JP2009176862A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光装置内の真空度の低下および汚染を防止することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置５００のインターフェースブロック５には、脱ガスユニットＤＧが設けられる。エッジ露光部ＥＥＷによるエッジ露光処理後であって露光装置６による露光処理前に、脱ガスユニットＤＧにより基板の脱ガス処理が行われる。脱ガスユニットＤＧにおいては、チャンバ内に基板が収納された状態で、真空ポンプによりチャンバ内が減圧される。チャンバ内の圧力が十分に低くなることにより、エッジ露光処理時に生成された反応生成物が基板上のレジスト膜およびその下地膜（例えば反射防止膜）から気化して放出され、確実に除去される。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に処理を行う基板処理装置に関する。

半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。

このような基板処理装置では、一般に、一枚の基板に対して複数の異なる処理が連続的に行われる。特許文献１に記載された基板処理装置は、インデクサブロック、反射防止膜用処理ブロック、レジスト膜用処理ブロック、現像処理ブロックおよびインターフェイスブロックにより構成される。インターフェイスブロックに隣接するように、基板に露光処理を施す露光装置が配置される。

上記の基板処理装置においては、インデクサブロックから搬入される基板は、反射防止膜用処理ブロックおよびレジスト膜用処理ブロックにおいて反射防止膜の形成およびレジスト膜の形成が行われた後、インターフェイスブロックを介して露光装置へと搬送される。露光装置において基板上のレジスト膜に露光処理が行われ、露光パターンが形成される。その後、基板はインターフェイスブロックを介して現像処理ブロックへ搬送される。現像処理ブロックにおいて現像処理が行われることによりレジストパターンが形成され、その後、基板はインデクサブロックへと搬送される。

近年、デバイスの高密度化および高集積化に伴い、レジストパターンのさらなる微細化が求められている。レジストパターンの微細化のために重要となる露光装置の解像度性能は、露光装置の光源の波長に依存する。そこで、波長が約１３ｎｍと極めて短いＥＵＶ（超紫外線）を用いた露光技術が開発されている。
特開２００３−３２４１３９号公報

ＥＵＶは大気に吸収されやすいので、ＥＵＶを用いた露光処理は、真空度が高い状態で行う必要がある。しかしながら、真空度が高い状態においては、基板上のレジスト膜から種々の物質が放出される。

例えば、ポジ型のレジスト膜を用いる場合、露光パターンの形成前に、基板の周縁部上のレジスト膜の部分に露光処理が行われることがある。その場合、露光されたレジスト膜の部分に反応生成物が発生する。真空度が高い状態では、この反応生成物がレジスト膜から放出される。

ＥＵＶを用いた露光処理時に、このような物質がレジスト膜から放出されることにより、露光装置内の真空度が低下したり、露光装置内が汚染されたりする。それにより、基板の露光不良が発生する可能性がある。

本発明の目的は、露光装置内の真空度の低下および汚染を防止することができる基板処理装置を提供することである。

（１）本発明に係る基板処理装置は、大気圧より低い圧力下で基板に露光処置を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、基板に処理を行うための処理部と、処理部と露光装置との間で基板の受け渡しを行うための受け渡し部とを備え、受け渡し部は、露光装置による露光処理前に基板の周縁部に周縁露光処理を行う周縁露光ユニットと、周縁露光ユニットによる周縁露光処理後であって露光装置による露光処理前に、周縁露光ユニットによる周縁露光処理によって基板に生成された反応生成物を除去する生成物除去処理を行う生成物除去ユニットとを含むものである。

この基板処理装置においては、処理部により基板に所定の処理が行われた後、受け渡し部の周縁露光ユニットにより基板に周縁露光処理が行われる。周縁露光処理により、低圧下（特に真空中）で気化しやすい反応生成物が基板の周縁部に生成される。

周縁露光処理後、生成物除去ユニットにより基板に生成物除去処理が行われる。これにより、周縁露光処理によって生成された反応生成物が基板から除去される。その後、基板が露光装置に搬送され、露光装置において大気圧より低い圧力下で基板に露光処理が行われる。

このように、周縁露光処理時に生成された反応生成物が、露光装置における露光処理前に生成物除去ユニットにより基板から除去される。これにより、露光装置内で基板から反応生成物が気化して放出されることが防止される。その結果、露光装置内の真空度の低下および汚染が防止され、基板の露光不良の発生が防止される。

（２）生成物除去ユニットは、基板を収容可能で密閉空間を形成する筐体と、筐体内を減圧する減圧手段とを有してもよい。

この場合、筐体内に基板が収容された状態で、減圧手段により筐体内が減圧される。それにより、周縁露光処理時に生成された反応生成物が基板から放出されるとともに、基板から溶媒および気体が放出される。これにより、露光装置内でこれらの反応生成物、溶媒および気体が基板から放出されることが防止される。その結果、露光装置内の真空度の低下および汚染が確実に防止される。

（３）生成物除去ユニットは、基板の周縁部を加熱する周縁部加熱手段をさらに含んでもよい。

この場合、周縁部加熱手段によって基板の周縁部が加熱されることにより、基板の周縁部に生成された反応生成物が気化しやすい状態となる。それにより、生成物除去ユニットにおいて、基板から反応生成物を確実に放出させることができる。したがって、露光装置内で基板から反応生成物が放出されることが確実に防止される。

（４）生成物除去ユニットは、基板の温度調整を行う基板温調手段をさらに含んでもよい。

この場合、露光装置に基板が搬入される前に、基板温調手段によって基板の温度が露光装置の温度と等しく調整される。それにより、露光装置への基板の搬入時に露光装置の内外の温度差によって基板が変形することが防止される。それにより、基板の処理不良の発生が防止される。

（５）生成物除去ユニットは、筐体内を保温する保温手段をさらに含んでもよい。

この場合、筐体内の減圧に伴う温度の低下が保温手段によって防止される。それにより、筐体内を効率よく迅速に減圧することができる。

（６）処理部は、基板上に感光性材料からなる感光性膜を形成する感光性膜形成ユニットを含んでもよい。

この場合、感光性膜形成ユニットにより基板上に感光性膜が形成される。周縁露光ユニットによる周縁露光処置時に、基板の周縁部上の感光性膜の部分に反応生成物が生成される。その反応生成物は、露光装置における露光処理前に生成物除去ユニットにより除去される。

（７）受け渡し部は、処理部、周縁露光ユニット、生成物除去ユニットおよび露光装置の間で基板を搬送する搬送手段をさらに含んでもよい。

この場合、処理部、周縁露光ユニット、生成物除去ユニットおよび露光装置の間で基板を容易かつ確実に搬送することができる。

（８）周縁露光ユニットおよび生成物除去ユニットは、周縁露光処理および生成物除去処理を行う共通のユニットにより構成されてもよい。

この場合、周縁露光ユニットと生成物除去ユニットとが別個に設けられる場合に比べて、受け渡し部における基板の搬送工程が削減され、スループットが向上する。また、受け渡し部の省スペース化および低コスト化が可能となる。

本発明によれば、周縁露光処理時に生成された反応生成物が、露光装置における露光処理前に基板から除去される。それにより、露光装置内で基板から反応生成物が気化して放出されることが防止される。その結果、露光装置内の真空度の低下および汚染が防止され、基板の露光不良の発生が防止される。

以下、本発明の実施の形態に係る基板処理装置について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等をいう。

（１）第１の実施の形態
（１−１）基板処理装置の構成
図１は、第１の形態に係る基板処理装置の平面図である。なお、図１には、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は鉛直方向に相当する。各方向において矢印が向かう方向を＋方向、その反対の方向を−方向とする。また、Ｚ方向を中心とする回転方向をθ方向としている。なお、後述の図２および図３においても、同様にＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。

図１に示すように、基板処理装置５００は、インデクサブロック１、反射防止膜用処理ブロック２、レジスト膜用処理ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェースブロック５を含む。また、インターフェースブロック５に隣接するように露光装置６が配置される。

以下、インデクサブロック１、反射防止膜用処理ブロック２、レジスト膜用処理ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェースブロック５の各々を処理ブロックと呼ぶ。

本実施の形態においては、基板処理装置５００内の各処理ブロックでは大気圧下で基板Ｗに種々の処理が施される。一方、露光装置６内では高真空状態（例えば１０^−６Ｐａ）で基板Ｗに露光処理が施される。

インデクサブロック１は、各処理ブロックの動作を制御するメインコントローラ（制御部）９１、複数のキャリア載置台９２およびインデクサロボットＩＲを含む。インデクサロボットＩＲには、基板Ｗを受け渡すためのハンドＩＲＨ１,ＩＲＨ２が上下に設けられる。

反射防止膜用処理ブロック２は、反射防止膜用熱処理部１００，１０１、反射防止膜用塗布処理部２０および第１のセンターロボットＣＲ１を含む。反射防止膜用塗布処理部２０は、第１のセンターロボットＣＲ１を挟んで反射防止膜用熱処理部１００，１０１に対向して設けられる。第１のセンターロボットＣＲ１には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ１，ＣＲＨ２が上下に設けられる。

インデクサブロック１と反射防止膜用処理ブロック２との間には、雰囲気遮断用の隔壁１１が設けられる。この隔壁１１には、インデクサブロック１と反射防止膜用処理ブロック２との間で基板Ｗの受け渡しを行うための基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部ＰＡＳＳ１は、基板Ｗをインデクサブロック１から反射防止膜用処理ブロック２へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部ＰＡＳＳ２は、基板Ｗを反射防止膜用処理ブロック２からインデクサブロック１へ搬送する際に用いられる。

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（図示せず）が設けられている。それにより、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２において基板Ｗが載置されているか否かの判定を行うことが可能となる。また、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２には、固定設置された複数本の支持ピンが設けられている。なお、上記の光学式のセンサおよび支持ピンは、後述する基板載置部ＰＡＳＳ３〜ＰＡＳＳ１０にも同様に設けられる。

レジスト膜用処理ブロック３は、レジスト膜用熱処理部１１０，１１１、レジスト膜用塗布処理部３０および第２のセンターロボットＣＲ２を含む。レジスト膜用塗布処理部３０は、第２のセンターロボットＣＲ２を挟んでレジスト膜用熱処理部１１０，１１１に対向して設けられる。第２のセンターロボットＣＲ２には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ３，ＣＲＨ４が上下に設けられる。

反射防止膜用処理ブロック２とレジスト膜用処理ブロック３との間には、雰囲気遮断用の隔壁１２が設けられる。この隔壁１２には、反射防止膜用処理ブロック２とレジスト膜用処理ブロック３との間で基板Ｗの受け渡しを行うための基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部ＰＡＳＳ３は、基板Ｗを反射防止膜用処理ブロック２からレジスト膜用処理ブロック３へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部ＰＡＳＳ４は、基板Ｗをレジスト膜用処理ブロック３から反射防止膜用処理ブロック２へ搬送する際に用いられる。

現像処理ブロック４は、現像用熱処理部１２０、露光後ベーク用熱処理部１２１、現像処理部４０および第３のセンターロボットＣＲ３を含む。露光後ベーク用熱処理部１２１は、インターフェースブロック５に隣接し、後述するように、基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８を備える。現像処理部４０は、第３のセンターロボットＣＲ３を挟んで現像用熱処理部１２０および露光後ベーク用熱処理部１２１に対向して設けられる。第３のセンターロボットＣＲ３には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ５，ＣＲＨ６が上下に設けられる。

レジスト膜用処理ブロック３と現像処理ブロック４との間には、雰囲気遮断用の隔壁１３が設けられる。この隔壁１３には、レジスト膜用処理ブロック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の基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６が上下に近接して設けられる。上側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、基板Ｗをレジスト膜用処理ブロック３から現像処理ブロック４へ搬送する際に用いられ、下側の基板載置部ＰＡＳＳ６は、基板Ｗを現像処理ブロック４からレジスト膜用処理ブロック３へ搬送する際に用いられる。

インターフェースブロック５は、第４のセンターロボットＣＲ４、インターフェース用搬送機構ＩＦＲ、エッジ露光部ＥＥＷ、脱ガスユニットＤＧ、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０およびバッファ部ＢＦを含む。エッジ露光部ＥＥＷ、脱ガスユニットＤＧ、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０およびバッファ部ＢＦは、第４のセンターロボットＣＲ４とインターフェース用搬送機構ＩＦＲとの間に積層配置されている。第４のセンターロボットＣＲ４には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ７，ＣＲＨ８が上下に設けられる。インターフェース用搬送機構ＩＦＲには、基板Ｗを受け渡すためのハンドＨ１，Ｈ２が上下に設けられる。

図２は、図１の基板処理装置５００を＋Ｘ方向から見た概略側面図であり、図３は、図１の基板処理装置５００を−Ｘ方向から見た概略側面図である。

まず、図２を用いて、基板処理装置５００の＋Ｘ側の構成について説明する。図２に示すように、反射防止膜用処理ブロック２の反射防止膜用塗布処理部２０（図１参照）には、３個の塗布ユニットＢＡＲＣが上下に積層配置されている。各塗布ユニットＢＡＲＣは、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック２１およびスピンチャック２１上に保持された基板Ｗに反射防止膜の塗布液を供給する供給ノズル２２を備える。

レジスト膜用処理ブロック３のレジスト膜用塗布処理部３０（図１参照）には、３個の塗布ユニットＲＥＳが上下に積層配置されている。各塗布ユニットＲＥＳは、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック３１およびスピンチャック３１上に保持された基板Ｗにレジスト膜の塗布液を供給する供給ノズル３２を備える。

現像処理ブロック４の現像処理部４０には、５個の現像処理ユニットＤＥＶが上下に積層配置されている。各現像処理ユニットＤＥＶは、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック４１およびスピンチャック４１上に保持された基板Ｗに現像液を供給する供給ノズル４２を備える。

インターフェースブロック５には、エッジ露光部ＥＥＷ、脱ガスユニットＤＧ、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０およびバッファ部ＢＦが上下に積層配置される。各エッジ露光部ＥＥＷは、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持して回転するスピンチャック５１およびスピンチャック５１上に保持された基板Ｗの周縁を露光する光照射器５２を備える。

次に、図３を用いて、基板処理装置５００の−Ｘ側の構成について説明する。図３に示すように、反射防止膜用処理ブロック２の反射防止膜用熱処理部１００，１０１には、２個の加熱ユニット（ホットプレート）ＨＰおよび２個の冷却ユニット（クーリングプレート）ＣＰがそれぞれ積層配置される。また、反射防止膜用熱処理部１００，１０１には、最上部に加熱ユニットＨＰおよび冷却ユニットＣＰの温度を制御するローカルコントローラＬＣが各々配置される。

レジスト膜用処理ブロック３のレジスト膜用熱処理部１１０，１１１には、２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰがそれぞれ積層配置される。また、レジスト膜用熱処理部１１０，１１１には、最上部に加熱ユニットＨＰおよび冷却ユニットＣＰの温度を制御するローカルコントローラＬＣが各々配置される。

現像処理ブロック４の現像用熱処理部１２０には、２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰがそれぞれ積層配置される。露光後ベーク用熱処理部１２１には、２個の加熱ユニットＨＰ、２個の冷却ユニットＣＰおよび基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に積層配置される。また、現像用熱処理部１２０および露光後ベーク用熱処理部１２１には、最上部に加熱ユニットＨＰおよび冷却ユニットＣＰの温度を制御するローカルコントローラＬＣが各々配置される。

なお、塗布ユニットＢＡＲＣ，ＲＥＳ、現像処理ユニットＤＥＶ、エッジ露光部ＥＥＷ、加熱ユニットＨＰ、冷却ユニットＣＰおよび脱ガスユニットＤＧの個数は、各ブロックの処理速度に応じて適宜変更してよい。

（１−２）基板処理装置の動作
次に、本実施の形態に係る基板処理装置５００の動作について図１〜図３を参照しながら説明する。

インデクサブロック１のキャリア載置台９２の上には、複数枚の基板Ｗを多段に収納するキャリアＣが搬入される。インデクサロボットＩＲは、ハンドＩＲＨ１を用いてキャリアＣ内に収納された未処理の基板Ｗを取り出す。その後、インデクサロボットＩＲは±Ｘ方向に移動しつつ±θ方向に回転移動し、未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。

本実施の形態においては、キャリアＣとしてＦＯＵＰ（front opening unified pod）を採用しているが、これに限定されず、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ（open cassette）等を用いてもよい。

さらに、インデクサロボットＩＲ、第１〜第４のセンターロボットＣＲ１〜ＣＲ４およびインターフェース用搬送機構ＩＦＲには、それぞれ基板Ｗに対して直線的にスライドさせてハンドの進退動作を行う直動型搬送ロボットを用いているが、これに限定されず、関節を動かすことにより直線的にハンドの進退動作を行う多関節型搬送ロボットを用いてもよい。

基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗは、反射防止膜用処理ブロック２の第１のセンターロボットＣＲ１により受け取られる。第１のセンターロボットＣＲ１は、その基板Ｗを反射防止膜用塗布処理部２０に搬入する。この反射防止膜用塗布処理部２０では、露光時に発生する低在波やハレーションを減少させるために、塗布ユニットＢＡＲＣにより基板Ｗ上に反射防止膜が塗布形成される。

次に、第１のセンターロボットＣＲ１は、反射防止膜用塗布処理部２０から塗布処理済みの基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを反射防止膜用熱処理部１００，１０１に搬入する。反射防止膜用熱処理部１００，１０１において、基板Ｗは、例えば２００℃で６０秒間加熱される。その後、第１のセンターロボットＣＲ１は、反射防止膜用熱処理部１００，１０１から熱処理済みの基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ３に載置する。

基板載置部ＰＡＳＳ３に載置された基板Ｗは、レジスト膜用処理ブロック３の第２のセンターロボットＣＲ２により受け取られる。第２のセンターロボットＣＲ２は、その基板Ｗをレジスト膜用塗布処理部３０に搬入する。このレジスト膜用塗布処理部３０では、塗布ユニットＲＥＳにより反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にレジスト膜が塗布形成される。

次に、第２のセンターロボットＣＲ２は、レジスト膜用塗布処理部３０から塗布処理済みの基板Ｗを取り出し、その基板Ｗをレジスト膜用熱処理部１１０，１１１に搬入する。レジスト膜用熱処理部１１０，１１１において、基板Ｗは、例えば９０℃で６０秒間加熱される。その後、第２のセンターロボットＣＲ２は、レジスト膜用熱処理部１１０，１１１から熱処理済みの基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ５に載置する。

基板載置部ＰＡＳＳ５に載置された基板Ｗは、現像処理ブロック４の第３のセンターロボットＣＲ３により受け取られる。第３のセンターロボットＣＲ３は、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。

基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは、インターフェースブロック５の第４のセンターロボットＣＲ４により受け取られる。第４のセンターロボットＣＲ４は、その基板Ｗをエッジ露光部ＥＥＷに搬入する。このエッジ露光部ＥＥＷにおいては、基板Ｗの周縁部に露光処理が施される。以下、基板Ｗの周縁部に施される露光処理をエッジ露光処理と呼ぶ。

次に、第４のセンターロボットＣＲ４は、エッジ露光部ＥＥＷからエッジ露光処理済みの基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを脱ガスユニットＤＧに搬入する。脱ガスユニットＤＧにおいては、後述のように、基板Ｗの脱ガス処理が行われる。

次に、第４のセンターロボットＣＲ４は、脱ガスユニットＤＧから基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ９に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗは、インターフェース用搬送機構ＩＦＲにより露光装置６に搬入される。なお、露光装置６が基板Ｗの受け入れをできない場合は、基板Ｗはバッファ部ＢＦに一時的に収納保管される。

露光装置６において基板Ｗに露光処理が施された後、インターフェース用搬送機構ＩＦＲは、露光装置６から基板Ｗを搬出し、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置する。

基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置された基板Ｗは、第４のセンターロボットＣＲ４により受け取られる。第４のセンターロボットＣＲ４は、その基板Ｗを現像処理ブロック４の露光後ベーク用熱処理部１２１に搬入する。露光後ベーク用熱処理部１２１においては、基板Ｗに対して露光後ベーク（ＰＥＢ）が行われる。具体的には、基板Ｗが例えば１１０℃で６０秒間加熱される。

なお、故障等により現像処理ブロック４が露光処理後の基板Ｗの受け入れをできない場合は、インターフェースブロック５の戻りバッファ部ＲＢＦに露光処理後の基板Ｗを一時的に収納保管することができる。

次に、第４のセンターロボットＣＲ４は、露光後ベーク用熱処理部１２１から基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ８に載置する。

基板載置部ＰＡＳＳ８に載置された基板Ｗは、現像処理ブロック４の第３のセンターロボットＣＲ３により受け取られる。第３のセンターロボットＣＲ３は、その基板Ｗを現像処理部４０に搬入する。現像処理部４０においては、露光された基板Ｗに対して現像処理が施される。

次に、第３のセンターロボットＣＲ３は、現像処理部４０から現像処理済みの基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを現像用熱処理部１２０に搬入する。現像用熱処理部１２０において、基板Ｗは、例えば９０℃で６０秒間加熱される。その後、第３のセンターロボットＣＲ３は、現像用熱処理部１２０から熱処理後の基板Ｗを取り出し、その基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ６に載置する。

基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト膜用処理ブロック３の第２のセンターロボットＣＲ２により基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは反射防止膜用処理ブロック２の第１のセンターロボットＣＲ１により基板載置部ＰＡＳＳ２に載置される。

基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された基板Ｗは、インデクサブロック１のインデクサロボットＩＲによりキャリアＣ内に収納される。これにより、基板処理装置５００における基板Ｗの各処理が終了する。

（１−３）脱ガスユニット
上記のように、基板処理装置５００においては、露光装置６による露光処理前に、エッジ露光部ＥＥＷにより基板Ｗにエッジ露光処理が施される。このエッジ露光処理により、基板Ｗの周縁部上のレジスト膜の部分には、真空中で気化しやすい反応生成物が生成される。本実施の形態では、脱ガスユニットＤＧにおいて基板Ｗの脱ガス処理が行われることにより、エッジ露光処理時に生成された反応生成物がレジスト膜から除去される。同時に、レジスト膜よりも外側の領域まで形成されているレジスト膜の下地膜（例えば反射防止膜または酸化膜等）から溶媒成分および反応生成物が除去される。以下、脱ガスユニットＤＧの詳細について説明する。

（１−３−１）構成
図４は、脱ガスユニットＤＧの構成を示す模式的断面図である。図４に示すように、脱ガスユニットＤＧはチャンバ２０１を備える。チャンバ２０１の側面には、搬入搬出口２０１ａが設けられている。搬入搬出口２０１ａを内側から塞ぐようにシャッター２０２が設けられている。シャッター２０２は、シャッター駆動装置２０２ａにより昇降し、搬入搬出口２０１ａを開閉する。シャッター２０２により搬入搬出口２０１ａが閉じられると、チャンバ２０１内が気密状態に保たれる。

チャンバ２０１の中央部には、基板Ｗを水平に保持するための静電チャック２０３が設けられている。静電チャック２０３は、スピンモータ２０４（図５）によって回転される回転軸２０５（図５）の上端に固定されている。

静電チャック２０３には電極（図示せず）が内蔵されており、その電極に電圧が印加されることによりクーロン力が発生し、静電チャック２０３上に基板Ｗが吸着される。また、静電チャック２０３の内部には、基板Ｗを加熱または冷却するための複数の温調機構２０６が設けられている。温調機構２０６は、例えば電熱線およびペルチェ素子を含む。

静電チャック２０３の上面には、基板Ｗの外周に沿うように複数のガイドピン２０７が設けられている。この複数のガイドピン２０７により基板Ｗが水平方向に位置決めされる。また、静電チャック２０３には、上下に貫通する複数の貫通孔２０８が形成されている。

静電チャック２０３により保持される基板Ｗの周縁部の上方位置と基板Ｗの外方位置との間で移動可能に、赤外線ランプＩＬが設けられている。赤外線ランプＩＬは、赤外線ランプ駆動機構ＩＬａにより駆動される。

チャンバ２０１の底部を貫通するように、複数の昇降ピン２０９が設けられている。これらの昇降ピン２０９は、昇降ピン駆動機構２０９ａにより駆動され、停止状態にある静電チャック２０３の貫通孔２０８を通して昇降する。

また、チャンバ２０１の底部には、配管２１０ａを介して真空ポンプ２１０が接続されている。配管２１０ａには制御バルブＶ１が介挿されている。制御バルブＶ１が開かれた状態で真空ポンプ２１０が作動することにより、チャンバ２０１内が減圧される。なお、チャンバ２０１が減圧された状態で真空ポンプ２１０を停止する際には、チャンバ２０１内への大気の進入を防止するため、制御バルブＶ１が閉じられる。チャンバ２０１内の圧力は、圧力センサＳＥにより検出される。

チャンバ２０１の上部には、複数のヒータ２１１、乾燥ガス供給ノズル２１２、冷却用配管２１３および排気ポートＥＰが設けられている。

複数のヒータ２１１は、チャンバ２０１を加熱するために用いられる。乾燥ガス供給ノズル２１２は、配管２１２ａを介して乾燥ガス供給源ＧＳに接続されている。配管２１２ａには制御バルブＶ２が介挿されている。制御バルブＶ２が開かれることにより、乾燥ガス供給源ＧＳから配管２１１ａを通して乾燥ガス供給ノズル２１１に乾燥ガスが供給される。それにより、チャンバ２１１内に乾燥ガスが供給される。乾燥ガスとしては、例えば窒素ガスが用いられる。

冷却用配管２１３は、チャンバ２０１の上部に埋設されている。冷却用配管２１３の一端部および他端部は、制御バルブＶ３，Ｖ４を介して冷却媒体循環装置２１３ａに接続されている。制御バルブＶ３，Ｖ４が開かれることにより、冷却媒体循環装置２１３ａにより冷却用配管２１３を通して冷却媒体が循環する。それにより、チャンバ２１３が冷却される。冷却媒体としては、例えば冷却水、液体窒素、液体ヘリウム、窒素ガスまたはヘリウムガス等を用いることができる。本実施の形態では、冷却媒体として液体ヘリウムを用いる。

排気ポートＥＰには、外部の排気設備へ延びる排気管２１４が接続されている。排気管２１４には制御バルブＶ５が介挿されている。制御バルブＶ５を開くことにより、チャンバ２０１内が排気される。

ここで、脱ガスユニットＤＧの制御系について説明する。図５は、脱ガスユニットＤＧの制御系を説明するためのブロック図である。

図５に示すように、脱ガスユニットＤＧは、メインコントローラ９１（図１）に従属するスレーブコントローラＳＣを有する。圧力センサＳＥは、スレーブコントローラＳＣにチャンバ２０１内の圧力の検出値を出力する。スレーブコントローラＳＣは、シャッター駆動装置２０２ａ、静電チャック２０３、スピンモータ２０４、温調機構２０６、昇降ピン駆動機構２０９ａ、赤外線ランプＩＬ、赤外線ランプ駆動機構ＩＬａ、真空ポンプ２１０、ヒータ２１１および制御バルブＶ１〜Ｖ５に制御信号を出力し、各々の動作を制御する。

（１−３−２）動作
図６は、スレーブコントローラＳＣの制御処理を示すフローチャートである。以下、図４〜図６を参照しながら脱ガスユニットＤＧの動作について説明する。

まず、スレーブコントローラＳＣは、シャッター駆動装置２０２ａによりシャッター２０２を下降させ、搬入搬出口２０１を開く（ステップＳ１）。続いて、スレーブコントローラＳＣは、昇降ピン駆動機構２０９ａにより昇降ピン２０９を上昇させる。この場合、昇降ピン２０９は静電チャック２０３の貫通孔２０８を通って上昇し、昇降ピン２０９の先端部が静電チャック２０３の上面から突出する。その状態で、第４のセンターロボットＣＲ４によりチャンバ２０１に基板Ｗが搬入され、昇降ピン２０９上に載置される。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、昇降ピン駆動機構２０９ａにより昇降ピン２０９を下降させ、基板Ｗを静電チャック２０３上に載置するとともに、その基板Ｗを静電チャック２０３により吸着して保持する（ステップＳ２）。続いて、スレーブコントローラＳＣは、シャッター駆動装置２０２ａによりシャッター２０２を上昇させ、搬入搬出口２０１を閉じる（ステップＳ３）。

続いて、基板Ｗの脱ガス処理が行われる。まず、スレーブコントローラＳＣは、静電チャック２０３により保持された基板Ｗをスピンモータ２０４によって回転させる（ステップＳ４）。続いて、スレーブコントローラＳＣは、赤外線ランプ駆動機構ＩＬａにより赤外線ランプＩＬを基板Ｗの周縁部の上方位置に移動させ、赤外線ランプＩＬにより基板Ｗの周縁部に赤外線を照射する（ステップＳ５）。

この場合、エッジ露光処理時に反応生成物が生成されたレジスト膜の部分が加熱される。それにより、反応生成物が気化しやすい状態となる。

なお、レジスト膜の加熱温度が高すぎると、レジスト膜内で化学的反応が進行し、処理不良が発生することがある。この場合、赤外線ランプＩＬによるレジスト膜の加熱温度は、例えばレジスト膜用熱処理部１１０，１１１における基板Ｗの加熱温度に近い温度（例えば９０℃〜１３０℃）に設定される。

所定時間経過後、スレーブコントローラＳＣは、赤外線ランプＩＬによる赤外線の照射を停止し、赤外線ランプＩＬを基板Ｗの外方位置に移動させるとともに、スピンモータ２０４による基板Ｗの回転を停止する。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、ヒータ２１１によりチャンバ２０１を加熱する（ステップＳ６）。これにより、チャンバ２０１に付着する水分が気化される。続いて、スレーブコントローラＳＣは、制御バルブＶ２を開くことにより乾燥ガス供給ノズル２１２からチャンバ２０１内に乾燥ガスを供給するとともに（ステップＳ７）、制御バルブＶ５を開くことによりチャンバ２０１内の排気を行う（ステップＳ８）。これにより、チャンバ２０１内の雰囲気が乾燥ガスで置換される。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、ヒータ２１１によるチャンバ２０１の加熱を停止するとともに、制御バルブＶ２，Ｖ５を閉じることにより乾燥ガスの供給および排気を停止する。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、真空ポンプ２１０を作動させてチャンバ２０１内の減圧を開始する（ステップＳ９）。続いて、スレーブコントローラＳＣは、圧力センサＳＥからの検出値に基づいて、チャンバ２０１内の圧力が予め設定されたしきい値Ｍ１（例えば１０^−３Ｐａ）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０）。

チャンバ２０１内の圧力がしきい値Ｍ１以上の場合、スレーブコントローラＳＣは、ステップＳ１０の判定を繰り返す。チャンバ２０１内の圧力がしきい値Ｍ１よりも低い場合、スレーブコントローラＳＣは、制御バルブＶ３，Ｖ４を開くことにより冷却用配管２１３内に液体ヘリウムを循環させ、チャンバ２０１を冷却する（ステップＳ１１）。

この場合、チャンバ２０１内の圧力がしきい値（１０^−３Ｐａ）よりも低くなることにより、チャンバ２０１内には気流がほぼ存在しない状態となる。そのため、チャンバ２０１内に残存する分子は、ほぼ熱運動のみを行う状態となる。

この状態でチャンバ２０１が冷却されることにより、チャンバ２０１の表面近傍において、分子の熱運動のエネルギーが減少する。それにより、分子の運動がほぼ停止した状態となり、分子がチャンバ２０１の内壁に付着する。その結果、チャンバ２０１内の真空度を迅速に上昇させることができる。

特に、本実施の形態では、冷却媒体として液体ヘリウムを用いているので、チャンバ２０１の温度を十分に低下させることができる。それにより、十分に分子の運動を停止させることができる。したがって、チャンバ２０１内の真空度を確実に上昇させることができる。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、圧力センサＳＥからの検出値に基づいて、チャンバ２０１内の圧力が予め設定されたしきい値Ｍ２（例えば１０^−６Ｐａ）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１２）。

チャンバ２０１内の圧力がしきい値Ｍ２以上の場合、スレーブコントローラＳＣは、ステップＳ１２の判定を繰り返す。チャンバ２０１内の圧力がしきい値Ｍ２よりも低い場合、スレーブコントローラＳＣは、予め設定された期間、その真空度を保持する。その後、スレーブコントローラＳＣは、制御バルブＶ３，Ｖ４を閉じてチャンバ２０１の冷却を停止するとともに、真空ポンプ２０５によるチャンバ２０１内の減圧を停止する（ステップＳ１３）。

この場合、チャンバ２０１内の圧力が十分に低くなることにより、エッジ露光処理時に生成された反応生成物がレジスト膜から気化して放出され、レジスト膜から確実に除去される。また、レジスト膜に含まれる溶媒およびＣＯ_２等の気体がレジスト膜から放出され、レジスト膜から確実に除去される。また、反射防止膜等の下地膜に含まれる溶媒成分および反応生成物も放出され、下地膜から確実に除去される。

これにより、基板Ｗの脱ガス処理が終了する。続いて、スレーブコントローラＳＣは、制御バルブＶ２を開くことにより乾燥ガス供給ノズル２１２からチャンバ２０１内に乾燥ガスを供給する（ステップＳ１４）。これにより、チャンバ２０１内が大気圧に戻される。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、基板Ｗの温度が露光装置６内の温度と等しくなるように、温調機構２０６により基板Ｗを加熱または冷却する（ステップＳ１５）。これにより、露光装置６への基板Ｗの搬入時に、露光装置６の内外の温度差によって基板Ｗが変形することが防止される。

続いて、スレーブコントローラＳＣは、シャッター駆動装置２０２ａによりシャッター２０２を下降させて搬入搬出口２０１ａを開く（ステップＳ１６）。また、スレーブコントローラＳＣは、静電チャック２０３による基板Ｗの保持を解除するとともに、昇降ピン駆動機構２０９ａにより昇降ピン２０９を上昇させる。この場合、昇降ピン２０９は静電チャック２０３の貫通孔２０８を通って上昇し、静電チャック２０３から基板Ｗを持ち上げる。

その状態で、第４のセンターロボットＣＲ４により、昇降ピン２０９上の基板Ｗが受け取られ、チャンバ２０１から搬出される。これにより、脱ガスユニットＤＧにおける基板Ｗの処理が終了する。

（１−４）本実施の形態の効果
本実施の形態では、エッジ露光処理時に生成された反応生成物が、露光装置６における露光処理前に脱ガスユニットＤＧにおいて予め除去される。これにより、露光装置６における露光処理時に、レジスト膜から反応生成物が気化して放出されることが防止される。

また、レジスト膜に含まれる溶媒およびＣＯ_２等の気体、ならびに反射防止膜等の下地膜に含まれる溶媒成分および反応生成物が、露光装置６における露光処理前に脱ガスユニットＤＧにおいて予め除去される。それにより、露光装置６における露光処理時に、レジスト膜および下地膜から溶媒および気体等が放出されることが防止される。

これらにより、露光装置６内の真空度の低下および汚染が十分に防止される。その結果、基板Ｗの露光不良の発生が十分に防止される。

また、脱ガスユニットＤＧにおいては、チャンバ２０１内が減圧される前に、赤外線ランプＩＬにより基板Ｗの周縁部上のレジスト膜の部分が加熱される。この場合、基板Ｗの周縁部上のレジスト膜の部分に生成された反応生成物が気化しやすい状態となる。したがって、その状態でチャンバ２０１を減圧することにより、レジスト膜から反応生成物を確実に気化させて放出させることができる。

（１−５）脱ガスユニットの他の動作例
（１−５−１）
赤外線ランプＩＬにより基板Ｗの周縁部に赤外線を照射する代わりに、温調機構２０６により基板Ｗを加熱してもよい。

この場合、基板Ｗ上のレジスト膜が加熱され、基板Ｗの周縁部上のレジスト膜の部分に生成された反応生成物が気化しやすくなる。また、レジスト膜に含まれる溶媒または気体がレジスト膜から放出されやすくなる。また、反射防止膜等の下地膜に含まれる溶媒成分および反応生成物も下地膜から放出されやすくなる。したがって、その状態でチャンバ２０１を減圧することにより、反応生成物を確実に除去することができる。また、レジスト膜および下地膜に含まれる溶媒および気体等を確実に除去することができる。

（１−５−２）
チャンバ２０１内の減圧時に、チャンバ２０１を冷却する代わりに、ヒータ２１１によりチャンバ２０１を加熱してもよい。この場合、減圧に伴う温度の低下を防止することにより、効率良くチャンバ２０１内の減圧を行うことができる。

（２）第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。

図７は、第２の実施の形態に係る基板処理装置の概略側面図である。図７に示すように、基板処理装置５００ａのインターフェースブロック５には、エッジ露光部ＥＥＷおよび脱ガスユニットＤＧの代わりに、脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥが設けられる。

基板処理装置５００ａにおいては、レジスト膜用熱処理部１１０，１１１おける熱処理が行われた基板Ｗが、脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥに搬入される。

脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥの詳細について、図４の脱ガスユニットＤＧと異なる点を説明する。図８は、脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥの構成を示す模式的断面図である。

図８に示すように、脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥには、基板Ｗの周縁部に光を照射する光ファイバーＯＦが設けられている。

脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥにおいては、まず、基板Ｗが静電チャック２０３により保持されて回転する状態で、光ファイバーＯＦにより基板Ｗの周縁部に光が照射される。これにより、基板Ｗのエッジ露光処理が行われる。その後、上記の脱ガス処理が行われ、エッジ露光処理によって生成された反応生成物が除去される。

このように、第２の実施の形態に係る基板処理装置５００ａでは、エッジ露光処理および脱ガス処理が、共通の脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥにおいて行われる。それにより、インターフェースブロック５における基板Ｗの搬送工程が削減され、スループットが向上する。また、エッジ露光部ＥＥＷと脱ガスユニットＤＧとが別個に設けられる場合に比べて、省スペース化および低コスト化が可能となる。

（３）他の実施の形態
上記実施の形態では、脱ガス処理後の基板Ｗが、脱ガスユニットＤＧまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥから露光装置６まで大気圧下のインターフェースブロック５内において搬送されるが、脱ガス処理後の基板Ｗが、脱ガスユニットＤＧまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥから露光装置６に直接搬送されてもよい。

具体的には、脱ガスユニットＤＧまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥが露光装置６に連結するように設けられる。脱ガス処理後、脱ガスユニットＤＧまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥが高真空状態で維持される。そして、脱ガスユニットＤＧまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥから露光装置６に基板Ｗが直接搬送される。この場合、基板Ｗの搬送効率をより高めることができ、スループットをさらに向上させることができる。

（４）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、インデクサブロック１、反射防止膜用処理ブロック２、レジスト膜用処理ブロック３および現像処理ブロック４が処理部の例であり、インターフェースブロック５が受け渡し部の例であり、エッジ露光部ＥＥＷまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥが周縁露光ユニットの例であり、脱ガスユニットＤＧまたは脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥが生成物除去ユニットの例であり、チャンバ２０１が筐体の例であり、真空ポンプ２１０が減圧手段の例である。

また、赤外線ランプＩＬが周縁部加熱手段の例であり、温調機構２０６が基板温調手段の例であり、ヒータ２１１が保温手段の例であり、塗布ユニットＲＥＳが感光性膜形成ユニットの例であり、第４のセンターロボットＣＲ４およびインターフェース用搬送機構ＩＦＲが搬送手段の例であり、脱ガスエッジ露光ユニットＤＧＥが共通のユニットの例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、種々の基板の処理に有効に利用することができる。

第１の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置を＋Ｘ方向から見た概略側面図である。 図１の基板処理装置を−Ｘ方向から見た概略側面図である。 脱ガスユニットの構成を示す模式的断面図である。 脱ガスユニットの制御系を説明するためのブロック図である。 スレーブコントローラの制御処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る基板処理装置の概略側面図である。 脱ガスエッジ露光ユニットの構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１ インデクサブロック
２ 反射防止膜用処理ブロック
３ レジスト膜用処理ブロック
４ 現像処理ブロック
５ インターフェースブロック
２０１ チャンバ
２０６ 温調機構
２１０ 真空ポンプ
２１１ ヒータ
５００ 基板処理装置
ＢＡＲＣ，ＲＥＳ 塗布ユニット
ＤＥＶ 現像処理ユニット
ＤＧ 脱ガスユニット
ＤＧＥ 脱ガスエッジ露光ユニット
ＥＥＷ エッジ露光部
ＩＦＲ インターフェース用搬送機構
ＩＬ 赤外線ランプ
Ｗ 基板

Claims (8)

1. 大気圧より低い圧力下で基板に露光処置を行う露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、
   基板に処理を行うための処理部と、
   前記処理部と前記露光装置との間で基板の受け渡しを行うための受け渡し部とを備え、
   前記受け渡し部は、
   前記露光装置による露光処理前に基板の周縁部に周縁露光処理を行う周縁露光ユニットと、
   前記周縁露光ユニットによる周縁露光処理後であって前記露光装置による露光処理前に、前記周縁露光ユニットによる周縁露光処理によって基板に生成された反応生成物を除去する生成物除去処理を行う生成物除去ユニットとを含むことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記生成物除去ユニットは、
   基板を収容可能で密閉空間を形成する筐体と、
   前記筐体内を減圧する減圧手段とを有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記生成物除去ユニットは、基板の周縁部を加熱する周縁部加熱手段をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記生成物除去ユニットは、基板の温度調整を行う基板温調手段をさらに含むことを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置。
5. 前記生成物除去ユニットは、筐体内を保温する保温手段をさらに含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 前記処理部は、基板上に感光性材料からなる感光性膜を形成する感光性膜形成ユニットを含む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装置。
7. 前記受け渡し部は、前記処理部、前記周縁露光ユニット、前記生成物除去ユニットおよび前記露光装置の間で基板を搬送する搬送手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 前記周縁露光ユニットおよび前記生成物除去ユニットは、周縁露光処理および生成物除去処理を行う共通のユニットにより構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の基板処理装置。

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