JP4924187B2

JP4924187B2 - 現像装置、現像方法及び塗布、現像装置並びに記憶媒体

Info

Publication number: JP4924187B2
Application number: JP2007119506A
Authority: JP
Inventors: 伸明松岡
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: US20080267619A1; KR101176249B1; US7828488B2; KR20080096438A; JP2008277557A

Description

本発明は、表面にレジストが塗布され、さらに露光された後の基板例えば半導体ウエハＷやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等に対して現像処理を行う現像装置、現像方法及び塗布、現像装置並びに記憶媒体に関する。

半導体デバイスやＬＣＤ基板の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により、基板に対してレジストパターンの形成が行なわれている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板に、レジスト液を塗布して当該ウエハの表面に液膜を形成し、フォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行なうことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われている。このような処理は、一般にレジスト液の塗布や現像を行う塗布、現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成装置を用いて行われる。

従来の現像装置としては、例えば図１２に示すような装置が用いられる。この装置は、昇降自在及び回転自在に構成されたスピンチャック１上にウエハＷを水平に保持し、このウエハＷの上方側に例えば細孔の吐出孔を有する現像液ノズル１１を備えて構成される。図中１２はカップ体、１３は液受け部、１４はドレイン排出口である（特許文献１参照）。そして例えばウエハＷを鉛直軸周りに回転させると共に、現像液ノズル１１から現像液を吐出しながらウエハＷの回転半径方向に当該現像液ノズル１１を移動させることにより、ウエハＷの表面に螺旋状に現像液を液盛りし、そしてウエハＷの表面に現像液を液盛りした状態で所定の現像時間例えば６０秒が経過するまで静止現像を行った後、リンス液ノズル１５からウエハＷの中央にリンス液例えば純水を供給する。これにより現像液に対して不溶解性の部位のレジストが残って所定のレジストパターンを得ることが知られている（特許文献２等参照）。

またウエハＷの直径をカバーする長さの吐出孔を有する現像液ノズルを用い、この現像液ノズルからウエハＷ表面に現像液を供給すると共に、ウエハＷを鉛直軸周りに半回転させることによって現像液を液盛りする構成や、ウエハＷの直径をカバーする長さの吐出孔を有する現像液ノズルを用い、この現像液ノズルからウエハＷ表面に現像液を供給すると共に、この現像液ノズルとウエハＷとを相対的に水平方向に移動させることによって現像液を液盛りする構成等も知られている。

ところで上述の現像装置が組み込まれる塗布、現像装置のスループットを高めるために、現像装置においてもさらなる高スループットが求められている。これに対応するためにはウエハＷの現像処理やリンス液による洗浄処理以外の作業時間（オーバーヘッドタイム）をさらに削減することが必要であり、このためには基板搬送手段による現像装置に対する処理前のウエハＷの受け渡しと処理後のウエハＷの受け取りとの時間を短縮することも有効であると考えられるが、上述の特許文献１及び特許文献２にはこの点については何ら言及されていない。

特開２００６−６００８４号公報特開平７−２０３３０２号公報

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、現像装置においてスループットの向上を図ることができる技術を提供することにある。

このため本発明の現像装置は、塗布液が表面に塗布され、露光された後の基板を現像するための、基板搬送手段により基板が搬送される現像装置において、
水平軸のまわりに回動し、回動軸が互いに平行になるように前後に配置された一対の第１の回動体と、
これら第１の回動体の間に架け渡されて第１の周回軌道に沿って移動し、その上に載置された基板の搬送路を形成する搬送路部材と、
前記搬送路の上流端に設けられ、前記基板搬送手段と搬送路部材との間で基板の受け渡しを行なうための搬入用受け渡し部と、
前記搬送路の下流端に設けられ、前記基板搬送手段と搬送路部材との間で基板の受け渡しを行なうための搬出用受け渡し部と、
前記搬送路の上流端と下流端との間に、当該搬送路に沿って上流側から順に割り当てられた現像領域、洗浄領域及び乾燥領域と、
前記現像領域、洗浄領域及び乾燥領域に夫々設けられた、基板に現像液を供給するための現像液ノズル、基板に洗浄液を供給するための洗浄液ノズル及び、基板に気体を供給して基板を乾燥するためのガスノズルと、
水平軸のまわりに回動し、回動軸が互いに平行になるように前後に配置された一対の第２の回動体と、
これら第２の回動体の間に架け渡されて第２の周回軌道に沿って移動する、無端ベルト状のメッシュ体と、を備え、
前記搬送路部材は、前記回動軸と平行に伸び、その上に基板が載置される複数の棒状の搬送部材と、この搬送部材の両端に接続され、前記第１の周回軌道に沿って移動する一対のタイミングベルトと、を備え、
前記メッシュ体は、前記現像領域、洗浄領域及び乾燥領域に亘って、前記搬送路上の基板の移動領域と、前記現像ノズル、洗浄液ノズル及びガスノズルと、の間を基板の移動と同期して移動するように構成されていることを特徴とする。

また前記タイミングベルトを前記周回軌道に沿って移動させるために、前記一対の回動体の少なくとも一方を回転駆動させるためのモータを備えるように構成してもよい。

また前記搬送路部材のタイミングベルトは、少なくともその外表面に、Ｎ極とＳ極とが交互に配列される電磁石が設けられるものとして構成し、前記タイミングベルトを前記周回軌道に沿って移動させるための、Ｎ極とＳ極とが交互に配列されると共に磁性の切り替えが行われる駆動電磁石を備えるように構成してもよく、このような構成では電磁石の反発作用により前記タイミングベルトは駆動電磁石により非接触で駆動される。前記搬送路にある基板と現像ノズルとの間に、基板の移動と同期して移動するメッシュ状の布状体が設けるように構成してもよい。

また本発明の塗布、現像装置は、複数の基板を収納したキャリアが搬入出されるキャリアブロックと、前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、基板を加熱する加熱部と、加熱された基板を冷却する冷却部と、露光後の基板を現像する現像処理部と、を含む処理ブロックと、この処理ブロックと露光装置との間で基板の受け渡しを行なうインターフェース部と、を備えた塗布、現像装置において、前記現像処理部として、前記現像装置を用いることを特徴とする。

また本発明の現像方法は、基板搬送手段により基板が搬送される現像装置にて、塗布液が表面に塗布され、露光された後の基板を現像する現像方法において、
請求項１に記載された現像装置を用い、
前記搬送路の上流端に設けられた搬入用受け渡し部において、前記基板搬送手段から前記搬送路部材に基板を受け渡す工程と、
次いで前記搬送路部材を下流側に移動させ、前記基板を移動させながらかつ現像ノズルと基板との間にて当該基板の移動と同期してメッシュ体を移動させながら、現像ノズルから基板に対して現像液を供給する工程と、
次いで前記搬送路部材により基板を下流側に移動させ、前記基板を移動させながらかつ洗浄液ノズルと基板との間にて当該基板の移動と同期してメッシュ体を移動させながら、この基板に対して洗浄液を供給する工程と、
次いで前記搬送路部材により基板を下流側に移動させ、前記基板を移動させながらかつガスノズルと基板との間にて当該基板の移動と同期してメッシュ体を移動させながらこの基板に対して乾燥ガスを吹き付ける工程と、
次いで前記搬送路部材により基板を搬送路の下流端に設けられた搬出用受け渡し部に移動させ、前記搬送路部材から前記基板搬送手段に基板を受け渡す工程と、
次いで基板が載置されていない搬送路部材を、前記搬出用受け渡し部から搬入用受け渡し部に戻るように前記周回軌道に沿って移動させる工程と、を含むことを特徴とする。

また本発明の記憶媒体は、塗布液が表面に塗布され、露光された後の基板を現像するための現像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、
前記プログラムは、前記現像方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。

本発明によれば、基板搬送手段から搬入用受け渡し部に基板を順次受け渡し、この基板を搬送路に沿って順次下流側に移動させ、この移動の間に、当該基板に対して、現像液の供給処理と基板の洗浄処理と基板の乾燥処理とを行ない、こうして全ての処理が終了した基板を順次搬出用受け渡し部を介して前記基板搬送手段に受け渡している。このため本発明の現像装置では、基板に対して流れ作業状態で現像処理を行うことができ、複数の基板に対して現像処理を途切れることなく連続して行うことができるため、スループットの向上を図ることができる。また１つの現像装置に対しては前記基板搬送手段によりアクセスされる箇所は、搬入用受け渡し部と搬出用受け渡し部との２箇所であるため、基板搬送手段の負荷が軽減され、スループットの向上を図ることができる。

本発明の現像装置の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、前記装置の一実施の形態の概略斜視図を示し、図２は同平面図、図３は同側面図である。この現像装置は、ウエハＷに対して現像処理を行うための処理領域２と、この処理領域２の長さ方向の一方側に設けられた搬入用受け渡し部３１と、前記処理領域２の長さ方向の他方側に設けられた搬出用受け渡し部３２と、を備えている。

前記処理領域２は、例えばその長さ方向（図中Ｙ方向）の大きさは、複数枚例えば３枚のウエハＷが長さ方向に配列できる程度に設定され、その幅方向（図中Ｘ方向）の大きさは、例えば１枚のウエハＷに対して現像処理を行なうために適した大きさに設定されている。この処理領域２は、前記搬入用受け渡し部３１を上流側、前記搬出用受け渡し部３２を下流側とすると、上流側から下流側に向かって、現像領域２１と洗浄領域２２と乾燥領域２３とをこの順序で備えている。これら現像領域２１と洗浄領域２２と乾燥領域２３は、その長さ方向の大きさが、夫々例えば１枚のウエハＷが配置される程度に設定されている。

そしてウエハＷは、搬送路部材４の上に載置されて、前記処理領域２内を前記上流側から下流側に搬送されるように構成されている。前記搬送路部材４は、水平軸のまわりに回動し、回動軸が互いに平行になるように前後に配置された一対の回動体４１，４２の間に架け渡されて周回軌道に沿って移動するように構成され、こうしてウエハＷの搬送路を形成するものである。具体的には、搬送路部材４は、前記回動軸と平行に伸び、その上にウエハＷが載置される複数の棒状の搬送部材５と、前記搬送部材５の両端に接続され、前記周回軌道に沿って移動する一対のタイミングベルト４３，４３とを備えており、前記タイミングベルト４３，４３は前記回動体４１，４２の間に巻き掛けられている。

前記搬送部材５は、例えば図４に示すように、断面が円形状あるいは三角形などの多角形状に形成されたセラミック製あるいはポリテトラフルオロエチレン等の樹脂製の棒状体により構成されている。その長さは、例えば図に示すように、処理領域２の幅方向の長さをカバーする程度に設定され、その断面の大きさは、例えば断面が円形状である場合には、直径が７ｍｍ度に設定されている。この例では、ウエハＷの裏面側周縁部が前記２本の搬送部材５に支持されるようになっている。

また搬送部材５には、例えばポリテトラフルオロエチレン等の樹脂により構成された基板ガイド５１が設けられており、外部の基板搬送手段３３（図６参照）から搬送部材５にウエハＷが受け渡されるときには、この基板ガイド５１がウエハＷの外縁近傍に位置し、ウエハＷの位置ずれを防止した状態で受け渡されるようになっている。さらに搬送部材５には、例えばポリテトラフルオロエチレン等の樹脂により構成されたプロキシミティ部材５２が設けられており、これによりウエハＷは、搬送部材５から例えば２ｍｍ程度の僅かに浮上した状態で保持されるようになっている。

前記一対の回動体４１，４２は、それらの回動軸が、処理領域２の幅方向に互いに平行に伸びるように設けられている。これら回動体４１，４２の長さは処理領域２の幅方向の長さをカバーする程度に設定され、一方の回動体４１が前記搬入用受け渡し部３１の上流側に位置し、他方の回動体４２が前記搬出用受け渡し部３２の下流側に位置するように、互いに処理領域２を挟んで対向するように夫々設けられている。こうして前記搬入用受け渡し部３１は、搬送路部材４により形成された搬送路の上流端に設けられ、搬出用受け渡し部３２は前記搬送路の下流端に設けられることになる。

前記回動体４１は、例えば図１及び図２に示すように、モータＭ１により回転駆動される駆動プーリよりなり、前記回動体４２は従動プーリよりなる。そして回動体４１，４２の長さ方向の両端には、夫々タイミングベルト４３，４３が巻き掛けられ、このタイミングベルト４３，４３に前記一対の搬送部材５が所定の間隔で設けられることになる。

こうして回動体４１，４２を回転駆動することにより、搬送部材５が、搬入用受け渡し部３１から処理領域２を通って搬出用受け渡し部３２側に移動し、次いで再び搬入用受け渡し部３１に戻るように第１の周回軌道に沿って移動される。なお図１は搬送路部材４を説明するための斜視図であり、図示の便宜上後述するメッシュ帯や、タイミングベルト４３，４３の周回軌道の内部に設けられた部材等を省略して描いている。

また前記処理領域２を搬送部材５に載置されて移動するウエハＷの上方側には、メッシュ帯６が搬送部材５と同期して第２の周回軌道に沿って移動するように設けられている。前記メッシュ帯６は例えばナイロンーポリテトラフルオロエチレン繊維により構成されたメッシュ状の布状体であり、厚さが０．１５ｍｍ程度、開口の大きさが１．０ｍｍ×１．０ｍｍ程度であって、その幅方向の大きさはウエハＷを完全に覆う程度に設定されている。またメッシュ帯６は、例えば図５に示すように、その下面と搬送部材５の表面との間の距離Ｌが例えば１．７ｍｍ程度になるように、前記処理領域２全体を覆うように設けられている。

このようなメッシュ帯６は、例えば図３に示すように、水平軸のまわりに回動し、回動軸が互いに平行になるように配置された回動体６１，６２，６３，６４の間に架け渡されて第２の周回軌道に沿って移動するように構成されている。これら回動体６１〜６４は、それらの回動軸が、処理領域２の幅方向に互いに平行に伸びるように設けられている。また回動体６１〜６４の長さはメッシュ帯６の幅方向の大きさに設定されている。

前記メッシュ帯６は、外部の基板搬送手段３３と搬入用受け渡し部３１と搬出用受け渡し部３２との間でウエハＷの受け渡しが行われる際に、この受け渡し動作に干渉しないように移動するので、前記回動体６１は、例えば前記基板搬送手段３３と搬入用受け渡し部３１との間でウエハＷの受け渡し動作を行う作業領域よりも下流側に設けられ、回動体６２は、この回動体６１と処理領域２の長さ方向に対向するように、例えば前記基板搬送手段３３と搬出用受け渡し部３２との間でウエハＷの受け渡し動作を行う作業領域よりも上流側に設けられている。

また前記回動体６３は、前記回動体６２の上方側に、当該回動体６２と対向するように設けられ、前記回動体６４は、前記回動体６１の上方側に、当該回動体６１と対向するように設けられている。ここで前記回動体６１は、例えば図３に示すように、モータＭ２により回転駆動される駆動プーリよりなり、前記回動体６２〜６４は従動プーリよりなる。そして回動体６１〜６４の長さ方向の両端には、夫々タイミングベルト６５，６５が巻き掛けられている。なお図３では図示の便宜上モータＭ１，Ｍ２を回動体４１，６１とは別に描いているが、実際にはモータＭ２は、回動体４１のモータＭ１と同様に、一対の駆動プーリの間に、これら両駆動プーリに接続されるように設けられている。

前記メッシュ帯６は、例えばその幅方向の両端側が前記一対のタイミングベルト６５，６５に取り付けられている。ここで前記回動体６１〜６４を構成する駆動プーリ及び従動プーリは夫々歯付きプーリにより構成される一方、タイミングベルト６５，６５には前記歯付きプーリに対応する孔部（図示せず）が設けられていて、送りガイドを兼用するように構成されている。

また前記搬送路部材４の回動体４１のモータＭ１と、メッシュ帯６を回動させる回動体６１のモータＭ２とは、夫々後述する制御部１１０により駆動制御されるように構成されており、前記搬送路部材４のタイミングベルト４３，４３と、メッシュ帯６のタイミングベルト６５，６５とが互いに同期した状態で夫々周回移動するように制御されている。これによりメッシュ帯６が、第１の周回軌道に沿って移動する搬送部材５の移動と互いに同期して第２の周回軌道に沿って移動するように設けられることになる。ここで「互いに同期する」という意味は、メッシュ帯６を、前記搬送部材５の移動のタイミングと移動速度と移動方向とが揃うように移動させるということである。このように同期させてウエハＷとメッシュ帯６を移動させることにより、現像液を供給した後のウエハＷの移動においても、ウエハＷ上の現像液が零れ落ちないで保持されやすく、現像液の流動性を抑制できる。

前記現像領域２１には、当該領域２１を搬送部材５に載置されたウエハＷが移動するときに、当該ウエハＷの表面に対して前記メッシュ帯６を介して現像液を供給するための現像ノズル７１が設けられている。この現像ノズル７１は、そのノズル７１の先端にウエハＷの直径とほぼ同じか又は大きい現像液の吐出領域を備えており、その長さ方向が前記処理領域２の幅方向に揃うように、かつノズル７１の先端が搬送部材５に載置されたウエハＷの表面から２ｍｍ程度浮上した位置になるように設けられている。

また前記洗浄領域２２には、当該領域を搬送部材５に載置されたウエハＷが移動するときに、当該ウエハＷの表面に対して前記メッシュ帯６を介して洗浄液である例えば純水を供給するための第１の洗浄ノズル７２が設けられると共に、ウエハＷの裏面に対して洗浄液である例えば純水を供給するための第２の洗浄ノズル７７が設けられている。前記洗浄ノズル７２，７７は、そのノズル７２，７７の先端にウエハＷの直径よりも大きい洗浄液の吐出領域を備えており、その長さ方向が前記処理領域２の幅方向に揃うように、かつノズル７２の先端が搬送部材５に載置されたウエハＷの表面から２ｍｍ程度浮上した位置になるように設けられている。

この第１の洗浄ノズル７２は、例えば図２に示すように当該洗浄領域２２の範囲内において、第１の移動機構７３により、処理領域２の長さ方向に移動自在に設けられており、例えば複数回洗浄ノズル７２を往復させてウエハＷ表面の洗浄を行うことができるようになっている。また前記第２の洗浄ノズル７７は、洗浄領域７２の範囲内におけるある位置に固定して設けるようにしてもよいし、洗浄領域７２の範囲内において処理領域２の長さ方向に移動自在に設けるように構成してもよい。

さらに前記乾燥領域２３には、当該領域を搬送部材５に載置されたウエハＷが移動するときに、当該ウエハＷの表面に対して、当該表面を乾燥させるエアナイフの役目を果たす気体例えばドライエア又は窒素ガス等の不活性ガスを供給するための第１のガスノズル７４が設けられていると共に、ウエハＷの裏面に対して前記気体を供給するための第２のガスノズル７８が設けられている。前記ガスノズル７４，７８は、そのノズル７４，７８の先端にウエハＷの直径よりも大きい気体の供給領域を備えており、その長さ方向が前記処理領域２の幅方向に揃うように、かつノズル７４の先端が搬送部材に載置されたウエハＷの表面から１ｍｍ程度浮上した位置になるように設けられている。前記第１のガスノズル７４は、例えば図２に示すように当該乾燥領域２３の範囲内において、第２の移動機構７５により、処理領域２の長さ方向に移動自在に設けられている。前記第２のガスノズル７８は、乾燥領域２３の範囲内におけるある位置に固定して設けるようにしてもよいし、乾燥領域２３の範囲内において処理領域２の長さ方向に移動自在に設けるように構成してもよい。

前記現像ノズル７１、第１及び第２の洗浄ノズル７２，７７、第１及び第２のガスノズル７４，７７は、例えばメッシュ帯６の第２の周回軌道の内側に設けられており、これらにはメッシュ帯６の周回移動を阻害しないように、夫々流量調整バルブＶ１〜Ｖ３を備えた供給路７１ａ，７２ａ，７４ａを介して、現像液供給部７１ｂ、洗浄液供給部７２ｂ、乾燥ガス供給部７４ｂに接続されている。前記流量調整バルブＶ１〜Ｖ３は後述する制御部１１０により制御されるように構成されている。

さらにまた前記現像領域２１と洗浄領域２２の、搬送部材５の下方側には、当該領域２１，２２に供給された現像液や洗浄液を回収するための液受け部７５が設けられており、この例では前記液受け部７５は前記搬送部材５の第１の周回軌道の内側であって、第２の洗浄ノズル７７の下方側に位置するように設けられている。そして液受け部７５には前記搬送部材５の周回移動を阻害しないように排液路７５ａが接続されている。

そして前記乾燥領域２３はウエハＷの乾燥を促進するために、処理容器７６にて覆われている。この処理容器７６は、ウエハＷが乾燥領域２３を通過するときにウエハＷの周囲を覆うように構成されていて、ウエハＷが搬送部材５に載置された状態で当該処理容器７６内を移動できるように、ウエハＷが通過する領域に隙間７６ａが形成されている。そして前記処理容器７６には搬送部材５の周回移動を阻害しないように排気路７６ｂが接続され、この排気路７６ｂの他端側は排気ポンプ７６ｃに接続されていて、当該処理容器７６内が陰圧になるように制御部１１０からの指令に基づいて圧力調整されるように構成されている。これらによりメッシュ帯１２５もウエハＷと同時に洗浄及び乾燥が行われることとなる。

前記搬入用受け渡し部３１は、例えば搬送部材５の第１の周回軌道の内側領域に設けられた第１の昇降ピン機構８１を備えている。この第１の昇降ピン機構８１は、前記基板搬送手段３３から搬送部材５上にウエハＷを受け渡すときに用いられるものであり、昇降ピン８２は、前記基板搬送手段３３が搬入用受け渡し部３１との間でウエハＷの受け渡しを行なう受け渡し位置に移動したときに、その先端が搬送部材５を介して、基板搬送手段３３のウエハ保持部３３ａの内側領域から上方側まで突出すると共に、ウエハＷが搬送部材５上に載置された後は、当該ウエハＷを載置する搬送部材５の下方側まで下降するように、昇降自在に設けられている。

また前記搬出用受け渡し部３２は、搬入用受け渡し部３１と同様に構成され、例えば搬送部材５の第１の周回軌道の内側領域に、搬送部材５から前記基板搬送手段３３にウエハＷを受け渡すときに用いられる第２の昇降ピン機構８３を備えている。この第２の昇降機構８３は第１の昇降機構８１と同様に、昇降自在に構成された昇降ピン８４を備えている。なお図３中８５は、第１の昇降機構８１及び第２の昇降機構８３が設けられるベースプレートである。

そしてこの現像装置は、当該装置にて行われる現像処理のレシピの管理や、基板搬送手段３３との受け渡し、現像ノズル７１、洗浄液ノズル７２、ガスノズル７４からの現像液等や乾燥ガスの供給や、搬送路部材４及びメッシュ帯の駆動の制御を行うコンピュータからなる制御部１１０を備えている。この制御部１１０は、例えばコンピュータプログラムからなるプログラム格納部を有しており、プログラム格納部には、現像装置全体の作用、つまりウエハＷに対して所定の現像処理が実施されるようにステップ（命令）群を備えた例えばソフトウェアからなるプログラムが格納される。そしてこれらプログラムが制御部１１０に読み出されることにより、制御部１１０によって現像装置全体の作用が制御される。なおこのプログラムは、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

続いてこの現像装置にて行なわれる現像処理について、図６及び図７を用いて説明する。先ず図６（ａ），（ｂ）に示すように、搬送部材５を受け渡し位置に位置した状態で停止させ、基板搬送手段３３から搬入用受け渡し部３１にウエハＷ１を受け渡す。ここで前記搬送部材５の受け渡し位置とは、図に示すように、基板搬送手段３３から２本の搬送部材５上の所定位置にウエハＷが載置される位置であり、２本の搬送部材５同士の間に搬入用受け渡し部３１の第１の昇降ピン機構８１が位置する位置である。

そしてウエハＷ１の受け渡しは、例えばウエハＷ１を保持した基板搬送手段３３を搬入用受け渡し部３１の上方側に進入させ、次いで第１の昇降ピン機構８１の昇降ピン８２を搬送部材５の上方側まで上昇させて基板搬送手段３３からウエハＷを昇降ピン８２により受け取り、次いで基板搬送手段３３を後退させた後、昇降ピン８２を搬送部材５の下方側まで下降させて、ウエハＷ１を搬送部材５上に受け渡すことにより行なわれる。

こうして搬送部材５上にウエハＷ１を受け渡した後、モータＭ１とモータＭ２とを作動させて、搬送部材５及びメッシュ帯６を処理領域２側に向けて所定の速度で夫々移動させる。そして処理領域２では、図６（ｃ）に示すように、先ず現像領域２１において、ウエハＷ１を移動させた状態で、現像ノズル７１から所定の流量で現像液がメッシュ帯６を介してウエハＷ１の表面に供給される。この際現像ノズル７１は移動しないが、ウエハＷ１側が移動していくため、ウエハＷ１の全面に現像液が供給され、現像処理が行われる。なお図６，図７においては図示の便宜上メッシュ帯６や、乾燥領域２３の処理容器７６等を省略して描いている。

現像液が供給されたウエハＷ１は図７（ａ）に示すように、続いて洗浄領域２２へ移動する。この際、ウエハ表面の現像液がウエハＷ１とメッシュ帯６との間に挟まれた状態でウエハＷ１が移動していく。ここで所定の現像時間例えば６０秒程度の現像時間を確保するために、現像領域２１のウエハＷ１の移動方向の長さを調整してもよいし、移動速度を制御したり、現像液供給後に一旦ウエハＷの移動を停止するようにしてもよい。

洗浄領域２２では、所定の現像時間経過後のウエハＷ１に対して、ウエハＷ１を移動させた状態で第１の洗浄ノズル７２から所定の流量で洗浄液がメッシュ帯６を介してウエハＷ１の表面に供給され、これによりウエハＷ１の表面の現像液が洗い流されると共に、メッシュ帯６に付着した現像液も洗い流される。この際第２の洗浄ノズル７６から洗浄液がウエハＷ１の裏面にも供給され、ウエハＷ１の裏面に付着した現像液も洗い流される。
ここで第１の洗浄ノズル７２はウエハＷ１の移動方向に沿って洗浄領域２２内を移動しながら洗浄液の供給を行う。この際、洗浄工程では、ウエハＷ１表面の現像液が全て洗い流されればよいが、確実な洗浄を行うために、洗浄領域２２のウエハＷ１の移動方向の長さを調整してもよいし、洗浄液の供給流量を調整してもよいし、移動速度を制御するようにしてもよい。また洗浄液を供給する際や洗浄液を供給した後にウエハＷ１の移動を一旦停止してもよい。ここで図７中、Ｗ２はウエハＷ１の後続のウエハであり、Ｗ３はウエハＷ２の後続のウエハであって、このように所定のタイミングで順次基板搬送手段３３から搬入用受け渡し部３１に対してウエハＷの受け渡しが行われる。

続いてウエハＷ１は図７（ｂ）に示すように、乾燥領域２３へ移動する。乾燥領域２３では、洗浄処理が行われたウエハＷ１に対して、陰圧に設定された処理容器７６内において、ウエハＷ１を移動させた状態で、第１のガスノズル７４から乾燥ガスが所定の流量でメッシュ帯６を介してウエハＷ１の表面に吹き付けられ、これによりウエハＷ１の表面が乾燥されると共に、メッシュ帯６も乾燥される。また第２のガスノズル７８から乾燥ガスがウエハＷ１の裏面に吹き付けられ、こうしてウエハＷ１の裏面側も乾燥される。

ここで第１のガスノズル７４はウエハＷ１の移動方向に沿って処理容器７６内を移動しながら乾燥ガスの吹き付けを行う。この際、乾燥工程では、ウエハＷ１表面が乾燥すればよいが、確実に乾燥させるために、乾燥領域２３のウエハＷ１の移動方向の長さを調整してもよいし、処理容器７６内の圧力を調整してもよい。またガスノズル７４の本数を増加してもよいし、乾燥ガスの吹き付け流量を調整してもよいし、移動速度を制御するようにしてもよい。また乾燥ガスを供給する際や供給した後にウエハＷ１の移動を一旦停止してもよい。

この後ウエハＷ１は、図７（ｃ）に示すように、搬出用受け渡し部３２へ移動し、基板搬送手段３３に受け渡される。この受け渡しでは、先ず搬送部材５を受け渡し位置に位置した状態で停止させる。この搬送部材５の受け渡し位置とは、図７に示すように、２本の搬送部材５同士の間に搬出用受け渡し部３２の第２の昇降ピン機構８３が位置する位置である。

そしてウエハＷ１の受け渡しは、例えばウエハＷ１を載置した搬送部材５の下方側から第２の昇降ピン機構８３の昇降ピン８４を上昇させて、搬送部材５から昇降ピン８４にウエハＷを受け渡し、次いで基板搬送手段３３を搬送部材５と昇降ピン８４の間に進入させてから上昇させて、昇降ピン８４から基板搬送手段３３にウエハＷを受け渡し、この後基板搬送手段３３を後退させて、昇降ピン８４を搬送部材５の下方側まで下降させることにより行なう。一方、ウエハＷを基板搬送手段３３に受け渡した後、搬送部材５は再び搬入用受け渡し部３１に戻される。

このような現像装置では、スループットの向上を図ることができる。つまり前記現像装置では、基板搬送手段３３から搬入用受け渡し部３１に所定のタイミングで、順次現像処理前のウエハＷが受け渡される。そして搬入用受け渡し部３１に受け渡されたウエハＷは、処理領域２を上流側から下流側に移動しながら現像領域２１においてウエハＷ表面への現像液の供給、洗浄領域２２においてウエハＷ表面の現像液の洗浄、乾燥領域２３においてウエハＷ表面の乾燥が行われ、次いで搬出用受け渡し部３２に搬送される。この搬出用受け渡し部３２においては、現像処理後のウエハＷが所定のタイミングで順次搬送されることになり、この現像処理後のウエハＷは所定のタイミングで基板搬送手段３３に受け渡される。ここで本発明の現像装置は処理領域２において３枚のウエハＷが移動方向に配列できる程度の大きさに設定されているので、その大きさは従来の現像装置を横に３個配列する場合とほぼ同じである。このため従来の現像装置を横に３個配列する場合とスループットを比較すると、いずれの場合も現像処理や洗浄処理、乾燥処理の時間はほぼ同じであり、この中では現像処理時間が律速時間となっているので、本発明の現像装置において１枚のウエハＷに対して現像処理が終了するタイミングで、順次ウエハＷを搬入用受け渡し部３１から搬入するようにすれば、本発明の現像装置は従来の３個の現像装置を用いて処理を行う場合に比べてスループットが大きくなる。

つまり本発明の現像装置は、ウエハＷを移動させながら処理を行っており、前記所定のタイミングで搬入用受け渡し部３１から順次ウエハＷを搬入することによって、複数のウエハＷに対して現像処理を途切れることなく連続して行うことができるからである。これに対して従来の３個の現像装置では基板搬送手段３３による処理済みのウエハＷの搬出と、処理前のウエハＷの搬入という工程が必要であり、これらの工程を実施する時間は現像処理を行うことができないため、その分スループットが低下してしまう。

また従来の構成の現像装置では、夫々の現像装置に対して基板搬送手段によりウエハＷの受け渡しと受け取りとが行われているので、３個の現像装置が配列されているときには、基板搬送手段のアクセスポイントは３箇所となる。これに対して本発明では現像装置は搬入用受け渡し部３１と搬出用受け渡し部３２とを備えており、基板搬送手段３３によるアクセスポイントは２箇所となる。このように基板搬送手段３３によるアクセスポイントが少なくなるので、基板搬送手段３３の負担が軽減され、この点からもスループットの向上を図ることができる。

さらにまた本発明では２個の基板搬送手段３３Ａ，３３Ｂを用意して、現像装置へのウエハＷの搬入と、現像装置からのウエハＷの搬出とを別個の基板搬送手段３３Ａ，３３Ｂにより行なうようにしてもよく、この場合にはさらに基板搬送手段３３Ａ，３３Ｂの負担が軽減される。つまりこの場合には基板搬送手段３３Ａ，３３Ｂは処理領域２の長さ方向（Ｙ方向）へは移動しなくて済むため、この移動分の搬送時間が短縮され、また一方の基板搬送手段３３ＡはウエハＷの搬入のみ、他方の基板搬送手段３３ＢはウエハＷの搬出のみを夫々請け負っているので、従来のように処理済みのウエハＷを搬出してから、処理前のウエハＷの搬入を行なう場合に比べて基板搬送手段３３の作業工程数が減少するからである。

ここで従来の現像装置において、２個の搬送手段を用いてウエハＷの受け渡しを行ったとしても、既述のように従来の現像装置ではアクセスポイントが多く、また処理済みのウエハＷの搬出後に処理前のウエハＷの搬入を行なわなければならないので、結果として搬送手段の作業工程は本発明の基板搬送手段３３よりも多くなってしまい、従来の搬送手段の負担は本発明の基板搬送手段３３よりも大きい。

また現像装置では、メッシュ帯６を設け、ウエハＷとメッシュ帯６との間で現像液を挟んだ状態で保持し、この状態で移動させている。この際、ウエハＷとメッシュ帯６とは既述のように、同期して動作し、移動量が同じであるため、ウエハＷ上の現像液の流動がメッシュ帯６により抑制され、ウエハＷを移動させても現像液がウエハＷ表面の一部に偏ったり、ウエハＷ表面から流れ落ちるといった現象の発生が抑えられて、ウエハＷの面内において均一な現像処理を行うことができる。

続いて本発明の他の実施の形態について図８を用いて説明する。この実施の形態が上述の実施の形態と異なる点は、搬送部材５のタイミングベルト９１，９１がリニアモータにより第１の周回軌道に沿って周回移動する点である。この例では、既述の回動体４１の駆動プーリの代わりに第１のプーリ９２、回動体４２の従動プーリの代わりに第２のプーリ（図示せず）が設けられ、これら第１のプーリ９２と第２のプーリとの間にタイミングベルト９１，９１が巻き掛けられている。前記第１のプーリ９２及び第２のプーリの位置や大きさは、上述の搬送路部材５の回動体４１，４２と夫々同じである。

前記タイミングベルト９１，９１は、少なくともその外表面に、Ｎ極とＳ極とが交互に配列される電磁石を備えている。またタイミングベルト９１，９１の周回軌道の一部例えば周回軌道の下部の直線部位には、前記タイミングベルト９１，９１を移動させるための駆動電磁石９３が設けられている。この駆動電磁石９３は、上記タイミングベルト９１，９１の移動時には、当該タイミングベルト９１，９１と僅かな隙間を介して接するように設けられている。前記駆動電磁石９３は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列されると共に、磁性の切り替えが行われる電磁石により構成され、制御部１１０により磁性の切替が制御されるようになっている。

また前記タイミングベルト９１，９１の、駆動電磁石９３に対する面には例えば山形の凹部９４が形成される一方、駆動電磁石９３のタイミングベルト９１，９１と対する面には、前記タイミングベルト９１，９１の凹部９４と適合する形状の突部９５が形成されている。

このような構成では、駆動電磁石９３を作動させ、駆動電磁石９３の磁性を切り替えることによって、タイミングベルト９１，９１が駆動電磁石９３から僅かに浮上した状態で、磁石の吸着と反発の作用と、第１及び第２のプーリの回転により、前記第１の周回軌道に沿って周回移動するように構成されている。

続いて前記現像装置を組み込んだ塗布、現像装置に、露光部（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９は前記システムの平面図であり、図１０は同システムの斜視図である。この装置には、キャリアブロックＳ１が設けられており、このブロックＳ１では、載置台１０１上に載置された密閉型のキャリア１００から受け渡しアームＣがウエハＷを取り出して、当該ブロックＳ１に隣接された処理ブロックＳ２に受け渡すと共に、前記受け渡しアームＣが、処理ブロックＳ２にて処理された処理済みのウエハＷを受け取って前記キャリア１００に戻すように構成されている。

前記処理ブロックＳ２には、図１０に示すように、この例では現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、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なうための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト液の塗布処理を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、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なうための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を下から順に積層して構成されている。

第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４とは、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布ユニットと、この塗布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、前記塗布ユニットと処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行なう搬送アームＡ２，Ａ４とにより構成されている。第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３においても、前記薬液がレジスト液であって、ウエハＷにレジスト液を塗布する塗布部が設けられていることを除けば同様の構成である。

一方、第１の処理ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１については、例えば一つのＤＥＶ層Ｂ１内に、本発明の現像装置よりなる現像ユニット（現像処理部）１０２が２段に積層されている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像ユニット１０２にウエハＷを搬送するための搬送アームＡ１が設けられている。つまり２段の現像ユニット１０２に対して搬送アームＡ１が共通化されている構成となっている。また第１の処理ブロックＢ１〜第４の処理ブロックＢ４には、加熱・冷却系の処理ユニット群として、ウエハＷを加熱する加熱部や、ウエハＷを冷却する冷却部が設けられている。

さらに処理ブロックＳ２には、図９及び図１１に示すように、棚ユニットＵ５が設けられ、この棚ユニットＵ５の各部同士の間では、前記棚ユニットＵ５の近傍に設けられた進退自在及び昇降自在な第１の受け渡しアームＤ１によってウエハＷが搬送される。

キャリアブロックＳ１からのウエハＷは前記棚ユニットＵ５の一つの受け渡しユニット、例えば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２の対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に受け渡しアームＣによって順次搬送される。第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２内の搬送アームＡ２は、この受け渡しユニットＣＰＬ２からウエハＷを受け取って各ユニット（反射防止膜ユニット及び加熱・冷却系の処理ユニット群）に搬送し、これらユニットにてウエハＷには反射防止膜が形成される。

その後、ウエハＷは棚ユニットＵ５の受け渡しユニットＢＦ２、受け渡しアームＤ１、棚ユニットＵ５の受け渡しユニットＣＰＬ３及び搬送アームＡ３を介して第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に搬入され、レジスト膜が形成される。更にウエハＷは、搬送アームＡ３により棚ユニットＵ５の受け渡しユニットＢＦ３に受け渡される。なおレジスト膜が形成されたウエハＷは、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４にて更に反射防止膜が形成される場合もある。この場合は、ウエハＷは受け渡しユニットＢＦ３から受け渡しアームＤ１、受け渡しユニットＣＰＬ４を介して搬送アームＡ４に受け渡され、反射防止膜が形成された後、搬送アームＡ４により受け渡しユニットＴＲＳ４に受け渡される。

一方ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚ユニットＵ５に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ６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。レジスト膜やさらに反射防止膜が形成されたウエハＷは、受け渡しアームＤ１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、ここからシャトルアームＥにより棚ユニットＵ６の受け渡しユニットＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。なお図１１中のＣＰＬが付されている受け渡しユニットは、温調用の冷却ユニットを兼ねており、ＢＦ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。

次いで、ウエハＷはインターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットＵ６の受け渡しユニットＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。戻されたウエハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１にて現像処理が行われ、搬送アームＡ１により棚ユニットＵ５における受け渡しアームＣのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームＣを介してキャリア１００に戻される。なお図９においてＵ１〜Ｕ４は各々加熱部と冷却部とを積層した熱系ユニット群である。

以上において本発明の現像装置は、ウエハＷの搬送路を形成する搬送路部材４が周回軌道に沿って移動し、前記搬送路の上流端に搬入用受け渡し部３１を設けると共に、前記搬送路の下流端に搬出用受け渡し部３２を設け、前記搬送路の上流端と下流端との間に、上流側から順に現像液ノズル７１と、洗浄液ノズル７２及びガスノズル７４とを備える構成であれば、処理領域２の大きさ等は上述の例には限られず、メッシュ帯６や処理容器７６は必ずしも設ける必要はない。また搬送部材５やメッシュ帯６を夫々周回軌道に沿って移動させるための駆動機構も上述の例に限らない。

また本発明は、基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、露光後の基板を現像する現像処理部とを異なる単位ブロックに設ける場合のみならず、処理ブロックの同じエリア内に設ける場合にも適用され、半導体ウエハＷ以外に、例えばＬＣＤ基板、マスク基板などの処理にも適用できる。

本発明に係る現像装置の実施の形態を示す概略斜視図である。前記現像装置を示す平面図である。前記現像装置を示す側面図である。前記現像装置に設けられる搬送部材を示す斜視図である。前記現像装置に設けられる搬送部材とウエハＷとメッシュ帯とを示す前面図である。前記現像装置の作用を説明するための工程図である。前記現像装置の作用を説明するための工程図である。前記現像装置の他の例を示す断面図と斜視図である。前記現像装置を組み込んだレジストパターン形成システムの実施の形態を示す平面図である。前記レジストパターン形成システムを示す斜視図である。前記レジストパターン形成システムを示す側面図である。従来の現像装置を示す側面図である。

符号の説明

２処理領域
２１現像領域
２２洗浄領域
２３乾燥領域
３１搬入用受け渡し部
３２搬出用受け渡し部
４搬送路部材
４１，４２回動体
５搬送部材
６メッシュ帯
７１現像ノズル
７２洗浄ノズル
７４ガスノズル

Claims

塗布液が表面に塗布され、露光された後の基板を現像するための、基板搬送手段により基板が搬送される現像装置において、
水平軸のまわりに回動し、回動軸が互いに平行になるように前後に配置された一対の第１の回動体と、
これら第１の回動体の間に架け渡されて第１の周回軌道に沿って移動し、その上に載置された基板の搬送路を形成する搬送路部材と、
前記搬送路の上流端に設けられ、前記基板搬送手段と搬送路部材との間で基板の受け渡しを行なうための搬入用受け渡し部と、
前記搬送路の下流端に設けられ、前記基板搬送手段と搬送路部材との間で基板の受け渡しを行なうための搬出用受け渡し部と、
前記搬送路の上流端と下流端との間に、当該搬送路に沿って上流側から順に割り当てられた現像領域、洗浄領域及び乾燥領域と、
前記現像領域、洗浄領域及び乾燥領域に夫々設けられた、基板に現像液を供給するための現像液ノズル、基板に洗浄液を供給するための洗浄液ノズル及び、基板に気体を供給して基板を乾燥するためのガスノズルと、
水平軸のまわりに回動し、回動軸が互いに平行になるように前後に配置された一対の第２の回動体と、
これら第２の回動体の間に架け渡されて第２の周回軌道に沿って移動する、無端ベルト状のメッシュ体と、を備え、
前記搬送路部材は、前記回動軸と平行に伸び、その上に基板が載置される複数の棒状の搬送部材と、この搬送部材の両端に接続され、前記第１の周回軌道に沿って移動する一対のタイミングベルトと、を備え、
前記メッシュ体は、前記現像領域、洗浄領域及び乾燥領域に亘って、前記搬送路上の基板の移動領域と、前記現像ノズル、洗浄液ノズル及びガスノズルと、の間を基板の移動と同期して移動するように構成されていることを特徴とする現像装置。
前記タイミングベルトを前記第１の周回軌道に沿って移動させるために、前記一対の回動体の少なくとも一方を回転駆動させるためのモータを備えることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
前記搬送路部材のタイミングベルトは、少なくともその外表面に、Ｎ極とＳ極とが交互に配列される電磁石が設けられ、
前記タイミングベルトを前記第１の周回軌道に沿って移動させるための、Ｎ極とＳ極とが交互に配列されると共に磁性の切り替えが行われる駆動電磁石を備えることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
複数枚の基板を収納するキャリアが搬入出されるキャリアブロックと、
前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、基板を加熱する加熱部と、加熱された基板を冷却する冷却部と、露光後の基板を現像する現像処理部と、を含む処理ブロックと、
この処理ブロックと露光装置との間で基板の受け渡しを行なうインターフェース部と、を備えた塗布、現像装置において、
前記現像処理部として、請求項１ないし３のいずれか一に記載の現像装置を用いることを特徴とする塗布、現像装置。
基板搬送手段により基板が搬送される現像装置にて、塗布液が表面に塗布され、露光された後の基板を現像する現像方法において、
請求項１に記載された現像装置を用い、
前記搬送路の上流端に設けられた搬入用受け渡し部において、前記基板搬送手段から前記搬送路部材に基板を受け渡す工程と、
次いで前記搬送路部材を下流側に移動させ、前記基板を移動させながらかつ現像ノズルと基板との間にて当該基板の移動と同期してメッシュ体を移動させながら、現像ノズルから基板に対して現像液を供給する工程と、
次いで前記搬送路部材により基板を下流側に移動させ、前記基板を移動させながらかつ洗浄液ノズルと基板との間にて当該基板の移動と同期してメッシュ体を移動させながら、この基板に対して洗浄液を供給する工程と、
次いで前記搬送路部材により基板を下流側に移動させ、前記基板を移動させながらかつガスノズルと基板との間にて当該基板の移動と同期してメッシュ体を移動させながらこの基板に対して乾燥ガスを吹き付ける工程と、
次いで前記搬送路部材により基板を搬送路の下流端に設けられた搬出用受け渡し部に移動させ、前記搬送路部材から前記基板搬送手段に基板を受け渡す工程と、
次いで基板が載置されていない搬送路部材を、前記搬出用受け渡し部から搬入用受け渡し部に戻るように前記周回軌道に沿って移動させる工程と、を含むことを特徴とする現像方法。
塗布液が表面に塗布され、露光された後の基板を現像するための現像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、
前記プログラムは、請求項５に記載された現像方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。