(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に熱処理を施す熱処理室と、
エアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを得るエア調節手段と、
前記熱処理室と前記エア調整手段とを結ぶ給気部と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
請求項１の熱処理装置において、
前記調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去するフィルタを前記熱処理室へのエア供給経路中に備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
基板に少なくとも薬液処理および熱処理を施す基板処理装置であって、
基板に薬液処理を施す薬液処理部と、
基板に熱処理を施す熱処理部と、
エアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを得るエア調節部と、
前記エア調節部と前記薬液処理部および前記熱処理部のそれぞれとを分岐して結ぶ給気部と、
前記給気部のうち前記熱処理部に通じる部分に設けられるとともに前記熱処理部内に前記調節エアを加圧供給するポンプと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３の基板処理装置において、
前記調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去するフィルタを前記エア調節部から前記熱処理部までのエア供給経路中に備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板等の基板（以下「基板」という。）に熱処理を施す熱処理装置および基板に薬液処理および熱処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造におけるフォトリソグラフィー工程に使用される基板熱処理装置はドライなエアやＮ２をパージすることにより、処理室内に安定した気流を発生させ、その内部雰囲気を常時置換することで基板から蒸発した溶剤等の基板を汚染する物質を処理室外に排出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような装置においては、パージされるエアやＮ２はドライなものであるため、フォトリソグラフィー工程の各種処理のうち、化学増幅型レジストを使用するプロセス、とりわけ、露光後の基板に対して行われる加熱処理（以下、「ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）処理」という）工程に用いるとパターンの線幅の均一性を低下させる原因となっていた。
【０００４】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、線幅均一性の良好なパターン形成が可能な基板処理装置および熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の請求項１の装置は、基板に熱処理を施す熱処理室と、エアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを得るエア調節手段と、前記熱処理室と前記エア調整手段とを結ぶ給気部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、この発明の請求項２の装置は、請求項１の熱処理装置において、調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去するフィルタを熱処理室へのエア供給経路中に備える。
【０００７】
また、この発明の請求項３の装置は、基板に少なくとも薬液処理および熱処理を施す基板処理装置であって、基板に薬液処理を施す薬液処理部と、基板に熱処理を施す熱処理部と、エアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを得るエア調節部と、エア調節部と薬液処理部および熱処理部のそれぞれとを分岐して結ぶ給気部と、給気部のうち熱処理部に通じる部分に設けられるとともに熱処理部内に調節エアを加圧供給するポンプと、を備える。
【０００８】
また、この発明の請求項４の装置は、請求項３の基板処理装置において、調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去するフィルタをエア調節部から熱処理部までのエア供給経路中に備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
【００１０】
【１．実施の形態における基板処理装置の装置配列および処理】
図１はこの実施の形態の基板処理装置１の構成図である。以下、図１を用いてこの装置の機構的構成について説明していく。
【００１１】
この実施の形態の基板処理装置１は化学増幅型レジストを用いたフォトリソグラフィー工程に使用される装置であり、エア供給部１０、ＰＥＢ用ベークユニット２０、４機のベークユニット３０、２機のコータ４０（薬液処理部に相当する。）、ディベロッパ５０、搬送ユニット６０および図示しない制御部を備えている。
【００１２】
エア供給部１０はエア調節ユニット（以下「ＡＣＵ（Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１０」という。）において温度および湿度が調節されたエア（以下「温湿度調節エア」という。）を給気管１２０の２つに分岐したうちの給気管１２０ａによってＰＥＢ用ベークユニット２０へ供給するとともに、給気管１２０ｂによって後述のコータ４０にも供給する。ただし、ＡＣＵ１１０内部にはアンモニア除去フィルタ１１１を備えており、また、給気管１２０ａには後述するポンプ１３０、流量計１４０、フィルタ１５０、圧力レギュレータ１６０が介装されている。
【００１３】
ＰＥＢ用ベークユニット２０はこの発明の熱処理装置に相当し、基板を加熱してＰＥＢ処理を施す。なお、上記エア供給部１０のＡＣＵ１１０からＰＥＢ用ベークユニット２０内の配管１２０ａまでがエア供給経路に相当する。
【００１４】
ベークユニット３０はＰＥＢ処理以外のプリベーク等の基板の熱処理を行う。
【００１５】
コータ４０は基板にレジストの塗布処理を施す。
【００１６】
ディベロッパ５０は基板上のレジストの現像処理を施す。
【００１７】
搬送ユニット６０は図示しない搬送ロボットを備え、上記の各処理部間で処理基板を搬送する。
【００１８】
なお、図示しない制御部は上記各処理部およびポンプ１３０、流量計１４０、圧力レギュレータ１６０に接続され、それらの制御を行う。
【００１９】
以上のような装置構成によりこの実施の形態の基板処理装置１は以下のような処理を行う。すなわち、コータ４０で基板にレジストを塗布した後、ベークユニット３０のうちの一つでプリベークを行い、さらにその後、図示しない外部搬送装置に渡す。そして、その基板はその外部搬送装置により外部のステッパおよびエッジ露光装置に搬送され、そこで露光処理およびエッジ露光処理等を施された後、再び基板処理装置１に返される。そして、ＰＥＢ用ベークユニット２０においてその基板にＰＥＢ処理を行った後、ディベロッパ５０で現像処理を行い、最後にベークユニット３０のうちの一つでポストベークを行い、最後にクーリングプレートで冷却を行って一連の処理工程を終了する。
【００２０】
【２．実施の形態における熱処理装置の機構的構成および処理】
図２はこの実施の形態のＰＥＢ用ベークユニットの断面図である。以下、図２を用いてＰＥＢ用ベークユニット２０の機構的構成についてより詳細に説明していく。
【００２１】
ＰＥＢ用ベークユニット２０は筐体２１０、エアガイドカバー２２０、カバー２３０、ホットプレート２４０を備えており基板ＷにＰＥＢ処理を施す。
【００２２】
筐体２１０は側面に基板搬出入口２１０ａ、排気口２１０ｂを備え、処理室を形成する。
【００２３】
エアガイドカバー２２０は給気管１２０ａに連結するとともに、後述するカバー２３０の上部に固設されており、カバー２３０上方に給気管１２０ａにより供給された温湿度調節エアを一時的に貯めるためのほぼ閉じた空間ＵＳを形成する。
【００２４】
カバー２３０は後述するホットプレート２４０上方において図示しない支持・昇降駆動手段に連結されており、エアガイドカバー２２０とともにＰＥＢ処理中は図示の位置に下降して、ホットプレート２４０上にほぼ閉じた空間ＤＳを形成し、基板搬出入時には上昇してその空間ＤＳを解放する。
【００２５】
ホットプレート２４０は筐体２１０の内部底面に設けられ、ホットプレート２４０内部の図示しない発熱機構によりその上面に支持した基板Ｗを加熱する。
【００２６】
以上のような機構的構成により筐体２１０の基板搬出入口２１０ａを通じて搬入された基板Ｗはホットプレート２４０上に載置された状態で加熱され、ＰＥＢ処理を行った後、再びユニット外に搬出される。
【００２７】
【３．実施の形態の特徴】
前述のような構成によりこの実施の形態の基板処理装置１は以下のような特徴を備える。
【００２８】
ＡＣＵ１１０内においてコータ４０およびＰＥＢ用ベークユニット２０へ供給される温湿度調節エアは以下の条件を満たすようにその温度および湿度が調節されている。すなわち、温湿度調節エアの温度は１５℃〜３０℃の範囲内の設定置に調節されるとともに湿度は２０％〜６０％の範囲内の設定置に調節される。これらの温度および湿度の範囲は化学増幅型レジストを用いた処理とりわけＰＥＢ処理に適している。
【００２９】
また、化学増幅型レジストを使用するプロセスでは雰囲気中のアンモニア成分が現像不良の原因となるため、ＡＣＵ１１０内部のアンモニア除去フィルタ１１１によって温湿度調節エア中のアンモニア成分を除去している。
【００３０】
また、給気管１２０ａに介装されたポンプ１３０、流量計１４０、フィルタ１５０、圧力レギュレータ１６０は以下のように機能する。
【００３１】
この実施の形態の基板処理装置１では温湿度調節エアをコータ４０およびＰＥＢ用ベークユニット６０に分岐して供給しているが、ＡＣＵ１１０による供給圧のままではＰＥＢ用ベークユニット６０に十分な量の温湿度管理エアを供給することができないため、給気管１２０ａに介装されたポンプ１３０により必要な圧力にまで加圧してＰＥＢ用ベークユニット６０に温湿度調節エアを供給している。
【００３２】
また、流量計１４０からの流量信号は図示しない制御部に送られ、制御部はその信号に基づいてポンプ１３０を制御し、給気管１２０ａを流れる温湿度調節エアの流量が所定量になるようにポンプ１３０の供給圧力を調節する。
【００３３】
フィルタ１５０は温湿度調節エアに含まれた塵埃等を除去して清浄に保つ。
【００３４】
圧力レギュレータ１６０は給気管１２０ａを流れる温湿度調節エアが所定の圧力になるように調節する。
【００３５】
このようにして、給気管１２０ａを通じて清浄な温湿度調節エアがＰＥＢ用ベークユニット２０に、そこで必要な流量および圧力に調節され、安定して常時供給される。そしてＰＥＢ用ベークユニット２０では、まず、温湿度調節エアはエアガイドカバー２２０下方の空間ＵＳに充満し、カバー２３０上面に設けられた多数のエア供給口２３０ａ（図２中、一部のみ参照符号を付した。）からカバー２３０とホットプレート２４０上面との間の空間ＤＳに供給される。そして、空間ＤＳ内の温湿度調節エアは、やがて図２の矢符ＡＡのようにカバー２３０外周下端とホットプレート２４０上面外周との隙間から排出され、排気口２１０ｂを通じて装置外に排出される定常な気流を形成する。
【００３６】
なお、ベークユニット３０には図示しないＮ２供給機構によってドライなＮ２が常時パージされている。
【００３７】
以上のような構成となっているので、この実施の形態の基板処理装置１および熱処理装置であるＰＥＢ用ベークユニット２０において、化学増幅型レジストを用いた処理に適した上記の範囲の温度および湿度の雰囲気のもとにその処理を行うことができるので線幅均一性の良好なパターン形成を行うことができる。
【００３８】
また、ポンプ１３０、流量計１４０、圧力レギュレータ１６０によって上記の温度および湿度の調節された温湿度調節エアの流量および圧力を一定に保つことによりＰＥＢ用ベークユニット２０内に十分で安定な気流を形成することができるので処理室内の雰囲気の温度および湿度が化学増幅型レジストを用いた処理に適した値に安定するので、さらに線幅均一性の良好なパターン形成が可能となる。
【００３９】
さらに、アンモニア除去１１１フィルタにより温湿度調節エア中のアンモニア成分を除去しているので現像不良の発生を抑えることができる。
【００４０】
【４．変形例】
この実施の形態の基板処理装置１では給気管１２０ａにフィルタ１５０を備える構成としたが、この発明はこれに限られず、フィルタをＡＣＵ１１０内に設けたり、設けない構成としてもよい。
【００４１】
また、この実施の形態の基板処理装置１では給気管１２０ａにポンプ１３０を設ける構成としたが、この発明はこれに限られず、ポンプをＰＥＢ用ベークユニット２０内に設けたり、ポンプを設けない構成としてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明では、  前記熱処理室と前記エア調整手段とを結ぶ給気部を備える構成であるので、エア調節手段によりエアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを給気部を介して熱処理室内に供給して、その熱処理に適した温度および湿度の雰囲気のもとに熱処理を行うことができることにより適切な熱処理を行うことができ、とりわけ、化学増幅型レジストを用いたフォトリソグラフィー工程に使用した場合に線幅均一性の良好なパターン形成が可能となる。
【００４３】
同様に、請求項３の発明でもエア調節部によりエアを所定の温度および湿度に調節した調節エアを給気部を通じて薬液処理部および熱処理部のそれぞれに供給する構成であるので、その薬液処理および熱処理に適した温度および湿度の雰囲気のもとにそれらの処理を行うことができることにより、適切な薬液処理および熱処理を行うことができ、とりわけ、化学増幅型レジストを用いたフォトリソグラフィー工程に使用した場合に線幅均一性の良好なパターン形成が可能となる。
【００４４】
また、請求項３の発明ではポンプにより熱処理部内に調節エアを加圧供給する構成であるので、熱処理部内に供給するために必要な圧力にまで調節エアを加圧して供給することにより十分な調節エアを供給できることから、より良好な熱処理を行うことができる。
【００４５】
また、請求項２および請求項４の発明ではそれぞれ請求項１および請求項３の発明にさらに、調節エア内の少なくともアンモニア成分を除去するフィルタをエア供給経路中に備える構成であるので、化学増幅型レジストを用いたフォトリソグラフィー工程に使用した場合にアンモニア成分を除去することができるので現像不良の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基板処理装置の装置構成図である。
【図２】実施の形態のＰＥＢ用ベークユニットの断面図である。
【符号の説明】
１  基板処理装置
１０  エア供給部
２０  ＰＥＢ用ベークユニット（熱処理装置、熱処理部）
１１０  ＡＣＵ（エア調節手段、エア調節部）
１１１  アンモニア除去フィルタ
１２０，１２０ａ，１２０ｂ  給気管
１３０  ポンプ
Ｗ  基板
【図１】
0003559133.tif 000002
【図２】
0003559133.tif 000003