JP2001057336A

JP2001057336A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2001057336A
Application number: JP2000168730A
Authority: JP
Inventors: Masami Akumoto; 正巳飽本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-02-27
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: JP4083371B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板のオーバーベークを防止する。【解決手段】加熱処理装置１１とレジスト塗布処理装
置８、現像処理装置９との間に、ウエハＷを所定温度に
まで冷却する冷却処理装置１４が配置されている。冷却
処理装置１４の上に、プレ冷却装置１５が多段に設けら
れている。加熱処理装置１１での加熱処理が終了した直
後のウエハＷは、第１搬送装置１２によって先ずプレ冷
却装置１５に搬送される。その後第３搬送装置１７によ
ってウエハＷは冷却処理装置１４に搬送されて、所定温
度にまで冷却された後、第２搬送装置１３によってレジ
スト塗布処理装置８に搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造におけるリ
ソグラフィ技術では、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」
という。）等の基板の表面にレジスト液を塗布してレジ
スト膜を形成し、パターンを露光した後に、この基板に
対して現像液を供給して現像処理している。そして、こ
のような一連の処理工程を行うにあたり、従来から基板
処理装置が使用されている。

【０００３】基板処理装置には、ウエハにレジスト液を
塗布して処理するレジスト塗布処理装置、レジスト塗布
処理終了後のウエハや露光処理後のウエハを加熱処理す
る加熱処理装置、加熱処理後のウエハを所定温度にまで
冷却処理する冷却処理装置、ウエハに現像液を供給して
現像処理する現像処理装置等が個別に備えられており、
これらの各処理装置間におけるウエハの搬送、並びにウ
エハの搬入出は、搬送装置によって行われている。

【０００４】ところで、加熱処理終了後のウエハは直ち
に冷まさないと、ウエハが過剰に加熱処理されてしま
う、いわゆるオーバーベークによる処理不良が起こるお
それがある。そこで従来は、加熱処理終了後のウエハに
蓄えられた熱を迅速に除去するために、例えば加熱処理
装置と搬送装置との各タクトを調整して、ウエハの加熱
処理が終了する前に搬送装置が加熱処理装置にて待機す
るようにし、搬送装置が加熱処理終了後のウエハを直ち
に冷却処理ユニットまで搬送できるようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
先に冷却処理に付されているウエハの冷却処理装置から
の搬出が何らかの事情で遅れた場合には、この冷却処理
装置に対して加熱処理終了後のウエハを直ちに搬入する
ことができなくなる。その結果、加熱処理後のウエハは
冷却処理装置に搬入されずそのままの状態で待機するし
かなく、オーバーベークによる処理不良が発生するおそ
れが生じる。

【０００６】そこで本発明は、加熱処理後の基板のオー
バーベークによる処理不良を防止することのできる基板
処理装置を提供して、上記課題を解決することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１によれば、基板に処理液を供給して処理す
る液処理装置と、基板を所定温度にまで冷却処理する冷
却処理装置と、基板を加熱処理する加熱処理装置と、を
有する基板の処理装置において、基板を所定温度にまで
冷却処理する前に当該基板を冷却するプレ冷却装置を備
えたことを特徴とする、基板処理装置が提供される。

【０００８】請求項１に記載の基板処理装置によれば、
加熱処理装置から搬出された直後の基板は冷却処理装置
に搬入される前にプレ冷却装置に搬入されて冷却され
る。従って、冷却処理装置にて先の基板の冷却処理が終
了しておらず、この冷却処理装置に加熱処理終了直後の
基板である次の基板を搬入することができなくても、当
該次の基板をプレ冷却装置に搬入してオーバーベークの
起こらない程度まで冷却することができる。ここで基板
のプレ冷却としては、基板を温度調整水やペルチェ素子
等の適宜の冷却手段によって冷却してもよいが、その他
例えば自然冷却によって冷却するようにしてもよい。

【０００９】請求項２によれば、基板に処理液を供給し
て処理する液処理装置と、基板を所定温度にまで冷却処
理する冷却処理装置と、基板を加熱処理する加熱処理装
置と、加熱処理後の基板を前記冷却処理装置にて冷却処
理する前に当該基板を冷却するプレ冷却装置と、基板を
搬送する第１搬送装置、第２搬送装置及び第３搬送装置
とを備え、第１搬送装置は、加熱処理装置とプレ冷却装
置との間で基板を搬送するように構成され、第２搬送装
置は、液処理装置と冷却処理装置との間で基板を搬送す
るように構成され、第３搬送装置は、プレ冷却装置と冷
却処理装置との間で基板を搬送するように構成されたこ
とを特徴とする、基板処理装置が提供される。

【００１０】請求項２に記載の基板処理装置によれば、
加熱処理終了直後の温度の高い基板を搬送する第１搬送
装置と、冷却処理装置にて所定温度まで冷却された基板
を搬送する第２搬送装置とに分けているので、第２搬送
装置に熱が蓄積せず、以後の所定の液処理を好適に実施
することができる。とりわけ、温度に敏感なレジスト塗
布処理装置に基板を搬送する場合には、有効である。し
かも、プレ冷却装置と冷却処理装置との間における基板
の搬送に専用の第３搬送装置を使用して、基板の温度状
況によってこれらの搬送装置を使い分けているので、さ
らに基板に対する熱的影響を防止することができる。そ
して、第１〜第３搬送装置によって基板の搬送を分担し
て行うようにしているので、第１搬送装置が基板を搬送
する際の負担を軽くすることができる。

【００１１】請求項３によれば、基板に処理液を供給し
て処理する液処理装置と、基板を所定温度にまで冷却処
理する冷却処理装置と、基板を加熱処理する加熱処理装
置と、加熱処理後の基板を前記冷却処理装置にて冷却処
理する前に当該基板を冷却するプレ冷却装置と、基板を
搬送する第１搬送装置、第２搬送装置とを備え、第１搬
送装置は、加熱処理装置とプレ冷却装置との間で基板を
搬送するように構成され、第２搬送装置は、液処理装置
と冷却処理装置との間で基板を搬送するように構成さ
れ、さらに、第１搬送装置または第２搬送装置の少なく
ともいずれか一方が、プレ冷却装置と冷却処理装置との
間で基板を搬送するように構成されたことを特徴とす
る、基板処理装置が提供される。

【００１２】請求項３に記載の基板処理装置によれば、
加熱処理直後の基板を搬送する第１搬送装置と、冷却処
理装置にて所定温度にまで冷却処理された基板を搬送す
る第２搬送装置とを別々にしたので、第２搬送装置には
基板からの熱が蓄積せず、温度に敏感な液処理装置にお
いても所定の液処理を好適に実施することができる。ま
た、基板の搬送を第１、第２搬送装置によって分担して
行うようにしたので、第１搬送装置の基板を搬送する際
の負担が従来よりも軽減化され、例えば加熱処理直後の
基板を搬送する際の遅れが生じることを防止することが
可能となる。また、請求項２のような専用の第３搬送装
置を用いていないので、基板処理装置全体の構造の簡素
化が図れる。

【００１３】請求項４によれば、基板に処理液を供給し
て処理する液処理装置と、基板を冷却処理する冷却処理
装置と、基板を加熱処理する加熱処理装置と、加熱処理
後の基板を前記冷却処理装置にて冷却処理する前に当該
基板を冷却するプレ冷却装置と、基板を搬送する第１搬
送装置、第２搬送装置及び第３搬送装置とを備え、第１
搬送装置を挟んで、加熱処理装置とプレ冷却装置とが配
置され、第２搬送装置を挟んで、液処理装置と冷却処理
装置とが配置され、加熱処理装置と液処理装置との間に
プレ冷却装置と冷却処理装置とが配置され、さらに、第
１搬送装置は、加熱処理装置とプレ冷却装置との間で基
板を搬送するように構成され、第２搬送装置は、液処理
装置と冷却処理装置との間で基板を搬送するように構成
され、第３搬送装置は、プレ冷却装置と冷却処理装置と
の間で基板を搬送するように構成されたことを特徴とす
る、基板処理装置が提供される。

【００１４】請求項４に記載の基板処理装置によれば、
加熱処理装置と液処理装置との間にプレ冷却装置、冷却
処理装置および第１、第２搬送装置がそれぞれ配置され
ているので、まず熱処理装置から発せられる熱が液処理
装置に伝わることを防止することができる。また、第２
搬送装置は冷却処理装置にて冷却処理された後の基板を
搬送し、加熱直後の高温の基板を搬送しない。従って、
例えば液処理装置での処理がレジスト塗布処理等のよう
に温度変化に敏感な場合には、熱による悪影響を抑えて
好適な処理が実施可能である。さらに、加熱処理直後の
基板を搬送する第１搬送装置と、冷却処理終了後の基板
を搬送する第２搬送装置と、プレ冷却装置と冷却処理装
置との間で基板を搬送する第３搬送装置とで基板の搬送
を分担しているので、第１搬送装置の負担を減らすこと
ができる。

【００１５】請求項５によれば、基板に処理液を供給し
て処理する液処理装置と、基板を所定温度にまで冷却処
理する冷却処理装置と、基板を加熱処理する加熱処理装
置と、加熱処理後の基板を前記冷却処理装置にて冷却処
理する前に当該基板を冷却するプレ冷却装置と、基板を
搬送する第１搬送装置、第２搬送装置とを備え、第１搬
送装置を挟んで、加熱処理装置とプレ冷却装置とが配置
され、第２搬送装置を挟んで、液処理装置と冷却処理装
置とが配置され、加熱処理装置と液処理装置との間にプ
レ冷却装置と冷却処理装置とが配置され、第１搬送装置
は、加熱処理装置とプレ冷却装置との間で基板を搬送す
るように構成され、第２搬送装置は、液処理装置と冷却
処理装置との間で基板を搬送するように構成され、さら
に、第１搬送装置または第２搬送装置の少なくともいず
れか一方が、プレ冷却装置と冷却処理装置との間で基板
を搬送するように構成されたことを特徴とする、基板処
理装置が提供される。

【００１６】請求項５に記載の基板処理装置によれば、
液処理装置と加熱処理装置との間にプレ冷却装置、冷却
処理装置、第１搬送装置、第２搬送装置が配置されるの
で、加熱処理装置から発せられる熱が液処理装置に伝わ
ることを防止できる。液処理装置に基板を搬送する第２
搬送装置は加熱処理直後の温度の高い基板を搬送しない
ので、第２搬送装置に基板からの熱が蓄積されず、請求
項４の場合と同様に、液処理装置にて好適な液処理を行
うことが可能である。また、第１搬送装置と第２搬送装
置とで基板を分担して搬送するので、第１搬送装置の負
担を軽減して、第１搬送装置による基板の搬送の遅れを
防止することができる。さらに、第３搬送装置を用いな
いので、基板処理装置の構造簡素化を図ることができ
る。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１、２、
３、４または５に記載の基板処理装置において、前記プ
レ冷却装置は、冷却処理装置の上部に積み重ねられたこ
とを特徴としている。

【００１８】請求項６に記載の基板処理装置によれば、
プレ冷却装置が冷却処理装置の上部に積み重ねられてい
るので、装置の床専有面積をより減少させることができ
る。従って、装置内の配置スペースをより有効に利用す
ることができる。

【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項１、２、
３、４、５または６に記載の基板処理装置において、前
記プレ冷却装置は、基板を支持可能な支持部材を有する
平面板であることを特徴としている。

【００２０】請求項７に記載の基板処理装置によれば、
基板を支持部材に支持させた状態でプレ冷却することが
できる。このように、プレ冷却装置の構造を簡素化する
ことにより、例えば所定の大きさの基板処理装置内に組
み込むことのできるプレ冷却装置の数を増やすことがで
き、また基板処理装置全体の大きさを抑えることもでき
る。

【００２１】かかる請求項７の発明において，請求項８
のように前記支持部材が，複数の支持ピンを有するよう
にしてもよい。このように，前記支持部材が複数の支持
ピンを有することにより，基板をプレ冷却処理する際
に，基板を接触面積の小さい支持ピンで支持することが
できるので，基板の放熱効果が向上する。

【００２２】また，かかる請求項７の発明において，請
求項９のように前記支持部材が，基板の中央部及びその
近傍を支持する支持面を有する支持体を有するようにし
てもよい。このように，前記支持部材が基板の中心部と
その近傍を支持する支持面を有する支持体を有すること
により，基板をプレ冷却処理する際に，基板を接触面積
の小さい支持体で支持することができるので，基板の放
熱効果が向上する。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、請求項１、
２、３、４、５、６，７，８または９に記載の基板処理
装置において、前記プレ冷却装置は、基板の熱を放熱す
るための放熱機構を有することを特徴としている。

【００２４】請求項１０に記載の基板処理装置によれ
ば、プレ冷却装置に搬入した基板を、に放熱機構によっ
て冷却することができるので、格別他の専用の冷却機構
等は不要である。ここで、放熱機構の具体的な例として
は、例えば放熱フィンや放熱ファン、温度調整水等の温
度調整流体が流通する循環路等が挙げられる。

【００２５】以上の各基板処理装置において，請求項１
１のように前記プレ冷却装置が，基板に向けて送風する
ファンを有するようにしてもよいし，請求項１２のよう
に基板に向けて冷却用気体を噴出する気体噴出部を有す
るようにしてもよい。このように，プレ冷却装置にファ
ン又は気体噴出部を有することにより，プレ冷却装置内
の基板を積極的に冷却することができるため，より短時
間で基板を所定温度まで冷却し，オーバーベークによる
処理不良の発生を防止することができる。

【００２６】特に，請求項１３のように前記冷却用気体
は不活性ガスを含むようにしてもよい。このように，前
記冷却用気体に不活性気体を含ませることにより，基板
に冷却用気体を噴出することによって基板に悪影響を与
えることなく，基板を好適に冷却することができる。

【００２７】上述した請求項１〜１３の基板処理装置に
おいて，請求項１４のように前記プレ冷却装置は，この
プレ冷却装置内を強制的に排気する排気機構を有するよ
うにしてもよい。このように，プレ冷却装置内の雰囲気
を排気する排気機構を有することにより，その雰囲気と
共にプレ冷却装置内の熱を外部に逃がすことができるの
で，より効率的に基板を冷却することができる。

【００２８】さらに，上述した請求項１〜１４の基板処
理装置は，請求項１５のように前記プレ冷却装置が複数
段に積み重ねられるようにしてもい。このように，プレ
冷却装置が複数段に積み重ねられていることにより，一
時に多数の基板をプレ冷却処理することができ，短時間
で多数の基板を処理する基板処理装置においても，オー
バーベークによる処理不良の発生を防止することができ
る。

【００２９】かかる請求項１５の発明において，請求項
１６のように前記複数段に積み重ねられたプレ冷却装置
のうち上段のプレ冷却装置から基板を搬入するように制
御する手段を有するようにしてもよい。このような制御
手段を設け，例えば第１搬送装置と第２搬送装置を制御
して，基板を上段のプレ冷却装置から搬入することによ
り，例えば，プレ冷却装置が冷却処理装置の上部に位置
しているときには，基板の熱が下部の冷却処理装置に悪
影響を与えることを抑制することができる。

【００３０】また，かかる請求項１５の発明において，
請求項１７のように前記複数段に積み重ねられたプレ冷
却装置のうち下段のプレ冷却装置から基板を搬入するよ
うに制御する手段を有するようにしてもよい。このよう
に制御手段を設け，例えば第１搬送装置と第２搬送装置
を制御して，基板を下段のプレ冷却装置から搬入するこ
とにより，例えば，プレ冷却装置が冷却処理装置の上部
に位置しているときには，プレ冷却装置から冷却処理装
置に基板を搬送する距離を短縮することができる。

【００３１】さらに，かかる請求項１５の発明におい
て，請求項１８のように前記複数段に積み重ねられたプ
レ冷却装置のうち既に基板が搬入されているプレ冷却装
置から離れた位置のプレ冷却装置に基板を搬入するよう
に制御する手段を有するようにしてもよい。このような
制御手段を設け，例えば第１搬送装置と第２搬送装置を
制御して，基板が既に搬入されているプレ冷却装置から
離れた位置のプレ冷却装置に基板を搬入することによ
り，各プレ冷却装置に搬入された基板が互いに熱的に干
渉し合い，互いに熱的な悪影響を及ぼし合うことを防止
することができる。

【００３２】請求項１９の発明によれば，基板の処理装
置において，基板に処理液を供給して処理する液処理装
置が配置された第１の領域と，基板を加熱処理する加熱
処理装置が配置された第２の領域と，基板を所定温度ま
で冷却処理する冷却処理装置と基板を所定温度にまで冷
却処理する前に当該基板を冷却するプレ冷却装置とが積
層配置された第３の領域と，前記第１の領域と前記第３
の領域との間に配置された第１の基板搬送装置と，前記
第２の領域と前記第３の領域との間に配置された第２の
基板搬送装置とを有することを特徴とする基板処理装置
が提供される。

【００３３】このように，第３の領域にプレ冷却装置を
設けることにより，加熱処理装置から搬出された基板を
前記プレ冷却装置において素早く冷却することができ
る。従って、冷却処理装置にて先の基板の冷却処理が終
了しておらず、この冷却処理装置に加熱処理終了直後の
基板である次の基板を搬入することができなくても、当
該次の基板をプレ冷却装置に搬入してオーバーベークの
起こらない程度まで冷却することができる。また，基板
処理装置内を前記第１の領域〜第３の領域に区分して配
置することにより，各領域間の熱的な干渉を抑制するこ
とができる。特に，加熱装置の配置された第２の領域と
液処理装置の配置された第１の領域を離すことにより，
温度に敏感な液処理装置に熱的な悪影響を与えることが
抑制される。また，各領域間で基板を搬送させる専用の
基板搬送装置を設けることにより，ある程度温度の一定
した基板を搬送することができるため，基板搬送装置の
温度も一定し，基板搬送装置の温度によって基板が悪影
響を受けることが抑制される。

【００３４】かかる請求項１９の発明において，請求項
２０のように前記第３の領域にダウンフローの清浄エア
ーを供給するエアー供給部を有するようにしてもよい。
このように，プレ冷却装置の配置された第３の領域に清
浄エアーを供給することにより，プレ冷却装置内の基板
の冷却が促進され，より効率よく基板を冷却することが
できる。

【００３５】また，かかる請求項２０の発明において，
請求項２１のように前記プレ冷却装置が，前記清浄エア
ーをこのプレ冷却装置内に導入するための導入部材を有
するようにしてもよい。このように，前記導入部を有す
ることにより，前記清浄エアーがプレ冷却装置内に流入
されやすくなるため，基板の冷却がより効率よく行われ
る。

【００３６】さらに，かかる請求項２１の発明におい
て，請求項２２のように前記プレ冷却装置が複数に積層
配置され，平面から観て下段の前記プレ冷却装置の前記
導入部材が，上段の前記プレ冷却装置の前記導入部材よ
り突出しているようにしてもよい。このように，プレ冷
却装置が積層配置されている場合に，下段のプレ冷却装
置の前記導入部を上段のプレ冷却装置の前記導入部より
も，平面から観てすなわち上方から観て突出させること
により，その突出した導入部によって，前記ダウンフロ
ーである清浄エアーが下段のプレ冷却装置内に流入し，
下段のプレ冷却装置においても基板を好適に冷却するこ
とができる。

【００３７】上述した請求項２０〜２２の発明におい
て，請求項２３のように前記第３の領域の温度を検出す
る温度センサと，前記温度センサによる検出結果に基づ
き前記エアー供給部から供給される清浄エアーの供給量
を制御する制御部を有するようにしてもよい。このよう
な前記温度センサと前記制御部を有することにより，例
えば，第３の領域内が所定の温度より高い場合には，清
浄エアーの供給量を増やし，それによって第３の領域内
の温度を下げることができる。また逆に第３の領域内が
所定の温度よりも低い場合には，清浄エアーの供給量を
減らし，第３の領域内の温度の下降を抑制することがで
きる。こうすることにより，第３の領域内の温度制御が
可能となり，第３の領域内に配置されたプレ冷却装置内
の基板を所定温度に冷却ことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態にかかる基板処理装置について説明する。

【００３９】基板処理装置１は図１に示すように、例え
ば２５枚のウエハＷをカセット単位で外部から基板処理
装置１に搬入出したり、カセットＣにウエハＷを搬入出
したりするためのカセットステーション２と、枚葉式に
所定の処理を施す各種処理ユニットが配置されている処
理ステーション３と、ウエハＷを露光する露光装置Ｅに
ウエハＷを受け渡し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。

【００４０】カセットステーション２では、カセット載
置台５上の所定の位置にカセットＣがウエハＷの出入口
を処理ステーション３側に向けてＸ方向（図１中の上下
方向）一列に載置自在である。そして、このカセット配
列方向（Ｘ方向）及びカセットＣに収容されたウエハＷ
のウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能なウ
エハ搬送体６が搬送路７に沿って移動自在である。ウエ
ハ搬送体６はθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）にも
回転自在であり、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。

【００４１】処理ステーション３には図１、２に示すよ
うに、ウエハＷに所定の処理を施す各種の処理装置が配
置されている。即ち、処理ステーション３の正面側には
回転するウエハＷにレジスト液を塗布して処理するレジ
スト塗布処理装置８と、回転するウエハＷに現像液を供
給して処理する現像処理装置９とが下から順に２段に積
み重なった状態で３列に配置されている。なお、カセッ
トステーション２側には、レジスト液供給タンクやその
他の機器を収納可能なケミカルボックス１０が設けられ
ている。

【００４２】処理ステーション３の背面側には、ウエハ
Ｗとレジスト膜との密着性を向上させるアドヒージョン
装置や、レジスト塗布処理後のウエハＷを加熱処理する
プリベーキング装置、露光処理後のウエハＷを加熱処理
するポストエクスポージャベーキング装置、現像処理後
のウエハＷを加熱処理するポストベーキング装置等のウ
エハＷを加熱処理する各種の加熱処理装置１１が８段に
積み重なった状態で４列に配置されている。

【００４３】そして、レジスト塗布処理装置８及び現像
処理装置９と加熱処理装置１１との間には、ウエハＷを
搬送する第１搬送装置１２及び第２搬送装置１３と、ウ
エハＷを所定温度に冷却処理する冷却処理装置１４と、
この冷却処理装置１４における冷却処理前にウエハＷを
冷却するプレ冷却装置１５と、冷却処理装置１４とプレ
冷却装置１５との間でウエハＷを搬送する第３搬送装置
１７と、ウエハＷを載置自在な載置台３３、３４、３
５、３６とが備えられている。

【００４４】第１搬送装置１２および第２搬送装置１３
は基本的に同様の構成を有しており、第１搬送装置１２
の構成について説明すると、第１搬送装置１２は図３に
示すように、搬送基台１８上にウエハＷを保持可能なピ
ンセット１９、２０を上下に備えており、ピンセット１
９、２０は搬送基台１８に内蔵された適宜のモータ（図
示せず）によってそれぞれ前後に独立して移動自在とな
っている。搬送基台１８は昇降自在でかつ回転自在な昇
降軸２１上に設けられており、さらに昇降軸２１自体は
搬送レール２２に沿って移動自在な移動基台２３上に設
けられている。第２搬送装置１３も、搬送基台２８上に
ピンセット２９、３０を上下に備えており、上記搬送レ
ール２２と平行に配置された搬送レール３２に沿って移
動自在となっている。

【００４５】そして、搬送レール２２、３２におけるカ
セットステーション２側の端部にはウエハＷを載置自在
な載置台３３、３４が各々設けられており、第１搬送装
置１２は載置台３３を介してウエハ搬送体６とウエハＷ
の授受ができるようになっており、第２搬送装置１３は
載置台３４を介してウエハ搬送体６とウエハＷの授受が
できるようになっている。

【００４６】冷却処理装置１４は４段に積み重ねられて
いる。この冷却処理装置１４は、ケーシング１４ａ内に
搬入されたウエハＷを所定温度まで冷却する処理を行う
ように構成されている。そのため，冷却処理装置１４
は，ケーシング１４ａ内にペルチェ素子や冷却水が供給
される冷却管等が埋設され，ウェハＷが載置された冷却
板を有する。このような部材を有するという点で，プレ
冷却装置１５と区別することも可能である。プレ冷却装
置１５は最上部の冷却処理装置１４の上に８段に積み重
ねられている。プレ冷却装置１５は図２に示したよう
に、熱伝導性の良好な材質、例えばアルミニウムからな
る平面板１５ａと、この平面板１５ａの上に設けられた
ウエハＷを指示する支持部材としての３本の支持ピン１
５ｂと、平面板１５ａの下面に設けられている放熱機構
としての放熱フィン１５ｃとによって構成されている。
そして、これら多段に積み重ねられた冷却処理装置１４
とプレ冷却装置１５とで冷却処理装置群１６が構成され
ており、合計３基の冷却処理装置群１６が搬送レール２
２、３２の長さ方向に沿って配置されている。そして、
第１搬送装置１２を挟んで加熱処理装置１１と冷却処理
装置群１６とが対向して配置されており、第２搬送装置
１３を挟んでレジスト塗布処理装置８及び現像処理装置
９と冷却処理装置群１６とが対向して配置されている。

【００４７】前記隣合う冷却処理装置群１６と冷却処理
装置群１６との間には第３搬送装置１７が配置されてい
る。この第３搬送装置１７は、ピンセット１７ａにウエ
ハＷを保持させた状態で昇降移動と伸縮移動とができる
ように形成されており、冷却処理装置１４とプレ冷却装
置１５との間でウエハＷを搬送することができるように
なっている。

【００４８】また、最もインターフェイス部４側に位置
する冷却処理装置群１６とインターフェイス部４の近傍
には、載置台３３、３４と基本的に同様な構成を有する
載置台３５、３６が搬送レール２２、３２の長さ方向に
沿って並んで配置されている。またこれら載置台３５、
３６は、上下多段の積層構造としてもよい。そして前記
第１搬送装置１２は加熱処理装置１１、プレ冷却装置１
５及び載置台３５、３６に対してウエハＷを搬送するこ
とができるようになっており、第２搬送装置１３はレジ
スト塗布処理装置８、現像処理装置９、冷却処理装置１
４及び載置台３５、３６に対してウエハＷを搬送するこ
とができるようになっている。

【００４９】インターフェイス部４には、搬送レール４
０に沿ったＸ方向の移動、Ｚ方向の移動及びθ方向の回
転の自在なウエハ搬送体４１が設けられており、ウエハ
搬送体４１は、露光装置Ｅと、載置台３６と、周辺露光
装置４２とに対してウエハＷを搬送することができるよ
うになっている。

【００５０】本発明の実施の形態にかかる基板処理装置
１は以上のように構成されており、次にその作用効果等
について説明する。

【００５１】カセット載置台５上に未処理のウエハＷを
収納したカセットＣが載置されると、ウエハ搬送体６は
このカセットＣからウエハＷを１枚抜き出し、抜き出さ
れたウエハＷは先ず載置台３３に載置される。次いで、
当該ウエハＷは第１搬送装置１２によって、アライメン
ト装置、アドヒージョン装置に順次搬送され、所定の処
理が施される。この場合、アライメント装置は、載置台
３３と兼用としてもよい。またアドヒージョン装置につ
いては、通常熱処理を伴うことから、多数ある加熱処理
装置１１の一部にアドヒージョン処理機能を持たせても
よい。

【００５２】次いで、ウエハＷは第１搬送装置１２のピ
ンセット１９に保持された状態でプレ冷却装置１５に搬
送される。その後ウエハＷはプレ冷却装置１５に搬入さ
れて、図４の実線で示すように、支持ピン１５ａに支持
された状態で自然冷却される。かかるプレ冷却によっ
て、ウエハＷはオーバーベークの生じない温度まで冷却
される。その後このプレ冷却されたウエハＷは、第３搬
送装置１７によって冷却処理装置１４に搬送されて、所
定温度に達するまで冷却処理される。

【００５３】所定温度に冷却処理されたウエハＷは、第
２搬送装置１３によってレジスト塗布処理装置８に搬送
され、所定のレジスト塗布処理が実施される。その後こ
のレジストが塗布されたウエハＷは、第２搬送装置１３
によって、載置台３５に搬送される。そして、第１搬送
装置１２によって載置台３５から加熱処理装置１１に搬
送されてプリベーキング処理される。そしてその後この
ウエハＷは、再びプレ冷却装置１５、冷却処理装置１４
で所定の冷却処理がなされた後、載置台３６へと搬送さ
れ、次にこのウエハＷはウエハ搬送体４１に受け渡さ
れ、周辺露光装置４２を経て、露光装置Ｅに搬送され
て、パターンの露光処理が施される。

【００５４】前記露光装置Ｅにおいて露光処理されたウ
エハＷは、載置台３６に搬送された後、第１搬送装置１
２によって加熱処理装置１１へと搬送され、ポストエク
スポージャベーキング処理される。次いで、このウエハ
Ｗは第１搬送装置１２によってプレ冷却装置１５に搬送
されてプレ冷却された後に、第３搬送装置１７によって
冷却処理装置１４に搬送される。冷却処理装置１４にて
所定温度に冷却処理されたウエハＷは第２搬送装置１３
によって現像処理装置９に搬送されて現像処理された後
に載置台３５に搬送される。そして、再び第１搬送装置
１２によって、加熱処理装置１１へと搬送されて、ポス
トベーキング処理に付される。

【００５５】ポストベーキング処理された後のウエハＷ
は、第１搬送装置１２によってプレ冷却装置１５に搬送
され、その後第３搬送装置１７によって冷却処理装置１
４に搬送されて所定温度にまで冷却される。所定温度に
まで冷却された後のウエハＷは、第２搬送装置１３によ
って載置台３４に搬送される。そして、ウエハ搬送体６
によって載置台３４からカセットＣに搬送された後、こ
のカセットＣに収納される。こうして、ウエハＷの一連
の処理が終了する。

【００５６】以上のように、本発明の実施の形態にかか
る基板処理装置１では、アドヒージョン処理、ポストエ
クスポージャベーキング処理、ポストベーキング処理等
の加熱を伴う処理、及び加熱処理が加熱処理装置１１で
行われた直後のウエハＷが、まず第１搬送装置１２によ
ってプレ冷却装置１５に搬送されて、プレ冷却される。
そしてその後に、第３搬送装置１７によって冷却処理装
置１４に搬送されて所定温度にまで冷却処理されるよう
になっている。そのため加熱処理終了直後のウエハＷを
少なくともオーバーベークの起こらない程度の温度まで
速やかに冷却することができるようになり、オーバーベ
ークによる処理不良を防止することが可能である。ま
た、プレ冷却装置１５には、放熱フィン１５ｃが設けら
れているので、ウエハＷの冷却効率は向上しており、構
造的にも簡素なものとなっている。

【００５７】そしてたそのようにして所定温度にまで冷
却された後のウエハＷは第２搬送装置１３によってレジ
スト塗布処理装置８や現像処理装置９などの液処理装置
に搬送されるようになっている。したがって、第２搬送
装置１３は所定温度にまで冷却された後のウエハＷのみ
を搬送し、加熱直後の高温のウエハＷを搬送することは
ない。したがって、温度に敏感なレジスト塗布処理を好
適に実施することができる。

【００５８】また第１搬送装置１２、第２搬送装置１
３、第３搬送装置１７によって、各々ウエハＷの搬送を
分担しているので、第１搬送装置１２のウエハ搬送の負
担は軽減化されている。その結果、第１搬送装置１２に
よる加熱処理終了直後のウエハＷの搬送の遅れを防止す
ることができるようになるので、オーバーベークによる
ウエハＷの処理不良の発生をより確実に防止することが
できる。

【００５９】しかもレジスト塗布処理装置８及び現像処
理装置９と、加熱処理装置１１との間に冷却処理装置１
４及びプレ冷却装置１５が配置されているので、加熱処
理装置１１からの熱がレジスト塗布処理装置８や現像処
理装置９に伝わることを防止することができる。その結
果、温度に敏感なレジスト塗布処理等の所定の液処理を
好適に実施することができる。

【００６０】その他４段に積み重ねられた冷却処理装置
１４の上部に、プレ冷却装置１５が８段に積み重ねられ
ているので、占有床面積の減少が図られている。またプ
レ冷却装置１５自体は、基本的に平面板１５ａで構成さ
れているから、基板処理装置１に組み込む台数を多くす
ることができる。

【００６１】また、前記実施の形態ではプレ冷却装置１
５と冷却処理装置１４との間のウエハＷの搬送は、専用
の第３搬送装置１７が担っていたが、この第３搬送装置
１７を付加せずに、第１搬送装置１２自体が、プレ冷却
装置１５と冷却処理装置１４との間の搬送を行うように
構成してもよい。こうすれば、基板処理装置１全体の構
造の簡素化を図れる。また、配置スペースの有効利用も
可能となる。

【００６２】なお、前記実施の形態ではプレ冷却装置１
５を冷却処理装置１４の上部に積み上げた例を挙げて説
明したが、本発明では冷却処理装置１４とプレ冷却装置
１５とを並べて配置することももちろん可能である。

【００６３】さらに、プレ冷却装置１５に設けられる放
熱機構は放熱フィン１５ｂに限定されず、図５に示すよ
うな冷却ファン４５であってもよい。こうすれば、冷却
ファン４５からの送風でウエハＷを冷却することができ
るようになり、オーバーベークによる処理不良の発生を
同様に防止できる。また、放熱フィン１５ｂと冷却ファ
ン４５とを組み合わせて、冷却効果をさらに向上させる
ことも可能である。

【００６４】また，冷却ファン４５に代えて，図６に示
すように，ウェハＷに向けて不活性ガス，例えば窒素ガ
スを噴出するガス噴出部６１をプレ冷却装置１５に設け
てもよい。これにより同様にウェハＷを効率よく冷却す
ることができる。

【００６５】上述した実施の形態では，プレ冷却装置１
５が，ウェハＷを支持する支持部材としての３本の支持
ピンが設けられた平面板を有するものであったが，図７
に示すように，プレ冷却装置７１が，ウェハＷの中央部
及びその近傍を支持する支持面７２を有する支持体７３
を平面板７４上に有するものであってもよい。これによ
り，支持体７３を使った放熱効果が期待できる。

【００６６】図４に示したようにプレ冷却装置１５は多
段に積層配置されていたが，図８に示すように，制御部
８１の制御のもとで，複数段に積み重ねられたプレ冷却
装置１５のうち上段のプレ冷却装置１５から順番にウェ
ハＷを搬入するように第１搬送装置１２を制御するよう
にしてもよい。これにより，冷却処理装置１４に対する
熱的悪影響を小さくすることができる。

【００６７】また，図９に示すように，制御部８１の制
御のもとで，複数段に積み重ねられたプレ冷却装置１５
のうち下段のプレ冷却装置１５から順番にウェハＷを搬
入するように第１搬送装置１２を制御するようにしても
よい。これにより，プレ冷却装置１５から冷却処理装置
１４にウェハＷを搬送する距離をより小さくすることが
できる。

【００６８】さらに，図１０に示すように，制御部８１
の制御のもとで，複数段に積み重ねられたプレ冷却装置
１５のうち既にウェハＷが搬入されているプレ冷却装置
１５から離れた位置のプレ冷却装置１５にウェハＷを搬
入するように第１搬送装置１２を制御するようにしても
よい。これにより，プレ冷却装置１５相互間の熱的悪影
響を小さくすることができる。

【００６９】図１１に示すように，プレ冷却装置１５及
び冷却処理装置１４が配置された領域１１１上にダウン
フローの清浄エアーを供給するエアー供給部１１２が設
けられている場合，各プレ冷却装置１５の外周部に各プ
レ冷却装置１５内に清浄エアーを導入するための導入部
材１１３を設けてもよい。その場合，図１１に示したよ
うに，平面から観てすなわち上方から観て下段のプレ冷
却装置１５の導入部材１１３が，上段のプレ冷却装置１
５の導入部材１１３より突出している方がより好まし
い。これにより，各プレ冷却装置１５において，ウェハ
Ｗをより効率よく冷却することが可能となる。また，こ
の領域１１１にこの領域１１１内の温度を検出するため
の温度センサ１１４を設け，制御部１１５がこの温度セ
ンサ１１４の検出結果に基づきエアー供給部１１２から
供給される清浄エアーの供給量を制御するように構成し
てもよい。例えば，領域１１１内の温度が上昇したらエ
アー供給量を多くなるように制御することで，効率のよ
い温度制御が可能となる。

【００７０】図１２に示すように，各プレ冷却装置１５
の背後に各プレ冷却装置１５内の気体を排気するための
排気口１２１を設け，排気通路１２３を介して排気装置
１２４により各プレ冷却装置１５内を排気するように構
成すれば，各プレ冷却装置１５においてより効率のよい
冷却を行うことが可能となる。

【００７１】図１に示した実施の形態では，第１搬送装
置１２及び第２搬送装置１３はＹ方向に移動可能であっ
たが，図１３に示すように，ＸＹ方向には移動しない垂
直搬送型の搬送装置１３１，１３２を第１搬送装置１２
の代わりに，同様の垂直搬送型の搬送装置１３３，１３
４を第２搬送装置１３の代わりに用いるようにしてもよ
い。すなわち，これら垂直搬送型の搬送装置１３１，１
３２，１３３，１３４は上下方向に昇降可能で，かつθ
方向に回転自在で，さらにアームが各装置に対して進退
自在な搬送装置として構成されており，このような搬送
装置１３１〜１３４を使用してもよい。

【００７２】前記実施の形態では、基板にウエハＷを使
用した例を挙げて説明したが、本発明はＬＣＤ基板やＣ
Ｄ基板等の他の基板を対象とする場合についても適用が
可能である。

【００７３】

【発明の効果】請求項１〜２３によれば、加熱処理直後
の基板を冷却処理装置にて所定温度まで冷却する前に、
当該基板をプレ冷却装置にてプレ冷却するので、オーバ
ーベークによる基板の処理不良を防止することができ
る。

【００７４】請求項２〜１８によれば、第１搬送装置の
負担を軽減化することができるので、加熱処理直後の基
板の搬送の遅れを防止することができる。その結果、オ
ーバーベークによる基板の処理不良をより確実に防止す
ることが可能となる。また、第２搬送装置は所定温度以
下の基板を搬送するので、液処理を好適に実施すること
ができる。

【００７５】請求項３によれば、第３搬送装置を用いな
いので、基板処理装置の構造簡素化が図れる。

【００７６】請求項４、５によれば、近接配置されたプ
レ冷却装置及び冷却処理装置を挟んで、加熱処理装置と
液処理装置とが配置されているので、加熱処理装置から
の熱が液処理装置に伝わらず、液処理をさらに好適に実
施することができる。

【００７７】請求項６によれば、装置の床専有面積の縮
小化を図ることができ、基板処理装置内の限られた配置
スペースを有効に利用することができる。

【００７８】請求項７によれば、プレ冷却装置の構造を
簡素化して、基板処理装置全体の縮小化を図ることが可
能である。

【００７９】請求項１０によれば、基板をプレ冷却する
際の冷却効率がさらに向上し、オーバーベークによる処
理不良をより確実に防止できる。

【００８０】請求項１５によれば，一時に多数の基板を
プレ冷却することができるので，その分スループットの
向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる基板処理装置の概
略的な平面図である。

【図２】図１の基板処理装置の処理ステーションを示す
斜視図である。

【図３】図２の処理ステーションに具備された第１搬送
装置の斜視図である。

【図４】第１冷却処理装置群の上に積み重ねられたプレ
冷却装置を示す説明図である。

【図５】冷却ファンを装備したプレ冷却装置を示す斜視
図である。

【図６】窒素ガスブローを装備したプレ冷却装置を示す
斜視図である。

【図７】プレ冷却装置の他の構成例を示す図である。

【図８】プレ冷却装置への搬入制御を説明するための図
である。

【図９】プレ冷却装置への他の搬入制御を説明するため
の図である。

【図１０】プレ冷却装置への更に別の搬入制御を説明す
るための図である。

【図１１】プレ冷却装置のさらに別の構成例を示す図で
ある。

【図１２】プレ冷却装置のまた別の構成例を示す図であ
る。

【図１３】本発明にかかる基板処理装置の他の構成例を
示す平面図である。

【符号の説明】

１基板処理装置１２第１搬送装置１３第２搬送装置１４冷却処理装置１５プレ冷却装置１５ｂ放熱フィン１６冷却処理装置群１７第３搬送装置４５冷却ファンＣカセットＷウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に処理液を供給して処理する液処理
装置と、基板を所定温度にまで冷却処理する冷却処理装
置と、基板を加熱処理する加熱処理装置と、を有する基
板の処理装置において、基板を所定温度にまで冷却処理する前に当該基板を冷却
するプレ冷却装置を備えたことを特徴とする、基板処理
装置。
【請求項２】基板に処理液を供給して処理する液処理
装置と、基板を所定温度にまで冷却処理する冷却処理装
置と、基板を加熱処理する加熱処理装置と、加熱処理後
の基板を前記冷却処理装置にて冷却処理する前に当該基
板を冷却するプレ冷却装置と、基板を搬送する第１搬送
装置、第２搬送装置及び第３搬送装置とを備え、第１搬
送装置は、加熱処理装置とプレ冷却装置との間で基板を
搬送するように構成され、第２搬送装置は、液処理装置
と冷却処理装置との間で基板を搬送するように構成さ
れ、第３搬送装置は、プレ冷却装置と冷却処理装置との
間で基板を搬送するように構成されたことを特徴とす
る、基板処理装置。
【請求項３】基板に処理液を供給して処理する液処理
装置と、基板を所定温度にまで冷却処理する冷却処理装
置と、基板を加熱処理する加熱処理装置と、加熱処理後
の基板を前記冷却処理装置にて冷却処理する前に当該基
板を冷却するプレ冷却装置と、基板を搬送する第１搬送
装置、第２搬送装置とを備え、第１搬送装置は、加熱処
理装置とプレ冷却装置との間で基板を搬送するように構
成され、第２搬送装置は、液処理装置と冷却処理装置と
の間で基板を搬送するように構成され、さらに、第１搬
送装置または第２搬送装置の少なくともいずれか一方
が、プレ冷却装置と冷却処理装置との間で基板を搬送す
るように構成されたことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項４】基板に処理液を供給して処理する液処理
装置と、基板を冷却処理する冷却処理装置と、基板を加
熱処理する加熱処理装置と、加熱処理後の基板を前記冷
却処理装置にて冷却処理する前に当該基板を冷却するプ
レ冷却装置と、基板を搬送する第１搬送装置、第２搬送
装置及び第３搬送装置とを備え、第１搬送装置を挟ん
で、加熱処理装置とプレ冷却装置とが配置され、第２搬
送装置を挟んで、液処理装置と冷却処理装置とが配置さ
れ、加熱処理装置と液処理装置との間にプレ冷却装置と
冷却処理装置とが配置され、さらに、第１搬送装置は、
加熱処理装置とプレ冷却装置との間で基板を搬送するよ
うに構成され、第２搬送装置は、液処理装置と冷却処理
装置との間で基板を搬送するように構成され、第３搬送
装置は、プレ冷却装置と冷却処理装置との間で基板を搬
送するように構成されたことを特徴とする、基板処理装
置。
【請求項５】基板に処理液を供給して処理する液処理
装置と、基板を所定温度にまで冷却処理する冷却処理装
置と、基板を加熱処理する加熱処理装置と、加熱処理後
の基板を前記冷却処理装置にて冷却処理する前に当該基
板を冷却するプレ冷却装置と、基板を搬送する第１搬送
装置、第２搬送装置とを備え、第１搬送装置を挟んで、
加熱処理装置とプレ冷却装置とが配置され、第２搬送装
置を挟んで、液処理装置と冷却処理装置とが配置され、
加熱処理装置と液処理装置との間にプレ冷却装置と冷却
処理装置とが配置され、第１搬送装置は、加熱処理装置
とプレ冷却装置との間で基板を搬送するように構成さ
れ、第２搬送装置は、液処理装置と冷却処理装置との間
で基板を搬送するように構成され、さらに、第１搬送装
置または第２搬送装置の少なくともいずれか一方が、プ
レ冷却装置と冷却処理装置との間で基板を搬送するよう
に構成されたことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項６】前記プレ冷却装置は、冷却処理装置の上
部に積み重ねられたことを特徴とする、請求項１、２、
３、４または５に記載の基板処理装置。
【請求項７】前記プレ冷却装置は、基板を支持可能な
支持部材を有する平面板であることを特徴とする、請求
項１、２、３、４、５または６に記載の基板処理装置。
【請求項８】前記支持部材が，複数の支持ピンを有す
ることを特徴とする，請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】前記支持部材が，基板の中央部及びその
近傍を支持する支持面を有する支持体を有することを特
徴とする，請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項１０】前記プレ冷却装置は、基板の熱を放熱
するための放熱機構を有することを特徴とする、請求項
１、２、３、４、５、６，７，８又は９に記載の基板処
理装置。
【請求項１１】前記プレ冷却装置は，基板に向けて送
風するファンを有することを特徴とする，請求項１，
２，３，４，５，６，７，８，９又は１０のいずれかに
記載の基板処理装置。
【請求項１２】前記プレ冷却装置は，基板に向けて冷
却用気体を噴出する気体噴出部を有することを特徴とす
る，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１
０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１３】前記冷却用気体が不活性ガスを含むこ
とを特徴とする，請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】前記プレ冷却装置は，このプレ冷却装
置内を強制的に排気する排気機構を有することを特徴と
する，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１
０，１１，１２又は１３のいずれかに記載の基板処理装
置。
【請求項１５】前記プレ冷却装置が複数段に積み重ね
られていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，
５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３又は１４
のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１６】前記複数段に積み重ねられたプレ冷却
装置のうち上段のプレ冷却装置から基板を搬入するよう
に制御する手段を有することを特徴とする，請求項１５
に記載の基板処理装置。
【請求項１７】前記複数段に積み重ねられたプレ冷却
装置のうち下段のプレ冷却装置から基板を搬入するよう
に制御する手段を有することを特徴とする，請求項１５
に記載の基板処理装置。
【請求項１８】前記複数段に積み重ねられたプレ冷却
装置のうち既に基板が搬入されているプレ冷却装置から
離れた位置のプレ冷却装置に基板を搬入するように制御
する手段を有することを特徴とする，請求項１５に記載
の基板処理装置。
【請求項１９】基板の処理装置において，基板に処理
液を供給して処理する液処理装置が配置された第１の領
域と，基板を加熱処理する加熱処理装置が配置された第
２の領域と，基板を所定温度まで冷却処理する冷却処理
装置と基板を所定温度にまで冷却処理する前に当該基板
を冷却するプレ冷却装置とが積層配置された第３の領域
と，前記第１の領域と前記第３の領域との間に配置され
た第１の基板搬送装置と，前記第２の領域と前記第３の
領域との間に配置された第２の基板搬送装置とを有する
ことを特徴とする，基板処理装置。
【請求項２０】前記第３の領域にダウンフローの清浄
エアーを供給するエアー供給部を有することを特徴とす
る，請求項１９に記載の基板処理装置。
【請求項２１】前記プレ冷却装置が，前記清浄エアー
をこのプレ冷却装置内に導入するための導入部材を有す
ることを特徴とする，請求項２０に記載の基板処理装
置。
【請求項２２】前記プレ冷却装置が複数に積層配置さ
れ，平面から観て下段の前記プレ冷却装置の前記導入部
材が，上段の前記プレ冷却装置の前記導入部材より突出
していることを特徴とする，請求項２１に記載の基板処
理装置。
【請求項２３】前記第３の領域の温度を検出する温度
センサと，前記温度センサによる検出結果に基づき前記
エアー供給部から供給される清浄エアーの供給量を制御
する制御部を有することを特徴とする，請求項２０，２
１又は２２のいずれかに記載の基板処理装置。