JP4000052B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板（以下、単に「基板」という）に対して現像処理を行った後、高圧流体あるいは高圧流体と薬剤との混合物を処理流体とし、この処理流体を該基板に供給して所定の表面処理を施す基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの微細化が近年急速に進められているが、この微細化に伴って基板処理において新たな問題が生じることとなった。例えば、基板上に塗布されたレジストをパターニングして微細パターンを形成する場合、現像処理および乾燥処理をこの順序で行う。ここで、基板に塗布されたレジストを現像する現像処理では、例えばアルカリ現像処理およびリンス処理が実行される。すなわち、アルカリ現像処理では、不要なレジストを除去するためにアルカリ性水溶液が使用され、リンス処理ではそのアルカリ性水溶液を除去するために（現像を停止するために）純水などのリンス液が使用される。一方、乾燥処理では基板を回転させることにより基板上に残っているリンス液に遠心力を作用させて基板からリンス液を除去し、乾燥させる（スピン乾燥）。このうち乾燥において、乾燥の進展とともにリンス液と気体との界面が基板上に現れ、半導体デバイスの微細パターンの間隙にこの界面が現れると、微細パターン同士がリンス液の表面張力により互いに引き寄せられて倒壊する問題があった。
【０００３】
加えて、この微細パターンの倒壊には、リンス液を振り切る際の流体抵抗や、リンス液が微細パターンから排出される時に生じる印圧や、３０００ｒｐｍ超の高速回転による空気抵抗や遠心力も関与していると考えられている。
【０００４】
この問題の解決のために、基板を圧力容器内で保持し、低粘性、高拡散性でかつ表面張力がない性質を持つ超臨界流体（以下、「ＳＣＦ」という）を該圧力容器に導入して基板を超臨界乾燥する超臨界乾燥処理が従来より提案されている（特許文献１参照）。この超臨界乾燥装置は、現像処理（アルカリ現像処理およびリンス処理）が施された基板を反応室内で保持可能となっており、基板を保持した状態でポンプユニットを作動させて一定量の液化二酸化炭素をボンベから反応室に圧送するとともに、反応室内の二酸化炭素の圧力を圧力制御バブルで自動制御することにより、反応室内の二酸化炭素の圧力を７．３８〜８ＭＰａにし、反応室内の二酸化炭素を超臨界流体としている。その後、超臨界二酸化炭素を反応室から放出することにより反応室内を減圧して、基板を乾燥している。
【０００５】
この超臨界乾燥装置は乾燥処理のみを行う装置であり、現像処理（アルカリ現像処理およびリンス処理）は該乾燥装置とは異なる別の現像装置で実行される。したがって、従来では現像処理から乾燥処理までの一連の基板処理を基板に対して施すためには、現像装置においてアルカリ現像処理およびリンス処理を行った後、リンス液で濡らした状態の基板を超臨界乾燥装置まで搬送する必要がある。というのも、現像装置から超臨界乾燥装置に搬送している間に該基板が自然乾燥してしまうと、微細パターン同士がリンス液の表面張力により互いに引き寄せられて倒壊してしまい、超臨界乾燥を行う意味がなくなってしまうからである。
【０００６】
そこで、同一装置内に、現像装置として機能する現像処理ユニットおよび超臨界乾燥装置として機能する高圧処理ユニットを設けるとともに、さらに搬送ユニットとして搬送ロボットを設け、この搬送ロボットにより現像処理ユニットで現像処理された基板を高圧処理ユニットにウェット搬送することが考えられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２２３４６７号公報（第３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように現像処理ユニット、高圧処理ユニットおよび搬送ロボットを設けた基板処理装置では、アルカリ現像処理のみを考慮した装置となっており、汎用性に欠けるという問題がある。というのも、半導体装置や液晶表示装置などの電子部品を製造する製造プロセスで使用される現像処理は、上記したアルカリ現像処理に限定されるものではなく、複数の現像処理が存在するからである。例えば、レジスト膜の膜材料によってはアルカリ現像液ではなく、現像液として酢酸ブチルなどの有機現像液を用い、この有機現像処理後にリンス液としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いたリンス処理を実行する場合がある。
【０００９】
ここで、基板処理装置の汎用性を高めるために、例えばアルカリ現像処理に対応すべく上記のようにアルカリ現像用の現像処理ユニット、アルカリ現像後の基板を搬送するアルカリ現像用搬送ロボット、および高圧処理ユニットを設けるのみならず、有機現像処理を実行する有機現像用処理ユニット、有機現像後の基板を搬送する有機現像用搬送ロボットおよび高圧処理ユニットを追加的に設けることも考えられる。しかしながら、このように現像処理内容に応じて専用の搬送ユニット（アルカリ現像用搬送ロボットおよび有機現像用搬送ロボット）を設けた基板処理装置では、基板処理装置の大型化や高コスト化などを招いてしまう。
【００１０】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型で、しかも安価でありながら、汎用性に優れた基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、基板に対してアルカリ現像液を用いてアルカリ現像を行った後にアルカリ用リンス液によるリンス処理を実行した後、現像処理の最終処理としてリンス処理後に基板に付着する液体成分を置換液で置換するアルカリ現像処理ユニットと、基板に対して有機現像液を用いて有機現像を行った後にアルカリ用リンス液と異なる成分を有する有機用リンス液によるリンス処理を実行した後、現像処理の最終処理としてリンス処理後に基板に付着する液体成分をアルカリ現像処理ユニットで使用される置換液と同一成分の置換液で置換する有機現像処理ユニットと、現像処理された基板の表面に、高圧流体あるいは高圧流体と薬剤との混合物を処理流体として接触させて該基板の表面に対して表面処理を施す高圧処理ユニットと、アルカリ現像処理ユニット、有機現像処理ユニットおよび高圧処理ユニットに対してアクセス可能となっており、アルカリ現像処理ユニットおよび有機現像処理ユニットから現像処理済の基板を選択的に搬出し、置換液で濡れた状態のまま高圧処理ユニットに搬送する搬送ユニットとを備えている。
【００１２】
このように構成された発明では、それぞれが互いに異なる現像処理を基板に施す複数の現像処理ユニットが１つの装置内に設けられており、基板ごとに複数の現像処理のうち一の現像処理を選択的に施すことができ、汎用性に優れている。すなわち、上記した２種類の現像処理ユニット（アルカリ現像処理ユニットおよび有機現像処理ユニット）が設けられている。このため、搬送ユニットにより現像処理済の基板を搬出する際、いずれの現像処理ユニットで現像処理されたのかを問わず、現像処理済基板は常に同一成分の置換液で濡れている。したがって、搬送ユニットは搬送しようしている基板がいずれの現像処理ユニットで現像処理されたものであるのかを考慮することなく、高圧処理ユニットに対して基板搬送を行うことができ、搬送ユニットを共通化や共用化することができる。このため、現像処理内容に応じて専用の搬送ユニットを設ける場合に比べて、装置構成が簡素化されて装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【００１３】
しかも、アルカリ現像処理ユニットおよび有機現像処理ユニットから選択的に搬出された基板は置換液で濡れた状態のまま高圧処理ユニットにウェット搬送されるので、基板搬送中に基板が自然乾燥してしまうのを防止して基板表面の保護、特に微細パターンの倒壊を効果的に防止することができる。
【００１４】
また、高圧処理ユニットを複数個設けてもよく、この場合、搬送ユニットを複数の高圧処理ユニットに対してアクセス可能に構成し、複数の現像処理ユニットの各々から現像処理済の基板を搬出し、複数の高圧処理ユニットのうちの一に選択的に搬送することで基板処理装置全体のスループットを向上させることができる。
【００１６】
なお、本発明の「現像処理」とは、各現像処理ユニットに基板が搬入されてから搬出されるまでに基板に対して与えられる一連の処理を意味している。したがって、基板に現像液を供給して現像する狭義の現像処理を意味しているのではなく、例えばその狭義の現像処理後にリンス液を用いてリンス処理を実行した上で基板を搬出する場合には、その狭義の現像処理とリンス処理とを含めたものが本発明の「現像処理」に相当する。また、狭義の現像処理およびリンス処理に加えて置換液による置換処理を実行した上で基板を搬出する場合には、その狭義の現像処理、リンス処理および置換処理を含めたものが本発明の「現像処理」に相当する。
【００１７】
また、本発明において、用いられる高圧流体としては、安全性、価格、超臨界状態にするのが容易、といった点で、二酸化炭素が好ましい。二酸化炭素以外には、水、アンモニア、亜酸化窒素、エタノール等も使用可能である。高圧流体を用いるのは、拡散係数が高く、溶解した汚染物質を媒体中に分散することができるためであり、その高圧流体を超臨界流体にした場合には、気体と液体の中間の性質を有するようになり、拡散係数は気体に近く微細なパターン部分にもよく浸透することができる。また、超臨界流体の密度は、液体に近く、気体に比べて遥かに大量の添加剤（薬剤）を含むことができる。
【００１８】
ここで、本発明における高圧流体とは、１ＭＰａ以上の圧力の流体である。好ましく用いることのできる高圧流体は、高密度、高溶解性、低粘度、高拡散性の性質が認められる流体であり、さらに好ましいものは超臨界状態または亜臨界状態の流体である。二酸化炭素を超臨界流体とするには３１゜Ｃ、７．１ＭＰａ以上とすればよく、特に乾燥工程には、５〜３０ＭＰａの亜臨界（高圧流体）または超臨界流体を用いることが好ましく、７．１〜２０ＭＰａでこれらの処理を行うことがより好ましい。なお、後の「発明の実施の形態」では、高圧流体による表面処理として湿式現像処理後の乾燥処理を実施する場合について説明するが、表面処理は乾燥処理のみには限られない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。また図２は、図１の基板処理装置に装備される現像処理ユニットを示す図である。さらに図３は、図１の基板処理装置に装備される高圧処理ユニットを示す図である。この基板処理装置は、図１に示すように、基板処理部ＰＳと、この基板処理部ＰＳに結合されたインデクサ部ＩＤとを備えている。
【００２０】
基板処理部ＰＳでは、それぞれが互いに異なる現像処理を施す複数の現像処理ユニット（この実施形態では２個の現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂ）が設けられるとともに、現像処理された基板に超臨界乾燥処理を施す超臨界乾燥処理ユニット２０が本発明の「高圧処理ユニット」として設けられている。また、これらの処理ユニット１０Ａ、１０Ｂ、２０に取り囲まれるように、基板処理部ＰＳの中央に本発明の「搬送ユニット」として機能する主搬送ロボット３０が配置されている。
【００２１】
この実施形態では、現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂの基本的構成は図２に示すように同一であり、使用する現像液およびリンス液のみが相違している。すなわち、各現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂでは、基板Ｗを保持する基板保持部１０２が設けられている。この基板保持部１０２は、基板Ｗと同程度の平面サイズを有する基板支持板１０４と、この基板支持板１０４の上面に固着された複数の周縁支持ピン１０６とを備えており、周縁支持ピン１０６により基板Ｗの周縁部を支持することで基板Ｗを略水平状態で保持可能となっている。なお、必要に応じて基板Ｗの下面中央部を支持する中央支持ピンを基板支持板１０４の上面から立設してもよい。また、この実施形態では基板Ｗを機械的に保持しているが、基板保持方式はこれに限定されるものではなく、例えば基板Ｗの下面を真空吸着して保持してもよい。
【００２２】
この基板支持板１０４は、モータ１０８の出力回転軸１１０に連結されており、モータ１０８の作動に伴って回転する。これによって、基板保持部１０２に保持されている基板Ｗは所望タイミングで回転駆動される。
【００２３】
また、この装置では、次に説明するようにスリットノズル１４８から基板Ｗに供給された現像液の余剰分、吐出ノズル１４８からリンス処理において使用するリンス液および置換処理において使用する置換液を回収すべく、基板保持部１０２の周囲に処理カップ１１２が設けられている。なお、この処理カップ１１２は昇降可能に構成され、その底部には排液口１１４（１１６）や排気口１１６（１１４）が設けられている。
【００２４】
この基板処理装置では、上記したようにスリットノズル１２４から基板Ｗに現像液を供給するために、現像液供給機構１１８が設けられている。この現像液供給機構１１８は、現像液供給源１２０から供給される現像液をバルブ１２２を介してスリットノズル１２４に圧送し、基板Ｗの表面に現像液を広がらせて現像液層を形成する。すなわち、スリットノズル１２４は基板Ｗの直径と同等の長さを有する現像液供給口を有しており、その現像液供給口から現像液を静止させた基板Ｗ上に滴下させつつ、水平方向移動機構１２６を使用してスリットノズル１２４を基板Ｗと平行に（＋Ｘ）の向きに移動させ、基板Ｗの表面全面に現像液を盛るようにしている。なお、現像液供給口の長さは基板Ｗの直径と同等に限定されず、それ以上の長さを有していてもよい。また、現像液を盛る際には基板Ｗに与える現像液の衝撃を考慮し、スリットノズル１２４が基板Ｗの上方に位置する手前から現像液の滴下を開始し、スリットノズル１２４を（＋Ｘ）の向きに移動させている。
【００２５】
スリットノズル１２４の水平方向移動機構１２６は、モータ１２８、プーリ１３０、１３２およびベルト１３４で構成されている。モータ１２８のモータ軸にはプーリ１３２が連結されており、プーリ１３０、１３２にはベルト１３４が掛けられている。すなわち、モータ１２８の回転にともなってベルト１３４が循環回走するように構成されている。また、ベルト１３４と昇降機構１３６のサーボモータ１３８とは係止部材１４０によって接続されている。したがって、モータ１２８の正または逆回転にともなって、サーボモータ１３８がＸ軸方向に前進または後退し、その結果昇降機構１３６の上部に設けられているスリットノズル１２４が（＋Ｘ）または（−Ｘ）の向きに移動することとなる。
【００２６】
一方、昇降機構１３６は、サーボモータ１３８とカップリング１４２とボールネジ１４４とで構成されている。サーボモータ１３８の回転は、カップリング１４２を介してボールネジ１４４に伝達される。ボールネジ１４４にはスリットノズル１２４が螺合されている。したがって、サーボモータ１３８の正または逆回転によってスリットノズル１２４が鉛直方向に昇降されることになる。なお、カップリング１４２はサーボモータ１３８のモータ軸とボールネジ１４４との軸ずれを吸収してサーボモータ１３８を保護するための部材である。
【００２７】
なお、この現像液供給機構１１８では、現像液を吐出する現像ノズルとしてスリットノズル１２４を用いているが、これに限定されるものではなく、これ以外にストレートノズル、ＳＳノズル、ＳＩノズル、ＭＩノズルなどのノズルを用いることができる。
【００２８】
また、この実施形態では、リンス液または置換液を選択的に基板Ｗに供給するためにリンス・置換液供給機構１４６が設けられている。このリンス・置換液供給機構１４６では、基板保持部１０２の上方位置にノズル１４８が設けられており、リンス液または置換液を選択的に基板Ｗに向けて吐出可能となっている。そして、上記吐出ノズル１４８の基端は、同図に示すように、昇降回転機構１５０に連結されており、昇降回転機構１５０によって回転中心ＡＸ周りで水平揺動および昇降可能となっている。また、吐出ノズル１４８の後端部はバルブ１５２を介してリンス液供給源１５４に接続されるとともに、バルブ１５６を介して置換液供給源１５８に接続されており、バルブ１５２、１５６の開閉制御によって吐出ノズル１４８からリンス液または置換液を選択的に吐出可能となっている。なお、この実施形態では、吐出ノズル１４８はリンス液および置換液を吐出するためのノズルとして機能しているが、リンス液専用の吐出ノズルと、置換液専用の吐出ノズルをそれぞれ設けるとともに、昇降回転機構により各吐出ノズルを適宜昇降・回転させるように構成してもよいことは言うまでもない。
【００２９】
なお、上記したように、現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂでは、置換液についてはいずれの現像ユニットにおいても共通した置換液が置換液供給源１５８から供給されるのに対し、現像液およびリンス液については相互に相違している。すなわち、現像処理ユニット１０Ａでは、現像液供給源１２０から現像液としてアルカリ性水溶液が、またリンス液供給源１５４からリンス液として純水が供給されているのに対し、現像処理ユニット１０Ｂでは、現像液供給源１２０から現像液として酢酸ブチルなどの有機現像液が、またリンス液供給源１５４からリンス液としてＩＰＡが供給されている。なお、置換液については置換液供給源１５８から、不活性及び低蒸気圧で超臨界二酸化炭素との親和性に優れた薬液、例えば親水基を末端に有するパーフルオロカーボンなどのフルオロカーボン系の薬液、アンモニウムカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテルの薬液、や疎水基を備え純水との置換性能を向上させるための界面活性剤を添加したものなどの共通置換液が供給されている。したがって、各現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂでは、以下のようにして現像処理が実行される。
【００３０】
現像処理ユニット１０Ａでは、
(a)アルカリ現像処理：現像液としてアルカリ性水溶液を基板に供給して不要なレジストを除去する、
(b)リンス処理：リンス液として純水を基板に供給してアルカリ性水溶液を基板から除去してアルカリ現像を停止する、
(c)置換処理：共通置換液を基板に供給して基板に付着している純水（リンス液）を共通置換液に置換する、
をこの順序で実行し、これら一連の処理(a)〜(c)が本発明の「現像処理」に相当する。
【００３１】
また、現像処理ユニット１０Ｂは、
(a)′有機現像処理：現像液として有機現像液を基板に供給して不要なレジストを除去する、
(b)′リンス処理：リンス液としてＩＰＡを基板に供給して有機現像液を基板から除去して有機現像を停止する、
(c)′置換処理：上記置換処理(c)で使用したと同一の共通置換液を基板に供給して基板に付着しているＩＰＡ（リンス液）を共通置換液に置換する、
をこの順序で実行し、これら一連の処理(a)′〜(c)′が本発明の「現像処理」に相当する。
【００３２】
このように、この実施形態では基板Ｗの種類、より具体的にはレジスト膜の膜材料に応じて主搬送ロボット３０により基板Ｗの搬送先（現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂ）を選択することができ、その搬送選択によってアルカリ現像処理および有機現像処理のうち適切な現像処理を施すことができるように構成されている。また、このように適切な現像処理を受けた基板Ｗは主搬送ロボット３０により超臨界乾燥処理ユニット２０に搬送されて超臨界乾燥処理を受ける。
【００３３】
この超臨界乾燥処理ユニット２０は、図３に示すように、基板Ｗを圧力容器２０２の内部、つまり処理チャンバー２０４で回転自在に保持する。より具体的には、圧力容器２０２では、その内部が処理チャンバー２０４となっているとともに、その側面部に基板Ｗを処理チャンバー２０４に対して搬入出させるための開口部２０６が設けられている。
【００３４】
また、圧力容器２０２の近傍には、開口部２０６を開閉するゲート部２０８が配置されている。このゲート部２０８にはゲート駆動部（図示省略）が連結されており、装置全体を制御する制御部からの動作指令に応じてゲート駆動部が作動することでゲート部２０８が昇降移動される。例えば、ゲート部２０８を下降させると、開口部２０６が閉じられて処理チャンバー２０４内が気密状態となる。一方、ゲート駆動部によりゲート部２０８を上昇させると、同図に示すように開口部２０６が開放状態となり、主搬送ロボット３０のハンドが同図中の１点鎖線で示す搬送経路に沿って移動して処理チャンバー２０４に対してアクセス可能となる。そして、基板Ｗを保持したハンドが処理チャンバー２０４に移動して処理チャンバー２０４内に位置するスピンチャック２１０に載置する（基板Ｗの搬入）。また、逆にハンドがスピンチャック２１０上の基板Ｗを受け取った後、搬送経路に沿って圧力容器２０２から後退することで基板Ｗが圧力容器２０２から搬出される。
【００３５】
このスピンチャック２１０は処理チャンバー２０４内に配置されており、その上面に設けられた吸着口（図示省略）により基板Ｗの下面中央部を吸着保持可能となっている。また、スピンチャック２１０には、モータ２１２によって回転される回転軸２１４が連結されており、制御部からの動作指令を受けたモータ２１２が回転駆動されるのに応じてスピンチャック２１０およびそれによって保持されている基板Ｗが一体的に処理チャンバー２０４内で回転する。なお、スピンチャック２１０の基板Ｗの保持は吸着に限られるものではなく、メカ的に保持する構成でもよい。
【００３６】
また、この圧力容器２０２では、同図に示すように、処理チャンバー２０４に連通する２つの貫通孔２１６，２１８が設けられている。これらの貫通孔のうち天井側に設けられた貫通孔２１６の処理チャンバー２０４側の端部はスピンチャック２１０に保持された基板Ｗの上面中央部を臨むように設けられるとともに、その他端部はバルブ２２０を介してＳＣＦ供給部２２２にそれぞれ接続されている。このため、制御部からの開閉指令に基づきバルブ２２０を開くことでＳＣＦ供給部２２２から超臨界二酸化炭素が処理流体として処理チャンバー２０４に供給されて超臨界乾燥を実行可能となっている。
【００３７】
なお、この実施形態では、処理流体として超臨界二酸化炭素のＳＣＦを使用するが、超臨界二酸化炭素と薬剤との混合物を処理流体として処理チャンバー２０４に導入するようにしてもよく、乾燥処理に適した薬剤として置換液成分をＳＣＦに溶解もしくは均一分散させる助剤となり得る相溶化剤を用いることが好ましく、置換液成分をＳＣＦと相溶化させることができれば特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類や、いわゆる界面活性剤であるジメチルスルホキシド等のアルキルスルホキシドが好ましいものとして挙げられる。
【００３８】
残りの貫通孔２１８はバルブ２２４を介してＳＣＦ回収部２２６にそれぞれ接続されており、上記のようにして処理チャンバー２０４内に導入されるＳＣＦおよび超臨界乾燥処理に伴って発生する汚染物質などを圧力容器２０２の外に排出回収可能となっている。
【００３９】
次に、主搬送ロボット３０について図１および図４を参照しつつ説明する。この主搬送ロボット３０は、インデクサ部ＩＤとの間で基板Ｗの受け渡しを行うことができるとともに、処理ユニット１０Ａ、１０Ｂ、２０に対してアクセスして基板Ｗの搬入／搬出を行うことができるように構成されている。
【００４０】
インデクサ部ＩＤは、直方体形状の有蓋容器であるポッドＰに収容された状態で基板Ｗが置かれる基板ステーション４０と、基板ステーション４０に置かれたポッドＰに対して基板Ｗを搬入／搬出することができ、かつ、主搬送ロボット３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができるインデクサロボット５０とを備えている。基板ステーション４０では、複数個（この実施形態では３個）のポッドＰがＹ方向に沿って載置可能となっており、各ポッドＰ内には、複数枚の基板Ｗを互いに積層して収容することができるカセット（図示省略）が収容されている。また、ポッドＰの外側面のうちインデクサロボット５０に対向することになる前面には、着脱自在な蓋が設けられており、図示しない脱着機構によって、当該蓋の自動着脱が行われるようになっている。
【００４１】
そして、インデクサロボット５０は、基板ステーション４０に置かれたポッドＰの配置方向、すなわちＹ方向に沿って、走行可能となっており、任意のポッドＰの前方に移動したり、主搬送ロボット３０との間で基板Ｗを受け渡すための受け渡し部６０の前へと移動する。
【００４２】
図４は、インデクサロボット５０と主搬送ロボット３０との間での基板Ｗの受け渡しの様子を示す拡大平面図である。主搬送ロボット３０は、基板Ｗを保持するための一対のハンド３０２，３０４と、これらの一対のハンド３０２，３０４を、基台部３０６に対して互いに独立に進退させるための進退駆動機構３０８，３１０と、基台部３０６を鉛直軸線（図４の紙面に垂直な軸線）回りに回転駆動するための回転駆動機構（図示省略）と、基台部３０６を鉛直方向に昇降させるための昇降駆動機構（図示省略）とを備えている。進退駆動機構３０８，３１０は、多関節アーム型のものであり、ハンド３０２，３０４の姿勢を保持しつつ、それらを水平方向に進退させる。一方のハンド３０２は、他方のハンド３０４よりも上方において進退するようになっており、ハンド３０２，３０４の両方が基台部３０６の上方に退避させられた初期状態では、これらのハンド３０２，３０４は上下に重なり合う。
【００４３】
一方、インデクサロボット５０は、基板Ｗを保持するための一対のハンド５０２，５０４と、これらの一対のハンド５０２，５０４を基台部５０６に対して互いに独立に進退させるための進退駆動機構５０８，５１０と、基台部５０６を鉛直軸線回りに回転させるための回転駆動機構（図示省略）と、基台部５０６を昇降させるための昇降駆動機構（図示省略）と、インデクサロボット５０全体をＹ方向（図１参照）に沿って水平移動させるための水平駆動機構とを備えている。進退駆動機構５０８，５１０は、多関節アーム型の駆動機構であって、ハンド５０２，５０４を、それらの姿勢を保持した状態で、水平方向に沿って進退させる。一方のハンド５０２は、他方のハンド５０４の上方に位置していて、ハンド５０２，５０４が基台部５０６の上方に退避した初期状態では、ハンド５０２，５０４は上下に重なり合っている。
【００４４】
インデクサロボット５０のハンド５０２，５０４および主搬送ロボット３０のハンド３０２，３０４は、いずれもフォーク形状に形成されている。インデクサロボットのハンド５０２，５０４はほぼ同形状であり、また、主搬送ロボット３０のハンド３０２，３０４はほぼ同形状である。インデクサロボット５０のハンド５０２，５０４と主搬送ロボット３０のハンド３０２，３０４とは、平面視においてほぼ噛み合う形状を有していて、ハンド５０２，３０２間またはハンド５０４，３０４間で、基板Ｗを直接受け渡すことができる。すなわち、受け渡し部６０において、インデクサロボット５０のハンド５０２は、主搬送ロボット３０のハンド３０２から基板Ｗを直接受け取ることができる。同様に、インデクサロボット５０のハンド５０４は、受け渡し部６０において、主搬送ロボット３０のハンド３０４に、基板Ｗを直接受け渡すことができる。
【００４５】
次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図５を参照しつつ詳述する。図５は、図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、動作理解を助けるために１枚の基板Ｗに着目して装置各部の動作について説明する。
【００４６】
基板ステーション４０に置かれたポッドＰに収容されている未処理基板Ｗは、インデクサロボット５０により搬出された後、さらに受け渡し部６０において主搬送ロボット３０に直接受け渡される。こうして、未処理基板Ｗが基板処理部ＰＳにローディングされる（ステップＳ１）。そして、この未処理基板Ｗを受け取った主搬送ロボット３０は、該基板Ｗに形成されているレジスト膜の膜材料に対応する現像処理ユニットに基板Ｗを搬送する（ステップＳ２）。すなわち、該基板Ｗがアルカリ現像を実行すべき基板である場合には、主搬送ロボット３０は該基板Ｗをアルカリ現像処理ユニット１０Ａに搬入する。一方、該基板Ｗが有機現像を実行すべき基板である場合には、主搬送ロボット３０は該基板Ｗを有機現像処理ユニット１０Ｂに搬入する。
【００４７】
基板Ｗがアルカリ現像処理ユニット１０Ａに搬入されると、この現像処理ユニット１０Ａではアルカリ現像処理（ステップＳ３）、純水によるリンス処理（ステップＳ４）および共通置換液による置換処理（ステップＳ５）をこの順序で実行する。一方、基板Ｗが有機現像処理ユニット１０Ｂに搬入されると、この現像処理ユニット１０Ｂでは有機現像処理（ステップＳ６）、ＩＰＡによるリンス処理（ステップＳ７）および共通置換液による置換処理（ステップＳ８）をこの順序で実行する。このように現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂでは互いに異なる現像処理が実行されるが、いずれの現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂにおいても最終処理として共通置換液による置換処理が実行されて基板Ｗは共通置換液で濡れた状態となっている。
【００４８】
上記のようにして現像処理が完了すると、いずれの現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂで現像処理されたのかを問わず、主搬送ロボット３０は現像処理を受けた基板Ｗを超臨界乾燥処理ユニット２０にウェット搬送する（ステップＳ９）。すなわち、共通置換液で濡れた基板Ｗをハンド３０２（または３０４）で保持し、現像処理ユニットから搬出する。そして、その濡れた状態のまま該ハンド３０２（または３０４）を処理チャンバー２０４に移動してスピンチャック２１０に載置した（基板Ｗの搬入）後、空となったハンド３０２（または３０４）を搬送経路に沿って搬入時とは逆向きに移動させてロボット本体（図示省略）まで戻す。なお、この間、ゲート部２０８は上昇しており、開口部２０６は開放状態にある。
【００４９】
こうして、基板Ｗのウェット搬送が完了すると、ゲート駆動部が作動してゲート部２０８を下降させ、これによって開口部２０６が閉じられて処理チャンバー２０４が気密状態となる。そして、処理チャンバー２０４へのＳＣＦ導入およびＳＣＦ回収を実行して超臨界乾燥処理を実行する（ステップＳ１０）。ここでは、処理チャンバー２０４内の圧力を徐々に高めていくとともに、モータ２１２を作動させてスピンチャック２１０およびそれによって保持されている基板Ｗを比較的低い回転数で回転させる。このように基板Ｗを回転させることで基板Ｗの一部だけが乾燥するのを防止して乾燥処理の均一化を図っている。また、ＳＣＦ供給部２２２からＳＣＦを処理チャンバー２０４に供給しながら、ＳＣＦ回収部２２６に回収して処理チャンバー２０４内の圧力および温度を所定値に維持した後、ＳＣＦの導入を停止するとともに、処理チャンバー２０４からＳＣＦをＳＣＦ回収部２２６に回収することにより処理チャンバー２０４内を減圧して基板Ｗを乾燥させている。なお、ＳＣＦを処理チャンバー２０４に封じ込めた後、上記のようにＳＣＦの導入を停止するとともに、処理チャンバー２０４内のＳＣＦをＳＣＦ回収部２２６に回収して超臨界乾燥を行うようにしてもよい。
【００５０】
こうして現像処理から乾燥処理までの一連の処理が完了すると、スピンチャック２１０の回転を停止するとともに、処理チャンバー２０４を大気圧まで減圧した後、ゲート部２０８を上昇させて基板Ｗの搬出が可能な状態にして主搬送ロボット３０に対して基板の搬送指令を与える。すると、この搬送指令を受けた主搬送ロボット３０がスピンチャック２１０から基板Ｗを受取り、超臨界乾燥処理ユニット２０から処理済みの基板Ｗを搬出する（ステップＳ１１）。そして、ローディング時とは逆の手順、つまりアンローディング動作を実行して処理済みの基板Ｗを基板ステーション４０に置かれたポッドＰに収容する（ステップＳ１２）。
【００５１】
以上のように、この実施形態によれば、アルカリ現像処理ユニット１０Ａと、有機現像処理ユニット１０Ｂとが同一装置内に設けられており、図５に示すように基板Ｗごとに２つの現像処理のうち一の現像処理を選択的に施すことができ、汎用性に優れた基板処理装置となっている。しかも、現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂの各々で現像処理された基板Ｗは、いずれの現像処理ユニット１０Ａ，１０Ｂで現像処理されたのかを問わず、主搬送ロボット３０により超臨界乾燥処理ユニット２０に搬送されるように構成されており、主搬送ロボット３０が共通の搬送ユニットとして機能している。このため、現像処理内容に応じて専用の搬送ユニットを設ける場合に比べて、装置構成が簡素化されて装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【００５２】
また、各現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂから超臨界乾燥処理ユニット２０に現像処理済の基板Ｗをウェット搬送しているため、基板搬送中に基板Ｗが自然乾燥してしまうのを防止して基板表面の保護、特に微細パターンの倒壊を効果的に防止することができる。
【００５３】
さらに、各現像処理ユニット１０Ａ，１０Ｂで現像処理の最終処理として基板Ｗの付着するリンス液（液体成分）を共通置換液で置換しているため、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂでは、互いに異なる現像液（例えばアルカリ性水溶液や有機現像液など）を用いているが、最終的に基板Ｗの付着する液体成分は共通置換液となるので、主搬送ロボット３０により現像処理済の基板Ｗを搬出する際、いずれの現像処理ユニット１０Ａ、１０Ｂで現像処理されたのかを考慮することなく、基板搬送を行うことができる。
【００５４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、超臨界乾燥処理ユニット２０を１台のみ基板処理装置に組み込んでいるが、本発明の適用対象は上記実施形態に限定されるのではなく、複数の超臨界乾燥処理ユニットを組み込んだ基板処理装置に対して適用可能である。この場合、主搬送ロボット３０を複数の超臨界乾燥処理ユニットに対してアクセス可能に構成し、複数の現像処理ユニットの各々から現像処理済の基板を搬出し、複数の超臨界乾燥処理ユニットのうちの一に選択的に搬送するように制御することができ、かかる構成および制御を採用することで基板処理装置全体のスループットを向上させることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、アルカリ現像処理ユニット１０Ａおよび有機現像処理ユニット１０Ｂをそれぞれ１台ずつ設けているが、アルカリ現像処理ユニット１０Ａを複数台、および／または有機現像処理ユニット１０Ｂを複数台設けた基板処理装置に対しても本発明を適用することができることはいうまでもない。
【００５６】
さらに、上記実施形態では、「それぞれが互いに異なる現像処理を基板に対して施す複数の現像処理ユニット」としてアルカリ現像処理ユニット１０Ａおよび有機現像処理ユニット１０Ｂを設けているが、複数の現像処理ユニットの組み合わせはこれに限定されないことは言うまでもない。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、互いに異なる現像処理を行うアルカリ現像処理ユニットおよび有機現像処理ユニットが設けられているが、いずれの現像処理ユニットにおいても、現像処理の最終処理としてリンス処理後に基板に付着する液体成分が同一の置換液で置換される。このため、搬送ユニットにより現像処理済の基板を搬出する際、いずれの現像処理ユニットで現像処理されたのかを問わず、現像処理済基板は常に同一成分の置換液で濡れている。このため、搬送ユニットを共通化や共用化することができ、現像処理内容ごとに専用の搬送ユニットを設ける装置に比べて、装置構成を簡素化することができ、装置サイズおよび装置コストを低減することができる。しかも、このように置換液で濡れた状態のまま基板が各現像処理ユニットから高圧処理ユニットにウェット搬送されるので、基板搬送中に基板が自然乾燥してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置に装備される現像処理ユニットを示す図である。
【図３】図１の基板処理装置に装備される高圧処理ユニットを示す図である。
【図４】インデクサロボットと主搬送ロボットとの間での基板Ｗの受け渡しの様子を示す拡大平面図である。
【図５】図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０Ａ…アルカリ現像処理ユニット
１０Ｂ…有機現像処理ユニット
２０…超臨界乾燥処理ユニット（高圧処理ユニット）
３０…主搬送ロボット（搬送ユニット）
Ｗ…基板

Claims (2)

1. 基板に対してアルカリ現像液を用いてアルカリ現像を行った後にアルカリ用リンス液によるリンス処理を実行した後、現像処理の最終処理として前記リンス処理後に前記基板に付着する液体成分を置換液で置換するアルカリ現像処理ユニットと、
   基板に対して有機現像液を用いて有機現像を行った後に前記アルカリ用リンス液と異なる成分を有する有機用リンス液によるリンス処理を実行した後、現像処理の最終処理として前記リンス処理後に前記基板に付着する液体成分を前記アルカリ現像処理ユニットで使用される前記置換液と同一成分の置換液で置換する有機現像処理ユニットと、
   現像処理された基板の表面に、高圧流体あるいは高圧流体と薬剤との混合物を処理流体として接触させて該基板の表面に対して表面処理を施す高圧処理ユニットと、
   前記アルカリ現像処理ユニット、前記有機現像処理ユニットおよび前記高圧処理ユニットに対してアクセス可能となっており、前記アルカリ現像処理ユニットおよび前記有機現像処理ユニットから現像処理済の基板を選択的に搬出し、前記置換液で濡れた状態のまま前記高圧処理ユニットに搬送する搬送ユニットと
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記高圧処理ユニットを複数個備える請求項１記載の基板処理装置であって、
   前記搬送ユニットは前記複数の高圧処理ユニットに対してアクセス可能となっており、前記アルカリ現像処理ユニットおよび前記有機現像処理ユニットから現像処理済の基板を選択的に搬出し、前記複数の高圧処理ユニットのうちの一に選択的に搬送する基板処理装置。

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