JP2010087212A - 熱処理装置および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱処理装置の温度変更処理に関する各種の処理動作を、当該装置が使用される際の設備環境に応じて適切に実行できる技術を提供する。
【解決手段】熱処理プレート１１の設定温度を降温する場合、制御部４０は、冷却水バルブ６７を開放して冷却プレート２１に冷却水を供給して熱処理プレート１１を冷却する。制御部４０は、冷却プレート２１への冷却水の供給を停止するタイミングを、冷却水温度センサ７１から取得した冷却水の供給温度に基づいて決定する。冷却水の供給の停止タイミングを冷却水の温度を加味して特定することによって、最適な停止タイミングを正確に特定して、降温処理に要する時間を短くすることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用ガラス基板等（以下、単に「基板」という）に対して処理を行う技術に関する。

周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理の中でも、特に熱処理工程は欠かすことのできない重要な工程であり、従来より種々のタイプの熱処理装置が使用されている。

それらのうちの典型的な熱処理装置としては、ホットプレートやクールプレートのような熱処理プレートによって基板の加熱処理または冷却処理を行う装置が挙げられる。すなわち、アルミニウム等の金属によって形成された熱処理プレートに加熱機構や冷却機構を内蔵し、その熱処理プレート上に基板を載置することによって熱処理を実行する熱処理装置である。

例えば、特許文献１には、いわゆるヒートパイプ方式による熱処理装置が開示されている。ヒートパイプ方式は、作動液を加熱して蒸発させた蒸気を熱処理プレート内の内部空間に導き、熱処理プレートの表面との間で凝縮潜熱の授受を行わせて当該表面を昇温するものである。このようなヒートパイプ構造を有する熱処理装置は、プレート表面の温度分布均一性に優れており、基板を均一に加熱することができる。

特開２００６−３２２６３０号公報

ところで、熱処理における処理温度は、被処理基板に形成されたフォトレジストの種類等に応じて変わってくる。したがって、熱処理装置においては、熱処理プレートの温度変更処理を頻繁に行わなければならない。

従来の熱処理装置においては、温度変更処理に関する各種の値、例えば、熱処理プレートを所定温度まで降温する際に冷却水を流す時間等は、予め工場内での試験結果から導出された適正値が用いられることが一般的である。

ところが、装置が使用される際の設備環境は、必ずしも工場のそれと一致しない。例えば、降温処理に用いられる冷却水が、工場内で想定されていたものより低温、もしくは高温の場合もある。冷却水の温度が想定値よりも低温の場合、工場内の試験結果から適正値として導出されたタイミングで冷却水の供給を停止すると、熱処理プレートの温度が目標温度に対してアンダーシュートしてしまい、最終的に熱処理プレートを目標温度に到達させるまでに要する時間が長くなってしまう。逆に、冷却水の温度が想定値よりも高温の場合は、冷却速度が想定値より遅くなり、熱処理プレートを目標温度に到達させるのに時間がかかってしまう。これが、スループットの低下を招く原因となっていた。

また、熱処理装置は、例えば、基板にレジスト塗布処理を行ってその基板を露光ユニットに渡すとともに、該露光ユニットから露光後の基板を受け取って現像処理を行う基板処理装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）内に、処理ユニットの１つとして組み込まれて使用されるところ、基板処理装置における基板の搬送スケジュールは、熱処理装置において温度変更処理に要する時間を考慮して立てる必要がある。このため、熱処理装置において、温度変更処理に要する時間を予測するのであるが、この時間を正確に予測することは極めて難しかった。温度変更処理に実際に要する時間が予測時間からずれてしまうと、基板処理装置内での搬送スケジュールに狂いが生じ、スループットの低下やプロセスリスクの発生を招いてしまう。

温度変更処理に要する時間を正確に予測できない理由の１つには、上述した通り、装置が使用される際の設備環境が、必ずしも工場のそれと一致しないとの事情があった。例えば、工場内で降温処理に要した時間を予測時間として採用した場合、降温処理に用いられる冷却水が工場内で降温処理に用いられていたものより高温であれば、実際の温度変更処理に要する時間は予測時間よりも長くなってしまうのである。

温度変更処理に要する時間を正確に予測する方法として、例えば、ユーザ先で、実際に温度変更に要する時間を測定し、これをデータとして保持しておく構成も考案されている。この構成では、装置が使用される際の設備環境を加味した正確な予測時間を得ることができるが、あらゆる使用温度について変更処理に要する時間を測定しておかなければならないので、手間がかかるという難点があった。

このように、熱処理装置においては、装置の製造時点ではその装置が使用される際の設備環境が予測困難なために、温度変更処理に関する各種の処理動作に様々な問題が生じていた。例えば、上述した通り、冷却水の供給を適切なタイミングで停止できない（その結果、温度変更処理に時間がかかってしまう）という問題や、温度変更処理に要する時間を正確に予測できないという問題である。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱処理装置の温度変更処理に関する各種の処理動作を、当該装置が使用される際の設備環境に応じて適切に実行できる技術を提供することを目的としている。

請求項１の発明は、基板に加熱処理を施す熱処理装置であって、その表面に載置された基板を加熱する加熱プレートと、前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させる冷却手段と、を備え、前記冷却手段が、前記加熱プレートに近接配置され、その内部に流路が形成された冷却プレートと、前記流路に冷却流体を供給する冷却流体供給手段と、前記冷却流体の供給温度を測定する温度センサと、前記冷却流体の供給温度を装置の環境情報として取得して、前記環境情報に基づいて、前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させるのに要する時間を予測して算出する予測時間算出手段と、を備える。

請求項２の発明は、基板に加熱処理を施す熱処理装置であって、その表面に載置された基板を加熱する加熱プレートと、前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させる冷却手段と、を備え、前記冷却手段が、前記加熱プレートに近接配置され、その内部に流路が形成された冷却プレートと、前記流路に冷却流体を供給する冷却流体供給手段と、前記冷却流体の供給温度を測定する温度センサと、前記冷却流体の供給温度を装置の環境情報として取得して、前記環境情報に基づいて前記冷却流体の供給を制御する供給制御手段と、を備える。

請求項３の発明は、請求項２に記載の熱処理装置であって、前記供給制御手段が、前記冷却流体の供給を開始する前に取得された前記環境情報に基づいて、前記流路への前記冷却流体の供給の停止タイミングを決定する停止タイミング決定手段、を備える。

請求項４の発明は、請求項３に記載の熱処理装置であって、前記供給制御手段が、前記冷却流体の供給中に取得された前記環境情報に基づいて、前記停止タイミング決定手段が決定した前記停止タイミングを修正する停止タイミング修正手段、を備える。

請求項５の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記供給制御手段が、前記環境情報に基づいて、前記流路へ供給する前記冷却流体の流量を制御する流量制御手段、を備える。

請求項６の発明は、請求項２から５のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記環境情報に基づいて、前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させるのに要する時間を予測して算出する予測時間算出手段、を備える。

請求項７の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記冷却流体の供給流量を測定する流量計、を備え、前記環境情報に、前記流量計から取得される前記冷却流体の供給流量情報が含まれる。

請求項８の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記冷却流体供給手段が、前記流路に供給される前記冷却流体の温度を調整する温調手段、を備える。

請求項９の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記冷却流体供給手段が、前記供給経路を流れる前記冷却流体の流量を調整するレギュレータ、を備える。

請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれかに記載の熱処理装置であって、前記加熱プレートが、その内部に、作動液を貯留する作動液貯留部と、前記作動液貯留部に貯留された作動液を加熱して蒸発させる加熱手段と、蒸発した作動液の蒸気を満たしてプレート表面との間で凝縮潜熱の授受を行う中空部と、を備える。

請求項１１の発明は、基板に露光処理を行う露光装置に隣接して配置され、基板にレジスト塗布処理および現像処理を行う基板処理装置であって、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の熱処理装置、を備える。

請求項１の発明によると、加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させるのに要する時間の予測算出処理を、当該装置が使用される際の設備環境の１つである冷却流体の供給温度を加味して実行するので、熱処理装置の温度変更処理に関する処理動作を、当該装置が使用される際の設備環境に応じて適切に実行することができる。その結果、正確な予測時間を算出することができる。

請求項２の発明によると、冷却流体の供給制御を、当該装置が使用される際の設備環境の１つである冷却流体の供給温度を加味して実行するので、熱処理装置の温度変更処理に関する処理動作を、当該装置が使用される際の設備環境に応じて適切に実行することができる。その結果、温度変更処理を迅速に行うことができる。

請求項３の発明によると、冷却流体の供給前に取得された環境情報に基づいて冷却流体の供給の停止タイミングを決定するので、適切なタイミングで冷却流体の供給を停止することが可能となる。これにより、温度変更処理に要する時間を短くすることができる。

請求項４の発明によると、冷却流体の供給中に取得された環境情報に基づいて冷却流体の供給の停止タイミングを修正するので、環境情報等の変動にも柔軟に対応して常に適切なタイミングで冷却流体の供給を停止することが可能となる。

請求項５の発明によると、環境情報に基づいて、流路へ供給する冷却流体の流量を制御するので、適切な流量で冷却流体の供給を行うことが可能となる。冷却流体の供給流量を適切に制御することにより、例えば、冷却時の加熱プレートを緩やかに降温させることが可能となり、これにより、降温された加熱プレートで熱処理された基板について、基板間で熱処理の均一性にばらつきが生じるといった事態を回避することができる。

請求項７の発明によると、環境情報に、冷却流体の供給流量情報が含まれるので、熱処理装置が使用される際の設備環境をより適切に加味して、温度変更処理に関する処理動作を実行することができる。

請求項８の発明によると、冷却流体の温度を調整することによって、熱処理装置の温度変更処理に関する処理動作の安定性を高めることができる。

請求項９の発明によると、冷却流体の流量を調整することによって、熱処理装置の温度変更処理に関する処理動作の安定性を高めることができる。

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について詳細に説明する。

〈Ａ．熱処理装置〉
〈第１の実施の形態〉
〈１．構成〉
第１の実施の形態に係る熱処理装置の構成について説明する。図１は、この実施の形態に係る熱処理装置１の概略構成を示す縦断面図である。また、図２は熱処理装置１の要部平面図である。この熱処理装置１は、いわゆるヒートパイプ構造を採用することにより、熱容量を小さくして温度応答性を高めつつ温度分布の面内均一性を高めたものであり、中空構造の熱処理プレート１１を備える。熱処理装置１は、熱処理プレート１１に基板Ｗ（本実施形態では円形の半導体ウェハ）を載置して加熱処理を行う。このような熱処理装置１は、後述するように、レジスト塗布処理装置や現像処理装置などとともにいわゆるコータ＆デベロッパと称される基板処理装置に組み込まれる。

熱処理プレート１１は、そのプレート表面１１ａに基板Ｗを載置して加熱処理するためのものであり、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の伝熱性が良好な金属を基材とする材料によって中空円筒状に形成されている。熱処理プレート１１は内部に中空部１０を有する中空構造のため、昇温時に内部圧力が上昇することに対応して、縦方向の強度を補強するため複数本のリム１２が形成されている。そして、熱処理プレート１１の中空部１０の下方には一対の作動液貯留部１３が形成されている。この作動液貯留部１３内には、作動液１６（本実施形態では水）が貯留されるとともに、作動液１６を加熱するためのヒータ１７が浸漬配設されている。

また、熱処理装置１は、熱処理プレート１１の中空部１０と作動液貯留部１３とを連通する一対の作動液流通路１８を備える。作動液流通路１８は、作動液貯留部１３における作動液面よりも上位においては、水平方向に対して常に傾斜角を有するように配設されている。作動液流通路１８の内面は、金属（例えば銅）にて形成されており、その内面をＵＶ照射することにより、或いはブラスト処理することによって親水面を形成し、作動液が流れやすくしておくことが好ましい。

熱処理装置１においては、ヒートパイプ構造を利用した加熱機構が実現されている。すなわち、ヒータ１７を作動させて作動液１６を加熱することにより、作動液１６が蒸発してその蒸気が熱処理プレート１１の内部空間である中空部１０を移動し、熱処理プレート１１のプレート表面１１ａとの間で凝縮潜熱の授受を行うことにより、熱処理プレート１１を加熱する。熱処理プレート１１との間で凝縮潜熱の授受を実行した作動液１６の蒸気は、液体の作動液１６に戻って作動液貯留部１３に回収される。これを繰り返すことによって、熱処理プレート１１は、その表面の温度分布が均一となるように加熱される。

また、熱処理プレート１１のプレート表面１１ａには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の低伝熱部材から構成された複数個（本実施形態では３個）のプロキシミティボール１５が配設されている。これらプロキシミティボール１５は、その上端がプレート表面１１ａより微小量だけ突出する状態にて配設されており、基板Ｗを熱処理プレート１１のプロキシミティボール１５上に支持したときには、基板Ｗとプレート表面１１ａとの間にいわゆるプロキシミティギャップと称される微小間隔が形成される。

プロキシミティギャップの大きさとしては、基板Ｗを迅速かつ効率的に加熱するため、１０μｍ〜５００μｍとすることが好ましく、１０μｍ〜２００μｍとすることがより好ましい。ただし、基板Ｗの種類や熱処理の態様によっては、このプロキシミティギャップの大きさを１０００μｍ程度としてもよい。また、本実施形態ではプロキシミティボール１５を介してプレート表面１１ａに基板Ｗを近接させて載置するようにしているが、プロキシミティボール１５を省略して基板Ｗを面接触の状態でプレート表面１１ａ上に載置するようにしてもよい。

また、熱処理装置１は、冷却機構として冷却プレート２１および制御用冷却プレート５１を備えている。

冷却プレート２１は、例えば、銅やアルミニウム等の伝熱性が良好な金属にて形成された平板部材である。冷却プレート２１は、熱処理プレート１１の下面における一対の作動液貯留部１３の間に配設されている。冷却プレート２１の内部には、流入口２２から流出口２３に至る冷却流体（本実施形態では冷却水）の流路が蛇行状に形成されている。

冷却プレート２１の流入口２２には、供給配管２５が接続されている。供給配管２５の基端側は、二叉に分岐されて冷却水供給部６６およびエア供給部６８に接続される。基端側にて分岐された供給配管２５のうち冷却水供給部６６に繋がる配管には冷却水バルブ６７と、冷却水供給部６６から冷却プレート２１に供給される冷却水の温度を測定する冷却水温度センサ７１とが介挿されている。また、エア供給部６８に繋がる配管にはエアバルブ６９が介挿されている。冷却プレート２１の流出口２３は排出配管２８を介して大気開放されたドレインと接続されている。

冷却水供給部６６は、冷却水を供給配管２５に送出する。エア供給部６８は、供給配管２５に圧縮空気を供給する。エアバルブ６９を閉止しつつ冷却水バルブ６７を開放すると、冷却プレート２１に冷却水が供給される。逆に、冷却水バルブ６７を閉止しつつエアバルブ６９を開放すると、冷却プレート２１に圧縮空気が供給される。供給された冷却水および空気は排出配管２８によってドレインへと排出される。

制御用冷却プレート５１は、伝熱性が良好な二枚の金属板を貼り合わせた構成を有し、その貼り合わせ面に冷却流体（本実施形態では冷却水）の流路５４が形成されている。冷却流体の流路５４の一端には流入口５２が形成され、他端には流出口５３が形成されている。また、制御用冷却プレート５１には、作動液流通路１８が挿通されている。流入口５２から流出口５３に至る流路５４は、作動液流通路１８に近接して形成されている。ただし、冷却流体の流路５４と作動液流通路１８とは互いに隔てられている。

制御用冷却プレート５１の流入口５２は、供給配管５５を介して冷却水供給部５６と接続されている。供給配管５５には冷却水バルブ５７が介挿されている。また、制御用冷却プレート５１の流出口５３も排出配管５８を介して冷却水供給部５６と接続されている。冷却水供給部５６は、所定温度に温調した冷却水を供給配管５５に送出する。冷却水バルブ５７を開放すると、冷却水供給部５６から制御用冷却プレート５１に冷却水が供給され、流入口５２から流出口５３に向けて冷却水が流路５４内を流れる。流出口５３から排出された冷却水は排出配管５８によって冷却水供給部５６に還流される。

また、熱処理装置１は、熱処理プレート１１のプレート表面１１ａに基板Ｗを接離させるための複数本（本実施形態では３本）のリフトピン１９（図２）、プレート表面１１ａを覆うリッド３１およびプレート表面１１ａの温度を測定するためのプレート温度センサ１４を備える。リフトピン１９は、熱処理プレート１１に鉛直方向に沿って設けられた貫通孔（図示省略）に遊挿されている。３本のリフトピン１９およびリッド３１はリフター３２によって昇降される。すなわち、３本のリフトピン１９とリッド３１とは連動して同時に昇降する。

リフトピン１９が上昇すると、その先端がプレート表面１１ａから突出する。上昇状態にて基板Ｗを支持するリフトピン１９が下降すると、リフトピン１９の先端は貫通孔に埋入してプレート表面１１ａに基板Ｗが載置される。また、プレート表面１１ａに基板Ｗが載置された状態にてリフトピン１９が上昇すると、リフトピン１９によって基板Ｗがプレート表面１１ａから持ち上げられる。

リッド３１が下降すると、プレート表面１１ａのほぼ全面が覆われ、リッド３１の内面とプレート表面１１ａとの間に熱処理空間が形成される。また、リッド３１が上昇すると、プレート表面１１ａの上方が開放される。

〈２．制御機構〉
次に、熱処理装置１の制御機構について、図３を参照しながら説明する。図３は、熱処理装置１の制御部４０の構成を示すブロック図である。制御部４０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部４０は、各種演算処理を行うＣＰＵ４１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ４２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ４３および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスク４４をバスライン４９に接続して構成されている。

また、バスライン４９には、上述したプレート温度センサ１４、冷却水温度センサ７１、冷却水バルブ５７，６７、エアバルブ６９、ヒータ１７およびリフター３２が電気的に接続されている。制御部４０のＣＰＵ４１は、磁気ディスク４４に格納された制御用ソフトウェアを実行することにより、これらの各機構を制御して熱処理装置１による基板Ｗの加熱処理を進行させる。

さらに、バスライン４９には、表示部４５および入力部４６が電気的に接続されている。表示部４５は、例えば液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理結果やレシピ内容等の種々の情報を表示する。入力部４６は、例えばキーボードやマウス等を用いて構成されており、コマンドやパラメータ等の入力を受け付ける。装置のオペレータは、表示部４５に表示された内容を確認しつつ入力部４６からコマンドやパラメータ等の入力を行うことができる。なお、表示部４５と入力部４６とを一体化してタッチパネルとして構成するようにしてもよい。

熱処理装置１は、ヒートパイプ構造を有しており、基本となる加熱源はヒータ１７である。ヒータ１７が作動液貯留部１３に貯留された作動液１６を加熱することにより、作動液１６が蒸発してその蒸気が中空部１０内に充満する。作動液の蒸気の一部は、プレート表面１１ａの内壁面（基板Ｗを載置するのとは反対側の面）に凝縮して液相に戻り、そのときにプレート表面１１ａが凝縮潜熱を受け取って加熱される。熱処理プレート１１を昇温するときには、制御部４０の制御によってヒータ１７の出力が大きくされ、設定温度に維持するときにはヒータ１７の出力が抑制される。また、熱処理プレート１１を降温するときにはヒータ１７の出力がさらに小さく或いは停止される。

ただし、ヒータ１７は作動液１６を介して間接的にプレート表面１１ａを加熱するため、ヒータ１７の出力を制御するだけではプレート表面１１ａの温度を良好に制御するのは困難である。特に、熱処理プレート１１を昇温するときにはオーバーシュートが生じやすくなる。このため、制御用冷却プレート５１によって熱処理プレート１１を緩やかに冷却することにより温度制御性を高めている。すなわち、中空部１０内に充満した作動液１６の蒸気の一部は作動液流通路１８にも流入する。作動液流通路１８にも流入した作動液１６の蒸気は制御用冷却プレート５１において流路５４を流れる冷却水と熱交換されて冷却され液相に戻る。液相に戻った作動液１６は作動液貯留部１３に流れ込む。

このように、制御用冷却プレート５１は、中空部１０から導いた作動液１６の蒸気を冷却して凝縮した作動液１６を作動液貯留部１３に還流する熱交換部として機能する。そして、ヒータ１７によって作動液１６を加熱しつつ、制御用冷却プレート５１によって作動液１６の蒸気を冷却することにより、熱処理プレート１１の急激な温度上昇を抑制して温度制御性を高めているのである。

一方、熱処理プレート１１の設定温度を降温させるときには、制御部４０の制御によって冷却水バルブ５７，６７を開放して制御用冷却プレート５１および冷却プレート２１に冷却動作を行わせる。設定温度の降温時には主として冷却プレート２１への冷却水供給によって熱処理プレート１１の冷却が行われる。これに加えて制御用冷却プレート５１によって作動液１６の蒸気を追加的に冷却することにより、熱処理プレート１１を急速に冷却して設定温度をより迅速に降温することができる。

冷却水供給を所定時間行うと、冷却水バルブ５７，６７を閉止する。続いて、制御部４０の制御によってエアバルブ６９を開放して冷却プレート２１に圧縮空気を送出する。これによって冷却プレート２１の内部に残留していた冷却水がドレインへと排出される。このようにするのは、冷却プレート２１の内部に冷却水が残留したままであると、続く基板Ｗの加熱処理のときに残留した冷却水が沸騰して処理に悪影響を及ぼすためである。

〈３．降温処理の制御に関する機能部〉
上述した通り、熱処理プレート１１の設定温度を変更させる処理（温度変更処理）のうち、特に、設定温度を降温させるときには、制御部４０は、冷却水バルブ６７を開放して冷却プレート２１に冷却水を供給する。これにより熱処理プレート１１の温度が急速に降温する。続いて、制御部４０は、所定のタイミングで、冷却水バルブ６７を閉止する。さらに、エアバルブ６９を開放して冷却プレート２１に圧縮空気を送出し、冷却プレート２１の内部に残留していた冷却水をドレインへ排出する。冷却水バルブ６７を閉止した後も熱処理プレート１１はしばらく降温し続け、時間をおいて目標とする設定温度で安定する。これにより降温処理が終了する。

制御部４０は、この降温処理に関する各種制御を、熱処理装置１の環境情報に基づいて行う。ただし、装置の「環境情報」とは、ユーザが装置を使用する設備環境に応じて変動する要素についての情報であり、例えば、「冷却水の温度」がこれに該当する。以下において、制御部４０の制御態様について図４（ａ）を参照しながら説明する。図４（ａ）は、制御部４０にて実現される機能部を示すブロック図である。

制御部４０は、設定温度の降温処理の制御に関する機能部として、センサ情報取得部９１と処理時間予測部９２とを備える。これら各部は、制御部４０が記憶媒体等に記憶されている所定のプログラムを実行することにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによって実現されてもよい。

センサ情報取得部９１は、設定温度の降温処理に関する各種の情報を、各所に配置されたセンサから取得する。具体的には、プレート温度センサ１４から熱処理プレート１１の温度Ｔｐを取得する。また、冷却水温度センサ７１から冷却水の温度Ｔｗを取得する。

処理時間予測部９２は、装置の環境情報に基づいて、設定温度の降温処理に要する時間を予測して算出する。

ところで、温度変更処理に要する時間の予測は従来より一般的に行われており、降温処理の場合、例えば、熱処理プレート１１に設けられたプレート温度センサ１４により検知される熱処理プレート１１の温度（温度変更処理前の熱処理プレート１１の温度Ｔｐ）と、目標とする熱処理プレート１１の温度Ｔｔとを用いて、下記（式１）から、予測時間Ｅ０算出していた。

Ｅ０＝α＊（Ｔｐ−Ｔｔ）＋β＊（Ｔｐ−Ｔｔ） ・・・（式１）
ただし、（式１）において、係数「α」および「β」は、それぞれ実験的に与えられる定数であり、「α」は、冷却水が流れているときの熱処理プレート１１の温度変化の勾配に基づいて規定され、「β」は、冷却水が流れていないときの熱処理プレート１１の温度変化の勾配に基づいて規定される。これらの係数「α」「β」の値は、工場での評価結果に基づいて予め決定され、制御部４０の記憶装置に格納されているものが用いられる。つまり、従来においては、予測時間は、工場での評価結果に基づいて規定される定数を用いて、温度変更処理前後の熱処理プレート１１の温度から画一的に算出されていた。

ところが、従来の算出方法では、正確な予測時間を算出できないことも多かった。その原因の１つは、従来の算出方法においては、実際に温度変更処理が行われる環境の状態が全く加味されていないことにある。

この事情をふまえて、処理時間予測部９２について説明する。処理時間予測部９２は、センサ情報取得部９１が取得した情報に基づいて温度変更処理に要する時間を算出する。具体的には、センサ情報取得部９１により取得される、熱処理プレート１１の温度（温度変更処理前の熱処理プレート１１の温度Ｔｐ）と、目標とする熱処理プレート１１の温度Ｔｔと、冷却水の温度Ｔｗとを用いて、下記（式２）から、予測時間Ｅを算出する。

Ｅ＝α’＊（Ｔｐ−Ｔｔ）＋β’＊（Ｔｐ−Ｔｔ） ・・・（式２）
ただし、（式２）中、係数「α’」および「β’」は、下記（式３）（式４）からそれぞれ与えられる値である。

α’＝（Ｔｐ−Ｔｗ）＊α ・・・（式３）
β’＝（Ｔｐ−Ｔｗ）＊β ・・・（式４）
ただし、（式３）（式４）中、係数「α」および「β」は、（式１）で用いられていた値である。つまり、処理時間予測部９２が予測時間Ｅの算出に用いる係数「α’」「β’」の値は、工場での評価結果に基づいて予め決定された値「α」「β」に、実際に温度変更処理に用いられる冷却水の温度Ｔｗを加味して規定される。このように、実際に温度変更処理が行われる環境の状態が加味されることによって、従来よりも正確な予測時間を算出することができる。

〈４．降温処理の制御に関する処理の流れ〉
次に、センサ情報取得部９１および処理時間予測部９２により実行される予測時間の算出処理の流れについて説明する。以下においては、熱処理プレート１１の温度を、目標温度Ｔｔまで降温させる温度変更処理が行われる際に、実際の温度変更処理に先立って、当該温度変更処理に要する時間を予測する場合の処理の流れを説明する。

はじめに、センサ情報取得部９１が、各センサから情報を取得する。すなわち、プレート温度センサ１４から現在の（すなわち、温度変更処理を実行する前の）熱処理プレート１１の温度Ｔｐを取得する。また、冷却水温度センサ７１から冷却水の温度Ｔｗを取得する。

続いて、処理時間予測部９２が、センサ情報取得部９１が取得した情報を上述した（式２）に代入して、予測時間Ｅを算出する。

ここで算出された予測時間Ｅは、制御部４０から、例えば熱処理装置１が組み込まれた基板処理装置のホストコンピュータに通知される。ホストコンピュータは、取得した予測時間Ｅを、装置内の搬送スケジュールの調整等の各種制御に用いる。

〈５．効果〉
上記の実施の形態に係る熱処理装置１によると、降温処理に要する時間の予測を、降温処理に用いられる冷却水の温度を加味して算出する。したがって、正確な予測時間を算出することができる。

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態に係る熱処理装置について説明する。第２の実施の形態に係る熱処理装置は、第１の実施の形態に係る熱処理装置１と同様の構成を有している。以下においては、同じ構成要素については同じ記号で示すことにする。

〈１．降温処理の制御に関する機能部〉
この実施の形態に係る熱処理装置が備える制御部４０ａは、制御部４０と同様、設定温度の降温処理に関する各種制御を、熱処理装置の環境情報に基づいて行う。この実施の形態においても、「冷却水の温度」が、この「環境情報」に該当する。以下において、制御部４０ａの制御態様について図４（ｂ）を参照しながら説明する。図４（ｂ）は、制御部４０ａにて実現される機能部を示すブロック図である。

制御部４０ａは、設定温度の降温処理の制御に関する機能部として、センサ情報取得部９１ａと供給制御部９３とを備える。センサ情報取得部９１ａの機能は、上述したセンサ情報取得部９１と同様である。

供給制御部９３は、装置の環境情報に基づいて、冷却プレート２１に対する冷却水の供給を制御する。具体的には、冷却水バルブ６７の開閉を制御する。

ところで、冷却水バルブ６７を開放して冷却プレート２１に冷却水を供給すると、図５に示すように、熱処理プレート１１の温度は低下する。そして、冷却水バルブ６７を閉止して冷却水の供給を停止した後も、プレート内の流路に残存した冷却水の雰囲気や、そこに追って供給される圧縮空気により熱処理プレート１１は降温し続ける。そして、時間とともに温度変化の勾配は徐々に緩やかになり、最終的には目標とする温度にて安定する。

ここで、冷却水の供給を停止するタイミングは、温度変更処理において最も重要なものである。例えば、冷却水を停止するタイミングによって、温度変更処理に要する時間が長くなったり短くなったりする。この事情を、図６を参照しながら説明する。図６は、降温処理における熱処理プレート１１の温度の経時変化を模式的に示す図であり、特に、熱処理プレート１１の温度が安定状態に入る際の様子（図５の破線円部分に相当する時間帯）を示している。図６には、それぞれ異なるタイミングで冷却水を停止した３つのサンプルＰＶ１，ＰＶ２，ＰＶ３についての温度変化態様が示されている。冷却水を停止するタイミングは、サンプルＰＶ１が最も早く、サンプルＰＶ２、サンプルＰＶ３の順にタイミングが遅くなっていく。

サンプルＰＶ１，ＰＶ２，ＰＶ３のうち、最も早く目標とする温度領域に安定状態を形成するのは、すなわち、冷却水を停止するタイミングが最も適正なのは、サンプルＰＶ２である。

冷却水を停止するタイミングが適正タイミングよりも早いと、サンプルＰＶ１に示されるように、目標とする温度に到達する前に熱処理プレート１１の温度の降温が停止してしまう。この場合、自然冷却による降温によって目標とする温度に達するのを待つしかなく、目標とする温度に到達するまでに時間がかかってしまう。

一方、冷却水を停止するタイミングが適正タイミングから遅れると、サンプルＰＶ３に示されるように、目標とする温度に到達した後も熱処理プレート１１の温度の降温が停止しない（アンダーシュート）。この場合もはやり、目標とする温度に到達するまでに時間がかかってしまう。

このように、冷却水を停止するタイミングを適正に決定しなければ、温度変更処理に時間がかかってしまう。換言すると、冷却水を停止するタイミングを適正に決定することによって、温度変更処理に要する時間を最短にすることができる。

ところで、上述した適正な停止タイミングの具体的な時刻は各種の要因により規定されるものであり、単純に求められるものではないが、本願発明者によると、熱処理プレート１１の温度変化の勾配に応じて変わってくることが確認されている。さらに、この熱処理プレート１１の温度変化の勾配も、各種の要因により規定されるものであり単純に特定できるものではないが、本願発明者よると、温度変更処理に用いる冷却水の温度や流量によって変わってくることが確認されている。例えば、図５の破線に示されるように、冷却水の温度や流量が変化すると、温度変化の勾配も変わってくる。したがって、適正な停止タイミングの具体的な時刻は、温度変更処理に用いる冷却水の温度や流量に応じて変わってくるといえる。

この事情をふまえて、供給制御部９３について説明する。供給制御部９３は、最適停止タイミング特定部９３１、停止タイミング修正部９３２、および、開閉制御部９３３を備える。

最適停止タイミング特定部９３１は、センサ情報取得部９１ａが取得した情報に基づいて、冷却水を停止するべき適切なタイミングを判断する。

上述した通り、熱処理プレート１１の温度変化の勾配は、冷却水の温度Ｔｗから予測することができる。最適停止タイミング特定部９３１は、センサ情報取得部９１ａが取得した冷却水の温度Ｔｗに基づいて、当該冷却水を用いて降温処理を行った場合の熱処理プレート１１の温度変化の勾配を予測する（予測勾配）。そして、予測勾配に基づいて適切な停止タイミングを特定する。

例えば、センサ情報取得部９１ａが取得した情報に基づいて、予め作成しておいたテーブルを参照して停止タイミングを特定する構成としてもよい。この場合、降温処理に用いられる冷却水の温度Ｔｗと当該条件の下で予測される温度変化の勾配とを対応付けたテーブル（勾配予測テーブル）と、温度変化の勾配と当該温度変化において最適な停止タイミングとを対応付けたテーブル（停止タイミングテーブル）とを、制御部４０の記憶装置に予め格納しておく。最適停止タイミング特定部９３１は、温度変更処理を実行する際に、センサ情報取得部９１ａから温度変更処理の開始時の冷却水の温度Ｔｗを取得し、当該条件の下で予測される温度変化の勾配（予測勾配）を、勾配予測テーブルを参照して特定する。そして、特定された予測勾配において最適な停止タイミングを、停止タイミングテーブルを参照して特定する。

また、例えば、センサ情報取得部９１ａが取得した情報と所定の計算式とを用いて停止タイミングを特定する構成としてもよい。この場合、例えば、センサ情報取得部９１ａにより取得される、熱処理プレート１１の温度（温度変更処理前の熱処理プレート１１の温度Ｔｐ）、目標とする熱処理プレート１１の温度Ｔｔ、および、冷却水の温度Ｔｗを用いて、下記（式５）から、冷却水の供給を開始してから停止するまでの時間（供給時間Ｆ）を算出すればよい。

Ｆ＝γ’＊（Ｔｐ−Ｔｔ） ・・・（式５）
ただし、（式５）中、係数「γ’」は、下記（式６）から与えられる値である。

γ’＝（Ｔｐ−Ｔｗ）＊γ ・・・（式６）
ただし、（式６）中、係数「γ」は、工場での評価結果に基づいて規定される定数である。つまり、最適停止タイミング特定部９３１が供給時間Ｆの算出に用いる係数「γ’」の値は、工場での評価結果に基づいて予め決定された値「γ」に、実際に温度変更処理に用いられる冷却水の温度Ｔｗを加味して規定される。

いずれの場合も、実際に温度変更処理が行われる環境の状態を加味して停止タイミングが特定されるので、停止タイミングを適確に特定することができる。

停止タイミング修正部９３２は、最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングを、必要な場合には修正して、より適切な停止タイミング（修正停止タイミング）を取得する。すなわち、上述した通り、熱処理プレート１１の温度変化の勾配は、冷却水の温度Ｔｗから予測できるが、各種の要因が作用した結果、実際の温度変化の勾配が予測されたものとずれている可能性もある。停止タイミング修正部９３２は、このようなずれが生じた場合に、停止タイミングを修正するのである。

具体的には、停止タイミング修正部９３２は、センサ情報取得部９１ａが取得した熱処理プレート１１の温度Ｔｐに基づいて、温度変更処理中の熱処理プレート１１の実際の温度変化の様子をモニタリングし、そのモニタリング情報に基づいて、熱処理プレート１１の実際の温度変化の勾配（実測勾配）が、先に最適停止タイミング特定部９３１により特定された予測勾配からずれているか否かを観察している。ここで予測勾配からのずれが検出された場合、停止タイミング修正部９３２は、最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングをより適切な停止タイミングに修正する。

例えば、実測勾配が予測勾配よりも大きかった場合、停止タイミング修正部９３２は、最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングを所定値だけ早めて、修正停止タイミングとして取得する（すなわち、冷却水の供給時間を短くするように停止タイミングを修正する）。逆に、実測勾配が予測勾配よりも小さかった場合、停止タイミング修正部９３２は、最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングを所定値だけ遅くして、修正タイミングとして取得する（すなわち、冷却水の供給時間を長くするように停止タイミングを修正する）。最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングを早く（もしくは、遅く）する程度（修正幅）は、実測勾配が予測勾配からずれている度合に応じて決定すればよい。

開閉制御部９３３は、冷却水バルブ６７の開閉制御を行う。特に、最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングで（停止タイミング修正部９３２が停止タイミングを修正している場合は、修正停止タイミングで）、冷却水バルブ６７を閉止して、冷却水の供給を停止する。

〈２．降温処理の制御に関する処理の流れ〉
次に、センサ情報取得部９１ａおよび供給制御部９３により実行される冷却水の供給制御処理の流れについて、図７を参照しながら説明する。以下においては、熱処理プレート１１の温度を、目標温度Ｔｔまで降温させる温度変更処理を行う場合の処理の流れを説明する。

はじめに、センサ情報取得部９１ａが、各センサから情報を取得する（ステップＳ１）。すなわち、プレート温度センサ１４から熱処理プレート１１の温度Ｔｐを取得する。また、冷却水温度センサ７１から冷却水の温度Ｔｗを取得する。

続いて、最適停止タイミング特定部９３１が、ステップＳ１で取得された情報に基づいて、冷却水を停止するべき最適のタイミングを特定する（ステップＳ２）。

続いて、開閉制御部９３３が冷却水バルブ６７を開放する（ステップＳ３）。これにより、冷却プレート２１に冷却水が供給開始され、熱処理プレート１１の冷却が開始される。冷却水の供給が開始されると、センサ情報取得部９１ａが、プレート温度センサ１４から一定間隔をおいて熱処理プレート１１の温度Ｔｐを取得し続け、熱処理プレート１１の温度モニタリングを行う。

一方、停止タイミング修正部９３２は、熱処理プレート１１の温度変化のモニタリング情報に基づいて、降温処理中の熱処理プレート１１の温度変化の勾配が、ステップＳ２の処理において最適停止タイミング特定部９３１が予測した勾配からずれているか否かを観察している。ここで予測勾配からのずれが検出された場合、停止タイミング修正部９３２は、停止タイミングの修正が必要と判断する（ステップＳ４でＹＥＳ）。この場合、停止タイミング修正部９３２は、停止タイミングを修正して修正停止タイミングを取得する（ステップＳ５）。

開閉制御部９３３は、最適停止タイミング特定部９３１が特定した停止タイミングに到達すると（ステップＳ６）（停止タイミング修正部９３２が停止タイミングを修正している場合は、修正停止タイミングに到達すると（ステップＳ７））、開閉制御部９３３が冷却水バルブ６７を閉止する（ステップＳ８）。これにより、冷却プレート２１への冷却水の供給が停止される。なお、制御部４０ａは、冷却水バルブ６７の閉止に続いてエアバルブ６９を開放して、冷却プレート２１に圧縮空気を送出する。

所定時間が経過して、熱処理プレート１１の温度が目標温度Ｔｔまで降温すると、温度変更処理が完了する。

〈３．効果〉
降温処理においては、冷却流体の供給の停止タイミングを適切に決定すれば、温度変更処理に要する時間を短くすることができるところ、上記の実施の形態に係る熱処理装置によると、冷却水の供給の停止タイミングを、冷却水の温度を加味して特定することによって、最適な停止タイミングを正確に特定することができる。また、必要に応じて停止タイミングを修正するので、最適な停止タイミングを確実に特定することができる。

〈第３の実施の形態〉
〈１．構成〉
第３の実施の形態に係る熱処理装置の構成について図８を参照しながら説明する。図８は、第３の実施の形態に係る熱処理装置１ｂの概略構成を示す縦断面図である。熱処理装置１ｂは、第１の実施の形態に係る熱処理装置１とほぼ同様の構成を有しており、以下において、熱処理装置１と同じ構成要素については同じ記号で示すことにする。

熱処理装置１ｂは、冷却水供給部６６と冷却プレート２１の流入口２２とを結ぶ供給配管２５中に介挿され、配管２５内を流れる冷却水の流量を測定する冷却水流量計７２を備える。その他の構成は、熱処理装置１と同様である。

〈２．降温処理の制御に関する機能部〉
この実施の形態に係る熱処理装置１ｂが備える制御部４０ｂは、第２の実施の形態に係る制御部４０ｂと同様、設定温度の降温処理に関する各種制御を熱処理装置１ｂの環境情報に基づいて行う。この実施の形態においては、「冷却水の温度」および「冷却水の流量」が、この「環境情報」に該当する。以下において、制御部４０ｂの制御態様について図４（ｃ）を参照しながら説明する。図４（ｃ）は、制御部４０ｂにて実現される機能部を示すブロック図である。

制御部４０ｂは、設定温度の降温処理の制御に関する機能部として、センサ情報取得部９１ｂと供給制御部９３ｂとを備える。

センサ情報取得部９１ｂは、センサ情報取得部９１ａとほぼ同様の機能部であるが、プレート温度センサ１４から熱処理プレート１１の温度Ｔｐを、冷却水温度センサ７１から冷却水の温度Ｔｗを、それぞれ取得する他に、冷却水流量計７２から冷却水の流量Ｆｗを取得する点が、センサ情報取得部９１ａと相違する。

供給制御部９３ｂは、供給制御部９３ａとほぼ同様の機能部であるが、冷却水を停止するべき適切なタイミングを、冷却水の温度Ｔｗだけでなく、冷却水の流量Ｆｗをも用いて判断する点が相違する。上述した通り、熱処理プレート１１の温度変化の勾配は、温度変更処理に用いる冷却水の温度や流量によって変わってくる。したがって、冷却水の温度Ｔｗと流量Ｆｗとの両方から温度変化の勾配を予測すれば、温度Ｔｗのみから予測する場合よりもさらに正確な予測が得られる。

例えば、冷却水の温度Ｔｗおよび流量Ｆｗの組み合わせと当該組み合わせ条件の下で予測される温度変化の勾配とを対応付けたテーブルを用いて温度変化の勾配を予測すればよい。冷却水の温度だけでなく流量がさらに加味されることによって、温度変化の勾配をより正確に予測することが可能となり、これにより、適切な停止タイミングをより確実に特定することができる。

また例えば、センサ情報取得部９１ｂにより取得される、温度変更処理前の熱処理プレート１１の温度Ｔｐと、目標とする熱処理プレート１１の温度Ｔｔと、冷却水の温度Ｔｗと、冷却水の流量Ｆｗとを用いて、下記（式７）から、冷却水の供給を開始してから停止するまでの時間（供給時間Ｇ）を算出してもよい。

Ｇ＝γ”＊（Ｔｐ−Ｔｔ） ・・・（式７）
ただし、（式７）中、係数「γ”」は、下記（式８）から与えられる値である。

γ”＝（Ｆｗ−Ｃ）＊（Ｔｐ−Ｔｗ）＊γ ・・・（式８）
ただし、（式８）中、「Ｃ」は実験的に与えられる定数であり、例えば、係数「γ」を導出した際の冷却水の流量に基づいて規定される。つまり、供給制御部９３ｂが供給時間Ｇの算出に用いる係数「γ”」の値は、工場での評価結果に基づいて予め決定された値「γ」に、実際に温度変更処理に用いられる冷却水の温度Ｔｗおよび流量Ｆｗを加味して規定される。

いずれの場合も、実際に温度変更処理が行われる環境の状態として、冷却水の温度Ｔｗだけでなく流量Ｆｗをさらに加味して停止タイミングが特定されるので、停止タイミングをより適確に特定することができる。

センサ情報取得部９１ｂおよび供給制御部９３ｂにより実行される冷却水の供給制御処理の流れは、第２の実施の形態に係る供給制御処理の流れとほぼ同様である。ただし、センサ情報取得部９１ｂが、冷却水流量計７２から冷却水の流量Ｆｗを取得できるのは、冷却プレート２１に対する冷却水の供給が開始された後である。したがって、供給制御部９３ｂが冷却水を停止するべきタイミングを特定する処理（図７のステップＳ２）は、冷却プレート２１に対する冷却水の供給開始（図７のステップＳ３）の後に実行する。

〈３．効果〉
上記の実施の形態に係る熱処理装置１ｂによると、冷却水の供給の停止タイミングを、冷却水の温度と流量とを加味して特定することによって、最適な停止タイミングをより正確に特定することができる。

〈第４の実施の形態〉
〈１．構成〉
第４の実施の形態に係る熱処理装置の構成について図９を参照しながら説明する。図９は、第４の実施の形態に係る熱処理装置１ｃの概略構成を示す縦断面図である。熱処理装置１ｃは、第１の実施の形態に係る熱処理装置１とほぼ同様の構成を有しており、以下において、熱処理装置１と同じ構成要素については同じ記号で示すことにする。

熱処理装置１ｃは、冷却水供給部６６と接続され、ここから供給される冷却水を一時的に貯留するバッファタンク７４を備え、供給配管２５の一端は、このバッファタンク７４の底部に接続されている。バッファタンク７４内には冷却水供給部６６から冷却水が適宜補充されており、常に所定量の冷却水が貯留されている。さらに、供給配管２５には、バッファタンク７４から供給される冷却水の供給圧力を一定に調整するレギュレータ７３が介挿されている。バッファタンク７４およびレギュレータ７３が設けられることによって、冷却プレート２１に対して予め設定された所定の流量で安定して冷却水を供給することができる。

さらに、熱処理装置１ｃは、冷却プレート２１に供給される冷却水の温度を調整する冷却水温調部７５を備える。冷却水温調部７５が設けられることによって、冷却プレート２１に対して、予め設定された所定の温度の冷却水を供給することができる。

〈２．効果〉
上記の実施の形態に係る熱処理装置１ｃの備える制御部４０ｃが、設定温度の降温処理に関する制御を行う態様は、上記の第１〜第３の各実施の形態に係る熱処理装置の備える制御部が行う制御態様のいずれであってもよい。どの制御態様においても、降温処理に関する制御処理が環境情報（冷却水の温度Ｔｗ、冷却水の流量Ｆｗ）に基づいて行われるところ、上記の構成においては、冷却水の温度Ｔｗ、冷却水の流量Ｆｗを安定させることができるので、制御処理をより安定して高精度に行うことが可能となる。

〈第５の実施の形態〉
〈１．構成〉
第５の実施の形態に係る熱処理装置の構成について図１０を参照しながら説明する。図１０は、第５の実施の形態に係る熱処理装置１ｄの概略構成を示す縦断面図である。熱処理装置１ｄは、第４の実施の形態に係る熱処理装置１ｃとほぼ同様の構成を有しており、以下において、熱処理装置１ｃと同じ構成要素については同じ記号で示すことにする。

熱処理装置１ｄは、冷却水供給部６６と冷却プレート２１の流入口２２とを結ぶ供給配管２５中に介挿された、バッファタンク７４を備える。このバッファタンク７４と流入口２２との間には分岐部分が形成されており、一方の分岐配管部分２５１には第１の冷却水バルブ６７１と第１レギュレータ７３１とが、他方の分岐配管部分２５２には第２の冷却水バルブ６７２と第２レギュレータ７３２とが、それぞれ介挿されている。ただし、第１のレギュレータ７３１の弁開度は、配管２５１に流れる冷却水の流量が第１の流量Ｆ１となるように調整されている。また、第２のレギュレータ７３２の弁開度は、配管２５２に流れる冷却水の流量が、第１の流量Ｆ１よりも小さな第２の流量Ｆ２となるように調整されている。その他の構成は、熱処理装置１ｄと同様である。

なお、熱処理装置１ｄが備える制御部４０ｄは、第１の冷却水バルブ６７１および第２の冷却水バルブ６７２のそれぞれと電気的に接続されている。制御部４０ｄが第１の冷却水バルブ６７１を開放すると、冷却プレート２１に第１の流量Ｆ１で冷却水が供給される。また、第２の冷却水バルブ６７２を開放すると、第２の流量Ｆ２で冷却水が供給される。

〈２．降温処理の制御に関する機能部〉
この実施の形態に係る熱処理装置１ｄが備える制御部４０ｄは、上記の各実施の形態に係る制御部と同様、設定温度の降温処理に関する各種制御を熱処理装置１ｄの環境情報に基づいて行う。以下において、制御部４０ｄの制御態様について図４（ｄ）を参照しながら説明する。図４（ｄ）は、制御部４０ｄにて実現される機能部を示すブロック図である。

制御部４０ｄは、設定温度の降温処理の制御に関する機能部として、センサ情報取得部９１ｄと供給制御部９３ｄとを備える。センサ情報取得部９１ｄの機能は、センサ情報取得部９１ａと同様である。

供給制御部９３ｄは、装置の環境情報に基づいて、冷却プレート２１に対する冷却流体の供給を制御する機能部であり、流量調整部９３４を備える。流量調整部９３４は、冷却プレート２１に供給する冷却水の流量を制御する。

上述した通り、熱処理プレート１１の温度変化の勾配は、温度変更処理に用いる冷却水の温度や流量によって変わってくることが本願発明者により確認されている。例えば、図１１は、降温処理における熱処理プレート１１の温度の経時変化を模式的に示す図であり、冷却水の流量などの処理条件が異なる２つのサンプルＰＶ１１，ＰＶ１２についての温度変化態様が示されている。ここに示されるように、熱処理プレート１１の温度は、冷却水の温度や流量によっては、サンプルＰＶ１１のように急激な勾配で変化する場合もあれば、サンプルＰＶ１２のように緩やかな勾配で変化する場合もある。

ところで、サンプルＰＶ１１のように急激に降温させた熱処理プレート１１では、設定温度の変更処理を行った後に処理される１枚目の基板Ｗの温度波形（熱処理中の被処理基板Ｗの昇温過程を示す波形）が、２枚目以降の基板Ｗと異なるものとなることが知られている。すなわち、温度変更処理に係る温度変化の勾配が急なものとなると、変更処理後の熱処理において同一ロットの基板間で処理履歴に差が生じてしまうのである。したがって、同一ロットの基板間で基板Ｗの処理均一性を担保するためには、温度変更処理に係る温度変化の勾配を緩やかなものとする、すなわち、熱処理プレート１１を緩やかに降温させることが望ましい。

上述した通り、熱処理プレート１１の温度変化の勾配は、冷却プレート２１に供給される冷却水の温度および流量に依存して変化し、特に流量との関係でいうと、流量を小さくすれば温度変化の勾配も小さくなる。したがって、少ない流量で降温処理を行えば、温度変化の勾配が緩やかになり、基板Ｗに対する熱処理の均一性を担保することができる。しかしながらその一方で、温度変化の勾配が緩やかになると、降温処理に要する時間が長くなるという問題もある。

そこで、流量調整部９３４は、降温処理の初めの段階においては、ある程度大きな流量で冷却プレート２１に冷却水を供給し、所定のタイミングで冷却水の流量をこれより少ない流量に切り換える。具体的には、はじめは、第１の冷却水バルブ６７１を開放する。そして、所定のタイミングで、第１の冷却水バルブ６７１を閉止するとともに、第２の冷却水バルブ６７２を開放する。これによって、はじめは第１の流量Ｆ１で、途中からはこれよりも少ない第２の流量Ｆ２で、冷却プレート２１に対する冷却水の供給が行われることになる。

なお、第１の流量Ｆ１および第２の流量Ｆ２の具体的な値および流量を切り換えるタイミングは、センサ情報取得部９１ｃが取得した熱処理プレート１１の温度Ｔｐや、冷却水の温度Ｔｗに基づいて規定すればよい。流量を切り換えるタイミングについては、例えば、冷却水の温度Ｔｗ等に基づいて降温処理に要する時間を予め予測しておき（予測する方法については、第１の実施として上述した通り）、得られた予測時間の１／３が経過した時点で、流量を第１の流量Ｆ１から第２の流量Ｆ２に切り換え、予測時間の２／３が経過した時点で、冷却水の供給を停止する、という構成を採用してもよい。

〈３．降温処理の制御に関する処理の流れ〉
次に、処理時間予測部９２ｄおよび供給制御部９３ｄにより実行される冷却水の供給制御処理の流れについて説明する。以下においては、熱処理プレート１１の温度を、目標温度Ｔｔまで降温させる温度変更処理を行う場合の処理の流れを説明する。

はじめに、センサ情報取得部９１ｄが、各センサから情報を取得する。すなわち、プレート温度センサ１４から熱処理プレート１１の温度Ｔｐを取得する。また、冷却水温度センサ７１から冷却水の温度Ｔｗを取得する。

続いて、流量調整部９３４が、センサ情報取得部９１ｄが取得した情報に基づいて、冷却水の供給流量を第１の流量Ｆ１から第２の流量Ｆ２に切り換えるタイミング、および、冷却水の供給を停止するタイミングをそれぞれ特定する。なお、ここで、センサ情報取得部９１ｄが取得した情報に基づいて、第１の流量Ｆ１および第２の流量Ｆ２を特定し、必要な場合は、第１レギュレータ７３１、第２レギュレータ７３２の開弁度を調整する構成としてもよい。

続いて、流量調整部９３４が第１の冷却水バルブ６７１を開放する。これにより、冷却プレート２１に第１の流量Ｆ１で冷却水が供給され、熱処理プレート１１の冷却が開始される。

続いて、流量調整部９３４は、先に特定されたタイミングで、第１の冷却水バルブ６７１を閉止するとともに、第２の冷却水バルブ６７２を開放する。これによって、第１の流量Ｆ１よりも少ない第２の流量Ｆ２で、冷却プレート２１に冷却水が供給され、熱処理プレート１１が緩やかに冷却される。

続いて、流量調整部９３４は、先に特定されたタイミングで、第２の冷却水バルブ６７２を閉止する。これにより、冷却プレート２１への冷却水の供給が停止される。なお、制御部４０ｄは、第２の冷却水バルブ６７２の閉止に続いてエアバルブ６９を開放して、冷却プレート２１に圧縮空気を送出する。

所定時間が経過して、熱処理プレート１１の温度が目標温度Ｔｔまで降温すると、温度変更処理が完了する。

〈４．効果〉
上記の実施の形態に係る熱処理装置１ｄによると、冷却プレート２１に供給する冷却水の流量を段階的に減少させることによって、降温処理に要する時間を長期化させることなく、降温処理における冷却プレート２１の温度変化の勾配を緩やかなものとすることができる。これによって、降温された加熱プレートで熱処理された基板Ｗについて、同一ロットの基板Ｗ間で熱処理の均一性にばらつきが生じるといった事態を回避することができる。

〈Ｂ．基板処理装置〉
〈１．構成〉
上記の各実施の形態に係る熱処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置に組み込まれる。この発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成例について、図１２〜図１４を参照しながら説明する。図１２は、この発明に係る基板処理装置１００の平面図である。また、図１３は基板処理装置１００の液処理部の正面図であり、図１４は熱処理部の正面図である。なお、各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。

基板処理装置１００は、インデクサブロック１１０、バークブロック１２０、レジスト塗布ブロック１３０、現像処理ブロック１４０およびインターフェイスブロック１５０の５つの処理ブロックを一方向（Ｘ方向）に連設して構成されている。インターフェイスブロック１５０には基板処理装置１００とは別体の外部装置である露光ユニット（ステッパ）ＥＸＰが接続配置されている。露光ユニットＥＸＰは、ホストコンピュータとＬＡＮ回線（図示省略）を経由して基板処理装置１００と接続されている。

インデクサブロック１１０は、装置外から受け取った未処理基板を装置内に搬入するとともに、現像処理の終了した処理済み基板を装置外に搬出するための処理ブロックである。インデクサブロック１１０は、複数のキャリアＣ（本実施形態では４個）を並べて載置する載置台１１１と、各キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの基板Ｗを収納するインデクサロボットＩＲと、を備えている。

インデクサロボットＩＲは、保持アームを個別に各キャリアＣにアクセスさせて未処理の基板Ｗの取り出しおよび処理済みの基板Ｗの収納を行う。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であってもよい。

インデクサブロック１１０に隣接してバークブロック１２０が設けられている。インデクサブロック１１０とバークブロック１２０との間には、雰囲気遮断用の隔壁１１５が設けられている。この隔壁１１５にインデクサブロック１１０とバークブロック１２０との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２が上下に積層して設けられている。

次に、バークブロック１２０について説明する。バークブロック１２０は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成するための処理ブロックである。バークブロック１２０は、基板Ｗの表面に反射防止膜を塗布形成するための下地塗布処理部１２１と、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー１２２，１２３と、下地塗布処理部１２１および熱処理タワー１２２，１２３に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。

図２に示すように、下地塗布処理部１２１は同様の構成を備えた４つの塗布処理ユニットＢＲＣを上下に積層配置して構成されている。それぞれの塗布処理ユニットＢＲＣは、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック１２６、このスピンチャック１２６上に保持された基板Ｗ上に反射防止膜用の塗布液を吐出する塗布ノズル１２７、スピンチャック１２６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック１２６上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

図３に示すように、熱処理タワー１２２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰ、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持する２個の冷却ユニットＣＰおよびレジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させるためにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の蒸気雰囲気中で基板Ｗを熱処理する３個の密着強化処理ユニットＡＨＬが上下に積層配置されている。一方、熱処理タワー１２３にも２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。なお、図３において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている（後述する他の熱処理タワーについても同じ）。熱処理タワー１２２に配置される加熱ユニットＨＰは、上述した各実施の形態に係る熱処理装置のいずれかにより構成される。

搬送ロボットＴＲ１は、２個の搬送アームをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２、熱処理タワー１２２，１２３に設けられた熱処理ユニット（加熱ユニットＨＰ、冷却ユニットＣＰおよび密着強化処理ユニットＡＨＬ）、下地塗布処理部１２１に設けられた４つの塗布処理ユニットＢＲＣおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行う。

次に、レジスト塗布ブロック１３０について説明する。バークブロック１２０と現像処理ブロック１４０との間に挟み込まれるようにしてレジスト塗布ブロック１３０が設けられている。このレジスト塗布ブロック１３０とバークブロック１２０との間にも、雰囲気遮断用の隔壁１２５が設けられている。この隔壁１２５にバークブロック１２０とレジスト塗布ブロック１３０との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４が上下に積層して設けられている。

レジスト塗布ブロック１３０は、反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にレジストを塗布してレジスト膜を形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック１３０は、下地塗布された反射防止膜の上にレジストを塗布するレジスト塗布処理部１３１と、レジスト塗布処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー１３２，１３３と、レジスト塗布処理部１３１および熱処理タワー１３２，１３３に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ２とを備える。

図２に示すように、レジスト塗布処理部１３１は同様の構成を備えた４つの塗布処理ユニットＳＣを上下に積層配置して構成されている。それぞれの塗布処理ユニットＳＣは、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック１３６、このスピンチャック１３６上に保持された基板Ｗ上にフォトレジストの塗布液を吐出する塗布ノズル１３７、スピンチャック１３６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック１３６上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

図３に示すように、熱処理タワー１３２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰおよび加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持する２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。一方、熱処理タワー１３３にも２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。熱処理タワー１３２に配置される加熱ユニットＨＰは、上述した各実施の形態に係る熱処理装置のいずれかにより構成される。

搬送ロボットＴＲ２は、２個の搬送アームをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４、熱処理タワー１３２，１３３に設けられた熱処理ユニット、レジスト塗布処理部１３１に設けられた４つの塗布処理ユニットＳＣおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行う。

次に、現像処理ブロック１４０について説明する。レジスト塗布ブロック１３０とインターフェイスブロック１５０との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック１４０が設けられている。この現像処理ブロック１４０とレジスト塗布ブロック１３０との間にも、雰囲気遮断用の隔壁１３５が設けられている。この隔壁１３５にレジスト塗布ブロック１３０と現像処理ブロック１４０との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６が上下に積層して設けられている。

現像処理ブロック１４０は、露光処理後の基板Ｗに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック１４０は、パターンが露光された基板Ｗに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部１４１と、現像処理後の熱処理を行う熱処理タワー１４２と、露光直後の基板Ｗに熱処理を行う熱処理タワー１４３と、現像処理部１４１および熱処理タワー１４２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ３とを備える。

図２に示すように、現像処理部１４１は、同様の構成を備えた５つの現像処理ユニットＳＤを上下に積層配置して構成されている。各現像処理ユニットＳＤは、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック１４６、このスピンチャック１４６上に保持された基板Ｗ上に現像液を供給するノズル１４７、スピンチャック１４６を回転駆動させるスピンモータ（図示省略）およびスピンチャック１４６上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。

図３に示すように、熱処理タワー１４２には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する２個の加熱ユニットＨＰおよび加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持する２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。一方、熱処理タワー１４３にも２個の加熱ユニットＨＰおよび２個の冷却ユニットＣＰが上下に積層配置されている。熱処理タワー１４３の加熱ユニットＨＰは露光直後の基板Ｗに対して露光後加熱処理(Post Exposure Bake)を行う。熱処理タワー１４３の加熱ユニットＨＰおよび冷却ユニットＣＰに対してはインターフェイスブロック１５０の搬送ロボットＴＲ４が基板Ｗの搬出入を行う。熱処理タワー１４２に配置される加熱ユニットＨＰは、上述した各実施の形態に係る熱処理装置のいずれかにより構成される。

また、熱処理タワー１４３には、現像処理ブロック１４０とインターフェイスブロック１５０との間で基板Ｗの受け渡しを行うための２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に近接して組み込まれている。

搬送ロボットＴＲ３は、２個の搬送アームをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６、熱処理タワー１４２に設けられた熱処理ユニット、現像処理部１４１に設けられた５つの現像処理ユニットＳＤおよび熱処理タワー１４３の基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行う。

次に、インターフェイスブロック１５０について説明する。インターフェイスブロック１５０は、現像処理ブロック１４０に隣接して配置され、レジスト膜が塗布形成された未露光の基板Ｗを基板処理装置１００とは別体の外部装置である露光ユニットＥＸＰに渡すとともに、露光済みの基板Ｗを露光ユニットＥＸＰから受け取って現像処理ブロック１４０に渡す処理ブロックである。インターフェイスブロック１５０は、露光ユニットＥＸＰとの間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構ＩＦＲの他に、レジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光ユニットＥＥＷと、現像処理ブロック１４０の熱処理タワー１４３およびエッジ露光ユニットＥＥＷに対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備える。

エッジ露光ユニットＥＥＷは、図２に示すように、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック１５６およびスピンチャック１５６に保持された基板Ｗの周縁に光を照射して露光する光照射器１５７などを備えている。２つのエッジ露光ユニットＥＥＷは、インターフェイスブロック１５０の中央部に上下に積層配置されている。また、エッジ露光ユニットＥＥＷの下側には、２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０、基板戻し用のリターンバッファＲＢＦおよび基板送り用のセンドバッファＳＢＦが上下に積層配置されている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構ＩＦＲに基板Ｗを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部ＰＡＳＳ１０は搬送機構ＩＦＲから搬送ロボットＴＲ４に基板Ｗを渡すために使用するものである。

リターンバッファＲＢＦは、何らかの障害によって現像処理ブロック１４０が露光済みの基板Ｗの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック１４０の熱処理タワー１４３で露光後加熱処理を行った後に、その基板Ｗを一時的に収納保管しておくものである。一方、センドバッファＳＢＦは、露光ユニットＥＸＰが未露光の基板Ｗの受け入れをできないときに、露光処理前の基板Ｗを一時的に収納保管するものである。リターンバッファＲＢＦおよびセンドバッファＳＢＦはいずれも複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行い、センドバッファＳＢＦに対しては搬送機構ＩＦＲがアクセスを行う。

露光ユニットＥＸＰは、基板処理装置１００にてレジスト塗布された露光前の基板Ｗを搬送機構ＩＦＲから受け取って露光処理を行う。露光ユニットＥＸＰにて露光処理の行われた基板Ｗは搬送機構ＩＦＲによって受け取られる。なお、露光ユニットＥＸＰは、投影光学系と基板Ｗとの間に屈折率の大きな液体（例えば、屈折率ｎ＝１．４４の純水）を満たした状態で露光処理を行う、いわゆる「液浸露光処理」に対応したものであってもよい。

以上のインデクサブロック１１０、バークブロック１２０、レジスト塗布ブロック１３０、現像処理ブロック１４０およびインターフェイスブロック１５０には常に清浄空気がダウンフローとして供給されており、各ブロック内でパーティクルの巻き上がりや気流によるプロセスへの悪影響を回避している。また、各ブロック内は装置の外部環境に対して若干陽圧に保たれ、外部環境からのパーティクルや汚染物質の進入などを防いでいる。

〈２．処理動作〉
次に、上記の基板処理装置１００における基板処理の手順について簡単に説明する。装置外部から未処理の基板ＷがキャリアＣに収納された状態でＡＧＶ等によってインデクサブロック１１０に搬入される。続いて、インデクサブロック１１０から未処理の基板Ｗの払い出しが行われる。具体的には、インデクサロボットＩＲが所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、上側の基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ１に未処理の基板Ｗが載置されると、バークブロック１２０の搬送ロボットＴＲ１がその基板Ｗを受け取って熱処理タワー１２２のいずれかの密着強化処理ユニットＡＨＬに搬送する。密着強化処理ユニットＡＨＬでは、ＨＭＤＳの蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理して基板Ｗの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、熱処理タワー１２２，１２３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。

冷却された基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって冷却ユニットＣＰから下地塗布処理部１２１のいずれかの塗布処理ユニットＢＲＣに搬送される。塗布処理ユニットＢＲＣでは、基板Ｗの表面に反射防止膜の塗布液が供給されて回転塗布される。

塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって熱処理タワー１２２，１２３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送される。加熱ユニットＨＰにて基板Ｗが加熱されることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上に下地の反射防止膜が焼成される。その後、搬送ロボットＴＲ１によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗは熱処理タワー１２２，１２３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

次に、反射防止膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ３に載置されると、レジスト塗布ブロック１３０の搬送ロボットＴＲ２がその基板Ｗを受け取って熱処理タワー１３２，１３３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送して所定温度に温調する。続いて、搬送ロボットＴＲ２が温調済みの基板Ｗをレジスト塗布処理部１３１のいずれかの塗布処理ユニットＳＣに搬送する。塗布処理ユニットＳＣでは、基板Ｗにレジスト膜の塗布液が回転塗布される。本実施形態においては、レジストとして化学増幅型レジストが使用される。

レジスト塗布処理が終了した後、塗布処理ユニットＳＣから搬出された基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって熱処理タワー１３２，１３３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送される。加熱ユニットＨＰにて基板Ｗが加熱(Post Applied Bake)されることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ２によって加熱ユニットＨＰから取り出された基板Ｗは熱処理タワー１３２，１３３のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ５に載置される。

レジスト膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ５に載置されると、現像処理ブロック１４０の搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗはインターフェイスブロック１５０の搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、上下いずれかのエッジ露光ユニットＥＥＷに搬入される。エッジ露光ユニットＥＥＷにおいては、基板Ｗの端縁部の露光処理（エッジ露光処理）が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ９に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗは搬送機構ＩＦＲによって受け取られ、露光ユニットＥＸＰに搬入され、パターン露光処理に供される。本実施形態では化学増幅型レジストを使用しているため、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜のうち露光された部分では光化学反応によって酸が生成する。

パターン露光処理が終了した露光済みの基板Ｗは露光ユニットＥＸＰから再びインターフェイスブロック１５０に戻され、搬送機構ＩＦＲによって基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置されると、搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って現像処理ブロック１４０の熱処理タワー１４３のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送する。熱処理タワー１４３の加熱ユニットＨＰでは、露光時の光化学反応によって生じた生成物を酸触媒としてレジストの樹脂の架橋・重合等の反応を進行させ、現像液に対する溶解度を露光部分のみ局所的に変化させるための露光後加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。

露光後加熱処理が終了した基板Ｗは、加熱ユニットＨＰ内部の機構によって冷却されることにより上記化学反応が停止する。続いて基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ４によって熱処理タワー１４３の加熱ユニットＨＰから取り出され、基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。

基板載置部ＰＡＳＳ８に基板Ｗが載置されると、現像処理ブロック１４０の搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取って熱処理タワー１４２のいずれかの冷却ユニットＣＰに搬送する。冷却ユニットＣＰにおいては、露光後加熱処理が終了した基板Ｗがさらに冷却され、所定温度に正確に温調される。その後、搬送ロボットＴＲ３は、冷却ユニットＣＰから基板Ｗを取り出して現像処理部１４１のいずれかの現像処理ユニットＳＤに搬送する。現像処理ユニットＳＤでは、基板Ｗに現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて現像処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって熱処理タワー１４２のいずれかの加熱ユニットＨＰに搬送され、さらにその後いずれかの冷却ユニットＣＰに搬送される。

その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ６に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト塗布ブロック３０の搬送ロボットＴＲ２によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは、バークブロック１２０の搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置されることにより、インデクサブロック１１０に格納される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板ＷはインデクサロボットＩＲによって所定のキャリアＣに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Ｗが収納されたキャリアＣが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。

〈Ｃ．変形例〉
上記の各実施の形態に係る熱処理装置においては、熱処理プレート１１をヒートパイプ構造を有するものとしていたが、これに限定されるものではなく、例えば熱処理プレート１１が抵抗発熱体によって基板Ｗを加熱するタイプ（例えば、マイカヒータ等）であってもこの発明に係る技術を適用することができる。

また、この発明に係る基板処理装置の構成は図１２から図１４に示したような形態に限定されるものではなく、種々の配置構成を採用することが可能である。

また、この発明に係る基板処理装置が処理対象とする基板は半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶ガラス基板であってもよい。

第１の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１の熱処理装置の要部平面図である。 図１の熱処理装置の制御部の構成を示すブロック図である。 制御部にて実現される機能部を示すブロック図である。 降温処理における冷却プレートの温度変化の様子を模式的に示す図である。 降温処理における冷却プレートの温度変化の様子を模式的に示す図である。 冷却水の供給制御処理の流れを示す図である。 第３の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 第４の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 第５の実施の形態に係る熱処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 降温処理における冷却プレートの温度変化の様子を模式的に示す図である。 この発明に係る熱処理装置を組み込んだ基板処理装置の平面図である。 図１２の基板処理装置の液処理部の正面図である。 図１３の基板処理装置の熱処理部の正面図である。

符号の説明

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ 熱処理装置
１１ 熱処理プレート
１３ 作動液貯留部
１６ 作動液
１７ ヒータ
１８ 作動液流通路
２１ 冷却プレート
４０ 制御部
６７ 冷却水バルブ
７１ 冷却水温度センサ
７２ 冷却水流量計
７３ レギュレータ
７４ バッファタンク
７５ 冷却水温調部
９１ センサ情報取得部
９２ 処理時間予測部
９３ 供給制御部
１００ 基板処理装置
Ｗ 基板

Claims (11)

1. 基板に加熱処理を施す熱処理装置であって、
   その表面に載置された基板を加熱する加熱プレートと、
   前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させる冷却手段と、
   を備え、
   前記冷却手段が、
   前記加熱プレートに近接配置され、その内部に流路が形成された冷却プレートと、
   前記流路に冷却流体を供給する冷却流体供給手段と、
   前記冷却流体の供給温度を測定する温度センサと、
   前記冷却流体の供給温度を装置の環境情報として取得して、前記環境情報に基づいて、前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させるのに要する時間を予測して算出する予測時間算出手段と、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
2. 基板に加熱処理を施す熱処理装置であって、
   その表面に載置された基板を加熱する加熱プレートと、
   前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させる冷却手段と、
   を備え、
   前記冷却手段が、
   前記加熱プレートに近接配置され、その内部に流路が形成された冷却プレートと、
   前記流路に冷却流体を供給する冷却流体供給手段と、
   前記冷却流体の供給温度を測定する温度センサと、
   前記冷却流体の供給温度を装置の環境情報として取得して、前記環境情報に基づいて前記冷却流体の供給を制御する供給制御手段と、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
3. 請求項２に記載の熱処理装置であって、
   前記供給制御手段が、
   前記冷却流体の供給を開始する前に取得された前記環境情報に基づいて、前記流路への前記冷却流体の供給の停止タイミングを決定する停止タイミング決定手段、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
4. 請求項３に記載の熱処理装置であって、
   前記供給制御手段が、
   前記冷却流体の供給中に取得された前記環境情報に基づいて、前記停止タイミング決定手段が決定した前記停止タイミングを修正する停止タイミング修正手段、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
5. 請求項２から４のいずれかに記載の熱処理装置であって、
   前記供給制御手段が、
   前記環境情報に基づいて、前記流路へ供給する前記冷却流体の流量を制御する流量制御手段、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
6. 請求項２から５のいずれかに記載の熱処理装置であって、
   前記環境情報に基づいて、前記加熱プレートを第１の処理温度から第２の処理温度まで降温させるのに要する時間を予測して算出する予測時間算出手段、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の熱処理装置であって、
   前記冷却流体の供給流量を測定する流量計、
   を備え、
   前記環境情報に、前記流量計から取得される前記冷却流体の供給流量情報が含まれることを特徴とする熱処理装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の熱処理装置であって、
   前記冷却流体供給手段が、
   前記流路に供給される前記冷却流体の温度を調整する温調手段、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の熱処理装置であって、
   前記冷却流体供給手段が、
   前記供給経路を流れる前記冷却流体の流量を調整するレギュレータ、
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の熱処理装置であって、
    前記加熱プレートが、その内部に、
    作動液を貯留する作動液貯留部と、
    前記作動液貯留部に貯留された作動液を加熱して蒸発させる加熱手段と、
    蒸発した作動液の蒸気を満たしてプレート表面との間で凝縮潜熱の授受を行う中空部と、
    を備えることを特徴とする熱処理装置。
11. 基板に露光処理を行う露光装置に隣接して配置され、基板にレジスト塗布処理および現像処理を行う基板処理装置であって、
    請求項１から請求項１０のいずれかに記載の熱処理装置、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。

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