JPH10156263A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のレジスト塗布装置では、レジスト塗布
後にウエハ表面の外縁部にできたレジスト液盛りを除去
するための機能が設けられているものの、ウエハ垂直端
面部分にレジスト液盛りが残るなど、レジスト液盛りの
除去能力の点で課題を残していた。 【解決手段】 リンスノズル１２４をウエハＷ上のリン
ス液吐出開始位置からウエハの外の位置に向けてリンス
液１４１を吐出させならが移動させた後、リンスノズル
をリンス液を吐出させながらウエハの外の位置からウエ
ハ上の位置まで移動させる。リンスノズルの内から外へ
の移動を伴うリンス液吐出操作によって、ウエハの外縁
部のレジスト液盛り１３１を効率良くウエハ表面から除
去でき、リンスノズルの外から内への移動を伴うリンス
液吐出操作によって、ウエハの垂直端面部分に付着した
レジスト液盛りも良好に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理基板にレジスト液などの処理液を塗布する塗布装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
エハ（以下、「ウエハ」という）の表面にレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理と、レジスト塗布後のウエハ
に対して露光処理を行った後に当該ウエハに対して現像
処理を行う現像処理とが行われる。

【０００３】レジスト塗布処理について注目すると、ウ
エハ表面にレジスト液を均一に塗布するための方法とし
てスピンコーティング法などが多用されている。このス
ピンコーティング法によるレジスト塗布は、ウエハをス
ピンチャックにて真空吸着した状態で回転させ、その回
転中心の真上からウエハ表面にレジスト液を滴下・供給
し、遠心力によってウエハ中心からその周囲全域にレジ
スト液を広げる、ことによって行われる。

【０００４】ところで、このようなスピンコーティング
法によるレジスト塗布では、図２１に示すように、ウエ
ハＷの外縁部に表面張力作用によるレジスト液の盛り１
５１ができることが知られている。このようなレジスト
液盛り１５１を除去するために、図２２に示すように、
例えば、レジスト液の溶剤として用いられているシンナ
等のリンス液１５２を定位置からウエハＷの外縁部に向
けて吐出して上記レジスト液盛り１５１をウエハ表面か
ら除去するようにしている。

【０００５】しかしながら、このような従来のレジスト
液盛りの除去手段では十分な除去が達成されない場合が
多々ある。例えば、ウエハ表面のレジスト液盛りの量が
多い場合などは、余分なレジスト液のすべてをリンス液
によってウエハの外まで運び切れないことがある。ま
た、仮にウエハ表面から余分なレジスト液を除去できた
としても、図２３に示すように、リンス液１５２の直接
あたりにくいウエハ垂直端面部分に付着したレジスト液
１５３が残留してしまう確率が非常に高い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の塗
布装置では、レジスト塗布後にウエハ表面の外縁部にで
きたレジスト液盛りを除去するための機能が設けられて
いるものの、レジスト液盛りの除去能力の点で課題を残
しており、その改善化が強く要望されている。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するための
もので、半導体ウエハ等の被処理基板の表面にレジスト
液等の処理液を均一な厚さでむら無く塗布することので
きる塗布装置の提供を目的としている。

【０００８】また、本発明は、半導体ウエハ等の被処理
基板の外縁部にできたレジスト液盛り等の処理液の余分
な溜りを効率良くかつ確実に除去することのできる塗布
装置の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の塗布装置は、請求項１に記載されるよう
に、被処理基板を保持しつつ回転する基板保持部材と、
被処理基板の外縁部に基板保持部材の回転に追従する方
向へ液剤を吐出する液剤吐出手段と、液剤の吐出時、液
剤吐出手段を被処理基板の境界を挟んだ複数の位置の間
で往復に移動させる移動手段とを具備したことを特徴と
するものである。

【００１０】本発明では、被処理基板の境界を挟んで被
処理基板の内側から外側に液剤吐出手段が移動すること
で、被処理基板表面の外縁部に溜った除去対象物を被処
理基板の外に効率良く運び出して除去することができ、
また、被処理基板の境界を挟んで被処理基板の外側から
内側に液剤吐出手段が移動することで、被処理基板の垂
直端面に付着した除去対象物に直接液剤をあてて除去す
ることができる。

【００１１】また、本発明の塗布装置は、請求項２に記
載されるように、被処理基板を保持しつつ回転する基板
保持部材と、基板保持部材に保持された被処理基板の表
面に処理液を供給する処理液供給手段と、処理液供給手
段による処理液供給後に被処理基板の外縁部に基板保持
部材の回転に追従する方向へ液剤を吐出する液剤吐出手
段と、液剤の吐出時、液剤吐出手段を被処理基板の境界
を挟んだ複数の位置の間で往復に移動させる移動手段と
を具備したことを特徴とするものである。

【００１２】本発明では、被処理基板の境界を挟んで被
処理基板の内側から外側に液剤吐出手段が移動すること
で、被処理基板表面の外縁部に溜ったレジスト液などの
処理液の盛りを被処理基板の外に効率良く運び出して除
去することができ、また、被処理基板の境界を挟んで被
処理基板の外側から内側に液剤吐出手段が移動すること
で、被処理基板の垂直端面に付着した余分な処理液に直
接液剤をあてて除去することができる。

【００１３】さらに、本発明の塗布装置は、請求項３に
記載されるように、被処理基板を保持しつつ回転する基
板保持部材と、基板保持部材に保持された被処理基板の
表面に処理液を供給する処理液供給手段と、処理液供給
手段による処理液供給後に被処理基板の外縁部に基板保
持部材の回転に追従する方向へ液剤を吐出する液剤吐出
手段と、液剤の吐出時、液剤吐出手段を被処理基板上の
第１の位置から該被処理基板上から外れた第２の位置に
移動させ、次いで第２の位置から被処理基板上の第３の
位置に移動させる移動手段とを具備したことを特徴とす
るものである。本発明では、液剤吐出手段が、最初に被
処理基板上の第１の位置から被処理基板上から外れた第
２の位置に移動し、続いて第２の位置から被処理基板上
の第３の位置に移動することで、被処理基板上の外縁部
に溜った余分なレジスト液などの処理液が被処理基板の
内側へ逆流することなく、効率良くその処理液の盛りを
被処理基板から除去することができる。

【００１４】さらに、本発明の塗布装置は、請求項４に
記載されるように、請求項３記載の塗布装置において、
移動手段により液剤吐出手段を被処理基板上の第１の位
置から該被処理基板上から外れた第２の位置に移動させ
るとき、移動位置に応じて液剤の吐出量を可変する手段
を付加したことで、被処理基板の外縁部に溜ったレジス
ト液等の処理液の搬送力を液剤吐出手段の移動位置によ
って可変することができる。液剤吐出手段からの液剤に
よって押しやられた処理液は次第に被処理基板の外側へ
集って行くので、処理液を搬送するための力も余計に必
要となってくる。そこで液剤吐出手段を被処理基板上の
第１の位置から該被処理基板上から外れた第２の位置に
移動させるとき、液剤吐出手段の液剤吐出量を次第に増
大させて処理液の搬送力を高めて行くことで、被処理基
板から処理液盛りを良好に除去することが可能となる。

【００１５】さらに、本発明の塗布装置は、請求項５に
記載されるように、請求項３記載の塗布装置において、
移動手段により液剤吐出手段を被処理基板上の第１の位
置から該被処理基板上から外れた第２の位置に移動させ
るとき、移動位置に応じて液剤吐出手段の移動速度を可
変する手段を付加したことで、被処理基板の外縁部に溜
ったレジスト液等の処理液の搬送力を液剤吐出手段の移
動位置によって可変することができる。すなわち、液剤
吐出手段を被処理基板上の第１の位置から該被処理基板
上から外れた第２の位置に移動させるとき、液剤吐出手
段の移動速度を次第に低下させて被処理基板表面への単
位面積あたりの液剤吐出量を増大させ、処理液の搬送力
を高めて行くことで、被処理基板から処理液盛りを良好
に除去することが可能となる。

【００１６】さらに、本発明の塗布装置は、請求項６に
記載されるように、請求項３記載の塗布装置において、
移動手段により液剤吐出手段を被処理基板上の第１の位
置から該被処理基板上から外れた第２の位置に移動させ
るとき、移動位置に応じて液剤吐出手段の液剤吐出方向
を可変する手段を付加したことで、被処理基板の外縁部
に溜ったレジスト液等の処理液の搬送力を液剤吐出手段
の移動位置によって可変することができる。すなわち、
液剤吐出手段を被処理基板上の第１の位置から該被処理
基板上から外れた第２の位置に移動させるとき、液剤吐
出手段の液剤吐出方向を被処理基板の中心から外側に向
かう方向に次第に傾けて処理液の搬送力を高めて行くこ
とで、被処理基板から処理液盛りを良好に除去すること
が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明すれば、図１〜図３は、各々本発明の実施形
態が採用された半導体ウエハ（以下、「ウエハ」とい
う）の塗布現像処理システム１の全体構成の図であっ
て、図１は平面、図２は正面、図３は背面を夫々示して
いる。

【００１８】この塗布現像処理システム１は、被処理基
板としてウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例え
ば２５枚単位で外部からシステムに搬入したり、あるい
はシステムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対し
てウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステ
ーション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウエハＷ
に所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位
置に多段配置してなる処理ステーション１１と、この処
理ステーション１１に隣接して設けられる露光装置（図
示せず）との間でウエハＷを受け渡しするためのインタ
ーフェース部１２とを一体に接続した構成を有してい
る。

【００１９】前記カセットステーション１０では、図１
に示すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２
０ａの位置に、複数個例えば４個までのウエハカセット
ＣＲが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション１１側
に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置され、
このカセット配列方向（Ｘ方向）およびウエハカセッ卜
ＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ方向；
垂直方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカ
セットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。

【００２０】さらにこのウエハ搬送体２１は、θ方向に
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ₃ の多段ユニッ
ト部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）および
イクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスでき
るようになっている。

【００２１】前記処理ステーション１１には、図１に示
すように、ウエハ搬送装置を備えた垂直搬送型の主ウエ
ハ搬送機構２２が設けられ、その周りに全ての処理ユニ
ットが１組または複数の組に亙って多段に配置されてい
る。

【００２２】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上
下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持
体４９はモータ（図示せず）の回転軸に接続されてお
り、このモータの回転駆動力によって、前記回転軸を中
心としてウエハ搬送装置４６と一体に回転し、それによ
りこのウエハ搬送装置４６は、θ方向に回転自在となっ
ている。なお筒状支持体４９は前記モータによって回転
される別の回転軸（図示せず）に接続するように構成し
てもよい。

【００２３】ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これ
らの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハ
Ｗの受け渡しを実現している。

【００２４】また、この例では、５つの処理ユニット群
Ｇ₁ 、Ｇ₂ 、Ｇ₃ 、Ｇ₄ 、Ｇ₅ が配置可能な構成であ
り、第１および第２の処理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂ の多段
ユニットは、システム正面（図１において手前）側に配
置され、第３の処理ユニット群Ｇ₃ の多段ユニットはカ
セットステーション１０に隣接して配置され、第４の処
理ユニット群Ｇ₄ の多段ユニットはインターフェース部
１２に隣接して配置され、第５の処理ユニット群Ｇ₅ の
多段ユニットは背面側に配置されることが可能である。

【００２５】図２に示すように、第１の処理ユニット群
Ｇ₁ では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに
載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像
ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられてい
る。第２の処理ユニット群Ｇ₂ でも、２台のスピンナ型
処理ユニット、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
および現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ね
られている。これらレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
は、レジスト液の排液が機構的にもメンテナンスの上で
も面倒であることから、このように下段に配置するのが
好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に配置するこ
とももちろん可能である。

【００２６】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ₃ では、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を
行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う
クーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高
めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒージョンユ
ニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニ
ット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱処理を
行うポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が、下
から順に例えば８段に重ねられている。第４の処理ユニ
ット群Ｇ₄ でも、オーブン型の処理ユニット、例えばク
ーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステンション・クー
リングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プ
リベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポスト
ベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例
えば８段に重ねられている。

【００２７】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアドヒージョンユニ
ット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。

【００２８】前記インターフェース部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、前記処理ステーション１１と同
じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズ
に設定されている。そしてこのインターフェース部１２
の正面部には、可搬性のピックアップカセットＣＲと、
定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、他方
背面部には周辺露光装置２３が配設され、さらにまた中
央部にはウエハ搬送体２４が設けられている。このウエ
ハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセット
ＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセスするよう
になつている。前記ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回
転自在となるように構成されており、前記処理ステーシ
ョン１１側の第４の処理ユニット群Ｇ₄ の多段ユニット
に属するイクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さら
には隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）
にもアクセスできるようになっている。

【００２９】また前記塗布現像処理システム１では、既
述の如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも破線で示し
た第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニットが配置でき
るようになっているが、この第５の処理ユニット群Ｇ₅
の多段ユニットは、案内レール２５に沿って主ウエハ搬
送機構２２からみて、側方へシフトできるように構成さ
れている。従って、この第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多
段ユニットを図示の如く設けた場合でも、前記案内レー
ル２５に沿ってスライドすることにより、空間部が確保
されるので、主ウエハ搬送機構２２に対して背後からメ
ンテナンス作業が容易に行えるようになっている。なお
第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニッ卜は、そのよう
に案内レール２５に沿った直線状のスライドシフトに限
らず、図１中の一点鎖線の往復回動矢印で示したよう
に、システム外方へと回動シフトさせるように構成して
も、主ウエハ搬送機構２２に対するメンテナンス作業の
スペース確保が容易である。

【００３０】次に、図４〜図１０を用いて本実施形態に
おけるレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）について説明す
る。図４、図５および図６は、レジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）の全体構成を示す略平面図および略断面図で
ある。

【００３１】このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）の中
央部には環状のカップＣΡが配設され、カップＣΡの内
側にはスピンチャック５２が配置されている。スピンチ
ャック５２は真空吸着によって半導体ウエハＷを固定保
持した状態で駆動モータ５４によって回転駆動される。
駆動モータ５４は、ユニット底板５０に設けられた開口
５０ａに昇降移動可能に配置され、たとえばアルミニウ
ムからなるキャップ状のフランジ部材５８を介してたと
えばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０および昇降
ガイド手段６２と結合されている。駆動モータ５４の側
面にはたとえばＳＵＳからなる筒状の冷却ジャケット６
４が取り付けられ、フランジ部材５８はこの冷却ジャケ
ット６４の上半部を覆うように取り付けられている。

【００３２】レジスト塗布時、フランジ部材５８の下端
５８ａは開口５０ａの外周付近でユニット底板５０に密
着し、これによってユニット内部が密閉される。スピン
チャック５２と主ウエハ搬送機構２２の保持部材４８と
の間で半導体ウエハＷの受け渡しが行われる時は、昇降
駆動手段６０が駆動モータ５４ないしスピンチャック５
２を上方へ持ち上げることでフランジ部材５８の下端が
ユニット底板５０から浮くようになっている。

【００３３】半導体ウエハＷの表面にレジスト液を供給
するためのレジストノズル８６は、レジスト供給管８８
を介してレジスト供給部（図示せず）に接続されてい
る。このレジストノズル８６はレジストノズルスキャン
アーム９２の先端部にノズル保持体１００を介して着脱
可能に取り付けられている。このレジストノズルスキャ
ンアーム９２は、ユニット底板５０の上に一方向（Ｙ方
向）に敷設されたガイドレール９４上で水平移動可能な
垂直支持部材９６の上端部に取り付けられており、図示
しないＹ方向駆動機構によって垂直支持部材９６と一体
にＹ方向に移動するようになっている。

【００３４】また、レジストノズルスキャンアーム９２
は、レジストノズル待機部９０でレジストノズル８６を
選択的に取り付けるためにＹ方向と直角なΧ方向にも移
動可能であり、図示しないΧ方向駆動機構によってΧ方
向にも移動するようになっている。

【００３５】さらに、レジストノズル待機部９０でレジ
ストノズル８６の吐出口が溶媒雰囲気室の口９０ａに挿
入され、中で溶媒の雰囲気に晒されることで、ノズル先
端のレジスト液が固化または劣化しないようになってい
る。また、複数本のレジストノズル８６，８６，…が設
けられ、レジスト液の種類に応じてそれらのノズルが使
い分けられるようになっている。

【００３６】さらに、ガイドレール９４上には、レジス
トノズルスキャンアーム９２を支持する垂直支持部材９
６だけでなく、リンスノズルスキャンアーム１２０を支
持しＹ方向に移動可能な垂直支持部材１２２も設けられ
ている。このリンスノズルスキャンアーム１２０の先端
部にはサイドリンス用のリンスノズル１２４が取り付け
られている。Ｙ方向駆動機構（図示せず）によってリン
スノズルスキャンアーム１２０およびリンスノズル１２
４はカップＣＰの側方に設定されたリンスノズル待機位
置（実線の位置）とスピンチャック５２に設置されてい
る半導体ウエハＷの外縁部の真上に設定されたリンス液
吐出位置（点線の位置）との間で直線移動するようにな
っている。

【００３７】そして図４および図６に示すように、リン
スノズル１２４は、Ｙ軸に沿ったスピンチャック５２の
中心点を通る直線上のある位置を目がけて、スピンチャ
ック５２に保持されたウエハＷの表面に対して斜めに且
つスピンチャック５２およびウエハＷの回転に追従する
方向にリンス液を吐出するように設けられている。

【００３８】次に、図７〜図１１を用いてレジスト塗布
ユニット（ＣＯＴ）の動作を説明する。

【００３９】図７に示すように、主ウエハ搬送機構２２
の保持部材４８によってレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）内のカップＣΡの真上まで半導体ウエハＷが搬送さ
れると、その半導体ウエハＷは、図８に示すように、た
とえばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０および昇
降ガイド手段６２によって上昇してきたスピンチャック
５２によって真空吸着される。主ウエハ搬送機構２２は
半導体ウエハＷをスピンチャック５２に真空吸着せしめ
た後、保持部材４８をレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）
内から引き戻し、レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）への
半導体ウエハＷの受け渡しを終える。

【００４０】次いで、図９に示すように、スピンチャッ
ク５２は半導体ウエハＷがカップＣΡ内の定位置まで下
降し、駆動モータ５４によってスピンチャック５２の回
転駆動が開始される。以上の期間、レジストノズル８６
を有するノズル保持体１００はカップＣＰの外の待機位
置に待機している。

【００４１】その後、図１０に示すように、点線で示す
待機位置からのノズル保持体１００の移動が開始され
る。このノズル保持体１００の移動は図中矢印に示す経
路に沿って行われる。すなわち、ノズル保持体１００
は、待機位置からカップＣＰとの干渉を避けるために所
定の高さまで上昇した後、スピンチャック５２の中心位
置へ向けてＹ方向に移動する。そして、ノズル保持体１
００はレジストノズル８６の吐出口がスピンチャック５
２の中心（半導体ウエハＷの中心）上に到達するまでＹ
方向に移動され、レジストノズル８６の吐出口からレジ
スト液が回転する半導体ウエハＷの表面に滴下されてウ
エハ表面へのレジスト塗布が行われる。

【００４２】レジスト液の塗布完了後、図１１に示すよ
うに、レジストノズル８６を有するノズル保持体１００
が図中矢印に示す経路に沿って実線で示す待機まで戻る
とともに、それまで点線で示す位置で待機していたリン
スノズル１２４が実線で示すリンス液吐出位置に直進移
動する。

【００４３】かかるリンスノズル１２４の移動以降の動
作を図１２〜図１４を用いて説明する。なお、図１２〜
図１４において（ａ）および（ｂ）はリンスノズル１２
４の移動位置を示す平面図および断面図、（ｃ）は各工
程におけるウエハ表面のレジスト液盛り１３１の状態を
示す断面図である。

【００４４】図１２に示すように、まず、リンスノズル
１２４はその待機位置から、ウエハＷの外縁部上に設け
られたリンス液吐出開始位置へと移動する。この移動の
間、リンス液の吐出は行われない。図１２（ｃ）にレジ
スト液供給後のウエハ表面の外縁部の様子を示す。ウエ
ハＷの外縁部にレジスト液盛り１３１が形成されている
ことが分る。

【００４５】図１３に示すように、リンスノズル１２４
がリンス液吐出開始位置に移動した後、リンスノズル１
２４からのリンス液１４１の吐出を開始すると同時に、
リンスノズル１２４を待機位置側へ向けて移動させ、リ
ンスノズル１２４からのリンス液１４１がウエハＷの表
面に当たることのない図中実線で示す所定の位置まで移
動させる。このリンスノズル１２４の内から外への移動
を伴うリンス液吐出操作によって、図１３（ｃ）に示す
ように、ウエハＷの外縁部のレジスト液盛り１３１を形
成している余分なレジスト液はウエハＷの端まで押しや
られてウエハ表面から除去される。但し、この時点では
ウエハＷの端面に未だ余分なレジスト液１３２が残留す
る心配がある。

【００４６】そこで、図１４に示すように、リンスノズ
ル１２４を、リンス液１４１を吐出させながら再び図中
点線で示すウエハＷの外の位置から実線で示すリンス液
吐出開始位置まで移動させる。但し、このリンスノズル
１２４の折り返し移動は、必ずしもリンス液吐出開始位
置に至るまで行うには及ばない。例えばリンス液吐出開
始位置より手前の所定の位置まででもよく、少なくとも
リンス液１４１がウエハＷの端部にかかる位置まで移動
させればよい。

【００４７】このリンスノズル１２４のリンス液吐出を
伴う折り返し移動によってウエハＷの端面に残留してい
る余分なレジスト液１３２は、上から直接あてられるリ
ンス液１４１によって洗い流され、ウエハ端面から除去
される。

【００４８】ところで、かかるリンス液によるウエハ外
縁部のレジスト液盛りの除去処理において、リンス液に
よって押しやられた余分なレジスト液は次第にウエハの
外側へ集って行く。このためウエハの外側に行くほど余
分なレジスト液を押しやるために大きな力が必要にな
る。

【００４９】図１５〜図１７はこのような事情を鑑み
て、リンスノズル１２４がリンス液吐出開始位置から折
返し位置まで移動する間のその移動位置に応じてレジス
ト液の搬送力を可変できるように構成した本発明の各実
施形態を示している。

【００５０】図１５はレジスト液の搬送力を可変するた
めに、リンスノズル１２４がリンス液吐出開始位置から
折返し位置まで移動する間のリンスノズル１２４の移動
位置或いは時間に応じて、そのリンスノズル１２４の移
動速度を可変するようにしたものである。すなわち、単
位時間あたりのリンス液の吐出量を一定とし、リンスノ
ズル１２４の移動距離（時間）が増すに従い移動速度を
下げる。

【００５１】なお、この例では、図１５の（速度−ノズ
ル位置）グラフに示されるように、リンスノズル１２４
がリンス液吐出開始位置から折返し位置まで移動するま
でに、その移動速度を移動位置に応じて比例的に落して
いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、（速度−ノズル位置）グラフの点線に示されるよう
にリンス液１４１がウエハＷの表面にあたらなくなった
時点以降、リンスノズル１２４の移動速度を一定或いは
低下させるようにしてもよい。

【００５２】図１６はレジスト液の搬送力を可変するた
めに、リンスノズル１２４がリンス液吐出開始位置から
折返し位置まで移動する間のリンスノズル１２４の移動
位置或いは時間に応じて、そのリンスノズル１２４から
の単位時間あたりのリンス液吐出量を可変するようにし
たものである。すなわち、リンスノズル１２４の移動速
度は一定とし、リンスノズル１２４の移動距離（時間）
が増すに従い単位時間あたりのリンス液吐出量を上げ
る。

【００５３】なお、この例では、図１６の（リンス液吐
出量−ノズル位置）グラフに示されるように、リンスノ
ズル１２４がリンス液吐出開始位置から折返し位置まで
移動するまでに、その単位時間あたりのリンス液吐出量
を移動位置に応じて比例的に高めているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば、リンス液１４１
がウエハＷの表面にあたらなくなった時点以降、リンス
ノズル１２４の単位時間あたりのリンス液吐出量を一定
或いは低下させるようにしてもよい。

【００５４】図１７はレジスト液の搬送力を可変するた
めに、リンスノズル１２４がリンス液吐出開始位置から
折返し位置まで移動する間のリンスノズル１２４の向
き、すなわちリンスノズル１２４からのリンス液１４１
の吐出方向のなす直線とＸ軸との角度θを、リンスノズ
ル１２４の移動位置或いは時間に応じて変更するように
したものである。すなわち、リンスノズル１２４の移動
速度および単位時間あたりのリンス液吐出量は各々一定
とし、リンス液１４１がウエハＷの表面に吐出される範
囲においては、リンスノズル１２４の移動距離（時間）
が増すに従い上記角度θ１〜θ３を徐々に或いは段階的
に広げて行く。

【００５５】リンス液１４１がウエハＷの表面に吐出さ
れる角度θ１〜θ３の範囲においては、上記角度θが大
きいほどレジスト液をＹ軸方向に搬送する力が増すの
で、ウエハ外縁部のレジスト液盛りをより効率的に除去
することができる。なお、リンス液１４１がウエハＷの
表面に吐出されない角度θ４〜θ６の範囲においては、
Ｘ軸に対するリンス液１４１の吐出方向の向きをウエハ
Ｗの中心方向へ反転させ、リンスノズル１２４の移動距
離（時間）が増すに従い上記角度θ４〜θ６を徐々に或
いは段階的に広げることが望ましい。このようにするこ
とで、リンスノズル１２４がリンス液吐出開始位置から
折返し位置まで移動する工程においても、ウエハＷの端
面まレジスト液にリンス液１４１が直接吐出されるよう
になり、レジスト液盛りの除去能力を高めることができ
る。

【００５６】次に、本発明の他の実施形態を説明する。

【００５７】図１８は本発明の他の実施形態に係る塗布
現像処理システムの平面図、図１９はその正面図であ
る。

【００５８】この実施形態に係る塗布現像処理システム
２０１は、カセットステーション２１０及びインターフ
ェース部２１２については図１〜図３に示した塗布現像
処理システム１と同様の構成であるが、処理ステーショ
ンの構成が異なる。

【００５９】この塗布現像処理システム２０１は、２つ
の処理ステーションすなわち第１の処理ステーション２
１１ａと第２の処理ステーション２１１ｂとを連続的に
配置して構成される。

【００６０】第１の処理ステーション２１１ａは、例え
ば５つの処理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂、Ｇ₃ 、Ｇ₄ 、Ｇ₅
を有する。第１の処理ユニット群Ｇ₁ では、例えば現像
処理ユニット（ＤＥＶ）が２段に重ねられている。第２
の処理ユニット群Ｇ₂ でも、現像処理ユニット（ＤＥ
Ｖ）が２段に重ねられている。第３の処理ユニット群Ｇ
₃ では、例えば冷却処理を行うクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、アライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）およびポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）
が、下から順に例えば８段に重ねられている。第４の処
理ユニット群Ｇ₄ でも、例えばクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、イクステンシ
ョン・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステ
ンションユニット（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユニット
（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。第５の処理ユニット群Ｇ₅ でも、これらと同様
に配置することが可能である。

【００６１】第２の処理ステーション２１１ｂは、第１
の処理ステーション２１１ａとほぼ同様の構成とされて
いる。すなわち第２の処理ステーション２１１ｂは、５
つの処理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂ 、Ｇ₃ 、Ｇ₄ 、Ｇ₅ を有
する。第１の処理ユニット群Ｇ₁ では、例えばレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）が２段に重ねられている。第２
の処理ユニット群Ｇ₂ でも、レジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）が２段に重ねられている。第３の処理ユニット群
Ｇ₃ では、例えば冷却処理を行うクーリングユニット
（ＣＯＬ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、アライ
メントユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）およびポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）
が、下から順に例えば８段に重ねられている。第４の処
理ユニット群Ｇ₄ でも、例えばクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、イクステンシ
ョン・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステ
ンションユニット（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユニット
（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。第５の処理ユニット群Ｇ₅ でも、これらと同様
に配置することが可能である。

【００６２】第１の処理ステーション２１１ａにおける
第４の処理ユニット群Ｇ₄ のイクステンションユニット
（ＥＸＴ）と第２の処理ステーション２１１ｂにおける
第３の処理ユニット群Ｇ₃ のイクステンションユニット
（ＥＸＴ）とは相互に接続され、これらのイクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）間でウエハＷの移送が可能とさ
れている。これにより、第１の処理ステーション２１１
ａと第２の処理ステーション２１１ｂとの間でウエハＷ
の受渡しが行われるようになっている。

【００６３】ここで、第１の処理ステーション２１１ａ
の構成と第２の処理ステーション２１１ｂの構成とを比
較すると、第１の処理ステーション２１１ａが４台の現
像処理ユニット（ＤＥＶ）を有するのに対し、第２の処
理ステーション２１１ｂが４台のレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）を有する点が異なる。すなわち、第１の処理
ステーション２１１ａが現像処理を行い、第２の処理ス
テーション２１１ｂがレジスト塗布処理を行っている。

【００６４】ところで、上記のように構成される処理シ
ステムは、クリーンルーム内に設置され、これによって
清浄度を高めているが、さらにシステム内でも効率的に
垂直層流を供給することによって各部の清浄度を一層高
めている。図２０はこの塗布現像処理システム２０１に
おける清浄空気の流れを示す概略図である。

【００６５】カセットステーション２１０、第１の処理
ステーション２１１ａ、第２の処理ステーション２１１
ｂ及びインターフェース部２１２の上方には、空気供給
室２２０、２２１ａ、２２１ｂ及び２１２が設けられて
おり、各空気供給室２２０、２２１ａ、２２１ｂ及び２
１２の下面には、防塵機能付きフィルタ例えばＵＬＰＡ
フィルタ２５５が取り付けられている。このうち各空気
供給室２２０及び２１２には、配管を介して空気が導入
され、ＵＬＰＡフィルタ２５５により清浄な空気がダウ
ンフローでカセットステーション２１０およびインター
フェース部２１２に供給される。

【００６６】また、第１の処理ステーション２１１ａお
よび第２の処理ステーション２１１ｂにおける空気供給
室２２１ａ、２２１ｂには、ケミカルフィルタ２３１
ａ、２３１ｂを介して外部より清浄空気が供給されるよ
うになっている。すなわち、外部から供給された清浄空
気は、ケミカルフィルタ２３１ａ、２３１ｂを介して空
気供給室２２１ａ、２２１ｂに供給され、さらにＵＬＰ
Ａフィルタ２５５を介して第１の処理ステーション２１
１ａおよび第２の処理ステーション２１１ｂに供給され
るようになっている。

【００６７】この実施形態に係る処理システムでは、第
１の処理ステーション２１１ａが現像処理を行い、第２
の処理ステーション２１１ｂがレジスト塗布処理を行う
ように構成したので、ケミカルフィルタ２３１ａ、２３
１ｂをそれぞれの処理に合致したものに選択できるよう
になる。すなわち、第１の処理ステーション２１１ａに
おけるケミカルフィルタ２３１ａとして、現像処理に悪
影響を与える物質を除去するフィルタを使用でき、第２
の処理ステーション２１１ｂにおけるケミカルフィルタ
２３１ｂとして、レジスト塗布処理に悪影響を与える物
質を除去するフィルタを使用できるようになる。この結
果、パーティクルに起因する不良の発生率を減らすこと
ができる。

【００６８】また、本実施形態に係る処理システムで
は、第１の処理ステーション２１１ａが現像処理を行
い、第２の処理ステーション２１１ｂがレジスト塗布処
理を行うように構成したので、各処理ステーションにお
ける処理フローが単純化し、スループットの向上を図る
ことができる。

【００６９】なお、上記実施形態では、本発明を半導体
ウエハにレジスト液を塗布する装置に適用したものにつ
いて説明したが、半導体ウエハ以外の基板、例えばＬＣ
Ｄ基板にレジスト液を塗布する装置にも本発明は適用で
きる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、被処理基板の境界を挟んで被処理基板の内側か
ら外側に液剤吐出手段が移動することで、被処理基板表
面の外縁部に溜った除去対象物を被処理基板の外に効率
良く運び出して除去することができ、また、被処理基板
の境界を挟んで被処理基板の外側から内側に液剤吐出手
段が移動することで、被処理基板の垂直端面に付着した
除去対象物に直接液剤をあてて除去することができる。
これにより、被処理基板の外縁部の除去対象物を良好に
除去することが可能となる。

【００７１】また、請求項２の発明によれば、被処理基
板の外縁部に溜ったレジスト液などの処理液の盛りを良
好に除去することが可能となる。

【００７２】さらに、請求項３の発明によれば、被処理
基板上の外縁部に溜った余分なレジスト液などの処理液
が被処理基板の内側へ逆流することなく、効率良くその
処理液の盛りを被処理基板から除去することができる。

【００７３】さらに、請求項４の発明によれば、液剤吐
出手段を被処理基板上の位置から該被処理基板上から外
れた位置に移動させるとき、液剤吐出手段の液剤吐出量
を次第に増大させて処理液の搬送力を高めて行くこと
で、被処理基板から処理液盛りを良好に除去することが
可能となる。

【００７４】さらに、請求項５の発明によれば、液剤吐
出手段を被処理基板上の位置から該被処理基板上から外
れた位置に移動させるとき、液剤吐出手段の移動速度を
次第に低下させて被処理基板表面への単位面積あたりの
液剤吐出量を増大させ、処理液の搬送力を高めて行くこ
とで、被処理基板から処理液盛りを良好に除去すること
が可能となる。

【００７５】さらに、請求項６の発明によれば、液剤吐
出手段を被処理基板上の位置から該被処理基板上から外
れた位置に移動させるとき、液剤吐出手段の液剤吐出方
向を被処理基板の中心から外側に向かう方向に次第に傾
けて処理液の搬送力を高めて行くことで、被処理基板か
ら処理液盛りを良好に除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である半導体ウエハの塗布
現像処理システムの全体構成を示す平面図

【図２】図１の塗布現像処理システムの構成を示す正面
図

【図３】図１の塗布現像処理システムの構成を示す背面
図

【図４】図１の塗布現像処理システムにおけるレジスト
塗布ユニットの全体構成を示す平面図

【図５】図４のレジスト塗布ユニットの全体構成を示す
第１の断面図

【図６】図４のレジスト塗布ユニットの全体構成を示す
第２の断面図

【図７】本実施形態のレジスト塗布ユニットへのウエハ
の搬入工程を示す図

【図８】本実施形態のレジスト塗布ユニットに搬入され
たウエハのスピンチャックへの受け渡し工程を示す図

【図９】本実施形態のレジスト塗布ユニットへのウエハ
の受け渡し完了時の状態を示す図

【図１０】本実施形態のレジスト塗布ユニットにおける
ウエハへのレジスト液塗布工程を示す図

【図１１】従来のレジスト塗布装置におけるウエハへの
リンス液吐出工程を示す図

【図１２】図１１のリンス液吐出工程におけるリンスノ
ズルの待機位置からの移動工程を示す図

【図１３】図１１のリンス液吐出工程におけるリンスノ
ズルの吐出開始位置からの移動工程を示す図

【図１４】図１１のリンス液吐出工程におけるリンスノ
ズルの折返し位置からの移動工程を示す図

【図１５】図１３のリンスノズルの吐出開始位置からの
移動工程におけるリンス液吐出量の制御方式について説
明するための図

【図１６】図１３のリンスノズルの吐出開始位置からの
移動工程における移動速度の制御方式について説明する
ための図

【図１７】図１３のリンスノズルの吐出開始位置からの
移動工程におけるリンスノズルのリンス液吐出方向の制
御方式について説明するための図

【図１８】本発明の他の実施形態に係る塗布現像処理シ
ステムの平面図である。

【図１９】図１８に示した塗布現像処理システムの正面
図である。

【図２０】図１８に示した塗布現像処理システムにおけ
る清浄空気の流れを示す概略図である。

【図２１】半導体ウエハの外縁部にできるレジスト液の
盛りを示す断面図

【図２２】従来のレジスト液盛り除去機構について説明
するための断面図

【図２３】半導体ウエハの垂直端面部分に残留するレジ
スト液盛りを示す断面図

【符号の説明】

ＣＯＴ……レジスト塗布ユニット Ｗ……半導体ウエハ ５２……スピンチャック ８６……レジストノズル ９４……ガイドレール ９６……垂直支持部材 １２０……リンスノズルスキャンアーム １２４……リンスノズル １３１……レジスト液盛り １４１……リンス液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ ５７７

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板を保持しつつ回転する基板保
   持部材と、 前記被処理基板の外縁部に前記基板保持部材の回転に追
   従する方向へ液剤を吐出する液剤吐出手段と、 前記液剤の吐出時、前記液剤吐出手段を前記被処理基板
   の境界を挟んだ複数の位置の間で往復に移動させる移動
   手段とを具備したことを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 被処理基板を保持しつつ回転する基板保
   持部材と、 前記基板保持部材に保持された前記被処理基板の表面に
   処理液を供給する処理液供給手段と、 前記処理液供給手段による処理液供給後に前記被処理基
   板の外縁部に前記基板保持部材の回転に追従する方向へ
   液剤を吐出する液剤吐出手段と、 前記液剤の吐出時、前記液剤吐出手段を前記被処理基板
   の境界を挟んだ複数の位置の間で往復に移動させる移動
   手段とを具備したことを特徴とする塗布装置。
3. 【請求項３】 被処理基板を保持しつつ回転する基板保
   持部材と、 前記基板保持部材に保持された前記被処理基板の表面に
   処理液を供給する処理液供給手段と、 前記処理液供給手段による処理液供給後に前記被処理基
   板の外縁部に前記基板保持部材の回転に追従する方向へ
   液剤を吐出する液剤吐出手段と、 前記液剤の吐出時、前記液剤吐出手段を前記被処理基板
   上の第１の位置から該被処理基板上から外れた第２の位
   置に移動させ、次いで前記第２の位置から前記被処理基
   板上の第３の位置に移動させる移動手段とを具備したこ
   とを特徴とする塗布装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の塗布装置において、 前記移動手段により前記液剤吐出手段を前記被処理基板
   上の第１の位置から該被処理基板上から外れた第２の位
   置に移動させるとき、移動位置に応じて前記液剤の吐出
   量を可変する手段をさらに具備したことを特徴とする塗
   布装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の塗布装置において、 前記移動手段により前記液剤吐出手段を前記被処理基板
   上の第１の位置から該被処理基板上から外れた第２の位
   置に移動させるとき、移動位置に応じて前記液剤吐出手
   段の移動速度を可変する手段をさらに具備したことを特
   徴とする塗布装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の塗布装置において、 前記移動手段により前記液剤吐出手段を前記被処理基板
   上の第１の位置から該被処理基板上から外れた第２の位
   置に移動させるとき、移動位置に応じて前記液剤吐出手
   段の液剤吐出方向を可変する手段をさらに具備したこと
   を特徴とする塗布装置。