JP2003257848A - 基板加熱方法、基板加熱装置及び塗布、現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジスト液の塗布された基板に対し、露光の
前に行う加熱処理において、レジスト膜の膜質の面内均
一性を向上させること。また、製品の歩留まりを向上さ
せること。 【解決手段】 レジスト液の塗布された基板を処理容器
内の加熱プレートに載置し、当該処理容器内にパージガ
スの供給を行うと共に加熱を開始する。基板の載置位置
上方には当該基板の表面に形成されたレジスト膜の膜厚
を監視する膜厚検知センサが設けられており、膜厚が一
定値以下となると制御部は基板と加熱プレートとの距離
が広がるようにリフトピンを上昇させる。これにより基
板の受ける熱量が低下し、その後レジスト膜内のポリマ
ーが悪影響を受けることなく溶剤のみが揮発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト液の塗布
された基板の加熱を行うことで当該基板の表面から溶剤
を揮発させる基板加熱方法、基板加熱装置及びこの基板
加熱装置を適用した塗布、現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセス
においては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により
被処理基板へのレジスト処理が行われている。この技術
は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）にレジス
ト液を塗布して当該ウエハの表面に液膜を形成し、フォ
トマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処
理を行うことにより所望のパターンを得る、一連の工程
により行われる。このような工程においては、露光処理
の前後にＰＡＢ（Ｐｏｓｔ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂａｋ
ｅ）及びＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋ
ｅ）と呼ばれる二度の加熱処理が行われており、これら
のうちＰＡＢにおける加熱処理には例えば図８に示す装
置が使われている。

【０００３】この装置は下側部分１１と蓋体１２とで構
成される処理容器１の中にヒータ１３を内蔵した加熱プ
レート１４を備えている。この加熱プレート１４の表面
には突起１５が設けられており、基板である半導体ウエ
ハ（以下ウエハという）Ｗを水平姿勢に保つと共に加熱
プレート１４上に載置したとき、当該ウエハＷと加熱プ
レート１４表面との間には微小距離例えば０．１ｍｍの
隙間が形成され、加熱プレート１４表面のパーティクル
が付着しないようになっている。また図示は省略する
が、蓋体１２には処理容器１内に例えば室温のパージガ
スを供給するためのガス供給管と、処理容器１からの排
気を行う排気管とが接続されている。これらはプロセス
時においてウエハＷ表面近傍に気流を形成し、当該表面
に温度分布が生じることを抑える役割を担うものであ
る。

【０００４】上記装置におけるウエハＷの温度の制御
は、加熱プレート１４の表面部の温度を温度センサ１６
により検出し、その検出信号を制御系１７にフィードバ
ックして加熱プレート１４の表面部の温度が所定のプロ
セス温度に維持されるようにヒータ１３の電力を制御す
ることにより行われる。プロセス時における各種条件は
開始から終了に至るまで一定であり、具体的には例えば
ウエハＷを１００℃まで加熱して、係る状態を９０秒間
継続することで処理が完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以前から発
明者は一部のレジスト（例えばＫｒＦ−ａｃｅｔａｌ）
を用いた場合において、ＰＡＢにおける処理条件が変わ
ると最終的にウエハＷの表面に形成されるレジストパタ
ーンの線幅に変化が現れることを把握していた。従っ
て、ＰＡＢがレジスト膜の膜質に何らかの影響を与えて
いることになるが、処理条件をどのように見直すことで
レジスト膜の膜質を安定させることができるのかは分か
らなかった。

【０００６】既述のように、ＰＡＢは表面にレジスト液
の塗布がなされたウエハＷについて露光前に加熱（ベー
ク）を行って、レジスト溶液に含まれる溶剤を一定量揮
発させることを目的とする。そこで発明者は加熱時間に
着目し、加熱時間と処理後のレジスト膜との間に如何な
る相関関係があるか調査を行い、レジスト膜の膜特性
（Ｒｍｉｎ）に着目したところ加熱時間との間に一定の
相関関係があることを突き止めた。Ｒｍｉｎとは、ＰＡ
Ｂにおける加熱処理が終了した未露光のレジスト膜に現
像液を供給したときの溶解したレジスト膜の厚さｈ１
（図９（ａ）参照）を示すものであり、このｈ１の値が
小さいほど現像液に対して安定しており、従って膜質の
面内均一性が高く、結果として線幅の面内均一性が高い
ことを意味する。

【０００７】そして図９（ｂ）の特性図に示すように、
Ｒｍｉｎの値は加熱時間ｔ０にて最も低く、これを境に
Ｖ字型を描く。Ｒｍｉｎの値がこのような変化をみせる
理由について先ずｔ０に至るまでについては、加熱時間
が少ないため、まだレジスト膜が十分に固まっていない
（安定していない）ことによるものと考えられる。そし
てｔ０以降については以下のように考えている。即ち、
ベーク時におけるレジスト膜減少の主な要因は溶剤揮発
によるものであるため、例えば図１０（ａ）に示すよう
に、レジスト液中に含まれるレジスト成分をなすポリマ
ーの総量に変化はなく、レジスト膜全体におけるポリマ
ーの占める割合が徐々に増加していく。その一方で既述
のように加熱条件は一定とされているため、例えば図１
０（ｂ）に示すように膜厚が低下するにつれてポリマー
の受ける熱エネルギーの割合が増加することとなる。ポ
リマーに対する熱エネルギーの過剰供給は、ポリマーの
保護基を分解したり、ポリマーの形成を変化させる原因
となるため、これがＲｍｉｎの増加に結びつくものと考
えられる。

【０００８】以上のことは、溶剤の揮発量に応じてレジ
スト膜に与える熱量を変化させることで膜質の最適化が
図れることを示唆するものであるが、従来のようなレジ
スト膜の成分に拘わらず常に一定のプロセス条件下でベ
ークを行う手法では膜質の不均一性を解消することはで
きないため、発明者はＰＡＢにおける新たな加熱方法を
模索していた。

【０００９】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は、レジスト液の塗布された基
板に対し、露光の前に行われる加熱処理において、レジ
スト膜の膜質の面内均一性を向上させることができる技
術を提供することにある。また本発明おける他の目的
は、上記発明と同様の加熱処理を行う基板加熱装置を塗
布、現像装置に適用したときに、製品の歩留まりを向上
させることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板加熱方
法は、レジスト液を塗布した基板を処理容器内にて加熱
する方法において、熱エネルギーを基板に与えてレジス
ト液中の溶剤を概ね揮発させる第１の工程と、次いで単
位時間に基板に与える熱量を第１の工程時よりも小さく
してレジスト膜中に残存する溶剤を揮発させる第２の工
程と、を含むことを特徴とする。

【００１１】このような方法によれば、基板の加熱処理
時におけるレジスト液の成分変化に応じて当該基板に与
える熱量を変化させることができるため、レジスト膜の
膜質の面内均一性を高めることが可能である。具体的に
は、例えば第１の工程と第２の工程とを切り替えるタイ
ミングを、膜質の面内均一性の判断指標であるＲｍｉｎ
に基づいて予め把握しておき、加熱処理時には膜厚減少
量（膜厚減少速度）をリアルタイムで監視して、当該速
度が一定値以下となったときを切り替えタイミングとす
る手法を採ることができる。

【００１２】基板に与える熱量を変化させる方法として
は、例えば基板を加熱板に載置して当該加熱板から基板
の加熱を行う場合には、基板と加熱板との距離を第１の
工程時よりも大きくすることにより、単位時間に基板に
与える熱量を第１の工程時よりも小さくする方法、加熱
板に設けられている抵抗加熱発熱体に供給される電力を
小さくすることにより加熱板の温度を低くする方法、ま
たは加熱板に冷媒を供給することにより加熱板の温度を
低くする方法などが好ましい。また、処理容器内にパー
ジガスを供給する場合には、このパージガスの温度を変
化させる手法を採っても構わない。なお、レジスト液の
膜厚減少量はリアルタイムで監視しなくてもよく、例え
ば予めレジスト液の液膜の厚さの減少速度が小さくなる
タイミングを把握しておき、そのタイミングにおいて第
１の工程と第２の工程との切り替えるようにしてもよ
い。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る基板加熱装置
の実施の形態（第１の実施の形態）について、図１に示
す縦断面図を参照しながら説明を行う。この装置は、下
方側を脚部２１により支持された下側部分２２とその上
部側の昇降自在な蓋体３とからなる処理容器２０を、筐
体１００に収めた構成とされており、筐体１００の側面
には基板であるウエハＷの搬入出用の開口部Ｅが形成さ
れている。この処理容器２０について先ず下側から説明
を行うと、下側部分２２の内側には円柱状の加熱板であ
る加熱プレート２３が設けられており、下側部分２２の
内壁面と加熱プレート２３の外壁面との間には全周に亘
って凹部２４が形成されている。また、加熱プレート２
３はウエハＷの載置台をなすものでもあり、例えば窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）によって形成されている。

【００１４】加熱プレート２３の表面（上面）近傍に
は、例えば複数に分割された抵抗加熱発熱体であるヒー
タ２５と、温度検出手段である熱電対ＴＣとが埋設され
ており、熱電対ＴＣにて得られた温度データは制御部４
へと送信され、制御部４ではこの温度データに基づき、
電力供給部２５ａを介してヒータ２５に供給する電力量
の調節を行うように構成されている。また加熱プレート
２３の表面上には例えば高さ０．１ｍｍの３つの突起２
６が周方向に３等分した位置に設けられており、基板で
あるウエハＷはこれらにより前記加熱プレート２３表面
から僅かに浮いた状態で水平に支持される。ウエハＷの
支持される位置の下方側には加熱プレート２３を貫通し
て、例えば三本のリフトピン２７が突没自在に設けられ
ている。リフトピン２７は図示しないウエハ搬送アーム
と加熱プレート２３との間でウエハＷの受け渡しを行う
役割を有すると共に、詳細は後述するがプロセス時にお
いては高さを調節することでウエハＷの受ける熱量を調
節する役割をも有し、例えば図示しないリニアモータや
支持部材２７ａ等からなる昇降手段である昇降機構２８
の働きによりその高さを変えることができるようになっ
ている。また駆動機構２８の駆動制御は、制御部４によ
り行われる。

【００１５】次に処理容器２０の上側について説明を行
う。蓋体３は図示しない駆動機構と接続する昇降部材３
１により昇降自在とされており、ウエハＷの加熱処理時
にはその下端が前記凹部２４と嵌合してウエハＷの周囲
を囲うように構成されている。この蓋体３にはパージガ
ス供給手段であるガス供給管３２と排気管３３とが接続
されており、ガス供給管３２からガス孔３４，３５を介
して処理容器２０内へ例えば窒素ガスや空気等のパージ
ガスの供給を行うと共に、排気口３６を介して排気管３
３から排気を行うことでウエハＷ表面に気流を形成でき
るようになっている（図中矢印参照）。また蓋体３に
は、先端がウエハＷと対向するように膜厚監視手段であ
る膜厚検出センサ３７が例えば天井部を貫通して設けら
れており、ウエハＷ表面上のレジスト膜の膜厚データを
制御部４へ送信するように構成されている。この膜厚検
出センサ３７は例えばウエハＷと一定の距離を保つこと
ができるように、位置決め機構３８を介して昇降自在と
されており、その制御は制御部４から行われる。

【００１６】ところで、図示は省略するがガス供給管３
２を介して処理容器２０内へ供給されるパージガスの流
量調節は、制御部４から行う構成とされている。即ち、
制御部４はパージガスの流量調節とヒータ２５の温度制
御とを一括して行うものであり、このような制御は、例
えば塗布膜の種類などに応じて予め用意されたレシピを
メモリ４１内から読み出し、このレシピの内容に沿って
行われる。

【００１７】次に上述実施の形態の作用について説明を
行う。先ず図示しない駆動機構の働きにより蓋体３を持
ち上げた状態で、蓋体３と下側部分２２との隙間から図
示しないウエハ搬送アームが加熱プレート２３の上方へ
と進入し、ウエハＷは下方側から突出するリフトピン２
７により水平に支持され、リフトピン２７が下降するこ
とでウエハＷは突起２６により水平に支持される。そし
て蓋体３を下降させると、蓋体３及び下側部分２２によ
り囲まれるウエハＷの処理空間が形成され、しかる後、
既述のように所定のレシピに沿ってヒータ２５による加
熱、及び処理容器２０内へのパージガス例えばＮ２（窒
素）ガスの供給、排気が開始される。

【００１８】このときリフトピン２７は加熱プレート２
３の表面下に完全に埋没した状態即ちウエハＷは加熱プ
レート２３から０．１ｍｍの高さ（第１の距離）に位置
し、膜厚検出センサ３７はウエハＷ表面から例えば５ｍ
ｍ〜１０ｍｍ上方に位置決めされ、係る状態でウエハＷ
表面のレジスト膜の膜厚データを継続して制御部４へと
送信する。なお、後述のようにウエハＷは加熱処理の進
行に伴いリフトピン２７によって上昇させられるが、膜
厚検出センサ３７についても、このリフトピン２７の上
昇に応じて位置決め機構３８により高さ調整がなされ、
例えばウエハＷとの距離が一定に保たれるように高さ制
御を行うようにしてもよい。

【００１９】加熱開始当初は、ウエハＷに加わる熱量の
大部分がレジスト膜中の溶剤の揮発に費やされるため、
図２の特性図に示すように膜厚は急激に減少していく
が、「発明が解決しようとする課題」でも述べたよう
に、ある時点を越えるとレジスト膜中に含まれるポリマ
ーに過剰な熱量が加わることなるため、ウエハＷが受け
る熱量を減らす制御が行われる。この「ある時点」とは
図９（ｂ）にて示したｔ０時点に相当するものであり、
ｔ０時点の判断は単位時間当たりの膜厚の減少量（以下
膜厚減少速度という）により判断される。これは例えば
図３に示すように時刻ｂ１からｂ２に至るまでの間に減
少した膜厚の値（ａ１−ａ２）を（ｂ２−ｂ１）にて割
ることで算出でき、この値は図示する曲線からも分かる
ように時間の経過と共に小さくなっていく。

【００２０】ところでｔ０時点と膜厚減少速度との関係
は図９（ｂ）及び図１０（ｂ）の関係から予め把握され
ており、ここでｔ０時点に至るまでを第１の工程、ｔ０
以降を第２の工程と呼ぶものとすると、第２の工程とは
ウエハＷに加わる単位時間当たりの熱量（熱エネルギ
ー）を減少させることでポリマーに過剰な熱量が加わる
ことを抑えつつ、継続してレジスト膜中の溶剤を揮発さ
せる工程である。このため制御部４では、ｔ０時点に至
ったことを把握すると、つまり膜厚検出センサ３７から
の膜厚検出値に基づいて算出した膜厚の減少量が予め設
定した設定値よりもちいさくなったときにウエハＷに加
わる熱量が所定の値まで減少するように昇降機構２８に
指令を発し、リフトピン２７を上昇させる。リフトピン
の高さとウエハＷが受ける単位時間あたりの熱量との関
係は、レシピに記録されるヒータ２５の加熱パターンに
基づいて予め把握されており、このデータに基づいてリ
フトピン２７は高さＰ１（第２の距離）まで上昇する。

【００２１】ｔ０時点におけるリフトピン２７の高さＰ
１は、ウエハＷの受ける単位時間あたりの熱量が、例え
ばポリマー保護基が分解などしてしまう限界値よりも幾
分低くなるように設定されており、前記熱量の値がｔ１
時点において再び前記限界値に近づくと、その後リフト
ピン２７を徐々に上昇させながらウエハＷの受ける熱量
を小さくしていく。なおリフトピン２７をｔ０時点で一
旦上昇させた後は、その後の温度変化や処理内容に応じ
て高さを自由に変化させるようにしてもよい。従って、
ここではｔ１時点以降リフトピン２７をなだらかに上昇
させる例を示したが、逆に下降させてもよいし、一旦下
降させて再び上昇させるようにしてもよい。

【００２２】こうしてウエハＷは加熱プレート２３との
距離において、０．１ｍｍ（リフトピン２７が上昇して
いない状態）から例えば２５ｍｍの間で上昇（または下
降）し、プロセス終了後、搬入時と逆の手順で処理容器
２０から搬出される。

【００２３】これまで述べてきたように、本実施の形態
によれば、ウエハＷ表面に形成したレジスト膜における
膜質の面内均一性を表す指標（Ｒｍｉｎ）とＰＡＢにお
けるウエハＷの加熱時間との関係に着目し、レジスト膜
の膜厚減少速度に応じてウエハＷの高さを変えること
で、当該レジスト膜に与えられる熱量を調節する構成と
しているため、レジスト膜の膜質を最適化することがで
きる。即ち、溶剤が概ね揮発するまでは大きな熱エネル
ギーを与えて揮発を促し、その後残存する僅かな溶剤を
揮発させる間は保護基やポリマーに過大な熱量が与えら
れないようにし、結果として加熱（ベーク）処理を迅速
に行いながら、良好な膜質を確保することができる。ま
た、既述のようにレジスト膜における膜質の面内均一性
と後工程である露光処理後に得られるレジストパターン
の線幅精度との間には相関関係があることから、最適化
されたレジスト膜からは線幅精度の高いレジストパター
ンを得ることができる。

【００２４】更にまた、複数の処理を連続して行う場合
において、従来は常に一定の加熱パターンとなるように
処理を行ってきたところを、本実施の形態ではレジスト
膜の成分変化に応じて当該レジスト膜に与えられる熱エ
ネルギーを変化させるようにしているため、いずれのウ
エハＷについても処理を最適化することができ、結果と
して歩留まりが向上する。

【００２５】なお本実施の形態における加熱処理時にウ
エハＷが受ける熱エネルギーを調節する手法は、上述し
たようなウエハＷと加熱プレート２３の距離を変化させ
るものに限定されず、例えば以下に述べる第２の実施の
形態のように加熱プレート２３の表面温度を変化させる
ことでも同様の効果を得ることができる。

【００２６】本実施の形態は、加熱プレート２３の温度
制御をヒータ２５へ供給する電力量の調節により実現し
ようとするものであり、図４は加熱処理を行った場合の
膜厚変化と、加熱プレート２３の温度（熱電対ＴＣの温
度）との関係を示す特性図である。図示するように制御
部４は、第１の工程では加熱プレート２３を温度Ｑ１
（第１の温度）に維持して溶剤を積極的に揮発させると
共に、上述実施の形態と同様に膜厚検出センサ３７にて
得た膜厚データに基づいてｔ０時点のタイミングを見極
め、ｔ０時点にて電力供給部２５ａにおける出力値を下
げて第２の工程へと移行する。

【００２７】すると加熱プレート２３の温度は急激に低
下し、ｔ２時点にて例えばＱ１よりも１０℃〜２０℃低
下した温度Ｑ２（第２の温度）となり、このまま当該加
熱プレート２３の温度が維持される。制御部４はｔ３時
点におけるプロセスの終了に伴い、加熱プレート２３の
温度が第１の工程と同じ温度Ｑ１になるまでヒータ２５
を昇温させて次の処理の準備を行い、処理の終了したウ
エハＷを処理容器２０から搬出すると共に新たな未処理
ウエハを搬入し、同様に所定枚数分の加熱処理を繰り返
す。ここで加熱プレート２３の表面温度を変化させる方
法は、ヒータ２５への電力量調節に限定されず、例えば
加熱プレート２３内に図示しない冷媒流路を形成してお
き、ここに加熱プレート２３の表面温度が図４と同様に
なるように適当なタイミングで冷媒を流すようにしても
よいし、あるいは加熱プレート２３の裏面側に冷媒を接
触させる、例えば冷却用のガスを供給するようにしても
よい。

【００２８】またウエハＷが受ける熱エネルギーの調節
は、パージガスの温度を変化させることでも上記の例と
同様の効果を得ることができる。図５（ａ）はこの第３
の実施の形態におけるパージガス供給系について示す概
略説明図であり、本実施の形態では第１の実施の形態に
おけるガス供給管３２の途中に上流側から順に例えばパ
ージガス例えば空気の温度を０℃〜３０℃の間で変化さ
せることができる温度調節部５１と流量計５２とが介設
されている。図５（ｂ）は本実施の形態における膜厚の
変化とパージガスの温度変化について示す特性図であ
り、制御部４は、先ず第１の工程ではパージガスの温度
をＲ１に維持しながら膜厚データに基づきｔ０時点の判
断を行い、ｔ０時点になると例えば流量計５２から得た
パージガスの流量に基づき温度調節部５１におけるガス
温度を急激に低下させる。そしてパージガスの温度がＲ
２まで低下するｔ４時点でガスの温度をそのまま維持
し、処理終了に伴いガス温度をＲ１まで戻し、次の未処
理ウエハＷの搬入に備えるようになっている。なお、ｔ
０時点を境としてウエハＷに与える単位時間当たりの熱
量を小さくすればよいので、パージガスの温度と流量と
を組み合わせて供給熱量を調節するようにしてもよい。

【００２９】以上において、ｔ０時点の判断についてリ
アルタイムで行う例を示したが、予め取得しておいたデ
ータに基づき、ある時刻になると制御部４が第１の工程
から第２の工程へと制御を切り替えるようにしてもよ
い。この場合には例えばダミーウエハを用い、上述実施
の形態と同様に例えば膜厚検出センサを用いてレジスト
膜の膜厚変化を計測しながら加熱処理を行い、膜厚減少
速度の変化データに基づいて、レジスト液中の溶剤が概
ね揮発される時点を求め、その時点をメモリ内に記憶さ
せといてもよい。そして２枚目以降は製品用のウエハＷ
を用いて、膜厚の計測を行わずに前記算出結果に基づき
加熱処理を行う。

【００３０】また特許請求の範囲における第１の温度、
第２の温度、第１の距離及び第２の距離の用語は常に一
定の値であることを意味するものではなく、その値が段
階的に変化する場合も含まれるものである。即ち、例え
ば第２の実施の形態であれば、第１の温度に相当する温
度Ｑ１は、第２の温度に相当する温度Ｑ２よりも高い値
を維持する限り、加熱開始からｔ０時点に至るまでの間
に変化していても構わない。具体的には温度Ｑ１がｔ０
に至るまでの間に徐々に低下し、ｔ０時点から更に急激
に温度が低下する場合等が含まれる。

【００３１】最後に上述の基板加熱装置をユニット化し
て組み込んだ塗布、現像装置の一例について図６及び７
を参照しながら説明する。図中Ｓ１はウエハＷが例えば
１３枚密閉収納されたカセットＣを搬入出するためのカ
セット載置部であり、カセットＣを複数個載置可能な載
置台６１と、カセットＣからウエハＷを取り出すための
受け渡し手段６２とが設けられている。

【００３２】カセット載置部Ｓ１の奥側には筐体７０に
て周囲を囲まれる処理部Ｓ２が接続されており、この処
理部Ｓ２には手前側から順に、上述の基板加熱装置を含
む加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ
１，Ｕ２，Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む
各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手
段７１Ａ，７１Ｂとが交互に配列して設けられている。
即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段７１
Ａ，７１Ｂはカセット載置部Ｓ１側から見て前後一列に
配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ
搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理部Ｓ
１内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニット
Ｕ２まで自由に移動できるようになっている。また主搬
送手段７１Ａ，７１Ｂは、カセット載置部Ｓ１から見て
前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の
一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，
Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成さ
れる区画壁７２により囲まれる空間内に置かれている。
また図中７３，７４は各ユニットで用いられる処理液の
温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度
調節ユニットである。

【００３３】液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図７
に示すように塗布液（レジスト液）や現像液といった薬
液供給用のスペースをなす収納部７５の上に、塗布ユニ
ットＣＯＴ、現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユ
ニットＢＡＲＣ等を複数段例えば５段に積層した構成と
されている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３
は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処
理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば
１０段に積層した構成とされている。

【００３４】処理部Ｓ２における棚ユニットＵ３の奥側
には、インターフェイス部Ｓ３を介して露光部Ｓ４が接
続されている。インターフェイス部Ｓ３は、処理部Ｓ１
と露光部Ｓ４との間に設けられる第１の搬送室７６及び
第２の搬送室７７にて構成されており、その内部には２
つの受け渡し手段７８，７９、棚ユニットＵ６及びバッ
ファカセットＣ０を備え、例えば棚ユニットＵ６内にあ
る塗布液の塗布されたウエハＷを受け渡し手段７８→棚
ユニットＵ６→受け渡し手段７９→露光部Ｓ４の経路で
搬送することができるように構成されている。露光の終
了したウエハＷは逆の順路を経て処理部Ｓ２へと戻さ
れ、例えば現像処理等を行った後にカセットＣへと収納
される。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、レジスト
液の塗布された基板に対し、露光の前に行われる加熱処
理において、レジスト膜の膜質の面内均一性を向上させ
ることができる。また他の発明によれば、上記発明と同
様の加熱処理を行う基板加熱装置を塗布、現像装置に適
用したときに、製品の歩留まりを向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板加熱装置の実施の形態を示す
縦断面図である。

【図２】前記実施の形態の作用を表す作用説明図であ
る。

【図３】前記実施の形態の作用を示す作用説明図であ
る。

【図４】前記基板加熱装置の他の実施の形態について、
その作用を表す作用説明図である。

【図５】前記基板加熱装置の更に他の実施の形態につい
て説明するための概略説明図である。

【図６】前記基板加熱装置を組み込んだ塗布、現像装置
の一例を示す平面図である。

【図７】前記基板加熱装置を組み込んだ塗布、現像装置
の一例を示す斜視図である。

【図８】従来技術に係る基板加熱装置を示す概略説明図
である。

【図９】発明が解決しようとする課題を説明するための
概略説明図である。

【図１０】発明が解決しようとする課題を説明するため
の概略説明図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（基板） ２０ 処理容器 ２３ 加熱プレート（加熱板） ２５ ヒータ（抵抗加熱発熱体） ２５ａ 電力供給部 ２６ 突起 ２７ リフトピン ２８ 昇降機構 ３ 蓋体 ３２ ガス供給管（パージガス供給手段） ３７ 膜厚検出センサ（膜厚検出手段） ４ 制御部（制御手段） ５１ 温度調節部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月１２日（２００２．３．１
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図６】

【図５】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L113 AA01 AB05 AC08 AC76 BA34 CA20 CB40 DA24 5F046 JA21 KA04 KA05 KA10

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジスト液を塗布した基板を処理容器内
   にて加熱する方法において、 熱エネルギーを基板に与えてレジスト液中の溶剤を概ね
   揮発させる第１の工程と、 次いで単位時間に基板に与える熱量を第１の工程時より
   も小さくしてレジスト膜中に残存する溶剤を揮発させる
   第２の工程と、を含むことを特徴とする基板加熱方法。
2. 【請求項２】 基板は加熱板上に配置され、第２の工程
   では、基板と加熱板との距離を第１の工程時よりも大き
   くすることにより、単位時間に基板に与える熱量を第１
   の工程時よりも小さくすることを特徴とする請求項１記
   載の基板加熱方法。
3. 【請求項３】 基板は加熱板上に配置され、第２の工程
   では、加熱板の温度をを第１の工程時よりも低くするこ
   とにより、単位時間に基板に与える熱量を第１の工程時
   よりも小さくすることを特徴とする請求項１記載の基板
   加熱方法。
4. 【請求項４】 加熱板に設けられている抵抗加熱発熱体
   に供給される電力を小さくすることにより加熱板の温度
   を低くすることを特徴とする請求項３記載の基板加熱方
   法。
5. 【請求項５】 加熱板に冷媒を供給することにより加熱
   板の温度を低くすることを特徴とする請求項３記載の基
   板加熱方法。
6. 【請求項６】 処理容器内にはパージガスが供給され、
   第２の工程では、パージガスの温度をを第１の工程時よ
   りも低くすることにより、単位時間に基板に与える熱量
   を第１の工程時よりも小さくすることを特徴とする請求
   項１記載の基板加熱方法。
7. 【請求項７】 レジスト液の液膜を監視し、単位時間当
   たりの膜厚減少量が小さい値に移行したときに第１の工
   程から第２の工程に切り替えることを特徴とする請求項
   １ないし６のいずれかに記載の基板加熱方法。
8. 【請求項８】 予めレジスト液の液膜について単位時間
   当たりの膜厚減少量が小さい値に移行するタイミングを
   把握しておき、そのタイミングにおいて第１の工程から
   第２の工程に切り替えることを特徴とする請求項１ない
   し６のいずれかに記載の基板加熱方法。
9. 【請求項９】 レジスト液を塗布した基板を処理容器内
   にて加熱する装置において、 処理容器内に設けられ、基板がその上に配置される加熱
   板と、 基板を加熱板に対して相対的に昇降させるための昇降手
   段と、 基板と加熱板との距離を、レジスト液中の溶剤が概ね揮
   発するまでは第１の距離に設定し、その後レジスト膜中
   に残存する溶剤を揮発させる間は第１の距離よりも大き
   い第２の距離に設定する制御手段と、を備えたことを特
   徴とする基板加熱装置。
10. 【請求項１０】 レジスト液を塗布した基板を処理容器
    内にて加熱する装置において、 処理容器内に設けられ、、基板がその上に配置される加
    熱板と、 加熱板の温度を、レジスト液中の溶剤が概ね揮発するま
    では第１の温度に設定し、その後レジスト膜中に残存す
    る溶剤を揮発させる間は第１の温度よりも低い第２の温
    度に設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする基
    板加熱装置。
11. 【請求項１１】 レジスト液を塗布した基板を処理容器
    内にて加熱する装置において、 処理容器内に設けられ、基板がその上に配置される加熱
    板と、 処理容器内にパージガスを供給するパージガス供給手段
    と、 パージガスの温度を、レジスト液中の溶剤が概ね揮発す
    るまでは第１の温度に設定し、その後レジスト膜中に残
    存する溶剤を揮発させる間は第１の温度よりも低い第２
    の温度に設定する制御手段と、を備えたことを特徴とす
    る基板加熱装置。
12. 【請求項１２】 レジスト液の液膜を監視する膜厚監視
    手段と、この膜厚監視手段の監視結果に基づいて、制御
    手段が、レジスト液中の溶剤が概ね揮発したと判断して
    設定値の切り替えを行うことを特徴とする請求項９ない
    し１１のいずれかに記載の基板加熱装置。
13. 【請求項１３】 予めレジスト液の液膜について単位時
    間当たりの膜厚減少量が小さい値に移行するタイミング
    を把握しておき、そのタイミングにおいて制御手段が設
    定値の切り替えを行うことを特徴とする請求項９ないし
    １１のいずれかに記載の基板加熱装置。
14. 【請求項１４】 複数枚の基板を収納した基板カセット
    が載置されるカセットステージと、 基板にレジスト液を塗布する塗布ユニットと、 基板にレジストを塗布する前に基板に対して前処理を行
    う前処理ユニットと、 レジスト液が塗布された基板を加熱するための請求項９
    ないし１３のいずれかに記載された基板加熱装置と、 露光後の基板に対して現像処理を行う現像ユニットと、 基板を前記基板カセット、塗布ユニット、前処理ユニッ
    ト、基板加熱装置及び現像ユニットの間で受け渡すため
    の手段と、を備えたことを特徴とする塗布、現像装置。