JP5220505B2 - 熱処理装置および基板処理装置 - Google Patents
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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）に熱処理を行う熱処理装置およびその熱処理装置を組み込んだ基板処理装置に関する。
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。これらのうち熱処理は、例えばパターンの露光後、層間絶縁膜の材料であるＳＯＧ(Spin on glass)材の塗布後、或いはフォトレジストの塗布後などに行われる処理であって、半導体製造のプロセスに必須の重要な処理工程である。
この種の熱処理を実行する熱処理装置においては、加熱処理およびその後の冷却処理を迅速に行って処理時間の短縮を図ることが求められている。特に、化学増幅型レジストを形成した基板の露光後熱処理を行うときは、露光後加熱処理を行った後、短時間のうちに冷却処理を行わなければレジスト反応の停止が遅れ、パターンの線幅に悪影響が生じるという問題があった。このような課題を解決するため、特許文献１には、加熱処理後の基板を搬送する搬送アームに冷却機能を備え、加熱処理後の基板に迅速に冷却処理を行う熱処理装置が開示されている。
特許文献１に開示される熱処理装置においては、搬送アームにペルチェ素子を設ける、或いは冷却水を循環させて冷却するようにしている。しかしながら、このようにすると、搬送アームは移動するものであるため、配線や配管の取り回しが複雑になるだけでなく、繰り返しの移動によって配線の破断や液漏れ等の不具合が生じるおそれもある。
ペルチェ素子や冷却水を用いずに、搬送アームの熱容量を大きくしてそれによって加熱処理後の基板を冷却することも考えられるが、この場合は繰り返しの冷却処理によって搬送アームが徐々に蓄熱する。搬送アームが蓄熱すると、ロットの初期の基板と後半の基板とで冷却速度が異なり、温度履歴を一定に維持できないばかりでなく、徐々に冷却に時間を要してオーバーヘッドタイムが長時間化するという問題も発生する。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成にて加熱処理後の基板を迅速に冷却することができ、しかも熱処理時の基板の温度履歴を一定に維持することができる熱処理装置および基板処理装置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、基板に熱処理を行う熱処理装置において、基板を載置して加熱するホットプレートと、基板を冷却するクールプレートと、前記ホットプレートと前記クールプレートとの間で基板を搬送する搬送機構と、を備え、前記搬送機構は、基板の平面サイズよりも大きな平面サイズを有して基板を載置する搬送アームと、前記搬送アームを前記ホットプレートと前記クールプレートとの間で移動させるアーム駆動機構と、を備え、前記ホットプレートにて加熱された基板を受け取って載置した前記搬送アームが前記アーム駆動機構によって前記ホットプレートから前記クールプレートまで移動され、前記搬送アームの裏面が前記クールプレートの表面に接触することによって前記搬送アームを介して基板を冷却することを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る熱処理装置において、基板は円板形状を有し、前記ホットプレートおよび前記クールプレートには、基板の中心から半径の８０％以内の内側領域を支持して昇降するリフトピンが設けられ、前記搬送アームには、前記リフトピンが入り込むスリットが形成されることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る熱処理装置において、前記リフトピンから前記搬送アームに基板を渡すときに、前記リフトピンが下降するするのと同時に前記アーム駆動機構が前記搬送アームを上昇させることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記搬送アームの裏面または前記クールプレートの表面に樹脂を基材とする熱伝導シートを貼設することを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記ホットプレートにて基板が加熱されているときに、前記搬送アームの裏面を前記クールプレートの表面に接触させて前記搬送アームを冷却することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記搬送アームは、アルミニウム、銅、アルミナ、および、炭化ケイ素からなる群より選択された少なくとも１種を含む素材にて形成されることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記搬送アームに放熱部材を付設することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る熱処理装置と、前記熱処理装置に基板を搬送する搬送手段と、を備え、前記搬送手段は、前記クールプレートに基板の搬出入を行うことを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項８の発明に係る基板処理装置において、前記搬送手段は、露光処理後の基板を前記熱処理装置に搬送することを特徴とする。
本発明によれば、ホットプレートにて加熱された基板を受け取って載置した搬送アームがアーム駆動機構によってホットプレートからクールプレートまで移動され、搬送アームの裏面がクールプレートの表面に接触することによって搬送アームを介して基板を冷却するため、搬送アームは基板からクールプレートへの熱伝達を媒介するだけであり、簡易な構成にて加熱処理後の基板を迅速に冷却することができる。また、搬送アームへの蓄熱が生じないため、基板の冷却速度は一定となり、熱処理時の基板の温度履歴を一定に維持することができる。
特に、請求項２の発明によれば、ホットプレートおよびクールプレートには、基板の中心から半径の８０％以内の内側領域を支持して昇降するリフトピンが設けられており、リフトピンを設けることによってプレート面内の温度分布均一性が損なわれることは防がれる。
特に、請求項３の発明によれば、リフトピンから搬送アームに基板を渡すときに、リフトピンが下降するするのと同時にアーム駆動機構が搬送アームを上昇させるため、基板受け渡し時間が短縮される。
特に、請求項４の発明によれば、搬送アームの裏面またはクールプレートの表面に樹脂を基材とする熱伝導シートを貼設しているため、搬送アームの裏面とクールプレートの表面との密着性が高まり、良好な熱伝導がなされる。
特に、請求項５の発明によれば、ホットプレートにて基板が加熱されているときに、搬送アームの裏面をクールプレートの表面に接触させて搬送アームを冷却するため、搬送アームの蓄熱を確実に防止することができ、ホットプレートにて加熱された基板を受け取るときに搬送アームの温度は常に一定とすることができる。
特に、請求項６の発明によれば、搬送アームは、アルミニウム、銅、アルミナ、および、炭化ケイ素からなる群より選択された少なくとも１種を含む素材にて形成されるため、搬送アームを介して基板を迅速に冷却することができる。
特に、請求項７の発明によれば、搬送アームに放熱部材を付設するため、クールプレートへの熱伝導に加えて放熱部材からの熱放射が生じるため、基板の冷却を促進することができる。
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。
＜１．全体構成＞
まず、本発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置１の平面図である。また、図２は基板処理装置１の液処理ユニットの配置構成を示す概略側面図であり、図３は熱処理ユニットの配置構成を示す概略側面図であり、図４は搬送ロボットおよび基板載置部の配置構成を示す側面図である。なお、図１および以降の各図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直交座標系を適宜付している。
まず、本発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置１の平面図である。また、図２は基板処理装置１の液処理ユニットの配置構成を示す概略側面図であり、図３は熱処理ユニットの配置構成を示す概略側面図であり、図４は搬送ロボットおよび基板載置部の配置構成を示す側面図である。なお、図１および以降の各図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直交座標系を適宜付している。
本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗとして円板形状の半導体ウェハにフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の半導体ウェハに現像処理を行う装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）である。なお、本発明に係る基板処理装置１の処理対象となる基板Ｗは半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用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１は、インデクサブロックＩＤ、塗布処理ブロックＳＣ、現像処理ブロックＳＤおよびインターフェイスブロックＩＦの４つの処理ブロックを一方向（Ｘ軸方向）に連設して構成されている。インターフェイスブロックＩＦには基板処理装置１とは別体の外部装置である露光装置（ステッパ）ＥＸＰが隣接して接続配置されている。
インデクサブロックＩＤは、装置外から受け取った未処理基板Ｗを塗布処理ブロックＳＣに搬入するとともに、現像処理の終了した処理済み基板Ｗ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ＩＤ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を収納するインデクサロボットＩＤＲと、を備えている。
インデクサブロックＩＤに隣接して塗布処理ブロックＳＣが配置されている。塗布処理ブロックＳＣは、基板Ｗにレジスト膜およびその下地に反射防止膜を形成する処理ブロックである。塗布処理ブロックＳＣは、大まかに上側塗布セルＵＣおよび下側塗布セルＬＣの上下２段に分けられている。上側塗布セルＵＣは、主搬送ロボットＴＲ１および主搬送ロボットＴＲ１が搬送を担当する複数の処理ユニットを備えて構成される。同様に、下側塗布セルＬＣは、主搬送ロボットＴＲ２および主搬送ロボットＴＲ２が搬送を担当する複数の処理ユニットを備えて構成される。
塗布処理ブロックＳＣとインターフェイスブロックＩＦとの間に挟み込まれるようにして現像処理ブロックＳＤが配置されている。現像処理ブロックＳＤは、露光処理後の基板Ｗに対して現像処理を行う処理ブロックである。現像処理ブロックＳＤは、大まかに上側現像セルＵＤおよび下側現像セルＬＤの上下２段に分けられている。上側現像セルＵＤは、主搬送ロボットＴＲ３および主搬送ロボットＴＲ３が搬送を担当する複数の処理ユニットを備えて構成される。同様に、下側現像セルＬＤは、主搬送ロボットＴＲ４および主搬送ロボットＴＲ４が搬送を担当する複数の処理ユニットを備えて構成される。
Ｘ軸方向に沿って並ぶ上側塗布セルＵＣと上側現像セルＵＤとは連結されて、インデクサブロックＩＤとインターフェイスブロックＩＦとの間を結ぶ一つの基板処理経路を形成する。同様に、Ｘ軸方向に沿って並ぶ下側塗布セルＬＣと下側現像セルＬＤとは連結されて、インデクサブロックＩＤとインターフェイスブロックＩＦとの間を結ぶ一つの基板処理経路を形成する。すなわち、基板処理装置１は、塗布処理ブロックＳＣおよび現像処理ブロックＳＤに跨って上下２段の基板処理経路を有する。
現像処理ブロックＳＤに隣接してインターフェイスブロックＩＦが配置されている。インターフェイスブロックＩＦは、未露光の基板Ｗを基板処理装置１とは別体の外部装置である露光装置ＥＸＰに渡すとともに、露光済みの基板Ｗを露光装置ＥＸＰから受け取る処理ブロックである。インターフェイスブロックＩＦは、基板Ｗを搬送する第１インターフェイスロボットＩＦＲ１および第２インターフェイスロボットＩＦＲ２を備える。
インデクサブロックＩＤと塗布処理ブロックＳＣとの接続部分には基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｕ，ＰＡＳＳ１Ｌ，ＰＡＳＳ２Ｌが設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｕは、インデクサブロックＩＤと上側塗布セルＵＣとの接続部分に上下に積層して設けられている。インデクサロボットＩＤＲと主搬送ロボットＴＲ１との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｕを介して行われる。一方、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｌ，ＰＡＳＳ２Ｌは、インデクサブロックＩＤと下側塗布セルＬＣとの接続部分に上下に積層して設けられている。インデクサロボットＩＤＲと主搬送ロボットＴＲ２との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ１Ｌ，ＰＡＳＳ２Ｌを介して行われる。
また、塗布処理ブロックＳＣと現像処理ブロックＳＤとの接続部分には基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｕ，ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｌが設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｕは、上側塗布セルＵＣと上側現像セルＵＤとの接続部分に上下に積層して設けられている。主搬送ロボットＴＲ１と主搬送ロボットＴＲ３との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｕを介して行われる。一方、基板載置部ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｌは、下側塗布セルＬＣと下側現像セルＬＤとの接続部分に上下に積層して設けられている。主搬送ロボットＴＲ２と主搬送ロボットＴＲ４との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｌを介して行われる。
また、現像処理ブロックＳＤには、基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕ，ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌが設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕは、上側現像セルＵＤに上下に積層して設けられている。主搬送ロボットＴＲ３と第１インターフェイスロボットＩＦＲ１との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕを介して行われる。基板載置部ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌは、下側現像セルＬＤに上下に積層して設けられている。主搬送ロボットＴＲ４と第１インターフェイスロボットＩＦＲ１との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌを介して行われる。
さらに、インターフェイスブロックＩＦには、基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に積層して設けられている。第１インターフェイスロボットＩＦＲ１と第２インターフェイスロボットＩＦＲ２との間の基板Ｗの受け渡しは基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８を介して行われる。以上の基板載置部はいずれも３本の支持ピンを備えて構成されており、一方のロボットが支持ピン上に載置した基板Ｗを他方のロボットが受け取ることによって基板Ｗの受け渡しが行われる。なお、各基板載置部には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサが設けられている。
＜１−１．インデクサブロック＞
続いて、インデクサブロックＩＤから順に各処理ブロックについて説明する。インデクサブロックＩＤの載置台１１に対しては未処理の複数枚の基板Ｗを収納したキャリアＣがＡＧＶ(automated guided vehicle)等の無人搬送機構によって搬入される。また、処理済みの複数枚の基板Ｗを収納したキャリアＣもＡＧＶ等によって搬出される。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。
続いて、インデクサブロックＩＤから順に各処理ブロックについて説明する。インデクサブロックＩＤの載置台１１に対しては未処理の複数枚の基板Ｗを収納したキャリアＣがＡＧＶ(automated guided vehicle)等の無人搬送機構によって搬入される。また、処理済みの複数枚の基板Ｗを収納したキャリアＣもＡＧＶ等によって搬出される。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。
インデクサロボットＩＲは、載置台１１の側方をキャリアＣの並び方向（Ｙ軸方向）に沿って水平移動する可動台１２と、可動台１２に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に伸縮する昇降軸１３と、基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム１４と、を備えている。保持アーム１４は、昇降軸１３の上端に搭載されており、鉛直方向に沿った軸心周りでの旋回動作および旋回半径方向に沿ったスライド移動が可能に構成されている。よって、保持アーム１４は、Ｙ軸方向に沿った水平移動、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、インデクサロボットＩＲは、保持アーム１４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。
＜１−２．塗布処理ブロック＞
塗布処理ブロックＳＣの上側塗布セルＵＣにおいては、主搬送ロボットＴＲ１が移動するための搬送スペースＴＰ１を挟んで熱処理ユニット群と液処理ユニット群とが対向して配置されている。具体的には、液処理ユニット群が装置正面側（（−Ｙ）側）に、熱処理ユニット群が装置背面側（（＋Ｙ）側）に、それぞれ位置している。
塗布処理ブロックＳＣの上側塗布セルＵＣにおいては、主搬送ロボットＴＲ１が移動するための搬送スペースＴＰ１を挟んで熱処理ユニット群と液処理ユニット群とが対向して配置されている。具体的には、液処理ユニット群が装置正面側（（−Ｙ）側）に、熱処理ユニット群が装置背面側（（＋Ｙ）側）に、それぞれ位置している。
図２に示すように、上側塗布セルＵＣの液処理ユニット群は、上段に複数個（本実施の形態では３個）隣接配置された反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣと、下段に複数個（本実施の形態では３個）隣接配置されたレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳとを備える。３個の反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣのそれぞれは、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、そのスピンチャックを回転駆動させるスピンモータおよびスピンチャック上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ等を備えている。３個の反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣは、仕切壁等によって間仕切りされることなく並設されている。そして、３個の反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣに共用の反射防止膜用塗布液供給部２１が設けられている（図１）。反射防止膜用塗布液供給部２１は、吐出ノズル２２を３個の反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣの並びに沿って移動させるとともに、反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣに向かって進退移動させる。吐出ノズル２２は、反射防止膜用の塗布液を吐出する。なお、吐出ノズル２２は反射防止膜用の塗布液の種類毎に複数設けられており、反射防止膜用塗布液供給部２１はそれらのうちの一つを把持して移動させる。
上側塗布セルＵＣの下段に設けられた３個のレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳも反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣとほぼ同様の構成を備えている。すなわち、３個のレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳのそれぞれは、スピンチャック、スピンモータ、カップ等を備えている。また、３個のレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳは、仕切壁等によって間仕切りされることなく並設されており、３個のレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳに共用のレジスト膜用塗布液供給部（図示省略）が設けられている。レジスト膜用塗布液供給部は、吐出ノズルを３個のレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳの並びに沿って移動させるとともに、レジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳに向かって進退移動させる。吐出ノズルは、レジスト膜用の塗布液を吐出する。なお、上記と同様に、吐出ノズルはレジスト膜用の塗布液の種類毎に複数設けられており、レジスト膜用塗布液供給部はそれらのうちの一つを把持して移動させる。
図３に示すように、上側塗布セルＵＣの熱処理ユニット群は、搬送スペースＴＰ１に面して３列に熱処理ユニットを積層配置している。最もインデクサブロックＩＤおよび現像処理ブロックＳＤに近い列のそれぞれには、４個の加熱ユニットＰＨＰおよび１個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。また、真ん中の列には、２個の加熱ユニットＰＨＰおよび１個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。加熱ユニットＰＨＰは、基板Ｗを所定温度まで昇温して加熱処理を行う。本実施形態の加熱ユニットＰＨＰは、冷却機能をも有しており、加熱処理後の基板Ｗの粗冷却処理も行う。加熱ユニットＰＨＰについてはさらに後述する。冷却ユニットＣＰ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。上側塗布セルＵＣの熱処理ユニット群に配置された１０個の加熱ユニットＰＨＰのうちの１つにおいては、基板Ｗと被膜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）の蒸気雰囲気中で基板Ｗを熱処理（密着強化処理）する。なお、密着強化処理用の加熱ユニットＰＨＰは、ＨＭＤＳの雰囲気が外部に漏れないように、図示を省略するカバーによりホットプレート表面との間に密閉空間を形成する。
図４に示すように、搬送スペースＴＰ１には、主搬送ロボットＴＲ１を上下方向に案内する２本の縦ガイドレール３１と水平方向（Ｘ方向）に案内する横ガイドレール３２とが設けられている。２本の縦ガイドレール３１は、搬送スペースＴＰ１のＸ軸方向両端において、液処理ユニット群の側に固定設置されている。横ガイドレール３２は、２本の縦ガイドレール３１の間に摺動可能に横架されている。横ガイドレール３２には、ベース部３３が摺動可能に取り付けられている。ベース部３３は、搬送スペースＴＰ１の略中央まで横方向に張り出すように取り付けられている。図示省略の駆動部によって横ガイドレール３２は縦ガイドレール３１に案内されて上下方向に移動し、ベース部３３は横ガイドレール３２に案内されてＸ軸方向に移動する。
ベース部３３には、鉛直方向に沿った軸心周りにて旋回可能に回転台３５が設けられている。回転台３５には、基板Ｗを保持する２つの保持アーム３７ａ，３７ｂがそれぞれ独立して水平方向にスライド移動可能に搭載されている。２つの保持アーム３７ａ，３７ｂは互いに上下に近接した位置に設けられている。ベース部３３には回転台３５を回転する駆動部が設けられ、回転台３５には保持アーム３７ａ，３７ｂを回転台３５の旋回半径方向にスライド移動する駆動部が内蔵されている（いずれも図示省略）。よって、保持アーム３７ａ，３７ｂのそれぞれは、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、主搬送ロボットＴＲ１は、２個の保持アーム３７ａ，３７ｂをそれぞれ個別に上側塗布セルＵＣの液処理ユニット群および熱処理ユニット群に配置された処理ユニットおよび基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｕ，ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｕ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。
下側塗布セルＬＣの構成は上側塗布セルＵＣの構成と概ね同じである。すなわち、下側塗布セルＬＣにおいても、主搬送ロボットＴＲ２が移動するための搬送スペースＴＰ２を挟んで熱処理ユニット群と液処理ユニット群とが対向して配置されている。
図２に示すように、下側塗布セルＬＣの液処理ユニット群は、上段に複数個（本実施の形態では３個）隣接配置された反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣと、下段に複数個（本実施の形態では３個）隣接配置されたレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳとを備える。反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣおよびレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳは上側塗布セルＵＣにおけるものと同じである。
図３に示すように、下側塗布セルＬＣの熱処理ユニット群は、搬送スペースＴＰ２に面して３列に熱処理ユニットを積層配置している。最もインデクサブロックＩＤおよび現像処理ブロックＳＤに近い列のそれぞれには、４個の加熱ユニットＰＨＰおよび１個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。また、真ん中の列には、２個の加熱ユニットＰＨＰおよび１個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。加熱ユニットＰＨＰおよび冷却ユニットＣＰは上側塗布セルＵＣにおけるものと同じである。また、上側塗布セルＵＣと同様に、１０個の加熱ユニットＰＨＰのうちの１つにおいては、基板Ｗと被膜との密着性を向上させるためにＨＭＤＳの蒸気雰囲気中で基板Ｗを熱処理する。その加熱ユニットＰＨＰは、ＨＭＤＳの雰囲気が外部に漏れないように、図示を省略するカバーによりホットプレート表面との間に密閉空間を形成する。
また、主搬送ロボットＴＲ２の構成も上側塗布セルＵＣにおける主搬送ロボットＴＲ１と同様である。よって、主搬送ロボットＴＲ２は、２個の保持アーム３７ａ，３７ｂをそれぞれ個別に下側塗布セルＬＣの液処理ユニット群および熱処理ユニット群に配置された処理ユニットおよび基板載置部ＰＡＳＳ１Ｌ，ＰＡＳＳ２Ｌ，ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｌ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。
＜１−３．現像処理ブロック＞
現像処理ブロックＳＤの上側現像セルＵＤにおいては、主搬送ロボットＴＲ３が移動するための搬送スペースＴＰ３を挟んで熱処理ユニット群と液処理ユニット群とが対向して配置されている。具体的には、塗布処理ブロックＳＣと同じく、液処理ユニット群が装置正面側（（−Ｙ）側）に、熱処理ユニット群が装置背面側（（＋Ｙ）側）に、それぞれ位置している。
現像処理ブロックＳＤの上側現像セルＵＤにおいては、主搬送ロボットＴＲ３が移動するための搬送スペースＴＰ３を挟んで熱処理ユニット群と液処理ユニット群とが対向して配置されている。具体的には、塗布処理ブロックＳＣと同じく、液処理ユニット群が装置正面側（（−Ｙ）側）に、熱処理ユニット群が装置背面側（（＋Ｙ）側）に、それぞれ位置している。
図２に示すように、上側現像セルＵＤの液処理ユニット群は、上下２段のそれぞれに複数個（本実施の形態では３個）隣接配置された現像処理ユニットＤＥＶを備える。複数の現像処理ユニットＤＥＶのそれぞれは、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、そのスピンチャックを回転駆動させるスピンモータおよびスピンチャック上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ等を備えている。上側現像セルＵＤの上段の３個の現像処理ユニットＤＥＶは、仕切壁等によって間仕切りされることなく並設されている。そして、３個の現像処理ユニットＤＥＶに共用の現像液供給部３１が設けられている（図１）。現像液供給部３１は、吐出ノズル３２を３個の現像処理ユニットＤＥＶの並びに沿って移動させる。吐出ノズル３２は、現像液を吐出する。なお、吐出ノズル３２としては、基板Ｗのサイズ以上の長さのスリット状吐出孔を有するスリットノズルや複数の小孔を備えたノズル等を用いることができる。
上側現像セルＵＤの下段の３個の現像処理ユニットＤＥＶについても、上段と同様に、仕切壁等によって間仕切りされることなく並設されている。そして、３個の現像処理ユニットＤＥＶに共用の現像液供給部が設けられている。この現像液供給部も、上段と同様のものである。
図３に示すように、上側現像セルＵＤの熱処理ユニット群は、搬送スペースＴＰ３に面して３列に処理ユニットを積層配置している。最も塗布処理ブロックＳＣに近い列には、３個の加熱ユニットＰＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。また、インターフェイスブロックＩＦに近い列には、４個の加熱ユニットＰＨＰが積層配置されるとともに、最上段に基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕが配置されている。真ん中の列には、単一のエッジ露光ユニットＥＥＷと１個の冷却ユニットＣＰとが積層配置されている。加熱ユニットＰＨＰおよび冷却ユニットＣＰは上述した塗布処理ブロックＳＣにおけるものと概ね同様である。エッジ露光ユニットＥＥＷ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および該スピンチャックに保持された基板Ｗの周縁に光を照射して露光する光照射器などを備えている（いずれも図示省略）。なお、エッジ露光ユニットＥＥＷは、熱処理ユニットに該当する処理ユニットではないが、装置レイアウトの都合上、現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に配置している。
また、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された４個の加熱ユニットＰＨＰは、露光直後の基板Ｗに対して露光後加熱処理(Post Exposure Bake)を行う熱処理ユニットである。これら４個の加熱ユニットＰＨＰは、インターフェイスブロックＩＦの第１インターフェイスロボットＩＦＲ１が搬送を負担するという点において塗布処理ブロックＳＣに近い列に配置された加熱ユニットＰＨＰとは性格が異なるが、レイアウトの都合上、現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に配置している。インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された４個の加熱ユニットＰＨＰおよび基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕは、搬送スペースＴＰ３に面する前面側とインターフェイスブロックＩＦに面する側面側の双方に開口部が設けられており、それらの両面から基板Ｗの搬出入を行うことができる（図７参照）。
上側現像セルＵＤの主搬送ロボットＴＲ３の構成は塗布処理ブロックＳＣにおける主搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２と同様である。よって、主搬送ロボットＴＲ３は、２個の保持アーム３７ａ，３７ｂをそれぞれ個別に上側現像セルＵＤの液処理ユニット群および熱処理ユニット群に配置された処理ユニットおよび基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｕ，ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕ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。
下側現像セルＬＤの構成は上側現像セルＵＤの構成と概ね同じである。すなわち、下側現像セルＬＤにおいても、主搬送ロボットＴＲ４が移動するための搬送スペースＴＰ４を挟んで熱処理ユニット群と液処理ユニット群とが対向して配置されている。
図２に示すように、下側現像セルＬＤの液処理ユニット群は、上下２段のそれぞれに複数個（本実施の形態では３個）隣接配置された現像処理ユニットＤＥＶを備える。現像処理ユニットＤＥＶは上側現像セルＵＤにおけるものと同じである。また、上側現像セルＵＤと同様に、上下２段のそれぞれにおいて、３個の現像処理ユニットＤＥＶが仕切壁等によって間仕切りされることなく並設されており、３個の現像処理ユニットＤＥＶに共用の現像液供給部が設けられている。
図３に示すように、下側現像セルＬＤの熱処理ユニット群は、搬送スペースＴＰ４に面して３列に処理ユニットを積層配置している。最も塗布処理ブロックＳＣに近い列には、３個の加熱ユニットＰＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。また、インターフェイスブロックＩＦに近い列には、４個の加熱ユニットＰＨＰが積層配置されるとともに、最上段に基板載置部ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌが配置されている。真ん中の列には、単一のエッジ露光ユニットＥＥＷと１個の冷却ユニットＣＰとが積層配置されている。加熱ユニットＰＨＰ、冷却ユニットＣＰおよびエッジ露光ユニットＥＥＷは上側現像セルＵＤにおけるものと同様である。また、エッジ露光ユニットＥＥＷおよび露光後加熱処理を行う４個の加熱ユニットＰＨＰ（インターフェイスブロックＩＦに近い列の加熱ユニットＰＨＰ）は、レイアウトの都合上現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に配置している。さらに、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された４個の加熱ユニットＰＨＰおよび基板載置部ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌは、搬送スペースＴＰ４に面する前面側とインターフェイスブロックＩＦに面する側面側の双方に開口部が設けられており、それらの両面から基板Ｗの搬出入を行うことができる。
下側現像セルＬＤの主搬送ロボットＴＲ４の構成は塗布処理ブロックＳＣにおける主搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２と同様である。よって、主搬送ロボットＴＲ４は、２個の保持アーム３７ａ，３７ｂをそれぞれ個別に下側現像セルＬＤの液処理ユニット群および熱処理ユニット群に配置された処理ユニットおよび基板載置部ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｌ，ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌ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。
＜１−４．インターフェイスブロック＞
図５は、インターフェイスブロックＩＦの構成を示す側面図である。インターフェイスブロックＩＦの第１インターフェイスロボットＩＦＲ１と第２インターフェイスロボットＩＦＲ２とは、処理ブロックの並びの方向（Ｘ軸方向）とは垂直の方向（Ｙ軸方向）に並んで設けられている。第１インターフェイスロボットＩＦＲ１は現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に近い位置に配置されている。第２インターフェイスロボットＩＦＲ２は露光装置ＥＸＰの基板搬出入口に近い位置に配置されている。第１インターフェイスロボットＩＦＲ１と第２インターフェイスロボットＩＦＲ２との間には、２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８、基板戻し用のリターンバッファＲＢＦおよび基板送り用のセンドバッファＳＢＦが上下に積層配置されている。
図５は、インターフェイスブロックＩＦの構成を示す側面図である。インターフェイスブロックＩＦの第１インターフェイスロボットＩＦＲ１と第２インターフェイスロボットＩＦＲ２とは、処理ブロックの並びの方向（Ｘ軸方向）とは垂直の方向（Ｙ軸方向）に並んで設けられている。第１インターフェイスロボットＩＦＲ１は現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に近い位置に配置されている。第２インターフェイスロボットＩＦＲ２は露光装置ＥＸＰの基板搬出入口に近い位置に配置されている。第１インターフェイスロボットＩＦＲ１と第２インターフェイスロボットＩＦＲ２との間には、２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８、基板戻し用のリターンバッファＲＢＦおよび基板送り用のセンドバッファＳＢＦが上下に積層配置されている。
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ＳＤが露光済みの基板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ＳＤの加熱ユニットＰＨＰにて露光後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。一方、センドバッファＳＢＦは、露光装置ＥＸＰが未露光の基板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ある。リターンバッファＲＢＦおよびセンドバッファＳＢＦはいずれも複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては第１インターフェイスロボットＩＦＲ１がアクセスを行い、センドバッファＳＢＦに対しては第２インターフェイスロボットＩＦＲ２がアクセスを行う。
第１インターフェイスロボットＩＦＲ１は、固定設置された基台４３と、基台４３に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に伸縮する昇降軸４５と、基板Ｗを保持する保持アーム４７と、を備えている。保持アーム４７は、昇降軸４５の上端に搭載されており、鉛直方向に沿った軸心周りでの旋回動作および旋回半径方向に沿ったスライド移動が可能に構成されている。よって、保持アーム４７は、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行うことができる。これにより、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１は、保持アーム４７をリターンバッファＲＢＦ、基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｕ，ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｌ，ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８および現像処理ブロックＳＤに配置された露光後加熱処理を行う加熱ユニットＰＨＰにアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。
第２インターフェイスロボットＩＦＲ２も基台４３、昇降軸４５および保持アーム４７を備え、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１と同様の構成を備えている。このため、第２インターフェイスロボットＩＦＲ２は、保持アーム４７をセンドバッファＳＢＦおよび基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８にアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。また、第２インターフェイスロボットＩＦＲ２は、露光装置ＥＸＰの基板搬出入口に未露光の基板Ｗを渡すとともに、当該基板搬出入口から露光済みの基板Ｗを受け取る。
なお、露光装置ＥＸＰは、基板処理装置１にてレジスト塗布された露光前の基板ＷをインターフェイスブロックＩＦから受け取ってパターンの露光処理を行う。露光装置ＥＸＰにて露光処理の行われた基板ＷはインターフェイスブロックＩＦに戻される。露光装置ＥＸＰは、投影光学系と基板Ｗとの間に屈折率の大きな液体（例えば、屈折率ｎ＝１．４４の純水）を満たした状態で露光処理を行う、いわゆる「液浸露光処理」に対応したものであっても良い。
＜１−５．制御系＞
次に、基板処理装置１の制御系について説明する。図６は、基板処理装置１の制御系の概略を示すブロック図である。基板処理装置１は、階層構造に構成された制御系を備えており、図６に示すように、上位のメインコントローラＭＣおよび複数の下位のセルコントローラＣＣを備える。メインコントローラＭＣおよび各セルコントローラＣＣ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。
次に、基板処理装置１の制御系について説明する。図６は、基板処理装置１の制御系の概略を示すブロック図である。基板処理装置１は、階層構造に構成された制御系を備えており、図６に示すように、上位のメインコントローラＭＣおよび複数の下位のセルコントローラＣＣを備える。メインコントローラＭＣおよび各セルコントローラＣＣ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。
上位のメインコントローラＭＣは、基板処理装置１の全体に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。
セルコントローラＣＣは、１つの搬送ロボット（主搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ４、インデクサロボットＩＤＲ、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１および第２インターフェイスロボットＩＦＲ２を含む）とその搬送ロボットが搬送を担当する処理ユニットとによって構成されるセルを管理する制御部である。セルコントローラＣＣは、より下位の搬送コントローラＴＣを介して搬送ロボットの搬送動作を制御するとともに、ユニットコントローラＰＣを介してセル内の各処理ユニットの動作を制御する。
また、メインコントローラＭＣのさらに上位の制御機構として、基板処理装置１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。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１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１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１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、露光装置ＥＸＰには、上記の基板処理装置１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、露光装置ＥＸＰは、基板処理装置１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、このような露光装置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、露光装置ＥＸＰにおける露光処理と同期した処理を基板処理装置１が行うこととなる。
＜１−６．基板載置部＞
本実施形態の基板処理装置１には、複数の基板載置部が設けられており、それらは２つの基板載置部が一対として設けられている（例えば、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕと基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕ、基板載置部ＰＡＳＳ７と基板載置部ＰＡＳＳ８）。これは、露光前の基板ＷをインデクサブロックＩＤからインターフェイスブロックＩＦへと向けて送るための送り基板載置部と、露光後の基板ＷをインターフェイスブロックＩＦからインデクサブロックＩＤへと向けて戻すための戻り基板載置部とを区分けしているためである。すなわち、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕ，ＰＡＳＳ１Ｌ，ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ７が送り基板載置部に該当し、露光前の基板Ｗはこれらを介して受け渡しが行われる。一方、基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｌ，ＰＡＳＳ８が戻り基板載置部に該当し、露光後の基板Ｗはこれらを介して受け渡しが行われる。
本実施形態の基板処理装置１には、複数の基板載置部が設けられており、それらは２つの基板載置部が一対として設けられている（例えば、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕと基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕ、基板載置部ＰＡＳＳ７と基板載置部ＰＡＳＳ８）。これは、露光前の基板ＷをインデクサブロックＩＤからインターフェイスブロックＩＦへと向けて送るための送り基板載置部と、露光後の基板ＷをインターフェイスブロックＩＦからインデクサブロックＩＤへと向けて戻すための戻り基板載置部とを区分けしているためである。すなわち、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕ，ＰＡＳＳ１Ｌ，ＰＡＳＳ３Ｕ，ＰＡＳＳ３Ｌ，ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ５Ｌ，ＰＡＳＳ７が送り基板載置部に該当し、露光前の基板Ｗはこれらを介して受け渡しが行われる。一方、基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｌ，ＰＡＳＳ４Ｕ，ＰＡＳＳ４Ｌ，ＰＡＳＳ６Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｌ，ＰＡＳＳ８が戻り基板載置部に該当し、露光後の基板Ｗはこれらを介して受け渡しが行われる。
また、図６の各セルコントローラＣＣがセル内の搬送制御を行う際には、各基板載置部は基板Ｗがセル内に搬入される入口基板載置部またはセルから搬出される出口基板載置部となる。なお、入口基板載置部および出口基板載置部はある基板載置部について絶対的に規定されているものではなく、相対的に決定されるものである。例えば、露光前の基板Ｗを載置する基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕは、上側塗布セルＵＣの出口基板載置部であると同時に、上側現像セルＵＤの入口基板載置部でもある。
＜２．加熱ユニットの構成＞
次に、本発明に係る熱処理装置である加熱ユニットＰＨＰの構成について説明する。ここでは、現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に配置されている熱処理ユニットのうち、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された加熱ユニットＰＨＰ（つまり、露光後加熱処理を実行する加熱ユニットＰＨＰ）について説明するが、他の加熱ユニットＰＨＰについても概ね同じ構成である。
次に、本発明に係る熱処理装置である加熱ユニットＰＨＰの構成について説明する。ここでは、現像処理ブロックＳＤの熱処理ユニット群に配置されている熱処理ユニットのうち、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された加熱ユニットＰＨＰ（つまり、露光後加熱処理を実行する加熱ユニットＰＨＰ）について説明するが、他の加熱ユニットＰＨＰについても概ね同じ構成である。
図７は、加熱ユニットＰＨＰの斜視図である。また、図８および図９は、それぞれ加熱ユニットＰＨＰの平面図および側面図である。加熱ユニットＰＨＰは、筐体５０の内部に主としてホットプレート６０、クールプレート７０およびローカル搬送機構８０を備えて構成される。筐体５０には、搬送スペースＴＰ３（またはＴＰ４）に面する前面側の開口部５２と、インターフェイスブロックＩＦに面する側面側の開口部５１とが形成されている。主搬送ロボットＴＲ３（またはＴＲ４）は前面の開口部５２を介して加熱ユニットＰＨＰへの基板Ｗの搬出入を行い、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１は側面の開口部５１を介して加熱ユニットＰＨＰへの基板Ｗの搬出入を行う。なお、筐体５０に側面の開口部５１が形成されておらず、前面側の開口部５２のみ形成されている点を除いては、他の加熱ユニットＰＨＰも同様の構成を備える。
ホットプレート６０は、加熱機構を内蔵する金属製（例えば、アルミニウム製）のプレートであり、円板形状を有する。ホットプレート６０の加熱機構としては、例えばマイカヒータやヒートパイプ構造を採用することができる。ホットプレート６０の直径は基板Ｗの径よりも大きい。
ホットプレート６０には、プレート表面に出没する複数本（本実施の形態では３本）のリフトピン６１が設けられている。３本のリフトピン６１は、基板Ｗの直径の８０％以下の径を有する円形エリア内に配置される。例えば、基板Ｗがφ３００ｍｍの半導体ウェハであれば、直径２４０ｍｍの円形エリア内に配置される。
３本のリフトピン６１はエアシリンダ６３によって一括して昇降される。各リフトピン６１は、ホットプレート６０に上下に貫通して設けられた挿通孔の内側に沿って昇降する。エアシリンダ６３が３本のリフトピン６１を上昇させると、各リフトピン６１の先端がホットプレート６０のプレート表面から突出する。また、エアシリンダ６３が３本のリフトピン６１を下降させると、各リフトピン６１の先端がホットプレート６０の挿通孔の内部に埋入する。従って、基板Ｗを支持したリフトピン６１が下降すると、ホットプレート６０のプレート表面に基板Ｗが載置されて基板Ｗの加熱処理が進行する。
クールプレート７０は、冷却機構を内蔵する金属製（例えば、アルミニウム製）のプレートであり、円板形状を有する。本実施形態のクールプレート７０の冷却機構としては恒温水をプレート内部に循環させるようにしているが、これに代えてペルチェ素子を採用するようにしても良い。クールプレート７０の直径は基板Ｗの径よりも大きい。
クールプレート７０には、プレート表面に出没する複数本（本実施の形態では３本）のリフトピン７１が設けられている。リフトピン６１と同様に、３本のリフトピン７１は、基板Ｗの直径の８０％以下の径を有する円形エリア内に配置される。
３本のリフトピン７１はエアシリンダ７３によって一括して昇降される。各リフトピン７１は、クールプレート７０に上下に貫通して設けられた挿通孔の内側に沿って昇降する。エアシリンダ７３が３本のリフトピン７１を上昇させると、各リフトピン７１の先端がクールプレート７０のプレート表面から突出する。また、エアシリンダ７３が３本のリフトピン７１を下降させると、各リフトピン７１の先端がクールプレート７０の挿通孔の内部に埋入する。
ローカル搬送機構８０は、搬送アーム８６と、搬送アーム８６を移動させるアーム駆動部８１とを備える。搬送アーム８６は、基板Ｗの平面サイズよりも大きな平面サイズを有する平板状部材である。本実施形態の搬送アーム８６は、良好な伝熱特性を有するアルミニウム（Ａｌ）にて形成されている。
搬送アーム８６の表面には、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の部材から構成された複数個（本実施の形態では３個）のプロキシミティボール８７（図８）が配設されている。３個のプロキシミティボール８７は、その上端が搬送アーム８６の表面から微少量だけ突出する状態で配設されている。このため、搬送アーム８６によって基板Ｗを載置したときには、基板Ｗと搬送アーム８６の表面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。
また、搬送アーム８６の裏面には、熱伝導シート８９が貼設されている（図９）。熱伝導シート８９は、高い熱伝導率を有するとともに柔軟で形状追従性に優れた樹脂を基材としたシート部材であり、例えばアクリル系の樹脂を基材としてフィラーと称される高熱伝導性セラミックや金属などを充填したシート部材（アキレス株式会社製の商品名「アキレスサーミオン」）で構成することができる。熱伝導シート８９は、少なくともクールプレート７０の平面サイズとほぼ同じ大きさであり、本実施形態では搬送アーム８６の裏面全面に貼設されている。なお、熱伝導シート８９は、シリコン系の樹脂を基材としたシート部材（住友スリーエム株式会社製の商品名「ハイパーソフト放熱材」）にて形成するようにしても良い。
また、搬送アーム８６には、２本のスリット８８，８８が形成されている。スリット８８，８８は、搬送アーム８６の面内のうちリフトピン６１，７１が入り込む位置に形成されている。すなわち、搬送アーム８６がクールプレート７０の直上に位置しているときに、３本のリフトピン７１が上昇すると、各リフトピン７１の先端はスリット８８を通り抜けて搬送アーム８６の表面から突出する。また、搬送アーム８６がホットプレート６０の直上に位置しているときに、３本のリフトピン６１が上昇すると、各リフトピン６１の先端はスリット８８を通り抜けて搬送アーム８６の表面から突出する。なお、熱伝導シート８９は、搬送アーム８６の形状に合わせて形成されているため、スリット８８，８８に対応する部分は切り欠きとされている。
アーム駆動部８１は、水平駆動機構８２および鉛直駆動機構８３を備えて構成される。水平駆動機構８２は、例えばガイドレールとタイミングベルトを有しており、搬送アーム８６を水平方向に沿って移動させる。また、鉛直駆動機構８３は、例えばエアシリンダを有しており、搬送アーム８６を水平駆動機構８２とともに鉛直方向に沿って移動させる。これにより、アーム駆動部８１は、搬送アーム８６をホットプレート６０とクールプレート７０との間で移動させることができる。また、アーム駆動部８１は、搬送アーム８６をクールプレート７０の直上位置にて下降させて熱伝導シート８９を介してクールプレート７０の表面に密着させることができる。なお、水平駆動機構８２および鉛直駆動機構８３は上記のものに限定されず、水平駆動機構８２は搬送アーム８６を水平方向にスライド移動できる構成であれば良く、鉛直駆動機構８３は搬送アーム８６を鉛直方向に昇降移動できる構成であれば良い。
また、加熱ユニットＰＨＰには、ホットプレート６０とクールプレート７０との間の雰囲気を遮断するシャッター７５が設けられている（図示の便宜上、図７ではシャッター７５を省略している）。シャッター７５は矩形の平板状部材であり、エアシリンダ７６によって昇降される。エアシリンダ７６がシャッター７５を上昇させると、シャッター７５がホットプレート６０とクールプレート７０との間の雰囲気を遮断する。一方、エアシリンダ７６がシャッター７５を下降させると、ホットプレート６０とクールプレート７０との間が連通状態となり、搬送アーム８６の水平移動が可能となる。
＜３．基板処理装置の動作＞
次に、上述の構成を有する基板処理装置１の動作について説明する。まず、基板処理装置１の全体における基板搬送の手順について簡単に説明する。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の制御系が基板処理装置１の各部を制御することによって実行される。
次に、上述の構成を有する基板処理装置１の動作について説明する。まず、基板処理装置１の全体における基板搬送の手順について簡単に説明する。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の制御系が基板処理装置１の各部を制御することによって実行される。
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ＩＤに搬入される。続いて、インデクサブロックＩＤから未処理の基板Ｗの払い出しが行われる。具体的には、インデクサロボットＩＲが所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕまたは基板載置部ＰＡＳＳ１Ｌに交互に搬送して載置する。
基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕに未処理の基板Ｗが載置されると、上側塗布セルＵＣの主搬送ロボットＴＲ１がその基板Ｗを冷却ユニットＣＰに搬送する。基板Ｗは冷却ユニットＣＰにて所定温度に温調される。続いて、基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ１によっていずれかの反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣに搬送される。反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣでは、基板Ｗに反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。塗布処理が終了した後、基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＰＨＰに搬送される。加熱ユニットＰＨＰにて基板Ｗの加熱処理が行われることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。なお、反射防止膜は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、レジスト膜の下地に形成する膜である。その後、主搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＰＨＰから取り出された基板Ｗは冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。なお、下地の反射防止膜を形成する前に基板Ｗを密着強化処理用の加熱ユニットＰＨＰに搬送してＨＭＤＳの蒸気雰囲気で密着強化処理を行うようにしても良い。
冷却後の基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ１によって冷却ユニットＣＰからいずれかのレジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳに搬送される。レジスト膜用塗布処理ユニットＲＥＳでは、基板Ｗにレジスト膜用の塗布液が回転塗布される。なお、本実施形態では、レジストとして化学増幅型レジストを用いている。塗布処理が終了した後、基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＰＨＰに搬送される。加熱ユニットＰＨＰにて基板Ｗの加熱処理が行われることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、主搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＰＨＰから取り出された基板Ｗは冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ１によって冷却ユニットＣＰから取り出されて基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕに載置される。
基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕにレジスト膜が形成された基板Ｗが載置されると、上側現像セルＵＤの主搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗをエッジ露光ユニットＥＥＷに搬送する。エッジ露光ユニットＥＥＷにおいては、基板Ｗを回転させつつ周縁部に光を照射して周縁露光処理が行われる。周縁部の露光処理が終了した基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕに載置される。
一方、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｌに載置された基板Ｗには下側塗布セルＬＣおよび下側現像セルＬＤにおいて上記と同様の処理がなされて基板載置部ＰＡＳＳ５Ｌに載置される。基板Ｗは、下側塗布セルＬＣでは主搬送ロボットＴＲ２によって搬送され、下側現像セルＬＤでは主搬送ロボットＴＲ４によって搬送される。すなわち、基板載置部ＰＡＳＳ１Ｕに載置された基板Ｗは上側塗布セルＵＣから基板載置部ＰＡＳＳ３Ｕを経由して上側現像セルＵＤを通る上側の基板処理経路を搬送されて基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕに載置される。基板載置部ＰＡＳＳ１Ｌに載置された基板Ｗは下側塗布セルＬＣから基板載置部ＰＡＳＳ３Ｌを経由して下側現像セルＬＤを通る下側の基板処理経路を搬送されて基板載置部ＰＡＳＳ５Ｌに載置される。上側の基板処理経路に入った基板Ｗが途中から下側の基板処理経路に移ることはなく、逆に下側の基板処理経路に入った基板Ｗが途中から上側の基板処理経路に移ることもない。
基板載置部ＰＡＳＳ５Ｕ，ＰＡＳＳ５Ｌに載置された基板ＷはインターフェイスブロックＩＦの第１インターフェイスロボットＩＦＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ７に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは第２インターフェイスロボットＩＦＲ２によって受け取られ、露光装置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、露光装置ＥＸＰにおいて、基板Ｗに液浸露光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は露光装置ＥＸＰから再びインターフェイスブロックＩＦに戻され、第２インターフェイスロボットＩＦＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ８に載置されると、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１がその基板Ｗを受け取って現像処理ブロックＳＤの上側現像セルＵＤまたは下側現像セルＬＤに配置された加熱ユニットＰＨＰに搬送する。搬送先の加熱ユニットＰＨＰは、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された加熱ユニットＰＨＰである。加熱ユニットＰＨＰ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。加熱ユニットＰＨＰにおける動作についてはさらに後述するが、露光後加熱処理が終了した基板Ｗは、搬送アーム８６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は第１インターフェイスロボットＩＦＲ１によって加熱ユニットＰＨＰから取り出され、基板載置部ＰＡＳＳ６Ｕまたは基板載置部ＰＡＳＳ６Ｌに載置される。
基板載置部ＰＡＳＳ６Ｕに基板Ｗが載置されると、上側現像セルＵＤの主搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取って冷却ユニットＣＰに搬送する。冷却ユニットＣＰ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、主搬送ロボットＴＲ３は、冷却ユニットＣＰから基板Ｗを取り出して現像処理ユニットＤＥＶのいずれかに搬送する。現像処理ユニットＤＥＶ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は主搬送ロボットＴＲ３によって加熱ユニットＰＨＰに搬送される。このときには塗布処理ブロックＳＣに近い列に配置された加熱ユニットＰＨＰに搬送される。加熱ユニットＰＨＰでは、基板Ｗが加熱処理によって乾燥される。さらにその後、基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ３によって冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは主搬送ロボットＴＲ３によって冷却ユニットＣＰから取り出されて基板載置部ＰＡＳＳ４Ｕに載置される。基板載置部ＰＡＳＳ４Ｕに載置された基板Ｗは、上側塗布セルＵＣの主搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕに載置される。
一方、基板載置部ＰＡＳＳ６Ｌに載置された基板Ｗには下側現像セルＬＤおよび下側塗布セルＬＣにおいて上記と同様の処理がなされて基板載置部ＰＡＳＳ２Ｌに載置される。すなわち、基板載置部ＰＡＳＳ６Ｕに載置された基板Ｗは上側現像セルＵＤから基板載置部ＰＡＳＳ４Ｕを経由して上側塗布セルＵＣを通る上側の基板処理経路を搬送されて基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕに載置される。基板載置部ＰＡＳＳ６Ｌに載置された基板Ｗは下側現像セルＬＤから基板載置部ＰＡＳＳ４Ｌを経由して下側塗布セルＬＣを通る下側の基板処理経路を搬送されて基板載置部ＰＡＳＳ２Ｌに載置される。往路と同様に、上側の基板処理経路に入った基板Ｗが途中から下側の基板処理経路に移ることはなく、逆に下側の基板処理経路に入った基板Ｗが途中から上側の基板処理経路に移ることもない。
基板載置部ＰＡＳＳ２Ｕ，ＰＡＳＳ２Ｌに載置された処理済みの基板ＷはインデクサブロックＩＤのインデクサロボットＩＲ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。
＜４．加熱ユニットの動作＞
次に、図１０から図２０を参照しつつ、加熱ユニットＰＨＰの動作について説明する。ここでは、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された現像処理ブロックＳＤの加熱ユニットＰＨＰにおける動作を説明する。この加熱ユニットＰＨＰの動作は、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１を管理するセルコントローラＣＣが加熱ユニットＰＨＰの各部を制御することによって進行する。また、ホットプレート６０は予め所定の加熱温度に維持され、クールプレート７０は予め所定の冷却温度に維持されている。
次に、図１０から図２０を参照しつつ、加熱ユニットＰＨＰの動作について説明する。ここでは、インターフェイスブロックＩＦに近い列に配置された現像処理ブロックＳＤの加熱ユニットＰＨＰにおける動作を説明する。この加熱ユニットＰＨＰの動作は、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１を管理するセルコントローラＣＣが加熱ユニットＰＨＰの各部を制御することによって進行する。また、ホットプレート６０は予め所定の加熱温度に維持され、クールプレート７０は予め所定の冷却温度に維持されている。
まず、図１０に示すように、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１が露光後の基板Ｗを保持する保持アーム４７を加熱ユニットＰＨＰの側面側の開口部５１から進入させ、クールプレート７０のリフトピン７１上に基板Ｗを置く。このときには、搬送アーム８６は熱伝導シート８９を介してクールプレート７０に接触している。また、クールプレート７０のリフトピン７１は上昇するとともに、ホットプレート６０のリフトピン６１は下降している。よって、リフトピン７１の先端は搬送アーム８６の表面から突出しており、その上に露光後の基板Ｗが置かれる。さらに、シャッター７５が上昇してホットプレート６０とクールプレート７０との間の雰囲気を遮断している。
次に、図１１に示すように、リフトピン７１が下降すると同時に、搬送アーム８６が上昇し、基板Ｗはリフトピン７１から搬送アーム８６に渡される。基板Ｗは３個のプロキシミティボール８７を介して搬送アーム８６の表面に載置される。リフトピン７１が下降すると同時に、搬送アーム８６が上昇して基板Ｗの受け渡しを行っているため、基板受け渡し時間が短縮され、加熱処理に伴うオーバーヘッドタイムを削減することができる。また、ホットプレート６０のリフトピン６１は上昇し、シャッター７５は下降する。
続いて、図１２に示すように、搬送アーム８６がクールプレート７０の直上位置からホットプレート６０の直上位置に向けて水平移動する。そして、ホットプレート６０の直上位置にて搬送アーム８６が下降すると、リフトピン６１の上端がスリット８８を通って搬送アーム８６の表面から突き出る。これにより、搬送アーム８６に載置されていた基板Ｗはリフトピン６１上に置かれる。なお、搬送アーム８６は、ホットプレート６０の直上位置にて下降するものの、ホットプレート６０に接触はしない。搬送アーム８６は、上昇しているリフトピン６１に基板Ｗを渡した後、図１３に示す如く、再度クールプレート７０の直上位置に向けて水平移動する。
次に、図１４に示すように、リフトピン６１が下降することによって、ホットプレート６０上に基板Ｗが載置される。これにより、基板Ｗの加熱処理（ここの例では露光後加熱処理）が進行する。リフトピン６１が下降すると同時に、シャッター７５が上昇してホットプレート６０とクールプレート７０との間の雰囲気を遮断する。その結果、ホットプレート６０とクールプレート７０との間の相互の熱影響を防ぐとともに、加熱された基板Ｗから発生した成分がクールプレート７０の近傍に流入することも防止することができる。
また、搬送アーム８６は下降して熱伝導シート８９を介してクールプレート７０に密着する。すなわち、ホットプレート６０にて基板Ｗの加熱処理が行われているときに、搬送アーム８６の裏面をクールプレート７０の表面に接触させて搬送アーム８６を冷却している。形状追従性に優れた熱伝導シート８９を介して搬送アーム８６をクールプレート７０の表面に接触させるため、搬送アーム８６の裏面とクールプレート７０の表面との密着性が高まり、良好な熱伝導がなされて搬送アーム８６が効率良く冷却される。また、搬送アーム８６の裏面とクールプレート７０の表面とが直接接触しないため、金属接触が回避され、発塵等が防止される。
所定時間の加熱処理が終了した時点で、図１５に示すように、リフトピン６１が上昇して基板Ｗをホットプレート６０の表面から持ち上げて離間させる。これと同時に、搬送アーム８６が上昇し、シャッター７５は下降する。続いて、図１６に示すように、搬送アーム８６がクールプレート７０の直上位置からホットプレート６０の直上位置に向けて水平移動する。リフトピン６１は上昇しているが、搬送アーム８６に形成されたスリット８８に入り込むため、リフトピン６１と搬送アーム８６とが干渉することはない。そして、ホットプレート６０の直上位置にて搬送アーム８６が上昇することにより、基板Ｗはリフトピン６１から搬送アーム８６によって受け取られる。基板Ｗの加熱処理中に搬送アーム８６は冷却されていたため、加熱処理直後の基板Ｗが搬送アーム８６の表面に載置されることによって基板Ｗから搬送アーム８６への熱伝導が直ちに生じ、基板Ｗがある程度冷却される。
次に、図１７に示すように、基板Ｗを受け取った搬送アーム８６がホットプレート６０の直上位置からクールプレート７０の直上位置に向けて水平移動する。そして、図１８に示す如く、基板Ｗを載置する搬送アーム８６が下降して熱伝導シート８９を介してクールプレート７０に密着する。上述の通り、形状追従性に優れた熱伝導シート８９を介して搬送アーム８６の裏面とクールプレート７０の表面とが接触するため、搬送アーム８６とクールプレート７０との間で良好な熱伝導がなされて基板Ｗが効率良く冷却される。また、リフトピン６１は下降し、シャッター７５は上昇する。
搬送アーム８６がクールプレート７０に接触してから所定時間が経過した時点で、図１９に示すように、リフトピン７１が上昇して搬送アーム８６のスリット８８を通って基板Ｗを搬送アーム８６の表面から持ち上げて離間させる。続いて、図２０に示すように、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１が保持アーム４７を開口部５１から進入させ、リフトピン７１上に載置されている基板Ｗを受け取って加熱ユニットＰＨＰから搬出し、加熱ユニットＰＨＰにおける基板Ｗの熱処理が完了する。
以上のように、本実施形態の加熱ユニットＰＨＰにおいては、ホットプレート６０にて加熱された基板Ｗを受け取って載置した搬送アーム８６がアーム駆動部８１によってホットプレート６０からクールプレート７０まで移動され、搬送アーム８６の裏面がクールプレート７０の表面に接触することによって搬送アーム８６を介して基板Ｗを冷却している。よって、加熱処理後の基板Ｗは搬送アーム８６に受け取られることによって直ちに冷却されることとなる。また、搬送アーム８６自体には、冷却水循環のための流路やペルチェ素子等の特段の冷却機構は設けられていない。このため、複雑な配管や配線の取り回しが不要になるだけでなく、搬送アーム８６が繰り返し移動を行っても、配線の破断や液漏れ等の不具合が生じる懸念は無い。
また、基板Ｗの冷却は搬送アーム８６の熱容量に依るものではなく、クールプレート７０による強制冷却であり、搬送アーム８６は基板Ｗからクールプレート７０への熱伝達を媒介しているに過ぎない。従って、繰り返し処理を行っても、搬送アーム８６が蓄熱する懸念は無く、連続して基板Ｗを処理する場合であっても常に一定の冷却速度で基板Ｗを冷却することができる。その結果。連続して処理する異なる基板Ｗ間の温度履歴を一定に維持することができる。このように、本発明に係る熱処理装置である加熱ユニットＰＨＰによれば、簡易な構成にて加熱処理後の基板Ｗを迅速に冷却することができ、しかも熱処理時の基板Ｗの温度履歴を一定に維持することができる。
また、搬送アーム８６の平面サイズは基板Ｗの平面サイズよりも大きい。このため、ホットプレート６０にて加熱された基板Ｗを受け取ったときに搬送アーム８６が基板Ｗの全面に近接して載置することとなるため、面内温度分布の均一性を損なうことなく基板Ｗを均一に冷却することができる。特に、本実施形態のように、化学増幅型レジストを形成した基板Ｗの露光後熱処理を行うときは、加熱後の基板Ｗの冷却速度が化学反応停止までの時間に影響を与えるため、基板Ｗを均一に冷却できればパターン線幅の面内均一性を保つことができる。
また、ホットプレート６０のリフトピン６１およびクールプレート７０のリフトピン７１は、基板Ｗの直径の８０％以下の径を有する円形エリア内に配置されている。よって、正常な搬送処理がなされていれば、リフトピン６１，７１は基板Ｗの中心から半径の８０％以内の内側領域を支持して昇降する。そして、必然的にリフトピン６１，７１はホットプレート６０、クールプレート７０それぞれの内側領域に設けられることとなる（図７，８参照）。リフトピン６１，７１が設けられる位置にはプレートに挿通孔を形成されることとなり、その部分の温調が出来なくなるが、挿通孔がホットプレート６０、クールプレート７０の内側領域に形成されていれば、その周囲から温度補償がなされるため、挿通孔形成の影響を最小限に抑制することができ、プレート面内の温度分布均一性を損なうことは無い。その結果、ホットプレート６０による加熱処理時およびクールプレート７０による冷却処理時における基板Ｗの面内温度分布の均一性を維持することができる。
また、図１４に示したように、ホットプレート６０にて基板Ｗの加熱処理が行われているときに、搬送アーム８６の裏面をクールプレート７０の表面に接触させて搬送アーム８６を冷却している。このため、搬送アーム８６の蓄熱を確実に防止することができ、ホットプレート６０にて加熱処理後の基板Ｗを受け取るときに搬送アーム８６の温度は常に一定とすることができる。
なお、塗布処理ブロックＳＣおよび現像処理ブロックＳＤに配置された他の加熱ユニットＰＨＰ（露光後加熱処理以外の加熱処理を行う加熱ユニットＰＨＰ）についても、主搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ４が前面の開口部５２から保持アーム３７ａ，３７ｂを進入させて基板Ｗの受け渡しを行う点を除いては同様の動作を行う。
＜５．変形例＞
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、搬送アーム８６をアルミニウムにて形成していたが、これに限定されるものではなく、比較的高い熱伝導率を有する他の素材にて形成するようにしても良い。例えば、搬送アーム８６を銅（Ｃｕ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、または、炭化ケイ素（ＳｉＣ）にて形成するようにしても良い。また、これらを単体ではなく、積層溶着させた複合素材にて搬送アーム８６を形成するようにしても良い。すなわち、搬送アーム８６は、アルミニウム、銅、アルミナ、および、炭化ケイ素からなる群より選択された少なくとも１種を含む素材にて形成されていれば良い。かかる素材にて搬送アーム８６を形成すれば、搬送アーム８６に良好な伝熱特性を付与することができ、基板Ｗの熱を速やかにクールプレート７０に伝達して基板Ｗを迅速に冷却することができる。さらに、搬送アーム８６を軽量でかつ強度に優れた炭素繊維素材にて形成するようにしても良い。
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、搬送アーム８６をアルミニウムにて形成していたが、これに限定されるものではなく、比較的高い熱伝導率を有する他の素材にて形成するようにしても良い。例えば、搬送アーム８６を銅（Ｃｕ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、または、炭化ケイ素（ＳｉＣ）にて形成するようにしても良い。また、これらを単体ではなく、積層溶着させた複合素材にて搬送アーム８６を形成するようにしても良い。すなわち、搬送アーム８６は、アルミニウム、銅、アルミナ、および、炭化ケイ素からなる群より選択された少なくとも１種を含む素材にて形成されていれば良い。かかる素材にて搬送アーム８６を形成すれば、搬送アーム８６に良好な伝熱特性を付与することができ、基板Ｗの熱を速やかにクールプレート７０に伝達して基板Ｗを迅速に冷却することができる。さらに、搬送アーム８６を軽量でかつ強度に優れた炭素繊維素材にて形成するようにしても良い。
また、加熱ユニットＰＨＰの動作において、基板保持の有無によって搬送アーム８６の移動速度を可変としても良い。具体的には、加熱処理に伴うオーバーヘッドタイムをさらに短縮するために、各ポジションでの基板Ｗのずれ量が許容できる範囲で搬送アーム８６の移動速度を高速化する。なお、搬送アーム８６を高速移動させるのであれば、搬送アーム８６を振動減衰素材にて形成するようにしても良い。
また、上記実施形態においては、クールプレート７０において、リフトピン７１が下降すると同時に、搬送アーム８６が上昇して基板Ｗの受け渡しを行うようにしていたが、ホットプレート６０において同様の動作を行うようにしても良い。すなわち、加熱処理後の基板Ｗをリフトピン６１から搬送アーム８６が受け取るときに（図１６）、リフトピン６１が下降すると同時に、搬送アーム８６が上昇して基板Ｗを受け取るようにしても良い。基板受け渡し時間がさらに短縮され、加熱処理に伴うオーバーヘッドタイムを削減することができる。
また、搬送アーム８６に放熱部材を付設して基板Ｗの冷却能をさらに高めるようにしても良い。図２１は、放熱部材として複数の放熱フィン８４を立設した搬送アーム８６を示す平面図である。搬送アーム８６の表面のうち、基板Ｗを載置する領域以外の領域に複数の放熱フィン８４を立設している。放熱フィン８４の素材としては搬送アーム８６と同じアルミニウムや銅を使用すれば良い。このような放熱フィン８４を設けることによって、クールプレート７０への熱伝導に加えて放熱フィン８４からの熱放射が生じるため、基板Ｗの冷却を促進することができる。また、搬送アーム８６に付設する放熱部材としては放熱フィンに限定されず、他の熱放射を促進するような部材、例えば放熱シートを用いるようにしても良い。さらに、熱放射を促進するために、搬送アーム８６の表面に黒色塗装を施すようにしても良い。黒色塗装としては、固体潤滑コーティングや、搬送アーム８６がアルミニウム製であれば黒アルマイト処理を用いることができる。
また、上記実施形態においては、熱伝導シート８９を搬送アーム８６の裏面に貼設していたが、これに代えてまたはこれと併せて、クールプレート７０の表面に熱伝導シート８９を貼設するようにしても良い。このようにしても、搬送アーム８６の裏面とクールプレート７０の表面との密着性が高まり、良好な熱伝導がなされるとともに、金属接触が回避されて発塵等が防止される。
また、上記実施形態においては、露光後加熱処理の終了した基板Ｗを一旦第１インターフェイスロボットＩＦＲ１によって加熱ユニットＰＨＰから取り出し、基板載置部ＰＡＳＳ６Ｕまたは基板載置部ＰＡＳＳ６Ｌを介して主搬送ロボットＴＲ３または主搬送ロボットＴＲ４に渡していた。これに代えて、露光後加熱処理の終了した基板Ｗを主搬送ロボットＴＲ３または主搬送ロボットＴＲ４が直接加熱ユニットＰＨＰの前面側の開口部５２から取り出すようにしても良い。この場合、加熱ユニットＰＨＰが基板載置部ＰＡＳＳ６Ｕ，ＰＡＳＳ６Ｌの役割をも兼ねることとなる。
また、基板処理装置１の構成は図１から図５に示したような形態に限定されるものではなく、基板Ｗの加熱処理を行う加熱ユニットＰＨＰを組み込み、搬送ロボットによって基板を加熱ユニットＰＨＰのクールプレート７０に搬出入する形態であれば種々の構成を採用することが可能である。例えば、処理ユニットおよび搬送ロボットの数やレイアウトは適宜変更することができる。
１ 基板処理装置
５１，５２ 開口部
６０ ホットプレート
６１，７１ リフトピン
７０ クールプレート
７５ シャッター
８０ ローカル搬送機構
８１ アーム駆動部
８２ 水平駆動機構
８３ 鉛直駆動機構
８４ 放熱フィン
８６ 搬送アーム
８８ スリット
８９ 熱伝導シート
ＢＡＲＣ 反射防止膜用塗布処理ユニット
ＣＰ 冷却ユニット
ＤＥＶ 現像処理ユニット
ＩＤ インデクサブロック
ＩＤＲ インデクサロボット
ＩＦ インターフェイスブロック
ＩＦＲ１ 第１インターフェイスロボット
ＩＦＲ２ 第２インターフェイスロボット
ＬＣ 下側塗布セル
ＬＤ 下側現像セル
ＰＨＰ 加熱ユニット
ＲＥＳ レジスト膜用塗布処理ユニット
ＳＣ 塗布処理ブロック
ＳＤ 現像処理ブロック
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ 主搬送ロボット
ＵＣ 上側塗布セル
ＵＤ 上側現像セル
Ｗ 基板
５１，５２ 開口部
６０ ホットプレート
６１，７１ リフトピン
７０ クールプレート
７５ シャッター
８０ ローカル搬送機構
８１ アーム駆動部
８２ 水平駆動機構
８３ 鉛直駆動機構
８４ 放熱フィン
８６ 搬送アーム
８８ スリット
８９ 熱伝導シート
ＢＡＲＣ 反射防止膜用塗布処理ユニット
ＣＰ 冷却ユニット
ＤＥＶ 現像処理ユニット
ＩＤ インデクサブロック
ＩＤＲ インデクサロボット
ＩＦ インターフェイスブロック
ＩＦＲ１ 第１インターフェイスロボット
ＩＦＲ２ 第２インターフェイスロボット
ＬＣ 下側塗布セル
ＬＤ 下側現像セル
ＰＨＰ 加熱ユニット
ＲＥＳ レジスト膜用塗布処理ユニット
ＳＣ 塗布処理ブロック
ＳＤ 現像処理ブロック
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ 主搬送ロボット
ＵＣ 上側塗布セル
ＵＤ 上側現像セル
Ｗ 基板
Claims (9)
- 基板に熱処理を行う熱処理装置であって、
基板を載置して加熱するホットプレートと、
基板を冷却するクールプレートと、
前記ホットプレートと前記クールプレートとの間で基板を搬送する搬送機構と、
を備え、
前記搬送機構は、
基板の平面サイズよりも大きな平面サイズを有して基板を載置する搬送アームと、
前記搬送アームを前記ホットプレートと前記クールプレートとの間で移動させるアーム駆動機構と、
を備え、
前記ホットプレートにて加熱された基板を受け取って載置した前記搬送アームが前記アーム駆動機構によって前記ホットプレートから前記クールプレートまで移動され、前記搬送アームの裏面が前記クールプレートの表面に接触することによって前記搬送アームを介して基板を冷却することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項１記載の熱処理装置において、
基板は円板形状を有し、
前記ホットプレートおよび前記クールプレートには、基板の中心から半径の８０％以内の内側領域を支持して昇降するリフトピンが設けられ、
前記搬送アームには、前記リフトピンが入り込むスリットが形成されることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項２記載の熱処理装置において、
前記リフトピンから前記搬送アームに基板を渡すときに、前記リフトピンが下降するするのと同時に前記アーム駆動機構が前記搬送アームを上昇させることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記搬送アームの裏面または前記クールプレートの表面に樹脂を基材とする熱伝導シートを貼設することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記ホットプレートにて基板が加熱されているときに、前記搬送アームの裏面を前記クールプレートの表面に接触させて前記搬送アームを冷却することを特徴とする熱処理装置。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記搬送アームは、アルミニウム、銅、アルミナ、および、炭化ケイ素からなる群より選択された少なくとも１種を含む素材にて形成されることを特徴とする熱処理装置。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記搬送アームに放熱部材を付設することを特徴とする熱処理装置。 - 基板に所定の処理を行う基板処理装置において、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の熱処理装置と、
前記熱処理装置に基板を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記搬送手段は、前記クールプレートに基板の搬出入を行うことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項８記載の基板処理装置において、
前記搬送手段は、露光処理後の基板を前記熱処理装置に搬送することを特徴とする基板処理装置。
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