JP5442969B2 - 基板処理ユニット、基板処理装置およびノズルの位置制御方法 - Google Patents
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Description
〈1−1.構成〉
この発明の実施の形態に係る基板処理ユニット(現像処理ユニット1)の全体構成について図1を参照しながら説明する。図1は、現像処理ユニット1の平面図である。なお、以下の説明において参照される図には、各部の位置関係や動作方向を明確化するために、共通のXYZ直交座標系が適宜付されている。
現像処理セット10は、基板Wを回転可能に保持する回転保持部11と、当該回転保持部11に保持された基板Wの周囲に昇降可能に設けられるカップ12と、当該回転保持部11に保持された基板Wにリンス液を供給するリンスノズル13とを備える。すなわち、現像処理ユニット1はこれら各部材11,12,13を3個ずつ備える。
現像液供給部20は、各現像処理セット10が備える回転保持部11に保持された基板Wの表面に所定の現像液を供給する機能部であり、回転保持部11の並びに対して搬送スペースAと逆側の位置に配置される。
ポッド30は、待機するノズル21を受けるための機能部である。また、ポッド30内にノズル21の下端面を洗浄する機構(洗浄ポット)を設け、収納されたノズル21の下端面を洗浄する機能をさらに付加してもよい。
現像処理ユニット1においては、複数の現像処理セット10のそれぞれにおいて1枚の基板Wに対する現像処理が行われる。各現像処理セット10において行われる処理の流れについて、図6を参照しながら説明する。図6は、現像処理ユニット1にて行われる処理の流れを示す図である。以下の処理は、制御部91が現像処理ユニット1の備える各部を制御することによって実行される。
現像処理ユニット1においては、上述した一連の処理(ステップS11〜ステップS14)が、各現像処理セット10において並行して行われる。ところで、上述した通り、現像液供給部20は複数の現像処理セット10の間で共用される。したがって、制御部91は、各現像処理セット10における現像液の吐出供給処理(ステップS12)のタイミングに合わせて、各現像処理セット10間でノズル21を適切に移動させなければならない。以下において、制御部91がノズル21の位置制御を行う態様について図3を参照しながら具体的に説明する。図3は、ノズル21の位置制御を行う機能に関する構成を示すブロック図である。
処理情報取得部41は、現像処理ユニット1に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについての処理情報(現像処理情報)を、制御部91と電気的に接続されたコンピュータ(例えば、後述する「基板処理装置100」の「メインコントローラ199」(図16参照))から取得する。
ノズル位置特定部42は、処理情報取得部41が取得した現像処理情報に基づいて、現像処理ユニット1に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについて、吐出開始位置PS(基板Wに対する現像処理においてノズル21が当該基板に対する現像液の吐出を開始する位置)と、待機位置PW(基板Wに対する現像液の吐出処理に備えてノズル21を待機させる位置)とを特定する。
駆動機構制御部43は、Y軸駆動機構23およびZ軸駆動機構24を制御してノズル21を移動させる。駆動機構制御部43がノズル21を移動させる態様について、図4〜図6を参照しながら具体的に説明する。
上述の通り、ある基板W(以下「基板W1」と示す)に対する現像液の吐出供給処理(ステップS12)が終了すると、駆動機構制御部43は、次に処理すべき基板W(以下「基板W2」と示す)について特定された待機位置PW(待機位置PW2)までノズル21を移動させて当該位置PW2で待機させる(AR3)。そして、待機位置PW2に待機しているノズル21を基板W2について特定された吐出開始位置PS2まで移動させ(AR4)、スリット201から現像液を吐出させながら基板W2上を走査させる(AR5)。これによって、基板W2に対する現像液の吐出供給処理(ステップS12)が行われる(図4参照)。
〈2−1.構成〉
この発明の別の実施の形態に係る基板処理ユニット(レジスト塗布処理ユニット2)の全体構成について図7を参照しながら説明する。図7は、レジスト塗布処理ユニット2の平面図である。
レジスト塗布処理セット50は、基板Wを回転可能に保持する回転保持部51と、当該回転保持部51に保持された基板Wの周囲に昇降可能に設けられるカップ52と、当該回転保持部51に保持された基板Wの周縁部にリンス液を供給するエッジリンスノズル53とを備える。すなわち、レジスト塗布処理ユニット2はこれら各部材51,52,53を3個ずつ備える。
レジスト膜材料供給部60は、各レジスト塗布処理セット50が備える回転保持部51に保持された基板Wの表面に所定のレジスト膜材料を供給する機能部であり、回転保持部51の並びに対して搬送スペースAと逆側の位置に配置される。
レジスト塗布処理ユニット2においては、複数のレジスト塗布処理セット50のそれぞれにおいて1枚の基板Wに対するレジスト膜の塗布形成処理が行われる。各レジスト塗布処理セット50において行われる処理の流れについて、図10を参照しながら説明する。図10は、レジスト塗布処理ユニット2にて行われる処理の流れを示す図である。以下の処理は、制御部92がレジスト塗布処理ユニット2の備える各部を制御することによって実行される。
レジスト塗布処理ユニット2においては、上述した一連の処理(ステップS21〜ステップS23)が、各レジスト塗布処理セット50において並行して行われる。ところで、上述した通り、レジスト膜材料供給部60は複数のレジスト塗布処理セット50の間で共用される。したがって、制御部92は、各レジスト塗布処理セット50におけるレジスト膜材料の吐出供給処理(ステップS22)のタイミングに合わせて、各レジスト塗布処理セット50間でノズル61を適切に移動させなければならない。以下において、制御部92がノズル61の位置制御を行う態様について図8を参照しながら具体的に説明する。図8は、ノズル61の位置制御を行う機能に関する構成を示すブロック図である。
処理情報取得部71は、レジスト塗布処理ユニット2に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについての処理情報(レジスト膜塗布処理情報)を、制御部92と電気的に接続されたコンピュータ(例えば、後述する「メインコントローラ199」(図16参照))から取得する。
ノズル位置特定部72は、処理情報取得部71が取得したレジスト膜塗布処理情報に基づいて、レジスト塗布処理ユニット2に搬入されてくる基板Wのそれぞれについて、吐出開始位置PS(基板Wに対するレジスト膜の塗布形成処理においてノズル61が当該基板に対するレジスト膜材料の吐出を行う位置)と、待機位置PW(基板Wに対するレジスト膜材料の吐出処理に備えてノズル61を待機させる位置)とを特定する。
駆動機構制御部73は、レジスト膜材料供給部60の備える各駆動機構を制御してノズル61を移動させる。駆動機構制御部73がノズル61を移動させる態様について、図9および図10を参照しながら具体的に説明する。
上述の通り、ある基板W(以下「基板W1」と示す)に対するレジスト膜材料の吐出供給処理(ステップS22)が終了すると、駆動機構制御部73は、次に処理すべき基板W(以下「基板W2」と示す)について特定された待機位置PW(待機位置PW2)まで所定のノズル61(以下「処理ノズル612」と示す)を移動させて当該位置PW2で待機させる(AR22,AR23,AR24)。そして、待機位置PW2に待機している処理ノズル612を基板W2について特定された吐出開始位置PS2まで移動させ(AR25)、当該位置PS2で処理ノズル612からレジスト膜材料を吐出させる。これによって、基板W2に対するレジスト膜材料の吐出供給処理(ステップS22)が行われる(図9参照)。
上述した現像処理ユニット1やレジスト塗布処理ユニット2は、例えば、基板Wに塗布処理、熱処理、現像処理等の各処理を行う処理ユニットを所定の位置に配置した基板処理装置100に搭載される。現像処理ユニット1およびレジスト塗布処理ユニット2が搭載された基板処理装置100について、図11〜図17を参照しながら説明する。図11は、基板処理装置100の全体構成を模式的に示す平面図である。図12、図13、図14および図15は、基板処理装置100を、図11に示す矢印Q1方向、矢印Q2方向、矢印Q3方向および矢印Q4方向からそれぞれみた縦断面図である。図16は、基板処理装置100の制御ブロック図である。図17は、基板処理装置100の備える搬送機構のそれぞれが反復して行う動作の流れを示す図である。
まず、基板処理装置100の制御系について図16を参照しながら説明する。基板処理装置100は、後述する各構成部110,120,130の動作を制御する制御部(第1〜第4コントローラ191〜194およびメインコントローラ199)、および、ユーザインターフェイスである操作部および表示部(いずれも図示省略)を備えている。制御部は、図示しないLAN回線等を通じて基板処理装置100と隣接して配置された露光装置EXPとも接続されている。
続いて、基板処理装置100の構成および動作について図11〜図17を参照しながら具体的に説明する。基板処理装置100は、露光処理の前後において、基板Wに塗布処理、熱処理、現像処理等の一連の処理を行うための装置である。基板処理装置100は、主として、インデクサ部(ID部)110、処理部120およびインターフェイス(IF部)130を備え、これら各部110,120,130をこの順に並設した構成となっている。また、IF部130の−Y側には、基板処理装置100とは別体の露光装置EXPが接続される。
ID部110は、複数枚の基板Wを収容するキャリアCに対する基板Wの受け渡しを行う。ID部110は、複数個(この実施の形態においては4個)のキャリアCを、1列に並べて載置するキャリア載置台111と、基板Wを搬送する機構(IDロボット)T10とを備える。なお、キャリアCの形態としては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Wを外気にさらすOC(open cassette)であってもよい。IDロボットT10は、キャリア載置台111に載置されたキャリアCと、PASS1a,1bとの間で基板Wを搬送する。
処理部120は、積層配置された複数(この実施の形態においては2つ)の基板処理列201を備える。基板処理列201は、ID部110とIF部130との間を結ぶ処理列を構成し、基板Wを搬送する機構(メインロボットT21)と、メインロボットT21の搬送スペースAを挟んで互いに対向配置された2つの処理ブロック(主として基板Wに対する熱処理を行う熱処理ブロック21および主として基板Wに所定の処理液を供給する液処理を行う液処理ブロック22)を備える。
IF部130について、図11および図15を参照しながら説明する。IF部130は、処理部120と露光装置EXPとの間での基板Wの受け渡しを行う。IF部130は、インターフェイス搬送機構として、2つの搬送機構(PEBロボットT31、IFロボットT32)とを備える。
上記の実施の形態に係る現像処理ユニット1およびレジスト塗布処理ユニット2はいずれも複数の処理セット(現像処理セット10、レジスト塗布処理セット50)にて並行して基板Wを処理可能な構成を備える処理ユニットである。ここでは、駆動機構制御部43,73が、ある基板Wに対する処理を終えたノズル(ノズル21、ノズル61)を次に処理すべき基板Wについて特定された待機位置PWまで先行移動させておくので、基板Wがノズル21,61を待つ時間はノズル21,61がこの待機位置PWから吐出開始位置PSまで移動する間だけとなる。これにより、ノズルの移動に係るオーバーヘッドタイムが短縮され、処理ユニット1,2のスループットが向上する。
〈5−1.複数ノズルを備える現像処理ユニット〉
上記の実施の形態に係る現像処理ユニット1は1個のノズル21を備える構成としたが、ノズル21の搭載個数は1個に限らず、また、用いるノズル21の種類もスリットノズルに限らない。
現像液供給部20は、回転保持部11上に載置された基板Wに向けて現像液を吐出する2個のノズル(ここでは、スリットノズル211と吐出孔ノズル212)と、各ノズル212,212に対して現像液を供給する処理液供給源(図示省略)と、各ノズル212,212がそれぞれ摺動可能に取り付けられた横ガイドレール221,222とを備える。また、スリットノズル211を横ガイドレール221に沿って、吐出孔ノズル212を横ガイドレール222に沿って、それぞれ移動させるY軸駆動機構231,232を備える。さらに、スリットノズル211、吐出孔ノズル212のそれぞれを垂直方向に移動させるZ軸駆動機構241,242を備える。各駆動機構231,232,241,242は制御部91aと電気的に接続されており、制御部91aからの制御に応じて制御される。
スリットノズル用ポッド301は待機するスリットノズル211を受けるための機能部であり、吐出孔ノズル用ポッド302は吐出孔ノズル212を受けるための機能部である。
上記の実施の形態に係る現像処理ユニット1が備える現像処理セット10の個数およびレジスト塗布処理ユニット2が備えるレジスト塗布処理セット50の個数はいずれも3個であるとしたが、いずれの個数も3個に限らない。
2 レジスト塗布処理ユニット
10 現像処理セット
11,51 回転保持部
20 現像液供給部
21 ノズル
22 横ガイドレール
23 Y軸駆動機構
24 Z軸駆動機構
30 ポッド
41,71 処理情報取得部
42,72 ノズル位置特定部
43,73 駆動機構制御部
50 レジスト塗布処理セット
60 レジスト膜材料供給部
61 ノズル
62 ノズル載置部
63 ベース部
64 把持部
91,92 制御部
100 基板処理装置
110 ID部
120 処理部
130 IF部
199 メインコントローラ
621 第2横ガイドレール
622 駆動機構
631 第1横ガイドレール
632 駆動機構
641 支持部
642 把持アーム
PS 吐出開始位置
PW 待機位置
L21,L61 移動経路
K 進入領域
T10 IDロボット
T21,T22 メインロボット
T31 PEBロボット
T32 IFロボット
Claims (9)
- 基板に対する所定の処理を行う基板処理ユニットであって、
それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セットと、
前記複数の処理セットの間で共用され、基板に対して処理液を供給する処理液供給手段と、
を備え、
前記処理液供給手段が、
基板に対して前記処理液を吐出するノズルと、
前記ノズルを前記複数の処理セットの間で移動させる駆動機構と、
前記ノズルの位置を制御するノズル位置制御手段と、
を備え、
前記ノズル位置制御手段が、
前記基板処理ユニットに搬入されてくる予定の基板のそれぞれについての処理情報を取得する処理情報取得手段と、
基板についての前記処理情報に基づいて、前記ノズルが当該基板に対する前記処理液の吐出を開始する位置である吐出開始位置と、当該吐出開始位置に対して固定的な相対位置関係にある待機位置とを特定するノズル位置特定手段と、
前記駆動機構を制御して、基板に対する前記処理液の吐出処理を終えた前記ノズルを、次に処理すべき基板について特定された前記待機位置まで移動させて当該待機位置で待機させ、前記基板が前記基板処理ユニット内に搬入されると、前記ノズルを前記待機位置から前記基板について特定された前記吐出開始位置まで移動させる駆動機構制御手段と、
を備え、
前記複数の処理セットが、水平面内に一列に配列されており、
前記複数の処理セットの各々における前記待機位置と前記吐出開始位置との相対位置関係が、前記複数の処理セット間で共通であることを特徴とする基板処理ユニット。 - 請求項1に記載の基板処理ユニットであって、
前記複数の処理セットの間を移動する際の前記ノズルの移動経路を、前記基板処理ユニットに対する基板の搬出入を行う搬送機構のハンドが前記基板処理ユニット内に進入する領域である進入領域の外側に形成することを特徴とする基板処理ユニット。 - 請求項1または2に記載の基板処理ユニットであって、
前記吐出開始位置と当該吐出開始位置に対して固定的な相対位置関係にある前記待機位置とが、前記ノズルが直線移動で到達可能な位置関係にあることを特徴とする基板処理ユニット。 - 請求項1から3のいずれかに記載の基板処理ユニットであって、
基板についての前記処理情報が、当該基板を前記複数の処理セットのうちのいずれにて処理するかを指定する情報を含むことを特徴とする基板処理ユニット。 - 請求項1から4のいずれかに記載の基板処理ユニットであって、
前記処理液供給手段が前記ノズルを複数個備え、
基板についての前記処理情報が、前記複数個のノズルのうちから、当該基板に対する前記処理液の吐出を行わせるノズルを選択指定する情報を含むことを特徴とする基板処理ユニット。 - 請求項1から5のいずれかに記載の基板処理ユニットであって、
前記処理液が現像液であることを特徴とする基板処理ユニット。 - 請求項1から5のいずれかに記載の基板処理ユニットであって、
前記処理液がレジスト膜材料であることを特徴とする基板処理ユニット。 - 所定の外部装置に隣接して配置され、基板に対する一連の処理を行う基板処理装置であって、
それぞれが基板に対する所定の処理を行う1以上の基板処理ユニットと、前記1以上の基板処理ユニットに所定の順序で基板を搬送していく主搬送機構とを備える処理部と、
前記処理部と前記外部装置との間で基板を搬送するインターフェイス搬送機構と、
を備え、
前記1以上の基板処理ユニットのいずれかが、
それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セットと、
前記複数の処理セットの間で共用され、基板に対して処理液を供給する処理液供給手段と、
を備え、
前記処理液供給手段が、
基板に対して前記処理液を吐出するノズルと、
前記ノズルを前記複数の処理セットの間で移動させる駆動機構と、
前記ノズルの位置を制御するノズル位置制御手段と、
を備え、
前記ノズル位置制御手段が、
前記基板処理ユニットに搬入されてくる予定の基板のそれぞれについての処理情報を取得する処理情報取得手段と、
基板についての前記処理情報に基づいて、前記ノズルが当該基板に対する前記処理液の吐出を開始する位置である吐出開始位置と、当該吐出開始位置に対して固定的な相対位置関係にある待機位置とを特定するノズル位置特定手段と、
前記駆動機構を制御して、基板に対する前記処理液の吐出処理を終えた前記ノズルを、次に処理すべき基板について特定された前記待機位置まで移動させて当該待機位置で待機させ、前記基板が前記基板処理ユニット内に搬入されると、前記ノズルを前記待機位置から前記基板について特定された前記吐出開始位置まで移動させる駆動機構制御手段と、
を備え、
前記複数の処理セットが、水平面内に一列に配列されており、
前記複数の処理セットの各々における前記待機位置と前記吐出開始位置との相対位置関係が、前記複数の処理セット間で共通であることを特徴とする基板処理装置。 - 基板に対する所定の処理を行う基板処理ユニットにおいて、基板に対して所定の処理液を吐出するノズルの位置制御方法であって、
前記基板処理ユニットが、
それぞれの間で前記ノズルを共用しながら、それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セット、
を備え、
前記基板処理ユニットに搬入されてくる予定の基板のそれぞれについての処理情報を取得する工程と、
基板についての前記処理情報に基づいて、前記ノズルが当該基板に対する前記処理液の吐出を開始する位置である吐出開始位置と、当該吐出開始位置に対して固定的な相対位置関係にある待機位置とを特定する工程と、
基板に対する前記処理液の吐出処理を終えた前記ノズルを、次に処理すべき基板について特定された前記待機位置まで移動させて当該待機位置で待機させる工程と、
前記基板が前記基板処理ユニット内に搬入された後に、前記ノズルを前記待機位置から前記基板について特定された前記吐出開始位置まで移動させる工程と、
を備え、
前記複数の処理セットが、水平面内に一列に配列されており、
前記複数の処理セットの各々における前記待機位置と前記吐出開始位置との相対位置関係が、前記複数の処理セット間で共通であることを特徴とするノズルの位置制御方法。
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