(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する基板処理装置において、
密閉することが可能な空間を有する処理室と、
前記空間内に配置され、前記レジストが塗布された基板が載置されるプレートと、
前記密閉された空間内を減圧する減圧部と、
前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の圧力となるように、前記減圧部を制御する制御部と、
前記空間内に配置され、前記基板を冷却処理する冷却部と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記プレートを加熱するヒータを更に有し、
前記制御部は、前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の温度及び圧力となるように、前記減圧部及び前記ヒータを制御する、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する基板処理装置において、
密閉することが可能な空間を有する処理室と、
前記空間内に配置され、前記レジストが塗布された基板が載置されるプレートと、
前記密閉された空間内を減圧する減圧部と、
前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の圧力となるように、前記減圧部を制御する制御部と、
前記密閉された空間を第１の不活性ガスでパージするパージ部と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記第１の不活性ガスが、窒素ガスであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する基板処理装置において、
密閉することが可能な空間を有する処理室と、
前記空間内に配置され、前記レジストが塗布された基板が載置されるプレートと、
前記密閉された空間内を減圧する減圧部と、
前記プレートを加熱するヒータと、
前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の温度及び圧力となるように、前記減圧部及び前記ヒータを制御する制御部と、
前記密閉された空間に熱伝導用の第２の不活性ガスを流すガス流入機構と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記第２の不活性ガスが、ヘリウムガスであることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記プレート上で基板を浮かして保持／支持する部材を有し、
前記ガス流入機構は、前記第２の不活性ガスを前記熱板と基板との隙間に流すものである
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する基板処理装置において、
密閉することが可能な空間を有する処理室と、
前記空間内に配置され、前記レジストが塗布された基板が載置されるプレートと、
前記密閉された空間内を減圧する減圧部と、
前記密閉された空間に温調された第３の不活性ガスを流す温調ガス流入機構と、
前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の温度及び圧力となるように、前記減圧部及び前記第３の不活性ガスの温度を制御する制御部と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する方法において、
（ａ）前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の減圧下及び温度で、前記基板を処理する工程と、
（ｂ）基板を処理する空間を第１の不活性ガスでパージする工程と、
（ｃ）前記処理された基板を冷却処理する工程と
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１０】
少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する方法において、
（ａ）前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の減圧下及び温度で、前記基板を処理する工程と、
（ｂ）前記処理された基板を冷却処理する工程とを具備し、
前記工程（ａ）から前記工程（ｂ）までの間、基板を処理する空間に熱伝導用の第２の不活性ガスを流すものであることを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジストが塗布された直後の半導体ウエハを加熱処理する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造におけるフォトレジスト処理工程においては、例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という。）等の基板に対してレジストを塗布し、所定のパターンを露光した後に、このウエハに対して現像液を供給して現像処理している。
【０００３】
これらの処理は、例えば露光装置に対してレジスト塗布と現像処理を行う塗布現像処理装置を接続したシステムによって行われている。かかる塗布現像処理装置には、ウエハの塗布現像処理に必要な一連の処理、例えばレジストの定着性を向上させるための疎水化処理（アドヒージョン処理）、レジストを塗布するレジスト塗布処理、レジスト塗布後のウエハを加熱してレジストを乾燥硬化させる加熱処理、露光後のウエハを所定の温度で加熱するための加熱処理、露光後のウエハに対して現像処理を施す現像処理等の各処理を個別に行う処理ユニットが備えられ、ウエハ搬送装置によってこれら処理ユニット間でのウエハの受け渡しが行われるようになっている。
【０００４】
ところで、上述したウエハ上に塗布された直後の例えば化学増幅型レジストには、溶剤である例えばシンナーや光化学反応により触媒作用のある酸発生剤、溶解阻止剤であるクエンチャー、ポリマー鎖保護基等が含まれており、レジスト塗布後の加熱処理工程においては、これらのうち特にシンナーを揮発させてレジストを硬化する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常の加熱処理工程では、高温でウエハを処理するために、ポリマー鎖保護基が破壊されたり、酸発生剤がレジスト内に均一に分散されなかったり、更にクエンチャーがレジストの表面に均一に形成されない場合がある。
【０００６】
一方、最近の回路パターンの微細化に伴い露光の光源として例えばＦ２レーザー光源程度の非常に短波長の例えば１５７ｎｍのものが使われる傾向にある。このような短波長の光源では、露光の際に空気中にＯ２やＯ３、有機物、Ｈ２Ｏ等が含まれていると、光がこれらの物質によって吸収され、光源からレジストに届く光量が異常に低下する。ところが、上述した加熱処理後においては、レジストの表面にＯ２やＯ３等が付着する傾向が強く、そのため露光工程でこれらの物質によって露光不良を生じるおそれがある。
【０００７】
上記事情に鑑みて、本発明は、ポリマー鎖保護基が破壊されることなく、酸発生剤がレジスト内に均一に分散され、或いは溶解阻止剤がレジストの表面に均一に形成されるように基板を熱処理することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の別の目的は、加熱処理後にレジストの表面にＯ２やＯ３等が付着することがない基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、本発明の第１の観点に係る基板処理装置は、少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する基板処理装置において、密閉することが可能な空間を有する処理室と、前記空間内に配置され、前記レジストが塗布された基板が載置されるプレートと、前記密閉された空間内を減圧する減圧部と、前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の圧力となるように、前記減圧部を制御する制御部と、前記空間内に配置され、前記基板を冷却処理する冷却部とを具備する。
【００１１】
本発明の第２の観点に係る基板処理方法は、少なくとも酸発生剤、溶解阻止剤及びポリマー鎖保護基のうち１つの物質並びに溶剤を含有するレジストが塗布された基板を加熱処理する方法において、（ａ）前記レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、前記物質がレジスト内に実質的に残存する程度の減圧下及び温度で、前記基板を処理する工程と、（ｂ）基板を処理する空間を第１の不活性ガスでパージする工程と、（ｃ）前記処理された基板を冷却処理する工程とを具備する。
【００１２】
本発明では、例えば基板の加熱処理を、レジストに含有する溶剤が揮発し、且つ、酸発生剤や溶解阻止剤、ポリマー鎖保護基がレジスト内に実質的に残存する程度の減圧下及び温度で行っているので、酸発生剤がレジスト内に均一に分散され、或いは溶解阻止剤がレジストの表面に均一に形成されるように基板を熱処理することができる。
【００１３】
本発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは、以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１〜図３は本発明の実施形態に係る半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）の塗布現像処理システム１の全体構成の図であって、図１は平面、図２は正面、図３は背面を夫々示している。
【００１６】
この塗布現像処理システム１は、ウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例えば２５枚単位で外部からシステムに搬入したり、あるいはシステムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステーション１０と、塗布現像工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる処理ステーション１１と、この処理ステーション１１に隣接して設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷを受け渡しするためのインターフェース部１２とを一体に接続した構成を有している。
【００１７】
前記カセットステーション１０では、図１に示すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に、複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置され、このカセット配列方向（Ｘ方向）及びウエハカセッ卜ＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。
【００１８】
さらにこのウエハ搬送体２１は、θ方向に回転自在に構成されており、後述するように処理ステーション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ3 の多段ユニット部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびイクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。
【００１９】
前記処理ステーション１１には、図１に示すように、ウエハ搬送装置を備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設けられ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の組に亙って多段に配置されている。
【００２０】
主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すように、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持体４９はモータ（図示せず）の回転軸に接続されており、このモータの回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエハ搬送装置４６と一体に回転し、それによりこのウエハ搬送装置４６は、θ方向に回転自在となっている。なお筒状支持体４９は前記モータによって回転される別の回転軸（図示せず）に接続するように構成してもよい。
【００２１】
ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これらの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡しを実現している。
【００２２】
また、この例では、５つの処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 、Ｇ3 、Ｇ4 、Ｇ5 が配置可能な構成であり、第１および第２の処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 の多段ユニットは、システム正面（図１において手前）側に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ3 の多段ユニットはカセットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ4 の多段ユニットはインターフェース部１２に隣接して配置され、第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットは背面側に配置されることが可能である。
【００２３】
図２に示すように、第１の処理ユニット群Ｇ1 では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ2 でも、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、このように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。
【００２４】
図３に示すように、第３の処理ユニット群Ｇ3 では、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱処理を行うポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が、下から順に例えば８段に重ねられている。第４の処理ユニット群Ｇ4 でも、オーブン型の処理ユニット、例えばクーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段に重ねられている。
【００２５】
このように処理温度の低いクーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、それらよりも処理温度の高いベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ランダムな多段配置としてもよい。
【００２６】
前記インターフェース部１２は、奥行方向（Ｘ方向）については、前記処理ステーション１１と同じ寸法を有するが、幅方向についてはより小さなサイズに設定されている。そしてこのインターフェース部１２の正面部には、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、他方背面部には周辺露光装置２３が配設され、さらにまた中央部にはウエハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセスするようになつている。前記ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回転自在となるように構成されており、前記処理ステーション１１側の第４の処理ユニット群Ｇ4 の多段ユニットに属するイクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）にもアクセスできるようになっている。
【００２７】
また前記塗布現像処理システム１では、既述の如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも破線で示した第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットが配置できるようになっているが、この第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットは、案内レール２５に沿って主ウエハ搬送機構２２からみて、側方へシフトできるように構成されている。従って、この第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットを図示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿ってスライドすることにより、空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業が容易に行えるようになっている。なお第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニッ卜は、そのように案内レール２５に沿った直線状のスライドシフトに限らず、図１中の一点鎖線の往復回動矢印で示したように、システム外方へと回動シフトさせるように構成しても、主ウエハ搬送機構２２に対するメンテナンス作業のスペース確保が容易である。
【００２８】
次に、本実施形態におけるプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）について説明する。図４は、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）の全体構成を示す略断面図である。
【００２９】
本体５１は、加熱処理部５２と冷却処理部５３とに２分されている。本体５１上には、昇降機構５４によって昇降駆動される蓋体５５が配置され、蓋体５５が下降して本体５１上を蓋体５５が覆うことでウエハＷを処理するための密閉空間５６が形成される。次に、処理室内を減圧できるようになっている。このように加熱処理部５２と冷却処理部５３とを同一の密閉空間５６に設けることによって加熱処理から冷却処理を減圧下において連続的に行うことができ、加熱処理後にレジストの表面にＯ２やＯ３等が付着することがなくなる。
【００３０】
加熱処理部５２では、本体５１上に熱板５７が配置されている。熱板５７には例えばヒータ５８が埋め込まれている。また、熱板５７の表面から出没可能に例えば３本の支持ピン５９が設けられている。更に、熱板５７の表面には加熱処理の際にウエハＷを所定量浮かせて保持／支持するプロキシミティーピン６０が配置されている。また、熱板５７の表面には、例えばヘリウムガスタンク６２に接続され、ヘリウムガスを噴出するための噴出孔６１が設けられており、これら噴出孔６１から熱板５７とウエハＷとの隙間にヘリウムガスが噴出されるようになっている。
このようにヘリウムガスを噴出することで減圧下においても熱伝導性がよくなり、熱処理を効率良く行うことが可能となる。
【００３１】
また、冷却処理部５３には、ペルチェ素子等の冷却素子等が埋め込まれた冷却板６３が配置されている。この冷却板６３は移送機構６４によって加熱処理部５２まで移動可能になっており、この冷却板６３自体が加熱処理部５２の支持ピン５９により支持されたウエハＷの受け渡しを行えるようになっている。なお、冷却板６３にも上述した熱板５７と同様のヘリウムガス噴出用の噴出孔を設けてもよい。
【００３２】
また蓋体５５には排気口６５が設けられ、この排気口６５には圧力調整用のバルブ６６を介して真空ポンプ６７が接続されている。このように圧力調整用のバルブ６６を介在させることによって減圧を徐々に、例えば１０Ｔｏｒｒ／秒〜３００Ｔｏｒｒ／秒、更に好ましくは９０Ｔｏｒｒ／秒〜１１０Ｔｏｒｒ／秒程度で行うことが可能となる。即ち、直接真空ポンプで減圧すると圧力が急激に低下し、レジストが突沸してその表面が粗くなるからである。また、蓋体５５には、パージ用の不活性ガスである例えば窒素ガスを噴出するための噴出孔６８が設けられている。この噴出孔６８には、バルブ６９を介して窒素ガスタンク７０に接続されている。そして、加熱処理の後に窒素ガスでパージすることによってその後の冷却の際にレジストの表面にＯ２やＯ３等が付着することがなくなる。
【００３３】
制御部７１は、真空度計７２及び温度計７３による計測結果等に基づき、ヒータ５８や冷却素子のオン・オフ、バルブ６６、６９の開閉、その他各部の駆動等を制御する。制御部７１は、例えば加熱処理時にはウエハＷに塗布されたレジストに含有するシンナーが揮発し、且つ、酸発生剤、クエンチャー及びポリマー鎖保護基がレジスト内に実質的に残存する程度の圧力及び温度となるように、熱板５７の温度及び密閉空間５６内の真空度を制御する。具体的は、例えば熱板５７の温度が４０℃〜５０℃程度、密閉空間５６内の真空度が５Ｔｏｒｒ程度となるように、熱板５７の温度及び密閉空間５６内の真空度を制御する。このように温度及び圧力を制御することによって、レジスト内に含有するポリマー鎖保護基が破壊されることなく、酸発生剤がレジスト内に均一に分散され、或いはクエンチャーがレジストの表面に均一に形成されるようにウエハＷを加熱処理することができる。
【００３４】
次に、このように構成されたプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）の動作を説明する。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、蓋体５５が上昇し、支持ピン５９が熱板５７から突出した状態で、主ウエハ搬送機構２２よりレジストが塗布された直後のウエハＷが支持ピン５９上に受け渡される。
【００３６】
次に、図５（ｂ）に示すように、蓋体５５が下降して密閉空間５６を形成し、真空ポンプ６７によって密閉空間５６内が徐々に減圧される。
【００３７】
次に、図５（ｃ）に示すように、支持ピン５９が下降して熱板５７上にウエハＷが載置され、加熱処理が開始される。
【００３８】
加熱処理が終了すると、噴出孔６８から窒素ガスを噴出して密閉空間５６内を窒素ガスでパージすると共に、支持ピン５９を上昇する。
【００３９】
次に、図５（ｄ）に示すように、冷却板６３が支持ピン５９よりウエハＷを受け取り、冷却処理が行われる。冷却処理は例えば２５℃以下の温度で行われる。
【００４０】
冷却処理が完了すると、ウエハＷは冷却板６３から支持ピン５９を介して主ウエハ搬送機構２２に受け渡され、その後露光装置に搬送されて露光処理が行われ、更にその後現像処理が行われる。
【００４１】
次に、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置について説明する。
【００４２】
図６に示すように、本体８１は、冷却処理部８２だけを有する。本体８１上には、昇降機構８４によって昇降駆動される蓋体８５が配置され、蓋体８５が下降して本体８１上を蓋体８５が覆うことでウエハＷを処理するための密閉空間８６が形成されるようになっている。
【００４３】
本体８１上に例えばペルチェ素子等の冷却素子等が埋め込まれた冷却板８７が配置されている。また、冷却板８７の表面から出没可能に例えば３本の支持ピン８８が設けられている。支持ピン８８は図示を省略した昇降機構により昇降されるようになっている。
【００４４】
また蓋体８５には排気口８９が設けられ、この排気口８９には圧力調整用のバルブ９０を介して真空ポンプ９１が接続されている。
【００４５】
制御部９２は、冷却素子のオン・オフやバルブ９０の開閉、その他各部の駆動等を制御する。制御部９２は、例えば処理時にはウエハＷに塗布されたレジストに含有するシンナーが揮発し、且つ、酸発生剤、クエンチャー及びポリマー鎖保護基がレジスト内に実質的に残存する程度の圧力及び温度となるように、冷却板８７の温度及び密閉空間８６内の真空度を制御する。具体的は、例えば冷却板８７の温度が２３℃程度、密閉空間８６内の真空度が２Ｔｏｒｒ程度となるように、或いは冷却板８７の温度が１５℃程度、密閉空間８６内の真空度が１Ｔｏｒｒ程度となるように、冷却板８７の温度及び密閉空間８６内の真空度を制御する。このように温度及び圧力を制御することによって、加熱処理をすることなく、レジストを硬化させることができる。よって、レジスト内に含有するポリマー鎖保護基が破壊されることなく、酸発生剤がレジスト内に均一に分散され、或いはクエンチャーがレジストの表面に均一に形成されるようにウエハＷを処理することができる。また、本実施形態では、特に、その後の冷却処理は不要となる。
【００４６】
次に、本発明の更に別の実施形態に係る基板処理装置について説明する。
【００４７】
図７に示すように、この基板処理装置は、図６の示した基板処理装置に対面部材９３を更に設けたものである。この対面部材９３は、熱伝導率の低い材料、例えば高密度ポリエチレンやクリスタル等からなり、冷却板８７に載置されたウエハＷと対面するように配置されている。また、蓋体８５には、対面部材９３を支持ピン８８の昇降と同期して昇降させる昇降機構９４が設けられている。そして、支持ピン８８の下降と共に対面部材９３も下降し、対面部材９３は冷却板８７に載置されたウエハＷと例えば１ｍｍ程度に近接するようになっている。
【００４８】
このように処理時に熱伝送率の低い材料からなる対面部材９３をウエハＷに近接させることによって、処理時のウエハＷの温度分布を均一化することができ、酸発生剤がレジスト内に均一に分散され、或いはクエンチャーがレジストの表面に均一に形成されるようにウエハＷを処理することができる。
【００４９】
次に、本発明のまた別の実施形態に係る基板処理装置について説明する。
【００５０】
図８に示すように、本体１０１上には、昇降機構１０２によって昇降駆動される蓋体１０３が配置され、蓋体１０３が下降して本体１０１上を蓋体１０３が覆うことでウエハＷを処理するための密閉空間１０４が形成されるようになっている。
【００５１】
本体１０１上には、温調が行われないプレート１０５が配置されている。また、プレート１０５の表面から出没可能に例えば３本の支持ピン１０６が設けられている。支持ピン１０６は図示を省略した昇降機構により昇降されるようになっている。
【００５２】
また蓋体１０３の上部には排気口１０７が設けられ、この排気口１０７には圧力調整用のバルブ１０８を介して真空ポンプ１０９が接続されている。また、蓋体１０３の側部には、ガス導入孔１１０が設けられ、このガス導入孔１１０には、温調機構１１１及びガス導入量調整用のバルブ１１２を介してヘリウムガスボンベ１１３が接続されている。
【００５３】
制御部１１４は、バルブ１０８、１１２の開閉や温調機構１１１の温度管理、その他各部の駆動等を制御する。そして、制御部１１４は、例えば処理時にはウエハＷに塗布されたレジストに含有するシンナーが揮発し、且つ、酸発生剤、クエンチャー及びポリマー鎖保護基がレジスト内に実質的に残存する程度の圧力及び温度となるように、ガス導入孔１１０から導入されるヘリウムガスの温度や量、更に及び密閉空間１０４内の真空度を制御するものである。
【００５４】
なお、上記実施形態では、本発明をレジストが塗布された半導体ウエハを熱処理する装置に適用したものについて説明したが、半導体ウエハ以外の基板、例えばＬＣＤ基板を熱処理する装置にも本発明は適用できる。
【００５５】
以上説明した実施形態は、あくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものにおいて、本発明はそうした具体例にのみ限定して狭義に解釈されるものではなく、本発明の精神とクレームに述べる範囲で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポリマー鎖保護基が破壊されることなく、酸発生剤がレジスト内に均一に分散され、或いは溶解阻止剤がレジストの表面に均一に形成されるように基板を熱処理することができる。また、加熱処理後にレジストの表面にＯ２やＯ３等が付着することはなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１に示した塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】一実施形態に係るプリベーキングユニットの全体構成を示す略断面図である。
【図５】図４に示したプリベーキングユニットの動作を説明するための図である。
【図６】他の実施形態に係るプリベーキングユニットの全体構成を示す略断面図である。
【図７】更に別の実施形態に係るプリベーキングユニットの全体構成を示す略断面図である。
【図８】また別の実施形態に係るプリベーキングユニットの全体構成を示す略断面図である。
【符号の説明】
ＰＲＥＢＡＫＥ…プリベーキングユニット
Ｗ…ウェハ
５１、８１、１０１…本体
５２…加熱処理部
５３、８２…冷却処理部
５５、８５、１０３…蓋体
５６、８６、１０４…密閉空間
５７…熱板
６１…ヘリウムガスの噴出孔
６３、８７…冷却板
６５、８９、１０７…排気口
６６、９０、１０８…圧力調整用のバルブ
６７、９１、１０９…真空ポンプ
６８…窒素ガスの噴出孔
７１、９２、１１４…制御部
９３…対面部材
９４、１０２…昇降機構
１０５…プレート
１１０…ガス導入孔
１１１…温調機構
１１２…ガス導入量調整用のバルブ
１１３…ヘリウムガスシリンダ
【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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