JP4833005B2

JP4833005B2 - 基板処理装置および基板処理方法

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Publication number: JP4833005B2
Application number: JP2006245512A
Authority: JP
Inventors: 康裕芝; 康憲久保; 卓也和田
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-09-11
Also published as: JP2008066645A

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に所定の膜を形成する、特に焼成時に昇華物を発生する反射防止膜や下層膜を形成する基板処理装置および基板処理方法に関する。

半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。近年の微細加工の急速な進展に伴って、露光工程で使用する露光光の波長も短波長化してきており、従来のｇ線，ｉ線と称される紫外線からＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）が主流を占めるようになってきている。このようなエキシマレーザを使用した露光処理を行う際には、基板上に化学増幅型レジストの膜を形成する。

ところが、化学増幅型レジストの膜を形成した基板にエキシマレーザを照射して露光処理を行うと、従来（ｇ線やｉ線）よりも下地からの反射の影響（定在波効果）が大きくなる。このような反射の影響を低減するために、基板上に反射防止膜を形成することが行われており、特にレジスト膜よりも下層に形成する反射防止膜はＢＡＲＣ（Bottom Anti-Reflection Coating）と称される。

基板上にＢＡＲＣを形成するときには、ＢＡＲＣの塗布液をスピンコート法等によって基板上に均一に塗布した後、当該基板を加熱処理することによって反射防止膜を焼成するのであるが、この加熱処理の際に塗布液中の樹脂成分が昇華するため、排気ガス中には多量の昇華物が含まれることとなる。このような昇華物は排気管に析出して目詰まりを引き起こしたり汚染源となるおそれがあるため、特許文献１には熱処理ユニットからの排気管を加熱して昇華物の析出を防止する技術が開示されている。

特開２００５−６４２７７号公報

上述したＢＡＲＣの焼成処理を行う熱処理ユニットは、通常レジスト塗布処理および現像処理を行う基板処理装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）に組み込まれていることが多い。ところが、ＢＡＲＣからの昇華物発生は、熱処理ユニットでの焼成処理が終了してもなおある程度継続して生じている。このため、焼成処理の終了した基板を次工程に搬送すべく熱処理ユニットから搬出すると基板処理装置内に昇華物が飛散することとなり、このような飛散した昇華物が例えば現像処理ユニット内に流入したりすると現像欠陥が生じるという問題があった。

また、近年の微細加工プロセスに対応すべく、レジスト膜の下層に塗布炭素膜（下層膜）を形成し、この下層膜をエッチングマスクとして使用する技術が開発されている。このような下層膜を形成する際にも下層膜薬液を基板上に塗布してから加熱処理によって下層膜を焼成するのであるが、このときに上記ＢＡＲＣの焼成時以上の多量の昇華物が発生することが知られている。よって、下層膜の焼成処理が終了した基板を次工程に搬送すべく熱処理ユニットから搬出すると上記ＢＡＲＣの処理と同様或いはそれ以上に深刻な昇華物飛散に起因した問題が生じることとなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板上に膜形成処理を行う基板処理装置において、基板上に加熱されることにより昇華物を発生する薬液を塗布する塗布処理部と、前記薬液が塗布された基板を加熱して基板上に膜を焼成する加熱部と、前記塗布処理部と前記加熱部との間で基板を搬送する搬送手段と、を備え、前記加熱部は、基板を載置して加熱する熱処理プレートと、前記熱処理プレートの載置面に載置されている基板を当該載置面から離間させる離間機構と、上部中央に排気口が設けられて前記熱処理プレートの上方を覆うカバーと、前記カバーの周縁部から前記熱処理プレートの中央部に向けて不活性ガスを供給するガス供給部と、を有し、前記熱処理プレートによる加熱処理が終了して前記離間機構によって前記載置面から離間された基板の温度が前記加熱部内にて前記基板上に焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度にまで降温した時点で前記搬送手段が前記加熱部から当該基板を搬出し、前記基板が前記載置面から離間してから前記搬送手段によって前記加熱部から搬出されるまでの間、前記ガス供給部から不活性ガスを供給して前記排気口から排気を行うことを特徴としている。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記カバーの内壁面は、前記排気口から前記熱処理プレートに向けて拡がるテーパ面とされていることを特徴としている。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記薬液は、反射防止膜を形成するための塗布液であり、前記薬液が塗布された基板が前記加熱部にて加熱されることによって、当該基板上に反射防止膜が焼成されることを特徴としている。

また、請求項４の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記薬液は、下層膜を形成するための塗布液であり、前記薬液が塗布された基板が前記加熱部にて加熱されることによって、当該基板上に下層膜が焼成されることを特徴としている。

また、請求項５の発明は、基板上に膜形成処理を行う基板処理方法において、塗布処理部にて基板上に加熱されることにより昇華物を発生する薬液を塗布する塗布工程と、前記薬液が塗布された基板を前記塗布処理部から加熱部に搬送する搬送工程と、前記薬液が塗布された基板を前記加熱部内の熱処理プレートの載置面に載置して加熱することにより基板上に膜を焼成する加熱工程と、前記熱処理プレートによる加熱処理が終了した基板を前記載置面から離間させる離間工程と、前記載置面から離間された基板の温度が前記基板上に焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度となるまで当該基板を前記加熱部内にて待機させる待機工程と、前記昇華物の発生が停止する温度にまで降温した基板を前記加熱部から搬出する搬出工程と、を備え、前記基板が前記載置面から離間してから前記加熱部から搬出されるまでの間、前記熱処理プレートの上方を覆うカバーの周縁部から前記熱処理プレートの中央部に向けて不活性ガスを供給しつつ、前記カバーの上部中央に設けられた排気口から排気を行うことを特徴としている。

また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る基板処理方法において、前記カバーの内壁面は、前記排気口から前記熱処理プレートに向けて拡がるテーパ面とされていることを特徴としている。

また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る基板処理方法において、前記薬液は、反射防止膜を形成するための塗布液であり、前記薬液が塗布された基板が加熱されることによって、当該基板上に反射防止膜が焼成されることを特徴としている。

また、請求項８の発明は、請求項６の発明に係る基板処理方法において、前記薬液は、下層膜を形成するための塗布液であり、前記薬液が塗布された基板が加熱されることによって、当該基板上に下層膜が焼成されることを特徴としている。
また、請求項９の発明は、請求項５から請求項８のいずれかの発明に係る基板処理方法において、前記待機工程では、前記基板の温度が前記昇華物の発生が停止する温度となるまでに要する時間として予め計測された時間が経過するまで前記基板を前記加熱部内にて待機させることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、熱処理プレートによる加熱処理が終了して離間機構によって載置面から離間された基板の温度が加熱部内にて焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度にまで降温した時点で搬送手段が加熱部から当該基板を搬出しているため、加熱部外に搬出される時点では基板からの昇華物発生が停止しており、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。

また、請求項２の発明によれば、カバーの内壁面を排気口から熱処理プレートに向けて拡がるテーパ面としているため、そのテーパ面に沿って円滑に気流が排気口に向かって流れ、昇華物を十分に回収して加熱部への付着を防止することができる。

また、請求項３の発明によれば、基板上に反射防止膜を焼成したときに、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。

また、請求項４の発明によれば、基板上に下層膜を焼成したときに、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。

また、請求項５の発明によれば、熱処理プレートによる加熱処理が終了して載置面から離間された基板の温度が焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度となるまで当該基板を加熱部内にて待機させてから基板を加熱部から搬出しているため、加熱部外に搬出される時点では基板からの昇華物発生が停止しており、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。

また、請求項６の発明によれば、カバーの内壁面を排気口から熱処理プレートに向けて拡がるテーパ面としているため、そのテーパ面に沿って円滑に気流が排気口に向かって流れ、昇華物を十分に回収して加熱部への付着を防止することができる。

また、請求項７の発明によれば、基板上に反射防止膜を焼成したときに、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。

また、請求項８の発明によれば、基板上に下層膜を焼成したときに、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

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

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

本実施形態の基板処理装置は、インデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５の５つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック５には本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニット（ステッパ）ＥＸＰが接続配置されている。また、本実施形態の基板処理装置および露光ユニットＥＸＰはホストコンピュータ１００とＬＡＮ回線（図示省略）を経由して接続されている。

インデクサブロック１は、装置外から受け取った未処理基板をバークブロック２やレジスト塗布ブロック３に払い出すとともに、現像処理ブロック４から受け取った処理済み基板を装置外に搬出するための処理ブロックである。インデクサブロック１は、複数のキャリアＣ（本実施形態では４個）を並べて載置する載置台１１と、各キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの基板Ｗを収納する基板移載機構１２とを備えている。基板移載機構１２は、載置台１１に沿って（Ｙ軸方向に沿って）水平移動可能な可動台１２ａを備えており、この可動台１２ａに基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム１２ｂが搭載されている。保持アーム１２ｂは、可動台１２ａ上を昇降（Ｚ軸方向）移動、水平面内の旋回移動、および旋回半径方向に進退移動可能に構成されている。これにより、基板移載機構１２は、保持アーム１２ｂを各キャリアＣにアクセスさせて未処理の基板Ｗの取り出しおよび処理済みの基板Ｗの収納を行うことができる。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。

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

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

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

次に、バークブロック２について説明する。バークブロック２は、露光時に発生する反射の影響（定在波効果やハレーション）を減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成する、すなわち基板Ｗ上にＢＡＲＣの形成処理を行うための処理ブロックである。バークブロック２は、基板Ｗの表面に反射防止膜を形成するため塗布液を薬液として塗布する下地塗布処理部ＢＲＣと、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー２１，２１と、下地塗布処理部ＢＲＣおよび熱処理タワー２１，２１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。

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

下地塗布処理部ＢＲＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を下から順に積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称して下地塗布処理部ＢＲＣとする。各塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック２２、このスピンチャック２２上に保持された基板Ｗ上に薬液として反射防止膜用の塗布液を吐出する塗布ノズル２３、スピンチャック２２を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック２２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

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

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

上記のホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６は、下地塗布処理部ＢＲＣにて反射防止膜用の塗布液が塗布された基板Ｗを加熱して基板Ｗ上に反射防止膜を焼成するための熱処理ユニットである。図７および図８は、ホットプレートＨＰ１の概略構成を示す側断面図である。なお、ここではホットプレートＨＰ１について説明するが、ホットプレートＨＰ２〜ＨＰ６についても全く同様である。ホットプレートＨＰ１は、熱処理プレート２１１を有する下部チャンバー２１０と、上部チャンバーとして構成されたカバー２４０と、を備える。

熱処理プレート２１１は、載置面２１１ａに基板Ｗを載置して加熱処理するための円盤形状のヒータであり、例えばマイカヒータによって構成されている。また、熱処理プレート２１１の表面には、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の部材から構成された複数個（例えば３個）のプロキシミティボール（図示省略）が配設されている。これらプロキシミティボールは、その上端が熱処理プレート２１１の表面より微小量だけ突出する状態にて配設されており、基板Ｗを熱処理プレート２１１の載置面２１１ａ上に載置したときには、基板Ｗと載置面２１１ａとの間にいわゆるプロキシミティギャップと称される微小間隔が形成される。なお、プロキシミティボールを省略して基板Ｗを面接触の状態で熱処理プレート２１１の載置面２１１ａ上に直接載置するようにしても良い。

熱処理プレート２１１を収容する下部チャンバー２１０には、載置面２１１ａに基板Ｗを載置したり載置面２１１ａから基板Ｗを突き上げて離間させる突き上げ機構（離間機構）２２０が付設されている。突き上げ機構２２０は、複数本（本実施形態では３本）の支持ピン２２１、支持板２２３およびエアシリンダ２２５を備える。３本の支持ピン２２１は支持板２２３上にそれぞれ固定されて立設されている。支持板２２３はエアシリンダ２２５のピストンに連結されており、エアシリンダ２２５の駆動に伴って昇降する。また、熱処理プレート２１１および下部チャンバー２１０の底板には支持ピン２２１が挿通可能な程度の大きさの貫通孔が穿設されており、エアシリンダ２２５の駆動に伴って３本の支持ピン２２１が該貫通孔を通って昇降する。エアシリンダ２２５が支持板２２３を昇降させると、支持板２２３上に立設された３本の支持ピン２２１が一斉に昇降する。

３本の支持ピン２２１は、図７に示す処理位置と図８に示す待機位置との間でエアシリンダ２２５によって昇降される。図７に示すように、支持ピン２２１が処理位置にまで下降されると、その上端が熱処理プレート２１１の貫通孔内に埋入する。一方、図８に示すように、支持ピン２２１が待機位置にまで上昇されると、その上端が熱処理プレート２１１の載置面２１１ａから突出する。

カバー２４０は、基板Ｗの加熱処理時に熱処理プレート２１１の上方を覆うことによって、加熱効率を高めるとともに、反射防止膜の塗布液からの昇華物（或いは揮発物）を回収してユニット外部に拡散するのを防止するものである。カバー２４０の全体は、下部を開放した円筒形状を有しており、外側カバー２４３と内側カバー２４６とで構成された二重構造を有する。

外側カバー２４３の外面中央部上側には給排気ブロック２５０が固設されている。給排気ブロック２５０は、給気管２５１を介してガス供給源２５５と連通接続されている。給気管２５１には給気弁２５２および流量調整弁２５３が介挿されている。ガス供給源２５５は、種々の処理ガス（例えば、窒素（Ｎ₂）ガスやヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガス、あるいは、酸素（０₂）ガス等）を供給することが可能であり、本実施形態では窒素ガスを供給する。給気弁２５２は開閉弁であり、流量調整弁２５３は給気管２５１を通過する窒素ガスの流量を調整するバルブである。給気弁２５２を開放することにより、ガス供給源２５５から給気管２５１を通って給排気ブロック２５０に窒素ガスが送給され、その流量は流量調整弁２５３によって調整される。

また、給排気ブロック２５０の内部には排気ポート２６０が設けられている。排気ポート２６０は、排気管２６１を介して排気部２６５と連通接続されている。排気管２６１には排気弁２６２および流量調整弁２６３が介挿されている。排気部２６５としては、例えば、基板処理装置内部に排気ポンプを設けるようにしても良いし、基板処理装置外部の工場排気ユーティリティを使用するようにしても良い。排気弁２６２は開閉弁であり、流量調整弁２６３は排気管２６１を通過する排気ガスの流量を調整するバルブである。排気部２６５を作動させつつ排気弁２６２を開放することにより、排気ポート２６０に負圧が作用し、排気ポート２６０周辺の雰囲気を排気管２６１を介して排気することができ、その排気流量は流量調整弁２６３によって調整される。

内側カバー２４６は複数本（例えば６本）のボス２４４によって外側カバー２４３に取り付けられている。内側カバー２４６と外側カバー２４３との間には隙間が形成されている。外側カバー２４３はリフタ２３９によって昇降可能とされている。外側カバー２４３が昇降すると、それに取り付けられた内側カバー２４６も外側カバー２４３と一体的に昇降する。すなわち、リフタ２３９はカバー２４０全体を図７に示す処理位置と図８に示す待機位置との間で昇降させるものである。リフタ２３９としては、例えばエアシリンダやベルト駆動機構等の公知の種々の機構を採用することができる。なお、カバー２４０が昇降可能なように、給気管２５１および排気管２６１のうちの少なくとも給排気ブロック２５０の近傍は可撓性のチューブ等を用いて構成されている。

リフタ２３９によってカバー２４０が図７の処理位置まで降下したときに、内側カバー２４６の内側と熱処理プレート２１１の載置面２１１ａとによって囲まれる熱処理空間２３０が形成される。すなわち、内側カバー２４６は熱処理空間２３０に直接接する。そして、本実施の形態においては、内側カバー２４６の熱処理空間２３０と接する内壁面２４６ａがテーパ面とされている。具体的には、内側カバー２４６の中央部に排気口２６６が開口されており、内側カバー２４６の内壁面２４６ａは排気口２６６から熱処理プレート２１１に向けて拡がるような（つまり下側ほど径が大きくなるような）テーパ面とされている。

内側カバー２４６は強度と耐熱性に優れたステンレススチールによって形成されている。内側カバー２４６の内壁面２４６ａは電解研磨によって鏡面仕上げされており、その平均表面粗さ（Ｒａ）は１．６μｍ以下とされている。また、内側カバー２４６の外側カバー２４３に対向する外壁面２４６ｂにはヒータ２４７が貼設されている。ヒータ２４７としては、例えばシリコンラバーヒータのような面形状のヒータが使用される。

一方、内側カバー２４６を覆うように設けられた外側カバー２４３もステンレススチールによって形成されている。外側カバー２４３は、主として内側カバー２４６から外部への放熱を緩和するための部材である。外側カバー２４３の上部中央には開口が形成されており、その開口部分を覆うように給排気ブロック２５０が取り付けられている。給排気ブロック２５０の内側は排気ポート２６０によって雰囲気分離されている。すなわち、排気口２６６は排気ポート２６０によって覆われており、給排気ブロック２５０の内側空間のうち排気ポート２６０の内側は排気経路とされる一方、外側は給気経路とされ、それらは排気ポート２６０によって相互に雰囲気遮断されている。

給排気ブロック２５０の内側空間のうち排気ポート２６０の外側は、給気管２５１に連通接続されるとともに、内側カバー２４６と外側カバー２４３との間に形成された隙間とも外側カバー２４３の中央開口を介して連通している。従って、ガス供給源２５５から給気管２５１を介して給排気ブロック２５０に送給された窒素ガスは、外側カバー２４３の中央開口（正確には中央開口のうち排気ポート２６０の周囲）を通過して内側カバー２４６と外側カバー２４３との間に形成された隙間に流れ込む。窒素ガスは、さらに当該隙間に沿って流れ、カバー２４０の周縁部から熱処理空間２３０に供給される。すなわち、内側カバー２４６と外側カバー２４３との間の隙間は外側カバー２４３の中央開口からカバー２４０の周縁部まで繋がっており、カバー２４０周縁部における内側カバー２４６と外側カバー２４３との間の隙間が円環状の気体供給口として機能する。

カバー２４０の周縁部から供給された窒素ガスは熱処理空間２３０内に流入し、熱処理プレート２１１の周縁部から中央部に向けて（つまり熱処理中の基板Ｗの外周側から中心部に向けて）流れる。そして、熱処理空間２３０に流れ込んだ窒素ガスは、内側カバー２４６の上部中央の排気口２６６を介して排気ポート２６０に回収され、排気管２６１を経て排気部２６５へと排気される。ここで、給排気ブロック２５０内は排気ポート２６０によって雰囲気分離されているため、給気流と排気流とが混じり合うことはない。なお、ホットプレートＨＰ１において、下部チャンバー２１０およびカバー２４０は搬送ロボットＴＲ１がアクセスするためのシャッターを備えた筐体（図示省略）内に収容されており、ユニット全体として搬送ロボットＴＲ１近傍とは雰囲気分離されている。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

レジスト塗布処理部ＳＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を下から順に積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称してレジスト塗布処理部ＳＣとする。各塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック３２、このスピンチャック３２上に保持された基板Ｗ上にレジスト液を吐出する塗布ノズル３３、スピンチャック３２を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック３２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

現像処理部ＳＤは、図２に示すように、同様の構成を備えた５つの現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５を下から順に積層配置して構成されている。なお、５つの現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５を特に区別しない場合はこれらを総称して現像処理部ＳＤとする。各現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５は、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック４３、このスピンチャック４３上に保持された基板Ｗ上に現像液を供給するノズル４４、スピンチャック４３を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック４３上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー４１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する５個のホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３とが設けられている。この熱処理タワー４１には、下から順にクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３、ホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー４２には、６個の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２とクールプレートＣＰ１４とが積層配置されている。各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２は、上述した加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６と同様に、基板仮置部およびローカル搬送機構を備えた熱処理ユニットである。但し、各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２の基板仮置部およびクールプレートＣＰ１４はインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の側には開口しているが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３の側には閉塞している。つまり、加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２およびクールプレートＣＰ１４に対してはインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４はアクセス可能であるが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３はアクセス不可である。なお、熱処理タワー４１に組み込まれた熱処理ユニットに対しては現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３がアクセスする。

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

次に、インターフェイスブロック５について説明する。インターフェイスブロック５は、現像処理ブロック４に隣接して設けられ、レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Ｗをレジスト塗布ブロック３から受け取って本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニットＥＸＰに渡すとともに、露光済みの基板Ｗを露光ユニットＥＸＰから受け取って現像処理ブロック４に渡すブロックである。本実施形態のインターフェイスブロック５には、露光ユニットＥＸＰとの間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構５５の他に、レジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２と、現像処理ブロック４内に配設された加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２、クールプレートＣＰ１４およびエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２に対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備えている。

エッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２（２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２を特に区別しない場合はこれらを総称してエッジ露光部ＥＥＷとする）は、図２に示すように、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック５６や、このスピンチャック５６に保持された基板Ｗの周縁に光を照射して露光する光照射器５７などを備えている。２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２は、インターフェイスブロック５の中央部に上下に積層配置されている。このエッジ露光部ＥＥＷと現像処理ブロック４の熱処理タワー４２とに隣接して配置されている搬送ロボットＴＲ４は上述した搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ３と同様の構成を備えている。

また、図２に示すように、２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２の下側には基板戻し用のリターンバッファＲＢＦが設けられ、さらにその下側には２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０が上下に積層して設けられている。リターンバッファＲＢＦは、何らかの障害によって現像処理ブロック４が基板Ｗの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック４の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２で露光後の加熱処理を行った後に、その基板Ｗを一時的に収納保管しておくものである。このリターンバッファＲＢＦは、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。また、上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構５５に基板Ｗを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部ＰＡＳＳ１０は搬送機構５５から搬送ロボットＴＲ４に基板Ｗを渡すために使用するものである。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行う。

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

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

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

一方、本実施形態では、基板搬送に係る搬送制御単位を機械的に分割したブロックとは別に構成している。本明細書では、このような基板搬送に係る搬送制御単位を「セル」と称する。１つのセルは、基板搬送を担当する搬送ロボットと、その搬送ロボットによって基板が搬送されうる搬送対象部とを含んで構成されている。そして、上述した各基板載置部が、セル内に基板Ｗを受け入れるための入口基板載置部またはセルから基板Ｗを払い出すための出口基板載置部として機能する。すなわち、セル間の基板Ｗの受け渡しも基板載置部を介して行われる。なお、セルを構成する搬送ロボットとしては、インデクサブロック１の基板移載機構１２やインターフェイスブロック５の搬送機構５５も含まれる。

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

一方、現像処理セルは、現像処理部ＳＤと熱処理タワー４１と搬送ロボットＴＲ３とを含む。上述したように、搬送ロボットＴＲ３は熱処理タワー４２の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２およびクールプレートＣＰ１４に対してアクセスすることができず、現像処理セルに熱処理タワー４２は含まれない。この点において、現像処理セルは機械的に分割した単位である現像処理ブロック４と異なる。

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

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

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

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

第１階層のメインコントローラＭＣは、基板処理装置全体に１つ設けられており、装置全体の管理、メインパネルＭＰの管理およびセルコントローラＣＣの管理を主に担当する。メインパネルＭＰは、メインコントローラＭＣのディスプレイとして機能するものである。また、メインコントローラＭＣに対してはキーボードＫＢから種々のコマンドを入力することができる。なお、メインパネルＭＰをタッチパネルにて構成し、メインパネルＭＰからメインコントローラＭＣに入力作業を行うようにしても良い。

第２階層のセルコントローラＣＣは、６つのセル（インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセル）のそれぞれに対して個別に設けられている。各セルコントローラＣＣは、対応するセル内の基板搬送管理およびユニット管理を主に担当する。具体的には、各セルのセルコントローラＣＣは、所定の基板載置部に基板Ｗを置いたという情報を、隣のセルのセルコントローラＣＣに送り、その基板Ｗを受け取ったセルのセルコントローラＣＣは、当該基板載置部から基板Ｗを受け取ったという情報を元のセルのセルコントローラＣＣに返すという情報の送受信を行う。このような情報の送受信はメインコントローラＭＣを介して行われる。そして、各セルコントローラＣＣはセル内に基板Ｗが搬入された旨の情報を搬送ロボットコントローラＴＣに与え、該搬送ロボットコントローラＴＣが搬送ロボットを制御してセル内で基板Ｗを所定の手順に従って循環搬送させる。なお、搬送ロボットコントローラＴＣは、セルコントローラＣＣ上で所定のアプリケーションが動作することによって実現される制御部である。

また、第３階層のユニットコントローラとしては、例えばスピンコントローラやベークコントローラが設けられている。スピンコントローラは、セルコントローラＣＣの指示に従ってセル内に配置されたスピンユニット（塗布処理ユニットおよび現像処理ユニット）を直接制御するものである。具体的には、スピンコントローラは、例えばスピンユニットのスピンモータを制御して基板Ｗの回転数を調整する。また、ベークコントローラは、セルコントローラＣＣの指示に従ってセル内に配置された熱処理ユニット（ホットプレート、クールプレート、加熱部等）を直接制御するものである。具体的には、ベークコントローラは、例えばホットプレートに内蔵されたヒータを制御してプレート温度等を調整する。

上述したバークブロック２の塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３はバークセルのスピンコントローラによって制御されている。また、搬送ロボットＴＲ１はバークセルの搬送ロボットコントローラＴＣによって制御され、ホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６はバークセルのベークコントローラによって制御されている。

また、基板処理装置に設けられた３階層からなる制御階層のさらに上位の制御機構として、基板処理装置とＬＡＮ回線を介して接続されたホストコンピュータ１００が位置している（図１参照）。ホストコンピュータ１００は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えており、一般的なコンピュータと同様の構成を有している。ホストコンピュータ１００には、本実施形態の基板処理装置が通常複数台接続されている。ホストコンピュータ１００は、接続されたそれぞれの基板処理装置に処理手順および処理条件を記述したレシピを渡す。ホストコンピュータ１００から渡されたレシピは各基板処理装置のメインコントローラＭＣの記憶部（例えばメモリ）に記憶される。

なお、露光ユニットＥＸＰには、上記の基板処理装置の制御機構から独立した別個の制御部が設けられている。すなわち、露光ユニットＥＸＰは、基板処理装置のメインコントローラＭＣの制御下で動作しているものではなく、単体で独自の動作制御を行っているものである。もっとも、このような露光ユニットＥＸＰもホストコンピュータ１００から受け取ったレシピに従って動作制御を行っており、露光ユニットＥＸＰにおける露光処理と同期した処理を基板処理装置が行うこととなる。

次に、本実施形態の基板処理装置の動作について説明する。以下に説明する処理手順は、ホストコンピュータ１００から受け取ったレシピの記述内容に従って図６の制御機構が各部を制御することにより実行されるものである。

まず、装置外部から未処理の基板ＷがキャリアＣに収納された状態でＡＧＶ等によってインデクサブロック１に搬入される。続いて、インデクサブロック１から未処理の基板Ｗの払い出しが行われる。具体的には、インデクサセル（インデクサブロック１）の基板移載機構１２が所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、上側の基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ１に未処理の基板Ｗが載置されると、バークセルの搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａ，６ｂのうちの一方を使用してその基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１は受け取った未処理の基板Ｗを塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３では、基板Ｗの表面に反射防止膜（本実施形態ではＢＡＲＣ）を形成するための塗布液が薬液として回転塗布される。塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送される。

ここでは反射防止膜用の塗布液が回転塗布された基板ＷがホットプレートＨＰ１に搬送されたものとして説明を続けるが、ホットプレートＨＰ２〜ＨＰ６に搬送された場合であっても全く同様である。搬送ロボットＴＲ１が基板ＷをホットプレートＨＰ１に搬入するときには、カバー２４０はリフタ２３９によって図８の待機位置に上昇される一方、３本の支持ピン２２１は図７の処理位置に下降しており、それらの上端は熱処理プレート２１１に埋入している。この状態にて、搬送ロボットＴＲ１は基板Ｗを保持する保持アーム６ａ（または６ｂ）を熱処理プレート２１１の上方に進出させる。続いて、３本の支持ピン２２１がエアシリンダ２２５の駆動によって図８の待機位置にまで上昇して搬送ロボットＴＲ１から基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａをホットプレートＨＰ１から退出させた後、３本の支持ピン２２１がエアシリンダ２２５によって処理位置にまで下降することにより、熱処理プレート２１１の載置面２１１ａに基板Ｗが載置される。また、カバー２４０もリフタ２３９によって図７の処理位置に下降され、その結果カバー２４０と熱処理プレート２１１とによって囲まれた熱処理空間２３０が形成される。

熱処理プレート２１１はベークコントローラによる制御の下で予め所定温度（本実施形態では２０５℃）に昇温されている。熱処理プレート２１１の載置面２１１ａに載置された基板Ｗは上記プレート温度にまで加熱昇温される。この加熱処理によって反射防止膜の塗布液から溶剤や樹脂成分が揮発または昇華して基板Ｗ上に反射防止膜が焼成される。

また、３本の支持ピン２２１およびカバー２４０が処理位置にまで下降している加熱処理時（図７）には、ガス供給源２５５から熱処理空間２３０に窒素ガスが供給されるとともに、熱処理空間２３０内の雰囲気が排気口２６６を介して排気部２６５に排気され続けている。これにより、熱処理空間２３０内においては、熱処理プレート２１１の周縁部近傍から供給された窒素ガスが排気口２６６に向けて流れるような気流が形成される。反射防止膜用の塗布液から発生した昇華物はこの窒素ガスの気流によってホットプレートＨＰ１のユニット外部に排出されることとなる。

ここで本実施形態においては、内側カバー２４６の中央部上方に排気口２６６が開口され、内側カバー２４６の内壁面２４６ａが排気口２６６から熱処理プレート２１１に向けて拡がるようなテーパ面とされているため、そのテーパ面に沿って窒素ガスの気流が円滑に流れ、熱処理空間２３０内に気流の滞留部が発生することが抑制される。その結果、反射防止膜用の塗布液から発生した昇華物も気流とともにスムースに排気ポート２６０から排出されることとなり、昇華物の回収効率が向上するとともに、ホットプレートＨＰ１の内部構造（例えばカバー２４０）への昇華物付着を防止することができる。

また、内側カバー２４６の内壁面２４６ａが電解研磨によって平滑面（平均表面粗さが１．６μｍ以下）とされているため、内壁面２４６ａへの昇華物付着がより効果的に防止されることとなる。

さらに、内側カバー２４６の外壁面２４６ｂにはヒータ２４７が貼設されており、このヒータ２４７によって内側カバー２４６が所定温度に加熱されている。このため、内側カバー２４６の内壁面２４６ａに昇華物が析出して付着することがより効果的に防止される。ヒータ２４７による内側カバー２４６の加熱温度としては昇華物の析出を抑制できる程度の温度であれば良い。

また、内側カバー２４６の内壁面２４６ａをテーパ面とすることにより熱処理空間２３０内から気流の滞留部が排除された結果、熱処理空間２３０内の対流も抑制され、加熱処理時における基板Ｗの面内温度分布均一性が向上する。このため、従来よりも大流量にて熱処理空間２３０への給排気を行ったとしても基板Ｗの面内温度分布均一性を損なうことが防止される。次の表１は、基板主面の１７点を測定する温度測定用基板を本実施形態のホットプレートＨＰ１にて１８０℃で加熱する条件において、排気口２６６からの排気流量と基板の面内温度分布均一性との対応関係を示したものである。

表１において、”Range”とは１７点のうちの最大値と最小値との差であり、この値が小さいほど、基板の面内温度分布均一性が良好と言える。内側カバーと熱処理プレートとを平行にする従来形状の場合では、排気流量が１リットル／分であったとしても、”Range”は１．５９℃であった。このことから、本実施形態のホットプレートＨＰ１のように内側カバー２４６の内壁面２４６ａをテーパ面とすれば、排気口２６６からの排気流量を２０リットル／分としても従来と同程度の基板面内温度分布均一性が確保できることが明らかであり、従来よりも排気流量を大幅に増加させることが可能である。熱処理空間２３０からの排気流量を増やすことができれば、より確実に昇華物を回収することができ、内壁面２４６ａへの昇華物付着をより効果的に防止することができる。

本実施形態のホットプレートＨＰ１においては、排気流量を５リットル毎分以上にすれば排気口２６６からほとんどの昇華物を回収でき、その結果内壁面２４６ａへの昇華物付着を十分に防止することができる。一方、熱処理時における基板の面内温度分布均一性に対する要求水準は年々厳しくなってきており、”Range”を１℃以下にすることが望ましく、このためには排気流量を１０リットル毎分以下とすれば良い。すなわち、排気部２６５が熱処理空間２３０から排気する排気流量を５リットル毎分以上１０リットル毎分以下とすれば、熱処理中の基板Ｗの面内温度分布均一性を損なうことなく内側カバー２４６の内壁面２４６ａへの昇華物付着を十分に防止することができる。

以上のようにして塗布液から発生した昇華物を効果的に回収しつつ所定の熱処理時間が経過して基板Ｗ上に反射防止膜が形成された時点で、焼成処理が完了し、カバー２４０が待機位置にまで上昇するとともに、３本の支持ピン２２１も待機位置に上昇する。３本の支持ピン２２１が上昇すると、図８に示すように、熱処理プレート２１１の載置面２１１ａに載置されていた基板Ｗがそれら支持ピン２２１によって突き上げられ、載置面２１１ａから離間することとなる。その結果、３本の支持ピン２２１によって支持されている基板Ｗへの熱供給が停止されることとなり、基板温度が徐々に降下し始める。

支持ピン２２１が上昇した直後の段階においては、基板Ｗの温度が十分に降下しておらず、昇華物が発生し続けている。よって、支持ピン２２１が上昇してから直ちに基板ＷをホットプレートＨＰ１から搬出すると、基板処理装置の搬送空間（搬送ロボットＴＲ１が配置されている周辺空間）に昇華物が飛散し、それが基板処理装置の全体に拡散して各部を汚染するおそれがある。そして、そのような飛散した昇華物が例えば現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５内に流入したりすると現像欠陥の原因となることは既述した通りである。

次の表２は、ある反射防止膜形成用の塗布液を塗布した基板Ｗを規定の処理温度と処理時間で処理した後に、さらに加熱したときの加熱温度と昇華物の発生量（粒径０．１μｍ以上の昇華物粒子のカウント数）との関係を示したものである。本実施形態の焼成処理温度である２０５℃では反射防止膜から多量の昇華物が発生し、２００℃でも若干の昇華物発生が認められる。一方、加熱温度が１９０℃以下であれば昇華物発生は認められない。

このため、本実施形態においては、熱処理空間２３０での熱処理プレート２１１による加熱処理が終了して突き上げ機構２２０によって載置面２１１ａから突き上げられた基板Ｗの温度が１９０℃以下にまで降温した時点で搬送ロボットＴＲ１がホットプレートＨＰ１から基板Ｗを搬出する。具体的には、支持ピン２２１が上昇してから基板Ｗの温度が１９０℃以下となるまでの時間を予め実験やシミュレーションによって計測しておき、支持ピン２２１が上昇してからその時間が経過した時点で基板Ｗを搬出するように搬送ロボットコントローラＴＣが搬送ロボットＴＲ１を制御する。本実施形態では、支持ピン２２１が上昇してから２０秒が経過した時点で搬送ロボットＴＲ１が基板ＷをホットプレートＨＰ１から搬出する。

このようにすれば、ホットプレートＨＰ１から搬出される時点では基板Ｗから昇華物が発生していないため、昇華物が搬送空間を介して基板処理装置の全体に飛散することが防止される。

もっとも、３本の支持ピン２２１が上昇してから基板ＷがホットプレートＨＰ１から搬出されるまでの間は昇華物が依然として発生し続けているため、ガス供給源２５５からの窒素ガス供給と排気部２６５による排気は継続されており、発生した昇華物は排気口２６６から回収・排出される。また、支持ピン２２１が上昇して基板Ｗが１９０℃以下となるまで待機している間はホットプレートＨＰ１の筐体のシャッタが閉じており、待機中に発生した昇華物がホットプレートＨＰ１から漏れ出ることは防止されている。

搬送ロボットＴＲ１が基板ＷをホットプレートＨＰ１から搬出する手順は上記の搬入手順の逆となる。すなわち、搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａ（または６ｂ）を支持ピン２２１に支持された基板Ｗの下方に進出させ、次いで３本の支持ピン２２１が処理位置にまで下降することによって基板Ｗが保持アーム６ａに渡される。その後、搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａをホットプレートＨＰ１から退出させることによって、基板Ｗの搬出が完了する。

ホットプレートＨＰ１から搬出された基板Ｗは次工程（レジスト塗布工程）に十分な程度には冷却されていないため、搬送ロボットＴＲ１によってクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。なお、このときにクールプレートＷＣＰによって基板Ｗを冷却するようにしても良い。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

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

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

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

レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ５に載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、エッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２のいずれかに搬入される。エッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２においては、基板Ｗの周縁部の露光処理が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ９に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗはインターフェイスセルの搬送機構５５によって受け取られ、露光ユニットＥＸＰに搬入され、パターン露光処理に供される。本実施形態では化学増幅型レジストを使用しているため、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜のうち露光された部分では光化学反応によって酸が生成する。なお、エッジ露光処理が終了した基板Ｗを露光ユニットＥＸＰに搬入する前に、搬送ロボットＴＲ４によってクールプレートＣＰ１４に搬入して冷却処理を行うようにしても良い。

パターン露光処理が終了した露光済みの基板Ｗは露光ユニットＥＸＰから再びインターフェイスセルに戻され、搬送機構５５によって基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置されると、露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２のいずれかに搬送する。加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２では、露光時の光化学反応によって生じた生成物を酸触媒としてレジストの樹脂の架橋・重合等の反応を進行させ、現像液に対する溶解度を露光部分のみ局所的に変化させるための露光後加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。露光後加熱処理が終了した基板Ｗは、冷却機構を備えたローカル搬送機構（加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２内の搬送機構：図１参照）によって搬送されることにより冷却され、上記化学反応が停止する。続いて基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ４によって加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２から取り出され、基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。

基板載置部ＰＡＳＳ８に基板Ｗが載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３のいずれかに搬送する。クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３においては、露光後加熱処理が終了した基板Ｗがさらに冷却され、所定温度に正確に温調される。その後、搬送ロボットＴＲ３は、クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３から基板Ｗを取り出して現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５のいずれかに搬送する。現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５では、基板Ｗに現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて現像処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によってホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１のいずれかに搬送され、さらにその後クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３のいずれかに搬送される。

その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ６に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト塗布セルの搬送ロボットＴＲ２によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは、バークセルの搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置されることにより、インデクサブロック１に格納される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板Ｗはインデクサセルの基板移載機構１２によって所定のキャリアＣに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Ｗが収納されたキャリアＣが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。

以上のようにすれば、ホットプレートＨＰ１における加熱処理が終了した後、基板Ｗ上に焼成された反射防止膜から昇華物の発生が停止する温度以下に基板温度が降温するまでホットプレートＨＰ１内に基板Ｗを待機させてから搬送ロボットＴＲ１がホットプレートＨＰ１から基板Ｗを搬出しているため、ホットプレートＨＰ１から搬出される時点では基板Ｗから昇華物が発生しておらず、昇華物がホットプレートＨＰ１の外部に飛散して搬送空間を介して基板処理装置の全体に拡散するのを抑制することができる。その結果、昇華物の飛散に起因した種々の不具合、例えば現像欠陥の発生を防止することができる。

また、ホットプレートＨＰ１の内側カバー２４６の内壁面２４６ａを排気口２６６から熱処理プレート２１１に向けて拡がるようなテーパ面としているため、熱処理空間２３０内の気流がそのテーパ面に沿って円滑に排気口２６６に向かって流れ、反射防止膜用の塗布液から発生した昇華物も気流とともに円滑に排気口２６６から排出されることとなり、昇華物を十分に回収してホットプレートＨＰ１の内部構造への付着を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３にて基板Ｗの表面に反射防止膜（本実施形態ではＢＡＲＣ）を形成するための塗布液を塗布し、その基板ＷをホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６にて加熱して反射防止膜を焼成していたが、これに代えて、基板Ｗの表面に薬液として下層膜を形成するための塗布液を塗布し、その基板ＷをホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６にて加熱することによって基板Ｗ上に下層膜を焼成するものであっても良い。下層膜とは、近年の微細加工プロセスにも対応可能なエッチングマスクとして開発されたものであり、レジスト膜の下層に形成される塗布炭素膜（ＳＯＣ：Spin on Carbon Hard Mask）である。この塗布炭素膜の下層膜の特徴は、低反射率でエッチング耐性が高いことである。

このような特徴を有する下層膜を形成するプロセスは、下層膜薬液（下層膜を形成するための塗布液）を上記反射防止膜と同様の手法によって基板Ｗの表面に塗布し、その基板Ｗを加熱してカーボン以外の成分を焼き飛ばして不純物含有量が最小限のカーボン膜を焼成するというものである。使用する薬液の種類にもよるが、通常、下層膜の焼成処理温度は反射防止膜（ＢＡＲＣ）の焼成処理温度よりも高温である。そして、下層膜の焼成処理時にカーボン以外の成分を焼き飛ばした結果として大量の（反射防止膜焼成時以上の）昇華物が発生する。

次の表３は、ある下層膜薬液を塗布した基板Ｗを規定の処理温度（２２０℃）と処理時間（６０秒）で処理した後、さらに加熱したときの加熱温度と昇華物の発生量（粒径０．１μｍ以上の昇華物粒子のカウント数）との関係を示したものである。この下層膜薬液の焼成処理温度である２２０℃では下層膜から多量の昇華物が発生し、２１０℃でも若干の昇華物発生が認められる。一方、加熱温度が２００℃以下であれば昇華物発生はほとんど認められない。

このため、下層膜の焼成処理を実行する場合には、熱処理プレート２１１による加熱処理が終了して突き上げ機構２２０によって載置面２１１ａから突き上げられた基板Ｗの温度が２００℃以下にまで降温した時点で搬送ロボットＴＲ１がホットプレートＨＰ１から基板Ｗを搬出する。具体的には、支持ピン２２１が上昇してから基板Ｗの温度が２００℃以下となるまでの時間を予め実験やシミュレーションによって計測しておき、支持ピン２２１が上昇してからその時間が経過した時点で基板Ｗを搬出するように搬送ロボットコントローラＴＣが搬送ロボットＴＲ１を制御する。

このようにすれば、基板Ｗ上に下層膜形成処理を行うときにも、ホットプレートＨＰ１から搬出される時点では基板Ｗから昇華物が発生していないため、昇華物が搬送空間を介して基板処理装置の全体に飛散することが防止される。

また、本発明に係る基板処理技術は、加熱処理時に昇華物が多く発生する基板上の種々の被膜に対して有効であり、上記の反射防止膜や下層膜に限定されず、加熱処理時に昇華物が多く発生するフォトレジスト膜や、カラーフィルタ用に用いられるカラーレジスト膜などにも好適に使用できる。そして、加熱処理が終了した後、基板Ｗ上に焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度以下に基板温度が降温するまでホットプレートＨＰ１内に基板Ｗを待機させてから搬送ロボットＴＲ１がホットプレートＨＰ１から基板Ｗを搬出するようにすれば、基板処理装置内への昇華物の飛散を抑制することができる。すなわち、加熱されることによって昇華物を発生する薬液を基板Ｗに塗布し、その基板Ｗを加熱して所定の膜を形成するものであれば、本発明に係る技術を適用することが可能である。なお、ホットプレートＨＰ１における加熱処理温度および基板Ｗを搬出する際の温度は、基板Ｗに塗布される薬液の種類に応じて適宜設定されるものである。

また、上記実施形態においては、内側カバー２４６の内壁面２４６ａを電解研磨によって鏡面仕上げしていたが、これに代えて内壁面２４６ａに表面自由エネルギーが小さい材質（例えば、フッ素系樹脂）のコーティングを行うようにしても良い。このようにしても、内壁面２４６ａに昇華物が付着しにくくなり、昇華物付着をより効果的に防止することができる。

また、上記実施形態においては、内側カバー２４６の外壁面２４６ｂにヒータ２４７としてシリコンラバーヒータを貼設して内側カバー２４６を加熱するようにしていたが、これに代えてまたはこれと併せて、内側カバー２４６の温度低下を防止する種々の機構を採用することができる。例えば、内側カバー２４６と外側カバー２４３との間に断熱部材を配置して内側カバー２４６からの放熱を抑制するようにしても良い。また、排気ポート２６０を含むカバー２４０の全体を加熱するヒーティング機構を付加するようにしても良い。

また、上記実施形態においては、所定時間の加熱処理が終了した基板Ｗを突き上げ機構２２０が載置面２１１ａから突き上げることによって離間させていたが、これに限定されるものではなく、載置面２１１ａから基板Ｗを離間させる他の手法を用いても良く、例えば加熱終了後の基板Ｗを載置面２１１ａから離間させるための専用のハンドをホットプレートＨＰ１内に設けるようにしても良い。

また、上記実施形態においては、支持ピン２２１が上昇してから所定の待機時間が経過した時点で搬送ロボットＴＲ１が基板ＷをホットプレートＨＰ１から搬出するようにしていたが、この待機時間をなるべく短くすべく、支持ピン２２１に支持されている基板Ｗを強制的に冷却して温度降下効率を向上させるようにしても良い。例えば、排気口２６６からの排気流量を２０リットル／分〜３０リットル／分に増加して、支持ピン２２１に支持されている基板Ｗの周囲に大流量の気流を流して温度降下効率を向上させるようにしてもよい。また、カバー２４０の下部周縁部に冷却用ガス吐出ノズルを設け、支持ピン２２１に支持されている基板Ｗの周囲に冷却用の窒素ガスもしくは熱伝導率のよいヘリウムガスなどを吹き付けて温度降下効率を向上させるようにしても良い。さらには、排気ポート２６０から以外にもホットプレートＨＰ１の側面から排気を行うポートを設け、側面からの局所排気を行うようにしてもよい。これらの手法を単独或いは併用して実行することにより、支持ピン２２１が上昇してからの基板Ｗの温度降下効率が向上し、上記実施形態よりも短時間で基板Ｗの温度が昇華物の発生しない温度まで降下することとなり、基板搬出までの待機時間を短縮して処理効率を向上させることができる。

また、上記実施形態においては、ホットプレートＨＰ１の熱処理プレート２１１をマイカヒータとしていたが、これに限定されるものではなく、例えばヒートパイプ構造を有するプレートとしても良い。

また、ガス供給源２５５が供給するガスとしては、窒素ガスに限らず、アルゴンやヘリウム等の他の不活性ガスを供給するようにしてもよい。もっとも、コストの観点からは、窒素ガスを使用するのが好ましい。

また、本発明に係る熱処理装置によって処理の対象となる基板は半導体ウエハに限定されるものではなく、液晶ガラス基板であっても良い。

また、本発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置の構成は図１から図４に示したような形態に限定されるものではなく、昇華物が多く発生する被膜の塗布形成を行う基板処理装置であれば種々の変形が可能である。

本発明に係る基板処理装置の平面図である。図１の基板処理装置の液処理部の正面図である。図１の基板処理装置の熱処理部の正面図である。図１の基板処理装置の基板載置部の周辺構成を示す図である。図１の基板処理装置の搬送ロボットを説明するための図である。図１の基板処理装置の制御機構の概略を示すブロック図である。ホットプレートの概略構成を示す側断面図である。ホットプレートの概略構成を示す側断面図である。

符号の説明

２１１熱処理プレート
２１１ａ載置面
２２０突き上げ機構
２３０熱処理空間
２４０カバー
２４３外側カバー
２４６内側カバー
２４６ａ内壁面
２４６ｂ外壁面
２４７ヒータ
２５０給排気ブロック
２５５ガス供給源
２６０排気ポート
２６５排気部
２６６排気口
ＢＲＣ１〜ＢＲＣ３塗布処理ユニット
ＴＲ１搬送ロボット
ＨＰ１〜ＨＰ６ホットプレート
Ｗ基板

Claims

基板上に膜形成処理を行う基板処理装置であって、
基板上に加熱されることにより昇華物を発生する薬液を塗布する塗布処理部と、
前記薬液が塗布された基板を加熱して基板上に膜を焼成する加熱部と、
前記塗布処理部と前記加熱部との間で基板を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記加熱部は、基板を載置して加熱する熱処理プレートと、前記熱処理プレートの載置面に載置されている基板を当該載置面から離間させる離間機構と、上部中央に排気口が設けられて前記熱処理プレートの上方を覆うカバーと、前記カバーの周縁部から前記熱処理プレートの中央部に向けて不活性ガスを供給するガス供給部と、を有し、
前記熱処理プレートによる加熱処理が終了して前記離間機構によって前記載置面から離間された基板の温度が前記加熱部内にて前記基板上に焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度にまで降温した時点で前記搬送手段が前記加熱部から当該基板を搬出し、
前記基板が前記載置面から離間してから前記搬送手段によって前記加熱部から搬出されるまでの間、前記ガス供給部から不活性ガスを供給して前記排気口から排気を行うことを特徴とする基板処理装置。
請求項１記載の基板処理装置において、
前記カバーの内壁面は、前記排気口から前記熱処理プレートに向けて拡がるテーパ面とされていることを特徴とする基板処理装置。
請求項２記載の基板処理装置において、
前記薬液は、反射防止膜を形成するための塗布液であり、
前記薬液が塗布された基板が前記加熱部にて加熱されることによって、当該基板上に反射防止膜が焼成されることを特徴とする基板処理装置。
請求項２記載の基板処理装置において、
前記薬液は、下層膜を形成するための塗布液であり、
前記薬液が塗布された基板が前記加熱部にて加熱されることによって、当該基板上に下層膜が焼成されることを特徴とする基板処理装置。
基板上に膜形成処理を行う基板処理方法であって、
塗布処理部にて基板上に加熱されることにより昇華物を発生する薬液を塗布する塗布工程と、
前記薬液が塗布された基板を前記塗布処理部から加熱部に搬送する搬送工程と、
前記薬液が塗布された基板を前記加熱部内の熱処理プレートの載置面に載置して加熱することにより基板上に膜を焼成する加熱工程と、
前記熱処理プレートによる加熱処理が終了した基板を前記載置面から離間させる離間工程と、
前記載置面から離間された基板の温度が前記基板上に焼成された膜から昇華物の発生が停止する温度となるまで当該基板を前記加熱部内にて待機させる待機工程と、
前記昇華物の発生が停止する温度にまで降温した基板を前記加熱部から搬出する搬出工程と、
を備え、
前記基板が前記載置面から離間してから前記加熱部から搬出されるまでの間、前記熱処理プレートの上方を覆うカバーの周縁部から前記熱処理プレートの中央部に向けて不活性ガスを供給しつつ、前記カバーの上部中央に設けられた排気口から排気を行うことを特徴とする基板処理方法。
請求項５記載の基板処理方法において、
前記カバーの内壁面は、前記排気口から前記熱処理プレートに向けて拡がるテーパ面とされていることを特徴とする基板処理方法。
請求項６記載の基板処理方法において、
前記薬液は、反射防止膜を形成するための塗布液であり、
前記薬液が塗布された基板が加熱されることによって、当該基板上に反射防止膜が焼成されることを特徴とする基板処理方法。
請求項６記載の基板処理方法において、
前記薬液は、下層膜を形成するための塗布液であり、
前記薬液が塗布された基板が加熱されることによって、当該基板上に下層膜が焼成されることを特徴とする基板処理方法。
請求項５から請求項８のいずれかに記載の基板処理方法において、
前記待機工程では、前記基板の温度が前記昇華物の発生が停止する温度となるまでに要する時間として予め計測された時間が経過するまで前記基板を前記加熱部内にて待機させることを特徴とする基板処理方法。