CN115985807A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种基板处理装置，能够提高热处理中的基板的吸附性，从而提高热处理的均匀性。热处理单元(U2)具备：热板(20)，其用于载置晶圆(W)，并且对所载置的晶圆(W)进行加热；多个间隙构件(22)，所述多个间隙构件(22)沿着热板(20)的用于载置晶圆(W)的表面(20a)形成，用于支承晶圆(W)并在热板(20)与晶圆(W)之间确保空隙(V)；吸引部(70)，其将晶圆(W)以朝向热板(20)的方式进行吸引；以及升降销(51)，其以贯通热板(20)的方式设置，所述升降销(51)通过进行升降来使载置于热板(20)的晶圆(W)升降，热板(20)的表面(20a)具有随着从外侧去向内侧而向下方倾斜的凹状区域(20d)。

Description

基板处理装置
技术领域
本公开涉及一种基板处理装置。
背景技术
在专利文献1中公开有以下内容：在平板状的热板上一边吸引晶圆一边进行加热处理的装置中，测定被热处理前的晶圆的翘曲状态，并与晶圆的翘曲状态相应地设定各吸引口对晶圆的吸引开始定时。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-300047号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种能够提高热处理中的基板的吸附性从而提高热处理的均匀性的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个侧面所涉及的基板处理装置具备：热板，其用于载置基板，并且对所载置的基板进行加热；多个间隙构件，所述多个间隙构件沿着热板的用于载置基板的表面形成，用于支承基板并在热板与基板之间确保空隙；吸引部，其将基板以朝向热板的方式进行吸引；以及升降销，其以贯通热板的方式设置，所述升降销通过进行升降来使载置于热板的基板升降，其中，热板的表面具有随着从外侧去向内侧而向下方倾斜的凹状区域。
发明的效果
根据本公开，提供一种能够提高热处理中的基板的吸附性从而提高热处理的均匀性的基板处理装置。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式所涉及的基板处理系统的一例的立体图。
图2是示意性地示出涂布显影装置的一例的侧视图。
图3是示意性地示出热处理单元的一例的图。
图4是说明热板的形状的详情的图。
图5的(a)是说明在平板状的热板载置了凸型的晶圆的例子的图，图5的(b)是说明在平板状的热板载置了凹型的晶圆的例子的图。
图6是说明控制用温度传感器的配置的图。
图7的(a)是示出基于由距热板的距离比较近的控制用温度传感器获取到的温度的温度控制的图，图7的(b)是示出基于由距热板的距离比较远的控制用温度传感器获取到的温度的温度控制的图。
图8是示意性地示出密封部的结构的一例的图。
图9是示出控制装置的硬件结构的一例的框图。
图10是示出每个晶圆翘曲量所需的VAC流量的例子的图。
图11的(a)、图11的(b)是示出关于比较例所涉及的热板的晶圆温度范围的例子的图。
图12的(a)、图12的(b)是示出关于本实施方式所涉及的热板的晶圆温度范围的例子的图。
图13是说明变形例所涉及的升降销的下降速度的图。
图14是变形例所涉及的检查单元的侧视图。
图15的(a)是变形例所涉及的热板的俯视图，图15的(b)是沿着图15的(a)的b-b线的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图来对几个实施方式进行说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
﹝基板处理系统﹞
首先，参照图1和图2来对基板处理系统1进行说明。图1所示的基板处理系统1是对晶圆W实施感光性覆膜的形成、该感光性覆膜的曝光以及该感光性覆膜的显影的系统。作为处理对象的晶圆W例如是基板、或者通过被实施规定的处理而形成有膜或电路等的状态的基板。作为一例，该基板为硅晶圆。晶圆W(基板)可以是圆形。晶圆W也可以是玻璃基板、掩模基板或FPD(Flat Panel Display：平板显示器)等。感光性覆膜例如是抗蚀剂膜。
如图1和图2所示，基板处理系统1具备涂布显影装置2(基板处理装置)、曝光装置3以及控制装置100。曝光装置3是对形成于晶圆W(基板)的抗蚀剂膜(感光性覆膜)进行曝光的装置。具体而言，曝光装置3通过浸没曝光等方法向抗蚀剂膜的曝光对象部分照射能量射线。
涂布显影装置2在曝光装置3的曝光处理之前进行在晶圆W的表面涂布抗蚀剂(药液)来形成抗蚀剂膜的处理，在曝光处理后进行抗蚀剂膜的显影处理。涂布显影装置2具备承载件块4、处理块5以及接口块6。
承载件块4用于进行向涂布显影装置2内的晶圆W的导入以及从涂布显影装置2内的晶圆W的导出。例如，承载件块4能够支承晶圆W用的多个承载件C，承载件块4内置有包括交接臂的搬送装置A1。承载件C例如用于收容圆形的多张晶圆W。搬送装置A1用于从承载件C取出晶圆W并将该晶圆W交付到处理块5，搬送装置A1用于从处理块5接受晶圆W并将该晶圆W返回到承载件C内。处理块5具有处理模块11、12、13、14。
处理模块11内置有液处理单元U1、热处理单元U2以及用于向这些单元搬送晶圆W的搬送装置A3。处理模块11利用液处理单元U1和热处理单元U2在晶圆W的表面上形成下层膜。液处理单元U1将下层膜形成用的处理液涂布到晶圆W上。热处理单元U2进行与下层膜的形成相伴的各种热处理。
处理模块12内置有液处理单元U1、热处理单元U2以及用于向这些单元搬送晶圆W的搬送装置A3。处理模块12利用液处理单元U1和热处理单元U2在下层膜上形成抗蚀剂膜。液处理单元U1将抗蚀剂膜形成用的处理液涂布到下层膜上。热处理单元U2进行与抗蚀剂膜的形成相伴的各种热处理。
处理模块13内置有液处理单元U1、热处理单元U2以及用于向这些单元搬送晶圆W的搬送装置A3。处理模块13利用液处理单元U1和热处理单元U2在抗蚀剂膜上形成上层膜。液处理单元U1将上层膜形成用的处理液涂布到抗蚀剂膜上。热处理单元U2进行与上层膜的形成相伴的各种热处理。
处理模块14内置有液处理单元U1、热处理单元U2以及用于向这些单元搬送晶圆W的搬送装置A3。处理模块14利用液处理单元U1和热处理单元U2进行被实施了曝光处理后的抗蚀剂膜的显影处理以及与显影处理相伴的热处理。液处理单元U1在将显影液供给到曝光完毕的晶圆W的表面上之后，将其利用冲洗液冲洗掉，由此形成抗蚀剂图案(进行抗蚀剂膜的显影处理)。热处理单元U2进行与显影处理相伴的各种热处理。作为热处理的具体例，能够举出显影处理前的加热处理(PEB：Post Exposure Bake，曝光后烘烤)以及显影处理后的加热处理(PB：Post Bake，后烘烤)等。
在处理块5内的靠承载件块4侧的位置设置有架单元U10。架单元U10被划分为沿上下方向排列的多个小室(cell)。在架单元U10的附近设置有包括升降臂的搬运装置A7。搬送装置A7使晶圆W在架单元U10的小室彼此之间进行升降。
在处理块5内的靠接口块6侧的位置设置有架单元U11。架单元U11被划分为沿上下方向排列的多个小室。
接口块6用于与曝光装置3之间进行晶圆W的交接。例如，接口块6内置有包括交接臂的搬送装置A8，接口块6与曝光装置3连接。搬送装置A8将配置于架单元U11的晶圆W交付到曝光装置3。搬送装置A8从曝光装置3接受晶圆W并将该晶圆W返回到架单元U11。
控制装置100构成为局部及整体地控制涂布显影装置2。控制装置100例如控制涂布显影装置2，以按照以下的过程执行涂布显影处理。首先，控制装置100控制搬送装置A1，以将承载件C内的晶圆W搬送至架单元U10，并控制搬送装置A7，以将该晶圆W配置于处理模块11用的小室。
接着，控制装置100控制搬送装置A3，以将架单元U10的晶圆W搬送至处理模块11内的液处理单元U1和热处理单元U2。另外，控制装置100控制液处理单元U1和热处理单元U2，以该晶圆W的表面上形成下层膜。之后，控制装置100控制搬送装置A3，以将形成了下层膜的晶圆W返回到架单元U10，并控制搬送装置A7，以将该晶圆W配置于处理模块12用的小室。
接着，控制装置100控制搬送装置A3，以将架单元U10的晶圆W搬送至处理模块12内的液处理单元U1和热处理单元U2。另外，控制装置100控制液处理单元U1和热处理单元U2，以在该晶圆W的下层膜上形成抗蚀剂膜。之后，控制装置100控制搬送装置A3，以将晶圆W返回到架单元U10，并控制搬送装置A7，以将该晶圆W配置于处理模块13用的小室。
接着，控制装置100控制搬送装置A3，以将架单元U10的晶圆W搬送至处理模块13内的各单元。另外，控制装置100控制液处理单元U1和热处理单元U2，以在该晶圆W的抗蚀剂膜上形成上层膜。之后，控制装置100控制搬送装置A3，以将晶圆W搬送至架单元U11。
接着，控制装置100控制搬送装置A8，以将架单元U11的晶圆W送出到曝光装置3。之后，控制装置100控制搬送装置A8，以从曝光装置3接受被实施了曝光处理后的晶圆W，并将该晶圆W配置于架单元U11中的处理模块14用的小室。
接着，控制装置100控制搬送装置A3以将架单元U11的晶圆W搬送至处理模块14内的各单元，并控制液处理单元U1和热处理单元U2以进行对该晶圆W的抗蚀剂膜的显影处理。之后，控制装置100控制搬送装置A3以将晶圆W返回到架单元U10，并控制搬送装置A7和搬送装置A1以将该晶圆W返回到承载件C内。
通过以上的动作，一张晶圆W的涂布显影处理完成。对于后续的多张晶圆W的各张晶圆W，控制装置100也与上述同样地使涂布显影装置2执行涂布显影处理。此外，涂布显影装置2的具体结构不限于以上例示的结构。涂布显影装置2只要具备进行热处理的单元即可，可以是任意的结构。
<热处理单元>
接下来，参照图3～图8来对热处理单元U2的一例详细地进行说明。热处理单元U2构成为对晶圆W实施包括加热处理和冷却处理的热处理。在本实施方式中，对热处理单元U2的加热处理所涉及的结构进行说明，省略冷却处理所涉及的结构的说明。即，在图3等中，省略了热处理单元U2的冷却处理所涉及的结构的图示。
如图3所示，热处理单元U2具备热板20、多个间隙构件22、支承台30、多个热板温度传感器40、升降机构50、吸引部70以及控制装置100。
热板20用于载置晶圆W，并且对所载置的晶圆W进行加热。热板20是接受由加热器21(加热机构)产生的热并通过基于固体的热传导来维持高温的结构。热板20例如可以由包括碳化硅的材料构成。热板20呈圆板状，内置有多个加热器21。热板20在俯视时具有与晶圆W的面积相等或比晶圆W的面积大面积。在热板20沿厚度方向形成有多个贯通孔20z。多个贯通孔20z与多个升降销51(后述)对应地设置，为升降销51升降时的通过路径。
多个间隙构件22沿着热板20的用于载置晶圆W的表面20a形成，是用于支承晶圆W并在热板20与晶圆W之间确保空隙V的接近销(日语：プロキシミティピン)。多个间隙构件22沿着热板20的表面20a散布。多个间隙构件22的从热板20的设置有多个间隙构件22的表面20a起到与晶圆W接触的前端为止的高度可以彼此相同。
此外，在图3中，热板20被示出为平板状，但实际上，热板20以随着从外侧去向内侧而向下方倾斜的方式形成为凹状(参照图4)。图4是说明热板20的形状的详情的图。
如图4所示，热板20的用于载置晶圆W的表面20a具有随着从外缘侧(外侧)去向中央侧(内侧)而向下方倾斜的凹状区域20d。在本实施方式所涉及的热板20中，表面20a的大致整体为凹状区域20d，外缘部20e为最向上方突出的区域，中央部20c为最向下方突出的区域。即，在热板20中，凹状区域20d中的最向下方突出的区域是在载置了晶圆W的状态下与晶圆W的中央部分Wc相向的区域(中央部20c)。更详细而言，热板20的表面20a的最外缘部(凹状区域20d的外缘部20e的更外侧)为平坦部20f。此外，也可以不设置平坦部20f，而使凹状区域20d的曲面连续至热板20的最外缘部。根据这样的结构，能够提高晶圆W的外缘部的加热效果。形成有凹状区域20d的表面20a的形状例如为球面(曲面)，其曲率即可以是固定的，也可以不是固定的。在凹状区域20d的曲率不是固定的情况下，例如可以使凹状区域20d的内侧的曲率比外侧的曲率大(即，使内侧深)。根据这样的结构，能够在晶圆W的翘曲不一样的情况下等，更容易在进行吸引时创造出晶圆W与热板20之间的间隙在外侧比在内侧窄的状态，从而更容易对各种翘曲方式的晶圆W进行吸引。即，能够提高对晶圆W的翘曲进行吸引的鲁棒性。
在图4所示的例子中，作为晶圆W，示出了中央部分Wc的区域相比于外缘部分We向下方突出的凹型的晶圆(+方向翘曲基板)。作为载置于热板20的晶圆W，不仅考虑凹型的晶圆，还考虑平板状的晶圆、中央部分Wc的区域比外缘部分We向上方突出的凸型的晶圆(-方向翘曲基板)。在考虑载置这样的各种形状的晶圆W的情况下，优选采用上述的具有向下方倾斜的凹状区域20d的热板20。参照图5来对其理由进行说明。
图5的(a)是说明在平板状的比较例所涉及的热板200载置了凸型的晶圆W的例子的图，图5的(b)是说明在平板状的比较例所涉及的热板200载置了凹型的晶圆W的例子的图。如图5的(a)所示，关于凸型的晶圆W，即使在平板状的热板200中，其外缘部分We也会载置于热板200的外缘侧的间隙构件22。在像这样晶圆W的外缘部分We被适当地载置于间隙构件22的结构中，成为用晶圆W盖住了吸附区域的状态，能够通过吸引部70的吸引将晶圆W向热板200方向适当地进行吸附。关于凸型的晶圆W和平板状的晶圆W，在本实施方式所涉及的具有凹状区域20d的热板20(参照图4)中，也能够将晶圆W的外缘部分We适当地载置于外缘侧的间隙构件22。由此，能够通过吸引部70的吸引将晶圆W向热板200方向适当地进行吸附。
另一方面，如图5的(b)所示，关于凹型的晶圆W，在平板状的热板200中，成为外缘部分We不被载置于热板200的外缘侧的间隙构件22而浮着的状态。在该情况下，无法形成用晶圆W盖住的状态，容易从外缘部分We侧吸入大气，难以取得气密，因此晶圆W相对于热板200的吸附性变低。像这样，关于凸型的晶圆W和平板状的晶圆W，从晶圆W的吸附性的观点出发，热板的形状不太会成为问题，与此相对地，关于凹型的晶圆W，在平板状的热板200中无法担保晶圆W的吸附性。由此，在可能载置各种形状的晶圆W的状况下，优选将热板的形状设为提高凹型的晶圆W的吸附性的形状。如上所述，在凹型的晶圆W向热板的载置中，成为问题的是，成为外缘部分We不被载置于间隙构件22而浮着的状态，因此，作为将外缘部分We可靠地载置于间隙构件22的热板，采用上述的热板20。即，使用具有随着从外缘侧去向中央侧而向下方倾斜的凹状区域20d的热板20，由此使得凹型的晶圆W的形状与热板20的形状容易一致，从而能够将晶圆W的外缘部分We适当地载置于间隙构件22。由此，对于凹型的晶圆W，也能够提高相对于热板20的吸附性。
热板20中的凹状区域20d的深度d1被设为至少超过凹型的晶圆W的翘曲量的程度的大小。如图4所示，深度d1是从作为基准面的平坦部20f起到中央部20c为止的高度方向上的长度。晶圆W的翘曲量是指从晶圆W的外缘部分We起到晶圆W的中央部分Wc为止的高度方向上的长度。
关于热板20的凹状区域20d的形状，例如以如下的方式决定。现在关于凹型的晶圆W，设为直径为300mm、翘曲量为1000μm。在该情况下，根据平方根定理，该晶圆W的曲率半径被计算为11250.5mm。此外，在晶圆W被均匀地成膜的情况下，虽然由于线膨胀差而发生晶圆W的变形，但如果测定晶圆W的截面形状，则直径、翘曲量与曲率半径的上述关系成立。然后，基于晶圆W的曲率半径来决定热板20的凹状区域20d的曲率半径。具体而言，凹状区域20d的曲率半径是对晶圆W的曲率半径(11250.5mm)加上晶圆W的厚度和间隙构件22从表面20a突出的高度而计算出的。
另外，关于热板20的凹状区域20d的深度d1和直径Φ，被设为对晶圆W的尺寸考虑了机器人输送等中的位置偏移而得到的大小。具体而言，可以考虑搬送误差为2mm左右，从而凹状区域20d的深度d1被设为1mm左右，直径Φ被设为304mm左右。此外，即使在产生了上述那样的搬送误差的情况下，对热处理中的晶圆温度均匀性所带来的影响也较小。
如上述那样被决定形状的热板20的凹状区域20d例如能够通过旋转磨床等进行加工。在预想由从加工后的表面产生的微小颗粒引起的工艺缺陷的情况下，能够通过进行刷研磨、退火处理来降低脱粒风险。
返回到图3，吸引部70针对晶圆W提供吸引力，由此将晶圆W以朝向热板20的方式进行吸引。吸引部70针对晶圆W的背面的多个区域提供吸引力。吸引部70具有吸引单元71以及多个配管72。
吸引单元71是通过压力的作用来抽吸气体的机构。多个配管72的各个配管72的一端与吸引单元71连接，并且各个配管72的另一端到达形成于热板20的表面20a的吸附孔20x(与晶圆W相向的部分)。
支承台30具有底板31和周壁32(支承构件)。支承台30例如也可以由包括不锈钢的材料构成。周壁32沿着底板31的周缘设置，支承热板20的外周部分。底板31与热板20相向，借助周壁32从下方支承热板20。在周壁32支承热板20的状态下，在支承台30内构成空洞33。在底板31形成有供升降销51(后述)贯通的多个路径孔31z。多个路径孔31z与多个升降销51对应地设置，为升降销51在升降时的通过路径。
多个热板温度传感器40分别设置于热板20的内部的不同位置。多个热板温度传感器40在加热器21的附近测定温度，并将测定结果发送至控制装置100。
也可以在多个热板温度传感器40之外，以与晶圆W的互不相同的位置对应的方式在热板20的内部设置有控制用温度传感器140。图6是用于说明多个控制用温度传感器140的配置的图。如图6所示，优选的是，设置于热板20的内部的多个控制用温度传感器140距热板20的表面20a的分离距离尽可能近。具体而言，优选的是，控制用温度传感器140距表面20a的分离距离被统一在1mm～3mm左右。另外，多个控制用温度传感器140设置为从控制用温度传感器140的上端140a(前端)起到热板20的表面20a为止的高度方向(垂直方向)上的长度d2彼此相等。
图7的(a)是示出基于由距热板20的表面20a的距离比较近的控制用温度传感器140获取到的温度的温度控制的图，图7的(b)是示出基于由距离远的控制用温度传感器140获取到的温度的温度控制的图。在图7的(a)和图7的(b)中，横轴表示时间，纵轴表示由控制用温度传感器140获取的温度。如图7的(a)和图7的(b)所示，距表面20a近的控制用温度传感器140迅速地获取在晶圆W搭载于热板20后的暂时的温度下降。由此，能够早期开始加热器21的升温控制，因此能够提高控制响应性，早期实现热处理的温度适当化。而且，例如在多个控制用温度传感器140距表面20a的距离互不相同的情况下，如图7的(a)和图7的(b)所示，到实现热处理的温度适当化为止的时间互不相同。在该情况下，在晶圆W的与各控制用温度传感器140对应的每个区域中，热处理的形态不同。在该情况下，有可能损害晶圆W的热处理的均匀性。关于该点，如上所述，使多个控制用温度传感器140的到表面20a为止的高度方向(垂直方向)上的长度d2彼此相等，由此能够实现晶圆W的热处理的均匀性提高。像这样，基于控制用温度传感器140的获取温度来控制热板20的温度，该控制用温度传感器140比处于加热器21的附近的热板温度传感器40更靠近热板20的表面20a，且该控制用温度传感器140距表面20a的分离距离被管理为规定的值。由此，能够进行更适于晶圆W的温度分布状态的热处理。另外，在表面20a具有曲面、高度差而加热器21被设置为大致水平的情况下之类的、从加热器21起到表面20a为止的距离根据位置而不同的结构的情况下，优选将这样的控制方法设为适于晶圆W的温度分布的方法。
返回到图3，升降机构50具有驱动部52以及多根(例如3根)升降销51。升降销51以贯通底板31的路径孔31z及热板20的贯穿孔20z的方式进行升降。升降销51的上部随着升降销51的上升而突出到热板20上，随着升降销51的下降而被收容于热板20内。驱动部52内置马达、气缸等驱动源，用于使升降销51进行升降。升降机构50通过使升降销51进行升降来使热板20上的晶圆W进行升降。在此，从提高利用吸引部70将晶圆W以朝向热板20的方式进行吸引时的吸附效果的观点出发，优选使升降销51的路径孔31z等相对于比底板31靠下方的空间闭塞。以下，参照图8来对路径孔31z等的闭塞所涉及的密封部的结构的一例进行说明。
图8是示意性地示出密封部的结构的一例的图。此外，在图8中，以省略热板20的凹状区域20d等的方式进行了图示。如图8所示，热处理单元U2具备上部密封部91以及下部密封部92来作为密封部的结构。上部密封部91由筒状的绝热材料构成，该上部密封部91设置为同热板20的与表面20a相反的一侧的面(即下表面)接触。上部密封部91以包围升降销51的周围的方式设置。上部密封部91具有弹性，例如以包括树脂或橡胶的方式构成。此外，也可以在热板20的下表面的大致整个区域设置有发热电阻体93。
下部密封部92是使底板31的路径孔31z的内部空间及上部密封部91的内部空间相对于比底板31靠下方的空间闭塞的结构。下部密封部92例如以包括聚酰亚胺或PEEK的方式构成。如图8所示，下部密封部92例如设置于底板31的下表面。通过将下部密封部92配置于比底板31靠下侧的位置，抑制当下部密封部92在具有热的状态下位于上部的情况下成为问题的对晶圆W的加热影响。另外，将下部密封部92远离热源从而提高下部密封部92的耐久性，并且能够提高下部密封部92的维护性。此外，下部密封部92也可以设置于底板31的内部。
此外，在不使用具有弹性的构件作为上部密封部91的情况下，也可以在上部密封部91与下部密封部92之间还具备从下方按压上部密封部91的弹簧。这样的弹簧例如可以设置于底板31上的台座。
控制装置100执行以下控制等：基于由多个控制用温度传感器140检测出的温度来控制加热器21；控制升降机构50的驱动部52；以及控制搬送装置A3，以进行从热板20上的晶圆W的搬送。另外，控制装置100执行对吸引单元71进行的吸引处理进行控制等。
控制装置100由一个或多个控制用计算机构成。控制装置100例如具有图9所示的电路120。电路120具有一个或多个处理器122、存储器124、存储装置126、输入输出端口128以及计时器132。存储装置126例如具有硬盘等计算机可读取的存储介质。存储介质存储有用于使控制装置100执行后述的基板处理方法的程序。存储介质也可以是非易失性的半导体存储器、磁盘以及光盘等可取出的介质。
存储器124暂时存储从存储装置126的存储介质加载的程序以及处理器122的运算结果。处理器122与存储器124协作来执行上述程序。输入输出端口128按照来自处理器122的指令，来与液处理单元U1及热处理单元U2等之间进行电信号的输入输出。计时器132例如通过对固定周期的基准脉冲进行计数来测量经过时间。
﹝作用﹞
一般而言，作为热板，使用图5的(a)和图5的(b)等所示的平板状的热板200。在这样的热板200中，特别是在使用内侧的区域相比于外侧的区域向下方突出的凹型的晶圆W(参照图5的(b))的情况下，即使通过利用吸引部70对晶圆W进行吸引，也难以适当地吸附晶圆W的外侧的区域。凹型的晶圆W成为晶圆W的外侧的区域浮着的状态(参照图5的(b))，因此容易吸入大气而难以取得气密。因此，例如即使在与内侧的区域向上方突出的凸型的基板(参照图5的(a))进行比较的情况下，相对于热板200的吸附性也变低。
图10是示出每个晶圆翘曲量所需的VAC流量(吸引部70的真空流量)的例子的图。在图10中，横轴表示晶圆翘曲量，纵轴表示为了矫正翘曲所需的真空流量。另外，在图10中，实线表示关于凸型的晶圆W的每个翘曲量的真空流量，虚线表示关于凹型的晶圆W的每个翘曲量的真空流量。如图10所示，在凹型的晶圆W中，真空流量特别地变多，例如关于翘曲量为1000μm的晶圆W，与翘曲量为200μm左右的晶圆W相比，真空流量为50倍左右。像这样增加真空流量来提高晶圆W的吸附性的方法不顺应可持续的社会的方向性，不能说是上策。另外，由于真空流量增加，有可能在流入部产生局部的冷点、伴随吸附压增加而产生晶圆W的背面的伤痕、颗粒。因此，要求通过除增加真空流量以外的方法来针对凹型的晶圆W提高相对于热板的吸附性的手段。
关于该点，在本实施方式所涉及的热处理单元U2中，在热板20形成有随着从外侧去向内侧而向下方倾斜的凹状区域20d，因此容易使凹型的晶圆W的形状与热板20(详细而言是热板20的凹状区域20d)的形状一致。根据这样的结构，在利用吸引部70对晶圆W进行了吸引时，对于凹型的晶圆W的外侧区域，也能够适当地使其向热板20进行吸附。而且，通过使晶圆W向热板20适当地进行吸附，能够使晶圆W适当地支承于间隙构件22，从而能够与区域无关地对基板均匀地实施热处理。如上所述，根据本实施方式所涉及的热处理单元U2，能够提高热处理中的晶圆W的吸附性，从而实现热处理的均匀性提高。
与比较例所涉及的热板200进行比较来说明热处理的均匀性提高的效果。图11的(a)、图11的(b)是示出关于比较例所涉及的热板200的晶圆温度范围的图。图12的(a)、图12的(b)是示出关于本实施方式所涉及的热板20的晶圆温度范围的图。在此的晶圆温度范围是指作为在晶圆W的表面20a上的不同的多个位置处粘贴温度传感器并进行评价的结果而得到的、与该多个位置之间的温度范围有关的信息。在图11的(a)和图12的(a)中，示出实际的温度差的值作为晶圆温度范围，在图11的(b)和图12的(b)中，用％示出温度差的程度作为晶圆温度范围。温度差的程度为0％是表示完全没有温度差。在图11的(b)和图12的(b)中，横轴表示晶圆W加热时的温度迁移，纵轴表示晶圆温度和晶圆温度范围。另外，在图11的(b)和图12的(b)中，实线表示晶圆W的中央附近的温度，单点划线表示晶圆W的外缘部(外周)附近的温度，虚线表示晶圆温度范围。此外，在图11和后述的图12中示出的温度是在相对于晶圆W的中央部各相差90度的外缘部的4处以及中央部的、共计5处粘贴热电偶(未图示)来测定的。此外，实线所示的温度是中央部的热电偶的获取温度，单点划线所示的温度是外缘部4处的热电偶的获取温度的平均。作为晶圆W，使用翘曲量为1000μm的凹型的晶圆。
如图11的(a)所示，在比较例所涉及的热板200中，在过渡状态下，晶圆W的中央附近的温度与晶圆W的外缘部附近的温度的温度差为62.4℃。另外，在稳定状态(例如经过120秒后)下，上述温度差为6.5℃。而且，如图11的(b)所示，即使在经过120秒时，晶圆温度范围(中央附近与外缘部附近的温度差的程度)也未达到0％。如上所述，在比较例所涉及的热板200中，晶圆W的内外温度差大，即使延长加热处理时间也会产生面内温度差，不能说实现了热处理的均匀性。
与此相对，如图12的(a)所示，在本实施方式所涉及的热板20中，与上述同样地在晶圆W的多个位置处设置控制用温度传感器140而获得的温度范围为0.5℃。由此可知，与比较例所涉及的热板200相比，温度差改善了125倍左右。另外，在稳定状态(例如经过60秒后)下，上述温度差为0.1℃，与比较例所涉及的热板200相比，改善了65倍左右。而且，如图12的(b)所示，晶圆温度范围(中央附近与外缘部附近的温度差的程度)从较早的阶段起始终为0％附近。如上所述，在本实施方式所涉及的热板20中，晶圆W的内外温度差从早期就被抑制得较小，因此可以说热处理的均匀性提高。
凹状区域20d中的最向下方突出的区域可以在载置了晶圆W的状态下与晶圆W的中央部分Wc相向。根据这样的结构，能够使热板20的形状更容易与凹型的晶圆W的形状一致，从而提高晶圆W的吸附性。
多个间隙构件22的从热板20的设置有多个间隙构件22的表面20a起到与晶圆W接触的前端为止的高度可以彼此相同。根据这样的结构，能够防止由于间隙构件22的影响而阻碍凹型的晶圆W的形状与热板20的形状的形状一致性。
热处理单元U2还具备多个控制用温度传感器140，所述多个控制用温度传感器140以分别与晶圆W的互不相同的位置对应的方式设置于晶圆W的内部，测定用于加热器21的控制的温度。而且，多个控制用温度传感器140也可以设置为从控制用温度传感器140的前端起到热板20的表面20a为止的高度方向上的长度彼此相等。根据这样的结构，针对晶圆W的互不相同的位置，用于加热器21的控制的温度以相同的条件(距热板20的表面20a的距离相同的条件)被获取，因此能够实现晶圆W的热处理的均匀性提高。
热处理单元U2具备底板31，该底板31借助周壁32从下方支承热板20，并且具有供升降销51贯通的路径孔31z。另外，热处理单元U2具备上部密封部91，该上部密封部91由筒状的绝热材料构成，该上部密封部91同热板20的与表面20a相反的一侧的面即下表面接触。并且，热处理单元U2具备下部密封部92，该下部密封部92使底板31的路径孔31z的内部空间及上部密封部91的内部空间相对于比底板31靠下方的空间闭塞。像这样，利用下部密封部92使底板31的路径孔31z(供升降销51贯通的孔)的内部空间等相对于比底板31靠下方的空间闭塞。由此，能够提高在利用吸引部70将晶圆W以朝向热板20的方式进行吸引时的吸附效果(翘曲晶圆的真空矫正效果)。在此，如果仅是要求上述的闭塞效果，则也考虑不将密封部分为上部密封部91和下部密封部92，而仅由一个构件构成。然而，要考虑在仅由一个构件构成密封部的情况下，例如当在接近热板20的位置设置密封部时，密封部会因热劣化而很早劣化。关于该点，在本实施方式中，将密封部分为上部密封部91和下部密封部92，并在与热板20接触的位置设置由不妨碍热板20的热处理的绝热材料构成的上部密封部91。并且，在远离热板20的位置(不受热处理的热影响的位置)设置下部密封部92。由此，能够在适当地实施热板20的热处理的同时，避免密封部很早劣化。
下部密封部92也可以设置于底板31的内部或底板31的下表面。根据这样的结构，能够利用下部密封部92使底板31的路径孔31z的内部空间相对于比底板31靠下方的空间可靠地闭塞。
上部密封部91也可以具有弹性。根据这样的结构，能够在使上部密封部91的位置在上下方向上具有某种程度的自由度的同时，提高上部密封部91与热板20的接触性。
以上，对各种例示性的实施方式进行了说明，但不限定于上述的例示性的实施方式，也可以进行各种追加、省略、置换及变更。另外，能够将不同的实施方式中的要素进行组合来形成其它实施方式。
例如，在控制装置100控制驱动部52以使升降销51进行升降的结构中，也可以是，控制装置100控制驱动部52以使处于升降销51的下降动作中的升降销51的下降速度在下降中途变化。
图13是说明变形例所涉及的升降销51的下降速度的图。在图13中，示出处于升降销51的下降动作中的升降销51的速度的一例。在图13所示的例子中，从升降销51的下降动作的开始位置600(升降销51的上升(UP)完成位置)起到暂时停止位置601为止，使升降销51以30mm/s的下降速度进行下降动作。然后，在暂时停止位置601使下降停止了规定时间之后，从暂时停止位置601起到比间隙构件22的前端靠下方的间隙下位置602为止，使升降销51以2mm/s的下降速度进行下降动作。在该情况下，晶圆W在2mm/s的下降速度下被载置于间隙构件22。最后，从间隙下位置602起到下降动作的结束位置603(升降销51的下降(DOWN)完成位置)为止，使升降销51以10mm/s的下降速度进行下降动作。
即，控制装置100控制驱动部52，以在下降动作中使升降销51以规定的第一速度(例如30mm/s)下降至规定的第一高度(上述的暂时停止位置601)。另外，控制装置100控制驱动部52，以使升降销51在从第一高度起进一步下降时以比第一速度慢的第二速度(例如2mm/s)下降。
而且，控制装置100控制驱动部52，以在下降动作中使到达了规定的第一高度(上述的暂时停止位置601)的升降销51不下降而停止规定时间。
上述的控制装置100的控制是用于抑制在将晶圆W刚刚搭载于热板20时晶圆W发生大变形的控制。例如，在仅晶圆W的边缘部(外周缘)被极端地加热的情况下，晶圆W的表面张力的平衡因晶圆W的局部性的膨胀而变化，由此引起这样的晶圆W的大变形。例如在晶圆W为凸型的情况下，晶圆W的边缘部容易先行被加热，因此容易产生上述的大变形。
通过由控制装置100控制驱动部52以使第一高度以后的下降速度比到第一高度为止的下降速度慢，抑制在将凸型的晶圆W搭载于热板20的情况下晶圆W的边缘部迅速地被加热。由此，能够抑制在晶圆W的边缘部被极端地加热的情况下成为问题的晶圆W的大变形。
另外，通过由控制装置100控制驱动部52，以使升降销51在规定的第一高度处停止规定时间，抑制在将凸型的晶圆W搭载于热板20的情况下晶圆W的边缘部迅速地被加热。由此，能够更适当地抑制晶圆W发生大变形。
此外，控制装置100可以基于晶圆W的翘曲量数据来决定上述的第一高度。在该情况下，基板处理装置也可以还具备检查单元U3(参照图14)，该检查单元U3具有测量晶圆W的翘曲量数据的周缘摄像副单元400(测量部)。
图14是变形例所涉及的检查单元U3的侧视图。利用图14所示的检查单元U3来测量晶圆W的翘曲量数据。首先，控制装置100控制基板处理装置的各部，来将晶圆W搬送至检查单元U3。接着，控制装置100控制旋转保持副单元900来使晶圆W保持于保持台901。接着，控制装置100控制旋转保持副单元900，来利用致动器903使保持台901沿着导轨904移动到规定的摄像位置。
接着，控制装置100控制旋转保持副单元900，来利用致动器903使保持台901旋转。由此，晶圆W进行旋转。在该状态下，控制装置100控制周缘摄像副单元400来使照明模块420的光源接通(ON)，并且利用照相机410进行拍摄。由此，遍及晶圆W的周缘整周地拍摄晶圆W的端面。这样的晶圆W的端面的摄像图像是用于确定晶圆W的翘曲量的翘曲量数据。
控制装置100基于晶圆W的端面的摄像图像来计算晶圆W的轮廓线。具体而言，控制装置100例如基于对比度差来从摄像图像中辨别晶圆W的端面的上缘和下缘。然后，控制装置100计算通过该上缘与下缘的中间位置的线来作为轮廓线。控制装置100从计算出的轮廓线减去基准晶圆(翘曲量已知的晶圆)的轮廓线，来计算晶圆W的翘曲量。
然后，控制装置100考虑基于翘曲量数据计算出的晶圆W的翘曲量来决定上述的第一高度。通过像这样考虑晶圆W的实际的翘曲量来决定作为速度的变化点的第一高度，能够考虑晶圆W的实际形状而更适当地抑制晶圆W的边缘部迅速地被加热。
此外，晶圆W的翘曲量数据也可以不必一定由检查单元U3来测量。晶圆W的翘曲量数据例如也可以是由其它装置预先测量并存储于基板处理装置的数据。
图15的(a)是又一变形例所涉及的热板520的俯视图，图15的(b)是沿着图15的(a)的b-b线的剖视图。另外，如图15的(a)和图15的(b)所示，热板520中的外周缘的区域652的表面高度可以比其内侧区域651的表面高度低。根据这样的结构，能够抑制在将凸型的晶圆W载置于热板520时，晶圆W的边缘部与热板520中的外周缘的区域652发生碰撞而导致晶圆W的边缘部迅速地被加热，从而抑制晶圆W的大变形。
上述的外周缘的区域652与内侧区域651的表面高度差可以小于0.2mm(例如为0.1mm左右)。在将没有凹凸的平坦的晶圆W载置于热板520的情况下，如果外周缘的区域652与内侧区域651的表面高度差大，则有可能不会适当地实施热处理。关于该点，通过使外周缘的区域652与内侧区域651的表面高度差小于0.2mm，即使在将平坦的晶圆W载置于热板520的情况下，也能够适当地实施热处理。
另外，如图15的(a)所示，也可以设置有固定销722来作为间隙构件，该固定销722设置于外周缘的区域652与内侧区域651的边界附近，用于支承晶圆W。在图15的(a)所示的例子中，遍及上述边界附近的整周设置有24个固定销722。通过像这样在外周缘的区域652与内侧区域651的边界附近设置有固定销722，能够更适当地抑制凸型的晶圆W的边缘部与外周缘的区域652发生碰撞。
另外，外周缘的区域652的表面高度可以遍及整个区域是固定的(没有高低而固定的高度)。由此，能够适当地实施对晶圆W的边缘部的热处理。
另外，如图15的(a)和图15的(b)所示，也可以在外周缘的区域652还设置有用于支承晶圆W的固定销723来作为间隙构件。由此，能够更适当地抑制凸型的晶圆W的边缘部与外周缘的区域652发生碰撞。此外，如图15的(b)所示，固定销723的高度可以比区域652高且比内侧区域651低。
在此，将本公开所包括的各种例示性的实施方式记载为以下的[E1]～[E16]。
[E1]
基板处理装置具备：热板，其用于载置基板，并且对所载置的所述基板进行加热；以及多个间隙构件，所述多个间隙构件沿着所述热板的用于载置所述基板的表面形成，用于支承所述基板并在所述热板与所述基板之间确保空隙。并且，基板处理装置具备：吸引部，其将所述基板以朝向所述热板的方式进行吸引；以及升降销，其以贯通所述热板的方式设置，所述升降销通过进行升降来使载置于所述热板的所述基板升降。并且，基板处理装置的所述热板的所述表面具有随着从外侧去向内侧而向下方倾斜的凹状区域。
[E2]
根据[E1]所述的基板处理装置，其中，所述凹状区域中的最向下方突出的区域在载置了所述基板的状态下与所述基板的中央部分相向。
[E3]
根据[E1]或[E2]所述的基板处理装置，其中，所述多个间隙构件的从所述热板的设置有所述多个间隙构件的所述表面起到与所述基板接触的前端为止的高度彼此相同。
[E4]
根据[E1]～[E3]中的任一项所述的基板处理装置，其中，所述热板是接受由加热机构产生的热并通过基于固体的热传导来维持高温的结构，所述热板是在俯视时具有与所述基板的面积相等或比所述基板的面积大的面积的板状的构件。所述基板处理装置还具备多个温度传感器，所述多个温度传感器以分别与所述基板的互不相同的位置对应的方式设置于所述热板的内部，测定用于所述加热机构的控制的温度。所述多个温度传感器设置为从温度传感器的前端起到所述热板的所述表面为止的高度方向上的长度彼此相等。
[E5]
根据[E1]～[E4]中的任一项所述的基板处理装置，其中，基板处理装置还具备：底板，其借助支承构件从下方支承所述热板，并且具有供所述升降销贯通的路径孔；以及上部密封部，其由筒状的绝热材料构成，所述上部密封部同所述热板的与所述表面相反的一侧的面即下表面接触。基板处理装置还具备：下部密封部，使所述底板的所述路径孔的内部空间及所述上部密封部的内部空间相对于比所述底板靠下方的空间闭塞。
[E6]
根据[E5]所述的基板处理装置，其中，所述下部密封部设置于所述底板的内部或所述底板的下表面。
[E7]
根据[E5]或[E6]所述的基板处理装置，其中，所述上部密封部具有弹性。
[E8]
根据[E1]～[E7]中的任一项所述的基板处理装置，其中，基板处理装置还具备：驱动部，其用于使所述升降销进行升降；以及控制装置，其控制所述驱动部以使所述升降销升降。所述控制装置控制所述驱动部以在所述升降销的下降动作中使所述升降销的下降速度变化。
[E9]
根据[E8]所述的基板处理装置，其中，所述控制装置控制所述驱动部，以使所述升降销以规定的第一速度下降至规定的第一高度，并使所述升降销在从所述第一高度起进一步下降时以比所述第一速度慢的第二速度下降。
[E10]
根据[E9]所述的基板处理装置，其中，所述控制装置控制所述驱动部，以在所述下降动作中使到达了所述第一高度的所述升降销不下降而停止规定时间。
[E11]
根据[E9]或[E10]所述的基板处理装置，其中，所述控制装置基于所述基板的翘曲量数据来决定所述第一高度。
[E12]
根据[E11]所述的基板处理装置，其中，还具备测量部，该测量部测量所述基板的翘曲量数据。
[E13]
根据[E1]～[E12]中的任一项所述的基板处理装置，其中，所述热板的外周缘的区域的表面高度比其内侧区域的表面高度低。
[E14]
根据[E13]所述的基板处理装置，其中，所述外周缘的区域与所述内侧区域的表面高度差小于0.2mm。
[E15]
根据[E13]或[E14]所述的基板处理装置，其中，所述间隙构件具有固定销，该固定销设置在所述外周缘的区域与所述内侧区域的边界附近，用于支承所述基板。
[E16]
根据[E13]～[E15]中的任一项所述的基板处理装置，其中，所述外周缘的区域的表面高度是固定的。
附图标记说明
2：涂布显影装置(基板处理装置)；20、520：热板；20a：表面；21：加热器(加热机构)；22：间隙构件；31：底板；31z：路径孔；32：周壁(支承构件)；140：控制用温度传感器(温度传感器)；51：升降销；52：驱动部；70：吸引部；91：上部密封部；92：下部密封部；100：控制装置；400：周缘摄像副单元(测量部)；651：内侧区域；652：外周缘的区域；722：固定销；V：空隙；W：晶圆。

Claims (16)

1.一种基板处理装置，具备：
热板，其用于载置基板，并且对所载置的所述基板进行加热；
多个间隙构件，所述多个间隙构件沿着所述热板的用于载置所述基板的表面形成，用于支承所述基板并在所述热板与所述基板之间确保空隙；
吸引部，其将所述基板以朝向所述热板的方式进行吸引；以及
升降销，其以贯通所述热板的方式设置，所述升降销通过进行升降来使载置于所述热板的所述基板升降，
其中，所述热板的所述表面具有随着从外侧去向内侧而向下方倾斜的凹状区域。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述凹状区域中的最向下方突出的区域在载置了所述基板的状态下与所述基板的中央部分相向。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述多个间隙构件的从所述热板的设置有所述多个间隙构件的所述表面起到与所述基板接触的前端为止的高度彼此相同。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述热板是接受由加热机构产生的热并通过基于固体的热传导来维持高温的结构，所述热板是在俯视时具有与所述基板的面积相等或比所述基板的面积大的面积的板状的构件，
所述基板处理装置还具备多个温度传感器，所述多个温度传感器以分别与所述基板的互不相同的位置对应的方式设置于所述热板的内部，测定用于所述加热机构的控制的温度，
所述多个温度传感器设置为从温度传感器的前端起到所述热板的所述表面为止的高度方向上的长度彼此相等。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的基板处理装置，其中，还具备：
底板，其借助支承构件从下方支承所述热板，并且具有供所述升降销贯通的路径孔；
上部密封部，其由筒状的绝热材料构成，所述上部密封部同所述热板的与所述表面相反的一侧的面即下表面接触；以及
下部密封部，其使所述底板的所述路径孔的内部空间及所述上部密封部的内部空间相对于比所述底板靠下方的空间闭塞。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，
所述下部密封部设置于所述底板的内部或所述底板的下表面。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，
所述上部密封部具有弹性。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，还具备：
驱动部，其用于使所述升降销进行升降；以及
控制装置，其控制所述驱动部以使所述升降销升降，
所述控制装置控制所述驱动部以在所述升降销的下降动作中使所述升降销的下降速度变化。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其中，
所述控制装置控制所述驱动部，以在所述下降动作中使所述升降销以规定的第一速度下降至规定的第一高度，并使所述升降销在从所述第一高度起进一步下降时以比所述第一速度慢的第二速度下降。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
所述控制装置控制所述驱动部，以在所述下降动作中使到达了所述第一高度的所述升降销不下降而停止规定时间。
11.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，
所述控制装置基于所述基板的翘曲量数据来决定所述第一高度。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，
还具备测量部，该测量部测量所述基板的翘曲量数据。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的基板处理装置，其中，
所述热板的外周缘的区域的表面高度比其内侧区域的表面高度低。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，
所述外周缘的区域与所述内侧区域的表面高度差小于0.2mm。
15.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，
所述间隙构件具有固定销，该固定销设置在所述外周缘的区域与所述内侧区域的边界附近，用于支承所述基板。
16.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，
所述外周缘的区域的表面高度是固定的。
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