JP4098908B2

JP4098908B2 - 基板処理装置及び基板処理方法

Info

Publication number: JP4098908B2
Application number: JP2090899A
Authority: JP
Inventors: 幸治西; 忠司佐々木
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP2000223394A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウェハやフォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用等の基板上面に現像液や洗浄液等の処理液を供給する供給手段を備えた基板処理装置及び処理方法、特に、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸周りに回転させ、基板表面へ処理液を供給して、基板を１枚ずつ枚葉方式で処理する基板処理装置及び処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板上に形成された感光性膜に現像処理を行なうための現像工程は、例えば、基板の表面へ加熱された現像液を供給して基板上で現像液を保持して現像処理する。現像装置としては、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸周りに回転させ基板の表面へ加熱された現像液を供給して基板を枚葉方式で処理する基板処理装置が使用される。この装置においては、基板を水平に保持して鉛直軸の周りで回転させる基板保持・回転手段と、基板の表面に現像液を供給する現像液吐出ノズルを備える。現像液吐出ノズルは、水平面内で回動自在に設けられたノズルアームの先端に取り付けられており、基板の上方位置と待機位置との間を移動することができる。
【０００３】
この基板処理装置による現像工程は、現像処理時に現像液吐出ノズルが待機位置から基板の上方に移動した後、基板上のフォトレジスト等の感光性膜に現像液を供給する。供給された現像液は、基板の回転によって基板の全面に塗り広げられ、感光性膜と接触する。表面張力により基板上に現像液を保持した状態（液盛り）で一定時間基板を静止させることにより感光性膜の現像が行なわれる。現像液の供給が終了すると、現像液吐出ノズルはノズルアームの回動により基板の上方から退いた待機位置に移動する工程を有する。
【０００４】
また、半導体素子は、半導体基板上に形成された多様な薄膜をエッチング工程、イオン注入工程および化学機械的研磨工程などを用い用途に応じて加工することにより製作される。しかしながら、導電膜（例えば、アルミニウム膜、チタン膜、アルミニウム／シリコン膜、タングステン膜、タングステン／チタン膜、チタン窒化膜など）の加工時に用いられるエッチングガスとフォトレジストおよび前記導電膜は相互反応し側壁ポリマーと呼ばれる副産物を形成して製品の信頼性に大きな影響を及ぼす。従って、上記副産物を効率良く取り除く為に基板処理装置による洗浄工程の重要性がますます増大している。この半導体素子の製造段階で発生する有機金属性ポリマー、金属物質および蝕刻残留物などの汚染物質を効率よく取り除くためにポリマー除去洗浄工程が用いられる。
【０００５】
ポリマー除去洗浄工程に使用される基板処理装置は、現像工程と同じく乾式エッチング工程により導電膜が露出されるコンタクトホールの形成段階又は導電膜パターンの形成段階後の基板上に洗浄液を保持した状態で基板表面の汚染物質を取り除く。
【０００６】
一方、上記の基板処理装置における処理液供給装置は、タンクに満たされた現像液、洗浄液等の処理液を送液ポンプにより吐出ノズルに供給し、この吐出ノズルから基板処理装置の基板保持・回転手段に支持されて回転する基板面上へ供給するようになっている。ところが、従来のこの種の装置においては、清浄な空気が常時天井から吹き降ろされているクリーンルームに設置されているので処理液供給系が空気の下降流に直接さらされている。この室内温度による処理液の変動によって供給すべき処理液の粘度や活性度等が変動し、基板面上に保持された処理液による表面均一処理と基板毎の均一処理に影響を及ぼしていた。
【０００７】
よって、従来は処理液の供給系において、その供給系を巡る処理液の温度が所定の高温に常時保持されるように、インラインヒータおよび投げ込みヒータにより供給系内を循環する処理液を加熱し続ける必要がある。そこでタンクから送液ポンプによって吸出した処理液を恒温槽に導いた後、これをノズルアームにて支持された処理液供給管を通して吐出ノズルから供給するようにしたもの（特開昭６１−７１６３２号公報）が開発されている。また、供給すべき処理液の温度を一定に保つために、タンクから吐出ノズルに至る全装置部分を恒温装置内に納設して、処理液の温度調節をするようにしたもの（特開昭５４−７８９８１号公報）が提供されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の装置においては、一応恒温槽において処理液の温度調節は行われるが、この恒温槽から吐出ノズルまでの処理液供給管部分においては温度調節が行われず、室内温度の影響を受けることから、恒温槽を設けているにも拘らず供給する処理液の温度が変動し、基板面上に供給された処理液質等が僅かながらも変動してしまう。さらに、恒温槽にはその恒温槽に恒温水を供給するための熱源や温度検出手段、制御手段等が必要となるための大きなスペースが必要となる等の欠点があった。後者の装置にあっては、処理液供給装置の全体を恒温装置内に納設するものであって、装置全体が大型化しコスト面において難点がある。さらに、処理液供給装置の全体を恒温装置内に納設するため更に大きなスペースが必要となる難点もある。
【０００９】
更に上記のような構成では基板上に吐出された後の処理液の温度管理が十分に出来てはいなかった。特に現像及びポリマー除去洗浄工程においては処理液が基板上に保持された状態が数十分に渡る場合があり、この間における液温管理が安定した処理を行なう上で重要であるが、従来の構成では処理液を基板上に保持している間に処理液の液温が変動してしまうという問題があった。また、一定液温度の処理液を１枚の基板及び複数の基板処理工程において吐出し続け無ければならないが、従来技術では高額にならざるを得ない問題があった。この発明は、上記従来の問題点を解消し、基板面上に保持された処理液の温度を簡単な構成でもって調節可能とすることにより、均一で安定した処理を行うことができる基板処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に係る発明によれば、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸周りに回転させる基板保持・回転手段と、この基板保持・回転手段によって保持された基板の表面に対向するように配置される処理液吐出部と、この処理液吐出部へ処理液供給路を通して処理液を供給する処理液供給手段と、この処理液供給手段による処理液の供給を停止し、前記処理液吐出部から基板上に供給された処理液が当該基板の全面上に所定時間保持されている間に、上記基板上に保持されている当該処理液の液温を検出するとともに、この検出信号に基づいて当該基板上に保持されている当該処理液の液温を所定の一定温度に維持する液温調節手段とを含み、上記液温調節手段は、基板上に保持された処理液を加熱する放射加熱手段と、基板に近接して配置された温度検出手段と、この温度検出手段からの信号に応じて上記放射加熱手段を制御する制御部とを備え、上記放射加熱手段は、基板と平行に基板から間隔を空けて配置され、基板の処理液保持面の面積に相当する範囲を覆う大きさの発光体よりなり、上記温度検出手段は、センサー部と、このセンサー部を基板に対して移動させる移動機構とを含むことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、基板保持・回転手段に静止状態で保持された基板を所定の回転数で回転させる工程と、回転中の基板上に処理液吐出部により処理液を供給する工程と、処理液の供給停止から上記基板保持・回転手段により基板を所定時間静止状態で保持させると共に基板の全面上に処理液が当該所定時間保持されている間に、上記基板上に保持されている当該処理液の液温を検出して、その検出信号に基づいて当該基板上に保持されている当該処理液の液温を所定の一定温度に維持する処理工程と、この処理工程の後、基板を所定の回転数で回転させ保持された処理液を振り切る工程とを備え、上記処理工程は、基板上に保持された処理液を放射加熱手段によって加熱する工程と、基板に近接して配置された温度検出手段によって基板上に保持されている処理液の液温を検出する工程と、上記温度検出手段からの信号に応じて上記放射加熱手段を制御する工程とを含み、上記放射加熱手段によって基板上に保持された処理液を加熱する工程は、基板と平行に基板から間隔を空けて配置され、基板の処理液保持面の面積に相当する範囲を覆う大きさの発光体によって基板上に保持された処理液を加熱する工程を含み、上記温度検出手段は、センサー部と、このセンサー部を基板に対して移動させる移動機構とを含み、上記基板上に保持されている処理液の液温を検出する工程は、上記移動機構によって上記センサー部を基板に接近させる工程を含むことを特徴とする基板処理方法が提供される。
【００１５】
請求項１に係る発明の基板処理装置においては、基板保持・回転手段によって保持された基板の表面に処理液吐出部から処理液供給路を通して処理液供給手段によって処理液が供給される。この処理液吐出部から基板上に供給され当該基板の全面上に保持された処理液は、処理液供給手段からの処理液の供給を停止（従って、処理液吐出部からの処理液の吐出を停止）した状態で、その液温を検出した検出信号に基づいて、基板上で保持されている所定時間の間、液温調節手段によりその液温が所定の一定温度に維持される。従って、基板の処理液保持状態における処理工程中、処理液の液温を所定の一定温度に維持することが可能となる。例えば、液温が変動する状態であれば一定とするように液温調節手段により調節される。
【００１６】
また、この発明の基板処理装置では、液温調節が基板に近接して配置された温度検出手段からの信号に応じて、制御部が放射加熱手段により基板上に保持された処理液を加熱するよう制御される。従って、液温がより正確に検出できると共に処理液に向けて熱を放射するため温度制御も効率良く行なえる。また、この構成によれば、熱の伝導効率が良いため基板上で処理液を昇温することも可能である。よって、加熱処理された処理液が処理液供給手段により供給されなくとも基板上で加熱し目標温度に達した後、処理液を一定温度に維持することが出来る。
【００１７】
さらに、この発明の基板処理装置では、放射加熱手段の発光体が基板と平行に基板から間隔を空けて配置され、基板の処理液保持面の面積に相当する範囲を覆う大きさでもって処理液を加熱することができる。従って、処理液の液温調節において処理液全体に渡って均一に加熱することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明の基板処理方法では、基板保持・回転手段に保持され所定の回転数で回転中の基板上に処理液吐出部により処理液を供給する。処理液の供給停止から基板を所定時間静止状態で保持させると共に基板全面上に保持された処理液の液温を所定の一定温度に維持し、この処理工程の後、基板を所定の回転数で回転させ保持された処理液を振り切る。このような基板処理方法によると基板上に処理液を保持した処理工程において液温を所定の一定温度に維持する為、安定した処理を実施することが可能となる。
【００１９】
また、この発明の基板処理方法では、処理工程は基板上に保持された処理液の液温の状態を検出して、その検出信号に応じて液温を調節する。このため、基板上における処理液の液温をより正確に所定の一定温度に維持とすることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板処理装置の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態における基板処理装置の一種であるポリマー除去洗浄装置の概略構成を示す模式図である。図２は放射加熱手段を示す平面概略図である。このポリマー除去洗浄装置１は基板Ｗの洗浄処理が行なわれる基板洗浄部２と、基板洗浄部２へ洗浄液（処理液）を供給する洗浄液供給手段３と、基板Ｗ上に供給され保持された処理液の液温を調節する液温調節手段４とから構成される。
【００２１】
基板洗浄部２は、基板Ｗを水平姿勢に保持するスピンチャック２１、このスピンチャック２１を水平姿勢に支持し回転自在に保持された回転支軸２２、この回転支軸２２に回転軸が連接されてスピンチャック２１を鉛直軸周りに回転させるスピンモータ２３とより構成される基板保持・回転手段２０が配設される。そしてスピンチャック２１に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように配設され上面が開口し上下動可能な洗浄液回収用のカップ２４を備えて構成されている。カップ２４の底部には、その内底部に集まるドレンを排出するためのドレン排出管２５が接続されており、ドレン排出管２５の途中でドレン回収管２６が分岐している。ドレン排出管２５には、ドレン回収管２６にも開閉制御弁２７、２８が介挿されている。さらに、カップ２４の底部には、カップ２４の内部を排気するための排気管２９が接続されている。
【００２２】
洗浄液供給手段３は、基板Ｗに対向して基板Ｗの表面へ洗浄液を供給する吐出ノズル３０を有する。吐出ノズル３０は、図１に示すようにその側面に数個の吐出孔３０１が形成されている。吐出ノズル３０は本発明の処理液吐出部に相当するものであって、この吐出孔３０１と、この吐出ノズル３０を支持するノズル支持アーム３１とによって構成されるとともに、ノズル支持アーム３１の基端部側に連動連結された昇降・揺動駆動機構３２によって昇降可能に保持されるとともに鉛直軸回りに揺動可能に保持されている。昇降・揺動駆動機構３２は、吐出ノズル３０が基板回転中心Ｐ１に位置するように回転中心Ｐ２周りにノズル支持アーム３１を適宜に昇降、下降させると共に揺動することによって吐出ノズル３０を移動させるようになっている。この構成により、基板のスピンチャック２１への受け渡しやカップ２４の上下動に昇降・揺動駆動機構３２が支障とならない。また、洗浄液供給手段３は吐出ノズル３０へ洗浄液を供給するために洗浄液が貯留される図示しない洗浄液貯留タンクからの供給系が開閉制御弁３３を介して洗浄液（処理液）供給路３４に流路的に接続され構成されている。洗浄液供給路３４の下流側はノズル支持アーム３１内を貫通し配設され、その先端部側が吐出ノズル３０に接続されている。
【００２３】
液温調節手段４は、基板Ｗに平行に対向して上記ノズル支持アーム３１の揺動駆動の妨げにならない上方空間に配置された放射加熱手段としての発光体４１と、発光体４１に近接下方で基板Ｗとの間において基板Ｗ上に供給された洗浄液が飛散した際に発光体４１に付着するのを防止する防護カバー４２と、基板Ｗ端縁部の上方に近接して配置された２個の温度検出手段４３、４４と、この温度検出手段４３、４４により検出された検出信号により前記発光体４１の光量を制御する制御部５とにより構成される。
【００２４】
発光体４１は図２に示すように棒状のハロゲンランプが一定間隔を有して複数配置されている。尚、発光体４１はハロゲンランプの他、赤外線ランプ、キセノンアークランプ等でも良い。また、発光体４１は基板Ｗの洗浄液を保持する上面の面積に近似する範囲を覆うようにその長さや配置個数を適宜決定される。そして、防護カバー４２はこの発光体４１を全て覆う大きさで、発光体４１の放射熱を透過する透明な耐熱性ガラス、プラスチック等で構成される。この構成により図３に示すように発光体４１により基板Ｗに供給し保持される洗浄液Ｌが加熱されることとなる。
【００２５】
温度検出手段４３、４４は基板Ｗの上面に近接した先端側のセンサー部４３１、４４１と、このセンサー部４３１、４４１を支持する支持アーム４３２（図１中、温度検出手段４３と４４は同一構成の為、温度検出手段４３側のみ開示する）と、支持アーム４３２の基端部側に連動連結された昇降・揺動駆動機構４５とによって構成されている。ここで２個の温度検出手段４３、４４はどちらも後述するように洗浄液の液温を制御する為に配置されているが、一方の温度検出手段４３による検出信号は洗浄液の液温の検出用として、他方の温度検出手段４４の検出信号は液温の過昇温防止用として用いられている。尚、この構成は検出信号を制御部側で判断処理する構成とするなら温度検出手段を１個として良い。
【００２６】
昇降・揺動駆動機構４５は、センサー部４３１が基板端縁部上方に位置するように回転中心Ｐ３周りに支持アーム４３２を揺動することによってセンサー部４３１を移動させるようになっている。即ち昇降・揺動駆動機構４５は昇降・揺動駆動機構３２と同様に、基板のスピンチャック２１への受け渡しやカップ２４の上下動の支障とならないよう配置され作動する。温度測定は基板Ｗ表面に接触することなく行なわれなければならない。また、図３に示すように洗浄液Ｌの温度の望ましくない乱れを起こさないために洗浄液Ｌにも接触することなく行なわれる必要がある。よってセンサー部４３１は図３に示すように基板Ｗ上に洗浄液Ｌを保持した状態で洗浄液Ｌ液面に近接した状態で間隙を有するように配置される。洗浄液Ｌの膜厚は洗浄液の種類によって決まってくるとともに、一定量の洗浄液が供給されることに伴い処理毎のバラツキが抑えられる。よって、センサー部４３１と洗浄液Ｌ液面とが接触しないように配置することを可能としている。このように配置することによりセンサー部４３１、４４１は検出した温度値に対して補正値を掛ける事により洗浄液Ｌの液温の状態として後述するように制御部５にて処理を行なう。
【００２７】
センサー部４３１、４４１には非接触温度プローブとして具体的には放射温度計を用いる。放射温度計は洗浄液Ｌ液面から放射されるエネルギーを測定してその物体（基板Ｗの上面に洗浄液Ｌが保持されたもの）の温度を測定するもので、物体の放射する赤外線を検出する赤外線放射温度計を用いる。
【００２８】
図１に示したような構成のポリマー除去洗浄装置１による処理動作を制御する制御部５は、温度検出手段４３、４４と昇降・揺動駆動機構４５と発光体４１とに接続されており、更にスピンモータ２３と、処理液供給手段３の昇降・揺動駆動機構３２と、洗浄液吐出しコントローラ５１を介して開閉制御弁３３に接続されている。制御部５により、基板Ｗの回転数やノズル支持アーム３１と支持アーム４３２の昇降や回転、洗浄液の吐出タイミングや吐出量、発光体４１の光量が統括的に制御されるようになっている。
【００２９】
次に、上記したポリマー除去洗浄装置１を使用して基板Ｗの表面に洗浄液を供給する場合について図３及び図４をも参照して説明する。図１に示すように吐出ノズル３０が基板Ｗの基板回転中心Ｐ１の上方に位置するようにノズル支持アーム３１を揺動・移動し、基板Ｗを回転させつつ洗浄液を供給する。詳細には、カップ２４を下降させた状態で、図示しない基板搬送ロボットにより搬送された基板Ｗをスピンチャック２１上に載置して吸着保持させ、その後に、カップ２４を上昇させ、吐出ノズル３０を図示しない待機ポッド内の待機位置から基板Ｗの上方の洗浄液吐出位置である基板回転中心Ｐ１へ移動させる。そしてスピンモータ２３によってスピンチャック２１に保持されて回転している基板Ｗの表面へ吐出ノズル３０から洗浄液を吐出して、基板Ｗの表面に洗浄液を塗布する。
【００３０】
この際、一般的には図４に示すように最初は時間ｔ１で基板Ｗを低速、例えば９００ｒｐｍ程度の回転数で回転させ、この間に基板Ｗの表面の基板回転中心Ｐ１位置へ洗浄液を吐出し、徐々に回転数を落として時間ｔ２で静止させる。洗浄液が基板Ｗの全面に拡がった時間ｔ３の後で洗浄液の吐出を停止し、この時、表面張力で洗浄液を基板Ｗ全面に盛って保持する。この状態で適切な時間、静止もしくは数回の攪拌の為の回転を行いながら洗浄する。時間ｔ４が経過したなら続いて基板Ｗを高速、例えば３，０００ｒｐｍ程度の回転数（時間ｔ５）で回転させ、これにより、基板Ｗの表面上から洗浄液を振り切り基板Ｗを乾燥させる。尚、基板Ｗの回転を開始し洗浄液を振り切ると同時に純水またはイソプロピルアルコール液等のリンス液を図示しない供給手段により基板Ｗ上に供給し基板Ｗ上の洗浄液を洗浄した後、回転を続けて基板Ｗを乾燥させる。
【００３１】
制御部５による上記洗浄工程の間において、温度調節手段４は以下のように制御される。時間ｔ３において図３に示すように基板Ｗの端縁部に洗浄液Ｌが拡がったタイミングでセンサー部４３１、４４１による検出信号、この時点では洗浄液の液温の検出用として設定されている温度検出手段４３から出力される検出信号に基づいて発光体４１を制御する。具体的に洗浄液液温を一定値に保持する場合は、センサー部４３１からの検出信号が一定値を維持するように発光体４１の発光量の強弱を制御部５により制御する。他方の温度検出手段４４の検出信号は液温の過昇温防止用として洗浄液液温が設定値以上に昇温されたことが検出された際に制御部５が発光体４１の発光を強制的に停止させるように機能する。即ち、上記の構成によれば基板Ｗの全面上に洗浄液Ｌが保持される洗浄工程である時間ｔ３からｔ４までの間、常に洗浄液Ｌは所定温度に維持されるため、安定した均一的なポリマー除去の洗浄処理が行なわれることになる。尚、この時、図３に示すように、ノズル支持アーム３１は基板Ｗ上面より退去されており、発光体３１による洗浄液Ｌの加熱の妨げとはならない。
【００３２】
ここで、高温状態でない洗浄液を洗浄液供給手段３より供給し基板Ｗ上で高温処理を施したい場合は、温度検出手段４３の検出信号が目標の高温値となるまで発光体４１による加熱制御を行なえば良い。発光体４１によれば加熱したい対象に向けて放熱する為、熱伝導効率を有効に行なうことができる。よって、保温効果のみならず昇温効果により加熱制御が行なわれる。具体的に洗浄液を８０〜１００℃にて洗浄工程を実施する場合、洗浄液供給手段３にて洗浄液を予め８０〜１００℃に維持しなくも常温（室温）で供給される洗浄液を基板Ｗ上に供給された時間ｔ２から急速加熱を行ない、８０〜１００℃に昇温させ、その後その液温を維持するようにすればよい。このようにすることで、洗浄液供給手段３において洗浄液の加熱手段を有する必要がなくなるし、洗浄液供給手段３における洗浄液貯留条件を洗浄液に応じて変更する必要は無くなる。
【００３３】
次に図５を参照して参考例に係る基板処理装置を説明する。
図５は、現像工程に適用される基板処理装置の概略構成を示す模式的要部断面図である。この現像処理装置６は、主に基板Ｗの現像処理が行なわれる基板現像部７と、基板現像部７に現像液を供給する現像液供給手段８により構成されているが、各部の構成は図１に示したポリマー除去洗浄装置１と同じ構成要素に関しては、図１で使用した符号と同一の符号を付して、それらについての説明は省略する。
【００３４】
基板現像部７には、ポリマー除去洗浄装置１と同様に基板保持・回転手段２０と、カップ２４とが配設されている。カップ２４の近傍には、現像液（処理液）供給手段８の恒温槽８０が配設されている。恒温槽８０内の後述する現像液の供給系は、昇降・揺動駆動機構３２に保持されたノズル支持アーム３１内に貫挿された現像液供給路８１に接続されている。
【００３５】
また、恒温槽８０内の詳細な構成は、現像液８２が貯留される現像液貯留タンク８３と、吐出ノズル３０と現像液貯留タンク８３とを流路的に接続する現像液供給配管８４、および現像液供給配管８４から分岐され現像液貯留タンク８３に流路的に接続された戻り配管８５から流路構成されている。戻り配管８５には、ドレン排出管２５から分岐したドレン回収管２６が合流させられている。現像液供給配管８４の、戻り配管８５への分岐位置より下流側の位置、および、戻り配管８５の、ドレン回収管２６との合流位置より上流側の位置には、それぞれ開閉制御弁８６、８７が介挿されている。
【００３６】
現像液供給配管８４には、現像液貯留タンク８３と戻り配管８５への分岐位置との間に循環ポンプ９０、インラインヒータ９１、フィルタ９２および流量センサ９３がそれぞれ介挿して設けられている。また、現像液供給配管８４には、インラインヒータ９１の下流側に温度センサ９４が介挿されており、温度センサ９４から出力される検出信号に基づいてインラインヒータ９１を制御し基板現像部７へ送られる現像液の温度を所定温度に保つ温度調節器９５が設けられている。
【００３７】
さらに、現像液貯留タンク８３の内部には図示しない投げ込みヒータが設置されており、その投げ込みヒータにより現像液貯留タンク８３内の現像液８２が加熱される。流量センサ９３から出力される検出信号は、流量監視器９６に入力されて、流量監視器９６により現像液供給配管８４内を流れる現像液の流量が監視される。また、現像液貯留タンク８３の内部には、現像液Ａ、例えばポジ型レジストでは、有機アルカリ現像液を供給するための現像液補充配管９７の先端が連通している。現像液補充配管９７には、開閉制御弁９８が介挿されている。そして、レベルセンサ９９から出力される検出信号に基づいて開閉制御弁９８を制御することにより、現像液補充配管９７を通して現像液貯留タンク８３内へ供給される現像液量を調整されるようになっている。
【００３８】
吐出ノズル３０は、ノズル支持アーム３１内を貫通して配設される現像液供給路８１に連通接続されており、現像液供給路８１は、恒温槽８０内にて開閉制御弁８７を介して現像液供給配管８４に流路接続されている。また、ノズル支持アーム３１は、図５に縦断面図で示すように温調チューブ１００内部に挿通されており、現像液の温度を一定に保つための恒温気体の流路１０１が形成されている。そして、この恒温気体流路１０１は、図示しない気体供給源Ｂに流路接続されており、流路途中に介挿された加熱装置１０２により加熱された恒温気体が温調チューブ１００内へ供給される。そして恒温気体流路１０１を通って先端の吐出ノズル３０の方向へ流れる間に現像液供給路８１内の現像液を、その温度が一定に保たれるように保温した後、吐出ノズル３０の先端開口１０３から基板Ｗに向かって吐出されるようになっている。気体供給源Ｂからは不活性ガスが供給されるのが好ましく、例えば窒素ガスが供給され加熱装置１０２により加熱される。
【００３９】
上記のように構成した現像処理装置１は、現像液供給配管８４から供給される現像液は、恒温槽８０により所定温度に加熱された状態で現像液供給路８１を通って吐出ノズル３０から基板Ｗ面上に供給されるようになる。そして現像処理工程の開始に伴い温調チューブ１００に恒温気体が流入し、現像液が現像液供給路８１によりノズル支持アーム３１を流通する際に熱交換が行なわれて、現像液は一定の温度に維持されるのである。ここでノズル支持アーム３１は恒温気体からの熱交換を効率良く行なうために熱伝導率の良い材質で構成されていることは言うまでもない。
【００４０】
恒温気体は続いて基板Ｗに向けて流出してその周辺雰囲気を置換するとともに基板Ｗ表面に塗布された現像液とも熱交換を行う。よって現像液は温度検出手段４３の検出信号に応じて加熱された恒温気体の供給により、その液温の状態を調節することが可能となる。よって、図５の現像処理装置６においても恒温槽８０より下流側において現像液の液温を常に一定温度に維持可能であり、それは基板Ｗ上に供給された後も同様であり安定した現像処理工程を実施できる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるのもではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、発光体４１の形態は図６に示すように基板Ｗの円周に沿った円形状の発光体４１１を複数配置する構成としても良い。また、発光体４１、４１１は棒状のランプにより構成しているが、複数個の発光素子の集合体によりそれぞれ図２に示す棒状、図６に示す円形状に発光領域が構成されるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、基板Ｗ上面の処理液の液温の状態の調節を基板Ｗに保持された処理液面側から加熱するように構成しているが、基板Ｗの他方面、即ち基板Ｗを介して処理液を加熱するように構成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の基板処理装置よれば、基板保持・回転手段によって保持された基板の表面に供給され保持された処理液は、処理液の供給を停止した状態で、その液温を検出した検出信号に基づいて、基板全面上で保持されている所定時間の間、液温調節手段により所定の一定温度に維持される。従って、基板の処理液保持状態における処理工程中、処理液の液温を所定の一定温度に維持することが可能となり、変動の無い安定した処理が行える。
【００４４】
更に発明の基板処理方法では、基板保持・回転手段に保持され所定の回転数で回転中の基板上に処理液吐出部により処理液を供給する。処理液の供給停止から基板を所定時間静止状態で保持させると共に基板全面上に保持された処理液の液温を所定の一定温度に維持し、この処理工程の後、基板を所定の回転数で回転させ保持された処理液を振り切る。このような基板処理方法によると基板上に処理液を保持した処理工程において液温を維持する為、安定した処理を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態における基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は発光体４１の構成を示す平面概略図である。
【図３】図３は基板上の洗浄液の液温を検出する状態を示す要部模式図である。
【図４】図４は基板保持・回転手段の動作状態を示す速度波形図である。
【図５】図５は参考例に係る基板処理装置の構成を示す模式図である
【図６】図６は発光体の他の構成を示す平面概略図である。
【符号の説明】
１ポリマー除去洗浄装置
２基板洗浄部
２０基板保持・回転手段
３洗浄液供給手段
３０吐出ノズル
３４洗浄液供給路
４液温調節手段
４１発光体
４３、４４温度検出手段
５制御部
６現像処理装置
７基板現像部
８現像液供給手段
８１現像液供給路
１００温調チューブ
１０２加熱装置
Ｗ基板
Ｌ洗浄液
Ｂ現像液

Claims

基板を水平姿勢に保持して鉛直軸周りに回転させる基板保持・回転手段と、
この基板保持・回転手段によって保持された基板の表面に対向するように配置される処理液吐出部と、
この処理液吐出部へ処理液供給路を通して処理液を供給する処理液供給手段と、
この処理液供給手段による処理液の供給を停止し、前記処理液吐出部から基板上に供給された処理液が当該基板の全面上に所定時間保持されている間に、上記基板上に保持されている当該処理液の液温を検出するとともに、この検出信号に基づいて当該基板上に保持されている当該処理液の液温を所定の一定温度に維持する液温調節手段とを含み、
上記液温調節手段は、基板上に保持された処理液を加熱する放射加熱手段と、基板に近接して配置された温度検出手段と、この温度検出手段からの信号に応じて上記放射加熱手段を制御する制御部とを備え、
上記放射加熱手段は、基板と平行に基板から間隔を空けて配置され、基板の処理液保持面の面積に相当する範囲を覆う大きさの発光体よりなり、
上記温度検出手段は、センサー部と、このセンサー部を基板に対して移動させる移動機構とを含む
ことを特徴とする基板処理装置。
基板保持・回転手段に静止状態で保持された基板を所定の回転数で回転させる工程と、
回転中の基板上に処理液吐出部により処理液を供給する工程と、
処理液の供給停止から上記基板保持・回転手段により基板を所定時間静止状態で保持させると共に基板の全面上に処理液が当該所定時間保持されている間に、上記基板上に保持されている当該処理液の液温を検出して、その検出信号に基づいて当該基板上に保持されている当該処理液の液温を所定の一定温度に維持する処理工程と、
この処理工程の後、基板を所定の回転数で回転させ保持された処理液を振り切る工程とを備え、
上記処理工程は、基板上に保持された処理液を放射加熱手段によって加熱する工程と、基板に近接して配置された温度検出手段によって基板上に保持されている処理液の液温を検出する工程と、上記温度検出手段からの信号に応じて上記放射加熱手段を制御する工程とを含み、
上記放射加熱手段によって基板上に保持された処理液を加熱する工程は、基板と平行に基板から間隔を空けて配置され、基板の処理液保持面の面積に相当する範囲を覆う大きさの発光体によって基板上に保持された処理液を加熱する工程を含み、
上記温度検出手段は、センサー部と、このセンサー部を基板に対して移動させる移動機構とを含み、
上記基板上に保持されている処理液の液温を検出する工程は、上記移動機構によって上記センサー部を基板に接近させる工程を含む
ことを特徴とする基板処理方法。