基板処理装置及び基板処理方法
【課題】
基板の塗布、現像処理を行う基板処理装置において、インターフェイスブロックＳ３内の雰囲気温度の変動にかかわらず、基板を露光機Ｓ４にて要求されている目標温度に設定すること。
【解決手段】
基板を温調プレート５３により温調した上でインターフェイスブロックＳ３から露光機Ｓ４に搬送する。そして温調プレート５３を通過する温調流体の温度を検出し、設定温度に基づいてチラー５を制御する。更に、インターフェイスブロックＳ３内の雰囲気の温度あるいは当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出し、その温度に基づいて温調流体の設定温度を調整する。あるいは例えば前記雰囲気の温度が目標温度から外れているときに基板の搬送速度を前記雰囲気の温度が目標温度であるときの速度よりも速くなるようにコントロールする。
基板の塗布、現像処理を行う基板処理装置において、インターフェイスブロックＳ３内の雰囲気温度の変動にかかわらず、基板を露光機Ｓ４にて要求されている目標温度に設定すること。
【解決手段】
基板を温調プレート５３により温調した上でインターフェイスブロックＳ３から露光機Ｓ４に搬送する。そして温調プレート５３を通過する温調流体の温度を検出し、設定温度に基づいてチラー５を制御する。更に、インターフェイスブロックＳ３内の雰囲気の温度あるいは当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出し、その温度に基づいて温調流体の設定温度を調整する。あるいは例えば前記雰囲気の温度が目標温度から外れているときに基板の搬送速度を前記雰囲気の温度が目標温度であるときの速度よりも速くなるようにコントロールする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板にレジストを塗布し、現像を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程は、基板の表面にフォトレジストを塗布し、露光後の基板を現像処理する塗布、現像装置に露光機を接続して行われる。塗布、現像装置では。露光機側で要求される温度に合わせて温調プレートにより、例えば２３℃に調整している。この温度調整は温調プレートと温調部との間を循環する温調水の温度を随時検出し、予め設定した設定温度との偏差に基づいて温調部を介して温調水の温度をコントロールすることにより行われる。
【０００３】
しかしながら塗布、現像装置内のプロセスモジュール例えば加熱モジュールの温度の変更等により、インターフェイスブロック内の雰囲気温度が変動し、このため温調プレートで温調された基板が露光機へ搬送される途中で基板の温度が変動してしまう場合がある。
【０００４】
一方、露光機では、集積回路の高集積化によるパターンの微細化に伴って、より高い解像度が要求されるようになり、基板温度についてより一層の厳密な管理が要求される。従って、露光機に搬入された基板に対して速やかに露光を行うためには、基板の温度を塗布、現像装置内にて事前に露光機側で要求される温度スペックに調整しておくことが必要になる。このような要求に応えるために、インターフェイスブロック全体の雰囲気温度をＴＨＣ（温湿度調整装置）で高精度に調整する手法もあるが、高コストを伴うため得策とは言い難い。
【０００５】
特許文献１では、塗布処理前に温調された基板を、塗布ユニットまで搬送する途中で雰囲気温度の影響を受けるという課題に対し、雰囲気温度を検出して検出結果に基づいて基板温調装置で温調される基板の温度を調整している。しかしながら露光機に搬入する直前の、基板の温度の変動に関しては解決していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２４４１９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、基板に対してレジストの塗布、現像処理を行う基板処理装置において、インターフェイスブロック内の雰囲気温度の変動にかかわらず基板の温度を露光機にて要求されている温度に精度よく設定できる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板処理装置はレジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整するための設定値調整部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の基板処理装置は、レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する滞在時間調整部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の基板処理方法はレジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を第２の温度検出部により検出する工程と、
前記第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の基板処理方法は、レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて、温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温調プレートを介して温調された基板をインターフェイスブロックから露光機に搬送するにあたって、インターフェイスブロック内の雰囲気温度を検出し、あるいは露光機へ向かう基板の温度を検出し、検出結果に基づいて温調プレートの設定温度、雰囲気中の基板の滞在時間あるいは温調プレートに供給される温調流体の流量を調整をしているため、インターフェイスブロック内の雰囲気温度が変動しても、基板を露光機の要求する温度に高い精度で調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の基板処理装置の一例の全体構成を示す平面図である。
【図２】前記基板処理装置の概略を示す斜視図である。
【図３】前記基板処理装置を示す縦断側面図である。
【図４】前記基板搬送装置に用いられるインターフェイスブロックの一部を示す斜視図である。
【図５】インターフェイスブロックの基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【図６】インターフェイスブロック内の雰囲気温度と温調設定温度を示す特性図である。
【図７】雰囲気温度による基板の温調工程の比較を示す説明図で、雰囲気温度が２３℃の場合と、２７℃の場合と、を示す。
【図８】第１の実施の形態の変形例に係るインターフェイスブロック内の雰囲気温度と温調水の循環流量を示す特性図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係る基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るインターフェイスブロック内の雰囲気温度と搬送アームによる搬送速度を示す特性図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るインターフェイスブロック内の雰囲気温度と搬送アームによる搬送速度を示す特性図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【図１３】他の実施の形態におけるインターフェイスブロックを示す斜視図である。
【図１４】他の実施の形態に係る基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
本発明に係る基板処理装置の実施の形態を述べるにあって、装置の全体構成について簡単に説明する。基板処理装置である塗布、現像装置は、図１〜図３にキャリアブロックＳ１と中間ブロックＳ１１と処理ブロックＳ２とインターフェイスブロックＳ３とを直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＳ３にはさらに露光機Ｓ４が接続されている。
【００１５】
キャリアブロックＳ１は、同一ロットの基板であるウエハＷを複数枚含むキャリアＣを塗布、現像装置内に搬入出する役割を有し、キャリアＣの載置台１１と、開閉部１２と、この開閉部１２を介してキャリアＣに対してウエハＷの受け渡しを行う受け渡しアーム１３とを備えている。受け渡しアーム１３はキャリアブロックＳ１に載置されたキャリアＣと棚ユニットＵ７のステージとの間のウエハＷの受け渡しを行う役割を持っている。
【００１６】
処理ブロックＳ２はウエハＷに液処理を行うための第１〜第６の単位ブロックＢ１〜Ｂ６が下から順に積層されて構成されている。図２において各単位ブロックＢ１〜Ｂ６に付したアルファベット文字は、処理種別を表示しており、ＢＣＴは反射防止膜形成、ＣＯＴはレジスト膜形成、ＴＣＴは保護膜形成、ＤＥＶは現像処理を表している。なおＢ１、Ｂ２ではキャリアブロックＳ１寄りでＢＣＴが行われ、インターフェイスブロックＳ３寄りでＣＯＴが行われることを示している。
各単位ブロックＢ１〜Ｂ６の搬送領域にはウエハＷの搬送機構が設けられ、対応する単位ブロック内の全てのモジュール間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。なお、各単位ブロックＢ１〜Ｂ６の前記搬送機構はメインアームＡ１〜Ａ６として図３に示している。
【００１７】
図１は単位ブロックＢ１を示している。なお単位ブロックＢ２は単位ブロックＢ１と同様の構成である。単位ブロックＢ１には、キャリアブロックＳ１からインターフェイスブロックＳ３へ向かう直線状の搬送領域の右側には、液処理モジュール２０である反射防止膜形成モジュールと，レジスト塗布モジュールと、があり、左側に加熱モジュール（冷却機能付きの加熱モジュールも含む）２２が配置される。
【００１８】
単位ブロックＢ３〜Ｂ６は液処理モジュール２０の薬液が異なることを除き同様に構成される。各液処理モジュール２０はウエハＷを処理するための２つのカップ２１を備え、薬液供給ノズルより薬液を供給し、スピンコーティングにより夫々反射防止膜形成用の薬液、レジスト膜形成用の薬液、保護膜形成用の薬液および現像液をウエハに塗布する。
【００１９】
搬送領域のキャリアブロックＳ１側には、中間ブロックＳ１１が接続され、互いに積層された複数のモジュールにより構成されている棚ユニットＵ７が設けられている。これらのモジュールに、温調プレートＣＰＬと、バッファモジュールＢＵ、ウエハ表面を疎水化させる疎水化処理モジュールＡＤＨなどが含まれる。棚ユニットＵ７における各モジュール間のウエハＷの搬送は、受け渡しアーム３０を介して行われる。
【００２０】
この塗布、現像装置では、キャリアＣにより搬送されたウエハＷは受け渡しアーム１３により、処理ブロックＳ２に搬送され、反射防止膜形成（ＢＣＴ）モジュール→レジスト膜形成（ＣＯＴ）モジュール→上側の反射防止膜形成（ＴＣＴ）モジュールの順に搬送され、インターフェイスブロックＳ３を介して露光機Ｓ４へと搬送され露光処理が行われる。
露光後のウエハＷはインターフェイスブロックＳ３を介して現像モジュールＤＥＶへと搬送されて現像処理が行われ、棚ユニットＵ７、受け渡しアーム３０を介してキャリアブロックＳ１のキャリアＣへと戻される。
【００２１】
続いて、インターフェイスブロックＳ３の構成について説明する。インターフェイスブロックＳ３は棚ユニットＵ８を備えており、棚ユニットＵ８の左側及び右側には夫々棚ユニットＵ９、棚ユニットＵ１０が設けられている。
棚ユニットＵ８は受け渡しモジュールＴＲＳ、温調プレート５３、バッファモジュール群が互いに積層されて構成されている。棚ユニットＵ８、Ｕ９間には第１の搬送アーム３Ａが設けられている。また棚ユニットＵ８、Ｕ１０間には第２の搬送アーム３Ｂが設けられている。また棚ユニットＵ８と露光機Ｓ４との間の領域には、第３の搬送アーム３Ｃが設けられている。各搬送アーム３Ａ〜３Ｃは昇降自在な基台３２と、基台３２上を鉛直軸回りに回転自在な回転台３３と、回転台３３上を進退自在なウエハ支持部３４と、を備えており、基板搬送機構を構成している。
【００２２】
インターフェイスブロックＳ３は、図４に示すように露光機Ｓ４側のパネルに形成される開閉可能な搬送口６を通して第３の搬送アーム３Ｃにより、温調プレート５３と露光機Ｓ４との間、例えばＳ４のステージ６１でウエハＷが受け渡されるように構成されている。
図５に示すように温調プレート５３は、温調流体である温調水を循環するための循環路をなす配管５４が設けられ、温調水により温調されるようになっている。この配管５４は温調プレート５３と温調部であるチラー５内に設置されたポンプ９０を介して引き回され、チラー５により温調された温調水が温調プレート５３に供給されるように構成されている。チラー５は冷却部５１及び加熱部５２を備え、これらの加熱作用及び冷却作用の組み合わせにより温調水の温調が行われる。この例では配管５４、及びチラー５は温調機構に相当する。後述するように温調プレート５３の下方側には図示しない昇降機構が設けられ、この昇降機構により図示しない昇降ピンが温調プレート５３内を昇降してウエハＷを温調プレート５３に載置される位置と上方位置との間で昇降できるようになっている。
【００２３】
配管５４には、温調水の温度を検出する第1の温度検出部７０が設けられ検出値はコントローラ８へ送られる。コントローラ８は後述の主制御部４により設定された温度設定値と前記温度検出値との偏差分を加算部（突合せ回路）８２にて求め、この偏差分を例えばＰＩＤ演算部８１にて、ＰＩＤ演算処理してチラー５に操作量を出力し、この操作量により例えば加熱部５２の発熱量を操作して、温調水の温度が設定値になるように制御している。この例では主制御部４とコントローラ８とにより制御部が構成されている。
【００２４】
図４に戻ってインターフェイスブロックＳ３の上部にはＦＦＵ１００が設けられ、このＦＦＵ１００により、クリーンルームのエアが供給されている。
「背景技術」の項目に述べたように、ＦＦＵ１００にて管理されている雰囲気の温度が露光機Ｓ４側で要求される温度範囲から外れて変動する場合があることから、インターフェイスブロックＳ３内（搬送領域）の雰囲気温度を検出するための第２の温度検出部７が設けられている。図５において、４はコンピュータからなる主制御部である。図５中の４１はバスであり、バス４１にはＣＰＵ４２、雰囲気温度に対応する配管５４の設定値のデータテーブルを記憶しておくメモリ４３、設定値の読み出し等を行うプログラム４４が接続されている。なおプログラム４４はプログラム格納部に格納されているが、図５では略記している。前記プログラム４４は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、メモリーカードなどの記憶媒体により格納されて主制御部４にインストールされる。
【００２５】
メモリ４３内のデータテーブルは図６にイメージで示すように、第２の温度検出部７の温度検出値（雰囲気温度）を横軸に、配管５４内の水温の温度設定値を縦軸に夫々とったグラフであり、雰囲気温度が高く（低く）なるにつれて水温の温度設定値が低く（高く）なるように設定されている。プログラム４４は、第２の温度検出部７の温度検出値に応じて前記データテーブルから水温の設定値を読み出し、コントローラ８に出力するステップ群を備えている。この例ではプログラム４４及びデータテーブルにより、温度設定値を調整するための設定値調整部が構成される。
【００２６】
次に上述実施の形態の作用について説明する。キャリアブロックＳ１に搬入されたキャリアＣから取り出されたウエハＷは、処理ブロックＳ２にて例えば反射防止膜及び、レジスト膜が形成され、インターフェイスブロックＳ３に搬送される。そしてこのウエハＷは図４に示すように露光機Ｓ４内の雰囲気温度に事前に調整するために、温調プレート５３上に載置される。温調プレート５３を温調するための温調水は、第１の温度検出部７０により、常時温度がモニターされており、既述のようにチラー５により、設定温度に維持されるようにコントロールされている。即ち温調水の設定温度は、露光機Ｓ４側で要求される温度（目標温度）、例えば２３℃になっている。一方このウエハＷが露光機Ｓ４側に搬送される雰囲気は例えば２３℃になっており、従って温調プレート５３の温度が２３℃であれば図７にイメージを示すように２３℃に温調されたウエハＷが２３℃に温調された雰囲気を通って露光機Ｓ４内に搬入されるのでウエハＷの温度は露光機Ｓ４側で要求される、例えば２３℃に収まる。
【００２７】
ここで例えばウエハＷのロットの切り替えにより、処理ブロックＳ２とインターフェイスブロックＳ３との間に介在している加熱モジュール２２の設定温度が高くなり、インターフェイスブロックＳ３内の温度が例えば２７℃まで上昇したとすると、第２の温度検出部７の温度検出値が４℃（２７℃−２３℃）上昇する。このため主制御部４から出力される温度設定値が図６に示すように２３℃よりもa１だけ小さくなり、従って、温調プレート５３を介して温調されたウエハＷも（２３℃−a１）となる。なおこの実施の形態における説明では、温調プレート５３に搬入される前のウエハＷの想定温度範囲に対して、ウエハＷを温調プレート５３に載置したときにいずれの場合にもウエハＷが２３℃になるように載置時間が決められているものとしている。
【００２８】
この結果、図７で示すように、搬送アーム３Ｃにより温調プレート５３から露光機Ｓ４まで搬送される間に（２３℃−a１）と雰囲気温度である２７℃との温度差に応じた昇温速度でウエハＷの温度が上昇し、露光機Ｓ４内に搬入されたウエハＷの最終的な温度はウエハＷの搬送時間に応じて決まる。従ってプロセス前に実際にウエハＷを搬送して、あるいはシミュレーションにより、ウエハＷの温度、雰囲気温度及び搬送速度の関係を取得してウエハＷが露光機Ｓ４に搬入されたときの温度が露光機Ｓ４内で要求される温度範囲内になるように図６に示す設定温度データを決めておくことにより、雰囲気温度が２７℃であっても露光機Ｓ４内に搬入されるときのウエハＷの温度は２３℃±０．２℃以内の範囲に収まる。
【００２９】
また逆に例えばウエハＷのロットの切り替わり時に加熱モジュール２２の設定温度が低くなり、インターフェイスブロックＳ３の雰囲気温度が２３℃よりも低くなった場合、例えば１９℃になった場合には温調水の設定温度は図６に示すようにa２だけ大きくなる。このため温調プレート５３により温調されたウエハＷの温度も（２３℃＋a２）となり、温度の低下とウエハＷの温度の上昇とが相俟って、結果として露光機Ｓ４に搬入されるウエハＷの温度が２３℃±０．２℃以内の範囲内に収まることとなる。
【００３０】
上述の実施の形態によれば、温調プレート５３に供給する温調水の温度を設定温度となるようにコントロールして、温調プレート５３を介してウエハＷの温調を行うにあたり、温調後のウエハＷが露光機Ｓ４に搬送されるインターフェイスブロックＳ３内の領域の温度を検出し、その検出温度値に応じて、温調水の設定温度を調整するようにしているため、雰囲気温度が変動しても、露光機Ｓ４に搬入されるときの基板の温度の一定化を図ることができる。露光機Ｓ４側で要求される温度範囲はパターンの微細化に伴い益々厳しくなる傾向にあるが、こうした厳しい要求に応えることができる高性能な塗布、現像装置を構築することができる。
【００３１】
更に第１の実施の形態の変形例を述べておく、この例では、温調水の循環路である配管５４にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）９４を設け、温調水の流量（循環流量）を雰囲気温度に基づいて調整している。主制御部４のメモリ４３内に記憶されるインターフェイスブロックＳ３内の雰囲気の温度検出値と温調水の循環流量Ｑとの関係は図８に示すように雰囲気温度が目標から外れるに伴い（雰囲気温度が目標温度よりも高くなるあるいは低くなるに伴い）循環流量Ｑが大きくなるように規定される。即ち雰囲気温度が目標温度に収まっているときには循環流量が予め設定された流量Ｑ１になっており、雰囲気温度が目標温度から外れると流量がＱ１よりも大きくなる。
【００３２】
循環流量Ｑの調整は図９に示すように主制御部４のプログラム４４がメモリ４３内の関係データから雰囲気温度に対応する循環流量Ｑを読み出し、この循環流量Ｑをマスフローコントローラ９４に指示することにより行われる。メモリ４３内の前記関係データ、プログラム４４及びマスフローコントローラ９４は流量調整部を構成している。今、雰囲気温度が２３℃、温調水の循環流量Ｑの設定値がＱ１であるときに、露光機Ｓ４内に搬入されるウエハＷの温度が、例えば２３℃±０．２℃以内に収まっているとする。雰囲気温度が２３℃よりも高くなると既述のように温調水の設定温度が低くなり、チラー５により温調水が冷却される。そして温調水の循環流量ＱがＱ１よりも大きくなり、温調プレート５３の温度を速やかに低下させる、また逆に雰囲気温度が２３℃±０．２℃よりも低下したときに温調水の温度は高くなるが、この場合にも循環流量ＱがＱ１よりも大きくなり、温調プレート５３の温度を速やかに上昇させる。このため雰囲気温度変化による温調プレート５３の追従性が良くなることから、第１の実施の形態の効果をより一層発揮できる。なお温調水と雰囲気温度との関係はリニアな関係でなくとも例えば雰囲気温度が目標温度から外れるにつれて段階的に増えるようにしてもよい。
【００３３】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態では、インターフェイスブロックＳ３の雰囲気温度に基づいて、搬送アーム３Ｃが温調プレート５３上のウエハＷを受け取ってから搬送口６を介して、露光機Ｓ４内のステージ６１に搬送するまでの搬送時間を調整している。この搬送時間はインターフェイスブロックＳ３の雰囲気中にウエハＷが滞在している時間ということができる。
【００３４】
主制御部４のメモリ４３内に記憶される、インターフェイスブロックＳ３内の雰囲気の温度検出値と搬送時間との関係を示すデータは、温調プレート５３の温度により変わってくる。例えば温調プレート５３の温度を２３℃に設定した場合には、雰囲気温度が目標温度である２３℃±０．２℃のときの搬送時間に比べて、雰囲気温度が２３℃よりも高く、あるいは低い場合の搬送時間が短くなるように前記データが作成される。搬送時間の調整としては、例えば搬送アーム３Ｃの搬送速度を調整する手段が挙げられる。搬送速度を速くすると軸受けの摩耗等により搬送アーム３Ｃの使用寿命が短くなる場合には、雰囲気温度が目標温度になっている（収まっている）場合には、例えば搬送アーム３Ｃのメーカーが推奨している搬送速度Ｃ１（搬送速度と使用寿命のバランスが取れている適切な速度）に設定し、雰囲気温度が目標温度から外れている場合には、搬送速度をＣ１より速くするように制御される。「搬送速度をＣ１よりも速くするとは」図１０に示すように雰囲気温度が目標温度よりも高温側、低温側において搬送速度が例えば直線的に増加する関係であってもよいし、あるいは図１１に示すように段階的に増加する関係であってもよい。
【００３５】
雰囲気温度が目標温度から外れることが少ない装置においては、雰囲気温度が目標温度から外れたときには、搬送アーム３Ｃの使用寿命という観点からは望ましくないかもしれない、搬送アーム３Ｃの高速運転を行うことになるが、それによってウエハＷに対して良好な露光が行えるという、塗布現像装置の本来の機能を維持することができることから、この手法は有効である。
搬送時間の調整は図１２に示すように、主制御部４のプログラム４４がメモリ４３内の前記関係データから雰囲気温度に対応する搬送時間を読み出し、搬送アーム３Ｃの駆動系９３を介して行われる。駆動系９３を介して行われるとは搬送アーム３Ｃを動作させるためのモータの速度を調整することをいう。
【００３６】
なお雰囲気温度が通常目標温度よりも高く、そのため温調プレート５３によるウエハＷの設定温度を前記目標温度よりも低く設定している装置に対しても、第２の実施の形態の手法を適用してもよい。例えば温調プレート５３の設定温度が２２℃である場合雰囲気温度が２４℃のときに搬送アーム３Ｃによる搬送速度をＣｎとすると、雰囲気温度が２４℃よりも高いときに搬送速度をＣｎよりも大きくし、２４℃よりも低いときには搬送速度をＣｎよりも小さくするといった手法が挙げられる。ただし雰囲気温度がある温度よりも低くなるとアラームを出すことになる。
【００３７】
またウエハＷを前記雰囲気中に滞在する時間の調整は、温調プレート５３から一旦雰囲気中の載置部に載置し、この載置部に載置している時間を調整する場合や搬送アーム３Ｃの搬送は等速で行い、途中でその搬送を一旦停止させ、その停止時間を調整する場合も含まれる。
【００３８】
上述の第１及び第２の実施の形態において、図１３及び図１４に示すように露光機Ｓ４へウエハＷを搬入するための搬送口６に臨む領域の上方にサーモビューア（二次元放射温度計）７１を設置し、露光機Ｓ４に搬入する直前のウエハＷの温度を検出するようにしてもよい。この場合サーモビューア７１からウエハＷの表面の二次元の温度分布データが主制御部４に取り込まれ、主制御部４ではプログラム４４により、例えばウエハＷの表面の平均温度が求められる。そして第１及び第２の実施の形態において、主制御部４のメモリ４３には、記憶されているインターフェイスブロックＳ３の雰囲気温度（第２の温度検出部７の温度検出値と図６、図８、図１０及び図１１に示されているグラフの縦軸であるパラメータとの関係データについて雰囲気温度に代えて、ウエハＷの表面の平均温度が用いられる。例えば第１の実施の形態に対応させると、ウエハＷの前記平均温度と温調水の設定温度との関係を規定したデータが記憶され、ウエハＷの前記平均温度に応じて温調水の設定温度が調整されることになる。
【００３９】
この例においても先の実施の形態と同様の作用効果が得られる。なおウエハＷの温度の測定についてはウエハＷが露光機Ｓ４に搬入された直後であってもよく、例えば搬送アーム３Ｃが搬入口６を介して、露光機Ｓ４内のステージ６１に載置したウエハＷに対してサーモビューア７１により温度を測定してもよい。更にまたサーモビューア７１の代わりにスポット領域を測定する放射温度計を用い、この放射温度計によりウエハＷの中心部の温度を検出し、その温度検出値をウエハＷの温度として評価して、前記平均温度に代えてもよい。
【００４０】
また本発明は、第１及び第２の実施の形態の手法を組み合わせてもよい。例えば露光機Ｓ４に搬入されるウエハＷの温度を調整するために搬送アーム３Ｃの搬送速度を調整した場合、搬送アーム３Ｃの駆動系の性能の限界などにより、搬送速度の変更のみではウエハＷの温度を適切な温度に調整できない可能性がある。そこで第１の実施の形態と組み合わせ、温調プレート５３の設定温度も合わせて変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｓ１ キャリアブロック
Ｓ２ 処理ブロック
Ｓ３ インターフェイスブロック
Ｓ４ 露光機Ｓ４
Ｓ１１ 中間ブロック
４ 主制御部
５ チラー
５３ 温調プレート
６ 搬送口
７ 温度検出部
８ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板にレジストを塗布し、現像を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程は、基板の表面にフォトレジストを塗布し、露光後の基板を現像処理する塗布、現像装置に露光機を接続して行われる。塗布、現像装置では。露光機側で要求される温度に合わせて温調プレートにより、例えば２３℃に調整している。この温度調整は温調プレートと温調部との間を循環する温調水の温度を随時検出し、予め設定した設定温度との偏差に基づいて温調部を介して温調水の温度をコントロールすることにより行われる。
【０００３】
しかしながら塗布、現像装置内のプロセスモジュール例えば加熱モジュールの温度の変更等により、インターフェイスブロック内の雰囲気温度が変動し、このため温調プレートで温調された基板が露光機へ搬送される途中で基板の温度が変動してしまう場合がある。
【０００４】
一方、露光機では、集積回路の高集積化によるパターンの微細化に伴って、より高い解像度が要求されるようになり、基板温度についてより一層の厳密な管理が要求される。従って、露光機に搬入された基板に対して速やかに露光を行うためには、基板の温度を塗布、現像装置内にて事前に露光機側で要求される温度スペックに調整しておくことが必要になる。このような要求に応えるために、インターフェイスブロック全体の雰囲気温度をＴＨＣ（温湿度調整装置）で高精度に調整する手法もあるが、高コストを伴うため得策とは言い難い。
【０００５】
特許文献１では、塗布処理前に温調された基板を、塗布ユニットまで搬送する途中で雰囲気温度の影響を受けるという課題に対し、雰囲気温度を検出して検出結果に基づいて基板温調装置で温調される基板の温度を調整している。しかしながら露光機に搬入する直前の、基板の温度の変動に関しては解決していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２４４１９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、基板に対してレジストの塗布、現像処理を行う基板処理装置において、インターフェイスブロック内の雰囲気温度の変動にかかわらず基板の温度を露光機にて要求されている温度に精度よく設定できる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板処理装置はレジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整するための設定値調整部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の基板処理装置は、レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する滞在時間調整部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明の基板処理方法はレジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を第２の温度検出部により検出する工程と、
前記第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の基板処理方法は、レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて、温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温調プレートを介して温調された基板をインターフェイスブロックから露光機に搬送するにあたって、インターフェイスブロック内の雰囲気温度を検出し、あるいは露光機へ向かう基板の温度を検出し、検出結果に基づいて温調プレートの設定温度、雰囲気中の基板の滞在時間あるいは温調プレートに供給される温調流体の流量を調整をしているため、インターフェイスブロック内の雰囲気温度が変動しても、基板を露光機の要求する温度に高い精度で調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の基板処理装置の一例の全体構成を示す平面図である。
【図２】前記基板処理装置の概略を示す斜視図である。
【図３】前記基板処理装置を示す縦断側面図である。
【図４】前記基板搬送装置に用いられるインターフェイスブロックの一部を示す斜視図である。
【図５】インターフェイスブロックの基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【図６】インターフェイスブロック内の雰囲気温度と温調設定温度を示す特性図である。
【図７】雰囲気温度による基板の温調工程の比較を示す説明図で、雰囲気温度が２３℃の場合と、２７℃の場合と、を示す。
【図８】第１の実施の形態の変形例に係るインターフェイスブロック内の雰囲気温度と温調水の循環流量を示す特性図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係る基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るインターフェイスブロック内の雰囲気温度と搬送アームによる搬送速度を示す特性図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るインターフェイスブロック内の雰囲気温度と搬送アームによる搬送速度を示す特性図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【図１３】他の実施の形態におけるインターフェイスブロックを示す斜視図である。
【図１４】他の実施の形態に係る基板温調装置の構成と制御方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
本発明に係る基板処理装置の実施の形態を述べるにあって、装置の全体構成について簡単に説明する。基板処理装置である塗布、現像装置は、図１〜図３にキャリアブロックＳ１と中間ブロックＳ１１と処理ブロックＳ２とインターフェイスブロックＳ３とを直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＳ３にはさらに露光機Ｓ４が接続されている。
【００１５】
キャリアブロックＳ１は、同一ロットの基板であるウエハＷを複数枚含むキャリアＣを塗布、現像装置内に搬入出する役割を有し、キャリアＣの載置台１１と、開閉部１２と、この開閉部１２を介してキャリアＣに対してウエハＷの受け渡しを行う受け渡しアーム１３とを備えている。受け渡しアーム１３はキャリアブロックＳ１に載置されたキャリアＣと棚ユニットＵ７のステージとの間のウエハＷの受け渡しを行う役割を持っている。
【００１６】
処理ブロックＳ２はウエハＷに液処理を行うための第１〜第６の単位ブロックＢ１〜Ｂ６が下から順に積層されて構成されている。図２において各単位ブロックＢ１〜Ｂ６に付したアルファベット文字は、処理種別を表示しており、ＢＣＴは反射防止膜形成、ＣＯＴはレジスト膜形成、ＴＣＴは保護膜形成、ＤＥＶは現像処理を表している。なおＢ１、Ｂ２ではキャリアブロックＳ１寄りでＢＣＴが行われ、インターフェイスブロックＳ３寄りでＣＯＴが行われることを示している。
各単位ブロックＢ１〜Ｂ６の搬送領域にはウエハＷの搬送機構が設けられ、対応する単位ブロック内の全てのモジュール間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。なお、各単位ブロックＢ１〜Ｂ６の前記搬送機構はメインアームＡ１〜Ａ６として図３に示している。
【００１７】
図１は単位ブロックＢ１を示している。なお単位ブロックＢ２は単位ブロックＢ１と同様の構成である。単位ブロックＢ１には、キャリアブロックＳ１からインターフェイスブロックＳ３へ向かう直線状の搬送領域の右側には、液処理モジュール２０である反射防止膜形成モジュールと，レジスト塗布モジュールと、があり、左側に加熱モジュール（冷却機能付きの加熱モジュールも含む）２２が配置される。
【００１８】
単位ブロックＢ３〜Ｂ６は液処理モジュール２０の薬液が異なることを除き同様に構成される。各液処理モジュール２０はウエハＷを処理するための２つのカップ２１を備え、薬液供給ノズルより薬液を供給し、スピンコーティングにより夫々反射防止膜形成用の薬液、レジスト膜形成用の薬液、保護膜形成用の薬液および現像液をウエハに塗布する。
【００１９】
搬送領域のキャリアブロックＳ１側には、中間ブロックＳ１１が接続され、互いに積層された複数のモジュールにより構成されている棚ユニットＵ７が設けられている。これらのモジュールに、温調プレートＣＰＬと、バッファモジュールＢＵ、ウエハ表面を疎水化させる疎水化処理モジュールＡＤＨなどが含まれる。棚ユニットＵ７における各モジュール間のウエハＷの搬送は、受け渡しアーム３０を介して行われる。
【００２０】
この塗布、現像装置では、キャリアＣにより搬送されたウエハＷは受け渡しアーム１３により、処理ブロックＳ２に搬送され、反射防止膜形成（ＢＣＴ）モジュール→レジスト膜形成（ＣＯＴ）モジュール→上側の反射防止膜形成（ＴＣＴ）モジュールの順に搬送され、インターフェイスブロックＳ３を介して露光機Ｓ４へと搬送され露光処理が行われる。
露光後のウエハＷはインターフェイスブロックＳ３を介して現像モジュールＤＥＶへと搬送されて現像処理が行われ、棚ユニットＵ７、受け渡しアーム３０を介してキャリアブロックＳ１のキャリアＣへと戻される。
【００２１】
続いて、インターフェイスブロックＳ３の構成について説明する。インターフェイスブロックＳ３は棚ユニットＵ８を備えており、棚ユニットＵ８の左側及び右側には夫々棚ユニットＵ９、棚ユニットＵ１０が設けられている。
棚ユニットＵ８は受け渡しモジュールＴＲＳ、温調プレート５３、バッファモジュール群が互いに積層されて構成されている。棚ユニットＵ８、Ｕ９間には第１の搬送アーム３Ａが設けられている。また棚ユニットＵ８、Ｕ１０間には第２の搬送アーム３Ｂが設けられている。また棚ユニットＵ８と露光機Ｓ４との間の領域には、第３の搬送アーム３Ｃが設けられている。各搬送アーム３Ａ〜３Ｃは昇降自在な基台３２と、基台３２上を鉛直軸回りに回転自在な回転台３３と、回転台３３上を進退自在なウエハ支持部３４と、を備えており、基板搬送機構を構成している。
【００２２】
インターフェイスブロックＳ３は、図４に示すように露光機Ｓ４側のパネルに形成される開閉可能な搬送口６を通して第３の搬送アーム３Ｃにより、温調プレート５３と露光機Ｓ４との間、例えばＳ４のステージ６１でウエハＷが受け渡されるように構成されている。
図５に示すように温調プレート５３は、温調流体である温調水を循環するための循環路をなす配管５４が設けられ、温調水により温調されるようになっている。この配管５４は温調プレート５３と温調部であるチラー５内に設置されたポンプ９０を介して引き回され、チラー５により温調された温調水が温調プレート５３に供給されるように構成されている。チラー５は冷却部５１及び加熱部５２を備え、これらの加熱作用及び冷却作用の組み合わせにより温調水の温調が行われる。この例では配管５４、及びチラー５は温調機構に相当する。後述するように温調プレート５３の下方側には図示しない昇降機構が設けられ、この昇降機構により図示しない昇降ピンが温調プレート５３内を昇降してウエハＷを温調プレート５３に載置される位置と上方位置との間で昇降できるようになっている。
【００２３】
配管５４には、温調水の温度を検出する第1の温度検出部７０が設けられ検出値はコントローラ８へ送られる。コントローラ８は後述の主制御部４により設定された温度設定値と前記温度検出値との偏差分を加算部（突合せ回路）８２にて求め、この偏差分を例えばＰＩＤ演算部８１にて、ＰＩＤ演算処理してチラー５に操作量を出力し、この操作量により例えば加熱部５２の発熱量を操作して、温調水の温度が設定値になるように制御している。この例では主制御部４とコントローラ８とにより制御部が構成されている。
【００２４】
図４に戻ってインターフェイスブロックＳ３の上部にはＦＦＵ１００が設けられ、このＦＦＵ１００により、クリーンルームのエアが供給されている。
「背景技術」の項目に述べたように、ＦＦＵ１００にて管理されている雰囲気の温度が露光機Ｓ４側で要求される温度範囲から外れて変動する場合があることから、インターフェイスブロックＳ３内（搬送領域）の雰囲気温度を検出するための第２の温度検出部７が設けられている。図５において、４はコンピュータからなる主制御部である。図５中の４１はバスであり、バス４１にはＣＰＵ４２、雰囲気温度に対応する配管５４の設定値のデータテーブルを記憶しておくメモリ４３、設定値の読み出し等を行うプログラム４４が接続されている。なおプログラム４４はプログラム格納部に格納されているが、図５では略記している。前記プログラム４４は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、メモリーカードなどの記憶媒体により格納されて主制御部４にインストールされる。
【００２５】
メモリ４３内のデータテーブルは図６にイメージで示すように、第２の温度検出部７の温度検出値（雰囲気温度）を横軸に、配管５４内の水温の温度設定値を縦軸に夫々とったグラフであり、雰囲気温度が高く（低く）なるにつれて水温の温度設定値が低く（高く）なるように設定されている。プログラム４４は、第２の温度検出部７の温度検出値に応じて前記データテーブルから水温の設定値を読み出し、コントローラ８に出力するステップ群を備えている。この例ではプログラム４４及びデータテーブルにより、温度設定値を調整するための設定値調整部が構成される。
【００２６】
次に上述実施の形態の作用について説明する。キャリアブロックＳ１に搬入されたキャリアＣから取り出されたウエハＷは、処理ブロックＳ２にて例えば反射防止膜及び、レジスト膜が形成され、インターフェイスブロックＳ３に搬送される。そしてこのウエハＷは図４に示すように露光機Ｓ４内の雰囲気温度に事前に調整するために、温調プレート５３上に載置される。温調プレート５３を温調するための温調水は、第１の温度検出部７０により、常時温度がモニターされており、既述のようにチラー５により、設定温度に維持されるようにコントロールされている。即ち温調水の設定温度は、露光機Ｓ４側で要求される温度（目標温度）、例えば２３℃になっている。一方このウエハＷが露光機Ｓ４側に搬送される雰囲気は例えば２３℃になっており、従って温調プレート５３の温度が２３℃であれば図７にイメージを示すように２３℃に温調されたウエハＷが２３℃に温調された雰囲気を通って露光機Ｓ４内に搬入されるのでウエハＷの温度は露光機Ｓ４側で要求される、例えば２３℃に収まる。
【００２７】
ここで例えばウエハＷのロットの切り替えにより、処理ブロックＳ２とインターフェイスブロックＳ３との間に介在している加熱モジュール２２の設定温度が高くなり、インターフェイスブロックＳ３内の温度が例えば２７℃まで上昇したとすると、第２の温度検出部７の温度検出値が４℃（２７℃−２３℃）上昇する。このため主制御部４から出力される温度設定値が図６に示すように２３℃よりもa１だけ小さくなり、従って、温調プレート５３を介して温調されたウエハＷも（２３℃−a１）となる。なおこの実施の形態における説明では、温調プレート５３に搬入される前のウエハＷの想定温度範囲に対して、ウエハＷを温調プレート５３に載置したときにいずれの場合にもウエハＷが２３℃になるように載置時間が決められているものとしている。
【００２８】
この結果、図７で示すように、搬送アーム３Ｃにより温調プレート５３から露光機Ｓ４まで搬送される間に（２３℃−a１）と雰囲気温度である２７℃との温度差に応じた昇温速度でウエハＷの温度が上昇し、露光機Ｓ４内に搬入されたウエハＷの最終的な温度はウエハＷの搬送時間に応じて決まる。従ってプロセス前に実際にウエハＷを搬送して、あるいはシミュレーションにより、ウエハＷの温度、雰囲気温度及び搬送速度の関係を取得してウエハＷが露光機Ｓ４に搬入されたときの温度が露光機Ｓ４内で要求される温度範囲内になるように図６に示す設定温度データを決めておくことにより、雰囲気温度が２７℃であっても露光機Ｓ４内に搬入されるときのウエハＷの温度は２３℃±０．２℃以内の範囲に収まる。
【００２９】
また逆に例えばウエハＷのロットの切り替わり時に加熱モジュール２２の設定温度が低くなり、インターフェイスブロックＳ３の雰囲気温度が２３℃よりも低くなった場合、例えば１９℃になった場合には温調水の設定温度は図６に示すようにa２だけ大きくなる。このため温調プレート５３により温調されたウエハＷの温度も（２３℃＋a２）となり、温度の低下とウエハＷの温度の上昇とが相俟って、結果として露光機Ｓ４に搬入されるウエハＷの温度が２３℃±０．２℃以内の範囲内に収まることとなる。
【００３０】
上述の実施の形態によれば、温調プレート５３に供給する温調水の温度を設定温度となるようにコントロールして、温調プレート５３を介してウエハＷの温調を行うにあたり、温調後のウエハＷが露光機Ｓ４に搬送されるインターフェイスブロックＳ３内の領域の温度を検出し、その検出温度値に応じて、温調水の設定温度を調整するようにしているため、雰囲気温度が変動しても、露光機Ｓ４に搬入されるときの基板の温度の一定化を図ることができる。露光機Ｓ４側で要求される温度範囲はパターンの微細化に伴い益々厳しくなる傾向にあるが、こうした厳しい要求に応えることができる高性能な塗布、現像装置を構築することができる。
【００３１】
更に第１の実施の形態の変形例を述べておく、この例では、温調水の循環路である配管５４にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）９４を設け、温調水の流量（循環流量）を雰囲気温度に基づいて調整している。主制御部４のメモリ４３内に記憶されるインターフェイスブロックＳ３内の雰囲気の温度検出値と温調水の循環流量Ｑとの関係は図８に示すように雰囲気温度が目標から外れるに伴い（雰囲気温度が目標温度よりも高くなるあるいは低くなるに伴い）循環流量Ｑが大きくなるように規定される。即ち雰囲気温度が目標温度に収まっているときには循環流量が予め設定された流量Ｑ１になっており、雰囲気温度が目標温度から外れると流量がＱ１よりも大きくなる。
【００３２】
循環流量Ｑの調整は図９に示すように主制御部４のプログラム４４がメモリ４３内の関係データから雰囲気温度に対応する循環流量Ｑを読み出し、この循環流量Ｑをマスフローコントローラ９４に指示することにより行われる。メモリ４３内の前記関係データ、プログラム４４及びマスフローコントローラ９４は流量調整部を構成している。今、雰囲気温度が２３℃、温調水の循環流量Ｑの設定値がＱ１であるときに、露光機Ｓ４内に搬入されるウエハＷの温度が、例えば２３℃±０．２℃以内に収まっているとする。雰囲気温度が２３℃よりも高くなると既述のように温調水の設定温度が低くなり、チラー５により温調水が冷却される。そして温調水の循環流量ＱがＱ１よりも大きくなり、温調プレート５３の温度を速やかに低下させる、また逆に雰囲気温度が２３℃±０．２℃よりも低下したときに温調水の温度は高くなるが、この場合にも循環流量ＱがＱ１よりも大きくなり、温調プレート５３の温度を速やかに上昇させる。このため雰囲気温度変化による温調プレート５３の追従性が良くなることから、第１の実施の形態の効果をより一層発揮できる。なお温調水と雰囲気温度との関係はリニアな関係でなくとも例えば雰囲気温度が目標温度から外れるにつれて段階的に増えるようにしてもよい。
【００３３】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態では、インターフェイスブロックＳ３の雰囲気温度に基づいて、搬送アーム３Ｃが温調プレート５３上のウエハＷを受け取ってから搬送口６を介して、露光機Ｓ４内のステージ６１に搬送するまでの搬送時間を調整している。この搬送時間はインターフェイスブロックＳ３の雰囲気中にウエハＷが滞在している時間ということができる。
【００３４】
主制御部４のメモリ４３内に記憶される、インターフェイスブロックＳ３内の雰囲気の温度検出値と搬送時間との関係を示すデータは、温調プレート５３の温度により変わってくる。例えば温調プレート５３の温度を２３℃に設定した場合には、雰囲気温度が目標温度である２３℃±０．２℃のときの搬送時間に比べて、雰囲気温度が２３℃よりも高く、あるいは低い場合の搬送時間が短くなるように前記データが作成される。搬送時間の調整としては、例えば搬送アーム３Ｃの搬送速度を調整する手段が挙げられる。搬送速度を速くすると軸受けの摩耗等により搬送アーム３Ｃの使用寿命が短くなる場合には、雰囲気温度が目標温度になっている（収まっている）場合には、例えば搬送アーム３Ｃのメーカーが推奨している搬送速度Ｃ１（搬送速度と使用寿命のバランスが取れている適切な速度）に設定し、雰囲気温度が目標温度から外れている場合には、搬送速度をＣ１より速くするように制御される。「搬送速度をＣ１よりも速くするとは」図１０に示すように雰囲気温度が目標温度よりも高温側、低温側において搬送速度が例えば直線的に増加する関係であってもよいし、あるいは図１１に示すように段階的に増加する関係であってもよい。
【００３５】
雰囲気温度が目標温度から外れることが少ない装置においては、雰囲気温度が目標温度から外れたときには、搬送アーム３Ｃの使用寿命という観点からは望ましくないかもしれない、搬送アーム３Ｃの高速運転を行うことになるが、それによってウエハＷに対して良好な露光が行えるという、塗布現像装置の本来の機能を維持することができることから、この手法は有効である。
搬送時間の調整は図１２に示すように、主制御部４のプログラム４４がメモリ４３内の前記関係データから雰囲気温度に対応する搬送時間を読み出し、搬送アーム３Ｃの駆動系９３を介して行われる。駆動系９３を介して行われるとは搬送アーム３Ｃを動作させるためのモータの速度を調整することをいう。
【００３６】
なお雰囲気温度が通常目標温度よりも高く、そのため温調プレート５３によるウエハＷの設定温度を前記目標温度よりも低く設定している装置に対しても、第２の実施の形態の手法を適用してもよい。例えば温調プレート５３の設定温度が２２℃である場合雰囲気温度が２４℃のときに搬送アーム３Ｃによる搬送速度をＣｎとすると、雰囲気温度が２４℃よりも高いときに搬送速度をＣｎよりも大きくし、２４℃よりも低いときには搬送速度をＣｎよりも小さくするといった手法が挙げられる。ただし雰囲気温度がある温度よりも低くなるとアラームを出すことになる。
【００３７】
またウエハＷを前記雰囲気中に滞在する時間の調整は、温調プレート５３から一旦雰囲気中の載置部に載置し、この載置部に載置している時間を調整する場合や搬送アーム３Ｃの搬送は等速で行い、途中でその搬送を一旦停止させ、その停止時間を調整する場合も含まれる。
【００３８】
上述の第１及び第２の実施の形態において、図１３及び図１４に示すように露光機Ｓ４へウエハＷを搬入するための搬送口６に臨む領域の上方にサーモビューア（二次元放射温度計）７１を設置し、露光機Ｓ４に搬入する直前のウエハＷの温度を検出するようにしてもよい。この場合サーモビューア７１からウエハＷの表面の二次元の温度分布データが主制御部４に取り込まれ、主制御部４ではプログラム４４により、例えばウエハＷの表面の平均温度が求められる。そして第１及び第２の実施の形態において、主制御部４のメモリ４３には、記憶されているインターフェイスブロックＳ３の雰囲気温度（第２の温度検出部７の温度検出値と図６、図８、図１０及び図１１に示されているグラフの縦軸であるパラメータとの関係データについて雰囲気温度に代えて、ウエハＷの表面の平均温度が用いられる。例えば第１の実施の形態に対応させると、ウエハＷの前記平均温度と温調水の設定温度との関係を規定したデータが記憶され、ウエハＷの前記平均温度に応じて温調水の設定温度が調整されることになる。
【００３９】
この例においても先の実施の形態と同様の作用効果が得られる。なおウエハＷの温度の測定についてはウエハＷが露光機Ｓ４に搬入された直後であってもよく、例えば搬送アーム３Ｃが搬入口６を介して、露光機Ｓ４内のステージ６１に載置したウエハＷに対してサーモビューア７１により温度を測定してもよい。更にまたサーモビューア７１の代わりにスポット領域を測定する放射温度計を用い、この放射温度計によりウエハＷの中心部の温度を検出し、その温度検出値をウエハＷの温度として評価して、前記平均温度に代えてもよい。
【００４０】
また本発明は、第１及び第２の実施の形態の手法を組み合わせてもよい。例えば露光機Ｓ４に搬入されるウエハＷの温度を調整するために搬送アーム３Ｃの搬送速度を調整した場合、搬送アーム３Ｃの駆動系の性能の限界などにより、搬送速度の変更のみではウエハＷの温度を適切な温度に調整できない可能性がある。そこで第１の実施の形態と組み合わせ、温調プレート５３の設定温度も合わせて変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｓ１ キャリアブロック
Ｓ２ 処理ブロック
Ｓ３ インターフェイスブロック
Ｓ４ 露光機Ｓ４
Ｓ１１ 中間ブロック
４ 主制御部
５ チラー
５３ 温調プレート
６ 搬送口
７ 温度検出部
８ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整するための設定値調整部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する滞在時間調整部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
前記温調機構は、温調流体が循環する循環路と、この循環路に設けられ、前記制御部からの制御信号に基づいて温調流体の温度を調整するための温調部と、を備え、
前記第１の温度検出部は、前記温調流体の温度を検出するためのものであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記温調機構は、温調流体が循環する循環路と、この循環路に設けられ、前記制御部からの制御信号に基づいて温調流体の温度を調整するための温調部と、を備え、
前記第１の温度検出部は、前記温調流体の温度を検出するためのものであって、
前記第２の温度検出部の温度検出値が前記露光機にて要求されている温度に応じた目標温度から外れたときに、前記温調流体の循環流量を前記目標温度のときよりも増やすように調整するための流量調整部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を第２の温度検出部により検出する工程と、
前記第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて、温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整するための設定値調整部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理装置において、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡すための基板搬送機構と、
前記温調プレートの温度を調整するための温調機構と、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を検出する第１の温度検出部と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて前記温調機構を制御する制御部と、
前記基板搬送機構により基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部と、
この第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する滞在時間調整部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
前記温調機構は、温調流体が循環する循環路と、この循環路に設けられ、前記制御部からの制御信号に基づいて温調流体の温度を調整するための温調部と、を備え、
前記第１の温度検出部は、前記温調流体の温度を検出するためのものであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記温調機構は、温調流体が循環する循環路と、この循環路に設けられ、前記制御部からの制御信号に基づいて温調流体の温度を調整するための温調部と、を備え、
前記第１の温度検出部は、前記温調流体の温度を検出するためのものであって、
前記第２の温度検出部の温度検出値が前記露光機にて要求されている温度に応じた目標温度から外れたときに、前記温調流体の循環流量を前記目標温度のときよりも増やすように調整するための流量調整部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を第２の温度検出部により検出する工程と、
前記第２の温度検出部の温度検出値に基づいて前記温度設定値を調整する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
レジスト膜が形成された基板の温度を露光機にて要求されている温度に設定するために、当該基板を温調プレートに載置して温調する基板処理方法において、
前記温調プレートの温度に対応する部位の温度を第１の温度検出部により検出する工程と、
この第１の温度検出部の温度検出値と予め設定された温度設定値とに基づいて、温調プレートを温調する温調機構を制御する工程と、
温調された基板を前記温調プレートから受け取って露光機側に受け渡す工程と、
前記温調プレートにより温調された基板が搬送される雰囲気の温度または当該雰囲気を搬送された基板の温度を検出する第２の温度検出部の温度検出値に基づいて、温調後の基板が前記雰囲気に滞在する時間を調整する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１６５９５（Ｐ２０１３−１６５９５Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７６０１（Ｐ２０１１−１４７６０１）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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