JP4053728B2 - 加熱・冷却処理装置及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，加熱・冷却処理装置及び基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程において，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）などの基板の表面に対して，フォトリソグラフィ工程が行われている。このフォトリソグラフィ工程は，ウェハの表面にレジスト液を塗布した後に所定のパターンを露光し，その後に現像処理する一連の処理が施される。
【０００３】
かかる塗布現像処理において，以上のようなレジスト塗布，露光，現像処理の後には，必要に応じてウェハを加熱する処理が行われ，その後に高温になったウェハを冷却する処理が行われる。また，塗布現像処理を行う塗布現像処理装置には，これら各処理を個別に行う各種処理装置が備えられ，各装置に対するウェハ搬入出は，アーム等を有する主搬送装置により行われる。
【０００４】
加熱処理は，通常，加熱処理装置で行われる。図６に示すように，この加熱処理装置１００には，加熱台１０１と，クーリングアーム１０２が備えられている。加熱台１０１は，上面に設けられた支持ピン１０３，１０３，１０３によりウェハＷを載置し，内部に内蔵されたヒータ１０４の発熱によりウェハＷを加熱処理する。一方，クーリングアーム１０２は，略方形の平板形状をなし，図示しない駆動機構により，加熱台１０１に対して進退自在であり，かつ加熱台１０１から加熱処理されたウェハＷを受け取ることができるように構成されている。ウェハ受け取り時には，クーリングアーム１０２に形成されたスリット１０５，１０５，１０６により，クーリングアーム１０２と各支持ピン１０３とが接触しない。そしてクーリングアーム１０２の内部には循環路１０７が形成されている。この循環路１０７は，恒温水供給源（図示せず）に接続され，例えば２３℃の恒温水を循環させるように構成されている。従って，クーリングアーム１０２は，加熱処理されたウェハＷを装置内から搬出するまで待機させ，簡易な前冷却処理を行いウェハＷにある程度の温度降下をもたらす。
【０００５】
冷却処理装置には，冷却台が備えられている。冷却台は，前冷却処理されたウェハを載置し，内蔵されたペルチェ素子により高精度な冷却処理を行い，ウェハを所定温度（例えば２３℃）にする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の加熱処理装置１００では，クーリングアーム１０２にウェハＷを載置させる際に，スリット１０５，１０５，１０６に相当するウェハ裏面は，クーリングアーム１０２に対して非接触となっている。このため，非接触のウェハ裏面及びこのウェハ裏面に対向するウェハ表面は，他のウェハ表裏面に比べて温度降下が低い場合がある。さらにウェハＷに載置させるのにクーリングアーム１０２が十分に大きくない場合，クーリングアーム１０２からはみ出す部分が生じ，はみ出したウェハ表裏面も温度降下が低い。また，加熱処理装置１００からウェハＷを搬出するタイミングが遅れ，クーリングアーム１０２におけるウェハＷの待機時間が長引くことがある。このため，クーリングアーム１０２による冷却効果が，各ウェハＷでは異なる場合がある。従来では無視できた程度の面内温度分布の不均一や冷却効果のばらつきについても，微細化技術の進展に対応して，より高精度な製造技術を実現するために改善する余地がある。
【０００７】
また，化学増幅型レジストを使用する場合，露光後の加熱処理であるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）では，同様にクーリングアーム１０２による前冷却処理後に，高精度な冷却処理に迅速に移行して酸の増幅反応によるパターン変形や再現性の悪化等を抑制する必要がある。しかしながら，従来は，加熱処理装置１００と冷却処理装置とが個別に設けられていたので，ウェハＷを加熱処理装置１００から搬出して冷却処理装置に搬入するのに時間がかかる。パターンの微細化が進む今日，従来では特に問題にならなかった装置間の移動時間も，パターン変形や再現性の悪化等を招くおそれがあり，この点に関しても改善する余地がある。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，基板の面内温度分布や冷却効果の均一化を図ると共に，従来よりも高精度な冷却処理に迅速に移行することができる，新規な処理装置及び基板処理装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明は，基板を加熱・冷却処理する装置において，基板を載置して加熱処理する加熱台と，基板を載置して冷却処理する冷却台と，基板を待機させる待機台と，前記加熱台と，前記冷却台と，前記待機台との間で，基板を搬送する搬送機構と，前記加熱台，前記冷却台及び前記待機台が配置された空間内に気流を形成する気流形成手段とを備え，前記加熱台と冷却台は１つのケーシング内に水平方向に並んで設けられ，前記待機台は前記ケーシング内における冷却台の上方に設けられ，前記搬送機構は前記ケーシング内に設けられていることを特徴とする，加熱・冷却処理装置を提供する。
【００１０】
請求項１に記載の加熱・冷却処理装置において，冷却台は，例えば内部にペルチェ素子等の冷却調整体を有し，この冷却調整体の冷却作用により高精度な冷却処理が行えるように構成されている。このような加熱・冷却処理装置によれば，搬送機構により基板を加熱台，冷却台に順次搬送し，加熱，冷却処理を連続して行う。ここで冷却処理の際には，冷却台上に基板を載置するので，基板全体を均一に冷却処理することができる。このため，高精度な冷却処理が遅延なく行われ，加熱，冷却処理に関する時間管理に優れている。従って，基板の面内温度分布の均一化を図ると共に，複数の基板を冷却処理しても各基板の冷却効果を同じにすることができる。また高精度な冷却処理への移行を従来よりも迅速に行うことができ，パターンの変形や再現性の悪化を防止することができる。従って，歩留まりの向上を図ることができる。
【００１１】
しかも，次の処理対象となる基板を待機台に予め待機させ，次々と基板を加熱台，冷却台に搬送すれば，複数の基板を連続的に加熱，冷却処理することができる。従って，スループットの向上を図ることができる。
【００１２】
請求項１に記載の加熱・冷却処理装置において，請求項２に記載したように，前記加熱台を収納する加熱処理容器を備えていることが好ましい。また，請求項３に記載したように，前記冷却台を収納する冷却処理容器を備えていることが好ましく，この場合は前記待機台はケーシング内における当該冷却処理容器の上方に設けられる。そうすれば，加熱処理容器により，加熱台による熱的影響が周囲に拡散することを防止でき，冷却処理容器により，加熱台による熱的影響が冷却台に及ぶことを遮ることができる。従って，加熱台と冷却台とが同じ装置内に配置されても，所期の処理を実施することが可能となる。また，請求項４に記載したように，前記加熱台の輻射熱を遮断する断熱材を備えていれば更に良い。
【００１３】
請求項５に記載したように，前記気流形成手段は，前記ケーシングにおける前記加熱台側の底面隅部に形成された排気口と，該排気口を通じて前記加熱台，前記冷却台及び前記待機台が配置された空間内の雰囲気を排気する排気機構とを備えていることが好ましい。例えば排気機構が排気ファンである場合，この排気ファンを稼働させれば，空間内に冷却台側から加熱台側に流れる気流を形成することができる。このような気流は，加熱台により発生した熱雰囲気が冷却台側に流れるのを防止することができる。さらに気流は，冷却台側から加熱台側に流れるため，冷却台から発生した冷気を含むようになり，加熱台から冷却台に搬送する際に，加熱処理された基板を直ちに冷却することができる。
【００１４】
請求項６の発明は，基板を処理する装置において，請求項１，２，３，４又は５に記載の加熱・冷却処理装置と，基板に処理液を供給して所定の液処理を行う液処理装置とが配置され，前記冷却台は，前記加熱・冷却処理装置内で前記液処理装置側に配置されていることを特徴とする，基板処理装置を提供する。
【００１５】
請求項６に記載の基板処理装置によれば，冷却台は，加熱・冷却処理装置内で液処理装置側に配置されるので，液処理装置と加熱台との間に冷却台が介在することになり，加熱台による熱的影響が液処理装置に及ばない。その結果，基板に対して所定の液処理を好適に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照しながら，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１〜３は本実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置を備えた塗布現像処理装置１の外観を示しており，図１は平面，図２は正面，図３は背面の様子を各々示している。
【００１７】
この塗布現像処理装置１は，図１に示すように例えば２５枚のウエハＷを収納したカセットＣを外部から塗布現像処理装置１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウエハＷを搬入出したりするためのカセットステーション２と，ウエハＷに対する所定の処理を施す枚葉式の各種処理装置を配置してなる処理ステーション３と，処理ステーション３と露光装置（図示せず）の間でウエハＷの受け取り，受け渡しを行う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。
【００１８】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００１９】
ウェハ搬送体７は，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するアライメント装置３２とエクステンション装置３３に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２０】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置された処理装置群を構成している。塗布現像処理装置１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は塗布現像処理装置１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。
【００２１】
第１の処理装置群Ｇ１では図２に示すように，２種類のスピンナ型の液処理装置，例えばウェハＷに対してレジスト液を塗布して処理するレジスト塗布装置１５と，ウェハＷに現像液を供給して処理する現像処理装置１６が下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ２の場合も同様に，レジスト塗布装置１７と，現像処理装置１８とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２２】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するためのクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント装置３２，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３３，本発明の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置３４，３５，３６，３７等が下から順に例えば８段に重ねられている。
【００２３】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，加熱・冷却処理装置４４，４５，４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００２４】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０は，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び露光装置（図示せず）に対してアクセスできるように構成されている。
【００２５】
加熱・冷却処理装置３４〜３７，４４〜４７は，処理目的に合わせて種々の設定が可能である。例えば加熱・冷却処理装置３４，３５は，レジスト塗布後の加熱処理であるプリベーク（ＰＲＥＢＡＫＥ）と，その後の冷却処理を行うようにし，加熱・冷却処理装置４４，４５は，露光処理後の加熱処理であるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）と，その後の冷却処理を行うようにし，加熱・冷却処理装置３６，３７，４６，４７は，現像処理後の加熱処理であるポストベーク（ＰＯＢＥＢＡＫＥ）と，その後の冷却処理を行うように設定する。ここで，加熱・冷却処理装置３４〜３７，４４〜４７は，何れも同様の構成を有しているので，加熱・冷却処理装置４４を例にとって説明する。
【００２６】
図４及び図５に示すように，加熱・冷却処理装置４４のケーシング４４ａ内に，ウェハＷを加熱処理する加熱部５０と，ウェハＷを冷却処理する冷却部５１と，ウェハＷを待機させる待機部５２と，ウェハＷを搬送するユニットアーム５３と，気流Ａを形成する気流形成手段５４とが備えられている。冷却部５１の上方に待機部５２が配置され，待機部５２の前方側（図４中の下側）のケーシング４４ａ側面に，ウェハＷを搬入するための搬入口５５が形成され，冷却部５１の前方側のケーシング４４ａ側面に，ウェハＷを搬出するための搬出口（図示せず）が形成されている。
【００２７】
加熱部５０は，加熱処理容器６０を備えている。加熱処理容器６０内に，ウェハＷの加熱処理が行われる加熱処理室６１が形成され，加熱台６２が設置されている。加熱台６２は，ウェハＷを載置して所定温度に加熱処理するように構成されている。
【００２８】
加熱処理容器６０は，上側に位置して上下動可能な熱カバー６３と，加熱台収納部６４とを有している。熱カバー６３は，中心部に向かって次第に高くなる略円錐状の形態を有し，頂上部に排気管６５が接続されている。従って，加熱処理室６１内の雰囲気は，排気管６５から均一に排気される。また熱カバー６３は，加熱台６２を覆って熱雰囲気が周囲に拡散することを防止している。
【００２９】
加熱台収納部６４は，略円筒状のケース６６と，前記加熱台６２を保持するためのサポートリング６７とを有している。サポートリング６７は，断熱性が良好な材質からなり，加熱台６２による輻射熱を遮断する。またサポートリング６７に吹き出し口６７ａが設けられ，加熱処理室６１内に例えば不活性ガスとして窒素ガス（Ｎ２ガス）等を吹き出すことができる。
【００３０】
加熱台６２の平面形態は例えば円形状に形成されている。加熱台６２の内部にヒータ７０が内蔵されていると共に，３個の貫通孔７１が設けられている。各貫通孔７１には，ウェハＷの裏面を支持する昇降ピン７２がそれぞれ挿入されている。これら３本の昇降ピン７２は，昇降機構７３により上下動する。従って，昇降ピン７２によって支持されたウェハＷは，加熱処理室６１内で実線Ｗで示した加熱位置と二点鎖線Ｗ’で示した授受位置との間で昇降自在となる。
【００３１】
冷却部５１は，冷却処理容器８０を備えている。冷却処理容器８０内に，ウェハＷの冷却処理が行われる冷却処理室８１が形成され，冷却台８２が設置されている。冷却台８２は，ウェハＷを載置して所定温度に冷却処理するように構成されている。
【００３２】
冷却処理容器８０は，上側に位置して上下動可能な冷却カバー８３と，冷却台収納部８４とを有している。冷却カバー８３は，略円筒状の形態を有している。一方，冷却台収納部８４は，ケース８５と，前記冷却台８２を保持するためのサポートリング８６とを有している。
【００３３】
冷却台８２の平面形態は円形状に形成され，ウェハＷよりも大きい径を有している。このため，冷却台８２は，ウェハ全体に接触して載置可能な載置面８２ａを有する。さらに冷却台８２は，内部にペルチェ素子８７を有し，ペルチェ素子８７の冷却作用により高精度な冷却処理が行える。そして，３個の貫通孔８８に昇降ピン８９がそれぞれ挿入され，昇降機構９０により上下動する。従って，昇降ピン８９によって支持されたウェハＷは，冷却処理室８１内で実線Ｗで示した冷却位置と二点鎖線Ｗ’で示した授受位置との間で昇降自在となる。
【００３４】
ここで，加熱部５０の配置は，塗布現像処理装置１の背面側（図５中の右側）に設定され，冷却部５１の配置は，塗布現像処理装置１の正面側（図５中の左側）に設定されている。このため，図４及び図５に示すように，加熱台６２は，加熱・冷却処理装置４４内でレジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６（第１の処理装置群Ｇ１）の反対側に配置され，冷却台８２は，加熱・冷却処理装置４４内でレジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６側に配置されることになる。
【００３５】
待機部５２は，待機台９１を有している。待機台９１は，ケーシング４４ａに水平姿勢で固着されたプレート９２上に設置されている。待機台９１の平面形態は例えば円形状に形成され，その上面に３本の支持ピン９３が設けられている。従って，待機台９１は，これら支持ピン９３によりウェハＷの裏面を支持して水平姿勢で載置するように構成されている。
【００３６】
気流形成手段５４は，加熱部５０側におけるケーシング４４ａの底面隅部に形成された排気口９５と，排気口９５に接続された排気管９６に設けられた排気ファン９７とを有している。排気ファン９７は，加熱台６２，冷却台８２及び待機台９１が配置された空間Ｓ内の雰囲気を排気するように構成され，排気ファン９７が稼働することにより，冷却台８２側から加熱台６２側に流れる前記気流Ａを形成するようになっている。また，加熱処理容器６０において，熱カバー６３を開けた際には，加熱台６２による熱雰囲気は，直ちに排気口９５に吸い込まれることになる。一方，冷却処理容器８０において，冷却カバー８３を開けた際には，冷却台８２による冷気は，ケーシング４４ａ内に拡散する。このため，気流Ａは，ウェハ冷却が可能な冷気を有する。
【００３７】
図４に示すように，ユニットアーム５３は，水平方向（図４中のＸ，Ｙ方向）に移動自在であると共に，鉛直方向（図４中のＺ方向）に昇降自在であり，さらに回転自在（図４中のθ方向）である。そして，加熱台６２と，冷却台８２と，待機台９１との間でウェハＷを搬送するように構成されている。
【００３８】
本実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置４４は以上のように構成されており，次にその作用等について説明する。まず加熱・冷却処理装置４４では，排気ファン９７が稼働し，気流Ａが形成される。そして露光装置において露光処理が終了したウェハＷが，第４の処理装置群Ｇ４に属する加熱・冷却処理装置４４内に搬入される。
【００３９】
搬入されたウェハＷは，待機部５２の待機台９１に載置される。その後，ウェハＷは，ユニットアーム５３により加熱部５０に搬送される。熱カバー６３が開いて加熱台６２にウェハＷが載置される。加熱台６２上でウェハＷは，例えば２００℃に加熱される。加熱中，熱カバー６３は閉じられているため，加熱処理室６１内の熱雰囲気は，ケーシング４４ａ内に拡散することはない。
【００４０】
一方，このように待機台９１に載置されたウェハＷを，ユニットアーム５３により加熱部５０に搬送した後は，待機台９１が空くことになるので，露光処理が終了した２番目のウェハＷが，引き続き第４の処理装置群Ｇ４に属する加熱・冷却処理装置４４内に搬入され，待機部５２の待機台９１に載置される。そして，加熱部５０にて所定時間（例えば９０秒）経過して加熱処理が終了すると，熱カバー６３が開いて，ユニットアーム５３が加熱台６２からウェハＷを受け取り，冷却部５１の冷却台８２に直ちに搬送する。このとき，気流Ａは，冷却台８２側から加熱台６２側に流れるので，加熱台６２により発生した熱雰囲気は，冷却台８２側に流れるのを防止することができる。そして，熱雰囲気は，排気口９５から排気される。
【００４１】
そして，冷却台８２に載置されたウェハＷは，ペルチェ素子８７の冷却作用により例えば２３℃（常温）に冷却される。一方，このようにウェハＷを加熱部５０からユニットアーム５３により加熱部５０に搬送した後は，加熱台６２が空くことになるので，待機台９１に載置されていた２番目のウェハＷが加熱部５０に搬送され，加熱部５０にて引き続いて加熱処理が行われる。さらに，このように待機台９１に載置された２番目のウェハＷを，ユニットアーム５３により加熱部５０に搬送した後は，待機台９１が再び空くことになるので，露光処理が終了した３番目のウェハＷが，引き続き第４の処理装置群Ｇ４に属する加熱・冷却処理装置４４内に搬入され，待機部５２の待機台９１に載置される。そして，冷却部５１にて，例えば所定時間（例えば６０秒）経過して，冷却処理が終了すると，ウェハＷは，加熱・冷却処理装置４４内から搬出される。一方，このように冷却部５１にて冷却処理が終了してウェハＷが加熱・冷却処理装置４４内から搬出されると，加熱台６２で加熱処理が終了した２番目のウェハＷが冷却部５１に搬送される。また，これによ加熱台６２が空くことになるので，待機台９１に載置されていた３番目のウェハＷが加熱部５０に搬送され，加熱部５０にて引き続いて加熱処理が行われる。以後，待機台９１には４番目以降のウェハＷが順次載置され，以後，同様の加熱・冷却処理が続く。
【００４２】
かかる加熱・冷却処理装置４４によれば，ユニットアーム５３によりウェハＷを加熱台６２，冷却台８２に順次搬送し，加熱，冷却処理を連続して行う。ここで冷却処理の際には，冷却台８２上にウェハＷを載置するので，ウェハ全体を均一に冷却処理することができる。さらに従来のような前冷却処理を省くことができ，高精度な冷却処理が遅延なく行われ，加熱，冷却処理に関する時間管理に優れている。従って，ウェハＷの面内温度分布の均一化を図ると共に，複数のウェハＷを加熱，冷却処理しても各ウェハＷの冷却効果を同じにすることができる。その結果，高精度な製造技術が実現可能となり，半導体デバイスの更なる微細化，高集積化に十分に対応できるようになる。
【００４３】
しかも，加熱処理後に熱カバー６３を開けてウェハＷをケーシング４４ａ内に曝せば，気流Ａと接触することになる。ここで，気流Ａは冷却処理室８１内から拡散した冷気を含んでいるので，ウェハＷを直ちに冷却することができる。特に温度変化に敏感な化学増幅型レジストを使用する場合，露光処理後の加熱処理であるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）の後に，レジストの増幅反応が進行しない温度に，ウェハＷを迅速に温度降下させる必要があるが，加熱・冷却処理装置４４では，そのような要望に答え，高精度な冷却処理への移行を従来よりも迅速に行い，パターンの変形や再現性の悪化を防止することができる。従って，歩留まりの向上を図ることができる。
【００４４】
また，加熱台６２を加熱処理容器６０内に設置すると共に，冷却台８２を冷却処理容器８０内に設置している。このため，加熱処理容器６０により，加熱台６２による熱的影響が周囲に拡散することを防止でき，冷却処理容器８０により，加熱台６２による熱的影響が冷却台８２に及ぶことを遮ることができる。さらにサポートリング６７により加熱台６２の輻射熱を遮断することができる。従って，加熱台６２と冷却台８２とが同じ装置内に配置されても，所期の処理を実施することができる。
【００４５】
また次の処理対象となるウェハＷを待機台９１に予め待機させ，次々とウェハＷを加熱台６２，冷却台８２に搬送するので，複数のウェハＷを連続的に加熱，冷却処理することができる。従って，処理時間の短縮化がはかれ，スループットの向上を図ることができる。
【００４６】
また，加熱台６２は，レジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６側の反対側に配置され，冷却台８２は，レジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６（第１の処理装置群Ｇ１）側に配置されている。従って，レジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６と加熱台６２との間に冷却台８２が介在することになり，加熱台６２による熱的影響がレジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６に及ばない。その結果，ウェハＷに対してレジスト塗布や現像処理を好適に行うことができる。
【００４７】
なお，本実施の形態では，加熱台６２による熱的影響が，加熱処理容器６０及びサポートリング６７により遮断される例について説明したが，本発明はこのような例に限定されない。例えば加熱台６２と冷却台８２との間に，上下動自在な断熱シャッタを設け，この断熱シャッタにより加熱台６２の輻射熱を遮断するようにしても良い。
【００４８】
加熱台６２側に排気ファン９７を設けるだけでなく，冷却台８２側に送風機を設け，送風機と排気ファン９７とで気流Ａの形成を行っても良い。またユニットアーム５３を複数設け，待機台９１から加熱台６２へのウェハ搬送や，加熱台６２から冷却台８２へのウェハ搬送を同時並行的に行い，スループットの更なる向上を図るようにしても良い。
【００４９】
加熱・冷却処理装置３４〜３７，４５〜４７も，加熱・冷却処理装置４４と同様の構成を有しているので，露光後の加熱，冷却処理に限らず，レジスト塗布後の加熱，冷却処理及び現像処理後の加熱，冷却処理についても同様の作用・効果を得ることができる。さらに基板にはウェハＷを使用する例を挙げて説明したが，本発明はかかる例には限定されず，例えばＬＣＤ基板を使用する場合においても提供することができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１〜５の発明によれば，基板の面内温度分布の均一化を図ると共に，複数の基板を加熱，冷却処理しても各基板の冷却効果を同じにすることができる。さらにパターンの変形防止や複数の基板をいわゆる流れ作業方式で加熱，冷却処理することができる。その結果，高精度な製造技術が実現可能となり，例えば半導体デバイスの更なる微細化技術に対応し，歩留まりやスループットの向上を図ることができる。
【００５１】
特に請求項２〜３によれば，加熱台による熱的影響が冷却台に及ぶことを防止することができ，加熱台と冷却台とが同じ装置内に配置されても，所期の処理を実施することが可能となる。また請求項４によれば，加熱台により発生した熱雰囲気が冷却台側に流れるのを防止することができると共に，加熱台から冷却台に搬送する際に，加熱処理された基板を直ちに冷却することができる。
【００５２】
請求項６の発明は，請求項１〜５の発明と同様の作用・効果を得ることができる。さらに加熱台による熱的影響が液処理装置に及ぶことを防止し，基板に対して所定の液処理を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置を備えた塗布現像処理装置の平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置の内部構造を概略的に示した平面図である。
【図５】図４の加熱・冷却処理装置の内部構造を概略的に示した断面図である。
【図６】従来の加熱・冷却処理装置の内部構造を概略的に示した平面図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理装置
３４，３５，３６，３７，４４，４５，４６，４７ 加熱・冷却処理装置
５３ ユニットアーム
５４ 気流形成手段
６０ 加熱処理容器
６２ 加熱台
８０ 冷却処理容器
８２ 冷却台
９１ 待機台
９５ 排気口
９７ 排気ファン
Ａ 気流
Ｓ 空間
Ｗ ウェハ
【発明の属する技術分野】
本発明は，加熱・冷却処理装置及び基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程において，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）などの基板の表面に対して，フォトリソグラフィ工程が行われている。このフォトリソグラフィ工程は，ウェハの表面にレジスト液を塗布した後に所定のパターンを露光し，その後に現像処理する一連の処理が施される。
【０００３】
かかる塗布現像処理において，以上のようなレジスト塗布，露光，現像処理の後には，必要に応じてウェハを加熱する処理が行われ，その後に高温になったウェハを冷却する処理が行われる。また，塗布現像処理を行う塗布現像処理装置には，これら各処理を個別に行う各種処理装置が備えられ，各装置に対するウェハ搬入出は，アーム等を有する主搬送装置により行われる。
【０００４】
加熱処理は，通常，加熱処理装置で行われる。図６に示すように，この加熱処理装置１００には，加熱台１０１と，クーリングアーム１０２が備えられている。加熱台１０１は，上面に設けられた支持ピン１０３，１０３，１０３によりウェハＷを載置し，内部に内蔵されたヒータ１０４の発熱によりウェハＷを加熱処理する。一方，クーリングアーム１０２は，略方形の平板形状をなし，図示しない駆動機構により，加熱台１０１に対して進退自在であり，かつ加熱台１０１から加熱処理されたウェハＷを受け取ることができるように構成されている。ウェハ受け取り時には，クーリングアーム１０２に形成されたスリット１０５，１０５，１０６により，クーリングアーム１０２と各支持ピン１０３とが接触しない。そしてクーリングアーム１０２の内部には循環路１０７が形成されている。この循環路１０７は，恒温水供給源（図示せず）に接続され，例えば２３℃の恒温水を循環させるように構成されている。従って，クーリングアーム１０２は，加熱処理されたウェハＷを装置内から搬出するまで待機させ，簡易な前冷却処理を行いウェハＷにある程度の温度降下をもたらす。
【０００５】
冷却処理装置には，冷却台が備えられている。冷却台は，前冷却処理されたウェハを載置し，内蔵されたペルチェ素子により高精度な冷却処理を行い，ウェハを所定温度（例えば２３℃）にする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の加熱処理装置１００では，クーリングアーム１０２にウェハＷを載置させる際に，スリット１０５，１０５，１０６に相当するウェハ裏面は，クーリングアーム１０２に対して非接触となっている。このため，非接触のウェハ裏面及びこのウェハ裏面に対向するウェハ表面は，他のウェハ表裏面に比べて温度降下が低い場合がある。さらにウェハＷに載置させるのにクーリングアーム１０２が十分に大きくない場合，クーリングアーム１０２からはみ出す部分が生じ，はみ出したウェハ表裏面も温度降下が低い。また，加熱処理装置１００からウェハＷを搬出するタイミングが遅れ，クーリングアーム１０２におけるウェハＷの待機時間が長引くことがある。このため，クーリングアーム１０２による冷却効果が，各ウェハＷでは異なる場合がある。従来では無視できた程度の面内温度分布の不均一や冷却効果のばらつきについても，微細化技術の進展に対応して，より高精度な製造技術を実現するために改善する余地がある。
【０００７】
また，化学増幅型レジストを使用する場合，露光後の加熱処理であるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）では，同様にクーリングアーム１０２による前冷却処理後に，高精度な冷却処理に迅速に移行して酸の増幅反応によるパターン変形や再現性の悪化等を抑制する必要がある。しかしながら，従来は，加熱処理装置１００と冷却処理装置とが個別に設けられていたので，ウェハＷを加熱処理装置１００から搬出して冷却処理装置に搬入するのに時間がかかる。パターンの微細化が進む今日，従来では特に問題にならなかった装置間の移動時間も，パターン変形や再現性の悪化等を招くおそれがあり，この点に関しても改善する余地がある。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，基板の面内温度分布や冷却効果の均一化を図ると共に，従来よりも高精度な冷却処理に迅速に移行することができる，新規な処理装置及び基板処理装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明は，基板を加熱・冷却処理する装置において，基板を載置して加熱処理する加熱台と，基板を載置して冷却処理する冷却台と，基板を待機させる待機台と，前記加熱台と，前記冷却台と，前記待機台との間で，基板を搬送する搬送機構と，前記加熱台，前記冷却台及び前記待機台が配置された空間内に気流を形成する気流形成手段とを備え，前記加熱台と冷却台は１つのケーシング内に水平方向に並んで設けられ，前記待機台は前記ケーシング内における冷却台の上方に設けられ，前記搬送機構は前記ケーシング内に設けられていることを特徴とする，加熱・冷却処理装置を提供する。
【００１０】
請求項１に記載の加熱・冷却処理装置において，冷却台は，例えば内部にペルチェ素子等の冷却調整体を有し，この冷却調整体の冷却作用により高精度な冷却処理が行えるように構成されている。このような加熱・冷却処理装置によれば，搬送機構により基板を加熱台，冷却台に順次搬送し，加熱，冷却処理を連続して行う。ここで冷却処理の際には，冷却台上に基板を載置するので，基板全体を均一に冷却処理することができる。このため，高精度な冷却処理が遅延なく行われ，加熱，冷却処理に関する時間管理に優れている。従って，基板の面内温度分布の均一化を図ると共に，複数の基板を冷却処理しても各基板の冷却効果を同じにすることができる。また高精度な冷却処理への移行を従来よりも迅速に行うことができ，パターンの変形や再現性の悪化を防止することができる。従って，歩留まりの向上を図ることができる。
【００１１】
しかも，次の処理対象となる基板を待機台に予め待機させ，次々と基板を加熱台，冷却台に搬送すれば，複数の基板を連続的に加熱，冷却処理することができる。従って，スループットの向上を図ることができる。
【００１２】
請求項１に記載の加熱・冷却処理装置において，請求項２に記載したように，前記加熱台を収納する加熱処理容器を備えていることが好ましい。また，請求項３に記載したように，前記冷却台を収納する冷却処理容器を備えていることが好ましく，この場合は前記待機台はケーシング内における当該冷却処理容器の上方に設けられる。そうすれば，加熱処理容器により，加熱台による熱的影響が周囲に拡散することを防止でき，冷却処理容器により，加熱台による熱的影響が冷却台に及ぶことを遮ることができる。従って，加熱台と冷却台とが同じ装置内に配置されても，所期の処理を実施することが可能となる。また，請求項４に記載したように，前記加熱台の輻射熱を遮断する断熱材を備えていれば更に良い。
【００１３】
請求項５に記載したように，前記気流形成手段は，前記ケーシングにおける前記加熱台側の底面隅部に形成された排気口と，該排気口を通じて前記加熱台，前記冷却台及び前記待機台が配置された空間内の雰囲気を排気する排気機構とを備えていることが好ましい。例えば排気機構が排気ファンである場合，この排気ファンを稼働させれば，空間内に冷却台側から加熱台側に流れる気流を形成することができる。このような気流は，加熱台により発生した熱雰囲気が冷却台側に流れるのを防止することができる。さらに気流は，冷却台側から加熱台側に流れるため，冷却台から発生した冷気を含むようになり，加熱台から冷却台に搬送する際に，加熱処理された基板を直ちに冷却することができる。
【００１４】
請求項６の発明は，基板を処理する装置において，請求項１，２，３，４又は５に記載の加熱・冷却処理装置と，基板に処理液を供給して所定の液処理を行う液処理装置とが配置され，前記冷却台は，前記加熱・冷却処理装置内で前記液処理装置側に配置されていることを特徴とする，基板処理装置を提供する。
【００１５】
請求項６に記載の基板処理装置によれば，冷却台は，加熱・冷却処理装置内で液処理装置側に配置されるので，液処理装置と加熱台との間に冷却台が介在することになり，加熱台による熱的影響が液処理装置に及ばない。その結果，基板に対して所定の液処理を好適に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照しながら，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１〜３は本実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置を備えた塗布現像処理装置１の外観を示しており，図１は平面，図２は正面，図３は背面の様子を各々示している。
【００１７】
この塗布現像処理装置１は，図１に示すように例えば２５枚のウエハＷを収納したカセットＣを外部から塗布現像処理装置１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウエハＷを搬入出したりするためのカセットステーション２と，ウエハＷに対する所定の処理を施す枚葉式の各種処理装置を配置してなる処理ステーション３と，処理ステーション３と露光装置（図示せず）の間でウエハＷの受け取り，受け渡しを行う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。
【００１８】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００１９】
ウェハ搬送体７は，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するアライメント装置３２とエクステンション装置３３に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２０】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置された処理装置群を構成している。塗布現像処理装置１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は塗布現像処理装置１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。
【００２１】
第１の処理装置群Ｇ１では図２に示すように，２種類のスピンナ型の液処理装置，例えばウェハＷに対してレジスト液を塗布して処理するレジスト塗布装置１５と，ウェハＷに現像液を供給して処理する現像処理装置１６が下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ２の場合も同様に，レジスト塗布装置１７と，現像処理装置１８とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２２】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するためのクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント装置３２，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３３，本発明の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置３４，３５，３６，３７等が下から順に例えば８段に重ねられている。
【００２３】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，加熱・冷却処理装置４４，４５，４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００２４】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０は，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び露光装置（図示せず）に対してアクセスできるように構成されている。
【００２５】
加熱・冷却処理装置３４〜３７，４４〜４７は，処理目的に合わせて種々の設定が可能である。例えば加熱・冷却処理装置３４，３５は，レジスト塗布後の加熱処理であるプリベーク（ＰＲＥＢＡＫＥ）と，その後の冷却処理を行うようにし，加熱・冷却処理装置４４，４５は，露光処理後の加熱処理であるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）と，その後の冷却処理を行うようにし，加熱・冷却処理装置３６，３７，４６，４７は，現像処理後の加熱処理であるポストベーク（ＰＯＢＥＢＡＫＥ）と，その後の冷却処理を行うように設定する。ここで，加熱・冷却処理装置３４〜３７，４４〜４７は，何れも同様の構成を有しているので，加熱・冷却処理装置４４を例にとって説明する。
【００２６】
図４及び図５に示すように，加熱・冷却処理装置４４のケーシング４４ａ内に，ウェハＷを加熱処理する加熱部５０と，ウェハＷを冷却処理する冷却部５１と，ウェハＷを待機させる待機部５２と，ウェハＷを搬送するユニットアーム５３と，気流Ａを形成する気流形成手段５４とが備えられている。冷却部５１の上方に待機部５２が配置され，待機部５２の前方側（図４中の下側）のケーシング４４ａ側面に，ウェハＷを搬入するための搬入口５５が形成され，冷却部５１の前方側のケーシング４４ａ側面に，ウェハＷを搬出するための搬出口（図示せず）が形成されている。
【００２７】
加熱部５０は，加熱処理容器６０を備えている。加熱処理容器６０内に，ウェハＷの加熱処理が行われる加熱処理室６１が形成され，加熱台６２が設置されている。加熱台６２は，ウェハＷを載置して所定温度に加熱処理するように構成されている。
【００２８】
加熱処理容器６０は，上側に位置して上下動可能な熱カバー６３と，加熱台収納部６４とを有している。熱カバー６３は，中心部に向かって次第に高くなる略円錐状の形態を有し，頂上部に排気管６５が接続されている。従って，加熱処理室６１内の雰囲気は，排気管６５から均一に排気される。また熱カバー６３は，加熱台６２を覆って熱雰囲気が周囲に拡散することを防止している。
【００２９】
加熱台収納部６４は，略円筒状のケース６６と，前記加熱台６２を保持するためのサポートリング６７とを有している。サポートリング６７は，断熱性が良好な材質からなり，加熱台６２による輻射熱を遮断する。またサポートリング６７に吹き出し口６７ａが設けられ，加熱処理室６１内に例えば不活性ガスとして窒素ガス（Ｎ２ガス）等を吹き出すことができる。
【００３０】
加熱台６２の平面形態は例えば円形状に形成されている。加熱台６２の内部にヒータ７０が内蔵されていると共に，３個の貫通孔７１が設けられている。各貫通孔７１には，ウェハＷの裏面を支持する昇降ピン７２がそれぞれ挿入されている。これら３本の昇降ピン７２は，昇降機構７３により上下動する。従って，昇降ピン７２によって支持されたウェハＷは，加熱処理室６１内で実線Ｗで示した加熱位置と二点鎖線Ｗ’で示した授受位置との間で昇降自在となる。
【００３１】
冷却部５１は，冷却処理容器８０を備えている。冷却処理容器８０内に，ウェハＷの冷却処理が行われる冷却処理室８１が形成され，冷却台８２が設置されている。冷却台８２は，ウェハＷを載置して所定温度に冷却処理するように構成されている。
【００３２】
冷却処理容器８０は，上側に位置して上下動可能な冷却カバー８３と，冷却台収納部８４とを有している。冷却カバー８３は，略円筒状の形態を有している。一方，冷却台収納部８４は，ケース８５と，前記冷却台８２を保持するためのサポートリング８６とを有している。
【００３３】
冷却台８２の平面形態は円形状に形成され，ウェハＷよりも大きい径を有している。このため，冷却台８２は，ウェハ全体に接触して載置可能な載置面８２ａを有する。さらに冷却台８２は，内部にペルチェ素子８７を有し，ペルチェ素子８７の冷却作用により高精度な冷却処理が行える。そして，３個の貫通孔８８に昇降ピン８９がそれぞれ挿入され，昇降機構９０により上下動する。従って，昇降ピン８９によって支持されたウェハＷは，冷却処理室８１内で実線Ｗで示した冷却位置と二点鎖線Ｗ’で示した授受位置との間で昇降自在となる。
【００３４】
ここで，加熱部５０の配置は，塗布現像処理装置１の背面側（図５中の右側）に設定され，冷却部５１の配置は，塗布現像処理装置１の正面側（図５中の左側）に設定されている。このため，図４及び図５に示すように，加熱台６２は，加熱・冷却処理装置４４内でレジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６（第１の処理装置群Ｇ１）の反対側に配置され，冷却台８２は，加熱・冷却処理装置４４内でレジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６側に配置されることになる。
【００３５】
待機部５２は，待機台９１を有している。待機台９１は，ケーシング４４ａに水平姿勢で固着されたプレート９２上に設置されている。待機台９１の平面形態は例えば円形状に形成され，その上面に３本の支持ピン９３が設けられている。従って，待機台９１は，これら支持ピン９３によりウェハＷの裏面を支持して水平姿勢で載置するように構成されている。
【００３６】
気流形成手段５４は，加熱部５０側におけるケーシング４４ａの底面隅部に形成された排気口９５と，排気口９５に接続された排気管９６に設けられた排気ファン９７とを有している。排気ファン９７は，加熱台６２，冷却台８２及び待機台９１が配置された空間Ｓ内の雰囲気を排気するように構成され，排気ファン９７が稼働することにより，冷却台８２側から加熱台６２側に流れる前記気流Ａを形成するようになっている。また，加熱処理容器６０において，熱カバー６３を開けた際には，加熱台６２による熱雰囲気は，直ちに排気口９５に吸い込まれることになる。一方，冷却処理容器８０において，冷却カバー８３を開けた際には，冷却台８２による冷気は，ケーシング４４ａ内に拡散する。このため，気流Ａは，ウェハ冷却が可能な冷気を有する。
【００３７】
図４に示すように，ユニットアーム５３は，水平方向（図４中のＸ，Ｙ方向）に移動自在であると共に，鉛直方向（図４中のＺ方向）に昇降自在であり，さらに回転自在（図４中のθ方向）である。そして，加熱台６２と，冷却台８２と，待機台９１との間でウェハＷを搬送するように構成されている。
【００３８】
本実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置４４は以上のように構成されており，次にその作用等について説明する。まず加熱・冷却処理装置４４では，排気ファン９７が稼働し，気流Ａが形成される。そして露光装置において露光処理が終了したウェハＷが，第４の処理装置群Ｇ４に属する加熱・冷却処理装置４４内に搬入される。
【００３９】
搬入されたウェハＷは，待機部５２の待機台９１に載置される。その後，ウェハＷは，ユニットアーム５３により加熱部５０に搬送される。熱カバー６３が開いて加熱台６２にウェハＷが載置される。加熱台６２上でウェハＷは，例えば２００℃に加熱される。加熱中，熱カバー６３は閉じられているため，加熱処理室６１内の熱雰囲気は，ケーシング４４ａ内に拡散することはない。
【００４０】
一方，このように待機台９１に載置されたウェハＷを，ユニットアーム５３により加熱部５０に搬送した後は，待機台９１が空くことになるので，露光処理が終了した２番目のウェハＷが，引き続き第４の処理装置群Ｇ４に属する加熱・冷却処理装置４４内に搬入され，待機部５２の待機台９１に載置される。そして，加熱部５０にて所定時間（例えば９０秒）経過して加熱処理が終了すると，熱カバー６３が開いて，ユニットアーム５３が加熱台６２からウェハＷを受け取り，冷却部５１の冷却台８２に直ちに搬送する。このとき，気流Ａは，冷却台８２側から加熱台６２側に流れるので，加熱台６２により発生した熱雰囲気は，冷却台８２側に流れるのを防止することができる。そして，熱雰囲気は，排気口９５から排気される。
【００４１】
そして，冷却台８２に載置されたウェハＷは，ペルチェ素子８７の冷却作用により例えば２３℃（常温）に冷却される。一方，このようにウェハＷを加熱部５０からユニットアーム５３により加熱部５０に搬送した後は，加熱台６２が空くことになるので，待機台９１に載置されていた２番目のウェハＷが加熱部５０に搬送され，加熱部５０にて引き続いて加熱処理が行われる。さらに，このように待機台９１に載置された２番目のウェハＷを，ユニットアーム５３により加熱部５０に搬送した後は，待機台９１が再び空くことになるので，露光処理が終了した３番目のウェハＷが，引き続き第４の処理装置群Ｇ４に属する加熱・冷却処理装置４４内に搬入され，待機部５２の待機台９１に載置される。そして，冷却部５１にて，例えば所定時間（例えば６０秒）経過して，冷却処理が終了すると，ウェハＷは，加熱・冷却処理装置４４内から搬出される。一方，このように冷却部５１にて冷却処理が終了してウェハＷが加熱・冷却処理装置４４内から搬出されると，加熱台６２で加熱処理が終了した２番目のウェハＷが冷却部５１に搬送される。また，これによ加熱台６２が空くことになるので，待機台９１に載置されていた３番目のウェハＷが加熱部５０に搬送され，加熱部５０にて引き続いて加熱処理が行われる。以後，待機台９１には４番目以降のウェハＷが順次載置され，以後，同様の加熱・冷却処理が続く。
【００４２】
かかる加熱・冷却処理装置４４によれば，ユニットアーム５３によりウェハＷを加熱台６２，冷却台８２に順次搬送し，加熱，冷却処理を連続して行う。ここで冷却処理の際には，冷却台８２上にウェハＷを載置するので，ウェハ全体を均一に冷却処理することができる。さらに従来のような前冷却処理を省くことができ，高精度な冷却処理が遅延なく行われ，加熱，冷却処理に関する時間管理に優れている。従って，ウェハＷの面内温度分布の均一化を図ると共に，複数のウェハＷを加熱，冷却処理しても各ウェハＷの冷却効果を同じにすることができる。その結果，高精度な製造技術が実現可能となり，半導体デバイスの更なる微細化，高集積化に十分に対応できるようになる。
【００４３】
しかも，加熱処理後に熱カバー６３を開けてウェハＷをケーシング４４ａ内に曝せば，気流Ａと接触することになる。ここで，気流Ａは冷却処理室８１内から拡散した冷気を含んでいるので，ウェハＷを直ちに冷却することができる。特に温度変化に敏感な化学増幅型レジストを使用する場合，露光処理後の加熱処理であるポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）の後に，レジストの増幅反応が進行しない温度に，ウェハＷを迅速に温度降下させる必要があるが，加熱・冷却処理装置４４では，そのような要望に答え，高精度な冷却処理への移行を従来よりも迅速に行い，パターンの変形や再現性の悪化を防止することができる。従って，歩留まりの向上を図ることができる。
【００４４】
また，加熱台６２を加熱処理容器６０内に設置すると共に，冷却台８２を冷却処理容器８０内に設置している。このため，加熱処理容器６０により，加熱台６２による熱的影響が周囲に拡散することを防止でき，冷却処理容器８０により，加熱台６２による熱的影響が冷却台８２に及ぶことを遮ることができる。さらにサポートリング６７により加熱台６２の輻射熱を遮断することができる。従って，加熱台６２と冷却台８２とが同じ装置内に配置されても，所期の処理を実施することができる。
【００４５】
また次の処理対象となるウェハＷを待機台９１に予め待機させ，次々とウェハＷを加熱台６２，冷却台８２に搬送するので，複数のウェハＷを連続的に加熱，冷却処理することができる。従って，処理時間の短縮化がはかれ，スループットの向上を図ることができる。
【００４６】
また，加熱台６２は，レジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６側の反対側に配置され，冷却台８２は，レジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６（第１の処理装置群Ｇ１）側に配置されている。従って，レジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６と加熱台６２との間に冷却台８２が介在することになり，加熱台６２による熱的影響がレジスト塗布装置１５及び現像処理装置１６に及ばない。その結果，ウェハＷに対してレジスト塗布や現像処理を好適に行うことができる。
【００４７】
なお，本実施の形態では，加熱台６２による熱的影響が，加熱処理容器６０及びサポートリング６７により遮断される例について説明したが，本発明はこのような例に限定されない。例えば加熱台６２と冷却台８２との間に，上下動自在な断熱シャッタを設け，この断熱シャッタにより加熱台６２の輻射熱を遮断するようにしても良い。
【００４８】
加熱台６２側に排気ファン９７を設けるだけでなく，冷却台８２側に送風機を設け，送風機と排気ファン９７とで気流Ａの形成を行っても良い。またユニットアーム５３を複数設け，待機台９１から加熱台６２へのウェハ搬送や，加熱台６２から冷却台８２へのウェハ搬送を同時並行的に行い，スループットの更なる向上を図るようにしても良い。
【００４９】
加熱・冷却処理装置３４〜３７，４５〜４７も，加熱・冷却処理装置４４と同様の構成を有しているので，露光後の加熱，冷却処理に限らず，レジスト塗布後の加熱，冷却処理及び現像処理後の加熱，冷却処理についても同様の作用・効果を得ることができる。さらに基板にはウェハＷを使用する例を挙げて説明したが，本発明はかかる例には限定されず，例えばＬＣＤ基板を使用する場合においても提供することができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１〜５の発明によれば，基板の面内温度分布の均一化を図ると共に，複数の基板を加熱，冷却処理しても各基板の冷却効果を同じにすることができる。さらにパターンの変形防止や複数の基板をいわゆる流れ作業方式で加熱，冷却処理することができる。その結果，高精度な製造技術が実現可能となり，例えば半導体デバイスの更なる微細化技術に対応し，歩留まりやスループットの向上を図ることができる。
【００５１】
特に請求項２〜３によれば，加熱台による熱的影響が冷却台に及ぶことを防止することができ，加熱台と冷却台とが同じ装置内に配置されても，所期の処理を実施することが可能となる。また請求項４によれば，加熱台により発生した熱雰囲気が冷却台側に流れるのを防止することができると共に，加熱台から冷却台に搬送する際に，加熱処理された基板を直ちに冷却することができる。
【００５２】
請求項６の発明は，請求項１〜５の発明と同様の作用・効果を得ることができる。さらに加熱台による熱的影響が液処理装置に及ぶことを防止し，基板に対して所定の液処理を好適に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置を備えた塗布現像処理装置の平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置の内部構造を概略的に示した平面図である。
【図５】図４の加熱・冷却処理装置の内部構造を概略的に示した断面図である。
【図６】従来の加熱・冷却処理装置の内部構造を概略的に示した平面図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理装置
３４，３５，３６，３７，４４，４５，４６，４７ 加熱・冷却処理装置
５３ ユニットアーム
５４ 気流形成手段
６０ 加熱処理容器
６２ 加熱台
８０ 冷却処理容器
８２ 冷却台
９１ 待機台
９５ 排気口
９７ 排気ファン
Ａ 気流
Ｓ 空間
Ｗ ウェハ
Claims (6)
- 基板を加熱・冷却処理する装置において，
基板を載置して加熱処理する加熱台と，基板を載置して冷却処理する冷却台と，
基板を待機させる待機台と，
前記加熱台と，前記冷却台と，前記待機台との間で，基板を搬送する搬送機構と，
前記加熱台，前記冷却台及び前記待機台が配置された空間内に気流を形成する気流形成手段とを備え，
前記加熱台と冷却台は１つのケーシング内に水平方向に並んで設けられ，
前記待機台は前記ケーシング内における冷却台の上方に設けられ，
前記搬送機構は前記ケーシング内に設けられていることを特徴とする，加熱・冷却処理装置。 - 前記加熱台を収納する加熱処理容器を備えていることを特徴とする，請求項１に記載の加熱・冷却処理装置。
- 前記冷却台を収納する冷却処理容器を備え，前記待機台はケーシング内における当該冷却処理容器の上方に設けられていることを特徴とする，請求項１又は２に記載の加熱・冷却処理装置。
- 前記加熱台の輻射熱を遮断する断熱材を備えていることを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の加熱・冷却処理装置。
- 前記気流形成手段は，前記ケーシングにおける前記加熱台側の底面隅部に形成された排気口と，該排気口を通じて前記加熱台，前記冷却台及び前記待機台が配置された空間内の雰囲気を排気する排気機構とを備えていることを特徴とする，請求項１，２，３又は４に記載の加熱・冷却処理装置。
- 基板を処理する装置において，
請求項１，２，３，４又は５に記載の加熱・冷却処理装置と，
基板に処理液を供給して所定の液処理を行う液処理装置とが配置され，
前記冷却台は，前記加熱・冷却処理装置内で前記液処理装置側に配置されていることを特徴とする，基板処理装置。
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