JP3606560B2

JP3606560B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP3606560B2
Application number: JP2000346645A
Authority: JP
Inventors: 宏司酒井; 友喜河津; 響大谷
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-11-14
Also published as: JP2002151485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ上に層間絶縁膜を形成するための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、例えばＳＯＤ（ＳｐｉｎｏｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）システムにより層間絶縁膜を形成している。このＳＯＤシステムでは、ウエハ上に塗布膜をスピンコートし、化学的処理または加熱処理等を施して層間絶縁膜を形成している。
【０００３】
例えばゾル−ゲル方法により層間絶縁膜を形成する場合には、まず半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と呼ぶ。）上に絶縁膜材料、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）のコロイドを有機溶媒に分散させた溶液を供給する。次に、溶液が供給されたウエハをゲル化処理し、次いで溶媒の置換を行う。そして、溶媒の置換されたウエハを加熱処理している。
【０００４】
このような加熱処理は、ウエハ上の溶媒からソルベントを飛ばすためのベーク処理、重合反応により成膜するためのキュア処理、更にポーラスを生成するためのポストトリートメント処理等、温度条件等の異なる複数の熱処理工程を伴う。
【０００５】
従来のＳＯＤシステムでは、これら各熱処理工程に応じた温度や圧力に設定された個別の加熱処理装置を使って、例えばロット単位でウエハを加熱処理装置間で持ち運ぶことが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかるシステム構成では、結果的にウエハの待機時間が長くなり処理効率が悪い。そこで、例えばＳＯＤシステムの工程に必要な塗布装置や一連の加熱処理装置等をそれぞれユニット化すると共にこれらのユニットを一体化して、これらのユニット間を搬送装置によりウエハを一枚づつ搬送するいわゆる枚葉式の装置構成が考えられる。
【０００７】
しかしながら、そのような装置構成では、以下の問題がある。
【０００８】
第１に、ユニット間で頻繁にウエハを搬送する必要であるため、搬送に要するトータル時間が長くなり、処理効率を低下させるという、問題がある。加えて、このようなウエハの搬送工程は、温度管理面やパーティクル付着等の悪影響を及ぼすことが多い。
【０００９】
第２に、上述のような加熱処理ユニットにおける処理温度は、例えば現状では最大で８００℃程度とかなり高温に達するため、塗布ユニット等も含めたユニット間の熱的干渉が大きく、精密な温度での塗布処理や加熱処理ができない、という問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の第１の目的は、基板の搬送時間を短縮し、基板の処理効率を向上させることができる基板処理装置を提供することをにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、ユニット間の熱的干渉を極力抑えることができる基板処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の基板処理装置は、区画化された第１の処理領域と第２の処理領域とを備え、前記第１の処理領域に、基板上に絶縁膜材料を塗布する塗布部が配置され、前記第２の処理領域に、前記塗布部により絶縁膜材料が塗布された基板に対して複数種類の加熱処理を施す加熱処理部が配置され、前記第２の処理領域内を温調する温調部が設けられた壁部材が前記第２の処理領域を囲繞するように配置され、少なくとも前記塗布部から前記加熱処理部へ基板を搬送する搬送装置を有することを特徴とする。
ここで、前記第２の処理領域に不活性気体を導入して前記第２の処理領域の雰囲気を該不活性気体によりコントロールする手段を更に具備するようにしても構わない。また、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域との間に配置された断熱部材を更に具備することであってもよい。更に、前記加熱処理部における複数種類の加熱処理は、少なくとも基板をベーク処理するための加熱処理及び基板をキュア処理するための加熱処理を含むようにしても構わない。
【００１３】
本発明では、搬送装置により塗布部から加熱処理部へ基板を搬送するように構成する一方で、加熱処理部を塗布部により絶縁膜材料が塗布された基板に対して複数種類の加熱処理を施すように構成したので、加熱処理部間での基板の搬送を極力抑え、搬送時間を極力短縮できる。従って、基板の処理効率を向上させることができる。また、加熱処理部の数を減らすことができるので、システム全体で発生する熱量を少なくでき、結果的にユニット間の熱的干渉を極力抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１〜図３は本発明の一実施形態に係るＳＯＤシステムの全体構成を示す図であって、図１は平面図、図２は正面図、図３は背面図である。
【００１６】
このＳＯＤシステム１は、基板としての半導体ウエハ（以下、ウエハと呼ぶ。）ＷをウエハカセットＣＲで複数枚たとえば２５枚単位で外部からシステムに搬入しまたはシステムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットブロック１０と、ＳＯＤ塗布工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる第１の処理領域としての第１の処理ブロック１１と、同じくウエハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる第２の処理領域としての第２の処理ブロック１２とを一体に接続した構成を有している。
【００１７】
後述するように、第１の処理領域としての第１の処理ブロック１１にはＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）が配置され、第２の処理領域としての第２の処理ブロック１２には加熱処理系の処理ユニットが配置されるようになっている。このように加熱処理系の処理ユニットを第２の処理ブロック１２に集中的に配置すると共に、塗布処理系の処理ユニットをこの領域とは別の領域である第１の処理ブロック１１に配置することによって加熱処理系の処理ユニットが塗布処理系の処理ユニットに熱的悪影響を及ぼすことが少なくなる。
【００１８】
また、第１の処理領域としての第１の処理ブロック１１と第２の処理領域としての第２の処理ブロック１２との間には、例えば真空層からなる断熱部材としての断熱壁５１が設けられている。上記のように加熱処理系の処理ユニットと塗布処理系の処理ユニットとをそれぞれ区画化された別の領域に配置することに加えて、これらの領域間にこのような断熱壁５１を配置することで、加熱処理系の処理ユニットが塗布処理系の処理ユニットに熱的悪影響を及ぼすことが更に少なくなる。
【００１９】
更に、第２の処理ブロック１２の上部には、第２の処理領域である第２の処理ブロック１２内に例えば窒素ガス等の不活性気体を導入して第２の処理領域である該第２の処理ブロック１２内の雰囲気を該不活性気体によりコントロールする不活性気体導入部５２が設けられ、第２の処理ブロック１２の下部には、第２の処理領域である第２の処理ブロック１２内を排気する排気部５３が設けられている。このように第２の処理領域である第２の処理ブロック１２内の雰囲気を該不活性気体によりコントロールすることで、後述するウエハＷの熱処理や搬送の際の酸化を防止することができる。特に、第２の処理ブロック１２内に熱処理系のユニットを集中的に配置しているので、このような雰囲気コントロールを効率よく行うことができる。
【００２０】
カセットブロック１０では、図１に示すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に複数個たとえば４個までのウエハカセットＣＲがそれぞれのウエハ出入口を第１の処理ブロック１１側に向けてＸ方向一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）およびウエハカセットＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方向（Ｚ垂直方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに選択的にアクセスするようになっている。さらに、このウエハ搬送体２１は、θ方向に回転可能に構成されており、後述するように第１の処理ブロック１１側の第４の組Ｇ４の多段ユニット部に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）にもアクセスできるようになっている。
【００２１】
第１の処理ブロック１１では、図１に示すように、中心部に垂直搬送型の第１の主搬送体２２が設けられ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の組に亙って多段に配置されている。この例では、５組Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５の多段配置構成であり、第１および第２の組Ｇ１，Ｇ２の多段ユニットはシステム正面（図１において手前）側に並置され、第４の組Ｇ４の多段ユニットはカセットブロック１０に隣接して配置され、第３の組Ｇ３の多段ユニットは第２の処理ブロック１２に隣接して配置されている。
【００２２】
図２に示すように、第１の組Ｇ１、また第２の組Ｇ２では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せて絶縁膜材料を供給し、ウエハを回転させることによりウエハ上に均一な絶縁膜を塗布するＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）と、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに載せてＨＭＤＳ及びヘプタン等のエクスチェンジ用薬液を供給し、ウエハ上に塗布された絶縁膜中の溶媒を乾燥工程前に他の溶媒に置き換える処理を行うソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）とが下から順に２段に重ねられている。
【００２３】
第２の組Ｇ２では、ＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）が上段に配置されている。なお、必要に応じて第２の組Ｇ２の下段にＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）やソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）等を配置することも可能である。
【００２４】
ＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）及びソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）ではスピンコート法によりウエハＷ上に溶剤を塗布するものであったが、例えば絶縁膜材料やエクスチェンジ用薬液等の溶剤を吐出するノズルをウエハＷ上で例えばＸＹ方向に走査させることでウエハＷ全面に溶剤を塗布するいわゆるスキャン塗布方式を用いても勿論構わない。このようなスキャン塗布方式を用いることで溶剤を無駄を極力少なくすることが可能となる。
【００２５】
図３に示すように、第３の組Ｇ３では、受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）と、２つの冷却処理ユニット（ＣＰＬ）と、トランジションユニット（ＴＲＳ）とが下から順に多段に配置されている。
【００２６】
第４の組Ｇ４では、受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）と、３つの冷却処理ユニット（ＣＰＬ）と、トランジションユニット（ＴＲＳ）と、更に冷却処理ユニット（ＣＰＬ）とが多段に配置されている。
【００２７】
受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）は下段にウエハＷを冷却する冷却板、上段に受け渡し台を有する２段構造とされ、カセットブロック１０と第１の処理ブロック１１との間でウエハＷの受け渡しを行う。トランジションユニット（ＴＲＳ）も同様にカセットブロック１０と第１の処理ブロック１１との間でウエハＷの受け渡しを行う。冷却処理ユニット（ＣＰＬ）はウエハＷが載置される冷却板を有し、ウエハＷを冷却処理する。
【００２８】
またこのＳＯＤシステム１では、既述の如く第１の主搬送体の背面側にも破線で示した第５の処理ユニット群Ｇ５の多段ユニットが配置できるようになっているが、この第５の処理ユニット群Ｇ５の多段ユニットは、案内レール２５に沿って第１の主搬送体２２からみて、側方へシフトできるように構成されている。従って、この第５の処理ユニット群Ｇ５の多段ユニットを図示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿ってスライドすることにより、空間部が確保されるので、第１の主搬送体２２に対して背後からメンテナンス作業が容易に行えるようになっている。なお第５の処理ユニット群Ｇ５の多段ユニッ卜は、そのように案内レール２５に沿った直線状のスライドシフトに限らず、図１中の一点鎖線の往復回動矢印で示したように、システム外方へと回動シフトさせるように構成しても、第１の主搬送体に対するメンテナンス作業のスペース確保が容易である。
【００２９】
第２の処理ブロック１２では、既述のように、ウエハＷに加熱処理を行うユニットが属する第６の組Ｇ６がシステム正面側に配置され、同様にウエハＷに加熱処理を行うユニットが属する第７の組Ｇ７がシステ背面側に配置されている。第６の組Ｇ６と第７の組Ｇ７との間には、第４の組Ｇ４、第６の組Ｇ６及び第７の組Ｇ７にアクセスしてウエハＷの搬送を行う第２の主搬送体２３が配設されており、この第２の主搬送体２３は第１の主搬送体２２と同様な垂直搬送型の構成でなっている。
【００３０】
なお、このＳＯＤシステム１は例えばクリーンルーム内に配置され、例えば第１の主搬送機構２２上は大気圧に設定されたクリーンルームよりも高い気圧の雰囲気に設定されており、これにより第１の主搬送体２２上より発生したパーティクルをＳＯＤシステム１外に排出し、その一方でクリーンルーム内のパーティクルがＳＯＤシステム１内に進入するのを防止している。
【００３１】
図２及び図３に示すように、第６の組Ｇ６では、マルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）が２段、マイクロ波や電子線を照射して膜を例えば３００℃〜５００℃程度で加熱・改質させるためのマイクロ波処理ユニット（ＭＷ）、例えば３００℃〜５００℃程度の処理温度となる電子線処理ユニット（ＥＢ）がそれぞれ１段、下から順に設けられている。一方の第７の組Ｇ７では、エージング処理ユニット（ＤＡＣ）と、例えば８０℃〜２５０℃程度の低温で加熱処理する２つの低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）と、紫外線を照射して膜を例えば常温〜１００℃程度で加熱・改質させるための紫外線処理ユニット（ＵＶ）とが、下から順に設けられている。エージング処理ユニット（ＤＡＣ）は例えば程度１５℃〜８０℃の温度の密閉化可能な処理室内にＮＨ_３＋Ｈ_２Ｏを導入してウエハＷをエージング処理し、ウエハＷ上の絶縁膜材料膜をウェットゲル化する。
【００３２】
図４及び図５は上記マルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）の斜視図及び断面図である。
【００３３】
このマルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）は、加熱処理室１５１と、これに隣接して設けられた温調処理室１５２とを有している。この加熱処理室１５１は、温調処理室１５２との間でウエハＷの受け渡しを行うために開閉可能なゲートバルブ１７４の機構によって密閉可能に形成されている。
【００３４】
加熱処理室１５１内のほぼ中央部には、ウエハＷを加熱処理するための熱板１５６が配置されている。この熱板１５６内には、例えばヒータ（図示せず）が埋設され、その設定温度は例えば８０〜２５０℃とすることが可能とされている。また、この熱板１５６には同心円状に複数、例えば３個の孔１５７が上下に貫通しており、これらの孔１５７にはウエハＷを支持する支持ピン１５８ａが昇降可能に介挿されている。これら支持ピン１５８ａは熱板１５６の裏面において連通部材１５９に接続されて一体化されており、連通部材１５９はその下方に配置された昇降シリンダ１６０によって昇降されるようになっている。そして、昇降シリンダ１６０の昇降作動によって支持ピン１５８ａは熱板１５６表面から突出したり、没したりする。
【００３５】
また、熱板１５６の表面にはプロキシミティーピン１６１が複数配置され、ウエハＷを加熱処理するときにウエハＷが直接熱板１５６に接触しないようにされている。これにより、加熱処理時にウエハＷに静電気が帯電しないようになっている。
【００３６】
更に、加熱処理室１５１には、加熱処理室１５１内に不活性ガス、例えば窒素ガスを供給するための窒素供給機構１６２が設けられており、上部に形成された窒素供給口１８２から制御部１６７の命令により室内に窒素を供給するようになっている。また一方で加熱処理室１５１内に反応性ガス、例えば酸素を供給するための酸素供給機構１８０が設けられており、上部に形成された酸素供給口１８３から制御部１６７の命令により室内に酸素を供給するようになっている。この酸素供給制御は、加熱処理室１５１内に設けられた酸素濃度を計測する酸素センサ１７２ａの計測結果に基づいて行われる。
【００３７】
一方、加熱処理室１５１の下部には減圧用の排気口１６８が設けられており、この排気口１６８は例えば真空ポンプ１７０に接続され、真空ポンプ１７０の作動によって加熱処理室１５１内が大気圧よりも低い気圧、例えば０．１ｔｏｒｒ前後に設定することが可能にされている。
【００３８】
更に、加熱処理室１５１には室内の温度を計測するための温度センサ１７２ｂが取り付けられている。この温度センサ１７２ｂによる計測結果は制御部１６７に伝えられ、制御部１６７はこの計測結果に基づき熱板１５６の加熱温度を調整するようになっている。
【００３９】
温調処理室１５２には第２の主搬送体２３との間でウエハＷの搬入出を行うための窓部１８１が設けられており、この窓部１８１はシャッタ１６４によって開閉可能に構成されている。
【００４０】
また、温調処理室１５２内には、ウエハＷを載置してウエハＷの温度を調整するための移送温調板１７６がガイドプレート１７７ａに沿って移動機構１７７ｂにより水平方向に移動自在に構成されている。移送温調板１７６の設定温度は、例えば１５〜２５０℃であり、温調されるウエハＷの適用温度範囲は、例えば２００〜８００℃である。移送温調板１７６は、ゲートバルブ１７４を介して加熱処理室１５１内に進入することができ、加熱処理室１５１内の熱板１５６により加熱された後のウエハＷを支持ピン１５８ａを介して受け取って温調処理室１５２内に搬入し、ウエハＷを温調するようになっている。
【００４１】
移送温調板１７６の下方には、加熱処理室１５１内における支持ピン１５８ａと同様な構成の支持ピン１５８ｂが昇降可能に設けられている。これら支持ピン１５８ｂは移送温調板１７６の裏面において支持部材１５９に接続されて一体化されており、支持部材１５９はその下方に配置された昇降シリンダ１６０によって昇降されるようになっている。
【００４２】
なお、上記真空ポンプ１７０やガス供給機構１６２、１８０のガスボンベ等は、図２及び図３に示すように、マルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）の下方に配置されたケミカル室３０内に配設さている。
【００４３】
次に以上のように構成されたこのＳＯＤシステム１の処理工程について、図６に示すフローを参照しながら説明する。
【００４４】
まずカセットブロック１０において、処理前のウエハＷはウエハカセットＣＲからウエハ搬送体２１を介して処理ブロック１１側の第３の組Ｇ３に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台、又はトランジションユニット（ＴＲＳ）へ搬送される。
【００４５】
受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台に搬送されたウエハＷは第１の主搬送体２２を介して冷却処理ユニット（ＣＰＬ）へ搬送される。そして冷却処理ユニット（ＣＰＬ）において、ウエハＷはＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）における処理に適合する温度まで冷却される（ステップ１）。
【００４６】
冷却処理ユニット（ＣＰＬ）で冷却処理されたウエハＷは第１の主搬送体２２を介してＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）へ搬送される。そしてＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）において、ウエハＷはＳＯＤ塗布処理が行われる（ステップ２）。
【００４７】
ＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）でＳＯＤ塗布処理が行われたウエハＷは第１の主搬送体２２、第４の組Ｇ４に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台、又はトランジションユニット（ＴＲＳ）、第２の主搬送体２３を介してエージング処理ユニット（ＤＡＣ）へ搬送され、エージング処理され、ウエハＷ上の絶縁膜材料がゲル化される（ステップ３）。
【００４８】
エージング処理ユニット（ＤＡＣ）でエージング処理されたウエハＷは第２の主搬送体２３、第４の組Ｇ４に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台、又はトランジションユニット（ＴＲＳ）、第１の主搬送体２２を介してソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）へ搬送される。そしてソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）において、ウエハＷはエクスチェンジ用薬液が供給され、ウエハ上に塗布された絶縁膜中の溶媒を他の溶媒に置き換える処理が行われる（ステップ４）。
【００４９】
ソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）で置換処理が行われたウエハＷは第１の主搬送体２２、第４の組Ｇ４に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台、又はトランジションユニット（ＴＲＳ）、第２の主搬送体２３を介して低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）へ搬送される。そして低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）において、ウエハＷは低温加熱処理される（ステップ５）。
【００５０】
低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）で低温加熱処理されたウエハＷは第２の主搬送体２３を介して紫外線処理ユニット（ＵＶ）へ搬送される。そして、紫外線処理ユニット（ＵＶ）において、ウエハＷは１７２ｎｍ前後の波長の紫外線による処理が行われる（ステップ６）。この紫外線による処理では、窒素ガスが噴出され紫外線処理ユニット（ＵＶ）内が窒素ガス雰囲気とされ、その状態で紫外線照射ランプから紫外線が、例えば１分間照射される。
【００５１】
なお、ここで紫外線処理に代えて、又は紫外線処理後に適宜第６の組Ｇ６に属する電子線処理ユニット（ＥＢ）による電子線処理やマイクロ波処理ユニット（ＭＷ）によるマイクロ波処理を行うようにしてもよい。
【００５２】
次に紫外線による処理が施されたウエハＷは第２の主搬送体２３、第４の組Ｇ４に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台、又はトランジションユニット（ＴＲＳ）、第１の主搬送体２２を介して第４の組Ｇ４に属する冷却処理ユニット（ＣＰＬ）へ搬送される。そして冷却処理ユニット（ＣＰＬ）においてウエハＷは冷却される（ステップ７）。
【００５３】
冷却処理ユニット（ＣＰＬ）で冷却処理されたウエハＷは第１の主搬送体２２を介して再びＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）へ搬送される。そしてＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）において、ウエハＷは２回目のＳＯＤ塗布処理が行われる（ステップ８）。その際、ウエハＷ上に既に塗布されている絶縁膜材料の表面は上記の紫外線による処理により低接触角となるように改質されているので、その上に更に絶縁膜材料を塗布してもその表面に凹凸は生じない。
【００５４】
ＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）でＳＯＤ塗布処理が行われたウエハＷは第１の主搬送体２２を介してエージング処理ユニット（ＤＡＣ）へ搬送され、エージング処理され、ウエハＷ上の絶縁膜材料がゲル化される（ステップ９）。
【００５５】
エージング処理ユニット（ＤＡＣ）でエージング処理されたウエハＷは第１の主搬送体２２を介してソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）へ搬送される。そしてソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）において、ウエハＷはエクスチェンジ用薬液が供給され、ウエハ上に塗布された絶縁膜中の溶媒を他の溶媒に置き換える処理が行われる（ステップ１０）。
【００５６】
ソルベントエクスチェンジ処理ユニット（ＤＳＥ）で置換処理が行われたウエハＷは第１の主搬送体２２、第４の組Ｇ４に属する受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における受け渡し台、又はトランジションユニット（ＴＲＳ）、第２の主搬送体２３を介して低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）へ搬送される。そして低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）において、ウエハＷは低温加熱処理される（ステップ１１）。
【００５７】
低温加熱処理ユニット（ＬＨＰ）で低温加熱処理されたウエハＷは第２の主搬送体２３を介してマルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）へ搬送され、所定の低酸素濃度での高温加熱処理、及び温調処理が行われることになる（ステップ１２）。
【００５８】
ここで図４及び図５に示されるように、ウエハＷを第２の主搬送体２３が温調処理室１５２の窓部１８１から室内に進入し、支持ピン１５８ｂを介して移送温調板１７６に載置される。そしてゲートバルブ１７４が開きウエハＷは温調されながら加熱処理室１５１内に搬送され、支持ピン１５８ａが熱板１５６表面から突出した状態で支持ピン１５８ａ上にウエハＷが受け渡される。このように加熱前のウエハＷを温調しながら搬送することにより熱履歴均一化に寄与する。
【００５９】
ウエハＷが熱板に受け渡されると、移送温調板１７６は元の位置に戻り、ゲートバルブ１７４が閉じることによって加熱処理室１５１内に密閉空間が形成される。そして、窒素供給機構１６２により加熱処理室１５１内に窒素ガスの供給を開始するとともに、真空ポンプ１７０により室内の減圧を開始し、更に熱板１５６による加熱処理を開始する。
【００６０】
所定時間の加熱処理が終了すると、再び窒素供給機構１６２により加熱処理室１５１内への窒素ガスの供給を開始して、加熱処理室１５１内が大気圧になるまで窒素ガスを噴出させる。そして支持ピン１５８が上昇して熱板１５６の表面から突出し、ゲートバルブ１７４が開く。このとき、加熱処理室１５１内への窒素ガスの供給を継続させることにより、加熱処理室１５１を温調処理室１５２に対して陽圧とすることにより、温調処理室１５２から加熱処理室１５１内へのパーティクルの侵入を防止することができる。
【００６１】
そして、ウエハＷは移送温調板１７６により受け渡され取出され、例えば２３℃で温調されながら温調処理室１５２内に搬送され、支持ピン１５８ｂを介して第２の主搬送体２３に受け渡される。
【００６２】
その後ウエハＷは受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における冷却板へ搬送される。そして受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における冷却板において、ウエハＷは冷却処理される（ステップ１３）。
【００６３】
受け渡し・冷却プレート（ＴＣＰ）における冷却板で冷却処理されたウエハＷはカセットブロック１０においてウエハ搬送体２１を介してウエハカセットＣＲへ搬送される。
【００６４】
このように本実施例によるＳＯＤシステムにおいては、第１及び第２の主搬送体２２、２３を使って枚葉式に塗布処理系のユニットと加熱処理系のユニットと更には冷却処理系のユニット等との間でウエハＷを搬送するように構成する一方で、マルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）によりウエハＷに対して複数種類の加熱処理を施すように構成したので、加熱処理系の間でのウエハＷの搬送を極力抑え、搬送時間を極力短縮できる。従って、ウエハＷの処理効率を向上させることができる。また、マルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）を採用したことで加熱処理部の数を減らすことができる。これにより、システム全体で発生する熱量を少なくでき、結果的にユニット間の熱的干渉を極力抑えることができる。
【００６５】
図７は本発明の変形例を示しており、この例は、第２の処理領域である第２の処理ブロック１２を囲繞する壁部材２０１に第２の処理領域内である第２の処理ブロック１２内を温調する温調部２０２を設けたものである。温調部２０２は、具体的には、例えば壁部材２０１に埋め込まれたヒータ２０３と冷却配管２０４とにより構成され、図示を省略した制御部の制御の元でヒータ２０３に供給される電力や冷却配管２０４に供給される冷却水の温度や量が制御されるようになっている。このような温調部２０２を有することで第２の処理領域である第２の処理ブロック１２内の温度管理をより精密に行うことができる。なお、壁部材２０１の上下間を例えば３つの領域Ｒ１〜Ｒ３の領域に分割してそれぞれの領域を上記の温調部２０２により別個に管理することにより、より精密な温度管理に加えて第２の処理領域である第２の処理ブロック１２内の気流管理も行うことができる。例えば、上方の領域の方が下方の領域よりも温度を高めることによって意図的に上昇気流を発生させ、これによりウエハＷから発生する昇華物等をウエハＷに悪影響を与えることなく外部に確実に排出することができるようになる。従って、この場合には窒素ガス等の導入を下方から行い、排気を上部で行う方がより好ましい。
【００６６】
なお、本発明は以上説明した実施形態には限定されない。
【００６７】
例えば、上記実施形態では、絶縁膜材料を２度塗り場合を例にとり説明したが、１度塗り或いは３度塗り以上であっても勿論構わない。
【００６８】
また、本発明は、例えば露光現像工程におけるレジスト塗布や現像処理のようい溶液供給と加熱処理を伴う他の処理システムにも当然適用できる。
【００６９】
更に、上記の実施形態では、基板としてシリコンウエハを例に取り説明したが、ガラス基板等の他の基板にも本発明を適用できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板の搬送時間を短縮し、基板の処理効率を向上させることができる。また、ユニット間の熱的干渉を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板処理装置が適用されるＳＯＤシステムの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すＳＯＤシステムの正面図である。
【図３】図１に示すＳＯＤシステムの背面図である。
【図４】本発明に係るマルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）の斜視図である。
【図５】図４に示すマルチファンクショナルホットプレートキュア装置（ＭＨＣ）の断面図である。
【図６】本実施形態によるＳＯＤシステムの処理工程を示すフロー図である。
【図７】本発明の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ＳＯＤシステム
１１第１の処理ブロック（第１の処理領域）
１２第２の処理ブロック（第２の処理領域）
５１断熱壁
５２不活性気体導入部
ＤＡＣエージング処理ユニット
ＥＢ電子線処理ユニット
ＬＨＰ低温加熱処理ユニット
ＭＨＣマルチファンクショナルホットプレートキュア装置
ＭＷマイクロ波処理ユニット
ＳＣＴＳＯＤ塗布処理ユニット
ＵＶ紫外線処理ユニット
Ｗウエハ

Claims

区画化された第１の処理領域と第２の処理領域とを備え、
前記第１の処理領域に、基板上に絶縁膜材料を塗布する塗布部が配置され、
前記第２の処理領域に、前記塗布部により絶縁膜材料が塗布された基板に対して複数種類の加熱処理を施す加熱処理部が配置され、
前記第２の処理領域内を温調する温調部が設けられた壁部材が前記第２の処理領域を囲繞するように配置され、
少なくとも前記塗布部から前記加熱処理部へ基板を搬送する搬送装置を有することを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記第２の処理領域に不活性気体を導入して前記第２の処理領域の雰囲気を該不活性気体によりコントロールする手段を更に具備することを特徴とする基板処理装置。
請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置において、
前記第１の処理領域と前記第２の処理領域との間に配置された断熱部材を更に具備することを特徴とする基板処理装置。
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の基板処理装置において、
前記加熱処理部における複数種類の加熱処理は、少なくとも基板をベーク処理するための加熱処理及び基板をキュア処理するための加熱処理を含むことを特徴とする基板処理装置。