KR20090005982A

KR20090005982A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20090005982A
Application number: KR1020080065757A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 사까모또
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2028-07-08
Also published as: JP4979079B2; US20120304920A1; US20090013932A1; US8813678B2; JP2009016727A; US8267037B2; KR101370733B1

Abstract

본 발명의 과제는 처리량의 향상 및 도포막 두께의 균일성의 향상을 도모할 수 있도록 한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.

피처리 기판인 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 보유 지지하는 스핀 척(50)과, 스핀 척에 의해 보유 지지된 웨이퍼의 표면에 레지스트액을 공급하는 도포액 공급 노즐(52)과, 스핀 척과 도포액 공급 노즐을 수용하는 처리실(40)과, 웨이퍼에 도포액을 공급하기 전의 웨이퍼를 소정 온도로 냉각하는 냉각 플레이트(56)와, 도포액이 도포된 웨이퍼를 소정 온도로 가열하는 가열 플레이트(58)와, 처리실, 냉각 플레이트 및 가열 플레이트와의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 처리실, 냉각 플레이트 및 가열 플레이트를 외기와 구획하고, 적어도 처리실에 공기보다 동점성 계수가 높은 가스(He 가스)의 공급원(68b)을 갖는 가스 공급 기구(60)를 접속하여 처리실 내를 He 가스의 소정 농도로 유지한다.

스핀 척, 기판 처리 장치, 가스 공급 기구, 가스 농도 센서, 기액 분리기

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 예를 들어 반도체 웨이퍼나 LCD 유리 기판 등의 기판에 도포액을 도포하여 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 기술에서는, 기판 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라 함) 표면에 도포액인 레지스트액을 도포하고, 이에 의해 형성된 레지스트막을 소정의 회로 패턴에 따라서 노광하고, 이 노광 패턴을 현상 처리함으로써 레지스트막에 원하는 회로 패턴을 형성하는 일련의 공정에 의해 행해지고 있다.

상술한 레지스트 도포 처리에서는, 보유 지지 수단인 스핀 척에 의해 웨이퍼를 회전 가능하게 보유 지지하고, 회전하는 웨이퍼의 표면 중심에 레지스트액을 공급하고, 회전에 의한 원심력에 의해 웨이퍼 상의 레지스트액을 확산시켜 웨이퍼 표면에 균일한 레지스트막을 형성한다.

그러나, 특히 대형 웨이퍼(예를 들어, 300 ㎜보다 큰 사이즈의 웨이퍼)에 있어서는 회전수를 높이면 외주부의 원주 속도가 빨라지는 동시에, 용매의 증발에 의해 레지스트액의 건조도 빨라져, 외주부의 막 두께가 두꺼워져 막 두께가 불균일해 지는 문제가 있다.

이 문제를 해결하는 수단으로서, 회전하는 웨이퍼에 레지스트액을 공급하는 처리 공간에 공기보다 동점성 계수가 높은 가스 예를 들어 헬륨(He) 가스를 공급하여 웨이퍼 외주의 막 두께 균일성의 흐트러짐을 낮추는 도포 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 레지스트 도포실 내에 불활성 가스 예를 들어 질소(N2) 가스, 헬륨(He) 가스 등을 도입하여 레지스트 도포실 내를 대기압보다도 높고, 혹은 양압으로 한 상태에서 레지스트 도포 처리를 행하는 방법(장치)도 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2, 특허문헌 3 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평3-245870호 공보(특허청구범위)

[특허문헌 2] 일본 특허 출원 공개 평10-74688호 공보(특허청구범위, 도1)

[특허문헌 3] 일본 특허 출원 공개 제2002-118051호 공보(특허청구범위, 도4)

그러나, 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3에 기재된 기술에 있어서는, 레지스트 처리 공간 내를 최적의 가스 농도로 유지하기 위한 수단에 대해서는 언급되어 있지 않지만, 레지스트 처리 공간 내를 최적의 가스 농도로 할 필요가 있다. 그러나, 레지스트 처리 공간 내를 최적의 가스 농도로 하기 위해 시간을 필요로 하면, 그 동안 처리를 행할 수 없어 처리량의 저하를 초래한다. 또한, 가스 농도가 불안정하다면, 도포막 두께를 균일하게 할 수 없다. 또한, 특허문헌 2, 특허문헌 3에 기재된 기술에 있어서는, 레지스트 처리 공간 내를 외기보다 고압(양압)으로 하기 위해, 외기와 레지스트 처리 공간 내의 사이에서 압력차가 생기고, 기류에 흐트러짐이 발생하여 도포막 두께가 불균일해질 우려가 있다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 처리량의 향상 및 도포막 두께의 균일성의 향상을 도모할 수 있도록 한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 기판 처리 장치는 피처리 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단과, 이 보유 지지 수단에 의해 보유 지지된 피처리 기판의 표면에 도포액을 공급하는 도포액 공급 노즐과, 상기 보유 지지 수단과 도포액 공급 노즐을 수용하는 처리실과, 피처리 기판에 도포액을 공급하기 전의 피처리 기판을 소정 온도로 냉각하는 냉각 수단과, 도포액이 도포된 피처 리 기판을 소정 온도로 가열하는 가열 수단과, 상기 처리실, 냉각 수단 및 가열 수단과의 사이에서 피처리 기판을 반송하는 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치를 전제로 하여, 청구항 1에 기재된 발명은 상기 처리실, 냉각 수단 및 가열 수단을 외기와 구획하여 이루어지고, 적어도 상기 처리실은 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 공급원을 갖는 가스 공급 기구에 접속되어 상기 가스의 소정 농도로 유지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 가스는 헬륨(He) 가스이며, 소정 농도가 90 % 이상인 쪽이 바람직하다(청구항 2).

또한, 상기 가스 공급 기구는 처리실 내에 가스를 공급하는 가스 공급구와, 처리실 내의 가스를 배출하는 배출구를 접속하는 순환관로를 구비하고, 이 순환관로에 가스의 온도 및 습도를 조정하는 가스 온도ㆍ습도 조정기, 가스 농도 센서 및 상기 배출구로부터 배출된 가스를 기액 분리하고, 가스만을 순환관로 내에 복귀시키는 기액 분리기를 구비하는 동시에, 상기 가스 농도 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 순환관로 중에 가스를 보충하는 가스 공급원을 구비하는 것이 바람직하다(청구항 3).

또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리실과, 상기 냉각 수단을 수용하는 전처리실과, 상기 가열 수단을 수용하는 후처리실을 피처리 기판의 반입출구를 통해 연장 설치하는 동시에, 반입출구에 셔터를 개폐 가능하게 배치하고, 또한 상기 처리실, 전처리실 또는 후처리실 중 어느 하나에 이들 처리실, 전처리실 및 후처리실 사이에서 피처리 기판을 전달하는 반송 아암을 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 전처리실의 상부에 후처리실을 배치하도록 해도 좋다(청구항 5).

또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 전처리실에, 이 전처리실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 전처리실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 전처리실로부터 처리실로 반송할 때에 전처리실과 처리실의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 후처리실에, 이 후처리실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 후처리실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 처리실로부터 후처리실로 반송할 때에 처리실과 후처리실의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리실과, 상기 냉각 수단 및 가열 수단을 수용하는 열처리실을 피처리 기판의 반입출구를 통해 연장 설치하는 동시에, 반입출구에 셔터를 개폐 가능하게 배치하고, 또한 상기 처리실 또는 열처리실 중 어느 하나에 이들 처리실과 열처리실 사이에서 피처리 기판을 전달하는 반송 아암을 배 치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 8에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 열처리실에, 이 열처리실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 열처리실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 처리실로부터 열처리실로 반송할 때, 또는 피처리 기판을 열처리실로부터 처리실로 반송할 때에, 처리실과 열처리실의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명과 마찬가지로, 피처리 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단과, 이 보유 지지 수단에 의해 보유 지지된 피처리 기판의 표면에 도포액을 공급하는 도포액 공급 노즐과, 상기 보유 지지 수단과 도포액 공급 노즐을 수용하는 처리실과, 피처리 기판에 도포액을 공급하기 전의 피처리 기판을 소정 온도로 냉각하는 냉각 수단과, 도포액이 도포된 피처리 기판을 소정 온도로 가열하는 가열 수단과, 상기 처리실, 냉각 수단 및 가열 수단과의 사이에서 피처리 기판을 반송하는 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치를 전제로 하여, 상기 처리실, 냉각 수단, 가열 수단 및 반송 수단을 외기와 구획하는 하우징 내에 배치하여 이루어지고,

상기 하우징은 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 공급원을 갖는 가스 공급 기구에 접속되어 상기 가스의 소정 농도로 유지되는 것을 특징으로 한다.

청구항 10에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 가스는 헬륨(He) 가스이며, 소정 농도가 90 % 이상인 쪽이 바람직하다(청구항 11).

또한, 청구항 10 또는 청구항 11에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 가스 공급 기구는 처리실 내에 가스를 공급하는 가스 공급구와, 처리실 내의 가스를 배출하는 배출구를 접속하는 순환관로를 구비하고, 이 순환관로에 가스의 온도 및 습도를 조정하는 가스 온도ㆍ습도 조정기, 가스 농도 센서, 및 상기 배출구로부터 배출된 가스를 기액 분리하고, 가스만을 순환관로 내에 복귀시키는 기액 분리기를 구비하는 동시에, 상기 가스 농도 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 순환관로 중에 가스를 보충하는 가스 공급원을 구비하는 것이 바람직하다(청구항 12).

또한, 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 하우징과 피처리 기판을 수용하는 기판 수용실을 피처리 기판의 반입출구를 통해 연장 설치하는 동시에, 반입출구에 셔터를 개폐 가능하게 배치하는 쪽이 바람직하다(청구항 13). 이 경우, 상기 기판 수용실에 이 기판 수용실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 기판 수용실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 기판 수용실로부터 하우징으로 반송할 때, 또는 피처리 기판을 하우징으로부터 기판 수용실로 반송할 때에 기판 수용실과 하우징의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 하는 쪽이 바람직하다(청구항 14).

청구항 1, 청구항 10, 청구항 13에 기재된 발명에 따르면, 처리실은 항상 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 소정 농도로 유지되어 있으므로, 장치 가동률을 저하시키지 않고, 피처리 기판의 도포 처리를 최적의 상태, 즉 공기보다 동점성 계수를 높임으로써, 도포 처리 중에 있어서의 피처리 기판의 중심측에 대한 외주측에 있어서의 도포액의 건조를 느리게 할 수 있다.

청구항 2, 청구항 11에 기재된 발명에 따르면, 적어도 처리실 내를 고농도의 헬륨 가스 분위기로 유지할 수 있으므로, 도포 처리를 고농도의 헬륨 가스 분위기로 행할 수 있다.

청구항 3, 청구항 12에 기재된 발명에 따르면, 처리실의 분위기를 형성하는 가스를 순환 사용할 수 있는 동시에, 가스 농도 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 순환관로 중에 가스를 보충하여 가스 농도를 소정의 농도로 유지할 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 처리실과, 냉각 수단을 수용하는 전처리실과, 가열 수단을 수용하는 후처리실을 연장 설치하므로, 전처리실에 있어서 도포 처리 전의 냉각 처리를 행할 수 있고, 후처리실에 있어서 도포 처리 후의 가열 처리를 행할 수 있다. 이 경우, 전처리실의 상부에 후처리실을 배치함으로써, 장치의 설치 평면적을 작게 할 수 있다(청구항 5).

청구항 6, 청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 전처리실 또는 후처리실에 있어서의 공기로부터 예를 들어 헬륨 가스로의 치환시의 가스 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 또한, 피처리 기판을 전처리실로부터 처리실로 반송할 때, 또는 처리실로부터 후처리실로 반송할 때에, 전처리실, 처리실 및 후처리실 사이의 압력차를 없애는 동시에, 기류의 흐름을 없앨 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에 따르면, 처리실과, 냉각 수단 및 가열 수단을 수용하는 열처리실을 연장 설치하므로, 열처리실에 있어서 도포 처리 전의 냉각 처리를 행할 수 있는 동시에, 도포 처리 후의 가열 처리를 행할 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명에 따르면, 열처리실에 있어서의 공기로부터 예를 들어 헬륨 가스로의 치환시의 가스 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 또한, 피처리 기판을 열처리실로부터 처리실로 반송할 때, 또는 처리실로부터 열처리실로 반송할 때에 열처리실과 처리실 사이의 압력차를 없애는 동시에, 기류의 흐름을 없앨 수 있다.

청구항 14에 기재된 발명에 따르면, 기판 수용실에 있어서의 공기로부터 예를 들어 헬륨 가스로의 치환시의 가스 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 또한, 피처리 기판을 기판 수용실로부터 처리실로 반송할 때, 또는 처리실로부터 기판 수용실로 반송할 때에, 기판 수용실과 처리실 사이의 압력차를 없애는 동시에, 기류의 흐름을 없앨 수 있다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치는 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 청구항 1, 청구항 10, 청구항 13에 기재된 발명에 따르면, 장치 가동률을 저하시키지 않고 처리할 수 있으므로, 처리량의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 피처리 기판의 도포 처리를 최적의 상태, 즉 도포 처리 중에 있어서의 피처리 기판의 중심측에 대한 외주측에 있어서의 도포액의 건조를 지연시킬 수 있으므로, 피처리 기판의 면내에 있어서의 도포막 두께의 균일화를 도모할 수 있다.

(2) 청구항 2, 청구항 11에 기재된 발명에 따르면, 도포 처리를 고농도의 헬륨 가스 분위기에서 행할 수 있으므로, 상기 (1)에 부가하여, 또한 도포막 두께의 안정을 도모할 수 있는 동시에, 균일한 향상을 도모할 수 있다.

(3) 청구항 3, 청구항 12에 기재된 발명에 따르면, 처리실의 분위기를 형성하는 가스를 순환 사용할 수 있는 동시에, 가스 농도 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 순환관로 중에 가스를 보충하여, 가스 농도를 소정의 농도로 유지할 수 있으므로, 상기 (1), 상기 (2)에 부가하여, 또한 가스 농도의 안정화를 도모할 수 있는 동시에, 가스의 유효 이용을 도모할 수 있다.

(4) 청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 서로 연장 설치된 전처리실에 있어서 도포 처리 전의 냉각 처리를 행할 수 있고, 후처리실에 있어서 도포 처리 후의 가열 처리를 행할 수 있으므로, 상기 (1) 내지 (3)에 부가하여, 또한 도포 처리의 전후의 열처리의 효율화를 도모할 수 있다. 이 경우, 전처리실의 상부에 후처리실을 배치함으로써 장치의 설치 평면적을 작게 할 수 있으므로, 장치의 소형화를 도모할 수 있다(청구항 5).

(5) 청구항 6, 청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 피처리 기판을 반송할 때에 전처리실, 처리실 및 후처리실 사이의 압력차를 없애는 동시에, 기류의 흐름을 없앨 수 있으므로, 상기 (1) 내지 (4)에 부가하여, 또한 기류의 흐트러짐을 없애고, 도포막 두께를 균일하게 할 수 있다.

(6) 청구항 8에 기재된 발명에 따르면, 처리실과 연장 설치하는 열처리실에 있어서 도포 처리 전의 냉각 처리를 행할 수 있는 동시에, 도포 처리 후의 가열 처리를 행할 수 있으므로, 상기 (1) 내지 (3)에 부가하여, 또한 도포 처리 전후의 열처리의 효율화를 도모할 수 있다.

(7) 청구항 9에 기재된 발명에 따르면, 상기 (6)에 부가하여, 또한 열처리실에 있어서의 공기로부터 예를 들어 헬륨 가스로의 치환시의 가스 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 또한, 피처리 기판을 열처리실로부터 처리실로 반송할 때, 또는 처리실로부터 열처리실로 반송할 때에, 열처리실과 처리실 사이의 압력차를 없애는 동시에, 기류의 흐름을 없앨 수 있으므로, 기류의 흐트러짐이 없는 상태에서 도포 처리를 행할 수 있어 도포막 두께를 균일하게 할 수 있다.

(8) 청구항 14에 기재된 발명에 따르면, 기판 수용실에 있어서의 공기로부터 예를 들어 헬륨 가스로의 치환시의 가스 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 또한, 피처리 기판을 기판 수용실로부터 처리실로 반송할 때, 또는 처리실로부터 기판 수용실로 반송할 때에, 기판 수용실과 처리실 사이의 압력 차이를 없애는 동시에, 기류의 흐름을 없앨 수 있다. 따라서, 상기 (1) 내지 (3)에 부가하여, 또한 기류의 흐트러짐이 없는 상태에서 도포 처리를 행할 수 있고, 도포막 두께의 균일화를 도모할 수 있다.

이하에, 본 발명의 최량의 실시 형태를 첨부 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다. 여기서는, 본 발명에 관한 기판 처리 장치를 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치에 적용한 경우에 대해 설명한다.

도1은 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치의 일례를 나타내는 개략 평면도, 도2는 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치의 개략 사시도, 도3은 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치의 개략 단면도이다.

상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치는 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(W)[이하에 웨이퍼(W)라 함]가 예를 들어 13매 밀폐 수용된 캐리어(20)를 반출입하기 위한 캐리어 블록(S1)과, 복수개 예를 들어 5개의 단위 블록(B1 내지 B5)을 세로로 배열하여 구성된 처리 블록(S2)과, 노광 장치(S4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 인터페이스 블록(S3)을 구비하고 있다.

상기 캐리어 블록(S1)에는 복수개(예를 들어 4개)의 캐리어(20)를 적재 가능한 적재대(21)와, 이 적재대(21)로부터 보면 전방의 벽면에 설치되는 개폐부(22)와, 개폐부(22)를 통해 캐리어(20)로부터 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 트랜스퍼 아암(C)이 설치되어 있다. 이 트랜스퍼 아암(C)은 후술하는 기판 수납부를 구성하는 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 스테이지(TRS1, TRS2)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 수평의 X, Y 방향 및 연직의 Z 방향으로 이동 가능하게, 및 연직축 주위로 회전 가능하게 이동 가능하게 구성되어 있다.

캐리어 블록(S1)의 안쪽에는 하우징(24)에 의해 주위를 둘러싸는 처리 블록(S2)이 접속되어 있다. 처리 블록(S2)은 본 예에서는 하방측으로부터 하단측의 2단이 현상 처리를 행하기 위한 제1 및 제2 단위 블록(DEV층)(B1, B2), 레지스트막의 하층측에 형성되는 반사 방지막(이하「제1 반사 방지막」이라 함)의 형성 처리를 행하기 위한 제1 반사 방지막 형성용 단위 블록인 제3 단위 블록(BCT층)(B3), 레지스트액의 도포 처리를 행하기 위한 도포막 형성용 단위 블록인 제4 단위 블록(COT층)(B4), 레지스트막의 상층측에 형성되는 반사 방지막(이하「제2 반사 방지막」이라 함)의 형성 처리를 행하기 위한 제2 반사 방지막 형성용 단위 블록인 제5 단위 블록(TCT층)(B5)으로서 할당되어 있다. 여기서 상기 DEV층(B1, B2)이 현상 처리용 단위 블록, BCT층(B3), COT층(B4), TCT층(B5)이 도포막 형성용 단위 블록에 상당한다.

다음에, 제1 내지 제5 단위 블록[B(B1 내지 B5)]의 구성에 대해 설명한다. 이들 각 단위 블록(B1 내지 B5)은 전방면측에 배치되고 웨이퍼(W)에 대해 약액을 도포하기 위한 액 처리 유닛과, 배면측에 배치되고 상기 액 처리 유닛에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 가열 유닛 등의 처리 유닛과, 전방면측에 배치되는 상기 액 처리 유닛과 배면측에 배치되는 가열 유닛 등의 처리 유닛과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 전용의 기판 반송 수단인 메인 아암(A1, A3 내지 A5)을 구비하고 있다.

이들 단위 블록(B1 내지 B5)은, 본 예에서는 각 단위 블록(B1 내지 B5)의 사이에서 상기 액 처리 유닛과, 가열 유닛 등의 처리 유닛과, 반송 수단과의 배치 레이아웃이 동일하게 형성되어 있다. 여기서, 배치 레이아웃이 동일하다라 함은, 각 처리 유닛에 있어서의 웨이퍼(W)를 적재하는 중심, 즉 액 처리 유닛에 있어서의 웨이퍼(W)의 보유 지지 수단인 스핀 척의 중심이나, 가열 유닛에 있어서의 가열 플레이트나 냉각 플레이트의 중심이 동일하다는 의미이다.

상기 DEV층(B1, B2)은 마찬가지로 구성되어 있고, 이 경우 공통으로 형성되어 있다. 이 DEV층(B1, B2)은, DEV층(B1, B2)의 대략 중앙에는 DEV층(B1, B2)의 길이 방향(도면 중 Y 방향)에 캐리어 블록(S1)과 인터페이스 블록(S3)을 접속하기 위한 웨이퍼(W)의 반송 영역(R1)[메인 아암(A1)의 수평 이동 영역]이 형성되어 있 다(도3 참조).

이 반송 영역(R1)의 캐리어 블록(S1)측으로부터 본 양측에는, 전방측[캐리어 블록(S1)측]으로부터 안쪽을 향해 우측으로, 상기 액 처리 유닛으로서, 현상 처리를 행하기 위한 복수개의 현상 처리부를 구비한 현상 유닛(도시하지 않음)이 예를 들어 2단 설치되어 있다. 각 단위 블록은 전방측으로부터 안쪽을 향해 좌측으로, 차례로 가열계의 유닛을 다단화한 예를 들어 4개의 선반 유닛(U1, U2, U3, U4)이 설치되어 있고, 도4에서는 현상 유닛에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 유닛을 복수단, 예를 들어 3단씩 적층한 구성으로 되어 있다. 이와 같이 하여 상기 반송 영역(R1)에 의해 현상 유닛과 선반 유닛(U1 내지 U4)이 구획되어 있고, 반송 영역(R1)에 세정 에어를 분출시켜 배기함으로써, 당해 영역 내의 파티클의 부유를 억제하도록 되어 있다.

상술한 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 유닛 중에는, 예를 들어 도4에 도시한 바와 같이 노광 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 익스포저 베이킹 유닛 등이라 불리고 있는 가열 유닛(35)이나, 현상 처리 후의 웨이퍼(W)의 수분을 날리기 위해 가열 처리하는 포스트 베이킹 유닛 등이라 불리고 있는 가열 유닛(POST1) 등이 포함되어 있다. 이들 가열 유닛(PEB1, POST1) 등의 각 처리 유닛은 각각 처리 용기(도시하지 않음) 내에 수용되어 있고, 선반 유닛(U1 내지 U4)은 상기 처리 용기가 3단씩 적층되어 구성되고, 각 처리 용기의 반송 영역(R1)에 면하는 면에는 웨이퍼 반출입구(36)가 형성되어 있다.

또한, 상기 도포막 형성용 단위 블록(B3 내지 B5)은 기본적으로는 모두 마찬 가지로 구성되어 있고, 상술한 현상 처리용 단위 블록(B1, B2)과 마찬가지로 구성되어 있다. 구체적으로 COT층(B4)을 예로 하여 도1, 도3 및 도4를 참조하여 설명하면, 액 처리 유닛으로서 웨이퍼(W)에 대해 레지스트액의 도포 처리를 행하기 위한 도포 유닛(32)이 설치되고, COT층(B4)의 선반 유닛(U1 내지 U4)에는 레지스트액 도포 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열 유닛(CLHP4)이나, 레지스트액과 웨이퍼(W)의 밀착성을 향상시키기 위한 소수화 처리 유닛(ADH)을 구비하고 있고, DEV층(B1, B2)과 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 도포 유닛(32)과 가열 유닛(CLHP4) 및 소수화 처리 유닛(ADH)을 메인 아암(A4)의 반송 영역(R4)[메인 아암(A4)의 수평 이동 영역]에 의해 구획하도록 구성되어 있다. 그리고, 이 COT층(B4)에서는, 메인 아암(A4)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달 스테이지(TRS1)와, 도포 유닛(32)과, 선반 유닛(U1 내지 U4)의 각 처리 유닛에 대해 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록 되어 있다. 또한, 상기 소수화 처리 유닛(ADH)은 HMDS 분위기 내에서 가스 처리를 행하는 것으로, 도포막 형성용 단위 블록(B3 내지 B5) 중 어느 하나에 설치되면 좋다.

또한, BCT층(B3)은 액 처리 유닛으로서 웨이퍼(W)에 대해 제1 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제1 반사 방지막 형성 유닛(33)이 설치되고, 선반 유닛(U1 내지 U4)에는 반사 방지막 형성 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열 유닛(CLHP3)을 구비하고 있고, COT층(B4)과 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 제1 반사 방지막 형성 유닛(33)과 가열 유닛(CLHP3)을 메인 아암(A3)의 반송 영역(R3)[메인 아암(A3)의 수평 이동 영역]에 의해 구획하도록 구성되어 있다. 그리고, 이 제3 단위 블록(B3)에서는 메인 아암(A3)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달 스테 이지(TRS1)와, 제1 반사 방지막 형성 유닛(33)과, 선반 유닛(U1 내지 U4)의 각 처리 유닛에 대해 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록 되어 있다.

또한, TCT층(B5)은 액 처리 유닛으로서, 웨이퍼(W)에 대해 제2 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제2 반사 방지막 형성 유닛(34)이 설치되고, 선반 유닛(U1 내지 U4)에는 반사 방지막 형성 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열 유닛(CLPH5)이나, 주변 노광 장치(WEE)를 구비하고 있는 것 이외에는 COT층(B4)과 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 제2 반사 방지막 형성 유닛(34)과 가열 유닛(CLHP5) 및 주변 노광 장치(WEE)를 메인 아암(A5)의 반송 영역(R5)[메인 아암(A5)의 수평 이동 영역]에 의해 구획하도록 구성되어 있다. 그리고, 이 TCT층(B5)에서는 메인 아암(A5)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달 스테이지(TRS1)와, 제2 반사 방지막 형성 유닛(34)과, 선반 유닛(U1 내지 U4)의 각 처리 유닛에 대해 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록 되어 있다.

상기 반송 영역(R1, R3 내지 R5)에는 상기 메인 아암(A1, A3 내지 A5)이 설치되어 있다. 이 메인 아암(A1, A3 내지 A5)은 DEV층(B1, B2), BCT층(B3), COT층(B4) 및 TCT층(B5) 내의 모든 모듈[웨이퍼(W)가 놓이는 장소], 예를 들어 선반 유닛(U1 내지 U4)의 각 처리 유닛, 현상 유닛, 도포 유닛(32), 제1 및 제2 반사 방지막 형성 유닛(33, 34), 선반 유닛(U5)의 각 부와의 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하도록 구성되어 있고, 이로 인해 수평의 X 방향, Y 방향 및 연직의 Z 방향으로 이동 가능하게, 연직축 주위로 회전 가능하게 구성되어 있다.

또한, 도4는 이들 처리 유닛의 레이아웃의 일례를 나타내는 것으로, 이 레이 아웃은 편의상의 것이고, 처리 유닛은 가열 유닛(CLHP, PEB, POST), 소수화 처리 장치(ADH), 주연 노광 장치(WEE)에 한정되지 않고, 다른 처리 유닛을 설치하도록 해도 좋고, 실제 장치에서는 각 처리 유닛의 처리 시간 등을 고려하여 유닛의 설치수가 결정된다.

또한, 후술하는 바와 같이, 도포 유닛(32)에 레지스트 도포 전에 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 수단과, 레지스트 도포 후에 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 수단을 구비하는 구조에 있어서는, COT층(B4)에는 가열 유닛(CLHP)을 설치하지 않도록 해도 좋다.

또한, 처리 블록(S2)에는 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 스테이지(TRS2)와 인터페이스 블록(S3)측의 선반 유닛(U6)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 기판 반송 수단인 셔틀 아암(A)이 수평의 Y 방향으로 이동 가능하게 및 연직의 Z 방향으로 승강 가능하게 배치되어 있다.

또한, 셔틀 아암(A)의 반송 영역과 상기 메인 아암(A1, A3 내지 A5)의 반송 영역(R1, R3 내지 R5)은 각각 구획되어 있다.

또한, 처리 블록(S2)과 캐리어 블록(S1) 사이의 영역은 웨이퍼(W)의 전달 영역(R2)으로 되어 있고, 이 영역(R2)에는 도1에 도시한 바와 같이 트랜스퍼 아암(C)과 메인 아암(A1, A3 내지 A5), 셔틀 아암(A)이 액세스할 수 있는 위치에 기판 수납부인 선반 유닛(U5)이 설치되는 동시에, 이 선반 유닛(U5)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 전달 아암(D)을 구비하고 있다. 이 경우, 선반 유닛(U5)은 메인 아암(A1, A3 내지 A5), 셔틀 아암(A)의 수평 이동 방향(Y 방향)의 축선 상에 배 치되어 있고, 메인 아암(A1, A3 내지 A5), 셔틀 아암(A)의 진퇴 방향(Y 방향)에 제1 개구부(11)를 마련하는 동시에, 전달 아암(D)의 진퇴 방향(X 방향)에 제2 개구부(12)를 마련하고 있다.

또한, 상기 선반 유닛(U5)은, 도3에 도시한 바와 같이 각 단위 블록(B1 내지 B5)의 메인 아암(A1, A3 내지 A5) 및 셔틀 아암(A)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록, 예를 들어 2개의 전달 스테이지(TRS1, TRS2)를 구비하고 있고, 또한 단위 블록(B1 내지 B5)에 대응하기 위해 복수로 구획된 수납 블록(10a 내지 10d)을 구비하는 동시에, 각 수납 블록(10a 내지 10d)에 복수의 적재 선반(BUF1, BUF2, BUF3), 및 레지스트 도포 전에 웨이퍼(W)를 소정 온도로 조정하기 위해서나, 반사 방지막 형성 처리 전에 웨이퍼(W)를 소정 온도로 조정하기 위해서나, 노광 처리 후에 가열 처리된 웨이퍼(W)를 소정 온도로 조정하기 위한 냉각 플레이트(CPL1 내지 CPL6)를 구비하고 있다.

또한, 메인 아암[A1(A3 내지 A5)]은 마찬가지로 구성되어 있고, 메인 아암(A4)을 대표하여 설명하면, 예를 들어 도1에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 이면측 주연 영역을 지지하기 위한 2개의 만곡 아암편(81)을 갖는 아암 본체(80)를 구비하고 있다. 그리고, 만곡 아암편(81)은 X 방향으로 진퇴 가능하게, Y 방향으로 이동 가능하게, 승강 가능하게 및 연직축 주위로 회전 가능하게 구성되고, 선반 유닛(U1 내지 U6)의 각 유닛이나 전달 스테이지(TRS1), 액 처리 유닛과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록 되어 있다. 이와 같은 메인 아암(A4)은 제어부(70)로부터의 지령을 기초로 하여 도시하지 않은 컨트롤러에 의해 구동이 제어된 다. 또한, 메인 아암[A1(A3 내지 A5)]의 가열 유닛에서의 축열을 방지하기 위해 웨이퍼(W)의 수취 순서를 프로그램에서 임의로 제어할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 처리 블록(S2)과 인터페이스 블록(S3)의 인접하는 영역에는, 도3에 도시한 바와 같이 메인 아암(A1), 셔틀 아암(A)이 액세스할 수 있는 위치에 선반 유닛(U6)이 설치되어 있다. 이 선반 유닛(U6)은, 도3에 도시한 바와 같이 각 DEV층(B1, B2)의 메인 아암(A1)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록, 이 예에서는 각 DEV층(B1, B2)은 2개의 전달 스테이지(TRS3)와, 셔틀 아암(A) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 냉각 기능을 갖는 전달 스테이지(ICPL)를 구비하고 있다.

한편, 처리 블록(S2)에 있어서의 선반 유닛(U6)의 안쪽에는 인터페이스 블록(S3)을 통해 노광 장치(S4)가 접속되어 있다. 인터페이스 블록(S3)에는 처리 블록(S2)의 DEV층(B1, B2)의 선반 유닛(U6)의 각부와 노광 장치(S4)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 인터페이스 아암(E)을 구비하고 있다. 이 인터페이스 아암(E)은 처리 블록(S2)과 노광 장치(S4) 사이에 개재하는 웨이퍼(W)의 반송 수단을 이루는 것이며, 이 예에서는 상기 DEV층(B1, B2)의 전달 스테이지(TRS3, ICPL)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 수평의 X, Y 방향 및 연직의 Z 방향으로 이동 가능하게, 연직축 주변으로 회전 가능하게 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치에서는, 5단으로 적층된 각 단위 블록(B1 내지 B5) 사이에서 상술한 전달 아암(D)에 의해 각각 전달 스테이지(TRS1, TRS2)를 거쳐서 자유롭게 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있는 동시 에, 상술한 인터페이스 아암(E)에 의해 현상 처리용 단위 블록(B1, B2)을 통해 처리 블록(S2)과 노광 장치(S4) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록 구성되어 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성되는 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리 형태에 대해 도1 내지 도4를 참조하여 설명한다. 또한, 여기서는, 선반 유닛(U5)의 수납 블록(10a 내지 10d)의 최하단의 제1 수납 블록(10a)에는 2단의 냉각 플레이트(CPL9, CPL10)가 배치되고, 그 상단의 제2 수납 블록(10b)에는 2단의 냉각 플레이트(CPL1, CPL2)와 복수의 적재 선반(BUF1)이 배치되고, 그 상단의 제3 수납 블록(10c)에는 2단계의 냉각 플레이트(CPL3, CPL4)와 복수의 적재 선반(BUF2)이 배치되고, 그리고 그 상단 즉 최상단의 제4 수납 블록(10d)에는 2단계의 냉각 플레이트(CPL5, CPL6)와 복수의 적재 선반(BUF3)이 배치되는 경우에 대해 설명한다.

반사 방지막이 없는 경우에는, 우선 외부로부터 캐리어(20)가 캐리어 블록(21)에 반입되어, 트랜스퍼 아암(C)에 의해 이 캐리어(20) 내로부터 웨이퍼(W)가 취출된다. 웨이퍼(W)는 트랜스퍼 아암(C)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달 스테이지(TRS1)로 반송된 후, 전달 아암(D)에 의해 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 냉각 플레이트(CPL3)까지 반송되고, 이 냉각 플레이트(CPL3)를 통해 COT층(B4)의 메인 아암(A4)에 전달된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 소수화 처리 유닛(ADH)으로 반송되어 소수화 처리된 후, 다시 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 냉각 플레이트(CPL4)에 반송되어 소정 온도로 조정된다. 다음에, 메 인 아암(A4)에 의해 선반 유닛(U5)으로부터 취출된 웨이퍼(W)는 도포 유닛(32)으로 반송되어 도포 유닛(32)에 있어서 레지스트막이 형성된다. 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 가열 유닛(CLHP4)으로 반송되어 용제를 레지스트막으로부터 증발시키기 위한 프리베이크가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 적재 선반(BUF2) 상에 수납되어 일시 대기하고, 그 후 전달 아암(D)이 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 적재 선반(BUF2)에 진입하여 웨이퍼(W)를 수취하고, 선반 유닛(U5)의 전달 스테이지(TRS2)에 전달된다. 계속해서 셔틀 아암(A)에 의해 선반 유닛(U6)의 전달 스테이지(ICPL)로 반송된다. 계속해서 전달 스테이지(ICPL)의 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(E)에 의해 노광 장치(S4)에 반송되고, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진다.

노광 처리 후의 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(E)에 의해 DEV층(B1)[또는 DEV층(B2)]에 웨이퍼(W)를 전달하기 위해 선반 유닛(U6)의 전달 스테이지(TRS3)에 반송되고, 이 스테이지(TRS3) 상의 웨이퍼(W)는 DEV층(B1)[DEV층(B2)]의 메인 아암(A1)에 수취되고, 당해 DEV층[B1(B2)]에서, 우선 가열 유닛(PEB1)에서 가열 처리된 후, 메인 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U6)의 냉각 플레이트[CPL7(CPL8)]에 반송되어 소정 온도로 조정된다. 계속해서, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U6)으로부터 취출되어 현상 유닛(31)에 반송되고 현상액이 도포된다. 그 후, 메인 아암(A1)에 의해 가열 유닛(POST1)에 반송되어 소정의 현상 처리가 행해진다. 이와 같이 하여 현상 처리가 행해진 웨이퍼(W)는 트랜스퍼 아암(C)에 웨이퍼(W)를 전달하기 위해 선반 유닛(U5)의 제1 수납 블록(10a)의 냉각 플레이트[CPL9(CPL10)]에 반송되어 소정 온도로 조정된 후, 트랜스퍼 아암(C)에 의해 캐리어 블록(S1)에 적재되어 있는 원래의 캐리어(20)로 복귀된다.

레지스트막의 하측에 반사 방지막을 형성하는 경우에는, 웨이퍼(W)는 트랜스퍼 아암(C)으로부터 전달 아암(D)에 전달된 후, 전달 아암(D)에 의해 선반 유닛(U5)의 제2 수납 블록(10b)의 냉각 플레이트(CPL1)까지 반송되고, 이 냉각 플레이트(CPL1)를 통해 BCT층(B3)의 메인 아암(A3)에 전달된다.

BCT층(B3)에서는 메인 아암(A3)에 의해 제1 반사 방지막 형성 유닛(33) → 가열 유닛(CLHP3) → 선반 유닛(U5)의 제2 수납 블록(10b)의 적재 선반(BUF1)의 순서로 반송되어 제1 반사 방지막이 형성된다. 제2 수납 블록(10b) 내의 적재 선반(BUF1)에 적재된 웨이퍼(W)는 전달 아암(D)에 의해 제3 수납 블록(10c)의 냉각 플레이트[CPL3(CPL4)]에 반송되어 소정 온도로 온도 조정된다.

계속해서, 제3 수납 블록(10c)의 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 도포 유닛(32) → 가열 유닛(CLHP4) → 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 적재 선반(BUF2)의 순서로 반송되어, 제1 반사 방지막의 상층에 레지스트막이 형성된다.

그 후, 전달 아암(D)이 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 적재 선반(BUF2)에 진입하여 웨이퍼(W)를 수취하고, 선반 유닛(U5)의 전달 스테이지(TRS2)에 전달된다. 계속해서, 셔틀 아암(A)에 의해 선반 유닛(U6)의 전달 스테이지(ICPL)에 반송된다. 계속해서, 전달 스테이지(ICPL)의 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(E)에 의해 노광 장치(S4)에 반송되고, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진다. 그 후, 상술한 바와 같은 공정에 의해 현상 처리가 행해진다.

레지스트막의 상측에 반사 방지막을 형성하는 경우에는, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 소수화 처리 유닛(ADH) → 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 냉각 플레이트(CPL4)에 반송되어 소정 온도로 조정된 후, 메인 아암(A4)에 의해 선반 유닛(U5)으로부터 취출된 웨이퍼(W)는 도포 유닛(32)에 반송되어 도포 유닛(32)에 있어서 레지스트막이 형성된다. 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 가열 유닛(CLHP4)에 반송되어, 용제를 레지스트막으로부터 증발시키기 위한 프리베이크가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 적재 선반(BUF2) 상에 수납되어 일시 대기한다.

계속해서, 제3 수납 블록(10c)의 웨이퍼(W)는 전달 아암(D)에 의해 선반 유닛(U5)의 제4 수납 블록(10d)의 냉각 플레이트[CPL5(CPL6)]에 반송되어, 소정 온도로 온도 조정된 후, 메인 아암(A5)에 의해 TCT층(B5)의 메인 아암(A5)에 전달된다. 그리고, TCT층(B5)에서는 메인 아암(A5)에 의해 제2 반사 방지막 형성 유닛(34) → 가열 유닛(CLHP5) → 선반 유닛(U5)의 제4 수납 블록(10d)의 적재 선반(BUF3)의 순서로 반송되어 제2 반사 방지막이 형성된다. 또한, 이 경우, 가열 유닛(CLHP5)에 의한 가열 처리 후에 주변 노광 장치(WEE)에 반송하여 주변 노광 처리를 행한 후에, 선반 유닛(U5)의 제4 수납 블록(10d)의 적재 선반(BUF3)에 반송해도 좋다.

그 후, 전달 아암(D)이 선반 유닛(U5)의 제4 수납 블록(10d)의 적재 선반(BUF3)에 진입하여 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U5)의 전달 스테이지(TRS2)에 전달한다. 계속해서 셔틀 아암(A)에 의해 선반 유닛(U6)의 전달 스테이 지(ICPL)에 반송된다. 계속해서 전달 스테이지(ICPL)의 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(E)에 의해 노광 장치(S4)에 반송되어, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진다. 그 후, 상술한 바와 같은 공정에 의해 현상 처리가 행해진다.

또한, 레지스트막의 하측 및 상측에 반사 방지막을 형성하는 경우에는, 상술한 레지스트막의 하측에 반사 방지막을 형성하는 반송 처리와 레지스트막의 하측에 반사 방지막을 형성하는 반송 처리를 조합하여 레지스트막의 하측 및 상측에 반사 방지막을 형성할 수 있다.

이상에 있어서, 상술한 도포ㆍ현상 처리 장치는 각 처리 유닛의 레시피의 관리나, 웨이퍼(W)의 반송 플로우(반송 경로)의 스케줄 관리나, 각 처리 유닛에 있어서의 처리나, 메인 아암(A1, A3 내지 A5), 트랜스퍼 아암(C), 전달 아암(D), 인터페이스 아암(E)의 구동 제어를 행하는 컴퓨터로 이루어지는 제어부(70)를 구비하고 있고, 이 제어부(70)에서 단위 블록(B1 내지 B5)을 사용하여 웨이퍼(W)를 반송시켜 처리가 행해지도록 되어 있다.

상기 반송 플로우의 스케줄은 단위 블록 내의 웨이퍼(W)의 반송 경로(반송 순서)를 지정한 것이며, 단위 블록(B1 내지 B5)마다 형성하는 도포막의 종류에 따라서 작성되고, 이에 의해 단위 블록(B1 내지 B5)마다 복수개의 반송 플로우의 스케줄이 제어부(70)에 저장되어 있다.

또한, 형성하는 도포막에 의해 모든 단위 블록(B1 내지 B5)에 웨이퍼(W)를 반송하는 모드와, 현상 처리를 행하는 단위 블록[DEV층(B1, B2)]과 레지스트액의 도포를 행하는 단위 블록[COT층(B4)]과 제1 반사 방지막을 형성하기 위한 단위 블 록[BCT층(B3)]에 웨이퍼(W)를 반송하는 모드와, 현상 처리를 행하는 단위 블록[DEV층(B1, B2)]과 레지스트액의 도포를 행하는 단위 블록[COT층(B4)]과 제2 반사 방지막을 형성하기 위한 단위 블록[TCT층(B5)]에 웨이퍼(W)를 반송하는 모드와, 현상 처리를 행하는 단위 블록[DEV층(B1, B2)]에만 웨이퍼(W)를 반송하는 모드가 있고, 제어부(70)의 모드 선택 수단에 의해 형성하고자 하는 도포막의 종류에 따라서 웨이퍼(W)를 반송하는 단위 블록을 선택하는 동시에, 또한 선택된 단위 블록마다 준비된 복수의 반송 플로우의 스케줄로부터 최적의 레시피를 선택함으로써 형성하는 도포막에 따라서 사용하는 단위 블록이 선택되고, 당해 단위 블록에서는 각 처리 유닛이나 아암의 구동이 제어되어 일련의 처리가 행해지도록 되어 있다.

이와 같은 도포ㆍ현상 처리 장치에서는 각 도포막 형성용 단위 블록과, 현상 처리용 단위 블록을 다른 영역에 설치하고, 각각 전용의 메인 아암(A1, A3 내지 A5) 및 셔틀 아암(A)을 설치하였으므로, 이들 아암(A1, A3 내지 A5 및 A)의 부하가 경감된다. 이로 인해 아암(A1, A3 내지 A5 및 A)의 반송 효율이 향상되므로, 효과적으로 처리량을 높일 수 있다.

다음에, 상기 도포 유닛(32)에 본 발명에 관한 기판 처리 장치를 적용한 경우에 대해 상세하게 설명한다.

◎제1 실시 형태

도5는 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 개략 단면도, 도6은 도5의 개략 종단면도이다.

제1 실시 형태의 기판 처리 장치인 도포 유닛(32A)은 도포 처리를 실시하여 웨이퍼(W)에 도포막(레지스트막)을 형성하는 처리실(40)과, 도포 처리 전의 웨이퍼(W)를 소정 온도 예를 들어 23 ℃로 냉각하는 전처리실(41)과, 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 소정 온도 예를 들어 100 ℃로 가열하여 레지스트막 중의 잔존 용제를 증발시키는 후처리실(42)을, 처리실(40)을 중간에 위치한 상태에서 연장 설치하고 있다. 또한, 처리실(40)과 전처리실(41) 및 후처리실(42)에는 웨이퍼(W)의 반입출구(43a, 43b)가 마련되는 동시에, 반입출구(43a, 43b)를 각각 개폐하는 셔터(44a, 44b)가 설치되어 있다. 또한, 처리실(40), 전처리실(41) 또는 후처리실(42) 중 어느 하나[도면에서는 처리실(40)을 나타냄]에 이들 처리실(40), 전처리실(41) 및 후처리실(42) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 2개의 반송 아암(45a, 45b)이 배치되어 있다.

또한, 상기 처리실(40)에는 도6에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단인 스핀 척(50)과, 이 스핀 척(50)을 회전 구동하는 모터(51)와, 이 스핀 척(50)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 표면에 도포액인 레지스트액을 공급하는 도포액 공급 노즐(52)과, 레지스트의 용제인 시너를 공급하는 시너 노즐(53)과, 웨이퍼(W)의 주연 및 이면에 린스액을 공급하는 린스 노즐(54)이 수용되어 있다. 또한, 스핀 척(50)의 하부에는 내부 컵(55a)이 배치되고, 스핀 척(50)의 외측에는 승강 이동 가능한 외부 컵(55b)이 배치되어 있다.

또한, 도포액 공급 노즐(52)은 개폐 밸브(52a)를 개재 설치하는 도포액 공급관로(52b)를 통해 도포액 공급원인 레지스트 탱크(52c)에 접속되어 있다. 또한, 시너 노즐(53)은 개폐 밸브(53a)를 개재 설치하는 시너 공급관로(53b)를 통해 시너 탱크(53c)에 접속되어 있다. 또한, 린스 노즐(54)은 개폐 밸브(54a)를 개재 설치하는 린스액 공급관로(54b)를 통해 린스액 공급원인 순수 탱크(54c)에 접속되어 있다.

전처리실(41)에는 웨이퍼(W)에 레지스트액을 공급하기 전의 웨이퍼(W)를 소정 온도(23 ℃)로 냉각하는 냉각 수단인 냉각 플레이트(56)가 수용되어 있다. 또한, 전처리실(41)에 있어서의 반송 영역(R4)측의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입구(46a)가 마련되는 동시에, 이 반입구(46a)를 개폐하는 입구용 셔터(47a)가 설치되어 있다. 이 반입구(46a)를 통해 상기 메인 아암(A4)에 의해 웨이퍼(W)가 전처리실(41) 내에 반입되고, 승강 핀(57a)에 전달된 후, 승강 핀(57a)이 하강하여 냉각 플레이트(56) 상에 웨이퍼(W)가 적재되도록 구성되어 있다.

후처리실(42)에는 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)를 소정 온도(100 ℃)로 가열하는 가열 수단인 가열 플레이트(58)가 수용되어 있다. 또한, 후처리실(42)에 있어서의 반송 영역(R4)측의 측벽에는, 웨이퍼(W)의 반출구(46b)가 마련되는 동시에, 이 반출구(46b)를 개폐하는 출구용 셔터(47b)가 설치되어 있다. 이 반출구(46b)를 통해 웨이퍼(W)를 반출하는 경우에는, 승강 핀(57b)의 상승에 의해 가열 플레이트(58)의 상방으로 이동된 웨이퍼(W)를 상기 메인 아암(A4)이 수취하여 후처리실(42) 내로부터 반출되도록 구성되어 있다.

또한, 처리실(40)에는 공기보다 동점성 계수가 높은 가스, 예를 들어 헬륨(He) 가스의 공급원(68b)을 갖는 가스 공급 기구(60)가 접속되고, 항상 He 가스가 소정 농도 예를 들어 90 % 이상으로 유지되어 있다.

이 경우, 가스 공급 기구(60)는 처리실(40) 내에 He 가스를 공급하는 가스 공급구(61)와, 처리실(40) 내의 가스를 배출하는 배출구(62)를 접속하는 순환관로(63)를 구비하고 있다. 이 순환관로(63)에는 가스 공급구(61)로부터 배출구(62)측을 향해 차례로 He 가스의 온도 및 습도를 조정하는 가스 온도ㆍ습도 조정기(64)[이하에, 온도ㆍ습도 조정기(64)라 함], 가스 농도 센서(65), 배출구(62)로부터 배출된 가스 즉 He 가스와 용제의 혼합 가스를 냉각에 의해 기액 분리하고, He 가스만을 순환관로(63) 내로 복귀시키는 기액 분리기(66), 및 배기 장치(67)가 개재 설치되는 동시에, 가스 농도 센서(65)와 온도ㆍ습도 조정기(64) 사이에 유량 조정 가능한 개폐 밸브(V1)를 개재 설치한 He 가스 보충관로(68a)를 통해 가스 공급원인 He 가스 공급원(68b)이 접속되어 있다. 또, 가스 농도 센서(65)에 의해 검출된 검출 신호는 제어 수단인 컨트롤러(71)에 전달되고, 컨트롤러(71)로부터의 신호가 개폐 밸브(V1)에 전달되고 있다. 이에 의해, 가스 농도 센서(65)로부터의 검출 신호를 기초로 하여 He 가스 공급원(68b)으로부터 순환관로(63) 중에 He 가스가 보충되어, 처리실(40) 내의 He 가스 농도가 항상 처리에 최적의 상태의 90 % 이상으로 유지되고 있다.

상기한 바와 같이 구성함으로써, 배기 장치(67)에 의해 처리실(40) 내로부터 배출된 He 가스와 용제의 혼합 가스는 기액 분리기(66)에 의해 He 가스와 액화 용제로 분리되어, 액화 용제는 탱크(69)에 저장되고, He 가스만이 순환관로(63)로 복귀된다. 순환관로(63)로 복귀된 He 가스의 농도를 가스 농도 센서(65)에 의해 측정하고, 순환관로(63)를 흐르는 He 가스가 소정의 농도 즉 90 % 미만인 경우에는 그 검출 신호를 컨트롤러(71)에 전달하고, 컨트롤러(71)로부터의 제어 신호가 개폐 밸브(V1)에 전달되고, He 가스 공급원(68b)으로부터 He 가스가 보충되어 순환관로(63)를 흐르는 He 가스의 농도가 90 % 이상으로 유지된다. 농도가 90 % 이상으로 유지된 He 가스는 온도ㆍ습도 조정기(64)로 소정 온도 예를 들어 23 ℃, 습도 예를 들어 5 %로 조정된 후처리실(42) 내에 공급된다. 따라서, 처리실(40) 내에는 항상 He 가스의 농도가 90 % 이상으로 유지된다. 또한, 처리실(40) 내는 도포 유닛(32A)의 외부와 같은 1기압으로 유지되어 있다.

또한, 전처리실(41)에는 배기구(48a)가 마련되어 있고, 이 배기구(48a)에 진공 기구(72A)가 접속되어 있다. 이 경우, 진공 기구(72A)는 배기구(48a)에 접속되는 배기관로(72a)에 개폐 밸브(V2)를 통해 배기 펌프(73a)를 접속하여 구성되어 있다. 또한, 전처리실(41)에는 공급구(74a)가 마련되어 있고, 이 공급구(74a)에 접속하는 공급관로(75a)가 상기 가스 공급 기구(60)의 순환관로(63)의 공급측에 개재 설치된 절환 밸브(Va)를 통해 가스 공급 기구(60)에 접속되어 있다.

한편, 후처리실(42)에 있어서도 전처리실(41)과 마찬가지로 배기구(48b)가 마련되어 있고, 이 배기구(48b)에 진공 기구(72B)가 접속되어 있다. 이 경우, 진공 기구(72B)는 배기구(48b)에 접속되는 배기관로(72b)에 개폐 밸브(V3)를 통해 배기 펌프(73b)를 접속하여 구성되어 있다. 또한, 배기관로(72b)에 접속되는 배기 펌프(73b)를 전처리실(41)의 배기관로(72a)에 접속하고, 배기관로(72a)에 개재 설치되는 배기 펌프(73a)와 공통으로 해도 좋다. 또한, 전처리실(41)에는 공급구(74b)가 마련되어 있고, 이 공급구(74b)에 접속하는 공급관로(75b)가 상기 가스 공급 기구(60)의 순환관로(63)의 공급측에 개재 설치된 절환 밸브(Vb)를 통해 가스 공급 기구(60)에 접속되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 전처리실(41) 및 후처리실(42)에 있어서, 개폐 밸브(V2, V3)를 개방하고, 배기 펌프(73a, 73b)를 구동함으로써, 전처리실(41), 후처리실(42) 내를 감압, 예를 들어 76 Torr 이하(0.1기압 이하)로 하고, 그 후 배기 펌프(73a, 73b)의 구동을 정지 및 개폐 밸브(V2, V3)를 폐쇄한 상태에서 제어부(70)로부터의 제어 신호를 기초로 하여 절환 밸브(Va, Vb)가 조작되어 전처리실(41) 및 후처리실(42) 내에 He 가스를 공급함으로써 전처리실(41) 및 후처리실(42) 내를 처리실(40)과 같은 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지할 수 있다.

따라서, 전처리실(41), 처리실(40) 및 후처리실(42)은 압력차가 없고, 또한 1기압에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있으므로, 기류의 흐트러짐이 없는 상태에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성되는 도포 유닛(32A)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리 동작에 대해 설명한다.

우선, 가스 공급 기구(60)를 작동시켜 미리 처리실(40) 내를 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지해 둔다. 이 상태에 있어서, 상술한 바와 같이 선반 유닛(U5)으로부터 취출된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 전처리실(41) 내에 반입되고, 승강 핀(57a)에 전달된 후, 메인 아암(A4)은 전처리실(41) 내로부터 후퇴하고, 승강 핀(57a)이 하강하여 냉각 플레이트(56) 상에 웨이퍼(W)가 적재된다. 그 후 또는 동시에 입구용 셔터(47a)가 폐쇄되고, 개폐 밸브(V2)가 개방되는 동시에, 배기 펌프(73a)가 구동하여 전처리실(41) 내가 감압(0.1기압 이하)되는 한편, 제어부(70)로부터의 제어 신호를 기초로 하여 절환 밸브(Va)가 조작되어 전처리실(41) 내에 He 가스가 퍼지(치환)되어 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지된다. 이 전처리실(41) 내의 감압 및 퍼지 동작과 동시에 냉각 플레이트(56)에 의한 웨이퍼(W)의 냉각 동작이 동시 병행으로 실시된다. 또한, 감압 시간이 길어지면, 대류에 의한 열의 전달이 행해지지 않으므로, 냉각 플레이트(56)의 온도를 목적의 온도로 단시간에 도달시킬 수 없게 된다. 그래서, 가능한 한 감압에 필요한 시간을 단축시키는 것이 바람직하고, 예를 들어 감압 및 He 가스 퍼지의 시간을 함께 20초 이하로 하는 것이 바람직하다.

전처리실(41)에 있어서 냉각 처리된 웨이퍼(W)는 승강 핀(57a)의 상승에 의해 냉각 플레이트(56)의 상방으로 이동되고, 셔터(44a)가 개방된 반입출구(43a)를 통해 전처리실(41) 내에 진입하는 반송 아암(45a)에 수취되어 처리실(40) 내의 스핀 척(50)에 전달된다. 이때, 전처리실(41)과 처리실(40)은 모두 He 가스 농도가 90 % 이상이고, 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키는 일이 없다. 웨이퍼(W)가 스핀 척(50) 상에 보유 지지된 후, 셔터(44a)는 폐쇄되고, 처리실(40) 내에 있어서 스핀 척(50) 상의 웨이퍼(W)의 표면에 시너 노즐(53)로부터 시너를 토출(공급)하는 동시에, 도포액 공급 노즐(52)로부터 레지스트액을 토출(공급)하여 웨이퍼 표면에 레지스트막을 형성한다. 이 레지스트 도포 처리 시에는, 처리실(40) 내는 동점성 계수가 높은 He 가스의 농도가 90 % 이상의 분위기 로 유지되어 있으므로, 웨이퍼(W)의 회전 중심측에 대해 원주 속도가 빠른 외주측에 있어서의 레지스트액의 건조를 지연시킬 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 레지스트막 두께를 균일하게 할 수 있다. 레지스트 도포 후, 웨이퍼(W)의 주연 및 이면에 린스 노즐(54)로부터 린스액을 토출(공급)하여, 웨이퍼(W)의 주연 및 이면을 린스 처리한다.

처리실(40)에 있어서 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 반송 아암(45b)에 수취되어 셔터(44b)가 개방된 반입출구(43b)를 통해 후처리실(42) 내에 반송되어, 가열 플레이트(58)의 상방으로 이동하는 승강 핀(57b)에 전달된다. 이때, 처리실(40)과 후처리실(42)은 모두 He 가스 농도가 90 % 이상이고, 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키지 않는다. 웨이퍼(W)가 승강 핀(57b)에 전달된 후, 셔터(44b)는 폐쇄되고, 후처리실(42) 내에 있어서 승강 핀(57b)이 하강하여 웨이퍼(W)는 가열 플레이트(58) 상에 적재되고, 그 후 또는 동시에 개폐 밸브(V3)가 개방되는 동시에, 배기 펌프(73b)가 구동하여 후처리실(42) 내가 감압(0.1기압 이하)되는 한편, 제어부(70)로부터의 제어 신호를 기초로 하여 절환 밸브(Vb)가 조작되어 후처리실(42) 내에 He 가스가 퍼지(치환)되고, He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지된다. 이 후처리실(42) 내의 감압 및 퍼지 동작과 동시에 가열 플레이트(58)에 의한 웨이퍼(W)의 가열 동작이 동시 병행으로 실시되어, 가열 플레이트(58)에 의해 시너(용제)를 레지스트막으로부터 증발시킨다. 이 경우, 냉각 동작과 마찬가지로, 감압 시간이 길어지면, 대류에 의한 열의 전달이 행해지지 않기 때문에, 가열 플레이트(58)의 온도를 원하는 온도에 단시간에 도달 시킬 수 없게 된다. 그래서, 가능한 한 감압에 필요한 시간을 단축하는 것이 바람직하고, 예를 들어 감압 및 He 가스 퍼지의 시간을 함께 20초 이하로 하는 것이 바람직하다.

또, 후처리실(42)에 있어서, He 가스 분위기에서 열처리를 행한 후, 후처리실(42) 내를 공기로 치환하도록 해도 좋다.

상기한 바와 같이 구성되는 도포 유닛(32A)에 따르면, 처리실(40)과 전처리실(41) 및 후처리실(42)을 연장 설치하고, 전처리실(41) 내에는 냉각 플레이트(56)를 수용하고, 후처리실(42)에는 가열 플레이트(58)를 수용하므로, 상술한 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치에 있어서의 제4 단위 블록[B4(COT층)]의 가열 유닛(CLHP4)이나 선반 유닛(U5)의 냉각 플레이트(CPL3, CPL4)를 설치할 필요가 없다. 따라서, 도포 처리 직전에 전처리실(41) 내에 수용된 냉각 플레이트(56)에 의해 냉각 처리할 수 있고, 또한 도포 처리 후에는 처리실(40)에 연장 설치하는 후처리실(42) 내에 수용된 가열 플레이트(58)에 의해 가열 처리할 수 있으므로, 처리량의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 후처리실(42)에 있어서 가열 처리된 웨이퍼(W)는 승강 핀(57b)의 상승에 의해 가열 플레이트(58)의 상방으로 이동되고, 출구용 셔터(47b)가 개방된 반출구(46b)를 통해 후처리실(42) 내로 진입하는 메인 아암(A4)에 의해 수취되어 후처리실(42)로부터 반출된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 선반 유닛(U5)의 제3 수납 블록(10c)의 적재 선반(BUF2) 상에 수납되어 일시 대기하고, 그 후, 상술한 바와 같은 공정에 의해 노광 처리되고, 그 후 현상 처리된다.

◎제2 실시 형태

도7은 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제2 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.

제2 실시 형태의 기판 처리 장치인 도포 유닛(32B)은 제1 실시 형태에 있어서의 전처리실(41)의 상부에 후처리실(42)을 배치하고, 이들 전처리실(41)과 후처리실(42)을 처리실(40)에 연장 설치한 경우이다. 이 경우, 처리실(40)과 전처리실(41) 및 후처리실(42)에는 웨이퍼(W)의 반입출구(43a, 43b)가 마련되는 동시에, 반입출구(43a, 43b)를 각각 개폐하는 셔터(44a, 44b)가 마련되어 있다. 또한, 처리실(40), 전처리실(41) 또는 후처리실(42) 중 어느 하나[도면에서는 처리실(40)을 나타냄]에 이들 처리실(40), 전처리실(41) 및 후처리실(42) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 반송 아암(45c)이 배치되어 있다. 또한, 반송 아암(45c)을 1개로 구성하는 경우에는, 반송 아암(45c)을 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 반입출구(43a, 43b)와 동일한 높이 위치로 승강 가능하게 할 필요가 있다. 이 대신에, 반송 아암(45c)을 처리실(40)과 전처리실(41) 사이의 반송용과, 처리실(40)과 후처리실(42) 사이의 반송용의 2개를 배치해도 좋다.

또, 제2 실시 형태에 있어서, 전처리실(41)과 후처리실(42)을 상하로 배치한 것 이외에는 제1 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

이하에, 제2 실시 형태의 동작 형태에 대해 설명한다. 우선, 가스 공급 기구(60)를 작동시켜 미리 처리실(40) 내를 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지해 둔다. 이 상태에 있어서, 상술한 바와 같이 선반 유닛(U5)으로부터 취출된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 하단의 전처리실(41) 내에 반입되어 승강 핀(57a)에 전달된 후, 메인 아암(A4)은 전처리실(41) 내에서 후퇴하고, 승강 핀(57a)이 하강하여 냉각 플레이트(56) 상에 웨이퍼(W)가 적재된다. 그 후 또는 동시에 입구용 셔터(47a)가 폐쇄되고, 개폐 밸브(V2)가 개방되는 동시에, 배기 펌프(73a)가 구동하여 전처리실(41) 내가 감압(0.1기압 이하)되는 한편, 제어부(70)로부터의 제어 신호를 기초로 하여 절환 밸브(Va)가 조작되어 전처리실(41) 내에 He 가스가 퍼지(치환)되어, He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지된다. 이 전처리실(41) 내의 감압 및 퍼지 동작과 동시에 냉각 플레이트(56)에 의한 웨이퍼(W)의 냉각 동작이 동시 병행으로 실시된다.

전처리실(41)에 있어서 냉각 처리된 웨이퍼(W)는 승강 핀(57a)의 상승에 의해 냉각 플레이트(56)의 상방으로 이동되고, 셔터(44a)가 개방된 반입출구(43a)를 통해 전처리실(41) 내에 진입하는 반송 아암(45c)에 수취되어 처리실(40) 내의 스핀 척(50)에 전달된다. 이때, 전처리실(41)과 처리실(40)은 모두 He 가스 농도가 90 % 이상이고, 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키는 일이 없다. 웨이퍼(W)가 스핀 척(50) 상에 보유 지지된 후, 셔터(44a)는 폐쇄되고, 처리실(40) 내에 있어서 스핀 척(50) 상의 웨이퍼(W)의 표면에 시너 노즐(53)로부터 시너를 토출(공급)하는 동시에, 도포액 공급 노즐(52)로부터 레지스트액을 토출(공급)하여 웨이퍼 표면에 레지스트막을 형성한다. 계속해서, 웨이퍼(W)의 주연 및 이면에 린스 노즐(54)로부터 린스액을 토출(공급)하여, 웨이퍼(W)의 주연 및 이면을 린스 처리한다.

처리실(40)에 있어서 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 반송 아암(45c)에 수취되어 셔터(44b)가 개방된 반입출구(43b)를 통해 상단의 후처리실(42) 내에 반송되고, 가열 플레이트(58)의 상방으로 이동하는 승강 핀(57b)에 수취된다. 이때, 처리실(40)과 후처리실(42)은 모두 He 가스 농도가 90 % 이상이고, 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키는 일이 없다. 웨이퍼(W)가 승강 핀(57b)에 전달된 후, 셔터(44b)는 폐쇄되고, 후처리실(42) 내에 있어서 승강 핀(57b)이 하강하여 웨이퍼(W)는 가열 플레이트(58) 상에 적재되고, 그 후 또는 동시에 개폐 밸브(V3)가 개방되는 동시에, 배기 펌프(73b)가 구동하여 후처리실(42) 내가 감압(0.1기압 이하)되는 한편, 절환 밸브(Vb)를 조작하여 후처리실(42) 내에 He 가스가 퍼지(치환)되어, He 가스의 농도가 90 % 이상의 분위기로 유지된다. 이 후처리실(42) 내의 감압 및 퍼지 동작과 동시에 가열 플레이트(58)에 의한 웨이퍼(W)의 가열 동작이 동시 병행으로 실시되어, 가열 플레이트(58)에 의해 시너(용제)를 레지스트막으로부터 증발시킨다.

후처리실(42)에 있어서 가열 처리된 웨이퍼(W)는 승강 핀(57b)의 상승에 의해 가열 플레이트(58)의 상방으로 이동되고, 출구용 셔터(47b)가 개방된 반출구(46b)를 통해 후처리실(42) 내에 진입하는 메인 아암(A4)에 의해 수취되어, 후처리실(42)로부터 반출된다.

제2 실시 형태의 도포 유닛(32B)에 따르면, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 처리량의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 레지스트막 두께의 균일을 도모할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태의 도포 유닛(32B)에 따르면, 전처리실(41)과 후처리실(42)이 상하로 배치되어 있으므로, 평면상의 면적을 작게 할 수 있고, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

◎제3 실시 형태

도8은 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.

제3 실시 형태의 기판 처리 장치인 도포 유닛(32C)은 제1 실시 형태에 있어서의 처리실(40)과, 가열 플레이트(58) 및 냉각 플레이트(56A)를 수용하는 열처리실(49)을 연장 설치한 경우이다. 이 경우, 열처리실(49)과 처리실(40)에는 웨이퍼(W)의 반입출구(43c)가 마련되는 동시에, 반입출구(43c)를 개폐하는 셔터(44c)가 설치되어 있다. 또한, 열처리실(49)과 처리실(40) 중 어느 하나[도면에서는 처리실(40)을 나타냄]에 이들 열처리실(49)과 처리실(40) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 반송 아암(45d)이 배치되어 있다.

또한, 열처리실(49)에는 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)를 소정 온도(100 ℃)로 가열하는 가열 수단인 가열 플레이트(58)와, 웨이퍼(W)에 레지스트액을 공급하기 전의 웨이퍼(W)를 소정 온도(23 ℃)로 냉각하는 냉각 수단인 냉각 플레이트(56A)가 수용되어 있다. 이 경우, 냉각 플레이트(56A)는 이동 기구(56a)에 의해 가열 플레이트(58)에 대해 진퇴 이동 가능하게 구성되어 있고, 상기 메인 아암(A4) 또는 반송 아암(45d)으로부터 수취하는 웨이퍼(W)를 가열 플레이트(58)에 전달하거나, 또는 가열 플레이트(58)로부터 웨이퍼(W)를 수취 가능하게 구성되어 있다.

또한, 열처리실(49)에 있어서의 반송 영역(R4)측의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구(46c)가 마련되는 동시에, 이 반입출구(46c)를 개폐하는 셔터(47c)가 설치되어 있다. 이 반입출구(46c)를 통해 상기 메인 아암(A4)에 의해 웨이퍼(W)가 열처리실(49) 내에 대해 반입 또는 반출되어 승강 핀(57c)에 전달하거나, 또는 수취 가능하게 구성되어 있다.

또한, 냉각 플레이트(56A)의 하방에는 냉각 플레이트(56A)에 설치된 2개의 슬릿(56b)을 관통하여 냉각 플레이트(56A)의 상방으로 돌출 함몰되는 3개의 승강 핀(57c)이 승강 가능하게 설치되어 있다.

또한, 열처리실(49)에는 전처리실(41) 및 후처리실(42)과 마찬가지로 배기구(48c)가 마련되어 있고, 이 배기구(48c)에 진공 기구(72C)가 접속되어 있다. 이 경우, 진공 기구(72C)는 배기구(48c)에 접속되는 배기관로(72c)에 개폐 밸브(V4)를 통해 배기 펌프(73c)를 접속하여 구성되어 있다. 또한, 열처리실(49)에는 전처리실(41) 및 후처리실(42)과 마찬가지로 공급구(74c)가 마련되어 있고, 이 공급구(74c)에 접속하는 공급관로(75c)가 상기 가스 공급 기구(60)의 순환관로(63)의 공급측에 개재 설치된 절환 밸브(Vc)를 통해 가스 공급 기구(60)에 접속되어 있다.

또한, 제3 실시 형태에 있어서 그 밖의 부분은 제1 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

다음에, 제3 실시 형태 동작 형태에 대해 설명한다. 우선, 가스 공급 기구(60)를 작동시켜 미리 처리실(40) 내를 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지해 둔다. 이 상태에 있어서, 상술한 바와 같이 선반 유닛(U5)으로부터 취출된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 열처리실(49) 내에 반입되고, 승강 핀(57c)에 전달된 후, 메인 아암(A4)은 열처리실(49) 내로부터 후퇴하고, 승강 핀(57c)이 하강하여 냉각 플레이트(56A) 상에 웨이퍼(W)가 적재된다. 그 후 또는 동시에 셔터(47c)가 폐쇄되고, 개폐 밸브(V4)가 개방되는 동시에, 배기 펌프(73c)가 구동하여 열처리실(49) 내가 감압(0.1기압 이하)되는 한편, 제어부(70)로부터의 제어 신호를 기초로 하여 절환 밸브(Vc)를 조작하여 열처리실(49) 내에 He 가스가 퍼지(치환)되어, He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지된다. 이 열처리실(49) 내의 감압 및 퍼지 동작과 동시에 냉각 플레이트(56A)에 의한 웨이퍼(W)의 냉각 동작이 동시 병행으로 실시된다.

열처리실(49)에 있어서 냉각 처리된 웨이퍼(W)는 승강 핀(57c)의 상승에 의해 냉각 플레이트(56A)의 상방으로 이동되어, 셔터(44c)가 개방된 반입출구(43c)를 통해 열처리실(49) 내에 진입하는 반송 아암(45d)에 수취되어 처리실(40) 내의 스핀 척(50)에 전달된다. 이때, 열처리실(49)과 처리실(40)은 모두 He 가스 농도가 90 % 이상에서 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키지 않는다. 웨이퍼(W)가 스핀 척(50) 상에 보유 지지된 후, 셔터(44c)는 폐쇄되고, 처리실(40) 내에 있어서 스핀 척(50) 상의 웨이퍼(W)의 표면에 도포액 공급 노즐(52)로부터 시너를 토출(공급)하는 동시에, 레지스트액을 토출(공급)하여 웨이퍼 표면에 레지스트막을 형성한다. 계속해서, 웨이퍼(W)의 주연 및 이면에 린스 노즐(54)로부터 린스액을 토출(공급)하여 웨이퍼(W)의 주연 및 이면을 린스 처리한다.

처리실(40)에 있어서 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 반송 아암(45d)에 수 취되어, 셔터(44c)가 개방된 반입출구(43c)를 통해 다시 열처리실(49) 내에 반송되어 상승하는 승강 핀(57c)에 전달된다. 이때, 처리실(40)과 열처리실(49)은 상기와 같은 상태의 He 가스 농도가 90 % 이상이고, 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키지 않는다. 웨이퍼(W)가 승강 핀(57c)에 전달된 후, 셔터(44c)는 폐쇄되고, 열처리실(49) 내에 있어서 승강 핀(57c)이 하강하여 웨이퍼(W)는 냉각 플레이트(56A) 상에 적재된다. 그리고, 냉각 플레이트(56A)는 웨이퍼(W)를 적재한 상태에서 이동하여, 웨이퍼(W)를 가열 플레이트(58)의 승강 핀(57b)에 전달한다. 웨이퍼(W)를 수취한 승강 핀(57b)은 하강하여 웨이퍼(W)는 가열 플레이트(58) 상에 적재되고, 가열되어 가열 플레이트(58)에 의해 시너(용제)를 레지스트막으로부터 증발시킨다. 가열 처리된 웨이퍼(W)는 승강 핀(57b)의 상승에 의해 가열 플레이트(58)의 상방으로 이동된 상태에서, 다시 냉각 플레이트(56A)에 의해 수취되어 냉각 플레이트(56A)의 정위치로 이동한다. 그동안, 웨이퍼(W)는 냉각 플레이트(56A)에 의해 냉각된다. 냉각 플레이트(56A)의 정위치로 이동한 웨이퍼(W)는 승강 핀(57c)의 상승에 의해 냉각 플레이트(56A)의 상방으로 이동되고, 셔터(47c)가 개방된 반입출구(46c)를 통해 열처리실(49) 내에 진입하는 메인 아암(A4)에 의해 수취되어 후처리실(42)로부터 반출된다.

제3 실시 형태의 도포 유닛(32C)에 따르면, 냉각 플레이트(56A) 및 가열 플레이트(58)를 수용하는 열처리실(49)과, 도포 처리를 실시하는 처리실(40)이 인접되어 있으므로, 또한 처리량의 향상을 도모할 수 있는 동시에, 레지스트막 두께의 균일을 도모할 수 있고, 또한 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

◎제4 실시 형태

도9는 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.

제4 실시 형태의 기판 처리 장치는 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치에 있어서의 도포 유닛(32)을 포함하는 제4 단위 블록[B4(COT층)]의 영역을 He 가스 분위기로 하는 경우이다. 즉, 제4 단위 블록[B4(COT층)]을 구성하는 도포 유닛(32)과, 가열 플레이트(58)를 수용하는 가열 유닛(CLHP), 냉각 플레이트(56)를 수용하는 냉각 유닛(CPL), 소수화 처리 유닛(ADH), 반송 영역(R4) 및 반송 영역(R4) 내를 이동 가능한 메인 아암(A4) 모두를 외기 즉 제1, 제2, 제3 및 제5 단위 블록(B1, B2, B3, B5)으로 구획하는 독립 하우징(90) 내에 배치하는 동시에, 이 독립 하우징(90) 내를 He 가스 분위기로 유지하고, 또한 독립 하우징(90)에 연장 설치하고, 선반 유닛(U5)의 일부[수납 블록(10c)]를 구성하는 웨이퍼(W)의 반출입용 기판 수용실(100)을 연장 설치한 경우이다.

이 경우, 기판 수용실(100)과 독립 하우징(90)에는 웨이퍼(W)의 반입출구(43d)가 마련되는 동시에, 반입출구(43d)를 개폐하는 셔터(44d)가 설치되어 있다.

또한, 독립 하우징(90)에는 제1 실시 형태와 같은 가스 공급 기구(60)가 접속되고, 항상 He 가스가 소정 농도 예를 들어 90 % 이상으로 유지되어 있다. 가스 공급 기구(60)는 제1 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

또한, 기판 수용실(100)에는 캐리어 블록(S1)측, 및 그 인접하는 측면에 각각 웨이퍼(W)의 반입출구(43A, 43b)가 마련되는 동시에, 이들 반입출구(43A, 43b)를 개폐하는 셔터(44A, 44b)가 설치되어 있다. 그리고, 반입출구(43A)를 통해 상기 트랜스퍼 아암(C)에 의해 웨이퍼(W)가 기판 수용실(100) 내에 대해 반입 또는 반출되고, 반입출구(43B)를 통해 상기 전달 아암(D)에 의해 웨이퍼(W)가 기판 수용실(100) 내에 대해 반입 또는 반출되도록 구성되어 있다.

또한, 기판 수용실(100)에는 전처리실(41) 및 후처리실(42)과 마찬가지로 배기구(48d)가 마련되어 있고, 이 배기구(48d)에 진공 기구(72D)가 접속되어 있다. 이 경우, 진공 기구(72D)는 배기구(48d)에 접속되는 배기관로(72d)에 개폐 밸브(V5)를 통해 배기 펌프(73d)를 접속하여 구성되어 있다. 또한, 기판 수용실(100)에는 전처리실(41) 및 후처리실(42)과 마찬가지로 공급구(74d)가 마련되어 있고, 이 공급구(74d)에 접속하는 공급관로(75d)가 상기 가스 공급 기구(60)의 순환관로(63)의 공급측에 개재 설치된 절환 밸브(Vd)를 통해 가스 공급 기구(60)에 접속되어 있다.

또한, 제4 실시 형태에 있어서, 그 밖의 부분은 제1 실시 형태와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

다음에, 제4 실시 형태의 동작 형태에 대해 설명한다. 우선, 가스 공급 기구(60)를 작동시켜, 미리 독립 하우징(90) 내를 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지해 둔다. 이 상태에 있어서, 웨이퍼(W)는 트랜스퍼 아암(C)에 의해 기판 수용실(100) 내에 반송된 후, 트랜스퍼 아암(C)은 기판 수용실(100)로부터 후퇴 한다. 그 후 또는 동시에 셔터(44a)가 폐쇄되고, 개폐 밸브(V5)가 개방되는 동시에, 배기 펌프(73d)가 구동하여 기판 수용실(100) 내가 감압(0.1기압 이하)되는 한편, 절환 밸브(Vd)를 조작하여 기판 수용실(100) 내에 He 가스가 퍼지(치환)되어, He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지된다.

다음에, 셔터(44d)가 개방되어 반입출구(43d)를 통해 메인 아암(A4)이 기판 수용실(100) 내의 웨이퍼(W)를 독립 하우징(90) 내의 냉각 유닛(CLP)에 반송하고, 냉각 유닛(CLP)의 냉각 플레이트(56)에 의해 웨이퍼(W)를 소정 온도(23 ℃)로 조정한다. 냉각 유닛(CLP)에 의해 냉각된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 소수화 처리 유닛(ADH)에 반송되어 소수화 처리된 후, 다시 냉각 유닛(CLP)에 반송되어 소정 온도로 조정된다. 다음에, 메인 아암(A4)에 의해 냉각 유닛(CLP)으로부터 취출된 웨이퍼(W)는 도포 유닛(32)에 반송되고, 도포 유닛(32)에 있어서 레지스트막이 형성된다. 이때, 독립 하우징(90) 내에 있어서는, 모두 He 가스 농도가 90 % 이상이고, 압력차가 없는 상태로 되어 있으므로, 기류의 흐름을 발생시키는 일이 없다. 또한, 레지스트 도포 처리시에는, 도포 유닛(32) 내는 동점성 계수가 높은 He 가스의 농도가 90 % 이상인 분위기로 유지되어 있으므로, 웨이퍼(W)의 회전 중심측에 대해 원주 속도가 빠른 외주측에 있어서의 레지스트액의 건조를 지연시킬 수 있다. 따라서, 웨이퍼 표면에 형성되는 레지스트막의 막 두께를 균일하게 할 수 있다.

레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 가열 유닛(CLHP)에 반송되어, 가열 플레이트(58)에 의해 용제를 레지스트막으로부터 증발시키기 위한 프리베이크가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 메인 아암(A4)에 의해 기판 수용 실(100)에 수납되어 일시 대기하고, 그 후, 상술한 바와 같은 공정에 의해 노광 처리되어, 그 후 현상 처리된다.

◎그 밖의 실시 형태

또한, 상기 실시 형태에서는 본 발명에 관한 기판 처리 장치를 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명에 관한 기판 처리 장치는 LCD 글래스 기판의 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템에도 적용 가능하다.

도1은 본 발명에 관한 기판 처리 장치를 적용한 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치의 일례를 나타내는 개략 평면도.

도2는 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치의 개략 사시도.

도3은 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 장치의 개략 종단면도.

도4는 본 발명에 있어서의 처리 블록의 처리 유닛의 일례를 나타내는 개략 단면도.

도5는 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 개략 평면도.

도6은 도5의 개략 종단면도.

도7은 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제2 실시 형태의 일부를 단면으로 나타내는 개략 평면도.

도8은 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 개략 평면도.

도9는 본 발명에 관한 기판 처리 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 개략 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

W : 반도체 웨이퍼(피처리 기판)

A4 : 메인 아암(반송 수단)

B4 : 제4 단위 블록(COT층)

S2 : 처리 블록

R4 : 반송 영역

32, 32A 내지 32C : 도포 유닛(처리 유닛)

40 : 처리실

41 : 전처리실

42 : 후처리실

43a 내지 43d : 반입출구

44a 내지 44d : 셔터

45a 내지 45d : 반송 아암(반송 수단)

49 : 열처리실

50 : 스핀 척(보유 지지 수단)

52 : 도포액 공급 노즐

53 : 시너 노즐

56, 56A : 냉각 플레이트(냉각 수단)

58 : 가열 플레이트(가열 수단)

60 : 가스 공급 기구

61 : 가스 공급구

62 : 배출구

63 : 순환관로

64 : 가스 온도ㆍ습도 조정기

65 : 가스 농도 센서

66 : 기액 분리기

68a : He 가스 보충관로

68b : He 가스 공급원

70 : 제어부

71 : 컨트롤러

72A 내지 72D : 진공 기구

72a 내지 72d : 배기관로

73a 내지 73d : 배기 펌프

90 : 독립 하우징

100 : 기판 수용실

V1 내지 V5 : 개폐 밸브

Va 내지 Vd : 절환 밸브

Claims

피처리 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단과, 이 보유 지지 수단에 의해 보유 지지된 피처리 기판의 표면에 도포액을 공급하는 도포액 공급 노즐과, 상기 보유 지지 수단과 도포액 공급 노즐을 수용하는 처리실과, 피처리 기판에 도포액을 공급하기 전의 피처리 기판을 소정 온도로 냉각하는 냉각 수단과, 도포액이 도포된 피처리 기판을 소정 온도로 가열하는 가열 수단과, 상기 처리실, 냉각 수단 및 가열 수단과의 사이에서 피처리 기판을 반송하는 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서,

상기 처리실, 냉각 수단 및 가열 수단을 외기와 구획하여 이루어지고,

적어도 상기 처리실은 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 공급원을 갖는 가스 공급 기구에 접속되어 상기 가스의 소정 농도로 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 가스가 헬륨(He) 가스이며, 소정 농도가 90 % 이상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가스 공급 기구는 처리실 내에 가스를 공급하는 가스 공급구와, 처리실 내의 가스를 배출하는 배출구를 접속하는 순환관로를 구비하고, 이 순환관로에 가스의 온도 및 습도를 조정하는 가스 온도ㆍ습도 조 정기, 가스 농도 센서, 및 상기 배출구로부터 배출된 가스를 기액 분리하고, 가스만을 순환관로 내에 복귀시키는 기액 분리기를 구비하는 동시에, 상기 가스 농도 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 순환관로 중에 가스를 보충하는 가스 공급원을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리실과, 상기 냉각 수단을 수용하는 전처리실과, 상기 가열 수단을 수용하는 후처리실을 피처리 기판의 반입출구를 통해 연장 설치하는 동시에, 반입출구에 셔터를 개폐 가능하게 배치하고, 또한 상기 처리실, 전처리실 또는 후처리실 중 어느 하나에 이들 처리실, 전처리실 및 후처리실 사이에서 피처리 기판을 전달하는 반송 아암을 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서, 상기 전처리실의 상부에 후처리실을 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 전처리실에, 이 전처리실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 전처리실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 전처리실로부터 처리실로 반송할 때에 전처리실과 처리실의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 후처리실에, 이 후처리실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 후처리실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 처리실로부터 후처리실로 반송할 때에 처리실과 후처리실의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리실과, 상기 냉각 수단 및 가열 수단을 수용하는 열처리실을 피처리 기판의 반입출구를 통해 연장 설치하는 동시에, 반입출구에 셔터를 개폐 가능하게 배치하고, 또한 상기 처리실 또는 열처리실 중 어느 하나에 이들 처리실과 열처리실 사이에서 피처리 기판을 전달하는 반송 아암을 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서, 상기 열처리실에, 이 열처리실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 열처리실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 처리실로부터 열처리실로 반송할 때, 또는 피처리 기판을 열처리실로부터 처리실로 반송할 때에, 처리실과 열처리실의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
피처리 기판을 회전 가능하게 보유 지지하는 보유 지지 수단과, 이 보유 지지 수단에 의해 보유 지지된 피처리 기판의 표면에 도포액을 공급하는 도포액 공급 노즐과, 상기 보유 지지 수단과 도포액 공급 노즐을 수용하는 처리실과, 피처리 기판에 도포액을 공급하기 전의 피처리 기판을 소정 온도로 냉각하는 냉각 수단과, 도포액이 도포된 피처리 기판을 소정 온도로 가열하는 가열 수단과, 상기 처리실, 냉각 수단 및 가열 수단과의 사이에서 피처리 기판을 반송하는 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서,

상기 처리실, 냉각 수단, 가열 수단 및 반송 수단을 외기와 구획하는 하우징 내에 배치하여 이루어지고,

상기 하우징은 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 공급원을 갖는 가스 공급 기구에 접속되어 상기 가스의 소정 농도로 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 가스가 헬륨(He) 가스이며, 소정 농도가 90 % 이상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 가스 공급 기구는 처리실 내에 가스를 공급하는 가스 공급구와, 처리실 내의 가스를 배출하는 배출구를 접속하는 순환관로를 구비하고, 이 순환관로에 가스의 온도 및 습도를 조정하는 가스 온도ㆍ습도 조정기, 가스 농도 센서, 및 상기 배출구로부터 배출된 가스를 기액 분리하고, 가 스만을 순환관로 내에 복귀시키는 기액 분리기를 구비하는 동시에, 상기 가스 농도 센서로부터의 검출 신호를 기초로 하여 순환관로 중에 가스를 보충하는 가스 공급원을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징과 피처리 기판을 수용하는 기판 수용실을 피처리 기판의 반입출구를 통해 연장 설치하는 동시에, 반입출구에 셔터를 개폐 가능하게 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 기판 수용실에 이 기판 수용실 내를 진공 상태로 하는 진공 기구와, 기판 수용실 내를 공기보다 동점성 계수가 높은 가스의 분위기로 치환하는 가스 공급원을 갖는 가스 공급 기구를 접속하고, 적어도 피처리 기판을 기판 수용실로부터 하우징으로 반송할 때, 또는 피처리 기판을 하우징으로부터 기판 수용실로 반송할 때에 기판 수용실과 하우징의 가스 농도를 동일하게 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.