説明

基板処理ユニットおよび基板処理装置

【課題】ノズル同士の衝突を避けつつ、ノズルの稼働率を向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】制御部は、現像ノズル21を、第1の高さにある水平面(移動走行面H1)上で移動させることによって、現像ノズル21を現像処理セット10間で移動させる(AR2,AR6)。ただし、移動走行面H1は、純水ノズル130の移動エリア(純水ノズル130を処理位置S130と待避位置T130との間で移動させる際に純水ノズル130が移動するエリア)の上方に形成される。したがって、純水ノズル130との干渉を考慮せずに自由に現像ノズル21を現像処理セット10間で移動させることが可能となり、これにより、現像ノズル21と純水ノズル130との稼働率が向上する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用ガラス基板等(以下、単に「基板」という)に対して処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。
【0003】
これらの諸処理を行う基板処理装置は、一般に、レジスト膜の形成処理、現像処理、熱処理等の各種処理を行う処理ユニットを所定の位置に配置して構成される。
【0004】
ところで、レジスト膜の形成処理や現像処理等を行う処理ユニットにおいては、基板上に所定の順序で所定の処理液を順次吐出供給する処理工程が実行される。例えば、現像処理を行う処理ユニット(現像処理ユニット)においては、基板に対して現像液を供給してその表面に現像液を液盛りすることによって基板表面を現像反応を進行させ、所定時間が経過した後に今度はリンス液を供給して表面の現像反応を停止させる。場合によっては、基板の表面状態を現像液に馴染みやすい状態にするべく、現像液の供給に先立って純水等の供給を行うこともある(プリウェット処理)。プリウェット液の液だまりが形成された状態の基板表面に現像液を滴下し、これと同時に基板を高速回転させると、現像液とプリウェット液とが同時に基板表面全体に広がり、基板の表面全体に現像液をむらなく供給することが可能となる。
【0005】
このような処理ユニットにおいては、処理ユニット内に複数個のノズル(現像処理ユニットの場合であれば、現像液を吐出するノズルとリンス液を吐出するノズル)が設けられ、各ノズルを所定の順序で入れ替えながら処理液の吐出供給処理を行わせることによって、基板に対する一連の処理が実行されていく。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一般に、このような処理ユニットにおいては、ノズルの入れ替えの際にノズル同士が衝突することを避けるため、一方のノズルは他方のノズルが移動している間は移動させていない。この構成では、一方のノズルが他方のノズルの移動が完了するのを待って待機する時間が生じるため、ノズルの稼働率が低下し、結果としてスループットの低下を招いていた。
【0007】
ところで、処理ユニットの中には、1枚の基板を処理する処理セットを複数個備えるものがある。ここでは、各処理セットにて並行して処理を実行することによって、複数枚の基板を同時に処理することが可能となる。このような処理ユニットにおいては、1個のノズルを複数の処理セット間で共用する構成をとることがある。例えば、現像処理ユニットにおいて、現像液を吐出するノズルを複数の処理セット間で共用する構成をとることがある。つまり、処理ユニット内には、各処理セット毎に設けられたノズル(例えば、リンス液を吐出するノズル)と、各処理セット間で共用されるノズル(例えば、現像液を吐出するノズル)との2種類のノズルが配置されることになる。
【0008】
このような構成においては、共用されるノズル(共用ノズル)を処理セット間で移動させなければならない。ところが、いずれかの処理セットにて他方のノズルが移動を行っている間は、それと干渉する危険があるため、共用ノズルを移動させることができない。このため、共用ノズルの稼働率は大きく低下し、処理ユニットのスループットも著しく低下してしまう。
【0009】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数個のノズルを有する基板処理ユニットにおいて、ノズル同士の衝突を避けつつ、ノズルの稼働率を向上させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1の発明は、基板に対する所定の処理を行う基板処理ユニットであって、それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セットと、前記複数の処理セットの間で共用され、基板に対して第1処理液を供給する第1ノズルと、前記複数の処理セット間にわたって形成されたセット間移動経路に沿って前記第1ノズルを移動させることによって、前記第1ノズルを前記複数の処理セットの間で移動させるノズル駆動機構と、を備え、前記複数の処理セットのそれぞれが、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に対して第2処理液を吐出供給する第2ノズルと、を備え、前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの外側に形成される。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1に記載の基板処理ユニットであって、前記第1ノズルが現像液を吐出供給するノズルであり、前記第2ノズルが、現像液の吐出供給に先立って所定の処理液を基板表面に供給することによって前記基板表面を前記現像液と馴染みやすい状態にするプリウェット処理に係る前記所定の処理液を吐出供給するノズルである。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1に記載の基板処理ユニットであって、前記第1ノズルが現像液を吐出供給するノズルであり、前記第2ノズルがリンス処理に係る処理液を吐出供給するノズルである。
【0013】
請求項4の発明は、請求項2または3に記載の基板処理ユニットであって、前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの上方に形成される。
【0014】
請求項5の発明は、請求項1に記載の基板処理ユニットであって、前記第1ノズルがレジスト膜材料を吐出供給するノズルであり、前記第2ノズルが溶媒前塗布処理に係る処理液を吐出供給するノズルである。
【0015】
請求項6の発明は、請求項5に記載の基板処理ユニットであって、前記基板処理ユニットの筐体壁面のうち、基板を前記基板処理ユニット内に搬出入するための開口部が形成された面を正面として、前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの前記筐体背面側に形成される。
【0016】
請求項7の発明は、所定の外部装置に隣接して配置され、基板に対する一連の処理を行う基板処理装置であって、それぞれが基板に対する所定の処理を行う1以上の基板処理ユニットと、前記1以上の基板処理ユニットに所定の順序で基板を搬送していく主搬送機構とを備える処理部と、前記処理部と前記外部装置との間で基板を搬送するインターフェイス搬送機構と、を備え、前記1以上の基板処理ユニットのいずれかが、それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セットと、前記複数の処理セットの間で共用され、基板に対して第1処理液を供給する第1ノズルと、前記複数の処理セット間にわたって形成されたセット間移動経路に沿って前記第1ノズルを移動させることによって、前記第1ノズルを前記複数の処理セットの間で移動させるノズル駆動機構と、を備え、前記複数の処理セットのそれぞれが、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に対して第2処理液を吐出供給する第2ノズルと、を備え、前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの外側に形成される。
【発明の効果】
【0017】
請求項1〜6の発明によると、第1ノズルが複数の処理セット間を移動する際の移動経路であるセット間移動経路が第2ノズルの移動エリアの外側に形成される。したがって、第2ノズルとの干渉を考慮せずに第1ノズルを処理セット間で自由に移動させることができる。また、第1ノズルが処理セット間を移動している間であっても第2ノズルを自由に移動させることができる。これにより、第1ノズルおよび第2ノズルの稼働率をともに向上させることができる。
【0018】
特に、請求項2の発明によると、現像液を吐出供給するノズルおよびプリウェット処理に係る処理液を吐出供給するノズルの稼働率を向上させることができるので、現像処理のスループットを向上させることができる。
【0019】
特に、請求項3の発明によると、現像液を吐出供給するノズルおよびリンス処理に係る処理液を吐出供給するノズルとの稼働率を向上させることができるので、現像処理のスループットを向上させることができる。
【0020】
特に、請求項5の発明によると、レジスト膜材料を吐出供給するノズルおよび溶媒前塗布処理に係る処理液を吐出供給するノズルの稼働率を向上させることができるので、レジスト膜塗布形成処理のスループットを向上させることができる。
【0021】
請求項7の発明によると、基板処理ユニットにおいて、第1ノズルおよび第2ノズルの稼働率をともに向上させ、当該基板処理ユニットのスループットを向上させることができる。これにより、高いスループットの基板処理装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
〈1.現像処理ユニット〉
〈1−1.構成〉
この発明の実施の形態に係る基板処理ユニット(現像処理ユニット1)の全体構成について図1を参照しながら説明する。図1は、現像処理ユニット1の平面図である。なお、以下の説明において参照される図には、各部の位置関係や動作方向を明確化するために、共通のXYZ直交座標系が適宜付されている。
【0023】
現像処理ユニット1は、基板Wに対して現像処理を行う。現像処理ユニット1は、主として、複数個(この実施の形態においては、3個)の現像処理セット10と、これら現像処理セット10の間で共用される現像液供給部20と、現像液供給部20が備える現像ノズル21を受けるためのポッド30とを備える。なお、各現像処理セット10は、仕切り壁等で間仕切りされることなく同一の処理ユニット内にY方向に沿って併設されているものとする。
【0024】
また、現像処理ユニット1は、これら各部の動作を制御する制御部91を備える。制御部91は、各種の処理を実行するCPU、演算処理の作業領域となるRAM、予め設定された(もしくは操作部、表示部等のユーザインターフェイスを介してオペレータより入力された)処理レシピ(処理プログラム)等の各種情報を記憶する記憶媒体(例えば、固定ディスク)等により実現されている。
【0025】
〈現像処理セット10〉
現像処理セット10は、基板Wを回転可能に保持する回転保持部11と、当該回転保持部11に保持された基板Wの周囲に昇降可能に設けられるカップ12と、当該回転保持部11に保持された基板Wに純水液を供給するDIW供給部13とを備える。すなわち、現像処理ユニット1はこれら各部材11,12,13を3個ずつ備える。
【0026】
回転保持部11は、基板Wを水平姿勢にて保持するとともに基板Wの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Wを回転させる。回転保持部11は、電動モータ(図示省略)によって回転される回転軸(図示省略)の上端に固定されている。また、回転保持部11には吸気路(図示省略)が形成されており、回転保持部11上に基板Wを載置した状態で吸気路内を排気することにより、基板Wの下面を真空吸着し、基板Wを水平姿勢で保持することができる。
【0027】
カップ12は、先端を切り落としたドーム形状の部材であり、回転保持部11に保持された基板Wを囲繞する。カップ12には、これを昇降させる昇降機構(図示省略)が接続されている。昇降機構は、例えばエアシリンダにより構成される。昇降機構は、カップ12を処理位置(カップ12の上端が回転保持部11に保持された基板Wよりも上方にある位置))と待避位置(カップ12の上端が回転保持部11に保持された基板Wよりも下方にある位置)との間で移動させる。処理位置に移動させた状態においては、回転保持部11に保持された基板Wの表面から飛散した液滴がカップ12の内側面で受け止められる。昇降機構は、制御部91と電気的に接続されている。制御部91は、昇降機構を制御してカップ12の位置を処理位置と待避位置との間で切り換える。
【0028】
DIW供給部13は、回転保持部11に保持された基板Wの上面に純水を供給する機能部であり、回転保持部11と後述する開口部101との間に配設される。ただし、DIW供給部13は、開口部101から挿入される外部搬送機構(これについては後述する)のハンドと干渉しない高さにおかれるものとする。
【0029】
DIW供給部13は、所定の処理液(プリウェット液およびリンス液として用いられる処理液であり、この実施の形態においては純水)を貯留した処理供給源(図示省略)と接続され、基板Wに向けてこの処理液を吐出する純水ノズル130を備える。純水ノズル130は、例えば、供給された処理液をそのまま吐出するいわゆるストレートノズルにより構成することができる。
【0030】
純水ノズル130は、水平方向に延びるアーム132およびその先端に取り付けられた吐出部131を備える。また、アーム132は、上方に延びる回動軸133の上端に取り付けられている。さらに、回動軸133には、これを回動させる回動機構134が接続されている。回動機構134は、例えば回動モータにより構成される。
【0031】
回動機構134は、回動軸133を回動させることによって、純水ノズル130を処理位置S130(吐出部131が回転保持部11に保持された基板Wの中央上方におかれる位置))と待避位置T130(吐出部131が回転保持部11の側方におかれる位置)との間で移動させる。処理位置S130にてで純水ノズル130からリンス液を吐出させることによって、回転保持部11に保持された基板Wの表面にリンス液を供給することができる。
【0032】
回動機構134は、制御部91と電気的に接続されている。制御部91は、回動機構134を制御して純水ノズル130の位置を処理位置S130と待避位置T130との間で切り換える。
【0033】
なお、現像処理ユニット1の筐体壁面であって、搬送スペース(現像処理ユニット1に対する基板Wの搬出入を行う搬送機構(例えば、後述するメインロボットT21であり、以下「外部搬送機構」と示す)の移動エリア)に面する側には、各回転保持部11に対して基板Wを搬出入するための開口部101が形成されている。すなわち、外部搬送機構は、開口部101からそのハンドを挿入して、当該開口部101と対応する回転保持部11にアクセスすることができる。なお、開口部101は、シャッター等により開閉可能とされている。
【0034】
3個の現像処理セット10のそれぞれにおいては、これら各構成要素11,12,13と、現像処理セット10の間で共用される現像液供給部20とによって、1枚の基板に対する現像処理が実行される。なお、以下において、3個の現像処理セット10を特に区別して示す場合は、+Y方向に沿って順に第1処理セットSD1、第2処理セットSD2、第3処理セットSD3と示す。
【0035】
〈現像液供給部20〉
現像液供給部20は、各現像処理セット10が備える回転保持部11に保持された基板Wの表面に所定の現像液を供給する機能部であり、回転保持部11の並びに対して開口部101と逆側の位置に配置される。
【0036】
現像液供給部20は、回転保持部11上に載置された基板Wに向けて現像液を吐出する現像ノズル21と、現像ノズル21に対して現像液を供給する処理液供給源(図示省略)とを備える。現像ノズル21の先端付近には吐出部210が形成されている。吐出部210の下側面(基板Wと対向する面)には、現像ノズル21の走査方向(Y方向)と並行に並んで形成された所定数個(この実施の形態においては、5個)の吐出孔220が形成される。現像ノズル21は、回転保持部11により回転される基板Wの上方を、基板Wの中心から周縁に向けて半径方向に沿って走査しながら、この吐出孔220から現像液を吐出することによって、基板Wの表面に現像液を螺旋状に供給することができる。
【0037】
現像ノズル21は、各現像処理セット10が配列された方向(Y方向)に沿って水平に配設された横ガイドレール22に摺動可能に取り付けられている。また、現像ノズル21には、これを横ガイドレール22に沿って移動させるY軸駆動機構23が接続されている。Y軸駆動機構23は制御部91と電気的に接続されている。制御部91は、Y軸駆動機構23を制御して現像ノズル21をY方向に沿って移動させる。また、現像ノズル21は、垂直方向(Z方向)に沿って配設された縦ガイドレール(図示省略)に摺動可能に取り付けられている。また、現像ノズル21には、これを縦ガイドレールに沿って移動させるZ軸駆動機構24とが接続されている。Z軸駆動機構24は制御部91と電気的に接続されている。制御部91は、Z軸駆動機構24を制御して現像ノズル21をZ方向に沿って移動させる。
【0038】
図2を参照する。図2は、現像処理ユニット1の側面図である。制御部91は、Y軸駆動機構23を制御して現像ノズル21を横ガイドレール22に沿って(すなわち、Y方向に沿って)移動させることにより、現像ノズル21を現像処理セット10間で移動させる。この場合、制御部91は、現像ノズル21を第1の高さにある水平面(移動走行面H1)上で移動させる(AR2,AR6)。ただし、移動走行面H1は、純水ノズル130の移動エリア(純水ノズル130を処理位置S130と待避位置T130との間で移動させる際に純水ノズル130が移動するエリアであり、以下において「純水ノズル移動エリアA」と示す。)の外側(純水ノズル移動エリアAの上方)に形成される(図2参照)。これにより、現像ノズル21を現像処理セット10間で移動させるにあたって、純水ノズル130との干渉を考慮する必要がなくなる。
【0039】
また、制御部91は、Y軸駆動機構23を制御して現像ノズル21を横ガイドレール22に沿って(すなわち、Y方向に沿って)移動させることにより、現像ノズル21に現像処理セット10の回転保持部11に保持された基板Wの上方を基板Wの半径方向に沿って走査させる。この場合、制御部91は、現像ノズル21を第1の高さよりも低い第2の高さにある水平面(吐出走行面H2)上で移動させる(AR4)。
【0040】
なお、制御部91は、Z軸駆動機構24を制御して、現像ノズル21を垂直方向に沿って(すなわち、Z方向に沿って)移動させることにより、現像ノズル21を移動走行面H1と吐出走行面H2との間で移動させる(AR1,AR3,AR5)。
【0041】
〈ポッド30〉
再び図1を参照する。ポッド30は、待機する現像ノズル21を受けるための機能部である。なお、ポッド30内には、現像ノズル21の下端面を洗浄する機構(洗浄ポット)を設けてもよい。ポッド30は回転保持部11に対応して設けられ、対応する回転保持部11の所定側(図1の場合は。+Y方向側)に隣接して配置される。制御部91は、ある回転保持部11に保持された基板Wに対する現像液の吐出処理を終えた現像ノズル21を次の基板Wに向けて移動させる前に、当該回転保持部11に対応するポッド30に一時的に待機させることができる。
【0042】
〈1−2.現像ノズル21および純水ノズル130の位置制御〉
次に、現像ノズル21および純水ノズル130の位置制御について、図3を参照しながら具体的に説明する。図3は、ノズル21,130の位置制御を行う機能に関する構成を示すブロック図である。
【0043】
制御部91には、現像ノズル21の位置制御に関する機能部である現像ノズル位置制御部41と、純水ノズル130の位置制御に関する機能部である純水ノズル位置制御部42とが実現されている。これら各部は、制御部91が記憶媒体等に記憶されている所定のプログラムを実行することにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによって実現されてもよい。
【0044】
〈現像ノズル位置制御部41〉
現像ノズル位置制御部41は、処理情報取得部411と、待機位置特定部412と、干渉エリア特定部413と、移動開始タイミング制御部414と、現像ノズル駆動制御部415とを備える。
【0045】
〈処理情報取得部411〉
処理情報取得部411は、現像処理ユニット1に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについての処理情報(現像処理情報)を、制御部91と電気的に接続されたコンピュータ(例えば、後述する「基板処理装置100」の「メインコントローラ199」(図24参照))から取得する。現像処理情報とは、現像処理ユニット1において各基板Wに対してどの位置でどのような処理を行うかを規定する情報であり、特に、各基板Wを、第1処理セットSD1、第2処理セットSD2、第3処理セットSD3のうちのいずれで処理するかを特定する情報(現像処理セット情報)が含まれる。
【0046】
〈待機位置特定部412〉
待機位置特定部412は、処理情報取得部411が取得した処理情報に基づいて、現像処理ユニット1に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについて、当該基板Wに対する現像液の吐出処理に備えて現像ノズル21を待機させる位置(待機位置T21)を特定する。
【0047】
待機位置T21を特定するにあたり、待機位置特定部412はまず、現像処理ユニット1に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについて、現像ノズル21が当該基板Wに対する現像液の吐出を開始する位置(吐出開始位置S21)を特定する。具体的には、まず、処理情報取得部411が取得した現像処理セット情報から、当該基板Wを処理すべき処理セットを特定する。そして、当該特定された処理セットの回転保持部11に保持された基板中央の真上に吐出孔220が位置するような現像ノズル21の位置であって、吐出走行面H2上の位置を、当該基板Wについての吐出開始位置S21と特定する。
【0048】
吐出開始位置S21が特定されると、待機位置特定部412は、当該特定された吐出開始位置S21の直上であって、移動走行面H1上の位置を、当該基板Wについての待機位置T21と特定する。
【0049】
例えば、ある基板Wを処理すべき現像処理セット10が「第2処理セットSD2」であると現像処理セット情報にて指定されているとする。この場合、待機位置特定部412は、図1および図2に示すように、第2処理セットSD2の回転保持部11に保持された基板中央の真上であって吐出走行面H2上の位置を、当該基板Wについての吐出開始位置S21と特定する。そして、この吐出開始位置S21の直上であって、移動走行面H1上の位置を、当該基板Wについての待機位置T21と特定する。
【0050】
上述した通り、移動走行面H1は純水ノズル移動エリアAの外側に形成される。待機位置T21はこの移動走行面H1上に設定されるので、純水ノズル130がどのような位置にあるかに関係なく(つまり、純水ノズル130が処理位置S130におかれている間であっても)、純水ノズル130との干渉を考慮せずに現像ノズル21を現像処理セット10間で移動させて、待機位置T21まで移動させることができる。また、そこで待機させることができる。
【0051】
また、待機位置T21と吐出開始位置S21とが、現像ノズル21が、その複数の駆動軸(この実施の形態においては、Y方向およびZ方向のそれぞれに沿った駆動軸)のうち、Z方向に沿った駆動軸のみについての移動で到達可能な位置関係におかれる。つまり、制御部91は、Z軸駆動機構24を制御して現像ノズル21をZ方向に沿って所定距離だけ移動させることのみによって(AR3)、待機位置T21にある現像ノズル21を吐出開始位置S21まで移動させることができる。
【0052】
〈干渉エリア特定部413〉
干渉エリア特定部413は、純水ノズル移動エリアA内に、現像ノズル21と純水ノズル130との干渉エリアAiを特定する。干渉エリアAiとは、純水ノズル移動エリアA内において現像ノズル21が進入する可能性のある領域(進入領域)を包含する領域である。干渉エリアAiは、例えばオペレータからの設定入力を受け付けることによって規定される。ただし、干渉エリアAiはなるべく小さな領域となることが好ましく、進入領域と一致するように設定されることが望ましい。
【0053】
図4を参照する。図4は干渉エリアAiの設定例を示す図である。ただし、図4(a)は現像処理セット10の平面図であり、図4(b)は現像処理セット10を図4(a)の矢印Q方向からみた側面図である。この実施の形態においては、上述した通り、現像ノズル21は、現像処理セット10間を移動する際は純水ノズル移動エリアAの上方に設定された移動走行面H1上を移動するので(図2参照)、現像処理セット10間を移動する際に現像ノズル21が純水ノズル移動エリアA内へ進入することはない。したがって、この際の移動領域は、進入領域を形成しない。一方、吐出走行面H2は移動走行面H1よりも下側に設定されており、吐出開始位置S21は純水ノズル移動エリアA内に位置するので、現像ノズル21は、待機位置T21から吐出開始位置S21へと移動する際に純水ノズル移動エリアAに進入する(進入領域a1)。また、基板W上を走査する際にも純水ノズル移動エリアAに進入する(進入領域a2)。そこで、オペレータは、例えば、これら進入領域a1,a2を包含するように干渉エリアAiを設定すればよい。例えば、図4に示すような扇形柱形状の領域を干渉エリアAiと設定することができる。
【0054】
〈移動開始タイミング制御部414〉
再び図3を参照する。移動開始タイミング制御部414は、所定のタイミングで、後述する現像ノズル駆動制御部415に対して、現像ノズル21を待機位置T21から吐出開始位置S21へ移動開始させるよう指示を与える。具体的には、純水の吐出処理を終えた純水ノズル130が処理位置S130から待避位置T130まで移動する際に、純水ノズル130の位置をモニタリングしている。そして、純水ノズル130が、干渉エリア特定部413により特定された干渉エリアAiの外に移動したことを確認した時点で、現像ノズル駆動制御部415に現像ノズル21の移動開始指示を与える。
【0055】
〈現像ノズル駆動制御部415〉
現像ノズル駆動制御部415は、Y軸駆動機構23およびZ軸駆動機構24を制御して現像ノズル21を移動させる。現像ノズル駆動制御部415が現像ノズル21をどのように移動させるかについて、図1および図2を参照しながら説明する。
【0056】
ある基板W(例えば、第3処理セットSD3の回転保持部11に保持される基板W)に対する現像液の吐出供給処理を終え、別の基板W(例えば、第2処理セットSD2の回転保持部11に保持される基板W(以下、「処理対象基板W」という)に対する現像液の吐出供給処理を行う場合、現像ノズル駆動制御部415は以下の制御により現像ノズル21を移動させる。
【0057】
現像ノズル駆動制御部415は、まず、待機位置特定部412から処理対象基板Wについての待機位置T21の位置情報を取得し、現像ノズル21を当該待機位置T21まで移動させる。具体的には、まず、Z軸駆動機構24を制御して、吐出走行面H2上にある現像ノズル21を移動走行面H1まで上昇させる(AR1)。そして、Y軸駆動機構23を制御して、現像ノズル21を移動走行面H1上に形成された移動経路L1に沿って走らせて、処理対象基板Wの待機位置T21まで移動させる(AR2)。ただし、移動経路L1は、現像処理セット10間を跨ぐようにY方向に沿って形成される経路である。そして、移動開始タイミング制御部414からの指示があるまで、この位置で現像ノズル21を待機させる。
【0058】
移動開始タイミング制御部414からの移動開始指示を受けると、現像ノズル駆動制御部415は、Z軸駆動機構24を制御して、待機位置T21に待機している現像ノズル21を吐出開始位置S21まで移動させる(AR3)。
【0059】
現像ノズル21が吐出開始位置S21に到着すると、制御部91は、現像液供給部20に、現像ノズル21に対する現像液の供給を開始させるとともに、回転保持部11に、処理対象基板Wを回転開始させる。一方、現像ノズル駆動制御部415は、Y軸駆動機構23を制御して、現像ノズル21を吐出走行面H2上に形成された走査経路L2に沿って処理対象基板Wの走査させる(AR4)。ただし、走査経路L2は、回転保持部11に保持された基板Wの上方であって、基板Wの中心から周縁に向かう半径方向に沿って形成される経路である。これにより、処理対象基板Wの表面に現像液が螺旋状に供給されることになる。
【0060】
現像ノズル21が処理対象基板Wの周縁を通過すると、制御部91は、現像液供給部20に現像ノズル21に対する現像液の供給を停止させるとともに、回転保持部11に処理対象基板Wの回転を停止させる。一方、現像ノズル駆動制御部415は、現像ノズル21を次に処理すべき基板Wについての待機位置T21まで移動させる。すなわち、Z軸駆動機構24を制御して、現像ノズル21を吐出走行面H2から移動走行面H1まで上昇させ(AR5)、さらにY軸駆動機構23を制御して移動経路L1に沿って走らせて、次に処理すべき基板Wについての待機位置T21まで移動させる(AR6)。
【0061】
なお、一枚の基板Wに対する現像液の吐出処理を終える度毎に現像ノズル21を一旦ポッド30に収納する必要がある場合(例えば、一枚の基板Wに対する現像液の吐出処理を終える度毎に現像ノズル21の下端をポッド30内の洗浄機構にて洗浄する必要がある場合)、現像ノズル駆動制御部415は、処理対象基板Wに対する現像液の吐出処理を終えた現像ノズル21を吐出走行面H2から移動走行面H1まで上昇させた後に、Y軸駆動機構23を制御して移動経路L1に沿って走らせて、ポッド30(処理対象基板Wが処理されていた回転保持部11に対応するポッド30)の上方位置まで移動させる。そして、Z軸駆動機構24を制御して現像ノズル21を下降させてポッド30内に収納する。ポッド30内での所定の処理が終了すると、再びZ軸駆動機構24を制御して、ポッド30内に収容されている現像ノズル21を移動走行面H1まで上昇させ、さらにY軸駆動機構23を制御して移動経路L1に沿って走らせて、次に処理すべき基板Wについての待機位置T21まで移動させる。
【0062】
〈純水ノズル位置制御部42〉
再び図3を参照する。純水ノズル位置制御部42は、干渉エリア特定部421と、移動開始タイミング制御部422と、純水ノズル駆動制御部423とを備える。
【0063】
〈干渉エリア特定部421〉
干渉エリア特定部421は、現像ノズル21の移動エリア(以下において「現像ノズル移動エリアB」と示す)内に、現像ノズル21と純水ノズル130との干渉エリアBiを特定する。干渉エリアBiとは、現像ノズル移動エリアB内において純水ノズル130が進入する可能性のある領域(進入領域)を包含する領域である。干渉エリアBiは、例えばオペレータからの設定入力を受け付けることによって規定される。ただし、干渉エリアBiはなるべく小さな領域となることが好ましく、進入領域と一致するように設定されることが望ましい。
【0064】
図5を参照する。図5は干渉エリアBiの設定例を示す図である。ただし、図5(a)は現像処理セット10の平面図であり、図5(b)は現像処理セット10を図5(a)の矢印Q方向からみた側面図である。この実施の形態においては、純水ノズル130の処理位置S130は現像ノズル移動エリアB内に位置するので、純水ノズル130は、待避位置T130から処理位置S130へと移動する際に、現像ノズル移動エリアB内へ進入する(進入領域b)。そこで、オペレータは例えば、これら進入領域bを包含するように干渉エリアBiを設定すればよい。例えば、図5に示すような直方体状の領域を干渉エリアBiと設定することができる。
【0065】
〈移動開始タイミング制御部422〉
再び図3を参照する。移動開始タイミング制御部422は、所定のタイミングで、後述する純水ノズル駆動制御部423に対して、純水ノズル130を待避位置T130から処理位置S130へ移動開始させるよう指示を与える。具体的には、現像ノズル21が現像液の吐出を行う際に、その現像ノズル21の位置をモニタリングしている。そして、現像ノズル21が干渉エリア特定部421により特定された干渉エリアBiの外に移動したことを確認した時点で、純水ノズル駆動制御部423に純水ノズル130の移動開始指示を与える。
【0066】
〈純水ノズル駆動制御部423〉
純水ノズル駆動制御部423は、回動機構134を制御して純水ノズル130を移動させる。純水ノズル駆動制御部423が純水ノズル130をどのように移動させるかについて、図1を参照しながら説明する。
【0067】
基板Wに対するプリウェット処理を行う場合、純水ノズル駆動制御部423は、回動機構134を駆動制御して、待避位置T130に待避させていた純水ノズル130を処理位置S130まで移動させる。純水ノズル130が処理位置S130に到着すると、制御部91は、DIW供給部13に、純水ノズル130に対する純水の供給を開始させる。これにより、基板Wに対するプリウェット処理が行われる。プリウェット処理が終了すると、純水ノズル駆動制御部423は、回動機構134を駆動制御して、純水ノズル130を再び待避位置T130まで移動させる。そして、移動開始タイミング制御部422からの指示があるまで、この位置で純水ノズル130を待機させる。
【0068】
移動開始タイミング制御部422からの移動開始指示を受けると、純水ノズル駆動制御部423は、回動機構134を駆動制御して、待避位置T130に待機している純水ノズル130を処理位置S130まで移動させる。純水ノズル130が処理位置S130に到着すると、制御部91は、DIW供給部13に、純水ノズル130に対する純水の供給を開始させる。これにより、基板Wに対するリンス処理が行われる。リンス処理が終了すると、純水ノズル駆動制御部423は、回動機構134を駆動制御して、純水ノズル130を再び待避位置T130まで移動させる。
【0069】
〈1−3.現像処理〉
現像処理ユニット1においては、複数の現像処理セット10のそれぞれにおいて1枚の基板Wに対する現像処理が行われる。各現像処理セット10において行われる処理の流れについて、図6および図7〜図11を参照しながら説明する。図6は、現像処理ユニット1にて行われる処理の流れを示す図である。図7〜図11は、現像処理の各段階における現像ノズル21と純水ノズル130の位置関係を模式的に示す図である。ただし、図7(a)は現像処理セット10の平面図であり、図7(b)は現像処理セット10を図7(a)の矢印Q方向からみた側面図である。図8〜図11についても同様である。なお、以下の処理は、制御部91が現像処理ユニット1の各構成要素を制御することによって行われる。
【0070】
図示しない外部搬送機構(例えばメインロボットT21)が開口部101を介して表面に露光後のレジスト膜が形成された基板Wを現像処理ユニット1に搬入して、所定の現像処理セット10(当該基板Wを処理すべき現像処理セット10)の回転保持部11上に載置すると、搬入された基板Wに対する現像処理が開始される。
【0071】
基板Wが回転保持部11上に載置されると、制御部91は、載置された基板Wを回転保持部11に保持させる(ステップS11)。
【0072】
続いて、制御部91は、DIW供給部13に基板W上にプリウェット液(この実施の形態においては純水)を吐出供給させてプリウェット処理を行わせる(ステップS12)。
【0073】
この処理について、図7を参照しながら具体的に説明する。まず、純水ノズル位置制御部42が、回動機構134を駆動制御して純水ノズル130を待避位置T130から処理位置S130まで移動させる(AR11)。純水ノズル130が処理位置S130に到着すると、制御部91は、純水ノズル130からプリウェット液としての純水を所定量、基板中心部に向けて滴下させる。この際、回転保持部11に基板Wを低速で回転させておく。これにより、基板表面の中央部にプリウェット液の液だまり(パドル状のプリウェット液の液体層)が形成される。なお、図4に示されるように、純水ノズル130が基板Wに対してプリウェット液の吐出供給を行っている間に、現像ノズル位置制御部41が、Y軸駆動機構23を駆動制御して現像ノズル21を当該基板Wについて特定された待機位置T21まで移動させ、当該位置にて待機させている。
【0074】
プリウェット処理が終了すると、制御部91は、続いて現像液供給部20に基板W上に現像液を吐出供給させる(ステップS13)。そして、現像液の吐出供給が終了すると、制御部91は、DIW供給部13にリンス液(この実施の形態においては純水)を吐出供給させてリンス処理を行わせる(ステップS14)。
【0075】
これらの処理について、図8〜図10を参照しながら具体的に説明する。まず、図8に示すように、純水ノズル位置制御部42が、回動機構134を駆動制御して、プリウェット液の吐出を終えた純水ノズル130を処理位置S130から待避位置T130まで移動させる(AR12)。一方、移動開始タイミング制御部414は、純水ノズル130が干渉エリアAiの外に出たことを確認すると、現像ノズル駆動制御部415に現像ノズル21の移動を開始させるように指示を与える。この指示に応じて現像ノズル駆動制御部415は、待機位置T21に待機させていた現像ノズル21を吐出開始位置S21に向けて移動開始させる(AR13)。
【0076】
図9に示すように、現像ノズル21が吐出開始位置S21に到着すると、制御部91は、現像液供給部20に、現像ノズル21に対する現像液の供給を開始させるとともに、回転保持部11に、基板Wを回転開始させる。一方、現像ノズル駆動制御部415は、Y軸駆動機構23を制御して、現像ノズル21を吐出走行面H2上に形成された走査経路L2に沿って走らせて、基板Wの上面を走査させる(AR14)。これにより、基板Wの表面に現像液が螺旋状に供給される。
【0077】
また一方、図10に示すように、移動開始タイミング制御部422は、基板W上を走査する現像ノズル21が干渉エリアBiの外に出たことを確認すると、純水ノズル駆動制御部423に純水ノズル130の移動を開始させるように指示を与える。この指示に応じて純水ノズル駆動制御部423は、待避位置T130に待避している純水ノズル130を処理位置S130に向けて移動開始させる(AR15)。
【0078】
図11に示すように、現像ノズル21が処理対象基板Wの周縁を通過すると、制御部91は、現像液供給部20に現像ノズル21に対する現像液の供給を停止させるとともに、回転保持部11に処理対象基板Wの回転を停止させる。また、現像ノズル駆動制御部415は、現像ノズル21を次に処理すべき基板Wについての待機位置T21まで移動させる(AR15)。一方、上述の通り、純水ノズル駆動制御部423は、移動開始タイミング制御部422からの指示に応じて純水ノズル130を処理位置S130まで移動開始させている。図11に示すように、純水ノズル130が処理位置S130に到着すると、制御部91が、純水ノズル130からリンス液としての純水を所定量、基板に向けて吐出供給させる。これにより基板表面の現像反応が停止する。リンス液の吐出が終わると、純水ノズル駆動制御部423は、再び回動機構134を駆動制御して、純水ノズル130を処理位置S130から待避位置T130まで移動させる。
【0079】
再び図6を参照する。ステップS14の処理が終了すると、制御部91は、回転保持部11を回転させて、基板表面のリンス液を遠心力により飛散させる(ステップS15)。これにより、基板Wの乾燥処理が行われる。ただし、この際には、カップ12を上昇させて処理位置におき、基板表面から飛散したリンス液をその内側面で受け止めさせる。所定時間が経過すると回転を停止させる。
【0080】
ステップS15の処理が終了すると、制御部91は回転保持部11に基板Wの保持状態を解除させる。すると、図示しない外部搬送機構が、開口部101を介して基板Wを現像処理ユニット1から搬出する。
【0081】
〈1−4.効果〉
上記の構成によると、現像ノズル21が複数の現像処理セット10間を移動する際の移動経路(移動経路L1)が純水ノズル130の移動エリア(純水ノズル移動エリアA)の外側に形成される。したがって、純水ノズル130がどの位置にあっても現像ノズル21を現像処理セット10間で自由に移動させることができる。また、現像ノズル21が現像処理セット10間を移動している間であっても純水ノズル130を自由に移動させることができる。これにより、現像ノズル21および純水ノズル130の稼働率をともに向上させることが可能となり、現像処理のスループットを向上させることができる。
【0082】
また、上記の構成によると、現像ノズル21を待機させる待機位置T21が、吐出開始位置S21まで1つの駆動軸に沿った移動のみで到達可能な位置に設定されるので、待機位置T21から吐出開始位置S21への移動に要する時間を短縮することができる。つまり、純水ノズル130が干渉エリアAi外に移動してから現像ノズル21が吐出開始位置S21に到着するまでの時間を短縮することができる。
【0083】
また、上記の構成によると、ノズル21,130それぞれの移動領域内に干渉エリアAi,Biをそれぞれ規定し、一方のノズルが当該ノズルの移動領域内に規定された干渉エリアの外に移動した時点で、他方のノズルの移動を開始させる。この構成によると、ノズル同士が干渉することがないので、安全にノズルの入れ替えを行うことができる。また、一方のノズルが待避位置に到着してから他方のノズルの移動を開始する構成に比べて、迅速にノズルの入れ替えを行うことができる。ノズルの入れ替えに要する時間が短縮されることによって、処理ユニットのスループットを向上との効果が得られる。
【0084】
例えば、純水ノズル130が、その移動領域(純水ノズル移動エリアA)内に規定された干渉エリアAiの外に移動した時点で、現像ノズル21の移動を開始させるので、現像ノズル21を迅速に現像ノズル21と入れ替えることができる。したがって、現像液の供給タイミングが遅れることがなく、基板上に形成されたプリウェット液の液だまりの表面張力が破れてヒゲ状に広がってしまう前に現像液を基板表面に供給することが可能となる。これにより、現像液を基板表面全体に均一に広げることが可能となり、欠陥の発生が防止される。
【0085】
また例えば、現像ノズル21が、その移動領域(現像ノズル移動エリアB)内に規定された干渉エリアBiの外に移動した時点で純水ノズル130の移動を開始させるので、純水ノズル130を迅速に現像ノズル21と入れ替えることができる。したがって、リンス液の供給タイミングが遅れることがなく、基板上に液盛りされた現像液が乾燥する前にリンス液を吐出供給することが可能となる。これにより欠陥の発生が防止される。
【0086】
なお、上記の構成では、純水ノズル130の待避位置T130は、平面視で基板Wの上方から外れたカップ12の外側の位置に設けられていたが、これに限られるものではなく、例えば現像ノズル21による基板Wへの現像液の供給後に純水ノズル130からリンス液を供給する場合には、平面視で基板Wの上方の位置であって、現像ノズル21との干渉領域Biから外れた位置に純水ノズル130の待避位置T130を設けるようにしてもよい。このようにすれば、現像液の供給後、より早く純水ノズル130を基板W上の処理位置S130に移動させることができ、基板上に供給された現像液が乾燥する前により確実にリンス液を吐出供給することができる。
【0087】
また、上記の構成では、現像ノズル21の現像液吐出開始位置S21を吐出走行面H2における基板Wの中心に一致する位置とし、純水ノズル130との干渉を避けるために現像ノズル21の待機位置T21を移動走行面H1における基板Wの中心に一致する位置としていたが、これに限られるものではない。すなわち、処理プロセスの違いによって現像ノズル21から基板Wへの現像液の吐出開始位置を基板Wの周縁部から行い、基板Wの中心部まで移動させて現像液の供給を行う場合、現像ノズル21の現像液吐出開始位置S21を吐出走行面H2における基板Wの周縁部に一致する位置とし、現像ノズル21の待機位置T21を移動走行面H1における基板Wの周縁部に一致する位置に設定し、純水ノズル130との干渉領域を設定するようにすればよい。
【0088】
〈2.レジスト塗布処理ユニット〉
〈2−1.構成〉
この発明の別の実施の形態に係る基板処理ユニット(レジスト塗布処理ユニット2)の全体構成について図12を参照しながら説明する。図12は、レジスト塗布処理ユニット2の平面図である。
【0089】
レジスト塗布処理ユニット2は、基板Wに対してレジスト膜の塗布形成処理を行う。レジスト塗布処理ユニット2は、主として、複数個(この実施の形態においては、3個)のレジスト塗布処理セット50と、これらレジスト塗布処理セット50の間で共用されるレジスト膜材料供給部60とを備える。なお、各レジスト塗布処理セット50は、仕切り壁等で間仕切りされることなく同一の処理ユニット内にY方向に沿って併設されているものとする。
【0090】
また、レジスト塗布処理ユニット2は、これら各部の動作を制御する制御部92を備える。制御部92は、各種の処理を実行するCPU、演算処理の作業領域となるRAM、予め設定された処理レシピ等の各種情報を記憶する記憶媒体等により実現されている。
【0091】
〈レジスト塗布処理セット50〉
レジスト塗布処理セット50は、基板Wを回転可能に保持する回転保持部51と、当該回転保持部51に保持された基板Wの周囲に昇降可能に設けられるカップ52と、当該回転保持部51に保持された基板Wに各種の処理液を供給する処理液供給部53とを備える。すなわち、レジスト塗布処理ユニット2はこれら各部材51,52,53を3個ずつ備える。
【0092】
回転保持部51の構成は回転保持部11と同様であり、カップ52の構成はカップ12と同様である。
【0093】
処理液供給部53は、回転保持部51に保持された基板Wの上面に各種の処理液を供給する機能部であり、回転保持部51と後述する開口部501との間に配設される。ただし、処理液供給部53は、開口部501から挿入される外部搬送機構(これについては後述する)のハンドと干渉しない高さにおかれるものとする。
【0094】
処理液供給部53は、基板Wの表面に向けて処理液を吐出する吐出ノズル530を備えている。吐出ノズル530は、水平方向に延びるアーム533およびその先端に取り付けられた第1処理液吐出部531と第2処理液吐出部532とを備えている。第1処理液吐出部531は、溶媒前塗布液を貯留した処理液供給源(図示省略)と接続されている。また、第2処理液吐出部532は、エッジリンス用のリンス液を貯留した処理液供給源(図示省略)と接続されている。この構成により、吐出ノズル530は、基板Wの表面に向けて溶媒前塗布用の処理液(溶媒前塗布液)を供給するノズルとして機能するとともに、基板Wの周縁に向けてエッジリンス用のリンス液を供給するノズル(EBRノズル)としても機能する。また、アーム533は、上方に延びる回動軸534の上端に取り付けられている。さらに、回動軸534には、これを回動させる回動機構535が接続されている。回動機構535は、例えば回動モータにより構成される。
【0095】
回動機構535は、回動軸534を回動させることによって、吐出ノズル530を第1処理位置S531(第1処理液吐出部531が回転保持部51に保持された基板Wの中央上方におかれる位置)と待避位置T530(第1処理液吐出部531および第2処理液吐出部532が回転保持部51の側方におかれる位置)との間で移動させる。また、第2処理位置(第2処理液吐出部532が回転保持部51に保持された基板Wの端縁上方におかれる位置)と待避位置T530との間で移動させる。第1処理位置S531にて第1処理液吐出部531から溶媒前塗布液を吐出させることによって、回転保持部51に保持された基板Wの表面に溶媒前塗布液を供給することができる。また、第2処理位置S532にて第2処理液吐出部532からリンス液を吐出させることによって、回転保持部51に保持された基板Wの周縁にリンス液を供給することができる。
【0096】
回動機構535は、制御部91と電気的に接続されている。制御部91は、回動機構535を制御して吐出ノズル530の位置を、第1処理位置S531と待避位置T530との間で、また、第2処理位置S532と待避位置T530との間で切り換える。
【0097】
なお、レジスト塗布処理ユニット2の筐体壁面であって、搬送スペース(レジスト塗布処理ユニット2に対する基板Wの搬出入を行う搬送機構(例えば、後述するメインロボットT21であり、以下「外部搬送機構」と示す)の移動エリア)側の面には、各回転保持部51に対して基板Wを搬出入するための開口部501が形成されている。すなわち、外部搬送機構は、開口部501からそのハンドを挿入して、当該開口部501と対応する回転保持部51にアクセスすることができる。
【0098】
3個のレジスト塗布処理セット50のそれぞれにおいては、これら各構成要素51,52,53と、各レジスト塗布処理セット50の間で共用されるレジスト膜材料供給部60とによって、1枚の基板に対するレジスト膜の塗布形成処理が実行される。なお、以下において、3個のレジスト塗布処理セット50を特に区別して示す場合は、+Y方向に沿って順に第1処理セットSC1、第2処理セットSC2、第3処理セットSC3と示す。
【0099】
〈レジスト膜材料供給部60〉
レジスト膜材料供給部60は、各レジスト塗布処理セット50が備える回転保持部51に保持された基板Wの表面に所定のレジスト膜材料を供給する機能部であり、回転保持部51の並びに対して開口部501と逆側の位置に配置される。
【0100】
レジスト膜材料供給部60は、回転保持部51上に載置された基板Wに向けてレジスト膜材料を吐出する1以上(例えば、8個)のレジストノズル61を備える。レジストノズル61は、例えばストレートノズルにより構成される。
【0101】
8個のレジストノズル61のそれぞれは、処理液供給管(図示省略)を介して処理液供給源(図示省略)のそれぞれに接続されている。なお、各レジストノズル61が接続された処理液供給源には、互いに種類や濃度が異なるレジスト膜材料がそれぞれ貯留されているものする。これによって、1以上のレジストノズル61のそれぞれから、種類や濃度が互いに異なるレジスト膜材料を吐出させることができる。なお、処理液供給管は、レジストノズル61の移動を許容するように可動に構成されている。
【0102】
8個のレジストノズル61は、ベース部63上に配置されたノズル載置部62上に載置される。ベース部63は、各レジスト塗布処理セット50が配列された方向(Y方向)に沿って水平に配設された第1横ガイドレール631に摺動可能に取り付けられている。また、ベース部63には、これを第1横ガイドレール631に沿って移動させるベース部駆動機構632が接続されている。ベース部駆動機構632は制御部92と電気的に接続されている。
【0103】
制御部92は、ベース部駆動機構632を制御して、ベース部63を第1横ガイドレール631に沿って(すなわち、Y方向に沿って)移動させる(AR63)。これにより、ベース部63を、複数個のレジスト塗布処理セット50のうちの任意のレジスト塗布処理セット50に対向する位置に移動させる。ただし、レジストノズル61をレジスト塗布処理セット50間で移動させる際の移動経路である第1横ガイドレール631は、処理液供給部53の移動エリア(吐出ノズル530を第1処理位置S531、第2処理位置S532および待避位置T530の間で移動させる際に吐出ノズル530が移動するエリアであり、以下において「処理液供給部移動エリアC」と示す。)の外側(レジスト塗布処理ユニット2の筐体壁面のうち、開口部501が形成された面を正面とした場合、処理液供給部移動エリアCの筐体背面側)に形成される。より具体的には、筐体背面側であって、第1横ガイドレール631に沿って移動するベース部63が、処理液供給部移動エリアCと干渉しない程度に、処理液供給部移動エリアCから離間した位置に形成される。これにより、レジストノズル61をレジスト塗布処理セット50間で移動させるにあたって、吐出ノズル530との干渉を考慮する必要がなくなる。
【0104】
ベース部63上には、上述した8個のレジストノズル61が所定方向(ここでは、Y方向)に沿って隣接して載置されるノズル載置部62と、ノズル載置部62上に載置されたレジストノズル61を把持して移動させる把持部64とが配置される。
【0105】
ノズル載置部62は、各レジストノズル61が配列された方向(Y方向)に沿ってベース部63上に水平に配設された第2横ガイドレール621に摺動可能に取り付けられている。また、ノズル載置部62には、これを第2横ガイドレール621に沿って移動させるノズル載置部駆動機構622が接続されている。ノズル載置部駆動機構622は制御部92と電気的に接続されている。
【0106】
制御部92は、ノズル載置部駆動機構622を制御して、ノズル載置部62を第2横ガイドレール621に沿って(すなわち、ベース部63上をY方向に沿って)移動させて、8個のレジストノズル61のうちの任意のレジストノズル61を後述する支持部641の梁部中央の真下に移動させることができる(AR62)。これにより、8個のレジストノズル61のうちの任意のレジストノズル61を後述するピックアップ部643に把持させることができる。
【0107】
把持部64は、ノズル載置部62をまたぐようにベース部63上に固設された門形状の支持部641と、支持部641の梁部中央に取り付けられた伸縮可能な把持アーム642と、把持アーム642の先端に取り付けられたピックアップ部643とを備える。把持アーム642には、これを上下方向に沿って伸縮させる第1駆動機構644と、これを横ガイドレール621と直交する水平方向(X方向)に沿って伸縮させる第2駆動機構645とが接続されている。各駆動機構644,645は制御部92と電気的に接続されている。
【0108】
制御部92は、第1駆動機構644を制御して、把持アーム642をZ方向に沿って伸縮させることによって、ピックアップ部643を、支持部641の梁部中央位置(原点位置)と、ノズル載置部62に載置されたレジストノズル61の高さ位置(ピックアップ位置)との間で移動させる。ピックアップ部643を原点位置からピックアップ位置まで降下させ、真下にあるレジストノズル61を把持させた上で再び原点位置まで上昇させることによって、ノズル載置部62上に載置された8個のレジストノズル61のうち、原点位置の真下に位置しているレジストノズル61をピックアップ部643にピックアップさせることができる。また、レジストノズル61を把持しているピックアップ部643を原点位置からピックアップ位置まで降下させ、ピックアップ位置にて把持しているレジストノズル61をリリースさせることによって、把持されていたレジストノズル61をノズル載置部62上に載置させることができる。
【0109】
また、制御部92は、第2駆動機構645を制御して、把持アーム642をX方向に沿って伸縮させる。これによって、ピックアップ部643を、原点位置と基板W(すなわち、ノズル載置部62が対向位置におかれているレジスト塗布処理セット50の回転保持部51に保持された基板W)の中央上方位置の間で移動させることができる(AR642)。ピックアップ部643を基板Wの中央上方位置におくと、そこに把持されたレジストノズル61が、後述する処理位置S61におかれることになる。この処理位置S61にてレジストノズル61からレジスト膜材料を吐出させることによって、基板W上面にレジスト膜材料を供給することができる。
【0110】
〈2−2.レジストノズル61の位置制御〉
次に、レジストノズル61の位置制御について、図13を参照しながら具体的に説明する。図13は、レジストノズル61の位置制御を行う機能に関する構成を示すブロック図である。
【0111】
制御部92には、レジストノズル61の位置制御に関する機能部であるレジストノズル位置制御部71が実現されている。また、回動機構535を制御して吐出ノズル530の位置を制御する機能部である吐出ノズル位置制御部72が実現されている。これらの構成部は、制御部92が記憶媒体等に記憶されている所定のプログラムを実行することにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによって実現されてもよい。
【0112】
〈レジストノズル位置制御部71〉
レジストノズル位置制御部71は、処理情報取得部711と、待機位置特定部712と、干渉エリア特定部713と、移動開始タイミング制御部714と、レジストノズル駆動制御部715とを備える。
【0113】
〈処理情報取得部711〉
処理情報取得部711は、レジスト塗布処理ユニット2に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについての処理情報(レジスト膜塗布形成処理情報)を、制御部92と電気的に接続されたコンピュータ(例えば、後述する「基板処理装置100」の「メインコントローラ199」(図24参照))から取得する。レジスト膜塗布形成処理情報とは、レジスト塗布処理ユニット2において各基板Wに対してどの位置でどのような処理を行うかを規定する情報であり、特に、各基板Wを、第1処理セットSC1、第2処理セットSC2、第3処理セットSC3のうちのいずれで処理するかを特定する情報(レジスト塗布処理セット情報)が含まれる。また、各基板Wに対してどのような処理を行うかを具体的に規定する情報(レシピ情報)が含まれる。なお、上述した通り、8個のレジストノズル61のそれぞれからは種類や濃度の異なるレジスト膜材料が吐出されるので、処理に用いるべきレジスト膜材料の種類等に応じてレジストノズル61を選択する必要がある。そこで、レシピ情報として、レジスト膜材料供給部60が備える8個のレジストノズル61のうち、いずれのレジストノズル61を用いて基板Wに対する処理を行うかを指定する情報を含ませておく。
【0114】
〈待機位置特定部712〉
待機位置特定部712は、処理情報取得部711が取得した処理情報に基づいて、レジスト塗布処理ユニット2に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについて、当該基板Wに対するレジスト膜材料の吐出処理に備えてレジストノズル61を待機させる位置(待機位置T61)を特定する。
【0115】
待機位置T61を特定するにあたり、待機位置特定部712はまず、レジスト塗布処理ユニット2に搬入されてくる予定の基板Wのそれぞれについて、レジストノズル61が当該基板Wに対するレジスト膜材料の吐出を行う位置(処理位置S61)を特定する。具体的には、まず、処理情報取得部711が取得したレジスト塗布処理セット情報から、当該基板Wを処理すべき処理セットを特定する。そして、当該特定された処理セットの回転保持部51に保持された基板中央の真上の位置を、当該基板Wについての処理位置S61と特定する。
【0116】
処理位置S61が特定されると、待機位置特定部712は、当該特定された処理位置S61から第1横ガイドレール631に下ろした垂線が第1横ガイドレール631と交わる垂線交点を、当該基板Wについての待機位置T61と特定する。上述した通り、制御部92は、ピックアップ部643にレジストノズル61を把持させた状態で把持アーム642を第1横ガイドレール631と直交する方向(+X方向)に向けて伸長させて、ピックアップ部643に把持されたレジストノズル61を処理位置S61まで移動させる。ここで、把持アーム642を+X方向に伸長させる直前のピックアップ部643(すなわち、原点位置におかれているピックアップ部643)に把持されたレジストノズル61の位置が待機位置T61となる。
【0117】
例えば、ある基板Wを処理すべきレジスト塗布処理セット50が「第3処理セットSC3」であるとレジスト塗布処理セット情報にて指定されているとする。この場合、待機位置特定部712は、図12に示すように、第3処理セットSC3の回転保持部51に保持された基板中央の真上の位置を、当該基板Wについての処理位置S61と特定する。そして、この処理位置S61から第1横ガイドレール631に下ろした垂線が第1横ガイドレール631と交わる垂線交点を、当該基板Wについての待機位置T61と特定する。
【0118】
上述したとおり、第1横ガイドレール631は処理液供給部移動エリアCの外側に形成される。待機位置T61はこの第1横ガイドレール631上に設定されるので、吐出ノズル530がどのような位置にあるかに関係なく(つまり、吐出ノズル530が第1処理位置S531、第2処理位置S532のいずれかにおかれている間であっても)、吐出ノズル530との干渉を考慮せずにレジストノズル61をレジスト塗布処理セット50間で移動させて、所定の待機位置T61まで移動させることができる。また、そこで待機させることができる。
【0119】
また、待機位置T61と処理位置S61とが、レジストノズル61が、その複数の駆動軸(この実施の形態においては、X方向、Y方向およびZ方向のそれぞれに沿った駆動軸)のうち、X方向に沿った駆動軸のみについての移動で到達可能な位置関係におかれる。つまり、制御部92は、第2駆動機構645を制御して、把持アーム642を+X方向に向けて伸長させてることのみによって(AR642)、待機位置T61にあるレジストノズル61を処理位置S61まで移動させることができる。
【0120】
〈干渉エリア特定部713〉
干渉エリア特定部713は、処理液供給部移動エリアC内に、レジストノズル61と吐出ノズル530との干渉エリアCiを特定する。干渉エリアCiとは、処理液供給部移動エリアC内においてレジストノズル61が進入する可能性のある領域(進入領域)を包含する領域である。干渉エリアCiは、例えばオペレータからの設定入力を受け付けることによって規定される。ただし、干渉エリアCiはなるべく小さな領域となることが好ましく、進入領域と一致するように設定されることが望ましい。
【0121】
図14を参照する。図14はレジスト塗布処理セット50の平面図であり、干渉エリアCiの設定例が示されている。この実施の形態においては、上述した通り、レジストノズル61は、レジスト塗布処理セット50間を移動する際は処理液供給部移動エリアCの外側に配置された第1横ガイドレール631に沿って移動するので(図1参照)、レジスト塗布処理セット50間を移動する際にレジストノズル61が処理液供給部移動エリアC内へ進入することはない。したがって、この際の移動領域は進入領域を形成しない。一方、レジストノズル61の処理位置S61は処理液供給部移動エリアC内に位置するので、レジストノズル61は、待機位置T61から処理位置S61へと移動する際に処理液供給部移動エリアCに進入する(進入領域c)。そこで、オペレータは、例えば、この進入領域cを包含するように干渉エリアCiを設定すればよい。例えば、図14に示すような扇形柱形状の領域を干渉エリアCiと設定することができる。
【0122】
〈移動開始タイミング制御部714〉
再び図13を参照する。移動開始タイミング制御部714は、所定のタイミングで、後述するレジストノズル駆動制御部715に対して、レジストノズル61を待機位置T61から処理位置S61へ移動開始させるよう指示を与える。具体的には、溶媒前塗布液の吐出処理を終えた吐出ノズル530が第1処理位置S531から待避位置T530まで移動する際に、吐出ノズル530の位置をモニタリングしている。そして、吐出ノズル530が、干渉エリア特定部713により特定された干渉エリアCiの外に移動したことを確認した時点で、レジストノズル駆動制御部715にレジストノズル61の移動開始指示を与える。
【0123】
〈レジストノズル駆動制御部715〉
レジストノズル駆動制御部715は、レジスト膜材料供給部60の備える各駆動機構を制御してレジストノズル61を移動させる。レジストノズル駆動制御部715がレジストノズル61をどのように移動させるかについて、図12を参照しながら説明する。
【0124】
ある基板Wに対するレジスト膜材料の吐出供給処理を終え、別の基板W(例えば、第3処理セットSC3の回転保持部51に保持される基板W(以下、「処理対象基板W」という)に対するレジスト膜材料の吐出供給処理を行う場合、レジストノズル駆動制御部715は以下の制御によりレジストノズル61を移動させる。
【0125】
レジストノズル駆動制御部715は、まず、処理情報取得部711が取得した当該基板W1についての処理情報に基づいて、レジスト膜材料供給部60が備える8個のレジストノズル61のうち、当該基板Wの処理に用いるべきレジストノズル61(以下、「選択レジストノズル61」という)を特定する。
【0126】
続いて、レジストノズル駆動制御部715は、待機位置特定部712から処理対象基板Wについての待機位置T61の位置情報を取得し、処理レジストノズル61を当該待機位置T61まで移動させる。具体的には、ベース部駆動機構632を制御して、ベース部63を所定の処理セット(処理対象基板Wの処理を行う処理セットとして処理セット情報にて指定された処理セットであり、ここでは第3処理セットSC3)に対向する位置に移動させる(AR61)。また、これとともに、ノズル載置部駆動機構622を制御して、選択レジストノズル61が支持部641の梁部中央の真下(すなわち、ピックアップ部643の原点位置の真下)に位置するようにノズル載置部62を移動させる(AR24)。
【0127】
続いて、レジストノズル駆動制御部715は、1駆動機構644を制御して、ピックアップ部643に選択レジストノズル61をピックアップさせる。これにより、選択レジストノズル61が処理対象基板Wについての待機位置T61におかれることになる。レジストノズル駆動制御部715は、移動開始タイミング制御部714からの指示があるまで、この位置で選択レジストノズル61を待機させる。
【0128】
移動開始タイミング制御部714からの移動開始指示を受けると、レジストノズル駆動制御部715は、第2駆動機構645を制御して、把持アーム642を+X方向に伸長させ、待機位置T61に待機している選択レジストノズル61を処理位置S61まで移動させる(AR642)。
【0129】
選択レジストノズル61が処理位置S61に到着すると、制御部92は、レジスト膜材料供給部60に、選択レジストノズル61に対するレジスト膜材料の供給を開始させる。これにより、レジストノズル61からレジスト膜材料が吐出され、処理対象基板Wの表面にレジスト膜材料が供給されることになる。
【0130】
所定量のレジスト膜材料が処理対象基板Wに供給されると、制御部92は、レジスト膜材料供給部60に選択レジストノズル61に対するレジスト膜材料の供給を停止させる。一方、レジストノズル駆動制御部715は、選択レジストノズル61をノズル載置部62に載置させるとともに、次に処理すべき基板Wについて、当該基板Wの処理に用いるべきレジストノズル61を、当該基板Wについての待機位置T61まで移動させる。
【0131】
〈2−3.レジスト膜の塗布形成処理〉
レジスト塗布処理ユニット2においては、複数のレジスト塗布処理セット50のそれぞれにおいて1枚の基板Wに対するレジスト膜の塗布形成処理が行われる。各レジスト塗布処理セット50において行われる処理の流れについて、図15および図16〜図18を参照しながら説明する。図15は、レジスト塗布処理ユニット2にて行われる処理の流れを示す図である。図16〜図18は、レジスト膜の塗布形成処理の各段階におけるレジストノズル61と吐出ノズル530の位置関係を模式的に示す図である。ただし、図16(a)はレジスト塗布処理セット50の平面図であり、図16(b)はレジスト塗布処理セット50を図16(a)の矢印Q方向からみた側面図である。図17〜図18についても同様である。なお、以下の処理は、制御部92がレジスト塗布処理ユニット2の各構成要素を制御することによって行われる。
【0132】
図示しない外部搬送機構(例えばメインロボットT21)が開口部501を介して基板Wをレジスト塗布処理ユニット2に搬入して、所定のレジスト塗布処理セット50(当該基板Wを処理すべきレジスト塗布処理セット50)の回転保持部51上に載置すると、搬入された基板Wに対するレジスト膜の塗布形成処理が開始される。
【0133】
基板Wが回転保持部51上に載置されると、制御部92は、載置された基板Wを回転保持部51に保持させる(ステップS21)。
【0134】
続いて、制御部92は、処理液供給部53に基板W上に溶媒前塗布液を吐出供給させて溶媒前塗布処理を行わせる(ステップS22)。
【0135】
この処理について、図16を参照しながら具体的に説明する。まず、吐出ノズル位置制御部72が、回動機構535を駆動制御して、吐出ノズル530を待避位置T530から第1処理位置S531まで移動させる(AR21)。吐出ノズル530が第1処理位置S531に到着すると、制御部92は、第1処理液吐出部531から、所定量の溶媒前塗布液を基板中心部に向けて滴下させる。そして、回転保持部51に基板Wを所定速度で回転させる。これにより、基板表面の全体に溶媒前塗布液が供給される。なお、図16に示されるように、吐出ノズル530が基板Wに対して前処理液の吐出供給を行っている間に、レジストノズル位置制御部71は、レジスト膜材料供給部60の各駆動機構を駆動制御して所定のレジストノズル61(当該基板Wの処理に用いるべきレジストノズル61であり、以下、「選択レジストノズル61」という)を当該基板Wについて特定された待機位置T61まで移動させ、当該位置にて待機させている。
【0136】
溶媒前塗布液の供給処理が終了すると、制御部92は、レジスト膜材料供給部60に基板W上に所定のレジスト膜材料を吐出供給させる(ステップS23)。
【0137】
この処理について、図17〜図18を参照しながら具体的に説明する。まず、図17に示すように、制御部92が、回動機構535を駆動制御して、溶媒前塗布液の吐出を終えた吐出ノズル530を第1処理位置S531から待避位置T530まで移動させる(AR22)。一方、移動開始タイミング制御部714は、吐出ノズル530が干渉エリアCiの外に出たことを確認すると、レジストノズル駆動制御部715に処理レジストノズル61の移動を開始させるように指示を与える。この指示に応じてレジストノズル駆動制御部715は、待機位置T61に待機させていた選択レジストノズル61を処理位置S61に向けて移動開始させる(AR23)。
【0138】
図18に示すように、選択レジストノズル61が処理位置S61に到着すると、制御部92は、レジスト膜材料供給部60に、選択レジストノズル61から基板に向けてレジスト膜材料を滴下させる。これにより、基板Wの表面にレジスト膜が塗布形成される。基板Wに対するレジスト膜材料の吐出供給処理が終了すると、レジストノズル駆動制御部715は、第2駆動機構645および第1駆動機構644を制御して、選択レジストノズル61をノズル載置部62上の所定位置に載置させる。さらに、次に処理すべき基板Wの処理に用いるべきレジストノズル61を、当該基板Wについての待機位置T61まで移動させる。
【0139】
再び図15を参照する。ステップS23の処理が終了すると、制御部92は、処理液供給部53にエッジリンス処理を行わせる(ステップS24)。具体的には、吐出ノズル位置制御部72が、回動機構535を駆動制御して、吐出ノズル530を待避位置T530から第2処理位置S532まで移動させる。吐出ノズル530が第2処理位置S532に到着すると、制御部92は、第2処理液吐出部532からエッジリンス用のリンス液を基板Wの周縁部に向けて吐出させる。これにより、基板Wの周縁付近にリンス液が供給され、基板Wの周縁部から所定幅の領域に形成されたレジスト膜が除去される。
【0140】
ステップS24の処理が終了すると、制御部92は回転保持部51に基板Wの保持状態を解除させる。すると、図示しない外部搬送機構が、開口部501を介して基板Wをレジスト塗布処理ユニット2から搬出する。
【0141】
〈2−4.効果〉
上記の構成によると、レジストノズル61が複数のレジスト塗布処理セット50間を移動する際の移動経路(第1横ガイドレール631)が吐出ノズル530の移動エリア(処理液供給部移動エリアC)の外側に配置される。したがって、吐出ノズル530がどの位置にあってもレジストノズル61をレジスト塗布処理セット50間で自由に移動させることができる。また、レジストノズル61がレジスト塗布処理セット50間を移動している間であっても吐出ノズル530を自由に移動させることができる。これにより、レジストノズル61および吐出ノズル530の稼働率をともに向上させることが可能となる。
【0142】
また、上記の構成によると、レジストノズル61を待機させる待機位置T61が、処理位置S61まで1つの駆動軸に沿った移動のみで到達可能な位置に設定されるので、待機位置T61から処理位置S61への移動に要する時間を短縮することができる。つまり、吐出ノズル530が干渉エリアS3外に移動してからレジストノズル61が処理位置S61に到着するまでの時間を短縮することができる。
【0143】
また、上記の構成によると、吐出ノズル530の移動領域(処理液供給部移動エリアC)内に干渉エリアCiを規定し、吐出ノズル530がこの干渉エリアCiの外に移動した時点でレジストノズル61の移動を開始させる。この構成によると、吐出ノズル530とレジストノズル61とが干渉することがないので、安全にノズルの入れ替えを行うことができる。また、吐出ノズル530が待避位置T530に到着してからレジストノズル61の移動を開始する構成に比べて、迅速にノズルの入れ替えを行うことができる。したがって、レジスト膜材料の供給タイミングが遅れることがなく、基板上に供給された溶媒前塗布液が乾燥する前にレジスト膜材料を吐出供給することが可能となる。
【0144】
また、上記の構成においては、処理位置S61から第1横ガイドレール631に下ろした垂線が第1横ガイドレール631と交わる垂線交点を当該基板についてレジストノズル61の待機位置T61として特定するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば干渉エリアCiから外れた位置であって、かつ上記垂線上の基板の上方の位置をレジストノズル61の待機位置T61として特定するようにしてもよい。このようにすれば、レジストノズル61をより早く処理位置S61に移動させることができ、より確実に基板上に供給された溶媒前塗布液が乾燥する前にレジスト膜材料を吐出供給することができる。
【0145】
〈3.基板処理装置〉
上述した現像処理ユニット1やレジスト塗布処理ユニット2は、例えば、基板Wに塗布処理、熱処理、現像処理等の各処理を行う処理ユニットを所定の位置に配置した基板処理装置100に搭載される。現像処理ユニット1およびレジスト塗布処理ユニット2が搭載された基板処理装置100について、図19〜図25を参照しながら説明する。図19は、基板処理装置100の全体構成を模式的に示す平面図である。図20、図21、図22および図23は、基板処理装置100を、図19に示す矢印Q1方向、矢印Q2方向、矢印Q3方向および矢印Q4方向からそれぞれみた縦断面図である。図24は、基板処理装置100の制御ブロック図である。図25は、基板処理装置100の備える搬送機構のそれぞれが反復して行う動作の流れを示す図である。
【0146】
〈3−1.制御系〉
まず、基板処理装置100の制御系について図24を参照しながら説明する。基板処理装置100は、後述する各構成部110,120,130の動作を制御する制御部(第1〜第4コントローラ191〜194およびメインコントローラ199)、および、ユーザインターフェイスである操作部および表示部(いずれも図示省略)を備えている。制御部は、図示しないLAN回線等を通じて基板処理装置100と隣接して配置された露光装置EXPとも接続されている。
【0147】
第1コントローラ191〜第4コントローラ194およびメインコントローラ199のそれぞれは、各種の処理を実行するCPU、演算処理の作業領域となるRAM、予め設定された(もしくは操作部、表示部等のユーザインターフェイスを介してオペレータより入力された)処理レシピ(処理プログラム)等の各種情報を記憶する記憶媒体(例えば、固定ディスク)等により実現されている。
【0148】
第1コントローラ191〜第4コントローラ194は、後述する各構成部を互いに独立して制御する。第1コントローラ191はID部110の搬送機構(IDロボットT10)を制御する。第2コントローラ192は、上段の基板処理列201の搬送機構(メインロボットT21)および上段の基板処理列201が備える処理ユニット(ただし、PEB処理ユニット列211dの備える処理ユニットを除く)を制御する。第3コントローラ193は、下段の基板処理列201の搬送機構(メインロボットT21)および下段の基板処理列201が備える処理ユニット(ただし、PEB処理ユニット列211dが備える処理ユニットを除く)を制御する。第4コントローラ194は、IF部130の搬送機構(PEBロボットT31およびIFロボットT32)およびPEB処理ユニット列211dが備える処理ユニット(熱処理ユニットP−HP)を制御する。
【0149】
なお、第2コントローラ192および第3コントローラ193のそれぞれは、基板処理列201の備える現像処理ユニット1およびレジスト塗布処理ユニット2を制御する。すなわち、基板処理装置100においてはコントローラ192,193のそれぞれが上述した制御部91,92に相当する。
【0150】
メインコントローラ199は、4個のコントローラ191〜194を統括的に制御して、基板処理装置100にて基板Wに対して行われる一連の処理プロセス(レジスト塗布、露光、熱処理、現像、エッチング等の一連の処理プロセス)を総括的に管理する。具体的には、基板処理装置100の備える複数の搬送機構T10,T21,T31,T32の連携を制御して、後述するID部110から払い出された基板Wをどのような順番でどの処理ユニットに(ひいては、どの処理セットに)搬入していくかを管理する。また、4個のコントローラ191〜194のそれぞれに対して各種の処理情報(例えば、現像処理情報、レジスト膜塗布処理情報等)を与えて、各処理ユニットにて各基板Wに対して行う具体的な処理内容を管理する。また、ID部110から払い出された基板Wが、キャリアCから搬出されたのと同じ順序で各処理ユニットや露光装置EXPに搬入されるように各搬送機構を制御する。
【0151】
〈3−2.各部の構成および動作〉
続いて、基板処理装置100の構成および動作について図19〜図25を参照しながら具体的に説明する。基板処理装置100は、露光処理の前後において、基板Wに塗布処理、熱処理、現像処理等の一連の処理を行うための装置である。基板処理装置100は、主として、インデクサ部(ID部)110、処理部120およびインターフェイス(IF部)130を備え、これら各部110,120,130をこの順に並設した構成となっている。また、IF部130の−Y側には、基板処理装置100とは別体の露光装置EXPが接続される。
【0152】
〈ID部110〉
ID部110は、複数枚の基板Wを収容するキャリアCに対する基板Wの受け渡しを行う。ID部110は、複数個(この実施の形態においては4個)のキャリアCを、1列に並べて載置するキャリア載置台111と、基板Wを搬送する機構(IDロボット)T10とを備える。なお、キャリアCの形態としては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Wを外気にさらすOC(open cassette)であってもよい。IDロボットT10は、キャリア載置台111に載置されたキャリアCと、PASS1a,1bとの間で基板Wを搬送する。
【0153】
ID部110と処理部120との間(より具体的には、ID部110と後述する各基板処理列201との間)には、メインロボットT21とIDロボットT10との間での基板Wの受け渡しに用いられる載置部(PASS1a,PASS1b)が積層して配置される(図19、図21参照)。
【0154】
図25を参照する。IDロボットT10は、キャリアCに収容された未処理基板を次々とPASS1aに搬送していく。この未処理基板Wは、PASS1aを介してメインロボットT21に受け取られることになる。また、IDロボットT10は、メインロボットT21によってPASS1bに載置された処理済基板を受け取ってキャリアCに収容する。
【0155】
なお、図25においては図示を省略しているが、この実施の形態のように複数個(ここでは2個)の基板処理列201が積層配置されている構成においては(図21参照)、IDロボットT10は各基板処理列201について設けられたPASS1a,PASS1bに順番にアクセスしていく。
【0156】
〈処理部120〉
処理部120は、積層配置された複数(この実施の形態においては2つ)の基板処理列201を備える。基板処理列201は、ID部110とIF部130との間を結ぶ処理列を構成し、基板Wを搬送する機構(メインロボットT21)と、メインロボットT21の搬送スペースを挟んで互いに対向配置された2つの処理ブロック(主として基板Wに対する熱処理を行う熱処理ブロック21および主として基板Wに所定の処理液を供給する液処理を行う液処理ブロック22)を備える。
【0157】
熱処理ブロック21について、図19および図20を参照しながら説明する。熱処理ブロック21は、隣接配置された複数のユニット列211を備える。
【0158】
最もID部110に近い側に配置されたユニット列211(第1ユニット列211a)は、積層配置された複数個(この実施の形態においては、5個)の処理ユニット(具体的には、1個の熱処理ユニットP−HP、2個の密着強化処理ユニットP−AHPおよび2個の冷却ユニットCP)を備える。
【0159】
熱処理ユニットP−HPは、基板Wを加熱処理する処理ユニットであり、基板Wを一時的に載置するための仮置部251と、基板Wを加熱処理するホットプレート252と、仮置部251とホットプレート252との間で基板Wを搬送するローカル搬送機構253とを備える。ここで実行される処理の流れは次の通りである。メインロボットT21が基板Wを仮置部251に載置すると、ローカル搬送機構253が当該基板Wを仮置部251からホットプレート252に移載する。すると、ホットプレート252が昇温して載置された基板Wを加熱処理する。加熱処理が終了すると再びローカル搬送機構253が基板Wをホットプレートから仮置部251に移載し、仮置部251に載置された基板WがメインロボットT21により取り出される。なお、仮置部251は、そこに載置された基板Wを冷却する機能を備えるものであってもよい。
【0160】
密着強化処理ユニットP−AHPは、基板表面とレジスト膜との密着性を高める処理(密着強化処理)を行う処理ユニットであり、基板Wを加熱処理するホットプレートと、ホットプレート上に載置された基板Wの表面に密着強化剤を供給する供給手段とを備える。メインロボットT21が基板Wをホットプレート上に載置すると、基板Wはホットプレートによって加熱処理される。また一方で、気化した密着強化剤が基板W表面に向けて吐出供給される。密着強化剤は昇温された基板Wの表面で液化し、これにより基板Wの表面に密着強化剤が塗布される。密着強化処理が終了するとホットプレートに載置された基板WがメインロボットT21により取り出される。
【0161】
冷却ユニットCPは、基板Wを冷却処理するコールドプレートを備える処理ユニットである。メインロボットT21が基板Wを所定の冷却温度に温調されたコールドプレートに載置すると、基板Wからコールドプレートに熱が流れ、これにより基板Wが冷却される。冷却処理が終了するとコールドプレートに載置された基板WがメインロボットT21により取り出される。
【0162】
第1ユニット列211aのIF部130側に隣接配置されたユニット列211(第2ユニット列211b)は、積層配置された複数個(この実施の形態においては、5個)の熱処理ユニットP−HPを備える。
【0163】
第2ユニット列211bのIF部130側に配置されたユニット列211(第3ユニット列211c)は、基板Wの周縁部を露光するエッジ露光部EEWを備える。その下側に、積層配置された複数個のバッファ(送りバッファBF)を設けてもよい。
【0164】
第3ユニット列211cのIF部130側に配置されたユニット列211(PEB処理ユニット列211d)は、積層配置された複数個(この実施の形態においては、3個)の熱処理ユニットP−HPを備える。このユニット列211dに配置された熱処理ユニットP−HPでは、露光に引き続いて行われる熱処理(PEB(post-exposure-bake)処理)が実行される。また、PEB処理ユニット列211dの上方には、メインロボットT21とPEBロボットT31との間での基板Wの受け渡しに用いられる載置部(送りPASS・戻りPASS)が配置される。
【0165】
液処理ブロック22について、図19および図22を参照しながら説明する。液処理ブロック22は、積層配置された複数のユニット列221を備える。
【0166】
最上段に配置されたユニット列221(現像ユニット列221a)は、隣接配置された複数個(この実施の形態においては、2個)の現像処理ユニット1を備える。現像処理ユニット1の構成およびここで実行される処理の流れについては上述した通りである。
【0167】
現像ユニット列2211の下側に配置されたユニット列221(レジストユニット列221b)は、隣接配置された複数個(この実施の形態においては、2個)のレジスト塗布処理ユニット2を備える。レジスト塗布処理ユニット2の構成およびここで実行される処理の流れについては上述した通りである。
【0168】
図25を参照する。メインロボットT21は、PASS1aを介してIDロボットT10から受け取った未処理基板Wを、搬送スペースに沿って移動しながらこれに面して配置された熱処理ブロック21および液処理ブロック22の備える各処理ユニットに所定の順序で搬送していく。例えば、冷却ユニットCP、密着強化処理ユニットP−AHP、レジスト塗布処理ユニット2、熱処理ユニットP−HP、冷却ユニットCP、エッジ露光部EEW、の順に搬送していく。これにより、基板Wに対して、冷却処理、密着強化処理、レジスト膜の塗布形成処理、加熱処理、冷却処理およびエッジ露光処理との一連の処理がこの順で行われていくことになる(前処理)。
【0169】
メインロボットT21は、エッジ露光部EEWから取り出した基板W(前処理後の基板)を送りPASSに載置する。この基板Wは、送りPASSを介してPEBロボットT31に受け取られることになる。
【0170】
また、メインロボットT21は、戻りPASSを介してPEBロボットT31から受け取った基板W(PEB処理後の基板)を、搬送スペースに沿って移動しながら熱処理ブロック21および液処理ブロック22の備える各処理ユニットに再び所定の順序で搬送していく。例えば、現像処理ユニット1、熱処理ユニットP−HP、冷却ユニットCP、の順に搬送していく。これにより、基板Wに対して、現像処理、加熱処理および冷却処理との一連の処理がこの順で行われていくことになる(後処理)。
【0171】
メインロボットT21は、冷却ユニットCPから取り出した基板W(後処理後の基板)をPASS1bに載置する。この基板Wは、PASS1bを介してIDロボットT10に受け取られることになる。
【0172】
〈IF部130〉
IF部130について、図19および図23を参照しながら説明する。IF部130は、処理部120と露光装置EXPとの間での基板Wの受け渡しを行う。IF部130は、インターフェイス搬送機構として、2つの搬送機構(PEBロボットT31、IFロボットT32)とを備える。
【0173】
PEBロボットT31とIFロボットT32との間には、これら2つの搬送機構の間での基板Wの受け渡しに用いられる載置部(IF送りPASS、IF戻りPASS)が積層して配置される。また、IF送りPASSおよびIF戻りPASSの下側(もしくは上側)には、バッファBFが配置される。バッファBFは、装置内で基板Wを一時的に収納する処理ユニットであり、複数枚の基板Wを収納することができる。
【0174】
図25を参照する。PEBロボットT31は、送りPASSを介してメインロボットT21から受け取った基板W(前処理後の基板)をIF送りPASSに載置する。ただし、IF送りPASSに基板Wを載置できない場合(例えば、露光装置EXPの処理速度が処理部120の処理速度に追いつかず、前処理された基板Wを露光装置EXPに搬入できなくなった場合)、PEBロボットT31は受け取った基板WをバッファBFに一時的に収納し、再びIF送りPASSに基板Wを載置可能となった後にバッファBFに収納した基板WをIF送りPASSに載置していく。
【0175】
一方、IFロボットT32は、IF送りPASSに載置された基板Wを受け取って、露光装置EXPの受渡部に載置する。露光装置EXPの受渡部に載置された前処理後の基板Wは、露光装置EXPにて露光処理され、再び受渡部に戻される。
【0176】
IFロボットT32は、露光装置EXPの受渡部に載置された基板W(露光処理後の基板)を受け取ってIF戻りPASSに載置する。
【0177】
一方、PEBロボットT31は、IF戻りPASSに載置された基板Wを受け取って、PEB処理ユニット列211dに配置された熱処理ユニットP−HPに搬入する。より具体的には、熱処理ユニットP−HPの仮置部251に載置する。仮置部251に載置された基板Wはローカル搬送機構253によりホットプレート252上に移載され、ここで加熱処理(PEB処理)を施される。処理が終了した基板Wは再びローカル搬送機構253により仮置部251上に移載される。これにより、基板Wに対して露光処理およびPEB処理の一連の処理がこの順で行われていくことになる。
【0178】
また、PEBロボットT31は、PEB処理ユニット列211dに配置された熱処理ユニットP−HPの仮置部251に載置された基板W(PEB処理後の基板)を取り出して戻りPASSに載置する。この基板Wは、戻りPASSを介してメインロボットT21に受け取られて後処理を行われることになる。ただし、戻りPASSに基板Wを載置できない場合(例えば、現像処理ユニット1にトラブルが発生して当該ユニットが基板Wを受け入れられなくなった場合)、PEBロボットT31は取り出した基板WをバッファBFに一時的に収納し、再び戻りPASSに基板Wを載置可能となった後にバッファBFに収納した基板Wを戻りPASSに載置していく。
【0179】
以上の構成および動作によって、露光処理の前後における塗布処理、熱処理、現像処理等の一連の処理が行われる。
【0180】
〈3−3.効果〉
上記の実施の形態に係る基板処理装置100においては、現像処理ユニット1およびレジスト塗布処理ユニット2にて、2種類のノズルの稼働率を向上させることができる。また、2種類のノズルの入れ替え(現像処理ユニット1においては現像ノズル21と純水ノズル130の入れ替え、レジスト塗布処理ユニット2においては吐出ノズル530とレジストノズル61の入れ替え)を安全かつ迅速に行うことができる。これにより、ノズルの入れ替えに係るオーバーヘッドタイムが短縮され、処理ユニット1,2のスループットが良好なものとなる。ひいては、高いスループットの基板処理装置100が実現される。
【0181】
〈4.変形例〉
上記の実施の形態に係る現像処理ユニット1においては、プリウェット液およびリンス液として用いられる処理液として純水を採用していたが、純水以外、例えば界面活性剤を含む溶液を処理液として採用してもよい。また、プリウェット液とリンス液とを異なる種類の処理液で構成してもよい。特に後者の場合、プリウェット液を吐出供給するノズルとリンス液を吐出供給するノズルとを1個のノズルで共用せずに、別個独立に設けてもよい。
【0182】
また、上記の実施の形態に係る現像ノズル21は、供給された処理液を基板Wの中央にそのまま吐出するいわゆるストレートノズルにより構成してもよい。この場合、基板Wの中央上方に位置させた現像ノズル21から現像液を滴下させ、それと同時に、回転保持部11によって基板Wを高速回転させる。すると、プリウェット処理により形成されたプリウェット液の液だまりと現像液とが混合された状態で基板表面全体に広がる。この状態で所定時間基板Wを静止させて、基板表面の現像反応を進行させればよい。
【0183】
上記の実施の形態に係る現像処理ユニット1が備える現像処理セット10の個数およびレジスト塗布処理ユニット2が備えるレジスト塗布処理セット50の個数はいずれも3個であるとしたが、いずれの個数も3個に限らない。
【0184】
また、上記においては、現像処理を行う処理ユニットとレジスト膜塗布処理を行う処理ユニットに本発明を適用した場合の実施の形態を示したが、本発明は、複数個のノズルを用いて処理を行う各種の処理ユニットに適用可能である。
【0185】
また、上記の実施の形態に係る基板処理装置100が備える熱処理ブロック21や液処理ブロック22のユニット構成や配置は上記のものに限らない。また、液処理ブロック22が備える現像処理ユニット1やレジスト塗布処理ユニット2の個数も4個に限らない。
【0186】
また、上記の実施の形態においては、基板処理装置100に隣接配置されるのは露光装置EXPであるとしたが、その他の各種の装置が隣接配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0187】
【図1】現像処理ユニットの平面図である。
【図2】現像処理ユニットの側面図である。
【図3】ノズルの位置制御を行う機能に関する構成を示すブロック図である。
【図4】干渉エリアの設定例を示す図である。
【図5】干渉エリアの設定例を示す図である。
【図6】現像処理ユニットにて行われる処理の流れを示す図である。
【図7】現像ノズルと純水ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図8】現像ノズルと純水ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図9】現像ノズルと純水ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図10】現像ノズルと純水ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図11】現像ノズルと純水ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図12】レジスト塗布処理ユニットの平面図である。
【図13】ノズルの位置制御を行う機能に関する構成を示すブロック図である。
【図14】干渉エリアの設定例を示す図である。
【図15】レジスト塗布処理ユニットにて行われる処理の流れを示す図である。
【図16】レジストノズルと吐出ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図17】レジストノズルと吐出ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図18】レジストノズルと吐出ノズルの位置関係を模式的に示す図である。
【図19】基板処理装置の全体構成を模式的に示す平面図である。
【図20】基板処理装置を矢印Q1方向からみた縦断面図である。
【図21】基板処理装置を矢印Q2方向からみた縦断面図である。
【図22】基板処理装置を矢印Q3方向からみた縦断面図である。
【図23】基板処理装置を矢印Q4方向からみた縦断面図である。
【図24】基板処理装置の制御ブロック図である。
【図25】各搬送機構が反復して行う動作の流れを示す図である。
【符号の説明】
【0188】
1 現像処理ユニット
2 レジスト塗布処理ユニット
10 現像処理セット
11,51 回転保持部
13 DIW供給部
20 現像液供給部
21 現像ノズル
22 横ガイドレール
23 Y軸駆動機構
24 Z軸駆動機構
30 ポッド
41 現像ノズル位置制御部
42 純水ノズル位置制御部
50 レジスト塗布処理セット
53 処理液供給部
60 レジスト膜材料供給部
61 レジストノズル
62 ノズル載置部
63 ベース部
64 把持部
91,92 制御部
130 純水ノズル
411 処理情報取得部
412 待機位置特定部
413,421 干渉エリア特定部
414,422 移動開始タイミング制御部
415 現像ノズル駆動制御部
423 純水ノズル駆動制御部
530 吐出ノズル
531 第1処理液吐出部
532 第2処理液吐出部
535 回動機構
100 基板処理装置
A 純水ノズル移動エリア
B 現像ノズル移動エリア
C 処理液供給部移動エリア
Ai,Bi,Ci 干渉エリア
H1 移動走行面
H2 吐出走行面
W 基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に対する所定の処理を行う基板処理ユニットであって、
それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セットと、
前記複数の処理セットの間で共用され、基板に対して第1処理液を供給する第1ノズルと、
前記複数の処理セット間にわたって形成されたセット間移動経路に沿って前記第1ノズルを移動させることによって、前記第1ノズルを前記複数の処理セットの間で移動させるノズル駆動機構と、
を備え、
前記複数の処理セットのそれぞれが、
基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に対して第2処理液を吐出供給する第2ノズルと、
を備え、
前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの外側に形成されることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項2】
請求項1に記載の基板処理ユニットであって、
前記第1ノズルが現像液を吐出供給するノズルであり、前記第2ノズルが、現像液の吐出供給に先立って所定の処理液を基板表面に供給することによって前記基板表面を前記現像液と馴染みやすい状態にするプリウェット処理に係る前記所定の処理液を吐出供給するノズルであることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項3】
請求項1に記載の基板処理ユニットであって、
前記第1ノズルが現像液を吐出供給するノズルであり、前記第2ノズルがリンス処理に係る処理液を吐出供給するノズルであることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項4】
請求項2または3に記載の基板処理ユニットであって、
前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの上方に形成されることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項5】
請求項1に記載の基板処理ユニットであって、
前記第1ノズルがレジスト膜材料を吐出供給するノズルであり、前記第2ノズルが溶媒前塗布処理に係る処理液を吐出供給するノズルであることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項6】
請求項5に記載の基板処理ユニットであって、
前記基板処理ユニットの筐体壁面のうち、基板を前記基板処理ユニット内に搬出入するための開口部が形成された面を正面として、前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの前記筐体背面側に形成されることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項7】
所定の外部装置に隣接して配置され、基板に対する一連の処理を行う基板処理装置であって、
それぞれが基板に対する所定の処理を行う1以上の基板処理ユニットと、前記1以上の基板処理ユニットに所定の順序で基板を搬送していく主搬送機構とを備える処理部と、
前記処理部と前記外部装置との間で基板を搬送するインターフェイス搬送機構と、
を備え、
前記1以上の基板処理ユニットのいずれかが、
それぞれにおいて1枚の基板に対する前記所定の処理を実行する複数の処理セットと、
前記複数の処理セットの間で共用され、基板に対して第1処理液を供給する第1ノズルと、
前記複数の処理セット間にわたって形成されたセット間移動経路に沿って前記第1ノズルを移動させることによって、前記第1ノズルを前記複数の処理セットの間で移動させるノズル駆動機構と、
を備え、
前記複数の処理セットのそれぞれが、
基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に対して第2処理液を吐出供給する第2ノズルと、
を備え、
前記セット間移動経路が、前記第2ノズルの移動エリアの外側に形成されることを特徴とする基板処理装置。

【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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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【公開番号】特開2010−56318(P2010−56318A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−220088(P2008−220088)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(506322684)株式会社SOKUDO (158)
【Fターム(参考)】