JP2008072016A - 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の液処理用のモジュールに対して処理液を吐出するノズル部を共通化する構成を採用するにあたり、高いスループットを得ること。
【解決手段】ウエハを吸着するスピンチャック及びこの周囲を囲むカップを各々含む、４個以上の偶数個のモジュール、例えば６個のモジュールと、これらモジュールを各々同一複数個数ずつ含む例えば３個ずつ含む２つのグループに分け、各グループ毎に、ウエハに液処理用の処理液を吐出するための共有化ノズル部を設ける。そして１番目のウエハを一方のグループのモジュールに、２番目のウエハを他方のグループのモジュールに、３番目のウエハを一方のモジュールに夫々順次搬送するといった具合に、両方のグループに対して交互にウエハを搬送する。
【選択図】図９

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板に対して、例えば現像処理などの液処理を行うための液処理装置、液処理方法及びこの方法を実施するためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体に関する。

半導体製造プロセスに用いられるレジストパターン形成システムは、塗布、現像装置に露光装置を接続して構成されるが、この塗布、現像装置は、レジスト液の塗布、反射防止膜用の薬液の塗布、現像液による現像処理といった、基板に対する液処理を行う多数の液処理ユニットを備えている。この液処理ユニットは、外装体を形成する筐体内に液の飛散を防止するためのカップを設けると共にこのカップ内にバキュームチャック機能を備えたスピンチャックを配置し、更にスピンチャックに保持される基板に対して薬液を吐出する薬液ノズル及び基板上を洗浄液により洗浄する洗浄ノズルなどを設けて構成される。

また塗布、現像装置は、液処理ユニットにおける液処理の前後に行われる加熱処理や冷却処理を行う熱系ユニットや、複数の搬送アーム間での基板の受け渡しを行う受け渡しステージなどが設けられている。そして基板の搬送については、これらユニットやステージをモジュールと称して各々にモジュール番号を割り当てると共に、予め基板の搬送経路をモジュール番号の並びで決定する搬送スケジュールを立ててその搬送スケジュールに従って基板が流れるように基板搬送手段を制御するようにしている。液処理ユニットや熱系ユニットなどの処理ユニットが配置されている処理ステーションには、２枚以上の搬送アームを備えたいわゆるメインアームが設置され、このメインアームにより搬送スケジュールに沿って処理ユニットから処理済みの基板を受け取り、続いて処理前の基板を受け渡し、こうして基板の入れ替えが上流側の処理ユニットから下流側の処理ユニットに向かって行われていく。また各処理を行うユニットは処理の種別毎に複数台用意されており、モジュール番号の小さいものから順次基板を搬入するようにしている。例えば現像用のモジュールが６台用意されていれば、モジュール番号の小さいモジュールから順に基板が搬入されていく。

一方、複数例えば３個の液処理用のモジュールに対して処理液のノズルを共有化し、基板が搬入された液処理用のモジュールに対して順次共有ノズル部を移動させて薬液の吐出を行うことも知られている。このような共有ノズル部を用いれば、部品点数を削減することができ、またプロセス条件を各モジュールの間で一致させることができ、更にノズル部の調整作業が１個のノズル部に集約されることから調整の手間が軽減されるなどの利点がある。

しかしながら基板の搬入間隔を短縮していくことにより、一つのモジュールに共有ノズル部が拘束される時間の方が前記搬入間隔よりも長くなる場合がある。この場合には、基板を搬送スケジュールに従ってモジュールに順次搬入したときに、先の基板が保持されているモジュールに共有ノズル部が拘束されていて後の基板がモジュール内で待機する場合が起こり、その結果基板の待機時間が累積されてスループットの低下の要因となる。このため複数のモジュールに対してノズル部を共有化するという構造は、種々の利点がありながら実際には製品には組み込み難い構成であるといえる。

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、複数の液処理用のモジュールに対して処理液を吐出するノズル部を共有化する構成を採用するにあたり、高いスループットを得ることのできる液処理装置、液処理方法及びその方法を実施するためのプログラムを格納した記憶媒体を提供することにある。

本発明は、基板保持部に基板を水平に載置し、基板上に処理液を供給して液処理を行う液処理装置において、
基板を水平に保持するための基板保持部とこの基板保持部の周囲を囲むカップとを各々含む、４個以上の偶数個のモジュールと、
これらモジュールを各々同一複数個数ずつ含むグループに分け、各グループ毎に設けられると共に各グループに属するモジュールに共有化され、基板に液処理用の処理液を吐出するためのノズル部と、
このノズル部を各モジュール間で移動させるための移動機構と
前記モジュールとの間で基板の受け渡しをするための基板搬送手段と、
搬送の順番が相前後する基板において、後の基板は、前の基板が搬入されたモジュールが属するグループ以外のグループのモジュールに搬送されるように、前記基板搬送手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明の具体例としては次のような構成を挙げることができる。
イ） 基板が前記モジュールに一定の時間間隔ｔ１で搬送され、ノズル部が基板の処理のためにモジュールに拘束される時間をｔ２とすると、ｔ２＞ｔ１である。
ロ） ノズル部は、液処理用の処理液を吐出する処理液ノズル及び基板上を洗浄するための洗浄液を吐出する洗浄ノズルを共通の移動体に設けて構成される。
ハ） 各グループのモジュール群は、共通の筐体内に設けられている。
ニ） 基板搬送手段は、複数のグループに夫々割り当てられている複数の基板搬送手段の集合からなるグループに夫々割り当てられている。
ホ） 一のグループのモジュール群と他のグループのモジュール群とは、互いに積層されている。
ヘ） 液処理は、例えばレジストが塗布され、露光された後の基板上に現像液を供給して現像を行う処理である。

他の発明は、基板を水平に保持するための基板保持部とこの基板保持部の周囲を囲むカップとを各々含む、４個以上の偶数個のモジュールと、これらモジュールを各々同一複数個数ずつ含むグループに分け、各グループ毎に設けられると共に各グループに属するモジュールに共有化され、基板に液処理用の処理液を吐出するためのノズル部と、を備えた液処理装置を用いて液処理を行う方法において、
前記一のモジュールに基板を搬送して基板保持部に保持させる工程と、
この基板に対して、前記ノズル部から処理液を供給して液処理を行う工程と、
次いで、前記基板の次の基板を前記一のモジュールが属する一のグループ以外の他のグループのモジュールに搬送して基板保持部に保持させる工程と、
当該次の基板に対して、前記他のグループにて共有されるノズル部から処理液を供給して液処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。

更に他の発明は、基板保持部に基板を水平に載置し、基板上に処理液を塗布して液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記プログラムは、上述した液処理方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする。

本発明によれば、基板保持部とカップとを含むモジュールが複数個設けられていてそれらモジュールの間でノズル部を共有化した装置を用いるにあたって、ノズル部が共有化されているグループに連続して基板を搬入しないようにしているため、基板をモジュールに搬入したときに他のモジュールにノズル部が使用されていることに基づく待ち時間がないかあるいは短く抑えられる。この結果高いスループットが得られ、モジュールの間でノズル部を共有化させる液処理装置の利点をクローズアップさせることができる。

［液処理装置を適用した塗布、現像装置の全体構成］
以下に本発明の液処理装置を、露光後の半導体ウエハ（以下ウエハという）の現像装置に適用した実施の形態について述べるが、先ず、現像装置を含む塗布、現像装置の全体に関して図１〜図３を参照しながら簡単に述べておく。図１は塗布、現像装置の平面図を示し、図２は同概略斜視図を示し、図３は同概略側面図を示す。この装置はキャリアブロックＳ１が設けられており、このキャリアブロックＳ１は、載置台２１上に載置された密閉型のキャリア２０から受け渡しアームＣがウエハＷを取り出して処理ブロックＳ２に受け渡し、処理ブロックＳ２から受け渡しアームＣが処理済みのウエハＷを受け取ってキャリア２０に戻すように構成されている。

前記処理ブロックＳ２は、図２に示すようにこの例では現像処理を行うための第１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成を行うための第３のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ３、レジスト膜の塗布処理を行うための第４のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第５のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ５を、下から順に積層して構成されている。

第３のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ３と第５のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ５は、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布ユニットと、この塗布ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱・冷却系の処理ユニット群と、前記塗布ユニットと処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ３，Ａ５と、で構成されている。
第４のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４についても前記薬液がレジスト液であることを除けば同様の構成であり、また第１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２についても前記薬液が現像液であることを除けば同様の構成である。

更に処理ブロックＳ２には、図１及び図３に示すように棚ユニットＵ５が設けられ、キャリアブロックＳ１からのウエハＷは前記棚ユニットＵ５の一つの受け渡し台に置かれ、前記棚ユニットＵ５の近傍に設けられた昇降自在な第１の受け渡しアームＤ１により例えば第５のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ５の対応する受け渡し台ＴＲＳ５に順次搬送される。第５のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ５内の搬送アームＡ５は、棚ユニットＵ５の対応する受け渡し台ＴＲＳ５からウエハＷを受け取って各ユニット（反射防止膜ユニット及び加熱・冷却系の処理ユニット群）に搬送し、これらユニットにてウエハＷは反射防止膜が形成される。

その後、ウエハＷは棚ユニットＵ６の受け渡し台ＴＲＳ１０、昇降自在な第２の受け渡しアームＤ２、棚ユニットＵ６の受け渡し台ＴＲＳ９及び搬送アームＡ４を介して第４のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４に搬入され、レジスト膜が形成される。更にウエハＷは、搬送アームＡ４→棚ユニットＵ６の受け渡し台ＴＲＳ９→第２の受け渡しアームＤ２を経て棚ユニットＵ６におけるインターフェイスアームＢのアクセス領域内の受け渡し台に受け渡される。なおレジスト膜が形成されたウエハＷは、第３のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ３にて更に反射防止膜が形成される場合もある。

次いで、インターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットＵ６の受け渡し台に戻される。次いで後述するようにウエハＷは、第１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２にて現像処理が行われ、第１のブロックＢ１の搬送アームＡ１あるいは第２のブロックＢ２の搬送アームＡ２により棚ユニットＵ５の受け渡し台ＴＲＳ１（あるいはＴＲＳ２）に受け渡される。その後、第１の受け渡しアームＤ１により棚ユニットＵ５における受け渡しアームＣのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームＣを介してキャリア２０に戻される。
なお図１〜図３においてＵ１〜Ｕ４は各々加熱部、冷却部を積層した熱系ユニット群、ＴＲＳ３、ＴＲＳ４、ＴＲＳ６〜ＴＲＳ８は受け渡し台である。

更にこの実施の形態の要部である現像ユニットが設けられている第１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、Ｂ２及びその周辺部に関して詳述する。図４は第１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２の概略斜視図である。第１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２に設けられた搬送アームＡ１，Ａ２は、図４に示すようにウエハＷの裏面側周縁領域を支持するための２本のアーム３１、３２を備えており、これらアーム３１、３２は基台３３に沿って互いに独立して進退自在に構成されている。またこの基台３３は回転機構３４により鉛直軸回りに回転自在に構成されると共に、移動機構３５により、熱系ユニット群Ｕ１〜Ｕ４を支持する台部３６の搬送領域Ｒ１に臨む面に取り付けられたＹ軸レール３７に沿ってＹ軸方向に移動自在、且つ昇降レール３８に沿って昇降自在に構成されている。こうしてアーム３１、３２は、進退自在、Ｙ軸方向に移動自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成され、熱系ユニット群Ｕ１〜Ｕ４の各ユニット（加熱ユニット（ＣＨＰ）及び冷却ユニット（ＣＯＬ））、棚ユニットＵ５の受け渡し台ＴＲＳ１（あるいはＴＲＳ２）、棚ユニットＵ６の受け渡し台ＴＲＳ６（あるいはＴＲＳ７）、後述する現像ユニット４０との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。

次ぎに現像ユニット４０について述べるが、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１及び第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ２は既述のように同一の構造であることから、一方のブロックＢ１（Ｂ２）に関してのみ説明する。現像ユニット４０は、図４及び図５に示すようにウエハＷの搬入出口４１が３個所に形成された筐体４２と、この筐体４２内に横方向（Ｙ軸方向）に配列された３個の現像処理部４３、４４、４５と、これら現像処理部４３、４４、４５が共有する現像ノズル部６ａ、及び洗浄ノズル部６ｂを備えている。
現像処理部４３、４４、４５は同様の構成にあるので、現像処理部４３を例にしてその構造を図６に示す。図６中の５は基板例えばウエハＷの裏面側中央部を吸引吸着して水平姿勢に保持するための基板保持部であるスピンチャックである。スピンチャック５は回転軸５１を介して駆動機構５２により回転する。

スピンチャック５上のウエハＷを囲むようにして上方側が開口するカップ体５０が設けられている。このカップ体５０は、上部側が四角状であり下部側が円筒状の外カップ５３と、上部側が内側に傾斜した筒状の内カップ５４とからなり、外カップ５３の下端部に接続された昇降部５５により外カップ５３が昇降し、更に内カップ５４は外カップ５３に押し上げられて昇降可能なように構成されている。また図示は省略するが、ウエハＷの裏面側を支持して昇降可能な昇降ピンが円形板５６を上下に貫通して設けられており、この昇降ピンと上述した搬送アームＡ１，Ａ２との協働作用によりスピンチャック３へのウエハＷの受け渡しが可能なように構成されている。また図６中の５７はドレイン排出口である。

前記現像ノズル部６ａは、その下端にウエハＷの直径をカバーできる長さ領域に亘って多数の現像液吐出孔が配列されていると共に、図５及び図７に示すように移動機構６１により、３個の現像処理部４３、４４、４５、及び筐体４２内の一端側に設けられた待機領域４６の間を移動できるように構成されている。移動機構６１は、長さ方向（Ｙ方向）に沿って設けられたガイドレール６２、ガイドレール６２に案内される移動体６３、この移動体６３に組み合わせて設けられた昇降機構６４などからなり、現像ノズル部６をＹ方向、Ｚ方向（上下方向）に駆動できるように構成されている。また洗浄ノズル部６ｂについても現像ノズル部６ｂと同様にその下端にウエハＷの直径をカバーできる長さ領域に亘って多数の洗浄液吐出孔が配列されていると共に、移動機構により、３個の現像処理部４３、４４、４５、及び筐体４１内の他端側に設けられた待機領域４７の間を移動できるように構成されている。

更に塗布、現像装置は、図３に示すようにコンピュータからなる制御部１００を備えている。この制御部１００は、図示しない記憶部に記憶されたプログラムに従って搬送系や各処理部を制御する機能を有し、搬送系については、受け渡しアームＣ、第１の受け渡しアームＤ１、第２の受け渡しアームＤ２、各層の搬送アームＡ１〜Ａ５、インターフェイスアームＢを制御する。そして露光後のウエハＷを第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１の現像ユニット４０あるいは第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ２の現像ユニット４０に搬入するにあたっては、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１と第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ２の現像ユニット４０との間で交互にウエハＷを搬送するようにプログラムのステップ群が組まれている。このプログラムは、記憶媒体例えばフレキシブルディスク（ＦＤ）、メモリーカード、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）及びハードディスク等に格納され、制御部１００であるコンピュータにインストールされている。

以上において、塗布、現像装置の棚ユニットＵ６、インターフェイスアームＢ、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ２及び制御部１００は、本発明の液処理装置に相当し、現像処理部４３、４４、４５はモジュールに相当する。本発明では、４個以上の偶数個のモジュールを各々同一複数個数ずつ含むグループに分けるようにしているが、この実施の形態では、一のグループは第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１の現像処理部４３、４４、４５からなるグループに相当し、また他のグループは第２のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ２の現像処理部４３、４４、４５からなるグループに相当する。即ち、本発明でいう「４個以上の偶数個のモジュールを各々同一複数個数ずつ含むグループに分ける」とは、この場合、６個のモジュールを３個ずつに分けて、一のグループの３個のモジュールと他のグループの３個のモジュールを夫々１階と２階とに分ける構成としたことに相当する。そして現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂは、各モジュールに共有される液処理のためのノズル部に相当する。

［液処理装置の作用、効果］
次ぎに本発明の液処理装置に相当する現像装置の作用について説明する。先ずキャリア２０内のウエハＷは、背景技術の項目にて述べたように搬送スケジュールに従って既述のようにして塗布、現像装置内のモジュール（ウエハＷが置かれる載置部分）に順次搬送され、インターフェイスブロックＳ３内に搬入される。その後、ウエハＷは露光装置Ｓ４にて露光され、インターフェイスブロックＳ３内に戻され、更に各モジュールに順次搬送されてキャリア２０内に戻される。搬送スケジュールとは、具体的には全モジュールに番号を付し、搬送サイクル（フェーズとも言われる）毎にウエハＷとモジュールとの対応を記載したテーブルである。制御部１００は、搬送サイクル順にウエハＷがどのモジュールに置かれるのかを読み出して、受け渡しアームＤ、第１の受け渡しアームＤ１をはじめ各基板搬送手段に指示を出し、一の搬送サイクルを実施し、続いて次の搬送サイクルに対応するウエハＷとモジュールとの関係を読み出し、こうしてウエハＷが一つずつ下流側のモジュールに搬送されることになる。

そして露光後のウエハＷをインターフェイスアームＢが受け取ると、プログラムに従って先頭のウエハＷを棚ユニットＵ６の受け渡し台ＴＲＳ６に受け渡し、次のウエハＷを受け渡し台ＴＲＳ７に受け渡し、更に次のウエハＷを受け渡し台ＴＲＳ６に受け渡すといった具合に、交互にウエハＷを第１のブロックＢ１の搬入ポートと第２のブロックＢ２の搬入ポートとに受け渡す。

ここで第１のブロックＢ１に設けられた現像ユニット４０を構成する３個の現像処理部４３、４４、４５を夫々モジュールＤＥＶ１、モジュールＤＥＶ２、モジュールＤＥＶ３とし、第２のブロックＢ２に設けられた現像ユニット４０を構成する３個の現像処理部４３、４４、４５を夫々モジュールＤＥＶ４、モジュールＤＥＶ５、モジュールＤＥＶ６として説明を進める。例えば６枚のウエハＷ１〜Ｗ６が露光装置Ｓ４からインターフェイスブロックＳ３に搬出され、インターフェイスアームＢに受け渡されたとすると、図８に示すように１枚目のウエハＷ１は受け渡し台ＴＲＳ６を介して第１のブロックＢ１の搬送アームＡ１に受け取られ、モジュールＤＥＶ１に受け渡される。続く２枚目のウエハＷ２は受け渡し台ＴＲＳ７を介して第２のブロックＢ２の搬送アームＡ２に受け取られ、モジュールＤＥＶ４に受け渡される。こうして３枚目以降のウエハＷ３〜Ｗ６は夫々、モジュールＤＥＶ２、ＤＥＶ５、ＤＥＶ３、ＤＥＶ６に搬送される。このような搬送は図８に併せて示すように、制御部１００がインターフェイスアームＢ、搬送アームＡ１、Ａ２を制御することにより行われる。

なお、インターフェイスアームＢから搬送アームＡ１あるいはＡ２へのウエハＷの受け渡しについては、インターフェイスアームＢがウエハＷを受け渡し台ＴＲＳ６あるいはＴＲＳ７以外の受け渡し台に一旦受け渡し、当該受け渡し台のウエハＷを第２の受け渡しアームＤ２により受け渡し台ＴＲＳ６あるいはＴＲＳ７に搬送するようにしてもよい。

一方、搬送アームＡ１あるいはＡ２から図６に示すスピンチャック５への間のウエハＷの受け渡しは、図示しない昇降ピンを介して行われる。スピンチャック５にウエハＷが受け渡されると、現像ノズル部６ａがウエハＷの一端側から他端側に向かって移動しながら現像液を吐出して現像液の液膜がウエハＷ上に形成されると共に外カップ５３及び内カップ５４が上昇する。その後現像ノズル部６ａが外カップ５３の外に移動し、現像液がウエハＷ上に塗布されてから予め設定した現像時間が経過した後、洗浄ノズル部６ｂがウエハＷの表面を一端側から他端側に移動しながら洗浄液を吐出し、この操作を例えば複数回繰り返して現像液を洗浄液と置換させる。

しかる後スピンチャック５を回転させて洗浄液を振り切ると共に振り切り後も回転させることによりウエハＷの表面を乾燥させる。こうして一連の処理を終えたウエハＷは、搬入動作と逆の動作により搬送アームＡ１あるいはＡ２に受け渡され、そして棚ユニットＵ１の受け渡し台ＴＲＳ１あるいはＴＲＳ２に搬送される。また現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂは、洗浄ノズル部６ｂからウエハＷに洗浄液を吐出した後、当該モジュール（例えばＤＥＶ１）における拘束から解放され、次のモジュールの処理に移ることができる。

図９の右側の図は、１２枚のウエハＷ１〜Ｗ１２について、上述の処理をした場合において、第１のブロックＢ１に設けられた現像ユニット４０内の各モジュールＤＥＶ１〜ＤＥＶ３と第２のブロックＢ２に設けられた現像ユニット４０内の各モジュールＤＥＶ４〜ＤＥＶ６とについて、各ウエハＷの滞在の様子を示している。図９において処理１は、現像ノズル部６ａが現像液をウエハＷ上に吐出し、設定時間経過後に洗浄ノズル部６ｂから洗浄液を吐出する段階までに相当し、処理２は、その後ウエハＷ表面を乾燥する処理に相当する。

例えばモジュールＤＥＶ１にウエハＷ１が搬送され、その後ウエハＷ１よりも２枚後のウエハＷ３がモジュールＤＥＶ２に搬送されたときには、モジュールＤＥＶ１においては既に処理１が終了しているので、つまりウエハＷ１に対して洗浄ノズル部６ｂからの洗浄液の吐出が終了しているので、現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂは、モジュールＤＥＶ１における拘束から解放されており、直ちにウエハＷ３に対して現像処理を行うことができる。この流れは他のウエハＷ２、Ｗ４からＷ１２においても同様であり、いずれのウエハＷもモジュールＤＥＶ１〜ＤＥＶ６に搬入されたときには、待ち時間が介在することなく、直ちに現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂにより処理が開始される。

一方、モジュールＤＥＶ１〜ＤＥＶ６に対してモジュール番号順にウエハＷを搬入した場合（比較例）、つまり第１のブロックＢ１の現像ユニット４０におけるモジュールＤＥＶ１〜ＤＥＶ３に順番にウエハＷ１〜Ｗ３を搬入し、更に続くウエハＷ４〜Ｗ６について第２のブロックＢ２の現像ユニット４０におけるモジュールＤＥＶ４〜ＤＥＶ６に順番にウエハＷを搬入するという具合に処理した場合には、各モジュールＤＥＶ１〜ＤＥＶ６におけるウエハＷの滞在の様子は、図９の左側のように表される。この場合には、例えば２枚目のウエハＷ２がモジュールＤＥＶ２に搬入されたときには、モジュールＤＥＶ１にて１枚目のウエハＷ１に対して処理１が行われていることから現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂが拘束されており、このためウエハＷ２は、処理１が終了するまで即ち洗浄ノズル部６ｂから洗浄液の吐出が終了するまで、待機することになる。

ウエハＷ１の処理１が終了してウエハＷ２の処理が開始されると、このとき３枚目のウエハＷ３がモジュールＤＥＶ３に搬入されるが、現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂはウエハＷ２の処理にかかり切りになるため、ウエハＷ３はその間待機することになる。このような待機時間は、第２のブロックＢ２の現像ユニット４０におけるモジュールＤＥＶ５、ＤＥＶ６においても同様に起こる。即ち５枚目のウエハＷ５をモジュールＤＥＶ５に搬入する際には、まだモジュールＤＥＶ４では４枚目のウエハＷ４が処理中であることから、５枚目のウエハＷ５は、モジュールＤＥＶ５内で待機することになる。また続く６枚目のウエハＷ６をモジュールＤＥＶ６へ搬入する際にも同様なことが起こり、６枚目のウエハＷ６は、５枚目のウエハＷ５の処理が終了するまで待機する。更に１１枚目のウエハＷ１１及び１２枚目のウエハＷ１２についても、モジュールＤＥＶ５（あるいはＤＥＶ６）内にて現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂを使用できない状態にあることから既述のように待機時間が発生する。この結果ウエハＷをモジュールの番号順に搬入した場合（比較例）には、本発明の場合に比べて１２枚目のウエハＷ１２の現像処理の終了時点が遅くなっている。

従って上述の実施の形態によれば、３連のモジュールとこれらモジュールに共有されるノズル部６ａ、６ｂを備えた現像ユニット４０を２機用いるにあたって、モジュールの番号順につまり一方の現像ユニット４０から順番にウエハＷを搬入するのではなく、２機の現像ユニット４０に対してウエハＷを交互に搬入しているため、図９の結果からもわかるように、ノズル部６ａ、６ｂが他のウエハＷに使用されていることに基づく待ち時間がないため、高いスループットが得られる。言い換えれば、スループットを低下させずに共有化ノズル部６ａ、６ｂを用いた現像ユニット４０の運転を行うことができるため、背景技術の項目にて述べた共有化ノズル部６ａ、６ｂを用いた利点をクローズアップさせることができる。

この発明は、互いに順番が前後するウエハＷの搬入間隔をｔ１とし、現像ノズル部６ａ、洗浄ノズル部６ｂがウエハＷの処理のためにモジュールに拘束される時間をｔ２とすると、ｔ２＞ｔ１である場合に有効な手法であり、上述の実施の形態では、ウエハＷの搬入間隔ｔ１の２倍の時間（２×ｔ１）が処理１の時間ｔ２と同じになっていることから、各ウエハＷにおいて待ち時間が無くなっているが、待ち時間が存在する場合にも本発明を適用することができ、モジュールの番号順にウエハＷを搬入する場合に比べてスループットは高くなる。

［本発明のその他の例］
本発明は、３連のモジュールを備えた現像ユニットが３機設けられている場合にも適用できる。図１０は、このような例を示しており、１番目のウエハＷ１は現像ユニット７０のモジュールＤＥＶ１に、２番目のウエハＷ２は現像ユニット７１のモジュールＤＥＶ４に、３番目のウエハＷ３は現像ユニット７２のモジュールＤＥＶ７に、４番目のウエハＷ４は現像ユニット７０のモジュールＤＥＶ２に搬入するといった具合に、各現像ユニット７０、７１、７２の間で順番にウエハＷを搬入するようにしている。
この場合、３番目のウエハＷ３をモジュールＤＥＶ２に搬入し、４番目のウエハＷ４をモジュールＤＥＶ７に搬入するようにしてもよく、搬送の順番が相前後するウエハにおいて、後のウエハを、前の基板が搬入されたモジュールが属するグループ以外のグループのモジュールに搬送するようにすればよい。

更にまた本発明は、複数台のモジュールをグループ化するにあたって、上述の例のように各グループ毎に１個の筐体を備えた現像ユニットを構築するのではなく、例えば４個のモジュールを共通の筐体内に配置し、２個ずつ２つにグループ分けし、グループ毎に現像ノズル部６ａ、洗浄ノズル部６ｂの組を割り当てるようにしてもよい。つまりこの場合には、ノズル部が共有化されるモジュールのグループが共通の筐体内に設けられていることになる。
図１１は、モジュールＤＥＶ１、ＤＥＶ２に共有化ノズル部（現像ノズル部６ａ、洗浄ノズル部６ｂ）が割り当てられ、モジュールＤＥＶ３、ＤＥＶ４に共有化ノズル部が割り当てられている場合において、ウエハＷが順次現像ユニットに搬入される様子を示している。図１１では４枚のウエハＷ１〜Ｗ４の搬入の様子を記載してあるが、５枚目のウエハＷからはモジュールＤＥＶ１に戻り、ウエハＷ１〜Ｗ４までと同様の順序で搬入されていく。このような場合においても同様の効果がある。

本発明は、液処理装置として現像装置に限られるものではなく、例えば１本のノズルから塗布液例えば絶縁膜の前駆物質の溶解した薬液をウエハ上にいわゆる一筆書きの要領で例えば渦巻き状に塗布する装置、あるいは塗布液を直線状に塗布してそれを並列に多数本並べる塗布手法などに対しても適用できる。

〔液処理装置を適用した塗布、現像装置の他の例〕
この例における塗布、現像装置は、先の実施の形態で図１〜図３を用いて説明した塗布、現像装置において、以下の点が異なる。先ず、第２の受け渡しアームＤ２が設けられていない。また先の塗布、現像装置では、ＤＥＶ層Ｂ１、Ｂ２が積層された構成となっていたが、この例では、ＤＥＶ層Ｂ１、Ｂ２が一つの層Ｂ１をなし、この層Ｂ１内に現像ユニット４０が２段に積層されている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像ユニット４０，４０にウエハＷを搬送するための搬送アームＡ１が設けられている。つまり２段の現像ユニット４０，４０に対して搬送アームＡ１が共通化されている構成となっている。またＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、棚ユニットＵ５に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ６に設けられた受け渡しユニット１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＥが設けられている。そして第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２〜第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４の間の移動と、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３で処理されたウエハＷ、あるいは更に第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２や第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４で処理されたウエハＷは第１の搬送アームＤ１により受け渡しユニットＣＰＬ１１に受け渡され、ここからシャトルアームＥにより棚ユニットＵ６の受け渡しアームＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。なお、この例では受け渡しユニットＣＰＬ１１，ＣＰＬ１２には、冷却ユニットを兼用している。図１２中のＣＰＬが付されているユニットは冷却ユニット、ＢＦが付されているユニットはバッファユニットである。

また現像ユニット４０において、ウエハＷの表面に現像液を吐出するための現像ノズル部６ａは、以下の構成のものであってもよい。つまり現像ノズル部６ａは、下端面に帯状の吐出口が設けられ、この吐出口はその長さ方向がウエハＷの周縁から中央部側に向かうように配置されている。またこの例では洗浄ノズル部６ｂの下端面には小径の洗浄液吐出孔が形成され、この孔により洗浄液が吐出されるようになっている。このような構成にある現像ノズル部６ａ及び洗浄ノズル部６ｂを用いてウエハＷを現像する工程について説明すると、図１３（ａ）に示すように、現像液の吐出開始位置に現像ノズル部６ａを配置すると共に、洗浄液の吐出開始位置に洗浄ノズル部６ｂを配置する。続いて図１３（ｂ）に示すように、ウエハＷを鉛直軸回りに所定の回転数で回転させると共に、現像ノズル部６ａの吐出口から現像液Ｄを帯状に吐出しながらウエハＷの外側から中央側に向かって移動させる。現像ノズル部６ａの吐出口から吐出された現像液Ｄは、図１４に模式的に示すように、ウエハＷの外側から内側に向かって互に隙間のないように並べられていき、これによりウエハＷの表面全体に螺旋状に現像液Ｄが供給される。そして回転しているウエハＷの遠心力の作用によりウエハＷの表面に沿って現像液Ｄが外側に広がることで、ウエハＷの表面に薄膜状の液膜が形成される。

その一方で、例えば現像ノズル部６ａの移動開始のタイミングに合わせて、ウエハＷの回転半径方向に現像ノズル部６ａと対向して洗浄ノズル部６ｂを同期に移動させて現像ノズル部６ａの近傍（待機位置）に洗浄ノズル部６ｂを設定する。つまりウエハＷの中央部上方を洗浄液吐出位置とすると、洗浄ノズル部６ｂをその少し手前で停止させておく。

現像ノズル部６ａは、所定の時間現像液を吐出した後、吐出動作を停止して速やかに後退する。次いで図１３（ｃ）に示すように、この現像ノズル部６ａと入れ替わるようにして洗浄ノズル部６ｂがウエハＷの中央上方に配置され、そして現像ノズル部６ａが現像液の供給を停止した直後に速やかに洗浄ノズル部６ｂから所定の時間だけ洗浄液を吐出してウエハＷの表面に供給する。ウエハＷの表面に供給された洗浄液は、回転するウエハＷの遠心力の作用により表面に沿って外側に広がり、これによりウエハＷの表面が洗浄される。続いて、洗浄液の吐出を停止した洗浄ノズル部６ｂが後退すると、図１３（ｄ）に示すように、ウエハＷを高速回転させてウエハＷ表面の液を振り切るスピン乾燥がなされる。

本発明に係る塗布、現像装置の実施の形態を示す平面図である。 前記塗布、現像装置を示す斜視図である。 前記塗布、現像装置を示す側部断面図である。 前記塗布、現像装置における塗布ユニットと熱系ユニットと基板搬送手段とを示す斜視図である。 前記塗布、現像装置に用いられる現像ユニットを示す横断平面図及び縦断断面図である。 前記現像ユニットを構成するモジュールの詳細を示す断面図である。 前記現像ユニットのノズル部を示す斜視図及び底面図である。 上記の実施の形態において、ウエハを現像ユニットのモジュールに搬送する様子を示す説明図である。 ウエハを現像ユニットのモジュールに順次搬送したときにおいて各ウエハの滞在時間を示す説明図である。 他の実施の形態において、ウエハを現像ユニットのモジュールに搬送する様子を示す説明図である。 更に他の実施の形態において、ウエハを現像ユニットのモジュールに搬送する様子を示す説明図である。 本発明に係る塗布、現像装置の他の例を示す側部断面図である。 現送装置を用いてウエハを現像処理する工程を示す工程図である。 ウエハの表面に現像液が供給される様子を示す説明図である。

符号の説明

Ａ１〜Ａ５ 搬送アーム
Ｄ１、Ｄ２ 受け渡しアーム
３１、３２ アーム
４０ 現像ユニット
４１ 搬入出口
４２ 筐体
４３〜４５ 現像処理部
４６、４７ 待機領域
５ スピンチャック
５０ カップ体
６ａ 現像ノズル部
６ｂ 洗浄ノズル部
６１ 移動機構

Claims (12)

1. 基板保持部に基板を水平に載置し、基板上に処理液を供給して液処理を行う液処理装置において、
   基板を水平に保持するための基板保持部とこの基板保持部の周囲を囲むカップとを各々含む、４個以上の偶数個のモジュールと、
   これらモジュールを各々同一複数個数ずつ含むグループに分け、各グループ毎に設けられると共に各グループに属するモジュールに共有化され、基板に液処理用の処理液を吐出するためのノズル部と、
   このノズル部を各モジュール間で移動させるための移動機構と、
   前記モジュールとの間で基板の受け渡しをするための基板搬送手段と、
   搬送の順番が相前後する基板において、後の基板は、前の基板が搬入されたモジュールが属するグループ以外のグループのモジュールに搬送されるように、前記基板搬送手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
2. 基板が前記モジュールに一定の時間間隔ｔ１で搬送され、ノズル部が基板の処理のためにモジュールに拘束される時間をｔ２とすると、ｔ２＞ｔ１であることを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
3. ノズル部は、液処理用の処理液を吐出する処理液ノズル及び基板上を洗浄するための洗浄液を吐出する洗浄ノズルを共通の移動体に設けて構成されることを特徴とする請求項１または２記載の液処理装置。
4. 各グループのモジュール群は、共通の筐体内に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の液処理装置。
5. 基板搬送手段は、複数のグループに夫々割り当てられている複数の基板搬送手段の集合からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の液処理装置。
6. 一のグループのモジュール群と他のグループのモジュール群とは、互いに積層されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の液処理装置。
7. 液処理は、レジストが塗布され、露光された後の基板上に現像液を供給して現像を行う処理であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の液処理装置。
8. 基板を水平に保持するための基板保持部とこの基板保持部の周囲を囲むカップとを各々含む、４個以上の偶数個のモジュールと、これらモジュールを各々同一複数個数ずつ含むグループに分け、各グループ毎に設けられると共に各グループに属するモジュールに共有化され、基板に液処理用の処理液を吐出するためのノズル部と、を備えた液処理装置を用いて液処理を行う方法において、
   前記一のモジュールに基板を搬送して基板保持部に保持させる工程と、
   この基板に対して、前記ノズル部から処理液を供給して液処理を行う工程と、
   次いで、前記基板の次の基板を前記一のモジュールが属する一のグループ以外の他のグループのモジュールに搬送して基板保持部に保持させる工程と、
   当該次の基板に対して、前記他のグループにて共有されるノズル部から処理液を供給して液処理を行う工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
9. 基板が前記モジュールに一定の時間間隔ｔ１で搬送され、ノズル部が基板の処理のためにモジュールに拘束される時間をｔ２とすると、ｔ２＞ｔ１であることを特徴とする請求項８記載の液処理方法。
10. ノズル部は、液処理用の処理液を吐出する処理液ノズル及び基板上を洗浄するための洗浄液を吐出する洗浄ノズルを共通の移動体に設けて構成されることを特徴とする請求項８または９記載の液処理方法。
11. 各グループのモジュール群は、共通の筐体内に設けられていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一つに記載の液処理方法。
12. 基板保持部に基板を水平に載置し、基板上に処理液を塗布して液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
    前記プログラムは、請求項８ないし１１のいずれか一つに記載の液処理方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする記憶媒体。
    

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