TWI428189B - A liquid processing apparatus and a liquid treatment method, and a memory medium - Google Patents

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Description

液處理裝置及液處理方法以及記憶媒體
本發明是有關例如對半導體晶圓或LCD(液晶顯示器)基板等進行液處理例如阻劑的塗佈、曝光後的顯像處理等之液處理裝置及其方法以及記憶媒體。
半導體裝置或LCD基板等的製造製程之一在基板上形成阻劑圖案的工程，是藉由一連串的工程來進行，亦即在基板例如半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)形成阻劑膜，利用光罩來將該阻劑膜曝光後，進行顯像處理，藉此取得所望的圖案，該等一連串的工程以往是藉由塗佈、顯像裝置來進行。
此塗佈、顯像裝置是具備進行阻劑液的塗佈之塗佈單元、塗佈反射防止膜用的藥液之反射防止膜形成單元等的液處理單元，為了確保高總處理能力，通常塗佈單元及反射防止膜形成單元會分別設置複數個。
該等液處理單元是如圖11所示，將晶圓W保持於旋轉夾頭(spin chuck)10上，從設於旋轉夾頭10的上方側的噴嘴11來對此晶圓的旋轉中心滴下藥液的阻劑液，使該晶圓W旋轉，藉此進行利用旋轉的離心力來將上述藥液擴展於晶圓的徑向之旋轉塗佈。就上述旋轉塗佈而言，因為霧氣會從晶圓W往外方側飛散，所以在旋轉夾頭10的周圍設有杯體12的同時，在此杯體12的底部連接有具備阻尼器13的排氣路14，可經由此排氣路14來將杯體12內吸引排氣。
可是在上述液處理單元會被進行上述旋轉塗佈、成膜乾燥、對晶圓的外緣供給阻劑膜的溶媒除去該區域不要的阻劑膜的處理亦即邊切(edge cut)、及乾燥等一連串的處理。此時在各液處理單元是在旋轉數大發生的霧氣量多的旋轉塗佈時以高排氣量來進行排氣，為了使膜厚形成均一而旋轉數比旋轉塗佈時小的成膜乾燥時以低排氣量來進行排氣，再於旋轉數變大的邊切時或乾燥時以高排氣量來一邊進行排氣，一邊進行各個的處理。在此，在上述排氣路14的阻尼器13的下游側是經常以配合上述高排氣量的排氣量來排氣，藉由調整上述阻尼器13的開度，在阻尼器13的上游側形成低排氣量狀態，如此一來可進行排氣量的高低控制。
雖如此在已述的液處理單元是按照處理來進行排氣量的控制，但根本是經常配合高排氣量來進行排氣，因此在裝入複數台如此的液處理單元的上述塗佈、顯像裝置中，裝置全體的液處理單元的總排氣量是形成以(1台的液處理單元的排氣量)×(液處理單元的數量)所求得的量。針對此點，利用圖11，以液處理單元3台時為例，液處理單元1A是以高排氣量Eh來排氣，剩下的2台液處理單元1B，1C是以低排氣量E1來排氣時為例進行說明。
在各液處理單元1A～1C中，各排氣路14的阻尼器13的下游側是以高排氣量Eh來排氣。而且，在液處理單元1A是關閉阻尼器13，阻尼器13的上游側亦即杯體12內也以一樣的排氣量Eh排氣，在液處理單元1B、1C是開啟阻尼器13而取入外氣，如此的結果，阻尼器13的上游側亦即杯體12內會以低排氣量E1來排氣。此時在液處理單元1B、1C中所被取入的外氣量是相當於((高排氣量Eh)-(低排氣量E1))的量。如此液處理單元1台的排氣量是相當於高排氣量Eh的排氣量，裝入3台的液處理單元時，該等液處理單元的總排氣量E是形成相當於液處理單元3台分的排氣量(E=3×Eh)的量。
另一方面，本發明者提案如記載於專利文獻1那樣，將包含阻劑液的塗佈單元及反射防止膜形成單元之用以形成阻劑膜的區塊與進行顯像處理的區塊予以分離，而分別獨立形成晶圓從載體區塊往曝光裝置的搬送路、及從曝光裝置往載體區塊的搬送路，使總處理能力更為提升。在此裝置，例如圖12所示，將沿著上述搬送路而成為液處理單元的一部份之上述杯體12予以橫排複數個例如配列3個的同時，將共通的噴嘴15設成可沿著上述搬送路移動，使該噴嘴15移動而令位於各個的杯體12的上方側，對該等杯體12內所配置的晶圓進行阻劑液的供給。
在上述杯體12的底部是分別連接有排氣路14，可經由沿著杯體12的排列而配管的共通排氣路16來對各杯體12進行吸引排氣。在此構成中也是與圖11所示的例子同様進行杯體12內的排氣，在各排氣路14的阻尼器13的下游側是經常配合上述高排氣量Eh來進行排氣，將杯體12內以低排氣量E1來排氣時，是藉由調整上述阻尼器13的開度來取入相當於(Eh-El)的量的外氣，可在該阻尼器13的上游側形成低排氣狀態。因此，液處理單元的總排氣量E是形成以(1台的杯體12的排氣量Eh)×(杯體的數量)所求得的量。
可是為了提升總處理能力，會被要求更多杯體的配列數，但像以往那樣一旦液處理單元的總排氣量與杯體的數量成比例變大的話，則會因為在上述霧氣含有有機物，所以此有機物的排氣量之有機排氣量會増加，電力使用量會増加，由二氧化碳排出量的削減觀點來看不理想。因此，期望確立一控制到與以往同程度的總排氣量的狀態下，使杯體的配列數増加之手法。
在此，於專利文獻1中記載有以對應於基板保持部的旋轉數的設定排氣量來排除杯體內氣體，藉此在經常設為預定的排氣狀態下排除杯體內氣體，藉此可一邊抑止霧氣附著於基板，一邊形成安定的膜厚的薄膜之技術。然而，在此技術中排氣量的調整也是藉由阻尼器的開度調整來進行，在阻尼器的下游側是經常配合高排氣狀態來進行排氣，所以在杯體的配列數増加時，結果總排氣量也會増大。因此，即使利用此技術也無法解決上述的課題。
[專利文獻1]特開2006-229062號公報
本發明是在如此的情事下研發者，其目的是在於一邊抑止液處理裝置的總排氣量的増大，一邊增加基板保持部的配列數。
因應於此，本發明的液處理裝置，係具備n個(n為3以上的整數)的基板保持部，其係於共通的框體內互相排列配置，且設成以杯體來包圍其周圍，針對被保持於此基板保持部的基板，一邊從可移動地設於上述基板保持部的配列方向之共通的藥液噴嘴來供給藥液，一邊使該基板保持部旋轉，藉此對該基板進行藥液的塗佈之液處理裝置，其特徵係具備：複數的個別排氣路，其係分別被連接至上述複數的杯體，且具備開口於上述框體內的分歧路；共通排氣路，其係共通連接至上述複數的個別排氣路的下游側，且其內部環境係以排氣量E來吸引排氣；第1外氣取入量調整部，其係分別連接至上述複數的個別排氣路，用以調整來自上述杯體側之外氣的取入量、及來自上述分歧路側之外氣的取入量；及控制部，其係輸出控制信號，該控制信號係用以分別將對應於上述藥液噴嘴為位於與上述基板保持部上的基板對向的設定位置之一杯體的上述第1外氣取入量調整部設定成第1狀態，且將對應於其他剩下的杯體的上述第1外氣取入量調整部設定成第2狀態，上述第1外氣取入量調整部係處於上述第1狀態時，不從上述分歧路側取入外氣，而從該杯體側以第1取入量E1來取入外氣，處於上述第2狀態時，從該杯體側以比上述第1取入量E1更小的第2取入量E2來取入外氣，且杯體側及分歧路側的雙方的外氣的取入量會形成(E-E1)/(n-1)。
在此，上述控制部可根據上述藥液噴嘴的位置來將上述第1外氣取入量調整部設定成上述第1狀態或第2狀態。並且將上述共通排氣路的一端側設成開口於上述框體內，為了調整被取入上述共通排氣路的外氣量，而具備設於該共通排氣路的第2外氣取入量調整部，上述控制部可在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時與對任何的杯體皆不位於上述設定位置時之間，調整上述第2外氣取入量調整部之外氣的取入量。又，上述控制部可控制上述第2外氣取入量調整部，而使能夠在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時不取入外氣至上述共通排氣路內，在上述藥液噴嘴對任何的杯體皆不位於上述設定位置時取入外氣至上述共通排氣路。在此，上述第1外氣取入量調整部及第2外氣取入量調整部可使用阻尼器。上述n個的基板保持部所被配列的數量為3≦n≦6。
又，本發明的液處理方法，係具備n個(n為3以上的整數)的基板保持部，其係於共通的框體內互相排列配置，且設成以杯體來包圍其周圍，針對被保持於此基板保持部的基板，一邊從可移動地設於上述基板保持部的配列方向之共通的藥液噴嘴來供給藥液，一邊使該基板保持部旋轉，藉此對該基板進行藥液的塗佈之液處理方法，其特徵為：使上述複數的杯體，經由設有第1外氣取入量調整部的複數的個別排氣路、及被共通連接至該等複數的個別排氣路的下游側的共通排氣路，來以排氣量E吸引排氣時，在上述藥液噴嘴位於與上述基板保持部上的基板對向的設定位置之一杯體中，不從上述分歧路取入外氣，而從該杯體側以第1取入量E1來取入外氣的方式調整上述第1外氣取入量調整部，在其他剩下的杯體中，從該杯體側以比上述第1取入量E1更小的第2取入量E2來取入外氣，且杯體側及分歧路側的雙方的外氣的取入量會形成(E-E1)/(n-1)的方式調整上述第1外氣取入量調整部。
在此可將上述共通排氣路的一端側設成開口於上述框體內，在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時與對任何的杯體皆不位於上述設定位置時之間，藉由設於上述共通排氣路的第2外氣取入量調整部來調整取入至上述共通排氣路內的外氣量，或調整上述第2外氣取入量調整部，而使能夠在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時不取入外氣至上述共通排氣路內，在上述藥液噴嘴對任何的杯體皆不位於上述設定位置時取入外氣至上述共通排氣路。
又，本發明的記憶媒體，係儲存使用於對基板塗佈藥液的液處理裝置的電腦程式之記憶媒體，其特徵為：上述程式係編有步驟群，而使能夠實行上述液處理方法。
若根據本發明，則在具備藉由杯體來包圍其周圍的n個(n為3以上的整數)的基板保持部之液處理裝置中，使上述複數的杯體經由設有第1外氣取入量調整部的複數的個別排氣路及被共通連接至該等複數的個別排氣路的下游側的共通排氣路來以排氣量E進行吸引排氣時，在上述藥液噴嘴為位於與上述基板保持部上的基板對向的設定位置之一杯體中，從該杯體側以第1取入量E1來取入外氣，在其他剩下的杯體中，從該杯體側以比第1取入量E1更小的第2取入量E2來取入外氣，且以杯體側及分歧路側的雙方的外氣的取入量會形成(E-E1)/(n-1)的方式構成第1外氣取入量調整部。因此即使配列n個(n為3以上的整數)以上的基板保持部時，還是可一邊抑止液處理裝置的總排氣量的増大，一邊增加基板保持部的配列數。
以下，有關本發明的實施形態是以將本發明的液處理裝置適用於用以對基板例如晶圓W進行阻劑液的塗佈處理之塗佈裝置時為例進行說明。圖1中的2是上述液處理裝置，在此液處理裝置2內，n個(n是3以上的整數)，此例是4個的液處理部21～24會以排列於橫方向(圖中Y軸方向)的狀態來設於共通的框體20中。由於該等液處理部21～24是同様的構成，所以在圖2中以液處理部21為例來詳細說明。
圖2中的3是形成基板保持部的旋轉夾頭，其係用以吸引吸附晶圓W的背面側中央部來保持於水平。此旋轉夾頭3是經由軸部31來連接至驅動機構32，藉由此驅動機構32在保持晶圓W的狀態下旋轉及構成昇降自如。在被此旋轉夾頭3所保持的晶圓W的周緣外側設有杯體4，其係形成可包圍晶圓W，上部側為開口。杯體4的側周面上端側是往內側傾斜，在杯體4的底部側形成凹部狀的液體接受部41是在晶圓W的周緣下方側設於全周。此液體接受部41是藉由區劃構件42來區劃外側區域41a與內側區域41b，在外側區域41a的底部設有用以將存積後的塗佈液等的排液予以排出的排液口43，且在內側區域的底部例如設有二個的排氣口44，45。
更在晶圓W的下方側設有圓形板46，以能夠包圍此圓形板46的外側之方式設有環構件47。在此環構件47的外端面，延伸至下方的端板48會設成進入上述外側區域41a內，塗佈液會流傳於此端板48及環構件47的表面而引導至外側區域41a內。另外，圖示雖省略，但實際支撐晶圓W的背面側而可昇降的昇降銷會上下貫通於圓形板46，可藉由此昇降銷與外部的搬送手段的互相作用，在旋轉夾頭3與上述搬送手段之間進行晶圓W的交接。
回到圖1說明，圖1中的5是用以對4個的液處理部21～24供給藥液之共通的藥液噴嘴，在其前端側形成有噴嘴部51，其係具備吐出藥液的阻劑液之細孔的吐出口。此藥液噴嘴5，如圖3也有顯示，可藉由連接至驅動部55例如馬達的移動機構52在Z方向昇降自如，及沿著設於液處理裝置2的長度方向(Y方向)的導軌53在Y軸方向移動自如。並且，圖中的54是設於一端側的液處理部21的外側之上述藥液噴嘴5的待機區域。而且，藥液噴嘴5可例如藉由上述移動機構52在此待機區域與對保持於旋轉夾頭3上的晶圓W塗佈藥液的塗佈位置之間移動自如，當藥液噴嘴5位於上述塗佈位置時，上述噴嘴部51的吐出口會對晶圓W的旋轉中心吐出藥液。此塗佈位置是相當於本發明的設定位置。此藥液噴嘴5可藉由後述的控制部8來控制其驅動。
又，圖1中的25是安裝於液處理裝置2的頂部之過濾器單元，26是設於液處理裝置2的底面之排氣部。從上述排氣部26以所定的排氣量來排氣的同時，由上述過濾器單元25來供給所定流量的清浄氣體，藉此可在液處理裝置2內形成清浄氣體的向下流動(down flow)。又，圖中的27是在液處理裝置2中形成於面對外部的搬送手段的移動區域的面之晶圓W的搬出入口。
又，圖中的61～64是用以對被保持於旋轉夾頭3的晶圓W的周緣部供給塗佈膜亦即阻劑膜的溶劑之邊切(edge cut)機構，該等邊切機構61～64是同様的構成，因此以邊切機構61為例根據圖2來進行說明。此邊切機構61是設於上述液處理部21的附近，具備彎曲成L字狀的溶劑噴嘴65、及使該溶劑噴嘴65昇降自如及旋轉自如地驅動於鉛直方向的驅動部66。溶劑噴嘴65是在藉由上述驅動部66來對保持於旋轉夾頭3上的晶圓W的周緣部供給上述溶劑的處理位置(參照圖2)與杯體4的外側的待機位置(參照圖1)之間移動自如地構成。又，圖中的67是用以對被保持於旋轉夾頭3的晶圓W的背面側供給洗浄液的洗浄噴嘴。該等藥液噴嘴5、溶劑噴嘴65、洗浄噴嘴67是分別經由未圖示的供給系統來連接至藥液(阻劑液)、塗佈膜(阻劑膜)的溶劑、及洗浄液的供給源。
在設於各杯體4的底部的內側區域之二個的排出口44，45分別連接排氣路7A，7B，該等排氣路7A，7B是在途中接合，構成為一個的個別排氣路7。在此個別排氣路7設有排氣量調整機構71，此排氣量調整機構71是在其內部具備一成為第1外氣取入量調整部的第1阻尼器72。在此圖1中是省略描繪排氣路7系統。
又，如圖2及圖5所示，各液處理部21～24的個別排氣路7的基端側是被連接至共通排氣路73。此共通排氣路73是設於框體20內，其一端側是開口於框體20內，另一端側是被連接至上述排氣部26，該共通排氣路73的內部是以排氣量E來吸引排氣。並且在共通排氣路73內，在其一端側與最接近該一端側的液處理部此例是連接液處理部21的個別排氣路7的區域之間，設有成為第2外氣取入量調整部的第2阻尼器75。
在此說明有關排氣量調整機構71，如圖2所示，此排氣量調整機構71是具備：設於排氣量調整室70的內部之成為第1外氣取入量調整部的第1阻尼器72、及連接至排氣量調整室70之外氣取入用的分歧路76。此分歧路76的一端側是開口於框體20內，上述第1阻尼器72是用以調整來自杯體4側之外氣的取入量、及來自上述分歧路76側之外氣的取入量的手段。在此例中所謂的外氣是意指框體20內的環境。此實施形態的排氣量調整機構71是在個別排氣路7設置排氣量調整室70，在其內部設置第1阻尼器72，且在排氣量調整室70設置分歧路76，，但亦可構成在個別排氣路7的內部直接設置第1阻尼器72，且在個別排氣路7本身設置分歧路76。
上述第1外氣取入量調整部是以能夠分別設定成第1狀態及第2狀態的方式構成。例如使用第1阻尼器72作為上述第1外氣取入量調整部時，上述第1狀態及第2狀態是分別藉由阻尼器72的開度來設定，例如第1阻尼器72是可在第1狀態的第1位置與第2狀態的第2位置之間以2階段來調整其開度。上述第1位置是例如圖2的實線所示關閉排氣量調整室70與分歧路76的連接部位之分歧路76的開口區域76a，防止上述外氣的取入之位置，若將第1阻尼器72設定於此第1位置，則形成只從杯體4側取入外氣的狀態。另一方面，上述第2位置是如圖2的點線所示，某程度開放分歧路76的上述開口區域76a之位置，若將第1阻尼器72設定於此第2位置，則形成不只杯體4側，也從分歧路76側取入外氣的狀態。
然後，就此例而言，如圖4(a)所示，當第1阻尼器72位於上述第1位置時，不從上述分歧路76側取入外氣，而從該杯體4側以第1取入量E1來取入外氣，如圖4(b)所示，當第1阻尼器72位於上述第2位置時，從該杯體4側以比上述第1取入量E1更小的第2取入量E2來取入外氣，且杯體4側及分歧路76側的雙方的外氣的取入量會形成(E-E1)/(n-1)。而且此時從分歧路76側是以取入量{E-E1-(n-1)×E2}/(n-1)來取入外氣。
在此外氣的取入量換言之稱為排氣量，因此第1取入量E1是相當於第1排氣量E1，第2取入量E2是相當於第2排氣量E2，取入量(E-E1)/(n-1)是相當於排氣量(E-E1)/(n-1)。
又，上述第2阻尼器75為了調整往上述共通排氣路73內之外氣的取入量，而構成可在第1位置與第2位置之間以2階段來調整其開度。上述第1位置是關閉上述共通排氣路73的一端側，防止外氣的取入之位置，第2位置是開啟上述共通排氣路73的一端側，取入外氣之位置。在該等第1及第2阻尼器72，75是分別連接有用以調整各個的開度之驅動部77，78，該等驅動部77，78可藉由控制部8來控制。
在此簡單說明有關此液處理裝置2的晶圓W的處理。進行阻劑塗佈的前工程之晶圓W是藉由未圖示的搬送手段來經由搬出入口27搬送至框體20內的液處理部21。而且在液處理部21是藉由上述昇降銷與上述搬送手段的互相作用來將晶圓W水平保持於旋轉夾頭3上。其次使藥液噴嘴5從待機區域54移動至該液處理部21的上述塗佈位置，由此滴下藥液至晶圓W表面的旋轉中心的同時，使旋轉夾頭3例如以1000rpm程度的旋轉數來旋轉。如此進行藉由旋轉的離心力來將藥液擴散於晶圓W的徑向之阻劑塗佈工程(藥液塗佈工程)。
其次，例如以2500rpm程度的旋轉數來使晶圓W旋轉，藉此進行成膜乾燥工程，其係一邊調整被塗佈於晶圓W表面的藥液的膜厚，一邊使乾燥。然後，藉由溶劑噴嘴65來對晶圓W的表面側的周緣部供給阻劑膜的溶劑，且一邊從洗浄噴嘴67供給洗浄液至晶圓W的背面側，一邊例如以1000rpm的旋轉數來使旋轉夾頭3旋轉。如此同時進行除去晶圓W的周緣部的不要阻劑膜之邊切工程，及洗淨晶圓W的背面側之洗浄工程。之後以2000rpm的旋轉數來使旋轉夾頭3旋轉，藉此進行乾燥工程，其係甩掉上述溶劑及洗浄液而來進行晶圓W的乾燥。
如此在液處理部21進行一連串的工程之處理後的晶圓W是利用上述搬送手段經由搬出入口27來從框體20搬出，搬送至其次的工程。而且在此例是設有4個的液處理部21～24，所以處理前的晶圓W是藉由上述搬送手段來對液處理部21、液處理部22、液處理部23、液處理部24依序交接，在各液處理部21～24依交接晶圓W的順序，依序實施已述的阻劑液塗佈工程→成膜乾燥工程→邊切工程(包含背面洗浄工程。在以下亦同様，邊切工程是同時進行背面洗浄工程者)→乾燥工程，處理完成的晶圓W會藉由上述搬送手段來從液處理部21、液處理部22、液處理部23、液處理部24依序搬出至液處理裝置2的外部。
其次，參照圖5來說明有關上述控制部8。在圖5中，80是匯流排，在此匯流排80連接有記憶部及CPU等，在圖5是將該等予以功能性地表現，區塊化顯示。阻尼器用程式81是構成可根據藥液噴嘴5的位置來對第1阻尼器72及第2阻尼器75的驅動部77，78輸出開度指令。在此實施形態中，第1阻尼器72是設於每個液處理部21～24，因此基於說明方便，將液處理部21～24分別設為1號機21～4號機24，在液處理部21是第1阻尼器72a，在液處理部22是第1阻尼器72b，在液處理部23是第1阻尼器72c，在液處理部24是第1阻尼器72d。
上述阻尼器用程式81是被儲存於記憶媒體例如軟碟、光碟、光磁碟(MO)等，安裝在控制部8亦即電腦，儲存於程式儲存部。具體說明，上述液處理裝置2的各液處理部21～24是如己述般按照晶圓W的處理目的，以能夠在杯體4內形成「第1取入量E1」、「第2取入量E2」的2個外氣取入狀態之方式進行排氣。此第1取入量E1是設定成比第2取入量E2更大的量，所謂取入量多是意指排氣量大。在此所謂第1取入量E1是在已述的阻劑塗佈工程時，被取入至杯體4內的外氣量。此工程是藉由旋轉的離心力來將供給至晶圓W的中心部之藥液擴散至晶圓W的外方，甩掉不要的藥液而使飛散，因此所產生的霧氣量多，為了排除此霧氣，而被要求大的外氣取入量(排氣量)。
又，所謂第2取入量E2是在液塗佈工程以外的工程，亦即成膜乾燥工程、邊切工程、乾燥工程時，被取入至杯體4內的外氣量。在上述成膜乾燥工程是所產生的霧氣量會比阻劑塗佈工程少，為了在晶圓W的面內形成均一膜厚的塗佈膜，較理想是設定成低排氣狀態。
因為在高排氣狀態下晶圓W的周緣區域會較快乾燥，該周緣區域的膜厚會變大。並且在上述邊切工程或乾燥工程中也是霧氣發生量要比阻劑塗佈工程少，因此即是在低排氣狀態下進行處理，還是會被充分地排除霧氣。
而且，本發明是依照阻尼器用程式81，有關藥液噴嘴5對液處理部為位於與晶圓W對向的位置之杯體4，更具體而言藥液噴嘴5對液處理部為位於上述塗佈位置之一杯體4是第1阻尼器72的開度設定於上述第1位置，有關其他的杯體4是第1阻尼器72的開度設定於上述第2位置。如此一來像已述那樣第1阻尼器72的第1及第2位置會被設定，因此有關上述一杯體4是如已述的圖4(a)所示從該杯體4側以第1取入量E1來取入外氣的方式進行排氣。
另一方面，有關上述其他的杯體4是與杯體4內一起經由分歧路76連框體20內的環境也被排氣，因此如已述的圖4(b)所示從該杯體4側以第2取入量E2來取入外氣，且在個別排氣路7的第1阻尼器72的下游側是以能夠從杯體4側及分歧路76側的雙方以取入量(E-E1)/(n-1)來取入外氣的方式進行排氣。
具體而言，當液處理部為4個時，第1排氣量E1是例如2.0m3 /min～3.0m3 /min程度，較理想是設定成2.4m3 /min程度，第2排氣量E2是例如1.0m3 /min～2.0m3 /min程度，較理想是設定成1.5m3 /min程度。如此，在阻劑膜的形成處理中因為存在第1取入量E1及第2取入量E2的較佳排氣量，所以可酌量該等的排氣量來設定液處理部的較佳配列數。此時，一旦液處理部的配列數少，則不易謀求總處理能力的提升，一旦液處理部的配列數多，則藥液噴嘴的負担會變大，恐有導致總處理能力的降低之虞，因此若考量該等，則最好液處理部的個數n是3≦n≦6。
又，有關第2阻尼器75是當藥液噴嘴5對任何的液處理部為位於與晶圓W對向的位置，更具體而言是上述藥液噴嘴5在任何的液處理部中位於上述塗佈位置時，將該阻尼器75設定成第1位置(關閉共通排氣路73的一端側的位置)，當藥液噴嘴5對任何的液處理部皆不是位於與晶圓W對向的位置，更具體而言是上述藥液噴嘴5在任何的液處理部中皆不是位於上述塗佈位置時，以能夠將該阻尼器75設定於第2位置(開啟共通排氣路73的一端側的位置)之方式由阻尼器用程式81來對第2阻尼器75的驅動部78輸出開度司令。在此，該第2阻尼器75被設定於第2位置是在藥液噴嘴5位於待機區域時，或藥液噴嘴5移動時。
有關根據阻尼器用程式81之第1及第2阻尼器72、75的轉換時機是按照處理來適當設定，但此例是以藥液噴嘴5是否位於上述液處理部的上述塗佈位置為基準來判斷。亦即當上述藥液噴嘴5來到上述塗佈位置時，在該液處理部是第1阻尼器72會從第2位置轉換至第1位置，且第2阻尼器75會被轉換成第1位置。並且當藥液噴嘴5離開上述塗佈位置時，在該液處理部是第1阻尼器72會從第1位置轉換至第2位置，且第2阻尼器75會被轉換成第2位置。
在此有關藥液噴嘴5是否位於上述塗佈位置，可例如預先在各液處理部中掌握藥液噴嘴5位於上述塗佈位置時的位置資料，判斷藥液噴嘴5是否位於該位置，或在噴嘴的驅動部55側掌握藥液噴嘴5位於上述塗佈位置，根據此來以阻尼器用程式71進行第1及第2阻尼器72，75的開度控制。例如可將上述驅動部55的馬達連接至編碼器，藉此來掌握藥液噴嘴5的位置資料。
接著參照圖來說明有關在液處理單元內進行的排氣量的控制，與已述的液處理單元的作用有重複的地方。圖6(a)是表示閒置(idle)狀態。所謂閒置狀態是藥液噴嘴5位於待機區域54，在1號機21～4號機24的液處理部皆未被搬送晶圓W的狀態。此閒置狀態是在4台的液處理部將全部的第1阻尼器72設定於上述第2位置，從4台的杯體4側以第2取入量E2來取入外氣，且將第2阻尼器75設定於第2位置，而開啟共通排氣路73的一端側。如此一來，在4台的杯體4的第1阻尼器72的下游側是能以E3=(E-E1)/(n-1)的取入量來取入外氣的方式排氣，但在液處理裝置2的共通排氣路73是經常以總排氣量E來排氣，因此若以取入量E3=(E-E1)/(n-1)來對4個的杯體4進行排氣，則總排氣量E會變動，所以開啟第2阻尼器75來對共通排氣路73的內部進行外氣的取入、總排氣量E的調整。
有關此時的排氣量的具體數值，例如總排氣量E為10.0m3 /min，所被設定的第2取入量E2為1.5m3 /min，分歧路76之外氣的取入量Em1分別為0.6m3 /min，上述共通排氣路73之外氣的取入量Em2為1.0m3 /min，其他的外氣取入量(排氣量)為0.4m3 /min。在此其他的外氣取入量(排氣量)是例如經由藥液噴嘴5的移動機構52等來進行之外氣的取入量的總量。
圖6(b)是表示在1號機21的液處理部中實施阻劑塗佈工程的狀態。在此狀態，因為藥液噴嘴5對1號機21是位於塗佈藥液的塗佈位置，所以在該1號機21是第1阻尼器72會被轉換至第1位置，且第2阻尼器75會被轉換至第1位置。如此一來，在1號機21是從杯體4側以第1取入量E1來排氣，在2號機22～4號機24是從杯體4側以第2取入量E2來排氣。在此第1及第2阻尼器72，75的轉換時機是如已述般。
有關此時的排氣量的具體數值，例如總排氣量E為10.0m3 /min，所被設定的第1取入量E1為3.3m3 /min，第2取入量E2為1.5m3 /min，分歧路76之外氣的取入量Em1分別為0.6m3 /min，上述供給排氣路73之外氣的取入量Em2為0m3 /min，其他的外氣取入量為0.4m3 /min。
接著在圖7(a)是顯示藥液噴嘴5從1號機21的液處理部移動至2號機22的液處理部，在2號機22中實施阻劑塗佈工程的狀態。在此狀態，因為藥液噴嘴5對2號機22是位於塗佈藥液的塗佈位置，所以在該2號機22是第1阻尼器72會被轉換至第1位置，且第2阻尼器75會被設定於第1位置。如此一來，在2號機22是從杯體4側以第1取入量E1來排氣，在1號機21、3號機23、4號機24是從杯體4側以第2取入量E2來排氣。有關此時的外氣的取入量的具體數值是與圖6(b)所示的例子同様。
最後在圖7(b)是顯示藥液噴嘴5從2號機22的液處理部移動至3號機23的液處理部時的排氣狀態。在此狀態，與已述的閒置狀態同様，因為藥液噴嘴5不存在於任何的液處理部的塗佈位置，所以在4台的液處理部21～24中是將全部的第1阻尼器72設定於上述第2位置，且將第2阻尼器75設定於第2位置，而開啟共通排氣路73的一端側。有關此時的排氣量的具體數值是與圖6(a)所示的例子同様。
若根據上述實施形態，則是將n個的液處理部配列於橫方向，利用共通的藥液噴嘴5來對保持於液處理部的晶圓W進行藥液塗佈，因此即使被設置複數的液處理部，照樣被要求高排氣量(第1取入量E1)的排氣之實施阻劑塗佈工程的液處理部是形成一個。因此在實施阻劑塗佈工程的液處理部中是從杯體4側以第1取入量E1來取入外氣，在剩下的液處理部中是從杯體4側以第2取入量E2來取入外氣，且從杯體4側及分歧路76側以取入量(E-E1)/(n-1)來取入外氣的方式構成第1阻尼器72，藉此即使增加液處理部的個數，相較於以往，還是可抑止總排氣量的増大。
在此總排氣量E與第1取入量E1(第1排氣量E1)是具有E=(n-1)×E1的關係，上述第1取入量E1是相當於旋轉塗佈時所被要求的高排氣量。因此在具備n個的杯體4的液處理裝置所被要求的總排氣量E，以往如已述那樣是E=n×E1，相對的，在本發明是E=(n-1)×E1的排氣量即可，因此相當於以往的構成配列3個的杯體4時的總排氣量，可提供4個的杯體4的排氣。如此有關液處理裝置2的總排氣量E可不改變，來增加液處理部的個數，所以意味即使增加液處理部的個數，相較於以往，還是可抑止總排氣量的増大。
從今後提升總處理能力的觀點，雖會被要求增加裝入1台的液處理裝置2之液處理部的配列數，但只要像本發明那樣即使增加液處理部照樣可抑止液處理裝置2的總排氣量E的増大，便可在防止有機排氣量的増加之狀態下確保高總處理能力，因此可提高作為液處理裝置的商品價值。
對此，就1個液處理部具備1個藥液噴嘴的構成而言，當被設置複數的液處理部時，有時在2個以上的液處理部進行阻劑塗佈工程，此情況是必須以高排氣量來排氣的液處理部會形成2個以上，因此即使剩下的液處理部是以低排氣量來排氣，照樣在增加杯體的配列數時，結果總排氣量會増大。
並且，在上述實施形態中，雖上述外氣取入量的控制是藉由第1阻尼器72及第2阻尼器75的開度調整來進行，但因為是如己述般根據藥液噴嘴5的位置來進行第1阻尼器72及第2阻尼器75的開度控制，所以控制容易。
而且，藉由第2阻尼器75，可進行開閉共通排氣路73的一端側開口的控制，因此即使在上述閒置時或藥液噴嘴5移動的期間等在全部的杯體4內以能夠形成第2取入量E2的方式來進行排氣時，還是可藉由調整往共通排氣路73內之外氣的取入量，來抑止上述總排氣量E的變動。因此，可抑止在各杯4間之第2取入量E2的不均，進而能夠確保安定的排氣狀態。
藉由如此地設置第2阻尼器75，即使以2階段來調整第1阻尼器72的開度，還是可抑止總排氣量E的變動，因此可減少構成要素的同時，可減少排氣量控制的參數，形成簡易的構成，控制容易的液處理裝置。
以上，各藥液噴嘴5的位置之第1及第2阻尼器72的開度轉換，是可使各個的工程與第1阻尼器72及第2阻尼器75的開度對應記載於處理方式中進行控制，或作成一使藥液噴嘴5的位置與第1阻尼器72及第2阻尼器75的開度有所對應的資料表，而根據此來進行控制。
接著簡單說明有關對裝入上述液處理裝置的塗佈、顯像裝置連接曝光部(曝光裝置)的阻劑圖案形成系統之一例。圖8是上述系統的平面圖，圖9是同系統的立體圖。在此裝置設有載體區塊S1，在此區塊S1，交接臂C會從載置台101上所被載置的密閉型的載體100取出晶圓W，而交接至與該區塊S1鄰接的處理區塊S2，且上述交接臂C會接受在處理區塊S2所被處理之處理完成的晶圓W，而使回到上述載體100。
上述處理區塊S2，如圖9所示，此例是由下依序層疊：用以進行顯像處理的第1區塊(DEV層)B1、用以進行形成於阻劑膜的下層側之反射防止膜的形成處理的第2區塊(BCT層)B2、用以進行阻劑液的塗佈處理的第3區塊(COT層)B3、用以進行形成於阻劑膜的上層側之反射防止膜的形成處理的第4區塊(TCT層)B4。
上述第2區塊(BCT層)B2與第4區塊(TCT層)B4是分別具備：藉由旋轉塗佈來塗佈用以形成反射防止膜的藥液之本發明的液處理裝置、及用以進行在該液處理裝置所被進行的處理的前處理及後處理之加熱‧冷卻系統的處理單元群、及設於上述塗佈處理裝置與處理單元群之間，在該等之間進行晶圓W的交接之搬送臂A2，A4。在第3區塊(COT層)B3中，上述藥液為阻劑液，除了裝入疏水化處理單元以外則為同様的構成。另一方面，有關第1處理區塊(DEV層)B1是例如在一個的DEV層B1內層疊2段顯像單元。而且在該DEV層B1內設有用以搬送晶圓W至該等2段的顯像單元之共通的搬送臂A1。更在處理區塊S2中，如圖8及圖10所示，設有棚架單元U1，在此棚架單元U1的各部彼此之間，是藉由設於上述棚架單元U1的附近之昇降自如的交接臂D1來搬送晶圓W。
在如此的阻劑圖案形成裝置中，來自載體區塊S1的晶圓W是藉由交接臂C來依序搬送至上述棚架單元U1的一個交接單元、例如第2區塊(BCT層)B2之對応的交接單元CPL2，由此晶圓W是經由交接單元CPL3及搬送臂A3來搬入至第3區塊(COT層)B3，在疏水化處理單元中晶圓表面被疏水化後，在液處理裝置2形成阻劑膜。阻劑膜形成後的晶圓W是藉由搬送臂A3來交接至棚架單元U1的交接單元BF3。
然後，此情況是晶圓W會經由交接單元BF3→交接臂D1→交接單元CPL4來交接至搬送臂A4，在阻劑膜上形成反射防止膜後，藉由搬送臂A4來交接至交接單元TRS4。另外，也會有不形成阻劑膜上的反射防止膜的情形、或取代對晶圓W進行疏水化處理，而在第2區塊(BCT層)B2形成反射防止膜的情形。
另一方面，在DEV層B1內的上部設有專用的搬送手段的穿梭臂E，其係用以從設於棚架單元U1的交接單元CPL11來直接搬送晶圓W至設於棚架單元U2的交接單元CPL12。形成有阻劑膜或甚至反射防止膜的晶圓W是利用交接臂D1經由交接單元BF3、TRS4來交接至交接單元CPL11，由此藉由穿梭臂E來直接搬送至棚架單元U2的交接單元CPL12，取入至介面區塊S3。另外，圖10中之附上CPL的交接單元是兼具温調用的冷卻單元，附上BF的交接單元是兼具可載置複數片的晶圓W之緩衝單元。
其次，晶圓W是藉由介面臂B來搬送至曝光裝置S4，在此進行所定的曝光處理後，載置於棚架單元U2的交接單元TRS6而回到處理區塊S2。返回的晶圓W是在第1區塊(DEV層)B1進行顯像處理，藉由搬送臂A1來搬送至棚架單元U5的交接臂C的存取範圍的交接台，經由交接臂C來回到載體100。另外，在圖8中U3是層疊各個加熱部及冷卻部等的處理單元群。
本發明的液處理裝置亦可適用於進行反射防止膜形成處理的液處理裝置、或進行顯像處理的顯像處理裝置。
W．．．半導體晶圓
2．．．液處理裝置
21～24．．．液處理部
3．．．旋轉夾頭
4．．．杯體
5．．．藥液噴嘴
61～64．．．邊切機構
7A，7B，7．．．排氣路
71．．．排氣量調整機構
72．．．第1阻尼器
73．．．共通排氣路
74．．．排氣手段
75．．．第2阻尼器
76．．．分歧路
77，78．．．驅動部
8．．．控制部
圖1是表示本發明的液處理裝置之一實施形態的平面圖及剖面圖。
圖2是表示設於上述液處理裝置的液處理部的一部分的剖面圖。
圖3是表示設於上述液處理裝置的藥液噴嘴的立體圖。
圖4是用以說明設於上述液處理裝置的第1阻尼器的作用的說明圖。
圖5是表示設於上述液處理裝置的排氣系統的說明圖。
圖6是表示在上述液處理裝置所進行的液處理方法的工程圖。
圖7是表示在上述液處理裝置所進行的液處理方法的工程圖。
圖8是表示裝入上述液處理裝置的阻劑圖案形成裝置的平面圖。
圖9是表示上述阻劑圖案形成裝置的立體圖。
圖10是表示上述阻劑圖案形成裝置的剖面圖。
圖11是表使以往的液處理裝置的排氣系統的說明圖。
圖12是表示以往的液處理裝置的排氣系統的說明圖。
61．．．邊切機構
65．．．溶劑噴嘴
5．．．藥液噴嘴
51．．．噴嘴部
21．．．液處理部
W．．．半導體晶圓
4．．．杯體
47．．．環構件
41．．．液體接受部
48．．．端板
41a．．．外側區域
42．．．區劃構件
7B．．．排氣路
45．．．排出口
46．．．圓形板
31．．．軸部
3．．．旋轉夾頭
32．．．驅動機構
67．．．洗浄噴嘴
44．．．排出口
7、7A．．．排氣路
72．．．第1阻尼器
76．．．分歧路
76a．．．開口區域
73．．．共通排氣路
71．．．排氣量調整機構
70．．．排氣量調整室
43．．．排液口
66．．．驅動部

Claims (9)

  1. 一種液處理裝置，係具備n個(n為3以上的整數)的基板保持部，其係於共通的框體內互相排列配置，且設成以杯體來包圍其周圍，針對被保持於此基板保持部的基板，一邊從可移動地設於上述基板保持部的配列方向之共通的藥液噴嘴來供給藥液，一邊使該基板保持部旋轉，藉此對該基板進行藥液的塗佈之液處理裝置，其特徵係具備：複數的個別排氣路，其係分別被連接至上述複數的杯體，且具備開口於上述框體內的分歧路；共通排氣路，其係共通連接至上述複數的個別排氣路的下游側，且其內部環境係以排氣量E來吸引排氣；第1外氣取入量調整部，其係分別連接至上述複數的個別排氣路，用以調整來自上述杯體側之外氣的取入量、及來自上述分歧路側之外氣的取入量；及控制部，其係輸出控制信號，該控制信號係用以分別將對應於上述藥液噴嘴為位於與上述基板保持部上的基板對向的設定位置之一杯體的上述第1外氣取入量調整部設定成第1狀態，且將對應於其他剩下的杯體的上述第1外氣取入量調整部設定成第2狀態，上述第1外氣取入量調整部係處於上述第1狀態時，不從上述分歧路側取入外氣，而從該杯體側以第1取入量E1來取入外氣，處於上述第2狀態時，從該杯體側以比上述第1取入量E1更小的第2取入量E2來取入外氣，且杯體側及 分歧路側的雙方的外氣的取入量會形成(E-E1)/(n-1)，上述共通排氣路的一端側係開口於上述框體內，為了調整被取入上述共通排氣路的外氣量，而具備設於該共通排氣路的第2外氣取入量調整部，上述控制部，係在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時與對任何的杯體皆不位於上述設定位置時之間，調整上述第2外氣取入量調整部之外氣的取入量。
  2. 如申請專利範圍第1項之液處理裝置，其中，上述控制部係根據上述藥液噴嘴的位置來將上述第1外氣取入量調整部設定成上述第1狀態或第2狀態。
  3. 如申請專利範圍第1項之液處理裝置，其中，上述控制部係控制上述第2外氣取入量調整部，而使能夠在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時不取入外氣至上述共通排氣路內，在上述藥液噴嘴對任何的杯體皆不位於上述設定位置時取入外氣至上述共通排氣路。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液處理裝置，其中，上述第1外氣取入量調整部為阻尼器。
  5. 如申請專利範圍第1項之液處理裝置，其中，上述第2外氣取入量調整部為阻尼器。
  6. 如申請專利範圍第1項之液處理裝置，其中，上述n個的基板保持部所被配列的數量為3≦n≦6。
  7. 一種液處理方法，係具備n個(n為3以上的整數)的基板保持部，其係於共通的框體內互相排列配置，且設 成以杯體來包圍其周圍，針對被保持於此基板保持部的基板，一邊從可移動地設於上述基板保持部的配列方向之共通的藥液噴嘴來供給藥液，一邊使該基板保持部旋轉，藉此對該基板進行藥液的塗佈之液處理方法，其特徵為：使上述複數的杯體，經由設有第1外氣取入量調整部的複數的個別排氣路、及被共通連接至該等複數的個別排氣路的下游側的共通排氣路，來以排氣量E吸引排氣時，在上述藥液噴嘴位於與上述基板保持部上的基板對向的設定位置之一杯體中，不從上述分歧路取入外氣，而從該杯體側以第1取入量E1來取入外氣的方式調整上述第1外氣取入量調整部，在其他剩下的杯體中，從該杯體側以比上述第1取入量E1更小的第2取入量E2來取入外氣，且以杯體側及分歧路側的雙方的外氣的取入量會形成(E-E1)/(n-1)的方式調整上述第1外氣取入量調整部，上述共通排氣路的一端側係開口於上述框體內，在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時與對任何的杯體皆不位於上述設定位置時之間，藉由設於上述共通排氣路的第2外氣取入量調整部來調整取入至上述共通排氣路內的外氣量。
  8. 如申請專利範圍第7項之液處理方法，其中，調整上述第2外氣取入量調整部，而使能夠在上述藥液噴嘴對一杯體為位於上述設定位置時不取入外氣至上述共通排氣路內，在上述藥液噴嘴對任何的杯體皆不位於上述設定位 置時取入外氣至上述共通排氣路。
  9. 一種記憶媒體，係儲存使用於對基板塗佈藥液的液處理裝置的電腦程式之記憶媒體，其特徵為：上述程式係編有步驟群，而使能夠實行如申請專利範圍第7或8項所記載的液處理方法。
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