JP2007300047A - 熱処理方法，プログラム及び熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反りのあるウェハを熱板上に載置して加熱処理する場合において，ウェハを均一に加熱する。
【解決手段】ＰＥＢ装置の熱板に複数の吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃが設けられる。吸引口１５０ａは，熱板のウェハ載置面の中央部，吸引口１５０ｂは，熱板の中間部，吸引口１５０ｃは，熱板の外周部に形成される。そして，熱処理される前のウェハＷの反り状態が測定され，ウェハＷが下に凸に反っている場合，ウェハＷの外周部に対応する吸引口１５０ｃの吸引開始タイミングが他の吸引口に比べて相対的に早くなるように設定され，ウェハＷが上に凸に反っている場合，ウェハＷの中央部に対応する吸引口１５０ａの吸引開始タイミングが相対的に早く設定される。熱板上にウェハＷを載置する際には，ウェハＷの上側の撓んだ部分が先に吸引され，ウェハＷの反りの矯正が速やかに行われる。
【選択図】図１０

Description

本発明は，基板の熱処理方法と，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及び熱処理装置に関する。

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ー工程では，例えばウェハ上にレジスト液を塗布しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理，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加熱処理（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。

例えば上述のポストエクスポージャーベーキングなどの加熱処理は，通常加熱処理装置で行われている。加熱処理装置は，ヒータが取り付けられた熱板を備え，予め所定の温度に調整された熱板にウェハを載置することにより，熱処理が行われている（特許文献１参照）。

特開平２−２９００１３号公報

ところで，上述の加熱処理が施されるウェハには，前処理などの影響により例えば上に凸或いは下の凸の反りが生じているものがある。この反りのあるウェハを熱板上に載置すると，ウェハと熱板との距離がウェハ面内でばらつき，熱板からウェハに熱が均一に伝わらなくなる。加熱処理時におけるウェハの蓄積熱量は，最終的にウェハ上に形成されるレジストパターンの線幅に大きな影響を与えるので，上述したようにウェハ面内に均一に熱が伝わらないと，レジストパターンの線幅の均一性が低下してしまう。

本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，反りなどの変形のあるウェハなどの基板を熱板などの熱処理板上に載置して熱処理する場合において，基板を基板面内で均一に熱処理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，熱処理板上に基板を載置して熱処理する熱処理方法であって，熱処理される基板の変形状態に基づいて，熱処理板の基板載置面にある複数の吸引口の各吸引開始タイミングを設定する工程と，前記基板を熱処理板上に載置する際に，前記設定された吸引開始タイミングに基づいて前記各吸引口により基板を吸引して基板を熱処理板上に吸着する工程と，前記熱処理板上で基板を熱処理する工程と，を有し，前記吸引開始タイミングを設定する工程においては，前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引開始タイミングを他の吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定することを特徴とする。

本発明によれば，熱処理板上に基板を載置する際に，熱処理板の複数の吸引口により基板を平坦に矯正できる。また，基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引開始タイミングを基板の他の部分に対応する他の吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定するので，基板の熱処理板から離れた部分の吸引が先に開始され，その部分の矯正が早く開始される。この結果，基板の反りの矯正が速やかに行われ，熱処理開始のタイミングの基板面内におけるばらつきが低減され，基板が均一に熱処理される。

前記基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中心部に対応する吸引口の吸引開始タイミングを基板の外周部に対応する吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定し，前記基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する吸引口の吸引開始タイミングを基板の中心部に対応する吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定するようにしてもよい。

前記熱処理方法は，前記基板の変形状態に基づいて，前記各吸引口の少なくとも吸引開始時の吸引圧力を設定する工程を有するようにしてもよい。

前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引圧力を他の吸引口の吸引圧力よりも高く設定するようにしてもよい。

前記基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の外周部に対応する吸引口よりも高く設定し，前記基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の中心部に対応する吸引口よりも高く設定するようにしてもよい。

前記熱処理方法は，前記基板の変形状態に基づいて，熱処理板に形成された複数の温度調整領域の各設定温度を設定する工程を有するようにしてもよい。

前記基板の上側に変形した部分に対応する温度調整領域の設定温度を他の温度調整領域の設定温度よりも高く設定してもよい。

前記基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する温度調整領域の設定温度を基板の外周部に対応する温度調整領域の設定温度よりも高く設定し，前記基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する温度調整領域の設定温度を基板の中央部に対応する温度調整領域の設定温度よりも高く設定するようにしてもよい。

前記各吸引口の吸引終了タイミングを時間差ができるように設定するようにしてもよい。

別の観点による本発明は，上述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が提供される。

別の観点による本発明は，基板の熱処理装置であって，基板を載置して熱処理する熱処理板と，前記熱処理板の基板載置面に形成され，基板を吸引するための複数の吸引口と，熱処理される基板の変形状態に基づいて前記各吸引口の吸引開始タイミングを時間差ができるように設定し，基板を前記熱処理板上に載置する際に，前記設定された吸引開始タイミングに基づいて前記各吸引口により順に基板を吸引させて基板を熱処理板上に吸着させる制御部と，を有することを特徴とする。

前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引開始タイミングを他の吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定するようにしてもよい。

熱処理される基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部の吸引口の吸引開始タイミングを基板の外周部の吸引口よりも早く設定し，熱処理される基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部の吸引口の吸引開始タイミングを基板の中央部の吸引口よりも早く設定するようにしてもよい。

前記制御部は，熱処理される基板の変形状態に基づいて，前記各吸引口の少なくとも吸引開始時の吸引圧力を設定するようにしてもよい。

前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引圧力を他の吸引口の吸引圧力よりも高く設定するようにしてもよい。

熱処理される基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の外周部に対応する吸引口よりも高く設定し，熱処理される基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の中央部に対応する吸引口よりも高く設定するようにしてもよい。

前記制御部は，熱処理される基板の変形状態に基づいて，熱処理板に形成された複数の温度調整領域の各設定温度を設定するようにしてもよい。

前記基板の上側に変形した部分に対応する温度調整領域の設定温度を他の温度調整領域の設定温度よりも高く設定するようにしてもよい。

熱処理される基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する温度調整領域の温度設定を基板の外周部に対応する温度調整領域の温度設定よりも高く設定し，熱処理される基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する温度調整領域の温度設定を基板の中央部に対応する温度調整領域の温度設定よりも高く設定するようにしてもよい。

前記設定温度は，基板の反り量に応じて設定されるようにしてもよい。

前記制御部は，前記各吸引口の吸引開始タイミングを時間差ができるように設定するようにしてもよい。

本発明によれば，変形のある基板を均一に熱処理できるので，最終的に基板面内に均質な製品を製造することができ，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を搭載し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，フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の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には，カセット載置台５が設けられ，当該カセット載置台５は，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。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；上下方向）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内の各ウェハ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方向に回転可能であり，後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。

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。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）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中の上方向）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内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハ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内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハ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に所定の液体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，露光処理時の光の反射を防止する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に現像液を供給して現像処理する現像処理装置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，Ｇ２内の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６０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１，精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８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７０，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７１〜７４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７５〜７９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，例えば高精度温調装置８０〜８３，本発明にかかる熱処理装置としてのポストエクスポージャーベーキング装置（以下「ＰＥＢ装置」とする。）８４〜８７，ウェハの反りを測定する反り測定装置８８，８９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように処理ステーション３の第１の搬送装置１０の背面側には，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９０，９１，ウェハＷを加熱する加熱装置９２，９３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の背面側には，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９４が配置されている。

インターフェイス部４には，例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と，バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は，Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり，インターフェイス部４に隣接した図示しない露光装置と，バッファカセット１０２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

次に，上述の反り測定装置８８，８９の構成について説明する。例えば反り測定装置８８は，図４に示すようにウェハＷを水平に支持する複数の支持ピン１１０を備えている。支持ピン１１０は，例えばシリンダなどを備えた駆動機構１１１により昇降自在に構成されている。支持ピン１１０に支持されたウェハＷの上方には，例えば反り測定部材であるレーザ変位計１１２が設けられている。レーザ変位計１１２は，ウェハＷの表面との距離を計測できる。レーザ変位計１１２は，例えば支持ピン１１０に支持されたウェハＷの上方に複数設けられ，少なくともウェハＷの中央部の上方とウェハＷの外周部の上方に設けられている。例えばウェハＷの外周部の上方のレーザ変位計１１２は，図５に示すように４つ設けられ，同一円周上に等間隔に設けられている。

各レーザ変位計１１２による計測情報は，例えば測定制御部１１３に出力され，測定制御部１１３は，当該計測情報に基づいて，例えばウェハＷの中心部と外周部との高低差ｄを算出して，ウェハＷの反り状態例えばウェハＷの反り量と反り形状を測定できる。なお，ウェハＷの反り量は，ウェハＷの中心部と外周部の高低差ｄから算出できる。またウェハＷの反り形状は，ウェハＷの高低差ｄからウェハＷの外周部が中心部よりも高い場合に下に凸の湾曲形状になり，ウェハＷの中心部が外周部よりも高い場合に上に凸の湾曲形状となる。測定制御部１１３におけるウェハＷの反り状態の測定情報は，後述するＰＥＢ装置８４〜８７の制御部１５３に出力できる。

反り測定装置８９は，反り測定装置８８と同様の構成を有するので，説明を省略する。

次に，上述したＰＥＢ装置８４〜８７の構成について説明する。例えばＰＥＢ装置８４は，図６及び図７に示すように筐体１２０内に，ウェハＷを加熱処理する加熱部１２１と，ウェハＷを冷却処理する冷却部１２２を備えている。

加熱部１２１は，図６に示すように上側に位置して上下動自在な蓋体１３０と，下側に位置してその蓋体１３０と一体となって処理室Ｓを形成する熱板収容部１３１を備えている。

蓋体１３０は，下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体１３０の上面中央部には，排気部１３０ａが設けられている。処理室Ｓ内の雰囲気は，排気部１３０ａから均一に排気される。

熱板収容部１３１の中央には，ウェハＷを載置して加熱する熱処理板としての熱板１４０が設けられている。熱板１４０は，厚みのある略円盤形状を有している。

例えば熱板１４０の下面には，給電により発熱するヒータ１４１が取り付けられている。このヒータ１４１の発熱により熱板１４０を所定の設定温度に調節できる。

熱板１４０の上面のウェハ載置面１４０ａには，ウェハＷを支持する複数のギャップピン１４２が設けられている。このギャップピン１４２により，ウェハＷと熱板１４０との間に狭小な隙間を形成し，熱板１４０からの輻射熱によりウェハＷを非接触で加熱できる。熱板１４０のウェハ載置面１４０ａの外縁部には，ウェハＷの外側面を支持するガイドピン１４３が設けられている。このガイドピン１４３によりウェハＷをギャップピン１４２上に誘導してウェハＷの位置ずれを防止できる。

熱板１４０には，上下方向に貫通する複数の貫通孔１４４が形成されている。貫通孔１４４には，第１の昇降ピン１４５が設けられている。第１の昇降ピン１４５は，シリンダなどの昇降駆動部１４６により上下動できる。第１の昇降ピン１４５は，貫通孔１４４内を挿通して熱板１４０の上面に突出し，ウェハＷを支持して昇降できる。

熱板１４０には，例えば図８に示すように上下方向に貫通する複数の吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃが形成されている。吸引口１５０ａは，熱板１４０のウェハ載置面１４０ａの中央部に形成され，吸引口１５０ｃは，ウェハ載置面１４０ａの外周部に形成され，吸引口１５０ｂは，ウェハ載置面１４０ａの中央部と外周部との間の中間部に形成されている。吸引口１５０ｂと吸引口１５０ｃは，図９に示すようにそれぞれ複数形成され，例えば熱板１４０の中心を円心とする同一円周上に等間隔で形成されている。

図８に示すように吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの下端には，それぞれ別個の吸引管１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃが接続されている。各吸引管１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃは，それぞれ別の負圧発生装置１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃに接続されている。これらの各負圧発生装置１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃにより，各吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃから熱板１４０上のウェハＷを吸引し吸着できる。なお，各吸引管１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃには，負圧発生装置に代えて,真空ラインに接続される開閉バルブを設けるようにしてもよい。

負圧発生装置１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃの動作は，例えば制御部１５３により制御されている。制御部１５３は，例えば反り測定装置８８の測定制御部１１３から入力される反り状態の測定結果に基づいて，各吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引開始タイミング，吸引終了タイミング及び吸引圧力を設定できる。そして，制御部１５３は，それらの設定に基づいて負圧発生装置１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃの動作を制御し，各吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引を制御できる。例えば制御部１５３には，ウェハＷの反り形状が下に凸の形状（図８の実線で示す）の場合，各吸引口の吸引開始タイミングが吸引口１５０ｃ，吸引口１５０ｂ，吸引口１５０ａの順になるように設定される。また，ウェハＷの反り形状が上に凸の形状（図８の点線で示す）の場合，各吸引口の吸引開始タイミングが吸引口１５０ａ，吸引口１５０ｂ，吸引口１５０ｃの順になるように設定される。

なお，制御部１５３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，上述の反り測定装置８８からの反り状態の測定結果に基づいて各吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引開始タイミングなどを設定し，その設定に基づいて負圧発生装置１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃなどの動作を制御して，後述する所定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１５３にインストールされたものであってもよい。

熱板収容部１３１は，例えば図６に示すように熱板１４０を収容して熱板１４０の外周部を保持する環状の保持部材１６０と，その保持部材１６０の外周を囲む略筒状のサポートリング１６１を有している。

加熱部１２１に隣接する冷却部１２２には，例えばウェハＷを載置して冷却する冷却板１７０が設けられている。冷却板１７０は，例えば図７に示すように略方形の平板形状を有し，加熱部１２１側の端面が円弧状に湾曲している。冷却板１７０の内部には，例えばペルチェ素子などの図示しない冷却部材が内蔵されており，冷却板１７０を所定の設定温度に調整できる。

冷却板１７０は，例えば図６に示すように支持アーム１７１に支持され，その支持アーム１７１は，加熱部１２１側のＸ方向に向かって延伸するレール１７２に取付けられている。冷却板１７０は，支持アーム１７１に取り付けられた駆動部１７３によりレール１７２上を移動できる。これにより，冷却板１７０は，加熱部１２１側の熱板１４０の上方まで移動できる。

冷却板１７０には，例えば図７に示すようにＸ方向に沿った２本のスリット１７４が形成されている。スリット１７４は，冷却板１７０の加熱部１２１側の端面から冷却板１７０の中央部付近まで形成されている。このスリット１７４により，加熱部１２１側に移動した冷却板１７０と熱板１４０上に突出した第１の昇降ピン１４５との干渉が防止される。図６に示すように冷却部１２２内に位置する冷却板１７０の下方には，第２の昇降ピン１７５が設けられている。第２の昇降ピン１７５は，昇降駆動部１７６によって昇降できる。第２の昇降ピン１７５は，冷却板１７０の下方から上昇してスリット１７４を通過し，冷却板１７０の上方に突出して，ウェハＷを支持できる。

図７に示すように冷却板１７０を挟んだ筐体１２０の両側面には，ウェハＷを搬入出するための搬入出口１８０が形成されている。

他のＰＥＢ装置８５〜８７は，上記ＰＥＢ装置８４と同様の構成を有するので，説明を省略する。

次に，以上のように構成されたＰＥＢ装置８４で行われる熱処理プロセスを，塗布現像処理システム１全体のウェハ処理プロセスと共に説明する。

先ず，ウェハ搬送体７によって，カセット載置台５上のカセットＣから未処理のウェハＷが一枚ずつ取り出され，第３の処理装置群Ｇ３の温調装置６０に搬送される。温調装置６０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，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９２，高温度熱処理装置６５，高精度温調装置７０に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは，レジスト塗布装置２０に搬送される。

レジスト塗布装置２０においてウェハＷにレジスト膜が形成されると，ウェハＷは第１の搬送装置１０によってプリベーキング装置７１に搬送され，続いて第２の搬送装置１１によって周辺露光装置９４，高精度温調装置８３に順次搬送されて，各装置において所定の処理が施される。その後，例えば反り測定装置８８に搬送される。

反り測定装置８８に搬入されたウェハＷは，図４に示したように支持ピン１１０に支持され，レーザ変位計１１２により各レーザ変位計１１２とウェハＷとの距離が計測される。この計測情報が測定制御部１１３に出力され，上に凸か下に凸のウェハＷの反り形状と，ウェハＷの反り量が測定される。この測定結果は，ＰＥＢ装置８４の制御部１５３に出力される。制御部１５３では，例えばウェハＷの反り形状に基づいて，ＰＥＢ装置８４における各吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引開始タイミングが設定される。例えばウェハＷが下に凸の形状の場合，吸引開始タイミングが吸引口１５０ｃ，１５０ｂ，１５０ａの順になるように設定される。またウェハＷが上に凸の形状の場合，吸引開始タイミングが吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの順になるように設定される。

反り測定装置８８で反り状態の測定の終了したウェハＷは，インターフェイス部４のウェハ搬送体１０１によって図示しない露光装置に搬送され，露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０１によって例えばＰＥＢ装置８４に搬送される。

ＰＥＢ装置８４に搬送されたウェハＷは，先ず冷却板１７０上に載置される。続いて冷却板１７０が熱板１４０の上方に移動される。第１の昇降ピン１４５が上昇し，冷却板１７０のウェハＷが第１の昇降ピン１４５に受け渡される。その後，冷却板１７０が熱板１４０上から退避し，第１の昇降ピン１４５が下降する。

図１０は，ウェハＷが下に凸の形状に反っている場合の第１の昇降ピン１４５及び吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの動作タイミングを示すグラフである。ウェハＷが下に凸の形状に反っている場合，第１の昇降ピン１４５が下降すると同時に，ウェハＷの外周部に対応する吸引口１５０ｃから吸引が開始される。このとき，例えば図１１（ａ）に示すように上方に撓んだウェハＷの外周部が吸引口１５０ｃにより吸引され，その撓みが矯正され始める。そして例えばその直後にウェハＷの中間部に対応する吸引口１５０ｂから吸引が開始される。これにより図１１（ｂ）に示すようにウェハＷの中間部が吸引口１５０ｂにより吸引され，ウェハＷの撓みがさらに矯正される。さらに例えばその直後にウェハＷの中央部に対応する吸引口１５０ａから吸引が開始される。こうして，図１１（ｃ）に示すようにウェハＷが平坦に矯正された状態で，ウェハＷの全面が熱板１４０上に吸着され，熱板１４０によるウェハＷの加熱が行われる。

図１２は，ウェハＷが上に凸の形状に反っている場合の第１の昇降ピン１４５及び吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの動作タイミングを示すグラフである。ウェハＷが上に凸の形状に反っている場合，第１の昇降ピン１４５が下降すると同時に，ウェハＷの中央部に対応する吸引口１５０ａから吸引が開始される。このとき，図１３（ａ）に示すように上方に撓んだウェハＷの中央部が吸引口１５０ａにより吸引され，その撓みが矯正され始める。そして例えばその直後にウェハＷの中間部に対応する吸引口１５０ｂから吸引が開始される。これにより図１３（ｂ）に示すようにウェハＷの中間部が吸引口１５０ｂにより吸引され，ウェハＷの撓みがさらに矯正される。さらに例えばその直後にウェハＷの外周部に対応する吸引口１５０ｃから吸引が開始される。こうして，図１３（ｃ）に示すようにウェハＷが平坦に矯正された状態で，ウェハＷの全面が熱板１４０上に吸着され，熱板１４０によるウェハＷの加熱が行われる。

その後，所定時間ウェハＷが熱板１４０上で加熱される。例えば加熱の終了が近づくと，例えば吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの順に吸引が終了される。例えば最後の吸引口１５０ｃの吸引が終了するタイミングで，第１の昇降ピン１４５が上昇し，ウェハＷが熱板１４０の上方に上昇され，ウェハＷの加熱が終了する。

続いて，再び冷却板１７０が熱板１４０上まで移動し，第1の昇降ピン１４５から冷却板１７０にウェハＷが受け渡される。冷却板１７０に受け渡されたウェハＷは，常温まで冷却され，その後ＰＥＢ装置８４から搬出されて一連の熱処理が終了する。

ＰＥＢ装置８４における熱処理が終了すると，ウェハＷは第２の搬送装置１１によって現像処理装置３０に搬送され，ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。その後ウェハＷは，第２の搬送装置１１によってポストベーキング装置７５に搬送され，加熱処理が施された後，高精度温調装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは，第１の搬送装置１０によってトランジション装置６１に搬送され，ウェハ搬送体７によってカセットＣに戻されて一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。

以上の実施の形態によれば，反り測定装置８８においてウェハＷの反り状態を測定し，その反り状態に基づいてＰＥＢ装置８４における吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引開始タイミングを設定した。その吸引開始タイミングの設定は，ウェハＷが下に凸の湾曲形状に反っている場合，ウェハ載置面１４０ａの外周部の吸引口１５０ｃ，中間部の吸引口１５０ｂ，中央部の吸引口１５０ａの順に吸引が開始されるように設定した。また，ウェハＷが上に凸の湾曲形状に反っている場合，ウェハ載置面１４０ａの中央部の吸引口１５０ａ，中間部の吸引口１５０ｂ，外周部の吸引口１５０ｃの順に吸引が開始されるように設定した。こうすることにより，上方に変形して熱板１４０から離れているウェハＷの部分の吸引が先に開始され，その部分の矯正が速やかに行われる。この結果，ウェハＷ全体が速やかに平坦化し，ウェハ面内において加熱が均一に行われて，最終的に形成されるレジストパターンの線幅の均一性が向上する。

また，加熱終了と同時に総ての吸引口１５０ａ〜１５０ｃの吸引を同時に終了させてもよいが，以上の実施の形態では，吸引終了タイミングを吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ間でずらしたので，ウェハＷに対する吸引力を段階的に弱めることができ，吸引圧力が完全になくなったときにウェハＷが熱板１４０上で跳ねることを防止できる。なお，吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引終了の順番は，上記実施の形態のように吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの順番に限られず，他の順番であってもよい。また，ウェハＷの跳ねを考慮する必要性から，ウェハＷの反り測定の結果から求められるウェハの反り形状に基づいて，跳ね返りの起こらない順に吸引口１５０ａ〜１５０ｃの吸引を終了させてもよい。

また，上記実施の形態では，ウェハＷの変形形状が下に凸の反り形状又は上に凸の反り形状であったが，ウェハＷが他の形状に変形している場合にも本発明は適用できる。この場合も，ウェハＷの上に変形した部分に対応する吸引口の吸引開始タイミングが他の吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定される。この場合のウェハＷの変形形状も，例えば反り測定装置８８によって測定してもよい。

以上の実施の形態において，ウェハＷの反り状態に基づいて，各吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引圧力を設定するようにしてもよい。例えば反り測定装置８８においてウェハＷの下に凸の反り状態が検出された場合には，制御部１５３において，吸引圧力が吸引口１５０ｃ，吸引口１５０ｂ，吸引口１５０ａの順（吸引口１５０ｃ＞吸引口１５０ｂ＞吸引口１５０ａ）に高くなるように設定される。各吸引口１５０ｃ，１５０ｂ，１５０ａの具体的な吸引圧力値については，例えばウェハＷの反り量に応じて設定される。例えば反り量が大きいほど吸引圧力が高くなるような相関を求めておき，その相関に基づいて吸引圧力値が設定される。そして，そのウェハＷがＰＥＢ装置８４の熱板１４０に載置される際には，ウェハＷの外周部側が中心部側に比べてより高い吸引圧力で吸引される。

また，反り測定装置８８においてウェハＷの上に凸の反り状態が検出された場合には，制御部１５３において，吸引圧力が吸引口１５０ａ，吸引口１５０ｂ，吸引口１５０ｃの順（吸引口１５０ａ＞吸引口１５０ｂ＞吸引口１５０ｃ）に高くなるように設定される。そして，そのウェハＷがＰＥＢ装置８４の熱板１４０に載置される際には，ウェハＷの中心部側が外周部側に比べてより高い吸引圧力で吸引される。この例によれば，上方に撓んで熱板１４０から離れた部分に対応する吸引口の吸引圧力が相対的に高く設定されるので，ウェハＷの矯正が速やかになおかつ適正な力で行われる。

なお，この例において，吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引圧力は，少なくとも吸引開始時に変えてあればよく，例えばウェハＷの吸着後に同じ圧力に戻してもよい。また，この例では，ウェハＷの変形形状が下に凸の反り形状又は上に凸の反り形状であったが，ウェハＷが他の形状に変形している場合にも本発明は適用でき，その場合にも，ウェハＷの上方に変形した部分に対応する吸引口の吸引圧力が他の吸引口の吸引圧力よりも高く設定される。

以上の実施の形態において，熱板１４０を複数の温度調整領域に分割し，ウェハＷの反り状態に応じて，温度調整領域毎に設定温度を変えるようにしてもよい。例えば図１４に示すように熱板１４０は，複数，例えば２つの温度調整領域Ｒ_１，Ｒ_２に区画されている。熱板１４０は，例えば平面から見て中心部に位置して円形の温度調整領域Ｒ_１と，その周囲を環状に囲む温度調整領域Ｒ_２に区画されている。各温度調整領域Ｒ_１，Ｒ_２には，それぞれ例えば環状のヒータ１４１が個別に取り付けられ，各温度調整領域Ｒ_１，Ｒ_２毎に所定温度に温度調節できる。

制御部１５３は，反り測定装置８８からの反り測定結果に基づいて，各温度調整領域Ｒ_１，Ｒ_２の設定温度を変更できる。例えば制御部１５３は，反り測定装置８８においてウェハＷが下に凸に反っている場合には，ウェハＷの上側に撓んだ部分に対応する外側の温度調整領域Ｒ_２の設定温度を内側の温度調整領域Ｒ_１の設定温度よりも高く設定する。また逆に，ウェハＷが上に凸に反っている場合には，ウェハＷの上側に撓んだ部分に対応する内側の温度調整領域Ｒ_１の設定温度を外側の温度調整領域Ｒ_２の設定温度よりも高くする。

この例では，ウェハＷの上方に撓んでいた部分に対応する温度調整領域の設定温度が相対的に高く設定される。こうすることにより，例えば吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃの吸引開始タイミングを変えてウェハＷの矯正を速やかに行っても加熱によるウェハ面内の蓄積熱量にばらつきが残るような場合に，その蓄積熱量のばらつきを温度によって補正することができる。この結果，最終的にウェハＷの蓄積熱量をウェハ面内で均一にすることができる。

なお，この例では，ウェハＷの変形形状が下に凸の反り形状又は上に凸の反り形状であったが，ウェハＷが他の形状に変形している場合にも本発明は適用でき，その場合にも，ウェハＷの上方に変形した部分に対応する温度調整領域の設定温度が他の温度調整領域の設定温度よりも高く設定される。また，熱板１４０は他の形状の温度調整領域に分割されていてもよいし，その分割の数も任意に選択できる。

以上の実施の形態で記載した吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃは，図１５に示すように熱板１４０上のギャップピン１４２に形成されていてもよい。この場合，ギャップピン１４２の上面に吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃが開口する。この例によれば，ウェハＷと直接接触する部分に吸引口１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃが形成されるので，ウェハＷの矯正をより強力になおかつ速やかに行うことができる。

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，反り測定装置８８が，第３の処理装置群Ｇ５に搭載されていたが，他の処理装置群や，図１６に示すようにインターフェイス部４に設けられていてもよい。また，ウェハＷの反りを測定するタイミングは，プリベーキングと露光処理の間に限られず，例えばレジスト塗布処理以前，レジスト塗布処理とプリベーキングの間，露光処理とＰＥＢ処理との間など必要に応じて他のタイミングであってもよい。

以上の実施の形態は，本発明の適用される熱処理装置がＰＥＢ装置であったが，プリベーキング装置やポストベーキング装置などの他の加熱処理装置や，ウェハＷを載置して冷却する冷却板を備えた冷却処理装置にも本発明は適用できる。さらに，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の熱処理装置にも適用できる。

本発明は，変形した基板を熱処理板上において均一に熱処理する際に有用である。

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。 反り測定装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 レーザ変位計の配置を示す反り測定装置内のウェハの平面図である。 ＰＥＢ装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。 ＰＥＢ装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。 ＰＥＢ装置の熱板の構成を示す縦断面図である。 吸引口の配置を示す熱板の平面図である。 ウェハが下に凸の反っている場合の第１の昇降ピンの昇降と吸引口の吸引の動作タイミングを示すグラフである。 ウェハを熱板上に載置する際のウェハと熱板の状態を示す説明図である。 ウェハが上に凸の反っている場合の第１の昇降ピンの昇降と吸引口の吸引の動作タイミングを示すグラフである。 ウェハを熱板上に載置する際のウェハと熱板の状態を示す説明図である。 ２つの温度調整領域を有する熱板の平面図である。 ギャップピンに吸引口を形成した例を示す熱板の縦断面図である。 インターフェイス部に反り測定装置を設けた塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 塗布現像処理システム
８４ ＰＥＢ装置
８８ 反り測定装置
１４０ 熱板
１４５ 第１の昇降ピン
１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ 吸引口
１５３ 制御部
Ｗ ウェハ

Claims (21)

1. 熱処理板上に基板を載置して熱処理する熱処理方法であって，
   熱処理される基板の変形状態に基づいて，熱処理板の基板載置面にある複数の吸引口の各吸引開始タイミングを設定する工程と，
   前記基板を熱処理板上に載置する際に，前記設定された吸引開始タイミングに基づいて前記各吸引口により基板を吸引して基板を熱処理板上に吸着する工程と，
   前記熱処理板上で基板を熱処理する工程と，を有し，
   前記吸引開始タイミングを設定する工程においては，前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引開始タイミングを他の吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定することを特徴とする，熱処理方法。
2. 前記基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中心部に対応する吸引口の吸引開始タイミングを基板の外周部に対応する吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定し，
   前記基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する吸引口の吸引開始タイミングを基板の中心部に対応する吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定することを特徴とする，請求項１に記載の熱処理方法。
3. 前記基板の変形状態に基づいて，前記各吸引口の少なくとも吸引開始時の吸引圧力を設定する工程を有することを特徴とする，請求項１又は２に記載の熱処理方法。
4. 前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引圧力を他の吸引口の吸引圧力よりも高く設定することを特徴とする，請求項３に記載の熱処理方法。
5. 前記基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の外周部に対応する吸引口よりも高く設定し，
   前記基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の中心部に対応する吸引口よりも高く設定することを特徴とする，請求項４に記載の熱処理方法。
6. 前記基板の変形状態に基づいて，熱処理板に形成された複数の温度調整領域の各設定温度を設定する工程を有することを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の熱処理方法。
7. 前記基板の上側に変形した部分に対応する温度調整領域の設定温度を他の温度調整領域の設定温度よりも高く設定することを特徴とする，請求項６に記載の熱処理方法。
8. 前記基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する温度調整領域の設定温度を基板の外周部に対応する温度調整領域の設定温度よりも高く設定し，
   前記基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する温度調整領域の設定温度を基板の中央部に対応する温度調整領域の設定温度よりも高く設定することを特徴とする，請求項７に記載の熱処理方法。
9. 前記各吸引口の吸引終了タイミングを時間差ができるように設定することを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の熱処理方法。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載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。
11. 基板の熱処理装置であって，
    基板を載置して熱処理する熱処理板と，
    前記熱処理板の基板載置面に形成され，基板を吸引するための複数の吸引口と，
    熱処理される基板の変形状態に基づいて前記各吸引口の吸引開始タイミングを時間差ができるように設定し，基板を前記熱処理板上に載置する際に，前記設定された吸引開始タイミングに基づいて前記各吸引口により順に基板を吸引させて基板を熱処理板上に吸着させる制御部と，を有することを特徴とする，熱処理装置。
12. 前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引開始タイミングを他の吸引口の吸引開始タイミングよりも早く設定することを特徴とする，請求項１１に記載の熱処理装置。
13. 熱処理される基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部の吸引口の吸引開始タイミングを基板の外周部の吸引口よりも早く設定し，
    熱処理される基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部の吸引口の吸引開始タイミングを基板の中央部の吸引口よりも早く設定することを特徴とする，請求項１２に記載の熱処理装置。
14. 前記制御部は，熱処理される基板の変形状態に基づいて，前記各吸引口の少なくとも吸引開始時の吸引圧力を設定することを特徴とする，請求項１１〜１３のいずれかに記載の熱処理装置。
15. 前記基板の上側に変形した部分に対応する吸引口の吸引圧力を他の吸引口の吸引圧力よりも高く設定することを特徴とする，請求項１４に記載の熱処理装置。
16. 熱処理される基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の外周部に対応する吸引口よりも高く設定し，
    熱処理される基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する吸引口の吸引圧力を基板の中央部に対応する吸引口よりも高く設定することを特徴とする，請求項１５に記載の熱処理装置。
17. 前記制御部は，熱処理される基板の変形状態に基づいて，熱処理板に形成された複数の温度調整領域の各設定温度を設定することを特徴とする，請求項１１〜１６のいずれかに記載の熱処理装置。
18. 前記基板の上側に変形した部分に対応する温度調整領域の設定温度を他の温度調整領域の設定温度よりも高く設定することを特徴とする，請求項１７に記載の熱処理装置。
19. 熱処理される基板が上に凸の反り形状の場合には，基板の中央部に対応する温度調整領域の温度設定を基板の外周部に対応する温度調整領域の温度設定よりも高く設定し，
    熱処理される基板が下に凸の反り形状の場合には，基板の外周部に対応する温度調整領域の温度設定を基板の中央部に対応する温度調整領域の温度設定よりも高く設定することを特徴とする，請求項１８に記載の熱処理装置。
20. 前記設定温度は，基板の反り量に応じて設定されることを特徴とする，請求項１７〜１９のいずれかに記載の熱処理装置。
21. 前記制御部は，前記各吸引口の吸引開始タイミングを時間差ができるように設定することを特徴とする，請求項１１〜２０のいずれかに記載の熱処理装置。

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