(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布液を塗布し，基板上に塗布膜を形成する膜形成装置であって，
円形の基板に接触させて，少なくとも前記基板の外縁部の温度を変更させる加熱／冷却部材と，
前記基板と相対的に移動し，前記基板に塗布液を吐出する塗布液吐出部と，を有し，
前記加熱／冷却部材は，前記加熱／冷却部材を所定の温度に調節する温度変更体を有し，
前記加熱／冷却部材は，前記基板の外縁部の形状に対応して環状に形成され，前記基板の下面に接触自在に構成され，
前記加熱／冷却部材は，区画された領域毎に前記温度変更体を有し，この領域毎に温度を調節可能に構成され，
前記加熱／冷却部材は，円弧状に区画されており，
前記塗布液吐出部は，前記基板の表面に塗布液を吐出しながら前記基板に対して相対的に移動可能で，前記基板上に一筆書きの要領で塗布液を塗布するように構成され，
前記塗布液吐出部は，前記基板に対して所定の水平方向に往復移動しながら，折り返し端部で一旦停止し，当該折り返し端部で前記塗布液吐出部が一旦停止している間に，前記基板は前記所定の水平方向と直角方向に移動することを特徴とする，基板の膜形成装置。
【請求項２】
前記加熱／冷却部材は，基板を載置する載置台に設けられていることを特徴とする，請求項１に記載の基板の膜形成装置。
【請求項３】
前記加熱／冷却部材は，上下に移動自在に構成されていることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の基板の膜形成装置。
【請求項４】
前記加熱／冷却部材上には，前記加熱／冷却部材が前記基板と接触する際にこれらの間に介在される当接部材が設けられていることを特徴とする，請求項１，２又は３のいずれかに記載の基板の膜形成装置。
【請求項５】
前記加熱／冷却部材の内側に前記基板の温度を下げる冷却部材が設けられたことを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれかに記載の基板の膜形成装置。
【請求項６】
前記冷却部材の内側にさらに前記基板を加熱する加熱部材が設けられたことを特徴とする，請求項５に記載の基板の膜形成装置。
【請求項７】
少なくとも基板の外縁部に対して前記塗布液の溶剤のミスト又は蒸気を供給する溶剤供給手段を有することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載の基板の膜形成装置。
【請求項８】
前記基板の外縁部上方には，前記基板に塗布される塗布液が基板外に塗布されることを防止するマスク部材が設けられており，
前記溶剤供給手段は，前記マスク部材に設けられていることを特徴とする，請求項７に記載の基板の膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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，ウェハ表面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，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
現在，前記レジスト塗布処理において，レジスト液を塗布する方法としては，スピンコーティング法が主流をなしている。このスピンコーティング法によれば，ウェハの中心にレジスト液を吐出して，このウェハを回転させる。このことにより，ウェハ上に塗布されたレジスト液が遠心力により拡散し，ウェハの全面に渡って均一なレジスト膜を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，スピンコーティング法は，ウェハを高速で回転させるため，ウェハの周縁部から大量のレジスト液が飛散し，無駄になるレジスト液が多い。また，レジスト液の飛散により当該装置が汚染されるため，頻繁に洗浄しなければならない等の弊害が生じていた。
【０００５】
そこで，ウェハを回転させるスピンコーティング法に変えて，レジスト液を吐出するノズルとウェハを相対的に移動させつつレジスト液を塗布する，例えば，ウェハ上に満遍なく格子状に粘度の低いレジスト液を塗布する方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら，このいわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布する方法においても，ウェハの周縁部に塗布されたレジスト液が表面張力により盛り上がり，この盛り上がりによって，レジスト膜が均一に形成されない場合が懸念される。このように周縁部が盛り上がった状態で露光しても，この盛り上がりの周縁部は，製品として利用できない欠陥部となり，その分歩留まりが低下する。
【０００７】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，基板の外縁部においても，レジスト膜をはじめとする各種塗布膜が所定の厚さに形成される基板の膜形成装置を提供することをその目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，基板に塗布液を塗布し，基板上に塗布膜を形成する膜形成装置であって，円形の基板に接触させて，少なくとも前記基板の外縁部の温度を変更させる加熱／冷却部材と，前記基板と相対的に移動し，前記基板に塗布液を吐出する塗布液吐出部と，を有し，前記加熱／冷却部材は，前記加熱／冷却部材を所定の温度に調節する温度変更体を有し，前記加熱／冷却部材は，前記基板の外縁部の形状に対応して環状に形成され，前記基板の下面に接触自在に構成され，前記加熱／冷却部材は，区画された領域毎に前記温度変更体を有し，この領域毎に温度を調節可能に構成され，前記加熱／冷却部材は，円弧状に区画されており，前記塗布液吐出部は，前記基板の表面に塗布液を吐出しながら前記基板に対して相対的に移動可能で，前記基板上に一筆書きの要領で塗布液を塗布するように構成され，前記塗布液吐出部は，前記基板に対して所定の水平方向に往復移動しながら，折り返し端部で一旦停止し，当該折り返し端部で前記塗布液吐出部が一旦停止している間に，前記基板は前記所定の水平方向と直角方向に移動することを特徴とする基板の膜形成装置が提供される。なお，本明細書に記載する加熱／冷却部材とは，加熱機能のみを有する部材，冷却機能のみを有する部材又は加熱，冷却の両方の機能を有する部材を意味する。
【０００９】
このように，前記加熱／冷却部材を円形の基板に接触させて，少なくともこの基板の外縁部の温度を変更させることにより，少なくとも前記基板の外縁部上に塗布された塗布液の温度が変更するので，この塗布液の表面張力が変化する。その結果，基板の外縁部において，その発生が懸念される表面張力による盛り上がり，若しくは膜厚低下が防止され，基板の外縁部においても所定の塗布膜が形成される。なお，ここでいう接触とは，基板と加熱／冷却部材を密着させた場合に限られず，加熱／冷却部材の熱が基板に対して影響を与える程度まで接近している場合をも含む。
また，本発明では，温度変更体を用いて，前記加熱／冷却部材を所定の温度に調節している。ここで言う温度変更体とは，前記加熱／冷却部材が加熱機能のみを有している場合には，少なくとも温度上昇機能を有していればよく，前記加熱／冷却部材が冷却機能のみを有している場合には，少なくとも温度下降機能を有していればよい。このように，加熱／冷却部材が温度調節可能な前記温度変更体を有することにより，加熱／冷却部材の温度が，適宜な温度に調節される。従って，基板上に塗布される塗布液をその塗布液の表面張力を変化させるのに必要十分な温度に調節できる。
また，本発明では，前記加熱／冷却部材の形状が基板の外縁部の形状に対応して環状に形成されており，さらにこの加熱／冷却部材が基板の下部に接触可能に構成されている。このように，加熱／冷却部材の形状を基板の外縁部の形状に対応させて形成することにより，表面張力による膜厚変化が懸念される基板の外縁部の温度だけを上昇又は下降させることができるため，その他の部分の塗布液に熱的な影響を与えず，所定の温度で膜が形成される。なお，ここでいう環状とは，基板の外縁部の形状に対応するものであるから，基板が円形の場合は，その外形が円形である。
また，本発明では，加熱／冷却部材を所定の領域毎に区画して，この区画された領域毎に前記温度変更体を有するようにして，この領域毎に温度を調節可能としている。これによって，加熱／冷却部材の区画された領域毎に異なった温度を設定してその温度を調節できるようになる。したがって，基板の外縁部に発生する塗布液の変化の程度が，領域によって異なる場合においても対応できる。すなわち，前記塗布液の変化が大きい領域では，温度差を大きくして，前記塗布液の変化が小さい領域では，温度差を小さくし，全体では均一な塗布膜の厚さとなる。
また，本発明では，前記加熱／冷却部材は，円弧状に区画されている。実験等に基づいた発明者の知見によれば，いわゆる一筆書きの要領で基板上に塗布液を塗布した場合，上述した基板外縁部の塗布液の盛り上がりの程度は，先に塗布した領域の前記盛り上がりの方が，より後に塗布した領域のものに比べて大きくなる傾向にある。それ故，円弧状に区画することにより，塗布される順番に従って各領域の温度を徐々に高くしていくことができる。したがって，各区画毎に温度を調節して，基板外縁全部分において，所定の塗布膜が形成される。
また，本発明では，基板と相対的に移動し，前記基板に塗布液を吐出する塗布液吐出部を設けて，その塗布液吐出部が，前記基板の表面に塗布液を吐出しながら前記基板に対して相対的に移動可能で，前記基板上に一筆書きの要領で塗布液を塗布するように構成されている。これによって，基板上を塗布液吐出部が相対的に移動しながら塗布液を吐出できるので，従来のように，基板を回転させる必要がないので，塗布液が必要最小限で済み，又当該装置内の汚染が防止される。また，特にこのようないわゆる一筆書きの要領で塗布液が塗布される場合には，粘性の低い塗布液が用いられ，上述した基板外縁部の塗布液の盛り上がりが顕著に現れるので，前述したようにしてこの塗布液の盛り上がりを防止することは有効である。
【００１０】
かかる請求項１の発明において，請求項２のように，前記加熱／冷却部材は，基板を載置する載置台に設けられていてもよい。
【００１４】
さらに，請求項３の発明のように，前記加熱／冷却部材を上下に移動自在としてもよい。前記加熱／冷却部材を上下移動自在とすることで，基板の外縁部の温度を変更させるタイミングを調節することができ，加熱・冷却時間が調節される。その結果，基板外縁部以外の部分への熱の伝わりが抑制され，基板外縁部では塗布液の表面張力を適宜に変化させることができ，またその他の部分においても適宜な塗布処理が実施される。
【００１５】
また，請求項４の発明は，前記加熱／冷却部材上に，前記加熱／冷却部材が基板と接触する際にこれらの間に介在される当接部材を設けていることを特徴とする。
【００１６】
このように，前記当接部材を設けることにより，基板と加熱／冷却部材が直接接触することが防止され，基板外縁部は，加熱／冷却部材からの熱伝導よって加熱，冷却される。したがって，基板の外縁部が斑なく均一に加熱若しくは冷却され，塗布液の表面張力も斑なく減少される。
【００２１】
請求項５の発明は，前記請求項１〜４の前記加熱／冷却部材の内側に基板の温度を下げる冷却部材を設けることを特徴としている。なお，この冷却部材は前記加熱／冷却部材の温度よりも低い場合に用いられる。
【００２２】
通常は前記加熱／冷却部材から基板の外縁部に伝わった熱が，さらに基板を媒体として基板の中心方向に伝わっていく。そこで請求項５では，前記加熱板の内側に前記冷却部材を設けて，上述した基板中心部への熱の伝導を抑制する。その結果，基板が所定の温度で塗布処理され，所定の塗布膜が形成される。
【００２３】
また，請求項６の発明は，前記請求項５の冷却部材の内側に，さらに基板を加熱する加熱部材を設けることを特徴とする。
【００２４】
このように，前記冷却部材の内側にさらに加熱部材を設けて，基板の温度を積極的に調節することにより，請求項５に比べてもさらに，基板外縁部からの熱による悪影響を減少させることが可能となる。
【００２５】
参考例によれば，基板に塗布液を塗布して，基板に膜を形成する膜形成装置であって，少なくとも基板の外縁部に対して溶剤のミスト又は蒸気を供給する溶剤供給手段を有することを特徴とする基板の膜形成装置が提供される。
【００２６】
この参考例によれば，基板の外縁部に溶剤のミスト又は蒸気を供給することができるので，基板の外縁部に塗布された塗布液の表面張力を減少させることができる。従って，基板の外縁部において，その発生が懸念される表面張力による塗布液の盛り上がりが防止される。
【００２７】
また，参考例は，基板外縁部上方に，基板に塗布される塗布液が基板外に塗布されることを防止するマスク部材が設けられており，前記溶剤供給手段は，前記マスク部材に設けるようにしてもよい。
【００２８】
前記マスク部材は，その機能により，塗布液が基板外縁部に塗布される際には，常にその基板外縁部上に位置している。そしてこの前記マスク部材に前記溶剤供給手段を設けることにより，容易に基板外縁部に対して溶剤のミスト又は蒸気を供給することができ，また，塗布液を塗布する直前に溶剤を供給することが可能となる。
【００２９】
請求項７の発明は，前記請求項１〜６の膜形成装置において，少なくとも基板の外縁部に対して前記塗布液の溶剤のミスト又は蒸気を供給する溶剤供給手段を有することを特徴としている。
【００３０】
このように，上述した基板の外縁部を加熱して，その外縁部に塗布される塗布液の表面張力を減少させる機能と，前記基板の外縁部に対して溶剤のミスト又は蒸気を供給して塗布液の表面張力を減少させる機能とを両方備えることにより，より効果的に基板外縁部に発生すると考えられる塗布液の盛り上がりを防止することが可能となる。
【００３１】
かかる請求項７の発明において，請求項８のように基板の外縁部上方に，基板に塗布される塗布液が基板外に塗布されることを防止するマスク部材を設けて，前記溶剤供給手段を前記マスク部材に設けるようにしてもよい。その結果，上記参考例と同様な効果が得られ，請求項７における溶剤のミスト又は蒸気によって基板外縁部に塗布される塗布液の表面張力を減少させるという機能がより簡素化した装置によって発揮される。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい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レジスト塗布装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，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。
【００３５】
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，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してな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図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００３６】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセット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）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００３７】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００３８】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。
【００３９】
第１の処理装置群G1では図２に示すように，本実施の形態にかかるレジスト塗布装置１７と，ウェハＷに現像液を供給して処理する現像処理装置１８が下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群G2の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている
【００４０】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるための液処理を行うアドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を加熱して乾燥させるプリベーキング装置３３，３４及びレジスト液中の溶剤を減圧して乾燥させる減圧乾燥装置３５，３６等が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００４１】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００４２】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスできるように構成されている。
【００４３】
上述したレジスト塗布装置１７の構造について，詳しく説明する。先ず，図４，図５に示すように，ケーシング６０内には，処理中のウェハＷを吸着して保持する載置台６１が設けられている。この載置台６１の下方には，載置台６１の駆動機構６２が設けられている。この駆動機構６２には，載置台６１を上下方向と回転方向に移動自在とするモータ等が内蔵されている。したがって，この駆動機構６２によって，載置台６１上のウェハＷを搬入出時に昇降させたり，アライメントを行う際に回転させたりすることができる。また，図５に示すように，駆動機構６２自体も，Ｘ方向（図中の上下方向）に配置されたレール６３上に設けられており，主制御装置６５により制御される図示しない駆動装置によりＸ方向に移動自在となっている。それ故，この駆動機構６２の動きに伴って，載置台６１ひいては載置台６１上のウェハＷがＸ方向に移動する。したがって，主制御装置６５により駆動機構６２自体のＸ方向への動作を制御することによって，ウェハＷのＸ方向への動きが精密に制御される。
【００４４】
また，この載置台６１を取り囲むようにして，ウェハＷの周縁部を下方から加熱及び冷却する加熱冷却部材６４が取り付けられている。この加熱冷却部材６４の形状は，ウェハＷの周縁部の形状に対応してリング状に形成されており，ウェハＷの周縁部の下方に位置するように設けられている。またこの加熱冷却部材６４は，図６に示すように，各形状が例えば円弧状になるように４つの領域６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄに区画されている。この加熱冷却部材６４には，加熱冷却部材６４の熱冷源となる温度変更体としてのペルチェ素子６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが各領域毎に個別に内蔵されている。これらのペルチェ素子６６a，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄは，温度制御装置７０により，その温度を各領域毎に制御されている。したがって，加熱冷却部材６４の温度は，温度制御装置７０において設定された温度，例えば領域６４ａは２６℃，領域６４ｂ，６４ｃは２４℃，領域６４ｄは２２℃に維持される。
【００４５】
また，加熱冷却部材６４の下方で，駆動機構６２上には，この加熱冷却部材６４を上下に駆動するための加熱冷却部材駆動装置７１が設けられている。これにより，加熱冷却部材６４は，移動自在となり，所定のタイミングで上昇して，ウェハＷ周縁部に接触し，ウェハＷを加熱若しくは冷却できるようになっている。
【００４６】
さらに，加熱冷却部材６４の上面には，当接部材としてのプロキシミティピン７３が例えば０．１ｍｍの高さで取り付けられている。そして，このプロキシミティピン７３により，ウェハＷと加熱冷却部材６４が直接密着することが防止され，加熱冷却部材６４の輻射熱によりウェハＷは加熱される。
【００４７】
載置台６１には，載置台６１の側方と下方を包囲して，ウェハＷから落下したレジスト液を回収するカップ７５が取り付けられている。
【００４８】
また，図４に示すように，載置台６１の上方には，ウェハＷにレジスト液を供給する塗布液吐出部としてのノズル７６が設けられている。このノズル７６は，保持部材７７によって保持されており，この保持部材７７はＹ方向（図中の左右方向）に配置されたレール７８上を移動自在となっている。さらに，レール７８は，ケーシング６０の両側壁に沿ってＸ方向に配置された２本のレール７９上を移動自在に設けられている。そして，このレール７８と保持部材７７は，図示しない駆動装置により駆動され，その動作は主制御装置６５により制御されている。その結果，ノズル７６は，主制御装置６５により，その速度，動作のタイミング等が制御され，Ｘ，Ｙ方向に移動自在となる。したがって，ノズル７６と載置台６１上のウェハＷは，相対的に移動することができ，いわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布することが可能となっている。
【００４９】
また，上記レール７８には，レジスト液のウェハＷ外への落下を防止する２つのマスク部材８０，８１が前記ノズル７６を挟んで各々移動自在に吊り下げられている。この２つのマスク部材８０，８１は，レール７８から下方に伸び，載置台６１に載置されるウェハＷよりも上方の位置で相互に向き合うようにして内側に折れ曲がり，水平部８０ａ，８１ａを有している。この水平部８０ａ，８１ａは，落下してきたレジスト液を受け止めて，そのレジスト液が周囲に飛散しないように断面が凹状の受け皿に構成されている。
【００５０】
また，２つのマスク部材８０，８１は，ウェハＷを載置した載置台６１のＸ方向への移動に伴い，各々が常にウェハＷの両端部上に位置するようにレール７８上を移動制御されている。したがって，マスク部材８０と８１は，ノズル７６と同一Ｘ座標でウェハＷの両端部上に位置し，移動しつつ吐出動作を続けるノズル７６からウェハＷの外部に吐出されたレジスト液を前記水平部８０ａ，８１ａにおいて遮断して受け止め，ケーシング６０内の汚染を防止している。
【００５１】
次に以上のように構成されているレジスト塗布装置１７の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００５２】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群G3に属するアドヒージョン装置３１に搬入する。そして，そこでHMDSなどのレジスト液の密着性を高める密着強化剤を塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。その後，ウェハＷは，本実施の形態にかかるレジスト塗布装置１７又１９に搬送される。
【００５３】
次にレジスト塗布装置１７の作用について詳しく説明するが，以上で説明したレジスト塗布装置１７の構造から，ノズル７６とウェハＷを相対的に移動させつつ，ノズル７６からウェハＷ上にレジスト液を塗布するいわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布することが可能となる。
【００５４】
発明者の知見によれば，いわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布した場合は，何の措置も執らなければ，ウェハＷ周縁部にレジスト液の盛り上がりが生じる。そして，図７に示すように，より先に塗布された部分の前記盛り上がりは大きく，より後に塗布された部分の盛り上がりは徐々に小さくなる。そして，最後に塗布された部分は，場合によっては完全に盛り上がりが無くなり膜厚が低下する。したがって，本来なら，ウェハＷ周縁部の部分Ｗａ，Ｗｂ又はＷｃ，Ｗｄの順にそのレジスト液の膜厚が厚くなると考えられる。
【００５５】
そこで，レジスト液塗布処理が開始される前に，温度制御装置７０にウェハＷの各部分Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄに対応する加熱冷却部材６４の各領域６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの設定温度を塗布される順番に徐々に低くなるように設定する。本実施の形態では，領域６４ａを２６℃，領域６４ｂと領域６４ｃを２４℃，領域６４ｄを２２℃に設定する。そして，予め加熱冷却部材６４の各領域６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄをペルチェ素子６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄによって各設定温度で加熱と冷却しておく。なお，ケーシング６０内をレジスト液の塗布処理温度である２３℃になるように，塗布現像処理システム１自体で制御されている。
【００５６】
そして，先ず，前処理が終了したウェハＷが，主搬送装置１３によって，レジスト塗布装置１７内に搬入される。そして，ウェハＷは，駆動機構６２により予め上昇して待機していた載置台６１に吸着保持され，駆動機構６２により下降し，カップ７５内の所定の位置で停止する。その後，駆動機構６２によりウェハＷを回転させて，図示しない光学センサによりウェハＷのノッチ部やオリフラ部を検出し，ウェハＷを所定の位置にアライメントする。
【００５７】
次に，図８に示すように，加熱冷却部材駆動機構７１により，加熱冷却部材６４が上昇して，プロキシミティピン７３がウェハＷ周縁部の下面に接触する。そして，加熱冷却部材６４の輻射熱によってウェハＷ周縁部が温度変更され加熱及び冷却され，加熱冷却部材６４の各領域６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄに対応したウェハＷの各部分Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄがそれぞれの温度（順に２６℃，２４℃，２４℃，２２℃）に加熱及び冷却される。
【００５８】
その後，アライメントの終了したウェハＷは，主制御装置６５によりレール６３上を所定の位置まで移動して待機する。一方レジスト液を吐出するノズル７６は，通常は，レール７８に沿ってＹ方向にのみ移動し，図９に示したようにＳＴＡＲＴ地点で待機している。
【００５９】
その後，ウェハＷへの比較的粘性の低いレジスト液の吐出が開始される。先ず，ノズル７６がウェハＷ上に一定量のレジスト液（例えば，吐出液が直径１０〜２００μｍとなる量）を塗布しながらＹ方向にに伸びるレール６８に沿って所定の速度で移動する。そして，ノズル７６がウェハＷの周縁部を横切って，マスク部材８０上に達したところで，一旦停止する。この状態で主制御装置６５によりウェハＷが，駆動機構６２自体の移動によってＸ方向に送られウェハＷを所定距離ずらす。このとき，マスク部材８０は，この水平部８０ａ先端が常にウェハＷの端部より少し内側のウェハＷ上に位置するようにＹ方向に移動される。そしてノズル７６を再び逆方向に移動させながらレジスト液を吐出する。
【００６０】
そして，再びノズル７６がウェハＷの周縁部を横切って，マスク部材８１上に達したところで，一旦停止する。この状態で主制御装置６５によりウェハＷが，またＸ方向に送られウェハＷを所定距離ずらす。このとき，マスク部材８１は，この水平部８１ａ先端が常にウェハＷの端部より少し内側のウェハＷ上に位置するようにＹ方向に移動される。その後再度ノズル７６を逆方向に移動させてながらレジスト液を塗布する。
【００６１】
以上のようにノズル７６を往復移動させながら，折り返し端部で，一旦停止させ，その間にウェハＷを間欠的にＸ方向に移動させることにより，図９に示したようにウェハＷ全面にレジスト液が塗布される。
【００６２】
このとき，ウェハＷ周縁部に塗布されたレジスト液は，ウェハＷ周縁部の各部分Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄの各温度で加熱及び冷却される。そして図１０に示すように，ウェハＷの各部分の加熱温度に応じてレジスト液の表面張力が減少し，レジスト液がウェハＷ全面に渡り均一な厚みとなる。
【００６３】
その後，レジスト液の塗布の終了したウェハＷは，搬入時と同様に，駆動機構６２により上昇され主搬送装置１３に受け渡される。次いで，主搬送装置１３により，減圧乾燥装置３５又は３６若しくはプリベーキング装置３３又は３４に搬送され，乾燥される。その後，各処理装置において露光処理，現像処理等の一連の所定の処理が行われ，塗布現像処理が終了する。
【００６４】
以上の実施の形態によれば，加熱冷却部材６４を設けてレジスト液塗布前にウェハＷの周縁部の温度を所定の温度に変化させておくことにより，その後塗布されたレジスト液の温度を変化させることができる。その結果，ウェハＷ周縁部に塗布されたレジスト液の表面張力を減少又は増加させることができるため，上述したようないわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布した場合に懸念されるウェハＷ周縁部のレジスト液の盛り上がり，若しくは膜厚低下が防止される。
【００６５】
また，本実施の形態では，ウェハＷ周縁部でより早く塗布される部分Ｗａの温度を比較的高い温度（２６℃）に設定し，より後に塗布される部分Ｗｄの温度を比較的低い温度（２２℃）に設定した。これは，上述したように発明者の知見からより先に塗布した部分に発生するレジスト液の盛り上がりの方が，より後に塗布した部分に発生するものよりも大きいからである。したがって，先に塗布される塗布液の温度をより高くすることにより表面張力を小さくし，一方，後に塗布される塗布液の温度を低くすることにより表面張力を増加させて，他の部分との均衡を図り，ウェハＷ全面に渡り所定のレジスト膜が形成される。
【００６６】
したがって，必要のない場合は，上述したように加熱冷却部材６４を区画しない加熱冷却部材を用いてもよく，この場合にも，同様に，前述したウェハＷ周縁部のレジスト液の盛り上がり等が防止できる。
【００６７】
また，図１１に示すように前記加熱冷却部材６４の内側にリング状の冷却部材９０を設けてもよい。この冷却部材９０には，例えば，冷却体としてペルチェ素子を内蔵し，温度制御装置７０によってその温度を制御する。このとき設定温度は，例えば，上述した実施の形態では２２℃とし，その外周に取り付けられている加熱冷却部材６４よりも低い温度にする。こうすることにより，加熱冷却部材６４で熱せられたウェハＷの熱が内側に伝導し，ウェハＷ周縁部以外の部分まで温度が変化してしまうことを防止する。
【００６８】
さらに，図１２に示すようにその冷却部材９０の内側にリング状の加熱部材９５を設けてもよい。この加熱部材９５は，ウェへＷの塗布処理される温度，例えば２３℃に設定しておき，ウェハＷが上述した加熱冷却部材６４と冷却部材９０の熱の影響を受けないように，ウェハＷを積極的に定温に維持させる。こうすることによりウェハＷの塗布処理が適宜に行われ所定のレジスト膜が形成される。
【００６９】
なお，上述した加熱冷却部材６４は，温度制御の容易な発熱吸熱部材を熱源としていたが，例えば，加熱冷却部材中にチューブを通して，そこに温度調節された温水や蒸気等を流してもよい。
【００７０】
次に，第２の実施の形態として，ウェハＷ周縁部に溶剤のミスト又は蒸気を供給して，上述したウェハＷ周縁部に発生するレジスト液の盛り上がりを防止する機能を備えたレジスト塗布装置１７について説明する。
【００７１】
図１３に示すように，ウェハＷ周縁部にレジスト液の溶剤のミストを供給する溶剤供給手段としてのノズル１００，１０１がそれぞれマスク部材の水平部８０ａ，８１ａの下面に固定して取り付けられる。このノズル１００，１０１は，図示しないミスト供給タンクに通じており，所定のタイミングでウェハＷ上にミストを供給できるように構成されている。また，ノズル１００，１０１は，図１４に示すようにマスク部材の水平部８０ａ，８１ａ下面の中央から，レジスト液塗布時にマスク部材８０，８１が移動する方向（Ｘ方向）に多少ずらして設けられている。こうすることにより，レジスト液が塗布される直前のウェハＷ周縁部に溶剤を供給することができる。また，上述したようにマスク部材８０，８１の先端部は，常にウェハＷの端部よりも内側に位置するように制御されているため，ノズル１００，１０１をマスク部材８０，８１の先端部の下面に設ければ，常にウェハＷ周縁部に溶剤が供給することができる。
【００７２】
従って，第１の実施の形態と同様にして，図１５に示すようにノズル７６がレジスト液を吐出しながらウェハＷ上をＹ方向に移動する際に，ノズル７６が，ウェハＷ中央付近に位置しているときにノズル１００，１０１からウェハＷ周縁部に対してミストが供給される（図１５の斜線部）。その結果，ノズル７６が折り返し端部まで達し，Ｘ方向にずらして，次に塗布されるルート上の両端のウェハＷ周縁部にミストが供給される。したがって，常にウェハＷ上にレジスト液が塗布される直前に，ウェハＷ周縁部にはミストが供給される。
【００７３】
以上の第２の実施の形態によれば，レジスト液の塗布前にウェハＷ周縁部に溶剤のミストを供給することにより，その後，ウェハＷ周縁部に塗布されたレジスト液の表面張力が減少し，粘度の低いレジスト液を用いた場合に懸念されるウェハＷ周縁部のレジスト液の盛り上がりが防止される。また，レジスト液の塗布直前にミストを供給することにより，ミストが気化しないうちにレジスト液を供給することができる。
【００７４】
上記実施の形態では，ノズル１００，１０１をマスク部材８０，８１に固定して設けたが，ノズル７６に固定して設けてもよいし，例えば，レール７８から吊り下げて独立して設けてもよい。
【００７５】
ここで，上述した実施の形態では，第１の実施の形態における加熱冷却部材６４と第２の実施の形態におけるノズル１００，１０１をどちらか一方だけ設けたが，両方に取り付けてもよい。加熱冷却部材６４とノズル１００，１０１を両方取り付けることにより，ウェハＷ周縁部を加熱して，レジスト液の温度を上昇させて表面張力を減少させる機能とウェハＷ周縁部に直接溶剤を塗布して，その後塗布されるレジスト液の表面張力を減少させる機能とを兼ね備えることができ，より効果的に前述したウェハＷ周縁部に発生するレジスト液の盛り上がりが防止できる。
【００７６】
また，これまでの実施の形態では，レジスト液を供給するノズル７６とウェハＷを相対的に移動させながら塗布するいわゆる一筆書き方式について説明していたが，その他の塗布方法，例えば，ウェハＷを回転させてレジスト液を塗布するいわゆるスピンコーティング方法等にも応用できる。
【００７７】
また図１６に示したように，載置台６１の下面に，加熱冷却部材６１ａを直接取り付けてもよい。この場合，加熱冷却部材６１ａによって予め載置台６１ａの温度を１０℃から１５℃程度に冷却しておく。これによって載置台６１ａ上のウエハＷも冷却される。そしてノズル７６からウエハＷ上に吐出されたレジスト液は，粘度が低下する。したがって，ウエハＷ上に吐出されたレジスト液は必要以上に周囲に直ちに拡散することはない。これによって一筆書きの要領で塗布されたレジスト液の条が隣に広がり部分的に二度塗られる，といった事態をを防止できる。
【００７８】
さらに，先に説明した実施の形態は，半導体ウェハデバイス製造プロセスのフォトリソグラフィー工程におけるウェハのレジスト膜形成装置についてであったが，本発明は半導体ウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板の膜形成装置においても応用できる。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１によれば，基板の外縁部の温度を変更させることにより，その基板上に塗布される塗布液の温度を変更させることができる。従って，塗布液の表面張力が減少又は増加し，基板外縁部に発生する塗布液の盛り上がり又は膜厚低下が防止され，基板の外縁部においても所定の膜厚の塗布膜が形成され，歩留まりの向上が図られる。
また，基板の外縁部を加熱する加熱／冷却部材の温度が，適切な温度に調節され，その結果，基板上に塗布される塗布液も，その塗布液の表面張力を減少又は増加させるのに必要十分な温度に設定することができる。従って，基板外縁部に発生する塗布液の盛り上がり又は膜厚低下の程度に応じて，設定温度を変更することができ，この塗布液の盛り上がり等が適宜に防止される。
また，加熱／冷却部材の形状を基板の外縁部の形状に対応させて形成することにより，表面張力による膜厚変化が懸念される基板の外縁部の温度だけを変更させることができるため，その他の部分の塗布液に熱的な影響を与えず，所定の温度で塗布膜が形成される。したがって，基板全面に渡り所定の塗布膜が形成され，歩留まりの向上が図られる。
また，基板の外縁部に発生する塗布液の盛り上がりの程度が，基板外縁部の領域によって異なる場合においても，各領域毎個別に温度調節し，表面張力を変更させることができる。したがって，基板外縁部の全部分に渡り所定の塗布膜が形成され，歩留まりの向上が図られる。
また，基板の外縁部を加熱する加熱／冷却部材を円弧状に区画することにより，塗布される領域の順番に従って徐々に温度を高くしていくことができるため，基板外縁部の全部分に渡り，所定の塗布膜が形成され歩留まりの向上が図られる。
また，基板上を塗布液吐出部が相対的に移動しながら塗布液を吐出できるので，従来のように，基板を回転させる必要がないので，塗布液が必要最小限で済み，又当該装置内の汚染が防止される。また，特にこのようないわゆる一筆書きの要領で塗布液が塗布される場合には，粘性の低い塗布液が用いられ，基板外縁部の塗布液の盛り上がりが顕著に現れるので，この塗布液の盛り上がりを防止する措置を執ることは有効である。
【００８２】
請求項３の発明によれば，基板の外縁部の温度を変更させるタイミングを調節することができるため，加熱時間が調節できる。その結果，基板外縁部以外の部分への熱の干渉が抑制でき，所定の温度で塗布膜が形成される。したがって，基板全面に渡り所定の塗布膜が形成され，歩留まりの向上が図られる。
【００８３】
請求項４によれば，基板と加熱／冷却部材が直接接触することが防止され，基板外縁部は，加熱／冷却部材からの熱伝達よって加熱される。その結果，基板の外縁部が斑なく均一に加熱又は冷却され，塗布液の表面張力も斑なく修正される。従って，基板外縁部においても所定の塗布膜が形成され歩留まりの向上が図られる。
【００８６】
請求項５によれば，加熱／冷却部材の熱が基板中心方向へ伝導することが防止され，基板が所定の温度で塗布処理される。その結果，所定の塗布膜が形成され，歩留まりが向上される。
【００８７】
請求項６によれば，加熱部材を設けて，基板の温度を所定の処理温度に積極的に調節し，基板外縁部から伝わる熱による悪影響を減少させることができる。したがって，基板内周部においても所定の温度で塗布膜が形成され歩留まりの向上が図られる。
【００９０】
請求項７又は８によれば，基板の外縁部を加熱して，その外縁部に塗布される塗布液の表面張力を減少させる機能と，基板の外縁部に対して溶剤のミスト又は蒸気を供給して塗布液の表面張力を減少させる機能とを両方備えることにより，基板外縁部の塗布液の盛り上がりをより効果的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる塗布現像処理システムの外観を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】第１の実施の形態にかかるレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図５】第１の実施の形態にかかるレジスト塗布装置の横断面の説明図である。
【図６】第１の実施の形態にかかるレジスト塗布装置のウェハＷを加熱する加熱冷却部材の説明図である。
【図７】ウェハ上にレジスト液を塗布したときに発生するウェハ周縁部の盛り上がりを示す説明図である。
【図８】加熱冷却部材によりウェハを加熱するときの状態を示した説明図である。
【図９】第１の実施の形態におけるレジスト液を吐出するノズルの塗布ルートを示した説明図である。
【図１０】ウェハ周縁部を加熱した場合のレジスト液の状態を示す説明図である。
【図１１】加熱冷却部材の内側に冷却部材を設けた場合の説明図である。
【図１２】冷却部材の内側に加熱部材を設けた場合の説明図である。
【図１３】第２の実施の形態におけるレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図１４】レジスト塗布装置のマスク部材に対する溶剤を供給するノズルの位置を示した説明図である。
【図１５】ウェハ外縁部に供給される溶剤の供給範囲を示した説明図である。
【図１６】載置台に加熱／冷却部材を備えたレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１    塗布現像処理システム
１７    レジスト塗布装置
６４    加熱冷却部材
７６    ノズル
８０，８１  マスク部材
１００，１０１  ノズル
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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【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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