JP4862902B2

JP4862902B2 - 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体

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Publication number: JP4862902B2
Application number: JP2009051388A
Authority: JP
Inventors: 太郎山本; 靖史滝口
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2029-03-04
Also published as: KR101228773B1; TW201103645A; KR20100100643A; JP2010206031A; TWI393591B

Description

本発明は、基板を基板保持部に保持して回転させながら当該基板に対して処理液を供給して処理を行う液処理装置及び液処理方法に関する。

従来、基板にレジストパターンを形成するシステムに用いられる現像装置では、カップの中に設けられた基板保持部であるスピンチャックの上に基板、例えばウエハを吸着保持し、このウエハの表面に現像ノズルから現像液を供給し、その後ウエハを回転させながら洗浄ノズルにより洗浄液を供給して洗浄し、更に振り切り乾燥する一連の工程が行われる。現像液の供給の手法としては、例えば特許文献１に記載されているようにウエハを回転させながら、現像ノズルをウエハの周縁側から中心部側に移動させて現像液をウエハの表面に渦巻状に盛っていく手法が知られている。その後のスピン洗浄時には洗浄液がウエハの外側に飛散することから、ミストがカップ外に飛散して現像処理後のウエハ上に再付着することを防ぐために、カップの上縁はウエハの高さレベルよりも上方側に位置している。

ところで例えば複数のカップに対して現像ノズルを共通化する場合などにおいては、現像ノズルが洗浄ノズルの上を越えて移動する構造を採用することが簡易な構造とするために得策である。この場合現像ノズルの移動機構の一部である昇降用の支柱は、洗浄ノズル、洗浄ノズル用の保持アーム、現像ノズル及び現像ノズル用の保持アームの高さ分を考慮した高さとなる。一方塗布、現像装置では装置の占有面積を抑えるためにレジスト塗布ユニットや現像装置を多段化しており、その段数を稼ぐために１台の装置の天井を低くする要請がある。しかしながら現像ノズルの移動機構の背丈を低くすることには制限があることから、この要請に応えがたく、そこで本発明者はカップ体を分割して上側の上カップが昇降できるように構成し、洗浄ノズルがウエハ上方に移動するときには上カップを下降する装置を検討している。この場合上カップと下カップとの隙間からミストが漏洩しないように両者の係わり部分を嵌合構造とし、ラビリンスを形成することが得策である。図１８は、このような現像装置を示しており、１０１はスピンチャック、１０２はカップ体、１０３は上カップ、１０４は下カップ、１０５は内カップ及び１３３は上開口部である。

ところがこのようなカップ体１０１を備えた現像装置では、次のような問題が発生する。スピン洗浄時にウエハを回転させると、図１８に示すように、ウエハＷ１の回転に引かれて上カップ１０３の上開口部１３３から内部に向けて外気が吸気されるが、カップ体１０２への吸気量はウエハＷ１の回転数が高くなるとその分多くなる。そしてカップ体１０２内の排気量よりも上開口部１３３からの吸気量が多くなると、カップ体１０２の内圧が上昇し、上カップ１０２と下カップ１０３との嵌合部からミストがカップ体の外に漏れだして飛散し、処理済みのウエハＷ１に再付着して現像欠陥の原因になる虞がある。

一方特許文献２には、上カップの下カップと接触する位置に溝部を設け、この溝部にスローリークによって排出された洗浄液を専用の供給管を介して貯留、若しくはこの溝部に上カップの外周面を伝う現像液を貯留して、上カップと下カップとの間を液体で気密にシールする液処理装置が記載されている。しかしながら特許文献２の液処理装置では、ウエハの直径と略同じ長さのスキャンノズルを用いない方法、例えば特許文献１のように現像ノズルをウエハの周縁側から中心部側に移動させて現像液を渦巻状に盛っていく現像装置では、現像液を直接上カップの外周に吐出するため、上カップ１０３に当たった現像液がカップ体１０２の外に飛散する懸念もあるし、高価な現像液も無駄に消費されてしまう。

［特許文献１］特開２００５−２１００５９号公報（段落番号００３０、００３６）
［特許文献２］特開２００５−８５７８２号公報（段落番号００３９、００４８）

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上下に分割されて上側のカップが昇降自在なカップ内にて基板を回転させながら、液処理を行う液処理装置において、上下のカップの間からミストが外部に飛散することを防止できる液処理装置、及びこの液処理装置に関する技術を提供することにある。

液処理装置における第１の発明は、基板を吸着保持し、鉛直軸回りに回転自在な基板保持部と、
この基板保持部に吸着保持されている基板に塗布液または洗浄液である処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部の側方を覆うように設けられ、下側に位置する下カップと、この下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体と、
前記下カップ及び前記上カップの一方のカップに設けられ、前記上カップが上昇したときに他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入しているように全周に亘って形成され、処理液を貯留するための嵌合部と、
前記上カップを上昇させた状態で前記基板を回転させると共に前記処理液をこの基板に供給するときに、前記基板の回転によって振り切られた前記処理液を前記嵌合部内に案内する案内部と、
を備え、
前記嵌合部は、前記上カップの下端を外側に屈曲させることによって形成された溝部であり、前記案内部に案内されて貯留された前記処理液により、前記下カップと前記上カップとの間を気密にシールするためのものであり、
前記案内部は、前記上カップの内周面に上面が開口するように設けられた液受容槽と、前記溝部と前記液受容槽とを接続する連通孔と、を含み、
前記下カップの上端側は、内側下方に屈曲しており、その屈曲端が前記溝部内に嵌入するように構成されていることを特徴とする。
液処理装置における第２の発明は、基板を吸着保持し、鉛直軸回りに回転自在な基板保持部と、
この基板保持部に吸着保持されている基板に現像液を供給する現像液ノズル及び現像液の供給後に洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズルと、
前記基板保持部の側方を覆うように設けられ、下側に位置する下カップと、この下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体と、
前記下カップ及び前記上カップの一方のカップに設けられ、前記上カップが上昇したときに他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入しているように全周に亘って形成され、少なくとも洗浄液を貯留するための嵌合部と、
前記上カップを上昇させた状態で前記基板を回転させると共に前記洗浄液ノズルから洗浄液をこの基板に供給するときに、前記基板の回転によって振り切られた前記洗浄液を前記嵌合部内に案内する案内部と、
を備え、
前記嵌合部は、前記案内部に案内されて貯留された少なくとも洗浄液により、前記下カップと前記上カップとの間を気密にシールするためのものであることを特徴とする。

また第２の発明の液処理装置では、例えば前記嵌合部は、前記上カップの下端を外側に屈曲させることによって形成された溝部であり、前記案内部は、前記上カップの内周面に上面が開口するように設けられた液受容槽と、前記溝部と前記液受容槽とを接続する連通孔と、を含み、前記下カップの上端側は、内側下方に屈曲しており、その屈曲端が前記溝部内に嵌入するように構成されていてもよい。また本発明の液処理装置では、例えば前記嵌合部は、前記下カップに、外面側よりも内面側が低くなるように形成された溝部であり、前記上カップは、その下端が上昇位置及び下降位置の何れに位置していても前記溝部内に嵌入しているように形成され、前記案内部は、前記上カップの内周面であってもよい。本発明の液処理方法は、
基板保持部の側方を囲むように設けられ、下側に位置する下カップとこの下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体を用い、
前記基板保持部に基板を保持させる工程と、
上カップを下降させた状態で、現像液ノズルを基板の上方に位置させる工程と、
その後、前記現像液ノズルから前記基板に現像液を供給する工程と、
次に上カップを下降させた状態で、洗浄液ノズルを、現像液が供給された基板の上方に位置させる工程と、
次いで前記上カップを基板よりも高い位置まで上昇させて、下カップ及び上カップの一方のカップに全周に亘って設けられた嵌合部に他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入する状態を形成する工程と、
次いで前記基板を回転させると共に洗浄液ノズルから洗浄液を当該基板に供給し、基板から振り切られた洗浄液を前記嵌合部に案内して貯留し、これにより上カップと下カップとの間を気密にシールする工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の液処理装置は、
基板保持部の側方を囲むように設けられ、下側に位置する下カップとこの下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体を用い、
前記基板保持部に基板を保持させる工程と、
上カップを下降させた状態で、塗布液または洗浄液である処理液を供給するための処理液ノズルを基板の上方に位置させる工程と、
次いで前記上カップを基板よりも高い位置まで上昇させて、下カップ及び上カップの一方のカップに全周に亘って設けられた嵌合部に他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入する状態を形成する工程と、
次いで前記基板を回転させると共に処理液ノズルから処理液を当該基板に供給し、基板から振り切られた処理液を前記嵌合部に案内して貯留し、これにより上カップと下カップとの間を気密にシールする工程と、を含むことを特徴としている。

本発明の記録媒体は、
基板を基板保持部に吸着保持し、基板を回転させながら処理液を供給して基板の液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上記液処理方法を実行するようにステップ群が構成されている。

本発明によれば、上下に分割されて上側のカップが昇降自在なカップ内にて基板を回転させながら液処理を行う液処理装置において、上カップと下カップの一方のカップに、他方のカップの端部が嵌入する嵌合部を設け、この嵌合部は、上カップを上昇させたときに、回転している基板から振り切られた処理液が貯留するように構成されている。従って、嵌合部に貯留した処理液により下カップと上カップの間が気密にシールされるため、カップ体内の圧力が上昇したとしても、カップの間から処理液のミストがカップ体の外に漏れだすことを防止することができる。そしてカップ内に飛散する処理液を利用しているので、カップの外に液が跳ねて汚すこともない。

本実施形態に係る現像装置の概略を示す平面図である。現像装置の上カップの昇降について説明するための説明図である。液受容槽について説明するための説明図である。液受容槽の配置について説明するための説明図である。ドレインポートと排気口について説明するための説明図である。現像ノズルと洗浄ノズルの駆動部について説明するための斜視図である。本実施形態のウエハの現像方法について説明するための第１の説明図である。本実施形態のウエハの現像方法について説明するための第２の説明図である。本実施形態のウエハの現像方法について説明するための第３の説明図である。第２の実施形態に係る現像装置について説明するための第１の説明図である。第２の実施形態に係る現像装置について説明するための第２の説明図である。他の実施形態に係る現像装置について説明するための第１の説明図である。他の実施形態に係る現像装置について説明するための第２の説明図である。他の実施形態の変形例について説明するための説明図である。本発明の基板加熱装置が組み込まれたレジストパターン形成装置の平面図である。本発明の基板加熱装置が組み込まれたレジストパターン形成装置の斜視図である。本発明の基板加熱装置が組み込まれたレジストパターン形成装置の側面図である。従来の現像装置のカップ体について説明するための平面図である。

本発明の液処理装置を現像装置に適用した実施形態について図１ないし図９を参照して説明する。図１に示すように、現像装置は、基板保持部であるスピンチャック１を備えている。スピンチャック１は、ウエハ（基板）Ｗを水平な状態で吸着保持して鉛直軸回りに回転させる。スピンチャック１の下部には、回転軸を有するチャック駆動部１０が設けられており、回転軸がスピンチャック１の下面中央部に接続されている。そしてスピンチャック１は、チャック駆動部１０の駆動力によって鉛直軸回りに回転する。

スピンチャック１の側方には、スピンチャック１に保持されているウエハＷの側方を囲むカップ体２が設けられている。このカップ体２は、昇降する上カップ３と、現像装置を固定するベース１１に固定される下カップ４から構成されている。そしてカップ体２の内側には内カップ５が設けられている。また現像装置の天井１８には、カップ体２にダウンフローを供給するためのファン装置１９が設けられている。

上カップ３は、円筒部３０と、この円筒部３０の上縁から内側上方に向けて全周に亘って斜めに伸びる傾斜部３１と、円筒部３０の下端側周縁の全周を外側に屈曲し、更に上方に折り曲げて縦断面がコの字型に形成された本発明の嵌合部に相当する溝部３２とを有している。なお図中１６は、上カップ３を昇降させる昇降ユニットである。上カップ３は、下カップ４と内カップ５との間に配置され、ウエハＷから振り切られる現像液や洗浄液が外部に飛散しないようにその内周面で受け止める。

また上カップ３の円筒部３０の内周面における上カップ３の垂直部分には、例えば局所的に液受容槽３４が複数、例えば６個（図４参照）設けられる。この液受容槽３４は、図３に示すように、溝部３２の下面に重ねて固定された水平板３５の内側から上カップ３の中央上方に向けて傾斜板３６を突出させ、さらにこの傾斜板３６の左右両端に、当該傾斜板３６から円筒部３０の内周面に亘って伸びる端板３７設けて構成される。即ち液受容槽３４は、傾斜板３６、端板３７及び円筒部３０の内周面で囲まれた空間に液が貯留されるものである。そして本実施形態では、複数の液受容槽３４によって円筒部３０の内周面に液が略リング状に貯留されることになる。また円筒部３０には、液受容槽３４と溝部３２とを接続する３つの貫通孔３８が形成されている。そして本実施形態では本発明の案内部を液受容槽３４と貫通孔３８とによって構成している。

なお本実施形態では、液受容槽３４を６個設けているが、本発明の実施の形態としては、１個の液受容槽を上カップ３の任意の位置に一箇所設けるようにしてもよいし、また傾斜板が、上カップ３の内周面の全周に亘って設けられるような１つの液受容槽を設けてもよい。更にまた本発明の実施の形態としては、複数例えば３個の液受容層を上カップの内側に１２０度間隔で均等に設けてもよいし、４個の液受容槽を上カップの内側に９０度間隔で均等に設けてもよい。また２個の液受容槽を上カップの内側にウエハを挟んで対向するように設けてもよいし、図４に示す液受容槽３４より小さい液受容槽を、例えば１６個上カップの内側に設けてもよい。また図１では、説明の便宜上、上カップの一方の側部にのみ液受容槽３４を示し、他方の側部では液受容層３４の設けられていない部分を示している。

下カップ４は、鉛直方向に伸びる外壁４０と、外壁４０の下端側周縁の全周から内側中央に向けて水平に伸びる底部４１と、外壁４０の上部内周面の全周から内側に向けて突出し、更に下方に折り曲げて縦断面が逆コの字型に形成された屈曲部４２とを有している。この屈曲部４２は、上カップ３の溝部３２と嵌合するように形成されており、溝部３２に対する被嵌合部であると言える。

そして上カップ３は、上昇して上方位置で停止したときは、ウエハＷから振り切られる現像液や洗浄液を外部に飛散しないようにその内周面で受け止め、また降下して下方位置で停止したときは、後述する現像液ノズル１４や洗浄液ノズル１５の移動領域と干渉しないように形成されている。また上カップ３が上方位置で停止しているときに屈曲部４２と溝部３２とが嵌合するようにカップ体２は形成されている。なお上カップ３が上方位置で停止している状態を図１に示し、上カップ４が下方位置で停止している状態を図２に示す。

内カップ５は、下カップ４の底部４１の内周端から起立する起立壁５０と、起立壁５０の上縁から外側上方に向けて斜めに伸び、更に頂部から外側下方に向けて斜めに伸びる２つの傾斜面からなる山型部と、山型部の端部から鉛直下方向に伸びる垂直ガイド部５１とを有している。この起立壁５０の内側の空間には、既述のチャック駆動部１０や、昇降ピン１２及びピン支持部１３等が配置される。また山型部の頂部は、スピンチャック１に保持されているウエハＷの下面周端部と対向する位置に形成される。そして山型部の外側の傾斜面５２及び垂直ガイド部５１の外周面と、内カップ３の円筒部３０及び傾斜部３１との間には環状空間が形成される。

また下カップ４の底部４１には、カップ体２内の廃液を排出するためのドレインポート４３と、カップ体２内を排気するための排気口４４が設けられている。このドレインポート４３と排気口４４とは、図５に示すように、ドレインポート４３はカップ体２の中心からみて点対称となるようにカップ体２の両端に設けられており、ドレインポート４３の並んでいる方向を左右方向とすると、中心点からみて前方向に排気口４４が設けられているが、図１では説明の便宜上ドレインポート４３と排気口４４とを並べて示している。

現像装置は、図６に示すようにウエハＷに現像液を供給する現像液ノズル１４と、ウエハＷに洗浄液を供給する洗浄液ノズル１５とを備えている。現像液ノズル１４には現像液貯留部と流量調整部等を含む現像液供給部２１（図１参照）が接続され、現像液ノズル駆動部２３が備えられている。また洗浄液ノズル１５には洗浄液貯留部と流量調整部等を含む洗浄液供給部２２（図１参照）が接続され、洗浄液ノズル駆動部２４が備えられている。本実施形態の現像装置は、例えばカップ体２を３つ備えており、洗浄液ノズル１５は各カップ体２につき１つ設けられている。これに対し現像液ノズル１４は共通化されており、現像液ノズル駆動部２３は、洗浄液ノズル駆動部２４を乗り越えるようにして、現像液ノズル１４を各カップ体２の上方へと移動させる。

また現像装置には、この現像装置を制御する制御部２６が設けられている。制御部２６は、例えばコンピュータからなり、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部の他に、現像処理を行うためのプログラム等を備えている。このプログラムには、搬入されたウエハＷをスピンチャック１で保持し、現像処理を行った後、洗浄処理と乾燥処理を行い、その後ウエハＷを現像装置から搬出するまでのウエハＷの搬送スケジュールや一連の各部の動作を制御するようにステップ群が組まれている。これらのプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ハードディスクなどの記憶媒体に格納されて制御部２６にインストールされる。

次に本実施形態の現像装置で行われる現像工程の一連の流れについて簡単に説明する。まず図７に示すようにレジスト膜が形成され、露光されたウエハＷが、搬送アーム２０によりカップ体２の上方に搬送され、昇降ピン１２との協働作用によりスピンチャック１に受け渡されて吸着保持される（図８参照）。なおウエハＷを搬送アーム２０とスピンチャック１との間で受け渡すときは、上カップ３は下方位置に停止している。

次に図８に示すように上カップ３を上方位置へと上昇させ、現像液ノズル１４をウエハＷの周縁部の上方領域へと移動させるときに、ウエハＷを例えば５００ｒｐｍで回転させる。そして現像液ノズル１４から現像液を吐出させながら、現像液の吐出位置がウエハＷの周縁部から中心部へ移動するように現像液ノズル１４を現像液ノズル駆動部２３により移動させ、これにより現像液をウエハＷの表面に渦巻状に盛っていく。更にウエハＷの中心部に現像液を吐出し続けて遠心力で現像液を伸ばしながら現像液層Ｇを形成する。続いて上カップ３が降下し、現像液ノズル１４がウエハＷ上から後退し、洗浄液ノズル１５がウエハＷの上方中央部に移動する。

次いで、図９に示すように上カップ３が上方位置に移動し、ウエハＷを現像液の供給時と同じ回転速度（例えば５００ｒｐｍ）で回転させながら、洗浄液ノズル１５から洗浄液をウエハＷに供給する。供給された洗浄液は、遠心力によってウエハＷの中心から周縁部へ向けて広がるように流れていき、ウエハＷの上面に行き渡る。そしてこの洗浄液によって現像液が洗い流される。

またウエハＷの周縁からは、現像液を含んだ洗浄液が上述した環状空間に向けて飛散する。この飛散した洗浄液の一部は、直接、若しくは上カップ３の内周面を伝って液受容槽３４へと流入して貯留され、貯留された洗浄液は、貫通孔３８を介して溝部３２へと流入する。従って溝部３２へと流入する洗浄液は液受容槽３４と貫通孔３８とに案内されて流入することになり、洗浄液によって溝部３２が満たされると溝部３２とこの溝部３２に嵌入している屈曲部４２との間に洗浄液のシールが形成される。なお溝部３２に余剰に流入した洗浄液は、溝部３２から溢れて下カップ４の底部４１に流れ、ドレインポート４３へと流入する。

ウエハＷの洗浄が終了すると、洗浄液の供給を停止し、ウエハＷを高速、例えば２０００ｒｐｍで回転させてウエハＷ上に残存している現像液と洗浄液とを振り切り乾燥させる。このときウエハＷの回転数が高くなるため従来と同様にカップ体２内の圧力が上昇する（図１８参照）が、本実施形態では、上カップ３と下カップ４との間に洗浄液によるシールが形成されているので、例えカップ体２内の圧力が高くなったとしても、このシールによって上カップ３と下カップ４との間から気流が流出しなくなり、ミストが漏れ出すことが防止される。そしてウエハＷが乾燥すると、ウエハＷの回転を停止し、その後図７で説明したウエハＷを搬入するのとは逆の手順で、ウエハＷを搬送アーム２０に受け渡し、ウエハＷを現像装置から搬出することによって現像工程が終了する。

本実施形態によれば、上下に分割されて上カップ３が昇降自在なカップ体２内でウエハＷを回転させながら現像処理を行う現像装置において、上カップ３に溝部３２を設けると共に下カップ４に溝部３２の被嵌合部となる屈曲部４２を設ける。そして溝部３２に液受容槽３４を設けて、上カップ３を上昇させたときに回転しているウエハＷから振り切られた現像液を含む洗浄液を液受容槽３４に貯留し、この貯留した洗浄液を溝部３２に供給して、溝部３２に洗浄液を貯留する。従って溝部３２に貯留した洗浄液により上カップ３と下カップ４の間が気密にシールされるため、例えカップ体２内の圧力が上昇したとしても、カップ体２の間から洗浄液のミストがカップ体２の外に漏れだすことを防止することができる。そしてカップ体２内に飛散する洗浄液を利用しているので、カップ体２の外に液が跳ねて汚すこともない。

なおカップ体２内の排気量を多くすれば、カップ間のシールが無くとも、ミストが外部に流出し難くなるが、スピン処理を行うカップが複数用いられており、半導体製造工場内の排気量が不足気味と言われている現在の状況下では、排気量を抑えながらミストの流出を抑える手法が有効である。

［第２の実施形態］
本発明の液処理装置を現像装置に適用した実施形態としては、次の図１０、図１１に示す現像装置であってもよい。この現像装置は、カップ体６の構造が第１の実施形態と異なる点を除いては、第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と同一部分または相当部分には、同一の符号を付して説明する。

カップ体６は、昇降する上カップ６０と、現像装置を固定するベース１１に固定される下カップ６１から構成されている。上カップ６０は、円筒部６２と、この円筒部６２の上縁から内側上方に向けて全周に亘って斜めに伸びる傾斜部６３とを有している。そして上カップ６０には、第１の実施形態と異なり溝部が設けられていない。一方下カップ６１は、鉛直方向に伸びる外壁６４と、外壁６４の下端側周縁の全周から内側中央に向けて水平に伸びる底部６５と、外壁６４の下部内周面の全周から内側に向けて突出し、更に上方に折り曲げて縦断面がＬ字形状になるＬ字部材６６とを有している。そしてＬ字部材６６と外壁６４の間には溝部６７が形成され、溝部６７に上カップ６０の円筒部６２が嵌合してカップ体６が構成される。

従って本実施形態では、上カップ６０の円筒部６２が被嵌合部となり、下カップ６１の溝部６７が嵌合部となる。なおＬ字部材６６の先端は、外壁６４の上端より高さレベルが低くなるように形成され、溝部６７から溢れた洗浄液は下カップ６１内に流れるように形成されている。そしてＬ字部材６６の先端は、上カップ６０が下方位置で停止しているとき（図１０参照）に、上カップ６０の内周面に干渉しない位置まで伸びている。またカップ体６は、上カップ６０が下方位置に停止している状態（図１０参照）及び上カップ６０が上方位置に停止している状態（図１１参照）、どちらの状態にあっても円筒部６２と溝部６７とが常に嵌入しているように形成されている。これにより上カップ６０と下カップ６１との間には、確実に洗浄液によるシールが形成されるようになっている。

このようなカップ体６であっても、図１１に示すように、上カップ６を上方位置に停止させた状態で、ウエハＷから振り切られた洗浄液を上カップ６０の内周面と溝部６７の先端上面とで案内して溝部６７に流入させ、溝部６７に洗浄液を貯留することができる。そして溝部６７に貯留した洗浄液で嵌合している円筒部６２と溝部６７との間に洗浄液によるシールを形成することができる。従って第１の実施形態と同様に、カップ体６の間から洗浄液のミストが、外に漏れだすことを防止することができ、カップ体６内に飛散する洗浄液を利用しているので、カップ体６の外に液が跳ねて装置を汚すこともない。

特に本実施形態においては、内カップ６０の全周方向から洗浄液を溝部６７に供給することができるので、溝部６７に対する単位時間当たりの洗浄液の供給量を増やすことが可能となる。なお本実施形態では、外壁６４とＬ字部材６６とを一体で形成しているが、本発明の実施形態はこれに限定されず、個別の部材して形成し、Ｌ字部材を外壁に取り付けるようにしてもよい。

［他の実施形態］
本発明の液処理装置を現像装置に適用した実施形態としては、次の図１２ないし図１４に示す現像装置であってもよい。この現像装置は、カップ体７の上カップ３の上部に現像液受け部７０が設けられており、現像液ノズル１４の代わりに、特許文献２のようにウエハの直径と略同じ長さのスキャンノズル１４ａが設けられている点を除いては、第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と同一部分または相当部分には、同一の符号を付して説明する。

このような実施形態の現像装置では、図１２に示すように上カップ３を下方位置に停止させた状態で、スキャンノズル１４ａを現像液受け部７０の上方で走査させ、現像液ノズル１４ａから現像液を吐出してウエハＷの上に現像液層Ｇを形成する。そして図１３に示すように、洗浄液ノズル１５をウエハＷの上方中央部に移動させ、上カップ３を上方位置に停止させて洗浄液を供給し、ウエハＷを洗浄する。

このような現像装置においても、第１の実施形態と同様に、飛散した洗浄液を液受容槽３４と貫通孔３８を介して溝部３２へと流入させ、溝部３２に洗浄液を貯留させてこの溝部３２に嵌入している屈曲部４２との間に洗浄液のシールが形成することができ、カップ体７の間から洗浄液のミストが外に漏れだすことを防止することができる。さらにカップ体７内に飛散する洗浄液を利用しているので、カップ体７の外に液が跳ねて装置を汚すこともない。

なおスキャンノズル１４ａで現像液を供給する場合には、図１４に示すように、特許文献２と同様に現像液受け部７０に現像液導入孔７１を形成して、現像液受け部７０に吐出された現像液を、現像液導入孔７１と上カップ３の外周面とを介して溝部３２へと案内するようにして、上カップ３の外側と内側両方から溝部３２に液を供給するようにしてもよい。

次に本発明の適用例である、本実施形態の現像装置が組み込まれた塗布、現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成システムの一例について簡単に説明する。図１５ないし図１７に示すように、本実施形態のレジストパターン形成システム４００は、キャリア載置ブロックＢ１、処理ブロックＢ２、インターフェイスブロックＢ３、露光装置Ｂ４を備えている。キャリア載置ブロックＢ１は、載置部４１０上に載置された密閉型のキャリアＣ１から受け渡しアームＡ１がウエハＷを取り出して、隣接する処理ブロックＢ２に受け渡すと共に、受け渡しアームＡ１によって処理ブロックＢ２にて処理された処理済みのウエハＷを受け取りキャリアＣ１に戻すように構成されている。

処理ブロックＢ２は、図１６に示すように、この例では現像処理を行うための現像領域であるＤＥＶ層、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行う反射防止膜の塗布領域であるＢＣＴ層、レジスト液の塗布処理を行う塗布領域であるＣＯＴ層及びレジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行う反射防止膜の塗布領域であるＴＣＴ層を備えており、各領域を下から順に積層して階層化することによって処理ブロックＢ２は構成されている。

ＢＣＴ層と、ＴＣＴ層とは、各々反射防止膜を形成するためのレジスト液をスピンコーティングにより塗布する液処理ユニットと、この液処理ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱、冷却系の処理ユニット群と、各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ２、Ａ４とを備えている。ＣＯＴ層は、レジスト膜を形成するためのレジスト液をスピンコーティングにより塗布する塗布装置と、この塗布装置にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための処理ユニット群と、疎水化処理を行う疎水化処理ユニットと、各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ３とを備えている。

またＤＥＶ層は、例えば一つのＤＥＶ層内に２段積層された、本発明の実施形態に係る現像装置と、この現像装置にウエハＷを搬送する搬送アームＡ５とを備えている。そして処理ブロックＢ２には、図１５及び図１７に示すように棚ユニットＵ１と、棚ユニットＵ１の各部同士の間でウエハＷを搬送する昇降自在な受け渡しアームＡ６とが配設されている。処置ブロックＢ２の奥側には、インターフェイスブロックＢ３を介して露光装置Ｂ４が接続されている。処理ブロックＢ２とインターフェイスブロックＢ３とは、棚ユニットＵ２を介して接続されており、インターフェイスブロックＢ３には、昇降自在かつ鉛直軸回りに回転自在でかつ進退自在に構成された移載アームＡ７と、基板洗浄装置ＳＲＳ等が設けられている。

このようなレジストパターン形成システムにおける塗布、現像工程が行われるウエハＷの流れは次の通りとなる。図１７に示すように、まずキャリア載置ブロックＢ１のキャリアＣ１に積載されているウエハＷを、受け渡しアームＡ１により棚ユニットＵ１の処理ブロックＢ２のＢＣＴ層に対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に搬送する。次いでウエハＷは受け渡しユニットＣＰＬ２から受け渡しユニットＣＰＬ３→搬送アームＡ３→ＣＯＴ層へと搬送され、疎水化処理ユニットにてウエハＷの表面が疎水化された後、塗布装置にてレジスト膜が形成される。レジスト膜形成後のウエハＷは、搬送アームＡ３により棚ユニットＵ１のＢＦ３に受け渡される。

その後ウエハＷは、受け渡しユニットＢＦ３→受け渡しアームＡ６（図１６参照）→受け渡しユニットＣＰＬ４を介してＴＣＴ層に受け渡され、レジスト膜の上に反射防止膜が形成された後、受け渡しユニットＴＲＳ４に受け渡される。なおレジスト膜の上の反射防止膜を形成しない場合や、ウエハＷに対して疎水化処理を行う代わりに、ＢＣＴ層にて反射防止膜が形成される場合もある。

またＤＥＶ層内の上部には、棚ユニットＵ１に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ２に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＥが設けられている。レジスト膜が形成されたウエハＷは、受け渡しアームＡ６により受け渡しユニットＢＦ３、ＴＲＳ４を介して受け渡しユニットＣＰＬ１１に受け渡され、シャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＣＰＬ１２を介してインターフェィスブロックＢ３に搬送される。なお図１７中のＣＰＬが付されている受け渡しユニットは、複数枚のウエハＷを載置可能なバッファユニットを兼ねている。

次にウエハＷは移載アームＡ７により基板洗浄装置ＳＲＳへと搬送されて洗浄され、その後露光装置Ｂ４に搬送されて露光処理が行われる。その後ウエハＷは処理ブロックＢ２に戻されてＤＥＶ層にて現像処理が行われ、搬送アームＡ５により棚ユニットＵ１における受け渡しアームＡ１のアクセス範囲の受け渡し台に搬送される。そして受け渡しアームＡ１を介してキャリアＣ１へと戻される。なお図１５においてＭ１は、各々加熱部冷却部等を積層した処理ユニット群である。

以上の工程により、このレジストパターン形成システム４００ではウエハＷにレジストパターンを形成する。そしてこのレジストパターン形成システム４００では、本実施形態の現像装置を備えたことにより、カップ体２内の現像液やリンス液のミストが、現像装置外、つまりレジストパターン形成システム４００内に飛散することを防止して、レジストパターン形成処理を良好な状態で行うことが可能となる。

１スピンチャック
２カップ体
３上カップ
４下カップ
５内カップ
１４現像液ノズル
１５洗浄液ノズル
１６昇降ユニット
１８天井
２１現像液供給部
２２洗浄液供給部
２３現像液ノズル駆動部
２４洗浄液ノズル駆動部
３０円筒部
３１傾斜部
３２溝部
３４液受容槽
３５水平板
３６傾斜部
３７端板
３８貫通孔
４０外壁
４２屈曲部
５１垂直ガイド部
５２傾斜面
Ｇ現像液層
Ｗ、Ｗ１ウエハ

Claims

基板を吸着保持し、鉛直軸回りに回転自在な基板保持部と、
この基板保持部に吸着保持されている基板に塗布液または洗浄液である処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部の側方を覆うように設けられ、下側に位置する下カップと、この下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体と、
前記下カップ及び前記上カップの一方のカップに設けられ、前記上カップが上昇したときに他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入しているように全周に亘って形成され、処理液を貯留するための嵌合部と、
前記上カップを上昇させた状態で前記基板を回転させると共に前記処理液をこの基板に供給するときに、前記基板の回転によって振り切られた前記処理液を前記嵌合部内に案内する案内部と、
を備え、
前記嵌合部は、前記上カップの下端を外側に屈曲させることによって形成された溝部であり、前記案内部に案内されて貯留された前記処理液により、前記下カップと前記上カップとの間を気密にシールするためのものであり、
前記案内部は、前記上カップの内周面に上面が開口するように設けられた液受容槽と、前記溝部と前記液受容槽とを接続する連通孔と、を含み、
前記下カップの上端側は、内側下方に屈曲しており、その屈曲端が前記溝部内に嵌入するように構成されていることを特徴とする液処理装置。
基板を吸着保持し、鉛直軸回りに回転自在な基板保持部と、
この基板保持部に吸着保持されている基板に現像液を供給する現像液ノズル及び現像液の供給後に洗浄液を基板に供給する洗浄液ノズルと、
前記基板保持部の側方を覆うように設けられ、下側に位置する下カップと、この下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体と、
前記下カップ及び前記上カップの一方のカップに設けられ、前記上カップが上昇したときに他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入しているように全周に亘って形成され、少なくとも洗浄液を貯留するための嵌合部と、
前記上カップを上昇させた状態で前記基板を回転させると共に前記洗浄液ノズルから洗浄液をこの基板に供給するときに、前記基板の回転によって振り切られた前記洗浄液を前記嵌合部内に案内する案内部と、
を備え、
前記嵌合部は、前記案内部に案内されて貯留された少なくとも洗浄液により、前記下カップと前記上カップとの間を気密にシールするためのものであることを特徴とする液処理装置。
前記嵌合部は、前記下カップに、外面側よりも内面側が低くなるように形成された溝部であり、
前記上カップは、その下端が上昇位置及び下降位置の何れに位置していても前記溝部内に嵌入しているように形成され、
前記案内部は、前記上カップの内周面であることを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
基板保持部の側方を囲むように設けられ、下側に位置する下カップとこの下カップの上側に位置し、昇降自在な上カップとを組み合わせて構成されたカップ体を用い、
前記基板保持部に基板を保持させる工程と、
上カップを下降させた状態で、現像液ノズルを基板の上方に位置させる工程と、
その後、前記現像液ノズルから前記基板に現像液を供給する工程と、
次に上カップを下降させた状態で、洗浄液ノズルを、現像液が供給された基板の上方に位置させる工程と、
次いで前記上カップを基板よりも高い位置まで上昇させて、下カップ及び上カップの一方のカップに全周に亘って設けられた嵌合部に他方のカップの一端側の周縁が上方側から嵌入する状態を形成する工程と、
次いで前記基板を回転させると共に洗浄液ノズルから洗浄液を当該基板に供給し、基板から振り切られた洗浄液を前記嵌合部に案内して貯留し、これにより上カップと下カップとの間を気密にシールする工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
基板を基板保持部に吸着保持し、基板を回転させながら処理液を供給して基板の液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項４に記載の液処理方法を実行するようにステップ群が構成されていることを特徴とする記憶媒体。