(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学増幅型のレジストが塗布されて露光された基板を現像前に処理する装置において、
前記基板を載置するための基板載置部と、
この基板載置部に載置された基板を加熱する加熱手段と、
前記基板載置部に載置された基板に沿ってパージガス流を形成する手段と、
前記パージガス流を正に帯電させるイオナイザーと、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
正に帯電されたパージガス流に基板側に向かう力が及ぼされるような電界を形成する電界形成手段を備えることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
電界形成手段は、基板載置部に載置された基板の表面側と対向するように設けられた電極と、この電極に正極側が接続された直流電源部と、を備えることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
直流電源部は電圧可変であり、電圧を変化させることによりパージガス流を制御することを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
化学増幅型のレジストが塗布されて露光された基板を現像前に処理する方法において、
前記基板を載置するための基板載置部に基板を搬送する工程と、次いで、この基板を加熱する工程と、基板に沿ってパージガス流を形成する工程と、前記パージガス流を正に帯電させる工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学増幅型のレジストが基板に塗布され、露光された後、現像処理前に当該基板を加熱するための基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウェハ上に形成された薄膜状にレジストを塗布し、レジストを所定のパターンで露光し、現像してマスクパターンを形成している。このような処理は、一般にレジストの塗布、現像を行う塗布、現像装置に露光装置を接続したシステムを用いて行われる。
【０００３】
一方、最近において化学増幅型のレジスト材料が検討されている。このレジスト材料は、露光することによりレジスト材料に含まれる酸発生剤から酸が生成し、この酸が露光後ベーク（Post-Exposure Bake）により拡散して触媒として作用して酸触媒反応が進行する。例えば、ポジ型レジストではレジスト材料の主成分であるベース樹脂を分解して現像液に対して可溶解性とする分解反応、ネガ型レジストでは当該ベース樹脂を架橋反応により分子構造を変えて現像液に対して不可溶性とするものである。具体例を挙げると、例えばポリビニルフェノールなどのポリマー中の水酸基をアルカリ基やシリル基でブロックし、酸によりこのブロックを外してアルカリ可溶性を回復させるものなど、多数提案されている。
【０００４】
図２１は化学増幅型のネガ型レジストを用いたときの露光、加熱、現像の状態を示す図である。先ず露光時には図２１（ａ）に示すように基板１０１上のレジスト１０２に対してマスク１０３を用いて露光すると、光の当たった部位のレジスト１０２表面部に酸であるプロトン（Ｈ＋）が発生する。次いで基板１０１の裏面より加熱すると、この酸がレジスト１０２の露光領域中に拡散されて、その部分が現像液に対して不溶解性となる（図２１（ｂ））。加熱した後、現像するとレジスト１０２のうち現像液に対して溶解性の部分が溶けてマスクパターンを形成する（図２１（ｃ））。
【０００５】
この種のレジストを用いれば、原理的に微細な線幅に対応することができる利点がある。化学増幅型レジストの現像速度は酸触媒反応量で決まるので、露光後の加熱処理の条件は化学増幅型レジストの特性、特に現像後のマスクパターン線幅精度を著しく左右する。
【０００６】
前記露光後に基板を加熱する加熱装置は、抵抗加熱体を埋設した加熱プレートの上に基板を載置し、この上に蓋体を被せて処理空間を形成し、この処理空間に、例えば外方から中央へ向かうパージガスの気流を形成するように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の加熱装置では次のような課題がある。即ち加熱時において露光により感光剤から生成した酸であるプロトン（Ｈ＋）が図２２（ａ）に示すようにレジスト１０２の表面部から飛散してパージガス中に拡散し、このためネガ型レジストでは酸であるプロトン（Ｈ＋）が飛散した部位は、本来は酸触媒反応により現像液に対して不溶解性となるべきところ、露光時に光が当たらない部位と同様に可溶性のままとなり、この結果、図２２（ｂ）に示すようにマスクパターン上部の角が丸まってしまい、マスクパターンの線幅精度を悪くする。一方、ポジ型レジストでは酸であるプロトン（Ｈ＋）が飛散した部位は、本来は酸触媒反応により現像液に対して溶解性となるべきところ、露光時に光が当たらない部位と同様に不可溶性のままとなり、現像により図２２（ｃ）に示すようにマスクパターン上部に凸部（以下Ｔ-トップ形状）を形成してしまい、マスクパターンの線幅精度を悪くする。また、飛散したプロトン（Ｈ＋）がパージガス流に乗ってレジストの他の部分に再付着すると、本来現像液に溶解されるべき部分が不可溶性となったり、逆に現像液に対して不溶解性となるべき部分が溶解したりしてやはりパターン精度を低下させる。
【０００８】
一方、レジスト表面部から酸であるプロトン（Ｈ＋）が飛散するのを抑える手段として反射防止膜を塗布するＴＡＲＣ（Top Anti-Reflective Coating）処理があるが、反射防止膜は均一に塗布することが難しく、パターンの線幅がより一層小さくなると、高い線幅精度を得ることが困難になる。また、塗布工程が増えるためにランニングコストが増える問題もある。
【０００９】
また、化学増幅型のレジストを用いたときの露光後ベークにおいては、露光領域におけるプロトン（Ｈ＋）の初期分布が均一でないため、連鎖反応が均等に生じ難く、所望の線幅均一性を確保することは困難である。露光領域においてプロトン（Ｈ＋）の少ない部分にも十分な反応を生じさせるためには、加熱温度を例えば１００〜１５０℃と高くする必要があるが、加熱温度を高くすると対流が大きくなり、処理空間に乱流が生じて温度が不均一になりやすい。このように酸であるプロトン（Ｈ＋）の初期分布が均一でないときには、プロトン（Ｈ＋）が不足する部分が形成されないように露光量を多く設定する必要があり、エネルギーが無駄になるばかりか、上述のような酸であるプロトン（Ｈ＋）の蒸散等の不都合にも繋がる。更に、線幅均一性を高めるために、露光領域分にパターンに応じて適切なプロトン（Ｈ＋）分布を形成することが望ましいが、従来の露光後ベークでは、パターンに応じて適切なプロトン（Ｈ＋）分布を形成することは困難である。
【００１０】
本発明はこのような事情に基づきなされたものであり、その目的は化学増幅型のレジストが塗布された基板を加熱するにあたって、露光により感光剤から生成した酸であるプロトン（Ｈ＋）がレジスト表面から飛散するのを抑えることができる技術を提供することにある。本発明の他の目的は、前記加熱を行うにあたって、露光により生成したプロトン（Ｈ＋）のレジストの露光領域における分布を均一化する、或いは当該分布を制御することができる技術を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板処理装置は、化学増幅型のレジストが塗布されて露光された基板を現像前に処理する装置において、
基板を載置するための基板載置部と、この基板載置部に載置された基板を加熱する加熱手段と、前記基板載置部に載置された基板に沿ってパージガス流を形成する手段と、前記パージガス流を正に帯電させるイオナイザーと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る基板処理方法は、化学増幅型のレジストが塗布されて露光された基板を現像前に処理する方法において、
前記基板を載置するための基板載置部に基板を搬送する工程と、次いで、この基板を加熱する工程と、基板に沿ってパージガス流を形成する工程と、前記パージガス流を正に帯電させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る基板処理装置の実施の形態を示す断面図である。１は載置台であり、化学増幅型のレジスト２が塗布されて露光された基板、例えば半導体ウェハＷを載置するための、例えばセラミックスよりなる載置部である載置台１である。この載置台１には載置したウェハＷを裏面側から加熱するための加熱手段である例えば抵抗発熱体からなるヒータ１３が同心円をなすように埋設されている。なお、詳しくはウェハＷが載置台１の表面から微小な隙間、例えば０．１ｍｍ程度浮いた状態で載置されるように、ウェハＷの周縁部に対応する位置に載置台１上に突部１７が設けられており、ヒータ１３はこの突起１７に載置した状態で、ウエハＷを例えば１００〜１５０℃程度に加熱できるようになっている。載置台１におけるウェハＷの載置領域の外方側には、複数の給気口１１が周方向に沿って設けられ、この給気口１１にはパージガスを供給するための給気管１２が接続されている。
【００１７】
また、載置台１には該載置台１を上下方向に貫通する孔部１６を介して複数の支持ピン１４が突没自在に設けられている。これらの支持ピン１４は支持ピン昇降機構１５により昇降自在に設けられており、この支持ピン１４の昇降により図示しない搬送アームと載置台１との間でウェハＷの受け渡しが行われる。
【００１８】
載置台１の上部側には下方側が開口し、天井部３１及び側壁部３２からなる、例えば円筒状のアルミニウム製の蓋体３が図示しない蓋体昇降機構により昇降自在に設けられている。この蓋体３は接地されていて、ウェハＷの加熱時は下降し、載置台１に載置されたウェハＷの周囲を囲い、処理空間を形成する構成となっている。蓋体３の天井部３１には中心付近に排気口３３が設けられ、この排気口３３にはパージガスを排気するための排気管３４が接続されている。
【００１９】
ウェハＷの上方側（表面側）にはウエハＷと対向するように、例えばウェハＷとほぼ同サイズの円形状の電極４が絶縁体３５を介して蓋体３の内部に取り付けられている。この電極４は、通気性部材（多孔板）例えばメッシュ状部材により構成されており、その材料には良好な導電性を有するもの、例えばチタン、ニッケル、銅等が用いられる。また電極４をなす通気性部材の他の例としては、例えばパンチングメタルあるいは同心円状のスリットを設けたものを挙げることができる。ウエハＷと電極４との距離は、例えば５ｍｍまたは１０ｍｍに設定される。また、電極４は給電線４１を介して、例えば１０ｋＶの直流電源部４２の正極に接続され、この直流電源部４２の負極側は電気的に浮いた状態とされている。
【００２０】
次に上述実施の形態の作用について説明を行う。まず、化学増幅型のレジスト２が表面に塗布され、露光を終えたウェハＷを図示しないアームと支持ピン１４との協働作用により載置台１の載置部に搬入し、蓋体３が図示しない蓋体昇降機構により下降して載置台１に載置されたウェハＷの周囲を囲い処理空間を形成する。そしてヒータ１３によりウェハＷを、例えば１５０℃に加熱すると共に、給気口１１を介して給気管１２よりパージガスを導入し、排気口３３を介して排気管３４からこのパージガスを排気してウェハＷの表面に沿って周囲から中心部に向かうパージ流を形成する。前述の電極４は通気性部材（多孔板）を用いているので、中心部に向かうパージ流の整流機能を有する形状を合せ持つ。
【００２１】
露光によりレジスト２の表面に生成した酸であるプロトン（Ｈ＋）は、加熱により露光領域中に内部拡散し、触媒として作用して酸触媒反応を進行させるが、レジスト２の表面部に存在するプロトン（Ｈ＋）の中にはレジスト２の表面部から飛散してパージガス中に拡散しようとするものが存在する。しかし、ウェハＷの上方側には正の電荷が帯電するように直流電源部４２の正極側に接続された電極４が設けられているので、この電極４とウェハＷとの間に、例えば図２に模式的に示す矢印方向に電気力線が生じる電界が形成され、レジスト２の表面部のプロトン（Ｈ＋）には、この電界に基づいて電極４に生じた正の電荷との間の斥力の作用によりウェハＷ側に向かう力が働く。従って、レジスト２の表面にパージガスの流れが生じていてもレジスト２の表面部からプロトン（Ｈ＋）が飛散してパージガス中に拡散することが抑えられる。
【００２２】
また、電極４はメッシュ状部材のような通気性部材（多孔板）として構成されているため、パージガスはウェハＷの周囲からウェハＷの表面に沿って中央に向かい、電極４に形成された孔を通って排気口３３を介して排気管３４から排気される。このようなパージガスの流れにより加熱時のウェハＷに温度分布が生じるのを抑えることができる。
【００２３】
このように本実施の形態によれば、ウェハＷの表面に化学増幅型のレジスト２が塗布され、露光により感光剤から生成した酸であるプロトン（Ｈ＋）が、加熱時にレジスト２の表面部から飛散するのが抑えられる。このためネガ型レジストでは、現像によりマスクパターンの上部が丸まってしまうおそれが小さく、一方、ポジ型レジストでは現像によりマスクパターン上部がＴ−トップ形状を形成してしまうおそれが小さく、更にはプロトン（Ｈ＋）が飛散してレジスト２の不所望な位置に再付着することも抑えられるため、線幅精度の良いマスクパターンを形成することができる。
【００２４】
次に本発明に係る基板処理装置の他の実施の形態について、図３〜図１８を参照しながら説明する。図３の例では、ウェハＷの裏面側に、この例では載置台１の下面側に接続して、あるいは５ｍｍ程度離して電極５を設け、この電極５に直流電源部５２の負極側を接続する。この場合、電極５には負の電荷が帯電し、また載置台１は例えばセラミックスからなる誘電体で構成されているので、載置台１を通って電極５に向かう電気力線が構成される。この結果、レジスト２の表面部のプロトン（Ｈ＋）は、この電界により、即ち電極側の負の電荷との間の引力の作用によりウェハＷ側に向かう力が働き大気中に拡散することができず、結果としてレジスト２の表面部からプロトン（Ｈ＋）が飛散することが抑えられる。このため現像により得られるマスクパターンは線幅精度の良いものとなる。なお、電極５は図４に示すようにウエハＷの裏面側にて載置台１に接触するように設けてもよいし、図５に示すように載置台１中に埋設してもよい。
【００２５】
また本実施の形態は図６に示すように、図１の載置台１の代わりに導電体の載置台１ａを設け、この載置台１ａに直流電源部５２の負極側を直接接続して載置台１ａを電極として機能させるようにすることができる。この場合には、電極である載置台１ａとウエハＷとの距離を例えば０．１ｍｍに設定し、数十ｋＶの電圧を印加する。なお、この場合には、ヒータ１３との電気的な干渉を防止するためにヒータ１３と載置台１ａとを適宜の手段で絶縁する必要がある。
【００２６】
次にウエハＷの表面側及び裏面側の両方に電極を設けた例を示す。図７の例は上述したウェハＷの表面側に電極４を設ける構成及び裏面側に電極５を設ける構成の２つの形態を組み合わせた実施の形態である。この場合、ウェハＷには上から斥力、下から引力が働き、レジスト２の表面部から酸であるプロトン（Ｈ＋）が飛散することが抑えられる。
【００２７】
図８の例では、図７の例と同様に電極４をウェハＷの表面側に、電極５をウエハＷの裏面側に夫々配置し、これら電極４、５に個別的に直流電源部４２，５２を接続する代わりに、電極４，５の間に交流電源部６と全波整流器７とを接続している。このような構成では、ウェハＷの表面側に設けた一方の電極４に正の電荷が帯電し、またウェハＷの裏面側に設けた他方の電極５に負の電荷が帯電するので、周期的に電界の強さは変化するが、上から斥力、下から引力が働き、レジスト２の表面部から酸であるプロトン（Ｈ＋）が飛散することが抑えられ、図７の例と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
また図９に示す例は、電極に電源を接続する代わりに、予め静電誘導により正電荷を帯電させた電荷保持部材である誘電体８を載置台１に載置されたウエハＷの上方に配置したものである。このような構成においても誘電体８の表面に帯電した正電荷により、レジスト２の表面部のプロトン（Ｈ＋）には、この正電荷との間に斥力の作用によりウエハＷ側に向かう力が働くため、レジスト２の表面部からプロトン（Ｈ＋）が飛散してパージガス中に拡散することが抑えられる。
【００２９】
図１０に示す例は、基本構成は図１にて示した例とほぼ同様の構成をなす装置であるが、ウエハＷの上方に直流電源部４２ａの負極に接続された電極４ａが配置されている点で異なっている。つまり、この実施の形態では図１１に示すように電極４ａが負の電荷を有しているから、レジスト２の表面部のプロトン（Ｈ＋）は、この負電荷との間の引力の作用により飛散せず固定される。従って、レジスト２の表面部からプロトン（Ｈ＋）が飛散してパージガス中に拡散することが抑制される。このためネガ型レジストでは、現像によりマスクパターンの上部が丸まってしまうおそれが小さく、一方、ポジ型レジストでは現像によりマスクパターン上部がＴ−トップ形状を形成してしまうおそれが小さく、更にはプロトン（Ｈ＋）が飛散してレジスト２の不所望な位置に再付着することも抑えられるため、線幅精度の良いマスクパターンを形成することができる。
【００３０】
なお電極４ａの電圧が大きすぎると、レジストの露光領域表面のプロトン（Ｈ＋）が電極４ａ側に吸い取られてしまい、却って不都合を生じるため、電極４ａに印加する電圧はプロトン（Ｈ＋）を固定することができる程度とすることが望ましい。
【００３１】
図１２に示す例は、図１に示した装置における蓋体３の代わりに、一方の側面に気体導入口３６を有し、他方の側面に気体排出口３７を有する蓋体３ａを昇降自在に設け、蓋体３ａを下降させて、載置台１の上のレジスト２が塗布されたウエハＷの周囲に形成された処理空間に気体導入口３６から気体排出口３７に向かってウエハＷに平行な方向に沿って一方向流であるパージガス流を形成する。蓋体３ａの気合い導入口３６側側面の外側にはイオナイザー９が設けられており、図示しないパージガス供給源から供給されたパージガスが気体導入口３６に至るまでにイオナイザー９により正に帯電される。パージガスとしては例えばＮ2ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスを用いることができる。なお、図１２中、図１と同じものには同じ符号を付して重複する部分の説明を省略する。
【００３２】
このような基板処理装置においては、先ず化学増幅型のレジスト２が表面に塗布され、露光を終えたウエハＷを載置台１に載置する。次いで、蓋体３ａを図示しない蓋体昇降機構により下降させて載置台１に載置されたウエハＷの周囲を囲い、処理空間を形成する。そしてヒータ１３によりウエハＷを例えば１５０℃に加熱すると共に、図示しないパージガス供給源から供給されたパージガスを気体導入口３６を介して処理空間に導入し、気体排出口３７から排出することで、処理空間にはウエハＷの表面に沿う該ウエハＷに平行な一方向流としてのパージガス流が形成される。
【００３３】
このとき、気体導入口３６に向けて流れるパージガス流は、イオナイザー９によって正に帯電されているため、レジスト２の表面部に存在するプロトン（Ｈ＋）にはパージガス流の正の電荷との間の斥力の作用によりウエハＷ側に向かう力が働き、レジスト２の表面部からプロトン（Ｈ＋）が飛散してパージガス中に拡散することが抑えられる。
【００３４】
このようにプロトン（Ｈ＋）が飛散してパージガス中に拡散することが抑えられることにより、ネガ型レジストでは現像によりマスクパターンの上部が丸まってしまうおそれが小さく、一方、ポジ型レジストでは現像によりマスクパターン上部がＴ−トップ形状を形成してしまうおそれが小さく、更にはプロトン（Ｈ＋）が飛散してレジスト２の不所望な位置に再付着することも抑えられるため、線幅精度の良いマスクパターンを形成することができる。
【００３５】
また図１３に示すように、蓋体３ａに給電線４３を介して電圧可変の直流電源４４を接続し、蓋体３ａに正の電圧を印加してもよい。この場合に蓋体３ａは電極として機能する。これによりパージガス流は、該パージガス流の中の正イオンが、電極として機能する蓋体３ａに生じた正の電荷によりウエハＷに向かう力を受けながら流れることとなる。従ってプロトン（Ｈ＋）の飛散を図１２に示した装置よりも更に抑制することができる。また、この際の直流電源４４の電圧を制御することにより、イオン化した気流の流れを任意に制御することができる。なお、蓋体３ａに電圧を印加するのではなく、ウエハＷ上に別個に電極を設けてそこに正の電圧を印加するようにしてもよい、また、形成されるパージガス流は一方向流に限られない。
【００３６】
次に図１４を参照しながら、化学増幅型のレジストを用いた露光後ベークにおいて、該レジストの露光領域に対するプロトン（Ｈ＋）の初期分布を均一にすることが可能な基板処理装置について説明する。図１４に示す装置は、図１の装置と同様の構成の載置台１と蓋体３とを有し、図１の装置と同様に蓋体３が降下して処理空間が形成され、処理空間には周縁から中央に向かうパージガス流が形成されるようになっている。なお、図１４において、載置台１に対して昇降可能に設けられた支持ピンや支持ピン昇降機構等は図示を省略している。
【００３７】
この装置においては、ウエハＷの上方側（表面側）には、ウエハＷと対向するように上部電極４５が絶縁体３５を介して蓋体３の内部に取り付けられている。この上部電極４５は、図１の電極４と同様、通気性部材（多孔板）として構成されている。他方、ウエハＷの下方側（裏面側）には、載置台１の下方側となるように下部電極５５が配置されている。これら上部電極４５及び下部電極５５は、夫々給電線４６及び５６を介して電界発生装置７１に接続されており、電界発生装置７１はコントローラ７２により制御される。これら上部電極４５及び下部電極５５には、互いに逆極性の電圧が印加され、例えばこれらの極性の逆転を複数回繰り返すことにより、レジスト２の露光領域におけるプロトン（Ｈ＋）の分布を制御する。なお、図１４中、図１と同じものには同じ符号を付して重複する部分の説明を省略する。
【００３８】
このような基板処理装置においては、先ず化学増幅型のレジスト２が表面に塗布され、露光を終えたウエハＷを載置台１に載置する。次いで蓋体３を図示しない蓋体昇降機構により下降させて載置台１に載置されたウエハＷの周囲を囲い処理空間を形成する。このとき図１５(a)に示すように、ウエハＷ上のレジスト２の露光領域においてプロトン（Ｈ＋）Ｐの初期分布が悪いため、これを解消するために、加熱処理に先立って図１６に示すように上部電極４５及び下部電極５５に交互に互いに逆極性の電圧を印加し、正逆の切り換えを複数回繰り返す。これにより前記露光領域においてプロトン（Ｈ＋）の運動が生じるので、図１５(b)に示すように露光領域２ａのプロトン（Ｈ＋）Ｐの分布がならされて、均一になるようにする。この場合の電界の印加時間はトータルで数秒から数十秒で十分である。また、正逆の繰り返しは１０回以下で十分であり、場合によっては１回でもプロトン（Ｈ＋）の分布は十分に均一になる。
【００３９】
このように露光領域分のプロトン（Ｈ＋）の分布が均一になることにより、その後の加熱処理においてレジストの露光領域で均等に連鎖反応が生じるため、線幅の均一性を高くすることができる。また必要な加熱温度も低くすることができ、温度が高くなる際の不都合を回避することができる。更にプロトン（Ｈ＋）の初期分布が均一であり、且つプロトン（Ｈ＋）の不足する部分が形成されないため、従来のようにプロトン（Ｈ＋）の不足を回避するために露光量を過剰に設定する必要がない。従って露光の際のエネルギーの無駄が少なく、またプロトン（Ｈ＋）の蒸散が生じ難くなる。
【００４０】
加熱処理の際には、上部電極４５に正の電荷を印加し、下部電極５５に負の電荷を印加して図７の状態を形成することにより、プロトン（Ｈ＋）の蒸散を阻止することもできる。勿論加熱の際に電圧印加を停止してもよい。更にこのような電圧印加は、このようにレジストの露光領域におけるプロトン（Ｈ＋）の初期分布の均一化のみならず、積極的に所望のプロトン（Ｈ＋）分布を形成するために使用することもできる。例えばネガ型レジストでは、図１７に示すように露光領域２ａにおいてプロトン（Ｈ＋）Ｐの濃度が表面部分で高ければ、当該表面部分で不溶性の度合いが高くなり、より線幅精度を高くすることができる。
【００４１】
ところで、露光後ベークは、このようにプロトン（Ｈ＋）が発生する連鎖反応を促進する処理であるが、本実施の形態のように電界によりプロトン（Ｈ＋）を露光領域内で移動させると、それによっても連鎖反応が促進される。従って必ずしもウエハＷを加熱するヒータは必要がない。その一例として図１８に示す基板処理装置の説明を行うと、この装置は、基本構成は図１４と同様であるが、載置台１に加熱手段をなすヒータが設けられていない点で異なる。この装置では、電界発生装置７１から電極４５及び５５に逆極性の電圧を印加し、コントローラ７２により例えば印加電圧の正逆の逆転を複数回繰り返すように電界発生装置７１を制御することで、電界のみの作用により露光後ベークに相当する処理を行うことができる。なお本実施の形態においては、上部電極４５または下部電極５５のいずれか一方のみを設け、電極への電圧をオン・オフするだけでも露光領域におけるプロトン（Ｈ＋）の分布形成を行うことができる。
【００４２】
次に上述の基板処理装置を例えば加熱ユニットに組み込んだ塗布・現像装置の一例について図１９及び図２０を参照しながら説明する。図１９及び図２０中、９１は例えば２５枚のウエハＷが収納されたカセットＣを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション９１には前記カセットＣを載置する載置部９１ａと、カセットＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段９２とが設けられている。カセットステーション９１の奥側には、例えばカセットステーション９１から奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットＵ１が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４が夫々配置されていると共に、塗布・現像系ユニットＵ１と棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送アームＭＡが設けられている。但し図１９では便宜上受け渡し手段９２、ユニットＵ２及び搬送アームＭＡは描いていない。
【００４３】
塗布・現像系のユニットＵ１においては、例えば上段には２個の上述の現像装置を備えた現像ユニット９３が、下段には２個の塗布装置を備えた塗布ユニット９４が設けられている。棚ユニットＵ２,Ｕ３,Ｕ４においては、加熱ユニットや冷却ユニットのほか、ウエハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニット等が上下に割り当てされている。
【００４４】
この搬送アームＭＡや塗布・現像系ユニットＵ１等が設けられている部分を処理ブロックと呼ぶことにすると、当該処理ブロックはインタ−フェイスユニット９５を介して露光ブロック９６と接続されている。インタ−フェイスユニット９５はウエハＷの受け渡し手段９７により前記処理ブロックと露光ブロック９６との間でウエハＷの受け渡しを行うものである。
【００４５】
この装置のウエハの流れについて説明すると、先ず外部からウエハＷが収納されたウエハカセットＣが載置部９１ａに載置され、受け渡し手段９２によりカセットＣ内からウエハＷが取り出され、既述の加熱・冷却ユニットＵ３の棚の一つである受け渡し台を介して搬送アームＭＡに受け渡される。次いでユニットＵ３の一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユニット９４にてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形成される。レジスト膜が塗布されたウエハＷは加熱ユニットで加熱された後、ユニットＵ４のインターフェースユニット９５の受け渡し手段９７と受渡し可能な冷却ユニットに搬送され、処理後にインタ−フェイスユニット９５，受け渡し手段９７を介して露光装置９６に送られ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行われる。露光処理後のウエハを受け渡し手段９７で受け取り、ユニットＵ４の受け渡しユニットを介して処理ブロックのウエハ搬送アームＭＡに渡す。
【００４６】
この後ウエハＷは例えば図１に示した基板処理装置である加熱ユニットで所定温度に加熱され、しかる後冷却ユニットで所定温度に冷却され、続いて現像ユニット９３に送られて現像処理され、レジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは載置部９１ａ上のカセットＣ内に戻される。また本発明は、被処理基板に半導体ウエハ以外の基板、例えばＬＣＤ基板、フォトマスク用レクチル基板の加熱処理にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、化学増幅型のレジストが表面に塗布され、露光によりレジストに含まれる酸発生剤から生成した酸であるプロトン（Ｈ＋）が、基板処理時において、クーロン力（斥力、引力）の作用により、レジストの表面部から飛散するのが抑えることができ、結果として線幅精度の良いマスクパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】本実施の形態の作用を説明するための説明図である。
【図３】前記実施の形態の電極を載置台の下部側に設けた例を示す模式図である。
【図４】前記実施の形態の電極を載置台の下部側に設けた他の例を示す模式図である。
【図５】前記実施の形態の電極を載置台内部に設けた例を示す模式図である。
【図６】前記実施の形態の載置台を電極とする例を示す模式図である。
【図７】前記実施の形態における載置台の上下に電極を設けた例を示す模式図である。
【図８】前記実施の形態における載置台の上下に電極を設けた他の例を示す模式図である。
【図９】前記実施の形態における電極に代えて誘電体を用いた例を示す模式図である。
【図１０】前記実施の形態の電極が負電荷を有する構成の例を示す模式図である。
【図１１】図１０の装置の作用を示す説明図である。
【図１２】基板上方に帯電させたパージガス流を形成する例を示す概略断面図である。
【図１３】基板上方に帯電させたパージガス流を形成する他の例を示す概略断面図である。
【図１４】本発明に係る基板処理装置の上記以外の例を示す縦断面図である。
【図１５】図１４の装置における電界の作用を示す説明図である。
【図１６】図１４の装置における上部及び下部の夫々の電極への電圧印加の様子を示す特性図である。
【図１７】図１４の装置により形成された露光領域におけるプロトン（Ｈ＋）の分布の様子を示す模式図である。
【図１８】前記実施の形態においてヒータを設けない例を示す断面図である。
【図１９】前記基板処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。
【図２０】前記基板処理装置を組み込んだ塗布・現像装置の一例を示す平面図である。
【図２１】フォトレジスト工程の流れを示す説明図である。
【図２２】従来技術の問題点の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ    ウェハ
１    載置台
１１  給気口
１３  ヒータ
２    レジスト
３    蓋体
３３  排気口
３５  絶縁体
４    電極
４２  電源部
５    電極
５２  電源部
６    交流電源部
７    全波整流器
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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