JP2003124087A

JP2003124087A - 加熱処理装置

Info

Publication number: JP2003124087A
Application number: JP2001321541A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kuga; 恭弘久我
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2003-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP3982672B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の加熱開始時期を早め、生産性を高める
ことができる加熱処理装置を提供すること。【解決手段】導入管６８および導出管８４を有しウエ
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内に配設されウエハＷを載置
して加熱する熱板７５と、この熱板７５の載置面上方に
配設されかつチャンバ５５内壁と一定の隙間をもって収
容された天板６９とを備え、この天板６９を加熱するヒ
ータ９３を処理室Ｓ内に配設し、このヒータ９３には、
天板６９の加熱温度をウエハＷの設定加熱温度に対応さ
せて制御する第二コントローラ９５が接続されている構
成とされる。

Description

【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、かつ前記チャンバ内壁と一定の隙間をもっ
て収容された天板とを備え、この天板を加熱する加熱器
を前記処理室内に配設し、この加熱器には、前記天板の
加熱温度を前記基板の設定加熱温度に対応させて制御す
るコントローラが接続されてい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。

【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１
３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４４，４
５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５
０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８
１，８２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７
５ａ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７
５）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３５，３
６，４６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７
５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７
５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９
５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７
５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，９２
ａ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９
１，９２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３
３，３４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

Claims

【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を備え、この天板を加熱する加熱器を前記処理室内に配設し、この加熱器には、前記天板の加熱温度を前記基板の設定
加熱温度に対応させて制御するコントローラが接続され
てい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】前記天板に、上下方向に開口する複数の
スリットを形成した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、放射方向に延在する伝熱
器が配設されている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】前記加熱器が、前記天板の外周部に設け
られた環状のヒータからなる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乃至請求項５のいずれ
かに記載された加熱処理装置。
【請求項７】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６のい
ずれかに記載された加熱処理装置。
【請求項８】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したことを特徴とする請求項１
乃至請求項７のいずれかに記載された加熱処理装置。
【請求項９】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８に記載された加熱
処理装置。
【請求項１０】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
る請求項１乃至請求項９のいずれかに記載された加熱処
理装置。