(57)【要約】【課題】基板上のＥＵＶ用レジスト膜にレジストパターンを形成する際に、基板処理のスループットを向上させる。【解決手段】ＰＥＢ装置８３は、第１の熱板１４０と第２の熱板１７０とを有している。ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜の露光処理後であって現像処理前において、ＰＥＢ装置８３では、先ず、第１の熱板１４０によって第１の加熱温度でウェハＷを加熱する。この第１の熱板１４０による加熱時間は１０秒以上かつ３０秒以下である。その後、第２の熱板１７０によって第１の加熱温度より低い第２の加熱温度でウェハＷを加熱する。このとき、第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差は、２０℃以上かつ６０℃以下である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にフォトリソグラフィー処理を行い、基板上のＥＵＶ用レジスト膜に所定のレジストパターンを形成する基板の処理方法であって、
基板上のＥＵＶ用レジスト膜の露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理は、
第１の加熱温度で基板を加熱する第１の加熱工程と、
前記第１の加熱温度より低くかつ処理雰囲気の温度より高い第２の加熱温度で、基板を加熱する第２の加熱工程と、を有することを特徴とする、基板の処理方法。
【請求項２】
前記第１の加熱温度と前記第２の加熱温度との温度差は、２０℃以上かつ６０℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載の基板の処理方法。
【請求項３】
前記第１の加熱工程における基板の加熱時間は、１０秒以上かつ３０秒以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板の処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の基板の処理方法を基板処理システムによって実行させるために、当該基板処理システムを制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【請求項６】
基板にフォトリソグラフィー処理を行い、基板上のＥＵＶ用レジスト膜に所定のレジストパターンを形成する基板の処理システムであって、
基板を載置して第１の加熱温度で加熱する第１の熱処理板と、基板を載置して前記第１の加熱温度より低くかつ処理雰囲気の温度より高い第２の加熱温度で加熱する第２の熱処理板とを備えた加熱装置と、
基板上のＥＵＶ用レジスト膜の露光処理後であって現像処理前に前記加熱装置において基板の加熱処理を行う際に、前記第１の熱処理板上の基板を前記第１の加熱温度で加熱した後、前記第２の熱処理板上の基板を前記第２の加熱温度で加熱するように前記加熱装置を制御する制御部を有することを特徴とする、基板処理システム。
【請求項７】
前記第１の熱処理板と前記第２の熱処理板は、一の処理容器に収容されていることを特徴とする、請求項６に記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記第１の熱処理板と前記第２の熱処理板は、異なる処理容器にそれぞれ収容されていることを特徴とする、請求項６に記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１の加熱温度と前記第２の加熱温度との温度差が２０℃以上かつ６０℃以下になるように前記加熱装置を制御することを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の熱処理板での基板の加熱時間が１０秒以上かつ３０秒以下になるように前記加熱装置を制御することを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載の基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にフォトリソグラフィー処理を行い、基板上のＥＵＶ用レジスト膜に所定のレジストパターンを形成する基板の処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光後にレジスト膜の化学反応を促進させるために加熱するポストエクスポージャーベーキング処理（以下、「ＰＥＢ処理」という。）、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。
【０００３】
上述したレジストパターン形成には、近年、化学増幅型レジストが広く用いられている。この化学増幅型レジストは、露光することにより酸が生成され、この酸がＰＥＢ処理により拡散してレジスト内で化学反応が進行し、露光された領域の現像液に対する溶解性が変化するものである。
【０００４】
また、上述した露光処理は、露光光源として例えばＫｒＦレーザ（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）などを出力する光源を用いて、このレーザをウェハ上のレジスト膜に照射することにより行われている。かかる場合、露光処理後に行われるＰＥＢ処理では、例えば１１０℃や９０℃の加熱温度で６０秒間ウェハを加熱している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため、ウェハ上に形成されるレジストパターンの微細化が進められている。このため、上述した露光処理に使用される露光光源には、ＫｒＦレーザ、ＡｒＦレーザ、Ｆ２レーザよりさらに短波長、例えば１３ｎｍ〜１４ｎｍの極紫外線（ＥＵＶ；Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）を出力する光源を用いることが検討されている。
【０００７】
しかしながら、このようなＥＵＶによる露光処理を行う、いわゆるＥＵＶリソグラフィーで用いられているＥＵＶ光源の光量は従来の露光光源と比較すると著しく低い。このため、上述した従来の方法でＰＥＢ処理を行った場合、ＥＵＶ用レジストから発生した酸が拡散し難く、レジスト内で化学反応が進行し難かった。したがって、従来の方法で基板上のＥＵＶ用レジスト膜にレジストパターンを形成した場合、ウェハ処理のスループットが低下していた。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上のＥＵＶ用レジスト膜にレジストパターンを形成する際に、基板処理のスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板にフォトリソグラフィー処理を行い、基板上のＥＵＶ用レジスト膜に所定のレジストパターンを形成する基板の処理方法であって、基板上のＥＵＶ用レジスト膜の露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理は、第１の加熱温度で基板を加熱する第１の加熱工程と、前記第１の加熱温度より低くかつ処理雰囲気の温度より高い第２の加熱温度で、基板を加熱する第２の加熱工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、基板上のＥＵＶ用レジスト膜の露光処理後であって現像処理前に行われる加熱処理によって、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度を向上させることができる。すなわち、当該加熱処理では、先ず第１の加熱温度で基板を加熱しているので、ＥＵＶ用レジスト膜から発生した酸の拡散を促進させることができる。その後、第１の加熱温度よりも低い第２の加熱温度で基板を加熱しているので、第１の加熱工程で拡散した酸の拡散領域内で、拡散が促進された酸によりＥＵＶ用レジスト膜内での化学反応が促進される。したがって、基板上のＥＵＶ用レジスト膜にレジストパターンを形成する際に、基板処理のスループットを向上させることができる。
【００１１】
前記第１の加熱温度と前記第２の加熱温度との温度差は、２０℃以上かつ６０℃以下であるのが好ましい。
【００１２】
前記第１の加熱工程における基板の加熱時間は、１０秒以上かつ３０秒以下であるのが好ましい。
【００１３】
別な観点による本発明によれば、前記基板の処理方法を基板処理システムによって実行させるために、当該基板処理システムを制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００１４】
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【００１５】
さらに別な観点による本発明は、基板にフォトリソグラフィー処理を行い、基板上のＥＵＶ用レジスト膜に所定のレジストパターンを形成する基板の処理システムであって、基板を載置して第１の加熱温度で加熱する第１の熱処理板と、基板を載置して前記第１の加熱温度より低くかつ処理雰囲気の温度より高い第２の加熱温度で加熱する第２の熱処理板とを備えた加熱装置と、基板上のＥＵＶ用レジスト膜の露光処理後であって現像処理前に前記加熱装置において基板の加熱処理を行う際に、前記第１の熱処理板上の基板を前記第１の加熱温度で加熱した後、前記第２の熱処理板上の基板を前記第２の加熱温度で加熱するように前記加熱装置を制御する制御部を有することを特徴としている。
【００１６】
前記第１の熱処理板と前記第２の熱処理板は、一の処理容器に収容されていてもよい。
【００１７】
また、前記第１の熱処理板と前記第２の熱処理板は、異なる処理容器にそれぞれ収容されていてもよい。
【００１８】
前記制御部は、前記第１の加熱温度と前記第２の加熱温度との温度差が２０℃以上かつ６０℃以下になるように前記加熱装置を制御するのが好ましい。
【００１９】
前記制御部は、前記第１の熱処理板での基板の加熱時間が１０秒以上かつ３０秒以下になるように前記加熱装置を制御するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板上のＥＵＶ用レジスト膜にレジストパターンを形成する際に、基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態にかかる塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】本実施の形態にかかる塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】ＰＥＢ装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】ＰＥＢ装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図６】第１の加熱温度と、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度及びレジストパターンのＬＷＲとの関係を示すグラフである。
【図７】第１の熱板による加熱時間と、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度及びレジストパターンのＬＷＲとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板処理システムとしての塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、塗布現像処理システム１の正面図であり、図３は、塗布現像処理システム１の背面図である。なお、本実施の形態において、塗布現像処理システム１では、ＥＵＶを用いた露光処理を行う、いわゆるＥＵＶリソグラフィー処理が行われる。
【００２３】
塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション３と、この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置４との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイスステーション５とを一体に接続した構成を有している。なお、露光装置４は、ＥＵＶ（波長１３ｎｍ〜１４ｎｍ）を出力する光源（図示せず）を有している。
【００２４】
カセットステーション２には、カセット載置台６が設けられ、当該カセット載置台６は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には、搬送路７上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体８が設けられている。ウェハ搬送体８は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。
【００２５】
ウェハ搬送体８は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温度調節装置６０やウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１に対してもアクセスできる。
【００２６】
カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は、複数の処理装置が多段に配置された、例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には、カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１、第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には、カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には、第１の搬送装置Ａ１が設けられており、第１の搬送装置Ａ１の内部には、ウェハＷを支持して搬送する第１の搬送アーム１０が設けられている。第１の搬送アーム１０は、第１の処理装置群Ｇ１、第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には、第２の搬送装置Ａ２が設けられており、第２の搬送装置Ａ２の内部には、ウェハＷを支持して搬送する第２の搬送アーム１１が設けられている。第２の搬送アーム１１は、第２の処理装置群Ｇ２、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００２７】
図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には、ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置、例えばウェハＷにＥＵＶ用のレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０、２１、２２、露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３、２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には、液処理装置、例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また、第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には、各処理装置群Ｇ１、Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０、４１がそれぞれ設けられている。なお、ＥＵＶ用レジストは、ＥＵＶリソグラフィーで用いられるレジストであり、ＫｒＦ用レジストやＡｒＦ用レジスト、Ｆ２用レジストなどの従来のレジストよりも低分子化されている。
【００２８】
図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には、温度調節装置６０、トランジション装置６１、精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温度調節装置６２、６３及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６４〜６７が下から順に８段に重ねられている。
【００２９】
第４の処理装置群Ｇ４には、レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置７０〜７３及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７４〜７７が下から順に８段に重ねられている。
【００３０】
第５の処理装置群Ｇ５には、ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置、例えば高精度温度調節装置８０〜８２、ポストエクスポージャーベーキング装置（以下、「ＰＥＢ装置」という。）８３〜８７が下から順に８段に重ねられている。
【００３１】
図１に示すように第１の搬送装置Ａ１のＸ方向正方向側には、複数の処理装置が配置されており、図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するための疎水化処理装置９０、９１、ウェハＷを加熱する加熱装置９２、９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置Ａ２のＸ方向正方向側には、例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。
【００３２】
インターフェイスステーション５には、図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と、バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は、Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイスステーション５に隣接した露光装置４と、バッファカセット１０２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００３３】
次に、上述したＰＥＢ装置８３〜８７の構成について説明する。図４は、ＰＥＢ装置８３の構成の概略を示す縦断面の説明図であり、図５は、ＰＥＢ装置８３の構成の概略を示す横断面の説明図である。
【００３４】
ＰＥＢ装置８３は、図４に示すように内部を閉鎖可能な処理容器１１０を有している。処理容器１１０の第１の搬送装置Ａ１側の側面とウェハ搬送体１０１側の側面には、図５に示すようにウェハＷの搬入出口１１１がそれぞれ形成されている。各搬入出口１１１には、開閉シャッタ１１２が設けられている。また、処理容器１１０内には、第１の加熱部１２０と第２の加熱部１２１がＸ方向（図５の左右方向）に並べて配置されている。第１の加熱部１２０は搬入出口１１１に対向して配置され、第２の加熱部１２１は第１の加熱部１２０のＸ方向正方向側（図５の右方向）に配置されている。なお、処理容器１１０内の処理雰囲気の温度は例えば２３℃である。
【００３５】
第１の加熱部１２０は、図４に示すように上側に位置して上下動自在な蓋体１３０と、下側に位置して蓋体１３０と一体となって第１の処理室Ｋ１を形成する熱板収容部１３１を備えている。
【００３６】
蓋体１３０は、下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体１３０の上面中央部には、排気部１３０ａが設けられている。第１の処理室Ｋ１内の雰囲気は、排気部１３０ａから均一に排気される。
【００３７】
熱板収容部１３１は、第１の熱処理板としての第１の熱板１４０を収容して熱板１４０の外周部を保持する環状の保持部材１４１と、その保持部材１４１の外周を囲む略筒状のサポートリング１４２を備えている。第１の熱板１４０は、厚みのある略円盤形状を有し、ウェハＷを載置して加熱することができる。
【００３８】
第１の熱板１４０には、給電により発熱するヒータ１４３が内蔵されている。ヒータ１４３の発熱量は、温度制御装置１４４により調節されている。温度制御装置１４４は、ヒータ１４３の発熱量を調節して、第１の熱板１４０の加熱温度を第１の加熱温度、例えば１２０℃に調節することができる。温度制御装置１４４における加熱温度の設定は、例えば後述する制御部３００により行われる。
【００３９】
第１の熱板１４０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１５０が設けられている。昇降ピン１５０は、昇降駆動機構１５１により上下動できる。第１の熱板１４０の中央部付近には、第１の熱板１４０を厚み方向に貫通する貫通孔１５２が形成されている。昇降ピン１５０は、第１の熱板１４０の下方から上昇して貫通孔１５２を通過し、第１の熱板１４０の上方に突出できる。
【００４０】
第２の加熱部１２１は、第１の加熱部１２０と同様の構成を有している。すなわち、第２の加熱部１２０は、上側に位置して上下動自在な蓋体１６０と、下側に位置して蓋体１６０と一体となって第２の処理室Ｋ２を形成する熱板収容部１６１を備えている。
【００４１】
蓋体１６０は、下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体１６０の上面中央部には、排気部１６０ａが設けられている。第２の処理室Ｋ２内の雰囲気は、排気部１６０ａから均一に排気される。
【００４２】
熱板収容部１６１は、第２の熱処理板としての第２の熱板１７０を収容して熱板１７０の外周部を保持する環状の保持部材１７１と、その保持部材１７１の外周を囲む略筒状のサポートリング１７２を備えている。第２の熱板１７０は、厚みのある略円盤形状を有し、ウェハＷを載置して加熱することができる。
【００４３】
第２の熱板１７０には、給電により発熱するヒータ１７３が内蔵されている。ヒータ１７３の発熱量は、温度制御装置１７４により調節されている。温度制御装置１７４は、ヒータ１７３の発熱量を調節して、第２の熱板１７０の加熱温度を第２の加熱温度、例えば８０℃に調節することができる。温度制御装置１７４における加熱温度の設定は、例えば後述する制御部３００により行われる。なお、第１の加熱温度と第２の加熱温度は本実施の形態に限定されず、第２の加熱温度が第１の加熱温度より低くかつ処理容器１１０内の処理雰囲気の温度より高く、しかも第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差が２０℃以上かつ６０℃以下であればよい。
【００４４】
第２の熱板１７０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１８０が設けられている。昇降ピン１８０は、昇降駆動機構１８１により上下動できる。第２の熱板１７０の中央部付近には、第２の熱板１７０を厚み方向に貫通する貫通孔１８２が形成されている。昇降ピン１８０は、第２の熱板１７０の下方から上昇して貫通孔１８２を通過し、第２の熱板１７０の上方に突出できる。
【００４５】
図５に示すように処理容器１１０内であって、第２の加熱部１２１のＸ方向正方向側（図５の右方向）には、ウェハＷを搬送する搬送機構１９０が設けられている。処理容器１１０内には、第１の加熱部１２０及び第２の加熱部１２１のＹ方向正方向側（図５の上方向）とＹ方向負方向側（図５の下方向）に、Ｘ方向（図５の左右方向）に延伸するレール１９１がそれぞれ設けられている。搬送機構１９０は、レール１９１上を移動可能で、ウェハＷを第１の加熱部１２０と第２の加熱部１２１との間で搬送することができる。
【００４６】
搬送機構１９０は、ウェハＷを載置する載置板２００を有している。載置板２００は、略方形の平板形状を有し、第２の加熱部１２１側の端面が円弧状に湾曲している。載置板２００には、Ｘ方向に沿った２本のスリット２０１が形成されている。スリット２０１は、載置板２００の第２の加熱部１２１側の端面から載置板２００の中央部付近まで形成されている。このスリット２０１により、載置板２００が、第１の加熱部１２０の昇降ピン１５０及び第２の加熱部１２１の昇降ピン１８０と干渉するのを防止できる。
【００４７】
載置板２００は、図４に示すように支持アーム２０２に支持されている。支持アーム２０２には、駆動部２０３が取り付けられている。そして、駆動部２０３がレール１９１上を移動することで、載置板２００は第１の加熱部１２０と第２の加熱部１２１との間を移動できる。
【００４８】
なお、ＰＥＢ装置８４〜８７の構成については、上述したＰＥＢ装置８３と同様であるので説明を省略する。
【００４９】
以上の塗布現像処理システム１には、図１に示すように制御部３００が設けられている。制御部３００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ＰＥＢ装置８３〜８７における第１の熱板１４０と第２の熱板１７０の加熱温度の設定や駆動系の動作などを制御して、ウェハＷの加熱処理を実行するプログラムが格納されている。またこれに加えて、プログラム格納部には、カセットステーション２、処理ステーション３、露光装置４、インターフェイスステーション５間のウェハＷの搬送や、処理ステーション３における駆動系の動作などを制御して、塗布現像処理システム１におけるウェハ処理を実行するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部３００にインストールされたものであってもよい。
【００５０】
本実施の形態にかかる塗布現像処理システム１は以上のように構成されている。次に、その塗布現像処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。
【００５１】
先ず、未処理のウェハＷが複数枚収容されたカセットＣがカセット載置台６上に載置されると、カセットＣ内のウェハＷがウェハ搬送体８によって一枚ずつ取り出され、第３の処理装置群Ｇ３の温度調節装置６０に搬送される。温度調節装置６０に搬送されたウェハＷは、所定温度に温度調節される。その後ウェハＷは、第１の搬送装置Ａ１によってボトムコーティング装置２３に搬送され、ウェハＷ上に反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは、第１の搬送装置Ａ１によって加熱装置９２、高精度温度調節装置６２、疎水化処理装置９０に順次搬送され、各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは、第１の搬送装置Ａ１によってレジスト塗布装置２０に搬送される。レジスト塗布装置２０では、ウェハＷ上にＥＵＶ用のレジスト液が塗布され、当該ウェハＷ上にＥＵＶ用レジスト膜が形成される。
【００５２】
ＥＵＶ用レジスト膜が形成されたウェハＷは、第１の搬送装置Ａ１によってプリベーキング装置７０に搬送され、プリベーク処理が施される。続いて第２の搬送装置Ａ２によって周辺露光装置９４、高精度温度調節装置８２に順次搬送されて、各装置において所定の処理が施される。その後ウェハＷは、インターフェイスステーション５のウェハ搬送体１０１によって露光装置４に搬送される。露光装置４では、ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜にＥＵＶが照射され、当該ＥＵＶ用レジスト膜に所定のパターンが選択的に露光される。
【００５３】
露光処理の終了したウェハＷは、ウェハ搬送体１０１によってＰＥＢ装置８３に搬送される。ＰＥＢ装置８３に搬入されたウェハＷは、予め上昇して待機していた昇降ピン１５０に受け渡され、蓋体１３０が閉じられた後、昇降ピン１５０が下降して、ウェハＷが第１の熱板１４０上に載置される。このとき、第１の熱板１４０は、第１の加熱温度、例えば１２０℃に加熱されている。そしてウェハＷは、この加熱された第１の熱板１４０上で例えば２０秒間加熱される。かかる第１の熱板１４０による加熱を行うことで、ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜から発生した酸の拡散が促進される。なお、第１の熱板１４０によるウェハＷの加熱時間は、本実施の形態の２０秒に限定されず、１０秒以上かつ３０秒以下であればよい。
【００５４】
次に、蓋体１３０が開かれた後、昇降ピン１５０が上昇すると共に、搬送機構１９０の載置板２００が第１の熱板１４０の上方に移動する。続いてウェハＷは昇降ピン１５０から載置板２００に受け渡され、載置板２００は第２の熱板１７０の上方に移動する。
【００５５】
その後、載置板２００上のウェハＷは、上昇してきた昇降ピン１８０に受け渡され、載置板２００が第２の熱板１７０上から移動して蓋体１６０が閉じられた後、昇降ピン１８０が下降して、ウェハＷが第２の熱板１７０上に載置される。このとき、第２の熱板１７０は、第２の加熱温度、例えば８０℃に加熱されている。そしてウェハＷは、この加熱された第２の熱板１７０上で例えば４０秒間加熱される。かかる第２の熱板１７０による加熱を行うことで、第１の熱板１４０での加熱で拡散が促進された酸によるＥＵＶ用レジスト膜内での化学反応が促進される。なお、上述したように第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差は２０℃以上かつ６０℃以下であればよい。
【００５６】
その後、蓋体１６０が開かれた後、昇降ピン１８０が上昇すると共に、載置板２００が第２の熱板１７０の上方に移動する。続いてウェハＷは昇降ピン１８０から載置板２００に受け渡され、載置板２００は第１の加熱部１２０の上方に移動する。その後ウェハＷはＰＥＢ装置８３から搬出され、一連のＰＥＢ処理が終了する。
【００５７】
その後ウェハＷは、第２の搬送装置Ａ２によって高精度温度調節装置８１に搬送されて温度調節される。その後ウェハＷは、第２の搬送装置Ａ２によって現像処理装置３０に搬送され、ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜が現像される。ウェハＷは、第２の搬送装置Ａ２によってポストベーキング装置７４に搬送され、ポストベーク処理が施された後、第１の搬送装置Ａ１によって高精度温度調節装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは、第１の搬送装置Ａ１によってトランジション装置６１に搬送され、ウェハ搬送体８によってカセットＣに戻されて一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００５８】
以上の実施の形態によれば、ＰＥＢ装置８３におけるウェハＷのＰＥＢ処理によって、ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度を向上させることができる。すなわち、ＰＥＢ装置８３では、先ず第１の熱板１４０により第１の加熱温度（例えば１２０℃）でウェハＷを加熱しているので、ＥＵＶ用レジスト膜から発生した酸の拡散を促進させることができる。その後、第２の熱板１７０により第１の加熱温度よりも低い第２の加熱温度（例えば８０℃）でウェハＷを加熱しているので、第１の加熱温度でウェハＷを加熱する工程で拡散した酸の拡散領域内で、拡散が促進された酸によりＥＵＶ用レジスト膜内での化学反応が促進される。したがって、ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜にレジストパターンを形成する際に、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００５９】
また、以上の実施の形態によれば、ＰＥＢ装置８３の処理容器１１０内に第１の熱板１４０と第２の熱板１７０とが設けられているので、第１の熱板１４０と第２の熱板１７０との間でウェハＷを極めて短時間で搬送することができる。したがって、本実施の形態のように第１の加熱温度と第２の加熱温度でウェハＷを２段階で加熱する場合でも、ウェハ処理のスループットが低下することがない。また、このように一の処理容器１１０内に第１の熱板１４０と第２の熱板１７０とが設けられているので、塗布現像処理システム１のフットプリントが増加することがない。
【００６０】
また、以上の実施の形態によれば、第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差を２０℃以上かつ６０℃以下にしているので、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度をさらに向上させると共に、ＥＵＶ用レジスト膜に形成されるレジストパターンのＬＷＲ（Ｌｉｎｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化も抑制することができる。なお、ＬＷＲの低減は、第２の加熱温度と第２の加熱時間を最適化することでより効果的に達成することができる。
【００６１】
ここで、第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差を２０℃以上かつ６０℃以下にした場合に、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度を向上させ、レジストパターンのＬＷＲの悪化を抑制できる効果について説明する。発明者らは、第２の加熱温度を８０℃に固定し、第１の加熱温度を９０℃〜１５０℃に変化させて、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度（Ｅｓｉｚｅ）とレジストパターンのＬＷＲを計測し、上記効果について検証を行った。この検証の結果を図６に示す。図６の横軸は第１の加熱温度を示し、縦軸はＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度とレジストパターンのＬＷＲについて示している。図６では、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度として、第１の加熱温度でのウェハＷの加熱後のレジスト感度に対する、第２の加熱温度でのウェハＷの加熱後のレジスト感度の比率（以下、「標準化レジスト感度」という。）を示している。同様に、レジストパターンのＬＷＲについても、第１の加熱温度でのウェハＷの加熱後のＬＷＲに対する、第２の加熱温度でのウェハＷの加熱後のＬＷＲの比率（以下、「標準化ＬＷＲ」という。）を示している。
【００６２】
図６を参照すると、第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差が２０℃以上の範囲、すなわち第１の加熱温度が１００℃以上の範囲では、標準化レジスト感度が１より小さくなりレジスト感度が向上することが分かった。また、第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差が６０℃より大きい範囲、すなわち第１の加熱温度が１４０℃より大きい範囲では、標準化ＬＷＲが概ね２以上となりＬＷＲが悪化することが分かった。したがって、第１の加熱温度と第２の加熱温度との温度差の範囲として、２０℃以上かつ６０℃以下が適切であることが分かった。
【００６３】
また、以上の実施の形態によれば、第１の熱板１４０によるウェハＷの加熱時間を１０秒以上かつ３０秒以下としているので、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度をさらに向上させると共に、ＥＵＶ用レジスト膜に形成されるレジストパターンのＬＷＲの悪化もさらに抑制することができる。
【００６４】
ここで、第１の熱板１４０による加熱時間を１０秒以上かつ３０秒以下にした場合に、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度を向上させ、レジストパターンのＬＷＲの悪化を抑制できる効果について説明する。発明者らは、第１の熱板１４０による加熱時間を０秒〜６０秒に変化させて、ＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度とレジストパターンのＬＷＲを計測し、上記効果について検証を行った。この検証の結果を図７に示す。なお、図７の横軸は第１の熱板１４０による加熱時間を示しており、縦軸はＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度とレジストパターンのＬＷＲについて示している。また、これらレジスト感度とＬＷＲとしては、図６と同様に標準化レジスト感度と標準化ＬＷＲが示されている。
【００６５】
図７を参照すると、第１の熱板１４０による加熱時間が１０秒以上の範囲では、標準化レジスト感度が１より小さくなりレジスト感度が向上することが分かった。また、第１の熱板１４０による加熱時間が３０秒より長い範囲では、標準化ＬＷＲが概ね１以上となりＬＷＲが悪化することが分かった。したがって、第１の熱板１４０による加熱時間の範囲として、１０秒以上かつ３０秒以下が適切であることが分かった。
【００６６】
なお、発明者らは、第２の熱板１７０によるウェハＷの加熱時間のより好ましい範囲についても検討を行ったが、当該加熱時間を変化させてもＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度には影響がなかった。したがって、第２の熱板１７０による加熱時間は任意に設定されることができる。
【００６７】
以上の実施の形態のＰＥＢ装置８３では、第１の熱板１４０と第２の熱板１７０は一の処理容器１１０に収容されていたが、異なる処理容器にそれぞれ収容されていてもよい。すなわち、図４及び図５に示したＰＥＢ装置８３において、第１の加熱部１２０又は第２の加熱部１２１のいずれか一方を省略してもよい。なお、本実施の形態のＰＥＢ装置の詳細な構成は図４及び図５に示した通りであるので説明を省略する。
【００６８】
本実施の形態においても、露光処理後であって現像処理前に行われるＰＥＢ処理において、第１の加熱温度と第２の加熱温度でウェハＷを加熱することができるので、ウェハＷ上のＥＵＶ用レジスト膜のレジスト感度を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、例えば第２の熱板１７０を有するＰＥＢ装置を、ＰＥＢ処理以外の加熱処理に用いることも可能となる。この場合、塗布現像処理システム１における熱処理装置の数を減少させることができる。したがって、当該塗布現像処理システム１のフットプリントを小さくし、製造コストを低廉化することができる。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板にフォトリソグラフィー処理を行い、基板上のＥＵＶ用レジスト膜に所定のレジストパターンを形成する際に有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１    塗布現像処理システム
４    露光装置
２０〜２２  レジスト塗布装置
３０〜３４  現像処理装置
８３〜８７  ＰＥＢ装置
１１０  処理容器
１２０  第１の加熱部
１２１  第２の加熱部
１４０  第１の熱板
１７０  第２の熱板
３００  制御部
Ｗ    ウェハ
【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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