(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を基板の一端部から他端部まで走査するように、前記支持手段および前記紫外線照射手段のいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、
前記被処理基板の一端部および／または他端部に対して前記支持手段および前記紫外線照射手段の双方を実質的に静止させた状態で前記紫外線照射手段からの紫外線を所定時間照射させる制御手段と
を有し、前記紫外線照射手段において複数個の前記ランプがランプ長手方向を前記走査の方向に直交させて前記走査の方向と平行に一列に配列され、前記制御手段が前記複数個のランプを前記走査方向の後尾側から１個ずつ所定の時間間隔を置いて順次点灯または消灯する基板処理装置。
【請求項２】
前記走査によって前記紫外線照射手段より前記被処理基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が前記紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記走査の速度が設定される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、
前記被処理基板を支持する支持手段と、
電力の供給を受けて紫外線を発するランプを１個または複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、
前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を基板の一端部から他端部まで走査するように、前記支持手段および前記紫外線照射手段のいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、
前記被処理基板の一端部および／または他端部に対して前記支持手段および前記紫外線照射手段の双方を実質的に静止させた状態で前記紫外線照射手段からの紫外線を所定時間照射させる制御手段と
を有し、前記走査によって前記紫外線照射手段より前記被処理基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が前記紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記走査の速度が設定される基板処理装置。
【請求項４】
前記所定時間を通じて前記紫外線照射手段より前記被処理基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が前記紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記所定時間の長さが設定される請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記走査の原点位置で前記紫外線照射手段が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の一端部と対向する請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記走査の往動位置で前記紫外線照射手段が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の一端部と対向する請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、
紫外線照射手段からの紫外線を被処理基板の一端部から他端部まで走査するように前記基板の被処理面に照射し、前記基板の一端部及び／又は他端部に対しては基板と紫外線との間に相対移動をさせない状態で前記紫外線照射手段からの紫外線を前記基板の被処理面に所定時間照射し、
前記走査によって前記紫外線照射手段より前記基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が当該紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記走査の速度が設定される基板処理方法。
【請求項８】
前記所定時間を通じて前記紫外線照射手段より前記基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が当該紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記所定時間の長さが設定される請求項７に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置およ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においては、被処理基板（たとえば半導体ウエハ、ＬＣＤ基板等）の表面が清浄化された状態にあることを前提として各種の微細加工が行われる。したがって、各加工処理に先立ちまたは各加工処理の合間に被処理基板表面の洗浄が行われ、たとえばフォトリソグラフィー工程では、レジスト塗布に先立って被処理基板の表面が洗浄される。
【０００３】
従来より、被処理基板表面の有機物を除去するための洗浄法として、紫外線照射による乾式洗浄技術が知られている。この洗浄技術は、所定波長（紫外線光源として低圧水銀ランプを使用するときは１８５ｎｍ、２５４ｎｍ、誘電体バリア放電ランプでは１７２ｎｍ）の紫外線を用いて酸素を励起させ、生成されるオゾンや発生期の酸素によって基板表面上の有機物を酸化・気化させ除去するものである。
【０００４】
一般に、そのような紫外線照射による乾式洗浄を行うための紫外線照射洗浄装置は、石英ガラスの窓を有するランプ室内に紫外線光源となるランプを１本または複数本並べて収容し、該石英ガラス窓を介してランプ室に隣接する洗浄処理室内に被処理基板を配置し、ランプ室内のランプより発せられる紫外線を該石英ガラス窓を通して被処理基板の被処理面に照射するようになっている。最近は、被処理基板の被処理面に対してランプを相対的に平行移動させて被処理面上で紫外線を走査することにより、ランプ数の削減や石英ガラス窓の小型化が図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の走査式紫外線照射洗浄装置では、走査方向における被処理基板の両端部で洗浄効果が十分でないという問題があった。この問題の原因は、走査方向の基板の両端部は走査の開始・終了位置であるとともにランプの点灯・消灯位置であるため、空間的かつ時間的に紫外線の照度ないし照射量が不足することにある。したがって、基板の端にいくほど紫外線照射量が低下または不足して洗浄効果が弱くなる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、走査式の紫外線照射処理において被処理基板の各部で、特に走査方向の基板端部でも良好な処理品質を安定確実に得るようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の別の目的は、走査式の紫外線照射処理において被処理基板の各部で良好な処理品質を均一にかつ効率よく得るようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を基板の一端部から他端部まで走査するように、前記支持手段および前記紫外線照射手段のいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、前記被処理基板の一端部および／または他端部に対して前記支持手段および前記紫外線照射手段の双方を実質的に静止させた状態で前記紫外線照射手段からの紫外線を所定時間照射させる制御手段とを有し、前記紫外線照射手段において複数個の前記ランプがランプ長手方向を前記走査の方向に直交させて前記走査の方向と平行に一列に配列され、前記制御手段が前記複数個のランプを前記走査方向の後尾側から１個ずつ所定の時間間隔を置いて順次点灯または消灯する。
また、本発明の第２の基板処理装置は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を支持する支持手段と、電力の供給を受けて紫外線を発するランプを１個または複数個備え、前記ランプより出た紫外線を前記被処理基板に向けて照射する紫外線照射手段と、前記紫外線照射手段からの紫外線が前記支持手段に支持されている前記被処理基板の被処理面を基板の一端部から他端部まで走査するように、前記支持手段および前記紫外線照射手段のいずれか一方または双方を所定の方向で移動させる駆動手段と、前記被処理基板の一端部および／または他端部に対して前記支持手段および前記紫外線照射手段の双方を実質的に静止させた状態で前記紫外線照射手段からの紫外線を所定時間照射させる制御手段とを有し、前記走査によって前記紫外線照射手段より前記被処理基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が前記紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記走査の速度が設定される。
本発明の基板処理装置において、好ましくは、上記所定時間を通じて紫外線照射手段より被処理基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、上記所定時間の長さが設定されてよい。また、走査の原点位置あるいは往動位置で、紫外線照射手段が、支持手段に支持されている被処理基板の一端部と対向するようにしてよい。
【０００９】
本発明の基板処理装置においては、走査方向における被処理基板の一端部および／または他端部に対しては、静止状態で紫外線が所定時間持続的に照射されることにより、所望の紫外線照射量で安定確実な処理を施すことができる。走査方向において、被処理基板の一端部および／または他端部から外に紫外線照射手段の紫外線照射部がはみ出ない構成とすることができるため、装置スペースを小さくすることができる。
加えて、本発明の第１の基板処理装置によれば、制御手段が複数個のランプを走査の方向の最後尾側から１個ずつ所定の時間間隔を置いて順次点灯または消灯することにより、上記のような静止状態で紫外線照射を施される基板端部に対して、走査による紫外線照射量のばらつきを補償して、静止モードと走査モードを合わせた紫外線照射量を均一化させることができる。また、本発明の第２の基板処理装置によれば、被処理基板の両端部以外の被処理面部分については走査速度を適切な値に設定することにより、所望の紫外線照射量で安定確実な処理を施すことができる。
【００１０】
また、本発明の基板処理方法は、被処理基板に紫外線を照射して所定の処理を行う基板処理方法であって、紫外線照射手段からの紫外線を被処理基板の一端部から他端部まで走査するように前記基板の被処理面に照射し、前記基板の一端部及び／又は他端部に対しては基板と紫外線との間に相対移動をさせない状態で前記紫外線照射手段からの紫外線を前記基板の被処理面に所定時間照射し、前記走査によって前記紫外線照射手段より前記基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が当該紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、前記走査の速度が設定される。好ましくは、上記所定時間を通じて紫外線照射手段より被処理基板の被処理面に照射される紫外線の単位面積当たりの積算光量が紫外線照射処理で最低限必要とされる所定の基準量を上回るように、上記所定時間の長さが設定されてよい。
本発明の基板処理方法においても、走査方向における被処理基板の一端部および／または他端部に対しては、静止状態で紫外線が所定時間持続的に照射されることにより、所望の紫外線照射量で安定確実な処理を施すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１２】
図１に、本発明の基板処理装置が組み込み可能なシステム例として塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で行われる。
【００１３】
この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。
【００１４】
システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このステージ１６上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００１５】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。
【００１６】
洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。
【００１７】
塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。
【００１８】
現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５と、加熱ユニット（ＨＰ）５３とを含んでいる。
【００１９】
各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理または照射処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ，ＵＶ等）が配置されている。
【００２０】
システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５７およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。
【００２１】
図２に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、ステージ１６上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部２２の主搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。
【００２２】
洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、上段の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次に下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ2）。この紫外線照射洗浄では基板表面の有機物が除去される。これによって、基板Ｇの濡れ性が向上し、次工程のスクラビング洗浄における洗浄効果を高めることができる。
【００２３】
次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。
【００２４】
塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。
【００２５】
その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ8）。
【００２６】
次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。
【００２７】
上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。
【００２８】
現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ12）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５３を用いることもできる。
【００２９】
現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ1）。
【００３０】
この塗布現像処理システムにおいては、洗浄プロセス部２２の紫外線照射ユニット（ＵＶ）に本発明を適用することができる。以下、図３〜図１３につき本発明を紫外線照射ユニット（ＵＶ）に適用した実施形態を説明する。
【００３１】
図３および図４に示すように、本発明の一実施形態による紫外線照射ユニット（ＵＶ）は、下面に石英ガラス窓６２を取付し、室内に１本または複数本（図示の例はｎ＝４すなわち４本）の円筒状紫外線ランプ６４(1)，６４(2)‥‥，６４(n)をランプの長手方向と垂直な水平方向に並べて収容してなるランプ室６６と、このランプ室６６の下に隣接して設けられた洗浄処理室６８とを有する。
【００３２】
ランプ室６６内において、各紫外線ランプ６４(i)（i＝１，２，‥‥，ｎ）はたとえば誘電体バリア放電ランプでよく、後述するランプ電源部（９６）より商用交流電力の供給を受けて発光し、有機汚染の洗浄に好適な波長１７２ｎｍの紫外線（紫外エキシマ光）を放射する。各紫外線ランプ６４(i)の背後または上には横断面円弧状の凹面反射鏡７０が配置されており、各ランプ６４(i)より上方ないし側方に放射された紫外線は直上の反射鏡凹面部で反射して石英ガラス窓６２側に向けられるようになっている。
【００３３】
ランプ室６６内には、紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)をたとえば水冷方式で冷却する冷却ジャケット（図示せず）や、紫外線を吸収する（したがってランプ発光効率を悪化させる）酸素の室内への進入を防止するための不活性ガスたとえばＮ2ガスを導入しかつ充満させるガス流通機構（図示せず）等も設けられてよい。ランプ室６６の両側には、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の各部に所要の用力または制御信号を供給するための用力供給部および制御部を収容するユーティリティ・ユニット７４が設けられている。
【００３４】
洗浄処理室６８内には、基板Ｇを載置して支持するための水平移動および昇降可能なステージ７６が設けられている。この実施形態では、ボールネジ７８を用いる自走式のステージ駆動部８０の上にステージ７６を垂直方向（図のＺ方向）に昇降可能に搭載し、ステージ駆動部８０がボールネジ７８およびこれと平行に延在するガイド８２に沿って所定の水平方向（図のＹ方向）に、つまりランプ室６６の真下をランプ配列方向と平行に横切るように、原点位置（図３）と往動位置（図４）との間で往復移動できるように構成されている。また、図示しないが、洗浄処理室６８の室内を排気する排気系統も設けられてよい。
【００３５】
この実施形態では、ステージ７６が基板Ｇを載置した状態でＹ方向原点位置に位置しているときは、図３に示すようにランプ室６６の石英ガラス窓６２が基板Ｇの一方（図の右側）の端部Ｇaに対向し、ステージ７６が基板Ｇを載置した状態でＹ方向往動位置に位置しているときは、図４に示すようにランプ室６６の石英ガラス窓６２が基板Ｇの他方（図の左側）の端部Ｇbに対向するようになっている。なお、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)は、その真下に位置するステージ７６上の基板Ｇに対してランプ長手方向に基板Ｇよりも幾らかはみ出るような寸法（ランプ長）に選ばれてよい。
【００３６】
ステージ７６には、基板Ｇの搬入／搬出時に基板Ｇを水平姿勢で担持するための複数本（たとえば６本）のリフトピン８４が垂直に貫通している。この実施形態では、各リフトピン８４が基板受け渡し用の所定高さ位置で固定され、これらの固定リフトピン８４に対してステージ７６が基板Ｇの搬入／搬出の邪魔にならない退避用の下限高さ位置Ｈdとステージ７６自ら基板Ｇを載置支持するための一点鎖線で示す上限高さ位置Ｈcとの間で昇降機構（図示せず）により昇降可能となっている。ステージ７６の上面には、基板Ｇを支持するための多数の支持ピン（図示せず）や基板Ｇを吸引保持するための真空チャック吸引口（図示せず）等が設けられている。
【００３７】
ステージ７６のＹ方向原点位置に隣接する洗浄処理室６８の側壁には、固定リフトピン８４の上端部に近い高さ位置にて基板Ｇを搬入／搬出するための開閉可能なシャッタ（扉）８６が取り付けられている。このシャッタ８６は洗浄プロセス部２２の搬送路３６（図１）に面しており、搬送路３６上から主搬送装置３８が開状態のシャッタ８６を通って洗浄処理室６８内への基板Ｇの搬入・搬出を行えるようになっている。
【００３８】
図５に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）における制御系の構成を示す。制御部８８は、マイクロコンピュータで構成されてよく、内蔵のメモリには本ユニット内の各部および全体を制御するための所要のプログラムを格納しており、適当なインタフェースを介して、本塗布現像処理システムの全体的な処理手順を統括するメインコントローラ（図示せず）やこの紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の制御系の各部に接続されている。
【００３９】
この実施形態において、制御部８８と関係する本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内の主要な部分は、シャッタ８６を駆動するためのシャッタ駆動部９０、ステージ７６をＺ方向で昇降駆動するためのステージ昇降駆動部９２、ステージ７６をＹ方向で水平駆動または走査駆動するための走査駆動部９４、ランプ室６６内の紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を点灯駆動するためのランプ電源部９６、装置内各部の状態を検出するためのセンサ類９８等である。ステージ昇降駆動部９２および走査駆動部９４はそれぞれ駆動源としてたとえばサーボモータを有し、ステージ駆動部８０内に設けられる。ランプ電源部９６は制御部８８と一緒にユーティリティ・ユニット７４内に設けられる。センサ類９８は、ステージ７６のＹ方向における原点位置および往動位置、およびＺ方向における基板載置用および退避用高さ位置をそれぞれ検出するための位置センサを含んでいる。
【００４０】
図６に、この紫外線照射ユニット（ＵＶ）における主要な動作手順を示す。先ず、上記メインコントローラからの指示を受けて制御部８８を含めてユニット内の各部を初期化する（ステップＡ1）。この初期化の中で、ステージ７６は、Ｙ方向ではシャッタ８６に近接する所定の原点位置に位置決めされ、Ｚ方向では退避用の高さ位置（Ｈd）に降ろされる。また、後述するように走査の始端および終端でステージ７６を静止させたままランプ室６６内のランプ６４(1)〜６４(n)をしばらく発光させておく時間Ｔa，Ｔbが所定のレジスタにセットされてよい。
【００４１】
主搬送装置３８（図１）がカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０から処理前の基板Ｇを本紫外線照射ユニット（ＵＶ）の前まで搬送してくると、制御部８８は主搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しをするように該当の各部を制御する（ステップＡ2）。
【００４２】
より詳細には、先ずシャッタ駆動部９０を制御してシャッタ８６を開けさせる。主搬送装置３８は一対の搬送アームを有しており、一方の搬送アームに洗浄前の基板Ｇを載せ、他方の搬送アームを空き（基板無し）状態にしてくる。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇがないときは、洗浄前の基板Ｇを支持する方の搬送アームをそのまま開状態のシャッタ８６を通って洗浄処理室６８内に伸ばし、その未洗浄基板Ｇを固定リフトピン８４の上に移載する。本紫外線照射ユニット（ＵＶ）内に洗浄済みの基板Ｇが有るときは、最初に空の搬送アームでその洗浄済みの基板Ｇを搬出してから、未洗浄の基板Ｇを上記と同様にして搬入する。上記のようにして本紫外線照射ユニット（ＵＶ）で紫外線洗浄処理を受けるべき基板Ｇが主搬送装置３８により固定リフトピン８４の上に搬入載置されたなら、シャッタ８６を閉める。
【００４３】
次いで、制御部８８は、ステージ昇降駆動部９２を制御してステージ７６を基板載置用の高さ位置Ｈcまで上昇させる（ステップＡ3）。この際、ステージ７６の上昇する間に真空チャック部の吸引を開始させ、ステージ７６が基板載置用の高さ位置Ｈcに到達すると同時に基板Ｇを吸引保持できるようにしてよい。ステージ７６が基板Ｇを載置した状態で基板載置用の高さ位置Ｈcまで上昇すると、基板Ｇの右側端部Ｇaはそのすぐ真上に位置するランプ室６６の紫外線出射窓６２と一定の間隔を空けて向かい合う（図３）。
【００４４】
次に、制御部８８は、ランプ電源部９６を制御して全ての紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を一斉に点灯させる（ステップＡ4）。紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)が点灯することによって基板Ｇに対する紫外線照射洗浄処理（ステップＡ5）が開始される。
【００４５】
ここで、図７につきこの紫外線照射洗浄処理（ステップＡ5）の手順を示す。
【００４６】
上記のようにして紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)が点灯すると、その時点から基板Ｇの一端部（右側端部Ｇa）に対する静止状態での紫外線照射工程が実行される（ステップＢ1）。この紫外線照射工程中は、ステージ７６がＹ方向原点位置で静止したままであり、ランプ室６６の石英ガラス窓６２から下方に向けて出射された紫外線は真下に位置する基板右側端部Ｇaの表面に集中的または局所的に入射する。
【００４７】
このように基板右側端部Ｇaの表面に波長１７２ｎｍの紫外線（紫外エキシマ光）が照射されることにより、その紫外線照射領域付近に存在している酸素が該紫外線によりオゾンＯ3に変わり、さらにこのオゾンＯ3が該紫外線によって励起され酸素原子ラジカルＯ＊が生成される。この酸素ラジカルにより、紫外線照射領域に付着している有機物が二酸化炭素と水とに分解されて基板表面から除去される。なお、基板Ｇの表面に入射する紫外線の照度が上記のような有機物の除去に必要な所定値（下限値）を上回るように、ランプ室６６における紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の輝度が設定される。
【００４８】
上記のようにして行われる基板右側端部Ｇaに対する静止状態での紫外線照射工程（ステップＢ1）の所要時間Ｔaは、少なくとも基板Ｇの右端（縁部）表面の各部で単位面積当たりの紫外線照射量（積算光量）Ｐaが所望の洗浄処理結果を保証できる基準値Ｐsを上回るように、所定値以上の時間に選ばれてよい。
【００４９】
制御部８８は、上記時間Ｔaを計時すると（ステップＢ2）、その時点で基板Ｇの右側端部に対する上記の紫外線照射工程を終了させ、ステージ駆動部８０の走査駆動部９４によりステージ７６をＹ方向に移動させる。これにより、基板Ｇの表面全体に対して走査による紫外線照射工程が実行される（ステップＢ3）。
【００５０】
この走査による紫外線照射工程（ステップＢ3）では、ステージ７６がＹ方向で原点位置（図３）から往動位置（図４）まで所定の速度で片道移動することにより、ランプ室６６より基板Ｇの表面に照射する紫外線が基板Ｇの右側端部から左側端部まで逆方向（図８のＹ’方向）に上記速度で移動または走査する。この走査中も、紫外線の入射する基板Ｇ上の各部で上記と同様にオゾンや酸素原子ラジカルＯ＊の働きによって有機物が分解除去される。走査速度（ステージ７６の移動速度）Ｖは、紫外線が通過する基板表面の各部で単位面積当たりの紫外線照射量（積算光量）Ｐjが上記基準値Ｐsを上回るように、所定値以下の速度に選ばれてよい。
【００５１】
ステージ７６がＹ方向の往動位置に達すると（ステップＢ4）、制御部８８は所定の位置センサからの信号に往動して走査駆動部９４を停止させてステージ７６のＹ方向移動を止め、上記の走査による紫外線照射工程を終了させる。この時、図４に示すようにランプ室６６の真下には基板Ｇの左側端部Ｇbが位置する。
【００５２】
したがって、走査による紫外線照射工程（ステップＢ3）を終了した時点から直ちに基板左側端部Ｇbに対する静止状態での紫外線照射工程（ステップＢ5）が実行される。この紫外線照射工程では、ランプ室６６の石英ガラス窓６２から下方に向けて出射された紫外線が真下に位置する基板左側端部Ｇbの表面に集中的または局所的に入射する。これにより、紫外線を照射される基板左側端部Ｇbの表面各部で上記と同様にオゾンや酸素原子ラジカルＯ＊の働きによって有機物が分解除去される。
【００５３】
上記のような基板右側端部Ｇbに対する静止状態での紫外線洗浄処理（ステップＢ5）の所要時間Ｔbは、少なくとも基板Ｇの左端（縁部）表面の各部で単位面積当たりの紫外線照射量（積算光量）Ｐbが上記基準値Ｐsを上回るように、所定値以上の時間に選ばれてよく、通常は基板右側端部に対する上記紫外線照射工程（ステップＢ1）の設定時間Ｔaと同じ値に選ばれてよい。
【００５４】
制御部８８は、上記設定時間Ｔbを計時すると（ステップＢ6）、その時点で基板Ｇに対する全紫外線照射洗浄処理（ステップＡ5）を終了し、ランプ電源部９６を制御して紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を一斉に消灯させる（ステップＡ6）。
【００５５】
次いで、制御部８８はステージ７６をスタート位置に戻す（ステップＡ7）。この実施形態では、先ず走査駆動部９４によりステージ７６を往動位置（図４）からＹ方向原点位置（図３）まで移動または復動させ、次にＹ方向原点位置にて真空チャックをオフにしてからステージ昇降駆動部９２によりステージ７６を退避用の高さ位置（Ｈd）まで降ろし、基板Ｇを固定リフトピン８４に支持させる。こうして、１枚の基板Ｇに対する本紫外線洗浄ユニット（ＵＶ）内の全工程が終了し、主搬送装置３８（図１）が来るのを待つ。
【００５６】
図８に、この実施形態における上記した紫外線照射洗浄処理（ステップＡ5）の作用を模式的に示す。この紫外線照射洗浄処理では、ステージ７６上の基板Ｇに対してランプ室６６が、基板Ｇの右端から左端まで基板Ｇの表面全体に紫外線を走査して照射するだけでなく、基板右側端部Ｇaおよび左側端部Ｇbに対しては所定時間Ｔa，Ｔbだけ静止した状態で紫外線を局所的に照射する。
【００５７】
なお、この実施形態において、「基板右側端部Ｇa」とはステージ７６をＹ方向原点位置（図３）に位置させた状態でランプ室６６からの紫外線が洗浄に有効な照度で入射する基板Ｇの表面領域であり、「基板左側端部Ｇb」とはステージ７６をＹ方向往動位置（図４）に位置させた状態でランプ室６６からの紫外線が洗浄に有効な照度で入射する基板Ｇの表面領域である。
【００５８】
基板右側端部Ｇaおよび基板左側端部Ｇbにおいては、基板中心部に向かうほど静止状態での紫外線照射と重なる走査による紫外線照射の照射時間が多いため、紫外線照射量（積算光量）が極大になる。理解を簡単にするために、ランプ室６６の石英ガラス窓６２より紫外線が走査方向に幅Ｗを有する平行光であって真下の基板表面に一定の照度Ｅで照射されると仮定すると、たとえば図８の基板左側端部Ｇbの各走査方向位置ｙiにおける単位面積当たりの紫外線照射量（積算光量）Ｐiは次の式（１）で与えられる。
Ｐi＝Ｅ（Ｔb＋ｙi／Ｖ）    ‥‥‥（１）
【００５９】
この式（１）において、右辺の第１項（Ｅ・Ｔb）は基板Ｇの左端における上記紫外線照射量（積算光量）Ｐbに相当する。Ｔbは基板左側端部Ｇbに対する静止状態での紫外線照射工程の設定時間、Ｖは走査速度（一定と仮定）である。
【００６０】
また、図８において基板中間部の各走査方向基板位置ｙjにおける単位面積当たりの紫外線照射量（積算光量）Ｐjは次の式（２）で与えられる。
Ｐj＝Ｅ・Ｗ／Ｖ    ‥‥‥（２）
【００６１】
上記したように、この実施形態においては、基板Ｇに対する紫外線走査においてランプ室６６が基板Ｇとの相対的位置関係で基板の端から外に殆どはみ出ないか少ししかはみ出ないため、走査方向における装置スペースを小さくすることができる。また、基板Ｇの外側に紫外線を無駄に放射しなくて済むという利点もある。そして、紫外線を走査するうえで時間的かつ空間的に紫外線照射量が少なくなりやすい走査方向の基板両端部Ｇa，Ｇbに対してはそれぞれ走査の開始前および終了後にランプ室６６からの紫外線を局所的または集中的に照射するようにしたので、走査距離ないし走査方向の装置寸法を短くした装置構成であっても基板Ｇの表面各部に所望の洗浄結果を保証できる基準値Ｐs以上の照射量で紫外線を照射することが可能であり、基板表面の隅々から有機汚染を安定確実に除去することができる。
【００６２】
上記した実施形態では紫外線照射洗浄処理（ステップＡ5）の中で基板Ｇに対する端から端までの紫外線の走査を１回だけに止めたが、複数回繰り返してもよく、その場合ステージ７６の往動だけでなく復動も走査に利用できる。
【００６３】
また、上記した実施形態では、ランプ室６６における複数の紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)を全部発光させながら基板Ｇの右側端部Ｇaおよび左側端部Ｇbに対する静止状態での紫外線照射工程（ステップＢ1，Ｂ5）を行った。しかし、別の実施形態として、これら静止状態での紫外線照射工程（ステップＢ1，Ｂ5）の中で紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)の点灯および消灯をそれぞれ図９および図１０に示すようなシーケンスで所定時間置きに順次行うことにより、基板Ｇにおける紫外線照射量（積算光量）分布を図１１に示すように均すとともに、ランプ電力消費量を節約することができる。
【００６４】
図９において、走査に先立って行われる基板Ｇの右側端部Ｇaに対する静止状態での紫外線照射処理（ステップＢ1）では、図９の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）のように走査方向（Ｙ’方向）の最後尾である右端のランプ６４(n)を最初に点灯させ、所定時間後に最後尾から２番目のランプ６４(n-1)を点灯させ、以下走査方向（Ｙ’方向）の先頭に向かって後続のランプ６４(n-2)、６４(n-3)‥‥を上記所定時間置きに順次点灯させる。
【００６５】
この場合、右端のランプ６４(n)は基板右側端部Ｇaの領域内でも最も右側の部分（右端縁部）を照射し、その照射時間は全ランプ６４(1)〜６４(n)の中で最も長い。一方、左端（先頭）のランプ６４(1)は基板右側端部Ｇaの領域内でも最も基板中心部寄りの部分を照射し、その照射時間は全ランプ６４(1)〜６４(n)の中で最も短い。したがって、この静止状態での紫外線照射工程（ステップＢ1）が終了した時点では、図１２の実線Ｑ1で示すような階段状の紫外線照射量分布となり、基板右側端部Ｇaの領域内でランプ室６６内の右端のランプ６４(n)と対向する部分で紫外線照射量が最も大きくなる。この紫外線照射量Ｐa’が所望の洗浄効果を保証する上記基準値Ｐsを上回るように右端のランプ６４(n)の照射時間を設定してよい。なお、理解を簡単にするため、各ランプ６４(i)より石英ガラス窓６２を介して下方に照射される紫外線は走査方向に幅ｗoを有する平行光であって真下の基板表面に一定の照度で照射されるものと仮定する。
【００６６】
次に行われる走査による紫外線照射工程（ステップＢ3）では、図１２の一点鎖線Ｑ2で示すような紫外線照射量分布となり、基板Ｇの右端位置で積算光量が最も低くなる。その結果、基板右側端部Ｇaにおいては、上記２つの紫外線照射工程（ステップＢ1，Ｂ3）による紫外線照射量が加え合さる結果、各部における紫外線照射量の総量は図１２の点線Ｑ3で示すような分布特性となり、ほぼ均一化される。
【００６７】
図１０において、走査終了直後に行われる基板左側端部Ｇbに対する静止状態での紫外線照射工程（ステップＢ5）では、図１０の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）のシーケンスで走査方向（Ｙ’方向）の最後尾（右端）から前方（左側）に向かって６４(n)，６４(n-1)‥‥６４(1)と１本ずつ所定時間置きに順次消灯させる。これにより、基板左側端部Ｇbにおいては、基板右側端部Ｇaと対称なパターンで上記と同様にほぼ均一化された紫外線照射量分布が得られる。両端部Ｇa，Ｇbの間の基板中間部分における紫外線照射量Ｐjは上記実施形態と同様に上式（２）で与えられる。
【００６８】
上記した実施形態では、ランプ室６６側を固定し、基板Ｇ側をランプ配列方向に平行移動させる構成であった。しかし、図１３に示すように、基板Ｇ側を所定位置で固定し、ランプ室６６側を基板面と平行に移動させる構成も可能である。
【００６９】
図１３の構成例では、ランプ室６６にボールネジ１００を用いる自走式の走査駆動部１０２が一体に取付され、この走査駆動部１０２がボールネジ１００およびこれと平行に延在するガイド１０２に沿って水平方向（Ｙ方向）に往復移動することにより、ランプ室６６からの紫外線が定位置でステージ７６に支持されている基板Ｇの表面をＹ方向で端から端まで走査できるようになっている。各種用力供給部および制御部を収容するユーティリティ・ユニット７４はランプ室６６の水平移動領域の上方に設置されてよく、ユニット７４からランプ室６６内への不活性ガスや電力等の供給は可動または伸縮可能な配管１０６やケーブル１０８等を用いてよい。
【００７０】
この構成例でも、ランプ室６６がＹ方向原点位置および往動位置に位置するときは、走査方向（Ｙ方向）においてランプ室６６が基板Ｇの両端部Ｇa，Ｇbと向き合うようにしてよい。このように、基板Ｇ側を所定位置で固定してランプ室６６側を基板面と平行に移動させる方式の方が、走査方向における装置寸法をより一層小さくすることができる。
【００７１】
もっとも、基板Ｇの両端部Ｇa，Ｇbのいずれか一方に対して静止状態での紫外線照射工程を省く構成、つまりその一方の基板端部に対してはランプ室６６が走査方向で外にはみ出て、通過する際に（走査によって）紫外線を照射する構成も可能である。
【００７２】
上記した実施形態におけるランプ室６６内や洗浄処理室６８内の構成、特に紫外線ランプ６４(1)〜６４(n)、ステージ７６、ステージ駆動部８０等の構成は一例であり、各部について種々の変形が可能である。
【００７３】
上記実施形態は、紫外線照射洗浄装置（ＵＶ）に係わるものであった。しかし、本発明の基板処理装置は、有機汚染の除去以外の目的で被処理基板に紫外線を照射する処理にも適用可能である。たとえば、上記したような塗布現像処理システムにおいて、ポストベーキング（ステップＳ13）の後にレジストを硬化させる目的で基板Ｇに紫外線を照射する工程に上記実施形態と同様の紫外線照射装置を使用できる。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板処理装置または基板処理方法によれば、走査式の紫外線照射処理において被処理基板の各部で、特に走査方向の基板端部でも良好な処理品質を安定確実に得ることができ、さらには均一にかつ効率的に得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板処理装置が適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の紫外線照射ユニットの構成（ステージが走査方向の原点位置に位置している状態）を示す図である。
【図４】実施形態の紫外線照射ユニットの構成（ステージが走査方向の往動位置に位置している状態）を示す図である。
【図５】実施形態の紫外線照射ユニットの制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態の紫外線照射ユニットにおける主要な動作手順を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の紫外線照射ユニットにおける紫外線照射洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施形態の紫外線照射ユニットにおける紫外線照射洗浄処理の作用を模式的に示す図である。
【図９】別の実施形態において複数の紫外線ランプを段階的に順次点灯させるシーケンスを示す図である。
【図１０】別の実施形態おいて複数の紫外線ランプを段階的に順次消灯させるシーケンスを示す図である。
【図１１】図９および図１０の段階的ランプ点灯・消灯制御により基板上で得られる紫外線照射量分布を示す図である。
【図１２】図９の段階的ランプ点灯制御により基板端部で得られる紫外線照射量分布特性を説明するための図である。
【図１３】他の実施形態の紫外線照射ユニットの構成を示す図である。
【符号の説明】
３８    主搬送装置
ＵＶ    紫外線照射ユニット
６２    石英ガラス窓
６４(1)，６４(2)，‥‥，６４(n)    紫外線ランプ
６６    ランプ室
６８    洗浄処理室
７６    ステージ
７８    ボールネジ
８０    ステージ駆動部
８２    ガイド
８４    固定リフトピン
８６    シャッタ
８８    制御部
９２    ステージ昇降駆動部
９４    走査駆動部
９６    ランプ電源部
９８    センサ類
１００    ボールネジ
１０２    走査駆動部
１０４    ガイド
【図１】
0003772325.tif 000002
【図２】
0003772325.tif 000003
【図３】
0003772325.tif 000004
【図４】
0003772325.tif 000005
【図５】
0003772325.tif 000006
【図６】
0003772325.tif 000007
【図７】
0003772325.tif 000008
【図８】
0003772325.tif 000009
【図９】
0003772325.tif 000010
【図１０】
0003772325.tif 000011
【図１１】
0003772325.tif 000012
【図１２】
0003772325.tif 000013
【図１３】
0003772325.tif 000014