JP4827263B2

JP4827263B2 - 熱処理装置

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Publication number: JP4827263B2
Application number: JP2008313453A
Authority: JP
Inventors: 浩新屋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2011-11-30
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Description

この発明は、例えば塗布処理された半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＦＰＤ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のフォトリソグラフィ技術においては、半導体ウエハやＦＰＤ基板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技術においては、レジスト塗布後の加熱処理（プリベーク）、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）等の種々の加熱処理が施されている。

従来のこの種の加熱処理において、例えばプリベークでは、ウエハ等を収容する処理室内に例えばエアーあるいは窒素（Ｎ2）ガス等のパージガスを供給し、処理に供された流体を処理室に接続された排気管路を介して外部に排気している。この際、加熱時にウエハ等の表面に形成されたレジスト膜から僅かに昇華物｛フォトレジストに含有される酸発生材例えばＰＡＧ(Photo asid grain)やレジストを構成する低分子樹脂等｝のような異物が発生する。特に、沸点が低い非イオン系酸発生剤を使用しているフォトレジストにおいては昇華物の発生が多くなり、連続稼働時には、それらの昇華物が排気管路に堆積し排気特性の悪化を生じさせ、製品デバイスの欠陥を招く虞があった。

したがって、従来では、排気管路等の排気ラインに昇華物等の不純物回収部を設けると共に、不純物回収部と排気を均等に分散させるために処理室を構成する蓋体の周側部に複数の排気用整流板を設けている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来ではメンテナンス時に排気管路の交換を行うことで初期の状態に復帰させたり、排気管路の外側にテープヒータを巻装して排気管路の温度の上昇で昇華物の付着、堆積を抑制している。
特開２００３−３１８０９１号公報（特許請求の範囲、図４）

しかしながら、特許文献１記載の技術においては、上記昇華物等の不純物の発生が多い場合には、短期間に排気管路が目詰まりを生じてしまい、そのためにメンテナンスを頻繁に行わなければならないという問題があった。また、排気用整流板にも不純物が付着するが、排気用整流板は排気圧力を圧損させるために複数設けられるので、クリーニングやメンテナンス作業が面倒であるという問題もあった。更に、処理室を構成する蓋体の周側部に複数の排気用整流板を設ける構造においては、装置が複雑になると共に、装置が大型化するという問題がある。

また、メンテナンス時に排気管路の交換を行うことで初期の状態に復帰させるものにおいては、メンテナンスを頻繁に行わなければならない。また、排気管路の外側にテープヒータを巻装して排気管路の温度の上昇で昇華物の付着、堆積を抑制する手段においては、一般に使用されている透明性の排気管路においては管路内部の状態が確認できず、排気管路の交換時期が最適かどうか分からないという問題があると共に、テープヒータは排気管路の這い回しに影響を与えるという問題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、熱処理により発生する昇華物等の不純物の排気管路内への付着、堆積を防止する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、請求項１記載の発明は、処理室内で被処理基板を熱処理する熱処理装置において、上記処理室内に配設され、被処理基板を載置して所定温度に加熱する加熱板と、上記処理室の上部に設けられ、熱処理により処理室内に発生するガスを排気する排気口と、上記排気口に接続する排気管路と、上記排気管路に介設され、上記排気ガス中の昇華物等の不純物が上記排気管路内壁に付着するのを防止すべく該排気管路の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿ってガスを噴射するガス噴射孔を有するガス供給手段と、を具備し、上記ガス供給手段は、上記排気管路内の排気ガス方向に沿って挿入され、先端が閉塞する筒状のガス供給体と、該ガス供給体の胴部の外周及び長手方向に沿って複数設けられるガス噴射孔と、ガス供給管路を介して上記ガス供給体と接続するガス供給源とを具備してなり、上記ガス供給体を発熱性部材にて形成すると共に、ガス供給体に該ガス供給体を加熱する加熱手段を接続してなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、処理室から排出された昇華物等を含んだ排気ガスが排気管路を流れる際に、ガス供給手段のガス噴射孔から排気管路の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿ってガスを噴射することで、排気管路を流れる排気ガスは排気管路の内壁側に比べて中心部側の流速が速くなり、排気ガスが排気管路の内壁に触れる機会を少なくすることができる。

また、請求項１記載の発明によれば、排気管路内の排気ガス方向に沿って挿入された筒状のガス供給体の胴部に設けられるガス噴射孔から排気管路の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿ってガスを噴射することで、排気ガスが排気管路の内壁に触れる機械を少なくすることができる。この場合、ガス供給体の胴部に設けられるガス噴射孔を胴部の外周及び長手方向に沿って複数設けることで、ガスの噴射量を増やすことができ、排気ガスが排気管路の内壁に触れる機械を更に少なくすることができる。

また、この発明において、上記排気管路における上記ガス供給体の下流側に、排気ガスの温度を検出する温度検出センサを配設し、上記温度検出センサの検出信号に基づいて上記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段を設ける方が好ましい（請求項２）。

また、請求項１記載の発明によれば、ガス供給体を加温して排気ガスの温度を高めて排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物等の固化による排気管路内壁への付着を防止することができる。この場合、排気管路におけるガス供給体の下流側に、排気ガスの温度を検出する温度検出センサを配設し、温度検出センサの検出信号に基づいてガス供給体を加温することにより、排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物等の固化の状況を把握しながら排気管路内壁への付着を防止することができる（請求項２）。

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、ガス供給手段のガス噴射孔から排気管路の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿ってガスを噴射することで、排気ガスが排気管路の内壁に触れる機会を少なくすることができるので、熱処理により発生する昇華物等の不純物の排気管路内への付着、堆積を防止することができる。

（２）請求項１，２記載の発明によれば、更に排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物等の固化の状況を把握しながら排気管路内壁への付着を防止することができる。

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）などの気体供給手段である気体供給ユニット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、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簡単に説明する。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３２〜３８（以下に熱処理装置３２で代表する）内に搬送される。

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によって熱処理装置３２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によって例えば熱処理装置（ＰＥＢ）５４に搬送される。

熱処理装置（ＰＥＢ）５４の筐体６１内に搬送されたウエハＷは、ウエハ搬送アーム１０６から冷却機能を有する受渡しアーム６０ａに受け渡され、受渡しアーム６０ａからウエハＷが加熱板６５上に載置される。そして、後述する開閉駆動機構６２ａの駆動によって蓋体６２が下降して、ウエハＷを処理室６３に置いた状態で、ウエハＷを例えば１００〜３５０℃に加熱処理する。

加熱処理後、開閉駆動機構６２ａの駆動により蓋体６２が上昇し、続いて又は同時に後述する昇降駆動機構６５ｃの駆動により支持ピン６５ｄが上昇して、加熱板６５の上方にウエハＷを移動し、加熱板６５の上方に再び移動してきた受渡しアーム６０ａ上にウエハＷを受け渡す。ウエハＷを受け取った受渡しアーム６０ａは加熱板６５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。

熱処理装置（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について、第５の処理ユニット群Ｇ５内の各熱処理ユニット５４〜５９を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図４は、この発明に係る熱処理装置の第１実施形態の使用状態を示す断面図、図５は、上記熱処理装置の排気部を示す拡大断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図、図６は、上記排気部の概略斜視図である。

各熱処理装置５４〜５９（以下に符号６０で代表する）は、図４に示すように、閉鎖可能な筐体６１をそれぞれ有しており、各筐体６１には、ウエハＷを搬入出するためのウエハ搬入出口６１ａと、このウエハ搬入出口６１ａを開閉するためのシャッタ６１ｂがそれぞれ設けられている（図６参照）。

熱処理装置６０は、上述した閉鎖可能な筐体６１内に、上下動自在な蓋体６２と、蓋体６２の下側に位置し、蓋体６２と協働して処理室６３を構成するサポートリング６４を備えている。

サポートリング６４は、例えば上下面が開口した略円筒状の形態を有し、その内側に熱処理板である加熱板６５を収容している。加熱板６５は、厚みのある円盤形状を有し、その上面に被処理基板であるウエハＷを載置加熱するものである。この場合、加熱板６５には、給電により発熱するヒータ６５ａが内蔵されており、加熱板６５自体を所定の温度例えば１００〜３５０℃に加熱し維持できるようになっている。つまり、所定の温度に加熱された加熱板６５にウエハＷを載置することによって、ウエハＷを所定温度に加熱できる。

加熱板６５の中央付近には、複数例えば３個の貫通孔６５ｂが設けられている。各貫通孔６５ｂには、昇降駆動機構６５ｃにより昇降する支持ピン６５ｄがそれぞれ貫挿可能に形成されている。この支持ピン６５ｄによって、加熱板６５上でウエハＷを昇降し、加熱板６５と受渡しアーム６０ａ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６４の上面には、環状凹溝６４ａが周設されており、この環状凹溝６４ａ内にＯリング６４ｂが嵌装され、サポートリング６４の上面と蓋体６２の周側部６２ｄの下端部との隙間から処理室６３内の気体が流出しないようになっている。

また、蓋体６２は、開閉駆動機構６２ａによって昇降するアーム６２ｂ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６４と一体となって処理室６３を形成したり、処理室６３を開放したりできるように構成されている。

蓋体６２は、上面部である天板６２ｃと、この天板６２ｃの周端部に垂設される周側部６２ｄとによって下面が開口した略有底円筒状の形態を有している。天板６２ｃは加熱板６５上に載置されるウエハＷに対向している。天板６２ｃの中央部には、加熱板６５の加熱により熱処理された際にウエハＷに塗布されたレジスト膜から発生する昇華物を含む排気ガスを排出するための排気口６６が設けられている。この排気口６６には、真空ポンプ等の排気装置（図示せず）に接続する例えば透明性のフッ素樹脂製チューブにて形成される排気管路６７がＯリング６８を介して接続されている。また、排気管路６７には、排気ガス中の昇華物等の不純物が排気管路６７の内壁に付着するのを防止するガス例えば空気や窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガス等を排気管路６７の内壁及び排気ガスの流れに沿って噴射するガス供給手段７０が介設されている。

ガス供給手段７０は、図４及び図５に示すように、継手部材７０ａによって排気管路６７に介設されている。このガス供給手段７０は、排気管路６７内の排気ガス方向に沿って挿入され、先端が閉塞する筒状のガス供給体７１と、ガス供給体７１の胴部７１ａの外周及び長手方向に沿って複数設けられるガス噴射孔７２と、開閉弁Ｖを介設したガス供給管路７３を介してガス供給体７１と接続するガス供給源例えば空気供給源７４とを具備している。この場合、ガス噴射孔７２はガス供給体７１の胴部７１ａの外周及び長手方向に沿って複数設けられていれば、各ガス噴射孔７２の位置関係は任意でよく、例えば胴部７１ａの同心外周面上に適宜間隔をおいて複数個設けた状態をガス供給体７１の長手方向に沿って間隔をおいて複数列設してもよく、あるいは、複数のガス噴射孔７２を胴部７１ａの外周面に螺旋状に設ける形態としてもよい。

なお、ガス供給管路７３に介設された開閉弁Ｖは、制御手段であるコントローラ７５に電気的に接続されており、コントローラ７５によって排気管路６７内にガス（空気）の制御に基づいて排気管路６７に空気が供給（噴射）されるように形成されている。この場合、コントローラ７５には、処理室６３における熱処理の状態及び熱処理により処理室６３内に発生する昇華物等の不純物の状態の情報が予め記憶されており、この記憶された情報に基づいて排気管路６７内に空気を供給すなわち排気管路６７の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿って空気を噴射し得るように形成されている。このように構成することにより、空気の供給（噴射）タイミング及び供給（噴射）時間を、異なる種類のレジスト液毎に取得した事前の昇華物発生の情報を基に、コントローラ７５にプログラミングしておくことで、空気の供給（噴射）が自動的に制御される。

また、コントローラ７５は、支持ピン６５ｄの昇降駆動機構６５ｃ及び蓋体６２の開閉駆動機構６２ａに電気的に接続され、支持ピン６５ｄ及び蓋体６２の昇降を検出して、その検出信号に基づいてガス供給手段７０の開閉弁Ｖを制御するように構成されている。

上記のように構成される熱処理装置６０の動作態様について、図７を参照して説明すると、処理前の処理室６３内にウエハＷがない状態では、排気装置の駆動は停止し、コントローラ７５からの信号により開閉弁Ｖは閉じており、排気管路６７内に空気は供給されない（図７（ａ）参照）。

その後、加熱板６５上にウエハＷが載置され、蓋体６２が閉じた状態で、加熱板６５の加熱によりウエハＷが加熱処理されると、ウエハＷに塗布されたレジスト膜から昇華物が発生する。この昇華物が発生するタイミング例えば加熱処理初期から６０〜９０秒間に合わせて、コントローラ７５からの信号に基づいて開閉弁Ｖが開放して、空気供給源７４からガス供給管路７３を介してガス供給体７１に空気が供給され、ガス供給体７１のガス噴射孔７２から排気管路６７の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿って空気が噴射される（図７（ｂ）参照）。これにより、排気管路６７を流れる排気ガスは排気管路６７の内壁側に比べて中心部側の流速が速くなり、排気ガスが排気管路６７の内壁に触れる機会を少なくすることができる。したがって、排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物が排気管路６７の内壁に付着するのを防止することができる。

加熱処理の後期においては、ウエハＷに塗布されたレジスト膜から昇華物は発生しないので、この時期はコントローラからの信号に基づいて開閉弁Ｖが閉じて、ガス供給手段７０への空気の供給が停止する（図７（ｃ）参照）。

上記のように、処理室６３における熱処理の状態や熱処理により処理室６３内に発生する昇華物等の不純物の状態に応じてガス供給手段７０を制御することにより、熱処理により発生する排気ガス中の昇華物等の不純物の排気管路６７の内壁への付着を確実にかつ効率良く防止することができる。

＜第２実施形態＞
図８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実施形態は、第１実施形態の熱処理装置におけるガス供給手段７０のガス供給体７１を、排気管路６７内において軸方向に回動自在に挿入し、ガス供給体７１の基端部に装着された例えばシリンダモータからなる回動機構７６によって回動可能に形成した場合である。なお、回動機構７６は作動スイッチ７６ａを介して駆動電源７６ｂに接続されており、作動スイッチ７６ａはコントローラ７５からの信号に基づいてＯＮ，ＯＦＦ制御されるようになっている。これにより、ガス供給体７１のガス噴射孔７２から排気管路６７内に空気が噴射されるタイミングに合わせて回動機構７６を駆動してガス供給体７１を軸方向に回動することができ、ガス噴射孔７２から噴射される空気によって排気ガスを攪拌して、排気ガス中の昇華物等の不純物の排気管路６７の内壁への付着を確実に防止することができる。

なお、第２実施形態において、その他の構造は第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。

＜第３実施形態＞
図９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、ガス供給手段７０を構成するガス供給体７１Ａを発熱性部材にて形成し、ガス供給体７１Ａに該ガス供給体７１Ａを加熱する加熱手段例えばヒータ装置７７を接続して、ヒータ装置７７からの加熱によってガス供給体７１Ａ自体を加温可能に形成した場合である。

また、第３実施形態においては、排気管路６７におけるガス供給体７１Ａの下流側に、排気ガスの温度を検出する温度検出センサ７８が配設され、この温度検出センサ７８にコントローラ７５が電気的に接続されており、温度検出センサ７８の検出信号がコントローラ７５に伝達されるようになっている。これにより、温度検出センサ７８の検出信号に基づいてヒータ装置７７の加熱温度を制御してガス供給体７１Ａ自体を所定温度に加温することができる。この場合、ガス供給体７１Ａ自体を加温する温度は、排気管路６７がフッ素樹脂製チューブで形成されている場合を考慮する必要があり、フッ素樹脂製チューブが溶融しない温度例えば２００℃以下に設定する必要がある。

上記のように、排気ガスの温度を検出する温度検出センサ７８の検出信号に基づいてガス供給体７１Ａを加温することにより、排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物等の固化の状況を把握しながら排気管路６７の内壁への付着を防止することができる。

なお、第３実施形態において、その他の構造は第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。

＜第４実施形態＞
図１０は、この発明に係る熱処理装置の第４実施形態の要部を示す断面図である。

第４実施形態は、ガス供給管路７３にガス加熱手段例えばガス加熱ヒータ７９を介設して、空気供給源７４からガス供給体７１に供給されるガスを加熱（加温）するようにした場合である。この場合、排気管路６７におけるガス供給体７１の下流側に、排気ガスの温度を検出する温度検出センサ７８Ａが配設され、この温度検出センサ７８Ａにコントローラ７５が電気的に接続されており、温度検出センサ７８の検出信号がコントローラ７５に伝達されるようになっている。これにより、温度検出センサ７８Ａの検出信号に基づいてガス加熱ヒータ７９の加熱温度を制御してガス供給体７１のガス噴射孔７２から排気管路６７内に噴射される空気を所定温度に加温することができる。なお、この場合、排気管路６７内に噴射される空気を加温する温度は、排気管路６７がフッ素樹脂製チューブで形成されている場合を考慮する必要があり、フッ素樹脂製チューブが溶融しない温度例えば２００℃以下に設定する必要がある。

上記のように、排気ガスの温度を検出する温度検出センサ７８Ａの検出信号に基づいてガス供給体７１のガス噴射孔７２から排気管路６７内に噴射される空気を加温することにより、排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物等の固化の状況を把握しながら排気管路６７の内壁への付着を防止することができる。

なお、第４実施形態において、その他の構造は第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。

＜第５実施形態＞
図１１は、この発明に係る熱処理装置の第５実施形態の要部を示す断面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う拡大断面図（ｂ）である。

第５実施形態は、ガス供給手段７０Ｂを構成するガス供給体７１Ｂが、排気管路６７内に嵌挿される多数のガス噴射孔７２Ｂを有する略円筒状の多孔質部材にて形成され、ガス噴射孔７２Ｂにガス供給管路７３及び該ガス供給管路７３に接続するガス導入路７３Ａを介してガス供給源（空気供給源７４）を接続した場合である。この場合、ガス供給体７１Ｂは、肉厚の略円筒状に形成されている。なお、ガス供給体７１Ｂの上流側の開口端部に拡開テーパ部７１ｂを形成してもよい。これにより、処理室６３側から排気される排気ガスの通過を円滑にすることができる。

上記のように構成される第５実施形態の熱処理装置によれば、排気管路６７内に嵌挿された多孔質部材からなるガス供給体７１Ｂのガス噴射孔７２Ｂから排気管路６７の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿ってガスを噴射することで、排気管路６７を流れる排気ガスは排気管路６７の内壁側に比べて中心部側の流速が速くなり、排気ガスが排気管路６７の内壁に触れる機会を少なくすることができる。したがって、排気ガス中に含まれる昇華物等の不純物が排気管路６７の内壁に付着するのを防止することができる。

＜その他の実施形態＞
上記第３実施形態では、第１実施形態のガス供給手段７０を構成するガス供給体７１Ａを発熱性部材にて形成した場合について説明したが、第５実施形態の多孔質部材からなるガス供給体７１Ｂを発熱性部材にて形成して、温度検出センサ７８の検出信号に基づいて加熱手段例えばヒータ装置７７の加熱温度を制御して、第３実施形態と同様にガス供給体７１Ｂ自体を加温するようにしてもよい。

また、上記第５実施形態においても上記第４実施形態と同様に、ガス供給管路７３にガス加熱手段例えばガス加熱ヒータ７９を介設して、空気供給源７４からガス供給体７１に供給されるガスを加熱（加温）するようにし、温度検出センサ７８Ａの検出信号に基づいてガス加熱ヒータ７９の加熱温度を制御してガス供給体７１のガス噴射孔７２から排気管路６７内に噴射される空気を所定温度に加温するようにしてもよい。

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、例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＦＰＤ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第１実施形態の使用状態を示す断面図である。上記熱処理装置の排気部を示す拡大断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図である。上記排気部の概略斜視図である。上記熱処理装置の排気部を示す概略斜視図である。排気ガス中の昇華物等の不純物の付着防止のタイミング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２実施形態の要部を示す断面図である。この発明に係る熱処理装置の第３実施形態の要部を示す断面図である。この発明に係る熱処理装置の第４実施形態の要部を示す断面図である。この発明に係る熱処理装置の第５実施形態の要部を示す断面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う拡大断面図（ｂ）である。

Ｗ半導体ウエハ（被処理基板）
６０熱処理装置
６２蓋体
６３処理室
６５加熱板
６６排気口
６７排気管路
７０，７０Ｂガス供給手段
７１，７１Ａ，７１Ｂガス供給体
７１ａ胴部
７２，７２Ｂガス噴射孔
７３ガス供給管路
７３Ａガス導入路
７４空気供給源（ガス供給源）
７５コントローラ（制御手段）
７６回動機構
７７ヒータ装置（ガス供給体用加熱手段）
７８，７８Ａ温度検出センサ
７９ガス加熱ヒータ

Claims

処理室内で被処理基板を熱処理する熱処理装置において、
上記処理室内に配設され、被処理基板を載置して所定温度に加熱する加熱板と、
上記処理室の上部に設けられ、熱処理により処理室内に発生するガスを排気する排気口と、
上記排気口に接続する排気管路と、
上記排気管路に介設され、上記排気ガス中の昇華物等の不純物が上記排気管路内壁に付着するのを防止すべく該排気管路の内壁及び排気ガスの流れ方向に沿ってガスを噴射するガス噴射孔を有するガス供給手段と、を具備し、
上記ガス供給手段は、上記排気管路内の排気ガス方向に沿って挿入され、先端が閉塞する筒状のガス供給体と、該ガス供給体の胴部の外周及び長手方向に沿って複数設けられるガス噴射孔と、ガス供給管路を介して上記ガス供給体と接続するガス供給源とを具備してなり、
上記ガス供給体を発熱性部材にて形成すると共に、ガス供給体に該ガス供給体を加熱する加熱手段を接続してなる、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、
上記排気管路における上記ガス供給体の下流側に配設され、排気ガスの温度を検出する温度検出センサと、上記温度検出センサの検出信号に基づいて上記加熱手段の加熱温度を制御する制御手段とを更に具備してなる、ことを特徴とする熱処理装置。