(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された塗布膜を加熱処理する加熱処理装置において、
処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された基板を加熱するための加熱部と、
平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側のみに周方向に沿って基板を囲むように設けられ、基板よりも低い位置に開口する部位を備え、前記処理容器内に給気するための給気口と、
平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側に周方向に沿って基板を囲むように設けられ、基板よりも高い位置に開口する部位を備え、前記処理容器内を排気するための外周排気口と、
前記載置部上の基板の上方側にて、前記処理容器内を排気するように設けられた中央排気口と、を備え、
前記中央排気口は、平面的に見て当該基板の外周よりも当該基板の中心側に寄った中央領域に、前記載置部上の基板の中心を中心として、基板の全面から見て局所的に配置され、
平面的に見て前記外周排気口と中央排気口との間には、排気口が形成されていないことを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記処理容器内に基板の搬入出をするための搬入出口を開閉するシャッタ部材を備え、
前記気流カーテンが前記シャッタ部材よりも基板側に形成されることを特徴とする請求項１記載の加熱処理装置。
【請求項３】
前記処理容器内に基板の搬入出をするための搬入出口を開閉するシャッタ部材を備え、  前記給気口は、前記シャッタ部材に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の加熱処理装置。
【請求項４】
前記基板の加熱開始時から設定時間を経過した時点、または基板の温度が設定温度を越えた時点である設定時点までは、前記外周排気口からのみ排気を行う、あるいは、中央排気口からの排気量を外周排気口の排気量よりも少ない排気量で排気を行うように構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
【請求項５】
前記基板の加熱開始時から設定時間を経過した時点、または基板の温度が設定温度を越えた時点である設定時点までは、少なくとも前記外周排気口から排気され、前記設定時点以降には、少なくとも前記中央排気口から排気されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
【請求項６】
少なくとも前記基板の加熱開始時から前記設定時点までは、前記外周排気口及び中央排気口により同時に排気を行うように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の加熱処理装置。
【請求項７】
少なくとも前記設定時点以降は、前記外周排気口及び中央排気口により同時に排気を行うように構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の加熱処理装置。
【請求項８】
少なくとも前記設定時点以降は、前記外周排気口の排気量よりも前記中央排気口の排気量の方が多くなるように構成されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
【請求項９】
前記外周排気口の排気及び前記中央排気口の排気の少なくとも一方は、時間の経過と共に排気量が増加または減少するように構成されていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
【請求項１０】
前記塗布膜には架橋剤が含まれ、
前記設定時点は、前記架橋剤による架橋反応が終了した時点であることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
【請求項１１】
吸引用の気体の通流により排気流が吸引されるように前記中央排気口に排気路を介して接続されたエジェクタと、
前記エジェクタに対して吸引用の気体の供給、停止を行うための供給／停止機構と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
【請求項１２】
前記吸引用の気体を加熱するための機構を備えたことを特徴とする請求項１１記載の加熱処理装置。
【請求項１３】
前記エジェクタの排出側は、排気用力により排気が行われている下流側排気路に接続され、
前記下流側排気路にその排出側が接続され、吸引用の気体の通流により前記排気流の流路の外の雰囲気を吸引するダミー用のエジェクタを設け、
前記供給／停止機構により前記吸引用の気体の供給を停止したときに前記ダミー用のエジェクタに吸引用の気体を通流するように構成したことを特徴とする請求項１１または１２記載の加熱処理装置。
【請求項１４】
前記排気流の吸引を停止するために吸引用の気体の供給を停止したときに前記中央排気口からの排気を抑えるために、前記中央排気口と排気流を吸引する前記エジェクタとの間の排気路に圧損部を設けたことを特徴とする請求項１３記載の加熱処理装置。
【請求項１５】
基板に形成された塗布膜を加熱処理する方法において、
処理容器内に設けられた載置部に前記基板を載置して加熱する工程と、
前記基板の加熱開始時から設定時間を経過した時点、または基板の温度が設定温度を越えた時点である設定時点までは、少なくとも、平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側にて周方向に沿って設けられた外周排気口から前記処理容器内を排気すると共に平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側のみに周方向に沿って設けられた給気口から前記処理容器内に気体を取り込む工程と、
前記設定時点以降には、少なくとも、前記載置部上の基板の中央部の上方側に平面的に見て当該基板の外周よりも当該基板の中心側に寄った中央領域に、前記載置部上の基板の中心を中心として、基板の全面から見て局所的に配置された中央排気口から前記処理容器内を排気すると共に前記給気口から前記処理容器内に気体を取り込む工程と、を含み、
平面的に見て前記外周排気口と中央排気口との間には、排気口が形成されておらず、
前記給気口の給気と、前記外周排気口の排気と、により、基板よりも低い位置から基板よりも高い位置に向かう気流カーテンが基板を囲むように形成されることを特徴とする加熱処理方法。
【請求項１６】
少なくとも前記基板の加熱開始時から前記設定時点までは、前記外周排気口及び中央排気口により同時に排気を行うことを特徴とする請求項１５記載の加熱処理方法。
【請求項１７】
少なくとも前記設定時点以降は、前記外周排気口及び中央排気口により同時に排気を行うことを特徴とする請求項１５または１６に記載の加熱処理方法。
【請求項１８】
塗布膜が形成された基板を処理容器内の載置部に載置し、前記塗布膜を加熱処理する装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１５ないし１７のいずれか一項に記載された加熱処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液が塗布された基板を処理容器内に載置して、容器内を排気しながら基板を加熱する加熱処理装置、加熱処理方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程においては、回路パターンの微細化のためレジストパターンが倒れやすくなっており、種々の対策が検討されている。その対策の一つとして、半導体ウエハ「以下（ウエハ）という」に形成した下層膜にレジストパターンを転写し、下層膜のパターンをエッチングマスクとして使用してウエハのエッチングを行う手法が行われている。このような下層膜としては、プラズマ耐性が高く、エッチング耐性が高いことが求められ、例えばスピンコーティングにより形成される炭素膜[ＳＯＣ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｃａｒｂｏｎ）膜]が用いられている。
【０００３】
ＳＯＣ膜が塗布されたウエハは、塗布処理後に加熱されて塗布膜中に残留している溶剤の乾燥や、架橋剤の架橋反応の促進が行われるが、この時塗布膜からは、昇華物が発生する。このような加熱処理を行う加熱処理装置としては、例えば特許文献１に記載されたように、基板を加熱するホットプレートの周囲をリングシャッタにより塞ぎ、リングシャッタの周囲から不活性ガスを処理空間内に取り込むと共に、ウエハの中心部上方側から排気しながら加熱処理を行う装置が知られている。
【０００４】
近年では、ＳＯＣ膜のプラズマ耐性を高めるために、炭素含有率を高める要請があり、その手法として従来の温度（３００℃）よりも高い温度（３５０〜４００℃）での加熱が行われている。しかしながら加熱温度を高くした場合には、ＳＯＣ膜に含まれる架橋剤などから昇華する昇華物に加えて、低分子ポリマーなども飛散するため、昇華物の量が増加する。従って処理容器内から昇華物が外部に漏洩することを防止するために排気量を多くすることが要請されるが、その場合ウエハの表面の中央部にあたる気流が多くなり、塗布膜が盛り上がって、膜厚の面内均一性が悪化する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２４２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に形成された塗布膜を加熱処理するにあたって、処理容器の外部への昇華物の漏洩を防ぐと共に、塗布膜の膜厚について良好な面内均一性が得られる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の加熱処理装置は、基板に形成された塗布膜を加熱処理する加熱処理装置において、
処理容器内に設けられ、基板を載置する載置部と、
前記載置部に載置された基板を加熱するための加熱部と、
平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側のみに周方向に沿って基板を囲むように設けられ、基板よりも低い位置に開口する部位を備え、前記処理容器内に給気するための給気口と、
平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側に周方向に沿って基板を囲むように設けられ、基板よりも高い位置に開口する部位を備え、前記処理容器内を排気するための外周排気口と、
前記載置部上の基板の上方側にて、前記処理容器内を排気するように設けられた中央排気口と、を備え、
前記中央排気口は、平面的に見て当該基板の外周よりも当該基板の中心側に寄った中央領域に、前記載置部上の基板の中心を中心として、基板の全面から見て局所的に配置され、
平面的に見て前記外周排気口と中央排気口との間には、排気口が形成されていないことを特徴とする。
【０００８】
本発明の加熱処理方法は、基板に形成された塗布膜を加熱処理する方法において、
処理容器内に設けられた載置部に前記基板を載置して加熱する工程と、
前記基板の加熱開始時から設定時間を経過した時点、または基板の温度が設定温度を越えた時点である設定時点までは、少なくとも、平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側にて周方向に沿って設けられた外周排気口から前記処理容器内を排気すると共に平面的に見て前記載置部上の基板よりも外側のみに周方向に沿って設けられた給気口から前記処理容器内に気体を取り込む工程と、
前記設定時点以降には、少なくとも、前記載置部上の基板の中央部の上方側に平面的に見て当該基板の外周よりも当該基板の中心側に寄った中央領域に、前記載置部上の基板の中心を中心として、基板の全面から見て局所的に配置された中央排気口から前記処理容器内を排気すると共に前記給気口から前記処理容器内に気体を取り込む工程と、を含み、
平面的に見て前記外周排気口と中央排気口との間には、排気口が形成されておらず、
前記給気口の給気と、前記外周排気口の排気と、により、基板よりも低い位置から基板よりも高い位置に向かう気流カーテンが基板を囲むように形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の記憶媒体は、塗布膜が形成された基板を処理容器内の載置部に載置し、前記塗布膜を加熱処理する装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の加熱処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、基板を処理容器内の載置部に載置して、基板に形成された塗布膜を加熱部により加熱処理するにあたって、載置部上の基板よりも外側にて周方向に沿って設けられた外周排気口と、載置部上の基板の中央部の上方側に設けられ、前記処理容器内を排気するための中央排気口と、を用いている。このため、塗布膜の流動性が大きい間は、少なくとも外周排気口による排気に頼り、昇華物の発生が増大する間は少なくとも中央排気口による排気に頼ることができるため、少ない排気量でありながら処理容器の外への昇華物の漏えいを抑え、また膜厚について良好な面内均一性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る加熱処理装置を示す縦断側面図である。
【図２】リングシャッタの開閉を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る加熱処理装置の作用を示す説明図である。
【図４】加熱処理装置の排気シーケンスと、ウエハの温度変化と、を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る加熱処理装置の作用を示す説明図である。
【図６】加熱処理装置の排気シーケンスと、ウエハの温度変化と、を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の他の例に係る加熱処理装置の作用を示す説明図である。
【図８】加熱処理装置の排気シーケンスと、ウエハの温度変化と、を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の実施の形態の他の例に係る加熱処理装置を示す説明図である。
【図１０】中央排気口の他の例を示す平面図である。
【図１１】他の例に係る加熱部の備えた加熱処理装置示す縦断側面図である。
【図１２】排気のオン、オフを切り替える機構を備えた加熱処理装置示す縦断側面図である。
【図１３】排気のオン、オフを切り替える機構を示す平面図である。
【図１４】排気のオン、オフを切り替える機構の他の例を示す平面図である。
【図１５】排気のオン、オフを切り替える機構の他の例の作用を示す説明図である。
【図１６】排気のオン、オフを切り替える機構の他の例の作用を示す説明図である。
【図１７】排気のオン、オフを切り替える機構の他の例を示す平面図である。
【図１８】排気のオン、オフを切り替える機構の他の例を示す平面図である。
【図１９】参考例において観測されたパーティクル数の時間変化を示す特性図である。
【図２０】実施例において形成されたウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【図２１】実施例３−１、３−２において形成されたウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【図２２】実施例３−１おいて形成されたウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【図２３】実施例３−２おいて形成されたウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【図２４】実施例３−３おいて形成されたウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【図２５】実施例３−４おいて形成されたウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る加熱処理装置は、図１に示すように処理容器１を備え、処理容器１は、底部を構成する底部構造体２と、天井面となる天板部３と、側面となるリングシャッタ５と、を備えている。この処理容器１は、図示していないが、陽圧のＮ２(窒素)ガス雰囲気を形成するモジュールの外装体である筐体内に置かれている。
底部構造体２は、図示しない筐体の底面部に相当する基台２７の上に支持部材２６を介して支持されている。底部構造体２は、縁部２２よりも中央側に凹部が形成されて扁平な円筒体からなる支持台２０を備え、支持台２０の凹部には、ウエハＷを載置するための載置部である載置台２１が嵌合して設けられている。支持台２０の外径は例えば３５０ｍｍに設定され、載置台２１の外径は例えば３２０ｍｍに設定されている。載置台２１には、ウエハＷを加熱処理するための加熱部をなす抵抗発熱体からなるヒータ２５が設けられている。従って載置台２１は加熱板ということもでき、以下の説明では載置台２１は加熱板２１と呼ぶものとする。また底部構造体２を貫通し、例えば直径３００ｍｍのウエハＷを外部の図示しない搬送アームとの間で受け渡しを行うための支持ピン２３が例えば周方向等間隔に３本設けられている。支持ピン２３は、基台２７上に設けられた昇降機構２４により昇降して、底部構造体２の表面から突没するように構成されている。
【００１３】
天板部３は、底部構造体２よりも直径の大きい円板状の部材で構成される。天板部３は、図示しない筐体の天井に支持され、底部構造体２の上面と隙間を介して対向し、その外縁が平面的に見て底部構造体２の外縁よりも外側に位置するように設けられる。天板部３の内部には扁平な円筒形状の排気室３０が形成されており、排気室３０はその外縁が底部構造体２の外縁の位置とほぼ同じとなるように形成されている。排気室３０の底面には、縁部に沿って、周方向等間隔に例えば１００個程度の外周排気口３１が開口している。従って外周排気口３１は、底部構造体２に載置されたウエハＷの外縁よりも外側の位置に開口している。また排気室３０の上方には、排気管（以下「外周排気管」という）３２が接続されており、外周排気管３２は天板部３側を上流側とすると、上流側からバルブＶ１及び流量調整部３３が介設され、工場内に設置された工場排気路に接続されている。
【００１４】
また天板部３の下面側中央部には、中央排気口３４が、その中心が底部構造体２に載置されたウエハＷの中心と一致するように開口しており、中央排気口３４には、天板部３及び排気室３０を貫通するように設けられた中央排気管３５の一端側が接続されている。中央排気管３５は天板部３側を上流側とすると、上流側からバルブＶ２及び流量調整部３８が介設され、工場排気路に接続されている。
【００１５】
また底部構造体２の周囲には、底部構造体２と天板部３との間の隙間の周囲を塞ぎ、処理空間を形成するためのシャッタ部材であるリングシャッタ５が設けられる。リングシャッタ５は、中空の帯状の部材を円環状に形成した環状部５０を備えている。
環状部５０の外周面における上方寄りの位置には、外部の窒素ガスを環状部５０の内部空間（給気室）に吸入するための吸入口５１が、全周に亘って等間隔に形成されており、環状部５０の内周面における下方寄りの位置には、環状部５０の内部の窒素ガスを処理容器１内に給気するための給気口５２が全周に亘って等間隔に形成されている。環状部５０の下面には、円環状の環状板５３が設けられ、環状板５３と環状部５０とは、昇降機構５４により一体となり昇降するように構成されている。
【００１６】
図２に示すようにリングシャッタ５は、環状部５０の内周面が底部構造体２の縁部２２と隙間を介して対向するように配置されており、リングシャッタ５を上昇させると、図２中破線に示すように、リングシャッタ５の上面が天板部３の周縁部の下面側に接し、環状板５３の内縁部の上面側が底部構造体２の縁部２２の段部に接する。これにより底部構造体２、天板部３、リングシャッタ５及び環状板５３で区画された処理空間が形成される。またこの時給気口５２は、底部構造体２上のウエハＷの高さよりも低い位置になるように形成されている。さらにリングシャッタ５を下降させると、図２中実線で示す位置に下降し、処理空間の周囲が全周に亘って開放され、ウエハＷの搬入出が行われるように構成されている。従ってリングシャッタ５を下降させることにより開放される底部構造体２と天板部３との隙間は、ウエハＷの搬入出口に相当する。
また天板部３及び処理容器１の壁内には、壁面及び天板部３の内部において昇華物の析出を防ぐための図示しないヒータが埋設されており、例えば３００℃に加熱されている。
【００１７】
図１に戻って、加熱処理装置はコンピュータからなる制御部６を備えている。制御部６は、プログラム格納部を有しており、プログラム格納部には、支持ピン２３の昇降によるウエハＷの載置、リングシャッタ５の昇降、ヒータ２５の加熱、バルブＶ１、Ｖ２の開閉による、流量調整部３３、３８の流量調整に関する命令が組まれた、プログラムが格納される。プログラムは、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、メモリーカードなどの記憶媒体により格納されて制御部６にインストールされる。
【００１８】
続いて本発明の実施の形態に係る加熱処理装置の作用について説明する。加熱処理装置の前段処理では例えばウエハＷに対して、カーボン膜の前駆体を含む塗布液が塗布され、塗布膜であるＳＯＣ膜が形成される。リングシャッタ５を下降させた状態でこのウエハＷが図示しない搬送アームにより加熱板２１の上方まで移動すると当該搬送アームと加熱板２１の下方の支持ピン２３の協働作用により、ウエハＷが支持ピン２３に受け渡される。このとき加熱板２１の表面の温度が例えば３５０℃となるように、ヒータ２５のパワーがコントロールされている。そしてリングシャッタ５が上昇して、処理容器１を閉じた状態とし、これにより処理空間が区画形成される。次いでバルブＶ１、Ｖ２を開き、外周排気口３１から例えば２５Ｌ（リットル）／分の排気量（流量）で排気し、中央排気口３４から５Ｌ／分の排気量で排気して、処理容器１内を陰圧状態とする。そして例えば処理容器１内の排気と略同時に支持ピン２３を下降させてウエハＷを底部構造体２の加熱板２１の上に載置する。
【００１９】
図３に示すようにリングシャッタ５に設けた吸入口５１から処理容器１の外部雰囲気である図示しない筐体内の不活性ガス雰囲気である窒素ガスが、環状部５０に流れ込み、更に給気口５２を介して、処理容器１内に流れ込む。リングシャッタ５の給気口５２は、底部構造体２の上面の高さよりも低い位置に設けられているため、処理空間に取り込まれた窒素ガスが底部構造体２の側面とリングシャッタ５との隙間を上方に向かって流れる。なお図３、５及び７において、架橋反応により、表面の流動性が低くなったウエハＷには、ハッチングを付した。
【００２０】
底部構造体２の上面外縁まで上昇した気流は、そのまま上方へ流れて外周排気口３１に排気される気流と、底部構造体２の上面に沿って、底部構造体２の中央部に向かい、その後は中央排気口３４に向かって上昇しながら排気される気流と、が形成され、処理空間内の周囲には、ガスカーテンが形成されることになる。
図４はウエハＷが加熱板２１に載置された後において、（１）外周排気口３１及び（２）中央排気口３４の各排気量とウエハＷの温度とを対応させて示すグラフである。ウエハＷは加熱板２１に載置された加熱開始時刻ｔ０から昇温し、これに伴って、塗布膜（ＳＯＣ膜）中の溶剤の揮発が促進されると共に、塗布膜中の架橋剤により架橋反応が進行する。塗布膜例えば時刻ｔ０からおよそ２０秒間は、架橋反応が進行して流動性が高い状態となっている。この間塗布膜中の架橋剤や低分子成分が揮発するが、図３に示すように処理容器１内には、外周排気口３１側に向かう排気流及び中央排気口３４側に向かう排気流が形成されているため、揮発成分はこれら排気流に乗って排気される。
【００２１】
そして外周排気口３１を用いて、処理雰囲気の周囲には、ガスカーテンが形成されていて、揮発成分の外部への漏洩防止機能が働いているため、中央排気口３４へ向かう排気量を少なくすることができ、このため当該排気量を例えば５Ｌ／分もの少流量に設定されている。中央排気口３４の排気流量が大きく、ウエハＷの外側から中央排気口３４に流れ込む気流が強すぎる場合には、気流によりウエハＷの中心が盛り上がってしまいウエハＷの表面に筋ムラが形成され、膜厚の面内均一性が悪くなる。これに対して、中央排気口３４の排気流量を５Ｌ／分もの少流量であれば、膜の盛り上がりや筋ムラの形成を抑制できる。
【００２２】
塗布膜の架橋反応が終了する時刻ｔ１（ｔ０から２０秒経過時点）を過ぎた後、ウエハＷは更に昇温し、加熱板２１の表面温度である例えば３５０℃に到達する。その後ウエハＷはこの温度に維持されて残留しているシンナーやその他の成分を揮発あるいは昇華させて、塗布膜の改質を行い、ウエハＷの加熱開始時刻ｔ０から例えば８０秒後である時刻ｔ２にウエハＷを支持ピン２３により加熱板２１から上昇させる。架橋反応が終了した後は昇華物の量が増えるが、中央排気口３４から５Ｌ／分の流量で排気していることから、昇華物は主に底部構造体２の外周から中央排気口３４に向かう排気流に乗って排気される。このため外周排気口３１からの排気量が２５Ｌ／分もの少ない流量であっても、即ち処理空間を囲むガスカーテンの流れが弱くても、処理容器１の外部に昇華物が漏洩しない。
【００２３】
架橋反応終了後に仮に中央排気口３４の排気を行わずに外周排気口３１だけの排気に頼ろうとすると、後述のデータからわかるように排気量をかなり大きくしなければならず、加熱処理装置が組み込まれているシステムが配置される作業区域において、工場内にて割り当てられている排気量を越えてしまうおそれがある。
【００２４】
図５は時刻ｔ２にてウエハＷが加熱板２１から上昇して離れた後、あるいは同時にリングシャッタ５が開いた状態を示している。リングシャッタ５を開き、隙間が開放されることにより処理容器１内の雰囲気が隙間から外部へと流れようとするが、外周排気口３１及び中央排気口３４から排気を継続しているため、外部の窒素ガスは、処理空間内に引き込まれる。このため、ウエハＷの加熱処理を行っている間に発生した昇華物が排気しきれていない場合にも、処理容器１の外部への昇華物の漏洩を防ぐことができる。
【００２５】
上述の実施の形態によれば、塗布膜であるＳＯＣ膜が塗布されたウエハＷを処理容器１内に載置して、ウエハＷを加熱して架橋反応を進行させるにあたって、中央排気口３４から少ない排気量で排気し、外周排気口３１から大きい排気量で排気を行いながら架橋反応を進行させるようにしている。従ってＳＯＣ膜の流動性が大きいときに、ウエハＷの表面中央が強い気流に曝されず、中央部の盛り上がりを抑制することができ、膜厚の面内均一性の悪化が避けられる。架橋反応が終了して昇華物の発生が多くなった後においても、中央排気口３４の排気を行っているので、外周排気口３１の排気量が少なくても処理中、あるいはリングシャッタ５を開放した際にも、処理容器１内の雰囲気の外部への昇華物の漏洩を防ぐことができる。環境汚染防止などの観点から工場内の排気量を抑える要請が強く、上述の実施の形態では、加熱処理装置全体の排気量を抑えることができる点において、有効な技術である。
【００２６】
本発明の他の実施の形態について説明する。例えばウエハＷの加熱開始から外周排気口３１のみの排気を行い、ウエハＷの加熱開始から設定時間の経過後である架橋反応が終了した後においては、外周排気口３１からの排気に加えて、中央排気口３４から排気を行うようにしてもよい。図６は、このような本発明の他の実施の形態におけるタイムチャートを示し、（１）は外周排気口３１の排気量、（２）は中央排気口３４の排気量を夫々示している。
【００２７】
この実施の形態では、ウエハＷを支持ピン２３に支持した後、バルブＶ１を開き、外周排気口３１から１０Ｌ／分の流量で排気を行い、その後あるいは同時にリングシャッタ５を閉じる。次いで時刻ｔ０にて、ウエハＷを底部構造体２に載置し加熱を開始する。その後ウエハＷの加熱開始の時刻ｔ０から例えば２０秒経過して架橋反応が終了し、ＳＯＣ膜の流動性が小さくなった時刻ｔ１にてバルブＶ２を開き、外周排気口３１の排気に加えて、中央排気口３４から２０Ｌ／分の排気量となるように排気を開始する。中央排気口３４の排気については、例えば時刻ｔ１から流量調整部３８により徐々に排気量を増大させて、例えば時刻ｔ１から１０秒経過した時点において２０Ｌ／分の排気量に達するようにシーケンスが組まれている。
【００２８】
このような実施の形態では、ＳＯＣ膜の架橋反応が進行する時刻ｔ０からｔ１までの間は、外周排気口３１の排気に頼っていて、中央排気口３４の排気を行っていないため、ウエハＷの表面の中央部は外周から中央上方に向かう強い気流に曝されず、ウエハＷの中央部の盛り上がりの形成を抑制することができる。またこの時間帯においては、ＳＯＣ膜からの揮発物、昇華物の量が少ないため、外周排気口３１の排気だけであってもパーティクルが処理容器１の外に漏洩することが抑えられる。更にＳＯＣ膜の架橋反応が終了した時刻ｔ１以後は、ウエハＷの中央表面の流動性が低くなっているため、ウエハＷの表面が強い気流に曝されても、膜の表面は盛り上がりにくい。
【００２９】
そのため、図７に示すように外周排気口３１からの排気に加えて、中央排気口３４から大きな排気量で排気を行うことができ、ＳＯＣ膜から昇華物の発生が増大する状況下にあっても昇華物を効率よく除去できる。またウエハＷの加熱処理の終了後にリングシャッタ５を開いた場合に、図５と同様に隙間から外周排気口３１に流れ込む気流が形成されるため、処理容器１内の雰囲気の外部への漏洩を防ぐことができる。このように中央排気口から大きな排気量で排気を行っているので、外周排気口３１からの排気量を少なくすることができ、結果として全体の排気量が少なくて済む。
【００３０】
さらに例えばウエハＷを加熱を行っている際に外周排気口３１からの排気から中央排気口３４からの排気に切り替えてもよい。図８は、このような本発明の更に他の実施の形態におけるタイムチャートを示し、（１）は外周排気口３１の排気量、（２）は中央排気口３４の排気量を夫々示している。この実施の形態では、ウエハＷを支持ピン２３に支持した後、まず外周排気口３１から１０Ｌ／分の排気量で排気を開始し、その後あるいは同時にリングシャッタ５を閉じる。次いで時刻ｔ０にて、ウエハＷを底部構造体２に載置し加熱を開始する。その後ウエハＷの加熱開始時ｔ０から時刻ｔ１までの２０秒間、外周排気口３１からのみ排気を行い、その後ウエハＷの加熱開始の時刻から２０秒経過して架橋反応が終了し、ＳＯＣ膜の流動性が小さくなった時刻ｔ１にて、外周排気口３１の排気量を徐々に小さくして例えば時刻ｔ１から１０秒後に排気を停止する。一方時刻ｔ１から中央排気口３４の排気量を徐々に大きくし、例えば時刻ｔ１から１０秒後に３０Ｌ／分の排気量で排気を行う。
【００３１】
このような実施の形態においても、ＳＯＣ膜の架橋反応が進行する時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間は、ウエハＷの表面の中央部には、外周から中央に向かう強い気流に曝されず、ウエハＷの中央部の盛り上がりの形成を抑制することができる。またこの時間帯においては、ＳＯＣ膜からの揮発物、昇華物の量が少ないため、外周排気口３１の排気だけであってもパーティクルが処理容器１の外に漏洩することが抑えられる。更にＳＯＣ膜の架橋反応が終了した時刻ｔ１以後は、ウエハＷの表面が強い気流に曝されても、膜の表面は盛り上がりにくい。そのため、中央排気口３４から大きな排気量で排気を行うことができ、ＳＯＣ膜から昇華物の発生が増大する状況下にあっても昇華物を効率よく除去できる。またウエハＷの加熱処理の終了後にリングシャッタ５を開いた場合に、予め中央排気口３４からの排気により、昇華物を十分に排気することで、処理容器１の外部への昇華物の漏洩を抑制することができる。
【００３２】
ここで図６及び図８に示すシーケンスを実行するにあたって、中央排気口３４の排気開始のタイミングは、ウエハＷの加熱開始時である時刻ｔ０からの経過時間により管理してもよいが、ウエハＷの温度が設定温度になっていることを検出して管理してもよい。即ち、ウエハＷの加熱開始時から設定時間が経過した時点あるいはウエハＷの温度が設定温度を越えた時点である設定時点において例えば中央排気口３４の排気の開始時点として設定することができる。なおウエハＷの温度の検出は例えば加熱板２１に熱電対などの温度検出部を設けることにより行うことができる。
【００３３】
そして設定時点とは、塗布膜の架橋反応が終了する時点であるが、特許請求の範囲で言う「架橋反応が終了する時点」とは、塗布膜の流動性が誰の目から見ても常識的にないと判断される状態にある時点であり、架橋反応が終了した時点よりも若干後、例えば１秒後、あるいは架橋反応が終了した時点よりも例えば２秒前であっても、含まれる。また例えば後述の実施例５では、加熱開始後２０秒に中央排気口３４の排気量を２５Ｌ／分に設定して排気を行っているが、この排気の開始を加熱開始後２０秒よりも少し前に行うと、ウエハＷの中央の膜厚が盛り上がる。従って、２５Ｌ／分の排気量で中央排気口３４の排気をあるタイミング以降に行った場合、ウエハＷの中央の膜厚が明らかに盛り上がってしまうタイミングよりも後の時点が「架橋反応が終了する時点」であるという言い方もできる。
【００３４】
またウエハＷの加熱から２０秒経過し、架橋反応が終了した後は、昇華物を効率よく排気することが好ましい。そのため中央排気口３４の排気量を外周排気口３１の排気量より大きくすることが好ましい。しかしながら中央排気口３４の排気量と、外周排気口３１の排気量と、のどちらの排気量を大きくすることが適切であるかについては、塗布膜の種類、粘度、膜厚の違いや処理容器１の形状によって変わってくる。
またウエハＷの加熱処理の間、中央排気口３４または外周排気口３１の排気量が一定であることに限られるものではなく、加熱開始からの経過時間により排気量を変化させてもよい。例えばウエハＷの加熱開始から外周排気口３１の排気量を２５Ｌ／分、中央排気口３４の排気量を５Ｌ／分に設定し、ウエハＷの加熱開始から２０秒後に、外周排気口３１の排気量を１０Ｌ／分、中央排気口３４の排気量を２０Ｌ／分に変更するようにしてもよい。更に時間の経過に従い徐々に排気量の増加または減少をさせるようにしてもよい。なお中央排気口３４及び外側排気口３１の排気量が一旦増加した後、次いで減少する。あるいは一旦減少した後、次いで増加する場合も「時間と共に排気量が増加または減少する」ことに含まれる。
【００３５】
また本発明の加熱処理装置は図９に示すように、処理容器１内において、外部雰囲気の給気口７２がウエハＷよりも高い位置に設けられ、外周排気口７１がウエハＷよりも低い位置に設けられていてもよい。例えばリングシャッタ７５の上方寄りの位置に周方向に複数の給気口７２を設け、底部構造体２を支持する基台２７に周方向に複数の外周排気口７１を設けてもよい。また図９において、給気口７２は、リングシャッタ７５の上部側に設けることに代えて、天板部３の下面であって外周排気口７１に対向する位置に開口していてもよい。この場合給気路が天板部３の中に形成され、例えば基端側が天板部３の側面に開口される。このように構成すれば、底部構造体２の外方において天板部３から下方に向かう排気流のカーテンが形成される。また本発明は、ＳＯＣ膜を加熱する加熱処理装置に限らず、例えば反射防止膜に用いる塗布液を塗布した後の加熱処理を行う加熱処理装置であってもよい。
【００３６】
さらに中央排気口３４は、処理容器１のおける天板部３の下面側中央部に１つの中央排気口３４を設けた構成に限らない。例えば図１０（ａ）に示すように、平面的に見て、ウエハＷの中心部を中心とする円の周上に周方向等間隔に複数、例えば８つの円形の排気口８１を設けて中央排気口３４としても良い。また図１０（ｂ）に示すように、平面的に見て、中央排気口３４をなすスリット状の開口部８２をウエハＷの中心部を中心に９０度づつずれた４か所に設けてもよい。あるいは図１０（ｃ）に示すように平面的に見て、例えば８個の矩形の開口部８３をウエハＷの中心部を中心とする正方形に沿って、配列して中央排気口３４としてもよいし、図１０（ｄ）に示すように三角形状の４個の開口部８４をウエハＷの中心部を中心として周方向に等間隔に配列して中央排気口３４としてもよい。更にはまた図１０（ｅ）に示すようにウエハＷの中心部を中心とする同心円状に２重の円形のスリット８５ａ、８５ｂ（詳しくは、スリット８５ａ、８５ｂの途中に橋絡部が存在するので円弧状である）により中央排気口３４を構成してもよい。このように中央排気口３４が、ウエハＷの中心の上方に対して、周方向に対称に配置されることで、処理容器１に供給された外部雰囲気により、ウエハＷの周縁の各方向から高い均一性をもって、ウエハＷの中心上方に向かう気流を形成することができる。従って昇華物を効率よく回収することができるため、同様の効果が得られる。
【００３７】
さらに外周排気口３１の設置位置が処理容器１の天板部３の中心に近い位置になると、昇華物回収効率が上がるが、膜厚均一性が悪化する傾向がある。一方外周排気口の３１の設置位置が処理容器１の天板部３の中心から遠い位置になると膜厚均一性が向上するが、昇華物回収効率が下がる。更に外周排気口３１の開口径が小さくなると流速が上がり昇華物回収効率が高くなる。そのため外周排気口３１の位置は処理容器１の天板部３の中心を中心とした直径２８０〜３２０ｍｍ、例えば３００ｍｍの円周上に配置することが好ましく、外周排気口３１の開口径は１〜３ｍｍ、例えば２ｍｍが好ましい。
【００３８】
またウエハＷを加熱する加熱部は、例えばＬＥＤなどの光源から光を照射してウエハＷを加熱する熱輻射源であってもよい。このような例としては、底部構造体２の加熱板２１に代えて、例えば図１１に示すように支持台２０の凹部の底面に熱輻射源をなすＬＥＤアレイ９１を設けた構成が挙げられる。ＬＥＤアレイ９１は、その全周に亘って例えば銅（Ｃｕ）板に金メッキをした反射板９３により囲まれており、照射方向（図１１では上方向）とは違う方向に向かう光を反射して輻射光を有効に取り出すことができるように構成する。
【００３９】
またＬＥＤアレイ９１の上方側に、当該ＬＥＤアレイ９１が置かれる雰囲気と処理雰囲気とを仕切るための例えば石英からなる透過板９２を設ける。さらに透過板９２の内部には、冷媒である例えば冷却水を通水するための通流路である冷却ライン９４が設けられており、透過板９２は加熱処理後のウエハＷを冷却するための冷却部材を兼ねている。冷却ライン９４は処理容器１の外部に設けられたチラー９５及び循環ポンプ９６に接続されており、冷却ライン内を通流する冷媒はこのチラー９５により設定温度に調整されて、循環ポンプ９６により透過板９２内に送られる。
【００４０】
この例では、支持ピン２３にウエハＷを受け渡した後、ウエハＷを降下させて、ウエハＷを加熱処理を行う高さ（加熱高さ位置）に移動させる。ウエハＷが加熱高さ位置にて保持されると、ＬＥＤアレイ９１によりウエハＷの吸収波長域の輻射光である赤外光がそのウエハＷに向けて照射されて、ウエハＷが所定の加熱処理温度に加熱される。従ってこの例では支持ピン２３が載置部に相当する。
更にＬＥＤアレイ９１を底部構造体２に載置したウエハＷの上方側に設け、底部構造体２に載置されたウエハＷに上方側から光を照射してウエハＷを加熱してもよい。
【００４１】
続いて本発明の更なる他の実施形態について説明する。この実施形態は、中央排気管３５の排気のオン、オフを切り替える機構としてエジェクタを用いた例である。中央排気管３５は、図１２に示すように中央排気口３４からバッファ室３４ａを介して天板部３の上面に沿って伸びており、エジェクタ１０１の吸引口に接続されている。天板部３の上面側は、カバー体３００により覆われていて外部から区画された区画空間３０１として形成されており、この区画空間３０１に、エジェクタ１０１及びその周辺部位が配置されている。天板部３には、ヒータ３０２が設けられており、このヒータ３０２により、区画空間３０１が外周排気管３２及び中央排気管３５内の排気流に含まれる昇華物の付着を防止できる温度例えば３００℃となるように加熱されている。
図１３は、天板部３の上面側を示す平面図であり、３２１はダクトからなる外周排気路である。当該ダクト３２１は天板部３に形成された開口部を介して排気室３０に連通しており、上流側がバッファ室３５取り囲むと共に区画空間３０１内にて図１３に示すように直線状に配置されている。
【００４２】
エジェクタ１０１及びその周辺部位に関して図１３を参照しながら説明する。外周排気路３２１の下流側を前方、上流側を後方とすると、中央排気口３４に対して図１３中の右側にてエジェクタ１０１の吸引用気体であるエアの供給管であるエア供給管１０２が前方側から後方側に向けて伸びている。図中のバルブ９９は、エアの供給／停止機構を構成する。エア供給管１０２は中央排気口３４の後方側にて、屈曲路を形成して熱交換部１０３として構成されている。熱交換部１０３は例えば熱伝導性の良い金属材料で構成されており、内部に加熱流路１０４が形成されている。加熱流路１０４は熱交換部１０３を前方側から見て前方の右寄りの位置から、後方に伸ばされた後、左右に複数回屈曲し、熱交換部１０３の前面の左側に開口しており、加熱流路１０４左側の端部には、排気管１０６の一端が接続されている。加熱流路１０４に供給されるエアは室温であり、ヒータ３０２の熱により昇華物の付着を防止できる温度まで昇温される。従ってヒータ３０２と熱交換部１０３とによりガスの温調機構が構成されている。
【００４３】
エジェクタ１０１は直線的に伸びるガス管路１０１Ａに側方から合流管路１０１Ｂが接続されたＴ字型の配管構造体で構成されている。ガス管路１０１Ａの一端側には、エア供給管１０２の下流端が接続され、ガス管路１０１Ａの他端側（排出側）は、排気管１０６及び中間ダクト１０５を介して、工場内に引き回されている、下流側排気路である排気ダクト１００に接続されている。排気ダクト１００は、排気用力である工場用力により常時排気されている。またエジェクタ１０１の吸引口をなす合流管路１０１Ｂには、中央排気管３５の下流端が接続されている。またエジェクタ１０１及び中央排気管３５も熱交換部１０３と同様にヒータ３０２の熱により加熱されている。
【００４４】
上述の実施形態の作用について図６に示したタイムチャートに沿って説明する。まずウエハＷの加熱開始から外周排気口３１のみの排気を行い、ウエハＷの加熱開始から設定時間の経過後である架橋反応が終了した後において、図６の例では、架橋反応が終了し、ＳＯＣ膜の流動性が小さくなった時刻ｔ１において、外周排気口３１からの排気に加えて、中央排気口３４から排気を行う。中央排気口３４から排気を開始する際には、バルブ９９を開き、エア供給管１０２から、エアの供給を開始し、熱交換部１０３を介してエジェクタ１０１にエアを供給する。
【００４５】
エアは熱交換部１０３を通過するときにヒータ３０２により加熱された区画空間３０１内の雰囲気との間で熱交換されて、その後に合流する排気流中の昇華物が付着しない温度まで十分な時間加熱される。加熱されたエアは、エジェクタ１０１のガス管路１０１Ａを吸引用の気体として流れ、エジェクタ１０１の合流管路１０１Ｂ内が陰圧になって中央排気管３５側のガスを引き込み、これにより中央排気口３４から処理容器１内の雰囲気が排気される。そして合流管路１０１Ｂに引き込まれた処理容器１内の雰囲気は、ガス管路１０１Ａを流れる加熱されたエアと合流した後、排気管１０６及び中間ダクト１０５を介して排気ダクト１００へと排気される。
上述したようにエアは加熱されているため、合流管路１０１Ｂから合流する排気流の温度が下がらず、排気ダクト１００側において排気流に含まれる昇華物の析出が抑制される。
【００４６】
その後中央排気口３４からの排気を停止するにあたっては、バルブ９９を閉じ、エア供給管１０２からのエアの供給を停止する。これによりガス管路１０１Ａをエアが流れなくなるため、合流管路１０１Ｂ内の吸引作用が消失し、中央排気管３４排気が停止する。
この実施の形態によれば次のような効果がある。加熱処理装置の上方は、加熱処理の影響により高温になるため、例えばバルブ装置を設けて、中央排気口３４の排気のオンとオフとを切り替える場合には、高温下で駆動可能なバルブが必要となるが、このようなバルブは大型で重量が大きい。これに対して中央排気管３５にエジェクタ１０１を設ける構成を採用すれば簡易で小型の装置構成とすることができる。
【００４７】
ここで加熱処理装置の排気は工場用力により行うが、工場用力により常に排気された状態となっている。そのため、排気ダクト１００が常時陰圧になっており、エアの供給を止めて排気を停止しようとしたときに、工場用力の排気量の大きさによっては、エジェクタ１０１に接続された中央排気管３５が陰圧になりやすく、中央排気口３４からわずかに排気が継続されるおそれがある。
【００４８】
従って排気ダクト１００にダミー配管を接続して、中央排気管３５の陰圧を抑制することが有利である。例えば図１４に示すように排気ダクト１００において中央排気口３４から排気される排気流が流れる中間ダクト１０５の接続位置よりも下流側にダミー配管１０７を接続する。更にエア供給管１０２の上流側においてエアオペレーションバルブ１０８を設け、エア供給管１０２とダミー配管１０７と間でエアの供給を行う配管を切り替えるように構成する。
【００４９】
そしてダミー配管１０７の途中には、エジェクタ１０１と同様の構成のエジェクタ１１０を設け、ダミー配管１０７を流れるエアがエジェクタ１１０のガス管路１１０Ａを流れるように構成し、エジェクタ１１０の合流管路１１０Ｂの端部（吸引口）を開放して排気流が通る流路の外の雰囲気例えば区画空間３０１内の外の雰囲気を取り込むように構成する。
【００５０】
そして中央排気口３４からの排気を行う際には、エアオペレーションバルブ１０８を切り替え、熱交換部１０３側へのエアの供給を行うことで図１５に示すように中央排気口３４からの排気が行われる。その後中央排気口３４からの排気を停止するにあたっては、エアオペレーションバルブ１０８を切り替え、熱交換部１０３側へのエアの供給を停止すると共に、ダミー配管１０７側にエアの供給を開始する。これにより図１６に示すようにダミー配管１０７に設けられたエジェクタ１１０の合流管路１１０Ｂから外部の雰囲気が引き込まれ、排気ダクト１００に流れ込む。そのため中央排気口３４からの排気が停止したときに、排気ダクト１００が陰圧になった場合において、ダミー配管１０７側からの雰囲気が流れ込み、排気ダクト１００内の陰圧が抑制されるため、排気管１０６側の排気の引き込みが抑制される。
【００５１】
このようにダミー配管１０７にダミー用のエジェクタ１１０を組み合わせ、排気流の停止時にダミーの引き込みを行うようにすれば、エジェクタ１０１を使用して排気流を排気ダクト１００により排気するときの排気流量とダミーの引き込み時の排気流量とが揃う。従って工場用力側で排気流の排気時に見合う排気流量を設定すれば、エアの供給をダミー配管１０７側に切替えたときに、中央排気管３５内における陰圧の発生を高い確実性で抑えられる。従って、中央排気口３４からの処理雰囲気の流出を抑えられる。例えばこのように構成して、エジェクタ１０１の吸引作用を停止する際には、中央排気口３４から排気の流量を２Ｌ／分以下の流量まで抑制することが好ましい。
【００５２】
また図１７に示すようにダミー配管１０７を設けると共に、中央排気管３５と接続されたエジェクタ１０１における合流管路１０１Ｂの部分に圧損部１０１Ｃを設けて、ダミー配管１０７側のエジェクタ１１０よりも中央排気管３５側のエジェクタ１０１の方が圧損が高くなるように構成してもよい。圧損部１０１Ｃは、例えば流路の一部を縮径化して（前後の部位よりも口径を小さくして）構成されている。これにより一層エアオペレーションバルブ１０８を切り替え、中央排気管３５側の排気流の吸引を停止した際に、ダミー配管１０７側の雰囲気をより引き込みやすくなるため、中央排気口３４からの処理雰囲気の流出を抑えることができる。圧損部１０１Ｃは図１７に示す位置に限らず中央排気口３４からエジェクタ１０１においてエアと合流する部位までの排気路中に設けることにより既述の効果が得られる。
【００５３】
さらに図１８に示すように、排気管１０６に逆止弁１０９を設けてもよい。この場合逆止弁１０９の上流側と下流側との圧力差が大きい場合でなければ逆止弁１０９を通流できないように構成してもよい。このように構成することで、エジェクタ１０１の吸引作用を停止したときにエジェクタ１０１側の気体が逆止弁を通流することが阻止されるため、同様の効果を得ることができる
［実施例１］
【００５４】
本発明の実施の形態の効果を検証するために行った実施例について記載する。本発明の実施の形態に示した加熱処理装置を用いて、ＳＯＣ膜を塗布したウエハＷを３５０℃にて加熱した。ウエハＷを加熱処理し、処理容器１から取り出すまでの間、中央排気口３４及び外周排気口３１を用いて排気を行い、処理容器１の外部にて１００ｎｍ以上のパーティクルの数を計数した。各実施例における中央排気口３４の排気流量及び外周排気口３１の排気量は、以下のように設定した。なおウエハＷは、処理容器１に搬入し、底部構造体２に載置した後、８０秒間加熱処理を行い、その後リングシャッタ５を開きウエハＷを取り出した。
【００５５】
（実施例１−１）
外周排気口３１の排気量を２０Ｌ／分に設定し、中央排気口３４の排気量を１０Ｌ／分に設定し、ウエハＷの処理容器１内への搬入から、取り出しまでの間、外周排気口３１及び中央排気口３４から排気を行った。
（実施例１−２）
外周排気口３１の排気量を２５Ｌ／分に設定し、中央排気口３４の排気量を５Ｌ／分に設定したことを除いて実施例１−１と同様に設定した。
（実施例１−３）
外周排気口３１の排気量を１０Ｌ／分に設定し、ウエハＷの加熱開始から２０秒後に中央排気口３４から２０Ｌ／分の排気量で排気を開始した（外周排気口３１の排気に加えて中央排気口３４の排気を行う）ことを除いて実施例１−１と同様に設定した。
（実施例１−４）
外周排気口３１の排気量を１５Ｌ／分に設定し、中央排気口３４の排気量を１５Ｌ／分に設定したことを除いて実施例１−３と同様に設定した。
（実施例１−５）
外周排気口３１の排気量を５Ｌ／分に設定し、中央排気口３４の排気量を２５Ｌ／分に設定したことを除いて実施例１−３と同様に設定した。
（参考例）
また中央排気口３４から排気を行わず、外周排気口３１のみを用いて排気を行いながらウエハＷの加熱処理を行ったことを除いて、実施例１−１と同様に処理を行った例を参考例とした。参考例において外周排気口３１の排気の流量は、０、５、１０、３０、５０及び６０Ｌ／分に設定した。
【００５６】
図１９は参考例における外周排気口３１の排気の流量を各々の流量に設定したときのウエハＷの搬入からの経過時間と観測されたパーティクル数との関係について示す特性図である。外周排気口３１の排気の流量が０Ｌ／分の時即ち排気を行わない場合には、リングシャッタ５を開放する前に、吸入口から昇華物を含む雰囲気が流出していることがわかる。また排気の流量を０〜５０Ｌ／分の流量に設定した場合には、リングシャッタ５を開いた後、パーティクルが観測され、６０Ｌ／分の流量に設定した場合には、リングシャッタ５を開いた後、パーティクルが観測されなかった。従って、外周排気口３１のみから排気を行う場合には、ウエハＷを取り出す際の昇華物の漏洩を防ぐために、排気流量を６０Ｌ／分以上に設定する必要があるといえる。
【００５７】
これに対して、実施例１−１、１−２においては、加熱処理の間だけでなく、リングシャッタ５の開放後にもパーティクルは確認されなかった。従って、中央排気口３４及び外周排気口３１の両方を用いて排気を行うことで昇華物の漏洩を抑制できることがわかる。また実施例１−３〜１−５においても同様に、加熱処理の間だけでなく、リングシャッタ５の開放後にもパーティクルは確認されなかった。ウエハＷの加熱開始から２０秒後に中央排気口３４から排気を開始する場合にも、十分に昇華物を除去することができ、リングシャッタ５を開いたときの昇華物の漏洩を抑制することができるといえる。
【００５８】
また図２０は実施例１−２及び実施例１−５において加熱処理を行ったウエハＷの直径上の膜厚分布を示し、横軸にウエハＷの直径における中心部からの距離、縦軸にＳＯＣ膜の膜厚を示した特性図である。
この結果によれば、ウエハＷの中心における膜の盛り上がりが抑制されており、
ＳＯＣ膜の膜厚の最大値と最小値との差は、実施例１−２では、０．７３ｎｍであり、実施例５では、０．７１ｎｍであった。従って本発明の実施の形態によれば、加熱処理を行ったウエハＷの膜厚について良好な面内均一性が確保されるといえる。
[実施例２]
【００５９】
中央排気機構において、熱交換部１０３の有無による昇華物詰まりの有無について調べた。
[実施例２−１]
図１に示した加熱処理装置において図１２、１３に示す排気のオン、オフ機構を設けて試験を行った。加熱板２１の加熱温度を４００℃、処理容器１の加熱温度を３００℃に設定し、ウエハＷの加熱時間を６０秒、加熱後の冷却時間を２４秒に設定した。更に中央排気口３４の流量を４０Ｌ／分、外周排気口３１の排気流量を２０Ｌ／分に設定した。
[比較例]
熱交換部１０３を設けずエア供給管１０２からエジェクタ１０１にエアを供給したことを除いて実施例２と同じ加熱処理装置及び排気のオン、オフ機構を用いて試験を行った。加熱板２１の加熱温度を４５０℃、処理容器１の加熱温度を３５０℃に設定し、ウエハＷの加熱時間を６０秒、加熱後の冷却時間を２４秒に設定した。更に中央排気口３４の流量を２０Ｌ／分、外周排気口３１の排気流量を２０Ｌ／分に設定した。
【００６０】
実施例２−１及び比較例の各々において２５００枚のウエハＷの処理を行った後、エジェクタ１００における昇華物の付着について調べた。比較例においては、昇華物つまりが確認され、排気流量も試験前の流量の４０％程度まで下がっていた。これに対して実施例２−１においては、昇華物つまりは見られず、排気流量も試験前の流量の略１００％であった。
この結果によれば中央排気機構を設けるにあたって、熱交換部１０３により加熱したエアをエジェクタ１０１に供給することにより、昇華物の付着を抑制することができると言える。
【００６１】
[実施例３]
排気のオン、オフ機構を設けた加熱処理装置の効果を検証するために以下の実施例に従い加熱処理を行い膜厚の均一性について調べた。
[実施例３−１]
ウエハＷに塗布液Ａを塗布した後、図１に示した加熱処理装置を用い、図６に示したタイムチャートに従い加熱処理を行った。中央排気口３４の流量を２０Ｌ／分、外周排気口３１の排気流量を２０Ｌ／分に設定し、加熱開始から２０秒後に中央排気口３４から排気を開始した。
[実施例３−２]
図１に示した加熱処理装置に図１２、１３に示した排気のオン、オフ機構を接続した加熱処理装置を用いたことを除いて実施例３−１と同様に処理を行った。
[実施例３−３]
ウエハＷに塗布液Ｂを塗布し、加熱開始から１５秒後に中央排気口３４から排気を開始したことを除いて実施例３−１と同様に処理を行った。
[実施例３−４]
図１に示した加熱処理装置に図１２、１３に示した排気のオン、オフ機構を接続した加熱処理装置を用いたことを除いて実施例３−３と同様に処理を行った。
【００６２】
[試験結果]
図２１は実施例３−１及び実施例３−２において加熱処理を行ったウエハＷの直径上の膜厚分布を示し、横軸にウエハＷの直径における中心部からの距離、縦軸にＳＯＣ膜の膜厚を示した特性図である。また図２２〜図２５は夫々実施例３−１〜３−４において加熱処理を行ったウエハＷの膜厚分布を等高線で示した特性図である。
【００６３】
図２１においてウエハＷの直径における膜厚の最大値と最小値との差は、実施例３−１では、１．０３ｎｍであり、実施例３−２では、０．５２ｎｍであった。また図２２〜２５において、ウエハＷ上の８０地点における膜厚の値を用い、実施例３−１及び３−２については、膜厚の最大値と最小値との差及び、３σを計測した。また実施例３−３及び３−４については、３σを計測した。
実施例３−１においては、膜厚の最大値と最小値との差及び、３σは夫々１．４７ｎｍ及び０．９４ｎｍであったが、実施例３−２においては、膜厚の最大値と最小値との差及び、３σは夫々０．７７ｎｍ及び１．２３ｎｍであった。また実施例３−３においては、３σは３．０３ｎｍであったが、実施例３−４においては、３σは２．０１ｎｍであった。従って実施例３−１よりも実施例３−２の方が膜厚の最大値と最小値との差及び３σがいずれも小さくなっており、膜厚の均一性が良好であり、実施例３−３よりも実施例３−４の方が３σが小さくなっており、膜厚の均一性が良好であった。
この結果によれば、排気のオン、オフ機構を用いて、中央排気のオンとオフとを切り替えることにより、膜厚の均一性がより一層良好になると言える。
【符号の説明】
【００６４】
１                処理容器
２                底部構造体
３                天板部
４                真空ポンプ
５                リングシャッタ
６                制御部
２１              加熱板
３０              排気室
３１              外周排気口
３４              中央排気口
Ｗ                ウエハ
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【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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