专利名称：基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基板处理装置，特别是涉及使例如半导体晶片或LCD基板等被处理体旋转，供应不同种类的处理液而实施处理的基板处理装置。
背景技术：
通常，在半导体晶片的制造工序中，为了在半导体晶片或LCD基板等被处理用的基板表面上形成抗蚀剂的图案而采用光刻技术。这种光刻技术具有在基板的表面上涂敷抗蚀剂液的抗蚀剂涂敷工序，在形成的抗蚀剂膜上曝光出电路图案的曝光处理工序，以及向曝光处理后的基板上供应显影液的显影处理工序。
在上述抗蚀剂涂敷工序中，将抗蚀剂液的溶剂供应(滴下、排出)到旋转的基板表面上而形成溶剂膜后，向基板表面上供应(滴下、排出)抗蚀剂液，在基板表面上形成抗蚀剂膜。此时，根据目的而使用不同种类的抗蚀剂液，在基板表面上形成多层抗蚀剂膜。
现有的抗蚀剂涂敷处理装置如图11和图12所示，具备保持被处理基板、例如半导体晶片W(以下称为晶片W)可旋转的旋转卡盘50，向由旋转卡盘50保持的晶片W的表面上供应作为处理液的抗蚀剂液的多个、例如10个处理液供应喷嘴60A，将各处理液供应喷嘴60A在旋转卡盘50一侧的待机位置上以适当的间隔排成直列并加以保持的溶剂槽70A，以及可装卸地把持由溶剂槽70A保持的处理液供应喷嘴60A的任意一个、向晶片W的上方输送的喷嘴输送臂80A。另外，在喷嘴输送臂80A上固定有排出(滴下)抗蚀剂液的溶剂的溶剂供应喷嘴81。而且，在旋转卡盘50和由旋转卡盘50保持的晶片W的一侧及其下方包围有由外杯23a和内杯23b构成杯体23，防止了在处理中流出到晶片W之外的抗蚀剂液的雾沫向外方飞散。另外。在溶剂槽70A的相反一侧设置有冲洗液供应喷嘴90的待机部91。
在上述构成的基板处理装置中，各处理液供应喷嘴60A经由具有挠性的供应管路、例如供应软管61A连接在作为处理液供应源的抗蚀剂液储存罐62上。在这种情况下，由于供应软管61A需要有确保处理液供应喷嘴60A待机的溶剂槽70A的保持位置、以及作为处理液供应喷嘴60A的使用位置的旋转卡盘50的旋转中心C的上方位置的长度，所以如图12所示，在处理液供应喷嘴60A待机的溶剂槽70A的保持位置，供应软管61以向上方弯曲的状态延伸。另外，在供应软管61A的中途加装有泵63A和过滤器64，通过泵63A的驱动而供应(滴下、排出)规定量的抗蚀剂液。而且，溶剂供应喷嘴81经由具有挠性的溶剂供应软管81A连接在作为溶剂供应源的溶剂储存罐82上。在这种情况下，通过供应到溶剂储存罐82内的N2气体的加压，溶剂储存罐82内的溶剂被压送向溶剂供应喷嘴81。如图11或者图12所示，以一端连接在各处理液供应喷嘴60A上的供应软管61A以另一端位置固定地连接在抗蚀剂液储存罐62上。在通过喷嘴输送臂80A向晶片W的上方输送以供使用的处理液供应喷嘴60A上，如图12所示，通过供应软管61A从抗蚀剂液储存罐62的附近连接到晶片W的上方。
喷嘴输送臂80A在图11中的水平面上仅能够沿着左右方向(Y方向)移动。要通过喷嘴输送臂80A将所希望的处理液供应喷嘴60A向晶片W的上方输送，首先要使溶剂槽70A在图11中沿着上下方向(X方向)移动，从而通过喷嘴输送臂80A将所希望的处理液供应喷嘴60A向可把持的位置移动，然后，使喷嘴输送臂80A沿着Y方向移动，把持处理液供应喷嘴60A。
但是，在现有的基板处理装置中，由于多个处理液供应喷嘴60A是以排列成直线的状态保持在溶剂槽70A上的，所以特别是当使用位于端部一侧的处理液供应喷嘴60A时，供应软管61A与邻接的处理液供应喷嘴60A的供应软管61A发生干扰，不仅对处理液供应喷嘴60A的输送带来障碍，而且在待机中的处理液供应喷嘴60A上产生位置偏离。这样一来，当在处理液供应喷嘴60A上产生位置偏离时，存在使用时的处理液供应喷嘴60A的位置精度产生误差而导致处理精度以及成品率降低的问题。
而且，当用输送臂80A原封不动地输送产生了位置偏离的处理液供应喷嘴60A，使其再次返回到溶剂槽70A时，由于处理液供应喷嘴60A被保持在位置偏离了的状态，所以存在待机中残存在处理液供应喷嘴60A的供应口中的抗蚀剂干燥的可能性。特别是对于易干燥的ArF类的抗蚀剂要特别注意防止抗蚀剂的干燥。
而且，由于以往是喷嘴输送臂80A仅能够在水平面上沿着左右方向(Y方向)移动，所以不能够正确地定位在把持处理液供应喷嘴60A的适当位置，因此，喷嘴输送臂80A将以倾斜的姿势把持处理液供应喷嘴60A。这样一来，当在处理液供应喷嘴60A上产生位置偏离时，存在使用时的处理液供应喷嘴60A的位置精度产生误差而导致处理精度以及成品率降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述现状而提出的，其目的在于提供一种基板处理装置，能够防止处理液供应喷嘴的位置偏离，顺利地进行处理液供应喷嘴的输送，并且提高处理液供应喷嘴的位置精度，实现处理精度以及成品率的提高。
本发明提供一种基板处理装置，包括可旋转地保持被处理基板的旋转保持机构，向由上述旋转保持机构保持的上述被处理基板的表面上供应处理液的多个处理液供应喷嘴，将上述各处理液供应喷嘴在上述旋转保持机构一侧的待机位置上以相对于上述旋转保持机构的旋转中心为规定角度的间隔保持成大致扇形的待机保持机构，以及可装卸地把持由上述待机保持机构保持的上述多个处理液供应喷嘴的任意一个、向上述被处理基板中心的上方输送的输送机构；其特征是，还具备设置在上述输送机构上、用于把持上述处理液供应喷嘴的把持卡盘，与上述把持卡盘邻接设置的定位销，设置在上述多个处理液喷嘴的每一个上、使设置在上述输送机构上的把持卡盘可在与上述供应管路和用于排出处理液的喷嘴主体连接的块状的喷头的上表面上卡合、脱离的把持用凹部，以及与上述多个处理液供应喷嘴的上述把持用凹部邻接地设置的定位用凹部，在上述把持卡盘由上述待机保持机构卡合在把持用凹部上时，上述定位销和上述定位用凹部嵌合，上述输送机构因上述定位销和定位用凹部嵌合而不改变上述处理液供应喷嘴的姿势地保持上述规定角度，并且使上述处理液供应喷嘴移动到上述被处理基板的中心。
为了达到上述目的，本发明的基板处理装置具备可旋转地保持被处理基板的旋转保持机构，向由上述旋转保持机构保持的上述被处理基板的表面上供应处理液的多个处理液供应喷嘴，将上述各处理液供应喷嘴保持在上述旋转保持机构一侧的待机位置的待机保持机构，以及可装卸地把持由上述待机保持机构保持的上述处理液供应喷嘴的任意一个、向上述被处理基板的上方输送的输送机构；其特征是，沿着连接上述旋转保持机构的旋转中心和以适当的间隔设置在上述待机保持机构上的喷嘴保持用开口部的直线设置上述各处理液供应喷嘴，并且沿着上述直线的延长线配设连接各处理液供应喷嘴和处理液供应源的、具有挠性的供应管路。
由于通过采用这样的结构，使由输送机构把持的处理液供应喷嘴沿着连接旋转保持机构的旋转中心和待机保持机构上的喷嘴保持用开口部的直线移动，所以供应管路不会产生干扰，能够顺利地将处理液供应喷嘴移动到待机位置和使用位置。因此，能够防止处理液供应喷嘴的位置偏离，并且能够提高处理液供应喷嘴的位置精度，实现处理精度以及成品率的提高。
在本发明中，优选地是上述待机保持机构在与喷嘴保持用开口部邻接的位置立设抵接在处理液供应喷嘴的喷头的侧面上的配置角度限制壁。
由于通过采用这样的结构，保持在由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴的喷头的侧面抵接在喷嘴角度限制壁上的状态，所以处于待机状态的处理液供应喷嘴不会不经意地移动，能够进一步可靠地防止位置偏离。
而且，优选地是在上述待机保持机构上设置卡合在处理液供应喷嘴的两侧面上的水平移动防止体，在上述处理液供应喷嘴上设置卡合在上述水平移动防止体的两端部上的垂直移动防止用突起。在这种情况下，优选地是在上述水平移动防止体上配设用于固定处理液供应喷嘴的吸附固定机构，在处理液供应喷嘴上与上述吸附固定机构对向的部位上安装被吸附板。
由于通过采用这样的结构，水平移动防止体卡合在处理液供应喷嘴的两侧面上，所以能够通过水平移动防止体抑制由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴在水平方向上的移动，而且，由于突出设置在处理液供应喷嘴上的垂直移动防止用突起卡合在水平移动防止体的两端部上，所以能够防止处理液供应喷嘴在垂直方向上的移动、即上浮。在这种情况下，通过在水平移动防止体上配设用于固定处理液供应喷嘴的吸附固定机构，在处理液供应喷嘴上与吸附固定机构对向的部位上安装被吸附板，吸附固定机构吸附被吸附板，固定处理液供应喷嘴，从而能够使处理液供应喷嘴的固定牢固。因此，能够进一步可靠地防止处理液供应喷嘴的位置偏离。
而且，上述输送机构可向平行于上述被处理基板的面的水平面内的任意方向移动。
通过采用这样的结构，能够在正确地进行了定位的状态下把持处理液供应喷嘴，不会以倾斜的姿势把持处理液供应喷嘴，能够防止处理液供应喷嘴的位置偏离，并且能够提高处理液供应喷嘴的位置精度，实现处理精度以及成品率的提高。
而且，优选地是在上述处理液供应喷嘴的上表面上设置把持用凹部，并且设置定位用凹部，设置在上述输送机构上的把持卡盘可卡止、脱离地与上述把持用凹部卡合，邻接地设置在上述把持卡盘上的定位销可嵌合在上述定位用凹部中。
由于通过采用这样的结构，在输送机构把持处理液供应喷嘴之际，把持卡盘和定位销的两处卡合、嵌合，所以处理液供应喷嘴的姿势和位置不会改变，能够始终保持一定的状态。因此，能够高精度地提高处理液供应喷嘴的待机位置以及使用位置的位置精度，并且能够顺利地进行处理液供应喷嘴的输送。
而且，各个上述处理液供应喷嘴上的上述把持用凹部和上述定位用凹部设置成连接各个上述处理液供应喷嘴上的上述把持用凹部和上述定位用凹部的方向相互平行。
通过采用这样的结构，能够使设置在输送机构上的把持卡盘可靠地在把持用凹部卡合、脱离，并且能够将定位销可靠地嵌合在定位用凹部中。
除此之外，优选地是上述待机保持机构形成为在喷嘴把持用开口部形成储存处理液的溶剂的溶剂氛围空间部，将与上述喷嘴把持用开口部连通、向下方下垂的冷凝管路的下端部设置在排液·排气管路内，并且配设在上述排液·排气管路的底部上设置的凹处内，使流过上述冷凝管路的排液从上述凹处溢流而排出。在这种情况下，更优选地是将上述排液·排气管路连接在包围上述旋转保持机构和由该旋转保持机构保持被处理基板一侧以及下方的容器的底部上设置的排出口上，并且上述排液·排气管路的底部朝向一方倾斜。
由于通过采用这样的结构，可将由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴置于处理液的溶剂氛围中，所以能够防止残存在处于待机状态的处理液供应喷嘴的供应口(排出口、滴下口)中的处理液干燥。使处理液的排液经由冷凝管路流入排液·排气管路中，另一方面能够通过凹处内的溢流部的密封机构阻止在排液·排气管路中流动的排液或排气向处理液供应喷嘴一侧倒流。在这种情况下，通过将排液·排气管路连接在包围旋转保持机构和由该旋转保持机构保持的被处理基板一侧以及下方的容器底部上设置的排出口上，同时使排液·排气管路的底部朝向一方倾斜，能够将从由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴排出的处理液的排液、和用于处理后的处理液的排液以及排气等经由共同的排液·排气管路排出。
图1为表示使用了本发明所涉及的基板处理装置的抗蚀剂涂敷·显影处理系统的一例的示意俯视图。
图2为上述抗蚀剂涂敷·显影处理系统的示意主视图。
图3为上述抗蚀剂涂敷·显影处理系统的示意后视图。
图4为表示本发明所涉及的基板处理装置的主要部分的俯视图。
图5为上述基板处理装置的示意剖视图。
图6为表示上述基板处理装置的主要部分的剖视图。
图7为放大表示图6的一部分的剖视图。
图8(a)为本发明的处理液供应喷嘴的俯视图，图8(b)为侧视图，图8(c)为放大表示图8(b)的一部分的剖视图。
图9为表示本发明的处理液供应喷嘴的待机状态的立体图。
图10为表示本发明的处理液供应喷嘴的固定保持机构的构成部件的分解立体图。
图11为表示现有的基板处理装置的俯视图。
图12为现有的基板处理装置的示意剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。在这种实施方式中，对将本发明所涉及的基板处理装置用于半导体晶片的抗蚀剂液涂敷·显影处理系统的情况加以说明。
图1为上述抗蚀剂液涂敷·显影处理系统的的一实施方式的示意俯视图，图2为图1的主视图，图3为图1的后视图。
上述抗蚀剂液涂敷·显影处理系统是以盒工位10(输送部)，处理工位20，以及接口部30为主要部分构成的，其中，所述盒工位10用于用晶片盒1以例如25片为一个单位将作为被处理基板的半导体晶片W(以下称为晶片W)从外部送入系统或从中送出，或者将晶片W送入晶片盒1或从中送出，所述处理工位20具备在涂敷显影工序中将在每一片晶片W上实施规定处理的单片式各处理单元多级配置在规定位置而成的处理装置，所述接口部30用于在该处理工位20和邻接设置的曝光装置(未图示)之间交接晶片W。
上述盒工位10如图1所示，在盒放置台2上的突起3的位置，沿着水平的X方向成一列地放置多个、例如4个晶片盒1，其各自的晶片出入口朝向处理工位20一侧，可在盒的排列方向(X方向)以及晶片盒1内沿着垂直方向收放的晶片W的晶片排列方向(Z方向)移动的晶片输送用夹具4对各晶片盒1加以选择地输送。而且，晶片输送用夹具4构成为可沿着θ方向旋转，也可以输送到属于后述的处理工位20一侧的第3组G3的多级单元部的调整单元(ALIM)以及伸展单元(EXT)。
上述处理工位20如图1所示，在中心部设置垂直输送式的主晶片输送机构(基板输送机构、基板输送装置)21，在收放该主晶片输送机构21的室22的四周，所有的处理单元以一组或多组的形式多级配置。在本例中，是G1、G2、G3、G4、G5这五组的多级配置结构，第一和第二组G1、G2的多级单元并列在系统正面(图8中前面)一侧，第三组G3的多级单元与盒工位10邻接地配置，第四组G4的多级单元与接口部30邻接地配置，第五组G5的多级单元配置在背部一侧。
在这种情况下，如图2所示，在第一组G1中，杯体(容器)23内，在垂直方向上自下而上地顺序将使晶片W和显影液供应机构(未图示)对峙、显影出抗蚀剂图案的显影单元(DEV)，以及将晶片W放置在旋转卡盘(未图示)上、进行规定处理的本发明所涉及的基板处理装置构成的抗蚀剂涂敷单元(COT)重叠成两级。第二组G2也同样，两台抗蚀剂涂敷单元(COT)以及显影单元(DEV)在垂直方向上自下而上地重叠成两级。这样将抗蚀剂涂敷单元(COT)配置在下级一侧的理由是由于抗蚀剂液的排液在机构上和维修上麻烦的缘故。但是，也可以根据需要，将抗蚀剂涂敷单元(COT)配置在上级。
如图3所示，在第三组G3中，在垂直方向上自下而上地顺序将把晶片W放置在晶片放置台24上、进行规定处理的箱式处理单元、例如冷却晶片W的冷却单元(COL)，对晶片W进行疏水化处理的粘附单元(AD)，进行晶片W的对位的调整单元(ALIM)，进行晶片W的送入和送出的延伸单元(EXT)，以及烘烤晶片W的四个电热板单元(HP)例如重叠成八级。第四组G4也同样，在垂直方向上自下而上地将箱式处理单元、例如冷却单元(COL)，延伸·冷却单元(EXTCOL)，延伸单元(EXT)，冷却单元(COL)，具有速冷功能的两个冷电热板单元(CHP)，以及两个电热板单元(HP)例如重叠成八级。
通过将处理温度低的冷却单元(COL)，延伸·冷却单元(EXTCOL)配置在下级，将处理温度高的电热板单元(HP)，冷电热板(CHP)以及粘附单元(AD)配置在上级，可减小单元之间的相互干扰。当然也可以采用任意的多级配置。
另外，如图1所示，在处理工位20中，与第一和第二组G1、G2的多级单元(旋转式处理单元)邻接的第四和第四组G3、G4的多级单元(箱式处理单元)的侧壁中，纵贯垂直方向地设置有各自的通道25、26。下流的清洁空气或者特别是经过了温度调整的空气在这些通道25、26中流动。通过这种通道的结构，第三和第四组G3、G4的箱式处理单元产生的热被隔断，不会影响到第一和第二组G1、G2的旋转式处理单元。
而且，在这种处理系统中，在主晶片输送机构21的背部一侧也可如虚线所示配置第五组G5的多级单元。从主晶片输送机构21观察，这种第五组G5的多级单元可沿着导轨27向侧方移动。因此，即使在设置了第五组G5的多级单元的情况下，由于通过使单元滑动可确保空间部，所以可很容易地从背后对主晶片输送机构21进行维修作业。
上述接口部30在进深方向上具有与处理工位20相同的尺寸，但在宽度方向上制成较小的尺寸。在这种接口部30的正面部上，可输送的拾取盒31与定置型的缓冲盒32分两级配置，在背面部上配设周边曝光装置33，在中央部上配设晶片的输送臂34。该输送臂34构成为在X、Z方向上移动，向两盒31、32以及周边曝光装置33输送。而且，输送臂34构成为可在θ方向上旋转，也可向属于处理工位20一侧的第四组G4的多级单元的伸展单元(EXT)以及邻接的曝光装置一侧的晶片交接台(未图示)输送。
上述那样构成的处理系统虽然配置在净室40内，但在系统内也因有效的垂直层流方式而进一步提高了各部的清洁度。
以下对上述抗蚀剂液涂敷·显影处理系统的动作加以说明。首先，在盒工位10上，晶片输送用夹具4靠近收放盒放置台2上的未处理的晶片W的盒1，从该盒1中取出一片晶片W。晶片输送用夹具4在从盒1中取出晶片W后，移动到配置在处理工位20一侧的第三组G3的多级单元内的调整单元(ALIM)，将晶片W放置在单元(ALIM)内的晶片放置台24上。晶片W在晶片放置台24上接受定向和定中心。之后，主晶片输送机构21从相反一侧靠近调整单元(ALIM)，从晶片放置台24上接受晶片W。
在处理工位20上，主晶片输送机构21最初将晶片W输送到属于第三组G3的多级单元的粘附单元(AD)。在该粘附单元(AD)内，晶片W接受疏水化处理。疏水化处理结束后，主晶片输送机构21将晶片W从粘附单元(AD)送出，然后向属于第三组G3或者第四组G4的多级单元的冷却单元(COL)送入。在该冷却单元(COL)内，晶片W被冷却到抗蚀剂涂敷处理前的设定温度、例如23℃。冷却处理结束后，主晶片输送机构21将晶片W从冷却单元(COL)送出，然后向属于第一组G1或者第二组G2的多级单元的抗蚀剂涂敷单元(COT)送入。在该抗蚀剂涂敷单元(COT)内，晶片W通过旋涂法而在晶片表面上以相同的厚度涂敷抗蚀剂。
抗蚀剂涂敷处理结束后，主晶片输送机构21将晶片W从抗蚀剂涂敷单元(COT)送出，然后向电热板单元(HP)内送入。在电热板单元(HP)内，晶片W被放置在晶片放置台上，以规定的温度、例如100℃进行规定时间的预烘烤。从而能够将残存溶剂从晶片W上的涂敷膜上蒸发除去。预烘烤结束后，主晶片输送机构21将晶片W从电热板单元(HP)送出，然后向属于第四组G4的多级单元的伸展冷·却单元(EXTCOL)送入。在该单元(EXECOL)内，晶片W被冷却到适于后工序、即周边曝光装置33中的周边曝光处理的温度、例如24℃。冷却后，主晶片输送机构21立即将晶片W向伸展单元(EXT)输送，将晶片W放置在该单元(EXT)内的放置台(未图示)上。将晶片W放置在该伸展单元(EXT)的放置台上后，接口部30的输送臂34从相反一侧靠近，接受晶片W。而且，输送臂34将晶片W向接口部30内的周边曝光装置33送入。在此，晶片W以边缘部接受曝光。
周边曝光结束后，输送臂34将晶片W从周边曝光装置33送出，向邻接的曝光装置一侧的晶片受取台(未图示)移送。在这种情况下，晶片W也有可能在曝光前暂时收放在缓冲盒32中。
在曝光装置中全面曝光结束，晶片W返回到曝光装置一侧的晶片受取台上后，接口部30的输送臂34向其晶片受取台靠近，接受晶片W，将接受的晶片W向属于处理工位20一侧的第四组G4的多级单元的伸展单元(EXT)送入，放置在晶片受取台上。在这种情况下，晶片W也有可能在向处理工位20一侧转交前暂时收放在接口部30内的缓冲盒32中。
放置在晶片受取台上的晶片W由主晶片输送机构21输送到冷电热板单元(CHP)，为了防止条纹的产生，或者为了诱发化学放大型抗蚀剂(CAR)中酸触媒反应，实施了后期曝光烘烤处理。
之后，晶片W被送入属于第一组G1或者第二组G2的多级单元的显影单元(DEV)中。在该显影单元(DEV)内，遍及晶片W表面的抗蚀剂地供应显影液，实施显影处理。显影结束后，用冲洗液将显影液从晶片W的表面上洗掉。
显影工序结束后，主晶片输送机构21将晶片W从显影单元(DEV)送出，然后向属于第三组G3或者第四组G4的多级单元的电热板单元(HP)送入。在该单元(HP)内，晶片W例如以100℃进行规定时间的预烘烤。从而通过显影而膨润的抗蚀剂固化，耐药性提高。
预烘烤结束后，主晶片输送机构21将晶片W从电热板单元(HP)送出，然后向任一个冷却单元(COL)送入。在此，当晶片W恢复到常温后，主晶片输送机构21接着将晶片W向属于第三组G3的伸展单元(EXT)移送。晶片W被放置在该伸展单元(EXT)的放置台(未图示)上后，盒工位10一侧的晶片输送用夹具4从相反一侧靠近，接受晶片W。然后，晶片输送用夹具4将接受的晶片W装入盒放置台上处理后的晶片收放用的盒1中规定的晶片收放槽中，处理结束。
以下，参照图4至图10对本发明所涉及的基板处理装置加以详细说明。另外，对于与现有的基板处理装置相同的部分赋予相同的附图标记进行说明。
本发明所涉及的基板处理装置(COT)如图4和图5所示，主要由以下的部件构成保持作为被处理基板的晶片W可旋转的旋转保持机构、即旋转卡盘50，向由旋转卡盘50保持的晶片W的表面上供应作为处理液的抗蚀剂液的多个、例如10个处理液供应喷嘴60，将各处理液供应喷嘴60以适当的间隔保持在旋转卡盘50一侧的待机位置上的待机保持机构70，以及可装卸地把持由待机保持机构70保持的处理液供应喷嘴60的任意一个、并向晶片W的上方输送的作为输送机构的喷嘴输送臂80。
另外，喷嘴输送臂80形成为可通过移动机构80在水平的X-X方向以及垂直的Z方向上移动。这样一来，由于喷嘴输送臂80形成为可在水平的X-X方向以及垂直的Z方向上移动，所以能够在把持各处理液供应喷嘴60的情况下进行正确的定位。而且，溶剂槽70与以往的情况不同，是固定的。而且，在喷嘴输送臂80上固定有排出(滴下)抗蚀剂液的溶剂供应喷嘴81。而且，在由旋转卡盘50和夹具50保持的晶片W的一侧和下方包围有由外杯23a和内杯23b构成的杯体23(容器)，防止了处理中流出到晶片W之外的抗蚀剂的雾沫向外飞散。而且，在与待机保持机构70相反的一侧上设置有冲洗液供应喷嘴90的待机部91。
在这种情况下，各处理液供应喷嘴60沿着连接旋转卡盘50的旋转中心C和以适当间隔设置在待机保持机构70上的喷嘴保持用开口部71的直线L设置。换句话说，各处理液供应喷嘴60相对于旋转卡盘50的旋转中心C以规定角度α°的间隔由待机保持机构70保持。而且，连接各处理液供应喷嘴60和作为处理液供应源的抗蚀剂液储存罐62的具有挠性的供应管路61(以下称为供应软管61)沿着直线L的延长线配设。因此，多个处理液供应喷嘴60配置成在由待机保持机构70保持的状态下俯视为扇形。
处理液供应喷嘴60如图7～图9所示，主要由朝向下方开口的针状的喷嘴主体64，安装该喷嘴主体64的块状的喷头65，以及连结在该喷头65的侧方上的筒状的供应软管保护体66构成，插入供应软管保护体66内的供应软管61的一端连接在设置于喷头65上的通路65a的连通口65b上。供应软管61的另一端连接在作为处理液供应源的抗蚀剂液储存罐62上，在供应软管61上，从抗蚀剂液储存罐62一侧起顺序地加装有泵63和过滤器64。在这种情况下，泵63由例如主要是由通过可正反转的马达63a旋转的丝杠63b伸缩移动的隔膜63c构成的隔膜式泵形成。
而且，在处理液供应喷嘴60上的喷嘴主体64的供应口64a(排出口、滴下口)的外周部上安装有由具有透明性的合成树脂制部件形成的圆筒状罩67(参照图8)。该圆筒状罩67延伸到喷嘴主体64的供应口64a(排出口、滴下口)的稍下方，防止喷嘴主体64的供应口64a(排出口、滴下口)前端破损，并且可容易地从外部进行处理液供应喷嘴60的背面确认。
在上述那样构成的处理液供应喷嘴60上，在上表面、即喷头65的上表面上设置有把持用凹部68，设在喷嘴输送臂80上的把持卡盘83可在其上卡合、脱离，同时设置有定位用凹部69，与把持卡盘83邻接设置的定位销84可嵌合在其上。在这种情况下，把持用凹部68由上端开口部68a缩径的孔形成。而且，定位用凹部69由内径比定位销84的外径稍大的孔形成。
另一方面，把持卡盘83具备可插入把持用凹部68的上端开口部68a内的圆筒体86，以及可出没地保持在等间隔地穿设在该圆筒体85的下端部一侧周面上的多个透孔87中的多个球体86，通过从未图示的空气供应源供应到圆筒体85内的压缩空气，维持在球体86从透孔87突出到外部的状态，因而把持卡盘83可卡合在把持用凹部68的上端开口部68a中，把持处理液供应喷嘴60。而且，在喷嘴输送臂80把持处理液供应喷嘴60之际，由于设置在喷嘴输送臂80上的定位销84嵌合在设置于处理液供应喷嘴60上的定位用凹部69内，所以喷嘴输送臂80可不改变处理液供应喷嘴60的姿势，即保持处理液供应喷嘴60朝向配置在待机位置上的旋转卡盘50的旋转中心C的角度，并且在待机保持机构70的保持位置和旋转卡盘50的旋转中心的上方位置之间输送。
另外，为了由一个喷嘴输送臂80把持多个、例如10个处理液供应喷嘴60并进行输送，设置在各处理液供应喷嘴60上的把持用凹部68和定位用凹部69要与把持卡盘83和把持用凹部84相对应。因此，各处理液供应喷嘴60的把持用凹部68和定位用凹部69的形状形成相同的形状，但各处理液供应喷嘴60上的定位用凹部69的位置因处理液供应喷嘴60的待机位置而不同。在此，由于设置在喷嘴输送臂80上的把持卡盘83和定位销84位于与喷嘴输送臂80的移动方向的Y方向成水平，所以各处理液供应喷嘴60上的把持用凹部68和定位用凹部69的位置设置在各处理液供应喷嘴60位于待机位置的状态下为相互平行的位置。而且，连接把持用凹部68和定位用凹部69的方向在各个处理液供应喷嘴60上相互平行，连接喷嘴输送臂80上的把持卡盘83和定位销84的方向相一致(参照图4)。
上述待机保持机构70在上方设置开口的喷嘴保持用开口部71，并且在与该喷嘴保持用开口部71邻接的位置上，由锯齿状地立设而成的后述的溶剂槽形成抵接在处理液供应喷嘴60的喷头65的侧面上的多个配置角度限制壁72。在这种情况下，可以一体地形成多个配置角度限制壁72，或者由其他部件形成各配置角度限制壁72并组合在一起。这样一来，在由其他部件形成各配置角度限制壁72的情况下，由于在待机状态，可通用相对于处在与水平的Y方向平行的状态的处理液供应喷嘴60为对称位置的处理液供应喷嘴60的配置角度限制壁72，所以能够实现构成部件的削减。
在上述那样构成的待机保持机构、即溶剂槽70上与旋转卡盘50相反的一侧上设置有卡合在各处理液供应喷嘴60的两侧面上的水平移动防止体100。该水平移动防止体100如图6、图8以及图10所示，由卡合在处理液供应喷嘴6的供应软管保护体66的侧面上的一对侧壁片101，从两侧壁片101下端部朝向相对向的侧壁片101一侧折曲成大致直角的保持脚片102，连接两侧壁片101的外方一侧的一端的下部一侧的连结片103，从两侧壁片101的内方一侧的另一端的中间部向内方一侧延伸的支承片104，以及在侧壁片101一侧的根端部留有切口105、从支承片104的上端朝向相对向的侧壁片101一侧折曲成大致直角的水平片106构成。在这样构成的水平移动防止体100的两侧壁片101之间，以固定在保持脚片102上的状态配设有固定用的例如电磁铁200，该电磁铁200在其作为吸附固定机构的上表面上具有吸附部。
而且，在各处理液供应喷嘴60的供应软管保护体66的下表面上固定有卡止部件300，该卡止部件300上突出有卡合在水平移动防止体100的两侧壁片101的两端部上的4个垂直移动防止用突起301、302、303、304。另外，在各处理液供应喷嘴60的供应软管保护体66的下表面上与电磁铁200相对向的部位上安装有作为被吸附板的磁性板400。
由于通过采用这样的结构，水平移动防止体100卡合在处理液供应喷嘴60的两侧面上，所以能够通过水平移动防止体100抑制由溶剂槽70保持的处理液供应喷嘴60的水平方向的移动，而且，由于突出设置在处理液供应喷嘴60上的垂直移动防止用突起301卡合在水平移动防止体100的两侧壁片101的两端部上，具体地说，前端一侧的左右两个垂直移动防止用突起301、302卡合在侧壁片101的内侧端部面以及水平片106上，后端一侧的左右两个垂直移动防止用突起303、304卡合在侧壁片101的外侧端部面上，所以能够防止处理液供应喷嘴60以突起301、302为支点，后端部一侧在垂直方向上移动、即上浮。
而且，通过在水平移动防止体100上配设固定用的电磁铁200，在处理液供应喷嘴60上与电磁铁200相对向的部位上安装磁性板400，在处理液供应喷嘴60的供应软管保护体66由水平移动防止体100保持在夹持状的状态下，电磁铁200吸附磁性板400，将处理液供应喷嘴60固定，从而能够使处理液供应喷嘴60的固定牢固。
另外，在上述实施方式中，对吸附固定机构为电磁铁200的情况进行了说明，但只要被吸附板的吸附面是平坦的，也可以取代电磁铁200而由真空垫的真空吸附形成吸附固定机构。
另外，上述溶剂槽70如图5～图7所示，在喷嘴保持用开口部71形成具有储存处理液(抗蚀剂液)的溶剂(信纳水)的溶剂储存槽部74的溶剂氛围空间部。在这种情况下，溶剂储存槽部74在喷嘴主体64的两侧设置一对(参照图6和图7)。在该溶剂储存槽部74上，经由溶剂供应通路75连接有溶剂供应软管76，溶剂供应软管76经由开闭阀78分支到与溶剂储存罐82连接的主溶剂供应软管88上(参照图5)。通过采用这种结构，例如能够定期地将开闭阀78打开，在溶剂储存槽部74内始终储存溶剂(信纳水)。因此，储存在溶剂储存槽部74内的溶剂(信纳水)蒸发，可使溶剂氛围空间部73内为溶剂(信纳水)蒸气氛围。
而且，溶剂槽70还将与喷嘴保持用开口部71连通、向下方下垂的冷凝管路77的下端部配置在排液·排气管路500内，并且配设在设置于排液·排气管路500的底部501上的凹处502内，使在冷凝管路77中流动的排液从凹处502溢出而将其排出。在这种情况下，排液·排气管路500连接在设置于杯体23的底部上的排出23c上，并且排液·排气管路500的底部501朝向一方倾斜。
通过采用这种结构，由于能够将由溶剂槽70保持的处理液供应喷嘴60置于处理液(抗蚀剂液)的熔化氛围中，所以可防止残存在处于待机状态的处理液供应喷嘴60的供应口64a(排出口、滴下口)中的处理液(抗蚀剂液)干燥。而且，能够经由冷凝管路77使处理液(抗蚀剂液)流入排液·排气管路500，并且能够通过凹处502内的溢流部的密封机构阻止在排液·排气管路500内流动的排液或排气倒流到处理液供应喷嘴60一侧。在这种情况下，通过将排液·排气管路500连接在杯体23的底部上设置的排出口23c上，同时使排液·排气管路500的底部501朝向一方倾斜，能够经由共同的排液·排气管路500将从由溶剂槽70保持的处理液供应喷嘴60排出的处理液(抗蚀剂液)的排液、和用于处理后的处理液(抗蚀剂液、信纳水)的排液以及排气等排出。
在上述溶剂槽70的杯体23一侧的侧面上设置有箱状的接收容器79，在喷嘴输送臂80把持处理液供应喷嘴60之际，收放溶剂供应喷嘴80的前端部。连接在该接收容器79的底部上设置的排出口79a上的排出管路79b设置在排液·排气管路500内(参照图6)。
另外，旋转卡盘50具备保持晶片W的真空卡盘部51和连接在马达53上的旋转轴52，马达53由来自未图示的控制机构、例如中央运算处理装置(CPU)的控制信号驱动，以规定的低速、高速的转速旋转。
而且，溶剂供应喷嘴81经由主溶剂供应软管88连接在溶剂储存罐82上，通过供应到溶剂储存罐82内的N2等压送气体，储存在溶剂储存罐82内的溶剂从溶剂供应喷嘴81供应(排出、滴下)。
以下，对采用上述那样构成的基板处理装置在晶片W上形成抗蚀剂膜的顺序的一例加以说明。首先，将由主晶片输送机构21输送的晶片W转交到旋转卡盘50上，由旋转卡盘50保持晶片W。然后，喷嘴输送臂80动作，在把持住规定的处理液供应喷嘴60之后，使固定在喷嘴输送臂80上的溶剂供应喷嘴81移动到晶片W的旋转中心部(以下称为中心部)的上方位置，将溶剂、即信纳水供应(排出、滴下)到静止状态的晶片W的中心部上。然后，通过喷嘴输送臂80将处理液供应喷嘴60移动到晶片W的中心部上方。此时，由于喷嘴输送臂80在移动机构80a的作用下同时在水平的X-Y方向上移动，并且移动到晶片W的中心部上方，所以处理液供应喷嘴60能够描绘出沿着直线L的轨迹移动，供应软管61不会干扰邻接的处理液供应喷嘴60的供应软管61。
在移动到晶片W的中心部上方的状态下，喷嘴输送臂80在垂直方向(Z方向)上移动之后，驱动旋转卡盘50，使晶片W短时旋转，使溶剂扩散到晶片W上而形成信纳水膜。在形成了信纳水膜之后，使旋转卡盘50高速旋转，同时将抗蚀剂(处理液)供应(排出、滴下)到晶片W的中心部上。在停止抗蚀剂液的供应的同时，暂时将晶片W的转速降低，使抗蚀剂表面均化。接着，使抗蚀剂干燥，形成抗蚀剂膜。与此同时，使处理液供应喷嘴60从晶片W的上方后退，向待机位置返回，恢复到溶剂槽70的喷嘴保持用开口部71。恢复到溶剂槽70的喷嘴保持用开口部71的处理液供应喷嘴60在进行了空分配后待机，以备下次使用。在这种状态下，由于与喷嘴保持用开口部71连通的溶剂氛围空间部73内为信纳水蒸气氛围，所以不必担心储存在喷嘴主体64的供应口64a中的抗蚀剂干燥。
在形成了抗蚀剂膜之后，使冲洗液供应喷嘴90移动到晶片W周边部的上方，供应冲洗液而进行冲洗处理，同时向晶片W的背面一侧供应冲洗液而进行背部冲洗。在进行了冲洗处理后，高速旋转晶片W，甩掉冲洗液，停止晶片W的旋转，处理结束。
在处理结束后，由主晶片输送机构21接受旋转卡盘50上的晶片W，从抗蚀剂涂敷单元(COT)送出，然后向电热板单元(HP)内送入。
另外，在上述的实施方式中，对被处理基板为半导体晶片W的情况进行了说明，但本发明的基板处理装置同样也可以适用于晶片W之外、例如LCD基板或光掩模基板等。
如以上所说明的，根据本发明的基板处理方法以及基板处理装置，可获得以下的效果。
1)根据本发明，由于沿着连接旋转保持机构的旋转中心和待机保持机构的喷嘴保持用开口部的直线移动由输送机构把持的处理液供应喷嘴，所以供应管路不会产生干扰，可使处理液供应喷嘴顺利地移动到待机位置和使用位置，所以能够防止处理液供应喷嘴的位置偏离，同时能够提高处理液供应喷嘴的位置精度，实现成品率的提高。
2)而且，根据本发明，由于将由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴的喷头侧面保持在与配置角度限制壁抵接的状态，所以处于待机状态的处理液供应喷嘴不会不经意地移动，能够在上述1)的基础上进一步可靠地防止位置偏离。
3)根据本发明，由于可防止由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴在水平方向以及垂直方向上的移动，所以能够在上述1)、2)的基础上进一步可靠地防止处理液供应喷嘴的位置偏离。在这种情况下，通过在水平移动防止体上配设用于固定处理液供应喷嘴的吸附固定机构，在处理液供应喷嘴上与吸附固定机构相对向的部位安装被吸附板，吸附固定机构吸附被吸附板，固定处理液供应喷嘴，从而能够使处理液供应喷嘴的固定牢固。因此，能够进一步可靠地防止处理液供应喷嘴的位置偏离。
4)而且，根据本发明，由于在输送机构把持处理液供应喷嘴之际，把持卡盘和定位销的两处卡合、嵌合，所以处理液供应喷嘴的姿势和位置不会变化，能够始终维持在一定的状态。因此，能够在上述1)～3)的基础上更加高精度地提高处理液供应喷嘴的待机位置和使用位置的位置精度，同时能够顺利地进行处理液供应喷嘴的输送。
5)而且，根据本发明，由于将由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴置于处理液的溶剂氛围中，所以能够防止残存在处于待机状态的处理液供应喷嘴的供应口(排出口、滴下口)中的处理液干燥。而且，由于可使处理液的排液经由冷凝管路流入排液·排气管路中，并且可通过凹处内的溢流部的密封机构阻止在排液·排气管路中流动的排液或排气向处理液供应喷嘴一侧倒流，所以待机中的处理液供应喷嘴不会因排气而被污染。在这种情况下，通过将排液·排气管路连接在包围旋转保持机构和由该旋转保持机构保持的被处理基板的侧方以及下方的容器底部上设置的排出口上，同时使排液·排气管路的底部朝向一方倾斜，能够将从由待机保持机构保持的处理液供应喷嘴排出的处理液的排液、和用于处理后的处理液的排液以及排气等经由共同的排液·排气管路排出。
权利要求
1.一种基板处理装置，包括可旋转地保持被处理基板的旋转保持机构，向由上述旋转保持机构保持的上述被处理基板的表面上供应处理液的多个处理液供应喷嘴，将上述各处理液供应喷嘴在上述旋转保持机构一侧的待机位置上以相对于上述旋转保持机构的旋转中心为规定角度的间隔保持成大致扇形的待机保持机构，以及可装卸地把持由上述待机保持机构保持的上述多个处理液供应喷嘴的任意一个、向上述被处理基板中心的上方输送的输送机构；其特征是，还具备设置在上述输送机构上、用于把持上述处理液供应喷嘴的把持卡盘，与上述把持卡盘邻接设置的定位销，设置在上述多个处理液喷嘴的每一个上、使设置在上述输送机构上的把持卡盘可在与上述供应管路和用于排出处理液的喷嘴主体连接的块状的喷头的上表面上卡合、脱离的把持用凹部，以及与上述多个处理液供应喷嘴的上述把持用凹部邻接地设置的定位用凹部，在上述把持卡盘由上述待机保持机构卡合在把持用凹部上时，上述定位销和上述定位用凹部嵌合，上述输送机构因上述定位销和定位用凹部嵌合而不改变上述处理液供应喷嘴的姿势地保持上述规定角度，并且使上述处理液供应喷嘴移动到上述被处理基板的中心。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征是，上述把持卡盘和定位销平行地配设，上述把持用凹部和上述定位用凹部设置成在上述各处理液供应喷嘴处在由上述待机保持机构待机成上述大致扇形的位置的状态下、以规定的间隔相互平行，各自的上述定位用凹部的位置因上述各处理液供应喷嘴的待机位置而不同，与上述定位销嵌合。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征是，还具备可插入上述把持用凹部中的、作为上述把持卡盘的圆筒体，以及可在等间隔地穿设在上述圆筒体下端部的周面上的多个透孔中出入地保持的多个球体。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征是，还具备设置在上述各处理液供应喷嘴的每一个上、与上述供应管路和用于排出处理液的喷嘴主体连接的块状的喷头，上述待机保持机构是在上述多个喷嘴保持用开口部中分别配置上述喷头，并立设抵接在上述喷头的侧面上的配置角度限制壁而成。
5.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征是，在上述待机保持机构上设置卡合在处理液供应喷嘴的两侧面上的水平移动防止体，在上述处理液供应喷嘴上设置卡合在上述水平移动防止体的两端部上的垂直移动防止用突起。
6.如权利要求5所述的基板处理装置，其特征是，在上述水平移动防止体上配设用于固定处理液供应喷嘴的吸附固定机构，在处理液供应喷嘴上与上述吸附固定机构对向的部位上安装被吸附板。
7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征是，上述输送机构可向平行于上述被处理基板的面的水平面内的任意方向移动，并且可在垂直方向上移动。
8.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征是，上述待机保持机构具备用于将上述各处理液供应喷嘴排列成大致扇形并加以固定的吸附固定机构。
全文摘要
本发明公开了一种基板处理装置，具备设置在输送机构上、用于把持处理液供应喷嘴的把持卡盘，与把持卡盘邻接设置的定位销，设置在多个处理液喷嘴的每一个上、使设置在上述输送机构上的把持卡盘可在与供应管路和用于排出处理液的喷嘴主体连接的块状的喷头的上表面上卡合、脱离的把持用凹部，以及与多个处理液供应喷嘴的把持用凹部邻接地设置的定位用凹部，在把持卡盘由待机保持机构卡合在把持用凹部上时，定位销和定位用凹部嵌合，输送机构因定位销和定位用凹部嵌合而不改变处理液供应喷嘴的姿势地保持规定角度，并且使处理液供应喷嘴移动到被处理基板的中心。
文档编号G03F7/30GK101064237SQ20071008555
公开日2007年10月31日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年4月26日
发明者稻田博一, 木下尚文 申请人:东京毅力科创株式会社