JP2008526030A

JP2008526030A - 集積熱ユニット

Info

Publication number: JP2008526030A
Application number: JP2007548478A
Authority: JP
Inventors: デイヴィッド，エイチ．コーク，; マーティン，ジェフサリナス，; 哲也石川
Original assignee: Screen Semiconductor Solutions Co Ltd
Current assignee: Screen Semiconductor Solutions Co Ltd
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2008-07-17
Also published as: WO2006069256A2; WO2006069256A3; KR101068328B1; KR20070087682A; KR20070092332A; JP2008141163A; KR20070092331A; KR101071004B1; JP2008135702A

Abstract

焼成プレートの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートと、冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された冷却プレートと、該焼成プレートから該冷却プレートに基板を移送するように構成された基板移送シャトルとを備えており、該基板移送シャトルが、該焼成プレートによって加熱された基板を冷却可能な温度コントロール基板保持表面を有している集積熱ユニット。
【選択図】図１

Description

発明の背景

[0001]本発明は概して基板処理機器の分野に関する。より具体的には、本発明は、集積回路の形成に使用される、半導体基板などの基板の温度をコントロールするための方法および装置に関する。

[0002]現在の集積回路は、マイクロメーターという小型のサイズに集積回路を製作する、シリコン、金属および／または誘電層などの材料をパターニングすることによって形成される多数の個々の要素を含んでいる。このようなパターンを形成するために業界で使用される技術はフォトリソグラフィである。通常のフォトリソグラフィプロセスシーケンスは概して、基板の表面に１つ以上の均一なフォトレジスト（レジスト）層を堆積するステップと、この堆積された層を乾燥および硬化させるステップと、暴露された層を修正するのに適した電磁放射にフォトレジスト層を暴露することによって基板をパターニングするステップと、パターニングされたフォトレジスト層を現像するステップとを含んでいる。

[0003]フォトリソグラフィプロセスと関連したステップの多くは、半導体ウェーハを制御下で順次処理する性能を有しているマルチチャンバ処理システム（例えば、クラスタツール）において実行されることが半導体産業では一般的である。フォトレジスト材料を堆積（つまりコーティング）および現像するのに使用されるクラスタツールの一例はトラックリソグラフィツールと一般的に称される。

[0004]トラックリソグラフィツールは通常、事前および事後リソグラフィ処理と関連した種々のタスクを実行するためだけの（ここではステーションと称されることがある）複数のチャンバを収容するメインフレームを含んでいる。通常はトラックリソグラフィツール内にウェットおよびドライ処理チャンバの両方がある。ウェットチャンバはコーティングおよび／または現像ボールを含んでいるのと同時に、ドライチャンバは、焼成および／または冷却プレートを収容する熱コントロールユニットを含んでいる。トラックリソグラフィツールはまたしばしば、クリーンルームから基板を受け取りかつこれに基板を戻すための、業界標準ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔｏｐｅｎｉｎｇｕｎｉｆｉｅｄｐｏｄ）などの１つ以上のポッド／カセット搭載デバイスと、トラックツールの種々のチャンバ／ステーション間に基板を移送するための複数の基板移送ロボットと、基板を暴露ツールに移送して、基板が暴露ツール内で処理された後に暴露ツールから基板を受け取るために、ツールをリソグラフィ暴露ツールに動作可能に結合させるインタフェースとを含んでいる。

[0005]長年、半導体デバイスのサイズ縮小という強い要望が半導体業界にあった。部材サイズの縮小はプロセス変動性に対する産業界の許容範囲を縮小し、そしてこれは、プロセスの均一性および反復性に対してより厳密な要件を有する半導体製造仕様をもたらすことになった。トラックリソグラフィ処理シーケンス中のプロセス変動性を最小化する際の重要な要因は、特定の用途向けのトラックリソグラフィツール内で処理された各基板が同じ「ウェーハ履歴」を有することを保証することである。基板のウェーハ履歴は概してプロセスエンジニアによって監視および制御されて、後にデバイスの性能に影響を与えうるデバイス製作処理変数のすべてが制御されることを保証するため、同じバッチ内のすべての基板は常に同様に処理される。

[0006]各基板が同じ「ウェーハ履歴」を有することを保証するためには、各基板が同じ反復可能な基板処理ステップ（例えば、一貫したコーティングプロセス、一貫したハード焼成プロセス、一貫した冷却プロセスなど）を経験し、かつ種々の処理ステップ間のタイミングが基板ごとに同じであることを必要とする。リソグラフィタイプデバイス製作プロセスはとりわけプロセスレシピ変数の変更およびレシピステップ間のタイミングに敏感であり、これはプロセス変動性、最終的にはデバイス性能に直接影響を与える。

[0007]これらの要件に関して、半導体業界は、トラックリソグラフィおよび他のタイプのクラスタツールにおけるウェーハ履歴の均一性を改善可能な方法を絶え間なく探究し、かつツールおよび技術を開発し続けている。

発明の概要

[0008]本発明に従って、半導体製造機器に関する方法および装置が提供される。より具体的には、本発明の実施形態は、高制御下で基板を加熱および／または冷却するための方法および装置に関する。本発明の実施形態は、複数の基板が高制御下で同一の加熱および冷却シーケンスに従って処理されることによって、基板ごとに一貫したウェーハ履歴を保証する助けとなることを想定している。本発明の実施形態には、トラックリソグラフィツールのチャンバまたはステーションにおいて基板を加熱および／または冷却する際にとりわけ有用なものがあり、同時に、本発明の実施形態には、高制御下で基板を加熱および冷却するのが望ましい他の用途に使用可能なものもある。

[0009]本発明の特定の実施形態は、集積熱ユニットに関する。このような実施形態の１つによると、集積熱ユニットは、焼成プレートの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートと、冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された冷却プレートと、該焼成プレートから該冷却プレートに基板を移送するように構成された基板移送シャトルとを備えており、該基板移送シャトルは、該焼成プレートによって加熱された基板を冷却することができる温度コントロール基板保持表面を有している。

[0010]本発明の別の実施形態によると、集積熱ユニットは、基板を保持および加熱するように構成された焼成プレートを備える焼成ステーションと、基板を保持および冷却するように構成された冷却プレートを備える冷却ステーションと、該熱ユニット内の水平線形経路に沿って該焼成プレートから該冷却プレートに基板を移送して、該集積熱ユニット内の垂直経路に沿って基板を昇降させるように構成された基板移送シャトルとを備えている。

[0011]本発明の別の実施形態によると、集積熱ユニットは、焼成位置で基板を保持および加熱するように構成された基板保持表面を有する焼成プレートと、冷却位置で基板を保持および冷却するように構成された基板保持表面を有する冷却プレートとを備えており、該焼成プレートが該焼成位置にある場合に該焼成プレートの該基板保持表面が第１の略水平平面に位置決めされ、かつ該冷却プレートが冷却位置にある場合に該冷却プレートの該基板保持表面が該第１の平面の下方にある第２の略水平平面に位置決めされる。

[0012]本発明のさらに別の実施形態に従って、焼成ステーションが提供される。該焼成ステーションは、上部焼成位置と下部冷却位置間を垂直に移動可能な、焼成プレートの上部表面上にサポートされた基板を加熱するようになっている焼成プレートと、該焼成プレートが該下部冷却位置にある場合に該焼成プレートの下部表面に係合可能に結合されるようになっている複数のヒートシンクとを備えている。

[0013]本発明の特定の他の実施形態は、ウェーハの１つ以上のカセットを受容するようになっている複数のポッドアセンブリと、該１つ以上のポッドアセンブリからトラックリソグラフィツール内の処理モジュールにウェーハを移送するようになっている１つ以上のロボットとを備えるトラックリソグラフィツールに関しており、該処理モジュールのうちの少なくとも１つは、上記実施形態のうちの１つに従った集積熱ユニットを含んでいる。

[0014]本発明のさらに別の実施形態は、集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法に関する。このような一実施形態によると、焼成プレートおよび冷却プレートを有する集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法は、液体レジスト材料をその上に塗布している基板を該集積熱ユニットに移送するステップと、該基板を該焼成プレートに位置決めするステップと、該基板を該焼成プレートによって加熱するステップと、温度コントロール表面を有するシャトルによって該基板を該焼成プレートから該冷却プレートに移送するステップと、該基板を該冷却プレートによって冷却するステップと、該集積熱ユニット外に該基板を移送するステップとを備えている。

[0015]別の実施形態によると、焼成プレートおよび冷却プレートを有する集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法は、液体レジスト材料をその上に塗布している基板を該集積熱ユニットに移送するステップと、該基板を該焼成プレートに位置決めするステップと、該基板を該焼成プレートによって加熱するステップと、該基板を該焼成プレートから該冷却プレートに移送するステップであって、該移送ステップは該集積熱ユニット内で、該基板を水平線形経路に沿っておよび垂直経路に沿って基板移送シャトルによって移動させる工程を含むステップと、該基板を該冷却プレートによって冷却するステップと、該集積熱ユニット外に該基板を移送するステップとを備えている。

[0016]別の実施形態によると、焼成プレートおよび冷却プレートを有する集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法は、液体レジスト材料をその上に塗布している基板を該集積熱ユニットに移送するステップと、該基板を該焼成プレートに位置決めするステップと、該基板を該焼成プレートによって加熱するステップと、温度コントロール表面を有するシャトルによって該基板を該焼成プレートから該冷却プレートに移送するステップと、該基板を該冷却プレートによって冷却するステップと、該集積熱ユニット外に該基板を移送するステップとを備えている。

[0017]本発明のさらに別の実施形態に従って、焼成プレートのセットポイント温度を急速に低下させるための方法が提供される。本実施形態は、該焼成プレートを使用して、該焼成プレートが焼成位置にある時に該焼成プレートの上部表面に配置された基板を加熱した後に、該焼成プレートの下部表面が、該焼成プレートの該下部表面に係合可能に結合されるようになっている複数のヒートシンクに接触する下部位置に該焼成プレートを垂直移動させるステップを備えている。

[0018] 従来の技術に対する多数の利点が本発明によって達成される。例えば、焼成および冷却プレートを１つの集積ユニットに含めることによって、焼成されたウェーハを該冷却プレートに移送することに伴う遅延が最小化される。また、該焼成および冷却プレート間でウェーハを移送する温度コントロール基板保持表面を有するシャトルを含むことは、各ウェーハの熱履歴に対するさらなるコントロール度合いを提供することによって、複数のウェーハ間のより均一な熱履歴を可能にする。さらに、本発明の実施形態は、トラックリソグラフィツールの（複数の）メイン中央ロボットの負荷を減少させることによってチャンバスループットを増加させ、メイン中央ロボットの故障の場合には焼成後ウェーハに安全な場所を提供する。他の実施形態は、焼成プレートの該セットポイント温度を第１の温度から、該第１の温度より低い第２の温度に変化させるのにかかる時間を短縮することによってウェーハスループットを増加させる。実施形態に応じて、これらの利点のうちの１つ以上ならびに他の利点が達成可能である。これらおよび他の利点について本明細書にわたってより詳細に、かつ以下の図面と関連してより具体的に説明する。

発明の詳細な説明

[0035]本発明は概して、高制御下で基板を加熱および冷却するための方法および装置を提供する。トラックリソグラフィツール内で具体的な熱レシピに従って加熱および冷却される複数の基板の各基板につき一貫したウェーハ履歴を保証する助けとなる際にとりわけ有用である本発明の実施形態もあり、同時に、高制御下で基板を加熱および冷却することが望ましい他の用途で使用可能な実施形態もある点が理解されるべきである。

[0036]図１は、本発明に従った集積熱ユニット１０の一実施形態の簡略概念図である。集積熱ユニット１０は焼成ステーション１２と、冷却ステーション１４と、シャトルステーション１６とを含んでおり、すべては密閉ハウジング４０内にある。冷却ステーション１６は、必要ならば、焼成および冷却ステーション間で基板を移送するためのシャトル１８を含む。焼成ステーション１２は焼成プレート２０と、エンクロージャ２２と冷却ベース２４とを含む。焼成プレート２０は（図１に示された）ウェーハロード位置と、焼成プレートがクラムシェルエンクロージャ２２に対してかつこの中に電動リフト２８によって付勢される閉鎖加熱位置と、焼成プレートが冷却ベース２４に接触する冷却位置との間で移動可能である。冷却ベース２４は焼成プレートに係合可能に結合されて、例えば新たな熱レシピに切り替える場合に、焼成プレートのセットポイント温度を比較的高い焼成温度から低い焼成温度に急速に変化させるのを可能にする。

[0037]冷却ステーション１４は冷却プレート３０と、シャトル１８が冷却ステーションを通過してウェーハを焼成ステーション１２に対して移送する場合に、冷却プレート３０上にあるウェーハを生じうる粒子汚染から保護する粒子シールド３２とを含んでいる。基板は、シャッター３４ａおよび３４ｂにそれぞれ動作可能に結合されている細長い開口を介して熱ユニット１０に対して移送可能である。

[0038]図１に示された集積熱ユニット１０の簡略斜視図である図２Ａに示されているように、熱ユニット１０は、アルミニウムや他の適切な材料からなる外部ハウジング４０を含む。ハウジング４０は、焼成ステーション１２、冷却ステーション１４およびシャトルステーション１６を横方向に隣接させ、かつ複数の集積熱ユニットを、図１４を参照して後述されるようなトラックリソグラフィツールの相互の上部に積層させるために、高さに対して長い。具体的な実施形態では、ハウジング４０の高さはちょうど２０センチメートルである。

[0039]ハウジング４０は側部ピース４０ａと、上部ピース４０ｂと底部ピース４０ｃとを含む。フロントサイドピース４０ａは、基板を熱ユニットに対して移送させる２つの細長い開口４１ａ、４１ｂを含む。開口４１ａはシャッター３４ａ（図示せず）によって閉鎖およびシールされるように動作可能に結合され、開口４１ｂはシャッター３４ｂ（図示せず）によって閉鎖およびシールされるように動作可能に結合される。ハウジング４０の上部ピース４０ｂは、適切なプレート（図示せず）がスクリューホール４４を介して上部ピース４０ｂに取り付けられる場合に上部ピース４０ｂの温度をコントロールするために、冷却流体をチャネルを介して循環させる冷却剤チャネル４２を含む。類似の冷却剤チャネルが底部ピース４０ｃの下部表面に形成される。

[0040]焼成ステーション１２の正確な焼成動作および冷却ステーション１４の正確な冷却動作をコントロールする種々のコントロール回路４６ａ乃至４６ｄ、およびより詳細に後述されるように、シャトル１８（図２Ａには見えない）が熱ユニットの長さに沿って線形に、および熱ユニット内で垂直に移動できるようにするトラック４８および４９もまた図２Ａに示されている。一実施形態では、コントロール回路４６ａ乃至４６ｂは、各ステーションと関連した温度調整機構のより正確かつ応答的なコントロールを可能にするためにステーション１２および１４付近に（例えば、３フィート以内に）位置決めされる。

[0041]図２Ｂは、（図１に示された）上部４０ｂおよびシールド３２が除去されている集積熱ユニット１０の簡略斜視図である。図２Ｂには、焼成ステーション１２のシャトル１８、冷却プレート３０およびクラムシェルエンクロージャ２２が見える。ハウジング４０の後部サポートピース９０および底部ピース４０ｃ間の空間４７も見える。図５にも見える空間４７は詳細に後述されるように集積熱ユニット１０の長さの大部分に沿って延びており、シャトル１８にステーション１２、１４および１６間でウェーハを移送させる。

[0042]集積熱ユニット１０の一般的な動作をより良好に認識および理解するために、図１および２Ｂに伴って図３を参照する。図３は、本発明の方法の一実施形態に従ってウェーハを熱処置するために熱ユニット１０によって実行されるイベントのシーケンスを図示する簡略ブロック図である。ウェーハは、例えばトラックリソグラフィツールの適切なコーティングステーションでフォトレジスト層をウェーハにわたって堆積させた後、図３に説明されているプロセスに従って処置されてもよい。以下の説明はユニット１０内での単一ウェーハの処置に焦点を合わせているが、当業者は、熱ユニット１０はしばしば２つのウェーハを同時処理するために使用されることを理解するであろう。例えば、一方のウェーハが焼成プレート２０で加熱されている間、熱ユニット１０は、冷却プレート３０上で別のウェーハを冷却したり、その熱処置の完了時に熱ユニット外に別のウェーハを移送したりするプロセス中であってもよい。

[0043]図３に示されているように、熱ユニット１０のウェーハ履歴は、ウェーハをウェーハ移送スロット４１ｂを介して熱ユニット１０に移送して、このウェーハをシャトルステーション１６の静止リフトピン３６（図１）上に置くことによって開始する（図３、ステップ５０）。ウェーハは、例えば、ウェーハ移送スロット４１ａおよび４１ｂならびに、トラックリソグラフィツール（図示せず）の１つ以上のコーティングまたは現像ステーションの両方にサービス提供する中央ロボットによって熱ユニット１０に移送されてもよい。通常ウェーハ移送スロット４１ｂはシャッター３４ｂによって閉鎖されることによって、ステップ５０はまた、スロット４１ｂを開放するためにシャッター３４ｂを移動させる工程を含んでいる。ステップ５０中、シャトル１８は、リフトピン３６がシャトル１８のスロット１９ａおよび１９ｂを介して延びるステーション１６におけるウェーハ受け取り位置にある。ウェーハがリフトピン３６に適切に位置決めされた後、ロボットアームは熱ユニットから後退し、冷却シャトル１８は静止リフトピン３６からウェーハを持ち上げるために上昇してから（図３、ステップ５１）、ウェーハを焼成ステーション１２に移送するために熱ユニットの長さに沿って線形に移動される（図３、ステップ５２）。焼成ステーション１２への経路は、冷却ステーション１４の粒子シールド３２上にシャトル１８を導く。

[0044]焼成ステーション１２において、ウェーハはリフトピン３８に置かれて、シャトル１８は自由に別のタスクを取り扱ったり、シャトルステーション１６におけるこのホーム位置に戻ったりすることができる（図３、ステップ５３）。シャトルがホーム位置に戻っている間、焼成プレート２０は電動リフト２８によって上昇することによって、ウェーハを静止リフトピン３８から取り上げ、ウェーハをクラムシェルエンクロージャ２２内の焼成位置に持っていくことができる（図３、ステップ５４）。クラムシェルエンクロージャ２２内部に入ると、ウェーハは所望の熱レシピに従って加熱または焼成される（図３、ステップ５５）。

[0045]焼成ステップ５５の完了後、焼成プレート２０は、ウェーハをリフトピン３８から下ろすウェーハ受け取り位置に下げられる（図３、ステップ５６）。次に、シャトル１８は焼成ステーション１２に戻り、ウェーハをリフトピン３８から取り上げ（図３、ステップ５７）、ウェーハを冷却ステーション１４に持っていく（図３、ステップ５８）。冷却ステーション１４への経路はシャトルを、粒子シールド３２を経て、シャトル１８が冷却ステーション１４に対して低下および移動させられるシャトルステーション１６に導く。冷却ステーション１４に入ると、リフトピン３７は空気圧リフトによって上昇して、ウェーハをシャトルから持ち上げる（図３、ステップ５９）。シャトル１８はそして自由に別のタスクを取り扱ったり、ステーション１６におけるホーム位置に戻ったりすることができ（図３、ステップ６０）、またリフトピン３７は、ウェーハを冷却プレート３０に下ろすために低下される（図３、ステップ６１）。

[0046]ウェーハは次いで所定の熱レシピに従って冷却プレート３０上で冷却される（図３、ステップ６２）。冷却プロセスの完了後、リフトピン３７は、ウェーハを冷却プレートから取り上げるために上昇し（図３、ステップ６３）、ウェーハは、例えばステップ５０でウェーハを熱ユニットに移送した同一の中央ロボットによって取り上げられることによって、細長いスロット４１ａを介して集積熱ユニット外に移送される（図３、ステップ６４）。通常、細長いスロット４１ａはシャッター３４ａによって閉鎖されることによって、ステップ６４もまた、スロット４１ａを開放するためにシャッター３４ａを開く工程を含む。

[0047]本発明の実施形態によって上記のようなプロセスが、高度に制御可能かつ高度に反復可能な方法で実施される。従って、本発明の実施形態は、具体的な熱レシピに従って集積熱ユニット１０内で処理される各ウェーハの熱処置の極めて高い均一度を保証する助けとなる。より詳細に後述されるように、本発明の多数の具体的態様は、相互に独立してあるいは組み合わさって、このような反復可能な均一ウェーハ履歴を達成する助けとなるように使用可能である。

[0048]このような態様は冷却プレート３０に対するホットプレート２０の配置である。具体的には、本発明の一部の実施形態では、ホットプレート２０は、冷却プレート３０の位置よりも高い位置で集積熱ユニット１０内に位置決めされる。焼成プレート２０から発生された熱は概して熱ユニット１０の上部位置に上昇するので、このような位置決めは、経時的なウェーハの熱処置の相違につながることがある焼成ステーションと冷却ステーション間の熱クロストークを最小化する助けとなる。

[0049]本発明のこの態様は図４に示されており、これは、焼成プレート２０および冷却プレート３０を示す集積熱ユニット１０の一部の簡略断面図である。図４に示されるように、ホットプレート２０がクラムシェルエンクロージャ２２内の焼成位置７１にある場合、ウェーハサポート表面７０は、冷却プレート３０のウェーハサポート表面７２がある水平平面Ｃからかなり上方の水平平面Ａにある。一部の実施形態では、平面Ａは平面Ｃから少なくとも４ｃｍ上方にあり、具体的な実施形態では、平面Ａは平面Ｃから６ｃｍ上方にある。さらに、本発明の一部の実施形態では、焼成プレートが（後述の）ヒートシンク１４０と係合される場合も、ウェーハ受け取り位置にある間は、焼成プレートの上部表面７０は、冷却プレートの上部表面７２（平面Ｃ）の上方にある水平平面Ｂにある。一部の実施形態では、平面Ｂは平面Ｃから少なくとも２ｃｍ上方にあり、具体的な実施形態では、平面Ｂは平面Ｃから２．５ｃｍ上方にある。また、一部の実施形態では、粒子シールド３２の上部表面はまた実質的に平面Ｂの近くにある。

[0050]焼成プレート２０および冷却プレート３０の位置のこのような高さの違いを維持することは、２つのステーション間の熱クロストークを最小化する助けとなり、また複数のウェーハ間の高度に制御された反復可能な熱処置を保証する助けとなる。

[0051]各ウェーハの熱処置のかなり高度の均一性を保証する助けとなる本発明の別の態様はシャトル１８の設計である。シャトル１８の簡略斜視図である図５に示されているように、シャトルは、シャトルがウェーハを一方のステーションからもう一方に移送する際に半導体ウェーハが置かれるウェーハ受け取りエリア７４を含んでいる。一実施形態では、シャトル１８はアルミニウムからなり、ウェーハ受け取りエリア７４およびシャトルの上部表面７５の他の部分は、シャトルの（通路７５として図４に示された）冷却剤通路を流れる冷却剤（例えば、脱イオン水）によってアクティブに冷却される。

[0052]冷却剤は、入口／出口７６に接続するチューブによって通路７５に送出され、これはまたシャトル全体に流体を均一に分布する助けとなるシャトル１８の一部７９内のマニホルド（図示せず）に接続している。流体チューブは、シャトル１８が集積熱ユニットの長さを横切る際にチューブサポート機構７７のフィンガ７８によって少なくとも部分的にサポートされる。ウェーハ受け取り表面７４をアクティブに冷却することは、ウェーハが熱ユニット１０内にある間は常にウェーハ温度の正確な熱コントロールを維持する助けとなる。シャトル１８をアクティブに冷却することはまた、ウェーハが専用冷却ステーションに移送されるまでこのようなアクティブ冷却が生じなければ開始されるであろう場合よりも早くウェーハ冷却プロセスを開始し、これはまたウェーハの熱バジェット全体を低下させる。

[0053]スロット１９ａ、１９ｂ、ウェーハポケットボタン８０および小型接触エリア近接ピン８２およびスロット１９ａ、１９ｂもまた図５に示されている。スロット１９ａ、１９ｂによってシャトルは、リフトピンによって保持されているウェーハの下に位置決めまたは移動される。例えば、冷却ステーション１４において、ウェーハは、冷却ステップ６３の前後に三角形に配列された１セット３つのリフトピン上の冷却プレートの上方に保持される（リフトピンが冷却プレート３０を介して延びるようにするホール８４を示す図７を参照）。スロット１９ａは、シャトル１８が３つのリフトピンのうちの２つをスライド通過するように整列され、スロット１９ｂは、シャトルが第３のリフトピンをスライド通過するように整列される。ポケットボタン８０はシャトル１８の上部表面のスレッドホールにねじ止めし、この表面の上方に延びてウェーハ受け取りエリア７４内にウェーハをセンタリングする助けとなる。ポケットボタン８０は、強い疲労抵抗および熱安定性を示す熱可塑性材料などの相当に柔軟な材料から形成可能である。一実施形態では、ボタン８０はポリエーテルエーテルケトンからなり、これはＰＥＥＫとしても既知である。

[0054]近接ピン８２はシャトル１８の上部表面７４にわたって分布されており、サファイアなどの摩擦係数の低い材料から製作される。近接ピン８２によって、シャトル１８によって搬送中のウェーハは、温度コントロール表面７４に極めて近接させられる。ウェーハおよび温度コントロール表面７４間の小空間は、ウェーハの表面エリア全体にわたって均一な冷却をもたらす助けとなるのに対して、同時に、ウェーハの下面とシャトル間の接触を最小化することによって、粒子や汚染物がこのような接触から生じる可能性を低下させる。近接ピン８２のさらなる詳細は、２００５年４月２０日に出願され、“ＰｕｒｇｅｄＶａｃｕｕｍＣｈｕｃｋｗｉｔｈＰｒｏｘｉｍｉｔｙＰｉｎｓ”と題された米国出願第１１／１１１，１５５号（代理人整理番号：Ａ９８７１／Ｔ６０２００）に説明されており、これは参照してここに組み込まれている。一具体的な実施形態においては、シャトル１８は４個のポケットボタン８０および１７個の近接ピン８２を含んでいる。

[0055]シャトル１８はまた、焼成ステーション１２および冷却ステーション１４が除去されている集積熱ユニット１０の一部の斜視図である図６に示されたサポートプレート８８にシャトルを搭載させる細長いＵ状サポートブラケット８６を含んでいる。図６に見られるように、サポートプレート８８は、スロット４７を介して底部プレート４０ｃに搭載される後部サポートピース９０の下およびこの付近にループする。プレート８８（ひいてはシャトル１８）はトラック４８（水平経路Ｘ）に沿って線形に移動可能である。プレート８８はまたトラック４９に沿って垂直にスライドし、特定のステーションでウェーハを取り上げ、かつ／またはこれを落とすために、シャトル１８を昇降させる（垂直経路Ｚ）。

[0056]次に、本発明の一実施形態に従った冷却プレート３０の斜視図である図７を参照すると、冷却プレート３０は、脱イオン水などの冷却液体を冷却剤チャネル（図示せず）を介して循環させてウェーハサポート表面７２上にサポートされているウェーハを冷却する冷却剤入口９５および出口９６を含んでいる。冷却プレート３０はまた、図５を参照して上述されたボタン８０および近接ピン８２に類似の多数のウェーハポケットボタン８５および小型接触エリア近接ピン８３を含んでいる。一具体的な実施形態では、冷却プレート３０は８個のポケットボタン８５および１７個の近接ピン８３を含んでいる。また、図７には示されていないが、冷却プレート３０は複数の真空ポートを含んでもよく、また冷却プロセス中にウェーハを冷却プレートに固定するために真空チャックに動作可能に結合されてもよい。

[0057]図７にも示されていないが、（図１に示された）粒子シールド３２は、冷却プレートと、冷却プレート上に位置決めされた任意のウェーハとを、シャトル１８が冷却プレート３０上の焼成ステーション１２およびシャトルステーション１６間を横切る場合に生じうる粒子汚染から保護するために、冷却プレート３０上方に位置決めされる。粒子シールド３２は必要ならばシャトル１８を粒子シールドの下を通過させかつ冷却プレート３０にアクセスさせる方法で、焼成ステーション１２および冷却ステーション１４間の底部ハウジングピース４０ｃ（図４参照）と、ハウジング４０のフロントサイドピース４０ａとに接続される。一具体的実施形態では、粒子シールド３２はステンレス鋼からなる。

[0058]次に図８、９および１０を参照すると、図８は、本発明の一実施形態に従った、図２Ｂに示された焼成ステーション１２の斜視図であり、図９は、図８に示された焼成ステーション１２の断面の斜視図であり、図１０は、焼成ステーションの断面図である。図８乃至１０に示されるように、焼成ステーション１２は、焼成プレート２０、上部ヒートプレート１１０および側部ヒートプレート１１２の３つの個別等温加熱要素を有しており、これらの各々は、アルミニウムや他の適切な材料からなる、高熱伝導率を示す材料からなる。各プレート２０、１１０、１１２は、プレート内に埋め込まれた加熱要素、例えば抵抗加熱要素を有している。焼成ステーション１２はまた、それぞれ側部の上部および底部のヒートシールド１１６および１１８、ならびに（図１０にのみ示されている）焼成プレート２０および蓋１２０を囲む底部カップ１１９を含んでいる。ヒートシールド１１６、１１８、カップ１１９および蓋１２０の各々はアルミニウムからなる。蓋１２０は、スレッドホール１１５を介してスレッド接続された８個のねじによって上部ヒートプレート１１０に取り付けられている。

[0059]焼成プレート２０は電動リフト２６に動作可能に接続されているため、焼成プレートはクラムシェルエンクロージャ２２内に上昇し、かつウェーハ受け取り位置に降下することが可能である。通常、ウェーハは、図４に位置７１で示された焼成位置に上昇する場合に、焼成プレート２０で加熱される。焼成位置にある場合、カップ１１９は、焼成プレートおよびエンクロージャ２２によって形成された内部キャビティ内に、焼成プレート２０によって発生された熱を閉じ込める助けとなるクラムシェル配列を形成する側部ヒートプレート１１２の底部を囲む。一実施形態では、焼成プレート２０の上部表面は、シャトル１８および冷却プレート３０を参照して説明したものと類似の８個のウェーハポケットボタンおよび１７個の近接ピンを含んでいる。また、一実施形態では、焼成プレート２０は複数の真空ポートを含んでもよく、また焼成プロセス中にウェーハを焼成プレートに固定するために真空チャックに動作可能に結合されてもよい。

[0060]焼成プロセス中は、フェースプレート１２２が焼成プレート２０のウェーハサポート表面７０の真上に、かつこれに対向して位置決めされる。フェースプレート１２２はアルミニウムならびに他の適切な材料からなってもよく、また焼成プレート２０上で焼成中のウェーハの表面から焼き出されたガスおよび汚染物を、フェースプレート１２２を介して、フェースプレート１２２および上部ヒートプレート１１０間に作成された半径方向内側のガス流１２４に流す複数のホールまたはチャネル１２２ａを含んでいる。

[0061]半径方向内側のガス流１２４からのガスはまず、ガス入口ライン１２７によって、上部ヒートプレート１１０の外部を囲む環状ガスマニホルド１２６で焼成ステーション１２に導入される。ガスマニホルド１２６は、上部ヒートプレート１１０の下部表面およびフェースプレート１２２の上部表面間のキャビティ１３２にマニホルド１２６からガスを流す多数の小型ガス入口１３０（一実施形態では１２８個の入口）を含んでいる。ガスは、複数のガス出口ホール１３６を含む拡散プレート１３４を介してステーションの中心に向かって半径方向内側に流れる。拡散プレート１３４を流れた後、ガスはガス出口ライン１２８を介して焼成ステーション１２を出る。

[0062]本発明の一態様は、ある熱レシピから別の熱レシピへの切り換えと関連した任意の遅延を最小化する助けとなることによって、集積熱ユニット１０を介する高いウェーハスループットが図１１および１２を参照して後述されることを保証する助けとなる。図１１は、図８乃至１０に示された焼成ステーション１２の底部斜視図である。図１１に示されたように、本発明の一実施形態では、焼成ステーション１２は複数の係合可能なヒートシンク１４０を含んでいる。各係合可能なヒートシンク１４０は、アルミニウム、銅、ステンレス鋼または他の金属などの適切なヒートシンク材料からなる。

[0063]上記のように、焼成プレート２０は具体的な熱レシピに従ってウェーハを加熱する。熱レシピの一要素は通常、ウェーハ加熱するために焼成プレートが設定されるセットポイント温度である。焼成プロセス中、ウェーハの温度は定期的に測定されて、焼成プレートの１つ以上のゾーンは、基板の均一な加熱を保証するように調整可能である。通常焼成プレートは、多数のウェーハが同一の熱レシピに従って処理される際に所望のセットポイント温度に加熱される。従って、例えば、具体的な熱レシピがセットポイント温度１７５℃を必要とし、このレシピが１００個の連続ウェーハ上で実施される場合、焼成プレート２０は、１００個の連続ウェーハを処理するのにかかる時間中１７５℃に加熱される。しかしながら後続の２００個のウェーハが、例えばセットポイント温度１３０℃を必要とする異なる熱レシピに従って処理される場合、焼成プレート２０のセットポイント温度は、１００番目のウェーハおよび１０１番目のウェーハの処理の間に１７５℃から１３０℃に急速に変更される必要がある。

[0064]本発明の実施形態は、モーター２６によって焼成プレートをウェーハ受け取り位置の下方にある下部冷却位置に下げることによって、焼成プレート２０のセットポイント温度の急速な低下を可能にする。冷却位置において、焼成プレートの底部表面７３は各ヒートシンク１４０の上部表面１４２に接触する。底部カップ１１９は、ヒートシンクを底部カップ１１９を介して延ばして焼成プレート２０に接触させる複数のヒートシンク１４０に対応する複数のホール１３８を含んでいるため、ヒートシンクおよび焼成プレート間の接触は可能である。

[0065]図１２は、係合可能なヒートシンク１４０の簡略断面図である。図１２に示されるように、各係合可能なヒートシンク１４０は、ヒートシンクの本体よりも長い直径を有する下部ベース部分１４４を含んでいる。下部ベース部分１４４は、底部ベースプレート４０ｃおよびアルミニウムプレート１５０によって画定されるキャビティ１５２内に嵌合する。ヒートシンクのベース部分１４４は底部ベースプレートのリップ１５４に係合し、アルミニウムプレート１５０およびベース部分１４０間に位置決めされたばね１４５によってリップに対して押圧される。

[0066]焼成プレート２０が冷却位置に下げられる場合、ばね１４５はヒートシンク１４０に、焼成プレートの下部表面７３を押圧させる。すべてのヒートシンク１４０の合計熱質量によって焼成プレート２０は、例えば新たな熱レシピに推移する場合に必要とされるようなより低いセットポイント温度にあるセットポイント温度から急速に冷却される。

[0067]図１１および１２に示されたヒートシンク１４０は円筒形形状に示されているが、多数の他の形状およびサイズが使用可能である。また、一部の実施形態では、各ヒートシンク１４０は、ヒートシンクの本体内に１つ以上の冷却剤チャネルを形成することによってアクティブに冷却可能である。また一部の実施形態では、ヒートシンク１４０は、係合プロセス中にヒートシンクおよび焼成プレート間に円滑な接触を提供する熱パッドをその上部表面１４２に含んでいる。

[0068]図１３は、本発明に従った集積熱ユニット１５０の代替実施形態の概念図である。図１３に示された本発明の実施形態と図１に示された実施形態との主要な違いは、それぞれ焼成ステーション１２、冷却ステーション１４およびシャトルステーション１６の配置である。図１３において、シャトル（シャトル１８に対してシャトル１５２）は、焼成ステーションおよび冷却ステーション間の中央位置に移動されている。このような配列は、焼成および冷却ステーション間の熱クロストークをさらに低下させるという利点を提供し、また、シャトル１８は冷却プレートを「飛び越して」ウェーハを焼成プレート２０に送出する必要がないため、粒子シールド３２が冷却プレート３０に位置決めされる必要性を緩和する。図１３の配列と比較した図１の配列の利点は、シャトルが集積熱ユニットに譲渡されたウェーハを受け取る位置にある場合に、焼成プレート２０からシャトル１８を分離することである。

[0069]また、図１３のシャトル１５２は、ハウジング４０の長さに沿ったX軸（水平経路）に沿って線形に移動するように動作可能に構成されているが、垂直に移動可能であるようには構成されていない。この違いは、シャトル１５２とステーション間でウェーハを適切に交換するために、焼成、冷却およびシャトルステーションの各々で移動可能なリフトピンを必要とする。

[0070]図１４は、本発明の実施形態が使用可能なトラックリソグラフィツール２００の一実施形態の平面図である。図１４に示されているように、トラックリソグラフィ２００は、（ファクトリインタフェースと称されることもある）フロントエンドモジュール２１０と、中央モジュール２１２と、（スキャナインタフェースと称されることもある）後部モジュール２１４とを含有している。フロントエンドモジュール２１０は概して１つ以上のポッドアセンブリつまりＦＯＵＰ（例えば、アイテム２１６Ａ乃至Ｄ）と、フロントエンドロボット２１８と、フロントエンド処理ラック２２０Ａ、２２０Ｂとを含有している。１つ以上のポッドアセンブリ２１６Ａ乃至Ｄは概して、トラックリソグラフィツール２００で処理される１つ以上の基板「Ｗ」つまりウェーハを含有することもある１つ以上のカセット２３０を受容するように適合されている。

[0071]中央モジュール２１２は概して、第１の中央処理ラック２２２Ａと、第２の中央処理ラック２２２Ｂと、中央ロボット２２４とを含有している。後部モジュール２１４は概して第１および第２の後部処理ラック２２６Ａ、２２６Ｂと、バックエンドロボット２２８とを含有している。フロントエンドロボット２１８は、フロントエンド処理ラック２２０Ａ、２２０Ｂにおける処理モジュールにアクセスするように適合されており、中央ロボット２２４は、フロントエンド処理ラック２２０Ａ、２２０Ｂ、第１の中央処理ラック２２２Ａ、第２の中央処理ラック２２２Ｂおよび／または後部処理ラック２２６Ａ、２２６Ｂにおける処理モジュールにアクセスするように適合されており、バックエンドロボット２２８は、後部処理ラック２２６Ａ、２２６Ｂにおける処理モジュールにアクセスし、場合によってはステッパ／スキャナ５と基板を交換するように適合されている。

[0072]ＳａｎＪｏｓｅ，ＣＡのＣａｎｏｎＵＳＡ，Ｉｎｃ．、Ｂｅｌｍｏｎｔ，ＣＡのＮｉｋｏｎＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｃ．あるいはＴｅｍｐｅＡｒｉｚｏｎａのＡＳＭＬＵＳ，Ｉｎｃ．から購入可能なステッパ／スキャナ５は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造で使用されるリソグラフィック投影装置である。スキャナ／ステッパツール５は、クラスタツールの基板に堆積された感光性材料（レジスト）を何らかの形態の電磁放射に暴露して、基板表面に形成される集積回路（ＩＣ）の個々の層に対応する回路パターンを生成する。

[0073]処理ラック２２０Ａ、２２０Ｂ、２２２Ａ、２２２Ｂおよび２２６Ａ、２２６Ｂの各々は、垂直積層配列の複数の処理モジュールを含有している。つまり、処理ラックの各々は複数の積層集積熱ユニット１０、複数の積層塗布器モジュール２３２、共有ディスペンス付きの複数の積層塗布器／現像器モジュール２３４、あるいはトラックリソグラフィツールに必要な種々の処理ステップを実行するようになっている他のモジュールを含有してもよい。例として、塗布器モジュール２３２は底部反射防止コーティング（ＢＡＲＣ）を堆積してもよく、塗布器／現像器モジュール２３４はフォトレジスト層を堆積および／または現像するために使用されてもよく、集積熱ユニット１０は、ＢＡＲＣおよび／またはフォトレジスト層の硬化と関連した焼成および冷却動作を実行してもよい。

[0074]一実施形態では、システムコントローラ２４０が、クラスタツール２００で実行されるコンポーネントおよびプロセスのすべてをコントロールするために使用される。コントローラ２４０は概して、ステッパ／スキャナ５と通信し、クラスタツール２００で実行されるプロセスの態様を監視およびコントロールするように適合されており、また完全な基板処理シーケンスの全態様をコントロールするように適合されている。一部の例では、コントローラ２４０は、集積熱ユニット１０のホットプレート２０および冷却プレート３０をコントロールするコントローラ４６Ａ乃至４６Ｄなどの他のコントローラと関連して、特定の態様の処理シーケンスをコントロールするように動作する。通常はマイクロプロセッサベースコントローラであるコントローラ２４０は、ユーザおよび／または処理チャンバのうちの１つにおける種々のセンサからの入力を受信し、コントローラのメモリに保有されている種々の入力およびソフトウェア命令に従って処理チャンバコンポーネントを適切にコントロールするように構成されている。コントローラ２４０は概して、種々のプログラムを保有し、プログラムを処理し、かつ必要な場合にはプログラムを実行するためにコントローラによって利用されるメモリおよびＣＰＵ（図示せず）を含有している。メモリ（図示せず）はＣＰＵに接続されており、これはまた、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、あるいは他のローカルまたはリモートのディジタル記憶装置などの容易に入手可能なメモリのうちの１つ以上であってもよい。ソフトウェア命令およびデータは、ＣＰＵに命令するためにメモリ内にコード化および記憶可能である。サポート回路（図示せず）はまた、従来の方法でプロセッサをサポートするためにＣＰＵに接続されている。サポート回路は、当業界で既知のキャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステムなどを含んでもよい。コントローラ２４０で読み取り可能なプログラム（またはコンピュータ命令）は、いずれのタスクが（複数の）処理チャンバで実行可能であるかを判断する。好ましくは、プログラムはコントローラ２４０で読み取り可能なソフトウェアであり、また規定のルールおよび入力データに基づいてプロセスを監視およびコントロールする命令を含んでいる。

[0075]本発明の実施形態は、図１４に示されるようなトラックリソグラフィツールとの併用に制限されないことが理解されるべきである。むしろ、本発明の実施形態は、参照して全体がここに組み込まれている２００５年４月２２日に出願された、“ＣｌｕｓｔｅｒＴｏｏｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａＳｕｂｓｔｒａｔｅ”と題された米国出願第１１／１１２，２８１号（代理人事件整理番号ＡＭＡＴ／９５４０）に説明されている多数の異なるツール構成と、この１１，１１２，２８１号出願には説明されていない構成とを含む任意のトラックリソグラフィツールで使用されてもよい。

[0076]図１５は、トラックリソグラフィツール２００内で処理される半導体基板の例示的処理シーケンスを示すフローチャートである。当業者は、図１５を参照して後述される種々のプロセスステップが、用いられる本発明の方法の多数の異なる可能性を表していることを認識するであろう。当業者はまた、本発明の方法の種々の実施形態は図１５に説明された具体的な処理シーケンスに制限されず、また具体的なプロセスレシピに従った複数の基板の熱処理に対して（かつ特定の相補的（ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ）焼成および冷却ステップにおいて）高度のコントロールを示すことが望ましい任意のプロセスステップシーケンスや任意の用途で使用可能である点を認識するであろう。

[0077]図１５は、基板表面に形成されたフォトレジスト材料層を堆積、暴露および現像するために使用可能な一連の方法ステップ３００の一実施形態を示している。リソグラフィックプロセスは概して以下のものを含んでもよい：コーティングモジュールへの基板移送ステップ３１０と、底部反射防止コーティング（ＢＡＲＣ）塗布ステップ３１２と、ＢＡＲＣ後焼成ステップ３１４と、ＢＡＲＣ後冷却ステップ３１６と、フォトレジスト塗布ステップ３１８と、フォトレジスト後焼成ステップ３２０と、フォトレジスト後冷却ステップ３２２と、光学的エッジビード除去（ＯＥＢＲ）ステップ３２４と、暴露ステップ３２６と、暴露後焼成（ＰＥＢ）ステップ３２８と、暴露後焼成冷却ステップ３３０と、現像ステップ３３２と、基板洗浄ステップ３３４と、現像後冷却ステップ３３６とポッドへの基板移送ステップ３３８。他の実施形態では、方法ステップ３００のシーケンスは再配列、変更されてもよく、１つ以上のステップが除去されてもよく、追加されたさらなるステップや２つ以上のステップが、本発明の基本概念から変更することなく単一ステップに結合されてもよい。

[0078]ステップ３１０において、半導体基板がコーティングモジュールに移送される。図１４を参照すると、基板をコーティングモジュールに移送するステップ３１０は概して、フロントエンドロボット２１８にポッドアセンブリ２１６のうちの１つにあるカセット２３０から基板を除去させるプロセスとして定義される。１つ以上の基板「Ｗ」を含有するカセット２３０はユーザまたは何らかの外部デバイス（図示せず）によってポッドアセンブリ２１６に置かれるため、基板は、システムコントローラ２４０に保有されているソフトウェアによってコントロールされるユーザ定義基板処理シーケンスによってクラスタツール２００において処理可能である。

[0079]ＢＡＲＣコーティングステップ３１０は、基板の表面に有機材料を堆積するために使用されるステップである。ＢＡＲＣ層は通常、ステッパ／スキャナ５で実行される暴露ステップ３２６中に基板の表面からレジストに反射される光を吸収するためにフォトレジスト層の前に基板に塗布される有機コーティングである。これらの反射が防止されなければ、定在波がレジスト層に確立されることになり、これによって部材サイズは、レジスト層の局所的厚さに応じて場所によって変化する。ＢＡＲＣ層はまた、基板表面形態を平らにする（つまり平坦化する）ために使用されてもよく、これは概して複数の電子デバイス製作ステップ完了後に存在する。ＢＡＲＣ材料は、部材の周辺およびこの上を充填して、フォトレジスト用途に対してより平らな表面を作成し、またレジスト厚の局所的変化を削減する。

[0080]ＢＡＲＣコーティングステップ３１０は通常、基板が回転中に多量のＢＡＲＣ材料が基板の表面に堆積される従来のスピンオンレジストディスペンスプロセスを使用して実行され、これはＢＡＲＣ材料の溶剤を気化させることによって、堆積されたＢＡＲＣ材料の材料特性を変化させる。ＢＡＲＣ処理チャンバの空気流および排出流量はしばしば、溶剤気化プロセスと、基板表面に形成された層の特性とをコントロールするためにコントロールされる。

[0081]ＢＡＲＣ後焼成ステップ３１４は、溶剤のすべてがＢＡＲＣコーティングステップ３１２で堆積されたＢＡＲＣ層から除去されて、場合によっては基板の表面へのＢＡＲＣ層の接着を促進することを保証するために使用されるステップである。ＢＡＲＣ後焼成ステップ３１４の温度は、基板の表面に堆積されたＢＡＲＣ材料のタイプに左右されるが、概して約２５０℃未満であろう。ＢＡＲＣ後焼成ステップ３１４を完了させるのに必要な時間はＢＡＲＣ後焼成ステップ中の基板の温度に左右されるが、概して約６０秒未満である。

[0082]ＢＡＲＣ後冷却ステップ３１６は、各基板が同一の時間温度プロファイルを満たすことによって（ｓｅｅｓ）プロセス変動性が最小化されるように、基板が環境温度より高い時間が一貫しているようにコントロールし、かつこれを保証するために使用されるステップである。基板ウェーハ履歴の一要素であるＢＡＲＣプロセス時間温度プロファイルの変化は堆積された膜層の特性に影響を与える可能性があるため、しばしばプロセス変動性を最小化するためにコントロールされる。ＢＡＲＣ後冷却ステップ３１６は通常、環境温度またはこの付近の温度に、ＢＡＲＣ後焼成ステップ３１４後の基板を冷却するために使用される。ＢＡＲＣ後冷却ステップ３１６を完了させるのに必要な時間はＢＡＲＣ後焼成ステップを終了する基板の温度に左右されるが、概して約３０秒未満である。

[0083]フォトレジストコーティングステップ３１８は、基板の表面にフォトレジスト層を堆積するために使用されるステップである。フォトレジストコーティングステップ３１８中に堆積されたフォトレジスト層は通常、基板に塗布される感光性有機コーティングであり、これはまた基板の表面にパターン化部材を形成するためにステッパ／スキャナ５で後に暴露される。フォトレジストコーティングステップ３１８は通常、基板が回転中に多量のフォトレジスト材料が基板の表面に堆積される従来のスピンオンレジストディスペンスプロセスを使用して実行され、これによってフォトレジスト材料の溶剤を気化させることによって、堆積されたフォトレジスト層の材料特性を変化させる。フォトレジスト処理チャンバの空気流および排出流量は、溶剤気化プロセスと、基板表面に形成された層の特性とをコントロールするためにコントロールされる。場合によっては、排出流量をコントロールすることによって、かつ／または基板表面付近に溶剤を噴射することによって、基板表面の溶剤の分圧をコントロールして、フォトレジストコーティングステップ中にレジストからの溶剤の気化をコントロールする必要がある。図１４を参照すると、例示的なフォトレジストコーティングプロセスにおいて、基板はまず、塗布器／現像器モジュール２３４のウェーハチャックに位置決めされる。モータはウェーハチャックおよび基板を回転させるのに対して、フォトレジストは基板の中央に分配される。回転は環状トルクをフォトレジストに付与し、これはフォトレジスト放射方向に強いて最終的に基板をカバーする。

[0084]フォトレジスト焼成ステップ３２０は、溶剤のすべてがフォトレジストコーティングステップ３１８で堆積されたフォトレジスト層から除去されて、場合によってはＢＡＲＣ層へのフォトレジスト層の接着を促進することを保証するために使用されるステップである。フォトレジスト後焼成ステップ３２０の温度は基板の表面に堆積されたフォトレジスト材料のタイプに左右されるが、概して約３５０℃未満である。フォトレジスト後焼成ステップ３２０を完了させるのに必要な時間はフォトレジスト後焼成ステップ中の基板の温度に左右されるが、概して約６０秒未満である。

[0085]フォトレジスト後冷却ステップ３２２は、各基板が同一の時間温度プロファイルを満たすことによってプロセス変動性が最小化されるように基板が環境温度より高い温度にある時間をコントロールするために使用されるステップである。時間温度プロファイルの変化は、堆積された膜層の特性に影響を与える可能性があるため、しばしば、プロセス変動性を最小化するようにコントロールされる。フォトレジスト後冷却ステップ３２２の温度は従って、フォトレジスト後焼成ステップ３２０後の基板を環境温度またはこの付近の温度に冷却するために使用される。フォトレジスト後冷却ステップ３２２を完了するのに必要な時間はフォトレジスト後焼成ステップを終了する基板の温度に左右されるが、概して約３０秒未満である。

[0086]光学的エッジビード除去（ＯＥＢＲ）ステップ３２４は、一方または両方の層が基板のエッジから除去され、かつ堆積層のエッジ排除がより均一にコントロール可能になるようにフォトレジストコーティングステップ３１８中に形成された層およびＢＡＲＣコーティングステップ３１２中に形成されたＢＡＲＣ層などの（複数の）堆積された感光性フォトレジスト層を放射源（図示せず）に暴露するために使用されるプロセスである。基板の表面を暴露するために使用される放射の波長および強度は基板の表面に堆積されたＢＡＲＣおよびフォトレジスト層のタイプに左右される。ＯＥＢＲツールは、例えばＵＳＨＩＯＡｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．Ｃｙｐｒｅｓｓ，ＣＡから購入可能である。

[0087]暴露ステップ３２６は、集積回路（ＩＣ）を製造するために使用されるパターンを形成するためにリソグラフィック投影装置（例えば、ステッパスキャナ５）によって適用されるリソグラフィック投影ステップである。暴露ステップ３２６は、フォトレジストコーティングステップ３１８中に形成されたフォトレジスト層およびＢＡＲＣコーティングステップ３１２中に形成されたＢＡＲＣ層などの感光性材料を何らかの形態の電磁放射に暴露することによって、基板表面上に集積回路（ＩＣ）デバイスの個々の層に対応する回路パターンを形成する。

[0088]暴露後焼成（ＰＥＢ）ステップ３２８は、（複数の）光活性化合物の拡散を刺激して、レジスト層の定在波の効果を低下させるために、暴露ステップ３２６の直後に基板を加熱するのに使用されるステップである。化学増幅レジストについて、ＰＥＢステップはまた、レジストの溶解度を変化させる触媒化学反応をもたらす。ＰＥＢ中の温度のコントロールは通常、臨界寸法（ＣＤ）コントロールにとって重要である。ＰＥＢステップ３２８の温度は基板の表面に堆積されたフォトレジスト材料のタイプに左右されるが、概して約２５０℃未満である。ＰＥＢステップ３２８を完了させるのに必要な時間はＰＥＢステップ中の基板の温度に左右されるが、概して約６０秒未満である。

[0089]暴露後焼成（ＰＥＢ）冷却ステップ３３０は、各基板が同一の時間温度プロファイルを満たすことによってプロセス変動性が最小化されるように、基板が環境温度より高い温度にある時間がコントロールされることを保証するために使用されるステップである。ＰＥＢプロセス時間温度プロファイルの変化は、堆積された膜層の特性に影響する可能性があるため、しばしばプロセス変動性を最小化するためにコントロールされる。ＰＥＢ冷却ステップ３３０の温度は従って、ＰＥＢステップ３２８後の基板を環境温度またはこの付近の温度に冷却するために使用される。ＰＥＢ冷却ステップ３３０を完了させるのに必要な時間はＰＥＢステップを終了する基板の温度に左右されるが、概して約３０秒未満である。

[0090]現像ステップ３３２は、溶媒が、暴露または非暴露フォトレジストおよびＢＡＲＣ層への化学的または物理的変化を引き起こし、暴露プロセスステップ３２６中に形成されたパターンを暴露するために使用されるプロセスである。現像プロセスは、現像溶媒を分布するために使用されるスプレーまたは含侵あるいはパドルタイププロセスであってもよい。一部の現像プロセスにおいては、現像溶液の適用および現像プロセス中のスパン前に、基板は流体層、通常は脱イオン水でコーティングされる。続く現像溶液の適用は、基板表面への現像溶液の均一なコーティングをもたらす。ステップ３３４において、洗浄溶液が基板の表面に提供されて、現像プロセスを終了させる。例証として、洗浄溶液は脱イオン水であってもよい。代替実施形態では、表面活性剤と結合された脱イオン水の洗浄溶液が提供される。当業者は種々の変形、修正および代替例を認識するであろう。

[0091]ステップ３３６において、基板は現像および洗浄ステップ３３２および３３４後に冷却される。ステップ３３８において、基板はポッドに移送されることによって処理シーケンスを完了させることができる。ステップ３３８において基板をポッドに移送することは概して、フロントエンドロボット２１８にポッドアセンブリ２１６のうちの１つにあるカセット２３０に基板を返却させるプロセスを伴う。

[0092]本発明の説明に基づいて、当業者は、本発明の実施形態は、とりわけ図１５に説明されていないステップであるＢＡＲＣ後焼成ステップ３１４およびＢＡＲＣ後冷却ステップ３１６中、ＰＲ後焼成ステップ３２０およびＰＲ後冷却ステップ３２２中、暴露後焼成ステップ３２８および暴露後冷却ステップ３３０中、および現像後冷却ステップ３３６中に基板を加熱および／または冷却するために有益に使用可能であることを理解するであろう。当業者はまた、説明された種々の焼成および冷却シーケンスの一部が異なる焼成および／または冷却要件を有している点を理解するであろう。従って、当業者は、集積熱ユニットに組み込まれた具体的な焼成プレート２０および／または冷却プレート３０の機能的仕様は、焼成および／または冷却プレートがそれぞれ加熱および冷却することを意図する材料に左右される点を理解するであろう。例えば、ＢＡＲＣ材料は低温かつ低精度の焼成プレートで適切に加熱されるのに対して（例えば、最大２５０℃、シングルゾーンヒータ）、フォトレジスト材料は高温かつ中精度の焼成プレート（例えば、最大３５０℃、３ゾーンヒータ）を必要とし、暴露後焼成プロセスは低温かつ高精度の焼成プレート（例えば、最大２５０℃、１５ゾーンヒータ）を必要とすることがある。従って、本発明の実施形態は特定のタイプや構成の焼成プレート２０や冷却プレート３０に制限されない。むしろ、概して焼成プレート２０および冷却プレート３０の各々は、当業者によって判断可能なように焼成プレートおよび冷却プレートが使用される用途に必要な具体的な性能標準に設計されている。

[0093]本発明は具体的な実施形態およびこの具体例を参照して説明されてきたが、他の実施形態も本発明の主旨および範囲内にあることが理解されるべきである。従って本発明の範囲は、この全範囲に伴う添付の請求項を参照して判断されるべきである。

本発明に従った集積熱ユニットの一実施形態の概念図である。図１に示された集積熱ユニットの簡略斜視図である。ユニットの上部が除去された図２Ａに示された集積熱ユニット１０の概略斜視図である。本発明の方法の一実施形態に従って実行されるイベントのシーケンスを示すブロック図である。図２Ｂに示された焼成ステーション１２および冷却ステーション１４の断面図である。本発明の一実施形態に従った、図２Ｂに示された冷却シャトル１８の斜視図である。焼成ステーション１２および冷却ステーション１４が除去されている図２Ｂに示された集積熱ユニットの一部の斜視図である。本発明の一実施形態に従った、図２Ｂに示された冷却プレート３０の斜視図である。本発明の一実施形態に従った、図２Ｂに示された焼成プレート２０の斜視図である。図８に示された焼成プレート２０の断面の斜視図である。図８および９に示された焼成プレート２０の断面図である。図８に示された焼成ステーション１２の底部斜視図である。図１１に示された係合可能なシートシンク１４０の簡略断面図である。本発明に従った集積熱ユニットの代替実施形態の概念図である。本発明の一実施形態に従ったトラックリソグラフィツールの一実施形態の平面図である。図１４に示されたトラックリソグラフィツールによって処理される半導体基板の例示的処理シーケンスを示すフローチャートである。

Claims

基板を処理するための集積熱ユニットであって、
焼成プレートの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートと、
冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された冷却プレートと、
前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送するように構成された基板移送シャトルであって、前記焼成プレートによって加熱された基板を冷却可能な温度コントロール基板保持表面を有する基板移送シャトルと、
を備える集積熱ユニット。
基板が前記熱ユニットに移送され、かつ前記基板移送シャトルによって取り上げられることが可能なシャトルステーションをさらに備える、請求項１に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレート、冷却プレートおよびシャトルステーションが含有されているハウジングをさらに備える、請求項２に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレート、冷却プレートおよびシャトルステーションが前記ハウジングの長さに沿って線形に配列される、請求項３に記載の集積熱ユニット。
前記シャトルステーションが前記焼成プレートと前記冷却プレートの間に位置決めされる、請求項４に記載の集積熱ユニット。
前記冷却プレートが前記焼成プレートと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項４に記載の集積熱ユニット。
前記冷却プレート上に位置決めされた粒子シールドをさらに備えており、前記基板移送シャトルが前記ハウジング内の前記シャトルステーション、前記冷却プレートおよび前記焼成プレート間を、前記粒子シールド上の線形経路に沿って移動する、請求項６に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記ハウジングの長さの一方の端からもう一方の端へ線形経路に沿って移動するように構成される、請求項４に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが基板受け取り表面の下方に複数の冷却剤チャネルを備える、請求項１に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが第１および第２の細長いスロットをさらに備え、前記細長いスロットが前記シャトルの厚さを横切り、前記シャトルの一方の端に開いているが、前記シャトルの全長を横切らない、請求項９に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記温度コントロール表面のわずかに上に基板を保持するように構成された複数の小型接触エリア近接ピンをさらに備える、請求項１０に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記温度コントロール表面の基板受け取りエリア部分の周辺に配列された複数のボタンを備えており、前記複数のボタンは、前記温度コントロール表面の前記基板受け取りエリア内に基板を固定するように構成される、請求項１１に記載の集積熱ユニット。
焼成プレートおよび冷却プレートを有する集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法であって、
液体レジスト材料をその上に塗布している基板を前記集積熱ユニットに移送するステップと、
前記基板を前記焼成プレート上に位置決めするステップと、
前記基板を前記焼成プレートで加熱するステップと、
温度コントロール表面を有するシャトルによって前記基板を前記焼成プレートから前記冷却プレートに移送するステップと、
前記基板を前記冷却プレートで冷却するステップと、
前記基板を前記集積熱ユニット外に移送するステップと、
を備える方法。
基板を前記集積熱ユニットに移送する前記ステップが、前記シャトルの基板受け取り表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程を備える、請求項１３に記載の基板処理方法。
基板を前記焼成プレートに位置決めする前記ステップが、前記シャトルによって前記基板を焼成ステーションに移送する工程と、前記焼成プレートの基板受け取り表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記焼成プレートを持ち上げて前記リフトピンから前記基板を取り上げる工程とを備える、請求項１４に記載の基板処理方法。
基板を前記焼成プレートから前記冷却プレートに移送する前記ステップが、前記焼成プレートを介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記基板を前記シャトルによって取り上げる工程と、前記冷却プレートの上部表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記リフトピンを前記冷却プレートに下げて、前記冷却プレート上に前記基板を落とす工程とを備える、請求項１３に記載の基板処理方法。
基板を前記焼成プレートから前記冷却プレートに移送する前記ステップが、前記冷却プレートの上方に位置決めされた粒子シールドにシャトルを通過させてから、前記シャトルを前記粒子シールドの下方に通過させる工程をさらに備える、請求項１６に記載の基板処理方法。
前記シャトルがシャトルステーションに位置決め可能であり、前記焼成プレートが焼成ステーションに位置決めされ、前記冷却プレートが冷却ステーションに位置決めされ、前記集積熱ユニットが、前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが含有されているハウジングを備える、請求項１３に記載の基板処理方法。
前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが前記ハウジングの長さに沿って線形に配列される、請求項１８に記載の基板処理方法。
前記シャトルステーションが前記焼成プレートと前記冷却プレートの間に位置決めされる、請求項１９に記載の基板処理方法。
前記冷却プレートが前記焼成プレートと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項１９に記載の基板処理方法。
基板を処理するための集積熱ユニットであって、
第１のアクセススロットおよび第２のアクセススロットを有するハウジングであって、前記第１および第２のアクセススロットの各々が、半導体基板が前記ハウジングに対して移送されるようにサイズ設定されるハウジングと、
基板を前記第１のアクセススロットを介して移送させる開放位置と、基板が前記第１のアクセススロットを介して移送されるのをブロックする閉鎖位置との間で移動するように動作可能に構成されている第１のアクセスシャッターと、
基板を前記第２のアクセススロットを介して移送させる開放位置と、基板が前記第２のアクセススロットを介して移送されるのをブロックする閉鎖位置との間で移動するように動作可能に構成されている第２のアクセスシャッターと、
前記ハウジング内に位置決めされた焼成ステーションであって、ホットプレースの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートを備える焼成ステーションと、
前記ハウジング内に位置決めされた冷却ステーションであって、冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された前記冷却プレートを備える冷却ステーションと、
前記ハウジング内に位置決めされたシャトルステーションであって、基板移送シャトルに前記第１のアクセススロットを介して前記熱ユニットに移送された基板を取り上げさせるようになっているシャトルステーションであって、前記基板移送シャトルが、基板を前記焼成プレートから前記冷却プレートに移送する際に前記基板をアクティブに冷却するように構成されているシャトルステーションと、
を備える集積熱ユニット。
前記ハウジングが略矩形エンクロージャを形成し、前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが前記エンクロージャの長さに沿って線形に配列される、請求項２２に記載の集積熱ユニット。
前記シャトルステーションが前記焼成ステーションと前記冷却ステーションの間に位置決めされる、請求項２３に記載の集積熱ユニット。
前記冷却ステーションが前記焼成ステーションと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項２３に記載の集積熱ユニット。
ウェーハの１つ以上のカセットを受容するようになっている複数のポッドアセンブリと、
前記１つ以上のポッドアセンブリからトラックリソグラフィツール内の処理モジュールにウェーハを移送するようになっている１つ以上のロボットとを備えており、前記処理モジュールのうちの少なくとも１つが、
焼成プレートの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートと、
冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された冷却プレートと、
前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送するように構成された基板移送シャトルであって、前記焼成プレートによって加熱された基板を冷却可能な温度コントロール基板保持表面を有する基板移送シャトルとを備える集積熱ユニットを含むトラックリソグラフィツール。
基板を処理するための集積熱ユニットであって、
基板を保持および加熱するように構成されたホットプレートを備えるホットステーションと、
基板を保持および冷却するように構成された冷却プレートを備える冷却ステーションと、
前記熱ユニット内で水平線形経路に沿って前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送して、前記集積熱ユニット内で垂直経路に沿って基板を昇降させるように構成された基板移送シャトルとを備える集積熱ユニット。
基板が前記熱ユニットに移送されて、かつ前記基板移送シャトルによって取り上げられることが可能なシャトルステーションをさらに備える、請求項２７に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレート、冷却プレートおよびシャトルステーションが含有されているハウジングをさらに備える、請求項２８に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレート、冷却プレートおよびシャトルステーションが前記ハウジングの長さに沿って線形に配列される、請求項２９に記載の集積熱ユニット。
前記シャトルステーションが前記焼成プレートと前記冷却プレートの間に位置決めされる、請求項３０に記載の集積熱ユニット。
前記冷却プレートが前記焼成プレートと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項３０に記載の集積熱ユニット。
前記冷却プレート上に位置決めされた粒子シールドをさらに備え、前記基板移送シャトルが、前記粒子シールドの上方を前記水平線形経路に沿って前記ハウジング内の前記シャトルステーション、前記冷却プレートおよび前記焼成プレート間を移動する、請求項３２に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記水平線形経路に沿って前記ハウジングの長さの一方の端からもう一方の端に移動するように構成される、請求項３０に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、基板を冷却可能な温度コントロール表面を備える、請求項２７に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記温度コントロール表面のアクティブ温度コントロールを可能にする複数の冷却剤チャネルを備える、請求項３５に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記温度コントロール表面の基板受け取りエリア部分の周辺に配列された複数のボタンであって、前記温度コントロール表面の前記基板受け取りエリア内に基板を固定するように構成されている複数のボタンをさらに備える、請求項３６に記載の集積熱ユニット。
焼成プレートおよび冷却プレートを有する集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法であって、
液体レジスト材料をその上に塗布している基板を前記集積熱ユニットに移送するステップと、
前記基板を前記焼成プレート上に位置決めするステップと、
前記焼成プレートによって前記基板を加熱するステップと、
前記焼成プレートから前記冷却プレートに前記基板を移送するステップであって、前記集積熱ユニット内で、基板移送シャトルによって水平線形経路に沿っておよび垂直経路に沿って前記基板を移動させる工程を含むステップと、
前記冷却プレートによって前記基板を冷却するステップと、
前記基板を前記集積熱ユニット外に移送するステップとを備える方法。
基板を前記集積熱ユニットに移送する前記ステップが、（i）前記シャトルの基板受け取り表面を介して延びる、シャトルステーションに位置決めされた複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、（ii）前記シャトルを垂直に移動させて、前記リフトピンから前記基板を取り上げる工程とを備える、請求項３８に記載の基板処理方法。
基板を前記焼成プレート上に位置決めする前記ステップが、前記シャトルを水平線形経路に沿って前記シャトルステーションから焼成ステーションに移動させることによって、前記基板を前記シャトルによって前記焼成ステーションに移送する工程を備える、請求項３９に記載の基板処理方法。
前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送する前記ステップが、前記焼成プレートを介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記シャトルによって前記基板を取り上げる工程と、前記冷却プレートの上部表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記リフトピンを前記冷却プレートに下げて前記冷却プレート上に前記基板を落とす工程とを備える、請求項３９に記載の基板処理方法。
前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送する前記ステップが、前記冷却プレート上方に位置決めされた粒子シールドにわたって前記水平線形経路に沿って前記シャトルを移動させる工程と、垂直経路に沿って前記シャトルを低下させる工程と、前記粒子シールド下方の水平線形経路に沿って前記シャトルを移動させる工程とをさらに備える、請求項４１に記載の基板処理方法。
前記シャトルがシャトルステーションに位置決め可能であり、前記焼成プレートが焼成ステーションに位置決めされ、前記冷却プレートが冷却ステーションに位置決めされ、前記集積熱ユニットが、前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが含有されているハウジングを備える、請求項３８に記載の基板処理方法。
前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが前記ハウジングの長さに沿って線形に配列される、請求項４３に記載の基板処理方法。
前記シャトルステーションが前記焼成プレートと前記冷却プレートの間に位置決めされる、請求項４４に記載の基板処理方法。
前記冷却プレートが前記焼成プレートと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項４４に記載の基板処理方法。
基板を処理するための集積熱ユニットであって、
第１のアクセススロットおよび第２のアクセススロットを有するハウジングであって、前記第１および第２のアクセススロットの各々が、半導体基板が前記ハウジングに対して移送されるようにサイズ設定されるハウジングと、
基板を前記第１のアクセススロットを介して移送させる開放位置と、基板が前記第１のアクセススロットを介して移送されるのをブロックする閉鎖位置との間を移動するように動作可能に構成された第１のアクセスシャッターと、
基板を前記第２のアクセススロットを介して移送させる開放位置と、基板が前記第２のアクセススロットを介して移送されるのをブロックする閉鎖位置との間を移動するように動作可能に構成された第２のアクセスシャッターと、
前記ハウジング内に位置決めされた焼成ステーションであって、ホットプレースの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートを備える焼成ステーションと、
前記ハウジング内に位置決めされた冷却ステーションであって、冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された前記冷却プレートを備える冷却ステーションと、
前記ハウジング内に位置決めされたシャトルステーションであって、基板移送シャトルに、前記第１のアクセススロットを介して前記熱ユニットに移送された基板を取り上げさせるようになっているシャトルステーションであって、前記基板移送シャトルが、前記ハウジング内で水平線形経路に沿って前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送し、かつ前記ハウジング内で垂直経路に沿って基板を昇降させるように構成されているシャトルステーションとを備える集積熱ユニット。
前記ハウジングが略矩形エンクロージャを形成し、前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが前記エンクロージャの長さに沿って線形に配列される、請求項４７に記載の集積熱ユニット。
前記シャトルステーションが前記焼成ステーションと前記冷却ステーションの間に位置決めされる、請求項４８に記載の集積熱ユニット。
前記冷却ステーションが前記焼成ステーションと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項４８に記載の集積熱ユニット。
ウェーハの１つ以上のカセットを受容するようになっている複数のポッドアセンブリと、
前記１つ以上のポッドアセンブリからトラックリソグラフィツール内の処理モジュールにウェーハを移送するようになっている１つ以上のロボットとを備えており、前記処理モジュールのうちの少なくとも１つが、
基板を保持および加熱するように構成されたホットプレートを備えるホットステーションと、
基板を保持および冷却するように構成された冷却プレートを備える冷却ステーションと、
前記熱ユニット内で水平線形経路に沿って前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送して、前記集積熱ユニット内で垂直経路に沿って基板を昇降させるように構成された基板移送シャトルとを備える集積熱ユニットを含むトラックリソグラフィツール。
基板を処理するための集積熱ユニットであって、
焼成位置で基板を保持および加熱するように構成された基板保持表面を有する焼成プレートと、
冷却位置で基板を保持および冷却するように構成された基板保持表面を有する冷却プレートとを備えており、
前記焼成プレートが前記焼成位置にある場合に前記焼成プレートの前記基板保持表面が第１の略水平平面に位置決めされ、前記冷却プレートが冷却位置にある場合に前記冷却プレートの前記基板保持表面が、前記第１の平面の下の第２の略水平平面に位置決めされる集積熱ユニット。
前記焼成プレートおよび冷却プレートが、前記集積熱ユニット内で相互に隣接して水平に位置決めされる、請求項５２に記載の集積熱ユニット。
基板が前記熱ユニットに移送されて、かつ前記基板移送シャトルによって取り上げられることが可能なシャトルステーションをさらに備える、請求項５３に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレート、冷却プレートおよびシャトルステーション含有されているハウジングをさらに備える、請求項５４に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレート、冷却プレートおよびシャトルステーションが前記ハウジングの長さに沿って線形に配列される、請求項５５に記載の集積熱ユニット。
前記シャトルステーションが前記焼成プレートと前記冷却プレートの間に位置決めされる、請求項５６に記載の集積熱ユニット。
前記冷却プレートが前記焼成プレートと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項５６に記載の集積熱ユニット。
前記第１の平面が前記第２の平面から少なくとも４ｃｍ上方にある、請求項５２に記載の集積熱ユニット。
前記焼成プレートが基板受け取り位置にあり、かつ第３の平面が前記第２の平面の上方にある場合に、前記焼成プレートの前記基板保持表面が第３の略水平平面に位置決めされる、請求項５９に記載の集積熱ユニット。
前記第３の平面が前記第１の平面の下方にあり、かつ前記第２の平面から少なくとも２ｃｍ上方にある、請求項６０に記載の集積熱ユニット。
前記冷却プレート上に位置決めされた粒子シールドをさらに備える、請求項６０に記載の集積熱ユニット。
前記粒子シールドの上部表面がほぼ前記第３の平面にある、請求項６２に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、前記第１および第２の平面間にある線形経路に沿って前記ハウジングの長さの一方の端からもう一方の端に移動するように構成される、請求項６０に記載の集積熱ユニット。
前記線形経路が前記第１および第３の平面間にある、請求項６４に記載の集積熱ユニット。
前記基板移送シャトルが、基板受け取り表面の下方に複数の冷却剤チャネルを備える、請求項５２に記載の集積熱ユニット。
焼成プレートおよび冷却プレートを有する集積熱ユニットにおいて基板を処理するための方法であって、
液体レジスト材料をその上に塗布している基板を前記集積熱ユニットに移送するステップと、
前記焼成プレート上に前記基板を位置決めするステップと、
前記焼成プレートによって前記基板を加熱するステップと、
温度コントロール表面を有するシャトルによって前記焼成プレートから前記冷却プレートに前記基板を移送するステップと、
前記冷却プレートによって前記基板を冷却するステップと、
前記集積熱ユニット外に前記基板を移送するステップとを備える方法。
前記集積熱ユニットに基板を移送する前記ステップが、前記シャトルの基板受け取り表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程を備える、請求項６４に記載の基板処理方法。
前記焼成プレート上に基板を位置決めする前記ステップが、前記シャトルによって焼成ステーションに前記基板を移送する工程と、前記焼成プレートの基板受け取り表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記焼成プレートを持ち上げて、前記リフトピンから前記基板を取り上げる工程とを備える、請求項６５に記載の基板処理方法。
前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送する前記ステップが、前記焼成プレートを介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記シャトルによって前記基板を取り上げる工程と、前記冷却プレートの上部表面を介して延びる複数のリフトピン上に前記基板を置く工程と、前記リフトピンを前記冷却プレートに低下させて前記基板を前記冷却プレート上に落とす工程とを備える、請求項６４に記載の基板処理方法。
前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送する前記ステップが、前記冷却プレートの上方に位置決めされた粒子シールドにわたって前記シャトルを通過させてから、前記粒子シールドの下方に前記シャトルを通過させる工程をさらに備える、請求項６７に記載の基板処理方法。
前記シャトルがシャトルステーションに位置決め可能であり、前記焼成プレートが焼成ステーションに位置決めされ、前記冷却プレートが冷却ステーションに位置決めされ、前記集積熱ユニットが、前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが含有されているハウジングを備える、請求項６４に記載の基板処理方法。
前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが前記ハウジングの長さに沿って線形に配列される、請求項６９に記載の基板処理方法。
前記シャトルステーションが前記焼成プレートと前記冷却プレートの間に位置決めされる、請求項７０に記載の基板処理方法。
前記冷却プレートが前記焼成プレートと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項７０に基板処理方法。
基板を処理するための集積熱ユニットであって、
第１のアクセススロットおよび第２のアクセススロットを有するハウジングであって、前記第１および第２のアクセススロットの各々が、半導体基板が前記ハウジングに対して移送されるようにサイズ設定されているハウジングと、
基板を前記第１のアクセススロットを介して移送させる開放位置と、基板が前記第１のアクセススロットを介して移送されるのをブロックする閉鎖位置との間を移動するように動作可能に構成された第１のアクセスシャッターと、
基板を前記第２のアクセススロットを介して移送させる開放位置と、基板が前記第２のアクセススロットを介して移送されるのをブロックする閉鎖位置との間を移動するように動作可能に構成された第２のアクセスシャッターと、
前記ハウジング内に位置決めされた焼成ステーションであって、ホットプレースの表面にサポートされた基板を加熱するように構成された焼成プレートを備える焼成ステーションと、
前記ハウジング内に位置決めされた冷却ステーションであって、冷却プレートの表面にサポートされた基板を冷却するように構成された前記冷却プレートを備える冷却ステーションと、
前記ハウジング内に位置決めされたシャトルステーションであって、基板移送シャトルに、前記第１のアクセススロットを介して前記熱ユニットに移送された基板を取り上げさせるようになっているシャトルステーションであって、前記基板移送シャトルが、前記焼成プレートから前記冷却プレートに基板を移送する際に前記基板をアクティブに冷却するように構成されたシャトルステーションと、
を備える集積熱ユニット。
前記ハウジングが略矩形エンクロージャを形成し、前記焼成ステーション、冷却ステーションおよびシャトルステーションが前記エンクロージャの長さに沿って線形に配列される、請求項７６に記載の集積熱ユニット。
前記シャトルステーションが前記焼成ステーションと前記冷却ステーションの間に位置決めされる、請求項７７に記載の集積熱ユニット。
前記冷却ステーションが前記焼成ステーションと前記シャトルステーションの間に位置決めされる、請求項７７に記載の集積熱ユニット。
ウェーハの１つ以上のカセットを受容するようになっている複数のポッドアセンブリと、
前記１つ以上のポッドアセンブリからトラックリソグラフィツール内の処理モジュールにウェーハを移送するようになっている１つ以上のロボットとを備えており、前記処理モジュールのうちの少なくとも１つが、
焼成位置で基板を保持および加熱するように構成された基板保持表面を有する焼成プレートと、
冷却位置で基板を保持および冷却するように構成された基板保持表面を有する冷却プレートとを備える集積熱ユニットを含んでおり、
前記焼成プレートが前記焼成位置にある場合に前記焼成プレートの前記基板保持表面が第１の略水平平面に位置決めされ、前記冷却プレートが冷却位置にある場合に前記冷却プレートの前記基板保持表面が、前記第１の平面の下方にある第２の略水平平面に位置決めされるトラックリソグラフィツール。
基板を加熱するように構成された焼成ステーションであって、
焼成プレートの上部表面にサポートされた基板を加熱するようになっている焼成プレートであって、上部焼成位置と下部冷却位置間で垂直に移動可能な焼成プレートと、
前記焼成プレートが前記下部冷却位置にある場合に前記焼成プレートの下部表面に係合可能に結合されるようになっている複数のヒートシンクとを備える焼成ステーション。
前記焼成プレートが、前記上部および下部表面間に延びる外縁表面をさらに備え、前記焼成ステーションが、前記焼成プレートの前記下部表面の下方にありこれと対向した第１の表面と、前記下部表面から上方に延びて前記焼成プレートの外縁表面を囲む側部表面とを有する下部カップをさらに備えており、前記下部カップが複数のホールをその中に形成しており、前記複数のヒートシンクに前記下部カップを介して延びて記焼成プレートの前記下部表面に接触させる、請求項８１に記載の焼成ステーション。
前記下部カップの前記側部表面が前記焼成プレートの前記上部表面の上方に延びる、請求項８２に記載の焼成ステーション。
前記焼成位置と前記冷却位置の間で前記焼成プレートを移動させるようになっているリフトをさらに備える、請求項８１に記載の焼成ステーション。
前記複数のヒートシンクに対応する複数の開口を有するベースプレートをさらに備えており、前記焼成プレートが、前記焼成位置と前記冷却位置の間の前記ベースプレートに対して移動可能である、請求項８４に記載の焼成ステーション。
前記ベースプレートの前記複数の開口が複数の保有キャビティに対応しており、各ヒートシンクが、前記ヒートシンクが、前記焼成プレートの方向に前記ベースプレートの前記開口を介して押圧されるのを防止するベース部分を含む、請求項８５に記載の焼成ステーション。
前記焼成ステーションが複数のばねをさらに備えており、各保有キャビティが、前記焼成プレートの前記下部表面に向けてそれぞれのヒートシンクを付勢するばねを含む、請求項８６に記載の焼成ステーション。
各ヒートシンクが円筒形本体を備える、請求項８１に記載の焼成ステーション。
各ヒートシンクが、前記焼成プレートの前記下部表面に対向する端と反対の前記円筒形本体の一方の端にベース部分をさらに備える、請求項８８に記載の焼成ステーション。
前記焼成プレートが、前記焼成プレートの前記上部および下部表面間を横切る第１の複数のホールを備えており、前記焼成ステーションが、前記第１の複数のホールに対応する複数のリフトピンをさらに備えており、前記リフトピンが前記焼成プレートの上方にウェーハを保持するように適合されている、請求項８１に記載の焼成ステーション。
前記上部焼成位置と前記下部ウェーハ受け取り位置間で前記焼成プレートを昇降させるように動作可能に結合されたリフトをさらに備えており、前記焼成プレートが前記ウェーハ受け取り位置に位置決めされる場合に前記リフトピンが前記焼成プレートの前記上部表面を介して延び、前記焼成プレートが前記焼成位置に上昇する場合に前記リフトピンが前記焼成プレートの前記上部表面の下方に後退する、請求項９０に記載の焼成ステーション。
基板を加熱するように構成された焼成ステーションであって、
第１の加熱要素を含む上部エンクロージャと、
焼成プレートの上部表面にサポートされた基板を加熱するようになっている焼成プレートであって、上部焼成位置と下部冷却位置間で垂直に移動可能な焼成プレートであって、前記焼成プレートが前記焼成位置にある場合に、前記焼成プレートが前記上部エンクロージャの加熱要素から少し間隔をあけられている焼成プレートと、
前記焼成プレートが前記下部冷却位置にある場合に前記焼成プレートの下部表面に係合可能に結合されるようになっている複数の金属ヒートシンクと、
を備える焼成ステーション。
前記上部エンクロージャが、上部と、前記焼成プレートを囲み、かつこれに向かって前記上部から下方に延びる側部とを有する、請求項９２に記載の焼成ステーション。
前記第１の加熱要素が前記上部エンクロージャの前記上部内にあり、前記上部エンクロージャが前記側部内に第２の加熱要素をさらに含む、請求項９２に記載の焼成ステーション。
焼成プレートのセットポイント温度を急速に低下させるための方法であって、
前記焼成プレートを使用して、前記焼成プレートが焼成位置にある場合に前記焼成プレートの上部表面に配置された基板を加熱した後、前記焼成プレートの下部表面が、前記焼成プレートの前記下部表面に係合可能に結合されるようになっている複数のヒートシンクに接触する下部位置に前記焼成プレートを垂直に移動させるステップを備える方法。