(57)【要約】【課題】熱処理装置の構成を簡易化しつつ、表面に複数の回路が形成された基板の熱処理を適切に行う。【解決手段】第２の熱処理装置３４は、複数のウェハＷを収容する処理容器２３０と、処理容器２３０内に複数段に設けられ、各ウェハＷを保持して熱処理する複数の熱板２４０と、処理容器２３０内に不活性ガスを供給するガス供給機構２３１と、複数の熱板２４０に対してウェハＷを搬送するウェハ搬送機構２２１と、を有する。ガス供給機構２３１は、処理容器２３０に供給される不活性ガスを加熱するヒータ２３５を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の回路が形成された基板上に塗布液を塗布して塗布膜を形成した後、当該基板を熱処理する熱処理装置であって、
複数の基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内に複数段に設けられ、各基板を保持して熱処理する複数の熱処理板と、
前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給機構と、
前記複数の熱処理板に対して基板を搬送する搬送機構と、を有することを特徴とする、熱処理装置。
【請求項２】
前記処理容器内の不活性ガスは、所定の温度に加熱されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記処理容器内の不活性ガスは、前記複数の熱処理板の熱によって加熱されていることを特徴とする、請求項２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記ガス供給機構は、前記処理容器に供給される不活性ガスを加熱する加熱機構を有することを特徴とする、請求項２に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記処理容器には、当該処理容器内の不活性ガスを加熱する他の加熱機構が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記熱処理板は複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記熱処理板毎に、当該熱処理板の上方から熱処理板に保持された基板に不活性ガスを供給する他のガス供給機構が複数設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記熱処理板の上方において基板を昇降させる昇降機構を有することを特徴とする、請求項７のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記熱処理板は、基板を吸引して保持することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１０】
前記熱処理板上の外周部には、当該熱処理板上に保持される基板の外側に環状に仕切り板が設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の熱処理装置。
【請求項１１】
前記処理容器外に設けられ、前記熱処理板で熱処理された基板を所定の温度に調節する温度調節板を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１２】
前記処理容器内に設けられ、前記熱処理板で熱処理された基板を所定の温度に調節する温度調節板を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１３】
前記搬送機構は、前記熱処理板で熱処理された基板を所定の温度に調節する温度調節機構を有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１４】
前記処理容器の側面には、前記熱処理板毎に基板の搬入出口が複数形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１５】
前記塗布液は回路を封止するための塗布材であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の熱処理装置を備えた成膜システムであって、
前記熱処理装置を有する処理ステーションと、
基板を複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、を備え、
前記処理ステーションは、
基板の表面に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布装置と、
前記熱処理装置で熱処理された基板の表面の前記塗布膜を研削する研削装置と、
前記研削装置で塗布膜が研削された基板を洗浄する洗浄装置と、
前記塗布装置、前記熱処理装置、前記研削装置及び前記洗浄装置に対して、基板を搬送するための搬送領域と、を有することを特徴とする、成膜システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数の回路が形成された基板上に塗布液を塗布して塗布膜を形成した後、当該基板を熱処理する熱処理装置、及び当該熱処理装置を備えた成膜システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）の表面に複数の回路を形成した後、いわゆる後工程が行われる。この後工程では、ウェハを複数の半導体チップ（以下、「チップ」という。）に切断した後、チップの組み立てを行う。そしてチップを組み立てる際、例えばチップ毎に塗布膜を成膜して回路が封止される。
【０００３】
かかる塗布膜の成膜処理は、例えばチップと配線基板との間に塗布液を供給して充填させた後、当該塗布液を加熱処理して行われる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、半導体デバイスの高集積化が求められ、さらにウェハの大口径化が進んでいる。かかる状況下において、従来のようにチップ単位で塗布膜を成膜する場合、そのチップ数が多いため、すべてのチップに対して成膜処理を行うのに多大な時間を要する。
【０００６】
そこで、ウェハ単位で塗布膜の成膜処理を行うことが考えられる。この塗布膜の成膜処理では、ウェハ単位で加熱処理が行われる。ウェハ単位の加熱処理としては、従来より種々の工程において加熱処理が行われているが、例えば特開平１１−２０４３９１号公報に記載されている。具体的にはウェハの加熱処理は、例えば熱処理装置の熱板に内蔵されたヒータによって行われる。また一のウェハ処理システムにおいて、この熱処理装置は複数段に積層されている。
【０００７】
しかしながら、塗布膜の成膜処理における加熱処理は、上述した特開平１１−２０４３９１号公報に記載されたフォトリソグラフィー処理における加熱処理よりも多大な時間がかかる。そして、塗布膜の加熱処理は、ウェハ上に酸化膜が形成されるのを防止するために低酸素雰囲気で行われる必要がある。かかる場合、低酸素雰囲気で熱処理する熱処理装置が多数必要となるため、単に熱処理装置を複数設けると、装置が大型化し、またその製造コストも高額化する。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、熱処理装置の構成を簡易化しつつ、表面に複数の回路が形成された基板の熱処理を適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、表面に複数の回路が形成された基板上に塗布液を塗布して塗布膜を形成した後、当該基板を熱処理する熱処理装置であって、複数の基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に複数段に設けられ、各基板を保持して熱処理する複数の熱処理板と、前記処理容器内に不活性ガスを供給するガス供給機構と、前記複数の熱処理板に対して基板を搬送する搬送機構と、を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、一の熱処理装置の処理容器内に複数の熱処理板が設けられているので、従来のように熱処理装置を複数設ける場合に比べて、装置構成を簡易化することができる。このため、装置を小型化して、その製造コストを低廉化することができる。そしてこの熱処理装置では、処理容器内にガス供給機構から不活性ガスを供給して、当該処理容器内を不活性ガス雰囲気、すなわち低酸素雰囲気に維持した状態で基板が熱処理されるので、基板上の酸化膜の形成を抑制することができ、基板の熱処理を適切に行うことができる。しかも、処理容器内において複数の熱処理基板による複数の基板の熱処理を並行して行うことができるので、基板の熱処理を効率よく行うこともできる。
【００１１】
前記処理容器内の不活性ガスは、所定の温度に加熱されていてもよい。
【００１２】
前記処理容器内の不活性ガスは、前記複数の熱処理板の熱によって加熱されていてもよい。
【００１３】
前記ガス供給機構は、前記処理容器に供給される不活性ガスを加熱する加熱機構を有していてもよい。
【００１４】
前記処理容器には、当該処理容器内の不活性ガスを加熱する他の加熱機構が設けられていてもよい。
【００１５】
前記熱処理板は複数の領域に区画され、当該領域毎に温度設定可能であってもよい。
【００１６】
前記熱処理板毎に、当該熱処理板の上方から熱処理板に保持された基板に不活性ガスを供給する他のガス供給機構が複数設けられていてもよい。
【００１７】
前記熱処理装置は、前記熱処理板の上方において基板を昇降させる昇降機構を有していてもよい。
【００１８】
前記熱処理板は、基板を吸引して保持してもよい。
【００１９】
前記熱処理板上の外周部には、当該熱処理板上に保持される基板の外側に環状に仕切り板が設けられていてもよい。
【００２０】
前記熱処理装置は、前記処理容器外に設けられ、前記熱処理板で熱処理された基板を所定の温度に調節する温度調節板を有していてもよい。
【００２１】
前記熱処理装置は、前記処理容器内に設けられ、前記熱処理板で熱処理された基板を所定の温度に調節する温度調節板を有していてもよい。
【００２２】
前記搬送機構は、前記熱処理板で熱処理された基板を所定の温度に調節する温度調節機構を有していてもよい。
【００２３】
前記処理容器の側面には、前記熱処理板毎に基板の搬入出口が複数形成されていてもよい。
【００２４】
前記塗布液は回路を封止するための塗布材であってもよい。
【００２５】
別な観点による本発明は、前記熱処理装置を備えた成膜システムであって、前記熱処理装置を有する処理ステーションと、基板を複数保有可能で、且つ前記処理ステーションに対して基板を搬入出する搬入出ステーションと、を備え、前記処理ステーションは、基板の表面に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布装置と、前記熱処理装置で熱処理された基板の表面の前記塗布膜を研削する研削装置と、前記研削装置で塗布膜が研削された基板を洗浄する洗浄装置と、前記塗布装置、前記熱処理装置、前記研削装置及び前記洗浄装置に対して、基板を搬送するための搬送領域と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、熱処理装置の構成を簡易化しつつ、表面に複数の回路が形成された基板の熱処理を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかる成膜システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】本実施の形態にかかる成膜システムの内部構成の概略を示す側面図である。
【図３】第１の熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図４】第１の熱処理装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図５】第２の熱処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図６】ウェハ搬送機構の構成の概略を示す平面図である。
【図７】熱板の構成の概略を示す平面図である。
【図８】熱板の構成の概略を示す断面図である。
【図９】塗布装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１０】塗布装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図１１】塗布ヘッドの構成の概略を示す斜視図である。
【図１２】ウェハ上に塗布液を塗布する様子を示す説明図である。
【図１３】研削装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図１４】研削装置の構成の概略を示す側面図である。
【図１５】第３の処理ブロックの構成の概略を示す平面図である。
【図１６】表面洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１７】表面洗浄ユニットの構成の概略を示す横断面図である。
【図１８】裏面洗浄ユニットの構成の概略を示す縦断面図である。
【図１９】スピンチャックの構成の概略を示す平面図である。
【図２０】第１の搬送アームの構成の概略を示す平面図である。
【図２１】第１の搬送アームの構成の概略を示す側面図である。
【図２２】成膜処理の主な工程を示すフローチャートである。
【図２３】他の実施の形態における熱処理ユニットの構成の概略を示す断面図である。
【図２４】他の実施の形態にかかる熱処理ユニットの構成の概略を示す断面図である。
【図２５】他の実施の形態において、熱板の上方でウェハの温度を調節する様子を示す説明図である。
【図２６】他の実施の形態にかかる熱板の構成の概略を示す断面図である。
【図２７】他の実施の形態にかかる熱処理ユニットとウェハ搬送機構の構成の概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる成膜システム１の構成の概略を示す平面図である。図２は、成膜システム１の内部構成の概略を示す側面図である。なお本実施の形態において、成膜システム１で成膜処理が行われる基板としてのウェハの表面には、複数の回路が形成されている。また成膜システム１では、この回路を封止するためにウェハ上に塗布膜を成膜する。
【００２９】
成膜システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なカセットＣを搬入出するための搬入出ステーション２と、ウェハＷに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００３０】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、Ｘ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板１１には、成膜システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置することができる。このように搬入出ステーション２は、複数のウェハＷを保有可能に構成されている。なお、カセット載置板１１の個数は、本実施の形態に限定されず、任意に決定することができる。
【００３１】
搬入出ステーション２には、カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｘ方向に延伸する搬送路２１上を移動自在なウェハ搬送装置２２が設けられている。ウェハ搬送装置２２は、鉛直方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の第４の処理ブロックＧ４のトランジション装置６０、６１との間でウェハＷを搬送できる。
【００３２】
処理ステーション３には、各種処理装置を備えた複数、例えば４つの処理ブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１中のＸ方向負方向側）には、第１の処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１中のＸ方向正方向側）には、第２の処理ブロックＧ２と第３の処理ブロックＧ３が設けられている。第２の処理ブロックＧ２と第３の処理ブロックＧ３は、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１中のＹ方向負方向側）には、第４の処理ブロックＧ４が設けられている。
【００３３】
例えば第１の処理ブロックＧ１には、図２に示すようにウェハＷを低温（第１の温度）で熱処理する第１の熱処理装置３０〜３３と、ウェハＷを高温（第１の温度より高い第２の温度）で熱処理する第２の熱処理装置３４とが、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。第１の熱処理装置３０、３１と第１の熱処理装置３２、３３は、搬入出ステーション２側からＹ方向にこの順で並べて配置され、且つそれぞれ鉛直方向に下からこの順で２段に設けられている。なお、第１の熱処理装置３０〜３３の装置数や鉛直方向及び水平方向の配置は本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。
【００３４】
例えば第２の処理ブロックＧ２には、図１に示すようにウェハＷ上に塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布装置４０、４１が、搬入出ステーション２側からこの順でＹ方向に並べて配置されている。
【００３５】
例えば第３の処理ブロックＧ３には、ウェハＷ上の塗布膜を研削する研削装置５０と、研削装置５０で塗布膜が研削されたウェハＷを洗浄する洗浄装置５１と、ウェハＷのトランジション装置５２、５３とが設けられている。研削装置５０、洗浄装置５１、トランジション装置５２、５３に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域５４が形成されている。ウェハ搬送領域５４には、例えば研削装置５０、洗浄装置５１、トランジション装置５２、５３にウェハＷを搬送するウェハ搬送装置５５が配置されている。洗浄装置５１、ウェハ搬送領域５４、研削装置５０は、搬入出ステーション２側からＹ方向にこの順で並べて配置されている。また、トランジション装置５２、５３はウェハ搬送領域５４のＸ方向負方向側に設けられ、且つ下からこの順で２段に設けられている。
【００３６】
例えば第４の処理ブロックＧ４には、ウェハＷのトランジション装置６０、６１が下からこの順で２段に設けられている。
【００３７】
第１の処理ブロックＧ１〜第４の処理ブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域７０が形成されている。ウェハ搬送領域７０には、例えばウェハ搬送装置７１が配置されている。
【００３８】
ウェハ搬送装置７１は、例えば鉛直方向、水平方向（Ｙ方向、Ｘ方向）及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置７１は、ウェハ搬送領域７０内を移動し、周囲の第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２、第３の処理ブロックＧ３及び第４の処理ブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。
【００３９】
次に、上述した第１の処理ブロックＧ１の第１の熱処理装置３０〜３３の構成について説明する。第１の熱処理装置３０は、図３に示すように内部を密閉可能な処理容器１００を有している。処理容器１００のウェハ搬送領域７０側の側面には、図４に示すようにウェハＷの搬入出口１０１が形成され、当該搬入出口１０１には開閉シャッタ１０２が設けられている。
【００４０】
処理容器１００の内部には、図３及び図４に示すようにウェハＷを加熱処理する加熱部１１０と、ウェハＷを温度調節する温度調節部１１１が設けられている。加熱部１１０と温度調節部１１１はＹ方向に並べて配置されている。
【００４１】
加熱部１１０は、熱板１２０を収容して熱板１２０の外周部を保持する環状の保持部材１２１と、その保持部材１２１の外周を囲む略筒状のサポートリング１２２を備えている。熱板１２０は、厚みのある略円盤形状を有している。熱板１２０の内部には、ウェハＷを吸着保持するための吸引管１２３が設けられている。吸引管１２３は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。そして、吸引管１２３からウェハＷが吸引され、当該ウェハＷが熱板１２０に吸着保持される。例えばウェハＷが反っている場合でも、吸引管１２３からの吸引力で適切に吸着保持される。また熱板１２０の内部には、例えばヒータ１２４が設けられている。熱板１２０の加熱温度は例えば制御部５００により制御され、熱板１２０上に載置されたウェハＷが所定の第１の温度、例えば１２０℃〜１５０℃に加熱される。
【００４２】
熱板１２０の下方には、ウェハＷを昇降させる昇降機構１３０が設けられている。昇降機構１３０は、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１３１を例えば３本有している。昇降ピン１３１は、昇降駆動部１３２により昇降できる。熱板１２０の中央部付近には、当該熱板１２０を厚み方向に貫通する貫通孔１３３が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン１３１は貫通孔１３３を挿通し、熱板１２０の上面から突出可能になっている。
【００４３】
熱板１２０の上方には、昇降自在の蓋体１４０が設けられている。蓋体１４０は、下面が開口し、熱板１２０と一体となって熱処理室Ｋを形成する。また蓋体１４０の下面には、シール材１４１が環状に設けられている。そして、熱板１２０と蓋体１４０により熱処理室Ｋが形成される際には、熱板１２０の上面と蓋体１４０の下面との間に設けられるシール材１４１によって、熱処理室Ｋの内部の気密性が保持される。
【００４４】
蓋体１４０には、熱処理室Ｋに例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給機構１５０が設けられている。ガス供給機構１５０は、蓋体１４０の天井面の中央部に接続され、熱処理室Ｋの内部に不活性ガスを供給するガス供給管１５１が接続されている。ガス供給管１５１は、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源１５２に連通している。またガス供給管１５１には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群１５３が設けられている。さらにガス供給管１５１には、熱処理室Ｋに供給される不活性ガスを所定の温度、例えば１２０℃〜１５０℃に加熱するヒータ１５４が設けられている。なお、熱処理室Ｋ内の不活性ガスの加熱は本実施の形態に限定されず、熱板１２０の熱を利用して不活性ガスを加熱してもよいし、或いは蓋体１４０の内部に設けられた加熱機構（図示せず）によって不活性ガスを加熱してもよい。
【００４５】
また蓋体１４０には、熱処理室Ｋの雰囲気を所定の真空度、例えば２０ｋＰａまで減圧する減圧機構１６０が設けられている。減圧機構１６０は、蓋体１４０の側面に接続され、熱処理室Ｋの内部を真空引きして減圧するための吸気管１６１が接続されている。吸気管１６１は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置１６２に連通している。
【００４６】
温度調節部１１１は、温度調節板１７０を有している。温度調節板１７０は、図４に示すように略方形の平板形状を有し、熱板１２０側の端面が円弧状に湾曲している。温度調節板１７０には、Ｙ方向に沿った２本のスリット１７１が形成されている。スリット１７１は、温度調節板１７０の熱板１２０側の端面から温度調節板１７０の中央部付近まで形成されている。このスリット１７１により、温度調節板１７０が、加熱部１１０の昇降ピン１３１及び後述する温度調節部１１１の昇降ピン１８０と干渉するのを防止できる。また温度調節板１７０には、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節板１７０の冷却温度は例えば制御部５００により制御され、温度調節板１７０上に載置されたウェハＷが所定の温度、例えば５０℃に冷却される。
【００４７】
温度調節板１７０は、図３に示すように支持アーム１７２に支持されている。支持アーム１７２には、駆動部１７３が取り付けられている。駆動部１７３は、Ｙ方向に延伸するレール１７４に取り付けられている。レール１７４は、温度調節部１１１から加熱部１１０まで延伸している。この駆動部１７３により、温度調節板１７０は、レール１７４に沿って加熱部１１０と温度調節部１１１との間を移動可能になっている。
【００４８】
温度調節板１７０の下方には、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン１８０が例えば３本設けられている。昇降ピン１８０は、昇降駆動部１８１により昇降できる。そして、昇降ピン１８０はスリット１７１を挿通し、温度調節板１７０の上面から突出可能になっている。
【００４９】
なお、第１の熱処理装置３１〜３３の構成は、上述した第１の熱処理装置３０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
次に、上述した第１の処理ブロックＧ１の第２の熱処理装置３４の構成について説明する。第２の熱処理装置３４は、図５に示すように筐体１９０を有している。筐体１９０の天井面には、ファンフィルターユニット１９１（ＦＦＵ：Ｆａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｎｉｔ）が設けられている。このファンフィルターユニット１９１によって、筐体１９０の内部に下降気流（ダウンフロー）が形成される。
【００５１】
筐体１９０内には、各種処理ユニットを備えた２つの処理ブロックＨ１、Ｈ２が設けられている。例えば筐体１９０内のＸ方向正方向側には第１の処理ブロックＨ１が設けられ、筐体１９０内のＸ方向負方向側、すなわちウェハ搬送領域７０側には第２の処理ブロックＨ２が設けられている。
【００５２】
例えば第１の処理ブロックＨ１には、複数のウェハＷを収容して熱処理を行う熱処理ユニット２００が設けられている。
【００５３】
例えば第２の処理ブロックＨ２には、熱処理されたウェハＷを所定の温度に調節する温度調節ユニット２１０と、外部との間でウェハＷを搬入出するためのトランジションユニット２１１、２１２と、複数のウェハＷを一時的に収容するバッファユニット２１３とが下からこの順で４段に設けられている。
【００５４】
第１の処理ブロックＨ１と第２の処理ブロックＨ２の間には、ウェハ搬送領域２２０が形成されている。ウェハ搬送領域２２０には、第１の処理ブロックＨ１と第２の処理ブロックＨ２内の所定のユニットにウェハＷを搬送するウェハ搬送機構２２１を有している。
【００５５】
ウェハ搬送機構２２１は、複数、例えば２つの搬送アーム２２２を有している。搬送アーム２２２は、図６に示すように略Ｃ字型に構成されたアーム部２２３を有している。アーム部２２３は、ウェハＷの径より大きい曲率半径でウェハＷの周縁部に沿って湾曲している。アーム部２２３には、当該アーム部２２３から内側に突出し、ウェハＷの裏面外周部を保持する保持部２２４が複数箇所、例えば３箇所に設けられている。そして搬送アーム２２２は、この保持部２２４上にウェハＷを水平に保持することができる。
【００５６】
アーム部２２３の基端部には、アーム部２２３と一体に形成され、且つアーム部２２３を支持する支持部２２５が設けられている。支持部２２５にはアーム駆動部（図示せず）が設けられている。
【００５７】
また搬送アーム２２２の基端部には、アーム駆動部２２６が設けられている。このアーム駆動部２２６によって、各搬送アーム２２２は独立して水平方向に移動できる。これら搬送アーム２２２とアーム駆動部２２６は、基台２２７に支持されている。基台２２７には移動機構（図示せず）が設けられ、かかる移動機構によってウェハ搬送機構２２１は昇降自在に構成され、また鉛直軸周りに回転自在に構成されている。
【００５８】
次に、熱処理ユニット２００の構成について説明する。熱処理ユニット２００は、図５に示すように内部を密閉可能な処理容器２３０を有している。
【００５９】
処理容器２３０には、当該処理容器２３０内に例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給機構２３１が設けられている。ガス供給機構２３１は、処理容器２３０の底面に接続され、処理容器２３０の内部に不活性ガスを供給するガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２は、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源２３３に連通している。またガス供給管２３２には、不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群２３４が設けられている。さらにガス供給管２３２には、処理容器２３０に供給される不活性ガスを所定の温度に加熱する加熱機構としてのヒータ２３５が設けられている。なお、不活性ガスは例えば常温である２３℃で供給されてもよいし、ヒータ２３５によって常温より高い温度に加熱されて供給されてもよい。また、処理容器２３０内の不活性ガスの加熱は本実施の形態に限定されず、後述する熱板２４０の熱を利用して不活性ガスを加熱してもよいし、或いは処理容器２３０の内部に設けられた加熱機構（図示せず）によって不活性ガスを加熱してもよい。
【００６０】
また処理容器２３０には、当該処理容器２３０内の雰囲気を排気する排気機構２３６が設けられている。排気機構２３６は、処理容器２３０の天井面に接続され、処理容器２３０の内部を真空引きして排気するための排気管２３７が接続されている。排気管２３７は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置２３８に連通している。
【００６１】
処理容器２３０の内部には、ウェハＷを載置して熱処理する熱処理板としての熱板２４０が設けられている。熱板２４０は、鉛直方向に複数段、例えば１２段に設けられている。各熱板２４０に対向し、ウェハ搬送領域２２０側の処理容器２３０の側面には、ウェハＷの搬入出口２４１がそれぞれ形成され、各搬入出口２４１には開閉シャッタ２４２がそれぞれ設けられている。なお熱板２４０の個数は本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。
【００６２】
熱板２４０は、図７に示すように厚みのある略円盤形状を有している。熱板２４０の外周部には、切り欠き２４３が例えば３箇所に形成されている。これら切り欠き２４３により、熱板２４０とウェハ搬送機構２２１との間でウェハＷを受け渡す際に、ウェハ搬送機構２２１の搬送アーム２２２における保持部２２４が熱板２４０と干渉するのを防止できる。
【００６３】
熱板２４０の内部には、図８に示すようにウェハＷを吸着保持するための吸引管２４４が設けられている。吸引管２４４は、例えば真空ポンプなどの負圧発生装置（図示せず）に接続されている。そして、吸引管２４４からウェハＷが吸引され、当該ウェハＷが熱板２４０に吸着保持される。例えばウェハＷが反っている場合でも、吸引管２４４からの吸引力で適切に吸着保持される。また熱板２４０の内部には、例えばヒータ２４５が内蔵されている。熱板２４０の加熱温度は例えば制御部５００により制御され、熱板２４０上に載置されたウェハＷが所定の第２の温度、例えば１５０℃〜２５０℃に加熱される。
【００６４】
次に、温度調節ユニット２１０の構成について説明する。温度調節ユニット２１０は、図５に示すように内部を密閉可能な処理容器２５０を有している。処理容器２５０のウェハ搬送領域２２０側の側面には、ウェハＷの搬入出口２５１が形成され、当該搬入出口２５１には開閉シャッタ２５２が設けられている。
【００６５】
処理容器２５０の内部には、熱板２４０で熱処理されたウェハＷを温度調節する温度調節板２５３が設けられている。温度調節板２５３は、熱板２４０と同様に略円盤形状を有し、温度調節板２５３の外周部には切り欠き２４３と同様の切り欠き（図示せず）が形成されている。また温度調節板２５３には、例えばペルチェ素子などの温度調節部材（図示せず）が内蔵されている。温度調節板２５３の冷却温度は例えば制御部５００により制御され、温度調節板２５３上に載置されたウェハＷが所定の温度、例えば常温である２３℃に冷却される。なお温度調節板２５３の個数は本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。
【００６６】
次に、トランジションユニット２１１、２１２の構成について説明する。トランジションユニット２１１は、ウェハＷを収容可能な処理容器２６０を有している。処理容器２６０のウェハ搬送領域７０側の側面には、ウェハＷの搬入出口２６１が形成され、当該搬入出口２６１には開閉シャッタ２６２が設けられている。また処理容器２６０のウェハ搬送領域２２０側の側面には、ウェハＷの搬入出口２６３が形成されている。処理容器２６０の内部には、ウェハＷを支持する支持ピン２６４が設けられている。かかる構成により、処理容器２６０はウェハＷを一時的に収容可能になっている。なお、トランジションユニット２１２の構成は、このトランジションユニット２１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
次に、バッファユニット２１３の構成について説明する。バッファユニット２１３は、ウェハ搬送領域２２０側の側面が開口した処理容器２７０を有している。処理容器２７０の内部には、ウェハＷを保持する保持部材２７１が設けられている。保持部材２７１は、鉛直方向に複数段、例えば１２段に設けられている。かかる構成により、バッファユニット２１３は複数のウェハＷを一時的に収容可能になっている。
【００６８】
バッファユニット２１３は、例えば熱処理ユニット２００において複数のウェハＷに対する熱処理を途中で中断する際に用いられる。例えば成膜システム１において、第２の熱処理装置３４以外の装置に不具合が生じた場合に、一連の成膜処理が停止される場合がある。かかる場合、熱処理ユニット２００における複数のウェハＷは、処理容器２３０からバッファユニット２１３に搬送され、当該バッファユニット２１３において一時的に収容される。そうすると、例えば熱処理ユニット２００の熱板２４０によるウェハＷの過加熱を防止することができる。
【００６９】
次に、上述した第２の処理ブロックＧ２の塗布装置４０、４１の構成について説明する。塗布装置４０は、図９に示すように内部を密閉可能な処理容器２８０を有している。処理容器２８０のウェハ搬送領域７０側の側面には、図１０に示すようにウェハＷの搬入出口２８１が形成され、当該搬入出口２８１には開閉シャッタ２８２が設けられている。
【００７０】
処理容器２８０内の中央部には、図９に示すようにウェハＷを保持するチャック２９０が設けられている。チャック２９０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをチャック２９０上に吸着保持できる。
【００７１】
チャック２９０の下方には、チャック駆動部２９１が設けられている。チャック駆動部２９１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、チャック２９０は昇降自在になっている。
【００７２】
チャック２９０の周囲には、ウェハＷから落下する液体を受け止め、回収するカップ２９２が設けられている。カップ２９２の下面には、回収した液体を排出する排出管２９３と、カップ２９２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管２９４が接続されている。
【００７３】
図１０に示すようにカップ２９２のＸ方向負方向（図１０中の下方向）側には、Ｙ方向（図１０中の左右方向）に沿って延伸するレール３００が形成されている。レール３００は、例えばカップ２９２のＹ方向負方向（図１０中の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図１０中の右方向）側の外方まで形成されている。レール３００には、アーム３０１が取り付けられている。
【００７４】
アーム３０１には、図９及び図１０に示すようにウェハＷに液体状の塗布液を供給する塗布ヘッド３０２が支持されている。アーム３０１は、図１０に示すヘッド駆動部３０３により、レール３００上を移動自在である。これにより、塗布ヘッド３０２は、カップ２９２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３０４からカップ２９２内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。また、アーム３０１は、ヘッド駆動部３０３によって昇降自在であり、塗布ヘッド３０２の高さを調節できる。
【００７５】
塗布ヘッド３０２は、図１１に示すようにＸ方向に向けて延伸する略直方体形状に形成されている。塗布ヘッド３０２は、例えばウェハＷの径よりも長く形成されている。塗布ヘッド３０２の下端部には、スリット状の塗布液の吐出口３０２ａが形成されている。
【００７６】
塗布ヘッド３０２には、図９に示すように当該塗布ヘッド３０２に塗布液を供給する供給管３０５が接続されている。供給管３０５は、内部に塗布液を貯留する塗布液供給源３０６に連通している。また、供給管３０５には、塗布液の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３０７が設けられている。
【００７７】
そして塗布装置４０では、図１２に示すように塗布ヘッド３０２の吐出口３０２ａから表面張力によって露出した塗布液ＦをウェハＷの表面に接触させた状態で、塗布ヘッド３０２をウェハＷの径方向（図１２の例ではＹ方向負方向）に移動させる。そうすると、吐出口３０２ａから露出する塗布液Ｆは、表面張力の作用によってウェハＷの表面に順次供給され、ウェハＷの表面全面に塗布液Ｆが塗布される。
【００７８】
なお、塗布装置４１の構成は、上述した塗布装置４０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
次に、上述した第３の処理ブロックＧ３の研削装置５０の構成について説明する。研削装置５０は、図１３に示すように内部を密閉可能な処理容器３１０を有している。処理容器３１０のウェハ搬送領域５４側の側面には、後述する搬入部３２０に対向する位置にウェハＷの搬入口３１１が形成され、当該搬入口３１１には開閉シャッタ３１２が設けられている。また処理容器３１０のウェハ搬送領域５４側の側面には、後述する搬出部３２１に対向する位置にウェハＷの搬出口３１３が形成され、当該搬出口３１３には開閉シャッタ３１４が設けられている。
【００８０】
処理容器３１０の内部には、外部から処理容器３１０の内部に搬入されたウェハＷを一時的に載置する搬入部３２０と、処理容器３１０から外部に搬出されるウェハＷを一時的に載置する搬出部３２１とが設けられている。搬入部３２０と搬出部３２１は、Ｘ方向正方向にこの順で並べて配置されている。搬入部３２０と搬出部３２１には、ウェハＷを支持する支持ピン３２２がそれぞれ設けられている。
【００８１】
また処理容器３１０の内部には、ウェハＷを載置して当該ウェハＷ上の塗布膜Ｆを研削するステージ３３０が設けられている。ステージ３３０は、搬入部３２０と搬出部３２１のＹ方向正方向側に設けられている。またステージ３３０は、回転機構（図示せず）によって回転自在に構成されている。
【００８２】
ステージ３３０上には、ウェハＷを吸着保持する２つのチャック３３１、３３１が設けられている。これらチャック３３１、３３１は、例えばステージ３３０の中心点を挟んで対向する位置に配置されている。チャック３３１は、回転機構（図示せず）によって回転可能に構成されている。またステージ３３０を回転させることによって、チャック３３１、３３１は、ウェハＷ上の塗布膜Ｆを研削する処理位置Ｐ１とウェハＷを待機させる待機位置Ｐ２と間で移動可能になっている。
【００８３】
処理位置Ｐ１であってチャック３３１の上方には、図１４に示すようにウェハＷ上の塗布膜Ｆを研磨して研削する研削機構３４０が設けられている。研削機構３４０は研磨機構として機能し、例えば研削砥石が用いられる。
【００８４】
研削機構３４０には、当該研削機構３４０を回転させる回転機構３４１が設けられている。回転機構３４１は、研削機構３４０を支持する回転板３４２と、回転板３４２に設けられたスピンドル３４３と、スピンドル３４３を介して回転板３４２を回転させる駆動部３４４とを有している。そして、チャック３３１に保持されたウェハＷを研削機構３４０に当接させた状態で、チャック３３１と研削機構３４０をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷ上の塗布膜Ｆを研削する。
【００８５】
なお、研削装置５０の処理容器３１０の内部には、搬入部３２０、搬出部３２１、ステージ３３０の間でウェハＷを搬送するウェハ搬送機構（図示せず）が設けられている。
【００８６】
次に、上述した第３の処理ブロックＧ３の洗浄装置５１の構成について説明する。洗浄装置５１は、図１５に示すようにウェハＷの表面を洗浄する表面洗浄ユニット３５０と、ウェハＷの裏面を洗浄する裏面洗浄ユニット３５１と、表面洗浄ユニット３５０におけるウェハＷの表面の洗浄と裏面洗浄ユニット３５１におけるウェハＷの裏面の洗浄とを終えたウェハＷの表面を仕上洗浄する仕上洗浄ユニット３５２とを有している。表面洗浄ユニット３５０、裏面洗浄ユニット３５１、仕上洗浄ユニット３５２は、Ｘ方向負方向にこの順で並べて配置されている。
【００８７】
表面洗浄ユニット３５０は、図１６に示すように内部を密閉可能な処理容器３６０を有している。処理容器３６０のウェハ搬送領域５４側の側面には、図１７に示すようにウェハＷの搬入出口３６１が形成され、当該搬入出口３６１には開閉シャッタ３６２が設けられている。
【００８８】
処理容器３６０内の中央部には、図１６に示すようにウェハＷを保持して回転させるスピンチャック３７０が設けられている。スピンチャック３７０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷをスピンチャック３７０上に吸着保持できる。
【００８９】
スピンチャック３７０は、チャック駆動部３７１を有し、そのチャック駆動部３７１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動部３７１には、例えばシリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック３７０は昇降自在になっている。
【００９０】
スピンチャック３７０の周囲には、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ３７２が設けられている。カップ３７２の下面には、回収した液体を排出する排出管３７３と、カップ３７２内の雰囲気を真空引きして排気する排気管３７４が接続されている。
【００９１】
図１７に示すようにカップ３７２のＸ方向負方向（図１７の下方向）側には、Ｙ方向（図１７の左右方向）に沿って延伸するレール３８０が形成されている。レール３８０は、例えばカップ３７２のＹ方向負方向（図１７の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図１７の右方向）側の外方まで形成されている。レール３８０には、例えばノズルアーム３８１とスクラブアーム３８２が取り付けられている。
【００９２】
ノズルアーム３８１には、図１６及び図１７に示すようにウェハＷに高圧の純水を供給する純水ノズル３８３が支持されている。ノズルアーム３８１は、図１７に示すノズル駆動部３８４により、レール３８０上を移動自在である。これにより、純水ノズル３８３は、カップ３７２のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部３８５からカップ３７２内のウェハＷの中心部上方まで移動でき、さらに当該ウェハＷ上をウェハＷの径方向に移動できる。また、ノズルアーム３８１は、ノズル駆動部３８４によって昇降自在であり、純水ノズル３８３の高さを調節できる。
【００９３】
純水ノズル３８３には、図１６に示すように当該純水ノズル３８３に高圧の純水を供給する供給管３８６が接続されている。供給管３８６は、内部に純水を貯留する純水供給源３８７に連通している。また、供給管３８６には、純水の流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群３８８が設けられている。
【００９４】
スクラブアーム３８２には、スクラブ洗浄具３９０が支持されている。スクラブ洗浄具３９０の先端部には、例えば複数の糸状やスポンジ状のブラシ３９０ａが設けられている。スクラブアーム３８２は、図１７に示す洗浄具駆動部３９１によってレール３８０上を移動自在であり、スクラブ洗浄具３９０を、カップ３７２のＹ方向負方向側の外方からカップ３７２内のウェハＷの中心部上方まで移動させることができる。また、洗浄具駆動部３９１によって、スクラブアーム３８２は昇降自在であり、スクラブ洗浄具３９０の高さを調節できる。
【００９５】
なお、以上の構成では、純水ノズル３８３とスクラブ洗浄具３９０が別々のアームに支持されていたが、同じアームに支持されていてもよい。また、純水ノズル３８３を省略して、スクラブ洗浄具３９０から純水を供給するようにしてもよい。
【００９６】
裏面洗浄ユニット３５１は、上述した表面洗浄ユニット３５０とほぼ同様の構成を有している。裏面洗浄ユニット３５１は、図１８に示すように表面洗浄ユニット３５０のスピンチャック３７０に代えて、ウェハＷの表面外周部を保持するスピンチャック４００が設けられる。スピンチャック４００は、図１９に示すように略円盤形状の本体部４０１と、ウェハＷの表面外周部を吸着保持する保持部４０２とを有している。保持部４０２は、本体部４０１の上面外周部に等間隔に複数設けられている。このように複数の保持部４０２はウェハＷの表面外周部を吸着保持するため、当該ウェハＷの表面に形成された回路が損傷を被ることはない。また裏面洗浄ユニット３５１では、表面洗浄ユニット３５０のスクラブアーム３８２、スクラブ洗浄具３９０及び洗浄具駆動部３９１が省略されている。裏面洗浄ユニット３５１のその他の構成は、上述した表面洗浄ユニット３５０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００９７】
仕上洗浄ユニット３５２も、上述した表面洗浄ユニット３５０とほぼ同様の構成を有している。仕上洗浄ユニット３５２では、表面洗浄ユニット３５０のスクラブアーム３８２、スクラブ洗浄具３９０及び洗浄具駆動部３９１が省略されている。また仕上洗浄ユニット３５２の純水ノズル３８３から供給される純水は高圧でなくてもよい。仕上洗浄ユニット３５２のその他の構成は、上述した表面洗浄ユニット３５０の構成と同様であるので説明を省略する。
【００９８】
次に、上述した第３の処理ブロックＧ３のウェハ搬送領域５４及びウェハ搬送装置５５の構成について説明する。ウェハ搬送領域５４には、図１５に示すようにＸ方向に延伸する搬送路４１０が設けられている。ウェハ搬送装置５５は３つの搬送アーム４２０、４２１、４２２を有している。搬送アーム４２０、４２１、４２２は、Ｘ方向正方向側にこの順で並べて配置され、それぞれ搬送路４１０上を移動自在になっている。
【００９９】
第１の搬送アーム４２０は、図２０に示すように略Ｃ字型に構成されたアーム部４３０を有している。アーム部４３０は、ウェハＷの径より大きい曲率半径でウェハＷの周縁部に沿って湾曲している。アーム部４３０には、当該アーム部４３０から内側に突出し、ウェハＷの外周部を保持する保持部４３１が複数箇所、例えば３箇所に設けられている。保持部４３１の先端部には、吸着パッド４３２が設けられている。この吸着パッド４３２によって、保持部４３１はウェハＷの外周部を吸着保持する。そして第１の搬送アーム４２０は、この保持部４３１上にウェハＷを水平に保持することができる。
【０１００】
アーム部４３０の基端部には、アーム部４３０と一体に形成され、且つアーム部４３０を支持する支持部４３３が設けられている。支持部４３３は、第１の駆動部４３４に支持されている。この第１の駆動部４３４により、支持部４３３は水平軸回りに回動自在であり、且つ水平方向に伸縮できる。すなわち第１の駆動部４３４は、ウェハＷの表裏面を反転させる反転機構として機能する。第１の駆動部４３４の下方には、図２１に示すようにシャフト４３５を介して、第２の駆動部４３６が設けられている。この第２の駆動部４３６により、第１の駆動部４３４は鉛直軸回りに回転自在であり、且つ鉛直方向に昇降できる。なお、第２の駆動部４３６は上述した搬送路４１０に取り付けられ、第１の搬送アーム４２０が搬送路４１０上を移動自在になっている。
【０１０１】
なお、第２の搬送アーム４２１と第３の搬送アーム４２２の構成は、上述した第１の搬送アーム４２０の構成と同様であるので説明を省略する。
【０１０２】
図１５に示すように第１の搬送アーム４２０は、トランジション装置５２、５３と研削装置５０の搬入部３２０との間で塗布膜Ｆが研削される前のウェハＷを搬送する。また第１の搬送アーム４２０は、洗浄装置５１の仕上洗浄ユニット３５２とトランジション装置５２、５３との間で洗浄後のウェハＷを搬送する。すなわち、第１の搬送アーム４２０は清浄なウェハＷ専用の搬送アームである。
【０１０３】
第２の搬送アーム４２１は、洗浄装置５１の表面洗浄ユニット３５０と裏面洗浄ユニット３５１との間で表面が洗浄されたウェハＷを搬送する。また第２の搬送アーム４２１は、洗浄装置５１の裏面洗浄ユニット３５１と仕上洗浄ユニット３５２との間で裏面が洗浄されたウェハＷを搬送する。すなわち、第２の搬送アーム４２１は完全に洗浄が完了していない汚れたウェハＷ専用の搬送アームである。
【０１０４】
第３の搬送アーム４２２は、研削装置５０の搬出部３２１と洗浄装置５１の表面洗浄ユニット３５０との間で塗布膜Ｆが研削された後のウェハＷを搬送する。すなわち、第３の搬送アーム４２２は洗浄されていない汚れたウェハＷ専用の搬送アームである。
【０１０５】
以上の成膜システム１には、図１に示すように制御部５００が設けられている。制御部５００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、成膜システム１におけるウェハＷに対する成膜処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、成膜システム１における後述の成膜処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部５００にインストールされたものであってもよい。
【０１０６】
次に、以上のように構成された成膜システム１を用いて行われるウェハＷに対する成膜処理方法について説明する。図２２は、かかる成膜処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
【０１０７】
先ず、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが、搬入出ステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２２によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション３の第４のブロックＧ４のトランジション装置６０に搬送される。
【０１０８】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７１によって塗布装置４０に搬送される。塗布装置４０に搬入されたウェハＷは、ウェハ搬送装置７１からチャック２９０に受け渡され吸着保持される。
【０１０９】
続いて、アーム３０１によって待機部３０４の塗布ヘッド３０２をウェハＷの外周部の上方まで移動させる。そして、塗布液供給源３０６から塗布ヘッド３０２に塗布液Ｆを供給し、当該塗布ヘッド３０２の吐出口３０２ａから表面張力によって塗布液Ｆを露出させる。その後、塗布ヘッド３０２を下降させて塗布液ＦをウェハＷの表面に接触させた状態で、塗布ヘッド３０２をウェハＷの径方向に移動させる。そうすると、吐出口３０２ａから露出する塗布液Ｆは、表面張力の作用によってウェハＷの表面に順次供給される。こうして、ウェハＷの表面全面に塗布液Ｆが塗布されて、塗布膜Ｆが形成される（図２２の工程Ｓ１）。なお工程Ｓ１において、塗布液Ｆは例えば２０μｍ〜７０μｍの膜厚で塗布される。そして、塗布液Ｆの膜厚の調節は、塗布ヘッド３０２の移動速度や、塗布ヘッド３０２とウェハＷとの距離を制御することによって行われる。
【０１１０】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７１によって第１の熱処理装置３０に搬送される。第１の熱処理装置３０にウェハＷが搬入されると、ウェハＷはウェハ搬送装置７１から予め上昇して待機していた昇降ピン１８０に受け渡される。続いて昇降ピン１８０を下降させ、ウェハＷを温度調節板１７０に載置する。
【０１１１】
その後、駆動部１７３により温度調節板１７０をレール１７４に沿って熱板１２０の上方まで移動させ、ウェハＷは予め上昇して待機していた昇降ピン１３１に受け渡される。
【０１１２】
その後、昇降ピン１３１に支持されたウェハＷが熱板１２０と接触しない状態で、蓋体１４０を下降させ、シール材１４１によって内部が密閉された熱処理室Ｋを形成する。続いて、減圧機構１６０によって熱処理室Ｋ内の雰囲気を所定の真空度、例えば２０ｋＰａまで減圧する。さらにガス供給機構１５０によって熱処理室Ｋ内に不活性ガスを供給すると共に、減圧機構１６０によって熱処理室Ｋ内の雰囲気を減圧して上記真空度に維持する。このように熱処理室Ｋ内の雰囲気は完全に真空ではなく所定の真空度に維持されているので、吸引管１２３によってウェハＷを適切に吸引でき、熱板１２０によってウェハＷを適切に吸着保持することができる。
【０１１３】
そして、熱処理室Ｋ内の雰囲気は例えば１０ｐｐｍ以下の低酸素雰囲気に維持される。このため、熱処理室Ｋ内で熱処理されるウェハＷ上に酸化膜が形成されるのを抑制することができる。なお熱処理室Ｋ内に供給される不活性ガスは、ガス供給機構１５０のヒータ１５４によって例えば１２０℃〜１５０℃に加熱されている。
【０１１４】
その後、昇降ピン１３１を下降させて、ウェハＷが熱板１２０上に載置される。そして、熱板１２０上のウェハＷは第１の温度、例えば１２０℃〜１５０℃に加熱される（図２２の工程Ｓ２）。またガス供給機構１５０によって熱処理室Ｋ内に不活性ガスを供給すると共に、減圧機構１６０によって熱処理室Ｋ内の雰囲気が減圧されるので、塗布膜Ｆの加熱の際に生じる昇華物は蓋体１４０等に付着することなく除去される。なお工程Ｓ２における第１の温度でのウェハＷの加熱は、例えば１０分行われる。
【０１１５】
その後、蓋体１４０が上昇すると共に昇降ピン１３１が上昇し、さらに温度調節板１７０が熱板１２０の上方に移動する。続いてウェハＷが昇降ピン１３１から温度調節板１７０に受け渡され、温度調節板１７０がウェハ搬送領域７０側に移動する。この温度調節板１７０の移動中に、ウェハＷは所定の温度、例えば５０℃に調節される。
【０１１６】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７１によって第２の熱処理装置３４に搬送される。第２の熱処理装置３４に搬入されたウェハＷは、トランジションユニット２１１に収容される。続いて、ウェハＷはウェハ搬送機構２２１によって熱処理ユニット２００の処理容器２３０内の一の熱板２４０に搬送される。そして、ウェハＷはウェハ搬送機構２２１から熱板２４０に受け渡される。このとき、熱板２４０には切り欠き２４３が形成されているので、ウェハ搬送機構２２１の搬送アーム２２２と熱板２４０が干渉することはない。
【０１１７】
ウェハＷが熱板２４０に搬送される際、処理容器２３０の内部にはガス供給機構２３１によって不活性ガスが供給されると共に、排気機構２３６によって処理容器２３０内の雰囲気が排気されている。このように処理容器２３０内の雰囲気圧力は例えば１１０ｋＰａに維持されているので、吸引管２４４によってウェハＷを適切に吸引でき、熱板２４０によってウェハＷを適切に吸着保持することができる。なお処理容器２３０の内部の雰囲気は、外部の雰囲気に対して陽圧に維持されており、処理容器２３０に対してウェハＷを搬入出する際にも処理容器２３０内の雰囲気を維持することができる。
【０１１８】
そして、処理容器２３０の内部は低酸素雰囲気に維持されている。このため、処理容器２３０内で熱処理されるウェハＷ上に酸化膜が形成されるのを抑制することができる。また処理容器２３０内に供給される不活性ガスは、例えば常温である２３℃であってもよいし、ガス供給機構２３１のヒータ２３５によって常温より高い温度に加熱されていてもよい。
【０１１９】
そして、熱板２４０上のウェハＷは第１の温度より高い第２の温度、例えば１５０℃〜２５０℃に加熱される（図２２の工程Ｓ３）。またガス供給機構２３１によって処理容器２３０内に不活性ガスを供給すると共に、排気機構２３６によって処理容器２３０内の雰囲気が減圧されるので、塗布膜Ｆの加熱の際に生じる昇華物は処理容器２３０等に付着することなく除去される。
【０１２０】
なお工程Ｓ３における第２の温度でのウェハＷの加熱は、例えば１５分〜１時間行われる。このように第２の温度でのウェハＷの加熱は長時間行われるため、処理容器２３０では複数の熱板２４０により複数のウェハＷの熱処理が並行して行われる。
【０１２１】
その後、ウェハＷはウェハ搬送機構２２１によって熱処理ユニット２００から搬出され、温度調節ユニット２１０に搬送される。そして、ウェハＷはウェハ搬送機構２２１から温度調節板２５３に受け渡され、所定の温度、例えば常温である２３℃に調節される。
【０１２２】
その後、ウェハＷはウェハ搬送機構２２１によってトランジションユニット２１２に搬送される。
【０１２３】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７１によってトランジション装置５２に搬送される。続いて、ウェハＷはウェハ搬送装置５５の第１の搬送アーム４２０によって研削装置５０の搬入部３２０に搬送される。その後、ウェハＷは搬入部３２０からステージ３３０の待機位置Ｐ２にあるチャック３３１に受け渡されて吸着保持される。所定の時間経過後、待機位置Ｐ２のウェハＷが処理可能になると、ステージ３３０を回転させ、待機位置Ｐ２のチャック３３１を処理位置Ｐ１に移動させる。
【０１２４】
処理位置Ｐ１では、研削機構３４０を下降させ、チャック３３１に保持されたウェハＷを研削機構３４０に当接させる。この状態でチャック３３１と研削機構３４０をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷ上の塗布膜Ｆを研削する（図２２の工程Ｓ４）。この工程Ｓ４では、塗布膜Ｆは例えば１５μｍの膜厚になるように研削される。
【０１２５】
その後、ステージ３３０を回転させ、処理位置Ｐ１のチャック３３１を待機位置Ｐ２に移動させる。続いて、ウェハＷは待機位置Ｐ２のチャック３３１から搬出部３２１に受け渡される。
【０１２６】
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置５５の第３の搬送アーム４２２によって洗浄装置５１の表面洗浄ユニット３５０に搬送される。表面洗浄ユニット３５０に搬入されたウェハＷは、第３の搬送アーム４２２からスピンチャック３７０に受け渡され吸着保持される。
【０１２７】
続いて、ノズルアーム３８１によって待機部３８５の純水ノズル３８３をウェハＷの中心部の上方まで移動させると共に、スクラブアーム３８２によってスクラブ洗浄具３９０をウェハＷ上に移動させる。その後、スピンチャック３７０によってウェハＷを回転させながら、純水ノズル３８３からウェハＷ上に高圧の純水を供給する。そうすると、純水ノズル３８３からの高圧の純水とスクラブ洗浄具３９０によって、ウェハＷの表面が洗浄される（図２２の工程Ｓ５）。なお工程Ｓ５において、純水ノズル３８３をウェハＷの径方向に移動させながら、当該純水ノズル３８３からウェハＷ上に高圧の純水を供給して、ウェハＷの表面を洗浄してもよい。
【０１２８】
次にウェハＷは、第２の搬送アーム４２１によって裏面洗浄ユニット３５１に搬送される。このウェハＷの搬送中、第１の駆動部４３４によって第２の搬送アーム４２１を反転させ、ウェハＷの表裏面を反転する。すなわち、ウェハＷの裏面を上方に向ける。
【０１２９】
裏面洗浄ユニット３５１に搬入されたウェハＷは、スピンチャック４００に吸着保持される。続いて、スピンチャック４００によって回転中のウェハＷに純水ノズル３８３から高圧の純水を供給して、ウェハＷの裏面が洗浄される（図２２の工程Ｓ６）。なお、この工程Ｓ６におけるウェハＷの裏面の洗浄は、上述した工程Ｓ５におけるウェハＷの表面の洗浄と同様であるので説明を省略する。但し、工程Ｓ６では、工程Ｓ５でのスクラブ洗浄具３９０による洗浄は省略される。
【０１３０】
次にウェハＷは、第２の搬送アーム４２１によって仕上洗浄ユニット３５２に搬送される。このウェハＷの搬送中、第１の駆動部４３４によって第２の搬送アーム４２１を反転させ、ウェハＷの表裏面を反転する。すなわち、ウェハＷの表面を上方に向ける。そして仕上洗浄ユニット３５２において、ウェハＷの表面が仕上洗浄される（図２２の工程Ｓ７）。なお、この工程Ｓ６におけるウェハＷの表面の仕上洗浄は、上述した工程Ｓ５におけるウェハＷの表面の洗浄と同様であるので説明を省略する。但し、工程Ｓ７では、工程Ｓ５でのスクラブ洗浄具３９０による洗浄は省略される。
【０１３１】
次にウェハＷは、第１の搬送アーム４２０によってトランジション装置５３に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７１によってトランジション装置６１に搬送され、その後搬入出ステーション２のウェハ搬送装置２２によって所定のカセット載置板１１のカセットＣに搬送される。こうして、一連のウェハＷに対する成膜処理が終了する。
【０１３２】
以上の実施の形態によれば、一の第２の熱処理装置３４の処理容器２３０内に複数の熱板２４０が設けられているので、従来のように熱処理装置を複数設ける場合に比べて、装置構成を簡易化することができる。このため、装置を小型化して、その製造コストを低廉化することができる。
【０１３３】
また、上述したように工程Ｓ２は１０分と短時間で終了するのに対し、工程Ｓ３は１５分〜１時間と長時間を要する。このため、成膜処理のスループットを維持しようとすると、工程Ｓ３を行う熱板２４０は、工程Ｓ２を行う熱板１２０に対して多数必要となる。この点、工程Ｓ２を行う第１の熱処理装置３０では一の熱板１２０により一のウェハＷを処理するのに対し、工程Ｓ３を行う第２の熱処理装置３４では複数の熱板２４０により複数のウェハＷを並行して処理する。したがって、第２の熱処理装置３４の装置構成を簡易化しつつ、ウェハＷの熱処理を効率よく行い、成膜処理のスループットを維持することができる。
【０１３４】
また、工程３において第２の熱処理装置３４では、処理容器２３０内にガス供給機構２３１から不活性ガスを供給して、当該処理容器２３０内を不活性ガス雰囲気、すなわち低酸素雰囲気に維持した状態でウェハＷが熱処理されるので、ウェハＷ上の酸化膜の形成を抑制することができ、ウェハＷの熱処理を適切に行うことができる。
【０１３５】
また、工程Ｓ３において処理容器２３０内に供給される不活性ガスは所定の温度に加熱されているので、ウェハＷを効率よく加熱することができる。
【０１３６】
また、工程Ｓ３において処理容器２３０内は完全に真空ではなく所定の真空度に維持されているので、吸引管２４４によってウェハＷを適切に吸引できる。このため、例えば静電チャックのように高価なチャックを用いる必要がなく、廉価な熱板２４０によってウェハＷを適切に吸着保持することができる。
【０１３７】
また、工程Ｓ３での熱板２４０の熱処理後、温度調節板２５３によってウェハＷは所定の温度に調節されるので、後続の工程Ｓ４におけるウェハＷ上の塗布膜Ｆの研削処理を適切に行うことができる。
【０１３８】
また本実施の形態によれば、成膜システム１においてウェハ単位で塗布膜の成膜処理を行うことができるので、当該成膜処理に要する時間を短縮することができる。また、一の成膜システム１において、工程Ｓ１における塗布液Ｆの塗布処理、工程Ｓ２におけるウェハＷの低温熱処理、工程Ｓ３におけるウェハＷの高温熱処理、工程Ｓ４における塗布膜Ｆの研削処理、工程Ｓ５〜Ｓ７におけるウェハＷの洗浄処理が行われるので、一連の成膜処理を効率よく行うことができる。さらに、一の成膜システムにおいて、上述した工程Ｓ１〜Ｓ７の一連の成膜処理を複数のウェハＷに対して並行して行うことができる。したがって、ウェハＷに対する成膜処理のスループットを向上させることができる。
【０１３９】
以上の実施の形態では、工程Ｓ３においてガス供給機構１５０のヒータ２３５によって処理容器２３０に供給される不活性ガスを所定の温度に加熱していたが、不活性ガスを加熱する方法はこれに限定されない。例えば処理容器２３０内の不活性ガスは、複数の熱板２４０の熱によって加熱されてもよい。また、例えば図２３に示すように処理容器２３０内の不活性ガスは、処理容器２３０の天井面に設けられた他の加熱機構としてのヒータ６００によって加熱されてもよい。いずれにしても、処理容器２３０内の不活性ガスを所定の温度に加熱して、ウェハＷを効率よく加熱することができる。
【０１４０】
以上の実施の形態の第２の熱処理装置３４において、熱板２４０は複数の熱板領域に区画されていてもよい。熱板２４０の各熱板領域にはヒータ２４５が個別に内蔵され、各熱板領域毎に加熱できる。各熱板領域のヒータ２４５の発熱量は、制御部５００により調節される。制御部５００は、ヒータ２４５の発熱量を調節して、各熱板領域の温度を所定の加熱温度に制御できる。
【０１４１】
以上の実施の形態の第２の熱処理装置３４において、図２４に示すように熱板２４０の上方から当該熱板２４０に保持されたウェハＷに不活性ガスを供給する他のガス供給機構としてのガス供給機構６１０が設けられていてもよい。ガス供給機構６１０は、熱板２４０毎に複数設けられている。またガス供給機構６１０は、ガス供給機構６１０は、内部に不活性ガスを貯留するガス供給源（図示せず）や、供給される不活性ガスの流れを制御するバルブや流量調節部等を含む供給機器群（図示せず）を有している。
【０１４２】
かかる場合、ガス供給機構６１０から供給される不活性ガスによって熱板２４０毎に低酸素雰囲気に維持することができるので、熱板２４０上で熱処理されるウェハＷ上に酸化膜が形成されるのをより確実に抑制することができる。また、熱板２４０毎に低酸素雰囲気を維持することができるので、処理容器２３０内の雰囲気を厳密に低酸素雰囲気することまでは要求されず、不活性ガスの供給量を少量に抑制することもできる。
【０１４３】
なお、ガス供給機構６１０から供給される不活性ガスは所定の温度に加熱されていてもよい。かかる場合、ウェハＷを効率よく加熱することができる。
【０１４４】
また本実施の形態において、処理容器２３０内で熱板２４０によってウェハＷを熱処理した後、当該処理容器２３０内において、ウェハＷを所定の温度に調節してもよい。かかる場合、例えば図２５に示すように熱板２４０の下方にウェハＷの昇降機構６２０が設けられている。昇降機構６２０は、ウェハＷを下方から支持し昇降させるための昇降ピン６２１を例えば３本有している。昇降ピン６２１は、昇降駆動部６２２により昇降できる。熱板２４０の中央部付近には、当該熱板２４０を厚み方向に貫通する貫通孔６２３が例えば３箇所に形成されている。そして、昇降ピン６２１は貫通孔６２３を挿通し、熱板２４０の上面から突出可能になっている。
【０１４５】
そして、熱板２４０によるウェハＷの熱処理後、昇降機構６２０の昇降ピン６２１を上昇させて、熱板２４０の上方であって当該熱板２４０と接触しない位置にウェハＷを上昇させる。そして、ガス供給機構６１０から熱板２４０上のウェハＷに対して例えば常温である２３℃の不活性ガスを供給する。この状態で所定の時間維持して、ウェハＷを所定の温度、例えば５０℃〜２５０℃に調節する。かかる場合、この処理容器２３０内でのウェハＷの温度調節と、後続の温度調節板２５３によるウェハＷの温度調節とを行い、２段階で温度調節を行うので、第２の熱処理装置３４におけるウェハＷの熱処理を効率よく行うことができる。
【０１４６】
なお、昇降機構６２０は本実施の形態に限定されず、種々の構成を取り得る。
【０１４７】
以上の実施の形態の第２の熱処理装置３４の熱板２４０の上面外周部には、図２６に示すように仕切り板６３０が設けられていてもよい。仕切り板６３０は、熱板２４０上に保持されるウェハＷの外側に環状に設けられる。また仕切り板６３０は、例えば０．８ｍｍの高さを有する。このように熱板２４０上のウェハＷの外周部付近を略閉じた空間にすることにより、ウェハＷの外周部を吸引管２４４によって大きい圧力で吸引することができる。そうすると、例えば熱板２４０で熱処理されるウェハＷの外周部が反っている場合でも（図２６の点線）、当該ウェハＷの反りを矯正して、熱板２４０上でウェハＷを適切に吸着保持することができる。したがって、熱板２４０によるウェハＷの熱処理をウェハ面内でより均一に行うことができる。
【０１４８】
なお、熱板２４０で吸着保持するウェハＷの反りを矯正するためには、ウェハＷの外周部を吸引する吸引管２４４の圧力を、中心部を吸引する吸引管２４４の圧力より大きくしてもよい。
【０１４９】
以上の実施の形態の第２の熱処理装置３４では、処理容器２３０の外部に温度調節板２５３が設けられていたが、図２７に示すように処理容器２３０の内部に温度調節板６４０を設けてもよい。温度調節板６４０は、例えば複数の熱板２４０の下方に設けられる。また温度調節板６４０に対向する、ウェハ搬送領域２２０側の処理容器２３０の側面には、ウェハＷの搬入出口６４１が形成され、当該搬入出口６４１には開閉シャッタ６４２が設けられている。
【０１５０】
そして、工程Ｓ３での熱板２４０の熱処理後、ウェハＷはウェハ搬送機構２２１によって温度調節板６４０に受け渡される。温度調節板６４０によって、ウェハＷは所定の温度、例えば１００℃以下に調節される。なおこの場合、温度調節板６４０による温度調節後、別途設けられた温度調節機構によってウェハＷは例えば常温である２３℃に温度調節される。そうすると、ウェハＷの酸化を抑制することができ、後続の工程Ｓ４におけるウェハＷ上の塗布膜Ｆの研削処理を適切に行うことができる。なお、上述した温度調節板６４０によってウェハＷを例えば常温である２３℃に温度調節してもよい。かかる場合、第２の熱処理装置３４から温度調節ユニット２１０を省略することもできるので、装置構成を簡易化することもできる。
【０１５１】
また、以上の実施の形態の第２の熱処理装置３４において、図２７に示すようにウェハ搬送機構２２１の搬送アーム２２２には温度調節機構６５０が設けられていてもよい。温度調節機構６５０には、例えばペルチェ素子が用いられる。かかる場合、工程Ｓ３での熱板２４０の熱処理後、ウェハ搬送機構２２１によって温度調節板２５３または温度調節板６４０にウェハを搬送中に、温度調節機構６５０によってウェハＷの温度を調節することができる。したがって、ウェハＷの温度調節をより効率よく行うことができる。
【０１５２】
以上の実施の形態では、ウェハＷ上に塗布される塗布液として回路を封止するための塗布材を用いた場合について説明したが、成膜システム１で用いられる塗布液はこれに限定されない。例えば塗布液としてレジスト（ソルダレジスト）を用いてもよい。かかる場合、例えば塗布膜Ｆを成膜した後のウェハＷに対して、さらに塗布液としてのレジストが塗布される。そして成膜システム１において、上述した工程Ｓ１〜Ｓ７が行われ、ウェハＷ上（塗布膜Ｆ上）に所定の膜厚のレジストが成膜される。なお、このようにウェハＷ上にレジストを成膜する場合、レジスト塗布後の熱処理は低温熱処理のみでよい場合がある。かかる場合には、工程Ｓ３におけるウェハＷの高温熱処理を省略してもよい。
【０１５３】
以上の実施の形態では、成膜システム１において塗布膜Ｆの成膜とレジストの成膜を別々に行っていたが、一の成膜システム１において塗布膜Ｆの成膜とレジストの成膜を両方行えるようにしてもよい。かかる場合、例えば塗布装置４０においてウェハＷ上に塗布液Ｆを塗布し、塗布装置４１においてウェハＷ上にレジストを塗布するようにすればよい。その他の第１の熱処理装置３０〜３３、第２の熱処理装置３４、研削装置５０、洗浄装置５１は、塗布膜Ｆの成膜処理とレジストの成膜処理に共通して用いることができる。
【０１５４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１５５】
１      成膜システム
２      搬入出ステーション
３      処理ステーション
３０〜３３  第１の熱処理装置
３４    第２の熱処理装置
４０、４１  塗布装置
５０    研削装置
５１    洗浄装置
７０    ウェハ搬送領域
２２１  ウェハ搬送機構
２３０  処理容器
２３１  ガス供給機構
２３５  ヒータ
２４０  熱板
２４４  吸引管
２５３  温度調節板
５００  制御部
６００  ヒータ
６１０  ガス供給機構
６２０  昇降機構
６３０  仕切り板
６４０  温度調節板
６５０  温度調節機構
Ｆ      塗布液（塗布膜）
Ｗ      ウェハ
【図１】
2015035584.tif 000003
【図２】
2015035584.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015035584.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2015035584.tif 000017
【図１６】
2015035584.tif 000018
【図１７】
2015035584.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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