JP6503279B2 - 膜処理ユニット、基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置の模式的平面図である。図1および図2以降の所定の図には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。
図2は、図1の塗布処理部121、現像処理部131および洗浄乾燥処理部161の内部構成を示す模式的側面図である。図2に示すように、塗布処理部121には、塗布処理室21,22,23,24が階層的に設けられる。各塗布処理室21〜24には、塗布処理ユニット129が設けられる。現像処理部131には、現像処理室31〜34が階層的に設けられる。各現像処理室31〜34には、現像処理ユニット139が設けられる。
図3は、塗布処理ユニット129の構成を示す模式的平面図である。図3に示すように、各塗布処理ユニット129は、ノズル搬送機構60、2組のスピンユニット61および2組のノズルユニット62を含む。ノズル搬送機構60は、把持部601、一対の第1のガイドレール602、第2のガイドレール603および一対のシリンダ604を含む。一対の第1のガイドレール602は、2組のスピンユニット61および2組のノズルユニット62を挟むように互いに平行に配置される。第2のガイドレール603は、一対の第1のガイドレール602に対して直交するように配置される。第2のガイドレール603の両端部は一対のシリンダ604を介して一対の第1のガイドレール602にそれぞれ取り付けられる。第2のガイドレール603は、第1のガイドレール602に沿って移動可能であり、かつ一対のシリンダ604により第1のガイドレール602に対して昇降可能である。第2のガイドレール603に沿って移動可能に把持部601が設けられる。
図2に示すように、現像処理ユニット139は、塗布処理ユニット129と同様に、複数のスピンチャック35および複数のカップ37を備える。また、図1に示すように、現像処理ユニット139は、現像液を吐出する2つのスリットノズル38およびそれらのスリットノズル38をX方向に移動させる移動機構39を備える。
図9は、図1の熱処理部123,133および洗浄乾燥処理部162の内部構成を示す模式的側面図である。図9に示すように、熱処理部123は、上方に設けられる上段熱処理部301および下方に設けられる下段熱処理部302を有する。上段熱処理部301および下段熱処理部302には、複数の熱処理ユニットPHP、複数の密着強化処理ユニットPAHPおよび複数の冷却ユニットCPが設けられる。
上記のように、図3のスピンチャック611により基板Wが回転された状態で、エッジリンスノズル613から基板Wの周縁部に膜除去液が吐出されることにより、基板Wの周縁部に塗布された塗布液が溶解される。それにより、基板Wの周縁部の金属含有塗布膜が除去される。しかしながら、基板Wの周縁部には金属含有塗布液に含有されていた金属成分が残存している可能性がある。また、基板Wの裏面に金属含有塗布液が回り込んだ場合には、基板Wの裏面には金属含有塗布液に含有されていた金属成分が残存している。
図12は、搬送部122,132,163の内部構成を示す模式的側面図である。図12に示すように、搬送部122は、上段搬送室125および下段搬送室126を有する。搬送部132は、上段搬送室135および下段搬送室136を有する。上段搬送室125には搬送機構127が設けられ、下段搬送室126には搬送機構128が設けられる。また、上段搬送室135には搬送機構137が設けられ、下段搬送室136には搬送機構138が設けられる。
図1、図2、図9および図12を参照しながら基板処理を説明する。インデクサブロック11のキャリア載置部111(図1)には、未処理の基板Wが収容されたキャリア113が載置される。搬送機構115は、キャリア113から基板載置部PASS1,PASS3(図12)に未処理の基板Wを搬送する。また、搬送機構115は、基板載置部PASS2,PASS4(図12)に載置された処理済みの基板Wをキャリア113に搬送する。
本実施の形態に係る基板処理装置100においては、塗布処理ユニット129のカップ612に洗浄液および金属用除去液が供給されることによってカップ612の洗浄処理が行われる。それにより、カップ612に付着する塗布液およびその固化物が除去されるとともに、カップ612に残留する金属成分が除去される。したがって、カップ612から金属成分が拡散することが防止される。その結果、基板W、基板処理装置100および露光装置15の内部が金属によって汚染されることが防止される。
図14は、カップ洗浄機構CMの他の例について説明するための図である。図14の例について、図4の例と異なる点を説明する。
図15は、スピンユニット61の他の例について説明するための模式的側面図である。図15のスピンユニット61について、図4のスピンユニット61と異なる点を説明する。
(10−1)
上記実施の形態では、カップ洗浄機構CMが塗布処理ユニット129に設けられるが、本発明はこれに限定されない。カップ洗浄機構CMが現像処理ユニット139に設けられてもよい。図16は、現像処理ユニット139の一例を示す模式的側面図である。図16の現像処理ユニット139は、図2のスピンチャック35およびカップ37に加えて、カップ洗浄部材76およびカップ洗浄ノズル82,83を含む。図16のカップ洗浄機構CMは、図4のカップ洗浄機構CMと同様の構成を有する。それにより、カップ37に洗浄液および金属用除去液がそれぞれ供給される。
上記実施の形態では、カップ洗浄ノズル82,83から吐出された洗浄液および金属用除去液がカップ洗浄部材76の第1および第2の案内部76a,76bを通して外カップ612aに導かれるが、本発明はこれに限定されない。例えば、外カップ612aに向けて洗浄液および金属用除去液を吐出するようにカップ洗浄ノズル82,83が設けられてもよい。また、カップ洗浄ノズル82,83の一方が外カップ612aに洗浄液および金属用除去液の一方を直接的に供給し、カップ洗浄ノズル82,83の他方がカップ洗浄部材76を介して外カップ612aに洗浄液および金属用除去液の他方を供給してもよい。また、カップ洗浄ノズル82が設けられず、ブラシ等により塗布液およびその固化物が除去されてもよい。
上記実施の形態において、反射防止液およびレジスト液の両方に金属成分が含有されているが、本発明はこれに限定されない。反射防止液およびレジスト液の一方に金属成分が含有されなくてもよい。また、ハードマスク(HM)膜等の他の膜を形成するための塗布液に金属成分が含有されていてもよい。この場合、金属成分として、例えば酸化チタン(TiOx)、酸化タングステン(WOx)または酸化ジルコニウム(ZrOx)が塗布液に含有される。
上記実施の形態において、搬送機構127,128,137,138,141のハンドH1〜H3は基板Wの外周部を保持するが、本発明はこれに限定されない。搬送機構127,128,137,138,141のハンドH1〜H3は、基板Wを吸着することにより基板Wの裏面を保持してもよい。
上記実施の形態において、搬送機構127,128,137,138,141は3つのハンドH1〜H3を有することが好ましいが、本発明はこれに限定されない。搬送機構127,128,137,138,141は2つ以下のハンドを有してもよいし、4つ以上のハンドを有してもよい。
上記形態において、洗浄乾燥処理部161に複数の洗浄乾燥処理ユニットBSSが配置され、洗浄乾燥処理部162に複数の金属除去ユニットMRが配置されるが、本発明はこれに限定されない。一部または全部の洗浄乾燥処理ユニットBSSが洗浄乾燥処理部162に配置されてもよいし、一部または全部の金属除去ユニットMRが洗浄乾燥処理部161に配置されてもよい。
上記実施の形態において、塗布処理ユニット129にエッジリンスノズル613が設けられるが、本発明はこれに限定されない。例えば、塗布処理ユニット129にエッジリンスノズル613が設けられず、金属除去ユニットMRにエッジリンスノズル613が設けられてもよい。この場合、金属除去ユニットMRにおいて基板Wの周縁部に膜除去液および金属用除去液が供給される。使用後の膜除去液および金属用除去液を回収するために、図4または図8の例と同様の回収ユニットが金属除去ユニットMRに設けられてもよい。
上記実施の形態において、インターフェイスブロック14にエッジ露光部EEWが設けられるが、本発明はこれに限定されない。エッジ露光部EEWはインターフェイスブロック14に設けられず、第1の処理ブロック12の上段熱処理部301および下段熱処理部302に設けられてもよい。この場合、レジスト膜の形成後、基板Wが基板載置部PASS5,PASS7に載置される前に基板Wにエッジ露光処理が行われる。
金属除去ユニットMRが他の場所に設けられてもよい。例えば、第1または第2の処理ブロック12,13に金属除去ユニットMRが設けられてもよい。また、現像処理ユニット139において、基板Wの周縁部および裏面に金属用除去液が供給されることにより、基板Wの周縁部および裏面から金属成分が除去されてもよい。また、第1の処理ブロック12と第2の処理ブロック13との間に、金属除去ユニットMRを含む他の処理ブロックが配置されてもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(12)参考形態
(12−1)第1の参考形態に係る膜処理ユニットは、基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持部と、回転保持部により保持される基板の被処理面に処理液を供給する処理液供給部と、回転保持部により保持される基板の外周端部を取り囲むように配置され、回転保持部により回転される基板から飛散する処理液を受け止める飛散防止部材と、金属を溶解させる第1の除去液を飛散防止部材に供給するように構成される除去液供給部とを備える。
この膜処理ユニットにおいては、回転保持部により基板が回転されつつ基板の被処理面に処理液が供給され、基板から飛散した処理液が飛散防止部材により受け止められる。そのため、飛散防止部材に処理液が付着する。また、基板上に形成されている膜が処理液によって処理される場合には、その膜の成分が処理液とともに飛散防止部材に付着する。処理液または基板上の膜に金属が含まれていると、飛散防止部材に金属が付着する可能性がある。上記の構成によれば、飛散防止部材に第1の除去液が供給されるので、飛散防止部材に付着する金属を溶解させて除去することができる。したがって、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。その結果、基板または他の装置が金属によって汚染されることが防止される。
(12−2)処理液供給部は、基板の被処理面に金属および塗布液を含む金属含有塗布液を処理液として供給することにより被処理面に金属含有塗布膜を形成するように構成されてもよい。この場合、基板に供給される金属含有塗布液中の金属が飛散防止部材に付着していても、その金属を溶解させて除去することができる。したがって、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。
(12−3)基板の被処理面に金属および塗布液を含む金属含有塗布液が供給されることにより金属含有塗布膜が形成された後に基板に露光処理が行われ、処理液供給部は、露光処理後の基板の被処理面に現像液を処理液として供給するように構成されてもよい。この場合、現像液によって溶解された金属含有塗布膜中の金属が飛散防止部材に付着していても、その金属を溶解させて除去することができる。したがって、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。
(12−4)除去液供給部は、塗布液を溶解させる第2の除去液を飛散防止部材に供給するように構成されてもよい。この場合、飛散防止部材に付着する塗布液を溶解させて除去することができる。
(12−5)膜処理ユニットは、第1および第2の除去液案内部を有する案内部材をさらに備え、除去液供給部は、案内部材の第1の除去液案内部に向けて第1の除去液を吐出する第1の吐出ノズルと、案内部材の第2の除去液案内部に向けて第2の除去液を吐出する第2の吐出ノズルとを含み、第1および第2の除去液案内部は、第1および第2の吐出ノズルから吐出された第1および第2の除去液を飛散防止部材にそれぞれ導くように設けられてもよい。
この場合、第1および第2の吐出ノズルから吐出される第1および第2の除去液が案内部材により飛散防止部材に適切に供給される。それにより、飛散防止部材から金属および塗布液を効率良く除去することができる。
(12−6)第1の除去液案内部は、飛散防止部材の第1の領域に第1の除去液を導くように設けられ、第2の除去液案内部は、飛散防止部材の第1の領域よりも上方の第2の領域に第2の除去液を導くように設けられてもよい。この場合、第1の除去液案内部を通して飛散防止部材の第1の領域に第1の除去液が供給された後に第2の除去液案内部を通して飛散防止部材の第2の領域に第2の除去液が供給された場合に、第2の除去液によって第1の除去液を十分に洗い流すことができる。
(12−7)膜処理ユニットは、除去液案内部を有する案内部材をさらに備え、除去液供給部は、案内部材の除去液案内部に向けて第1および第2の除去液を選択的に吐出する吐出ノズルを含み、除去液案内部は、吐出ノズルから吐出された第1および第2の除去液を飛散防止部材にそれぞれ導くように設けられてもよい。この場合、簡単な構成で効率良く飛散防止部材に第1の除去液および第2の除去液を供給することができる。
(12−8)膜処理ユニットは、飛散防止部材に吐出された第1および第2の除去液を分離して回収するように設けられた除去液回収ユニットをさらに備えてもよい。この場合、使用者は、使用済みの第1の除去液と使用済みの第2の除去液とを分離するための作業を行う必要がない。これにより、第1および第2の除去液の回収コストおよび廃棄コストを削減することができる。
(12−9)膜処理ユニットは、基板の被処理面の周縁部を除く領域に金属含有塗布膜が残存するように、金属を溶解させる第3の除去液を回転保持部により回転される基板の被処理面の周縁部に供給する周縁部除去液供給ユニットをさらに備えてもよい。この場合、基板の周縁部に金属が残存することが防止される。これにより、基板の周縁部から金属が拡散されることが防止される。
(12−10)第2の参考形態に係る基板処理装置は、基板に露光処理を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、露光装置による露光処理前に、基板の被処理面に金属含有塗布膜を形成する上記の膜処理ユニットと、露光装置による露光処理後に、基板の現像処理を行う現像処理ユニットとを備える。
この基板処理装置においては、露光装置による露光処理前の基板の被処理面に膜処理ユニットにより金属含有塗布膜が形成され、露光装置による露光処理後の基板に現像処理ユニットにより現像処理が行われる。これにより、基板の被処理面に微細なパターンを形成することができる。また、上記の膜処理ユニットが用いられるので、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。それにより、基板、または基板処理装置もしくは露光装置の内部が金属によって汚染されることが防止される。
(12−11)第3の参考形態に係る基板処理装置は、基板に露光処理を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、露光装置による露光処理前に、基板の被処理面に金属を含む金属含有塗布膜を形成する膜形成ユニットと、露光装置による露光処理後に、基板の現像処理を行う上記の膜処理ユニットとを備える。
この基板処理装置においては、露光装置による露光処理前の基板の被処理面に膜形成ユニットにより金属含有塗布膜が形成され、露光装置による露光処理後の基板に膜処理ユニットにより現像処理が行われる。これにより、基板の被処理面に微細なパターンを形成することができる。また、上記の膜処理ユニットが用いられるので、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。それにより、基板、または基板処理装置もしくは露光装置の内部が金属によって汚染されることが防止される。
(12−12)第4の参考形態に係る基板処理方法は、回転保持部により基板を水平姿勢で保持して回転させるステップと、前記回転保持部により保持される基板の被処理面に処理液供給部により金属および塗布液を含む金属含有塗布液を供給することにより前記被処理面に金属含有塗布膜を形成するステップと、前記回転保持部により保持される基板の外周端部を取り囲むように配置される飛散防止部材により、前記回転保持部により回転される基板から飛散する金属含有塗布液を受け止めるステップと、金属を溶解させる第1の除去液を除去液供給部により前記飛散防止部材に供給するステップとを備える。
この基板処理方法によれば、回転保持部により基板が回転されつつ基板の被処理面に処理液が供給されることにより、基板の被処理面に金属含有塗布膜が形成される。この場合、飛散防止部材に第1の除去液が供給されるので、基板に供給された金属含有塗布液中の金属が飛散防止部材に付着していても、その金属を溶解させて除去することができる。したがって、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。その結果、基板、または装置の内部もしくは周辺部が金属によって汚染されることが防止される。
(12−13)第5の参考形態に係る基板処理方法は、基板の前記被処理面に金属および塗布液を含む金属含有塗布液を供給することにより金属含有塗布膜を形成するステップと、前記金属含有塗布膜が形成された基板に露光処理を行うステップと、露光処理後の基板を回転保持部により水平姿勢で保持して回転させるステップと、前記回転保持部により保持される基板の被処理面に処理液供給部により現像液を供給するステップと、前記回転保持部により保持される基板の外周端部を取り囲むように配置される飛散防止部材により、前記回転保持部により回転される基板から飛散する現像液を受け止めるステップと、金属を溶解させる第1の除去液を除去液供給部により前記飛散防止部材に供給するステップとを備える。
この基板処理方法によれば、基板の被処理面に金属含有塗布膜が形成された後、基板に露光処理が行われる。その後、回転保持部により基板が回転されつつ基板の被処理面に現像液が供給される。これにより、基板の現像処理が行われる。この場合、飛散防止部材に第1の除去液が供給されるので、現像液によって溶解された金属含有塗布膜中の金属が飛散防止部材に付着していても、その金属を溶解させて除去することができる。したがって、飛散防止部材から金属が拡散されることが防止される。その結果、基板、または装置の内部もしくは周辺部が金属によって汚染されることが防止される。
37,612 カップ
38 スリットノズル
61 スピンユニット
61A 回収ユニット
62 ノズルユニット
76 カップ洗浄部材
76a 第1の案内部
76b 第2の案内部
81 バックリンスノズル
82,83 カップ洗浄ノズル
85a,85b 吐出口
100 基板処理装置
129 塗布処理ユニット
139 現像処理ユニット
612a 外カップ
612b 内カップ
613 エッジリンスノズル
620 ノズル
TA1,TA2 回収タンク
TA3 分離タンク
W 基板
Claims (12)
- 基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持部と、
前記回転保持部により保持される基板の被処理面に処理液を供給する処理液供給部と、
前記回転保持部により保持される基板の外周端部を取り囲むように配置され、前記回転保持部により回転される基板から飛散する処理液を受け止める飛散防止部材と、
金属含有塗布液における塗布液を溶解させる第2の除去液および前記金属含有塗布液における金属を溶解させる第1の除去液を前記飛散防止部材に供給するように構成される除去液供給部とを備える、膜処理ユニット。 - 前記処理液供給部は、基板の前記被処理面に前記金属含有塗布液を前記処理液として供給することにより前記被処理面に金属含有塗布膜を形成するように構成される、請求項1記載の膜処理ユニット。
- 基板の前記被処理面に前記金属含有塗布液が供給されることにより金属含有塗布膜が形成された後に基板に露光処理が行われ、
前記処理液供給部は、露光処理後の基板の前記被処理面に現像液を前記処理液として供給するように構成される、請求項1記載の膜処理ユニット。 - 第1および第2の除去液案内部を有する案内部材をさらに備え、
前記除去液供給部は、
前記案内部材の前記第1の除去液案内部に向けて前記第1の除去液を吐出する第1の吐出ノズルと、
前記案内部材の前記第2の除去液案内部に向けて前記第2の除去液を吐出する第2の吐出ノズルとを含み、
前記第1および第2の除去液案内部は、前記第1および第2の吐出ノズルから吐出された前記第1および第2の除去液を前記飛散防止部材にそれぞれ導くように設けられる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の膜処理ユニット。 - 前記第1の除去液案内部は、前記飛散防止部材の第1の領域に前記第1の除去液を導くように設けられ、
前記第2の除去液案内部は、前記飛散防止部材の前記第1の領域よりも上方の第2の領域に前記第2の除去液を導くように設けられる、請求項4記載の膜処理ユニット。 - 除去液案内部を有する案内部材をさらに備え、
前記除去液供給部は、前記案内部材の前記除去液案内部に向けて前記第1および第2の除去液を選択的に吐出する吐出ノズルを含み、
前記除去液案内部は、前記吐出ノズルから吐出された前記第1および第2の除去液を前記飛散防止部材にそれぞれ導くように設けられる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の膜処理ユニット。 - 前記飛散防止部材に吐出された前記第1および第2の除去液を分離して回収するように設けられた除去液回収ユニットをさらに備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の膜処理ユニット。
- 基板の前記被処理面の周縁部を除く領域に前記金属含有塗布膜が残存するように、前記金属を溶解させる第3の除去液を前記回転保持部により回転される基板の前記被処理面の周縁部に供給する周縁部除去液供給ユニットをさらに備える、請求項2記載の膜処理ユニット。
- 基板に露光処理を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、
前記露光装置による露光処理前に、基板の被処理面に前記金属含有塗布膜を形成する請求項2記載の膜処理ユニットと、
前記露光装置による露光処理後に、基板の現像処理を行う現像処理ユニットとを備える、基板処理装置。 - 基板に露光処理を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、
前記露光装置による露光処理前に、基板の被処理面に金属を含む金属含有塗布膜を形成する膜形成ユニットと、
前記露光装置による露光処理後に、基板の現像処理を行う請求項3記載の膜処理ユニットとを備える、基板処理装置。 - 回転保持部により基板を水平姿勢で保持して回転させるステップと、
前記回転保持部により保持される基板の被処理面に処理液供給部により金属および塗布液を含む金属含有塗布液を供給することにより前記被処理面に金属含有塗布膜を形成するステップと、
前記回転保持部により保持される基板の外周端部を取り囲むように配置される飛散防止部材により、前記回転保持部により回転される基板から飛散する金属含有塗布液を受け止めるステップと、
前記金属含有塗布液における塗布液を溶解させる第2の除去液および前記金属含有塗布液における金属を溶解させる第1の除去液を除去液供給部により前記飛散防止部材に供給するステップとを備える、基板処理方法。 - 基板の被処理面に金属および塗布液を含む金属含有塗布液を供給することにより金属含有塗布膜を形成するステップと、
前記金属含有塗布膜が形成された基板に露光処理を行うステップと、
露光処理後の基板を回転保持部により水平姿勢で保持して回転させるステップと、
前記回転保持部により保持される基板の被処理面に処理液供給部により現像液を供給するステップと、
前記回転保持部により保持される基板の外周端部を取り囲むように配置される飛散防止部材により、前記回転保持部により回転される基板から飛散する現像液を受け止めるステップと、
前記金属含有塗布液における塗布液を溶解させる第2の除去液および前記金属含有塗布液における金属を溶解させる第1の除去液を除去液供給部により前記飛散防止部材に供給するステップとを備える、基板処理方法。
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