JP2004055766A

JP2004055766A - 処理方法及び処理装置

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Publication number: JP2004055766A
Application number: JP2002210104A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kitano; 北野　淳一; Satoru Shimura; 志村　悟
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: JP3831310B2

Abstract

【課題】ウェハに水分が付着することを抑制して，シリル化処理を適正に行う。
【解決手段】熱処理装置４０とシリル化処理装置５０との間に，ケーシング６０ａで覆われた搬送路６０が設けられる。搬送路６０には，ウェハ搬送体１７３が設けられる。搬送路６０には，ケーシング６０ａ内に乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給口１７０が設けられ，搬送路６０内を乾燥雰囲気に維持する。そして，露光処理が終了したウェハＷは，熱処理装置４０に搬送され，熱板９６上で加熱処理される。その後ウェハＷは，冷却板１１０上で冷却処理される。冷却の終了したウェハＷは，乾燥雰囲気の搬送路６０を経由してシリル化処理装置５０に搬送され，シリル化処理される。このように，加熱処理後の搬送時にウェハＷに水分が付着することが抑制され，シリル化処理が適正に行われる。
【選択図】　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の処理方法と処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程では，ウェハ表面上にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，レジスト膜内の溶剤を蒸発させる加熱処理，レジスト膜上に所定のパターンを露光する露光処理，露光後のレジスト膜の化学反応を促進させる加熱処理，ウェハの現像処理等の種々の処理が行われ，ウェハ上に所定の回路パターンが形成される。
【０００３】
ところで，近年の回路パターンの微細化に伴い，上記露光処理における光源の短波長化が進められている。このような短波長の光は，一般的にレジスト膜に吸収されやすく，光の透過深度が浅くなる。したがって，短波長の光源を用いてレジスト膜の底部まで適正に露光するためには，光が届くようにレジスト膜を薄膜化する必要がある。しかし，レジスト膜を薄膜化すると，今度は，レジスト膜の本来の機能である耐エッチング機能，つまりマスクとしての機能が十分に果たせなくなる。そこで，例えば上層のレジスト膜をシリル化することが提案されている。シリル化されたレジスト膜は，短波長に対し十分な感光作用を有するうえ，薄くても耐エッチング性に優れている。
【０００４】
このようなウェハをシリル化するシリル化処理は，ウェハの搬入された処理室内に，シリル化剤を含むシリル化ガスを導入し，当該シリル化剤とレジスト膜とを反応させることによって行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，ジメチルシランジメチルアミンをはじめとするシリル化剤は，窒素原子の電子吸引性によりケイ素原子が求核攻撃を受けてジメチルシラノールとなるため水と反応しやすい。したがって，シリル化処理時にウェハ上のレジスト膜に水分が付着していると，シリル化剤が当該水分と反応してしまい，その部分のレジスト膜がシリル化されないことになる。このようにシリル化されなかった部分は，耐エッチング性が低く，酸素プラズマ等によりエッチングされてしまうので，その部分に穴が開いてしまう。当然穴の開いた部分は，適切なデバイスが製造されず，製品不良となる。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハ等の基板のシリル化処理を適正に行うための処理方法とその処理装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，基板の熱処理と，基板上に形成された膜にシリル化剤を供給して当該膜をシリル化する基板のシリル化処理と，を含む複数の処理が行われる基板の処理方法であって，前記熱処理が終了してから前記シリル化処理が開始されるまでの間に，基板が乾燥雰囲気に維持されることを特徴とする処理方法が提供される。
【０００８】
この発明における熱処理では，基板に付着した水分が蒸発される。そして，当該熱処理からシリル化処理までの間に，基板が乾燥雰囲気に維持され，基板上に水分が付着することが抑制される。したがって，基板上のレジスト膜等の膜のシリル化が水分により妨げられることがないので，基板のシリル化処理が適正に行われる。この結果，シリル化されたレジスト膜は，十分な耐エッチング性を有し，その後に行われるエッチング処理等により基板上に微細な回路パターンを形成できる。
【０００９】
前記熱処理は，膜の形成された基板を露光する露光処理後に行われてもよい。基板のフォトリソグラフィー工程では，露光処理後に熱処理が行われ，その直後にシリル化処理が行われる。本発明によれば，シリル化処理直前の熱処理からシリル化処理までの間の基板を乾燥雰囲気に維持し，その間の水分の付着を抑制できる。
【００１０】
基板上の膜に付着した水分を，当該膜がシリル化される直前に蒸発させるようにしてもよい。かかる場合，仮に基板上の膜に水分が付着してもシリル化処理直前に除去されるので，シリル化処理時に基板上の膜に水分が付着していることがより確実に防止できる。なお，「膜がシリル化される直前」には，基板にシリル化ガスが供給される直前，シリル化処理が開始される直前等が含まれる。
【００１１】
請求項４の発明によれば，基板を処理する処理装置であって，基板をシリル化処理するシリル化処理装置と，当該シリル化処理前の加熱処理を行う熱処理装置と，前記シリル化処理装置と前記熱処理装置との間に設けられた基板の搬送路と，を備え，前記搬送路は，乾燥雰囲気に維持できることを特徴とする処理装置が提供される。
【００１２】
この処理装置によれば，熱処理装置からシリル化処理装置への基板の搬送を乾燥雰囲気内で行うことができるので，この間に基板に水分が付着することを抑制できる。したがって，シリル化処理が水分により妨げられず，シリル化処理が適正に行われる。この結果，例えば基板上のレジスト膜の耐エッチング性が十分に確保され，基板上に所定の回路パターンを形成できる。
【００１３】
前記搬送路は，ケーシングで囲まれており，前記ケーシング内には，前記シリル化処理装置と前記熱処理装置との間で基板を搬送する基板搬送体が設けられ，前記ケーシングには，前記搬送路内に乾燥気体を供給する供給口が設けられていてもよい。この場合，搬送路を囲むケーシング内に乾燥気体が供給され，ケーシング内を乾燥雰囲気に維持した状態で，熱処理装置からシリル化処理装置まで基板を搬送できる。
【００１４】
前記シリル化処理装置には，基板に付着した水分を蒸発させるための蒸発機構が設けられていてもよい。この蒸発機構により，基板がシリル化処理される直前に，基板に付着している水分を除去できる。したがって，シリル化処理時に基板上に水分が付着していることが確実に防止できる。
【００１５】
前記蒸発機構は，基板を加熱する加熱機構であってもよいし，シリル化処理装置内を減圧させるための減圧機構であってもよい。これらの場合，基板に付着した水分を好適に除去できる。
【００１６】
前記熱処理装置は，基板を冷却する冷却部を備え，前記冷却部から前記搬送路に基板を搬送できてもよい。かかる場合，加熱処理された基板を，冷却しそれから搬送路を経由してシリル化処理装置に搬送できる。なお，前記冷却部は，乾燥雰囲気に維持できてもよい。こうすることにより，加熱処理からシリル化処理までの搬送区間を完全に乾燥雰囲気に維持することができ，基板に水分が付着することをより確実に防止できる。
【００１７】
【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処理装置としての塗布現像処理装置１の平面図であり，図２は，塗布現像処理装置１の正面図であり，図３は，塗布現像処理装置１の背面図である。
【００１８】
塗布現像処理装置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装置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，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置４との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部５とを一体に接続した構成を有している。
【００１９】
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装置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。
【００２０】
ウェハ搬送装置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。このウェハ搬送装置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に属するアドヒージョン装置３１やエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２１】
処理ステーション３では，主搬送装置１３が中心部に配置されている。主搬送装置１３は，例えばウェハＷの外周部を保持する複数の搬送アーム１３ａを備えている。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。該塗布現像処理装置１においては，５つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は塗布現像処理装置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，インターフェイス部５に隣接して配置され，第５の処理装置群Ｇ５は，塗布現像処理装置１の背面側に配置されている。主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，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。なお，処理装置群の数や配置は，任意に選択可能である。
【００２２】
第１の処理装置群Ｇ１には，図２に示すようにウェハＷにレジスト液を塗布して膜としてのレジスト膜を形成するレジスト塗布装置１５と，ウェハＷをドライ現像する現像処理装置１６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１７と，現像処理装置１８とが下から順に２段に積み重ねられている
【００２３】
第３の処理装置群Ｇ３では，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３０，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，レジスト塗布後の加熱処理を行うプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置３５等が下から順に例えば６段に重ねられている。
【００２４】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばシリル化処理前の熱処理を行う熱処理装置４０，４１，クーリング装置４２，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４３，エクステンション装置４４，ポストベーキング装置４５等が下から順に例えば６段に積み重ねられている。
【００２５】
第５の処理装置群Ｇ５には，前記第４の処理装置群Ｇ４の熱処理装置４０，４１にそれぞれ対応するようにシリル化処理装置５０，５１が積層されている。シリル化処理装置５０，５１では，ウェハＷ上のレジスト膜をシリル化する処理が行われる。シリル化処理装置５０，５１と熱処理装置４０，４１との間には，図１に示すように搬送路６０が設けられている。搬送路６０は，例えばシリル化処理装置５０，５１毎に設けられている。搬送路６０は，例えばケーシング６０ａで覆われており，搬送路６０内を密閉できるようになっている。搬送路６０は，熱処理装置４０，４１の背面側（Ｘ方向正方向側）であって，シリル化処理装置５０，５１のインターフェイス部５側（Ｙ方向正方向側）に設けられており，シリル化処理装置５０，５１，熱処理装置４０，４１及び搬送路６０が平面から見てＬ字状に配置されている。
【００２６】
インターフェイス部５の中央部には，ウェハ搬送装置７０が設けられている。このウェハ搬送装置７０は，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４３，エクステンション装置４４，周辺露光装置７１及び露光装置４に対してアクセスできるように構成されている。
【００２７】
ここで，上記熱処理装置４０，４１の構成について，熱処理装置４０を例に採って説明する。熱処理装置４０は，露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキングと，その直後の冷却処理を行うものである。
【００２８】
熱処理装置４０は，図４及び図５に示すようにケーシング４０ａ内に加熱部８０と冷却部８１とを有している。例えば冷却部８１が搬送路６０側に位置している。ケーシング４０ａの冷却部８１側であって主搬送装置１３側の側面には，図５に示すように主搬送装置１３によってウェハＷを搬入出するための搬入出口８２が設けられている。なお，搬入出口８２には，シャッタ８３が設けられている。
【００２９】
加熱部８０は，図４に示すように上下動自在な蓋体９０と，蓋体９０の下側に位置し当該蓋体９０と一体となって処理室Ｓを形成する熱板収容部９１を備えている。
【００３０】
蓋体９０は，中心部に向かって次第に高くなる略円錐状の形態を有し，頂上部には排気管９２が接続され，処理室Ｓ内の雰囲気は，排気管９２から排気される。蓋体９０は，図示しない昇降機構により上下動される。
【００３１】
熱板収容部９１は，外周の略円筒状のケース９３，ケース９３内に配置された略円筒状の内側ケース９４，内側ケース９４内に固着された断熱性の良好なサポートリング９５，このサポートリング９５に支持された円盤状の熱板９６を有している。内側ケース９４の上面には，吹き出し口９４ａが設けられ，処理室Ｓ内に向けて例えば空気や不活性ガス等を吹き出すことが可能である。
【００３２】
熱板９６の内部には，給電により発熱するヒータ９７が内蔵されていると共に，例えば３つの貫通孔９８が形成されている。各貫通孔９８には，ウェハＷの裏面を支持し昇降する第１の昇降ピン９９がそれぞれ挿入されている。例えばこれら各貫通孔９８と内側ケース９４の底板９４ｂとの間には，第１の昇降ピン９９の外周を覆う筒状のガイド１００が設けられている。このガイド１００によって，外部雰囲気が各貫通孔９８を通じて処理室Ｓ内に流入することを防止している。第１の昇降ピン９９は，例えばシリンダ等を備えた昇降機構１０１により上下動する。第１の昇降ピン９９は，昇降機構１０１により熱板９６の上方の所定位置，つまり後述する冷却板との受け渡し位置までウェハＷを持ち上げることができる。また，第１の昇降ピン９９は，支持したウェハＷを下降し，熱板９６上に載置することができる。
【００３３】
一方，冷却部８１側には，ウェハを載置して冷却する冷却板１１０が設けられている。冷却板１１０は，図５に示すように例えば略方形の板状に形成されている。冷却板１１０の内部には，図４に示すように冷媒，例えば所定温度に調整された流体が流れる流路１１０ａが形成されており，当該流体によって冷却板１１０を所定の冷却温度に維持できる。したがって，冷却板１１０に載置されたウェハＷを，所定の冷却温度に冷却できる。
【００３４】
冷却板１１０は，例えば冷却板１１０を支持するシャフト１１１を介して，モータ等を備えた水平駆動部１１２に取り付けられている。水平駆動部１１２は，冷却板１１０の下方に設けられたレール１１３に移動自在に取り付けられている。レール１１３は，Ｘ方向に延びており，冷却板１１０は，水平駆動部１１２によってレール１１３に沿って加熱部８０側の熱板９６上まで移動できる。
【００３５】
冷却板１１０には，図５に示すようにスリット状の切り欠き１１０ｂ，１１０ｃが形成されている。切り欠き１１０ｂ，１１０ｃは，冷却板１１０の加熱部８０側の端部から冷却板１１０中央部に架けてＸ方向に沿って形成されている。この切り欠き１１０ｂ，１１０ｃによって冷却板１１０が加熱部８０の熱板９６上に移動した際に，冷却板１１０と第１の昇降ピン９９とが干渉することが防止される。かかる構成から，第１の昇降ピン９９が冷却板１１０上に突出自在であり，冷却板１１０と第１の昇降ピン９９との間でウェハＷの受け渡しができる。したがって，冷却板１１０は，第１の昇降ピン９９を介して熱板９６との間でウェハＷの受け渡しができる。
【００３６】
冷却板１１０には，図４に示すようにウェハＷの裏面を支持して昇降する第２の昇降ピン１１４が設けられている。第２の昇降ピン１１４は，図５に示すように切り欠き１１０ｂ，１１０ｃの下方に配置されている。第２の昇降ピン１１４は，図４に示すように例えばシリンダ等を備えた昇降機構１１５により上下動する。したがって，第２の昇降ピン１１４は，切り欠き１１０ｂ，１１０ｃを通過して冷却板１１０上に突出し，ウェハＷを冷却板１１０の上方に持ち上げたり，冷却板１１０の上方で受け取ったウェハＷを下降して冷却板１１０上に載置できる。
【００３７】
冷却部８１の搬送路６０側，つまりＸ方向正方向側の側面には，搬送口１２０が設けられており，この搬送口１２０には，シャッタ１２１が設けられている。したがって，熱処理装置４０のウェハＷを搬送口１２０を通して搬送路６０に搬送することができ，また，シャッタ１２１により熱処理装置４０と搬送路６０と間の雰囲気の流れを遮断できる。
【００３８】
次に，シリル化処理装置５０，５１の構成について，シリル化処理装置５０を例に採って説明する。シリル化処理装置５０は，例えば図６に示すようにケーシング５０ａによって囲まれている。ケーシング５０ａ内には，処理室Ｋの上方を覆うカバー１３０やウェハＷが収容される内ケース１３１等が設けられている。
【００３９】
カバー１３０は，肉厚の円盤形状を有し，カバー１３０の中央部には，排気口１３２が開口しており，この排気口１３２には，排気管１３３が接続されている。排気管１３３は，負圧発生手段であるポンプ１３４に連通している。排気管１３３には，ダンパ１３５が設けられており，排気口１３２の吸引圧力を調整できる。したがって，後述する処理室Ｋ内の雰囲気を所定の吸引圧力で排気できる。カバー１３０の下面には，中央部の排気口１３２に向けて次第に狭くなるような傾斜面が形成されており，排気口１３２に集中する吸引圧力は排気口１３２から離れるにつれて分散される。したがって，処理室Ｋ内の雰囲気を一様に排気できる。なお，カバー１３０は，図示しない昇降機構により上下動できる。
【００４０】
内ケース１３１は，略箱型形状を有し，その上面は，水平板１４０で覆われている。水平板１４０の中央部には，円形の開口部１４１が開口しており，開口部１４１には，蒸発板１４２が収容されている。
【００４１】
蒸発板１４２は，厚みのある略円盤状に形成されており，蒸発板１４２上には，ウェハＷを水平に載置することができる。蒸発板１４２の内部には，例えば給電により発熱するヒータ１４３が内蔵されている。ヒータ１４３への給電は，電源１４４により行われ，電源１４４からの給電量は，制御部１４５により制御されている。したがって，制御部１４５は，電源１４４の給電量を制御して，ヒータ１４３の発熱量を調節し，蒸発板１４２の温度を制御できる。なお，本実施の形態においては，蒸発機構である加熱機構は，蒸発板１４２，ヒータ１４３，電源１４４及び制御部１４５により構成されている。
【００４２】
また，蒸発板１４２の内部には，例えば３つの貫通孔１４６が形成されている。各貫通孔１４６には，ウェハＷの裏面を支持し昇降するリフトピン１４７がそれぞれ挿入されている。リフトピン１４７は，例えばシリンダ等を備えた昇降機構１４８により上下動する。リフトピン１４７は，ウェハＷを蒸発板１４２上方の所定位置まで上昇させることができる。また，リフトピン１４７は，支持したウェハＷを下降させて蒸発板１４２上に載置することができる。
【００４３】
蒸発板１４２は，蒸発板１４２の外周に位置する環状のサポートリング１４９に支持されている。サポートリング１４９上には，シリル化剤を含んだシリル化ガスを供給するガス供給リング１５０が設置されている。ガス供給リング１５０は，略円筒形状に形成され，蒸発板１４２上のウェハＷの外方を囲むように設置されている。ガス供給リング１５０の内側面には，図７に示すように複数のガス供給口１５１が偏り無く均等に設けられている。ガス供給口１５１は，図示しないガス供給源に連通するガス供給管１５２に接続されている。かかる構成から，蒸発板１４２上のウェハＷの外周方向からシリル化ガスを噴出し，ウェハＷにシリル化ガスを均等に供給することができる。
【００４４】
また，ガス供給リング１５０の外方には，処理室Ｋを開閉するためのリング状の遮蔽板１５３が設けられている。遮蔽板１５３は，上下面が開口した略円筒形状に形成されている。内ケース１３１内には，遮蔽板１５３を上下動させるためのシリンダ等を備えた上下駆動部１５４が設けられている。この上下駆動部１５４によって，遮蔽板１５３を上昇させ，遮蔽板１５３の上端部をカバー１３０の下面に当接させることができる。この当接により，カバー１３０，遮蔽板１５３及び蒸発板１４２に囲まれる処理室Ｋが形成される。また，上下駆動部１５４によって，遮蔽板１５３の下降させて，処理室Ｋ内へのウェハＷの搬入出路を確保できる。
【００４５】
ケーシング５０ａの搬送路６０側の側面，つまりＹ方向正方向側の側面には，搬送口１６０が設けられており，この搬送口１６０には，シャッタ１６１が取り付けられている。したがって，搬送路６０からシリル化処理装置５０内にウェハＷを搬送することができ，また，搬送路６０及びシリル化処理装置５０間の雰囲気の流れを遮断することもできる。
【００４６】
図８に示すようにケーシング５０ａの主搬送装置１３側の側面，つまりＸ方向負方向側の側面には，ウェハＷの搬入出口１６２が設けられており，この搬入出口１６２にも，シャッタ１６３が設けられている。
【００４７】
一方，搬送路６０は，上述したようにケーシング６０ａにより覆われており，例えばケーシング６０ａの側面には，図６に示すように供給口としての乾燥ガス供給口１７０が設けられている。乾燥ガス供給口１７０は，乾燥ガス供給管１７１に接続されている。乾燥ガス供給管１７１は，図示しない乾燥ガス供給装置に連通しており，この乾燥ガス供給装置で所定の湿度，温度に調整された乾燥ガスがケーシング６０ａ内に供給される。また，ケーシング６０ａの下面には，排出管１７３に接続されている。この排出管１７３は，図示しない吸引機構に連通しており，搬送路６０の雰囲気を排気できる。したがって，乾燥ガス供給口１７０から乾燥ガスを供給しながら排出管１７３からの排気を行い，搬送路６０内の雰囲気を迅速かつ適切に乾燥ガス雰囲気に置換，維持できる。
【００４８】
搬送路６０内には，図６，図８に示すように熱処理装置４０とシリル化処理装置５０間でウェハＷを搬送するウェハ搬送体１７３が備えられている。ウェハ搬送体１７３は，例えば多関節搬送体であり，略Ｕ字状でウェハＷを保持する保持アーム１７３ａと，その保持アーム１７３ａに直列的に回転自在に連結された複数のサブアーム１７３ｂを備えている。ウェハ搬送体１７３は，サブアーム１７３ａを回転させることによって保持アーム１７３ａを所望の方向に進退させることができる。したがって，ウェハ搬送体１７３は，保持アーム１７３ａを前記熱処理装置４０側の搬送口１２０から進入させ，冷却板１１０上のウェハＷを受け取ることができる。また，ウェハ搬送体１７３は，保持アーム１７３ａを前記シリル化処理装置５０側の搬送口１６０から進入させ，熱処理装置４０で受け取ったウェハＷを蒸発板１４２上方まで搬送することができる。
【００４９】
次に，以上のように構成されている塗布現像処理装置１で実施されるフォトリソグラフィー工程の処理プロセスを説明する。先ず，ウェハ搬送装置７によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２に搬送される。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷ上にレジスト液の密着性を向上させる，例えばＨＭＤＳが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却された後，レジスト塗布装置１７に搬送される。レジスト塗布装置１７では，ウェハＷにレジスト液が供給され，ウェハＷ上に下層レジスト膜が形成される。その後ウェハＷは，プリベーキング装置３３，クーリング装置４２に順次搬送され，再度レジスト塗布装置１７に搬送される。そして，再度レジスト液が供給され，後にシリル化される上層レジスト膜が形成される。
【００５０】
続いて，ウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３４，エクステンション・クーリング装置４３に順次搬送され，さらにウェハ搬送装置７０によって周辺露光装置７１に搬送され，各装置で所定の処理が施される。次いでウェハＷは，露光装置４に搬送され，光の照射によりウェハＷ上に所定の回路パターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送装置７０によりエクステンション装置４４に搬送され，その後，ウェハＷは，ポストエクスポージャーベーキングが行われる熱処理装置４０に搬送される。
【００５１】
ウェハＷは，図８に示すように主搬送装置１３によって冷却部８１側の搬入出口８２から搬入される。熱処理装置４０内に搬入されたウェハＷは，図４に示すように先ず予め上昇して待機していた第２の昇降ピン１１４に受け渡され，第２の昇降ピン１１４によって，例えば常温，例えば２３℃に維持された冷却板１１０上に載置される。
【００５２】
次に，冷却板１１０が加熱部８０側の熱板９６上まで移動する。冷却板１１０が熱板９６上まで移動すると，第１の昇降ピン９９が上昇し，冷却板１１０上のウェハＷが第１の昇降ピン９９に受け渡される。ウェハＷが第１の昇降ピン９９に受け渡されると，冷却板１１０は冷却部８１側に退避する。その後，蓋体９０が下降し，熱板収容部９３と一体となって処理室Ｓが形成される。続いて，吹き出し口９４ａから例えば窒素ガスが噴出され，蓋体９０の排気管９２から処理室Ｓ内の雰囲気が排気されて，処理室Ｓ内に上昇気流が形成されると共に，処理室Ｓ内が窒素ガス雰囲気に置換，維持される。
【００５３】
第１の昇降ピン９９が下降し，ウェハＷが例えば２５０℃に維持された熱板９６上に載置されて，ウェハＷの加熱処理が開始される。そして，所定時間が経過すると，再び第１の昇降ピン９９によってウェハＷが上昇し，ウェハＷが熱板９６から離れてウェハＷの加熱処理が終了する。続いて蓋体９０が上昇し，処理室Ｓが開放される。処理室Ｓが開放されると，冷却板１１０が再び加熱部８０側に移動し，ウェハＷが冷却板１１０に受け渡される。
【００５４】
ウェハＷを受け取った冷却板１１０は，直ちに冷却部８１側に移動し，そこで，ウェハＷが所定時間冷却される。所定時間が経過すると，ウェハＷが第２の昇降ピン１１４によって上昇し，ウェハＷの冷却処理が終了する。冷却処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１７３によって搬送路６０を経由してシリル化処理装置５０に搬送される。このとき，搬送路６０では，例えば乾燥ガス供給管１７１から乾燥ガスが供給され，排出管１７２から搬送路６０内の排気が行われており，搬送路６０内は，乾燥雰囲気に維持されている。なお，乾燥ガスには，露点−８０℃以下の気体，例えば乾燥空気，窒素ガス，不活性ガス等の気体が用いられる。
【００５５】
熱処理装置４０からシリル化処理装置５０へのウェハＷの搬送では，先ずシャッタ１２１が開放され，ウェハ搬送体１７３が熱処理装置４０内に進入する。そして，第２の昇降ピン１１４のウェハＷがウェハ搬送体１７３に受け渡され，乾燥雰囲気に維持された搬送路６０に搬送される。続いてシリル化処理装置５０側のシャッタ１６０が開放され，ウェハ搬送体１７３が搬送口１６０からシリル化処理装置５０内に進入して，ウェハＷがシリル化処理装置５０内に搬入される。
【００５６】
シリル化処理装置５０に進入したウェハ搬送体１７３は，カバー１３０と蒸発板１４２との間にウェハＷを搬送し，ウェハＷが予め上昇して待機していたリフトピン１４７に受け渡される。ウェハＷをリフトピン１４７に受け渡したウェハ搬送体１７３は，搬送路６０に退避する。リフトピン１４７にウェハＷが受け渡されると，例えば遮蔽板１５３が上昇し，カバー１３０が下降して遮蔽板１５３の上端部がカバー１３０に当接される。こうして処理室Ｋが形成される。続いて，ポンプ１３４が作動し，ダンパ１３５が開放されて排気口１３２からの排気が開始される。また，リフトピン１４７が下降し，ウェハＷが蒸発板１４２上に載置される。このとき蒸発板１４２は，制御部１４５によりレジスト膜に悪影響を与えないで，かつ上層レジスト膜に付着した水分を蒸発できる温度，例えば，０〜５０℃に調整されている。蒸発板１４２上に載置されたウェハＷは，加熱され，上層レジスト膜に付着していた水分が蒸発される。水分が蒸発された後，ガス供給リング１５０の各ガス供給口１５１からシリル化ガスが導入され，処理室Ｋ内がシリル化ガスにより満たされる。こうしてウェハＷ表面にシリル化剤が供給され，ウェハＷ上の上層レジスト膜がシリル化される。
【００５７】
所定時間，ウェハＷがシリル化ガスの雰囲気に曝された後，リフトピン１４７によってウェハＷが上昇され，処理室Ｋ内の排気が行われてシリル化処理が終了する。続いてカバー１３０が上昇し，遮蔽板１５３が下降して処理室Ｋが開放される。処理室Ｋが開放されると，リフトピン１４７のウェハＷが搬入出口１６２から進入してきた主搬送装置１３に受け渡され，ウェハＷがシリル化処理装置５０から搬出される。
【００５８】
シリル化処理装置５０から搬出されたウェハＷは，主搬送装置１３によって例えば現像処理装置１８，ポストベーキング装置４５，クーリング装置４０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施され，その後，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻されて，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００５９】
以上の実施の形態によれば，熱処理装置４０とシリル化処理装置５０との間に搬送路６０を設け，搬送路６０内を乾燥雰囲気に維持できるようにしたので，ウェハＷが熱処理されてからシリル化処理されるまでに，ウェハＷの上層レジスト膜に水分が付着することが抑制できる。したがって，水分によって上層レジスト膜のシリル化が妨げられることがなく，シリル化処理装置５０におけるウェハＷのシリル化処理が適正に行われる。この結果，上層レジスト膜の耐エッチング性が十分に確保できる。
【００６０】
また，シリル化処理装置５０に蒸発板１４２を設け，シリル化処理の直前に水分を蒸発させるようにしたので，シリル化処理時にウェハＷ上に水分が付着していることをより確実に防止できる。
【００６１】
なお，前記実施の形態では，シリル化処理装置５０に，蒸発板１４２を備えた加熱機構を設けたが，他の加熱機構，例えばウェハＷに赤外線を照射する赤外線照射部を備えた加熱機構，ウェハＷに高温の気体を供給する高温気体供給部を備えた加熱機構等であってもよい。
【００６２】
また，シリル化処理装置５０に，加熱機構に代えて他の蒸発機構である減圧機構を設けてもよい。減圧機構は，例えば前記実施の形態で記載した排気口１３２，排気管１３３，ポンプ１３４及びダンパ１３５等により構成される。この場合，例えばシリル化処理装置５０内にウェハＷが搬入されてから，先ず遮蔽板１５３が上昇して処理室Ｋが形成される。次にポンプ１３４が作動し，ダンパ１３５が開放されて，排気口１３２から処理室Ｋ内の雰囲気が排気される。この排気により処理室Ｋ内が減圧される。この減圧によって処理室Ｋ内の雰囲気が排気されると共に，ウェハＷ上の付着した水分を蒸発させることができる。したがって，シリル化処理時にウェハＷに水分が付着していることがなく，ウェハＷのシリル化処理が適切に行われる。また，シリル化処理装置５０に加熱機構と減圧機構の両方を設け，さらに積極的に水分を蒸発させるようにしてもよい。
【００６３】
ところで，以上の実施の形態で記載した熱処理装置４０の冷却部８１も乾燥雰囲気に維持できるようにしてもよい。図９は，かかる一例を示すものであり，熱処理装置１８０の加熱部１８１と冷却部１８２との間に仕切板１８３が設けられている。この仕切板１８３により，加熱部１８１と冷却部１８２との雰囲気を個別に制御できる。仕切板１８３には，搬送口１８４が設けられ，冷却板１１０がこの搬送口１８４を通過して冷却部１８２と加熱部１８１との間でウェハＷを搬送できる。搬送口１８４には，シャッタ１８５が備えられ，加熱部１８１と冷却部１８２との間の雰囲気の流れを遮断できる。
【００６４】
また，例えば冷却部１８２側のケーシング１８０ａの上面には，乾燥ガス供給口１８６が開口しており，乾燥ガス供給口１８６には，図示しない乾燥ガス供給装置に連通する乾燥ガス供給管１８７が接続されている。一方，冷却部１８２側のケーシング１８０ａの底面には，排出口１８８が開口しており，排出口１８８には，図示しない排気用ポンプに連通する排出管１８９が接続されている。かかる構成により，乾燥ガス供給口１８６から冷却部１８２内に乾燥ガスを導入し，排出口１８８から冷却部１８２内の雰囲気を排気することによって，冷却部１８２内の雰囲気を乾燥雰囲気に置換し，維持することができる。
【００６５】
そして，例えば冷却部１８２内を乾燥雰囲気に維持した状態で，加熱部１８１において加熱処理の終了したウェハＷが搬送口１８４を通過し冷却部１８２側に移送される。そして，ウェハＷが乾燥雰囲気内の冷却部１８２で冷却された後，同じく乾燥雰囲気に維持された搬送路６０に搬送される。その後ウェハＷは，上述したようにシリル化処理装置５０に搬送され，シリル化処理が施される。かかる場合，加熱部１８１からシリル化処理装置５０までのウェハＷの全搬送区間が乾燥雰囲気に維持される。この結果，加熱部１８１の加熱処理に伴ってウェハＷ上に水分が無くなった後シリル化処理が行われるまでの間に，ウェハＷに水分が付着することがない。したがって，シリル化処理開始時にウェハＷ上に水分が付着していることがない。この結果，シリル化処理が適切に行われ，シリル化された上層レジスト膜の耐エッチング性が確保される。
【００６６】
以上の実施の形態で記載した熱処理装置４０，搬送路６０及びシリル化処理装置５０は，処理ステーション３に配置されていたが，図１０に示すように処理ステーション３と露光装置４に隣接したインターフェイス部１９０に配置されていてもよい。例えば熱処理装置１９１，搬送路１９２，シリル化処理装置１９３がインターフェース部１９０にＸ方向に直線状に並べられて配置される。シリル化処理装置１９３は，インターフェース部１９０のウェハ搬送装置１９４がアクセスできる位置に配置され，熱処理装置１９１は，例えばウェハ搬送装置１９４と露光装置４の図示しない搬送装置がアクセスできる位置に配置される。そして，露光処理の終了したウェハＷは，熱処理装置１９１に搬送され，熱処理が施された後，搬送路１９２を経由してシリル化処理装置１９３に搬送される。そして，シリル化処理装置１９３においてシリル化処理が施されたウェハＷは，ウェハ搬送装置１９４によって処理ステーション３に搬送される。この場合，露光処理の終了したウェハＷを，直ちに熱処理及びシリル化処理することができ，ウェハＷに水分が付着することが抑えられる。
【００６７】
なお，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば塗布現像処理装置１に搭載される他の装置は，ウェハＷの処理レシピに応じて適宜変更できる。例えばエッチング装置が塗布現像処理装置１に搭載されていてもよい。また，現像装置は，塗布現像処理装置１とは別の装置に設けられていてもよい。さらに，本発明は，基板を上記ウェハＷに限定せず，方形の他の基板，たとえばＬＣＤ基板を処理する処理装置に対しても適用可能である。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば，シリル化処理前に基板に水分が付着することを抑制できるので，シリル化処理が適正に行われ，基板上の膜の耐エッチング性が確保される。
【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装置の平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】塗布現像処理装置に搭載された熱処理装置の縦断面を示す説明図である。
【図５】図４の熱処理装置の平面説明図である。
【図６】シリル化処理装置と搬送路の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図７】ガス供給リングの斜視図である。
【図８】熱処理装置，搬送路及びシリル化処理装置の配置例を示す縦断面の説明図である。
【図９】冷却部に乾燥ガス供給口を設けた場合の熱処理装置の縦断面の説明図である。
【図１０】熱処理装置，搬送路及びシリル化処理装置をインタフェイス部に配置した場合の塗布現像処理装置の平面図である。
【符号の説明】
１　　塗布現像処理装置
４０　　熱処理装置
５０　　シリル化処理装置
６０　　搬送路
６０ａ　ケーシング
９６　　熱板
１１０　　冷却板
１７０　　乾燥ガス供給口
１７３　　ウェハ搬送体
Ｗ　　ウェハ

Claims

基板の熱処理と，
基板上に形成された膜にシリル化剤を供給して当該膜をシリル化する基板のシリル化処理と，を含む複数の処理が行われる基板の処理方法であって，
前記熱処理が終了してから前記シリル化処理が開始されるまでの間に，基板が乾燥雰囲気に維持されることを特徴とする，処理方法。
前記熱処理は，膜の形成された基板を露光する露光処理後に行われることを特徴とする，請求項１に記載の処理方法。
基板上の膜に付着した水分を，当該膜がシリル化される直前に蒸発させ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処理方法。
基板を処理する処理装置であって，
基板をシリル化処理するシリル化処理装置と，
当該シリル化処理前の加熱処理を行う熱処理装置と，
前記シリル化処理装置と前記熱処理装置との間に設けられた基板の搬送路と，を備え，
前記搬送路は，乾燥雰囲気に維持できることを特徴とする，処理装置。
前記搬送路は，ケーシングで囲まれており，
前記ケーシング内には，前記シリル化処理装置と前記熱処理装置との間で基板を搬送する基板搬送体が設けられ，
前記ケーシングには，前記搬送路内に乾燥気体を供給する供給口が設けられていることを特徴とする，請求項４に記載の処理装置。
前記シリル化処理装置には，基板に付着した水分を蒸発させるための蒸発機構が設けられていることを特徴とする，請求項４又は５のいずれかに記載の処理装置。
前記蒸発機構は，基板を加熱する加熱機構であることを特徴とする，請求項６に記載の処理装置。
前記蒸発機構は，シリル化処理装置内を減圧させるための減圧機構であることを特徴とする，請求項６に記載の処理装置。
前記熱処理装置は，基板を冷却する冷却部を備え，
前記冷却部から前記搬送路に基板を搬送できることを特徴とする，請求項４，５，６，７又は８のいずれかに記載の処理装置。
前記冷却部は，乾燥雰囲気に維持できることを特徴とする，請求項９に記載の処理装置。