JP3784312B2 - 塗布膜形成装置及びその方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用のガラス基板、またはフォトマスク用のレチクル基板といった各種基板に塗布液の供給を行い、その基板の表面に塗布液の液膜を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により被処理基板へのレジスト処理が行われている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）にレジスト液を塗布して当該表面に液膜を形成し、フォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われるものである。この工程を行うにあたっては、従来から例えば塗布ユニット、現像ユニット、及びこれらユニットの処理に対する前後の処理を行うための加熱ユニット、冷却ユニット、並びにこれら各ユニットの間で被処理基板の受け渡しを行うためのメインアームを備えたパターン形成装置が用いられている。
【０００３】
パターン形成装置におけるレジスト液の塗布ユニットとしては、例えば図１６に示すようなレールＲに沿って移動自在な基板保持部１１により、被塗布基板であるウエハＷを裏面側から吸着保持すると共に、この保持されたウエハＷの上方に、レジスト液の吐出口が当該ウエハＷと対向するようにノズル１２を設け、このノズル１２を図示しないガイド部材に沿ってＸ方向に往復させると共にウエハＷをＹ方向に間欠送りし、いわゆる一筆書きの要領でウエハＷの表面全体にレジスト液を供給していくものが知られている。このような塗布装置では、例えばレジスト液がウエハＷの外縁にこぼれ落ちると、当該部位に付着したレジスト液がパーティクルとなって飛散するおそれがあることから、ウエハＷにおけるデバイス形成が行われる被塗布領域以外の部分にレジスト液が付着することを極力抑える必要があり、例えば図１７及び図１８に示すような一対の液受け部１３（１３ａ，１３ｂ）が用いられている。
【０００４】
液受け部１３（１３ａ，１３ｂ）は、図示するようにノズル１２の移動領域における両端部にＸ方向に進退自在に設けられており、塗布処理時にはウエハＷの被塗布領域１４の幅に応じて移動するように制御部１５から制御される構成とされている。この進退制御について具体的に説明すると、先ず基板保持部１２には既述の図示しないメインアームから当該基板保持部１１の上に載置される。制御部１５には、基板保持部１１のＹ座標の位置と液受け部１３（１３ａ，１３ｂ）の離間距離αとを対応付けたテーブルが記憶されており、そのテーブルは例えば（Ｙ＝−９９ｍｍ，α＝○○ｍｍ），（Ｙ＝−９８．５ｍｍ，α＝△△ｍｍ），（Ｙ＝−９８．０ｍｍ，α＝□□ｍｍ）…といった具合に記述されている。Ｙ＝−１００ｍｍは、ウエハＷの先端が例えば液受け部１３ａの中央と液受け部１３ｂの中央とを結ぶ線に位置しているときの基板保持部１１の位置であり、ウエハＷが図１８中の矢印の方向に前進するにつれてＹの値が例えば０．５ｍｍずつ少なくなる。このように基板保持部１１のＹ座標位置に応じて液受け部１３ａ，１３ｂの離間距離αがＸ方向に対称に変化し、これによりウエハＷ上のデバイス形成領域にレジスト液が塗布される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで基板保持部１１にウエハＷを受け渡すメインアームは、例えばウエハＷの周縁を囲む馬蹄形状をなしていて、ウエハＷの周縁を規制するように構成されており、例えばウエハＷが直径３００ｍｍサイズのものであればサイズのばらつきの範囲内で最大のウエハＷ例えば直径３００．５ｍｍのウエハＷが保持できるように構成される。従ってウエハＷの周縁とメインアームの内周部分との間には通常僅かな隙間があり、ばらつきあるウエハの中でもサイズの小さなものほど前記隙間が大きくなる。
【０００６】
このようにメインアームはウエハＷの周縁を規制しているため、ウエハＷは加熱ユニット或いは冷却ユニットのプレート上の予定としている位置にほぼ正確に載置され、また塗布ユニットの基板保持部１１においても同様である。従って図１８に示すようにウエハＷの中心線βは液受け部１３ａ，１３ｂ間のほぼ中央に位置するのでウエハＷの周縁よりも少し内方に寄った位置までレジスト液を塗布することができる。
【０００７】
ところで、これまではウエハＷの周縁から５ｍｍ程度の位置までを被塗布領域としていたため、ウエハＷの中心線βと液受け部１３ａ，１３ｂ間の中心とが概ね一致していれば支障はなかったが、今後ウエハＷをできるだけ無駄なく使用するために被塗布領域をウエハＷの周縁から例えば２ｍｍ程度の位置まで形成しようとすると、マスク領域１６の長さが極めて短くなる。ウエハＷの周縁から定められた寸法分内側までレジスト液を塗布しようとする場合、液受け部１３の離間距離αはウエハＷの中心線βが一対の液受け部１３ａ，１３ｂのの中間点から偏位したときのことを見込んで、ウエハＷのＹ方向位置に応じた被塗布領域の長さよりも若干マージンをとって大きくする必要があるが、このマージンを大きくするとウエハＷが寄った側と反対側の液受け部１３がウエハＷの周縁よりも外側に位置してしまう。このためウエハＷの周縁から例えば２ｍｍの位置までレジスト液を塗布しようとすると、メインアームでウエハＷを保持したときにおけるウエハＷのサイズのばらつきに起因した保持位置のばらつきが、ウエハＷの周縁にレジスト液が付着する要因となってしまうことがある。ウエハＷの周縁に付着したレジスト液はパーティクルの発生要因となりやすく、歩留まりに大きな影響を与えてしまう。従ってウエハＷの周縁に近づけてレジスト液を塗布することができないという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板に対して塗布液を線状にスキャン塗布して当該基板の表面に塗布液の液膜を形成するにあたり、被塗布領域を基板の周縁に近付けることで基板をより有効に利用できる技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る塗布膜形成装置は、半導体ウエハである基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布膜形成装置において、
前記基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに回転させるための第１の駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板と対向して設けられ、該基板に塗布液を吐出しながらＸ方向に往復移動する供給ノズルと、
前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制することができるように、互いにＸ方向に対称に進退自在に設けられる一対の液受け部と、
前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して相対的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段と、
この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中心のＸ座標位置と前記一対の液受け部の離間距離の中間点のＸ座標位置とが一致するように前記第１の駆動部を介して基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、基板に対して塗布液の供給を開始するのに先立ち、基板保持部に保持された基板の中心位置が、例えば所定の塗布開始位置にくるように予め位置の調整を行っておくことができる。従って、これまで基板上の被塗布領域と実際の塗布液の供給範囲との誤差を考慮し、余裕をもたせていた液受け部による被塗布領域の規制範囲を狭めることができ、結果として基板の有効なデバイス領域を広げることが可能となる。
【００１１】
また他の発明に係る塗布膜形成装置は、複数の半導体ウエハである基板を収納した基板カセットが載置されるカセットステーションと、
前記基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布ユニットと、
この塗布ユニットにて行われる塗布処理の前処理または後処理を行う複数の処理ユニットと、
前記カセットステーション内の基板カセットから取り出された基板に対し、基板の周縁を規制した状態で保持することにより前記処理ユニットにおける処理に対しては影響が生じない程度に基板の中心の位置合わせを行うと共に、塗布ユニット及び処理ユニットの間で搬送する搬送アームを備えた基板搬送手段と、を備え、
前記塗布ユニットは、前記基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに回転させるための第１の駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板と対向して設けられ、該基板に塗布液を吐出しながらＸ方向に往復移動する供給ノズルと、
前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制することができるように、互いにＸ方向に対称に進退自在に設けられる一対の液受け部と、
前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して相対的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段と、
この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中心のＸ座標位置と前記一対の液受け部の離間距離の中間点のＸ座標位置とが一致するように前記第１の駆動部を介して基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、基板搬送手段から塗布ユニット内の基板保持部へ受け渡された基板の中心位置にずれが生じたとしても、その位置のずれを補正して塗布処理を行うことができるため、塗布処理の結果が搬送アームに設けられるあそびの量に左右されることなく基板の有効デバイス領域を広げることができる。
【００１３】
また本発明に係る塗布膜形成方法は、半導体ウエハである基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布膜形成方法において、
Ｘ方向に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在な基板保持部にて基板を水平に保持する工程と、
前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する工程と、
検出された基板の中心位置と一対の液受け部の中間点との間のＸ方向の誤差を求め、基板の中心位置及び前記中間点の各Ｘ座標が一致するように基板保持部を相対的にＸ方向に移動させる工程と、
その後、前記基板保持部に保持された基板と対向して設けた供給ノズルを、当該基板に向かって塗布液を吐出させながらＸ方向に往復移動させる工程と、
前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制するために前記一対の液受け部を互いにＸ方向に対称に進退させる工程と、
供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液が直線状に塗布された後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べられるように、基板を供給ノズル及び液受け部に対して相対的にＹ方向に間欠移動させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る塗布現像装置を、基板に対してレジスト膜を形成し、露光後の基板を現像する塗布・現像装置に適用した実施の形態について説明する。図１及び図２は本実施の形態の全体構造を示すものであり、図中２１はカセットステーションであり、例えば２５枚の基板であるウエハＷを収納したカセットＣを載置するカセット載置部２２と、載置されたカセットＣとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム２３とが設けられている。この受け渡しアーム２３の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には基板搬送手段をなす主搬送手段３が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を見て右側には塗布ユニット４及び現像ユニット２５を組合わせてなる液処理ユニットＵ１が、左側、手前側、奥側には塗布ユニットにて行われる塗布処理の前処理または後処理を行うための処理ユニットや、ウエハＷの受け渡しを行うための受け渡し台を備えた受け渡しユニット等を多段に積み重ねて構成される棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４が夫々配置されている。
【００１５】
棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４を構成する処理ユニットには、例えば塗布ユニット４にて塗布液が塗られたウエハＷを減圧雰囲気下で乾燥し、該塗布液中に含まれる溶剤を揮発する減圧乾燥ユニット、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。なお上述した受け渡しユニットは棚ユニットＵ３及びＵ４に組み込まれる。また、上述した主搬送手段３は例えば昇降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在な搬送アーム（メインアーム）を備えており、液処理ユニットＵ１及び棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４を構成する各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行うことが可能となっている。また処理部Ｓ１の奥側にはインタ−フェイス部Ｓ２が接続されている。インタ−フェイス部Ｓ２は例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された受け渡し手段２６により、処理部Ｓ１と図示しない露光装置との間でウエハＷの受け渡しを行うものである。なお図２では、作図の便宜上受け渡しアーム２３及び主搬送手段３を省略している。
【００１６】
ここで主搬送手段３の構成について図３〜５を参照しながら説明を行う。図３中３１は昇降自在なアーム部であり、ウエハＷを保持すると共に複数段例えば３段に設けられる搬送アーム３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、これらを下方側にて支持する基台３３とで構成される。アーム部３１の両側方には、当該アーム部３１を上下に案内するための一対のガイド部材３４が設けられ、その上下端は連結部材３５（３５ａ，３５ｂ）によって連結されている。また連結部材３５ｂはその下方側を回転台３６により支持されており、この回転台３６により主搬送手段３は一体的に鉛直軸周りにθ回転できる構成とされている。
【００１７】
搬送アーム３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）は、夫々がウエハＷの周縁部を保持すると共に基台３３の長手方向に独立して進退自在に設けられ、その駆動制御は既述の駆動機構３７を介して制御部５により行われる。搬送アーム３２ａを例にとり、その構成について図４(a)を参照して説明すると、先端側には前方側が切欠された馬蹄形状の支持枠ｐ１が形成されており、この支持枠ｐ１の内側にウエハＷの周縁を保持及び規制する規制部材をなす支持片ｐ２が複数個例えば３個設けられている。各支持片ｐ２には、図４(b)に図示するように下方内側に傾斜する傾斜面ｐ３が形成され、ウエハＷをこの傾斜面ｐ３に沿って上方側から滑り落とし込ませることで、ウエハＷの周縁をいつも概ね同じ姿勢で保持及び規制できるようになっている。
【００１８】
また搬送アーム３２ａは、ウエハＷを例えば３００ｍｍ±０．２ｍｍサイズとしたときに、その誤差を考慮して例えば３００．５ｍｍまで保持できるように、各支持片ｐ２とウエハＷとの間に僅かな遊びをもたせた構成とされている。更にまた、搬送アーム３２ａは、ウエハＷの搬送時において当該搬送アーム３２ａの中心ｐ４（ウエハＷを保持したときのウエハＷの中心）がウエハＷの受け渡し先におけるウエハＷの載置予定位置（例えば後述する塗布ユニット４の基板保持部４１の中心ｑ）まで正確に向かうように、予めティーチングによる位置合わせ作業が行われており、こうして得た位置合わせ情報に基づいてウエハＷの搬送制御がなされるようになっている。
【００１９】
次いで塗布ユニット４について図５及び６を参照しながら説明を行う。図中４０は筐体であり、その内部空間は中央にスリット４１が形成された仕切り板４２にて上下に区画されており、また図示しない気流形成手段により例えば清浄な空気のダウンフローが形成されている。スリット４１における長さ方向の幅は、例えばウエハＷの被塗布領域の最大幅と略同じとされている。
【００２０】
先ず仕切り板４２下方側の下部側空間４０ａから説明すると、４３はウエハＷを裏面側にて例えば真空吸着して水平保持する基板保持部であり、吸着部４４と、吸着部４４を昇降自在及び鉛直軸周りに回転自在とするための回転基体４５とで構成される。回転基体４５はその下端を移動体４６によって支持されると共にＸ方向駆動部４７を介して移動体４６の上面に設けられるレール４７ａに沿ってＸ方向に移動可能とされており、また移動体４６はボールネジ機構よりなるＹ方向駆動部４８（作図の便宜上、ボールネジのみを図示）を介して筐体４０の底面に設けられるレール４８ａに沿ってＹ方向に移動可能とされている。即ち、回転基体４５、Ｘ方向駆動部４７及びレール４７ａは第１の駆動部に相当し、Ｙ方向駆動部４８及びレール４８ａは第２の駆動部に相当するものであり、夫々の駆動制御は制御部５から行われる。また制御部５は、上記の各駆動部位に設けられる図示しないモータと連結されるパルスエンコーダ等から基板保持部４３の位置（座標）及び回転角を把握できるように構成されている。
【００２１】
仕切り板４２上方の上部側空間４０ｂには、既述のスリット４１の一部を覆うことができるように進退駆動部７１を介して互いに対称にＸ方向に進退自在な一対の液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）と、この液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）の移動領域上方においてガイド部材７３に沿ってＸ方向にガイドされる供給ノズル７４と、ガイド部材７３を介して供給ノズル７４をＸ方向に駆動させるノズル駆動部７５とが設けられている。また液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）は上方から落下してくるレジスト液を受け止め、これを回収することができるように例えばトレー状に形成されており、更に図示は省略するが表面に付着したレジスト液を洗い流すための洗浄機構、或いは受けたレジスト液を装置外部に排出するためのドレインラインなどが設けられている。
【００２２】
ここで基板保持部４３における吸着部４４の構造について説明すると、吸着部４４の上面４４ａは図７の平面図に示すように円形をなしており、その表面には周方向に例えば均等間隔となるように４つの吸着手段４４ｂが設けられている。これら吸着手段４４ｂは図８に示すように断面凸状とされており、その先端にはウエハＷの裏面側を吸着保持するための吸引口４４ｃが形成されている。各吸引口４４ｃは、吸着部４４内部に形成されるは吸引路４４ｄを介して吸引ポンプ４４ｅへと連通し、吸引路４４ｄには例えば制御部５にて開閉制御がなされる開閉バルブＶ１が介設されている。
【００２３】
また下部側空間４０ａには基板保持部４３の移動領域の側方に、主搬送手段３から受け渡されたウエハＷの中心ｐ４の位置を把握するための位置検出手段６が設けられており、以下図６及び図９を参照しながらその構成を説明する。この位置検出手段６は、断面コ字型をなすコ字型部６１の内面に撮像手段をなすＣＣＤカメラ６２と、照明用のＬＥＤ６２とを対向させて設けた構成とされており、例えば図９に示すようにウエハＷをこのコ字型部６１に進入させると共にＬＥＤ６３から光の照射を行う。
【００２４】
制御部５は、ＣＣＤカメラ６２にて得た画像データを処理する画像処理部５ａと、この画像処理部５ａで処理された画像データに基づいてウエハＷの所定の向きにおける中心ｐ４の位置を求める中心位置演算部５ｂと、中心位置演算部５ｂで求めたウエハＷの中心ｐ４と基板保持部４３の回転中心ｑとのＸ方向及びＹ方向の誤差を求め、その誤差に応じて基板保持部４３の位置修正を行う誤差補正部５ｃと、を備えている。即ち、既述の基板保持部４３を駆動させるための各部位及び制御部５の各構成要素は、特許請求の範囲における位置合わせ手段に相当するものであり、これらによって修正されるウエハＷの誤差とは、ウエハＷの向きをレジスト塗布時と同じにしたときのものである。また制御部５は、基板保持部４３の中心ｑのＹ座標とこれに対応した液受け部７２ａから７２ｂまでの間隔とを対応付けたテーブル（図示せず）を格納した記憶部５ｄを備えており、塗布処理時にはこのテーブルを参照して基板保持部４３及び液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）の移動制御を行う構成とされている。
【００２５】
以下に本実施の形態の作用を図１０に示す工程図に沿って説明する。先ずカセットＣがカセットステーション２１に搬入されると、受け渡しアーム２３によりウエハＷがカセットＣから取り出され（ステップＳ１）、棚ユニットＵ３中の受け渡しユニット１００を介して主搬送手段３へと受け渡される。そして棚ユニットＵ２（Ｕ３，Ｕ４）に含まれる各処理ユニット内にて例えば疎水化処理が行われ、次いで冷却処理が行われる（ステップＳ２）。冷却処理を行った処理ユニット（冷却ユニット）から搬送アーム３２ａへのウエハＷの受け渡しについては、先ず図１１(a)に示すように例えば冷却プレート１０１の孔部１０２に突没自在に設けられる複数の支持ピン１０３が上昇し、支持ピン１０３が上昇したままの状態で搬送アーム３２ａが進入する。そして支持ピン１０３を下降させることでウエハＷは既述のように支持片ｐ２の傾斜面ｐ３に沿って下降し、図１１(b)に示すように支持片ｐ２内の所定の位置に収まると共に水平姿勢にて保持される（ステップＳ３）。
【００２６】
そしてウエハＷは主搬送手段３の働きにより塗布ユニット４近傍まで搬送され、既述の位置合わせ情報に基づいて搬送アーム３２ａが基板保持部４３上方の所定位置まで進入すると、例えば冷却プレート１０１にウエハＷを受け渡したときと同様の手順、即ち吸着部４４が支持枠ｐ１内で上昇してウエハＷを受け取り、搬送アーム３２ａを筐体４０から退出させた後にウエハＷを所定の高さまで下降させるようにして、受け渡し作業が完了する（ステップＳ４）。このとき制御部５ではバルブＶ１の開制御を行うことで各吸引口４４ｃにおける吸引を開始し、こうしてウエハＷは吸着部４４に固定される。
【００２７】
次いで、ウエハＷの中心ｐ４と基板保持部４３（吸着部４４）の中心ｑとの間のＸ方向の誤差を補正するため、先ずウエハＷの中心位置の検出が行われる（ステップＳ５）。この工程は先ず基板保持部４３を移動させ、ウエハＷを位置検出手段６のコ字型部６１内に進入させて行われるものであり、以下図１２を参照しながら説明する。画像処理部５ａでは、最初に例えばＣＣＤカメラ６２から送信される画像データに基づき、ウエハＷ外縁に形成される位置合わせのための指標であるノッチｒを認識し、このノッチｒにおける一方の角部ｒ１から基板保持部４３の中心ｑまでの距離ｄ（ｄ１）を算出する。そして図１２に示すように基板保持部４３を回転させ、例えばｒ１の最初の座標と基板保持部４３の中心ｑとを結ぶ線を基準線Ｌとしたときの回転角θ（θ1，θ2，θ3，θ4...）毎に、基準線ＬとウエハＷ外縁との交点ｒｎ（ｒ1，ｒ2，ｒ3，ｒ4...）から前記中心ｑまでの距離ｄｎ（ｄ1，ｄ2，ｄ3，ｄ4...）の記録を行い、基板保持部４３が一回転したところで全輪郭の位置が判明するため、ウエハＷの中心Ｗ１の座標が求まる。
【００２８】
こうしてウエハＷの中心Ｗ１の座標が求まると、ウエハＷを所定の向き例えば図１８に示すようなノッチｒが塗布処理時における当該ウエハＷの進行方向の後方側に位置する向きに回転させ、誤差補正部５ｃはこの状態におけるウエハＷの中心Ｗ１と基板保持部４３の中心ｑとのＸ方向及びＹ方向の誤差を算出する。そして両者の間にＸ方向の誤差が生じていれば、当該誤差分だけＸ方向駆動部４７を介して基板保持部４３をＸ方向に移動し（ステップＳ６）、ウエハＷの中心Ｗ１と例えばスリット４１の中心（液受け部７２ａ，７２ｂの中間点）とのＸ座標を一致させる。またＹ方向の誤差が生じていれば、当該誤差分を修正し、ウエハＷの被塗布領域のＹ方向における先端部が供給ノズル７４の移動領域の下方側となる位置（塗布処理の待機位置）までウエハＷを移動させる（ステップＳ７）。
【００２９】
そして図１３に示すように供給ノズル７４からレジスト液の吐出を行うと共に当該供給ノズル７４をＸ方向にスキャンさせ、これに合わせてウエハＷを図中Ｂの方向に間欠的に移動させていき、こうしてウエハＷの一端側から他端側までいわば一筆書きの要領でレジスト液の塗布が行われる（ステップＳ８）。このとき液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）は記憶部５ｄ内の前記テーブルの内容に基づいて両者共にウエハＷの外縁部を正確に同じ幅だけ覆い、且つその間隔をずらしながら移動しており、その一方で供給ノズル７４は図１４に示すように液受け部７２ａと液受け部７２ｂとの夫々の上方を移動し、且つＸ方向の移動範囲を変化させながらレジスト液の供給を行うため、結果としてウエハＷの表面には、端部から例えば正確に２ｍｍの領域を残して他の全ての部位にレジスト液が塗布されることとなる。また供給ノズル７４からウエハＷの被塗布領域以外の部位に供給されたレジスト液は、全て液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）にて受け止められ、図示しないドレインライン等を介して回収される。
【００３０】
そして塗布処理が終了すると、ウエハＷは主搬送手段３により搬入時とは逆の手順で塗布ユニット４から搬出され、所定の後処理（ステップＳ９）が行われる。具体的には例えば棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４内の各処理ユニットにて冷却或いは減圧乾燥、加熱等の後処理を行った後、ウエハＷをインターフェイス部Ｓ２を介して例えば図外に設けられる露光装置へ搬送し、ここで当該ウエハＷの露光を行う。露光終了後、ウエハＷは逆の経路で処理部Ｓ１内へと戻され、現像ユニット２５にて現像された後（ステップＳ１０）、カセット載置部２２に載置されるカセットＣ内へと戻される（ステップＳ１１）。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、主搬送手段３により塗布処理の前後処理においては影響が生じない程度にウエハＷの位置合わせを行っている塗布膜形成装置において、塗布ユニット４内で更に正確な位置合わせを行うようにしているため、液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）の中間点とウエハＷの中心線とを正確に一致させることができ、ウエハＷは周縁部の左右において液受け部７２ａ、７２ｂによりバランスよく覆われるので、液受け部７２（７２ａ，７２ｂ）によるウエハＷの被覆範囲を従来より狭めることができる。従ってウエハＷ表面の被塗布領域であるデバイス領域を広くとることができるため、ウエハＷの更なる有効利用が可能となる。
【００３２】
また本実施の形態では、基板保持部４３におけるウエハＷの保持を、基板保持部４３に設けた４つの吸着手段４４ｂにて行うようにしているため、少ない接触面積で安定した基板保持を行うことができる。ところで上述実施の形態では基板として半導体ウエハを用いる例を示したが、基板は例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板、またはフォトマスク用のレチクル基板といった各種基板を用いることが可能であり、例えばレチクル基板のような外周縁の上下端が傾斜してカットされている基板については、基板保持部４３に代えて、図１５に示すような断面くの字型をなす進退自在な把持部８１を複数基例えば４基設け、各々が当該基板を側方側から挟むようにして水平保持する構成とすることも可能である。このような構成では把持部８１の傾斜面８２（８２ａ，８２ｂ）の夫々が上側のカット面８３ａと下側のカット面８３ｂの角度に合致し、この部分だけで基板を保持するため、基板と各把持部８２との接触面積が小さくて済み、パーティクル発生のおそれが少ない。
【００３３】
なお、塗布処理開始に先立って行ったウエハＷの向きの調整については、上述実施の形態ではノッチが当該ウエハＷの進行方向後ろ側に位置する例を示したが、例えば画像処理部５ａにて得たウエハＷ表面の画像データに基づいて調整を行うようにしてもよい。こうすることで、例えばウエハＷ表面上の配線パターンに最適な向きでレジスト液の塗布を行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板に対して塗布液を線状にスキャン塗布して当該基板の表面に塗布液の液膜を形成するにあたり、被塗布領域を基板の周縁に近付けることができ、基板をより有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態における全体構造を示す平面図である。
【図２】上記の実施の形態における全体構造を示す斜視図である。
【図３】上記の実施の形態において用いられる基板搬送手段を示す斜視図である。
【図４】上記の基板搬送手段に設けられる搬送アームの一例を示す平面図と縦断面図である。
【図５】上記の実施の形態において用いられる塗布ユニットの構成を示す縦断面図である。
【図６】上記塗布ユニットの構成を示す平面図である。
【図７】上記塗布ユニットに設けられる基板保持部（吸着部）の上面を示す概略平面図である。
【図８】上記吸着部及びその関連部位についての構成を示す概略断面図である。
【図９】上記塗布ユニットに設けられる位置検出手段及びこれに関連する部位の構成を示す説明図である。
【図１０】本実施の形態の作用を示す工程図である。
【図１１】塗布処理の前処理を行うユニットにおける、当該ユニット内の基板保持部から搬送アームに対して基板の受け渡しの様子を示す作用説明図である。
【図１２】位置検出手段による作用を示す作用説明図である。
【図１３】塗布処理時における供給ノズル及びウエハＷの相対的な移動関係を説明する斜視図である。
【図１４】塗布処理時におけるウエハＷ外縁部近傍の様子を示す作用説明図である。
【図１５】本発明に係る他の実施の形態を示す概略説明図である。
【図１６】従来の技術における塗布処理の様子を示す斜視図である。
【図１７】従来の技術における塗布装置を示す縦断面図である。
【図１８】従来の技術における塗布装置を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ
３ 主搬送手段
３１ アーム部
３２ａ 搬送アーム
４３ 基板保持部
４４ 吸着部
４４ｂ 吸着手段
４５ 回転基体
４６ 移動体
４７ Ｘ方向駆動部
４８ Ｙ方向駆動部
５ 制御部
５ａ 画像処理部
５ｂ 中央位置演算部
５ｃ 誤差補正部
５ｄ 記憶部
６ 位置検出手段
７２（７２ａ，７２ｂ） 液受け部
７４ 供給ノズル

Claims (6)

1. 半導体ウエハである基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布膜形成装置において、
   前記基板を水平に保持する基板保持部と、
   この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに回転させるための第１の駆動部と、
   前記基板保持部に保持された基板と対向して設けられ、該基板に塗布液を吐出しながらＸ方向に往復移動する供給ノズルと、
   前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制することができるように、互いにＸ方向に対称に進退自在に設けられる一対の液受け部と、
   前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して相対的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部と、
   前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段と、
   この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中心のＸ座標位置と前記一対の液受け部の離間距離の中間点のＸ座標位置とが一致するように前記第１の駆動部を介して基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段と、を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
2. 複数の半導体ウエハである基板を収納した基板カセットが載置されるカセットステーションと、
   前記基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布ユニットと、
   この塗布ユニットにて行われる塗布処理の前処理または後処理を行う複数の処理ユニットと、
   前記カセットステーション内の基板カセットから取り出された基板に対し、基板の周縁を規制した状態で保持することにより前記処理ユニットにおける処理に対しては影響が生じない程度に基板の中心の位置合わせを行うと共に、塗布ユニット及び処理ユニットの間で搬送する搬送アームを備えた基板搬送手段と、を備え、
   前記塗布ユニットは、前記基板を水平に保持する基板保持部と、
   この基板保持部をＸ方向に移動させかつ鉛直軸まわりに回転させるための第１の駆動部と、
   前記基板保持部に保持された基板と対向して設けられ、該基板に塗布液を吐出しながらＸ方向に往復移動する供給ノズルと、
   前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制することができるように、互いにＸ方向に対称に進退自在に設けられる一対の液受け部と、
   前記供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液を直線状に塗布した後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べられるように基板保持部を供給ノズルに対して相対的にＹ方向に間欠移動させるための第２の駆動部と、
   前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する位置検出手段と、
   この位置検出手段の検出結果に基づいて、基板の中心のＸ座標位置と前記一対の液受け部の離間距離の中間点のＸ座標位置とが一致するように前記第１の駆動部を介して基板保持部をＸ方向に移動させる位置合わせ手段と、を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
3. 第２の駆動部は、基板保持部をＹ方向に間欠移動させるように構成され、
   基板保持部のＹ方向の位置と一対の液受け部との離間距離とを対応付けたテーブルを記憶する記憶部と、
   この記憶部に記憶されたテーブルを読み出して基板保持部及び液受け部の位置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の塗布膜形成装置。
4. 位置合わせ手段は、検出結果に基づいて更に第２の駆動部を介して基板保持部のＹ方向の位置を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布膜形成装置。
5. 半導体ウエハである基板の表面に塗布液の液膜を形成する塗布膜形成方法において、
   Ｘ方向に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在な基板保持部にて基板を水平に保持する工程と、
   前記基板保持部に保持された基板を回転させたときに各回転位置における基板の周縁を検出し、その検出データに基づき基板の中心位置を検出する工程と、
   検出された基板の中心位置と一対の液受け部の中間点との間のＸ方向の誤差を求め、基板の中心位置及び前記中間点の各Ｘ座標が一致するように基板保持部を相対的にＸ方向に移動させる工程と、
   その後、前記基板保持部に保持された基板と対向して設けた供給ノズルを、当該基板に向かって塗布液を吐出させながらＸ方向に往復移動させる工程と、
   前記供給ノズルの移動領域の両端部において前記供給ノズルからの塗布液を受け止めて被塗布領域を規制するために前記一対の液受け部を互いにＸ方向に対称に進退させる工程と、
   供給ノズルをＸ方向に移動させて基板上に塗布液が直線状に塗布された後、この直線状の塗布領域がＹ方向に並べられるように、基板を供給ノズル及び液受け部に対して相対的にＹ方向に間欠移動させる工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
6. 請求項５に記載の各工程は塗布ユニットにて行われるものであり、
   この塗布ユニットにて行われる各工程の前に、前処理を行う処理ユニット内に搬送アームにより搬入して前処理を行う工程と、
   この前処理の終了した基板を搬送アームにて受け取り、塗布ユニット内の基板保持部に搬送する工程と、
   前記塗布ユニットにて塗布液が塗布された基板を搬送アームにて受け取り、後処理を行う処理ユニット内に搬送アームにより搬入して後処理を行う工程と、を含み、
   搬送アームは、基板の周縁を規制した状態で基板を保持することにより前記処理ユニットにおける処理に対しては影響が生じない程度に基板の中心の位置合わせを行うことを特徴とする請求項５記載の塗布膜形成方法。

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