(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に低酸素雰囲気にて熱処理を行う熱処理室と前記熱処理室に対して基板を搬出入する搬送部とを備えた熱処理装置であって、
前記搬送部は、基板の裏面側から基板主面のうちの少なくともデバイス形成が行われる有効領域の全域に当接または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アームと、前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備え、
前記搬送アームは、前記熱処理室にて加熱後の基板を受け取ってから当該基板の温度が所定温度以下になるまで前記熱処理室内に待機して前記冷却手段によって当該基板を冷却した後に、前記熱処理室から退出して当該基板を搬出することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の熱処理装置において、
前記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くすることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
基板に低酸素雰囲気にて熱処理を行う熱処理室と前記熱処理室に対して基板を搬出入する搬送部とを備えた熱処理装置であって、
前記搬送部は、基板の裏面側から当接または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アームと、前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備え、
前記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くするとともに、
前記搬送アームは、前記熱処理室にて加熱後の基板を受け取ってから当該基板の温度が所定温度以下になるまで前記熱処理室内に待機して前記冷却手段によって当該基板を冷却した後に、前記熱処理室から退出して当該基板を搬出することを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記搬送アームに対して基板を受け渡すためのピンが通過する複数の孔を前記搬送アームに穿設することを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱処理装置において、
前記熱処理室は、前記搬送部との間で基板の受け渡しを行うときに基板の端縁部を支持する複数の支持ピンを備え、
前記搬送部は、前記熱処理室との間で基板の受け渡しを行うときに前記搬送アームを前記複数の支持ピンの間に進入させることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、「基板」と称する）を保持して搬送する基板搬送装置を備えた熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、基板に熱処理を施すため、ホットプレートを備える熱処理装置と、そのような熱処理装置に対して基板を受け渡す基板搬送装置が広く用いられている。そして、その様な装置間での基板の受け渡し機構として、以下のようなものが提案されている。
【０００３】
図１７は、従来の熱処理装置と基板搬送装置の搬送アームの様子を示す図である。図１７に示すように、熱処理装置１００には、熱処理装置１００に進入する基板搬送装置１１０の搬送アーム１１１との基板の受け渡しのために、上端が同じ高さを保ちつつホットプレート１０１上を昇降する複数の支持ピン１０２が備えられている。一方、基板搬送装置１１０は内部に冷媒の通る配管（図示省略）が埋め込まれた板状の搬送アーム１１１に複数のスリット状の切り込み１１２を備えるとともに冷却機能を備えている。
【０００４】
そして、熱処理装置１００から基板搬送装置１１０に基板Ｗを渡す際には、複数の支持ピン１０２の上端で基板Ｗを裏面から支えつつ、その基板Ｗの下方に搬送アーム１１１が進入し、各支持ピン１０２がそれら切り込み１１２に遊嵌し、搬送アーム１１１が進入し終わると全支持ピン１０２が同時に下降することによって、基板Ｗを搬送アーム１１１に渡し、その後搬送アーム１１１が後退することによって基板Ｗが熱処理装置１００から搬出される。逆に搬送アーム１１１から熱処理装置１００に基板Ｗを渡す際には、この逆の手順で行う。
【０００５】
そして、熱処理装置１００内で加熱処理を受けた基板Ｗを冷却する際には搬送アーム１１１上に基板Ｗを載置した状態で冷却するのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術においては、基板搬送装置１１０の搬送アーム１１１には冷却時や基板搬送時に、それら切り込みを通じた熱拡散や切り込み１１２からの熱風の吹き込み等により、基板主面内、とりわけデバイス形成が行われる領域である有効領域における温度分布の均一性が損なわれるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板主面のうちの少なくとも有効領域における温度分布の均一性が高い熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、基板に低酸素雰囲気にて熱処理を行う熱処理室と前記熱処理室に対して基板を搬出入する搬送部とを備えた熱処理装置において、前記搬送部に、基板の裏面側から基板主面のうちの少なくともデバイス形成が行われる有効領域の全域に当接または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アームと、前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備え、前記搬送アームに、前記熱処理室にて加熱後の基板を受け取ってから当該基板の温度が所定温度以下になるまで前記熱処理室内に待機させて前記冷却手段によって当該基板を冷却した後に、前記熱処理室から退出させて当該基板を搬出している。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る熱処理装置において、前記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くしている。
【００１０】
また、請求項３の発明は、基板に低酸素雰囲気にて熱処理を行う熱処理室と前記熱処理室に対して基板を搬出入する搬送部とを備えた熱処理装置において、前記搬送部に、基板の裏面側から当接または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アームと、前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備え、前記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くするとともに、前記搬送アームに、前記熱処理室にて加熱後の基板を受け取ってから当該基板の温度が所定温度以下になるまで前記熱処理室内に待機させて前記冷却手段によって当該基板を冷却した後に、前記熱処理室から退出させて当該基板を搬出している。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記搬送アームに対して基板を受け渡すためのピンが通過する複数の孔を前記搬送アームに穿設している。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る熱処理装置において、前記熱処理室に、前記搬送部との間で基板の受け渡しを行うときに基板の端縁部を支持する複数の支持ピンを備え、前記搬送部に、前記熱処理室との間で基板の受け渡しを行うときに前記搬送アームを前記複数の支持ピンの間に進入させている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の全体構成＞
まず、本発明に係る基板搬送装置および熱処理装置を組み込んだ基板処理装置の全体構成について説明する。図１は、基板処理装置の全体構成の一例を示す平面図である。この基板処理装置は、基板Ｗを払い出すためのインデクサＩＤと、各種処理液を塗布するための回転式塗布処理装置（スピンコータ）ＳＣ１，ＳＣ２と、本発明に係る熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２と、基板Ｗに加熱処理を施すホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２と、基板Ｗに冷却処理を施すクールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２と、これらの間で基板Ｗの搬送を行う搬送ロボットＴＲとを備えている。
【００１６】
インデクサＩＤは、複数の基板Ｗを収納可能なカセットを複数載置することができるとともに、そのカセットと搬送ロボットＴＲとの間で基板Ｗの移載を行う移載機構（図示省略）を備える。インデクサＩＤは、カセットに収納された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲに払い出すとともに、処理が終了した基板Ｗを搬送ロボットＴＲから受け取ってカセットに収納する機能を有する。
【００１７】
回転式塗布処理装置ＳＣ１，ＳＣ２は、ともに略水平姿勢にて保持した基板Ｗを回転させつつ、各種処理液をその基板Ｗに吐出することによりＳＯＤ（Spin-on-Dielectronics）やポリイミド等の低誘電体材料の塗布処理を行う。
【００１８】
熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２は、いずれもＳＯＤやポリイミド等の低誘電体材料の処理液が塗布された基板Ｗに低酸素雰囲気にて熱処理を施すことによって、その基板Ｗ上に層間絶縁膜を形成する機能を有する。なお、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２については、後に詳述する。
【００１９】
ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２は、加熱機構を有し、搬入された基板Ｗを所定温度にまで加熱する機能を有する。また、クールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２は、冷却機構を有し、搬入された基板Ｗを所定温度にまで冷却するとともに、基板Ｗをその温度にて維持する機能を有する。なお、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２およびクールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２はこの順序で上から順に積層されているものであるが、図１においては図示の便宜上、平面的に配置されているように記載している。
【００２０】
搬送ロボットＴＲは、回転式塗布処理装置ＳＣ１，ＳＣ２からなる処理部列と熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２、クールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２からなる処理部列との間の搬送路に沿って矢印ＡＲ１にて示すように水平方向に移動可能に構成されている。また、搬送ロボットＴＲは、インデクサＩＤおよび上記の各処理部間で基板Ｗの搬送を行うことができる。
【００２１】
また、基板処理装置の内部にはコンピュータを用いて構成される制御部ＣＲが設けられている。制御部ＣＲは、上述した各処理部と電気的に接続されており、所定の処理プログラムに従って各処理部の動作や搬送ロボットＴＲによる基板搬送を制御する。
【００２２】
＜１−２．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２の構成＞
次に、上記基板処理装置に組み込まれた熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２の構成について説明する。ここでは、熱処理装置ＬＯＨ１について説明するが、熱処理装置ＬＯＨ２についても全く同様である。
【００２３】
図２は熱処理装置ＬＯＨ１を側面から見た主要部の断面図であり、図３は熱処理装置ＬＯＨ１を上面から見た断面図である。なお、図２および図３においては、それらの方向関係を明確にするため、水平面をＸＹ面とし、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座表系を付している。
【００２４】
熱処理装置ＬＯＨ１は、大別して加熱部１０と搬送部５０とを備えている。加熱部１０は加熱処理を行う機能を有し、本発明に係る基板搬送装置である搬送部５０は基板Ｗを加熱部１０に搬入したり、加熱部１０から搬出する機能を有するとともに、基板Ｗを冷却する機能を有する。
【００２５】
加熱部１０は、チャンバ１５の内部にヒータ３０を配置して構成されている。チャンバ１５は略直方体形状の筐体であり、その天井部分１３は円柱形状とされている。チャンバ１５は、その内部に搬入された基板Ｗに熱処理を行う処理室である。
【００２６】
ヒータ３０は、円盤状の部材であってその内部に抵抗加熱等による加熱源を有しており、予め設定された所定温度を維持している。
【００２７】
また、ヒータ３０を鉛直方向（Ｚ方向）に貫通して支持ピン３６が４本設けられている。４本の支持ピン３６はその下端で一体となってその下方に設けられた昇降駆動手段であるエアシリンダ３５に連結されており、エアシリンダ３５の伸縮により同期して昇降する。
【００２８】
また、図３に示すように４本の支持ピン３６はヒータ３０上に支持される基板の端縁部、従って、基板Ｗを保持した搬送アーム６０が加熱部１０に進入してヒータ３０上方の進入位置ＩＰ１に位置する状態での基板Ｗの端縁部で、しかも、搬送アーム６０が進入位置ＩＰ１に位置した状態で支持ピン３６が昇降しても搬送アーム６０の両脇を通過して搬送アーム６０と干渉しない平面的位置に配置されている。
【００２９】
そして、４本の支持ピン３６はその上端が同一高さとなるように設けられており、４本の支持ピン３６の上端で基板Ｗを支持した状態にてエアシリンダ３５が支持ピン３６を昇降させることにより、支持ピン３６に支持された基板Ｗがヒータ３０直上の加熱位置とそれよりも上方の基板受け渡し位置との間で鉛直方向に昇降する。そのため、基板Ｗが支持ピン３６によって加熱位置に支持されているときには、その基板Ｗがヒータ３０によって所定温度に加熱されることとなり、換言すれば、ヒータ３０はチャンバ１５に搬入された基板Ｗを載置して加熱する加熱手段であると言える。
【００３０】
また、チャンバ１５には基板Ｗを搬出入するための開口４１が設けられている。開口４１は、ヒータ３０に載置された基板Ｗ、すなわち支持ピン３６によって加熱位置に支持された基板Ｗの一端側の側方に設けられている。さらに、チャンバ１５にはゲートバルブ４０が設けられている。ゲートバルブ４０は図示を省略する駆動機構によって昇降可能とされており、開口４１はゲートバルブ４０が上昇することによって遮蔽され、ゲートバルブ４０が下降することによって開放される。ゲートバルブ４０が下降して開口４１が開放されているときには、開口４１を介して搬送部５０がチャンバ１５への基板Ｗの搬出入を行う。ゲートバルブ４０が上昇して開口４１が遮蔽されているときには、チャンバ１５の内部に閉空間が形成される。
【００３１】
また、チャンバ１５には、天井部分１３にガス供給口１７が、ヒータ３０の周囲に排気口４５がそれぞれ設けられている。ガス供給口１７は、図示しない窒素ガス供給部に接続されており、窒素ガスをチャンバ１５内に上方から流入させる。また、チャンバ１５の天井部分１３の内部には天板１２が設けられている。天板１２は、ガス供給口１７から流入した窒素ガスが通過するための通気孔を多数有する。そして、加熱部１０での基板Ｗの加熱処理中は、ガス供給口１７および排気口４５が開放され、チャンバ１５内に窒素ガスのダウンフローが形成され、排気口４５から排気される。
【００３２】
搬送部５０は、主として搬送アーム６０と、搬送アーム６０を駆動するモータ７０と、基板Ｗを支持する横断面が円形の支持ピン６３によって構成されている。搬送アーム６０は、基板Ｗの主面のうちの少なくともデバイス形成が行われる有効領域ＥＡの全域を覆うとともに、その幅（進退方向に垂直な方向（Ｘ方向）の長さ）が基板Ｗの大きさ（直径）よりも狭い長尺の板状の部材である（図３参照）。また、搬送アーム６０には、複数の突起６２が設けられるとともに、３つの丸い貫通孔６４が穿設されている。そして、複数の突起６２が基板Ｗの裏面に当接して支持することにより、搬送アーム６０は基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域に近接して基板Ｗを保持することができる。
【００３３】
また、３つの貫通孔６４は３本の支持ピン６３それぞれが通過することができるよう、各貫通孔６４の内径は支持ピン６３の断面の直径より大きくなっている。
【００３４】
また、３本の支持ピン６３は搬送アーム６０が図３に示す搬送部５０に退避した退避位置ＳＰ１に位置する状態での３つの貫通孔６４に対応する平面的位置に配置されている。また、３本の支持ピン６３は、その下端で一体となりその下方に設けられた昇降駆動手段であるエアシリンダ６７に連結されており、エアシリンダ６７の伸縮により昇降する。そして、３本の支持ピン６３はその上端が同一高さとなるように設けられており、３本の支持ピン６３の上端で基板Ｗを支持できるものとなっている。そのため、３本の支持ピン６３の上端で基板Ｗを支持した状態にてエアシリンダ６７が支持ピン６３を昇降させることにより、基板Ｗを昇降させることができる。
【００３５】
また、前述のような平面的位置に支持ピン６３が配置されているため、搬送アーム６０が退避位置ＳＰ１に位置する状態で、支持ピン６３が搬送アーム６０の下方から上昇すると、３本の支持ピン６３が搬送アーム６０の３つの貫通孔６４を通過することができ、搬送アーム６０と干渉することがない。
【００３６】
また、搬送アーム６０の内部には、図３に示すように、冷却配管６６が配設されている。冷却配管６６は、冷却水供給部６５に接続されている。冷却水供給部６５から供給された冷却水は冷却配管６６内を通過して再び冷却水供給部６５に帰還する。つまり、冷却水供給部６５は、冷却配管６６に冷却水を循環させるのである。そして、冷却配管６６内を冷却水が通過することによって、搬送アーム６０のうち少なくともそれが保持する基板Ｗに対向する領域はほぼ均一に冷却される。これにより、搬送アーム６０が保持する基板Ｗが冷却されることとなるのである。なお、冷却水供給部６５および冷却配管６６が本発明の冷却手段に相当する。
【００３７】
搬送アーム６０は、モータ７０、駆動プーリ７３、従動プーリ７２、ベルト７１からなる駆動機構によってＹ方向に移動することができる。モータ７０のモータ軸には駆動プーリ７３が固設されている。従動プーリ７２は、回転自在に設けられている。駆動プーリ７３と従動プーリ７２とにはベルト７１が巻き掛けられている。これにより、モータ７０が正または逆方向に回転すると、その回転に伴って駆動プーリ７３も回転することとなり、ベルト７１が駆動プーリ７３と従動プーリ７２との間で回走する。
【００３８】
一方、搬送アーム６０の下部にはアーム支持部７５が垂設されている。アーム支持部７５はガイド部材７４に対して摺動自在とされている。そして、アーム支持部７５とベルト７１とは連結部材７６によって連結されている。従って、モータ７０が回転してベルト７１が回走すると、アーム支持部７５はＹ方向にスライド移動し、それに伴って搬送アーム６０がチャンバ１５に対して進退移動を行うこととなる。このような搬送アーム６０のチャンバ１５に対する進退移動により、搬送アーム６０はチャンバ１５への基板Ｗの搬入およびチャンバ１５からの基板Ｗの搬出を行うことができる。
【００３９】
なお、搬送アーム６０が保持する基板Ｗを冷却する手段としては冷却水供給に限定されるものではなく、例えばペルチェ素子等の他の冷却機構を用いるようにしてもよい。
【００４０】
＜１−３．搬送ロボットＴＲの構成＞
次に、搬送ロボットＴＲの構成について説明する。図４は搬送ロボットＴＲの平面図であり、図５は搬送ロボットＴＲの側面図である。図４および図５においても、それらの方向関係を明確にするため、水平面をＸＹ面とし、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座表系を付している。
【００４１】
搬送ロボットＴＲは２段の搬送アーム８０ａ，８０ｂを備えるとともに、基台８１下方に設けられた水平駆動機構８２、垂直駆動機構８３および旋回駆動機構８４によって、Ｘ軸方向の並進、Ｚ軸方向の昇降およびＺ軸方向を軸としての旋回が自在なように構成されている。なお、水平駆動機構８２、垂直駆動機構８３および旋回駆動機構８４の構造は任意のものを用い得る。例えば水平駆動機構８２は床面に沿って設けられたボールネジとそれを回転するモータとからなるもの、垂直駆動機構８３はエアシリンダ、旋回駆動機構８４はサーボモータ等とすればよい。
【００４２】
また、搬送アーム８０ａは、先端に、内径が上記基板Ｗより若干大きい円弧状の基板保持部８５が形成された板状部材である。そして、上記基板保持部８５の内周面には３本の支持ピン８６が設けられており、基板Ｗを保持する際にはこれら支持ピン８６によって基板Ｗを支持する。また、搬送アーム８０ａの先端部分、すなわち基板保持部８５の切り欠き部ＮＰの幅は搬送部５０の３本の支持ピン６３の配置されている間隔より広く形成されており、支持ピン６３が上昇した位置にある場合でも、それら支持ピン６３と干渉することなく、搬送アーム８０ａが搬送部５０に進入できるようになっている。なお、搬送アーム８０ｂも同様の構造を有している。
【００４３】
基台８１内部には、搬送アーム８０ａ，８０ｂそれぞれに対して、搬送部５０における搬送アーム６０が備えるモータ、プーリ、ベルト等からなる水平方向の進退駆動機構と同様の機構が設けられており、搬送アーム８０ａ，８０ｂは、それぞれ独立して水平方向（Ｙ方向）に進退自在とされている。また、上述した各駆動機構が制御部ＣＲにそれぞれ電気的に接続されている。
【００４４】
以上のような構成により、搬送ロボットＴＲは制御部ＣＲの指示に従って、インデクサＩＤ、回転式塗布処理装置ＳＣ１，ＳＣ２、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２およびクールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２の各処理部間を基板Ｗを保持して移動し、各処理部と基板Ｗの受け渡しを行うことによって基板Ｗを搬送する。
【００４５】
＜１−４．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２における基板の受け渡し動作＞
次に、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２における基板の受け渡し動作の詳細および概略の処理手順を、図６から図９を用いつつ説明する。図６から図９は、それぞれ、熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【００４６】
なお、ここでは、熱処理装置ＬＯＨ１について説明するが、熱処理装置ＬＯＨ１と熱処理装置ＬＯＨ２とは並列処理を行う関係にあり、熱処理装置ＬＯＨ２についても全く同様である。また、熱処理装置ＬＯＨ１における処理は、全て制御部ＣＲの指示に従って行われる。
【００４７】
まず、搬送ロボットＴＲが基板Ｗを熱処理装置ＬＯＨ１に搬入する。具体的には、搬送ロボットＴＲが基板Ｗを搬送アーム６０に渡す。なお、搬送ロボットＴＲから搬送アーム６０への基板Ｗの受け渡し動作については後述する。
【００４８】
図６は、搬送アーム６０に基板Ｗが渡されたときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図である。搬送アーム６０に基板Ｗが渡された段階では、まだゲートバルブ４０が上昇して開口４１が遮蔽されている。
【００４９】
次に、ゲートバルブ４０が下降して開口４１が開放され、基板Ｗを保持した搬送アーム６０がチャンバ１５内に進入する。図７は、開口４１が開放され、基板Ｗを保持した搬送アーム６０がチャンバ１５内に進入したときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図である。チャンバ１５内に進入した搬送アーム６０は、チャンバ１５内の進入位置ＩＰ１にて停止する。
【００５０】
そして、支持ピン３６が上昇して基板Ｗの裏面端縁部に当接し、その基板Ｗを持ち上げて搬送アーム６０から離間させる。つまり、搬送アーム６０から支持ピン３６に基板Ｗが渡されるのである。このとき、４本の支持ピン３６は搬送アーム６０の両脇を通過する。換言すると、このとき搬送アーム６０は４本の支持ピン３６の間に進入した状態にある。図８は、搬送アーム６０から支持ピン３６に基板Ｗが渡されたときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図である。
【００５１】
次に、基板Ｗを渡した搬送アーム６０が後退してチャンバ１５から退出する。そして、ゲートバルブ４０が上昇して開口４１が遮蔽された後、基板Ｗを支持する支持ピン３６が下降し、その基板Ｗをヒータ３０直上の加熱位置まで下降させる。ヒータ３０は既に所定温度にまで昇温されているため、基板Ｗがヒータ３０直上の加熱位置まで下降されることによって直ちに基板Ｗの加熱処理が開始される。図９は、基板Ｗの加熱処理が行われているときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図である。基板Ｗの加熱処理中は、ゲートバルブ４０が上昇して開口４１が遮蔽されている。
【００５２】
やがて、所定時間が経過して基板Ｗの熱処理が終了すると、支持ピン３６が上昇し、基板Ｗをヒータ３０直上の加熱位置から基板受け渡し位置まで上昇させる。
【００５３】
その後、ゲートバルブ４０が下降して開口４１が開放される。そして、搬送アーム６０が前進してチャンバ１５内に進入し、チャンバ１５内の進入位置ＩＰ１にて停止する。なお、前述のようにこの段階では既に支持ピン３６が上昇している状態であるので、搬送アーム６０は４本の支持ピン３６の間に進入するのである。また、このときには、冷却配管６６内に冷却水が循環されている。
【００５４】
その後、基板Ｗを支持する支持ピン３６が下降し、基板Ｗが支持ピン３６から搬送アーム６０に渡される（図７参照）。
【００５５】
冷却配管６６内に冷却水が循環されているため、搬送アーム６０に保持されている基板Ｗはチャンバ１５内において冷却されることとなる。また、冷却水が循環される搬送アーム６０上に基板Ｗを保持することによってその基板Ｗを冷却しているため、迅速に基板Ｗを冷却することができる。
【００５６】
その後、所定時間が経過して基板Ｗが所定温度以下にまで冷却された後、基板Ｗを保持する搬送アーム６０が後退してチャンバ１５から退出する。すなわち、搬送アーム６０は、加熱後の基板Ｗを受け取った後、基板Ｗの温度が所定温度以下となるまでチャンバ１５内に基板Ｗを待機させた後に、チャンバ１５から退出するのである。
【００５７】
そして、この後、搬送ロボットＴＲが熱処理後の基板Ｗを搬送アーム６０から受け取り、熱処理装置ＬＯＨ１における一連の処理が終了する。なお、搬送ロボットＴＲと搬送アーム６０との基板Ｗの受け渡しは後に詳述する。
【００５８】
このように、チャンバ１５内に搬入された基板Ｗを直ちに加熱することができるとともに、冷却水が循環される搬送アーム６０上に基板Ｗを保持することによって迅速に基板Ｗを冷却することができるため、熱処理装置ＬＯＨ１における処理に要する時間が短くなり、高い処理効率を得ることができる。
【００５９】
＜１−５．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡し動作＞
次に、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡し動作の詳細を、図１０から図１４を用いつつ説明する。図１０から図１４は、それぞれ、熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【００６０】
ここでも、熱処理装置ＬＯＨ１について説明するが、前述のように熱処理装置ＬＯＨ１と熱処理装置ＬＯＨ２とは並列処理を行う関係にあり、熱処理装置ＬＯＨ２についても全く同様である。また、搬送ロボットＴＲの受け渡し動作については搬送アーム８０ａのみについて説明するが、搬送アーム８０ｂについても全く同様である。さらに、搬送部５０および搬送ロボットＴＲの動作は、全て制御部ＣＲの指示に従って行われる。
【００６１】
まず、熱処理装置ＬＯＨ１の搬送部５０から搬送ロボットＴＲへの基板の受け渡し動作について説明する。
【００６２】
加熱処理後には、図１０に示すように基板Ｗが搬送部５０の搬送アーム６０上に支持された状態で、支持ピン６３は下降している。また搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０ａは退避位置ＳＰ２に位置している（図１０）。
【００６３】
次に、搬送部５０の支持ピン６３が上昇して支持位置に位置する。その際、支持ピン６３はそれぞれ搬送アーム６０の貫通孔６４を通過した状態となる（図１１）。
【００６４】
次に、搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０ａが前進して進入位置ＩＰ２に位置する。このとき、搬送部５０の支持ピン６３は搬送アーム８０ａの切り欠き部ＮＰ（図４参照）に位置するので搬送アーム８０ａと干渉することがない（図１２）。
【００６５】
次に、支持ピン６３が下降して退避する（図１３）。これにより、それまで支持ピン６３で支持されていた基板Ｗは搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０ａに保持された状態になる（図１３）。
【００６６】
そして、搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０ａが退避位置ＳＰ２に後退することにより基板Ｗは搬送ロボットＴＲに渡される（図１４）。
【００６７】
逆に、搬送ロボットＴＲから熱処理装置ＬＯＨ１の搬送部５０への基板Ｗの受け渡し動作は上記図１０〜図１４の各部の動作を逆に行っていく。
【００６８】
すなわち、まず、搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０ａが基板Ｗを保持した状態で退避位置ＳＰ２に位置する（図１４）。
【００６９】
次に、搬送アーム８０ａが基板Ｗを保持したまま、前進し、熱処理装置ＬＯＨ１の搬送部５０の進入位置ＩＰ２に位置する（図１３）。
【００７０】
次に、支持ピン６３が上昇して搬送アーム８０ａ上の基板Ｗを突き上げる（図１２）。このときも、支持ピン６３は搬送アーム８０ａの円弧状の基板保持部８５中を通過するため、支持ピン６３の上昇と搬送アーム８０ａとが干渉することがない。
【００７１】
次に、搬送アーム８０ａが後退して、退避位置ＳＰ２に位置する（図１１）。このとき、搬送部５０の支持ピン６３は搬送アーム８０ａの切り欠き部ＮＰ（図４参照）を通過するので搬送アーム８０ａと干渉することがない。
【００７２】
次に、搬送部５０の支持ピン６３が下降することによって搬送ロボットＴＲから搬送部５０への基板Ｗの受け渡しが終了する（図１０）。
【００７３】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、搬送部５０が、基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域に近接して基板Ｗを保持する長尺の板状の搬送アーム６０を備えるため、基板Ｗの有効領域ＥＡにおける温度分布の均一性を高く保ちつつ基板Ｗの搬送および冷却が行える。搬送アーム６０が基板の少なくとも有効領域ＥＡの全域に近接する板状のものであるため、スリット状の切り込み等の特別な加工を施す場合に比べて、加工再現性が高く、また搬送アーム６０の水平度の維持が容易である。また、搬送アーム６０に切り込みがないので切り込みがある場合に比べてシール性が要求される部分が少なく、製造時の組み立ても容易である。
【００７４】
また、搬送アーム６０の幅を基板Ｗの大きさよりも狭く形成してあるため、加熱部１０との間で基板Ｗの受け渡しを行う際に、基板Ｗの端縁部を支持ピン３６で支持した状態で受け渡すことができ、基板Ｗの中心側の有効領域ＥＡに悪影響を与えることが少ない。
【００７５】
また、搬送アーム６０に対して基板Ｗを受け渡すための支持ピン６３が通過する複数の貫通孔６４が搬送アーム６０に穿設されているため、基板Ｗの中央付近においても支持ピン６３により支持して受け渡すことができるので、受け渡しの自由度が高まる。
【００７６】
さらに、加熱部１０が、基板Ｗの端縁部を支持する複数の支持ピン３６を備えるため、支持ピンとして基板の中心部付近を支持するものを設ける場合に比べて、ヒータパターンの形成が容易である。
【００７７】
＜２．第２実施形態＞
図１５は、第２実施形態の熱処理装置における搬送部５１の平面図であり、図１６は第２実施形態の熱処理装置における搬送部５１を側面から見た主要部の断面図である。なお、図１５および図１６においても、それらの方向関係を明確にするため、水平面をＸＹ面とし、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座表系を付している。また、図１５および図１６において、第１実施形態の搬送部５０と共通する構成要素には第１実施形態と同様の参照符号を付している。
【００７８】
図１５に示すように、搬送部５１は第１実施形態の搬送部５０の搬送アーム６０とほぼ同形状の搬送アーム９０を備えている。すなわち、基板Ｗの有効領域ＥＡの全域を覆うとともに、その幅（進退方向に垂直な方向（Ｘ方向）の長さ）が基板Ｗの大きさ（直径）よりも狭い長尺の板状の部材である。そして、搬送アーム９０にも、複数の突起６２が設けられている。ただし、搬送アーム９０には貫通孔が設けられていない点が搬送アーム６０と異なっている。
【００７９】
代わりに、搬送部５１には加熱部１０と同様の、基板Ｗの端縁部の４カ所をそれぞれ支持する４本の支持ピン９３を備えている。この４本の支持ピン９３もその下端で一体となりその下方に設けられた第１実施形態と同様のエアシリンダ６７に連結されており、エアシリンダ６７の伸縮により同期して昇降する。そして、図１５に示すように４本の支持ピン９３は基板Ｗの端縁部で、しかも、搬送アーム９０が退避位置ＳＰ１に位置した状態で支持ピン９３が昇降しても搬送アーム９０の両脇を通過して搬送アーム９０と干渉しない平面的位置に配置されている。そして、搬送アーム９０が基板Ｗを保持する場合も第１実施形態の搬送アーム６０と同様、基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域に近接して基板Ｗを保持する。
【００８０】
なお、搬送アーム９０の進退駆動機構も第１実施形態と全く同様である。また、基板受け渡し動作およびその手順についても支持ピン９３による基板Ｗの支持位置以外は第１実施形態と同様である。
【００８１】
以上説明したような構成であるので、本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態における搬送アーム６０が貫通孔６４を備えていることによる効果以外の効果と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、搬送アーム９０が貫通孔を備えないので、より搬送アームの構造が簡単であり、加工や組み立てが一層容易である。
【００８３】
＜３．変形例＞
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はこれらの構成に限定されるものではない。
【００８４】
上記各実施形態では搬送アームが少なくとも基板の有効領域全域を覆うものとしたが、必ずしも有効領域全域を覆わなくてもよく、基板Ｗの中心部付近のみを覆う長尺の板状のもの等としてもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態では、搬送アームが基板Ｗを支持するための突起６２を備えるものとしたが、搬送アームを突起を備えないものとしてもよい。その場合、搬送アームは基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域に当接して基板Ｗを保持する。
【００８６】
また、上記第１実施形態では、搬送部５０の備える支持ピン６３を横断面が円形とし、搬送アームの備える貫通孔６４を丸いものとしたが、横断面が四角形等の多角形や楕円形等その他の形状としてもよい。
【００８７】
また、上記各実施形態では、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２を、ＳＯＤやポリイミド等の低誘電体材料の処理液が塗布された基板Ｗに熱処理を施すことによって、その基板Ｗ上に層間絶縁膜を形成するものとしていたが、これに限定されるものではなく、何らかの目的にて基板Ｗに熱処理を行う装置であれば良い。
【００８８】
さらに、上記各実施形態では設けなかったが、パーティクル対策や基板裏面の残存ガスの置換のために基板裏面から窒素ガス等をブローする機構を設けてもよい。その場合でも、搬送アームが少なくとも基板の有効領域全域を覆うため、基板の有効領域における温度分布の均一性を高く保つことができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１および請求項２の発明によれば、基板の裏面側から基板主面のうちの少なくともデバイス形成が行われる有効領域の全域に当接または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アームを備えるため、基板主面のうちの少なくとも有効領域における温度分布の均一性を高く保ちつつ基板の搬送および冷却が行える。また、パーティクル対策や基板裏面の残存ガスの置換のために基板裏面からのブローを設けた場合でも、少なくとも有効領域全域を覆うことになり、基板の有効領域における温度分布の均一性を高く保つことができる。搬送アームが基板の少なくとも有効領域の全域に当接または近接する板状のものであればよいため、搬送アームの構造が簡単で加工が容易である。
【００９０】
また、請求項３の発明によれば、搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くするため、他の装置との間で基板の受け渡しを行う際に、端縁部を支持した状態の基板を受け渡すことができ、基板の中心側の有効領域に悪影響を与えることが少ない。
【００９１】
また、請求項４の発明によれば、搬送アームに対して基板を受け渡すためのピンが通過する複数の孔を前記搬送アームに穿設するため、基板の中央付近においてもピンにより支持して受け渡すことができるので、受け渡しの自由度が高まる。
【００９３】
また、請求項５の発明によれば、搬送部が、熱処理室との間で基板の受け渡しを行うときに搬送アームを熱処理室が備える複数の支持ピンの間に進入させるため、基板の端縁部を支持して熱処理室と基板を受け渡すことができ、基板の中心側の有効領域に悪影響を与えることが少ない。さらに、熱処理室が、基板の端縁部を支持する複数の支持ピンを備えるため、支持ピンとして基板の中心部付近を支持するものを設ける場合に比べて、熱処理室のヒータパターンの形成が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板処理装置の全体構成の一例を示す平面図である。
【図２】熱処理装置ＬＯＨ１を側面から見た主要部の断面図である。
【図３】熱処理装置ＬＯＨ１を上面から見た断面図である。
【図４】搬送ロボットＴＲの平面図である。
【図５】搬送ロボットＴＲの側面図である。
【図６】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図７】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図８】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図９】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図１０】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図１１】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図１２】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図１３】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図１４】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図である。
【図１５】第２実施形態の熱処理装置における搬送部５１の平面図である。
【図１６】第２実施形態の熱処理装置における搬送部５１を側面から見た主要部の断面図である。
【図１７】従来の熱処理装置と基板搬送装置の搬送アームの様子を示す図である。
【符号の説明】
３６        支持ピン
１０        加熱部（熱処理室）
５０，５１  搬送部（基板搬送装置）
６０        搬送アーム
６３，９３  支持ピン
６４        貫通孔
６５        冷却水供給部
６６        冷却配管
ＬＯＨ１，ＬＯＨ２  熱処理装置
Ｗ          基板
【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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