(57)【要約】【課題】  加熱処理をしながら積極的に冷却処理を施すことにより、不均一な冷却を抑制して面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる。【解決手段】  熱処理ヘッド７を移動させてスキャンさせると、所定の幅で赤外線ＩＲが順次に照射されてゆき、基板Ｗを透過して一部が基板Ｗの温度上昇に寄与し、残りが被膜Ｆの温度上昇に寄与し、最終的に基板Ｗに被着された被膜Ｆの全面にわたって所定の熱量が付与される。被膜Ｆに所定熱量を付与するとともに、その直後に、基板Ｗ及び被膜Ｆを上下の冷却機構２１によって積極的に冷却することで、それらの不均一な冷却を抑制することができる。よって、被膜Ｆの熱処理に関わる反応を制御できるので、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上できる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布被膜を被着した基板に対して加熱処理を施す基板処理方法において、
塗布被膜に対して所定の熱量を加えつつ、基板を冷却することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
塗布被膜を被着した基板に対して加熱処理を施す基板処理装置において、
基板を冷却する冷却手段と、
基板に被着された塗布被膜に対して所定の熱量を加える加熱手段とを備え、
前記加熱手段で塗付被膜を加熱しつつ前記冷却手段で基板を冷却することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記加熱手段は、基板の幅と同等の長さを有して棒状を呈する熱源を備えているとともに、
前記熱源を、その短軸方向に基板面に沿って相対的に移動させる第１の移動手段を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置において、
前記熱源は、ハロゲンヒータを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の基板処理装置において、
前記熱源が相対移動した後を追うように、前記冷却手段を移動させる第２の移動手段を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置において、
前記第２の移動手段は、前記第１の移動手段と兼用であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の基板処理装置において、
前記冷却手段は、前記熱源の基板に対する移動方向とは反対側に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれかに記載の基板処理装置において、
基板の外径よりやや小径の内径を有する支持穴を有する基板支持手段を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項２から８のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記冷却手段と前記基板との第１の間隔を調節する第１の間隔調節手段と、
前記加熱手段と前記基板との第２の間隔を調節する第２の間隔調節手段とをさらに備え、
前記第１の間隔と、前記第２の間隔と、前記加熱手段に与える加熱電力のうちの少なくとも一つを調節して塗布被膜に加える熱量を調節することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の基板処理装置において、
前記冷却手段は、基板を載置する冷却プレートを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項２または３に記載の基板処理装置において、
前記加熱手段は、基板から離間して配置された加熱プレートを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトレジスト液などの塗布液を基板に供給して塗布被膜を形成した後、または露光後等に、塗布被膜に対して加熱処理を施す基板処理方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、ホットプレートを有する加熱処理部と、基板を搬送するための搬送部と、クールプレートを有する冷却処理部とを備えた基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成を備えた装置では、例えば、フォトレジスト被膜が表面に塗布された基板を加熱処理部のホットプレートに載置して加熱した後、搬送部で搬送し、基板をクールプレートに載置して冷却処理部で冷却する。そして、その後、フォトレジスト被膜が被着された基板に対して所定パターンの露光処理を施す等の処理を行う。また、露光後に再び上記順序で加熱及び冷却を行う。
【特許文献１】特開平１１−２７４０２６号公報（図１）
【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。
【０００５】
すなわち、近年、半導体素子においては集積度の向上が求められているが、そのためにフォトレジストとして化学増幅型レジストが利用されることが多くなっている。特に、この化学増幅型レジストでは、露光後に、光化学反応を促進させるために加熱処理を行う。しかも、化学増幅型レジストは、加熱時における温度と時間が、面内膜厚均一性及び微小寸法（Critical Dimension）均一性に著しい影響を与える。そのため、加熱処理部で加熱した基板を搬送部で冷却処理部に搬送すると、その間に不均一な冷却、例えば、基板の周辺やオリエンテーションフラット及びその周辺が基板の中央部に比較して早く冷却されてしまうといった現象が生じる。その結果、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、加熱処理をしながら積極的に冷却処理を施すことにより、不均一な冷却を抑制して面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる基板処理方法及びその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】
【０００７】
本発明は、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。
【０００８】
すなわち、請求項1に記載の発明は、塗布被膜を被着した基板に対して加熱処理を施す基板処理方法において、塗布被膜に対して所定の熱量を加えつつ、基板を冷却す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、塗布被膜に対して所定の熱量を加えて溶媒の揮発、硬化反応、光化学反応等を促進させるとともに、基板自体を積極的に冷却することで不均一な冷却を抑制することができる。したがって、塗布被膜の熱処理に関わる反応を制御できるので、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、塗布被膜を被着した基板に対して加熱処理を施す基板処理装置において、基板を冷却する冷却手段と、基板に被着された塗布被膜に対して所定の熱量を加える加熱手段とを備え、前記加熱手段で塗布被膜を加熱しつつ前記冷却手段で基板を冷却することを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、加熱手段で塗布被膜に対して所定の熱量を加えて溶媒の揮発、硬化反応、光化学反応等を促進させるとともに、冷却手段で基板自体を積極的に冷却することで不均一な冷却を抑制することができる。したがって、塗布被膜の熱処理に関わる反応を制御できるので、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明において、加熱手段は、基板の幅と同等の長さを有して棒状を呈する熱源を備えているとともに、熱源を、その短軸方向に基板面に沿って相対的に移動させる第１の移動手段を備えていることことが好ましい（請求項３）。基板の幅と同等の長さの棒状の熱源を第１の移動手段で熱源の短軸方向に移動させることにより、基板の塗布被膜全面に所定の熱量を付与することができつつも、熱源の面積が小さいので熱源の温度均一性を高めることができる。したがって、基板における面内温度均一性を高めることができる。
【００１３】
また、本発明において、熱源は、ハロゲンヒータを備えていることが好ましい（請求項４）。ハロゲンヒータは熱効率が良く、安定状態への立ち上がりが早いという特性を備えているので、省電力化を図ることができる。また、基板自体を加熱して基板に被着した塗布被膜に対して効率よく所定の熱量を付与することができる。
【００１４】
また、本発明において、熱源が相対移動した後を追うように、前記冷却手段を移動させる第２の移動手段を備えていることが好ましい（請求項５）。熱源が相対移動した後を第２の移動手段で冷却手段を後追いさせるように相対移動させることにより、加熱処理されている塗布被膜を、即座に積極的に冷却することで、自然冷却等の不安定要素を介在させることなく安定した冷却処理ができる。
【００１５】
また、本発明において、第２の移動手段は、前記第１の移動手段と兼用であることが好ましい（請求項６）。第１及び第２の移動手段を兼用とする構成により、装置の構成を簡略化することができる。
【００１６】
また、本発明において、冷却手段は、前記熱源の基板に対する移動方向とは反対側に配置されていることが好ましい（請求項７）。熱源の移動方向と反対側に冷却手段を設けることにより、加熱処理の直後に冷却処理を施すことができる。
【００１７】
また、本発明において、基板の外径よりやや小径の内径を有する支持穴を有する基板支持手段を備えていることが好ましい（請求項８）。基板の上下面に対して加熱手段や冷却手段を配置することができるので、同時に加熱及び冷却処理を施すことができる。しかも通常立設されて設けられる支持ピン等が存在しないので、それらを基板面に近づけて配置することができ、効率的に熱処理が可能となる。
【００１８】
また、本発明において、前記冷却手段と前記基板との第１の間隔を調節する第１の間隔調節手段と、前記加熱手段と前記基板との第２の間隔を調節する第２の間隔調節手段とをさらに備え、前記第１の間隔と、前記第２の間隔と、前記加熱手段に与える加熱電力のうちの少なくとも一つを調節して塗布被膜に加える熱量を調節することが好ましい（請求項９）。
【００１９】
［作用・効果］塗布被膜は、その種類に応じて所要の熱量が異なるのが一般的である。そこで、第１の間隔と、第２の間隔と、加熱手段に与える加熱電力とを対象として、少なくとも一つを調節することにより、塗布被膜に与える熱量を調節することができる。なお、第１の間隔または／及び第２の間隔を調整する場合には、加熱手段への加熱電力を一定にしておいても、それらの間隔だけを調整することで塗布被膜に加える熱量を調整できる。したがって、加熱手段への加熱電力を調整した場合にはそれに応じた温度で安定するまで待ち時間が必要となるが、これらの間隔を変えるだけの場合にはそのような時間が不要となる。その結果、異なる種類の塗布被膜を混在して連続的に処理する場合であっても対応可能である。
【００２０】
また、本発明において、冷却手段は、基板を載置する冷却プレートを備えていることが好ましい（請求項１０）。冷却プレートに基板を載置することにより、塗布被膜とは反対側の基板を冷却することができ、塗布被膜が不均一に冷却されるのを防止することができる。
【００２１】
また、本発明において、加熱手段は、基板から離間して配置された加熱プレートを備えていることが好ましい（請求項１１）。基板から離間した加熱プレートにより、基板の塗布被膜を加熱し、溶媒の揮発、硬化反応、光化学反応等に要する所定の熱量を付与することができる。
【００２２】
なお、本明細書は、次のような基板処理装置に係る発明も開示している。
【００２３】
従来、基板に対して加熱処理を行うには、基板をホットプレートの上に載置している。この方式では、基板の塗布被膜に付与される熱の均一性が、ホットプレートの面内温度均一性に依存することになる。しかし、ホットプレートのように基板より大面積のものを均一に加熱することは困難であるので、基板の塗布被膜における面内温度均一性もホットプレート並みとなっている。因みに、ホットプレートが安定している際には、約０．３℃程度の面内均一性を有するが、温度を変えた後等では、安定するのに長時間を要し、面内温度均一性が約１℃以下になることはないのが実情である。したがって、このようなホットプレートでは、基板に被着された塗布被膜を面内で均一に熱処理することができないという問題がある。
【００２４】
また、ホットプレートでは、上述したように温度を変えた際に安定度が低下するので、異なる処理温度ごとにホットプレートを用意する必要があり、さらに安定した温度に保つために常時電力を供給しておく必要があって省電力化には不向きであるという課題もある。
【００２５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、小面積の熱源を用いて面内の温度均一性を向上させることにより、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、省電力化に好適な基板処理装置を提供することを目的とする。
【００２７】
（１）塗布被膜を被着した基板に対して加熱処理を施す基板処理装置において、基板の周縁部下面のみに当接して基板を支持する基板支持手段と、少なくとも基板の幅と同じ長さを有して棒状を呈し、基板に被着された塗布被膜に対して所定の熱量を加える加熱手段と、前記加熱手段の短軸方向に、前記支持手段に支持されている基板面に沿って相対的に移動させる移動手段とを備え、前記加熱手段を前記移動手段で相対移動させて加熱処理を施すことを特徴とする基板処理装置。
【００２８】
前記（１）に記載の発明によれば、基板支持手段で支持された基板に対して、加熱手段を相対移動させつつ所定の熱量を加え、塗布被膜における溶媒の揮発、硬化反応、光化学反応等を促進させる。加熱手段が棒状で熱源が小面積であるので、その温度均一性を比較的容易に高めることができる。したがって、その移動手段を移動させることで、基板面の全体にわたって均一に熱処理を施すことができる。なお、加熱手段は、基板の上面または下面のいずれかあるいは両方に設ければよい。
【００２９】
（２）前記（１）に記載の基板処理装置において、前記加熱手段は、ハロゲンヒータであることを特徴とする基板処理装置。
【００３０】
前記（２）に記載の発明によれば、ハロゲンヒータは熱効率が良く、安定状態への立ち上がりが早いという特性を備えているので、加熱処理を施さない場合には温度を下げておくことができるとともに、加熱処理温度ごとに装置を用意する必要がなく省電力化を図ることができる。また、基板自体を加熱して基板に被着した塗布被膜に対して効率よく所定の熱量を付与することができる。
【００３１】
（３）前記（２）に記載の基板処理装置において、基板を挟んで前記ハロゲンヒータの反対側には、赤外線を吸収する赤外線吸収手段を備え、前記ハロゲンヒータとともに相対移動させることを特徴とする基板処理装置。
【００３２】
前記（３）に記載の発明によれば、ハロゲンヒータから放射されて基板及び塗布被膜を透過した一部の赤外線が赤外線吸収手段により吸収されて発熱する。したがって、基板の両面から熱量を付与することができ、効率的な加熱処理が可能となる。
【００３３】
（４）前記（２）に記載の基板処理装置において、基板を挟んで前記ハロゲンヒータの反対側には、赤外線を反射する第１の赤外線反射手段を傾斜姿勢で備え、基板を挟んで前記第１の赤外線反射手段の反対側には、赤外線を吸収する第２の赤外線反射手段を、前記第１の赤外線反射手段と面平行となる傾斜姿勢で備え、前記第１の赤外線反射手段と前記第２の赤外線反射手段を前記ハロゲンヒータとともに相対移動させることを特徴とする基板処理装置。
【００３４】
前記（４）に記載の発明によれば、基板及び塗布被膜を透過した一部の赤外線が第１の赤外線反射手段と第２の赤外線反射手段との間で反射を繰り返す。したがって、ハロゲンヒータから放射された赤外線を効率的に加熱に利用することができる。
【００３５】
（５）前記（２）に記載の基板処理装置において、前記ハロゲンヒータの相対移動方向とは反対側に冷却機構を備え、前記ハロゲンヒータの相対移動方向に移動させることを特徴とする基板処理装置。
【００３６】
前記（５）に記載の発明によれば、ハロゲンヒータによって加熱処理を施しつつ冷却機構により冷却処理を施すことができるので、自然冷却等による不均一な冷却を抑制することができる。したがって、塗布被膜の熱処理に関わる反応を制御できるので、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる。
【００３７】
なお、上記の冷却機構は、基板の片面側だけに設けても両面に設けてもよい。また、冷却機構の移動は、ハロゲンヒータの相対移動に合わせてもよく、ハロゲンヒータが基板の全面にわたって相対移動した後に、即座に相対移動を開始するように構成してもよい。好ましいのは、ハロゲンヒータの相対移動とともに同時に移動して、加熱処理の後に即座に冷却処理が施されるようにすることである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る基板処理方法によれば、塗布被膜に対して所定の熱量を加えて溶媒の揮発や光化学反応を促進させるとともに、基板自体を冷却することで不均一な冷却を抑制できる。したがって、塗布被膜の熱処理に関わる反応を制御できるので、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上できる。
【実施例１】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
【００４０】
図１は、実施例１に係る基板処理装置の要部を示す側面図であり、図２は、要部の外観斜視図である。
【００４１】
本発明の基板支持手段に相当する支持機構１は、平板状を呈する支持板２を備えている。その中央部には、基板Ｗの外径よりやや小径の内径を有する支持穴３が形成されている。支持穴３には、その内周面に、中心部下方に向けて傾斜した傾斜面３ａが形成されている。この傾斜面３ａには、基板Ｗの下面周縁部が当接し、接触面積が少なくなるように支持される。支持板２は、後述する熱処理ヘッド７によって加熱処理されにくいように、例えば、石英製であることが好ましい。
【００４２】
支持板２の両端部には、図示しないフレームに対して支持板２の下方に空間を形成するための支柱５が配設されている。支持板２の、支持穴３と支柱５の間に位置する領域の一方側には、熱処理ヘッド７が待機する待機領域９が形成されている。支持穴３を挟んだその反対側には、熱処理ヘッド７が一時的に待機する一次待機領域１１が形成されている。熱処理ヘッド７は、待機領域９から一次待機領域１１に向かって進出駆動され、一次待機領域１１から待機領域９に向かって退出駆動されるように、それらの間にわたって進退駆動される。
【００４３】
上記の熱処理ヘッド７は、本発明における第１の移動手段及び第２の移動手段並びに移動手段に相当する。
【００４４】
支持穴３の中央部下方には、昇降機構１３が配設されている。この昇降機構１３は、平面視中心部から等角度で配置された三本の支持ピン１５を備えている。これらの支持ピン１５は、その下部が環状の支持リング１７に取り付けられており、三本の支持ピン１５が、実線で示す、支持板２の下方の待機位置と、二点鎖線で示す、上方の受け渡し位置との間を一体的に昇降移動する。
【００４５】
熱処理ヘッド７は、一次待機領域１１側に位置する支持板２の下側に、熱源１９を備えている。熱源１９としては、例えば、赤外線を放射するハロゲンヒータが挙げられる。熱源１９の、熱処理ヘッド７が進退する方向に直交する長軸側の長さは、基板Ｗの直径と同等であり、その上端と支持板２に支持された基板Ｗの下面との間隔が数ｍｍ程度となるように熱処理ヘッド７に取り付けられている。その間隔の具体例は、５〜１０ｍｍである。熱源１９としてハロゲンヒータを採用した場合、その熱効率は良く、安定状態への立ち上がりも早いという特性を備えているので、加熱処理を施さない場合には温度を下げておくことができるとともに、加熱処理温度ごとに装置を用意する必要がなく省電力化を図ることができる。また、基板Ｗ自体を加熱して基板Ｗに被着した塗布被膜に対して効率よく所定の熱量を付与できる。
【００４６】
なお、上記の熱源１９が本発明における加熱手段に相当する。
【００４７】
熱処理ヘッド７が進出駆動される際における熱源１９の後側には、冷却機構２１が取り付けられている。冷却機構２１としては、例えば、熱伝導率が高いアルミニュウム製の棒状部材２３が挙げられる。吸熱効率を高めるために、例えば、冷却機構２１に冷媒を流通させる配管を設けたり、ペルチェ素子の吸熱側を基板Ｗに向けて配置したりしてもよい。
【００４８】
なお、上記の冷却機構２１が本発明における冷却手段に相当する。
【００４９】
次に、図３及び図４を参照して上記のように構成した基板処理装置の動作について説明する。なお、図３及び図４は、動作説明に供する図である。また、基板Ｗの上面には、例えば、化学増幅型レジストの被膜Ｆが既に被着され、所定パターンの焼き付けが既に行われているものとする。
【００５０】
基板Ｗの処理にあたり、まず熱処理ヘッド７が待機領域９に位置している際に、昇降機構１３を待機位置から受け渡し位置に上昇させ、図示しない搬送アームから基板Ｗを受け取る。そして、昇降機構１１を待機位置に下降させ、基板Ｗを支持機構１に対して受け渡す。これにより、被膜Ｆが被着された基板Ｗは、その被膜Ｆが被着されていない下面を下方に向けた姿勢で、かつその下面周縁部のみが傾斜面３ａに当接して支持される。その状態を図３に示す。
【００５１】
次に、熱源１９から所定の強度で赤外線ＩＲを放射させ（図３）、熱処理ヘッド７を待機領域９から一次待機領域１１に向けて移動させる（図４）。ここでいう所定の強度とは、基板Ｗに対して所定の熱量を付与することができるだけのものであり、どの程度の電力を熱源１９に対して付与すれば被膜Ｆに所要の熱量を付与することができるかを予め実験等により求めてある。この例では、熱源１９としてハロゲンヒータを用いているので、直前に電力を供給して赤外線を放射させるようにしても充分に所要の熱量を安定的に付与することができる。
【００５２】
なお、熱処理ヘッド７の移動は、被膜Ｆの被着位置にかかわらず一定の熱量を付与するために、一定の速度で行うことが好ましい。また、全面にわたって一定の熱量が付与できるのであれば、一定の速度でなく所定ステップごとにステップ移動させるようにしてもよい。
【００５３】
上記のように熱処理ヘッド７を移動させてスキャンさせると、所定の幅で赤外線ＩＲが順次に照射されてゆき、基板Ｗを透過して一部が基板Ｗ自体の温度上昇に寄与し、残りが被膜Ｆの温度上昇に寄与し、最終的に基板Ｗに被着された被膜Ｆの全面にわたって所定の熱量が付与される。これにより、被膜Ｆにおける溶媒の揮発、硬化反応、光化学反応等が促進される。このように被膜Ｆの所定幅の領域に対して所定の熱量が付与されるとともに、冷却機構２１により、その領域が積極的に冷却される。被膜Ｆに所定熱量を付与するとともに、その直後に、基板Ｗ及び被膜Ｆを上下の冷却機構２１によって積極的に冷却することで、それらの不均一な冷却を抑制することができる。したがって、被膜Ｆの熱処理に関わる反応を制御できるので、面内膜厚均一性及び微小寸法均一性を向上させることができる。
【００５４】
また、熱源１９が基板Ｗの幅をやや超える程度の長さであるので、その温度均一性を高めることは面状の熱源に比較して容易にできる。したがって、その熱源１９を移動させることにより、基板Ｗ及び被膜Ｆにおける面内温度均一性を高めることができる。
【００５５】
さらに、冷却機構２１が熱源１９とともに移動し、加熱された直後の被膜Ｆを即座に積極的に冷却するので、従来例のように加熱の後に搬送して冷却する装置に比較して、自然冷却等の不安定要素が介在することがなく、その結果として安定した冷却処理ができる。
【００５６】
上記のようにして基板Ｗを処理した後は、例えば、その基板Ｗを昇降機構１３により受け渡し位置にまで上昇させ、図示しない搬送アームによって受け取って搬送する。そして、次なる基板Ｗを受け取り、昇降機構１３を待機位置にまで下降させて次なる基板Ｗを支持板２に載置する。次いで、熱処理ヘッド７を待機領域９にまで戻し、次なる基板Ｗに対して熱処理ヘッド７を移動させて熱処理を施す。
【実施例２】
【００５７】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、図５は、実施例２に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。本実施例２において、上述した実施例１と同様の構成については、上記と同符号を付すことで詳細な説明については省略する。
【００５８】
本実施例２の装置は、実施例１の装置とは熱処理ヘッド７Ａの構成が相違する。
【００５９】
すなわち、熱処理ヘッド７Ａは、熱源１９の上方、換言すると支持板２又は基板Ｗを挟んで熱源１９の反対側に吸収板３１を備えている。この吸収板３１（赤外線吸収手段）は、熱源１９から放射される赤外線を吸収する部材で構成されており、赤外線を吸収するとともにそのエネルギーによって熱を放射する特性を備えている。
【００６０】
このような構成によると、熱源１９から放射されて基板Ｗ及び被膜Ｆを透過した一部の赤外線が吸収板３１により吸収されて発熱する。したがって、上記の作用・効果に加え、基板Ｗの両面から熱量を付与することができて効率的な加熱処理が可能となる。
【実施例３】
【００６１】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。なお、図６は、実施例３に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。本実施例３において、上記各実施例と同様の構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００６２】
本実施例３の装置は、実施例１の装置とは熱処理ヘッド７Ｂの構成が相違する。
【００６３】
すなわち、熱処理ヘッド７Ｂは、支持板２の下面側に熱源１９を備え、支持板２を挟んだ反対側には、赤外線を反射する第１の赤外線反射板３３を傾斜姿勢で備え、この第１の赤外線反射板３３から支持板２を挟んだ反対側には、赤外線を反射する第２の赤外線反射板３５を、第１の赤外線反射板３３と面平行となる傾斜姿勢で備えている。
【００６４】
なお、上記第１の赤外線反射板３３が本発明における第１の赤外線反射手段に相当し、
上記第２の赤外線反射板３５が本発明における第２の赤外線反射手段に相当するものである。
【００６５】
このような構成の装置では、第１の赤外線反射板３３と第２の赤外線反射板３５を熱源１９及び冷却機構２１とともに基板Ｗに沿って移動させる。すると、基板Ｗ及び被膜Ｆを透過した一部の赤外線が第１の赤外線反射板３３と第２の赤外線反射板２５との間で反射を繰り返す。したがって、熱源１９から放射された赤外線を効率的に加熱に利用することができる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施例１〜３の実施形態に限定されるものではなく、次のように変形実施が可能である。
【００６７】
（１）熱処理ヘッド７，７Ａ，７Ｂは、いずれも熱源１９を基板Ｗの下面に備えているが、熱源１９が基板Ｗの上面に位置するように配置してもよい。その場合には、基板Ｗの位置を中心にして線対称となるように冷却機構２１等を含めて配置する。
【００６８】
（２）基板支持手段は、上記の支持機構１に限定されるものではなく、例えば、図１における左右側から基板Ｗの端縁下面に当接する平面視Ｃの字状の支持アームを突出して固定配置する構成としてもよい。
【００６９】
（３）上述した実施例１における熱処理ヘッドを図７に示すように構成してもよい。なお、図７は、変形例に係る基板処理装置の要部を拡大した側面図である。
【００７０】
すなわち、この変形例における熱処理ヘッド８は、冷却機構２１と基板Ｗとの第一の間隔ｄ１と、熱源１９と基板Ｗとの第２の間隔ｄ２とを調節可能に構成されている。
【００７１】
上下の冷却機構２１は、互いに反対方向に昇降して、基板Ｗとの間隔である第１の間隔ｄ１を互いに同じになるように構成されている。具体的には、それぞれの冷却機構２１は、本発明における第１の間隔調節手段に相当する第１調節機構８Ａを備えている。なお、基板Ｗの上下面で異なる冷却を行うために、上下の冷却機構２１で異なる昇降を行い、第１の間隔ｄ１を上下で異なるように調節してもよい。この第１調節機構８Ａは、螺軸８Ａ１を回転させるモータ８Ａ２と、このモータ８Ａ２を支持する支柱８Ａ３と、螺軸８Ａ１に螺合されているとともに冷却機構２１に連結された連結部材８Ａ４とを備えている。このように構成することにより、モータ８Ａ２を駆動して第１の間隔ｄ１を調節することができる。
【００７２】
また、熱源１９は、本発明における第２の間隔調節手段に相当する第２調節機構８Ｂを備えている。具体的には、第２調節機構８Ｂは、螺軸８Ｂ１を回転させるモータ８Ｂ２と、このモータ８Ｂ２を支持する支柱８Ｂ３と、螺軸８Ｂ１に螺合されるとともに冷却機構２１に連結された連結部材８Ｂ４とを備えている。この構成により、モータ８Ｂ２を駆動することにより、第２の間隔ｄ２を調節することができる。
【００７３】
ところで、被膜Ｆは、その種類によって所要の熱量が異なるのが一般的である。そこで熱量を変えるために熱源１９へ供給する加熱電力を調節することが一般的に行われる。しかし、この場合には、加熱電力を変えてから所要の温度で安定するまでに長時間を要するので、頻繁に熱量を変えることは実用的ではない。しかし、上記の構成によると、熱源１９への加熱電力を調節することなく、第１の間隔ｄ１または／及び第２の間隔ｄ２を調節することにより、被膜Ｆに付与する熱量を調節することができる。その結果、異なる種類の被膜Ｆが被着された基板Ｗを混在して連続的に処理する場合であっても対応することが可能である。
【００７４】
なお、第１の間隔ｄ１と、第２の間隔ｄ２と、熱源１９への加熱電力のうち、少なくとも一つを調節して被膜Ｆに付与する熱量を調節してもよい。つまり、第１の間隔ｄ１だけを調整したり、第２の間隔ｄ２だけを調整したり、熱源１９への加熱電力だけを調整したり、第１の間隔ｄ１と熱源１９への加熱電力を調整したり、第２の間隔ｄ２と熱源１９への加熱電力を調整したりすることで調整してもよい。
【００７５】
また、第１の間隔ｄ１及び第２の間隔ｄ２を調節する機構としては、上記のように螺軸だけに限定されるものではなく、例えば、プーリーを利用したり、リニアガイド等を利用したりする他の構成を採用してもよい。
【実施例４】
【００７６】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。なお、図８は、実施例４に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。上述した各実施例と同様の構成については、上記と同符号を付すことで詳細な説明については省略する。
【００７７】
本実施例４は、熱処理ヘッド７Ｃの構成が上述した各実施例１〜３と相違する。
【００７８】
すなわち、熱処理ヘッド７Ｃは、熱源１９だけを備え、冷却手段を備えていない点において上記実施例１〜３と相違している。本実施例では、冷却手段として冷却プレート３７を備えている。この冷却プレート３７は、基板Ｗの直径よりやや大なる平面視円形状を呈している。その内部には、図示しない冷却に係る手段、例えば、冷媒が流通する配管や、ペルチェ素子などが、ピン穴３９を避けるようにして内蔵されている。その上面には、被膜Ｆが被着された基板Ｗが、被膜Ｆを上面に向けた姿勢で載置される。その際には、冷却プレート３７下方と、その上面から突出する支持ピン１５を備えた昇降機構１３及び図示しない搬送アームが作動する。
【００７９】
本実施例では、基板Ｗを載置した状態で被膜Ｆの上方で熱処理ヘッド７Ｃを移動させることにより、左側の被膜Ｆの一部から右側の被膜Ｆに向かって、熱源１９から所定の熱量が所定幅で順次に放射されてゆく。その一方、基板Ｗは冷却プレート３７に載置されているので、熱量が付与された被膜Ｆの下面にあたる基板Ｗは所定の熱量が照射されるものの、温度がほぼ一定あるいは僅かな温度上昇で抑えられる。したがって、所定の熱量が付与されて温度が上昇した被膜Ｆは、素早く所定温度にまで冷却されることになる。したがって、被膜Ｆが不均一に冷却されるのを防止できる。また、この構成では、熱処理ヘッド７Ｃの構造が簡単化でき、その重量も軽くできるので、熱処理ヘッド７Ｃの移動機構を簡単化することが可能である。
【００８０】
なお、本発明は上記本実施例の実施形態に限定されるものではなく、次のように変形実施が可能である。
【００８１】
（１）熱処理ヘッド７は、冷却手段としての冷却機構２１を別途備えてもよい。これにより冷却プレート３７による基板Ｗ側からの冷却と、被膜Ｆ側からの冷却とで効率的に冷却を行うことができる。
【００８２】
（２）冷却プレート３７は、基板Ｗの全面がその表面に当接することがないように、複数個（例えば３個）の小径の球をその面に備えることが好ましい。例えば、平面視で中心部から等角度となる三カ所に小径の球を埋設する。埋設の度合いは、小径の球の頂部が僅かに冷却プレート３７の表面から突出する程度である。これにより、基板Ｗの下面が僅かに冷却プレート３７が浮き、冷却ムラを抑制できる。
【００８３】
（３）上述した実施例１〜４における熱処理ヘッド７，７Ａ〜７Ｃは、基板Ｗに対して水平方向へ移動するように構成してあるが、熱処理ヘッド７，７Ａ〜Ｃを固定として、基板Ｗ側を水平方向へ移動するように、支持板２または冷却プレート３７を水平移動可能に構成してもよい。
【実施例５】
【００８４】
次に、図面を参照して本発明の実施例５を説明する。なお、図９は、実施例５に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。本実施例５において、上述した各実施例と同様の構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
【００８５】
本実施例５の装置は、上記実施例４と同様に冷却プレート３７を備えている一方、熱処理ヘッド７Ｄが熱処理ヘッド７Ａ〜７Ｃのように移動しない点において相違する。
【００８６】
すなわち、冷却プレート３７の上方には、熱処理ヘッド７Ｄとして位置固定の加熱プレート４１を備えている。この加熱プレート４１は、その加熱及び熱放射面である下面が、冷却プレート３７の上面と所定間隔を隔てて配設されており、その径は冷却プレート３７とほぼ同一である。
【００８７】
冷却プレート３７には、基板Ｗがその被膜Ｆを上面に向けた姿勢で載置される。すると、熱処理ヘッド７Ｄによって被膜Ｆに所定の熱量が付与されるとともに、基板Ｗは冷却されているので、所定時間の熱処理が完了した後、熱処理ヘッド７Ｄによる加熱を終了して基板Ｗが搬出されるまでの間は基板Ｗが積極的に冷却され、自然冷却等の不安定要素が介在することがなく、その結果として安定した冷却処理ができる。
【００８８】
なお、基板Ｗの受け渡し時における基板Ｗの加熱を抑制するために、熱処理ヘッド７Ｄと冷却プレート３７との間に、開閉自在のシャッターを配設するのが好ましい。また、熱処理ヘッド７Ｄとして、加熱プレート４１に代えて複数本の熱源１９を配備してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施例１に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。
【図２】要部の外観斜視図である。
【図３】動作説明に供する図である。
【図４】動作説明に供する図である。
【図５】実施例２に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。
【図６】実施例３に係る基板処理装置の要部を拡大した側面図である。
【図７】変形例に係る基板処理装置の要部を拡大した側面図である。
【図８】実施例４に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。
【図９】実施例５に係る基板処理装置の要部を示す側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｗ  …  基板
１  …  支持機構（基板支持手段）
２  …  支持板
３  …  支持穴
７，７Ａ〜７Ｄ，８…  熱処理ヘッド（第１の移動手段、第２の移動手段）
１９  …  熱源（加熱手段）
２１  …  冷却機構（冷却手段）
３１  …  吸収板（赤外線吸収手段）
３３  …  第１の赤外線反射板（第１の赤外線反射手段）
３５  …  第２の赤外線反射板（第２の赤外線反射手段）
３７  …  冷却プレート（冷却手段）
４１  …  加熱プレート（加熱手段）
【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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