(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入口および導出口を有し、基板を加熱処理するための処理室を形成するチャンバと、このチャンバ内に配設され、前記基板を載置して加熱する熱板と、この熱板の載置面上方に配設され、かつ前記チャンバの内壁と一定の隙間をもって収容された天板と、前記天板の外周部に設けられた環状のヒータからなる加熱器と、前記天板の上下方向に貫通し、かつ放射方向に延設する複数のスリットと、前記天板上の前記スリット間に配置された、放射方向に延在する伝熱器と、前記加熱器の加熱温度を制御するコントローラとを備え、
前記天板の下方に前記導入口を配置し、前記天板の上方に前記導出口を配置すると共に、前記コントローラによって、前記加熱器の加熱温度が前記基板の設定加熱温度よりも低い温度に制御されることを特徴とする加熱処理装置。
【請求項２】
前記天板の中央部に、上下方向に開口する流通口を形成したことを特徴とする請求項１に記載された加熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱器が前記天板の上面に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された加熱処理装置。
【請求項４】
前記天板上に前記加熱器を覆うカバーを配設し、このカバーに前記加熱器を冷却するための流通口を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された加熱処理装置。
【請求項５】
前記導出口を前記チャンバの天井中央部に配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された加熱処理装置。
【請求項６】
前記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された加熱処理装置の加熱処理方法であって、
所定の温度に加熱された熱板に基板を載置し、加熱する工程と、
基板と対向する位置に設けられ前記蓋体の内側に設けられる天板を有する前記天板を加熱する工程と、
前記熱板の加熱温度よりも前記天板の加熱温度が低くなるように温度を制御する工程と、
を有していることを特徴とする加熱処理方法。
【請求項７】
前記導入口から供給された気体は、前記蓋体と前記天板との間を流動する際に前記天板によって加熱され、前記導出口から導出されることを特徴とする請求項６に記載の加熱処理方法。
【請求項８】
前記制御する工程は、さらに前記天板の温度を降温させる際に前記基板の設定加熱温度に対応させて予め求められた規定温度になるようにする工程を有することを特徴とする請求項６に記載の加熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の製造プロセスで使用して好適な加熱処理装置および加熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィ工程においては、半導体ウエハ（以下「ウエハ」とする）の表面にレジスト液を塗布した後のプリベーキングおよびパターンの露光処理を施した後のポストエクスポージャーベーキング、さらには現像処理後の加熱処理を含む種々の加熱処理が行われている。
【０００３】
従来、このような加熱処理には、ウエハ加熱処理室を形成するための蓋体を有するチャンバと、ウエハを載置して加熱する熱板とを備えた加熱処理装置が用いられている。
そして、前記加熱処理は、所定温度に維持された熱板上にウエハを載置した後、チャンバを密閉し、熱板上のウエハを所定時間加熱することにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した加熱処理装置においては、熱板を覆うチャンバ（蓋体）の温度が熱板からの輻射熱によって自然に変動するものであるため、プロセス処理の違いによって加熱温度変更する際にチャンバ温度が安定するまでにはかなりの時間を要する。このとき、チャンバ温度が安定しない間にウエハの加熱処理が行われると、最初の数枚のウエハが温度変動の影響を受け、最終的に形成される回路パターンの線幅が不均一になる。このため、チャンバが完全に安定するまで待ってから加熱処理を行うこととなり、それだけ基板の加熱開始が遅れ、スループットが低下するという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような技術的課題を解決するためになされたもので、早期にチャンバ温度を安定させることができ、基板の加熱開始時期を早めることができ、もってスループットを高めることができる加熱処理装置および加熱処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明に係る加熱処理装置は、導入口および導出口を有し、基板を加熱処理するための処理室を形成するチャンバと、このチャンバ内に配設され、前記基板を載置して加熱する熱板と、この熱板の載置面上方に配設され、かつ前記チャンバの内壁と一定の隙間をもって収容された天板と、前記天板の外周部に設けられた環状のヒータからなる加熱器と、前記天板の上下方向に貫通し、かつ放射方向に延設する複数のスリットと、前記天板上の前記スリット間に配置された、放射方向に延在する伝熱器と、前記加熱器の加熱温度を制御するコントローラとを備え、前記天板の下方に前記導入口を配置し、前記天板の上方に前記導出口を配置すると共に、前記コントローラによって、前記加熱器の加熱温度が前記基板の設定加熱温度よりも低い温度に制御されることを特徴とする。
このように構成されているため、チャンバ温度を安定させるための処理が、熱板および天板を加熱することにより行われる。この場合、チャンバ内壁と天板との間に形成された隙間を気体が通過し、さらに天板面上に沿って流動する。この際、天板面上の気体が加熱される。
【０００７】
したがって、チャンバ温度を安定させるための処理時間を確実に短縮することができ、基板の加熱開始時期を早めることができるため、スループットを高めることができる。
また、天板の加熱温度を基板の設定加熱温度に対応させて制御可能であるため、基板に対する加熱処理を所定の加熱温度で施すことができ、加熱処理後には安定した熱履歴をもつ基板を得ることができる。
【０００８】
ここで、前記天板の中央部に、上下方向に開口する流通口を形成することが望ましい。
このように構成されているため、天板の一方面側にある気体が流通口を介して他方面側に速やかに導出される。
また、前記天板に、上下方向に開口する複数のスリットを形成することが望ましい。
このように構成されているため、チャンバ内の気体がスリットを通過し、天板の上下空間における雰囲気温度差を確実に小さくすることができる。
【０００９】
そして、前記天板上に、放射方向に延在する伝熱器が配設されていることが望ましい。
このように構成されているため、加熱器から天板への熱伝導を伝熱器によって放射方向に促進させることができ、天板の温度をより均一になすことができる。
【００１０】
また、前記加熱器が天板の外周部に設けられた環状のヒータからなることが望ましい。
このように構成されているため、天板の外周部から加熱でき、天板を迅速に昇温させることができる。
さらに、前記加熱器が前記天板の上面に配置されていることが望ましい。
このように構成されているため、天板と基板（熱板）間の気体の流れは滑らかであり、該気体を速やかに天板上方に導出させることができる。また、天板の上面に加熱器が配置されているため、天板の温度を変化させることにより天板と基板との間の気体の流れをコントロールすることができる。
【００１１】
そして、前記天板上に前記加熱器を覆うカバーを配設し、このカバーに前記加熱器を冷却するための流通口を形成することが望ましい。
このように構成されているため、基板の加熱処理終了後に流通口からカバー内に冷却気体を供給して加熱器を冷却し、次の降温加熱処理に迅速に移行することができる。
また、前記天板の下方に前記導入口を配置し、上方に前記導出口を配置することが望ましい。
このように構成されているため、チャンバ内において下方の導入口から上方の導出口に向かう気流が形成される。この際、天板の面方向に流動する気体は加熱される。即ち、導入口からチャンバ内に供給された気体が天板付近で熱を受けながら、天板の面方向に流動し、導出口からチャンバ外に排気される。
【００１２】
さらに、前記導出口を前記チャンバの天井中央部に配置することが望ましい。
このように構成されているため、導入口からチャンバ内に供給された気体が天板の付近で熱を受けながら、天板縁部から天板中央部に向かって流動し、導出口からチャンバ外に排気される。
さらにまた、前記加熱器の加熱温度が前記基板の設定加熱温度よりも低い温度に制御されることが望ましい。
このように構成されているため、処理室内の上部が下部に比べて雰囲気温度が低くなり、対流が生じ、処理室雰囲気の濃度が拡散される。
また、前記した目的を達成するためになされた本発明に係る加熱処理方法は、前記加熱処理装置の加熱処理方法であって、所定の温度に加熱された熱板に基板を載置し、加熱する工程と、基板と対向する位置に設けられ前記蓋体の内側に設けられる天板を有する前記天板を加熱する工程と、前記熱板の加熱温度よりも前記天板の加熱温度が低くなるように温度を制御する工程と、を有していることを特徴としている。
このように、天板の加熱温度が熱板の加熱温度より低い温度に制御されるため、天板と熱板との空間において対流が生じ、熱板の良好な温度制御性を得ることができる。
ここで、前記導入口から供給された気体は、前記蓋体と前記天板との間を流動する際に前記天板によって加熱され、前記導出口から導出されることが望ましい。
また、前記制御する工程は、さらに前記天板の温度を降温させる際に前記基板の設定加熱温度に対応させて予め求められた規定温度になるようにする工程を有することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る加熱処理装置につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、加熱処理装置の説明に先立ち、塗布現像処理装置ユニットにつき、図１〜図３を用いて説明する。図１〜図３は、本発明が適用された加熱処理装置を備えた塗布現像処理装置ユニットの概略を示す平面図，正面図および背面図である。
図１に示すように、塗布現像処理装置ユニット１は、例えば２５枚のウエハＷをカセット単位で外部から搬入しかつカセットＣにウエハＷを搬出するカセットステーション２と、塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３とを備えている。さらに、この処理ステーション３に隣接する露光装置（図示せず）との間でウエハＷの受け渡しをするインターフェース部４を備えている。
【００１４】
前記塗布現像処理装置ユニット１は第一処理装置群Ｇ１〜第四処理装置群Ｇ４から構成されている。第一処理装置群Ｇ１および第二処理装置群Ｇ２は前記塗布現像処理装置ユニット１の正面側に配置され、第三処理装置群Ｇ３は前記カセットステーション２に隣接して配置されている。また、第四処理装置群Ｇ４は前記インターフェース部４に隣接して配置されている。さらに、オプションとして破線で示す第五処理装置群Ｇ５を前記塗布現像処理装置ユニット１の背面側に別途配置可能となっている。
【００１５】
前記カセットステーション２では、カセット載置部５上の所定位置に複数のカセットＣが矢印Ｘ方向（図１の上下方向）に沿って一列に載置可能に構成されている。そして、カセット配列方向（Ｘ方向）およびウエハ配列方向（Ｚ方向）に対して移送可能なウエハ搬送体７が搬送路８に沿って移動可能に配設され、各カセットＣに対するアクセスを選択的にし得るように構成されている。
【００１６】
前記ウエハ搬送体７は、ウエハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウエハ搬送体７は、後述するように、処理ステーション３の第三処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２（図３に図示）に対してもアクセスし得るように構成されている。
【００１７】
前記処理ステーション３では、その中心部に主搬送装置１３が配設されている。
この主搬送装置１３の周辺には、各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。前記主搬送装置１３は、前記処理装置群Ｇ１〜Ｇ５に配置されている後述する各種処理装置に対してウエハＷを搬入・搬出可能である。
なお、処理装置群の数や配置は、ウエハＷに施される処理の種類によって異なる。処理装置群の数は複数であれば、任意に選択してもよい。
【００１８】
前記第一処理装置群Ｇ１では、図２に示すように、ウエハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置１７と、露光後のウエハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に二段に積み重ねられている。同様に、前記第二処理装置群Ｇ２では、レジスト塗布装置１９と現像処理装置２０とが下から順に二段に積み重ねられている。
【００１９】
前記第三処理装置群Ｇ３では、図３に示すように、ウエハＷを冷却処理するクーリング装置３０と、レジスト液とウエハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１と、ウエハＷを待機させるエクステンション装置３２と、本実施形態に係る加熱処理装置としてのプリベーキング装置３３，３４と、現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば七段に積み重ねられている。
【００２０】
前記第四処理装置群Ｇ４では、クーリング装置４０と、載置したウエハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１と、エクステンション装置４２と、クーリング装置４３と、露光後の加熱処理を施すポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５と、ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に八段に積み重ねられている。
【００２１】
前記インターフェース部４の中央部にはウエハ搬送体５０が配置されている。このウエハ搬送体５０は、矢印Ｘ方向および矢印Ｚ方向に移動し、かつθ方向（Ｚ軸の回り）に回転し得るように構成されている。そして、前記第四処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１およびエクステンション装置４２と周辺露光装置５１等とにアクセスを行い、各装置に対してウエハＷを搬送し得るように構成されている。
【００２２】
次に、前記したプリベーキング装置（加熱処理装置）につき、図４および図５を用いて詳細に説明する。図４は、本発明の第一実施形態に係る加熱処理装置を示す断面図である。図５は、本発明の第一実施形態に係る加熱処理装置の天板を示す平面図である。
図４に示すプリベーキング装置３３は、ウエハＷを加熱処理するための処理室Ｓを形成するチャンバ５５と、このチャンバ５５内に位置する熱板７５と、この熱板７５の上面（載置面）に対向する天板６９とを備えている。
【００２３】
前記チャンバ５５は、駆動機構（図示せず）によって昇降可能な第一チャンバとしての蓋体６０と、この蓋体６０を下方で保持可能な第二チャンバとしての保持体６１とを有している。
前記蓋体６０は、下方に開口するアルミニウムまたはステンレス製の有頭円筒体によって形成されている。この蓋体６０の中央部には、前記処理室Ｓ内のパージ用気体としてのエアを前記プリベーキング装置３３のケーシング３３ａ外に導出する導出管８４が設けられている。
【００２４】
前記保持体６１は、前記熱板７５の外縁部を支持するリング状の第一支持部材８１と、この第一支持部材８１を支持する円筒状の第二支持部材８２とを有している。また、前記保持体６１は、前記両支持部材８１，８２を囲むサポートリング８３を有している。このサポートリング８３には、前記処理室Ｓ内にエアを供給する供給（導入）管６８が挿通されている。これにより、処理室Ｓ内にエアを供給し、処理室Ｓ内を清浄な雰囲気に置換し得るように構成されている。前記サポートリング８３の外周囲には、前記保持体６１の外周部となる円筒状のケース８５が配設されている。
【００２５】
前記熱板７５は、厚さが２〜１０ｍｍ程度の円板からなり、例えば炭化珪素，窒化アルミニウムのセラミック材料によって形成されている。この熱板７５の表面はウエハＷの載置面７５ａとされ、裏面には熱源となるヒータ７６が印刷技術を用いて設けられている。前記ヒータ７６は、第一コントローラ７７によってその発熱量が制御可能に構成されている。これにより、ヒータ７６の発熱量が制御され、熱板７５の温度を維持・変更し得るようになっている。
【００２６】
また、前記熱板７５の下方には、ウエハＷを搬入・搬出するに際にウエハＷを支持して昇降するための昇降ピン７８が複数個配設されている。これら昇降ピン７８は、昇降駆動機構７９によって昇降可能に構成されている。そして、前記熱板７５の中央部付近には、鉛直方向に開口する貫通孔８０が設けられている。これにより、昇降ピン７８が上下方向に移動し、貫通孔８０を挿通して熱板７５の上方に突出し得るように構成されている。
【００２７】
前記天板６９は、前記熱板７５の載置面７５ａ上方に配設され、かつ前記チャンバ５５の蓋体６０内に保持されており、ステンレス，アルミニウムや炭化珪素，窒化アルミニウム等の様に熱伝導性の良い材料によって形成されている。なお、前記天板６９の保持（取り付け）は、例えば天板外縁部と前記蓋体６０の内周面との間に図示しない複数の取付部を介在させることにより行われている。前記天板６９の中央部には、上下方向に開口する流通口８９が設けられている。また、前記天板６９の外周部と前記蓋体６０の内壁との間には一定の隙間９０が設けられている。
【００２８】
また、前記天板６９の周縁上部内側には、スリット群９１，９２が形成されている。これらスリット群９１，９２は、上下方向に貫通し、かつ放射方向に延在する複数のスリット９１ａ，９２ａを有している。さらに、前記天板６９の周縁上部には、伝熱器としての例えばヒートパイプ６２ａ，６２ｂが配設されている。これらヒートパイプ６２ａ，６２ｂは、放射方向に延在し、前記スリット９１ａ，９２ａ間に配置されている。これにより、後述する加熱器から天板６９への熱伝導が促進される。また、前記天板６９とウエハＷ（熱板７５）との間にあるエアがスリット群９１，９２を通過するに際してヒートパイプ６２ａ，６２ｂから熱を受け、天板６９の上下空間の雰囲気温度差を確実に小さくし得るように構成されている。
【００２９】
前記天板６９の周縁上部外側には、環状のカバー９４によって覆われた加熱器としての環状のヒータ９３が配設されている。これにより、天板６９がヒータ９３によって加熱される。このヒータ９３の近傍には、前記カバー９４内に位置する温度センサ６６が配設されている。この温度センサ６６のデータは、第二コントローラ９５に出力されるようになっている。この第二コントローラ９５は、前記ヒータ９３に接続されており、前記天板６９の加熱温度をウエハＷの設定加熱温度に対応させて制御するように構成されている。これにより、ウエハＷ（熱板７５）の設定加熱温度に対応して天板６９の温度を上昇・下降させることができる。
【００３０】
前記カバー９４には、前記ヒータ９３を冷却するための供給管９４ａと導出管（図示せず）が配設されている。これにより、処理ロット変更時にウエハＷの加熱処理終了後に供給管９４ａからカバー９４内に冷却気体を供給してヒータ９３を冷却し、次の加熱処理温度（ウエハＷの加熱温度を降温する場合）に迅速に移行することができる。
【００３１】
なお、前記プリベーキング装置３３におけるケーシング３３ａの側部には、ウエハＷを搬入・搬出するための搬送口８６が設けられている。また、この搬送口８６を開閉可能なシャッタ８７が取り付けられている。
【００３２】
次に、プリベーキング装置３３を用いた加熱処理方法につき、塗布現象処理装置ユニット１で行われるフォトグラフィ工程のプロセスと共に説明する。
先ず、ウエハ搬送体７がカセットＣから未処理のウエハＷを一枚取り出し、アドヒージョン装置３１に搬入する。このアドヒージョン装置３１において、レジスト液との密着性を向上させるＨＭＤＳなどの密着強化剤が塗布されたウエハＷは、主搬送装置１３によってクーリング装置３０に搬送され、所定の温度に冷却される。その後、ウエハＷはレジスト塗布装置１７または１９に搬送され、ウエハＷ上に所定量のレジスト液が塗布される。そして、表面にレジスト膜が形成されたウエハＷは、プリベーキング装置３３または３４に搬送され、レジスト液中の溶剤を蒸発させるための加熱処理が行われる。
【００３３】
次に、加熱処理の終了したウエハＷは、主搬送装置１３によりエクステンション・クーリング装置４１に搬送され、所定の温度に冷却される。そして、ウエハＷは、エクステンション・クーリング装置４１からウエハ搬送体５０によって取り出される。その後、周辺露光装置５１を経て露光装置（図示せず）に搬送される。露光処理の終了したウエハＷは、ウエハ搬送体５０によりエクステンション４２に搬送される。さらに、主搬送装置１３によってポストエクスポージャーベーキング装置４４または４５に搬送される。そして、ウエハＷは主搬送装置１３によりクーリング装置４３，現像処理装置１８または２０，ポストベーキング装置３５，３６，４６または４７，クーリング装置３０に順次搬送され、各装置において所定の処理が施される。その後、ウエハＷがエクステンション装置３２を介してカセットＣにウエハ搬送体７によって戻され、一連の所定の塗布現像処理が終了する。
【００３４】
次に、前記したプリベーキング装置３３を用いた加熱処理方法について詳細に説明する。
先ず、加熱処理が開始される前に導入管６８からのエアの供給が開始され、これと同時に導出管８４からの排気が開始される。これにより、ケーシング３３ａ内がパージされ始める。また、第一コントローラ７７がヒータ７６を制御して熱板７５の加熱が開始される。
【００３５】
同時に、第二コントローラ９５によってヒータ９３が制御され、天板６９の加熱も開始される。この際、ヒートパイプ６２ａ，６２ｂによってヒータ９３からの温度が天板６９へ熱伝導し放射方向に熱伝搬される。また、天板６９の外周縁部から中心部に向かって（ヒータ９３の径方向に）加熱される。さらに、図６に矢印で示すように天板６９の付近を流動するエアが加熱される。このため、天板６９の温度およびその上下空間の雰囲気温度が昇温される。また、対流が生じ、雰囲気温度が迅速に昇温される。
【００３６】
なお、ヒータ９３から天板６９に対する加熱は、ウエハＷの設定加熱温度（Ａ℃）に対応させて予め実験等で求めておいた規定温度が温度センサ６６によって検出されるまで行われる。
但し、天板６９と熱板７５との空間において対流を生じさせるために、天板６９の加熱温度が熱板７５の加熱温度より低い温度に設定される。この場合、天板６９の加熱温度は、熱板７５の加熱温度と比べ、同一の温度あるいは高い温度に設定されても差し支えないが、熱板７５の良好な温度制御性を得るためには低い温度に設定されることが好ましい。
【００３７】
ここで、熱板７５の温度制御性について説明する。先ず、熱板７５を所定の設定温度まで加熱するために、第一コントローラ７７はヒータ７６をＯＮする。そして、熱板７５が設定温度に到達すると、第一コントローラ７７はヒータ７６をＯＦＦし、また熱板７５の温度が所定の温度まで低下すると、再びヒータ７６をＯＮする。このとき、天板６９の加熱温度が熱板７５の加熱温度よりも低い温度に設定されていると、熱板７５の熱は放熱（天板６９に吸熱）され、直ちにヒータ７６がＯＮする温度まで降温する。その結果、短時間に再びヒータ７６がＯＮし、熱板７５は設定温度まで昇温する。
【００３８】
このように、天板６９の加熱温度が熱板７５の加熱温度よりも低い温度に設定されていると、降温状況下（ヒータＯＦＦ状態下）の時間が短く、熱板７５を設定温度に維持できる時間が長いため、温度制御性が良くなる。逆に、例えば天板６９と熱板７５の温度を同一の温度に設定すると、熱板７５の温度降下は緩やかになされるため、降温状況下の時間が長くなる。よって、温度制御なし得ない時間が長くなるため、温度制御性が良好ではなく、好ましくない。
【００３９】
次に、搬送口８６のシャッタ８７が開放され、主搬送装置１３によってウエハＷがプリベーキング装置３３内に搬入される。
そして、熱板７５の上方まで搬送されたウエハＷは、予め熱板７５の上方で待機していた昇降ピン７８上に支持される。
その後、蓋体６０が下降され、保持体６１と一体となって処理室Ｓが形成される。この場合、供給管６８からのエアによって処理室Ｓ内の雰囲気はパージされている。
そして、ウエハＷは昇降駆動機構７９により昇降ピン７８と共に下降され、熱板７５上に載置される。この状態でウエハＷの加熱が開始され、ウエハＷが加熱温度Ａ℃で所定時間加熱される。
【００４０】
この後、昇降ピン７８によってウエハＷが再度上昇され、熱板７５による加熱が終了する。次に、蓋体６０が上昇され、処理室Ｓが開放されると、主搬送装置１３が搬送口８６から再び進入し、ウエハＷが主搬送装置１３に受け渡される。そして、ウエハＷが搬送口８６からケーシング３３ａ外に搬出されて一連の加熱処理が終了する。
【００４１】
次に、ウエハ処理のレシピが変更され、ウエハＷの加熱温度が変更された場合について説明する。
先ず、ウエハＷの加熱温度がＡ℃からＢ℃（Ａ＞Ｂ）に変更される場合には、熱板７５の加熱温度がＡ℃からＢ℃に変更され、第一コントローラ７７によって熱板温度が降温される。この際、供給管９４ａからカバー９４内への冷却エアの供給によってヒータ９３が冷却されると、熱板７５の降温に要する時間が短縮される。また、第二コントローラ９５によってヒータ９３が制御され、天板温度およびその上下空間の雰囲気温度も降温される。
なお、天板温度等の降温は、ウエハＷの設定加熱温度に対応させて予め実験等で求めておいた規定温度が温度センサ６６によって検出されるまで行われる。
そして、前記した場合と同様にして、ウエハＷがプリベーキング装置３３内の熱板７５上に載置され、この熱板７５上のウエハＷが所定の加熱温度Ｂ℃で所定時間加熱される。
【００４２】
一方、ウエハＷの加熱温度がＢ℃からＡ℃（Ａ<Ｂ）に変更される場合には、熱板７５の加熱温度がＢ℃からＡ℃に変更され、第一コントローラ７７によって熱板温度が昇温される。また、第二コントローラ９５によってヒータ９３が制御され、天板温度およびその上下空間の雰囲気温度も昇温される。
なお、天板温度等の昇温は、ウエハＷの設定加熱温度に対応させて予め実験等で求めておいた規定温度が温度センサ６６によって検出されるまで行われる。
そして、前記した場合と同様にして、ウエハＷがプリベーキング装置３３内の熱板７５上に載置され、この熱板７５上のウエハＷが所定の加熱温度Ａ℃で所定時間加熱される。
【００４３】
したがって、本実施形態においては、チャンバ温度を安定させるための処理が、熱板７５のみならず天板６９および天板上下方の雰囲気を加熱することにより行われる。これにより、チャンバ温度を安定させるための処理時間を確実に短縮することができるため、ウエハＷの加熱開始時期を早めることができ、スループットを高めることができる。
また、本実施形態においては、天板６９の加熱温度をウエハＷの設定加熱温度に対応させて制御可能であるため、ウエハＷに対する加熱処理を所定の加熱温度で施すことができ、加熱処理後には安定した熱履歴をもつウエハＷを得ることができる。
【００４４】
さらに、本実施形態においては、上下方向に開口するスリット９１ａ，９２ａを天板６９に形成したため、チャンバ５５内の気体がスリット９１ａ，９２ａを通過するに際してヒートパイプ６２ａ，６２ｂから熱を受ける。これにより、天板６９の上下空間におけるエアの交換がされ、その上下空間の雰囲気温度差を確実に小さくすることができ、ウエハＷの加熱処理時間をさらに短縮することができる。
さらにまた、本実施形態においては、天板６９上に放射方向に延在するヒートパイプ６２ａ，６２ｂを配設したため、ヒータ９３から天板６９への熱伝導をヒートパイプ６２ａ，６２ｂによって放射方向に促進させることができ、より迅速に天板６９を昇温させることができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、スリット９１，９２を有する天板６９上にヒータ９３およびヒートパイプ６２ａ，６２ｂを配設する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、図７に示すように、スリットの無い天板１００の上面にヒータ９３およびヒートパイプ６２ａを配設するものでもよい。この場合、同図に矢印で示すように天板６９の上下面に沿ってエアが流れ、チャンバ中央部の導出管８４からチャンバ外に排気される。この際、天板６９およびその上下空間のエアがヒータ９３によって加熱されるとともに、ヒートパイプ６２ａによってヒータ９３から天板６９への熱伝導が放射方向に促進される。
【００４６】
また、図８に示すように、スリットの無い天板１０１の上面にヒータ９３のみを配設するものでもよい。この場合、同図に矢印で示すように天板６９の上下面に沿ってエアが流れ、チャンバ中央部の排気管８４からチャンバ外に排気される。この際、天板６９およびその上下空間のエアがヒータ９３によって加熱される。
【００４７】
この他、本実施形態においては、加熱処理装置がＰＥＢ装置４４，４５である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、プリベーク装置３３，３４やポストベーク装置３５，３６，４６，４７など他の加熱処理装置であってもよい。
また、本実施形態においては、半導体デバイスの製造プロセス（フォトリソグラフィ工程）におけるウエハＷの加熱処理装置に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば液晶ディスプレイの製造プロセス等における基板の加熱処理装置にも実施形態と同様に適用可能である。
【００４８】
さらに、本実施形態においては、第一コントローラ７７によってヒータ７６を、また第二コントローラ９５によってヒータ９３を温度制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、単一のコントローラ（図示せず）によって両ヒータ７６，９３を温度制御してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明に係る加熱処理装置および加熱処理方法によると、基板の加熱開始時期を早めることができ、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された加熱処理装置を備えた塗布現像処理装置ユニットの概略を示す平面図である。
【図２】本発明が適用された加熱処理装置を備えた塗布現像処理装置ユニットの概略を示す正面図である。
【図３】本発明が適用された加熱処理装置を備えた塗布現像処理装置ユニットの概略を示す背面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る加熱処理装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る加熱処理装置の天板を示す平面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る加熱処理装置の天板一部を示す断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る加熱処理装置の天板一部を示す断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る加熱処理装置の天板一部を示す断面図である。
【符号の説明】
３３              プリベーキング装置
３３ａ            ケーシング
５５              チャンバ
６０              蓋体（第一チャンバ）
６１              保持体（第二チャンバ）
６２ａ，６２ｂ    ヒートパイプ
６６              温度センサ
６８              導入管（供給管）
６９              天板
７５              熱板
７５ａ            載置面
７６              ヒータ
７７              第一コントローラ
８４              導出管
８６              搬送口
８７              シャッタ
８９，９０        流通口
９１，９２        スリット
９１ａ，９２ａ    開口部
９３              ヒータ
９４              カバー
９４ａ            供給管
９５              第二コントローラ
Ｓ                処理室
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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