JP2009021275A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間を要する処理が含まれている場合であっても処理能力の低下を防止することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、露光後の基板Ｗの現像処理を行う現像処理部４１と洗浄処理部３１とを備える。現像処理部４１での処理時間が予め設定されている基準時間よりも短い場合には、現像処理の全行程を現像処理部４１にて実行する。一方、現像処理部４１での処理時間が基準時間よりも長い場合には、現像処理を前工程と後工程とに分割し、前工程を含む処理を現像処理部４１にて行うとともに、後工程を含む処理を洗浄処理部３１にて実行する。現像処理に長時間を要するケースであったとしても、現像処理を分割することによって基板処理装置１全体としての処理能力の低下を防止することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の処理部に半導体基板、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）を順次搬送して基板処理を行う基板処理装置、特に露光処理が行われた基板に対して現像処理を行う基板処理装置に関する。

周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理のうち現像処理は、露光処理が終了した基板の表面に現像液を供給し、レジスト膜の露光部分（または非露光部分）のみを選択的に溶解してマスクパターンを形成する処理である。

一般的な現像処理の手順は、
（１）静止した基板上に現像液を液盛りして現像反応を進行させる
（２）基板上に純水を供給して現像反応を停止させる
（３）基板を高速回転させてスピン乾燥を行う
というものである（例えば、特許文献１）。

また、通常、かかる現像処理を行う現像処理ユニットは基板にレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニットや熱処理ユニットとともに共通の基板処理装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）に搭載されることが多く、該基板処理装置内にて処理ユニット間で基板が順次搬送されて露光前後のフォトリソグラフィー処理がなされることが多い（例えば、特許文献２）。

特開平１０−０２０５０８号公報 特開２００６−１２８２４８号公報

しかしながら、コータ＆デベロッパで実行される各種処理の中でも現像処理は比較的処理時間が長く、特に基板上に塗布するレジストの種類によっては相当の長時間を要する場合がある。このような場合、他の処理ユニット（例えば、塗布処理ユニット）で迅速に処理がなされたとしても、装置全体としては現像処理ユニットに律速されて処理能力が低く抑制されるという問題が生じる。かかる問題は単純に搭載する現像処理ユニット数を増やすことによっても解決できるのであるが、通常１台の基板処理装置に搭載できるユニット数はハードウェアの制約によって制限されており、現像処理ユニットのみを増加させることは困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、長時間を要する処理が含まれている場合であっても処理能力の低下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、複数の処理部に基板を順次搬送して基板処理を行う基板処理装置において、前記複数の処理部のうち複数の処理工程からなる特定処理を実行する特定処理部での処理時間と予め設定されている基準時間との比較を行う処理時間判定手段と、前記特定処理部での処理時間が前記基準時間よりも長い場合には分割処理モードを選択し、短い場合には連続処理モードを選択するモード選択手段と、前記複数の処理工程を前工程と後工程とに分割したときの後工程を実行可能な後工程処理部と前記特定処理部との間で基板を搬送する搬送手段と、を備え、前記連続処理モードが選択された場合には、基板に対して前記複数の処理工程の全行程を前記特定処理部にて実行するとともに、前記分割処理モードが選択された場合には、基板に対して前記前工程を含む処理を前記特定処理部にて行った後、当該基板を前記特定処理部から前記後工程処理部に搬送し、当該基板に前記後工程を含む処理を前記後工程処理部にて実行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、前記特定処理は、露光処理が行われた基板に対する現像処理であ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、前記分割処理モードが選択された場合、前記特定処理部は、基板上に現像液を供給して現像反応を進行させる現像反応処理、基板上に純水を供給して現像反応を停止させる現像反応停止処理および粗乾燥処理を実行し、前記後工程処理部は、基板の洗浄処理および仕上げ乾燥処理を実行することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明に係る基板処理装置において、未処理の基板を搬入するとともに、処理済みの基板を搬出するインデクサと、露光装置に隣接して配置され、レジスト膜が形成された基板を前記露光装置に渡すとともに、露光処理が行われた基板を前記露光装置から受け取るインターフェイスと、を備え、前記複数の処理部は前記インデクサと前記インターフェイスとの間に配置され、前記特定処理部は前記後工程処理部よりも前記インターフェイスに近い位置に配置されることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、露光処理が行われた基板に対して現像処理を行う基板処理装置において、基板上に現像液を供給して現像反応を進行させる現像反応処理、基板上に純水を供給して現像反応を停止させる現像反応停止処理および粗乾燥処理を行う現像処理部と、前記粗乾燥処理が終了した基板に洗浄処理および仕上げ乾燥処理を行う洗浄処理部と、前記粗乾燥処理が終了した基板を前記現像処理部から前記洗浄処理部へと搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする。

請求項１から請求項４の発明によれば、複数の処理工程からなる特定処理を実行する特定処理部での処理時間が予め設定されている基準時間よりも長い場合には、その複数の処理工程を前工程と後工程とに分割したときの前工程を含む処理を特定処理部にて行った後、後工程を含む処理を後工程処理部にて実行するため、基板処理装置全体としては処理能力の低下を防止することができる。

特に、請求項２の発明によれば、現像処理に長時間を要する場合であっても、現像処理を分割することによって基板処理装置全体としての処理能力の低下を防止することができる。

また、請求項５の発明によれば、現像処理の前半プロセスを行う現像処理部と、後半プロセスを行う洗浄処理部と、を別個に設けているため、現像処理に長時間を要する場合であっても、現像処理を分割することによって基板処理装置全体としての処理能力の低下を防止することができる。また、洗浄処理部には、現像処理部に設けることが不可能な洗浄処理機能を持たせることもでき、基板をより適切に洗浄することができる。

＜１．発明の原理＞
まず、図１を参照しつつ、本発明の基本原理について説明する。基板処理装置は、プロセスＡ〜プロセスＤの４種の処理を個別に行う４種の処理部を搭載し、複数の基板に対してプロセスＡ〜プロセスＤを順次に行うものとする。なお、基板処理装置は、先行する基板に対してプロセスＡの処理を開始した後、後続の基板に対するプロセスＡの処理が開始可能となった時点で直ちに当該後続基板の処理を開始する。

図１（ａ）に示すように、４種のプロセスのうち基板１枚当たりの処理時間がプロセスＡ，Ｂ，Ｄではそれぞれ２０秒、プロセスＣでは４０秒であったとする。この場合、基板１枚当たりのトータル処理時間は２０秒＋２０秒＋４０秒＋２０秒＝１００秒なのであるが、プロセスＣの処理時間が他のプロセスの２倍必要であるため、基板処理装置全体としてはプロセスＣによって律速されることとなる。従って、この基板処理装置の処理能力は３６００／４０＝９０枚毎時である。図１（ａ）のケースでは、プロセスＡ，Ｂ，Ｄを実行する処理部の処理能力を半分程度しか発揮することができず、結果として基板処理装置全体としての処理能力も低くなる。

そこで、図１（ｂ）に示すように、処理時間の長い律速プロセスＣをプロセスＣ１，Ｃ２に２分割し、プロセスＣ１，Ｃ２のそれぞれを行う処理部を基板処理装置に搭載する。プロセスＣを２分割した結果、基板１枚当たりのプロセスＣ１，Ｃ２の処理時間は各２０秒になったとする。そうすると、基板１枚当たりのトータル処理時間は２０秒＋２０秒＋２０秒＋２０秒＋２０秒＝１００秒となって上記図１（ａ）のケースと変わらないのであるが、プロセスＣによって律速されるという状況が改善され、基板処理装置の処理能力は３６００／２０＝１８０枚毎時となる。図１（ｂ）のケースにおいては、全処理部の処理能力が十分に発揮されることとなり、その結果基板処理装置全体の処理能力も向上したのである。

上述の例は本発明の理解容易のために極めて単純化したケースを示したものであり、実際にはプロセスＣを分割することによって新たに必要となる処理も生じる（例えば、プロセスＣ１からプロセスＣ２までの処理部間搬送やプロセスＣ１，Ｃ２に固有の処理）。また、プロセスＣを分割した結果、他のプロセスＡ，Ｂ，Ｄが新たな律速プロセスとなる場合もある。このため、プロセスを２分割したからと言って単純に基板処理装置の処理能力が２倍になるものではないが、本発明に係るプロセス分割技術を基板処理装置に適用することによって装置全体の処理能力をある程度向上することは可能である。以下、本発明に係るプロセス分割技術を適用した基板処理装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜２．基板処理装置の全体構成＞
図２は、本発明に係る基板処理装置１の平面図である。また、図３は基板処理装置１の液処理部の正面図であり、図４は熱処理部の正面図である。なお、図２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、半導体ウェハ等の基板Ｗにフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の基板Ｗに現像処理を行う装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）である。なお、本発明に係る基板処理装置１の処理対象となる基板Ｗは半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板等であっても良い。

本実施形態の基板処理装置１は、インデクサブロック１０、レジスト塗布ブロック２０、洗浄処理ブロック３０、現像処理ブロック４０およびインターフェイスブロック５０の５つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック５０には基板処理装置１とは別体の外部装置である露光ユニット（ステッパ）ＥＸＰが接続配置されている。

インデクサブロック１０は、装置外から受け取った未処理基板を装置内に搬入するとともに、現像処理の終了した処理済み基板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１０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ＩＲと、を備えている。

インデクサロボットＩＲは、載置台１１に沿って（Ｙ軸方向に沿って）水平移動可能であるとともに昇降（Ｚ軸方向）移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能である可動台１２を備えている。可動台１２には、基板Ｗを水平姿勢で保持する２つの保持アーム１３ａ，１３ｂが搭載されている。保持アーム１３ａ，１３ｂは相互に独立して前後にスライド移動可能とされている。よって、保持アーム１３ａ，１３ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に沿った水平移動、昇降移動、水平面内の旋回動作および旋回半径方向に沿った進退移動を行う。これにより、インデクサロボットＩＲは、保持アーム１３ａ，１３ｂを個別に各キャリア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。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。

インデクサブロック１０に隣接してレジスト塗布ブロック２０が設けられている。インデクサブロック１０とレジスト塗布ブロック２０との間には、雰囲気遮断用の隔壁１５が設けられている。この隔壁１５にインデクサブロック１０とレジスト塗布ブロック２０との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２が上下に積層して設けられている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ１は、インデクサブロック１０からレジスト塗布ブロック２０へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ１は３本の支持ピンを備えており、インデクサブロック１０のインデクサロボットＩＲはキャリアＣから取り出した未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された基板Ｗを後述するレジスト塗布ブロック２０の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ２は、レジスト塗布ブロック２０からインデクサブロック１０へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ２も３本の支持ピンを備えており、レジスト塗布ブロック２０の搬送ロボットＴＲ１は処理済みの基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ２の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された基板ＷをインデクサロボットＩＲが受け取ってキャリアＣに収納する。なお、後述する基板載置部ＰＡＳＳ３〜ＰＡＳＳ１０の構成も基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同じである。

基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２は、隔壁１５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、インデクサロボットＩＲや搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。

次に、レジスト塗布ブロック２０について説明する。レジスト塗布ブロック２０は、基板Ｗ上にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック２０は、レジストを塗布するレジスト塗布処理部２１と、レジスト塗布処理に付随する各種熱処理を行うレジスト膜形成用熱処理部２２，２３と、レジスト塗布処理部２１およびレジスト膜形成用熱処理部２２，２３に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。

レジスト塗布ブロック２０においては、搬送ロボットＴＲ１を挟んでレジスト塗布処理部２１とレジスト膜形成用熱処理部２２，２３とが対向して配置されている。具体的には、レジスト塗布処理部２１が装置正面側（（−Ｙ）側）に、２つのレジスト膜形成用熱処理部２２，２３が装置背面側（（＋Ｙ）側）に、それぞれ位置している。また、レジスト膜形成用熱処理部２２，２３の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。レジスト塗布処理部２１とレジスト膜形成用熱処理部２２，２３とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、レジスト膜形成用熱処理部２２，２３からレジスト塗布処理部２１に熱的影響を与えることを回避しているのである。

図３に示すように、レジスト塗布処理部２１は、同様の構成を備えた４つの塗布処理ユニットＳＣを上下に積層配置して構成されている。各塗布処理ユニットＳＣ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２６、このスピンチャック２６上に保持された基板Ｗ上にレジスト膜の塗布液を吐出する塗布ノズル２７、スピンチャック２６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック２６上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

図４に示すように、レジスト膜形成用熱処理部２２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰ、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２個の冷却ユニットＣＰおよびレジスト膜と基板Ｗ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３個の密着強化処理ユニットＡＨＬが上下に積層配置されている。一方、レジスト膜形成用熱処理部２３にも２個の加熱ユニットＨＰ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。なお、図３において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている（後述する他の熱処理部についても同じ）。

搬送ロボットＴＲ１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の搬送アーム２４ａ，２４ｂを上下に近接させて備えている。搬送アーム２４ａ，２４ｂは、先端部が平面視で「Ｃ」字形状になっており、この「Ｃ」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のピンで基板Ｗの周縁を下方から支持するようになっている。また、搬送ロボットＴＲ１は、２個の搬送アーム２４ａ，２４ｂを鉛直方向（Ｚ方向）に昇降移動させるとともに、鉛直方向に沿った軸心周りに旋回移動させることができる。さらに、搬送ロボットＴＲ１は、２個の搬送アーム２４ａ，２４ｂを独立して水平方向（旋回半径方向）に進退移動させることができる。よって、搬送ロボットＴＲ１は、２個の搬送アーム２４ａ，２４ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２、レジスト膜形成用熱処理部２２，２３に設けられた熱処理ユニット（加熱ユニットＨＰ、冷却ユニットＣＰおよび密着強化処理ユニットＡＨＬ）、レジスト塗布処理部２１に設けられた塗布処理ユニットＳＣおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４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。

次に、洗浄処理ブロック３０について説明する。レジスト塗布ブロック２０と現像処理ブロック４０との間に挟み込まれるようにして洗浄処理ブロック３０が設けられている。この洗浄処理ブロック３０とレジスト塗布ブロック２０との間にも、雰囲気遮断用の隔壁２５が設けられている。この隔壁２５にレジスト塗布ブロック２０と洗浄処理ブロック３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ３は、レジスト塗布ブロック２０から洗浄処理ブロック３０へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック２０の搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ３に載置した基板Ｗを洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ４は、洗浄処理ブロック３０からレジスト塗布ブロック２０へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ４に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック２０の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。

基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、隔壁２５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。

洗浄処理ブロック３０は、現像処理ブロック４０にて現像反応処理が終了した基板Ｗの洗浄処理を行うための処理ブロックである。洗浄処理ブロック３０は、基板Ｗに純水を供給して洗浄処理を行う洗浄処理部３１と、現像処理後の熱処理を行う２つの現像後熱処理部３２，３３と、洗浄処理部３１および現像後熱処理部３２，３３に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ２とを備える。

洗浄処理ブロック３０においては、搬送ロボットＴＲ２を挟んで洗浄処理部３１と現像後熱処理部３２，３３とが対向して配置されている。具体的には、洗浄処理部３１が装置正面側に、２つの現像後熱処理部３２，３３が装置背面側に、それぞれ位置している。また、現像後熱処理部３２，３３の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。洗浄処理部３１と現像後熱処理部３２，３３とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、現像後熱処理部３２，３３から洗浄処理部３１に熱的影響を与えることを回避しているのである。

図３に示すように、洗浄処理部３１は、同様の構成を備えた５つの洗浄処理ユニットＤＩＷを上下に積層配置して構成されている。各洗浄処理ユニットＤＩＷの構成については後に詳述する。

図４に示すように、現像後熱処理部３２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰおよび加熱された基板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２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。一方、現像後熱処理部３３にも２個の加熱ユニットＨＰ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。

搬送ロボットＴＲ２は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の搬送アーム３４ａ，３４ｂを上下に近接させて備えており、その構成および動作機構は搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。よって、搬送ロボットＴＲ２は、２個の搬送アーム３４ａ，３４ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４、現像後熱処理部３２，３３に設けられた熱処理ユニット、洗浄処理部３１に設けられた洗浄処理ユニットＤＩＷおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６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。

次に、現像処理ブロック４０について説明する。洗浄処理ブロック３０とインターフェイスブロック５０との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック４０が設けられている。この現像処理ブロック４０と洗浄処理ブロック３０との間にも、雰囲気遮断用の隔壁３５が設けられている。この隔壁３５に洗浄処理ブロック３０と現像処理ブロック４０との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、洗浄処理ブロック３０から現像処理ブロック４０へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ５に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ６は、現像処理ブロック４０から洗浄処理ブロック３０へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ６に載置した基板Ｗを洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。

基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、隔壁３５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットＴＲ２，ＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。

現像処理ブロック４０は、露光処理後の基板Ｗに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック４０は、パターンが露光された基板Ｗに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部４１と、現像処理後の熱処理を行う現像後熱処理部４２と、露光直後の基板Ｗに熱処理を行う露光後ベーク処理部４３と、現像処理部４１および現像後熱処理部４２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ３とを備える。

図３に示すように、現像処理部４１は、同様の構成を備えた５つの現像処理ユニットＳＤを上下に積層配置して構成されている。各現像処理ユニットＳＤの構成については後に詳述する。

図４に示すように、現像後熱処理部４２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰおよび加熱された基板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２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。一方、露光後ベーク処理部４３にも２個の加熱ユニットＨＰ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。露光後ベーク処理部４３の加熱ユニットＨＰ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。なお、露光後ベーク処理部４３の加熱ユニットＨＰおよび冷却ユニットＣＰに対してはインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４が基板Ｗの搬出入を行う。

また、露光後ベーク処理部４３には、現像処理ブロック４０とインターフェイスブロック５０との間で基板Ｗの受け渡しを行うための２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に近接して組み込まれている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ７は、現像処理ブロック４０からインターフェイスブロック５０へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ７に載置した基板Ｗをインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ８は、インターフェイスブロック５０から現像処理ブロック４０へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、インターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４が基板載置部ＰＡＳＳ８に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。なお、基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は、現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３およびインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４の両側に対して開口している。

搬送ロボットＴＲ３は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の搬送アーム４４ａ，４４ｂを上下に近接させて備えており、その構成および動作機構は搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。よって、搬送ロボットＴＲ３は、２個の搬送アーム４４ａ，４４ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６、現像後熱処理部４２に設けられた熱処理ユニット、現像処理部４１に設けられた現像処理ユニットＳＤおよび露光後ベーク処理部４３の基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８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。

次に、インターフェイスブロック５０について説明する。インターフェイスブロック５０は、現像処理ブロック４０に隣接して配置され、レジスト膜が塗布形成された未露光の基板Ｗを基板処理装置１とは別体の外部装置である露光ユニットＥＸＰに渡すとともに、露光済みの基板Ｗを露光ユニットＥＸＰから受け取って現像処理ブロック４０に渡すブロックである。インターフェイスブロック５０は、露光ユニットＥＸＰとの間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構ＩＦＲの他に、レジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光ユニットＥＥＷと、現像処理ブロック４０の露光後ベーク処理部４３およびエッジ露光ユニットＥＥＷに対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備える。

エッジ露光ユニットＥＥＷは、図３に示すように、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５６およびスピンチャック５６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５７などを備えている。２つのエッジ露光ユニットＥＥＷは、インターフェイスブロック５０の中央部に上下に積層配置されている。また、エッジ露光ユニットＥＥＷの下側には、２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０、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。上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構ＩＦＲに基板Ｗを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部ＰＡＳＳ１０は搬送機構ＩＦＲから搬送ロボットＴＲ４に基板Ｗを渡すために使用するものである。

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４０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４０の露光後ベーク処理部４３で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、露光ユニット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に対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行い、センドバッファＳＢＦに対しては搬送機構ＩＦＲがアクセスを行う。

現像処理ブロック４０の露光後ベーク処理部４３に隣接して配置されている搬送ロボットＴＲ４は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の搬送アーム５４ａ，５４ｂを上下に近接させて備えており、その構成および動作機構は搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。また、搬送機構ＩＦＲは、Ｙ軸方向の水平移動、昇降移動および鉛直方向に沿った軸心周りの回転動作が可能な可動台５２を備え、その可動台５２に基板Ｗを水平姿勢で保持する２つの保持アーム５３ａ，５３ｂを搭載している。保持アーム５３ａ，５３ｂは相互に独立して前後にスライド移動可能とされている。よって、保持アーム５３ａ，５３ｂのそれぞれは、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。

＜２−１．洗浄処理ユニットの構成＞
次に、洗浄処理部３１に設けられている洗浄処理ユニットＤＩＷの構成について説明する。図５は、洗浄処理ユニットＤＩＷの要部構成を説明するための図である。洗浄処理ユニットＤＩＷは、基板Ｗを水平姿勢にて保持するとともに基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック３０３を備える。

スピンチャック３０３は、スピンモータ等で構成されたチャック回転駆動機構３０１によって回転される回転軸３０２の上端に固定されている。また、スピンチャック３０３には吸気路（図示省略）が形成されており、スピンチャック３０３上に基板Ｗを載置した状態で吸気路内を排気することにより、基板Ｗの下面をスピンチャック３０３に真空吸着し、基板Ｗを水平姿勢で保持することができる。

スピンチャック３０３に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ３０５の側方には、回動モータ３６０が設けられている。回動モータ３６０には、回動軸３６１が接続されている。回動軸３６１には、アーム３６２が水平方向に延びるように連結され、アーム３６２の先端にリンスノズル３６５が設けられている。回動モータ３６０の駆動により回動軸３６１が回転するとともにアーム３６２が回動し、リンスノズル３６５がスピンチャック３０３に保持された基板Ｗの上方とカップ３０５の外方との間を移動する。

リンスノズル３６５には、リンス液供給管３６６の先端が連通接続されている。リンス液供給管３６６の基端側は二股に分岐されており、そのうちの一方の分岐管３６６ａは純水供給源３７１に接続され、もう一方の分岐管３６６ｂは希釈現像液供給源３７３に接続されている。分岐管３６６ａにはバルブ３７２が介挿され、分岐管３６６ｂにはバルブ３７４が介挿されている。これらバルブ３７２，３７４の開閉を制御することにより、リンス液供給管３６６を介して基板Ｗの上面に供給する液の選択および供給量の調整を行うことができる。すなわち、バルブ３７２を開くことによりリンスノズル３６５から基板Ｗに純水を供給することができ、バルブ３７４を開くことにより基板Ｗに希釈現像液を供給することができる。

一方、上記とは異なるカップ３０５の側方には、回動モータ３８０が設けられている。回動モータ３８０には、回動軸３８１が接続されている。回動軸３８１には、アーム３８２が水平方向に延びるように連結され、アーム３８２の先端に乾燥ノズル３８５が設けられている。回動モータ３８０の駆動により回動軸３８１が回転するとともにアーム３８２が回動し、乾燥ノズル３８５がスピンチャック３０３に保持された基板Ｗの上方とカップ３０５の外方との間を移動する。

乾燥ノズル３８５には、乾燥ガス供給管３８６の先端が連通接続されている。乾燥ガス供給管３８６は、バルブ３９２を介して窒素ガス供給源３９１に連通接続されている。このバルブ３９２の開閉を制御することにより、乾燥ガス供給管３８６に供給する窒素ガス（Ｎ２）の供給量を調整することができる。窒素ガス供給源３９１から供給された窒素ガスは、乾燥ガス供給管３８６を介して乾燥ノズル３８５に送給される。それにより、乾燥ノズル３８５から基板Ｗの上面へ窒素ガスを供給することができる。なお、乾燥用のガスとしては窒素ガスに代えて他の不活性ガス（例えば、アルゴンガス（Ａｒ））を使用するようにしても良い。

基板Ｗの上面へ純水または希釈現像液を供給する際には、リンスノズル３６５がスピンチャック３０３に保持された基板Ｗの上方に位置するとともに、乾燥ノズル３８５が所定の位置に退避する。逆に、基板Ｗの上面へ窒素ガスを供給する際には、乾燥ノズル３８５がスピンチャック３０３に保持された基板Ｗの上方に位置するとともに、リンスノズル３６５が所定の位置に退避する。

＜２−２．現像処理ユニットの構成＞
次に、現像処理部４１に設けられている現像処理ユニットＳＤの構成について説明する。図６は、現像処理ユニットＳＤの要部構成を説明するための図である。現像処理ユニットＳＤは、基板Ｗを水平姿勢にて保持するとともに基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック４０３を備える。

スピンチャック４０３は、スピンモータ等で構成されたチャック回転駆動機構４０１によって回転される回転軸４０２の上端に固定されている。また、スピンチャック４０３には吸気路（図示省略）が形成されており、スピンチャック４０３上に基板Ｗを載置した状態で吸気路内を排気することにより、基板Ｗの下面をスピンチャック４０３に真空吸着し、基板Ｗを水平姿勢で保持することができる。

スピンチャック４０３の上方にはスリットノズル４５５が設けられている。スリットノズル４５５の下端面には、基板Ｗの直径以上の長さを有するスリット状の吐出口が形成されている。また、スリットノズル４５５は、スライド駆動部４５０によって水平移動可能に支持されるアーム４５２に取り付けられている。スライド駆動部４５０の駆動によりスリットノズル４５５がスピンチャック４０３に保持された基板Ｗの直上を当該基板Ｗと平行にスライド移動する。

また、スリットノズル４５５には、現像液供給管４５６の先端が連通接続されている。現像液供給管４５６の基端側は現像液供給源４５８に接続されている。また、現像液供給管４５６の途中にはバルブ４５７が介挿されており、このバルブ４５７の開閉を制御することにより、現像液供給源４５８からスリットノズル４５５を介して基板Ｗ上に供給する現像液の供給量を調整することができる。

一方、スピンチャック４０３に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ４０５の側方には、回動モータ４８０が設けられている。回動モータ４８０には、回動軸４８１が接続されている。回動軸４８１には、アーム４８２が水平方向に延びるように連結され、アーム４８２の先端にリンスノズル４８５が設けられている。回動モータ４８０の駆動により回動軸４８１が回転するとともにアーム４８２が回動し、リンスノズル４８５がスピンチャック４０３に保持された基板Ｗの上方とカップ４０５の外方との間を移動する。

リンスノズル４８５には、リンス液供給管４８６の先端が連通接続されている。リンス液供給管４８６の基端側は純水供給源４９１に接続されている。また、リンス液供給管４８６の途中にはバルブ４９２が介挿されており、このバルブ４９２の開閉を制御することにより、純水供給源４９１からリンス液供給管４８６を介して基板Ｗ上に供給する純水の供給量を調整することができる。

＜２−３．基板処理装置の制御機構＞
次に、基板処理装置の制御機構について説明する。図７は、制御機構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機構を備えており、図７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を備える。セルコントローラとは、１つの搬送ロボット（インデクサロボットＩＲおよび搬送機構ＩＦＲを含む）とその搬送ロボットの搬送対象となっている処理部とによって構成されるセルを管理する制御部であり、本実施形態の基板処理装置１には６つのセルコントローラが設けられている。図７では、それらのうち現像セルコントローラＤＣＣおよび洗浄セルコントローラＣＣＣのみを図示している。メインコントローラＭＣおよび各セルコントローラ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。

処理時間判定部１０１およびモード選択部１０２は、メインコントローラＭＣのＣＰＵが所定のアプリケーションを実行することによって実現される機能処理部である。処理時間判定部１０１およびモード選択部１０２の処理内容についてはさらに後述する。

現像セルコントローラＤＣＣは、現像処理部４１、現像後熱処理部４２および搬送ロボットＴＲ３からなる現像セルを管理するコントローラである。現像セルコントローラＤＣＣ内に実現される搬送コントローラＴＣは、搬送ロボットＴＲ３の動作を制御する。また、現像セルコントローラＤＣＣは、より下位の制御部であるユニットコントローラを介して現像処理部４１および現像後熱処理部４２の各処理ユニットの動作を制御する。

洗浄セルコントローラＣＣＣは、洗浄処理部３１、現像後熱処理部３２，３３および搬送ロボットＴＲ２からなる洗浄セルを管理するコントローラである。洗浄セルコントローラＣＣＣ内に実現される搬送コントローラＴＣは、搬送ロボットＴＲ２の動作を制御する。また、洗浄セルコントローラＣＣＣは、より下位の制御部であるユニットコントローラを介して洗浄処理部３１および現像後熱処理部３２，３３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、露光ユニット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、露光ユニット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、このような露光ユニット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、露光ユニット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。

＜３．基板処理装置の動作＞
次に、本実施形態の基板処理装置１の動作について説明する。ここでは、まず、基板処理装置１での全体の処理手順を簡単に説明する。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７の制御機構が各部を制御することにより実行されるものである。

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１０に搬入される。続いて、インデクサブロック１０から未処理の基板Ｗの払い出しが行われる。具体的には、インデクサロボットＩＲが所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、上側の基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ１に未処理の基板Ｗが載置されると、レジスト塗布ブロック２０の搬送ロボットＴＲ１が搬送アーム２４ａ，２４ｂのうちの一方を使用してその基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１は受け取った未処理の基板Ｗをレジスト膜形成用熱処理部２２のいずれかの密着強化処理ユニットＡＨＬに搬送する。密着強化処理ユニットＡＨＬでは、ＨＭＤＳの蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理してレジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、レジスト膜形成用熱処理部２２，２３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。

続いて、冷却された基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって冷却ユニットＣＰからレジスト塗布処理部２１のいずれかの塗布処理ユニットＳＣに搬送される。塗布処理ユニットＳＣでは、基板Ｗの表面にフォトレジストの塗布液が供給されて回転塗布される。本実施形態においては、基板Ｗに化学増幅型レジストが塗布される。

レジスト塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって塗布処理ユニットＳＣからレジスト膜形成用熱処理部２２，２３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送される。加熱ユニットＨＰにて基板Ｗが加熱処理(Post Applied Bake)されることにより、レジスト中の溶媒成分が除去されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗはレジスト膜形成用熱処理部２２，２３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

次に、レジスト膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ３に載置されると、洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２がその基板Ｗを受け取ってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ５に載置する。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ５に載置された基板Ｗは、現像処理ブロック４０の搬送ロボットＴＲ３によってそのまま基板載置部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はインターフェイスブロック５０の搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、上下いずれかのエッジ露光ユニットＥＥＷに搬入される。エッジ露光ユニットＥＥＷにおいては、基板Ｗの端縁部の露光処理（エッジ露光処理）が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ９に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗは搬送機構ＩＦＲによって受け取られ、露光ユニット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。

パターン露光処理が終了した露光済みの基板Ｗは露光ユニットＥＸＰから再びインターフェイスブロック５０に戻され、搬送機構ＩＦＲによって基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置されると、搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って現像処理ブロック４０の露光後ベーク処理部４３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送する。露光後ベーク処理部４３の加熱ユニットＨＰ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ＨＰ内部の機構によって冷却されることにより上記化学反応が停止する。続いて基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ４によって露光後ベーク処理部４３の加熱ユニットＨＰから取り出され、基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。

基板載置部ＰＡＳＳ８に載置された基板Ｗには、現像処理ブロック４０のみまたは現像処理ブロック４０と洗浄処理ブロック３０との双方において現像処理が行われるのであるが、これについてはさらに後述する。いずれにせよ、現像処理の完了した基板Ｗは洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは、レジスト塗布ブロック２０の搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置されることにより、インデクサブロック１０に格納される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板ＷはインデクサロボットＩＲによって所定のキャリアＣに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Ｗが収納されたキャリアＣが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。

図８は、現像処理の標準的な処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、一般的な現像処理の処理手順は、大別して基板Ｗ上に現像液を供給して現像反応を進行させる現像反応処理工程（ステップＳ１１）、基板Ｗ上に純水を供給して現像反応を停止させる現像反応停止工程（ステップＳ１２）、基板Ｗを純水で洗浄する洗浄処理工程（ステップＳ１３）および洗浄後の基板Ｗを乾燥する乾燥処理工程（ステップＳ１４）を順次に行うというものである。そして、通常は、これらの全行程を現像処理ブロック４０の現像処理部４１にて実行する。

現像処理部４１における現像処理の処理条件（液供給量、各工程の処理時間、基板回転数等）はホストコンピュータ１００から渡されるレシピに記述されており、基板Ｗ上に形成されているレジスト膜の種類等によって異なる。レジスト膜の種類によっては現像処理部４１での処理時間が長時間となることもあり、このような場合は基板処理装置１の処理能力が現像処理によって律速されることとなる。

そこで、本実施形態においては、現像処理部４１での処理時間が長時間となる場合には現像処理を２分割し、前半の工程を現像処理部４１で行うとともに、後半の工程を洗浄処理ブロック３０の洗浄処理部３１にて行うようにしている。具体的には、まず、ホストコンピュータ１００から受け取ったレシピからメインコントローラＭＣの処理時間判定部１０１が現像処理部４１での処理時間を算定し、その処理時間と予め設定されている基準時間との比較を行う。ここで、現像処理部４１での処理時間とは、ある基板Ｗの現像処理を開始してから次の基板Ｗの現像処理を現像処理部４１で開始できるまでの時間であり、ユニット数を考慮した処理時間である。すなわち、基板処理装置１では複数の基板を連続して処理するため、現像処理部４１に並行処理可能な複数の現像処理ユニットＳＤが配置されていれば、そのユニット数に応じて後続の基板Ｗの処理を開始できるまでの時間間隔は短くなる。例えば、レシピに記述された処理条件に従って１つの現像処理ユニットＳＤでステップＳ１１〜ステップＳ１４の一連の現像処理を行うと１７０秒を要するのであれば、現像処理部４１には５つの現像処理ユニットＳＤが配置されているため、現像処理部４１での処理時間（後続の基板Ｗの現像処理を開始できるまでの時間間隔）は１７０／５＝３４秒となる。この処理時間は、現像処理部４１での基板１枚あたりのみかけの処理時間であり、現像処理部４１の処理能力を直接的に示す指標である。

次に、処理時間判定部１０１での判定結果に基づいて、メインコントローラＭＣのモード選択部１０２が現像処理のモード選択を行う。現像処理部４１での処理時間が予め設定された基準時間よりも長い場合には「分割処理モード」が選択され、短い場合には「連続処理モード」が選択される。基準時間としては、例えば現像処理部４１以外の処理部での処理時間のうち最も長いものを設定することができ、予めメインコントローラＭＣのメモリに記憶されている。なお、現像処理部４１での処理時間が基準時間と等しい場合には「分割処理モード」または「連続処理モード」のいずれを選択するようにしても良い。

モード選択部１０２によって「連続処理モード」が選択されたときは、現像処理部４１での処理時間が長くない場合であり、図８に示すステップＳ１１〜ステップＳ１４の現像処理の全行程が現像処理部４１にて実行される。この場合、まず、搬送ロボットＴＲ３がいずれかの現像処理ユニットＳＤに基板Ｗを搬入してスピンチャック４０３上に載置する。スピンチャック４０３は基板Ｗを水平姿勢にて吸着保持する。次に、バルブ４５７を開放してスリットノズル４５５から現像液をカーテン状に吐出しつつスリットノズル４５５が基板Ｗの上方をスライド移動して基板Ｗの上面に現像液を液盛りする。基板Ｗの上面に現像液が液盛りされた状態を所定時間維持することによって露光後のレジスト膜の現像反応が進行し、図８のステップＳ１１の現像反応処理工程が実行される。

所定の現像時間が経過した後、バルブ４９２を開放してリンスノズル４８５から基板Ｗの上面に純水を供給する。その結果、液盛りされていた現像液の濃度が低くなって現像反応が停止する（ステップＳ１２）。なお、現像反応を停止する際には、特許文献１，２に開示されているように、スリットノズル４５５と同様のノズルであって、純水を供給する専用のノズルによって行うようにしても良い。続いて、リンスノズル４８５からの純水供給を行いつつチャック回転駆動機構４０１が回転軸４０２の回転を開始してスピンチャック４０３に保持されている基板Ｗを回転させる。これによって、基板Ｗの上面の現像液やレジスト膜の溶解生成物が純水によって洗い流されることとなり、ステップＳ１３の洗浄処理工程が実行される。

所定時間の洗浄処理が終了した後、リンスノズル４８５からの純水供給を停止するとともに、基板Ｗの回転数を増加させて液滴を振り切るスピン乾燥処理を行う（ステップＳ１４）。スピン乾燥処理が終了した時点で、現像処理部４１における現像処理は終了する。その後、搬送ロボットＴＲ３が現像処理ユニットＳＤから現像処理後の基板Ｗを搬出して現像後熱処理部４２のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送する。加熱ユニットＨＰにて基板Ｗが加熱処理されることにより、レジスト膜のパターン細部に入り込んでいた水分が完全に乾燥される。そして、搬送ロボットＴＲ３によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗは現像後熱処理部４２のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ６に載置され、さらに洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ４に載置されるのである。

一方、モード選択部１０２によって「分割処理モード」が選択されたときは、現像処理部４１での処理時間が長い場合であり、図８に示す現像処理の前工程を含む処理を現像処理部４１にて行った後、基板Ｗを現像処理ブロック４０から洗浄処理ブロック３０に搬送し、後工程を含む処理を洗浄処理部３１にて実行する。図９は、分割処理モードが選択されたときの現像処理の処理手順を示すフローチャートである。

この場合、まず、搬送ロボットＴＲ３がいずれかの現像処理ユニットＳＤに基板Ｗを搬入してスピンチャック４０３上に載置する。そして、引き続いて実行される現像反応処理工程（ステップＳ２１）および現像反応停止工程（ステップＳ２２）は上述した図８（連続処理モード）のステップＳ１１，Ｓ１２と同じである。但し、分割処理モードの場合には、現像反応が停止した後、直ちにチャック回転駆動機構４０１が基板Ｗを高速回転させて現像液を振り切る粗乾燥処理（スピン乾燥）を行っている（ステップＳ２３）。

粗乾燥処理が終了した時点で、ステップＳ２４に進み、搬送ロボットＴＲ３が現像処理ユニットＳＤから基板Ｗを搬出して基板載置部ＰＡＳＳ６に載置する。そして、洗浄処理ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗを受け取って洗浄処理部３１のいずれかの洗浄処理ユニットＤＩＷに搬入してスピンチャック３０３上に載置する。次に、チャック回転駆動機構３０１が回転軸３０２の回転を開始し、それにともなってスピンチャック３０３に保持されている基板Ｗが回転する。そして、バルブ３７２を開放してリンスノズル３６５から純水を基板Ｗの上面に供給する。これによって、基板Ｗの上面が純水によって回転洗浄されることとなる（ステップＳ２５）。なお、純水供給に先立って、バルブ３７４を開放してリンスノズル３６５から基板Ｗに希釈現像液を供給するようにしても良い。

所定時間の洗浄処理が終了した後、リンスノズル３６５からの純水供給を停止するとともに、リンスノズル３６５に代わって乾燥ノズル３８５を基板Ｗの上方に移動させる。そして、チャック回転駆動機構３０１が基板Ｗの回転数を増加させるとともに、バルブ３９２を開放して乾燥ノズル３８５から基板Ｗの上面に窒素ガスを吐出する。これにより、窒素ガスの吹き付けと高速回転とによって基板Ｗの仕上げ乾燥処理が実行される（ステップＳ２６）。所定時間の仕上げ乾燥処理が終了した時点で、現像処理部４１および洗浄処理部３１による一連の現像処理は完了する。

その後、搬送ロボットＴＲ２が洗浄処理ユニットＤＩＷから洗浄処理後の基板Ｗを搬出して現像後熱処理部３２，３３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送する。加熱ユニットＨＰにて基板Ｗが加熱処理されることにより、レジスト膜のパターン細部に入り込んでいた水分が完全に乾燥される。そして、搬送ロボットＴＲ２によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗは現像後熱処理部３２，３３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。

このように、本実施形態においては、現像処理部４１での処理時間が予め設定されている基準時間よりも短い場合には、現像処理の全行程を現像処理部４１にて実行するとともに、長い場合には、現像処理を現像処理部４１および洗浄処理部３１にて分割処理している。分割処理を行う場合、図８に示した現像処理の４つの処理工程（ステップＳ１１〜ステップＳ１４）を前工程（ステップＳ１１，Ｓ１２）と後工程（ステップＳ１３，Ｓ１４）とに分割し、基板Ｗに対して前工程を含む処理（ステップＳ２１〜ステップＳ２３）を現像処理部４１にて行った後、当該基板Ｗを現像処理部４１から洗浄処理部３１に搬送し、当該基板Ｗに後工程を含む処理（ステップＳ２５，Ｓ２６）を洗浄処理部３１にて実行している。このため、現像処理に長時間を要するケースであったとしても、現像処理を分割することによって基板処理装置１全体としての処理能力の低下を防止することができる。

例えば、レシピに記述された処理条件に従って１つの現像処理ユニットＳＤでステップＳ１１〜ステップＳ１４の一連の現像処理を行うと１７０秒を要する場合であれば、上述したように、現像処理部４１での処理時間は３４秒となる。この処理時間が基準時間よりも短い場合は、「連続処理モード」が選択され、現像処理を構成する４つの処理工程ステップＳ１１〜ステップＳ１４の全行程が現像処理部４１にて実行されることとなり、その処理能力は約１０６枚毎時となる。

一方、上記現像処理部４１での処理時間（３４秒）が基準時間よりも長い場合は、「分割処理モード」が選択され、前工程を含む処理を現像処理部４１にて行った後、後工程を含む処理を洗浄処理部３１にて実行することとなる。この場合、現像処理部４１の１つの現像処理ユニットＳＤがステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を実行するのに１００秒を要する。そして、洗浄処理部３１の１つの洗浄処理ユニットＤＩＷがステップＳ２５，Ｓ２６の処理を実行するのには９０秒を要する。「分割処理モード」では、「連続処理モード」のときには存在しなかった粗乾燥処理（ステップＳ２３）を行うため、各基板Ｗについての単純な処理時間は１００＋９０＝１９０秒となって「連続処理モード」よりも長くなる。

ところが、現像処理部４１および洗浄処理部３１にはそれぞれ５つの現像処理ユニットＳＤおよび５つの洗浄処理ユニットＤＩＷが配置されているため、現像処理部４１における処理時間（後続の基板Ｗの現像処理を開始できるまでの時間間隔）は２０秒となり、洗浄処理部３１における処理時間は１８秒となる。従って、現像処理部４１の処理能力は１８０枚毎時となり、洗浄処理部３１の処理能力は２００枚毎時となり、基板処理装置１全体としての処理能力は明らかに「連続処理モード」よりも向上する。

また、現像処理を分割する場合に、上記実施形態のように、現像処理部４１にて粗乾燥処理まで行ってから洗浄処理部３１に基板Ｗを渡すようにすれば、現像反応を停止させた後直ちに現像液が基板Ｗから除かれるため、現像液の成分が基板Ｗにしみ込むのを確実に防止することができる。

また、現像処理を分割したときの後工程である洗浄処理を専らに行う洗浄処理部３１を設けているため、通常の純水供給による洗浄処理機能だけではなく付加的な洗浄処理機能を洗浄処理ユニットＤＩＷに与えることも可能となる。例えば、現像反応処理は厳密な温度管理が要求されるため、現像処理部４１の現像処理ユニットＳＤに温純水を供給する機構を設けることは不可能であるが、洗浄処理部３１の洗浄処理ユニットＤＩＷであれば温純水供給機構を設けて基板Ｗに温純水を供給しての洗浄処理を行うこともできる。従って、現像処理中の洗浄処理にバリエーションを持たせることができ、基板Ｗをより適切に洗浄することが可能となる。

さらに、本実施形態の基板処理装置１においては、一連のフォトリソグラフィー処理を行う全処理部がインデクサブロック１０とインターフェイスブロック５０との間に配置されており、現像処理部４１が洗浄処理部３１よりもインターフェイスブロック５０に近い位置に配置されている。基板処理装置１においては、露光前の基板Ｗはインデクサブロック１０からインターフェイスブロック５０に向けて搬送され、露光後の基板Ｗはインターフェイスブロック５０からインデクサブロック１０に向けて搬送される。前工程を実行する現像処理部４１が後工程を実行する洗浄処理部３１よりもインターフェイスブロック５０に近い位置に配置されているため、分割処理を行う場合であっても搬送の順路を乱すことにはならず、搬送に関する制御を容易なものとすることができる。

＜４．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、現像処理を分割する際に、いずれの工程を前工程、後工程に含めるかは任意に設定することができる。洗浄処理部３１は、少なくとも後工程を実行可能な構成を備えていなければならないが、現像処理部４１と同様の構成であってもよい。

また、分割処理の対象となるのは現像処理に限定されるものではなく、例えばレジスト塗布処理部２１におけるレジスト塗布処理が長時間を要する場合であれば、レジスト塗布処理を前工程と後工程とに分割し、後工程を専用に行う新たな処理部を基板処理装置１に設けるようにしても良い。レジスト塗布処理のうち前工程を含む処理はレジスト塗布処理部２１にて行われ、後工程を含む処理は新たな専用処理部にて実行される。このようにしても、レジスト塗布処理によって基板処理装置１全体の処理能力が低下するのを防止することができる。

要するに、基板処理装置１に搭載されている複数の処理部にて実行される処理のうちある特定の処理が他の処理よりも著しく長時間（約２倍程度以上）の処理時間を要する場合には、その特定処理を前工程と後工程とに分割し、後工程を専用に行う処理部を基板処理装置１に設けるようにすれば良い。当該特定処理の前工程を含む処理は元来特定処理を行うべき特定処理部にて実行し、後工程を含む処理は後工程専用の処理部にて実行する。このようにすれば、長時間を要する処理が含まれている場合であっても処理能力の低下を防止することができる。但し、分割対象となる処理は、分割可能なように複数の処理工程で構成されている処理でなければならない。

また、本発明に係る基板処理装置１の構成は図２から図４に示したような形態に限定されるものではなく、例えば、レジスト膜の下地に反射防止膜を形成する処理ブロックを付加するようにしても良い。

本発明の原理を説明する図である。 本発明に係る基板処理装置の平面図である。 基板処理装置の液処理部の正面図である。 基板処理装置の熱処理部の正面図である。 洗浄処理ユニットの要部構成を説明するための図である。 現像処理ユニットの要部構成を説明するための図である。 制御機構の概略を示すブロック図である。 現像処理の標準的な処理手順を示すフローチャートである。 分割処理モードが選択されたときの現像処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ インデクサブロック
２０ レジスト塗布ブロック
２１ レジスト塗布処理部
２２，２３ レジスト膜形成用熱処理部
３０ 洗浄処理ブロック
３１ 洗浄処理部
３２，３３，４２ 現像後熱処理部
４０ 現像処理ブロック
４１ 現像処理部
４３ 露光後ベーク処理部
５０ インターフェイスブロック
１０１ 処理時間判定部
１０２ モード選択部
ＤＩＷ 洗浄処理ユニット
ＭＣ メインコントローラ
ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ１０ 基板載置部
ＳＤ 現像処理ユニット
ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４ 搬送ロボット
Ｗ 基板

Claims (5)

1. 複数の処理部に基板を順次搬送して基板処理を行う基板処理装置であって、
   前記複数の処理部のうち複数の処理工程からなる特定処理を実行する特定処理部での処理時間と予め設定されている基準時間との比較を行う処理時間判定手段と、
   前記特定処理部での処理時間が前記基準時間よりも長い場合には分割処理モードを選択し、短い場合には連続処理モードを選択するモード選択手段と、
   前記複数の処理工程を前工程と後工程とに分割したときの後工程を実行可能な後工程処理部と前記特定処理部との間で基板を搬送する搬送手段と、
   を備え、
   前記連続処理モードが選択された場合には、基板に対して前記複数の処理工程の全行程を前記特定処理部にて実行するとともに、
   前記分割処理モードが選択された場合には、基板に対して前記前工程を含む処理を前記特定処理部にて行った後、当該基板を前記特定処理部から前記後工程処理部に搬送し、当該基板に前記後工程を含む処理を前記後工程処理部にて実行することを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１記載の基板処理装置において、
   前記特定処理は、露光処理が行われた基板に対する現像処理であることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項２記載の基板処理装置において、
   前記分割処理モードが選択された場合、
   前記特定処理部は、基板上に現像液を供給して現像反応を進行させる現像反応処理、基板上に純水を供給して現像反応を停止させる現像反応停止処理および粗乾燥処理を実行し、
   前記後工程処理部は、基板の洗浄処理および仕上げ乾燥処理を実行することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の基板処理装置において、
   未処理の基板を搬入するとともに、処理済みの基板を搬出するインデクサと、
   露光装置に隣接して配置され、レジスト膜が形成された基板を前記露光装置に渡すとともに、露光処理が行われた基板を前記露光装置から受け取るインターフェイスと、
   を備え、
   前記複数の処理部は前記インデクサと前記インターフェイスとの間に配置され、
   前記特定処理部は前記後工程処理部よりも前記インターフェイスに近い位置に配置されることを特徴とする基板処理装置。
5. 露光処理が行われた基板に対して現像処理を行う基板処理装置であって、
   基板上に現像液を供給して現像反応を進行させる現像反応処理、基板上に純水を供給して現像反応を停止させる現像反応停止処理および粗乾燥処理を行う現像処理部と、
   前記粗乾燥処理が終了した基板に洗浄処理および仕上げ乾燥処理を行う洗浄処理部と、
   前記粗乾燥処理が終了した基板を前記現像処理部から前記洗浄処理部へと搬送する搬送手段と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。

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