JP2005064242A - 基板の処理システム及び基板の熱処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 多段に配置された熱処理装置の各筐体内の雰囲気を定常に維持し，熱処理により発生する熱やパーティクルを十分に排出する。
【解決手段】 熱処理装置７０〜７９で構成される第５の処理装置群Ｇ５の側面に，気体供給装置９１から通じる給気ダクト１１０が配置される。給気ダクト１１０の側面には，各筐体７０ａ〜７９ａに通じる給気口７０ｂ〜７９ｂが形成される。各筐体７０ａ〜７９ａには，排気ダクト１１１に通じる排気口７０ｃ〜７９ｃが形成される。制御部１１２は，各筐体７０ａ〜７９ａ内が陽圧になるように気体供給装置９１からの給気量を制御する。制御部１１２は，筐体７０ａ〜７９ａのシャッタ７０ｅ〜７９ｅが開く度に，気体供給装置９１の給気量を増大させる。ウェハ搬入出口から不安定な外気が流入することが防止され，各筐体内には，熱やパーティクルを排除するための気流が形成される。
【選択図】 図４

Description

本発明は，基板の処理システム及び基板の熱処理方法に関する。

半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程では，ウェハ上に塗布されたレジスト膜内の溶剤を蒸発させる加熱処理（プリベーキング），パターンの露光後にウェハ上のレジスト膜の化学反応を促進させる加熱処理（ポストエクスポージャーベーキング），現像処理後の加熱処理（ポストベーキング）等の種々の加熱処理が行われている。

上述の各加熱処理は，それぞれ専用の熱処理装置で行われ，それらの熱処理装置は，一連のフォトリソグラフィー工程を連続して行うための同じ塗布現像処理システムに搭載されている。塗布現像処理システムには，例えば床占有面積を小さくするために複数の熱処理装置が多段に配置された熱処理装置群が形成され，その熱処理装置群の側方には，各熱処理装置に対してウェハを搬入出するウェハ搬送装置が配置されている。

前記各熱処理装置は，例えば筐体内に，ウェハを載置して加熱する熱板と，ウェハを載置して冷却する冷却板とを備え，ウェハを熱板上で加熱した後，当該ウェハを冷却板上で冷却できるようになっている。そして従来の熱処理装置の筐体には，ウェハを搬入出するためのシャッタ付の搬入出口と，筐体内の雰囲気を排気するための排気口が設けられていた。そして，ウェハの加熱処理時には，ウェハが搬入出口から筐体内に搬入され，シャッタが閉じられた後，筐体内の雰囲気を排気口から排気し，筐体内をパージしながら加熱処理を行っていた（例えば，特許文献１参照。）。

特開２００３−７５９４号公報

しかしながら，上述の熱処理装置の場合，排気口からの排気により筐体内が負圧になり，例えばウェハの搬出時には，搬入出口から筐体内に，十分に管理されていない筐体の外側の外気が流れ込む。この外気の流入によって，筐体内には非定常な流れが形成され，例えば筐体内のウェハの面内温度が不均一に変動していた。この温度変動によって，例えばウェハ面内の熱履歴がばらつき，ウェハの最終的な処理状態が不均一になることがあった。また，単に筐体内の雰囲気を排気口から排気するのみでは，大きな排気量が得られず，加熱によって筐体全体に蓄熱された熱を十分に排熱することができなかった。筐体の排熱が十分でないと，複数枚のウェハの処理が連続して行われることによって筐体の温度が徐々に上昇し，ウェハ搬送装置などの周辺装置に熱的な悪影響を与えてしまう。また，筐体からの排気量が少ないと，筐体内においてウェハから発生し浮遊するパーティクルが十分に排出されず，パーティクルがウェハに付着してウェハを汚染することになる。

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，多段に配置された加熱処理装置の各筐体内の雰囲気を定常に維持し，熱処理により発生する熱やパーティクルを十分に排出できるウェハなどの基板の処理システムと基板の熱処理方法を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，基板を熱処理する複数の熱処理装置を多段に配置して構成された熱処理装置群を備えた基板の処理システムであって，前記熱処理装置群の各熱処理装置に所定の気体を供給するための気体供給装置と，前記気体供給装置から前記熱処理装置群の各熱処理装置の筐体に連通した給気ダクトと，前記各熱処理装置の筐体内の気体を排気するために，前記各筐体に連通した排気ダクトと，前記筐体内の雰囲気が当該筐体の外部の雰囲気に対して陽圧になるように，前記各筐体に供給される気体の供給量を制御する制御部と，を備え，前記各熱処理装置の筐体には，前記給気ダクトからの気体を導入するための給気口と，前記筐体内の気体を前記排気ダクトに排出するための排気口がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

この発明によれば，気体供給装置から供給される所定の気体を給気ダクトを通じて各熱処理装置の筐体内に分配供給し，各筐体内の気体を排気ダクトを通じて排気することによって，各筐体内に気流を形成できる。また，制御部によって筐体への気体の供給量を制御して各筐体内を陽圧に維持できる。この結果，従来のように基板の搬入出時に筐体内に外気が流入することがなく，筐体内には，定常な気流が形成される。したがって，熱処理の行われる基板の温度が非定常な気流によって不均一に変動することがなく，基板が基板面内において均一に熱処理される。また，各熱処理装置内に積極的に給気するので，その分各熱処理装置からの排気量を増大することができ，各熱処理装置内で発生する熱やパーティクルを十分に排出することができる。

前記各熱処理装置の筐体には，当該筐体に対して基板を搬入出するための基板の搬入出口と，前記基板の搬入出口を開閉するシャッタがそれぞれ設けられ，前記制御部は，前記シャッタの開閉動作に基づいて前記気体供給装置における前記給気ダクトへの気体の供給量を制御する機能を有していてもよい。基板の搬入出口が開放された場合には，筐体内の気体が筐体外に流出するので，筐体内の陽圧度が低下する。また，開放された基板の搬入出口を有する筐体への気体の流入が増えるので，その分共通の給気ダクトに連通している他の筐体への気体の供給量が減少する。したがって，シャッタの開放動作に基づいて気体供給装置から給気ダクトへの気体の供給量を増やし，また，シャッタの閉鎖動作に基づいて給気ダクトへの気体の供給量を減らすことによって，総ての熱処理装置の筐体内を常に陽圧に維持し，さらに各筐体内の圧力や気流の流量をほぼ一定に維持することができる。この結果，各筐体内の基板の熱処理が常に一定の条件で行われ，基板の熱処理の安定化が図られる。

また，前記制御部は，前記熱処理装置群において開放されている基板の搬入出口の数に応じて前記気体の供給量を制御する機能を有していてもよい。同時に開放されている基板の搬入出口の数が増えれば増えるほど，熱処理装置群全体からより多くの気体が流出する。したがって，開放されている基板の搬入出口の数が増える時に，気体供給装置からの気体の供給量を増やすことによって，総ての熱処理装置の筐体内を常に陽圧に維持することができる。

前記各熱処理装置の筐体には，当該筐体内の圧力を測定する圧力センサがそれぞれ設けられ，前記制御部は，前記圧力センサの測定結果に基づいて前記気体供給装置における前記給気ダクトへの気体の供給量を制御する機能を有していてもよい。かかる場合にも，筐体内の圧力が下がったときに，給気ダクトへの気体の供給量を増やすことができるので，筐体内の圧力が直ちに回復して各熱処理装置の筐体内の圧力を常に陽圧を維持することができる。また，各筐体内の圧力や気流の流量もほぼ一定に維持することができ，基板の熱処理を常に一定の条件下で行うことができる。

前記基板の処理システムは，前記各筐体の給気口に設けられ，前記筐体への気体の導入流量を調整できる導入流量調整部材と，前記各筐体内の圧力を測定する圧力センサと，をさらに備え，前記制御部は，前記圧力センサの測定結果に基づいて前記導入流量調整部材の動作を制御し，前記筐体への気体の導入量を調整できてもよい。かかる場合，筐体内の圧力に基づいて各筐体への気体の導入流量を調整できるので，各筐体内の圧力を常に陽圧に維持することができる。また，各筐体内の圧力や気流の流量を一定に維持することができ，基板の熱処理を常に一定の条件下で行うことができる。

前記給気口は，前記筐体の一端部側に設けられ，前記排気口は，前記筐体における前記給気口と離れた他端部側に設けられていてもよい。かかる場合，筐体内の一端部側から他端部側に渡る筐体内全体に気流が形成されるので，筐体内全体の熱やパーティクルを適正に除去することができる。

前記給気ダクトは，前記熱処理装置群の側面に沿って上下方向に向けて形成され，前記各給気口は，当該各給気口が設けられている高さの前記給気ダクトの側面に連通していてもよい。また，前記給気ダクトは，前記熱処理装置群の側面に沿って上方から下方に向けて気体が流れるように形成されており，前記給気ダクトは，前記熱処理装置群の側面において下流に行くにつれて流路が狭くなるように形成されていてもよい。ダクト内を流れる気流は，一般的に下流に行くにつれて圧力が低下していく。本発明によれば，給気ダクトの下流に行くにつれて流路が狭くなるので，その圧力低下が軽減される。したがって，多段に配置された各筐体内に同じ給気圧で気体が供給され，各筐体内に同様な気流を形成できる。それ故，例えば同じ処理が行われる熱処理装置が複数配置されている場合には，各熱処理装置で同じ条件の熱処理を行い，同じ品質の基板を製造できる。

前記排気ダクトは，前記熱処理装置群の側面に沿って上下方向に向けて形成されていてもよい。また，前記熱処理装置には，基板を加熱する加熱部と基板を冷却する冷却部が設けられていてもよい。かかる場合，基板が熱処理装置内で加熱部から冷却部に搬送されたり，冷却部で基板が待機したりするので，基板が熱処理装置内に収容されている時間が長くなる。したがって，このような熱処理装置内において陽圧で定常な気流を形成することによって，従来の非定常な気流による基板への熱的な影響を著しく低減することができる。

本発明の基板の熱処理方法は，熱処理装置内において基板を熱処理する熱処理方法であって，熱処理時には，熱処理装置の筐体の一方側から気体を供給しつつ当該筐体の他方側から排気して，熱処理装置の筐体内に一定方向に流れる気流を形成し，当該気流によって筐体内を筐体の外部に対して陽圧に維持することを特徴とする。なお，熱処理時には，少なくとも基板が筐体内に搬入される直前から基板が筐体から搬出された直後までの期間を含む。

この発明によれば，筐体内が陽圧に維持されるので，例えば基板の搬入出時に外気が筐体内に流入することがなく，筐体内には，定常な気流が形成される。この結果，基板温度が非定常な気流によって基板面内において不均一になることがなく，熱処理が基板面内において均一に行われる。また，熱処理装置内に積極的に気体を供給し，筐体内に一定方向に流れる気流を形成するので，その分熱処理装置の排気量を増大することができる。この結果，熱処理装置内で発生する熱やパーティクルを十分に排出することができる。

前記熱処理装置が複数配置されている場合には，前記各熱処理装置の筐体に対し，共通の気体供給装置から給気ダクトを通じて気体が供給され，前記各熱処理装置の筐体に設けられた基板の搬入出口がシャッタにより開放されている時に，前記気体供給装置から給気ダクトへの給気量を増大させてもよい。基板の搬入出口が開放された場合には，各筐体内の気体が筐体外に流出するので，筐体内の陽圧度が低下する。また，給気ダクト内を流れる気体は，搬入出口が開放されていない筐体よりも開放されている筐体に流れやすくなるため，搬入出口が開放されていない筐体への気体の供給量が減少し，減圧度も下がる。本発明によれば，基板の搬入出口が開放されている時に，共通の気体供給装置からの給気量を増大させるので，各筐体内の減圧度や給気量が回復され，各筐体内の雰囲気状態をほぼ一定に維持することができる。この結果，各筐体内の基板の熱処理が常に一定の条件で行われ，基板の熱処理の安定化が図られる。

前記基板の熱処理方法においては，前記開放されている基板の搬入出口の数に応じて前記気体供給装置から給気ダクトへの給気量を増大させてもよい。開放されている基板の搬入出口の数が増えれば増えるほど，複数の熱処理装置全体から流出する気体が多くなる。したがって，開放されている基板の搬入出口の数に応じて，気体供給装置からの給気量を増やすことによって，総ての熱処理装置の筐体内を陽圧に維持することができる。

前記熱処理装置が複数配置されている場合には，前記各熱処理装置の筐体に対し，共通の気体供給装置から給気ダクトを通じて気体が供給され，前記気体供給装置から給気ダクトへの給気量は，前記各熱処理装置の筐体内の圧力に基づいて制御されてもよい。こうすることによって，各筐体内の陽圧を確実に維持できる。

本発明によれば，各熱処理装置内の基板が非定常な気流の影響を受けずに安定した状態で熱処理され，またパーティクルの付着も防止できるので，歩留まりの向上が図られる。また，熱処理装置の排熱も適正に行われるので，周辺装置への熱的な影響を抑制できる。

以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板の処理システムとしての塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。

塗布現像処理システム１は，図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像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，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。カセットステーション２には，搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は，カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。

ウェハ搬送体７は，Ｚ軸周りのθ方向に回転可能に構成されており，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するトランジション装置５１に対してもアクセスできるように構成されている。

カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は，複数の処理装置が多段に配置された，例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。図１に示すように処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中下方向）側には，カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１，第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中上方向）側には，カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び熱処理装置群としての第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４との間には，第１の搬送装置１０が設けられている。第１の搬送装置１０は，第１の処理装置群Ｇ１，第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４に選択的にアクセスし，ウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５との間には，第２の搬送装置１１が設けられている。第２の搬送装置１１は，第２の処理装置群Ｇ２，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５に選択的にアクセスし，ウェハＷを搬送できる。

図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には，ウェハＷに所定の処理液を供給して処理を行う液処理装置，例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０，２１，２２，露光時の光の反射を防止するための反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３，２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には，液処理装置，例えばウェハＷに現像処理を施す現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また，第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には，各処理装置群Ｇ１及びＧ２内の前記液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０，４１がそれぞれ設けられている。

例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には，温調装置５０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置５１，精度の高い温度管理下でウェハＷを加熱処理する高精度温調装置５２〜５４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置５５〜５８が下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４では，例えば高精度温調装置６０，レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置６１〜６４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置６５〜６９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５では，ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置，例えば高精度温調装置７０〜７３，露光後のウェハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキング装置７４〜７９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように第１の搬送装置１０のＸ方向正方向側には，複数の処理装置が配置されており，例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置８０，８１，ウェハＷを加熱する加熱装置８２，８３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には，例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置８４が配置されている。

図２に示すように例えばカセットステーション２，処理ステーション３及びインターフェイス部４の各ブロックの上部には，各ブロック内を空調するための空調器９０が備えられている。この空調器９０により，カセットステーション２，処理ステーション３及びインターフェイス部４内は，所定の温度及び湿度に調整できる。また，図３に示すように例えば処理ステーション３の上部には，第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各装置に所定の気体を供給する，例えばＦＦＵ（ファンフィルタユニット）などの気体供給装置９１がそれぞれ設けられている。気体供給装置９１は，所定の温度，湿度に調整された気体から不純物を除去した後，当該気体を所定の流量で送風できる。

インターフェイス部４は，図１に示すように処理ステーション３側から順に第１のインターフェイス部１００と，第２のインターフェイス部１０１とを備えている。第１のインターフェイス部１００には，ウェハ搬送体１０２が第５の処理装置群Ｇ５に対応する位置に設けられている。ウェハ搬送体１０２のＸ方向の両側には，例えばバッファカセット１０３（図１のＸ方向正方向側），１０４（図１のＸ方向負方向側）が各々設置されている。ウェハ搬送体１０２は，第５の処理装置群Ｇ５内の熱処理装置とバッファカセット１０３，１０４に対してアクセスできる。第２のインターフェイス部１０１には，Ｘ方向に向けて設けられた搬送路１０５上を移動するウェハ搬送体１０６が設けられている。ウェハ搬送体１０６は，Ｚ方向に移動可能で，かつθ方向に回転可能であり，バッファカセット１０４と，第２のインターフェイス部１０１に隣接した図示しない露光装置に対してアクセスできる。したがって，処理ステーション３内のウェハＷは，ウェハ搬送体１０２，バッファカセット１０４，ウェハ搬送体１０６を介して露光装置に搬送でき，また，露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０６，バッファカセット１０４，ウェハ搬送体１０２を介して処理ステーション３内に搬送できる。

次に，第５の処理装置群Ｇ５内の各熱処理装置に対する給気，排気機構について説明する。

図４に示すように気体供給装置９１の下方には，気体供給装置９１からの気体が導入される気体導入室Ｋが形成されている。気体導入室Ｋの下面から下方に向けて細長い給気ダクト１１０が形成されている。給気ダクト１１０は，第５の処理装置群Ｇ５のＸ方向負方向側の側面に沿って第５の処理装置群Ｇ５の上方から下端部まで形成されている。給気ダクト１１０は，第５の処理装置群Ｇ５の高精度温調装置７０〜７２，ポストエクスポージャーベーキング装置７３〜７９（以下，「熱処理装置７０〜７９」とする。）に連通している。各熱処理装置７０〜７９は，閉鎖可能な筐体７０ａ〜７９ａをそれぞれ有し，筐体７０ａ〜７９ａの給気ダクト１１０側，つまりＸ方向負方向側には，各筐体７０ａ〜７９ａの高さにおいて給気ダクト１１０の側面に連通する給気口７０ｂ〜７９ｂがそれぞれ設けられている。したがって，気体供給装置９１からの気体は，共通の給気ダクト１１０を通って各給気口７０ｂ〜７９ｂから各熱処理装置７０〜７９内に分配供給される。

図４に示すように第５の処理装置群Ｇ５のＸ方向正方向側の端部付近，例えば筐体７０ａ〜７９ａのＸ方向正方向側寄りのＹ方向（図１の左右方向）側の側面には，排気口７０ｃ〜７９ｃがそれぞれ設けられている。排気口７０ｃ〜７９ｃは，例えば図１に示すように各筐体７０ａ〜７９ａのＹ方向の両側面に設けられている。Ｙ方向の各側面の排気口７０ｃ〜７９ｃは，図４に示すように例えば工場排気に接続された排気ダクト１１１にそれぞれ連通している。排気ダクト１１１は，第５の処理装置群Ｇ５の各筐体７０ａ〜７９ａのＹ方向の側面に沿って熱処理装置７０〜７９の最上部から下方向に向けて形成されている。したがって，各熱処理装置７０〜７９内の気体は，排気口７０ｃ〜７９ｃから２本の共通の排気ダクト１１１を介して排気される。

各筐体７０ａ〜７９ａには，ウェハＷを搬入出するためのウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄと，当該ウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄを開閉するためのシャッタ７０ｅ〜７９ｅがそれぞれ設けられている。

上述の気体供給装置９１の気体供給動作と，各シャッタ７０ｅ〜７９ｅの開閉動作は，例えば制御部１１２によって制御されている。制御部１１２は，各筐体７０ａ〜７９ａ内が筐体７０ａ〜７９ａの外部に対して常に陽圧になり，かつ各筐体７０ａ〜７９ａ内の気流の流量が一定になるように気体供給装置９１の給気量を制御できる。かかる機能を果たすため，制御部１１２は，例えばシャッタ７０ｅ〜７９ｅの開閉動作に基づいて気体供給装置９１の給気量を制御できる。例えば制御部１１２は，開放されたウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄの数に応じて気体供給装置９１の給気量を段階的に変更できる。例えばシャッタ７０ｅ〜７９ｅが一つ開き，ウェハ搬入出口７０ｃ〜７９ｄが一つ開放される毎に，給気量が所定の設定流量Ｐ分増大される。したがって，二つのウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄが開放された際には，給気量が設定流量Ｐの二倍分増大される。給気量を増大させない場合，いずれかのウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄが開放されると，それに対応する筐体７０ａ〜７９ａから気流が流出し，圧力が低下する。また，開放されていない筐体７０ａ〜７９ａに供給されるはずの給気ダクト１１０内の気体は，流れやすい開放された筐体７０ａ〜７９ａ内に供給され，開放されていない筐体７０ａ〜７９ａ内の気流の流量が低下する。上記制御部１１２の給気量の制御により，総ての筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力低下と流量低下が防止される。

次に，第５の熱処理装置群Ｇ５内の熱処理装置の構成を，ポストエクスポージャーベーキング装置７４を例にとって説明する。図５は，ポストエクスポージャーベーキング装置７４の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図６は，ポストエクスポージャーベーキング装置７４の構成の概略を示す横断面の説明図である。

ポストエクスポージャーベーキング装置７４は，図５に示すように上述した閉鎖可能な筐体７４ａを有し，筐体７４ａ内にウェハＷを冷却させる冷却部１２０と，ウェハＷを加熱する加熱部１２１を備えている。冷却部１２０は，給気ダクト１１０側（Ｘ方向負方向側）に配置され，加熱部１２１は，排気ダクト１１１側（Ｘ方向正方向側）に配置されている。

冷却部１２０には，例えばウェハＷを載置して冷却する冷却板１３０が設けられている。冷却板１３０は，例えば図６に示すように加熱部１２１側が円弧状に湾曲した略方形形状に形成されている。冷却板１３０内には，例えば冷媒が通流する図示しない冷却管が内蔵されており，この冷却管によって冷却板１３０は，所定の冷却温度に維持される。冷却部１２０内には，例えば図５に示すようにＸ方向に沿ったレール１３１が設けられている。冷却板１３０は，駆動部１３２によってレール１３１上を移動し，加熱部１２１内の後述する熱板１４２上まで移動できる。

冷却板１３０には，図６に示すように２本のスリット１３３が形成されている。スリット１３３は，冷却板１３０が加熱部１２１に移動した時に後述する第２の昇降ピン１４５に衝突しないように，冷却板１３０の加熱部１２１側の端部から中央部付近に渡って形成されている。スリット１３３の下方には，図５に示すように昇降駆動部１３４によって昇降する第１の昇降ピン１３５が設けられている，この第１の昇降ピン１３５によって，ウェハＷを冷却板１３０上で昇降し，冷却板１３０と第２の搬送装置１１又はウェハ搬送体１０２との間でウェハＷの受け渡しを行うことができる。

上述の給気ダクト１１０に連通する給気口７４ｂは，図６に示すように筐体７４ａのＸ方向負方向側に開口している。また，ウェハ搬入出口７４ｄとシャッタ７４ｅは，筐体７４ａのＹ方向（図６の上下方向）側の両側面にそれぞれ設けられている。

加熱部１２１には，図５に示すように例えば上下動自在な蓋体１４０と，蓋体１４０の下方に位置し当該蓋体１４０と一体となって加熱室Ｓを形成するサポートリング１４１が設けられている。

サポートリング１４１は，例えば上下面が開口した略円筒状の形態を有している。サポートリング１４１の内側には，ウェハＷを載置して加熱する熱板１４２が収容されている。熱板１４２は，例えば厚みのある円盤形状を有し，熱板１４２内には，例えば図示しないヒータが内蔵されている。このヒータによって熱板１４２は，所定の加熱温度に昇温できる。

熱板１４２の中央付近には，貫通孔１４３が形成されている。各貫通孔１４３には，昇降駆動部１４４により昇降する第２の昇降ピン１４５がそれぞれ挿入されている。この第２の昇降ピン１４５によって，熱板１４２上でウェハＷを昇降し，熱板１４２と冷却板１３０との間でウェハＷの受け渡しを行うことができる。

サポートリング１４１の上面には，加熱室Ｓに開口する排出口１４６が設けられている。排出口１４６は，例えば工場排気に連通する排出管１４７に接続されており，この排出口１４６から加熱室Ｓ内の雰囲気を排気できる。

蓋体１４０は，上面が閉口し下面が開口した略円筒形状の形態を有している。蓋体１４０の中央部には，気体導入口１４８が設けられている。気体導入口１４８は，ポストエクスポージャーベーキング装置７４の外部に設置された気体供給源１４９に連通する気体供給管１５０に接続されている。したがって，加熱室Ｓ内には，気体供給源１４９からの気体が気体供給管１５０を通じて気体導入口１４８から導入される。

蓋体１４０は，駆動部１５１によって昇降するアーム１５２に支持されている。蓋体１４０は，所定のタイミングで上下動し，サポートリング１４１と一体となって加熱室Ｓを形成したり，その加熱室Ｓを開放したりできる。

排気ダクト１１１に連通する排気口７４ｃは，図６に示すように筐体７４ａのＸ方向正方向側寄りのＹ方向の両側面に設けられている。したがって，給気ダクト１１０から給気口７４ｂを通じて冷却部１２０に供給された気体は，冷却部１２０と加熱部１２１を通って排気口７４ｃから排気ダクト１１１に排出される。

次に，以上のように構成された塗布現像処理システム１で行われるウェハＷの処理プロセスについて説明する。先ず，未処理のウェハＷが複数枚収容されたカセットＣが載置台６上に載置されると，カセットＣからウェハＷが一枚取り出され，ウェハ搬送体７によって第３の処理装置群Ｇ３の温調装置５０に搬送される。温調装置５０に搬送されたウェハＷは，所定温度に温度調節され，その後第１の搬送装置１０によってボトムコーティング装置２３に搬送されて，表面に反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは，第１の搬送装置１０によって加熱装置８２，高温度熱処理装置５５，高精度温調装置６０，レジスト塗布装置２０及びプリベーキング装置６１に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。

プリベーキング装置６１において加熱処理の終了したウェハＷは，第２の搬送装置１１によって周辺露光装置８４に搬送され，周辺露光処理された後，高精度温調装置７３に搬送される。その後，ウェハＷは，第１のインターフェイス部１００のウェハ搬送体１０２によってバッファカセット１０４に搬送され，次いで第２のインターフェイス部１０１のウェハ搬送体１０６によって図示しない露光装置に搬送される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０６及びウェハ搬送体１０２によってバッファカセット１０４を介してバッファカセット１０３に搬送される。その後ウェハＷは，ウェハ搬送体１０２によって例えばポストエクスポージャーベーキング装置７４に搬送される。

ここで，ポストエクスポージャーベーキング装置７４で行われるウェハＷの熱処理について詳しく説明する。塗布現像処理システム１における一連のウェハ処理が開始されると，ポストエクスポージャーベーキング装置７４の筐体７４ａ内には，給気ダクト１１０から給気口７４ｂを通じて気体，例えばエアが供給される。一方，排気口７４ｃからは，排気ダクト１１１への排気が行われ，筐体７４ａ内には，冷却部１２０から加熱部１２１に向かう一定方向に流れる所定流量の気流が形成される。また，後述する筐体７４ａへの給気量の制御により，筐体７４ａ内の圧力は，筐体７４ａの外部に対して陽圧に維持される。

そして，ポストエクスポージャーベーキング装置７４に，ウェハＷが搬送される際には，シャッタ７４ｅが開放され，ウェハ搬入出口７４ｄからウェハＷが搬入される。このとき，筐体７４ａ内が陽圧に維持されているので，筐体７４ａの外部の気体が筐体７４ａ内に流入し，筐体７４ａ内の気流が乱されることが防止される。

筐体７４ａ内に搬入されたウェハＷは，第１の昇降ピン１３５に受け渡され，第１の昇降ピン１３５から冷却板１３０上に載置される。その後，冷却板１３０が加熱部１２１側に移動し，ウェハＷは，熱板１４２の上方において第２の昇降ピン１４５に受け渡される。その後，蓋体１４０が下降し，サポートリング１４１と一体となって加熱室Ｓが形成される。蓋体１４０の気体導入口１４８から気体が供給され，サポートリング１４１の排出口１４６から排気が行われて，加熱室Ｓ内には，筐体７４ａ内全体の上記気流とは別の下方に向かう気流が形成される。

その後，第２の昇降ピン１４５から熱板１４２上にウェハＷが載置され，ウェハＷの加熱が開始される。所定時間が経過すると，ウェハＷが第２の昇降ピン１４５によって再び上昇され，ウェハＷの加熱が終了する。その後，蓋体１４０が上昇し，加熱室Ｓが開放される。加熱室Ｓが開放されると，冷却板１３０が加熱部１２１側まで移動し，ウェハＷが冷却板１３０に受け渡される。ウェハＷを受け取った冷却板１３０は，冷却部１２０側に戻り，所定時間ウェハＷを載置してウェハＷを冷却する。所定時間ウェハＷが冷却されると，シャッタ７４ｅが開いて，ウェハＷが第２の搬送装置１１によってウェハ搬入出口７４ｄから搬出される。こうしてポストエクスポージャーベーキング装置７４における加熱処理が終了する。

ポストエクスポージャーベーキング装置７４における加熱処理の終了したウェハＷは，第２の搬送装置１１によって高精度温調装置７１，現像処理装置３０，ポストベーキング装置６５に順次搬送されて，各装置で所定の処理が施される。ポストベーキング処理の終了したウェハＷは，第１の搬送装置１０によりトランジション装置５１に搬送され，その後ウェハ搬送体７によりカセットＣに戻される。こうして，塗布現像処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。塗布現像処理システム１では，複数枚のウェハＷに対し同時期に上述したようなウェハ処理が連続して行われている。

次に，第５の処理装置群Ｇ５全体の給気，排気制御について説明する。ウェハＷの処理時には，所定の温度，湿度に調整されたエアが，図４に示すように気体供給装置９１から所定の流量で給気ダクト１１０に供給され，給気ダクト１１０を通過したエアが各熱処理装置７０〜７９の給気口７０ｂ〜７９ｂから各筐体７０ａ〜７９ａ内に供給される。各筐体７０ａ〜７９ａ内の雰囲気は，一定の排気圧で行われる図示しない工場排気によって各排気口７０ｃ〜７９ｃから排気ダクト１１１を通じて排気される。こうして，各筐体７０ａ〜７９ａ内を一定方向に通過するエアの気流が形成される。例えばこのときの気体供給装置９１から給気ダクト１１０に供給されるエアの給気量は，排気ダクト１１１からのエアの排気量よりも多く設定されており，各熱処理装置７０〜７９内の圧力が陽圧に維持される。そして，気体供給装置９１から給気ダクト１１０に送られる給気量は，開放されているウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄの数に応じて変動させる。例えばウェハ搬入出口７４ｄのみが開放された場合，制御部１１２は，シャッタ７４ｅの開放動作信号をトリガとして，気体供給装置９１の給気量を設定流量Ｐ分増やす。設定流量Ｐは，例えば予め実験により求められたものである。こうすることによって，ウェハ搬入出口７４ｄから筐体７４ａの外部に流出する気体が補充される。この結果，筐体７４ａ内の陽圧が維持され，筐体７４ａ内の気流の流量が一定に維持される。また，給気ダクト１１０の気体が他の筐体７０ａ〜７３ａ，７５ａ〜７９ａよりも筐体７４ａに多く流れ込むことによって起こる他の筐体７０ａ〜７３ａ，７５ａ〜７９ａ内の圧力低下が防止される。したがって，他の筐体７０ａ〜７３ａ，７５ａ〜７９ａにおいても陽圧が維持され，筐体内の気流の流量が一定に維持される。

そして，例えば２つのウェハ搬入出口７４ｄ，７５ｄが同時に開放された時には，気体供給装置９１の給気量が設定流量Ｐの２倍分だけ増やされる。３つのウェハ搬入出口７４ｄ，７５ｄ，７６ｄが同時に開放された場合には，気体供給装置９１の給気量が設定流量Ｐの３倍分だけ増やされる。こうすることによって，筐体７０ａ〜７９ａのウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄから流出される気体の量に応じて気体供給装置９１の給気量が増大され，各筐体７０ａ〜７９ａ内が常に陽圧に維持され，また筐体７０ａ〜７９ａ内の気流の流量が一定に維持される。なお，設定流量Ｐは，上述のように一定の流量であってもよいし，開放されるウェハ搬入出口の数に応じて変動するものであってもよい。

以上の実施の形態によれば，第５の処理装置群Ｇ５内の各熱処理装置７０〜７９内に気流が形成され，各熱処理装置７０〜７９内が陽圧に維持されるので，ウェハＷの搬入出時に，装置の外部の管理されていない気体が各熱処理装置７０〜７９内に流入することがなく，熱処理装置７０〜７９内に非定常な気流が形成されなくなる。この結果，熱処理装置７０〜７９において熱処理されたウェハＷの温度が不均一に変動することがなく，ウェハ処理がウェハ面内において均一に行われる。特に，ポストエクスポージャーベーキング装置７４のように，ウェハＷの加熱部１２１と冷却部１２０があるような装置では，筐体７４ａ内でウェハＷが移動したり待機したりする時間が長いので，上述したような気流制御による効果は大きい。

また，各熱処理装置７０〜７９内に形成される気流により，各熱処理装置７０〜７９で発生した熱を十分に排除することができる。それ故，熱処理装置７０〜７９の筐体温度が上昇し，周辺装置に悪影響を与えることが抑制できる。さらに，熱処理装置７０〜７９内で発生したパーティクルを十分に排出することができるので，パーティクルによるウェハＷの汚染を防止できる。

さらに，各熱処理装置７０〜７９内の気流の流量が一定に維持されるので，各熱処理装置７０〜７９におけるウェハ処理が他の熱処理装置におけるウェハＷの搬入出に左右されず，常に一定の条件で行われる。この結果，ウェハ処理のばらつきが低減される。

以上の実施の形態で記載した給気ダクト１１０に代えて，図７に示すように下流に行くにつれて流路が狭くなるような給気ダクト１７０を用いてもよい。こうすることによって，第５の処理装置群Ｇ５の側面のいずれの高さにおいても，給気ダクト１７０内を流れる気流の圧力が一様になる。この結果，給気ダクト１７０から異なる高さにある複数の熱処理装置７０〜７９への給気圧が同じになり，総ての熱処理装置７０〜７９内に一様な気流を形成できる。したがって，例えばいずれのポストエクスポージャーベーキング装置７４〜７９にウェハＷが搬送されても同質の熱処理を行うことができる。

以上の実施の形態では，予め定められた設定流量Ｐ単位で気体供給装置９１の給気量を変えていたが，例えば図８に示すように第５の処理装置群Ｇ５の各筐体７０ａ〜７９ａ内に圧力センサ７０ｆ〜７９ｆをそれぞれ設け，制御部１１２が，その圧力センサ７０ｆ〜７９ｆの測定結果に基づいて気体供給装置９１の給気量を制御して，各筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力を陽圧に維持してもよい。例えば，制御部１１２は，各筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力を常にモニタリングしており，いずれかの筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力が低下すると，気体供給装置９１の給気量を増大させ，各筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力を回復させる。こうすることにより，より確実に各筐体７０ａ〜７９ａ内を陽圧に維持できる。また，各筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力がほぼ一定に維持されるので，ウェハＷを常に一定の条件の下で処理できる。

また，図９に示すように各筐体７０ａ〜７９ａ内に圧力センサ７０ｇ〜７９ｇを設け，筐体７０ａ〜７９ａの給気口７０ｂ〜７９ｂに導入流量調整部材としてのダンパ７０ｈ〜７９ｈを設けてもよい。制御部１１２は，圧力センサ７０ｇ〜７９ｇの測定結果に基づいて，例えば筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力が常に陽圧になるようにダンパ７０ｈ〜７９ｈの開閉度を調整してもよい。例えば圧力センサ７０ｇ〜７９ｇによっていずれかの筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力の低下が検出されると，制御部１１２によって，圧力が低下した筐体７０ａ〜７９ａのダンパ７０ｈ〜７９ｈの開放度が上げられる。こうすることによって，各筐体７０ａ〜７９ａ内を常に陽圧に維持できるので，ウェハ搬入出口７０ｄ〜７９ｄからの気体の流入によりウェハＷの処理が不安定になることが防止できる。

さらに，制御部１１２は，圧力センサ７０ｇ〜７９ｇの測定結果に基づいて，例えば筐体７０ａ〜７９ａ内の圧力が常に一定になるようにダンパ７０ｈ〜７９ｈの開閉度を調整してもよい。かかる場合，各熱処理装置７０〜７９内の熱処理が常に同じ条件下で行われるので，各熱処理装置７０〜７９において安定したウェハ処理が行われる。なお，圧力センサ７０ｇ〜７９ｇに代えて，流量センサを用いてもよい。導入流量調整部材は，給気口７０ｂ〜７９ｂの開口面積を変更できるパンチング穴やスリット，羽根可動式ルーバーなどの他の構成を有するものであってもよい。

以上の実施の形態は，本発明の一例を示すものであり，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば，第５の処理装置群Ｇ５の熱処理装置の種類や数は，任意に選択できる。また，本発明は，第５の処理装置群Ｇ５のように熱処理装置のみを有する熱処理装置群だけでなく，当然に処理装置群Ｇ３，Ｇ４のような熱処理を伴わない処理装置も含む熱処理装置群にも適用できる。さらに，本発明は，ウェハ以外の基板，例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）基板，マスク基板，レクチル基板等にも適用できる。

本発明は，多段に配置された複数の熱処理装置を備えた基板の処理システムにおいて，基板を斑なく熱処理し，熱処理装置内で発生する熱やパーティクルを適正に除去する際に有用である。

本実施の形態における塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。 図１の塗布現像処理システムの正面図である。 図１の塗布現像処理システムの背面図である。 第５の処理装置群の給気，排気機構の構成を模式的に示す説明図である。 ポストエクスポージャーベーキング装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。 ポストエクスポージャーベーキング装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 下流の流路が狭くなっている給気ダクトを備えた第５の処理装置群の給気，排気機構の構成を模式的に示す説明図である。 圧力センサを設けた場合の第５の処理装置群の給気，排気機構の構成を示す説明図である。 圧力センサとダンパを設けた場合の第５の処理装置群の給気，排気機構の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 塗布現像処理システム
７４ ポストエクスポージャーベーキング装置
７０ａ〜７９ａ 筐体
７０ｂ〜７９ｂ 給気口
７０ｃ〜７９ｃ 排気口
９１ 気体供給装置
１１０ 給気ダクト
１１１ 排気ダクト
１１２ 制御部
Ｗ ウェハ

Claims (14)

1. 基板を熱処理する複数の熱処理装置を多段に配置して構成された熱処理装置群を備えた基板の処理システムであって，
   前記熱処理装置群の各熱処理装置に所定の気体を供給するための気体供給装置と，
   前記気体供給装置から前記熱処理装置群の各熱処理装置の筐体に連通した給気ダクトと，
   前記各熱処理装置の筐体内の気体を排気するために，前記各筐体に連通した排気ダクトと，
   前記筐体内の雰囲気が当該筐体の外部の雰囲気に対して陽圧になるように，前記各筐体に供給される気体の供給量を制御する制御部と，を備え，
   前記各熱処理装置の筐体には，前記給気ダクトからの気体を導入するための給気口と，前記筐体内の気体を前記排気ダクトに排出するための排気口がそれぞれ設けられていることを特徴とする，基板の処理システム。
2. 前記各熱処理装置の筐体には，当該筐体に対して基板を搬入出するための基板の搬入出口と，前記基板の搬入出口を開閉するシャッタがそれぞれ設けられ，
   前記制御部は，前記シャッタの開閉動作に基づいて前記気体供給装置における前記給気ダクトへの気体の供給量を制御する機能を有することを特徴とする，請求項１に記載の基板の処理システム。
3. 前記制御部は，前記熱処理装置群において開放されている基板の搬入出口の数に応じて前記気体の供給量を制御する機能を有することを特徴とする，請求項２に記載の基板の処理システム。
4. 前記各熱処理装置の筐体には，当該筐体内の圧力を測定する圧力センサがそれぞれ設けられ，
   前記制御部は，前記圧力センサの測定結果に基づいて前記気体供給装置における前記給気ダクトへの気体の供給量を制御する機能を有することを特徴とする，請求項１に記載の基板の処理システム。
5. 前記各筐体の給気口に設けられ，前記筐体への気体の導入流量を調整できる導入流量調整部材と，
   前記各筐体内の圧力を測定する圧力センサと，をさらに備え，
   前記制御部は，前記圧力センサの測定結果に基づいて前記導入流量調整部材の動作を制御し，前記筐体への気体の導入量を調整できることを特徴とする，請求項１に記載の基板の処理システム。
6. 前記給気口は，前記筐体の一端部側に設けられ，
   前記排気口は，前記筐体における前記給気口と離れた他端部側に設けられていることを特徴とする，請求項１，２，３，４又は５のいずれかに記載の基板の処理システム。
7. 前記給気ダクトは，前記熱処理装置群の側面に沿って上下方向に向けて形成され，
   前記各給気口は，当該各給気口が設けられている高さの前記給気ダクトの側面に連通していることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載の基板の処理システム。
8. 前記給気ダクトは，前記熱処理装置群の側面に沿って上方から下方に向けて気体が流れるように形成されており，
   前記給気ダクトは，前記熱処理装置群の側面において下流に行くにつれて流路が狭くなるように形成されていることを特徴とする，請求項７に記載の基板の処理システム。
9. 前記排気ダクトは，前記熱処理装置群の側面に沿って上下方向に向けて形成されていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれかに記載の基板の処理システム。
10. 前記熱処理装置には，基板を加熱する加熱部と基板を冷却する冷却部が設けられていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれかに記載の基板の処理システム。
11. 熱処理装置内において基板を熱処理する熱処理方法であって，
    熱処理時には，熱処理装置の筐体の一方側から気体を供給しつつ当該筐体の他方側から排気して，熱処理装置の筐体内に一定方向に流れる気流を形成し，当該気流によって筐体内を筐体の外部に対して陽圧に維持することを特徴とする，基板の熱処理方法。
12. 前記熱処理装置が複数配置されている場合には，
    前記各熱処理装置の筐体に対し，共通の気体供給装置から給気ダクトを通じて気体が供給され，
    前記各熱処理装置の筐体に設けられた基板の搬入出口がシャッタにより開放されている時に，前記気体供給装置から給気ダクトへの給気量を増大させることを特徴とする，請求項１１に記載の基板の熱処理方法。
13. 前記開放されている搬入出口の数に応じて前記気体供給装置から給気ダクトへの給気量を増大させることを特徴とする，請求項１２に記載の基板の熱処理方法。
14. 前記熱処理装置が複数配置されている場合には，
    前記各熱処理装置の筐体に対し，共通の気体供給装置から給気ダクトを通じて気体が供給され，
    前記気体供給装置から給気ダクトへの給気量は，前記各熱処理装置の筐体内の圧力に基づいて制御されることを特徴とする，請求項１１に記載の基板の熱処理方法。
    

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