cross section of the development processing apparatus.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a configuration of a support member and a knife edge ring in the development processing apparatus.
FIG. 7 is an explanatory view of a longitudinal section of a knife edge ring.
FIG. 8 is an explanatory view of a longitudinal section of a knife edge ring.
FIG. 9 is a perspective view of a developer supply nozzle.
FIG. 10 is an explanatory view of a longitudinal section of a development processing apparatus showing a state in which a support member supports a wafer when a wafer is carried in.
FIG. 11 is an explanatory view of a vertical cross section of the development processing apparatus showing a state when the developer is poured and during stationary development.
FIG. 12 is an explanatory view of a longitudinal section of a development processing apparatus showing a state during cleaning of a wafer.
FIG. 13 is a perspective view of a support member having a liquid drain hole.
FIG. 14 is a plan view of a spin chuck and a knife edge ring when a support member is provided inclined from the circumferential direction.
[Explanation of symbols]
1 Coating and developing treatment system
18 Development processing equipment
60 Spin chuck
70 cups
80 Support members
82 Knife Edge Ring
84 Support rod
90 Ring cleaning nozzle
100 Developer supply nozzle
W wafer

Claims

A liquid processing apparatus for supplying a processing liquid onto a substrate and processing the substrate,
A support member that supports the substrate to which the processing solution is supplied in line contact ;
A substrate holding member for holding a portion different from the portion supported by the support member in the substrate and rotating the substrate;
A drive unit for moving the support member and the substrate holding member relatively in the vertical direction;
A plurality of the supporting members are provided, arranged below the substrate on the same circumference with the center of the substrate as a center when viewed from above.
Each of the supporting members has a contact portion with the substrate formed in an arc shape when viewed from above, and is inclined at a predetermined angle with respect to the circumferential direction .

The substrate holding member is capable of holding a central portion of the substrate;
The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the support member can support an outside of a central portion of the substrate.

The support member includes a vertical plate and a horizontal plate formed in a horizontal direction from a lower end portion of the vertical plate,
The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the support member supports a substrate at an upper end portion of the vertical plate.

The adhesion preventing member which prevents that the process liquid which propagates the back surface of a board | substrate toward the inner side of a board | substrate adheres to the said supporting member is provided in the outer side of the said supporting member. 4. The liquid processing apparatus according to any one of 3.

The liquid processing apparatus according to claim 4, wherein the adhesion preventing member is formed in an annular shape so as to be close to the back surface of the substrate.

6. The liquid processing apparatus according to claim 5, wherein the closest part of the adhesion preventing member to the back surface of the substrate is formed in a convex acute angle shape on the back surface side of the substrate.

The liquid processing apparatus according to claim 4, wherein the support member is attached to the adhesion preventing member.

The liquid processing apparatus according to claim 4, further comprising a cleaning liquid supply nozzle that supplies a cleaning liquid to the adhesion preventing member.

The liquid processing apparatus according to claim 8, wherein the cleaning liquid supply nozzle is disposed between the adhesion preventing member and the support member, and a supply direction is directed to a back surface of the substrate.

The liquid processing apparatus according to claim 8, wherein the cleaning liquid supply nozzle is attached to the adhesion preventing member.

The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein a material harder than the substrate is used as a material of the support member.

The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein an elastic material is used for the support member.

The liquid processing apparatus is a substrate development processing apparatus,
The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the processing liquid is a developer.