(57)【要約】【課題】機器点数を減らすことができるとともに薬液の無駄を防止することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供すること。【解決手段】容器１５から直接ウェハＷ上にその薬液を吐出させるようにしているので、ポンプ、フィルタ、エアオペバルブ等の機器類を処理液の種類ごとに備える必要がなくなり機器点数を削減することができる。さらに、容器１５を使い切りタイプの小さいものとしているので、メンテナンス時に薬液を廃棄する必要がなくなり省材料、省エネルギーを実現することができる。【選択図】  図４
2004172201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する支持部と、
処理液が収容された容器を保持する保持部と、
前記保持部により保持された容器から直接、少なくとも前記支持部により支持された基板上に処理液を吐出させる吐出手段と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記容器は弾性変形することが可能に構成され、
前記吐出手段は、前記容器を押圧して弾性変形させる押圧手段を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記容器を載置する載置部と、
少なくとも前記載置部と前記支持部により支持された基板との間で、前記保持部を移動させる移動機構と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記載置部に設けられ、前記容器の温度を調整する温度調整機構をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記容器に着脱自在に設けられた該容器の内部を密閉するための蓋部材が、前記載置部に固定可能であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記保持部は、前記容器を保持した状態で容器を回転させる回転機構を有し、
前記回転機構は、前記容器を前記載置部に固定された蓋部材に対し回転させることで、前記容器に対し蓋部材を着脱することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記保持部は、ほぼ円形をなし、前記容器を複数前記円形に沿って配列させて保持する手段を有し、
前記保持部を、前記支持部により支持された基板上で前記円形を含む面内で回転駆動させる回転駆動部をさらに具備し、
前記吐出手段は、前記回転駆動部により回転駆動される保持部に保持された複数の容器から処理液をそれぞれ吐出させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記保持部は、ほぼ長尺形をなし、前記容器を複数前記長尺形に沿って配列させて保持する手段を有し、
前記保持部を、前記支持部により支持された基板上で前記長尺形における長手方向にスライド駆動させるスライド駆動部をさらに具備し、
前記吐出手段は、前記スライド駆動部によりスライド駆動される保持部に保持された複数の容器から処理液をそれぞれ吐出させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記容器はほぼ直方体形状をなすことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記容器はベローズ型の形状をなすことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記保持部は前記容器を複数保持する手段を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
基板を支持する支持部と、
処理液が収容された容器を前記支持部により支持された基板上に配置させる手段と、
前記基板上に配置された容器から、前記支持部により支持された基板上に処理液を吐出させる吐出手段と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
基板を支持する工程と、
処理液を収容した容器を保持する工程と、
保持した前記容器から直接、前記支持された基板上に処理液を吐出させる工程と
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１４】
第１の位置に配置された処理液を収容した容器を保持する工程と、
前記保持した容器を基板が配置された第２の位置まで移動させる工程と、
前記第２の位置で、保持した前記容器から直接基板上に処理液を吐出させる工程と
を具備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】
本発明は、半導体デバイスの製造において、基板上に対しレジストや絶縁膜材料の塗布処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程において、例えばウェハ上に層間絶縁膜を形成する場合、例えば塗布装置において、スピンコートによりウェハ上に絶縁膜材料である薬液を拡げて塗布膜を形成している。その後、塗布膜に化学的処理または加熱処理等を施して層間絶縁膜を形成している。
【０００３】
上記塗布装置には、例えば薬液を収容するタンクが設けられ、このタンクからチューブ等の配管を介してノズルまで、ベローズ等のポンプにより薬液を圧送している。そしてこのノズルからウェハ上に薬液を吐出してスピンコートを行っている。（例えば、特許文献１参照。この文献における実施例では薬液はレジスト液である）。
【０００４】
【特許文献１】
実公平４−２０７５３号公報（明細書第２、３項、第２図等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、生産ロットごとの基板の枚数を少なくして、多品種の基板を生産するいわゆる多品種小ロット化が進んでいる。このように多品種化が進むに伴って、例えば１つの塗布装置で使用する薬液を多種類用意し多品種化に対応している。
【０００６】
しかしながら、薬液を多種類用意するには、その薬液ごとにそれぞれタンクやポンプ、チューブ、フィルタ、ノズル等の薬液を供給するための機器類を備えなければならない。これにより、装置コストが増大するといった問題や、それぞれのタンクやフィルタ等のメンテナンスを行うための作業負担が増大するという問題がある。
【０００７】
また、そのようなメンテナンス時には、通常、配管ラインや機器類に薬液を大量に流したり、タンクに残っている薬液を廃棄したりするため、薬液が無駄となっている。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、機器点数を減らすことができるとともに薬液の無駄を防止することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る基板処理装置は、基板を支持する支持部と、処理液が収容された容器を保持する保持部と、前記保持部により保持された容器から直接、少なくとも前記支持部により支持された基板上に処理液を吐出させる吐出手段とを具備する。
【００１０】
本発明では、処理液が収容された容器から直接基板上にその処理液を吐出させるようにしている。その結果、例えば複数の処理液の種類ごとに容器を複数用意することにより、ポンプ、フィルタ、エアオペバルブ等の機器類を処理液の種類ごとに備える必要がなくなり機器点数を削減することができる。またこれによりメンテナンス等の作業負担も低減することができる。また、例えば容器を使い切りタイプの小さいものとすることにより、メンテナンス時に処理液を廃棄する必要がなくなり省材料、省エネルギーを実現し、環境汚染の防止に寄与する。
【００１１】
本発明の一の形態では、前記容器は弾性変形することが可能に構成され、前記吐出手段は、前記容器を押圧して弾性変形させる押圧手段を有する。押圧手段としては、例えばエアシリンダにより容器を押圧して処理液を吐出させることができる。あるいは、エアシリンダの他に、例えば窒素ガスを用いた押圧（加圧）や圧電素子を使ったアクチュエータも用いることができる。また、保持部が押圧手段を兼ねるようにしてもよい。
【００１２】
本発明の一の形態では、前記容器を載置する載置部と、少なくとも前記載置部と前記支持部により支持された基板との間で、前記保持部を移動させる移動機構を具備する。
【００１３】
本発明の一の形態では、前記載置部に設けられ、前記容器の温度を調整する温度調整機構をさらに具備する。これにより、常に容器の温度を一定に保つことができ、例えば使い切りの容器を複数配列させて載置させた場合であっても、安定した膜厚を持った膜を塗布することができる。また、各処理液を長時間大気に触れさることなく保存する（または待機させる）ことができるので品質を低下させることなく一定に維持することができる。
【００１４】
本発明の一の形態では、前記容器に着脱自在に設けられた該容器の内部を密閉するための蓋部材が、前記載置部に固定可能である。そして例えば、前記保持部は、前記容器を保持した状態で容器を回転させる回転機構を有し、前記回転機構は、前記容器を前記載置部に固定された蓋部材に対し回転させることで、前記容器に対し蓋部材を着脱する。これにより、容器に対して簡単に蓋部材を着脱することができる。また、このような構成により吐出手段は、前記蓋部材に対し処理液のダミーディスペンスを行うことができる。ダミーディスペンスとは、処理液の供給の前に、処理液を一旦基板以外に向けて吐出し、例えば処理液を吐出する吐出口の先端の洗浄や、その吐出口の内部で乾燥した処理液を排出する処理である。
【００１５】
本発明の一の形態では、前記保持部は、ほぼ円形をなし、前記容器を複数前記円形に沿って配列させて保持する手段を有し、前記保持部を、前記支持部により支持された基板上で前記円形を含む面内で回転駆動させる回転駆動部をさらに具備し、前記吐出手段は、前記回転駆動部により回転駆動される保持部に保持された複数の容器から処理液をそれぞれ吐出させる。あるいは、本発明の一の形態では、前記保持部は、ほぼ長尺形をなし、前記容器を複数前記長尺形に沿って配列させて保持する手段を有し、前記保持部を、前記支持部により支持された基板上で前記長尺形における長手方向にスライド駆動させるスライド駆動部をさらに具備し、前記吐出手段は、前記スライド駆動部によりスライド駆動される保持部に保持された複数の容器から処理液をそれぞれ吐出させる。これらの発明により、複数の容器を保持した保持部を基板上で回転させ、あるいはスライドさせて移動させることができる。これにより、連続的な処理が可能となり、スループットを向上させることができる。
【００１６】
本発明の一の形態では、前記容器はほぼ直方体形状をなす。これにより、保持部で容器を保持する場合には、容器の最も変形が小さい部分あるいは変形がない部分を保持することで、容器から処理液が吐出されてしまうことを防止できる。また一方で容器から処理液を吐出させる場合において、吐出手段が容器を押圧させて変形させるものである場合、容器の最も変形が大きい部分を押圧して吐出させることができる。
【００１７】
本発明の一の形態では、前記容器はベローズ型の形状をなす。これにより、従来においてタンクから処理液を汲み上げるためのポンプ等と同様に、容器から吐出される処理液の量を精密に制御することができる。すなわち、本発明ではポンプ等の機器類を使用しない分、容器自体をベローズ型の形状にしている。
【００１８】
本発明の一の形態では、前記保持部は前記容器を複数保持する手段を有する。例えば保持部が円状をなし複数の容器をその円に沿って配置させて保持する場合に、その保持部を基板面に沿って回転させることで、連続的にそれら複数の容器から処理液を吐出させることができ効率的である。また、あるいは、保持部が直線状をなし、その直線に沿って複数の容器を配置させて保持する場合も、その保持部を基板面に沿って移動させることで連続的に処理液を吐出できる。後者の場合、保持部を固定し、容器を押圧して処理液を吐出するための押圧部材をその保持部に沿って移動させるようにしてもよい。
【００１９】
本発明の第２の観点に係る基板処理装置は、基板を支持する支持部と、処理液が収容された容器を前記支持部により支持された基板上に配置させる手段と、前記基板上に配置された容器から、前記支持部により支持された基板上に処理液を吐出させる吐出手段とを具備する。
【００２０】
本発明では、容器を基板上に配置させ、その基板上で容器から処理液を吐出させている。この場合、容器から直接基板上に処理液を吐出させてもよいし、容器にノズルやチューブ等を取り付けて、そのノズルやチューブから処理液を吐出させるようにしてもよい。
【００２１】
本発明の第１の観点に係る基板処理方法は、基板を支持する工程と、処理液を収容した容器を保持する工程と、保持した前記容器から直接、前記支持された基板上に処理液を吐出させる工程とを具備する。
【００２２】
また、本発明の第２の観点に係る基板処理方法は、第１の位置に配置された処理液を収容した容器を保持する工程と、前記保持した容器を基板が配置された第２の位置まで移動させる工程と、前記第２の位置で、保持した前記容器から直接基板上に処理液を吐出させる工程とを具備する。
【００２３】
これら第１または第２の観点に係る基板処理方法では、容器から直接基板上にその処理液を吐出させるようにしているので、機器類を処理液の種類ごとに備える必要がなくなり機器点数を削減することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２５】
図１〜図３は本発明の一実施形態に係るＳＯＤ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）システムの全体構成を示す図であって、図１は平面図、図２は正面図および図３は背面図である。
【００２６】
このＳＯＤシステム１は、基板としての半導体ウェハＷをウェハカセットＣＲで複数枚たとえば２５枚単位で外部からシステムに搬入しまたはシステムから搬出したり、ウェハカセットＣＲに対してウェハＷを搬入・搬出したりするためのカセットブロック１０と、ＳＯＤ塗布工程の中で１枚ずつウェハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ステーションを所定位置に多段配置してなる処理ブロック１１とを一体に接続した構成を有している。
【００２７】
カセットブロック１０では、図１に示すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に複数個たとえば４個までのウェハカセットＣＲがそれぞれのウェハ出入口を処理ブロック１１側に向けてＸ方向一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）およびウェハカセットＣＲ内に収納されたウェハのウェハ配列方向（Ｚ垂直方向）に移動可能なウェハ搬送体２１が各ウェハカセットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。さらに、このウェハ搬送体２１は、θ方向に回転可能に構成されており、後述するように処理ブロック１１側の第３の組Ｇ３の多段ステーション部に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）にもアクセスできるようになっている。
【００２８】
処理ブロック１１では、図１に示すように、中心部に垂直搬送型の主ウェハ搬送機構２２が設けられ、その周りに全ての処理ステーションが１組または複数の組に亙って多段に配置されている。この例では、４組Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の多段配置構成であり、第１および第２の組Ｇ１，Ｇ２の多段ステーションはシステム正面（図１において手前）側に並置され、第３の組Ｇ３の多段ステーションはカセットブロック１０に隣接して配置され、第４の組Ｇ４の多段ステーションはキャビネット１２に隣接して配置されている。
【００２９】
図２に示すように、第１の組Ｇ１では、カップＣＰ内でウェハＷをスピンチャックに載せて絶縁膜材料を供給し、ウェハを回転させることによりウェハ上に均一な絶縁膜を塗布するＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）が配置されている。
【００３０】
第２の組Ｇ２では、ＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）が上段に配置されている。なお、必要に応じて第２の組Ｇ２の下段にＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）やソルベントエクスチェンジ処理ステーション（ＤＳＥ）等を配置することも可能である。
【００３１】
図３に示すように、第３の組Ｇ３では、２個の低酸素高温加熱処理ステーション（ＤＬＢ）と、２個の低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）と、冷却処理ステーション（ＣＰＬ）と、受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）と、冷却処理ステーション（ＣＰＬ）とが上から順に多段に配置されている。低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）はウェハＷが載置される熱板を有し、ウェハＷを低温加熱処理する。冷却処理ステーション（ＣＰＬ）はウェハＷが載置される冷却板を有し、ウェハＷを冷却処理する。受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）は下段にウェハＷを冷却する冷却板、上段に受け渡し台を有する２段構造とされ、カセットブロック１０と処理ブロック１１との間でウェハＷの受け渡しを行う。
【００３２】
第４の組Ｇ４では、例えば２個の低酸素加熱冷却ステーション（ＤＬＣ）が多段に配置されている。低酸素加熱冷却ステーション（ＤＬＣ）は、酸素濃度の制御を行いながら、ウェハを加熱及び冷却するものである。
【００３３】
なお、第４の組Ｇ４における最下段に、例えばエージング処理を行うエージング処理ユニット（ＤＡＣ）を必要に応じて設けるようにしてもよい。
【００３４】
図３を参照して、主ウェハ搬送機構２２は筒状支持体２７の内側に、上下方向（Ｚ方向）に昇降自在なウェハ搬送装置３０を装備している。筒状支持体２７は図示しないモータの回転軸に接続されており、このモータの回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウェハ搬送装置３０と一体に回転する。従って、ウェハ搬送装置３０はθ方向に回転自在となっている。このウェハ搬送装置３０の搬送基台４０上にはアームが例えば３本備えられており、これらのアーム３１は主ウェハ搬送機構２２の周囲に配置された処理ステーションにアクセスしてこれら処理ステーションとの間でウェハＷの受け渡しを行うようになっている。
【００３５】
次に以上のように構成されたこのＳＯＤシステム１の処理工程について説明する。
【００３６】
まずカセットブロック１０において、処理前のウェハＷはウェハカセットＣＲからウェハ搬送体２１を介して処理ブロック１１側の第３の組Ｇ３に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台へ搬送される。
【００３７】
受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台に搬送されたウェハＷは主ウェハ搬送機構２２を介して冷却処理ステーション（ＣＰＬ）へ搬送される。そして冷却処理ステーション（ＣＰＬ）において、ウェハＷはＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）における処理に適合する温度まで温調される。
【００３８】
冷却処理ステーション（ＣＰＬ）で冷却処理されたウェハＷは主ウェハ搬送機構２２を介してＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）へ搬送される。そしてＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）において、ウェハＷはＳＯＤ塗布処理が行われる。これについては後に詳述する。
【００３９】
ＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）でＳＯＤ塗布処理が行われたウェハＷは主ウェハ搬送機構２２を介して低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）へ搬送される。そして低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）において、ウェハＷは低温加熱処理される。
【００４０】
低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）で低温加熱処理されたウェハＷは、主ウェハ搬送機構２２を介して低酸素加熱処理ステーション（ＤＬＢ）において、低温加熱処理ステーション（ＬＨＰ）における加熱処理より高い温度で、低酸素加熱処理される。
【００４１】
低酸素加熱処理ステーション（ＤＬＢ）で低酸素加熱処理されたウェハＷは、主ウェハ搬送機構２２を介して受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における冷却板へ搬送される。そして受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における冷却板において、ウェハＷは冷却処理される。
【００４２】
受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における冷却板で冷却処理されたウェハＷはカセットブロック１０においてウェハ搬送体２１を介してウェハカセットＣＲへ搬送される。
【００４３】
なお、絶縁膜材料によっては塗布処理後にエージング処理やソルベントエクスチェンジを行うこともある。
【００４４】
次に、本発明に係るＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）について詳細に説明する。
【００４５】
図４及び図５は、ＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）を示す斜視図及び断面図である。図５を参照して、このＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）のほぼ中央部には廃液管５３を有する環状のカップＣΡが配設され、カップＣΡの内側には、基板を水平に支持するスピンチャック５２が配置されている。スピンチャック５２は真空吸着によってウェハＷを固定支持した状態で駆動モータ５４によって回転駆動されるようになっている。この駆動モータ５４は、ユニット底板５１に設けられた開口５１ａに上下移動可能に配置され、例えばアルミニウムからなるキャップ状のフランジ部材５８を介して例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０及び昇降ガイド手段６２と結合されている。この駆動手段６０により、スピンチャック５２は昇降しアーム３１との間でウェハの受け渡しが行われるようになっている。
【００４６】
図４を参照して、カップＣＰの側部には、容器１５を保持する保持機構９を移動させるための移動機構２９が配置されている。容器１５には絶縁膜材料となる薬液が収容されている。移動機構２９は、Ｚ軸支持体６を図中Ｙ方向に移動させるＹ軸駆動部５を有し、Ｚ軸支持体６の上部にはＸ方向に保持機構９を移動させるＸ軸支持体７が設けられている。Ｚ軸支持体６は、Ｘ軸支持体７をＺ方向（上下方向）に移動させるようになっている。このような移動機構２９の構成により、後述するように容器１５をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させることができる。
【００４７】
なお、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の駆動機構としては、図示しないが、例えばモータによるベルト駆動やボールネジ駆動、あるいはエアシリンダ等の駆動機構を用いることができる。
【００４８】
図６は、保持機構９を下方から示した斜視図である。この保持機構９は、容器１５を挟んで掴むための挟持体３３を有した挟持部３４と、この挟持部３４をθ方向に回転駆動させるモータ３２とを備えている。モータ３２は、回転軸部材３２ａが直結されており、この回転軸部材３２ａと挟持部３４とが連結されている。挟持部３４は、例えば図示しないエアシリンダを内蔵しており、そのエアシリンダで挟持体３３を図中Ｙ方向に移動させるようになっている。
【００４９】
上述の移動機構２９の駆動の制御は、駆動制御部２８によって行われるようになっており、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の駆動についてはそれぞれＸ軸コントローラ２５、Ｙ軸コントローラ２４、Ｚ軸コントローラ２３により、その移動量が制御されるようになっている。また、θ軸コントローラ２６は、保持機構９のモータ３２の駆動を制御するようになっている。
【００５０】
図７は、容器１５を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。この容器１５は、薬液を収容する収容体３５に、薬液を吐出させるための吐出部３６が固定されている。収容体３５は、例えば面積の大きい大面部３５ａ及び面積の小さい小面部３５ｂを有しており、ほぼ直方体形状をなしている。この収容体は、例えばポリエチレン等の樹脂でなっている。吐出部３６には、後述するように図８に示す蓋部材３７を着脱させる円筒状の着脱部３６ａが設けられ、さらに薬液を吐出する吐出口３６ｂが形成されている。
【００５１】
再び図４を参照して、例えば容器１５を平面内で複数配列させるための皿（フォルダ）１３を載置する載置台４が、カップＣＰの側部に配置されている。図８は皿１３を示す拡大断面図であり、図９はこの皿１３を示す平面図である。この皿１３には、例えば２５個（例えば１ロット分）の蓋部材３７が配列され固定されている。この蓋部材３７は皿１３に埋没されて固定されており、例えば蓋部材３７自身に設けられたネジ機構により皿１３に対して取り外しできるような構成としてもよい。容器１５は皿１３に対して垂直に立つように、蓋部材３７に対して着脱可能になっている。具体的には、着脱部３６ａに形成された切欠き３６ａａに蓋部材３７に設けられたフランジ部３７ａが係合することで、容器１５に対して蓋部材３７が閉まるようになっている。
【００５２】
皿１３に配列された容器に収容された全ての薬液が同種類（１種類）の薬液であってもよいし、あるいは所定の数だけ異なる種類の薬液であってよい。例えば２５個の容器のうち例えば５つずつ同種類の薬液を容器に収容させるようにし、１つの皿１３で５種類の薬液が備えられるようにすることもできる。
【００５３】
また、載置台４には、皿１３の温度を調整することにより容器１５内の薬液の温度を調整する温度調整機構１４が内蔵されている。この温度調整機構１４としては、例えば図１０に示すように載置台４の複数の突起部４ａにそれぞれ内蔵された電熱線３９を用いることができる。皿１３の下面は、例えば載置台４上の突起部４ａにそれぞれ嵌合するように図示するように凹凸が形成されている。電熱線３９は電源４１にそれぞれ接続されており、これら電熱線３９の作動によりその熱が皿１３を介して容器１５に伝えられ薬液が温調されるようになっている。薬液の温調される温度は、例えば２３℃である。
【００５４】
このような温度調整機構１４を設けることにより、常に容器１５の温度を一定に保つことができ、安定した膜厚を持った膜を塗布することができる。また、各処理液を長時間大気に触れさることなく保存できるので品質を低下させることなく一定に維持することができる。
【００５５】
なお、Ｙ軸駆動部５の隣には、ウェハＷの周縁に付着した余分な膜を除去するための液を吐出するノズル１７が設けられた周縁除去機構１６が設けられている。
【００５６】
次に、以上のように構成されたＳＯＤ塗布処理ステーション（ＳＣＴ）の動作について説明する。
【００５７】
まず、図５に示すアーム３１により搬送されたウェハＷがスピンチャック５２に渡され、スピンチャック５２が下降することによりウェハＷがカップＣＰ内に収められる。このとき、保持機構９や移動機構２９によって載置台４上に位置して待機している。
【００５８】
そして、移動機構２９の駆動によって、保持機構９が載置台４上の皿１３が配置された位置の真上に配置される。そして図１１（ａ）に示すように、挟持部３４が容器１５の真上から下降する。下降すると、図１１（ｂ）に示すように挟持体３３で容器１５を挟持して保持し、図１１（ｃ）に示すように例えば９０°回転させる。そして図１１（ｄ）に示すように、挟持部３を上方向に移動させることにより蓋部材３７から容器１５が外される。ここで、図１１（ｄ）に示すように、挟持体３３の挟持力を少し上げて容器１５を押圧し、蓋部材３７に対してダミーディスペンスを行うようにしてもよい。このように蓋部材３７にダミーディスペンスを行うことができるので、従来のようにダミーディスペンス用の容器等を設ける必要がなくなる。
【００５９】
次に、このように保持機構９で保持された容器１５が、移動機構２９により、図１２（ａ）に示すようにスピンチャック５２に支持されたウェハＷの中心上に移動する。そして、挟持体３３の挟持力を増加させて容器１５を押圧することにより、容器１５の収容体３５が弾性変形して容器１５からウェハＷ上に薬液を吐出させる。この吐出量は、例えば１〜３ｃｃである。薬液の吐出と同時に、ウェハＷがスピンチャック５２の回転駆動により回転し遠心力により薬液がウェハ表面の全面に拡がり塗布される。このときの挟持体３３の挟持力は、上記ダミーディスペンスにおける挟持力より大きくして容器１５の弾性変形を大きくしている。
【００６０】
そして、この後再び移動機構２９によって容器１５が皿１３上の元の位置に戻される。そして、このように容器１５が戻されて移動している間に、例えば薬液の周縁除去処理が行われる。
【００６１】
ここで、容器１５に収容されている薬液の量は、例えば８インチサイズのウェハ１枚分の使用量である１〜３ｃｃとしてもよいし、例えば５〜２０ｃｃとしてウェハ数枚分の使用量としてもよい。１〜３ｃｃの場合は、１回の塗布処理で容器１つを使い切るが、５〜２０ｃｃの場合は、ウェハ数枚分の処理の間、保持機構９により容器１５を保持した状態にしておくことができ、塗布処理の都度、容器１５を押圧して薬液を吐出させることができる。
【００６２】
以上、本実施の形態では、容器１５から直接ウェハ上にその薬液を吐出させるようにしているので、ポンプ、フィルタ、エアオペバルブ等の機器類を処理液の種類ごとに備える必要がなくなり機器点数を削減することができる。またこれによりメンテナンス等の作業負担も低減することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、容器１５を使い切りタイプの小さいものとしているので、メンテナンス時に薬液を廃棄する必要がなくなり省材料、省エネルギーを実現することができ、環境汚染を抑えることができる。
【００６４】
また、従来では薬液タンクが、例えば５〜１０リットル収容できるものを使用していたため、例えば長期間薬液がそのタンク内に収容された状態となって薬液が劣化したり、薬液が固化してパーティクルが発生したりするおそれがあった。しかし、本実施の形態によれば、１回、５回、１０回等の使いきりタイプの容器１５を使用しているのでそのような問題はなく、常に新鮮な薬液を提供することができる。
【００６５】
さらに、従来では、エアオペバルブ等の制御によりいわゆるサックバック（薬液の垂れ落ちを防ぐためにノズル内の薬液を吸引すること。）を行っていたが、本実施の形態では、薬液を吐出した後、すなわち容器１５が押圧されて弾性変形した後、容器１５が元の形状に戻ろうとする弾性力によって自動的にサックバックが行われる。このように本実施の形態では、従来のようなエアオペバルブ等の制御を行わなくてもよく、処理工程数及びエネルギーの観点において効率的である。
【００６６】
図１３は、容器及び載置台の他の実施形態を示す断面図である。この容器６５は薬液を収容する収容体８５の表面に環状の突起部８５ａが設けられている。符号６３は薬液の吐出口である。そして、例えば載置台４２に形成された穴部４４に容器６５が挿入されたとき、穴部４４の表面に形成された環状の凹部４４ａに、突起部８５ａが嵌め込まれるようになっている。穴部４４の近傍には、容器６５の温度を調整する電熱線３９が設けられている。
【００６７】
このような構成によれば、穴部４４における突起部４５ａより下方は密閉状態となるので、上記のように蓋部材３７を設ける必要がなくなる。また、電熱線３９が、容器６５が挿入される穴部４４の近傍に配置されているため、より効率的な温度調整が可能となる。
【００６８】
図１４は、保持機構及び容器の他の実施形態を示す断面図である。なお、図１４において、図８における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【００６９】
この保持機構５９は、上部はエアシリンダ７１から構成されており、下部は例えば２つの挟持体６８を有する挟持部６７から構成されている。エアシリンダ７１は、シリンダ本体６６内部にピストン部材６９を有している。シリンダ本体６６には通気孔６６ａが形成されており、エア供給部７０から供給されるエアが通気孔６６ａを介してシリンダ本体６６の内部に導入されるようになっている。
【００７０】
挟持部６７には、挟持体６８を図中水平方向に移動させる機構が設けられている。この機構としては、図６において説明した機構と同様である。
【００７１】
皿１３上に配置された容器８０は、例えばベローズ型の形状をなし内部に薬液を収容した収容体４７を有しており、収容体４７は例えば円筒状の筒体４６に囲繞されている。この筒体４６の上部には穴４６ａが設けられており、筒体４６内にピストン部材６９の頭部６９ａが挿入されるようになっている。容器８０の下部に設けられた着脱部４８は、蓋部材３７に対して着脱自在であって、この着脱部４８の上部には切欠き４８ａが形成されている。
【００７２】
図１５は、このような保持機構５９及び容器８０の動作を示す断面図である。保持機構５９は、その挟持体６８に形成されたフランジ６８ａを切欠き４８ａに係合させて挟持することにより容器８０を保持する。そして、容器８０を保持した保持機構５９がウェハＷ上まで移動すると、エア供給部７０から所定の量のエアが供給されることでピストン部材６９が押し下げられ、頭部６９ａが収容体４７に当接しそのまま収容体４７を押圧する。これにより収容体４７は垂直方向に圧縮されウェハＷ上に薬液を所定の量、例えば１〜３ｃｃだけ吐出する。
【００７３】
本実施の形態によれば、従来においてタンクから処理液を汲み上げるためのポンプ等と同様に、容器８０から吐出される薬液の量を精密に制御することができる。すなわち、本実施の形態ではポンプ等の機器類を使用しない分、容器自体をベローズ型の形状にしている。
【００７４】
図１６は、本発明の別の実施の形態に係るＳＯＤ塗布処理ステーションを示す平面図である。なお、図１６において、図４における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態では、スピンチャック（図示せず）に支持されたウェハＷの上方に、容器１５を保持する回転可能な例えば円形の保持体１８が配置されている。この保持体１８は、例えば、複数設けられた穴１８ａに図７に示した容器１５の着脱部３６が嵌め込まれることにより、容器１５を保持するようになっている。また、この保持体１８はその周囲に歯車用の歯部材が複数設けられており、例えばギア部材１９を介してモータ３８に接続されている。これにより、容器１５は保持体１８がθ方向に回転される度に、スピンチャックに支持されたウェハＷの中心上に位置するように配置されるようになっている。
【００７６】
このように構成されたＳＯＤ塗布処理ステーションでは、挟持体３３を有した挟持部３４（図６に示すものと同様の構成）が容器１５を挟持して押圧することによりウェハＷ上に薬液を吐出する。そして、例えばこのように塗布処理されたウェハがこのＳＯＤ塗布処理ステーションから搬出され、次に塗布処理されるべきウェハＷが搬入してくる間に保持体１８をモータ３８により回転させ、新しい容器１５をその処理されるべきウェハの中心上に配置させる。そして、挟持部３４によりその新しい容器１５を押圧させることにより薬液が吐出される。このような連続的な処理は、挟持部３４を少なくともＺ軸方向（図１６において紙面に垂直方向）に移動可能な構成にしておくことにより可能となる。すなわち、ウェハに薬液を供給する時以外の時は、挟持部３４を上方に移動させて待機させておけばよい。
【００７７】
また、保持体１８は必ずしも円形に限られない。例えば図１７に示すように、長尺形状の保持体１８０をモータ１９により直線状にスライドさせる（保持体１８０の長手方向にスライドさせる）ことで、複数の容器１５から連続的に薬液を吐出することも可能である。
【００７８】
本発明は以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７９】
上記の実施形態では、容器８０の形状は直方体やベローズポンプ型としたが、これらに限らず袋状のものやシリンジ状のもの、あるいは半分に割れるスティック状のもの等であってもよい等であってもよい。また、容器８０の内部を第１の室と第２の室とに分割して、それぞれの室に例えば絶縁膜材料の薬液とプリウェット用のシンナとを収容することもできる。
【００８０】
容器１５の温度調整機構として載置台４に内蔵された電熱線３９を例に上げたが、容器に対して温風や温水を供給する装置を設けるようにしてもよい。またこの温風の供給装置は、載置台４と離れた位置に配置させることも可能である。さらに容器に突起を設け、保持機構がその突起をつまむようにして保持するようにすれば、その保持機構による保持によって容器から薬液が吐出してしまうことを防止できる。
【００８１】
上記実施の形態では、保持機構９は１つの容器を保持するようにした。しかし、例えば２つ単位で保持するようにして、連続的に異なる薬液を吐出することもできる。例えば、その２つの容器のうち１つにシンナ等のプリウェット用の薬液を収容させておき、プリウェット用の薬液を最初に吐出し、次に絶縁膜材料の薬液を吐出するようにすることができる。
【００８２】
あるいは、容器１５の内部を例えば２分割にしてそれぞれ異なる種類の薬液を収容し、その２分割に対応してそれぞれ吐出口を設け（２つの吐出口を設け）、異なる種類の薬液を時間差で吐出することもできる。また、時間差で吐出するのではなく、吐出時にそれらの薬液を混合させるようにしてもよい。
【００８３】
上記実施の形態では、挟持部３４における挟持体３３（図６参照）はエアシリンダで駆動する構成としたが、エアシリンダに限らず、圧電素子やボイスコールモータ等を用いたアクチュエータでもよい。
【００８４】
本発明は、薬液として絶縁膜材料だけでなく例えばレジスト液でも適用可能である。また、薬液の塗布方法として上記実施形態ではスピン塗布としたが、これに限らず、塗布液を吐出するノズルをウェハに対して相対的に移動させながら矩形波状（方形波状）に塗布液を供給し、ウェハ上に塗布膜を形成するいわゆるスキャン塗布であってもよい。また、塗布液を帯状に供給するスリットタイプのノズルを用いた塗布処理にも適用することができる。
【００８５】
基板としては半導体ウェハだけでなくＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）等に用いられるガラス基板にも本発明を適用できる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機器点数を減らすことができるとともに薬液の無駄を防止、さらには薬液の劣化を防止できる。また、またメンテナンス等の作業負担も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＳＯＤシステムの平面図である。
【図２】図１に示すＳＯＤシステムの正面図である。
【図３】図１に示すＳＯＤシステムの背面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るＳＯＤ塗布処理ステーションを示す斜視図である。
【図５】図４に示すＳＯＤ塗布処理ステーションの断面図である。
【図６】一実施の形態に係る保持機構を下方から示した斜視図である。
【図７】（ａ）は一実施の形態に係る容器を示す正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は平面図である。
【図８】一実施の形態に係る皿を示す拡大断面図である。
【図９】図８に示す皿の平面図である。
【図１０】容器を配列させた皿と載置台を示す断面図である。
【図１１】保持機構による容器の保持動作を示す図である。
【図１２】保持機構が保持した容器からウェハ上に薬液を吐出する動作を示す図である。
【図１３】容器及び載置台の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１４】保持機構及び容器の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１５】保持機構が保持した容器からウェハ上に薬液を吐出する動作を示す図である。
【図１６】本発明の別の実施の形態に係るＳＯＤ塗布処理ステーションを示す平面図である。
【図１７】図１６に示すＳＯＤ塗布処理ステーションの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｗ…半導体ウェハ
４，４２…載置台
９，５９…保持機構
１４…温度調整機構
１５，６５…容器
１８…保持体
２９…移動機構
３０…ウェハ搬送装置
３１…アーム
３２…モータ
３３…挟持体
３４…挟持部
３７…蓋部材
３７ａ…フランジ部
５２…スピンチャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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