TW202322240A - 基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明之基板處理系統，連接至曝光裝置，且包含：基板處理裝置，對於基板進行處理；以及供給裝置，將基板處理之際的環境氣體供給至前述基板處理裝置；且前述供給裝置包含導入由前述曝光裝置排出之排出氣體之導入部，且前述供給裝置，於將由前述導入部導入之前述排出氣體的溫度及/或濕度加以調整後，作為前述環境氣體供給至前述基板處理裝置。

Description

基板處理系統及基板處理方法

本發明關於基板處理系統及基板處理方法。

專利文獻1記載一種基板處理裝置，其具有複數個將基板加以處理之處理單元，且包含將空氣供給至前述處理單元之複數之導管，前述導管各自包含連接該導管與空氣的供給源之連接管，並利用空調機將潔淨的空氣供給至前述處理單元。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

專利文獻1：日本特開2021－44453號公報

〔發明所欲解決之問題〕

本發明，於利用供給裝置將環境氣體供給至基板處理系統之際，可減少該供給裝置所導入之潔淨空氣的需要量。 〔解決問題之方式〕

本發明係一種基板處理系統，連接至曝光裝置，且包含： 基板處理裝置，對於基板進行處理；以及 供給裝置，將基板處理之際的環境氣體供給至前述基板處理裝置； 且前述供給裝置包含將由前述曝光裝置排出之排出氣體導入的導入部， 且前述供給裝置，於將由前述導入部導入之前述排出氣體的溫度及/或濕度加以調整後，作為前述環境氣體而供給至前述基板處理裝置。 〔發明之效果〕

依據本發明，於利用供給裝置將環境氣體供給至基板處理系統之際，可降低該供給裝置所導入之潔淨空氣的需要量。

〔實施發明之較佳形態〕

半導體元件等的製造過程之中，將光阻液供給至基板即半導體晶圓（以下有時稱作「晶圓」）上而形成光阻膜，其後，藉由曝光裝置而將圖案形成在該光阻膜。其次，將光阻膜進行顯影處理，藉以進行一連串的光蝕刻步驟。

前述光阻膜之形成及顯影處理係分別在光阻塗佈裝置、顯影裝置進行。進行曝光處理以外之必須處理之此等裝置，係與其他熱處理裝置等一同搭載在塗佈顯影處理裝置。而且，將塗佈顯影處理裝置與曝光裝置連接使用。

於此，關於光阻塗佈裝置、顯影裝置，進行塗佈處理、顯影處理之溫度、濕度環境係嚴格規定。因此，針對此等裝置，並非將無塵室內的環境氣體直接供給至此等裝置，而係從例如設置有塗佈顯影處理裝置之地板面（通常係由格柵所構成之地板）的下方空間，亦即地板下空間所設之供給裝置另行供給。此供給裝置，導入源自於無塵室內的潔淨的環境氣體之地板下空間的環境氣體，加以調整溫度、濕度之後，將其作為環境氣體供給至光阻塗佈裝置、顯影裝置。

另一方面，就曝光裝置而言，雖係與塗佈顯影處理裝置連接設置，但是以來自於具備曝光裝置專用的溫度、濕度調整功能之其他供給裝置的潔淨空氣供給至曝光裝置內。此曝光裝置專用的供給裝置，亦通常設在地板下空間，且導入源自於無塵室內的潔淨的環境氣體之地板下空間的環境氣體，加以調整溫度、濕度之後，將其作為環境氣體供給至曝光裝置。

而塗佈顯影處理裝置與曝光裝置，其排出氣體均各自獨立排出至無塵室外。

各供給裝置所供給之環境氣體的原料氣體，係源自於無塵室內的環境氣體之地板下空間的環境氣體。而無塵室內的環境氣體係已調整過溫度、濕度，且藉由高性能濾器加以高度潔淨化者。因此，盡可能抑制其消耗，於節能、降低成本上亦佳，且能延長高性能濾器的使用年限。

本發明鑑於此點，於利用供給裝置將環境氣體供給至基板處理系統之際，可降低該供給裝置所導入之地板下空間等的潔淨空氣的需要量。

以下參照附圖說明本實施形態之基板處理系統的構成。此外，本說明書中，針對具有實質上同一功能構成之元件，標註同一符號，藉以省略重複說明。

圖1示意性顯示第一實施形態之基板處理系統的概要，基板處理系統1具備作為基板處理裝置之塗佈顯影處理裝置10、及供給裝置20。塗佈顯影處理裝置10連接有曝光裝置30。此外，塗佈顯影處理裝置10與曝光裝置30之連接，可如同圖示般直接連接，亦可經由設在塗佈顯影處理裝置10與曝光裝置30之間之進行晶圓的搬運、待機之中介部加以連接。

塗佈顯影處理裝置10與曝光裝置30，設置在無塵室CR內的地板2的上表面。供給裝置20，設置在地板2的下方空間即地板下空間UR。地板2，通常藉由稱作格柵之具通氣性之地板材來構成。因此，地板下空間UR的環境氣體，係源自無塵室CR之環境氣體。基於此點，本發明中之設置區的環境氣體，不僅係設置有塗佈顯影處理裝置10與曝光裝置30等之無塵室CR內的環境氣體，亦包含設置有塗佈顯影處理裝置10與曝光裝置30等之地板2的地板下空間UR的環境氣體。

供給裝置20，具備將由曝光裝置30排出之排出氣體導入之導入部21。圖示例之中，導入部21與曝光裝置30之間設有導管3，且從曝光裝置30的排氣部（未圖示）排出之排出氣體，流經導管3內而流向導入部21。又，圖示例中，設有去除部4，用來在向導入部21導入之前，先將來自曝光裝置30之排出氣體中所含之異物及/或化學物質去除。去除部4，例如利用濾器構成。此外，導管3，不拘於其名稱，只要是不使氣體漏出而讓氣體流通之閉鎖流道即可，例如可為配管（pipe）、管道（tube）。

供給裝置20，針對由導入部21導入之排出氣體，將溫度、濕度加以調整而作為環境氣體供給向塗佈顯影處理裝置10。供給裝置20，例如係空調機。供給裝置20，例如在殼體22內的流道自上游起依序具備冷卻部23、加熱部24、加濕部25。冷卻部23，例如由冷卻線圈構成。冷卻部23具有下述功能：例如利用由冷卻裝置26供給之冷水或冷媒，將由導入部21導入之氣體冷卻至露點溫度以下，進行除濕。

冷卻裝置26，具有例如由壓縮機、膨脹閥等構成之實現冷凍循環之各種設備。例如可為熱泵構成。而且，圖示的冷卻裝置26具有之構成，係利用由外部供給之冷卻水（例如15℃～25℃）來冷卻已在冷凍循環昇溫之冷媒。因此，由冷卻裝置26釋出之冷卻水，已昇溫（例如25℃～35℃）。當然，冷卻裝置26不限於此種構成。

就加熱部24而言，可舉例顯示作為所謂再熱器而發揮功能之例如利用電力之供給來發熱之加熱器、或利用熱水之供給來加熱之加熱線圈。

加濕部25，可採用例如將水加以噴霧、或供給蒸氣之構成之加濕器。

藉由以上列舉之冷卻部23、加熱部24、加濕部25，而將已由導入部21導入之氣體，首先由冷卻部23加以除濕後，由加熱部24加熱至期望溫度為止，其後由加濕部25加熱至期望濕度為止。且將已如上所述調整至期望之溫度、濕度後之氣體，藉由風扇27而例如通過導管6，作為環境氣體供給向塗佈顯影處理裝置10。

此外，冷卻部23、加熱部24、加濕部25之控制，亦可係例如依據設在導管6之溫度濕度感測器28的檢測值，而利用控制裝置C進行控制。此外，供給裝置2，可僅進行溫度之調整、僅進行濕度之調整、或雙方都調整。

塗佈顯影處理裝置10，具有例如圖2所示之構成，且以複數多層方式搭載有所謂液體處理系之處理裝置11，例如光阻塗佈裝置、顯影處理裝置。而且，已利用供給裝置20調整過溫度、濕度之環境氣體，例如經由自導管6分岐之導管6a、6b，而藉由設在裝置內之主導管12、13供給至各層的頂壁部。已供給至各層的頂壁部之環境氣體，個別供給至各處理裝置11內。環境氣體的溫度、濕度，一般而言係例如23℃、45％RH，但視供給對象之處理裝置11的種類、處理的內容，合宜之溫度、濕度不限於此。

此外，塗佈顯影處理裝置10，除了搭載液體處理系之處理裝置11之外，尚搭載複數個例如用來在光阻塗佈後加熱晶圓之熱處理裝置、或用來在加熱曝光後之晶圓之熱處理裝置等。

實施形態之基板處理系統1，具有上述構成。且依據此基板處理系統1，係將以往作為排氣而直接向無塵室CR外排出之來自曝光裝置30之排出氣體，由供給裝置20加以導入，且於至少調整溫度或濕度之後，將其作為環境氣體而供給至塗佈顯影處理裝置10。因此，以往作為排氣而直接向無塵室CR外排出之來自曝光裝置30之排出氣體，可有效地加以再利用。而且，與此相應地，可較以往更降低源自無塵室CR之地板下空間UR的環境氣體之消耗量。因此，可節省產生供給至無塵室CR內之潔淨空氣所須之能量，而可使潔淨化之際之濾器的使用年限延長。 又，調整來自曝光裝置30之排出氣體的溫度或濕度之負擔，相較於調整地板下空間UR的環境氣體的溫度或濕度之負擔更小之情形下，亦可降低使供給裝置20運轉所須之能量。

此外，來自曝光裝置30之排出氣體，有時視情況含有微粒或化學物質。依前述實施形態之基板處理系統1，因為將去除排出氣體所含之異物及/或化學物質之去除部4設在導管3，所以可於導入部21導入排出氣體之前，先去除此等微粒或化學物質。因此，即使來自曝光裝置30之排出氣體含有微粒或化學物質，亦可適宜地在供給裝置20進行溫度、濕度調整而產生環境氣體。

於前述實施形態中，雖然由導入部21導入之原料氣體，全部係來自曝光裝置30之排出氣體，但亦無法否定會有排出氣體的溫度、濕度超出供給裝置20之溫度、濕度調整的可控制範圍之情形。圖3所示之第二實施形態之基板處理系統1，顯示可應對此一情形的構成。

首先，導入部21具有第一導入部21a與第二導入部21b。第一導入部21a設有可調整所導入之氣體的流量之阻尼器D1。第二導入部21b設有可調整所導入之氣體的流量之阻尼器D2。而且，第一導入部21a連接著用來導入來自曝光裝置30之排出氣體之導管3。另一方面，第二導入部21b用來導入地板下空間UR的環境氣體。

藉由此構成，供給裝置20即可導入來自曝光裝置30之排出氣體與地板下空間UR的環境氣體之混合氣體，以作為原料氣體。因此，在供給裝置20僅以來自曝光裝置30之排出氣體作為所導入之原料氣體之情形下，若超過供給裝置20之溫度、濕度調整的可控制範圍，亦可調整第一導入部21a的阻尼器D1、第二導入部21b的阻尼器D2之開度，而將地板下空間UR的環境氣體混合至來自曝光裝置30之排出氣體。藉此，可將原料氣體調整成納入至供給裝置20之溫度、濕度調整的可控制範圍內。

又，於僅將地板下空間UR的環境氣體混合至來自曝光裝置30之排出氣體無法使供給裝置20所導入之原料氣體納入至供給裝置20之溫度、濕度調整的可控制範圍之情形下，亦可閉鎖第一導入部21a的阻尼器D1而僅導入地板下空間UR的環境氣體。當然，於僅導入來自曝光裝置30之排出氣體亦可納入至供給裝置20之溫度、濕度調整的可控制範圍時，則將第二導入部21b的阻尼器D2閉鎖而僅導入來自曝光裝置30之排出氣體即可。

如此之第一導入部21a的阻尼器D1、第二導入部21b的阻尼器D2之開度調整，亦可於基板處理系統1、曝光裝置30啟動時的初始設定中實施。

於此情形下，亦可如圖3所示，在導管3設置溫度濕度感測器7，量測來自曝光裝置30之排出氣體的溫度、濕度，並依據該量測值，利用控制裝置C進行阻尼器D1、阻尼器D2之開度調整。藉此，可使由第一導入部21a導入之排出氣體與由第二導入部21b導入之環境氣體之混合比率改變。又，亦可依據溫度濕度感測器7的量測值，將由第一導入部21a導入之排出氣體與由第二導入部21b導入之環境氣體中之任一者加以選擇並導入。如上所述之阻尼器D1、阻尼器D2的開度調整，不僅可於基板處理系統1、曝光裝置30啟動時，亦可於基板處理系統1、曝光裝置30運行中逐次、或連續實施。

此外，於如圖3所示之例般，量測來自曝光裝置30之排出氣體的溫度、濕度、且依據此量測值進行阻尼器D1、阻尼器D2的開度調整之情形下，在使第一導入部21a的阻尼器D1過度節流之情形下，當從曝光裝置30排出之排出氣體的流量過少時，亦有曝光裝置30內排熱不足之可能性。

如此情形下，亦可如圖4所示般，在曝光裝置30內的預定區域，亦即排出氣體的流量過少之情形下有排熱不足可能性之區域，設置溫度感測器31，且依據來自此溫度感測器31之溫度信號，使控制裝置C控制第一導入部21a的阻尼器D1的閉鎖限度（節流程度）。藉此，可將來自曝光裝置30之排出氣體的導入量設定為適當。

且於當超過該第一導入部21a的阻尼器D1的閉鎖限度而不使阻尼器D1節流時，即無法納入至供給裝置20之溫度、濕度調整的可控制範圍之情形下，應另行設置來自曝光裝置30之排出氣體的排出路徑，且亦可例如圖4所示，在導管3設置分岐導管3a，並從該分岐導管3a將排出氣體排出。此時，只要在分岐導管3a設置好可進行開度調整之阻尼器D3，則能靈活應對。

此外，前述控制裝置C，係例如具備CPU或記憶體等之電腦，且具有程式儲存部（未圖示）。此程式儲存部，儲存有將上述供給裝置20之溫度、濕度調整、及阻尼器D1～阻尼器D3的開放、閉鎖、開度調整加以控制之程式。當然，此控制裝置C，亦可與基板處理系統1所搭載之進行各種處理裝置或搬運手段的控制之控制裝置、進行曝光裝置30的各種處理的控制之控制裝置共用。而且，上述程式，亦可記錄在電腦可讀取記憶媒體、且經由該記憶媒體或網路安裝至控制裝置C。又，上述程式的一部分或全部亦可使用專用硬體（電路基板）實現。

以上，已參照附圖說明實施形態，但本發明不限定於圖示之實施形態。在與本發明同一範圍內、或均等範圍內，可對圖示之實施形態施加各種變更。

1:基板處理系統 2:地板 3:導管 3a:分岐導管 4:去除部 6:導管 6a,6b:導管 7:溫度濕度感測器 10:塗佈顯影處理裝置 11:處理裝置 12,13:主導管 20:供給裝置 21:導入部 21a:第一導入部 21b:第二導入部 22:殼體 23:冷卻部 24:加熱部 25:加濕部 26:冷卻裝置 27:風扇 28:溫度濕度感測器 30:曝光裝置 31:溫度感測器 C:控制裝置 CR:無塵室 D1~D3:阻尼器 UR: 地板下空間

圖1係將第一實施形態之基板處理系統的構成示意性顯示之說明圖。 圖2係將圖1的基板處理系統中之基板處理裝置的內部的構成示意性顯示之說明圖。 圖3係將第二實施形態之基板處理系統的構成示意性顯示之說明圖。 圖4係將第三實施形態之基板處理系統的構成示意性顯示之說明圖。

1:基板處理系統

2:地板

3:導管

4:去除部

6:導管

10:塗佈顯影處理裝置

20:供給裝置

21:導入部

22:殼體

23:冷卻部

24:加熱部

25:加濕部

26:冷卻裝置

27:風扇

28:溫度濕度感測器

30:曝光裝置

C:控制裝置

CR:無塵室

UR:地板下空間

Claims (10)

1. 一種基板處理系統，連接至曝光裝置，且包含： 基板處理裝置，對於基板進行處理；以及 供給裝置，將基板處理之際的環境氣體供給至該基板處理裝置； 且該供給裝置包含將由該曝光裝置排出之排出氣體導入之導入部， 該供給裝置，在將由該導入部導入之該排出氣體的溫度及/或濕度加以調整後，作為該環境氣體供給至該基板處理裝置。
2. 如請求項1之基板處理系統，更包含： 導管，連接該導入部與該曝光裝置。
3. 如請求項1或2中之任一項之基板處理系統，更包含： 去除部，於將該排出氣體導入至該導入部之前，先將該排出氣體中所含之異物及/或化學物質去除。
4. 如請求項1～3中之任一項之基板處理系統，其中， 該導入部包含：第一導入部，將來自該曝光裝置之排出氣體導入；以及第二導入部，將該基板處理系統之設置區域的環境氣體導入； 且該供給裝置，將來自該第一導入部之排出氣體與來自該第二導入部之該設置區域的環境氣體中之任一者加以選擇並導入，且於調整過溫度及/或濕度之後，作為該環境氣體供給至該基板處理裝置。
5. 如請求項4之基板處理系統，其中， 該供給裝置，依據來自該曝光裝置之排出氣體的溫度及/或濕度，將來自該第一導入部之排出氣體與來自該第二導入部之設置區域的環境氣體中之任一者加以選擇並導入，且於調整溫度及/或濕度之後，作為該環境氣體供給至該基板處理裝置。
6. 如請求項1～3中之任一項之基板處理系統，其中， 該導入部包含：第一導入部，將來自該曝光裝置之排出氣體導入；以及第二導入部，將該基板處理系統之設置區域的環境氣體導入； 且該供給裝置，將來自該第一導入部之排出氣體與來自該第二導入部之該設置區域的環境氣體混合後，於調整溫度及/或濕度之後，作為該環境氣體供給至該基板處理裝置。
7. 如請求項6之基板處理系統，其中， 來自該第一導入部之排出氣體與來自該第二導入部之該設置區域的環境氣體之混合比率可變更。
8. 如請求項7之基板處理系統，其中， 依據來自該曝光裝置之排出氣體的溫度及/或濕度，而決定該混合比率。
9. 如請求項1～8中之任一項之基板處理系統，其中， 依據該曝光裝置內的溫度，調整由該曝光裝置排出之排出氣體的導入量。
10. 一種基板處理方法，係使用連接至曝光裝置之基板處理系統之基板處理方法， 將由該曝光裝置排出之排出氣體的溫度及/或濕度調整之後，作為環境氣體而供給至該基板處理系統的基板處理裝置。

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