JP3504822B2

JP3504822B2 - 基板処理装置および基板処理用露光装置

Info

Publication number: JP3504822B2
Application number: JP11038597A
Authority: JP
Inventors: 雅夫辻; 正美大谷; 保夫今西; 優樹岩見; 譲一西村; 彰彦森田; 隆範川本
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2017-04-10
Also published as: JPH10284413A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、露光処理された
基板を熱処理しその後に現像処理する基板処理装置、お
よび、基板を露光処理する露光装置に関し、特に、化学
増幅型レジストのように露光処理された基板を加熱処理
することによって反応が促進されるレジストを使用した
フォトリソグラフィ工程により、半導体基板等の基板の
処理を行う基板処理装置、および、基板の露光処理を行
う基板処理用露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化に伴っ
て回路パターンを高精細化する技術が求められており、
この要求に応えるために、半導体デバイスの製造工程で
化学増幅型レジストを使用することが行われている。こ
の化学増幅型レジストは、それが塗布された基板を所望
のパターンに露光処理することによりレジスト中に含ま
れた光酸発生剤が酸を発生させ、その後、基板を加熱処
理することにより触媒作用をもつ酸が活性化して、レジ
ストの露光部分における架橋反応（ネガ型の場合）また
は分解反応（ポジ型の場合）が促進される、といったも
のである。そして、加熱処理後に基板を冷却処理してレ
ジストの反応を停止させ、その後に基板を現像処理する
ことによりレジストの未反応部分（ネガ型の場合）また
は反応部分（ポジ型の場合）が現像液で溶解除去され、
所望のレジスト膜が得られる。

【０００３】図６に、化学増幅型レジストを使用して基
板の処理を行う従来装置の概略構成例を示す。この例で
は、基板処理装置１と露光装置ＳＴとから装置全体が構
成されている。基板処理装置１は、複数枚の基板を収納
可能であるカセット（図示せず）が載置され、処理しよ
うとする基板をカセットから１枚ずつ取り出して搬出す
るとともに、すべての処理を終えた基板を１枚ずつ受け
取って再びカセットに収納するインデクサ部（カセット
ステージ）ＩＤ、基板移載用のアームを備えた自走式基
板搬送ロボット（図示せず）が配設された搬送ユニット
ＴＲ、基板に対し所定の処理をそれぞれ施す複数の基板
処理部を有する基板処理エリア２、ならびに、露光装置
ＳＴとの間で基板の受渡しを行うインタフェース部ＩＦ
から構成されている。基板処理エリア２の複数の基板処
理部は、この例では、スピンコータ（図示せず）を備え
たコーティング処理部ＳＣ、基板の表面とレジストとの
密着性を良くするためにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラ
ザン）の雰囲気下で基板を加熱処理するアドヒージョン
部ＡＨ、それぞれホットプレート（図示せず）を備えた
４つの加熱処理部ＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３、ＨＰ４、ホ
ットプレート（図示せず）を備え露光処理された後の基
板を加熱処理（ポストエクスポージャベーク）する加熱
処理部（以下、「ベーク部」という）ＰＥＢ、それぞれ
クールプレート（図示せず）を備えた４つの冷却処理部
ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４、および、それぞれス
ピンデベロッパ（図示せず）を備えた２つの現像処理部
ＳＤ１、ＳＤ２である。また、露光装置ＳＴは、基板を
露光処理するステッパを備えた露光処理部（図示せず）
を有している。なお、図６では、複数の基板処理部が平
面的に配置されているように描かれているが、アドヒー
ジョン部ＡＨ、熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ４およびベーク部
ＰＥＢならびに冷却処理部ＣＰ１〜ＣＰ４は、適宜の
数、上下方向に配置されている（図１および図８におい
ても同じ）。

【０００４】図６に示した基板処理装置１および露光装
置ＳＴにおける基板の処理フローの１例を図７に示す。
この図７に基づいて基板の処理手順を簡単に説明する
と、まず、インデクサ部ＩＤからカセットに収納された
処理前の基板が１枚ずつ搬送ユニットＴＲへ供給され、
基板搬送ロボットが、アドヒージョン部ＡＨ、冷却処理
部ＣＰ１、コーティング処理部ＳＣ、加熱処理部ＨＰ
１、ＨＰ２および冷却処理部ＣＰ２へと順番に移動しな
がら、それぞれの基板処理部において、先に入っていた
基板を取り出すとともに処理しようとする基板を投入
し、それぞれの基板処理部により基板に対し所要の処理
が施される。これにより、基板の表面にレジスト膜が塗
布形成される。次に、表面にレジスト膜が形成された基
板は、搬送ユニットＴＲからインタフェース部ＩＦへ渡
され、インタフェース部ＩＦを通して露光装置ＳＴへ搬
入される。そして、露光装置ＳＴの露光処理部において
基板が露光処理され、露光処理が終了した基板は、露光
装置ＳＴからインタフェース部ＩＦへ戻され、インタフ
ェース部ＩＦを通して搬送ユニットＴＲへ受け渡され
る。

【０００５】搬送ユニットＴＲに戻された露光処理後の
基板は、基板搬送ロボットによってベーク部ＰＥＢへ搬
送され、ベーク部ＰＥＢにより加熱処理される。この加
熱処理により、上記したように化学増幅型レジストの露
光部分における化学反応が促進される。そして、基板搬
送ロボットによって基板がベーク部ＰＥＢから冷却処理
部ＣＰ３へ搬送され、冷却処理部ＣＰ３で基板が冷却処
理される。この冷却処理により、化学増幅型レジストの
露光部分における反応が停止する。この後に、基板搬送
ロボットが、冷却処理部ＣＰ３から現像処理部ＳＤ１、
ＳＤ２、熱処理部ＨＰ３、ＨＰ４および冷却処理部ＣＰ
４へと順番に移動しながら、それぞれの基板処理部にお
いて、先に入っていた基板を取り出すとともにこれから
処理しようとする基板を投入し、それぞれの基板処理部
により基板に対し所要の処理が施される。これにより、
基板の表面に所望のパターンのレジスト膜が形成され
る。そして、表面に所望パターンのレジスト膜が形成さ
れた基板は、搬送ユニットＴＲからインデクサ部ＩＤへ
渡され、インデクサ部ＩＤ上のカセット内へ収納されて
いく。

【０００６】また、例えば特開平６−１５１２９３号公
報等には、図８に概略構成図を示すように、基板処理装
置３の基板処理エリア４にベーク部ＰＥＢおよび冷却処
理部ＣＰ３を配置せずに、インタフェース部ＩＦにベー
ク部ＰＥＢおよび冷却処理部ＣＰ３を配置した構成が開
示されている。このような構成の装置では、露光装置Ｓ
Ｔの露光処理部で露光処理された基板は、露光装置ＳＴ
からインタフェース部ＩＦへ渡され、インタフェース部
ＩＦにおいてベーク部ＰＥＢにより基板が加熱処理され
て化学増幅型レジストの化学反応が促進され、冷却処理
部ＣＰ３により基板が冷却処理されてレジストの反応が
停止させられる。この後、基板は、インタフェース部Ｉ
Ｆから搬送ユニットＴＲへ戻され、基板処理エリア４に
配置された現像処理部ＳＤ１、ＳＤ２で現像処理される
ことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、化学増幅型
レジストは、上記したように露光処理によってレジスト
内部に酸を発生させ、加熱処理によって酸の触媒作用に
よるレジストの化学反応を促進させるものである。この
ため、雰囲気中にアルカリ物質が存在すると、レジスト
内部に発生した酸が中和され、酸の触媒作用が失活して
レジストの化学反応が阻害されることになる。そこで、
基板処理装置１、３には、その上部全体を覆うように配
設されたクリーンベンチに化学吸着フィルタを設置し
て、雰囲気中からアルカリ物質を除去するようにしてい
る。しかしながら、雰囲気中のアルカリ物質を完全に除
去することは困難である。従って、レジスト中の酸とア
ルカリ物質との中和反応を極力抑えるためには、露光処
理後からベーク部ＰＥＢでの加熱処理までの時間を出来
るだけ短くする必要がある。

【０００８】ところが、図６に示したような従来の装置
では、露光処理された基板は、露光装置ＳＴから一旦イ
ンタフェース部ＩＦへ渡され、インタフェース部ＩＦ内
を搬送されて、インタフェース部ＩＦから搬送ユニット
ＴＲへ渡され、搬送ユニットＴＲによりベーク部ＰＥＢ
へ搬送される。このように、露光処理後の基板をベーク
部ＰＥＢへ搬送する過程でインタフェース部ＩＦでの基
板の受け渡し工程が介在するため、露光処理後からベー
ク部ＰＥＢでの加熱処理までに時間がかかることにな
る。この結果、加熱処理時における酸の触媒作用が低下
してレジストの化学反応が不十分となり、現像処理した
ときにレジストパターンの形状異状が発生して、製品の
歩留りが低下する、といった問題点がある。

【０００９】また、基板処理装置１における基板処理や
基板搬送は、一定の時間により行われるように時間管理
されているが、露光装置ＳＴでは、基板の位置合せのた
めの時間などが基板ごとに異なり、時間管理されていな
い。このため、露光装置ＳＴへ搬入された基板が露光処
理部で露光処理されてインタフェース部ＩＦとの基板受
け渡し位置へ戻ってくるタイミングは一定でない。一
方、インタフェース部ＩＦにおいては、基板搬送ロボッ
トが、搬送ユニットＴＲから基板を受け取って、その基
板を露光装置ＳＴへ渡し、また、露光処理後の基板を露
光装置ＳＴから受け取って、その基板を搬送ユニットＴ
Ｒへ渡すようにしている。このため、露光処理された基
板がインタフェース部ＩＦとの基板受け渡し位置へ戻さ
れてくるタイミングが一定でないと、露光装置ＳＴから
基板を受け取るために基板受け渡し位置へ基板搬送ロボ
ットが移動してきても、基板受け渡し位置に基板が存在
しないために基板を受け取ることができない場合が起こ
る。また、露光処理を終えた基板が基板受け渡し位置へ
戻されてきても、基板搬送ロボットが基板受け渡し位置
へ未だ到着していない場合もある。この結果、露光処理
が終了してからインタフェース部ＩＦへ基板が渡される
までの時間が基板ごとに異なり、従って、露光処理が終
了してから基板がベーク部ＰＥＢへ搬送されるまでの時
間が基板ごとに異なることとなる。

【００１０】露光装置ＳＴの露光処理部とベーク部ＰＥ
Ｂとの間における基板の搬送時間のばらつきがあると、
雰囲気中のアルカリ物質の影響によりレジストの露光部
分における架橋反応または分解反応の進み具合がばらつ
く。この結果、現像処理後におけるレジスト膜上のパタ
ーンの線幅がばらつき、製品の歩留りが大きく低下す
る、といった問題点があった。

【００１１】また、露光処理を終えた基板が基板受け渡
し位置へ戻されてきても、インタフェース部ＩＦの基板
搬送ロボットとの受け渡しタイミングが合わない場合に
は、露光処理が終了してから基板がベーク部ＰＥＢへ搬
送されるまでの時間が長時間になるという不都合も生じ
ることとなる。

【００１２】また、図８に示したようにインタフェース
部ＩＦにベーク部ＰＥＢおよび冷却処理部ＣＰ３を配置
した構成の装置では、図６に示したような装置に比べる
と、露光処理後からベーク部ＰＥＢでの加熱処理までの
時間が多少短縮されるとしても、露光処理された基板
は、露光装置ＳＴから一旦インタフェース部ＩＦ内をベ
ーク部ＰＥＢへ搬送されるので、その分だけ時間を要す
る。また、図８に示した装置においても、露光装置ＳＴ
からインタフェース部ＩＦのベーク部ＰＥＢへの基板の
搬送は、インタフェース部ＩＦに配設された基板搬送ロ
ボットにより図６に示した装置と同様に行われるので、
やはり、露光装置ＳＴの露光処理部とインタフェース部
ＩＦのベーク部ＰＥＢとの間における基板の搬送時間の
ばらつきを生じるとともに、露光処理を終えて基板受け
渡し位置へ戻ってきた基板についてインタフェース部Ｉ
Ｆの基板搬送ロボットとの受け渡しタイミングが合わな
い場合には、露光処理が終了してから基板がベーク部Ｐ
ＥＢへ搬送されるまでの時間が長時間になるという不都
合も同様に生じることとなる。このため、現像処理後に
おけるレジストパターンの形状異常が発生したり、レジ
スト膜上のパターンの線幅がばらついたりして、製品の
歩留りが低下する、といった問題は依然として解決され
ない。

【００１３】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、露光処理された基板を加熱処理する
までの時間を短縮し、かつ、基板の露光処理が終了して
から加熱処理されるまでの時間の基板間でのばらつきを
無くして、現像処理品質の低下を防ぐとともに現像処理
品質の均一化を図り、製品歩留りを向上させることがで
きる基板処理装置を提供すること、ならびに、露光処理
された基板を加熱処理するまでの時間を短縮し、かつ、
基板の露光処理が終了してから加熱処理されるまでの時
間の基板間でのばらつきを無くして、現像処理品質の低
下を防ぐとともに現像処理品質の均一化を図り、製品歩
留りを向上させることができる露光装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基板の受け渡しを行うインタフェース部と、少なくと
も、露光処理された基板を現像処理する現像手段を有す
る基板処理部とを備えた基板処理装置において、露光処
理された基板を加熱処理する加熱処理部とこの加熱処理
部により加熱処理された基板を冷却処理する冷却処理部
とから構成された熱処理部、この熱処理部の前記加熱処
理部へ露光処理された基板を搬送する専用の第１の基板
搬送手段、および、前記熱処理部の前記加熱処理部によ
り加熱処理された基板を前記冷却処理部へ搬送するとと
もに前記冷却処理部により冷却処理された基板を前記イ
ンタフェース部へ搬出するための第２の基板搬送手段か
らなる熱処理ユニットと、前記第１の基板搬送手段によ
る前記熱処理部の前記加熱処理部への露光処理終了直後
の基板の搬送に要する搬送時間、および、前記第２の基
板搬送手段による前記加熱処理部から前記冷却処理部へ
の基板の搬送に要する搬送時間、ならびに、前記加熱処
理部および前記冷却処理部における基板の各処理時間が
それぞれ一定に保たれるように制御する制御手段とを設
け、露光処理された基板が、前記熱処理ユニットを経て
前記インタフェース部へ搬送され、そのインタフェース
部から前記基板処理部へ受け渡されて、前記現像手段に
より基板が現像処理されるようにしたことを特徴とす
る。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】請求項２に係る発明は、基板を露光処理
する露光処理部と、この露光処理部へ基板を搬送する基
板搬送手段とを備えた露光装置において、露光処理され
た基板を加熱処理する加熱処理部とこの加熱処理部によ
り加熱処理された基板を冷却処理する冷却処理部とから
構成された熱処理部と、前記露光処理部から前記熱処理
部の前記加熱処理部へ露光処理された基板を搬送する専
用の第１の基板搬送手段と、前記熱処理部の前記加熱処
理部により加熱処理された基板を前記冷却処理部へ搬送
するとともに前記冷却処理部により冷却処理された基板
を外部へ搬出するための第２の基板搬送手段と、前記第
１の基板搬送手段による前記熱処理部の前記加熱処理部
への露光処理終了直後の基板の搬送に要する搬送時間、
および、前記第２の基板搬送手段による前記加熱処理部
から前記冷却処理部への基板の搬送に要する搬送時間、
ならびに、前記加熱処理部および前記冷却処理部におけ
る基板の各処理時間がそれぞれ一定に保たれるように制
御する制御手段とを設けたことを特徴とする。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】請求項１に係る発明の基板処理装置で
は、露光処理された基板は、熱処理ユニットに投入さ
れ、第１の基板搬送手段によって熱処理部の加熱処理部
へ搬送され、加熱処理部により加熱処理される。この場
合、第１の基板搬送手段は、熱処理ユニット内において
基板を加熱処理部へ搬送するためだけに使用される。こ
のため、加熱処理部へ基板を投入した第１の基板搬送手
段は、直ちに、露光処理された基板の受け渡し位置へ移
動して、露光処理された基板を受け取るために常に待機
した状態にある。従って、露光処理された基板が基板の
受け渡し位置へ搬送されてくると、その基板は、待機さ
せられることなく第１の基板搬送手段によってそのまま
熱処理部の加熱処理部へ搬送される。このため、露光処
理された基板を加熱処理するまでの時間が短縮され、ま
た、基板の露光処理が終了してから加熱処理されるまで
の時間の基板間でのばらつきが無くなる。従って、化学
増幅型レジストを使用した場合には、雰囲気中のアルカ
リ物質の影響が低減されかつ均一になって、レジストの
化学反応が阻害されることがなくなり、また、化学反応
の進み具合が基板間でばらつくことがなくなる。熱処理
部の加熱処理部により加熱処理された基板は、第２の基
板搬送手段により加熱処理部から冷却処理部へ搬送さ
れ、冷却処理部により冷却処理される。そして、制御手
段による制御により、熱処理部の加熱処理部への露光処
理終了直後の基板の搬送に要する搬送時間、および、加
熱処理部から冷却処理部への基板の搬送に要する搬送時
間、換言すると、基板の加熱処理が終了してから冷却処
理が開始されてレジストの化学反応が停止するまでの時
間、ならびに、加熱処理部および冷却処理部における基
板の各処理時間がそれぞれ一定に保たれるので、基板間
での熱処理の履歴の均等化が図られ、処理品質の管理が
容易になって、基板間での処理品質がより均一化する。
熱処理部の冷却処理部により冷却処理された基板は、第
２の基板搬送手段により冷却処理部からインタフェース
部へ搬出され、インタフェース部から基板処理部へ受け
渡されて、現像処理手段により現像処理される。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】請求項２に係る発明の露光装置では、装
置内へ搬入された基板は、基板搬送手段によって露光処
理部へ搬送され、露光処理部により露光処理される。露
光処理された基板は、第１の基板搬送手段によって熱処
理部の加熱処理部へ搬送され、加熱処理部により加熱処
理される。この場合、第１の基板搬送手段は、露光装置
内において基板を熱処理部の加熱処理部へ搬送するため
だけに使用される。このため、熱処理部の加熱処理部へ
基板を投入した第１の基板搬送手段は、直ちに、露光処
理された基板の受け渡し位置へ移動して、露光処理され
た基板を受け取るために常に待機した状態にある。従っ
て、露光処理された基板が基板の受け渡し位置へ搬送さ
れてくると、その基板は、待機させられることなく第１
の基板搬送手段によってそのまま熱処理部の加熱処理部
へ搬送される。このため、露光処理された基板を加熱処
理するまでの時間が短縮され、また、基板の露光処理が
終了してから加熱処理されるまでの時間の基板間でのば
らつきが無くなる。従って、化学増幅型レジストを使用
した場合には、雰囲気中のアルカリ物質の影響が低減さ
れかつ均一になって、レジストの化学反応が阻害される
ことがなくなり、また、化学反応の進み具合が基板間で
ばらつくことがなくなる。熱処理部の加熱処理部により
加熱処理された基板は、第２の基板搬送手段により加熱
処理部から冷却処理部へ搬送され、冷却処理部により冷
却処理される。そして、制御手段による制御により、熱
処理部の加熱処理部への露光処理終了直後の基板の搬送
に要する搬送時間、および、加熱処理部から冷却処理部
への基板の搬送に要する搬送時間、換言すると、基板の
加熱処理が終了してから冷却処理が開始されてレジスト
の化学反応が停止するまでの時間、ならびに、加熱処理
部および冷却処理部における基板の各処理時間がそれぞ
れ一定に保たれるので、基板間での熱処理の履歴の均等
化が図られ、処理品質の管理が容易になって、基板間で
の処理品質がより均一化する。熱処理部の冷却処理部に
より冷却処理された基板は、第２の基板搬送手段により
冷却処理部から装置外部との基板受け渡し位置へ搬送さ
れる。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図１ないし図５を参照しながら説明する。

【００３３】図１は、この発明に係る基板処理装置に露
光装置を連設した装置全体の概略構成図である。この基
板処理装置１０は、図６および図８に示した各基板処理
装置１、３と同様、インデクサ部ＩＤ、搬送ユニットＴ
Ｒ、複数の基板処理部を有する基板処理エリア１２、お
よびインタフェース部ＩＦとを備えて構成されている。
基板処理エリア１２には、図８に示した基板処理装置３
と同様に、コーティング処理部ＳＣ、アドヒージョン部
ＡＨ、４つの加熱処理部ＨＰ１〜ＨＰ４、３つの冷却処
理部ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ４、および２つの現像処理部
ＳＤ１、ＳＤ２が配置されている。そして、この基板処
理装置１０には、基板処理エリア１２やインタフェース
ＩＦにベーク部ＰＥＢおよび冷却処理部ＣＰ３を配置す
るのに代えて、基板処理装置１０に熱処理ユニット１４
を設け、熱処理ユニット１４にベーク部ＰＥＢおよび冷
却処理部ＣＰ３を配置している。この熱処理ユニット１
４は、インタフェースＩＦと露光装置ＳＴとの間に介在
するように、基板処理装置１０の、露光装置ＳＴと対向
する端部に配設されている。

【００３４】インタフェース部ＩＦおよび熱処理ユニッ
ト１４の構成の１例を、図３に示した概略平面図により
説明する。まず、インタフェース部ＩＦには、搬送ユニ
ットＴＲ（図１参照）の一端部に対向する位置に、搬送
ユニットＴＲとの間で基板Ｗの受け渡しを行う基板受け
渡し部Ｐが設けられている。基板受け渡し部Ｐには、複
数本、例えば３本の支持ピン１６が植設されている。そ
して、それら支持ピン１６上に、搬送ユニットＴＲの基
板搬送ロボット（図示せず）によって搬送されてきた露
光処理前の基板Ｗが移載されて支持され、また、支持ピ
ン１６上に露光処理済みの基板Ｗが支持されて、その支
持ピン１６上から基板Ｗを搬送ユニットＴＲの基板搬送
ロボットが受け取る。この基板受け渡し部Ｐを挾んで搬
送ユニットＴＲの一端部と対向する位置に、基板移載用
のアーム２０を備えた基板移載ロボット１８が配設され
ている。基板移載ロボット１８は、そのアーム２０が昇
降するとともにその長手方向に伸縮し、さらにアーム２
０が水平面内において１８０°の角度範囲内で回動する
ように構成されている。

【００３５】また、基板移載ロボット１８を挾んで基板
受け渡し部Ｐと対向する位置に、露光装置ＳＴへ露光処
理前の基板Ｗを渡すための基板搬出用テーブル２２が配
設されている。また、基板移載ロボット１８に対向し基
板受け渡し部Ｐおよび基板搬出用テーブル２２とそれぞ
れ９０°の角度をなす位置に、処理ユニット１４から露
光処理済みの基板を受け取るための基板搬入用テーブル
３０が配設されている。基板搬出用テーブル２２および
基板搬入用テーブル３０にはそれぞれ、複数本、例えば
３本の支持ピン２６、３２が植設されており、それら支
持ピン２６、３２上に基板Ｗが支持される。また、基板
搬出用テーブル２２および基板搬入用テーブル３０には
それぞれ、支持ピン２６、３２を挾んでその両側に対向
するように配設され互いに離間および接近するように移
動自在に支持された一対のガイド板２８ａ、２８ｂ；３
３ａ、３３ｂから構成された基板センタリング機構が設
けられている。各ガイド板２８ａ、２８ｂ；３３ａ、３
３ｂは、互いに対向する端縁が基板Ｗの外周縁形状に合
わせてそれぞれ円弧状に形成されており、一対のガイド
板２８ａ、２８ｂ；３３ａ、３３ｂが互いに接近したと
きに、各ガイド板２８ａ、２８ｂ；３３ａ、３３ｂの円
弧状の端縁が基板Ｗの外周縁に当接することにより、基
板Ｗが基板搬出用テーブル２２および基板搬入用テーブ
ル３０に対し心合わせされて位置決めされるようになっ
ている。

【００３６】次に、熱処理ユニット１４には、ベーク
部ＰＥＢおよび冷却処理部ＣＰ３が配設されている。ベ
ーク部ＰＥＢと冷却処理部ＣＰ３とは、図４に概略正面
図を示すように、上下に配置されている。上段のベーク
部ＰＥＢには、ホットプレート３４が配設され、そのホ
ットプレート３４に穿設された貫通孔（図示せず）を貫
通して上下方向に移動する複数本、例えば３本の支持ピ
ン３６が設けられている。そして、ベーク部ＰＥＢは、
支持ピン３６が上昇した状態において基板Ｗを受け取
り、その後に支持ピン３６が下降することにより、二点
鎖線で示したように基板Ｗをホットプレート３４の上面
に当接もしくは近接させ、その状態で基板Ｗを加熱処理
する。加熱処理後、支持ピン３６が上昇することによ
り、基板Ｗはホットプレート３４の上面から離間し、こ
の状態でベーク部ＰＥＢから基板Ｗが取り出される。ま
た、下段の冷却処理部ＣＰ３には、クールプレート３８
が配設されており、図示されていないが、ベーク部ＰＥ
Ｂと同様に、クールプレート３８に穿設された貫通孔を
貫通して上下方向に移動する複数本、例えば３本の支持
ピンが設けられている。そして、冷却処理部ＣＰ３は、
支持ピンが上昇した状態で基板Ｗを受け取り、その後に
支持ピンが下降して基板Ｗをクールプレート３８の上面
に当接もしくは近接させ、その状態で基板Ｗを冷却処理
し、冷却処理後、支持ピンが上昇して基板Ｗをクールプ
レート３８の上面から離間させ、この状態で基板Ｗの取
出しが行われる。なお、ベーク部ＰＥＢと冷却処理部Ｃ
Ｐ３とを上下に配置せずに、横方向に並べるようにして
もよい。また、ベーク部ＰＥＢと冷却処理部ＣＰ３とを
別々に設けずに、ペルチェ素子を用いるなどしてホット
プレートとクールプレートとの両機能をもつプレートを
備えた熱処理部としてもよい。

【００３７】また、熱処理ユニット１４には、基板搬
送ユニット４０が設けられており、基板搬送ユニット４
０には、それぞれ基板移載用のアーム４４、４８を備え
た２台の基板搬送ロボット４２、４６が配設されてい
る。各基板搬送ロボット４２、４６のアーム４４、４８
はそれぞれ、昇降するとともにその長手方向に伸縮し、
さらに水平面内において回動する。また、一方の基板搬
送ロボット４２は、露光装置ＳＴの基板搬出位置に対向
する位置とベーク部ＰＥＢ（冷却処理部ＣＰ３）の前方
位置との間を直線的に往復移動する移動機構を有してお
り、他方の基板搬送ロボット４６は、冷却処理部ＣＰ３
（ベーク部ＰＥＢ）の前方位置とインタフェース部ＩＦ
の基板搬入用テーブル３０に対向する位置との間を直線
的に往復移動する移動機構を有している。そして、基板
搬送ロボット４２は、露光装置ＳＴから露光処理後の基
板Ｗを受け取って、その基板Ｗをベーク部ＰＥＢに投入
する。また、基板搬送ロボット４６は、ベーク部ＰＥＢ
により加熱処理された基板Ｗをベーク部ＰＥＢから取り
出して、その基板Ｗを冷却処理部ＣＰ３へ投入し、ま
た、冷却処理部ＣＰ３により冷却処理された基板Ｗを冷
却処理部ＣＰ３から取り出して、インタフェース部ＩＦ
の基板搬入用テーブル３０へ搬送する。そして、基板搬
送ロボット４２により露光処理終了直後の基板Ｗをベー
ク部ＰＥＢへ搬送する搬送時間、ベーク部ＰＥＢにおい
て基板Ｗを加熱処理する処理時間、基板搬送ロボット４
６によりベーク部ＰＥＢから冷却処理部ＣＰ３へ基板Ｗ
を搬送する搬送時間、ならびに、冷却処理部ＣＰ３にお
いて基板Ｗを冷却処理する処理時間は、図示しないコン
トローラによりそれぞれ一定に保たれるように制御され
るようになっている。

【００３８】図３に示したインタフェース部ＩＦおよ
び熱処理ユニット１４における動作を説明すると、表面
にレジスト膜が形成された露光処理前の基板Ｗが搬送ユ
ニットＴＲからインタフェース部ＩＦの基板受け渡し部
Ｐへ搬送されてきて支持ピン１６上に支持されると、基
板Ｗは、基板移載ロボット１８によって基板搬出用テー
ブル２２の支持ピン２６上へ移し替えられ、一対のガイ
ド板２８ａ、２８ｂによって位置決めされる。そして、
基板Ｗは、露光装置ＳＴの基板搬送機構（図示せず）に
より支持ピン２６上から露光装置ＳＴへ受け渡され、露
光装置ＳＴの露光処理部（図示せず）へ投入される。露
光処理部による露光処理が終了すると、露光処理後の基
板Ｗは、露光装置ＳＴの基板搬送機構によって露光装置
ＳＴの基板搬出位置へ搬送され、熱処理ユニット１４の
基板搬送ロボット４２により、露光装置ＳＴの基板搬出
位置からベーク部ＰＥＢへ搬送される。そして、露光処
理後の基板Ｗは、ベーク部ＰＥＢにより加熱処理された
後、基板搬送ロボット４６によってベーク部ＰＥＢから
冷却処理部ＣＰ３へ搬送され、加熱処理後の基板Ｗが冷
却処理される。露光処理され加熱および冷却処理された
基板Ｗは、基板搬送ロボット４６によって冷却処理部Ｃ
Ｐ３からインタフェース部ＩＦの基板搬入テーブル３０
へ搬送されて支持ピン３２上に支持される。そして、露
光処理済みの基板Ｗは、一対のガイド板３３ａ、３３ｂ
によって位置決めされた後、基板移載ロボット１８によ
って支持ピン３２上から基板受け渡し部Ｐの支持ピン１
６上へ移し替えられ、搬送ユニットＴＲの基板搬送ロボ
ット（図示せず）によりインタフェース部ＩＦから搬出
されて、現像処理部ＳＤ１、ＳＤ２（図１参照）へ搬送
される。

【００３９】図１に示した基板処理装置１０および露光
装置ＳＴにおける基板の処理フローを図２に示す。この
図２に基づいて基板の処理手順を説明すると、まず、イ
ンデクサ部ＩＤからカセットに収納された処理前の基板
が１枚ずつ搬送ユニットＴＲへ供給される。搬送ユニッ
トＴＲへ供給された基板は、アドヒージョン部ＡＨ、冷
却処理部ＣＰ２、コーティング処理部ＳＣ、加熱処理部
ＨＰ１、ＨＰ２および冷却処理部ＣＰ２へと順番に搬送
されながら、それぞれの基板処理部により所要の処理が
施される。これにより、基板の表面にレジスト膜が塗布
形成される。次に、表面にレジスト膜が形成された基板
は、搬送ユニットＴＲからインタフェース部ＩＦへ渡さ
れ、上記したような動作によりインタフェース部ＩＦを
通して露光装置ＳＴへ搬入される。そして、露光装置Ｓ
Ｔの露光処理部において基板が露光処理され、露光処理
が終了した基板は、露光装置ＳＴから熱処理ユニット１
４へ搬入される。熱処理ユニット１４内へ搬入された露
光処理後の基板は、上記したような動作により、ベーク
部ＰＥＢで加熱処理された後冷却処理部ＣＰ３で冷却処
理され、その後に、インタフェース部ＩＦへ戻され、イ
ンタフェース部ＩＦを通して搬送ユニットＴＲへ受け渡
される。搬送ユニットＴＲに戻された露光処理済みの基
板は、現像処理部ＳＤ１、ＳＤ２、熱処理部ＨＰ３、Ｈ
Ｐ４および冷却処理部ＣＰ４へと順番に搬送されなが
ら、それぞれの基板処理部により所要の処理が施され
る。これにより、基板の表面に所望のパターンのレジス
ト膜が形成され、表面に所望パターンのレジスト膜が形
成された基板は、搬送ユニットＴＲからインデクサ部Ｉ
Ｄへ渡され、インデクサ部ＩＤ上のカセット内へ収納さ
れていく。

【００４０】次に、図５により、この発明に係る露光装
置について説明する。図５は、この発明の実施形態の１
例を示す露光装置の概略平面図である。

【００４１】この露光装置５０は、ベーク部ＰＥＢお
よび冷却処理部ＣＰ３をそれ自体に備えており、ベーク
部ＰＥＢおよび冷却処理部ＣＰ３が設けられていない基
板処理装置に連設されて使用される。露光装置５０に
は、ステッパ（図示せず）が設けられた露光処理部５
２、および、基板処理装置のインタフェース部ＩＦから
露光処理前の基板Ｗを受け取ってその基板Ｗを露光処理
部５２へ投入する基板搬送ロボット５６を備えた基板搬
送ユニット５４の他に、それぞれ基板移載用のアーム６
０、６４を備えた２台の基板搬送ロボット５８、６２が
配設されている。各基板搬送ロボット５８、６２のアー
ム６０、６４はそれぞれ、昇降するとともにその長手方
向に伸縮し、さらに水平面内において回動する。また、
一方の基板搬送ロボット５８は、露光処理部５２との基
板受け渡し位置とベーク部ＰＥＢ（冷却処理部ＣＰ３）
の前方位置との間を直線的に往復移動する移動機構を有
しており、他方の基板搬送ロボット６２は、冷却処理部
ＣＰ３（ベーク部ＰＥＢ）の前方位置とインタフェース
部ＩＦへの基板Ｗの搬出を行う基板搬出位置との間を直
線的に往復移動する移動機構を有している。そして、基
板搬送ロボット５８は、露光処理部から取り出された露
光処理後の基板Ｗを直ちに受け取って、その基板Ｗをベ
ーク部ＰＥＢに投入する。また、基板搬送ロボット６２
は、ベーク部ＰＥＢにより加熱処理された基板Ｗをベー
ク部ＰＥＢから取り出して、その基板Ｗを冷却処理部Ｃ
Ｐ３へ投入し、また、冷却処理部ＣＰ３により冷却処理
された基板Ｗを冷却処理部ＣＰ３から取り出して、基板
処理装置のインタフェース部ＩＦとの境界位置である基
板搬出位置へ搬送する。そして、基板搬送ロボット５８
により露光処理部５２から取り出された直後の基板Ｗを
ベーク部ＰＥＢへ搬送する搬送時間、ベーク部ＰＥＢに
おいて基板Ｗを加熱処理する処理時間、基板搬送ロボッ
ト６２によりベーク部ＰＥＢから冷却処理部ＣＰ３へ基
板Ｗを搬送する搬送時間、ならびに、冷却処理部ＣＰ３
において基板Ｗを冷却処理する処理時間は、図示しない
コントローラによりそれぞれ一定に保たれるように制御
される。

【００４２】図５に示した露光装置５０においては、基
板搬送ロボット５８は、露光処理部５２により露光処理
された基板Ｗをベーク部ＰＥＢへ搬送するためだけに使
用される。このため、基板搬送ロボット５８は、ベーク
部ＰＥＢへ基板Ｗを投入すると直ちに、露光処理部５２
との基板受け渡し位置へ移動し、常に、露光処理部５２
から次の基板Ｗが取り出されてくるのを待機している。
従って、露光処理部５２により露光処理された基板Ｗが
基板受け渡し位置へ搬送されると、その基板Ｗは、待機
させられることなく基板搬送ロボット５８によってその
ままベーク部ＰＥＢへ搬送される。このため、露光処理
部５２による基板Ｗの露光処理が終了してからベーク部
ＰＥＢによる基板Ｗの加熱処理が行われるまでの時間が
極めて短縮され、また、その間における搬送時間が基板
間でばらつくことが無くなる。

【００４３】なお、上記実施形態の露光装置において
は、露光処理部からの露光処理後の基板Ｗの取出しとベ
ーク部ＰＥＢへの基板Ｗの搬送とを別の基板搬送手段に
より行う例を示したが、これを１台の基板搬送手段によ
り実現するようにしてもよい。この場合にも、露光処理
が終了してからベーク部ＰＥＢによる基板Ｗの加熱処理
が行われるまでの時間を従来より短縮することができ
る。

【００４４】

【発明の効果】請求項１に係る発明の基板処理装置を使
用すると、露光処理された基板を加熱処理するまでの時
間が短縮され、かつ、基板の露光処理が終了してから加
熱処理されるまでの時間の基板間でのばらつきが無くな
るので、化学増幅型レジストを使用したような場合に
は、雰囲気中のアルカリ物質の影響が低減されかつ均一
になって、レジストの化学反応が阻害されたり、化学反
応の進み具合が基板間でばらついたりすることがなくな
る。従って、現像処理品質の低下を防ぐとともに現像処
理品質の均一化を図ることができ、この結果、製品歩留
りが向上することとなる。そして、基板間での熱処理の
履歴の均等化が図られ、処理品質の管理が容易になっ
て、基板間での処理品質がより均一化する。

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】請求項２に係る発明の露光装置を使用す
ると、露光処理された基板を露光処理部から受け取って
加熱処理するまでの時間が極めて短縮され、かつ、基板
の露光処理が終了してから加熱処理されるまでの時間の
基板間でのばらつきが無くなるので、化学増幅型レジス
トを使用したような場合には、雰囲気中のアルカリ物質
の影響が低減されかつ均一になって、レジストの化学反
応が阻害されたり、化学反応の進み具合が基板間でばら
ついたりすることがなくなる。従って、現像処理品質の
低下を防ぐとともに現像処理品質の均一化を図ることが
でき、この結果、製品歩留りが向上することとなる。そ
して、基板間での熱処理の履歴の均等化が図られ、処理
品質の管理が容易になって、基板間での処理品質が均一
化する。そして、基板間での熱処理の履歴の均等化が図
られ、処理品質の管理が容易になって、基板間での処理
品質がより均一化する。

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る基板処理装置に露光装置を連設
した装置全体の概略構成図である。

【図２】図１に示した基板処理装置および露光装置にお
ける基板の処理フローを示す図である。

【図３】図１に示した基板処理装置のインタフェース部
および熱処理ユニットの構成の１例を示す概略平面図で
ある。

【図４】図１に示した基板処理装置の熱処理ユニットに
おけるベーク部および冷却処理部の構成の１例を示す概
略正面図である。

【図５】この発明に係る露光装置の１実施形態を示す概
略平面図である。

【図６】従来の基板処理装置の１例を示す概略構成図で
ある。

【図７】図６に示した基板処理装置および露光装置にお
ける基板の処理フローを示す図である。

【図８】従来の基板処理装置の別の例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１０基板処理装置１２基板処理エリア１４熱処理ユニット１８基板移載ロボット２２基板搬出用テーブル３０基板搬入用テーブル４０基板搬送ユニット４２、４６、５６、５８、６２基板搬送ロボット５０露光装置５２露光処理部５４基板搬送ユニットＩＤインデクサ部ＴＲ搬送ユニットＩＦインタフェース部ＳＣコーティング処理部ＡＨアドヒージョン部ＨＰ１〜ＨＰ４加熱処理部ＣＰ１〜ＣＰ４冷却処理部ＰＥＢ露光処理後の基板を加熱する加熱処理部（ベー
ク部）ＳＤ１、ＳＤ２現像処理部ＳＴ露光装置Ｐ基板受け渡し部

フロントページの続き (72)発明者今西保夫京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者岩見優樹京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者西村譲一京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者森田彰彦京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者川本隆範京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (56)参考文献特開平７−142356（ＪＰ，Ａ) 特開平６−151293（ＪＰ，Ａ) 特開平８−255750（ＪＰ，Ａ) 特開平８−316130（ＪＰ，Ａ) 特開平７−153662（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 H01L 21/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の受け渡しを行うインタフェース部
と、少なくとも、露光処理された基板を現像処理する現像手
段を有する基板処理部と、を備えた基板処理装置におい
て、露光処理された基板を加熱処理する加熱処理部とこの加
熱処理部により加熱処理された基板を冷却処理する冷却
処理部とから構成された熱処理部、この熱処理部の前記
加熱処理部へ露光処理された基板を搬送する専用の第１
の基板搬送手段、および、前記熱処理部の前記加熱処理
部により加熱処理された基板を前記冷却処理部へ搬送す
るとともに前記冷却処理部により冷却処理された基板を
前記インタフェース部へ搬出するための第２の基板搬送
手段からなる熱処理ユニットと、前記第１の基板搬送手段による前記熱処理部の前記加熱
処理部への露光処理終了直後の基板の搬送に要する搬送
時間、および、前記第２の基板搬送手段による前記加熱
処理部から前記冷却処理部への基板の搬送に要する搬送
時間、ならびに、前記加熱処理部および前記冷却処理部
における基板の各処理時間がそれぞれ一定に保たれるよ
うに制御する制御手段とを設け、露光処理された基板を、前記熱処理ユニットを経て前記
インタフェース部へ搬送し、そのインタフェース部から
前記基板処理部へ受け渡して、前記現像手段により基板
を現像処理するようにしたことを特徴とする基板処理装
置。
【請求項２】基板を露光処理する露光処理部と、この露光処理部へ基板を搬送する基板搬送手段と、を備
えた露光装置において、露光処理された基板を加熱処理する加熱処理部とこの加
熱処理部により加熱処理された基板を冷却処理する冷却
処理部とから構成された熱処理部と、前記露光処理部から前記熱処理部の前記加熱処理部へ露
光処理された基板を搬送する専用の第１の基板搬送手段
と、前記熱処理部の前記加熱処理部により加熱処理された基
板を前記冷却処理部へ搬送するとともに前記冷却処理部
により冷却処理された基板を外部へ搬出するための第２
の基板搬送手段と、前記第１の基板搬送手段による前記熱処理部の前記加熱
処理部への露光処理終了直後の基板の搬送に要する搬送
時間、および、前記第２の基板搬送手段による前記加熱
処理部から前記冷却処理部への基板の搬送に要する搬送
時間、ならびに、前記加熱処理部および前記冷却処理部
における基板の各処理時間がそれぞれ一定に保たれるよ
うに制御する制御手段とを設けたことを特徴とする基板
処理用露光装置。