(57)【要約】【課題】ウエハを均一に冷却し、かつ、基板処理装置全体のスループット低下を軽減する温度調整プレートを具備する熱処理装置を提供すること。【解決手段】載置された基板を保持しつつ該基板を所定温度に熱処理する温度調整プレートを具備する熱処理装置において、温度調整プレート７１は、冷却気体流路７５と、温度調整プレートの周縁部に設けられた複数の切欠き部７１ａと、該複数の切欠き部７１ａには冷却気体を吐出する冷却気体吐出口７５ｂと、を備える。【選択図】  図１３Ａ
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
載置された基板を保持しつつ該基板を所定温度に熱処理する温度調整プレートを具備する熱処理装置であって、
前記温度調整プレートは、冷却気体を流通するための冷却気体流路と、温度調整プレートの周縁部に設けられた複数の切欠き部と、該複数の切欠き部に設けられ、上記冷却気体流路から冷却気体を吐出する冷却気体吐出口と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
請求項1記載の熱処理装置において、
前記冷却気体流路は一部が前記切欠き部近傍に形成される、ことを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記温度調整プレートは、ステンレス，アルミニウム，チタン，銅，カーボンまたはニッケルで形成される、ことを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
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、
前記切欠き部は、前記温度調整プレートに載置される基板に対して水平か基板裏面に向けて冷却気体が吐出されるように形成される、ことを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記基板を保持しつつ該基板を加熱する加熱プレートと、前記温度調整プレートに載置された基板を前記加熱プレートに対して搬入及び搬出する駆動機構と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記冷却気体吐出口はドライエア，Ｎ2またはＨｅを吐出する、ことを特徴とする熱処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記基板の温度を検知する検知部と、当該検知部が検知した基板の温度にしたがって、吐出された冷却気体の吐出停止タイミングを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、半導体製造及及びＦＰＤ（フラットパネルディスプレー）製造装置などのウエハにレジスト塗布処理や現像処理などの液処理を行い、その処理のウエハに対して施される熱処理に使用される熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトレジスト処理工程においては、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と称する。）などの基板の表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、次いでこのレジスト膜上に所定のパターンを露光した後、当該ウエハに現像液を塗布して現像処理することが行われる。このような一連の処理を行うに当たっては、従来からレジスト塗布現像処理装置及び露光装置が使用されている。
【０００３】
このレジスト塗布現像処理装置は、塗布現像処理に必要な一連の処理を個別に行う処理ユニットを備えている。塗布処理ユニットはレジスト液の塗布を行い、現像処理ユニットは露光後のウエハを現像する現像処理を行う。各処理ユニット間のウエハの搬送、ならびに各処理ユニットに対するウエハの搬入出には、ウエハを保持した状態で各処理ユニットに対して搬送可能に構成されている基板搬送装置が設けられている。この中にはウエハに熱処理を行う熱処理ユニットである例えば、レジスト液塗布後のウエハを加熱してレジスト膜の効果を行う場合や、別の熱処理ユニットは、露光後のウエハを所定の温度で加熱するための現像処理前後の熱処理ユニットを備えている。
【０００４】
これら熱処理ユニットには、基板搬送装置から熱処理ユニットにウエハを受け渡すときに熱処理ユニット内に設けられる冷却プレートに受け渡した後に、この冷却プレートが熱処理部にウエハを保持したまま移動して、熱処理部のプレートにウエハを受け渡して熱処理が行われる。すなわち、この冷却プレートは熱処理部との間で進退移動可能に構成されていることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
近年、半導体製造装置の生産性を向上する改良が行われている中で、リソグラフィー工程における露光装置のスループットも毎時３００枚にもなりつつあり、レジスト塗布現像装置もこのスループットに対応させる要求が出てきている。その中で、この要求に対してレジスト塗布現像装置では各種処理ユニットのプロセス時間を除く動作時間の短縮を考慮する必要が求められてきている。
【０００６】
熱処理装置もその対象となる一つであり、特許文献１に記載のものは、ウエハを保持した基板搬送装置が専用の受渡し機構等を介さず、かつ、基板搬送装置に設けられた基板支持部に干渉せず直接冷却プレートにウエハを載置できるように、冷却プレートの周縁に例えば４箇所の切欠き部を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３１３８６３号公報（図２，図４，図６）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に記載の熱処理ユニットの構成では、熱板にて加熱処理されたウエハを冷却するために当該ウエハを冷却プレート上に保持した際、切欠き部上部に位置するウエハの領域は他の領域に比べ温度が降下しにくく、その結果、ウエハ温度の面内均一性が悪化し、ウエハ上に形成されるパターンの線幅や形状などに悪影響を及ぼしたり、基板処理装置全体のスループット低下を招く。
【０００９】
本考案は、前記事情に鑑みてなされたもので、基板を均一に冷却し、かつ、基板処理装置全体のスループット低下を軽減する温度調整プレートを具備する熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本考案は、載置された基板を保持しつつ該基板を所定温度に熱処理する温度調整プレートを具備する熱処理装置であって、前記温度調整プレートは、冷却気体を流通させるための冷却気体流路と、温度調整プレートの周縁部に設けられた複数の切欠き部と、当該複数の切欠き部に設けられ、上記冷却気体流路から冷却気体を吐出する冷却気体吐出口と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
請求項２記載の考案は、請求項1記載の熱処理装置において、前記冷却気体流路は一部が前記切欠き部近傍に形成される、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の考案は、請求項１ないし２のいずれかに記載の熱処理装置において、前記温度調整プレートは、ステンレス，アルミニウム，チタン，銅，カーボンまたはニッケルで形成される、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の考案は、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、前記切欠き部は、前記温度調整プレートに載置される基板に対して水平か基板裏面に向けて冷却気体が吐出されるように形成される、ことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の考案は、請求項１ないし４のいずれかに記載の熱処理装置において、前記基板を保持しつつ該基板を過熱する加熱プレートと、前記温度調整プレートに載置された基板を前記加熱プレートに対して搬入及び搬出する駆動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の考案は、請求項１ないし５のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷却気体吐出口はドライエア，Ｎ2またはＨｅを吐出すること、を特徴とする。
【００１６】
また、請求項７記載の考案は、請求項１ないし６のいずれかに記載の熱処理装置において、前記基板の温度を検知する検知部と、当該検知部が検知した基板の温度に従って、吐出された冷却気体の吐出停止タイミングを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１７】
本考案によれば、保持した基板を所定温度に熱処理する温度調節プレートは、冷却気体流路を流通する冷却気体によって基板を冷却すると共に、温度調節プレートの周縁部に設けられた複数の切り欠き部に設けられた冷却気吐出口から吐出する冷却気体によって冷却するので、基板を均一に冷却し、かつ、基板処理装置全体のスループット低下を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案に係る熱処理装置を適用したレジスト塗布・現像処理装置の一例を示す概略平面図である。
【図２】前記レジスト塗布・現像処理装置の概略斜視図である。
【図３】前記レジスト塗布・現像処理装置の概略図であって、処理部の単位ブロックのみを平面状態で重ねて示す概略構成図である。
【図４】本考案における処理ブロックの単位ブロック（ＤＥＶ層）を示す概略斜視図である。
【図５】本考案における基板収納部を示す概略側面図である。
【図６】本考案における処理ブロックの単位ブロック（ＣＯＴ層）を示す概略平面図である。
【図７】本考案における処理ブロックの処理ユニットの一例を示す概略断面図である。
【図８】本考案における温度調整プレートを適用した熱処理ユニットの一例を示す概略縦断面図である。
【図９】本考案における温度調整プレートを適用した熱処理ユニットの一例を示す概略平面図である。
【図１０】本考案に係る温度調整プレートを適用した熱処理ユニットの一例を示す拡大断面図である。
【図１１Ａ】本考案に係る温度調整プレートにウエハを受け渡すメインアームＡ１の平面図である。
【図１１Ｂ】前記メインアームとウエハを示す斜視図である。
【図１２】熱処理ユニットを構成する加熱プレート及び天板の周辺の構造を示した縦断面図である。
【図１３Ａ】本考案における温度調整プレートの一部を断面で示した平面図である。
【図１３Ｂ】本考案における温度調整プレートの周縁部を示す拡大断面図である。
【図１４】本考案における温度調整プレートの他の実施例の周縁部を示す拡大断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本考案に係る熱処理装置の実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本考案に係る熱処理装置をレジスト塗布・現像処理装置に適用した場合について説明する。
【００２０】
前記レジスト塗布・現像処理装置は、ウエハＷが例えば１３枚密閉収容されたキャリア２０を搬入出するためのキャリアブロックＳ１と、複数個例えば５個の単位ブロックＢ１〜Ｂ５を縦に配列して構成された処理ブロックＳ２と、インターフェイスブロックＳ３と、第２の処理ブロックである露光装置Ｓ４と、を備えている。
【００２１】
前記キャリアブロックＳ１には、複数個（例えば４個）のキャリア２０を載置可能な載置台２１と、この載置台２１から見て前方の壁面に設けられる開閉部２２と、開閉部２２を介してキャリア２０からウエハＷを取り出すためのトランスファーアームＣとが設けられている。このトランスファーアームＣは、後述する棚ユニットＵ５に設けられた受渡しステージＴＲＳ１，ＴＲＳ２との間でウエハＷの受け渡しを行うように、水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動自在、ならびに鉛直軸周りに回転自在に移動自在に構成されている。
【００２２】
キャリアブロックＳ１の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれる処理ブロックＳ２が接続されている。処理ブロックＳ２は、この例では、下方側から、下段側の２段が現像処理を行うための第１及び第２の単位ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１，Ｂ２、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜（以下、「第１の反射防止膜」と称する。）の形成処理を行うための第１の反射防止膜形成用単位ブロックである第３の単位ブロック（ＢＣＴ層）Ｂ３、レジスト液の塗布処理を行うための塗布膜形成用単位ブロックである第４の単位ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜（以下、「第２の反射防止膜」と称する。）の形成処理を行うための第２の反射防止膜形成用単位ブロックである単位ブロック（ＴＣＴ層）Ｂ５として割り当てられている。ここで前記ＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２が現像処理用の単位ブロック、ＢＣＴ層Ｂ３，ＣＯＴ層Ｂ４，ＴＣＴ層Ｂ５が塗布膜形成用の単位ブロックに相当する。
【００２３】
次に、第１〜第５の単位ブロックＢ（Ｂ１〜Ｂ５）の構成について説明する。これら各単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、前面側に配設され、ウエハＷに対して薬液を塗布するための液処理ユニットと、背面側に配設され、前記液処理ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種の熱処理ユニット等の処理ユニットと、前面側に配設される前記液処理ユニットと背面側に配設される熱処理ユニット等の処理ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための専用の基板搬送手段であるメインアームＡ１〜Ａ５と、を備えている。
【００２４】
これら単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、この例では、各単位ブロックＢ１〜Ｂ５の間で、前記液処理ユニットと、熱処理ユニット等の処理ユニットと、搬送手段との配置レイアウトが同じに形成されている。ここで、配置レイアウトが同じであるとは、各処理ユニットにおけるウエハＷを載置する中心つまり液処理ユニットにおけるウエハＷの保持手段であるスピンチャックの中心や、熱処理ユニットにおける加熱プレートや冷却プレートの中心が同じという意味である。
【００２５】
前記ＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２は同様に構成されており、この場合、共通に構成されている。このＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２は、図１に示すように、ＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２のほぼ中央には、ＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２の長さ方向（図中Ｙ方向）に、キャリアブロックＳ１とインターフェイスＳ３とを接続するためのウエハＷの搬送領域Ｒ１（メインアームＡ１の水平移動領域）が形成されている。
【００２６】
この搬送領域Ｒ１のキャリアブロックＳ１側から見た両側には、手前側（キャリアブロックＳ１側）から奥側に向かって右側に、前記液処理ユニットとして、現像処理を行うための複数個の現像処理部を備えた現像ユニット３１が例えば２段設けられている。各単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、手前側から奥側に向かって左側に、順に熱処理系のユニットを多段化した例えば４個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が設けられており、この図では現像ユニット３１にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段、例えば３段ずつに積層した構成とされている。このようにして搬送領域Ｒ１によって現像ユニット３１と棚ユニットＵ１〜Ｕ４が区画されており、搬送領域Ｒ１に清浄エアを噴出させて排気することにより、当該領域内のパーティクルの浮遊を抑制するようになっている。
【００２７】
上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、例えば図４に示すように、露光後のウエハＷを加熱・冷却処理するポストエクスポージャーベーキングユニットなどと呼ばれている熱処理ユニット（ＰＥＢ１）や、現像処理後のウエハＷの水分を飛ばすために加熱処理するポストベーキングユニット等と呼ばれている熱処理ユニット（ＰＯＳＴ１）等が含まれている。これら熱処理ユニット（ＰＥＢ１，ＰＯＳＴ１）等の各処理ユニットは、それぞれ処理容器５１内に収容されており棚ユニットＵ１〜Ｕ４は、処理容器５１が３段ずつ積層されて構成され、各処理容器５１の搬送領域Ｒ１に臨む面にはウエハ搬出入口５２が形成されている。なお、熱処理ユニット（ＰＥＢ１）に関する詳細な構成は後述する。
【００２８】
前記搬送領域Ｒ１には前記メインアームＡ１が設けられている。このメインアームＡ１は、当該ＤＥＶ層Ｂ１内の全てのモジュール（ウエハＷが置かれる場所）、例えば棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニット、現像ユニット３１、棚ユニットＵ５の各部との間でウエハの受渡しを行うように構成されており、このために水平のＸ，Ｙ方向及び鉛直のＺ方向に移動自在、鉛直軸周りに回転自在に構成されている。
【００２９】
また、前記塗布膜形成用の単位ブロックＢ３〜Ｂ５は、いずれも同様に構成されており、上述の現像処理用の単位ブロックＢ１，Ｂ２と同様に構成されている。具体的には、ＣＯＴ層Ｂ４を例にして図３、図６及び図７を参照して説明すると、液処理ユニットとしてウエハＷに対してレジスト液の塗布処理を行うための塗布ユニット３２が設けられ、ＣＯＴ層Ｂ４の棚ユニットＵ１〜Ｕ４には、レジスト液塗布後のウエハＷを加熱処理する熱処理ユニット（ＣＬＨＰ４）や、レジスト液とウエハＷとの密着性を向上させるための疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）を備えており、ＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２と同様に構成されている。すなわち、塗布ユニット３２と熱処理ユニット（ＣＬＨＰ４）及び疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）とをメインアームＡ４の搬送領域Ｒ４（メインアームＡ４の水平移動領域）によって区画するように構成されている。そして、このＣＯＴ層Ｂ４では、メインアームＡ４により、棚ユニットＵ５の受渡しステージＴＲＳ１と、塗布ユニット３２と、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットと、に対してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。なお、前記疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）は、ＨＭＤＳ雰囲気内でガス処理を行うものであるが、塗布膜形成用の単位ブロックＢ３〜Ｂ５のいずれかに設けられればよい。
【００３０】
また、ＢＣＴ層Ｂ３は、液処理ユニットとして、ウエハＷに対して第１の反射防止膜の形成処理を行うための第１の反射防止膜形成ユニット３３が設けられ、棚ユニットＵ１〜Ｕ４には、反射防止膜形成処理後のウエハＷを加熱処理する熱処理ユニット（ＣＬＨＰ３）を備えており、ＣＯＴ層Ｂ４と同様に構成されている。すなわち、第１の反射防止膜形成ユニット３３と熱処理ユニット（ＣＬＨＰ３）とをメインアームＡ３の搬送領域Ｒ３（メインアームＡ３の水平移動領域）によって区画するように構成されている。そして、この第３の単位ブロックＢ３では、メインアームＡ３により、棚ユニットＵ５の受渡しステージＴＲＳ１と、第１の反射防止膜形成ユニット３３と、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットと、に対してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００３１】
また、ＴＣＴ層Ｂ５は、液処理ユニットとして、ウエハＷに対して第２の反射防止膜の形成処理を行うための第２の反射防止膜形成ユニット３４が設けられ、棚ユニットＵ１〜Ｕ４には、反射防止膜形成処理後のウエハＷを加熱処理する加熱ユニット（ＣＬＨＰ５）や、周縁露光装置（ＷＥＥ）を備えている以外はＣＯＴ層Ｂ４と同様に構成されている。すなわち、第２の反射防止膜形成ユニット３４と熱処理ユニット（ＣＬＨＰ５）及び周縁露光装置（ＷＥＥ）とをメインアームＡ５の搬送領域Ｒ５（メインアームＡ５の水平移動領域）によって区画するように構成されている。そして、このＴＣＴ層Ｂ５では、メインアームＡ５により、棚ユニットＵ５受渡しステージＴＲＳ１と、第２の反射防止膜形成ユニット３４と、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットと、に対してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００３２】
また、処理ブロックＳ２には、棚ユニットＵ５に設けられて受渡しステージＴＲＳ２とインターフェイスブロックＳ３側の棚ユニットＵ６との間でウエハＷの受け渡しを行う基板搬送手段であるシャトルアームＡが水平のＹ方向に移動自在及び鉛直のＺ方向昇降自在に配設されている。
【００３３】
なお、シャトルアームＡの搬送領域と前記メインアームＡ１，Ａ３〜Ａ５の搬送領域Ｒ１，Ｒ３〜Ｒ５は、夫々区画されている。
【００３４】
また、処理ブロックＳ２とキャリアブロックＳ１との間の領域は、ウエハＷの受渡し領域Ｒ２となっていて、この領域Ｒ２には、図１に示すように、トランスファーアームＣとメインアームＡ１，Ａ３〜Ａ５、シャトルアームＡがアクセスできる位置に基板収納部である棚ユニットＵ５が設けられると共に、この棚ユニットＵ５に対してウエハＷの受け渡しを行うための基板受渡し手段をなす受渡しアームＤを備えている。この場合、棚ユニットＵ５は、メインアームＡ１，Ａ３〜Ａ５、シャトルアームＡの進退方向（Ｙ方向）に第１の開口部１１を設けると共に、受渡しアームＤの進退方向（Ｘ方向）に第２の開口部１２を設けている。
【００３５】
また、前記棚ユニットＵ５は、図３、図５及び図６に示すように各単位ブロックＢ１〜Ｂ５のメインアームＡ１，Ａ３〜Ａ５及びシャトルアームＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うように、例えば２個の受渡しステージＴＲＳ１，ＴＲＳ２を備えており、また、単位ブロックＢ１〜Ｂ５に対応すべく複数に区画された収納ブロック１０ａ〜１０ｄを備えると共に、各収納ブロック１０ａ〜１０ｄに、複数の載置棚１３、及びレジスト塗布前にウエハＷを所定温度に調整するためや、反射防止膜形成処理前にウエハＷを所定温度に調整するためや、露光処理後に加熱処理されたウエハＷを所定温度に調整するための冷却プレート１４（ＣＰＬ１〜ＣＰＬ６）を備えている。
【００３６】
この場合、第１収納ブロック１０ａは第１及び第２の単位ブロックＢ１，Ｂ２（ＤＥＶ層）に対応し、第２収納ブロック１０ｂは第３の単位ブロックＢ３（ＢＣＴ層）に対応し、第３収納ブロック１０ｃは第４の単位ブロックＢ４（ＣＯＴ層）に対応し、第４収納ブロック１０ｄは第５の単位ブロックＢ５（ＴＣＴ層）に対応している。
【００３７】
第１収納ブロック１０ａに配設される冷却プレート１４Ａ（ＣＰＬ７，ＣＰＬ８）は、枠体１６に架設された保持板１７上に支持柱（図示せず）を介して横設されており、この冷却プレート１４Ａ（ＣＰＬ７，ＣＰＬ８）はメインアームＡ１または受渡しアームＤとの間でウエハＷの受け渡しの機能を有している。
【００３８】
以下に、前記熱処理ユニット（ＰＥＢ１）の構成について図８及び図９を用いて説明する。前記熱処理ユニット（ＰＥＢ１）は処理容器である筐体６０を備えており、筐体６０の側壁にはウエハＷの搬送口６１が開口されている。また、筐体６０内には筐体６０内を上方領域（ウエハＷの移動領域）と下方領域（底部領域）とに区画する床板６２が設けられている。また、搬送口６１に向かう側を手前側とすると、床板６２には手前側から奥側（図中Ｘ方向）へ向けて後述する温度調整機構７０が移動するための開口部６２ｂが設けられており、また床板６２の奥側には後述する第１の中間排気ダクト６３Ａを介して床板６２の上方領域の排気を行うための例えば複数の小孔からなる排気口６２ａが穿孔されている。
【００３９】
ここで、熱処理ユニット（ＰＥＢ１）に内設されている加熱機構８０について説明する。図８に示すように床板６２において前記温度調整機構７０の奥側には例えば円形状の孔が設けられ、この孔には偏平な円筒状の断熱体である加熱プレートサポート部材８１が埋め込まれているが、この例では前記孔の周壁と当該加熱プレートサポート部材８１の側壁との間には上方領域の排気を行うための２ｍｍ程度の隙間が設けられている。図１２に示すように、加熱プレートサポート部材８１の底壁部分の内部及び側壁部分の内部には真空領域である真空層８２が設けられた真空断熱構造となっているが、例えば中央部には円形状に真空層８２が設けられており、その周囲には例えば後述するガス供給管８３、ガス抜き孔８４及び後述する孔８５ａを避けるように同心円状に真空層８２が設けられた構造となっている。
【００４０】
図中８６は加熱プレートサポート部材８１を筐体６０の底面にて支持する支柱であり、図中８７は加熱プレートサポート部材８１の内周に設けられたリング状の支持部材である。支持部材８７は例えば耐熱樹脂やセラミックにより構成される断熱リング８７ａを介して円板状の加熱プレート８８を支持している。加熱プレート８８はウエハＷの表面全体をカバーする大きさを有しており、また加熱プレートサポート部材８１の中に納まるように配置されている。このように加熱プレート８８及び加熱プレートサポート部材８１を構成するのは加熱プレート８８の放熱を抑え、加熱プレート８８を加熱するための消費電力を抑えるためである。
【００４１】
図１２に示すように、電力供給部９０が加熱プレート８８の例えば下面に設けられた図示しない複数のヒータに接続されており、また、制御部９１が加熱プレート８８の例えば下面に複数設けられた図示しない感温センサに接続されている。これら電力供給部９０及び制御部９１は互いに電気的に接続されており、加熱プレート８８の温度を当該感温センサが検知し、温度データとして制御部９１へ出力する。制御部９１は当該温度データを基に電力供給部９０を介して加熱プレート８８の発熱量を制御する。
【００４２】
図１２中８８ａは加熱プレート８８上に設けられたウエハＷの裏面を支持する突起部であり、この例では加熱プレート８８の周方向に沿って４つの突起部８ａが設けられている。図１２中８５ａ、８５ｂは加熱プレートサポート部材８１、加熱プレート８８の夫々の中央部に周方向に穿孔された孔であり、これらの孔８５ａ、８５ｂを介して加熱プレートサポート部材８１の下方に設けられた昇降機構８９に接続されている支持ピン８９ａが鉛直方向に昇降し、加熱プレート８８上に突没できるようになっている。なお図１２中８５ｃは支持ピン８９ａが垂直に突没するための筒状ガイドである。
【００４３】
ところで、断熱リング８７ａ、加熱プレート８８及び加熱プレートサポート部材８１により囲まれる領域をガス流通部８Ａとすると、加熱プレートサポート部材８１には例えば複数個所に複数のガス供給管８３の一端が貫通して前記ガス流通部８Ａに開口している。ガス供給管８３の他端は加熱プレート８８の冷却用基体であるパージ用ガス例えばＮ2ガスなどの不活性ガスが貯留されているガス供給源９２ａに接続されている。また、ガス流通部８Ａに連通するガス抜き孔８４が例えば加熱プレートサポート部材８１の複数個所に穿孔されており、ガス供給管８３を介してガス供給源９２ａからガス流通部８Ａにパージ用ガスが供給されると、当該パージ用ガスは図示しない複数のヒータ及び当該ヒータにより加温された加熱プレート８８の熱を奪い取り、ガス抜き孔８４を介してガス流通部８Ａの外部へと流通するようになっている。このパージ用ガスの流通は加熱プレート８８の温度を下げるために行われる。
【００４４】
加熱プレートサポート部材８１の上端部には例えば４本の支柱９３が間隔を置いて設けられ、支柱９３の上部には例えば円形状に形成された整流板である天板９４の周縁部が接続されている。天板９４はウエハＷの被加熱処理領域（半導体デバイス等の有効領域）をカバーする大きさ、この例では前記加熱プレート８８をカバーする大きさを有しており、加熱プレート８８と対向するように設けられている。天板９４の中央下部には吸引排気口９４ａが下方へ向かうほど拡径するように開口されており、この吸引排気口９４ａは天板９４の上部に接続された気流形成用の排気路である排気ダクト９４ｂと連通し、排気ダクト９４ｂの下流側の端部は後述する第２の中間排気ダクト６３Ｂに接続されている。後述するように吸引排気口９４ａを介して天板９４の周囲の排気が行われると、加熱プレート８８に載置されたウエハＷの外周から中央に向かう気流を形成できるように天板９４は構成されている。
【００４５】
また、天板９４の内部には前記吸引排気口９４ａの周囲から天板９４の端部へ向けて広がる真空層９５が形成され、天板９４は真空断熱構造となっており、天板９４の下面はウエハＷの加熱時に加熱プレート８８の熱輻射を受けることによってその温度がウエハＷの加熱温度に近い温度に追従するようになっている。天板９４がこのように構成されることで、後述する加熱時にウエハＷの上面を通過する気流が冷却されて乱流となることが抑えられている。なお「ウエハＷの加熱温度」とは、ウエハＷの加熱処理時のウエハの温度である。加熱プレート８８と天板９４との間隔は例えば１２〜１３ｍｍとすることが好ましい。前記間隔がこの範囲よりも小さいと後述する温度調整プレート７１が移動する際に天板９４または加熱プレート８８に干渉する虞があり、この範囲よりも大きいとウエハＷの加熱時に天板９４の下面が十分に加熱されない虞がある。
【００４６】
加熱プレート８８のさらに奥側の床板６２の下方領域には、例えば図中Ｙ方向に沿って筐体６０の側壁を貫くように第１の中間排気ダクト６３Ａが設けられている。この第１の中間排気ダクト６３Ａの内部にはこの第１の中間排気ダクト６３Ａの伸長方向に沿って排気空間が形成されており、また床板６２の下方領域に面するように吸引口６３ａが設けられている。さらに図９に示すように例えば第１の中間排気ダクト６３Ａと排気ダクト９４ｂが接続された第２の中間排気ダクト６３Ｂは第１の中間排気ダクト６３Ａと平行に配設されており、また、その端部は工場排気路に接続されており、例えば工場排気用の用力により筐体６０内の排気が行われるようになっている。
【００４７】
次に、前記温度調整機構７０の概略について図１０をも用いて説明すると、温度調整機構７０は加熱プレート８８と前記熱処理ユニット（ＰＥＢ１）の外の搬送機構・メインアームＡ１との間でウエハＷを受け渡す役割及びウエハＷの温度を調整する役割を有しており、連結ブラケット７２及び温度調整プレート７１により構成されている。連結ブラケット７２は例えば熱伝導性のよい銅やアルミによって構成され、連結ブラケット７２が前記開口部６２ｂ内を移動するように設けられており、例えばその下端にはレールブラケット７３ａが接続されている。連結ブラケット７２はこのレールブラケット７３ａを介して図中Ｘ方向に伸長したガイドレール７３ｂに沿って移動できるように構成されている。また、連結ブラケット７２の側部は床板６２の下方領域に設けられた例えばボールねじ機構あるいはエアシリンダなどからなる駆動機構７３ｃに接続されており、この駆動機構７３ｃによって温度調整機構７０は前記ガイドレール７３ｂに沿ってＸ軸方向に移動自在に構成されている。
【００４８】
次に、温度調整プレート７１にウエハＷを受け渡す搬送機構について説明する。このメインアームＡ１は、例えば図１１Ａに示すような水平な馬蹄形状のフォークＡ１ａと、フォークＡ１ａを支持する基体Ａ１ｂとを有している。フォークＡ１ａの内周の大きさは温度調整プレート７１の直径よりも若干大きく形成されており、この内周における下部には内方へ向かう４つの突片Ａ１ｃが設けられ、図１１Ｂに示すようにこれらの突片Ａ１ｃ上にウエハＷが保持される。フォークＡ１ａは例えば図示しないモータにより基体Ａ１ｂを介して昇降自在かつ進退自在に構成され、温度調整機構７０にウエハＷを受け渡す際にはウエハＷを保持したフォークＡ１ａが前記搬送口６１を介して筐体６０内に進入する。ここで温度調整プレート７１周縁の切欠き部７１ａは、夫々フォークＡ１ａの突片Ａ１ｃと対応する位置に設けられていることから、フォークが図１１Ａに示すように温度調整プレート７１に対し上方から覆いかぶさるように下降することで、フォークＡ１ａが温度調整プレート７１の下方側に通過し、フォークＡ１ａ上のウエハＷが温度調整プレート７１に受け渡される。ウエハＷを受け渡したフォークＡ１ａは、前方の切欠き部７１ａが連結ブラケット７２を通り抜けるように手前側に後退して筐体６０内から退去する。
【００４９】
ここで温度調整プレート７１の詳細な構成について、図１３Ａ，図１３Ｂを用いて説明する。図１３Ｂに示すように温度調整プレート７１は、上部プレート７１ｂ及び下部プレート７１ｃで構成されており、上部プレート７１ｂと下部プレート７１ｃは例えば接着材，ろうまたはねじ等で接合されている。また、図１３Ａに示すように周縁部には切欠き部７１ａが形成され、内部には冷却水を流通させるための冷却水流路７４及び冷却気体を流通させるための冷却気体流路７５が形成されている。冷却水流路７４の一端は冷却水供給口７４ａを介して図示しない冷却水供給源に接続されており、他端は冷却水排出孔７４ｂを介して図示しない冷却水排出管に接続されている。冷却気体流路７５は図示しない冷却気体供給源から冷却気体供給口７５ａを介して冷却気体が供給される。また、冷却気体流路７５内を流れる冷却気体が温度調整プレート７１外へ吐出されるよう温度調整プレート７１側部かつ切欠き部７１ａに対応する箇所には冷却気体吐出口７５ｂが形成されている（図１３Ｂ参照）。当該冷却気体吐出口７５ｂの角度は図１３Ｂに示すように冷却効果を考慮して、温度調整プレート７１上に載置されるウエハＷに対して水平かウエハ裏面に向けて冷却気体が吐出されるように形成されることが好ましい。また、上部プレート７１ｂと下部プレート７１ｃは例えばステンレス，アルミニウム，チタン，銅，カーボンまたはニッケルで形成され、熱による変形を考慮して同一の素材で構成されることが好ましい。なお、図１３Ａ中７１ｄは支持ピン８９ａが通過するためのガイド溝である。
【００５０】
なお、冷却気体流路７５は一部が切欠き部７１ａ近傍を通過するようにさえ形成されていればよく、切欠き部７１ａを除く温度調整プレート７１の周縁部に沿うように形成する必要はない。また、温度調整プレート７１は図１４に示すように周縁部側面に溝７６ａが形成された１枚の板状部材７６で構成してもよい。この場合、溝７６ａに例えば樹脂製のチューブ７７を埋め込み、チューブ７７において、切欠き部７１ａに位置する箇所に設けられた冷却気体吐出口７５ｂから冷却気体を供給する構成としてもよい。
【００５１】
次に、熱処理ユニット（ＰＥＢ１）の作用について説明する。既述のメインアームＡ１により、表面にレジスト液が塗布されたウエハＷが搬送口６１を介して筐体６０内に搬入され、既述のようにウエハＷは温度調整プレート７１に受け渡されるとメインアームＡ１は筐体６０内から退去する。一方、温度調整機構７０が加熱プレート８８に向けて移動するまでに加熱プレート８８の表面は図示しない複数のヒータにより予め設定された温度例えば１３０℃に加熱されており、加熱プレート８８の熱輻射により天板９４の下面が加熱されている。
【００５２】
ウエハＷを保持した温度調整プレート７１が加熱プレート８８上に移動すると、支持ピン８９ａが上昇し、温度調整プレート７１に載置されたウエハＷの裏面を支持する。そして温度調整プレート７１がホーム位置（図８の左端位置）に後退すると共に支持ピン８９ａが下降し、加熱プレート８８の突起部８８ａ上にウエハＷが受け渡され加熱される。
【００５３】
またウエハＷの加熱時には既述したように筐体６０内の排気が行われているため天板９４と加熱プレート８８との間から外気が流入し、天板９４と加熱プレート８８とにより気流が規制整流されることでウエハＷの外周から中央に向かう気流が形成される。このためウエハＷに塗布されたレジスト液は加熱プレート８８の熱により溶剤が蒸発すると共にレジスト成分の一部が昇華し、これら溶剤蒸気と昇華成分とが吸引排気口９４ａに吸い込まれる。また既述のように床板６２の下方領域が上方領域に比べて負圧雰囲気となることで、排気口６２ａを介して上方領域から下方領域に流れ込む気流が形成され、ウエハＷの周囲から飛散した溶剤蒸気と昇華成分とが当該気流に乗って下方領域に流れ込み第１の中間排気ダクト６３Ａの吸引口６３ａに吸い込まれる。このようにしてレジスト液の乾燥が行われて、ウエハＷにレジスト膜が形成される。
【００５４】
例えば予め設定された時間ウエハＷの加熱が行われた後に、支持ピン８９ａが上昇してウエハＷを支持する。温度調整プレート７１がホーム位置から再び加熱プレート８８へ移動して、ウエハＷが温度調整プレート７１上に受け渡される。ウエハＷの熱は温度調整プレート７１に伝熱され、温度調整プレート７１は蓄熱されて昇温するが、既述のように温度調整プレート７１内に形成された冷却水流路７４内を流れる冷却水により温度調整プレート７１は冷却される。ここで、切欠き部７１ａの上方に位置するウエハＷは温度調整プレート７１と接触しないため、ウエハＷの他の領域より降温効果が得られにくい。そのため例えば温度調整プレート７１上にウエハＷが載置されると同時に、冷却気体吐出口７５ｂから冷却気体が吐出される。なお、冷却気体は例えばＮ2もしくはＨｅを用いる。また、当該冷却気体の温度は例えば２３℃〜３０℃以下に設定されている。そしてメインアームＡ１が後述のように搬送スケジュールに従って当該ウエハＷを取りにくるが、このときまでに温度調整プレート７１によってウエハＷの粗熱取りが行われる。
【００５５】
メインアームＡ１は温度調整プレート７１上のウエハＷを下方からすくい上げるようにして受け取り、ウエハＷを筐体６０の外へ搬送する。然る後、メインアームＡ１によって後続のウエハＷがこの熱処理ユニット（ＰＥＢ１）に搬送されるがこの後続のウエハＷにも同様に加熱処理が行われる。
【００５６】
上記実施の形態では、温度調整プレート７１を熱処理ユニット（ＰＥＢ１）の一部として構成した場合について説明したが、当該温度調整プレート７１は図３に示す棚ユニットＵ５およびＵ６に備えられる冷却プレート（ＣＰＬ１〜１４）として用いてもよい。
【００５７】
また、温度調整プレート７１に図示しない感温センサを備え、温度調整プレート７１上に載置されたウエハＷの温度を検知し、ウエハＷが所定の温度に達すると冷却気体の吐出が停止するように制御してもよい。
【００５８】
また、既述のとおり加熱プレート８８に複数設けられた図示しない感温センサにより過熱されているウエハＷもしくは加熱プレート８８の温度を検知して取得した温度データを基に、冷却気体の吐出時間を制御してもよい。
【００５９】
なお、上記実施形態では本考案における温度調整プレート７１をレジスト塗布・現像処理装置に適用した場合について説明したが、上記実施形態に限定されるものでなく、レジスト塗布・現像処理装置以外の基板処理装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
Ｗ  ウエハ（基板）
ＰＥＢ１  熱処理ユニット
７０  温度調整機構
７１  温度調整プレート
７１ａ  切欠き部
７３ｃ  駆動機構
７４  冷却水流路
７５  冷却気体流路
８０  加熱機構
８８  加熱プレート
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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