JP2007214180A - 基板処理方法，プログラム及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の温度分布を効率的に均一化させ，基板の処理むらを防止する。
【解決手段】基板Ｗの上面に温調用液体を供給し，基板Ｗの上面に温調用液体の液膜を形成する温調用液体供給工程を行い，基板Ｗの上面に温調用液体の液膜が形成された状態を維持し，基板Ｗと温調用液体の液膜との間で熱交換を行わせる熱交換工程を行った。こうして基板Ｗの温度を均一化した後，基板Ｗから温調用液体を除去する温調用液体除去工程を行い，基板Ｗの上面にレジスト液を塗布するレジスト液塗布工程を行った。
【選択図】図４

Description

本発明は，基板処理方法，プログラム及び基板処理装置に関する。

例えばフォトリソグラフィー技術を用いた半導体装置の製造プロセスでは，ウェハの表面上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成した後，そのレジスト膜を露光し，現像して，ウェハ上にレジストパターンを形成する処理が行われている。

上記のレジスト液を塗布する処理工程では，ウェハの温度分布が不均一な状態でレジスト液が供給されると，ウェハの表面上においてレジスト液に粘度差が発生し，レジスト膜の膜厚が不均一になってしまう問題がある。この場合，ウェハに処理むらが発生し，半導体装置の品質が低下するおそれがある。かかる点に鑑み，従来，レジスト液を塗布する際のウェハの温度を調節するための様々な方法が提案されている。例えば，ウェハの温度分布が均一になるまで暫くの間待機する方法が考えられる。また，ウェハに窒素ガスを吹き付けながら回転させることにより，ウェハの温度やレジスト液の温度を調節する方法（特許文献１参照），ウェハを保持する基板保持機構に，ウェハの温度分布を調節できるヒータを備えた構成等が提案されている（特許文献２参照）。

実開平１−６７７３４号公報 特開平４−２５３３２０号公報

しかしながら，ウェハの温度分布が均一になるまで待機する方法では，ウェハの熱伝達が効率的に行われず，温度分布の均一化に長時間を要し，全体のスループットが悪くなる問題があった。また，ウェハに窒素ガスを吹き付ける方法を用いても，ウェハの温度分布を確実に均一化させることは難しかった。基板保持機構にヒータを設けると，基板保持機構の構成が複雑になる問題があった。

本発明は，上記の点に鑑みてなされたものであり，基板の温度分布を効率的に均一化させることができ，基板の処理むらを防止することを目的とする。

上記課題を解決するため，本発明によれば，基板を処理する方法であって，基板の上面に温調用液体を供給し，前記基板の上面に温調用液体の液膜を形成する温調用液体供給工程と，前記基板の上面に前記温調用液体の液膜が形成された状態を維持し，前記基板と前記温調用液体の液膜との間で熱交換を行わせる熱交換工程と，前記基板から前記温調用液体を除去する温調用液体除去工程とを行うことを特徴とする，基板処理方法が提供される。

前記温調用液体供給工程においては，前記基板を回転させながら前記基板に対して前記温調用液体を供給しても良い。前記温調用液体を供給する温調用液体供給ノズルを，前記基板に対して相対的に移動させながら，前記温調用液体供給ノズルから前記温調用液体を供給しても良い。

前記温調用液体除去工程においては，前記基板を回転させることにより前記温調用液体を前記基板から振り切るようにしても良い。前記温調用液体除去工程の後に，前記基板の上面にレジスト液を塗布するレジスト液塗布工程を行っても良い。前記温調用液体は，有機溶剤又は水であっても良い。

別の観点による本発明によれば，上記の基板処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。

また，本発明によれば，基板を処理する装置であって，基板を保持する基板保持機構と，前記基板の温度を調節する温調用液体を前記基板保持機構に保持された基板の上面に供給する温調用液体供給ノズルと，レジスト液を前記基板保持機構に保持された基板の上面に供給するレジスト液供給ノズルとを備えることを特徴とする，基板処理装置が提供される。

前記温調用液体供給ノズルを前記基板保持機構に保持された基板に対して相対的に移動させる温調用液体供給ノズル移動機構を備えても良い。前記基板保持機構は，前記基板を回転させる構成であっても良い。

前記温調用液体供給ノズルに対して前記温調用液体を供給する温調用液体供給路を備え，前記温調用液体供給路に，前記温調用液体の温度を調節する温調用液体温調部を備えても良い。前記温調用液体は有機溶剤又は水であっても良い。

本発明によれば，基板の上面に温調用液体の液膜を形成し，基板と温調用液体との間で熱交換を行わせることにより，基板の温度分布を効率的に均一化させることができる。従って，温度分布の均一化に要する時間を短くすることができ，スループットの向上を図ることができる。基板の温度分布を均一化することにより，レジスト液を均一な厚さで塗布することができ，これにより，基板の処理むらを防止できる。基板保持機構にヒータを設ける必要が無く，基板保持機構の構成を簡単にすることができる。また，基板の温度を調節するために例えば高精度温調装置等の他の熱処理装置を使用する必要が無く，基板搬送装置の動作を簡単にすることができる。

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レジスト液塗布装置２０〜２４が備えられた塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，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。

塗布現像処理システム１は，図１に示すように例えば２５枚の略円板形状のウェハ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，フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置してい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図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２には，カセット載置台５が設けられ，当該カセット載置台５は，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には，搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は，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）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。

ウェハ搬送体７は，Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり，後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。

カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は，複数の処理装置が多段に配置された，例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には，カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１，第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には，カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には，第１の搬送装置１０が設けられている。第１の搬送装置１０は，第１の処理装置群Ｇ１，第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には，第２の搬送装置１１が設けられている。第２の搬送装置１１は，第２の処理装置群Ｇ２，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。

図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には，ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置，例えばウェハＷに塗布液としてレジスト液を塗布する本実施形態にかかる基板処理装置としてのレジスト液塗布装置２０〜２４が，下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には，液処理装置，例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また，第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には，各処理装置群Ｇ１，Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０，４１がそれぞれ設けられている。

例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には，温調装置６０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１，精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置６２〜６４及びウェハＷの加熱を行う加熱装置６５〜６８が，下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４では，例えば高精度温調装置７０，レジスト液が塗布されたウェハＷを加熱するプリベーキング装置７１〜７４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７５〜７９が，下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５では，ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置，例えば高精度温調装置８０〜８３，露光後のウェハＷを加熱処理する複数のポストエクスポージャーベーキング装置８４〜８９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように第１の搬送装置１０のＸ方向正方向側には，複数の処理装置が配置されており，例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置９０，９１，ウェハＷを加熱する加熱装置９２，９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には，例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。

インターフェイス部４には，例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と，バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は，Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり，インターフェイス部４に隣接した図示しない露光装置と，バッファカセット１０２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

上記塗布現像処理システム１で行われるウェハ処理は，例えば図１に示すようにカセットステーション２に設けられた制御部１０５によって制御されている。制御部１０５は，例えばコンピュータであり，プログラム格納部を有している。そのプログラム格納部には，上述の各種処理装置や搬送体などの駆動系の動作を制御して，後述する所定のレシピのウェハ処理方法を実現させるためのプログラムＰが格納されている。なお，このプログラムＰは，コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって，その記録媒体から制御部１０５にインストールされたものであってもよい。

次に，レジスト液塗布装置２０の構成について説明する。図４は，レジスト液塗布装置２０の構成の概略を示す縦断面の説明図である。図５は，レジスト液塗布装置２０の横断面の説明図である。

レジスト液塗布装置２０は，例えば内部を閉鎖可能なケーシング１１０を有している。ケーシング１１０内の中央部には，ウェハＷを保持して回転させる基板保持機構としてのスピンチャック１１１を備えている。スピンチャック１１１は，水平な上面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により，ウェハＷをスピンチャック１１１上に吸着保持できる。

スピンチャック１１１は，例えばモータなどを備えたチャック駆動機構１１２により，Ｚ方向に向かうスピンチャック１１１の中心軸を回転中心として，所定の速度に回転できる。また，スピンチャック１１１の回転により，スピンチャック１１１上に吸着保持されたウェハＷは，スピンチャック１１１と一体的に，ウェハＷの中心部を回転中心として回転させられるようになっている。また，チャック駆動機構１１２には，シリンダなどの昇降駆動源が設けられており，スピンチャック１１１は上下動可能である。

スピンチャック１１１の周囲には，ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ１１３が設けられている。カップ１１３の下面には，回収した液体を排出する排出管１１４と，カップ１１３内の雰囲気を排気する排気管１１５が接続されている。

図５に示すようにカップ１１３のＸ方向負方向（図５の下方向）側には，Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール１２０が形成されている。レール１２０は，例えばカップ１１３のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール１２０には，例えば二本のアーム１２１，１２２が取り付けられている。

図４及び図５に示すように，第１のアーム１２１には，スピンチャック１１１に保持されたウェハＷの上面に対して例えば有機溶剤をウェハＷの温度を調節するための温調用液体として供給する第１のノズル，即ち，温調用液体供給ノズル１２３が支持されている。第１のアーム１２１は，図５に示すノズル駆動部１２４により，レール１２０上を移動自在であり，温調用液体供給ノズル１２３を，カップ１１３のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部１２５からカップ１１３内のウェハＷの中心部上方まで，Ｙ方向に直進移動させることができる。また，第１のアーム１２１は，ノズル駆動部１２４によって昇降自在であり，温調用液体供給ノズル１２３の高さを調整できる。本実施の形態において，温調用液体供給ノズル１２３をスピンチャック１１１に保持されたウェハＷに対して相対的に移動させる温調用液体供給ノズル移動機構１２５は，レール１２０，第１のアーム１２１，ノズル駆動部１２４等によって構成されている。

図４に示すように，温調用液体供給ノズル１２３には，温調用液体供給源１２６から供給される温調用液体を温調用液体供給ノズル１２３に対して供給する温調用液体供給路１２７が接続されている。温調用液体供給路１２７には，温調用液体の温度を調節する温調用液体温調部１２８が介設されている。

第２のアーム１２２には，スピンチャック１１１に保持されたウェハＷの上面にレジスト液を供給する第２のノズル，即ちレジスト液供給ノズル１４０が支持されている。第２のアーム１２２は，例えば図５に示すノズル駆動部１４１によってレール１２０上を移動自在であり，レジスト液供給ノズル１４０を，カップ１１３のＹ方向負方向側の外方に設けられた待機部１４２からカップ１１３内のウェハＷの中心部上方まで，Ｙ方向に直進移動させることができる。また，ノズル駆動部１４１によって，第２のアーム１２２は昇降自在であり，レジスト液供給ノズル１４０の高さも調節できる。本実施の形態において，レジスト液供給ノズル１４０をスピンチャック１１１に保持されたウェハＷに対して相対的に移動させるレジスト液供給ノズル移動機構１４３は，レール１２０，第２のアーム１２２，ノズル駆動部１４１等によって構成されている。

図４に示すように，レジスト液供給ノズル１４０には，レジスト液供給源１４５から供給されるレジスト液をレジスト液供給ノズル１４０に対して供給するレジスト液供給路１４６が接続されている。

なお，他のレジスト液塗布装置２１〜２４の構成は，上述のレジスト液塗布装置２０と同様であるので，説明を省略する。

次に，以上のように構成されたレジスト液塗布装置２０におけるウェハＷの処理プロセスを，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と共に説明する。

先ず，ウェハ搬送体７によって，カセット載置台５上のカセットＣから未処理のウェハＷが一枚取り出され，第３の処理装置群Ｇ３の温調装置６０に搬送される。温調装置６０に搬送されたウェハＷは，所定温度に温度調節され，その後，第１の搬送装置１０によってアドヒージョン装置９０に搬送され，所定の疎水化処理が施される。その後ウェハＷは，例えばレジスト液塗布装置２０に搬送され，ウェハの表面全体にレジスト液が塗布される。このレジスト液塗布装置２０における処理プロセスについては後述する。

レジスト液塗布装置２０によってレジスト液の液膜（レジスト膜）が形成されたウェハＷは，第１の搬送装置１０と第２の搬送装置１１によって，プリベーキング装置７１，周辺露光装置９４，高精度温調装置８３に順次搬送されて，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，インターフェイス部４のウェハ搬送体１０１によって図示しない露光装置に搬送され，露光される。

露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０１によって例えばポストエクスポージャーベーキング装置９４に搬送され，加熱処理が施された後，第２の搬送装置１１によって高精度温調装置８１に搬送されて温度調節される。その後，現像処理装置３０に搬送され，ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。その後ウェハＷは，第２の搬送装置１１によってポストベーキング装置７５に搬送され，加熱処理が施された後，高精度温調装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは，第１の搬送装置１０によってトランジション装置６１に搬送され，ウェハ搬送体７によってカセット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。

次に，上述のレジスト液塗布装置２０で行われる処理について詳しく説明する。先ず，アドヒージョン装置９０において疎水化処理が施されたウェハＷが，第１の搬送装置１０によってケーシング１１０内に搬入される。このときウェハＷは，疎水化処理において加熱されて処理されたことにより，常温よりも高温状態になっている。ウェハＷの温度は，アドヒージョン装置９０から搬出した直後では，例えば約１００℃程度になっており，レジスト液塗布装置２０まで搬送する間に放熱により降温して，ケーシング１１０に搬入する際には，例えば約５０℃〜６０℃程度になる。ケーシング１１０に搬入されたウェハＷは，第１の搬送装置１０からスピンチャック１１１に受け渡され，図４に示すようにスピンチャック１１１に吸着され，半導体装置が形成されるデバイス形成面を上面とした状態で略水平に保持される。そして，以下に説明する温調用液体供給工程，熱交換工程，温調用液体除去工程，レジスト液塗布工程がこの順に実施される。

温調用液体供給工程においては，温調用液体供給ノズル１２３が，待機部１２５からスピンチャック１１１に保持されたウェハＷの上面中心部の上方まで移動させられ，所定の位置で静止させられる。そして，スピンチャック１１１が回転させられ，ウェハＷがスピンチャック１１１と一体的に所定の回転速度で回転させられながら，回転するウェハＷの上面中心部に対して，温調用液体供給ノズル１２３から温調用液体が供給される。温調用液体は，温調用液体供給源１２６から供給され，温調用液体温調部１２８において所定温度（温調用液体供給工程前のウェハＷよりも低い温度）に温調されてから温調用液体供給ノズル１２３に送液され，温調用液体供給ノズル１２３から吐出される。温調用液体供給ノズル１２３からウェハＷの中心部に供給された温調用液体は，ウェハＷの回転に伴って発生する遠心力によって，ウェハＷの周縁部に向かって流れる。これにより，温調用液体がウェハＷ上面全体に満遍なく拡散され，ウェハＷの上面全体を覆う温調用液体の液膜が形成される（図６参照）。温調用液体の液膜が形成された後，スピンチャック１１１の回転及び温調用液体の供給がそれぞれ停止させられ，温調用液体供給ノズル１２３は待機部１２５に戻される。

なお，温調用液体供給ノズル１２３から吐出される温調用液体の温度は，例えば，温調用液体供給工程を開始する前のウェハＷの初期温度，後に詳述する温調用液体除去工程における温調用液体の蒸発（気化）に伴ってウェハＷから奪われる熱量，後に詳述するレジスト液塗布工程を開始する際のウェハＷの温度の目標値（例えば約２３℃程度）等をパラメータとした関数に基づいて決定しても良い。温調用液体温調部１２８においては，かかる関数によって求められた目標温度になるように，温調用液体の温度を調節すれば良い。

温調用液膜形成後，ウェハＷはスピンチャック１１１に保持されたまま静止させられ，ウェハＷの上面に温調用液体の液膜が形成された状態が維持されたままで，所定時間放置される。即ち，熱交換工程が行われる。ウェハＷが放置される間，ウェハＷとウェハＷ上に形成された温調用液体の液膜との間で熱交換が行われ，高温状態であったウェハＷから温調用液体の液膜によって熱が奪われ，ウェハＷが次第に冷却される。この場合，液膜中の温調用液体が対流することで，ウェハＷから熱が効率的に奪われるとともに，ウェハＷ中の熱伝達が促進させられる。従って，ウェハＷが効率的に冷却され，また，ウェハＷの温度分布が効率的に均一化される。この場合，ウェハＷに温調用液体の液膜を形成しない場合よりも，ウェハＷを迅速に冷却でき，また，ウェハＷの温度分布を迅速に均一化させることができる。

このように熱交換工程が行われた後，温調用液体除去工程が開始される。温調用液体除去工程においては，スピンチャック１１１及びウェハＷが再び回転させられ，かかるウェハＷの回転に伴って発生する遠心力によって，ウェハＷ上に形成されていた温調用液体の液膜は，ウェハＷの周縁部に向かって流れ，ウェハＷから振り切られて除去される。こうしてウェハＷが回転させられることにより，ウェハＷから温調用液体の液膜が除去される。また，ウェハＷが回転させられることにより，ウェハＷ上の温調用液体の蒸発が促進されるが，このように温調用液体が蒸発する際に，温調用液体の気化熱としてウェハＷから熱が奪われる。これにより，ウェハＷがさらに冷却される。この温調用液体除去工程により，ウェハＷの温度は，常温に近い所定の目標温度，例えば約２３℃程度まで降温されるようにしても良い。こうしてウェハＷが回転された後，スピンチャック１１１及びウェハＷの回転が停止され，温調用液体除去工程が終了する。なお，かかる温調用液体除去工程においては，ウェハＷは完全に乾燥させなくても良く，例えばウェハＷの上面全体に，温調用液体の液膜が熱交換工程時よりも薄い厚さで残るようにしても良い。

かかる温調用液体除去工程におけるスピンチャック１１１及びウェハＷの回転速度は，温調用液体供給工程におけるスピンチャック１１１及びウェハＷの回転速度よりも高速にすることが好ましい。これにより，ウェハＷから液膜を迅速に除去することができる。

なお，温調用液体除去工程においてウェハＷから奪われる熱量や，ウェハＷの冷却速度等は，温調用液体除去工程におけるウェハＷの回転速度に依存する。また，温調用液体除去工程後にウェハＷの上面に残留する温調用液体の液膜の厚さも，温調用液体除去工程におけるウェハＷの回転速度に依存する。従って，温調用液体除去工程におけるスピンチャック１１１及びウェハＷの回転速度は，温調用液体除去工程後のウェハＷの目標温度，ウェハＷの冷却速度，ウェハＷの上面に残留させる温調用液体の液膜の厚さ等を考慮して決定しても良い。

以上のようにして熱交換工程及び温調用液体除去工程が行われることにより，ウェハＷが所定温度に冷却され，かつ，ウェハＷの温度分布が均一化された後，レジスト液塗布工程が実施される。レジスト液塗布工程においては，レジスト液供給ノズル１４０が，待機部１４２からスピンチャック１１１に保持されたウェハＷの上面中心部の上方まで移動させられ，所定の位置で静止させられる。そして，ウェハＷの上面中心部に対して，レジスト液供給ノズル１４０からレジスト液が滴下される。ウェハＷが回転させられることにより，レジスト液は，ウェハＷの回転に伴って発生する遠心力によって，ウェハＷの中心部から周縁部に向かって流れる。これにより，レジスト液がウェハＷ上面全体に満遍なく拡散され，ウェハＷの上面全体を覆うレジスト膜が形成される（図７参照）。このとき，ウェハＷは温度分布が均一化されているので，ウェハＷ上においてレジスト液に粘度差が発生すること，即ち，レジスト膜の膜厚が不均一になることを防止できる。レジスト膜が形成された後，スピンチャック１１１の回転及びレジスト液の供給がそれぞれ停止させられ，レジスト液供給ノズル１４０は待機部１４２に戻される。こうして，レジスト液塗布工程が終了する。

その後，ウェハＷは第１の搬送装置１０によってスピンチャック１１１から持ち上げられ，ケーシング１１０内から搬出される。以上のようにして，レジスト液塗布装置２０における一連の処理工程が終了する。

以上の実施の形態によれば，ウェハＷの上面に温調用液体の液膜を形成し，ウェハＷと温調用液体との間で熱交換を行わせることにより，ウェハＷを所定温度まで効率的かつ簡単に冷却し，また，ウェハＷの温度分布を効率的かつ簡単に均一化させることができる。従って，ウェハＷの温度分布の均一化に要する時間を短くすることができ，レジスト液塗布装置２０におけるスループットの向上，ひいては，塗布現像処理システム１における処理効率の向上を図ることができる。ウェハＷの温度分布を均一化することにより，レジスト液を均一な厚さで塗布することができ，これにより，ウェハＷの処理むらを防止できる。

また，スピンチャック１１１にウェハＷを温調するためのヒータを設ける必要が無く，スピンチャック１１１の構成を簡単にすることができる。また，ウェハＷの温度を調節するために他の熱処理装置（例えば高精度温調装置）等を使用しなくても良いので，他の熱処理装置にウェハＷを搬送する手間を省略でき，第１の搬送装置１０等の動作を簡単にすることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施形態では，ウェハＷはアドヒージョン装置９０において疎水化処理が行われた後，レジスト液塗布装置２０において処理されるとしたが，レジスト液塗布装置２０に搬送する以前にウェハＷに行われる処理は，かかる形態には限定されない。例えば，ウェハＷをアドヒージョン装置９０において疎水化処理した後，例えば高精度温調装置７０等に搬入し，ここでウェハＷを所定の温度（例えば約２３℃程度）に冷却させ，その後，レジスト液塗布装置２０に搬入しても良い。この場合も，レジスト液塗布装置２０において熱交換工程を行うことにより，ウェハＷの温度分布を好適に均一化させることができ，これにより，レジスト膜を均一に塗布することができる。

以上の実施形態では，温調用液体供給工程において，静止状態の温調用液体供給ノズル１２３から回転するウェハＷの上面中心部に対して温調用液体を供給することにより液膜を形成するとしたが，温調用液体の液膜を形成する方法は，かかるものに限定されない。例えば，スピンチャック１１１に保持されたウェハＷの上方において，温調用液体供給ノズル１２３を回転するウェハＷ（の中心部）に対して相対的に移動させながら，温調用液体供給ノズル１２３から温調用液体を供給することにより，液膜を形成しても良い。この場合，温調用液体供給ノズル１２３は，少なくともウェハＷの中心部に対して温調用液体を供給可能な位置を通過するように移動させることが好ましい。これにより，ウェハＷの上面全体に温調用液体を確実に拡散させることができる。例えば，ウェハＷの中心部に対して温調用液体を供給可能な位置から，ウェハＷの周縁部に対して温調用液体を供給可能な位置までの間において，温調用液体供給ノズル１２３を半径方向に往復移動させるようにしても良い。

また，温調用液体供給ノズル１２３’は，例えば図８に示すように，温調用液体供給ノズル１２３’の長さ方向に沿って吐出口１２３ａが一列に並べられ，温調用液体をシャワー状に，ウェハＷの直径方向の全長に渡って吐出可能な構成としても良い。この場合，各吐出口１２３ａから温調用液体を吐出させながら，温調用液体供給ノズル１２３’をウェハＷの上方においてウェハＷに対して相対的に移動させることにより，ウェハＷの上面全体を覆う温調用液体の液膜を形成できる。

以上の実施の形態では，温調用液体として有機溶剤を吐出するとしたが，温調用液体はかかるものに限定されず，例えば水（Ｈ_２Ｏ）であっても良く，あるいは水と有機溶剤との混合液等であっても良い。例えば温調用液体除去工程の後に，レジスト液塗布工程に代えて，レジスト液以外の他の処理液を用いた処理工程を行う場合，特にウェハＷに対して水溶性の処理液などを供給して処理する場合などは，温調用液体を水にすることで，処理液の特性を変えることなく，処理液による処理を好適に行うことができる。

基板処理装置はレジスト液塗布装置２０には限定されず，基板に対してレジスト液塗布以外の他の処理を行う装置であっても良い。また，以上の実施形態では，熱交換工程において，温調用液体と熱交換させることによりウェハＷを冷却させる場合を説明したが，例えばウェハＷの温度よりも高温の温調用液体を供給し，ウェハＷを温調用液体によって加熱させながら，温度分布を均一化させるようにしても良い。

基板は半導体装置が形成されるウェハには限定されず，例えばＬＣＤ用ガラス基板，ＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板などであっても良い。

本発明は，基板処理方法，プログラム及び基板処理装置に適用できる。

塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。 図１の塗布現像処理システムの正面図である。 図１の塗布現像処理システムの背面図である。 レジスト液塗布装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 レジスト液塗布装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。 温調用液体の液膜が形成される状態を説明する説明図である。 レジスト膜が形成される状態を説明する説明図である。 別の実施形態にかかるレジスト液供給ノズルを説明する説明図である。

符号の説明

Ｗ ウェハ
１ 塗布現像処理システム
２０ レジスト液塗布装置
１１１ スピンチャック
１２３ 温調用液体供給ノズル
１２５ 温調用液体供給ノズル移動機構
１２８ 温調用液体温調部
１４０ レジスト液供給ノズル
１４３ レジスト液供給ノズル移動機構

Claims (12)

1. 基板を処理する方法であって，
   基板の上面に温調用液体を供給し，前記基板の上面に温調用液体の液膜を形成する温調用液体供給工程と，
   前記基板の上面に前記温調用液体の液膜が形成された状態を維持し，前記基板と前記温調用液体の液膜との間で熱交換を行わせる熱交換工程と，
   前記基板から前記温調用液体を除去する温調用液体除去工程とを行うことを特徴とする，基板処理方法。
2. 前記温調用液体供給工程において，前記基板を回転させながら前記基板に対して前記温調用液体を供給することを特徴とする，請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記温調用液体供給工程において，前記温調用液体を供給する温調用液体供給ノズルを，前記基板に対して相対的に移動させながら，前記温調用液体供給ノズルから前記温調用液体を供給することを特徴とする，請求項１又は２に記載の基板処理方法。
4. 前記温調用液体除去工程において，前記基板を回転させることにより前記温調用液体を前記基板から振り切ることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理方法。
5. 前記温調用液体除去工程の後に，前記基板の上面にレジスト液を塗布するレジスト液塗布工程を行うことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理方法。
6. 前記温調用液体は，有機溶剤又は水であることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
8. 基板を処理する装置であって，
   基板を保持する基板保持機構と，
   前記基板の温度を調節する温調用液体を前記基板保持機構に保持された基板の上面に供給する温調用液体供給ノズルと，
   レジスト液を前記基板保持機構に保持された基板の上面に供給するレジスト液供給ノズルとを備えることを特徴とする，基板処理装置。
9. 前記温調用液体供給ノズルを前記基板保持機構に保持された基板に対して相対的に移動させる温調用液体供給ノズル移動機構を備えることを特徴とする，請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記基板保持機構は，前記基板を回転させることを特徴とする，請求項８又は９に記載の基板処理装置。
11. 前記温調用液体供給ノズルに対して前記温調用液体を供給する温調用液体供給路を備え，
    前記温調用液体供給路に，前記温調用液体の温度を調節する温調用液体温調部を備えることを特徴とする，請求項８〜１０のいずれかに記載の基板処理装置。
12. 前記温調用液体は有機溶剤又は水であることを特徴とする，請求項８〜１１のいずれかに記載の基板処理装置。

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