(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に対して現像液である処理液を供給して現像処理を行う液処理装置において、
円形の基板をほぼ水平に載置するための基板載置部と、
この基板の上方側に昇降機構により昇降自在に設けられ、上昇時に基板が搬入出されると共に、下降位置に設定されたときに載置部と共に内部空間の横断面が円形の密閉容器を構成する蓋体と、
前記基板載置部に設けられ、基板の裏面側周縁部を全周に亘って支持するリング状の突起部、及び基板の裏面側を吸着して前記周縁部を前記リング状の突起部に押し付ける吸着手段と、
前記基板載置部に基板の外周の一部に沿って形成され、処理液、リンス液及び気体の供給に共通な供給口と、
この供給口に配管を介して接続され、前記密閉容器内に処理液を供給するための処理液供給手段、前記密閉容器内にリンス液を供給するためのリンス液供給手段、及び前記密閉容器内に乾燥用の気体を供給するための気体供給手段と、
前記基板の中心から見て前記供給口とは反対側位置にて前記基板載置部に形成され、前記処理液、前記リンス液及び前記気体の排出に共通な排出口と、
この排出口に配管を介して接続された減圧排気手段と、
密閉容器内を処理液で満たして静止現像を行い、次いでリンス液及び前記気体がこの順で供給され、その後密閉容器内に前記供給口から気体を供給しながら当該密閉容器内を減圧するように、各手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
基板載置部における突起部の内側の領域内には、基板を昇降させるための受け渡し用の昇降部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
前記昇降部材は、基板載置部を上下方向に貫通する貫通孔を介して突没自在に設けられたことを特徴とする請求項２記載の液処理装置。
【請求項４】
吸着手段は前記突起部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項５】
突起部に支持された基板の裏面と僅かな隙間を介して対向するプレート部と、このプレート部の温度を調整するための温度調整部と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項６】
前記供給口は、基板載置部に載置された基板の外縁よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項７】
基板載置部に載置された基板の表面に対して現像液である処理液を供給して現像処理を行う液処理方法において、
円形の基板をほぼ水平に基板載置部に載置し、基板の裏面側を吸引することにより当該裏面側の周縁部を全周に亘って基板載置部のリング状の突起部に押し付ける工程と、
続いて昇降機構により蓋体が下降して基板載置部に密着して内部空間の横断面が円形の密閉容器を構成する工程と、
次いで前記基板載置部に基板の外周の一部に沿って形成された供給口から処理液を供給すると共に、前記基板の中心から見て前記供給口とは反対側位置にて基板載置部に形成された排出口から気体を排出することにより、密閉容器内を処理液で満たして基板に対して静止現像処理を行う工程と、
その後密閉容器内に前記供給口からリンス液を供給すると共に、前記排出口から処理液を排出することにより、密閉容器内の処理液をリンス液で置換する工程と、
この工程の後、密閉容器内に前記供給口から気体を供給して密閉容器内のリンス液を前記排出口から排出する工程と、
リンス液を排出した後、密閉容器内に前記供給口から気体を供給しながら前記排出口を介して密閉容器内を減圧することにより乾燥する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
【請求項８】
前記基板載置部におけるリング状の突起部により囲まれた領域には、貫通孔が形成され、この貫通孔を介して昇降部材が昇降することにより当該基板載置部への基板の受け渡しが行われることを特徴とする請求項７記載の液処理方法。
【請求項９】
基板を突起部に押し付けた後、突起部の内側領域にて基板の裏面と僅かな隙間を介して対向するプレート部により基板の温度を調整する工程を含むことを特徴とする請求項７又は８記載の液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表面に処理液例えば現像液を供給して処理を行う液処理装置および液処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、例えば半導体ウェハの表面にレジストを塗布し、レジストを所定のパターンで露光し、現像してレジストパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布・現像を行う塗布・現像装置に、露光装置を接続したシステムを用いて行われる。
【０００３】
露光後の半導体ウェハに対して例えば現像処理などの処理を行う際、例えば液処理ユニット内に組み込まれた図１０（ａ）に示す液処理装置が用いられる。図中２は半導体ウェハ（以下ウェハという）Ｗを水平に保持した状態で鉛直軸のまわりに回転可能なスピンチャックであり、Ｍはスピンチャックを回転させるためのモータである。このスピンチャック１０に保持されたウェハＷの側方および下方を囲むようにして液受け部１１が設けられている。液受け部１１の内側には、前記ウェハＷの側方を囲むようにしてカップ１２が昇降自在に設けられている。そしてウェハＷにパーティクルが付着するのを防止するために、ウェハＷの上方に設けられたフィルターユニット１３から温調されたクリーンエアーが吹き出してダウンフローが形成され、カップ１２から排気している。またウェハＷの上方側には、例えばウェハＷの直径に見合う長さに亘って吐出口が形成された処理液供給ノズル１４が設けられており、ウェハＷの表面に対して、例えば１ｍｍ程度浮かせた状態でウェハＷの一端側から他端側に移動させながら、例えば現像液を吐出してウェハＷの表面全体に現像液を液盛する。そしてカップ１２内の排気を停止して所定の時間静止現像が行われる。
【０００４】
しかる後、図１０（ｂ）に示すように、リンス液供給ノズル１５がウェハＷの中心付近に設定され、リンス液がウェハＷに供給されて現像液が洗い流される。次いでカップ１２が上昇した後、スピンチャック１０がモータＭにより回転して遠心力の作用によりウェハＷの表面のリンス液を振り切ってウェハＷを乾燥させる振切り乾燥が行われる。このような一連の処理を行ってウェハＷの現像処理が終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の液処理装置においては、ウェハＷの表面の上方側が開口されている開放系の装置のため、静止現像を行っている際において、ウェハＷの温度は例えば前記したダウンフロー（気流）の影響を受ける。つまりウェハＷの近傍を流れる気流とウェハＷとの間で例えば対流伝熱が行われる場合があるが、この気流の速さおよび流れの方向は一様とは限らず、このためウェハＷの面内温度がばらついてしまう懸念がある。その結果、面内の現像速度がばらついてパターンの線幅の精度が低下しまい、面内均一な現像処理ができなくなる。これは近年の半導体製造技術の発達により、現像処理の面内均一性がより高精度化することが要求されていることから、このような気流の影響が問題点として懸念されることとなった。
【０００６】
また他の問題として、上述の液処理装置は、リンス液の振切り乾燥時においてスピンチャック１０を回転させるため、モーターＭの熱がスピンチャック１０を介してウェハＷに伝わる場合があり、このためウェハＷの温度を精度よくコントロールできなくなる懸念がある。また振切り時にはリンス液の飛散防止のためにカップ１２内の排気を行うのでウェハＷ周辺に気流が発生してウェハＷの温度がばらついてしまう場合がある。
【０００７】
更に他の問題として、上述の液処理装置は処理液供給ノズル１４およびリンス液供給ノズル１５がウェハＷの上方側に位置するため、これらノズル１４，１５の配置領域を確保しなければならず、このため縦方向の空間領域の縮小化には限界があり、装置の小型化の妨げになっている。
【０００８】
更にまた、他の問題として、リンス液の振切り乾燥時においてスピンチャック１０を回転させる際、その遠心力の作用が強すぎるとリンス液の液滴がカップ１２の上部を越えて周囲に飛散してしまい、ユニット内を汚染してしまうことがあった。また汚染物あるいは液滴が跳ね返りウェハＷに再付着することでパーティクルになる懸念があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は処理液を用いて基板の表面に対して均一性の高い処理を行うことができ、更に省スペース化を図ることができる技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の液処理装置は、基板表面に対して現像液である処理液を供給して現像処理を行う液処理装置において、
円形の基板をほぼ水平に載置するための基板載置部と、
この基板の上方側に昇降機構により昇降自在に設けられ、上昇時に基板が搬入出されると共に、下降位置に設定されたときに載置部と共に内部空間の横断面が円形の密閉容器を構成する蓋体と、
前記基板載置部に設けられ、基板の裏面側周縁部を全周に亘って支持するリング状の突起部、及び基板の裏面側を吸着して前記周縁部を前記リング状の突起部に押し付ける吸着手段と、
前記基板載置部に基板の外周の一部に沿って形成され、処理液、リンス液及び気体の供給に共通な供給口と、
この供給口に配管を介して接続され、前記密閉容器内に処理液を供給するための処理液供給手段、前記密閉容器内にリンス液を供給するためのリンス液供給手段、及び前記密閉容器内に乾燥用の気体を供給するための気体供給手段と、
前記基板の中心から見て前記供給口とは反対側位置にて前記基板載置部に形成され、前記処理液、前記リンス液及び前記気体の排出に共通な排出口と、
この排出口に配管を介して接続された減圧排気手段と、
密閉容器内を処理液で満たして静止現像を行い、次いでリンス液及び前記気体がこの順で供給され、その後密閉容器内に前記供給口から気体を供給しながら当該密閉容器内を減圧するように、各手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記基板載置部における突起部の内側の領域内には、例えば基板を昇降させるための受け渡し用の昇降部材が設けられる構成であってもよい。
【００１２】
前記昇降部材は、例えば基板載置部を上下方向に貫通する貫通孔を介して突没自在に設けられる。
【００１３】
前記吸着手段は、例えば前記突起部に設けられていてもよい。また突起部に支持された基板の裏面と僅かな隙間を介して対向するプレート部と、このプレート部の温度を調整するための温度調整部と、を備えた構成であってもよい。更に処理液が基板の一端から他端に向かうようにして基板の表面全体に広がるように、基板載置部に載置された基板の一端側の外縁よりも外側に処理液の供給口が配置され、処理液の排出口が基板の他端側に配置されていてもよい。
【００１４】
本発明の液処理装置によれば、例えば処理液の塗布、洗浄および乾燥で構成される一連の液処理工程を密閉容器内で行うことができる。このため液処理時において基板は周囲の雰囲気に接しておらず、周囲の気流の影響を受けないので処理液の温度を高精度にコントロールすることができる。その結果、基板の面内均一な処理を行うことができる。
【００１５】
更に本発明の液処理装置によれば、基板の表面と密閉容器との隙間を所望の液膜厚さに対応した距離に設定しているので、処理液を密閉容器に供給すれば密閉容器の内部形状に沿ってウェハＷの表面に所望の厚さの液膜が形成される。このため処理液を基板に塗布するための供給ノズルおよびその設置領域を必要としないので密閉容器の高さ方向の空間領域を小さく設定することができる。その結果、装置の省スペース化を図ることができる。
【００１６】
本発明の液処理方法は、基板載置部に載置された基板の表面に対して現像液である処理液を供給して現像処理を行う液処理方法において、
円形の基板をほぼ水平に基板載置部に載置し、基板の裏面側を吸引することにより当該裏面側の周縁部を全周に亘って基板載置部のリング状の突起部に押し付ける工程と、
続いて昇降機構により蓋体が下降して基板載置部に密着して内部空間の横断面が円形の密閉容器を構成する工程と、
次いで前記基板載置部に基板の外周の一部に沿って形成された供給口から処理液を供給すると共に、前記基板の中心から見て前記供給口とは反対側位置にて基板載置部に形成された排出口から気体を排出することにより、密閉容器内を処理液で満たして基板に対して静止現像処理を行う工程と、
その後密閉容器内に前記供給口からリンス液を供給すると共に、前記排出口から処理液を排出することにより、密閉容器内の処理液をリンス液で置換する工程と、
この工程の後、密閉容器内に前記供給口から気体を供給して密閉容器内のリンス液を前記排出口から排出する工程と、
リンス液を排出した後、密閉容器内に前記供給口から気体を供給しながら前記排出口を介して密閉容器内を減圧することにより乾燥する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
前記した基板を突起部に押し付けた後、突起部の内側領域にて基板の裏面と僅かな隙間を介して対向するプレート部により基板の温度を調整する工程を含むようにしてもよい。更には突起部の内側領域にて昇降する昇降部材により基板を外部から受け取り、この昇降部材を降下させて基板の周縁部を突起部の上に載置する工程を含むようにしてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の液処理装置の実施の形態について図１、図２を用いて説明する。ここで図１は液処理装置の縦断面図であり、図２は液処理装置の平面図である。本発明の液処理装置は、被処理基板例えばウェハＷを載置するための基板載置部である載置部２を備えている。載置部２は例えばセラミックスからなる例えば円形状のプレート部２０とウェハＷの裏面が載置部２の表面から例えば０．１〜０．３ｍｍ浮かせた状態になるようにしてウェハＷの周縁部を全周に亘って裏面側から支持するための例えば３〜５ｍｍ幅のリング状の突起部２１とを備えている。載置部２の下面側には、温度調整部２２例えばペルチェ素子あるいは冷媒流路を備えた冷却部が設けられており、この温度調整部２２の温調作用により載置部２はウェハＷの温度を調整する温調プレート部として構成される。
【００２０】
突起部２１は、例えばその外径がウェハＷの外径と同じ大きさあるいはウェハＷの外径よりも大きいリング状に形成されている。このリング状の突起部２１は、ウェハＷがプレート部２０の表面に接触しないようにしてパーティクルの付着を避けると共に、ウェハＷの周縁部が全周に亘って押し付けられて密着することにより、処理液やリンス液がウェハＷの裏面側に回り込まないようにする役割を持つものである。ここで前記載置部２の表面とウェハＷの裏面との僅かな隙間は、本発明においてプロミシティギャップ２３と呼ぶ空間領域であり、このプロミシティギャップ２３を介して例えば輻射熱を利用してウェハＷの温調が行われる。
【００２１】
前記突起部２１の表面には、例えば周方向に間隔をおいて吸着手段である吸着部例えば真空吸着部２４が設けられている。この真空吸着部２４をなす孔部は真空排気路２５例えば配管の一端に連通しており、真空排気路２５の他端は真空排気手段２６例えば真空ポンプと接続されている。また真空排気路２５の途中には、三方バルブであるバルブＶが設けられており、ウェハＷが突起部２１上に載置されると、バルブＶを真空排気手段２６側に開いてその吸引作用によりウェハＷが真空吸着され、更にはバルブＶを大気開放側に切り換えることでウェハＷを吸着状態から開放できるように構成されている。
【００２２】
またプレート部２０には、ウェハＷを液処理装置に搬入出する際にウェハＷの裏面を下方向から支持して昇降するように昇降部材である例えば基板支持ピン２７が、プレート部２０を上下方向に貫通する穿設孔を介して昇降機構２８により突没自在に設けられている。そして図示しない基板搬送手段により外部から搬入されたウェハＷが、この基板搬送手段と基板支持ピン２７との協働作用により突起部２１上に載置されるように構成されている。
【００２３】
更にまた、載置部２の上方側には、蓋体３が図示しない昇降機構により昇降自在に設けられている。ウェハＷの処理を行う際には、蓋体３は下降位置に設定されて載置部２および蓋体３により密閉容器３０が形成される。このとき突起部２１に支持されたウェハＷの表面と蓋体３との隙間は、ウェハＷの表面に盛られる処理液の所望の液膜厚さに相当する距離、例えば１〜２ｍｍに設定されている。一方、ウェハＷの搬入出時には蓋体３が上昇して密閉容器３０は開放され、その開口部を介してウェハＷが搬入出される。また載置部２の周縁部には溝部３１が全周に亘って設けられており、この溝部３１にシール部材３２例えばＯリングを嵌合して密閉容器３０形成時の密閉性を担保している。
【００２４】
更に載置部２における突起部２１の外方側には、処理液である現像液、リンス液および乾燥気体に対して共通の供給口４０が載置部２を例えば上下に貫通するようにして設けられており、この供給口４０は突起部２１に支持されたウェハＷの全周の例えばおよそ１／３の領域に亘って例えば５個間隔をおいて、それらが扇状に配置されている。各供給口４０は例えば載置部２の内部で流路４０ａを介して外部からの供給路４１例えば配管の一端に連通されている。この供給路４１の他端は途中で分岐されて例えば現像液の供給タンクに接続されて構成された処理液供給手段４２、例えば純水の供給路と接続されたリンス液供給手段４３および例えば窒素やドライエアーなどの供給路に接続された乾燥気体供給手段４４に夫々接続されており、その途中にはバルブＡ、Ｂ、Ｃが夫々設けられている。
【００２５】
一方、突起部２１に支持されたウェハＷの他端側には、この例では前記５個の供給口４０の真中の供給口４０に対してウェハＷの直径方向に対向する位置には、前記供給口４０を介して密閉容器３０内に供給された現像液などを排出するための排出口であるドレンポート５０が載置部２を上下に貫通するようにして設けられている。またドレンポート５０には、排出路５１例えば配管の一端が接続されている。排出路５１の他端は例えば気体を排出する気体排出路、液体を排出する液体排出路および気密容器内を減圧するための減圧排気路に途中で分岐されて排ガス排出手段５２、例えば工場側に設けられる廃液ラインに流すための処理液排出およびリンス液排出をなす排液排出手段５３および乾燥手段である例えば減圧排気手段５４例えば負圧発生装置であるエゼクタと真空ポンプに夫々接続されている。そして排出路５１の途中にはバルブＥ、Ｆ、Ｖが設けられている。
【００２６】
また図中６は制御部である。この制御部６は、温度調整部２２の例えば冷却動作および後述するシーケンスにより各バルブＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｖを各工程に応じて所定のタイミングで開閉して、現像液などが密閉容器３０内に供給され、また排出されるように制御する機能を有する。なお、図２では作図の便宜上蓋体３、制御部６およびウェハＷの記載は省略している。
【００２７】
続いて前段の工程にてレジストが塗布され、露光処理が施されたウェハＷに対して、上述の液処理装置を用いてウェハＷを処理する手法について、図３および図４を用いて説明する。また図５には、バルブＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｖを各工程に応じて開閉するタイミングのシーケンステーブルを示しておく。なお作図の便宜上ウェハＷと密閉容器３０の隙間は実際よりも広く描いている。先ず図３（ａ）のステップＳ１に示すように、蓋体３が図示しない昇降手段により上昇し、その開口部を介して図示しない基板搬送手段によりウェハＷがほぼ水平姿勢で搬入され、この基板搬送手段と基板支持ピン２７との協働作用によりウェハＷが突起部２１上に載置される。この後バルブＶを真空排気手段２６側に開いて真空排気手段２６と真空吸着部２４とが連通され、真空排気手段２６の吸引作用によりウェハＷが突起部２１に押し付けられるようにして真空吸着される。このときウェハＷと突起部２１との接触部位が、液体および気体を通過させない程度のシール性を有するように真空排気することが好ましい。次いで前記基板搬送手段が後退し、更には蓋体３が下降してウェハＷを囲む密閉容器３０が形成されると共に、温度調整部２２により載置部２を介してウェハＷが冷却され、例えば２３℃まで冷却温調される。
【００２８】
次いで図３（ｂ）のステップＳ２に示すようにバルブＥおよびバルブＡを開いて処理液供給手段４２と供給口４０とが連通され、所定の液温度例えば２３℃に設定された現像液ｄが密閉容器３０内に供給される。そして密閉容器３０内が現像液ｄで満たされて行く一方で密閉容器３０内の気体（雰囲気）は当該現像液ｄに押し出されるようにしてドレンポート５０から排出される。ここで密閉容器３０内が現像液ｄで満たされて行く様子について図６を用いて詳しく説明すると、供給口４０を介して密閉容器３０内に供給された現像液ｄは、密閉容器３０内に気泡７が残らないように例えば領域８０→領域８１→領域８２の順にドレンポート３０に向かって気体を押し出すようにして広がっていく。このようにして密閉容器３０内に現像液ｄが供給され、少なくともウェハＷの表面と密閉容器３０との隙間全体が現像液ｄで満たされてウェハＷの表面に現像液ｄの液膜が形成されることとなる。
【００２９】
続いてバルブＥおよびバルブＡを閉じて、図３（ｃ）のステップＳ３に示すように、密閉容器３０内が現像液ｄで満たされた状態を例えば６０秒間保持して静止現像が行われる。つまり前段の工程にて露光処理が施されたウェハＷの表面のレジストにおいて、現像液ｄに対して溶解性の部位が現像液ｄに溶解され、残った不溶解性の部位によりマスクパターンが形成されることとなる。
【００３０】
しかる後、図３（ｄ）のステップＳ４に示すように、バルブＥおよびバルブＢを開いてリンス液ｒ例えば純水が供給口４０を介して密閉容器３０内に供給される。一方、密閉容器３０内の現像液ｄは当該リンス液ｒに押し出されるようにしてドレンポート５０から排出され、排液処理手段５３にて処理される。こうして密閉容器３０内の溶解したレジスト成分を含む現像液ｄがリンス液ｒに置換されてレジストの現像反応が停止すると共に、ウェハＷの表面が洗浄される。
【００３１】
そして図４（ｅ）のステップＳ５に示すように、バルブＢを閉じると共にバルブＣを開いて所定時間例えば５〜１５秒間例えば窒素などの乾燥気体ａが供給口４０を介して密閉容器３０内に供給される。このときバルブＣと同時にバルブＥを開き、次いで所定時間例えば３〜１０秒経過した後にバルブＥを閉じてバルブＤを開けて排ガスを排出させるように制御部にて制御される。ここで密閉容器３０内のリンス液ｒは、乾燥気体ａに押し出されるようにしてドレンポート５０から排出され、現像液ｄやリンス液ｒを排液処理手段５３にて処理される。
【００３２】
リンス液ｒが密閉容器３０から排出がされると、ステップＳ６に示すように、バルブＤおよびバルブＥを閉じると共にバルブＦを開いて減圧排気手段５４により密閉容器３０内を例えば−５０ｋＰａまで減圧し、その減圧状態を例えば１０秒間保持してウェハＷの表面および密閉容器３０内を減圧乾燥する。この場合、バルブＣを閉じて乾燥気体ａの供給を停止した方が減圧排気が速く行われ、減圧乾燥の時間が短くて済むことになるが、供給口４０からドレンポート５０に向かう気流を形成することにより乾燥を促進させるなどの理由から例えばバルブＣの開度を絞るなどして、減圧排気手段５４の排気流量を越えない範囲で乾燥気体ａをある程度供給しておくのが好ましい。その後、所定の時間が経過してウェハＷの減圧乾燥が終了すると、バルブＦを閉じて減圧排気を停止し、続けて供給されている乾燥気体ａにより密閉容器３０内は減圧状態から大気雰囲気まで復帰される。
【００３３】
しかる後、ステップＳ７に示すように、バルブＶを大気側に切り換えて大気開放することで例えばエアーを真空排気路２５内に供給して、ウェハＷを真空吸着部２４の吸引状態から開放する。次いで蓋体５が上昇して密閉容器３０が開放された後、基板支持ピン２７と図示しない基板搬送手段との協働作用によりウェハＷが搬出されて現像処理が終了する。
【００３４】
上述の実施の形態においては、現像液ｄの供給（塗布）、静止現像、リンス液ｒの供給（洗浄）、乾燥気体ａの供給および減圧乾燥（乾燥）などの一連の現像処理工程が共通の密閉容器３０内で行われる。従って現像処理時に周囲の気流の影響を受けないので現像液ｄの温度を高精度にコントロールすることができ、面内均一性の高い現像処理を行うことができるので線幅精度の高いマスクパターンを得ることができる。
【００３５】
上述のように本例はウェハＷの周縁部が全周に亘って突起部２１に支持されており、パーティクルの付着を避けるようにプレート部２０の表面からウェハＷを僅かに浮かせてプロミシティーギャップ２３を形成した状態で現像処理が行われる。ウェハＷの裏面側に現像液ｄやリンス液ｒが回り込む構造にすると、ウェハＷを昇降させる基板支持ピン２７の周囲を防水構造とするために複雑な構成となってしまうが、ウェハＷの周縁部を全周に亘って突起部２１に密着させることにより、そのような複雑な構成を回避できる。更に現像液ｄとプレート部２０との温度を高精度に調整したとしても、ウェハＷの裏面側に現像液ｄを均一に行き亘らせるためにはウェハＷとプレート部２０との隙間をある程度大きくとる必要があるが、そうすると高価な現像液ｄの消費量が多くなってしまう。従って本例では、密閉容器３０内においてウェハＷの裏面側に現像液ｄが供給されないので、その分１回の現像処理に必要な現像液ｄの液量を少なくすることができる。このため比較的高価な現像液ｄの必要量を減らせることができるので運転コストの低減を図ることができる。
【００３６】
また本実施の形態においては、ウェハＷの表面に予定とする厚さの液膜、例えばレジストを溶解させるのに十分な量の液膜が形成されるように、ウェハＷの表面と密閉容器３０との隙間をこの液膜厚さに相当する距離に設定している。このため密閉容器３０内に現像液ｄが供給されると、密閉容器３０がいわば金型として機能し、処理毎に同じ厚みの液膜がウェハＷの表面に形成されることとなる。このような現像液ｄの塗布手法を用いることにより、本発明の液処理装置は「従来の技術」に記載の各供給ノズル１４、１５およびその設置領域を必要としない。その結果、装置の高さ方向の占有面積を小さくすることができ、装置の省スペース化を図ることができる。更には、例えば本発明の液処理装置を例えば液処理ユニットに組み込む場合には、装置の占有面積が小さくなることで図９記載の従来の装置に比べて多くの台数をユニット内に組み込むことができ、その分スループットが向上する効果も得ることができる。
【００３７】
更に本実施の形態においては、既述のように密閉した状態で一連の現像処理が行われるので処理液ｄやリンス液ｒが周辺に飛散することが抑えられる。また静止現像後に供給されるリンス液ｒにより、ウェハＷ表面だけでなく密閉容器３０の内面の現像液ｄをも洗い流すことができ、更にはリンス液ｒの排出後に減圧乾燥することにより残存するリンス液を密閉容器３０内から取り除くことができる。この密閉容器３０内を洗浄および乾燥するセルフクリーニングを現像処理毎にすることができるので、次に現像処理されるウェハＷが汚染物により汚れることが少ない。
【００３８】
本発明においては、図７に示すように、突起部２１は基板支持ピン２７の回りを囲むようにして設ける構成であってもよい。この場合、液がウェハＷの裏面側に回り込むことになるので現像液ｄなどの消費量の低減する効果は少なくなるが、上述の場合と同様の効果を得ることができる。なお、ウェハＷの裏面側に液が均一に行き渡るようにするためにプロミシティギャップ２３は例えば０．５〜１ｍｍに設定するのが好ましい。
【００３９】
また本発明においては、リンス液ｒに低表面張力の流体を用いるようにしてもよい。このような構成であっても現像時におけるウェハＷの面内温度を均一にすることができ、上述の場合と同様の効果を得ることができる。更に、この場合には表面張力が極めて小さいリンス液ｒによりウェハＷを洗浄できるので、現像により形成されたパターンがリンス液ｒの表面張力により引っ張られて転倒してしまうパターン倒れを抑えることができる。リンス液ｒに低表面張力の流体を用いることを可能にするために、本発明の液処理装置は気密性の高い密閉系の装置で構成し、加圧状態での処理を可能にする。
【００４０】
なお吸着は、真空吸着手段２４に限られず、静電吸着手段であってもよい、突起部２１に設ける構成に限られず、例えば突起部２１の内側の領域に設けられていてもよい。
【００４１】
最後に上述の液処理装置を例えば現像ユニットに組み込んだ塗布・現像装置一例について図８及び図９を参照しながら説明する。図中Ｂ１は基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたカセットＣ１を搬入出するためのカセット載置部であり、カセットＣ１を複数個載置可能な載置部９１ａを備えた載置台９１と、この載置台９１から見て前方の壁面に設けられる開閉部９２と、開閉部９２を介してカセットＣ１からウエハＷを取り出すための受け渡し手段９３とが設けられている。
【００４２】
カセット載置部Ｂ１の奥側には筐体１００にて周囲を囲まれる処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段１０１Ａ，１０１Ｂとが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段１０１Ａ，１０１Ｂはカセット載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理部Ｂ１内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ２まで自由に移動できるようになっている。また主搬送手段１０１Ａ，１０１Ｂは、カセット載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁１０２により囲まれる空間内に置かれている。また図中１０３，１０４は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００４３】
液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図８に示すように塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部１０５の上に、塗布ユニットＣＯＴ、図１、図２記載の液処理装置を組み込んだ現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユニットＢＡＲＣ等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされている。
【００４４】
処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室１０６及び第２の搬送室１０７からなるインターフェイス部Ｂ３を介して露光部Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３の内部には処理部Ｂ２と露光部Ｂ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための２つの受け渡し手段１０８，１０９の他、棚ユニットＵ６及びバッファカセットＣ０が設けられている。
【００４５】
この装置におけるウエハの流れについて一例を示すと、先ず外部からウエハＷの収納されたカセットＣ１が載置台９１に載置されると、開閉部９２と共にカセットＣ１の蓋体が外されて受け渡し手段９３によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段１０１Ａへと受け渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば疎水化処理、冷却処理が行われ、しかる後塗布ユニットＣＯＴにてレジスト液が塗布される。こうして表面にレジスト膜が形成されると、ウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由してインターフェイス部Ｂ３へと搬入される。このインターフェイス部Ｂ３においてウエハＷは例えば受け渡し手段１０８→棚ユニットＵ６→受け渡し手段１０９という経路で露光部Ｂ４へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送手段１０１Ａまで搬送され、現像ユニットＤＥＶにて現像されることでレジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは載置台９１上の元のカセットＣ１へと戻される。
【００４６】
また本発明においては、ウェハＷの温調設定を例えばクリーンルームよりも高い温度に設定し、温度調整部２２によりウェハＷを加熱するようにしてもよい。この場合であっても上述の場合と同様の効果を得ることができる。また本発明は、被処理基板に半導体ウエハ以外の基板、例えばＬＣＤ基板、フォトマスク用レチクル基板の処理にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板表面に対して所定の処理を行う液処理装置において、処理液を用いて基板表面に対して均一性の高い処理を行うことができ、更に液処理装置の省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る液処理装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液処理装置を示す平面図である。
【図３】上記の実施の形態に係る液処理装置の液処理工程を示す工程図である。
【図４】上記の実施の形態に係る液処理装置の液処理工程を示す工程図である。
【図５】前記液処理工程のバルブの開閉動作に係るシーケンスを示す説明図である。
【図６】上記の実施の形態に係る液処理装置に供給された処理液の液流の様子を示す説明図である。
【図７】本発明の液処理装置の突起部の他の構成を示す平面図である。
【図８】前記液処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す平面図である。
【図９】前記液処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】従来の現像手法を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ    ウェハ
ｄ    現像液
ｒ    リンス液
ａ    乾燥気体
２    載置部
２１  温度調整部
２２  突起部
２３  プロミシティギャップ
２４  真空吸着部
３    蓋体
３０  密閉容器
４０  供給口
５０  ドレンポート
６    制御部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｖ    バルブ
【図１】
0003958993.tif 000002
【図２】
0003958993.tif 000003
【図３】
0003958993.tif 000004
【図４】
0003958993.tif 000005
【図５】
0003958993.tif 000006
【図６】
0003958993.tif 000007
【図７】
0003958993.tif 000008
【図８】
0003958993.tif 000009
【図９】
0003958993.tif 000010
【図１０】
0003958993.tif 000011