(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する基板支持構造において、
基板を支持するプレート本体と、
前記プレート本体の上面に設けられた樹脂製のシート状物であって、その表面に基板を当接支持する凸部が形成されたシート状物と、
を備え、
前記シート状物は、さらに、基板の周縁部と当接するリング状のリップ部、及び、基板と前記シート状物との間に形成される空間の気体を吸引するための開口部を備え、
前記シート状物の凸部及び前記リップ部は、エッチング処理によって形成されたものであり、
前記開口部は、前記シート状物の両面からエッチング処理することによって形成されたものであり、
前記凸部は円柱形状を呈して周囲から隆起しており、前記凸部の径は基板と接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっており、
前記プレート本体は基板に対して熱処理を行う熱処理プレートであることを特徴とする基板支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の基板支持構造において、
前記シート状物は、その裏面が平坦であることを特徴とする基板支持構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板支持構造と、
基板を加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
基板を支持するプレート本体の上面に樹脂製のシート状物を配設してなる基板支持構造に用いられるシート状物であって、
その表面に、基板を当接支持する凸部、及び、基板の周縁部と当接するリング状のリップ部がエッチング処理によって形成されており、
さらに、前記シート状物には、基板と前記シート状物との間に形成される空間の気体を吸引するための開口部がエッチング処理によって形成されており、
前記開口部は、前記シート状物の両面からエッチング処理することによって形成されており、
前記凸部は円柱形状を呈して周囲から隆起しており、前記凸部の径は基板と接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっており、
前記プレート本体は基板に対して熱処理を行う熱処理プレートであることを特徴とする基板支持構造に用いられるシート状物。
【請求項５】
基板を支持する基板支持構造の製造方法であって、
樹脂製のシート状物の一方面にエッチング処理によって基板当接支持用の凸部、及び、基板の周縁部と当接するリング状のリップ部を形成するとともに、前記シート状物にエッチング処理によって基板と前記シート状物との間に形成される空間の気体を吸引するための開口部を形成し、
前記凸部が形成されたシート状物を、前記凸部を上側にしてプレート本体の上面に配置し、
前記開口部の形成では、前記シート状物の両面からエッチング処理し、
前記凸部は円柱形状を呈して周囲から隆起しており、前記凸部の径は基板と接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっており、
前記プレート本体は基板に対して熱処理を行う熱処理プレートであることを特徴とする基板支持構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を支持する基板支持構造とこれを用いた熱処理装置と基板支持構造に用いられるシート状物と基板支持構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板に形成されるパターンの線幅寸法や線幅均一性の要求値が厳しくなるにしたがい、フォトリソグラフィのベーク熱処理、特に露光後のベーク(PEB:Post Exposure Bake)における温度均一性の要求も高くなっている。
【０００３】
そこで、基板を吸着して熱処理を行う熱処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この熱処理装置は、熱処理プレートの上面に金属を樹脂でコーティングして形成された凸部を備えており、この凸部によって基板を当接支持する基板支持構造を構成している。そして、このような基板支持構造に載置された基板に対して所定の熱処理を行う。
【特許文献１】特開平１０−２８４３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
凸部は熱処理プレートと同様に金属であるので、上述した基板支持構造によって支持されている基板に対して、熱は主に凸部を介して伝達される。よって、基板面内において凸部の接触部分と非接触部分とで熱履歴が大きく異なるという不都合がある。このような不都合については、先行特許出願（特許願２００５−３５３４３２）に係る先行発明によって解消が図られている。
【０００５】
この先行発明の一態様は、熱処理プレートの上面に、凸部が形成された樹脂製のシート状物を設けて、この凸部によって基板を当接支持する基板支持構造を構成している。
【０００６】
ここで、シート状物は、レーザー加工によって生成することが考えられる。しかしながら、レーザー加工によれば打ち抜き、または、裁断といった加工形態となる。このため、凸部以外は開口となるので、凸部の面積を低減するほど熱処理プレートの上面が露出してしまう。逆に、凸部の面積を増大させると基板との接触面積が増大してパーティクルが基板に付着し易くなる。このように、レーザー加工によれば適切なシート状物を生成することが困難な場合がある。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板を好適に支持することができる基板支持構造とこれを用いた熱処理装置と基板支持構造に用いられるシート状物と基板支持構造の製造方法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】
【０００８】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を支持する基板支持構造において、基板を支持するプレート本体と、前記プレート本体の上面に設けられた樹脂製のシート状物であって、その表面に基板を当接支持する凸部が形成されたシート状物と、を備え、前記シート状物は、さらに、基板の周縁部と当接するリング状のリップ部、及び、基板と前記シート状物との間に形成される空間の気体を吸引するための開口部を備え、前記シート状物の凸部及び前記リップ部は、エッチング処理によって形成されたものであり、前記開口部は、前記シート状物の両面からエッチング処理することによって形成されたものであり、前記凸部は円柱形状を呈して周囲から隆起しており、前記凸部の径は基板と接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっており、前記プレート本体は基板に対して熱処理を行う熱処理プレートであることを特徴とするものである。
【０００９】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、エッチング処理によって形成された凸部を備えることで、凸部の周囲が開口とはならない。基板支持構造はこのようなシート状物をプレート本体に設けて構成されているので、基板を好適に支持することができる。
また、基板とシート状物との間に形成される空間の側方をリップ部によって閉塞することができる。
さらに、基板支持構造に載置された基板を適切に吸着することができる。
【００１０】
ここで、凸部とは、平面視で点状に隆起している部位と、平面視で線状（直線状または曲線状）に連なって隆起している部位とを含む意味である。
【００１１】
また、上述した発明において、前記シート状物は、その裏面が平坦であることが好ましい（請求項２）。シート状物をプレート本体に適切に設けて基板支持構造を構成することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明に係る熱処理装置は、請求項１または請求項２に記載の基板支持構造と、基板を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とするものである。請求項３に記載の発明によれば、基板に対して適切に熱処理を行うことができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、基板を支持するプレート本体の上面に樹脂製のシート状物を配設してなる基板支持構造に用いられるシート状物であって、その表面に、基板を当接支持する凸部、及び、基板の周縁部と当接するリング状のリップ部がエッチング処理によって形成されており、さらに、前記シート状物には、基板と前記シート状物との間に形成される空間の気体を吸引するための開口部がエッチング処理によって形成されており、前記開口部は、前記シート状物の両面からエッチング処理することによって形成されており、前記凸部は円柱形状を呈して周囲から隆起しており、前記凸部の径は基板と接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっており、前記プレート本体は基板に対して熱処理を行う熱処理プレートであることを特徴とするものである。請求項４に記載の発明によれば、基板支持構造を適切に実現することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、基板を支持する基板支持構造の製造方法であって、樹脂製のシート状物の一方面にエッチング処理によって基板当接支持用の凸部、及び、基板の周縁部と当接するリング状のリップ部を形成するとともに、前記シート状物にエッチング処理によって基板と前記シート状物との間に形成される空間の気体を吸引するための開口部を形成し、前記凸部が形成されたシート状物を、前記凸部を上側にしてプレート本体の上面に配置し、前記開口部の形成では、前記シート状物の両面からエッチング処理し、前記凸部は円柱形状を呈して周囲から隆起しており、前記凸部の径は基板と接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっており、前記プレート本体は基板に対して熱処理を行う熱処理プレートであることを特徴とするものである。請求項５に記載の発明によれば、基板支持構造を適切に製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係る基板支持構造によれば、エッチング処理によって形成された凸部を備えることで、凸部の周囲が開口とはならない。基板支持構造はこのようなシート状物をプレート本体に設けて構成されているので、基板を好適に支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２（ａ）は、熱処理プレートの平面図であり、図２（ｂ）は支持シートの一部分の平面図である。
【００１９】
熱処理プレート１は、平面視で基板Ｗよりやや大径の円形を呈し、その上面は平坦である。熱処理プレート１の材質としては熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の金属が例示される。この熱処理プレート１には、マイカヒータなどの発熱体３が付設されている。発熱体３と熱処理プレート１の上面との間にあたる伝熱部５には、図示しないヒートパイプが複数本埋設されている。また、図示しない複数本のヒートパイプの間には、図示しない冷却溝が形成され、冷却用の流体が流通される。熱処理プレート１は、この発明のプレート本体に相当する。
【００２０】
この熱処理プレート１の上面には支持シート１１が配置されて、基板支持構造Ｔが構成されている。本実施例では、支持シート１１は熱処理プレート１に固定、固着されることなく、直接載置しているのみである。これは、支持シート１１と熱処理プレート１の熱膨張に差があるためである。
【００２１】
支持シート１１の上面には、基板Ｗを当接支持する凸部１３と、基板Ｗの周縁部と当接するリップ部１５とが形成されている。また、支持シート１１の上下面を貫通する第１開口部Ａ１と第２開口部Ａ２とが形成されている。また、支持シート１１の下面は平坦である。
【００２２】
凸部１３は、複数個であり、それぞれ規則的に配置されている。各凸部１３は、円柱形状を呈して周囲から隆起しており、その径は基板Ｗと接触する上端から下端側にかけてやや大きくなっている。その傾斜角度は、例えば３０度程度である。各凸部１３の上端の径は、例えば０．５ｍｍである。各凸部１３の高さは、例えば支持シート１１の凹部から７５μｍであり、支持シート１１の裏面から１２５μｍである。なお、これらの各寸法は例示であり、この値に限定されるものではない。すなわち、各凸部１３の上端の径は、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲において、あるいは、この範囲を超えて適宜に設計変更できる。また、支持シート１１の凹部から各凸部１３の高さは、６５μｍから８５μｍの範囲、あるいは、この範囲を超えて適宜に設計変更できる。なお、本実施例では、後述するように支持シート１１の両面からエッチング処理することで開口部を形成することを考慮して、支持シート１１の厚さ（１２５μｍ）の５０％以上の値（７５μｍ）を選択している。さらに、支持シート１１の厚さ自体も適宜に選択変更することができる。
【００２３】
リップ部１５は、平面視で基板Ｗの外径よりやや小径のリング状を呈する。リップ部１５の高さは、各凸部１３の高さと同じである。これにより、リップ部１５も基板Ｗに当接して、基板Ｗと支持シート１１との間に形成される空間（以下では「微小空間ｍｓ」と記載する）の側方を閉塞する。
【００２４】
第１開口部Ａ１は、微小空間ｍｓの気体を吸引するために設けられている。第１開口部Ａ１は複数個（６個）であり、それぞれリップ部１５の内側に形成されている。また、第２開口部Ａ２は、昇降ピン３３を挿通するために設けられている。第２開口部Ａ２も複数個（３個）であり、平面視で熱処理プレート１の中心を重心とする正三角形の各頂点にあたる位置にそれぞれ形成されている。
【００２５】
熱処理プレート１には、各第１開口部Ａ１と連通する排出孔２１と、各第２開口部Ａ２に対向した貫通孔３１とが熱処理プレート１の上下面にわたって形成されている。各排出孔２１には、熱処理プレート１の下面側において、排出配管２３の一端側が共通して連通接続され、その他端側に真空吸引源２５が連通接続されている。この真空吸引源２５は、例えば、クリーンルームに設けられたバキュームのユーティリティである。排出配管２３には、圧力（負圧）を調整する開閉弁２７と、圧力を計測する圧力計２９とが設けられている。排出配管２１と真空吸引源２３とは、排出手段として機能する。また、各貫通孔３１には昇降ピン３３が収容されており、各昇降ピン３３の下端側は図示省略の昇降機構に連結されている。そして、昇降ピン３３が昇降することで、図示しない搬送手段との間で基板Ｗの受け渡しを行う。
【００２６】
制御部４１は、上述した発熱体３の出力と、開閉弁２７の開閉と、昇降機構の駆動を統括的に操作する。これらの操作は、予め記憶されているレシピに基づいて行われる。さらに、開閉弁２７の開閉操作は、圧力計２９の検出結果に基づいて行われる。制御部４１は、各種処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、演算処理の作業領域となるＲＡＭ（Random-Access Memory）や、各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
【００２７】
ここで、支持シート１１の材質、製法について説明する。支持シート１１は樹脂製である。樹脂の種類としては処理内容に応じて適宜に選択される。本実施例のように熱処理装置の場合にあっては、耐熱性を有することが好ましい。さらに耐薬性を有することが好ましい。具体的には、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、または耐熱性ゴム材料が例示される。さらに、支持シート１１は、ポーラス化された多孔質部材であってもよい。
【００２８】
また、支持シート１１は、エッチング処理によって生成される。このエッチング処理について図３を用いて説明する。まず、予め表面が洗浄された支持シート１１の表面および裏面にレジスト塗布処理を行い、均一なレジスト感光膜５１を形成する（図３（ａ））。ガラス乾板等に作成されたエッチングパターン５３を用いて露光し、支持シート１１の両面に塗布されたレジスト感光膜５１に転写する（図３（ｂ））。支持シート１１から未露光部の皮膜を除去して、支持シート１１を露出させる（図３（ｃ））。未露光部に応じて露出している支持シート１１に対してエッチング処理を行い、露出部を腐食する（図３（ｄ））。エッチング処理が行われた支持シート１１からレジスト感光膜を除去する（図３（ｅ））。ここで、腐食されなかった部位は、凸部１３またはリップ部１５となる。また、片面（表面）のみが腐食された部位は支持シート１１の凹部（肉厚の薄い部位）となり、両面が腐食された部位は第１、第２開口部Ａ１、Ａ２となる。
【００２９】
このようにして生成される支持シート１１は、その平坦な裏面を熱処理プレート１の上面に配設する。このとき、支持シート１１を熱処理プレート１に固定的に取り付けてもよいし、熱処理プレート１上に載置するのみでもよい。
【００３０】
次に、上記のように構成されている熱処理装置の動作について図４を参照して簡単に説明する。図４は、基板熱処理装置による処理手順を示すフローチャートである。なお、発熱体３の温度制御等はレシピに応じて既に行われているものとし、以下の説明においては省略する。
【００３１】
＜ステップＳ１＞  基板Ｗを搬入する
制御部４１は昇降機構を操作して昇降ピン３３を上昇させて、図示しない搬送手段から基板Ｗを受け取る。続いて昇降ピン３３を下降させて、基板Ｗを支持シート１１上に載置する。このとき、基板Ｗの下面は凸部１３およびリップ部１５に当接する。これにより、基板Ｗと支持シート１１との間には閉塞された微小空間ｍｓが形成される。
【００３２】
＜ステップＳ２＞  基板Ｗを吸着する
制御部４１は開閉弁２７を開放操作して、微小空間ｍｓ内の気体（空気や窒素）を第１開口部Ａ１及び排出孔２１を通じて排出する。微小空間ｍｓ内の圧力は負圧に調整され、基板Ｗを熱処理プレート１側に吸着する。
【００３３】
＜ステップＳ３＞  基板Ｗを熱処理する
吸着支持されている基板Ｗに対して、予め決められた時間だけこの状態を保持することにより、基板Ｗに対して所定の熱処理を施す。
【００３４】
＜ステップＳ４＞  基板Ｗを搬出する
所定時間の熱処理を終えると、制御部４１は開閉弁２７を閉止して、微小空間ｍｓの圧力を大気圧にもどす。次いで、昇降ピン３３を上昇させて、基板Ｗを上方へ持ち上げ、図示しない搬送手段に受け渡す。
【００３５】
このように、本実施例によれば、エッチング処理によって支持シート１１に凸部１３を形成するので、その周囲を開口することを要しない。また、凸部１３の配値位置や個数も制約なく自由なパターンで形成することができる。さらに、凸部１３の大きさを容易に微細化することができる。また、凸部１３は一定の傾斜角度をもって形成することができるので、凸部１３が容易に座屈せず、また容易に損傷しない。このような凸部１３が形成された支持シート１１を熱処理プレート１に設けることで、熱処理プレート１を支持シート１１で覆いつつ、基板Ｗの面積に対する凸部１３の接触面積の割合が低減された基板支持構造Ｔを構成することができる。
【００３６】
支持シート１１としても、第１開口部Ａ１、第２開口部Ａ２以外に開口が形成されていないので、支持シート１１全体として一定の強度を有する。このため、支持シート１１の取り扱いが容易であり、基板支持構造Ｔを容易に製造することができる。
【００３７】
また、支持シート１１の裏面は平坦であるので、その表面に形成した凸部１３によって適切な基板支持構造Ｔを構成できる。
【００３８】
また、エッチング処理で形成されたリップ１５を備えることで、微小空間ｍｓの側方を適切に閉塞することができる。この結果、基板Ｗを適切に吸着することができる。
【００３９】
また、熱処理プレート１に加熱部３を備えることで、基板に対して熱処理を行う基板熱処理装置を実現できる。
【００４０】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４１】
（１）上述した実施例で説明した基板支持構造Ｔは一例であり、エッチング処理により形成される凸部１３のパターン、すなわち、凸部１３の大きさや形状、位置、個数等を任意に変更することができる。
【００４２】
図５と図６に凸部１３のパターンについての変形例を示す。図５は、平面視で異なる径を有する同心円で４個の凸部１４が形成されている。なお、凸部１４の各所には通気孔として機能する溝１８が形成されている。これにより、凸部１４が基板Ｗと当接しているときであっても凸部１４の内周側と外周側とは連通されており、微小空間ｍｓの気体を任意に位置で排出することができるように構成されている。
【００４３】
また、図６は、同心円の４個の凸部１４と、もっとも中心側の凸部１４からリップ部１５まで放射状に配置された６本の凸部１４が形成されている。この結果、凸部１４とリップ部１５が一体に形成されている。なお、この場合についても、各凸部１４に適宜、溝部を形成してもよい。
【００４４】
（２）上述した実施例では第１開口部Ａ１と第２開口部Ａ２とをエッチング処理で形成していたが、エッチング処理以外の方法でこれら第１、第２開口部Ａ１、Ａ２を形成してもよい。
【００４５】
（３）上述した実施例では、支持シート１１を熱処理プレート１に固定、固着することなく直接載置するのみであったがこれに限られない、たとえば、支持シート１１を熱処理プレート１との間に水平方向への滑りを良好にする物質を介して載置してもよい。また、支持シート１１と熱処理プレート１に固定、固着してもよいし、支持シート１１が熱処理プレート１から相対的に変位することを規制する部材によって支持シート１１を熱処理プレート１に設けてもよい。
【００４６】
（４）上述した実施例では、凸部１１はその上部から下部にかけて径を大きくしていたが、特にこの形状に限られるものではなく、上部から下部にわたって同じ径としてもよい。
【００４７】
（５）上述した実施例では、加熱部３は熱処理プレート１に付設されていたが、これに限られない。たとえば、基板Ｗの上方に加熱部を設けて基板Ｗを加熱するように構成してもよい。
【００４８】
（６）上述した実施例では、支持シート１１にリップ部１５を形成していたが、これを省略してもよい。また、この場合、微小空間ｍｓ内を負圧にするための開口Ａ１、排出孔２１、および排出配管２３以降の構成も省略してもよい。
【００４９】
（７）上述した実施例では熱処理プレート１は金属であったが、セラミック等に適宜に変更してもよい。
【００５０】
（８）上述した実施例では加熱部３を備えて基板Ｗを加熱する熱処理を説明したが、クールプレートのように基板Ｗを冷却する熱処理を行うように変更してもよい。また、洗浄処理や塗布処理等、その他の処理を行う装置に、本実施例で説明した基板支持構造Ｔを適用してもよい。また、基板Ｗを回転可能に支持する場合であっても本実施例の基板支持構造Ｔを適用することができる。
【００５１】
（９）上述した各実施例では、基板Ｗが円形である場合であったが、これに限られず、矩形状等の基板を処理対象としてもよい。この場合は、基板の形状に合わせてリップ部１５の形状を円環形状から適宜に変更することができる。
【００５２】
（１０）上述した各実施例では、伝熱部５にヒートパイプを埋設した構成を例に採って説明したが、ヒートパイプを用いていない基板熱処理装置であっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は熱処理プレートの平面図であり、図２（ｂ）は支持シートの一部分の平面図である。
【図３】エッチング処理の方法を説明する模式図である。
【図４】基板熱処理装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図５】変形例に係る支持シート１１の平面図である。
【図６】変形例に係る支持シート１１の平面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  …熱処理プレート
１１  …支持シート
１３、１４  …凸部
１５  …リップ部
２１  …排出孔
３１  …貫通孔
Ｗ  …基板
ｍｓ  …微小空間
Ｔ  …基板支持構造
Ａ１  …第１開口部
Ａ２  …第２開口部
【図１】
0004827569.tif 000002
【図２】
0004827569.tif 000003
【図３】
0004827569.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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