JP4078434B2 - 基板の処理方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体ウエハや液晶用ガラス基板などの基板を処理するための処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置や液晶製造装置などにおいては、基板としての半導体ウエハや液晶用ガラス基板に回路パタ−ンを形成するリソグラフィプロセスがある。このリソグラフィプロセスは、周知のように上記基板にレジストを塗布し、このレジストに回路パタ−ンが形成されたマスクを介して光を照射する露光を行う。
【０００３】
レジストが露光された基板は処理装置によって以下のように処理される。まず、上記基板に現像液を散布し、レジストの光が照射されない部分あるいは光が照射された部分を除去したならば、現像液を除去して現像止めを行う。
【０００４】
ついで、上記基板にエッチング液を散布して基板のレジストが除去された部分をエッチング加工したならば、エッチング液を除去してエッチング止めをした後、剥離液によって基板に残留するレジストを剥離する。
【０００５】
つぎに、剥離液を除去して剥離止めを行った後、純水でリンス処理を行い、さらにエアーナイフで乾燥処理を行うという、一連の作業を複数回繰り返すことで、上記基板に回路パタ−ンが形成される。
【０００６】
従来、上記基板に対する現像処理、エッチング処理および剥離処理は別々の処理装置で行われていた。つまり、基板の処理内容によって使用される処理液の種類が異なるため、基板に対するそれぞれの処理を別々に行うようにしていた。
【０００７】
たとえば、現像処理装置においては、基板に現像液を噴射するに先だってプレチャンバで基板の全面に現像液あるいは純水を高速度で噴射し、次いでその基板を処理チャンバに搬入して現像液を所定時間噴射する。
【０００８】
基板の現像が所定の状態になるまで行われたならば、その基板をシャワーチャンバに搬入し、純水を噴射して現像止めを行った後、現像液を確実に除去するリンス処理を行う。リンス処理が行われた基板は乾燥チャンバに搬送され、そこで乾燥処理されることで現像処理が終了する。
【０００９】
現像処理が終了した基板は、現像処理装置と同様、プレチャンバ、処理チャンバ、シャワーチャンバ及び乾燥チャンバを備えたエッチング処理装置、剥離処理装置でエッチング処理及び剥離処理が順次行われることになる。
【００１０】
そのため、基板に対して回路パターンを形成するためには、それぞれプレチャンバ、処理チャンバ、シャワーチャンバ及び乾燥チャンバを備えた現像処理装置、エッチング処理装置及び剥離処理装置が必要となるから、設備全体としは非常に大型化したり、複雑化するということがあった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来、基板に対して複数種の処理を行うためには、それぞれの処理に応じた複数の処理装置が必要となるから、全体の設備が大型化したり、複雑化するということがあった。
【００１２】
この発明は、基板に対する複数の処理を複数の処理装置を用いずに行うことができるようにした基板の処理方法及び処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板を処理する処理方法において、
上記基板をプレチャンバで純水によってウエット処理する第１の工程と、
ウエット処理された基板を処理チャンバで薬液によって処理する第２の工程と、
薬液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して反応止めする第３の工程と、
プレチャンバで反応止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理する第４の工程と、
リンス処理された基板を乾燥チャンバで乾燥処理する第５の工程と
を具備したことを特徴とする。
【００１４】
それによって、処理チャンバを基板に対する薬液処理及び純水によるリンス処理に兼用できるから、その分、チャンバの数を減らすことができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、基板を処理チャンバで薬液によって処理する工程と、薬液によって処理された基板をプレチャンバに戻して純水を噴射して反応止めする工程と、プレチャンバで反応止めされた基板を処理チャンバで純水によってリンス処理する工程とを複数回繰り返して行うことを特徴とする。
【００１６】
それによって、基板に対して複数の薬液による複数の処理を順次行うことが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明は、レジストが塗付された基板をエッチング処理する処理方法において、
上記基板をプレチャンバで純水によってウエット処理する第１の工程と、
ウエット処理された基板を処理チャンバで現像液によって処理する第２の工程と、
現像液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して現像止めする第３の工程と、
プレチャンバで現像止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理してからエッチング液によってエッチング処理する第４の工程と、
エッチング液によってエッチング処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射してエッチング止めする第５の工程と、
プレチャンバでエッチング止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理してから剥離液によって処理する第６の工程と、
剥離液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して剥離止めする第７の工程と、
剥離止めされた基板を上記処理チャンバに戻して純水でリンス処理してから乾燥チャンバで乾燥させる第８の工程と
を具備したことを特徴とする。
【００１８】
それによって、１つの処理チャンバで基板に対して現像処理、エッチング処理及び剥離止め処理を行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、基板を処理する処理装置において、
内部に上記基板を可逆搬送可能な第１の搬送手段が設けられたプレチャンバと、
このプレチャンバ内に設けられこの内部に供給された上記基板を純水によってウエット処理するウエット処理手段と、
上記プレチャンバと隣接して設けられ内部に処理液の噴射手段及び上記基板を可逆搬送可能な第２の搬送手段が設けられた処理チャンバと、
上記噴射手段に接続され処理チャンバに供給された基板に対する処理に応じて現像液、エッチング液、剥離液及びリンス液を選択的に上記噴射手段に供給する処理液供給手段と、
上記処理チャンバに隣接して設けられ内部にこの処理チャンバでリンス処理された基板を乾燥処理する乾燥処理手段及び上記基板を搬送する第３の搬送手段が設けられた乾燥チャンバを具備したことを特徴とする。
【００２０】
それによって、基板をプレチャンバと処理チャンバとの間で往復させることができるとともに、処理チャンバにおいて基板に噴射する処理液の種類を変えることができるから、１つの処理装置で基板に対して異なる処理液による複数の処理を行うことが可能となる。
【００２２】
それによって、１つの処理装置で基板に対して現像処理、エッチング処理、剥離処理及びリンス処理を順次行うことが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図１に示すこの発明の処理装置は装置本体１を備えている。この装置本体１は箱型状をなしていて、その内部は仕切壁７によってプレチャンバ２、処理チャンバ３及び乾燥チャンバ４に順次隔別されている。
【００２５】
上記プレチャンバ２にはシャッタ２ａによって開閉される搬入口５が形成され、上記乾燥チャンバ４には同じくシャッタ４ａによって開閉される搬出口６が形成されている。上記処理チャンバ３を隔別した一対の仕切壁７にはそれぞれシャッタ３ａ，３ｂによって開閉される一対の連通口８ａ，８ｂが形成されている。
【００２６】
上記搬入口５からプレチャンバ２内には上面にレジストが塗付された液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの基板Ｗが供給されるようになっている。
【００２７】
上記プレチャンバ２内には第１の駆動源１１によって駆動される第１の搬送手段を構成する複数の第１の搬送ローラ１２が配置されていて、上記搬入口５からプレチャンバ２内に供給された基板Ｗを上記処理チャンバ３へ搬送したり、処理チャンバ３で後述するごとく処理された基板Ｗをプレチャンバ２内の所定の位置に戻すことができるようになっている。
【００２８】
つまり、第１の搬送ローラ１２は上記基板Ｗをプレチャンバ２から処理チャンバ３方向だけでなく、その逆方向にも搬送できるようになっている。
【００２９】
上記プレチャンバ２内には上記第１の搬送ローラ１２によって搬送される基板Ｗの上下面に対向してウエット処理手段としての一対のアクアナイフ１３が配設されている。このアクアナイフ１３からは上記基板Ｗの上面と下面とに向けて純水が噴射されるようになっている。
【００３０】
それによって、基板Ｗは上下面が純水によって濡らされるウエット処理や後述するごとく処理液としての薬液で処理された基板Ｗに付着した薬液を希釈してその処理が進行するのを止める、反応止めが行われるようになっている。
【００３１】
上記処理チャンバ３には第２の駆動源１４によって駆動される第２の搬送手段を構成する複数の第２の搬送ローラ１５が設けられている。この第２の搬送ローラ１５は上記プレチャンバ２から処理チャンバ３へ搬送されてきた基板Ｗを、この処理チャンバ３で処理してからプレチャンバ２へ戻したり、乾燥チャンバ４へ搬送することができるようになっている。
【００３２】
さらに、処理チャンバ３には、第２の搬送ローラ１５によって搬送される基板の上下面に処理液を噴射する処理液噴射手段としての一対のノズル体１６が配設されている。
【００３３】
上記ノズル体１６は処理液供給手段を構成する処理液供給源１７に配管１８によって接続されている。この処理液供給源１７は純水供給部２２、現像液供給部２３、エッチング液供給部２４および剥離液供給部２５からなる。
【００３４】
上記配管１８からは４本の分岐管１９ａ〜１９ｄが分岐されていて、各分岐管１９ａ〜１９ｄが電磁式の第１乃至第４の開閉弁２０ａ〜２０ｄを介して各供給部２２〜２５に接続されている。
【００３５】
また、純水供給部２２には電磁式の第５の開閉弁２０ｅ介して上記アクアナイフ１３が配管２７によって接続されている。各開閉弁２０ａ〜２０ｅは制御装置２６によって開閉制御されるようになっている。
【００３６】
したがって、上記ノズル体１６には、上記制御装置２６によって開閉弁２０ａ〜２０ｄを開閉制御することで、純水、現像液、エッチング液あるいは剥離液のいずれかを選択的に供給することができ、上記アクアナイフ１３には開閉弁２０ｅを開放することで、純水を供給することができるようになっている。
【００３７】
上記乾燥チャンバ４には第３の駆動源３１によって駆動される第３の搬送手段を構成する複数の第３の搬送ローラ３２が設けられている。処理チャンバ３から乾燥チャンバ４へ送られてきた基板Ｗには、その上下面に対向して乾燥処理手段としての一対のエアーナイフ３３が配設されている。
【００３８】
エアーナイフ３３は、中途部に電磁式の第６の開閉弁２０ｆが設けられた配管３４を介して高圧空気供給部３５に接続されている。この開閉弁２０ｆは上記制御装置２６によって開閉制御される。それによって、上記開閉弁２０ｆを開放すれば、基板Ｗの上下両面に向けて高圧空気を噴射できるから、この基板Ｗの上下面に付着した処理液（主に純水）を除去乾燥する、乾燥処理が行えるようになっている。
【００３９】
上記第１乃至第３の駆動源１１，１４，３１は、上記各開閉弁２０ａ〜２０ｆとともに上記制御装置２６によって後述するタイミングで駆動制御されるようになっている。
【００４０】
つぎに、上記構成の処理装置によって基板Ｗを処理する場合について図２乃至図４を参照して説明する。
【００４１】
まず、図２（ａ）に示すように上面にレジストが塗付された基板Ｗがプレチャンバ２に供給されると、制御装置２６からの制御信号によって第１の駆動源１１及び第２の駆動源１４が作動して第１、第２の搬送ローラ１２，１５が回転駆動され、基板Ｗをプレチャンバ２から処理チャンバ３へ向う方向へ搬送するとともに、第５の開閉弁２０ｅを開放して純水供給部２２からアクアナイフ１３へ純水が供給される。それと同時に、第１の開閉弁２０ａが開かれてノズル体１６から純水が噴射される。
【００４２】
それによって、プレチャンバ２内に搬送された基板Ｗの上下面には純水が噴射され、この基板Ｗの上下面全体がほぼ均一に湿潤され、さらに基板Ｗがプレチャンバ２から処理チャンバ３へ搬送されることで、さらにその上下面は純水で濡らされることになる。つまり、基板Ｗは処理チャンバ３に搬送される前にプレウエットされる。
【００４３】
基板Ｗが処理チャンバ３で処理される前に、プレチャンバ２及び処理チャンバ３で基板Ｗに純水を噴射するようにしたことで、基板Ｗが現像液によって不均一に現像されることが防止される。
【００４４】
基板Ｗが第２の搬送ローラ１５によって処理チャンバ３内の所定の位置まで搬送されると、第１の開閉弁２０ａが閉じられるとともに、上記第２の搬送ローラ１５は、上記基板Ｗがノズル体１６と対向する範囲で正方向と逆方向との回転を繰り返し、基板Ｗを所定の範囲内で往復動（揺動）させる。この状態で、図２（ｂ）に示すように第２の開閉弁２０ｂが開かれてノズル体１６からは現像液が基板Ｗの上下面に向けて噴射される。
【００４５】
ノズル体１６から噴射される現像液は、最初はその内部に残留する純水によって希釈され、また基板Ｗは純水によって十分にプレウエットされているから、上述したように、現像液は基板Ｗに徐々に、しかも全面に対してほぼ均一に作用することになる。その結果、基板Ｗはその全面がほぼ均一に現像処理されることになる。
【００４６】
基板Ｗに対して現像処理を所定時間行ったならば、第２の搬送ローラ１５の正逆回転を止め、図２（ｃ）に示すように、第５の開閉弁２０ｅが開かれてアクアナイフ１３から純水が噴射されると同時に、第１、第２の駆動源１１，１４によって第１の搬送ローラ１２と第２の搬送ローラ１５とが先程とは逆方向に回転駆動されて基板Ｗはプレチャンバ２に戻され、上記アクアナイフ１３から噴射される純水で洗浄される。
【００４７】
それによって、基板Ｗに付着した現像液は希釈除去されるから、基板Ｗの現像反応が停止される。
【００４８】
それと同時に、第２の開閉弁２０ｂが閉じられ、第１の開閉弁２０ａが開かれて純水がノズル体１６へ供給され、このノズル体１６に残留する現像液を除去して純水が噴射される。また、第５の開閉弁２０ｅは閉じられてアクアナイフ１３からの純水の噴射が停止される。
【００４９】
プレチャンバ２で基板Ｗの現像止めが行われると、つぎは図３（ａ）に示すように基板Ｗが処理チャンバ３へ搬送される。処理チャンバ３のノズル体１６からは純水が噴射されているから、この基板Ｗはリンス処理されることになる。
【００５０】
処理チャンバ３でのリンス処理が所定時間行われると、図３（ｂ）に示すように第１の開閉弁２０ａが閉じられて第３の開閉弁２０ｃが開かれる。それによって、ノズル体１６からは純水に代わりエッチング液が噴射されるから、基板Ｗの現像液により現像処理された箇所がエッチング処理されることになる。
【００５１】
この場合も、基板Ｗは前工程のリンス処理で湿潤状態にあり、しかもノズル体１６からはリンス処理時に用いられた残留する純水が噴射してからエッチング液が噴射される。そのため、基板Ｗに作用するエッチング液の濃度は徐々に高くなり、しかも純水を介して全面にほぼ同じ濃度分布で反応するため、均一なエッチングが行われることになる。
【００５２】
処理チャンバ３でのエッチング処理が所定時間行われると、図３（ｃ）に示すように、第５の開閉弁２０ｅが開かれてアクアナイフ１３から純水が噴射されるとともに、基板Ｗはプレチャンバ２に戻される。それと同時に、第３の開閉弁２０ｃが閉じられて第１の開閉弁２０ａが開かれ、ノズル体１６に残留するエッチング液が除去され、純水が噴射される。
【００５３】
基板Ｗがプレチャンバ２に戻されると、アクアナイフ１３から純水が噴射されることによって、基板Ｗに付着したエッチング液が希釈除去されるから、基板Ｗのエッチング反応が止められる。
【００５４】
エッチング反応が止められた基板Ｗは、図４（ａ）に示すようにノズル体１６から純水が噴射されている処理チャンバ３へ搬送される。そこで、基板Ｗに純水が噴射されることで、この基板Ｗからエッチング液が除去されるリンス処理が行われる。また、第５の開閉弁２０ｅが閉じられてアクアナイフ１３からの純水の噴射が停止される。
【００５５】
リンス処理が所定時間行われると、図４（ｂ）に示すように第１の開閉弁２０ａが閉じられ、第４の開閉弁２０ｄが開かれてノズル体１６から基板Ｗには剥離液が噴射される。それによって、基板Ｗに付着残留したレジストが剥離されることになる。
【００５６】
この場合も、ノズル体１６に残留する純水が噴射されてから剥離液の噴射が始まるから、基板Ｗに対する剥離液の反応が均一に行われることになる。
【００５７】
剥離液の噴射が所定時間行われることで、基板Ｗからレジストが剥離されたならば、図４（ｃ）に示すように第５の開閉弁２０ｅが開かれてアクアナイフ１３から純水が噴射されるとともに、基板Ｗはプレチャンバ２へ戻され、純水が噴射される。この時の基板を同図にＷＡで示す。基板Ｗに純水が噴射されることで、その基板Ｗに付着した剥離液が希釈除去されるから、剥離液による剥離反応が停止される。
【００５８】
また、基板Ｗがプレチャンバ２へ戻されると同時に、第４の開閉弁２０ｄが閉じられて第１の開閉弁２０ａが開かれることで、ノズル体１６内に残留する剥離液が純水に置換されたのち、そのノズル体１６からは純水が噴射されることになる。
【００５９】
上記プレチャンバ２で基板Ｗに対する剥離止めが所定時間行われると、その基板Ｗは処理チャンバ３へ搬送される。この時の基板を同図にＷＢで示す。そこで、ノズル体１６から噴射される純水によって処理液及びレジストの残滓を確実に除去するリンス処理が行われる。
【００６０】
処理チャンバ３でのリンス処理が終了すると、第２、第３の駆動源１４，３１が作動してその基板Ｗは乾燥チャンバ４に搬送されると同時に、第６の開閉弁２０ｆが開かれて高圧空気供給部３５の圧縮空気がエアーナイフ３３から噴射される。この時の基板を同図にＷＣで示す。それによって、搬送される基板Ｗの上下両面に付着した純水が除去乾燥されることになる。
【００６１】
そして、乾燥処理された基板Ｗは搬出口６から搬出されて次工程に受け渡される。また、図４（ｃ）で示すプレチャンバ２での基板Ｗに対する剥離止めが終了してその基板Ｗが処理チャンバ３へ搬送されると、プレチャンバ２には未処理の基板Ｗが搬入されてきて、上述した処理が繰り返して行われる。
【００６２】
このように、プレチャンバ２でウエット処理された基板Ｗを処理チャンバ３で所定の処理液によって処理したのち、プレチャンバ２に戻して純水で反応止めをした後、再び処理チャンバ３に搬送して純水でリンス処理を行うようにしたことで、上記処理チャンバ３を基板Ｗの処理とリンスとに兼用することができる。そのため、リンス処理を別のチャンバで行う場合に比べて処理装置を小型化することができる。
【００６３】
また、処理チャンバ３で処理された基板Ｗをプレチャンバ２に戻して反応止めをしてから上記処理チャンバ３に戻すということを繰り返すとともに、その際に上記処理チャンバ３のノズル体１６から噴射される処理液の種類を変えるようにしたことで、１つの処理装置で基板Ｗに対して異なる種類の複数の処理を行うことができる。
【００６４】
そのため、基板Ｗに対して複数種の処理を行う場合、この発明によれば１つの処理装置で１つの処理を行って
いた従来に比べて大幅な設備の簡略化を計ることができる。
【００６５】
また、処理チャンバ３で処理された基板Ｗの反応止めをプレチャンバ２で行うようにしたことで、上記基板Ｗを処理チャンバ３で処理した後、迅速にその基板Ｗの反応止めを行うことができる。
【００６６】
つまり、処理チャンバ３で処理に続いて反応止めを行うようにしたのでは、ノズル体１６や配管１９に残留する薬液が純水に置換されるまでに時間が掛かるため、その分、反応止めにも時間が掛かってしまうが、上述したように処理チャンバ３からプレチャンバ２に戻して反応止めをすることで、処理チャンバ３での処理後、直ちに反応止めを行うことが可能となる。
【００６７】
また、処理チャンバ３で基板Ｗを各種薬液で処理する際、処理チャンバ３ではその前工程でリンス処理が行われるため、基板Ｗには薬液が噴射される前にノズル体１６に残留する純水が噴射される。
【００６８】
そのため、基板Ｗには、その表面が純水によって十分に覆われてから薬液が噴射されるため、薬液は基板Ｗの表面に希釈されて均一に分布したのち、徐々に濃度が高くなるから、薬液による処理を全面にわたってほぼ均一に進行させることが可能となる。
【００６９】
上記一実施の形態では基板に対して現像、エッチング及び剥離止めを行う場合について説明したが、他の処理を行う場合にもこの発明の処理方法及び装置を適用することができること勿論であり、しかも複数の処理を行わずに１つの処理だけを行う場合にもこの発明の処理方法及び装置を適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、プレチャンバでウエット処理された基板を処理チャンバで処理した後、プレチャンバに戻して反応止めしてから処理チャンバでリンス処理し、次いで乾燥処理するようにした。
【００７１】
そのため、処理チャンバを基板に対する薬液での処理と純水によるリンス処理とに使用することができるから、これらの処理を別々のチャンバで行っていた従来に比べて処理装置を簡略化することができる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、基板に対して複数の薬液による複数の処理を順次行うことが可能となる。
【００７３】
請求項３の発明によれば、処理チャンバで複数の薬液による処理と各処理後におけるリンス処理とを行うようにするとともに、プレチャンバでは処理を開始するに先立って基板を湿潤させるプレウエットおよび各処理後における反応止めを行うようにした。
【００７４】
そのため、処理チャンバが１つであっても、基板に対して複数種の薬液による複数の処理、つまり現像処理、エッチング処理および剥離処理を順次確実に行うことが可能となるから、１つの処理を１つの装置で行っていた従来に比べて設備を大幅に簡略化することができる。
【００７５】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３の方法の発明を実施するための装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す処理装置の概略的構成図。
【図２】同じく基板を現像所りする工程の説明図。
【図３】同じく基板をエッチング処理する工程の説明図。
【図４】同じく基板に残留するレジストを剥離する工程の説明図。
【符号の説明】
２…プレチャンバ
３…処理チャンバ
４…乾燥チャンバ
１１…第１の駆動源
１２…第１の搬送ローラ
１３…アクアナイフ
１４…第２の駆動源
１５…第２の搬送ローラ
１６…ノズル体
３１…第３の駆動源
３２…第３の搬送ローラ
３３…エアーナイフ
Ｗ…基板
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体ウエハや液晶用ガラス基板などの基板を処理するための処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置や液晶製造装置などにおいては、基板としての半導体ウエハや液晶用ガラス基板に回路パタ−ンを形成するリソグラフィプロセスがある。このリソグラフィプロセスは、周知のように上記基板にレジストを塗布し、このレジストに回路パタ−ンが形成されたマスクを介して光を照射する露光を行う。
【０００３】
レジストが露光された基板は処理装置によって以下のように処理される。まず、上記基板に現像液を散布し、レジストの光が照射されない部分あるいは光が照射された部分を除去したならば、現像液を除去して現像止めを行う。
【０００４】
ついで、上記基板にエッチング液を散布して基板のレジストが除去された部分をエッチング加工したならば、エッチング液を除去してエッチング止めをした後、剥離液によって基板に残留するレジストを剥離する。
【０００５】
つぎに、剥離液を除去して剥離止めを行った後、純水でリンス処理を行い、さらにエアーナイフで乾燥処理を行うという、一連の作業を複数回繰り返すことで、上記基板に回路パタ−ンが形成される。
【０００６】
従来、上記基板に対する現像処理、エッチング処理および剥離処理は別々の処理装置で行われていた。つまり、基板の処理内容によって使用される処理液の種類が異なるため、基板に対するそれぞれの処理を別々に行うようにしていた。
【０００７】
たとえば、現像処理装置においては、基板に現像液を噴射するに先だってプレチャンバで基板の全面に現像液あるいは純水を高速度で噴射し、次いでその基板を処理チャンバに搬入して現像液を所定時間噴射する。
【０００８】
基板の現像が所定の状態になるまで行われたならば、その基板をシャワーチャンバに搬入し、純水を噴射して現像止めを行った後、現像液を確実に除去するリンス処理を行う。リンス処理が行われた基板は乾燥チャンバに搬送され、そこで乾燥処理されることで現像処理が終了する。
【０００９】
現像処理が終了した基板は、現像処理装置と同様、プレチャンバ、処理チャンバ、シャワーチャンバ及び乾燥チャンバを備えたエッチング処理装置、剥離処理装置でエッチング処理及び剥離処理が順次行われることになる。
【００１０】
そのため、基板に対して回路パターンを形成するためには、それぞれプレチャンバ、処理チャンバ、シャワーチャンバ及び乾燥チャンバを備えた現像処理装置、エッチング処理装置及び剥離処理装置が必要となるから、設備全体としは非常に大型化したり、複雑化するということがあった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来、基板に対して複数種の処理を行うためには、それぞれの処理に応じた複数の処理装置が必要となるから、全体の設備が大型化したり、複雑化するということがあった。
【００１２】
この発明は、基板に対する複数の処理を複数の処理装置を用いずに行うことができるようにした基板の処理方法及び処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板を処理する処理方法において、
上記基板をプレチャンバで純水によってウエット処理する第１の工程と、
ウエット処理された基板を処理チャンバで薬液によって処理する第２の工程と、
薬液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して反応止めする第３の工程と、
プレチャンバで反応止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理する第４の工程と、
リンス処理された基板を乾燥チャンバで乾燥処理する第５の工程と
を具備したことを特徴とする。
【００１４】
それによって、処理チャンバを基板に対する薬液処理及び純水によるリンス処理に兼用できるから、その分、チャンバの数を減らすことができる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、基板を処理チャンバで薬液によって処理する工程と、薬液によって処理された基板をプレチャンバに戻して純水を噴射して反応止めする工程と、プレチャンバで反応止めされた基板を処理チャンバで純水によってリンス処理する工程とを複数回繰り返して行うことを特徴とする。
【００１６】
それによって、基板に対して複数の薬液による複数の処理を順次行うことが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明は、レジストが塗付された基板をエッチング処理する処理方法において、
上記基板をプレチャンバで純水によってウエット処理する第１の工程と、
ウエット処理された基板を処理チャンバで現像液によって処理する第２の工程と、
現像液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して現像止めする第３の工程と、
プレチャンバで現像止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理してからエッチング液によってエッチング処理する第４の工程と、
エッチング液によってエッチング処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射してエッチング止めする第５の工程と、
プレチャンバでエッチング止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理してから剥離液によって処理する第６の工程と、
剥離液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して剥離止めする第７の工程と、
剥離止めされた基板を上記処理チャンバに戻して純水でリンス処理してから乾燥チャンバで乾燥させる第８の工程と
を具備したことを特徴とする。
【００１８】
それによって、１つの処理チャンバで基板に対して現像処理、エッチング処理及び剥離止め処理を行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、基板を処理する処理装置において、
内部に上記基板を可逆搬送可能な第１の搬送手段が設けられたプレチャンバと、
このプレチャンバ内に設けられこの内部に供給された上記基板を純水によってウエット処理するウエット処理手段と、
上記プレチャンバと隣接して設けられ内部に処理液の噴射手段及び上記基板を可逆搬送可能な第２の搬送手段が設けられた処理チャンバと、
上記噴射手段に接続され処理チャンバに供給された基板に対する処理に応じて現像液、エッチング液、剥離液及びリンス液を選択的に上記噴射手段に供給する処理液供給手段と、
上記処理チャンバに隣接して設けられ内部にこの処理チャンバでリンス処理された基板を乾燥処理する乾燥処理手段及び上記基板を搬送する第３の搬送手段が設けられた乾燥チャンバを具備したことを特徴とする。
【００２０】
それによって、基板をプレチャンバと処理チャンバとの間で往復させることができるとともに、処理チャンバにおいて基板に噴射する処理液の種類を変えることができるから、１つの処理装置で基板に対して異なる処理液による複数の処理を行うことが可能となる。
【００２２】
それによって、１つの処理装置で基板に対して現像処理、エッチング処理、剥離処理及びリンス処理を順次行うことが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図１に示すこの発明の処理装置は装置本体１を備えている。この装置本体１は箱型状をなしていて、その内部は仕切壁７によってプレチャンバ２、処理チャンバ３及び乾燥チャンバ４に順次隔別されている。
【００２５】
上記プレチャンバ２にはシャッタ２ａによって開閉される搬入口５が形成され、上記乾燥チャンバ４には同じくシャッタ４ａによって開閉される搬出口６が形成されている。上記処理チャンバ３を隔別した一対の仕切壁７にはそれぞれシャッタ３ａ，３ｂによって開閉される一対の連通口８ａ，８ｂが形成されている。
【００２６】
上記搬入口５からプレチャンバ２内には上面にレジストが塗付された液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの基板Ｗが供給されるようになっている。
【００２７】
上記プレチャンバ２内には第１の駆動源１１によって駆動される第１の搬送手段を構成する複数の第１の搬送ローラ１２が配置されていて、上記搬入口５からプレチャンバ２内に供給された基板Ｗを上記処理チャンバ３へ搬送したり、処理チャンバ３で後述するごとく処理された基板Ｗをプレチャンバ２内の所定の位置に戻すことができるようになっている。
【００２８】
つまり、第１の搬送ローラ１２は上記基板Ｗをプレチャンバ２から処理チャンバ３方向だけでなく、その逆方向にも搬送できるようになっている。
【００２９】
上記プレチャンバ２内には上記第１の搬送ローラ１２によって搬送される基板Ｗの上下面に対向してウエット処理手段としての一対のアクアナイフ１３が配設されている。このアクアナイフ１３からは上記基板Ｗの上面と下面とに向けて純水が噴射されるようになっている。
【００３０】
それによって、基板Ｗは上下面が純水によって濡らされるウエット処理や後述するごとく処理液としての薬液で処理された基板Ｗに付着した薬液を希釈してその処理が進行するのを止める、反応止めが行われるようになっている。
【００３１】
上記処理チャンバ３には第２の駆動源１４によって駆動される第２の搬送手段を構成する複数の第２の搬送ローラ１５が設けられている。この第２の搬送ローラ１５は上記プレチャンバ２から処理チャンバ３へ搬送されてきた基板Ｗを、この処理チャンバ３で処理してからプレチャンバ２へ戻したり、乾燥チャンバ４へ搬送することができるようになっている。
【００３２】
さらに、処理チャンバ３には、第２の搬送ローラ１５によって搬送される基板の上下面に処理液を噴射する処理液噴射手段としての一対のノズル体１６が配設されている。
【００３３】
上記ノズル体１６は処理液供給手段を構成する処理液供給源１７に配管１８によって接続されている。この処理液供給源１７は純水供給部２２、現像液供給部２３、エッチング液供給部２４および剥離液供給部２５からなる。
【００３４】
上記配管１８からは４本の分岐管１９ａ〜１９ｄが分岐されていて、各分岐管１９ａ〜１９ｄが電磁式の第１乃至第４の開閉弁２０ａ〜２０ｄを介して各供給部２２〜２５に接続されている。
【００３５】
また、純水供給部２２には電磁式の第５の開閉弁２０ｅ介して上記アクアナイフ１３が配管２７によって接続されている。各開閉弁２０ａ〜２０ｅは制御装置２６によって開閉制御されるようになっている。
【００３６】
したがって、上記ノズル体１６には、上記制御装置２６によって開閉弁２０ａ〜２０ｄを開閉制御することで、純水、現像液、エッチング液あるいは剥離液のいずれかを選択的に供給することができ、上記アクアナイフ１３には開閉弁２０ｅを開放することで、純水を供給することができるようになっている。
【００３７】
上記乾燥チャンバ４には第３の駆動源３１によって駆動される第３の搬送手段を構成する複数の第３の搬送ローラ３２が設けられている。処理チャンバ３から乾燥チャンバ４へ送られてきた基板Ｗには、その上下面に対向して乾燥処理手段としての一対のエアーナイフ３３が配設されている。
【００３８】
エアーナイフ３３は、中途部に電磁式の第６の開閉弁２０ｆが設けられた配管３４を介して高圧空気供給部３５に接続されている。この開閉弁２０ｆは上記制御装置２６によって開閉制御される。それによって、上記開閉弁２０ｆを開放すれば、基板Ｗの上下両面に向けて高圧空気を噴射できるから、この基板Ｗの上下面に付着した処理液（主に純水）を除去乾燥する、乾燥処理が行えるようになっている。
【００３９】
上記第１乃至第３の駆動源１１，１４，３１は、上記各開閉弁２０ａ〜２０ｆとともに上記制御装置２６によって後述するタイミングで駆動制御されるようになっている。
【００４０】
つぎに、上記構成の処理装置によって基板Ｗを処理する場合について図２乃至図４を参照して説明する。
【００４１】
まず、図２（ａ）に示すように上面にレジストが塗付された基板Ｗがプレチャンバ２に供給されると、制御装置２６からの制御信号によって第１の駆動源１１及び第２の駆動源１４が作動して第１、第２の搬送ローラ１２，１５が回転駆動され、基板Ｗをプレチャンバ２から処理チャンバ３へ向う方向へ搬送するとともに、第５の開閉弁２０ｅを開放して純水供給部２２からアクアナイフ１３へ純水が供給される。それと同時に、第１の開閉弁２０ａが開かれてノズル体１６から純水が噴射される。
【００４２】
それによって、プレチャンバ２内に搬送された基板Ｗの上下面には純水が噴射され、この基板Ｗの上下面全体がほぼ均一に湿潤され、さらに基板Ｗがプレチャンバ２から処理チャンバ３へ搬送されることで、さらにその上下面は純水で濡らされることになる。つまり、基板Ｗは処理チャンバ３に搬送される前にプレウエットされる。
【００４３】
基板Ｗが処理チャンバ３で処理される前に、プレチャンバ２及び処理チャンバ３で基板Ｗに純水を噴射するようにしたことで、基板Ｗが現像液によって不均一に現像されることが防止される。
【００４４】
基板Ｗが第２の搬送ローラ１５によって処理チャンバ３内の所定の位置まで搬送されると、第１の開閉弁２０ａが閉じられるとともに、上記第２の搬送ローラ１５は、上記基板Ｗがノズル体１６と対向する範囲で正方向と逆方向との回転を繰り返し、基板Ｗを所定の範囲内で往復動（揺動）させる。この状態で、図２（ｂ）に示すように第２の開閉弁２０ｂが開かれてノズル体１６からは現像液が基板Ｗの上下面に向けて噴射される。
【００４５】
ノズル体１６から噴射される現像液は、最初はその内部に残留する純水によって希釈され、また基板Ｗは純水によって十分にプレウエットされているから、上述したように、現像液は基板Ｗに徐々に、しかも全面に対してほぼ均一に作用することになる。その結果、基板Ｗはその全面がほぼ均一に現像処理されることになる。
【００４６】
基板Ｗに対して現像処理を所定時間行ったならば、第２の搬送ローラ１５の正逆回転を止め、図２（ｃ）に示すように、第５の開閉弁２０ｅが開かれてアクアナイフ１３から純水が噴射されると同時に、第１、第２の駆動源１１，１４によって第１の搬送ローラ１２と第２の搬送ローラ１５とが先程とは逆方向に回転駆動されて基板Ｗはプレチャンバ２に戻され、上記アクアナイフ１３から噴射される純水で洗浄される。
【００４７】
それによって、基板Ｗに付着した現像液は希釈除去されるから、基板Ｗの現像反応が停止される。
【００４８】
それと同時に、第２の開閉弁２０ｂが閉じられ、第１の開閉弁２０ａが開かれて純水がノズル体１６へ供給され、このノズル体１６に残留する現像液を除去して純水が噴射される。また、第５の開閉弁２０ｅは閉じられてアクアナイフ１３からの純水の噴射が停止される。
【００４９】
プレチャンバ２で基板Ｗの現像止めが行われると、つぎは図３（ａ）に示すように基板Ｗが処理チャンバ３へ搬送される。処理チャンバ３のノズル体１６からは純水が噴射されているから、この基板Ｗはリンス処理されることになる。
【００５０】
処理チャンバ３でのリンス処理が所定時間行われると、図３（ｂ）に示すように第１の開閉弁２０ａが閉じられて第３の開閉弁２０ｃが開かれる。それによって、ノズル体１６からは純水に代わりエッチング液が噴射されるから、基板Ｗの現像液により現像処理された箇所がエッチング処理されることになる。
【００５１】
この場合も、基板Ｗは前工程のリンス処理で湿潤状態にあり、しかもノズル体１６からはリンス処理時に用いられた残留する純水が噴射してからエッチング液が噴射される。そのため、基板Ｗに作用するエッチング液の濃度は徐々に高くなり、しかも純水を介して全面にほぼ同じ濃度分布で反応するため、均一なエッチングが行われることになる。
【００５２】
処理チャンバ３でのエッチング処理が所定時間行われると、図３（ｃ）に示すように、第５の開閉弁２０ｅが開かれてアクアナイフ１３から純水が噴射されるとともに、基板Ｗはプレチャンバ２に戻される。それと同時に、第３の開閉弁２０ｃが閉じられて第１の開閉弁２０ａが開かれ、ノズル体１６に残留するエッチング液が除去され、純水が噴射される。
【００５３】
基板Ｗがプレチャンバ２に戻されると、アクアナイフ１３から純水が噴射されることによって、基板Ｗに付着したエッチング液が希釈除去されるから、基板Ｗのエッチング反応が止められる。
【００５４】
エッチング反応が止められた基板Ｗは、図４（ａ）に示すようにノズル体１６から純水が噴射されている処理チャンバ３へ搬送される。そこで、基板Ｗに純水が噴射されることで、この基板Ｗからエッチング液が除去されるリンス処理が行われる。また、第５の開閉弁２０ｅが閉じられてアクアナイフ１３からの純水の噴射が停止される。
【００５５】
リンス処理が所定時間行われると、図４（ｂ）に示すように第１の開閉弁２０ａが閉じられ、第４の開閉弁２０ｄが開かれてノズル体１６から基板Ｗには剥離液が噴射される。それによって、基板Ｗに付着残留したレジストが剥離されることになる。
【００５６】
この場合も、ノズル体１６に残留する純水が噴射されてから剥離液の噴射が始まるから、基板Ｗに対する剥離液の反応が均一に行われることになる。
【００５７】
剥離液の噴射が所定時間行われることで、基板Ｗからレジストが剥離されたならば、図４（ｃ）に示すように第５の開閉弁２０ｅが開かれてアクアナイフ１３から純水が噴射されるとともに、基板Ｗはプレチャンバ２へ戻され、純水が噴射される。この時の基板を同図にＷＡで示す。基板Ｗに純水が噴射されることで、その基板Ｗに付着した剥離液が希釈除去されるから、剥離液による剥離反応が停止される。
【００５８】
また、基板Ｗがプレチャンバ２へ戻されると同時に、第４の開閉弁２０ｄが閉じられて第１の開閉弁２０ａが開かれることで、ノズル体１６内に残留する剥離液が純水に置換されたのち、そのノズル体１６からは純水が噴射されることになる。
【００５９】
上記プレチャンバ２で基板Ｗに対する剥離止めが所定時間行われると、その基板Ｗは処理チャンバ３へ搬送される。この時の基板を同図にＷＢで示す。そこで、ノズル体１６から噴射される純水によって処理液及びレジストの残滓を確実に除去するリンス処理が行われる。
【００６０】
処理チャンバ３でのリンス処理が終了すると、第２、第３の駆動源１４，３１が作動してその基板Ｗは乾燥チャンバ４に搬送されると同時に、第６の開閉弁２０ｆが開かれて高圧空気供給部３５の圧縮空気がエアーナイフ３３から噴射される。この時の基板を同図にＷＣで示す。それによって、搬送される基板Ｗの上下両面に付着した純水が除去乾燥されることになる。
【００６１】
そして、乾燥処理された基板Ｗは搬出口６から搬出されて次工程に受け渡される。また、図４（ｃ）で示すプレチャンバ２での基板Ｗに対する剥離止めが終了してその基板Ｗが処理チャンバ３へ搬送されると、プレチャンバ２には未処理の基板Ｗが搬入されてきて、上述した処理が繰り返して行われる。
【００６２】
このように、プレチャンバ２でウエット処理された基板Ｗを処理チャンバ３で所定の処理液によって処理したのち、プレチャンバ２に戻して純水で反応止めをした後、再び処理チャンバ３に搬送して純水でリンス処理を行うようにしたことで、上記処理チャンバ３を基板Ｗの処理とリンスとに兼用することができる。そのため、リンス処理を別のチャンバで行う場合に比べて処理装置を小型化することができる。
【００６３】
また、処理チャンバ３で処理された基板Ｗをプレチャンバ２に戻して反応止めをしてから上記処理チャンバ３に戻すということを繰り返すとともに、その際に上記処理チャンバ３のノズル体１６から噴射される処理液の種類を変えるようにしたことで、１つの処理装置で基板Ｗに対して異なる種類の複数の処理を行うことができる。
【００６４】
そのため、基板Ｗに対して複数種の処理を行う場合、この発明によれば１つの処理装置で１つの処理を行って
いた従来に比べて大幅な設備の簡略化を計ることができる。
【００６５】
また、処理チャンバ３で処理された基板Ｗの反応止めをプレチャンバ２で行うようにしたことで、上記基板Ｗを処理チャンバ３で処理した後、迅速にその基板Ｗの反応止めを行うことができる。
【００６６】
つまり、処理チャンバ３で処理に続いて反応止めを行うようにしたのでは、ノズル体１６や配管１９に残留する薬液が純水に置換されるまでに時間が掛かるため、その分、反応止めにも時間が掛かってしまうが、上述したように処理チャンバ３からプレチャンバ２に戻して反応止めをすることで、処理チャンバ３での処理後、直ちに反応止めを行うことが可能となる。
【００６７】
また、処理チャンバ３で基板Ｗを各種薬液で処理する際、処理チャンバ３ではその前工程でリンス処理が行われるため、基板Ｗには薬液が噴射される前にノズル体１６に残留する純水が噴射される。
【００６８】
そのため、基板Ｗには、その表面が純水によって十分に覆われてから薬液が噴射されるため、薬液は基板Ｗの表面に希釈されて均一に分布したのち、徐々に濃度が高くなるから、薬液による処理を全面にわたってほぼ均一に進行させることが可能となる。
【００６９】
上記一実施の形態では基板に対して現像、エッチング及び剥離止めを行う場合について説明したが、他の処理を行う場合にもこの発明の処理方法及び装置を適用することができること勿論であり、しかも複数の処理を行わずに１つの処理だけを行う場合にもこの発明の処理方法及び装置を適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、プレチャンバでウエット処理された基板を処理チャンバで処理した後、プレチャンバに戻して反応止めしてから処理チャンバでリンス処理し、次いで乾燥処理するようにした。
【００７１】
そのため、処理チャンバを基板に対する薬液での処理と純水によるリンス処理とに使用することができるから、これらの処理を別々のチャンバで行っていた従来に比べて処理装置を簡略化することができる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、基板に対して複数の薬液による複数の処理を順次行うことが可能となる。
【００７３】
請求項３の発明によれば、処理チャンバで複数の薬液による処理と各処理後におけるリンス処理とを行うようにするとともに、プレチャンバでは処理を開始するに先立って基板を湿潤させるプレウエットおよび各処理後における反応止めを行うようにした。
【００７４】
そのため、処理チャンバが１つであっても、基板に対して複数種の薬液による複数の処理、つまり現像処理、エッチング処理および剥離処理を順次確実に行うことが可能となるから、１つの処理を１つの装置で行っていた従来に比べて設備を大幅に簡略化することができる。
【００７５】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３の方法の発明を実施するための装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す処理装置の概略的構成図。
【図２】同じく基板を現像所りする工程の説明図。
【図３】同じく基板をエッチング処理する工程の説明図。
【図４】同じく基板に残留するレジストを剥離する工程の説明図。
【符号の説明】
２…プレチャンバ
３…処理チャンバ
４…乾燥チャンバ
１１…第１の駆動源
１２…第１の搬送ローラ
１３…アクアナイフ
１４…第２の駆動源
１５…第２の搬送ローラ
１６…ノズル体
３１…第３の駆動源
３２…第３の搬送ローラ
３３…エアーナイフ
Ｗ…基板
Claims (4)
- 基板を処理する処理方法において、
上記基板をプレチャンバで純水によってウエット処理する第１の工程と、
ウエット処理された基板を処理チャンバで薬液によって処理する第２の工程と、
薬液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して反応止めする第３の工程と、
プレチャンバで反応止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理する第４の工程と、
リンス処理された基板を乾燥チャンバで乾燥処理する第５の工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法。 - 基板を処理チャンバで薬液によって処理する工程と、薬液によって処理された基板をプレチャンバに戻して純水を噴射して反応止めする工程と、プレチャンバで反応止めされた基板を処理チャンバで純水によってリンス処理する工程とを複数回繰り返して行うことを特徴とする請求項１記載の基板の処理方法。
- レジストが塗付された基板をエッチング処理する処理方法において、
上記基板をプレチャンバで純水によってウエット処理する第１の工程と、
ウエット処理された基板を処理チャンバで現像液によって処理する第２の工程と、
現像液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して現像止めする第３の工程と、
プレチャンバで現像止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理してからエッチング液によってエッチング処理する第４の工程と、
エッチング液によってエッチング処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射してエッチング止めする第５の工程と、
プレチャンバでエッチング止めされた基板を上記処理チャンバで純水によってリンス処理してから剥離液によって処理する第６の工程と、
剥離液によって処理された基板を上記プレチャンバに戻して純水を噴射して剥離止めする第７の工程と、
剥離止めされた基板を上記処理チャンバに戻して純水でリンス処理してから乾燥チャンバで乾燥させる第８の工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法。 - 基板を処理する処理装置において、
内部に上記基板を可逆搬送可能な第１の搬送手段が設けられたプレチャンバと、
このプレチャンバ内に設けられこの内部に供給された上記基板を純水によってウエット処理するウエット処理手段と、
上記プレチャンバと隣接して設けられ内部に処理液の噴射手段及び上記基板を可逆搬送可能な第２の搬送手段が設けられた処理チャンバと、
上記噴射手段に接続され処理チャンバに供給された基板に対する処理に応じて現像液、エッチング液、剥離液及びリンス液を選択的に上記噴射手段に供給する処理液供給手段と、
上記処理チャンバに隣接して設けられ内部にこの処理チャンバでリンス処理された基板を乾燥処理する乾燥処理手段及び上記基板を搬送する第３の搬送手段が設けられた乾燥チャンバを具備したことを特徴とする基板の処理装置。
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