JP2001319845A - 塗布現像処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸素などの分子レベルの微細な不純物がウェ
ハに付着することが抑制される塗布現像処理システムを
提供する。 【解決手段】 塗布現像処理システム１の仕切板１０及
び６０により仕切られた各エリア，すなわちカセットス
テーション２，処理ステーション３及びインタフェイス
部４の上部に，各エリア内に不活性気体を供給する気体
供給手段７０，７１，７２をそれぞれ設ける。前記各エ
リアの下部には，各エリア内の雰囲気を排気するための
排気管７５，７６，７７を設ける。各気体供給装置７
０，７１，７２から酸素等の不純物や微粒子を含まない
不活性気体を各エリア内に供給し，各エリア内の雰囲気
を排気管７５，７６，７７から排気することによって，
各エリア内の雰囲気を清浄な状態に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板の塗布現像処
理システムに関する。

【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
ジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパター
ンを照射して露光する露光処理，露光後のウェハに対し
て現像を行う現像処理，塗布処理前，露光処理前後及び
現像処理後にする加熱処理，冷却処理等が行われる。こ
れらの処理は，個別に設けられた各処理装置において行
われ，これらの各処理装置は，前記一連の処理を連続し
て行えるように一つにまとめられ，塗布現像処理システ
ムを構成している。

【０００３】通常，前記塗布現像処理システムは，この
塗布現像処理システム内に基板を搬入出するローダ・ア
ンローダ部と，塗布処理装置，現像処理装置，熱処理装
置等を有し，前記ウェハ処理の大半が行われる処理部
と，ウェハの露光処理が行われるシステム外にある露光
処理装置と，前記処理部と前記露光処理装置に隣接して
設けられ，前記処理部と前記露光処理装置間でウェハの
受け渡しを行うインタフェイス部とで構成されている。

【０００４】そして，この塗布現像処理システムにおい
てウェハの処理が行われる際には，ウェハに微粒子等の
不純物が付着することを防止するために，前記塗布現像
処理システム内には，空気清浄機等で清浄にされた空気
がダウンフローとして供給され，その一方で，塗布現像
処理システム内の雰囲気を排気するようにして，ウェハ
を清浄な状態で処理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，近年，
より細かく，より精密な回路パターンを形成するため
に，より短い波長の光を用いた露光技術が開発されつつ
あり，その短い波長の光を用いた場合には，今まで問題
とならなかった分子レベルの不純物，例えば，酸素，オ
ゾン，水蒸気等が精密な回路パターンの形成に悪影響を
与えることが確認されている。特に露光の際に前記不純
物がウェハに付着していると，適切なパターンが露光さ
れず，歩留まりの低下は避けられない。

【０００６】したがって，処理中のウェハに前記不純物
が付着しないようにする必要があるが，従来のような清
浄な空気を用いることは，その空気自体に酸素等の不純
物が含有されているため不適切である。

【０００７】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，ウェハ等の基板に分子レベルの微細な不純物が
付着しないような塗布現像処理システムを提供すること
をその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば，基板の塗布現像処理を行うシステムであって，この
システムのケーシング内に，前記システム内に基板を搬
入出するためのローダ・アンローダ部と，少なくとも基
板に塗布膜を形成する塗布処理装置と，前記基板の現像
を行う現像処理装置と，前記基板の熱処理を行う熱処理
装置と，これらの塗布処理装置，現像処理装置及び熱処
理装置に対して前記基板の搬入出を行う第１の搬送装置
とを有する処理部と，少なくとも前記処理部と前記基板
の露光処理を行う露光処理装置との間の経路で基板の搬
送を行う第２の搬送装置を有するインタフェイス部とを
有し，前記インタフェイス部に不活性気体を供給する気
体供給装置と，前記インタフェイス部の雰囲気を排気す
る排気手段とを有することを特徴とする塗布現像処理シ
ステムが提供される。なお，前記熱処理装置には，加熱
処理装置，冷却処理装置及び加熱・冷却処理装置等が含
まれる。また，前記処理部には，例えば基板を待機させ
ておくエクステンション装置や基板と塗布液の定着性を
高めるために基板上に所定の処理液を供給するアドヒー
ジョン装置等の他の処理装置が含まれていてもよい。

【０００９】このように，前記気体供給装置によってイ
ンタフェイス部に不活性気体を供給し，前記排気手段に
よってインタフェイス部内の雰囲気を排気することによ
り，このインタフェイス部内から酸素や水蒸気等の不純
物を除去し，インタフェイス部内の雰囲気を清浄な状態
に維持することができる。したがって，基板に不純物が
付着することが抑制され，基板の処理が好適に行われ
る。特に，基板が露光処理される際に不純物が付着して
いると，その不純物が露光で用いられるレーザ光等のエ
ネルギーを吸収してしまい，露光処理が好適に行われな
いため，露光処理直前に通過するインタフェイス部を清
浄な状態に維持することは重要である。なお，前記不活
性気体とは，塗布現像処理システム中で用いられる処理
液，例えばレジスト液などの塗布液，現像液に対する不
活性気体であり，酸素，水分，有機物を含まないもの，
例えば窒素ガス，アルゴン，ネオン等である。

【００１０】かかる請求項１の発明において，請求項２
のように，少なくとも前記処理部内における前記熱処理
装置と前記第１の搬送装置とを有する領域に不活性気体
を供給する気体供給装置と，少なくとも前記領域の雰囲
気を排気する排気手段とを有するようにしてもよい。

【００１１】このように，インタフェイス部に加えて処
理部内にも不活性気体を供給することにより，処理部内
から酸素等の不純物を除去し，処理部内の雰囲気を清浄
な状態に維持して，基板に不純物が付着することを抑制
できる。特に基板上に塗布膜が形成され，加熱処理され
た後は，基板上に不純物が付着しやすい状態になってお
り，その際に不純物が付着すると，その直後に行われる
露光処理が適切に行われないため，処理部内において基
板上から不純物を除去することは重要である。なお，少
なくとも処理部の前記領域内に不活性気体を供給すれば
よいが，前記処理部内の前記領域以外の領域，すなわち
塗布処理装置や現像処理装置のある領域にも，前記不活
性気体を供給してもよい。

【００１２】また，請求項３のように，前記ローダ・ア
ンローダ部に不活性気体を供給する気体供給装置と，前
記ローダ・アンローダ部の雰囲気を排気する排気手段と
を有するようにしてもよい。

【００１３】このように，ローダ・アンローダ部におい
ても，前記インタフェイス部及び前記処理部の前記領域
と同様にして，前記不活性気体を供給して，前記ローダ
・アンローダ部を清浄な状態に維持することにより，よ
り完全に酸素等の不純物から基板を保護することができ
る。

【００１４】以上の各塗布現像処理システムにおいて，
請求項４のように，前記インタフェイス部と前記処理部
との雰囲気を遮断する仕切板を有し，前記仕切板は，前
記処理部の前記領域とインタフェイス部間で基板を受け
渡しするための通過口を有し，前記通過口は，この通過
口を開閉自在とするシャッタを有するようにしてもよ
い。

【００１５】このように，前記インタフェイス部と前記
処理部を仕切板により仕切ることにより，上述したよう
に不活性気体の供給により清浄な状態に維持された前記
インタフェイス部内に，前記処理部内の雰囲気が流入す
ることを抑制できる。また，前記仕切板に通過口を設
け，その通過口をシャッタによって開閉自在にすること
により，前記インタフェイス部と前記処理部の前記領域
間で基板を受け渡しするときにのみ前記シャッタを開放
することができる。したがって，前記処理部とインタフ
ェイス部の雰囲気が干渉し合うことが防止され，インタ
フェイス部内の雰囲気を清浄なものに維持することがで
きる。なお，前記通過口の位置を前記処理部の前記領域
の仕切板に限ったのは，前記処理部の前記領域以外の領
域，すなわち塗布処理装置や現像処理装置を有する領域
から直接インタフェイス部に搬送することがないためで
ある。

【００１６】また，かかる請求項４の発明において，請
求項５のように前記処理部とローダ・アンローダ部との
雰囲気を遮断する他の仕切板を有し，前記他の仕切板
は，前記処理部の前記領域とローダ・アンローダ部間で
基板を受け渡しするための他の通過口を有し，前記他の
通過口は，この他の通過口を開閉自在とする他のシャッ
タを有するようにしてもよい。

【００１７】このように，前記処理部と前記ローダ・ア
ンローダ部との間にも仕切板を設け，その仕切板に前記
処理部の前記領域と前記ローダ・アンローダ部との間で
基板を受け渡しするための通過口とシャッタとを設ける
ことにより，前記処理部内の雰囲気と前記ローダ・アン
ローダ部内の雰囲気との干渉が抑制され，前記処理部内
の雰囲気を所定の雰囲気に維持することができる。特
に，請求項２又は３のように前記処理部に不活性気体が
供給されているような場合には，前記ローダ・アンロー
ダ部内の比較的不清浄な雰囲気が前記処理部に流入する
ことが防止されるため，前記処理部内の雰囲気が清浄な
状態に維持され，基板に不純物が付着することが抑制さ
れる。

【００１８】以上の各塗布現像処理システムにおいて，
請求項６のように前記排気手段から排気された少なくと
も一部の雰囲気が，清浄化され，再び前記不活性気体と
して前記気体供給装置に送られるようにしてもよい。こ
のように，前記排気手段から排気された雰囲気を再び気
体供給装置において不活性気体として利用することによ
り，新たに必要な不活性気体の量を減らすことができる
ので，不活性気体の少量化が図られる。

【００１９】また，請求項７のように前記不活性気体の
温度を調節する温度調節手段を有するようにしてもよ
い。このように前記温度調節手段を設けることにより，
不活性気体の供給される塗布現像処理システム内の雰囲
気を所定温度に維持することができるため，基板の処
理，搬送等を所定温度の雰囲気内で行うことができる。

【００２０】請求項８によれば，請求項１〜７の塗布現
像処理システムにおいて，前記インタフェイス部内の圧
力は，前記露光処理装置内の圧力よりも低く設定されて
いることを特徴とする塗布現像処理システムが提供され
る。

【００２１】このように，前記インタフェイス部内の圧
力を前記露光処理装置内の圧力よりも低くすることによ
り，前記インタフェイス部内の雰囲気が露光処理装置内
に流入することが防止される。したがって，露光処理装
置における基板の露光処理が，所定の雰囲気に維持され
た状態で好適に行われる。

【００２２】かかる請求項８の発明において，請求項９
のように前記インタフェイス部内の圧力を前記処理部の
前記領域内の圧力よりも低く設定するようにしてもよ
い。このように，前記インタフェイス部内の圧力を前記
処理部の前記領域内の圧力よりも低くすることにより，
前記インタフェイス部内の雰囲気が前記処理部の前記領
域内に流入することが防止される。従って，基板の各処
理装置を有し，基板の各処理が行われる前記処理部の雰
囲気が所定の雰囲気に維持され，基板の各処理を好適に
行うことができる。

【００２３】また，請求項９の発明において，請求項１
０のように前記処理部の前記領域内の圧力を前記ローダ
・アンローダ部の圧力よりも高く設定するようにしても
よい。このように前記処理部の前記領域内の圧力を前記
ローダ・アンローダ部の圧力よりも高くすることによ
り，前記ローダ・アンローダ部内の雰囲気が前記処理部
の前記領域内へ流入することが防止される。したがっ
て，請求項８と同様に，前記処理部の領域内の雰囲気
が，所定の雰囲気に維持され，基板の各処理が好適に行
われる。

【００２４】更に，請求項９又は１０の発明において，
請求項１１のように前記処理部の前記領域内の圧力を前
記処理部における前記塗布処理装置及び前記現像処理装
置内の圧力よりも低く設定するようにしてもよい。この
ように，前記処理部の前記領域の圧力を前記塗布処理装
置及び現像処理装置内の圧力よりも低くすることによ
り，前記塗布処理装置及び現像処理装置内の雰囲気が前
記領域内に流入することが防止される。したがって，前
記領域内の熱処理装置等の処理装置に比べてより厳格な
雰囲気制御がされる塗布処理装置等の雰囲気が，所定の
雰囲気に維持され，この塗布現像処理において最も重要
な塗布処理及び現像処理を好適に行うことができる。

【００２５】以上の各塗布現像処理システムにおいて，
請求項１２のように前記ケーシング内の圧力を前記塗布
現像処理システム外の圧力よりも高く設定するようにし
てもよい。このように，前記ケーシング内の圧力を前記
塗布現像処理システム外の圧力よりも高くすることによ
り，前記塗布現像処理システム外の雰囲気が前記ケーシ
ング内に流入することが防止される。したがって，塗布
現像処理システム外の比較的汚れた雰囲気によって，前
記基板の処理の行われるケーシング内の雰囲気が汚染さ
れることが抑制できる。なお，塗布現像処理システム外
の圧力とは，塗布現像処理システムが設置された部屋，
例えばクリーンルーム内の圧力を意味する。

【００２６】

【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。

【００２７】塗布現像処理システム１は，図１に示すよ
うに，そのケーシング１ａ内に，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
入出したりするローダ・アンローダ部としてのカセット
ステーション２と，塗布現像処理工程において枚葉式に
所定の処理をウェハＷに施す各種処理装置を多段に配置
している処理部としての処理ステーション３と，この塗
布現像処理システム１に隣接して設けられている露光処
理装置５との間でウェハＷの受け渡しをするインタフェ
イス部４とを一体に接続した構成を有している。

【００２８】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６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。

【００２９】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及びア
ドヒージョン装置３１に対してもアクセスできるように
構成されている。カセットステーション２と処理ステー
ション３との間には，カセットステーション２の雰囲気
と処理ステーション３の雰囲気を遮断する仕切板１０が
設けられている。また，この仕切板１０の前記第３の処
理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２及びア
ドヒージョン装置３１に対向する位置には，通過口１１
が設けられており，前記ウェハ搬送体７により，ウェハ
Ｗをカセットステーション２と処理ステーション３との
間で搬入出できるようになっている。さらに，この通過
口１１には，通過口１１を開閉自在とするシャッタ１２
が設けられており，ウェハＷが通過口１１を通過する場
合にのみシャッタ１２が開放され，それ以外の時はシャ
ッタ１２が閉じられるようになっている。

【００３０】処理ステーション３では，その中心部に第
１の搬送装置としての主搬送装置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，G
3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G
1，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。前記主搬送装置１３は，これらの処理装
置群Ｇ１，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に配置されている後述する
各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。

【００３１】第１の処理装置群G1では，例えば図２に示
すように，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗
布装置１７と，露光処理後のウェハＷを現像処理する現
像処理装置１８とが下から順に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。なお，これらのレジスト塗布装置１７又
は１９及び現像処理装置１８又は２０には，各装置内の
雰囲気を所定の雰囲気に維持する図示しない雰囲気制御
装置が設けられており，各装置内を清浄な雰囲気に維持
すると共に，所定の圧力に維持できるようになってい
る。

【００３２】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３
０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのア
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，現像処理後のウェハＷを冷却するク
ーリング装置３３，３４及び現像処理後のウェハＷに加
熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下か
ら順に例えば７段に重ねられている。

【００３３】第４の処理装置群G4では，例えばクーリン
グ装置４０，露光処理前後のウェハＷを載置し，一旦待
機させるためのエクステンション装置４１，４２，露光
処理後のウェハＷを加熱し，その後所定温度に冷却する
加熱・冷却処理装置４３，４４，４５（図３中のＰＥＢ
／ＣＯＬ），レジスト液中の溶剤を蒸発させるために加
熱し，その後所定の温度に冷却する加熱・冷却処理装置
４６，４７（図３中のＰＲＥ／ＣＯＬ）等が下から順に
例えば８段に積み重ねられている。

【００３４】前記加熱・冷却処理装置４３は，図４に示
すように，そのケーシング４３ａ内の基台５０上に基板
を加熱するための円盤状の熱板５１と，その熱板５１上
まで移動し，熱板５１上からウェハＷを受け取って冷却
する冷却板５２を有している。そして，同じ装置内でウ
ェハＷの加熱・冷却処理を連続して行い，加熱によって
ウェハＷに与える熱履歴を常に一定に保つことができる
ようになっている。なお，他の加熱・冷却装置４４〜４
７も同じ構成を有している。

【００３５】インタフェイス部４には，その中央部に第
２の搬送装置としてのウェハ搬送体５５が設けられてい
る。このウェハ搬送体５５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
装置４１，４２，周辺露光装置５６及び露光処理装置５
に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送で
きるように構成されている。

【００３６】インタフェイス部４と処理ステーション３
との間には，インタフェイス部４内の雰囲気と処理ステ
ーション３との雰囲気を遮断するための仕切板６０が設
けられている。また，この仕切板６０の前記第４の処理
群Ｇ４に属するエクステンション装置４１，４２に対向
する位置には，通過口６１が設けられており，前記ウェ
ハ搬送体５５により，処理ステーション３とインタフェ
イス部４との間でウェハＷを搬入出できるようになって
いる。さらに，この通過口６１には，通過口６１を開閉
自在とするシャッタ６２が設けられており，ウェハＷが
通過口６１を通過する場合にのみシャッタ６２が開放さ
れ，それ以外の時はシャッタ６２が閉じられるようにな
っている。

【００３７】また，ウェハＷの露光処理を行う露光処理
装置５は，インタフェイス部４に隣接して設けられてい
る。この露光処理装置５は，その露光処理装置５のケー
シング５ａにより密閉されており，露光処理装置５内の
雰囲気を厳格に制御できるように構成されている。ま
た，ケーシング５ａのインタフェイス部４側には，ウェ
ハＷをインタフェイス部４から搬入出する通過口６５が
設けられており，この通過口６５には，通過口６５を開
閉自在とするシャッタ６６が設けられている。

【００３８】以上で説明した塗布現像処理システム１の
各エリア，すなわちカセットステーション２，処理ステ
ーション３，インタフェイス部４の上部には，図５に示
すように，不活性気体を供給する気体供給装置７０，７
１，７２が個別に設けられており，気体供給装置７０か
らカセットステーション２に，気体供給装置７１から処
理ステーション３に，気体供給装置７２からインタフェ
イス部４内に不活性気体を個別に供給することができる
ようになっている。

【００３９】これらの各気体供給装置７０，７１，７２
には，フィルタ装置７０ａ，７１ａ，７２ａが設けられ
ており，これらの各フィルタ装置７０ａ，７１ａ，７２
ａは，図示しない供給源等から供給された不活性気体を
所定の温度，湿度に調節する温度・湿度調節手段と，不
活性気体中の微粒子を除去するＵＬＰＡフィルタと，不
活性気体中に含まれるアルカリ成分を中和させるケミカ
ルフィルタとを有している。したがって，各塗布現像処
理システム１の各エリア，すなわちカセットステーショ
ン２，処理ステーション３及びインタフェイス部４に
は，各エリア毎に温湿調され，清浄化された不活性気体
が供給できるようになっている。

【００４０】一方，カセットステーション２，処理ステ
ーション３及びインタフェイス部４の各エリアの下部に
は，排気手段としての排気管７５，７６，７７がそれぞ
れ設けられており，これらの排気管７５，７６，７７
は，工場の排気管７８に接続されており，各エリア内の
雰囲気が塗布現像処理システム１外に排気されるように
構成されている。したがって，上記気体供給装置７０，
７１，７２から前記各エリア内に供給された不活性気体
が，各エリア内を通って，排気管７５，７６，７７から
排気されるように構成されており，各エリア内の不純
物，例えば酸素，オゾン，水蒸気等をパージし，各エリ
ア内を清浄な雰囲気に維持できるようになっている。ま
た，各エリア内の圧力は，各エリアに対応する気体供給
装置７０，７１，７２の不活性気体の供給量を調節する
ことにより，所定の圧力に制御できるようになってい
る。

【００４１】次に，以上のように構成された塗布現像処
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
ロセスを説明する。

【００４２】先ず，ウェハＷの処理が開始される前に，
気体供給装置７０，７１，７２のよって塗布現像処理シ
ステム１内の各エリア，すなわちカセットステーション
２，処理ステーション３，インタフェイス部４内に所定
温度及び湿度，例えば２３℃，４５％に調節され，微粒
子が除去された不活性気体が供給される。そして，各エ
リア内の雰囲気を微粒子及び酸素等の不純物を含まない
清浄な雰囲気に置換し，以後，その状態を維持するよう
にする。また，このときのカセットステーション２の圧
力Ｐ１，処理ステーション３の圧力Ｐ２，インタフェイ
ス部４の圧力Ｐ３，露光処理装置５内の圧力Ｐ４は，Ｐ
４＞Ｐ３，Ｐ３＜Ｐ２，Ｐ２＞Ｐ１の関係になるように
設定し，インタフェイス部４内の雰囲気が露光処理装置
５内に流入すること，及びカセットステーション２とイ
ンタフェイス部４内の雰囲気が処理ステーション３内に
流入することを抑制する。

【００４３】また，図１に示すように，処理ステーショ
ン３の圧力Ｐ２は，上述したように独自に雰囲気制御を
行っているレジスト塗布装置１７及び１９と現像処理装
置１８及び２０内の圧力Ｐ５よりも低くなるように設定
し，前記レジスト塗布装置１７等の装置内にそれ以外の
処理ステーション３内の雰囲気が流入することを防止す
る。さらに，前記圧力Ｐ１〜Ｐ５は，塗布現像処理シス
テム１の設置されているクリーンルーム内の圧力Ｐ０よ
りも高く設定され，不純物，微粒子等を含有しているク
リーンルーム内の雰囲気が直接塗布現像処理システム１
内に流入することを防止する。

【００４４】そして，ウェハＷの処理が開始されると，
先ず，清浄な雰囲気に維持されたカセットステーション
２において，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，通過口１１から清浄な雰囲気
に維持された処理ステーション３のアドヒージョン装置
３１に搬入する。このとき，シャッタ１２が一時的に開
放され，ウェハＷがアドヒージョン装置３１に搬入され
ると，再びシャッタ１２は閉じられる。

【００４５】次いで，アドヒージョン装置３１におい
て，レジスト液との密着性を向上させるHMDSなどの密着
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搬送され，所定の温度に冷却さ
れる。その後，ウェハＷは，レジスト塗布装置１７又は
１９に搬送され，レジスト塗布処理が施される。そし
て，レジスト膜が形成されたウェハＷは，加熱・冷却処
理装置４６又４７（図３中のＰＲＥ／ＣＯＬ）に搬送さ
れ，加熱・冷却処理が施される。このとき，加熱処理及
び冷却処理を個別に設けられた各装置で順次行うのでは
なく，加熱・冷却処理装置４６，４７のように単一の装
置内で加熱・冷却処理を行うことにより，ウェハＷが加
熱処理されてから冷却処理されるまでの時間を常に一定
にすることができるため，加熱によってウェハＷに与え
られる熱履歴をウェハＷ間において同一にすることがで
きる。また，本実施の形態では，レジスト塗布処理から
現像処理までに行われる全ての加熱，冷却処理を加熱・
冷却装置４３〜４７を用いて行うようにしたため，レジ
スト塗布から現像処理までにかかる所要時間を全てのウ
ェハＷにおいて同一にすることができる。

【００４６】その後，ウェハＷがエクステンション装置
４１に搬送され，シャッタ６２が開放されると，ウェハ
搬送体５５がエクステンション装置４１からウェハＷを
受け取って，清浄な雰囲気に維持されたインタフェイス
部４内の周辺露光処理装置５６に搬送する。そして，シ
ャッタ６２は，ウェハＷの搬入出が終了すると再び閉じ
られる。周辺露光装置５６でウェハＷの周辺部が露光さ
れた後，ウェハＷは，通過口６５から露光処理装置５に
搬送される。このとき，シャッタ６６が開放され，ウェ
ハＷが露光処理装置５内に搬送されると，シャッタ６６
は再び閉じられる。

【００４７】次いで，ウェハＷは，露光処理装置５にお
いて所定のパターンが露光され，露光が終了したウェハ
Ｗは，再びウェハ搬送体５０によって，インタフェイス
部４内を通過し，処理ステーション３内のエクステンシ
ョン装置４２に搬送される。そして，ウェハＷは，主搬
送装置１３によって，加熱・冷却処理装置４３，４４又
は４５に搬送され，露光処理後の加熱，冷却処理が順次
施される。

【００４８】その後，ウェハＷは，現像処理装置１８又
は２０に搬送され，現像処理される。そして，現像処理
されたウェハＷは，ポストベーキング装置３５又は３６
に搬送されて加熱され，その後クーリング装置３３又は
３４に搬送され，所定温度に冷却される。そして，第３
の処理装置群のエクステンション装置３２に搬送され，
そこからウェハ搬送体７によって，カセットステーショ
ン２のカセットＣに戻される。以上の工程により，一連
のフォトリソグラフィー工程が終了する。

【００４９】以上の実施の形態によれば，カセットステ
ーション２，処理ステーション３及びインタフェイス部
４の各エリア内に不活性気体を供給したため，各エリア
内の酸素等の不純物や微粒子が低減，除去され，各エリ
ア内を清浄な雰囲気に維持することができる。したがっ
て，酸素等の不純物や微粒子が処理中のウェハＷに付着
するすることが抑制され，塗布現像処理システム１内の
ウェハＷの搬送や各処理が好適に行われる。特に，露光
処理装置５では，酸素等の不純物による影響が大きいの
で，インタフェイス部４内の酸素等の不純物を除去する
ことは，露光処理装置５に搬入される直前のウェハＷに
不純物が付着することが抑制できるので，ウェハＷの歩
留まりに大きく貢献する。また，露光処理装置５内で用
いられるレーザ光の波長が短ければ短いほど，不純物に
よる影響が大きくなるので，短い波長，例えば１５７ｎ
ｍのレーザ光を用いた場合にその効果は大きい。

【００５０】また，露光処理装置５内の圧力Ｐ４をイン
タフェイス部４の圧力Ｐ３よりも高く設定し，インタフ
ェイス部４の圧力Ｐ３とカセットステーション２の圧力
Ｐ１を処理ステーション３の圧力Ｐ２よりも低く設定す
るようにしたため，インタフェイス部４内の雰囲気が露
光処理装置５内に流入することが抑制され，インタフェ
イス部４及びカセットステーション２内の雰囲気が処理
ステーション３内に流入することが抑制される。したが
って，露光処理装置５及び処理ステーション３内の雰囲
気が所定の雰囲気に維持される。

【００５１】また，処理ステーション３の圧力Ｐ２を処
理ステーション３のレジスト塗布装置１７，１９と現像
処理装置１８，２０内の圧力Ｐ５よりも低く設定したた
め，処理ステーション３の不活性気体が前記レジスト塗
布装置１７等に流入することが防止され，ウェハＷのレ
ジスト塗布処理及び現像処理を所定の雰囲気内で行うこ
とができる。

【００５２】さらに，前記各エリア内の圧力Ｐ１〜Ｐ５
をクリーンルーム内の圧力Ｐ０よりも高く設定すること
により，比較的不純物や微粒子の多いクリーンルーム内
の雰囲気が直接塗布現像処理システム１内に流入し，塗
布現像処理システム１内を汚染することが抑制される。

【００５３】また，カセットステーション２と処理ステ
ーション３との間には，仕切板１０を，処理ステーショ
ン３とインタフェイス部４との間には，仕切板６０を設
け，それらの仕切板１０，６０には，シャッタ１２，６
２を設けたため，より一層各エリア間の雰囲気の干渉が
抑制され，各エリア毎に所定の雰囲気内でウェハＷを処
理することができる。

【００５４】前記不活性気体を所定温度，湿度に調節し
てから，前記各エリア内に供給するようにしたため，前
記各エリア内が所定の温度，湿度に維持され，ウェハＷ
を常に同じ条件で処理できる。

【００５５】以上の実施の形態では，排気管７５，７
６，７７から排気される各エリア内の雰囲気をそのまま
塗布現像処理システム１外に排気していたが，この雰囲
気を再び気体供給装置７０，７１，７２から供給される
不活性気体として利用するようにしてもよい。このよう
な場合，例えば図６に示すように，排気管７５，７６，
７７には，各排気管７５，７６，７７に連通する主排気
管９０が設けられ，この主排気管９０を前記各気体供給
装置７０，７１及び７２に連通させるようにする。ま
た，主排気管９０には，オゾンフィルタ，シリカゲルフ
ィルタ，脱酸素剤フィルタ等のフィルタ９１とファン９
２が設けられる。かかる構成により，各エリアから排気
された雰囲気が，清浄化され，各気体供給装置７０，７
１，７２に供給されて不活性気体として再利用すること
ができる。また，フィルタ９１は，酸素等の不純物を除
去する機能を有しており，各エリア内を通過した雰囲気
内に取り込まれた不純物を除去することができる。な
お，フィルタ９１の代わりに別途酸素，オゾン，水分等
を除去できる装置を設けて，前記雰囲気を清浄化させて
もよい。

【００５６】このように，各排気管７５，７６，７７か
ら排気した雰囲気を不活性気体として再利用することに
より，新しく供給すべき不活性気体の量や温度調節に必
要なエネルギーを減少させることができる。

【００５７】以上の実施の形態では，カセットステーシ
ョン２，処理ステーション３及びインタフェイス部４の
全エリアにおいて，不活性気体を供給するようにしてい
たが，インタフェイス部４のみに不活性気体を供給する
ようにしてもよい。このようにインタフェイス部４に不
活性気体を供給し，インタフェイス部４内の不純物を除
去することにより，最も不純物の影響を受ける露光処理
直前と直後のウェハＷに不純物が付着することを抑制で
きる。

【００５８】また，インタフェイス部４と処理ステーシ
ョン３にのみ不活性気体を供給するようにしてもよい。
このように，前記インタフェイス部４に加え，処理ステ
ーション３にも不活性気体を供給することにより，塗布
現像処理の大半の処理が行われる処理ステーション３内
を清浄な雰囲気に維持し，ウェハＷの処理を清浄な雰囲
気内で行うことができる。

【００５９】なお，以上で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Ｗの塗布現像処理システムについて
であったが，本発明は半導体ウェハ以外の基板例えばＬ
ＣＤ基板の塗布現像処理システムにおいても応用でき
る。

【００６０】

【発明の効果】請求項１〜１２によれば，塗布現像処理
システム内に不活性気体を供給して，酸素，オゾン，有
機物等の分子レベルの不純物が基板に付着することが抑
えられるため，その不純物に影響されることなく基板の
処理が好適に行われ，歩留まりの向上が図られる。

【００６１】特に，インタフェイス部内の不純物を除去
することにより，不純物によって汚染されていない基板
が露光処理装置に搬入され，基板の露光処理を好適に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本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】図１の塗布現像処理システム１内の加熱・冷却
処理装置の概略を示す横断面図である。

【図５】図１の塗布現像処理システムに供給される不活
性気体の流れを示す説明図である。

【図６】塗布現像処理システム内の雰囲気を不活性気体
として再利用する場合の不活性気体の流れを示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 塗布現像処理システム ２ カセットステーション ３ 処理ステーション ４ インタフェイス部 ５ 露光処理装置 １０，６０ 仕切板 ７０，７１，７２ 気体供給装置 ７５，７６，７７ 排気管 Ｗ ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北野 高広 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB16 EA04 EA05 FA14 2H096 AA25 CA12 CA14 GA21 GA29 GB00 5F046 AA28 CD05 KA10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の塗布現像処理を行うシステムであ
   って，このシステムのケーシング内に，前記システム内
   に基板を搬入出するためのローダ・アンローダ部と，少
   なくとも基板に塗布膜を形成する塗布処理装置と，前記
   基板の現像を行う現像処理装置と，前記基板の熱処理を
   行う熱処理装置と，これらの塗布処理装置，現像処理装
   置及び熱処理装置に対して前記基板の搬入出を行う第１
   の搬送装置とを有する処理部と，少なくとも前記処理部
   と前記基板の露光処理を行う露光処理装置との間の経路
   で基板の搬送を行う第２の搬送装置を有するインタフェ
   イス部とを有し，前記インタフェイス部に不活性気体を
   供給する気体供給装置と，前記インタフェイス部の雰囲
   気を排気する排気手段とを有することを特徴とする，塗
   布現像処理システム。
2. 【請求項２】 少なくとも前記処理部内における前記熱
   処理装置と前記第１の搬送装置とを有する領域に不活性
   気体を供給する気体供給装置と，少なくとも前記領域の
   雰囲気を排気する排気手段とを有することを特徴とす
   る，請求項１に記載の塗布現像処理システム。
3. 【請求項３】 前記ローダ・アンローダ部に不活性気体
   を供給する気体供給装置と，前記ローダ・アンローダ部
   の雰囲気を排気する排気手段とを有することを特徴とす
   る，請求項１又は２のいずれかに記載の塗布現像処理シ
   ステム。
4. 【請求項４】 前記インタフェイス部と前記処理部との
   雰囲気を遮断する仕切板を有し，前記仕切板は，前記処
   理部の前記領域とインタフェイス部間で基板を受け渡し
   するための通過口を有し，前記通過口は，この通過口を
   開閉自在とするシャッタを有す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塗布現像処理シス
   テム。
5. 【請求項５】 前記処理部とローダ・アンローダ部との
   雰囲気を遮断する他の仕切板を有し，前記他の仕切板
   は，前記処理部の前記領域とローダ・アンローダ部間で
   基板を受け渡しするための他の通過口を有し，前記他の
   通過口は，この他の通過口を開閉自在とする他のシャッ
   タを有することを特徴とする，請求項４に記載の塗布現
   像処理システム。
6. 【請求項６】 前記排気手段から排気された少なくとも
   一部の雰囲気は，清浄化され，再び前記不活性気体とし
   て前記気体供給装置に送られることを特徴とする，請求
   項１，２，３，４又は５のいずれかに記載の塗布現像処
   理システム。
7. 【請求項７】 前記不活性気体の温度を調節する温度調
   節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塗布現像処理システ
   ム。
8. 【請求項８】 前記インタフェイス部内の圧力は，前記
   露光処理装置内の圧力よりも低く設定されていることを
   特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６又は７のい
   ずれかに記載の塗布現像処理システム。
9. 【請求項９】 前記インタフェイス部内の圧力は，前記
   処理部の前記領域内の圧力よりも低く設定されているこ
   とを特徴とする，請求項８に記載の塗布現像処理システ
   ム。
10. 【請求項１０】 前記処理部の前記領域内の圧力は，前
    記ローダ・アンローダ部の圧力よりも高く設定されてい
    ることを特徴とする，請求項９に記載の塗布現像処理シ
    ステム。
11. 【請求項１１】 前記処理部の前記領域内の圧力は，前
    記処理部における前記塗布処理装置及び前記現像処理装
    置内の圧力よりも低く設定されていることを特徴とす
    る，請求項９又は１０のいずれかに記載の塗布現像処理
    システム。
12. 【請求項１２】 前記ケーシング内の圧力は，前記塗布
    現像処理システム外の圧力よりも高く設定されているこ
    とを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９，１０又は１１のいずれかに記載の塗布現像処理
    システム。