JP6495707B2 - 露光装置および基板処理装置 - Google Patents
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Description
第2の不活性ガス供給部の複数の噴射孔から不活性ガスが噴射される。閉塞部材が第1の位置にあるときに、第2の不活性ガス供給部から噴射される不活性ガスの流れは、閉塞部材の下方の空間とその空間の外方との間で雰囲気の流れを遮断する。それにより、ケーシングの外部の雰囲気が開口部を通してケーシング内に進入することが防止されるとともにケーシング内からケーシング外へ漏洩する不活性ガスの量が低減される。
図1は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の模式的平面図である。図1以降の所定の図には、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。
図5は、図1の基板処理装置100による基板Wの処理の一例を示す模式図である。図5では、処理が行われるごとに変化する基板Wの状態が断面図で示される。本例では、基板Wが基板処理装置100に搬入される前の初期状態として、図5(a)に示すように、基板Wの上面(主面)を覆うように下地層L1が形成され、下地層L1上に例えばフォトレジストからなるガイドパターンL2が形成される。
図6は露光装置OWEの外観斜視図であり、図7は露光装置OWEの側面図である。図6および図7に一点鎖線で示すように、露光装置OWEは筐体60を含む。筐体60は、図1の搬送部122に向く外壁61を有する。図6に示すように、外壁61には、搬送部122内と筐体60内との間で基板Wを搬送するための搬送開口62が形成されている。また、筐体60の底部には、排気部70が設けられている。排気部70は配管71を介して排気装置72に接続される。排気装置72は、例えば工場内の排気設備であり、筐体60から排出される気体の無害化処理等を行う。それにより、後述する基板Wの露光処理時に露光装置OWE内でオゾンが発生する場合でも、発生されたオゾンが排気部70および配管71を通して排気装置72に送られる。したがって、露光処理によって発生するオゾンが露光装置OWEの周辺に拡散することが防止される。
本実施の形態において、露光装置OWEによる基板Wの露光条件には、ケーシング410内の酸素濃度およびローカル搬送ハンド434による基板Wの移動速度が含まれる。
上記の式(1)に基づいて、基板Wの移動速度が制御部114により算出される。光出射部300から真空紫外線が出射された状態で、ローカル搬送ハンド434が前方位置P2から後方位置P1(または後方位置P1から前方位置P2)に算出された移動速度で移動するように、基板移動部400が制御される。
図15〜図22は、露光装置OWEにおける基板Wの露光処理動作を説明するための側面図である。図15〜図22では、図8の側面図と同様に、筐体60(図6)および他方側面部417(図6)が取り外された露光装置OWEの状態が示される。図17〜図22では、基板移動部400の各構成要素と基板Wとを識別しやすいように、基板Wがハッチングで示される。
基板Wの露光処理に用いられる設定速度を得るために、例えば予め定められた数の基板Wが露光処理されるごとに、基板Wのロットごとに、または1日ごとに、以下に示す照度測定が行われる。
基板処理装置100の動作について図1〜図5を参照しつつ説明する。インデクサブロック11において、キャリア載置部111(図1)に、初期状態(図5(a))の基板Wが収容されたキャリア113が載置される。搬送機構115は、キャリア113から基板載置部PASS1,PASS3(図4)に初期状態の基板Wを搬送する。また、搬送機構115は、基板載置部PASS2,PASS4(図4)に載置された処理済の基板Wをキャリア113に搬送する。
上記の露光装置OWEにおいては、蓋部材510が開口部412bの上方の位置にあるときに水平姿勢の基板Wを蓋部材510と開口部412bとの間に水平方向に挿入することができる。その基板Wは、受渡機構420により開口部412bの上方の位置から開口部412bを通してケーシング410内の位置に移動される。その後、蓋部材510が開口部412bの上方の位置から下降することにより開口部412bが閉塞される。この状態で、第1の不活性ガス供給部450からケーシング410内に不活性ガスが供給されることにより、ケーシング410内の酸素濃度が低下する。
(1)上記実施の形態では、ローカル搬送ハンド434が前方位置P2から後方位置P1に移動する場合にのみ基板Wの上面に真空紫外線が照射されるが、本発明はこれに限定されない。ローカル搬送ハンド434が前方位置P2から後方位置P1に移動する場合に代えて、ローカル搬送ハンド434が後方位置P1から前方位置P2に移動する場合にのみ基板Wの上面に真空紫外線が照射されてもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素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。
[11]参考形態
(1)第1の参考形態に係る露光装置は、基板を露光する露光装置であって、開口部が形成された上面を有するとともに基板を収容するケーシングと、開口部から離間する第1の位置と開口部を閉塞する第2の位置との間で上下方向に移動可能に設けられる閉塞部材と、閉塞部材を第1の位置と第2の位置とに移動させる開閉駆動部と、閉塞部材が第1の位置にあるときに水平姿勢の基板を閉塞部材の下方でかつ開口部の上方の位置とケーシング内の位置との間で上下方向に移動させる第1の基板移動機構と、閉塞部材が第2の位置にあるときにケーシング内に不活性ガスを供給する第1の不活性ガス供給部と、ケーシング内で基板を水平方向に移動させる第2の基板移動機構と、第2の基板移動機構により移動される基板の一面に光を照射する光照射部とを備える。
その露光装置においては、閉塞部材が第1の位置にあるときに水平姿勢の基板を閉塞部材と開口部との間に水平方向に挿入することができる。その基板は、第1の基板移動機構により開口部の上方の位置から開口部を通してケーシング内の位置に移動される。その後、閉塞部材が第1の位置から第2の位置に下降することにより開口部が閉塞される。この状態で、第1の不活性ガス供給部からケーシング内に不活性ガスが供給されることにより、ケーシング内の酸素濃度が低下する。第2の基板移動機構により基板が水平方向に移動されつつ、光照射部により基板の一面に光が照射される。それにより、基板の一面の全体が露光される。その後、閉塞部材が第2の位置から第1の位置に上昇することにより開口部が開放される。この状態で、基板がケーシング内の位置から開口部を通して開口部の上方の位置に移動される。その後、水平姿勢の基板を閉塞部材と開口部との間から水平方向に取り出すことができる。
上記の構成によれば、開閉部材の上下動によりケーシングを密閉状態および開放状態にすることができる。この場合、開閉部材とケーシングとを摺動させることなく開口部を開閉することができるので、パーティクルが発生しない。また、開口部と閉塞部材との間の離間距離が短い場合でも、水平姿勢の基板を搬入および搬出することができる。それにより、ケーシングの上部に閉塞部材を移動させるための大きなスペースが必要ない。また、基板の搬入時および搬出時にケーシング内の不活性ガスの漏洩を最小限にすることができる。さらに、基板の上下動によりケーシング内へ水平姿勢の基板を移動させかつケーシング外へ水平姿勢の基板を移動させることができる。また、ケーシング内で水平姿勢の基板を水平方向に移動させることができる。この場合、基板を移動させるための機構が複雑化しない。これらの結果、基板の搬入および搬出のための構成を複雑化することなく、一定の低酸素濃度の雰囲気中で基板を露光することができる。
(2)閉塞部材が第2の位置にあるときにケーシングの上面の開口部を取り囲む領域に閉塞部材の下面が接触してもよい。
この場合、閉塞部材によりケーシングの開口部が閉塞されたときに、閉塞部材とケーシングとの間に隙間が生じない。それにより、簡単な構成でケーシング内の密閉性が向上する。
(3)露光装置は、閉塞部材が第1の位置にあるときに閉塞部材の下面と開口部の縁部との間に不活性ガスの流れを形成する第2の不活性ガス供給部をさらに備えてもよい。
この場合、不活性ガスの流れは、閉塞部材の下方の空間とその空間の外方との間で雰囲気の流れを遮断する。それにより、ケーシングの外部の雰囲気が開口部を通してケーシング内に進入することが防止されるとともにケーシング内からケーシング外へ漏洩する不活性ガスの量が低減される。
(4)第2の基板移動機構は、水平な第1の方向に延びる第1および第2の案内部材と、基板を水平姿勢で支持するとともに第1および第2の案内部材により第1の方向に移動可能に案内される第1および第2の支持部材と、第1および第2の支持部材を第1の方向に移動させる移動駆動部とを含み、第1および第2の支持部材は、第1の方向に交差する水平な第2の方向において基板の中心を挟んで対向するように配置され、光照射部は、第2の方向に延びる光出射面を有してもよい。
この場合、基板が第1の方向に移動するときに第2の方向において基板が傾くことが防止される。それにより、光照射部の光出射面と基板の一面との間の距離が一定に維持される。したがって、基板の一面の全体に均一に光が照射される。
(5)露光装置は、光照射部により光が照射される基板上の領域に不活性ガスを供給する第3の不活性ガス供給部をさらに備えてもよい。
この場合、光照射部により基板に照射される光の経路の酸素濃度をより低下させることができる。それにより、光照射部により基板に照射される光の減衰がさらに抑制され、露光の処理効率の低下が抑制される。
(6)露光装置は、ケーシング内の酸素濃度を検出する濃度検出部と、濃度検出部により検出される酸素濃度が予め定められた処理濃度以下であるときに光照射部により光が基板に照射されるように、第2の基板移動機構および光照射部を制御する制御部とをさらに備えてもよい。
この場合、酸素濃度が予め定められた処理濃度以下である雰囲気内で光照射部により光が基板に照射される。それにより、基板に照射される光が酸素により大きく減衰することが抑制される。したがって、露光の処理効率の低下が抑制される。
(7)露光装置は、ケーシングおよび光照射部を収容する筐体と、筐体内の雰囲気を排気する排気部とをさらに備えてもよい。
基板に照射される光の経路に酸素が存在するとオゾンが発生する場合がある。このような場合でも、筐体内の雰囲気が排気部により排気される。したがって、基板の露光によって発生するオゾンが露光装置の周辺に拡散することが防止される。
(8)光照射部から基板に照射される光は、真空紫外線を含んでもよい。
この場合、酸素により減衰しやすい真空紫外線を基板に照射する場合でも、露光の処理効率の低下が抑制される。
(9)第2の参考形態に係る基板処理装置は、上記の露光装置と、露光装置により光が照射される前の基板の一面に誘導自己組織化材料を含む処理液を塗布することにより基板の一面に膜を形成する塗布処理部と、塗布処理部により膜が形成された後かつ露光装置により光が照射される前の基板に熱処理を行う熱処理部と、露光装置により光が照射された後の基板の一面に溶剤を供給して膜の現像処理を行う現像処理部とを備える。
その基板処理装置においては、上記の露光装置により光が照射される前の基板に処理液が塗布された後、処理液が塗布された基板に熱処理が行われることにより基板の一面上でミクロ相分離が生じる。ミクロ相分離により2種類の重合体のパターンが形成された基板の一面に、上記の露光装置により光が照射される。上記の露光装置においては、基板の搬入および搬出のための構成を複雑化することなく、一定の低酸素濃度の雰囲気中で基板を露光することができる。したがって、基板処理装置の構成を複雑化することなく、露光の処理効率の低下を抑制することができる。その後、現像処理が行われる。その現像処理では、溶剤により2種類の重合体のうちの一方が除去される。このように、上記の基板処理装置によれば、基板への処理液の塗布、熱処理、露光処理および現像処理が連続的に行われる。
12 処理ブロック
21,23 現像処理室
22,24 塗布処理室
25,35 スピンチャック
26,36 カップ
27 現像ノズル
28 移動機構
50 流体ボックス
60 筐体
61 外壁
62 搬送開口
70 排気部
71 配管
72 排気装置
100 基板処理装置
101 上段熱処理部
102 下段熱処理部
111 キャリア載置部
112,122 搬送部
113 キャリア
114 制御部
115,127,128 搬送機構
116,HA ハンド
117,412b 開口部
121 塗布現像処理部
123 熱処理部
125 上段搬送室
126 下段搬送室
300 光出射部
310,410 ケーシング
320 紫外線ランプ
321 出射面
330 第3の不活性ガス供給部
331,451,511 噴射孔
339,459,529 不活性ガス導入管
400 基板移動部
411 前上面部
412 後上面部
413 下面部
414 前面部
415 後面部
416 一方側面部
417 他方側面部
418 気体導出管
419 中央上面部
420 受渡機構
421 昇降ピン
422 ピン支持部材
423 ピン昇降駆動部
430 ローカル搬送機構
431 送り軸
432 送り軸モータ
433 ガイドレール
434 ローカル搬送ハンド
434h 貫通孔
435 ハンド支持部材
439 連結部材
441 センサ昇降駆動部
442 遮光部材
443 遮光駆動部
450 第1の不活性ガス供給部
500 搬入搬出部
510 蓋部材
510b 溝部
510c,510d 領域
520 第2の不活性ガス供給部
590 蓋駆動部
591 支持板
592 支持軸
CP 冷却ユニット
CU 塗布処理ユニット
DU 現像処理ユニット
L1 下地層
L2 ガイドパターン
L3 DSA膜
OWE 露光装置
P1 後方位置
P2 前方位置
Q1,Q2 パターン
PASS1〜PASS4 基板載置部
PHP 熱処理ユニット
pr 突出部
S1 後位置センサ
S2 前位置センサ
S3 照度センサ
S4 酸素濃度センサ
UV 真空紫外線
W 基板
Claims (8)
- 基板を露光する露光装置であって、
開口部が形成された上面を有するとともに基板を収容するケーシングと、
前記開口部から離間する第1の位置と前記開口部を閉塞する第2の位置との間で上下方向に移動可能に設けられる閉塞部材と、
前記閉塞部材を前記第1の位置と前記第2の位置とに移動させる開閉駆動部と、
前記閉塞部材が前記第1の位置にあるときに水平姿勢の基板を前記閉塞部材の下方でかつ前記開口部の上方の位置と前記ケーシング内の位置との間で上下方向に移動させる第1の基板移動機構と、
前記閉塞部材が前記第2の位置にあるときに前記ケーシング内に不活性ガスを供給する第1の不活性ガス供給部と、
前記ケーシング内で基板を水平方向に移動させる第2の基板移動機構と、
前記第2の基板移動機構により移動される基板の一面に光を照射する光照射部と、
不活性ガスを噴射する複数の噴射孔を有する第2の不活性ガス供給部とを備え、
前記閉塞部材は、前記ケーシングの前記開口部に向きかつ前記複数の噴射孔が設けられる下面を有し、
前記複数の噴射孔は、前記閉塞部材が前記第1の位置にあるときに前記複数の噴射孔から噴射される不活性ガスの流れが前記閉塞部材の下方の空間とその空間の外方との間で雰囲気の流れを遮断するようにかつ前記閉塞部材を上方から透過的に見た場合に前記開口部の内縁の少なくとも一部に沿って並ぶように設けられる、露光装置。 - 前記閉塞部材が前記第2の位置にあるときに前記ケーシングの前記上面の前記開口部を取り囲む領域に前記閉塞部材の前記下面が接触する、請求項1記載の露光装置。
- 前記第2の基板移動機構は、
水平な第1の方向に延びる第1および第2の案内部材と、
基板を水平姿勢で支持するとともに前記第1および第2の案内部材により前記第1の方向に移動可能に案内される第1および第2の支持部材と、
前記第1および第2の支持部材を前記第1の方向に移動させる移動駆動部とを含み、
前記第1および第2の支持部材は、前記第1の方向に交差する水平な第2の方向において基板の中心を挟んで対向するように配置され、
前記光照射部は、前記第2の方向に延びる光出射面を有する、請求項1または2記載の露光装置。 - 前記光照射部により光が照射される基板上の領域に不活性ガスを供給する第3の不活性ガス供給部をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置。
- 前記ケーシング内の酸素濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部により検出される酸素濃度が予め定められた処理濃度以下であるときに前記光照射部により光が基板に照射されるように、前記第2の基板移動機構および前記光照射部を制御する制御部とをさらに備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記ケーシングおよび前記光照射部を収容する筐体と、
前記筐体内の雰囲気を排気する排気部とをさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置。 - 前記光照射部から基板に照射される光は、真空紫外線を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置と、
前記露光装置により光が照射される前の基板の一面に誘導自己組織化材料を含む処理液を塗布することにより基板の前記一面に膜を形成する塗布処理部と、
前記塗布処理部により前記膜が形成された後かつ前記露光装置により光が照射される前の基板に熱処理を行う熱処理部と、
前記露光装置により光が照射された後の基板の前記一面に溶剤を供給して前記膜の現像処理を行う現像処理部とを備える、基板処理装置。
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