(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明はベークユニットに使用される加熱プレートを冷却する方法を提供する。【解決手段】ベークユニットは加熱プレート４２０と加熱プレート上に置かれて加熱プレートを冷却する温度調節板６００と搬送メカニズム５００からなり、加熱プレートの冷却は加熱プレートより低い温度を有する温度調節板を加熱プレート上に提供することによって実行される。温度調節板は基板を冷却する冷却プレートで冷却した後、加熱プレートへ移動される。【選択図】図８Ｂ
2007096243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加熱する加熱プレートと、
前記加熱プレート上に置かれて、前記加熱プレートを冷却する温度調節板と、
前記温度調節板を前記加熱プレート上へ移動する搬送メカニズムとを含むことを特徴とするベークユニット。
【請求項２】
前記ベークユニットは基板を冷却する冷却プレートをさらに含み、
前記搬送メカニズムは、前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で前記温度調節板を移動することを特徴とする請求項１に記載のベークユニット。
【請求項３】
前記加熱プレートと前記冷却プレートは並んで配置され、
前記搬送メカニズムは、
前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で前記温度調節板を移送する第１アーム及び第２アームと、
前記第１アームと前記第２アームとを移動させるアーム駆動部材とを含むことを特徴とする請求項２に記載のベークユニット。
【請求項４】
前記アーム駆動部材は、
互いに離隔されて配置された２個のプーリーと、
前記プーリーの外側部に巻き回されるベルトと、
前記プーリーのうちのいずれか一つを回転させるモータと、
前記ベルトのうちの上部に位置する部分に結合し、前記第１アームが装着される上部ブラケットと、
前記ベルトのうちの下部に位置する部分に結合し、前記第２アームが装着される下部ブラケットとを具備し、
前記第１アームと前記第２アームとは同時に互いに反対方向へ移動することを特徴とする請求項３に記載のベークユニット。
【請求項５】
基板に塗布工程を実行する塗布ユニット、基板に現像工程を実行する現像ユニット、及
び塗布工程または現像工程を実行する前または後に基板を加熱または冷却するベークユニットを有する処理部と、
基板が収容された容器が置かれるカセット据置台及び前記カセット据置台と前記処理部間で基板を移送するロボットが提供されたロボット移動部を有するインデックス部と、
前記処理部と露光工程を実行する露光部との間で基板を移送するロボットが提供されたインターフェース部とを含み、
前記ベークユニットは、
基板を加熱する加熱プレートと、
前記加熱プレート上に置かれて前記加熱プレートを冷却する温度調節板と、
前記温度調節板を前記加熱プレート上へ移動する搬送メカニズムとを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
前記ベークユニットは基板を冷却する冷却プレートをさらに含み、
前記搬送メカニズムは、前記冷却プレートと前記加熱プレート間で前記温度調節板を移動することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板処理部は、前記塗布ユニットと前記ベークユニットとの間、または前記現像ユニットと前記ベークユニットとの間で基板を移送するロボットが提供され、第１方向に沿って配置される移送路をさらに含み、
前記冷却プレートと前記加熱プレートとは、前記第１方向とは垂直した第２方向に並んで配置されることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記搬送メカニズムは、
前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で基板または前記温度調節板を移動する第１アームと、
前記第１アームとは異なる高さに配置され、前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で基板または前記温度調節板を移動する第２アームと、
前記第１アーム及び前記第２アームを駆動するアーム駆動部材とを含むことを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記処理部は、
前記塗布ユニット及び前記ベークユニットが設けられ、これらの間で基板を移送する第１ロボットが移動される移動路が提供された第１処理室と、
前記第１処理室とは別に区画され、前記現像ユニット及び前記ベークユニットが設けられ、これらの間で基板を移送する第２ロボットが移動される移動路が提供された第２処理室をと含むことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記温度調節板は、前記基板と同様の形状を有することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
ベークユニットで基板を加熱する加熱プレートを冷却する方法において、
加熱プレートより低い温度を有する温度調節板を前記加熱プレート上に提供して、前記加熱プレートを冷却することを特徴とする加熱プレート冷却方法。
【請求項１２】
前記温度調節板は、基板を冷却する冷却プレートで冷却した後、前記加熱プレートへ移動されることを特徴とする請求項１１に記載の加熱プレート冷却方法。
【請求項１３】
前記加熱プレートと前記冷却プレートとは並んで配置され、前記加熱プレートの冷却には２個の温度調節板が交互に使用され、
前記２個の温度調節板のうちの一つの温度調節板が前記加熱プレート上に置かれ、前記加熱プレートが冷却される間、もう一つの温度調節板は前記冷却プレート上に置かれて冷却されることを特徴とする請求項１１に記載の加熱プレート冷却方法。
【請求項１４】
前記加熱プレートと前記冷却プレートとの間で、前記２個の温度調節板は互いに異なる高さでベルトに結合し、前記ベルトの移動によって反対方向へ同時に移動される２個のアームにより行われることを特徴とする請求項１３に記載の加熱プレート冷却方法。
【請求項１５】
フォトリソグラフィ工程を実行する基板処理方法において、
第１グループの基板に対する工程実行時、加熱プレートを第１加熱温度に提供する段階と、
第２グループの基板に対する工程実行時、前記加熱プレートを第２加熱温度に提供する段階とを含み、
前記第２グループの基板に対する工程実行時、前記加熱プレートを第２加熱温度に提供する段階は、前記第２加熱温度が前記第１加熱温度より低ければ、前記加熱プレートを強制冷却する段階を含み、
前記加熱プレートを強制冷却する段階は、前記第１加熱温度より低い温度を有する温度調節板を前記加熱プレート上に提供して前記加熱プレートを冷却することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１６】
前記加熱プレートを強制冷却する段階は、
前記温度調節板を前記加熱プレート上へ移動する前に、前記温度調節板を前記基板の冷却に使用される冷却プレート上へ移動して前記温度調節板を冷却する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記加熱プレートを強制冷却する段階は、
前記加熱プレートの一側に位置し、基板を冷却する冷却プレート上に第１温度調節板を提供し、前記加熱プレート上に第２温度調節板を提供する段階と、
前記第２温度調節板を前記冷却プレートへ移動し、前記第１温度調節板を前記加熱プレートへ移動する段階とを含むことを特徴とする請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記温度調節板は前記基板と同一の形状で提供されることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板を処理する装置及び方法に係り、さらに詳細にはフォトリソグラフィ工程に使用されるベークユニット及び前記ベークユニットに使用される加熱プレートを冷却する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体素子を製造するためには洗浄、蒸着、フォトリソグラフィ、エッチング、  及びイオン注入などのような多様な工程が実行される。パターンを形成するために実行されるフォトリソグラフィ工程は半導体素子の高集積化のために重要な役割を果たしている。
【０００３】
フォトリソグラフィ工程を実行するシステムは、塗布ユニット、露光ユニット、現像ユニット、及びベークユニットを含み、ウェーハは、ベークユニット、塗布ユニット、ベークユニット、露光ユニット、ベークユニット、現像ユニット、そしてベークユニットを順に移動されながら工程が実行される。ベークユニットはウェーハを加熱する加熱部材とウェーハを冷却する冷却部材とを有する。一般的に工程が実行されるウェーハは複数枚ずつグループ付けられる。同じグループに属するウェーハは同じ工程条件で工程が実行され、異なっているグループに属するウェーハは互いに異なっている工程条件で工程が実行される。
【０００４】
加熱部材はウェーハが置かれる加熱プレートを有する。一つのグループに属するウェーハに対して工程が完了して、次のグループに属するウェーハに工程を行う前、加熱プレートの温度は上述した次のグループに属するウェーハの工程条件（例えば、加熱温度）に適するように調節されなければならない。加熱プレートの温度上昇は加熱プレートに提供される熱エネルギーを増加して速かに実行することができる。しかし、加熱プレートの温度の下降は自然冷却方式によって行われるので、多大な時間を要している。自然冷却方式によって加熱プレートを冷却する場合、温度を１℃低下させるのに約１分を要する。グループ間の加熱温度の差が約５０℃であれば、次のグループに属するウェーハは加熱プレートが冷却するまで約５０分程度待機しなければならない。したがって、設備の稼動率が大きく低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は加熱プレートを迅速に冷却することができる装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明はフォトリソグラフィ工程の実行時、設備稼動率を向上させることができる装置及び方法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】
【０００７】
本発明は基板を加熱するベークユニットを提供する。ベークユニットは基板を加熱する加熱プレート、前記加熱プレート上に置かれて前記加熱プレートを冷却する温度調節板、及び前記温度調節板を前記加熱プレート上へ移動する搬送メカニズムを含む。前記加熱プレートが前記温度調節板によって強制冷却されるので、前記加熱プレートを速く冷却することができる。
【０００８】
前記ベークユニットには基板を冷却する冷却プレートがさらに提供され、前記搬送メカニズムは前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で前記温度調節板を移動することができる。前記温度調節板は前記冷却プレートによって冷却された後、加熱プレートへ移動されるので、前記加熱プレートと前記温度調節板間の大きい温度差により前記加熱プレートをさらに速く冷却することができる。
【０００９】
一例によると、前記加熱プレートと前記冷却プレートは並んで配置され、前記搬送メカニズムは前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で前記温度調節板を移送する第１アーム及び第２アーム、そして前記第１アームと前記第２アームを移動させるアーム駆動部材を有する。
【００１０】
前記アーム駆動部材は互いに離隔されて配置された２個のプーリー、前記プーリーの外側部に巻き回されるベルト、前記プーリーのうちのいずれか一つを回転させるモータ、前記ベルトのうちの上部に位置する部分に結合し、前記第１アームが装着される上部ブラケットと、前記ベルトのうちの下部に位置する部分に結合して前記第２アームが装着される下部ブラケットとを具備し、前記第１アームと前記第２アームは同時に互いに反対方向へ移動される。
【００１１】
また、本発明はフォトリソグラフィ工程を実行する基板処理装置を提供する。前記基板処理装置は処理部、インデックス部、及びインターフェース部を有する。前記処理部には基板に塗布工程を実行する塗布ユニット、基板に現像工程を実行する現像ユニット、及び塗布工程または現像工程を実行する前または後に基板を加熱または冷却するベークユニットが提供される。前記インデックス部には基板が収容された容器が置かれるカセット据置台及び前記カセット据置台と前記処理部間で基板を移送するロボットが設けられたロボット移動部が提供される。前記インターフェース部には前記処理部と露光工程を実行する露光部との間で基板を移送するロボットが提供される。前記ベークユニットは基板を加熱する加熱プレートと、前記加熱プレート上に置かれて、前記加熱プレートを冷却する温度調節板と、前記温度調節板を前記加熱プレート上へ移動する搬送メカニズムとを有する。
【００１２】
前記ベークユニットには基板を冷却する冷却プレートが提供され、前記温度調節板は前記搬送メカニズムによって前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で移動されることができる。
【００１３】
一例によると、前記基板処理部には、前記塗布ユニットと前記ベークユニットとの間、または前記現像ユニットと前記ベークユニットとの間で基板を移送するロボットが提供され、第１方向に沿って配置される移送路が提供され、前記冷却プレートと前記加熱プレートとは、前記第１方向とは垂直した第２方向に並んで配置される。
【００１４】
一例によると、前記搬送メカニズムは前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で基板または前記温度調節板を移動する第１アーム、前記第１アームとは異なる高さに配置され、前記冷却プレートと前記加熱プレートとの間で基板または前記温度調節板を移動する第２アーム、及び前記第１アーム及び前記第２アームを駆動するアーム駆動部材を有する。
【００１５】
一例によると、前記処理部は前記塗布ユニット及び前記ベークユニットが設けられ、これらの間で基板を移送する第１ロボットが移動される移動路が提供された第１処理室と前記第１処理室とは別に区画され、前記現像ユニット及び前記ベークユニットが設けられ、これらの間で基板を移送する第２ロボットが移動される移動路が提供された第２処理室とを含む。これとは異なり、前記処理部には一つの処理室だけが提供されるか、３個以上の処理室が互いに積層されるように提供されることができる。
【００１６】
前記温度調節板は、前記基板と同様の形状を有することが望ましい。
【００１７】
また、本発明はベークユニットで基板を加熱する加熱プレートを冷却する方法を提供する。前記方法によると、前記加熱プレートの冷却は前記加熱プレートより低い温度を有する温度調節板を前記加熱プレート上に提供することで実行されることができる。
【００１８】
一例によると、前記温度調節板は、基板を冷却する冷却プレートで冷却され後、前記加熱プレートへ移動される。前記加熱プレートと前記冷却プレートは並んで配置され、前記加熱プレートの冷却には２個の温度調節板が交互に使用され、前記２個の温度調節板のうちの一つの温度調節板が前記加熱プレート上に置かれて、前記加熱プレートが冷却される間、もう一つの温度調節板は前記冷却プレート上に置かれて冷却されることができる。
【００１９】
一例によると、前記２個の温度調節板は互いに異なっている高さでベルトに結合して、前記ベルトの移動によって反対方向へ同時に移動される２個のアームによって前記加熱プレートと前記冷却プレートとの間で移動されることができる。
【００２０】
また、本発明はフォトリソグラフィ工程を実行する基板処理方法を提供する。前記方法は第１グループの基板に対する工程実行時、加熱プレートを第１加熱温度に提供する段階と、第２グループの基板に対する工程実行時、前記加熱プレートを第２加熱温度に提供する段階とを含む。前記第２グループの基板に対する工程実行時、前記加熱プレートを第２加熱温度に提供する段階は前記第２加熱温度が前記第１加熱温度より低ければ、前記加熱プレートを強制冷却する段階を含み、前記加熱プレートを強制冷却する段階は前記第１加熱温度より低い温度を有する温度調節板を前記加熱プレート上に提供して前記加熱プレートを冷却する。
【００２１】
一例によると、前記加熱プレートを強制冷却する段階は前記温度調節板を前記加熱プレート上へ移動する前に前記温度調節板を前記基板の冷却に使用される冷却プレート上へ移動して前記温度調節板を冷却する段階をさらに含む。
【００２２】
一例によると、前記加熱プレートを強制冷却する段階は前記加熱プレートの一側に位置し、基板を冷却する冷却プレート上に第１温度調節板を提供して、前記加熱プレート上に第２温度調節板を提供する段階と、前記第２温度調節板を前記冷却プレートへ移動して、前記第１温度調節板を前記加熱プレートへ移動する段階とを含む。
【００２３】
前記温度調節板は前記基板と同様の形状に提供されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、加熱プレートを強制冷却するので、加熱プレート冷却にかかる時間を低減することができ、これにより、設備稼動率を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明によると、温度調節板が加熱プレート上に置かれて、温度調節板と加熱プレートとの間で熱交換が熱伝導によって行われるので、加熱プレート冷却時間をさらに短縮することができる。
【００２６】
また、本発明によると、温度調節板を冷却プレートで冷却した後、加熱プレート冷却に使用するので、加熱プレート冷却時間をさらに短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付の図１乃至図８を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下に述べる実施形態によって限定されると解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を持った者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。したがって、図における各部の形状は、より明確な説明のために誇張されている場合があることに留意されたい。
【００２８】
図１は本発明の基板処理装置１の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１はウェーハ上にフォトリソグラフィ工程を実行する。図１を参照すると、基板処理装置１はインデックス部１０、処理部２０、及びインターフェース部３０を有し、これらは順に一方向（以下、第１方向６２）に並んで配置される。インデックス部１０はカセット据置台１２とロボット移動路１４とを有する。ウェーハのような半導体基板が収容されたカセット１２ａはカセット据置台１２に置かれる。ロボット移動路１４には、カセット据置台１２に置かれたカセット１２ａと処理部２０との間でウェーハを移送するロボット１４ａが設けられる。ロボット１４ａは水平面上で上述した第１方向６２と垂直した方向（以下、第２方向６４）及び上下方向へ移動されることができる構造を有する。水平方向及び上下方向にロボット１４ａを移送する構造は当業者であれば、容易に構成することができるので、詳細な説明は省略する。
【００２９】
処理部２０はウェーハにフォトレジストのような感光液を塗布する塗布工程と、露光工程が実行されたウェーハの露光された領域またはその反対領域のフォトレジストを除去する現像工程を実行する。処理部２０には塗布ユニット１２０ａ、現像ユニット１２０ｂ、及びベークユニット１４０が提供される。
【００３０】
処理部２０の一側には露光部４０と連結されるインターフェース部３０が提供される。インターフェース部３０には露光部４０と処理部２０との間でウェーハを移送するロボット３２が配置される。ロボット３２は上述した第２方向６４及び上下方向へ移動することができる構造を有する。
【００３１】
図２は図１の処理部２０の一例を示す斜視図である。処理部２０は第１処理室１００ａと第２処理室１００ｂとを有する。第１処理室１００ａと第２処理室１００ｂとは互いに積層された構造を有する。第１処理室１００ａには塗布工程を実行するユニットが提供され、第２処理室１００ｂには現像工程を実行するユニットが提供される。すなわち、第１処理室１００ａには塗布ユニット１２０ａとベークユニット１４０が提供され、第２処理室１００ｂには現像ユニット１２０ｂとベークユニット１４０が提供される。一例によると、第１処理室１００ａは第２処理室１００ｂの上部に配置される。これとは異なり、第１処理室１００ａを第２処理室１００ｂの下部に配置することもできる。上述した構造によりウェーハはインデックス部１０、第１処理室１００ａ、インターフェース部３０、露光部４０、インターフェース部３０、第２処理室１００ｂ、そしてインデックス部１０に順に移動される。すなわち、フォトリソグラフィ工程の実行時、ウェーハは上下方向にループ式に移動される。
【００３２】
図３は第１処理室１００ａの平面図である。図３を参照すると、第１処理室１００ａには、中央に第１移動路１６０ａが上述した第１方向６２に延在して提供される。第１移動路１６０ａの一端はインデックス部１０と連結され、第１移動路１６０ａの他端はインターフェース部３０と連結される。第１移動路１６０ａの一側にはベークユニット１４０が第１移動路１６０ａに沿って一列に配置され、第１移動路１６０ａの他側には塗布ユニット１２０ａが第１移動路１６０ａに沿って一列に配置される。これと共に、ベークユニット１４０及び塗布ユニット１２０ａは上下に複数個が積層されるように配置される。第１移動路１６０ａにはインターフェース部３０、塗布ユニット１２０ａ、ベークユニット１４０、及びインデックス部１０の間でウェーハを移送する第１ロボット１６２ａが提供される。第１ロボット１６２ａが第１方向６２に直線移動されるように第１移動路１６０ａにはガイドレール１６４ａが提供される。
【００３３】
図４は第２処理室１００ｂの平面図である。図４を参照すると、第２処理室１００ｂには、中央に第２移動路１６０ｂが上述した第１方向６２に延在して提供される。第２移動路１６０ｂの一端はインデックス部１０と連結され、第２移動路１６０ｂの他端はインターフェース部３０と連結される。第２移動路１６０ｂの一側にはベークユニット１４０が第２移動路１６０ｂに沿って一列に配置され、第２移動路１６０ｂの他側には現像ユニット１２０ｂが第２移動路１６０ｂに沿って一列に配置される。これと共に、ベークユニット１４０及び現像ユニット１２０ｂは上下に複数個が積層されるように配置される。第２移動路１６０ｂにはインターフェース部３０、現像ユニット１２０ｂ、ベークユニット１４０、及びインデックス部１０の間でウェーハを移送する第２ロボット１６２ｂが提供される。第２ロボット１６２ｂが第１方向６２に直線移動されるように第２移動路１６０ｂにはガイドレール１６４ｂが提供される。
【００３４】
上述したところとは異なり、第１処理室の一側には第１移動路が配置され、第１処理室の他側には塗布ユニットとベークユニットが配置されることができる。また、第２処理室の一側には第２移動路が配置され、第２処理室の他側には現像ユニットとベークユニットが配置されることができる。
【００３５】
図５は本発明のベークユニット１４０の内部構造を示す斜視図であり、図６は図５の平面図である。ベークユニット１４０は全部同一の構造を有することができる。以下では第１処理室１００ａに設けられたベークユニット１４０を例としてあげて説明する。図５乃至図６を参照すると、ベークユニット１４０はケース２００、冷却部材３００、加熱部材４００、及び搬送メカニズム５００を有する。ケース２００は一般に直方体の形状を有する。ケース２００の側壁のうちの第１移動路１６０ａと対向される面にはウェーハが出入りされる出入口２２０が形成される。出入口２２０を通じるウェーハの移動は第１ロボット１６２ａによって行われる。
【００３６】
ケース２００内には冷却部材３００及び加熱部材４００が並んで設けられる。冷却部材３００及び加熱部材４００は、第１移動路１６０ａとは垂直した第２方向６４に配置される。冷却部材３００は出入口２２０と隣接して配置され、加熱部材４００は出入口２２０から遠く離れて配置される。上述した冷却部材３００及び加熱部材４００の配置によって、加熱部材４００から発生した熱が出入口２２０を通じてケース２００の外部に放出されて周辺環境に影響を及ぼすことを最小化することができる。
【００３７】
図７は冷却部材の断面図である。図７を参照すると、冷却部材３００は冷却プレート３２０とカバー３４０とを有する。冷却プレート３２０は一般に円板の形状を有する。冷却プレート３２０内にはウェーハ冷却のための手段が提供される。例えば、冷却プレート３２０内には冷却水が流れる冷却ライン（図示しない）を提供することができる。カバー３４０は冷却プレート３２０の上面とともに外部から密閉された空間を提供する。これはウェーハを冷却する間、ウェーハ周辺の熱雰囲気が周囲に拡散されて冷却効率が低下することを防止する。冷却プレート３２０の一側面にはカバー３４０を上下へ移動させる垂直移動器３６０が設けられる。冷却プレート３２０内にはリフトピン３８０を昇降させるための通路としての貫通孔３２２が形成される。貫通孔３２２は、後述する搬送メカニズム５００の第１アーム５２０及び第２アーム５４０の移動を邪魔しない位置に形成される。リフトピン３８０は昇降機構（図示しない）によって上下へ移動され、ウェーハを冷却プレート３２０上に載置させるか、冷却プレート３２０から上部に一定距離離隔された位置へウェーハを持ち上げる。
【００３８】
再び、図６を参照すると、加熱部材４００は加熱プレート４２０とカバー（図示しない）を有する。加熱プレート４２０は一般に円板の形状を有する。加熱プレート４２０内にはウェーハの加熱のための手段が提供される。例えば、加熱プレート４２０内にはヒーティングコイル（図示しない）を設けることができ、選択的に加熱プレート４２０には所定の発熱パターン（図示しない）を形成することができる。カバーは加熱プレート４２０の上面とともに外部から密閉された空間を提供する。これはウェーハを加熱する間、ウェーハ周辺の熱雰囲気が周囲に拡散して加熱効率が低下することを防止する。加熱プレート４２０の一側面にはカバーを上下へ移動させる垂直移動器４６０が設けられる。加熱プレート４２０内にはリフトピン４８０を昇降させるための通路としての貫通孔４２２が形成される。貫通孔４２２は、後述する搬送メカニズム５００の第１アーム５２０及び第２アーム５４０の移動を邪魔しない位置に提供される。リフトピン４８０は昇降機構（図示しない）によって上下へ移動されて、ウェーハを加熱プレート４２０上に載置させるか、加熱プレート４２０から一定距離離隔された位置へウェーハを持ち上げる。
【００３９】
加熱プレート４２０と冷却プレート３２０との間のウェーハの移送は、ケース２００内に提供された搬送メカニズム５００によって行われる。搬送メカニズム５００は、第１アーム５２０、第２アーム５４０、及びアーム移動部材５６０を有する。第１アーム５２０及び第２アーム５４０は一般にロッド形状を有する。第１アーム５２０及び第２アーム５４０は、リフトピン３８０、４８０上に置かれたウェーハを持ち上げるか、ウェーハをリフトピン３８０、４８０上に下ろす。第１アーム５２０及び第２アーム５４０は、アーム移動部材５６０によって冷却プレート３２０と加熱プレート４２０との間を直線移動する。
【００４０】
アーム移動部材５６０は、２個のプーリー５６１、５６２、ベルト５６３、上部ブラケット５６４、下部ブラケット５６５、ガイドレール５６６、及びモータ５６７を有する（図５参照）。冷却プレート３２０の一側には第１プーリー５６２が提供され、加熱プレート４２０の一側には第２プーリー５６１が提供される。プーリー５６１、５６２のうちのいずれか一つはモータ５６７と結合する。ベルト５６３は、第１プーリー５６２及び第２プーリー５６１の外側部に巻き回される。プーリー５６１、５６２及びベルト５６３は、ベルト５６３の半分の部分が上部に位置し、ベルト５６３の残りの半分の部分は下部に位置するように配置される。上部に位置したベルト部分５６３ａには上部ブラケット５６４が固定して取り付けられ、下部に位置したベルト部分５６３ｂには下部ブラケット５６５が固定して取り付けられる。
【００４１】
上部ブラケット５６４が第１プーリー５６２に隣接した位置と第２プーリー５６１に隣接した位置との間で水平方向に直線移動されるとき、下部ブラケット５６５が第２プーリー５６１に隣接した位置と第１プーリー５６１に隣接した位置との間で水平方向に直線移動されるように、モータ５６７は正方向及び逆方向に繰り返して回転する。上部ブラケット５６４と下部ブラケット５６５とは、上部ブラケット５６４が第１プーリー５６２と隣接して位置する一方、下部ブラケット５６５は第２プーリー５６１と隣接して位置するようにベルト５６３に固定して取り付けられる。ケース２００内には、上部ブラケット５６４と下部ブラケット５６５とが直線移動されるようにガイドレール５６６が提供される。
【００４２】
上部ブラケット５６４には第１アーム５２０が結合し、下部ブラケット５６５には第２アーム５４０が結合する。上述した構造によって、第１アーム５２０と第２アーム５４０とは互いに衝突を防止しながら反対方向へ移動される。例えば、第１アーム５２０が冷却プレート３２０上に置かれたウェーハを加熱プレート４２０へ移動する間、第２アーム５４０は加熱プレート４２０に置かれたウェーハを冷却プレート３２０へ移動することができる。
【００４３】
上述した例では搬送メカニズム５００がウェーハを直線移動させるように構成された場合を説明した。しかし、これとは異なり、搬送メカニズム５００がウェーハを互いに反対方向に回転移動させる構造とすることもできる。
【００４４】
一般的にウェーハは複数個ずつグループ付けられ、同じグループに属するウェーハについては、工程段階が同じであれば、同じ工程条件で工程が進行される。本装置を利用して工程進行時、工程段階はベーク段階、塗布段階、現像段階などに分けられ、ベーク段階は加熱段階と冷却段階に分けられる。加熱段階はさらに塗布の前の段階（例えば、アドヒージョン工程）、塗布の後の段階（例えば、ソフトベーク工程）、現像の前の段階（例えば、露光後ベーク工程）、そして現像の後の段階（ハードベーク工程）などに分けられる。各々のベーク段階は互いに異なっているベークユニット１４０で進行される。
【００４５】
本実施形態では、ベーク工程中にウェーハを加熱する温度（以下、加熱温度）に関して、任意の一つのベークユニット１４０に関してだけ説明する。一つのグループに属するウェーハ（以下、第１グループのウェーハ）に対してフォトリソグラフィ工程（加熱工程を含む）が完了すれば、他のグループに属するウェーハ（以下、第２グループに属するウェーハ）が処理部２０に流入されて工程が進行される。この場合、第１グループに属するウェーハの加熱温度（以下、第１加熱温度）と第２グループに属するウェーハの加熱温度（以下、第２加熱温度）が異なっていれば、第２グループに属するウェーハに対して工程を進行する前に加熱プレート４２０の温度を調節する。第２加熱温度が第１加熱温度より高ければ、加熱プレート４２０に提供された熱エネルギーを増加させる。反対に、第２加熱温度が第１加熱温度より低ければ、加熱プレート４２０を冷却させる。下では加熱プレート４２０の温度を早く冷却させるための構造及び方法に対して説明する。
【００４６】
加熱プレート４２０を自然冷却させる場合、加熱プレート４２０の冷却に多大な時間がかかるので、設備稼動率が低下する。したがって、本発明では加熱プレート４２０を強制冷却する。加熱プレート４２０の強制冷却のために温度調節板６００が使用される。温度調節板６００は加熱プレート４２０より低い温度を有する。温度調節板６００は加熱プレート４２０上に置かれて加熱プレート４２０と熱交換によって加熱プレート４２０を冷却する。温度調節板６００と加熱プレート４２０との間の熱交換は伝導によって行われることができる。
【００４７】
加熱プレート４２０を冷却するのに要する時間をさらに短縮するために、温度調節板６００が加熱プレート４２０上に置かれる前に温度調節板６００を冷却することが望ましい。温度調節板６００の冷却は装置内にウェーハ冷却のために提供される冷却プレート３２０で行うことができる。また、一つの加熱プレート４２０を冷却するために複数の温度調節板６００を使用することができる。この場合、２個の温度調節板６００を交互に使用することが望ましい。一つの温度調節板６００が加熱プレート４２０の冷却に使用される間、他の一つの温度調節板６００を冷却プレート３２０で冷却することができる。以後、加熱プレート４２０の冷却に使用された温度調節板６００は冷却プレート３２０へ移動され、冷却プレート３２０で冷却された温度調節板６００は加熱プレート４２０へ移動される。
【００４８】
温度調節板６００はウェーハと同様の形状を有することが望ましい。これは装置内の構成要素がウェーハのような形状に適するように提供されるためである。例えば、移送手段（第１ロボット１６２ａ、第２ロボット１６２ｂ、第１アーム５２０、第２アーム５４０など）はウェーハのような形状を有する対象物の移送に適する構造を有し、加熱プレート４２０や冷却プレート３２０もウェーハのような形状を有する対象物の加熱及び冷却に適する形状を有する。温度調節板６００はウェーハと同様の材質を有することができる。選択的に、温度調節板６００と加熱プレート４２０との間で熱交換が速く行われるように温度調節板６００は金属材質から作製することができる。
【００４９】
温度調節板６００は装置内に複数個が提供される。装置内には温度調節板６００を収容する容器が提供され、インデックス部１０または第１処理室１００ａと第２処理室１００ｂの各々には容器が置かれる容器据置台が提供される。
【００５０】
次に、本発明の装置を使用してウェーハを処理する方法を説明する。以下では第１処理室１００ａに提供されたベークユニット１４０のうちのいずれか一つのベークユニット１４０を例として説明する。初めに加熱プレート４２０を第１加熱温度で維持して、第１グループに属するウェーハに対して加熱工程を実行する。第１グループのウェーハに対して工程が完了すれば、加熱プレート４２０を第２加熱温度に提供する。第２加熱温度が第１加熱温度より高ければ、加熱プレート４２０に設けられた熱線などによってさらに多い熱エネルギーを提供し、第２加熱温度が第１加熱温度より低ければ、加熱プレート４２０を強制冷却する。その後、第２グループのウェーハに対して工程を実行する。
【００５１】
加熱プレート４２０を強制冷却する方法は例えば次のようになる。初めに第１ロボット１６２ａが容器６６０から第１温度調節板６２０を取り出して、第１温度調節板６２０をベークユニット１４０の冷却プレート３２０の上部へ移動する。第１温度調節板６２０は冷却プレート３２０上に置かれて、冷却プレート３２０で冷却される。第１温度調節板６２０が所定温度に冷却されると、第２アーム５４０は第１温度調節板６２０を冷却プレート３２０から加熱プレート４２０へ移動する。第１ロボット１６２ａは再び容器６６０から第２温度調節板６４０を取り出して、第２温度調節板６４０を冷却プレート３２０の上部へ移動する。第２温度調節板６４０は冷却プレート３２０上に置かれる。第１アーム５２０と第２アーム５４０とは、加熱プレート４２０と冷却プレート３２０との間に位置する。加熱プレート４２０は第１温度調節板６２０によって冷却され、第２温度調節板６４０は冷却プレート３２０によって冷却される（図８Ａ参照）。
【００５２】
一定の時間が経過すれば、第１温度調節板６２０及び第２温度調節板６４０が各々リフトピンによって加熱プレート４２０と冷却プレート３２０から上部に離隔される。第１アーム５２０は、リフトピン３８０から、冷却プレート３２０の上部に位置した第２温度調節板６４０を受け取り、第２アーム５４０は、リフトピン４８０から、加熱プレート４２０の上部に位置した第１温度調節板６２０を受け取る（図８Ｂ参照）。
【００５３】
第２アーム５４０は、第１温度調節板６２０を加熱プレート４２０から冷却プレート３２０へ移動し、これと同時に、第１アーム５２０は、第２温度調節板６４０を冷却プレート３２０から加熱プレート４２０へ移動する（図８Ｃ参照）。
【００５４】
以後、第１アーム５２０と第２アーム５４０とは、冷却プレート３２０と加熱プレート４２０との間に位置する。加熱プレート４２０は第２温度調節板６４０によって冷却され、第１温度調節板６２０は冷却プレート３２０によって冷却される（図８Ｄ参照）。一定の時間が経過すれば、再び第１温度調節板６２０は第１アーム５２０によって冷却プレート３２０から加熱プレート４２０へ移動され、第２温度調節板６４０は第２アーム５４０によって加熱プレート４２０から冷却プレート３２０へ移動される。加熱プレート４２０が第２加熱温度で冷却されるまで上述した過程は繰り返される。加熱プレート４２０の冷却が完了すれば、冷却プレート３２０上に置かれた温度調節板６００は第１ロボット１６２ａによって容器６６０へ移動される。加熱プレート４２０上に置かれた温度調節板６００は搬送メカニズム５００によって冷却プレート３２０上へ移動され、以後に第１ロボット１６２ａによって容器６６０へ移動される。
【００５５】
上述した例においては、処理部２０が、互いに積層された第１処理室１００ａと第２処理室１００ｂとを具備する場合を例としてあげて説明した。しかし、本発明で加熱プレートを冷却する方式は上述した構造を有する装置以外にも、冷却プレートと加熱プレートが具備された多様な構造の装置全てに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の基板処理装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図１の装置で処理部の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の処理部において第１処理室の平面図である。
【図４】図２の処理部において第２処理室の平面図である。
【図５】図２の処理部においてベークユニットの内部構成を示す斜視図である。
【図６】図５のベークユニットの平面図である。
【図７】図５の加熱部材の断面図である。
【図８Ａ】本発明で加熱部材を冷却する段階を順に示す図である。
【図８Ｂ】本発明で加熱部材を冷却する段階を順に示す図である。
【図８Ｃ】本発明で加熱部材を冷却する段階を順に示す図である。
【図８Ｄ】本発明で加熱部材を冷却する段階を順に示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１４０  ベークユニット  
２００  ケース
３００  冷却部材  
３２０  冷却プレート
４００  加熱部材  
４２０  加熱プレート
５００  搬送メカニズム  
５２０  第１アーム
５４０  第２アーム  
５６０  アーム移動部材
６００  温度調節板
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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