(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
一方向に連設され、それぞれが基板に処理を行う処理ユニットおよび当該処理ユニットに基板を搬送する搬送ロボットを備える複数の処理ブロックと、
前記複数の処理ブロックの接続部分に設置され、隣接する処理ブロックに設けられた搬送ロボットの間での基板の受け渡しのために基板を載置する基板載置部と、
前記基板載置部に設けられ、水晶振動子にコイルまたはアンテナを接続して形成される検温素子と無線で送受信するためのセンサコイルと、
前記検温素子を有する温度測定用基板が前記基板載置部に載置されたときに、前記センサコイルを介して前記検温素子に送信波を送信するとともに、前記送信波の送信を停止した後に前記検温素子からの電磁波を前記センサコイルを介して受信する送受信手段と、
前記送受信手段にて受信した前記検温素子からの電磁波の周波数に基づいて前記温度測定用基板の温度を算出する温度算定手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理装置において、
前記基板載置部は、基板を載置するための支持ピンを備え、
前記センサコイルは前記支持ピンに付設されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の基板処理装置において、
連設された前記複数の処理ブロックの一端に接続され、未処理の基板が外部から搬入されるとともに、処理済みの基板が外部に搬出されるインデクサブロックをさらに備え、
前記インデクサブロックと前記複数の処理ブロックとの接続部分に設置された基板載置部にさらにセンサコイルを設けることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板処理装置において、
前記複数の処理ブロックは、基板にフォトレジストを塗布するレジスト塗布ブロックおよび基板の現像処理を行う現像処理ブロックを含み、
連設された前記複数の処理ブロックの他端と基板の露光処理を行う露光装置との間に配置され、フォトレジストが塗布された基板を前記露光装置に渡すとともに、露光後の基板を前記露光装置から受け取るインターフェイスブロックをさらに備え、
前記インターフェイスブロックと前記複数の処理ブロックとの間の基板の受け渡しのために設置された基板載置部にさらにセンサコイルを設けることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の基板処理装置において、
前記インターフェイスブロックと前記露光装置との間で基板を受け渡すための基板受渡部にさらにセンサコイルを設けることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
それぞれが複数の基板受渡位置に対して基板を搬送する第１および第２搬送ロボットと、
第１搬送ロボットと第２搬送ロボットとの間での基板の受け渡しのために基板を載置する基板載置部と、
前記基板載置部に設けられ、水晶振動子にコイルまたはアンテナを接続して形成される検温素子と無線で送受信するためのセンサコイルと、
前記検温素子を有する温度測定用基板が前記基板載置部に載置されたときに、前記センサコイルを介して前記検温素子に送信波を送信するとともに、前記送信波の送信を停止した後に前記検温素子からの電磁波を前記センサコイルを介して受信する送受信手段と、
前記送受信手段にて受信した前記検温素子からの電磁波の周波数に基づいて前記温度測定用基板の温度を算出する温度算定手段と、
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、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に対してレジスト塗布処理や現像処理等の所定の処理を行う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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板処理装置において、所望の処理結果を得るためには、各処理ユニットでの適切な処理条件を導き出す必要がある。また、一旦処理条件を導き出した後も、当初の設定条件でプロセス上の問題が生じていないかを適宜確認する必要がある。
【０００４】
一方、処理条件として重要な要素である基板温度については、温度測定用の基板上に水晶振動子を取り付け、その水晶振動子を固有振動数にて共振させたときの減衰振動を利用して温度測定を行う技術が特許文献２に提案されている。水晶振動子は耐熱性が高く、しかも感熱精度も高いため、高温の基板であっても精度良く温度測定を行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２４１３９号公報
【特許文献２】特開２００４−１４０１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来においては、処理中の基板の温度をリアルタイムで測定することが困難であったため、適切な処理条件を導き出すのに何度も実際の基板を処理して、その処理結果を確認する必要があった。また、リアルタイム測温が困難であったため、プロセス上の問題が生じていてもそれを早期に発見することは極めて難しかった。
【０００７】
特許文献２に開示されている温度測定技術を使用すれば、処理中の基板の温度をリアルタイムで測定することも一応可能ではあるものの、処理ユニットにセンサコイル等の温度測定に付随する種々の機構を備えることは処理ユニットの構成を複雑にするだけでなく、プロセスやメンテナンスに種々の弊害を生じるおそれもあった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置構成を複雑にすることなく、処理される基板の温度を正確かつリアルタイムに測定することができる基板処理装置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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、一方向に連設され、それぞれが基板に処理を行う処理ユニットおよび当該処理ユニットに基板を搬送する搬送ロボットを備える複数の処理ブロックと、前記複数の処理ブロックの接続部分に設置され、隣接する処理ブロックに設けられた搬送ロボットの間での基板の受け渡しのために基板を載置する基板載置部と、前記基板載置部に設けられ、水晶振動子にコイルまたはアンテナを接続して形成される検温素子と無線で送受信するためのセンサコイルと、前記検温素子を有する温度測定用基板が前記基板載置部に載置されたときに、前記センサコイルを介して前記検温素子に送信波を送信するとともに、前記送信波の送信を停止した後に前記検温素子からの電磁波を前記センサコイルを介して受信する送受信手段と、前記送受信手段にて受信した前記検温素子からの電磁波の周波数に基づいて前記温度測定用基板の温度を算出する温度算定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記基板載置部は、基板を載置するための支持ピンを備え、前記センサコイルは前記支持ピンに付設されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理装置において、連設された前記複数の処理ブロックの一端に接続され、未処理の基板が外部から搬入されるとともに、処理済みの基板が外部に搬出されるインデクサブロックをさらに備え、前記インデクサブロックと前記複数の処理ブロックとの接続部分に設置された基板載置部にさらにセンサコイルを設けることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る基板処理装置において、前記複数の処理ブロックは、基板にフォトレジストを塗布するレジスト塗布ブロックおよび基板の現像処理を行う現像処理ブロックを含み、連設された前記複数の処理ブロックの他端と基板の露光処理を行う露光装置との間に配置され、フォトレジストが塗布された基板を前記露光装置に渡すとともに、露光後の基板を前記露光装置から受け取るインターフェイスブロックをさらに備え、前記インターフェイスブロックと前記複数の処理ブロックとの間の基板の受け渡しのために設置された基板載置部にさらにセンサコイルを設けることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板処理装置において、前記インターフェイスブロックと前記露光装置との間で基板を受け渡すための基板受渡部にさらにセンサコイルを設けることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理装置において、それぞれが複数の基板受渡位置に対して基板を搬送する第１および第２搬送ロボットと、第１搬送ロボットと第２搬送ロボットとの間での基板の受け渡しのために基板を載置する基板載置部と、前記基板載置部に設けられ、水晶振動子にコイルまたはアンテナを接続して形成される検温素子と無線で送受信するためのセンサコイルと、前記検温素子を有する温度測定用基板が前記基板載置部に載置されたときに、前記センサコイルを介して前記検温素子に送信波を送信するとともに、前記送信波の送信を停止した後に前記検温素子からの電磁波を前記センサコイルを介して受信する送受信手段と、前記送受信手段にて受信した前記検温素子からの電磁波の周波数に基づいて前記温度測定用基板の温度を算出する温度算定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項５の発明によれば、処理ブロックの接続部分に設置された基板載置部にセンサコイルを設け、検温素子を有する温度測定用基板が基板載置部に載置されたときに、センサコイルを介して検温素子に送信波を送信するとともに、送信波の送信を停止した後に検温素子からの電磁波をセンサコイルを介して受信し、その受信した検温素子からの電磁波の周波数に基づいて温度測定用基板の温度を算出するため、装置構成を複雑にすることなく、処理される基板の温度を正確かつリアルタイムに測定することができる。
【００１６】
特に、請求項２の発明によれば、センサコイルを基板載置部の支持ピンに付設するため、装置構成をより簡素なものとすることができる。
【００１７】
また、請求項６の発明によれば、第１搬送ロボットと第２搬送ロボットとの間での基板の受け渡しのために基板を載置する基板載置部にセンサコイルを設け、検温素子を有する温度測定用基板が基板載置部に載置されたときに、センサコイルを介して検温素子に送信波を送信するとともに、送信波の送信を停止した後に検温素子からの電磁波をセンサコイルを介して受信し、その受信した検温素子からの電磁波の周波数に基づいて温度測定用基板の温度を算出するため、装置構成を複雑にすることなく、処理される基板の温度を正確かつリアルタイムに測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
＜１．基板処理装置の全体構成＞
まず、本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置１の平面図である。また、図２は基板処理装置１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は搬送ロボットおよび基板載置部の配置構成を示す図である。なお、図１および以降の各図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直交座標系を適宜付している。
【００２０】
本実施形態の基板処理装置１は、半導体ウェハ等の基板Ｗに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Ｗに現像処理を行う装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）である。なお、本発明に係る基板処理装置１の処理対象となる基板Ｗは半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板等であっても良い。
【００２１】
本実施形態の基板処理装置１は、インデクサブロック１０、バークブロック２０、レジスト塗布ブロック３０、現像処理ブロック４０およびインターフェイスブロック５０の５つのブロックを一方向（Ｘ方向）に連設して構成されている。これらのうちバークブロック２０、レジスト塗布ブロック３０、現像処理ブロック４０は、基板Ｗに処理を行う処理ユニットおよび当該処理ユニットに基板を搬送する搬送ロボットを備える処理ブロックである。なお、本明細書において「処理ユニット」とは、基板Ｗの熱処理を行う熱処理ユニット（後述の加熱ユニットＨＰ、冷却ユニットＣＰ、密着強化処理ユニットＡＨＬ）および基板Ｗに液を供給して処理を行う液処理ユニット（塗布処理ユニットＢＲＣ、塗布処理ユニットＳＣ、現像処理ユニットＳＤ）の他、基板Ｗに所定の処理を行うユニットの総称である。
【００２２】
連接された３つの処理ブロック（バークブロック２０、レジスト塗布ブロック３０、現像処理ブロック４０）の一端（（−Ｘ）側端部）にインデクサブロック１０が接続され、その反対側の他端（（＋Ｘ）側端部）にインターフェイスブロック５０が接続されている。そして、インターフェイスブロック５０には基板処理装置１とは別体の外部装置である露光ユニット（ステッパ）ＥＸＰが接続配置されている。すなわち、連接された３つの処理ブロックの他端と露光ユニットＥＸＰとの間にインターフェイスブロック５０が配置されている。
【００２３】
インデクサブロック１０は、装置外から受け取った未処理基板を装置内に搬入するとともに、現像処理の終了した処理済み基板を装置外に搬出するためのブロックである。インデクサブロック１０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を収納するインデクサロボットＩＲと、を備えている。
【００２４】
インデクサロボットＩＲは、載置台１１に沿って（Ｙ軸方向に沿って）水平移動可能であるとともに昇降（Ｚ軸方向）移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能である可動台１２を備えている。可動台１２には、基板Ｗを水平姿勢で保持する２つの保持アーム１３ａ，１３ｂが搭載されている。保持アーム１３ａ，１３ｂは相互に独立して前後にスライド移動可能とされている。よって、保持アーム１３ａ，１３ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に沿った水平移動、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、インデクサロボットＩＲは、保持アーム１３ａ，１３ｂを個別に各キャリア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。
【００２５】
インデクサブロック１０に隣接してバークブロック２０が設けられている。インデクサブロック１０とバークブロック２０との間には、雰囲気遮断用の隔壁１５が設けられている。この隔壁１５にインデクサブロック１０とバークブロック２０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。
【００２６】
上側の基板載置部ＰＡＳＳ１は、インデクサブロック１０からバークブロック２０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１０のインデクサロボットＩＲ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２０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２０からインデクサブロック１０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２０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をインデクサロボットＩＲが受け取ってキャリアＣに収納する。なお、基板載置部ＰＡＳＳ３〜ＰＡＳＳ１０の構成も基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同じであり、その構成についてはさらに後述する。
【００２７】
基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２は、隔壁１５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、インデクサロボットＩＲや搬送ロボット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が判断される。
【００２８】
次に、バークブロック２０について説明する。バークブロック２０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２０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２１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２２，２３と、下地塗布処理部２１および熱処理タワー２２，２３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。
【００２９】
バークブロック２０においては、搬送ロボットＴＲ１を挟んで下地塗布処理部２１と熱処理タワー２２，２３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２１が装置正面側（（−Ｙ）側）に、２つの熱処理タワー２２，２３が装置背面側（（＋Ｙ）側）に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー２２，２３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２１と熱処理タワー２２，２３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２２，２３から下地塗布処理部２１に熱的影響を与えることを回避しているのである。
【００３０】
図２に示すように、下地塗布処理部２１は同様の構成を備えた４つの塗布処理ユニットＢＲＣを上下に積層配置して構成されている。それぞれの塗布処理ユニットＢＲＣ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２６、このスピンチャック２６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２７、スピンチャック２６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック２６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。
【００３１】
図３に示すように、熱処理タワー２２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰ、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２個の冷却ユニットＣＰおよびレジスト膜と基板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）の蒸気雰囲気中で基板Ｗを熱処理する３個の密着強化処理ユニットＡＨＬが上下に積層配置されている。一方、熱処理タワー２３にも２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下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（後述する他の熱処理タワーについても同じ）。
【００３２】
図４に示すように、搬送ロボットＴＲ１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する搬送アーム２４ａ，２４ｂを上下２段に近接させて備えている。搬送アーム２４ａ，２４ｂのそれぞれは、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で基板Ｗの周縁を下方から支持するようになっている。搬送アーム２４ａ，２４ｂは搬送ヘッド２８に搭載されている。搬送ヘッド２８は、図示省略の駆動機構によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿った昇降移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能である。また、搬送ヘッド２８は、図示省略のスライド機構によって搬送アーム２４ａ，２４ｂを互いに独立して水平方向に進退移動させることができる。よって、搬送アーム２４ａ，２４ｂのそれぞれは、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、搬送ロボットＴＲ１は、２個の搬送アーム２４ａ，２４ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２、熱処理タワー２２，２３に設けられた熱処理ユニット（加熱ユニットＨＰ、冷却ユニットＣＰおよび密着強化処理ユニットＡＨＬ）、下地塗布処理部２１に設けられた４つの塗布処理ユニットＢＲＣ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。
【００３３】
次に、レジスト塗布ブロック３０について説明する。バークブロック２０と現像処理ブロック４０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３０が設けられている。このレジスト塗布ブロック３０とバークブロック２０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２０とレジスト塗布ブロック３０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。
【００３４】
上側の基板載置部ＰＡＳＳ３は、バークブロック２０からレジスト塗布ブロック３０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２０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３０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３０からバークブロック２０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３０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２０の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。
【００３５】
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が判断される。
【００３６】
レジスト塗布ブロック３０は、反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にレジストを塗布してレジスト膜を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３０は、下地塗布された反射防止膜の上にレジストを塗布するレジスト塗布処理部３１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３２，３３と、レジスト塗布処理部３１および熱処理タワー３２，３３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。
【００３７】
レジスト塗布ブロック３０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３１と熱処理タワー３２，３３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３１が装置正面側に、２つの熱処理タワー３２，３３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３２，３３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３１と熱処理タワー３２，３３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３２，３３からレジスト塗布処理部３１に熱的影響を与えることを回避しているのである。
【００３８】
図２に示すように、レジスト塗布処理部３１は同様の構成を備えた４つの塗布処理ユニットＳＣを上下に積層配置して構成されている。それぞれの塗布処理ユニットＳＣ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３６、このスピンチャック３６上に保持された基板Ｗ上にフォトレジストの塗布液を吐出する塗布ノズル３７、スピンチャック３６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック３６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。
【００３９】
図３に示すように、熱処理タワー３２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰおよび加熱された基板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２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。一方、熱処理タワー３３にも２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。
【００４０】
図４に示すように、搬送ロボットＴＲ２は、搬送ロボットＴＲ１と同様の構成を備えており、基板Ｗを略水平姿勢で保持する搬送アーム３４ａ，３４ｂを上下２段に近接させて備えている。搬送アーム３４ａ，３４ｂは、「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で基板Ｗの周縁を下方から支持する。搬送アーム３４ａ，３４ｂは搬送ヘッド３８に搭載されている。搬送ヘッド３８は、図示省略の駆動機構によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿った昇降移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能である。また、搬送ヘッド３８は、図示省略のスライド機構によって搬送アーム３４ａ，３４ｂを互いに独立して水平方向に進退移動させることができる。よって、搬送アーム３４ａ，３４ｂのそれぞれは、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、搬送ロボットＴＲ２は、２個の搬送アーム３４ａ，３４ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４、熱処理タワー３２，３３に設けられた熱処理ユニット、レジスト塗布処理部３１に設けられた４つの塗布処理ユニットＳＣ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。
【００４１】
次に、現像処理ブロック４０について説明する。レジスト塗布ブロック３０とインターフェイスブロック５０との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック４０が設けられている。この現像処理ブロック４０とレジスト塗布ブロック３０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３０と現像処理ブロック４０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。
【００４２】
上側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、レジスト塗布ブロック３０から現像処理ブロック４０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３０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４０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４０からレジスト塗布ブロック３０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４０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３０の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。
【００４３】
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が判断される。
【００４４】
現像処理ブロック４０は、露光処理後の基板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４０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４１と、現像処理後の熱処理を行う熱処理タワー４２と、露光直後の基板Ｗに熱処理を行う熱処理タワー４３と、現像処理部４１および熱処理タワー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。
【００４５】
図２に示すように、現像処理部４１は、同様の構成を備えた５つの現像処理ユニットＳＤを上下に積層配置して構成されている。各現像処理ユニットＳＤ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４６、このスピンチャック４６上に保持された基板Ｗ上に現像液を供給するノズル４７、スピンチャック４６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック４６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、熱処理タワー４２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰおよび加熱された基板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２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。一方、熱処理タワー４３にも２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。熱処理タワー４３の加熱ユニットＨＰは露光直後の基板Ｗに対して露光後加熱処理(Post Exposure Bake)を行う。熱処理タワー４３の加熱ユニットＨＰおよび冷却ユニットＣＰに対してはインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４が基板Ｗの搬出入を行う。
【００４７】
また、熱処理タワー４３には、現像処理ブロック４０とインターフェイスブロック５０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４０からインターフェイスブロック５０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４０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５０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５０から現像処理ブロック４０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５０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４０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４０の搬送ロボットＴＲ３およびインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４の両側に対して開口している。
【００４８】
搬送ロボットＴＲ３は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する搬送アーム４４ａ，４４ｂを上下に近接させて備えている。搬送アーム４４ａ，４４ｂは、「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で基板Ｗの周縁を下方から支持する。搬送アーム４４ａ，４４ｂは搬送ヘッド４８に搭載されている。搬送ヘッド４８は、図示省略の駆動機構によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿った昇降移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能である。また、搬送ヘッド４８は、図示省略のスライド機構によって搬送アーム４４ａ，４４ｂを互いに独立して水平方向に進退移動させることができる。よって、搬送アーム４４ａ，４４ｂのそれぞれは、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、搬送ロボットＴＲ３は、２個の搬送アーム４４ａ，４４ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６、熱処理タワー４２に設けられた熱処理ユニット、現像処理部４１に設けられた５つの現像処理ユニットＳＤおよび熱処理タワー４３の基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８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。
【００４９】
次に、インターフェイスブロック５０について説明する。インターフェイスブロック５０は、現像処理ブロック４０に隣接して配置され、レジスト膜が塗布形成された未露光の基板Ｗを基板処理装置１とは別体の外部装置である露光ユニットＥＸＰに渡すとともに、露光済みの基板Ｗを露光ユニットＥＸＰから受け取って現像処理ブロック４０に渡すブロックである。インターフェイスブロック５０は、露光ユニットＥＸＰとの間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構ＩＦＲの他に、レジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光ユニットＥＥＷと、現像処理ブロック４０の熱処理タワー４３およびエッジ露光ユニットＥＥＷに対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備える。
【００５０】
エッジ露光ユニット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およびスピンチャック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つのエッジ露光ユニットＥＥＷは、インターフェイスブロック５０の中央部に上下に積層配置されている。また、エッジ露光ユニットＥＥＷの下側には、２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０、基板戻し用のリターンバッファＲＢＦおよび基板送り用のセンドバッファＳＢＦが上下に積層配置されている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構ＩＦＲ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ＩＦＲ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。
【００５１】
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４０が露光済みの基板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４０の熱処理タワー４３で露光後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。一方、センドバッファＳＢＦは、露光ユニットＥＸＰが未露光の基板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ある。リターンバッファＲＢＦおよびセンドバッファＳＢＦはいずれも複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行い、センドバッファＳＢＦに対しては搬送機構ＩＦＲがアクセスを行う。
【００５２】
現像処理ブロック４０の露光後ベーク処理部４３に隣接して配置されている搬送ロボットＴＲ４は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する搬送アーム５４ａ，５４ｂを上下に近接させて備えており、その構成および動作機構は搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ３と全く同じである。また、搬送機構ＩＦＲは、Ｙ軸方向の水平移動、昇降移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能な可動台５２を備え、その可動台５２に基板Ｗを水平姿勢で保持する２つの保持アーム５３ａ，５３ｂを搭載している。保持アーム５３ａ，５３ｂは相互に独立して前後にスライド移動可能とされている。よって、保持アーム５３ａ，５３ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に沿った水平移動、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。
【００５３】
露光ユニットＥＸＰは、基板処理装置１にてレジスト塗布された基板Ｗの露光処理を行う。露光ユニットＥＸＰには、基板受渡部として露光前の基板Ｗが載置される搬入テーブル９１および露光後の基板Ｗが載置される搬出テーブル９２が設置されている。搬入テーブル９１および搬出テーブル９２は、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０と同様に、３本の支持ピンを備えている。インターフェイスブロック５０の搬送機構ＩＦＲは、レジスト塗布された露光前の基板Ｗを搬入テーブル９１に載置するとともに、搬出テーブル９２に置かれた露光後の基板Ｗを受け取る。また、露光ユニットＥＸＰは、図示を省略する搬出入機構（搬送ロボット）を備えており、搬入テーブル９１に載置された露光前の基板Ｗを受け取るとともに、露光後の基板Ｗを搬出テーブル９２に載置する。なお、露光ユニットＥＸＰは、投影光学系と基板Ｗとの間に屈折率の大きな液体（例えば、屈折率ｎ＝１．４４の純水）を満たした状態で露光処理を行う、いわゆる「液浸露光処理」に対応したものであっても良い。
【００５４】
＜２．基板処理装置における処理手順＞
次に、上記の基板処理装置１における基板処理の手順について簡単に説明する。まず、装置外部から未処理の基板ＷがキャリアＣに収納された状態でＡＧＶ等によってインデクサブロック１０に搬入される。続いて、インデクサブロック１０から未処理の基板Ｗの払い出しが行われる。具体的には、インデクサロボットＩＲ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、バークブロック２０の搬送ロボットＴＲ１がその基板Ｗを受け取って熱処理タワー２２のいずれかの密着強化処理ユニットＡＨＬに搬送する。密着強化処理ユニットＡＨＬでは、ＨＭＤＳの蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理して基板Ｗ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、熱処理タワー２２，２３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。
【００５５】
冷却された基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって冷却ユニットＣＰから下地塗布処理部２１のいずれかの塗布処理ユニットＢＲＣに搬送される。塗布処理ユニットＢＲＣでは、基板Ｗの表面に反射防止膜の塗布液が供給されて回転塗布される。
【００５６】
塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって熱処理タワー２２，２３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送される。加熱ユニットＨＰ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焼成される。その後、搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗは熱処理タワー２２，２３のいずれかの冷却ユニットＣＰ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によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。
【００５７】
次に、反射防止膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ３に載置されると、レジスト塗布ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２がその基板Ｗを受け取って熱処理タワー３２，３３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送して所定温度に温調する。続いて、搬送ロボットＴＲ２が温調済みの基板Ｗをレジスト塗布処理部３１のいずれかの塗布処理ユニットＳＣに搬送する。塗布処理ユニットＳＣでは、基板Ｗにレジスト膜の塗布液が回転塗布される。本実施形態においては、レジストとして化学増幅型レジストが使用される。
【００５８】
レジスト塗布処理が終了した後、塗布処理ユニットＳＣから搬出された基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって熱処理タワー３２，３３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送される。加熱ユニットＨＰにて基板Ｗが加熱(Post Applied Bake)されることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ２によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗは熱処理タワー３２，３３のいずれかの冷却ユニットＣＰ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。
【００５９】
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、現像処理ブロック４０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はインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、上下いずれかのエッジ露光ユニットＥＥＷに搬入される。エッジ露光ユニットＥＥＷにおいては、基板Ｗの端縁部の露光処理（エッジ露光処理）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は搬送機構ＩＦＲによって受け取られて露光ユニットＥＸＰの搬入テーブル９１に載置される。こうして露光ユニットＥＸＰに搬入された基板Ｗはパターン露光処理に供される。本実施形態では化学増幅型レジストを使用しているため、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜のうち露光された部分では光化学反応によって酸が生成する。
【００６０】
パターン露光処理が終了した露光済みの基板Ｗは露光ユニットＥＸＰの搬出テーブル９２に載置される。その基板Ｗは搬送機構ＩＦＲによって受け取られて露光ユニットＥＸＰから再びインターフェイスブロック５０に戻され、搬送機構ＩＦＲ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、搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って現像処理ブロック４０の熱処理タワー４３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送する。熱処理タワー４３の加熱ユニットＨＰでは、露光時の光化学反応によって生じた生成物を酸触媒としてレジストの樹脂の架橋・重合等の反応を進行させ、現像液に対する溶解度を露光部分のみ局所的に変化させるための露光後加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。
【００６１】
露光後加熱処理が終了した基板Ｗは、加熱ユニットＨＰ内部の機構によって冷却されることにより上記化学反応が停止する。続いて基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ４によって熱処理タワー４３の加熱ユニットＨＰから取り出され、基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。
【００６２】
基板載置部ＰＡＳＳ８に基板Ｗが載置されると、現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取って熱処理タワー４２のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送する。冷却ユニットＣＰにおいては、露光後加熱処理が終了した基板Ｗがさらに冷却され、所定温度に正確に温調される。その後、搬送ロボットＴＲ３は、冷却ユニットＣＰから基板Ｗを取り出して現像処理部４１のいずれかの現像処理ユニットＳＤに搬送する。現像処理ユニットＳＤ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によって熱処理タワー４２のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送され、さらにその後いずれかの冷却ユニットＣＰに搬送される。
【００６３】
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、レジスト塗布ブロック３０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、バークブロック２０の搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置されることにより、インデクサブロック１０に格納される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板ＷはインデクサロボットＩＲによって所定のキャリアＣに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Ｗが収納されたキャリアＣが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。
【００６４】
＜３．基板処理装置における温度測定＞
次に、上記の基板処理装置１における基板温度の測定について説明する。図５は、基板処理装置１での基板温度測定に使用する温度測定用基板ＴＷの平面図である。温度測定用基板ＴＷは、通常の処理対象となる半導体基板Ｗと同じ材質にて同様のサイズに形成されており、本実施形態ではシリコンのφ３００ｍｍの円盤状基板である。
【００６５】
温度測定用基板ＴＷには、複数個（本実施形態では１７個）の検温素子８０が装着されている。検温素子８０は、温度測定用基板ＴＷの表面に形設された凹部に装着されている。図５に示すように、温度測定用基板ＴＷの中心に１個の検温素子８０が装着され、半径１４０ｍｍの円周上に４５°間隔で８個の検温素子８０が装着され、半径２８０ｍｍの円周上に４５°間隔で８個の検温素子８０が装着されている。
【００６６】
各検温素子８０は、水晶振動子８２（図９参照）を内蔵したパッケージにコイル８１を接続して構成されている。パッケージはセラミックス製であっても金属製であっても良い。水晶は、その結晶から切り出す角度により固有振動数が異なるとともに多種多様の温度特性を有し、それらのうちのいわゆるＹｓカットのものが温度に対する送受信周波数の変化率が大きい。水晶振動子８２にその固有振動数に相当する周波数の電気信号を送信し、送信停止後に水晶振動子８２から受信した電気信号の周波数を測定すれば、送受信周波数の変化率に基づいて検温素子８０の温度を算定することができる。水晶振動子を使用すれば、測温抵抗体等に比較して非常に高い精度にて温度測定を行うことができる。
【００６７】
一方、上述の通り、基板処理装置１の隣接するブロックの接続部分には基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ６が設けられており、当該隣接するブロックの搬送ロボットの間での基板Ｗの受け渡しに使用される。基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は、現像処理ブロック４０の熱処理タワー４３に設けられているものの、搬送ロボットＴＲ３と搬送ロボットＴＲ４との間での基板Ｗの受け渡しに使用される。また、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０は、インターフェイスブロック５０の内部に設置されているものの、搬送ロボットＴＲ４と搬送機構ＩＦＲとの間での基板Ｗの受け渡しに使用される。すなわち、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０はいずれも、複数の基板受渡位置に対して基板Ｗを搬送する２つの搬送ロボット（インデクサロボットＩＲおよび搬送機構ＩＦＲを含む）の間での基板Ｗの受け渡しに使用されるものである。なお、「基板受渡位置」は、処理ユニットや基板載置部の他に、キャリアＣ、リターンバッファＲＢＦおよびセンドバッファＳＢＦを含むものであり、搬送ロボットのアクセス位置の総称である。
【００６８】
本実施形態においては、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に検知板７０が設けられている。以下、基板処理装置１における温度測定システムについて基板載置部ＰＡＳＳ３を例に挙げて説明するが、他の基板載置部についても全く同じである。図６は、基板載置部ＰＡＳＳ３に設けられた検知板７０と載置される温度測定用基板ＴＷとを示す斜視図である。また、図７は、検知板７０と温度測定用基板ＴＷとを用いた温度測定システムの全体構成図であり、図８はその要部構成図である。
【００６９】
基板載置部ＰＡＳＳ３は、３本の支持ピン７１を備えており、基板Ｗはこれら３本の支持ピン７１によって支持される。温度測定用基板ＴＷも通常の基板Ｗと同様の形状およびサイズを有しており、３本の支持ピン７１に支持されて基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。検知板７０は、温度測定用基板ＴＷと同程度の径を有する円盤状部材であり、基板載置部ＰＡＳＳ３の３本の支持ピン７１の間に横架されている。検知板７０の上面には複数のセンサコイル７２が設けられており、より詳細には温度測定用基板ＴＷの検温素子８０と同数（本実施形態では１７個）のセンサコイル７２が設けられている。なお、検知板７０を設置する高さ位置、すなわち支持ピン７１の上端から検知板７０までの距離は、センサコイル７２と検温素子８０との無線での送受信が可能、かつ搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２がアクセス可能な距離であれば良い。
【００７０】
１７個のセンサコイル７２は、３本の支持ピン７１上の所定位置に温度測定用基板ＴＷが載置されたときに、各検温素子８０のコイル８１と対向する位置に配置されている。図９に示すように、各センサコイル７２は、その軸心が対向する検温素子８０のコイル８１の軸心と同じ方向（本実施形態では鉛直方向）となるように設置されている。センサコイル７２としては、空芯コイルやプリントコイルなどを用いることができる。
【００７１】
図７，８に示すように、検知板７０の１７個のセンサコイル７２のそれぞれと送受信部６０とは、配線７３を介して個別に接続（有線接続）されている。すなわち、１７個のセンサコイル７２のそれぞれには配線７３が接続され、１７本の配線７３は検知板７０の一側部に設けられている出力端子７５に集約されて送受信部６０に並列接続されている。
【００７２】
送受信部６０は、切替器６１、発信器６２、受信器６３および周波数カウンタ６４を備える（図８）。切替器６１は、各検温素子８０の接続器先を発信器６２と受信器６３との間で切り替える。発信器６２は、所定周波数の電気信号をセンサコイル７２を介して１７個の検温素子８０の水晶振動子８２に発信する。また、受信器６３は、１７個の検温素子８０の水晶振動子８２からの電気信号をセンサコイル７２を介して受信する。受信器６３には周波数カウンタ６４が接続されており、周波数カウンタ６４は受信器６３が受信した電気信号の周波数を計数する。
【００７３】
さらに、周波数カウンタ６４には温度算定部６９が接続されている。温度算定部６９は、周波数カウンタ６４によって計数された電気信号の周波数に基づいて温度測定用基板ＴＷの温度を算定する。なお、送受信部６０および温度算定部６９は、基板処理装置１に設けられたコントローラ（図示省略）によって制御するようにすれば良い。
【００７４】
基板処理装置１において、基板温度の測定を行うときには以下のようにして行う。まず、通常の基板Ｗに対して上述した一連のフォトリソグラフィー処理が行われているときに、適当なタイミングにて温度測定用基板ＴＷの搬送を開始する。ここで、温度測定用基板ＴＷについても、上述のフォトリソグラフィー処理と同様の手順に従って処理ユニットへの搬送を実行する。そして、熱処理ユニットにおいては温度測定用基板ＴＷに対しても通常の基板Ｗに対するのと同様の熱処理が実行される。但し、温度測定用基板ＴＷには検温素子８０が装着されているため、液処理ユニットでの液供給は実行しない方が好ましい。液処理ユニットは基板温度にほとんど影響を与えないため、液供給を行わなかったとしても、温度測定用基板ＴＷの温度履歴は通常に処理される基板Ｗの温度履歴と同様となる。なお、温度測定用基板ＴＷを投入するタイミングとしては、例えばロットとロットの間などが好ましい。
【００７５】
温度測定用基板ＴＷが順次搬送される過程において、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０にも載置される。温度測定用基板ＴＷがバークブロック２０からレジスト塗布ブロック３０へ搬送されるときには、搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。温度測定用基板ＴＷが基板載置部ＰＡＳＳ３の支持ピン７１上の所定位置に載置されると、温度測定用基板ＴＷの１７個の検温素子８０と検知板７０の１７個のセンサコイル７２とが１対１で互いに相対向して近接する。また、センサコイル７２の軸心方向および検温素子８０のコイル８１の軸心方向はともに鉛直方向であり、基板載置部ＰＡＳＳ３の所定位置に温度測定用基板ＴＷが載置されると、図９に示すように、センサコイル７２の軸心とコイル８１の軸心とが一致する。
【００７６】
この状態にて切替器６１が発信器６２側に切り替えられ、発信器６２がセンサコイル７２に接続される。次に、温度測定用基板ＴＷに設けられた１７個の検温素子８０の水晶振動子８２の固有振動数に相当する周波数の電気信号を発信器６２から発信する。これにより、センサコイル７２から水晶振動子８２の固有振動数に相当する送信波が検温素子８０に送信される。なお、発信器６２が発信した電気信号の周波数については発信器６２から温度算定部６９にも伝達される。
【００７７】
発信器６２から発信された電気信号は１７個のセンサコイル７２から一斉に送信波として各検温素子８０に送信される。送信波は、温度測定用基板ＴＷの１７個の検温素子８０のコイル８１によって受信され、その結果、１７個の水晶振動子８２がほぼ同じタイミングにて共振する。続いて、発信器６２の発信が停止されて電気信号の送信が停止されるとともに、切替器６１が受信器６３側に切り替えられる。
【００７８】
電気信号の送信が停止されることによって、上記共振した１７個の水晶振動子８２は温度測定用基板ＴＷの温度（正確にはその水晶振動子８２が取り付けられた位置における温度）に応じた周波数で減衰振動する。そして、この減衰振動に起因した電気信号が水晶振動子８２から発信されることとなる。１７個の水晶振動子８２のそれぞれから発信された電気信号は対応する検温素子８０のコイル８１から電磁波として出力され、この電磁波が各コイル８１に対向するセンサコイル７２によって受信される。
【００７９】
受信器６３は、１７個の水晶振動子８２のそれぞれから発信された電気信号をコイル８１およびセンサコイル７２を介して個別にほぼ同じタイミングにて受信する。周波数カウンタ６４は、受信器６３が受信した１７個の水晶振動子８２からの電気信号の周波数を個別に計数し、その計数値を温度算定部６９に伝達する。温度算定部６９は、周波数カウンタ６４にて計数された電気信号の周波数および発信器６２から伝達された送信した電気信号の周波数に基づいて、送受信周波数の変化率を算定し、その変化率から１７個の水晶振動子８２が取り付けられた位置における温度測定用基板ＴＷの温度を個別に算出する。
【００８０】
以上のようにすれば、温度測定用基板ＴＷを使用して基板載置部ＰＡＳＳ３に載置された基板の温度を測定することができる。他の基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２，ＰＡＳＳ４〜ＰＡＳＳ１０についても同様に、載置された基板の温度を測定することができる。温度測定用基板ＴＷは、通常の基板Ｗと同様の処理手順に従って各処理ユニットに順次搬送されているものであり、各基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に載置された温度測定用基板ＴＷの温度は実際に処理される基板Ｗが当該基板載置部に載置されたときの温度と同じであると考えられる。すなわち、各基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に載置された温度測定用基板ＴＷの温度を測定することによって、処理中の基板Ｗの温度をリアルタイムに測定することができるのである。また、温度測定用基板ＴＷは水晶振動子８２を用いて基板温度を測定するものであるため、非常に高い精度にて温度測定を行うことができ、処理中の基板Ｗの温度を正確かつリアルタイムに測定することができる。
【００８１】
従って、適切な処理条件を導き出すために従来のように何度も実際の基板を処理する必要はなく、温度測定用基板ＴＷを用いた温度測定によって容易に処理条件を導き出すことができる。
【００８２】
また、処理中の基板Ｗの温度をリアルタイムに測定することができるため、通常の基板Ｗの処理を行っている合間の適当なタイミングにて温度測定用基板ＴＷを用いた基板温度測定を行えば、プロセス上の問題が生じていてもそれを早期に発見することが可能となり、処理ユニットの不具合の予知等も可能となる。
【００８３】
さらには、基板温度の測定結果に基づいて、測定前後の熱処理に対するフィードバック制御やフィードフォワード制御が可能となる。例えば、基板載置部ＰＡＳＳ３における温度測定用基板ＴＷの温度測定結果が目標値よりも高かった場合には、反射防止膜が焼成された後の熱処理タワー２２，２３の冷却ユニットＣＰにおける冷却処理時間が短すぎたと考えられる。このため、熱処理タワー２２，２３の冷却ユニットＣＰにおける冷却処理時間をより長くするように制御したり、或いは熱処理タワー３２，３３の冷却ユニットＣＰにおけるレジスト塗布処理前の温調時間を長くするように制御して、設定温度にてレジスト塗布処理が実行されるようにする。
【００８４】
また、新たな処理レシピ（基板Ｗの処理手順および処理条件を記述したもの）を作成する場合であっても、処理中の基板Ｗの温度をリアルタイムに測定することができるため、迅速な修正が可能となり最終レシピを短時間のうちに作成することができる。
【００８５】
また、比較的単純な構成の基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に基板温度測定のための検知板７０を設けているため、処理ユニットに温度測定機構を設けるのに比較して、基板処理装置１の装置構成が複雑化するのを抑制することができ、プロセスへの影響を防止してメンテナンスも容易なものとすることができる。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０にセンサコイル７２を搭載した検知板７０を設けていたが、露光ユニットＥＸＰの搬入テーブル９１および／または搬出テーブル９２に検知板７０を設けるようにしても良い。搬入テーブル９１および搬出テーブル９２は、搬送機構ＩＦＲと露光ユニットＥＸＰ内の搬出入機構（搬送ロボット）との間で基板Ｗを受け渡すための基板受渡部に相当する。このようにすれば、露光前後の基板Ｗの温度をリアルタイムに測定することができる。
【００８７】
また、上記実施形態においては、検知板７０を介してセンサコイル７２を基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に設けるようにしていたが、検知板７０に限定されず、例えば支持棒等の何らかの部材を介してセンサコイル７２を基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に設けるようにしても良い。但し、センサコイル７２の設置位置は、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０に載置された温度測定用基板ＴＷの検温素子８０と無線で送受信が可能な位置で、かつ、搬送ロボットと干渉しない位置でなければならない。
【００８８】
また、センサコイル７２は基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０への設置に限定されるものではなく、設置可能なスペースがあれば処理ユニット内に設置するようにしても良い。もっとも、上記実施形態のように、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０への設置であれば、センサコイル７２を搭載した検知板７０を取り付けるだけで極めて簡単に温度測定システムを構築することができ、測定精度を向上できるとともに、センサコイル７２の設置に伴う処理ユニットのトラブルを防止することもできる。
【００８９】
また、上記実施形態においては、温度測定用基板ＴＷに１７個の検温素子８０を取り付けていたが、検温素子８０の設置数および設置位置については任意のものとすることができ、例えば１枚の温度測定用基板ＴＷに３２個の検温素子８０を取り付けても良いし、６４個の検温素子８０を取り付けるようにしても良い。また、温度測定用基板ＴＷの径はφ２００ｍｍであっても良い。
【００９０】
また、検温素子８０は、水晶振動子８２を内蔵したパッケージにコイル８１を接続するものに限定されず、種々のアンテナを水晶振動子８２に接続するものであっても良い。
【００９１】
また、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、搬送ロボット間の基板Ｗの受け渡しのための基板載置部を備える形態であれば種々の配置構成を採用することが可能である。また、基板処理装置を構成する処理ブロックは、例えば、洗浄処理や灰化処理を行う処理ブロックを含んでいても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係る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の基板処理装置の搬送ロボットおよび基板載置部の配置構成を示す図である。
【図５】図１の基板処理装置での基板温度測定に使用する温度測定用基板の平面図である。
【図６】基板載置部に設けられた検知板と載置される温度測定用基板とを示す斜視図である
【図７】検知板と温度測定用基板とを用いた温度測定システムの全体構成図である。
【図８】図７の温度測定システムの要部構成図である。
【図９】検温素子とセンサコイルとの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  基板処理装置
１０  インデクサブロック
２０  バークブロック
３０  レジスト塗布ブロック
４０  現像処理ブロック
５０  インターフェイスブロック
６０  送受信部
６１  切替器
６２  発信器
６３  受信器
６４  周波数カウンタ
６９  温度算定部
７０  検知板
７１  支持ピン
７２  センサコイル
８０  検温素子
８１  コイル
８２  水晶振動子
９１  搬入テーブル
９２  搬出テーブル
ＢＲＣ，ＳＣ  塗布処理ユニット
ＣＰ  冷却ユニット
ＨＰ  加熱ユニット
ＩＦＲ  搬送機構
ＩＲ  インデクサロボット
ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０  基板載置部
ＳＤ  現像処理ユニット
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４  搬送ロボット
ＴＷ  温度測定用基板
Ｗ  基板
【図１】
0005015729.tif 000002
【図２】
0005015729.tif 000003
【図３】
0005015729.tif 000004
【図４】
0005015729.tif 000005
【図５】
0005015729.tif 000006
【図６】
0005015729.tif 000007
【図７】
0005015729.tif 000008
【図８】
0005015729.tif 000009
【図９】
0005015729.tif 000010