(57)【要約】【課題】加熱処理直後にリフトピンによって上昇された基板の面内温度分布の均一性を向上することができる熱処理技術を提供する。【解決手段】ホットプレート７０による基板Ｗの加熱処理が終了するとリフトピン７１およびチャンバ７３が上昇し、基板Ｗがリフトピン７１によって持ち上げられる。このときに、ガスノズル７６から大流量にて窒素ガスが噴出される。窒素ガスは整流板８０の孔８０ａから下向きに吐出され、リフトピン７１に支持されている加熱処理直後の基板Ｗの表面に吹き付けられる。これにより、加熱後の基板Ｗの周辺にて発生する自然対流が抑制され、基板Ｗの中心部と周縁部とでの降温レートの差が小さくなる。その結果、加熱処理直後にリフトピン７１によって上昇された基板Ｗの面内温度分布の均一性を向上することができる。【選択図】図１４
2005191239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットプレート上に基板を載置して該基板を加熱処理する熱処理方法であって、
前記ホットプレートを貫通して昇降自在なリフトピンを上昇させ、前記リフトピンの上端を前記ホットプレートの載置面よりも突出させる工程と、
前記リフトピン上に基板を載置する工程と、
前記リフトピンを下降させて、前記リフトピンの上端を前記載置面よりも下方に位置させることによって前記基板を前記載置面に載置する工程と、
前記ホットプレートによって前記基板を加熱する工程と、
前記載置面に載置されて加熱されている前記基板に第１の流量にてガスを吹き付ける工程と、
前記リフトピンを上昇させることによって加熱された前記基板を前記載置面から離間させる工程と、
上昇した前記リフトピン上に支持されている加熱後の前記基板に前記第１の流量よりも大きい第２の流量にてガスを吹き付ける工程と、
を備えることを特徴とする熱処理方法。
【請求項２】
請求項１記載の熱処理方法において、
前記基板の径は略φ３００ｍｍであり、前記第２の流量は毎分２０Ｌ以上であることを特徴とする熱処理方法。
【請求項３】
基板を加熱処理する熱処理装置であって、
基板を載置可能な載置面を有し、前記載置面に載置された基板を加熱するホットプレートと、
前記ホットプレートを貫通して昇降自在なリフトピンと、
前記リフトピンの上端が前記載置面よりも突出する位置と前記載置面よりも下方となる位置との間で前記リフトピンを昇降させる昇降手段と、
前記載置面および上昇した前記リフトピンに載置された基板にガスを吹き付ける気体噴出手段と、
前記気体噴出手段から吹き付けるガスの流量を調整する流量調整手段と、
前記載置面に載置されて加熱されている基板に第１の流量にてガスを吹き付けるとともに、上昇した前記リフトピン上に支持されている加熱後の基板に前記第１の流量よりも大きい第２の流量にてガスを吹き付けるように前記流量調整手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の熱処理装置において、
前記気体噴出手段と前記ホットプレートとの間に設けられ、前記気体噴出手段から吹き付けられたガスが通過する複数の孔が穿設された整流板をさらに備え、
前記整流板における孔の穿設密度は、上昇した前記リフトピン上に支持されている基板の中心部直上に位置する領域の方が前記基板の周縁部直上に位置する領域よりも大きいことを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の熱処理装置において、
前記基板の径は略φ３００ｍｍであり、前記第２の流量は毎分２０Ｌ以上であることを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】
基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
露光処理後の基板に熱処理を行う請求項３から請求項５のいずれかに記載の熱処理装置と、
熱処理後の基板に現像液を供給して現像処理を行う現像処理部と、
を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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、液晶表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板などの基板（以下、単に「基板」と称する）をホットプレート上に載置して加熱処理を行う熱処理方法および熱処理装置並びにその熱処理装置を組み込んだ基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理のうち例えばレジスト塗布処理、現像処理およびそれらに付随する熱処理のそれぞれを行う処理ユニットを複数組み込み、搬送ロボットによってそれら各処理ユニット間で基板の循環搬送を行うことにより基板に一連のフォトリソグラフィー処理を施す基板処理装置がいわゆるコータ＆デベロッパとして広く用いられている。
【０００３】
このような基板処理装置には、レジストの溶剤蒸発、現像後のレジストの安定化処理、レジストの密着性強化処理および化学増幅型レジストの露光後の加熱処理等種々の目的に応じて多数の熱処理ユニットが組み込まれている。通常、この種の熱処理ユニットでは、筐体の内部空間を処理室とし、その処理室内にホットプレートおよび該ホットプレートを貫通して昇降移動するリフトピンを設けている。そして、リフトピンによってホットプレート上に載置した基板を該ホットプレートから発生する熱によって加熱処理している。
【０００４】
また、この種の熱処理ユニットでは安定した処理を行うために、処理室内の気中成分の濃度を一定に維持したり、レジスト液等の溶媒成分が揮発した蒸気を処理室から排出することが求められている。この目的のために、熱処理ユニットには、窒素ガス等の不活性なガスを処理室内に供給する機構や処理室内の雰囲気を排出する排気機構が設けられている。
【０００５】
一方、近年の半導体デバイス等の微細化要求に伴い、加熱処理時における基板の面内温度分布の均一性に対する要求は益々厳しいものとなってきている。特に、化学増幅型レジストを使用した場合における露光後の加熱処理時では、加熱処理の結果（パターンの線幅）と加熱工程で基板が受ける総熱量（加熱温度×時間）との相関関係が非常に強く、基板の面内温度分布にわずかなバラツキが生じたとしてもパターンの線幅に面内バラツキが生じることとなっていた。
【０００６】
基板の面内温度分布の均一性に大きな影響を与える要因として、処理室内に流れるガス流の存在がある。このため、加熱処理中の基板の表面に直接流下する不活性ガスの流量を小さくすることが特許文献１に開示されている。また、基板の搬入・搬出時の排気流量を低減させて外部から流入する空気流量を小さくすることにより、ホットプレート自体の温度分布を均一に維持することが特許文献２に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２０９３９号公報
【特許文献２】特開２００３−７５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ホットプレート自体の温度を一定に維持して加熱処理中の基板の面内温度分布の均一性を向上させたとしても、加熱処理終了時点にて基板を搬出するためにリフトピンによって基板をホットプレートから持ち上げることとなる。そして、このときに基板は対流および輻射によって温度低下し、特に基板周縁部での温度低下が著しい。加熱処理中は基板中心部と周縁部との温度差を０．１℃〜０．２℃程度に維持できたとしても、加熱終了後にリフトピンによって基板を持ち上げたときにはその温度差が数℃程度に及ぶこともある。
【０００９】
このような現象は加熱処理終了直後に生じるため、処理温度域での基板の面内温度分布にバラツキが生じることとなる。例えば、上述した化学増幅型レジストを使用したときの露光後の加熱処理終了直後に基板中心部と周縁部との温度差が大きくなると、パターンの線幅の面内均一性も少なからず劣化するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされれたものであり、加熱処理直後にリフトピンによって上昇された基板の面内温度分布の均一性を向上することができる熱処理技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、ホットプレート上に基板を載置して該基板を加熱処理する熱処理方法において、前記ホットプレートを貫通して昇降自在なリフトピンを上昇させ、前記リフトピンの上端を前記ホットプレートの載置面よりも突出させる工程と、前記リフトピン上に基板を載置する工程と、前記リフトピンを下降させて、前記リフトピンの上端を前記載置面よりも下方に位置させることによって前記基板を前記載置面に載置する工程と、前記ホットプレートによって前記基板を加熱する工程と、前記載置面に載置されて加熱されている前記基板に第１の流量にてガスを吹き付ける工程と、前記リフトピンを上昇させることによって加熱された前記基板を前記載置面から離間させる工程と、上昇した前記リフトピン上に支持されている加熱後の前記基板に前記第１の流量よりも大きい第２の流量にてガスを吹き付ける工程と、を備える。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る熱処理方法において、前記基板の径を略φ３００ｍｍとし、前記第２の流量を毎分２０Ｌ以上としている。
【００１３】
また、請求項３の発明は、基板を加熱処理する熱処理装置において、基板を載置可能な載置面を有し、前記載置面に載置された基板を加熱するホットプレートと、前記ホットプレートを貫通して昇降自在なリフトピンと、前記リフトピンの上端が前記載置面よりも突出する位置と前記載置面よりも下方となる位置との間で前記リフトピンを昇降させる昇降手段と、前記載置面および上昇した前記リフトピンに載置された基板にガスを吹き付ける気体噴出手段と、前記気体噴出手段から吹き付けるガスの流量を調整する流量調整手段と、前記載置面に載置されて加熱されている基板に第１の流量にてガスを吹き付けるとともに、上昇した前記リフトピン上に支持されている加熱後の基板に前記第１の流量よりも大きい第２の流量にてガスを吹き付けるように前記流量調整手段を制御する制御手段と、を備える。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る熱処理装置において、前記気体噴出手段と前記ホットプレートとの間に設けられ、前記気体噴出手段から吹き付けられたガスが通過する複数の孔が穿設された整流板をさらに備え、前記整流板における孔の穿設密度を、上昇した前記リフトピン上に支持されている基板の中心部直上に位置する領域の方が前記基板の周縁部直上に位置する領域よりも大きくなるようにしている。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項３または請求項４の発明に係る熱処理装置において、前記基板の径を略φ３００ｍｍとし、前記第２の流量を毎分２０Ｌ以上としている。
【００１６】
また、請求項６の発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、露光処理後の基板に熱処理を行う請求項３から請求項５のいずれかに記載の熱処理装置と、熱処理後の基板に現像液を供給して現像処理を行う現像処理部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、載置面に載置されて加熱されている基板に第１の流量にてガスを吹き付けるとともに、上昇したリフトピン上に支持されている加熱後の基板に第１の流量よりも大きい第２の流量にてガスを吹き付けるため、加熱後の基板の周辺に発生する対流を抑制することができ、対流に起因した基板中心部と周縁部との温度差を小さくしてリフトピンによって上昇された加熱処理直後の基板の面内温度分布の均一性を向上することができる。
【００１８】
また、請求項２の発明によれば、基板の径が略φ３００ｍｍであり、第２の流量が毎分２０Ｌ以上であるため、φ３００ｍｍの基板の周辺に発生する対流を抑制して加熱処理直後の基板の面内温度分布の均一性を向上することができる。
【００１９】
また、請求項３の発明によれば、載置面に載置されて加熱されている基板に第１の流量にてガスを吹き付けるとともに、上昇したリフトピン上に支持されている加熱後の基板に第１の流量よりも大きい第２の流量にてガスを吹き付けるため、加熱後の基板の周辺に発生する対流を抑制することができ、対流に起因した基板中心部と周縁部との温度差を小さくしてリフトピンによって上昇された加熱処理直後の基板の面内温度分布の均一性を向上することができる。
【００２０】
また、請求項４の発明によれば、整流板における孔の穿設密度は、上昇したリフトピン上に支持されている基板の中心部直上に位置する領域の方が基板の周縁部直上に位置する領域よりも大きいため、加熱後の基板の中心部近傍にガスを集中的に吹き付けて対流を効果的に抑制できるとともに、ガスの消費量増大をも抑制することができる。
【００２１】
また、請求項５の発明によれば、基板の径が略φ３００ｍｍであり、第２の流量が毎分２０Ｌ以上であるため、φ３００ｍｍの基板の周辺に発生する対流を抑制して加熱処理直後の基板の面内温度分布の均一性を向上することができる。
【００２２】
また、請求項６の発明によれば、露光処理後の基板に熱処理を行う請求項３から請求項５のいずれかの発明に係る熱処理装置と、熱処理後の基板に現像液を供給して現像処理を行う現像処理部と、を備えるため、露光後加熱処理直後の基板の面内温度分布の均一性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態の基板処理装置の平面図である。また、図２は基板処理装置の液処理部の正面図であり、図３は熱処理部の正面図であり、図４は基板載置部の周辺構成を示す図である。なお、図１から図４にはそれらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
【００２５】
本実施形態の基板処理装置は、半導体ウェハ等の基板に反射防止膜やフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の基板に現像処理を行う装置である。なお、本発明に係る基板処理装置の処理対象となる基板は半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示器用のガラス基板等であっても良い。
【００２６】
本実施形態の基板処理装置は、インデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５の５つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック５には本基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置（ステッパ）が接続配置されている。
【００２７】
インデクサブロック１は、複数のキャリアＣ（本実施形態では４個）を並べて載置する載置台１１と、各キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの基板Ｗを収納する基板移載機構１２とを備えている。基板移載機構１２は、載置台１１に沿って（Ｙ方向に沿って）水平移動可能な可動台１２ａを備えており、この可動台１２ａに基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム１２ｂが搭載されている。保持アーム１２ｂは、可動台１２ａ上を昇降（Ｚ方向）移動、水平面内の旋回移動、および旋回半径方向に進退移動可能に構成されている。これにより、基板移載機構１２は、保持アーム１２ｂを各キャリアＣにアクセスさせて未処理の基板Ｗの取り出しおよび処理済みの基板Ｗの収納を行うことができる。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。
【００２８】
インデクサブロック１に隣接してバークブロック２が設けられている。インデクサブロック１とバークブロック２との間には、雰囲気遮断用の隔壁１３が設けられている。この隔壁１３にインデクサブロック１とバークブロック２との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２が上下に積層して設けられている。
【００２９】
上側の基板載置部ＰＡＳＳ１は、インデクサブロック１からバークブロック２へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ１は３本の支持ピンを備えており、インデクサブロック１の基板移載機構１２はキャリアＣから取り出した未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された基板Ｗを後述するバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ２は、バークブロック２からインデクサブロック１へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ２も３本の支持ピンを備えており、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１は処理済みの基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ２の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された基板Ｗを基板移載機構１２が受け取ってキャリアＣに収納する。なお、後述する基板載置部ＰＡＳＳ３〜ＰＡＳＳ１０の構成も基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同じである。
【００３０】
基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２は、隔壁１３の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて基板移載機構１２やバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かを判断する。
【００３１】
次に、バークブロック２について説明する。バークブロック２は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成するための処理ブロックである。バークブロック２は、基板Ｗの表面に反射防止膜を塗布形成するための下地塗布処理部ＢＲＣと、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー２１，２１と、下地塗布処理部ＢＲＣおよび熱処理タワー２１，２１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。
【００３２】
バークブロック２においては、搬送ロボットＴＲ１を挟んで下地塗布処理部ＢＲＣと熱処理タワー２１，２１とが対向して配置されている。具体的には、下地塗布処理部ＢＲＣが装置正面側に、２つの熱処理タワー２１，２１が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー２１，２１の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。下地塗布処理部ＢＲＣと熱処理タワー２１，２１とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー２１，２１から下地塗布処理部ＢＲＣに熱的影響を与えることを回避しているのである。
【００３３】
下地塗布処理部ＢＲＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を下から順に積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称して下地塗布処理部ＢＲＣとする。各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック２２、このスピンチャック２２上に保持された基板Ｗ上に反射防止膜用の塗布液を吐出する塗布ノズル２３およびスピンチャック２２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。
【００３４】
図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー２１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する６個の加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ６と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持する冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３とが設けられている。この熱処理タワー２１には、下から順に冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３、加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ６が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー２１には、レジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させるためにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理する３個の密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３が下から順に積層配置されている。なお、図３において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている。
【００３５】
このように塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３や熱処理ユニット（加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ６、冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３、密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３）を多段に積層配置することにより、基板処理装置の占有スペースを小さくしてフットプリントを削減することができる。また、２つの熱処理タワー２１，２１を並設することによって、熱処理ユニットのメンテナンスが容易になるとともに、熱処理ユニットに必要なダクト配管や給電設備をあまり高い位置にまで引き延ばす必要がなくなるという利点がある。
【００３６】
図５は、搬送ロボットＴＲ１を説明するための図である。図５（ａ）は搬送ロボットＴＲ１の平面図であり、（ｂ）は搬送ロボットＴＲ１の正面図である。搬送ロボットＴＲ１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の保持アーム６ａ，６ｂを上下に近接させて備えている。保持アーム６ａ，６ｂは、先端部が平面視で「Ｃ」字形状になっており、この「Ｃ」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のピン７で基板Ｗの周縁を下方から支持するようになっている。
【００３７】
搬送ロボットＴＲ１の基台８は装置基台（装置フレーム）に対して固定設置されている。この基台８上に、ガイド軸９ｃが立設されるとともに、螺軸９ａが回転可能に立設支持されている。また、基台８には螺軸９ａを回転駆動するモータ９ｂが固定設置されている。そして、螺軸９ａには昇降台１０ａが螺合されるとともに、昇降台１０ａはガイド軸９ｃに対して摺動自在とされている。このような構成により、モータ９ｂが螺軸９ａを回転駆動することにより、昇降台１０ａがガイド軸９ｃに案内されて鉛直方向（Ｚ方向）に昇降移動するようになっている。
【００３８】
また、昇降台１０ａ上にアーム基台１０ｂが鉛直方向に沿った軸心周りに旋回可能に搭載されている。昇降台１０ａには、アーム基台１０ｂを旋回駆動するモータ１０ｃが内蔵されている。そして、このアーム基台１０ｂ上に上述した２個の保持アーム６ａ，６ｂが上下に配設されている。各保持アーム６ａ，６ｂは、アーム基台１０ｂに装備されたスライド駆動機構（図示省略）によって、それぞれ独立して水平方向（アーム基台１０ｂの旋回半径方向）に進退移動可能に構成されている。
【００３９】
このような構成によって、図５（ａ）に示すように、搬送ロボットＴＲ１は２個の保持アーム６ａ，６ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２、熱処理タワー２１に設けられた熱処理ユニット、下地塗布処理部ＢＲＣに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。
【００４０】
次に、レジスト塗布ブロック３について説明する。バークブロック２と現像処理ブロック４との間に挟み込まれるようにしてレジスト塗布ブロック３が設けられている。このレジスト塗布ブロック３とバークブロック２との間にも、雰囲気遮断用の隔壁２５が設けられている。この隔壁２５にバークブロック２とレジスト塗布ブロック３との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。
【００４１】
上側の基板載置部ＰＡＳＳ３は、バークブロック２からレジスト塗布ブロック３へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ３に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ４は、レジスト塗布ブロック３からバークブロック２へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ４に載置した基板Ｗをバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。
【００４２】
基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、隔壁２５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かを判断する。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４の下側には、基板Ｗを大まかに冷却するための水冷式の２つの冷却ユニットＷＣＰが隔壁２５を貫通して上下に設けられている。
【００４３】
レジスト塗布ブロック３は、バークブロック２にて反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にフォトレジスト膜を塗布形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック３は、下地塗布された反射防止膜の上にフォトレジスト膜を塗布形成するレジスト塗布処理部ＳＣと、レジスト塗布処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー３１，３１と、レジスト塗布処理部ＳＣおよび熱処理タワー３１，３１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ２とを備える。
【００４４】
レジスト塗布ブロック３においては、搬送ロボットＴＲ２を挟んでレジスト塗布処理部ＳＣと熱処理タワー３１，３１とが対向して配置されている。具体的には、レジスト塗布処理部ＳＣが装置正面側に、２つの熱処理タワー３１，３１が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー３１，３１の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。レジスト塗布処理部ＳＣと熱処理タワー３１，３１とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー３１，３１からレジスト塗布処理部ＳＣに熱的影響を与えることを回避しているのである。
【００４５】
レジスト塗布処理部ＳＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を下から順に積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称してレジスト塗布処理部ＳＣとする。各塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック３２、このスピンチャック３２上に保持された基板Ｗ上にフォトレジストを吐出する塗布ノズル３３およびスピンチャック３２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。
【００４６】
図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー３１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する６個の加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６が下から順に積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー３１には、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持する冷却ユニットＣＰ４〜ＣＰ９が下から順に積層配置されている。
【００４７】
各加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６は、基板Ｗを載置して加熱処理を行う通常の加熱ユニットの他に、その加熱ユニットと隔てられた上方位置に基板Ｗを載置しておく基板仮置部と、該加熱ユニットと基板仮置部との間で基板Ｗを搬送するローカル搬送機構３４（図１参照）とを備えた熱処理ユニットである。ローカル搬送機構３４は、昇降移動および進退移動が可能に構成されるとともに、冷却水を循環させることによって搬送過程の基板Ｗを冷却する機構を備えている。
【００４８】
ローカル搬送機構３４は、上記加熱ユニットおよび基板仮置部を挟んで搬送ロボットＴＲ２とは反対側、すなわち装置背面側に設置されている。そして、基板仮置部は搬送ロボットＴＲ２側およびローカル搬送機構３４側の双方に対して開口している一方、加熱ユニットはローカル搬送機構３４側のみ開口し、搬送ロボットＴＲ２側には閉塞している。従って、基板仮置部に対しては搬送ロボットＴＲ２およびローカル搬送機構３４の双方がアクセスできるが、加熱ユニットに対してはローカル搬送機構３４のみがアクセス可能である。
【００４９】
このような構成を備える各加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６に基板Ｗを搬入するときには、まず搬送ロボットＴＲ２が基板仮置部に基板Ｗを載置する。そして、ローカル搬送機構３４が基板仮置部から基板Ｗを受け取って加熱ユニットまで搬送し、該基板Ｗに加熱処理が施される。加熱ユニットでの加熱処理が終了した基板Ｗは、ローカル搬送機構３４によって取り出されて基板仮置部まで搬送される。このときに、ローカル搬送機構３４が備える冷却機能によって基板Ｗが冷却される。その後、基板仮置部まで搬送された熱処理後の基板Ｗが搬送ロボットＴＲ２によって取り出される。
【００５０】
このように、加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６においては、搬送ロボットＴＲ２が常温の基板仮置部に対して基板Ｗの受け渡しを行うだけで、加熱ユニットに対する基板Ｗの受け渡しを行わないため、搬送ロボットＴＲ２の温度上昇を抑制することができる。また、加熱ユニットはローカル搬送機構３４側のみ開口しているため、加熱ユニットから漏出した熱雰囲気によって搬送ロボットＴＲ２やレジスト塗布処理部ＳＣが悪影響を受けることが防止される。なお、冷却ユニットＣＰ４〜ＣＰ９に対しては搬送ロボットＴＲ２が直接基板Ｗの受け渡しを行う。
【００５１】
搬送ロボットＴＲ２の構成は、搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。よって、搬送ロボットＴＲ２は２個の保持アームをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４、熱処理タワー３１に設けられた熱処理ユニット（加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６、冷却ユニットＣＰ４〜ＣＰ９）、レジスト塗布処理部ＳＣに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。
【００５２】
次に、現像処理ブロック４について説明する。レジスト塗布ブロック３とインターフェイスブロック５との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック４が設けられている。レジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４との間にも、雰囲気遮断用の隔壁３５が設けられている。この隔壁３５にレジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。
【００５３】
上側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、レジスト塗布ブロック３から現像処理ブロック４へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ５に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ６は、現像処理ブロック４からレジスト塗布ブロック３へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ６に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。
【００５４】
基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、隔壁３５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて搬送ロボットＴＲ２，ＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かを判断する。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６の下側には、基板Ｗを大まかに冷却するための水冷式の２つの冷却ユニットＷＣＰが隔壁３５を貫通して上下に設けられている。
【００５５】
現像処理ブロック４は、露光された基板Ｗに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック４は、パターンが露光された基板Ｗに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部ＳＤと、現像処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー４１，４２と、現像処理部ＳＤおよび熱処理タワー４１，４２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ３とを備える。なお、搬送ロボットＴＲ３は、上述した搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２と全く同じ構成を有する。
【００５６】
現像処理部ＳＤは、図２に示すように、同様の構成を備えた５つの現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５を下から順に積層配置して構成されている。なお、５つの現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５を特に区別しない場合はこれらを総称して現像処理部ＳＤとする。各現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック４３、このスピンチャック４３上に保持された基板Ｗ上に現像液を供給するノズル４４およびスピンチャック４３上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。
【００５７】
図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー４１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する５個の加熱ユニットＨＰ７〜ＨＰ１１と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持する冷却ユニットＣＰ１０〜ＣＰ１２とが設けられている。この熱処理タワー４１には、下から順に冷却ユニットＣＰ１０〜ＣＰ１２、加熱ユニットＨＰ７〜ＨＰ１１が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー４２には、６個の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２と冷却ユニットＣＰ１３とが積層配置されている。各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２は、上述した加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６と同様に、基板仮置部およびローカル搬送機構を備えた熱処理ユニットである。但し、各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２の基板仮置部はインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の側には開口しているが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３の側には閉塞している。つまり、加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に対してはインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４はアクセス可能であるが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３はアクセス不可である。また、冷却ユニットＣＰ１３に対しても搬送ロボットＴＲ４がアクセスする。なお、熱処理タワー４１に組み込まれた熱処理ユニット（加熱ユニットＨＰ７〜ＨＰ１１、冷却ユニットＣＰ１０〜ＣＰ１２）に対しては現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３がアクセスする。
【００５８】
また、熱処理タワー４２には、現像処理ブロック４と、これに隣接するインターフェイスブロック５との間で基板Ｗの受け渡しを行うための２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に近接して組み込まれている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ７は、現像処理ブロック４からインターフェイスブロック５へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ７に載置した基板Ｗをインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ８は、インターフェイスブロック５から現像処理ブロック４へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、インターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が基板載置部ＰＡＳＳ８に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。なお、基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３およびインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の両側に対して開口している。
【００５９】
次に、インターフェイスブロック５について説明する。インターフェイスブロック５は、現像処理ブロック４に隣接して設けられ、本基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置に対して基板Ｗの受け渡しを行うブロックである。本実施形態のインターフェイスブロック５には、露光装置との間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構５５の他に、フォトレジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光部ＥＥＷと、現像処理ブロック４内に配設された加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２、冷却ユニットＣＰ１３およびエッジ露光部ＥＥＷに対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備えている。
【００６０】
エッジ露光部ＥＥＷは、図２に示すように、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック５６や、このスピンチャック５６に保持された基板Ｗの周縁に光を照射して露光する光照射器５７などを備えている。２つのエッジ露光部ＥＥＷは、インターフェイスブロック５の中央部に上下に積層配置されている。このエッジ露光部ＥＥＷと現像処理ブロック４の熱処理タワー４２とに隣接して配置されている搬送ロボットＴＲ４は上述した搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ３と同様の構成を備えている。
【００６１】
また、図２に示すように、２つのエッジ露光部ＥＥＷの下側には基板戻し用のリターンバッファＲＢＦが設けられ、さらにその下側には２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０が上下に積層して設けられている。リターンバッファＲＢＦは、何らかの障害によって現像処理ブロック４が基板Ｗの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック４の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２で露光後の加熱処理を行った後に、その基板Ｗを一時的に収納保管しておくものである。このリターンバッファＲＢＦは、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。また、上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構５５に基板Ｗを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部ＰＡＳＳ１０は搬送機構５５から搬送ロボットＴＲ４に基板Ｗを渡すために使用するものである。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行う。
【００６２】
搬送機構５５は、図２に示すように、Ｙ方向に水平移動可能な可動台５５ａを備え、この可動台５５ａ上に基板Ｗを保持する保持アーム５５ｂを搭載している。保持アーム５５ｂは、可動台５５ａに対して昇降移動、旋回動作および旋回半径方向への進退移動が可能に構成されている。このような構成によって、搬送機構５５は、露光装置との間で基板Ｗの受け渡しを行うとともに、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０に対する基板Ｗの受け渡しと、基板送り用のセンドバッファＳＢＦに対する基板Ｗの収納および取り出しを行う。センドバッファＳＢＦは、露光装置が基板Ｗの受け入れをできないときに、露光処理前の基板Ｗを一時的に収納保管するもので、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。
【００６３】
以上のインデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５には常に清浄空気がダウンフローとして供給されており、各ブロック内でパーティクルの巻き上がりや気流によるプロセスへの悪影響を回避している。また、各ブロック内は装置の外部環境に対して若干陽圧に保たれ、外部環境からのパーティクルや汚染物質の進入などを防いでいる。
【００６４】
また、上述したインデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５は、本実施形態の基板処理装置を機構的に分割した単位である。各ブロックは、各々個別のブロック用フレーム（枠体）に組み付けられ、各ブロック用フレームを連結して基板処理装置が構成されている。
【００６５】
一方、本実施形態では、基板搬送に係る搬送制御単位を機械的に分割したブロックとは別に構成している。本明細書では、このような基板搬送に係る搬送制御単位を「セル」と称する。１つのセルは、基板に所定の処理を行う複数の処理部とそれら複数の処理部に対して基板搬送を行う搬送ロボットとを含んで構成されている。そして、上述した各基板載置部が、セル内に基板Ｗを受け入れるための入口基板載置部またはセルから基板Ｗを払い出すための出口基板載置部として機能する。そして、セル間の基板Ｗの受け渡しも基板載置部を介して行われる。なお、本明細書では熱処理ユニットや塗布・現像処理ユニットの他にエッジ露光部ＥＥＷや単に基板Ｗを載置するだけの基板載置部等も搬送対象部という意味において「処理部」に含め、また、基板移載機構１２や搬送機構５５も搬送ロボットに含める。
【００６６】
本実施形態の基板処理装置には、インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセルの６つのセルが含まれている。インデクサセルは、載置台１１と基板移載機構１２とを含み、結果的に機械的に分割した単位であるインデクサブロック１と同じ構成となっている。また、バークセルは、下地塗布処理部ＢＲＣと２つの熱処理タワー２１，２１と搬送ロボットＴＲ１とを含む。このバークセルも、結果として機械的に分割した単位であるバークブロック２と同じ構成になっている。さらに、レジスト塗布セルは、レジスト塗布処理部ＳＣと２つの熱処理タワー３１，３１と搬送ロボットＴＲ２とを含む。このレジスト塗布セルも、結果として機械的に分割した単位であるレジスト塗布ブロック３と同じ構成になっている。
【００６７】
一方、現像処理セルは、現像処理部ＳＤと熱処理タワー４１と搬送ロボットＴＲ３とを含む。上述したように、搬送ロボットＴＲ３は熱処理タワー４２の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に対してアクセスすることができず、現像処理セルに熱処理タワー４２は含まれない。この点において、現像処理セルは機械的に分割した単位である現像処理ブロック４と異なる。
【００６８】
また、露光後ベークセルは、現像処理ブロック４に位置する熱処理タワー４２と、インターフェイスブロック５に位置するエッジ露光部ＥＥＷと搬送ロボットＴＲ４とを含む。すなわち、露光後ベークセルは、機械的に分割した単位である現像処理ブロック４とインターフェイスブロック５とにまたがるものである。このように露光後加熱処理を行う加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２と搬送ロボットＴＲ４とを含んで１つのセルを構成しているので、露光後の基板Ｗを速やかに加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に搬入して熱処理を行うことができる。このような構成は、パターンの露光を行った後なるべく速やかに加熱処理を行う必要のある化学増幅型レジストを使用した場合に好適である。
【００６９】
なお、熱処理タワー４２に含まれる基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３と露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４との間の基板Ｗの受け渡しのために介在する。
【００７０】
インターフェイスセルは、外部装置である露光装置に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送機構５５を含んで構成されている。このインターフェイスセルは、搬送ロボットＴＲ４やエッジ露光部ＥＥＷを含まない点で、機械的に分割した単位であるインターフェイスブロック５とは異なる構成となっている。なお、エッジ露光部ＥＥＷの下方に設けられた基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０は露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４とインターフェイスセルの搬送機構５５との間の基板Ｗの受け渡しのために介在する。
【００７１】
次に、現像処理ブロック４の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２の構成についてさらに詳細な説明を続ける。図６および図７は、加熱部ＰＨＰ７の側断面図である。なお、ここでは加熱部ＰＨＰ７について説明するが、加熱部ＰＨＰ８〜ＰＨＰ１２についても同様である。
【００７２】
加熱部ＰＨＰ７は、基板Ｗをホットプレート上に載置して加熱処理を行う加熱ユニット６０と、その加熱ユニット６０と隔てられた上方位置に基板Ｗを載置しておく基板仮置部６１と、該加熱ユニット６０と基板仮置部６１との間で基板Ｗを搬送するローカル搬送機構６４とを備える。加熱ユニット６０および基板仮置部６１は１つの筐体６２に収容されている。
【００７３】
筐体６２には、ローカル搬送機構６４がそれぞれ基板仮置部６１および加熱ユニット６０に進入するための開口６３ａ，６３ｂが設けられている。また、筐体６２には、紙面手前側（（＋Ｘ）側）にインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が基板仮置部６１に進入するための開口（図示省略）が設けられている。基板仮置部６１は、筐体６２内の上部位置に設けられている。基板仮置部６１には基板Ｗを支持するための複数本の固定支持ピン６５が設けられている。
【００７４】
ローカル搬送機構６４は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する保持プレート６６を備えている。保持プレート６６は、ボールネジ６７とモータ６８とで構成されるネジ送り駆動機構によって鉛直方向（Ｚ方向）に沿って昇降移動される。すなわち、保持プレート６６はボールネジ６７に螺合している。そのボールネジ６７はモータ６８の回転軸に連結されている。モータ６８がボールネジ６７を回転駆動することによって、保持プレート６６が鉛直方向に昇降移動する。また、保持プレート６６は、図示を省略するベルト駆動機構によってＹ方向に沿って進退移動するように構成されている。
【００７５】
保持プレート６６には、これが加熱ユニット６０や基板仮置部６１に進出したときに、リフトピン７１や固定支持ピン６５と干渉しないようにするための複数本のスリットが形成されている。また、ローカル搬送機構６４は、加熱ユニット６０から基板仮置部６１へ加熱処理後の基板Ｗを搬送する過程で該基板Ｗを冷却する手段を保持プレート６６に備えている。この冷却手段は、例えば保持プレート６６の内部に冷却水流路を設け、その冷却水流路に冷却水を流通させることによって構成されている。
【００７６】
本発明に係る熱処理装置である加熱ユニット６０は筐体６２内の下部位置に設けられている。加熱ユニット６０は、基板Ｗを載置して加熱するホットプレート７０と、基板Ｗを下面から支持する複数本（例えば３本）のリフトピン７１と、リフトピン７１を昇降させるエアシリンダ７２と、ホットプレート７０の上方を覆うチャンバ７３と、チャンバ７３を昇降させるエアシリンダ７４と、チャンバ７３から下方の基板Ｗに向けて窒素ガスを吹き付けるガス吐出機構とを備えている。
【００７７】
ホットプレート７０は、その内部に抵抗加熱式の熱源を備える金属製（例えばアルミニウム製）の円盤形状部材である。ホットプレート７０の径は基板Ｗの径よりも大きい。ホットプレート７０の上面周縁部には基板Ｗの位置ズレを防止するためのウエハガイド７５が設置されている。ホットプレート７０の上面のうちウエハガイド７５の内側が処理対象の基板Ｗを載置すべき載置面７０ａとなる。基板Ｗは載置面７０ａに載置されることによって、ホットプレート７０から発生する熱により加熱される。なお、基板Ｗを載置面７０ａに載置する形態としては、基板Ｗの下面を直接載置面７０ａに当接させるようにしても良いし、本実施形態のように載置面７０ａにセラッミクス製の複数のプロキシミティボールを埋設し、そのプロキシミティボール上に載置面７０ａからわずかな間隔を隔てて基板Ｗを近接支持するようにしても良い。
【００７８】
また、ホットプレート７０には、鉛直方向に沿ってリフトピン７１と同数の貫通孔７１ａが形設されている。リフトピン７１は貫通孔７１ａを通過することができる。すなわち、リフトピン７１はホットプレート７０を貫通して昇降自在とされている。
【００７９】
エアシリンダ７２は、筐体６２に固定設置されており、複数のリフトピン７１を一斉に連動して鉛直方向に沿って昇降させる。具体的には、エアシリンダ７２は、リフトピン７１の上端が載置面７０ａよりも上方に突出する位置（図７の位置）と載置面７０ａよりも下方となる位置（図６の位置）との間でリフトピン７１を昇降させる。載置面７０ａに基板Ｗが載置されている状態でリフトピン７１が上昇すると、その基板Ｗがリフトピン７１によって持ち上げられて載置面７０ａから離間される。逆に、基板Ｗがリフトピン７１に支持されている状態でリフトピン７１が下降すると、その基板Ｗが載置面７０ａに載置される。
【００８０】
ホットプレート７０の上方にはチャンバ７３が設けられている。チャンバ７３は、ホットプレート７０上にて加熱処理中の基板Ｗを覆う上蓋であり、上面視略円形を有している。エアシリンダ７４は、筐体６２に固定設置されており、チャンバ７３を鉛直方向に沿って昇降させる。具体的には、エアシリンダ７４は、チャンバ７３が載置面７０ａに載置されている基板Ｗを覆う位置（図６の位置）とリフトピン７１に支持されている基板Ｗを覆う位置（図７の位置）との間でチャンバ７３を昇降させる。
【００８１】
また、チャンバ７３には下方の基板Ｗに向けて窒素ガスを吹き付けるためのガス吐出機構が付設されている。図８は、チャンバ７３に付設されたガス吐出機構を示す図である。チャンバ７３の中心部上面にはガスノズル７６が連通接続されており、ガスノズル７６の先端部がチャンバ７３の中心部内面側に開口してガス吐出口７６ａを形成する。ガスノズル７６の基端部はガス配管７７に連通接続されている。ガス配管７７の基端部は窒素ガス供給源７８に連通接続されている。また、ガス配管７７は経路途中にて分岐されていて、一方の分岐配管７７ａには大流量ニードル弁７９ａおよびエアー弁７９ｂが介設され、他方の分岐配管７７ｂには小流量ニードル弁７９ｃが介設されている。
【００８２】
エアー弁７９ｂが閉鎖されているときには、窒素ガス供給源７８から供給された窒素ガスは分岐配管７７ａを通過せずに分岐配管７７ｂのみを通過し、小流量ニードル弁７９ｃによって流量が規制されてガスノズル７６に流れ込み、ガス吐出口７６ａから吐出される。本実施形態では、このときにガス吐出口７６ａから吐出される窒素ガスの流量は毎分１Ｌ（リットル）程度である。一方、エアー弁７９ｂが開放されているときには、窒素ガス供給源７８から供給された窒素ガスは分岐配管７７ａおよび分岐配管７７ｂの双方に流れ込み、ガスノズル７６を通過してガス吐出口７６ａから吐出される。大流量ニードル弁７９ａは小流量ニードル弁７９ｃに比較して相当に大きな通過流量を許容するため、ガスが分岐配管７７ｂを通過する抵抗よりも分岐配管７７ａを通過する抵抗の方が著しく小さくなり、その結果ガスノズル７６を通過する窒素ガスの流量は大流量ニードル弁７９ａによって支配されることとなる。そして、エアー弁７９ｂが開放されているときにガス吐出口７６ａから吐出される窒素ガスの流量は毎分３０Ｌ程度となる。
【００８３】
また、チャンバ７３の内側には整流板８０が設置されている。すなわち、整流板８０はガス吐出口７６ａとホットプレート７０との間に設けられている。図９は、整流板８０の平面図である。整流板８０は少なくとも基板Ｗよりも大きな径を有する円盤状部材である。整流板８０には、上下に貫通する多数の孔８０ａが穿設されている。複数の孔８０ａは、整流板８０の中心部から放射状に設けられている。ガス吐出口７６ａから吐出された窒素ガスは、整流板８０の複数の孔８０ａを通過して下方へと向かうガス流を形成し、基板Ｗに吹き付けられる。
【００８４】
本実施形態では図９に示すように、整流板８０の平面領域のうち、リフトピン７１または載置面７０ａに支持されている基板Ｗの中心直上から基板Ｗの半径の２／３の半径を有する円形領域内に複数の孔８０ａが穿設され、当該円形領域よりも外側の領域には孔８０ａを設けていない。すなわち、整流板８０における孔８０ａの穿設密度は、上昇したリフトピン７１上に支持されている基板Ｗの中心部直上に位置する領域の方が該基板Ｗの周縁部直上に位置する領域よりも大きい。こうすることによって、整流板８０を通過した窒素ガスは基板Ｗの中心部近傍領域（ここの例では基板Ｗの中心から半径の２／３の領域）に集中的に吹き付けられ、周縁部にはほとんど窒素ガスが吹き付けられない。
【００８５】
図８に戻り、チャンバ７３にはさらに排気機構が設けられている。チャンバ７３の部材内部には複数の排気通路８１が形成されている。排気通路８１の先端部はチャンバ７３の端部に開口して排気口８１ａを形成する。複数の排気通路８１の基端部は１箇所に集中されて排気ノズル８２に連通接続されている。排気ノズル８２の基端部は、排気管８３を介して例えば工場排気等のドレイン８４と連通接続されている。チャンバ７３の端部周辺の雰囲気は排気口８１ａから吸引されて排気通路８１、排気ノズル８２から排気管８３へと流れてドレイン８４へと排出される。なお、チャンバ７３は昇降移動を行うため、ガスノズル７６および排気ノズル８２の少なくとも基端部近傍は可撓性を有する材質にて構成することが好ましい。
【００８６】
次に、本実施形態の基板処理装置の制御機構について説明する。図６は、基板処理装置の制御機構の概略を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の基板処理装置は、メインコントローラ、セルコントローラ、ユニットコントローラの３階層からなる制御階層を備えている。メインコントローラ、セルコントローラ、ユニットコントローラのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、各コントローラは、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。
【００８７】
第１階層のメインコントローラＭＣは、基板処理装置全体に１つ設けられており、装置全体の管理、メインパネル（図示省略）の管理およびセルコントローラの管理を主に担当する。第２階層のセルコントローラＣＣは、６つのセル（インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセル）のそれぞれに対して個別に設けられている。各セルコントローラＣＣは、対応するセル内の基板搬送管理およびユニット管理を主に担当する。具体的には、各セルのセルコントローラＣＣは、所定の基板載置部に基板Ｗを置いたという情報を、隣のセルのセルコントローラＣＣに送り、その基板Ｗを受け取ったセルのセルコントローラＣＣは、当該基板載置部から基板Ｗを受け取ったという情報を元のセルのセルコントローラＣＣに返すという情報の送受信を行う。このような情報の送受信はメインコントローラＭＣを介して行われる。そして、各セルコントローラＣＣはセル内に基板Ｗが搬入された旨の情報を搬送ロボットコントローラＴＣに与え、該搬送ロボットコントローラＴＣが搬送ロボットを制御してセル内で基板Ｗを所定の手順（フローレシピ）に従って搬送させる。なお、搬送ロボットコントローラＴＣは、セルコントローラＣＣ上で所定のアプリケーションが動作することによって実現される制御部である。また、各搬送ロボットコントローラＴＣに対しては各ブロックの外壁面に設けられたコネクタを介して接続された入力パネルＩＰから種々のコマンドやデータを入力することができる。
【００８８】
また、第３階層のユニットコントローラとしては、例えばスピンコントローラＲＣやベークコントローラＢＣが設けられている。スピンコントローラＲＣは、セルコントローラＣＣの指示に従ってセル内に配置されたスピンユニット（塗布処理ユニットおよび現像処理ユニット）を直接制御するものである。具体的には、基板Ｗの回転数や処理液の吐出タイミング等を制御する。さらに、ベークコントローラＢＣは、セルコントローラＣＣの指示に従ってセル内に配置された熱処理ユニット（加熱ユニット、冷却ユニット、加熱部等）を直接制御するものである。図１１は、露光後ベークセルのベークコントローラＢＣの構成を示すブロック図である。なお、他のセルのベークコントローラＢＣについてもほぼ同様の構成となっている。
【００８９】
上述したように、ベークコントローラＢＣのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、ベークコントローラＢＣは、各種演算処理を行うＣＰＵ９１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ９２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ９３および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスク９４をバスライン９９に接続して構成されている。そして、バスライン９９には、加熱部ＰＨＰ７のエアー弁７９ｂ、エアシリンダ７２，７４やホットプレート７０のプレート電源等が電気的に接続されている。ベークコントローラＢＣのＣＰＵ９１は、磁気ディスク９４に格納された制御用ソフトウェアを実行することにより、リフトピン７１およびチャンバ７３の昇降を制御するとともに、ガスノズル７６から吐出される窒素ガスの流量を調整する。
【００９０】
このように本実施形態では、３階層の制御階層とすることによって各コントローラの制御負荷を軽減している。また、各セルコントローラＣＣは、隣接するセル内での搬送スケジュールを考慮することなく、それぞれのセル内だけの基板搬送スケジュールを管理しているため、各セルコントローラＣＣの搬送制御の負担が軽くなる。その結果、基板処理装置のスループットを向上させることができるのである。
【００９１】
次に、本実施形態の基板処理装置の動作について説明する。ここでは、まず、基板処理装置全体における基板Ｗの搬送手順について簡単に説明する。本実施形態にて処理対象となる基板Ｗは径がφ３００ｍｍの半導体ウェハーであり、化学増幅型レジストを使用してパターン形成を行うフォトリソグラフィー処理が実行される。
【００９２】
まず、インデクサセル（インデクサブロック１）の基板移載機構１２が所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、上側の基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ１に未処理の基板Ｗが載置されると、バークセルの搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａ，６ｂのうちの一方を使用してその基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１は受け取った未処理の基板Ｗを塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３では、基板Ｗに反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。
【００９３】
塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送される。加熱ユニットにて基板Ｗが加熱されることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットから取り出された基板Ｗは冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。なお、このときに冷却ユニットＷＣＰによって基板Ｗを冷却するようにしても良い。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。
【００９４】
また、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲ１が密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３のいずれかに搬送するようにしても良い。密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３では、ＨＭＤＳの蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理してレジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。密着強化処理が行われた基板Ｗには反射防止膜を形成しないため、冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって直接基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。
【００９５】
また、反射防止膜用の塗布液を塗布する前に脱水処理を行うようにしても良い。この場合はまず、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲ１が密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３のいずれかに搬送する。密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３では、ＨＭＤＳの蒸気を供給することなく基板Ｗに単に脱水のための加熱処理（デハイドベーク）を行う。脱水のための加熱処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送され、反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送され、加熱処理によって基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。さらにその後、搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットから取り出された基板Ｗは冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却された後、基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。
【００９６】
基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ３に載置されると、レジスト塗布セルの搬送ロボットＴＲ２がその基板Ｗを受け取って塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３では、基板Ｗにフォトレジストが回転塗布される。なお、レジスト塗布処理には精密な基板温調が要求されるため、基板Ｗを塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３に搬送する直前に冷却ユニットＣＰ４〜ＣＰ９のいずれかに搬送して温調するようにしても良い。
【００９７】
レジスト塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６のいずれかに搬送される。加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６にて基板Ｗが加熱処理されることにより、フォトレジスト中の溶媒成分が除去されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ２によって加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６から取り出された基板Ｗは冷却ユニットＣＰ４〜ＣＰ９のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ５に載置される。
【００９８】
レジスト膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ５に載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、エッジ露光部ＥＥＷに搬入される。エッジ露光部ＥＥＷにおいては、基板Ｗの周縁部の露光処理が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ９に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗはインターフェイスセルの搬送機構５５によって受け取られ、装置外の露光装置に搬入され、パターン露光処理に供される。
【００９９】
パターン露光処理が終了した基板Ｗは再びインターフェイスセルに戻され、搬送機構５５によって基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置されると、露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２のいずれかに搬送する。加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２では、露光時の光化学反応によって生じた生成物をレジスト膜内に均一に拡散させるための加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。なお、加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２における露光後ベーク処理については後にさらに詳述する。露光後加熱処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって取り出され、冷却ユニットＣＰ１３に搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。
【０１００】
基板載置部ＰＡＳＳ８に基板Ｗが載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取って現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５のいずれかに搬送する。現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５では、基板Ｗに現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて現像処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって加熱ユニットＨＰ７〜ＨＰ１１のいずれかに搬送され、さらにその後冷却ユニットＣＰ１０〜ＣＰ１２のいずれかに搬送される。
【０１０１】
その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ６に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト塗布セルの搬送ロボットＴＲ２によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは、バークセルの搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板Ｗはインデクサセルの基板移載機構１２によって所定のキャリアＣに収納される。このようにして一連の処理が完了する。
【０１０２】
上述した一連の処理工程における露光後ベーク処理についてさらに説明を続ける。図１２は、露光後ベーク処理の手順を示すフローチャートである。ここでは加熱部ＰＨＰ７で露光後ベーク処理を行うものとして説明するが、他の加熱部ＰＨＰ８〜ＰＨＰ１２における処理も同様である。また、以下に説明する処理はベークコントローラＢＣが加熱部ＰＨＰ７の各駆動機構を制御することによって実行されるものである。
【０１０３】
基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置された露光後の基板Ｗは、露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４によって加熱部ＰＨＰ７の基板仮置部６１の固定支持ピン６５上に載置される。続いて、ローカル搬送機構６４の保持プレート６６が開口６３ａから基板Ｗの下側に進入して少し上昇することにより、固定支持ピン６５から基板Ｗを受け取る。基板Ｗを保持した保持プレート６６は開口６３ａを経て筐体６２から退出し、開口６３ｂに対向する位置にまで下降する。
【０１０４】
このとき加熱ユニット６０のリフトピン７１は下降しているとともに、チャンバ７３は上昇している。この状態にて加熱ユニット６０への基板Ｗの搬入が行われる（ステップＳ１）。具体的には、まず基板Ｗを保持した保持プレート６６が開口６３ｂから進入してホットプレート７０の上方に進出する。そして、リフトピン７１が上昇してその上端をホットプレート７０の載置面７０ａよりも上側に突出させ、保持プレート６６に保持されている基板Ｗの裏面を突き上げる。これにより保持プレート６６からリフトピン７１に基板Ｗが渡され、リフトピン７１上に基板Ｗが載置される。その後、保持プレート６６は加熱ユニット６０から退出する。
【０１０５】
続いて、リフトピン７１が下降してその上端をホットプレート７０の載置面７０ａよりも下方に位置させることによって基板Ｗをホットプレート７０の載置面７０ａ上に載置するとともに、チャンバ７３が下降して載置面７０ａに載置された基板Ｗを覆う（ステップＳ２）。このときには、エアー弁７９ｂは閉じられており、ガスノズル７６からは小流量（毎分約１Ｌ）にて窒素ガスが供給されている（ステップＳ３）。
【０１０６】
ホットプレート７０は予め所定温度（例えば化学増幅型レジストの場合約１３０℃）に昇温されており、載置面７０ａ上に基板Ｗが載置されるとホットプレート７０から発生する熱によってその基板Ｗが加熱される（ステップＳ４）。これによって露光後ベーク処理が進行する。ホットプレート７０を使用して露光後ベーク処理を行うため、加熱中の基板Ｗの面内温度分布を均一なものとすることができる。また、露光後ベーク処理を行っているときにはエアー弁７９ｂは閉じられており、載置面７０ａに載置されて加熱されている基板Ｗにはガスノズル７６から窒素ガスが小流量（毎分約１Ｌ）にて吹き付けられる。露光後ベーク処理時に窒素ガスを供給するのは、基板Ｗの周辺雰囲気を一定に維持するためであり、加熱処理中の基板Ｗの面内温度分布を乱さない程度の小流量にて窒素ガスを供給する。
【０１０７】
ホットプレート７０上にて所定時間の加熱処理が終了すると、チャンバ７３が上昇するとともに、リフトピン７１が上昇して加熱された基板Ｗを持ち上げて載置面７０ａから離間させる（ステップＳ５）。これにより、基板Ｗへの熱供給が停止され、基板Ｗの温度低下が生じる。基板Ｗの温度低下に寄与する要因は、リフトピン７１による熱伝導、基板Ｗ表面からの熱輻射および基板Ｗ周辺に生じる対流であるが、リフトピン７１と基板Ｗとは点接触であり、露光後ベーク処理温度程度の低温では熱輻射はほとんど無いため、温度低下の主たる支配因子は対流である。
【０１０８】
図１３は、上昇したリフトピン７１に支持されている加熱直後の基板Ｗの周辺に生じる対流を示す図である。加熱された基板Ｗの側方および下方に存在していたガスは、基板Ｗの端部を回り込むようにしてその上面側に移動し、基板Ｗの表面に沿って端部から中心部へ向けて流れる。そして、基板Ｗの中心部に集まってきたガスは上昇気流を形成する。従って、基板Ｗの周縁部は低温の気体と接触し続けるのに対して中心部は暖められた気体のみと接触することとなるため、周縁部の方がより温度低下が生じ易くなる。その結果、既述したように、加熱処理中は面内温度分布の均一性が維持されていたとしても、リフトピン７１によって持ち上げられた加熱直後の基板Ｗでは中心部と周縁部との温度差が大きくなる。
【０１０９】
図１５は、リフトピン７１によって持ち上げられた加熱直後の基板Ｗの径方向における温度分布を示す図である。リフトピン７１によって持ち上げられた加熱直後の基板Ｗの周辺に生じる自然対流を放置した場合には、上記の理由によって中心部と周縁部との温度差が数℃にも及ぶことがある。その結果、現像後のパターン線幅の面内均一性が著しく劣化することもあった。
【０１１０】
このため、本実施形態では、加熱処理が終了してリフトピン７１およびチャンバ７３が上昇した時点でベークコントローラＢＣがエアー弁７９ｂを開放し、上昇したリフトピン７１上に支持されている加熱後の基板Ｗにガスノズル７６から窒素ガスを大流量（毎分約３０Ｌ）にて吹き付ける（ステップＳ６）。図１４は、加熱後の基板Ｗに大流量にて窒素ガスを吹き付ける様子を示す図である。ガスノズル７６から噴出された窒素ガスはチャンバ７３の内壁と整流板８０との間の空間に流れ込み、整流板８０に設けられた複数の孔８０ａから分散して吐出される。複数の孔８０ａから吐出された窒素ガスは下方へと向かうガス流を形成し、上昇したリフトピン７１上に支持されている加熱後の基板Ｗの表面に吹き付けられる。そして、このような大流量にて吹き付けられる窒素ガスが加熱後の基板Ｗの周辺に生じる自然対流を抑制するのである。なお、吹き付けられた窒素ガスは基板Ｗの表面に沿って中心部から周縁部へと流れ、排気通路８１を経て排気される。
【０１１１】
自然対流が抑制された結果、基板Ｗ全体としては温度低下が生じるものの、その中心部と周縁部との温度差が開くことは抑制される。すなわち、基板Ｗの中心部と周縁部とでの降温レートの差が小さくなり、リフトピン７１によって持ち上げられた加熱直後の基板Ｗにおける面内温度分布の均一性が向上することとなる。図１６は、リフトピン７１によって持ち上げられた加熱直後の基板Ｗの温度変化を示す図である。同図中、点線で示しているのは基板Ｗの中心部の温度変化であり、実線で示しているのは周縁部の温度変化である。自然対流を放置した場合にはリフトピン７１が上昇してから約７秒が経過した時点での基板Ｗの中心部と周縁部との温度差が約５℃であったのに対して、加熱後の基板Ｗに窒素ガスを大流量にて吹き付けるとリフトピン７１が上昇してから約７秒後の中心部と周縁部との温度差が約２．５℃となる。
【０１１２】
一方、加熱処理が終了してリフトピン７１およびチャンバ７３が上昇した時点で、保持プレート６６が開口６３ｂから進入を開始し、リフトピン７１に支持された基板Ｗとホットプレート７０との間に進出する。そして、リフトピン７１が下降することによって加熱後の基板Ｗがリフトピン７１から保持プレート６６に渡される。保持プレート６６には冷却手段が設けられているため、保持プレート６６上に基板Ｗが載せられた時点より該基板Ｗの冷却が開始される。基板Ｗを受け取った保持プレート６６が開口６３ｂを経て加熱ユニット６０から退出することにより基板Ｗを搬出する（ステップＳ７）。続いて、保持プレート６６が開口６３ａに対向する位置まで上昇し、基板仮置部６１に基板Ｗを搬入する。その後、搬送ロボットＴＲ４が基板仮置部６１から基板Ｗを取り出す。
【０１１３】
リフトピン７１が上昇してから基板Ｗの冷却が開始されるまで、つまり保持プレート６６に基板Ｗが渡されるまでに要する時間は１０秒以内である。この時間範囲であれば、大流量の窒素ガス吹き付けによって基板Ｗ周辺の対流が抑えられているため、基板Ｗの中心部と周縁部との温度差がそれほど大きくならない。その結果、現像後のパターン線幅の面内均一性の低下を抑制することができる。
【０１１４】
以上のように、本実施形態では、加熱処理が終了してリフトピン７１およびチャンバ７３が上昇した時点にて該リフトピン７１上に支持されている加熱後の基板Ｗに窒素ガスを大流量にて吹き付けている。このため、加熱後の基板Ｗの周辺に生じる自然対流が窒素ガス流によって抑制され、基板Ｗの中心部と周縁部とでの降温レートの差が小さくなり、加熱処理直後にリフトピン７１によって上昇された基板Ｗの面内温度分布の均一性を向上することができる。
【０１１５】
特に、本実施形態では、整流板８０の平面領域のうちリフトピン７１に支持されている基板Ｗの中心直上から基板Ｗの半径の２／３の半径を有する円形領域内にのみ孔８０ａが穿設されているため、基板Ｗの中心部近傍領域に集中的に窒素ガスが吹き付けられる。従って、加熱後の基板Ｗの中心部近傍に生じる上昇気流を効果的に抑制することができ、自然対流に起因した基板Ｗの中心部と周縁部との温度差を小さくすることができる。また、整流板８０の全面に孔８０ａを設ける場合に比較して使用する窒素ガス量を少なくすることができる。
【０１１６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、ガスノズル７６から基板Ｗに窒素ガスを吹き付けるようにしていたが、窒素ガスに代えてヘリウムガス等の他の不活性なガスを使用しても良いし、乾燥した清浄な空気を使用しても良い。
【０１１７】
また、上記実施形態においては、加熱処理が終了してリフトピン７１およびチャンバ７３が上昇するのと同時にガスノズル７６から基板Ｗに窒素ガスを大流量にて吹き付けるようにしていたが、これに限定されるものではなく、リフトピン７１およびチャンバ７３が上昇する少し前から窒素ガスの噴出流量を大流量に切り換えるようにしても良い。
【０１１８】
また、上記実施形態においては、加熱処理中は毎分約１Ｌの小流量にて窒素ガスを基板Ｗに吹き付け、加熱処理直後に毎分約３０Ｌの大流量にて窒素ガスを基板Ｗに吹き付けるようにしていたが、加熱処理直後に基板Ｗに吹き付ける窒素ガスの流量は基板Ｗのサイズ等によって適宜決定すれば良い。例えば、基板Ｗの径がφ２００ｍｍの場合には毎分約３０Ｌよりも少ない流量であっても加熱後の基板Ｗの周辺に生じる自然対流を抑制することができる。但し、その流量は加熱処理中の窒素ガスの流量よりは大きくなければならないことは勿論である。また、上記実施形態のように整流板８０の中心部近傍にのみ孔８０ａを穿設した場合には、処理対象がφ３００ｍｍの基板Ｗであっても毎分約２０Ｌ以上の流量にて窒素ガスを基板Ｗに吹き付けるようにすれば加熱後の基板Ｗの周辺に生じる自然対流を抑制することができる。
【０１１９】
また、整流板８０の平面領域のうちリフトピン７１に支持されている基板Ｗの直上全体に孔８０ａを穿設するようにしても良い。また、上昇したリフトピン７１上に支持されている基板Ｗの中心部直上から周縁部直上にかけて徐々に孔８０ａの穿設密度を小さくするようにしても良い。
【０１２０】
また、上述した加熱ユニット６０の如き熱処理装置は露光後ベーク処理を行う加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に適用することに限定されるものではなく、他の熱処理ユニット（例えば露光前のプリベークを行う加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６）に適用するようにしても良い。もっとも、上記実施形態のように温度分布の面内均一性が厳しく要求される露光後ベーク処理を行う熱処理ユニットに適用するのが効果的である。
【０１２１】
さらに、本発明に係る基板処理装置の構成は図１から図４に示したような形態に限定されるものではなく、上述した加熱ユニット６０の如き熱処理装置と塗布処理ユニットおよび／または現像処理ユニットとを組み込んだ形態であれば種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本実施形態の基板処理装置の平面図である。
【図２】図１の基板処理装置の液処理部の正面図である。
【図３】図１の基板処理装置の熱処理部の正面図である。
【図４】図１の基板処理装置の基板載置部の周辺構成を示す図である。
【図５】図１の基板処理装置の搬送ロボットを説明するための図である。
【図６】加熱部の側断面図である。
【図７】加熱部の側断面図である。
【図８】チャンバに付設されたガス吐出機構を示す図である。
【図９】チャンバに内設された整流板の平面図である。
【図１０】図１の基板処理装置の制御機構の概略を示すブロック図である。
【図１１】露光後ベークセルのベークコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１２】露光後ベーク処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】上昇したリフトピンに支持されている加熱直後の基板の周辺に生じる対流を示す図である。
【図１４】加熱後の基板に大流量にて窒素ガスを吹き付ける様子を示す図である。
【図１５】リフトピンによって持ち上げられた加熱直後の基板の径方向における温度分布を示す図である。
【図１６】リフトピンによって持ち上げられた加熱直後の基板の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  インデクサブロック
２  バークブロック
３  レジスト塗布ブロック
４  現像処理ブロック
５  インターフェイスブロック
１２  基板移載機構
２１，３１，４１，４２  熱処理タワー
５５  搬送機構
７０  ホットプレート
７０ａ  載置面
７１  リフトピン
７２，７４  エアシリンダ
７３  チャンバ
７６  ガスノズル
７９ａ  大流量ニードル弁
７９ｂ  エアー弁
７９ｃ  小流量ニードル弁
８０  整流板
８０ａ  孔
ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３  密着強化処理部
ＢＣ  ベークコントローラ
ＢＲＣ１〜ＢＲＣ３，ＳＣ１〜ＳＣ３  塗布処理ユニット
Ｃ  キャリア
ＣＣ  セルコントローラ
ＣＰ１〜ＣＰ１３  冷却ユニット
ＨＰ１〜ＨＰ１１  加熱ユニット
ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０  基板載置部
ＰＨＰ１〜ＰＨＰ１２  加熱部
ＳＤ１〜ＳＤ５  現像処理ユニット
ＴＣ  搬送ロボットコントローラ
ＴＲ１〜ＴＲ４  搬送ロボット
Ｗ  基板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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