JPH1116818A - ベーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急速に目的のベーキング温度に到達できると
ともに厳密な温度制御を行うことができるようにし、こ
れにより異なる温度条件のベーキング処理を１台のベー
キング装置で行えるようにする。 【解決手段】 ベーキング装置２０は、ウエハＷを保持
してこれをベーキングする処理台２２を備えている。こ
の処理台２２は例えば、電子冷凍素子で形成されてウエ
ハＷの温度を調整する温度調整部からなる。またベーキ
ング装置２０は、処理台２２上に設けられた加熱部２３
と、加熱部２３の温度を測定する温度センサ２５と、温
度センサ２５の測定結果に基づき、処理台（温度調整
部）２２の電源２７を制御する制御部２６とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置製造
に用いるベーキング装置に関し、特にリソグラフィプロ
セスにおけるベーキング処理に好適なベーキング装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のベーキング装置としては、例えば
レジストコーターと現像機とを一体化したコーターデベ
ロッパーに備えられるものが知られている。このベーキ
ング装置は、ウエハを保持する筐体にヒータが内蔵され
て構成された、いわゆるホットプレートで構成されてい
るため、ヒータに通電することによって比較的早く装置
を所定の温度に加熱できる。一方、温度を下げる場合に
は、ヒータへの通電を停止して自然に放熱させることに
より行うため、かなりの時間を要する。そこで、従来の
コーターデベロッパーでは、運転中はなるべくベーキン
グ装置の温度変更をしないで済むよう、温度が異なるベ
ーキング処理毎に専用のベーキング装置が必要とされ、
したがって図８に示すように多数のベーキング装置が設
置されている。

【０００３】なお、図８の例は、１２台のベーキング装
置１〜１２（図中、Bake1 〜Bake12で表す）が設置され
ている場合を示してある。またこのコーターデベロッパ
ーには、これらベーキング装置１〜１２の他に、例えば
コーターカップを備えたコータ１、２（図中、Coater1
、Coater2 で表す) 、デベロッパーカップを備えたデ
ベロッパー１、２（図中、Developer1、Developer2で表
す）、クーリングプレートを備えたクーリング装置１、
２（図中、Cool1 、Cool2 で表す）、ＨＭＤＳ（Hexame
thyldisilazane) チャンバー１、２（図中、HMDS1 、HM
DS2 表す）が組み込まれている。さらに、これらの各部
分にウエハを搬送するロボットアームを備えた搬送部
（図示略）が設けられている。

【０００４】このようなコーターデベロッパーでは、リ
ソグラフィプロセスにおいてレジストパターンを形成す
る場合、ウエハは例えば図９に示すフローにしたがって
処理される。すなわち、例えばプロセスＡによる処理の
場合、ウエハ１は搬送部のロボットアームによりＨＭＤ
Ｓチャンバー１に搬送されて表面をＨＭＤＳ処理され
る。次いで、クーリング装置１に搬送されてクーリング
処理され、その後コーター１に搬送されて表面にレジス
トが塗布される（図中、Coatと記す) 。次に、ウエハ１
はプリベークのためにベーキング装置１に送られ、ベー
キング（１１０℃、９０秒）処理が施された後、クーリ
ング装置１に搬送されてそこで冷却される。その後、コ
ーター２に搬送されてレジストの塗膜上に反射防止膜
（Top Coat；図中T/C と記す）が塗布される。続いてベ
ーキング装置２に送られてベーキング（６０℃、９０
秒）処理され、次いでクーリング装置１に搬送されて冷
却される。

【０００５】次にウエハ１は、コーターデベロッパーの
外部に設置されている縮小投影露光装置（ステッパー）
に搬送され、露光された後、ＰＥＢ（Post Exposure Ba
ke；図中 Expo と記す）のためベーキング装置３に送ら
れてベーキング（１００℃、９０秒）処理される。次い
で、クーリング装置１に搬送されて冷却され、続いてデ
ベロッパー（図中、Dev と記す）１に搬送されて現像さ
れる。現像されたウエハ１はポストベークのためベーキ
ング装置４に送られてベーキング（７０℃、９０秒）処
理される。

【０００６】複数のウエハを処理する場合には、コータ
ーにて律速されるよう処理を進めるため、上記コーター
デベロッパーの場合には、図９に示すようにコーター１
から最初のウエハ１が搬出されると、同じプロセスＡの
後続のウエハ２がコーター１に搬入される。そして、レ
ジストが塗布されたウエハＷ１２は、ベーキング装置１
〜４に対応したベーキング装置５〜８をウエハ１と同様
の順に通って処理される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
ベーキング装置は、温度を低下させるのに時間を要する
ため、ベーキング装置を用いてコーターデベロッパーを
構成する場合には、温度が異なるベーキング処理毎に専
用のベーキング装置が必要になる。よって、１台のコー
ターデベロッパーにより処理する一連のプロセスの種類
が増えれば、つまり異なる種類のレジストを用いて処理
する場合や、同種のレジストでもベーキング温度条件が
異なる場合には、その場合毎のプロセスでのベーキング
処理に対応したベーキング装置が必要になる。

【０００８】また、より微細なレジストパターンの形状
を均一に形成するためには、ベーキング温度をより厳密
に制御することが要求されることから、装置の温度が安
定している状態でベーキング処理を行うことは必須要件
となる。しかしながら、従来のベーキング装置では、こ
れにウエハが搬入されてから装置の温度が安定するま
で、例えば４０秒程度と時間を要してしまう。

【０００９】よってスループット向上およびレジストへ
の厳密な温度制御のために、同じ種類のプロセスでもベ
ーキング処理毎のベーキング装置を先行のウエハと後続
のウエハとのそれぞれに対応して設置せざるを得ず、例
えば図８に示すようにプロセスＡに対してプロセスＢを
１つ追加した場合には、単純には１６台のベーキング装
置が必要になる。その結果、ベーキング装置を備えるコ
ーターデベロッパーが大型となって、クリーンルームに
おける装置の占有体積が増加し、装置作製やメンテナン
ス等の装置自体にかかるコストも増大してしまう。

【００１０】また、ベーキング装置がコーターデベロッ
パーに設置可能な台数にも限界があるため、上記したよ
うに例えば単純には１６台のベーキング装置が必要にな
るところを、設定温度をある程度共有化して使用してい
るのが現状となっている。よって、ベーキング処理にお
けるより厳密な温度制御が困難になっており、温度ばら
つきによるレジストパターンの線幅のばらつきが生じる
という不具合が起きている。さらに、ベーキング装置が
コーターデベロッパーに設けられる数に限界があること
から、１台のコーターデベロッパーによって処理可能な
プロセスの数が制限されるという不都合も生じている。

【００１１】したがって、急速に目的のベーキング温度
に到達できるとともに厳密な温度制御を行うことがで
き、１台の装置で異なる温度条件のベーキング処理を行
えるベーキング装置の開発が切望されている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために本発明に係るベーキング装置は、ウエハを保持
してこれをベーキングする処理台が、電子冷凍素子で形
成されて上記ウエハの温度を調整する温度調整部を備え
た構成となっている。

【００１３】電子冷凍素子はペルチェ素子とも呼ばれ、
２種類の導体を接合し、電流を流すことによって接続部
に熱の吸収、発生を生ずるペルチェ効果を用いた素子で
ある。例えば２種類の導体にＰ型、Ｎ型の半導体を用い
たものでは、正電極−Ｎ型半導体−中間電極−Ｐ型半導
体−負電極という構成によって、電極を通して通電する
ことにより、正、負の両電極側を発熱源、中間電極を吸
熱源とする素子が得られる。よって、正、負の両電極側
を一方の面、中間電極を他方の面とするプレート状の電
子冷凍素子を構成した場合には、通電によってその一方
の面を温度が上昇した加熱面、他方の面を温度が低下し
た冷却面とすることができる。またペルチェ素子の特性
から、電流の極性を反転させればその冷却面と加熱面と
を逆転させることができる。

【００１４】本発明では、処理台がこのような電子冷凍
素子で形成された温度調整部を備えているため、上記の
ようにプレート状の電子冷凍素子で温度調整部が形成さ
れ、温度調整部の上面で処理台の上面が形成され、この
上面にウエハが保持されるように構成されていれば、電
子冷凍素子に流す電流量や電流の極性等を制御すること
により、処理台の温度（ベーキング温度）が目的の温度
に急速にかつ精度良く調整される。よって、処理台の温
度を変更しても、あるいはウエハの搬入によって処理台
の温度が変化しても、処理台がその温度に急速にしかも
精度良く調整されるため、ウエハが常に目的の温度でベ
ーキング処理され、かつ処理台の温度が安定するまでの
待機時間が短縮される。また処理台上に加熱部が設けら
れていれば、温度調整部の冷却面を加熱部側に接触させ
ることにより加熱部の熱が温度調整部を介して放出され
るため、加熱部が所定の温度に急速に冷却される。また
電子冷凍素子に通電する電流量を変化させれば、いずれ
の温度へも効率良く冷却される。よって加熱部の温度が
急速にかつ精度良く調整されて、処理台上に加熱部を介
して保持されるウエハが常に目的の温度でベーキング処
理され、かつ処理台の温度が安定するまでの待機時間も
短縮される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るベーキング装
置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明
の第１実施形態を示す概略構成図であり、ウエハを保持
した状態を示してある。図１に示すようにこのベーキン
グ装置２０は、処理室２１、処理台２２、加熱部２３、
放熱部２４、温度センサ２５、制御部２６および電源２
７を備えて構成されている。処理室２１には、ウエハＷ
を処理室２１内に搬入し、処理室２１から搬出するため
の搬出入口２１ａが設けられており、内部に処理台２２
が設けられている。

【００１６】処理台２２は、ウエハＷを保持してこれを
ベーキングするためのもので、ウエハＷの温度を調整す
る温度調整部からなっている。この温度調整部は、ペル
チェ効果を利用した電子冷凍素子で形成されたプレート
状のもので、一方の面が加熱面、他方の面が冷却面とな
るように構成されており、この冷却面が処理台２２の上
面となっている。また処理台２２には、これに電流を供
給する電源２７が接続されており、電源２７にはこれを
オン、オフして処理台２２への通電や通電の停止、通電
する電流量、電流の極性の少なくとも一つを制御する制
御部２６が接続されている。

【００１７】処理室２２内でかつ処理台２２上には、例
えば熱伝導性の良い材料からなる筐体にヒータが内蔵さ
れたホットプレートからなる加熱部２３が、その下面を
処理台２２の上面に接触させた状態で設けられている。
そして加熱部２３には、加熱部２３の温度を測定する例
えばサーミスタや熱電対等の温度センサ２５が取り付け
られている。図１では、温度センサ２５が例えば加熱部
２３の上面でかつ周縁部に取り付けられている例が示さ
れているが、例えばウエハＷ直下の加熱部２３の上面に
取り付けられていてもよく、またウエハＷ直下の加熱部
２３の上面でかつ所定の間隔で複数取り付けられていて
もよいのはもちろんである。この温度センサ２５は、制
御部２６に接続されて測定結果を制御部２６に出力する
ように構成されてり、制御部２６は入力された測定結果
に基づき電源２７を制御するようになっている。

【００１８】また処理台２２の下面側には、つまり加熱
面側には、放熱部２４が設置され、放熱部２４によって
上記加熱面からの熱が外部に放出されるようになってい
る。放熱部２４は、この実施形態においては、例えば放
熱フィンとファン排気機構とからなる熱交換器で構成さ
れている。

【００１９】上記のように構成されたベーキング装置２
０では、処理台２２上に加熱部２３を介してウエハＷが
保持され、加熱部２３の温度でウエハＷがベーキング処
理される。この加熱部２３が所定の温度より高い場合、
加熱部２３のヒータへの通電が一定に保持された状態
で、温度センサ２５からの測定結果に基づき制御部２６
が温度調整部からなる処理台２２への通電、通電停止、
電流量、電流の極性の少なくとも一つを制御する。

【００２０】よって、加熱部２３の熱が処理台２２を介
して外部に効率良く放熱でき、加熱部２３を所定の温度
に急速に冷却できる。また処理台２２に通電する電流の
制御によってこのような温度調整を行うため、加熱部２
３の温度制御を厳密に行える。また、加熱部２３が目的
の温度より低い場合には、従来通り、加熱部２３のヒー
タによって速やかに目的の温度に設定することができ
る。このため、ウエハＷを常に目的の温度でベーキング
処理できるとともに、ウエハＷのベーキング装置２０の
搬入から加熱部２３の温度が安定するまでの待機時間を
短縮できる。

【００２１】したがって、このベーキング装置２０によ
れば、加熱部２３をいかなる温度にも急速に調整でき、
１台のベーキング装置２０で温度条件の異なるベーキン
グ処理を行うことができるので、異なる温度条件のベー
キング処理を行うコーターデベロッパーに非常に有効な
ものとなる。しかも、より厳密な温度制御が可能となる
ため、温度ばらつきによるレジストパターンの線幅のば
らつきを抑制できる優れた効果が得られる。

【００２２】次に、上記ベーキング装置２０を採用した
コーターデベロッパーの一例を図２を用いて説明する。
このコーターデベロッパー１００は、８台のベーキング
装置２０−１〜２０−８（図中、Bake1 〜Bake8 で表
す）、コーターカップを備えたレジスト用のコータ１と
反射防止膜（Top Coat) 用のコータ２（それぞれ図では
Coater1 、Coater2 で表す) 、デベロッパーカップを備
えたデベロッパー１、２（図中、Developer1、Develope
r2で表す）、クーリングプレートを備えたクーリング装
置１、２（図中、Cool1 、Cool2 で表す）、ＨＭＤＳチ
ャンバー１、２（図中、HMDS1 、HMDS2 表す）が組み込
まれている。さらに、これらの各部分にウエハを搬送す
るロボットアームを備えた搬送部（図示略）が設けられ
ている。

【００２３】図３はリソグラフィプロセスにおいてウエ
ハＷ上にレジストパターンを形成する際のプロセスＡ、
Ｂのフロー例を示す図である。このようなコーターデベ
ロッパー１００では、例えばプロセスＡにしたがってウ
エハＷ１、Ｗ２上にレジストパターンを形成し、次いで
ウエハＷ３、Ｗ４上にプロセスＢにしたがってレジスト
パターンを形成する場合、ウエハＷ１、Ｗ２は、前述し
た従来例と同様の順番で各処理が進められる。また、各
ベーキング処理の温度条件に設定されたベーキング装置
２０−１〜２０−４にてウエハＷ１がベーキングされ
る。

【００２４】すなわち、まずウエハＷ１はＨＭＤＳチャ
ンバー１に搬送されて表面をＨＭＤＳ処理され、続いて
クーリング装置１に搬送されてクーリング処理される。
次いで、コーター１に搬送されて表面にレジストが塗布
され（図中、Coatと記す) 、続いてプリベークのために
ベーキング装置２０−１に送られてベーキング（１１０
℃、９０秒）処理される。その後、クーリング装置１に
搬送されてそこで冷却される。次に、コーター２に搬送
されてレジストの塗膜上に反射防止膜（図中、T/C と記
す）が塗布される。続いてベーキング装置２０−２に送
られてベーキング（６０℃、９０秒）処理され、次いで
クーリング装置１に搬送されて冷却される。

【００２５】次にウエハＷ１は、コーターデベロッパー
の外部に設置されているステッパーに搬送され、露光さ
れた後、ＰＥＢ（図中、Expoと記す）のためベーキング
装置２０−３に送られてベーキング（１００℃、９０
秒）処理される。次いで、クーリング装置１に搬送され
て冷却され、続いてデベロッパー（図中、Dev と記す）
１に搬送されて現像される。現像されたウエハＷ１はポ
ストベークのためベーキング装置２０−４に送られてベ
ーキング（７０℃、９０秒）処理される。一方、後続の
ウエハＷ２は、最初のウエハＷ１のＨＭＤＳ処理後の冷
却処理の際に、ＨＭＤＳチャンバー２に搬入されてＨＭ
ＤＳ処理される。そしてウエハＷ２がコータ１から搬出
されると、コーター１に搬入され、レジストの塗布後、
ベーキング装置２０−１〜２０−４に対応したベーキン
グ装置２０−５〜２０−８をウエハＷ１と同様の順に通
って処理される。

【００２６】またプロセスＢにしたがってレジストパタ
ーンを形成するウエハＷ３は、ウエハＷ２のＨＭＤＳ処
理後の冷却処理の際に、ＨＭＤＳチャンバー１に搬入さ
れてＨＭＤＳ処理される。そしてウエハＷ２がコータ１
から搬出されると、ウエハＷ３はコーター１に搬入され
てレジストが塗布され、次いでベーキング装置２０−１
に搬入される。この搬入の前には予め、ベーキング装置
２０−１の温度が１００℃に変更される。上記したよう
にベーキング装置２０−１〜２０−８は、電子冷凍素子
からなる処理台（温度調整部）２２によって、加熱部２
３を急速にかつ厳密に所定の温度に冷却できるものであ
る。したがって、ベーキング装置２０−１は、上記した
ウエハＷ１のベーキング（１１０℃、９０秒）処理後、
このウエハＷ３がベーキング装置２０−１に搬入される
前の短時間にベーキング温度が１００℃に精度良く変更
される。

【００２７】以降は、ウエハＷ１のベーキング処理に用
いたベーキング装置２０−２〜２０−４がウエハＷ３の
搬入前に適正な温度に変更される以外は、先に説明した
プロセスＡと同様の順番で処理が行われる。またプロセ
スＢにしたがってレジストパターンを形成する後続のウ
エハＷ４も、ウエハＷ３がコータ１から搬出されると、
コーター１に搬入されてレジストが塗布され、次いでベ
ーキング装置２０−５に搬入されてベーキング処理され
る。このベーキング装置２０−５の温度は、上記したウ
エハＷ２のベーキング処理後、ウエハＷ４がベーキング
装置２０−５に搬入される前の短時間に適正な温度に精
度良く変更される。そしてこれ以降は、ウエハＷ２のベ
ーキング処理に用いたベーキング装置２０−６〜２０−
８がウエハＷ４の搬入前に適正な温度に変更される以外
は、先に説明したプロセスＡと同様の順番で処理が行わ
れる。

【００２８】このようにコーターデベロッパー１００で
は、急速に目的の温度に設定できるベーキング装置２０
を採用していることにより、常にプロセスＡ、Ｂの最適
条件でベーキング処理を行うことができる。よって、温
度ばらつきによるレジストパターンの線幅のばらつきを
抑制できるため、微細なレジストパターンを均一にかつ
所望の形状に形成でき、ミキシング等を防止することが
できる。

【００２９】また１台のベーキング装置２０で設定温度
の異なるベーキング処理を行えることから、より多くの
プロセスを１台のベーキング装置２０で対応できる。し
たがって、コーターデベロッパー１００に設置するベー
キング装置２０を従来の１２台から８台へと大幅に削減
（約３３％の削減）できるので、クリーンルームにおい
てコーターデベロッパー１００の占有体積を低減でき、
装置作製やメンテナンス等の装置自体にかかるコストも
低減することができる。さらに、１台のベーキング装置
２０で多くのプロセスに対応できるため、コーターデベ
ロッパー１００の占有体積を低減しつつ、１台のコータ
ーデベロッパー１００によって処理可能なプロセスの数
を増やすことができる。

【００３０】またウエハＷ１〜Ｗ４のベーキング装置２
０への搬入後、温度が安定するまでの待機時間を大幅に
短縮できるので、スループットを向上させることができ
る。上記したコーターデベロッパーでは、１０％のスル
ープットの向上が確認された。したがって、ベーキング
装置２０によれば、半導体装置の製造歩留りの向上を図
ることができる。

【００３１】なお、上記第１実施形態のベーキング装置
２０では、放熱部２４が例えば放熱フィンとファン排気
機構とからなる熱交換器で構成されている場合について
述べたが、処理台１２からの熱を放熱するものであれば
よく、この例に限定されない。例えば図４に示す第１変
形例のベーキング装置３０の放熱部３４のように、内部
に冷媒を循環させることにより処理台１２からの熱を放
熱する冷却板からなる熱交換器で構成されていてもよ
い。ここで、図４では、温度センサ、電源、制御部を省
略してある。

【００３２】また、第１実施形態では電子冷凍素子で形
成された処理台２２の電源２７に制御部２６が接続さ
れ、処理台２２への電流制御によって温度制御が行われ
る例を述べたが、処理台２２への電流制御とともに放熱
部２４、３４の熱交換度の制御を行ってもよい。また、
処理台２２の電源２７に替えて加熱部２３の電源に制御
部２６が接続された構成としてもよい。この場合には、
処理台２２に常に一定の電流を通電した状態で、かつ放
熱部２４、３４を一定の状態で作動させた状態で、温度
センサ２５の測定結果に基づき制御部２６が加熱部２３
の電源のオン、オフおよび電流量の少なくとも一つを制
御することになる。したがって、このことによっても加
熱部２３を急速にかつ精度良く目的の温度に冷却できる
ため、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【００３３】さらに、図５に示す第２実施形態のベーキ
ング装置４０のように、加熱部２３のヒータの電源４１
と処理台２２の温度調整部の電源４２との双方に制御部
４３が接続され、温度センサ２５の測定結果が制御部４
３に送られるように構成されていてもよい。この場合に
は、温度センサ２５の測定結果に基づき、制御部４３が
電源４１のオン、オフ、電流量の少なくとも一つを制御
するとともに、電源４２のオン、オフ、通電する電流
量、電流の極性の少なくとも一つを制御することにな
る。したがって、より速やかにかつ厳密な温度制御が実
施される。また、これらの制御とともに放熱部２４の熱
交換度の制御を行うことも可能であるのはもちろんであ
る。さらに図５においても、温度センサ２５が例えば加
熱部２３の上面でかつ周縁部に取り付けられている例が
示されているが、例えばウエハＷ直下の加熱部２３の上
面に取り付けられていてもよく、また所定の間隔で複数
取り付けられていてもよいのは先の第１実施形態と同様
である。

【００３４】また、上記したコーターデベロッパー１０
０では、ベーキング装置２０を用いたが、前述したベー
キング装置３０、４０を用いても同様の効果が得られる
のは言うまでもない。またコーターデベロッパー１００
は、８台のベーキング装置２０を備えて同時に多数のウ
エハＷを処理できるものとしたが、例えば上記例と同様
に、プロセスＡにしたがってウエハＷ１、Ｗ２上にレジ
ストパターンを形成し、プロセスＢにしたがってウエハ
Ｗ３、Ｗ４上にレジストパターンを形成する場合、以下
のようにベーキング装置２０の温度をベーキング処理毎
に変化させることにより、ベーキング装置２０を４台ま
で削減したコーターデベロッパーを実現できる。ここ
で、このコーターデベロッパーは、４台のベーキング装
置２０−１〜２０−４を備えている以外は、前述したコ
ーターデベロッパー１００と同様に構成されているもの
とする。

【００３５】まず、ウエハＷ１はＨＭＤＳチャンバー１
に搬送されて表面をＨＭＤＳ処理され、続いてクーリン
グ装置１に搬送されてクーリング処理される。次いで、
コーター１に搬送されて表面にレジストが塗布され、続
いてプリベークのためにベーキング装置２０−１に送ら
れてベーキング（１１０℃、９０秒）処理される。その
後、クーリング装置１に搬送されてそこで冷却される。
次に、コーター２に搬送されてレジストの塗膜上に反射
防止膜が塗布されるが、この間、ベーキング装置２０−
１の温度が６０℃に変更される。ウエハＷ１は再びベー
キング装置２０−１に送られてベーキング（６０℃、９
０秒）処理され、次いでクーリング装置１に搬送されて
冷却される。

【００３６】次にウエハＷ１は、ステッパーに搬送され
て露光される。この間、ベーキング装置２０−１の温度
は１００℃に変更される。露光後、ＰＥＢのためベーキ
ング装置２０−１に送られてベーキング（１００℃、９
０秒）処理される。次いで、クーリング装置１に搬送さ
れて冷却され、続いてデベロッパー１に搬送されて現像
される。この間、ベーキング装置２０−１の温度は７０
℃に変更される。現像されたウエハＷ１はポストベーク
のためベーキング装置２０−１に送られてベーキング
（７０℃、９０秒）処理される。その後、ベーキング装
置２０−１の温度は１１０℃に設定される。

【００３７】また、コーターにて律速されるよう処理を
進めるため、後続のウエハＷ２については、上記した同
じプロセスＡのベーキングをベーキング装置２０−２に
て実施する。同様にウエハＷ２の後続のウエハＷ３につ
いては、プロセスＢのベーキングをベーキング装置２０
−３で、さらに後続のウエハＷ４はベーキング装置２０
−４にて実施する。

【００３８】このようにベーキング装置２０の温度をベ
ーキング処理毎に変化させた場合には、ベーキング装置
２０を４台まで削減したコーターデベロッパーを実現で
きるため、クリーンルームにおいてコーターデベロッパ
ーの占有体積を一層低減でき、装置作製やメンテナンス
等の装置自体にかかるコストも大幅に低減することがで
きる。また開発段階において、ベーキング装置２０の数
分のベーキング条件でのサンプル作成を容易に行うこと
ができる。さらに、同じベーキング装置２０にて各ベー
キング処理を行えるため、ベーキング装置２０に起因す
るレジストパターンの欠陥や線幅のばらつきの同定を容
易に行うことができる。

【００３９】次に、本発明に係るベーキング装置の第３
実施形態を図６に基づいて説明する。なお、図において
第１実施形態と同一の形成要素には同一の符号を付して
説明を省略する。

【００４０】第３実施形態において第１実施形態、第２
実施形態と相違するところは、処理台５１上に加熱部が
設けられていない点にある。すなわち、このベーキング
装置５０では、電子冷凍素子で形成された温度調整部か
らなる処理台５１が、設定温度への加熱、冷却を行うよ
うに構成されている。この処理台５１は、第１実施形態
の処理台２２と同様に、一方の面が加熱面、他方の面が
冷却面となるようにプレート状に形成された温度調整部
で構成されており、一方あるいは他方の面が処理台５１
の上面となっている。そしてペルチェ効果によって、電
流の極性を変えることにより加熱面と冷却面とが逆転す
るものとなっている。

【００４１】処理台５１には、これに電流を供給する電
源２７が接続されており、電源２７には制御部２６が接
続されている。制御部２６は、温度センサ２５からの測
定結果に基づき、処理台５１への通電や通電の停止、通
電する電流量の少なくとも一つと、電流の極性とを制御
する機能を有している。

【００４２】上記のように構成されたベーキング装置５
０では、処理台５１自体が加熱、冷却機能を有している
ため、処理台５１をより速く目的の温度に到達させるこ
とができ、かつより厳密に温度制御を行うことができ、
また温度が安定するまでに時間を要しない。特に、処理
台５１に通電する電流の極性を反転させることで、処理
台５１の上面を非常に効率良く冷却することができる。
よって、処理台５１上に保持されるウエハＷの温度をさ
らに急速かつ高精度で調整できるため、ウエハＷを常に
所望の温度でベーキングできて温度ばらつきによるレジ
ストパターンの線幅のばらつき等を確実に防止できると
ともに、速やかに温度を安定させることができることか
ら、スループットの一層の向上を図ることができる。さ
らに処理台５１への電流制御のみで温度制御を行うた
め、温度制御が非常に容易である。しかも加熱部を設け
ないため、その分、ベーキング装置５１を小型化するこ
とができる。

【００４３】したがって、ベーキング装置５１を用いて
コーターデベロッパーを構成すれば、上記コーターデベ
ロッパー１００と同様の効果が得られるのはもちろんの
こと、第１実施形態、第２実施形態よりもさらにクリー
ンルームにおけるコーターデベロッパーの占有体積を低
減でき、装置作製やメンテナンス等の装置自体にかかる
コストも低減することができる優れた効果が得られる。
またコーターデベロッパー１００を用いた上記のプロセ
スも実施でき、半導体装置の歩留りの向上を図れる。

【００４４】なお、第３実施形態においても、放熱部２
４が例えば放熱フィンとファン排気機構とからなる熱交
換器で構成されているが、処理台５１からの熱を放熱す
るものであればいかなるものを用いることができる。例
えば図７に示す第２変形例のベーキング装置６０の放熱
部６４のように、内部に冷媒を循環させることにより処
理台５１からの熱を放熱する冷却板からなる熱交換器で
構成されていてもよい。ここで、図７では、温度セン
サ、電源、制御部を省略してある。

【００４５】また、第３実施形態では処理台５１への電
流制御によって温度制御が行われる例を述べたが、処理
台５１への電流制御とともに放熱部２４、６４の熱交換
度の制御を行うことも可能である。さらに図６において
も、温度センサ２５が例えば加熱部２３の上面でかつ周
縁部に取り付けられている例が示されているが、例えば
ウエハＷ直下の加熱部２３の上面に取り付けられていて
もよく、また所定の間隔で複数取り付けられていてもよ
いのは先の第１，第２実施形態と同様である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るベーキ
ング装置によれば、処理台が電子冷凍素子で形成された
温度調整部を備えた構成としたことにより、温度調整部
の上面で処理台の上面が形成されていれば、処理台を目
的の温度に急速にしかも精度良く調整できる。また処理
台上に加熱部が設けられて温度調整部の冷却面を加熱部
側に接触させた場合には、加熱部をいかなる温度へも効
率良く冷却できる。よって、処理台に直接保持されるあ
るいは処理台に加熱部を介して保持されるウエハの厳密
な温度制御を行うことができるため、温度ばらつきによ
るレジストパターンの線幅のばらつきを抑制できる。ま
た１台のベーキング装置で温度条件の異なるベーキング
処理を行うことができるため、コーターデベロッパーに
用いた場合には、ベーキング装置の設置数を削減でき
る。したがって、クリーンルームにおけるコーターデベ
ロッパーの占有体積を低減でき、装置作製やメンテナン
ス等の装置自体にかかるコストも低減することができ
る。さらに、１台のベーキング装置で多くのプロセスに
対応できるため、処理可能なプロセスの数を増やすこと
ができるとともに、ウエハのベーキング装置への搬入
後、温度が安定するまでの待機時間を大幅に短縮できる
ので、スループットの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るベーキング装置の第１実施形態を
示す概略構成図である。

【図２】実施形態のベーキング装置のコーターデベロッ
パーへの適用例を示す図である。

【図３】実施形態のコーターデベロッパーによるプロセ
スフロ−の一例を説明する図である。

【図４】第１変形例を示す図である。

【図５】本発明に係るベーキング装置の第２実施形態を
示す概略構成図である。

【図６】本発明に係るベーキング装置の第３実施形態を
示す概略構成図である。

【図７】第２変形例を示す図である。

【図８】従来のコーターデベロッパーの一例を示す図で
ある。

【図９】従来のコーターデベロッパーによるプロセスフ
ロ−の一例を説明する図である。

【符号の説明】

２０，３０，４０，５０，６０…ベーキング装置、２
２，５１…処理台、２３…加熱部、２４，３４，６４…
放熱部、２５…温度センサ、２６，３０，４３…制御
部、Ｗ…ウエハ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを保持してこれをベーキングする
   処理台を備えたベーキング装置であって、 前記処理台は、電子冷凍素子で形成されて前記ウエハの
   温度を調整する温度調整部を備えていることを特徴とす
   るベーキング装置。
2. 【請求項２】 前記処理台の温度を測定する温度センサ
   と、 前記温度センサの測定結果に基づき前記温度調整部を制
   御する制御部と、を備えていることを特徴とする請求項
   １記載のベーキング装置。
3. 【請求項３】 前記処理台上に設けられた加熱部と、 前記加熱部の温度を測定する温度センサと、 前記温度センサの測定結果に基づき、前記温度調整部と
   前記加熱部との少なくとも一方を制御する制御部と、を
   備えていることを特徴とする請求項１記載のベーキング
   装置。
4. 【請求項４】 前記温度調整部の下部側には、該温度調
   整部からの熱を放熱する放熱部が設けられていることを
   特徴とする請求項１記載のベーキング装置。