JP2001319857A - 塗布現像処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハに付着した酸素等の分子レベルの不純
物を除去でき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のインタフェイ
ス部４と露光処理装置６との間に，気密に閉鎖可能な受
け渡し部５を設ける。受け渡し部５は，インタフェイス
部４から露光処理装置６にウェハＷが搬送される際に通
過する第１の経路６０と，露光処理装置６からインタフ
ェイス部４にウェハＷが搬送される際に通過する第２の
経路６１とを有する。第１の経路６０には，第１の経路
６０内を所定の圧力に減圧可能な減圧装置６７が設けら
れる。そして，ウェハＷが第１の経路６０内を通過する
際に第１の経路６０内が減圧され，その吸引力等により
ウェハＷに付着した不純物が除去される。また同時にウ
ェハＷ上のレジスト液中の溶剤を蒸発させることもでき
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集約され，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，水分，有機物等の不純物が露光処理に悪
影響を与え，精密な回路パターンが形成されないことが
懸念される。

【０００６】したがって，少なくともウェハが露光処理
される際には，ウェハ上に酸素等の不純物が付着してな
いようにする必要があるが，従来のような清浄な空気の
供給では，その空気内に酸素等の不純物が含まれている
ため，ウェハ上に不純物が付着することを抑制できない
し，ウェハ上に付着してしまった不純物を除去すること
もできない。

【０００７】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，ウェハ等の基板に付着した酸素等の分子レベル
の不純物を除去できる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，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する塗布現像処理システムであっ
て，前記インタフェイス部と前記露光処理装置との間に
接続され，気密に閉鎖可能な受け渡し部と，前記受け渡
し部内を所定の設定圧力に減圧する減圧装置とを有する
ことを特徴とする塗布現像処理システムが提供される。

【０００９】このように，前記インタフェイス部と露光
処理装置との間に接続され，気密に閉鎖可能な前記受け
渡し部と，その受け渡し部を減圧する前記減圧装置とを
設けることにより，露光処理前に基板は前記受け渡し部
内を通過し，その際に受け渡し部内を減圧させることが
できる。そして，受け渡し部内が減圧されると，それに
よって，基板表面に付着していた不純物を離脱させ，こ
れを除去することができる。したがって，露光処理前の
基板から酸素等の分子レベルの不純物を除去することが
でき，短い波長，例えば１５７ｎｍ以下の波長の光を用
いて露光処理された場合でも，不純物に邪魔されずその
露光処理が好適に行われる。また，処理液中の溶剤も同
時に蒸発させることができ，従来，加熱によって行われ
ていたこのような処理を同時に実施することができる。

【００１０】かかる請求項１の発明において，請求項２
のように前記受け渡し部は，前記インタフェイス部から
前記露光処理装置に基板が搬送されるときに通過する第
１の経路と，前記露光処理装置から前記インタフェイス
部に基板が搬送される際に通過する第２の経路とを有
し，前記第１の経路と前記第２の経路は，各経路毎に所
定の設定圧力に減圧可能に構成されるようにしてもよ
い。

【００１１】このように，受け渡し部内の経路を独立し
て２つ設けることにより，露光処理前に基板は第１の経
路を通過し，露光処理後の基板は第２の経路を通過する
ようにして，基板の処理がスムーズに行われる。また，
各経路毎に所定の圧力を設定可能にすることにより，例
えば第１の経路内の圧力を比較的高い減圧度に設定し，
第２の経路内の圧力を比較的低い減圧度に設定できるた
め，露光処理前に通過する第１の経路内では，基板上に
付着した不純物が除去され，露光処理後に通過する第２
の経路内では，新しく基板上に不純物が付着しない程度
に第２の経路内を清浄な状態にすることができる。ま
た，各経路毎に所定の圧力に設定することができるた
め，各経路毎に必要とされる最も減圧度の低い圧力に設
定することができる。例えば，前記第１の経路内の圧力
を基板上に付着した不純物を除去できる最も減圧度の低
い圧力に設定し，前記第２の経路内の圧力をこの第２の
経路内の雰囲気が露光処理装置内に流入しない程度の圧
力に設定できる。一般的に減圧度を高くすると，その分
気密性が要求され，外気との圧力差から装置の強度等も
必要になることから，必要以上に減圧することは設計
上，コスト上好ましくなく，できる限り減圧度を抑える
ことは重要である。また，第１の経路内を所定の圧力ま
で減圧させることにより，処理液中の溶剤も同時に蒸発
させることができ，従来，処理部で加熱によって行われ
ていたこのような処理を同時に実施することができる。

【００１２】かかる請求項２の発明において，請求項３
のように前記第１の経路内の圧力が，前記露光処理装置
内の圧力よりも低く設定されるようにしてもよい。この
ように，第１の経路内の圧力を露光処理装置内の圧力よ
りも低く設定することにより，前記第１の経路内の雰囲
気が前記露光処理装置内に流入することが抑制できる。
したがって，露光処理するにあたり厳格な雰囲気が要求
される露光処理装置が，清浄な雰囲気に維持され，露光
処理が好適に行われる。

【００１３】また，請求項４のように，前記第２の経路
内の圧力が前記露光処理装置内の圧力よりも低く設定さ
れるようにしてもよい。このように，第２の経路内の圧
力を露光処理装置内の圧力よりも低くすることにより，
請求項３と同様にして，露光処理装置内の雰囲気が清浄
な状態に維持され，基板の露光処理が好適に行われる。

【００１４】以上に記載した請求項２〜４の各塗布現像
処理システムにおいて，請求項５のように前記受け渡し
部の第１の経路には，基板を載置する載置部と，前記載
置部と前記露光処理装置に対して基板の搬入出を行う第
３の搬送装置とが設けられており，前記第２の搬送装置
は，少なくとも前記載置部に前記基板を搬送可能に構成
されるようにしてもよい。

【００１５】このように，第１の経路内に前記載置部と
第３の搬送装置を設け，更に第２の搬送装置を前記載置
部に対して基板を搬送可能にすることにより，インタフ
ェイス部内の基板を第２の搬送装置によって第１の経路
内の前記載置部に搬送し，その載置部の基板を第３の搬
送装置によって前記露光処理装置まで搬送することがで
きるので，インタフェイス部から露光装置までの基板の
搬送が好適に行われる。また，第３の搬送装置を第１の
経路内に設けることにより，第３の搬送装置に付着した
不純物も除去することができ，搬送装置の汚れによって
基板が汚染されることが防止される。なお，上述した第
１の経路内を減圧し，基板上から不純物を除去する処理
は，基板が前記載置部に載置されているときに行われて
もよいし，第１の経路内の他の位置，例えば第３の搬送
装置に搬送されているときに行われてもよい。

【００１６】かかる請求項５の発明において，請求項６
のように前記載置部には，基板を前記載置部に載置し保
持する保持手段が設けられるようにしてもよい。このよ
うに，前記載置部に保持手段を設けることにより，前記
載置部に基板を保持し，基板を動かないようにして第１
の経路内を減圧することができる。したがって，第１の
経路内を減圧して基板から不純物を除去する際に，その
負圧により基板が浮き上がることが防止され，不純物の
除去処理を好適に行うことができる。

【００１７】上述した請求項２〜４の発明において，請
求項７のように前記第１の経路内には，この第１の経路
の圧力よりも低い圧力に調節可能な高減圧室が設けられ
るようにしてもよい。このように，第１の経路内に前記
高減圧室を設けることにより，上述した基板上の不純物
の除去処理を前記高減圧室内において，より高いレベル
で行うことができる。また，この高減圧室を用いて処理
液中の溶剤を蒸発させる処理も行うことができる。ま
た，基板上の不純物を全て除去するためには比較的高い
減圧度が必要となり，さらに処理液中の溶剤の蒸発処理
にとっては高減圧であることが好ましいが，例えば露光
処理装置内の圧力が常圧に近い場合には，不純物の除去
に必要な圧力と露光処理内の圧力との差が大きくなるた
め，基板を露光処理装置内に搬入する際に，露光処理装
置から第１の経路内に向けて激しい気流が発生すること
が予想される。そこで，例えば露光処理装置と接する第
１の経路内の圧力を比較的低い減圧度に抑え，その第１
の経路内に，別途不純物を強力に除去できる高減圧室を
設けることにより，圧力が段階的に高くなっていくた
め，前記気流の発生を抑制することができる。なお，高
減圧室内には，減圧の際の負圧によって基板が浮き上が
らないように基板を保持する保持手段が設けられること
が好ましい。

【００１８】かかる請求項７の発明において，請求項８
のように前記第２の搬送装置が，少なくとも前記高減圧
室に対して前記基板を搬出可能に構成されており，前記
受け渡し部の第１の経路には，前記高減圧室と前記露光
処理装置に対して基板の搬入出を行う第３の搬送装置が
設けられるようにしてもよい。このように，第１の経路
内に第３の搬送装置を設け，前記第２の搬送装置を前記
高減圧室に基板を搬出可能にすることにより，インタフ
ェイス部内の基板を第２の搬送装置によって第１の経路
内の前記高減圧室に搬送し，その高減圧室の基板を第３
の搬送装置によって前記露光処理装置まで搬送すること
ができるので，インタフェイス部から露光装置までの基
板の搬送が好適に行われる。また，第３の搬送装置を第
１の経路内に設けることにより，第３の搬送装置に付着
した不純物も除去することができ，搬送装置の汚れによ
って基板が汚染されることが防止される。

【００１９】上述した請求項５，６又は８の発明におい
て，請求項９のように前記受け渡し部の第２の経路に
は，基板を載置する載置台と，前記載置台と前記露光処
理装置に対して基板の搬入出を行う第４の搬送装置とが
設けられており，前記第２の搬送装置は，少なくとも前
記載置台から前記基板を搬出可能に構成されるようにし
てもよい。このように第２の経路内に前記載置台と第４
の搬送装置とを設け，前記第２の搬送装置を前記載置台
から基板を搬出可能にすることにより，露光処理が終了
した基板を前記第４の搬送装置によって前記載置台まで
搬送し，前記載置台の基板を前記第２の搬送装置によっ
てインタフェイス部内に搬送することができるので，第
２の経路における基板の搬送が好適に行われる。

【００２０】

【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。

【００２１】塗布現像処理システム１は，図１に示すよ
うに，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，この処理
ステーション３と隣接して設けられ，前記処理ステーシ
ョン３と塗布現像処理システム１外に設けらている露光
処理装置６との間でウェハＷを搬送する際の経路の一部
を担うインタフェイス部４と，このインタフェイス部４
と露光処理装置６との間に設けられ，インタフェイス部
４と露光処理装置６との間のウェハＷの受け渡しを行う
受け渡し部５とを一体に接続した構成を有している。

【００２２】カセットステーション２では，カセット載
置台７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８が搬送路９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。

【００２３】ウェハ搬送体８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８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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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を一旦待機させるため
の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３５，３
６等が下から順に例えば７段に重ねられている。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】インタフェイス部４には，図１に示すよう
に，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
び受け渡し部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。

【００３０】受け渡し部５は，トンネル状でその断面が
方形であり，気密に閉鎖可能なケーシング５ａによって
囲まれており，受け渡し部５内を減圧し易いように構成
されている。また，受け渡し部５は，インタフェイス部
４から露光処理装置６にウェハＷが搬送される際に通過
する第１の経路６０と，露光処理装置６からインタフェ
イス部４にウェハＷが搬送される際に通過する第２の経
路６１とを有している。

【００３１】第１の経路６０と第２の経路６１との間に
は，各経路毎に気密性が保たれるように仕切板６２が設
けられている。また，図５，図６に示すように第１の経
路６０と第２の経路６１の上部には，各経路内の雰囲気
を吸気するための吸気管６５，６６がそれぞれ設けられ
ており，それらの吸気管６５，６６は，それぞれ各経路
内の雰囲気を吸引し所定の設定圧力に減圧させる減圧装
置６７及び６８に連通されている。このように，各経路
は個別に仕切られ，個別に圧力設定できるようになって
おり，特に第１の経路６０では，第１の経路６０内の圧
力を減圧し，ウェハＷ上のレジスト膜に付着した酸素等
の不純物を除去することができる。なお，第１の経路６
０には，第１の経路内に不活性気体を供給する気体供給
手段６９が設けられており，所定のタイミングで第１の
経路６０内に不活性気体を供給し，第１の経路６０内の
圧力を回復させることができる。また，この不活性気体
は，不純物とされる酸素，オゾン，水蒸気，有機物等を
含まないものであり，例えば窒素ガス，ネオンガス等が
用いられる。

【００３２】第１の経路６０内には，この第１の経路６
０内でウェハＷを一時載置し，ウェハＷ上のレジスト膜
に付着した酸素等の不純物を除去する載置部７０と，こ
の載置部７０から露光処理装置６までウェハＷを搬送す
る第３の搬送装置としてのウェハ搬送機構７１とが設け
られている。

【００３３】ここで，載置部７０の構成について詳しく
説明する。載置部７０には，図７に示すように，厚みの
ある円盤状の載置盤７５が支持台７６に支持されて設け
られている。この載置盤７５には，ウェハＷを吸引して
載置盤７５に保持させるための保持手段としての複数の
吸引口７７が設けられている。この吸引口７７には，少
なくとも第１の経路６０内の圧力よりも低い圧力でウェ
ハＷを吸着させるための吸引装置７８が連通されてお
り，減圧装置６７の設定圧力に合わせてその吸引力を調
節し，第１の経路６０内を減圧してもウェハＷがその吸
引力によって浮き上がることを防止できるように構成さ
れている。

【００３４】また，載置盤７５には，載置盤７５の温度
を調節可能な，例えばペルチェ素子等の温度調節手段８
０が設けられており，載置盤７５を所定の温度に制御
し，載置盤７５に載置されるウェハＷの温度をウェハＷ
面内において均一に維持できるようになっている。な
お，載置盤７５の下方には，載置盤７５に設けられた貫
通孔８２内を上下方向に移動自在である昇降ピン８３が
設けられており，ウェハＷを昇降させて，載置盤７５上
に載置自在とし，ウェハ搬送体５５及びウェハ搬送機構
７１との間でウェハＷの受け渡しができるように構成さ
れている。

【００３５】一方，第２の経路６１内には，図１に示す
ように露光処理が終了したウェハＷをインタフェイス部
４に搬送する際に一旦載置させておくための載置台９０
と，露光処理装置６内のウェハＷを前記載置台９０まで
搬送するための第４の搬送装置としてのウェハ搬送機構
９１とが設けられている。

【００３６】載置台９０は，円盤状に形成されており，
その中心付近には，載置されるウェハＷを昇降させる昇
降機構９３が設けられている。そして，この昇降機構９
３によって，載置台９０とウェハ搬送機構９１又はウェ
ハ搬送体５５との間でウェハＷの受け渡しができるよう
になっている。

【００３７】受け渡し部５のケーシング５ａであってイ
ンタフェイス部４側の前記載置部７０に対向する位置に
は，通過口９５が設けられており，前記ウェハ搬送体５
５によって，インタフェイス部４から載置部７０にウェ
ハＷを搬送できるようになっている。また，この通過口
９５には，通過口９５を開閉自在とし，第１の経路６０
内の気密性を維持するシャッタ９６が設けられており，
ウェハＷが通過口９５を通過する場合にのみシャッタ９
６が開放され，それ以外の時はシャッタ９６が閉じられ
るようになっている。

【００３８】また，ケーシング５ａのインタフェイス部
４側の前記載置台９０に対向する位置には，通過口９７
が設けられており，前記ウェハ搬送体５５により，載置
台９０からインタフェイス部４内にウェハＷを搬送でき
るようになっている。また，この通過口９７には，通過
口９７を開閉自在とし，第２の経路６１内の気密性を維
持するシャッタ９８が設けられており，ウェハＷが通過
口９７を通過する場合にのみシャッタ９８が開放される
ようになっている。

【００３９】また，ウェハＷの露光処理を行う露光処理
装置６は，図１に示すように受け渡し部５に隣接して設
けられている。この露光処理装置６は，その露光処理装
置６のケーシング６ａにより密閉されており，露光処理
装置６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６ａの受け渡し部５側には，第
１の経路６０からウェハＷを搬入するための通過口１０
０と，第２の経路６１にウェハＷを搬出するための通過
口１０１が設けられており，これらの各通過口１００，
１０１には，それぞれ通過口１００，１０１を開閉自在
とし，受け渡し部５内の気密性を維持するためのシャッ
タ１０２，１０３が設けられている。

【００４０】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。

【００４１】先ず，ウェハＷの処理が開始される前に，
減圧装置６７，６８によって受け渡し部５の各経路，す
なわち第１の経路６０，第２の経路６１内の圧力を露光
処理装置６内の圧力Ｐ２よりも低い圧力Ｐ１に調節す
る。そして，各経路内の雰囲気が露光処理装置６内に流
入しないようにし，以後，その状態を維持するようにす
る。

【００４２】そして，ウェハＷの処理が開始されると，
先ず，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，
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。

【００４３】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，レジスト液中の溶剤を蒸発させるための加熱・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。

【００４４】その後，ウェハＷがエクステンション装置
４１に搬送され，ウェハ搬送体５５によってエクステン
ション装置４１からインタフェイス部４内の周辺露光処
理装置５６に搬送される。そして，周辺露光装置５６で
その周辺部が露光されたウェハＷが再びウェハ搬送体５
５に保持され，通過口９５から受け渡し部５の第１の経
路６０内の載置部７０に搬送される。このとき，シャッ
タ９６が一時開放され，ウェハＷが載置部７０に搬送さ
れると，シャッタ９６が再び閉じられ，第１の経路６０
内の気密性が維持される。

【００４５】そして，ウェハＷが載置部７０の昇降ピン
８３に受け渡され，図７に示すように載置盤７５上に載
置されると，吸引装置７８が稼働し，ウェハＷが載置盤
７５上に吸着される。なお，このときの吸引装置７８の
吸引力は，第１の経路６０内が後述する圧力Ｐ３に減圧
されてもウェハＷが動かないように設定される。また，
このときの載置盤７５は，温度調節手段８０により所定
温度，例えば２３℃に維持されており，ウェハ面内の温
度の均一性が維持される。

【００４６】次いで，減圧装置６７の設定圧力がＰ１よ
りも低い圧力Ｐ３に変更され，さらに強力に吸気管６５
から第１の経路６０内の雰囲気が吸引され始める。そし
て，図６に示すように第１の経路６０内に気流が形成さ
れ，ウェハＷに付着していた不純物がその気流と共に吸
気管６５から排出される。なお，このときの減圧装置６
７の設定圧力Ｐ３は，ウェハＷ上に付着した不純物を除
去するために，８００Ｐａ以下であることが好ましい。

【００４７】その後，所定時間ウェハＷ上の不純物が除
去された後，減圧装置６７の設定圧力が再びＰ１に変更
される。そして，気体供給手段６９が稼働し，第１の経
路６０内に不活性気体が供給され，第１の経路６０内の
圧力がＰ１に回復される。

【００４８】次いで，ウェハＷの吸引口７７による吸着
が解除され，ウェハＷが昇降ピン８３によって上昇さ
れ，ウェハ搬送機構７１に受け渡される。そして，露光
処理装置６のケーシング６ａのシャッタ１０２が開放さ
れると，露光処理装置６内にウェハＷが搬入される。

【００４９】その後，ウェハＷは露光処理装置６におい
て所定のパターンが露光される。そして，露光が終了し
たウェハＷは，第２の経路６１内のウェハ搬送機構９１
によって，露光処理装置６から通過口１０１を通って第
２の経路６１内に搬出される。このとき，シャッタ１０
３が一時的に開放され，ウェハＷが通過すると再び閉じ
られ，第２の経路６１内の気密性が維持される。

【００５０】そして，第２の経路６１内に搬入されたウ
ェハＷは，載置台９０上まで移動され，載置台９０の昇
降機構９３に受け渡され，載置台９０に一旦載置され
る。

【００５１】その後，ウェハＷはウェハ搬送体５５によ
って，載置台９０からシャッタ９８の開放された通過口
９７を通過し，インタフェイス部４内を通って，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。

【００５２】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。

【００５３】以上の実施の形態によれば，インタフェイ
ス部４と露光処理装置６との間に気密に閉鎖可能な受け
渡し部５を設け，その受け渡し部５の第１の経路６０内
の圧力を減圧する減圧装置６７を設けたため，ウェハＷ
が露光処理される前に第１の経路６０内を通過し，その
際に第１の経路６０内を減圧させることができるため，
ウェハＷ上のレジスト膜に付着している酸素等の不純物
を除去することができる。

【００５４】また，受け渡し部５を分割して第１の経路
６０と第２の経路６１との２つの経路を設けたため，ウ
ェハＷがインタフェイス部４から露光処理装置６に搬送
され，露光処理装置６から再びインタフェイス部４まで
戻されるまでの工程がスムーズに行われる。

【００５５】さらに，第１の経路６０と第２の経路６１
の各経路毎に減圧装置６７，６８を設けたため，第１の
経路６０内の圧力をウェハＷ上の不純物が除去される圧
力Ｐ３にする一方で，第２の経路６１内の圧力を露光処
理装置６内に第２の経路６１内の雰囲気が流入しない圧
力Ｐ１にして，それぞれ異なった圧力に設定することが
できる。

【００５６】また，受け渡し部５内の圧力Ｐ１を露光処
理装置６内の圧力Ｐ２よりも常に低く設定したため，受
け渡し部５内の雰囲気が，雰囲気が厳格に制御されてい
る露光処理装置６内に流入することが防止できる。

【００５７】第１に経路６０内に載置部７０を設け，そ
の載置部７０に吸引口７７を設けたため，ウェハＷから
不純物を除去する際にウェハＷを載置し，固定すること
ができる。したがって，第１の経路６０内が減圧される
ときに，その負圧によりウェハＷが浮き上がることが防
止できる。

【００５８】また，前記載置部７０と露光処理装置６に
ウェハＷを搬送できるウェハ搬送機構７１を第１の経路
６０内に設けたため，ウェハＷ上の不純物が除去される
際に，このウェハ搬送機構７１に付着した不純物も除去
され，ウェハ搬送機構７１を清浄な状態に維持すること
ができる。したがって，ウェハ搬送機構７１に付着した
不純物によってウェハＷが汚染されることが防止され
る。

【００５９】以上の実施の形態では，ウェハＷの保持手
段として，載置部７０に吸引口７７を設けたが，載置部
７０に他の保持手段，例えば，静電チャック，いわゆる
メカニカルチャック等を用いるようにしてもよい。ま
た，その保持手段を設ける位置は，第１の経路６０内の
載置台７０以外の位置，例えばウェハ搬送機構７１等に
設けるようにしてもよい。この場合，上述した不純物の
除去処理は，ウェハＷが保持手段に保持されているとき
に行われるようにする。

【００６０】さらに，加熱・冷却装置４６，４７で行う
レジスト液中の溶剤を蒸発させる処理を受け渡し部５の
第１の経路６０内において行うようにしてもよい。この
場合，例えば，図８に示すように処理ステーション３の
第４の処理装置群Ｇ４に加熱・冷却装置４６，４７（Ｐ
ＲＥ／ＣＯＬ）の代わりに，露光後の加熱，冷却処理を
行う加熱・冷却装置１０５（ＰＥＢ／ＣＯＬ），現像処
理後の加熱処理を行う加熱処理装置１０６を設け，第３
の処理装置群Ｇ３に露光後の加熱処理後のウェハＷを冷
却処理する冷却処理装置１０７を加えるようにする。そ
して，ウェハＷが第１の経路６０内の載置部７０に載置
された時に，第１の経路６０内の圧力をレジスト液の溶
剤が蒸発する所定の圧力，例えば１３３Ｐａまで減圧さ
せてレジスト液中の溶剤を蒸発させ，その時に上述した
不純物の除去処理を行うようにする。こうすることによ
り，前記受け渡し部５の圧力を所定の圧力に減圧するだ
けで溶剤蒸発処理と，不純物除去処理の両者を同時に行
うことができる。したがって，従来加熱・冷却装置４
６，４７で行っていた処理を受け渡し部５の第１の経路
６０で行うことができる。そして，溶剤蒸発処理のため
の装置の代わりに他の熱処理装置を増やすことができる
ため，処理ステーション３内の処理能力が向上する。な
お，他の熱処理装置を増やすことなく加熱・冷却装置４
６，４７を省略した場合でも，熱処理装置の数を減少さ
せることができるので，処理ステーション３全体のコン
パクト化も図ることができる。

【００６１】また，以上の実施の形態では，第１の経路
６０内全体をＰ３まで減圧して不純物を除去していた
が，第１の経路６０内に高減圧室を設けて，その高減圧
室内の圧力をＰ３まで減圧し，第１の経路６０全体の圧
力はＰ３よりも高い圧力例えばＰ４にするようにしても
よい。以下，このような場合を第２の実施の形態として
説明する。

【００６２】第２の実施の形態における第１の経路１１
２内には，例えば図９，図１０に示すように，前記実施
の形態で記載した載置部７０の代わりに，チャンバ内を
気密に閉鎖可能に構成されている高減圧室１１０が設け
られる。また，高減圧室１１０には，その高減圧室１１
０内を減圧する減圧手段１１１が設けられており，高減
圧室１００の雰囲気を高減圧室１００上方から吸引して
減圧できるようになっている。また，第１の経路１１２
内には，高減圧室１１０と露光処理装置６にアクセスし
てウェハＷを搬送可能にする第３の搬送装置としてのウ
ェハ搬送機構１１３が設けられている。なお，インタフ
ェイス部４のウェハ搬送体５５は，高減圧室１１０に対
してウェハＷを搬送可能である。

【００６３】そして，このように構成された第１の経路
１１２内の高減圧室１１０にウェハＷが搬送されると，
減圧手段１１１が作動し，高減圧室１１０内の圧力がＰ
３まで減圧される。そして，このとき第１の経路１１２
内の圧力は，Ｐ１から減圧されＰ３よりも高い圧力Ｐ４
に変更される（Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ１＜Ｐ２，Ｐ２は露光処
理装置６内の圧力）。そして，ウェハＷは高減圧室１１
０内で不純物が除去され，その後高減圧室１１０から搬
出され，圧力Ｐ４の第１の経路１１２内を通って，圧力
Ｐ２の露光処理装置６内に搬送される。

【００６４】このように高減圧室１１０を設け，ウェハ
Ｗが高減圧室１１０から露光処理装置６内に搬送される
までの間の第１の経路１１２内の圧力をＰ４（Ｐ３＜Ｐ
４＜Ｐ２）に設定することにより，圧力がＰ３〜Ｐ２に
段階的に回復されるため，露光処理装置６内にウェハＷ
が搬送される際に，露光処理装置６内の雰囲気が勢い第
１の経路１１２内に流れ込むことが抑制される。また，
加熱・冷却装置４６，４７で行われているレジスト液中
の溶剤を蒸発させる処理を，この高減圧室１１０で行う
ことができる。

【００６５】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ＬＣＤ基
板の塗布現像処理システムにおいても応用できる。

【００６６】

【発明の効果】請求項１〜９によれば，露光処理前に，
基板の塗布膜に付着した酸素，オゾン，有機物等の分子
レベルの不純物や微粒子等の不純物を除去することがで
きるため，その不純物に影響されることなく好適に露光
処理が行われ，歩留まりの向上が図られる。また，不純
物の除去処理と同時に塗布液中の溶剤を蒸発させること
ができるので，スループットの向上が図られる。

【００６７】特に，請求項７のように，受け渡し部の第
１の経路内に不純物をより強力に除去できる高減圧室を
設けることにより，基板を高減圧室から第１の経路内を
通過して露光処理装置内に搬送する際に，圧力を段階的
に回復させることができるため，圧力差による激しい気
流の発生が抑制され，露光処理装置及び第１の経路内の
雰囲気の変動が抑制できる。したがって，露光処理装置
及び第１の経路において所定の雰囲気に調節する時間が
短縮されるため，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の平面を模式的に
示した説明図である。

【図６】塗布現像処理システムの受け渡し部の図５に示
すＡ―Ａ断面の説明図である。

【図７】受け渡し部内の載置部の構成を示す縦断面の説
明図である。

【図８】受け渡し部でレジスト液の溶剤の蒸発処理を行
う場合の塗布現像処理システム１内の加熱・冷却処理装
置の配置例を示す説明図である。

【図９】第２の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１０】図９の塗布現像処理システムの受け渡し部内
を示す露光処理装置から観た縦断面の説明図である。

【符号の説明】

１ 塗布現像処理システム ４ インタフェイス部 ５ 受け渡し部 ６ 露光処理装置 ６０ 第１の経路 ６１ 第２の経路 ６７，６８ 減圧装置 ７０ 載置部 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 DA29

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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する塗布現像処理システ
   ムであって，前記インタフェイス部と前記露光処理装置
   との間に接続され，気密に閉鎖可能な受け渡し部と，前
   記受け渡し部内を所定の設定圧力に減圧する減圧装置と
   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】 前記受け渡し部は，前記インタフェイス
   部から前記露光処理装置に基板が搬送されるときに通過
   する第１の経路と，前記露光処理装置から前記インタフ
   ェイス部に基板が搬送される際に通過する第２の経路と
   を有し，前記第１の経路と前記第２の経路は，各経路毎
   に所定の設定圧力に減圧可能に構成されていることを特
   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】 前記第１の経路内の圧力は，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２に記載の塗布現像処理システム。
4. 【請求項４】 前記第２の経路内の圧力は，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】 前記受け渡し部の第１の経路には，基板
   を載置する載置部と，前記載置部と前記露光処理装置に
   対して基板の搬入出を行う第３の搬送装置とが設けられ
   ており，前記第２の搬送装置は，少なくとも前記載置部
   に前記基板を搬送可能に構成されていることを特徴とす
   る，請求項２，３又は４のいずれかに記載の塗布現像処
   理システム。
6. 【請求項６】 前記載置部には，基板を前記載置部に保
   持する保持手段が設けられていることを特徴とする，請
   求項５に記載の塗布現像処理システム。
7. 【請求項７】 前記第１の経路内には，この第１の経路
   の圧力よりも低い圧力に調節可能な高減圧室が設けられ
   ていることを特徴とする，請求項２，３又は４のいずれ
   かに記載の塗布現像処理システム。
8. 【請求項８】 前記第２の搬送装置は，少なくとも前記
   高減圧室に対して前記基板を搬出可能に構成されてお
   り，前記受け渡し部の第１の経路には，前記高減圧室と
   前記露光処理装置に対して，基板の搬入出を行う第３の
   搬送装置が設けられていることを特徴とする，請求項７
   に記載の塗布現像処理システム。
9. 【請求項９】 前記受け渡し部の第２の経路には，基板
   を載置する載置台と，前記載置台と前記露光処理装置に
   対して基板の搬入出を行う第４の搬送装置とが設けられ
   ており，前記第２の搬送装置は，少なくとも前記載置台
   から前記基板を搬出可能に構成されていることを特徴と
   する，請求項５，６又は８のいずれかに記載の塗布現像
   処理システム。