JP6334449B2

JP6334449B2 - 塗布液供給装置、塗布液供給装置における洗浄方法及びコンピュータ記憶媒体

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Publication number: JP6334449B2
Application number: JP2015064292A
Authority: JP
Inventors: 幸一本武
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: JP2016184672A

Description

本発明は、基板に塗布液を供給する塗布液供給装置、塗布液供給装置における洗浄方法及びコンピュータ記憶媒体に関する。

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、例えば基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。これらのウェハの処理は、各種の処理装置が多数備えられた塗布処理システムにおいて、枚葉式に連続して行われている。

この塗布処理システムで行われるレジスト塗布処理や現像処理といった液処理は、ウェハを載置し保持して回転させるスピンチャックと、ウェハの上方から所定の塗布液を吐出するノズルを備えた装置により行われる。そして、例えばレジスト塗布処理時には、スピンチャックにウェハを載置し当該スピンチャックを回転させ、回転しているウェハの中心部にノズルからレジスト液を吐出し、レジスト液をウェハの中心部から全体に拡散させる。また、現像処理時には、例えばウェハの直径に対応した長さで、且つ多数の吐出口が形成されたノズルを、現像液を供給しながらウェハの一の外周縁部から反対側の外周縁部まで移動させることにより、ウェハ面内に現像液を供給する。

このような液処理においては、ノズルの先端に塗布液が乾燥固化してしまい、パーティクルの原因になったり、所望の位置に塗布液を供給できなくなったりすることがある。そこで、特許文献１では、ノズル先端部の塗布液が流れる流路内に光触媒を設け、この光触媒に対して所定の波長の光を照射することで、乾燥固化した付着物を分解してノズルを正常に保つ方法が提案されている。

特開２０１１−１７３０９１号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、ノズルに付着する塗布液を完全に除去できず、塗布液の乾燥固化に起因すると考えられるパーティクルにより塗布欠陥が発生してしまっていた。これは、ノズルの先端以外、具体的には、ノズルの外側面や、ノズルを待機させるノズルバスの側面に塗布液が付着し、これによりノズルが汚染されているものと考えられる。

このような、ノズル外側面の汚れに対しては、例えばノズルバスにおいてノズルに対して洗浄液を供給するなどして洗浄する手法があるが、固着した異物を洗浄液だけで洗い流すことは困難であると共に、洗浄液の消費量が多大なものとなる。また、洗浄に要する時間も長くなってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、塗布液供給装置を効率的に洗浄することを目的としている。

前記の目的を達成するため、本発明は、基板に対して塗布液を供給する塗布液供給装置であって、前記塗布液を供給する供給孔が形成された供給ノズルと、前記供給ノズルを収容する収容部を備えたノズルバスと、前記ノズルバスに隣接して設けられた他のノズルバスと、前記供給ノズルの外側面及び前記供給ノズルの前記供給孔の少なくとも先端部に形成された第１の光触媒層と、前記ノズルバスの収容部の内側面に形成された第２の光触媒層と、前記第１の光触媒層及び前記第２の光触媒層に対して光触媒可能な光を照射する光源と、前記ノズルバスに配置され、前記供給ノズルに対して洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、を有し、前記光源は、前記供給ノズルの上方から当該供給ノズルに対して光を照射する第１の光源と、前記ノズルバスの収容部の下端側から前記供給ノズルに対して光を照射する第２の光源と、を有し、前記他のノズルバスは、前記供給ノズルを収容する他の収容部と、当該他の収容部に収容された前記供給ノズルの第１の光触媒層に対して、側方から光触媒可能な光を照射する第３の光源が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、供給ノズル及びノズルバスに形成された各光触媒層に対して光を照射する光源と、供給ノズルに対して洗浄液を吐出する洗浄ノズルを有しているので、例えば塗布液の乾燥固着に由来する異物を光触媒により分解することができる。そのため、分解後の異物を洗浄液で洗浄することで、容易に異物が除去できると共に、洗浄液の供給量も低減することができる。また、洗浄時間の短縮も同時に達成することができる。

また、別の観点による本発明は、基板に対して塗布液を供給する塗布液供給装置における洗浄方法であって、前記塗布液を供給する供給孔を備え、外側面及び前記供給孔の少なくとも先端部に第１の光触媒層が形成された供給ノズルに対して、光触媒可能な光を照射すると共に、前記供給ノズルを収容する収容部を備え、当該収容部の内側面に第２の光触媒層が形成されたノズルバスに対して、光触媒可能な光を照射し、前記収容部に収容された前記供給ノズルに対して洗浄液の供給が行われ、前記供給ノズルに対する前記光の照射及び前記洗浄液の供給は、前記供給ノズルを前記ノズルバスの収容部に収容した状態で行われ、前記供給ノズルに対する前記光の照射は、前記供給ノズルの上方から当該供給ノズルに対して光を照射する第１の光源と、前記ノズルバスの収容部の下端側から前記供給ノズルに対して光を照射する第２の光源とにより行われ、前記塗布液供給装置は、前記ノズルバスに隣接して設けられ、前記供給ノズルを収容する他の収容部を備えた他のノズルバスをさらに有し、前記他のノズルバスには、前記他の収容部に収容された前記供給ノズルの第１の光触媒層に対して光触媒可能な光を照射する第３の光源が設けられ、前記ノズルバスでの前記光の照射及び前記洗浄液の供給の前、または後の少なくともいずれかにおいて、前記他のノズルバスの収容部に前記供給ノズルを収容して、前記第３の光源から当該供給ノズルに対して光を照射することを特徴としている。

さらに別な観点による本発明によれば、前記の洗浄方法を塗布液供給装置によって実行させるように、当該塗布液供給装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した、読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される

本発明によれば、塗布液供給装置を効率的に洗浄することができる。

本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す正面図である。本実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を示す背面図である。レジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。供給ノズル及びノズルバス近傍の構成の概略を示す縦断面の説明図である。供給ノズル及びノズルバス近傍の構成の概略を示す縦断面の説明図である。第３の光源と他の収容部の構成の概略を示す斜視図である。ノズルヘッドをウェハの中心部上方に移動させた状態を示す平面の説明図である。ノズルヘッドを光照射用バスに移動させた状態を示す平面の説明図である。ノズルヘッドを他方のウェハの正面に移動させた状態を示す平面の説明図である。ノズルヘッドを他方のウェハの中心部上方に移動させた状態を示す平面の説明図である。他の実施の形態にかかる供給ノズル近傍の構成の概略を示す平面図である。他の実施の形態にかかる供給ノズル近傍の構成の概略を示す縦断面の説明図である。他の実施の形態にかかるレジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。現像処理装置の構成の概略を示す横断面図である。現像液を供給する供給ノズルの構成の概略を示す斜視図である。現像処理装置に設けられるノズルバスの構成の概略を示す横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる塗布液供給装置を備えた基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。図２及び図３は、各々基板処理システム１の内部構成の概略を模式的に示す、正面図と背面図である。なお、本実施の形態では、基板処理システム１がウェハＷに対してフォトリソグラフィー処理を行う塗布現像処理システムである場合を例にして説明する。また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

基板処理システム１は、図１に示すように複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション１１と、処理ステーション１１に隣接する露光装置１２との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション１３とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。カセット載置台２０には、基板処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置するカセット載置板２１が複数設けられている。

カセットステーション１０には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２２上を移動自在なウェハ搬送装置２３が設けられている。ウェハ搬送装置２３は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板２１上のカセットＣと、後述する処理ステーション１１の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

処理ステーション１１には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション１１の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション１１の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション１１のカセットステーション１０側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション１１のインターフェイスステーション１３側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

例えば第１のブロックＧ１には、図２に示すように複数の塗布処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像処理装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３が下からこの順に配置されている。

例えば現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３の数や配置は、任意に選択できる。

これら現像処理装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、上部反射防止膜形成装置３３では、例えばウェハＷ上に所定の塗布液を塗布するスピンコーティングが行われる。スピンコーティングでは、例えば塗布ノズルからウェハＷ上に塗布液を吐出すると共に、ウェハＷを回転させて、塗布液をウェハＷの表面に拡散させる。なお、現像処理装置３０等の塗布処理装置の構成については後述する。

例えば第２のブロックＧ２には、図３に示すようにウェハＷの加熱や冷却といった熱処理を行う熱処理装置４０や、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の外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。これら熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１、周辺露光装置４２の数や配置についても、任意に選択できる。

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。

図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有する、ウェハ搬送装置７０が複数配置されている。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。

また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。

シャトル搬送装置８０は、例えば図３のＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置１００が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

インターフェイスステーション１３には、ウェハ搬送装置１１０と受け渡し装置１１１が設けられている。ウェハ搬送装置１１０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１１０は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１１１及び露光装置１２との間でウェハＷを搬送できる。

次に、上述した塗布処理装置としてのレジスト塗布装置３２の構成について説明する。レジスト塗布装置３２は、図４、図５に示すように内部を密閉可能な処理容器１３０を有している。処理容器１３０の側面には図示しないウェハＷの搬入出口が形成されている。

処理容器１３０内には、ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック１４０が複数、例えば２つ、Ｙ方向に沿って設けられている。スピンチャック１４０は、例えばモータなどのチャック駆動部１４１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部１４１には、例えばシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック１４０は昇降自在になっている。

各スピンチャック１４０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１４２がそれぞれ設けられている。カップ１４２の下面には、回収した液体を排出する排出管１４３と、カップ１４２内の雰囲気を排気する排気管１４４が接続されている。各スピンチャック１４０及び各カップ１４２は、図５のＹ方向に沿って並べて配置されている。

図５に示すようにカップ１４２のＸ方向負方向側には、Ｙ方向に沿って延伸するレール１５０が形成されている。レール１５０は、例えば図５のＹ方向負方向側に位置するカップ１４２の外方から、他のカップ１４２のＹ方向正方向側の外方まで形成されている。レール１５０には、アーム１５１が取り付けられている。

アーム１５１には、塗布液としてのレジスト液を供給する複数の供給ノズル１５２が、ノズルヘッド１５３を介して支持されている。なお、図４及び図５では、５つの供給ノズル１５２がノズルヘッド１５３に設けられた状態を描図しているが、供給ノズル１５２の設置数については本実施の形態の内容に限定されるものではなく、任意に設定できる。アーム１５１は、アーム駆動部１５４により、レール１５０上を移動自在である。これにより、供給ノズル１５２は、例えば図５のＹ方向負方向側に位置するカップ１４２の外方から、他のカップ１４２のＹ方向正方向側の外方まで移動できる。また、アーム駆動部１５４によって、アーム１５１は昇降自在で、且つ図５のＸ方向に沿って移動自在であり、供給ノズル１５２の高さ及びＸ方向の位置を調節できる。

また、アーム駆動部１５４には、供給ノズル１５２を待機させるノズルバス１５５と、他のノズルバスとしての光照射用バス１５６が設けられている。そのため、ノズルバス１５５及び光照射用バス１５６は、供給ノズル１５２と同様、レール１５０上を移動自在である。なお、図５では、Ｘ方向の負方向側にノズルバス１５５が、Ｘ方向の正方向側に光照射用バス１５６が配置された状態を描図しているが、Ｘ方向の正方向側にノズルバス１５５が設けられていてもよい。

ノズルバス１５５には、図５に示すように、例えばノズルヘッド１５３に設けられた供給ノズル１５２と同数の収容部１６０が、各供給ノズル１５２に対応する位置に設けられている。収容部１６０は、図６、図７に示すように、供給ノズル１５２の外径よりも大きな内径を有し、その内部に供給ノズル１５２を収容することができる。なお、図６は、供給ノズル１５２及びノズルバス１５５近傍の構成の概略を示す、側面から見た縦断面の説明図であり、図７は、正面から見た縦断面の説明図である。

図６に示すように、供給ノズル１５２の外側面及び、供給ノズル１５２に設けられた供給孔１５２ａの先端部には、第１の光触媒層１６１が形成されている。なお、供給孔１５２ａに設ける第１の光触媒層１６１は、先端部のみに限定する必要はなく、少なくとも先端部に形成されていれば、供給孔１５２ａの全面に形成されていてもよい。また、供給ノズル１５２は、ノズルヘッド１５３の下面に設けられた支持部材１６２を介してノズルヘッド１５３に接続されている。また、ノズルヘッド１５３の下面には、ノズルヘッド１５３に内蔵された光ファイバ１６３に接続された第１の光源１６４が、供給ノズル１５２の上端部の外方を囲むように設けられている。光ファイバ１６３には図示しないＵＶ光発生源が接続されており、ＵＶ光発生源からの光は、光ファイバ１６３を介して第１の光源１６４から照射される。なお、第１の光触媒層１６１としては、例えばＴｉＯ_２（酸化チタン）やＳｉＣ（炭化ケイ素）などが用いられる。また、第１の光源１６４から照射される光の波長は、第１の光触媒層１６１を光触媒として機能させるために照射する光の波長であり、第１の光触媒層１６１が例えばＴｉＯ_２である場合、ＵＶ光発生源は、波長３６５ｎｍのｉ線を発生する高圧ＵＶランプなどが、第１の光触媒層１６１が例えばＳｉＣである場合、波長４０５ｎｍのｈ線を発生するハロゲンランプなどが用いられる。これらの波長はいずれもレジスト液の感光域外にあり、第１の光源１６４からの光の照射によりレジスト液が影響を受けないようになっている。なお、第１の光触媒層１６１及び後述する第２の光触媒層１６５は、本実施の形態の内容に限定されるものではなく、各光触媒層の光触媒可能な光の波長がレジスト液の感光域外にあるものであれば、任意に設定できる。

収容部１６０の内側面には、第２の光触媒層１６５が、概ね供給ノズル１５２の外側面に対応する位置に形成されている。第２の光触媒層１６５も、第１の光触媒層１６１と同様に、ＴｉＯ_２やＳｉＣにより形成されている。

また、収容部１６０の内側面には、供給ノズル１５２の外側面に対して洗浄液を供給する洗浄ノズル１７０が設けられている。なお、図６では、供給ノズル１５２の下端部近傍及び中間部近傍に対応する位置に洗浄ノズル１７０を設けた状態を描図しているが、供給ノズル１５２に対して洗浄液を適切に供給できれば、洗浄ノズル１７０の配置や設置数は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、任意に設定が可能である。洗浄液としては、レジスト液を溶解できるものであればよく、本実施の形態では、例えば現像液が用いられる。

収容部１６０の底部には、ドレン排出管１７１が接続されており、洗浄ノズル１７０から供給された洗浄液は、このドレン排出管１７１から排出される。また、収容部１６０の上部には、オーバーフロー管１７２が設けられており、例えば洗浄ノズル１７０から供給された洗浄液のオーバーフローは、このオーバーフロー管１７２から排出される。

また、収容部１６０の底部、より具体的には、ドレン排出管１７１の下端面には、第２の光源１７３が、透過部材１７４を介して設けられている。第２の光源１７３には、図示しないＵＶ光発生源に接続された光ファイバ１６３が第１の光源１６４と同様に接続されている。透過部材１７４としては、第２の光源１７３から照射される光を透過するものであれば任意に選択でき、本実施の形態では、例えば石英が用いられる。

図６に示すように、光照射用バス１５６には、ノズルバス１５５と同様に、供給ノズル１５２と同数の、他の収容部１８０が形成されている。他の収容部１８０の外方には、他の収容部１８０内に対して光を照射する、他の光源としての第３の光源１８１が設けられている。なお、第３の光源１８１から照射される光は、第１の光源１６４及び第２の光源１７３と同様の波長を有している。

第３の光源１８１は、例えば図８に示すように、矩形の板状に形成されており、他の収容部１８０を挟むように配置されている。また、光照射用バス１５６は、全体が石英などの透過部材により形成されている。これにより、光照射用バス１５６では、他の収容部１８０に収容された供給ノズル１５２の第１の光触媒層１６１の全面に対して、第３の光源１８１から光を照射することができる。

以上の基板処理システム１には、図１に示すように制御部３００が設けられている。制御部３００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理システム１におけるウェハＷの熱処理や塗布処理といった各種処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記のプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部３００にインストールされたものであってもよい。

本実施の形態の基板処理システム１は以上のように構成されており、次に基板処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。

先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理システム１のカセットステーション１０に搬入され、ウェハ搬送装置２３によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次処理ステーション１１の受け渡し装置５３に搬送される。

次にウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され温度調節処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって例えば第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成されるその後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送されて熱処理される。

熱処理装置４０での熱処理が終了すると、次にウェハＷはアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、第１のブロックＧ１のレジスト塗布装置３２に搬送され、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。レジスト塗布装置３２でのレジスト塗布処理の詳細については後述する。

次にウェハＷは、第１のブロックＧ１の上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後、ウェハＷは第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、熱処理が行われる。その後、ウェハＷは、周辺露光装置４２に搬送され、周辺露光処理される。

次にウェハＷは、インターフェイスステーション１３のウェハ搬送装置１１０を介して露光装置１２に搬送され、所定のパターンで露光処理される。

次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。その後ウェハＷは、現像処理装置３０に搬送され、現像処理が行われる。

現像処理の終了後、ウェハＷは熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０、ウェハ搬送装置２３を介して所定のカセット載置板２１のカセットＣに搬送され、一連のフォトリソグラフィー工程が完了する。

次に、レジスト塗布装置３２でのレジスト塗布処理について詳述する。レジスト塗布装置３２では、例えば図９に示すように、先ず、任意のウェハＷの中心部上方に、所望のレジスト液を供給する供給ノズル１５２が位置するように、アーム１５１によりノズルヘッド１５３を移動させる。そして、ウェハＷ上にレジスト液を供給して、レジスト液を塗布する。

次いで、レジスト液供給後の供給ノズル１５２、即ちノズルヘッド１５３を、図１０に示すように、光照射用バス１５６に移動させ、光照射用バス１５６の他の収容部１８０に供給ノズル１５２を収容する。そして、その状態で、第３の光源１８１から光を照射する。これにより、供給ノズル１５２の外側面に形成された第１の光触媒層１６１の全面に対して光が照射され、第１の光触媒層１６１での光触媒作用により、供給ノズル１５２に付着したレジスト液が分解、除去される。

次いで、図１１に示すように、アーム駆動部１５４を他方のウェハＷの正面に移動させると共に、ノズルヘッド１５３をノズルバス１５５に移動させる。そして、ノズルバス１５５において、洗浄ノズル１７０から供給ノズル１５２に対して洗浄液を供給すると共に、第１の光源１６４及び第２の光源から１７３から光を照射する。これにより、第１の光触媒層１６１及び第２の光触媒層１６５での光触媒作用により、収容部１６０の内部及び供給ノズル１５２に付着したレジスト液が分解、除去される。そして、この分解されたレジスト液は、洗浄液により洗い流されて、ドレン排出管１７１から排出される。

そして、ノズルバス１５５での供給ノズル１５２の洗浄が終了すると、図１２に示すように、他方のウェハＷの上方にノズルヘッド１５３を移動させ、レジスト液の供給を行う。これにより、常に供給ノズル１５２が清浄な状態に維持され、例えばレジスト液の乾燥、固化に起因する異物がウェハＷ等に付着することを防止できる。

以上の実施の形態によれば、供給ノズル１５２の外側面及び先端部に第１の光触媒層１６１が形成されると共に、ノズルバス１５５の収容部１６０の内側面に第２の光触媒層１６５が形成され、これら光触媒層に対して第１の光源１６４及び第２の光源１７３から所定の波長の光を照射するので、光触媒反応により乾燥、固化したレジスト液を分解することができる。そのため、洗浄ノズル１７０から洗浄液を供給することで、異物を容易に除去することができ、供給ノズル１５２及びノズルバス１５５を常に清浄な状態に維持することができる。また、光触媒反応により異物を分解することで、洗浄液の供給量の低減、及び洗浄時間の短縮も図ることができ、効率的にレジスト塗布装置３２を洗浄することができる。

さらには、ノズルバス１５５の他に、第３の光源１８１を設けた光照射用バス１５６により供給ノズル１５２に対して側面から光を照射するので、供給ノズル１５２の全面に、より確実に光を照射して、第１の光触媒層１６１での光触媒反応を促進させることができる。その結果、より確実に、供給ノズル１５２を洗浄することができる。特に供給ノズル１５２に対して、上方の第１の光源１６４、下方の第２の光源１７３、及び側方の第３の光源１８１から全面的に光を照射することで、例えば構造上、洗浄液が届きにくい箇所の異物についても除去することが可能となる。

なお、第３の光源１８１の形状や配置は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、供給ノズル１５２の側面から光を照射できるものであれば、その形状は任意に設定できる。また、以上の実施の形態では、第３の光源１８１を光照射用バス１５６に設けたが、例えば第３の光源１８１を、収容部１６０を挟むようにノズルバス１５５に設けるようにしてもよい。かかる場合、第３の光源１８１は透過部材を介して設けられる。

また、以上の実施の形態では、第１の光源１６４を、供給ノズル１５２の外周を囲むように配置したが、第１の光源１６４の配置や形状についても、供給ノズル１５２に対して光を適切に照射できれば、例えば図１３、図１４に示すように、供給ノズル１５２の外周に離散的に第１の光源１６４を設けるようにしてもよい。また、ノズルバス１５５には、必ずしも第１の光源１６４と第２の光源１７３の双方を設ける必要はなく、第１の光触媒層１６１及び第２の光触媒層１６５に対して適切に光を照射できれば、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。同様に、第３の光源１８１をノズルバス１５５に設ける場合についても、必ずしも板状とする必要はなく、図１３に示す場合と同様に、供給ノズル１５２の側方に離散的に第３の光源１８１を配置するようにしてもよい。

以上の実施の形態では、光照射用バス１５６で光を照射した後にノズルバス１５５移動させて供給ノズル１５２の洗浄を行ったが、供給ノズル１５２の洗浄手順については、本実施の形態の内容に限定されない。先ず、ノズルバス１５５で洗浄液及び光触媒反応により供給ノズル１５２の洗浄を行った後に、光照射用バス１５６で光を照射し、再度ノズルバス１５５で洗浄を行うようにしてもよい。また、光照射用バス１５６で光照射とノズルバス１５５での洗浄を繰り返し行うようにしてもよい。本発明者によれば、光照射用バス１５６で光を照射した後に、ノズルバス１５５で洗浄を１０秒程度行い、これを４〜６回繰り返すことで、より効果的に供給ノズル１５２の洗浄を行うことができる。

以上の実施の形態では、ノズルバス１５５及び光照射用バス１５６はアーム駆動部１５４と共に移動する構成となっていたが、ノズルバス１５５及び光照射用バス１５６の配置についても本実施の形態の内容に限定されるものではなく、例えば図１５に示すように、カップ１４２、１４２の間にノズルバス１５５及び光照射用バス１５６を配置するようにしてもよい。

また、以上の実施の形態では、供給ノズル１５２がノズルヘッド１５３に複数支持された、いわゆる集合ノズルであったが、供給ノズル１５２については、１つのみ設置されていてもよく、また、例えば長手方向に沿った長さがウェハＷの直径よりも長い、いわゆる長尺ノズルであってもよい。

なお、以上の実施の形態では、塗布液がレジスト液である場合を例にして説明したが、本発明の適用は、かかる例に限定されず、例えば塗布液が現像液や、ＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎＧｌａｓｓ）膜やＳＯＤ（ＳｐｉｎＯｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）膜などを形成する塗布液である場合や、反射防止膜用の塗布液である場合等、異なる塗布液に対しても適用できる。

なお、塗布液が現像液である場合、例えば図１６に示すような、現像液と接触する接液面が形成された供給ノズル２４０を備える現像処理装置３０が用いられる場合がある。本発明者によれば、かかる現像処理装置３０においては、ウェハＷの現像処理を継続すると、下端面２４０ａへの異物の付着、具体的には、現像処理時の反応生成物の付着に起因すると思われる現像欠陥が生じることが確認されている。そして、現像処理装置３０においても、レジスト塗布装置３２と同様に、光触媒を併用した洗浄を行うことで、そのような現像欠陥が低減できることが確認されている。以下、かかる現像処理装置３０における本発明の適用について説明する。なお、レジスト塗布装置３２と実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

現像処理装置３０は、図１６に示すように処理容器２３０を有している。処理容器１３０の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成されている。処理容器２３０内には、スピンチャック１４０が設けられている。スピンチャック１４０の周囲には、カップ１４２が設けられている。

カップの外方には、ノズルバス２３１、２３２が設けられ、それぞれのノズルバス２３１、２３２には、現像液を供給する供給ノズル２４０と、洗浄液を供給する洗浄液ノズル２４１が配置されている。各ノズルは、レジスト塗布装置３２と同様に、駆動可能なアーム２４２、２４３によりそれぞれ支持されており、各ノズルバス２３１、２３２とウェハＷの上方との間を自在に移動できる。

供給ノズル２４０は、図１７に示すように、回転駆動機構２５０を介してアーム２４２により支持されている。供給ノズル２４０は、全体として円筒形状を有しており、その下端面２４０ａはウェハＷと例えば平行になっている。この下端面２４０ａが、現像液と接触する接液面として機能する。なお、下端面２４０ａは必ずしもウェハＷと平行になっている必要はない。供給ノズル２４０の下端面２４０ａの例えば中心部には、現像液を供給する供給孔２４０ｂが形成されている。供給ノズル２４０の直径Ｌは、ウェハＷの直径よりも小さく構成されている。供給ノズル２４０の下端面２４０ａ及び側面には、光触媒層２７０が形成されている。光触媒層２７０としては、第１の光触媒層１６１などと同様に、ＴｉＯ_２やＳｉＣが用いられる。なお、供給ノズル２４０は、耐薬品性を有する、例えばＰＴＦＥなどの材質により構成されている。

回転駆動機構２５０は、供給ノズル２４０の上面を支持しており、当該供給ノズル２４０を、鉛直軸を中心として回転させることができる。

ノズルバス２３１は、図１８に示すように、上面が開口した略円筒形状の容器であり、側面には供給ノズル２４０に対して洗浄液を供給する洗浄ノズル２５１が設けられている。ノズルバス２３１の底面の側方にはドレン排出管１７１が設けられている。また、ノズルバス２３１の側面の洗浄ノズル２５１よりも上方には、オーバーフロー管１７２が、例えばオーバーフローポット２６０を介して接続されている。

ノズルバス２３１の底部の下方には、例えば略円盤形状の光源２６１が設けられている。この光源２６１から照射される光も、第１の光源１６４などと同様に、光触媒層２７０を光触媒として機能させることができる波長の光である。光源２６１の直径は、例えば供給ノズル２４０の直径以上に設定されている。

ノズルバス２３１の底部における供給ノズル２４０と対応する領域は、光源２６１の直径以上の透過部材２６２により形成されている。これにより、供給ノズル２４０に形成された光触媒層２７０に対して所定の波長の光を照射することができる。

現像処理装置３０は以上のように構成されており、現像処理においては、供給ノズル２４０の下端面２４０ａとウェハＷとの間に現像液の液膜を形成し、供給ノズル２４０から現像液を供給しながらウェハＷを回転させると共に、供給ノズル２４０をウェハＷの中心部からウェハＷの外周部に移動させて、ウェハＷの全面に現像液を供給する。

そして、現像液の供給を終えた供給ノズル２４０をノズルバス２３１に移動させて、光源２６１から光触媒層２７０に対して光を照射すると共に、洗浄ノズル２５１から洗浄液を供給して、供給ノズル２４０の洗浄を行う。かかる場合においても、光触媒層２７０の光触媒作用により、現像処理に伴う反応生成物が分解されると共に、洗浄液により洗浄を行うので、効率的に供給ノズル２４０の洗浄を行うことができる。

また、レジスト塗布装置３２の場合と同様に、光の照射と洗浄を繰り返し行うようにしてもよい。なお、現像処理装置３０では、レジスト塗布装置３２と異なり、光照射用バス１５６を別途設ける必要がないため、供給ノズル２４０を移動させることなく、ノズルバス２３１において繰り返し洗浄を行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

本発明は、基板上に塗布液を塗布する際に有用である。

１基板処理システム
３０現像処理装置
３１下部反射防止膜形成装置
３２レジスト塗布装置
３３上部反射防止膜形成装置
４０熱処理装置
４１アドヒージョン装置
４２周辺露光装置
１５２供給ノズル
１５５ノズルバス
１５６光照射用バス
１６１第１の光触媒層
１６４第１の光源
１６５第２の光触媒層
１７０洗浄ノズル
１７３第２の光源
１８１第３の光源
２４０現像液供給ノズル
２７０光触媒層
２６１光源
３００制御部
Ｗウェハ

Claims

基板に対して塗布液を供給する塗布液供給装置であって、
前記塗布液を供給する供給孔が形成された供給ノズルと、
前記供給ノズルを収容する収容部を備えたノズルバスと、
前記ノズルバスに隣接して設けられた他のノズルバスと、
前記供給ノズルの外側面及び前記供給ノズルの前記供給孔の少なくとも先端部に形成された第１の光触媒層と、
前記ノズルバスの収容部の内側面に形成された第２の光触媒層と、
前記第１の光触媒層及び前記第２の光触媒層に対して光触媒可能な光を照射する光源と、
前記ノズルバスに配置され、前記供給ノズルに対して洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、を有し、
前記光源は、前記供給ノズルの上方から当該供給ノズルに対して光を照射する第１の光源と、前記ノズルバスの収容部の下端側から前記供給ノズルに対して光を照射する第２の光源と、を有し、
前記他のノズルバスは、
前記供給ノズルを収容する他の収容部と、
当該他の収容部に収容された前記供給ノズルの第１の光触媒層に対して、側方から光触媒可能な光を照射する第３の光源が設けられていることを特徴とする、塗布液供給装置。
基板に対して塗布液を供給する塗布液供給装置における洗浄方法であって、
前記塗布液を供給する供給孔を備え、外側面及び前記供給孔の少なくとも先端部に第１の光触媒層が形成された供給ノズルに対して、光触媒可能な光を照射すると共に、
前記供給ノズルを収容する収容部を備え、当該収容部の内側面に第２の光触媒層が形成されたノズルバスに対して、光触媒可能な光を照射し、
前記収容部に収容された前記供給ノズルに対して洗浄液の供給が行われ、
前記供給ノズルに対する前記光の照射及び前記洗浄液の供給は、前記供給ノズルを前記ノズルバスの収容部に収容した状態で行われ、
前記供給ノズルに対する前記光の照射は、前記供給ノズルの上方から当該供給ノズルに対して光を照射する第１の光源と、前記ノズルバスの収容部の下端側から前記供給ノズルに対して光を照射する第２の光源とにより行われ、
前記塗布液供給装置は、
前記ノズルバスに隣接して設けられ、前記供給ノズルを収容する他の収容部を備えた他のノズルバスをさらに有し、
前記他のノズルバスには、前記他の収容部に収容された前記供給ノズルの第１の光触媒層に対して光触媒可能な光を照射する第３の光源が設けられ、
前記ノズルバスでの前記光の照射及び前記洗浄液の供給の前、または後の少なくともいずれかにおいて、前記他のノズルバスの収容部に前記供給ノズルを収容して、前記第３の光源から当該供給ノズルに対して光を照射することを特徴とする、塗布液供給装置の洗浄方法。
請求項２に記載の洗浄方法を塗布液供給装置によって実行させるように、当該塗布液供給装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した、読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。