(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の処理位置に配置された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルを有する処理液供給装置であって，
前記処理液供給ノズルを保持自在なノズル保持手段を有し，
前記処理液供給ノズルは，所定の待機位置に配置されており，
前記ノズル保持手段は，三次元移動自在に構成され，
前記処理位置の中心部には，孔が設けられており，
前記処理位置の下方には，前記孔を通過するように上方向に発光する発光部が設けられており，
前記ノズル保持手段には，前記発光された光を受光する受光部が設けられており，
前記ノズル保持手段の受光部が発光部からの光を受光した位置に基づいて，前記処理位置に配置された基板の中心の位置を特定する特定装置を有することを特徴とする，処理液供給装置。
【請求項２】
所定の処理位置に配置された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルを有する処理液供給装置であって，
前記処理液供給ノズルを保持自在なノズル保持手段を有し，
前記処理液供給ノズルは，所定の待機位置に配置されており，
前記ノズル保持手段は，三次元移動自在に構成され，
前記処理位置の中心部には，孔が設けられており，
前記ノズル保持手段には，前記処理位置の前記孔を検出するレーザ変位計が設けられており，
前記レーザ変位計が検出した前記孔の位置に基づいて，前記処理位置に配置された基板の中心の位置を特定する特定装置を有することを特徴とする，処理液供給装置。
【請求項３】
前記ノズル保持手段には，挿入部が設けられており，
前記処理液供給ノズルには，前記挿入部が挿入される受容部が設けられてり，
当該挿入部は，前記受容部を内側から押圧自在な押圧部を有することを特徴とする，請求項１又は２に記載の処理液供給装置。
【請求項４】
前記ノズル保持手段には，挿入部が設けられており，
前記処理液供給ノズルには，前記挿入部が挿入される受容部が設けられており，
前記挿入部は，前記受容部の内壁に向かって突出自在な突出部を有し，
前記受容部は，前記突出部を係止する係止部を有することを特徴とする，請求項１又は２に記載の処理液供給装置。
【請求項５】
前記処理液供給ノズルは，複数であって，当該複数の処理液供給ノズルは，前記処理位置に配置された基板の外方であって，当該基板の中心を円心とする略円弧状に配置されており，
前記各処理液供給ノズルには，前記処理液を供給する処理液供給管が各々設けられており，
前記各処理液供給管は，各処理液供給ノズルから前記基板の外方に向かって放射状に配置されていることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の処理液供給装置。
【請求項６】
前記処理液供給ノズルを複数有し，
当該複数の処理液供給ノズルは，前記処理位置に配置された基板の外方であって，かつ直線状に並んで配置されており，
前記各処理液供給ノズルには，前記処理液を供給する処理液供給管が各々設けられており，
前記各処理液供給管は，各処理液供給ノズルから前記基板の外方に向かってかつ当該基板の中心を中心として放射状に配置されていることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の処理液供給装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載した処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって，
前記ノズル保持手段が移動し，前記待機位置の前記処理液供給ノズルを保持する工程と，
前記ノズル保持手段が，当該処理液供給ノズルを前記待機位置から前記処理位置に配置された基板の中心上方に直線的に搬送する工程とを有することを特徴とする，処理液供給方法。
【請求項８】
前記ノズル保持手段が前記待機位置の任意の前記処理液供給ノズルを保持したときの当該ノズル保持手段の位置に基づいて，前記処理位置を含む座標系の当該任意の処理液供給ノズルの待機位置の座標を特定する特定機構を有することを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の処理液供給装置。
【請求項９】
前記処理位置に配置された基板をモニタリングする撮像装置を有することを特徴とする，請求項１〜６又は８のいずれかに記載の処理液供給装置。
【請求項１０】
基板に処理液を供給する処理液供給方法であって，
所定の処理位置に配置された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルと，前記処理液供給ノズルを保持自在なノズル保持手段を有し，前記処理液供給ノズルが所定の待機位置に配置されており，前記ノズル保持手段が三次元移動自在に構成された処理液供給装置と，
基板と同一形状を有し，かつ平面からみて異なった位置から中心を通るように直線状に発光する２つの発光部とこの発光部から発光された光を受光する２つの受光部とを有する位置検出部材とを用い，
基板に処理液を供給する前に，前記処理位置に前記位置検出部材を配置する工程と，
前記ノズル保持手段により前記処理液供給ノズルを保持し，当該保持された前記処理液供給ノズルを前記位置検出部材の中心に移動させて，２つの直線状の光を同時に遮る位置に前記処理液供給ノズルを位置させる工程と，を有することを特徴とする，処理液供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，処理液供給装置及び処理液供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，基板である例えば半導体ウェハ（以下「ウェハ」とする）表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハの現像を行う現像処理等が行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上記レジスト塗布処理は，通常レジスト塗布装置によって行われる。このレジスト塗布装置には，例えば図１５に示すようにレジスト液の塗布時にウェハを載置し回転させるためのスピンチャック１２０と，ウェハ中心上方からウェハにレジスト液を供給する複数のレジスト液供給ノズル１２１と，そのレジスト液供給ノズル１２１を保持し搬送する搬送装置１２２とが設けられている。
【０００４】
搬送装置１２２は，レジスト液供給ノズル１２１を吊り下げるようにして保持可能なノズル保持部材１２３と，そのノズル保持部材１２３が固定されているアーム部１２４とを有している。アーム部１２４は，スピンチャック１２０の側方でＸ方向に伸びるレール１２５上を移動自在に構成されている。また，アーム部１２４は，Ｚ方向にも移動自在に構成されている。アーム部１２４がウェハの中心上方に移動した際に，ノズル保持部材１２３がウェハＷの中心上方に位置するように，ノズル保持部材１２３はアーム部１２４に固定されて設けられている。
【０００５】
前記レジスト液供給ノズル１２１は，ノズル保持部材１２３に保持される前は，スピンチャック１２０側方に位置するノズルボックス１２６で待機している。このノズルボックス１２６は，Ｙ方向に移動自在である。そして，レジスト液供給ノズル１２１を交換する際には，ノズルボックス１２６がＹ方向に移動して，次に保持されるレジスト液供給ノズル１２１がノズル保持部材１２３の下方に移動するようにしていた。
【０００６】
したがって，かかるレジスト塗布装置では，アーム部１２４がＸ，Ｚ方向に移動することによって，ノズル保持部材１２３がノズルボックス１２６で待機しているレジスト液供給ノズル１２１を保持し，そのレジスト液供給ノズル１２１をウェハ中心上方まで移動させ，その後レジスト液供給ノズル１２１から回転されたウェハにレジスト液を供給することによって，レジスト塗布処理が行われていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，ノズル保持部材１２３がアーム部１２４に固定されて設けられているため，もしノズル保持部材１２３に保持されているレジスト液供給ノズル１２１から吐出されたレジスト液が，ウェハの中心に正確に供給されない場合には，ノズル保持部材１２３の位置をＹ方向に微調整することができなかった。このように，ノズル保持部材１２３の位置を微調整できずに，ウェハの中心にレジスト液を供給できないと，ウェハ上に均一なレジスト膜を形成するためには，その分レジスト液の供給量を増加させる必要があり，コストアップに繋がることになる。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，レジスト液供給ノズルから吐出されるレジスト液等の処理液が，ウェハ等の基板上の正確な位置に供給されるように処理液供給ノズルの位置を容易に調節できるような処理液供給装置とその処理液供給装置を用いて実施される処理液供給方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，所定の処理位置に配置された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルを有する処理液供給装置であって，前記処理液供給ノズルを保持自在なノズル保持手段を有し，前記処理液供給ノズルは，所定の待機位置に配置されており，前記ノズル保持手段は，三次元移動自在に構成され，前記処理位置の中心部には，孔が設けられており，前記処理位置の下方には，前記孔を通過するように上方向に発光する発光部が設けられており，前記ノズル保持手段には，前記発光された光を受光する受光部が設けられており，前記ノズル保持手段の受光部が発光部からの光を受光した位置に基づいて，前記処理位置に配置された基板の中心の位置を特定する特定装置を有することを特徴とする処理液供給装置が提供される。なお，前記処理位置の下方には，前記孔内も含まれる。
【００１０】
このように，ノズル保持手段を三次元移動自在に構成することにより，処理液供給ノズルの位置を微調節して，処理液を基板上の適切な位置に正確に供給することができる。これによって，例えば回転された基板上に処理液を供給する場合には，基板中心に正確に処理液を供給できるため，その分使用される処理液の量を軽減することができる。また，基板に処理液を供給する前に行われる，例えば基板の中心位置や複数の処理液供給ノズルの待機している位置を特定する，いわゆる位置出しを行う際にも，ノズル保持手段を三次元に移動させ，より正確にかつ，機械的な調節を行わずに位置出しを行うことができる。
また，受光部を有するノズル保持手段を移動させて，前記処理位置の下方部に設けられた発光部からの光を受光させることによって，ノズル保持手段を処理位置の中心上方に位置させ，その位置に基づいて，処理位置に配置された基板の中心の正確な位置を特定することができる。こうすることによって，例えばノズル保持手段に保持された処理液供給ノズルから基板の中心に正確に処理液を供給することができる。また，このような，いわゆる位置合わせが光を用いて行われるので，作業員が目視で手作業で行った場合に比べて，正確かつ迅速な位置合わせが行われる。
別の観点による本発明によれば，所定の処理位置に配置された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルを有する処理液供給装置であって，前記処理液供給ノズルを保持自在なノズル保持手段を有し，前記処理液供給ノズルは，所定の待機位置に配置されており，前記ノズル保持手段は，三次元移動自在に構成され，前記処理位置の中心部には，孔が設けられており，前記ノズル保持手段には，前記処理位置の前記孔を検出するレーザ変位計が設けられており，前記レーザ変位計が検出した前記孔の位置に基づいて，前記処理位置に配置された基板の中心の位置を特定する特定装置を有することを特徴とする処理液供給装置が提供される。
この場合，レーザ変位計が設けられているノズル保持手段を移動させて，当該レーザ変位計によって処理位置の中心部の孔を検出させることができる。そして，検出した時のノズル保持手段の位置に基づいて，前記基板中心の位置を特定することができる。したがって，処理液供給ノズルから基板の中心に正確に処理液を供給することができる。また，基板中心の位置合わせを正確かつ迅速に行うことができる。
【００１１】
上記発明において，前記ノズル保持手段には，挿入部が設けられており，前記処理液供給ノズルには，前記挿入部が挿入される受容部が設けられており，当該挿入部は，前記受容部を内側から押圧自在な押圧部を有するようにしてもよい。本発明によれば，ノズル保持手段の挿入部の押圧部が処理液供給ノズルの受容部を内側から押すことによって，ノズル保持手段が処理液供給ノズルを保持し，前記押圧部が前記受容部から離れることによって，ノズル保持手段が処理液供給ノズルを解放することができる。これによって，処理液供給ノズルを交換する際の着脱が好適に行われる。
【００１２】
上記発明において，前記ノズル保持手段には，挿入部が設けられており，前記処理液供給ノズルには，前記挿入部が挿入される受容部が設けられており，前記挿入部は，前記受容部の内壁に向かって突出自在な突出部を有し，前記受容部は，前記突出部を係止する係止部を有するようにしてもよい。本発明によれば，ノズル保持手段の挿入部の突出部が突出し，処理液供給ノズルの受容部の係止部に係止されることによって，ノズル保持手段が処理液供給ノズルを保持し，前記突出部が引っ込むことによって，ノズル保持手段が処理液供給ノズルを解放することができる。これによって，処理液供給ノズルの交換を好適に行うことができる。また，係止部があるため，ノズル保持手段が処理液供給ノズルをより確実に保持することができる。
【００１３】
上記各処理液供給装置において，前記処理液供給ノズルは，複数であって，当該複数の処理液供給ノズルは，前記処理位置に配置された基板の外方であって，当該基板の中心を円心とする略円弧状に配置されており，前記各処理液供給ノズルには，前記処理液を供給する処理液供給管が各々設けられており，前記各処理液供給管は，各処理液供給ノズルから前記基板の外方に向かって放射状に配置されるようにしてもよい。このように，処理液供給ノズルを略円弧状に配置し，処理液供給管を放射状に配置することによって，各処理液供給ノズル間及び各処理液供給管間の距離が長くなるため，一の処理液供給ノズルを移動させた際に，処理液供給管が他の処理液供給ノズル等に接触し，破損したりすることが抑制できる。また，各処理液供給ノズルと基板の中心とに距離が等しくなるため，基板の中心部を基準とする各処理液供給ノズルの位置出しを容易に行うことができる。
【００１４】
また，前記処理液供給装置は，処理液供給ノズルを複数有し，当該複数の処理液供給ノズルは，前記処理位置に配置された基板の外方であって，かつ直線状に並んで配置されており，前記各処理液供給ノズルには，前記処理液を供給する処理液供給管が各々設けられており，前記各処理液供給管は，各処理液供給ノズルから前記基板の外方に向かってかつ当該基板の中心を中心として放射状に配置されていてもよい。このように処理液供給ノズルを直線状に並べて配置することで，例えばＸ方向に直線状に配置した場合，ノズル保持手段をＸ方向の直角方向であるＹ方向に移動させるだけで，各処理液供給ノズルを保持することができる。すなわち，ノズル保持手段の保持，リリース動作を迅速かつ正確に実施できる。また，処理液供給管が放射状に配置されるので，処理液供給ノズルを移動させる際に，各処理液供給管が相互に干渉し，損傷することが防止できる。
【００１５】
本発明によれば，上記処理液供給装置を用いた処理液供給方法であって，前記ノズル保持手段が移動し，前記待機位置の前記処理液供給ノズルを保持する工程と，前記ノズル保持手段が，当該処理液供給ノズルを前記待機位置から前記処理位置に配置された基板の中心上方に直線的に搬送する工程とを有することを特徴とする処理液供給方法が提供される。
【００１６】
このように，円弧状に配置された処理液供給ノズルを前記待機位置から前記基板の中心に直線的に搬送することによって，各処理液供給ノズルから伸びる処理液を供給するための配管等が基板中心から放射状に伸びることになるので，他の処理液供給ノズルと干渉することが無く，当該配管等が破損したり損傷したりすることが防止できる。
【００２１】
上記処理液供給装置であって，前記ノズル保持手段が前記待機位置の任意の前記処理液供給ノズルを保持したときの当該ノズル保持手段の位置に基づいて，前記処理位置を含む座標系の当該任意の処理液供給ノズルの待機位置の座標を特定する特定機構を有するようにしてもよい。このように，ノズル保持手段が前記処理液供給ノズルを保持したときの位置から，処理位置を含む座標系の当該処理液供給ノズルの待機位置の座標を特定することによって，当該待機位置が認識され，当該待機位置の位置合わせを行うことができる。これによって，振動等によって待機位置がずれた場合に行われる位置合わせを迅速かつ正確に行うことができる。特に，処理液供給ノズルが複数設けられており，各処理液供給ノズルの待機位置間の関係が明らかにされている場合には，一の待機位置が特定されると，他の待機位置も特定されるので，当該位置合わせにかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００２２】
また，上記発明において，前記処理位置に配置された基板をモニタリングする撮像装置を有していてもよい。本発明によれば，実際に処理液が供給された基板をモニタリングし，そのモニタリングによって，例えば処理液が基板の中心に正確に供給されていないことが判明した場合には，処理液供給ノズルの位置を調節することができる。これによって，例えば処理液供給ノズルが基板の中心上方に正確に位置していても，基板上の正確な位置に処理液が供給されていない場合に，処理液供給ノズルの位置を調節し，処理液を基板上の正確な位置に供給させることができる。
【００２３】
本発明によれば，基板に処理液を供給する処理液供給方法であって，所定の処理位置に配置された基板に処理液を供給する処理液供給ノズルと，前記処理液供給ノズルを保持自在なノズル保持手段を有し，前記処理液供給ノズルが所定の待機位置に配置されており，前記ノズル保持手段が三次元移動自在に構成された処理液供給装置と，基板と同一形状を有し，かつ平面からみて異なった位置から中心を通るように直線状に発光する２つの発光部とこの発光部から発光された光を受光する２つの受光部とを有する位置検出部材とを用い，基板に処理液を供給する前に，前記処理位置に前記位置検出部材を配置する工程と，前記ノズル保持手段に保持された前記処理液供給ノズルを前記位置検出部材の中心に移動させて，２つの直線状の光を同時に遮る位置に前記処理液供給ノズルを位置させる工程と，を有することを特徴とする処理液供給方法が提供される。
【００２４】
本発明によれば，上述の位置検出部材を前記処理位置に配置し，その後，その位置検出部材の中心に処理液供給ノズルを移動させて，位置検出部材の光を遮断させるように処理液供給ノズルを位置させる。そして，当該遮断位置を中心位置と擬製し，前記処理位置に同じように載置された基板の中心位置を特定することができる。これによって，処理液供給ノズルを基板の中心上方に正確に移動させ，処理液を基板の中心に正確に供給することができる。この結果，処理液の供給量を軽減することができる。また，この基板中心の位置合わせが光を用いた位置検出部材を使用して行われるため，従来に比べて迅速かつ正確に行われる。特に，複数の位置あわせが必要な場合には特に効果的である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本発明にかかる処理液供給装置が使用されるレジスト塗布装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００２６】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００２７】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＲ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｒ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２８】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２９】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１以上であれば４つで無くてもよい。
【００３０】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すように，本実施の形態にかかる処理液供給装置が備えられた，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置１７と，露光後のウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群G2の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００３１】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を乾燥させるプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００３２】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００３３】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＲ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００３４】
次に，上述したレジスト塗布装置１７の構成について詳しく説明する。図４は，レジスト塗布装置１７の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，レジスト塗布装置１７の横断面の説明図である。
【００３５】
レジスト塗布装置１７の中央部には，上面が平坦に形成され，ウェハＷを所定の処理位置Ｓに吸着保持するスピンチャック６０が設けられている。スピンチャック６０の中央部には，図５に示すようにスピンチャック６０の中心に位置し，スピンチャック６０上の処理位置Ｓに保持されるウェハＷの中心として認識される孔６０ａが設けられている。スピンチャック６０下方には，図４に示すようにこのスピンチャック６０を上下動及び回転自在とする駆動機構６１が設けられており，ウェハＷにレジスト液を塗布する際に，ウェハＷを所定の回転数で回転させたり，ウェハＷをスピンチャック６０上に載置する際に，スピンチャック６０を上下に移動させたりできるようになっている。
【００３６】
スピンチャック６０の外周外方には，この外周を取り囲むようにして，上面が開口した環状のカップ６２が設けられており，スピンチャック６０上に吸着保持され，回転されたウェハＷから遠心力によりこぼれ落ちたレジスト液を受け止め，周辺の装置が汚染されないようになっている。また，カップ６２の底部には，当該ウェハＷからこぼれ落ちたレジスト液を排液するドレイン管６３が設けられている。
【００３７】
カップ６２の外周外方であって，Ｘ方向負方向（図４，図５中の左方向）側には，後述するウェハＷにレジスト液を供給するためのレジスト液供給ノズルを待機させる待機位置Ｔが設けられている。当該待機位置Ｔには，複数，例えば４つのレジスト液供給ノズル６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを待機させることのできるノズルボックス６４が設けられている。ノズルボックス６４には，レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄの外形と同形状の４つの凹部６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄがカップ６２の外周に沿うようにして，円弧状に形成されており，当該凹部６４a，６４ｂ，６４ｃ，６４dにレジスト液供給ノズル６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄを受容させることによって、複数のレジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを円弧状に配置し，待機させることができるようになっている。
【００３８】
ここで，スピンチャック６０に吸着保持されたされたウェハWにレジスト液を供給するためのレジスト液供給装置６５について説明する。
【００３９】
レジスト液供給装置６５は，図６に示すように４つのレジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄと当該レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを搬送する搬送装置６７とを有している。
【００４０】
レジスト液供給ノズル６６ａは，図７に示すようにその外形が上述したノズルボックス６４の凹部６４ａ〜６４ｄに受容可能となるような形状，例えば略直方体形状に成形されている。レジスト液供給ノズル６６ａの下部には，レジスト液を吐出する吐出口６８ａが設けられている。また、レジスト液供給ノズル６６ａの側面には，レジスト液供給ノズル６６ａ内にレジスト液を供給する供給管６９ａが接続されており，図示しないレジスト液の供給源からのレジスト液をレジスト液供給ノズル６６ａ内に供給し，吐出口６８ａから吐出できるようになっている。供給管６９ａは，図５に示すようにレジスト液供給ノズル６６ａからカップ６２の待機位置Ｔ側の外方に向かって放射状に配置されており，レジスト液供給ノズル６６ａの移動に伴って，当該放射状方向に移動自在に構成されている。なお，供給管６９ａの外周部には，レジスト液の温度を調節するための温度調節水が流れる図示しない温度調節管が設けられており，レジスト液を所定の温度に調節してからウェハＷ上に供給できるようになっている。
【００４１】
レジスト液供給ノズル６６ａの上部には，搬送装置６７が当該レジスト液供給ノズル６６ａを保持するための受容部７０ａが設けられている。受容部７０ａは，レジスト液供給ノズル６６ａの上面から下方に向かう所定深さの有底孔であって，平面からみて，例えば円形状に成形されており，後述する搬送装置６７の例えば円柱状の挿入部８７が挿入できるようになっている。なお，他のレジスト液供給ノズル６６ｂ，６６ｃ，６６ｄの構成及び供給管６９ｂ，６９ｃ，６９ｄの配置は，レジスト液供給ノズル６６ａ及び供給管６９ａと同じなので説明を省略する。
【００４２】
一方，搬送装置６７は，図６に示すようにレジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを保持するノズル保持部材７５と，当該ノズル保持部材７５を支持し，移動自在とするアーム部７６とを有している。
【００４３】
アーム部７６は，基台７７と，当該基台７７上でＺ方向に延伸するアーム垂直部７８と，当該アーム垂直部７８の先端からＹ方向（Ｘ方向に垂直な水平方向）に延伸するアーム水平部７９とで構成されている。基台７７は，図５，図６に示すようにレジスト塗布装置１７の側壁に沿ってＸ方向に延伸するレール８０上を移動自在に構成されており，これによって搬送装置６７がＸ方向に移動自在になっている。
【００４４】
アーム垂直部７８は，上下方向に稼動するシリンダを有しており，アーム垂直部７８がＺ方向に伸縮自在になっている。これによってアーム部７６に支持されるノズル保持部材７５はＺ方向に移動自在である。また，アーム水平部７９のケーシング７９ａ内には，図８に示すようにＹ方向に伸びる駆動ベルト８１が設けられている。駆動ベルト８１には，スライダ８２が固定して設けられており，更にこのスライダ８２には，ノズル保持部材７５が固定されている。当該駆動ベルト８１は，アーム水平部７９の両端に設けられた駆動プーリ８３，従動プーリ８４間に掛けられており，駆動プーリ８３は，回転駆動モータ８５によって正転・反転される。かかる構成により，駆動ベルト８１が駆動され，スライダ８２に固定されたノズル保持部材７５がＹ方向に移動自在になっている。
【００４５】
以上の構成から，ノズル保持部材７５は，Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動自在，すなわち三次元移動自在になっている。また，各方向の駆動制御は，制御装置８６によって行われている。なお，制御装置８６は，搬送装置６７のホーム位置を基準にする目標位置を特定し，ノズル保持部材７５を当該目標位置に移動させるように制御する。
【００４６】
一方，ノズル保持部材７５の下部には，図９に示すように下方に伸びる凸状の挿入部８７が設けられている。挿入部８７は，上述したように，例えば円柱状に成形されており，レジスト液供給ノズル６６ａの受容部７０ａに挿入可能になっている。挿入部８７の外周面には，前記受容部７０ａに挿入された際に受容部７０ａの内壁を押圧自在とする押圧部８８が複数箇所設けられており，この押圧によってレジスト液供給ノズル６６ａを保持できるようになっている。また，押圧部８８の押圧は，例えば挿入部８７内に図示しない空気配管が接続されており，当該空気配管からの空気圧によって，押部圧８８が外方に突出することによって行われる。なお，押圧部８８の出入りを空気圧の代わりに磁力を用いて行ってもよい。この場合，挿入部８７の内部に極性の切り替え可能な電磁石を設け，押圧部８８に極性の固定された永久磁石を使用する。そして，挿入部８７内部の電磁石の極性を変更することによって，押圧部８８の永久磁石が当該電磁石に反発若しくは吸引され，押圧部８８が出入り可能となる。また，挿入部８７内部に磁力のＯＮ，ＯＦＦが可能である電磁石を設け，押圧部８８に磁性のある素材を使用し，さらに押圧部８８に突出方向に付勢する弾性体，例えばバネを設けるようにしてもよい。この場合，例えば電磁石がＯＦＦのときに，当該付勢によって，押圧部８８が突出した状態になるようにする。そして，電磁石をＯＮにすることによって，押圧部８８が当該付勢に抗して吸引され，押圧部８８が挿入部８７内に入る。これによって，押圧部８８が出入り可能に構成される。
【００４７】
挿入部８７の下面中心部には，Ｚ方向下方向にレーザ光を発光し，スピンチャック６０中央部の孔６０ａを検出するレーザ変位計８９が設けられている。レーザ変位計８９の検出結果は，特定装置としての図６に示した制御装置８６に送信可能に構成されており，制御装置８６では，前記検出結果からスピンチャック６０の孔６０ａの中心部の位置，すなわち処理位置Ｓに載置されたウェハＷの中心位置を正確に特定できるようになっている。
【００４８】
次に，以上のように構成されているレジスト塗布装置１７の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００４９】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群G3に属するアドヒージョン装置３１に搬入する。このアドヒージョン装置３１において，レジスト液との密着性を向上させるHMDSなどの密着強化剤を塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０搬送され，所定の温度に冷却される。その後，ウェハＷはレジスト塗布装置１７又１９に搬送される。
【００５０】
そして，ウェハＷ上にレジスト膜が形成されたウェハＷは，再び主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３又は３４，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，所定の処理が施される。
【００５１】
次いで，ウェハＷはエクステンション・クーリング装置４１からウェハ搬送体５０によって取り出され，周辺露光装置５１を経て露光装置（図示せず）に搬送される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，さらに主搬送装置１３によって，ポストエクスポージャーベーキング装置４４又は４５，現像処理装置１８又は２０，ポストベーキング装置３５，３６，４６又は４７，クーリング装置３０と順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介して，ウェハ搬送体７によってカセットＣに戻され，一連の所定の塗布現像処理が終了する。
【００５２】
次に上述したレジスト塗布装置１７の作用について詳しく説明する。先ず，ウェハＷのレジスト塗布処理が開始される前，例えばレジスト塗布装置１７の機械的，電気的調節の段階において，ノズル保持部材７５をスピンチャック６０上で走査させ，レーザ変位計８９によって，孔６０ａを検出させる。そして，当該検出の情報が制御装置８６に送信され，制御装置８６において，レーザ変位計８９が孔６０ａを検出した位置Ｐを特定する。制御装置８６では，この位置Ｐをスピンチャック６０上の処理位置Ｓに載置されるウェハＷの中心位置として認識し，位置データを記憶する。以後ノズル保持部材７５をウェハＷの中心位置に移動させる場合には，当該記憶された位置データを基に位置Ｐに移動させる命令が出される。
【００５３】
レジスト塗布処理が開始されると，先ず前工程の終了したウェハＷが主搬送装置１３によって，レジスト塗布装置１７内に搬入される。そして，ウェハＷは予め上昇して待機していたスピンチャック６０に受け渡され，スピンチャック６０上の所定の処理位置Ｓに吸着保持される。ウェハＷがスピンチャック６０上に保持されると，搬送装置６７がＸ方向に移動し，ノズル保持部材７５がノズルボックス６４上方まで移動される。このとき，駆動ベルト８１によってノズル保持部材７５がＹ方向にも移動され，例えばノズルボックス６４の凹部６４ａで待機しているレジスト液供給ノズル６６ａ上方の位置まで移動される。次に，ノズル保持部材７５はＺ方向に下降され，ノズル保持部材７５の挿入部８７がレジスト液供給ノズル６６ａの受容部７０ａに挿入される。そして，挿入部８７内に，例えば空気が流入され，押圧部８８が前記受容部７０ａの内壁を押圧し，ノズル保持部材７５がレジスト液供給ノズル６６ａを保持する。
【００５４】
ノズル保持部材７５に保持されたレジスト液供給ノズル６６ａは，搬送装置６７によって，ウェハＷの中心上方の前記位置Ｐまで移動される。このとき，レジスト液供給ノズル６６ａは，待機位置Ｔから位置Ｐまで直線的に移動される。その後，スピンチャック６０の回転が開始され，ウェハＷが所定の回転数で回転される。次にレジスト液供給ノズル６６ａの吐出口６８ａからウェハＷ中心に向かって，所定量のレジスト液が所定時間供給され，ウェハＷ上に所定のレジスト膜が形成される。
【００５５】
ウェハＷ上に所定量のレジスト液が滴下され，レジスト膜が形成されると，レジスト液供給ノズル６６ａは，再び搬送装置６７によって待機位置Ｔに直線的に移動され，ノズルボックス６４の凹部６４ａに戻される。
【００５６】
一方，レジスト膜が形成されたウェハＷは，スピンチャック６０によって上昇され，スピンチャック６０から主搬送装置１３に受け渡される。そして，レジスト塗布装置１７から次工程の行われるプリベーキング装置３３に搬送され，レジスト塗布処理が終了する。
【００５７】
なお，次のウェハＷがレジスト塗布装置１７内に搬送されると，上述したようにレジスト塗布処理が行われるが，レシピの変更等がされた場合には，他のレジスト液供給ノズル，例えばレジスト液供給ノズル６６ｂが同じように選択されて使用される。
【００５８】
以上の実施の形態によれば，ノズル保持部材７５をＹ方向にも移動自在にすることにより，ノズル保持部材７５が三次元移動自在になったため，ノズル保持部材７５の位置の微調節，特にレジスト液供給ノズル６６ａをウェハＷ中心に位置させるための微調節を好適に行うことができる。したがって，レジスト液供給ノズル６６ａから吐出されるレジスト液が的確にウェハＷの中心に供給され，ウェハＷの中心に供給されなかった時に比べて，吐出時間が短くなりその分レジスト液の供給量を軽減することができる。
【００５９】
また，レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを円弧状に配置し，レジスト液供給ノズル６６ａを搬送する際に，ウェハＷ中心の位置Ｐに向かって直線的に搬送することによって，レジスト液供給ノズル６６ａから伸びる供給管６９ａが他のレジスト液供給ノズル６６ｂや供給管６９ｂ等に接触することが抑制できるので，当該接触による供給管６９ａの破損等が防止できる。
【００６０】
また，ノズル保持部材７５の挿入部８７にレーザ変位計８９を設け，レジスト塗布処理前にスピンチャック６０の孔６０ａを検出し，その検出結果に基づいて孔６０ａの位置Ｐを特定するようにしたため，実際の孔６０ａの位置Ｐ，すなわちウェハＷの中心の位置Ｐを知ることができる。したがって，実際のウェハＷ中心の位置が設計上の位置からずれている場合においても，ウェハＷの中心の位置Ｐを正確に特定し，レジスト液供給ノズル６６ａを的確にウェハＷ中心上方に移動させることができる。
【００６１】
以上の実施の形態では，ノズル保持部材７５の挿入部８７の押圧部８８がレジスト液供給ノズル６６ａの受容部７０ａの内壁を押圧することによって，ノズル保持部材７５がレジスト液供給ノズル６６ａを保持していたが，図１０に示すように前記押圧部８６を突出部９０とし，前記受容部７０ａの内壁に係止部９１を設けて，前記突出部９０を前記係止部９１に係止させることによって，保持させてもよい。係止部９１は，例えば受容部７０ａの内壁にリング状の溝９２を設けることによって形成される。これによっても，突出部９０の出し入れによって，ノズル保持部材７５がレジスト液供給ノズル６６ａを保持自在となる。
【００６２】
また，以上の実施の形態では，レジスト塗布処理が開始される前のウェハＷ中心の位置の特定をレーザ変位計８９を用いて行っていたが，他の手段によって行ってもよい。以下，他の手段について説明する。
【００６３】
先ず，図１１に示すようにスピンチャック６０の孔６０ａ内に発光部９５を設け，ノズル保持部材７５の下端部の中心に受光部９６を設けることが提案される。当該発光部９５の光源には，発光ダイオードによるＬＥＤ光やレーザ光が用いられる。このとき，受光部９６の受光情報が制御装置８６に入力され，記憶されるようにし，当該制御装置８６において受光部９６がレーザ光若しくはＬＥＤ光を受光した位置を特定するようにする。そして，ウェハＷの中心位置を特定する際には，ノズル保持部材７５を走査させることによって，受光部９６に光を受光させ，その受光情報によって，スピンチャック６０の中心であってスピンチャック６０に保持されるウェハＷの中心の位置Ｐを特定する。このような場合においても，ウェハＷの中心の位置Ｐが特定されるため，レジスト液供給ノズル６６ａをウェハＷ上の正確な位置Ｐに移動させ，レジスト液をウェハＷの中心に的確に供給することができる。
【００６４】
次に，ウェハＷと同じ形状を有する位置検出部材としてのダミーウェハＤを用いて，ウェハＷの中心位置を特定する方法を提案する。このような場合，例えばダミーウェハＤに，図１２（ａ），（ｂ）に示すようにダミーウェハＤの中心を通りＸ方向に光を発信する発光部であってコヒーレントなレーザ光を発信するレーザ発光部１００と，ダミーウェハＤの中心を通りＹ方向に光を発信する発光部であってレーザ光を発信するレーザ発光部１０１とが設けられる。さらに各レーザ発光部１００，１０１から発光されたレーザ光をそれぞれ受光する受光部１０２，１０３が設けられる。したがって，直線状に発光される光線Ｍ，Ｎの交差部分が，ダミーウェハＤの中心部分になる。各受光部１０２，１０３は，レーザ光が遮断されレーザ光を受信しない場合に，その光遮断情報を制御装置８６に送信できるように構成されている。なお，光線Ｍ，Ｎは，平面から見た時にダミーウェハＤの中心上で交差していればよく，必ずしも同一平面上で交差していなくてもよい。
【００６５】
そして，ウェハＷの中心位置を特定する際には，先ずダミーウェハＤをスピンチャック６０上の処理位置Ｓに載置する。次に，レジスト液供給ノズル６６ａを保持したノズル保持部材７５をダミーウェハＤ上をＸ方向に移動させる。この場合，予めレジスト液供給ノズル６６ａを支持しているアーム部７６を垂直方向に適宜移動させて，レジスト液供給ノズル６６ａの下端がダミーウェハＤの表面に接触せず，かつ光線Ｍ，Ｎよりも下の位置になるように，垂直方向の調整を行う。そして，レジスト液供給ノズル６６ａがダミーウェハＤの中心のＸ座標を通過した時にＹ方向のレーザ光が一時遮断され，その遮断情報が受光部１０３から制御装置８６に送信される。図１２（ｂ）に示したように，レジスト液供給ノズル６６ａには，一定の幅ｄがあるため，制御装置８６において，例えばレーザ光が遮断され始めた位置と遮断されなくなった位置の中間の位置を算出することによって，ダミーウェハＤの中心のＸ座標を特定することができる。同様に，レジスト液供給ノズル６６をＹ方向に移動させて，Ｘ方向のレーザ光を遮断させることによって，ダミーウェハＤの中心のＹ座標を特定することができる。したがって，両方の光線Ｍ，Ｎを同時に遮断している位置は，ダミーウェハＤの中心部分である。
【００６６】
このように，ダミーウェハＤの中心位置を特定することによって，通常のウェハＷが所定位置Ｓに載置された場合のウェハＷの中心の位置Ｐを特定することができる。また，上述したように，光線Ｍ，Ｎを同時に遮断する位置にレジスト液供給ノズル６６ａを移動させれば，容易にダミーウェハＤの中心，すなわちウェハＷの中心の位置Ｐにレジスト液供給ノズル６６ａを位置させることができるので，正しいレジスト液の吐出位置を容易に導き出すことが可能である。なお，発光部には，レーザのみならず発光ダイオードを用いたＬＥＤ光を用いてもよい。
【００６７】
以上の実施の形態では，スピンチャック６０上の処理位置Ｓに載置されるウェハＷの中心の位置Ｐのみ特定するようにしていたが，レジスト液供給ノズル６６ａの待機位置Ｔも特定するようにしてもよい。このような場合，例えば凹部６４ａに待機しているレジスト液供給ノズル６６ａの受容部７０ａにノズル保持部材７５の挿入部８７を手動で挿入させる。そして，このときのノズル保持部材７５の位置を特定機構としての制御装置８６で認識することによって，正確な凹部６４ａの位置を特定することができる。凹部６４ａの位置が特定されると，ノズルボックス６４の位置が特定され，待機位置Ｔの位置を特定することができる。
【００６８】
こうすることによって，ノズルボックス６４の位置が設計上の位置から微妙にずれた場合においても，待機位置Ｔの正確な位置を知ることができ，ノズル保持部材７５がレジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを好適に保持することができる。
【００６９】
また，ウェハＷのレジスト塗布処理が開始され，ウェハＷ上にレジスト液が供給された後にウェハＷをモニタリングするようにしてもよい。この場合，例えば図１３に示すように，レジスト塗布装置１７の上方に撮像装置としてのＣＣＤカメラ１０５を設定しておく。そして，レジスト液が供給されたウェハＷをモニタリングし，レジスト液がウェハＷの中心に厳密に供給されていない場合には，レジスト液供給ノズル６６ａの位置の微調整する。こうすることにより，レジスト液がウェハＷの中心に正確に供給され，レジスト液の少量化が図られる。
【００７０】
前記した実施の形態においては，ノズルボックス６４においてレジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを円弧状に配置していたが，図１４に示したように，レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄを直線状に配置してもよい。
【００７１】
図１４に示した例では，レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄがＹ方向に沿って直線状に並べられている。また，各レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄ自体は，中心Ｑに向けて放射状に配置されている。すなわち各レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄは，中心Ｑに向けられている。それに伴い，供給管６９ａ〜６９ｄも，外側に向けて放射状に配置されている。
【００７２】
このようなノズル配置例によれば，あるレジスト液供給ノズルをノズル保持部材７５がリリースし，次いで他のレジスト液供給ノズルを掴む際に，Ｘ方向の位置調整が不要であり，迅速にかつ正確にかかるリリース，掴む動作を実施することができる。この場合でも，各レジスト液供給ノズル６６ａ〜６６ｄ自体は，中心Ｑに向けて放射状に配置され，各供給管６９ａ〜６９ｄも，外側に向けて放射状に並んでいるから，前記リリース，掴む動作の際に，供給管６９ａ〜６９ｄ相互がぶつかって損傷することはない。
【００７３】
以上の実施の形態は，レジスト塗布装置に使用されるレジスト液供給装置についてであったが，他の処理液，例えば現像液を供給する装置にも適用できる。また，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板の処理液供給装置にも適用される。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば，処理液供給ノズルの位置を微調節して，基板中心に正確に処理液を供給できるため，その分使用される処理液の量が軽減され，コストダウンが図られる。また，ノズル保持手段の三次元移動自在の機能を用いて，従来手作業で行っていた作業を自動化させることができ，作業の正確性，迅速性が向上される。
【００７５】
とりわけ，本発明によれば，実際の基板中心の位置を特定することができるため，基板中心の位置が振動等によって設計上の位置からずれた場合においても，基板中心に正確に処理液を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるレジスト液供給装置を備えたレジスト塗布装置を有する塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】レジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図５】図４のレジスト塗布装置の横断面の説明図である。
【図６】レジスト液供給装置の概略を示す斜視図である。
【図７】レジスト液供給ノズルの概略を示す斜視図である。
【図８】搬送装置のアーム水平部の概略を示す斜視図である。
【図９】ノズル保持部材の概略を示す斜視図である。
【図１０】ノズル保持部材がレジスト液供給ノズルを保持する他の例を示す縦断面の説明図である。
【図１１】スピンチャック上に載置されるウェハの中心を特定するための他の手段を示す斜視図である。
【図１２】ダミーウェハの構成例を示し，図１２（ａ）は平面図，図１２（ｂ）は側面図である。
【図１３】ＣＣＤカメラを備えた場合のレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図１４】レジスト液供給ノズルを直線状に配置した場合の，レジスト塗布装置の内部の様子を示す平面図である。
【図１５】従来のレジスト液供給装置の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
１    塗布現像処理システム
１７    レジスト塗布装置
６４    ノズルボックス
６５    レジスト液供給装置
６６ａ〜６６ｄ    レジスト液供給ノズル
６７    搬送装置
６９ａ〜６９ｄ    供給管
７５    ノズル保持部材
７６    アーム部
７８    垂直アーム部
７９    水平アーム部
８０    レール
８１    駆動ベルト
Ｐ    位置
Ｔ    待機位置
Ｗ    ウェハ
【図１】
0003910818.tif 000002
【図２】
0003910818.tif 000003
【図３】
0003910818.tif 000004
【図４】
0003910818.tif 000005
【図５】
0003910818.tif 000006
【図６】
0003910818.tif 000007
【図７】
0003910818.tif 000008
【図８】
0003910818.tif 000009
【図９】
0003910818.tif 000010
【図１０】
0003910818.tif 000011
【図１１】
0003910818.tif 000012
【図１２】
0003910818.tif 000013
【図１３】
0003910818.tif 000014
【図１４】
0003910818.tif 000015
【図１５】
0003910818.tif 000016