JP5618425B2 - 周辺露光方法及び周辺露光装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えばレジスト膜が塗布された半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の被処理基板の周辺露光方法及び周辺露光装置に関するものである。

一般に、半導体ウエハ等の製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の被処理基板の表面に、レジスト膜のパターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が用いられている。このフォトリソグラフィ技術は、被処理基板の表面（上面）にレジスト液を塗布するレジスト塗布工程と、形成されたレジスト膜にパターンを露光する露光処理工程と、露光処理後の被処理基板に現像液を供給する現像処理工程とを有している。

この場合、レジスト塗布工程においては、回転する被処理基板の表面にレジスト液を供給（滴下、吐出）させて、遠心力によって被処理基板表面にレジスト膜を形成している。そのため、被処理基板の周辺部のレジスト膜の膜厚が厚くなり、被処理基板表面の膜厚均一性が損なわれる。また、被処理基板の搬送中あるいは処理中に周辺部の余剰レジスト膜が剥離してパーティクルを発生する虞もあった。

これらの問題を解決するために、被処理基板表面にレジスト膜を形成した後に、被処理基板の周辺部を露光し、現像処理により被処理基板表面の周辺部の余剰レジスト膜を除去することが行われている。この際、レジスト塗布膜にレジスト膜から残存溶剤を蒸発除去するために加熱処理を行うため、レジスト膜の特性は温度によって変化する。すなわち、レジスト膜の除去断面がなだらかになるダレ現象が生じ、このレジストダレ幅は周辺露光処理開始時の被処理基板の温度により変化することが知見されている。

そのため、被処理基板の周辺部の露光、現像による余剰レジスト膜の除去を正確に行うためには、被処理基板表面の露光部の温度を制御する必要がある。

被処理基板表面に形成されたレジスト膜の温度を制御した状態で被処理基板の周辺部を露光する装置として、被処理基板の裏面（下面）側に温調器を設けた周辺露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この周辺露光装置によれば、温調器には、冷却流体を送流することにより被処理基板を冷却する冷却機構が設けられており、冷却機構を制御することにより、被処理基板表面の露光部の温度を制御することができる。

特開平３−８３３２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の周辺露光装置においては、被処理基板表面の露光部の温度制御を下面側から行っているため、被処理基板の熱容量が大きい場合、例えば既存の３００ｍｍφのウエハに比べて２．７倍の熱容量を有する４５０ｍｍφのウエハの場合には、被処理基板表面に設けられているレジスト膜の温度を所定の温度に制御するまでに時間を要し、周辺露光処理の効率の低下をきたす懸念がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被処理基板の表面に設けられているレジスト膜の周辺露光前の温度制御を短時間に行い、周辺露光処理の効率の向上を図れるようにした周辺露光方法及び周辺露光装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の周辺露光方法は、被処理基板に形成されるレジスト膜の周縁に光を照射して露光処理を行う周辺露光方法であって、 上記被処理基板を水平面上で回転させる回転工程と、 上記回転する被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域を除く外周部に冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第１の冷却工程と、 上記回転する被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域の回転方向上流側に、上記第１の冷却工程で用いられる冷媒気体の温度以下の冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第２の冷却工程と、 上記被処理基板の温度を測定する温度測定工程と、を含み、 上記被処理基板の温度が所定温度以下に達した際に、上記露光処理を行うことを特徴とする。

この場合、上記冷媒気体は、ドライエア、窒素ガス、又はヘリウムガスのいずれかであってもよい（請求項６）。また、上記所定温度が４２℃以下であるのが好ましい（請求項７）。

また、請求項２記載の周辺露光方法は、請求項１記載の周辺露光方法において、上記第１の冷却工程によって上記被処理基板を冷却した後に上記温度測定工程によって上記被処理基板の温度を測定し、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下の場合には、上記露光処理を行い、上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記第１の冷却工程と上記第２の冷却工程を同時に行う急速冷却工程を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする。この場合、上記急速冷却工程による上記被処理基板の冷却は、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで行うのが好ましい（請求項３）。

また、請求項４記載の周辺露光方法は、請求項１記載の周辺露光方法において、上記第１の冷却工程と上記第２の冷却工程とを同時に行う急速冷却工程によって上記被処理基板を冷却した後に、上記温度測定工程によって上記被処理基板の温度を測定し、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下の場合には、上記露光処理を行い、上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記第２の冷却工程を行った後に、上記露光処理を行うこと特徴とする。この場合、後の上記第２の冷却工程による上記被処理基板の冷却は、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで行うのが好ましい（請求項５）。

請求項８記載の周辺露光方法は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の周辺露光方法において、上記第１の冷却工程で上記被処理基板の外周部に接触させる冷媒気体の温度が２０℃〜２５℃であり、上記第２の冷却工程で上記被処理基板の外周部に接触させる冷媒気体の温度が１５℃〜２０℃であることを特徴とする。

また、請求項９記載の周辺露光装置は、請求項１記載の周辺露光方法を具現化するもので、被処理基板に形成されるレジスト膜の周縁に光を照射して露光処理する周辺露光装置であることを前提とし、 上記被処理基板を水平に保持する基板保持部と、 上記基板保持部を水平面上に回転させる駆動部と、 上記被処理基板の周縁に対して光を照射する光源を有する光源部と、 上記被処理基板の温度を測定する温度測定部と、 上記被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域を除く外周部に冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第１の冷却器と、 上記被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域の回転方向上流側に上記冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第２の冷却器と、 上記第１の冷却器を上記被処理基板の上面近傍位置と待機位置に移動する第１の冷却器移動機構と、 上記第２の冷却器を上記被処理基板の上面近傍位置と待機位置に移動する第２の冷却器移動機構と、 上記基板保持部、駆動部、光源部、温度測定部、第１，第２の冷却器及び第１，第２の冷却器移動機構を制御する制御部とを具備し、 上記制御部からの信号に基づいて、上記被処理基板が水平に保持された状態で上記基板保持部が水平面上に回転し、上記第１の冷却器及び第２の冷却器が上記被処理基板の上面近傍位置に移動した状態で、上記第１の冷却器から吐出される上記冷媒気体の温度を２０℃〜２５℃とし、上記第２の冷却器から吐出される上記冷媒気体の温度を１５℃〜２０℃として上記被処理基板の冷却がなされ、 上記被処理基板の温度が所定の温度以下の場合には、上記光源部による露光処理を行うことを特徴とする。

この場合、上記冷媒気体は、ドライエア、窒素ガス、又はヘリウムガスのいずれかであってもよい（請求項１８）。また、上記所定温度が４２℃以下であるのが好ましい（請求項１９）。

この場合、上記第１の冷却器は、上記被処理基板の露光領域を除く外周を囲繞する円弧状の気体流路の一部が開口する冷却器本体と、上記冷却器本体の内周壁に適宜間隔をおいて設けられ、上記被処理基板の側面及び上記レジスト膜の上方に上記冷媒気体を吐出する吐出口、あるいは、上記レジスト膜の上方に上記冷媒気体を吐出する吐出口と、上記冷却器本体に第１の供給管を介して接続する第１の気体供給源と、上記第１の供給管に介設されて上記第１の気体供給源から供給される気体を上記所定温度以下に冷却する第１の温調器と、を具備し、上記第２の冷却器は、上記被処理基板の周縁の側部及び上下部を隙間をおいて覆う熱伝導性を有する冷却基体と、上記冷却基体の上部片に当接されて気体を上記所定温度以下に冷却する冷却素子と、上記冷却基体に第２の供給管を介して接続する第２の気体供給源と、を具備するのが好ましい（請求項１４，１６）。

また、請求項１０記載の周辺露光装置は、請求項２記載の周辺露光方法を具現化するもので、上記制御部からの信号に基づいて、上記第１の冷却器によって上記被処理基板を冷却した後に、上記被処理基板の温度を測定し、上記被処理基板の温度が所定温度以下の場合には、上記光源部による上記露光処理を行い、上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合は、上記第１の冷却器と上記第２の冷却器を同時に用いる急速冷却を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする。この場合、上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記制御部からの信号に基づいて、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで上記急速冷却を行うことが好ましい（請求項１１）。

また、請求項１２記載の周辺露光装置は、請求項４記載の周辺露光方法を具現化するもので、上記制御部からの信号に基づいて、上記第１の冷却器と上記第２の冷却器を同時に用いる急速冷却を行った後に、上記被処理基板の温度を測定し、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下の場合には、上記光源部による上記露光処理を行い、上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記第２の冷却器による第２の冷却を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする。この場合、上記第２の冷却は、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで行われることが好ましい（請求項１３）。

また、請求項１５記載の周辺露光装置は、請求項１４記載の周辺露光装置において、上記冷却器本体は、前記基板保持部を介して対向する第１の冷却器本体と第２の冷却器本体とからなり、上記第１の気体供給源は、上記第１の温調器を介設した上記第１の供給管を介して上記第１の冷却器本体及び上記第２の冷却器本体に接続され、上記第１の冷却器移動機構は、上記第１の冷却器本体及び上記第２の冷却器本体に設けられることを特徴とする。

請求項１７記載の周辺露光装置は、請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載の周辺露光装置において、上記第１の気体供給源と上記第２の気体供給源とを共通の気体供給源にすると共に、上記第１の供給管に介設される上記第１の温調器の一次側における上記第１の供給管と上記第２の供給管との分岐部に上記第１の供給管と上記第２の供給管の一方又は双方に気体が流れるように切り換わる切換弁を介設してなることが好ましい。

この発明によれば、上記のように構成されているので、被処理基板のレジスト膜の周縁に冷媒気体を接触させて被処理基板を所定温度以下になるまで冷却するため、周辺露光前の被処理基板の温度を短時間で所定温度以下にすることができる。また、被処理基板の温度が所定温度以下に達した際に露光工程を行うため、レジスト膜の周縁に残余している余剰レジスト膜を正確に除去することができる。従って、余剰レジスト膜の正確な除去のために必要な被処理基板の冷却を、短時間で行うことができ、周辺露光処理の向上を図ることができる。

この発明に係る周辺露光装置を適用したレジスト塗布・現像システムを示す概略斜視図である。 上記レジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図である。 上記塗布・現像装置を構成するインターフェイス部の概略斜視図である。 第１実施形態における周辺露光装置を示す概略平面図である。 図４のＩ−Ｉ線に沿う概略断面図である。 図５のＡ部の拡大断面図である。 図５のＢ部の拡大断面図である。 この発明に係る第１実施形態における第１の冷却器の冷却器本体の別の形状を示す概略断面図である。 第１実施形態における冷却器を示す概略平面図である。 第１の周辺露光方法の主な工程を示すフローチャートである。 第２の周辺露光方法の主な工程を示すフローチャートである。 周辺露光を行ったレジスト膜を除去する場合のウエハに塗布されたレジストダレ幅とレジスト膜厚との関係を示すグラフ（ａ）、及び周辺露光を行ったレジスト膜を除去した場合に傾斜しているレジストダレ幅と周辺露光処理の際のウエハ温度との関係を示すグラフ（ｂ）である。 第３の周辺露光方法の主な工程を示すフローチャートである。 第４の周辺露光方法の主な工程を示すフローチャートである。 分割式の第１の冷却器と第２の冷却器からなる冷却器を示す概略平面図である。 共通の気体供給源を用いた冷却器の概略平面図である。 この発明に係る第２実施形態における第１の冷却器の冷却器本体の別の形状を示す概略断面図である。 この発明における移動機構の取付位置を変更した周辺露光装置の正面図である。 この発明における移動機構の構成を変更した周辺露光装置の概略平面図である。 図１７Ａの概略側面図である。 この発明における温度センサの取付位置を変更した周辺露光装置の概略側面図である。 この発明における温度センサの取付位置を変更した別の周辺露光装置の概略側面図である。

以下に、この発明の第１実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る周辺露光装置（方法）を、被処理基板であるウエハＷのレジスト塗布・現像処理システムに適用した場合について説明する。

レジスト塗布・現像処理システムは、図１及び図２に示すように、ウエハＷが収納されたカセットＣＢを搬入出するための搬入・搬出部１と、この搬入・搬出部１のカセットＣＢ内から取り出されたウエハＷをレジスト塗布・現像処理する処理部２と、この処理部２にインターフェイス部３を介して連設される露光部４とで主に構成されている。

搬入・搬出部１は、複数枚例えば２５枚のウエハＷを密閉収納するカセットＣＢを複数個載置可能な載置部５を備えたカセットステーション６と、このカセットステーション６との間に配置される壁面に設けられる開閉部７と、この開閉部７を介してカセットＣＢからウエハＷを取り出すための受渡し手段Ａ１とが設けられている。

上記処理部２には、手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送機構Ａ２，Ａ３が交互に配列して設けられている。すなわち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送機構Ａ２，Ａ３は搬入・搬出部１側から見て前後一列に配列されると共に、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理部２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側な棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。また主搬送機構Ａ２，Ａ３は、搬入・搬出部１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁８により囲まれる空間内に置かれている。なお、図中、符号１２，１３は各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。

液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図１に示すように、塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部１４の上に、塗布ユニットＣＯＴ、現像装置を備えた現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユニットＢＡＲＣ等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また、上述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等を具備している。

処理部２における棚ユニットＵ３の奥側には、インターフェイス部３を介して露光部４が接続されている。このインターフェイス部３は、処理部２と露光部４との間に前後に設けられ、夫々例えば筐体で囲まれた搬送室１５及び搬送室１６により構成されている。図３を参照しながら説明すると、搬送室１５の中央部には、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在かつ進退自在な搬送機構Ａ４が設けられ、この搬送機構Ａ４は、受け渡しユニット（ＴＲＳ）１７，高精度温調ユニット１８，この発明に係る周辺露光装置３０を備えた周辺露光ユニット１９及びバッファカセット２０及び上記処理部２に備えられた棚ユニットＵ３にアクセスし、これらの各ユニットとウエハＷの受け渡しを行うことができるように構成されている。

上記のように構成されるレジスト塗布・現像処理システムにおけるウエハの流れについて一例を示すと、まず、外部からウエハＷの収納されたカセットＣＢが搬入・搬出部１の載置台に載置されると、開閉部７と共にカセットＣＢの蓋体が外されて受渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そして、ウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送機構Ａ２へと受け渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば反射防止膜形成処理、冷却処理が行われた後、塗布ユニットＣＯＴにてレジスト液が塗布される。次いでウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱（ベーク処理）され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由してインターフェイス部３へと搬入される。インターフェイス部３へと搬入されたウエハＷは搬送機構Ａ４により搬送室１５内に搬送され、周辺露光ユニット１９に搬入されて後述するように周辺露光処理を受ける。周辺露光処理を受けたウエハＷは搬送機構Ａ４により高精度温調ユニット１８に搬送され、この高精度温調ユニット１８内においてウエハＷ表面の温度は露光装置４内の温度に対応した設定温度に高精度に温調される。搬送機構Ａ４はこの温調されたウエハＷを、受け渡しユニット１７を介して搬送機構Ａ５に受け渡し、ウエハＷは搬送室１６に搬送される。搬送されたウエハＷは、搬送機構Ａ５により露光部４へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送機構Ａ２まで搬送され、現像ユニットＤＥＶにて現像処理され、現像液によって不要レジストが除去される。ウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱（ポストベーク処理）し、次いで冷却ユニットで冷却された後、搬入・搬出部１の載置台上の元のカセットＣＢへと戻される。

＜第１実施形態＞
次に、この発明に係る周辺露光装置について説明する。

図４，図５に示すように、上記周辺露光装置３０は、上述したようにインターフェイス部３の周辺露光ユニット１９内に組み込まれており、レジストＲが塗布されたウエハＷを水平に保持するための基板保持部であるスピンチャック３１と、このスピンチャック３１を回転させる駆動部であるモータ３２と、ウエハＷの露光領域Ｅに対して光を照射する光源を有する光源部３３と、ウエハＷの温度を測定する温度測定部である温度センサ３４と、ウエハＷのレジスト膜Ｒの周縁に冷媒気体を接触させてウエハＷを冷却する冷却器４０と、冷却器４０をウエハＷの上面近傍位置と待機位置に移動する移動機構であるシリンダ３５ａ，３５ｂと、これらを制御する制御部である制御部１００と、を具備する。

ここで、上面近傍位置とは、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷの上面の近傍位置をいう。また、待機位置とは、ウエハＷをスピンチャック３１に搬入し、又はスピンチャック３１から搬出する際に、ウエハＷの搬入・搬出の障害とならない、スピンチャック３１から離れた場所をいう。

スピンチャック３１は、モータ３２によって鉛直軸回りに回転する。スピンチャック３１の回転方向は時計周り、反時計周りのいずれでもよいが、本実施形態ではスピンチャック３１の回転方向は時計周りであるとして説明する。また、スピンチャック３１の上面には図示しない真空引き孔が設けられている。この真空引き孔は図示しない真空装置に接続されている。この真空引き孔を真空状態にすることによってウエハＷがスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持される。

次に、図４〜図６を用いて、冷却器４０の構成について説明する。なお、図５Ａにおいては、ウエハＷの記載を省略している。

冷却器４０は、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷのレジスト膜Ｒの周縁の露光領域Ｅを除く外周部Ｗｏに対して略環状に設けられる第１の冷却器４１と、このウエハＷのレジスト膜Ｒの周縁の露光領域Ｅの回転方向上流側に設けられる第２の冷却器４２とを有する。

第１の冷却器４１は、スピンチャック３１の周縁の外周部Ｗｏに設けられた中空状の冷却器本体４３と、冷却器本体４３の内周部４３ｆに適宜間隔をおいて設けられた吐出口４４ａとを具備する。この場合、吐出口４４ａの高さ幅は、ウエハＷの厚さ（１ｍｍ）の２倍（２ｍｍ）に形成されている。また、冷却器本体４３の内部には、冷媒気体を迂回させるための迂回板４５が設けられている。

この冷却器本体４３は、スピンチャック３１にウエハＷが保持された状態で、ウエハＷの露光領域Ｅを除く外周を囲繞（包囲）する中空円弧状に形成されると共に、中空部によって形成される冷媒気体の流路の両端部４３ａ，４３ｂが閉塞するように形成されている。また、冷却器本体４３の両端部４３ａ，４３ｂに挟まれた領域（図４に示す左側）は開口されている。

図６に基づいて、第１の冷却器４０の内部構成について説明する。第１の冷却器４０の冷却器本体４３は中空で露光領域Ｅを除く略環状に形成されている。また、冷却器本体４３のウエハ吸着面３１ａに対する垂直方向の断面は、円形に形成されている。また、冷却器本体４３の内周部４３ｆには吐出口４４ａが等間隔で複数設けられている。この吐出口４４ａの先端口はスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷの側面及びレジスト膜Ｒの上方に対向している。また、冷却器本体４３における露光領域Ｅと対向する他端４３ｃの下部４３ｈには、第１の供給管４８ａと接続する供給口４４ｂが設けられている。

供給口４４ｂは、下側の端部が第１の供給管４８ａに接続されており、冷却器本体４３の流路側の先端部には冷媒気体を迂回させるための迂回板４５が設けられている。そのため、第１の気体供給源４９ａから供給されて供給口４４ｂに流入した冷媒気体は、迂回板４５の影響を受けることで冷却器本体４３の内壁４３ｇに沿って流れる。この内壁４３ｇに沿って移動した冷媒気体は吐出口４４ａから吐出されて、ウエハＷの側壁及びレジスト膜Ｒの上方に接触する。

このように、第１の気体供給源４９ａから供給される冷媒気体は、迂回板４５によって迂回し、冷却器本体４３の内壁４３ｇに沿って移動した後に吐出口４４ａから吐出されるため、吐出口４４ａから吐出される冷媒気体の脈動を抑制することができる。

また、冷却器本体４３のウエハ吸着面３１ａに対する垂直方向の断面形状は、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、矩形であっても、菱形であってもよく、このような形状であっても、吐出口４４ａから吐出される冷媒気体の脈動を抑制することができる。

なお、上記説明では、供給口４４ｂを冷却器本体４３の他端４３ｃに設けたが、供給口４４ｂを冷却器本体４３の一端４３ａに取り付けてもよい。この場合には、供給口４４ｂから吐出口４４ａへの距離が離れているため、迂回板４５を設けることなく、吐出口４４ａから吐出される冷媒気体の脈動を抑制することができる。

冷却器本体４３の他端部４３ｃの供給口４４ｂに第１の供給管４８ａを介して第１の気体供給源４９ａが接続されている。また、第１の供給管４８ａには、図７に示すように、第１の気体供給源４９ａ側から順に流量制御可能な開閉弁５１ａと第１の温調器５０ａが介設されている。この場合、第１の気体供給源４９ａからは、例えば、ドライエア、窒素（Ｎ２）ガスあるいはヘリウム（Ｈｅ）ガスのいずれかの気体が供給されるようになっている。また、第１の温調器５０ａは、第１の気体供給源４９ａから供給される気体を、周辺露光部の雰囲気温度を壊さない常温例えば２０℃〜２５℃に温度調整することができるようになっている。

第２の冷却器４２は、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷの周縁の側部及び上下部を隙間ＣＲをおいて覆う冷却基体４６と、冷却基体４６の上部片４６ａに当接されて気体を上記所定温度以下に冷却する冷却素子４７とを具備する。この場合、冷却素子４７はペルチェ素子にて形成されている。この冷却素子４７は、制御部１００と電気的に接続されており、制御部１００からの制御信号に基づいて１５℃〜２０℃に温度調整されている。また、冷却基体４６は第２の供給管４８ｂを介して第２の気体供給源４９ｂが接続されている。この第２の供給管４８ｂには、図７に示すように流量制御可能な開閉弁５１ｂが介設されている。この場合、第２の気体供給源４９ｂからは、例えば、ドライエア、窒素（Ｎ２）ガスあるいはヘリウム（Ｈｅ）ガスのいずれかの気体が供給されるようになっている。また、冷却素子４７は、第２の気体供給源４９ｂから供給される気体を、例えば１５℃〜２０℃に冷却することができるようになっている。

また、第１の冷却器４１の冷却器本体４３は、第１の冷却器移動機構であるシリンダ３５ａによって移動可能に形成されている。この場合、図４及び図５に示すように、シリンダ３５ａは、円弧状の冷却器本体４３の両端部４３ａ，４３ｂ及び円弧状の他端部４３ｃ付近に取り付けられており、周辺露光処理を行う際には、シリンダ３５ａのロッド３６ａが上方向に移動することで冷却器本体４３がウエハＷの上面近傍位置に移動し、ウエハＷの搬入・搬出を行う際には、シリンダ３５ａのロッド３６ａが下方向に移動することで冷却器本体４３がスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａの下側に移動する。

また、図４及び図５に示すように、第２の冷却器４２の冷却基体４６には、冷却基体４６を水平方向に移動させるための第２の移動機構であるシリンダ３５ｂが設けられている。このシリンダ３５ｂは、周辺露光処理を行う際には、シリンダ３５ｂのロッド３６ｂがスピンチャック３１に水平に近接する方向に移動することで、冷却基体４６がウエハＷの上面近傍位置に移動する。また、ウエハＷの搬入・搬出を行う際には、シリンダ３５ｂのロッド３６ｂがスピンチャック３１から水平に離隔する方向に移動することで、冷却基体４６がスピンチャック３１から離隔して待機位置に移動する。

上記温度センサ３４はスピンチャック３１の上部に設けられ、この温度センサ３４は後述する制御部１００からの制御信号によって上下方向に移動すると共に、ウエハＷの周縁部の温度を検知し、その検知信号を制御部１００に伝達する。周辺露光処理を行う際には、温度センサ３４は下方向に移動して、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷから所定の間隔をおいて位置する。また、ウエハＷの搬入・搬出を行う際には、温度センサ３４は上方向に移動して、スピンチャック３１から離隔する。

なお、温度センサ３４の位置は、スピンチャック３１の回転方向において露光領域Ｅの下流側であってもよいが、露光領域Ｅの上流側であり、第２の冷却器４２の下流側に設けるのが好ましい。こうすることにより、周辺露光処理前のウエハＷの温度を正確に測定することができるからである。

このように、ウエハＷの搬入・搬出を行う際には、第１の冷却器４１の冷却器本体４３がスピンチャック３１の下側に移動し、第２の冷却器４２の冷却基体４６がスピンチャック３１から水平に離隔する方向に移動し、温度センサ３４が上方向に移動してスピンチャック３１から離隔するため、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａ上にウエハＷを搬入・搬出させるための空間を設けることができる。

また、光源部３３はウエハＷの露光領域Ｅのレジスト膜Ｒを露光するための光源を有しており、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷの端部の上側に設けられている。光源部３３の光源としては、例えば超高圧水銀やキセノンフラッシュ等が用いられる。

制御部１００は、モータ３２、光源部３３、温度センサ３４、シリンダ３５ａ，３５ｂ、第１の温調器５０ａ及び冷却素子４７に電気的に接続され、これらを制御する。スピンチャック３１の回転数は制御部１００からモータ３２に伝達される制御信号によって制御される。また、光源部３３は、制御部１００からの制御信号によって露光領域Ｅへの露光を行う。また、温度センサ３４は、測定された温度を制御部１００に伝達する。また、シリンダ３５ａ，３５ｂは、制御部１００からの信号によりロッド３６ａ，３６ｂを上下方向又は水平方向へ移動させることで、第１の冷却器４１の冷却器本体４３及び第２の冷却器４２の冷却基体４６をウエハＷの上面近傍位置とウエハＷから離隔した待機位置へ移動させる。また、第１の温調器５０ａは、制御部１００からの信号により第１の気体供給源４９ａから供給される気体を常温、例えば２０℃〜２５℃に冷却する。また、冷却素子４７は、制御部１００からの信号により第２の気体供給源４９ｂから供給される気体を例えば１５℃〜２０℃に冷却する。

＜第１の周辺露光方法＞
次に、この発明の第１の周辺露光方法について説明する。図８は、周辺露光方法を説明するためのフローチャートである。

インターフェイス部３へと搬入されたウエハＷは、搬送機構Ａ４により、周辺露光ユニット１９に備えられた周辺露光装置３０に搬入される（ステップＳ１）。このとき、第１の冷却器４１と第２の冷却器４２はシリンダ３５ａ，３５ｂによって待機位置に移動している。また、温度センサ３４は上方向に移動して、スピンチャック３１から離隔している。

周辺露光装置３０に搬入されたウエハＷは、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持される。吸着保持されたウエハＷは、モータ３２の回転駆動により、例えば６ｒｐｍ〜６０ｒｐｍで回転される（ステップＳ２）。このとき、第１の冷却器４１の冷却器本体４３は、シリンダ３５ａのロッド３６ａを上方向に移動させることによって、ウエハＷの上面近傍位置であるウエハＷのレジスト膜Ｒの外周部Ｗｏを囲む位置に移動される。また、第２の冷却器４２の冷却基体４６は、シリンダ３５ｂのロッド３６ｂがスピンチャック３１に水平に近接する方向に移動することで、冷却基体４６がウエハＷの上面近傍位置に移動する。このステップＳ２の工程がこの発明の回転工程に相当する。

次に、ウエハＷのレジスト膜Ｒの外周部Ｗｏを囲む位置に移動した第１の冷却器４１から第１の温調器５０ａに寄って例えば２３℃に冷却された冷媒気体例えばドライエアを供給（吐出）することで、冷媒気体がレジスト膜Ｒの露光領域Ｅを除く外周部Ｗｏの周縁に接触する（ステップＳ３）。このステップＳ３の工程が、この発明の第１の冷却工程に相当する。本実施形態では、冷媒気体としてドライエアを用いているが、窒素（Ｎ２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガスであってもよい。特に、Ｈｅガスは熱伝導率が高いので冷媒気体に好適である。また、本実施形態では、冷媒気体の温度を２３℃とし、冷媒気体の流量を１分当たり１０〜２０Ｌとしている。

ここで、後述するように、レジスト膜Ｒは４２℃よりも高い温度状態で周辺露光処理を行うと、既定値（１００μｍ）以上のレジストダレが生じるため、ウエハＷの冷媒気体の温度を４２℃以下とする必要がある。そのため、第１の冷却工程でレジスト膜Ｒを冷却する際には、第１の冷却器４１から供給（吐出）される冷媒気体の温度を２０℃〜２５℃とすることが望ましい。また、冷媒気体の温度を２０℃〜２５℃とすることにより、周辺露光装置３０の雰囲気温度が壊されず、周辺露光に支障をきたさない。

ステップＳ３による第１の冷却工程中又は第１の冷却工程が完了した後、温度センサ３４によるウエハＷの温度測定が行われ、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下か否かが判定される（ステップＳ４，Ｓ５）。本実施形態では、所定温度Ａ１を４２℃として、判定を行っている。

ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下である場合には、光源部３３の光源からウエハＷの露光領域Ｅのレジスト膜Ｒに光が照射されて、周辺露光処理が行われる（ステップＳ６）。周辺露光処理が行われた後は、ウエハＷは周辺露光装置３０から搬出され、周辺露光工程が終了する（ステップＳ７）。

また、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下ではない場合には、第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２から冷媒気体を供給（吐出）することで、ウエハＷの露光領域Ｅを除く外周部Ｗｏの周縁に接触させる（ステップＳ８）。このステップＳ８の工程が、この発明の急速冷却工程に相当する。本実施形態では、第２の気体供給源４９ｂから供給される冷媒気体としてドライエアを用いているが、Ｎ２ガス、Ｈｅガスであってもよい。特に、Ｈｅガスは熱伝導率が高いので冷媒気体に好適である。

また、本実施形態では、第１の冷却器４１の冷却器本体４３からウエハＷ周辺のレジストＲに吐出される冷媒気体の温度を２３℃とし、冷媒気体の流量を１分当たり１０〜２０Ｌとしている。また、第２の冷却器４２の冷却基体４６からウエハＷ周辺のレジスト膜Ｒに吐出される冷媒気体の温度を２０℃とし、冷媒気体の流量を１分当たり１〜５Ｌとしている。また、急速冷却工程では、第１の冷却工程と同様の理由から、第１の冷却器４１から吐出される冷媒気体の温度を２０℃〜２５℃とし、第２の冷却器４２から吐出される冷媒気体の温度を１５℃〜２０℃とすることが望ましい。

このように、ステップＳ１〜Ｓ８に示す第１の周辺露光方法では、第１の冷却工程で第１の冷却器４１から吐出される冷媒気体がレジスト膜Ｒの周縁に接触するため、短時間でレジスト膜Ｒの温度を所定温度以下にすることが可能となる。また、第１の冷却工程で冷却した後のウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下でない場合には、第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２から冷媒気体を吐出する急速冷却工程でウエハＷを冷却するため、周辺露光処理を行ったレジスト膜を除去する際に、余剰レジストを正確に除去することができる。従って、余剰レジストの正確な除去（レジストダレ抑制）のために必要なウエハＷの冷却を、短時間で行うことができ、露光処理を行うレジスト膜Ｒの温度を効率良く所定温度以下にすることが可能となる。

また、第１の冷却器４１から吐出される冷媒気体の温度を２０℃〜２５℃とし、第２の冷却器４２から吐出される冷媒気体の温度を１５℃〜２０℃とすることにより、レジスト膜Ｒの周縁でのレジストダレ幅を既定値である１００μｍとすることができる。

＜第２の周辺露光方法＞
次に、この発明の第２の周辺露光方法について説明する。図９は、第２の周辺露光方法を説明するためのフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ８と、図９に示すフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１８とは同一の工程であるため、説明を省略する。

ステップＳ１８において、第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２から冷媒気体を供給（吐出）することで、ウエハＷの露光領域Ｅを除く外周部Ｗｏの周縁に接触させた後、温度センサ３４によるウエハＷの温度測定が行われ、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下か否かが判定される（ステップＳ１９、Ｓ１１０）。ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下である場合には、レジスト膜Ｒは十分に冷却されており、周辺露光処理を行ったレジスト膜Ｒを除去する際に、余剰レジストを正確に除去することができるため、ステップＳ１６の周辺露光処理に進む。一方、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下ではない場合には、ステップＳ１８に戻り急速冷却工程を継続する。従って、ステップＳ１８の急速冷却工程は、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下となるまで続けられる。

このように、ステップＳ１１〜Ｓ１１０に示す第２の周辺露光方法では、第１の冷却工程でウエハＷの温度が所定温度Ａ１よりも高い場合であっても、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下となるまで急速冷却工程を行うため、レジストダレを抑制するために必要なウエハＷの冷却温度を、高い精度で制御することができる。

ここで、図１０（ａ），（ｂ）を用いて、レジストダレ幅とウエハＷの温度との関係について説明する。ここで、レジストダレとは、周辺露光によってレジスト膜Ｒの除去断面の傾斜がなだらかになる現象をいい、その傾斜の水平方向の長さをダレ幅という。

まず、ウエハ温度によるレジスト膜厚とレジストダレ幅の関係をしらべるために、ウエハ温度を４２℃にして調べたところ、図１０（ａ）に示すように、長さ位置Ｌ１（約１５５μｍ）ではレジスト膜厚が２８０００Åであり、長さ位置Ｌ２（約２０５μｍ）ではレジスト膜厚が０（ゼロ）であり、レジストダレ幅は約５０μｍであった。

次に、レジストダレ幅とウエハ温度の関係を調べたところ、図１０（ｂ）に示すように、ウエハ温度が４２℃以下の場合には、レジストダレ幅は約５０μｍであるが、ウエハ温度が４２℃より高くなると、温度が高くなるにつれて急激にレジストダレ幅が大きくなり１００μｍを超えることが判った。

上記測定の結果、レジストダレ幅を既定値（１００μｍ）に抑えるためには、ウエハ温度を４２℃以下にした状態で周辺露光を行う必要がある。

＜第３の周辺露光方法＞
次に、この発明の第３の周辺露光方法について説明する。図１１は、第３の周辺露光方法を説明するためのフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートのステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓ７と、図１１に示すフローチャートのステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２４〜Ｓ２７とは同一の工程であるため、説明を省略する。

ステップＳ２２においてウエハＷが回転した後、第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２からレジスト膜Ｒの周縁に冷媒気体を吐出することで、レジスト膜Ｒの露光領域Ｅを除く外周部Ｗｏの周縁に冷媒気体を接触させる急速冷却工程を行う（ステップＳ２３）。また、ステップＳ２５において、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下ではない場合には、第２の冷却器４２からレジスト膜Ｒの周縁に冷媒気体を吐出することで、レジスト膜Ｒの露光領域Ｅの回転方向上流側の周縁に冷媒気体を接触させる第２の冷却工程を行う（ステップＳ２８）。ステップＳ２８で、第２の冷却器４２から冷媒気体を供給して第２の冷却工程が完了した後、ステップＳ２６による周辺露光処理が行われる。

第２の冷却工程では、第２の冷却器４２の冷却基体４６からウエハＷ周辺のレジスト膜Ｒに吐出される冷媒気体の温度を２０℃とし、冷媒気体の流量を１分当たり１〜５Ｌとしている。また、第２の冷却工程では、第１の冷却工程と同様の理由から、第２の冷却器４２から吐出される冷媒気体の温度を１５℃〜２０℃とすることが望ましい。

このように、ステップＳ２１〜Ｓ２８に示す第３の周辺露光方法では、急速冷却工程で第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２から吐出される冷媒気体がレジスト膜Ｒの周縁に接触するため、短時間でレジスト膜Ｒの温度を所定温度以下にすることが可能となる。また、急速冷却工程で冷却した後のウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下でない場合には、第２の冷却器４２から冷媒気体を吐出する第２の冷却器４２でウエハＷを冷却するため、周辺露光処理を行ったレジスト膜Ｒを除去する際に、レジストダレを抑制することができる。従って、レジストダレを抑制するために必要なウエハＷの冷却を、短時間で行うことができる。

＜第４の周辺露光方法＞
次に、この発明の第４の周辺露光方法について説明する。図１２は、第４の周辺露光方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１１に示すフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２７と、図１２に示すフローチャートのステップＳ３１〜Ｓ３７とは同一の工程であるため、説明を省略する。

第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２による急速冷却工程を行うことで冷却されたウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下でない場合（ステップＳ３５）には、第２の冷却器４２からレジスト膜Ｒの周縁に冷媒気体を吐出することで、レジスト膜Ｒの露光領域Ｅの回転方向上流側の周縁に冷媒気体を接触させる第２の冷却工程を行う（ステップＳ３８）。第２の冷却工程中又は第２の冷却工程が完了した後、温度センサ３４によるウエハＷの温度測定が行われ、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下か否かが判定される（ステップＳ３９，Ｓ３１０）。ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下である場合には、周辺露光処理後のレジストダレを抑制できるため、ステップＳ３６の周辺露光処理に進む。一方、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下ではない場合には、ステップＳ３８に戻り第２の冷却工程を継続する。従って、ステップＳ３８の第２の冷却工程は、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下となるまで続けられる。

このように、ステップＳ３１〜Ｓ３１０に示す第４の周辺露光方法では、急速冷却工程でウエハＷの温度が所定温度Ａ１よりも高い場合であっても、ウエハＷの温度が所定温度Ａ１以下となるまで第２の冷却工程を行うため、周辺露光処理を行ったレジスト膜Ｒを除去する際の液ダレをより確実に抑制することができる。

＜分割式の第１の冷却器＞
次に、図１３を参照して、分割式の第１の冷却器４１について説明する。なお、図４と同一の箇所については、同一の番号を付してその説明を省略する。

冷却器本体４３は、スピンチャック３１を介して対向する第１の冷却器本体４３ｄと第２の冷却器本体４３ｅとからなる。第１の冷却器本体４３ｄと第２の冷却器本体４３ｅは、平面視が略半円状に形成されている。また、図１３において図示しない第１の気体供給源４９ａは、第１の冷却器本体４３ｄ及び第２の冷却器本体４３ｅに接続されている。また、第１の冷却器移動機構であるシリンダ３５ｃは、第１の冷却器本体４３ｄ及び第２の冷却器本体４３ｅに設けられている。

ウエハＷを搬入・搬出する場合には、シリンダ３５ｃのロッド３６ｃがスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに沿って離れる方向に移動しているため、第１の冷却器本体４３ｄと第２の冷却器本体４３ｅはスピンチャック３１から離れた位置（待機位置）に待機する。その際、第１の冷却器本体４３ｄとスピンチャック３１との距離は、第２の冷却器本体４３ｅとスピンチャック３１との距離と等しくても、異なっていてもよい。また、ウエハＷをスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持する場合には、シリンダ３５ｃのロッド３６ｃがスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに沿って近づく。

このように、第１の冷却器本体４３ｄと第２の冷却器本体４３ｅとがスピンチャック３１を介して対向し、この第１の冷却器本体４３ｄと第２の冷却器本体４３ｅにシリンダ３５ｃが設けられているため、第１の冷却器本体４３ｄと第２の冷却器本体４３ｅとを各々独立して移動させることが可能となる。そのため、ウエハＷの搬入・搬出の際に第１の冷却器本体４３ｄ及び第２の冷却器本体４３ｅを待機させる位置についての自由度が増す。

＜共通の気体供給源を用いる場合＞
次に、図１４を参照して、第１の冷却器４１と第２の冷却器４２との間で共通の気体供給源４９ｃを使用した場合について説明する。なお、図７と同一の構成については、同一の図番を付してその説明を省略する。

第１の冷却器４１は、冷却器本体４３に接続される第１の供給管４８ａと、第１の供給管４８ａに介設されて共通の気体供給源４９ｃから供給される気体を冷却する第１の温調器５０ａを具備する。また、第２の冷却器４２は、冷却基体４６に接続される第２の供給管４８ｂを具備する。

第１の供給管４８ａと第２の供給管４８ｂの分岐部には、電磁式の３ポート３位置切換弁５２が介設されている。切換弁５２は、制御部１００に電気的に接続されており、制御部１００からの信号により切換駆動されて、共通の気体供給源４９ｃから吐出される冷媒気体が、第１の冷却器４１と第２の冷却器４２のうちの一方、又は、第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２の両方に冷媒気体が流れるように選択的に供給される。

従って、第１の冷却工程では、切換弁５２を切り換えることで、共通の気体供給源４９ｃから供給された冷媒気体が第１の供給管４８ａを流れて第１の冷却器４１に供給される。また、第２の冷却工程では、切換弁５２を切り換えることで、共通の気体供給源４９ｃから供給された冷媒気体が第２の供給管４８ｂを流れて第２の冷却器４２に供給される。また、急速冷却工程では、切換弁５２を切り換えることで、共通の気体供給源４９ｃから供給された冷媒気体が第１の供給管４８ａ及び第２の供給管４８ｂを流れて第１の冷却器４１及び第２の冷却器４２に供給される。

＜吐出口がレジスト膜の上方にある第１の冷却器本体の内部構成＞
次に、図１５を参照して、吐出口４４ａがレジスト膜Ｒの上方にある冷却器本体４３の内部形状について説明する。なお、図６に示す冷却器本体４３の内部構成と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１５（ａ）で示される第１の冷却器４１の吐出口４４ａは冷却器本体４３の下部４３ｈに設けられている。この吐出口４４ａの先端口はスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに吸着保持されたウエハＷのレジスト膜Ｒの端部と対向している。また、冷却器本体４３は、第１の供給管４８ａと接続する供給口４４ｂを外周部４３ｉに有している。

このように、第１の気体供給源４９ａから供給される冷媒気体が迂回板４５によって迂回し、冷却器本体４３の内壁４３ｇに沿って移動した後に吐出口４４ａから吐出されるため、吐出口４４ａから吐出される冷媒気体の脈動を抑制することができる。

また、冷却器本体４３ｄのスピンチャック３１の回転軸方向での断面は、図１５（ｂ）、（ｃ）に示すように、矩形であっても、菱形であってもよく、このような形状であっても、吐出口４４ａから吐出される冷媒気体の脈動を抑制することができる。

＜第１冷却器のシリンダがスピンチャックの上側にある場合の周辺露光装置の構成＞
次に、図１６を参照して、第１の冷却器４１のシリンダ３５ｃがスピンチャック３１の上側にある場合の周辺露光装置３０の構成について説明する。なお、図４，図５に示す周辺露光装置３０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１６で示される周辺露光装置３０の、第１の冷却器４１の冷却器本体４３の上部には、冷却器本体４３を上下方向に移動させるための第１の移動機構としてのシリンダ３５ｃが設けられている。周辺露光処理を行う際には、シリンダ３５ｃのロッド３６ｃが上方向に移動することで冷却器本体４３がウエハＷの上面近傍位置に移動し、ウエハＷの搬入・搬出を行う際には、シリンダ３５ｃのロッド３６ｃが下方向に移動することで冷却器本体４３がスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａの上側に移動する。

このように、シリンダ３５ｃとロッド３６ｃが第１の冷却器４１の冷却器本体４３の上部に設けられている場合でも、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａ上にウエハＷを搬入・搬出させるための空間を設けることができる。

＜回動動作により待機位置に移動する第１の冷却器を有する周辺露光装置の構成＞
次に、図１７Ａ，図１７Ｂを参照して、回動動作により待機位置に移動する第１の冷却器４１を有する周辺露光装置３０の構成について説明する。なお、図４，図５に示す周辺露光装置３０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１７Ａ，図１７Ｂで示される第１の冷却器４１の冷却器本体４３における露光領域を除く部分に対して直交する両側には、スピンチャック３１の回転軸に対して垂直方向の回動軸５３が突設されており、両回動軸５３は軸受け５３ａによって回転自在に支承されている。一方の回動軸５３には駆動部であるモータ５４が連結されており、このモータ５４の回転駆動によって回動軸５３が回動する。この回動軸５３は冷却器本体４３の外周部に軸支されているため、モータ５４の回転駆動により、回動軸５３と冷却器本体４３とが一体に回動する。また、回動軸５３の回転角度は、角度センサ５５によって検出される。

モータ５４及び角度センサ５５は、制御部１００と電気的に接続されている。モータ５４は制御部１００からの制御信号に基づいて回転駆動し、モータ５４と冷却器本体４３を一体に回動させて、冷却器本体４３を使用位置すなわちスピンチャック３１に吸着保持されているウエハＷの周縁近傍位置と待機位置に切り換える。このモータ５４の回転角度は角度センサ５５によって検出され、制御部１００に伝達される。

ウエハＷの搬入・搬出を行う際には、第１の冷却器４１が待機位置に移動される。この場合には、制御部１００からモータ５４に制御信号が伝達され、モータ５４が駆動して、回動軸５３及び円弧状の第１の冷却器４１が一体に回動する。回動軸５３の回転角度は角度センサ５５によって検出されており、回動軸５３の回転角度が所定の角度になると角度センサ５５からの信号が制御部１００に伝達される。角度センサ５５からの信号が制御部１００に伝達されることにより、制御部１００からモータ５５への制御信号の伝達が停止し、モータ５５の駆動が停止する。モータ５５の駆動が停止することで、図１７Ｂに二点鎖線で示すように、第１の冷却器４１がスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに対して傾斜した位置（待機位置）で停止する。

搬入されたウエハＷの冷却工程を行う際には、ウエハＷの搬入・搬出を行う場合と同様に制御部１００からモータ５４に制御信号が伝達され、モータ５４が駆動して、回動軸５３及び円弧状の第１の冷却器４１が上述と逆方向に一体に回動し、第１の冷却器４１がスピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａに対して平行となる位置（上面近傍位置）で停止する。

このように、第１の冷却器４１の冷却器本体４３が回動することで、スピンチャック３１のウエハ吸着面３１ａ上にウエハＷを搬入・搬出させるための空間を設けることができる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態では、この発明に係る温度センサ３４がスピンチャック３１の上側に設けられている場合について説明したが、図１８Ａ，図１８Ｂに示すように、温度センサ３４がスピンチャック３１の下面（裏面）、又は外周面に対向して設けられていてもよい。このように、温度センサ３４をスピンチャック３１の下面（裏面）、又は外周面に対向して設けた場合であっても、温度センサ３４をスピンチャック３１の上面に対向して設けた場合と同様に、ウエハＷの温度を測定することができるため、温度センサ３４を設置する場所の自由度が増加する。

また、上記実施形態では、この発明に係る周辺露光方法（装置）を半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムに適用した場合について説明したが、ＬＣＤ用ガラス基板のレジスト塗布・現像処理システムにも適用できることは勿論である。

Ｅ 露光領域
Ｒ レジスト膜
Ｗ ウエハ（基板）
３０ 周辺露光装置
３１ スピンチャック（基板保持部）
３１ａ ウエハ吸着面
３２ モータ（駆動部）
３３ 光源部
３４ 温度センサ（温度測定部）
３５ａ，３５ｃ シリンダ（第１の冷却器移動機構）
３５ｂ シリンダ（第２の冷却器移動機構）
４０ 冷却器
４１ 第１の冷却器
４２ 第２の冷却器
４３ 冷却器本体
４３ｄ 第１の冷却器本体
４３ｅ 第２の冷却器本体
４４ａ 吐出口
４６ 冷却基体
４７ 冷却素子
４８ａ 第１の供給管
４８ｂ 第２の供給管
４９ａ 第１の気体供給源
４９ｂ 第２の気体供給源
４９ｃ 共通の気体供給源
５０ａ 第１の温調器
５０ｂ 第２の温調器
５２ 切換弁
５４ モータ（第１の冷却器移動機構）
１００ 制御部

Claims (19)

1. 被処理基板に形成されるレジスト膜の周縁に光を照射して露光処理を行う周辺露光方法であって、
   上記被処理基板を水平面上で回転させる回転工程と、
   上記回転する被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域を除く外周部に冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第１の冷却工程と、
   上記回転する被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域の回転方向上流側に、上記第１の冷却工程で用いられる冷媒気体の温度以下の冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第２の冷却工程と、
   上記被処理基板の温度を測定する温度測定工程と、を含み、
   上記被処理基板の温度が所定温度以下に達した際に、上記露光処理を行うことを特徴とする周辺露光方法。
2. 請求項１記載の周辺露光方法において、
   上記第１の冷却工程によって上記被処理基板を冷却した後に上記温度測定工程によって上記被処理基板の温度を測定し、
   上記被処理基板の温度が上記所定温度以下の場合には、上記露光処理を行い、
   上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記第１の冷却工程と上記第２の冷却工程を同時に行う急速冷却工程を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする周辺露光方法。
3. 請求項２記載の周辺露光方法において、
   上記急速冷却工程による上記被処理基板の冷却は、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで行うことを特徴とする周辺露光方法。
4. 請求項１記載の周辺露光方法において、
   上記第１の冷却工程と上記第２の冷却工程とを同時に行う急速冷却工程によって上記被処理基板を冷却した後に、上記温度測定工程によって上記被処理基板の温度を測定し、
   上記被処理基板の温度が上記所定温度以下の場合には、上記露光処理を行い、
   上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記第２の冷却工程を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする周辺露光方法。
5. 請求項４記載の周辺露光方法において、
   後の上記第２の冷却工程による上記被処理基板の冷却は、上記被処理基板の温度が所定温度以下になるまで行われることを特徴とする周辺露光方法。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の周辺露光方法において、
   上記冷媒気体が、ドライエア、窒素ガス、又はヘリウムガスのいずれかであることを特徴とする周辺露光方法。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の周辺露光方法において、
   上記所定温度が４２℃以下であることを特徴とする周辺露光方法。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の周辺露光方法において、
   上記第１の冷却工程で上記被処理基板の外周部に接触させる冷媒気体の温度が２０℃〜２５℃であり、
   上記第２の冷却工程で上記被処理基板の外周部に接触させる冷媒気体の温度が１５℃〜２０℃であることを特徴とする周辺露光方法。
9. 被処理基板に形成されるレジスト膜の周縁に光を照射して露光処理する周辺露光装置であって、
   上記被処理基板を水平に保持する基板保持部と、
   上記基板保持部を水平面上に回転させる駆動部と、
   上記被処理基板の周縁に対して光を照射する光源を有する光源部と、
   上記被処理基板の温度を測定する温度測定部と、
   上記被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域を除く外周部に冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第１の冷却器と、
   上記被処理基板のレジスト膜の周縁の露光領域の回転方向上流側に上記冷媒気体を接触させて上記被処理基板を冷却する第２の冷却器と、
   上記第１の冷却器を上記被処理基板の上面近傍位置と待機位置に移動する第１の冷却器移動機構と、
   上記第２の冷却器を上記被処理基板の上面近傍位置と待機位置に移動する第２の冷却器移動機構と、
   上記基板保持部、駆動部、光源部、温度測定部、第１，第２の冷却器及び第１，第２の冷却器移動機構を制御する制御部とを具備し、
   上記制御部からの信号に基づいて、上記被処理基板が水平に保持された状態で上記基板保持部が水平面上に回転し、上記第１の冷却器及び第２の冷却器が上記被処理基板の上面近傍位置に移動した状態で、上記第１の冷却器から吐出される上記冷媒気体の温度を２０℃〜２５℃とし、上記第２の冷却器から吐出される上記冷媒気体の温度を１５℃〜２０℃として上記被処理基板の冷却がなされ、
   上記被処理基板の温度が所定の温度以下の場合には、上記光源部による露光処理を行うことを特徴とする周辺露光装置。
10. 請求項９記載の周辺露光装置において、
    上記制御部からの信号に基づいて、上記第１の冷却器によって上記被処理基板を冷却した後に、上記被処理基板の温度を測定し、
    上記被処理基板の温度が所定温度以下の場合には、上記光源部による上記露光処理を行い、
    上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合は、上記第１の冷却器と上記第２の冷却器を同時に用いる急速冷却を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする周辺露光装置。
11. 請求項１０記載の周辺露光装置において、
    上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記制御部からの信号に基づいて、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで上記急速冷却を行うことを特徴とする周辺露光装置。
12. 請求項９記載の周辺露光装置において、
    上記制御部からの信号に基づいて、上記第１の冷却器と上記第２の冷却器を同時に用いる急速冷却を行った後に、上記被処理基板の温度を測定し、
    上記被処理基板の温度が上記所定温度以下の場合には、上記光源部による上記露光処理を行い、
    上記被処理基板の温度が上記所定温度より高い場合には、上記第２の冷却器による第２の冷却を行った後に、上記露光処理を行うことを特徴とする周辺露光装置。
13. 請求項１２記載の周辺露光装置において、
    後の上記第２の冷却は、上記被処理基板の温度が上記所定温度以下になるまで行われることを特徴とする周辺露光装置。
14. 請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の周辺露光装置において、
    上記第１の冷却器は、上記被処理基板の露光領域を除く外周を囲繞する円弧状の気体流路の一端部が開口する冷却器本体と、上記冷却器本体の内周壁に適宜間隔をおいて設けられ、上記被処理基板の側面及び上記レジスト膜の上方に上記冷媒気体を吐出する吐出口と、上記冷却器本体に第１の供給管を介して接続する第１の気体供給源と、上記第１の供給管に介設されて上記第１の気体供給源から供給される気体を上記所定温度以下に冷却する第１の温調器と、を具備し、
    上記第２の冷却器は、上記被処理基板の周縁の側部及び上下部を隙間をおいて覆う熱伝導性を有する冷却基体と、上記冷却基体の上部片に当接されて気体を上記所定温度以下に冷却する冷却素子と、上記冷却基体に第２の供給管を介して接続する第２の気体供給源と、を具備することを特徴とする周辺露光装置。
15. 請求項１４記載の周辺露光装置において、
    上記冷却器本体は、上記基板保持部を介して対向する第１の冷却器本体と第２の冷却器本体とからなり、
    上記第１の気体供給源は、上記第１の温調器を介設した上記第１の供給管を介して上記第１の冷却器本体及び上記第２の冷却器本体に接続され、
    上記第１の冷却器移動機構は、上記第１の冷却器本体及び上記第２の冷却器本体に設けられることを特徴とする周辺露光装置。
16. 請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の周辺露光装置において、
    上記第１の冷却器は、上記被処理基板の露光領域を除く外周を囲繞する円弧状の気体流路の一端部が開口する冷却器本体と、上記冷却器本体の下部に適宜間隔をおいて設けられ、上記レジスト膜の上方に上記冷媒気体を吐出する吐出口と、上記冷却器本体に第１の供給管を介して接続する第１の気体供給源と、上記第１の供給管に介設されて気体を所定の温度以下に冷却する第１の温調器と、を具備し、
    上記第２の冷却器は、上記被処理基板の周縁の側部及び上下部を隙間をおいて覆う熱伝導性を有する冷却基体と、上記冷却基体の上部片に当接されて気体を上記所定温度以下に冷却する冷却素子と、上記冷却基体に第２の供給管を介して接続する第２の気体供給源と、を具備することを特徴とする周辺露光装置。
17. 請求項１４ないし請求項１６のいずれかに記載の周辺露光装置において、
    上記第１の気体供給源と上記第２の気体供給源とを共通の気体供給源にすると共に、上記第１の供給管に介設される上記第１の温調器の一次側における上記第１の供給管と上記第２の供給管との分岐部に、上記第１の供給管と上記第２の供給管の一方又は双方に気体が流れるように切り換わる切換弁を介設してなることを特徴とする周辺露光装置。
18. 請求項９ないし請求項１７のいずれかに記載の周辺露光装置において、
    上記冷媒気体が、ドライエア、窒素ガス、又はヘリウムガスのいずれかであることを特徴とする周辺露光装置。
19. 請求項９ないし請求項１８のいずれかに記載の周辺露光装置において、
    上記所定温度が４２℃以下であることを特徴とする周辺露光装置。

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