JP2012054406A - 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】液処理装置において、基板の処理中に使用していない処理ノズルをメンテナンスすることができ、スループットの向上を図ると共に省スペース化を図ること。
【解決手段】鉛直軸周りに回動自在な回動基体と、第１の処理領域及び第２の処理領域の外側にて待機した状態で前記回動基体に設けられ、前記第１の処理領域及び第２の処理領域に共用されると共に基板に夫々異なる処理液を供給するための複数の処理ノズルと、前記回動基体に設けられると共に進退自在なノズル保持部を備え、複数の処理ノズルから選択された処理ノズルを前記ノズル保持部により保持して、第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域に搬送するノズル搬送機構と、を備えるように液処理装置を構成し、待機部で待機している処理ノズルについてメンテナンスを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に処理液を供給して基板に対し液処理を行う液処理装置、液処理方法及び記憶媒体に関する。

半導体製造工程のフォトリソグラフィ工程においては、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面にレジストなどの様々な処理液が供給される。このフォトリソグラフィ工程を行う塗布、現像装置には、各処理液を供給する液処理装置が設けられている。

液処理装置の一例としてレジスト塗布装置がある。このレジスト塗布装置は、例えばレジストを塗布するための塗布処理部を備えており、この塗布処理部はウエハを保持する保持部や前記保持部に保持されたウエハの側周を囲み、レジストの飛散を防ぐカップなどを備えている。

スループットを高めるために、前記塗布処理部はレジスト塗布装置に複数設けられ、各塗布処理部で並行してウエハを処理できるように構成される。そして、コスト及びスペースを削減するために、レジストを供給するノズルを複数の塗布処理部で共有化する場合がある。この場合、アームに支持されたノズルが、横方向に配列されたカップ上を、当該カップの配列方向に移動し、カップ内の各ウエハにレジストを供給する。例えば特許文献１には、そのようなレジスト塗布装置について記載されている。

また、近年、半導体製品の多品種化に従い、様々な種類のレジストが用いられる。そのため、前記アームには夫々異なる種類のレジストを供給するノズルが取り付けられ、各ノズルが一括で移動されるように構成される場合がある。しかしこのような構成とすると、一つのノズルをメンテナンスする場合に、全てのノズルを塗布処理部の外部に設けられる待機領域に移動させ、処理を停止させることになる。しかし、そのように一つのノズルのメンテナンスを行う間、他のノズルではウエハの処理を行い、スループットを向上させたいという要請がある。

ところで、特許文献２には、複数のカップの配列方向に伸びるガイドと、ガイドの長さ方向に沿って移動する基部及び複数のノズルを備えたノズル待機部と、基部の移動方向と直交方向に進退するアームと、を備えた液処理装置について記載されている。この液処理装置では、基部及びノズル待機部が各カップの手前にガイドされて移動し、さらに前記アームの先端部がノズル待機部からノズルを受け取り、カップ上に移動させて処理を行う。しかし、ノズル待機部と基部とをカップの手前に移動させるためには、前記ガイドを各カップの手前に掛かるように設ける必要があるため、装置の設置スペースが大きくなってしまうという問題が有る。

また、前記特許文献１ではカップが３つ直線状に設けられている。ウエハを処理するにあたり一端から他端のカップへ真ん中のカップを跨いで移動することになるが、当該カップ上を処理ノズルが通過するときに、処理ノズルから前記ウエハに処理液が垂れてしまい、欠陥が発生するおそれがある。結果として歩留りが低下してしまうという懸念がある。

特開２０１０−０４５１８５ 特開２０１０−３４２１０（図１及び図８）

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、液処理装置において、基板の処理中に使用していない処理ノズルをメンテナンスすることができ、スループットの向上を図ると共に省スペース化を図ることができる技術を提供することである。

本発明の液処理装置は、互いに左右方向に設けられ、各々基板を水平に配置してノズルからの処理液により処理を行うための第１の処理領域及び第２の処理領域と、
これら第１の処理領域及び第２の処理領域の並びに対して後方側に設けられ、鉛直軸周りに回動自在な回動基体と
前記第１の処理領域及び第２の処理領域の外側にて待機した状態で前記回動基体に設けられ、前記第１の処理領域及び第２の処理領域に共用されると共に基板に夫々異なる処理液を供給するための複数の処理ノズルと、
前記回動基体に設けられると共に進退自在なノズル保持部を備え、複数の処理ノズルから選択された処理ノズルを前記ノズル保持部により保持して、前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域に搬送するノズル搬送機構と、
前記回動基体に対してノズル保持部の進退方向における前方側に前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域が対向するように回動基体を回動させる回動駆動部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の液処理方法は、互いに左右方向に設けられ、ノズルからの処理液により処理を行うための第１の処理領域及び第２の処理領域に、各々基板を水平に配置する工程と、
これら第１の処理領域及び第２の処理領域の並びに対して後方側に設けられた回動基体を鉛直軸周りに回動させる工程と、
前記回動基体に設けられ、前記第１の処理領域及び第２の処理領域に共用される複数の処理ノズルを前記第１の処理領域及び第２の処理領域の外側にて待機させる工程と、
各処理ノズルから基板に夫々異なる処理液を供給する工程と、
前記回動基体に設けられると共に進退自在なノズル保持部を備え、複数の処理ノズルから選択された処理ノズルを前記ノズル保持部により保持する工程と、
ノズル保持部を、ノズル搬送機構により前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域に搬送する工程と、
回動駆動部により、前記回動基体に対してノズル保持部の進退方向における前方側に前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域が対向するように回動基体を回動させる工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の記憶媒体は、基板に対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が記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上記の液処理方法を実施するためのものであることを特徴とする。

本発明によれば、第１の処理領域及び第２の処理領域の外側にて待機した状態で回動基体に設けられ、前記第１の処理領域及び第２の処理領域に共用される複数の処理ノズルと、前記回動基体に設けられると共に各処理領域へ進退自在なノズル保持部とを備え、選択された処理ノズルを各処理領域に搬送するので、基板処理中に使用していない処理ノズルをメンテナンスすることができる。従って、スループットの低下を抑えることができる。また、各処理領域に跨るようにノズル保持部をガイドするガイド部材を設ける必要がないため、装置の省スペース化を図れる。そして、例えば本装置を２つの塗布処理部を有するように構成し、このように構成した装置を、望むスループットに応じて複数配設することで、ノズル搬送部材が、塗布処理部を跨いで移動する必要がなくなる。従って、処理ノズルから基板に液垂れすることが抑えられ、歩留りの低下が抑えられる。

本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置の平面図である。 前記レジスト塗布装置の斜視図である。 前記レジスト塗布装置の塗布処理部の縦断側面図である。 前記レジスト塗布装置のレジスト供給部の側面図である。 前記レジスト供給部の正面図である。 図４のＡ−Ａ矢視断面図である。 前記レジスト供給部を構成するアーム及びアーム保持部の斜視図である。 レジスト供給ノズル及び温調水供給部の縦断側面図である。 前記レジスト供給ノズルの斜視図である。 前記温調水供給部の横断平面図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示す作用図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示す作用図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示す作用図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示す作用図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示す作用図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示す作用図である。 レジスト供給ノズルが受け渡される様子を示す説明図である。 レジスト供給ノズルが受け渡される様子を示す説明図である。 レジスト供給ノズルが受け渡される様子を示す説明図である。 メンテナンスが行われる様子を示す説明図である。 メンテナンスが行われる様子を示す説明図である。 他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の平面図である。 さらに他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の平面図である。 さらに他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の概略平面図である。 さらに他の実施の形態に係るレジスト塗布装置の概略平面図である。

本発明の液処理装置の実施形態であるレジスト塗布装置１について、平面図、斜視図である図１、図２を夫々参照しながら説明する。レジスト塗布装置１は、２つの塗布処理部１１と、レジスト供給部３とを備えており、基板であるウエハＷが前段の処理装置から前記塗布処理部１１に搬送される。また、レジスト塗布装置１は、２つの塗布処理部１１及びレジスト供給部３を囲む筐体２１を備えており、筐体２１の側壁には２つの搬送口１９が設けられている。基板搬送機構２０は、これらの搬送口１９を介して筐体２１内に進入し、塗布処理部１１との間でウエハＷを受け渡すことができる。

塗布処理部１１Ａ、１１Ｂは互いに横方向に配列され、同様に構成されている。説明の便宜上、レジスト供給部３から見て、左右の塗布処理部を１１Ａ、１１Ｂとする。塗布処理部１１Ａの縦断側面を示した図３を参照しながら説明する。塗布処理部１１は、スピンチャック１２及び回転駆動機構１３を備えている。スピンチャック１２は、ウエハＷの裏面中央部を吸着して水平に保持する基板保持部をなす。回転駆動機構１３は、回転軸１４を介してスピンチャック１２に接続されており、回転駆動機構１３によりスピンチャック１２は、ウエハＷを保持した状態で鉛直軸回りに回転する。

スピンチャック１２の周囲には、当該スピンチャック１２上のウエハＷの側周を囲むカップ１５が設けられている。カップ１５内はウエハＷの処理領域を形成する。カップ１５の上方側には開口部１０が形成され、カップ１５の底部側には例えば凹部状をなす液受け部１６が設けられている。この液受け部１６には排液口１７が設けられている。また、液受け部１６には起立した排気管１８が設けられ、カップ１５内の処理雰囲気を排気できるようになっている。

図中２３は昇降自在に構成された昇降ピンであり、カップ１５内に３本設けられている（図３では便宜上２本のみ表示している）。レジスト塗布装置１にウエハＷを搬送する基板搬送機構２０の動作に応じて、昇降機構２４が昇降ピン２３を昇降させ、前記基板搬送機構２０とスピンチャック１２との間でウエハＷが受け渡される。

続いて、レジスト供給部３について、図４の側面図及び図５の正面図も参照しながら説明する。レジスト供給部３は、塗布処理部１１Ａ、１１Ｂ間から筐体２１の奥側に向かった位置に設けられている。扁平な円形の回動基体３１を備えており、回動基体３１上には角板状の基台３２が設けられている。回動基体３１の内部には従動プーリ３３が設けられており、この従動プーリ３３は、回動基体３１に固定されている。回動基体３１の近傍には主動プーリ３４が設けられ、主動プーリ３４には回動駆動部をなすモータ３５の出力軸が連結されている。主動プーリ３４及び従動プーリ３３には、ベルト３６が巻き掛けられており、モータ３５が主動プーリ３４を回転駆動することでベルト３６が回動し、それによって従動プーリ３３が回動する。従動プーリ３３の回動に連動して回動基体３１が、基台３２と共に鉛直軸回りに回動する。回動基体３１の回動中心と塗布処理部１１Ａのスピンチャック１２の回動中心との距離と、回動基体３１の回動中心と塗布処理部１１Ｂのスピンチャック１２の回動中心との距離とは互いに等しい。

塗布処理部１１に向かう側を前方側とすると、基台３２の後方側には横方向に伸びたガイド部材４１が設けられており、ガイド部材４１には水平移動部４２が設けられている。基台３２の後端には、ガイド部材４１の伸長方向に主動プーリ４３、従動プーリ４４が設けられており、主動プーリ４３にはモータ４５の出力軸が連結されている。主動プーリ４３及び従動プーリ４４には、ベルト４６が巻き掛けられており、ベルト４６には前記水平移動部４２が接続されている。モータ４５が主動プーリ４３を回転駆動することで、ベルト４６が回動する。そして、ベルト４５の動きに合わせて、水平移動部４２がガイド部材４１にガイドされて水平方向に移動する。

図６は図４のＡ−Ａ矢視断面図である。これらの図４及び図６に示すように、水平移動部４２から前方に向けて支持台４７が張り出しており、支持台４７上には主動プーリ４８及び当該主動プーリ４８を駆動するモータ４９が設けられている。また、水平移動部４２には上方向に伸びる支柱５１が設けられ、この支柱５１には支持部材５２が設けられている。支持部材５２には従動プーリ５３が設けられ、主動プーリ４８と従動プーリ５３とにベルト５４が巻き掛けられている。従動プーリ５３は鉛直軸方向に伸びるボールネジ５５に接続されており、ボールネジ５５は、支持部材５２上に位置する支持部材５６に螺合している。

支持部材５６は後述のアーム保持部６１に接続されており、アーム保持部６１は、図４に示した支柱５１に上下方向に伸びるように設けられたガイド５７に接続されている。モータ４９により主動プーリ４８が回転駆動すると、従動プーリ５３と共にボールネジ５５が軸回りに回動し、アーム保持部６１がガイド５７に沿って昇降する。

次にアーム保持部６１について説明する。アーム保持部６１は上側と前方側とが開口した角型のケース状に形成されており、前後に長尺な形状に構成されている。図７は、アーム保持部６１の縦断側面を示しており、この図７に示すようにアーム保持部６１の内側側面の前後には主動プーリ６２、従動プーリ６３が夫々設けられている。主動プーリ６２はアーム保持部６１の側方に設けられたモータ６４の出力軸に連結されている。主動プーリ６２と従動プーリ６３とにベルト６５が巻き掛けられている。また、アーム保持部６１の底部にはガイド部材６６が設けられている。

アーム保持部６１内にはノズル搬送機構をなし、前後方向に長尺なアーム６０が設けられている。アーム６０の側方には、前記ベルト６５に接続される接続部６０ａが設けられている。図中６０ｂは、ガイド部材６６に係合する係合部である。モータ６４により主動プーリ６２が回転駆動し、ベルト６５が回動すると、アーム６０がガイド部材６６にガイドされて、水平移動部４２の移動方向と直交するように前後移動する。

アーム６０の裏面の先端側には角型ブロック状の流路形成部材６７が設けられており、流路形成部材６７の下方には円柱形のノズル保持部６８が設けられている。ノズル保持部６８は太い矢印の先に示している。アーム６０の先端には、前処理用ノズル保持部８１が設けられており、前処理用ノズル保持部８１の下方には、水平移動部４２の移動方向に純水供給ノズル８２及びシンナー供給ノズル８３が設けられている。これらのノズル８２、８３は下方に向けて開口している。

図８には、前記流路形成部材６７及びノズル保持部６８の縦断側面図を示している。流路形成部材６７にはエア流路６９が形成されており、エア流路６９の上流側には配管７１が接続されている。配管７１の上流側は分岐し、バルブＶ１，Ｖ２を介してエア供給源７２、排気手段７３に接続されている。この配管７１については、図８以外の図では図示の便宜上省略している。

ノズル保持部６８は中空に形成され、その内部空間７４は前記エア流路６９の下流に接続されている。ノズル保持部６８の側周には孔部７５が設けられている。孔部７５には突片７６が設けられ、この突片７６は、内部空間７４の圧力に応じてノズル保持部６８の側周に突没する。

図３及び図４に戻って説明を続ける。回動基体３１の前方側には、角型ブロック状のノズル待機部９１及び温調水供給ポート９２が上からこの順に積層されて設けられている。ノズル待機部９１は、上方側に開口した１１個の孔部を備えており、孔部は、前記水平移動部４２の移動方向に配列されている。これらの孔部は、後述のレジスト供給ノズル１０１の待機領域９３として構成されている。図４に示すように待機領域９３には流路９４が接続されている。この流路９４の上流側には配管９５を介して前記シンナーの供給源８７に接続されている。配管９５にはバルブＶ５が介在している。

待機領域９３の下側には、起立した筒部９６が設けられており、筒部９６内は廃液路９７に接続されている。流路９４に供給されたシンナーは、筒部９６の外壁に衝突し、筒部９６上に乗り上げて、待機領域９３で待機するレジスト供給ノズル１０１に供給される。これによって前記レジスト供給ノズル１０１のノズル本体部１０３が洗浄される。また、後述のダミーディスペンス時にレジスト供給ノズル１０１から供給されたレジストは筒部９６内に供給され、廃液される。

レジスト供給ノズル１０１について、図８を参照しながら説明する。レジスト供給ノズル１０１は例えば１１基設けられ、夫々異なる種類のレジストを供給する。レジスト供給ノズル１０１は、角型の支持部１０２と、ノズル本体部１０３とを備えている。ノズル本体部１０３は支持部１０２の下方に設けられ、下方側に開口部１０４を備えている。

支持部１０２には前記開口部１０４に接続されるレジスト流路１０５が設けられている。このレジスト流路１０５を囲むように温調水供給路１０６が形成されている。温調水供給路１０６はレジスト流路１０５の上流側から下流側に向けて形成され、当該下流側にて折り返されており、折り返された流路は、温調水供給路１０６の外側を当該供給路１０６の上流側に向かって形成されている。この折り返された流路を温調水排出路１０７とする。

各レジスト供給ノズル１０１のレジスト流路１０５には、可撓性を有するレジスト供給管１０８の一端が接続されている。図３に示すようにレジスト供給管１０８の他端は、各々異なるレジストが貯留されたレジスト供給源１０９に接続されている。図中１１１は、レジスト供給系であり、各レジスト供給管１０８に介設されたエアオペレイトバルブ１１２を含む。後述の制御部１５１から、このレジスト供給系１１１に信号が送信され、各エアオペレイトバルブ１１２が独立して開閉する。これによって各レジスト供給ノズル１０１へのレジストの給断が制御される。

図８に戻って、支持部１０２の上方側は、上側に開口した凹部１２１が形成されており、凹部１２１の側周面には、横方向に凹部１２２が形成されている。凹部１２１には、前記ノズル保持部６８が進入し、凹部１２１には当該ノズル保持部６８から突出した突片７６が係合する。これによって、図９に示すようにレジスト供給ノズル１０１は、ノズル保持部６８を介してアーム６０に保持される。

続いて、温調水供給ポート９２について、この温調水供給ポート９２の縦断側面を示した図８及び横断平面を示した図１０を参照しながら説明する。温調水供給ポート９２には、温調水が供給される供給空間１３１、温調水が排出される排出空間１３２が前後に並んで設けられ、各空間１３１、１３２は隔壁１３４により区画されている。前記レジスト供給管１０８は、これら供給空間１３１及び排出空間１３２を前後に貫通している。供給空間１３１、排出空間１３２には温調水流通管１３３の一端、他端が夫々接続され、温調水流通管１３３にはポンプ１３０と例えば熱交換器からなる温調部１３５が設けられている。

また、前記レジスト供給管１０８を囲む第１の外管１３６と、この第１の外管１３６を囲む第２の外管１３７とが設けられている。第１の外管１３６は、前記隔壁１３４からレジスト供給ノズル１０１の支持部１０２へ向かって伸び、第２の外管１３７は温調水供給ポート９２の外壁から前記支持部１０２へ向かって伸びている。第１の外管及１３６及び第２の外管１３７は、可撓性を有するように構成されている。

レジスト供給管１０８と第１の外管１３６との隙間は、温調水供給路１３８として構成されている。この供給路１３８の温調水供給ポート９２側は、供給空間１３１に接続されており、レジスト供給ノズル１０１側は、温調水供給路１０６に接続されている。第１の外管１３６と第２の外管１３７との隙間は温調水排出路１３９として構成されている。温調水排出路１３９の温調水供給ポート９２側は、排出空間１３２に接続されており、温調水供給路１３８のレジスト供給ノズル１０１側は、温調水排出路１０７に接続されている。つまり、これら配管、供給路、排出路により温調水の循環路が形成されており、温調部１３５で温調された温調水は、ポンプ１３０により配管１３３→供給空間１３１→温調水供給路１３８→温調水供給路１０６→温調水排出路１０７→温調水排出路１３９→排出空間１３２の順に流通し、排出空間１３２から温調水流通管１３３に流れ込む。そして温調部１３５で再び温調される。これによって、レジスト供給管１０８を流通するレジストが所定の温度に調整される。

図１０に示すように、温調水供給ポート９２の温調水の流路は、各レジスト供給管１０８に対応して分岐したマニホールド構造になっている。供給空間１３１、排出空間１３２は各レジスト供給管１０８で共用化されており、供給空間１３１に供給された温調水は、各レジスト供給管１０８の周囲に形成された温調水供給路１３８に供給される。図１０では矢印で温調水の流路を示している。

図示は省略するが、前記純水供給ノズル８２及びシンナー供給ノズル８３についても、レジスト供給ノズル１０１と同様に純水及びシンナーの流路の外側には温調水の供給路及び排出路が形成されている。また、図３に示すように純水供給源８６と、純水供給ノズル８２とを接続する配管８４及びシンナー供給源８７と、シンナー供給ノズル８３とを接続する配管８５が設けられている。これら配管８４、８５の外側にも、レジスト供給管１０８と同様に温調水の供給路が形成され、さらにその外側には前記供給路に接続された温調水の排出路が形成されている。図４中の８４ａ、８５ａは、前記温調水排出路を形成し、配管８４、８５の外側に設けられた外管である。８６ａは、外管８４ａ、８５ａの継手である。図中Ｖ３、Ｖ４は、前記配管８４、８５に介設されたバルブである。なお、図３以外の各図では、配管８４、８５の上流側の図示を省略している。

図１及び図４に示すように２つのカップ１５，１５間にはダミーディスペンス部１４１が設けられている。ダミーディスペンス部１４１は、上側が開口した受け皿状に構成され、その内部はダミーディスペンス領域１４２として構成されている。ダミーディスペンス部１４１は、レジスト塗布装置１がウエハＷに処理を行わない待機状態であるときに、純水供給ノズル８２及びシンナー供給ノズル８３をこのダミーディスペンス部１４１の上方に位置させて、定期的にダミーディスペンスを行う場合に使用される。ダミーディスペンス領域１４２には排液管１４３が接続されており、ダミーディスペンス領域１４２で純水供給ノズル８２及びシンナー供給ノズル８３から吐出された各処理液は、排液管１４３を介して排液される。

このレジスト塗布装置１には、例えばコンピュータからなる制御部１５１が設けられている。制御部１５１はプログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えており、前記プログラムには制御部１５１からレジスト塗布装置１の各部に制御信号を送り、各モータの駆動、バルブの開閉動作及び昇降ピンの昇降などを制御し、後述の各処理工程を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）メモリーカードなどの記憶媒体に格納されて制御部１５１にインストールされる。

前記メモリには、ウエハＷのロットのＩＤと、レジストの濡れ性を向上させるための前処理（プリウエット）に使用するノズルと、使用するレジスト供給ノズル１０１とが互いに対応付けられて記憶される。また、メモリには、レジスト供給ノズル１０１毎にダミーディスペンスを行うまでの時間及び洗浄処理を行うまでの時間が記憶される。ダミーディスペンスは、レジスト供給ノズル１０１がノズル待機部９１で待機しているときにレジストを吐出して、ノズル１０１内またはレジスト供給管１０８内の古いレジストを除去する動作である。前記洗浄処理は、レジスト供給ノズル１０１がノズル待機部９１で待機しているときに待機領域９３に、レジスト供給ノズル１０１を洗浄する動作である。

続いて、このレジスト塗布装置１によりウエハＷにレジストを塗布する工程について、図１１〜図１６を参照しながら説明する。また、アーム６０の側面を示した図１７〜図１９も適宜参照する。この例では、基板搬送機構２０によりウエハＷが塗布処理部１１Ａ，１１Ｂの順で交互に搬送される。また、この例ではウエハＷは、純水供給ノズル８２によりプリウエットが行われるように設定されている。先ず、ロットの先頭のウエハＷを処理する前に純水供給ノズル８２は、ダミーディスペンス部１４１でダミーディスペンスを行う（図１１（ａ））。然る後、ウエハＷを処理するための動作が開始される。

アーム６０が上昇、後退及び水平移動し、図１７に示すようにノズル保持部６８が、塗布処理部１１Ａに搬送されるウエハＷを処理するレジスト供給ノズル１０１上に移動する（図１１（ｂ））。そして、アーム６０が下降し、図１８に示すようにノズル保持部６８がレジスト供給ノズル１０１の凹部１２１に進入して、突片７６が凹部１２１に設けられた凹部１２２に係合する。それによって、ノズル保持部６８が当該レジスト供給ノズル１０１を保持する。

アーム６０が前記レジスト供給ノズル１０１を保持したまま上昇し、その後回動基体３１が回動して、アーム６０の先端が塗布処理部１１Ａに向かう。なお、このアーム６０の上昇中及び回動基体３１の回動中は水平移動部４２によるアーム６０の横方向の移動は行われない。アーム６０が塗布処理部１１Ａに向くと、図１９に示すようにアーム６０が前進し、その先端が塗布処理部１１Ａにおけるカップ１５の開口部１０の外縁上に位置するように停止する（図１２（ｃ））。このとき、図中に鎖線で示すようにスピンチャック１２の中心Ｐと、プリウエットを行う純水供給ノズル８２の軸がアーム６０の進退方向にずれるようにアーム６０が位置する。この位置を便宜上、アーム６０の処理準備位置と呼ぶ。

基板搬送機構２０によりウエハＷが塗布処理部１１Ａに搬送され、当該基板搬送機構２０と昇降ピン２３との協働作業により、ウエハＷがスピンチャック１２上に、互いの中心が一致するように受け渡される。続いて、アーム６０が前進し、純水供給ノズル８２がウエハＷの中心上に位置する（図１２（ｄ））。ウエハＷが鉛直軸周りに回転すると共に純水供給ノズル８２から純水がウエハＷの中心部に供給される。供給された純水はウエハＷの周縁部へと広がり、ウエハＷ表面のレジストの濡れ性が向上する。

純水の供給が停止すると、回動基体３１が回動し、その後アーム６０が前進して、アーム６０に保持されたレジスト供給ノズル１０１がウエハＷの中心上に位置する（図１３（ｅ））。そして、レジスト供給ノズル１０１からレジストがウエハＷの中心部に供給される。供給されたレジストは、ウエハＷの周縁部へと広がり、ウエハＷ表面全体にレジストが塗布される。

レジストの供給が停止すると、アーム６０の先端がカップ１５外へ出るように当該アーム６０が後退する（図１３（ｆ））。続いて、アーム６０の先端が塗布処理部１１Ｂを向くように回動基体３１が回動し、アームの先端が当該塗布処理部１１Ｂのカップ１５の開口部１０の外縁における処理準備位置で停止する（図１４（ｇ））。このときも、塗布処理部１１Ａに処理を行うときと同様に、スピンチャック１２の中心Ｐと、プリウエットを行う純水供給ノズル８２の軸がアーム６０の進退方向にずれるようにアーム６０が位置する。

以降は、塗布処理部１１Ａで処理を行う場合と同様に、ウエハＷが塗布処理部１１Ｂに搬入されると、アーム６０が前進し（図１４（ｈ））、ウエハＷにプリウエット、レジスト塗布処理が順に行われる。塗布処理部１１Ｂでのこれらプリウエット、レジスト塗布処理に並行して、塗布処理部１１Ａでは、ウエハＷの回転の停止、基板搬送機構２０及び昇降ピン２３によるウエハＷのカップ１５外への搬出が順に行われる。

このように、塗布処理部１１Ａ、１１Ｂで繰り返しウエハＷに処理が行われる。ロットの最後のウエハＷを処理すると、アーム６０はカップ１５の外縁上からさらに後退し、当該アーム６０の先端のノズル保持部８１がノズル待機部９１上に位置すると、前記後退動作が停止する（図１５（ｉ））。然る後、アーム６０が下降し、保持していたレジスト供給ノズル１０１がノズル待機部９１に戻されると、ノズル保持部８１によるレジスト供給ノズル１０１の保持が解除される。続いて、アーム６０が上昇した後、横方向に移動し、前記ノズル保持部８１が次のロットを処理するレジスト供給ノズル１０１上に位置すると、前記横方向への移動が停止する（図１５（ｊ））。その後、アーム６０が下降して、既述のようにレジスト供給ノズル１０１を保持し、先のロットの処理時と同様に処理準備位置に移動し、引き続き処理を行う（図１６（ｋ））。

ウエハＷの処理中、各レジスト供給ノズルについて設定された時間が経過する毎に、ノズル待機部９１でレジスト供給ノズル１０１がレジストを吐出するダミーディスペンスが行われる。図２０は、このダミーディスペンスが行われる様子を示している。また、洗浄処理についてもダミーディスペンスと同様に、所定の時間が経過する毎に行われる。図２１には待機領域９３にシンナーが供給され、レジスト供給ノズル１０１が洗浄される様子を示している。レジスト供給ノズル１０１がアーム６０に保持されているときに、ダミーディスペンスを実行するタイミングまたは洗浄処理を行うタイミングに至る場合、例えば現在処理中のロットの処理が終わり、ノズル待機部９１に戻されると、ダミーディスペンスまたは洗浄処理が実行される。

このレジスト塗布装置１によれば、アーム６０によりレジスト供給ノズル１０１を保持し、ウエハＷに処理を行う。このウエハＷの処理に並行して、ノズル待機部９１で待機しているレジスト供給ノズル１０１については、ダミーディスペンスや洗浄処理などのメンテナンスを行うことができる。従って、メンテナンスによるレジスト塗布装置１のスループットの低下を抑えることができる。また、ウエハＷの処理と並行して、ノズル待機部９１で待機しているレジスト供給ノズル１０１の上流側のレジスト供給源１０９に貯留されるレジストを他の種類のレジストに交換し、さらにレジスト供給ノズル１０１からレジストを吐出し続けて当該ノズル１０１及びレジスト供給管１０８に残留する古いレジストを除去することができる。このようにレジストを交換する際にもスループットの低下が抑えられる。

また、レジスト塗布装置１は回動基体３１が回動して、アーム６０が各塗布処理部１１Ａ、１１Ｂに向かうと共に回動基体３１に設けられたノズル待機部９１が移動する。これによってアーム６０がノズル保持部９１からレジスト供給ノズル１０１を受け取り、さらに塗布処理部１１Ａ、１１Ｂにおける処理位置に移動することができる。従って、アーム６０及びノズル待機部９１が各塗布処理部１１Ａ、１１Ｂ上を移動出来るように、ガイドを塗布処理部１１Ａ、１１Ｂ上に跨って設ける必要が無いので、レジスト塗布装置１の設置面積が大きくなることを抑えることが出来る。

また、このようにカップを２つ配列し、その間でレジスト供給ノズル１０１を移動させるため、例えばレジスト塗布後、乾燥などが行われているウエハＷ上をレジスト供給ノズル１０１が跨ぐことが無い。従って前記ウエハＷにレジスト供給ノズル１０１、純水供給ノズル８２及びシンナー供給ノズル８３から処理液が処理中のウエハＷに垂れてしまうことが抑えられるので、歩留りの低下を抑えることができる。

また、この例では、カップ１５内にウエハＷが搬送されるまで、アーム６０の先端がカップ１５の開口部１０の外縁で停止し、純水供給ノズル８２の純水の吐出位置がスピンチャック１２の中心からアーム６０の前進方向にずれている。ウエハＷがカップ１５内に搬送されると、アーム６０が前進してプリウエットが行われる。従って速やかにウエハＷへの処理を開始することができ、スループットの向上を図ることができる。プリウエットを行わない場合は、純水供給ノズル８２の代わりにレジスト供給ノズル１０１を同様の位置で待機させることで、ウエハＷに速やかに処理を行うことが出来る。さらに、上記の例ではアーム６０が塗布処理部１１Ａ、１１Ｂに対して進退する際にはアーム６０のレジスト供給ノズル１０１の配列方向への移動が行われないので、アーム６０に保持されたレジスト供給ノズル１０１に接続された外管１３７が、当該外管１３７の伸長方向に対して斜めに移動することを防ぐことができる。従って、アーム６０に保持されたレジスト供給ノズル１０１に接続された外管１３７が、他の外管１３７や装置１の構造物と擦れて劣化したり、パーティクルが発生することが抑えられる。

また、上記の例では各レジスト供給ノズル１０１からは異なる化合物であるレジストが供給されるが、同じ化合物からなるレジストであり夫々温度が異なるレジストを供給するようにしてもよい。各処理ノズルから供給される「異なる処理液」は、液の種類が異なる場合、液の種類が同じであるが、温度が異なる場合なども含む意味である。

なお、上記の実施形態ではレジスト供給装置について説明しているが、本発明は、２つのカップに対して複数の処理液を夫々ノズルから供給して液処理を行う装置及び方法に適用することができる。具体的には、洗浄やエッチングなどの基板表面処理装置及び基板表面処理方法に適用することができる。

さらに、上記の例では、同じ筐体２１内に２つの塗布処理部１１Ａ、１１Ｂと１つのレジスト供給部３とが設けられているが、例えば図２２のような構成としてもよい。この例では、塗布処理部１１Ａ、１１Ｂと同様に構成された塗布処理部１１Ｃ、１１Ｄがさらに筐体２１内に設けられており、筐体２１内で塗布処理部１１Ａ〜１１Ｄは直線上に配列されている。そして、レジスト供給部３は２基設けられ、一方のレジスト供給部３の回動基体３は塗布処理部１１Ａ、１１Ｂから等距離に設けられており、他方のレジスト供給部３の回動基体３は塗布処理部１１Ｃ、１１Ｄから等距離に設けられている。例えば、各塗布処理部１１Ａ〜１１Ｄ上を、塗布処理部１１Ａ〜１１Ｄで共用化されたレジスト供給ノズル１０１が通過する構成に比べると、レジスト供給ノズル１０１が、ウエハＷを処理中のカップを跨いで、他のカップに移動することが無いので、前記ウエハＷにレジストが落下することによる歩留りの低下が起きることが抑えられる。

図２３にはさらに他のレジスト塗布装置の例を示している。このレジスト塗布装置では、塗布処理部１１Ａの周囲の空間１６１と、塗布処理部１１Ｂの周囲の空間１６２と、レジスト供給部３の周囲の空間１６３とが互いに隔壁１６４により仕切られている。空間１６１と空間１６３との間には開口部１６５が形成されており、空間１６２と空間１６３との間には開口部１６６が形成されている。各開口部１６５、１６６には、これらの開口部１６５、１６６を開閉自在なシャッタ１６７、１６８が夫々設けられている。塗布処理部１１ＡでウエハＷに処理を行うときに、開口部１６５のシャッタ１６７が開き、アーム６０が空間１６２に進入する。また、塗布処理部１１ＢでウエハＷに処理を行うときに開口部１６６のシャッタ１６８が開き、アーム６０が空間１６３に進入する。

このように塗布処理部１１Ａ、１１Ｂ処理を行う場合を除いて、シャッタ１６７、１６８は夫々閉じている。これによって、塗布処理部１１Ａ、１１Ｂのうち、一方の雰囲気が他方の雰囲気に流れ込むことが抑えられる。このような構成は、一方の塗布処理部のカップの雰囲気が、他方の塗布処理部のカップに流れ込むと他方の塗布処理部での処理が影響を受ける場合に有効である。例えば、塗布処理部１１Ａ、１１Ｂで異なるレジストを用い、各レジストの成分が互いに化学反応を起こして変質する場合には、このような構成とすることで、より確実に歩留りを抑えることができる。

上記の実施形態では純水によりプリウエットを行っているが、シンナーを使う場合も純水を使用する場合と同様に、ウエハＷの中心に当該シンナーを供給する。また、プリウエット用の処理液としては、シンナーと水との混合液を用いてもよく、その場合例えばプリウエット用の処理液の供給源８６、８７に、シンナーや水の代わりに前記混合液を貯留し、ノズル８２、８３からウエハＷに供給することができる。また、シンナー及び水のいずれか一方を先にノズルから吐出し、続いてウエハＷに他方を前記ノズルから吐出してもよい。さらに、シンナー及び水を同時にウエハＷの中心に供給して、これらの混合液をウエハＷに供給できるようにノズル８２、８３をノズル保持部８１に取り付けてもよい。

アーム６０は、図２４に示すように多関節アームとして構成してもよい。ただし、上記の各例のようにアーム６０が各ガイド部材によりガイドされ、レジスト供給ノズル１０１の配置方向に水平移動すると共に各カップ１５に向かう位置から前進移動するように構成されることで、装置の製造コストを低下させることができるので有効である。

また、図２５に示すようにアーム６０の前進方向にレジスト供給ノズル１０１を配置してもよい。スピンチャック１２の回転中心Ｐと回動基体の回転中心Ｑを結ぶ線上にレジスト供給ノズル１０１が配置されている。また、プリウエット用のノズル８２もこの線上に位置している。この場合、アームは昇降動作、前進動作のみでレジスト供給ノズル１０１をウエハＷ上に搬送して処理を行うことができる。従って、アーム６０の水平移動機構を設けなくてもよいので製造コストの低下を図ることができる。

１ レジスト塗布装置
１１Ａ，１１Ｂ 塗布処理部
１２ スピンチャック
１５ カップ
２０ 基板搬送機構
２１ 筐体
３１ 回動台
３２ 基台
４２ 水平移動部
６０ アーム
６１ アーム保持部
７６ ノズル保持部
８２ 純水供給ノズル
８３ シンナー供給ノズル
９１ ノズル待機部
１５１ 制御部

Claims (10)

1. 互いに左右方向に設けられ、各々基板を水平に配置してノズルからの処理液により処理を行うための第１の処理領域及び第２の処理領域と、
   これら第１の処理領域及び第２の処理領域の並びに対して後方側に設けられ、鉛直軸周りに回動自在な回動基体と
   前記第１の処理領域及び第２の処理領域の外側にて待機した状態で前記回動基体に設けられ、前記第１の処理領域及び第２の処理領域に共用されると共に基板に夫々異なる処理液を供給するための複数の処理ノズルと、
   前記回動基体に設けられると共に進退自在なノズル保持部を備え、複数の処理ノズルから選択された処理ノズルを前記ノズル保持部により保持して、前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域に搬送するノズル搬送機構と、
   前記回動基体に対してノズル保持部の進退方向における前方側に前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域が対向するように回動基体を回動させる回動駆動部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
2. 前記第１の処理領域における基板保持領域の中心及び前記第２の処理領域における基板保持領域の中心の各々から回動基体の回転中心までの距離が等しいことを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
3. 前記回動基体は、前記処理ノズルを待機させる待機部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の液処理装置。
4. 前記ノズル保持部の動作を制御する制御部が設けられ、
   第１の処理領域及び第２の処理領域は上側が開口したカップ内に設けられ、
   前記制御部は、前記カップ内へ基板が搬送されるまでに、当該カップの開口部の外縁へ処理ノズルを保持したノズル保持部を移動させた後、当該外縁で停止させるステップと、
   カップ内に基板が搬送された後に、前記基板上へノズル保持部を移動させるステップと、を実施することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液処理装置。
5. 前記複数の処理ノズルは、ノズル保持部の進退方向と直交する方向に配列され、
   前記ノズル保持部は、選択された処理ノズルに対応する位置に移動できるように、複数の処理ノズルの配列方向に移動自在に構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液処理装置。
6. 前記ノズル保持部及び回動基体の動作を制御する制御部が設けられ、
   前記制御部は、
   ノズル保持部を複数の処理ノズルの配列方向に移動させて、ノズル保持部に処理ノズルを受け渡すステップと、
   処理ノズルを保持したノズル保持部の進行方向に前記第１の処理領域または前記第２の処理領域が位置するように回動基体を回動させるステップと、
   前記ノズル保持部を第１の処理領域または前記第２の処理領域に前進させるステップと、を実行することを特徴とする請求項５記載の液処理装置。
7. 互いに左右方向に設けられ、ノズルからの処理液により処理を行うための第１の処理領域及び第２の処理領域に、各々基板を水平に配置する工程と、
   これら第１の処理領域及び第２の処理領域の並びに対して後方側に設けられた回動基体を鉛直軸周りに回動させる工程と、
   前記回動基体に設けられ、前記第１の処理領域及び第２の処理領域に共用される複数の処理ノズルを前記第１の処理領域及び第２の処理領域の外側にて待機させる工程と、
   各処理ノズルから基板に夫々異なる処理液を供給する工程と、
   前記回動基体に設けられると共に進退自在なノズル保持部を備え、複数の処理ノズルから選択された処理ノズルを前記ノズル保持部により保持する工程と、
   ノズル保持部を、ノズル搬送機構により前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域に搬送する工程と、
   回動駆動部により、前記回動基体に対してノズル保持部の進退方向における前方側に前記第１の処理領域及び第２の処理領域から選択された処理領域が対向するように回動基体を回動させる工程と、
   を備えたことを特徴とする液処理方法。
8. 第１の処理領域及び第２の処理領域は上側が開口したカップ内に設けられ、
   前記カップ内へ基板が搬送されるまでに、当該カップの開口部の外縁へ処理ノズルを保持したノズル保持部を移動させる工程と、
   当該開口部の外縁でノズル保持部を停止させる工程と、
   カップ内に基板が搬送された後に、前記基板上へノズル保持部を移動させる工程と、を備えることを特徴とする請求項７記載の液処理方法。
9. 複数の処理ノズルは、ノズル保持部の進退方向と直交する方向に配列され、
   ノズル保持部を複数の処理ノズルの配列方向に移動させる工程と、
   ノズル保持部が処理ノズルを受け取る工程と、
   ノズルを保持したノズル保持部の進行方向に前記第１の処理領域または前記第２の処理領域が位置するように回動基体を回動させる工程と、
   処理ノズルが受け渡されたノズル保持部を第１の処理領域または前記第２の処理領域に前進させる工程と、
   を備えたことを特徴とする請求項７または８記載の液処理方法。
10. 基板に対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が記憶された記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項７ないし９のいずれか一項に記載の液処理方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。

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