JP2023161719A - 加熱処理装置、加熱処理方法及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の熱膨張に起因する当該基板の下面側で発生した異物が、当該基板の上面に付着することを抑制する。【解決手段】基板の加熱処理装置であって、前記基板の加熱処理が行われる処理容器と、前記処理容器内において前記基板が載置される載置部と、前記載置部の上面に設けられた前記基板を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記基板を加熱する加熱部と、前記基板を昇降させる昇降機構と、前記載置部に吸引口を有する吸引機構と、前記昇降機構と前記吸引機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記加熱処理の終了後に、前記基板が前記載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行い、前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させ、前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる制御を実行するように構成されている。【選択図】図２

Description

本開示は、加熱処理装置、加熱処理方法及びコンピュータ記憶媒体に関する。

特許文献１は、塗布膜が形成された基板を処理容器内で加熱する加熱処理装置を開示している。この加熱処理装置は、処理容器内に設けられた、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、載置部に形成された吸引口に通じ、載置部を貫通して直下に延伸する吸引管と、吸引管と吸引機構との間の吸引路に設けられた捕集容器とを有し、捕集容器は、平面視で載置部の直下に設けられ、吸引管と接続されて、処理容器内の昇華物を捕集するように構成されている。

特開２０２１－００９９２３号公報

本開示にかかる技術は、基板の熱膨張に起因する当該基板の下面側で発生した異物が、当該基板の上面に付着することを抑制する。

本開示の一態様は、基板の加熱処理装置であって、前記基板の加熱処理が行われる処理容器と、前記処理容器内において前記基板が載置される載置部と、前記載置部の上面に設けられた前記基板を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記基板を加熱する加熱部と、前記基板を昇降させる昇降機構と、前記載置部に吸引口を有する吸引機構と、前記昇降機構と前記吸引機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記加熱処理の終了後に、前記基板が前記載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行い、前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させ、前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる制御を実行するように構成されている。

本開示によれば、基板の熱膨張に起因する当該基板の下面側で発生した異物が、当該基板の上面に付着することを抑制できる。

本実施形態にかかる加熱処理装置の構成を側面から見て模式的に示した説明図である。 本実施形態にかかる加熱処理方法の工程を説明するための説明図である。 加熱処理方法の各工程における吸引力を説明するための説明図である。 加熱処理方法の各工程における吸引力の他の例を説明するための説明図である。 第１吸引力で吸引を行う工程における加熱処理装置の他の動作例を示す説明図である。 第１吸引力で吸引を行う工程における加熱処理装置の他の動作例を示す説明図である。 加熱処理方法の各工程における吸引力の他の例を説明するための説明図である。 加熱処理方法の各工程における吸引力の他の例を説明するための説明図である。 加熱処理方法の各工程における吸引力の他の例を説明するための説明図である。

半導体デバイス等の製造プロセスにおいては、例えば基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の表面に、各種処理液、例えばパターンを形成するためのレジスト液や、プラズマ耐性を高めるためのハードマスク形成用のＳＯＣが塗布されることがある。そして、これらの処理液の塗布後においては、加熱処理装置内でウェハを加熱する加熱処理が行われる。このような加熱処理においては、塗布膜の均一性を確保するために、加熱対象のウェハを均一に加熱する必要があり、加熱処理は、通常、ウェハを平坦な載置台や熱板上に載置して行われる。

ところで、近年は例えば３Ｄ－ＮＡＮＤ型チップのように、多層積層型デバイスが多く製造されるようになっているが、積層数が増加すると、ウェハに対する一連の処理の過程でウェハに反りが生じることがある。このような反りが生じたウェハを熱板上で加熱処理すると、ウェハを均一に加熱できずに膜厚の均一性に悪影響を及ぼす。

そのため、例えば熱板や載置台上にウェハを載置して加熱処理を行う場合には、当該ウェハを吸引吸着してウェハの反りを矯正しながら当該ウェハを加熱する。

熱板や載置台には、ウェハの支持部としての支持ピンとしてギャップピンが設けられており、熱板や載置台上に載置されるウェハは、そのギャップピンに支持される。一方、ウェハの加熱処理を行う際には、ウェハの昇温に伴ってウェハ自体が熱膨張する。ギャップピンには、ウェハの自重及びウェハを吸引する吸引力によって荷重がかかった状態にあるため、この状態でウェハが熱膨張すると、ウェハの下面とギャップピンとの摩擦によって、ウェハの下面の膜が剥がれることがある。

このように発生した膜の剥離物は、ウェハの下面と熱板の間に異物として残存する。また、ウェハの下面に膜が形成されていない場合であっても、ウェハの熱膨張に起因するウェハの下面とギャップピンとの摩擦によって異物が生じ得る。

加熱処理の終了後には、ウェハを処理容器から搬出するためにウェハを上昇させるが、ウェハを上昇させた際には、ウェハ近傍の雰囲気が撹拌される。これに伴い、ウェハの下面側に残存する異物が舞い上がる場合があり、その異物がウェハの上面に付着して、その後の処理に悪影響を及ぼすことが懸念される。

そこで、本開示にかかる技術は、基板の熱膨張に起因する当該基板の下面側で発生した異物が、当該基板の上面に付着することを抑制する。

以下、本実施形態にかかる加熱処理装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本実施形態にかかる加熱処理装置の構成を側面から見て模式的に示した説明図である。

図１に示すように、加熱処理装置１は、処理容器２を有している。この処理容器２は、当該処理容器２の底部を構成する底部構造体３と、底部構造体３に対して分離可能な蓋部４を有している。蓋部４は、処理容器２の天井面を構成する天井部５と、処理容器２の側壁面を構成する側壁部としてのリングシャッタ６を有している。また、処理容器２は、図示しない筐体内に設けられている。

底部構造体３は、図示しない前記筐体の基台７の上に支持部材８を介して支持されている。底部構造体３は、周縁部１１よりも内側に凹部が形成された扁平な円筒体からなる支持台１２を備えている。支持台１２の凹部には、基板としてのウェハＷを載置するための載置部としての熱板１３が設けられている。熱板１３の上面には、ウェハＷの下面を支持する支持部としての複数のギャップピン１４が設けられている。

複数のギャップピン１４は、熱板１３の半径方向及び周方向の各々の方向に間隔をおいて配置されている。熱板１３に載置されたウェハＷは、それらのギャップピン１４によって支持され、ウェハＷと熱板１３との間には、例えば０．１ｍｍ以下の微小な隙間が形成される。

熱板１３内には、当該熱板１３に載置されたウェハＷを加熱するための加熱部としてのヒータ１５が設けられている。

底部構造体３の下方には、支持台１２及び熱板１３を貫通し、処理容器２の外部に設けられた図示しない搬送装置との間でウェハＷの受け渡しを行うための昇降ピン１６が設けられている。昇降ピン１６は、例えば熱板１３の周方向に等間隔で少なくとも３本設けられる。また、昇降ピン１６は、基台７上に設けられた昇降機構１７により昇降し、熱板１３の上方に突出可能に構成されている。すなわち、昇降機構１７によって昇降ピン１６が上昇又は下降することで、ウェハＷが上昇又は下降する。

蓋部４の天井部５は、底部構造体３よりも直径の大きい円板状の部材で構成されていて、前記した図示しない筐体の天井面に支持されている。この天井部５は、平面視において、その外縁が底部構造体３の外縁よりも外側に位置する大きさを有している。また、天井部５は、中空形状であり、上面部５ａと下面部５ｂとの間に、扁平な円筒形状の排気室５ｃが形成されている。

排気室５ｃは、その外縁が底部構造体３の外縁の位置と略同一の位置となる大きさを有している。排気室５ｃの下方、すなわち天井部５の下面部５ｂの周縁近傍には、排気室５ｃと通じる複数の外周排気口５ｄが、周方向に沿って等間隔に形成されている。外周排気口５ｄは、熱板１３に載置されたウェハＷの外縁よりも外側の位置に開口している。

排気室５ｃの上方、すなわち天井部５の上面部５ａには、排気室５ｃに通じる外周排気管２１が接続されている。外周排気管２１には、天井部５側を排気時の上流側とすると、その上流側から下流側に向かってバルブＶ１１及び流量調整部２２が順に設けられている。この外周排気管２１は、工場内に設置された工場排気系に接続されている。

また天井部５の下面部５ｂの中央には、中央排気口５ｅが形成されている。中央排気口５ｅの中心は、熱板１３に載置されたウェハＷの中心と一致するように開口している。中央排気口５ｅには、排気室５ｃを貫通するように設けられた中央排気管２３の一端が接続されている。中央排気管２３には、天井部５側を排気時の上流側とすると、その上流側から下流側に向かってバルブＶ１２及び流量調整部２４が順に設けられている。この中央排気管２３は、工場排気系に接続されている。

加熱処理装置１においては、上述した外周排気口５ｄ、排気室５ｃ、外周排気管２１、バルブＶ１１、流量調整部２２、中央排気口５ｅ、中央排気管２３、バルブＶ１２及び流量調整部２４によって、ギャップピン１４に支持されたウェハＷの上方の雰囲気を排気する排気機構が構成されている。

蓋部４の側壁部としてのリングシャッタ６は、底部構造体３の周囲において、底部構造体３と天井部５との間の隙間の周囲を塞ぎ、処理空間Ｓを形成するためのシャッタ部材である。リングシャッタ６の上端は、天井部５の下面に対して固定されている。リングシャッタ６は、全体として環状の中空部を有する構成であり、外側シャッタ部６ａと内側シャッタ部６ｂを有している。外側シャッタ部６ａと内側シャッタ部６ｂとの間には、環状空間６ｃが形成されている。

外側シャッタ部６ａの上部には、環状空間６ｃに通じる複数の流入口６ｄが全周に亘って等間隔に形成されている。内側シャッタ部６ｂの下部には、環状空間６ｃに通じる複数の供給口６ｅが全周に亘って等間隔に形成されている。かかる構成により、処理容器２を収容する前記筐体（図示せず）内の不活性ガス、例えば窒素ガスは、処理容器２内に均一に供給される。

外側シャッタ部６ａの下面及び内側シャッタ部６ｂの下面は、環状板６ｆによって支持されている。この環状板６ｆの下面は、支持台１２の周縁部の上面に接していて、環状板６ｆは、基台７に設けられた昇降機構２５によって上下動する。すなわち、環状板６ｆの上昇又は下降によって、蓋部４が全体として昇降自在な構成となっている。例えば、蓋部４が下降し、環状板６ｆの下面が、支持台１２の上面に接触すると、処理容器２内には、ウェハＷの加熱処理のための処理空間Ｓが形成される。一方、蓋部４が上昇した際には、熱板１３に載置されたウェハＷを搬入出するための、搬送装置（図示せず）の進入退避空間が形成される。

なお、外側シャッタ部６ａ及び内側シャッタ部６ｂの壁内には、排気室５ｃの内部、及び壁面における昇華物の析出を防ぐためのヒータ（図示せず）が埋設されており、所望の温度、例えば３００℃に加熱されている。

熱板１３の周縁部近傍には、複数の吸引口３１が形成されている。複数の吸引口３１は、例えば同一円周上に等間隔で８個形成されている。これらの吸引口３１には、各々支持台１２及び熱板１３を貫通する筒状の吸引管３２の上端部が接続されている。各吸引管３２の下端部は、基台７を貫通して、基台７の下方に配置される真空タンク４０に接続されている。また、吸引管３２における基台７の貫通部分の外周には、断熱材３３が設けられている。

真空タンク４０は、支持台５１によって支持され、支持台５１は、昇降機構５２によって上下動自在である。図１に示した状態では、昇降機構５２によって真空タンク４０が上昇した位置、すなわち各吸引管３２の下端部と真空タンク４０とが接続位置にある。一方で、昇降機構５２によって支持台５１を下降させると、各吸引管３２の下端部と真空タンク４０との接続状態が解除される。真空タンク４０の下方には、受け止め部５３が配置されている。したがって昇降機構５２によって支持台５１を下降すると、真空タンク４０のみを受け止め部５３に載置することができる。

真空タンク４０には、排気管４１が接続されている。上述したように、吸引管３２は、上昇した真空タンク４０に接続されるため、真空タンク４０を介して排気管４１に接続される。そして、真空タンク４０を排気時の上流側とすると、排気管４１には、上流側から下流側に向かって圧力計４２、バルブＶ１３が順に設けられている。また、排気管４１のバルブＶ１３の下流側は、例えばイジェクタやブロワファンなどの吸引機４３に通じている。加熱処理装置１においては、上述した吸引口３１、吸引管３２、真空タンク４０、排気管４１、バルブＶ１３及び吸引機４３によって、吸引機構５０が構成されている。

この吸引機構５０は、バルブＶ１３の開度等の調整により排気量の調節が可能であり、これにより吸引口３１における吸引力を調節できる。吸引力とは、吸引する力の大きさを示す指標であり、吸引圧力に相当する。吸引力の調節によって、例えばウェハＷを熱板１３に吸着させるための吸引力や、ウェハＷを熱板１３に吸着させない範囲で吸引を行うための吸引力などの所定の吸引力に切り替えることができる。なお、ウェハＷが熱板１３に吸着しない吸引力で吸引を行う場合には、ウェハＷの下面と熱板１３との隙間から吸引口３１を介して排気が行われる。

上述した加熱処理装置１は、制御部１００を備えている。制御部１００は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、例えば後述する加熱処理装置１の各種動作を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部１００にインストールされたものであってもよい。記憶媒体Ｈは一時的記憶媒体か非一時的記憶媒体かを問わない。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。

本実施形態にかかる加熱処理装置１は以上のように構成されている。次に、この加熱処理装置１で行われるウェハＷの加熱処理方法について、図１～図３を参照しながら説明する。なお、以下で説明する加熱処理方法の各工程における加熱処理装置１の動作は、前述の制御部１００による制御によって自動的に実行される。

図１は、本実施形態にかかる加熱処理装置の構成を側面から見て模式的に示した説明図である。図２は、本実施形態にかかる加熱処理方法の工程を説明するための説明図である。なお、図２中の真空タンク４０の下面から延びた白抜き矢印の大きさは、吸引力の大きさを模式的に示し、蓋部４の天井部５の内面に向けて延びた白抜き矢印の大きさは、外周排気口５ｄ及び中央排気口５ｅからの排気量の大きさを模式的に示している。なお、説明の便宜上、本願の図面中のギャップピン１４の大きさは、熱板１３に対する実際のギャップピン１４の大きさよりも拡大して図示されている。図３は、加熱処理方法の各工程における吸引力を説明するための説明図であり、図３中の太線が吸引力の大きさを示している。また、図３中の工程（ａ）～（ｅ）は、図２中の工程（ａ）～（ｅ）に対応している。

加熱処理を行う前には、先ずウェハＷに対して、カーボン膜の前駆体を含む塗布液が塗布され、塗布膜としてのＳＯＣ膜が形成される。次いで、蓋部４を上昇させた状態で当該ウェハＷを搬送装置（図示せず）によって熱板１３の上方まで移動させ、ウェハＷを昇降ピン１６に受け渡す。その後、蓋部４を下降させ、処理容器２内に処理空間Ｓが形成される。このとき熱板１３の表面温度は、例えば３５０℃となるように、ヒータ１５の出力が制御されている。またこのとき、真空タンク４０は、吸引管３２の下端部と接続された状態にある。

続いて、昇降ピン１６を下降させ、図２（ａ）に示すように、ウェハＷを熱板１３上のギャップピン１４に受け渡す。これにより、ウェハＷが熱板１３に載置される。

その後、図１に示すバルブＶ１３を開放し、図２（ｂ）に示すように、吸引口３１からの吸引によって、ウェハＷを熱板１３上に吸着保持する。これによって、ウェハＷの反りが矯正されて、ウェハＷが平坦状態となり、ウェハＷに対して均一な加熱処理を行うことが可能になる。

次いで、図１に示すバルブＶ１１、Ｖ１２を開放し、中央排気口５ｅ、中央排気管２３からの排気と、外周排気口５ｄ、排気室５ｃ、外周排気管２１からの排気が行われた状態で、ウェハＷに対して加熱処理が行われる。

この加熱処理によって、ウェハＷが昇温することでウェハＷが熱膨張する。このとき、ウェハＷの下面とギャップピン１４との摩擦により、ウェハＷの下面側の膜が剥がれ、膜の剥離物が、ウェハＷの下面と熱板１３との間に異物として残存する。

加熱処理の終了後、図２（ｃ）及び図３に示すように、吸引口３１からの吸引を停止する。これにより、熱板１３に対するウェハＷの吸着状態が解除されるため、平坦な状態にあったウェハＷは、反りが生じていた状態に戻る。このようにウェハＷに再度反りが生じる際にも、ウェハＷとギャップピン１４の摩擦によって異物が生じ得る。なお、図２（ｃ）に示した吸引を停止する工程は省略されてもよいが、この工程を設けることが好ましい。この理由は後述する。

次に、図２（ｄ）及び図３に示すように、吸引口３１からの吸引を再開する。この工程においては、第１吸引力で吸引を行う。「第１吸引力」とは、ウェハＷが熱板１３に吸着しない吸引力である。具体的な第１吸引力の大きさは、吸引口３１の数や配置、加熱対象ウェハＷに生じ得る反りの大きさ等に基づいて適宜設定されるものであり、第１吸引力は、加熱処理を行う前に予め設定されている。

第１吸引力による吸引を行う間は、ウェハＷは熱板１３に吸着せず、ウェハＷの下面と熱板１３との間には隙間が形成された状態となる。そして、前述したウェハＷの下面側に残存する異物は、その隙間を介して吸引口３１から排出される。すなわち、ウェハＷの搬出のためにウェハＷを上昇させる前に、ウェハＷの下面側で発生した異物の排出が開始される。

次いで、第１吸引力による吸引を行いながら、昇降ピン１６を上昇させてウェハＷを第１高さまで上昇させる。「第１高さ」とは、熱板１３より高く、ウェハＷの搬出位置（外部搬送装置とのウェハＷの受け渡し位置）よりも低い高さであり、例えば３～５ｍｍの高さである。

ウェハＷの上昇によって、ウェハＷ近傍の雰囲気が撹拌され、ウェハＷの下面側から上面側に向かう気流が形成され得るが、上述した第１吸引力による吸引によって吸引口３１に向かう気流も形成される。すなわち、ウェハＷの下面側に存在する異物は、吸引口３１から吸引されるため、ウェハＷの上昇が開始されても、異物はウェハＷの上面側に舞い上がり難くなる。これによって、ウェハＷの上面に異物が付着することが抑制される。

なお、前述の図２（ｃ）に示した吸引を停止する工程を省略した場合、吸引口３１における吸引力を、図２（ｂ）に示した工程の吸引力から、図２（ｄ）に示した工程の第１吸引力に切り替える。詳述すると、熱板１３にウェハＷが吸着された状態から吸引力を減少させて、ウェハＷを非吸着状態とし、非吸着状態となった吸引力を第１吸引力として維持することになる。ただし、吸着状態にあるウェハＷの吸着状態を一度解除し、その後、吸着状態とならないように吸引力を上昇させた方が、より高い吸引力を第１吸引力として設定することができる。この観点から、図２（ｃ）に示した吸引を停止する工程を設けることが好ましい。

次に、図２（ｅ）および図３に示すように、吸引口３１からの吸引力を第１吸引力より大きい第２吸引力に切り替えて、第２吸引力による吸引を行いながら、ウェハＷを第２高さまで上昇させる。また、このとき、処理容器２からウェハＷを搬出するために、蓋部４も上昇させる。

本工程においては、蓋部４を上昇させることによって、蓋部４の下端と熱板１３との隙間が生じ、その隙間から外気が流入する。これに伴い、ウェハＷ近傍の雰囲気が撹拌され、第１吸引力による吸引で排出されずにウェハＷと熱板１３の間に残存していた異物が、ウェハＷの上面側に舞い上がることが懸念される。

一方、本工程においては、第１吸引力よりも大きい第２吸引力による吸引を行うことによって、吸引口３１における吸引力が増大しているため、吸引口３１からの異物排出の効果が促進され、ウェハＷの上面側への異物の舞い上がりが抑制される。また、第２吸引力による吸引を行い、異物の排出が促進されることによって、処理容器２内の異物が少ない状態で次の処理対象のウェハの加熱処理を開始することも可能となる。

なお、「第２吸引力」は、上述した蓋部４の上昇時における異物の舞い上がりが抑制されるように、吸引口３１の数や配置、処理容器２の形状等に基づいて予め設定される。また、「第２高さ」は、ウェハＷの搬入出時における搬送装置（図示せず）に対するウェハＷの受け渡し位置の高さである。

また、第２吸引力による吸引開始、第２高さまでのウェハＷの上昇開始及び蓋部４の上昇開始のタイミングは、同一でなくてもよい。ただし、異物の舞い上がりを抑制する効果を高めるためには、第２吸引力による吸引の開始と同時又は開始後に、ウェハＷの上昇又は蓋部４の上昇を開始させることが好ましい。

以上、本実施形態にかかる加熱処理装置１を用いた加熱処理方法について説明した。上述した加熱処理装置１によれば、加熱処理後のウェハＷを第１高さに上昇させる際に、ウェハＷが吸着しない第１吸引力によって吸引を行う。これにより、ウェハＷの下面と熱板１３との隙間にある異物が吸引されるため、ウェハＷの上昇によってウェハＷ近傍の雰囲気が撹拌されても、ウェハＷの上面に異物が付着することを抑制できる。

また、ウェハＷの搬出のための受け渡し位置である第２高さにウェハＷを上昇させる際に、第１吸引力より大きな第２吸引力で吸引を行うことによって、異物の吸引が促進される。これにより、ウェハＷを第２高さに上昇させる際の、異物の舞い上がりを抑えることができ、ウェハＷの上面に異物が付着することを抑制できる。

なお、以上で説明した加熱処理方法では、工程（ｂ）の加熱処理中にウェハＷの反り矯正のためにウェハＷの吸引吸着を実施した。一方で、予めウェハＷの反りが小さいことが想定される場合には、図４に示すように、工程（ｂ）において、ウェハＷの吸引吸着を実施しなくてもよい。この場合であっても、第１吸引力による吸引と第２吸引力による吸引によって、ウェハＷの上昇時における異物の舞い上がりを抑制できる。

一方で、ウェハＷの吸引構造を有する加熱処理装置１のギャップピン１４の本数は、通常、ウェハＷの吸引構造を有しない加熱処理装置のギャップピン１４の本数よりも多くなる。ギャップピン１４の本数が多いほど、ウェハＷとギャップピン１４の接触箇所も多くなり、ウェハＷとギャップピン１４の摩擦によって生じる異物の発生箇所も多い。このため、ウェハＷの吸引吸着を行う加熱処理装置は、相対的に異物が生じ易い装置である。

したがって、ウェハＷの吸引構造を有した加熱処理装置で、上述した第１吸引力による吸引と第２吸引力による吸引を行うことによって、ウェハＷの上面への異物付着の抑制効果が顕著に現れる。換言すると、加熱処理装置１は、ウェハＷの加熱処理中において、第１吸引力よりも大きい第３吸引力で吸引を行い、ウェハＷの熱板１３に吸着させる装置であることが好ましい。

（他の動作例）
次に、加熱処理装置１の他の動作例について説明する。

図５は、第１吸引力で吸引を行う工程における加熱処理装置の他の動作例を示す説明図である。

この例では、第１吸引力による吸引を行いながら、ウェハＷを第１高さに上昇させる際に、蓋部４を僅かに上昇させる。これにより、底部構造体３と蓋部４の隙間Ｄから外気が流入する。このとき、蓋部４の下端が、昇降ピン１６に支持されたウェハＷの周縁部よりも低い位置となるように蓋部４を上昇させる。これにより、処理容器２内に流入する外気が、ウェハＷの上面側に流れ難くなる一方で、吸引口３１に向かって流れ易くなる。この結果、ウェハＷの下面と熱板１３との隙間に残存する異物が吸引口３１から排出され易くなる。

なお、蓋部４の下端と底部構造体３との隙間Ｄは、吸引口３１の数や配置、処理容器２の形状等に応じて適宜設定されるものであるが、例えば１～２ｍｍに設定される。また、図５に示した例において、蓋部４の上昇を開始するタイミングは、ウェハＷの上昇中あってもよいし、ウェハＷが第１高さまで上昇した後であってもよい。

また、蓋部４を上昇させる際には、ウェハＷを第１高さまで上昇させた後、蓋部４の下端がウェハＷの周縁部よりも低い位置にある状態で蓋部４の上昇を停止させることが好ましい。この状態を一定時間維持することで、上述の隙間Ｄからの外気流入と第１吸引力による吸引によって排出することが可能な異物を十分に排出でき、その後にウェハＷを第２高さまで上昇させる際の異物の舞い上がりをより抑えることできる。

また、ウェハＷの上昇中に蓋部４を上昇させる際は、ウェハＷの上昇を停止させるまでの間、蓋部４の下端がウェハＷの周縁部よりも低い位置にある状態が維持されることが好ましい。これにより、蓋部４の下端と底部構造体３との隙間から流入する外気が、ウェハＷの上昇が停止するまでの間、常に吸引口３１に向かって流れ易くなるため、異物が排出され易い状態が維持される。なお、蓋部４の下端がウェハＷの周縁部よりも低い位置にある状態は、ウェハＷを第１高さに上昇させる工程、又はウェハＷを第２高さに上昇させる工程、又はそれら両方の工程で実現されることが好ましい。

図６は、第１吸引力で吸引を行う工程における加熱処理装置の他の動作例を示す説明図である。図６に示す例は、ウェハＷを第１高さまで上昇させる工程における排気機構の排気量（第２排気量）を、図２（ｂ）に示したウェハＷの加熱処理を行う工程における排気機構の排気量（第１排気量）よりも減少させる例である。

このように第１排気量よりも第２排気量を減少させることによって、ウェハＷの下面側から上面側に向かう気流が形成され難くなり、ウェハＷの上面側への異物の舞い上がりを抑制できる。

なお、図６に示した外周排気口５ｄ及び中央排気口５ｅのように、ウェハＷの上面側において複数の排気口が設けられている場合、排気機構の排気量とは、各排気口における排気量の総量である。例えば外周排気口５ｄ及び中央排気口５ｅ以外に、蓋部４の天井部又は側壁部に他の排気口が設けられている場合には、当該他の排気口と、外周排気口５ｄと、中央排気口５ｅの各排気口における排気量の総量が、排気機構による排気量である。

以上の図６で説明した第１排気量よりも第２排気量を減少させる動作例は、図２（ｄ）で説明した蓋部４を上昇させない場合の形態に適用してもよい。この場合であっても、ウェハＷの下面側から上面側に向かう気流を弱めることができるため、ウェハＷの上面への異物の付着が抑制される。

また、ウェハＷを上昇させる際には、外周排気口５ｄの排気量が、中央排気口５ｅの排気量よりも大きいことが好ましい。その場合には、ウェハＷの外周側から外周排気口５ｄに向かう気流が形成され易くなる。これによって、ウェハＷの外周側を通過するように異物が舞い上がったとしても、外周排気口５ｄから異物が排出され易くなり、ウェハＷの上面に異物が付着することが抑制される。また、ウェハＷを上昇させる際には、外周排気口５ｄ及び中央排気口５ｅのいずれか一方の排気口における排気を停止してもよい。

図７は、加熱処理方法の各工程における吸引力の他の例を説明するための説明図である。図７に示す例では、ウェハＷを第１高さに上昇させる際に、工程（ｄ₁）において、第１吸引力よりも低い吸引力で予備吸引を行い、その後の工程（ｄ₂）において、第１吸引力による吸引を行い、ウェハＷを第１高さまで上昇させる。

処理容器２内において急激な圧力変化が生じる場合には、処理容器２内における気流が不規則に変化する場合があるが、図７の工程（ｄ₁）のような予備吸引を行うことによって、吸引停止状態から第１吸引力に切り替える際の急激な圧力変化を抑制できる。これにより、処理容器２内における気流の不規則な変化が抑制され、ウェハＷの近傍における雰囲気の撹拌が抑制される。その結果、ウェハＷの上面への異物の付着が抑制される。

図８は、加熱処理方法の各工程における吸引力の他の例を説明するための説明図である。図８に示す例では、ウェハＷを第２高さに上昇させる際に、図７で説明したような予備吸引を行う例である。

詳述すると、ウェハＷを第２高さに上昇させる際に、工程（ｅ₁）において、第１吸引力よりも高く、かつ第２吸引力よりも低い吸引力で予備吸引を行い、その後の工程（ｅ₂）において、第２吸引力による吸引を行いながら、ウェハＷを第２高さまで上昇させる。工程（ｅ₁）のような予備吸引を行うことによって、ウェハＷを第２高さまで上昇させる際に、処理容器２内の急激な圧力変化が抑制され、ウェハＷの上面への異物の付着が抑制される。

なお、図９に示すように、図７で説明した工程（ｄ₁）及び工程（ｄ₂）と、図８で説明した工程（ｅ₁）及び工程（ｅ₂）を組み合わせてもよい。すなわち、工程（ｄ₁）で第１予備吸引を行い、工程（ｄ₂）で第１吸引力による吸引を行いながらウェハＷを第１高さまで上昇させ、工程（ｅ₁）で第２予備吸引を行い、工程（ｅ₂）で第２吸引力による吸引を行いながらウェハＷを第２高さまで上昇させてもよい。

以上、本開示にかかる加熱処理装置及び加熱処理方法の一実施形態に説明した。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば上記の実施形態では、加熱処理装置における複数の構成例を説明したが、各構成例は、加熱処理装置としての機能を阻害しない範囲で互いに組み合わせてもよい。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板の加熱処理装置であって、
前記基板の加熱処理が行われる処理容器と、
前記処理容器内において前記基板が載置される載置部と、
前記載置部の上面に設けられた前記基板を支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板を昇降させる昇降機構と、
前記載置部に吸引口を有する吸引機構と、
前記昇降機構と前記吸引機構を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記加熱処理の終了後に、前記基板が前記載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行い、
前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させ、
前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる制御を実行するように構成されている、加熱処理装置。
（２）前記制御部は、
前記加熱処理を行う際に、前記基板が前記載置部に吸着する第３吸引力による吸引を行う制御を実行するように構成されている、（１）に記載の加熱処理装置。
（３）前記制御部は、
前記第１吸引力による吸引を開始する前に前記第３吸引力による吸引を停止する制御を実行するように構成されている、（２）に記載の加熱処理装置。
（４）前記処理容器は、
昇降自在に構成された蓋部と、
前記蓋部と接触して処理空間を形成する底部構造体と、を有し、
前記蓋部は、
前記処理容器の天井面を構成する天井部と、
前記処理容器の側壁面を構成する側壁部と、を有し、
前記制御部は、
前記第２吸引力で吸引を行いながら前記基板を前記第２高さに上昇させる際に、前記蓋部を上昇させる制御を実行するように構成されている、（１）～（３）のいずれかに記載の加熱処理装置。
（５）前記支持部に支持された前記基板の上方の雰囲気を排気する排気機構を有し、
前記処理容器は、
昇降自在に構成された蓋部と、
前記蓋部と接触して処理空間を形成する底部構造体と、を有し、
前記蓋部は、
前記処理容器の天井面を構成する天井部と、
前記処理容器の側壁面を構成する側壁部と、を有し、
前記制御部は、
前記加熱処理を行う際に、第１排気量で排気を行い、
前記加熱処理の終了後、前記基板を前記第１高さに上昇させる際に前記蓋部を上昇させ、
前記蓋部を上昇させる際に、前記第１排気量より小さい第２排気量で排気を行う制御を実行するように構成されている、（１）～（４）のいずれかに記載の加熱処理装置。
（６）前記制御部は、
前記蓋部を上昇させて前記蓋部と前記底部構造体との間に隙間が形成された際に、前記蓋部の上昇を停止させる制御を実行するように構成されている、（４）又は（５）に記載の加熱処理装置。
（７）前記蓋部の上昇が停止する位置は、当該蓋部の下端が、前記基板の周縁部の下端よりも低い位置である、（６）に記載の加熱処理装置。
（８）前記制御部は、
前記加熱処理の終了後に前記基板を上昇させる際に、前記基板の上昇が停止するまでの間、前記蓋部の下端が、前記基板の周縁部の下端よりも低い位置となる状態が維持されるように、前記昇降機構と前記蓋部の上昇動作を制御するように構成されている、（４）～（７）のいずれかに記載の加熱処理装置。
（９）基板の加熱処理方法であって、
前記基板の加熱処理の終了後に、前記基板が載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行う工程と、
前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させる工程と、
前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる工程と、有する、加熱処理方法。
（１０）基板の加熱処理の終了後に、前記基板が載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行う工程と、
前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させる工程と、
前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる工程と、有する加熱処理方法を、加熱処理装置によって実行させるように、当該加熱処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを記憶した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
（１１）基板の加熱処理の終了後に、前記基板が載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行う工程と、
前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させる工程と、
前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる工程と、有する加熱処理方法を、加熱処理装置によって実行させるように当該加熱処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作する、プログラム。

１ 加熱処理装置
２ 処理容器
１３ 熱板
１４ ギャップピン
１５ ヒータ
１７ 昇降機構
３１ 吸引口
５０ 吸引機構
１００ 制御部
Ｈ 記憶媒体
Ｗ ウェハ

Claims (10)

1. 基板の加熱処理装置であって、
   前記基板の加熱処理が行われる処理容器と、
   前記処理容器内において前記基板が載置される載置部と、
   前記載置部の上面に設けられた前記基板を支持する支持部と、
   前記支持部に支持された前記基板を加熱する加熱部と、
   前記基板を昇降させる昇降機構と、
   前記載置部に吸引口を有する吸引機構と、
   前記昇降機構と前記吸引機構を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記加熱処理の終了後に、前記基板が前記載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行い、
   前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させ、
   前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる制御を実行するように構成されている、加熱処理装置。
2. 前記制御部は、
   前記加熱処理を行う際に、前記基板が前記載置部に吸着する第３吸引力による吸引を行う制御を実行するように構成されている、請求項１に記載の加熱処理装置。
3. 前記制御部は、
   前記第１吸引力による吸引を開始する前に前記第３吸引力による吸引を停止する制御を実行するように構成されている、請求項２に記載の加熱処理装置。
4. 前記処理容器は、
   昇降自在に構成された蓋部と、
   前記蓋部と接触して処理空間を形成する底部構造体と、を有し、
   前記蓋部は、
   前記処理容器の天井面を構成する天井部と、
   前記処理容器の側壁面を構成する側壁部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記第２吸引力で吸引を行いながら前記基板を前記第２高さに上昇させる際に、前記蓋部を上昇させる制御を実行するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
5. 前記支持部に支持された前記基板の上方の雰囲気を排気する排気機構を有し、
   前記処理容器は、
   昇降自在に構成された蓋部と、
   前記蓋部と接触して処理空間を形成する底部構造体と、を有し、
   前記蓋部は、
   前記処理容器の天井面を構成する天井部と、
   前記処理容器の側壁面を構成する側壁部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記加熱処理を行う際に、第１排気量で排気を行い、
   前記加熱処理の終了後、前記基板を前記第１高さに上昇させる際に前記蓋部を上昇させ、
   前記蓋部を上昇させる際に、前記第１排気量より小さい第２排気量で排気を行う制御を実行するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の加熱処理装置。
6. 前記制御部は、
   前記蓋部を上昇させて前記蓋部と前記底部構造体との間に隙間が形成された際に、前記蓋部の上昇を停止させる制御を実行するように構成されている、請求項５に記載の加熱処理装置。
7. 前記蓋部の上昇が停止する位置は、当該蓋部の下端が、前記基板の周縁部の下端よりも低い位置である、請求項６に記載の加熱処理装置。
8. 前記制御部は、
   前記加熱処理の終了後に前記基板を上昇させる際に、前記基板の上昇が停止するまでの間、前記蓋部の下端が、前記基板の周縁部の下端よりも低い位置となる状態が維持されるように、前記昇降機構と前記蓋部の上昇動作を制御するように構成されている、請求項４に記載の加熱処理装置。
9. 基板の加熱処理方法であって、
   前記基板の加熱処理の終了後に、前記基板が載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行う工程と、
   前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させる工程と、
   前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる工程と、有する、加熱処理方法。
10. 基板の加熱処理の終了後に、前記基板が載置部に吸着しない第１吸引力で吸引を行う工程と、
    前記第１吸引力で吸引を行いながら、前記基板を第１高さに上昇させる工程と、
    前記第１吸引力より大きい第２吸引力で吸引を行いながら、前記基板を前記第１高さより高い第２高さに上昇させる工程と、有する加熱処理方法を、加熱処理装置によって実行させるように、当該加熱処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを記憶した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
    
    
    
    
    

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