JP7499653B2 - SUBSTRATE PROCESSING METHOD, STORAGE MEDIUM, AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS - Google Patents
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Description
本開示は、基板処理方法、記憶媒体及び基板処理装置に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing method, a storage medium, and a substrate processing apparatus.
特許文献1には、被処理体に処理液を塗布して処理する際に、被処理体に温度分布を持たせたことを特徴とする処理方法が開示されている。
本開示は、基板間の膜厚変動を抑制することが可能な基板処理方法、記憶媒体及び基板処理装置を提供する。 The present disclosure provides a substrate processing method, a storage medium, and a substrate processing apparatus that can suppress film thickness variations between substrates.
本開示の一側面に係る基板処理方法は、所定の処理位置に基板を保持すると共に基板の表面に対して処理液を供給する液処理ユニットを用いて、処理位置に保持されている基板の表面に対して処理液を供給することと、処理液の供給後に基板の表面上に処理液の被膜が形成されるように基板を保持することとを含む液処理を行うことと、液処理ユニットのうちの、液処理の実行時において基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を液処理の前に行うことと、を含む。 A substrate processing method according to one aspect of the present disclosure includes performing liquid processing using a liquid processing unit that holds a substrate at a predetermined processing position and supplies processing liquid to the surface of the substrate, the liquid processing unit supplying processing liquid to the surface of the substrate while the substrate is held at the processing position, and holding the substrate such that a coating of processing liquid is formed on the surface of the substrate after the processing liquid is supplied, and performing a temperature control process prior to the liquid processing, which adjusts the temperature of a member of the liquid processing unit that affects the temperature of the substrate when the liquid processing is performed.
本開示によれば、基板間の膜厚変動を抑制することが可能な基板処理方法、記憶媒体及び基板処理装置が提供される。 The present disclosure provides a substrate processing method, a storage medium, and a substrate processing apparatus that can suppress film thickness variations between substrates.
以下、種々の例示的実施形態について説明する。 Various exemplary embodiments are described below.
一つの例示的実施形態に係る基板処理方法は、所定の処理位置に基板を保持すると共に基板の表面に対して処理液を供給する液処理ユニットを用いて、処理位置に保持されている基板の表面に対して処理液を供給することと、処理液の供給後に基板の表面上に処理液の被膜が形成されるように基板を保持することとを含む液処理を行うことと、液処理ユニットのうちの、液処理の実行時において基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を液処理の前に行うことと、を含む。 A substrate processing method according to one exemplary embodiment includes performing liquid processing using a liquid processing unit that holds a substrate at a predetermined processing position and supplies processing liquid to the surface of the substrate, the liquid processing unit supplying processing liquid to the surface of the substrate, the liquid processing unit holding the substrate at the processing position, and holding the substrate such that a coating of processing liquid is formed on the surface of the substrate after the processing liquid is supplied, and performing a temperature control process prior to the liquid processing to adjust the temperature of a member of the liquid processing unit that affects the temperature of the substrate when the liquid processing is performed.
処理液を用いた液処理では、処理液の供給後における被膜の形成に伴って、処理液に含まれる液体の一部が蒸発し、気化熱によって処理位置の周囲の温度が低下し得る。そのため、液処理が繰り返し行われると、処理位置の周囲での温度条件に液処理ごとにばらつきが生じ、被膜の膜厚に変動が生じるおそれがある。これに対して、上記基板処理方法では、基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理によって、処理位置の周囲における温度のばらつきが低減する状態で液処理を行うことができる。したがって、基板間の膜厚変動を抑制することが可能となる。 In liquid processing using a processing liquid, as a coating is formed after the processing liquid is supplied, some of the liquid contained in the processing liquid evaporates, and the heat of vaporization can cause a drop in the temperature around the processing position. Therefore, if the liquid processing is performed repeatedly, the temperature conditions around the processing position may vary from liquid processing to liquid processing, causing a risk of variation in the thickness of the coating. In contrast, in the above-mentioned substrate processing method, liquid processing can be performed under conditions in which the temperature variation around the processing position is reduced by a temperature control process that adjusts the temperature of components that affect the temperature of the substrate. This makes it possible to suppress film thickness variation between substrates.
温調処理における処理条件は、液処理の開始タイミングに応じて設定されてもよい。液処理の開始タイミングに応じて、処理位置の周囲における温度が変動し得る。そのため、液処理の開始タイミングに応じて、温調処理の処理条件を設定することで、液処理の開始時の処理位置の周囲温度を適切に調節することが可能となる。 The processing conditions in the temperature control process may be set according to the start timing of the liquid processing. The temperature around the processing position may vary depending on the start timing of the liquid processing. Therefore, by setting the processing conditions in the temperature control process according to the start timing of the liquid processing, it is possible to appropriately adjust the ambient temperature around the processing position at the start of the liquid processing.
上記部材は、処理位置に基板を保持するように基板の裏面を支持する保持部を含んでもよい。温調処理は、保持部に対して第1流体を供給することで保持部を冷却することを含んでもよい。この場合、基板の温度に影響を与える保持部が液処理を行う前に冷却され、液処理の実行に伴って処理位置の周囲温度が低下する程度が小さくなる。そのため、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減し、基板間の膜厚変動を抑制することが可能となる。 The member may include a holding part that supports the back surface of the substrate so as to hold the substrate at the processing position. The temperature adjustment process may include cooling the holding part by supplying a first fluid to the holding part. In this case, the holding part that affects the temperature of the substrate is cooled before the liquid processing is performed, and the degree to which the ambient temperature of the processing position decreases as the liquid processing is performed is reduced. This reduces the temperature variation around the processing position for each liquid processing, making it possible to suppress film thickness variations between substrates.
基板の表面に対して処理液を供給することは、基板を支持している状態の保持部を当該保持部に接続された回転保持部により回転させながら、基板の表面に対して処理液を供給することを含んでもよい。保持部に対して第1流体を供給することは、保持部の中央部に対して第1流体を供給することを含んでもよい。保持部の中央部は、保持部を回転させるための駆動部の近くに位置しており、当該中央部の熱容量は他の部分よりも大きくなる傾向がある。そのため、保持部の中央部を冷却することで、温調処理による温度調節の程度を大きくすることが可能となる。 Supplying the processing liquid to the surface of the substrate may include supplying the processing liquid to the surface of the substrate while rotating the holder supporting the substrate by a rotating holder connected to the holder. Supplying the first fluid to the holder may include supplying the first fluid to a center portion of the holder. The center portion of the holder is located near a drive portion for rotating the holder, and the heat capacity of the center portion tends to be greater than other portions. Therefore, by cooling the center portion of the holder, it is possible to increase the degree of temperature control by the temperature control process.
上記部材は、処理位置に保持されている基板を囲む収容部のうちの基板の裏面の外周部に近接した状態で配置されているインナーカップを含んでもよい。温調処理は、インナーカップに対して第2流体を供給することでインナーカップを冷却することを含んでもよい。この場合、基板の温度に影響を与えるインナーカップが液処理を行う前に冷却され、液処理の実行に伴って処理位置の周囲温度が低下する程度が小さくなる。そのため、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減するので、基板間の膜厚変動を抑制することが可能となる。 The above member may include an inner cup arranged in a state close to the outer periphery of the back surface of the substrate in a container surrounding the substrate held at the processing position. The temperature adjustment process may include cooling the inner cup by supplying a second fluid to the inner cup. In this case, the inner cup, which affects the temperature of the substrate, is cooled before the liquid processing is performed, and the degree to which the ambient temperature of the processing position decreases with the execution of the liquid processing is reduced. Therefore, the temperature variation around the processing position for each liquid processing is reduced, making it possible to suppress film thickness variation between substrates.
インナーカップに対する第2流体の供給によりインナーカップを冷却することは、インナーカップに対して溶剤を供給することと、溶剤の供給後に、インナーカップに対して溶剤を供給しない状態を維持することとを含んでもよい。この場合、インナーカップに対して供給された後の溶剤の気化熱によってインナーカップの冷却が進行するので、溶剤の使用量を抑えつつインナーカップを冷却することが可能となる。 Cooling the inner cup by supplying the second fluid to the inner cup may include supplying a solvent to the inner cup and, after supplying the solvent, maintaining a state in which no solvent is supplied to the inner cup. In this case, the cooling of the inner cup proceeds due to the heat of vaporization of the solvent after it is supplied to the inner cup, so that it is possible to cool the inner cup while minimizing the amount of solvent used.
上記基板処理方法は、インナーカップに対する第2流体の供給によりインナーカップが目標温度まで冷却されてから所定時間内に、液処理を開始してもよい。この場合、処理位置の周囲温度が低下した状態で、液処理を開始することが可能となる。 The substrate processing method may start the liquid processing within a predetermined time after the inner cup is cooled to the target temperature by supplying the second fluid to the inner cup. In this case, it is possible to start the liquid processing when the ambient temperature of the processing position has dropped.
上記基板処理方法は、液処理の後に、処理位置から基板を搬出することと、基板の表面に対する処理液の供給が完了してから処理位置からの基板の搬出が開始するまでの間において、インナーカップに対して第2流体を供給することとを更に含んでもよい。この場合、液処理後のインナーカップの温度について、液処理ごとのばらつきを抑制すること可能となる。 The substrate processing method may further include removing the substrate from the processing position after the liquid processing, and supplying a second fluid to the inner cup during the period from when the supply of the processing liquid to the surface of the substrate is completed until when removal of the substrate from the processing position is started. In this case, it is possible to suppress the variation in the temperature of the inner cup after the liquid processing for each liquid processing.
上記部材は、処理位置に基板を保持するように基板の裏面を支持する保持部を含んでもよい。基板の表面に対して処理液を供給することは、基板を支持している状態の保持部を回転させながら、基板の表面に対して処理液を供給することを含んでもよい。温調処理は、保持部が基板を支持していない状態で保持部を回転させることにより、保持部の温度を上昇させることを含んでもよい。この場合、基板の温度に影響を与える保持部の温度が液処理を行う前に上昇し、液処理の実行に伴って処理位置の周囲温度が低下することを抑制することができる。そのため、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減され、基板間の膜厚変動を抑制することが可能となる。 The member may include a holder that supports the back surface of the substrate so as to hold the substrate at the processing position. Supplying the processing liquid to the front surface of the substrate may include supplying the processing liquid to the front surface of the substrate while rotating the holder that is supporting the substrate. The temperature adjustment process may include increasing the temperature of the holder by rotating the holder when the holder is not supporting the substrate. In this case, the temperature of the holder that affects the temperature of the substrate increases before the liquid processing is performed, and it is possible to suppress a decrease in the ambient temperature of the processing position as the liquid processing is performed. Therefore, the temperature variation around the processing position for each liquid processing is reduced, making it possible to suppress film thickness variations between substrates.
一つの例示的実施形態に係る記憶媒体は、上述の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。 The storage medium according to one exemplary embodiment is a computer-readable storage medium that stores a program for causing an apparatus to execute the above-described substrate processing method.
一つの例示的実施形態に係る基板処理装置は、所定の処理位置に基板を保持すると共に基板の表面に対して処理液を供給する液処理ユニットと、液処理ユニットを制御する制御ユニットとを備える。制御ユニットは、処理位置に保持されている基板の表面に対して処理液を供給することと、処理液の供給後に基板の表面上に処理液の被膜が形成されるように基板を保持することとを含む液処理を液処理ユニットに実行させる。制御ユニットは、液処理ユニットのうちの、液処理の実行時において基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を液処理の前に液処理ユニットに実行させる。この基板処理装置では、上述の基板処理方法と同様に、基板間の膜厚変動を抑制することが可能となる。 A substrate processing apparatus according to one exemplary embodiment includes a liquid processing unit that holds a substrate at a predetermined processing position and supplies a processing liquid to the surface of the substrate, and a control unit that controls the liquid processing unit. The control unit causes the liquid processing unit to perform liquid processing including supplying processing liquid to the surface of the substrate held at the processing position and holding the substrate such that a coating of the processing liquid is formed on the surface of the substrate after the processing liquid is supplied. The control unit causes the liquid processing unit to perform a temperature adjustment process prior to the liquid processing, which adjusts the temperature of components of the liquid processing unit that affect the temperature of the substrate when the liquid processing is performed. In this substrate processing apparatus, it is possible to suppress film thickness variations between substrates, similar to the substrate processing method described above.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 The following describes the embodiments with reference to the drawings. In the description, identical elements or elements having the same functions are given the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
[第1実施形態]
最初に、基板処理装置を備えるシステムの一例として、図1~図7を参照しながら、第1実施形態に係る基板処理システム1を説明する。図1に示される基板処理システム1は、ワークWに対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象のワークWは、例えば基板、あるいは所定の処理が施されることで膜又は回路等が形成された状態の基板である。ワークWに含まれる基板は、一例として、シリコンを含むウェハである。ワークW(基板)は、円形に形成されていてもよい。処理対象のワークWは、ガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)などであってもよく、これらの基板等に所定の処理が施されて得られる中間体であってもよい。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。
[First embodiment]
First, as an example of a system including a substrate processing apparatus, a
基板処理システム1は、塗布・現像装置2と、露光装置3とを備える。塗布・現像装置2は、露光装置3による露光処理前に、ワークWの表面にレジスト(薬液)を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。露光装置3は、ワークW(基板)に形成されたレジスト膜(感光性被膜)を露光する装置である。具体的には、露光装置3は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。
The
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示されるように、塗布・現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インタフェースブロック6と、制御装置100(制御ユニット)とを備える。
The configuration of the coating/developing
キャリアブロック4は、塗布・現像装置2内へのワークWの導入及び塗布・現像装置2内からのワークWの導出を行う。例えばキャリアブロック4は、ワークW用の複数のキャリアCを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置A1を内蔵している。キャリアCは、例えば円形の複数枚のワークWを収容する。搬送装置A1は、キャリアCからワークWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からワークWを受け取ってキャリアC内に戻す。処理ブロック5は、処理モジュール11,12,13,14を有する。
The
処理モジュール11は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール11は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりワークWの表面上に下層膜を形成する。液処理ユニットU1は、下層膜形成用の処理液をワークW上に塗布する。熱処理ユニットU2は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
The
処理モジュール12は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール12は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2により下層膜上にレジスト膜を形成する。液処理ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜上に塗布することで、ワークWの表面上に当該処理液の被膜を形成する。熱処理ユニットU2は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
The
処理モジュール13は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール13は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりレジスト膜上に上層膜を形成する。液処理ユニットU1は、上層膜形成用の処理液をレジスト膜の上に塗布する。熱処理ユニットU2は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
The
処理モジュール14は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール14は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2により、露光処理が施されたレジスト膜の現像処理及び現像処理に伴う熱処理を行う。液処理ユニットU1は、露光済みのワークWの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットU2は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像前の加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)、現像後の加熱処理(PB:Post Bake)等が挙げられる。
The
処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には棚ユニットU8が設けられている。棚ユニットU8は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットU8の近傍には昇降アームを含む搬送装置A7が設けられている。搬送装置A7は、棚ユニットU8のセル同士の間でワークWを昇降させる。
A shelf unit U8 is provided on the
処理ブロック5内におけるインタフェースブロック6側には棚ユニットU9が設けられている。棚ユニットU9は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
A shelf unit U9 is provided on the
インタフェースブロック6は、露光装置3との間でワークWの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック6は、受け渡しアームを含む搬送装置A8を内蔵しており、露光装置3に接続される。搬送装置A8は、棚ユニットU9に配置されたワークWを露光装置3に渡す。搬送装置A8は、露光装置3からワークWを受け取って棚ユニットU9に戻す。
The
制御装置100は、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置2を制御する。まず制御装置100は、キャリアC内のワークWを棚ユニットU8に搬送するように搬送装置A1を制御し、このワークWを処理モジュール11用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
The
次に制御装置100は、棚ユニットU8のワークWを処理モジュール11内の液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置100は、このワークWの表面上に下層膜を形成するように、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、下層膜が形成されたワークWを棚ユニットU8に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWを処理モジュール12用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
The
次に制御装置100は、棚ユニットU8のワークWを処理モジュール12内の液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置100は、このワークWの表面に対してレジスト膜を形成するように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ワークWを棚ユニットU8に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWを処理モジュール13用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
The
次に制御装置100は、棚ユニットU8のワークWを処理モジュール13内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置100は、このワークWのレジスト膜上に上層膜を形成するように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ワークWを棚ユニットU9に搬送するように搬送装置A3を制御する。
The
次に制御装置100は、棚ユニットU9のワークWを露光装置3に送り出すように搬送装置A8を制御する。その後制御装置100は、露光処理が施されたワークWを露光装置3から受け入れて、棚ユニットU9における処理モジュール14用のセルに配置するように搬送装置A8を制御する。
The
次に制御装置100は、棚ユニットU9のワークWを処理モジュール14内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御し、このワークWのレジスト膜の現像処理を行うように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ワークWを棚ユニットU8に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWをキャリアC内に戻すように搬送装置A7及び搬送装置A1を制御する。以上で1枚のワークWについての塗布・現像処理が完了する。制御装置100は、複数のワークWのそれぞれについても、上述と同様に塗布・現像処理を塗布・現像装置2に実行させる。
The
なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置2の構成に限られない。基板処理装置は、処理液の被膜を形成する液処理ユニット、及びこれを制御可能な制御装置を備えていればどのようなものであってもよい。
The specific configuration of the substrate processing apparatus is not limited to the configuration of the coating/developing
(液処理ユニット)
続いて、図3を参照して、処理モジュール12の液処理ユニットU1の一例について詳細に説明する。液処理ユニットU1は、所定の処理位置にワークWを保持すると共に当該処理位置に保持したワークWの表面Waに対して処理液を供給することで、ワークWに対して液処理を施す。ワークWに対して液処理が施されることで、ワークWの表面Wa上に処理液の被膜が形成される。処理位置は、液処理ユニットU1による液処理の実行期間において、処理対象のワークWが保持される位置である。図3に示されるように、液処理ユニットU1は、例えば、回転保持部30と、処理液供給部40とを有する。
(Liquid processing unit)
Next, an example of the liquid processing unit U1 of the
回転保持部30は、処理位置にワークWを保持したうえで当該ワークWを回転させる。回転保持部30は、例えば、保持部32と回転駆動部34とを有する。保持部32は、処理位置にワークWを保持するようにワークWの裏面を支持する。保持部32は、ワークWの表面Waを上方に向けた状態でワークWの裏面Wbを支持し、当該ワークW(裏面Wb)を例えば真空吸着等により保持してもよい。保持部32は、ワークWの裏面Wbのうちの中央部を支持してもよい。保持部32は、例えば、ワークWの裏面Wbの中央部が載置される面(以下、「載置面33a」という。)を含む載置部33と、載置部33を支持するシャフト36とを有する。載置面33aの面積は、ワークWの裏面Wbの面積よりも小さい。一例では、載置面33aは円形に形成されており、載置面33aの半径は、ワークWの半径の1/3~1/2程度である。以上のように、保持部32(載置面33a)は、ワークWの裏面Wbに接触しているので、液処理の実行時において保持部32の温度はワークWの温度に影響を及ぼす。すなわち、保持部32は、液処理の実行時においてワークWの温度に影響を及ぼす部材(以下、「温度影響部材」という。)である。
The
回転駆動部34は、保持部32に接続されている。例えば、回転駆動部34は、シャフト36を介して載置部33に接続されている。回転駆動部34は、例えば電動モータ等の動力源によって、鉛直な軸線Axまわりにシャフト36(保持部32)を回転させる。これにより、軸線AxまわりにワークWが回転する。保持部32は、ワークWの中心が軸線Ax(回転中心)に略一致するようにワークWを保持してもよい。
The
処理液供給部40は、保持部32に保持されているワークWの表面Waに対して処理液を供給する。処理液は、レジスト膜を形成するための溶液(レジスト液)である。処理液供給部40は、例えば、ノズル42と、タンク44と、バルブ46と、ノズル駆動部48とを有する。
The processing
ノズル42は、処理位置の上方から、保持部32に保持されているワークWの表面Waに向けて処理液を吐出する。ノズル42は、管路49を介してタンク44に接続されている。タンク44は処理液を収容しており、ノズル42に向けて処理液を供給する。バルブ46は管路49に設けられている。バルブ46は、例えばエアオペレーションバルブであり、管路49内の開度を調節する。バルブ46を制御することにより、ノズル42から処理液を吐出する状態と、ノズル42から処理液を吐出しない状態との切り替えが可能である。ノズル駆動部48は、ノズル42の位置を調節する。ノズル駆動部48は、例えば、モータ等の動力源によって、ワークWの表面Waに沿ってノズル42を移動させる。
The
(制御装置)
図2に示されるように、制御装置100は、機能上の構成として、記憶部102と制御部104とを有する。記憶部102は、液処理ユニットU1を含む塗布・現像装置2の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。記憶部102は、各種のデータ(例えば、液処理ユニットU1を動作させるための指示信号に係る情報)、及び各部に設けられたセンサ等からの情報も記憶している。記憶部102は、例えば半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクである。当該プログラムは、記憶部102とは別体の外部記憶装置、又は伝播信号などの無形の媒体にも含まれ得る。これらの他の媒体から記憶部102に当該プログラムをインストールして、記憶部102に当該プログラムを記憶させてもよい。
(Control device)
As shown in FIG. 2, the
制御部104は、記憶部102から読み出したプログラムに基づいて、塗布・現像装置2の各部の動作を制御する。制御部104は、ワークWに対する液処理を液処理ユニットU1に実行させる。この液処理は、保持部32により処理位置に保持されているワークWの表面Waに対して処理液を供給することと、処理液の供給後にワークWの表面Wa上に処理液の被膜が形成されるようにワークWを保持部32に保持させることとを含む。例えば、表面Waに対して処理液を供給する際には、制御部104は、ワークWを支持している状態の保持部32を回転駆動部34により回転させながら、ワークWの表面Waに対して処理液供給部40により処理液を供給する。制御部104は、処理液の被膜を形成する際に、処理液の供給を停止した状態で、回転駆動部34により保持部32(ワークW)を回転させる。
The control unit 104 controls the operation of each part of the coating/developing
制御部104は、液処理の実行時においてワークWの温度に影響を及ぼす温度影響部材の温度を調節する温調処理を上記液処理の前に液処理ユニットU1に実行させる。制御部104は、温調処理を実行させる際に、例えば、保持部32がワークWを支持していない状態で保持部32を回転させることで、当該保持部32の温度を上昇させる。この場合、温調処理が実行されない場合の保持部32の温度に比べて、温調処理の実行後の保持部32の温度が高くなる。一例では、制御部104は、複数のワークWそれぞれに対して上記液処理を実行させる場合に、一の液処理と当該一の液処理の次の液処理との間において、温調処理を液処理ユニットU1に実行させる。
The control unit 104 causes the liquid processing unit U1 to perform a temperature control process prior to the liquid processing, which adjusts the temperature of a temperature-affecting member that affects the temperature of the workpiece W when the liquid processing is performed. When performing the temperature control process, the control unit 104 increases the temperature of the holding
制御装置100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置100は、図4に示される回路120を有する。回路120は、一つ又は複数のプロセッサ122と、メモリ124と、ストレージ126と、入出力ポート128と、タイマ132とを有する。ストレージ126は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述する基板処理方法を制御装置100に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ124は、ストレージ126の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ122による演算結果を一時的に記憶する。
The
プロセッサ122は、メモリ124と協働して上記プログラムを実行する。入出力ポート128は、プロセッサ122からの指令に従って、回転保持部30、及び処理液供給部40等との間で電気信号の入出力を行う。タイマ132は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。なお、制御装置100のハードウェア構成は、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
The
(基板処理方法)
続いて、基板処理方法の一例として、図5~図7を参照しながら、処理モジュール12の液処理ユニットU1において行われる液処理及び温調処理を含む一連の処理について説明する。図5は、一の液処理ユニットU1において複数のワークWに対して順に行われる一連の処理を示すフローチャートである。
(Substrate Processing Method)
5 to 7, a series of processes including liquid processing and temperature control processing performed in the liquid processing unit U1 of the
制御装置100の制御部104は、まず、処理対象のワークWを液処理ユニットU1に搬入するように搬送装置A3及び液処理ユニットU1を制御する(ステップS01)。例えば、制御部104は、処理対象のワークWを回転保持部30の保持部32に載置するように、搬送装置A3及び液処理ユニットU1を制御すると共に、保持部32により上記処理位置にワークWを保持させる。これにより、液処理ユニットU1内の処理位置へのワークWの搬入が完了する。処理対象のワークWの温度は、液処理ユニットU1への搬入前(搬入直前)に、塗布・現像装置2が備える温度調節部によって所定の設定温度に調節されていてもよい。
The control unit 104 of the
次に、制御部104は、保持部32により処理位置に保持されているワークWに対して液処理を施すように液処理ユニットU1を制御する(ステップS02)。最初のワークWについての液処理の開始時点において、液処理ユニットU1内の温度(処理位置の周囲の温度)が、上記設定温度に近づくように調節されていてもよい。液処理の具体例については後述する。なお、液処理の実行中において、液処理ユニットU1内の温度が上記設定温度に対して(過度に)乖離しないように温度の調節が継続されてもよい。 Next, the control unit 104 controls the liquid processing unit U1 to perform liquid processing on the workpiece W held at the processing position by the holding unit 32 (step S02). At the start of liquid processing on the first workpiece W, the temperature inside the liquid processing unit U1 (the temperature around the processing position) may be adjusted to approach the set temperature. Specific examples of liquid processing will be described later. Note that, during liquid processing, temperature adjustment may be continued so that the temperature inside the liquid processing unit U1 does not deviate (excessively) from the set temperature.
次に、制御部104は、液処理後のワークWを液処理ユニットU1から搬出するように搬送装置A3及び液処理ユニットU1を制御する(ステップS03)。例えば、制御部104は、保持部32によるワークWの吸着を解除したうえで、液処理後のワークWを保持部32から搬送装置A3に受け渡すように液処理ユニットU1及び搬送装置A3を制御する。これにより、液処理ユニットU1内の処理位置からのワークWの搬出が完了する。
Next, the control unit 104 controls the transport device A3 and the liquid processing unit U1 to transport the workpiece W after the liquid processing from the liquid processing unit U1 (step S03). For example, the control unit 104 controls the liquid processing unit U1 and the transport device A3 to release the suction of the workpiece W by the holding
次に、制御部104は、予め定められた設定枚数のワークWの処理が完了したかどうかを判断する(ステップS04)。ステップ04において、設定枚数のワークWの処理が完了していないと判断された場合(ステップS04:NO)、制御部104は、上述の温調処理を液処理ユニットU1に実行させる(ステップS05)。例えば、制御部104は、保持部32の温度を上昇させるように、ワークWを保持していない状態の保持部32を回転駆動部34により回転させる。一例では、制御部104は、保持部32の温度が目標温度に近づくように回転駆動部34により保持部32を回転させる。温調処理の具体例については後述する。ステップS05の終了後、制御部104は、ステップS01~S04の処理を再度実行する。
Next, the control unit 104 judges whether the processing of the predetermined set number of workpieces W has been completed (step S04). If it is judged in step S04 that the processing of the set number of workpieces W has not been completed (step S04: NO), the control unit 104 causes the liquid processing unit U1 to execute the above-mentioned temperature adjustment process (step S05). For example, the control unit 104 rotates the holding
一方、ステップS04において、設定枚数のワークWの処理が完了したと判断された場合(ステップS04:YES)、制御部104は一連の処理を終了する。以上の一連の処理では、設定枚数のワークWの処理が行われるまで、ステップS01~S05の処理が繰り返される。この場合、ステップS05の温調処理は、一のワークWについての液処理の実行後、且つ当該一のワークWの次に処理される後続のワークWについての液処理の実行前に行われる。この例では、1枚目のワークWについての液処理の実行前に、ステップS05の温調処理は行われないが、1枚目のワークWについての液処理の実行前に、制御部104は、ステップ05の温調処理を液処理ユニットU1に実行させてもよい。なお、制御部104は、最後のワークWについての液処理を実行させてから、ステップS05の温調処理を液処理ユニットU1に実行させた後に、上述の一連の処理を終了してもよい。 On the other hand, if it is determined in step S04 that the processing of the set number of workpieces W has been completed (step S04: YES), the control unit 104 ends the series of processes. In the series of processes described above, the processes of steps S01 to S05 are repeated until the processing of the set number of workpieces W has been completed. In this case, the temperature adjustment process of step S05 is performed after the liquid processing is performed on one workpiece W and before the liquid processing is performed on the subsequent workpiece W to be processed after the one workpiece W. In this example, the temperature adjustment process of step S05 is not performed before the liquid processing is performed on the first workpiece W, but the control unit 104 may cause the liquid processing unit U1 to perform the temperature adjustment process of step S05 before the liquid processing is performed on the first workpiece W. Note that the control unit 104 may end the series of processes described above after performing the liquid processing on the last workpiece W and then having the liquid processing unit U1 perform the temperature adjustment process of step S05.
図6は、ステップS02の液処理の一例を示すフローチャートである。ステップS02の液処理において、まず、制御部104は、処理位置に搬入されたワークWを保持している保持部32の回転を開始するように回転保持部30を制御する(ステップS11)。例えば、制御部104は、予め定められた第1回転速度で軸線AxまわりにワークWが回転するように回転保持部30を制御する。
Figure 6 is a flow chart showing an example of the liquid treatment in step S02. In the liquid treatment in step S02, first, the control unit 104 controls the
次に、制御部104は、ワークWの表面Waに対する処理液の供給を開始するように処理液供給部40を制御する(ステップS12)。例えば、制御部104は、処理液供給部40のノズル42をワークWの中心と対向する位置に配置するようにノズル駆動部48を制御したうえで、バルブ46を閉状態から開状態に切り替える。これにより、回転保持部30により回転しているワークWの中心(回転中心)に向けて、ノズル42から処理液が吐出され始める。
Next, the control unit 104 controls the processing
次に、制御部104は、処理液の供給開始から予め定められた供給時間が経過するまで待機する(ステップS13)。この供給期間及び上記第1回転速度は、記憶部102に記憶されており、ワークWの表面Wa上に処理液が塗り広げられる程度に設定されている。次に、制御部104は、ワークWの表面Waに対する処理液の供給を停止するように処理液供給部40を制御する(ステップS14)。例えば、制御部104は、バルブ46を開状態から閉状態に切り替えることで、ノズル42からの処理液の吐出を停止させる。
Next, the control unit 104 waits until a predetermined supply time has elapsed since the start of supply of the treatment liquid (step S13). This supply period and the first rotation speed are stored in the
次に、制御部104は、ワークWの回転速度を調節するように回転保持部30を制御する(ステップS15)。例えば、制御部104は、ワークWの回転を上記第1回転速度から第2回転速度まで減速させるように回転保持部30を制御する。第2回転速度は、第1回転速度よりも低い値に予め定められている。
Next, the control unit 104 controls the
次に、制御部104は、ステップS15においてワークWの回転が第2回転速度に調節されてから、予め定められた乾燥時間が経過するまで待機する(ステップS16)。この乾燥時間及び上記第2回転速度は、記憶部102に記憶されており、ワークWの表面Wa上に処理液の被膜(塗布膜)が形成される程度に設定されている。次に、制御部104は、ワークWの回転を停止するように回転保持部30を制御する(ステップS17)。以上により、1枚のワークWについての液処理が終了する。この液処理では、制御部104が、第2回転速度でのワークWの回転を回転保持部30により乾燥時間だけ継続させることで、ワークWの表面Wa上に処理液の被膜が形成されるようにワークWが保持される。ワークWの表面Wa上に供給された処理液に含まれる液体(溶剤)が蒸発することで、処理液の被膜が形成される。この処理液内の溶剤の蒸発に伴う気化熱により、処理位置の周囲の温度(保持部32等の温度影響部材の温度)が上述の設定温度よりも低下し得る。このため、ステップS05の温調処理が行われる。
Next, the control unit 104 waits until a predetermined drying time has elapsed after the rotation of the workpiece W is adjusted to the second rotation speed in step S15 (step S16). This drying time and the second rotation speed are stored in the
図7は、ステップS05の温調処理の一例を示すフローチャートである。ステップS05の温調処理において、まず、制御部104は、ワークWを保持していない状態の保持部32の回転を開始するように回転保持部30を制御する(ステップS21)。例えば、制御部104は、第3回転速度で保持部32を回転させるように回転保持部30を制御する。
Figure 7 is a flow chart showing an example of the temperature adjustment process of step S05. In the temperature adjustment process of step S05, first, the control unit 104 controls the
次に、制御部104は、第3回転速度でのワークWの回転開始から空転時間が経過するまで待機する(ステップS22)。次に、制御部104は、保持部32の回転を停止するように回転保持部30を制御する(ステップS23)。これにより、1回の温調処理が終了する。上記空転時間及び第3回転速度は、予め定められていてもよく、記憶部102に記憶されていてもよい。この場合、空転時間及び第3回転速度は、保持部32の温度が目標温度に近づくように(目標範囲に近づくように)設定されていてもよい。第3回転速度は、処理液の被膜形成における第2回転速度よりも大きくてもよく、処理液の供給(吐出)時における第1回転速度よりも大きくてもよい。
Next, the control unit 104 waits until the idling time has elapsed from the start of rotation of the workpiece W at the third rotation speed (step S22). Next, the control unit 104 controls the rotating and holding
制御部104は、温調処理における処理条件を、当該温調処理の次に行われる液処理の開始タイミングに応じて設定してもよい。この処理条件には、上記空転時間及び第3回転速度が含まれており、処理条件は、温調処理の実行時における液処理ユニットU1の動作を規定する。つまり、制御部104は、処理条件に従って、温調処理を液処理ユニットU1に実行させる。記憶部102は、空転時間及び第3回転速度と保持部32の上昇温度とを対応付けた情報、及び保持部32の目標温度を記憶していてもよい。制御部104は、温調処理の開始タイミングと、当該温調処理の次に行われる液処理の開始タイミング(次に液処理が行われるワークWの搬入タイミング)との間の時間(以下、「処理待ち時間」という。)に応じて、保持部32の温度が目標温度に近づくように処理条件を設定してもよい。この場合、制御部104は、処理待ち時間に応じて、空転時間を決定したうえで第3回転速度を決定してもよい。第3回転速度は、処理液の被膜形成における第2回転速度よりも大きい値に決定されてもよく、処理液の供給(吐出)時における第1回転速度よりも大きい値に決定されてもよい。制御部104は、処理対象のワークWについての液処理前の状況等に応じて、次の液処理の開始タイミング(次のワークWの搬入タイミング)に関する情報を温調処理の開始前に取得してもよい。
The control unit 104 may set the processing conditions in the temperature control process according to the start timing of the liquid processing performed next to the temperature control process. The processing conditions include the above-mentioned idling time and the third rotation speed, and the processing conditions specify the operation of the liquid processing unit U1 when the temperature control process is performed. In other words, the control unit 104 causes the liquid processing unit U1 to perform the temperature control process according to the processing conditions. The
上述した液処理及び温調処理を含む一連の処理の手順は一例であり、適宜変更可能である。例えば、上述したステップ(処理)の一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの任意の2以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正または削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。上述の例では、1枚のワークWについての液処理ごとに、ステップS05の温調処理が行われるが、複数枚のワークWについての複数回の液処理ごとに、1回の温調処理が行われてもよい。 The procedure for the series of processes including the liquid processing and temperature control processing described above is one example and can be modified as appropriate. For example, some of the steps (processing) described above may be omitted, or each step may be performed in a different order. Any two or more of the steps described above may be combined, or some of the steps may be modified or deleted. Alternatively, other steps may be performed in addition to the steps described above. In the above example, the temperature control processing of step S05 is performed for each liquid processing of one workpiece W, but one temperature control processing may be performed for each multiple liquid processing of multiple workpieces W.
(第1実施形態の効果)
以上の第1実施形態に係る基板処理方法は、所定の処理位置にワークWを保持すると共にワークWの表面Waに対して処理液を供給する液処理ユニットU1を用いて、処理位置に保持されているワークWの表面Waに対して処理液を供給することと、処理液の供給後にワークWの表面Wa上に処理液の被膜が形成されるようにワークWを保持することとを含む液処理を行うことと、液処理ユニットU1のうちの、液処理の実行時においてワークWの温度に影響を及ぼす温度影響部材の温度を調節する温調処理を液処理の前に行うことと、を含む。
(Effects of the First Embodiment)
The substrate processing method according to the first embodiment described above includes performing liquid processing using a liquid processing unit U1 that holds the workpiece W at a predetermined processing position and supplies processing liquid to the surface Wa of the workpiece W, the liquid processing including supplying processing liquid to the surface Wa of the workpiece W held at the processing position and holding the workpiece W such that a coating of processing liquid is formed on the surface Wa of the workpiece W after the supply of the processing liquid, and performing a temperature control process prior to the liquid processing, which adjusts the temperature of a temperature-affecting member of the liquid processing unit U1 that affects the temperature of the workpiece W when the liquid processing is performed.
処理液を用いた液処理では、処理液の供給後における被膜の形成に伴って、処理液に含まれる液体の一部が蒸発し、気化熱によって処理位置の周囲の温度が低下し得る。そのため、液処理が繰り返し行われると、処理位置の周囲での温度条件に液処理ごとにばらつきが生じ、被膜の膜厚に変動が生じるおそれがある。これに対して、上記基板処理方法では、ワークWの温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理によって、処理位置の周囲における温度のばらつきが低減する状態で液処理を行うことができる。したがって、ワークW間の膜厚変動を抑制することが可能となる。 In liquid processing using a processing liquid, as a coating is formed after the processing liquid is supplied, some of the liquid contained in the processing liquid evaporates, and the heat of vaporization can cause a drop in the temperature around the processing position. Therefore, if the liquid processing is performed repeatedly, the temperature conditions around the processing position may vary from liquid processing to liquid processing, which may cause variations in the thickness of the coating. In contrast, in the above-mentioned substrate processing method, the liquid processing can be performed under conditions where the temperature variation around the processing position is reduced by a temperature control process that adjusts the temperature of the members that affect the temperature of the workpiece W. Therefore, it is possible to suppress film thickness variations between workpieces W.
上記基板処理方法では、温調処理における処理条件は、液処理の開始タイミングに応じて設定される。液処理の開始タイミングに応じて、処理位置の周囲における温度が変動し得る。そのため、液処理の開始タイミングに応じて、温調処理の処理条件を設定することで、液処理の開始時の処理位置の周囲温度を適切に調節することが可能となる。 In the above substrate processing method, the processing conditions for the temperature control process are set according to the start timing of the liquid processing. The temperature around the processing position may vary depending on the start timing of the liquid processing. Therefore, by setting the processing conditions for the temperature control process according to the start timing of the liquid processing, it is possible to appropriately adjust the ambient temperature around the processing position at the start of the liquid processing.
温度影響部材の一例として、処理位置にワークWを保持するようにワークWの裏面Wbを支持する保持部32が挙げられる。上記基板処理方法では、ワークWの表面Waに対して処理液を供給することは、ワークWを支持している状態の保持部32を回転させながら、ワークWの表面Waに対して処理液を供給することを含む。温調処理は、保持部32がワークWを支持していない状態で保持部32を回転させることにより、保持部32の温度を上昇させることを含む。この場合、ワークWの温度に影響を与える保持部32の温度が液処理を行う前に上昇し、液処理の実行に伴って処理位置の周囲温度が低下することを抑制することができる。そのため、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減されるので、ワークW間の膜厚変動を抑制することが可能となる。
An example of a temperature-affecting member is a holding
ここで、図8及び図9を参照して、第1実施形態に係る基板処理方法の効果について更に説明する。図8は、ステップS05の温調処理を実行しなかった場合の比較例に係る被膜の厚さ(膜厚)の測定結果を示している。比較例に係る膜厚の測定では、5枚のワークWについて連続して上記液処理を行い、ワークWの表面Wa上の処理液の被膜における中央部の膜厚を測定している。膜厚の測定対象となる被膜の中央部は、ワークWが保持部32(載置面33a)と接触する部分に対応しており、当該被膜の中央部のうちの複数箇所の膜厚を測定し、平均値を中央部の膜厚として算出している。図8では、縦軸が被膜の中央部での膜厚の測定値を示し、横軸の「Wafer No」が、順に液処理が施された5枚のワークの何枚目のワークWであるかを示している。図8において、丸印は膜厚の測定値(平均値)を示しており、破線は膜厚の測定値に基づき算出された近似直線を示している。
Here, the effect of the substrate processing method according to the first embodiment will be further described with reference to Figs. 8 and 9. Fig. 8 shows the measurement result of the thickness (film thickness) of the coating according to the comparative example when the temperature adjustment process of step S05 was not performed. In the measurement of the film thickness according to the comparative example, the above-mentioned liquid processing is performed continuously on five workpieces W, and the film thickness of the central part of the coating of the processing liquid on the surface Wa of the workpieces W is measured. The central part of the coating to be measured for the film thickness corresponds to the part where the workpiece W contacts the holding part 32 (mounting
図8の測定結果から、液処理の回数が増すほど中央部の膜厚が小さくなっていることがわかる。この膜厚の変動(低下)は、液処理において処理液内の溶剤が蒸発する際の気化熱によって処理位置の周囲の温度が低下することに起因すると考えられる。一の液処理において、処理液の供給後にワークWを回転させて被膜を形成する際に、この被膜の形成期間の前段では、処理液内の溶剤の蒸発が進行するので、処理位置の周囲の温度が上述の設定温度よりも低下する。そして、被膜の形成期間の後段では、溶剤の蒸発がほぼ行われなくなり、処理位置の周囲の温度が徐々に設定温度に向けて上昇していく。液処理の完了後(処理液の供給後)において、処理位置の周囲の温度が設定温度に上昇する前に、ワークWの搬出が行われ、次の液処理が行われる場合がある。この場合、次の液処理での処理位置の周囲の温度が、前の液処理での処理位置の周囲の温度よりも低下しており、形成される被膜の厚さが変動し得る。これに対して、第1実施形態に係る基板処理方法では、液処理の前に保持部32の温度を上昇させることで、処理位置の周囲における温度の低下が抑えられ、その結果、ワークW間での膜厚の変動が抑制される。
From the measurement results in FIG. 8, it can be seen that the film thickness in the center becomes smaller as the number of liquid treatments increases. This variation (decrease) in film thickness is thought to be due to the decrease in the temperature around the treatment position due to the heat of vaporization when the solvent in the treatment liquid evaporates during the liquid treatment. In one liquid treatment, when the workpiece W is rotated to form a coating after the supply of the treatment liquid, the solvent in the treatment liquid evaporates in the first stage of the coating formation period, so that the temperature around the treatment position drops below the above-mentioned set temperature. Then, in the second stage of the coating formation period, the solvent hardly evaporates, and the temperature around the treatment position gradually rises toward the set temperature. After the liquid treatment is completed (after the treatment liquid is supplied), the workpiece W may be removed and the next liquid treatment may be performed before the temperature around the treatment position rises to the set temperature. In this case, the temperature around the treatment position in the next liquid treatment is lower than the temperature around the treatment position in the previous liquid treatment, and the thickness of the coating formed may vary. In contrast, in the substrate processing method according to the first embodiment, the temperature of the holding
ワークW間での膜厚変動の程度は、図8に示される測定結果のうちの近似直線の傾きで表すことができる。図9は、ステップS05の温調処理を5枚のワークWのうちの2枚目~5枚目のワークWそれぞれの液処理前に実行した場合の膜厚変動の測定結果が示されている。図9において、縦軸は、5枚のワークWについての被膜の中央部における膜厚の測定結果に基づく近似直線の傾き(一のワークWごとの膜厚の変化)を示しており、横軸は、ワークWを保持していない状態での保持部32の回転時間を示している。図9の膜厚変動の測定では、回転速度及び回転時間をそれぞれ三段階に変化させている。図9において、「ω1」「ω2」及び「ω3」は、回転速度(rpm)を示しており、ω3、ω2及びω1の順で値が大きい。回転時間は、Rt1(秒)、2×Rt1(秒)及び3×Rt1(秒)の三段階に変化させている。回転時間がゼロでの測定値Ft0は、上述の比較例での膜厚変動の測定結果(近似直線の傾き)を示している。なお、図9の測定結果には、回転時間を2×Rt1(秒)とし、回転速度をω2とした場合の測定結果は含まれていない。
The degree of film thickness variation between the workpieces W can be expressed by the slope of the approximation line in the measurement results shown in FIG. 8. FIG. 9 shows the measurement results of film thickness variation when the temperature control process of step S05 is performed before the liquid processing of each of the second to fifth workpieces W out of the five workpieces W. In FIG. 9, the vertical axis shows the slope of the approximation line (change in film thickness for each workpiece W) based on the measurement results of the film thickness at the center of the coating for the five workpieces W, and the horizontal axis shows the rotation time of the holding
図9に示される破線、一点鎖線、及び二点鎖線は、回転速度ごとの膜厚変動の複数の測定値に基づき算出された近似直線を示している。図9の測定結果から、比較例に係る膜厚変動を示す測定値Ft0に比べて、ステップS05の温調処理を実行した場合に膜厚変動が低下していることがわかる。また、図9の測定結果での回転時間の変化範囲では、回転速度に関わらず、回転時間の増加に応じて膜厚変動の値がより低下していることがわかる。さらに、回転速度ごとの近似直線を比較すること、図9の測定結果での回転速度の変化範囲では、回転速度が大きいほど、近似直線の傾き(絶対値)が大きくなっており、回転時間に応じて膜厚変動の値がより低下していることがわかる。以上のように、連続して行われる複数回の液処理の間において保持部32の回転により当該保持部32の温度(処理位置の周囲の温度)を上昇させることで、ワークW間での中央部における膜厚の変動が抑制されていることがわかる。
9 show approximate straight lines calculated based on multiple measured values of the film thickness variation for each rotation speed. From the measurement results in FIG. 9, it can be seen that the film thickness variation is reduced when the temperature control process in step S05 is performed, compared to the measured value Ft0 indicating the film thickness variation in the comparative example. In addition, in the range of change in rotation time in the measurement results in FIG. 9, it can be seen that the value of the film thickness variation is reduced more as the rotation time increases, regardless of the rotation speed. Furthermore, by comparing the approximate straight lines for each rotation speed, it can be seen that in the range of change in rotation speed in the measurement results in FIG. 9, the slope (absolute value) of the approximate straight line is larger as the rotation speed increases, and the value of the film thickness variation is reduced more as the rotation time increases. As described above, it can be seen that the film thickness variation in the center between the workpieces W is suppressed by increasing the temperature of the holding part 32 (the temperature around the processing position) by rotating the holding
[第2実施形態]
上述の第1実施形態に係る温調処理では、保持部32の温度が上昇するように温度の調節が行われるが、ワークWの液処理ごとの膜厚のばらつきを低減することを目的として、保持部32の温度を低下させるように温調処理が行われてもよい。第2実施形態に係る基板処理システムの塗布・現像装置2(処理モジュール12)は、液処理ユニットU1に代えて、液処理ユニットU10を備える。図10には、第2実施形態に係る液処理ユニットU10が示されている。図10に示されるように、液処理ユニットU10は、例えば、回転保持部30Aと、処理液供給部40と、溶剤供給部50と、ガス供給部60とを有する。
[Second embodiment]
In the temperature control process according to the first embodiment described above, the temperature is controlled so that the temperature of the holding
回転保持部30Aは、傘部38を更に有する点において回転保持部30と相違する。傘部38は、保持部32の載置部33の底面及びシャフト36の側面を伝わって回転駆動部34に液体が流れることを防ぐ。傘部38は、シャフト36の周囲を囲むようにリング状に形成され、軸線Axから外に向かうにつれて鉛直下方に向かう傾斜面を含む。傾斜面の外縁は、回転駆動部34よりも外側に位置している。これにより、載置部33の底面、シャフト36の側面、及び傘部38の傾斜面を伝わって液体が流れ、回転駆動部34のモータ等に液体が流れ込むことが防止される。
The
第2実施形態に係る液処理ユニットU10は、溶剤供給部50及びガス供給部60により、保持部32に対して流体を供給することで保持部32を冷却する。保持部32に供給される流体(以下、「第1流体」という。)は、溶剤(液体)又は気体のいずれであってもよく、保持部32を冷却可能であれば、いかなる種類の溶剤又は気体であってもよい。
The liquid processing unit U10 according to the second embodiment cools the holding
溶剤供給部50は、保持部32を冷却可能な溶剤(以下、「冷却溶剤」という。)を保持部32に対して供給する。冷却溶剤は、例えば、シンナーを含む。溶剤供給部50は、保持部32の中央部に対して冷却溶剤を供給してもよい。保持部32の中央部は、軸線Axを基準として中央に位置する部分である。例えば、保持部32の中央部は、シャフト36と、載置部33のうちのシャフト36の半径の2倍程度の半径を有する中央の部分とに相当する。溶剤供給部50は、例えば、ノズル52と、タンク54と、バルブ56とを含む。
The
ノズル52は、保持部32の下方に配置されており、保持部32(例えば、載置部33の底面)に向けて冷却溶剤を吐出する。ノズル52は、冷却溶剤が保持部32に保持されているワークWの裏面Wbに当たらずに、保持部32に供給されるように配置されていてもよい。ノズル52は、保持部32の中央部に向けて冷却溶剤が吐出されるように配置されていてもよい。例えば、ノズル52からの冷却溶剤の吐出方向と、軸線Axとは保持部32の内部において交差している。ノズル52は、管路58を介してタンク54に接続されている。タンク54は冷却溶剤を収容しており、ノズル52に向けて冷却溶剤を供給する。バルブ56は、管路58に設けられている。バルブ56は、例えば、エアオペレーションバルブであり、管路58内の開度を調節する。バルブ56を制御することにより、ノズル52から冷却溶剤を吐出する状態と、ノズル52から冷却溶剤を吐出しない状態との切り替えが可能である。
The
ガス供給部60は、保持部32を冷却可能なガス(以下、「冷却ガス」という。)を保持部32に対して供給する。冷却ガスは、例えば、窒素ガスを含む。ガス供給部60は、保持部32の上記中央部に対して冷却ガスを供給してもよい。ガス供給部60は、例えば、ノズル62と、ガス源64と、バルブ66とを含む。
The
ノズル62は、保持部32の下方に配置されており、保持部32(例えば、保持部32の底面)に向けて冷却ガスを吐出する。ノズル62は、保持部32の中央部に向けて冷却ガスが吐出されるように配置されていてもよい。例えば、ノズル62からの冷却ガスの吐出方向と、軸線Axとは保持部32の内部において交差している。ノズル62は、管路68を介してガス源64に接続されている。ガス源64は、ノズル62に向けて冷却ガスを供給する。バルブ66は、管路68に設けられている。バルブ66は、例えば、エアオペレーションバルブであり、管路68内の開度を調節する。管路68を制御することにより、ノズル62から冷却ガスを吐出する状態と、ノズル62から冷却ガスを吐出しない状態との切り替えが可能である。
The
液処理ユニットU10も、第1実施形態に係る液処理ユニットU1と同様に、制御装置100によって制御される。制御装置100の制御部104は、液処理の実行時においてワークWの温度に影響を及ぼす保持部32の温度を調節する温調処理を液処理ユニットU10に実行させる。制御部104は、温調処理を実行させる際に、例えば、溶剤供給部50及びガス供給部60により第1流体(冷却溶剤及び冷却ガス)を保持部32に供給することで、当該保持部32の温度を低下させる(保持部32を冷却する)。この場合、温調処理が実行されない場合の保持部32の温度に比べて、温調処理を実行した後の保持部32の温度が低くなる。一例では、制御部104は、複数のワークWそれぞれに対して上記液処理を実行させる場合に、複数のワークWに対する複数回の液処理の前に、1回の温調処理を液処理ユニットU10に実行させる。
The liquid treatment unit U10 is also controlled by the
続いて、図11及び図12を参照して、第2実施形態に係る液処理ユニットU10において行われる液処理及び温調処理を含む一連の処理の一例について説明する。図11は、一の液処理ユニットU10において複数のワークWに対して順に行われる一連の処理を示すフローチャートである。この一連の処理が行われる前に、液処理ユニットU10内の温度(処理位置の周囲の温度)は、所定の設定温度に調節されていてもよい。 Next, with reference to Figures 11 and 12, an example of a series of processes including liquid processing and temperature adjustment processes performed in the liquid processing unit U10 according to the second embodiment will be described. Figure 11 is a flow chart showing a series of processes performed sequentially on multiple workpieces W in one liquid processing unit U10. Before this series of processes is performed, the temperature inside the liquid processing unit U10 (the temperature around the processing position) may be adjusted to a predetermined set temperature.
制御装置100の制御部104は、まず、保持部32を冷却する温調処理を液処理ユニットU10に実行させる(ステップS31)。例えば、制御部104は、保持部32に対して第1流体を供給することで保持部32を冷却するように液処理ユニットU10を制御する。一例では、制御部104は、保持部32の温度が目標温度に近づくように、溶剤供給部50及びガス供給部60により冷却溶剤及び冷却ガスを保持部32に対して供給する。保持部32についての目標温度は、上記設定温度よりも低い値に予め設定されている。ステップS31の温調処理の具体例については後述する。
The control unit 104 of the
次に、制御部104は、1枚目の処理対象のワークWを液処理ユニットU10に搬入するように搬送装置A3及び液処理ユニットU10を制御する(ステップS32)。例えば、ステップS32は、図5に示されるステップS01と同様に行われる。処理対象のワークWの温度は、液処理ユニットU10への搬入前に、塗布・現像装置2が備える温度調節部により所定の設定温度に調節されていてもよい。
Next, the control unit 104 controls the transport device A3 and the liquid processing unit U10 to transport the first workpiece W to be processed into the liquid processing unit U10 (step S32). For example, step S32 is performed in the same manner as step S01 shown in FIG. 5. The temperature of the workpiece W to be processed may be adjusted to a predetermined set temperature by a temperature adjustment unit provided in the coating/developing
次に、制御部104は、保持部32により処理位置に保持されているワークWに対して液処理を施すように液処理ユニットU10を制御する(ステップS33)。例えば、ステップS32は、図5及び図6に示されるステップS02と同様に行われる。 Next, the control unit 104 controls the liquid treatment unit U10 to perform liquid treatment on the workpiece W held at the treatment position by the holding unit 32 (step S33). For example, step S32 is performed in the same manner as step S02 shown in Figures 5 and 6.
次に、制御部104は、液処理後のワークWを液処理ユニットU10から搬出するように搬送装置A3及び液処理ユニットU10を制御する(ステップS34)。例えば、ステップS34は、図5に示されるステップS03と同様に行われる。次に、制御部104は、予め定められた設定枚数のワークWの処理が完了したかどうかを判断する(ステップS35)。ステップS35において、設定枚数のワークWの処理が完了していないと判断された場合(ステップS35:NO)、制御部104は、ステップS32~S35の処理を繰り返す。 Next, the control unit 104 controls the transport device A3 and the liquid processing unit U10 to transport the workpieces W after the liquid processing from the liquid processing unit U10 (step S34). For example, step S34 is performed in the same manner as step S03 shown in FIG. 5. Next, the control unit 104 determines whether the processing of a predetermined set number of workpieces W has been completed (step S35). If it is determined in step S35 that the processing of the set number of workpieces W has not been completed (step S35: NO), the control unit 104 repeats the processing of steps S32 to S35.
一方、ステップS35において、設定枚数のワークWの処理が完了したと判断された場合(ステップS35:YES)、制御部104は、設定枚数のワークWについての液処理及び温調処理を含む一連の処理を終了する。以上のように、第1実施形態と異なり、複数のワークWについての液処理が実行される前に、ステップS31の温調処理(保持部32の冷却)が行われる。 On the other hand, in step S35, if it is determined that the processing of the set number of workpieces W has been completed (step S35: YES), the control unit 104 ends the series of processes including the liquid processing and temperature control processing for the set number of workpieces W. As described above, unlike the first embodiment, the temperature control processing (cooling of the holding unit 32) in step S31 is performed before the liquid processing is performed on the multiple workpieces W.
図12は、ステップS31の温調処理の一例を示すフローチャートである。ステップS31の温調処理において、まず、制御部104は、ワークWを保持していない状態の保持部32の回転を開始するように回転保持部30を制御する(ステップS41)。例えば、制御部104は、所定の第4回転速度で保持部32を回転させるように回転保持部30を制御する。第4回転速度は、ステップS33の液処理に含まれる処理液の供給(吐出)時における第1回転速度と同程度か、又は第1回転速度よりも小さくてもよい。第4回転速度は、ステップS33の液処理に含まれる処理液の被膜形成における第2回転速度と同程度か、又は第2回転速度よりも小さくてもよい。
Figure 12 is a flow chart showing an example of the temperature adjustment process of step S31. In the temperature adjustment process of step S31, first, the control unit 104 controls the
次に、制御部104は、保持部32に対する第1流体の供給を開始するように液処理ユニットU10を制御する(ステップS42)。例えば、制御部104は、第1流体に含まれる冷却溶剤の保持部32に向けた吐出を溶剤供給部50に開始させ、第1流体に含まれる冷却ガスの保持部32に向けた吐出をガス供給部60に開始させる。一例では、制御部104は、溶剤供給部50のバルブ56を閉状態から開状態に切り替え、ガス供給部60のバルブ66を閉状態から開状態に切り替えることで、溶剤供給部50及びガス供給部60に冷却溶剤及び冷却ガスの吐出をそれぞれ開始させる。
Next, the control unit 104 controls the liquid processing unit U10 to start supplying the first fluid to the holding unit 32 (step S42). For example, the control unit 104 causes the
次に、制御部104は、第1流体の供給開始から予め定められた供給時間が経過するまで待機する(ステップS43)。供給時間は、第1流体の供給により保持部32の冷却が進行する程度に設定されており、例えば、数秒又は数十秒に設定されている。
Next, the control unit 104 waits until a predetermined supply time has elapsed since the start of the supply of the first fluid (step S43). The supply time is set to a time during which the cooling of the holding
次に、制御部104は、保持部32に対する第1流体の供給を停止するように液処理ユニットU10を制御する(ステップS44)。例えば、制御部104は、バルブ56を開状態から閉状態に切り替え、バルブ66を開状態から閉状態に切り替えることで、溶剤供給部50及びガス供給部60に冷却溶剤及び冷却ガスの吐出をそれぞれ停止させる。以上の保持部32への第1流体の供給において、溶剤供給部50のノズル52からの冷却溶剤が、保持部32の中央部に向けて吐出されてもよく、ガス供給部60のノズル62からの冷却ガスが、保持部32の中央部に向けて吐出されてもよい。
Next, the control unit 104 controls the liquid processing unit U10 to stop the supply of the first fluid to the holding unit 32 (step S44). For example, the control unit 104 switches the
次に、制御部104は、第1流体の供給停止から予め定められた冷却時間が経過するまで待機する(ステップS45)。冷却時間は、保持部32に供給された冷却溶剤が十分に蒸発(乾燥)する程度に設定されており、例えば、数秒又は数十秒に設定されている。この冷却時間は、ステップS43での供給時間以下であってもよく、当該供給時間よりも長くてもよい。第1流体の供給停止から冷却時間が経過するまでの冷却期間において、冷却溶剤の蒸発に伴う気化熱によって保持部32の冷却が更に進行する。
Next, the control unit 104 waits until a predetermined cooling time has elapsed since the supply of the first fluid was stopped (step S45). The cooling time is set so that the cooling solvent supplied to the holding
次に、制御部104は、予め定められた設定回数の第1流体の供給が完了したかどうかを判断する(ステップS46)。ステップS46において、設定回数の供給が完了していないと判断された場合(ステップS46:NO)、制御部104は、ステップS42~S46を繰り返す。この設定回数は、第1流体の供給と供給後の冷却期間とを含む冷却処理を繰り返す回数を示しており、保持部32の温度が目標温度まで冷却される程度に設定される。複数回の冷却処理が行われてもよく、1回の冷却処理が行われてもよい(ステップS46が省略されてもよい)。
Next, the control unit 104 determines whether the first fluid has been supplied a predetermined number of times (step S46). If it is determined in step S46 that the supply has not been completed the set number of times (step S46: NO), the control unit 104 repeats steps S42 to S46. This set number indicates the number of times to repeat the cooling process, which includes the supply of the first fluid and the cooling period after the supply, and is set to a degree that cools the temperature of the holding
一方、ステップS46において、設定回数の供給が完了したと判断された場合(ステップS46:YES)、制御部104は、保持部32の回転を停止するように回転保持部30を制御する(ステップS47)。以上により、保持部32の冷却を行うステップS31の温調処理が終了する。以上のように、ステップS31の温調処理の処理条件は、予め定められていてもよい。温調処理の処理条件には、第1流体を供給する供給時間、第1流体の供給後に待機する冷却時間、上述の設定回数、及び温調処理の開始タイミングが含まれる。
On the other hand, if it is determined in step S46 that the set number of supply cycles has been completed (step S46: YES), the control unit 104 controls the
上述の例とは異なり、制御部104は、ステップS31の温調処理における処理条件の少なくとも一部を、当該温調処理の次に行われるステップS32の最初の液処理の開始タイミングに応じて設定してもよい。例えば、制御部104は、ステップS32の最初の液処理の開始タイミングに応じて、温調処理の開始タイミングを決定してもよく、開始タイミング以外の処理条件の少なくとも一部を決定してもよい。一例では、制御部104は、ステップS32の最初の液処理の開始タイミングに応じて、保持部32の温度が目標温度に近づくように(目標範囲に含まれるように)、ステップS32の温調処理の開始タイミングを決定してもよい。制御部104は、最初のワークWについての液処理前の状況等に応じて、当該ワークWの液処理の開始タイミング(当該ワークWの搬入タイミング)に関する情報を温調処理の開始前に取得してもよい。
Unlike the above example, the control unit 104 may set at least a part of the processing conditions in the temperature control process of step S31 according to the start timing of the first liquid process of step S32 that is performed after the temperature control process. For example, the control unit 104 may determine the start timing of the temperature control process or at least a part of the processing conditions other than the start timing according to the start timing of the first liquid process of step S32. In one example, the control unit 104 may determine the start timing of the temperature control process of step S32 according to the start timing of the first liquid process of step S32 so that the temperature of the holding
あるいは、制御部104は、温調処理の開始タイミングが既に決定されている場合に、保持部32の温度が目標温度に近づくように、処理条件のうちの第1流体の供給に関する供給条件(供給時間、冷却時間、及び設定回数等)を決定してもよい。この場合、制御部104は、温調処理の開始タイミングと、当該温調処理の次に行われる最初の液処理の開始タイミング(最初のワークWの搬入タイミング)との間の時間に応じて、保持部32の温度が目標温度に近づくように処理条件を設定してもよい。保持部32の目標温度は、処理前のワークWの設定温度(液処理ユニットU10内の設定温度)よりも低い値に予め定められていてもよい。
Alternatively, when the start timing of the temperature adjustment process has already been determined, the control unit 104 may determine the supply conditions (supply time, cooling time, set number of times, etc.) related to the supply of the first fluid among the processing conditions so that the temperature of the holding
上述の例は、複数回の液処理の前に、保持部32を冷却するための1回の温調処理が行われるが、1回の液処理ごとに、保持部32の冷却のための温調処理が当該液処理の前に行われてもよい。冷却溶剤と冷却ガスとのいずれか一方が、保持部32に供給されてもよい。この場合、液処理ユニットU10は、溶剤供給部50とガス供給部60とのいずれか一方を有していなくてもよい。上述の例では、保持部32のシャフト36と、載置部33の中央の部分とに冷却溶剤等が供給されるが、保持部32の中央部として、シャフト36と載置部33の中央の部分とのいずれか一方に冷却溶剤等が供給されてもよい。
In the above example, a single temperature control process is performed to cool the holding
(第2実施形態の効果)
第2実施形態に係る液処理ユニットU10において行われる基板処理方法においても、第1実施形態と同様に、温調処理によって、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減する状態で液処理を行うことができる。したがって、ワークW間の膜厚変動を抑制することが可能となる。
(Effects of the Second Embodiment)
In the substrate processing method performed in the liquid processing unit U10 according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the liquid processing can be performed in a state in which the temperature variation around the processing position for each liquid processing is reduced by the temperature control processing, and therefore it is possible to suppress the film thickness variation between the workpieces W.
温度影響部材として、処理位置にワークWを保持するようにワークWの裏面Wbを支持する保持部32が挙げられる。第2実施形態に係る基板処理方法では、温調処理は、保持部32に対して第1流体を供給することで保持部32を冷却することを含む。この場合、ワークWの温度に影響を与える保持部32が液処理を行う前に冷却され、液処理の実行に伴って処理位置の周囲温度が低下する程度が小さくなる。そのため、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減するので、ワークW間の膜厚変動を抑制することが可能となる。
The temperature-affecting member includes a holding
第2実施形態に係る基板処理方法では、ワークWの表面Waに対して処理液を供給することは、ワークWを支持している状態の保持部32を当該保持部32に接続された回転駆動部34により回転させながら、ワークWの表面Waに対して処理液を供給することを含む。保持部32に対して第1流体を供給することは、保持部32の中央部に対して第1流体を供給することを含む。保持部32の中央部は、保持部32を回転させるための回転駆動部34の近くに位置し、当該中央部の熱容量は他の部分よりも大きくなる傾向がある。そのため、保持部32の中央部を冷却することで、温調処理による温度調節の程度を大きくすることが可能となる。
In the substrate processing method according to the second embodiment, supplying the processing liquid to the surface Wa of the workpiece W includes supplying the processing liquid to the surface Wa of the workpiece W while rotating the holding
ここで、図13(a)~図13(c)を参照して、第2実施形態に係る基板処理方法の効果について更に説明する。図13(a)~図13(c)には、ワークWの表面Wa上の被膜の中央部における被膜の測定結果が示されている。図13(a)~図13(c)に示される膜厚の測定は、温調処理の実行方法等を除き、図8に示される膜厚の測定と同様に行われている。図13(a)は、ステップS31の温調処理を実行しなかった場合の比較例に係る膜厚の測定結果を示している。図13(b)は、図11に示されるステップS31の温調処理を実行し、且つ図12に示されるステップS46での設定回数が1回である場合の膜厚の測定結果を示している。図13(c)は、ステップS31の温調処理を実行し、且つステップS46での設定回数が5回である場合の膜厚の測定結果を示している。 Here, the effect of the substrate processing method according to the second embodiment will be further described with reference to Figs. 13(a) to 13(c). Figs. 13(a) to 13(c) show the measurement results of the coating at the center of the coating on the surface Wa of the workpiece W. The film thickness measurements shown in Figs. 13(a) to 13(c) are performed in the same manner as the film thickness measurement shown in Fig. 8, except for the method of performing the temperature control process. Fig. 13(a) shows the film thickness measurement results of a comparative example in which the temperature control process of step S31 was not performed. Fig. 13(b) shows the film thickness measurement results when the temperature control process of step S31 shown in Fig. 11 was performed and the set number of times in step S46 shown in Fig. 12 was 1. Fig. 13(c) shows the film thickness measurement results when the temperature control process of step S31 was performed and the set number of times in step S46 was 5.
図13(b)の測定結果での膜厚変動の程度を示す近似直線の傾き(絶対値)が、図13(a)の比較例に係る測定結果での近似直線の傾き(絶対値)に比べて2/3程度に減少している。図13(c)の測定結果での近似直線の傾き(絶対値)が、図13(a)の比較例に係る測定結果での近似直線の傾き(絶対値)に比べて1/4程度に減少している。以上のように、図13(a)~図13(c)の測定結果から、ステップS31の温調処理を実行することによって、膜厚変動が抑制されていることがわかる。また、第1流体の供給と冷却のための待機との繰り返し回数を増やすことで、膜厚変動がより抑制されていることがわかる。 The slope (absolute value) of the approximate line showing the degree of film thickness variation in the measurement results in FIG. 13(b) is reduced to about 2/3 of the slope (absolute value) of the approximate line in the measurement results for the comparative example in FIG. 13(a). The slope (absolute value) of the approximate line in the measurement results in FIG. 13(c) is reduced to about 1/4 of the slope (absolute value) of the approximate line in the measurement results for the comparative example in FIG. 13(a). As described above, from the measurement results in FIG. 13(a) to FIG. 13(c), it can be seen that film thickness variation is suppressed by performing the temperature adjustment process of step S31. It can also be seen that film thickness variation is further suppressed by increasing the number of times the supply of the first fluid and waiting for cooling are repeated.
[第3実施形態]
上述の第1実施形態及び第2実施形態に係る温調処理では、ワークWに接触する保持部32(温度影響部材)に対する温度の調節が行われるが、ワークWの液処理ごとの膜厚のばらつきを低減することを目的として、ワークWに近接して配置されている温度影響部材に対する温調処理が行われてもよい。第3実施形態に係る基板処理システムの塗布・現像装置2(処理モジュール12)は、液処理ユニットU1に代えて、液処理ユニットU20を備える。図14には、第3実施形態に係る液処理ユニットU20が示されている。図14に示されるように、液処理ユニットU20は、例えば、回転保持部30と、処理液供給部40と、収容部70とを有する。
[Third embodiment]
In the temperature control process according to the first and second embodiments described above, the temperature of the holding part 32 (temperature-affecting member) in contact with the workpiece W is adjusted, but in order to reduce the variation in film thickness for each liquid treatment of the workpiece W, a temperature control process may be performed on a temperature-affecting member disposed in close proximity to the workpiece W. The coating/developing apparatus 2 (processing module 12) of the substrate processing system according to the third embodiment includes a liquid processing unit U20 instead of the liquid processing unit U1. FIG. 14 shows the liquid processing unit U20 according to the third embodiment. As shown in FIG. 14, the liquid processing unit U20 has, for example, a rotating holding
収容部70は、保持部32により処理位置に保持されているワークWを囲む。収容部70は、回転保持部30の周囲に設けられている。収容部70は、ワークWの液処理においてワークWに対して供給された液体の一部(ワークWの外に振り切られた処理液等)を受け止める集液容器として機能する。収容部70は、例えば、底壁72と、外周壁74と、内周壁76と、仕切壁78,80と、インナーカップ82と、排液管84と、排気管86とを含む。
The
底壁72は、回転保持部30の周囲を取り囲むように円環状に形成されている。外周壁74は、内周壁76及びインナーカップ82を取り囲むように円筒状に形成されている。外周壁74は、底壁72の外周縁から鉛直上方に向けて延びている。外周壁74は、保持部32に保持されているワークWの周縁よりも外側に位置する。そのため、外周壁74は、回転保持部30によって回転するワークWから振り切られた処理液の飛散を防止する。
The
内周壁76は、回転保持部30を取り囲むように円筒状に形成されている。内周壁76は、底壁72の内周縁から鉛直上方に向けて延びている。内周壁76は、保持部32に保持されているワークWの周縁よりも内側に位置する。内周壁76の上端部76aは、仕切壁78によって閉塞されている。仕切壁78の中央には貫通孔が設けられており、当該貫通孔内にシャフト36が挿通されている。
The inner
仕切壁80は、円筒状に形成されている。仕切壁80は、外周壁74と内周壁76との間に位置しており、底壁72から鉛直上方に向けて延びている。このように、仕切壁80は、内周壁76を囲んでいる。仕切壁80の上端は、仕切壁80の上方に位置するインナーカップ82とは離間している。
The
インナーカップ82は、円筒状(リング状)に形成されている。インナーカップ82は、仕切壁78よりも外側に張り出すように、内周壁76の上端部76aに取り付けられている。インナーカップ82の上面は、上方に向けて突出する傘状(山型状)に形成されている。インナーカップ82の上面は、回転保持部30の軸線Axの径方向において外方に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面Sを含んでいる。傾斜面Sは、上下方向において、保持部32に保持されたワークWの裏面Wbの外周部と対向している。軸線Axに沿う方向からワークWの表面Waを見た場合に、ワークWの外周部が傾斜面Sの少なくとも一部に重なっている。軸線Axに沿う方向からワークWの表面Waを見た場合に、ワークWの中央領域はインナーカップ82に重なっておらず、ワークWの外周部(上記中央領域以外の領域)がインナーカップ82に重なっている。
The
インナーカップ82は、保持部32により処理位置に保持されているワークWに近接した状態で配置されている。図14に例示されるように、インナーカップ82は、保持部32により処理位置に保持されているワークWの裏面Wbの外周部に近接した状態で配置されてもよい。この場合、インナーカップ82とワークWの裏面Wbの中央領域との間の距離は、インナーカップ82とワークWの裏面Wbの外周部との間の距離よりも大きい。インナーカップ82の上面は、ワークWの温度に影響を及ぼす程度に処理位置のワークWに近接している。例えば、インナーカップ82と処理位置のワークWとの間の間隔(最短距離)は、数mm程度である。以上のように、インナーカップ82は、液処理の実行時においてワークWの温度に影響を及ぼす温度影響部材である。
The
排液管84は、底壁72のうち外周壁74と仕切壁80との間に形成された液体排出孔72aに接続されている。ワークWの表面Wa上から外に振り切られて落下した液体は、外周壁74又は後述の底壁186と、インナーカップ82の傾斜面Sとの間の経路CHを流れて、外周壁74と仕切壁80との間に導かれ、液体排出孔72a及び排液管84を通じて収容部70外に排出される。
The
排気管86は、底壁72のうち内周壁76と仕切壁80との間の部分に形成された気体排出孔72bに接続されている。排気管86を介して収容部70内が排気されることで、ワークWの周縁を流れるダウンブローが発生する。このダウンブローは、経路CHを流れて、仕切壁80の上端部とインナーカップ82との間を通って内周壁76と仕切壁80との間に導かれ、気体排出孔72b及び排気管86を通じて収容部70外に排出される。
The
液処理ユニットU20は、収容部70のインナーカップ82に対して流体を供給することで、インナーカップ82を冷却する。インナーカップ82に供給される流体(以下、「第2流体」という。)は、溶剤又は気体のいずれであってもよく、インナーカップ82を冷却可能であれば、いかなる種類の溶剤又は気体であってもよい。例えば、液処理ユニットU20は、溶剤供給部90を更に有する。
The liquid processing unit U20 cools the
溶剤供給部90は、インナーカップ82を冷却可能な溶剤(以下、「冷却溶剤」という。)をインナーカップ82に対して供給する。溶剤供給部90により供給される冷却溶剤は、例えば、シンナーを含む。溶剤供給部90は、インナーカップ82のうちの傾斜面Sに対して冷却溶剤を供給してもよい。溶剤供給部90は、例えば、吐出部材180と、タンク92と、バルブ94とを含む。
The
吐出部材180は、インナーカップ82に向けて冷却溶剤を吐出する。吐出部材180の詳細については後述する。吐出部材180は、管路96を介してタンク92に接続されている。タンク92は、冷却溶剤を収容しており、吐出部材180に冷却溶剤を供給する。バルブ94は、管路96に設けられている。バルブ94は、例えば、エアオペレーションバルブであり、管路96内の開度を調節する。バルブ94を制御することにより、吐出部材180から冷却溶剤を吐出する状態と、吐出部材180から冷却溶剤を吐出しない状態との切り替えが可能である。
The
吐出部材180は、収容部70(外周壁74)の上方に位置している。吐出部材180は、保持部32に保持されているワークWの周縁を取り囲むように形成されている。吐出部材180は、例えば、円筒状に形成されていてもよく、略C字状(円弧状)に形成されていてもよい。このように、吐出部材180は、保持部32に保持されているワークWの周縁全体を取り囲んでいてもよく、保持部32に保持されているワークWの周縁を部分的に取り囲んでいてもよい。吐出部材180は、例えば、外周壁182と、内周壁184と、底壁186と、天壁188とを含む。
The
外周壁182は、内周壁184、底壁186、及び天壁188を取り囲むように形成されている。外周壁182は、鉛直方向に沿って延びる円筒状に形成されていてもよい。外周壁182の下端部は、外周壁74の上端部に接続されている。外周壁182は、外周壁74(収容部70の一部)と一体成形されていてもよく、外周壁74(収容部70の一部)とは別体であってもよい。内周壁184は、保持部32に保持されているワークWの周縁を取り囲むように形成されている。内周壁184は、鉛直方向に沿って延びる円筒状に形成されていてもよい。
The outer
底壁186は、外周壁182と内周壁184とを接続するように形成されている。底壁186は、外周壁182から内周壁184に向かうにつれて上方に向かうように傾斜していてもよい。底壁186は、円環状(リング状)に形成されていてもよい。底壁186は、外周壁182及び内周壁184と一体成形されていてもよく、外周壁182及び内周壁184とは別体であってもよい。
The
天壁188は、外周壁182と内周壁184とを接続するように形成されている。天壁188は、底壁186の上方に位置している。天壁188は、円環状(リング状)に形成されていてもよい。天壁188は、外周壁182及び内周壁184と一体成形されていてもよく、外周壁182及び内周壁184とは別体であってもよい。
The
以上の外周壁182、内周壁184、底壁186、及び天壁188によって区画される空間は、内部に冷却溶剤を貯留可能な貯留室Vとして機能する。吐出部材180全体が円環状に形成されている場合、貯留室Vも円環状を呈する。外周壁182には、貯留室Vと吐出部材180の外の空間とを接続するように外周壁182を貫通する導入孔192が形成されている。タンク92から供給された冷却溶剤は、導入孔192を通じて貯留室V内に導入される。導入孔192は、水平方向に沿って延びるように形成されていてもよい。
The space defined by the outer
底壁186には、吐出部材180及びワークWの間の空間(経路CH)と貯留室Vとを連通するように複数の滴下孔194が形成されている。複数の滴下孔194は、鉛直方向に沿って延びるように底壁186を貫通していてもよい。複数の滴下孔194は、例えば、インナーカップ82の傾斜面Sの鉛直上方に位置する。複数の滴下孔194は、軸線Axを中心とした周方向に沿って並んでいる。複数の滴下孔194は、周方向に沿って略等間隔で並んでいてもよい。導入孔192を通じて貯留室Vに流入した冷却溶剤は、複数の滴下孔194を通じて下方に滴下される。これにより、インナーカップ82の傾斜面Sに対して冷却溶剤が吐出される。
The
液処理ユニットU20も、第1実施形態に係る液処理ユニットU1と同様に、制御装置100によって制御される。制御装置100の制御部104は、液処理の実行時においてワークWの温度に影響を及ぼすインナーカップ82の温度を調節する温調処理を液処理ユニットU20に実行させる。制御部104は、温調処理を実行させる際に、例えば、溶剤供給部90により第2流体(冷却溶剤)をインナーカップ82に供給することで、当該インナーカップ82の温度を低下させる。この場合、温調処理が実行されない場合のインナーカップ82の温度に比べて、温調処理の実行後のインナーカップ82の温度が低くなる。一例では、制御部104は、複数のワークWそれぞれに対して上記液処理を実行させる場合に、複数のワークWに対する複数回の液処理の前に、温調処理を液処理ユニットU20に実行させる。あるいは、制御部104は、液処理ユニットU20に定期的に温調処理を実行させてもよい。
The liquid treatment unit U20 is also controlled by the
続いて、図15~図17を参照して、第3実施形態に係る液処理ユニットU20において行われる液処理及び温調処理を含む一連の処理の一例について説明する。図15は、一の液処理ユニットU20において複数のワークWに対して順に行われる一連の処理を示すフローチャートである。この一連の処理が行われる前に、液処理ユニットU20内の温度は、所定の設定温度に調節されていてもよい。 Next, an example of a series of processes including liquid processing and temperature adjustment processes performed in the liquid processing unit U20 according to the third embodiment will be described with reference to Figures 15 to 17. Figure 15 is a flow chart showing a series of processes performed sequentially on multiple workpieces W in one liquid processing unit U20. Before this series of processes is performed, the temperature inside the liquid processing unit U20 may be adjusted to a predetermined set temperature.
制御装置100の制御部104は、まず、処理対象の1枚目のワークWが、液処理ユニットU20に搬入されるタイミングを取得する(ステップS51)。制御部104は、例えば、処理対象のワークWについての液処理前の状況、及びワークWを液処理ユニットU20まで搬送する搬送装置A3の動作状況に応じて、液処理ユニットU20にワークWが搬入されるタイミングを決定する。液処理ユニットU20に搬入されるタイミングが決定されると、搬入後に行われる液処理の開始タイミングが定まる。
The control unit 104 of the
次に、制御部104は、冷却開始タイミングとなるまで待機する(ステップS52)。冷却開始タイミングは、例えば、液処理ユニットU20へのワークWの搬入時においてインナーカップ82の温度が目標温度となるように、ワークWの搬入タイミングに応じて設定される。一例では、冷却開始タイミングは、液処理ユニットU20へのワークWの搬入タイミングから所定時間前に設定される。この場合、インナーカップ82に対する第2流体(冷却溶剤)の供給によりインナーカップ82が目標温度まで冷却されてから所定時間内に、液処理ユニットU20による液処理が開始する。冷却開始タイミングについては後述する。
The control unit 104 then waits until the cooling start timing arrives (step S52). The cooling start timing is set, for example, according to the timing of loading the workpiece W so that the temperature of the
次に、制御部104は、インナーカップ82を冷却する温調処理を液処理ユニットU20に実行させる(ステップS53)。例えば、制御部104は、インナーカップ82に対して第2流体を供給することでインナーカップ82を冷却するように液処理ユニットU20を制御する。一例では、制御部104は、インナーカップ82の温度が目標温度に近づくように、溶剤供給部90によりインナーカップ82に対して冷却溶剤を供給する。ステップS53の温調処理の具体例については後述する。
Next, the control unit 104 causes the liquid treatment unit U20 to execute a temperature adjustment process to cool the inner cup 82 (step S53). For example, the control unit 104 controls the liquid treatment unit U20 to cool the
次に、制御部104は、搬入タイミングとなるまで待機する(ステップS54)。搬入タイミングの前に、処理対象のワークWの温度が所定の設定温度に調節されてもよい。次に、制御部104は、ワークWを液処理ユニットU20に搬入するように搬送装置A3及び液処理ユニットU20を制御する(ステップS55)。例えば、ステップS55は、図5に示されるステップS01と同様に行われる。 Next, the control unit 104 waits until the loading timing arrives (step S54). Before the loading timing, the temperature of the workpiece W to be treated may be adjusted to a predetermined set temperature. Next, the control unit 104 controls the transport device A3 and the liquid treatment unit U20 to load the workpiece W into the liquid treatment unit U20 (step S55). For example, step S55 is performed in the same manner as step S01 shown in FIG. 5.
次に、制御部104は、保持部32により処理位置に保持されているワークWに対して液処理を施すように液処理ユニットU20を制御する(ステップS56)。例えば、ステップS56は、図5及び図6に示されるステップS02と同様に行われる。次に、制御部104は、液処理後のワークWを液処理ユニットU20から搬出するように搬送装置A3及び液処理ユニットU20を制御する(ステップS57)。例えば、ステップS57は、図5に示されるステップS03と同様に行われる。 Next, the control unit 104 controls the liquid treatment unit U20 to perform liquid treatment on the workpiece W held at the treatment position by the holding unit 32 (step S56). For example, step S56 is performed in the same manner as step S02 shown in Figures 5 and 6. Next, the control unit 104 controls the transport device A3 and the liquid treatment unit U20 to transport the workpiece W after liquid treatment from the liquid treatment unit U20 (step S57). For example, step S57 is performed in the same manner as step S03 shown in Figure 5.
次に、制御部104は、予め定められた設定枚数のワークWの処理が完了したかどうかを判断する(ステップS58)。ステップS58において、設定枚数のワークWの処理が完了していないと判断された場合(ステップS58:NO)、制御部104は、ステップS54~S58の処理を繰り返す。一方、ステップS58において、設定枚数のワークWの処理が完了したと判断された場合(ステップS58:YES)、制御部104は、設定枚数のワークWについての液処理及び温調処理を含む一連の処理を終了する。以上のように、第1実施形態と異なり、複数のワークWについての一連の処理が実行される前に、ステップS53の温調処理(インナーカップ82の冷却)が行われる。 Next, the control unit 104 determines whether the processing of the predetermined set number of workpieces W has been completed (step S58). If it is determined in step S58 that the processing of the set number of workpieces W has not been completed (step S58: NO), the control unit 104 repeats the processing of steps S54 to S58. On the other hand, if it is determined in step S58 that the processing of the set number of workpieces W has been completed (step S58: YES), the control unit 104 ends the series of processes including the liquid processing and temperature control processing for the set number of workpieces W. As described above, unlike the first embodiment, the temperature control processing of step S53 (cooling of the inner cup 82) is performed before the series of processes for the multiple workpieces W is executed.
図16は、ステップS53の温調処理の一例を示すフローチャートである。ステップS53の温調処理において、まず、制御部104は、インナーカップ82に対する第2流体の供給を開始するように液処理ユニットU20を制御する(ステップS61)。例えば、制御部104は、第2流体に含まれる冷却溶剤のインナーカップ82に向けた吐出を溶剤供給部90に開始させる。一例では、制御部104は、溶剤供給部90のバルブ94を閉状態から開状態に切り替えることで、複数の滴下孔194からの冷却溶剤の吐出を溶剤供給部90に開始させる。
Figure 16 is a flow chart showing an example of the temperature adjustment process of step S53. In the temperature adjustment process of step S53, first, the control unit 104 controls the liquid processing unit U20 to start supplying the second fluid to the inner cup 82 (step S61). For example, the control unit 104 causes the
次に、制御部104は、第2流体の供給開始から予め定められた供給時間が経過するまで待機する(ステップS62)。供給時間は、第2流体の供給によりインナーカップ82の冷却に必要な量が供給される程度に設定されており、例えば、数秒又は数十秒に設定されている。次に、制御部104は、インナーカップ82に対する第2流体の供給を停止するように溶剤供給部90を制御する(ステップS63)。例えば、制御部104は、バルブ94を開状態から閉状態に切り替えることで、冷却溶剤の吐出を溶剤供給部90に停止させる。以上の冷却溶剤の供給は、保持部32がワークWを保持していない状態で行われる。そのため、インナーカップ82への冷却溶剤の供給によってワークWの温度に対して直接影響することが抑制される。
Next, the control unit 104 waits until a predetermined supply time has elapsed since the start of the supply of the second fluid (step S62). The supply time is set to a degree that the amount of the second fluid required to cool the
次に、制御部104は、第2流体の供給停止から予め定められた冷却時間が経過するまで待機する(ステップS64)。これにより、インナーカップ82に対して第2流体を供給しない状態が冷却時間だけ維持される。冷却時間は、インナーカップ82に供給された冷却溶剤が十分に蒸発(乾燥)する程度に設定されており、例えば、数秒又は数十秒に設定されている。この冷却時間は、ステップS62での供給時間以下であってもよく、当該供給時間よりも長くてもよい。第2流体の供給停止から冷却時間の経過までの期間において、冷却溶剤の蒸発に伴う気化熱によってインナーカップ82の冷却が更に進行する。
Next, the control unit 104 waits until a predetermined cooling time has elapsed since the supply of the second fluid was stopped (step S64). This maintains a state in which the second fluid is not supplied to the
次に、制御部104は、予め定められた設定回数の第2流体の供給が完了したかどうかを判断する(ステップS65)。ステップS65において、設定回数の供給が完了していないと判断された場合(ステップS65:NO)、制御部104は、ステップS61~S65を繰り返す。この設定回数は、第2流体の供給と供給後の冷却とを含む冷却処理を繰り返す回数を示している。例えば、設定回数は、インナーカップ82の温度が目標温度まで冷却される程度に設定されている。ステップS53の温調処理では、複数回の冷却処理が行われてもよく、1回の冷却処理が行われてもよい(ステップS65が省略されてもよい)。以上のように、ステップS53の温調処理の処理条件は、予め定められていてもよい。温調処理の処理条件には、第2流体を供給する供給時間、第2流体の供給後に待機する冷却時間、上述の設定回数、及び温調処理の開始タイミングが含まれる。
Next, the control unit 104 determines whether the supply of the second fluid a predetermined number of times has been completed (step S65). If it is determined in step S65 that the supply of the second fluid a predetermined number of times has not been completed (step S65: NO), the control unit 104 repeats steps S61 to S65. This set number of times indicates the number of times to repeat the cooling process including the supply of the second fluid and the cooling after the supply. For example, the set number of times is set to a degree that the temperature of the
制御部104は、ステップS53の温調処理における処理条件の少なくとも一部を、当該温調処理の次に行われる最初のワークWの搬入タイミング(最初の液処理の開始タイミング)に応じて設定してもよい。例えば、制御部104は、図15に示されるステップS56の最初の液処理の開始タイミングに応じて、インナーカップ82の温度が目標温度に近づくように(目標範囲に含まれるように)、ステップS62の供給時間、ステップS64の冷却時間、及びステップS65の設定回数を決定してもよい。制御部104は、ステップS53の温調処理の開始タイミング、すなわち、上述のステップS52における冷却開始タイミングを、最初のワークWの搬入タイミング(最初の液処理の開始タイミング)に応じて設定してもよい。
The control unit 104 may set at least a part of the processing conditions in the temperature control process of step S53 according to the timing of loading the first work W (the timing of starting the first liquid process) performed after the temperature control process. For example, the control unit 104 may determine the supply time of step S62, the cooling time of step S64, and the set number of times of step S65 so that the temperature of the
ここで、図17を参照して、冷却開始タイミングの設定方法の一例について説明する。図17は、溶剤供給部90からの冷却溶剤の供給に伴うインナーカップ82の温度の時間変化を示すグラフである。横軸は時間を示しており、縦軸はインナーカップの温度を示している。図17に示す温度の時間変化のグラフでは、時刻t1において、溶剤供給部90による冷却溶剤の供給を停止している。時刻t1まで、インナーカップ82の温度は、液処理ユニットU20内の設定温度Tsに略一致している。時刻t1以降、インナーカップ82の温度は、冷却溶剤の気化熱に伴って徐々に低下する。そして、時刻t2において、インナーカップ82の温度が、目標温度Taを下回る。その後、インナーカップ82の温度は最低温度まで低下した後に、徐々に上昇する。インナーカップ82の温度は、時刻t3において目標温度Taを越えた後に、更に上昇していく。
Now, referring to FIG. 17, an example of a method for setting the cooling start timing will be described. FIG. 17 is a graph showing the change in temperature of the
図17に示されるインナーカップ82の温度の時間変化において、時刻t1から時刻t2までの時間は、冷却溶剤の供給完了から目標温度Taに低下するまでの温度低下時間である。時刻t2から時刻t3までの時間は、インナーカップ82の温度が目標温度Taを下回る状態が維持される状態維持時間である。記憶部102は、これらの温度低下時間及び状態維持時間を記憶していてもよい。制御部104は、ワークWの搬入タイミング(液処理の開始タイミング)が、状態維持時間に含まれるように冷却開始タイミングを決定してもよい。一例では、制御部104は、最後のステップS63の冷却溶剤の供給停止からワークWの搬入タイミングまでの時間が、温度低下時間よりも大きく、且つ温度低下時間と状態維持時間との合計時間よりも小さくなるように冷却開始タイミングを決定してもよい。この場合、制御部104は、インナーカップ82が目標温度Taまで冷却されてから所定時間内に(状態維持時間内に)、ステップS56の液処理を開始する。制御部104は、ステップS62の供給時間、ステップS64の冷却時間、及び設定回数を冷却開始タイミングと一緒に決定してもよく、これらの処理条件(供給時間、冷却時間、及び設定回数)は予め定められていてもよい。
In the change in temperature of the
上述の例では、複数回の液処理の前に、インナーカップ82を冷却するための1回の温調処理が行われるが、1回の液処理ごとに、インナーカップ82の冷却のための温調処理が当該液処理の前に行われてもよい。インナーカップ82の冷却のための温調処理において、冷却溶剤に加えて、又は冷却溶剤に代えて、インナーカップ82に対して冷却ガス(第2流体)が供給されてもよい。この場合、液処理ユニットU20は、インナーカップ82に対して冷却ガスを供給するガス供給部を更に有していてもよい。このガス供給部は、吐出部材180(貯留室V)を介してインナーカップ82に対して冷却ガスを供給してもよい。吐出部材180(貯留室V)から吐出される冷却ガスは、経路CHを通り排気管86まで導かれるので、インナーカップ82を冷却する。なお、吐出部材180に代えて、別のノズルからインナーカップ82に対して冷却ガスが供給されてもよい。
In the above example, one temperature control process is performed to cool the
制御部104は、温調処理が定期的に(例えば、所定周期で)行われるように、液処理及び温調処理を含む一連の処理を液処理ユニットU20に実行させてもよい。図18は、第3実施形態に係る液処理ユニットU20において行われる液処理及び温調処理を含む一連の処理の別の例を示すフローチャートである。 The control unit 104 may cause the liquid processing unit U20 to execute a series of processes including liquid processing and temperature control processing so that the temperature control processing is performed periodically (e.g., at a predetermined cycle). FIG. 18 is a flowchart showing another example of a series of processes including liquid processing and temperature control processing performed in the liquid processing unit U20 according to the third embodiment.
制御部104は、まず、インナーカップ82を冷却する温調処理を液処理ユニットU20に実行させる(ステップS81)。ステップS81の温調処理は、例えば、図15及び図16に示されるステップS53と同様に行われる。次に、制御部104は、液処理ユニットU20において液処理の実行を行うかどうかを判断する(ステップS82)。例えば、制御部104は、処理対象となるワークWの液処理前の状況、及び液処理ユニットU20にワークWを搬送する搬送装置A3の動作状況に応じて、液処理の実行を行うかどうかを判断する。 The control unit 104 first causes the liquid processing unit U20 to perform a temperature adjustment process to cool the inner cup 82 (step S81). The temperature adjustment process in step S81 is performed, for example, in the same manner as step S53 shown in Figures 15 and 16. Next, the control unit 104 determines whether or not to perform liquid processing in the liquid processing unit U20 (step S82). For example, the control unit 104 determines whether or not to perform liquid processing depending on the state of the workpiece W to be processed before liquid processing and the operating state of the transport device A3 that transports the workpiece W to the liquid processing unit U20.
ステップS82において、液処理の実行を行うと判断された場合(ステップS82:YES)、制御部104は、図15に示されるステップS55と同様に、処理対象のワークWを液処理ユニットU20に搬入するように液処理ユニットU20及び搬送装置A3を制御する(ステップS83)。次に、制御部104は、図15及び図16に示されるステップS56と同様に、処理対象のワークWに対する液処理を液処理ユニットU20に実行させる(ステップS84)。次に、制御部104は、図15に示されるステップS57と同様に、処理対象のワークWを液処理ユニットU20から搬出するように液処理ユニットU20及び搬送装置A3を制御する(ステップS85)。 If it is determined in step S82 that liquid processing is to be performed (step S82: YES), the control unit 104 controls the liquid processing unit U20 and the transport device A3 to transport the workpiece W to be processed into the liquid processing unit U20 (step S83), similar to step S55 shown in FIG. 15. Next, the control unit 104 causes the liquid processing unit U20 to perform liquid processing on the workpiece W to be processed (step S84), similar to step S56 shown in FIG. 15 and FIG. 16. Next, the control unit 104 controls the liquid processing unit U20 and the transport device A3 to transport the workpiece W to be processed out of the liquid processing unit U20, similar to step S57 shown in FIG. 15 (step S85).
一方、ステップS82において、液処理の実行を行わないと判断された場合(ステップS82:NO)、制御部104は、ステップS83~S85を実行しない。ステップS82において液処理の実行を行わないと判断された場合、又は、ステップS85が終了した後に、制御部104は、冷却開始タイミングかどうかを判断する(ステップS86)。例えば、制御部104は、基準時刻から予め定められた待機時間が経過しているかどうかを判断する。基準時刻は、例えば、温調処理の実行後に当該温調処理の終了時刻に設定され、温調処理後に液処理が行われた場合には当該液処理の終了時刻に設定される(更新される)。制御部104は、待機時間を経過している場合には冷却開始タイミングであると判断し、待機時間が経過していない場合には冷却開始タイミングではないと判断する。 On the other hand, if it is determined in step S82 that liquid processing will not be performed (step S82: NO), the control unit 104 does not perform steps S83 to S85. If it is determined in step S82 that liquid processing will not be performed, or after step S85 is completed, the control unit 104 determines whether it is time to start cooling (step S86). For example, the control unit 104 determines whether a predetermined waiting time has elapsed from the reference time. For example, the reference time is set to the end time of the temperature adjustment process after the temperature adjustment process is performed, and if liquid processing is performed after the temperature adjustment process, the reference time is set (updated) to the end time of the liquid processing. If the waiting time has elapsed, the control unit 104 determines that it is time to start cooling, and if the waiting time has not elapsed, it determines that it is not time to start cooling.
ステップS86において、冷却開始タイミングではないと判断された場合、処理はステップS82に戻る。一方、ステップS86において、冷却開始タイミングであると判断された場合、基準時刻がリセットされたうえで、処理はステップS81に戻る(温調処理が再度実行される)。以上の一連の処理が行われることで、温調処理の実行後に待機時間が経過するまでに液処理が行われない場合には、ステップS81の温調処理が再度実行される。また、温調処理後に液処理が行われた後に待機時間が経過するまでに次の液処理が行われない場合には、ステップS81の温調処理が再度実行される。なお、制御部104は、液処理の実行有無に関わらず、所定周期にて(一つ前の温調処理が終了してから一定期間経過後に)温調処理を液処理ユニットU20に継続して実行させてもよい。 If it is determined in step S86 that it is not the timing to start cooling, the process returns to step S82. On the other hand, if it is determined in step S86 that it is the timing to start cooling, the reference time is reset and the process returns to step S81 (the temperature adjustment process is executed again). By performing the above series of processes, if liquid processing is not performed before the waiting time has elapsed after the temperature adjustment process is performed, the temperature adjustment process of step S81 is executed again. Also, if the next liquid processing is not performed before the waiting time has elapsed after the liquid processing is performed after the temperature adjustment process, the temperature adjustment process of step S81 is executed again. Note that the control unit 104 may cause the liquid processing unit U20 to continue performing the temperature adjustment process at a predetermined cycle (after a certain period of time has elapsed since the end of the previous temperature adjustment process) regardless of whether or not liquid processing is performed.
制御部104は、インナーカップ82を冷却する温調処理に加えて、液処理における処理液の供給の完了と処理位置からのワークWの搬出の開始との間において、溶剤供給部90によりインナーカップ82に対して第2流体(例えば、冷却溶剤)を供給してもよい。この場合、制御部104は、処理液の供給後に、処理液の被膜形成のためのワークWを回転させているときに、インナーカップ82に冷却溶剤を供給するように溶剤供給部90を制御してもよい。制御部104は、処理液の被膜形成後(ワークWの回転停止後)に、液処理が施されたワークWの搬出が開始されるまで待機している間に、インナーカップ82に冷却溶剤を供給するように溶剤供給部90を制御してもよい。
In addition to the temperature control process for cooling the
(第3実施形態の効果)
第3実施形態に係る液処理ユニットU20において行われる基板処理方法においても、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、温調処理によって、処理位置の周囲における温度のばらつきが低減する状態で液処理を行うことができる。したがって、ワークW間の膜厚変動を抑制することが可能となる。
(Effects of the Third Embodiment)
In the substrate processing method performed in the liquid processing unit U20 according to the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, the liquid processing can be performed in a state in which the temperature variation around the processing position is reduced by the temperature control process, thereby making it possible to suppress the film thickness variation between the workpieces W.
温度影響部材として、処理位置に保持されているワークWを囲む収容部70のうちのワークWの裏面Wbの外周部に近接した状態で配置されているインナーカップ82が挙げられる。第3実施形態に係る上記基板処理方法では、温調処理は、インナーカップ82に対して第2流体を供給することでインナーカップ82を冷却することを含む。この場合、ワークWの温度に影響を与えるインナーカップ82が液処理を行う前に冷却され、液処理の実行に伴って処理位置の周囲温度が低下する程度が小さくなる。そのため、液処理ごとの処理位置の周囲における温度のばらつきが低減するので、ワークW間の膜厚変動を抑制することが可能となる。
The temperature-affecting member includes an
第3実施形態に係る上記基板処理方法では、インナーカップ82に対する第2流体の供給によりインナーカップ82を冷却することは、インナーカップ82に対して溶剤を供給することと、溶剤の供給後にインナーカップ82に対して溶剤を供給しない状態を維持することとを含む。この場合、インナーカップ82に対して供給された後の溶剤の気化熱によってインナーカップの冷却が進行するので、溶剤の使用量を抑えつつインナーカップ82を冷却することが可能となる。
In the substrate processing method according to the third embodiment, cooling the
第3実施形態に係る上記基板処理方法は、インナーカップ82に対する第2流体の供給によりインナーカップ82が目標温度Taまで冷却されてから所定時間内に、液処理を開始する。この場合、処理位置の周囲温度が目標温度Taと同程度に低下した状態で、液処理を開始することが可能となる。
In the substrate processing method according to the third embodiment, liquid processing is started within a predetermined time after the
第3実施形態に係る上記基板処理方法は、液処理の後に、処理位置からワークWを搬出することと、ワークWの表面Waに対する処理液の供給が完了してから処理位置からのワークWの搬出が開始するまでの間において、インナーカップ82に対して第2流体を供給することとを更に含んでもよい。この場合、液処理後のインナーカップ82の温度について、液処理ごとのばらつきを抑制すること可能となる。
The substrate processing method according to the third embodiment may further include removing the workpiece W from the processing position after the liquid processing, and supplying a second fluid to the
ここで、図19(a)及び図19(b)を参照して、第3実施形態に係る基板処理方法の効果について更に説明する。図19(a)及び図19(b)には、ワークWの表面Wa上の被膜の中央部と外周部とにおける膜厚の測定結果が示されている。図19(a)及び図19(b)における中央部の膜厚の測定は、温調処理の実行方法等を除き、図8に示される膜厚の測定と同様に行われている。膜厚の測定対象の一つである被膜の外周部は、ワークWのうちのインナーカップ82と対向する部分に対応しており、ワークWの半径の略半分から外縁までの間に対応している。外周部のうちの複数箇所の膜厚を測定し、その平均値を外周部の膜厚として算出している。図19(a)及び図19(b)には、1枚目、3枚目、及び5枚目のワークWについての膜厚の測定結果と、当該膜厚の測定結果に基づく近似直線が示されている。図19(a)は、ステップS53の温調処理を実行しなかった場合の比較例に係る膜厚の測定結果を示している。図19(b)は、図15に示される一連の処理を実行した場合の膜厚の測定結果を示している。
Here, the effect of the substrate processing method according to the third embodiment will be further described with reference to Figs. 19(a) and 19(b). Figs. 19(a) and 19(b) show the results of measuring the film thickness at the center and outer periphery of the coating on the surface Wa of the workpiece W. The film thickness measurement at the center in Figs. 19(a) and 19(b) is performed in the same manner as the film thickness measurement shown in Fig. 8, except for the method of performing the temperature control process. The outer periphery of the coating, which is one of the targets of film thickness measurement, corresponds to the part of the workpiece W that faces the
被膜の中央部同士の測定結果を比較すると、図19(b)の測定結果での中央部における膜厚変動の程度を示す近似直線の傾き(絶対値)が、図19(a)の測定結果での中央部における膜厚変動の程度を示す近似直線の傾き(絶対値)に比べて多少低下している。被膜の外周部同士の測定結果を比較すると、図19(b)の測定結果での外周部における膜厚変動の程度を示す近似直線の傾き(絶対値)が、図19(a)の測定結果での外周部における膜厚変動の程度を示す近似直線の傾き(絶対値)の1/3程度に減少している。以上のように、図19(a)及び図19(b)の測定結果から、ステップS53の温調処理を実行することによって、外周部での膜厚変動が抑制されていることがわかる。 When comparing the measurement results of the central parts of the coating, the slope (absolute value) of the approximate line showing the degree of film thickness variation in the central part in the measurement result of FIG. 19(b) is slightly lower than the slope (absolute value) of the approximate line showing the degree of film thickness variation in the central part in the measurement result of FIG. 19(a). When comparing the measurement results of the peripheral parts of the coating, the slope (absolute value) of the approximate line showing the degree of film thickness variation in the peripheral part in the measurement result of FIG. 19(b) is reduced to about 1/3 of the slope (absolute value) of the approximate line showing the degree of film thickness variation in the peripheral part in the measurement result of FIG. 19(a). As described above, from the measurement results of FIG. 19(a) and FIG. 19(b), it can be seen that the film thickness variation in the peripheral part is suppressed by performing the temperature adjustment process of step S53.
[変形例]
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例(第1実施形態~第3実施形態)に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。
[Modification]
The disclosure in this specification should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. Various omissions, substitutions, modifications, etc. may be made to the above examples (first to third embodiments) without departing from the scope and gist of the claims.
制御部104は、第2実施形態における保持部32の冷却のための温調処理と、第3実施形態におけるインナーカップ82の冷却のための温調処理との両方を液処理前に実行するように液処理ユニットU1を制御してもよい。制御部104は、インナーカップ82の冷却に代えて、インナーカップ82の温度を上昇させるための温調処理を液処理ユニットU1に実行させてもよい。この場合、制御部104は、保持部32を回転させることで当該保持部32の温度を上昇させる温調処理とインナーカップ82の温度を上昇させる温調処理との両方を液処理ユニットU1に実行させてもよい。
The control unit 104 may control the liquid processing unit U1 to perform both the temperature control process for cooling the holding
温度影響部材は、ワークWに対して接触又は近接する部材であり、且つ液処理の実行時においてワークWの温度に影響を与える部材であれば、保持部32及びインナーカップ82以外の部材であってもよい。上述の例では、レジスト液の被膜の形成を行う液処理を例示しているが、レジスト液以外の処理液の被膜(例えば、下層膜又は上層膜形成用の処理液の被膜)の形成を行う液処理の前に、いずれかの温調処理が行われてもよい。
The temperature-affecting member may be a member other than the holding
2…塗布・現像装置、30…回転保持部、32…保持部、40…処理液供給部、50…溶剤供給部、60…ガス供給部、70…収容部、82…インナーカップ、90…溶剤供給部、100…制御装置、U1…液処理ユニット、W…ワーク、Wa…表面、Wb…裏面。 2...coating/developing device, 30...rotating holder, 32...holder, 40...treatment liquid supply section, 50...solvent supply section, 60...gas supply section, 70...container, 82...inner cup, 90...solvent supply section, 100...control device, U1...liquid treatment unit, W...workpiece, Wa...front surface, Wb...back surface.
Claims (11)
前記液処理ユニットのうちの、前記液処理の実行時において前記基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を前記液処理の前に行うことと、を含み、
前記部材は、前記処理位置に保持されている前記基板を囲む収容部のうちの前記基板の裏面の外周部に近接した状態で配置されているインナーカップを含み、
前記温調処理は、前記インナーカップに対して流体を供給することで前記インナーカップを冷却することを含み、
前記インナーカップに対する前記流体の供給により前記インナーカップを冷却することは、前記インナーカップに対して前記流体として溶剤を供給することと、前記溶剤の供給後に、前記インナーカップに対して前記溶剤を供給しない状態を維持することとを含む、基板処理方法。 performing liquid processing, the liquid processing comprising: using a liquid processing unit that holds a substrate at a predetermined processing position and supplies a processing liquid to a surface of the substrate, the liquid processing unit supplying the processing liquid to a surface of the substrate held at the processing position; and holding the substrate such that a coating of the processing liquid is formed on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid;
performing a temperature adjustment process, prior to the liquid treatment, to adjust a temperature of a member of the liquid treatment unit that affects a temperature of the substrate during the liquid treatment ;
the member includes an inner cup disposed in a state adjacent to an outer periphery of a rear surface of the substrate in a container portion surrounding the substrate held at the processing position,
the temperature adjustment process includes cooling the inner cup by supplying a fluid to the inner cup;
A substrate processing method in which cooling the inner cup by supplying the fluid to the inner cup includes supplying a solvent to the inner cup as the fluid, and maintaining a state in which the solvent is not supplied to the inner cup after the solvent is supplied .
前記液処理ユニットのうちの、前記液処理の実行時において前記基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を前記液処理の前に行うことと、を含む基板処理方法であって、performing a temperature adjustment process, prior to the liquid processing, for adjusting a temperature of a member of the liquid processing unit that affects a temperature of the substrate during the liquid processing,
前記部材は、前記処理位置に保持されている前記基板を囲む収容部のうちの前記基板の裏面の外周部に近接した状態で配置されているインナーカップを含み、the member includes an inner cup disposed in a state adjacent to an outer periphery of a rear surface of the substrate in a container portion surrounding the substrate held at the processing position,
前記温調処理は、前記インナーカップに対して流体を供給することで前記インナーカップを冷却することを含み、the temperature adjustment process includes cooling the inner cup by supplying a fluid to the inner cup;
前記液処理の後に、前記処理位置から前記基板を搬出することと、removing the substrate from the processing position after the liquid processing;
前記基板の表面に対する前記処理液の供給が完了してから前記処理位置からの前記基板の搬出が開始するまでの間において、前記インナーカップに対して前記流体を供給することとを更に含む、基板処理方法。The substrate processing method further comprises supplying the fluid to the inner cup during a period from when supply of the processing liquid to the surface of the substrate is completed until unloading of the substrate from the processing position is started.
前記温調処理は、前記保持部に対して別の流体を供給することで前記保持部を冷却することを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板処理方法。 the member includes a holder that supports a back surface of the substrate to hold the substrate at the processing position;
The substrate processing method according to claim 1 , wherein the temperature adjustment process includes cooling the holding unit by supplying another fluid to the holding unit.
前記保持部に対して前記別の流体を供給することは、前記保持部の中央部に対して前記別の流体を供給することを含む、請求項4に記載の基板処理方法。 supplying the processing liquid to the surface of the substrate includes supplying the processing liquid to the surface of the substrate while rotating the holder supporting the substrate by a rotation drive unit connected to the holder;
The substrate processing method according to claim 4 , wherein supplying the other fluid to the holding part includes supplying the other fluid to a central part of the holding part.
前記液処理ユニットのうちの、前記液処理の実行時において前記基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を前記液処理の前に行うことと、を含み、
前記部材は、前記処理位置に前記基板を保持するように前記基板の裏面を支持する保持部を含み、
前記基板の表面に対して前記処理液を供給することは、前記基板を支持している状態の前記保持部を回転させながら、前記基板の表面に対して前記処理液を供給することを含み、
前記温調処理は、前記保持部が前記基板を支持していない状態で前記保持部を回転させることにより、前記保持部の温度を上昇させることを含む、基板処理方法。 performing liquid processing, the liquid processing comprising: using a liquid processing unit that holds a substrate at a predetermined processing position and supplies a processing liquid to a surface of the substrate, the liquid processing unit supplying the processing liquid to a surface of the substrate held at the processing position; and holding the substrate such that a coating of the processing liquid is formed on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid;
performing a temperature adjustment process, prior to the liquid treatment, to adjust a temperature of a member of the liquid treatment unit that affects a temperature of the substrate during the liquid treatment;
the member includes a holder that supports a back surface of the substrate to hold the substrate at the processing position;
supplying the processing liquid to the surface of the substrate includes supplying the processing liquid to the surface of the substrate while rotating the holder supporting the substrate;
The temperature adjustment process includes increasing a temperature of the holder by rotating the holder while the holder is not supporting the substrate .
前記液処理ユニットを制御する制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、
前記処理位置に保持されている前記基板の表面に対して前記処理液を供給することと、前記処理液の供給後に前記基板の表面上に前記処理液の被膜が形成されるように前記基板を保持することとを含む液処理を前記液処理ユニットに実行させ、
前記液処理ユニットのうちの、前記液処理の実行時において前記基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を前記液処理の前に前記液処理ユニットに実行させ、
前記部材は、前記処理位置に保持されている前記基板を囲む収容部のうちの前記基板の裏面の外周部に近接した状態で配置されているインナーカップを含み、
前記温調処理は、前記インナーカップに対して流体を供給することで前記インナーカップを冷却することを含み、
前記インナーカップに対する前記流体の供給により前記インナーカップを冷却することは、前記インナーカップに対して前記流体として溶剤を供給することと、前記溶剤の供給後に、前記インナーカップに対して前記溶剤を供給しない状態を維持することとを含む、基板処理装置。 a liquid processing unit that holds a substrate at a predetermined processing position and supplies a processing liquid to a surface of the substrate;
a control unit for controlling the liquid processing unit;
The control unit
causing the liquid processing unit to perform a liquid processing including supplying the processing liquid to a surface of the substrate held at the processing position and holding the substrate such that a coating of the processing liquid is formed on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid;
performing a temperature adjustment process in the liquid processing unit to adjust a temperature of a member that affects a temperature of the substrate during the liquid processing ;
the member includes an inner cup disposed in a state adjacent to an outer periphery of a rear surface of the substrate in a container portion surrounding the substrate held at the processing position,
the temperature adjustment process includes cooling the inner cup by supplying a fluid to the inner cup;
A substrate processing apparatus, wherein cooling the inner cup by supplying the fluid to the inner cup includes supplying a solvent as the fluid to the inner cup, and maintaining a state in which the solvent is not supplied to the inner cup after the solvent is supplied .
前記液処理ユニットを制御する制御ユニットとを備え、a control unit for controlling the liquid processing unit;
前記制御ユニットは、The control unit
前記処理位置に保持されている前記基板の表面に対して前記処理液を供給することと、前記処理液の供給後に前記基板の表面上に前記処理液の被膜が形成されるように前記基板を保持することとを含む液処理を前記液処理ユニットに実行させ、causing the liquid processing unit to perform a liquid processing including supplying the processing liquid to a surface of the substrate held at the processing position and holding the substrate such that a coating of the processing liquid is formed on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid;
前記液処理ユニットのうちの、前記液処理の実行時において前記基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を前記液処理の前に前記液処理ユニットに実行させ、performing a temperature adjustment process in the liquid processing unit to adjust a temperature of a member that affects a temperature of the substrate during the liquid processing;
前記部材は、前記処理位置に保持されている前記基板を囲む収容部のうちの前記基板の裏面の外周部に近接した状態で配置されているインナーカップを含み、the member includes an inner cup disposed in a state adjacent to an outer periphery of a rear surface of the substrate in a container portion surrounding the substrate held at the processing position,
前記温調処理は、前記インナーカップに対して流体を供給することで前記インナーカップを冷却することを含み、the temperature adjustment process includes cooling the inner cup by supplying a fluid to the inner cup;
前記制御ユニットは、The control unit
前記液処理の後に、前記処理位置から前記基板を搬出することと、removing the substrate from the processing position after the liquid processing;
前記基板の表面に対する前記処理液の供給が完了してから前記処理位置からの前記基板の搬出が開始するまでの間において、前記インナーカップに対して前記流体を供給することと、を前記液処理ユニットに更に実行させる、基板処理装置。The substrate processing apparatus further causes the liquid processing unit to supply the fluid to the inner cup during a period between the completion of supply of the processing liquid to the surface of the substrate and the start of unloading the substrate from the processing position.
前記液処理ユニットを制御する制御ユニットとを備え、a control unit for controlling the liquid processing unit;
前記制御ユニットは、The control unit
前記処理位置に保持されている前記基板の表面に対して前記処理液を供給することと、前記処理液の供給後に前記基板の表面上に前記処理液の被膜が形成されるように前記基板を保持することとを含む液処理を前記液処理ユニットに実行させ、causing the liquid processing unit to perform a liquid processing including supplying the processing liquid to a surface of the substrate held at the processing position and holding the substrate such that a coating of the processing liquid is formed on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid;
前記液処理ユニットのうちの、前記液処理の実行時において前記基板の温度に影響を及ぼす部材の温度を調節する温調処理を前記液処理の前に前記液処理ユニットに実行させ、performing a temperature adjustment process in the liquid processing unit to adjust a temperature of a member that affects a temperature of the substrate during the liquid processing;
前記部材は、前記処理位置に前記基板を保持するように前記基板の裏面を支持する保持部を含み、the member includes a holder that supports a back surface of the substrate to hold the substrate at the processing position;
前記液処理ユニットは、前記基板を支持している状態の前記保持部を回転させながら、前記基板の表面に対して前記処理液を供給し、the liquid processing unit supplies the processing liquid to a surface of the substrate while rotating the holder supporting the substrate;
前記温調処理は、前記保持部が前記基板を支持していない状態で前記保持部を回転させることにより、前記保持部の温度を上昇させることを含む、基板処理装置。The temperature adjustment process includes increasing a temperature of the holder by rotating the holder in a state where the holder is not supporting the substrate.
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