(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円形の基板を略水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給するための、基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域を形成するための吐出孔が設けられた供給ノズルと、
この供給ノズルを基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させるための移動機構と、
前記供給ノズルの内部を長さ方向に複数に分割するように、当該供給ノズルの内部に形成された複数の流路と、
前記各流路に夫々処理液を供給するための複数の供給路と、
前記複数の供給路に各々設けられ、設定圧力以上の圧力で開き、設定圧力未満の圧力で閉じるように構成される開閉バルブと、
前記供給路に接続された共通の処理液貯留部と、
前記処理液貯留部から前記供給路に処理液を供給するための共通のポンプと、
前記移動機構及びポンプの動作を制御する制御部と、を備え、
前記開閉バルブの設定圧力は、前記供給ノズルの長さ方向において外側の流路に対応する開閉バルブから順番に内側の流路に対応する開閉バルブの設定圧力を比較したとき、順次小さくなるように夫々設定され、
前記基板の前記処理液が塗布される塗布領域を供給ノズルの長さ方向と略平行な方向に複数に分割し、この基板の塗布領域に対応するように供給ノズルの吐出領域を変化させるにあたり、前記制御部により供給ノズルを基板の一端側の外縁から中央領域まで移動させるときには前記ポンプの圧力を徐々に大きくするように制御し、供給ノズルを基板の中央領域から他端側の外縁まで移動させるときには前記ポンプの圧力を徐々に小さくするように制御することにより、前記開閉バルブの開閉を行い、こうして供給ノズルの流路を選択して当該流路に処理液を供給し、これにより前記供給ノズルの吐出領域を変化させることを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
略円形な基板を略水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給するための、基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域を形成するための吐出孔が設けられた供給ノズルと、
この供給ノズルを基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させるための移動機構と、
前記供給ノズルの長さ方向の両端部から内側に向けて夫々伸びるように設けられた前記吐出孔を開閉するための一対の板状の規制手段と、
前記一対の規制手段を供給ノズルの長さ方向に移動させるための移動手段と、を備え、
前記一対の規制手段の互いに対向する先端位置を前記移動手段により規制してこれら先端位置間の供給ノズルの吐出領域を制御することを特徴とする液処理装置。
【請求項３】
前記基板の外端縁に沿ってガイドレールを設け、
前記移動手段は、一対の規制手段を前記ガイドレールに沿って前記供給ノズルの長さ方向に移動させるものであることを特徴とする請求項２記載の液処理装置。
【請求項４】
前記移動手段は、一対の規制手段を押圧することにより前記供給ノズルの長さ方向に移動させる押圧部であることを特徴とする請求項２記載の液処理装置。
【請求項５】
前記基板に供給される処理液の供給量を揃えるために、供給ノズルの移動速度を前記塗布領域毎に変化させる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】
前記処理液は現像液であ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジストが塗布され、露光処理がされた基板の表面に現像液を供給して現像処理を行う液処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ（以下ウエハという）や液晶ディスプレイのＬＣＤ基板の表面上に回路パターンを形成するためのマスクは、例えばウエハ表面にフォトレジスト溶液（以下レジストという）の塗布を行い、光等の照射を行った後、前記レジストが例えばネガ形ならば光の当った部分が硬化するので、硬化しない部分即ちレジストの溶けやすい部分を現像液により溶解することにより形成される。ポジ形レジストであれば露光された部分が現像液で溶解される。
【０００３】
前記現像処理を行う手法として、例えば図１２(ａ)に示されるウエハＷの直径方向に対応する長さに亘って多数の吐出孔１１が配列された供給ノズル１２を用い、図１２（ｂ）に示すように、ウエハＷの周縁外側に供給ノズル１２を移動させ配置し、この位置より吐出を行いながら反対側のウエハ周縁外側までの間をさらに移動させる方式が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】
ところでこのような方式では、ウエハＷが略円形状であるのに対し、供給ノズル１２の吐出孔１１の形成領域はウエハＷの直径とほぼ同じか直径よりも大きいので、例えば図１２（ｃ）に示すように現像液の液盛り領域１３はウエハＷよりも大きく、前記液盛り領域１３のウエハＷよりはみ出した領域の現像液は実際には現像に用いられないので、この分の現像液が無駄になってしまい、結果として高価な現像液の消費量が増加し、生産コストの増大を招いてしまう。
【０００５】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、塗布液の省量化を図る技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、略円形の基板を略水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給するための、基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域を形成するための吐出孔が設けられた供給ノズルと、
この供給ノズルを基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させるための移動機構と、
前記供給ノズルの内部を長さ方向に複数に分割するように、当該供給ノズルの内部に形成された複数の流路と、
前記各流路に夫々処理液を供給するための複数の供給路と、
前記複数の供給路に各々設けられ、設定圧力以上の圧力で開き、設定圧力未満の圧力で閉じるように構成される開閉バルブと、
前記供給路に接続された共通の処理液貯留部と、
前記処理液貯留部から前記供給路に処理液を供給するための共通のポンプと、
前記移動機構及びポンプの動作を制御する制御部と、を備え、
前記開閉バルブの設定圧力は、前記供給ノズルの長さ方向において外側の流路に対応する開閉バルブから順番に内側の流路に対応する開閉バルブの設定圧力を比較したとき、順次小さくなるように夫々設定され、
前記基板の前記処理液が塗布される塗布領域を供給ノズルの長さ方向と略平行な方向に複数に分割し、この基板の塗布領域に対応するように供給ノズルの吐出領域を変化させるにあたり、前記制御部により供給ノズルを基板の一端側の外縁から中央領域まで移動させるときには前記ポンプの圧力を徐々に大きくするように制御し、供給ノズルを基板の中央領域から他端側の外縁まで移動させるときには前記ポンプの圧力を徐々に小さくするように制御することにより、前記開閉バルブの開閉を行い、こうして供給ノズルの流路を選択して当該流路に処理液を供給し、これにより前記供給ノズルの吐出領域を変化させることを特徴とする。このような構成では、略円形の基板以外の、供給ノズルから処理液が供給される領域が小さいので、処理液の無駄が抑えられ、処理液の省量化を図ることができる。
【０００７】
また本発明の他の発明では、略円形な基板を略水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給するための、基板の有効領域の幅とほぼ同じかそれ以上の長さに亘る吐出領域を形成するための吐出孔が設けられた供給ノズルと、
この供給ノズルを基板保持部に保持された基板の一端側から他端側へ略水平方向に前記基板と相対的に移動させるための移動機構と、
前記供給ノズルの長さ方向の両端部から内側に向けて夫々伸びるように設けられた前記吐出孔を開閉するための一対の板状の規制手段と、
前記一対の規制手段を供給ノズルの長さ方向に移動させるための移動手段と、を備え、
前記一対の規制手段の互いに対向する先端位置を前記移動手段により規制してこれら先端位置間の供給ノズルの吐出領域を制御することを特徴とし、例えば一対の規制手段は、前記基板の外端縁に沿って設けられたガイドレールに沿って移動するように構成される。このような構成では、供給ノズルの吐出領域が基板の形状に併せて連続的に変化するので、さらに処理液の無駄が抑えられ、処理液の省量化を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明に係る液処理装置を現像装置に適用した実施の形態を示す概略図である。２は基板であるウエハＷの裏面中心部を真空吸着し、略水平に保持する基板保持部をなすスピンチャックである。このスピンチャック２は駆動部２０により回転及び昇降できるように構成されている。
【０００９】
ウエハＷがスピンチャック２に吸着保持された状態において、ウエハＷの側方を囲むようにしてカップ３が設けられており、カップ３は各々上下可動な外カップ３１と内カップ３２とからなる。内カップ３２は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、昇降部３０により外カップ３１が上昇すると外カップ３１の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。
【００１０】
カップ３の下部側はスピンチャック２の周囲を囲む円板３３と、円板３３の周り全周に亘って凹部を形成し、底面に排液口３４が形成されている液受け部３５とにより構成されている。この液受け部３５の側面より僅かに内側に外カップ３１（及び内カップ３２）が収まっており、前記凹部とカップ３とによりウエハＷの上方レベル及び下方レベルに跨ってウエハＷの側方を囲っている。また円板３３の周縁部には上端がウエハＷの裏面に接近する断面山形のリング体３６が設けられている。
【００１１】
続いてスピンチャック２に吸着保持されたウエハＷに処理液である現像液を供給するための供給ノズル４について説明する。この供給ノズル４は、例えば図２に示すように、処理液例えば現像液が供給される細長い四角形状のノズル本体４１と、その下面に設けられたノズル部４２とを備えており、前記ノズル部４２には例えばウエハＷの有効領域（デバイスの形成領域）の幅と同じかそれ以上の長さに亘る処理液の吐出領域を形成できるように多数の吐出孔５０が配列されている。
【００１２】
このような供給ノズル４は、第１の移動機構４３によりカップ３の外側に設けられたガイドレール４４に沿って、図３に示すカップ３の外側の待機位置（ガイドレール４４の一端側の位置）からウエハＷの上方側を通って前記待機位置とウエハＷを挟んで対向する位置まで移動可能に設けられている。
【００１３】
つまりガイドレール４４は、図３にも示すように例えば外カップ３１の一辺と略平行になるようにＸ方向に延びるように設けられており、ガイドレール４４の一端側に第１の移動機構４３が位置している。第１の移動機構４３はアーム部４５とベース部４６とにより構成されており、前記多数の処理液の吐出孔５０がＹ方向に配列されるように供給ノズル４をアーム部４５により吊下げ支持し、移動部であるベース部４６を介してガイドレール４４に沿って移動できるようになっている。前記ベース部４６は例えばボールネジ機構などにより構成される図示しない昇降機構を有しており、例えばモータなどの図示しない動力源からの駆動力によりアーム部４６をＺ方向へ移動（上下）させることができる。
【００１４】
本発明では、現像液の省量化を図るために、ウエハＷの塗布領域を複数個例えば図４に示すように供給ノズル４と略平行な方向にＡ領域〜Ｅ領域まで例えば５個に分割し、各塗布領域毎に供給ノズル４から処理液を吐出する際、処理液の吐出領域を変えるようにしている。ここでウエハＷの塗布領域は、塗布領域ＣがウエハＷの直径を含む中央領域であり、塗布領域Ｂ、Ｄは塗布領域Ｃのノズルの進行方向の両側の領域、塗布領域Ａ，Ｅは夫々塗布領域Ｂ，Ｄのノズルの進行方向の両側の領域である。例えば各塗布領域の設定の一例を挙げると、例えば１２インチウエハＷの場合、塗布領域Ｃはウエハ中央からノズルの進行方向の両側の例えば８０ｍｍ程度外側まで、塗布領域Ｂ、Ｄは塗布領域Ｃの前記進行方向の両側の例えば４０ｍｍ程度外側まで、塗布領域Ａ，Ｅは夫々塗布領域Ｂ，Ｄの前記進行方向の両側の例えば４０ｍｍ程度外側までに設定される。
【００１５】
具体的には、前記供給ノズル４の内部は、例えば図４に示すように、ノズル４の長さ方向に複数の処理液の流路を形成するように分割されている。この例では、供給ノズル４は、図４（ａ）の供給ノズル４の側面図及び図４（ｂ）の供給ノズル４の底面図に模式的に示すように、ノズル４の中央部に形成される第１の流路５１と、第１の流路５１の外側に形成される第２の流路５２と、第２の流路５２の外側に形成される第３の流路５３とに３分割されている。前記第１の流路５１から現像液を吐出させると第１の吐出領域Ｗａを形成し、前記第１の流路５１及び第２の流路５２から現像液を吐出させると第２の吐出領域Ｗｂを形成し、前記第１の流路５１及び第２の流路５２並びに第３の流路５３から現像液を吐出させると第３の吐出領域Ｗｃを形成することとなる。
【００１６】
前記第３の吐出領域Ｗｃは前記塗布領域Ｃを塗布する際に用いられるものであり、この吐出領域Ｗｃの幅は例えばウエハＷの直径Ｌｃの幅と同じかそれ以上の長さに相当し、塗布処理持には塗布領域Ｃを含む例えば図４に点線で示す領域Ｃ｀に処理液を供給する。また前記第１の吐出領域Ｗａは前記塗布領域Ａ，Ｅを塗布する際に用いられるものであり、この吐出領域Ｗａの幅はウエハＷの直径Ｌｃと略平行であり、直径Ｌｃよりも外側の塗布領域Ａ，Ｅの端部の位置でのウエハＷの幅Ｌａと同じかそれ以上の長さに相当し、塗布処理持には塗布領域Ａ，Ｅを含む領域Ａ｀，Ｅ｀に処理液を供給する。また前記第２の吐出領域Ｗｂは前記塗布領域Ｂ，Ｄを塗布する際に用いられるものであり、この吐出領域Ｗ２の幅は直径Ｌｃや幅Ｌａと略平行であり、直径Ｌｃよりも外側の塗布領域Ｂ，Ｄの端部の位置でのウエハＷの幅Ｌ２と同じかそれ以上の長さに相当し、塗布処理持には塗布領域Ｂ，Ｄを含む領域Ｂ｀，Ｄ｀に処理液を供給する。
【００１７】
続いてこのような供給ノズル４への処理液の供給系について説明すると、前記第１〜第３の流路５１〜５３の夫々には、夫々独立に第１〜第３の供給路５４ａ，５４ｂ，５４ｃが接続されており、これら第１〜第３の供給路５４ａ〜５４ｃには夫々開閉バルブＶａ，Ｖｂ，Ｖｃが介装されている。またこれら第１〜第３の供給路５４ａ〜５４ｃの上流側はまとめられて共通の１個のポンプＰ１を介して共通の処理液例えば現像液を貯留する処理液貯槽をなす処理液タンク５５に接続されている。前記開閉バルブＶａ〜Ｖｃは例えば所定圧力以上の圧力が加わると開き、所定圧力未満の圧力になると閉じる圧力設定バルブより構成されており、例えばバルブＶａは第１の圧力例えば０．０３ＭＰａ以上の圧力、バルブＶｂは第１の圧力よりも大きい第２の圧力例えば０．０５ＭＰａ以上の圧力、バルブＶｃは第２の圧力よりも大きい第３の圧力例えば０．１ＭＰａ以上の圧力が加わると開くように設定されている。また前記ポンプＰ１は、例えばベローズポンプ、ダイアフラムポンプ等により構成されている。
【００１８】
また図２中６０はウエハＷに洗浄液を供給してウエハＷの表面を洗浄するための洗浄ノズルであり、この洗浄ノズル６０は例えば第２の移動機構６１により、図２に示すカップ３の外側の待機位置（ガイドレール４４の他端側の位置）からウエハＷの上方側を通って前記待機位置とウエハＷを挟んで対向する位置まで水平に移動可能に設けられている。
【００１９】
ここで図２において第１の移動機構４３及び第２の移動機構６１が夫々示されている位置は既述の非作業時における供給ノズル４及び洗浄ノズル６０の待機位置であって、ここには例えば上下可動の板状体により構成された第１の移動機構４２及び第２の移動機構６１の待機部６２，６３が設けられている。またカップ３、第１の移動機構４４及び第２の移動機構６１は箱状の筐体６４により囲まれた一ユニットとして形成されており、図示しない搬送アームによりウエハＷの受け渡しがなされる。
【００２０】
これまで述べてきたポンプＰ１、駆動部２０、昇降部３０、第１の移動機構４３及び第２の移動機構６１は夫々制御部Ｃと接続されており、例えば駆動部２０によるスピンチャック２の昇降に応じて第１の移動機構４３による処理液の供給（スキャン）を行うように、各部を連動させたコントロールを可能としている。また前記ポンプＰ１の動作つまりポンプＰ１の作動開始や停止のタイミング、ポンプ圧力等や、第１の移動機構４３の移動開始や停止のタイミング、移動速度は制御部Ｃにより予め設定された処理時間に基づいて制御されるようになっている。
【００２１】
つまりこの例では、ポンプＰ１の動作や第１の移動機構４３の動作は例えば処理時間により管理されており、制御部Ｃに格納されているレシピは、処理時間に基づいてポンプＰ１や第１の移動機構４３の動作が制御されるように、予め作成されている。この制御例について説明すると、例えば図５に実線でポンプ圧力の経時変化を示すように、ポンプＰ１のポンプ圧力は制御部Ｃにより予め作成されたレシピに基づいて制御されている。
【００２２】
ここで図５中縦軸がポンプ圧力、横軸は処理時間を夫々示している。この例では、供給ノズル４をウエハＷのＡ領域からＥ領域に向かって移動させる際、ウエハＷのＣ領域まではポンプ圧力を徐々に大きくしていき、その後は徐々に小さくしていくようにポンプ圧力が制御されている。具体的にはポンプ圧力を０ＭＰａから徐々に大きくしていき、時間ｔ０のタイミングで０．０３ＭＰａ以上、時間ｔ１で０．０５ＭＰａ以上、時間ｔ２で０．１ＭＰａ以上、時間ｔ３で０．１ＭＰａ未満、時間ｔ４で０．０５ＭＰａ未満、時間ｔ５で０．０３ＭＰａ未満になり、以降０ＭＰａまで徐々に小さくなるように夫々制御されている。
【００２３】
併せて処理液の供給系の制御について説明すると、時間ｔ０は開閉バルブＶａが開き、供給ノズル４の第１の吐出領域Ｗａから現像液を吐出する吐出開始のタイミングであり、この例では供給ノズル４は図５中の「ウエハＷ上のノズル位置」に示すようにウエハＷの一端側の外端縁Ｙ１よりも所定距離例えば１０ｍｍ外側の位置Ｙ０に位置し、さらにノズル４はこのＡ領域を図５中矢印で示す方向に例えば５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するように制御されている。
【００２４】
また時間ｔ１はバルブＶｂが開き、第２の吐出領域Ｗｂから現像液を吐出を開始するときであって、このときノズル４は前記Ｂ領域の塗布開始位置Ｙ２に位置し、次いでこのＢ領域をＡ領域の移動速度よりも大きい例えば６０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するように制御されている。さらに時間ｔ２はバルブＶｃが開き、第３の吐出領域Ｗｃから現像液を吐出を開始するときであって、ノズル４は前記Ｃ領域の塗布開始位置Ｙ３に位置し、次いでこのＣ領域をＢ領域の移動速度よりも大きい例えば７０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するように制御されている。
【００２５】
続いて時間ｔ３はバルブＶｃが閉じるタイミングであって、ノズル４は前記Ｄ領域の塗布開始位置Ｙ４に位置し、次いでこのＤ領域をＣ領域の移動速度よりも小さい例えば６０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するように、時間ｔ４はバルブＶｂが閉じるタイミングであって、ノズル４は前記Ｅ領域の塗布開始位置Ｙ５に位置し、このＥ領域をＤ領域の移動速度よりも小さい例えば５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するように、時間ｔ５はバルブＶａが閉じてノズル４からの現像液の吐出を停止するタイミングであり、ノズル４はウエハＷの他端側の外端縁Ｙ６よりも所定距離例えば１０ｍｍ外側の位置Ｙ７に位置するように、夫々ノズル４の駆動が処理時間に基づいて制御される。
【００２６】
次に本実施の形態における作用について説明する。先ずスピンチャック２がカップ３の上方まで上昇し、既に前工程でレジストが塗布され、露光処理されたウエハＷが図示しない搬送アームからスピンチャック２に受け渡される。そしてウエハＷが図１中実線で示す所定の位置に来るようにスピンチャック２が下降する。なおこのとき外カップ３１及び内カップ３２は共に下降した状態である。
【００２７】
続いて第１の移動機構４３がガイドレール４４に沿って外カップ３１とウエハＷの周縁との間に対応する位置まで案内され、続いてその位置から例えばウエハＷの外端縁Ｙ１よりも所定距離外側の吐出開始位置Ｙ０まで下降する。このとき供給ノズル４の位置（高さ）はウエハＷに対して現像液の供給を行う高さにセットされるため、吐出孔５０はウエハＷ表面レベルよりも例えば１ｍｍ程度高い位置に置かれる。そして供給ノズル４から現像液の吐出を開始しながら供給ノズル４をウエハＷの一端側から他端側へと例えば図４，図５に矢印で示す方向に移動させることにより、ウエハＷの表面に液膜を形成する。
【００２８】
この際供給ノズル４では、ウエハＷのＡ領域及びＥ領域を塗布するときには、第１の吐出領域Ｗａにより現像液を供給しながら、５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動し、ウエハＷのＢ領域及びＤ領域を塗布するときには、第２の吐出領域Ｗｂにより現像液を供給しながら、６０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動し、ウエハＷのＣ領域を塗布するときには、第３の吐出領域Ｗｃにより現像液を供給しながら、７０ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動する。
【００２９】
このようにして供給ノズル４の吐出領域や移動速度、ポンプＰ１のポンプ圧力を変えながらノズル４を略水平方向に移動させることにより、ウエハＷの表面に例えば１．２ｍｍの高さの液膜を形成する。この際供給ノズル４の先端は、ウエハ表面上に供給された現像液と接触する位置にあり、供給ノズル４の先端をウエハ上の現像液と接触させた状態で供給ノズル４を一方向にスキャンさせることにより、当該ノズル４の先端部によりウエハ上の現像液が押し広げられ、ウエハＷの表面全体に満遍なく現像液が液盛りされることとなる。またこのとき供給ノズル４の移動は、当該供給ノズル４の吐出孔５０が配列されている吐出領域の中心がウエハＷの中心上方を通過するようにして行われる。
【００３０】
そして前記ウエハＷの他端側の外端縁Ｙ６よりも所定距離外側のＹ７の位置の上方側にて供給ノズル４のスキャン及び現像液の供給を停止する。ここでウエハＷへの現像液の吐出が複数回必要な場合には、前記停止位置にて供給ノズル４をスキャンさせる高さ例えばウエハＷ表面から１ｍｍ上方まで上昇させ、スキャンしたルートを戻るように例えば現像液の供給を行う。
【００３１】
現像液の塗布終了後、現像液をウエハＷの表面に液盛りしたままの状態にして静止現像が行われる。そして第１の移動機構４３は待機部６２へと戻り、この第１の移動機構４３と入れ替わって待機部６３から第２の移動機構６１がウエハＷ側へと移動する。次いでウエハＷの中央上方に洗浄ノズル６０の吐出部が位置するように位置決めすると共にスピンチャック２を回転させ、洗浄ノズル６０から洗浄液例えば純水をウエハＷ中心部に供給して、ウエハＷの遠心力により洗浄液をウエハＷの中心部から周縁部へ広げることにより現像液が洗い流される。その後このウエハＷは例えばスピン乾燥などの工程を経て現像処理が終了する。この際現像液と洗浄液は内カップ３２を伝って下方側へと流れて液受け部３５へと貯溜され、これらの液は排液口３４から図示しないドレインラインを通って排出される。
【００３２】
これまで述べてきたように、本発明に係る実施の形態では、ウエハＷを供給ノズル４の吐出孔５０と略平行な方向に例えばＡ領域〜Ｅ領域まで５個に分割し、この領域毎に供給ノズル４の吐出領域を変えて現像液を塗布しているので、各塗布領域の塗布に必要な量の現像液のみが供給され、ウエハ以外の領域に供給される現像液の量を少なくすることができ、これにより現像液の無駄を少なくすることができて現像液の省量化を図ることができる。
【００３３】
つまりウエハ表面への現像液の供給領域は、図４に点線で示す領域Ａ｀〜Ｅ｀であり、ウエハの形状に併せて段階的に大きさが変化している。従って吐出領域がウエハＷの直径に合わせて設定され、当該領域の大きさが変化しない従来の供給ノズルでウエハＷに現像液を供給する場合に比べて、ウエハ以外の供給領域が小さいので、現像液の無駄を少なくすることができる。
【００３４】
この際供給ノズル４の吐出領域の切り替え制御を、圧力設定バルブを用い、ポンプＰ１のポンプ圧力を処理時間に基づいて予め設定されたレシピに基づいて変化させ、これにより圧力設定バルブの開閉を行うことにより行っているので、前記吐出領域の切り替えをポンプ圧力の制御のみで行うことができ、制御が容易である。
【００３５】
ここで図５の一点鎖線は、従来タイプの吐出領域を変化させることができないノズルを用い、ポンプＰの圧力を変化させずに、時間ｔ１で現像液の吐出を開始し、時間ｔ５で吐出を終了させるように現像液の塗布を行った場合のポンプ圧力であるが、従来例ではポンプ圧力が常に一定であり、本発明の構成よりもポンプ圧力が大きいことが認められる。ポンプ圧力とノズルからの現像液の吐出量とは比例関係にあるので、従来例では本発明の構成に比べて現像液の吐出量が多く、本発明の構成では現像液の無駄を省くことができることが理解される。
【００３６】
さらに上述の例では供給ノズル４の移動速度を各塗布領域毎に変化させているので、ウエハＷの塗布領域毎にポンプＰ１のポンプ圧力を変化させて吐出流量を変えていても、ノズル４のスキャン距離内での単位面積当たりの吐出量を合わせることができる。つまりポンプ圧力が最も小さいＡ領域及びＥ領域を塗布するときには、ノズルの移動速度を最も小さくし、ポンプ圧力が最も大きいＣ領域を塗布するときには、ノズルの移動速度を最も大きくし、ポンプ圧力が中間のＢ領域及びＤ領域を塗布するときには、ノズルの移動速度も中間に設定されている。ここでポンプ圧力が小さいと現像液の単位時間あたりの吐出量が小さくなるが、ノズルの移動速度を小さくすれば、当該領域にノズルがとどまる時間が長くなるので塗布時間を稼ぐことができ、その分現像液の吐出量が多くなる。反対にポンプ圧力が大きいと現像液の単位時間あたりの吐出量が大きくなるので、ノズルの移動速度を大きくして当該領域にノズルがとどまる時間が短くすることにより、その分現像液の吐出量を少なくできる。この例ではこうして供給ノズル４のスキャン距離内での単位面積当たりの吐出量を合わせることができるので、ウエハＷの面内においてほぼ均一な量の現像液を供給することができて均一な塗布処理を行うことができる。なお現像液の供給量をウエハＷの面内においてほぼ揃えるための、供給ノズル４の移動速度の最適値は、ウエハＷの塗布領域の大きさやポンプＰ１のポンプ圧力の設定に基づいて例えば実験により予め求められる。
【００３７】
さらにまた上述の例のように現像液の供給の開始や停止をウエハＷの外端縁よりも外側で行なうようにすれば、現像液の供給開始や停止時のウエハＷへの衝撃が抑えられ、線幅の均一性の悪化を防ぐことができるが、現像液の供給開始や停止時のタイミングは個々の例により決定され、ウエハの一端側の外端縁から現像液の供給を開始し、ウエハＷの他端側の外端縁にて供給を停止するように設定しもよく、この場合には現像液をさらに省量化することができる。
【００３８】
次に上述の現像装置をユニットに組み込んだ塗布・現像装置の一例の概略について図６及び図７を参照しながら説明する。図６及び図７中、７はウエハカセットを搬入出するための搬入出ステ−ジであり、例えば２５枚収納されたカセット７１が例えば自動搬送ロボットにより載置される。搬入出ステ−ジ７に臨む領域にはウエハＷの受け渡しア−ム７０がＸ，Ｙ方向およびθ回転（鉛直軸回りの回転）自在に設けられている。更にこの受け渡しア−ム７０の奥側には、例えば搬入出ステ−ジ７から奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットｕ１が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニットｕ２，ｕ３，ｕ４が夫々配置されていると共に、塗布・現像系ユニットと加熱・冷却系ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための、例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ムＭＡが設けられている。但し図７では便宜上ウエハ搬送ア−ムＭＡは描いていない。
【００３９】
塗布・現像系のユニットにおいては、例えば上段に２個の上述の現像装置を備えた供えた現像ユニット７２が、下段に２個の塗布ユニット７３が設けられている。加熱・冷却系のユニットにおいては、加熱ユニットや冷却ユニット、疎水化処理ユニット等が上下にある。
【００４０】
塗布・現像系ユニットや加熱・冷却系ユニットを含む上述の部分をクリ−ントラックと呼ぶことにすると、このクリ−ントラックの奥側にはインタ−フェイスユニット７４を介して露光装置７５が接続されている。インタ−フェイスユニット７４は例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されたウエハ搬送ア−ム７６によりクリ−ントラックと露光装置７５との間でウエハＷの受け渡しを行うものである。
【００４１】
この装置のウエハの流れについて説明すると、先ず外部からウエハＷが収納されたウエハカセット７１が前記搬入出ステ−ジ７に搬入され、ウエハ搬送ア−ム７０によりカセットＣ内からウエハＷが取り出され、既述の加熱・冷却ユニットｕ３の棚の一つである受け渡し台を介してウエハ搬送ア−ムＭＡに受け渡される。次いでユニットｕ３の一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユニット７３にてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形成される。レジスト膜が塗布されたウエハＷは加熱ユニットで加熱された後インタ−フェイスユニット７４を介して露光装置７５に送られ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行われる。その後ウエハＷは加熱ユニットで加熱された後、冷却ユニットで冷却され、続いて現像ユニット７２に送られて現像処理され、レジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは搬入出ステ−ジ７上のカセットＣ内に戻される。
【００４２】
以上において本発明では、上述の例に限られるものではなく、制御部ＣによりポンプＰ１のポンプ圧力を変えることによりバルブＶａ〜Ｖｃの開閉制御を行う代わりに、制御部ＣによりバルブＶａ〜Ｖｃ自体の開閉制御を行って供給ノズルの吐出領域を選択し、この選択された吐出領域に応じて、制御部ＣによりポンプＰ１のポンプ圧力を変えて現像液の吐出流量を変化させるようにしてもよく、この場合にもバルブＶａ〜Ｖｃの開閉制御やポンプＰ１のポンプ圧力の制御は処理時間に基づいて予め作成されたレシピに基づいて行われる。
【００４３】
また例えば図８に示すように、ポンプＰ２では一定の圧力で現像液を供給しておき、流量調整部をなすマスフローコントローラＭａ〜Ｍｃを供給路５４ａ〜５４ｃに備えるようにして、制御部Ｃにより処理時間に応じて所定のタイミングでバルブＶａ〜バルブＶｃを切り替えて流路を選択し、マスフローコントローラＭａ〜Ｍｃを介して現像液の吐出流量の制御を行うようにしてもよい。
【００４４】
さらに供給ノズル８の内部を、例えば図９に示すように例えばノズルの長さ方向に例えば５分割し、ポンプＰ３の圧力により開閉が制御される圧力設定バルブＶ１〜Ｖ５を備えた供給路８１ａ〜８１ｅを夫々独立に接続し、第１の吐出領域Ｗａを形成するときにはバルブＶ３を開き、第２の吐出領域Ｗｂを形成するときにはバルブＶ２，バルブＶ３，バルブＶ４を開き、第３の吐出領域Ｗｃを形成するときにはバルブＶ１〜バルブＶ５の全てを開くようにしてもよい。図８において８０は吐出孔、８２は処理液タンクである。またこの例においても、バルブＶ１〜Ｖ５自体の開閉を制御して吐出領域を選択し、ポンプＰ２のポンプ圧力を制御して現像液の吐出流量を制御するようにしてもよい。
【００４５】
さらにまた供給ノズルの吐出領域の制御は、例えば図１０に示すように、供給ノズル９に底面に形成された吐出孔９０を塞ぐ大きさであって、ノズル９の両端側から略水平方向に進退して前記吐出孔９０を塞ぎ（図１０（ｂ）の底面図参照）、これにより吐出領域を形成する開閉手段をなす規制手段９１ａ，９１ｂを設け、この規制手段９１ａ，９１ｂを図１０（ｃ）に示すように、スピンチャック２に保持されているウエハＷの周縁の円弧に沿って設けられた２本のガイドレール９２ａ，９２ｂに沿って移動手段をなす移動機構９３ａ，９３ｂにより移動させることにより前記吐出領域の制御を行うようにしてもよい。前記ガイドレール９２ａ，９２ｂは例えば支持部材９４を介して底板３３に固定されている。
【００４６】
前記供給ノズル９はポンプＰ４と開閉バルブＶ６とを備えた供給路９５を介して処理液タンク９６と接続されており、供給ノズル９からの現像液の吐出の開始又は停止のタイミングや移動機構９３ａ，９３ｂの駆動は例えば制御部Ｃにより処理時間に基づいてポンプＰ４やバルブＶ６、移動機構９３ａ，９３ｂを制御することにより行われるようになっている。
【００４７】
またこの例ではガイドレール９２ａ，９２ｂは、ウエハＷの外端縁よりも外方側で現像液の吐出の開始及び停止を行うように、ノズルの進行方向のウエハＷの前方側及び後方側にてウエハＷの外方側に伸び出しており、さらに規制手段９１ａ，９１ｂをガイドレール９２ａ，９２ｂに沿って移動させたときに、ウエハ表面領域と同じか又はこれによりも大きい領域に現像液が吐出されるように吐出領域が規制されるようになっている。
【００４８】
このような構成では、供給ノズル９の吐出領域はウエハＷに併せて連続して変化するようになっているので、ウエハＷ以外の領域への現像液の供給が抑えられ、さらに現像液の無駄を抑え、省量化を図ることができる。
【００４９】
以上においてこの例では、例えば図１１に示すように、ガイドレール９２ａ，９２ｂを設ける代わりに、各規制手段９１ａ，９１ｂのノズルから突出する外端部を例えばエアシリンダなどにより構成された押圧部９７ａ，９７ｂにて押圧することにより、この規制手段９１ａ，９１ｂにて当該ノズル９の吐出領域を規制するようにしてもよい。この場合には例えば予め処理時間に基づいて所定の吐出領域を得るための押圧部９１ａ，９１ｂの押圧力を求めてレシピを作成しておき、このレシピに基づいて制御部Ｃにより押圧部が制御される。その他の構成は図１０に示す例と同様である。また図１０、図１１に示す例においてもノズルの移動速度を変えるようにしてもよいし、ポンプ圧力を変えるようにしてもよい。
【００５０】
以上において、ポンプのポンプ圧力や供給ノズルの移動動作は処理時間に基づいて制御する例を説明したが、これらのパラメータを例えば供給ノズルの移動距離などに基づいて制御するようにしてもよい。また供給ノズルの吐出領域は、ウエハＷの有効領域とほぼ同じ領域がそれよりも大きい領域に現像液を吐出するように設定されればよく、上述の例では基板の塗布領域を５つに分割したが、塗布領域の分割数は場合に応じて設定されればよい。さらにまた本発明の液処理装置は、現像処理に限らずレジストの塗布処理にも適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、供給ノズルの吐出領域を基板の塗布領域に併せて変えるようにしたので、処理液が吐出される基板以外の領域が小さくなり、処理液の無駄を防ぎ、処理液の省量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液処理装置を現像装置に適用した場合の実施の形態を表す断面図である。
【図２】前記液処理装置に用いられる供給ノズルを示す平面図である。
【図３】前記液処理装置を示す平面図である。
【図４】前記供給ノズルを示す断面図と底面図である。
【図５】前記供給ノズルの制御例を説明するための特性図である。
【図６】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７】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８】本発明に係る液処理装置の他の実施の形態の供給ノズルについて示す断面図である。
【図９】本発明に係る液処理装置のさらに他の実施の形態の供給ノズルについて示す断面図である。
【図１０】本発明に係る液処理装置のさらに他の実施の形態を示す断面図と平面図である。
【図１１】本発明に係る液処理装置のさらに他の実施の形態の供給ノズルについて示す断面図である。
【図１２】従来の液処理装置の一例を表す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ    ウエハ
２    スピンチャック
３    カップ
３１  外カップ
３２  内カップ
４，８，９    供給ノズル
４３  第１の移動機構
５０，８０，９０  吐出孔
５１  第１の流路
５２  第２の流路
５３  第３の流路
Ｃ    制御部
Ｖａ〜Ｖｃ，Ｖ１〜Ｖ６  バルブ
Ｐ１〜Ｐ４  ポンプ
Ｗａ  第１の吐出領域
Ｗｂ  第２の吐出領域
Ｗｃ  第３の吐出領域
【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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