JP2007214367A - 熱処理装置，熱処理方法及びプログラム - Google Patents

熱処理装置，熱処理方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】複数のウェハを熱処理する場合に，ウェハ間の熱履歴のばらつきを防止する。
【解決手段】加熱処理装置５０の基台１６０上に，４つの熱処理板１６１ａ〜１６１ｄが直線状に並べて設けられる。また，加熱処理装置５０には，４つの熱処理板相互間のウェハＷの搬送を行う３つの搬送部材群Ｄ１〜Ｄ３が設けられる。各搬送部材群Ｄ１〜Ｄ３の搬送部材１８０〜１８２は，基台１６０上に熱処理板の配列方向に沿って形成された溝１７０内を移動でき，ウェハＷを支持し昇降できる。そして，熱処理の際には，温度が同じ熱処理板１６１ａ〜１６１ｄにウェハＷが順次搬送され，各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄにおいて熱処理が分割して行われる。こうすることにより，各ウェハＷが同じ経路で熱処理され，ウェハ間で熱履歴が一定になる。
【選択図】図４

Description

本発明は，基板の熱処理装置，熱処理方法及びその熱処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムに関する。
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，例えばウェハ上にレジスト液を塗布するレジスト塗布処理，レジスト液を乾燥させる熱処理（プリベーキング），レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理，露光後にレジスト膜内の化学反応を促進させる熱処理（ポストエクスポージャーベーキング），露光されたレジスト膜を現像する現像処理，現像処理後のウェハを加熱する熱処理（ポストベーキング）などが順次行われ，ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。
上述の一連のウェハ処理は，レジスト塗布処理を行うレジスト塗布装置，現像処理を行う現像処理装置，上記各種熱処理を行う熱処理装置，各処理装置間のウェハの搬送を行う搬送装置などを搭載した塗布現像処理システムで行われている。
ところで，上述の熱処理装置は，スループットを向上するため，塗布現像処理システム内に所定の目的毎に複数台ずつ搭載されており，その複数の熱処理装置を用いて複数の基板を同時期に並行して熱処理していた（特許文献１参照）。
特開２００１−８５３２３号公報
しかしながら，上述のように複数のウェハを複数台の熱処理装置で並行に処理する場合，各熱処理装置間に個体差があるため，処理する熱処理装置によってウェハの熱履歴が異なってしまう。また，各熱処理装置の搭載位置などによってウェハの搬送経路や搬送時間が異なるため，それによってもウェハのトータルの熱履歴に違いが生じる。この熱履歴は，最終的に形成されるレジストパターンの寸法に影響を与えるものであり，上述の並行処理の場合，ウェハ間においてレジストパターンの寸法にばらつきが生じることがあった。
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，熱処理によるウェハなどの基板の熱履歴を一定にし，レジストパターンの寸法などの処理結果の基板間のばらつきを抑制することをその目的とする。
上記目的を達成するための本発明は，基板の所定の熱処理を行う熱処理装置であって，前記所定の熱処理を分割して行う複数の熱処理部と，前記複数の熱処理部の各熱処理部に所定の順で基板を搬送し，なおかつ前記複数の熱処理部において複数の基板を連続的に搬送可能な基板搬送機構と，を有し，前記複数の熱処理部は，同じ温度で基板を熱処理することを特徴とする。
本発明によれば，所定の熱処理を分割して行う複数の熱処理部に所定の順で基板を搬送できるので，総ての基板を同じ経路で熱処理することができる。この結果，基板の熱履歴が一定になり，基板の処理結果を揃えることができる。また，複数の熱処理部に複数の基板を連続的に搬送できるので，熱処理装置において複数の基板を同時期に処理することができ，スループットが低下することもない。
前記熱処理部は，基板を載置して熱処理する熱処理板であってもよい。
前記複数の熱処理板は，水平方向に直線状に配置され，前記基板搬送機構は，基板を支持した状態で前記熱処理板の配列方向に沿って移動して前記熱処理板相互間の基板の搬送を行う搬送部材を有していてもよい。
前記搬送部材は，隣り合う熱処理板の間の区間毎に設けられていてもよい。
前記搬送部材は，前記隣り合う熱処理板の区間毎に，基板面内における基板を支持する位置が異なっていてもよい。
前記複数の熱処理板は，水平の基台上に直線状に並べて設けられており，前記基台上には，前記熱処理板の配列方向に沿って形成され，なおかつ前記熱処理板を通る溝が形成されており，前記搬送部材は，前記溝内を移動するスライダ部と，前記スライダ部に設けられ，基板の下面を支持して基板を昇降するピン部を有していてもよい。
前記搬送部材は，前記熱処理板の配列方向と直角方向に沿って形成され前記基板の下面を支持する複数のワイヤ部と，前記ワイヤ部を前記熱処理板の配列方向に移動させる水平駆動部と，前記ワイヤを昇降させる昇降駆動部を有していてもよい。
前記各熱処理板には，基板を昇降させる昇降ピンが設けられ，前記複数のワイヤ部は，前記昇降ピンに支持された基板が上下方向に通過できるように左右に開閉自在であってもよい。
前記複数の熱処理板の各熱処理板は，複数の領域に分割されており，当該各熱処理板の各領域毎に温度調整可能であってもよい。
前記各熱処理板の各領域の温度は，総ての熱処理板に搬送された基板の面内の熱履歴が均一になるように調整されていてもよい。
前記複数の熱処理板のうちの少なくとも一つの熱処理板は，前記領域の分割パターンが異なるようにしてもよい。
別の観点による本発明は，基板の所定の熱処理を行う熱処理方法であって，温度が同じで前記所定の熱処理を分割して行う複数の熱処理部の各熱処理部に，所定の順路で基板を連続的に搬送して，前記所定の熱処理を行うことを特徴とする。
別の観点による本発明によれば，前記熱処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
本発明によれば，基板の熱履歴が一定になり，最終的な基板の処理結果が安定するので，歩留まりを向上できる。
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熱処理装置が搭載された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る。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に示すように複数枚のウェハ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，フォトリソグラフィー工程の各種処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置してい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ステーション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には，複数のカセットＣを載置するカセット載置台１０が設けられている。また，カセットステーション２には，例えばカセットＣと後述する処理ステーション３の主搬送装置２３との間でウェハＷを搬送するウェハ搬送体１１が設けられている。
処理ステーション３には，その中央部にＹ方向（図１の左右方向）に沿って延びる搬送部２０が形成されている。その搬送部２０のＸ方向（図１の上下方向）の両側には，２つの処理部２１，２２が配置されている。搬送部２０には，Ｙ方向に移動自在な主搬送装置２３が設けられており，主搬送装置２３は，後述する第１及び第２の処理部２１，２２の任意の処理装置間でウェハＷを搬送できる。また，主搬送装置２３は，第１及び第２の処理部２１，２２の各種処理装置，カセットステーション２のウェハ搬送体１１及び後述するインターフェイスステーション４のウェハ搬送体１５１との間でウェハＷを搬送できる。
第１の処理部２１は，処理ステーション３のＸ方向負方向（図１の下方向）側である正面側に設けられている。第１の処理部２１は，例えば図２に示すように上下の６段構造を有し，各段に単数又は複数の処理装置が搭載されている。例えば最下段の第１段Ａ１には，露光処理時の光の反射を防止するための反射防止膜を形成する３つのボトムコーティング装置３０，３１，３２がカセットステーション２側からインターフェイスステーション４側（Ｙ方向正方向側）に向けて順に設けられている。第２段Ａ２には，ウェハＷにレジスト液を塗布する３つのレジスト塗布装置４０，４１，４２がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。
第３段Ａ３と第４段Ａ４には，本実施の形態にかかる加熱処理装置５０，６０が設けられている。第５段Ａ５には，例えばウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置７０，ウェハＷを冷却する３つの冷却装置７１，７２，７３がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。第６段Ａ６には，例えば第５段Ａ５と同様にアドヒージョン装置８０，冷却装置８１，８２，８３がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。
第２の処理部２２は，処理ステーション３のＸ方向正方向（図１の上方向）側である背面側に設けられている。第２の処理部２２は，例えば図３に示すように第１の処理部２１と同様に上下の６段構造を有し，その各段に単数又は複数の処理装置が搭載されている。例えば最下段の第１段Ｂ１には，例えばウェハＷを現像処理する３つの現像処理装置９０，９１，９２がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。第２段Ｂ２には，例えば第１段Ｂ１と同様に３つの現像処理装置１００，１０１，１０２がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。
第３段Ｂ３と第４段Ｂ４には，加熱処理装置１１０，１２０が設けられている。第５段Ｂ５には，例えば４つの冷却装置１３０，１３１，１３２，１３３がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。第６段Ｂ６は，例えば第５段Ｂ５と同様に４つの冷却装置１４０，１４１，１４２，１４３がＹ方向正方向側に向けて順に設けられている。
インターフェイスステーション４には，例えば図１に示すようにウェハＷの周辺部を露光する周辺露光装置１５０が設けられている。また，インターフェイスステーション４の中央部には，上述の主搬送装置２３と，周辺露光装置１５０及び図示しない露光装置との間でウェハＷの搬送を行うウェハ搬送体１５１が設けられている。
次に，上述した加熱処理装置５０の構成について説明する。加熱処理装置５０は，図４に示すようにＹ方向に長い平板状の基台１６０を有している。その基台１６０上には，ウェハＷを載置して加熱する例えば４つの熱処理部としての熱処理板１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，１６１ｄがＹ方向正方向側に向けて順に並べて設けられている。
例えば第１の熱処理板１６１ａは，図５に示すように厚みのある円盤状に形成されている。第１の熱処理板１６１ａの内部には，給電により発熱するヒータ１６２が内蔵されている。このヒータ１６２により第１の熱処理板１６１ａを所定温度に設定できる。その他の第２の熱処理板１６１ｂ，第３の熱処理板１６１ｃ及び第４の熱処理板１６１ｄは，第１の熱処理板１６１ａと同様の構成を有し，円盤状でなおかつ内部にヒータ１６２を備えている。なお，各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの温度制御は，後述する制御部１９０により行われている。
図４に示すように基台１６０の表面には，Ｙ方向に平行に延びる２本の溝１７０が形成されている。溝１７０は，第１〜第４の熱処理板１６１ａ〜１６１ｄ上を通るように形成されている。溝１７０内には，第１の熱処理板１６１ａと第２の熱処理板１６１ｂとの間のウェハＷの搬送を行う第１の搬送部材群Ｄ１と，第２の熱処理板１６１ｂと第３の熱処理板１６１ｃとの間のウェハＷの搬送を行う第２の搬送部材群Ｄ２と，第３の熱処理板１６１ｃと第４の熱処理板１６１ｄとの間のウェハＷの搬送を行う第３の搬送部材群Ｄ３が設けられている。
例えば，第１の搬送部材群Ｄ１は，例えば４つの搬送部材１８０から構成されている。４つの搬送部材１８０は，各溝１７０に２つずつ配置されている。各搬送部材１８０は，例えば図６に示すように方形の平板状のスライダ部１８０ａと，スライダ部１８０ａに設けられたピン部１８０ｂを備えている。ピン部１８０ｂは，例えばスライダ部１８０ａの中央に形成された孔１８０ｃに設けられており，例えばスライダ部１８０ａに内蔵されたシリンダなどの昇降駆動部１８０ｄにより昇降できる。ピン部１８０ｂは，溝１７０内から熱処理板１６１ａ，１６１ｂの上方まで突出できる。スライダ部１８０ａは，例えば内蔵されたモータなどの水平駆動部１８０ｅにより溝１７０内を水平移動できる。第１の搬送部材群Ｄ１の搬送部材１８０は，ピン部１８０ｂによりウェハＷを支持した状態で，スライダ部１８０ａをＹ方向に移動させて，第１の熱処理板１６１ａと第２の熱処理板１６１ｂとの間でウェハＷを搬送できる。
第２の搬送部材群Ｄ２及び第３の搬送部材群Ｄ３は，上記第１の搬送部材群Ｄ１と同様の構成を有している。第２の搬送部材群Ｄ２は，４つの搬送部材１８１から構成され，各搬送部材１８１は，スライダ部１８１ａ，ピン部１８１ｂ，孔１８１ｃ，昇降駆動部１８１ｄ及び水平駆動部１８１ｅを有している。第３の搬送部材群Ｄ３は，４つの搬送部材１８２から構成され，各搬送部材１８２は，スライダ部１８２ａ，ピン部１８２ｂ，孔１８２ｃ，昇降駆動部１８２ｄ及び水平駆動部１８２ｅを有している。なお，本実施の形態においては，第１〜第３の搬送部材群Ｄ１〜Ｄ３により基板搬送機構が構成されている。
この加熱処理装置５０で行われる熱処理の制御は，例えば図４に示す制御部１９０によって行われる。制御部１９０は，例えばコンピュータであり，プログラム格納部を有している。そのプログラム格納部には，上述の各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄのヒータ１６２や搬送部材１８０〜１８２などの動作を制御して所定のレシピの熱処理を実行するプログラムＰが格納されている。なお，このプログラムＰは，コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって，その記録媒体から制御部１９０にインストールされたものであってもよい。
なお，本実施の形態において加熱処理装置６０，１１０，１２０は，上記加熱処理装置５０と同じ構成を有しているので，説明を省略する。
次に，以上のように構成された加熱処理装置５０における熱処理プロセスを，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程と共に説明する。
先ず，ウェハ搬送体１１によって，カセット載置台１０上のカセットＣから複数のウェハＷが連続的に取り出され，処理ステーション３の主搬送装置２３に受け渡される。各ウェハＷは，主搬送装置２３によって例えば第１の処理部２１の第６段Ａ６のアドヒージョン装置８０に搬送され，疎水化処理され，その後冷却装置８１に搬送されて冷却される。その後，ウェハＷは，例えば第２段Ａ２のレジスト塗布装置４０に搬送され，レジスト膜が形成される。レジスト膜が形成されたウェハＷは，主搬送装置２３によって順次第３段Ａ３の加熱処理装置５０に搬送され，熱処理（プリベーキング処理）が施される。本実施の形態では，この加熱処理装置５０における熱処理は，例えばウェハＷに対してＴ℃の設定温度でＳ秒間の加熱を行う処理とする。
例えばウェハＷは，主搬送装置２３によって図１に示すように加熱処理装置５０のＹ方向負方向側にある第１の熱処理板１６１ａに順次搬送される。先ずウェハＷは，主搬送装置２３から図７に示すように予め上昇して待機していた第１の搬送部材群Ｄ１の搬送部材１８０のピン部１８０ｂに受け渡される。その後，ピン部１８０ｂが下降して，ウェハＷが，Ｔ℃に温度設定された第１の熱処理板１６１ａ上に載置される。ウェハＷは，この第１の熱処理板１６１ａ上で例えばＳ／４秒間加熱される。加熱時間が終了したときに，ピン部１８０ｂが上昇して，ウェハＷが第１の熱処理板１６１ａから持ち上げられる。次に搬送部材１８０のスライダ部１８０ａがＹ方向正方向側に移動し，ウェハＷが第２の熱処理板１６１ｂの上方まで移動される（図７に点線で示す）。スライダ部１８０ａが第２の熱処理板１６１ｂ上まで移動すると，ピン部１８０ｂが下降し，ウェハＷがＴ℃に温度設定された第２の熱処理板１６１ｂ上に載置される。
第２の熱処理板１６１ｂ上に載置されたウェハＷは，ここでもＳ／４秒間加熱される。この間，第１の搬送部材群Ｄ１の搬送部材１８０は，元の第１の熱処理板１６１ａの位置に戻され，次のウェハＷを受け取るために待機する。また，第２の搬送部材群Ｄ２の搬送部材１８１は第２の熱処理板１６１ｂの位置に移動して待機する。
その後，第２の熱処理板１６１ｂ上のウェハＷは，図８に示すように搬送部材１８１のピン部１８１ｂにより持ち上げられ，その後スライダ部１８１ａがＹ方向正方向側に移動して，ウェハＷが第３の熱処理板１６１ｃの上方まで搬送される。その後，ピン部１８１ｂが下降し，ウェハＷがＴ℃に温度設定された第３の熱処理板１６１ｃ上に載置される。
第３の熱処理板１６１ｃ上に載置されたウェハＷは，Ｓ／４秒間加熱される。この間に，例えば第２の搬送部材群Ｄ２の搬送部材１８１は，元の第２の熱処理板１６１ｂの位置に戻され，次のウェハＷを受け取るために待機する。また，第３の搬送部材群Ｄ３の搬送部材１８２は第３の熱処理板１６１ｃの位置に移動して待機する。
第３の熱処理板１６１ｃ上のウェハＷは，図９に示すように搬送部材１８２のピン部１８２ｂにより持ち上げられ，その後スライダ部１８２ａがＹ方向正方向側に移動して，ウェハＷが第４の熱処理板１６１ｄの上方まで搬送される。その後，ピン部１８２ｂが下降し，ウェハＷがＴ℃に温度設定された第４の熱処理板１６１ｄ上に載置され，Ｓ／４秒間加熱される。
第４の熱処理板１６１ｄの加熱が終了すると，ウェハＷが搬送部材１８２のピン部１８２ｂにより持ち上げられ，主搬送装置２３に受け渡される。そしてウェハＷは，加熱処理装置５０から搬出され，ウェハＷに対してＴ℃で合計Ｓ秒間のプリベーキング処理が終了する。この加熱処理装置５０には，ウェハＷが連続的に投入され，それらのウェハＷが各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄに連続的に搬送される。このように加熱処理装置５０では，複数のウェハＷが同時期に連続して処理される。
プリベーキング処理の終了したウェハＷは，主搬送装置２３によって例えば第６段Ａ６の冷却装置８２に搬送され，冷却される。その後，ウェハＷは，インターフェイスステーション４のウェハ搬送体１５１に受け渡され，周辺露光装置１５０で周辺露光処理され，その後露光装置に搬送される。露光装置で露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１５１によって処理ステーション３に戻され，主搬送装置２３によって例えば第２の処理部２２の第３段Ｂ３の加熱処理装置１１０に搬送される。加熱処理装置１１０では，例えば上述の加熱処理装置５０と同様に，複数のウェハＷが順次４つの熱処理板に搬送されて，所定の熱処理（ポストエクスポージャーベーキング処理）が行われる。
ポストエクスポージャーベーキング処理が終了したウェハＷは，主搬送装置２３によって例えば第６段Ｂ６の冷却装置１４０に搬送され，冷却された後，例えば第２段Ｂ２の現像処理装置１００に搬送され，現像処理される。現像処理の終了したウェハＷは，第４段Ｂ４の加熱処理装置１２０に搬送され，例えば上述の加熱処理装置５０と同様に，複数のウェハＷが順次４つの熱処理板に搬送されて，所定の熱処理（ポストベーキング処理）が行われる。
その後，ウェハＷは，主搬送装置２３によって例えば第５段Ｂ５の冷却装置１３０に搬送され，冷却された後，主搬送装置２３によりカセットステーション２のウェハ搬送体１１に受け渡される。その後，ウェハＷは，ウェハ搬送体１１によってカセットＣに戻されて，レジストパターンを形成する一連のウェハ処理が終了する。
以上の実施の形態によれば，加熱処理装置５０に複数の熱処理板１６１ａ〜１６１ｄと，その各熱処理板間のウェハＷの搬送を行う複数の搬送部材群Ｄ１〜Ｄ３が設けられたので，複数のウェハＷを同じ温度の各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄに順次搬送して，所定の熱処理を分割して行うことができる。この結果，各ウェハＷが同じ経路を通って熱処理されるので，ウェハ間の熱履歴のばらつきを防止できる。また，加熱処理装置５０において複数のウェハＷが同時期に処理されるので，熱処理を直列的に行ったことによるスループットの低下も防止できる。
各搬送部材群Ｄ１〜Ｄ３には，ウェハＷを支持した状態で熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの配列方向に沿って移動する搬送部材１８０〜１８２が設けられたので，熱処理板相互間のウェハＷの搬送を適正に行うことができる。また，４つの熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの間の区間毎に搬送部材１８０〜１８２が設けられたので，各区間のウェハＷの搬送を独立して行うことができ，ウェハＷの搬送を効率的に行うことができる。
さらに，基台１６０上に，熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの配列方向に沿った２本の溝１７０が形成され，搬送部材１８０〜１８２が，溝１７０内を移動するスライド部１８０ａ〜１８２ａと，ウェハＷを昇降自在なピン部１８０ｂ〜１８２ｂを備えるので，一の熱処理板上に載置されたウェハＷを持ち上げて支持し，次の熱処理板の上方まで移動させ，そのウェハＷを下降して次の熱処理板上に載置することができる。このように，熱処理板１６１ａ〜１６１ｄ相互間のウェハＷの搬送を好適に行うことができる。
以上の実施の形態において，各搬送部材群Ｄ１〜Ｄ３の搬送部材１８０〜１８２は，ウェハ面内の同じ位置を支持していたが，各搬送部材１８０，１８１，１８２がウェハ面内の異なる位置を支持するようにしてもよい。例えば図１０に示すように第２の搬送部材群Ｄ２の搬送部材１８１は，第１の搬送部材群Ｄ１の搬送部材１８０よりもウェハＷの外周側の位置を支持し，第３の搬送部材群Ｄ３の搬送部材１８２は，第１の搬送部材群Ｄ１の搬送部材１８０よりもウェハＷの中心側の位置を支持する。こうすることにより，ウェハＷが４つの熱処理板１６１ａ〜１６１ｄを通って加熱される際に，ウェハＷと各搬送部材１８０，１８１，１８２との接触位置が変えられるので，搬送部材１８０〜１８２との接触によりウェハＷの一部の温度が低下することが抑制され，ウェハ面内の温度のばらつきが抑制される。この結果，ウェハＷの加熱処理がウェハ面内で均一に行われる。
また，図１１に示すように４つの熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの間の各区間毎に，基台１６０上のＸ方向の位置が異なる溝１９０，１９１，１９２をそれぞれ２本ずつ形成し，その各溝１９０，１９１，１９２に，搬送部材１８０，１８１，１８２を設けるようにしてもよい。こうすることによっても，各搬送部材１８０〜１８２がウェハＷを支持する位置をずらすことができる。
以上の実施の形態では，搬送部材１８０〜１８２がピン部によってウェハＷを支持するように構成されていたが，複数本のワイヤ部によって支持するようにしてもよい。この場合，例えば図１２に示すように４つの熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの各区間毎に，それぞれワイヤ部を備える搬送部材２００，２０１，２０２が設けられる。第１の搬送部材２００は，基台１６０上にＸ方向に沿って形成された２本のワイヤ部２００ａと，基台１６０の両側面においてワイヤ部２００ａの端部を保持する保持部２００ｂを備えている。例えば保持部２００ｂは，例えば内部に設けられたシリンダなどの昇降駆動部２００ｃにより昇降できる。また，保持部２００ｂは，例えば基台１６０の側面にＹ方向に形成されたレール２１０上に設けられ，例えば保持部２００ｂの内部に設けられたモータなどの水平駆動部２００ｄによりそのレール２１０上を移動できる。
また，保持部２００ｂの内部には，例えば図１３に示すようにモータ２００ｅによってガイド軸２００ｆに沿ってＹ方向に移動する２つの移動体２００ｇが設けられている。その各移動体２００ｇには，ワイヤ部２００ａが一本ずつ保持されている。これにより，二本のワイヤ部２００ａは，左右に開閉可能であり，二本のワイヤ部２００ａを開いてその間にウェハＷを上下方向に通過させることができる。
他の第２の搬送部材２０１と第３の搬送部材２０２は，第１の搬送部材２００と同様の構成を有している。例えば第２の搬送部材２０１は，ワイヤ部２０１ａ，保持部２０１ｂ，昇降駆動部２０１ｃ，水平駆動部２０１ｄ，モータ２０１ｅ，ガイド軸２０１ｆ及び移動体２０１ｇを備えている。第３の搬送部材２０２は，ワイヤ部２０２ａ，保持部２０２ｂ，昇降駆動部２０２ｃ，水平駆動部２０２ｄ，モータ２０２ｅ，ガイド軸２０２ｆ及び移動体２０２ｇを備えている。
また，各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの中央部には，図１４に示すように複数の孔２２０が形成されており，その孔２２０には，ウェハＷを支持して昇降する昇降ピン２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄがそれぞれ設けられている。
そして，加熱処理を行う際には，先ず主搬送装置２３から予め上昇して待機していた第１の熱処理板１６１ａの昇降ピン２２１ａにウェハＷが受け渡され，昇降ピン２２１ａによりウェハＷが第１の熱処理板１６１ａ上に載置される。このとき，図１５に示すように第１の搬送部材２００の二本のワイヤ部２００ａは，第１の熱処理板１６１ａ上でウェハＷの径よりも広く広げられている（このときのワイヤ部２００ａの位置は，図１５の熱処理板１６１ａ上の点線で示す。）。第１の熱処理板１６１ａにおける加熱が終了すると，ウェハＷが昇降ピン２２１ａにより持ち上げられる。その後，二本のワイヤ部２００ａの間が狭められ，ワイヤ部２００ａがウェハＷの下面側に位置される。この状態で，例えばワイヤ部２００ａが上昇し，ウェハＷがワイヤ部２００ａ上に支持される（このときのワイヤ部２００ａの位置は，図１５の熱処理板１６１ａ上の実線で示す。）。ウェハＷがワイヤ部２００ａに支持されると，保持部２００ｂがＹ方向に移動して，ウェハＷが第２の熱処理板１６１ｂ上まで移動する（このときのワイヤ部２００ａの位置は，図１５の熱処理板１６１ｂ上の点線で示す。）。次に，例えばワイヤ部２００ａが下降し，ウェハＷが予め上昇して待機していた昇降ピン２２１ｂに支持される。その後，二本のワイヤ部２００ａが再び開いて，ウェハＷの外側に退避する（このときのワイヤ部２００ａの位置は，図１５の熱処理板１６１ｂ上の実線で示す。）。その後に昇降ピン２２１ｂが下降してウェハＷが第２の熱処理板１６１ｂ上に載置される。ワイヤ部２００ａは，第２の熱処理板１６１ｂ上から第１の熱処理板１６１ａ上に戻され，次のウェハＷの搬送を行うために待機する。
第２の熱処理板１６１ｂに載置されたウェハＷは，所定時間加熱された後，昇降ピン２２１ｂにより持ち上げられる。その後，上述の第１の搬送部材２００によるウェハＷの搬送と同様に，第２の搬送部材２０１のワイヤ部２０１ａに受け渡され，第３の熱処理板１６１ｃ上に搬送され，第３の熱処理板１６１ｃの昇降ピン２２１ｃに受け渡される。その後，ウェハＷは，昇降ピン２２１ｃにより第３の熱処理板１６１ｃ上に載置され，加熱される。
その後，同様にして，ウェハＷが昇降ピン２２１ｃ及び第３の搬送部材２０２により第４の熱処理板１６１ｄ上に搬送され，第４の熱処理板１６１ｄの昇降ピン２２１ｄに受け渡される。そして，ウェハＷは，昇降ピン２２１ｄにより第４の熱処理板１６１ｄ上に載置され，加熱される。加熱の終了したウェハＷは，昇降ピン２２１ｄから主搬送装置２３に受け渡され，一連の熱処理が終了する。
この例によっても，ワイヤ部を有する各搬送部材２００，２０１，２０２によって各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄ間のウェハＷの搬送を適正に行うことができる。また，ワイヤ部２００ａ，２０１ａ，２０２ａによってウェハＷを支持するので，ウェハＷとの接触面積が小さくなり，搬送部材２００，２０１，２０２の熱的影響によりウェハ面内に温度斑ができることを抑制できる。
上述のワイヤ部を有する搬送部材２００〜２０２を用いた例において，各搬送部材２００，２０１，２０２のウェハＷを支持する位置を変えるようにしてもよい。この場合，二本のワイヤ部２００ａ，２０１ａ，２０２ａのそれぞれの間隔を変えて，ウェハＷとの接触位置を変えるようにしてもよい。こうすることにより，搬送部材２００〜２０２の熱的影響によりウェハ面内の温度がばらつくことが抑制され，ウェハＷを均一に加熱できる。
以上の実施の形態で記載した熱処理板１６１ａ〜１６１ｄは，複数の領域に分割され，その各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの各領域毎に温度調節するようにしてもよい。図１６はかかる一例を示すものであり，例えば各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄが径方向の放射状に４つの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に分割され，その各領域Ｒ１〜Ｒ４毎にそれぞれ別個のヒータ２３０が設けられる。各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの各領域Ｒ１〜Ｒ４の総てのヒータ２３０は，例えば制御部１９０により別個に制御され，各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの各領域Ｒ１〜Ｒ４の温度がそれぞれ独立して調整される。制御部１９０による各熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの温度調整は，総ての熱処理板１６１ａ〜１６１ｄに搬送されたウェハＷの面内の熱履歴が均一になるように行われる。
この場合，例えば一つの熱処理板で生じるウェハ面内の温度斑を，複数の熱処理板１６１ａ〜１６１ｄの各領域Ｒ１〜Ｒ４の温度設定により補正し，最終的なウェハ面内の熱履歴を一定にすることができる。この結果，最終的にウェハＷ上に形成されるレジストパターンの寸法をウェハ面内で均一に揃えることができる。
熱処理板１６１ａ〜１６１ｄのうちの少なくとも一つの熱処理板は，分割パターンが異なるようにしてもよい。例えば図１７に示すように第１〜第３の熱処理板１６１ａ〜１６１ｃが放射状に分割されている場合に，第４の熱処理板１６１ｄが多重の同心円状に分割されていてもよい。また，図１８に示すように例えば第４の熱処理板１６１ｄは，複数の平行な直線により分割されていてもよい。このように異なる分割パターンの熱処理板を組み合わせて用いることにより，ウェハ面内の温度補正をより細かく行うことができ，ウェハ面内の熱履歴をより厳密に揃えることができる。なお，この場合の分割パターンの形状やその分割パターンの組み合わせは，任意に選択でき，例えば総ての熱処理板の分割パターンが異なるようにしてもよい。
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば以上の実施の形態では，本発明をプリベーキング処理を行う加熱処理装置５０に適用していたが，ポストエクスポージャーベーキング処理を行う加熱処理装置やポストベーキング処理を行う加熱処理装置に適用してもよい。また，塗布現像処理システム１で行われる総ての加熱処理の加熱処理装置に本発明を適用してもよい。また，塗布現像処理システム１において，ボトムコーティング処理を行い，その後の熱処理を行う加熱処理装置に本発明を適用してもよい。
加熱処理装置５０は，４つの熱処理板１６１ａ〜１６１ｄを備えていたが，４つの限られず，その数は任意に選択できる。また，本発明は，加熱処理装置に限られず，冷却する熱処理を行う冷却装置に適用してもよい。また，本実施の形態では，複数の熱処理部を水平方向に並べて設けていたが，垂直方向に並べて設けてもよい。本発明は，ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板を熱処理する熱処理装置に適用してもよい。
本発明は，複数の基板を熱処理する場合であって，基板間の熱履歴のばらつきを防止する際に有用である。
本実施の形態にかかる加熱処理装置が搭載された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。 塗布現像処理システムの正面図である。 塗布現像処理システムの背面図である。 加熱処理装置の構成の概略を示す平面図である。 基台と熱処理板の縦断面図である。 搬送部材の構成を示す説明図である。 第１の熱処理板から第２の熱処理板までのウェハの搬送を説明するための基台の縦断面図である。 第２の熱処理板から第３の熱処理板までのウェハの搬送を説明するための基台の縦断面図である。 第３の熱処理板から第４の熱処理板までのウェハの搬送を説明するための基台の縦断面図である。 搬送部材の位置を変えた場合の加熱処理装置の平面図である。 複数の溝を設けた場合の加熱処理装置の平面図である。 ワイヤ部を有する搬送部材を用いる場合の加熱処理装置内の斜視図である。 搬送部材の保持部内の構成を示す横断面の説明図である。 加熱処理装置の平面図である。 第１の熱処理板から第２の熱処理板までのウェハの搬送を説明するための基台と熱処理板の縦断面図である。 熱処理板を分割した場合の加熱処理装置の模式図である。 熱処理板の分割パターンを示す加熱処理装置の模式図である。 熱処理板の分割パターンを示す加熱処理装置の模式図である。
符号の説明
１ 塗布現像処理システム
５０ 加熱処理装置
１６０ 基台
１６１ａ〜１６１ｄ 熱処理板
１８０〜１８２ 搬送部材
Ｄ１〜Ｄ３ 搬送部材群
Ｗ ウェハ

Claims (13)

  1. 基板の所定の熱処理を行う熱処理装置であって，
    前記所定の熱処理を分割して行う複数の熱処理部と，
    前記複数の熱処理部の各熱処理部に所定の順で基板を搬送し，なおかつ前記複数の熱処理部において複数の基板を連続的に搬送可能な基板搬送機構と，を有し，
    前記複数の熱処理部は，同じ温度で基板を熱処理することを特徴とする，熱処理装置。
  2. 前記熱処理部は，基板を載置して熱処理する熱処理板であることを特徴とする，請求項１に記載の熱処理装置。
  3. 前記複数の熱処理板は，水平方向に直線状に配置され，
    前記基板搬送機構は，基板を支持した状態で前記熱処理板の配列方向に沿って移動して前記熱処理板相互間の基板の搬送を行う搬送部材を有することを特徴とする，請求項２に記載の熱処理装置。
  4. 前記搬送部材は，隣り合う熱処理板の間の区間毎に設けられていることを特徴とする，請求項３に記載の熱処理装置。
  5. 前記搬送部材は，前記隣り合う熱処理板の区間毎に，基板面内における基板を支持する位置が異なることを特徴とする，請求項４に記載の熱処理装置。
  6. 前記複数の熱処理板は，水平の基台上に直線状に並べて設けられており，
    前記基台上には，前記熱処理板の配列方向に沿って形成され，なおかつ前記熱処理板を通る溝が形成されており，
    前記搬送部材は，前記溝内を移動するスライダ部と，前記スライダ部に設けられ，基板の下面を支持して基板を昇降するピン部を有していることを特徴とする，請求項３〜５のいずれかに記載の熱処理装置。
  7. 前記搬送部材は，前記熱処理板の配列方向と直角方向に沿って形成され前記基板の下面を支持する複数のワイヤ部と，前記ワイヤ部を前記熱処理板の配列方向に移動させる水平駆動部と，前記ワイヤを昇降させる昇降駆動部を有することを特徴とする，請求項３〜５のいずれかに記載の熱処理装置。
  8. 前記各熱処理板には，基板を昇降させる昇降ピンが設けられ，
    前記複数のワイヤ部は，前記昇降ピンに支持された基板が上下方向に通過できるように左右に開閉自在であることを特徴とする，請求項７に記載の熱処理装置。
  9. 前記複数の熱処理板の各熱処理板は，複数の領域に分割されており，当該各熱処理板の各領域毎に温度調整可能であることを特徴とする，請求項２〜８のいずれかに記載の熱処理装置。
  10. 前記各熱処理板の各領域の温度は，総ての熱処理板に搬送された基板の面内の熱履歴が均一になるように調整されていることを特徴とする，請求項９に記載の熱処理装置。
  11. 前記複数の熱処理板のうちの少なくとも一つの熱処理板は，前記領域の分割パターンが異なることを特徴とする，請求項９又は１０のいずれかに記載の熱処理装置。
  12. 基板の所定の熱処理を行う熱処理方法であって，
    温度が同じで前記所定の熱処理を分割して行う複数の熱処理部の各熱処理部に，所定の順路で基板を連続的に搬送して，前記所定の熱処理を行うことを特徴とする，熱処理方法。
  13. 請求項１２の熱処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
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