(57)【要約】【課題】  加熱処理時において仮に反りが生じているウェハであっても、同ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが可能であるとともに、ウェハへのごみの付着を抑制することができるホットプレートユニットを提供する。【解決手段】ホットプレート１１は、ウェハＷが点接触で載置される点接触載置部１６とウェハＷが面接触で載置される面接触載置部１５とを備えている。また同ホットプレート１１には、ウェハＷに対向する側の対向領域１１ａとその反対側に位置する反対向領域１１ｂとを連通する連通孔１７が形成されている。そして、ウェハＷの加熱処理を行うに際して、ホットプレート１１の対向領域１１ａとウェハＷの下面との間の空気を連通孔１７を通じて吸引することにより、そのときの負圧でウェハＷの反りが矯正されるようになっている。【選択図】      図１
2007081247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを載置してウェハに塗布された感光性樹脂を加熱処理するホットプレートと、加熱処理時における前記ウェハを所定形状に矯正する形状矯正手段とを有してなるホットプレートユニットであって、
前記ホットプレートは、前記ウェハが点接触で載置される点接触載置部と前記ウェハが面接触で載置される面接触載置部とを備え、
同ホットプレートには、前記ウェハに対向する側の対向領域と前記ウェハに対向しない前記対向領域とは反対側に位置する反対向領域とを連通する連通孔が形成されており、同連通孔に前記形状矯正手段が接続されていることを特徴とするホットプレートユニット。
【請求項２】
前記面接触載置部は前記ウェハの周縁部側に対応して配設され、前記点接触載置部は前記面接触載置部の少なくとも内側に複数配設されてなることを特徴とする請求項１に記載のホットプレートユニット。
【請求項３】
前記面接触載置部の幅は０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホットプレートユニット。
【請求項４】
前記複数の点接触載置部のうち隣り合う一対の点接触載置部における頂部間の間隔をＬ（ｍｍ）で表し、大気圧をＰ（Ｎ／ｍｍ２）で表し、前記ウェハのヤング率をＥ（ＭＰａ）で表し、前記ウェハの断面二次モーメントをＩ（ｍｍ４）で表したとき、前記間隔Ｌ（ｍｍ）、前記大気圧Ｐ（Ｎ／ｍｍ２）、前記ヤング率Ｅ（ＭＰａ）及び前記断面二次モーメントＩ（ｍｍ４）の間に下記の式（１）の関係が成立することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のホットプレートユニット。
【数１】
2007081247.tif 000010
但し、
【数２】
2007081247.tif 000011
【請求項５】
前記間隔Ｌ（ｍｍ）は、下記の式（３）を満たすことを特徴とする請求項４に記載のホットプレートユニット。
【数３】
2007081247.tif 000012
【請求項６】
前記点接触載置部の高さは０．３５６ｍｍ超であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のホットプレートユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば感光性樹脂塗布工程を経たシリコンウェハを加熱処理する場合に用いられるホットプレートユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体製造プロセスにおいて、通常、ホットプレートユニットと呼ばれる加熱装置が用いられる。この種のホットプレートユニットとしては、直接加熱方式、或いは間接加熱方式が採用されたものが挙げられる。直接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、ホットプレート上にシリコンウェハの全面が密着された状態で同ウェハがホットプレートにより下方から加熱される。一方、間接加熱方式のホットプレートユニットとしては以下の文献に示すものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。この間接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、シリコンウェハと同ウェハの下方に位置するホットプレートとの対向面間に隙間が形成された状態で、シリコンウェハに対する加熱処理が行われる。
【０００３】
通常、こうしたシリコンウェハの製造過程においては、感光性樹脂の剥離を抑制する接着剤が硬化するに際して、ウェハに反りが生じることがある。
【特許文献１】特許第２９０１６５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年においては、レジストパターンの微細化が著しく進行しており、例えばレジストパターンの線幅についてより精密な管理を行うことが要求されている。従って、こうしたレジストパターンの線幅に影響を及ぼす、シリコンウェハに対する加熱条件を厳しく管理することにより、同ウェハの温度均一性の向上を図る必要がある。特に、上記のような反りが生じているシリコンウェハにおいては、その良好な温度均一性を確保することが難しいため、より一層厳密な温度管理が要求される。
【０００５】
しかしながら、上記従来のホットプレートユニットでは、シリコンウェハにおける充分な温度均一性を確保することが困難なものとなる可能性が高い。例えば、直接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、以下の問題が生じ得る。すなわち、シリコンウェハの加熱処理時において感光性樹脂から発生する溶剤ガス等を装置ケース外に排出すべく装置ケース内に導入されている清浄空気等の気体類がホットプレートに接することで、同ホットプレートにおいて局所的に温度が変化している部位（温度ムラが生じる部位）が現れる。これにより、ホットプレートの熱放射量にムラが生じる可能性がある。このような場合、ホットプレート上にシリコンウェハが密着された状態で同ウェハの加熱処理が行われると、ホットプレートにおける熱放射量のムラによる影響を顕著に受けることとなり、反りの有無に関わらずシリコンウェハの熱吸収量にばらつきが生じる。その結果、シリコンウェハにおける温度均一性の低下を招き、感光性樹脂の加熱処理が不均一なものとなる。すなわち、上記従来の直接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、反りの有無に関わらず、ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが困難となる。さらに、直接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、ホットプレート上にシリコンウェハの全面が密着された状態で同ウェハの加熱処理が行われる都合上、ホットプレートの表面に予め付着していた塵、埃等のごみが同加熱処理時にウェハの表面（下面）に転写される可能性がある。これは、シリコンウェハの品質低下を招くこととなる。
【０００６】
これに対し、間接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、シリコンウェハとホットプレートとが離間した状態で同ウェハに対する加熱処理がなされることから、上記直接加熱方式のホットプレートユニットと比較して、ホットプレートの昇温時における温度ムラの影響は少なくなる。さらに、ホットプレートの表面に予め付着していたごみがシリコンウェハの表面（下面）に転写される可能性は極めて低い。しかしながら、反りが生じているウェハに関しては、以下の問題が生じ得る。すなわち、シリコンウェハの反りに起因して、同ウェハとその下方に位置するホットプレートとの間隔が不均一なものとなり、シリコンウェハ全体における熱の吸収量にばらつきが生じる。その結果、シリコンウェハにおける温度均一性の低下を招き、感光性樹脂の加熱処理が不均一なものとなる可能性が高い。従って、上記従来の間接加熱方式のホットプレートユニットにおいては、反りが生じているウェハにおける良好な温度均一性を確保することが困難となる。
【０００７】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱処理時において仮に反りが生じているウェハであっても、同ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが可能であるとともに、ウェハへのごみの付着を抑制することができるホットプレートユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のホットプレートユニットは、ウェハを載置してウェハに塗布された感光性樹脂を加熱処理するホットプレートと、加熱処理時における前記ウェハを所定形状に矯正する形状矯正手段とを有してなるホットプレートユニットであって、前記ホットプレートは、前記ウェハが点接触で載置される点接触載置部と前記ウェハが面接触で載置される面接触載置部とを備え、同ホットプレートには、前記ウェハに対向する側の対向領域と前記ウェハに対向しない前記対向領域とは反対側に位置する反対向領域とを連通する連通孔が形成されており、同連通孔に前記形状矯正手段が接続されていることを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、ウェハの加熱処理を行うに際しては、形状矯正手段を作動させ、ホットプレートの対向領域とウェハの下面との間の空気を連通孔を通じて吸引することにより、そのときの負圧でウェハの反りがある程度矯正され、その反り幅の低減が図られる。すなわち、ウェハの反り幅が低減された状態で、同ウェハが加熱処理されるのである。従って、本発明においては、ウェハとホットプレートとの間隔がほとんど均一な状態で加熱処理がなされ、ウェハ全体における熱の吸収量がほぼ均一なものとなる。そして、加熱処理時におけるウェハは、特定の箇所がホットプレートとの面接触により支持され、それ以外の箇所がホットプレートとの点接触により支持される。すなわち、加熱処理時におけるウェハは、ホットプレートとの面接触及び点接触の両態様により支持されるのである。このため、本発明のホットプレートユニットにおいては、ウェハの全面がホットプレートに密着した状態で同ウェハの加熱処理が行われる直接加熱方式のホットプレートユニットと比べ、点接触載置部の採用によって、加熱処理時におけるウェハとホットプレートとの接触面積が低減する。これにより、上述したような、ホットプレートの昇温時における温度ムラの影響が少なくなる。さらに、ホットプレートの対向領域とウェハの下面との間の空気層により、そうしたホットプレートの温度ムラに起因する熱放射量のばらつきが緩和されると考えられる。従って、ウェハに対してほぼ均一な加熱が行われるようになり、同ウェハの熱吸収量のばらつきが低減される。その結果、ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが可能となる。また、ウェハとホットプレートとの接触面積が低減することで、同ホットプレート上に予め付着しているごみが加熱処理時においてウェハの下面に転写されるといった不具合が抑制される。
【００１０】
請求項２に記載の発明のホットプレートユニットは、請求項１に記載の発明において、前記面接触載置部は前記ウェハの周縁部側に対応して配設され、前記点接触載置部は前記面接触載置部の少なくとも内側に複数配設されてなることを要旨とする。
【００１１】
ホットプレートの昇温時における温度ムラの影響を少なくし、ウェハの熱吸収量のばらつきを低減するには、点接触載置部が占める領域を面接触載置部が占める領域に比べて大きくすることが肝要である。上記構成によれば、面接触載置部は、ウェハの周縁部側に配設されることから、ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが容易となる。また、ウェハの反りについては、上述のとおり、形状矯正手段によって矯正されるが、その矯正時に、ウェハの反りが最も大きく矯正される可能性が高いのは、ウェハの周縁部側である。つまり、ウェハの反りが矯正される際に最も矯正変更される可能性が高い部位がウェハの周縁部側であって、その矯正変更されたウェハの部位については、面接触載置部による面接触で支持する。したがって、反り矯正後のウェハが安定的に載置される。
【００１２】
請求項３に記載の発明のホットプレートユニットは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記面接触載置部の幅は０．５〜１０ｍｍであることを要旨とする。
上記構成によれば、ウェハに対して面接触する面接触載置部の幅を１０ｍｍ以下としたことにより、ホットプレートの昇温時における温度ムラの影響をほとんど受けることなくウェハの加熱処理が好適になされる。また、面接触載置部の幅を０．５ｍｍ以上としたことにより、反り矯正後のウェハの支持状態を安定なものとし得る、ウェハの載置面積が確保される。従って、本発明によれば、加熱処理時におけるウェハが安定に保持されるうえ、同ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが容易となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明のホットプレートユニットは、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記複数の点接触載置部のうち隣り合う一対の点接触載置部における頂部間の間隔をＬ（ｍｍ）で表し、大気圧をＰ（Ｎ／ｍｍ２）で表し、前記ウェハのヤング率をＥ（ＭＰａ）で表し、前記ウェハの断面二次モーメントをＩ（ｍｍ４）で表したとき、前記間隔Ｌ（ｍｍ）、前記大気圧Ｐ（Ｎ／ｍｍ２）、前記ヤング率Ｅ（ＭＰａ）及び前記断面二次モーメントＩ（ｍｍ４）の間に下記の式（１）の関係が成立することを要旨とする。
【００１４】
【数１】
2007081247.tif 000003
但し、
【００１５】
【数２】
2007081247.tif 000004
ウェハの加熱処理を行うに際し、ウェハに対向する側の対向領域の空気を、連通孔を介して吸引することでウェハの反りを矯正する場合、ウェハが点接触載置部に載置されている関係上、そのときの負圧に応じて、点接触載置部を頂点としてウェハの所定部位が局所的に撓む可能性がある。こうした撓みの大きさは、形状を矯正する前のウェハ全体の反り幅に比べると極めて小さいものであるが、撓みが大きくなればなるほどウェハにおける高度な温度均一性の確保に僅かながら悪影響を及ぼす可能性があり、無視できない。こうした撓みの大きさは、隣り合う点接触載置部同士の間隔の大小に起因する。すなわち、点接触載置部同士の間隔が大きくなるほど、ウェハを支持する支点（点接触載置部）の数が減少することになるため、それだけ撓みが大きくなり得る。
【００１６】
ウェハの矯正時に、ウェハに局所的な撓みが生じることなく、可能な限りウェハを平坦化するには、隣り合う点接触載置部同士の間隔Ｌ（ｍｍ）が上記式（１）を満たすように設定されることが好ましい。こうした場合、上記撓みの発生による不都合を払拭することができる。なお、上記式（１）における「０．３５６（ｍｍ）」とは、ウェハにおける高度な温度均一性の確保を可能とする、撓みの大きさの許容範囲（最大値）を意味する。
【００１７】
請求項５に記載の発明のホットプレートユニットは、請求項４に記載の発明において、前記間隔Ｌ（ｍｍ）は、下記の式（３）を満たすことを要旨とする。
【００１８】
【数３】
2007081247.tif 000005
上記構成によれば、隣り合う一対の点接触載置部の間隔Ｌを０．８８ｍｍ未満に設定することで、上記撓みの発生が効果的に抑えられ、ウェハにおける高度な温度均一性が容易に確保される。
【００１９】
請求項６に記載の発明のホットプレートユニットは、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記点接触載置部の高さは０．３５６ｍｍ超であることを要旨とする。
上記構成によれば、仮に、上記撓みの大きさが、ウェハにおける高度な温度均一性を確保し得る限界値（０．３５６ｍｍ）の場合であっても、点接触載置部の高さを０．３５６ｍｍ超とすれば、ウェハの撓み部分がホットプレートに対して接触することはない。すなわち、ウェハとホットプレートとの接触箇所が増加することはない。従って、その接触箇所が発生することに起因する局所的な温度上昇が抑制される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のホットプレートユニットによれば、加熱処理時において仮に反りが生じているウェハであっても、同ウェハにおける良好な温度均一性を確保することが可能であるとともに、ウェハへのごみの付着を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、ホットプレートユニット１０は、円板状をなすホットプレート１１と、同ホットプレート１１を支持する支持体１２とを備えている。このホットプレートユニット１０は、箱状をなす装置ケース（図示略）の内部に配設されている。そして、ホットプレート１１上には、装置ケース外からシリコンウェハ（以下、単にウェハＷという。）が搬送され、そのホットプレート１１により、ウェハＷ上の感光性樹脂が所定温度で加熱処理される。また、本実施形態のホットプレートユニット１０は、ウェハＷの反りを矯正する形状矯正手段としての吸引部１３を有している。以下、本実施形態のホットプレート１１について説明する。なお、本実施形態では、同ホットプレート１１のうち加熱処理時のウェハＷに対向する側の平面を「対向領域」といい、ホットプレート１１において同対向領域とは反対側に位置する平面を「反対向領域」という。
【００２２】
ホットプレート１１は、セラミック焼結体よりなる板状基材に、図示しない配線抵抗を設けることにより構成されている。板状基材を構成するセラミック焼結体としては、耐熱性に優れかつ熱伝導率が高いという性質を有する窒化物セラミック焼結体を選択することがよい。窒化物セラミックとしては、例えば窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等のような金属窒化物セラミックの焼結体が好ましく、なかでも窒化アルミニウム焼結体が望ましい。その理由は、上記の焼結体中で熱伝導率が最も高いからである。なおこれらの他に、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等のような金属炭化物セラミックの焼結体を選択してもよい。
【００２３】
配線抵抗は、焼結体であるホットプレートに対して導電ペーストを焼き付けることにより形成されたものである。導電ペーストとしては、金属粒子、金属酸化物、樹脂、溶剤などを含むものが一般的に使用される。導電ペーストに使用される好適な金属粒子としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等が挙げられる。これらの金属は高温に晒されても比較的酸化しにくく、通電により発熱させるにあたって充分大きな抵抗値を示すからである。導電ペーストに使用される好適な金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素、アルミナ、イットリア、チタニア等が挙げられる。そして、この配線抵抗の温度が上昇することによりホットプレート１１全体が加熱されるようになっている。
【００２４】
同ホットプレート１１の直径Ｄは、ウェハＷの直径よりも大きく設定されている。また、ホットプレート１１は、その昇温時における熱膨張によるうねりを抑制するとともにユニット自体の大型化を回避するといった観点から、その厚みを１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍとするのが好ましい。
【００２５】
ホットプレート１１は、対向領域１１ａから上方に向けて突出する面接触載置部１５を備えている。面接触載置部１５は、断面形状が四角形状をなし、その上面が平坦状をなすように形成されている。面接触載置部１５は、円環状に構成され、ホットプレート１１の対向領域１１ａの周縁に沿って突条形状をなすように形成されている。この面接触載置部１５は、装置ケース内に搬送されたウェハＷの周縁部が載置される箇所、すなわちホットプレート１１の周縁部のうちウェハＷの周縁部側に対して面接触する箇所をいう。同面接触載置部１５の幅ｐは０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは１〜３ｍｍである。面接触載置部１５の幅ｐが０．５ｍｍ未満の場合には、ウェハＷの周縁部を載置する載置面積が極めて小さくなり、加熱処理時におけるウェハＷの支持状態が不安定となる可能性が高い。一方、面接触載置部１５の幅ｐが１０ｍｍを超える場合には、ホットプレート１１とウェハＷとの接触面積が増大することとなり、ホットプレート１１の昇温時における温度ムラの影響が拡大する。ひいては、ウェハＷに対する加熱の均一性が低下し、良好な温度均一性を確保することが困難となる可能性が高い。
【００２６】
同ホットプレート１１は、対向領域１１ａから上方に向けて突出する点接触載置部１６を備えている。点接触載置部１６は、円錐体形状（断面略三角形状）をなし、その上方に向けて一点に集束するように形成されている。点接触載置部１６は、面接触載置部１５の内域に複数個形成されている。各点接触載置部１６の頂部１６ａは、前記面接触載置部１５の上面と同一の高さに位置している。さらに、各点接触載置部１６の頂部１６ａは、ウェハＷの下面に対して点接触している。なお、ここでいう「点接触」とは、ウェハＷに対する点接触載置部１６の接触幅ｑがホットプレート１１の直径Ｄに対して０．５％未満となる状態をいう（図３参照）。
【００２７】
また、図１及び図２に示すように、これら複数の点接触載置部１６のうち、隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌは、全て均一とされている。なお、ここでいう「点接触載置部１６同士の間隔Ｌ」とは、隣り合う一対の点接触載置部１６の頂部１６ａ同士の間隔を意味する（図３参照）。
【００２８】
ウェハＷにおける高度な温度均一性を確保するといった観点から、隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌ（ｍｍ）は、以下のように設定されるのが好ましい。すなわち、大気圧をＰ（Ｎ／ｍｍ２）で表し、前記ウェハのヤング率をＥ（ＭＰａ）で表し、前記ウェハの断面二次モーメントをＩ（ｍｍ４）で表したとき、前記間隔Ｌ（ｍｍ）、前記大気圧Ｐ（Ｎ／ｍｍ２）、前記ヤング率Ｅ（ＭＰａ）及び前記断面二次モーメントＩ（ｍｍ４）の間に下記の式（１）の関係が成立するように、隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌ（ｍｍ）を設定するのが好ましい。
【００２９】
【数１】
2007081247.tif 000006
但し、
【００３０】
【数２】
2007081247.tif 000007
ここで、大気圧Ｐは１．０４×１０５Ｎ／ｍｍ２であり、本実施形態のウェハＷのヤング率Ｅは１．３×１０５ＭＰａであり、ウェハＷの厚みは０．７５ｍｍである。従って、隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌ（ｍｍ）の範囲は、これらの各値を上記式（１）及び式（２）に代入することにより、下記の式（３）で表される。
【００３１】
【数３】
2007081247.tif 000008
ここで、隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌが０．８８ｍｍ以上の場合には、ウェハＷの反りを矯正する際の負圧に応じて点接触載置部１６を基点として生じ得る、ウェハＷの撓みが大きくなる可能性がある。この場合、ウェハＷに対する加熱の均一性に僅かながら悪影響を及ぼす可能性がある。すなわち、ウェハＷにおける高度な温度均一性の確保に困難性が生じる可能性がある。一方、点接触載置部１６同士の間隔Ｌの下限に関しては特に限定されるものではなく、本発明の作用効果が充分に得られる範囲内で適宜変更されてもよい。
【００３２】
図３に示すように、点接触載置部１６の高さｈは、０．３５６ｍｍ超に設定されている。点接触載置部１６の高さが０．３５６ｍｍ以下の場合には、ウェハＷの反りを矯正する際に、同ウェハＷの下面がホットプレート１１に接して面接触する可能性がある。この場合、ウェハＷの加熱処理に際してそうした接触箇所が発生することで、ウェハＷにおける局所的な温度上昇が生じてしまい、ウェハＷにおける高度の温度均一性を確保しようとする場合には好ましくない。一方、点接触載置部１６の高さの上限に関しては特に限定されるものではなく、本発明の作用効果が充分に得られる範囲内で適宜変更されてもよい。
【００３３】
また、図１に示すように、同ホットプレート１１には、上下方向に貫通されてなる連通孔１７が形成されている。この連通孔１７は、ホットプレート１１において加熱処理時のウェハＷに対向する側の対向領域１１ａと、ホットプレート１１において同対向領域１１ａとは反対側に位置する反対向領域１１ｂとの間を連通してなるものである。各連通孔１７は、面接触載置部１５の内側において複数個形成されている。
【００３４】
そして、ウェハＷがホットプレート１１上に配置されたとき、吸引部１３を作動させることで、ウェハＷの下面とホットプレート１１の対向領域１１ａとの間の空気が連通孔１７を通じて吸引されるようになっており、そのときの負圧によってウェハＷの反りが矯正される。より詳しくは、ウェハＷの反り幅が低減され、同ウェハＷがホットプレート１１上にチャックされるようになっている。なお、ホットプレート１１における、連通孔１７の形成箇所及び個数は特に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。
【００３５】
次に、本実施形態のホットプレートユニット１０の作用について説明する。
ホットプレート１１は、配線抵抗に通電されることで所定温度まで昇温される。そして、所定温度まで昇温されたホットプレート１１上にウェハＷが連続して搬送されることで、各ウェハＷに対する加熱処理が行われる。すなわち、ウェハＷに塗布された感光性樹脂の加熱処理が行われる。
【００３６】
本実施形態においては、上述したように、ウェハＷの加熱処理を行うに際し、ウェハＷの下面とホットプレート１１の対向領域１１ａとの間の空気を吸引して真空状態とすることでウェハＷの反りを矯正している。これにより、そのときの負圧に応じてウェハＷの反り幅が低減され、ウェハＷとホットプレート１１との間隔のばらつきが極力低減される。さらに、ウェハＷの加熱処理を行うに際しては、同ウェハＷの周縁部のみが面接触載置部１５により面接触で支持され、周縁部以外の箇所は複数の点接触載置部１６により点接触で支持される。本実施形態においては、ウェハＷに対して面接触する面接触載置部１５の幅ｐが１０ｍｍ以下であるため、上記従来の直接加熱方式のホットプレート１１と比較して、ウェハＷとホットプレート１１との接触面積が大幅に低減する。このため、本実施形態においては、ホットプレート１１の昇温時における温度ムラの影響が極めて少なくなる。従って、ウェハＷの熱吸収量のばらつきが低減され、同ウェハＷにおける良好な温度均一性を確保することが可能となる。
【００３７】
さて、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記負圧に応じてウェハＷの反りを矢印方向へ矯正する場合、各点接触載置部１６の頂部１６ａを基点としてウェハＷの所定部位が局所的に撓む可能性がある。ちなみに、こうした撓みＴの大きさｄは、形状を矯正する前のウェハＷの反り幅に比べると極めて小さいものであるが、ウェハＷにおける高度な温度均一性を確保しようとする際には僅かながら悪影響を及ぼす可能性がある。こうした撓みＴの大きさｄは、隣り合う点接触載置部１６同士の間隔Ｌの大小に起因するものであり、より詳しくは、点接触載置部１６同士の間隔Ｌが大きくなるほど、ウェハＷを支持する支点（点接触載置部１６）の数が減少することとなるため、その分撓みＴが大きくなると考えられる。そこで、本実施形態では、そうした撓みＴを極力小さくして、ウェハＷを可能な限り平坦化するため、隣り合う一対の点接触載置部１６の間隔Ｌ（ｍｍ）が上記式（１）を満たすような構成とされている。こうした場合、たとえ撓みＴが生じたとしても、その撓みＴが最小限に抑えられ、ウェハＷとホットプレート１１との間隔の均一性が高められることとなる。すなわち、ウェハＷにおける高度な温度均一性を確保するに際しては、その撓みによる影響をほとんど受けることがない。従って、ウェハＷ全体における熱の吸収量が極めて均一なものとなり、より高度な温度均一性が確保されるようになる。その結果、ウェハＷに塗布された感光性樹脂を均一に加熱処理することができ、ひいては、レジストパターンの微細化を図ることが可能となる。
【００３８】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１）  本実施形態のホットプレートユニット１０においては、ウェハＷの加熱処理を行うに際して、ホットプレート１１の対向領域１１ａとウェハＷの下面との間の空気を連通孔１７を通じて吸引することにより、そのときの負圧でウェハＷの反りがある程度矯正される。従って、本実施形態においては、上記間接加熱方式のホットプレートユニットのように、ウェハＷの反りに起因して同ウェハＷに対する加熱が不均一となるといった不具合は回避される。その結果、ウェハＷとホットプレート１１との間隔がほとんど均一な状態で加熱処理がなされ、ウェハＷ全体における熱の吸収量をほぼ均一なものとすることができる。
【００３９】
また、ホットプレート１１は、ウェハＷの周縁部に対して面接触する面接触載置部１５と、ウェハＷの周縁部以外の箇所に対して点接触する点接触載置部１６とを有してなる。すなわち、ウェハＷの周縁部のみがホットプレート１１に対して面接触し、それ以外の箇所はホットプレート１１に対して点接触する。このため、本実施形態のホットプレートユニットにおいては、ウェハＷの全面がホットプレートに密着した状態で同ウェハＷの加熱処理を行う直接加熱方式のホットプレートユニットと比較して、加熱処理時における、ウェハＷとホットプレート１１との接触面積が低減する。これにより、ホットプレート１１の昇温時における温度ムラの影響が極めて少なくなり、ウェハＷにおける良好な温度均一性を確保することができる。
【００４０】
（２）  ウェハＷの反りが矯正される際に最も矯正変更される可能性が高い、ウェハＷの周縁部側に対応して、面接触載置部１５を設けたことで、反り矯正後のウェハＷが安定的に支持される。すなわち、加熱処理する際のウェハＷが安定に支持される。また、ホットプレート１１の周縁部に面接触載置部１５を設けてその内側に全ての連通孔１７を設けたことで、真空状態を広範囲に亘って確保することが可能となる。従って、ウェハＷの反りを効果的に矯正することができる。
【００４１】
（３）  面接触載置部１５の幅ｐは０．５〜１０ｍｍであり、好ましくは１〜３ｍｍである。これにより、ウェハＷに対して面接触する箇所が大幅に低減するとともに、加熱処理時におけるウェハＷの支持状態の安定化を図ることが可能となる、最低限の支持面積が確保される。従って、加熱処理時におけるウェハＷが安定に保持されるうえ、同ウェハＷにおける良好な温度均一性を容易に確保することできる。
【００４２】
（４）  上記式（１）の関係が成立するように、隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌ（ｍｍ）を設定するのが好ましい。この場合、ウェハＷの反りを矯正する際の負圧に応じて生じる局所的な撓みが極力抑制され、その結果、ウェハＷとホットプレート１１との間の間隔均一性がさらに高められることとなる。すなわち、ウェハＷに対する加熱の均一性が高められ、ウェハＷにおける高度な温度均一性を確保することできる。
【００４３】
（５）  点接触載置部１６の高さは０．３５６ｍｍ超であることが好ましい。この場合、ウェハＷの撓み部分がホットプレート１１に対して接触することはなく、ウェハＷとホットプレート１１との接触箇所が増加することはない。従って、ホットプレート１１の昇温時における温度ムラの影響が拡大することがなく、ウェハＷにおける高度な温度均一性を容易に確保することできる。
【００４４】
（６）  ウェハＷに対する点接触載置部１６の接触幅ｑは、ホットプレート１１の直径Ｄに対して０．５％未満である。この場合、ホットプレート１１の昇温時における温度ムラの影響が極力低減され、ウェハＷにおけるより高度な温度均一性を確保することができる。
【００４５】
（７）  ホットプレート１１の厚みは、１〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜５ｍｍである。このため、ホットプレート１１の熱膨張によるうねりが好適に抑制され、ウェハＷに対する均一な加熱を長期にわたって確保することができる。
【００４６】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  ウェハＷの温度均一性について多少の低下が許容されるのであれば、点接触載置部１６の高さを０．３５６ｍｍ以下に構成してもよい。また、隣り合う点接触載置部１６同士の間隔Ｌを０．８８ｍｍ以上に設定してもよい。
【００４７】
・  また、ウェハＷの温度均一性について多少の低下が許容されるのであれば、ウェハＷに対して面接触する面接触載置部１５の幅ｐを１０ｍｍ超に設定してもよい。
・  本実施形態における面接触載置部１５以外にも、ウェハＷに対して面接触する箇所を設けてもよい。例えば、複数の点接触載置部１６のうち一部の点接触載置部１６を、図５（ａ）に示すような、上面が平坦状に形成された突部３１に変更してもよい。
【００４８】
・  本実施形態では、ホットプレート１１の周縁部において面接触載置部１５を円環状に設けたが、同面接触載置部１５を周方向において複数に分離して設ける構成を採用してもよい。この場合、例えば、隣り合う面接触載置部１５の間に点接触載置部１６が形成される。
【００４９】
・  本実施形態では、断面三角形状をなす点接触載置部１６を形成したが、その形状はこれに限定されるものではない。例えば、図５（ｂ）に示すように、断面五角形状をなす点接触載置部１６を形成してもよい。
【００５０】
・  本実施形態では、ウェハＷに対して面接触する面接触載置部１５の内側に全ての点接触載置部１６が設けられたホットプレート１１を採用したが、図６に示すように、同点接触載置部１６が面接触載置部１５の外側に設けられたホットプレート１１を採用してもよい。
【００５１】
・  ウェハＷに対して面接触する面接触載置部１５を省略し、同ウェハＷを点接触載置部１６のみで支持するホットプレート１１を採用してもよい。このような構成を採用した場合、ウェハＷがホットプレート１１に対して点接触のみで支持されることから、双方の接触面積がより一層低減する。その結果、ホットプレート１１の昇温時における温度ムラの影響をさらに少なくすることができる。
【００５２】
・  本実施形態のホットプレート１１の上方に、別のホットプレート１１を設けてもよい。この場合、ウェハＷは上下方向から加熱される。
・  本実施形態においては、ホットプレート１１の直径ＤをウェハＷの直径よりも大きく設定したが、同ホットプレート１１の直径ＤをウェハＷの直径と同一に設定してもよい。
【００５３】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  ウェハを載置してウェハに塗布された感光性樹脂を加熱処理するホットプレートと、加熱処理時における前記ウェハを所定形状に矯正する形状矯正手段とを有してなるホットプレートユニットであって、前記ホットプレートは、前記ウェハが点接触で載置される点接触載置部を備え、同ホットプレートには、前記ウェハに対向する側の対向領域と前記ウェハに対向しない前記対向領域とは反対側に位置する反対向領域とを連通する連通孔が形成されており、同連通孔に前記形状矯正手段が接続されていることを特徴とするホットプレートユニット。このような構成を採用した場合、ホットプレートの昇温時における温度ムラの影響を受けることなく、ウェハにおける高度な温度均一性を確保することができる。
【００５４】
・  前記ウェハに対する前記点接触載置部の接触幅は、前記ホットプレートの直径に対して０．５％未満であることを特徴とするホットプレートユニット。このような構成を採用した場合、ホットプレートの昇温時における温度ムラの影響が極力低減され、ウェハにおける高度な温度均一性を確保することができる。
【００５５】
・  ホットプレートの厚みは、１〜１０ｍｍであることを特徴とするホットプレートユニット。このような構成を採用した場合、ホットプレートの熱膨張によるうねりを抑制することができる。
【００５６】
・  前記連通孔は、前記面接触載置部の内側に形成されてなることを特徴とするホットプレートユニット。このような構成を採用した場合、ウェハの反りを効果的に矯正することができる。
【実施例】
【００５７】
次に、試験例及び比較例を挙げて前記実施形態を更に具体的に説明する。
（試験例１及び比較例１〜２）
ここでは、図１で示す本実施形態のホットプレート１１（試験例１）、図７で示す全面チャック式のホットプレート２１（比較例１）、及び非チャック式のホットプレート（比較例２）を製造し、それぞれのホットプレートを用いたときのウェハＷの温度均一性について評価した。
（試験例１）
窒化アルミニウム製の板状基材（直径：２３０ｍｍ、厚み：３ｍｍ）に、スクリーン印刷にて導電ペーストを印刷するとともに、同板状基材の片面に対してショットブラスト加工を施して複数の点接触載置部１６を形成することで所望のホットプレート１１を得た。なお、これら複数の点接触載置部１６のうち隣り合う一対の点接触載置部１６同士の間隔Ｌは０．５ｍｍであり、各点接触載置部１６の高さは０．４ｍｍである。また、面接触載置部１５の幅ｐは１ｍｍである。
【００５８】
次に、ここで得られたホットプレート１１上に、センサ付きウェハ（センサレージャパン（株）社製、商品名「Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｐｒｏｂ  １８４０  Ｒｅｖ．Ａ」、８インチ、直径２００ｍｍ）を設置した。そして、ホットプレート１１を１５０℃まで昇温し、ウェハに対する加熱処理を開始した。ここでは、反りのない平坦なウェハ（サンプル１）、及び図４（ａ）で示すような４００μｍの反りが生じているウェハ（サンプル２）のそれぞれについて加熱処理を行い、温度均一性の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００５９】
なお、表１中における数値は、上記センサ付きウェハに設けられた複数の白金測温抵抗体により測定される抵抗値を温度に換算することでウェハ上の複数の箇所における温度値を測定し、その最大値と最小値との差を算出したものである。この数値が小さいほど、ウェハの温度均一性が優れていることを示す。
（比較例１）
ここでは、上記試験例１に対し、ホットプレートの形状のみを変更した。すなわち、窒化アルミニウム製の板状基材（直径：２３０ｍｍ、厚み：３ｍｍ）に、スクリーン印刷にて導電ペーストを印刷するとともに、同板状基材の片面に対してショットブラスト加工を施して複数の溝を形成することで比較例１のホットプレート２１を得た（図７参照）。ここでいう溝２２は、幅が０．５ｍｍであり、深さが０．３ｍｍである。また、各溝２２は、ホットプレート２１の中心を基準としてピッチ円径ｒが６ｍｍ、４３ｍｍ、８０ｍｍ、１１０ｍｍ、１４０ｍｍ、１７０ｍｍとなる箇所にそれぞれ環状に形成されている。そして、各溝２２は連通孔１７から放射状に延びる吸引溝２４により互いに連通しており、その吸引溝２４を通じて溝２２の内部の空気が吸引されるようになっている。すなわち、比較例１のホットプレート２１においては、ウェハを面接触のみで支持する構成が採用されている。そして、ウェハの加熱処理に際しては、上記試験例１と比較してウェハに対する密着性が高められた状態で同ウェハがホットプレート２１にチャックされる。そして、このホットプレート２１を用いて、試験例１と同様に、上記各サンプルのそれぞれに関して温度均一性の評価を行った。その結果を表１に示す。
（比較例２）
ここでは、吸引部を具備しない非チャック式のホットプレート（間接加熱方式のホットプレート）を採用し、同ホットプレートとの間に隙間が設けられた状態でウェハの加熱処理を行った。すなわち、窒化アルミニウム製の板状基材（直径：２３０ｍｍ、厚み：３ｍｍ）に、スクリーン印刷にて導電ペーストを印刷することで得られたホットプレート上に７つのピンを設置し、これらピンによりウェハを支持した状態で同ウェハの加熱処理を行った。なお、この比較例２においても、試験例１と同様に、上記各サンプルのそれぞれに関して温度均一性の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2007081247.tif 000009
表１に示すように、試験例１においては、反りが生じているウェハ（サンプル２）であっても、反りの無いウェハ（サンプル１）と同等の、優れた温度均一性が確保されることとなった。これは、試験例１のホットプレート１１においては、比較例１と比べて、ウェハとホットプレートとの接触面積が低減された状態で同ウェハの加熱処理がなされることから、ホットプレートの温度ムラの影響をほとんど受けることなく、ウェハに対する加熱の均一性が確保されたことに起因するものと考えられる。加えて、隣り合う点接触載置部１６同士の間隔Ｌが式（１）を満たすように設定されていることも、また、ウェハの反りが矯正された状態で加熱処理されたことも要因の一つと考えられる。
【００６１】
これに対し、比較例１においては、上記試験例１と比較して両サンプルの温度均一性が悪化していることが認められた。これは、たとえウェハの反りが矯正された状態で加熱処理されたとしても、試験例１と比べて、ウェハとホットプレートとの接触面積が増大した状態でウェハの加熱処理がなされることから、ホットプレートの温度ムラの影響が拡大して同ウェハに対する加熱が不均一となったことが要因であると考えられる。また、比較例２においては、上記試験例１と比較してサンプル２の温度均一性が著しく悪化していることが認められた。これは、ウェハの反りに起因して同ウェハとホットプレート１１との間隔が不均一な状態でウェハに対する加熱処理がなされて、結果的にウェハの熱吸収量のばらつきが増大したことに起因するものと考えられる。
【００６２】
なお、上述した式（１）は、表１の結果から算出したものである。この式（１）について以下に説明する。
比較例２からわかるように、４００μｍの反りが生じている場合、ウェハの温度均一性は０．４５℃悪化する。すなわち、ウェハの温度均一性は、その反り１μｍに対して０．００１１２５℃悪化する。ここで、反りが生じているウェハ（サンプル２）に関し、比較例１の全面チャック式のホットプレート２１よりも高度な温度均一性を確保するには、本実施形態（試験例１）において０．４℃の温度均一性の悪化が許容されることとなる。ちなみに、これは、サンプル２の温度均一性を示す数値に関して、比較例１の値から試験例１の値を減算したものである。ここでいう「０．４℃の温度均一性の悪化」は、上述した反り１μｍあたりの悪化量を考慮すると、３５６μｍの反りに相当する。従って、本実施形態において、高度な温度均一性、より詳しくは比較例１のホットプレート１１よりも高度な温度均一性を確保するには、ウェハの形状を矯正するに際して、３５６μｍの撓みまで許容されることとなる。換言すれば、３５６μｍ（０．３５６ｍｍ）未満の撓みであれば、ウェハにおける高度な温度均一性を確保することができるのである。従って、従来公知の「はりの撓み」の公式との関係により、式（１）が成立する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態のホットプレートユニットを示す概略断面図。
【図２】図１における２−２線断面図。
【図３】点接触載置部を示す拡大断面図。
【図４】（ａ）はウェハの反りを矯正する前の状態を示す部分断面図、（ｂ）はウェハの反りを矯正した後の状態を示す部分断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、別例の点接触載置部を示す拡大断面図。
【図６】別例のホットプレートの周縁部を示す部分断面図。
【図７】試験例１のホットプレートを示す概略図。
【符号の説明】
【００６４】
１０…ホットプレートユニット、１１…ホットプレート、１１ａ…対向領域、１１ｂ…反対向領域、１３…形状矯正手段としての吸引部、１５…面接触載置部、１６…点接触載置部、１７…連通孔、Ｗ…ウェハ、ｐ…面接触載置部の幅、Ｄ…ホットプレートの直径、ｈ…点接触載置部の高さ。
【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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