JP5149513B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板に処理を行う基板処理装置に関する。
半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
このような基板処理装置では、一般に、一枚の基板に対して複数の異なる処理が連続的に行われる(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された基板処理装置は、インデクサブロック、反射防止膜用処理ブロック、レジスト膜用処理ブロック、現像処理ブロックおよびインターフェースブロックにより構成される。インターフェースブロックに隣接するように、基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置が配置される。
上記の基板処理装置において、インデクサブロックから搬入される基板は、反射防止膜用処理ブロックおよびレジスト膜用処理ブロックにより反射防止膜の形成およびレジスト膜の塗布処理が行われた後、インターフェースブロックを介して露光装置へと搬送される。露光装置において基板上のレジスト膜に露光処理が行われた後、基板はインターフェースブロックを介して現像処理ブロックへ搬送される。現像処理ブロックにおいて基板上のレジスト膜に現像処理が行われることによりレジストパターンが形成された後、基板はインデクサブロックへと搬送される。
近年、デバイスの高密度化および高集積化に伴い、レジストパターンの微細化が重要な課題となっている。従来の一般的な露光装置においては、レクチルのパターンを投影レンズを介して基板上に縮小投影することによって露光処理が行われていた。しかし、このような従来の露光装置においては、露光パターンの線幅は露光装置の光源の波長によって決まるため、レジストパターンの微細化に限界があった。
そこで、露光パターンのさらなる微細化を可能にする投影露光方法として、液浸法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2の投影露光装置においては、投影光学系と基板との間に液体が満たされており、基板表面における露光光を短波長化することができる。それにより、露光パターンのさらなる微細化が可能となる。
特開2003−324139号公報 国際公開第99/49504号パンフレット
ところで、上記特許文献2の投影露光装置においては、基板と液体とが接触した状態で露光処理が行われるので、基板上に塗布されたレジストの成分の一部が液体中へ溶出する。この液体中に溶出したレジストの成分は露光装置のレンズを汚染する。
一方で、露光処理前においては、基板に対して種々の成膜処理が施されるが、この成膜処理の過程で、基板の端部が汚染する場合がある。このように、基板の端部が汚染された状態で基板の露光処理を行うと、露光装置のレンズが汚染され、露光パターンの寸法不良および形状不良が発生するおそれがある。
本発明の目的は、基板処理におけるスループットの低下が抑制されつつ、露光装置内の汚染が十分に防止されるとともに、小型化が可能な基板処理装置を提供することである。
(1)本発明に係る基板処理装置は、露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、基板に処理を行うための処理部と、処理部の一端部に隣接するように設けられ、処理部と露光装置との間で基板の受け渡しを行うための受け渡し部とを備え、処理部は、露光装置による露光処理前の基板に感光性材料からなる感光性膜を形成する感光性膜形成ユニットと、基板の表面および端部を洗浄する表面端部洗浄ユニットと、露光装置による露光処理後の基板に現像処理を行う現像ユニットとを含み、表面端部洗浄ユニットは、基板を略水平に保持しつつ保持された基板を鉛直方向に平行な回転軸の周りで回転させる回転保持部と、回転保持部により保持されつつ回転する基板の表面に洗浄液を供給し、基板の表面を洗浄する表面洗浄用ノズルと、回転保持部により保持されつつ回転する基板の端部に洗浄液を供給し、洗浄液が供給された基板の端部をブラシを用いて洗浄する端部洗浄装置とを含むものである。
この発明に係る基板処理装置においては、処理部により基板に処理が行われる。処理が行われた基板は、受け渡し部に渡される。そして、処理部から渡された基板が受け渡し部により露光装置に搬入される。それにより、露光装置において、基板に露光処理が行われる。露光処理後の基板は、露光装置から搬出され、受け渡し部に渡される。露光装置から渡された基板が受け渡し部により処理部に搬入される。
ここで、処理部においては、露光装置による露光処理前の基板に感光性膜が形成され、露光装置による露光処理後の基板に現像処理が行われる。
また、処理部の表面端部洗浄ユニットにおいては、回転保持部により基板が略水平に保持されつつ保持された基板が鉛直方向に平行な回転軸の周りで回転される。また、回転保持部により保持されつつ回転する基板の表面に洗浄液が供給され、基板の表面が洗浄される。また、回転保持部により保持されつつ回転する基板の端部に洗浄液が供給され、洗浄液が供給された基板の端部がブラシを用いて洗浄される。したがって、露光装置による露光処理前の基板の表面および端部を洗浄することにより、露光処理前の基板の表面および端部の汚染に起因する露光装置内の汚染を防止することができ、露光パターンの寸法不良および形状不良の発生を防止することができる。また、基板の表面および端部を個別に洗浄する必要がないので、基板処理におけるスループットの低下が抑制される。
また、基板の表面を洗浄する表面洗浄処理ユニット、および基板の端部を洗浄する端部洗浄処理ユニットを個別に設ける必要がない。それにより、基板処理装置の小型化が実現される。
(2)表面端部洗浄ユニットは、感光性膜形成ユニットによる感光性膜の形成後であって露光装置による露光処理前に、基板の表面および端部を洗浄してもよい。
この場合、露光装置に搬入される基板の表面および端部を予め洗浄することにより、露光装置内の汚染を確実に防止するとともに、露光パターンの寸法不良および形状不良の発生を十分に防止することができる。
また、感光性膜が形成された基板を洗浄することにより、感光性材料の成分を予め溶出させることができる。それにより、露光装置において、液浸法による露光処理を正確に行うことができる。
(3)表面端部洗浄ユニットは、基板の表面および端部を同時に洗浄してもよい。
この場合、基板の表面および端部が同時に洗浄されるので、基板処理におけるスループットを十分に向上させることができる。
(4)処理部は、感光性膜形成ユニットによる感光性膜の形成前に、基板に反射防止膜を形成する反射防止膜形成ユニットをさらに含んでもよい。
この場合、感光性膜の形成前の基板に反射防止膜が形成される。これにより、露光処理時に発生する定在波およびハレーションを低減させることができる。
(5)処理部は、感光性膜形成ユニットによる感光性膜の形成後であって露光装置による露光処理前に、感光性膜を保護する保護膜を形成する保護膜形成ユニットをさらに含んでもよい。
この場合、感光性膜が形成された露光処理前の基板に保護膜が形成される。それにより、露光装置において基板が液体と接触した状態で露光処理が行われても、感光性膜の成分が液体中に溶出することが防止される。それにより、露光装置内の汚染を確実に防止することができ、基板の処理不良を十分に防止することができる。
(6)処理部は、露光装置による露光処理後であって現像ユニットによる現像処理前に、保護膜を除去する保護膜除去ユニットを含んでもよい。
この場合、露光処理後でかつ現像処理前の基板から保護膜が除去される。これにより、現像ユニットによる現像処理が確実に行われる。
(7)処理部は、基板の一面と他面とを互いに反転させる反転ユニットと、反転ユニットにより反転された基板の裏面を洗浄する裏面洗浄ユニットとをさらに含んでもよい。
この場合、処理部の反転ユニットにより、表面が上方向に向いた基板を裏面が上方向に向くように、露光処理前の基板の一面と他面とを互いに反転させることができる。そして、反転された基板の裏面を、裏面洗浄ユニットにより洗浄することができる。
これにより、基板の裏面に付着する汚染物質に起因する露光装置内の汚染が防止される。したがって、高い精度で基板の露光処理を行うことができ、基板の処理不良を十分に防止することができる。
(8)処理部は、感光性膜形成ユニットおよび基板を搬送する第1の搬送ユニットを備える第1の処理単位と、表面端部洗浄ユニットおよび基板を搬送する第2の搬送ユニットを備える第2の処理単位と、現像ユニットおよび基板を搬送する第3の搬送ユニットを備える第3の処理単位とを含み、第2の処理単位は、受け渡し部に隣接するように配置されてもよい。
この場合、第1の処理単位内では、感光性膜形成ユニットにより基板に感光性膜が形成されるとともに、感光性膜の形成前または形成後の基板が第1の搬送ユニットにより搬送される。また、第2の処理単位内では、表面端部洗浄ユニットにより基板の表面および端部が洗浄されるとともに、洗浄前または洗浄後の基板が第2の搬送ユニットにより搬送される。ここで、第2の搬送ユニットにより搬送される基板は、処理部に隣接する受け渡し部に渡される。
これにより、表面および端部が洗浄された基板が受け渡し部を通して露光装置に迅速に搬入されるので、洗浄処理後の基板の再汚染が防止される。したがって、露光装置内の汚染を確実に防止することができる。
露光処理後の基板は、受け渡し部を通して処理部に搬入され、第2の処理単位の第2の搬送ユニットにより搬送される。
第3の処理単位内では、現像ユニットにより基板に現像処理が行われるとともに、現像処理前または現像処理後の基板が第3の搬送ユニットにより搬送される。
(9)受け渡し部は、露光装置による露光処理後の基板を洗浄して乾燥させる洗浄乾燥ユニットと、基板を搬送する受け渡しユニットとを備えてもよい。
この場合、受け渡し部においては、受け渡しユニットにより基板が搬送される。また、洗浄乾燥ユニットにより、露光処理後の基板の洗浄処理が行われるので、露光処理時に液体が付着した基板に露光処理後に雰囲気中の塵埃が付着しても、その付着物を取り除くことができる。
さらに、洗浄乾燥ユニットにより、露光処理後の基板の乾燥処理が行われるので、露光処理後の基板に雰囲気中の塵埃が付着することを防止することができる。
また、露光処理時に基板に付着した液体が処理部内に落下することが防止されるので、基板処理装置の電気系統の異常等の動作不良を防止することができる。
これらの結果、基板の処理不良を十分に防止することができる。
本発明に係る基板処理装置によれば、基板の表面および端部を個別に洗浄する必要がないので、基板処理におけるスループットの低下が抑制される。
また、露光装置による露光処理前の基板の表面および端部が洗浄されるので、露光処理前の基板の表面および端部の汚染に起因する露光装置内の汚染が防止される。
さらに、基板の表面を洗浄する表面洗浄処理ユニット、および基板の端部を洗浄する端部洗浄処理ユニットを個別に設ける必要がない。それにより、基板処理装置の小型化が実現される。
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等をいう。
また、以下の説明では、回路パターン等の各種パターンが形成される基板の面を表面と称し、その反対側の面を裏面と称する。また、下方に向けられた基板の面を下面と称し、上方に向けられた基板の面を上面と称する。
さらに、以下の図面には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。なお、各方向において矢印が向かう方向を+方向、その反対の方向を−方向とする。また、Z方向を中心とする回転方向をθ方向としている。
<1> 第1の実施の形態
以下、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置について図面を参照しながら説明する。
(1) 基板処理装置の構成
図1は、第1の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
図1に示すように、基板処理装置500は、インデクサブロック9、反射防止膜用処理ブロック10、レジスト膜用処理ブロック11、レジストカバー膜用処理ブロック12、現像処理ブロック13、レジストカバー膜除去ブロック14、洗浄/乾燥処理ブロック15およびインターフェースブロック16を含む。基板処理装置500においては、これらのブロック9〜16が上記の順で並設される。
基板処理装置500のインターフェースブロック16に隣接するように露光装置17が配置される。露光装置17においては、液浸法により基板Wの露光処理が行われる。
インデクサブロック9は、各ブロックの動作を制御するメインコントローラ(制御部)91、複数のキャリア載置台92およびインデクサロボットIRを含む。インデクサロボットIRには、基板Wを受け渡すためのハンドIRH1,IRH2が上下に設けられる。
反射防止膜用処理ブロック10は、反射防止膜用熱処理部100,101、反射防止膜用塗布処理部30および第2のセンターロボットCR2を含む。反射防止膜用塗布処理部30は、第2のセンターロボットCR2を挟んで反射防止膜用熱処理部100,101に対向して設けられる。第2のセンターロボットCR2には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH1,CRH2が上下に設けられる。
インデクサブロック9と反射防止膜用処理ブロック10との間には、雰囲気遮断用の隔壁20が設けられる。この隔壁20には、インデクサブロック9と反射防止膜用処理ブロック10との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS1,PASS2が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部PASS1は、基板Wをインデクサブロック9から反射防止膜用処理ブロック10へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS2は、基板Wを反射防止膜用処理ブロック10からインデクサブロック9へ搬送する際に用いられる。
また、基板載置部PASS1,PASS2には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示せず)が設けられている。それにより、基板載置部PASS1,PASS2において基板Wが載置されているか否かの判定を行うことが可能となる。また、基板載置部PASS1,PASS2には、複数本の支持ピンが固定されている。なお、上記の光学式のセンサおよび支持ピンは、後述する基板載置部PASS3〜PASS16にも同様に設けられる。
レジスト膜用処理ブロック11は、レジスト膜用熱処理部110,111、レジスト膜用塗布処理部40および第3のセンターロボットCR3を含む。レジスト膜用塗布処理部40は、第3のセンターロボットCR3を挟んでレジスト膜用熱処理部110,111に対向して設けられる。第3のセンターロボットCR3には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH3,CRH4が上下に設けられる。
反射防止膜用処理ブロック10とレジスト膜用処理ブロック11との間には、雰囲気遮断用の隔壁21が設けられる。この隔壁21には、反射防止膜用処理ブロック10とレジスト膜用処理ブロック11との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS3,PASS4が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部PASS3は、基板Wを反射防止膜用処理ブロック10からレジスト膜用処理ブロック11へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS4は、基板Wをレジスト膜用処理ブロック11から反射防止膜用処理ブロック10へ搬送する際に用いられる。
レジストカバー膜用処理ブロック12は、レジストカバー膜用熱処理部120、現像用熱処理部121、レジストカバー膜用塗布処理部50および第4のセンターロボットCR4を含む。レジストカバー膜用塗布処理部50は、第4のセンターロボットCR4を挟んでレジストカバー膜用熱処理部120および現像用熱処理部121に対向して設けられる。第4のセンターロボットCR4には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH5,CRH6が上下に設けられる。
レジスト膜用処理ブロック11とレジストカバー膜用処理ブロック12との間には、雰囲気遮断用の隔壁22が設けられる。この隔壁22には、レジスト膜用処理ブロック11とレジストカバー膜用処理ブロック12との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS5,PASS6が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部PASS5は、基板Wをレジスト膜用処理ブロック11からレジストカバー膜用処理ブロック12へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS6は、基板Wをレジストカバー膜用処理ブロック12からレジスト膜用処理ブロック11へ搬送する際に用いられる。
現像処理ブロック13は、現像処理部60a,60bおよび第5のセンターロボットCR5を含む。現像処理部60a,60bは、第5のセンターロボットCR5を挟んで互いに対向して設けられる。第5のセンターロボットCR5には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH7,CRH8が上下に設けられる。
レジストカバー膜用処理ブロック12と現像処理ブロック13との間には、雰囲気遮断用の隔壁23が設けられる。この隔壁23には、レジストカバー膜用処理ブロック12と現像処理ブロック13との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS7,PASS8が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部PASS7は、基板Wをレジストカバー膜用処理ブロック12から現像処理ブロック13へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS8は、基板Wを現像処理ブロック13からレジストカバー膜用処理ブロック12へ搬送する際に用いられる。
レジストカバー膜除去ブロック14は、レジストカバー膜除去用処理部70a,70bおよび第6のセンターロボットCR6を含む。レジストカバー膜除去用処理部70a,70bは、第6のセンターロボットCR6を挟んで互いに対向して設けられる。第6のセンターロボットCR6には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH9,CRH10が上下に設けられる。
現像処理ブロック13とレジストカバー膜除去ブロック14との間には、雰囲気遮断用の隔壁24が設けられる。この隔壁24には、現像処理ブロック13とレジストカバー膜除去ブロック14との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS9,PASS10が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部PASS9は、基板Wを現像処理ブロック13からレジストカバー膜除去ブロック14へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS10は、基板Wをレジストカバー膜除去ブロック14から現像処理ブロック13へ搬送する際に用いられる。
洗浄/乾燥処理ブロック15は、露光後ベーク用熱処理部150,151、洗浄/乾燥処理部80および第7のセンターロボットCR7を含む。露光後ベーク用熱処理部151はインターフェースブロック16に隣接し、後述するように、基板載置部PASS13,PASS14を備える。洗浄/乾燥処理部80は、第7のセンターロボットCR7を挟んで露光後ベーク用熱処理部150,151に対向して設けられる。第7のセンターロボットCR7には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH11,CRH12が上下に設けられる。
レジストカバー膜除去ブロック14と洗浄/乾燥処理ブロック15との間には、雰囲気遮断用の隔壁25が設けられる。この隔壁25には、レジストカバー膜除去ブロック14と洗浄/乾燥処理ブロック15との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS11,PASS12が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部PASS11は、基板Wをレジストカバー膜除去ブロック14から洗浄/乾燥処理ブロック15へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS12は、基板Wを洗浄/乾燥処理ブロック15からレジストカバー膜除去ブロック14へ搬送する際に用いられる。
インターフェースブロック16には、第8のセンターロボットCR8、エッジ露光部EEW、インターフェース用搬送機構IFRおよび露光後洗浄/乾燥処理部95が、この順で+X方向に沿って並ぶように設けられる。エッジ露光部EEWの下側には、後述する基板載置部PASS15,PASS16、送りバッファ部SBFおよび戻りバッファ部RBFが設けられている。第8のセンターロボットCR8には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH13,CRH14が上下に設けられ、インターフェース用搬送機構IFRには、基板Wを受け渡すためのハンドH1,H2が上下に設けられる。
図2は、図1の基板処理装置500の一方の側面図である。
反射防止膜用処理ブロック10の反射防止膜用塗布処理部30(図1参照)には、3個の塗布ユニットBARCが上下に積層配置される。各塗布ユニットBARCは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック31およびスピンチャック31上に保持された基板Wに反射防止膜の塗布液を供給する供給ノズル32を備える。
レジスト膜用処理ブロック11のレジスト膜用塗布処理部40(図1参照)には、3個の塗布ユニットRESが上下に積層配置される。各塗布ユニットRESは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック41およびスピンチャック41上に保持された基板Wにレジスト膜の塗布液を供給する供給ノズル42を備える。
レジストカバー膜用処理ブロック12のレジストカバー膜用塗布処理部50(図1参照)には、3個の塗布ユニットCOVが上下に積層配置される。各塗布ユニットCOVは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック51およびスピンチャック51上に保持された基板Wにレジストカバー膜の塗布液を供給する供給ノズル52を備える。レジストカバー膜の塗布液としては、レジストおよび水との親和力が低い材料(レジストおよび水との反応性が低い材料)を用いることができる。例えば、フッ素樹脂である。塗布ユニットCOVは、基板Wを回転させながら基板W上に塗布液を塗布することにより、基板W上に形成されたレジスト膜上にレジストカバー膜を形成する。
現像処理ブロック13の現像処理部60b(図1参照)には、4個の現像処理ユニットDEVが上下に積層配置される。各現像処理ユニットDEVは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック61およびスピンチャック61上に保持された基板Wに現像液を供給する供給ノズル62を備える。
レジストカバー膜除去ブロック14のレジストカバー膜除去用処理部70b(図1参照)には、3個の除去ユニットREMが上下に積層配置される。各除去ユニットREMは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック71およびスピンチャック71上に保持された基板Wに剥離液(例えばフッ素樹脂)を供給する供給ノズル72を備える。除去ユニットREMは、基板Wを回転させながら基板W上に剥離液を塗布することにより、基板W上に形成されたレジストカバー膜を除去する。
なお、除去ユニットREMにおけるレジストカバー膜の除去方法は上記の例に限定されない。例えば、基板Wの上方においてスリットノズルを移動させつつ基板W上に剥離液を供給することによりレジストカバー膜を除去してもよい。
洗浄/乾燥処理ブロック15の洗浄/乾燥処理部80(図1参照)には、4個の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDが上下に積層配置される。表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの詳細については後述する。
インターフェースブロック16の露光後洗浄/乾燥処理部95には、3個の露光後洗浄/乾燥ユニットDRYが上下に積層配置される。各露光後洗浄/乾燥ユニットDRYは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック91およびスピンチャック91上に保持された基板Wに洗浄用の処理液(洗浄液およびリンス液)を供給するノズル92を備える。
図3は、図1の基板処理装置500の他方の側面図である。
反射防止膜用処理ブロック10の反射防止膜用熱処理部100には、2個の加熱ユニット(ホットプレート)HPおよび4個の冷却ユニット(クーリングプレート)CPが積層配置され、反射防止膜用熱処理部101には、6個の加熱ユニットHPが上下に積層配置される。また、反射防止膜用熱処理部100,101の最上部には、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが各々配置される。
レジスト膜用処理ブロック11のレジスト膜用熱処理部110には、4個の加熱ユニットHPおよび4個の冷却ユニットCPが上下に積層配置され、レジスト膜用熱処理部111には、6個の加熱ユニットHPが上下に積層配置される。また、レジスト膜用熱処理部110,111の最上部には、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが各々配置される。
レジストカバー膜用処理ブロック12のレジストカバー膜用熱処理部120には、2個の加熱ユニットHPおよび2個の冷却ユニットCPが上下に積層配置され、現像用熱処理部121には、6個の加熱ユニットHPおよび2個の冷却ユニットCPが上下に積層配置される。また、レジストカバー膜用熱処理部120および現像用熱処理部121の最上部には、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが各々配置される。
現像処理ブロック13の現像処理部60aには、4個の現像処理ユニットDEVが上下に積層配置される。
レジストカバー膜除去ブロック14のレジストカバー膜除去用処理部70aには、3個の除去ユニットREMが上下に積層配置される。
洗浄/乾燥処理ブロック15の露光後ベーク用熱処理部150には、4個の冷却ユニットCPが上下に積層配置され、露光後ベーク用熱処理部151には6個の加熱ユニットHPおよび基板載置部PASS13,PASS14が上下に積層配置される。また、露光後ベーク用熱処理部150,151の最上部には、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが各々配置される。
インターフェースブロック16の略中央部(図1参照)には、2個のエッジ露光部EEW、基板載置部PASS15,PASS16、送りバッファ部SBFおよび戻りバッファ部RBFが上下に積層配置される。各エッジ露光部EEWは、基板Wを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック(図示せず)およびスピンチャック上に保持された基板Wの周縁を露光する光照射器(図示せず)を備える。
なお、塗布ユニットBARC,RES,COV、表面端部洗浄/乾燥ユニットSD、除去ユニットREM、露光後洗浄/乾燥ユニットDRY、エッジ露光部EEW、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの個数は、各ブロック10〜16における処理速度に応じて適宜変更してよい。
(2) 基板処理装置の動作
次に、第1の実施の形態に係る基板処理装置500の動作について図1〜図3を参照しながら説明する。
インデクサブロック9のキャリア載置台92上には、複数枚の基板Wを多段に収納するキャリアCが載置される。インデクサロボットIRは、上側のハンドIRH1を用いてキャリアC内に収納された未処理の基板Wを取り出す。その後、インデクサロボットIRは±X方向に移動しつつ±θ方向に回転移動し、未処理の基板Wを基板載置部PASS1に載置する。
本実施の形態においては、キャリアCとしてFOUP(front opening unified pod)を採用しているが、これに限定されず、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Wを外気に曝すOC(open cassette)等を用いてもよい。
さらに、インデクサロボットIR、第2〜第8のセンターロボットCR2〜CR8ならびにインターフェース用搬送機構IFRには、それぞれ基板Wに対して直線的にスライドさせてハンドの進退動作を行う直動型搬送ロボットを用いているが、これに限定されず、関節を動かすことにより直線的にハンドの進退動作を行う多関節型搬送ロボットを用いてもよい。
基板載置部PASS1に載置された基板Wは、反射防止膜用処理ブロック10の第2のセンターロボットCR2により受け取られる。第2のセンターロボットCR2は、その基板Wを反射防止膜用塗布処理部30に搬入する。この反射防止膜用塗布処理部30では、露光処理時に発生する定在波およびハレーションを減少させるために、塗布ユニットBARCにより基板W上に反射防止膜が塗布形成される。
その後、第2のセンターロボットCR2は、反射防止膜用塗布処理部30から塗布処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを反射防止膜用熱処理部100,101に搬入する。
次に、第2のセンターロボットCR2は、反射防止膜用熱処理部100,101から熱処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS3に載置する。
基板載置部PASS3に載置された基板Wは、レジスト膜用処理ブロック11の第3のセンターロボットCR3により受け取られる。第3のセンターロボットCR3は、その基板Wをレジスト膜用塗布処理部40に搬入する。このレジスト膜用塗布処理部40では、塗布ユニットRESにより反射防止膜上にレジスト膜が塗布形成される。
その後、第3のセンターロボットCR3は、レジスト膜用塗布処理部40から塗布処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wをレジスト膜用熱処理部110,111に搬入する。次に、第3のセンターロボットCR3は、レジスト膜用熱処理部110,111から熱処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS5に載置する。
基板載置部PASS5に載置された基板Wは、レジストカバー膜用処理ブロック12の第4のセンターロボットCR4により受け取られる。第4のセンターロボットCR4は、その基板Wをレジストカバー膜用塗布処理部50に搬入する。このレジストカバー膜用塗布処理部50では、塗布ユニットCOVによりレジスト膜上にレジストカバー膜が塗布形成される。
その後、第4のセンターロボットCR4は、レジストカバー膜用塗布処理部50から塗布処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wをレジストカバー膜用熱処理部120に搬入する。次に、第4のセンターロボットCR4は、レジストカバー膜用熱処理部120から熱処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS7に載置する。
基板載置部PASS7に載置された基板Wは、現像処理ブロック13の第5のセンターロボットCR5により受け取られる。第5のセンターロボットCR5は、その基板Wを基板載置部PASS9に載置する。
基板載置部PASS9に載置された基板Wは、レジストカバー膜除去ブロック14の第6のセンターロボットCR6により受け取られる。第6のセンターロボットCR6は、その基板Wを基板載置部PASS11に載置する。
基板載置部PASS11に載置された基板Wは、洗浄/乾燥処理ブロック15の第7のセンターロボットCR7により受け取られる。
第7のセンターロボットCR7は、その基板Wを洗浄/乾燥処理部80の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDに搬入する。表面端部洗浄/乾燥ユニットSD内では、搬入された基板Wに後述の表面端部洗浄処理が施される。これにより、露光装置17による露光処理前の基板Wの表面および端部が清浄に保たれる。
次に、第7のセンターロボットCR7は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDから表面端部洗浄処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS13に載置する。
基板載置部PASS13に載置された基板Wは、インターフェースブロック16の第8のセンターロボットCR8により受け取られる。第8のセンターロボットCR8は、その基板Wをエッジ露光部EEWに搬入する。このエッジ露光部EEWにおいては、基板Wの周縁部に露光処理が施される。
次に、第8のセンターロボットCR8は、エッジ露光部EEWからエッジ露光処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS15に載置する。
基板載置部PASS15に載置された基板Wは、インターフェース用搬送機構IFRにより露光装置17の基板搬入部17a(図1参照)に搬入される。
なお、露光装置17が基板Wの受け入れをできない場合は、基板Wは送りバッファ部SBFに一時的に収納保管される。
露光装置17において、基板Wに露光処理が施された後、インターフェース用搬送機構IFRは、基板Wを露光装置17の基板搬出部17b(図1参照)から取り出し、露光後洗浄/乾燥処理部95に搬入する。
上述のように、露光後洗浄/乾燥処理部95の露光後洗浄/乾燥ユニットDRYにおいては、スピンチャック91(図2参照)により水平姿勢で回転する基板Wの表面に、ノズル92から処理液(洗浄液およびリンス液)が供給される。これにより、基板Wの表面が洗浄される。その後、ノズル92から基板Wへの処理液の供給が停止することにより、基板Wに付着する洗浄液が振り切られ、基板Wの表面が乾燥する(振り切り乾燥)。
なお、露光後洗浄/乾燥ユニットDRYには、基板Wの表面に不活性ガスを噴射する気体噴射ノズルが設けられてもよい。この場合、基板Wの振り切り乾燥中、または基板Wの表面にリンス液の液層を形成した後に、気体噴射ノズルから基板Wに不活性ガスを噴射することにより、基板Wの表面が確実に乾燥する。
このように、露光後洗浄/乾燥処理部95においては、露光処理後の基板Wの洗浄および乾燥処理が行われる。その後、インターフェース用搬送機構IFRは、基板Wを露光後洗浄/乾燥処理部95から取り出し、基板載置部PASS16に載置する。
なお、故障等により露光後洗浄/乾燥処理部95において一時的に洗浄および乾燥処理ができないときは、インターフェースブロック16の戻りバッファ部RBFに露光処理後の基板Wを一時的に収納保管することができる。
基板載置部PASS16に載置された基板Wは、インターフェースブロック16の第8のセンターロボットCR8により受け取られる。第8のセンターロボットCR8は、その基板Wを洗浄/乾燥処理ブロック15の露光後ベーク用熱処理部151に搬入する。
露光後ベーク用熱処理部151においては、基板Wに対して露光後ベーク(PEB)が行われる。その後、第8のセンターロボットCR8は、露光後ベーク用熱処理部151から基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS14に載置する。
なお、本実施の形態においては露光後ベーク用熱処理部151により露光後ベークを行っているが、露光後ベーク用熱処理部150により露光後ベークを行ってもよい。
基板載置部PASS14に載置された基板Wは、洗浄/乾燥処理ブロック15の第7のセンターロボットCR7により受け取られる。第7のセンターロボットCR7は、その基板Wを基板載置部PASS12に載置する。
基板載置部PASS12に載置された基板Wは、レジストカバー膜除去ブロック14の第6のセンターロボットCR6により受け取られる。第6のセンターロボットCR6は、その基板Wをレジストカバー膜除去用処理部70aまたはレジストカバー膜除去用処理部70bに搬入する。レジストカバー膜除去用処理部70a,70bにおいては、除去ユニットREMにより基板W上のレジストカバー膜が除去される。
その後、第6のセンターロボットCR6は、レジストカバー膜除去用処理部70aまたはレジストカバー膜除去用処理部70bから除去処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS10に載置する。
基板載置部PASS10に載置された基板Wは、現像処理ブロック13の第5のセンターロボットCR5により受け取られる。第5のセンターロボットCR5は、その基板Wを現像処理部60aまたは現像処理部60bに搬入する。現像処理部60a,60bにおいては、現像処理ユニットDEVにより基板Wの現像処理が行われる。
その後、第5のセンターロボットCR5は、現像処理部60aまたは現像処理部60bから現像処理済の基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS8に載置する。
基板載置部PASS8に載置された基板Wは、レジストカバー膜用処理ブロック12の第4のセンターロボットCR4により受け取られる。第4のセンターロボットは、その基板Wを現像用熱処理部121に搬入する。現像用熱処理部121においては、現像処理後の基板Wに熱処理が施される。
そして、第4のセンターロボットCR4は、現像用熱処理部121から熱処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS6に載置する。
基板載置部PASS6に載置された基板Wは、レジスト膜用処理ブロック11の第3のセンターロボットCR3により受け取られる。第3のセンターロボットCR3は、その基板Wを基板載置部PASS4に載置する。
基板載置部PASS4に載置された基板Wは、反射防止膜用処理ブロック10の第2のセンターロボットCR2により受け取られる。第2のセンターロボットCR2は、その基板Wを基板載置部PASS2に載置する。
基板載置部PASS2に載置された基板Wは、インデクサブロック9のインデクサロボットIRによりキャリアC内に収納される。
(3) 表面端部洗浄/乾燥ユニットについて
ここで、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの各構成要素の動作は、図1のメインコントロ−ラ(制御部)91により制御される。
(3−a) 表面端部洗浄/乾燥ユニットの構成
図4は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの構成を説明するための図である。この表面端部洗浄/乾燥ユニットSDにおいては、基板Wの表面および端部が洗浄される(表面端部洗浄処理)。
図4に示すように、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDは、基板Wを水平に保持するとともに基板Wの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Wを回転させるためのスピンチャック201を備える。
スピンチャック201は、チャック回転駆動機構204によって回転される回転軸203の上端に固定されている。また、スピンチャック201には吸気路(図示せず)が形成されており、スピンチャック201上に基板Wを載置した状態で吸気路内を排気することにより、基板Wの下面をスピンチャック201に真空吸着し、基板Wを水平姿勢で保持することができる。
スピンチャック201の側方には、モータ250が設けられている。モータ250には、回動軸251が接続されている。また、回動軸251には、アーム252が水平方向に延びるように連結され、アーム252の先端に表面洗浄用ノズル260が設けられている。
モータ250により回動軸251が回転すると、アーム252が回動する。これにより、表面洗浄用ノズル260は、スピンチャック201により保持された基板Wの上方位置と外方位置との間で移動可能となっている。
モータ250、回動軸251およびアーム252の内部を通るように洗浄処理用供給管270が設けられている。洗浄処理用供給管270は、バルブVaおよびバルブVbを介して洗浄液供給源R1およびリンス液供給源R2に接続されている。
このバルブVa,Vbの開閉を制御することにより、洗浄処理用供給管270に供給する処理液の選択および供給量の調整を行うことができる。図4の構成においては、バルブVaを開くことにより洗浄処理用供給管270に洗浄液を供給することができ、バルブVbを開くことにより洗浄処理用供給管270にリンス液を供給することができる。
このように、バルブVa,Vbの開閉を制御することにより、洗浄処理用供給管270および表面洗浄用ノズル260を通して基板Wの表面へ洗浄液またはリンス液を供給することができる。これにより、基板Wの表面を洗浄することができる。
洗浄液としては、例えば、所定のレジスト溶媒、フッ素系薬液、アンモニア過水、および露光装置17における液浸法に用いられる液体のいずれかが用いられる。この他、洗浄液としては、例えば、純水、純水に錯体(イオン化したもの)を溶かした液、炭酸水、水素水、電解イオン水、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、フッ酸、硫酸および硫酸過水のいずれかを用いることもできる。リンス液としては、例えば、純水、炭酸水、水素水および電解イオン水、HFEのいずれかが用いられる。
さらに、スピンチャック201の側方でかつ表面端部洗浄/乾燥ユニットSD内の上部には、端部洗浄装置移動機構230が設けられている。端部洗浄装置移動機構230には、下方に延びる棒状の支持部材220が取り付けられている。支持部材220は、端部洗浄装置移動機構230により上下方向および水平方向に移動する。
支持部材220の下端部には、略円筒形状を有する端部洗浄装置210が水平方向に延びるように取り付けられている。これにより、端部洗浄装置210は、端部洗浄装置移動機構230により支持部材220とともに移動する。それにより、端部洗浄装置210の一端をスピンチャック201に保持される基板Wの端部Rと対向させることができる。以下の説明においては、端部洗浄装置210の基板Wの端部Rと対向する一端を正面とする。
ここで、基板Wの上記端部Rの定義について次の図面を参照しながら説明する。図5は、基板Wの端部Rを説明するための概略的模式図である。図5に示すように、基板W上には、上述した反射防止膜、レジスト膜(共に図示せず)およびレジストカバー膜が形成される。
基板Wは端部を有し、この端部を概略的に図示すれば図5のようになる。この端部を、一般的にベベル部と呼ぶ。また、レジストカバー膜が形成される基板Wの面の端から内側へ距離dまでの領域を、一般的に周縁部と呼ぶ。本実施の形態では、上記のベベル部と周縁部とを総称して端部Rと呼ぶ。なお、上記距離dは例えば2〜3mmである。また、端部Rが周縁部を含まなくてもよい。この場合には、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDは基板Wの端部Rに対してベベル部のみを洗浄する。
通常、レジストカバー膜は、基板W上の上記周縁部を覆うように形成されていない場合が多い。すなわち、基板W上の周縁部に形成された反射防止膜およびレジスト膜の一方または両方は露出した状態となっている。
図4に戻り、端部洗浄装置210は、表面端部洗浄処理時に端部洗浄装置移動機構230によりスピンチャック201上の基板Wの端部R付近の位置に移動し、表面端部洗浄処理が行われていない期間には、スピンチャック201の外方で待機する。
端部洗浄装置210は、その内部に空間を有する(後述の洗浄室211)。端部洗浄装置210には、洗浄液供給管241および排気管244が接続されている。洗浄液供給管241は、バルブ242を介して図示しない洗浄液供給系に接続されている。バルブ242を開くことにより、洗浄液が洗浄液供給管241を通じて端部洗浄装置210の内部空間に供給される。
また、排気管244は、排気部245に接続されている。排気部245は、端部洗浄装置210の内部空間の雰囲気を吸引し、排気管244を通じて排気する。
ここで、端部洗浄装置210の詳細を説明する。図6は、図4の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの端部洗浄装置210の構造を説明するための図である。図6(a)に端部洗浄装置210の縦断面図が示され、図6(b)に端部洗浄装置210の正面図が示されている。
図6(a)に示すように、端部洗浄装置210の略円筒形状のハウジング210aの内部には、洗浄室211が形成されている。
また、図6(a)および図6(b)に示すように、ハウジング210aの正面側には、洗浄室211と外部とを連通させる開口212が形成されている。開口212は、中央部から両側方にかけて上下幅が漸次拡大するように、円弧状の上面および下面を有する。基板Wの表面端部洗浄処理時には、開口212にスピンチャック201に吸着保持された基板Wの端部Rが挿入される。
洗浄室211内には、略円筒形状を有するブラシ213が鉛直方向に延びるように配置されている。ブラシ213は鉛直方向に延びる回転軸214に取り付けられている。回転軸214の上端および下端は、洗浄室211の上部および下部に形成された回転軸受に回転可能に取り付けられている。これにより、ブラシ213は、洗浄室211および回転軸214により回転可能に支持されている。
基板Wの表面端部洗浄処理時には、回転する基板Wの端部Rとブラシ213とが接触する。これにより、基板Wの端部Rがブラシ213により洗浄される。
ここで、図4の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDにおいて、ブラシ213が取り付けられた回転軸214は、スピンチャック201が固定される回転軸203と略平行となるように配置される。これにより、ブラシ213が回転する基板Wの端部Rに確実に接触した状態で回転する。
端部洗浄装置210の上部には、上述の洗浄液供給管241および排気管244が接続されている。
洗浄液供給管241は、ハウジング210a内に形成された洗浄液供給路241a,241bに接続されている。図6(a)に示すように、洗浄液供給路241aは、ハウジング210aの外部から洗浄室211の上部内面まで延びている。また、洗浄液供給路241bは、ハウジング210aの外部から洗浄室211の下部内面まで延びている。図6(a)には、洗浄液供給管241bの一部のみが示されている。
このような構成により、基板Wの表面端部洗浄処理時には、端部洗浄装置210に供給される洗浄液が、洗浄室211内でブラシ213と接触する基板Wの端部Rに向かって上下方向から噴射される。それにより、基板Wの端部Rが効率よく洗浄される。
排気管244は、ハウジング210aの上部に設けられた孔部を通じて洗浄室211内に挿入されている。これにより、上述のように、洗浄室211内の雰囲気が図4の排気部245により吸引され、排気管244を通じて排気される。
このように、洗浄室211においては、その内部雰囲気が排気部245により排気されるので、揮発した洗浄液および洗浄液のミストが効率よく排気される。
上記において、基板Wの端部Rに噴射される洗浄液としては、所定のレジスト溶媒、フッ素系薬液、アンモニア過水、および露光装置17における液浸法に用いられる液体のいずれかが用いられる。
この他、洗浄液としては、基板Wの表面を洗浄する洗浄液と同様に、例えば、純水、純水に錯体(イオン化したもの)を溶かした液、炭酸水、水素水、電解イオン水、HFE、フッ酸、硫酸および硫酸過水のいずれかを用いることもできる。
上記のように、ブラシ213により基板Wの端部Rを洗浄する場合には、基板Wの端部Rに直接ブラシ213が接触するので、基板Wの端部Rの汚染物質を物理的に剥離させることができる。それにより、端部Rに強固に付着した汚染物質をより確実に取り除くことができる。
(3−b) 表面端部洗浄/乾燥ユニットの動作
上記の構成を有する表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの処理動作について説明する。
表面端部洗浄/乾燥ユニットSDへの基板Wの搬入時には、図1の第7のセンターロボットCR7が基板Wをスピンチャック201上に載置する。スピンチャック201上に載置された基板Wは、スピンチャック201により吸着保持される。
次に、表面洗浄用ノズル260が基板Wの中心部上方に移動し、端部洗浄装置210がスピンチャック201上の基板Wの端部R付近の位置に移動する。そして、回転軸203が回転することにより基板Wが回転する。
この状態で、表面洗浄用ノズル260から基板Wの表面に洗浄液が吐出される。これにより、基板Wの表面が洗浄される。これと同時に、端部洗浄装置210に洗浄液が供給される。これにより、基板Wの端部Rが洗浄される。
所定時間経過後、表面洗浄用ノズル260は、基板Wの表面に、洗浄液に代えてリンス液を吐出する。これにより、基板W上に供給された洗浄液が洗い流される。また、このとき、端部洗浄装置210への洗浄液の供給が停止される。それにより、基板Wの表面に吐出されたリンス液が基板Wの端部Rに流れ込み、基板Wの端部Rに付着する洗浄液が洗い流される。
さらに所定時間経過後、表面洗浄用ノズル260は、基板Wへのリンス液の吐出を停止し、スピンチャック201により保持された基板Wの外方に移動する。また、端部洗浄装置210も基板Wの外方に移動する。
そして、回転軸203の回転数が上昇する。これにより、基板W上に残留するリンス液に大きな遠心力が作用する。それにより、基板Wの表面および端部Rに付着する液体が振り切られ、基板Wが乾燥する。
なお、洗浄/乾燥処理部80において、上記の表面端部洗浄処理時には、基板W上のレジストカバー膜の成分が洗浄液中に溶出する。これにより、洗浄液中に溶出したレジストカバー膜の成分が基板W上に残留することを防止することができる。なお、例えば、基板W上に純水を盛って一定時間保持することにより上記のレジストカバー膜の成分を純水中に溶出させてもよい。
基板W上への洗浄液およびリンス液の供給は、気体および液体からなる混合流体を吐出する二流体ノズルを用いたソフトスプレー方式により行ってもよい。
図4の表面洗浄用ノズル260として二流体ノズルを用いる場合には、混合流体を噴射する二流体ノズルを回転する基板Wの外方から基板Wの中心を通るように移動させる。これにより、洗浄液またはリンス液を含む混合流体を基板Wの表面全体に渡って効率よく噴射することができる。
なお、このように二流体ノズルを用いる場合、図4の点線で示すように、表面洗浄用ノズル260には、窒素ガス(N)、アルゴンガスまたはヘリウムガス等の不活性ガスを供給する必要がある。
(3−c) 表面端部洗浄/乾燥ユニットの他の構成例
表面端部洗浄/乾燥ユニットSDは、以下の構成を有してもよい。図7は表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの他の構成例を説明するための図である。図7の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDについて、図4の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDと異なる点を説明する。
図7に示すように、本例の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDにおいては、図4の端部洗浄装置210に代えて、基板Wの端部Rを洗浄するための構成要素として二流体ノズル310が設けられている。
具体的には、スピンチャック201の外方に、モータ301が設けられている。モータ301には、回動軸302が接続されている。また、回動軸302には、アーム303が水平方向に延びるように連結され、アーム303の先端に二流体ノズル310が設けられている。この二流体ノズル310は、気体および液体からなる混合流体を吐出する。
なお、アーム303の先端部において、二流体ノズル310は、スピンチャック201により保持される基板Wの表面に対して傾斜するように取り付けられている。
基板Wの表面端部洗浄処理の開始時には、モータ301により回動軸302が回転するとともにアーム303が回動する。これにより、二流体ノズル310がスピンチャック201により保持された基板Wの端部Rの上方に移動する。その結果、二流体ノズル310の混合流体の吐出部310aが基板Wの端部Rに対向する。
モータ301、回動軸302およびアーム303の内部を通るように洗浄液供給管331が設けられている。洗浄液供給管331は、一端が二流体ノズル310に接続されるとともに、他端がバルブ332を介して図示しない洗浄液供給系に接続されている。バルブ332を開くことにより、洗浄液が洗浄液供給管331を通じて二流体ノズル310に供給される。
また、二流体ノズル310には、洗浄液供給管331とともに、気体供給管341の一端が接続されている。気体供給管341の他端は、バルブ342を介して図示しない気体供給系に接続されている。バルブ342を開くことにより気体が二流体ノズル310に供給される。二流体ノズル310に供給される気体としては、窒素ガス(N)、アルゴンガスまたはヘリウムガス等の不活性ガスを用いることができる。
基板Wの表面端部洗浄処理時には、洗浄液および気体が二流体ノズル310に供給される。これにより、上述のように表面洗浄用ノズル260から基板Wの表面に洗浄液およびリンス液が吐出されるとともに、回転する基板Wの端部Rに二流体ノズル310から混合流体が吐出される。
このように、混合流体を用いることにより高い洗浄効果を得ることができる。それにより、基板Wの端部Rが良好に洗浄される。また、気体と液体との混合流体が基板Wの端部Rに吐出されることにより、非接触で基板Wの端部Rが洗浄されるので、洗浄時における基板Wの端部Rの損傷が防止される。さらに、混合流体の吐出圧および混合流体における気体と液体との比率を制御することにより基板Wの端部Rの洗浄条件を容易に制御することも可能である。
また、二流体ノズル310によれば、均一な混合流体を基板Wの端部Rに吐出することができるので、洗浄ムラが発生しない。
(3−d) 表面端部洗浄/乾燥ユニットのさらに他の構成例
表面端部洗浄/乾燥ユニットSDは、さらに以下の構成を有してもよい。図8は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDのさらに他の構成例を説明するための図である。図8の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDについて、図7の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDと異なる点を説明する。
図8に示すように、本例の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDにおいては、アーム303の先端に二流体ノズル310に代えて超音波ノズル410が設けられている。
なお、本例においても、超音波ノズル410は、スピンチャック201により保持される基板Wの面に対して傾斜してアーム303の先端部に取り付けられている。
超音波ノズル410には、洗浄液供給管331が接続されている。これにより、図7の例と同様に、バルブ332を開くことにより、洗浄液が洗浄液供給管331を通じて超音波ノズル410に供給される。
超音波ノズル410内には、高周波振動子411が内蔵されている。この高周波振動子411は、高周波発生装置420と電気的に接続されている。
基板Wの端部洗浄処理時においては、純水が超音波ノズル410から基板Wの端部Rに向かって吐出される。ここで、超音波ノズル410から純水が吐出される際には、高周波発生装置420から高周波振動子411に高周波電流が供給される。
それにより、高周波振動子411が超音波振動し、超音波ノズル410内を通る純水に高周波電流の値に応じた高周波出力が印加される。その結果、超音波振動状態となった純水が基板Wの端部Rに吐出され、基板Wの端部Rが洗浄される。
(4) 第1の実施の形態における効果
(4−a) 表面端部洗浄処理による第1の効果
第1の実施の形態に係る基板処理装置500においては、洗浄/乾燥処理部80の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDにより露光処理前の基板Wに表面端部洗浄処理が施される。これにより、露光装置17に搬入される基板Wの表面および端部Rが清浄に保たれる。その結果、露光処理前の基板Wの表面および端部Rの汚染に起因する露光装置17内の汚染が十分に防止され、露光パターンの寸法不良および形状不良の発生が十分に防止される。
(4−b) 表面端部洗浄処理による第2の効果
上述のように、第1の実施の形態に係る基板処理装置500においては、基板Wの表面および端部Rを表面端部洗浄/乾燥ユニットSD内で同時に洗浄することができる。これにより、露光処理前に、基板Wの表面および端部Rを個別に洗浄する必要がないので、基板処理におけるスループットの低下が抑制される。
また、基板Wの表面を洗浄する表面洗浄ユニット、および基板Wの端部Rを洗浄する端部洗浄ユニットを個別に設ける必要がない。それにより、洗浄/乾燥処理ブロック15の小型化が実現される。
さらに、洗浄/乾燥処理ブロック15内に設ける表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの数を増加させることにより、基板処理におけるスループットをより向上させることも可能である。また、洗浄/乾燥処理ブロック15の洗浄/乾燥処理部80内に他の処理ユニットを設けることも可能となる。
(4−c) 現像処理ブロックによる効果
一般に、複数のブロックが並設される基板処理装置において、基板に現像処理を行う現像処理ブロックには、基板に現像処理を施す現像処理部と、現像処理後の基板を加熱処理するための熱処理部とが設けられる。
さらに、この現像処理ブロックに基板を搬送するセンターロボットが設けられる場合には、センターロボットを挟んで対向するように現像処理部と現像用熱処理部とを設けることが一般的である。
これに対して、第1の実施の形態に係る基板処理装置500の現像処理ブロック13においては、現像処理部60a,60bが第5のセンターロボットCR5を挟んで互いに対向して設けられている。
すなわち、この現像処理ブロック13においては、一般に設けられるべき現像用熱処理部の位置に、現像処理部60aが設けられている。これにより、現像処理ブロック13は、従来の基板処理装置に比べて多数(本例では8個)の現像処理ユニットDEVを含む。
それにより、現像処理の時間が長くなる場合であっても、多数の現像処理ユニットDEVで多数の基板Wに現像処理を施すことができるので、基板処理装置全体の基板処理におけるスループットを十分に向上させることができる。
(5) その他
上記の表面端部洗浄処理に用いられる洗浄液は、基板W上の膜の成分を予め溶出または析出させるために、露光装置17における液浸法に用いられる液体(液浸液)を用いることが好ましい。液浸液の例としては、純水、高屈折率を有するグリセロール、高屈折率の微粒子(例えば、アルミニウム酸化物)と純水とを混合した混合液、および有機系の液体等が挙げられる。
また、液浸液の他の例としては、純水に錯体(イオン化したもの)を溶かした液、炭酸水、水素水、電解イオン水、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、フッ酸、硫酸および硫酸過水等が挙げられる。
本実施の形態では、露光装置17において基板Wに露光処理が行われる前に、レジストカバー膜用処理ブロック12において、レジスト膜上にレジストカバー膜が形成される。この場合、露光装置17において基板Wが液体と接触しても、レジストカバー膜によってレジスト膜が液体と接触することが防止されるので、レジストの成分が液体中に溶出することが防止される。
<2> 第2の実施の形態
以下、本発明の第2の実施の形態に係る基板処理装置について第1の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる点を説明する。
(1) 基板処理装置の構成
図9は第2の実施の形態に係る基板処理装置の平面図であり、図10は図9の基板処理装置500の一方の側面図であり、図11は図9の基板処理装置500の他方の側面図である。
図9〜図11に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置500においては、レジストカバー膜用処理ブロック12の構成が第1の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる。
このレジストカバー膜用処理ブロック12は、レジストカバー膜用熱処理部120,122、レジストカバー膜用塗布処理部50および第4のセンターロボットCR4を含む。レジストカバー膜用塗布処理部50は、第4のセンターロボットCR4を挟んでレジストカバー膜用熱処理部120,122に対向して設けられる。図11に示すように、レジストカバー膜用熱処理部122には、2個の加熱ユニットHPおよび2個の冷却ユニットCPが上下に積層配置される。
また、本実施の形態に係る基板処理装置500においては、現像処理ブロック13の構成が第1の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる。
この現像処理ブロック13は、現像処理部60c,60d、現像用熱処理部130,131および第5のセンターロボットCR5を含む。ここで、図11に示すように、現像処理部60cは現像用熱処理部130,131上に積層配置されている。これにより、現像処理ブロック13において、現像処理部60dは、第5のセンターロボットCR5を挟んで現像処理部60cおよび現像用熱処理部130,131に対向して設けられる。
図10に示すように、現像処理部60dには5個の現像処理ユニットDEVが上下に積層配置される。また、図11に示すように、現像処理部60cには2個の現像処理ユニットDEVが上下に積層配置される。現像用熱処理部130,131にはそれぞれ2個の加熱ユニットHPおよび2個の冷却ユニットCPが上下に積層配置される。現像用熱処理部130,131の最上部には、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが各々配置される。
(2) 基板処理装置の動作
上記構成により、本実施の形態に係る基板処理装置500では、第1の実施の形態と異なる動作が行われる。
初めに、第2の実施の形態においてもインデクサブロック9のキャリア載置台92上にキャリアCが載置される。そして、キャリアC内に収納された未処理の基板Wは、インデクサロボットIRにより受け取られ、第1の実施の形態と同様にして搬送されることにより、基板載置部PASS5に載置される。
基板載置部PASS5に載置された基板Wは、レジストカバー膜用処理ブロック12の第4のセンターロボットCR4により受け取られる。第4のセンターロボットCR4は、その基板Wをレジストカバー膜用塗布処理部50に搬入する。これにより、レジスト膜上にレジストカバー膜が塗布形成される。
その後、第4のセンターロボットCR4は、レジストカバー膜用塗布処理部50から塗布処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wをレジストカバー膜用熱処理部120,122に搬入する。次に、第4のセンターロボットCR4は、レジストカバー膜用熱処理部120,122から熱処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS7に載置する。
基板載置部PASS7に載置された基板Wは、現像処理ブロック13の第5のセンターロボットCR5により受け取られ、第1の実施の形態と同様にして露光装置17に搬送される。
露光装置17による露光処理後の基板Wは、インターフェース用搬送機構IFRにより取り出され、第1の実施の形態と同様にして搬送されることにより、基板載置部PASS10に載置される。
基板載置部PASS10に載置された基板Wは、現像処理ブロック13の第5のセンターロボットCR5により受け取られる。第5のセンターロボットCR5は、その基板Wを現像処理部60cまたは現像処理部60dに搬入する。現像処理部60c,60dにおいては、現像処理ユニットDEVにより基板Wの現像処理が行われる。
その後、第5のセンターロボットCR5は、現像処理部60cまたは現像処理部60dから現像処理済の基板Wを取り出し、その基板Wを現像用熱処理部130,131に搬入する。次に、第5のセンターロボットCR5は、現像用熱処理部130,131から熱処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS8に載置する。
基板載置部PASS8に載置された基板Wは、レジストカバー膜用処理ブロック12の第4のセンターロボットCR4により受け取られる。第4のセンターロボットは、その基板Wを基板載置部PASS6に載置する。
基板載置部PASS6に載置された基板Wは、第1の実施の形態と同様にしてインデクサブロック9に搬送され、キャリアC内に収納される。
(3) 第2の実施の形態における効果
一般に、複数のブロックが並設される基板処理装置において、基板Wに現像処理を行う現像処理ブロックには、基板Wに現像処理を施す現像処理部と、現像処理後の基板Wを加熱処理するための熱処理部とが設けられる。
さらに、この現像処理ブロックに基板Wを搬送するセンターロボットが設けられる場合には、センターロボットを挟んで対向するように現像処理部と現像用熱処理部とを設けることが一般的である。
これに対して、第2の実施の形態に係る基板処理装置500の現像処理ブロック13においては、現像処理部60c,60dが第5のセンターロボットCR5を挟んで互いに対向して設けられている。これにより、現像処理ブロック13は、従来の基板処理装置に比べて多数(本例では7個)の現像処理ユニットDEVを含む。
それにより、現像処理の時間が長くなる場合であっても、多数の現像処理ユニットDEVで多数の基板Wに現像処理を施すことができるので、基板処理装置全体の基板処理におけるスループットを十分に向上させることができる。
加えて、本実施の形態では、現像処理ブロック13が現像処理部60c,60dとともに現像用熱処理部130,131を含むので、現像処理後の基板Wの熱処理を迅速に行うことができる。
<3> 第3の実施の形態
以下、本発明の第3の実施の形態に係る基板処理装置について第1の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる点を説明する。
(1) 基板処理装置の構成
図12は第3の実施の形態に係る基板処理装置の平面図であり、図13は図12の基板処理装置500の一方の側面図であり、図14は図12の基板処理装置500の他方の側面図である。
図12〜図14に示すように、本実施の形態に係る基板処理装置500においては、洗浄/乾燥処理ブロック15の構成が第1の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる。
この洗浄/乾燥処理ブロック15は、基板反転部150a、露光後ベーク用熱処理部150b,151、第1の洗浄/乾燥処理部80a、第2の洗浄/乾燥処理部80bおよび第7のセンターロボットCR7を含む。
第1の洗浄/乾燥処理部80aおよび第2の洗浄/乾燥処理部80bは、この順で上下に積層配置されている。第1および第2の洗浄/乾燥処理部80a,80bは、第7のセンターロボットCR7を挟んで基板反転部150a、露光後ベーク用熱処理部150b,151に対向して設けられる。
図13に示すように、第1の洗浄/乾燥処理部80aには2個の裏面洗浄ユニットSDRが上下に積層配置され、第2の洗浄/乾燥処理部80bには2個の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDが上下に積層配置される。
ここで、裏面洗浄ユニットSDRは、基板Wの裏面を洗浄するために用いられる。裏面洗浄ユニットSDRには、基板Wの裏面が上方に向いた状態で基板Wが搬入される。裏面洗浄ユニットSDRの詳細は後述する。
図14に示すように、洗浄/乾燥処理ブロック15において、露光後ベーク用熱処理部151はインターフェースブロック16に隣接するように設けられている。露光後ベーク用熱処理部151には6個の加熱ユニットHPおよび基板載置部PASS13,14が上下に積層配置される。露光後ベーク用熱処理部151の最上部にはローカルコントローラLCが配置される。
この露光後ベーク用熱処理部151に隣接するように、基板反転部150aおよび露光後ベーク用熱処理部150bがこの順で上下に積層配置される。
基板反転部150aには2個の反転ユニットRTが上下に積層配置される。露光後ベーク用熱処理部150bには4個の冷却ユニットCPが上下に積層配置される。また、基板反転部150aの最上部には、反転ユニットRTの動作および後述する露光後ベーク用熱処理部150bの冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが配置される。
ここで、反転ユニットRTは、基板Wの一面(表面)と他面(裏面)とを互いに反転させるために用いられる。例えば、基板Wの表面が上方に向いている場合に、反転ユニットRTは基板Wの裏面が上方に向くように基板Wを反転させる。反転ユニットRTの詳細は後述する。
(2) 基板処理装置の動作
上記構成により、本実施の形態に係る基板処理装置500では、第1の実施の形態と異なる動作が行われる。
初めに、第3の実施の形態においてもインデクサブロック9のキャリア載置台92上にキャリアCが載置される。
ここで、本実施の形態において、キャリアCに収納される複数の基板Wは、その表面が上方に向いた状態で保持されている。そして、キャリアC内に収納された未処理の基板Wは、インデクサロボットIRにより受け取られ、第1の実施の形態と同様にして搬送されることにより、基板載置部PASS11に載置される。
基板載置部PASS11に載置された基板Wは、洗浄/乾燥処理ブロック15の第7のセンターロボットCR7により受け取られる。第7のセンターロボットCR7は、その基板Wを第2の洗浄/乾燥処理部80bの表面端部洗浄/乾燥ユニットSDに搬入する。
表面端部洗浄/乾燥ユニットSDでは、第1の実施の形態と同様に、基板Wに表面端部洗浄処理が施される。これにより、露光装置17による露光処理前の基板Wの表面および端部が清浄に保たれる。
その後、第7のセンターロボットCR7は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDから表面端部洗浄処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板反転部150aの反転ユニットRTに搬入する。
反転ユニットRTは、上述のように基板Wの一面と他面とを互いに反転する。すなわち、反転ユニットRTは、表面が上方に向いた基板Wを、裏面が上方に向くように反転する。
続いて、第7のセンターロボットCR7は、裏面が上方に向いた基板Wを反転ユニットRTから取り出し、その基板Wを第1の洗浄/乾燥処理部80aの裏面洗浄ユニットSDRに搬入する。裏面洗浄ユニットSDRは、上述のように基板Wの裏面を洗浄する。
次に、第7のセンターロボットCR7は、裏面洗浄ユニットSDRから裏面が洗浄された基板Wを取り出し、その基板Wを再び基板反転部150aの反転ユニットRTに搬入する。
そこで、反転ユニットRTは、裏面が上方に向いた基板Wを表面が上方に向くように反転する。そして、第7のセンターロボットCR7は、表面が上方に向いた基板Wを反転ユニットRTから取り出し、基板載置部PASS13に載置する。
基板載置部PASS13に載置された基板Wは、第1の実施の形態と同様にして露光装置17に搬送される。これにより、露光装置17により基板Wに露光処理が施される。露光処理後の基板Wは、第1の実施の形態と同様にしてインデクサブロック9に搬送され、キャリアC内に収納される。
(3) 裏面洗浄ユニットについて
ここで、裏面洗浄ユニットSDRについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する裏面洗浄ユニットSDRの各構成要素の動作は、図12のメインコントロ−ラ(制御部)91により制御される。
(3−a) 裏面洗浄ユニットの構成
図15は、裏面洗浄ユニットSDRの構成を説明するための図である。この裏面洗浄ユニットSDRでは、基板Wの裏面が洗浄される(裏面洗浄処理)。
図15に示すように、裏面洗浄ユニットSDRは、基板Wを水平に保持するとともに基板Wの中心を通る鉛直軸の周りで基板Wを回転させる機械式のスピンチャック201Rを備える。このスピンチャック201Rは、基板Wの外周端部を保持する。スピンチャック201Rは、チャック回転駆動機構204によって回転される回転軸203の上端に固定されている。
上述のように、裏面洗浄ユニットSDRには、裏面が上方に向けられた状態の基板Wが搬入される。そのため、基板Wは裏面が上方に向けられた状態でスピンチャック201Rにより保持される。裏面洗浄処理時に、基板Wはスピンチャック201R上の回転式保持ピンPINによりその下面の周縁部および外周端部が保持された状態で水平姿勢を維持しつつ回転される。
表面端部洗浄/乾燥ユニットSDと同様に、スピンチャック201Rの外方には、モータ250が設けられている。モータ250には、回動軸251が接続されている。回動軸251には、アーム252が水平方向に延びるように連結され、アーム252の先端に裏面洗浄用ノズル260Rが設けられている。
モータ250により回動軸251が回転すると、アーム252が回動する。これにより、裏面洗浄用ノズル260Rは、スピンチャック201Rにより保持された基板Wの上方位置と外方位置との間で移動可能となっている。
モータ250、回動軸251およびアーム252の内部を通るように洗浄処理用供給管270が設けられている。洗浄処理用供給管270は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDと同様に、バルブVaおよびバルブVbを介して洗浄液供給源R1およびリンス液供給源R2に接続されている。
バルブVa,Vbの開閉を制御することにより、洗浄処理用供給管270および裏面洗浄用ノズル260Rを通して基板Wの裏面へ洗浄液またはリンス液を供給することができる。これにより、基板Wの裏面を洗浄することができる。
(3−b) 裏面洗浄ユニットの動作
裏面洗浄ユニットSDRへの基板Wの搬入時には、図12の第7のセンターロボットCR7が基板Wをスピンチャック201R上に載置する。スピンチャック201上に載置された基板Wは、スピンチャック201Rにより保持される。
次に、裏面洗浄用ノズル260Rが基板Wの中心部上方に移動する。そして、回転軸203が回転することにより基板Wが回転する。
この状態で、裏面洗浄用ノズル260Rから基板Wの裏面に洗浄液が吐出される。これにより、基板Wの裏面が洗浄される。
所定時間経過後、裏面洗浄用ノズル260Rは、基板Wの裏面に、洗浄液に代えてリンス液を吐出する。これにより、基板W上に供給された洗浄液が洗い流される。
さらに所定時間経過後、裏面洗浄用ノズル260Rは、基板Wへのリンス液の吐出を停止し、スピンチャック201Rにより保持された基板Wの外方に移動する。
そして、回転軸203の回転数が上昇する。これにより、基板W上に残留するリンス液に大きな遠心力が作用する。それにより、基板Wの裏面および端部に付着する液体が振り切られ、基板Wが乾燥する。
裏面洗浄ユニットSDRにおいても、基板W上への洗浄液およびリンス液の供給は、気体および液体からなる混合流体を吐出する二流体ノズルを用いたソフトスプレー方式により行ってもよい。二流体ノズルを用いる場合、裏面洗浄用ノズル260Rには、図15の点線で示すように、窒素ガス(N)、アルゴンガスまたはヘリウムガス等の不活性ガスを供給する必要がある。
(4) 反転ユニットについて
ここで、反転ユニットRTについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する反転ユニットRTの各構成要素の動作は、図12のメインコントロ−ラ(制御部)91により制御される。
(4−a) 反転ユニットの構成
図16は、反転ユニットRTに設けられる基板反転装置7の外観を示す斜視図であり、図17は、基板反転装置7の一部の外観を示す斜視図である。
図16および図17に示すように、基板反転装置7は、第1の支持部材771、第2の支持部材772、複数の基板支持ピン773a,773b、第1の可動部材774、第2の可動部材775、固定板776、リンク機構777および回転機構778を含む。
図17に示すように、第2の支持部材772は、放射状に延びた6本の棒状部材から構成される。その6本の棒状部材の各先端部には、それぞれ基板支持ピン773bが設けられている。
同様に、図16に示すように、第1の支持部材771も、放射状に延びた6本の棒状部材から構成される。6本の棒状部材の各先端部には、それぞれ基板支持ピン773aが設けられている。
なお、本実施の形態において、第1および第2の支持部材771,772が6本の棒状部材からなるが、これに限定されず、第1および第2の支持部材771,772が他の任意の数の棒状部材または他の任意の形状部材からなってもよい。例えば、第1および第2の支持部材771,772が複数の基板支持ピン773a,773bに沿う外周を有する円板または多角形等の他の形状に形成されてもよい。
第1の可動部材774はコ字状からなる。第1の支持部材771は、第1の可動部材774の一端に固定されている。第1の可動部材774の他端は、リンク機構777に接続されている。同様に、第2の可動部材775はコ字状からなる。第2の支持部材772は、第2の可動部材775の一端に固定されている。第2の可動部材775の他端は、リンク機構777に接続されている。リンク機構777は回転機構778の回転軸に取り付けられている。このリンク機構777および回転機構778は、固定板776に取り付けられている。
図16のリンク機構777には、エアシリンダ等が内蔵されており、第1の可動部材774および第2の可動部材775を相対的に離間させた状態と近接させた状態とに選択的に移行させることができる。また、図16の回転機構778には、モータ等が内蔵されており、リンク機構777を介して第1の可動部材774および第2の可動部材775を、水平方向の軸の周りで例えば180度回転させることができる。
(4−b) 反転ユニットの動作
次に、図18および図19は、図16の基板反転装置7の動作を示す模式的構成図である。
まず、図18(a)に示すように、基板反転装置7に図12の第7のセンターロボットCR7により基板Wが搬入される。この場合、リンク機構777の働きにより第1の可動部材774および第2の可動部材775は垂直方向に離間した状態で保持されている。
第7のセンターロボットCR7のハンドCRH11,CRH12は、第2の支持部材772の複数の基板支持ピン773b上に基板Wを移載する。基板Wを移載後、第7のセンターロボットCR7のハンドCRH11,CRH12は、基板反転装置7から退出する。
次に、図18(b)に示すように、リンク機構777の働きにより第1の可動部材774および第2の可動部材775が垂直方向に近接した状態に移行される。
続いて、図19(c)に示すように、回転機構778の働きにより第1の可動部材774および第2の可動部材775が水平軸の周りで矢印θ7の方向に180度回転する。
この場合、基板Wは、第1の可動部材774および第2の可動部材775とともに、第1の支持部材771および第2の支持部材772に設けられた複数の基板支持ピン773a,773bに保持されつつ180度回転する。
最後に、リンク機構777の働きにより第1の可動部材774および第2の可動部材775が垂直方向に離間した状態に移行される。
そして、第7のセンターロボットCR7のハンドCRH11,CRH12が基板反転装置7内に進入し、図19(d)に示すように、基板Wを保持して退出する。
(5) 第3の実施の形態における効果
第3の実施の形態に係る基板処理装置500においては、第2の洗浄/乾燥処理部80bの表面端部洗浄/乾燥ユニットSDにより露光処理前の基板Wに表面端部洗浄処理が施されるとともに、第1の洗浄/乾燥処理部80aの裏面洗浄ユニットSDRにより露光処理前の基板Wに裏面洗浄処理が施される。
これにより、露光装置17による露光処理前の基板Wの表面、裏面および端部が洗浄される。それにより、露光装置17に搬入される基板Wの表面、裏面および端部が清浄に保たれる。
その結果、露光処理前の基板Wの表面、裏面および端部の汚染に起因する露光装置17内の汚染がより十分に防止でき、露光パターンの寸法不良および形状不良の発生をより十分に防止することができる。
なお、表面端部洗浄処理時には基板Wの裏面がスピンチャック201(図4)により吸着保持されるが、表面端部洗浄処理後に迅速に裏面洗浄処理が行われるので、基板Wの裏面の吸着跡が容易に取り除かれる。
<4> 第4の実施の形態
以下、本発明の第4の実施の形態に係る基板処理装置について第1の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる点を説明する。
(1) 基板処理装置の構成
図20は第4の実施の形態に係る基板処理装置の平面図であり、図21は図20の基板処理装置500の一方の側面図であり、図22は図20の基板処理装置500の他方の側面図である。
本実施の形態に係る基板処理装置500には、図1の反射防止膜用処理ブロック10、レジストカバー膜用処理ブロック12、レジストカバー膜除去ブロック14および洗浄/乾燥処理ブロック15が設けられていない。
この基板処理装置500は、インデクサブロック9、レジスト膜用処理ブロック11、洗浄/乾燥処理ブロック18、現像処理ブロック13およびインターフェースブロック16を含む。この基板処理装置500においては、これらのブロック9,11,18,13,16が上記の順で並設される。
インデクサブロック9およびレジスト膜用処理ブロック11の構成は第1の実施の形態におけるインデクサブロック9およびレジスト膜用処理ブロック11の構成とほぼ同じである。なお、本例のレジスト膜用処理ブロック11においては、レジスト膜用塗布処理部40に4個の塗布ユニットRESが上下に積層配置される(図21参照)。
図20に示すように、洗浄/乾燥処理ブロック18は、第1の洗浄/乾燥処理部181、第2の洗浄/乾燥処理部182および第9のセンターロボットCR9を含む。第1の洗浄/乾燥処理部181は、第9のセンターロボットCR9を挟んで第2の洗浄/乾燥処理部182に対向して設けられる。第9のセンターロボットCR9には、基板Wを受け渡すためのハンドCRH21,CRH22が上下に設けられる。
図21および図22に示すように、第1の洗浄/乾燥処理部181には4個の裏面洗浄ユニットSDRが上下に積層配置され、第2の洗浄/乾燥処理部182には4個の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDが上下に積層配置される。
表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの構成は第1の実施の形態で用いられる図4の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDの構成と同じであり、裏面洗浄ユニットSDRの構成は第3の実施の形態で用いられる図15の裏面洗浄ユニットSDRの構成と同じである。
図20に戻り、レジスト膜用処理ブロック11と洗浄/乾燥処理ブロック18との間には、雰囲気遮断用の隔壁22が設けられる。この隔壁22には、レジスト膜用処理ブロック11と洗浄/乾燥処理ブロック18との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS5,PASS6が上下に近接して設けられる。
上側の基板載置部PASS5は、基板Wをレジスト膜用処理ブロック11から洗浄/乾燥処理ブロック18へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS6は、基板Wを洗浄/乾燥処理ブロック18からレジスト膜用処理ブロック11へ搬送する際に用いられる。
現像処理ブロック13は、現像処理部60、熱処理部132,133および第5のセンターロボットCR5を含む。現像処理部60は、第5のセンターロボットCR5を挟んで熱処理部132,133に対向して設けられる。
洗浄/乾燥処理ブロック18と現像処理ブロック13との間には、雰囲気遮断用の2枚の隔壁23a,23bが設けられる。これらの隔壁23a,23bには、現像処理ブロック13と洗浄/乾燥処理ブロック18との間で基板Wの受け渡しを行うための基板載置部PASS7,PASS8が上下に近接して設けられる。
上側の基板載置部PASS7は、基板Wを洗浄/乾燥処理ブロック18から現像処理ブロック13へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部PASS8は、基板Wを現像処理ブロック13から洗浄/乾燥処理ブロック18へ搬送する際に用いられる。
さらに、基板載置部PASS7の上側および基板載置部PASS8の下側に、反転ユニットRTが積層配置される。これら2個の反転ユニットRTの構成は、第3の実施の形態において説明した反転ユニットRTと同じである。
図21および図22に示すように、現像処理部60には4個の現像処理ユニットDEVが上下に積層配置される。また、熱処理部132には4個の加熱ユニットHPおよび4個の冷却ユニットCPが上下に積層配置され、熱処理部133には6個の加熱ユニットHPおよび基板載置部PASS13,PASS14が上下に積層配置される。また、熱処理部132,133の最上部には、加熱ユニットHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御するローカルコントローラLCが各々配置される。
インターフェースブロック16の構成は、露光後洗浄/乾燥処理部95が設けられない点を除き、第1の実施の形態におけるインターフェースブロック16の構成と同じである。なお、図20の点線で示すように、第1の実施の形態と同様に、インターフェースブロック16に露光後洗浄/乾燥処理部95を設けてもよい。
(2) 基板処理装置の動作
(2−a) 第1の動作例
上記構成により、本実施の形態に係る基板処理装置500では、第1の実施の形態と異なる動作が行われる。
初めに、第4の実施の形態においてもインデクサブロック9のキャリア載置台92上にキャリアCが載置される。
第3の実施の形態と同様に、キャリアCに収納される複数の基板Wは、その表面が上方に向いた状態で保持されている。そして、キャリアC内に収納された未処理の基板Wは、インデクサロボットIRにより受け取られ、第1の実施の形態と同様にして搬送されることにより、基板載置部PASS5に載置される。
基板載置部PASS5に載置された基板Wは、洗浄/乾燥処理ブロック18の第9のセンターロボットCR9により受け取られる。第9のセンターロボットCR9は、その基板Wを第2の洗浄/乾燥処理部182の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDに搬入する。これにより、基板Wに表面端部洗浄処理が施され、露光装置17による露光処理前の基板Wの表面および端部が清浄に保たれる。
その後、第9のセンターロボットCR9は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDから表面端部洗浄処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS7,PASS8の上下に積層配置された反転ユニットRTに搬入する。これにより、表面が上方に向いた基板Wが、反転ユニットRTにより裏面が上方に向くように反転される。
続いて、第9のセンターロボットCR9は、裏面が上方に向いた基板Wを反転ユニットRTから取り出し、その基板Wを第1の洗浄/乾燥処理部181の裏面洗浄ユニットSDRに搬入する。これにより、基板Wに裏面洗浄処理が施され、露光装置17による露光処理前の基板Wの裏面が清浄に保たれる。
次に、第9のセンターロボットCR9は、裏面洗浄ユニットSDRから裏面が洗浄された基板Wを取り出し、その基板Wを再び反転ユニットRTに搬入する。これにより、裏面が上方に向いた基板Wが、反転ユニットRTにより表面が上方に向くように反転される。
そして、第9のセンターロボットCR9は、表面が上方に向いた基板Wを反転ユニットRTから取り出し、基板載置部PASS7に載置する。
基板載置部PASS7に載置された基板Wは、第5のセンターロボットCR5により受け取られる。第5のセンターロボットCR5は、その基板Wを熱処理部133の基板載置部PASS13に載置する。
基板載置部PASS13に載置された基板Wは、インターフェースブロック16の第8のセンターロボットCR8により受け取られる。この基板Wは、第1の実施の形態と同様にして露光装置17に搬送される。
露光処理後の基板Wは、露光後洗浄/乾燥処理部95に搬入されないことを除き第1の実施の形態と同様にして基板載置部PASS16に載置され、第8のセンターロボットCR8により受け取られる。
第8のセンターロボットCR8は、受け取った基板Wを現像処理ブロック13の熱処理部133に搬入する。熱処理部133においては、基板Wに対して露光後ベーク(PEB)が行われる。その後、第8のセンターロボットCR8は、熱処理部133から基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS14に載置する。
なお、インターフェースブロック16に露光後洗浄/乾燥処理部95が設けられている場合、露光処理後の基板Wには露光後洗浄/乾燥処理部95による洗浄および乾燥処理が行われる。
基板載置部PASS14に載置された基板Wは、現像処理ブロック13の第5のセンターロボットCR5により受け取られる。第5のセンターロボットCR5は、その基板Wを現像処理部60に搬入する。これにより、基板Wに現像処理が行われる。その後、第5のセンターロボットCR5は、現像処理部60から現像処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを熱処理部132に搬入する。
熱処理部132においては、現像処理後の基板Wに熱処理が施される。そして、第5のセンターロボットCR5は、熱処理部132から熱処理後の基板Wを取り出し、基板載置部PASS8に載置する。
基板載置部PASS8に載置された基板Wは、第9のセンターロボットCR9、第3のセンターロボットCR3およびインデクサロボットIRにより搬送され、キャリアC内に収納される。
(2−b) 第2の動作例
本実施の形態において、洗浄/乾燥処理ブロック18の第1および第2の洗浄/乾燥処理部181,182は露光処理後かつ現像処理後の基板Wをさらに洗浄してもよい。
この場合、洗浄/乾燥処理ブロック18の第9のセンターロボットCR9は、露光処理後かつ現像処理後の基板Wを基板載置部PASS8から受け取ると、その基板Wを第1の洗浄/乾燥処理部181、第2の洗浄/乾燥処理部182および反転ユニットRTとの間で搬送する。これにより、現像処理後の基板Wの全面が洗浄される。その後、第9のセンターロボットCR9は、その基板Wを基板載置部PASS6に載置する。
(3) 第4の実施の形態における効果
上述のように、洗浄/乾燥処理ブロック18には、第9のセンターロボットCR9を挟んで対向するように、複数の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDおよび複数の裏面洗浄ユニットSDRが設けられる。また、洗浄/乾燥処理ブロック18に配置される基板載置部PASS7,PASS8の上下には、2個の反転ユニットRTが積層配置される。
このように、洗浄/乾燥処理ブロック18においては、表面端部洗浄/乾燥ユニットSD、裏面洗浄ユニットSDRおよび反転ユニットRTが第9のセンターロボットCR9を取り囲むように設けられる。
それにより、複数のブロックに個別に表面端部洗浄/乾燥ユニットSD、裏面洗浄ユニットSDRおよび反転ユニットRTを設ける場合に比べて、各ユニットSD,SDR,RT間の基板Wの搬送距離が短くなっている。したがって、第9のセンターロボットCR9による各ユニットSD,SDR,RT間の基板Wの搬送時間が短縮される。その結果、基板処理装置全体の基板処理におけるスループットを十分に向上させることができる。
<5> 第5の実施の形態
以下、本発明の第5の実施の形態に係る基板処理装置について第4の実施の形態に係る基板処理装置500と異なる点を説明する。
(1) 基板処理装置の構成
図23は第5の実施の形態に係る基板処理装置の平面図であり、図24は図23の基板処理装置500の一方の側面図であり、図25は図23の基板処理装置500の他方の側面図である。
本実施の形態に係る基板処理装置500においては、洗浄/乾燥処理ブロック18の構成が、第4の実施の形態における洗浄/乾燥処理ブロック18の構成と異なる。
この洗浄/乾燥処理ブロック18は、基板反転部183、第1の洗浄/乾燥処理部80a、第2の洗浄/乾燥処理部80bおよび第9のセンターロボットCR9を含む。
第1の洗浄/乾燥処理部80aおよび第2の洗浄/乾燥処理部80bは、この順で上下に積層配置されている。第1および第2の洗浄/乾燥処理部80a,80bは、第9のセンターロボットCR9を挟んで基板反転部183に対向して設けられる。
図24に示すように、第1の洗浄/乾燥処理部80aおよび第2の洗浄/乾燥処理部80bは、上下に積層配置されている。第1の洗浄/乾燥処理部80aには2個の裏面洗浄ユニットSDRが上下に積層配置され、第2の洗浄/乾燥処理部80bには2個の表面端部洗浄/乾燥ユニットSDが上下に積層配置される。また、図25に示すように、基板反転部183には2個の反転ユニットRTが上下に積層配置されている。
(2) 基板処理装置の動作
第5の実施の形態に係る基板処理装置500の動作を説明する。
本実施の形態においても、第4の実施の形態と同様に、キャリアCに収納された未処理の基板Wが、インデクサロボットIRおよび第3のセンターロボットCR3により搬送され、基板載置部PASS5に載置される。
基板載置部PASS5に載置された基板Wは、洗浄/乾燥処理ブロック18の第9のセンターロボットCR9により受け取られる。第9のセンターロボットCR9は、その基板Wを第2の洗浄/乾燥処理部80bの表面端部洗浄/乾燥ユニットSDに搬入する。これにより、基板Wに表面端部洗浄処理が施され、露光装置17による露光処理前の基板Wの表面および端部が清浄に保たれる。
その後、第9のセンターロボットCR9は、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDから表面端部洗浄処理済みの基板Wを取り出し、その基板Wを基板反転部183の反転ユニットRTに搬入する。これにより、表面が上方に向いた基板Wが、反転ユニットRTにより裏面が上方に向くように反転される。
続いて、第9のセンターロボットCR9は、裏面が上方に向いた基板Wを反転ユニットRTから取り出し、その基板Wを第1の洗浄/乾燥処理部80aの裏面洗浄ユニットSDRに搬入する。これにより、基板Wに裏面洗浄処理が施され、露光装置17による露光処理前の基板Wの裏面が清浄に保たれる。
次に、第9のセンターロボットCR9は、裏面洗浄ユニットSDRから裏面が洗浄された基板Wを取り出し、その基板Wを再び反転ユニットRTに搬入する。これにより、裏面が上方に向いた基板Wが、反転ユニットRTにより表面が上方に向くように反転される。
そして、第9のセンターロボットCR9は、表面が上方に向いた基板Wを反転ユニットRTから取り出し、基板載置部PASS7に載置する。
基板載置部PASS7に載置された基板Wは、第4の実施の形態と同様にして、露光装置17に搬送され、露光処理が施される。その後、第4の実施の形態と同様に、インデクサブロック9に搬送される。
(3) 第5の実施の形態における効果
上記のように、この基板処理装置500においては、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDおよび裏面洗浄ユニットSDRと反転ユニットRTとが、洗浄/乾燥処理ブロック18内で第9のセンターロボットCR9を挟んで対向するように配置されている。
これにより、複数のブロックに渡って表面端部洗浄/乾燥ユニットSD、裏面洗浄ユニットSDRおよび反転ユニットRTを設ける場合に比べて、各ユニットSD,SDR,RT間の基板Wの搬送距離が短くなっている。したがって、第9のセンターロボットCR9による各ユニットSD,SDR,RT間の基板Wの搬送時間が短縮される。その結果、基板処理装置全体の基板処理におけるスループットを十分に向上させることができる。
<6> 他の実施の形態およびその効果
(1)レジストカバー膜について
第1〜第3の実施の形態に係る基板処理装置500において、基板Wの表面に形成されるレジスト膜と露光装置17において用いられる液体とが接触してもレジストの成分が液体中に溶出しないのであれば、レジストカバー膜用処理ブロック12およびレジストカバー膜除去ブロック14を基板処理装置500に設けなくてもよい。この場合、各ブロック12,14を取り除くことにより、基板処理装置500の小型化およびフットプリントの低減が実現されるとともに、基板処理におけるスループットがさらに向上する。
(2) 他の配置例について
第1〜第3の実施の形態において、レジストカバー膜除去ブロック14は2つのレジストカバー膜除去用処理部70a,70bを含むが、レジストカバー膜除去ブロック14が2つのレジストカバー膜除去用処理部70a,70bの一方に代えて基板Wに熱処理を行う熱処理部を含んでもよい。この場合、複数の基板Wに対する熱処理が効率的に行われるので、基板処理におけるスループットが向上する。
(3) 露光装置について
上記各実施の形態において、露光装置17は、液浸法を用いることなく基板Wの露光処理を行ってもよい。この場合でも、基板処理装置500に表面端部洗浄/乾燥ユニットSDを設けることにより本願発明の目的を達成することが可能である。
<7> 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記各実施の形態においては、反射防止膜用処理ブロック10、レジスト膜用処理ブロック11、レジストカバー膜用処理ブロック12、現像処理ブロック13、レジストカバー膜除去ブロック14、および洗浄/乾燥処理ブロック15,18が処理部の例であり、インターフェースブロック16が受け渡し部の例である。
また、レジスト膜が感光性膜の例であり、塗布ユニットRESが感光性膜形成ユニットの例であり、表面端部洗浄/乾燥ユニットSDが表面端部洗浄ユニットの例であり、現像処理ユニットDEVが現像ユニットの例であり、塗布ユニットBARCが反射防止膜形成ユニットの例である。
さらに、レジストカバー膜が保護膜の例であり、塗布ユニットCOVが保護膜形成ユニットの例であり、除去ユニットREMが保護膜除去ユニットの例であり、第3のセンターロボットCR3が第1の搬送ユニットの例であり、レジスト膜用処理ブロック11が第1の処理単位の例であり、第7および第9のセンターロボットCR7,CR9が第2の搬送ユニットの例であり、洗浄/乾燥処理ブロック15,18が第2の処理単位の例である。
また、第5のセンターロボットCR5が第3の搬送ユニットの例であり、現像処理ブロック13が第3の処理単位の例であり、露光後洗浄/乾燥処理部95が洗浄乾燥ユニットの例であり、第8のセンターロボットCR8およびインターフェース用搬送機構IFRが受け渡しユニットの例である。
さらに、スピンチャック201、回転軸203およびチャック回転駆動機構204が回転保持部の例であり、表面洗浄用ノズル260が表面洗浄用ノズルの例であり、端部洗浄装置210が端部洗浄装置の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
本発明は、種々の基板の処理等に利用することができる。
図1は、第1の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図1の基板処理装置の一方の側面図である。 図1の基板処理装置の他方の側面図である。 表面端部洗浄/乾燥ユニットの構成を説明するための図である。 基板の端部を説明するための概略的模式図である。 図4の表面端部洗浄/乾燥ユニットの端部洗浄装置の構造を説明するための図である。 表面端部洗浄/乾燥ユニットの他の構成例を説明するための図である。 表面端部洗浄/乾燥ユニットのさらに他の構成例を説明するための図である。 第2の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図9の基板処理装置の一方の側面図である。 図9の基板処理装置の他方の側面図である。 第3の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図12の基板処理装置の一方の側面図である。 図12の基板処理装置の他方の側面図である。 裏面洗浄ユニットの構成を説明するための図である。 反転ユニットに設けられる基板反転装置の外観を示す斜視図である。 基板反転装置の一部の外観を示す斜視図である。 図16の基板反転装置の動作を示す模式的構成図である。 図16の基板反転装置の動作を示す模式的構成図である。 第4の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図20の基板処理装置の一方の側面図である。 図20の基板処理装置の他方の側面図である。 第5の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図23の基板処理装置の一方の側面図である。 図23の基板処理装置の他方の側面図である。
符号の説明
9 インデクサブロック
10 反射防止膜用処理ブロック
11 レジスト膜用処理ブロック
12 レジストカバー膜用処理ブロック
13 現像処理ブロック
14 レジストカバー膜除去ブロック
15,18 洗浄/乾燥処理ブロック
16 インターフェースブロック
17 露光装置
95 露光後洗浄/乾燥処理部
500 基板処理装置
BARC,COV,RES 塗布ユニット
CR2,CR3,CR4,CR5,CR6,CR7,CR8,CR9 センターロボット
DEV 現像処理ユニット
IFR インターフェース用搬送機構
R 端部
REM 除去ユニット
RT 反転ユニット
SD 表面端部洗浄/乾燥ユニット
SDR 裏面洗浄ユニット
W 基板

Claims (9)

  1. 露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、
    基板に処理を行うための処理部と、
    前記処理部の一端部に隣接するように設けられ、前記処理部と前記露光装置との間で基板の受け渡しを行うための受け渡し部とを備え、
    前記処理部は、
    前記露光装置による露光処理前の基板に感光性材料からなる感光性膜を形成する感光性膜形成ユニットと、
    基板の表面および端部を洗浄する表面端部洗浄ユニットと、
    前記露光装置による露光処理後の基板に現像処理を行う現像ユニットとを含み、
    前記表面端部洗浄ユニットは、
    基板を略水平に保持しつつ保持された基板を鉛直方向に平行な回転軸の周りで回転させる回転保持部と、
    前記回転保持部により保持されつつ回転する基板の表面に洗浄液を供給し、基板の表面を洗浄する表面洗浄用ノズルと、
    前記回転保持部により保持されつつ回転する基板の端部に洗浄液を供給し、洗浄液が供給された基板の端部をブラシを用いて洗浄する端部洗浄装置とを含むことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記表面端部洗浄ユニットは、前記感光性膜形成ユニットによる感光性膜の形成後であって前記露光装置による露光処理前に、基板の表面および端部を洗浄することを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  3. 前記表面端部洗浄ユニットは、基板の表面および端部を同時に洗浄することを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
  4. 前記処理部は、前記感光性膜形成ユニットによる感光性膜の形成前に、基板に反射防止膜を形成する反射防止膜形成ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置。
  5. 前記処理部は、前記感光性膜形成ユニットによる感光性膜の形成後であって前記露光装置による露光処理前に、前記感光性膜を保護する保護膜を形成する保護膜形成ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の基板処理装置。
  6. 前記処理部は、前記露光装置による露光処理後であって前記現像ユニットによる現像処理前に、前記保護膜を除去する保護膜除去ユニットを含むことを特徴とする請求項5記載の基板処理装置。
  7. 前記処理部は、基板の一面と他面とを互いに反転させる反転ユニットと、前記反転ユニットにより反転された基板の裏面を洗浄する裏面洗浄ユニットとをさらに含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の基板処理装置。
  8. 前記処理部は、前記感光性膜形成ユニットおよび基板を搬送する第1の搬送ユニットを備える第1の処理単位と、
    前記表面端部洗浄ユニットおよび基板を搬送する第2の搬送ユニットを備える第2の処理単位と、
    前記現像ユニットおよび基板を搬送する第3の搬送ユニットを備える第3の処理単位とを含み、
    前記第2の処理単位は、前記受け渡し部に隣接するように配置されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の基板処理装置。
  9. 前記受け渡し部は、前記露光装置による露光処理後の基板を洗浄して乾燥させる洗浄乾燥ユニットと、基板を搬送する受け渡しユニットとを備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の基板処理装置。
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