JP3910827B2 - 液処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,基板の液処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では,ウェハ表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理,ウェハにパターンを照射して露光する露光処理,露光後のウェハに対して現像を行う現像処理,塗布処理前,露光処理前後及び現像処理後の加熱処理,冷却処理等が行われ,これらの一連の処理は,塗布現像処理システム内に設けられた各種処理装置において行わている。
【0003】
近年,塗布現像処理システムの処理能力の向上が望まれており,より多くのウェハを並行処理するために,一台の塗布現像処理システム内に上述したレジスト塗布処理を行うレジスト塗布装置や現像処理を行う現像処理装置をより多く設けることが必要になってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,当該レジスト塗布装置等を多数設けると,塗布現像処理システムが大型化し,フットプリントが増大することが懸念される。
【0005】
そこで,かかる低フットプリント化を考慮し,レジスト塗布装置や現像処理装置を薄型化して,当該現像処理装置等を従来より多い3段以上に重ねて設けることが提案される。
【0006】
しかし,高さ制限のある塗布現像処理システムに,当該装置を多段に設けると,各装置間の隙間が狭くなり,当該装置のメンテナンスができなくなる。また,メンテナンスができたとしても当該作業が非常に困難になる。特にレジスト塗布装置や現像処理装置は,現像液等の処理液を使用するため,装置内が汚染されやすく,頻繁に洗浄等のメンテナンスをする必要があり,現像処理装置等を多段に重ねて設けるにあたり大きな障害となる。
【0007】
本発明は,かかる点に鑑みてなされたものであり,レジスト塗布装置や現像処理装置等の液処理装置を多段に重ねて設けた場合においてもメンテナンスを好適に行うことのできる液処理装置を提供することをその目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明において,収納容器内において,基板に処理液を供給して当該基板を処理する液処理装置であって,前記収納容器を搭載するフレームを有し,
前記収納容器は,前記フレームから所定方向に引き出し自在に構成され,前記収納容器に接続され,前記収納容器内の雰囲気を排気する排気管と,前記フレーム外に前記雰囲気を排気する排気ダクトとを有し,前記排気ダクトの接続端部は,前記排気管の接続端部と接続,分離自在に構成され,前記所定方向は水平方向であり,前記排気ダクトの接続端部は,前記所定方向に対して直角方向のフレームの側部に設けられており,前記排気ダクトの接続端部は,平面から見て前記所定方向と逆方向側が前記排気管の接続端部側に突出するように形成されており,前記排気管の接続端部は,前記排気ダクトの接続端部と適合するように,平面から見て前記所定方向側が前記排気ダクトの接続端部側に突出するように形成されていることを特徴とする液処理装置が提供される。
【0009】
このように,収納容器を引き出し自在にすることによって,メンテナンス時に収納容器をフレームから引き出し,当該メンテナンスを行うための作業スペースを十分に確保することができるので,当該メンテナンス作業を好適に行うことができる。
【0010】
かかる請求項1の発明において,請求項2のように前記排気ダクトの接続端部と前記排気管の接続端部が斜めに形成されていてもよい。
【0011】
かかる請求項1又は2の液処理装置において,請求項3に記載したように前記フレームには,前記収納容器内に気体を供給するための供給ダクトが取り付けられており,前記供給ダクトは,前記収納容器内に前記気体を供給する気体供給部に接続されており,前記気体供給部は,前記フレームに取り付けられるようにしてもよい。このように,供給ダクトと気体供給部をフレーム側に取り付けることにより,収納容器をフレームから引き出す際に,収納容器からその都度切り離す必要が無く,上述した収納容器の引き出しを好適に行うことができる。
【0012】
この請求項3の液処理装置において,請求項4のように前記供給ダクトが,前記所定方向以外の前記フレームの側面に取り付けられていてもよい。このように,供給ダクトを前記所定方向,すなわち引き出し方向以外のフレーム側面に取り付けることによって,収納容器の前記所定方向の移動を妨げる事がなくなり,収納容器の引き出しが好適に行われる。
【0013】
この請求項4の液処理装置において,請求項5のように前記収納容器が前記フレームに垂直方向に多段に搭載されており,前記各収納容器に接続された各供給ダクトは,集約されて前記フレームの側面に沿って垂直方向に設けられるようにしてもよい。このように,収納容器が多段に搭載されている場合に,前記各供給ダクトを引き出し方向以外のフレーム側面に沿って設け,それらを集約して設けることによって,各供給ダクトが収納容器の引き出しを妨げることが無くなり,また各供給ダクトの配管設計を単純化できる。なお,各供給ダクトを集約するとは,各供給ダクトを一箇所に集合させて設ける場合のみならず,各供給ダクトに気体を供給するための統一した一の供給ダクトを設ける場合をも含む。
【0020】
上述した請求項1〜6の各液処理装置において,請求項7のように前記収納容器内には,基板を昇降可能とする昇降ピンが設けられているようにしてもよい。このように,昇降ピンを設けることによって,従来のように比較的上下方向に長さがあり,移動するためにスペースが必要なスピンチャック等によって基板を昇降する必要がなく,上下方向にスペースを取らない昇降ピンによって基板の昇降を行うことができる。これによって,収納容器の上下方向の薄型化が図られ,メンテナンスのためのスペースが確保される。また,高さの限られたスペースにおいてもより多くの収納容器を積層することができ,液処理装置の低フットプリント化が図られる。
【0021】
また,以上で記載した各液処理装置において,前記収納容器内には,基板の外周を囲む処理容器が設けられており,前記処理容器を昇降可能とする昇降機構を有するようにしてもよい。このように処理容器を昇降可能とする昇降機構を設けることによって,例えば基板に処理液を供給する供給ノズルが前記処理容器外から処理容器内に移動する際に,当該処理容器を下降させることができるので,その分前記処理容器を回避するために必要な供給ノズルの上昇距離が短くて済む。したがって,収納容器全体の上下方向の薄型化が図られ,その分メンテナンスのためのスペースが確保される。なお,前記処理容器を昇降可能とするとは,処理容器全体が昇降する場合のみならず,処理容器の一部が昇降する場合をも含む。
【0022】
さらに上述の各液処理装置において,前記液処理装置が,基板を現像処理する現像処理装置の場合,前記収納容器は,平面から見て四角形状に形成されており,前記基板に現像液を供給する複数の現像液供給部と,前記現像液供給部を洗浄する洗浄槽とを有し,前記複数の現像液供給部は,前記収納容器の四角形状に沿った一の方向に伸びる同一レール上で移動自在に構成されており,前記洗浄槽は,前記一の方向の前記収納容器の両側部に設けられるようにしてもい。
【0023】
このように,現像液供給部を複数備える場合に,当該現像液供給部を同一レール上に設けることによって,各現像液供給部を同一水平面上に位置させることができる。また,当該現像液供給部の洗浄槽を前記収納容器の両側部に設けることによって,各現像液供給部の待機位置が洗浄槽のある収納容器の両端部に振り分けられ,一の現像液供給部が使用されている際に,他の現像液供給部が一の現像液供給部の移動を妨げない遠方の洗浄槽で待機することができる。したがって,現像液供給部同士の干渉が防止されつつ,現像液を適切に供給することができる。これによって,従来のように高さの異なる複数のレールに現像処理装置を設ける必要がないので,その分収納容器の高さを制限することができ,収納容器の薄型化が図られる。
【0024】
この場合,さらに前記一の方向が,前記所定方向に対して直角方向であってもよい。このように,現像液供給部のレールを引き出し方向と直角方向に備えることによって,複数の現像液供給部に現像液を供給するための配管を引き出し方向に伸びるように設け,収納容器の引き出しの際に,配管が収納容器の移動を妨げたり,配管同士が干渉し合わないないように前記配管を配置することができる。
【0025】
上述の液処理装置において,基板に洗浄液を供給する洗浄液供給装置を有し,前記洗浄液供給装置は,前記一の方向と直角方向をなす他の方向に移動自在に構成されていてもよい。このように,洗浄液供給装置を前記他の方向に移動自在に設けることによって,上述した現像液供給部との干渉を避けるために現像液供給部と高さを違える必要が無くなるため,その分収納容器の高さを制限できる。従って,収納容器の薄型化が図られ,メンテナンスのスペースがより多く確保される。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は,本発明にかかる現像処理装置を有する塗布現像処理システム1の概略を示す平面図であり,図2は,塗布現像処理システム1の正面図であり,図3は,塗布現像処理システム1の背面図である。
【0027】
塗布現像処理システム1は,図1に示すように,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部から塗布現像処理システム1に対して搬入出したり,カセットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットステーション2と,塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション3と,この処理ステーション3に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハWの受け渡しをするインターフェイス部4とを一体に接続した構成を有している。
【0028】
カセットステーション2では,載置部となるカセット載置台5上の所定の位置に,複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在となっている。そして,このカセット配列方向(X方向)とカセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z方向;鉛直方向)に対して移送可能なウェハ搬送体7が搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセットCに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【0029】
ウェハ搬送体7は,ウェハWの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体7は後述するように処理ステーション3側の第3の処理装置群G3に属するエクステンション装置42に対してもアクセスできるように構成されている。
【0030】
処理ステーション3では,その中心部に主搬送装置13が設けられており,この主搬送装置13の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム1においては,4つの処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されており,第1及び第2の処理装置群G1,G2は塗布現像処理システム1の正面側に配置され,第3の処理装置群G3は,カセットステーション2に隣接して配置され,第4の処理装置群G4は,インターフェイス部4に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第5の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置13は,これらの処理装置群G1,G2,G3,G4に配置されている後述する各種処理装置に対して,ウェハWを搬入出可能である。なお,処理装置群の数や配置は,ウェハWに施される処理の種類によって異なり,処理装置群の数は,1以上であれば4つで無くてもよい。
【0031】
第1の処理装置群G1には,図2に示すように上下方向に長い略直方体の枠形状で,上下方向に複数の部屋を有するように区画されたフレーム15が設けられており,フレーム15内には,複数の処理装置を多段に配置できるようになっている。当該フレーム15内には,ウェハWにレジスト液を供給し,レジスト膜を形成するレジスト塗布装置16,17と,本実施の形態にかかる液処理装置としての現像処理装置18,19とが下から順に4段に重ねられて設けられている。処理装置群G2の場合も同様に,フレーム20内には,レジスト塗布装置21,22と,現像処理装置23,24とが下から順に4段に積み重ねられている。
【0032】
フレーム15のY方向正方向側(図1の右方向)の側面には,図4に示すように処理装置群G1の各処理装置,すなわちレジスト塗布装置16,17及び現像処理装置18,19に所定の温湿度に調節されたエアを供給するための供給ダクト30,31,32,33が集約されて設けられている。各供給ダクト30〜33は,当該各処理装置の後述する各エア供給部に接続されており,当該各エア供給部からフレーム15の側面に沿って上方に向かって設けられており,図示しない上方のエア供給源からのエアを当該各処理装置内に供給できるようになっている。
【0033】
また,フレーム15のY方向負方向側(図1の左方向)の側面には,図5に示すように処理装置群G1の各処理装置,すなわちレジスト塗布装置16,17及び現像処理装置18,19内の雰囲気を排気するための排気ダクト34,35,36,37が集約されて設けられている。これらの排気ダクト34〜37は,それぞれ後述する当該各処理装置の各排気管に接続されており,当該各排気管からフレーム15の側面に沿ってフレーム15の下方に向かって設けられており,当該各処理装置からの雰囲気をフレーム15から塗布現像処理システム1外に排気できるようになっている。
【0034】
第3の処理装置群G3では,例えば図3に示すように,ウェハWを冷却処理するクーリング装置40,レジスト液とウェハWとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置41,ウェハWを待機させるエクステンション装置42,レジスト液中の溶剤を乾燥させるプリベーキング装置43,44及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置45,46等が下から順に例えば7段に重ねられている。
【0035】
第4の処理装置群G4では,例えばクーリング装置50,載置したウェハWを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置51,エクステンション装置52,クーリング装置53,露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置54,55,ポストベーキング装置56,57等が下から順に例えば8段に積み重ねられている。
【0036】
インターフェイス部4の中央部にはウェハ搬送体60が設けられている。このウェハ搬送体60はX方向(図1中の上下方向),Z方向(垂直方向)の移動とθ方向(Z軸を中心とする回転方向)の回転が自在にできるように構成されており,第4の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置51,エクステンション装置52,周辺露光装置61及び図示しない露光装置に対してアクセスして,各々に対してウェハWを搬送できるように構成されている。
【0037】
次に,上述した現像処理装置18の構成について詳しく説明する。図6は,現像処理装置18の概略を示す縦断面の説明図であり,図7は,現像処理装置18の横断面の説明図である。
【0038】
現像処理装置18は,図6,図7に示すようにフレーム15内に,上面が開口した箱状の収納容器としてのカップ収容部70を有している。当該カップ収容部70内の中央部には,水平かつ円形状に形成された上面部71aを有するスピンチャック71が設けられており,ウェハWを水平に載置可能に構成されている。当該スピンチャック71には,例えばその上面部71aに図示しない吸引口が設けられており,ウェハWを吸着保持できるようになっている。
【0039】
スピンチャック71の下方には,当該スピンチャック71等を駆動させる駆動機構72が設けられている。当該駆動機構72は,スピンチャック71を回転可能とするモータ等を備えた図示しない回転駆動部と,後述する昇降ピン73を昇降可能とするシリンダ等を備えた図示しない昇降駆動部とを有している。駆動機構72の回転駆動部によって,スピンチャック71に保持されたウェハWを所定の回転速度で回転できるようになっている。
【0040】
また,当該スピンチャック71の上面部71aの周辺部は,ウェハWを支持し,昇降させるための複数の昇降ピン73が設けられている。当該昇降ピン73は,上述したように駆動機構72によって所定の高さに昇降可能に構成されており,スピンチャック71の上面部71aに設けられた図示しない貫通孔内を上下方向に移動して,ウェハWをスピンチャック71上方の所定位置に配置したり,スピンチャック71上に載置したりできるようになっている。
【0041】
スピンチャック71の外周外方には,当該スピンチャック71を取り囲むようにして,上面が開口した略筒状の処理容器としてのカップ75が設けられており,ウェハWが回転された際に飛散する現像液等を受け止め,現像処理装置18内の汚染を抑制できるようになっている。カップ75は,主に飛散した現像液等を受け止めるカップ側部76と,当該受け止めた現像液等を回収するカップ底部77とを有している。
【0042】
カップ側部76には,カップ側部76のみを上下動させる昇降機構78が取り付けられており,必要に応じてカップ側部76を昇降させることができるようになっている。
【0043】
カップ底部77は,斜めに傾斜されて設けられており,その低い部分には,カップ側部76で回収した現像液等を排液するドレイン管79が設けられている。また,カップ底部77には,カップ75内からフレーム15のY方向負方向(図6の右方向)側の側部まで延伸する排気管80が設けられている。当該排気管80は,上述した排気ダクト36に接続されており,カップ収容部70内の雰囲気を排気ダクト36を通じて,塗布現像処理システム1外に排気できるようになっている。
【0044】
排気ダクト36は,図8に示すように排気ダクト36の接続端部36aと排気管80の接続端部80aとを着脱自在にする留め具81を有している。留め具81は,例えばその一端81aが排気管80の接続端部80a側に固定されて設けられており,留め具81の他端81bは,排気ダクト36の接続端部36aに着脱自在になっている。これによって,排気ダクト36と排気管80とを接続する際に,留め具81の他端81bを接続端部36aに係止させることで,排気ダクト36の接続端部36aと排気管80の接続端部80aとの接続状態を維持できる。
【0045】
排気管80の接続端部80aは,平面から見て当該接続端部80aの所定方向としてのX方向正方向側(図8の下側)が排気ダクト36側に突出するように斜めに形成されており,一方排気ダクト36の接続端部36aは,当該排気管80の接続端部80aに適合するように,当該接続端部36aのX方向負方向側が排気管80側に突出して斜めに形成されている。これによって,カップ収容部70をX方向正方向,すなわち引き出す方向に移動させることで,排気管80と排気ダクト36とを分離し,逆にカップ収容部70をX方向負方向,すなわち押し込む方向に移動させることで,排気管80と排気ダクト36とを接続することができる。
【0046】
カップ側部76の下端部とカップ底部77との間には,図6に示すように隙間82が設けられており,上方から一旦カップ75外に流れた気体を当該隙間82からカップ75内に取り入れ,排気管80から排気できるように構成されている。また,当該隙間82は,上述したカップ側部76の上下動によって,その広狭が調節できるようになっており,必要に応じて当該隙間82を変動させ,隙間82を流れる気体の流量を調節できるようになっている。
【0047】
カップ75の外周外方には,カップ75とカップ収容部70との隙間を覆う回収板84が設けられており,カップ75外に漏れた現像液等を回収できるようになっている。回収板84は,カップ75側が低くなるように斜めに設けられている。また,回収板84には,図7に示すように多数の通気孔85が設けられており,カップ75外に流れた上方からの気体が当該通気孔85を通過し,隙間82に流れるようになっている。
【0048】
カップ75の外周とカップ収容部70の内周との間であって,カップ収容部70の底部には,上述したカップ75外に漏れた現像液等を排液するドレイン管86が設けられている。
【0049】
カップ収容部70上方のフレーム15には,カップ収容部70内に気体,例えばエアを供給する気体供給部としてのエア供給装置87が取り付けられている。当該エア供給装置87は,上述した供給ダクト32に接続されている。エア供給装置87は,供給ダクト32からのエアに含まれる不純物を除去する機能と,当該エアをカップ収容部70全体に一様に供給する機構を有しており,供給ダクト32からのエアを清浄化し,カップ収容部70全体に一様な下降気流を形成して,カップ収容部70内をパージできるようになっている。
【0050】
カップ収容部70の一の方向としてのY方向正方向側,Y方向負方向側の側壁には,図6,7に示すようにウェハW上に現像液を供給する現像液供給部としての現像液供給ノズル90,91が配置されている。各現像液供給ノズル90,91は,それぞれ異なる現像液を供給できるようになっており,現像処理の際には,現像処理のレシピに適合したどちらか一方の現像液供給ノズル90又は91が使用される。現像液供給ノズル90,91は,細長形状に形成されており,その長さは,少なくともウェハWの直径よりも長くなっている。
【0051】
図9に示すように,現像液供給ノズル90上部には,図示しない現像液供給源からの現像液を現像液供給ノズル90内に流入させる配管92の一端が接続されている。現像液供給ノズル90の下部には,複数の現像液吐出口93が,長手方向に一列に設けられている。これによって,配管92から流入された現像液が,現像液供給ノズル90の各現像液吐出口93から同時に同流量で吐出されるようになっている。また,現像液供給ノズル91も現像液供給ノズル90と全く同じ構成を有している。
【0052】
現像液供給ノズル90,91は,図7に示すようにアーム95,96によって長手方向がX方向になるように保持されている。当該アーム95,96は,Y方向に伸びる同じレール97上を図示しない駆動制御機構によって移動可能に設けられている。レール97は,カップ収容部70のX方向正方向側の外側面に取り付けられ,カップ収容部70側部のY方向正方向側の端部からY方向負方向側の端部まで伸びている。また,アーム95,96の移動は,図示しない駆動制御機構によってその移動速度や移動タイミングを制御できるようになっている。したがって,アーム95,96にそれぞれ保持された現像液供給ノズル90,91は,所定流量の現像液を吐出しながら,所定速度でウェハWの一端から他端まで移動して,ウェハW表面全面に現像液を供給し,ウェハW上に所定膜厚の現像液の液膜を形成することができる。また,アーム95,96には,当該アーム95,96を上下方向に移動可能とする図示しない移動機構が設けられており,現像液供給ノズル90,91とウェハWとの距離等を調節可能に構成されている。
【0053】
また,カップ収容部70のY方向の両側部には,現像液供給ノズル90,91を洗浄する洗浄槽98,99が設けられており,現像液供給時以外は,現像液供給ノズル90,91は,当該洗浄槽98,99で待機できるようになっている。これらの洗浄槽98,99は,細長の現像液供給ノズル90,91を受容するように断面が凹状に形成されており,洗浄槽98,99内には,現像液供給ノズル90,91に付着した現像液を洗浄するための洗浄液,例えば純水が貯留されている。
【0054】
一方,カップ収容部70のX方向負方向側の外方,すなわち現像液供給ノズル90,91の移動する方向と直角方向側の外方には,ウェハWに洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズル100が設けられている。洗浄液供給ノズル100は,アーム101に保持されており,アーム101は,X方向に伸びるレール102上を移動自在に構成されている。レール102は,例えばカップ収容部70のX方向負方向側からスピンチャック71の中央部を越える位置まで伸びており,フレーム15に固定されて設けられている。アーム101には,図示しない駆動機構が設けられており,アーム101がレール102上を移動可能になっている。これによって,洗浄液供給ノズル100は,必要に応じてカップ収容部70の前記外方からウェハWの中心部まで移動し,ウェハWの中心に洗浄液を供給できるようになっている。なお,アーム101には,アーム101を上下方向に移動可能とする図示しない移動機構が設けられており,必要に応じてウェハWとの距離等を調節できるようになっている。
【0055】
カップ収容部70の下方には,図10に示すように厚みがあり,平面から見て略四角形状の基台105が設けられている。基台105上には,カップ収容部70を下から支持する複数の支持部材106が設けられている。支持部材106は,カップ収容部70と基台105に固定されて設けられており,カップ収容部70は,基台105と一体となって移動するようになっている。
【0056】
基台105の下面には,X方向に伸びる2本のレール107がフレーム15に固定されて設けられており,基台105は,当該レール107上を移動自在に構成されている。このレール107は,フレーム15のX方向正方向側の側部まで延伸しており,基台105をレール107に沿って移動させ,カップ収容部70をフレーム15内から引き出すことができるようになっている。
【0057】
次に,以上のように構成されている現像処理装置18の作用について,塗布現像処理システム1で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【0058】
先ず,ウェハ搬送体7がカセットCから未処理のウェハWを1枚取りだし,第3の処理装置群G3に属するアドヒージョン装置41に搬入する。このアドヒージョン装置41において,レジスト液との密着性を向上させるHMDSなどの密着強化剤を塗布されたウェハWは,主搬送装置13によって,クーリング装置40に搬送され,所定の温度に冷却される。その後,ウェハWは,レジスト塗布装置16,17,21又22,プリベーキング装置44又は45に順次搬送され,所定の処理が施される。その後,ウェハWは,エクステンション・クーリング装置51に搬送される。
【0059】
次いで,ウェハWはエクステンション・クーリング装置51からウェハ搬送体60によって取り出され,その後,周辺露光装置61を経て露光装置(図示せず)に搬送される。露光処理の終了したウェハWは,ウェハ搬送体60によりエクステンション装置52に搬送された後,主搬送装置13に保持される。次いで,このウェハWはポストエクスポージャベーキング装置54又は55,クーリング装置53に順次搬送され,これらの処置装置にて所定の処理が施された後,現像処理装置18,19,23又は24に搬送される。
【0060】
そして現像処理の終了したウェハWは,再び主搬送装置13によってポストベーキング装置45,46,56又は57,クーリング装置40と順次搬送され,各装置において所定の処理が施される。その後,ウェハWは,エクステンション装置42を介して,ウェハ搬送体7によってカセットCに戻され,一連の所定の塗布現像処理が終了する。
【0061】
次に上述した現像処理装置18の作用について詳しく説明する。先ず,現像処理が開始される前に,図示しないエア供給源から供給ダクト32を通じてエア供給装置87に所定の温湿度に調節されたエアが供給され始め,当該エア供給装置87で清浄化された当該エアがカップ収容部70全体に供給され,カップ収容部70内に一様な下降気流が形成される。また,カップ収容部70内の雰囲気は,排気管80から常時一定の流量で排気され,カップ収容部70内がパージされる。なお排気管80から排気された雰囲気は,排気ダクト36を通じて,フレーム15の下方から塗布現像処理システム1外に排気される。
【0062】
そして,現像処理が開始されると,先ず昇降ピン73がカップ75の上端部よりも高い位置に上昇され,主搬送装置13によってフレーム15内に搬入されたウェハWが当該昇降ピン73上に支持される。次に,カップ側部76が下降され,カップ75の上端部の位置を下げると共に,昇降ピン73が下降され,ウェハWがカップ75の上端部よりもわずかに高い位置,例えばカップ75よりも1mm程度高い位置に配置される。
【0063】
次に,洗浄槽98で待機していた現像液供給ノズル90が,当該洗浄槽98から洗浄槽98とカップ側部76との間の回収板84上に移動される。この地点において,現像液供給ノズル90からの現像液の吐出が開始され,その吐出状態が安定するまで試し出しされる。
【0064】
現像液の吐出状態が安定すると,現像液供給ノズル90が,現像液を吐出しながらカップ75上端部を越えてウェハW上を移動し,洗浄槽99側のカップ側部76の外方まで移動する。このときウェハW全面に現像液が供給され,ウェハW上に現像液の液膜が形成される。
【0065】
その後,現像液供給ノズル90は洗浄槽98に戻され,ウェハW上では所定時間の静止現像が開始される。このときカップ側部76は上昇され,カップ側部76の上端部がウェハWの位置より高くなる。なお,静止現像中は,カップ側部76の上昇によって隙間82が広くなり,上方から供給されているエアは,主にカップ75の外方を流れ当該隙間82から再びカップ75内に流入し,排気管80から排気される。
【0066】
所定時間が経過し,静止現像が終了すると,昇降ピン73が下降され,ウェハWがスピンチャック71上に吸着保持される。また,カップ側部76も下降され,ウェハWをカップ75の中央部に位置させる共に,隙間82を狭めて,上方から供給されるエアが主にカップ75内に直接流入されるようにする。このとき,洗浄液供給ノズル100は,レール102に沿ってウェハW中心上方まで移動される。
【0067】
次に,ウェハWが所定の回転速度,例えば2000rpmで回転され,ウェハWの中心に洗浄液が供給される。これによって,ウェハW上の現像液が遠心力によって振り切られる。このとき,当該振り切りによって現像液等のミストが発生するが,そのほとんどがカップ側部76によって回収され,カップ75外に漏れたミストは,カップ75外方において上方からのエアによって下降され,回収板85によって回収される。
【0068】
そして所定時間経過後,洗浄液の吐出が停止され,ウェハWの回転速度が,例えば4000rpmに増大される。これによって,ウェハW上の洗浄液が振り切られ,ウェハWが乾燥される。当該乾燥が所定時間行われた後,ウェハWの回転が停止され,乾燥処理が終了される。
【0069】
その後,ウェハWは昇降ピン73によって再びカップ75上端部上方まで上昇される。そして,ウェハWは搬入時と同様にして主搬送装置13に受け渡され,フレーム15外に搬出されて,一連の現像処理が終了する。
【0070】
次に,カップ75の洗浄等のメンテナンスを行う際の現像処理装置18の作用について説明する。先ず,留め具81を排気ダクト36の接続端部36aから取り外して,排気管80の接続端部80aと排気ダクト36の接続端部36aとの接続を解除する。これによってカップ収容部70が自由に移動できるようになる。次に,カップ収容部70をレール107に沿ってX方向正方向に移動させ,図11に示すようにフレーム15外に引き出す。そして,カップ75や現像液供給ノズル90,91等がカップ収容部70から取り外され,カップ75の洗浄等のメンテナンスが行われる。
【0071】
その後,カップ75の洗浄等が終了すると,再びレール107に沿ってカップ収容部70をX方向負方向に移動させ,フレーム15内に収容する。そして,留め具81によって排気管80と排気ダクト36とを固定し,排気ルートを確保して,メンテナンスが終了する。
【0072】
以上の実施の形態によれば,カップ収容部70をフレーム15から引き出し可能にしたため,メンテナンス時にカップ収容部70を引き出し,メンテナンスのためのスペースを確保することができる。特に本実施の形態のように現像処理装置18,19を多段に配置した場合においても,カップ収容部70を引き出し,メンテナンス作業を好適に行うことができる。
【0073】
また,排気管80と排気ダクト36を着脱可能にし,エア供給装置87をフレーム15に取り付けたため,配管系の多い現像処理装置18においても,カップ収容部70の移動を可能にした。特に排気管80の接続端部80aと排気ダクト36の接続端部36aを斜めに形成したため,カップ収容部70の移動方向に対する着脱が好適に行われる。
【0074】
カップ側部76が上下動可能に設けられたため,現像液供給ノズル90がウェハW上に移動する際にカップ側部76を下降させることができるので,現像液供給ノズル90がカップ75を回避して上昇する距離が短くて済み,現像処理装置18全体の薄型化を図ることができる。
【0075】
また,現像液供給ノズル90,91をそれぞれカップ収容部70の異なる両側部に待機可能にしたため,現像液供給ノズル90,91双方を移動させるためのレールが一本で足りる。これによって,高さの異なる二本のレールを設ける必要が無く,その分現像処理装置18の高さを抑えることができるので,現像処理装置18の薄型化が図られれる。
【0076】
さらに,現像液供給ノズル90,91をカップ収容部70のY方向の両側部に設けたことに伴って,洗浄液供給ノズル100をカップ収容部70のX方向の側部に設けるようにしたため,洗浄液を供給する配管と現像液を供給する配管との干渉を防止することができる。
【0077】
ウェハWの昇降を昇降ピン73を用いて行うようにしたため,スピンチャック71と駆動機構72とを合わせた全体を昇降させていた従来に比べて,昇降の際の上下方向のスペースを確保する必要が無くなり,その分カップ収容部70の高さを制限することができるため,現像処理装置18の薄型化が図られる。
【0078】
フレーム15内の各液処理装置に接続された供給ダクト30〜33及び排気ダクト34〜37をそれぞれ異なる面に集約させて設けたので,本実施の形態のように現像処理装置18,19及びレジスト塗布装置16,17を多段に配置した場合においても,複数の供給ダクト及び排気ダクトの配置が単純化され,ダクトの設置の容易化,ダクトと他の配管との干渉等の防止が図られれる。
【0079】
前記実施の形態では,排気ダクト36の接続端部36aと排気管80の接続端部80aとの形状を斜めにしたが,他の形状であってもよい。例えば,図12に示すように排気管110の接続端部110aの平面から見てX方向正方向側(図12の下側)を凸状に突出させる。一方,排気ダクト111の接続端部111aのX方向負方向側を,接続端部110aに適合するように凸状に突出させる。接続端部110aの凸部と接続端部111aの凸部を着脱自在とする留め具112を設ける。これによっても,カップ収容部70をX方向に移動させ,フレーム15内からカップ収容部70を引き出し又は押し込む際に排気管110と排気ダクト111とを好適に接続,分離することができる。
【0080】
さらに排気ダクト36の接続端部と排気管80の接続端部との接続方式は図13,14に示した例も提案できる。
【0081】
この例では,排気管80の先端部を先細りのテーパ形状となし,引出方向とは逆の方向に突出した接続端部80bを有している。一方排気ダクト36の接続端部は,前記引出方向側に開口した挿入口36bとして形成されている。また挿入口36bの内壁表面には,気密性を向上させるためスポンジ材121が設けられている。
【0082】
このような例に従えば,カップ収容部70を手前に引き出すだけで排気管80と排気ダクト36との分離が簡単に行える。また排気管80と排気ダクト36を接続する場合でも,カップ収容部70を押し込むだけで排気管80の先端部の接続端部80bが排気ダクト36の挿入口36bに挿入され,簡単に接続作業が完了する。このとき排気管80の先端部は,先細りのテーパ形状であって,その端部に挿入口36bが形成されているので,挿入口36b内に確実に排気管80の接続端部80bを挿入して接続することができる。
【0083】
しかも挿入口36bの内壁表面にはスポンジ材121が設けられているから,気密性は確保されている。スポンジ材に代えて各種のシール材,例えば弾力性のある物質等を用いてもよい。
【0084】
また,以上の実施の形態では,排気管や排気ダクトは,断面が丸形の円形ダクトを使用していたが,断面が四角形状の角ダクトを使用してよい。特に,角ダクトを使用した場合には,上述した凸状の接続端部110a及び接続端部111aの方が成形しやすいメリットがある。
【0085】
以上の実施の形態は,現像処理装置18として具体化されたものであったが,他の液処理装置,例えばレジスト塗布装置16,17,21又は22,現像処理装置19,23又は24についても応用できる。また,当該現像処理装置19,23,24及びレジスト塗布装置16,17,21又は22の全部について適用してもよいし,その中の任意のものにのみ適用してもよい。
【0086】
また,以上で説明した実施の形態は,半導体ウェハデバイス製造プロセスのフォトリソグラフィー工程におけるウェハの現像処理装置であったが,本発明は半導体ウェハ以外の基板,例えばLCD基板の液処理装置においても応用できる。
【0087】
【発明の効果】
本発明では,液処理装置を多段に配置した場合であってもメンテナンスを行うための作業スペースを十分に確保することができるので,液処理装置のメンテナンス作業をより効率的に,容易に行うことができる。
【0088】
また本発明によれば,液処理装置の薄型化が図られるので,液処理装置をより多く積層することができるので,低フットプリント化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかる現像処理装置を有する塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図2】図1の塗布現像処理システムの正面図である。
【図3】図1の塗布現像処理システムの背面図である。
【図4】フレームに取り付けられた供給ダクトの配置例を示す斜視図である。
【図5】フレームに取り付けられた排気ダクトの配置例を示す斜視図である。
【図6】本実施の形態にかかる現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図7】図4の現像処理装置の横断面の説明図である。
【図8】排気管と排気ダクトの接続部を平面から見た場合の説明図である
【図9】現像処理装置で用いられる現像液供給ノズルの斜視図である。
【図10】現像処理装置の概略を示す斜視図である。
【図11】カップ収容部を引き出した状態を示す現像処理装置の平面図である。
【図12】排気管と排気ダクトの接続部の他の構成例を示す説明図である。
【図13】他の例においてカップ収容部を引き出した状態を示す現像処理装置の平面図である。
【図14】図13の例における排気管と排気ダクトの接続部の接続態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 塗布現像処理システム
15 フレーム
18 現像処理装置
32 供給ダクト
36 排気ダクト
70 カップ収容部
71 スピンチャック
75 カップ
80 排気管
105 基台
107 レール
W ウェハ
Claims (11)
- 収納容器内において,基板に処理液を供給して当該基板を処理する液処理装置であって,
前記収納容器を搭載するフレームを有し,
前記収納容器は,前記フレームから所定方向に引き出し自在に構成され,
前記収納容器に接続され,前記収納容器内の雰囲気を排気する排気管と,
前記フレーム外に前記雰囲気を排気する排気ダクトとを有し,
前記排気ダクトの接続端部は,前記排気管の接続端部と接続,分離自在に構成され,
前記所定方向は水平方向であり,
前記排気ダクトの接続端部は,前記所定方向に対して直角方向のフレームの側部に設けられており,
前記排気ダクトの接続端部は,平面から見て前記所定方向と逆方向側が前記排気管の接続端部側に突出するように形成されており,
前記排気管の接続端部は,前記排気ダクトの接続端部と適合するように,平面から見て前記所定方向側が前記排気ダクトの接続端部側に突出するように形成されていることを特徴とする,液処理装置。 - 前記排気ダクトの接続端部と前記排気管の接続端部は,平面から見て斜めに形成されていることを特徴とする,請求項1に記載の液処理装置。
- 前記フレームには,前記収納容器内に気体を供給するための供給ダクトが取り付けられており,
前記供給ダクトは,前記収納容器内に前記気体を供給する気体供給部に接続されており,
前記気体供給部は,前記フレームに取り付けられていることを特徴とする,請求項1又は2のいずれかに記載の液処理装置。 - 前記供給ダクトは,前記所定方向以外の前記フレームの側面に取り付けられていることを特徴とする,請求項3に記載の液処理装置。
- 前記収納容器が前記フレームに垂直方向に多段に搭載されており,
前記各収納容器に接続された各供給ダクトは,集約されて前記フレームの側面に沿って垂直方向に設けられていることを特徴とする,請求項4に記載の液処理装置。 - 前記フレームには,レールが前記所定方向に沿って設けられており,前記収納容器は,前記レールに沿って移動可能に構成されていることを特徴とする,請求項1〜5のいずれかに記載の液処理装置。
- 前記収納容器内には,基板を昇降させる昇降ピンが設けられていることを特徴とする,請求項1〜6のいずれかに記載の液処理装置。
- 前記収納容器内には,基板の外周を囲む処理容器が設けられており,
前記処理容器を昇降させる昇降機構を有することを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載の液処理装置。 - 前記液処理装置は,基板を現像処理する現像処理装置であって,
前記収納容器は,平面から見て四角形状に形成されており,
前記基板に現像液を供給する複数の現像液供給部と,
前記現像液供給部を洗浄する洗浄槽とを有し,
前記複数の現像液供給部は,前記収納容器の四角形状に沿った一の方向に伸びる同一レール上で移動自在に構成されており,
前記洗浄槽は,前記一の方向の前記収納容器の両側部に設けられていることを特徴とする,請求項1〜8のいずれかに記載の液処理装置。 - 前記一の方向は,前記所定方向に対して直角方向であることを特徴とする,請求項9に記載の液処理装置。
- 基板に洗浄液を供給する洗浄液供給装置を有し,
前記洗浄液供給装置は,前記一の方向と直角方向をなす他の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9又は10のいずれかに記載の液処理装置。
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