JP2007184429A

JP2007184429A - 加熱装置及び加熱方法

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Publication number: JP2007184429A
Application number: JP2006001873A
Authority: JP
Inventors: Masami Akumoto; 正巳飽本; Shinichi Hayashi; 伸一林; Nariaki Iida; 成昭飯田; Hiroaki Inatomi; 弘朗稲富
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2026-01-06
Also published as: KR101061651B1; CN1996153B; KR20070074494A; US20070160947A1; CN102207693B; JP4755498B2; CN1996153A; US7758340B2; CN102207693A

Abstract

【課題】冷却プレートと熱板とを備えた加熱装置において、気体により基板を冷却プレート及び熱板から浮上させて、基板を水平方向に移動させることにより、冷却プレートと熱板との間で基板を移動させ、加熱装置の薄型化を図ること。
【解決手段】加熱装置２では、冷却プレート３及び熱板６にウエハＷの移動路に沿って、ウエハＷの移動路の冷却プレート３側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出する吐出孔３ａ，６ａを形成し、前記吐出孔３ａ，６ａからの気体の吐出によりウエハＷが移動しようとする押圧力に抗して、押圧部材５１によりウエハＷの移動時の後方側を押圧して、気体の吐出方向とは反対側である熱板６側にウエハＷを移動させ、また前記吐出孔３ａ，６ａからの気体の吐出によりウエハＷの移動時の前方側が押圧部材５１を押圧する状態で、当該押圧部材５１を気体の吐出方向と同じ向きである冷却プレート３側へ移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗布液が塗布された基板を加熱処理する加熱装置及び加熱方法に関する。

半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）や、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用のガラス基板に対してレジストパターンを形成する装置として、ウエハに対してレジストを塗布し、また露光後のウエハを現像する塗布、現像装置が用いられている。この装置内には、ベーク装置等と呼ばれている加熱装置が組み込まれており、例えばレジスト液を塗布したウエハを加熱する装置にあっては、レジスト液中の溶剤を乾燥させる役割を果たしている。

この加熱装置として、本発明者らは、ウエハを加熱する熱板の上方領域をカバーで覆って気流の通路を形成し、この通路の一方の開口から他方側に流れる、いわば一方向流の気流を形成しながら加熱処理を行う装置を用いることを検討している。このような気流を形成して加熱処理を行うことにより、レジスト液から昇華した昇華物がパーティクルとしてウエハＷに付着することが低減されるからである。

前記一方向流の気流を形成する加熱装置の一例を図１８に示す。図中１０は筐体であり、１０ａはウエハの搬送口、１０ｂは前記ウエハの搬送口を開閉するためのシャッタである。また、図中１１はベースプレート、１２は熱板であり、１３はベースプレート１１上を、熱板１２側へ向けて移動可能な、ウエハＷを冷却するための冷却プレートである。ベースプレート１１には、熱板１２の手前側にガス供給部１４が設けられると共に、熱板１２の奥側に排気部１５が設けられている。

また、ベースプレート１１の内部空間には、ピン１６ａ，１７ａを昇降させるための昇降機構１６，１７が設けられており、昇降機構１６によりピン１６ａが昇降することにより、搬送口１０ａを介して筐体１０内に進入した、外部の搬送機構（図示せず）と冷却プレート１３との間でウエハＷが受け渡され、さらに、昇降機構１７によりピン１７ａが昇降することにより、熱板１２と冷却プレート１３との間でウエハＷが受け渡されるようになっている。図中１８は昇降機構１８ａを介して昇降可能な蓋状の天板である。

このような加熱装置における加熱処理について図１９を用いて説明すると、先ず、図１９（ａ）に示すように、熱板１２を天板１８で覆って熱板１２を所定の温度に加熱した状態で、冷却プレート１３にウエハＷを受け渡し、次いで、図１９（ｂ）に示すように、天板１８を上昇させ、冷却プレート１３を天板１８と熱板１２の間に進入させて、冷却プレート１３から熱板１２にウエハＷを受け渡す。そして、図１９（ｃ）に示すように、冷却プレート１３を熱板１２に隣接する位置に退行させ、天板１８を熱板１２から僅かに上昇する位置まで下降させる。この状態で排気部１５より排気を行いながら、ガス供給部１４からガスを供給することによって、熱板１２と天板１８との間の空間に、ガス供給部１４側から排気部１５側へ通流する一方向流のガスの流れを形成して、所定の熱処理を行う。熱処理後のウエハＷは、天板１８を上昇させてから熱板１２から冷却プレート１３に受け渡され、次いで、冷却プレート１３から図示しない搬送手段へ受け渡されて、次工程へ搬送される。

ところで、このような加熱装置が組み込まれるレジストパターン形成装置では、スループットを高めるために、加熱装置を薄型化して多段化して組み込むことが要請されている。しかしながら、この加熱装置では、冷却プレート１３には、例えばその内部または下面に冷却配管を設けて、この冷却配管に冷却液を通流させるという冷却機構が設けられており、このため冷却プレート１３は１０ｍｍ程度の厚さとなっている。これにより、熱板１２と天板１８との間には、冷却プレート１３との間でウエハＷの受け渡しを行なうために、冷却プレート１３の厚さと、ウエハＷの受け渡しのためのクリアランス分を考慮して、１０ｍｍ以上の隙間が必要となり、結果として加熱装置の薄型化を図ることが困難になっている。

一方、このように熱板１２と天板１８との間の隙間が大きいと、これらの間に外気流が入り込んで、気流が乱れてしまい、前記一方向流に沿った前記昇華物の排出が十分に行われなくなってしまうことから、前記天板１８を昇降自在に構成し、冷却プレート１３との間でウエハＷの受け渡しを行なう場合には天板１８を上昇させ、熱処理を行なう場合には所定位置まで下降させるようにしている。しかしながらこのように天板１８を昇降させると、当該天板１８の昇降機構の設置スペースや、昇降動作に必要な上下方向のスペースが必要であるので、この点からも加熱装置の薄型化が阻まれている。

このようなことから、本発明者らは、冷却プレート１３自体でのウエハＷの搬送を止めて、熱板１２と天板１８との間の上下方向の大きさを小さくし、さらに天板１８の昇降や、冷却プレート１３と熱板１２との間でのウエハＷの受け渡しを行わないことにより、加熱装置の薄型化を図ることについて検討している。このような、ウエハを熱板へ搬送するときに、プレートやアームを用いない構成については、特許文献１に、基板の搬送路の底面に設けられた多数の細孔より気体を噴出させ、気体の圧力によって基板を中空に保持し、移動させる例が記載されている。

しかしながら特許文献１の構成では、基板の移動方向の進行方向に向けて気体を噴出して基板を移動させているが、浮上した基板は摩擦力が作用せずに不安定な状態であり、僅かな力によって移動してしまうので、前記進行方向に向けて気体を噴出すると、基板は移動中に進行方向の前後方向や左右方向に位置ずれを起こしやすい。このためウエハを位置決めされた安定した状態で搬送することや、ウエハＷを所定位置に停止させることが困難であって実用的ではない。

特開昭５７−１２８９４０号公報：第２頁右上欄第７行〜第２頁左下欄第４行

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、冷却プレートと熱板とを備えた加熱装置において、冷却プレート及び熱板から気体を吐出させ、これにより基板を冷却プレート及び熱板上に浮上させて横方向に移動させ、こうして冷却プレートと熱板との間で基板を移動させることにより、加熱装置の薄型化を図ることにある。

このため、本発明の加熱装置は、基板を加熱するための熱板と、基板を冷却するための冷却プレートとを備え、前記熱板と冷却プレートとの間で基板が移動する加熱装置において、
処理容器内に設けられ、基板を加熱処理するための、一方側が基板を搬入出するために開口する扁平な加熱室と、
前記加熱室の内部に設けられた熱板と、
前記処理容器内に前記加熱室の開口側に隣接するように設けられ、熱板で加熱された基板を冷却するための冷却プレートと、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の一端側または他端側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出する吐出孔と、
前記気体の吐出により浮上した基板の移動時における前方側または後方側を押圧するための押圧部材と、
前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して押圧部材により基板を押圧して気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させ、また前記吐出孔からの気体の吐出により基板が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させるように、前記押圧部材を移動させる駆動機構と、を備えたことを特徴とする。

例えば基板の移動路において、冷却プレート側を移動路の一端側と呼ぶことにすると、吐出孔が移動路の一端側に向けて上方斜めに気体を吐出する場合には、基板は、移動路の一端側つまり冷却プレート側を押圧部材により押圧されながら冷却プレートから熱板にあるいは熱板から冷却プレートに移動することになる。また吐出孔が移動路の他端側に向けて上方斜めに気体を吐出する場合には、基板は、移動路の他端側つまり熱板側を押圧部材に押圧されながら冷却プレートから熱板に、あるいは熱板から冷却プレートに移動することになる。

ここで前記移動路の一端側が冷却プレート側である場合には、前記押圧機構は冷却プレート側に設けられる。また前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の中心線の両側に、浮上している基板が移動路の中央に位置するように、当該中心線に向かって気体を吐出する中心位置合わせ用の吐出孔を備えるようにしてもよい。

さらに本発明の他の加熱装置は、基板を加熱するための熱板と、基板を冷却するための冷却プレートとを備え、前記熱板と冷却プレートとの間で基板が移動する加熱装置において、
処理容器内に設けられ、基板を加熱処理するための、一方側が基板を搬入出するために開口する扁平な加熱室と、
前記加熱室に設けられた熱板と、
前記処理容器内に前記加熱室の開口側に隣接するように設けられ、熱板で加熱された基板を冷却するための冷却プレートと、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、冷却プレート側を前記基板の移動路の一端側としたときに、前記移動路の他端側に向けて上方斜めに、基板を浮上させると共に冷却プレート側から加熱室側への基板の移動を推進させるために気体を吐出する往路用吐出孔と、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の一端側に向けて上方斜めに、基板を浮上させると共に加熱室側から冷却プレート側への基板の移動を推進させるために気体を吐出する復路用吐出孔と、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の中心線の両側に、浮上している基板が移動路の中央に位置するように、当該中心線に向かって気体を吐出する中心位置合わせ用の吐出孔と、を備えたことを特徴とする。

ここでまた前記往路用吐出孔と復路用吐出孔とは、基板の移動路に沿って伸びる同じ直線上に形成するようにしてもよいし、基板の移動路に沿って伸びる異なる直線上に形成するようにしてもよい。また基板を浮上させるために気体を吐出する吐出孔は、中心位置合わせ用の吐出孔を兼用するものであってもよい。さらに冷却プレート及び熱板には、基板の移動路に沿って移動された基板の停止位置を位置決めする位置決め部材を設けるようにしてもよい。

さらに本発明の加熱方法は、基板を加熱するための熱板と、基板を冷却するための冷却プレートとを備え、前記熱板と冷却プレートとの間で基板が移動する加熱装置において行われる加熱方法において、
冷却プレートの上に基板を載置する工程と、
続いて前記冷却プレート及び熱板から、基板の移動路に沿って、基板の移動路の一端側または他端側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出させ、基板を冷却プレート上に浮上させる工程と、
続いて冷却プレート上に浮上した基板を熱板側に移動させるために、前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して、基板の移動時の後方側を押圧部材により押圧して、気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させるか、前記吐出孔からの気体の吐出により基板の移動時の前方側が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させる工程と、
続いて熱板からの基板浮上用の気体の吐出を停止して、熱板上に基板を受け渡し、基板の熱処理を行う工程と、
続いて前記冷却プレート及び熱板から、基板の移動路に沿って、基板の移動路の一端側または他端側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出させ、基板を熱板上に浮上させる工程と、
続いて熱板上に浮上した基板を冷却プレート側に移動させるために、前記吐出孔からの気体の吐出により基板の移動時の前方側が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させるか、前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して、基板の移動時の後方側を押圧部材により押圧して、気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させる工程と、を含むことを特徴とする。

以上において本発明では、基板を冷却プレート及び熱板上に浮上させ、気体による押圧力を利用して、扁平な空間を有する加熱室に基板を横方向例えば水平に移動させて搬入し、そのまま基板の熱処理を行なっているので、加熱室には昇降自在な蓋体が設けられておらず、また基板を熱板に受け渡す動作が不要となる。このため蓋体の昇降や熱板との間の基板の受け渡しに要する機構や、当該機構の上下方向の作業領域が不要となり、その分加熱装置の薄型化を図ることができる。

また冷却プレート及び熱板の移動時における前方側または後方側を押圧する押圧機構を設け、冷却プレートと熱板との間を、前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して、基板の移動時の後方側を押圧部材により押圧して、気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させるか、前記吐出孔からの気体の吐出により基板の移動時の前方側が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させることにより、移動時には基板の前方側及び後方側の両方を、気体か押圧機構かのいずれかの押圧力によって押圧しているので、移動時の基板の前後方向での位置ずれが防止され、安定した状態で基板の移動を行うことができる。

さらに中心位置合わせ用の吐出孔を設けることにより、浮上している基板が移動路の中央に位置するように気体の押圧力が作用するので、移動中の基板の左右方向の位置ずれが防止され、さらに安定した状態で基板の移動を行うことができる。

以下に本発明に係る加熱装置の実施の形態の一例として、例えば塗布液としてレジスト液が表面に塗布された基板であるウエハＷを加熱処理して、当該ウエハＷ表面にレジスト膜を形成する加熱装置２について図を参照して説明する。なおこのウエハＷの大きさとしては例えば１２インチサイズのものが用いられる。当該加熱装置２は、図１及び図２に示すように、処理容器をなす筐体２０を備えており、筐体２０の側壁にはウエハＷの搬送口２１が開口され、当該搬送口２１はシャッタ２１ａにより開閉自在とされている。このシャッタ２１ａはウエハＷを加熱する際に、搬送口２１を介して筐体２０内に外気が流入することにより後述のウエハＷの周囲に形成される気流が乱れることを防ぐために設けられているが、シャッタ２１ａの代わりに例えばエアカーテンを搬送口２１付近に設けて外気の流入を防いでもよい。

また筐体２０内の下部には基台２２が設けられており、搬送口２１に向かう側を一端側とすると、この基台２２の一端側にはウエハＷを冷却するための冷却プレート３が設けられ、他端側にはウエハＷを加熱処理するための扁平な加熱室４が設けられている。この加熱室４の冷却プレート３に対向する側面は、ウエハＷを搬入出するための開口部４０として開口しており、前記ウエハＷは、冷却プレート３の上方側の位置と、加熱室４の内部との間を移動し、前記加熱室４内において加熱処理が行われるようになっている。なお以下に、冷却プレート３側をウエハＷの移動路の一端側、加熱室４側を前記移動路の他端側として説明する。

前記冷却プレート３は、例えばアルミニウムにより構成され、図１に示すように、例えばウエハＷと略同じか僅かに小さい直径を有する円板３Ａから、ウエハＷの移動方向（図中Ｙ方向）の前後に板状部材３Ｂ，３Ｃが伸び出すように形成されていて、前記搬送口２１側から見てウエハＷの移動路の左右両側にウエハＷと略同じか僅かに小さい直径を有する円板３Ａの円弧を備えるように構成され、例えば４ｍｍ程度の厚さに形成されている。またその裏面側には、例えば温度調節水を流すための図示しない冷却機構を備えており、当該冷却プレート３に載置されたウエハＷを粗冷却するように構成されている。

また前記冷却プレート３のほぼ中央には、ウエハＷの側端面を押圧するための押圧機構５が、前記円板３Ａと板状部材３Ｂ，３Ｃとに亘って、ウエハＷの移動路に沿って移動できるように設けられている。この押圧機構５は、後述するように、ウエハＷが冷却プレート３と加熱室４との間で移動するときに、冷却プレート３から浮上したウエハＷの移動時における後方側の側端面を押圧するための機構である。

この押圧機構５は、図１、図３、図４、図５に示すように、２本の棒状の押圧部材５１が支持部材５２から伸び出すように構成され、押圧部材５１の先端により、後述するように冷却プレート３上に浮上したウエハＷの、前記移動時の後方側（加熱室４側とは反対側）の側端面を押圧するようになっている。

そしてこの押圧機構５は、冷却プレート３の中心部に、円板３Ａ、板状部材３Ｂ，３Ｃに亘って、ウエハＷの移動路に沿って形成された凹部３０内に、前記移動路に沿って移動自在に設けられている。前記凹部３０の底面には、前記移動路に沿って伸びるガイドレール５３（図１では図示せず）が設けられており、支持部材５２の下部に取り付けられたガイド部５４により、前記ガイドレール５３に沿って移動できるようになっている。そして前記ガイドレール５３の移動路の前方側と後方側には、夫々２つのプーリ５５Ａ，５５Ｂ、５６Ａ，５６Ｂが設けられると共に、支持部材５２と、これらプーリ５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａ，５６Ｂにタイミングベルト５７を架け、４つのプーリ５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａ，５６Ｂのうちの一つの駆動プーリ例えばプーリ５５Ｂ（残りの３つは従動プーリ）を駆動手段であるモータＭにより回転駆動させることにより、タイミングベルト５７を前記移動路に沿って移動させ、こうして押圧機構５が移動できるようになっている。この例では、タイミングベルト５７と、プーリ５５Ａ，５５Ｂ，５６Ａ，５６Ｂと、ガイド部５４と、ガイドレール５３とにより、押圧機構５の駆動機構が構成されている。また、モータＭは制御部Ｃにより駆動が制御されるようになっている。

また前記冷却プレート３の凹部３０の両側には、ウエハＷの移動路に沿って設けられ、冷却プレート３表面からウエハＷの移動路の一端側（加熱室４と反対側）に向けて上方斜めにウエハ浮上用の気体を吐出するための多数の吐出孔３ａ，３ａが設けられている。この例では、前記吐出孔３ａ，３ａは、例えば凹部３０の両側の、ウエハＷの移動路の中心線Ｌ（冷却プレート３に載置されたウエハの中心Ｏ１と、熱板６に載置されたウエハＷの中心Ｏ２とを通って移動路に沿って伸びる線）の両側に、前記中心線Ｌをほぼ等間隔で挟むように、前記ウエハＷの移動路に沿って伸びる一対の線上に、所定の間隔を開けて形成されている。

この吐出孔３ａ，３ａは、例えば図２、図５に示すように、冷却プレート３の内部に前記ウエハの移動路に沿って伸びるように設けられたガス供給路３１，３１と、このガス供給路３１，３１からの気体を供給するために、冷却プレート３内部に形成された多数の微細な供給孔３２，３２により接続されており、供給孔３２，３２の一端側が吐出孔３ａ，３ａとなっている。そして供給孔３２，３２を、図２に示すように、前記移動路の一端側に向けて上方斜めに形成することによって、吐出孔３ａ，３ａから、前記移動路の一端側に向けて上方斜めにウエハ浮上用の気体が吐出されるようになっている。

また前記ガス供給路３１，３１は、例えば図５（ｂ）に示すように、冷却プレート３の内部に形成され、ウエハＷの移動路に沿って伸びる円筒状の空洞部３１ａと、この空洞部３１ａの内部に設けられるガス供給管３３とを備えている。そして前記空洞部３１ａと冷却プレート３表面とを結ぶように供給孔３２が形成され、ガス供給管３３の表面に形成されたガス孔３３ａから気体が空洞部３１ａ内に供給されると、この気体が供給孔３２、吐出孔３ａを介して吐出されるようになっている。

さらに前記冷却プレート３の一対の吐出孔３ａ，３ａの両側には、ウエハＷの移動路に沿って設けられ、ウエハＷの移動路の中心線Ｌの両側に、浮上しているウエハＷが移動路の中央に位置するように、当該中心線Ｌに向かって気体を吐出するための、多数の中心位置合わせ用の吐出孔（以下「センタリング用吐出孔３ｂ，３ｂ」という）が設けられている。このセンタリング用吐出孔３ｂ，３ｂは、例えば一対の吐出孔３ａ，３ａの両側の、前記中心線Ｌをほぼ等間隔で挟むように、前記移動路に沿って伸びる一対の線上に、所定の間隔を開けて形成されている。

このセンタリング用吐出孔３ｂ，３ｂも、例えば冷却プレート３の内部に、前記ウエハの移動路に沿って伸びるように設けられたガス供給路３４と、このガス供給路３４からのガスを供給するために冷却プレート３に形成された多数の微細な供給孔３５により接続されており、供給孔３５の一端側がセンタリング用吐出孔３ｂ，３ｂとなっている。そして供給孔３５を前記中心線Ｌに向けて上方斜めに形成することにより、センタリング用吐出孔３ｂ，３ｂから前記中心線Ｌに向けて気体が吐出するようになっている。このガス供給路３４も、吐出孔３ａのガス供給路３１と同様に、円筒状の空洞部３４ａ（図示せず）と、この空洞部３４ａの内部に設けられるガス供給管３６（図１参照）とを備えている。

さらに冷却プレート３の周縁部の例えば４ヵ所には、図１に示すように当該冷却プレート３の中心部に向けて切り欠き部３７が形成されている。なおこの切り欠き部３７は、後述するように、外部の搬送機構Ａと冷却プレート３との間でウエハＷの受け渡しを行なうときに必要なものである。

さらにまた冷却プレート３の押圧機構５が設けられた凹部３０の底部には、例えば図４、図５（ａ）に示すように、凹部３０の長さ方向に所定の間隔を開けて排気口３８ａが形成され、排気口３８ａから排気された気体は、冷却プレート３の凹部３０の下部側に、前記排気口３８ａが設けられた領域が囲むように形成された排気室３８を介して外部に排気されるようになっている。例えばこの排気口３８ａからは、例えば吐出孔３ａから吐出され、ウエハＷの下方側を通って凹部３０内に入り込んだ気体が排気されるようになっている。

前記加熱室４は、その内部にてウエハＷの加熱処理を行なうものであり、ウエハＷより大きい内部空間を有している。この加熱室４は、ウエハＷと略同じ大きさの円板状に形成された熱板６と、この熱板６と対向するように設けられた天板４１とを備えており、熱板６は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）により構成され、天板４１は例えば厚さが３ｍｍ程度のアルミニウム(Ａｌ)やステンレス等の伝熱性の材料により構成されている。

熱板６は下部容器４２内に、例えば図２、図７に示すように、下部容器４２の中央部に形成された凹部に収納される状態で、下部容器４２の上面と熱板６の上面との高さ位置が揃うように設けられている。また天板４１は、この下部容器４２に、前記開口部４０のみが開口し、前記移動路に沿った断面形状がコ字状になるように、つまり冷却プレート３側から加熱室４を見たときの、熱板６の側方部や、熱板６の奥側には側壁部が設けられている。そして前記開口部４０の上下方向の大きさは６ｍｍ以下の大きさに設定され、その内部には扁平な空間が形成されている。

前記熱板６は、図１に示すように、例えばウエハＷよりも大きい直径を有する円板状に例えばアルミニウムにより構成され、例えば４ｍｍ程度の厚さに形成されている。その表面には、ウエハＷを熱板６表面から例えば０．２ｍｍ程度浮上させた状態で保持するための突部６１が設けられており、またその裏面側には、例えば図４、図６、図７に示すように、例えばヒータよりなる加熱手段６２を備えていて、当該熱板６に載置されたウエハＷを加熱するように構成されている。

この熱板６の冷却プレート３に隣接する側には、例えば図４、図７に示すように、ウエハＷが押圧機構５により押圧された状態で、冷却プレート３から熱板６の所定位置まで移動するときに、押圧機構５の押圧部材５１の先端部が入り込むための切り欠き部６３が形成されている。

また前記熱板６には、ウエハＷの移動路に沿って設けられ、ウエハＷの移動路の一端側（冷却プレート３側）に向けて上方斜めにウエハＷ浮上用の気体を吐出するための多数の吐出孔６ａが設けられている。この吐出孔６ａは、例えばウエハＷの移動路の前記中心線Ｌ上に、所定の間隔をおいて形成されている。

前記吐出孔６ａは、例えば熱板６の内部に、前記ウエハの移動路に沿って伸びるように設けられたガス供給路６４と、このガス供給路６４からのガスを供給するために熱板６に形成された多数の微細な供給孔６５により接続されており、供給孔６５の一端側が吐出孔６ａとなっている。そして供給孔６５を、図２、図７に示すように、前記移動路の一端側（冷却プレート３側）に向けて上方斜めに向けて形成することによって、吐出孔６ａから、前記移動路の一端側に向けて上方斜めに気体が吐出するようになっている。

またガス供給路６４は、吐出孔３ａのガス供給路３１と同様に、熱板６の内部に形成され、ウエハＷの移動方向に伸びる円筒状の空洞部（図示せず）と、この空洞部の内部に設けられるガス供給管６６（図１、図２参照）とを備えている。そして前記空洞部と熱板６表面とを結ぶように供給孔６５が形成され、ガス供給管６６の表面に形成されたガス孔からガスが空洞部内に供給されると、このガスが供給孔６５、吐出孔６ａを介して吐出されるようになっている。

さらに前記熱板６の吐出孔６ａの両側には、ウエハＷの移動路に沿って設けられ、前記中心線Ｌの両側に、浮上しているウエハＷが移動路の中央に位置するように、当該中心線Ｌに向かって気体を吐出するための、多数の中心位置合わせ用の吐出孔６ｂ，６ｂ（以下「ンタリング用吐出孔６ｂ，６ｂ」いう）が設けられている。このセンタリング用吐出孔６ｂ，６ｂは、例えば吐出孔６ａが設けられている前記中心線Ｌをほぼ等間隔で挟むように、移動路に沿って伸びる一対の線上に、所定の間隔を開けて形成されている。

この中心位置合わせ用吐出孔６ｂ，６ｂも、例えば熱板６の内部に、例えば図６に示すように、前記ウエハの移動路に沿って伸びるように設けられたガス供給路６７と、このガス供給路６７からのガスを供給するために熱板６に形成された多数の微細な供給孔６８により接続されており、供給孔６８の一端側がセンタリング用吐出孔６ｂ，６ｂとなっている。そして供給孔６８を前記中心線Ｌに向けて上方斜めに形成することにより、センタリング用吐出孔６ｂ，６ｂから前記中心線Ｌに向けて気体が吐出するようになっている。このガス供給路６７も、吐出孔６ａのガス供給路６４と同様に、円筒状の空洞部（図示せず）と、この空洞部の内部に設けられるガス供給管６９（図１参照）とを備えている。

ここで吐出孔３ａ，６ａから吐出される気体や、センタリング用吐出孔３ｂ，６ｂから吐出される気体には圧縮空気等が用いられている。そして前記ガス供給路３１，３４，６４，６７に、夫々ガス例えば圧縮空気を供給するためのガス供給管３３，３６，６６，６９は、夫々流量調整バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を介して、例えば筐体２０の外部へ設けられた、前記圧縮空気等の気体が貯留されているガス供給源３３Ａ，３６Ａ，６６Ａ，６９Ａに接続されている。なお図２では図示の便宜上ガス供給管３３，６６のみを記載している。

前記下部容器４２には、開口部４０側から見て熱板６の手前側にガス吐出部４３が設けられ、熱板の奥側には排気部４４が設けられている。このガス吐出部４３と排気部４４とは、ウエハＷが加熱室４内にあるときに、ウエハＷを挟んで手前側と奥側に設けられており、これによりウエハＷの直径（幅）をカバーし、さらに加熱室４の天板４１と熱板６との間を前記開口部４０側から見て手前側から奥側へ、即ちウエハＷの一端側から他端側へと流れるいわば一方向流ともいうべき気流を形成できるように夫々設けられている。

前記ガス吐出部４３は、図１に示すように、例えば多数の小孔が吐出口４３ａとして加熱室４の幅方向（図中Ｘ方向）に沿って夫々一定の間隔をおいて設けられている。当該吐出口４３ａの一端から他端までの長さは加熱室４内に載置されるウエハＷの直径をカバーするように構成されている。ガス吐出部４３には、例えば図２に示すように、ガス供給管４５ａ、バルブＶ５を介して、例えば筐体２０の外部へ設けられた、クリーンなパージ用ガス例えば窒素ガスなどの不活性ガスが貯留されているガス供給源４５に接続されている。

前記ガス吐出部４３からは、例えば加熱手段によりウエハＷの加熱温度（加熱時のウエハＷの表面温度）と同じ温度に温調されたガスが吐出されるようになっている。前記加熱手段としては、ガス供給管４５ａの出口付近に設けたヒータを用いてもよいし、例えばガス吐出部４３の内部に幅方向に沿って伝熱板を設け、この伝熱板には複数のヒートパイプの一端を接続し、ヒートパイプの他端は熱板に接続するように構成し、これによりガス供給源４５からガス供給管４５ａを介してガス吐出部４３の内部空間に供給されたパージ用ガスを、伝熱板によりウエハＷの加熱温度（加熱時のウエハＷの表面温度）と同じ温度に温調するようにしてもよい。ウエハＷは加熱室４内に突部６１により保持された状態で支持され、熱板６により加熱されると共に、加熱されたパージガスがウエハＷの表面に沿って流れることでウエハＷを予め設定したプロセス温度で加熱できるように構成されている。

排気部４４は、例えば多数の小孔が排気口４４ａとして加熱室４の幅方向に沿って、夫々一定の間隔をおいて設けられており、当該排気口４４ａの一端から他端までの長さは例えばウエハＷの直径をカバーするように構成されている。排気部４４には排気管４６が接続されており、この排気管４６は筐体２０の外部へ伸長して、その端部は例えば工場の排気路に接続されている。また排気管４６にはファン４７が介設されており、当該ファン４７の回転数が制御されることで排気部４４は例えば予め設定された排気量で排気口４４ａから加熱室４内の排気を行なうことができるように構成されている。なお図中Ｖ６は排気管４６に介設されたバルブである。

ところで本発明においては、ガス吐出部４３及び排気部４４により既述の一方向流が形成できればよいので、ガス吐出部４３及び排気部４４はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。また吐出口４３ａ及び排気口４４ａの形状もこの例に限らず、例えば幅方向に沿ったスリット状に設けられていてもよい。

さらにこの加熱装置には、熱板６の上方側に移動したウエハＷの停止位置を決定すると共に、熱板６上に載置されるウエハＷの位置決めを行うための位置決め部材として、熱板ガイド部２３Ａが設けられている。この熱板ガイド部２３Ａは、例えば熱板６上に浮上したウエハＷの側端面が当接する突起よりなり、熱板６の表面に設けられ、ウエハＷが熱板６上の所定位置に載置されたときの、ウエハＷの冷却プレート３と反対側の側端面が当接する位置に、ウエハＷの周方向に複数個設けられている。

さらにまた、熱板６から冷却プレート３の上方側に移動したウエハＷの停止位置を決定すると共に、冷却プレート３上に載置されるウエハＷの位置決めを行うための位置決め部材として、冷却プレートガイド部２３Ｂが設けられている。この冷却プレートガイド部２３Ｂは、例えば冷却プレート３上に浮上したウエハＷの側端面が当接する突起よりなり、冷却プレート３の表面に設けられ、ウエハＷが冷却プレート３上の所定位置に載置されたときの、ウエハＷの熱板６と反対側の側端面が当接する位置に、ウエハＷの周方向に複数個設けられている。

また図４中２４は例えば加熱室４内にてウエハＷの加熱処理を行うときに、加熱室４の開口部４０を塞ぐシャッタであるが、シャッタ２４の代わりに例えばエアカーテンを前記開口部４０付近に設けるようにしてもよい。なお図４中２５は、例えば加熱装置２の処理容器２０の側壁に形成された排気部である。

続いて冷却プレート３にウエハＷを受け渡す外部の搬送機構Ａについて説明しておくと、この搬送機構Ａは、例えば図８に示すような、水平な馬蹄形状の搬送アーム２６と搬送アームを支持する搬送基体２７とを有しており、搬送アーム２６の前方には、冷却プレート３の板状部材３Ｃよりも大きい切り欠き部２６ａが形成されている。搬送アーム２６の内周の大きさは冷却プレート３の直径よりも若干大きく形成されており、この内周における下部には内方へ向かう４つの突片２８が設けられ、図８(ｂ)に示すように、これらの突片２８上にウエハＷが保持される。

搬送アーム２６は例えば図示しない駆動機構により搬送基体２７を介して昇降自在かつ進退自在に構成され、冷却プレート３にウエハＷを受け渡す際には、先ず押圧機構５を待機位置（冷却プレート３の一端側の位置）に位置させ、ウエハＷを保持した搬送アーム２６を前記搬送口２１を介して筐体２０内の、冷却プレート３の上方側に進入させる。ここで冷却プレート３の外周の切り欠き部３７は、夫々搬送アーム２６の突片２８と対応する位置に設けられていることから、搬送アーム２６が図８（ｂ）に示すように、冷却プレート３に対して上方から覆い被さるように下降することで、搬送アーム２６が冷却プレート３の下方側に通過し、搬送アーム２６上のウエハＷが冷却プレート３に受け渡される。ウエハＷを受け渡した搬送アーム２６は、冷却プレート３と基台２２との間において、搬送口２１側に後退して筐体２０内から退去するようになっている。

続いて加熱装置２の構成部材の位置関係について説明すると、この例では、ウエハＷは気体により浮上した状態で、冷却プレート３の上方側から熱板６の上方側へ移動するように設けられているので、前記熱板６は、冷却プレート３にて浮上したウエハＷがそのまま侵入できるように、冷却プレート３と熱板６の高さ位置はほぼ同じに設定される。またウエハＷは熱板６の突部６１よりも上方側にて移動するように設定され、この位置からウエハＷが下降して、突部６１により保持された状態で熱処理を行うことができるように設定されている。なおこの例では、ウエハＷは冷却プレート３や熱板６表面から０．３ｍｍ程度浮上した位置で移動するように設定されている。

次に当該加熱装置２に備えられた制御部Ｃについて説明する。この制御部Ｃは、例えばコンピュータからなるプログラム格納部を有しており、プログラム格納部には、後述するような当該加熱装置２の作用、つまりウエハＷの処理、ウエハＷの受け渡し、ウエハＷの加熱および気流の制御などが実施されるように命令が組まれた、例えばソフトウェアからなるプログラムが格納される。そして当該プログラムが制御部に読み出されることにより制御部は当該半導体製造装置の作用を制御する。なおこのプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

そしてこの加熱装置２では、制御部Ｃにより、バルブＶ１〜Ｖ６の開閉制御、モータＭの回転駆動制御が行われ、吐出孔３ａ，６ａ，３ｂ，６ｂからの気体の吐出量の制御を行うことによって気体によるウエハＷの押圧力や、中央位置合わせ時の程度が制御され、モータＭの回転数の制御によって押圧機構５による押圧力（移動速度）が制御され、モータＭの回転方向の制御により押圧機構５の移動方向が制御されるようになっている。

次に当該加熱装置２の作用について説明する。先ず図９（ａ）に示すように、外部の搬送機構Ａにより、搬送口２１を介して筐体２０内に、表面にレジスト液が塗布されたウエハＷを搬入し、ウエハＷを冷却プレート３上に受け渡す。次いで図９（ｂ）に示すように、バルブＶ１〜Ｖ４を開いて吐出孔３ａ，６ａとセンタリング用吐出孔３ｂ，６ｂから、夫々気体を吐出させて、ウエハＷを冷却プレート３表面から０．３ｍｍ程度浮上させる。続いて図９（ｃ）に示すように、モータＭを駆動させて押圧機構５により、ウエハＷの移動時の後方側の側端面（加熱室４と反対側の側端面）を押圧して、熱板６の上方側までウエハＷを移動させ、ウエハＷの移動時における前方側の側端面が熱板ガイド部材２３Ａに当たるまで押圧する。

ここで冷却プレート３から熱板６にウエハＷを移動させるときには、冷却プレート３と熱板６では、前記移動路の一端側（冷却プレート３側）に向けて上方斜めに気体を吐出しているので、これによりウエハＷを前記移動路の一端側に移動しようとする押圧力が発生する。そしてこの押圧力に抗して押圧部材５１によりウエハＷの移動時の後方側の側端面を押圧して、前記気体の吐出方向とは反対側である熱板６側にウエハＷを移動させる。

こうしてウエハＷの前記移動時における前方側の側端面が熱板ガイド部材２３Ａに当接するまで押圧機構５によりウエハＷを押圧した後、図１０（ａ）に示すように、バルブＶ１〜Ｖ４を閉じて、吐出孔３ａ，６ｂ、センタリング用吐出孔３ｂ，６ｂからの気体の吐出を停止し、押圧機構５を待機位置まで後退させる。そしてこれら気体の吐出の停止により、熱板６の上方側にて浮上していたウエハＷを下降させ、熱板ガイド部材２３Ａにより位置合わせされた状態で熱板６の突部６１上に載置させる。なお加熱室４内は、ウエハＷが搬送されるまでに、熱板６により加熱され、例えば１００℃程度になっている。

こうして加熱室４内にウエハＷが搬入されると、バルブ５が開かれ、ガス供給源４５からガス供給管４５ａを介して吐出口４３ａから加熱室４の天板４１へ向けて所定の温度に設定されたパージガスが吐出されると共に、バルブＶ６が開き、ファン４７が回転することで排気部４４からの排気が行なわれる。こうして吐出部４３から供給されたパージ用ガスは加熱室４の天板４１と熱板６との間を前記移動路の一端側から他端側に流れ、ウエハＷの周囲を通過した後に、排気部４４に流入し、加熱室４、筐体２０の外へ除去される。これによりウエハＷの周囲に一方向流が形成され、こうして熱板６の熱と一方向流とにより、ウエハＷに塗布されたレジスト液の加熱、乾燥が行われて、ウエハＷにレジスト膜が形成される。このようにしてウエハＷへのパージ用ガスの供給が例えば一定時間行なわれた後に、ガス供給源４５からのパージ用ガスの供給と排気部４４による排気を停止する。

次いでバルブＶ１〜Ｖ４を開いて、熱板６と冷却プレート３表面の吐出孔３ａ，６ａ、センタリング用吐出孔３ｂ，６ｂから気体の吐出を開始すると共に、押圧機構５をウエハＷの前記移動路の一端側（冷却プレート３側）の側端面に接触する位置まで移動させる。

ここで熱板６から冷却プレート３にウエハＷを移動させるときには、冷却プレート３と熱板６では、前記移動路の一端側に向けて上方斜めに気体を吐出しているので、これによりウエハＷを前記移動路の一端側に移動しようとする押圧力が発生する。そしてこの押圧力によりウエハＷの移動時における前方側（冷却プレート３側）の側端面を押圧部材５１に押し付け、この状態で押圧機構５を気体の吐出方向と同じ向き、つまり冷却プレート３側に移動させる。ここでウエハＷは気体による押圧力によって、前記移動路の一端側（冷却プレート３側）に移動していくが、押圧機構５の移動速度を前記気体の押圧によるウエハＷの移動速度よりも遅く設定することにより、押圧機構５にウエハＷの移動時における前方側の側端面を押し付けることができる。

こうして図１０（ｂ）に示すように、ウエハＷの移動時における前方側の側端面が冷却プレートガイド部材２３Ｂに当接するまで、気体の押圧力と押圧機構５とによりウエハＷを移動させた後、図１０（ｃ）に示すように、バルブＶ１〜Ｖ４を閉じて、吐出孔３ａ，６ｂ、センタリング用吐出孔３ｂ，６ｂからの気体の吐出を停止させる。そしてこれら気体の吐出の停止により、冷却プレート３上に浮上していたウエハＷを下降させ、冷却プレートガイド部材２３Ｂにより位置合わせされた状態で冷却プレート３上に載置させる。
冷却プレート３ではウエハＷ下面を当該冷却プレート３に接触させて冷却し、ウエハＷの粗熱取りを行なう。そして粗熱取りが終了した後、冷却プレート３を介して外部の搬送機構ＡにウエハＷを受け渡し、筐体２０の外へ搬送する。ここで冷却プレート３から搬送機構ＡへのウエハＷの受け渡しは、搬送機構Ａから冷却プレート３へのウエハＷの受け渡しと逆の動作で行なわれ、例えばウエハＷを保持する冷却プレート３の下面と基台２２との間に、搬送機構Ａの搬送アーム２６を進入させ、次いで搬送アーム２６を冷却プレート３の上方側まで上昇させることにより、搬送アーム２６上に冷却プレート３からウエハＷを受け取り、次いで冷却プレート３の上方側にてウエハＷを保持した搬送アーム２６を退却させることにより行なわれる。

このような加熱装置２では、冷却プレート３と熱板６との間のウエハＷの移動の際、冷却プレート３や熱板６の表面から気体を吐出させることによりウエハＷを浮上させ、冷却プレート３や熱板６からの気体により形成される押圧力と、押圧機構５の押圧力との組み合わせにより、扁平な空間を有する加熱室４にウエハＷを搬入して所定の熱処理を行なっている。

この際、冷却プレート３から熱板６へウエハＷを移動させるときには、冷却プレート３と熱板６の夫々の表面から、ウエハＷの移動路の一端側に向けて上方斜めに気体を供給すると共に、押圧機構５によりウエハＷの前記一端側側端面を押圧している。これによりウエハＷの前記移動時の前方側には、前記気体による押圧力が作用し、ウエハＷは前記移動時の前方側からの押圧力により、押圧機構５に押し付けられる状態で移動していく。

これによりウエハＷは前記移動路を、進行方向の前方側からの気体による押圧と、前記進行方向の後方側からの押圧機構５による押圧との、両押圧力を受けて冷却プレート３から熱板６へ移動していくので、このため冷却プレート３や熱板６から浮上した状態で移動するという不安定な状態であっても、進行方向の前方側及び後方側への位置ずれが抑えられ、前記移動路の前後方向が位置決めされた状態で安定した移動を行うことができる。

また、ウエハＷの熱板６上の停止位置においても、熱板６からは前記進行方向と逆向きの気流が形成され、この気流による押圧力にてウエハＷの前方側への移動が抑えられるので、押圧機構５による押圧を所定の位置で終了させることにより、ウエハＷは熱板６上の予め設定された所定位置に停止させることができる。

この際、仮に冷却プレート３や熱板６から、前記移動路の他端側（ウエハＷの進行方向）や、冷却プレート３等から垂直方向に気流を発生させた状態で、押圧機構５によりウエハＷの前記一端側の側面を押圧するようにして移動する場合を仮定すると、冷却プレート３等から浮上したウエハＷは不安定であるため、押圧機構５で前記ウエハＷの移動時の後方側の側端面を押圧すると、浮上により摩擦力がほとんど作用しない状態では、ウエハＷのみが前記進行方向の前方側や、斜め前方側へ移動しやすい。このため押圧機構５によりウエハＷの所定位置を押圧力しにくくなり、移動の際にウエハＷの位置ずれを起こしやすくなる。これにより安定した状態でウエハＷを移動させにくくなるので、冷却プレート３から熱板６の所定位置に移動させることは難しいと推察される。

また、熱板６から冷却プレート３へウエハＷを移動させるときには、冷却プレート３と熱板６の夫々の表面から、ウエハＷの前記移動路の一端側（進行方向側）に気体を供給し、これにより形成された押圧力によってウエハＷを移動させると共に、前記気体の押圧力により押圧部材５１にウエハＷの前記移動時の前方側の側端面を押し付ける状態で、押圧機構５を気体が吐出される方向に移動させている。

こうしてウエハＷは、前記進行方向の前方側から押圧機構５により押し付けられ、前記進行方向の後方側からは気体による押圧力によって移動していくので、冷却プレート３や熱板６から浮上した状態で移動するという不安定な状態であっても、常にウエハＷは前記移動路の前方側と後方側から夫々押圧され、これによって前後方向への位置ずれが抑えられるので、安定した移動を行うことができる。また、ウエハＷの冷却プレート３上の停止位置においては、押圧機構５を所定の位置で停止させることにより、ウエハＷを冷却プレート３上の予め設定された所定位置に停止させることができる。

さらに上述の例では、冷却プレート３及び熱板６にセンタリング用吐出孔３ｂ，６ｂを形成し、ウエハＷの移動時に、移動路の中心線に向かって気体を吐出しているので、浮上しているウエハＷが移動路の中央に位置するように移動路の左右方向からの押圧力が発生し、これによりウエハＷの中心位置の位置合わせが行われ、移動時の移動路の左右方向への位置ずれを防止することができる。

また、このように本発明の加熱装置２では、冷却プレート３と熱板６との間においてウエハＷを移動させる際、ウエハＷを搭載して移動する構成の冷却プレートや、冷却プレートとは別の搬送手段を用いていないので、冷却プレートと熱板６との間や、搬送手段と熱板６との間のウエハＷの受け渡しが不要となる。ここでこれら受け渡し作業には、通常冷却プレートや搬送手段と、ウエハＷとのいずれか一方を加熱室４内にて昇降させて行われるが、前記受け渡し作業を行う必要がないことから、この昇降に要する加熱室４内の上下方向のクリアランス分が不要となる。

このため加熱室４内の上下方向の大きさは、熱板６から浮上した状態でウエハＷが熱板６上を水平方向に移動できる程度の大きさであればよく、加熱室４内の上下方向の大きさをかなり小さくすることができる。このため加熱室４内の上下方向の大きさが３ｍｍ以下の扁平な加熱室４であっても、加熱室４の天板４１の昇降作業が不要となる。

このように、この加熱装置２では、熱板６へのウエハＷの受け渡しに要する昇降機構や、天板４１の昇降機構が不要となるので、昇降機構が設けられる昇降機構が設けられる領域や、昇降作業に要する上下方向のクリアランスが不要となり、加熱室４自体が薄型になっていることと合わせて、この点からも加熱装置２の上下方向の高さを小さくできる。このように加熱装置２の薄型化を図ることができるので、例えば後述するように、当該加熱装置を塗布、現像装置に組み込む場合には、加熱装置２を多段化して設置することができ、１個の加熱装置２の占有面積分に、多数の加熱装置を組み込むことができる。

また熱板６との間の蓋体４１の昇降動作や、熱板６との間のウエハＷの受け渡し動作に要する作業時間が不要となり、その分オーバーヘッドタイムを削減することができ、スループットの向上を図ることができる。さらにこのような加熱装置２では、既述のように、加熱室４には昇降自在な蓋体４１が設けられていないので、蓋体の４１の昇降機構の設置スペースや、昇降動作に必要な上下方向のスペースが不要となるので、この点からも加熱装置２の薄膜化を図ることができる。

また蓋体４１の昇降が原因となる加熱装置２内の気流の乱れの発生が起こるおそれがないので、加熱装置２内の気流が乱れにくく、当該気流の制御を良好に行なうことができる。これにより加熱装置２においては、気流の乱れを抑えて前記一方向流を形成できるので、結果として前記昇華物が気流の流れに従って十分に排気部４４から排出され、ウエハＷへのパーティクル付着を抑えることができる。

続いて本発明の他の実施の形態について図１１〜図１３に基づいて説明する。この例が上述の実施の形態と異なる点は、ウエハＷの移動路の他端側である加熱室４側に押圧機構７を設けたことである。この例では、図１２に示すように、冷却プレート３及び熱板６には、ウエハＷの移動路に沿って設けられ、ウエハＷの移動路の他端側（加熱室４側）に向けて上方斜めに、ウエハＷ浮上用の気体を吐出するための多数の吐出孔７ａ，７ｂが、例えば前記移動路の中心線上に所定の間隔を開けて形成されている。

また押圧機構７は、熱板６上に浮上したウエハＷの前記移動路の他端側の側端面を押圧する押圧部材７１が支持部材７２から前記移動路の一端側に向けて伸び出すように設けられており、この押圧部材７１が支持部材７２により支持され、前記熱板６から浮上した状態で、ウエハＷの移動路に沿って移動できるようになっている。

この例では、一方の押圧部材７１の側面には、薄い板状の支持アーム７３が加熱室４の幅方向（図中Ｘ方向）に伸びて、その一端側が加熱室４の側壁４ａから加熱室４の外部に伸び出してガイド部７４に接続されている。そして前記ガイド部７４が、加熱室４の外部にて前記移動路に沿って伸びるガイドレール７５に沿って移動することにより、押圧部材７１が前記移動路に沿って移動できるようになっている。なお加熱室４の側壁４ａには、前記支持アーム７３が通ることができる程度の隙間４ｂが形成されている。その他の構成は、上述の図１に示す加熱装置２と同様である。

このような加熱装置２では、冷却プレート３から熱板６にウエハＷを移動するときには、冷却プレート３及び熱板６から気体を吐出させ、これにより冷却プレート３上に浮上したウエハＷの移動時における前方側に押圧部材７１を接触させる。そして前記気体の吐出によりウエハＷには熱板６側に移動しようとする押圧力が作用するので、この押圧力によりウエハＷの移動路の前方側により押圧部材７１を押圧する状態で、押圧機構７を気体の吐出方向と同じ向き（加熱室４側）に移動させて、熱板６上までウエハＷを移動させる。次いで冷却プレート３及び熱板６からの気体の吐出を停止して、ウエハＷを熱板６上に載置して、所定の熱処理を行う。

一方熱板６から冷却プレート３にウエハＷを移動するときには、冷却プレート３及び熱板６から気体を吐出させ、これにより熱板６上に浮上したウエハＷの移動時における後方側に押圧部材７１を接触させる。そして前記気体の吐出によりウエハＷには熱板６側に移動しようとする押圧力が作用するので、この押圧力に抗して、押圧機構７によりウエハＷを押圧して気体の吐出方向とは反対側（冷却プレート３側）に基板を移動させて、冷却プレート３上までウエハＷを移動させる。次いで冷却プレート３及び熱板６からの気体の吐出を停止して、ウエハＷを冷却プレート３上に載置して、所定の熱処理を行う。

このような構成においても、ウエハＷが冷却プレート３と熱板６との間を移動する際、ウエハＷには、移動路の前方側と後方側とから気体による押圧力と、押圧機構７による押圧力が作用するので、移動する際のウエハＷの前後方向の位置ずれが抑えられ、安定した状態で移動させることができる。

以上において、図１に示す加熱装置２、図１１に示す加熱装置２においては、冷却プレート３と熱板６に形成されるウエハＷの浮上用の吐出孔３ａ，６ａ，７ａ，７ｂは、ウエハＷの移動路に沿った１つ以上の直線上に形成されればよく、ウエハＷの中心位置合わせ用のセンタリング用吐出孔３ｂ，６ｂも前記移動路の中心線を挟んで複数対形成するようにしてもよい。

また上述の例では、ウエハＷの浮上用の吐出孔３ａ，６ａ，７ａと、ウエハＷの中心位置合わせ用のセンタリング用吐出孔３ｂ，６ｂとを別個に形成したが、例えば吐出孔３ａ，６ａ，７ａを、前記移動路の中心線Ｌの両側に、当該中心線Ｌに向かって気体を吐出すると共に、前記移動路の一端側または他端側を向いて上方斜めに気体を吐出するように設けることにより、ウエハＷの浮上用と、中心位置合わせ用を兼用する吐出孔を設けるようにしてもよい。

続いてさらに本発明の他の実施の形態について図１４及び図１５に基づいて説明する。この例が上述の実施の形態と異なる点は、押圧機構を設けずに、冷却プレート３及び熱板６に設けられた吐出孔から気体を吐出させて、ウエハＷを浮上させると共に、気体による押圧力によりウエハＷの移動を推進させるものである。

この例では、前記冷却プレート３及び熱板６には、ウエハＷの移動路に沿って、ウエハＷの移動路の他端側に向けて上方斜めに、ウエハＷを浮上させると共に冷却プレート３側から加熱室４側へのウエハＷの移動を推進させるために気体を吐出する往路用吐出孔７６と、ウエハＷの移動路に沿って、ウエハＷの移動路の一端側に向けて上方斜めに、ウエハＷを浮上させると共に加熱室４側から冷却プレート３側へのウエハＷの移動を推進させるために気体を吐出する復路用吐出孔７７と、が形成されている。

例えば前記往路用吐出孔７６と、復路用吐出孔７７とは、例えば冷却プレート３及び熱板６の、ウエハＷの移動路の中心線Ｌ上に形成されている。そしてこの例では、冷却プレート３及び熱板６に設けられたウエハＷの中心Ｏ１，Ｏ２近傍から夫々一端側に向かう領域には、前記往路用吐出孔７６が形成され、冷却プレート３及び熱板６に設けられたウエハＷの中心Ｏ１，Ｏ２近傍から夫々他端側に向かう領域には前記復路用吐出孔７７が形成されている。

そして例えば冷却プレート３の往路用吐出孔７６はガス供給管７６ａ、バルブＶ７を介してガス供給源７６ｂ、冷却プレート３の復路用吐出孔７７はガス供給管７７ａ、バルブＶ８を介してガス供給源７７ｂ、熱板６の往路用吐出孔７６はガス供給管７６ｃ、バルブＶ９を介してガス供給源７６ｄ、熱板６の復路用吐出孔７７はガス供給管７７ｃ、バルブＶ１０を介してガス供給源７７ｄに夫々接続されていて、夫々独立して気体を吐出できるようになっている。ウエハＷの移動時における中心位置合わせ用のセンタリング用吐出孔３ｂ，６ｂを含むその他の構成は、上述の図１に示す加熱装置２と同様である。

このような構成では、ウエハＷの移動路の往路つまり、冷却プレート３から熱板６へウエハＷを移動するときには、冷却プレート３と熱板６の往路用吐出孔７６から気体を吐出させて、ウエハＷを冷却プレート３上に浮上させ、この気体によりウエハＷを進行方向の後方側から押圧し、この気体による押圧力によりウエハＷの移動を推進し、ウエハＷの進行方向の前方側の側端面を熱板ガイド部材２３Ａに当接させることにより、ウエハＷの移動を停止させ、次いで気体の吐出を停止させて、熱板６上にウエハＷを載置する。

一方、移動路の復路つまり、熱板６から冷却プレート３へウエハＷを移動するときには、冷却プレート３と熱板６の復路用吐出孔７７から気体を吐出させて、ウエハＷを熱板６上に浮上させ、この気体によりウエハＷを進行方向の後方側から押圧し、この気体による押圧力によりウエハＷの移動を推進し、ウエハＷの進行方向の前方側の側端面を冷却プレートガイド部材２３Ｂに当接させることにより、ウエハＷの移動を停止させ、次いで気体の吐出を停止させて、冷却プレート３上にウエハＷを載置する。

このような構成では、押圧機構が不要となるので、構造が簡易なものとなり、製造コストが低減すると共に、押圧機構を設けるスペースを確保しなくてもよいので、さらに加熱装置４の薄型化を図ることができる。また冷却プレート３と熱板６との間でのウエハＷの移動の際、押圧機構の制御が不要となるので、ウエハＷの移動のためのプログラムが容易になる。

ここで冷却プレート３及び熱板６では、往路用吐出孔７６と、復路用吐出孔７７とを前記ウエハＷの移動路に沿った同じ直線上に設けても良いし、前記移動路に沿った異なる直線上に設けても良い。また往路用吐出孔７６と復路用吐出孔７７とを、前記移動路に沿った同じ直線上に設ける場合には、互いに交互に設けるようにしてもよい。

さらにまた冷却プレート３から熱板６にウエハＷを移動するときには、例えばウエハＷの進行方向の前方側が熱板６上に進入してきたときに、熱板６の復路用吐出孔７７から気体を吐出させ、これによりウエハＷを進行方向の前方側から押圧して、こうしてウエハＷの移動速度を減速させるようにしてもよい。同様に熱板６から冷却プレート３にウエハＷを移動するときには、例えばウエハＷの進行方向の前方側が冷却プレート３上に進入してきたときに、冷却プレート３の往路用吐出孔７６から気体を吐出させ、これによりウエハＷを進行方向の前方側から押圧して、こうしてウエハＷの移動速度を減速させるようにしてもよい。この際往路用吐出孔７６、復路用吐出孔７７からの気体の吐出量を制御することにより、夫々の吐出孔７６，７７からの気体による押圧力が制御され、ウエハＷの進行方向への移動速度や、減速の程度が調整される。

さらにこの例においてもまた、往路用吐出孔７６と復路用吐出孔７７とを、前記移動路の一端側又は他端側に向けて上方斜めに気体を吐出すると共に、前記移動路の中心線Ｌの両側から前記中心線Ｌに向けて気体を吐出するように形成することによって、往路用吐出孔７６と復路用吐出孔７７とを、センタリング用吐出孔を兼用するように形成してもよい。またこれら往路用吐出孔７６と復路用吐出孔７７とセンタリング用吐出孔とは別個に、冷却プレート３及び熱板６上からウエハＷを浮上させるための浮上用の吐出孔を設けるようにしてもよい。

なお本発明では、図１４に示すように、アライメント部材７８を設けるようにしてもよい。この例では、アライメント部材７８は冷却プレート３側に設けられているが、通常は、冷却プレート３の周縁部の外方に設けられており、ウエハＷが冷却プレート３に載置された後に、前記位置からウエハＷの周縁部側面と接触する位置まで移動して、冷却プレート３上の所定の位置にウエハＷが位置するようにアライメントするものである。同様のアライメント部材を熱板６側にも設けるようにしてもよい。また本発明は、冷却プレート３と熱板６との間でウエハＷを横方向に搬送するものであるが、この横方向には水平方向の他、傾斜している場合も含むものとする。

続いて前記加熱装置２を組み込んだ塗布、現像装置に、露光部（露光装置）を接続したレジストパターン形成システムの全体構成について図１６及び図１７を参照しながら簡単に説明する。図中Ｂ１は、基板例えばウエハＷが、例えば１３枚密閉収納されたキャリア８を搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリア８の載置部８０ａを複数個並べて載置可能なキャリアステーション８０と、このキャリアステーション８０から見て前方の壁面に設けられる開閉部８１と、前記開閉部８１をキャリア８からウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。

前記キャリア載置部Ｂ１の奥側には、筐体８２にて周囲を囲まれる処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、これら棚ユニットＵ１〜Ｕ３及び液処理ユニットＵ４，Ｕ５の各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段Ａ２，Ａ３はキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されていて、ウエハＷは処理部Ｂ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。

前記棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行なわれる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、その組み合わせは、受け渡しユニット、疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）、ウエハＷを所定温度に調整するための温調ユニット（ＣＰＬ）、レジスト液の塗布前にウエハＷの加熱処理を行うための加熱ユニット（ＢＡＫＥ）、レジスト液の塗布後にウエハＷの加熱処理を行うためのプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＡＢ）、現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）等が含まれている。本発明の加熱装置２は加熱ユニット（ＰＡＢ）として組み込まれている。

また液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図１７に示すように、反射防止膜塗布ユニット（ＢＡＲＣ）、ウエハＷにレジスト液を塗布する塗布ユニット（ＣＯＴ）、ウエハＷに現像液を供給して現像処理する現像ユニット（ＤＥＶ）等を複数段、例えば５段に積層して構成されている。

前記処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光部Ｂ４が接続されている。このインターフェイス部Ｂ３は、処理部Ｂ２と露光部Ｂ４との間に前後に設けられる第１の搬送室８３及び第２の搬送室８４により構成されており、夫々に昇降自在及び鉛直軸周りに回転自在かつ進退自在な第１の搬送アーム８５及び第２の搬送アーム８６を備えている。さらにまた、第１の搬送室８３には、例えば受け渡しユニットや、高精度温調ユニット（ＣＰＬ）、及びウエハＷをポストエクスポージャーべーク処理する加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）等が上下に積層して設けられた棚ユニットＵ６が設けられている。

このようなレジストパターン形成システムにおけるウエハＷの流れの一例について説明すると、キャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリア８内のウエハＷは、温調ユニット（ＣＰＬ）→反射防止膜形成ユニット（ＢＡＲＣ）→加熱ユニット（ＢＡＫＥ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→塗布ユニット（ＣＯＴ）→加熱ユニット（ＰＡＢ）→露光部Ｂ４の経路で搬送されて、ここで露光処理が行われる。露光処理後のウエハＷは、加熱ユニット（ＰＥＢ）→高精度温調ユニット（ＣＰＬ）→現像ユニット（ＤＥＶ）→加熱ユニット（ＰＯＳＴ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→キャリア載置部Ｂ１のキャリア８の経路で搬送される。

本発明は、レジスト液の塗布されたウエハＷの加熱処理（ベーキング処理）以外に、露光処理後の加熱（ＰＥＢ）や、現像処理後の加熱処理等や、疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）に適用することができる。この際疎水化処理ユニット（ＡＤＨ）に適用する場合には、ガス吐出部４３からはＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）等の雰囲気が加熱室４内に供給されるようになっている。また本発明は、半導体ウエハＷ以外に、例えばＬＣＤ基板、マスク基板などの処理にも適用できる。

本発明の加熱装置の一実施の形態を示す平面図である。前記加熱装置を示す側部断面図である。前記加熱装置を示す側部断面図である。前記加熱装置に用いられる押圧機構を示す側部断面図である。前記加熱装置に用いられる冷却プレートの加熱室側から見た断面図である。前記加熱装置に用いられる熱板の冷却プレート側から見た断面図である。前記加熱装置に用いられる加熱室の側部断面図である。前記加熱装置にウエハＷを搬送するための外部の搬送機構と、加熱装置に設けられる冷却プレートとを示す平面図と、斜視図である。前記加熱装置の作用を説明するための工程図である。前記加熱装置の作用を説明するための工程図である。前記加熱装置の他の例を示す平面図である。図１１に示す加熱装置を示す側部断面図である。図１１に示す加熱装置に用いられる加熱室を示す側部断面図である。前記加熱装置のさらに他の例を示す平面図である。図１４に示す加熱装置を示す側部断面図である。前記加熱装置が組み込まれるレジストパターン形成装置の一例を示す平面図である。前記レジストパターン形成装置の一例を示す斜視図である。従来の加熱装置を示す断面図である。従来の加熱装置の作用を説明するための工程図である。

符号の説明

Ｗ半導体ウエハ
２加熱装置
２０筐体
３冷却プレート
３ａ吐出孔
３ｂセンタリング用吐出孔
４加熱室
４０開口部
５押圧機構
６熱板
６ａ吐出孔
６ｂセンタリング用吐出孔

Claims

基板を加熱するための熱板と、基板を冷却するための冷却プレートとを備え、前記熱板と冷却プレートとの間で基板が移動する加熱装置において、
処理容器内に設けられ、基板を加熱処理するための、一方側が基板を搬入出するために開口する扁平な加熱室と、
前記加熱室の内部に設けられた熱板と、
前記処理容器内に前記加熱室の開口側に隣接するように設けられ、熱板で加熱された基板を冷却するための冷却プレートと、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の一端側または他端側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出する吐出孔と、
前記気体の吐出により浮上した基板の移動時における前方側または後方側を押圧するための押圧部材と、
前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して押圧部材により基板を押圧して気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させ、また前記吐出孔からの気体の吐出により基板が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させるように、前記押圧部材を移動させる駆動機構と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
前記基板の移動路の一端側とは冷却プレート側であり、前記押圧機構は冷却プレート側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の中心線の両側に、浮上している基板が移動路の中央に位置するように、当該中心線に向かって気体を吐出する中心位置合わせ用の吐出孔を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の加熱装置。
基板を加熱するための熱板と、基板を冷却するための冷却プレートとを備え、前記熱板と冷却プレートとの間で基板が移動する加熱装置において、
処理容器内に設けられ、基板を加熱処理するための、一方側が基板を搬入出するために開口する扁平な加熱室と、
前記加熱室に設けられた熱板と、
前記処理容器内に前記加熱室の開口側に隣接するように設けられ、熱板で加熱された基板を冷却するための冷却プレートと、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、冷却プレート側を基板の移動路の一端側としたときに、前記移動路の他端側に向けて上方斜めに、基板を浮上させると共に冷却プレート側から加熱室側への基板の移動を推進させるために気体を吐出する往路用吐出孔と、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の一端側に向けて上方斜めに、基板を浮上させると共に加熱室側から冷却プレート側への基板の移動を推進させるために気体を吐出する復路用吐出孔と、
前記冷却プレート及び熱板に基板の移動路に沿って設けられ、基板の移動路の中心線の両側に、浮上している基板が移動路の中央に位置するように、当該中心線に向かって気体を吐出する中心位置合わせ用の吐出孔と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
前記往路用吐出孔と復路用吐出孔とは、基板の移動路に沿って伸びる同じ直線上に形成されていることを特徴とする請求項４記載の加熱装置。
前記往路用吐出孔と復路用吐出孔とは、基板の移動路に沿って伸びる異なる直線上に形成されていることを特徴とする請求項４記載の加熱装置。
基板を浮上させるために気体を吐出する吐出孔は、中心位置合わせ用の吐出孔を兼用していることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一に記載の加熱装置。
冷却プレート及び／又は熱板には、基板の移動路に沿って移動された基板の停止位置を位置決めする位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の加熱装置。
基板を加熱するための熱板と、基板を冷却するための冷却プレートとを備え、前記熱板と冷却プレートとの間で基板が移動する加熱装置において行われる加熱方法において、
冷却プレートの上に基板を載置する工程と、
続いて前記冷却プレート及び熱板から、基板の移動路に沿って、基板の移動路の一端側または他端側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出させ、基板を冷却プレート上に浮上させる工程と、
続いて冷却プレート上に浮上した基板を熱板側に移動させるために、前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して、基板の移動時の後方側を押圧部材により押圧して、気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させるか、前記吐出孔からの気体の吐出により基板の移動時の前方側が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させる工程と、
続いて熱板からの基板浮上用の気体の吐出を停止して、熱板上に基板を受け渡し、基板の熱処理を行う工程と、
続いて前記冷却プレート及び熱板から、基板の移動路に沿って、基板の移動路の一端側又は他端側に向けて上方斜めに基板浮上用の気体を吐出させて、基板を熱板上に浮上させる工程と、
続いて熱板上に浮上した基板を冷却プレート側に移動させるために、前記吐出孔からの気体の吐出により基板の移動時の前方側が押圧部材を押圧する状態で当該押圧部材を気体の吐出方向と同じ向きに移動させるか、前記吐出孔からの気体の吐出により基板が移動しようとする押圧力に抗して、基板の移動時の後方側を押圧部材により押圧して、気体の吐出方向とは反対側に基板を移動させる工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。