(57)【要約】【課題】基板を容易にホットプレート上の所定位置に位置決めする。【解決手段】熱処理装置は、基板（ウェハ１）を加熱するホットプレート２と、ホットプレート２上の所定の熱処理位置にて基板の外周を位置決めする複数のガイド部材（ガイドピン３）とを有する。熱処理装置は、更に、ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材（可動ガイドピン３１）を移動させる移動部４を有する。移動部４は、基板が熱処理位置に位置するときの基板の外形線よりも外側の第１位置から、基板が熱処理位置に位置するときに可動ガイド部材により基板の外形線を位置決めする第２位置へと、可動ガイド部材を移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加熱するホットプレートと、
前記ホットプレート上の所定の熱処理位置にて前記基板の外周を位置決めする複数のガイド部材と、
前記ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材を移動させる移動部と、
を有し、
前記移動部は、前記基板が前記熱処理位置に位置するときの前記基板の外形線よりも外側の第１位置から、前記基板が前記熱処理位置に位置するときに前記可動ガイド部材により前記外形線を位置決めする第２位置へと、前記可動ガイド部材を移動させることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記移動部は、前記可動ガイド部材を前記第１位置から前記第２位置に移動させることによって、前記基板を移動させて、前記基板の外周を当該可動ガイド部材以外の前記ガイド部材に接触させることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記移動部は、前記可動ガイド部材を水平に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
３つ以上の前記ガイド部材を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記ガイド部材の数が３つであることを特徴とする請求項４に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記３つのガイド部材が、正三角形の各頂点に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記移動部は、
回動支点と、
前記回動支点を中心として回動し、回動先端側に前記可動ガイド部材を保持したアームと、
を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記可動ガイド部材は、前記ホットプレート上を転動する転動体と、前記転動体を軸受けする軸受部と、を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の熱処理装置。
【請求項９】
基板を加熱するホットプレートと、前記基板の外周を位置決めする複数のガイド部材と、を有する熱処理装置の前記ホットプレート上に、前記基板を載置する工程と、
前記ホットプレート上の所定の熱処理位置に前記基板を位置決めする工程と、
を有し、
前記基板を載置する工程では、前記基板を前記熱処理位置から所定方向にオフセットさせて前記ホットプレート上に載置し、
前記基板を位置決めする工程では、前記ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材を、前記オフセットの方向から前記熱処理位置側へ移動させることにより、前記基板を位置決めすることを特徴とする熱処理方法。
【請求項１０】
前記基板を載置する工程は、前記基板を保持部材により保持した状態から、前記保持部材による保持を解除して前記ホットプレート上に受け渡す工程を含み、
前記基板を位置決めする工程は、前記保持部材による保持を解除した後で前記基板と前記ホットプレートとの間隔が狭まる過程で行うことを特徴とする請求項９に記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理装置及び熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に熱処理を行う熱処理装置としては、基板が載置されるホットプレート（熱板）と、基板の外周位置を位置決めする複数のガイドピンと、を有するものがある（例えば、特許文献１乃至３）。
【０００３】
特許文献４には、基板の周囲の複数箇所に、基板を移動させる移動部材を設けた技術が記載されている。なお、特許文献４の移動部材は、熱処理中に基板を移動させて、基板の局所的な過熱を抑制するためのものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０７７０１９号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６８２５号公報
【特許文献３】特開２０００−２４３６８７号公報
【特許文献４】特開平０４−１５８５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板をホットプレート上に載置する際には、搬送誤差やその他の不具合により、基板の位置ずれが生じてしまい、基板が何れかのガイドピンに乗り上げることがある。そして、基板がガイドピンに乗り上げた状態のままで、すなわち基板が所定位置からずれた状態で熱処理が行われる場合がある。この場合の熱処理は、所望の熱処理とは異なる条件で行われるため、歩留まり低下の要因となる。
【０００６】
このように、基板を容易にホットプレート上の所定位置に位置決めすることは困難だった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板を加熱するホットプレートと、
前記ホットプレート上の所定の熱処理位置にて前記基板の外周を位置決めする複数のガイド部材と、
前記ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材を移動させる移動部と、
を有し、
前記移動部は、前記基板が前記熱処理位置に位置するときの前記基板の外形線よりも外側の第１位置から、前記基板が前記熱処理位置に位置するときに前記可動ガイド部材により前記外形線を位置決めする第２位置へと、前記可動ガイド部材を移動させることを特徴とする熱処理装置を提供する。
【０００８】
この熱処理装置によれば、可動ガイド部材を第２位置から第１位置へ移動させることにより、複数のガイド部材によって基板を容易にホットプレート上の所定の熱処理位置へ位置決めすることができる。
【０００９】
また、本発明は、基板を加熱するホットプレートと、前記基板の外周を位置決めする複数のガイド部材と、を有する熱処理装置の前記ホットプレート上に、前記基板を載置する工程と、
前記ホットプレート上の所定の熱処理位置に前記基板を位置決めする工程と、
を有し、
前記基板を載置する工程では、前記基板を前記熱処理位置から所定方向にオフセットさせて前記ホットプレート上に載置し、
前記基板を位置決めする工程では、前記ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材を、前記オフセットの方向から前記熱処理位置側へ移動させることにより、前記基板を位置決めすることを特徴とする熱処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板を容易にホットプレート上の所定位置に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る熱処理装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る熱処理装置の動作を説明するための平面図である。
【図３】第２の実施形態に係る熱処理装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１３】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る熱処理装置の構成を示す図である。このうち図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は可動ガイドピン３１の拡大正面図である。図２は第１の実施形態に係る熱処理装置の動作を説明するための平面図である。このうち図２（ａ）はウェハ１を所定の熱処理位置からオフセットさせてホットプレート２上に配置した状態を示し、図２（ｂ）はウェハ１を熱処理位置に位置決めした状態を示す。
【００１４】
本実施形態に係る熱処理装置は、基板（ウェハ１）を加熱するホットプレート２と、ホットプレート２上の所定の熱処理位置にて基板の外周を位置決めする複数のガイド部材（ガイドピン３）と、ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材（可動ガイドピン３１）を移動させる移動部４と、を有し、移動部４は、基板が熱処理位置に位置するときの基板の外形線よりも外側の第１位置から、基板が熱処理位置に位置するときに可動ガイド部材により基板の外形線を位置決めする第２位置へと、可動ガイド部材を移動させる。
以下、詳細に説明する。
【００１５】
本実施形態では、例えば、ウェハ１の平面形状が円形である場合を説明する。なお、ウェハ１には、オリエンテーションフラット或いはノッチが形成されていても良い。
【００１６】
本実施形態の場合、例えば、ガイドピン３の数は３である。これら３つのガイドピン３のうち、例えば、１つは可動ガイドピン３１であり、残りの２つは、位置が固定された固定ガイドピン３２となっている。各ガイドピン３は、例えば、平面形状が円形となっている。
【００１７】
本実施形態の場合、可動ガイドピン３１が第２位置、すなわちウェハ１を位置決めする位置にあるときには、３つのガイドピン３は、例えば、正三角形の各頂点に配置されている。この正三角形は、ウェハ１が所定の熱処理位置（図２（ｂ）の位置）に配置されたときに、ウェハ１の外形線である円に内接する。
【００１８】
可動ガイドピン３１を移動させる移動部４は、例えば、回転シャフト４１と、この回転シャフト４１に連結されたアーム４２と、を有している。回転シャフト４１は、上下方向に延在し、図示しない駆動部（例えば駆動モータ）によって、その長手軸周りに回動される。アーム４２は、その基端部が回転シャフト４１の上端部に連結され、該アーム４２の長手方向が水平方向に延在している。アーム４２の回動先端には、可動ガイドピン３１が固定されている。回転シャフト４１が駆動部により回動されることによって、アーム４２は回転シャフト４１を中心として図１（ａ）の矢印Ａ方向及びＢ方向に回動する。
このように、移動部４は、回動支点（回転シャフト４１）と、回動支点を中心として回動し、回動先端側に可動ガイドピン３１を保持したアーム４２と、を有する。
【００１９】
アーム４２の移動に伴い、可動ガイドピン３１は、矢印Ｃ方向及びＤ方向に、円弧状に水平移動させられる。すなわち、可動ガイドピン３１は、第１位置（図２（ａ）における可動ガイドピン３１の位置）から第２位置（図２（ｂ）における可動ガイドピン３１の位置）に移動することができる。
第２位置は、ウェハ１が熱処理位置（図２（ｂ）のウェハ１の位置）に位置するときに、可動ガイドピン３１がウェハ１の外周を位置決めする位置である。
第１位置は、ウェハ１が熱処理位置に位置するときのウェハ１の外形線よりも外側の位置である。すなわち、第１位置は、第２位置を基準として、熱処理位置に位置するウェハ１の直径方向においてウェハ１の外側にシフトした位置である。
【００２０】
ホットプレート２上には、複数（例えば６つ）のギャップスペーサー５が設けられている。これらギャップスペーサー５は、例えば、ホットプレート２の中心を中心とする円周上に、等角度間隔に配置されている。図２（ｂ）に示すように、これらギャップスペーサー５は、それぞれウェハ１の周縁部を支持する位置に配置されている。ウェハ１をこれらギャップスペーサー５により支持した状態で、ホットプレート２の上面とウェハ１の下面との間には、ギャップスペーサー５の厚み分の間隔が生じるようになっている。ギャップスペーサー５の厚みは、例えば、０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
ここで、６つのギャップスペーサー５のうち、可動ガイドピン３１の近傍のギャップスペーサー５１を除く５つのギャップスペーサー５２は、例えば、それぞれ平面形状が円形となっている。
一方、可動ガイドピン３１の近傍のギャップスペーサー５１は、可動ガイドピン３１の移動を妨げないように、ウェハ１が熱処理位置に位置するときのウェハ１の外周からはみ出さないような寸法、形状及び配置となっている。具体的には、ギャップスペーサー５１は、例えば、平面形状が半円状となっている。
【００２２】
なお、例えば、２つの固定ガイドピン３２は、それぞれギャップスペーサー５２上に固定されている。
【００２３】
図１（ｃ）に示すように、可動ガイドピン３１は、例えば、ホットプレート２上を転動するボール（転動体）３１１と、このボール３１１を軸受けする軸受部３１２と、を有している。これにより、可動ガイドピン３１は、ホットプレート２上を円滑に移動することができるようになっている。
【００２４】
なお、各ガイドピン３は、例えば、上部が断面台形状に形成され、上部の側面は、裾広がりに傾斜したテーパー面となっている（図１（ｃ）参照）。
【００２５】
ホットプレート２には、ホットプレート２上（正確にはギャップスペーサー５上）へのウェハ１の受け渡しを行う複数（例えば３つ）の支持ピン６が、該ホットプレート２の上面より出没可能に設けられている。
【００２６】
次に、本実施形態に係る熱処理方法を説明する。
この熱処理方法は、基板（ウェハ１）を加熱するホットプレート２と、基板の外周を位置決めする複数のガイド部材（ガイドピン３）と、を有する熱処理装置のホットプレート２上に、基板を載置する工程と、ホットプレート２上の所定の熱処理位置に基板を位置決めする工程と、を有し、基板を載置する工程では、基板を熱処理位置から所定方向にオフセットさせてホットプレート２上に載置し、基板を位置決めする工程では、ガイド部材の少なくとも１つである可動ガイド部材（可動ガイドピン３１）を、オフセットの方向から熱処理位置側へ移動させることにより、基板を位置決めする。
以下、詳細に説明する。
【００２７】
ホットプレート２上にウェハ１が搬送される前の状態で、可動ガイドピン３１は、矢印Ｄ方向に移動することにより熱処理位置から遠ざかり、第１位置に位置している。
この状態で、図示しない搬送ロボットによって、熱処理前のウェハ１をホットプレート２上に搬送する。このとき、ホットプレート２の上面より支持ピン６が突出し、各支持ピン６の上端がギャップスペーサー５の上面よりも上に位置した状態で、ウェハ１が搬送ロボットから支持ピン６上に受け渡される。
次に、各支持ピン６が互いに同期して下降する。各支持ピン６の上端がギャップスペーサー５の上面よりも下まで下降することにより、ウェハ１が支持ピン６により支持された状態からギャップスペーサー５により支持された状態へと移行する（図２（ａ））。
ここで、ウェハ１が熱処理位置（図２（ｂ）の位置）よりも第１位置の側へオフセットして配置されるように、予め、搬送ロボットによる搬送位置が調節されている。
これにより、ウェハ１と固定ガイドピン３２との間には、クリアランスＣ２が生じている。また、ウェハ１と可動ガイドピン３１との間にもクリアランスＣ１が生じるように、ウェハ１の搬送位置が調節されている。
なお、オフセットの距離、或いは、クリアランスＣ１及びＣ２は、例えば、３ｍｍ程度であることが挙げられる。
【００２８】
そして、可動ガイドピン３１を矢印Ｃ方向に移動させることにより、該可動ガイドピン３１によりウェハ１を矢印Ｃ方向に押して、ウェハ１を熱処理位置へ移動させる。ここで、ウェハ１は、各固定ガイドピン３２に押し付けられた位置で停止する。ここで、可動ガイドピン３１は第２位置で停止する。こうして、ウェハ１は、３つのガイドピン３により挟まれて熱処理位置に位置決めされた状態となる（図２（ｂ））。
【００２９】
ここで、ウェハ１を支持ピン６からホットプレート２上（正確にはギャップスペーサー５上）に受け渡す動作と、可動ガイドピン３１によりウェハ１を熱処理位置に位置決めする動作とは、順次に行っても良いが、並行して行うことも好ましい。
これらの動作を並行して行うことにより、ウェハ１とギャップスペーサー５との間の空気が抜けきる前に、ウェハ１を横方向に滑らせるように移動させることができるので、ウェハ１とギャップスペーサー５との摩擦力を抑制しつつ、ウェハ１を移動させることができる。特に、ギャップスペーサー５の厚みが十分に薄く、ウェハ１とホットプレート２との間が十分に短い場合ほど、ウェハ１とギャップスペーサー５との摩擦力を十分に抑制することができる。
このように、ウェハ１をホットプレート２上に載置する工程は、ウェハ１を保持部材（支持ピン６）により保持した状態から、保持部材による保持を解除してホットプレート２上（正確にはギャップスペーサー５上）に受け渡す工程を含み、ウェハ１を位置決めする工程は、保持部材による保持を解除した後でウェハ１とホットプレート２との間隔が狭まる過程で行うことができる。
【００３０】
このように３つのガイドピン３によってウェハ１を熱処理位置に位置決めした状態で、ホットプレート２によりウェハ１を加熱して熱処理を行う。
【００３１】
熱処理が終了したら、可動ガイドピン３１を再び矢印Ｄ方向に移動させる。
次に、支持ピン６によってウェハ１をギャップスペーサー５よりも上に上昇させ、搬送ロボットによりウェハ１を搬出する。
【００３２】
以上のような第１の実施形態によれば、可動ガイドピン３１を第１位置から第２位置へ移動させることにより、複数のガイドピン３によってウェハ１を容易にホットプレート２上の所定の熱処理位置へ再現性良く位置決めすることができる。
すなわち、可動ガイドピン３１を第１位置へ移動させた状態で、ホットプレート２上へのウェハ１の搬送を行うことにより、各ガイドピン３とウェハ１とのマージン（上記クリアランスＣ１、Ｃ２）を十分に確保した状態で、ホットプレート２上にウェハ１を載置することができる。よって、ウェハ１がガイドピン３上に乗り上げてしまうことを抑制することができる。例えば、各ガイドピンの位置が固定されており、各ガイドピンとウェハとのマージンが例えば０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の場合と比べて、ウェハ１がガイドピン３上に乗り上げてしまう可能性を大幅に低減することができる。
このため、所望の熱処理を再現性良く行うことができ、例えば、熱処理によりレジストパターンの熱硬化を行う場合、レジストパターンを再現性良く所望の形状に形成することができ、歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
また、移動部４は、可動ガイドピン３１を第１位置から第２位置に移動させることによって、ウェハ１を移動させて、ウェハ１の外周を可動ガイドピン３１以外のガイドピン３、すなわち固定ガイドピン３２に接触させるので、より確実に、ウェハ１を所定の熱処理位置へ位置決めすることができる。
【００３４】
また、ガイドピン３の数が３つであることによって、ウェハ１とガイドピン３との摩擦力を極力抑制できるとともに、可動ガイドピン３１と固定ガイドピン３との間でウェハ１をバランス良く保持できるため、より再現性良くウェハ１を熱処理位置へ位置決めすることができる。
【００３５】
また、３つのガイドピン３が、正三角形の各頂点に配置されていることによって、可動ガイドピン３１と固定ガイドピン３２との間でウェハ１を一層バランス良く保持できるため、より再現性良くウェハ１を熱処理位置へ位置決めすることができる。
【００３６】
〔第２の実施形態〕
図３は第２の実施形態に係る熱処理装置を示す平面図である。
【００３７】
上記の第１の実施形態では、可動ガイドピン３１の近傍にもギャップスペーサー５１を配置した例を説明したが、本実施形態に係る熱処理装置は、第１の実施形態の構成からギャップスペーサー５１を省略した構成となっている。
このような第２の実施形態によっても、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３８】
上記の各実施形態では、可動ガイドピン３１が第２位置に位置するときに、３つのガイドピン３が正三角形の頂点に配置されている例を説明したが、正三角形以外の三角形の頂点に配置されていても良い。すなわち、３つのガイドピン３は、ウェハ１が熱処理位置に配置されたときに、ウェハ１の外形線である円に内接する三角形の頂点に配置されていれば良い。
【００３９】
また、上記の実施形態では、ガイドピン３の数が３つの例を説明したが、ガイドピン３の数は、４つ以上であっても良い。この場合、各ガイドピン３は、ウェハ１が熱処理位置に配置されたときに、ウェハ１の外形線である円に内接する多角形の頂点に配置されていれば良い。
【００４０】
また、上記の実施形態では、可動ガイドピン３１が１つだけの例を説明したが、２つ以上のガイドピン３が可動ガイドピン３１であっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１ ウェハ（基板）
２ ホットプレート
３ ガイドピン
３１ 可動ガイドピン
３２ 固定ガイドピン
４ 移動部
４１ 回転シャフト
４２ アーム
５ ギャップスペーサー
５１ ギャップスペーサー
５２ ギャップスペーサー
６ 支持ピン
３１１ ボール
３１２ 軸受部
【図１】
2012109347.tif 000003
【図２】
2012109347.tif 000004
【図３】
2012109347.tif 000005