JP5220517B2 - 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）に薬液を供給した後に加熱する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。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。
基板上に反射防止膜を形成するときには、反射防止膜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。
また、反射防止膜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。反射防止膜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。よって、焼成処理の終了した基板を次工程に搬送すべく直ちに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懸念がある。このため、特許文献２に開示の技術では、焼成処理が終了した基板を熱処理ユニット内でピンアップさせた状態で暫く待機させて昇華物の発生が収まる温度まで降温してから当該基板を熱処理ユニット外に搬出するようにしている。
しかしながら、熱処理ユニットの内部でピンアップにより基板をホットプレートから離間させたとしても、高温のホットプレートの直上では基板温度の降温に長時間を要するため、基板処理装置のスループットが低下するという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スループット低下を抑制しつつ装置内への昇華物の飛散を防止することができる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、基板上に薬液を供給する薬液処理部と、前記薬液処理部にて薬液が供給された基板を加熱する熱処理部と、前記薬液処理部と前記熱処理部との間で基板を搬送する主搬送手段と、を備える基板処理装置において、前記熱処理部は、前記主搬送手段が基板を搬送する搬送空間に面して設けられ、基板を冷却するクールプレートと、前記クールプレートを挟んで前記搬送空間の反対側に設けられ、基板を載置して加熱するホットプレートと、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ローカル搬送手段と、を備え、前記ローカル搬送手段は、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、前記主搬送手段は、前記薬液処理部にて薬液が供給された基板を前記クールプレートに搬入し、前記ローカル搬送手段は、前記クールプレートに搬入された基板を前記ホットプレートに搬送するとともに、前記ホットプレートによる加熱処理が終了した基板を受け取って当該基板の温度が所定温度以下に降温するまで前記ホットプレートにて待機した後に当該基板を前記クールプレートに搬送することを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記ホットプレート、前記クールプレートおよび前記ローカル搬送手段は筐体内に収容され、前記筐体には、前記搬送空間と前記クールプレートとを連通する開口部が形成され、前記ホットプレートおよび前記クールプレートを挟んで前記開口部と反対側から前記筐体内の雰囲気を排気する排気手段をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記排気手段は、前記ホットプレートによる加熱処理が終了した後に前記筐体内の雰囲気の排気を開始することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る基板処理装置において、移動することによって前記ホットプレートの上方を閉空間または開放空間とするカバー部材と、移動することによって前記ホットプレートと前記クールプレートとの間を連通状態または遮断状態とするシャッター部材と、をさらに備え、前記ホットプレートによる加熱処理時には、前記カバー部材が前記ホットプレートの上方を閉空間とするとともに、前記シャッター部材が前記ホットプレートと前記クールプレートとの間を遮断状態とし、前記ホットプレートによる加熱処理が終了した時点で、前記カバー部材が前記ホットプレートの上方を開放空間とするとともに、前記シャッター部材が前記ホットプレートと前記クールプレートとの間を連通状態と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基板処理装置において、前記ホットプレートによる加熱処理時には、前記搬送アームが前記クールプレートにて冷却され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基板処理装置において、前記搬送アームの表面にフッ素系樹脂の被膜を形成す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基板処理装置において、前記薬液は、前記ホットプレートによって加熱されることにより昇華物を発生する液であり、前記所定温度は、基板から昇華物の発生が停止する温度であることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７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熱処理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。
また、請求項９の発明は、請求項７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熱処理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。
本発明によれば、主搬送手段が薬液処理部にて薬液が供給された基板をクールプレートに搬入し、ローカル搬送手段がクールプレートに搬入された基板をホットプレートに搬送するとともに、ホットプレートによる加熱処理が終了した基板を受け取って当該基板の温度が所定温度以下に降温するまでホットプレートにて待機した後に当該基板をクールプレートに搬送するため、基板はホットプレートにて迅速に冷却されてからクールプレートに搬送されることとなり、スループット低下を抑制しつつ装置内への昇華物の飛散を防止することができる。
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を挟んで開口部と反対側から筐体内の雰囲気を排気する排気手段を備えるため、装置内への昇華物の飛散をより効果的に防止することができる。
特に、請求項３の発明によれば、ホットプレートによる加熱処理が終了した後に筐体内の雰囲気の排気を開始するため、加熱処理中は排気流によってホットプレートの処理温度が低下するのを防止することができる。
特に、請求項５の発明によれば、ホットプレートによる加熱処理時には、搬送アームがクールプレートにて冷却されるため、搬送アームの蓄熱を防止するとともに、基板を受け取るときの搬送アームの温度を一定にして基板の温度履歴を一定にすることができる。
特に、請求項６の発明によれば、搬送アームの表面にフッ素系樹脂の被膜を形成するため、搬送アームへの昇華物の付着を防止することができ、昇華物が付着したとしてもそれを簡便に除去することができる。
特に、請求項８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。
特に、請求項９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。
＜１．全体構成＞
まず、本発明に係る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。また、基板処理装置１はレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成する。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ＩＤＲ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ＩＤＲ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個の密着強化処理ユニットＡＨＬ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。密着強化処理ユニットＡＨＬ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個の密着強化処理ユニットＡＨＬ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、冷却ユニットＣＰおよび密着強化処理ユニットＡＨＬは上側塗布セルＵＣにおけるものと同じである。
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２６が設けられている（図１）。現像液供給部２６は、吐出ノズル２７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２７は、現像液を吐出する。なお、吐出ノズル２７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、加熱ユニットＰＨＰの構成について説明する。ここでは、塗布処理ブロックＳＣの熱処理ユニット群に配置されている加熱ユニットＰＨＰについて説明するが、現像処理ブロックＳＤの加熱ユニットＰＨＰについても概ね同じ構成である。
次に、加熱ユニットＰＨＰの構成について説明する。ここでは、塗布処理ブロックＳＣの熱処理ユニット群に配置されている加熱ユニットＰＨＰについて説明するが、現像処理ブロックＳＤ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ＴＰ１（またはＴＰ２）に面して開口部５２が形成されている。そして、搬送スペースＴＰ１の側から見てクールプレート７０、ホットプレート６０の順に配置されている。すなわち、クールプレート７０を挟んで搬送スペースＴＰ１の反対側にホットプレート６０が設けられている。主搬送ロボットＴＲ１（またはＴＲ２）は開口部５２を介して加熱ユニットＰＨＰへの基板Ｗの搬出入を行う。なお、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加熱ユニットＰＨＰも同様の構成を有するが、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）は第１インターフェイスロボットＩＦＲ１がアクセスするための側面開口部を備える点で異なる。
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、プレート上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のプレート上面から突出する。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のプレート上面に基板Ｗが載置されて基板Ｗの加熱処理が進行する。
また、図９に示すように、ホットプレート６０には、カバー６５が付設されている。カバー６５は、基板Ｗの加熱処理時にホットプレート６０の上方を覆うことによって、加熱効率を高めるとともに、塗布液からの昇華物（或いは揮発物）を回収する。カバー６５はリフター６７によって昇降可能とされている。リフター６７によってカバー６５が下降すると、ホットプレート６０の上面とカバー６５の内側面との間に密閉またはカバー６５の下端とホットプレート６０の上面との間にわずかな隙間が形成された半密閉状態である閉空間が形成される。逆に、リフター６７がカバー６５を上昇させると、ホットプレート６０の上方が開放される。すなわち、カバー６５は、リフター６７の駆動によって昇降することにより、ホットプレート６０の上方を閉空間または開放空間とする。カバー６５には、図示省略の排気機構が設けられており、カバー６５の内側雰囲気を加熱ユニットＰＨＰの外部に排気する。なお、リフター６７に代えてエアシリンダ６３がリンク機構を介してカバー６５を昇降するようにしても良い。この場合、カバー６５の昇降とリフトピン６１の昇降は完全に同期することとなる。
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、プレート上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。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のプレート上面から突出する。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。搬送アーム８６は、良好な伝熱特性を有する材質（本実施の形態ではアルミニウム（Ａｌ））にて形成されている。搬送アーム８６の表面全面にはコーティングによってフッ素系樹脂（例えば、テフロン（登録商標））の被膜が形成されている。
搬送アーム８６の上面には、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の上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の上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の下面には、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の平面サイズと同じ大きさであり、本実施形態では搬送アーム８６の下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の上面から突出する。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の上面から突出する。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の上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およびカバー６５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。すなわち、シャッター７５は、エアシリンダ７６の駆動によって昇降することにより、ホットプレート６０とクールプレート７０との間を連通状態または遮断状態とする。
加熱ユニットＰＨＰのレイアウトは、搬送スペースＴＰ１（またはＴＰ２）に近い側からクールプレート７０、ホットプレート６０の順に筐体５０内に配置された構成となっている。筐体５０の一方側壁面に形成された開口部５２は、搬送スペースＴＰ１（またはＴＰ２）とクールプレート７０とを連通する。筐体５０の他方側、すなわちホットプレート６０およびクールプレート７０を挟んで開口部５２と反対側には、排気口５４が設けられている。排気口５４には、排気管５５の先端が接続されている。排気管５５の基端は排気部５９に連通接続されている。排気部５９としては、例えば排気ポンプを用いることができる。また、排気管５５の経路途中には排気バルブ５７が介挿されている。排気部５９を作動させつつ、排気バルブ５７を開放することによって、加熱ユニットＰＨＰの筐体５０内の雰囲気を排気することができる。このとき、シャッター７５が下降してホットプレート６０とクールプレート７０との間が連通状態となっていれば、開口部５２から排気口５４へと向かうような気流が筐体５０内に形成されることとなる。
＜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の載置台１１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ＩＤＲ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焼成される。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り、加熱ユニットＰＨＰにおける反射防止膜の焼成処理については後に詳述する。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を密着強化処理ユニットＡＨＬ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。露光後加熱処理が終了した基板Ｗは、加熱ユニットＰＨＰの搬送アーム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ＩＤＲ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２５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、塗布処理ブロックＳＣの上側塗布セルＵＣの加熱ユニットＰＨＰにおいて、反射防止膜の焼成処理を行う際の動作について説明する。この加熱ユニットＰＨＰの動作は、主搬送ロボットＴＲ１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。なお、下側塗布セルＬＣの加熱ユニットＰＨＰにおける反射防止膜の焼成処理も全く同じ動作である。
次に、図１０から図２５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、塗布処理ブロックＳＣの上側塗布セルＵＣの加熱ユニットＰＨＰにおいて、反射防止膜の焼成処理を行う際の動作について説明する。この加熱ユニットＰＨＰの動作は、主搬送ロボットＴＲ１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。なお、下側塗布セルＬＣの加熱ユニットＰＨＰにおける反射防止膜の焼成処理も全く同じ動作である。
まず、初期状態にあっては、図１０に示すように、リフトピン６１およびリフトピン７１はともに下降しており、それぞれホットプレート６０およびクールプレート７０に埋入している。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。また、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に接触するとともに、カバー６５は下降してホットプレート６０の上方を閉空間としている。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するとともに、排気バルブ５７は閉止されている。
次に、加熱ユニットＰＨＰへの基板搬入が判明したときに、図１１に示すように、エアシリンダ７３が３本のリフトピン７１を上昇させ、リフトピン７１の先端を搬送アーム８６の表面から突出させて基板受け取りの準備を行う。続いて、図１２に示すように、主搬送ロボットＴＲ１が基板Ｗを保持する保持アーム３７ａ（または３７ｂ）を開口部５２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。主搬送ロボットＴＲ１によって搬入される基板Ｗは、反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣによって反射防止膜用の塗布液が塗布されたものである。
次に、図１３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の上面に載置される。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およびカバー６５は上昇し、シャッター７５は下降する。
続いて、図１４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、図１５に示すように、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の上面から突き出る。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１６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１７に示すように、リフトピン６１が下降して先端がホットプレート６０の内部に埋入すると、ホットプレート６０上に基板Ｗが載置される。同時に、カバー６５も下降してホットプレート６０の上方を閉空間とする。ホットプレート６０の上面に載置された基板Ｗは、カバー６５の内面とホットプレート６０の上面とによって囲まれる閉空間にて加熱昇温される。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。基板Ｗの加熱処理中は、カバー６５の内側空間は排気され続けており、反射防止膜用の塗布液から発生した昇華物はカバー６５からの排気によって加熱ユニットＰＨＰの外部に排出されることとなる。
また、ホットプレート６０にて基板Ｗの加熱処理を行っているときには、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とともに、排気バルブ５７が閉止されて加熱ユニットＰＨＰの全体の排気は停止されている。このため、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、排気流によってホットプレート６０の熱処理温度が低下するのを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の下面をクールプレート７０の上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の上面に接触させるため、搬送アーム８６の下面とクールプレート７０の上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の下面とクールプレート７０の上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１８に示すように、カバー６５が上昇してホットプレート６０の上方を開放するとともに、リフトピン６１が上昇して基板Ｗをホットプレート６０の上面から持ち上げて離間させる。これと同時に、シャッター７５が下降されてホットプレート６０とクールプレート７０との間が連通状態とされるとともに、排気部５９が作動した状態で排気バルブ５７が開放される。その結果、加熱ユニットＰＨＰの開口部５２から排気口５４へと向かう矢印ＡＲ１８にて示す如き排気流が形成され、筐体５０内全体の雰囲気が排気される。加熱処理が終了してリフトピン６１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のであるが、加熱ユニットＰＨＰの筐体５０内に開口部５２から排気口５４へと向かう排気流を形成することによって、その排気流とともに昇華物もユニット外へ排出される。その結果、昇華物が開口部５２から搬送スペースＴＰ１に流出して基板処理装置１の全体に拡散して各部を汚染するのを防止することができる。
なお、排気バルブ５７を開放して筐体５０内全体の雰囲気を排気し始めるタイミングは、加熱処理時の加熱温度への影響が小さければ加熱処理終了前であってもかまわない。この場合、カバー６５が上昇してホットプレート６０の上方が開放された時点で筐体５０内の排気が既に始まっているので、昇華物を確実に加熱ユニットＰＨＰの外部に排出することができる。また、カバー６５上部からカバー６５の内側空間を排気する排気流量も、排気バルブ５７の開放タイミングとあわせて大流量（例えば、１０リットル／分から２０リットル／分へ変更）とすることで、昇華物の加熱ユニットＰＨＰ外への拡散防止効果を高めることが可能である。
続いて、図１９に示すように、搬送アーム８６が上昇してクールプレート７０から離間する。そして、図２０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。
ホットプレート６０の直上位置にて搬送アーム８６が上昇すると、図２１に示すように、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の上面に載置されることによって基板Ｗから搬送アーム８６への熱伝達により基板Ｗが急速に冷却される。
本実施形態においては、図２１の状態にて基板Ｗの温度が所定温度以下となるまで暫時待機する。具体的には、基板Ｗから昇華物の発生が停止する温度以下に基板Ｗが降温するまで搬送アーム８６がホットプレート６０の上方にて待機する。すなわち、加熱処理直後の高温の基板Ｗからは昇華物が発生し続けているのであるが、基板Ｗの温度が降温して所定温度以下となると昇華物の発生が停止する。加熱処理が終了した基板Ｗを受け取った搬送アーム８６は、そのような昇華物の発生が停止する温度以下に基板Ｗが降温するまでホットプレート６０の上方にて待機した後に、図２２に示すように、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。また、排気部５９による排気は少なくとも基板Ｗの温度が昇華物の発生が停止する温度以下となるまで、すなわち搬送アーム８６がホットプレート６０にて待機している間は継続して行われる。なお、予め実験やシミュレーションによって搬送アーム８６に載置された基板Ｗが昇華物の発生が停止する温度以下にまで降温する待機時間を求めておき、搬送アーム８６が基板Ｗを受け取ってからその待機時間だけホットプレート６０にて待機するようにしても良い。
基板Ｗを受け取った搬送アーム８６がクールプレート７０の直上位置まで戻った後、図２３に示すように、基板Ｗを載置したまま搬送アーム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の下面とクールプレート７０の上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およびカバー６５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２４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の上面から持ち上げて離間させる。続いて、図２５に示すように、主搬送ロボットＴＲ１が保持アーム３７ａ（または３７ｂ）を開口部５２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の反射防止膜焼成処理が完了する。
以上のように、本実施形態においては、反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣにて反射防止膜用の塗布液が塗布された基板Ｗを主搬送ロボットＴＲ１（またはＴＲ２）が加熱ユニットＰＨＰのクールプレート７０に搬入する。そして、加熱ユニットＰＨＰにおいては、搬送アーム８６がクールプレート７０に搬入された基板Ｗをホットプレート６０に搬送するとともに、ホットプレート６０による加熱処理が終了した基板Ｗを受け取ってその基板Ｗの温度が昇華物の発生が停止する温度以下に降温するまでホットプレート６０にて待機した後に基板Ｗをクールプレート７０に搬送している。このため、加熱処理後にホットプレート６０からクールプレート７０に搬送される時点では、基板Ｗから昇華物が発生していないため、昇華物が搬送スペースＴＰ１〜ＴＰ２を介して基板処理装置１の全体に飛散することが防止される。
また、加熱処理後に単にリフトピン６１が上昇してホットプレート６０の直上で基板Ｗを待機させるのに比較して、本実施形態のように搬送アーム８６で基板Ｗを受け取って待機すれば、基板Ｗから搬送アーム８６への熱伝達に加えてホットプレート６０からの輻射熱および対流も遮断されるため、基板Ｗの降温速度が顕著に速くなり、昇華物の発生が停止する温度以下にまで短時間で降温する。その結果、加熱ユニットＰＨＰにおける反射防止膜の焼成処理時間が短くなり、基板処理装置１のスループット低下を抑制することができる。
また、加熱処理が終了してホットプレート６０の上方が開放された時点では、排気バルブ５７が開放されて排気口５４から加熱ユニットＰＨＰ内全体の排気が行われる。排気口５４は、ホットプレート６０およびクールプレート７０を挟んで筐体５０の開口部５２と反対側に設けられている。従って、加熱ユニットＰＨＰの内部には開口部５２からホットプレート６０およびクールプレート７０を通過して排気口５４へと向かう排気流が形成され、基板Ｗから発生した昇華物がクールプレート７０側に逆流して開口部５２から搬送スペースＴＰ１，ＴＰ２に漏出することが防がれる。その結果、昇華物が搬送スペースＴＰ１〜ＴＰ２を介して基板処理装置１の全体に飛散することが防止される。
また、図１７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の下面をクールプレート７０の上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。その結果、加熱処理後の基板Ｗの冷却履歴を一定とすることができる。
また、搬送アーム８６の表面にはフッ素系樹脂の被膜を形成しているため、アーム表面の表面自由エネルギーが小さくなり、加熱処理直後の基板Ｗから発生した昇華物が搬送アーム８６に付着するのを低減することができる。
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についても概ね上記と同様の動作を行う。但し、昇華物発生がほとんど生じないような加熱ユニットＰＨＰにおいては、加熱処理後の基板Ｗを受け取った搬送アーム８６が直ちにクールプレート７０に移動するようにしても良い。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加熱ユニットＰＨＰ（露光後加熱処理を実行する加熱ユニットＰＨＰ）については、第１インターフェイスロボットＩＦＲ１が加熱ユニットＰＨＰの側面開口部から（インターフェイスブロックＩＦの側から）露光後の基板Ｗを搬入する。
＜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、加熱処理が終了した後、なるべく早く搬送アーム８６が基板Ｗを受け取るようにしていたが、リフトピン６１が上昇して基板Ｗをホットプレート６０の上面から離間させた状態（つまり、図１８の状態）にて所定時間待機するとともに、カバー６５からの排気量を多くするようにしても良い。そして、基板Ｗからの昇華物発生がある程度低減した時点で搬送アーム８６が基板Ｗを受け取ってその温度が昇華物の発生が停止する温度以下に降温するまでホットプレート６０にて待機する。すなわち、図１８の状態にて昇華物発生がある程度沈静化するまで第１の待機を行った後、図２１の状態にて昇華物発生が完全に停止するまで第２の待機を行うのである。このようにすれば、搬送アーム８６の移動に伴う気流の乱れによって昇華物が拡散して開口部５２から漏出するのを確実に防止することができる。なお、図１８の状態にて第１および第２の待機を行っている間は、排気バルブ５７を開放して排気口５４から加熱ユニットＰＨＰ内全体の排気を行う。
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、加熱処理が終了した後、なるべく早く搬送アーム８６が基板Ｗを受け取るようにしていたが、リフトピン６１が上昇して基板Ｗをホットプレート６０の上面から離間させた状態（つまり、図１８の状態）にて所定時間待機するとともに、カバー６５からの排気量を多くするようにしても良い。そして、基板Ｗからの昇華物発生がある程度低減した時点で搬送アーム８６が基板Ｗを受け取ってその温度が昇華物の発生が停止する温度以下に降温するまでホットプレート６０にて待機する。すなわち、図１８の状態にて昇華物発生がある程度沈静化するまで第１の待機を行った後、図２１の状態にて昇華物発生が完全に停止するまで第２の待機を行うのである。このようにすれば、搬送アーム８６の移動に伴う気流の乱れによって昇華物が拡散して開口部５２から漏出するのを確実に防止することができる。なお、図１８の状態にて第１および第２の待機を行っている間は、排気バルブ５７を開放して排気口５４から加熱ユニットＰＨＰ内全体の排気を行う。
もっとも、ホットプレート６０の直上にて搬送アーム８６を介さずに基板Ｗを待機させると基板Ｗの冷却速度が遅くなるため、上記実施形態のようにした方が加熱ユニットＰＨＰにおける処理時間が短くなり、基板処理装置１のスループットを向上させることができる。加熱処理が終了した後、２段階の待機を行うか上記実施形態のように直ちに搬送アーム８６によって基板Ｗを受け取るかは、処理の目的に応じて決定するのが好ましい。なお、上記実施形態は第１の待機を極力短くしたものとみなすことができ、第１の待機時間を適宜設定することによって処理のバリエーションを増すことができる。
また、加熱ユニットＰＨＰからの排気管５５に、例えば排気ダンパーなどの流量調整手段を設け、昇華物の発生量に応じて排気口５４からの排流流量を調整するようにしてもよい。
また、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。
また、上記実施形態においては、搬送アーム８６の表面にフッ素系樹脂の被膜を形成して昇華物の付着を防止するようにしていたが、表面自由エネルギーを低減させるような他の表面処理を行うようにしても良いし、昇華物付着防止のために加熱処理後の基板Ｗを受け取る直前の搬送アーム８６を加熱する機構を設けても良い。また、付着した昇華物の清掃を容易にするため、搬送アーム８６の表面を鏡面仕上げ（表面粗さＲａが３．２μｍ以下）としても良い。
また、上記実施形態においては、反射防止膜用塗布処理ユニットＢＡＲＣにて基板Ｗに反射防止膜を形成するための塗布液を塗布し、その基板Ｗを加熱ユニットＰＨＰ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を加熱ユニットＰＨＰ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ようにしても良い。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。
このような下層膜の焼成処理を上記実施形態と同様に行えば、スループット低下を抑制しつつ基板処理装置１内への昇華物の飛散を防止することができる。特に、大量の昇華物を発生する下層膜については本発明に係る基板処理技術を好適に使用できる。
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を受け取った搬送アーム８６が基板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６０上方に待機した後に基板Ｗをクールプレート７０に搬送するようにすれば、スループット低下を抑制しつつ基板処理装置１内への昇華物の飛散を防止することができる。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に加熱処理を行うものであれば、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６０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、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に薬液を供給する薬液処理部と、その基板Ｗの加熱処理を行う加熱ユニットＰＨＰとを組み込み、搬送ロボットによって基板Ｗを薬液処理部と加熱ユニットＰＨＰとの間で搬送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
５０ 筐体
５２ 開口部
５４ 排気口
５９ 排気部
６０ ホットプレート
６１，７１ リフトピン
６５ カバー
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
８６ 搬送アーム
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
５０ 筐体
５２ 開口部
５４ 排気口
５９ 排気部
６０ ホットプレート
６１，７１ リフトピン
６５ カバー
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
８６ 搬送アーム
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)
- 基板上に薬液を供給する薬液処理部と、前記薬液処理部にて薬液が供給された基板を加熱する熱処理部と、前記薬液処理部と前記熱処理部との間で基板を搬送する主搬送手段と、を備える基板処理装置において、
前記熱処理部は、
前記主搬送手段が基板を搬送する搬送空間に面して設けられ、基板を冷却するクールプレートと、
前記クールプレートを挟んで前記搬送空間の反対側に設けられ、基板を載置して加熱するホットプレートと、
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ローカル搬送手段と、
を備え、
前記ローカル搬送手段は、
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、
前記主搬送手段は、前記薬液処理部にて薬液が供給された基板を前記クールプレートに搬入し、
前記ローカル搬送手段は、前記クールプレートに搬入された基板を前記ホットプレートに搬送するとともに、前記ホットプレートによる加熱処理が終了した基板を受け取って当該基板の温度が所定温度以下に降温するまで前記ホットプレートにて待機した後に当該基板を前記クールプレートに搬送する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、
前記ホットプレート、前記クールプレートおよび前記ローカル搬送手段は筐体内に収容され、
前記筐体には、前記搬送空間と前記クールプレートとを連通する開口部が形成され、
前記ホットプレートおよび前記クールプレートを挟んで前記開口部と反対側から前記筐体内の雰囲気を排気する排気手段をさらに備え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、
前記排気手段は、前記ホットプレートによる加熱処理が終了した後に前記筐体内の雰囲気の排気を開始することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項３記載の基板処理装置において、
移動することによって前記ホットプレートの上方を閉空間または開放空間とするカバー部材と、
移動することによって前記ホットプレートと前記クールプレートとの間を連通状態または遮断状態とするシャッター部材と、
をさらに備え、
前記ホットプレートによる加熱処理時には、前記カバー部材が前記ホットプレートの上方を閉空間とするとともに、前記シャッター部材が前記ホットプレートと前記クールプレートとの間を遮断状態とし、
前記ホットプレートによる加熱処理が終了した時点で、前記カバー部材が前記ホットプレートの上方を開放空間とするとともに、前記シャッター部材が前記ホットプレートと前記クールプレートとの間を連通状態とすることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記ホットプレートによる加熱処理時には、前記搬送アームが前記クールプレートにて冷却されることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記搬送アームの表面にフッ素系樹脂の被膜を形成することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１から請求項６のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記薬液は、前記ホットプレートによって加熱されることにより昇華物を発生する液であり、
前記所定温度は、基板から昇華物の発生が停止する温度であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項７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熱処理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７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熱処理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。
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