(57)【要約】【課題】基板上に塗布膜を効率よく形成し、基板処理のスループットを向上させる。【解決手段】熱処理装置で温度調節されたウェハは、レジスト塗布装置に搬送される。レジスト塗布装置では、ウェハを回転させながら、ウェハの中心部にレジスト液を供給し、ウェハ上にレジスト液が塗布される（工程Ｓ２）。その後、ウェハは乾燥容器に搬送され、ウェハ上のレジスト液が乾燥されてレジスト膜が形成される（工程Ｓ３）。その後、ウェハは洗浄装置に搬送されて、ウェハの周縁部のレジスト膜が除去される（工程Ｓ４）。その後、ウェハは熱処理装置に搬送されて、プリベーク処理される（工程Ｓ５）。こうしてウェハ上に所定のレジスト膜が形成される。【選択図】図１０
2011049353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布膜を形成する方法であって、
塗布処理装置において、基板を回転させながら、基板の中心部に塗布液を供給し、当該塗布液を基板上の全面に拡散させる塗布工程と、
その後、直ちに前記塗布処理装置から乾燥容器に基板を搬送し、当該乾燥容器内に基板を載置し、基板上の塗布液を自然乾燥させて塗布膜を形成する乾燥工程と、を有し、
前記乾燥容器は複数の基板を収容可能であり、当該乾燥容器内で複数の基板に対して前記乾燥工程を行うことを特徴とする、塗布膜形成方法。
【請求項２】
前記乾燥工程後、前記乾燥容器から洗浄装置に基板を搬送し、当該洗浄装置において、基板の周縁部の塗布膜を除去する洗浄工程と、
その後、前記洗浄装置から熱処理装置に基板を搬送し、当該熱処理装置において、基板上の塗布膜を加熱処理する加熱工程と、をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の塗布膜形成方法。
【請求項３】
前記乾燥工程後、前記乾燥容器から熱処理装置に基板を搬送し、当該熱処理装置において、基板上の塗布膜を加熱処理する加熱工程と、
その後、前記熱処理装置から洗浄装置に基板を搬送し、当該洗浄装置において、基板の周縁部の塗布膜を除去する洗浄工程と、をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の塗布膜形成方法。
【請求項４】
前記乾燥工程において、前記乾燥容器内の雰囲気の温度は２３℃より高いことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の塗布膜形成方法。
【請求項５】
前記乾燥工程において、前記乾燥容器内の雰囲気の湿度は４５％より低いことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の塗布膜形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の塗布膜形成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７】
請求項６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８】
基板上に塗布膜を形成する基板処理システムであって、
基板を保持して回転させる回転保持部と、基板に塗布液を供給する塗布液ノズルとを備えた塗布処理装置と、
内部に複数の基板を載置可能で、基板上の塗布液を自然乾燥させて塗布膜を形成する乾燥容器と、
前記塗布処理装置と前記乾燥容器との間で基板を搬送する搬送アームと、を有することを特徴とする、基板処理システム。
【請求項９】
基板の周縁部の塗布膜を除去する洗浄装置と、
基板上の塗布膜を加熱処理する熱処理装置と、をさらに有し、
前記搬送アームは、前記洗浄装置と前記熱処理装置に基板を搬送することを特徴とする、請求項８に記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記搬送アームは、基板の裏面を保持する保持部を有することを特徴とする、請求項８又は９に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記搬送アームは、基板の周縁部を保持する保持部を有し、
前記保持部の保持面は、基板の周縁部に付着した塗布液及び／又は塗布膜に接触しないように当該基板の周縁部から外側に向かって水平方向よりも上向きに傾斜していることを特徴とする、請求項８又は９に記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記乾燥容器には、内部の雰囲気を排気する排気管が接続されていることを特徴とする、請求項８〜１１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、基板上に塗布膜を形成する塗布膜形成方法、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におけるフォトリソグラフィー処理では、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、当該レジスト膜を加熱する加熱処理、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】
上述したレジスト塗布処理などの各種塗布処理は、例えば塗布処理装置において行われる。塗布処理装置では、先ず、回転中のウェハの中心部にノズルから塗布液を供給し、遠心力によりウェハ上で塗布液を拡散することによってウェハ上に塗布液を塗布する。続いて、ウェハを回転させてウェハ上の塗布液の膜厚を調整し、その後ウェハをさらに所定の時間回転させて塗布液を乾燥させる。その後、ウェハの裏面や周縁部を洗浄している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７１９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、従来の塗布処理装置ではウェハに対して塗布液の塗布、塗布液の膜厚調整、塗布液の乾燥など多くの処理を行っているため、この塗布処理装置におけるウェハ１枚あたりの処理時間が長くなっていた。特に、塗布液を乾燥させるには長い時間を要していた。その結果、近年要求されているウェハ処理の高スループットを実現することが困難であった。
【０００６】
ここで、ウェハ処理の高スループットの要求に応えるため、塗布処理装置の数を増加させることが考えられるが、この場合、装置の製造コストが増大してしまう。また、塗布処理装置において、高温雰囲気内で塗布液を乾燥させたり、あるいはＨｅガス雰囲気内で塗布液を乾燥させることによって、塗布液中の溶剤を揮発させ易くして塗布液の乾燥時間を短縮することも検討されている。しかしながら、いずれの方法を用いても、塗布処理工程全体の時間を短縮する効果は小さく、ウェハ処理全体のスループットを大きく向上させるには至っていない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に塗布膜を効率よく形成し、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】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に塗布膜を形成する方法であって、塗布処理装置において、基板を回転させながら、基板の中心部に塗布液を供給し、当該塗布液を基板上の全面に拡散させる塗布工程と、その後、直ちに前記塗布処理装置から乾燥容器に基板を搬送し、当該乾燥容器内に基板を載置し、基板上の塗布液を自然乾燥させて塗布膜を形成する乾燥工程と、を有し、前記乾燥容器は複数の基板を収容可能であり、当該乾燥容器内で複数の基板に対して前記乾燥工程を行うことを特徴としている。なお、自然乾燥とは、乾燥容器内の雰囲気中に基板を所定の時間置くことによって、当該基板上の塗布液中の溶剤を揮発させることをいう。
【０００９】
本発明の塗布膜形成方法によれば、基板上に塗布された塗布液の乾燥を塗布処理装置とは別の乾燥容器で行うので、塗布処理装置における基板の処理時間を大幅に短縮することができる。ここで、発明者らが調べたところ、このままの状態、すなわち基板上の塗布液を全く乾燥させないで加熱処理を行った場合、基板が加熱処理時の加熱温度分布の影響を大きく受けるため、基板上に均一な膜厚の塗布膜を形成できないことが分かった。そこで、本発明では、塗布処理装置で基板上に塗布液を塗布した後、基板を乾燥容器に搬送し、当該乾燥容器内で基板上の塗布液を自然乾燥させている。これによって、基板上に均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。しかも、乾燥容器は複数の基板を収容して、複数の基板上の塗布液を並行して乾燥させるので、基板上に塗布膜を効率よく形成することができる。以上のように塗布処理装置で処理時間を短縮することができ、乾燥容器で複数の基板を並行して処理することができるので、基板処理のスループットを向上させることができる。
【００１０】
前記乾燥工程後、前記乾燥容器から洗浄装置に基板を搬送し、当該洗浄装置において、基板の周縁部の塗布膜を除去する洗浄工程と、その後、前記洗浄装置から熱処理装置に基板を搬送し、当該熱処理装置において、基板上の塗布膜を加熱処理する加熱工程と、をさらに有していてもよい。
【００１１】
また、前記乾燥工程後、前記乾燥容器から熱処理装置に基板を搬送し、当該熱処理装置において、基板上の塗布膜を加熱処理する加熱工程と、その後、前記熱処理装置から洗浄装置に基板を搬送し、当該洗浄装置において、基板の周縁部の塗布膜を除去する洗浄工程と、をさらに有していてもよい。
【００１２】
前記乾燥工程において、前記乾燥容器内の雰囲気の温度は２３℃より高くてもよい。
【００１３】
また、前記乾燥工程において、前記乾燥容器内の雰囲気の湿度は４５％より低くてもよい。
【００１４】
別な観点による本発明によれば、前記塗布膜形成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。
【００１５】
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。
【００１６】
さらに別な観点による本発明は、基板上に塗布膜を形成する基板処理システムであって、基板を保持して回転させる回転保持部と、基板に塗布液を供給する塗布液ノズルとを備えた塗布処理装置と、内部に複数の基板を載置可能で、基板上の塗布液を自然乾燥させて塗布膜を形成する乾燥容器と、前記塗布処理装置と前記乾燥容器との間で基板を搬送する搬送アームと、を有することを特徴としている。
【００１７】
基板の周縁部の塗布膜を除去する洗浄装置と、基板上の塗布膜を加熱処理する熱処理装置と、をさらに有し、前記搬送アームは、前記洗浄装置と前記熱処理装置に基板を搬送してもよい。
【００１８】
前記搬送アームは、基板の裏面を保持する保持部を有していてもよい。
【００１９】
また、前記搬送アームは、基板の周縁部を保持する保持部を有し、前記保持部の保持面は、基板の周縁部に付着した塗布液や塗布膜に接触しないように当該基板の周縁部から外側に向かって水平方向よりも上向きに傾斜していてもよい。
【００２０】
前記乾燥容器には、内部の雰囲気を排気する排気管が接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板上に塗布膜を効率よく形成し、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】
【００２２】
【図１】本実施の形態にかかる基板処理システムの内部構成の概略を示す平面図である。
【図２】基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図３】基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図４】レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】レジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図６】洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図７】乾燥容器の斜視図である。
【図８】乾燥容器の内部構成の概略を示す側面図である。
【図９】ウェハ搬送装置の構成の概略を示す平面図である。
【図１０】レジスト膜形成工程の主な工程を示すフローチャートである。
【図１１】他の実施の形態にかかるレジスト膜形成工程の主な工程を示すフローチャートである。
【図１２】他の実施の形態にかかる基板処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図１３】他の実施の形態にかかるウェハ搬送装置の構成の概略を示す平面図である。
【図１４】他の実施の形態にかかる搬送アームの構成の一部の概略を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明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の内部構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、塗布現像処理システム１の内部構成の概略を示す側面図である。
【００２４】
塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション２と、フォトリソグラフィー処理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備えた処理ステーション３と、処理ステーション３に隣接する露光装置４との間でウェハＷの受け渡しを行う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。
【００２５】
カセットステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、水平方向のＸ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて設けられている。これらのカセット載置板１１には、塗布現像処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置することができる。
【００２６】
カセットステーション２には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２０上を移動自在なウェハ搬送装置２１が設けられている。ウェハ搬送装置２１は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。
【００２７】
処理ステーション３には、各種装置を備えた複数例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション３のカセットステーション２側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション３のインターフェイスステーション５側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。
【００２８】
例えば第１のブロックＧ１には、図３に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下、「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷに塗布液としての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装置３２、ウェハＷの周縁部の塗布膜を除去する洗浄装置３３、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下、「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３４が下から順に重ねられている。
【００２９】
例えば現像装置３０は、水平方向に３つ、上下方向に２層に並べて配置されている。また、例えば下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、洗浄装置３３、上部反射防止膜形成装置３４は、それぞれ水平方向に３つ並べて配置されている。なお、現像装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、レジスト塗布装置３２、洗浄装置３３及び上部反射防止膜形成装置３４の数や配置は、任意に選択できる。
【００３０】
例えば第２のブロックＧ２には、図２に示すようにウェハＷの熱処理を行う熱処理装置４０や、ウェハＷを疎水化処理するアドヒージョン装置４１、ウェハＷの外周部を露光する周辺露光装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。熱処理装置４０は、ウェハＷを載置して加熱する熱板と、ウェハＷを載置して冷却する冷却板を有し、加熱処理と冷却処理の両方を行うことができる。なお、熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１及び周辺露光装置４２の数や配置は、任意に選択できる。
【００３１】
例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。受け渡し装置５４と受け渡し装置５５との間、すなわちレジスト塗布装置３２と洗浄装置３３に対応する高さには、内部に複数のウェハＷを載置可能で、ウェハＷ上のレジスト液を自然乾燥させてレジスト膜を形成する乾燥容器６０が設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置７０、７１、７２が下から順に設けられている。
【００３２】
図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばウェハ搬送装置８０が配置されている。
【００３３】
ウェハ搬送装置８０は、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置８０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。
【００３４】
ウェハ搬送装置８０は、例えば図２に示すように上下に複数台配置され、例えば各ブロックＧ１〜Ｇ４の同程度の高さの所定の装置にウェハＷを搬送できる。
【００３５】
また、ウェハ搬送領域Ｄには、レジスト塗布装置３２、洗浄装置３３、乾燥容器６０に対応する高さに、ウェハ搬送装置９０が配置されている。ウェハ搬送装置９０は、ウェハ搬送装置８０の搬送アームと別の形状の搬送アームを有している。
【００３６】
ウェハ搬送装置９０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。なお、このウェハ搬送装置９０の構成の詳細については後述する。
【００３７】
さらに、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置１００が設けられている。
【００３８】
シャトル搬送装置１００は、例えばＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置１００は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置７２との間でウェハＷを搬送できる。
【００３９】
図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置１１０が設けられている。ウェハ搬送装置１１０は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１１０は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。
【００４０】
インターフェイスステーション５には、ウェハ搬送装置１２０と受け渡し装置１２１が設けられている。ウェハ搬送装置１２０は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１２０は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置、受け渡し装置１２１及び露光装置４との間でウェハＷを搬送できる。
【００４１】
次に、上述したレジスト塗布装置３２の構成について説明する。レジスト塗布装置３２は、図４に示すように内部を密閉することができる処理容器１５０を有している。処理容器１５０の一の側面には、図５に示すようにウェハＷの搬入出口１５１が形成され、搬入出口１５１には、開閉シャッタ１５２が設けられている。
【００４２】
処理容器１５０の内部には、図４に示すようにウェハＷを保持して回転させる回転保持部としてのスピンチャック１６０が設けられている。スピンチャック１６０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック１６０上に吸着保持できる。
【００４３】
スピンチャック１６０は、例えばモータなどを備えた駆動機構１６１を有し、その駆動機構１６１により所定の速度に回転できる。また、駆動機構１６１には、シリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック１６０は上下動可能になっている。
【００４４】
スピンチャック１６０の下方には断面形状が山形のガイドリング１６２が設けられており、このガイドリング１６２の周縁部は下方側に屈曲して延びている。スピンチャック１６０、スピンチャック１６０に保持されたウェハＷ及びガイドリング１６２の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１６３が設けられている。
【００４５】
このカップ１６３は上面にスピンチャック１６０が昇降できるようにウェハＷよりも大きい開口部が形成されていると共に、側周面とガイドリング１６２の周縁部との間に排出路をなす隙間１６４が形成されている。カップ１６３の下部は、ガイドリング１６２の周縁部分と共に屈曲路を形成して気液分離部を構成している。カップ１６３の底部の内側領域には、カップ１６３内の雰囲気を排気する排気口１６５が形成されており、この排気口１６５には排気管１６５ａが接続されている。さらに前記カップ１６３の底部の外側領域には、回収した液体を排出する排液口１６６が形成されており、この排液口１６６には排液管１６６ａが接続されている。
【００４６】
また、スピンチャック１６０の上方には、ウェハＷ上にレジスト液を供給する塗布液ノズルとしてのレジスト液ノズル１７０が配置されている。レジスト液ノズル１７０には、レジスト液供給源１７１に連通する供給管１７２が接続されている。レジスト液供給源１７１内には、レジスト液が貯留されている。供給管１７２には、レジスト液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１７３が設けられている。
【００４７】
レジスト液ノズル１７０は、図５に示すようにアーム１７４を介して移動機構１７５に接続されている。アーム１７４は、移動機構１７５により、処理容器１５０の長さ方向（Ｙ方向）に延伸するガイドレール１７６に沿って、カップ１６３の一端側（図５の右側）の外側に設けられた待機領域１７７からカップ１６３の一端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できる。
【００４８】
次に、上述した洗浄装置３３の構成について説明する。洗浄装置３３は、図６に示すように内部を密閉することができる処理容器１８０を有している。処理容器１８０の一の側面には、ウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成されている。
【００４９】
処理容器１８０の内部には、図６に示すようにウェハＷを保持して回転させるスピンチャック１９０が設けられている。スピンチャック１９０は、駆動機構１９１を有している。なお、スピンチャック１９０と駆動機構１９１の構成は、レジスト塗布装置３２のスピンチャック１６０と駆動機構１６１の構成と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
スピンチャック１９０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ１９２が設けられている。カップ１９２の底部には、回収した液体を排出する排出口１９３が形成されており、この排出口１９３には排液管１９３ａが接続されている。
【００５１】
スピンチャック１９０の下方には、ウェハＷの裏面側からウェハＷの周縁部に洗浄液を噴射する洗浄液ノズル２００、２００が例えば２箇所に設けられている。洗浄液ノズル２００には、洗浄液供給源２０１に連通する供給管２０２が接続されている。洗浄液供給源２０１内には、洗浄液、例えばレジスト液の溶剤である例えばシンナーが貯留されている。供給管２０２には、溶剤の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２０３が設けられている。なお、洗浄液には純水を用いてもよい。
【００５２】
次に、上述した乾燥容器６０の構成について説明する。乾燥容器６０は、図７に示すように内部を密閉可能な筐体２１０を有している。筐体２１０の一の側面にはウェハＷの搬入出口が形成され、搬入出口には開閉シャッタ２１１が設けられている。開閉シャッタ２１１は、例えばオープナー（図示せず）によって上下方向に移動し、搬入出口が開閉される。
【００５３】
筐体２１０の内部には、図８に示すようにウェハＷを保持して載置する載置部２１２が設けられている。載置部２１２は、上下方向に所定の間隔で複数個所、例えば１５箇所に設けられている。これによって、乾燥容器６０は、内部に複数のウェハＷを収容し載置することができる。
【００５４】
筐体２１０には、内部の雰囲気を排気する排気管２１３が接続されている。排気管２１３は、例えばポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されており、筐体２１０内の雰囲気を強制的に排気できる。
【００５５】
次に、上述したウェハ搬送装置９０の構成について説明する。ウェハ搬送装置９０は、例えば図９に示すように２本の直線的な搬送アーム２２０、２２０を有している。搬送アーム２２０は、水平方向に伸縮でき、θ方向及び上下方向に移動自在に構成されている。搬送アーム２２０には、ウェハＷの裏面を吸着保持する保持部２２１、２２１が例えば２箇所に設けられている。これら保持部２２１によって、搬送アーム２２０はウェハＷを水平に保持することができる。
【００５６】
搬送アーム２２０は、支持部２２２に支持されている。支持部２２２は、例えば第２のブロックＧ２に設けられＹ方向に延伸するレール（図示せず）に取り付けられている。これによって、ウェハ搬送装置９０はウェハ搬送領域Ｄ内を移動することができる。
【００５７】
以上の塗布現像処理システム１には、図１に示すように制御装置２３０が設けられている。制御装置２３０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、レジスト塗布装置３２のスピンチャック１６０の回転動作と上下動作、レジスト液ノズル１７０の移動動作とレジスト液の供給動作、洗浄装置３３のスピンチャック１９０の回転動作と上下動作、洗浄液ノズル２００の洗浄液の供給動作、ウェハ搬送装置９０の移動動作などを制御するプログラムが格納されている。これに加えて、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、後述する塗布現像処理システム１の所定の作用、すなわちウェハＷへのレジスト液の塗布、現像、露光、加熱処理、ウェハＷの受け渡し、各装置の制御などを実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、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から制御装置２３０にインストールされたものであってもよい。
【００５８】
次に、以上のように構成された塗布現像処理システム１を用いて行われるウェハＷの処理方法について説明する。図１０は、かかるウェハ処理において、ウェハＷ上にレジスト膜を形成する際の主な工程を示すフローチャートである。
【００５９】
先ず、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが、図１に示すカセットステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２１によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション３の第３のブロックＧ３の例えば受け渡し装置５３に搬送される。
【００６０】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、温度調節される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱され、温度調節され、その後第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。
【００６１】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置１１０によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡し装置５４に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第２のブロックＧ２のアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって熱処理装置４０に搬送され、温度調節される（図１０の工程Ｓ１）。
【００６２】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第１のブロックＧ１のレジスト塗布装置３２に搬送される。レジスト塗布装置３２に搬入されたウェハＷは、先ず、スピンチャック１６０に吸着保持される。続いて、レジスト液ノズル１７０がウェハＷの中心部の上方まで移動する。その後、ウェハＷを所定の回転数で回転させながら、レジスト液ノズル１７０からウェハＷの中心部にレジスト液を供給する。このレジスト液の供給は、例えば７秒間行われる。そして、レジスト液が遠心力によってウェハＷの表面に拡散される。レジスト液ノズル１７０からのレジスト液の供給を停止後も、引き続きウェハＷを所定の時間、例えば１０秒間回転させる。そして、レジスト液がウェハＷの表面の全面に拡散されると共に、ウェハＷ上のレジスト液の余剰分が振り切られて、レジスト液の膜厚が調整される。こうして、ウェハＷ上にレジスト液が塗布される（図１０の工程Ｓ２）。
【００６３】
次にウェハＷは、レジスト液が乾燥してない状態、いわゆる半乾きの状態でウェハ搬送装置９０によって第３のブロックＧ３の乾燥容器６０に搬送される。乾燥容器６０内において、ウェハＷは載置部２１２に載置される。このとき、乾燥容器６０内の雰囲気は、例えば温度が２３℃、湿度が４５％に維持されている。そして、所定の時間、例えば１５０秒経過後、ウェハＷ上のレジスト液の溶剤成分が経時的に揮発して、レジスト液が乾燥される。こうして、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される（図１０の工程Ｓ３）。
【００６４】
なお、上述したように乾燥容器６０は複数のウェハＷを収容することができ、複数のウェハＷ上のレジスト液を並行して乾燥させることができる。
【００６５】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって第１のブロックＧ１の洗浄装置３３に搬送される。洗浄装置３３に搬入されたウェハＷは、先ず、スピンチャック１９０に吸着保持される。次に、ウェハＷをスピンチャック１９０によって所定の回転数で回転させる。そして、回転中のウェハＷに対して、洗浄液ノズル２００から洗浄液が噴射される。この洗浄液によって、ウェハＷの周縁部のレジスト膜が除去される（図１０の工程Ｓ４）。その後周縁部上のレジスト膜が完全に除去されると、洗浄液ノズル２００からの洗浄液の供給を停止し、ウェハＷを回転させることで、ウェハＷ上に残存する洗浄液を振り切り乾燥させる。
【００６６】
その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送されて、プリベーク処理される（図１０の工程Ｓ５）。プリベーク処理ではウェハＷ上のレジスト膜が加熱処理され、レジスト膜中の余剰溶剤が揮発される。これによってウェハＷ上に所定のレジスト膜が形成される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５５に搬送される。
【００６７】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第１のブロックＧ１の上部反射防止膜形成装置３４に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送されて、加熱され、温度調節される。
【００６８】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって周辺露光装置４２に搬送され、周辺露光処理される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５６に搬送される。
【００６９】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置１１０によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置１００によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置７２に搬送される。
【００７０】
その後ウェハＷは、インターフェイスステーション５のウェハ搬送装置１２０によって露光装置４に搬送され、露光処理される。
【００７１】
次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置１２０によって露光装置４から第４のブロックＧ４の受け渡し装置７０に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第１のブロックＧ１の現像装置３０に搬送され、現像される。現像終了後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。
【００７２】
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置８０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送され、その後カセットステーション２のウェハ搬送装置２１によって所定のカセット載置板１１のカセットＣに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００７３】
以上の実施の形態によれば、レジスト塗布装置３２では、ウェハＷ上へのレジスト液の塗布とレジスト液の膜厚調整を行い、レジスト液の乾燥を行わないので、当該レジスト塗布装置３２におけるウェハＷの処理時間を従来よりも大幅に短縮することができる。その後、ウェハＷを乾燥容器６０に搬送し、ウェハＷ上のレジスト液を乾燥させて、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜を形成することができる。しかも、乾燥容器６０は複数のウェハＷを収容することができるので、複数のウェハＷのレジスト液を並行して乾燥させることができる。その後、洗浄装置３３に搬送し、ウェハＷの周縁部のレジスト膜を除去して洗浄できる。以上のようにレジスト塗布装置３２で処理時間を短縮することができ、乾燥容器６０で複数のウェハＷを並行して処理することができるので、複数のウェハＷに対するウェハ処理の時間を短縮することができる。したがって、ウェハＷ上にレジスト膜を効率よく形成することができ、ウェハ処理全体のスループットを向上させることができる。
【００７４】
例えば発明者らが調べたところ、従来のように一のレジスト塗布装置でレジスト液の塗布、レジスト液の乾燥及びウェハの周縁部の洗浄などを行った場合、例えば４つのレジスト塗布装置を用いても３００ｗｐｈ（ｗａｆｅｒ／ｈｏｕｒ：１時間あたりに処理されるウェハＷの枚数）を実現することができなかった。これに対して、本実施の形態のレジスト塗布装置３２と洗浄装置３３をそれぞれ２つずつ用いれば、３００ｗｐｈを十分に実現できることが分かった。なお、本実施の形態では、塗布現像処理システム１内に３つのレジスト塗布装置３２と３つの洗浄装置３３を配置しているが、上述したようにこれらの装置の数は任意に選択することができる。
【００７５】
また、発明者らが調べたところ、レジスト塗布装置３２でウェハＷ上にレジスト液を塗布した後、ウェハＷを熱処理装置４０に搬送してプリベーク処理すると、ウェハＷがプリベーク処理時の加熱温度分布の影響を大きく受けるため、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜を形成できないことが分かった。この点、本実施の形態によれば、レジスト塗布装置３２でウェハＷ上にレジスト液を塗布した後、乾燥容器６０でウェハＷ上のレジスト液を自然乾燥させている。これによって、ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜を形成することができる。
【００７６】
また、一般に、レジスト液の塗布は高排気状態で行われ、レジスト液の乾燥は低排気状態で行われる。このため、従来のレジスト塗布装置には高排気と低排気を切り替えるダンパーが設けられていた。この点、本実施の形態では、レジスト液の塗布とレジスト液の乾燥は別の装置、すなわちレジスト塗布装置３２と乾燥容器６０でそれぞれ行われるため、装置内の排気状態を切り替える必要がなく、上記ダンパーが不要となる。
【００７７】
また、以上の実施の形態の塗布現像処理システム１には、レジスト塗布装置３２、乾燥容器６０、洗浄装置３３間でウェハＷを搬送する装置として、ウェハ搬送装置９０が設けられている。このウェハ搬送装置９０の搬送アーム２２０は、ウェハＷの裏面を保持して搬送する。このため、ウェハＷの周縁部にレジスト液やレジスト膜が付着していても、当該レジスト液やレジスト膜が搬送アーム２２０に付着することがない。したがって、これらレジスト液やレジスト膜が搬送アーム２２０を介して後続のウェハＷに付着するのを防止できるので、ウェハＷ上に適切なレジスト膜を形成することができる。
【００７８】
以上の実施の形態では、ウェハＷの周縁部の洗浄後、プリベーク処理が行われていたが、図１１に示すようにプリベーク処理後、ウェハＷの周縁部の洗浄を行ってもよい。かかる場合、乾燥容器６０でウェハＷ上のレジスト液が乾燥されると、ウェハＷはウェハ搬送装置９０によって熱処理装置４０に搬送され、プリベーク処理される（図１１の工程Ｔ４）。その後、ウェハＷはウェハ搬送装置９０によって洗浄装置３３に搬送され、ウェハＷの周縁部のレジスト膜が除去される（図１１の工程Ｔ５）。なお、ウェハ処理のその他の工程については、前記実施の形態と同様であるので説明を省略する。本実施の形態においても、レジスト塗布装置３２で処理時間を短縮することができ、乾燥容器６０で複数のウェハＷを並行して処理することができるので、ウェハ処理全体のスループットを向上させることができる。
【００７９】
以上の実施の形態では、乾燥容器６０は第３のブロックＧ３に設けられていたが、図１２に示すように第４のブロックＧ４に設けられていてもよい。かかる場合、乾燥容器６０は、ウェハ搬送装置９０に対応する高さ、すなわちレジスト塗布装置３２、洗浄装置３３に対応する高さに配置される。また、乾燥装置６０は第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４の両方に設けられていてもよい。
【００８０】
以上の実施の形態では、ウェハＷ上のレジスト液を乾燥させる際、乾燥容器６０内の雰囲気の温度は２３℃に維持されていたが、２３℃よりも高い温度であってもよい。かかる場合、例えば乾燥容器６０内にヒータ（図示せず）を設けてもよいし、あるいは所定の温度に加熱された不活性ガスを乾燥容器６０内に供給してもよい。また、以上の実施の形態では、乾燥容器６０内の雰囲気の湿度は４５％であったが、４５％よりも低い湿度であってもよい。さらに、乾燥容器６０内の雰囲気は、２３℃よりも高い温度かつ４５％よりも低い湿度であってもよい。いずれの場合においても、ウェハＷ上のレジスト液の溶剤成分が揮発し易くなるので、レジスト液の乾燥時間を短縮することができる。
【００８１】
以上の実施の形態のウェハ搬送装置９０は、搬送アーム２２０と異なる形状の搬送アームを有していてもよい。例えば図１３に示すように搬送アーム２４０は、ウェハＷより僅かに大きい径の略Ｃ字型の本体部２４１を有している。本体部２４１の内側には、内側に向かって突出し、ウェハＷの周縁部を保持する保持部２４２が複数箇所、例えば４箇所に設けられている。これら保持部２４２によって、搬送アーム２４０はウェハＷを水平に保持することができる。
【００８２】
図１４に示すように保持部２４２の保持面２４２ａは、ウェハＷの周縁部から外側に向かって水平方向よりも上向きに傾斜している。例えば所定のレシピでウェハＷにレジスト膜Ｒを形成した場合、ウェハＷの周縁部には一定の膜厚と一定の長さでレジスト膜Ｒが付着する。保持面２４２ａの傾斜角度は、このウェハＷの周縁部のレジスト膜Ｒに接触しないように設定される。
【００８３】
搬送アーム２４０は、図１３に示すように支持部２４３に支持されている。支持部２４３は、例えば第２のブロックＧ２に設けられＹ方向に延伸するレール（図示せず）に取り付けられている。これによって、ウェハ搬送装置９０はウェハ搬送領域Ｄ内を移動することができる。
【００８４】
以上の構成を有するウェハ搬送装置９０は、前記実施の形態と同様にレジスト塗布装置３２、乾燥容器６０、洗浄装置３３間、あるいはレジスト塗布装置３２、乾燥容器６０、熱処理装置４０、洗浄装置３３間でウェハＷを搬送する。かかる場合、ウェハＷの周縁部にレジスト液やレジスト膜が付着していても、当該レジスト液やレジスト膜が搬送アーム２４０に付着することがない。したがって、これらレジスト液やレジスト膜が搬送アーム２４０を介して後続のウェハＷに付着するのを防止できるので、ウェハＷ上に適切なレジスト膜を形成することができる。
【００８５】
以上の実施の形態では、レジスト塗布装置３２は水平方向に３つ並べて配置されていたが、これらを一の処理容器内に設けてもよい。かかる場合、例えば処理容器１５０の内部に３つのカップ１６３が並べて配置される。また、現像装置３０、下部反射防止膜形成装置３１、洗浄装置３３、上部反射防止膜形成装置３４についても同様に、一の処理容器内に複数のカップを並べて配置してもよい。
【００８６】
以上の実施の形態では塗布膜がレジスト膜の場合について説明したが、本発明はウェハＷ上に他の塗布膜を形成する場合にも適用できる。例えば塗布膜として下部反射防止膜や上部反射防止膜をウェハＷ上に形成する場合にも適用できる。かかる場合、例えば下部反射防止膜形成装置３１や上部反射防止膜形成装置３４では、ウェハＷ上に塗布液の塗布のみを行う。その後、ウェハＷを乾燥容器６０に搬送し、塗布液を乾燥させて、ウェハＷ上に下部反射防止膜や上部反射防止膜を形成する。この場合でも、下部反射防止膜形成装置３１や上部反射防止膜形成装置３４での処理時間を短縮することができ、乾燥容器６０で複数のウェハＷを並行して処理することができるので、ウェハ処理全体のスループットを向上させることができる。
【００８７】
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】
【００８８】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板に塗布膜を形成する際に有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１    塗布現像処理システム
３２  レジスト塗布装置
３３  洗浄装置
４０  熱処理装置
６０  乾燥容器
９０  ウェハ搬送装置
１６０  スピンチャック
１７０  レジスト液ノズル
１９０  スピンチャック
２００  洗浄液ノズル
２１２  載置部
２１３  排気管
２２０  搬送アーム
２２１  保持部
２３０  制御装置
２４０  搬送アーム
２４２  保持部
２４２ａ  保持面
Ｗ    ウェハ
【図１】
2011049353.tif 000003
【図２】
2011049353.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011049353.tif 000006
【図５】
2011049353.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011049353.tif 000009
【図８】
2011049353.tif 000010
【図９】
2011049353.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2011049353.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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