JP2021068886A - 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体 - Google Patents

基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させる。【解決手段】本開示の一側面に係る熱処理装置は、被膜が形成された基板に熱処理を施す熱処理ユニットと、熱処理ユニットを制御する制御ユニットとを備える。上記熱処理ユニットは、基板を支持して加熱する加熱部と、加熱部に支持された基板を覆うチャンバと、加熱部に支持された基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、加熱部に支持された基板の周縁よりも外側の外周領域からチャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、加熱部に支持された基板の周縁よりも内側の中心領域から処理空間を排気する中心排気部とを有する。【選択図】図3

Description

本開示は、基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体に関する。
特許文献1には、基板に形成された塗布膜を加熱処理する加熱処理装置が開示されている。この加熱処理装置は、処理容器内に設けられ基板を載置する載置部と、載置部に載置された基板を加熱するための加熱部と、処理容器内を排気するための外周排気口と中央排気口とを備える。
特開2016−115919号公報
本開示は、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能な基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体を提供する。
本開示の一側面に係る基板処理装置は、被膜が形成された基板に熱処理を施す熱処理ユニットと、熱処理ユニットを制御する制御ユニットとを備える。上記熱処理ユニットは、基板を支持して加熱する加熱部と、加熱部に支持された基板を覆うチャンバと、加熱部に支持された基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、加熱部に支持された基板の周縁よりも外側の外周領域からチャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、加熱部に支持された基板の周縁よりも内側の中心領域から処理空間を排気する中心排気部とを有する。
本開示によれば、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能な基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体が提供される。
図1は、第1実施形態に係る基板処理システムの一例を示す模式図である。 図2は、塗布現像装置の一例を示す模式図である。 図3は、熱処理ユニットの一例を示す模式図である。 図4は、ガス吐出部の一例を示す模式図である。 図5は、制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図6は、基板処理手順の一例を示すフローチャートである。 図7は、熱処理手順の一例を示すフローチャートである。 図8(a)〜図8(c)は、熱処理手順における各部材の動作及びガスの流れの一例を示す模式図である。 図9(a)〜図9(c)は、熱処理手順における各部材の動作及びガスの流れの一例を示す模式図である。 図10は、ガス吐出部の他の例を示す模式図である。 図11は、ガス吐出部の他の例を示す模式図である。 図12(a)及び図12(b)は、熱処理手順における各部材の動作の他の例を示す模式図である。 図13は、第2実施形態に係る基板処理システムが備える熱処理ユニットの一例を示す模式図である。 図14は、ガス吐出部及び外周排気部の一例を示す模式図である。 図15(a)及び図15(b)は、熱処理手順における各部材の動作の一例を示す模式図である。 図16は、加熱部の詳細の一例を模式的に示す側面図である。 図17は、加熱部の詳細の一例を模式的に示す平面図である。 図18(a)及び図18(b)は、変形例に係る熱処理ユニットの加熱部の一例を示す模式図である。 図19は、第3実施形態に係る基板処理システムが備える塗布現像装置の一例を示す模式図である。 図20は、熱処理手順の一例を示すフローチャートである。 図21は、処理空間の酸素濃度の時間変化の一例を示すグラフである。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
一つの例示的実施形態に係る基板処理装置は、被膜が形成された基板に熱処理を施す熱処理ユニットと、熱処理ユニットを制御する制御ユニットとを備える。上記熱処理ユニットは、基板を支持して加熱する加熱部と、加熱部に支持された基板を覆うチャンバと、加熱部に支持された基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、加熱部に支持された基板の周縁よりも外側の外周領域からチャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、加熱部に支持された基板の周縁よりも内側の中心領域から処理空間を排気する中心排気部とを有する。
上記基板処理装置の熱処理ユニットでは、中心排気部により基板の熱処理中に中心領域からの排気を行うことができ、被膜からの昇華物が効率的に回収される。また、ガス吐出部により基板の表面にガスが吐出され、中心領域からの排気に伴う気流の上昇が抑えられる。このため、気流による被膜の膜厚への影響が基板面内において均される。従って、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
熱処理ユニットは、外周排気部から処理空間が排気される第1状態と、少なくとも中心排気部から処理空間が排気される第2状態とを切り替える排気切替部を更に有してもよい。制御ユニットは、ガス吐出部により複数の吐出孔からガスを吐出させつつ、第1状態から第2状態に切り替わるように排気切替部を制御してもよい。処理対象の基板への加熱後段では、膜形成が進行し、排気による膜厚変動に対する影響が小さい。上記構成では、加熱後段に中心排気を行うことができる。その結果、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
熱処理ユニットは、基板を昇降させる基板昇降部と、チャンバにより処理空間が形成される閉状態と、閉状態に比べてチャンバを加熱部から離間させる開状態とを切り替える開閉切替部とを更に有してもよい。チャンバは、ヘッド部が設けられる天板を含んでもよい。制御ユニットは、加熱部から基板を上昇させて天板に近づけるように基板昇降部を制御し、基板を天板に近づけた後に、閉状態から開状態に切り替わるように開閉切替部を制御してもよい。この場合、天板に近づけた状態の基板の被膜から発生する昇華物がより確実に回収される。従って、被膜からの昇華物による熱処理ユニットの汚染を抑制することが可能となる。
外周排気部は、処理空間を排気するための外周排気孔を有してもよい。制御ユニットは、基板を天板に近づける際に、外周排気孔よりも高い位置まで基板を上昇させるように基板昇降部を制御してもよい。この場合、基板を天板に近づけた際に、外周排気孔による排気に伴い基板の表面上に発生する気流が弱まる。そのため、基板の外に昇華物が流れる可能性が低下し、昇華物を更に効率的に回収することが可能となる。
チャンバは、処理空間とチャンバ外の空間とを接続する連通部が外周領域において形成された状態で加熱部上の基板を覆ってもよい。外周排気部は、連通部に開口した外周排気孔を含み、当該外周排気孔及び連通部を介して処理空間を排気してもよい。この場合、連通部を介してチャンバ外の空間へ昇華物が漏洩するのを防ぐことが可能となる。
チャンバは、加熱部を保持する保持部と、加熱部上の基板を上方から覆うように保持部との間に隙間を設けた状態で配置される蓋部とを含んでもよい。保持部と蓋部との間の隙間は、上記連通部として機能してもよい。この場合、部材同士の接触を伴わずにチャンバを開閉できるので、チャンバの開閉に起因したパーティクルの発生を抑制することが可能となる。
熱処理ユニットは、上記基板を含む複数の基板に対して熱処理を順に施してもよい。制御ユニットは、処理対象の基板を入れ換える期間において、複数の吐出孔からのガスの吐出をガス吐出部に継続させてもよい。この場合、ガス吐出部からのガスの吐出に伴う周囲の温度変化が略一定に保たれる。従って、基板間において熱処理の処理結果を安定させることが可能となる。
中心排気部は、処理空間に開口するようにヘッド部に設けられた中心排気孔を含んでもよい。ガス吐出部は、中心排気孔の下方に向けてガスを吐出するノズル部を更に含んでもよい。この場合、ノズル部からの排気口の下方へのガスの吐出により、中心排気孔付近での膜厚の突出量を抑制することができる。従って、基板面内において膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
上記基板処理装置は、一の成分を含む第1ガスと他の成分を含む第2ガスとを混合することによって前記一の成分の濃度が所定値となるように調節された調節ガスを生成すると共に、前記調節ガスを前記ガス吐出部に供給するガス供給ユニットを更に備えてもよい。ガス吐出部は、ガスとして調節ガスを前記基板の表面に向けて吐出してもよい。ガス供給ユニットは、熱処理ユニットが配置される空間とは仕切られた別の空間に配置されていてもよい。この場合、調節ガスを生成するための部材が熱処理で発生する熱によって受ける影響を低減させることが可能となる。
制御ユニットは、少なくとも基板を加熱部に加熱させる期間の前半において、ガス吐出部に調節ガスを吐出させてもよい。基板を加熱する前半の期間において膜形成が進行するので、調節ガスを用いた被膜の品質の調節をより確実に行うことが可能となる。
加熱部は、基板を加熱するための熱を発生する熱板と、熱板の主面に設けられ、主面との間に隙間が形成されるように基板を支持する複数のギャップピンと、主面に開口し、複数のギャップピン上に配置された基板を吸引する吸引穴とを含んでもよい。複数のギャップピンは、主面のうちの吸引穴の近傍に位置する吸引領域に配置される第1グループのギャップピンと、主面のうちの吸引領域以外の非吸引領域に配置される第2グループのギャップピンとを含んでもよい。吸引領域の単位面積あたりの第1グループのギャップピンの数は、非吸引領域の単位面積あたりの第2グループのギャップピンの数よりも多くてもよい。吸引領域では吸引穴からの吸引力が大きいので、基板の内部に発生する応力によって1つのギャップピンに加わる荷重が大きくなる傾向がある。上記構成では、吸引領域において第1グループのギャップピンの単位面積あたりの数を多くしていることで、1つのギャップピンに加わる荷重の増加が抑制される。
上記基板処理装置は、熱処理ユニットを含む複数の熱処理ユニットを備えてもよい。加熱部は、基板を加熱するための熱を発生する熱板と、熱板の主面に設けられ、主面との間に隙間が形成されるように基板を支持する複数のギャップピンと、主面に開口し、複数のギャップピン上に配置された基板を吸引する吸引穴とを含んでもよい。複数の熱処理ユニットは、第1熱処理ユニットと、第2熱処理ユニットとを含んでもよい。第1熱処理ユニットによって実行される熱処理での基板の加熱温度は、第2熱処理ユニットによって実行される熱処理での基板の加熱温度よりも高くてもよい。第1熱処理ユニットの加熱部に含まれる複数のギャップピンの数は、第2熱処理ユニットの加熱部に含まれる複数のギャップピンの数よりも多くてもよい。熱処理での基板の加熱温度が高いと、基板の熱膨張により基板の内部に発生する応力によって1つのギャップピンに加わる荷重が大きくなる傾向がある。上記構成では、加熱温度が高い熱処理を行う第1熱処理ユニットの加熱部に含まれるギャップピンの数を多くしていることで、1つのギャップピンに加わる荷重の増加が抑制される。
上記基板処理装置は、熱処理ユニットを含む複数の熱処理ユニットを備えてもよい。加熱部は、基板を加熱するための熱を発生する熱板と、熱板の主面に設けられ、主面との間に隙間が形成されるように基板を支持する複数のギャップピンと、主面に開口し、複数のギャップピン上に配置された基板を吸引する吸引穴とを含んでもよい。複数の熱処理ユニットは、第1熱処理ユニットと、第2熱処理ユニットとを含んでもよい。第1熱処理ユニットの吸引穴から基板に加わる吸引力は、第2熱処理ユニットの吸引穴から基板に加わる吸引力よりも大きくてもよい。第1熱処理ユニットの加熱部に含まれる複数のギャップピンの数は、第2熱処理ユニットの加熱部に含まれる複数のギャップピンの数よりも多くてもよい。吸引穴からの吸引力が大きいと、基板の内部に発生する応力によって1つのギャップピンに加わる荷重が大きくなる傾向がある。上記構成では、吸引力が大きい状態で熱処理を行う第1熱処理ユニットの加熱部に含まれるギャップピンの数を多くしていることで、1つのギャップピンに加わる荷重の増加が抑制される。
一つの例示的実施形態に係る基板処理方法は、被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む方法である。基板に熱処理を施すことは、チャンバにより覆われた状態の基板を加熱部に支持させて加熱することと、加熱部に支持された基板の周縁よりも外側の外周領域からチャンバ内の処理空間を排気することと、加熱部に支持された基板の周縁よりも内側の中心領域から処理空間を排気することと、加熱部に支持された基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることとを含む。この場合、上述の基板処理装置と同様に、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
基板に熱処理を施すことは、複数の吐出孔から基板の表面に向かってガスを吐出させつつ、外周領域から処理空間が排気される第1状態から、少なくとも中心領域から処理空間が排気される第2状態に切り替えることを更に含んでもよい。この場合、上述の基板処理装置と同様に、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
基板に熱処理を施すことは、加熱部から基板を上昇させてチャンバの天板に近づけることと、基板を天板に近づけた後に、チャンバにより処理空間が形成される閉状態から、閉状態に比べてチャンバを加熱部から離間させる開状態に切り替えることとを更に含んでもよい。この場合、上述の基板処理装置と同様に、被膜からの昇華物による熱処理ユニットの汚染を抑制することが可能となる。
外周領域から処理空間を排気することは、外周排気孔を介して処理空間を排気することを含んでもよい。基板を天板に近づけることは、外周排気孔よりも高い位置まで基板を上昇させることを含んでもよい。この場合、上述の基板処理装置と同様に、昇華物を更に効率的に回収することが可能となる。
上記基板処理方法は、基板を含む複数の基板に対して熱処理を順に施すことを含んでもよい。複数の基板に対して熱処理を順に施すことは、処理対象の基板を入れ換える期間において、複数の吐出孔からのガスの吐出を継続させることを含んでもよい。この場合、上述の基板処理装置と同様に、基板間において熱処理の処理結果を安定させることが可能となる。
中心領域から処理空間を排気することは、複数の吐出孔が形成されたヘッド部に設けられた中心排気孔を介して処理空間内のガスを排出することと、中心排気孔の下方に向けてノズル部からガスを吐出させることとを更に含んでもよい。この場合、上述の基板処理装置と同様に、基板面内において膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
一つの例示的実施形態に係る記憶媒体は、上記基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1実施形態]
まず、図1〜図12を参照して、第1実施形態に係る基板処理システムについて説明する。図1に示される基板処理システム1は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハWである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。基板処理システム1は、塗布・現像装置2と露光装置3とを備える。露光装置3は、ウェハW(基板)上に形成されたレジスト膜(感光性被膜)を露光する装置である。具体的には、露光装置3は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置2は、露光装置3による露光処理前に、下層膜が形成されたウェハWの表面にレジスト(薬液)を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。
[基板処理装置]
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示されるように、塗布・現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インタフェースブロック6と、制御装置100(制御ユニット)とを備える。
キャリアブロック4は、塗布・現像装置2内へのウェハWの導入及び塗布・現像装置2内からのウェハWの導出を行う。例えばキャリアブロック4は、ウェハW用の複数のキャリアCを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置A1を内蔵している。キャリアCは、例えば円形の複数枚のウェハWを収容する。搬送装置A1は、キャリアCからウェハWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からウェハWを受け取ってキャリアC内に戻す。処理ブロック5は、複数の処理モジュール11,12,13,14を有する。
処理モジュール11は、塗布ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール11は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりウェハWの表面上に下層膜を形成する。塗布ユニットU1は、下層膜形成用の処理液をウェハW上に塗布する。熱処理ユニットU2は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。つまり、熱処理ユニットU2は、処理液の被膜が形成されたウェハWに熱処理を施す。これにより、ウェハWの表面に下層膜が形成される。下層膜の具体例としては、例えばスピンオンカーボン(SOC)膜等の所謂ハードマスクが挙げられる。熱処理において被膜が形成されたウェハWを加熱すると、当該被膜から昇華物(不要物)が発生する。このため、熱処理ユニットU2には、昇華物を排出するための排気部が設けられる。
処理モジュール12は、塗布ユニットU3と、熱処理ユニットU4と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール12は、塗布ユニットU3及び熱処理ユニットU4により下層膜上にレジスト膜を形成する。塗布ユニットU3は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜の上に塗布する。熱処理ユニットU4は、被膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
処理モジュール13は、塗布ユニットU5と、熱処理ユニットU6と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール13は、塗布ユニットU5及び熱処理ユニットU6によりレジスト膜上に上層膜を形成する。塗布ユニットU5は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。熱処理ユニットU6は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
処理モジュール14は、現像ユニットU7と、熱処理ユニットU8と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール14は、現像ユニットU7及び熱処理ユニットU8により、露光処理が施されたレジスト膜の現像処理及び現像処理に伴う熱処理を行う。現像ユニットU7は、露光済みのウェハWの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットU8は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)、現像処理後の加熱処理(PB:Post Bake)等が挙げられる。
処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットU10の近傍には昇降アームを含む搬送装置A7が設けられている。搬送装置A7は、棚ユニットU10のセル同士の間でウェハWを昇降させる。
処理ブロック5内におけるインタフェースブロック6側には棚ユニットU11が設けられている。棚ユニットU11は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
インタフェースブロック6は、露光装置3との間でウェハWの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック6は、受け渡しアームを含む搬送装置A8を内蔵しており、露光装置3に接続される。搬送装置A8は、棚ユニットU11に配置されたウェハWを露光装置3に渡す。搬送装置A8は、露光装置3からウェハWを受け取って棚ユニットU11に戻す。
なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置2の構成に限られない。基板処理装置は、下層膜等の被膜の熱処理を行う熱処理ユニット、及びこれを制御可能な制御装置を備えていればどのようなものであってもよい。
(熱処理ユニット)
続いて、図3及び図4を参照して、処理モジュール11の熱処理ユニットU2の一例について詳細に説明する。図3に示されるように、熱処理ユニットU2は、加熱部20と、基板昇降部30と、チャンバ40と、排気部60とを有する。なお、図3では、一部の要素を除き断面であることを示すハッチングが省略されている。
加熱部20は、ウェハWを支持して加熱する。加熱部20は、例えば、熱板22と、熱板ヒータ24とを有する。熱板22は、熱処理対象のウェハWを支持し、支持している当該ウェハWに熱を伝達する。熱板ヒータ24は、熱板22の温度を上昇させる。一例として、熱処理中において熱板22の温度は300°〜500°程度に保たれる。熱板ヒータ24は、例えば熱板22内に設けられる。熱板22は、一例として略円板状に形成されている。熱板22の直径は、ウェハWの直径よりも大きくてもよい。熱板22は、載置面22aを有しており、載置面22aの所定位置にウェハWが載置された状態で当該ウェハWを支持する。熱板22は、熱伝導率が高いアルミ、銀、又は銅等の金属によって構成されてもよい。
基板昇降部30は、熱板22上においてウェハWを昇降させる。基板昇降部30は、例えば、熱板22の載置面22aにウェハWが載置される処理位置と、熱板22と離間した上方において搬入装置(搬出装置)との間でウェハWの受け渡しを行う受渡位置と、の間でウェハWを昇降させる。基板昇降部30は、複数(例えば3本)の支持ピン32と、昇降駆動部34とを有する。
支持ピン32は、ウェハWを下方から支持するピンである。支持ピン32は、例えば、熱板22を貫通し、上下方向に延びるように構成されている。複数の支持ピン32は、熱板22の中心周りの周方向において互いに等間隔に配置されていてもよい。昇降駆動部34は、電動モータ又は昇降シリンダ等を動力源として支持ピン32を昇降させる。昇降駆動部34は、例えば、支持ピン32の上端が載置面22aよりも上方に突出するように支持ピン32を上昇させることで、ウェハWを受渡位置まで上昇させる。また、昇降駆動部34は、支持ピン32の上端が載置面22aより下方に位置するように支持ピン32を下降させることで、ウェハWを処理位置まで下降させる(ウェハWを載置面22aに載置させる)。昇降駆動部34は、制御装置100の動作指示に応じて支持ピン32を昇降させることで、ウェハWを処理位置と受渡位置との間で昇降させる。
チャンバ40は、加熱部20に支持されたウェハWを覆う。チャンバ40が熱板22上のウェハWを覆うことで、熱板22上には熱処理を行うための処理空間Sが形成される。処理空間Sは、ウェハW上の被膜を十分に加熱できる程度に閉じられた空間である。チャンバ40は、例えば、天板42と、側壁44と、チャンバヒータ46とを有する。
天板42は、熱板22と同程度の直径を有する円板状に形成されている。天板42は、熱板22の載置面22aと上下方向において対向するように配置されている。つまり、天板42は載置面22aを上方から覆っている。側壁44は、天板42の外縁から下方に延びるように形成されている。側壁44は、載置面22aを囲っている。図3に示される例では、天板42の下面、側壁44の内面、及び載置面22aによって処理空間Sが構成されている。チャンバヒータ46は、天板42に設けられ、天板42(チャンバ40)の温度を上昇させる。これにより、処理対象の被膜を加熱することに伴い発生する昇華物のチャンバ40への付着が抑制される。
チャンバ40は、上下方向に移動可能となるように熱処理ユニットU2の筐体内に設けられる。熱処理ユニットU2は、例えば、チャンバ40を駆動させるチャンバ駆動部48(開閉切替部)を有する。チャンバ駆動部48は、電動モータ等を動力源としてチャンバ40を上下方向に移動させる。チャンバ駆動部48によりチャンバ40が下降することで、チャンバ40により処理空間Sが形成される。以下、チャンバ40により処理空間Sが形成される状態を「閉状態」という。閉状態において、チャンバ40(側壁44)の下端部は熱板22に近接している。例えば、閉状態では、側壁44の下端部(下端とその近傍)が熱板22に接触していてもよく、側壁44の下端部と熱板22との間に隙間が形成されていてもよい。このように、閉状態では、密閉された状態の処理空間Sが形成されてもよく、一部に隙間を有した状態の処理空間Sが形成されてもよい。なお、図3は、側壁44と熱板22との間に隙間が形成される場合を例示している。
チャンバ駆動部48によりチャンバ40が上昇することで、上記閉状態に比べてチャンバ40は加熱部20(熱板22)から離間する。以下、閉状態に比べてチャンバ40が加熱部20から離間している状態を「開状態」という。開状態では、熱板22上に処理空間Sが形成されず、熱板22上の空間はチャンバ40外の空間に開放される。すなわち、開状態では、ウェハWへの加熱が十分に行えない程度にチャンバ40が熱板22から離間する。チャンバ駆動部48は、制御装置100の動作指示に応じてチャンバ40を昇降させることで、閉状態と開状態とを切り替える。
チャンバ40は、ガス吐出部50を含んでいる。ガス吐出部50は、チャンバ40内の処理空間Sにおいて、熱板22上のウェハWに向けて上方からガスを吐出する。ガス吐出部50は、例えば、ウェハWの表面の略全面に向けてガスを吐出する。ガス吐出部50により吐出されるガスの種類は限定されないが、例えば、エア、水分含有量が調節されたガス、又は不活性ガス(窒素ガス)が用いられてもよい。ガス吐出部50には、供給路56を介してガスの供給源が接続される。ガス吐出部50は、天板42に設けられるヘッド部52を有してもよい。ヘッド部52には、天板42の下側に設けられるバッファ空間と、熱板22上のウェハWに対向する天板42の下面にバッファ空間と処理空間Sとの間を貫通する複数の吐出孔54とが形成されている。バッファ空間は、複数の吐出孔54と供給路56とを接続する空間である。
図4は、図3に例示するチャンバ40を下方から見た模式図である。図4に示されるように、複数の吐出孔54は、天板42の下面に沿って点在する。複数の吐出孔54は、例えば、天板42の下面のうちの熱板22上のウェハWに対向する部分(対向部分)に略均一な密度で点在している。なお、上方から見て、対向部分よりも外側(ウェハWの周縁よりも外側)にも、吐出孔54が設けられていてもよい。複数の吐出孔54は、上記対向部分において散らばって配置されている。ガス吐出部50からエア等のガスが吐出される場合に、単位時間あたりの吐出量がウェハWの表面全域において略均一となるように、複数の吐出孔54が点在していてもよい。
複数の吐出孔54の開口面積は、互いに略同一であってもよい。複数の吐出孔54の開口面積が互いに略同一である場合において、複数の吐出孔54は、対向部分の単位面積あたりの吐出孔54の開口面積が占める割合が均一となるように点在していてもよい。上下方向から見て、吐出孔54の形状は円又は楕円であってもよい。隣り合う吐出孔54同士の間隔が略同一となるように、複数の吐出孔54が点在していてもよい。一例として、図4に示されるように、複数の吐出孔54が横方向及び縦方向に沿って2次元配列される場合に、横方向において隣り合う吐出孔54同士の間隔が均一であってもよく、縦方向において隣り合う吐出孔54同士の間隔が均一であってもよい。横方向で隣り合う吐出孔54同士の間隔と縦方向で隣り合う吐出孔54同士の間隔とが略同一であってもよい。
図3に戻り、排気部60は、チャンバ40内(処理空間S内)の気体をチャンバ40の外部に排出する。排気部60は、外周排気部70と、中心排気部80と、排気切替部90とを含む。
外周排気部70は、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも外側の外周領域から処理空間S内の気体を排出する。外周排気部70は、例えば、ガス吐出部50の外側に設けられた複数の排気孔72(複数の外周排気孔)を介して、処理空間Sの外周からチャンバ40内を排気する。複数の排気孔72は、図4に例示されるように、ガス吐出部50のヘッド部52の外側に設けられる。
複数の排気孔72は、チャンバ40の天板42内に設けられ、天板42の下面の外周部(すなわち処理空間Sの上面の外周部)にそれぞれ開口している。複数の排気孔72は、ヘッド部52の外側に環状に配置されていてもよい。複数の排気孔72は、上方から見て熱板22上のウェハWの周縁よりも外側に位置していてもよい。換言すると、複数の排気孔72は、上方から見て、熱板22上のウェハWと重なっていなくてもよい。天板42内での排気孔72の形状は特に限定されない。複数の排気孔72は、排気ダクト74を介して排気ポンプに接続されている。排気ポンプの吸引により、複数の排気孔72を介して処理空間S内の気体がチャンバ40外に排出される。
中心排気部80は、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも内側の中心領域から処理空間S内の気体を排出する。上方から見て、上記中心領域の外縁は、例えば、ウェハWの半径の半分程度の半径を有する円で定められる。ただし、中心領域は上記に限定されず、例えば、ウェハWの半径の半分程度よりも外側から中心排気部80により排気を行う構成としてもよい。中心排気部80は、ガス吐出部50のヘッド部52に設けられた一つの排気孔82(中心排気孔)を有し、排気孔82内に中心軸Axが位置していてもよい。図4に例示されるように、排気孔82の中心が中心軸Axと略一致していてもよい。あるいは、中心領域において排気孔82の中心が中心軸Axに対して偏心していてもよい。
排気孔82は、処理空間Sに開口するようにガス吐出部50に設けられる。具体的には、排気孔82は、ガス吐出部50のヘッド部52を含む天板42内に設けられ、天板42の下面の中央部に開口している。ヘッド部52を含む天板42内での排気孔82の形状は特に限定されない。一例として、上下方向から見て、排気孔82の形状は円又は楕円であってもよい。排気孔82の大きさ(径)は、吐出孔54の大きさ(径)よりも大きくてもよく、排気孔72よりも大きくてもよい。排気孔82は、排気ダクト84を介して排気ポンプに接続されている。排気ポンプの吸引により、排気孔82を介して処理空間S内の気体がチャンバ40外に排出される。
排気切替部90は、処理空間Sからの排気状態を切り替える。具体的には、排気切替部90は、外周排気部70から処理空間Sが排気される状態(以下、「第1状態」という。)と、少なくとも中心排気部80から処理空間Sが排気される状態(以下、「第2状態」という。)とを切り替える。以下では、第2状態において、中心排気部80に加えて外周排気部70からも処理空間Sが排気される場合を例示する。排気切替部90は、例えば、バルブ92と、バルブ94とを有する。
バルブ92は、外周排気部70による排気状態を切り替える。具体的には、バルブ92は、排気ダクト74に設けられており、排気孔72と排気ポンプとの間を開閉する。バルブ94は、中心排気部80による排気状態を切り替える。具体的には、バルブ94は、排気ダクト84に設けられており、排気孔82と排気ポンプとの間を開閉する。排気ポンプは塗布・現像装置2が稼働中において常に排気を継続していてもよく、バルブ92,94が個別に開閉することで、処理空間Sからの排気状態が切り替わってもよい。この場合、バルブ92が閉状態であるとき、外周排気部70からの排気が停止状態となり、バルブ92が開状態であるとき、外周排気部70からの排気が行われる状態となる。また、バルブ94が閉状態であるとき、中心排気部80からの排気が停止状態となり、バルブ94が開状態であるとき、中心排気部80からの排気が行われる状態となる。排気切替部90(バルブ92,94)は、制御装置100の動作指示に応じて動作する。バルブ92,94それぞれは、一例として、ソレノイドバルブである。
熱処理ユニットU2は、ウェハWを冷却する機能を有する冷却板98を更に備える(図9(c)参照)。冷却板98は、チャンバ40外の冷却位置と、その少なくとも一部がチャンバ40内に配置されるウェハWの搬入出位置との間を往復移動する。あるいは、冷却板98は、水平方向に熱板22と並ぶ位置に固定されてもよく、熱処理ユニットU2は、冷却板98と熱板22との間を移動しつつウェハWを搬送する搬送アームを有してもよい。
中心排気部80による排気量(単位時間あたりの気体の排出量)は、外周排気部70による排気量と同程度であってもよく、外周排気部70による排気量よりも大きくてもよい。一例として、中心排気部80による排気量は、外周排気部70による排気量の1.1〜5.0倍程度であってもよい。なお、ガス吐出部50からのガスの供給量(単位時間あたりのガスの吐出量)は、外周排気部70及び中心排気部80それぞれの排気量よりも小さくてもよい。一例として、ガス吐出部50からのガスの供給量は、中心排気部80による排気量の1/6〜1/2程度であってもよい。この場合、チャンバ40の下端部と熱板22との間の隙間から気体がチャンバ40内に吸い込まれてもよい。
(制御装置)
制御装置100は、熱処理ユニットU2を含む塗布・現像装置2の各部を制御する。制御装置100は、チャンバ40により覆われた状態のウェハWを加熱部20に支持させて加熱することと、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも外側の外周領域から処理空間Sを排気することと、加熱部20に支持されたウェハWの周縁の内側の中心領域から処理空間Sを排気することと、複数の吐出孔54からウェハWの表面に向かってガスを吐出させることとを実行するように構成されている。
図2に示されるように、制御装置100は、機能上の構成として、記憶部102と制御部104とを有する。記憶部102は、熱処理ユニットU2を含む塗布・現像装置2の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。記憶部102は、各種のデータ(例えば、熱処理ユニットU2を動作させるための指示信号に係る情報)、及び各部に設けられたセンサ等からの情報をも記憶している。記憶部102は、例えば半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクである。当該プログラムは、記憶部102とは別体の外部記憶装置、又は伝播信号などの無形の媒体にも含まれ得る。これらの他の媒体から記憶部102に当該プログラムをインストールして、記憶部102に当該プログラムを記憶させてもよい。制御部104は、記憶部102から読み出したプログラムに基づいて、塗布・現像装置2の各部の動作を制御する。
制御装置100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置100は、図5に示される回路110を有する。回路110は、一つ又は複数のプロセッサ112と、メモリ114と、ストレージ116と、タイマー122と、入出力ポート118とを有する。ストレージ116は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述の熱処理手順を含む基板処理手順を制御装置100に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ114は、ストレージ116の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ112による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ112は、メモリ114と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。タイマー122は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。入出力ポート118は、プロセッサ112からの指令に従って、熱処理ユニットU2との間で電気信号の入出力を行う。
なお、制御装置100のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置100の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
[基板処理手順]
図6は、塗布・現像処理を含む基板処理手順の一例を示すフローチャートである。制御装置100は、例えば以下の手順で1枚のウェハWについての塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置2を制御する。まず制御装置100の制御部104は、キャリアC内のウェハWを棚ユニットU10に搬送するように搬送装置A1を制御し、このウェハWを処理モジュール11用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御部104は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール11内の塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御部104は、このウェハWの表面上に下層膜を形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する(ステップS01)。ステップS01において行われる下層膜形成に伴う熱処理(以下、「熱処理手順」という。)については後述する。その後制御部104は、下層膜が形成されたウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このウェハWを処理モジュール12用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御部104は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール12内の塗布ユニットU3及び熱処理ユニットU4に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御部104は、このウェハWの下層膜上にレジスト膜を形成するように塗布ユニットU3及び熱処理ユニットU4を制御する(ステップS02)。その後制御部104は、ウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このウェハWを処理モジュール13用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御部104は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール13内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御部104は、このウェハWのレジスト膜上に上層膜を形成するように塗布ユニットU5及び熱処理ユニットU6を制御する(ステップS03)。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU11に搬送するように搬送装置A3を制御する。
次に制御部104は、棚ユニットU11に収容されたウェハWを露光装置3に送り出すように搬送装置A8を制御する。そして、露光装置3において、ウェハWに形成された被膜に露光処理が施される(ステップS04)。その後制御部104は、露光処理が施されたウェハWを露光装置3から受け入れて、当該ウェハWを棚ユニットU11における処理モジュール14用のセルに配置するように搬送装置A8を制御する。
次に制御部104は、棚ユニットU11のウェハWを処理モジュール14内の熱処理ユニットU8に搬送するように搬送装置A3を制御する。そして、制御装置100は、ウェハWの被膜に現像前の熱処理を施すように熱処理ユニットU8を制御する(ステップS05)。次に、制御部104は、熱処理ユニットU8により熱処理が施されたウェハWの被膜に現像処理、及び現像処理後の熱処理を施すように現像ユニットU7及び熱処理ユニットU8を制御する(ステップS06,S07)。その後制御部104は、ウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このウェハWをキャリアC内に戻すように搬送装置A7及び搬送装置A1を制御する。以上で塗布・現像処理を含む基板処理が完了する。制御部104は、他のウェハW(後続のウェハW)についてもステップS01〜S07の処理を繰り返し実行してもよい。
(熱処理手順)
図7は、熱処理ユニットU2において行われる熱処理手順の一例を示すフローチャートである。図7に例示のフローチャートは、熱処理ユニットU2が複数のウェハWに対して熱処理を順に施す場合の手順を示している。まず、制御装置100の制御部104は、熱板22が所定の温度に維持され、中心排気部80による排気が行われている状態で、ガス吐出部50からガスを吐出するように熱処理ユニットU2を制御する(ステップS11)。例えば、制御部104は、供給路56に設けられる開閉バルブを閉状態から開状態に切り替えることにより、ガスの供給源からヘッド部52のバッファ空間内にガスを供給する。これにより、ヘッド部52に形成されている複数の吐出孔54からガスが吐出される。
次に制御部104は、外周排気部70からの排気が可能となるように排気切替部90を制御する(ステップS12)。例えば、制御部104は、外周排気部70の排気孔72に接続されている排気ダクト74に設けられるバルブ92を閉状態から開状態に切り替える。これにより、複数の排気孔72の下方に位置する空間内から気体が排気孔72を介して排出される。ステップS12が実行されることで、チャンバ40内の排気状態が、外周排気部70と中心排気部80とによる排気が行われる第2状態となる。以降のステップにおいて、制御部104は、記憶部102が記憶する処理条件に従って、熱板22の温度を所定の温度に維持しつつ、ガス吐出部50からのガスの吐出、及び外周排気部70からの排気を継続する。第2状態では、ガス吐出部50から吐出されるガスは主に中心排気部80から排気される。また、側壁44と熱板22との間に隙間が形成される場合、隙間からチャンバ40内に入り込んだガスは外周排気部70及び中心排気部80の両方から排気される。そのため、チャンバ40内では主に外周側から内周側(中心側)へ向かうガスの流れが形成される。
次に制御部104は、チャンバ40を上昇させるようにチャンバ駆動部48を制御する(ステップS13)。例えば、制御部104は、チャンバ40により処理空間Sが形成される閉状態から、チャンバ40を加熱部20(熱板22)から離間させる開状態に切り替えるようにチャンバ駆動部48を制御する。
次に制御部104は、処理液の被膜が形成された処理対象のウェハWをチャンバ40内に搬入するように熱処理ユニットU2を制御する(ステップS14)。例えば、制御部104は、処理対象のウェハWが載置された冷却板98を、熱板22とチャンバ40との間に挿入するように(搬入出位置に配置するように)熱処理ユニットU2を制御する。そして、制御部104は、熱板22の上方に配置された冷却板98上のウェハWを支持ピン32が受け取るように、昇降駆動部34により支持ピン32を上昇させる。これにより、チャンバ40内に処理対象のウェハWが搬入される。
次に、制御部104は、ウェハWを下降させるように昇降駆動部34を制御する(ステップS15)。具体的には、制御部104は、熱板22の載置面22aにウェハWが載置されるように、当該ウェハWを支持している支持ピン32を昇降駆動部34により下降させる。
次に制御部104は、中心排気部80からの排気が停止状態となるように排気切替部90を制御する(ステップS16)。例えば、制御部104は、中心排気部80からの排気が停止状態となるようにバルブ94を開状態から閉状態に切り替える。これにより、排気部60では、排気孔82からの気体の排出が行われずに、複数の排気孔72からの気体の排出が行われる。すなわち、チャンバ40内の排気状態が、第2状態から、中心排気部80による排気が行われずに、外周排気部70からの排気が行われる第1状態に切り替わる。
次に、制御部104は、チャンバ40を下降させるようにチャンバ駆動部48を制御する(ステップS17)。例えば、制御部104は、図8(a)に示されるように、開状態から処理空間Sが形成される閉状態に切り替えるようにチャンバ駆動部48を制御する。これにより、処理対象のウェハWに対する加熱が開始される。ステップS11〜S17が行われることで、ガス吐出部50からガスが吐出されつつ、中心排気部80からの排気が行われずに外周排気部70からの排気が行われる状態で熱処理が開始される。第1状態では、ガス吐出部50から吐出されるガス、及び、側壁44と熱板22との間に形成された隙間からチャンバ40内に入り込んだガスは外周排気部70から排気される。そのため、ウェハWの表面上では外周側へ向かう緩やかなガスの流れが形成される。
次に、制御部104は、チャンバ40の下降が終了してから(ウェハWの加熱が開始されてから)、第1所定時間が経過するまで待機する。第1所定時間は、記憶部102に記憶されている。第1所定時間は、ウェハW上の被膜が所定レベルで固化する程度に設定される。制御部104が第1所定時間が経過するまで待機する間、外周排気部70から処理空間Sが排気される第1状態が継続する。第1所定時間において、中心領域からの排気が行われず、外周領域からの排気が行われつつ、ガス吐出部50により複数の吐出孔54から熱板22上のウェハWの表面に向けてガスが吐出される。ウェハWの加熱開始から初期の段階において、ウェハWの被膜の固化(形成)がより進行する。上述のように、初期段階において、中心領域を含まずに外周領域から処理空間Sを排気する第1状態とすることで、排気に伴い発生する気流から被膜の形成への影響を抑制できる。
第1所定時間の経過後、制御部104は、中心排気部80による排気を停止状態から排気状態に切り替える(ステップS19)。具体的には、制御部104は、中心排気部80からの排気が行われるようにバルブ94を閉状態から開状態に切り替える。つまり、制御部104は、ガス吐出部50により複数の吐出孔54からガスを吐出させつつ、チャンバ40内の排気状態が第1状態から第2状態に切り替わるように排気切替部90を制御する。
次に、制御部104は、第2状態に切り替えてから(中心排気部80による排気を開始してから)、第2所定時間が経過するまで待機する(ステップS20)。第2所定時間は、記憶部102に記憶されている。第2所定時間は、ウェハW上の被膜が熱処理における所望のレベルまで固化する程度に設定される。制御部104が第2所定時間が経過するまで待機する間、外周排気部70と中心排気部80とから処理空間Sが排気される第2状態が継続する。第2所定時間において、図8(b)に示されるように、中心領域からの排気と外周領域からの排気とが行われつつ、ガス吐出部50により複数の吐出孔54から熱板22上のウェハWの表面に向けてガスが吐出される。ウェハW上の被膜の固化が、気流による被膜への影響が初期段階よりも小さい程度に進んでいる段階(後段)において、中心領域からの排気を加える第2状態とすることで、効率的に昇華物を排出することができる。上述のように、第2状態では、ウェハWの表面付近では、ウェハWの外周側から内周側(中心側)へ向かうガスの流れが形成される。このガスの流れを利用することによって、昇華物を中心排気部80から排出させることができる。
第2所定時間の経過後、制御部104は、ウェハWを上昇させるように昇降駆動部34を制御する(ステップS21)。具体的には、制御部104は、図8(c)に示されるように、加熱部20(熱板22)からウェハWを上昇させてチャンバ40の天板42に近づけるように、昇降駆動部34により支持ピン32を上昇させる。例えば、制御部104は、加熱が行われる処理位置と、ウェハWの搬入出が行われる受渡位置との間に設定される待機位置まで、昇降駆動部34によりウェハWを上昇させる。この際、制御部104は、チャンバ40により処理空間Sが形成される閉状態が維持させるようにチャンバ駆動部48を制御する。制御部104は、中心領域と外周領域とからの排気を継続させつつ、ウェハWを上昇させて天板42に近づけるように昇降駆動部34を制御する。なお、ステップS21において、ウェハWが載置面22aから離れることにより、加熱部20による処理対象のウェハWに対する加熱が終了する。また、ウェハWを待機位置に移動させた状態では、ガス吐出部50から吐出されたガスのウェハW表面に沿った移動及び中心排気部80からの排気が促進される。したがって、中心排気部80からの昇華物の排出が促進される。
次に、制御部104は、ウェハWを待機位置に上昇させてから、第3所定時間が経過するまで待機する(ステップS22)。第3所定時間は、記憶部102に記憶されている。第3所定時間は、熱板22により加熱されたウェハWの温度が減少することで、当該ウェハW上の被膜からの昇華物の発生が十分に減少する程度に定められる。第3所定時間は、数秒〜数十秒程度に設定されてもよい。一例として、昇華物の回収とスループットの維持との両立の観点から、第3所定時間は1〜10秒であってもよく、1.5〜8秒であってもよく、2〜6秒であってもよい。このように、制御部104は、ウェハWを天板42に近づけた状態を第3所定時間だけ継続するように熱処理ユニットU2を制御する。
第3所定時間の経過後、制御部104は、チャンバ40を上昇させるようにチャンバ駆動部48を制御する(ステップS23)。具体的には、制御部104は、図9(a)に示されるように、処理空間Sがチャンバ40外に開放されるように、チャンバ40が熱板22に近接した閉状態から、チャンバ40が熱板22と離間する開状態に切り替わるようにチャンバ駆動部48を制御する。このように、制御部104は、ウェハWを天板42に近づけた後に(より詳細には、天板42に近づけた状態を継続した後に)、チャンバ駆動部48により閉状態から開状態に切り替える。
次に、制御部104は、待機位置にあるウェハWを上昇させるように昇降駆動部34を制御する(ステップS24)。具体的には、制御部104は、図9(b)に示されるように、待機位置から受渡位置までウェハWを上昇させるように、ウェハWを支持している支持ピン32を昇降駆動部34により上昇させる。
次に、制御部104は、受渡位置にあるウェハWをチャンバ40外に搬出するように熱処理ユニットU2を制御する(ステップS25)。例えば、制御部104は、冷却板98を移動させるための駆動部を制御することで、図9(c)に示されるように、チャンバ40と熱板22との間から、チャンバ40内(支持ピン32に支持されたウェハWと熱板22との間)に冷却板98を挿入させる。そして、制御部104は、ウェハWを支持している支持ピン32を昇降駆動部34により下降させる。これにより、当該ウェハWが、支持ピン32から冷却板98に受け渡される。その後、制御部104は、駆動部を制御することで、ウェハWを保持した冷却板98をチャンバ40外まで移動させる。これにより、処理対象のウェハWがチャンバ40外に搬出される。以上により1枚目のウェハWに対する一連の熱処理が終了する。
制御部104は、ステップS25の終了後、ステップS14〜ステップS25の一連の処理を繰り返す。これにより、複数のウェハWに対する熱処理が順に施される。一の熱処理におけるステップS22〜S25と、次の熱処理におけるステップS14〜S17との処理は、処理対象のウェハWを入れ換える処理である。処理対象のウェハWを入れ換える期間において、制御部104は、複数の吐出孔54からのガスの吐出をガス吐出部50に継続させており、外周排気部70からの排気を継続させている。
[第1実施形態の効果]
以上の第1実施形態に係る塗布・現像装置2は、被膜が形成されたウェハWに熱処理を施す熱処理ユニットU2と、熱処理ユニットU2を制御する制御装置100とを備える。熱処理ユニットU2は、ウェハWを支持して加熱する加熱部20と、加熱部20に支持されたウェハWを覆うチャンバ40と、加熱部20に支持されたウェハWに対向する面に沿って点在する複数の吐出孔54が形成されたヘッド部52を有し、複数の吐出孔54から当該ウェハWの表面に向けてガスを吐出するガス吐出部50と、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも外側の外周領域からチャンバ40内の処理空間Sを排気する外周排気部70と、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも内側の中心領域から処理空間Sを排気する中心排気部80とを有する。
以上の第1実施形態に係る基板処理手順は、被膜が形成されたウェハWに熱処理を施すことを含む。ウェハWに熱処理を施すことは、チャンバ40により覆われた状態のウェハWを加熱部20に支持させて加熱することと、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも外側の外周領域から処理空間Sを排気することと、加熱部20に支持されたウェハWの周縁の内側の中心領域から処理空間Sを排気することと、加熱部20に支持されたウェハWに対向する面に沿って点在する複数の吐出孔54から当該ウェハWの表面に向かってガスを吐出させることとを含む。
この塗布・現像装置2及び基板処理手順では、処理対象のウェハWに対する熱処理中の少なくとも一部において中心領域からの排気も行うことで、被膜からの昇華物が効率的に回収される。また、ガス吐出部50からのウェハWの表面にガスを吐出することで、中心領域からの排気に伴う気流による膜厚への影響を低減できる。従って、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
中心領域から排気を行うことで昇華物を効率的に回収できるが、中心排気を行うことに伴って発生するウェハW上の気流により当該ウェハW上の被膜の膜厚均一性に影響を及ぼす。具体的には、中心排気に伴う気流は、ウェハW上の周縁から略中央に向かうにつれて上昇するように流れる。このため、当該気流の境界層とウェハWの表面との間隔がウェハW面内で異なり、ウェハW上における被膜の揮発成分の量にむらが生じ得る。この場合、ウェハW上の膜厚が中心に向かうにつれて厚くなる傾向がある。
これに対して、上記塗布・現像装置2及び基板処理手順では、ウェハWの表面に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔54からガスが吐出される。中心領域からの排気に伴い発生する気流(以下、「気流F」という。)は、ウェハWの周縁から中心に向かうにつれて上昇しようとするが、図8(b)に示されるように、複数の吐出孔54からのガスの吐出によりウェハWの表面の略全面において気流Fの上昇が抑えられる。このため、中心排気に伴って発生する気流Fの境界層とウェハWの表面との間隔について、ウェハW面内における差が縮小される。その結果、中心排気によるウェハW面内の膜厚の変動が抑制される。従って、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
以上の第1実施形態において、熱処理ユニットU2は、外周排気部70から処理空間Sが排気される第1状態と、少なくとも中心排気部80から処理空間Sが排気される第2状態とを切り替える排気切替部90を更に有する。制御装置100は、ガス吐出部50により複数の吐出孔54からガスを吐出させつつ、第1状態から第2状態に切り替わるように排気切替部90を制御する。処理対象のウェハWへの加熱後段で、第1状態から第2状態に切り替えることで、中心排気部80から処理空間Sが排気され、ウェハW上の被膜からの昇華物を効率的に回収することができる。一方、加熱後段では被膜の形成が進行しており、排気に伴う気流による膜厚変動に対する影響が小さい。従って、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
なお、上記の実施形態では、第2状態においても外周排気部70からの排気を継続することで、中心排気部80及び外周排気部70の両方からの排気を行っている。このような状態とすることで、第1状態から第2状態へ切り替えた際の処理空間S内での気流の変化に伴う気流の乱れを抑制することができる。したがって、状態を切り替える際に生じる気流の乱れに由来する熱処理対象の被膜の膜厚均一性の低下を防ぐことができる。特に、上記実施形態のように、側壁44と熱板22との間に隙間が形成され、この隙間からチャンバ40内にガスが入り込む構造の場合、外周排気部70から排気を行うことで上昇流が形成される。そのため、第2状態でも外周排気部70からの排気を継続することで、ウェハWの外周において隙間から入り込むガスが外周排気部70に排気されることによる上昇流が継続して形成される。したがって、上昇流よりも内側のウェハW表面近傍での気流の乱れをさらに抑制することができる。
以上の第1実施形態において、熱処理ユニットU2は、ウェハWを昇降させる基板昇降部30と、チャンバ40により処理空間Sが形成される閉状態と、閉状態に比べてチャンバ40を加熱部20から離間させる開状態とを切り替えるチャンバ駆動部48とを更に有する。チャンバ40は、ヘッド部52が設けられる天板42を含む。制御装置100は、加熱部20からウェハWを上昇させて天板42に近づけるように基板昇降部30を制御し、ウェハWを天板42に近づけた後に、閉状態から開状態に切り替わるようにチャンバ駆動部48を制御する。加熱部20から上昇させることで加熱を終了させたウェハWは、熱を有するので加熱終了後においても昇華物を発生し得る。上記構成では、加熱部20から上昇させた後にチャンバ40に近づけられるので、加熱終了後においても発生する昇華物をチャンバ40内に閉じ込め、チャンバ40外に排気することができる。従って、ウェハW上の被膜からの昇華物による熱処理ユニットU2の汚染を抑制することが可能となる。
以上の第1実施形態において、熱処理ユニットU2は、上記ウェハWを含む複数のウェハWに対して熱処理を順に施す。制御装置100は、処理対象のウェハWを入れ換える期間において、複数の吐出孔54からのガスの吐出をガス吐出部50に継続させる。この場合、ガス吐出部50からのガスの吐出に伴う周囲の温度変化が略一定に保たれる。従って、熱処理の処理結果をウェハW間において安定させることが可能となる。例えば、ガス吐出部50のヘッド部52が天板42に設けられる場合、ウェハWの入れ換え期間において、ガス吐出部50からのガスの吐出の有無に起因したチャンバ40の温度変化が生じない。このため、継続する熱処理おいてチャンバ40の温度を略一定に保つことが容易であり、ウェハWの熱処理を安定化させることが可能となる。
以上の第1実施形態に係る熱処理手順において、ウェハWに熱処理を施すことは、複数の吐出孔54からウェハWの表面に向かってガスを吐出させつつ、外周領域から処理空間Sが排気される第1状態から、少なくとも中心領域から処理空間Sが排気される第2状態に切り替えることを更に含む。この場合、上述の塗布・現像装置2と同様に、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
以上の第1実施形態において、ウェハWに熱処理を施すことは、加熱部20からウェハWを上昇させてチャンバ40の天板42に近づけることと、ウェハWを天板42に近づけた後に、チャンバ40により処理空間Sが形成される閉状態から、閉状態に比べてチャンバ40を加熱部20から離間させる開状態に切り替えることとを更に含む。この場合、上述の塗布・現像装置2と同様に、被膜からの昇華物による熱処理ユニットU2の汚染を抑制することが可能となる。
以上の第1実施形態において、熱処理手順は、複数のウェハWに対して熱処理を順に施すことを含む。複数のウェハWに対して熱処理を順に施すことは、処理対象のウェハWを入れ換える期間において、複数の吐出孔54からのガスの吐出を継続させることを含む。この場合、上述の塗布・現像装置2と同様に、熱処理の処理結果をウェハW間において安定させることが可能となる。
なお、以上の第1実施形態において、熱処理ユニットU2において下層膜の熱処理が行われた後に、下層膜が形成されたウェハWの表面に処理モジュール12の塗布ユニットU1によりレジスト膜が塗布され、レジストの被膜が形成される。下層膜の種類によっては、昇華物がより発生しやすい処理液が用いられる場合もある。あるいは、気流に対する感度が高い処理液が用いられる場合がある。このような処理液を用いて下層膜を形成する場合において、上記第1実施形態に係る塗布・現像装置2及び基板処理手順は、昇華物の効率的な回収と膜厚均一性との両立により有用である。
(変形例)
中心排気部80の構成は上述の例に限られない。中心排気部80において、一つの排気孔82に代えて、ガス吐出部50のヘッド部52(天板42)に設けられた複数の排気孔82(複数の中心排気孔)から処理空間Sの排気が行われてもよい。図10に示されるように、例えば、中心軸Axを囲むように設けられた複数の排気孔82がヘッド部52に設けられてもよい。複数の排気孔82それぞれは、中心軸Axから偏心している。複数の排気孔82は、中心軸Axの周方向において互いに等間隔に配置されていてもよい。複数の排気孔82のそれぞれの大きさは、吐出孔54よりも大きくてもよい。複数の排気孔82において隣り合う排気孔82の間に、1又は複数の吐出孔54が配置されていてもよい。なお、ヘッド部52には、中心軸Axの周囲に配置された複数の排気孔82と、中心軸Axに配置された排気孔82とが設けられてもよい。
中心排気部80の排気孔82に向かう気流の流れにより、ウェハW上の被膜のうちの排気孔82に対応する位置の膜厚が他の部分より突出する傾向がある。複数の排気孔82により中心領域から処理空間Sを排気することで、総排気量が同一である場合に、1個あたりの排気孔82からの単位時間あたりの排気量が減少する。このため、各排気孔82に向かう気流が弱まり、1つの排気孔82に対応する位置での膜厚の突出量を減少させることが可能となる。
ガス吐出部50は、図11に示されるように、排気孔82の下方に向けてガスを吐出するノズル部58を更に含んでいてもよい。ノズル部58は、ヘッド部52のバッファ空間と処理空間Sとの間を接続するように筒状に形成されてもよい。あるいは、ノズル部58は、ヘッド部52の下面を鉛直斜め方向に貫通する吐出孔であってもよい。複数のノズル部58が、一つの排気孔82を囲むように配置されてもよい。各ノズル部58からのガスの吐出量は、各吐出孔54からの吐出量と略同じであってもよく、異なっていてもよい。制御部104は、ウェハWに対する熱処理を行う間、ガス吐出部50により吐出孔54とノズル部58とから処理空間Sにガスを供給させる。図11に例示されるヘッド部52では、ガスの供給源からヘッド部52のバッファ空間にガスが供給されると、当該ガスが複数の吐出孔54と複数のノズル部58とから処理空間Sに吐出される。
この構成では、中心排気部80が、処理空間Sに開口するようにヘッド部52に設けられた排気孔82を含む。ガス吐出部50は、排気孔82の下方に向けてガスを吐出するノズル部58を更に含む。ノズル部58からの排気孔82の下方へのガスの吐出により、排気孔82の下方において排気孔82に向かう気流が弱まる。これにより、排気孔82に対応する位置での膜厚の突出量を抑制することができる。従って、ウェハW面内において膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
この構成を有する熱処理ユニットU2にて行われる熱処理手順において、中心領域から処理空間Sを排気することは、複数の吐出孔54が形成されたヘッド部52に設けられた排気孔82を介して処理空間S内のガスを排出することと、排気孔82の下方に向けてノズル部58からガスを吐出させることとを含む。この場合も、ウェハW面内において膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
上述の一例では、複数の吐出孔54の密度が、天板42のウェハWと対向する部分(対向部分)の全面において略均一であったが、中心排気部80の排気孔82の近傍の領域において複数の吐出孔54の密度が、他の領域での密度よりも高くてもよい。具体的には、排気孔82の近傍の領域(近傍領域)において吐出孔54の開口面積が占める割合(近傍領域の全面積に対する吐出孔54の開口面積の割合)が、上記近傍領域以外の領域において吐出孔54の開口面積が占める割合よりも大きくてもよい。
排気孔82の上記近傍領域は、排気孔82による排気によって膜厚等に影響を受けるウェハW上の一部と対向する領域に設定されてもよい。一例では、一つの排気孔82が中心軸Axに設けられる場合において、排気孔82の近傍領域は、中心軸Axを中心として、当該排気孔82の半径の2倍〜10倍程度の半径を有する範囲に設定されてもよい。あるいは、複数の排気孔82が中心軸Axの周囲に設けられる場合において、排気孔82の近傍領域は、中心軸Axを中心として、中心軸Axと各排気孔82の中心との距離の1.1倍〜5倍程度の半径を有する範囲に設定されてもよい。なお、排気孔82の近傍領域は、ウェハWの半径の1/6倍〜1/3倍程度の半径を有する範囲に設定されてもよい。排気孔82の配置位置に応じて、複数の吐出孔54が密に配置される近傍領域の位置が変更されてもよい。
以上の構成では、排気孔82の近傍の領域において複数の吐出孔54の密度が、他の領域での複数の吐出孔54の密度よりも高いので、排気孔82の下方において排気孔82に向かう気流が弱まる。これにより、排気孔82に対応する位置での膜厚の突出量を抑制することができる。従って、ウェハW面内において膜厚均一性を更に向上させることが可能となる。
処理対象のウェハWの加熱後に、ウェハWを天板42に近づける方法は、上述の例に限られない。図7に示されるステップS20の次に(第2状態を第2所定時間だけ継続させた後に)、図12(a)に示されるように、制御部104は、ウェハWがチャンバ40に囲まれた状態を維持しつつ、ウェハWとチャンバ40とを略同時に上昇させてもよい。例えば、制御部104は、チャンバ40が閉状態を維持したまま、基板昇降部30を制御することで、天板42に近づけるようにウェハWを上昇させる。そして、天板42までウェハWが近づいた後に、制御部104は、所定の時間だけ待機することなく、基板昇降部30とチャンバ駆動部48とを制御することで、ウェハWとチャンバ40とを略同一の速度で上昇させる。制御部104は、一例として、ウェハWが受渡位置に配置されるまで、ウェハWとチャンバ40とを上昇させる。
そして、制御部104は、受渡位置にウェハWが配置され、当該ウェハWが天板42に近づけられた状態を所定時間だけ継続させてもよい。その後、制御部104は、図12(b)に示されるように、ウェハWを受渡位置に維持したまま、チャンバ駆動部48を制御することでチャンバ40を更に上昇させてもよい。この場合も、被膜からの昇華物による熱処理ユニットU2の汚染を抑制することが可能となる。
上述では、熱処理の対象としてウェハW上に形成される下層膜を例に説明したが、熱処理対象の膜は、処理モジュール12,13,14においてそれぞれ熱処理が施されるレジスト膜、上層膜、現像液の被膜あってもよいし、これら以外のウェハW上の被膜であってもよい。熱処理ユニットU4,U6,U8がそれぞれ、熱処理ユニットU2と同様に、ガス吐出部50を含むチャンバ40と排気部60とを有してもよい。なお、処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)などであってもよい。
[第2実施形態]
続いて、図13〜図18を参照しつつ、第2実施形態に係る基板処理システムについて説明する。第2実施形態に係る基板処理システムは、処理モジュール11が熱処理ユニットU2に代えて熱処理ユニットU20を有する点において、第1実施形態に係る基板処理システム1と相違する。熱処理ユニットU20は、例えば、図13に示されるように、筐体198と、加熱部20と、基板昇降部30と、チャンバ40Aと、排気部60Aとを有する。筐体198は、少なくとも加熱部20、基板昇降部30、及びチャンバ40Aを収容する。この場合、チャンバ40Aは、筐体198が形成する収容空間V内に配置される。
チャンバ40Aは、チャンバ40と同様に、加熱部20に支持されたウェハWを覆うことで、熱板22上に熱処理を行うための処理空間Sを形成する。チャンバ40Aは、処理空間Sとチャンバ40A外の空間(より詳細には、収容空間V内且つチャンバ40A外の空間)とを接続する連通部が外周領域において形成された状態で、加熱部20上のウェハWを覆う。チャンバ40Aは、例えば、保持部130と、蓋部140とを有する。
保持部130は、加熱部20の熱板22を所定の位置に保持する。保持部130は、例えば、支持底壁132と、周壁部134とを含む。支持底壁132は、熱板22の直径と同程度の直径を有する円板状に形成されている。支持底壁132は、熱板22の載置面22aとは反対側の裏面に対向(接触)するように配置され、当該裏面を支持する。周壁部134は、支持底壁132の外縁から上方に延びるように形成されている。周壁部134は、円環状に形成され、熱板22の厚さと同程度の高さを有している。周壁部134は、熱板22の周囲を囲っている。例えば、周壁部134の内周面と熱板22の外周面とは対向している。周壁部134の内周面と熱板22の外周面との間に、隙間が形成されてもよい。
蓋部140は、処理空間Sが形成される際に、加熱部20上のウェハWを上方から覆うように保持部130との間に隙間gを設けた状態で配置される。蓋部140は、例えば、天板142と、側壁144とを含む。天板142は、上述した天板42と同様に形成されている。つまり、天板142内にはガス吐出部50のヘッド部52が設けられる。
側壁144は、上述した側壁44と同様に、天板142の外縁から下方に延びるように形成されている。側壁144は、円環状に形成されており、載置面22aを囲っている。図13には、処理空間Sが形成される際の蓋部140の配置の一例が示されており、この配置において、側壁144の下端面144aは、保持部130の周壁部134の上端面と近接した状態で対向している。具体的には、側壁144の下端面144aと周壁部134の上端面との間に隙間gが形成されており、この隙間gは、処理空間Sと、チャンバ40A外の空間とを接続する連通部として機能する。
側壁144の内周面144bは、当該側壁144の下端から天板42に近づくにつれて、水平方向における天板42の中心(中心軸Ax)との距離が小さくなるように、上下方向に対して傾斜している。この場合、側壁144の内径は、側壁144の下端から天板42に近づくにつれて小さくなる。
蓋部140は、上下方向に移動可能となるように筐体198内に設けられる。熱処理ユニットU20のチャンバ駆動部48は、蓋部140を上下方向に移動させる。チャンバ駆動部48により、蓋部140の側壁144が周壁部134に近接するまで蓋部140が下降することで、チャンバ40Aにより処理空間Sが形成される(チャンバ40Aが閉状態となる)。チャンバ駆動部48により、蓋部140の側壁144が周壁部134から離間するように蓋部140が上昇することで、熱板22上の空間がチャンバ40A外の空間に開放される(チャンバ40Aが開状態となる)。
排気部60Aは、外周排気部70に代えて外周排気部70Aを有する点において、第1実施形態に係る排気部60と相違する。なお、図13には、排気部60Aの中心排気部80が、複数の排気孔82(中心排気孔)を有する場合が例示されている。外周排気部70Aは、外周排気部70と同様に、加熱部20に支持されたウェハWの周縁よりも外側の外周領域から処理空間S内の気体を排出する。外周排気部70Aは、ガス吐出部50のヘッド部52の外側に設けられた複数の第1排気孔172及び複数の第2排気孔174を有する。
複数の第1排気孔172は、蓋部140の側壁144内に設けられ、側壁144の傾斜した内周面144bにそれぞれ開口している。図14に示されるように、複数の第1排気孔172は、天板142の外側に環状に配置されてもよい。なお、複数の第1排気孔172が、排気孔72と同様に、天板142内に設けられ、天板142の下面の外周部にそれぞれ開口してもよい。
複数の第2排気孔174(複数の外周排気孔)は、蓋部140の側壁144内に設けられ、側壁144の下端面144aにそれぞれ開口している。複数の第2排気孔174は、チャンバ40Aが閉状態である場合において、蓋部140(側壁144)と保持部130(周壁部134)との間の隙間gに開口している。複数の第2排気孔174は、複数の第1排気孔172よりも外側に環状に配置されてもよい。第2排気孔174の高さ位置は、第1排気孔172の高さ位置よりも低く、中心排気部80の排気孔82の高さ位置よりも低い。
第1排気孔172及び第2排気孔174は、排気ダクト176を介して排気ポンプに接続されている。排気ダクト176は、複数の第1排気孔172それぞれ及び複数の第2排気孔174それぞれに接続される排気流路が蓋部140内において一つの流路に集約されるように形成されてもよい。以上の構成を有する外周排気部70Aは、隙間gに開口する第2排気孔174及び隙間gを介して処理空間S内のガスを排出すると共に、第1排気孔172を介して処理空間S内のガスを排出する。なお、外周排気部70Aは、複数の第1排気孔172を有していなくてもよく、第2排気孔174及び隙間gを介して処理空間S内のガスを排出してもよい。
制御装置100の制御部104は、第1実施形態に係る熱処理ユニットU2での熱処理手順と同様に、図7に示される熱処理手順を第2実施形態に係る熱処理ユニットU20に実行させてもよい。この場合、ステップS21において、図15(a)に示されるように、制御部104は、熱処理後にウェハWを天板142に近づけるように、昇降駆動部34により支持ピン32を上昇させる。ステップS23において(第2所定時間の経過後に)、図15(b)に示されるように、制御部104は、チャンバ40Aが閉状態から開状態に切り替わるようにチャンバ駆動部48を制御する。例えば、制御部104は、チャンバ40Aの蓋部140が保持部130から離間するように、チャンバ駆動部48により蓋部140を上昇させる。第2実施形態に係る熱処理手順では、蓋部140の昇降動作が、第1実施形態に係るチャンバ40の昇降動作に相当する。
ステップS21の処理において、制御部104は、第2排気孔174よりも高い位置までウェハWを上昇させるように昇降駆動部34を制御してもよい。すなわち、ウェハWの加熱が行われる処理位置と、ウェハWのチャンバ40Aに対する搬入出が行われる受渡位置との間の待機位置が、チャンバ40Aが閉状態であるときの第2排気孔174よりも高くてもよい。この場合、待機位置に配置されたウェハWの被膜が形成された表面とは反対の裏面の高さ位置は、第2排気孔174の開口縁よりも高くてもよい。なお、待機位置に配置されたウェハWの裏面の高さ位置は、第1排気孔172の開口縁の最下部以下であってもよく、当該最下部よりも高くてもよい。
ここで、図16及び図17を参照して、加熱部20の詳細の一例について説明する。図16に示されるように、加熱部20は、熱板22と、複数のギャップピン182と、吸引穴184とを含んでもよい。熱板22には、上述したように熱板ヒータ24が内蔵されているので、熱板22は、熱板ヒータ24を熱源として処理対象のウェハWを加熱するための熱を発生する。熱板22の載置面22a(主面)は、加熱部20がウェハWを支持している状態において、ウェハWの裏面と対向する。
複数のギャップピン182は、熱板22の載置面22aに設けられる。ギャップピン182は、載置面22aよりも上方に突出する突起である。処理対象のウェハWが載置面22aに載置される際には、複数のギャップピン182が、載置面22aとウェハW(ウェハWの裏面)との間に隙間が形成されるようにウェハWを支持する。
吸引穴184は、複数のギャップピン182上に配置されたウェハWを吸引する。吸引穴184は、熱板22を厚み方向(載置面22aに垂直な方向)に沿って貫通するように設けられ、載置面22aに開口している。吸引穴184は、複数のギャップピン182がウェハWを支持している状態において、ウェハWの裏面と載置面22aとの間の隙間(空間)に開口している。なお、加熱部20は、複数の吸引穴184を含んでもよい。複数の吸引穴184にはそれぞれ、吸引路186を介して吸引ポンプが接続されている。吸引ポンプの吸引によって、ウェハWの裏面と載置面22aとの間の隙間において、ウェハWの裏面に対して載置面22aに近づく方向に吸引力が発生する。複数のギャップピン182上のウェハWの裏面が複数の吸引穴184によって吸引されることで、ウェハWに生じていた反りが矯正(解消)される。
図17には、熱板22の載置面22aを上方から見た場合の複数のギャップピン182及び複数の吸引穴184の配置の一例が模式的に示されている。複数のギャップピン182は、複数の吸引穴184それぞれの近傍の領域(以下、「吸引領域SR」という。)に配置される第1グループのギャップピン182と、吸引領域SR以外の領域(非吸引領域)に配置される第2グループのギャップピン182とを含む。吸引領域SRは、吸引穴184からの吸引力の影響を受けるウェハWの裏面の一部に対向する領域であり、例えば、吸引穴184の半径の3倍〜20倍程度の半径を有する範囲に設定される。なお、吸引領域SRは、ウェハWの半径の1/10倍〜1/3倍程度の半径を有する範囲に設定されてもよい。
吸引領域SRの単位面積あたりの第1グループのギャップピン182の数は、吸引領域SR以外の非吸引領域の単位面積あたりの第2グループのギャップピン182の数よりも多い。複数のギャップピン182の大きさ(載置面22aを上方から見た場合のギャップピン182の外縁で囲まれる領域の面積)は、互いに略同一であってもよい。この場合、載置面22aを上方から見た場合に、吸引領域SRにおいて第1グループのギャップピン182が占める割合(吸引領域SRの全面積に対する第1グループのギャップピン182の面積が占める割合)は、非吸引領域において第2グループのギャップピン182(の面積)が占める割合よりも大きい。以上の配置では、吸引領域SRにおいて隣り合うギャップピン182同士の間隔は、非吸引領域において隣り合うギャップピン182同士の間隔よりも小さい。
処理モジュール11は、互いに異なる熱処理条件で熱処理を行う2つの熱処理ユニットを有してもよい。処理モジュール11は、例えば、互いに異なる熱処理条件で熱処理を行う熱処理ユニットU21,U22を有してもよい。熱処理ユニットU21,U22それぞれは、一部の構成を除き熱処理ユニットU20と同様に構成されている。熱処理ユニットU21(第1熱処理ユニット)によって実行される熱処理でのウェハWの加熱温度は、熱処理ユニットU22(第2熱処理ユニット)によって実行される熱処理でのウェハWの加熱温度よりも高くてもよい。熱処理において加熱温度が高いと、加熱に伴うウェハWの熱膨張により発生するウェハW内部の応力(より詳細には、ウェハWの表面に沿った方向の成分を有する応力)が大きくなる傾向がある。そのため、熱処理ユニットU21,U22では、ギャップピン182の数が、熱処理の加熱温度に応じて調節されている。
具体的には、図18(a)及び図18(b)に示されるように、熱処理ユニットU21の加熱部20と、熱処理ユニットU22の加熱部20とは、ギャップピン182の数(総数)が互いに異なるように構成されている。高い加熱温度で熱処理を行う熱処理ユニットU21の加熱部20が有するギャップピン182の数(総数)は、低い加熱温度で熱処理を行う熱処理ユニットU22の加熱部20が有するギャップピン182の数(総数)よりも多い。これにより、熱処理ユニットU21と熱処理ユニットU22との間において、熱膨張により発生するウェハW内部の応力から各ギャップピン182が受ける荷重(1つのギャップピン182が受ける荷重)の差が小さくなる。
熱処理時の加熱温度に代えて、又は加熱温度に加えて、吸引穴184からのガスの吸引力(単位時間あたりのガスの吸引量)が、熱処理ユニットU21での熱処理と熱処理ユニットU22での熱処理との間で互いに異なってもよい。より詳細には、熱処理ユニットU21の加熱部20の吸引穴184からウェハWに加わる吸引力が、熱処理ユニットU22の加熱部20の吸引穴184からウェハWに加わる吸引力よりも大きくてもよい。吸引穴184から加わる吸引力が大きいと、ウェハWの吸引による反りの解消に伴ってウェハW内部に発生する応力(ウェハWの表面に沿った方向の成分を有する応力)が大きくなる傾向がある。そのため、熱処理ユニットU21,U22では、ギャップピン182の数が、吸引穴184からの吸引力に応じて調節されている。
ウェハWに加わる吸引力が大きい状態で熱処理を行う熱処理ユニットU21の加熱部20が有するギャップピン182の数は、ウェハWに加わる吸引力が小さい状態で熱処理を行う熱処理ユニットU22の加熱部20が有するギャップピン182の数よりも多い。そのため、熱処理ユニットU21と熱処理ユニットU22との間において、吸引による反りの解消に伴って発生するウェハW内部の応力から各ギャップピン182が受ける荷重の差が小さくなる。なお、熱処理ユニットU21,U22の加熱部20それぞれにおいて、図17に例示される配置と同様に、吸引穴184の近傍の領域の単位面積あたりのギャップピン182の数が、吸引穴184の近傍の領域以外の領域の単位面積あたりのギャップピン182の数よりも多くてもよい。
[第2実施形態の効果]
第2実施形態に係る熱処理ユニットU20,U21,U22を備える塗布・現像装置2においても、第1実施形態に係る塗布・現像装置2と同様に、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
以上の第2実施形態において、外周排気部70Aは、処理空間Sを排気するための外周排気孔(第2排気孔174)を有する。制御装置100は、ウェハWを天板142に近づける際に、外周排気孔よりも高い位置までウェハWを上昇させるように基板昇降部30を制御する。この場合、ウェハWを天板142に近づけた際に、外周排気孔による排気に伴うウェハWの表面上における外側向きの気流が弱まる。そのため、ウェハWの外に昇華物が流れる可能性が低下し、昇華物を更に効率的に回収することが可能となる。
以上の第2実施形態において、チャンバ40Aは、処理空間Sとチャンバ40A外の空間とを接続する連通部(隙間g)が外周領域において形成された状態で加熱部20上のウェハWを覆う。外周排気部70Aは、連通部に開口した外周排気孔(第2排気孔174)を含み、当該外周排気孔及び連通部を介して処理空間Sを排気する。この場合、連通部を介してチャンバ外の空間へ昇華物が漏洩するのを防ぐことができる。具体的には、処理空間Sからチャンバ外の空間に流れる昇華物は連通部を通過するので、連通部を介して排気することで、昇華物の漏洩の可能性を低下させることが可能となる。
以上の第2実施形態において、チャンバ40Aは、加熱部20を保持する保持部130と、加熱部20上のウェハWを上方から覆うように保持部130との間に隙間gを設けた状態で配置される蓋部140とを含む。保持部130と蓋部140との間の隙間gは、上記連通部として機能する。この場合、チャンバ40Aの開閉に伴って保持部と蓋部との接触が行われないので、チャンバ40Aの開閉に伴うパーティクルの発生を抑制することが可能となる。
以上の第2実施形態において、加熱部20は、ウェハWを加熱するための熱を発生する熱板22と、熱板22の主面(載置面22a)に設けられ、主面との間に隙間が形成されるようにウェハWを支持する複数のギャップピン182と、主面に開口し、複数のギャップピン182上に配置されたウェハWを吸引する吸引穴184とを含む。複数のギャップピン182は、主面のうちの吸引穴184の近傍に位置する吸引領域SRに配置される第1グループのギャップピン182と、主面のうちの吸引領域SR以外の非吸引領域に配置される第2グループのギャップピン182とを含む。吸引領域SRの単位面積あたりの第1グループのギャップピン182の数は、非吸引領域の単位面積あたりの第2グループのギャップピン182の数よりも多い。吸引領域SRでは吸引穴184からの吸引力が大きいので、ウェハWの内部に発生する応力によって1つのギャップピン182に加わる荷重が大きくなる傾向がある。上記構成では、吸引領域SRにおいて第1グループのギャップピン182の単位面積あたりの数を多くしていることで、1つのギャップピン182に加わる荷重の増加が抑制される。1つのギャップピン182に加わる荷重は、ウェハWとギャップピン182との接触部分における摩擦を生じる要因となる。そのため、荷重の増加を抑制することで、その摩擦に起因したウェハW及びギャップピン182からのパーティクルの発生が抑制される。
以上の第2実施形態において、塗布・現像装置2は、複数の熱処理ユニットを備える。加熱部20は、ウェハWを加熱するための熱を発生する熱板22と、熱板22の主面(載置面22a)に設けられ、主面との間に隙間が形成されるようにウェハWを支持する複数のギャップピン182と、主面に開口し、複数のギャップピン182上に配置されたウェハWを吸引する吸引穴184とを含む。複数の熱処理ユニットは、第1熱処理ユニット(熱処理ユニットU21)と、第2熱処理ユニット(熱処理ユニットU22)とを含む。第1熱処理ユニットによって実行される熱処理でのウェハWの加熱温度は、第2熱処理ユニットによって実行される熱処理でのウェハWの加熱温度よりも高い。第1熱処理ユニットの加熱部20に含まれる複数のギャップピン182の数は、第2熱処理ユニットの加熱部20に含まれる複数のギャップピン182の数よりも多い。熱処理でのウェハWの加熱温度が高いと、ウェハWの熱膨張によりウェハWの内部に発生する応力によって1つのギャップピン182に加わる荷重が大きくなる傾向がある。上記構成では、加熱温度が高い熱処理を行う第1熱処理ユニットの加熱部20に含まれるギャップピン182の数を多くしていることで、1つのギャップピン182に加わる荷重の増加が抑制される。
以上の第2実施形態において、塗布・現像装置2は、複数の熱処理ユニットを備えてもよい。加熱部20は、ウェハWを加熱するための熱を発生する熱板22と、熱板22の主面(載置面22a)に設けられ、主面との間に隙間が形成されるようにウェハWを支持する複数のギャップピン182と、主面に開口し、複数のギャップピン182上に配置されたウェハWを吸引する吸引穴184とを含む。複数の熱処理ユニットは、第1熱処理ユニット(熱処理ユニットU21)と、第2熱処理ユニット(熱処理ユニットU22)とを含む。第1熱処理ユニットの吸引穴184からウェハWに加わる吸引力は、第2熱処理ユニットの吸引穴184からウェハWに加わる吸引力よりも大きい。第1熱処理ユニットの加熱部20に含まれる複数のギャップピン182の数は、第2熱処理ユニットの加熱部20に含まれる複数のギャップピン182の数よりも多い。吸引穴184からの吸引力が大きいと、ウェハWの内部に発生する応力によって1つのギャップピン182に加わる荷重が大きくなる傾向がある。上記構成では、吸引力が大きい状態で熱処理を行う第1熱処理ユニットの加熱部20に含まれるギャップピン182の数を多くしていることで、1つのギャップピン182に加わる荷重の増加が抑制される。
[第3実施形態]
続いて、図19〜図21を参照しつつ、第3実施形態に係る基板処理システムについて説明する。第3実施形態に係る基板処理システムは、塗布・現像装置2に代えて塗布・現像装置2Bを備える点で第1実施形態に係る基板処理システム1と相違する。図19に示されるように、塗布・現像装置2Bの処理ブロック5は、処理モジュール11,12,13,14に代えて、2つの処理モジュール11と、2つの処理モジュール12と、2つの収容部16とを有する。収容部16は、例えば、処理モジュール11及び処理モジュール12においてウェハWの処理を行うのに必要な付属機器(ユニット)を収容する。付属機器の一例としては、各塗布ユニットU1,U3に処理液を供給するユニット、及び各熱処理ユニットU2にガスを供給するユニット等が挙げられる。
塗布・現像装置2Bは、収容部16に収容され、処理モジュール11の各熱処理ユニットU2にガスを供給するガス供給ユニット200を備える。図19に示されるように、ガス供給ユニット200は、下段の収容部16内に配置されてもよい。ガス供給ユニット200は、収容部16に設けられるので、処理モジュール11において各熱処理ユニットU2が収容される空間とは、仕切られた別の空間に配置されている。例えば、処理モジュール11の各ユニットを支持するフロアによって、熱処理ユニットU2が配置される空間とガス供給ユニット200が配置される空間とが仕切られている。
ガス供給ユニット200は、一の成分の濃度が所定値となるように調節されたガス(以下、「調節ガス」という。)を各熱処理ユニットU2のガス吐出部50に供給する。この場合、ガス吐出部50は、調節ガスをウェハWの表面Waに向けて複数の吐出孔54から吐出する。調節ガスとしては、例えば酸素の濃度が調節されたガスが挙げられる。なお、調節ガスとして、窒素、アンモニア、又はアルゴン等の成分の濃度が調節されたガスが用いられてもよい。一の成分の濃度についての上記所定値は、例えば、熱処理中の処理空間S内における当該成分の濃度の目標値に応じて予め定められる。
ガス供給ユニット200は、濃度の調節対象となる成分(以下、「調節成分」という。)を含むガス(第1ガス)と、調節成分とは異なる他の成分を含むガス(第2ガス)とを混合することによって調節ガスを生成してもよい。例えば、ガス供給ユニット200は、酸素を主成分とする酸素ガス(高濃度の酸素ガス)と窒素を主成分とする窒素ガス(高濃度の窒素ガス)とを混合することによって、酸素濃度が所定値に調節された調節ガスを生成する。
一例では、図19に示されるように、ガス供給ユニット200には、酸素ガスのガス源202からガス供給路204を介して酸素ガスが供給され、窒素ガスのガス源206からガス供給路208を介して窒素ガスが供給される。ガス供給ユニット200は、酸素濃度が所定値となるように、ガス源202からの酸素ガスとガス源206からの窒素ガスとを収容部16内で混合することで調節ガスを生成する。そして、ガス供給ユニット200は、ガス供給路210及び当該ガス供給路210から分岐した供給路56を介してヘッド部52に調節ガスを供給する。調節ガスは複数種のガスが混合されているので、ガス供給路210を流通する調節ガス内の調節成分の濃度(例えば、酸素濃度)は、ガス供給路204を流通する酸素ガス内の調節成分の濃度(例えば、酸素濃度)よりも低くなる。
制御装置100の制御部104は、図7に示される熱処理手順と同様の手順で第3実施形態に係る熱処理ユニットU2に熱処理を実行させてもよい。図20は、第3実施形態に係る熱処理ユニットU2において行われる熱処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、制御部104は、熱板22が所定の温度に維持され、中心排気部80による排気が行われている状態で、ステップS11〜S14と同様にステップS41〜S44を実行する。ステップS41の実行により、調節成分の濃度が調節された調節ガスが、ガス吐出部50から吐出し始める。以下では、酸素濃度が調節された調節ガスを用いる場合を例示する。
次に、制御部104は、ウェハWを下降させるように昇降駆動部34を制御する(ステップS45)。上述したステップS15の処理と異なり、制御部104は、加熱が行われる処理位置と、ウェハWの搬入出が行われる受渡位置との間に設定される位置(例えば、上述の待機位置)までウェハWが下降するように昇降駆動部34を制御する。なお、この時点において、処理空間Sは形成されていないので、熱板22の上方の空間の酸素濃度は、筐体198内の収容空間Vの酸素濃度(例えば、大気の酸素濃度)と略一致する。
次に、制御部104は、ステップS16,S17と同様にステップS46,S47を実行する。そして、制御部104は、チャンバ40の下降が終了してから(処理空間Sが形成されてから)、第4所定時間が経過するまで待機する。第4所定時間は、記憶部102に記憶されている。第4所定時間は、処理空間S内の酸素の濃度が目標濃度Tcに近づく程度に設定される。
図21には、処理空間S(熱板22の上方の空間)内の酸素濃度の時間変化の一例が示されている。図21に示されるグラフにおいて、時刻t0においてステップS47が実行されている(処理空間Sが形成されている)。そして、時刻t0から時刻t1までの時間が上記第4所定時間に対応しており、時刻t1において処理空間S内の酸素濃度が目標濃度Tcに略等しくなっている。
次に(第4所定時間の経過後)、制御部104は、ウェハWを更に下降させるように昇降駆動部34を制御する(ステップS49)。具体的には、制御部104は、熱板22の載置面22aにウェハWが載置されるように、当該ウェハWを支持している支持ピン32を昇降駆動部34により下降させる。これにより、処理対象のウェハWに対する加熱が開始される。
次に、制御部104は、ステップS18と同様に、ウェハWに対する加熱が開始されてから、第1所定時間が経過するまで待機する(ステップS50)。制御部104が第1所定時間が経過するまで待機する間、外周排気部70から処理空間Sが排気される第1状態が継続する。第1所定時間において、中心領域からの排気が行われず、外周領域からの排気が行われつつ、ガス吐出部50により複数の吐出孔54から熱板22上のウェハWの表面に向けて酸素濃度が調節されたガスが吐出される。
図21のグラフにおいて、時刻t1から時刻t2までの時間が、第1所定時間に対応しており、時刻t1から時刻t2までの時間(期間)において、処理空間S内の酸素濃度が略一定に保たれる。つまり、上述のガス供給ユニット200から供給される調節ガスの濃度は、外周領域からの排気が行われる第1状態において処理空間S内の酸素濃度が目標濃度Tcに保たれるように設定されている。
次に、制御部104は、ステップS19と同様に、中心排気部80による排気を停止状態から排気状態に切り替える(ステップS51)。これにより、チャンバ40内の排気状態が第1状態から、外周領域及び中心領域から排気される第2状態に切り替わる。第2状態への切替えに伴い、排気部60からの排気量が増加するので、処理空間S内の酸素濃度は処理空間Sの外のガスの酸素濃度の影響を受ける。例えば、図21に示されるように、時刻t2以降において、処理空間S内のガスの酸素濃度が、チャンバ40外の空間の酸素濃度と略一致する程度に変化(減少)する。
次に、制御部104は、ステップS20〜ステップS25と同様に、ステップS52〜ステップS57を実行する。図21のグラフにおいて、時刻t3においてステップS53が実行され、ウェハWに対する加熱が終了しており、時刻t4においてステップS55が実行され、チャンバ40が開状態に切り替えられている。時刻t2以降、処理空間S(熱板22上の空間)内の酸素濃度は、チャンバ40外の空間の酸素濃度と同程度に略一定に保たれている。
制御部104は、ステップS57の終了後、ステップS44〜ステップS57の一連の処理を繰り返す。これにより、複数のウェハWに対する熱処理が順に施される。以上の例では、制御部104は、1枚のウェハWについての熱処理の全期間において調節ガスをガス吐出部50から吐出させている。これとは異なり、制御部104は、処理対象のウェハWに対する加熱期間の全期間又は当該加熱期間の前半の期間においてガス吐出部50に調節ガスを吐出させ、これらの期間以外の期間においてガス吐出部50に調節ガスを吐出させなくてもよい。ウェハWに対する加熱期間の前半の期間は、中心排気が行われずに外周排気が行われる第1状態が継続する期間に相当してもよい。
[第3実施形態の効果]
第3実施形態に係る塗布・現像装置2Bにおいても、第1実施形態に係る塗布・現像装置2と同様に、昇華物を効率的に回収しつつ、熱処理対象の被膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
以上の第3実施形態において、塗布・現像装置2Bは、一の成分を含む第1ガスと他の成分を含む第2ガスとを混合することによって、当該一の成分の濃度が所定値となるように調節された調節ガスを生成すると共に、調節ガスをガス吐出部50に供給するガス供給ユニット200を更に備える。ガス吐出部50は、ウェハWの表面に向けて調節ガスを吐出する。ガス供給ユニット200は、熱処理ユニットU2が配置される空間とは仕切られた別の空間に配置されている。この場合、ウェハWを加熱している期間において、ウェハWの周囲のガスに含まれる一の成分の濃度を略一定に保つことができ、熱処理後の被膜の品質を調節することが可能となる。また、調節ガスを生成するための部材(例えば、第1ガス及び第2ガスの配管)が熱処理で発生する熱から受ける影響を低下させることが可能となる。
以上の第3実施形態において、制御装置100は、少なくともウェハWを加熱部20に加熱させる期間の前半において、ガス吐出部50に複数の吐出孔54から調節ガスを吐出させる。ウェハWを加熱する前半の期間において膜形成が進行するので、調節ガスを用いた被膜の品質の調節をより確実に行うことが可能となる。
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
1…基板処理システム、2,2B…塗布・現像装置、20…加熱部、30…基板昇降部、40…チャンバ、42…天板、48…チャンバ駆動部、50…ガス吐出部、52…ヘッド部、54…吐出孔、60…排気部、70…外周排気部、72…排気孔、80…中心排気部、82…排気孔、90…排気切替部、100…制御装置、70A…外周排気部、174…第2排気孔、40A…チャンバ、130…保持部、140…蓋部、142…天板、g…隙間、182…ギャップピン、184…吸引穴、200…ガス供給ユニット、U2,U20,U21,U22…熱処理ユニット、W…ウェハ。

Claims (20)

  1. 被膜が形成された基板に熱処理を施す熱処理ユニットと、
    前記熱処理ユニットを制御する制御ユニットとを備え、
    前記熱処理ユニットは、
    前記基板を支持して加熱する加熱部と、
    前記加熱部に支持された前記基板を覆うチャンバと、
    前記加熱部に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、
    前記加熱部に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、
    前記加熱部に支持された前記基板の周縁よりも内側の中心領域から前記処理空間を排気する中心排気部とを有する、基板処理装置。
  2. 前記熱処理ユニットは、前記外周排気部から前記処理空間が排気される第1状態と、少なくとも前記中心排気部から前記処理空間が排気される第2状態とを切り替える排気切替部を更に有し、
    前記制御ユニットは、前記ガス吐出部により前記複数の吐出孔から前記ガスを吐出させつつ、前記第1状態から前記第2状態に切り替わるように前記排気切替部を制御する、請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記熱処理ユニットは、
    前記基板を昇降させる基板昇降部と、
    前記チャンバにより前記処理空間が形成される閉状態と、前記閉状態に比べて前記チャンバを前記加熱部から離間させる開状態とを切り替える開閉切替部とを更に有し、
    前記チャンバは、前記ヘッド部が設けられる天板を含み、
    前記制御ユニットは、
    前記加熱部から前記基板を上昇させて前記天板に近づけるように前記基板昇降部を制御し、
    前記基板を前記天板に近づけた後に、前記閉状態から前記開状態に切り替わるように前記開閉切替部を制御する、請求項1又は2に記載の基板処理装置。
  4. 前記外周排気部は、前記処理空間を排気するための外周排気孔を有し、
    前記制御ユニットは、前記基板を前記天板に近づける際に、前記外周排気孔よりも高い位置まで前記基板を上昇させるように前記基板昇降部を制御する、請求項3に記載の基板処理装置。
  5. 前記チャンバは、前記処理空間と前記チャンバ外の空間とを接続する連通部が前記外周領域において形成された状態で前記加熱部上の前記基板を覆い、
    前記外周排気部は、前記連通部に開口した外周排気孔を含み、当該外周排気孔及び前記連通部を介して前記処理空間を排気する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記チャンバは、前記加熱部を保持する保持部と、前記加熱部上の前記基板を上方から覆うように前記保持部との間に隙間を設けた状態で配置される蓋部とを含み、
    前記保持部と前記蓋部との間の前記隙間は、前記連通部として機能する、請求項5に記載の基板処理装置。
  7. 前記熱処理ユニットは、前記基板を含む複数の基板に対して前記熱処理を順に施し、
    前記制御ユニットは、処理対象の前記基板を入れ換える期間において、前記複数の吐出孔からの前記ガスの吐出を前記ガス吐出部に継続させる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記中心排気部は、前記処理空間に開口するように前記ヘッド部に設けられた中心排気孔を含み、
    前記ガス吐出部は、前記中心排気孔の下方に向けて前記ガスを吐出するノズル部を更に含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 一の成分を含む第1ガスと他の成分を含む第2ガスとを混合することによって前記一の成分の濃度が所定値となるように調節された調節ガスを生成すると共に、前記調節ガスを前記ガス吐出部に供給するガス供給ユニットを更に備え、
    前記ガス吐出部は、前記ガスとして前記調節ガスを前記基板の表面に向けて吐出し、
    前記ガス供給ユニットは、前記熱処理ユニットが配置される空間とは仕切られた別の空間に配置されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記制御ユニットは、少なくとも前記基板を前記加熱部に加熱させる期間の前半において、前記ガス吐出部に前記調節ガスを吐出させる、請求項9に記載の基板処理装置。
  11. 前記加熱部は、
    前記基板を加熱するための熱を発生する熱板と、
    前記熱板の主面に設けられ、前記主面との間に隙間が形成されるように前記基板を支持する複数のギャップピンと、
    前記主面に開口し、前記複数のギャップピン上に配置された前記基板を吸引する吸引穴とを含み、
    前記複数のギャップピンは、前記主面のうちの前記吸引穴の近傍に位置する吸引領域に配置される第1グループのギャップピンと、前記主面のうちの前記吸引領域以外の非吸引領域に配置される第2グループのギャップピンとを含み、
    前記吸引領域の単位面積あたりの前記第1グループのギャップピンの数は、前記非吸引領域の単位面積あたりの前記第2グループのギャップピンの数よりも多い、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12. 前記熱処理ユニットを含む複数の熱処理ユニットを備え、
    前記加熱部は、
    前記基板を加熱するための熱を発生する熱板と、
    前記熱板の主面に設けられ、前記主面との間に隙間が形成されるように前記基板を支持する複数のギャップピンと、
    前記主面に開口し、前記複数のギャップピン上に配置された前記基板を吸引する吸引穴とを含み、
    前記複数の熱処理ユニットは、第1熱処理ユニットと、第2熱処理ユニットとを含み、
    前記第1熱処理ユニットによって実行される前記熱処理での前記基板の加熱温度は、前記第2熱処理ユニットによって実行される前記熱処理での前記基板の加熱温度よりも高く、
    前記第1熱処理ユニットの前記加熱部に含まれる前記複数のギャップピンの数は、前記第2熱処理ユニットの前記加熱部に含まれる前記複数のギャップピンの数よりも多い、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  13. 前記熱処理ユニットを含む複数の熱処理ユニットを備え、
    前記加熱部は、
    前記基板を加熱するための熱を発生する熱板と、
    前記熱板の主面に設けられ、前記主面との間に隙間が形成されるように前記基板を支持する複数のギャップピンと、
    前記主面に開口し、前記複数のギャップピン上に配置された前記基板を吸引する吸引穴とを含み、
    前記複数の熱処理ユニットは、第1熱処理ユニットと、第2熱処理ユニットとを含み、
    前記第1熱処理ユニットの前記吸引穴から前記基板に加わる吸引力は、前記第2熱処理ユニットの前記吸引穴から前記基板に加わる吸引力よりも大きく、
    前記第1熱処理ユニットの前記加熱部に含まれる前記複数のギャップピンの数は、前記第2熱処理ユニットの前記加熱部に含まれる前記複数のギャップピンの数よりも多い、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  14. 被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、
    前記基板に前記熱処理を施すことは、
    チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部に支持させて加熱することと、
    前記加熱部に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、
    前記加熱部に支持された前記基板の周縁よりも内側の中心領域から前記処理空間を排気することと、
    前記加熱部に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることとを含む、基板処理方法。
  15. 前記基板に前記熱処理を施すことは、
    前記複数の吐出孔から前記基板の表面に向かってガスを吐出させつつ、前記外周領域から前記処理空間が排気される第1状態から、少なくとも前記中心領域から前記処理空間が排気される第2状態に切り替えることを更に含む、請求項14に記載の基板処理方法。
  16. 前記基板に前記熱処理を施すことは、
    前記加熱部から前記基板を上昇させて前記チャンバの天板に近づけることと、
    前記基板を前記天板に近づけた後に、前記チャンバにより前記処理空間が形成される閉状態から、前記閉状態に比べて前記チャンバを前記加熱部から離間させる開状態に切り替えることとを更に含む、請求項14又は15に記載の基板処理方法。
  17. 前記外周領域から前記処理空間を排気することは、外周排気孔を介して前記処理空間を排気することを含み、
    前記基板を前記天板に近づけることは、前記外周排気孔よりも高い位置まで前記基板を上昇させることを含む、請求項16に記載の基板処理方法。
  18. 前記基板を含む複数の基板に対して前記熱処理を順に施すことを含み、
    前記複数の基板に対して前記熱処理を順に施すことは、処理対象の前記基板を入れ換える期間において、前記複数の吐出孔からの前記ガスの吐出を継続させることを含む、請求項14〜17のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  19. 前記中心領域から前記処理空間を排気することは、前記複数の吐出孔が形成されたヘッド部に設けられた中心排気孔を介して前記処理空間内のガスを排出することと、
    前記中心排気孔の下方に向けてノズル部から前記ガスを吐出させることとを更に含む、請求項14〜18のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  20. 請求項14〜19のいずれか一項に記載の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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