JP2005093769A - 基板処理装置および気圧調節方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層配置された複数の処理ユニットの間において、基板に対して処理が実行されているときの内部の気圧を均等に保つことができる技術を提供する。
【解決手段】スピンコントローラＵＣ１は、複数の塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３のそれぞれについて、第１排気系７０からの排気を行いつつ、気圧測定手段９０から受信した測定値を参照してファン８１の回転数を調節する。このようにして、積層配置された複数の塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の間において生じ得る排気ラインからの排気力の差によらず、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内において、塗布処理を実行するときの気圧を均等に保つことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、積層配置された複数の塗布処理ユニットを備える基板処理装置、およびそのような複数の塗布処理ユニット内の気圧調節方法に関する。

周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。そして、このような一連の諸処理のうち、レジスト塗布処理を行う処理ユニットや、現像処理を行う処理ユニットなどを組み込み、基板に対して一連のフォトリソグラフィー処理を施す基板処理装置が、いわゆるコータ＆デベロッパとして広く用いられている。

近年では、露光装置の処理効率が向上したことに伴って、このような基板処理装置においても処理効率向上の要求が高く、その要求に応じるために、同一の処理を行う処理ユニットを複数搭載する基板処理装置が提案されている。また、このような基板処理装置では、処理ユニットの数を増加させつつ、装置床面積（フットプリント）の増加は抑えるために、処理ユニットを多段に積層配置した構成とすることが多い。

一方、このような基板処理装置では、各処理ユニットの内部雰囲気を所定範囲内の温度、湿度、および除塵度に保つために、所定の給気系および排気系が配設されている。

このような基板処理装置の構成は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００１−１８９３６８号公報

ところで、レジスト塗布処理や現像処理など、基板に対して所定の処理液を塗布する塗布処理ユニットにおいては、処理ユニット内の気圧によって塗布処理の状態（例えば、塗布された処理液の膜厚など）が変動しやすい。したがって、基板に対して均等な塗布処理を施すためには、同一の塗布処理を行う塗布処理ユニットの間では、内部の気圧が均等に保たれていることが必要となる。

しかしながら、上述したように、複数の処理ユニットを多段に積層配置した場合には、各処理ユニットが排気系から受ける排気圧の差に起因して、それらの処理ユニットの間において内部の気圧に差が生じる傾向がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、積層配置された複数の処理ユニットの間において、内部の気圧を均等に保つことができる技術を提供すること、特に、基板に対して処理が実行されているときの気圧を均等に保つことができる技術を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、積層配置された複数の処理ユニットを備える基板処理装置であって、前記複数の処理ユニットのそれぞれは、処理を受ける基板を包囲するカップと、前記処理ユニットの内部の雰囲気を、前記カップ内から前記処理ユニットの外部へ排出する第１排気手段と、前記処理ユニットの内部の雰囲気を、前記カップ外から前記処理ユニットの外部へ排出する第２排気手段と、前記処理ユニットの内部の気圧を測定する気圧測定手段と、を有し、前記複数の処理ユニットのそれぞれについて、前記第１排気手段の排気を実行させつつ、前記気圧測定手段から受信した測定値を参照して前記第２排気手段の排気を調節するコントローラをさらに備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記コントローラは、前記測定値と予め設定された目標値との偏差、前記偏差の微分値、および前記偏差の積分値を参照して前記調節を行うことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、前記第２排気手段はファンであることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記カップは、上部に開口を有し、前記ファンは、前記開口よりも低い位置における前記処理ユニットの側壁の一部を貫通して設置されたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、積層配置された複数の処理ユニットを備える基板処理装置において、前記複数の処理ユニットの内部の気圧を調節する気圧調節方法であって、前記処理ユニットの内部の気圧を測定する第１工程と、前記処理ユニットの内部の雰囲気を、基板を囲繞するカップ外から前記処理ユニットの外部へ排出する排出量を、前記第１工程において取得した測定値を参照して調節する第２工程と、を前記複数の処理ユニットのそれぞれについて個別独立に実行し、前記第１工程および前記第２工程は、前記処理ユニットの内部の雰囲気を前記カップ内から前記処理ユニットの外部へ排出しつつ実行することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の気圧調節方法であって、前記第２工程においては、前記測定値と予め設定された目標値との偏差、前記偏差の微分値、および前記偏差の積分値を参照して前記調節を行うことを特徴とする。

請求項１から請求項６に記載の発明によれば、積層配置された複数の処理ユニットの間において生じ得る排気ラインからの排気力の差によらず、各処理ユニット内において処理を実行するときの気圧を均等に保つことができる。また、装置外の排気ラインの設計が変更され排気ラインの排気圧に変動が生じた場合であっても、各処理ユニット内の気圧は、常に一定の目標値に保つことが可能となる。

特に、請求項２または請求項６に記載の発明によれば、速応性に優れた気圧の制御を行うことができる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、処理ユニット内の気流を乱すことなく、処理ユニット内の気体を排出することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本実施形態の基板処理装置の平面図である。また、図２は基板処理装置の液処理部の正面図であり、図３は熱処理部の正面図であり、図４は基板載置部の周辺構成を示す図である。なお、図１から図４にはそれらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。

本実施形態の基板処理装置は、半導体ウェハ等の基板に反射防止膜やフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の基板に現像処理を行う装置である。なお、本発明に係る基板処理装置の処理対象となる基板は半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示器用のガラス基板等であっても良い。また、本発明に係る基板処理装置の処理内容は塗布膜形成や現像処理に限定されるものではなく、エッチング処理や洗浄処理であっても良い。

本実施形態の基板処理装置は、インデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５の５つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック５には本基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置（ステッパ）が接続配置されている。

インデクサブロック１は、複数のキャリアＣ（本実施形態では４個）を並べて載置する載置台１１と、各キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの基板Ｗを収納する基板移載機構１２とを備えている。基板移載機構１２は、載置台１１に沿って（Ｙ方向に沿って）水平移動可能な可動台１２ａを備えており、この可動台１２ａに基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム１２ｂが搭載されている。保持アーム１２ｂは、可動台１２ａ上を昇降（Ｚ方向）移動、水平面内の旋回移動、および旋回半径方向に進退移動可能に構成されている。これにより、基板移載機構１２は、保持アーム１２ｂを各キャリアＣにアクセスさせて未処理の基板Ｗの取り出しおよび処理済みの基板Ｗの収納を行うことができる。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。

インデクサブロック１に隣接してバークブロック２が設けられている。インデクサブロック１とバークブロック２との間には、雰囲気遮断用の隔壁１３が設けられている。この隔壁１３にインデクサブロック１とバークブロック２との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２が上下に積層して設けられている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ１は、インデクサブロック１からバークブロック２へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ１は３本の支持ピンを備えており、インデクサブロック１の基板移載機構１２はキャリアＣから取り出した未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された基板Ｗを後述するバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ２は、バークブロック２からインデクサブロック１へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ１も３本の支持ピンを備えており、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１は処理済みの基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ２の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された基板Ｗを基板移載機構１２が受け取ってキャリアＣに収納する。なお、後述する基板載置部ＰＡＳＳ３〜ＰＡＳＳ１０の構成も基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同じである。

基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２は、隔壁１３の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて基板移載機構１２やバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かを判断する。

次に、バークブロック２について説明する。バークブロック２は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成するための処理ブロックである。バークブロック２は、基板Ｗの表面に反射防止膜を塗布形成するための下地塗布処理部ＢＲＣと、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー２１，２１と、下地塗布処理部ＢＲＣおよび熱処理タワー２１，２１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。

バークブロック２においては、搬送ロボットＴＲ１を挟んで下地塗布処理部ＢＲＣと熱処理タワー２１，２１とが対向して配置されている。具体的には、下地塗布処理部ＢＲＣが装置正面側に、２つの熱処理タワー２１，２１が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー２１，２１の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。下地塗布処理部ＢＲＣと熱処理タワー２１，２１とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー２１，２１から下地塗布処理部ＢＲＣに熱的影響を与えることを回避しているのである。

下地塗布処理部ＢＲＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を下から順に積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称して下地塗布処理部ＢＲＣとする。各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック２２、このスピンチャック２２上に保持された基板Ｗ上に反射防止膜用の塗布液を吐出する塗布ノズル２３およびスピンチャック２２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ２４（図２では図示省略。図７参照。）等を備えている。各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３において塗布処理を行うときには、カップ２４の上部に設けられた開口から基板Ｗをカップ２４内に搬送し、基板Ｗをスピンチャック２２上で回転させつつ、塗布ノズル２３から基板Ｗの表面へ塗布液を吐出する。

図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー２１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する６個のホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３とが設けられている。この熱処理タワー２１には、下から順にクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３、ホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー２１には、レジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させるためにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理する３個の密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３が下から順に積層配置されている。なお、図３において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている。

このように塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３や熱処理ユニット（ホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６、クールプレートＣＰ１〜ＣＰ３、密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３）を多段に積層配置することにより、基板処理装置の占有スペースを小さくしてフットプリントを削減することができる。また、２つの熱処理タワー２１，２１を並設することによって、熱処理ユニットのメンテナンスが容易になるとともに、熱処理ユニットに必要なダクト配管や給電設備をあまり高い位置にまで引き延ばす必要がなくなるという利点がある。

図５は、搬送ロボットＴＲ１を説明するための図である。図５（ａ）は搬送ロボットＴＲ１の平面図であり、（ｂ）は搬送ロボットＴＲ１の正面図である。搬送ロボットＴＲ１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の保持アーム６ａ，６ｂを上下に近接させて備えている。保持アーム６ａ，６ｂは、先端部が平面視で「Ｃ」字形状になっており、この「Ｃ」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のピン７で基板Ｗの周縁を下方から支持するようになっている。

搬送ロボットＴＲ１の基台８は装置基台（装置フレーム）に対して固定設置されている。この基台８上に、ガイド軸９ｃが立設されるとともに、螺軸９ａが回転可能に立設支持されている。また、基台８には螺軸９ａを回転駆動するモータ９ｂが固定設置されている。そして、螺軸９ａには昇降台１０ａが螺合されるとともに、昇降台１０ａはガイド軸９ｃに対して摺動自在とされている。このような構成により、モータ９ｂが螺軸９ａを回転駆動することにより、昇降台１０ａがガイド軸９ｃに案内されて鉛直方向（Ｚ方向）に昇降移動するようになっている。

また、昇降台１０ａ上にアーム基台１０ｂが鉛直方向に沿った軸心周りに旋回可能に搭載されている。昇降台１０ａには、アーム基台１０ｂを旋回駆動するモータ１０ｃが内蔵されている。そして、このアーム基台１０ｂ上に上述した２個の保持アーム６ａ，６ｂが上下に配設されている。各保持アーム６ａ，６ｂは、アーム基台１０ｂに装備されたスライド駆動機構（図示省略）によって、それぞれ独立して水平方向（アーム基台１０ｂの旋回半径方向）に進退移動可能に構成されている。

このような構成によって、図５（ａ）に示すように、搬送ロボットＴＲ１は２個の保持アーム６ａ，６ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２、熱処理タワー２１に設けられた熱処理ユニット、下地塗布処理部ＢＲＣに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。

次に、レジスト塗布ブロック３について説明する。バークブロック２と現像処理ブロック４との間に挟み込まれるようにしてレジスト塗布ブロック３が設けられている。このレジスト塗布ブロック３とバークブロック２との間にも、雰囲気遮断用の隔壁２５が設けられている。この隔壁２５にバークブロック２とレジスト塗布ブロック３との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ３は、バークブロック２からレジスト塗布ブロック３へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ３に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ４は、レジスト塗布ブロック３からバークブロック２へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ４に載置した基板Ｗをバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。

基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、隔壁２５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かを判断する。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４の下側には、基板Ｗを大まかに冷却するための水冷式の２つのクールプレートＷＣＰが隔壁２５を貫通して上下に設けられている。

レジスト塗布ブロック３は、バークブロック２にて反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にフォトレジスト膜を塗布形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック３は、下地塗布された反射防止膜の上にフォトレジスト膜を塗布形成するレジスト塗布処理部ＳＣと、レジスト塗布処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー３１，３１と、レジスト塗布処理部ＳＣおよび熱処理タワー３１，３１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ２とを備える。

レジスト塗布ブロック３においては、搬送ロボットＴＲ２を挟んでレジスト塗布処理部ＳＣと熱処理タワー３１，３１とが対向して配置されている。具体的には、レジスト塗布処理部ＳＣが装置正面側に、２つの熱処理タワー３１，３１が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー３１，３１の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。レジスト塗布処理部ＳＣと熱処理タワー３１，３１とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー３１，３１からレジスト塗布処理部ＳＣに熱的影響を与えることを回避しているのである。

レジスト塗布処理部ＳＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を下から順に積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称してレジスト塗布処理部ＳＣとする。各塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック３２、このスピンチャック３２上に保持された基板Ｗ上にフォトレジストを吐出する塗布ノズル３３およびスピンチャック３２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３において塗布処理を行うときには、カップの上部に設けられた開口から基板Ｗをカップ内に搬送し、基板Ｗをスピンチャック３２上で回転させつつ、塗布ノズル３３から基板Ｗの表面へフォトレジストを吐出する。

図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー３１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する６個の加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６が下から順に積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー３１には、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ４〜ＣＰ９が下から順に積層配置されている。

各加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６は、基板Ｗを載置して加熱処理を行う通常のホットプレートの他に、そのホットプレートと隔てられた上方位置に基板Ｗを載置しておく基板仮置部と、該ホットプレートと基板仮置部との間で基板Ｗを搬送するローカル搬送機構３４（図１参照）とを備えた熱処理ユニットである。ローカル搬送機構３４は、昇降移動および進退移動が可能に構成されるとともに、冷却水を循環させることによって搬送過程の基板Ｗを冷却する機構を備えている。

ローカル搬送機構３４は、上記ホットプレートおよび基板仮置部を挟んで搬送ロボットＴＲ２とは反対側、すなわち装置背面側に設置されている。そして、基板仮置部は搬送ロボットＴＲ２側およびローカル搬送機構３４側の双方に対して開口している一方、ホットプレートはローカル搬送機構３４側のみ開口し、搬送ロボットＴＲ２側には閉塞している。従って、基板仮置部に対しては搬送ロボットＴＲ２およびローカル搬送機構３４の双方がアクセスできるが、ホットプレートに対してはローカル搬送機構３４のみがアクセス可能である。

このような構成を備える各加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６に基板Ｗを搬入するときには、まず搬送ロボットＴＲ２が基板仮置部に基板Ｗを載置する。そして、ローカル搬送機構３４が基板仮置部から基板Ｗを受け取ってホットプレートまで搬送し、該基板Ｗに加熱処理が施される。ホットプレートでの加熱処理が終了した基板Ｗは、ローカル搬送機構３４によって取り出されて基板仮置部まで搬送される。このときに、ローカル搬送機構３４が備える冷却機能によって基板Ｗが冷却される。その後、基板仮置部まで搬送された熱処理後の基板Ｗが搬送ロボットＴＲ２によって取り出される。

このように、加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６においては、搬送ロボットＴＲ２が常温の基板仮置部に対して基板Ｗの受け渡しを行うだけで、ホットプレートに対する基板Ｗの受け渡しを行わないため、搬送ロボットＴＲ２の温度上昇を抑制することができる。また、ホットプレートはローカル搬送機構３４側のみ開口しているため、ホットプレートから漏出した熱雰囲気によって搬送ロボットＴＲ２やレジスト塗布処理部ＳＣが悪影響を受けることが防止される。なお、クールプレートＣＰ４〜ＣＰ９に対しては搬送ロボットＴＲ２が直接基板Ｗの受け渡しを行う。

搬送ロボットＴＲ２の構成は、搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。よって、搬送ロボットＴＲ２は２個の保持アームをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４、熱処理タワー３１に設けられた熱処理ユニット、レジスト塗布処理部ＳＣに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。

次に、現像処理ブロック４について説明する。レジスト塗布ブロック３とインターフェイスブロック５との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック４が設けられている。レジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４との間にも、雰囲気遮断用の隔壁３５が設けられている。この隔壁３５にレジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、レジスト塗布ブロック３から現像処理ブロック４へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ５に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ６は、現像処理ブロック４からレジスト塗布ブロック３へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ６に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。

基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、隔壁３５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて搬送ロボットＴＲ２，ＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かを判断する。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６の下側には、基板Ｗを大まかに冷却するための水冷式の２つのクールプレートＷＣＰが隔壁３５を貫通して上下に設けられている。

現像処理ブロック４は、露光された基板Ｗに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック４は、パターンが露光された基板Ｗに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部ＳＤと、現像処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー４１，４２と、現像処理部ＳＤおよび熱処理タワー４１，４２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ３とを備える。なお、搬送ロボットＴＲ３は、上述した搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２と全く同じ構成を有する。

現像処理部ＳＤは、図２に示すように、同様の構成を備えた５つの塗布処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５を下から順に積層配置して構成されている。なお、５つの塗布処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５を特に区別しない場合はこれらを総称して現像処理部ＳＤとする。各塗布処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック４３、このスピンチャック４３上に保持された基板Ｗ上に現像液を吐出する塗布ノズル４４およびスピンチャック４３上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。各塗布処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５において塗布処理を行うときには、カップの上部に設けられた開口から基板Ｗをカップ内に搬送し、基板Ｗをスピンチャック４３上で回転させつつ、塗布ノズル４４から基板Ｗの表面へ現像液を吐出する。

図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー４１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する５個のホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１２とが設けられている。この熱処理タワー４１には、下から順にクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１２、ホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー４２には、６個の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２とクールプレートＣＰ１３とが積層配置されている。各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２は、上述した加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６と同様に、基板仮置部およびローカル搬送機構を備えた熱処理ユニットである。但し、各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２の基板仮置部はインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の側には開口しているが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３の側には閉塞している。つまり、加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に対してはインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４はアクセス可能であるが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３はアクセス不可である。なお、熱処理タワー４１に組み込まれた熱処理ユニットに対しては現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３がアクセスする。

また、熱処理タワー４２には、現像処理ブロック４と、これに隣接するインターフェイスブロック５との間で基板Ｗの受け渡しを行うための２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に近接して組み込まれている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ７は、現像処理ブロック４からインターフェイスブロック５へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ７に載置した基板Ｗをインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ８は、インターフェイスブロック５から現像処理ブロック４へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、インターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が基板載置部ＰＡＳＳ８に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。なお、基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３およびインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の両側に対して開口している。

次に、インターフェイスブロック５について説明する。インターフェイスブロック５は、現像処理ブロック４に隣接して設けられ、本基板処理装置とは別体の外部装置である露光装置に対して基板Ｗの受け渡しを行うブロックである。本実施形態のインターフェイスブロック５には、露光装置との間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構５５の他に、フォトレジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光部ＥＥＷと、現像処理ブロック４内に配設された加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２およびエッジ露光部ＥＥＷに対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備えている。

エッジ露光部ＥＥＷは、図２に示すように、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック５６や、このスピンチャック５６に保持された基板Ｗの周縁に光を照射して露光する光照射器５７などを備えている。２つのエッジ露光部ＥＥＷは、インターフェイスブロック５の中央部に上下に積層配置されている。このエッジ露光部ＥＥＷと現像処理ブロック４の熱処理タワー４２とに隣接して配置されている搬送ロボットＴＲ４は上述した搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ３と同様の構成を備えている。

また、図２に示すように、２つのエッジ露光部ＥＥＷの下側には基板戻し用のリターンバッファＲＢＦが設けられ、さらにその下側には２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０が上下に積層して設けられている。リターンバッファＲＢＦは、何らかの障害によって現像処理ブロック４が基板Ｗの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック４の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２で露光後の加熱処理を行った後に、その基板Ｗを一時的に収納保管しておくものである。このリターンバッファＲＢＦは、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。また、上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構５５に基板Ｗを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部ＰＡＳＳ１０は搬送機構５５から搬送ロボットＴＲ４に基板Ｗを渡すために使用するものである。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行う。

搬送機構５５は、図２に示すように、Ｙ方向に水平移動可能な可動台５５ａを備え、この可動台５５ａ上に基板Ｗを保持する保持アーム５５ｂを搭載している。保持アーム５５ｂは、可動台５５ａに対して昇降移動、旋回動作および旋回半径方向への進退移動が可能に構成されている。このような構成によって、搬送機構５５は、露光装置との間で基板Ｗの受け渡しを行うとともに、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０に対する基板Ｗの受け渡しと、基板送り用のセンドバッファＳＢＦに対する基板Ｗの収納および取り出しを行う。センドバッファＳＢＦは、露光装置が基板Ｗの受け入れをできないときに、露光処理前の基板Ｗを一時的に収納保管するもので、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。

以上のインデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５には常に清浄空気がダウンフローとして供給されており、各ブロック内でパーティクルの巻き上がりや気流によるプロセスへの悪影響を回避している。また、各ブロック内は装置の外部環境に対して若干陽圧に保たれ、外部環境からのパーティクルや汚染物質の進入などを防いでいる。

また、上述したインデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５は、本実施形態の基板処理装置を機構的に分割した単位である。各ブロックは、各々個別のブロック用フレーム（枠体）に組み付けられ、各ブロック用フレームを連結して基板処理装置が構成されている。

一方、本実施形態では、基板搬送に係る搬送制御単位を機械的に分割したブロックとは別に構成している。本明細書では、このような基板搬送に係る搬送制御単位を「セル」と称する。１つのセルは、基板に所定の処理を行う複数の処理部とそれら複数の処理部に対して基板搬送を行う搬送ロボットとを含んで構成されている。そして、上述した各基板載置部が、セル内に基板Ｗを受け入れるための入口基板載置部またはセルから基板Ｗを払い出すための出口基板載置部として機能する。そして、セル間の基板Ｗの受け渡しも基板載置部を介して行われる。

本実施形態の基板処理装置には、インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセルの６つのセルが含まれている。インデクサセルは、載置台１１と基板移載機構１２とを含み、結果的に機械的に分割した単位であるインデクサブロック１と同じ構成となっている。また、バークセルは、下地塗布処理部ＢＲＣと２つの熱処理タワー２１，２１と搬送ロボットＴＲ１とを含む。このバークセルも、結果として機械的に分割した単位であるバークブロック２と同じ構成になっている。さらに、レジスト塗布セルは、レジスト塗布処理部ＳＣと２つの熱処理タワー３１，３１と搬送ロボットＴＲ２とを含む。このレジスト塗布セルも、結果として機械的に分割した単位であるレジスト塗布ブロック３と同じ構成になっている。

一方、現像処理セルは、現像処理部ＳＤと熱処理タワー４１と搬送ロボットＴＲ３とを含む。上述したように、搬送ロボットＴＲ３は熱処理タワー４２の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に対してアクセスすることができず、現像処理セルに熱処理タワー４２は含まれない。この点において、現像処理セルは機械的に分割した単位である現像処理ブロック４と異なる。

また、露光後ベークセルは、現像処理ブロック４に位置する熱処理タワー４２と、インターフェイスブロック５に位置するエッジ露光部ＥＥＷと搬送ロボットＴＲ４とを含む。すなわち、露光後ベークセルは、機械的に分割した単位である現像処理ブロック４とインターフェイスブロック５とにまたがるものである。このように露光後加熱処理を行う加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２と搬送ロボットＴＲ４とを含んで１つのセルを構成しているので、露光後の基板Ｗを速やかに加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に搬入して熱処理を行うことができる。このような構成は、パターンの露光を行った後なるべく速やかに加熱処理を行う必要のある化学増幅型レジストを使用した場合に好適である。

なお、熱処理タワー４２に含まれる基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３と露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４との間の基板Ｗの受け渡しのために介在する。

インターフェイスセルは、外部装置である露光装置に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送機構５５を含んで構成されている。このインターフェイスセルは、搬送ロボットＴＲ４やエッジ露光部ＥＥＷを含まない点で、機械的に分割した単位であるインターフェイスブロック５とは異なる構成となっている。なお、エッジ露光部ＥＥＷの下方に設けられた基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０は露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４とインターフェイスセルの搬送機構５５との間の基板Ｗの受け渡しのために介在する。

＜２．基板処理装置の制御機構＞
次に、本実施形態の基板処理装置の制御機構について説明する。図６は、制御機構の概略を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の基板処理装置は、メインコントローラＭＣ、セルコントローラＣＣ、ユニットコントローラの３階層からなる制御階層を備えている。メインコントローラＭＣ、セルコントローラＣＣ、ユニットコントローラのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、各コントローラは、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。

第１階層のメインコントローラＭＣは、基板処理装置全体に１つ設けられており、装置全体の管理、メインパネル（図示省略）の管理およびセルコントローラＣＣの管理を主に担当する。第２階層のセルコントローラＣＣは、６つのセル（インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセル）のそれぞれに対して個別に設けられている。各セルコントローラＣＣは、対応するセル内の基板搬送管理およびユニット管理を主に担当する。具体的には、各セルのセルコントローラＣＣは、所定の基板載置部に基板Ｗを置いたという情報を、隣のセルのセルコントローラＣＣに送り、その基板Ｗを受け取ったセルのセルコントローラＣＣは、当該基板載置部から基板Ｗを受け取ったという情報を元のセルのセルコントローラＣＣに返すという情報の送受信を行う。このような情報の送受信はメインコントローラＭＣを介して行われる。

また、第３階層のユニットコントローラとしては、例えばスピンコントローラＵＣ１やベークコントローラＵＣ２が設けられている。スピンコントローラＵＣ１は、セルコントローラＣＣの指示に従ってセル内に配置された塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３，ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５を直接制御するものである。具体的には、基板Ｗの回転数や、処理液の吐出タイミングや、塗布処理ユニット内の気圧等を制御する。また、ベークコントローラＵＣ２は、セルコントローラＣＣの指示に従ってセル内に配置された熱処理ユニット（ホットプレート、クールプレート、加熱部等）を直接制御するものである。具体的には、プレート温度等を制御する。

このように本実施形態では、３階層の制御階層とすることによって各コントローラの制御負荷を軽減している。また、各セルコントローラＣＣは、隣接するセル内での搬送スケジュールを考慮することなく、それぞれのセル内だけの基板搬送スケジュールを管理しているため、各セルコントローラＣＣの搬送制御の負担が軽くなる。その結果、基板処理装置のスループットを向上させることができるのである。

＜３．基板処理装置の動作＞
次に、本実施形態の基板処理装置の動作について説明する。ここでは、まず、基板処理装置における基板Ｗの搬送手順について簡単に説明する。まず、インデクサセル（インデクサブロック１）の基板移載機構１２が所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、上側の基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ１に未処理の基板Ｗが載置されると、バークセルの搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａ，６ｂのうちの一方を使用してその基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１は受け取った未処理の基板Ｗを塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３では、基板Ｗに反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。

塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送される。ホットプレートにて基板Ｗが加熱されることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートから取り出された基板ＷはクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。なお、このときにクールプレートＷＣＰによって基板Ｗを冷却するようにしても良い。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

また、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲ１が密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３のいずれかに搬送するようにしても良い。密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３では、ＨＭＤＳの蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理してレジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、クールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。密着強化処理が行われた基板Ｗには反射防止膜を形成しないため、冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって直接基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

また、反射防止膜用の塗布液を塗布する前に脱水処理を行うようにしても良い。この場合はまず、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲ１が密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３のいずれかに搬送する。密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３では、ＨＭＤＳの蒸気を供給することなく基板Ｗに単に脱水のための加熱処理（デハイドベーク）を行う。脱水のための加熱処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、クールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送され、反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送され、加熱処理によって基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。さらにその後、搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートから取り出された基板ＷはクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却された後、基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ３に載置されると、レジスト塗布セルの搬送ロボットＴＲ２がその基板Ｗを受け取って塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３では、基板Ｗにフォトレジストが回転塗布される。なお、レジスト塗布処理には精密な基板温調が要求されるため、基板Ｗを塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３に搬送する直前にクールプレートＣＰ４〜ＣＰ９のいずれかに搬送するようにしても良い。

レジスト塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６のいずれかに搬送される。加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６にて基板Ｗが加熱処理されることにより、フォトレジスト中の溶媒成分が除去されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ２によって加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６から取り出された基板ＷはクールプレートＣＰ４〜ＣＰ９のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ５に載置される。

レジスト膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ５に載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、エッジ露光部ＥＥＷに搬入される。エッジ露光部ＥＥＷにおいては、基板Ｗの周縁部の露光処理が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ９に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗはインターフェイスセルの搬送機構５５によって受け取られ、装置外の露光装置に搬入され、パターン露光処理に供される。

パターン露光処理が終了した基板Ｗは再びインターフェイスセルに戻され、搬送機構５５によって基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置されると、露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２のいずれかに搬送する。加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２では、露光時の光化学反応によって生じた生成物をレジスト膜内に均一に拡散させるための加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。露光後加熱処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって取り出され、クールプレートＣＰ１３に搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。

基板載置部ＰＡＳＳ８に基板Ｗが載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取って塗布処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５では、基板Ｗに現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて現像処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によってホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１のいずれかに搬送され、さらにその後クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１２のいずれかに搬送される。

その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ６に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト塗布セルの搬送ロボットＴＲ２によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは、バークセルの搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板Ｗはインデクサセルの基板移載機構１２によって所定のキャリアＣに収納される。このようにして一連の処理が完了する。

＜４．塗布処理ユニット内の雰囲気制御＞
上述したように、本発明に係る基板処理装置では、下地塗布処理部ＢＲＣが３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を積層配置した構成となっている。同様に、レジスト塗布処理部ＳＣは、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を積層配置した構成となっており、現像処理部ＳＤは、５つの塗布処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５を積層配置した構成となっている。以下にはこのように積層配置された複数の塗布処理ユニットの間において内部の雰囲気を等しい状態とするための、雰囲気制御について説明する。

図７は、下地塗布処理部ＢＲＣにおける給排気系を模式的に示した図である。下地塗布処理部ＢＲＣは、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内へ気体を供給するための給気系６０と、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３から気体を排出するための第１排気系７０および第２排気系８０と、を備える。

給気系６０は、外部の気体を取り込み、その気体を温湿度が調整された気体（温湿調エア）として各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内へ供給するための配管系であり、主としてファン６１と、温湿調整部６２と、給気管６３とを有する。温湿調整部６２は、通過する気体の温度を調節する加熱冷却器と、通過する気体の湿度を調節する加湿器とを有する。クリーンルーム内にダウンフローの状態で存在する気体（通常は空気）は、ファン６１から取り込まれ、取り込まれた気体の温度と湿度とが、温湿調整部６２において所定の値に調整される。そして、温湿調整部６２を通過した気体は、給気管６３を通って各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内へ導かれる。

各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の内部では、基板Ｗが塗布処理を受ける空間２６の上方を覆うように除塵手段となるＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタ６４が配置され、給気管６３を通って導かれた気体は、このＵＬＰＡフィルタ６４の上方の空間２７へ導入される。そして、その気体は、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内において、ＵＬＰＡフィルタ６４を経由して空間２６へ供給される。このような構成のため、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の間では、供給される気体の温度、湿度、および除塵度は均等となっており、その供給量もほぼ均等となっている。

一方、第１排気系７０は、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の内部の雰囲気をカップ２４内からユニットの外部へ排出するための配管系であり、図７に示したように、主として第１排気管７１と、３つのダンパ７２と、ファン７３とを有する。第１排気管７１は、一端側が３本の支管７１ａ，７１ｂ，７１ｃに分岐しており、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内のカップ２４の底部に形成された排気口に、それぞれ連通接続している。３つのダンパ７２は、それぞれ支管７１ａ，７１ｂ，７１ｃの経路途中に挿入されており、その開放と閉鎖とを切り替えることによって気体の通過を許否することができる。ダンパ７２は、具体的には、管路内に平板が出入りするシャッタ式の弁でもよく、バタフライ弁等であってもよい。３つのダンパ７２は、それぞれ先述したスピンコントローラＵＣ１と電気的に接続されており、スピンコントローラＵＣ１から各ダンパ７２へ所定の信号を送信することによって、その開放と閉鎖の切換をダンパ毎に個別独立に行うことができる。また、各支管７１ａ，７１ｂ，７１ｃは、合流後の第１排気管７１に挿入された共通のファン７３の回転によって排気力を与えられる構成となっている。すなわち、第１排気系においては、各ダンパ７２と、共通のファン７３とによって、当該ダンパ７２に対応する塗布処理ユニットの第１排気手段が構成される。そして、第１排気手段によって排出された気体は、装置外部の排気ラインへ送られることとなる。

この第１排気手段は、塗布処理中に基板Ｗの周辺に飛散する塗布液の液滴（ミスト）を気体と共に外部へ排出することによって、基板Ｗへの液滴の再付着を防止し、処理不良の発生を防止するという効果を奏するものである。したがって、少なくとも各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内において基板Ｗが塗布処理を受ける間は、当該塗布処理ユニットに対応するダンパ７２は開放され、第１排気手段による排気動作が実行されている。

また、第２排気系８０は、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の内部の雰囲気をカップ２４外からユニットの外部へ排出するための配管系であり、図７に示したように、主として３つのファン８１と、第２排気管８２とを有する。３つのファン８１は、それぞれ塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の側壁の一部を貫通して設置され、その回転によって各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内の雰囲気を排出する第２排気手段として機能する。ファン８１は、具体的には、プロペラファンなどの軸流式送風機であってもよく、シロッコファンなどの遠心式送風機であってもよい。３つのファン８１は、それぞれ先述したスピンコントローラＵＣ１と電気的に接続されており、スピンコントローラＵＣ１から各ファン８１へ所定の信号を送信することによって、その回転数を個別独立に調節し、それぞれの排気量を変化させることができる。なお、各ファン８１は、それぞれ各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３においてカップ２４の上部開口よりも低い位置に設置されるため、ＵＬＰＡフィルタ６４を経由して下方へ向かう気流を乱すことなく、ユニット内の気体を排出することができる。３つのファン８１の外部側（排出される気体の下流側）は、鉛直方向にのびる１本の第２排気管８２に接続されており、各ファン８１から排出された気体は、この第２排気管８２を通って下方へ導かれ、装置外部の排気ラインへ送られることとなる。

さらに、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３には、各ユニット内の気圧を測定する気圧測定手段９０が設置されている。この３つの気圧測定手段９０は、それぞれスピンコントローラＵＣ１と電気的に接続されており、取得した測定値を個別にスピンコントローラＵＣ１へ送信することができる。

スピンコントローラＵＣ１は、この気圧測定手段９０から受信した測定値を参照して、３つのダンパ７２や３つのファン８１を個別に操作、調節し、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の間において気圧を均等な状態とすることができる。例えば、スピンコントローラＵＣ１は、気圧測定手段９０から受信した測定値と予め設定したユニット内気圧の目標値とを比較して、その測定値の目標値からの偏差が０に近づくように、対応するファンの回転数を調節する。そして、このようなフィードバック制御を３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３についてそれぞれ個別独立に行うことによって、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内の気圧を目標値に近づけることができる。なお、このようなフィードバック制御には、測定値と目標値との偏差だけでなく、偏差の積分値や微分値をも参照して行うＰＩＤ制御を採用すれば、速応性に優れた気圧の制御を行うことができる。

このような各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内の気圧の制御は、適時に行ってもよいし、常時に行ってもよい。ただし、気圧の制御を行うときには、当該塗布処理ユニットに対応するダンパ７２を開放状態とし、カップ２４内からの排気動作（第１排気手段による排気動作）が実行されている状態で行うことが望ましい。なぜならば、カップ２４内からの排気動作（第１排気手段による排気動作）の有無によっても当該塗布処理ユニット内の気圧は変動し、上述したように、基板Ｗが塗布処理を受けるときにはカップ２４内からの排気動作が実行されているからである。本基板処理装置のスピンコントローラＵＣ１は、ダンパ７２を開放した状態で上述したような気圧の制御を行うべく、各ダンパ７２およびそれに対応するファン８１の動作制御を行う。

このようにして、本基板処理装置では、積層配置された複数の塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３の間において生じ得る排気ラインからの排気力の差によらず、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内において、塗布処理を実行するときの気圧を均等に保つことができる。特に、装置外の排気ライン（基板処理装置が設置される工場に固有の設備）の設計が変更され排気ラインの排気圧に変動が生じた場合であっても、塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内の気圧は、常に一定の目標値に保つことが可能となる。

なお、レジスト塗布処理部ＳＣおよび現像処理部ＳＤも、上述した下地塗布処理部ＢＲＣと同様の給排気系となっており、同様に各塗布処理ユニット内の気圧の制御を行う構成となっている。

上述した例では、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内の気圧の制御をユニットコントローラが自動的に行う場合について説明したが、これを手動で行う形態であってもよい。例えば、各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３内の気圧を差圧ポートへ導き、各気圧の大気圧との差を、差圧ポート付属のモニタ上で確認した上で、各ファン８１の回転数をオペレータが手動で調節する形態であってもよい。ただし、この形態においても、気圧を調節する塗布処理ユニットに対応するダンパ７２が開放した状態のときに、調節を実行することが望ましい。

また、本発明に係る基板処理装置の構成は図１から図４に示したような形態に限定されるものではなく、積層配置された複数の塗布処理ユニットを備える様な形態であれば種々の変形が可能である。

本発明に係る基板処理装置の平面図である。 本発明に係る基板処理装置の液処理部の正面図である。 本発明に係る基板処理装置の熱処理部の正面図である。 本発明に係る基板処理装置の基板載置部の周辺構成を示す図である。 搬送ロボットＴＲ１を説明するための図である。 制御機構の概略を示すブロック図である。 下地塗布処理部ＢＲＣにおける給排気系を模式的に示した図である。

符号の説明

１ インデクサブロック
２ バークブロック
３ レジスト塗布ブロック
４ 現像処理ブロック
５ インターフェイスブロック
２４ カップ
６０ 給気系
６１ ファン
６２ 温湿調整部
６３ 給気管
６４ ＵＬＰＡフィルタ
７０ 第１排気系
７１ 第１排気管
７２ ダンパ
７３ ファン
８０ 第２排気系
８１ ファン
８２ 第２排気管
９０ 気圧測定手段
ＢＲＣ 下地塗布処理部
ＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３ 塗布処理ユニット
ＳＣ レジスト塗布処理部
ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３ 塗布処理ユニット
ＳＤ 現像処理部
ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５ 塗布処理ユニット
ＭＣ メインコントローラ
ＣＣ セルコントローラ
ＵＣ１ スピンコントローラ
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 積層配置された複数の処理ユニットを備える基板処理装置であって、
   前記複数の処理ユニットのそれぞれは、
   処理を受ける基板を包囲するカップと、
   前記処理ユニットの内部の雰囲気を、前記カップ内から前記処理ユニットの外部へ排出する第１排気手段と、
   前記処理ユニットの内部の雰囲気を、前記カップ外から前記処理ユニットの外部へ排出する第２排気手段と、
   前記処理ユニットの内部の気圧を測定する気圧測定手段と、
   を有し、
   前記複数の処理ユニットのそれぞれについて、前記第１排気手段の排気を実行させつつ、前記気圧測定手段から受信した測定値を参照して前記第２排気手段の排気を調節するコントローラ
   をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記コントローラは、前記測定値と予め設定された目標値との偏差、前記偏差の微分値、および前記偏差の積分値を参照して前記調節を行うことを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記第２排気手段はファンであることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記カップは、上部に開口を有し、
   前記ファンは、前記開口よりも低い位置における前記処理ユニットの側壁の一部を貫通して設置されたことを特徴とする基板処理装置。
5. 積層配置された複数の処理ユニットを備える基板処理装置において、前記複数の処理ユニットの内部の気圧を調節する気圧調節方法であって、
   前記処理ユニットの内部の気圧を測定する第１工程と、
   前記処理ユニットの内部の雰囲気を、基板を囲繞するカップ外から前記処理ユニットの外部へ排出する排出量を、前記第１工程において取得した測定値を参照して調節する第２工程と、
   を前記複数の処理ユニットのそれぞれについて個別独立に実行し、
   前記第１工程および前記第２工程は、前記処理ユニットの内部の雰囲気を前記カップ内から前記処理ユニットの外部へ排出しつつ実行することを特徴とする気圧調節方法。
6. 請求項５に記載の気圧調節方法であって、
   前記第２工程においては、前記測定値と予め設定された目標値との偏差、前記偏差の微分値、および前記偏差の積分値を参照して前記調節を行うことを特徴とする気圧調節方法。

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