特許 7162541 基板処理装置、及び基板処理方法、及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-20

(45)【発行日】2022-10-28

(54)【発明の名称】基板処理装置、及び基板処理方法、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20221021BHJP

   G03F 7/30 20060101ALI20221021BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 567

H01L21/30 562

G03F7/30 501

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019008674

(22)【出願日】2019-01-22

(65)【公開番号】P2020119961

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-10-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】川上 真一路

(72)【発明者】

【氏名】水之浦 宏

(72)【発明者】

【氏名】佐野 要平

(72)【発明者】

【氏名】山内 剛

(72)【発明者】

【氏名】榎本 正志

【審査官】田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９８２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２９１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０５００４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板にメタル含有レジストの被膜を形成する成膜処理部と、
前記被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施された前記基板を加熱処理する熱処理部と、
前記加熱処理が施された前記基板の前記被膜を現像処理する現像処理部と、
前記基板に形成された前記被膜内において、前記加熱処理の際に反応する水分量の前記基板ごとの差を縮小させる調整制御部と、
前記基板を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置を収容する搬送空間に比較して、前記被膜に含まれる含有水分量の変化を抑制するように構成された基板収容部と、を備え、
前記調整制御部は、前記加熱処理の開始時における前記含有水分量の前記基板ごとの差を縮小させるように、少なくとも前記露光処理前に前記基板ごとの前記含有水分量を調整し、
前記調整制御部は、前記成膜処理部による前記被膜の形成後、前記露光処理の前の前記基板を前記基板収容部に搬入するように前記搬送装置を制御する、基板処理装置。

【請求項2】

前記調整制御部は、前記成膜処理部から搬出されてから前記基板収容部に搬入されるまでの時間の前記基板ごとの差を縮小させるように前記搬送装置を制御する、請求項１記載の基板処理装置。

【請求項3】

基板にメタル含有レジストの被膜を形成する成膜処理部と、
前記被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施された前記基板を加熱処理する熱処理部と、
前記加熱処理が施された前記基板の前記被膜を現像処理する現像処理部と、
前記基板に形成された前記被膜内において、前記加熱処理の際に反応する水分量の前記基板ごとの差を縮小させる調整制御部と、
前記基板を搬送する搬送装置と、
前記被膜に含まれる含有水分量を減少させるように構成された脱水部と、を備え、
前記調整制御部は、前記加熱処理の開始時における前記含有水分量の前記基板ごとの差を縮小させるように、少なくとも前記露光処理前に前記基板ごとの前記含有水分量を調整し、
前記調整制御部は、前記成膜処理部による前記被膜の形成後、前記露光処理の前の前記基板を前記脱水部に搬入するように前記搬送装置を制御する、基板処理装置。

【請求項4】

前記調整制御部は、前記脱水部からの搬出時における前記含有水分量の前記基板ごとの差を、前記脱水部への搬入時に比較して縮小させるように設定されたタイミングで前記脱水部から前記基板を搬出するように前記搬送装置を制御する、請求項３記載の基板処理装置。

【請求項5】

基板にメタル含有レジストの被膜を形成する成膜処理部と、
前記被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施された前記基板を加熱処理する熱処理部と、
前記加熱処理が施された前記基板の前記被膜を現像処理する現像処理部と、
前記基板に形成された前記被膜内において、前記加熱処理の際に反応する水分量の前記基板ごとの差を縮小させる調整制御部と、を備え、
前記調整制御部は、前記加熱処理の開始時における前記被膜に含まれる含有水分量の前記基板ごとの差を縮小させるように、少なくとも前記露光処理後に前記基板ごとの前記含有水分量を調整し、
前記調整制御部は、前記露光処理用の装置内の滞在時間に応じて、前記露光処理後に前記基板ごとの前記含有水分量を調整する、基板処理装置。

【請求項6】

前記基板を搬送する搬送装置と、
前記含有水分量を減少させるように構成された脱水部と、を更に備え、
前記調整制御部は、前記露光処理後の少なくとも一部の前記基板を前記脱水部に搬入し、前記露光処理用の装置内の滞在時間が短くなるにつれて、前記基板の前記脱水部内の滞在時間が長くなるように設定されたタイミングで前記脱水部から前記基板を搬出するように前記搬送装置を制御する、請求項５記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記基板を搬送する搬送装置と、
前記含有水分量を増加させるように構成された加湿部と、を更に備え、
前記調整制御部は、前記露光処理後の少なくとも一部の前記基板を前記加湿部に搬入し、前記露光処理用の装置内の滞在時間が長くなるにつれて、前記基板の前記加湿部内の滞在時間が長くなるように設定されたタイミングで前記加湿部から前記基板を搬出するように前記搬送装置を制御する、請求項５記載の基板処理装置。

【請求項8】

基板にメタル含有レジストの被膜を形成する成膜処理部と、
前記被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施された前記基板を加熱処理する熱処理部と、
前記加熱処理が施された前記基板の前記被膜を現像処理する現像処理部と、
前記基板に形成された前記被膜内において、前記加熱処理の際に反応する水分量の前記基板ごとの差を縮小させる調整制御部と、を備え、
前記調整制御部は、前記露光処理用の装置内の滞在時間が長くなるにつれて、前記基板の前記加熱処理の時間が長くなるように前記熱処理部を制御する、基板処理装置。

【請求項9】

基板にメタル含有レジストの被膜を形成することと、
前記被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施された前記基板を加熱処理することと、
前記加熱処理が施された前記基板の前記被膜を現像処理することと、
前記基板に形成された前記被膜内において、前記加熱処理の際に反応する水分量の前記基板ごとの差を縮小させることと、を含み、
前記加熱処理の際に反応する前記水分量の前記基板ごとの差を縮小させることは、前記加熱処理の開始時における前記被膜に含まれる含有水分量の前記基板ごとの差を縮小させるように、少なくとも前記露光処理前に前記基板ごとの前記含有水分量を調整することを含み、
少なくとも前記露光処理前に前記基板ごとの前記含有水分量を調整することは、前記被膜の形成後、前記露光処理の前の前記基板を、前記基板を搬送する搬送装置を収容する搬送空間に比較して、前記含有水分量の変化を抑制するように構成された基板収容部に搬入するように前記搬送装置を制御することを含む、基板処理方法。

【請求項10】

請求項９記載の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、化学増幅型レジストを用いてレジストパターンを形成する基板処理装置が開示されている。この基板処理装置では、制御部が、露光装置での露光終了後、露光後ベークユニットで露光後ベーク処理が開始されるまでの時間が基板毎に一定になるように待機部で基板を待機させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－１３０８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

化学増幅型レジストに代えて、メタル含有レジストが用いられる場合がある。本開示は、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性の向上に有効な基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

基板処理装置は、基板にメタル含有レジストの被膜を形成する成膜処理部と、被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施された基板を加熱処理する熱処理部と、加熱処理が施された基板の被膜を現像処理する現像処理部と、基板に形成された被膜内において、加熱処理の際に反応する水分量の基板ごとの差を縮小させる調整制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性の向上に有効な基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態に係る基板処理システムの概略構成を例示する図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る基板処理装置の内部構成を例示する模式図である。

【図3】図３の（ａ）は、基板収容ユニットの一例を示す模式図である。図３の（ｂ）は、脱水ユニットの一例を示す模式図である。

【図4】図４は、制御装置の機能的な構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図6】図６は、含有水分量の調整手順の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、含有水分量の調整手順の別の例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第２実施形態に係る基板処理システムでの反応水分量の調整手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、第３実施形態に係る基板処理システムでの含有水分量の調整手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、種々の例示的実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

［第１実施形態］
まず、図１～図７を参照して第１実施形態に係る基板処理システムを説明する。

【0010】

［基板処理システム］
基板処理システム１は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハＷである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。基板処理システム１は、塗布・現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、ウェハＷ（基板）上に形成されたレジスト膜（感光性被膜）を露光する露光処理用の装置である。露光装置３の内部空間は、例えば実質的な真空状態に保たれている。具体的には、露光装置３は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウェハＷ（基板）の表面にレジスト（薬液）を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。基板処理システム１は、金属を含有するレジスト（以下、「メタル含有レジスト」という。）を用いて、メタル含有レジストの被膜を形成する。例えば、基板処理システム１は、酸化金属を含有するレジストを用いて上記被膜を形成してもよい。

【0011】

［基板処理装置］
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置２の構成を説明する。図１及び図２に示されるように、塗布・現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インタフェースブロック６と、調湿機構７と、制御装置１００（調整制御部）とを備える。

【0012】

キャリアブロック４は、塗布・現像装置２内へのウェハＷの導入及び塗布・現像装置２内からのウェハＷの導出を行う。例えばキャリアブロック４は、ウェハＷ用の複数のキャリアＣを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ１を内蔵している。キャリアＣは、例えば円形の複数枚のウェハＷを収容する。搬送装置Ａ１は、キャリアＣからウェハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウェハＷを受け取ってキャリアＣ内に戻す。処理ブロック５は、複数の処理モジュール１１，１２，１３，１４を有する。

【0013】

処理モジュール１１は、塗布ユニットＵ１と、熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１１は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりウェハＷの表面上に下層膜を形成する。塗布ユニットＵ１は、下層膜形成用の処理液をウェハＷ上に塗布する。熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

【0014】

処理モジュール１２（成膜処理部）は、塗布ユニットＵ３と、熱処理ユニットＵ４と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１２は、塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４により下層膜上にメタル含有レジストの被膜を形成する。塗布ユニットＵ３は、被膜形成用の処理液として、メタル含有レジストを下層膜の上に塗布する。熱処理ユニットＵ４は、被膜の形成に伴う各種熱処理を行う。これにより、ウェハＷの表面にメタル含有レジストの被膜が形成される。

【0015】

処理モジュール１３は、塗布ユニットＵ５と、熱処理ユニットＵ６と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１３は、塗布ユニットＵ５及び熱処理ユニットＵ６によりレジスト膜上に上層膜を形成する。塗布ユニットＵ５は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。熱処理ユニットＵ６は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

【0016】

処理モジュール１４は、現像ユニットＵ７（現像処理部）と、熱処理ユニットＵ８（熱処理部）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１４は、現像ユニットＵ７及び熱処理ユニットＵ８により、露光処理が施された被膜の現像処理及び現像処理に伴う加熱処理を行う。これにより、ウェハＷの表面にメタル含有レジストを用いたレジストパターンが形成される。現像ユニットＵ７は、露光済みのウェハＷの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、メタル含有レジストの被膜の現像処理を行う。熱処理ユニットＵ８は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Ｐｏｓｔ Ｂａｋｅ）等が挙げられる。現像ユニットＵ７は、熱処理ユニットＵ８により加熱処理（ＰＥＢ）が施されたウェハＷを現像処理する。以下、特に説明がない限り、熱処理ユニットＵ８での加熱処理は、「現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ）」であるとして説明する。また、メタル含有レジストの被膜は、単に「被膜」として説明する。

【0017】

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームを含む搬送装置Ａ７が設けられている。搬送装置Ａ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウェハＷを昇降させる。

【0018】

処理ブロック５内におけるインタフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

【0019】

インタフェースブロック６は、露光装置３との間でウェハＷの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック６は、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。搬送装置Ａ８は、棚ユニットＵ１１に配置されたウェハＷを、調湿機構７を介して露光装置３に渡す。搬送装置Ａ８は、露光装置３からウェハＷを受け取って調湿機構７を介して棚ユニットＵ１１に戻す。

【0020】

調湿機構７は、ウェハＷの表面に形成された被膜に含まれる水分量（以下、「含有水分量」という。）を調節するように構成された機構である。被膜の含有水分量の調節には、含有水分量を増加させること、含有水分量を減少させること、及び含有水分量の変動を抑制することの少なくとも一つが含まれる。例えば、調湿機構７は、インタフェースブロック６内に設けられている。調湿機構７は、基板収容ユニット２０（基板収容部）と、脱水ユニット３０（脱水部）とを含む。基板収容ユニット２０は、複数のウェハＷを収容し、収容されたウェハＷにおける被膜の含有水分量の変化を抑制するように構成されている。脱水ユニット３０は、１枚又は複数枚のウェハＷを収容し、収容されたウェハＷにおける被膜の含有水分量を減少させるように構成されている。これらの構成の一例については、後述する。

【0021】

制御装置１００は、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置２を制御する。まず制御装置１００は、キャリアＣ内のウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送するように搬送装置Ａ１を制御し、このウェハＷを処理モジュール１１用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

【0022】

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１１内の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御装置１００は、このウェハＷの表面上に下層膜を形成するように塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後制御装置１００は、下層膜が形成されたウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１２用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

【0023】

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１２内の塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御装置１００は、このウェハＷの下層膜上にメタル含有レジストの被膜を形成するように塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４を制御する。その後制御装置１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１３用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

【0024】

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１３内の各ユニットに搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御装置１００は、このウェハＷの被膜上に上層膜を形成するように塗布ユニットＵ５及び熱処理ユニットＵ６を制御する。その後制御装置１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１１に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。

【0025】

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを基板収容ユニット２０に搬入し、基板収容ユニット２０に収容されたウェハＷを露光装置３に送り出すように搬送装置Ａ８を制御する。その後制御装置１００は、露光処理が施されたウェハＷを露光装置３から受け入れて、脱水ユニット３０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。そして、制御装置１００は、脱水ユニット３０内のウェハＷを棚ユニットＵ１１における処理モジュール１４用のセルに配置するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0026】

次に制御装置１００は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを処理モジュール１４内の熱処理ユニットＵ８に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。そして、制御装置１００は、ウェハＷの被膜に加熱処理を施すように熱処理ユニットＵ８を制御する。次に、制御装置１００は、熱処理ユニットＵ８により加熱処理が施されたウェハＷの被膜に現像処理、及び現像処理後の加熱処理を施すように現像ユニットＵ７及び熱処理ユニットＵ８を制御する。その後制御装置１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このウェハＷをキャリアＣ内に戻すように搬送装置Ａ７及び搬送装置Ａ１を制御する。以上で塗布・現像処理が完了する。

【0027】

なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置２の構成に限られない。基板処理装置は、メタル含有レジストの被膜を形成する成膜処理を行うユニット、露光処理後に被膜を加熱処理する熱処理ユニット、被膜を現像処理する現像ユニット、及びこれらを制御可能な制御装置を備えていればどのようなものであってもよい。調湿機構７の各ユニットは、キャリアブロック４又は処理モジュール１１，１２，１３，１４内に設けられてもよい。

【0028】

（調湿機構）
続いて調湿機構７の各ユニットの構成について説明する。上述したように、図３の（ａ）に示される基板収容ユニット２０は、複数のウェハＷを収容し、収容したウェハＷの被膜内の含有水分量の変化を抑制する。基板収容ユニット２０は、複数のウェハＷを収容できるので、露光装置３にウェハＷを受け渡すまでウェハＷを待機させるバッファとして機能する。なお、基板収容ユニット２０は、インタフェースブロック６と露光装置３との間に設けられてもよい。

【0029】

基板収容ユニット２０内での含有水分量の変化は、塗布・現像装置２での搬送装置を収容する搬送空間（例えば搬送装置Ａ３，Ａ８が移動できる空間）に比べて、抑制されている。基板収容ユニット２０内に収容されたウェハＷにおける含有水分量の単位時間当たりの増減幅は、搬送空間及び露光装置３のいずれか一方において留まっているウェハＷに比べて小さい。搬送空間において留まっているウェハＷの含有水分量が増加する場合、基板収容ユニット２０内に収容されたウェハＷの含有水分量の単位時間当たりの増加幅は、搬送空間内のウェハＷに比べて小さい。露光装置３内が実質的な真空状態に保たれている場合、ウェハＷが露光装置３内に留まると当該ウェハＷの被膜の含有水分量は減少していく。この場合、基板収容ユニット２０内に収容されたウェハＷの含有水分量の単位時間当たりの減少幅は、露光装置３内のウェハＷに比べて小さい。

【0030】

例えば基板収容ユニット２０は、筐体２１と、複数の収容棚２２と、供給路２３とを有する。筐体２１は、外部空間（搬送空間）と内部空間とを隔離するよう構成されている。例えば筐体２１は内部空間を有する箱体である。筐体２１の少なくとも一部にはウェハＷの出し入れ用の開口が形成されていてもよい。筐体２１は、上記開口を介した気体の出入りをエアカーテンにより抑制するように構成されていてもよい。筐体２１は、複数の収容棚２２を収容しており、筐体２１の一端には供給路２３が接続されている。複数の収容棚２２は、複数のウェハＷをそれぞれ保持する。供給路２３は、含有水分量の変化が抑制されるようなエアを筐体２１内の空間に供給する。例えば供給路２３の一端に低湿度のドライエアを生成する装置が接続され、供給路２３は低湿度のドライエアを筐体２１内に供給してもよい。供給路２３により供給されるドライエアは、基板収容ユニット２０に収容されたウェハＷにおける含有水分量の変化が抑制されるような湿度を有している。例えば供給路２３により供給されるドライエアの湿度は、搬送空間内の湿度よりも小さく、露光装置３内の湿度もより大きい。

【0031】

図３の（ｂ）に示される脱水ユニット３０は、１枚又は複数枚のウェハＷを収容し、収容したウェハＷの被膜の含有水分量を減少させる。例えば脱水ユニット３０は、筐体３１と、支持板３２と、接続管３３とを有する。筐体３１は、外部空間（搬送空間）と内部空間とを隔離する箱体である。支持板３２は、脱水対象のウェハＷを支持する板状の部材である。接続管３３は、筐体３１の一端に接続されており、接続管３３の筐体３１と反対側の一端には真空装置（不図示）が接続される。これにより、筐体３１内の空間が真空吸引され、脱水ユニット３０内（内部空間）は、実質的な真空状態に保たれる。筐体３１内の内部空間が実質的な真空状態に維持されることにより、脱水ユニット３０に収容されているウェハＷにおける被膜の含有水分量が減少していく。

【0032】

（制御装置）
図２に戻り、制御装置１００は、塗布・現像装置２に含まれる各要素を制御する。制御装置１００は、ウェハＷにメタル含有レジストの被膜を形成するように処理モジュール１２を制御することと、被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施されたウェハＷを加熱処理するように熱処理ユニットＵ８を制御することと、加熱処理が施されたウェハＷの被膜を現像処理するように現像ユニットＵ７を制御することと、ウェハＷに形成された被膜内において、加熱処理の際に反応する水分量（以下、「反応水分量」という。）のウェハＷごとの差を縮小させることと、を実行するように構成されている。

【0033】

制御装置１００は、反応水分量のウェハＷごとの差を縮小させるように、熱処理ユニットＵ８による加熱処理の開始時におけるメタル含有レジストに含まれる含有水分量のウェハＷごとの差を縮小させることを実行するように構成されていてもよい。以下では、メタル含有レジストの被膜に含まれる含有水分量を単に「含有水分量」といい、熱処理ユニットＵ８による加熱処理の開始時における含有水分量を単に「加熱処理開始時の含有水分量」ということもある。

【0034】

以下、制御装置１００の具体的な構成を例示する。図４に示されるように、制御装置１００は、機能上の構成（以下、「機能モジュール」という。）として、搬送基準時間設定部１０２と、待機時間取得部１０４と、搬送制御部１０６と、滞在時間算出部１０８と、脱水時間算出部１１０と、熱処理ユニット制御部１１４と、動作指令保持部１１６とを有する。動作指令保持部１１６には、例えば複数のウェハＷそれぞれに対する搬送計画を含む処理スケジュールが含まれていてもよい。

【0035】

搬送基準時間設定部１０２は、搬送基準時間を設定するように構成されている。例えば搬送基準時間は、１つのウェハＷに対して処理モジュール１２による成膜処理後から基板収容ユニット２０への搬入までにかかる時間（収容待機時間）に対する一定の目標値である。収容待機時間は、いずれかの搬送装置が当該ウェハＷを支持して搬送している時間と、当該ウェハＷが搬送装置により搬送されていない時間とを含む。搬送基準時間設定部１０２は、動作指令保持部１１６に保持されている搬送計画に基づいて搬送基準時間を設定する。搬送基準時間設定部１０２は、設定した搬送基準時間を搬送制御部１０６に出力する。

【0036】

待機時間取得部１０４は、予定待機時間を取得するように構成されている。予定待機時間は、例えば棚ユニットＵ１１内にウェハＷが留まる予定の時間である。待機時間取得部１０４は、棚ユニットＵ１１でのウェハＷの予定待機時間を、動作指令保持部１１６に保持されている搬送計画に基づいて取得する。待機時間取得部１０４は、取得した予定待機時間を搬送制御部１０６に出力する。

【0037】

搬送制御部１０６は、ウェハＷを搬送するように搬送装置Ａ３及び搬送装置Ａ８を制御する。搬送制御部１０６は、搬送基準時間設定部１０２により設定された搬送基準時間及び待機時間取得部１０４により取得された予定待機時間に基づいて、ウェハＷごとに収容待機時間を調整する。例えば搬送制御部１０６は、搬送基準時間、予定待機時間、及び予定搬送所用時間に応じて調整時間を算出する。予定搬送所用時間は、例えば棚ユニットＵ１１から基板収容ユニット２０まで搬送装置Ａ８によりウェハＷが搬送されるのにかかる予定の時間である。調整時間は、収容待機時間のウェハＷごとの時間差を縮小するために、予定搬送所用時間及び予定待機時間のいずれか一方に加算される時間である。具体的には、各ウェハＷに対する調整時間は、搬送基準時間から、予定待機時間及び予定搬送所用時間を減算することにより算出される。搬送制御部１０６は、算出した調整時間分だけ予定待機時間を長くしてもよいし、予定搬送所用時間を長くしてもよい。搬送制御部１０６は、調整された収容待機時間にて各ウェハＷを基板収容ユニット２０に搬入するように搬送装置Ａ３，Ａ８を制御する。

【0038】

滞在時間算出部１０８は、複数のウェハＷそれぞれの露光装置３内での滞在時間を算出するように構成されている。滞在時間算出部１０８は、算出した滞在時間を搬送制御部１０６及び脱水時間算出部１１０に出力する。

【0039】

脱水時間算出部１１０は、滞在時間算出部１０８により算出された露光装置３内での滞在時間に応じて、脱水ユニット３０内での各ウェハＷに対する脱水時間を算出する。脱水時間は、脱水ユニット３０内にウェハＷが滞在する時間である。脱水時間算出部１１０は、露光装置３内での滞在時間が長いほど、脱水ユニット３０内で滞在する時間が短くなるように各ウェハＷに対する脱水時間を算出する。脱水時間算出部１１０は、算出した脱水時間を搬送制御部１０６に出力する。

【0040】

熱処理ユニット制御部１１４は、熱処理ユニットＵ８による現像前及び現像後の加熱処理を制御する。例えば熱処理ユニット制御部１１４は、動作指令保持部１１６に保持されている処理スケジュールに基づいて熱処理ユニットＵ８での加熱処理の加熱時間を制御する。

【0041】

制御装置１００は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置１００は、図５に示される回路１２０を有する。回路１２０は、一つ又は複数のプロセッサ１２１と、メモリ１２２と、ストレージ１２３と、タイマー１２４と、入出力ポート１２５とを有する。ストレージ１２３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述の基板処理手順を制御装置１００に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ１２２は、ストレージ１２３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ１２１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ１２１は、メモリ１２２と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。入出力ポート１２５は、プロセッサ１２１からの指令に従って、搬送装置Ａ３，Ａ８及び熱処理ユニットＵ８との間で電気信号の入出力を行う。タイマー１２４は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。

【0042】

なお、制御装置１００のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置１００の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成されていてもよい。

【0043】

［基板処理手順］
続いて、基板処理方法の一例として、塗布・現像装置２において実行される基板処理手順を説明する。この基板処理手順は、ウェハＷに被膜（メタル含有レジストの被膜）を形成することと、被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施されたウェハＷを加熱処理することと、加熱処理が施されたウェハＷの被膜を現像処理することと、を含む。この基板処理手順は、ウェハＷに形成された被膜内において、熱処理ユニットＵ８による加熱処理の際に反応する水分量のウェハＷごとの差を縮小させることを更に含む。以下、加熱処理時における反応水分量のウェハＷごとの差を縮小させるように実行される調整手順（以下、「反応水分量の調整手順」という。）の例を説明する。

【0044】

本実施形態では、反応水分量の調整手順には、露光装置３による露光処理前にウェハＷごとの含有水分量を調整する手順と、露光装置３による露光処理後にウェハＷごとの含有水分量を調整する手順とが含まれる。制御装置１００は、露光処理前の含有水分量の調整の一例として、被膜が形成されたウェハＷを基板収容ユニット２０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。また、制御装置１００は、処理モジュール１２から搬出されてから基板収容ユニット２０に搬入されるまでの時間のウェハＷごとの差を縮小させるように搬送装置Ａ８を制御する。換言すると、制御装置１００は、処理モジュール１２での成膜処理後から基板収容ユニット２０までのウェハＷごとの収容待機時間を調整することで、ウェハＷごとの含有水分量を調整する。

【0045】

図６は、露光処理前の含有水分量の調整手順を示すフローチャートである。この調整手順において、制御装置１００は、まずステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１では、搬送基準時間設定部１０２が、動作指令保持部１１６に記憶されている搬送計画に基づいて搬送基準時間を設定する。例えば搬送基準時間設定部１０２は、複数のウェハＷに対する処理モジュール１２の成膜処理後、基板収容ユニット２０への収容までにかかる計画上の時間のうち最も長い時間を搬送基準時間として設定してもよい。あるいは、搬送基準時間設定部１０２は、オペレータにより予め動作指令保持部１１６に入力された基準時間を、搬送基準時間として設定してもよい。搬送基準時間設定部１０２は、設定した搬送基準時間を搬送制御部１０６に出力する。

【0046】

次に、制御装置１００は、ステップＳ１２を実行する。ステップＳ１２では、待機時間取得部１０４が、動作指令保持部１１６に記憶されている搬送計画に基づいて予定待機時間を取得する。例えば待機時間取得部１０４は、動作指令保持部１１６から、上記搬送計画に含まれる調整対象のウェハＷに対する棚ユニットＵ１１での予定待機時間を取得する。搬送計画は、棚ユニットＵ１１への予定搬入時刻と棚ユニットＵ１１からの予定搬出時刻を含む。待機時間取得部１０４は、棚ユニットＵ１１への予定搬入時刻と棚ユニットＵ１１からの予定搬出時刻との差から予定待機時間を算出する。待機時間取得部１０４は、取得した予定待機時間を搬送制御部１０６に出力する。

【0047】

次に、制御装置１００は、ステップＳ１３を実行する。ステップＳ１３では、搬送制御部１０６が、搬送対象のウェハＷに対する調整時間を算出する。例えば、搬送制御部１０６は、搬送基準時間設定部１０２により設定された搬送基準時間と、待機時間取得部１０４により取得された予定待機時間と、既知の搬送所用時間とに基づいて、ウェハＷの調整時間を算出する。既知の搬送所用時間は、１つのウェハＷが搬送装置Ａ８により棚ユニットＵ１１から搬出され基板収容ユニット２０に搬入されるまでの時間であり、ウェハＷごとに略一定である。搬送制御部１０６は、搬送基準時間から、予定待機時間及び搬送所用時間を減算することで、調整時間を算出する。

【0048】

次に、制御装置１００は、ステップＳ１４，Ｓ１５を実行する。ステップＳ１４では、例えば搬送制御部１０６が、予定待機時間よりも調整時間だけ長くウェハＷが棚ユニットＵ１１に留まるように、搬送装置Ａ８を制御する。言い換えると、搬送制御部１０６は、調整時間だけ棚ユニットＵ１１からの取出しを待機するように搬送装置Ａ８を制御する。ステップＳ１４において、調整時間が経過すると、制御装置１００は、ステップＳ１５を実行する。ステップＳ１５では、搬送制御部１０６が棚ユニットＵ１１からウェハＷを搬出し、当該ウェハＷを基板収容ユニット２０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。これにより、棚ユニットＵ１１での待機時間に応じてウェハＷごとに調整時間が算出され、処理モジュール１４の成膜処理後から基板収容ユニット２０への収容までにかかる収容待機時間のウェハＷごとの時間差が縮小する。

【0049】

なお、搬送制御部１０６は、棚ユニットＵ１１での予定待機時間を変更することなく、搬送装置Ａ８による搬送速度を調整時間に応じて調整してもよい。搬送制御部１０６は、調整時間だけ予定搬送所用時間が長くなるように搬送装置Ａ８の搬送速度を変更することで、収容待機時間のウェハＷごとの時間差を縮小させてもよい。動作指令保持部１１６には、収容待機時間が既に調整された動作指令が記憶されていてもよく、搬送制御部１０６は、当該動作指令に基づいた搬送を実行することでウェハＷごとの収容待機時間を調整してもよい。

【0050】

次に、制御装置１００は、ステップＳ１６を実行する。ステップＳ１６では、搬送制御部１０６が、動作指令保持部１１６からウェハＷの搬出指令を受けたかどうかを判断する。搬送制御部１０６は、上記搬出指令を受けていない場合、ステップＳ１２～Ｓ１６を繰り返す。これにより、複数のウェハＷそれぞれに対する収容待機時間が搬送基準時間に調整されつつ、複数のウェハＷが基板収容ユニット２０に収容される。

【0051】

ステップＳ１６において、搬送制御部１０６が上記搬出指令を受けた場合、制御装置１００は、ステップＳ１７を実行する。ステップＳ１７では、搬送制御部１０６が、搬出対象のウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。例えば搬送制御部１０６は、基板収容ユニット２０内に最も長く滞在しているウェハＷを搬出対象として搬出する。搬送制御部１０６は、基板収容ユニット２０から搬出されたウェハＷを露光装置３に受け渡すように搬送装置Ａ８を制御する。露光装置３に搬入されるタイミングは、露光装置３による露光処理のタイミングにより規定される場合がある。このため、露光装置３の露光処理のタイミングにより、ウェハＷごとに露光装置３に投入されるまでの待ち時間が異なり、仮に基板収容ユニット２０外の搬送空間でウェハＷを待機させると含有水分量が変化し得る（増加し得る）。これに対して、基板収容ユニット２０内では、滞在時間が異なっても待ち時間に起因する含有水分量のウェハＷごとの差が生じ難いので、制御装置１００は、基板収容ユニット２０にてウェハＷを待機させることで含有水分量の差を縮小させている。

【0052】

続いて、露光処理後の含有水分量の調整手順の一例を説明する。図７は、脱水ユニット３０内の脱水時間の調整手順を示すフローチャートである。制御装置１００は、露光処理後の少なくとも一部のウェハＷを脱水ユニット３０に搬入し、露光装置３内の滞在時間が短くなるにつれて、ウェハＷの脱水ユニット３０内の滞在時間が長くなるように設定されたタイミングで脱水ユニット３０からウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0053】

図７に示されるように、まず制御装置１００は、ステップＳ２１を実行する。ステップＳ２１では、滞在時間算出部１０８が、ウェハＷが露光装置３に搬入された時刻（搬入時刻）を取得する。制御装置１００は、当該ウェハＷに対する露光装置３での露光処理が終了するまで待機した後、ステップＳ２２を実行する。ステップＳ２２では、滞在時間算出部１０８が、ウェハＷが露光装置３から搬出された時刻（搬出時刻）を取得する。

【0054】

次に、制御装置１００は、ステップＳ２３を実行する。ステップＳ２３では、滞在時間算出部１０８が、露光装置３から搬出されたウェハＷの露光装置３内での滞在時間を算出する。例えば滞在時間算出部１０８は、ステップＳ２２で取得された搬出時刻とステップＳ２１で取得された搬入時刻との差分を、露光装置３内での滞在時間として算出する。滞在時間算出部１０８は、算出した滞在時間を、脱水時間算出部１１０に出力する。

【0055】

次に、制御装置１００は、ステップＳ２４を実行する。ステップＳ２４では、制御装置１００が、滞在時間算出部１０８により算出された滞在時間が、予め定められた基準時間よりも小さいかどうかを判断する。基準時間は、想定される最大の露光装置３での滞在時間であってもよく、想定される含有水分量のサチレート時間であってもよい。サチレート時間は、含有水分量の単位時間当たりの減少幅を所定の閾値まで低下させるために露光装置３内に滞在させるべき時間である。ステップＳ２４において、滞在時間が基準時間以上であると判断された場合、制御装置１００はステップＳ２９を実行する。ステップＳ２９の処理内容は後述する。

【0056】

ステップＳ２４において、滞在時間が基準時間（例えばサチレート時間）よりも小さいと判断された場合、制御装置１００は、ステップＳ２５を実行する。ステップＳ２５では、脱水時間算出部１１０が、滞在時間算出部１０８により算出された滞在時間に基づいて、脱水ユニット３０内での脱水時間を算出する。ここでの脱水時間は、脱水ユニット３０内にウェハＷが滞在する時間を意味する。例えば脱水時間算出部１１０は、露光装置３での滞在時間に応じて、当該ウェハＷに対する脱水ユニット３０内での脱水時間を算出する。脱水時間算出部１１０は、露光装置３での滞在時間が長くなるにつれて、脱水時間が短くなるように脱水時間を算出する。換言すると、脱水時間算出部１１０は、露光装置３での滞在時間が短くなるにつれて、脱水時間が長くなるように脱水時間を算出する。脱水時間算出部１１０は、上記基準時間と滞在時間との差分を脱水時間として算出してもよく、脱水時間算出部１１０は、当該差分に所定の補正処理を施して得られた値を脱水時間として算出してもよい。脱水時間算出部１１０は、予めストレージ１２３に記憶され、露光装置３での滞在時間と上記脱水時間とを対応付けたテーブルを参照することで、脱水ユニット３０での脱水時間を算出してもよい。脱水時間算出部１１０は、算出した脱水時間を搬送制御部１０６に出力する。

【0057】

次に、制御装置１００は、ステップＳ２６を実行する。ステップＳ２６では、搬送制御部１０６が、調整対象のウェハＷを脱水ユニット３０に搬入する。例えば搬送制御部１０６は、露光装置３から搬出された調整対象のウェハＷを脱水ユニット３０内に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0058】

次に、制御装置１００は、ステップＳ２７を実行する。ステップＳ２７では、制御装置１００が、調整対象のウェハＷに対して算出（設定）された脱水時間が経過するのを待機する。制御装置１００は、脱水時間が経過すると、ステップＳ２８を実行する。ステップＳ２８では、例えば搬送制御部１０６が、算出された脱水時間だけ脱水ユニット３０内に滞在したウェハＷを脱水ユニット３０から搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0059】

次に、制御装置１００は、ステップＳ２９を実行する。ステップＳ２９では、搬送制御部１０６が、搬送対象のウェハＷを熱処理ユニットＵ８まで搬送するように搬送装置Ａ８及び搬送装置Ａ３を制御する。ステップＳ２２において、露光装置３での滞在時間が基準時間以上であると判断された場合、搬送制御部１０６は、露光装置３から熱処理ユニットＵ８に向けて脱水ユニット３０を介さずに、当該ウェハＷを搬送するように搬送装置Ａ３，Ａ８を制御する。

【0060】

以上により、１枚のウェハＷに対する露光処理後の反応水分量（含有水分量）の調整手段が終了する。制御装置１００は、ウェハＷごとにステップＳ２１～Ｓ２９を実行する。なお、制御装置１００は、ステップＳ２４の判断処理を実行することなく、調整対象のウェハＷ全てを脱水ユニット３０内に搬入し、全てのウェハＷそれぞれの脱水時間の調整を実行してもよい。上記脱水時間の調整を経て熱処理ユニットＵ８にウェハＷが搬入された後、熱処理ユニット制御部１１４は、動作指令保持部１１６に保持され、予め設定された加熱時間にて、ウェハＷの加熱処理が行われるように熱処理ユニットＵ８を制御してもよい。

【0061】

［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る塗布・現像装置２は、ウェハＷに被膜を形成する塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４と、被膜が形成され、当該被膜に露光処理が施されたウェハＷを加熱処理する熱処理ユニットＵ８と、加熱処理が施されたウェハＷの被膜を現像処理する現像ユニットＵ７と、ウェハＷに形成された被膜内において、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の際に反応する水分量のウェハＷごとの差を縮小させる制御装置１００と、を備える。

【0062】

この塗布・現像装置２では、ウェハＷに形成された被膜内において、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の際に反応する水分量（反応水分量）のウェハＷごとの差が、制御装置１００により縮小する。メタル含有レジストを用いて形成されたレジストパターンの寸法は、現像処理前の加熱処理時での被膜内において反応する水分量の影響を受けやすい。このため、反応水分量がウェハＷごとに異なっていると、ウェハＷ間において形成されるレジストパターンの寸法にずれが生じやすい。これに対して、上記塗布・現像装置２では、露光処理が施されたウェハＷを加熱処理する際の反応水分量の差が制御装置１００により縮小するので、ウェハＷ間においてレジストパターンの寸法がずれ難い。その結果、塗布・現像装置２は、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性の向上に有効である。

【0063】

制御装置１００は、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の開始時における被膜に含まれる含有水分量のウェハＷごとの差を縮小させる。この場合、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の開始時に被膜に含まれる水分量の差が縮小するので、上述の反応水分量の差が縮小する。その結果、メタル含有レジストを用いて形成されたレジストパターンの寸法安定性の向上が図られる。

【0064】

制御装置１００は、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の開始時における含有水分量のウェハＷごとの差を縮小させるように、少なくとも露光処理前にウェハＷごとの含有水分量を調整する。レジストパターンの寸法は、露光処理時の含有水分量にも影響を受ける。上記構成では、露光処理前に含有水分量の調整がされることで、露光処理時の含有水分量のウェハＷごとの差も縮小される。その結果、レジストパターンの寸法安定性の向上がより確実に図られる。

【0065】

塗布・現像装置２は、ウェハＷを搬送する搬送装置Ａ３，Ａ８と、搬送装置Ａ３，Ａ８を収容する搬送空間に比較して、含有水分量の変化を抑制するように構成された基板収容ユニット２０と、を更に備える。制御装置１００は、塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４による被膜の形成後後、露光処理の前のウェハＷを基板収容ユニット２０に搬入するように搬送装置Ａ３，Ａ８を制御する。熱処理ユニットＵ４による熱処理（被膜形成）後、露光装置３に搬送されるまでの時間がウェハＷごとに異なる場合がある。上記構成では、被膜の含有水分量の変化が抑制される空間にてウェハＷが待機することで、露光装置３に搬送されるまでの待機時間が長いウェハＷの含有水分量の変化が抑制される。その結果、含有水分量のウェハＷごとの差が縮小され、レジストパターンの寸法安定性を向上させることが可能となる。

【0066】

制御装置１００は、熱処理ユニットＵ４から搬出されてから基板収容ユニット２０に搬入されるまでの時間のウェハＷごとの差を縮小させるように搬送装置Ａ３，Ａ８を制御する。熱処理ユニットＵ４による熱処理（被膜形成）後から基板収容ユニット２０に搬入されるまでの搬送時に被膜の含有水分量が変化し得る。このため、ウェハＷ間において熱処理ユニットＵ４から基板収容ユニット２０までの搬送時間に差が生じると、含有水分量のウェハＷごとの差が生じてしまう。上記構成では、熱処理ユニットＵ４の熱処理後から基板収容ユニット２０に搬入されるまでの搬送時間のウェハＷごとの差が縮小されるので、搬送に起因するウェハＷごと含有水分量の差が縮小する。その結果、レジストパターンの寸法安定性をより確実に向上させることが可能となる。

【0067】

制御装置１００は、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の開始時における含有水分量のウェハＷごとの差を縮小させるように、少なくとも露光装置３による露光処理後にウェハＷごとの含有水分量を調整する。露光装置３内においても、含有水分量が変化し得る。上記構成では、少なくとも露光処理後において、ウェハＷごとに含有水分量の調整が行われるので、露光装置３に起因して生じる含有水分量のウェハＷごとの差も含めて、含有水分量のウェハＷごとの差が縮小する。その結果、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性をより確実に向上させることが可能となる。

【0068】

制御装置１００は、露光装置３内の滞在時間に応じて、露光処理後にウェハＷごとの含有水分量を調整する。露光装置３において、ウェハＷごとに滞在時間が異なると、含有水分量のウェハＷごとの差が生じる。上記構成では、露光装置３内の滞在時間に応じて、ウェハＷごとの含有水分量の差が調整されるので、露光装置３に滞在することに起因して生じる含有水分量のウェハＷごとの差が縮小する。その結果、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性を向上させることが可能となる。

【0069】

制御装置１００は、露光処理後の少なくとも一部のウェハＷを脱水ユニット３０に搬入し、露光装置３内の滞在時間が短くなるにつれて、ウェハＷの脱水ユニット３０内の滞在時間（脱水時間）が長くなるように設定されたタイミングで脱水ユニット３０からウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。露光装置３での滞在時間が短いほど、当該ウェハＷにおける含有水分量は減少しない。上記構成では、露光装置３での滞在時間が短いほど脱水ユニット３０内での滞在時間が長くなるので、当該ウェハＷにおける被膜の含有水分量はより減少する。これにより、含有水分量のウェハＷごとの差が縮小されるので、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性を向上させることが可能となる。

【0070】

以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0071】

（第１実施形態の変形例）
露光処理後における含有水分量の調整方法は、上記脱水ユニット３０による方法に限られない。例えば、制御装置１００は、脱水ユニット３０に代えて加湿ユニット４０（加湿部）を用いて、露光処理後にウェハＷの含有水分量の調整を行ってもよい。

【0072】

例えば加湿ユニット４０（構成例は不図示）は、筐体と、支持板と、供給路とを有する。筐体は、内部空間を有し支持板を収容する。支持板は、ウェハＷを支持する。供給路は、筐体の一端に接続され、加湿された空気（加湿空気）を筐体内に供給する。加湿ユニット４０内の加湿環境（例えば、単位時間当たりの含有水分量の増加幅）は、制御装置１００により加湿空気の供給量が調整されることで、略一定に保たれてもよい。

【0073】

制御装置１００は、露光処理後の少なくとも一部のウェハＷ（全てのウェハＷを含む）を加湿ユニット４０に搬入し、露光装置３内の滞在時間が長くなるにつれて、ウェハＷの加湿ユニット４０内の滞在時間が長くなるように設定されたタイミングで加湿ユニット４０からウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。なお、加湿ユニット４０による加湿時間（加湿ユニット４０内での滞在時間）の調整手順を示すフローチャートは省略されている。

【0074】

例えば加湿時間の調整では、まず滞在時間算出部１０８が、ステップＳ２１と同様に露光装置３での滞在時間を算出する。次に、制御装置１００は、露光装置３での滞在時間に応じて加湿ユニット４０での加湿時間を算出する。制御装置１００は、露光装置３での滞在時間が長くなるにつれて、加湿ユニット４０での加湿時間が長くなるように加湿時間を算出する。言い換えると、制御装置１００は、露光装置３での滞在時間が短くなるにつれて、加湿ユニット４０での加湿時間が短くなるように加湿時間を算出する。そして、搬送制御部１０６が、ウェハＷを加湿ユニット４０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0075】

加湿ユニット４０にウェハＷが搬入され、算出された加湿時間が経過した後、搬送制御部１０６は、当該ウェハＷを加湿ユニット４０から搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。そして、搬送制御部１０６は、当該ウェハＷを熱処理ユニットＵ８に搬入するように搬送装置Ａ３，Ａ８を制御する。その後、熱処理ユニット制御部１１４は、動作指令保持部１１６の動作指令に基づいて、当該ウェハＷに対して加熱処理が施されるように熱処理ユニットＵ８を制御する。制御装置１００は、このような加湿時間の調整をウェハＷごとに行うことで、露光処理後においてウェハＷごとに含有水分量を調整する。

【0076】

この変形例では、制御装置１００が、露光処理後の少なくとも一部のウェハＷを加湿ユニット４０に搬入し、露光装置３内の滞在時間が長くなるにつれて、ウェハＷの加湿ユニット４０の滞在時間（加湿時間）が長くなるように設定されたタイミングで加湿ユニット４０からウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。露光装置３での滞在時間が長いほど、当該ウェハにおける含有水分量が減少する。上記構成では、露光処理用の装置での滞在時間が長いほど加湿ユニット内での滞在時間が長くなるので、当該ウェハにおける含有水分量はより増加する。これにより、含有水分量のウェハごとの差が縮小されるので、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性を向上させることが可能となる。

【0077】

なお、制御装置１００は、露光処理後において、脱水ユニット３０及び加湿ユニット４０の双方を用いて、含有水分量の調整を行ってもよい。

【0078】

制御装置１００は、脱水ユニット３０及び加湿ユニット４０のいずれか一方を用いて含有水分量の調整を行い、基板収容ユニット２０及び搬送時間の調整による含有水分量の調整を行わなくてもよい。この場合、塗布・現像装置２は、基板収容ユニット２０を備えていなくてもよい。

【0079】

制御装置１００は、基板収容ユニット２０及び搬送時間（収容待機時間）の調整による含有水分量の調整を行い、脱水ユニット３０及び加湿ユニット４０を用いた含有水分量の調整を行わなくてもよい。この場合、塗布・現像装置２は、脱水ユニット３０及び加湿ユニット４０を備えていなくてもよい。制御装置１００は、搬送時間の調整による含有水分量の調整を行わずに、基板収容ユニット２０にウェハＷを収容することで露光処理前での含有水分量の調整を行ってもよい。例えば、露光装置３による処理タイミングに応じて生じるウェハＷごとの待機時間の差に比較して、塗布・現像装置２内で搬送装置Ａ８の動作に起因して生じる待機時間の差が微差である場合がある。この場合、搬送時間の調整を省略しても含有水分量が十分に調整できる可能性がある。このような場合には、搬送時間の調整を省略することにより、制御装置１００の処理負荷が軽減される。

【0080】

［第２実施形態］
続いて、図８を参照して、第２実施形態に係る基板処理システム１について説明する。第２実施形態に係る基板処理システム１（塗布・現像装置２）では、制御装置１００が脱水時間算出部１１０に代えて加熱時間算出部１１２を備えること、及び制御装置１００による反応水分量の調整手順が第１実施形態と相違する。

【0081】

制御装置１００は、露光装置３での滞在時間に応じて熱処理ユニットＵ８での加熱処理時間を調整する。具体的には、制御装置１００は、露光装置３内の滞在時間が長くなるにつれて、ウェハＷの加熱処理時間が長くなるように熱処理ユニットＵ８を制御してもよい。制御装置１００の加熱時間算出部１１２は、滞在時間算出部１０８により算出された露光装置３内での滞在時間に応じて、熱処理ユニットＵ８による加熱処理での各ウェハＷに対する加熱時間を算出する。加熱時間算出部１１２は、算出した加熱時間を熱処理ユニット制御部１１４に出力する。熱処理ユニット制御部１１４は、加熱時間算出部１１２により算出された加熱時間にて現像前の加熱処理を行うように熱処理ユニットＵ８を制御してもよい。

【0082】

図８は、熱処理ユニットＵ８での加熱処理時間の調整手順を示すフローチャートである。図８に示されるように、この加熱処理時間の調整手順において、まず制御装置１００は、ステップＳ３１を実行する。ステップＳ３１では、滞在時間算出部１０８が、露光装置３への搬入時刻、及び露光装置３からの搬出時刻を取得し、ステップＳ２３と同様に露光装置３での滞在時間を算出する。滞在時間算出部１０８は、算出した露光装置３での滞在時間を加熱時間算出部１１２に出力する。

【0083】

次に、制御装置１００は、ステップＳ３２を実行する。ステップＳ３２では、加熱時間算出部１１２が、滞在時間算出部１０８により算出された滞在時間に基づいて、熱処理ユニットＵ８での加熱時間を算出する。ここでの加熱時間は、熱処理ユニットＵ８において行われるウェハＷに対する現像前の加熱処理の時間を意味する。例えば加熱時間算出部１１２は、露光装置３での滞在時間に応じて、当該ウェハＷに対する熱処理ユニットＵ８での加熱時間を算出する。加熱時間算出部１１２は、露光装置３での滞在時間が長くなるにつれて加熱時間が長くなるように、加熱時間を算出する。言い換えると、加熱時間算出部１１２は、露光装置３での滞在時間が短くなるにつれて加熱時間が短くなるように、加熱時間を算出する。加熱時間算出部１１２は、予めストレージ１２３に記憶され、露光装置３での滞在時間と上記加熱時間とを対応付けたテーブルを参照することで、熱処理ユニットＵ８での加熱時間を算出してもよい。加熱時間算出部１１２は、算出した加熱時間を熱処理ユニット制御部１１４に出力する。

【0084】

次に、制御装置１００は、ステップＳ３３を実行する。ステップＳ３３では、搬送制御部１０６が、ウェハＷを熱処理ユニットＵ８に搬入するように搬送装置Ａ３，Ａ８を制御する。搬送装置Ａ３によりウェハＷが熱処理ユニットＵ８に搬入された後、熱処理ユニット制御部１１４は、当該ウェハＷの加熱処理を開始するように熱処理ユニットＵ８を制御する。

【0085】

次に、制御装置１００は、ステップＳ３４を実行する。ステップＳ３４では、熱処理ユニット制御部１１４が、加熱時間算出部１１２により算出された加熱時間が経過するまで待機する。上記加熱時間が経過した後、制御装置１００は、ステップＳ３５を実行する。ステップＳ３５では、例えば搬送制御部１０６が、加熱時間算出部１１２により算出（設定）された加熱時間だけ加熱処理が施されたウェハＷを熱処理ユニットＵ８から搬出するように搬送装置Ａ３を制御する。なお、上記加熱時間だけ加熱処理が施されたウェハＷが熱処理ユニットＵ８内の冷却板にて冷却された後に、搬送制御部１０６は、当該ウェハＷを熱処理ユニットＵ８から搬出するように搬送装置Ａ８を制御してもよい。

【0086】

以上により１枚のウェハＷに対する加熱処理時間の調整手順が終了する。制御装置１００は、ウェハＷごとにステップＳ３１～Ｓ３５の処理を繰り返す。なお、ステップＳ３５の処理後、搬送制御部１０６は、熱処理ユニットＵ８から搬出されたウェハＷを現像ユニットＵ７に搬入するように搬送装置Ａ３を制御する。その後、制御装置１００は、当該ウェハＷに対して現像処理を施すように現像ユニットＵ７を制御する。そして、制御装置１００は、現像処理後、熱処理ユニットＵ８において当該ウェハＷに対して現像処理後の加熱処理を施すように、搬送装置Ａ３及び熱処理ユニットＵ８を制御してもよい。

【0087】

第２実施形態に係る基板処理システム１の塗布・現像装置２では、制御装置１００が、露光装置３内の滞在時間が長くなるにつれて、ウェハＷの加熱処理の時間が長くなるように熱処理ユニットＵ８を制御する。この場合、露光装置３での滞在時間が長いほど、含有水分量が少なくなり、熱処理ユニットＵ８での加熱処理時間が長くなる。また、露光装置３での滞在時間が短いほど、含有水分量が多くなり、熱処理ユニットＵ８での加熱処理時間が短くなる。したがって、露光装置３での滞在時間に差があったとしても、熱処理ユニットＵ８での加熱処理の際の反応水分量のウェハＷごとの差は縮小する。その結果、メタル含有レジストを用いたレジストパターンの寸法安定性を向上させることが可能となる。

【0088】

制御装置１００は、熱処理ユニットＵ８での加熱時間の調整に加えて、第１実施形態と同様に、露光処理前において基板収容ユニット２０及び搬送時間の調整による含有水分量の調整を行ってもよい。制御装置１００は、熱処理ユニットＵ８での加熱時間の調整を行い、露光処理前において基板収容ユニット２０及び搬送時間の調整による含有水分量の調整を行わなくてもよい。この場合、仮に反応水分量の調整を行うための装置（調湿機構７）を設けないとしても反応水分量の調整が行われるので、寸法安定性と塗布・現像装置２の簡素化の両立を図り得る。なお、制御装置１００は、第２実施形態における加熱時間の調整と第１実施形態における脱水ユニット３０又は加湿ユニット４０による調整とを組み合わせてもよい。

【0089】

［第３実施形態］
続いて、図９を参照して、第３実施形態に係る基板処理システム１について説明する。第３実施形態に係る基板処理システム１（塗布・現像装置２）では、制御装置１００による露光処理前の含有水分量の調整手順が第１実施形態と相違する。制御装置１００は、脱水ユニット３０によって露光処理前に含有水分量の調整を行う。この場合、制御装置１００は、熱処理ユニットＵ４の熱処理（被膜形成）後、露光装置３による露光処理の前のウェハＷを脱水ユニット３０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。また、制御装置１００は、脱水ユニット３０からの搬出時における含有水分量のウェハＷごとの差を、脱水ユニット３０への搬入時に比較して縮小させるように設定されたタイミングで脱水ユニット３０からウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0090】

図９は、露光処理前での脱水ユニット３０による調整手順の一例として、脱水ユニット３０からの搬出タイミング（脱水ユニット３０内で滞在時間）の調整手順を示している。この調整手順において、まず制御装置１００は、ステップＳ４１を実行する。ステップＳ４１では、例えば搬送制御部１０６が、動作指令保持部１１６の搬送計画に基づいて、複数のウェハＷを順に棚ユニットＵ１１から脱水ユニット３０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0091】

次に、制御装置１００は、ステップＳ４２を実行する。ステップＳ４２では、搬送制御部１０６が、動作指令保持部１１６からウェハＷの搬出指令を受けたかどうかを判断する。搬送制御部１０６は、上記搬出指令を受けていない場合、ステップＳ４１，Ｓ４２を繰り返す。これにより、複数のウェハＷが脱水ユニット３０に搬入される。

【0092】

ステップＳ４２において、搬送制御部１０６が上記搬出指令を受けた場合、制御装置１００は、ステップＳ４３を実行する。ステップＳ４３では、例えば制御装置１００が、現時点で脱水ユニット３０に収容されている複数のウェハＷそれぞれの滞在時間を算出する。そして、制御装置１００は、ステップＳ４４を実行する。ステップＳ４４では、搬送制御部１０６が、搬出対象のウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。具体的には、搬送制御部１０６は、脱水ユニット３０内の複数のウェハＷのうち最も滞在時間が長いウェハＷを搬出対象として、脱水ユニット３０から搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。脱水ユニット３０から搬出された後、搬送制御部１０６は、当該ウェハＷを露光装置３に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0093】

制御装置１００は、以上のステップＳ４１～Ｓ４４を繰り返す。この処理により、搬出指令を受けるたびに、最も滞在時間が長いウェハＷが搬出されるので、脱水ユニット３０を介して露光装置３に搬入されるウェハＷそれぞれにおける含有水分量は、サチレートレベル（単位時間当たりの減少幅が所定の閾値まで低下したレベル）に達する。このため、脱水ユニット３０からの搬出時において含有水分量のウェハＷごとの差は、脱水ユニット３０からの搬出時に比べて縮小される。なお、制御装置１００は、脱水ユニット３０に収容されているウェハＷが少なく、いずれのウェハＷもサチレートレベルに達していない場合に、脱水ユニット３０から搬出することを待機してもよい。

【0094】

なお、制御装置１００は、上述のステップＳ４４の処理に代えて、熱処理ユニットＵ４から脱水ユニット３０までの搬送時間に応じて、脱水ユニット３０での滞在時間（脱水時間）を調整するように搬送装置Ａ８を制御してもよい。例えば制御装置１００は、脱水ユニット３０までの搬送時間が長いほど、脱水ユニット３０での滞在時間が長くなるようなタイミングで当該ウェハＷを脱水ユニット３０から搬出するように搬送装置Ａ８を制御してもよい。なお、制御装置１００は、脱水ユニット３０に代えて加湿ユニット４０により、上述と同様の手順により反応水分量の調整を行ってもよい。

【0095】

第３実施形態に係る基板処理システム１の塗布・現像装置２では、制御装置１００が、熱処理ユニットＵ４の熱処理（成膜処理）後、露光処理の前のウェハＷを脱水ユニット３０に搬入するように搬送装置Ａ８を制御する。ウェハＷが脱水ユニット３０に搬入され当該ウェハＷにおける含有水分量が減少していくと、含有水分量の減少は、あるレベルで鈍化していく状態（鈍化状態）に達する。このため、脱水ユニット３０にウェハＷを搬入した後に露光装置３にウェハＷを引き渡すことにより、複数のウェハＷ間において含有水分量の最大値と最小値との差が縮小する。これにより、ウェハＷごとの含有水分量の差が縮小するので、レジストパターンの寸法安定性を向上させることが可能となる。

【0096】

制御装置１００は、脱水ユニット３０からの搬出時における含有水分量のウェハＷごとの差を、脱水ユニット３０への搬入時に比較して縮小させるように設定されたタイミングで脱水ユニット３０からウェハＷを搬出するように搬送装置Ａ８を制御する。例えば、脱水ユニット３０内において全てのウェハＷにおける含有水分量がサチレートレベルに達するタイミングで脱水ユニット３０からウェハＷが搬出される。このため、含有水分量の減少が鈍化状態となったウェハＷが露光装置３内に入っても、滞在時間の長短にかかわらず、露光装置３内において含有水分量は僅かしか減少しない。これにより、露光装置３内の滞在時間に起因して生じるウェハＷ間での含有水分量の差が抑えられ、ウェハＷごとの含有水分量の差が縮小する。あるいは、脱水ユニット３０までの搬送時間に応じて脱水ユニット３０の滞在時間を変化させる（例えば搬送時間が長いほど滞在時間を長く設定する）ことで、ウェハＷごとの含有水分量の差が縮小する。これらの結果、レジストパターンの寸法安定性をより確実に向上させることが可能となる。

【0097】

第３実施形態において、制御装置１００は、複数のウェハＷそれぞれに対して、露光処理前に脱水ユニット３０において含有水分量がサチレートレベルに達するように調整を行い、露光処理後において反応水分量（含有水分量）の調整を行わなくてもよい。基板処理システム１において、塗布・現像装置２でのスループットは、露光装置３でのスループットよりも大きい場合がある。この場合、露光装置３により基板処理システム１全体のスループットが規定されるので、露光装置３の露光処理後のウェハＷの処理は、滞りなく（ウェハＷの生産に必要な最低限の工程のみ）実行したほうが生産効率の観点から有効な場合がある。このため、含有水分量の調整と生産効率との両立を図りたい場合に、塗布・現像装置２は、制御装置１００により、露光処理前において含有水分量の上記調整が行われ、露光処理後に調整が行われないように構成されてもよい。

【0098】

制御装置１００は、第１実施形態における脱水ユニット３０又は加湿ユニット４０による調整及び第２実施形態における加熱時間の調整の少なくとも一方と、第３実施形態における脱水ユニット３０による調整とを組み合わせてもよい。例えば、制御装置１００は、露光処理前の脱水ユニット３０による含有水分量の調整に加えて、露光処理後に脱水ユニット３０により含有水分量を調整してもよい。この場合、塗布・現像装置２は、異なる２つの脱水ユニット３０を備えていてもよい。例えば、制御装置１００は、露光処理前の脱水ユニット３０による含有水分量の調整に加えて、露光処理後に熱処理ユニットＵ８の加熱時間の調整により反応水分量を調整してもよい。なお、基板処理システム１（基板処理装置）は、露光装置３内のウェハＷごとの滞在時間を調整することにより、反応水分量（含有水分量）の調整を行ってもよい。

【0099】

処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などであってもよい。

【符号の説明】

【0100】

１…基板処理システム、２…塗布・現像装置、３…露光装置、７…調湿機構、２０…基板収容ユニット、３０…脱水ユニット、４０…加湿ユニット、１００…制御装置、Ａ３，Ａ８…搬送装置、Ｕ３…塗布ユニット、Ｕ７…現像ユニット、Ｕ８…熱処理ユニット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】