(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に現像液を付与して現像処理を行う基板処理方法であって、
基板を略水平姿勢に保持する保持工程と、
前記基板の直径以上の長さの処理液供給口から前記基板に前記現像液を供給する処理液供給手段の鉛直方向における高さ位置を、前記基板のレジスト膜種に応じて設定する高さ設定工程と、
前記高さ位置を記憶部に記憶する記憶工程と、
記憶された前記高さ位置に応じて、前記処理液供給手段の高さを調整する調整工程と、を備えることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理方法において、
前記高さ設定工程は、
前記処理液供給手段の高さを基準となる高さに合わせる工程と、
前記基板のレジスト膜種に応じて、前記現像液を前記基板に供給するときに前記処理液供給手段が位置すべき高さと前記基準となる高さとの変位を設定する工程と、
を備え、
前記記憶工程は、前記変位を前記記憶部に記憶し、
前記調整工程は、記憶された前記変位に応じて前記処理液供給手段の高さを調整することを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
請求項２記載の基板処理方法において、
前記高さ設定工程は、レシピに前記変位を設定し、
前記記憶工程は、前記レシピを前記記憶部に記憶し、
前記調整工程は、前記レシピに従って前記処理液供給手段の高さを調整することを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」と称する）に対して現像液を吐出して現像処理を行う基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、上記のような基板に対しては、レジスト塗布処理、露光処理、現像処理およびそれらに付随する熱処理などを経て一連の基板処理が行われている。
【０００３】
これらの諸処理のうち、現像処理においては、基板の直径と同等以上の長さの処理液供給口を有する棒状の吐出ノズルを基板の主面の上方に設置し、当該吐出ノズルから現像液を静止させた基板上に滴下させつつ、吐出ノズルを基板と平行に移動させ、基板の主面全面に現像液を盛るようにする現像方法が提案されている。
【０００４】
この方法によれば、基板面内において均一な量の現像液を液盛りすることができ均一な現像処理結果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現像処理は、レジスト塗布済みの基板に露光処理が施された後に行われる処理であるが、塗布したレジストの膜種に応じて現像処理の条件を変化させる必要がある。具体的には、上記のように静止させた基板上に現像液を滴下する場合には、吐出ノズルと基板との間隔をレジスト膜種に応じて調整する必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来の現像処理装置においては、吐出ノズルの昇降動作をシリンダによって行わせているが、これは主として基板移載時などにおける待機位置と現像処理時における処理位置との間を移動させるためのものである。そして、現像処理時においては、吐出ノズルの高さ、すなわち吐出ノズルと被処理基板との間隔が常に一定になるように調整されていた。従って、基板のレジスト膜種に応じて吐出ノズルの高さを調整することは不可能であるか、または可能であったとしても手動で行う必要があった。
【０００７】
現像処理時における吐出ノズルの高さ調整を手動で行う場合、被処理基板のレジスト膜種が変化するごとに、処理を停止して長時間の調整作業を行わなければならない。また、吐出ノズルと被処理基板との間隔は０．１ｍｍ単位の微調整が必要であるが、この程度の微調整を手動で行うことは非常に困難であり、作業者によっても当該間隔が異なることとなっていた。
【０００８】
このように、従来の現像処理装置では、複数の基板を順次処理しているときにレジスト膜種が変更しても、それに応じて吐出ノズルと被処理基板との間隔調整が行えないか、または行えたとしても長時間を要し、さらには調整の精度も十分ではなかった。すなわち、従来の現像処理装置では、レジスト膜種の変更に十分に対応できず、処理効率が低下したり処理結果が不良となる懸念があった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理液供給手段の高さ調整を効率よく行うことができる基板処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に現像液を付与して現像処理を行う基板処理方法であって、基板を略水平姿勢に保持する保持工程と、前記基板の直径以上の長さの処理液供給口から前記基板に前記現像液を供給する処理液供給手段の鉛直方向における高さ位置を、前記基板のレジスト膜種に応じて設定する高さ設定工程と、前記高さ位置を記憶部に記憶する記憶工程と、記憶された前記高さ位置に応じて、前記処理液供給手段の高さを調整する調整工程と、を備えている。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理方法において、前記高さ設定工程に、前記処理液供給手段の高さを基準となる高さに合わせる工程と、前記基板のレジスト膜種に応じて、前記現像液を前記基板に供給するときに前記処理液供給手段が位置すべき高さと前記基準となる高さとの変位を設定する工程と、を備え、前記記憶工程にて、前記変位を前記記憶部に記憶し、前記調整工程にて、記憶された前記変位に応じて前記処理液供給手段の高さを調整している。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理方法において、前記高さ設定工程にて、レシピに前記変位を設定し、前記記憶工程にて、前記レシピを前記記憶部に記憶し、前記調整工程にて、前記レシピに従って前記処理液供給手段の高さを調整している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施形態では、処理液として現像液を使用する基板現像装置について説明する。
【００１４】
まず、基板現像装置の全体的な概略構成について説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置の一実施形態である基板現像装置の概略構成を示す正面図である。また、図２は、図１の基板現像装置を説明する平面図である。
【００１５】
なお、図１および図２においては、それらの関係を明確にするため、床面に平行な水平面をＸ−Ｙ面とし鉛直方向をＺ方向とする三次元直角座標系を付している。（＋Ｘ）の向きと（−Ｘ）の向きとを区別しない場合には単に「Ｘ軸方向」と呼ぶ（ＹおよびＺについても同様とする）。
【００１６】
この基板現像装置１００は、露光後の基板Ｗに対して現像液を供給して現像処理を行う装置であり、後述する構成によって現像液吐出処理、リンス液洗浄処理、スピンドライ処理などを行うことが可能である。
【００１７】
基板現像装置１００は、基板Ｗを保持する回転台１１と、基板Ｗに現像液を吐出するスリットノズル３０（図２参照）と、現像処理終了時に基板Ｗにリンス液（本実施形態では純水）を吐出するリンス液吐出ノズル６５と、スリットノズル３０を昇降させるためのサーボモータ４１と、装置に備えられた各機構の動作を制御する制御部８０と、処理プログラムや処理パターンに関するデータを記憶する記憶部９０とを備えている。
【００１８】
基板Ｗは回転台１１によって水平姿勢に吸着保持される。回転台１１は、その下面側中央に回転軸１２を垂設しており、当該回転軸１２はスピンモータ１５に接続されている。そして、スピンモータ１５の回転は回転軸１２を介して回転台１１に伝達され、回転台１１に吸着保持された基板Ｗが鉛直方向（Ｚ軸方向）を軸として回転することとなる。なお、回転台１１は基板Ｗを吸着保持する形態に限定されるものではなく、基板Ｗの周縁部を把持する形態の回転台であってもよい。
【００１９】
この基板現像装置１００において、基板Ｗがスピンモータ１５によって回転されるのは、主としてリンス液洗浄処理およびその後の乾燥工程であるいわゆるスピンドライ処理のときである。
【００２０】
スリットノズル３０は、図示を省略する現像液供給源から現像液の供給を受けて基板の主面に現像液を拡がらせて現像液層を形成する（以下、「現像液を盛る」という）機能を有している。すなわち、スリットノズル３０は基板Ｗの直径と同等の長さを有する現像液供給口３５を有しており、その現像液供給口３５から現像液を静止させた基板Ｗ上に滴下させつつ、水平方向移動機構２０を使用してスリットノズル３０を基板Ｗと平行に（＋Ｘ）の向きに移動させ、基板の主面全面に現像液を盛るようにしている。なお、現像液供給口３５の長さは基板Ｗの直径と同等に限定されず、それ以上の長さを有していてもよい。また、現像液を盛る際には基板Ｗに与える現像液の衝撃を考慮し、スリットノズル３０が基板Ｗの上方に位置する手前から現像液の滴下を開始し、スリットノズル３０を（＋Ｘ）の向きに移動させている。
【００２１】
リンス液吐出ノズル６５は、現像処理後の基板Ｗにリンス液を吐出し、現像処理を停止させる機能を有する。また、リンス液吐出ノズル６５はノズル回動モータ６０によって鉛直方向を軸とする回動動作が可能に構成されるとともに、内部にエアシリンダを備えたリンス液吐出ノズル昇降部６１による昇降動作も可能である。これにより、リンス液吐出ノズル６５は、リンス液吐出時以外は、基板Ｗの上方より待避してスリットノズル３０と干渉するのを回避している。なお、リンス液吐出ノズル昇降部６１の昇降機構はエアシリンダに限定されるものではなく、アクチュエータなどの公知の昇降機構が適用可能である。
【００２２】
制御部８０は基板現像装置１００の各処理部の動作を管理する。この制御部８０は、水平方向移動機構２０のモータ２３および昇降機構４０のサーボモータ４１に電気的に接続されており、水平方向移動機構２０および昇降機構４０を制御する。
【００２３】
記憶部９０は、制御部８０と電気的に接続され、基板現像装置１００を動作させるためのプログラムや予め定められた処理パターン（以下、「レシピ」と称する）を格納している。レシピには種々の処理条件、例えば、スピンモータ１５の回転数やスリットノズル３０からの現像液吐出のタイミングなどを設定するとともに、本実施形態においては基準高さからの高さ変位を設定する。そして、制御部８０は記憶部９０に格納されたレシピに従って、各処理部の動作を制御する。なお、レシピに基づいたスリットノズル３０の高さ調整についてはさらに後述する。
【００２４】
また、記憶部９０は、図示を省略するパネルと接続されており、作業者が当該パネルからレシピの設定を行うと、そのレシピが記憶部９０に記憶されることとなる。なお、記憶部９０に記憶されるレシピは上記パネルから入力されるものに限定されず、例えば、装置外部においてメモりにレシピを記憶させ、そのメモリを記憶部９０に装着するようにしてもよい。
【００２５】
次に、スリットノズル３０の水平方向移動機構２０および昇降機構４０について説明する。水平方向移動機構２０は、モータ２３、プーリ２２ａ、２２ｂおよびベルト２１で構成されている。モータ２３のモータ軸にはプーリ２２ｂが連結されており、プーリ２２ａ、２２ｂにはベルト２１が掛けられている。すなわち、モータ２３の回転にともなってベルト２１が循環回走するように構成されている。また、ベルト２１と昇降機構４０のサーボモータ４１とは係止部材２４によって接続されている。したがって、モータ２３の正または逆回転にともなって、サーボモータ４１がＸ軸方向に前進または後退し、その結果昇降機構４０の上部に設けられているスリットノズル３０が（＋Ｘ）または（−Ｘ）の向きに移動することとなる。
【００２６】
昇降機構４０は、サーボモータ４１とカップリング４３とボールネジ４４とで構成されている。サーボモータ４１の回転は、カップリング４３を介してボールネジ４４に伝達される。ボールネジ４４にはノズル支持部材４５が螺合されている。したがって、サーボモータ４１の正または逆回転によってノズル支持部材４５およびスリットノズル３０が鉛直方向に昇降されることになる。なお、カップリング４３はサーボモータ４１のモータ軸４２とボールネジ４４との軸ずれを吸収してサーボモータ４１を保護するための部材である。
【００２７】
次に、上記構成を有する基板現像装置１００におけるスリットノズル３０の高さ調整について説明する。図３は、スリットノズル３０の高さ調整手順の一例を示すフローチャートである。
【００２８】
まず、ステップＳ１において、基準高さの設定を行う。これは、作業者が基準となる高さにスリットノズル３０の高さを合わせることによって行われ、いわゆる「ゼロ点調整」である。なお、基準高さとしては、スリットノズル３０が位置しうる任意の高さが設定できる。
【００２９】
次に、ステップＳ２に進み、高さの変位設定を行う。既述したように、基板Ｗのレジスト膜種に応じて、スリットノズル３０と基板Ｗとの間隔を調整する必要がある。本実施形態では、基板Ｗのレジスト膜種に応じて作業者が高さの変位設定を行い、スリットノズル３０と基板Ｗとの間隔（ギャップ量）を調整する。
【００３０】
図４は、高さの変位設定について説明するための図である。スリットノズル３０と基板Ｗとのギャップ量には、レジスト膜種に応じた最適な値が存在する。ここで、回転台１１に保持される基板Ｗの高さは一定であるため、現像液供給時におけるスリットノズル３０の高さにも、レジスト膜種に応じた最適な値が存在する。そして、レジスト膜種に応じた最適なスリットノズル３０の高さと基準高さとの差が高さ変位である。なお、同図から明らかなように、基準高さとしては、基板Ｗと同じ高さを設定するのが望ましい。そのようにすれば、高さ変位がスリットノズル３０と基板Ｗとのギャップ量と一致し、高さの変位設定が容易となる。
【００３１】
本実施形態では、作業者がレジスト膜種に応じた上記高さ変位をレシピに設定する。そしてそのレシピは記憶部９０（図１参照）に記憶され、制御部８０は当該レシピに従って昇降機構４０のサーボモータ４１を制御し、スリットノズル３０を基準高さからの高さ変位に応じた高さに位置させる。
【００３２】
スリットノズル３０がレジスト膜種に応じた最適な高さに位置した後、当該スリットノズル３０を水平方向に移動させつつ基板Ｗへの現像液供給を行う（ステップＳ３）。
【００３３】
現像液供給が終了すると、現像処理、リンス液による洗浄処理、乾燥処理が順次行われ、すべての基板について処理が終了したか否かが制御部８０によって判断される（ステップＳ４）。そして、新たな基板について処理を行わない場合は処理終了と判断され、一方新たな基板について現像処理を行う場合はステップＳ５に進む。
【００３４】
ステップＳ５では、新たに処理対象となる基板のレジスト膜種が上記処理済みの基板Ｗのレジスト膜種と異なるか否かが作業者によって確認される。レジスト膜種が同じである場合は、既にスリットノズル３０が最適な高さに位置しているため、ステップＳ３に進み、現像液の供給が行われる。
【００３５】
一方、レジスト膜種が異なる場合は、新たな被処理基板のレジスト膜種に適したスリットノズル３０の高さに調整すべく、ステップＳ２に進んで作業者が再度高さの変位をレシピに設定し、それに応じて制御部８０がサーボモータ４１を制御する。
【００３６】
以上のようにすれば、処理すべき基板のレジスト膜種に応じてスリットノズル３０の高さ変位を設定し、それに基づいて制御部８０がサーボモータ４１を制御してスリットノズル３０を最適な高さに位置させているため、作業者が高さ変位を設定するだけで自動的にスリットノズル３０の最適な高さ調整が行われることとなり、短時間で調整が行え、処理効率が低下するのを防ぐことができる。
【００３７】
また、スリットノズル３０の高さ調整は、サーボモータ４１によって行われるため、微妙な高さ調整を正確に行うことが可能である。
【００３８】
そして、これらの結果、基板現像装置１００では、複数の基板を順次処理しているときにレジスト膜種が変更しても、その変更に短時間で正確に対応でき、処理効率が低下したり処理結果が不良となる懸念はない。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、基準高さと高さ変位を用いてスリットノズル３０の高さを調整していたが、これはスリットノズル３０と基板Ｗとの間隔がレジスト膜種に応じて最適となるようなスリットノズル３０の高さを規定するための手法の一例である。したがって、これに限定されるものではなく、作業者が他の手法によってスリットノズル３０と基板Ｗとの間隔が最適となるようなスリットノズル３０の高さを規定し、それに従って制御部８０がスリットノズル３０の高さを調整する形態であればよい。
【００４０】
また、基準高さの設定は作業者が行うことに限定されず、スリットノズル３０にセンサを取り付け、そのセンサからのフィードバックによって行ってもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、スリットノズル３０の昇降にサーボモータ４１とボールネジ４４とを組み合わせて使用していたが、サーボモータ４１の代わりにステッピングモータなどを使用してもよいし、ボールネジ４４の代わりにベルトを使用してもよい。すなわち、昇降機構４０には応答性が良く微妙な動作が可能な昇降機構を適用すれば良く、それら条件を満たす限りエアシリンダなどを使用しても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、基板を略水平姿勢に保持する保持工程と、基板の直径以上の長さの処理液供給口から基板に現像液を供給する処理液供給手段の鉛直方向における高さ位置を、基板のレジスト膜種に応じて設定する高さ設定工程と、その高さ位置を記憶部に記憶する記憶工程と、記憶された高さ位置に応じて、処理液供給手段の高さを調整する調整工程と、を備えているため、作業者が高さ位置を設定するだけで自動的に効率よく処理液供給手段を最適な高さに調整することができる。また、基板のレジスト膜種に応じて処理液供給手段の高さ位置を設定しているため、複数の基板を順次処理しているときにレジスト膜種が変更しても、その変更に短時間で正確に対応することができる。
【００４４】
また、請求項２の発明によれば、高さ設定工程に、処理液供給手段の高さを基準となる高さに合わせる工程と、基板のレジスト膜種に応じて、現像液を基板に供給するときに処理液供給手段が位置すべき高さと基準となる高さとの変位を設定する工程と、を備え、記憶工程にて、変位を記憶部に記憶し、調整工程にて、記憶された当該変位に応じて処理液供給手段の高さを調整しているため、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、請求項３の発明によれば、高さ設定工程にてレシピに変位を設定し、記憶工程にてレシピを記憶部に記憶し、調整工程にてレシピに従って処理液供給手段の高さを調整しているため、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施形態である基板現像装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の基板現像装置を説明する平面図である。
【図３】図１の基板現像装置におけるスリットノズルの高さ調整手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】高さの変位設定について説明するための図である。
【符号の説明】
１１  回転台
３０  スリットノズル
３５  現像液供給口
４０  昇降機構
４１  サーボモータ
８０  制御部
９０  記憶部
Ｗ  基板
【図１】
0003683390.tif 000002
【図２】
0003683390.tif 000003
【図３】
0003683390.tif 000004
【図４】
0003683390.tif 000005