JP4662479B2

JP4662479B2 - 熱処理装置

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Publication number: JP4662479B2
Application number: JP2006149435A
Authority: JP
Inventors: 康弘高木; 翔憲諸
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: JP2007324168A

Description

この発明は、例えば塗布・現像処理された半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の被処理基板を熱処理する熱処理装置に関するものである。

一般に、半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等（以下にウエハ等という）の上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の薄膜や電極パターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。このフォトリソグラフィ技術においては、ウエハ等にフォトレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。

このようなフォトリソグラフィ工程においては、レジスト塗布前又は塗布後の加熱処理（プリベーク），冷却処理（クーリング）、露光後の加熱処理（ポストエクスポージャーベーク）、現像処理後の加熱処理（ポストベーク），冷却処理（クーリング）等の種々の加熱・冷却処理が施されている。

従来のこの種の熱処理装置として、例えば筐体内に、ウエハを載置して加熱する熱板と、熱板との間でウエハを受け渡しすると共に、ウエハを載置して冷却する冷却板とを備え、ウエハを熱板上で加熱した後、該ウエハを冷却板上で冷却する構造のものが採用されている。

また、従来の熱処理装置においては、筐体の側壁に設けられた給気口を介して連通する給気ダクトから筐体内に気体を供給し、筐体内の気体を排気ダクトから排気することによって、筐体内に気流を形成して、筐体内の雰囲気を定常に維持すると共に、熱処理により発生する熱やパーティクルを排出している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−６４２４２号公報（特許請求の範囲、図４〜図６）

しかしながら、上記従来の熱処理装置においては、冷却板は、ウエハを搬送するために熱板の近傍に配設され、また、筐体内の密閉性を確保する必要性から、冷却板には高温の熱源が近傍に存在する。また、筐体内の雰囲気温度が熱源によって上昇，対流し、その雰囲気温度によって冷却板上のウエハの温度が局部的に変化して、ウエハ表面の温度分布が不均一になるという問題があった。特に、レジスト塗布前の冷却処理においては、次の溶剤塗布工程にて均質な塗布を得るために、均一冷却専用の処理室を通す必要があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、筐体内の気体対流による被処理基板の表面温度への悪影響を抑制すると共に、被処理基板表面の温度分布の均一化を図れるようにした熱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に、この発明の熱処理装置は、被処理基板を載置して熱処理を施す載置板と、この載置板を収容する筐体と、この筐体の一方の側壁に設けられた給気口を介して筐体に連通する給気ダクトと、を具備する熱処理装置において、上記筐体における上記給気口の開口上端の上部に、上記載置板の上面の一端から他端に向かって気体を案内する庇状の整流板を設けると共に、上記整流板の先端部を、載置板上に載置される被処理基板における給気口側の側縁形状と略相似形状に形成してなる、ことを特徴とする（請求項１）。

このように構成することにより、給気ダクトから筐体内に流入される気体を整流板によって載置板の上面の一端から他端に向かって流すことができ、筐体内の気体対流による被処理基板への影響を抑制することができる。

また、このように構成することにより、給気口を介して筐体内に流入する気体を被処理基板の給気口側の側縁部から流すことができる。

また、上記整流板の下面に、この整流板の基端から先端に沿って互いに平行なフィン部を垂下するように設けてもよい(請求項２)。

このように構成することにより、給気口を介して筐体内に流入する気体の干渉による乱流を抑制することができる。

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の熱処理装置において、上記筐体内の雰囲気温度を検出する温度検出手段と、上記整流板の下部に配設され、上記温度検出手段によって検出された温度に基づいて筐体内に流入された気体を加熱するヒータと、を更に具備することを特徴とする。

このように構成することにより、筐体内の温度雰囲気に応じて被処理体を加熱することができる。これは、特に、複数の筐体を具備する場合において、各筐体内に流入する気体の温度差を低減することができる。

また、請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の熱処理装置において、上記整流板の下方に向かって冷却用気体を供給するノズルを更に具備する、ことを特徴とする。

このように構成することにより、筐体内に流入する気体に対してノズルから冷却用気体を供給して、気体を強制的に冷却することができる。

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果を奏する。

（１）請求項１記載の発明によれば、給気ダクトから筐体内に流入される気体を整流板によって載置板の上面の一端から他端に向かって流すことにより、筐体内の気体対流による被処理基板への影響を抑制することができるので、筐体内の気体対流による被処理基板の表面温度への悪影響を抑制すると共に、被処理基板表面の温度分布の均一化を図ることができる。

（２）また、請求項１記載の発明によれば、給気口を介して筐体内に流入する気体を被処理基板の給気口側の側縁部から流すことができるので、被処理基板の上面に均一に気体を流すことができ、上記（１）に加えて、更に被処理基板表面の温度分布の均一化を図ることができる。

（３）請求項２記載の発明によれば、給気口を介して筐体内に流入する気体の干渉による乱流を抑制することができるので、上記（１）〜（２）に加えて、更に被処理基板の上面に均一に気体を流すことができると共に、被処理基板表面の温度分布の均一化を図ることができる。

（４）請求項３記載の発明によれば、筐体内の温度雰囲気に応じて被処理体を加熱することができるので、特に、複数の筐体を具備する場合において、各筐体内に流入する気体の温度差を低減することができ、各筐体内の気流温度を均一にして、熱処理の性能の向上を図ることができる。

（５）請求項４記載の発明によれば、筐体内に流入する気体に対してノズルから冷却用気体を供給して、気体を強制的に冷却することができるので、被処理基板の冷却が必要な場合、例えば加熱処理された被処理基板を冷却する場合には、短時間に強制冷却することができ、また、載置板による冷却と共働して冷却処理を行うことができる。

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る熱処理装置を半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムにおける加熱処理装置に適用した場合について説明する。

図１は、この発明に係る熱処理装置を具備する半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図、図２は、レジスト塗布・現像処理システムの概略正面図、図３は、レジスト塗布・現像処理システムの概略背面図である。

上記レジスト塗布・現像処理システム１は、図１に示すように、例えば２５枚のウエハＷをカセット単位で外部からレジスト塗布・現像処理システム１に対して搬入出すると共に、カセットＣに対してウエハＷを搬入出するカセットステーション２と、このカセットステーション２に隣接して設けられ、塗布現像工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理ユニットを多段配置してなる処理ステーション３と、この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置（図示せず）との間でウエハＷの受け渡しをするインターフェース部４とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２は、カセット載置台５上の所定の位置に、複数のカセットＣを水平のＸ方向に一列に載置可能となっている。また、カセットステーション２には、搬送路６上をＸ方向に沿って移動可能なウエハ搬送アーム７が設けられている。ウエハ搬送アーム７は、カセットＣに収容されたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウエハＷに対して選択的にアクセスできるように構成されている。

また、ウエハ搬送アーム７は、Ｚ軸を中心としてθ方向に回転可能に構成されており、後述するように処理ステーション３側の第３の処理ユニット群Ｇ３に属するトランジション装置（ＴＲＳ）３１に対してもアクセスできるように構成されている。

処理ステーション３は、複数の処理ユニットが多段に配置された、例えば５つの処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。図１に示すように、処理ステーション３の正面側には、カセットステーション２側から第１の処理ユニット群Ｇ１，第２の処理ユニット群Ｇ２が順に配置されている。また、処理ステーション３の背面側には、カセットステーション２側から第３の処理ユニット群Ｇ３，第４の処理ユニット群Ｇ４及び第５の処理ユニット群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理ユニット群Ｇ３と第４の処理ユニット群Ｇ４との間には、第１の搬送機構１１０が設けられている。第１の搬送機構１１０は、第１の処理ユニット群Ｇ１，第３の処理ユニット群Ｇ３及び第４の処理ユニット群Ｇ４に選択的にアクセスしてウエハＷを搬送するように構成されている。第４の処理ユニット群Ｇ４と第５の処理ユニット群Ｇ５との間には、第２の搬送機構１２０が設けられている。第２の搬送機構１２０は、第２の処理ユニット群Ｇ２，第４の処理ユニット群Ｇ４及び第５の処理ユニット群Ｇ５に選択的にアクセスしてウエハＷを搬送するように構成されている。

第１の処理ユニット群Ｇ１には、図２に示すように、ウエハＷに所定の処理液を供給して処理を行う液処理ユニット、例えばウエハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）１０，１１，１２、露光時の光の反射を防止するための反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）１３，１４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ２には、液処理ユニット、例えばウエハＷに現像処理を施す現像処理ユニット（ＤＥＶ）２０〜２４が下から順に５段に重ねられている。また、第１の処理ユニット群Ｇ１及び第２の処理ユニット群Ｇ２の最下段には、各処理ユニット群Ｇ１及びＧ２内の前記液処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室（ＣＨＭ）２５，２６がそれぞれ設けられている。

一方、第３の処理ユニット群Ｇ３には、図３に示すように、下から順に、温調ユニット（ＴＣＰ）３０、ウエハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置（ＴＲＳ）３１及び精度の高い温度管理下でウエハＷを加熱処理する熱処理ユニット（ＵＬＨＰ）３２〜３８が９段に重ねられている。

第４の処理ユニット群Ｇ４では、例えば高精度温調ユニット（ＣＰＬ）４０、レジスト塗布処理後のウエハＷを加熱処理するプリベーキングユニット（ＰＡＢ）４１〜４４及び現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニット（ＰＯＳＴ）４５〜４９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理ユニット群Ｇ５では、ウエハＷを熱処理する複数の熱処理ユニット、例えば高精度温調ユニット（ＣＰＬ）５０〜５３、露光後のウエハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）５４〜５９が下から順に１０段に重ねられている。

また、第１の搬送機構１１０のＸ方向正方向側には、図１に示すように、複数の処理ユニットが配置されており、例えば図３に示すように、ウエハＷを疎水化処理するためのアドヒージョンユニット（ＡＤ）８０，８１、ウエハＷを加熱する加熱ユニット（ＨＰ）８２，８３が下から順に４段に重ねられている。また、第２の搬送機構１２０の背面側には、図１に示すように、例えばウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光ユニット（ＷＥＥ）８４が配置されている。

また、図２に示すように、カセットステーション２、処理ステーション３及びインターフェース部４の各ブロックの上部には、各ブロック内を空調するための空調ユニット９０が備えられている。この空調ユニット９０により、カセットステーション２，処理ステーション３及びインターフェース部４内は、所定の温度及び湿度に調整できる。また、図３に示すように、例えば処理ステーション３の上部には、第３の処理ユニット群Ｇ３、第４の処理ユニット群Ｇ４及び第５の処理ユニット群Ｇ５内の各装置に所定の気体を供給する、例えばＦＦＵ（ファンフィルタユニット）などの気体供給ユニット９１がそれぞれ設けられている。気体供給ユニット９１は、所定の温度、湿度に調整された気体から不純物を除去した後、当該気体を所定の流量で送風できる。

インターフェース部４は、図１に示すように、処理ステーション３側から順に第１のインターフェース部１００と、第２のインターフェース部１０１とを備えている。第１のインターフェース部１００には、ウエハ搬送アーム１０２が第５の処理ユニット群Ｇ５に対応する位置に配設されている。ウエハ搬送アーム１０２のＸ方向の両側には、例えばバッファカセット１０３（図１の背面側），１０４（図１の正面側）が各々設置されている。ウエハ搬送アーム１０２は、第５の処理ユニット群Ｇ５内の熱処理装置とバッファカセット１０３，１０４に対してアクセスできる。第２のインターフェース部１０１には、Ｘ方向に向けて設けられた搬送路１０５上を移動するウエハ搬送アーム１０６が設けられている。ウエハ搬送アーム１０６は、Ｚ方向に移動可能で、かつθ方向に回転可能であり、バッファカセット１０４と、第２のインターフェース部１０１に隣接した図示しない露光装置に対してアクセスできるようになっている。したがって、処理ステーション３内のウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０２，バッファカセット１０４，ウエハ搬送アーム１０６を介して露光装置に搬送でき、また、露光処理の終了したウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０６，バッファカセット１０４，ウエハ搬送アーム１０２を介して処理ステーション３内に搬送できる。

次に、この発明に係る熱処理装置について、第３の処理ユニット群Ｇ３内の各熱処理ユニット３２〜３８を参照して説明する。

上記気体供給ユニット９１の下方には，気体供給ユニット９１からの気体が導入される気体導入室９２が形成されており、この気体導入室９２の下面に設けられた連通口９３を介して給気ダクト９４が接続されている。給気ダクト９４は，第３の処理ユニット群Ｇ３の正面側の側面に沿って第３の処理ユニット群Ｇ３の上方から下端部まで延在されている。給気ダクト９４は、第３の処理ユニット群Ｇ３の温調ユニット（ＴＣＰ）５０、トランジション装置（ＴＲＳ）５１及びこの発明に係る熱処理装置である熱処理ユニット（ＵＬＨＰ）３２〜３８（以下に、熱処理装置３２〜３８という）に連通している。

各熱処理装置３２〜３８は、閉鎖可能な筐体６０をそれぞれ有し、筐体６０の給気ダクト９４側、すなわち正面側の側壁には、各筐体６０の高さにおいて給気ダクト９４の側面に連通する給気口６１がそれぞれ設けられている。したがって、気体供給ユニット９１からの気体は、共通の給気ダクト９４を通って各給気口６１から各熱処理装置３２〜３８内に分配供給される。

また、図４に示すように、第３の処理ユニット群Ｇ３の背面側の端部付近、例えば筐体６０の背面側寄りのＹ方向（図１の左右方向）側の側面には、主排気口６２がそれぞれ設けられている。主排気口６２は、例えば図１に示すように、各筐体６０のＹ方向の両側面に設けられている。Ｙ方向の各側面の主排気口６２は、図４に示すように、例えば工場排気に接続された排気ダクト６３にそれぞれ連通している。排気ダクト６３は、第３の処理ユニット群Ｇ３の各筐体６０のＹ方向の側面に沿って熱処理装置３２〜３８の最上部から下方向に向けて形成されている。したがって、各熱処理装置３２〜３８内の気体は、主排気口６２から２本の共通の排気ダクト６３を介して排気される。

また、各筐体６０には、ウエハＷを搬入出するためのウエハ搬入出口６４と、このウエハ搬入出口６４を開閉するためのシャッタ６５がそれぞれ設けられている。

上記気体供給ユニット９１の気体供給動作と、各シャッタ６５の開閉動作は、例えば制御部６６からの制御信号に基づいてシャッタ６５の駆動部６５ａが制御されるように形成されている。制御部６６は、各筐体６０内が外部に対して常に陽圧になり、かつ各筐体６０内の気流の流量が一定になるように気体供給ユニット９１の給気量を制御できる。かかる機能を果たすため、制御部６６は、例えばシャッタ６５の開閉動作に基づいて気体供給ユニット９１の給気量を調整する。例えば制御部６６は、開放されたウエハ搬入出口６４の数に応じて気体供給ユニット９１の給気量を段階的に変更できるように形成されている。

以下に、熱処理装置３２〜３８（符号３２で代表する）について、図５〜図７を参照して詳細に説明する。

熱処理装置３２は、上述した閉鎖可能な筐体６０内に、ウエハＷを載置して加熱する熱板７０と、ウエハＷを載置すると共に、冷却し、かつ熱板７０に対して相対移動可能な載置板である冷却板７１を収容している。また、筐体６０の給気ダクト側の側壁には上述した給気口６１が設けられている。この給気口６１は、冷却板７１の上面より上方位置に設けられている。また、給気口６１には、給気ダクト９４から筐体６０内に流れる気体の流速を抑制する複数例えば２個の横長スリット状の開口部６１ａが設けられている。この場合、開口部６１ａは給気口６１を塞ぐパネル６１ｂに設けられているが、開口部６１ａを給気口６１と一体に設けてもよい。このように、給気口６１に開口部６１ａを設けることにより、給気ダクト９４から筐体６０内に流れる気体の流速が抑制されるので、筐体６０内の乱流の発生を防止することができる。

また、筐体６０における開口部６１ａの開口上端の上部には、冷却板７１の上面の一端から他端に向かって気体を案内する庇状の整流板７２が設けられている。この整流板７２は、開口部６１ａの開口上端の上部から冷却板７１の一端側上面に向かって下り勾配に形成され、その先端部は、冷却板７１上に載置されるウエハＷにおける給気口側の側縁形状と略相似形状に形成されている。例えば整流板７２の先端部には、図６及び図７に示すように、凹円弧状部７３が形成されている。このように、整流板７２の先端部に、ウエハＷにおける給気口側の側縁形状と略相似形の凹円弧状部７３を形成することにより、給気ダクト９４から筐体６０内に流入する気体をウエハＷの側縁形状に沿わせて均一にウエハＷの上面に流すことができる。したがって、筐体６０内の気体対流によるウエハＷへの影響を抑制することができる。

また、冷却板７１における筐体６０の他方の側壁側の対峙する左右位置、すなわち冷却板７１における熱板側の左右の対峙する位置に、排気口７４が設けられている。このように、冷却板７１における熱板側の左右の対峙する位置に、排気口７４を設けることにより、給気口６１を介して筐体６０内に流入する気体をウエハＷの給気口側の一端側縁部から他端側縁部に流すことができるので、ウエハＷの上面に均一に気体を流すことができる。

また、整流板７２の下面は平坦状であってもよいが、図８に示すように、整流板７２の下面に、この整流板７２の基端から先端に沿って互いに平行なフィン部７５を垂下して設けてもよい。このように、整流板７２の下面に、互いに平行な複数のフィン部７５を形成することにより、給気口６１を介して筐体６０内に流入する気体の干渉による乱流を抑制することができる。

冷却板７１は、例えば図６に示すように、熱板７０側が円弧状に湾曲した略方形形状に形成されている。冷却板７１内には、例えば冷媒が通流する図示しない冷却管が内蔵されており、この冷却管によって冷却板７１は、所定の冷却温度に維持される。冷却板７１の側方には、例えば図５に示すように、Ｘ方向に沿ったレール７６が設けられている。冷却板７１は、駆動手段７８によってレール７６上を移動し、熱板７０上に対して相対的に移動するように構成されている。

また、冷却板７１には、図６に示すように２本のスリット７７が形成されている。スリット７７は、冷却板７１が熱板７０上に移動した時に後述する第２の昇降ピン７１ｂに衝突しないように、冷却板７１における熱板７０側の端部から中央部付近に渡って形成されている。スリット７７の下方には、図５に示すように昇降駆動機構（図示せず）によって昇降する第１の昇降ピン７１ａが設けられており、この第１の昇降ピン７１ａによって、ウエハＷを冷却板７１上で昇降し、冷却板７１と第１の搬送機構１１０又はウエハ搬送アーム７との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。

熱板７０は、図５に示すように、例えば上下動自在な蓋体７０ａと、蓋体７０ａの下方に位置し当該蓋体７０ａと一体となって加熱室７０ｂを形成するサポートリング７０ｃが設けられている。

サポートリング７０ｃは、例えば上下面が開口した略円筒状の形態を有しており、サポートリング７０ｃの内側に熱板７０が収容されている。熱板７０は、例えば厚みのある円盤形状を有し、熱板７０内には、例えばヒータ７０ｄが内蔵されている。このヒータ７０ｄによって熱板７０は、所定の加熱温度に昇温できる。

熱板７０の中央付近には、複数例えば３個の貫通孔７０ｅが設けられている。各貫通孔７０ｅには、昇降駆動機構（図示せず）により昇降する第２の昇降ピン７１ｂがそれぞれ挿入されている。この第２の昇降ピン７１ｂによって、熱板７０上でウエハＷを昇降し、熱板７０と冷却板７１との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。

サポートリング７０ｃの上面には、加熱室７０ｂに開口する排出口７０ｆが設けられている。排出口７０ｆは、例えば工場排気に連通する排出管（図示せず）に接続されており、この排出口から加熱室７０ｂ内の雰囲気を排気できるようになっている。

蓋体７０ａは、上面が閉口し下面が開口した略円筒形状の形態を有している。蓋体７０ａの中央部には、気体導入口７０ｇが設けられており、気体供給源７０ｊからの気体が気体供給管７０ｋを通じて気体導入口７０ｇから導入される。

なお、蓋体７０ａは、駆動部７０ｈによって昇降するアーム７０ｉに支持されており、所定のタイミングで上下動し、サポートリング７０ｃと一体となって加熱室７０ｂを形成したり、その加熱室７０ｂを開放したりできるように構成されている。

次に、以上のように構成されたレジスト塗布・現像処理システム１で行われるウエハＷの処理プロセスについて説明する。まず、未処理のウエハＷが複数枚収容されたカセットＣが載置台６上に載置されると、カセットＣからウエハＷが１枚取り出され、ウエハ搬送アーム７によって第３の処理装置群Ｇ３の温調ユニット（ＴＣＰ）３０に搬送される。温調ユニット（ＴＣＰ）３０に搬送されたウエハＷは、所定温度に温度調節され、その後第１の搬送機構１１０によってボトムコーティングユニット（ＢＡＲＣ）１３に搬送されて、表面に反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウエハＷは、第１の搬送機構１１０によって熱処理装置３２の筐体６０内に搬送される。筐体６０内に搬送されたウエハＷは、第１の搬送機構１１０から冷却板７１に受け渡される。その後、冷却板７１の駆動手段７８の駆動により冷却板７１が熱板７０の上方に移動し、熱板７０における第２の昇降ピン７１ｂが上昇してウエハＷを受け取った後、冷却板７１が熱板７０から後退（離反）すると共に、第２の昇降ピン７１ｂが下降して、ウエハＷが熱板７０上に載置される。そして、駆動部７０ｈの駆動によって蓋体７０ａが下降して、ウエハＷを加熱室７０ｂに置いた状態で、ヒータ７０ｄの熱によりウエハＷを例えば約１５０℃に加熱処理する。加熱処理後、蓋体７０ａが上昇し、続いて又は同時に第２の昇降ピン７１ｂが上昇して、熱板７０の上方にウエハＷを移動した状態で、熱板７０の上方に再び移動してきた冷却板７１上にウエハＷを受け渡す。ウエハＷを受け取った冷却板７１は熱板７０の上方から後退移動する間、ウエハＷを冷却してウエハＷを例えば約２３℃まで冷却する。

上記のように、冷却板７１がウエハＷを載置している間、給気口６１の開口部６１ａを介して給気ダクト９４から気体が筐体６０内に流入する。この際、筐体６０内に流入する気体は、開口部６１ａによって流速が抑制されるので、気流の乱流の発生が防止される。また、筐体６０内に流入した気体は整流板７２によって、冷却板７１上の給気ダクト９４側の一端から熱板７０側の他端に向かって流れた後、その一部は排気口７４から排気される。したがって、筐体６０内の気体対流によるウエハＷへの影響を抑制することができ、筐体６０内の気体対流によるウエハＷの表面温度への悪影響を抑制することができ、かつ、ウエハＷ表面の温度分布の均一化を図ることができる。

熱処理装置３２によって熱処理されたウエハＷは、第１のウエハ搬送機構１１０によって筐体６０内から取り出された後、レジスト塗布ユニット１０に搬送されて、レジスト塗布処理が施される。レジスト処理が施されたウエハＷは、プリベーキングユニット（ＰＡＢ）４１に搬送されて、加熱処理される。

プリベーキングユニット（ＰＡＢ）４１において加熱処理の終了したウエハＷは、第２の搬送機構１２０によって周辺露光装置８４に搬送され、周辺露光処理された後、高精度温調ユニット（ＣＰＬ）５３に搬送される。その後、ウエハＷは、第１のインターフェース部１００のウエハ搬送体１０２によってバッファカセット１０４に搬送され、次いで第２のインターフェース部１０１のウエハ搬送アーム１０６によって図示しない露光装置に搬送される。露光処理の終了したウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０６及びウエハ搬送アーム１０２によってバッファカセット１０４を介してバッファカセット１０３に搬送される。その後ウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０２によって例えばポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）５４に搬送されて、加熱処理が施される。

ポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）５４における加熱処理の終了したウエハＷは、第２の搬送機構１２０によって高精度温調ユニット（ＣＰＬ）５１、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２０、ポストベーキングユニット（ＰＥＢ）４５に順次搬送されて、各ユニットで所定の処理が施される。ポストベーキング処理の終了したウエハＷは、第１の搬送機構１１０によりトランジション装置３１に搬送され、その後ウエハ搬送アーム７によりカセットＣに戻される。このようにして、レジスト塗布・現像処理システム１における一連のウエハ処理が終了する。レジスト塗布・現像処理システム１では、複数枚のウエハＷに対し同時期に上述したようなウエハ処理が連続して行われている。

次に、この発明に係る熱処理装置の別の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、この発明に係る熱処理装置の第２実施形態の要部を示す断面図である。

第２実施形態の熱処理装置は、筐体６０内に、この筐体６０内の雰囲気温度を検出する温度検出手段である温度センサ２００を配置すると共に、整流板７２の下部にヒータ２０１を配設し、温度センサ２００によって検出された信号を制御部２０３に伝達し、制御部２０３からの制御信号に基づいてヒータ２０１の温度調整器２０２を制御して、筐体６０内に流入された気体を加熱、例えば２３±０．２℃に温度調整するようにした場合である。

このように構成することにより、筐体６０内の温度雰囲気に応じてウエハＷを加熱することができるので、特に、複数の筐体６０を具備する場合において、各筐体６０内に流入する気体の温度差を低減することができ、熱処理の均一化を図ることができる。

なお、図９において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

次に、この発明に係る熱処理装置の更に別の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、この発明に係る熱処理装置の第３実施形態の要部を示す断面図である。

第３実施形態は、整流板７２に冷却用気体を供給するノズル３００を取り付け、このノズル３００と冷却気体供給源３０３とを、開閉弁３０１を介設した冷却気体供給管路３０２を介して接続し、整流板７２の下方に向かって冷却用気体を供給可能にした場合である。

このように構成することにより、筐体６０内に流入する気体に対してノズル３００から冷却用気体を供給して、気体を強制的に冷却することができる。したがって、ウエハＷの冷却が必要な場合、例えば加熱処理されたウエハＷを冷却する場合には、短時間に強制冷却することができる。また、冷却板７１による冷却とノズル３００から供給される冷却用気体とが共働して冷却処理を迅速に行うことができる。

なお、上記実施形態では、この発明に係る熱処理装置が第３の処理ユニット群Ｇ３の熱処理装置３２〜３８に適用される場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第４の処理ユニット群Ｇ４の高精度温調ユニット（ＣＰＬ）４０，プリベーキングユニット（ＰＡＢ）４１〜４４，ポストベーキングユニット（ＰＯＳＴ）４５〜４９や、第５の処理ユニット群Ｇ５の高精度温調ユニット（ＣＰＬ）５０〜５３及びポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢ）５４〜５９にも適用できる。

また、上記実施形態では、この発明に係る熱処理装置は、筐体６０内に熱板７０と冷却板７１とを収容する場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、筐体６０内に冷却板７１のみを収容した構造のものにも適用できる。

また、上記実施形態では、この発明に係る熱処理装置を半導体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムに適用する場合について説明したが、半導体ウエハ以外の被処理基板、例えばＬＣＤ（液晶ガラス）基板，マスク基板等にも適用できる。

この発明に係る熱処理装置を適用したレジスト塗布・現像処理システムの一例を示す概略平面図である。上記レジスト塗布・現像処理システムの概略正面図である。上記レジスト塗布・現像処理システムの概略背面図である。この発明に係る熱処理装置の給気・排気機構を示す概略断面図である。上記熱処理装置の概略縦断面図である。上記熱処理装置の概略横断面図である。上記熱処理装置の概略斜視図である。この発明における整流板にフィン部を設けた状態を示す斜視図である。この発明に係る熱処理装置の第２実施形態を示す概略断面図である。この発明に係る熱処理装置の第３実施形態を示す概略断面図である。

符号の説明

Ｗ半導体ウエハ（被処理基板）
６０筐体
６１給気口
６１ａ開口部
７０熱板
７１冷却板（載置板）
７１ａ第１の昇降ピン
７１ｂ第２の昇降ピン
７２整流板
７３凹円弧状部
７４排気口
７５フィン部
７６レール
７８駆動手段
９４給気ダクト
２００温度センサ（温度検出手段）
２０１ヒータ
２０２温度調整器
２０３制御部
３００ノズル
３０３冷却気体供給源

Claims

被処理基板を載置して熱処理を施す載置板と、この載置板を収容する筐体と、この筐体の一方の側壁に設けられた給気口を介して筐体に連通する給気ダクトと、を具備する熱処理装置において、
上記筐体における上記給気口の開口上端の上部に、上記載置板の上面の一端から他端に向かって気体を案内する庇状の整流板を設けると共に、上記整流板の先端部を、載置板上に載置される被処理基板における給気口側の側縁形状と略相似形状に形成してなる、ことを特徴とする熱処理装置。
請求項１記載の熱処理装置において、
上記整流板の下面に、この整流板の基端から先端に沿って互いに平行なフィン部を垂下してなる、ことを特徴とする熱処理装置。
請求項１又は２に記載の熱処理装置において、
上記筐体内の雰囲気温度を検出する温度検出手段と、上記整流板の下部に配設され、上記温度検出手段によって検出された温度に基づいて筐体内に流入された気体を加熱するヒータと、を更に具備することを特徴とする熱処理装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の熱処理装置において、
上記整流板の下方に向かって冷却用気体を供給するノズルを更に具備する、ことを特徴とする熱処理装置。