JP3266843B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば写真製版技
術を用いて半導体素子を製造する半導体製造システム内
に組み込まれる加熱装置や予備加熱装置などの熱処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、写真製版技術を用いた半導体
製造システムでは、一つのシステム内にレジスト塗布ユ
ニットや、乾燥ユニット、加熱ユニットなどの各種処理
ユニットを組み込み、これら各種処理ユニット間を順次
移動させながら一連の処理を施すようになっている。

【０００３】図１１は典型的な熱処理ユニット１００の
垂直断面図である。

【０００４】この熱処理ユニット１００では、半導体ウ
エハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗは熱盤１０１の
上面上に載置され、このウエハＷは熱盤１０１から放出
される熱により熱処理される。この熱盤１０１には図示
しない加熱機構が組み込まれており、この加熱機構から
供給される熱量により熱盤１０１が加熱される。熱盤１
０１の上面上には図示しない小突起が複数個設けられて
おり、ウエハＷはこれら小突起の頂部に載置され、ウエ
ハＷの下面と熱盤１０１の上面とが接触してウエハＷの
下面に傷や埃が付着するのを防止するようになってい
る。そのため、ウエハＷの下面と熱盤１０１の上面との
間には微小な隙間が形成され、熱盤１０１上面からこの
隙間の空気を介してウエハＷ下面に熱が供給される。こ
の熱盤１０１及びウエハＷで加熱された空気は周囲のよ
り低温の空気より比重が軽いため、熱処理ユニット１０
１内を上昇し、熱盤１０１の上方に対向配置されたカバ
ー体１０２に集められ、このカバー体１０２の頂部１０
３に接続された配管１０４を介して排気されるようにな
っている。

【０００５】ところで、上記従来のような熱処理ユニッ
ト１００では、上述したように空気を介して熱を供給す
るようになっているため、熱処理盤１０１上面とウエハ
Ｗ下面との間の気体を十分加熱する必要上、熱処理盤１
０１の温度をウエハＷの処理温度より高い温度まで加熱
する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱処理
盤１０１からウエハＷへの熱の伝達は一様でなく、ウエ
ハＷに供給される熱量がばらついて不均一に加熱される
場合がある。特に、ウエハＷの中心の上部では加熱され
た気体の流れが滞り易く、ここに熱が滞留してウエハＷ
の中心に周囲より高い温度が作用する場合が多い。

【０００７】ウエハＷの中心に高い温度の空気が偏って
作用すると、熱処理が不均一になり、ウエハＷ上に形成
される半導体素子の品質がばらつくため、製造される半
導体素子の歩留まりが低下して半導体素子の製造コスト
が上昇するという問題がある。 本発明は、このような
課題を解決するためになされたもので、ウエハＷの全体
にわたって均一な熱処理を施すことのできる熱処理装置
を提供することを目的とする。

【０００８】また本発明は、ウエハＷを熱処理する際の
温度制御を高精度に行うことのできる熱処理装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１記載の本発明の熱処理装置は、被処理基板
の下面を加熱する加熱手段と、前記加熱手段で所定温度
以上に加熱された気体を前記被処理基板の上部で冷却す
る冷却手段と、前記被処理基板に熱が均一に作用するよ
うに前記加熱手段及び前記冷却手段を制御する制御装置
とを具備し、前記被処理基板の下面を前記加熱手段で加
熱する一方、前記気体を前記冷却手段で冷却し、前記被
処理基板に作用する温度を所定の温度に制御しつつ前記
被処理基板の熱処理を行うことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板の下面を加熱する加熱手段と、前記加熱手段で
加熱された気体を前記被処理基板の上部から排気する手
段と、前記被処理基板に作用する温度を検出する手段
と、前記検出した温度に基づいて、前記被処理基板の上
部を通る気体を冷却する冷却手段と、前記被処理基板に
熱が均一に作用するように前記加熱手段及び前記冷却手
段を制御する制御装置とを具備し、前記被処理基板の下
面を前記加熱手段で加熱する一方、前記気体を前記冷却
手段で冷却し、前記被処理基板に作用する温度を所定の
温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理を行うことを
特徴とする。

【００１１】請求項３記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記被処
理基板に熱が均一に作用するように前記熱盤及び冷却器
を制御する制御装置とを具備し、前記被処理基板の下面
を前記熱盤で加熱する一方、前記気体を前記冷却器で冷
却し、前記被処理基板に作用する温度を所定の温度に制
御しつつ前記被処理基板の熱処理を行うことを特徴とす
る。

【００１２】請求項４記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記排気
口周辺の気体の温度を検出するセンサと、前記検出した
温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御する制御装
置とを具備し、前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱
する一方、前記気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理
基板に作用する温度を所定の温度に制御しつつ前記被処
理基板の熱処理を行うことを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記検出
した温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御する制
御装置とを具備し、前記被処理基板の下面を前記熱盤で
加熱する一方、前記気体を前記冷却器で冷却し、前記被
処理基板に作用する温度を所定の温度に制御しつつ前記
被処理基板の熱処理を行うことを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記熱盤
の温度を検出するセンサと、前記検出した温度に基づい
て、前記熱盤及び冷却器を制御する制御装置とを具備
し、前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、
前記気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用
する温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱
処理を行うことを特徴とする。

【００１５】請求項７記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記排気
口周辺の気体の温度を検出する第１のセンサと、前記熱
盤の温度を検出する第２のセンサと、前記検出した気体
の温度及び前記熱盤の温度とに基づいて、前記熱盤及び
冷却器を制御する制御装置とを具備し、前記被処理基板
の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記気体を前記冷却
器で冷却し、前記被処理基板に作用する温度を所定の温
度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理を行うことを特
徴とする。

【００１６】請求項８記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記排気
口周辺の気体の温度を検出する第１のセンサと、前記被
処理基板の温度を検出する第２のセンサと、前記検出し
た気体の温度及び前記被処理基板の温度とに基づいて、
前記熱盤及び冷却器を制御する制御装置とを具備し、前
記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記気
体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する温
度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理を
行うことを特徴とする。

【００１７】請求項９記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板を載置する熱盤と、前記熱盤の上部に配設さ
れ、前記熱盤で加熱された気体を捕集するカバー体と、
前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、前記
カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、前記排気
口周辺の気体の温度を検出する第１のセンサと、前記被
処理基板の温度を検出する第２のセンサと、前記熱盤の
温度を検出する第３のセンサと、前記検出した気体の温
度、前記被処理基板の温度、及び前記熱盤の温度に基づ
いて、前記熱盤及び冷却器を制御する制御装置とを具備
し、前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、
前記気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用
する温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱
処理を行うことを特徴とする。

【００１８】請求項１０記載の本発明の熱処理装置は、
請求項４〜９のいずれかに記載の熱処理装置であって、
前記冷却器は螺旋状に配設された冷却器であることを特
徴とする。

【００１９】請求項１１記載の本発明の熱処理装置は、
請求項４〜９のいずれかに記載の熱処理装置であって、
前記冷却器は同心円状に配設された複数のドーナツ形冷
却器であることを特徴とする。

【００２０】請求項１２記載の本発明の熱処理装置は、
請求項４〜９のいずれかに記載の熱処理装置であって、
前記冷却器は同心円状の冷却器を更に半径方向に分割し
た複数の冷却部を備えることを特徴とする。

【００２１】請求項１３記載の本発明の熱処理装置は、
請求項３〜１２のいずれかに記載の熱処理装置であっ
て、前記熱盤は、内部を循環する熱媒蒸気により所定温
度に維持される熱定盤であることを特徴とする。

【００２２】請求項１の熱処理装置では、被処理基板の
下面を加熱する一方、加熱手段で所定温度以上に加熱さ
れた気体を前記被処理基板の上部で冷却するようにした
ので、被処理基板の上部に高温の気体が滞留することが
なくなり、被処理基板全体にわたって均一な熱処理を施
すことができる。

【００２３】請求項２の熱処理装置では、被処理基板全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる、という
請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記被処理基板に
作用する温度を検出する手段を設け、この検出する手段
で検出した前記被処理基板に作用する温度に基づいて、
前記被処理基板の上部を通る気体を冷却するようにした
ので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精度に
行うことができる。

【００２４】請求項３の熱処理装置では、被処理基板の
下面を熱盤で加熱する一方、この熱盤で加熱された気体
を前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器で冷却
するようにしたので、被処理基板とカバー体との間の空
間に高温の気体が滞留することがなくなり、被処理基板
全体にわたって均一な熱処理を施すことができる。

【００２５】請求項４の熱処理装置では、被処理基板全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる、という
請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記カバー体の排
気口周辺にこの部分の気体の温度を検出するセンサを設
け、このセンサで検出した排気口周辺の部分の気体の温
度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するようにし
たので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精度
に行うことができる。請求項５の熱処理装置では、被処
理基板全体にわたって均一な熱処理を施すことができ
る、という請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記被
処理基板の温度を検出するセンサを設け、このセンサで
検出した被処理基板の温度に基づいて、前記熱盤及び冷
却器を制御するようにしたので、被処理基板を熱処理す
る際の温度制御を高精度に行うことができる。

【００２６】請求項６の熱処理装置では、被処理基板全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる、という
請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記熱盤の温度を
検出するセンサを設け、このセンサで検出した熱盤の温
度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するようにし
たので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精度
に行うことができる。

【００２７】請求項７の熱処理装置では、被処理基板全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる、という
請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記排気口周辺の
気体の温度を検出する第１のセンサと、前記熱盤の温度
を検出する第２のセンサとを設け、これらのセンサで検
出した前記排気口周辺の気体の温度と熱盤の温度とに基
づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するようにしたの
で、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精度に行
うことができる。

【００２８】請求項８の熱処理装置では、被処理基板全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる、という
請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記排気口周辺の
気体の温度を検出する第１のセンサと、前記被処理基板
の温度を検出する第２のセンサとを設け、これらのセン
サで検出した前記排気口周辺の気体の温度と被処理基板
の温度とに基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するよ
うにしたので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を
高精度に行うことができる。

【００２９】請求項９の熱処理装置では、被処理基板全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる、という
請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記排気口周辺の
気体の温度を検出する第１のセンサと、前記被処理基板
の温度を検出する第２のセンサと、前記熱盤の温度を検
出する第３のセンサとを設け、これらのセンサで検出し
た前記排気口周辺の気体、被処理基板及び熱盤の各温度
に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するようにした
ので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精度に
行うことができる。

【００３０】請求項１０の熱処理装置では、請求項４〜
９のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷却器
として螺旋状に配設された冷却器を採用しているので、
構造が簡単でありながら効率良く冷却を行うことがで
き、被処理基板全体にわたって均一な熱処理を施すこと
ができる。

【００３１】請求項１１の熱処理装置では、請求項４〜
９のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷却器
として同心円状に配設された複数のドーナツ形冷却器を
採用しており、各冷却器は別個独立に作動させることが
できるので、非処理基板上部の気体の加熱状態に応じて
適宜冷却能力を調節することができ、被処理基板を熱処
理する際の温度制御を高精度に行うことができる。

【００３２】請求項１２の熱処理装置では、請求項４〜
９のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷却器
として、同心円状の冷却器を更に半径方向に分割した複
数の冷却部を備える冷却器を採用しており、カバー体下
面と被処理基板との間の空間をカバー体下面の半径方向
と円周方向の双方に分け、各部の加熱状態に応じてきめ
細かに冷却能力を調節することができるので、被処理基
板を熱処理する際の温度制御を更に高精度に行うことが
できる。 請求項１３の熱処理装置では、請求項３〜１
２のいずれかに記載の熱処理装置において、前記熱盤と
して、内部を循環する熱媒蒸気により所定温度に維持さ
れる熱定盤を採用しているので、簡単な構造でありなが
ら熱定盤全体を均一の温度に保つことができ、それによ
り被処理基板全体にわたって均一な熱処理を施すことが
できる。また、加熱気体の熱源としての熱定盤を均一の
温度に保つことができるので、被処理基板を熱処理する
際の温度制御を更に高精度に行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の詳細を
図面に基づいて説明する。

【００３４】図１は本発明の一実施形態に係るレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）を備えた半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）の塗布現像処理システム１全体を示
した平面図である。

【００３５】この塗布現像処理システム１では、被処理
体としてのウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例
えば２５枚単位で外部からシステムに搬入・搬出した
り、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出
したりするためのカセットステーション１０と、塗布現
像工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉
式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置した処理ス
テーション１１と、この処理ステーション１１に隣接し
て設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷを
受け渡しするためのインタフェース部１２とが一体的に
接続されている。このカセットステーション１０では、
カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に、
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲが、夫々の
ウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向
（図１中の上下方向）一列に載置され、このカセット配
列方向（Ｘ方向）およびウエハカセッ卜ＣＲ内に収納さ
れたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に
移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに
選択的にアクセスする。

【００３６】このウエハ搬送体２１はθ方向に回転自在
であり、後述するように処理ステーション１１側の第３
の処理ユニット群Ｇ₃ の多段ユニット部に配設されたア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）やイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）にもアクセスできる。

【００３７】処理ステーション１１には、ウエハ搬送装
置を備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設けら
れ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の
組に亙って多段に配置されている。

【００３８】図２は上記塗布現像処理システム１の正面
図である。

【００３９】第１の処理ユニット群Ｇ₁ では、カップＣ
Ｐ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を
行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗
布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が
下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット
群Ｇ₂ では、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機
構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、こ
のように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に
応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。

【００４０】図３は上記塗布現像処理システム１の背面
図である。

【００４１】主ウエハ搬送機構２２では、筒状支持体４
９の内側に、ウエハ搬送装置４６が上下方向（Ｚ方向）
に昇降自在に装備されている。筒状支持体４９はモータ
（図示せず）の回転軸に接続されており、このモータの
回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエハ搬
送装置４６と一体に回転し、それによりこのウエハ搬送
装置４６はθ方向に回転自在となっている。なお筒状支
持体４９は前記モータによって回転される別の回転軸
（図示せず）に接続するように構成してもよい。ウエハ
搬送装置４６には、搬送基台４７の前後方向に移動自在
な複数本の保持部材４８が配設されており、これらの保
持部材４８は各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡し
を可能にしている。

【００４２】また、図１に示すようにこの塗布現像処理
システム１では、５つの処理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂ 、Ｇ
₃ 、Ｇ₄ 、Ｇ₅ が配置可能であり、第１および第２の処
理ユニット群Ｇ₁ 、Ｇ₂ の多段ユニットは、システム正
面（図１において手前）側に配置され、第３の処理ユニ
ット群Ｇ₃ の多段ユニットはカセットステーション１０
に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ₄ の多段
ユニットはインタフェース部１２に隣接して配置され、
第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニットは背面側に配
置されることが可能である。

【００４３】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ₃ では、ウエハＷを保持台（図示せず）に載せて所定
の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処
理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定
着性を高めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱
処理を行うポストベーキングユニット（Post Exposure
Bake 以下、「ＰＥＢ」と記す）が、下から順に例えば
８段に重ねられている。第４の処理ユニット群Ｇ₄ で
も、オーブン型の処理ユニット、例えばクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プリベーキング
ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユ
ニット（ＰＥＢ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。

【００４４】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いプ
リベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベー
キングユニット（ＰＥＢ）およびアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的
な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラン
ダムな多段配置としてもよい。

【００４５】図１に示すように、インタフェース部１２
では、奥行方向（Ｘ方向）は前記処理ステーション１１
と同じ寸法を有するが、幅方向（Ｙ方向）はより小さな
サイズである。このインタフェース部１２の正面部に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲとが２段に配置され、他方背面部に
は周辺露光装置２３が配設され、さらに中央部にはウエ
ハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４
は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ、ＢＲお
よび周辺露光装置２３にアクセスする。

【００４６】ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回転自在
であり、処理ステーション１１側の第４の処理ユニット
群Ｇ₄ の多段ユニットに配設されたイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）や、隣接する露光装置側のウエハ受渡
し台（図示せず）にもアクセスできる。

【００４７】また塗布現像処理システム１では、既述の
如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも図１中破線で示
した第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニットを配置で
きるが、この第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニット
は、案内レール２５に沿ってＹ方向へ移動可能である。
従って、この第５の処理ユニット群Ｇ₅ の多段ユニット
を図示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿
って移動することにより、空間部が確保されるので、主
ウエハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業
が容易に行える。

【００４８】次に、図４及び図５につき処理ステーショ
ン１１において第３および第４の組Ｇ₃ ，Ｇ₄ の多段ユ
ニットに含まれているベーキングユニット（ＰＲＥＢＡ
ＫＥ）、（ＰＥＢ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、
（ＥＸＴＣＯＬ）のような熱処理ユニットの構成および
作用を説明する。

【００４９】 図４および図５は、本実施形態に係る熱
処理ユニットの構成を示す平面図および断面図である。
なお、図４では、図解のために水平遮蔽板５５を省略し
てある。この熱処理ユニットの処理室５０は両側壁５３
と水平遮蔽板５５とで形成され、処理室５０の正面側
（主ウエハ搬送機構２４側）および背面側はそれぞれ開
口部５０Ａ，５０Ｂとなっている。遮蔽板５５の中心部
には円形の開口５６が形成され、この開口５６内には内
部に空洞を備え、熱媒が封入されて密閉された円盤状の
熱定盤５８が載置台ＳＰとして設けられる。

【００５０】熱定盤５８には例えば３つの孔６０が設け
られ、各孔６０内には支持ピン６２が遊嵌状態で挿通さ
れており、半導体ウエハＷのローディング・アンローデ
ィング時には各指示ピン６２が熱定盤５８の表面より上
に突出または上昇して主ウエハ搬送機構２２の保持部材
４８との間でウエハＷの受け渡しを行うようになってい
る。

【００５１】熱定盤５８の外周囲には、円周方向にたと
えば２゜間隔で多数の通気孔６４を形成したリング状の
帯板からなるシャッタ６６が設けられている。このシャ
ッタ６６は、通常は熱定盤５８より下の位置に退避して
いるが、加熱処理時には図５に示すように熱定盤５８の
上面よりも高い位置まで上昇して、熱定盤５８とカバー
体６８との間にリング状の側壁を形成し、図示しない気
体供給系より供給されるダウンフローの不活性ガス、例
えば窒素ガスを通気孔６４より周方向で均等に流入させ
るようになっている。

【００５２】カバー体６８の中心部には加熱処理時にウ
エハＷ表面から発生するガスを排出するための排気口６
８ａが設けられ、この排気口６８ａに排気管７０が接続
されている。この排気管７０は、装置正面側（主ウエハ
搬送機構２２側）のダクト５３（もしくは５４）または
図示しないダクトに通じている。

【００５３】遮蔽板５５の下には、遮蔽板５５、両側壁
５３および底板７２によって機械室７４が形成されてお
り、室内には熱定盤支持板７６、シャッタアーム７８、
支持ピンアーム８０）シャッタアーム昇降駆動用シリン
ダ８２、支持ピンアーム昇降駆動用シリンダ８４が設け
られている。

【００５４】 図４に示すように、ウエハＷの外周縁部
が載るべき熱定盤５８の表面位置に複数個たとえば４個
のウエハＷ案内支持突起部８６が設けられている。

【００５５】また、熱定盤５８上面のウエハＷ載置部分
には図示しない小突起が複数設けられており、ウエハＷ
の下面がこれら小突起の頂部に載置される。そのためウ
エハＷ下面と熱定盤５８上面との間に微小な隙間が形成
され、ウエハＷ下面が熱定盤５８上面と直接接触するの
が避けられ、この間に塵などがある場合でもウエハＷ下
面が汚れたり、傷ついたりすることがないようになって
いる。

【００５６】また後述するように、熱定盤５８内部には
空洞が設けられており、この空洞内で熱媒を加熱するこ
とにより発生する熱媒蒸気をこの空洞内で循環させて熱
定盤５８を所定温度に維持するようになっている。

【００５７】図６は本実施形態に係るカバー体６８の垂
直断面図であり、図７はこのカバー体６８を下側からみ
た状態を示した平面図である。この図６に示したよう
に、カバー体６８の下面側には円錐形の凹部６８ｂが形
成されており、この円錐の頂点にあたる部分には排気口
６８ａが設けられ、この排気口６８ａに排気管７０の下
端が接続されている。排気管７０の他端側は図示しない
排気系に接続されており、熱定盤５８で加熱されて上昇
した加熱気体（窒素ガス）が円錐形の凹部６８ｂで集め
られ、前記排気口６８ａと排気管７０とを介して排気さ
れるようになっている。

【００５８】円錐形凹部６８ｂの中央部分には貫通孔６
８ｃが設けられており、この貫通孔６８ｃには気体冷却
用ジャケット（以下、単に「ジャケット」という。）９
０が取り付けられている。

【００５９】このジャケット９０は熱定盤５８で加熱さ
れ、熱定盤５８とカバー体６８との間の空間を上昇して
きた加熱気体（窒素ガス）を冷却するための冷却器であ
る。ジャケット９０は中心に排気口６８ａが開けられた
円盤形の外観を備えており、その上面は平面であり、そ
の下面には円錐形の凹部６８ｂが形成されている。半径
の大きさはカバー体６８の貫通孔６８ｃとほぼ等しく、
この貫通孔６８ｃにちょうど収まるように設計されてい
る。

【００６０】ジャケット９０の材質は熱伝導性の高い材
質、例えば、アルミニウム等の軽合金類や銅などででき
ており、内部には冷媒を循環させるための循環路９１が
形成されている。

【００６１】本実施形態に係るジャケット９０では、図
７に示すように、循環路９１は排気口６８ａを中心にし
て形成された螺旋形の形状を備えており、循環路９１の
両端には冷媒を出し入れするための配管９２，９３が接
続されている。これら配管９２，９３の他端側は冷媒供
給装置９４と接続されており、この冷媒供給装置９４に
より所定の温度に冷却された冷媒が配管９２，９３を介
して循環路９１内に循環するようになっている。

【００６２】図８は本実施形態に係る熱定盤５８とその
周辺の構造を模式的に示した垂直断面図である。この図
８に示すように熱定盤５８の内部は密閉された空洞５８
ａになっており、その底部の一部分には断面がＶ字状に
なるように形成された熱媒溜め５８ｂが設けられてい
る。この熱媒溜め５８ｂの中にはニクロム線等でできた
ヒータ９３が図８の紙面に垂直な方向に配設されてお
り、このヒータ９３には図示しない制御装置で制御され
た電力供給装置９５から、電力が供給されるようになっ
ている。

【００６３】電力供給装置９５からの電力がヒータ９３
に供給されると、ヒータ９３が発熱を開始し、凝縮され
て熱媒溜め５８ｂ内に溜まった熱媒がこのヒータ９３に
より加熱される。加熱された熱媒は気化蒸発して空洞５
８ａ内を循環する。熱媒蒸気が空洞５８ａ内の冷えた部
分に当接すると、熱媒蒸気はこの冷えた部分に熱量を与
えると同時に凝縮して液化する。このとき熱媒から熱定
盤５８に与えられる熱量は熱媒の気化熱であり、熱媒の
種類によって定まる値である。従って、熱媒が蒸発して
から凝縮するまでの一連のサイクルが安定して定常状態
に達すれば熱定盤の温度をほぼ一定温度に保つことがで
きるようになっている。

【００６４】この一定温度に保たれた熱定盤５８の側方
から通気孔１０１を介して室温の気体（窒素ガス）を送
ると熱定盤５８の表面で加熱されて加熱気体となり、こ
の加熱気体が熱定盤５８上に載置されたウエハＷに当た
ることによりウエハＷに熱量が供給されるようになって
いる。

【００６５】図９は本実施形態に係る熱処理ユニットの
制御系を図示したブロック図である。 図９に示したよ
うに、本実施形態に係る熱処理ユニットでは、熱定盤５
８に電力を供給する電力供給装置９５及び冷媒供給装置
９４が制御装置９６に接続されている。この制御装置９
６には更に、ジャケット９０下面の中心付近の気体（窒
素ガス）の温度を検出するセンサＳ１と、熱定盤５８上
に載置されたウエハＷの温度を検出するセンサＳ２とが
接続されており、制御装置９６はこれらのセンサＳ１，
Ｓ２でそれぞれ検出した加熱気体の温度とウエハＷの温
度とに基づいて熱定盤５８とジャケット９０とを制御す
るようになっている。

【００６６】センサＳ１やＳ２には、既知の各種温度セ
ンサを適宜用いることが可能であるが、ウエハＷの温度
を検出するには非接触状態で温度を検出できるセンサ、
例えば放出される赤外線等から温度を検出する機構のセ
ンサを用いるのが好適である。 また、熱定盤５８の温
度についても上記ジャケット９０やウエハＷと同様に、
センサを設けて直接温度を検出し、この検出された温度
を制御装置９６におくるようにすることも可能である
が、電力供給装置９５の熱媒温度や供給電力から熱定盤
５８の温度を管理することも可能である。

【００６７】次に本実施形態に係る熱処理ユニットの制
御の仕方について説明する。

【００６８】熱定盤５８については、ウエハＷの熱処理
温度より若干高い一定温度を維持するように制御する。

【００６９】上記したように、熱定盤５８の温度は専用
に設けた温度センサ（図示省略）又は電力供給装置９５
の供給電力に基づいて制御する。

【００７０】実際に熱処理されるウエハＷに作用する温
度はセンサＳ２により検出する。

【００７１】熱定盤５８で加熱された気体（窒素ガス）
は上昇してジャケット９０の排気口６８ａ下付近に集ま
るので、この付近に配設したセンサＳ１により加熱気体
の温度を検出する。

【００７２】この温度が所定温度より高い場合には熱定
盤５８の温度を調節するとともに、冷媒供給装置９４を
作動させて冷たい冷媒をジャケット９０内に循環させ、
過加熱された気体（空気や窒素ガス等の不活性ガス）を
冷却する。ここで冷却された気体は比重が大きくなり、
下降するので過加熱され易いウエハＷの中心付近にぶつ
かり、この部分の過加熱を防止する。

【００７３】一方、ウエハＷの温度が熱処理温度に必要
な温度より低下しそうな場合には、冷媒供給装置９４を
停止あるいは出力を低下させ、過冷却を防止する。ま
た、必要に応じて熱定盤５８の温度を調節することによ
りウエハＷに作用する温度の低下を防止する。

【００７４】一般的には、熱定盤５８をウエハＷの熱処
理に必要な温度より若干高い温度にした状態でジャケッ
ト９０を作動させたときにウエハＷに作用する温度が熱
処理に最も好適な温度になることが知られているので、
実測データに基づいて、この温度で安定化するように熱
定盤５８とジャケット９０の温度とを調節する。

【００７５】 より具体的には、ウエハＷの熱処理温度
の目標値をＴ_W 、熱定盤５８の温度をＴ_H 、ジャケ
ット９０の温度（平均温度）をＴ_L とすると、これら
Ｔ_W 、Ｔ_L 、Ｔ_H の間にはＴ_L ＜Ｔ_W ＜Ｔ_H
の関係がある。この関係を図示したのが図１０であ
る。

【００７６】この図１０に示すように、熱板の温度Ｔ_H
を一定に保ち、ジャケット９０の温度をウエハＷの熱処
理温度目標値Ｔ_W より即位所定の温度Ｔ_L に保つことに
よりウエハＷに作用する温度を熱処理温度の目標値Ｔ_W
に近い値に維持することができる。この熱板の温度Ｔ_H
とジャケット９０の維持すべき温度Ｔ_L の値は実測デー
タに基づいて求められる。

【００７７】また、ジャケット９０の維持すべき温度Ｔ
_L は、温度センサ（図示省略）で検出した熱定盤５８の
温度、或いは熱媒温度や熱媒供給装置への供給電力に基
づいて制御するようにしてもよい。更に、ウエハＷの温
度と、熱定盤５８の温度の両方に基づいてジャケット９
０の温度を制御するようにしてもよい。

【００７８】なお、本実施形態では螺旋状の循環路９１
を内蔵したジャケット９０を採用したが、これ以外にも
同心円状に形成され、電力でそれぞれ異なる温度に冷却
できる複数の冷却部を備えた冷却器や、この同心円状の
冷却部を更に半径方向に分割した複数の冷却部を備え、
その一つ一つが別個独立して冷却できるようになってい
る冷却器を用いることにより、特有の効果をもたらすこ
ともできる。

【００７９】例えば、熱定盤５８の中心から周縁部にか
けて水平方向に熱的な偏在が生じる場合には、この熱定
盤５８上の熱的偏在を打ち消すように各冷却部を冷却す
ることによりウエハＷを均一に熱処理することが可能に
なる。

【００８０】即ち、熱定盤５８の中心付近が低温で周縁
部にかけて温度が上昇する熱勾配がある場合には外周側
の冷却部を強く冷却する一方で、中心付近の冷却部を弱
く冷却し、その間の冷却部をその中間の温度で冷却す
る。

【００８１】その反対に、熱定盤５８の中心付近が高温
で周縁部にかけて温度が低下する熱勾配がある場合には
カバー体６８の中心付近の冷却部を強く冷却する一方
で、外周縁部の冷却部を弱く冷却し、その間の冷却部を
中間の温度で冷却する。また熱定盤５８の中心付近と周
縁部とが低温で中心付近と周縁部との途中の部分が高温
になる場合には、高温になりやすい部分の真上に位置す
る冷却部のみ強く冷却し、他の冷却部は弱く冷却するに
とどめるか或いは冷却しないようにする。

【００８２】また熱定盤５８の一部に温度が高い部分或
いは低い部分が生じる場合には、その部分に熱的偏在を
打ち消すように冷却部のいくつかを他の冷却部と異なる
温度に冷却することもできる。

【００８３】次に、この熱処理ユニットをベーキングユ
ニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）として用いる場合の操作について以下に説明す
る。

【００８４】まず、載置台２０上にセットされたウエハ
カセットＣＲ内からウエハ搬送体２１によりウエハＷが
取り出され、次いでウエハ搬送体２１から主ウエハ搬送
機構２２にウエハＷが引き渡される。主ウエハ搬送機構
２２は受け取ったウエハＷをレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）内に搬送、セットし、ここでウエハＷにレジスト
塗布を行なう。次いで、このウエハＷをレジスト塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）内から主ウエハ搬送機構２２がウエハ
Ｗを取り出し、上記熱処理ユニット内まで搬送し、熱定
盤５８の上にウエハＷをセットする。

【００８５】一方、熱処理ユニットへの電源投入と同時
に熱定盤５８の熱媒供給装置９５及び循環系が作動を開
始して所定時間の後に熱定盤５８は所定の温度、即ちウ
エハＷの熱処理温度目標値より少し高い温度に維持され
る。同様にカバー体６８の中央部に配設されたジャケッ
ト９０の冷媒供給装置９４にも電源が投入され冷却が開
始される。なお、本実施形態に係る熱定盤５８では中心
付近で温度が高く、外周縁部で温度が低くなる特性上の
傾向があるので、これを打ち消すように、カバー体６８
の中心付近に配設されたジャケット９０により中心付近
を通る加熱気体（窒素ガス）を冷却するように温度制御
がなされている。

【００８６】このように本実施形態に係る熱処理ユニッ
トでは、上記のように加熱量が制御された熱定盤５８と
カバー体６８との間にウエハＷがセットされると、熱定
盤５８でウエハＷの熱処理温度以上に加熱された気体が
カバー体６８の中心付近下側に滞留しやすくなるが、こ
のカバー体６８の中心部にはジャケット９０が配設され
ており、この部分を通過する気体（窒素ガス）の温度が
所定温度以上であるとジャケット９０に冷媒が循環して
ジャケット９０下側を通過する過加熱気体を冷却する。
冷却された気体はウエハＷの中心付近にぶつかり、この
部分の温度上昇を防止するのでこれらの間にセットされ
熱処理されるウエハＷには常に均一な熱量が供給され、
ウエハＷ全体にわたって均一な熱処理が施される。

【００８７】更に、本実施形態に係る熱処理ユニットに
よれば、ウエハＷの温度をセンサで検出しながら温度制
御をおこなっているので、微妙な温度調節が可能であ
り、ウエハＷを熱処理する際の温度制御を高精度に行う
ことができる。

【００８８】なお、本発明は上記の実施形態の内容に限
定されるものではない。

【００８９】例えば、上記実施形態では内部に熱媒蒸気
を循環させることにより均一に加熱される熱定盤を用い
てウエハＷを加熱する装置について説明したが、内部に
ニクロム線ヒータを内蔵し、温度センサなどにより温度
制御する熱盤を用いるものでもよい。

【００９０】また、上記実施の形態ではウエハＷについ
ての塗布現像処理システム１を例にして説明したが、本
発明はこれ以外の処理装置、例えば、ＬＣＤ基板用処理
装置などにも適用できることは言うまでもない。

【００９１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明によれば、被処理基板の下面を加熱する一方、加熱
手段で所定温度以上に加熱された気体を前記被処理基板
の上部で冷却するようにしたので、被処理基板の上部に
高温の気体が滞留することがなくなり、被処理基板全体
にわたって均一な熱処理を施すことができる。

【００９２】請求項２記載の本発明によれば、被処理基
板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、と
いう請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記被処理基
板に作用する温度を検出する手段を設け、この検出する
手段で検出した前記被処理基板に作用する温度に基づい
て、前記被処理基板の上部を通る気体を冷却するように
したので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精
度に行うことができる。 請求項３記載の本発明によれ
ば、被処理基板の下面を熱盤で加熱する一方、この熱盤
で加熱された気体を前記カバー体の排気口周辺に配設さ
れた冷却器で冷却するようにしたので、被処理基板とカ
バー体との間の空間に高温の気体が滞留することがなく
なり、被処理基板全体にわたって均一な熱処理を施すこ
とができる。 請求項４記載の本発明によれば、被処理
基板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、
という請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記カバー
体の排気口周辺にこの部分の気体の温度を検出するセン
サを設け、このセンサで検出した排気口周辺の部分の気
体の温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するよ
うにしたので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を
高精度に行うことができる。

【００９３】請求項５記載の本発明によれば、被処理基
板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、と
いう請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記被処理基
板の温度を検出するセンサを設け、このセンサで検出し
た被処理基板の温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を
制御するようにしたので、被処理基板を熱処理する際の
温度制御を高精度に行うことができる。

【００９４】請求項６記載の本発明によれば、被処理基
板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、と
いう請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記熱盤の温
度を検出するセンサを設け、このセンサで検出した熱盤
の温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するよう
にしたので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高
精度に行うことができる。

【００９５】請求項７記載の本発明によれば、被処理基
板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、と
いう請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記排気口周
辺の気体の温度を検出する第１のセンサと、前記熱盤の
温度を検出する第２のセンサとを設け、これらのセンサ
で検出した前記排気口周辺の気体の温度と熱盤の温度と
に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するようにした
ので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精度に
行うことができる。

【００９６】請求項８記載の本発明によれば、被処理基
板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、と
いう請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記排気口周
辺の気体の温度を検出する第１のセンサと、前記被処理
基板の温度を検出する第２のセンサとを設け、これらの
センサで検出した前記排気口周辺の気体の温度と被処理
基板の温度とに基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御す
るようにしたので、被処理基板を熱処理する際の温度制
御を高精度に行うことができる。

【００９７】請求項９記載の本発明によれば、被処理基
板全体にわたって均一な熱処理を施すことができる、と
いう請求項１の熱処理装置の効果に加え、前記排気口周
辺の気体の温度を検出する第１のセンサと、前記被処理
基板の温度を検出する第２のセンサと、前記熱盤の温度
を検出する第３のセンサとを設け、これらのセンサで検
出した前記排気口周辺の気体、被処理基板及び熱盤の各
温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御するように
したので、被処理基板を熱処理する際の温度制御を高精
度に行うことができる。

【００９８】請求項１０記載の本発明によれば、請求項
４〜９のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷
却器として螺旋状に配設された冷却器を採用しているの
で、構造が簡単でありながら効率良く冷却を行うことが
でき、被処理基板全体にわたって均一な熱処理を施すこ
とができる。

【００９９】請求項１１記載の本発明によれば、請求項
４〜９のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷
却器として同心円状に配設された複数のドーナツ形冷却
器を採用しており、各冷却器は別個独立に作動させるこ
とができるので、非処理基板上部の気体の加熱状態に応
じて適宜冷却能力を調節することができ、被処理基板を
熱処理する際の温度制御を高精度に行うことができる。

【０１００】請求項１２記載の本発明によれば、請求項
４〜９のいずれかに記載の熱処理装置において、前記冷
却器として、同心円状の冷却器を更に半径方向に分割し
た複数の冷却部を備える冷却器を採用しており、カバー
体下面と被処理基板との間の空間をカバー体下面の半径
方向と円周方向の双方に分け、各部の加熱状態に応じて
きめ細かに冷却能力を調節することができるので、被処
理基板を熱処理する際の温度制御を更に高精度に行うこ
とができる。

【０１０１】請求項１３記載の本発明によれば、請求項
３〜１２のいずれかに記載の熱処理装置において、前記
熱盤として、内部を循環する熱媒蒸気により所定温度に
維持される熱定盤を採用しているので、簡単な構造であ
りながら熱定盤全体を均一の温度に保つことができ、そ
れにより被処理基板全体にわたって均一な熱処理を施す
ことができる。また、加熱気体の熱源としての熱定盤を
均一の温度に保つことができるので、被処理基板を熱処
理する際の温度制御を更に高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る塗布現像処理システム
の全体構成を示す平面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る塗布現像処理システム
の正面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る塗布現像処理システム
の背面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの構成
を示す平面図である。

【図５】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの断面
図である。

【図６】本発明の実施形態に係るカバー体の垂直断面図
である。

【図７】本発明の実施形態に係るカバー体を下側からみ
た状態を示した平面図である。

【図８】本発明の実施形態に係る熱定盤周辺の構造を模
式的に示した垂直断面図である。

【図９】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの制御
系を図示したブロック図である。

【図１０】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの熱
処理盤温度、ウエハＷの温度、及びジャケットの温度と
の関係を示した図である。

【図１１】従来の熱処理ユニットの垂直断面図である。

【符号の説明】

Ｗ ウエハ ５８ 熱定盤 ９０ ジャケット ７０ 排気管 Ｓ１，Ｓ２ センサ ９５ 電力供給装置 ９６ 制御装置 ６８ カバー体

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板の下面を加熱する加熱手段
   と、 前記加熱手段で所定温度以上に加熱された気体を前記被
   処理基板の上部で冷却する冷却手段と、前記被処理基板に熱が均一に作用するように前記加熱手
   段及び前記冷却手段を制御する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記加熱手段で加熱する一方、
   前記気体を前記冷却手段で冷却し、前記被処理基板に作
   用する温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の
   熱処理を行う ことを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 被処理基板の下面を加熱する加熱手段
   と、 前記加熱手段で加熱された気体を前記被処理基板の上部
   から排気する手段と、 前記被処理基板に作用する温度を検出する手段と、 前記検出した温度に基づいて、前記被処理基板の上部を
   通る気体を冷却する冷却手段と、前記被処理基板に熱が均一に作用するように前記加熱手
   段及び前記冷却手段を制御する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記加熱手段で加熱する一方、
   前記気体を前記冷却手段で冷却し、前記被処理基板に作
   用する温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の
   熱処理を行う ことを特徴とする熱処理装置。
3. 【請求項３】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記被処理基板に熱が均一に作用するように前記熱盤及
   び冷却器を制御する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
4. 【請求項４】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記排気口周辺の気体の温度を検出するセンサと、 前記検出した温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制
   御する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
5. 【請求項５】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記検出した温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制
   御する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
6. 【請求項６】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記熱盤の温度を検出するセンサと、 前記検出した温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制
   御する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
7. 【請求項７】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記排気口周辺の気体の温度を検出する第１のセンサ
   と、 前記熱盤の温度を検出する第２のセンサと、 前記検出した気体の温度及び前記熱盤の温度とに基づい
   て、前記熱盤及び冷却器を制御する制御装置とを具備
   し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
8. 【請求項８】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記排気口周辺の気体の温度を検出する第１のセンサ
   と、 前記被処理基板の温度を検出する第２のセンサと、 前記検出した気体の温度及び前記被処理基板の温度とに
   基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御する制御装置とを
   具備し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
9. 【請求項９】 被処理基板を載置する熱盤と、 前記熱盤の上部に配設され、前記熱盤で加熱された気体
   を捕集するカバー体と、 前記カバー体中央の排気口に接続された排気系と、 前記カバー体の排気口周辺に配設された冷却器と、 前記排気口周辺の気体の温度を検出する第１のセンサ
   と、 前記被処理基板の温度を検出する第２のセンサと、 前記熱盤の温度を検出する第３のセンサと、 前記検出した気体の温度、前記被処理基板の温度、及び
   前記熱盤の温度に基づいて、前記熱盤及び冷却器を制御
   する制御装置とを具備し、 前記被処理基板の下面を前記熱盤で加熱する一方、前記
   気体を前記冷却器で冷却し、前記被処理基板に作用する
   温度を所定の温度に制御しつつ前記被処理基板の熱処理
   を行う ことを特徴とする熱処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項４〜９のいずれかに記載の熱処
    理装置であって、 前記冷却器は螺旋状に配設された冷却器であることを特
    徴とする熱処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項４〜９のいずれかに記載の熱処
    理装置であって、 前記冷却器は同心円状に配設された複数のドーナツ形冷
    却器であることを特徴とする熱処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項４〜９のいずれかに記載の熱処
    理装置であって、 前記冷却器は同心円状の冷却器を更に半径方向に分割し
    た複数の冷却部を備えることを特徴とする熱処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項３〜１２のいずれかに記載の熱
    処理装置であって、 前記熱盤は、内部を循環する熱媒蒸気により所定温度に
    維持される熱定盤であることを特徴とする熱処理装置。