JP2001093830A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備コストを増大させることなく、かつスル
ープットを低下させることなく、基板を高精度で冷却処
理した後に塗布処理を行うことができる基板処理装置お
よび基板処理方法を提供すること。 【解決手段】 いずれかのホットプレートユニット（Ｈ
Ｐ）により加熱処理されたウエハＷは、搬送装置４６に
より、いずれかの通常のクーリングユニット（ＣＯＬ）
５２に搬送されて、ある程度の冷却処理が行われた後、
高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）に搬送されて、
高精度で冷却処理され、その後、いずれかの塗布ユニッ
ト（ＣＯＴ）または現像ユニット（ＤＥＶ）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、半導体ウエハ等の
基板に塗布液を塗布し、基板に対して加熱処理およびそ
の後の冷却処理を行う基板処理装置および基板処理方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスのフォトリソグラフィー
工程においては、半導体ウエハにレジストを塗布し、こ
れにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに
応じて露光し、この露光パターンを現像処理することに
よりレジスト膜に回路パターンが形成される。

【０００３】従来から、このような一連の工程を実施す
るために、レジスト塗布現像処理システムが用いられて
いる。このレジスト塗布現像処理システムは、半導体ウ
エハに塗布現像のための各種処理を施すための各種処理
ユニットが多段配置された処理ステーションと、複数の
半導体ウエハを収納するカセットが載置され、半導体ウ
エハを一枚ずつ処理ステーションに搬入し、処理後の半
導体ウエハを処理ステーションから搬出しカセットに収
納するカセットステーションと、このシステムに隣接し
て設けられ、レジスト膜を所定のパターンに露光する露
光装置との間で半導体ウエハを受け渡しするためのイン
ターフェイス部とを一体的に設けて構成されている。

【０００４】このようなレジスト塗布現像処理システム
では、例えば、カセットステーションに載置されたカセ
ットからウエハが一枚ずつ取り出されて処理ステーショ
ンに搬送され、まずクーリングユニットにて所定温度に
された後、レジスト塗布ユニットにて反射防止膜（ボト
ムレイヤー）が形成され、ホットプレートユニット（加
熱処理ユニット）にて加熱処理され、クーリングユニッ
ト（冷却処理ユニット）にて冷却される。そして、レジ
スト塗布ユニットにてフォトレジスト膜が塗布され、加
熱処理ユニットにてベーキング処理が施される。

【０００５】その後、半導体ウエハは、処理ステーショ
ンからインターフェイス部を介して露光装置に搬送され
て、露光装置にてレジスト膜に所定のパターンが露光さ
れる。露光後、半導体ウエハは、インターフェイス部を
介して、再度処理ステーションに搬送され、露光された
半導体ウエハに対し、まず、ホットプレートユニットに
てポストエクスポージャーベーク処理が施され、冷却
後、現像処理ユニットにて現像液が塗布されて露光パタ
ーンが現像される。その後、ホットプレートユニットに
てポストベーク処理が施され、冷却されて一連の処理が
終了する。一連の処理が終了した後、半導体ウエハは、
カセットステーションに搬送されて、ウエハカセットに
収容される。このような処理を１枚ずつ連続して所定枚
数繰り返す。

【０００６】このような一連のレジスト塗布現像処理に
おいては、上述したように、レジスト塗布および現像液
塗布の前にホットプレートユニットにて加熱処理が行わ
れるが、レジスト塗布および現像液塗布は温度調節され
た雰囲気下で実施されるため、加熱処理後の半導体ウエ
ハはクーリングユニットにて冷却し、かつ所定の温度に
コントロールする必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体デバイスの微細化の要求が益々高まっており、そのた
めに高感度型のレジスト液が用いられている。このた
め、レジスト塗布における雰囲気温度を高精度で管理す
る必要がある。

【０００８】このため、基板をレジスト塗布処理ユニッ
トに入れる前のクーリングユニットにおいて基板温度を
高精度でコントロールすることが要求される。また、現
像処理ユニットにおいてもレジスト塗布処理ユニットほ
どではないもののやはり高精度の温度コントロールが要
求される。

【０００９】しかしながら、上述のようなレジスト塗布
現像処理システムは、半導体ウエハを１枚ずつ連続して
高速で処理する関係上、多数のホットプレートユニット
およびクーリングユニットが搭載されており、これら多
数のクーリングユニットからレジスト塗布処理ユニット
に半導体ウエハが搬送されるため、クーリングユニット
で高精度の温度コントロールを実現するためには、これ
ら全てのクーリングユニットを従来よりも高精度で温度
制御可能なものにする必要があり、設備コストが高いも
のとなってしまう。一方、このような不都合を回避する
ために、クーリングユニットの台数を少なくすると、冷
却処理が停滞し、スループットの低下を招いてしまう。

【００１０】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、設備コストを増大させることなく、かつスル
ープットを低下させることなく、基板を高精度で冷却処
理した後に塗布処理を行うことができる基板処理装置お
よび基板処理方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点は、基板に塗布液を塗布し、基
板に対して加熱処理およびその後の冷却処理を行う基板
処理装置であって、基板に塗布液を塗布する塗布処理ユ
ニットと、基板に加熱処理を施す加熱処理ユニットと、
相対的に低精度で温度制御され、基板に冷却処理を施す
複数の第１の冷却処理ユニットと、相対的に高精度で温
度制御され、基板に冷却処理を施す第２の冷却処理ユニ
ットと、前記ユニット間で基板を搬送する搬送機構とを
具備し、前記加熱処理ユニットにより加熱処理された基
板は、第１の冷却処理ユニットおよび／または第２の冷
却処理ユニットで冷却処理され、前記塗布処理ユニット
に基板を搬送する際に、常に、前記第２の冷却処理ユニ
ットで冷却してから直接前記塗布処理ユニットに搬送す
ることを特徴とする基板処理装置を提供する。

【００１２】また、本発明の第２の観点は、基板に塗布
液を塗布し、基板に対して加熱処理およびその後の冷却
処理を行う基板処理装置であって、基板に塗布液を塗布
する第１の塗布処理ユニットと、基板に他の塗布液を塗
布する第２の塗布処理ユニットと、基板に加熱処理を施
す加熱処理ユニットと、基板に冷却を施す複数の冷却処
理ユニットと、基板に高精度冷却を施す第１および第２
の高精度冷却処理ユニットと、前記ユニット間で基板を
搬送する搬送機構とを具備し、前記第１および第２の高
精度冷却処理ユニットは、前記冷却処理ユニットよりも
高精度で温度制御され、前記第１の高精度冷却処理ユニ
ットは、前記第２の高精度冷却処理ユニットよりも高精
度で温度制御され、前記加熱処理ユニットにより加熱処
理された基板は、前記冷却処理ユニット、および／また
は、第１の高精度冷却処理ユニットもしくは第２の高精
度冷却処理ユニットで冷却処理され、前記第１の塗布処
理ユニットに基板を搬送する際に、常に、前記第１の高
精度冷却処理ユニットで冷却してから直接前記第１の塗
布処理ユニットに搬送し、前記第２の塗布処理ユニット
に基板を搬送する際に、常に、前記第２の高精度冷却処
理ユニットで冷却してから直接前記第２の塗布処理ユニ
ットに搬送することを特徴とする基板処理装置を提供す
る。

【００１３】さらに、本発明の第３の観点は、基板に塗
布液を塗布するとともに、基板に対して加熱処理および
その後の冷却処理を行う基板処理方法であって、加熱処
理後の基板の冷却は、相対的に低精度で温度制御され、
基板に冷却処理を施す複数の第１の冷却処理ユニット
と、相対的に高精度で温度制御され、基板に冷却処理を
施すための第２の冷却処理ユニットとで行われ、前記塗
布処理ユニットに基板を搬送する際には、常に、前記第
２の冷却処理ユニットで冷却してから搬送を行うことを
特徴とする基板処理方法を提供する。

【００１４】上記本発明の第１および第３の観点によれ
ば、加熱処理された基板は、相対的に低精度で温度制御
される複数の第１の冷却処理ユニット、および相対的に
高精度に温度制御される第２の冷却処理ユニットにより
冷却処理され、塗布処理ユニットに基板を搬送する際に
は、常に、高精度で温度制御された第２の冷却処理ユニ
ットで冷却してから直接塗布処理ユニットに搬送するの
で、複数の第１の冷却処理ユニットでは精度の低いラフ
な冷却処理を行った後、第２の冷却処理ユニットで短時
間で高精度で温度制御することができ、スループットを
低下させずに高精度の冷却を行うことができる。またこ
のような高精度の温度制御を行う冷却処理ユニットは一
部でよいので、設備コストの増大を抑制することができ
る。

【００１５】上記本発明の第１の観点に係る基板処理装
置において、加熱処理ユニットで加熱処理された基板が
第１の冷却処理ユニットのいずれかで冷却処理された
後、第２の冷却処理ユニットで冷却処理されるようにす
ることにより、必ず同じ高精度の冷却処理ユニットで温
度調整した後に基板を塗布処理ユニットに搬送すること
となるので、温度制御の精度が一層高まり、また、第１
の冷却処理ユニットでラフな冷却処理を行った後に第２
の冷却ユニットで冷却処理を行うので、第２の冷却ユニ
ットでの冷却処理は短時間でよく、多数の基板を連続し
て高精度に冷却することができ、スループットの向上を
図ることができる。しかも、高精度冷却処理ユニットの
台数は少なくてよいことから、設備コストの増大はほと
んどない。

【００１６】また、前記塗布処理ユニットに基板を搬送
する際に、常に、前記第２の冷却処理ユニットで冷却し
てから直接前記塗布処理ユニットに搬送するように前記
搬送機構を制御する制御手段をさらに具備することが好
ましい。

【００１７】さらに、前記第２の冷却処理ユニットは、
前記塗布処理ユニットの雰囲気下に配置されることが好
ましい。これにより、第２の冷却処理ユニットでの基板
の冷却処理を塗布処理と同じ雰囲気下で行うことができ
るので、冷却温度の精度を一層高めることができる。

【００１８】前記塗布処理ユニットの典型例としては、
レジスト液を塗布するレジスト塗布処理ユニット、およ
び基板上のレジスト膜を所定パターンに露光後に、その
上に現像液を塗布して現像処理する現像処理ユニットを
挙げることができる。

【００１９】また、上記本発明の第２の観点によれば、
前記第１の高精度冷却処理ユニットは前記第２の高精度
冷却処理ユニットよりも高精度で温度制御され、加熱処
理された基板は、前記冷却処理ユニット、および／また
は、第１の高精度冷却処理ユニットもしくは第２の高精
度冷却処理ユニットで冷却処理され、前記第１の塗布処
理ユニットに基板を搬送する際に、常に、前記第１の高
精度冷却処理ユニットで冷却してから直接前記第１の塗
布処理ユニットに搬送し、前記第２の塗布処理ユニット
に基板を搬送する際に、常に、前記第２の冷却処理ユニ
ットで冷却してから直接前記第２の塗布処理ユニットに
搬送するので、基板温度の要求精度に格差のある複数の
塗布処理を行う場合にも、それぞれの塗布処理を行う前
に所望の精度の冷却処理を行うことができる。また、前
記第２の高精度冷却処理ユニットは、前記第１の高精度
冷却処理ユニットよりも低い精度で温度制御すればよい
ので、設備コストを低減することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明
の一実施形態に係るレジスト塗布現像処理システムを示
す概略平面図、図２はその正面図、図３はその背面図で
ある。また、図４はそのレジスト塗布現像処理システム
の一部を示す斜視図である。

【００２１】このレジスト塗布現像処理システム１は、
搬送ステーションであるカセットステーション１０と、
複数の処理ユニットを有する処理ステーション１１と、
処理ステーション１１と隣接して設けられる露光装置
（図示せず）との間でウエハＷを受け渡すためのインタ
ーフェイス部１２とを具備している。

【００２２】上記カセットステーション１０は、被処理
体としての半導体ウエハＷ（以下、単にウエハＷと記
す）を複数枚例えば２５枚単位でウエハカセットＣＲに
搭載された状態で他のシステムからこのシステムへ搬入
またはこのシステムから他のシステムへ搬出したり、ウ
エハカセットＣＲと処理ステーション１１との間でウエ
ハＷの搬送を行うためのものである。

【００２３】このカセットステーション１０において
は、図１に示すように、載置台２０上に図中Ｘ方向に沿
って複数（図では４個）の位置決め突起２０ａが形成さ
れており、この突起２０ａの位置にウエハカセットＣＲ
がそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション１１側に
向けて一列に載置可能となっている。ウエハカセットＣ
ＲにおいてはウエハＷが垂直方向（Ｚ方向）に配列され
ている。また、カセットステーション１０は、載置台２
０と処理ステーション１１との間に位置するウエハ搬送
機構２１を有している。このウエハ搬送機構２１は、カ
セット配列方向（Ｘ方向）およびその中のウエハＷのウ
エハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用アー
ム２１ａを有しており、このウエハ搬送用アーム２１ａ
によりいずれかのウエハカセットＣＲに対して選択的に
アクセス可能となっている。また、ウエハ搬送用アーム
２１ａは、θ方向に回転可能に構成されており、後述す
る処理ステーション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ_３
に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアク
セスできるようになっている。

【００２４】上記処理ステーション１１は、ウエハＷへ
対して塗布・現象を行う際の一連の工程を実施するため
の複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多段
に配置されており、これらによりウエハＷが一枚ずつ処
理される。この処理ステーション１１は、図１に示すよ
うに、中心部に搬送路２２ａを有し、この中に主ウエハ
搬送機構２２が設けられ、搬送路２２ａの周りに全ての
処理ユニットが配置されている。これら複数の処理ユニ
ットは、複数の処理ユニット群に分かれており、各処理
ユニット群は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って多
段に配置されている。

【００２５】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６が設
けられて構成されており、このウエハ搬送装置４６は駆
動機構６２によりベルト駆動により上下方向（Ｚ方向）
に昇降されるようになっている。筒状支持体４９は駆動
機構６３の回転駆動力によって回転可能となっており、
それにともなってウエハ搬送装置４６も一体的に回転可
能となっている。

【００２６】ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材（ピンセット）４
８を備え、これらの保持部材４８によって各処理ユニッ
ト間でのウエハＷの受け渡しを実現している。この際の
保持部材４８の駆動は、駆動機構６１により行われる。

【００２７】これら、駆動機構６１，６２，６３は、コ
ントローラ７０により制御されており、これにより、予
め定められたシーケンスに従って、ウエハＷの搬送が行
われることとなる。

【００２８】また、図１に示すように、この実施の形態
においては、４個の処理ユニット群Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，
Ｇ_４が搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、処
理ユニット群Ｇ_５は必要に応じて配置可能となってい
る。

【００２９】これらのうち、第１および第２の処理ユニ
ット群Ｇ_１，Ｇ_２はシステム正面（図１において手前）
側に並列に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ_３はカセ
ットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理
ユニット群Ｇ_４はインターフェイス部１２に隣接して配
置されている。また、第５の処理ユニット群Ｇ_５は背面
部に配置可能となっている。

【００３０】図２に示すように、第１の処理ユニット群
Ｇ_１では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャック
（図示せず）に載置して所定の処理を行う２台のスピナ
型処理ユニットが上下２段に配置されており、この実施
形態においては、ウエハＷにレジストを塗布するレジス
ト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）およびレジストのパター
ンを現像する現像処理ユニット（ＤＥＶ）が下から順に
２段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ_２も同
様に、２台のスピナ型処理ユニットとしてレジスト塗布
処理ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥ
Ｖ）が下から順に２段に重ねられている。そして、第１
の処理ユニット群Ｇ_１のレジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）および第２の処理ユニット群Ｇ_２のレジスト塗布
処理ユニット（ＣＯＴ）のいずれか一方が、反射防止膜
（ボトムレイヤー）を形成するためのレジスト塗布に用
いられ、他方がパターン形成のための通常のレジスト塗
布に用いられる。なお、レジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）は、回路パタ
ーンを高精度に形成する観点から、厳密に温度コントロ
ールする必要があるため、第１の処理ユニット群Ｇ_１お
よび第２の処理ユニット群Ｇ_２は、他の部分よりも高精
度で温度管理が行われるようになっている。

【００３１】また、図１および図４に示すように、第１
の処理ユニット群Ｇ_１および第２の処理ユニット群Ｇ_２
には、両者の間で、かつそれぞれの現像処理ユニット
（ＤＥＶ）およびレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）
の間の位置に、２台の高精度クーリングユニット（ＨＣ
ＯＬ）５０が上下２段に設けられている。この高精度ク
ーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０は、従来のクーリン
グユニットよりも高精度の温度制御が行われる。なお、
図４中、Ｇは各ユニットのウエハ搬入出口を示す。

【００３２】なお、上述のようにレジスト塗布処理ユニ
ット（ＣＯＴ）を下段側に配置するのは、レジスト液の
廃液が機構的にもメンテナンスの上でも現像液の廃液よ
りも本質的に複雑であり、このようにレジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）を下段に配置することによりその複
雑さが緩和されるからであるが、必要に応じてレジスト
塗布処理ユニット（ＣＯＴ）を上段に配置することも可
能である。

【００３３】第３の処理ユニット群Ｇ_３においては、図
３に示すように、ウエハＷを載置台ＳＰ（図１）に載せ
て所定の処理を行うオーブン型の処理ユニットが多段に
重ねられている。この中には加熱処理ユニットである４
つのホットプレートユニット（ＨＰ）５１および冷却処
理ユニットである２つのクーリングユニット（ＣＯＬ）
５２が配置されており、その他にレジストの定着性を高
めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユ
ニット（ＡＤ）、ウエハＷの搬入出を行うエクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）が配置されている。そして、一
番下から、ＣＯＬ−ＡＤ−ＣＯＬ−ＥＸＴ−ＨＰ（４
個）の順に積み重ねられている。なお、一方のクーリン
グユニット（ＣＯＬ）にアライメント機能を持たせても
よい。

【００３４】第４の処理ユニット群Ｇ_４も、オーブン型
の処理ユニットが多段に重ねられており、４つのホット
プレートユニット（ＨＰ）５１および３つのクーリング
ユニット（ＣＯＬ）５２が配置されている。その他にウ
エハＷの搬入出を行うエクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）が配置されている。そして、一番下から、ＣＯＬ−
ＣＯＬ−ＥＸＴ−ＣＯＬ−ＨＰ（４個）の順に積み重ね
られている。

【００３５】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）５２を下段に配置し、処理温度の高いホ
ットプレートユニット（ＨＰ）５１を上段に配置するこ
とで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なくすることが
できる。もちろん、ランダムな多段配置としてもよい。

【００３６】これら第３および第４の処理ユニット群Ｇ
_３およびＧ_４のクーリングユニット（ＣＯＬ）５２は、
従来使用されている通常の精度を有するものであり、上
記高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０よりも低
精度の温度制御が行われる。

【００３７】上述したように、主ウエハ搬送機構２２の
背部側に第５の処理ユニット群Ｇ_５を設けることができ
るが、第５の処理ユニット群Ｇ_５を設ける場合には、案
内レール２５に沿って主ウエハ搬送機構２２から見て側
方へ移動できるようになっている。したがって、第５の
処理ユニット群Ｇ_５を設けた場合でも、これを案内レー
ル２５に沿ってスライドすることにより空間部が確保さ
れるので、主ウエハ搬送機構２２に対して背後からメン
テナンス作業を容易に行うことができる。この場合に、
このような直線状の移動に限らず、回動させるようにし
ても同様にスペースの確保を図ることができる。なお、
この第５の処理ユニット群Ｇ_５としては、基本的に第３
および第４の処理ユニット群Ｇ_３，Ｇ_４と同様、オーブ
ン型の処理ユニットが多段に積み重ねられた構造を有し
ているものを用いることができる。

【００３８】上記インターフェイス部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、処理ステーション１１と同じ長
さを有している。図１、図２に示すように、このインタ
ーフェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアップ
カセットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に
配置され、背面部には周辺露光装置２３が配設され、中
央部には、ウエハ搬送機構２４が配設されている。この
ウエハ搬送機構２４はウエハ搬送用アーム２４ａを有し
ており、このウエハ搬送用アーム２４ａはＸ方向、Ｚ方
向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺露光装置
２３にアクセス可能となっている。また、このウエハ搬
送用アーム２４ａは、θ方向に回転可能であり、処理ス
テーション１１の第４の処理ユニット群Ｇ_４に属するエ
クステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには隣接す
る露光装置側のウエハ受け渡し台（図示せず）にもアク
セス可能となっている。

【００３９】次に、図５を参照して、高精度クーリング
ユニット（ＨＣＯＬ）５０について説明する。この高精
度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０は、上述したよ
うに、従来と同様のクーリングユニット（ＣＯＬ）５２
よりも高精度で温度制御可能であり、レジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）
と同様の高精度で温度管理された雰囲気下でウエハＷを
所定温度に正確に冷却するようになっている。

【００４０】高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５
０の処理室８０内には、冷却プレート８１が設けられて
いる。この冷却プレート８１の下方には、３本のリフト
ピン８３（２本のみ図示）を昇降するための昇降機構８
２が設けられ、これらリフトピン８３は、冷却プレート
８１を貫通して、ウエハＷを昇降するようになってい
る。また、処理室８０の側方には、ウエハ搬送装置４６
の保持部材４８により載置されたウエハＷを搬出入する
ための搬入出口８４が設けられ、さらに、処理室８０の
底部には、処理室５０内を排気するための排気管８５が
設けられている。また、冷却プレート８１には図示しな
い冷媒通路が設けられており、冷媒供給源８６からこの
冷媒通路に冷媒が供給されることにより、冷却プレート
８１上のウエハＷが冷却されるようになっている。そし
て、温度コントロールシステム８７によりウエハＷの冷
却温度をコントロールする。

【００４１】処理ユニット群Ｇ_３およびＧ_４のクーリン
グユニット（ＣＯＬ）５２も基本的には高精度クーリン
グユニット（ＨＣＯＬ）５０と同様の構成を有するが、
温度コントロールシステムの精度が異なっている。

【００４２】本実施形態においては、上記コントローラ
７０が、ウエハＷが塗布系のユニットであるレジスト塗
布処理ユニット（ＣＯＴ）または現像処理ユニット（Ｄ
ＥＶ）に搬入される際に、必ず高精度クーリングユニッ
ト（ＨＣＯＬ）５０で高精度の冷却処理を行った後、そ
こから直接レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）または
現像処理ユニット（ＤＥＶ）にウエハＷを搬入するよう
に、主ウエハ搬送機構２２の駆動機構６１，６２，６３
を制御するようになっている。すなわち、ホットプレー
ト（ＨＰ）５１等での加熱処理の後、クーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）５２でラフな冷却を行った後、高精度クー
リングユニット（ＨＣＯＬ）５０で高精度の冷却処理を
行ってからウエハＷがレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）または現像処理ユニット（ＤＥＶ）に搬入されるよ
うに制御される。また、ホットプレート（ＨＰ）５１等
での加熱処理の後、クーリングユニット（ＣＯＬ）５２
を経ることなく高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）
５０で高精度の冷却処理を行ってからウエハＷをレジス
ト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）または現像処理ユニット
（ＤＥＶ）に搬入するようにすることもできる。

【００４３】次に、レジスト塗布現像処理システム１に
おける処理動作について説明する。まず、カセットステ
ーション１０において、ウエハ搬送機構２１のウエハ搬
送用アーム２１ａがカセット載置台２０上の未処理のウ
エハＷを収容しているウエハカセットＣＲにアクセスし
て、そのカセットＣＲから一枚のウエハＷを取り出し、
第３の処理ユニット群Ｇ_３のエクステンションユニット
（ＥＸＴ）に搬送する。

【００４４】ウエハＷは、このエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送
装置４６により、処理ステーション１１に搬入される。
そして、いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）５２
により冷却処理が行われた後、または直接、高精度クー
リングユニット（ＨＣＯＬ）５０に搬入され、所定の温
度に制御される。その後、一方のレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）へ搬送され、そこで反射防止膜（ボトムレイ
ヤー）用のレジストが塗布される。この反射防止膜用レ
ジストの塗布処理の後は、いずれかのホットプレートユ
ニット（ＨＰ）５１により、水分除去のための低温での
加熱処理が行われ、別のホットプレートユニット（Ｈ
Ｐ）５１により、硬化のための高温での加熱処理が行わ
れる。なお、このような反射防止層の形成および加熱処
理を行う代わりに、アドヒージョン処理ユニット（Ａ
Ｄ）で疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）を行うこともでき
る。

【００４５】反射防止膜用レジストの塗布処理および加
熱処理が終了した後、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６
により、いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）５２
に搬送されてある程度の冷却処理が行われ、その後高精
度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０に搬入されて高
精度の冷却処理が行われる。クーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）５２を介さずに直接に高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ）５０で冷却してもよいが、レジスト塗布処
理ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥ
Ｖ）に熱影響を与えるおそれがあるので、クーリングユ
ニット（ＣＯＬ）５２で一旦粗熱を除去することが好ま
しい。

【００４６】アドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）で疎
水化処理（ＨＭＤＳ処理）を行う場合には、この処理は
加熱を伴う加熱処理であるから、その処理の後、同様に
クーリングユニット（ＣＯＬ）５２である程度の冷却を
行った後、高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）で高
精度の冷却処理が行われる。

【００４７】このように高精度クーリングユニット（Ｈ
ＣＯＬ）で冷却さたウエハＷは、引き続き、ウエハ搬送
装置４６により通常レジストを塗布するレジスト塗布処
理ユニット（ＣＯＴ）に搬送され、そこでレジスト膜が
形成される。塗布処理終了後、ウエハＷは処理ユニット
群Ｇ_３，Ｇ_４のいずれかのホットプレートユニット（Ｈ
Ｐ）５１内でプリベーク処理され、その後いずれかのク
ーリングユニット（ＣＯＬ）５２にて冷却される。

【００４８】冷却されたウエハＷは、第４の処理ユニッ
ト群Ｇ_４のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介し
てインターフェイス部１２に搬送される。

【００４９】インターフェイス部１２では、周辺露光装
置２３により周辺露光されて余分なレジストが除去さ
れ、その後ウエハＷはインターフェイス部１２に隣接し
て設けられた露光装置（図示せず）に搬送され、そこで
所定のパターンに従ってウエハＷのレジスト膜に露光処
理が施される。

【００５０】露光後のウエハＷは、再びインターフェイ
ス部１２に戻され、ウエハ搬送機構２４により、第４の
処理ユニット群Ｇ_４に属するエクステンションユニット
（ＥＸＴ）に搬送される。そして、ウエハＷは、ウエハ
搬送装置４６により、いずれかのホットプレートユニッ
ト（ＨＰ）５１に搬送されてポストエクスポージャーベ
ーク処理が施される。

【００５１】その後、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６
により、いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）５２
に搬送されてある程度の冷却処理が行われ、その後高精
度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０に搬入されて高
精度の冷却処理が行われる。

【００５２】このように高精度クーリングユニット（Ｈ
ＣＯＬ）で冷却さたウエハＷは、引き続き、ウエハ搬送
装置４６により、ウエハＷは現像処理ユニット（ＤＥ
Ｖ）に搬送され、そこで現像液が塗布されて露光パター
ンの現像が行われる。現像終了後、ウエハＷはいずれか
のホットプレートユニット（ＨＰ）に搬送されてポスト
ベーク処理が施され、次いで、クーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）により冷却される。このような一連の処理が終了
した後、第３の処理ユニット群Ｇ_３のエクステンション
ユニット（ＥＸＴ）を介してカセットステーション１０
に戻され、いずれかのウエハカセットＣＲに収容され
る。

【００５３】以上のように本実施形態では、加熱処理の
後、ウエハＷをレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）ま
たは現像処理ユニット（ＤＥＶ）に搬入する前の冷却処
理を行うに際し、搬入の直前には必ず高精度クーリング
ユニット（ＨＣＯＬ）５０で冷却される。すなわち、図
６に模式的に示すように、いずれかのホットプレートユ
ニット（ＨＰ）５１により加熱処理されたウエハＷは、
ウエハ搬送装置４６により、いずれかの通常のクーリン
グユニット（ＣＯＬ）５２に搬送され、次いで、必ず高
精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０に搬送され、
その後、いずれかのレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）または現像処理ユニット（ＤＥＶ）に搬送される。
また、場合によってはホットプレートユニット（ＨＰ）
５１から直接高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５
０に搬送され、その後、いずれかのレジスト塗布処理ユ
ニット（ＣＯＴ）または現像処理ユニット（ＤＥＶ）に
搬送される。なお、図６において矢印は、基板の搬送経
路を示している。また、図６では便宜上、４つのホット
プレートユニット（ＨＰ）５１およびクーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）５２を図示している。

【００５４】この場合に、高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ）５０では、図５に示すように、ウエハＷが
搬送装置４６の保持部材４８により搬入出口８４を介し
て処理室８０内に搬入され、リフトピン８３に載置され
る。リフトピン８３が降下されて、ウエハＷが冷却プレ
ート８１に近接または載置され、温度コントロールシス
テム８７により高精度に温度制御された冷却プレート８
１により、ウエハＷが所定温度に高精度で冷却される。
この後、ウエハＷは、リフトピン８３により上昇され
て、ウエハ搬送装置４６の保持部材４８に載置されて処
理室８０から搬出される。

【００５５】このように、複数台の通常のクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）により、ラフな冷却処理を行った後、
高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０により、高
精度の冷却処理を行っているため、高精度クーリングユ
ニット（ＨＣＯＬ）での冷却処理は短時間でよく、多数
の基板を連続して高精度に冷却することができ、スルー
プットの向上を図ることができる。しかも、高精度クー
リングユニット（ＨＣＯＬ）の台数は２台でよいことか
ら、設備コストの上昇はほとんどない。

【００５６】また、高精度クーリングユニット（ＨＣＯ
Ｌ）５０は、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）およ
び現像処理ユニット（ＤＥＶ）の雰囲気下に配置されて
いるので、高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０
でのウエハＷの冷却処理をレジスト塗布処理ユニット
（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）と同じ雰
囲気下で行うことができ、冷却温度の精度を一層高める
ことができる。

【００５７】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。上記の実施形態における高精度クーリングユニッ
ト（ＨＣＯＬ）は、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）と同じく高精度
で温度管理された雰囲気下でウエハＷを高精度で冷却す
る構成であったが、本実施形態では温度だけでなく湿度
も高精度に管理した雰囲気下でウエハＷの処理を行うよ
うにする。

【００５８】図７は、本実施形態におけるレジスト塗布
・現像処理システム１００の縦断面図である。このレジ
スト塗布・現像処理システム１００においては、スピナ
型処理ユニットであるレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）と現像処理ユニット（ＤＥＶ）とが積層して配置さ
れ、これらの塗布処理ユニットの間には冷却プレート８
１１，８１２により高精度の冷却処理を行う高精度クー
リングユニット（ＨＣＯＬ）が二段に配置されている。
また、このレジスト塗布・現像処理システム１００の手
前側にはこれらの処理ユニットの処理空間と連通した垂
直ダクト１０６が設けられている。垂直ダクト１０６の
上方は上方空間１０７に通じており、上方空間１０７と
処理ステーション１１との間には、フィルタ１０２，１
０３および１０４が設けられている。処理ステーション
１１の床面には通気口１０８が設けられていて、この通
気口１０８は処理ステーション１１の下方に設けられた
下部空間１０９に連通している。

【００５９】垂直ダクト１０６の下部には温度・湿度制
御部１０５の出側が接続されており、この温度・湿度制
御部１０５は処理ステーション１１内から下部空間１０
９に流出した雰囲気の温度および湿度を所定に調整し
て、垂直ダクト１０６に供給するようになっている。ま
た、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像処
理ユニット（ＤＥＶ）のカップＣＰからは、排気経路１
１２を介して工場側の集合排気ラインへ排気するように
なっており、ここから排気された雰囲気を補うために、
温度・湿度制御部１０５には空気等の気体を浄化して供
給するための浄化部１１８が接続されている。

【００６０】レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）およ
び現像処理ユニット（ＤＥＶ）の内部にはそれぞれカッ
プＣＰの上方に各ユニットの湿度をモニタするモニタセ
ンサ１１３，１１４が設けられている。また、垂直ダク
ト１０６の下部には、現像処理ユニット（ＤＥＶ）やレ
ジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）へ供給される雰囲気
の湿度を検出する制御センサ１１５が設けられている。
これらモニタセンサ１１３，１１４および制御センサ１
１５は、それぞれの位置における雰囲気の湿度を検出
し、例えばマイコンから構成された制御部１１６に出力
する。制御部１１６は、モニタセンサ１１３，１１４が
検出したレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現
像処理ユニット（ＤＥＶ）における湿度の値を表示部１
１７に表示するとともに、制御センサ１１５が検出した
垂直ダクト１０６下部における湿度の値に基づいて温度
・湿度制御部１０５による温度・湿度調節動作を制御す
る。

【００６１】以上のような構成により、温度・湿度制御
部１０５において温度および湿度の調節された空気等の
気体からなる雰囲気は、垂直ダクト１０６の下部から供
給され、垂直ダクト１０６からレジスト塗布処理ユニッ
ト（ＣＯＴ）、現像処理ユニット（ＤＥＶ）および高精
度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）の処理空間に流れ込
む。また、供給された雰囲気の一部は垂直ダクト１０６
から上部空間１０７に至り、フィルタ１０２，１０３，
１０４を介して処理ステーション１１内をダウンフロー
する。一方、処理ステーション１１の通気口１０８から
下部空間１０９へ流出した雰囲気は、浄化部１１８から
補充された気体とともに、温度・湿度制御部１０５で温
度および湿度を調節されて垂直ダクト１０６に循環され
る。

【００６２】このように、本実施形態においては、垂直
ダクト１０６内の湿度を検出して、きめ細かく温度と湿
度とを制御した雰囲気をレジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）や現像処理ユニット（ＤＥＶ）に供給することが
できるため、これらの処理ユニットでの湿度のばらつき
を極力抑制することができる。また、高精度クーリング
ユニット（ＨＣＯＬ）にもレジスト塗布処理ユニット
（ＣＯＴ）や現像処理ユニット（ＤＥＶ）と同じ雰囲気
を供給することができるため、塗布処理前の冷却を極め
て高い精度で行うことができる。さらに、このように高
精度に温度と湿度とを制御された雰囲気で処理ステーシ
ョン１１内をダウンフローすることができるため、処理
ステーション１１内の湿度のばらつきを極めて低く抑制
することもできる。

【００６３】なお、ここでは制御センサ１１５を垂直ダ
クト１０６の下部に配置した例を示したがこれに限られ
るものではなく、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）
や現像処理ユニット（ＤＥＶ）よりも温度・湿度制御部
１０５側、すなわち供給される雰囲気の上流側であれば
どこに配置してもよいが、できるだけレジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）や現像処理ユニット（ＤＥＶ）等の
処理室に近い位置に配置することが好ましい。

【００６４】次に、本発明のさらに他の実施形態につい
て説明する。図８は、本実施形態における低精度冷却を
行うクーリングユニット（ＣＯＬ）５２′の冷却プレー
トおよびその冷却機構を示す概略図である。図８に示す
ように、このクーリングユニット（ＣＯＬ）５２′は、
冷却プレート１２０と、冷却プレート１２０を冷却する
ための冷却水（例えば市水）が通流する冷却水管１２４
と、冷却水管１２４を通流する冷却水を温度調節するた
めの冷却ヘッド１２１とを有している。冷却ヘッド１２
１では、冷却水管１２４と、冷凍機１２２の冷媒管１２
３とが、熱プレート１２６を挟んで対向するように配置
されている。また、冷却水管１２４の冷却ヘッド１２１
出側付近には温度センサ１２７が設けられ、この温度セ
ンサ１２７の検出結果に基づいて、制御部１２５が冷却
ヘッド１２１の熱プレート１２６を制御するようになっ
ている。このような構成により、冷却ヘッド１２１で
は、冷却水管１２４を通流する冷却水を、冷媒管１２３
を通流する冷媒と、熱プレート１２６とにより温度調節
する。例えば、冷凍機１２２からの冷媒温度を１６℃と
して、温度センサ１２７が検出する冷却水の温度が２３
℃になるように、制御部１２５で熱プレート１２６を制
御するようにする。

【００６５】本実施形態によれば、低精度の冷却処理を
行うクーリングユニット（ＣＯＬ）５２′の冷却プレー
ト１２０の冷却に高価なペルチェ素子を用いずに、所定
温度に制御された冷却水を用いることにより、簡単かつ
安価にクーリングユニット（ＣＯＬ）５２′を製造する
ことができる。

【００６６】次に、本発明のさらにまた他の実施形態に
ついて説明する。本実施形態においては、クーリングユ
ニット（ＣＯＬ）５２で低精度冷却され、高精度クーリ
ングユニット（ＨＣＯＬ）５０で高精度冷却してからレ
ジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）または現像処理ユニ
ット（ＤＥＶ）へ搬入される際に、クーリングユニット
（ＣＯＬ）５２での低精度冷却域におけるウエハＷの最
低冷却温度を例えば１８℃とし、高精度クーリングユニ
ット（ＨＣＯＬ）５０での高精度冷却域における最低冷
却温度を２３℃として処理を行う。すなわち、クーリン
グユニット（ＣＯＬ）５２での低精度冷却の際のウエハ
Ｗの温度の方が、高精度クーリングユニット（ＨＣＯ
Ｌ）５０での高精度冷却におけるウエハＷの温度よりも
低くなるようにする。

【００６７】図９は、ウエハＷを低精度冷却した後に高
精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０での最低冷却
温度、すなわち高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）
５０の冷却プレートの温度を２３℃にして高精度冷却を
する際に、低精度冷却域の最低冷却温度、すなわちクー
リングユニット（ＣＯＬ）５２の冷却プレートの温度を
１８℃とした場合（実線）および２３℃とした場合（点
線）の、それぞれの場合におけるウエハＷの温度の経時
的な変化を示すグラフである。図９に示すように、低精
度冷却域における最低冷却温度を高精度冷却域における
最低冷却温度よりも低くした場合と、低くしなかった場
合とをのそれぞれのウエハＷの温度を比較すると、前者
の方が後者よりも早く目標とする冷却温度２３℃に到達
しており、後者の場合には２３℃に安定的に収束するの
に冷却経過時間Ｔ２を要したが、前者の場合にはこのＴ
２よりも短い冷却経過時間Ｔ１で２３℃に安定的に収束
している。このように、本実施形態によればウエハＷの
冷却時間を短くして、処理工程に要する時間を短縮する
ことができる。

【００６８】次に、本発明の別の実施形態について説明
する。本実施形態においては、第１の高精度クーリング
ユニット（ＨＣＯＬ１）と、第２の高精度クーリングユ
ニット（ＨＣＯＬ２）とを設けた場合について示す。第
１の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）は、第２
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）よりも高い
精度で温度制御され、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）に搬入する直前のウエハＷの冷却は第１の高精度ク
ーリングユニット（ＨＣＯＬ１）により行い、現像処理
ユニット（ＤＥＶ）に搬入する直前のウエハＷの冷却は
高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）により行う。

【００６９】レジスト塗布処理前の冷却処理には現像処
理前の冷却処理よりも高い、極めて厳しい精度が要求さ
れ、塗布処理直前の冷却を行う冷却処理ユニットのいず
れにおいてもこのような厳しい精度の温度制御を行うこ
とは設備コスト的に不利であるため、本実施形態におい
ては、このような厳しい精度の温度制御は第１の高精度
クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）だけで行い、第２の
高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）では現像処理
前の冷却処理の要求精度を満たす温度制御を行うことに
より、コスト上の不利を極力抑制することができる。

【００７０】例えば、第１の高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ１）および第２の高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ２）の冷却プレートをいずれもペルチェ素子
で冷却する場合、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、
第２の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却
プレート１３２におけるペルチェ素子１３３が第１の高
精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）の冷却プレート
１３０におけるペルチェ素子１３１よりも少なくなるよ
うにすることで、高価なペルチェ素子の数を低減し、コ
ストの増大を抑えながら、それぞれの冷却プレートを所
定の精度で温度制御することができる。

【００７１】また、第１の高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ１）および第２の高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ２）では、ウエハＷを２枚の冷却プレートで
挟むようにして冷却する構成とすることができるが、こ
のような場合にも図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、
第２の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却
プレート１４２のペルチェ素子１４３が、第１の高精度
クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）の冷却プレート１４
０のペルチェ素子１４１よりも少なくなるようにするこ
とで、ペルチェ素子の数を低減することができる。

【００７２】さらに、第１の高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ１）および第２の高精度クーリングユニット
（ＨＣＯＬ２）のそれぞれの冷却プレートは冷却水等の
冷却媒体により冷却することも可能であり、図１２は、
このような場合における第１および第２の高精度クーリ
ングユニット（ＨＣＯＬ１，ＨＣＯＬ２）のそれぞれの
冷却プレートとその冷却機構との一例を示す概略図であ
る。図１２に示すように、この例では、それぞれの冷却
プレートを冷却するための冷却水（例えば市水）が通流
する冷却水管１５８が設けられ、この冷却水管１５８の
上流側に第１の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ
１）の冷却プレート１５１が、下流側に第２の高精度ク
ーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却プレート１５２
がそれぞれ配置されている。また、冷却水管１５８の第
１の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）の冷却プ
レート１５１よりも上流側には、冷却水管１５８を通流
する冷却水を温度調節するための冷却ヘッド１５５が設
けられている。さらに、冷却水管１５８の第２の高精度
クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却プレート１５
２よりも下流側には、冷却水を通流させるための水ポン
プ１５７が設けられている。

【００７３】冷却ヘッド１５０では、冷却水管１５８
と、冷凍機１５３の冷媒管とが、熱プレート１５５を挟
んで対向するように配置され、冷却水管１５８の冷却ヘ
ッド１５０出側付近には温度センサが設けられ、この温
度センサの検出結果に基づいて、制御部１５４が熱プレ
ート１５５を制御するようになっている。このような構
成により、冷却ヘッド１５０では、冷却水管１５８を通
流する冷却水を、冷凍機１５３からの冷媒の温度と、熱
プレート１２６の発熱量とにより温度調節することがで
きる。例えば、冷凍機１５３からの冷媒温度を１６℃と
して、冷却水の温度が２３℃になるように、制御部１５
４で熱プレート１５５を制御するようにする。

【００７４】以上のような構成により、冷却ヘッド１５
０で温度調節された冷却水は最初に冷却水管１５８の上
流側で第１の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）
の冷却プレート１５１の冷却に使用されるので、温度調
節された直後の冷却水を用いて第１の高精度クーリング
ユニット（ＨＣＯＬ１）の冷却プレート１５１を極めて
高い精度で冷却することができ、また、冷却プレート１
５１の冷却に使用した後の冷却水を用いて第２の高精度
クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却プレート１５
２を冷却するので、それぞれの冷却プレートに個別に冷
却機構を設けた場合よりも設備コストを低減することが
できる。

【００７５】なお、本実施形態においては第１の高精度
クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）および第２の高精度
クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）を設け、前者で後者
よりも高精度の冷却処理を行う場合に、設備コストを低
減するための具体的な方法について説明したが、クーリ
ングユニット（ＣＯＬ）５２および高精度クーリングユ
ニット（ＨＣＯＬ）５０においても上記の例のいずれか
と同様にして設備コストを低減することができる。

【００７６】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態
では、高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０を２
台設けた例について示したが、これに限らず３台以上で
あってもよい。例えば、レジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）の数に対応し
た数の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）５０を設
けてもよい。ただし、高精度クーリングユニット（ＨＣ
ＯＬ）５０を多数設けた場合には、温度のユニット間格
差が生ずるおそれがあり、これを調節するのが煩雑であ
るから、高精度クーリングユニットの台数は少ないほう
が好ましい。また、上記実施形態では、高精度クーリン
グユニット（ＨＣＯＬ）５０をレジスト塗布処理ユニッ
ト（ＣＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）の雰囲
気下に配置したが、これに限るものではない。さらに、
上記実施形態ではレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）
および現像処理ユニット（ＤＥＶ）ユニットの両方にウ
エハを搬送する観点から、高精度クーリングユニットが
２台以上必要であるが、装置構成によっては１台であっ
てもよい。さらにまた、レジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）および現像処理ユニット（ＤＥＶ）に基板を搬入
する際に高精度の冷却を行うようにしたが、いずれか一
方の場合のみ高精度の冷却を行うようにしてもよい。さ
らにまた、基板として半導体ウエハを用いた場合につい
て説明したが、これに限らず、例えば液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）用の基板等、他の基板の処理にも本発明を適用す
ることができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱処理された基板は、相対的に低精度で温度制御され
る複数の第１の冷却処理ユニット、および相対的に高精
度に温度制御される第２の冷却処理ユニットにより冷却
処理され、塗布処理ユニットに基板を搬送する際には、
常に、高精度で温度制御された第２の冷却処理ユニット
で冷却してから直接塗布処理ユニットに搬送するので、
複数の第１の冷却処理ユニットでは精度の低いラフな冷
却処理を行った後、第２の冷却処理ユニットで短時間で
高精度で温度制御することができ、スループットを低下
させずに高精度の冷却を行うことができる。またこのよ
うな高精度の温度制御を行う冷却処理ユニットは一部で
よいので、設備コストの増大を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る半導体ウエハのレジ
スト塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図。

【図２】本発明の一実施形態に係る半導体ウエハのレジ
スト塗布現像処理システムの全体構成を示す正面図。

【図３】本発明の一実施形態に係る半導体ウエハのレジ
スト塗布現像処理システムの全体構成を示す背面図。

【図４】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布現像処
理システムの一部を示す斜視図。

【図５】高精度クーリングユニットを模式的に示す断面
図。

【図６】本発明の基本概念を模式的に示すブロック図。

【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体ウエハのレ
ジスト塗布現像処理システムの縦断面図。

【図８】本発明のさらに他の実施形態に係るクーリング
ユニット（ＣＯＬ）の冷却プレートと、その冷却機構を
示す概略図。

【図９】低精度冷却域の最低冷却温度を１８℃とした場
合と２３℃とした場合との、それぞれの場合におけるウ
エハＷの温度の経時的な変化を示すグラフ。

【図１０】本発明のさらにまた他の実施形態に係る第１
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）および第２
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却プレ
ートと、その冷却機構との一例を示す概略図。

【図１１】本発明のさらにまた他の実施形態に係る第１
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）および第２
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却プレ
ートと、その冷却機構との他の例を示す概略図。

【図１２】本発明のさらにまた他の実施形態に係る第１
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ１）および第２
の高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ２）の冷却プレ
ートと、その冷却機構とのまた他の例を示す概略図。

【符号の説明】

４６；ウエハ搬送装置 ４８；保持部材 ５０；高精度クーリングユニット（ＨＣＯＬ）（第２の
冷却処理ユニット） ５１；ホットプレートユニット（ＨＰ）（加熱処理ユニ
ット） ５２；クーリングユニット（ＣＯＬ）（第１の冷却処理
ユニット） ７０；コントローラ ＣＯＴ；レジスト塗布処理ユニット（塗布処理ユニッ
ト） ＤＥＶ；現像処理ユニット（塗布処理ユニット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/38 ５０１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６２

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に塗布液を塗布し、基板に対して加
   熱処理およびその後の冷却処理を行う基板処理装置であ
   って、 基板に塗布液を塗布する塗布処理ユニットと、 基板に加熱処理を施す加熱処理ユニットと、 相対的に低精度で温度制御され、基板に冷却処理を施す
   複数の第１の冷却処理ユニットと、 相対的に高精度で温度制御され、基板に冷却処理を施す
   第２の冷却処理ユニットと、 前記ユニット間で基板を搬送する搬送機構とを具備し、 前記加熱処理ユニットにより加熱処理された基板は、第
   １の冷却処理ユニットおよび／または第２の冷却処理ユ
   ニットで冷却処理され、 前記塗布処理ユニットに基板を搬送する際に、常に、前
   記第２の冷却処理ユニットで冷却してから直接前記塗布
   処理ユニットに搬送することを特徴とする基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記加熱処理ユニットで加熱処理された
   基板が前記第１の冷却処理ユニットのいずれかで冷却処
   理された後、前記第２の冷却処理ユニットで冷却処理さ
   れることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記塗布処理ユニットに基板を搬送する
   際に、常に、前記第２の冷却処理ユニットで冷却してか
   ら直接前記塗布処理ユニットに搬送するように前記搬送
   機構を制御する制御手段をさらに具備することを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記第２の冷却処理ユニットは、前記塗
   布処理ユニットの雰囲気下に配置されることを特徴とす
   る請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処
   理装置。
5. 【請求項５】 前記塗布処理ユニットに供給される雰囲
   気の湿度を検出する湿度センサと、 この湿度センサの検出結果に基づいて前記塗布処理ユニ
   ットに供給される雰囲気の湿度を制御する湿度制御部と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項
   ４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】 前記塗布処理ユニットは、レジスト液を
   塗布するレジスト塗布処理ユニット、または基板上のレ
   ジスト膜を所定パターンに露光後に、その上に現像液を
   塗布して現像処理する現像処理ユニットであることを特
   徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の
   基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記第１の冷却処理ユニットは、冷却媒
   体を用いて冷却されることを特徴とする請求項１から請
   求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】 前記第１の冷却処理ユニットの冷却処理
   する温度が、前記第２の冷却処理ユニットの冷却処理す
   る温度よりも低い温度に制御されることを特徴とする請
   求項１から請求項７のいずれか１項に記載の基板処理装
   置。
9. 【請求項９】 前記第１の冷却処理ユニットの冷却処理
   する温度が、前記塗布処理ユニットで基板を温度調節す
   べき温度よりも低い温度に制御されることを特徴とする
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の基板処理
   装置。
10. 【請求項１０】 基板に塗布液を塗布し、基板に対して
    加熱処理およびその後の冷却処理を行う基板処理装置で
    あって、 基板に塗布液を塗布する第１の塗布処理ユニットと、 基板に他の塗布液を塗布する第２の塗布処理ユニット
    と、 基板に加熱処理を施す加熱処理ユニットと、 基板に冷却を施す複数の冷却処理ユニットと、 基板に高精度冷却を施す第１および第２の高精度冷却処
    理ユニットと、 前記ユニット間で基板を搬送する搬送機構とを具備し、 前記第１および第２の高精度冷却処理ユニットは、前記
    冷却処理ユニットよりも高精度で温度制御され、 前記第１の高精度冷却処理ユニットは、前記第２の高精
    度冷却処理ユニットよりも高精度で温度制御され、 前記加熱処理ユニットにより加熱処理された基板は、前
    記冷却処理ユニット、および／または、第１の高精度冷
    却処理ユニットもしくは第２の高精度冷却処理ユニット
    で冷却処理され、 前記第１の塗布処理ユニットに基板を搬送する際に、常
    に、前記第１の高精度冷却処理ユニットで冷却してから
    直接前記第１の塗布処理ユニットに搬送し、 前記第２の塗布処理ユニットに基板を搬送する際に、常
    に、前記第２の高精度冷却処理ユニットで冷却してから
    直接前記第２の塗布処理ユニットに搬送することを特徴
    とする基板処理装置。
11. 【請求項１１】 前記第１および第２の高精度冷却処理
    ユニットはいずれもペルチェ素子を有し、前記第２の高
    精度冷却処理ユニットのペルチェ素子が前記第１の高精
    度冷却処理ユニットのペルチェ素子よりも少ないことを
    特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 【請求項１２】 前記第１および第２の高精度冷却処理
    ユニットはいずれも冷却媒体を用いて冷却され、前記第
    ２の高精度冷却処理ユニットは前記第１の高精度冷却処
    理ユニットの冷却に使用した後の冷却媒体を用いて冷却
    されることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装
    置。
13. 【請求項１３】 基板に塗布液を塗布するとともに、基
    板に対して加熱処理およびその後の冷却処理を行う基板
    処理方法であって、 加熱処理後の基板の冷却は、相対的に低精度で温度制御
    され、基板に冷却処理を施す複数の第１の冷却処理ユニ
    ットと、相対的に高精度で温度制御され、基板に冷却処
    理を施すための第２の冷却処理ユニットとで行われ、 前記塗布処理ユニットに基板を搬送する際には、常に、
    前記第２の冷却処理ユニットで冷却してから搬送を行う
    ことを特徴とする基板処理方法。
14. 【請求項１４】 加熱処理後の基板は第１の冷却処理ユ
    ニットで冷却された後、第２の冷却処理ユニットで冷却
    処理され、その後塗布処理が施されることを特徴とする
    請求項１３に記載の基板処理方法。
15. 【請求項１５】 前記塗布処理は、レジスト液を塗布す
    るレジスト塗布処理、または基板上のレジスト膜を所定
    パターンに露光後に、その上に現像液を塗布する現像液
    塗布処理であることを特徴とする請求項１３または請求
    項１４に記載の基板処理方法。