JP3589929B2

JP3589929B2 - Heat treatment equipment

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Publication number: JP3589929B2
Application number: JP2000044363A
Authority: JP
Inventors: 英一白川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2020-02-22
Also published as: JP2001237157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に塗布・現像処理を施して半導体装置等を製造する際に用いられる、基板を加熱する加熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウエハ（以下、単にウエハという）にレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。
【０００３】
このようなフォトリソグラフィー工程においては、レジスト塗布後の加熱処理（プリベーク）、露光後の加熱処理（ポストエクスポージャーベーク）、現像後の加熱処理（ポストベーク）等、種々の加熱処理が行われている。
【０００４】
これらの加熱処理は、通常、筐体内にヒーターによって加熱される加熱プレート（ホットプレート）を配置してなるホットプレートユニットにより行われる。この加熱プレートには、例えば複数のリング状の発熱体が同心円状に設けられており、加熱処理に際しては、加熱プレートの表面をカバーで覆った状態で、加熱プレートの表面に半導体ウエハを近接あるいは載置するが、その際に、ウエハの全面にわたって均一な温度で加熱処理できるように、加熱プレートは、その載置面の全面にわたって温度が均一であること（面内均一性）が要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱プレートに配置されているリング状の発熱体は、その抵抗値が必ずしも均一ではなく、加熱プレートが不均一に加熱されるおそれがある。また、加熱プレートの熱はカバーの天板で反射するため、この反射熱もウエハに供給されるが、加熱プレートの加熱状態が不均一な場合には、天板からの反射熱によって温度の不均一が一層助長されてしまう。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、発熱体により加熱プレートが不均一に加熱された場合にも、基板の温度分布を均一にすることができる基板加熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１に、基板を所定温度に加熱処理する加熱処理装置であって、その表面に基板を近接または載置して、加熱処理する加熱プレートと、この加熱プレートに配置され給電されることにより発熱する複数の発熱体と、基板の加熱処理時に加熱プレートの表面を覆うカバーと、このカバーのうち、前記加熱プレートの前記発熱体が存在しない部分の直上位置に前記発熱体の配置パターンに対応して配置された複数のヒートパイプとを具備することを特徴とする加熱処理装置を提供する。
【０００９】
さらに、本発明は、第２に、基板を所定温度に加熱処理する加熱処理装置であって、その表面に基板を近接または載置して、加熱処理する加熱プレートと、この加熱プレートに配置され給電されることにより発熱する複数の発熱体と、基板の加熱処理時に加熱プレートの表面を覆うカバーと、前記カバーに配置された複数のヒートパイプと、前記加熱プレート上にその一端から他端に向かう一方向の気流を形成する一方向流形成手段とを具備し、前記複数の発熱体は直線状をなし、それぞれ前記一方向流形成手段により形成される気流の向きに対して略垂直に配列され、前記複数のヒートパイプは前記加熱プレートの前記発熱体が存在しない部分の直上位置に前記発熱体の配置パターンに対応して配置されていることを特徴とする加熱処理装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、カバーに前記発熱体の配置パターンに応じて複数のヒートパイプを配置するが、ヒートパイプは、内部に充填した作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して、一端から他端に大量の熱を容易に輸送する機能、およびその中に温度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する機能を有するため、一つの発熱体において抵抗値が不均一であってその発熱量が不均一となるような場合であっても、カバーに前記発熱体の配置パターンに応じて設けられた複数のヒートパイプの温度均一化作用により、カバーの温度を均一化することができ、加熱プレート上の基板に均一に熱を及ぼすことができるので、基板温度を均一にすることができる。
【００１１】
ところで、カバー内の処理室では気流が形成されているため、加熱プレートの温度不均一の影響は、カバーの発熱体の直上位置ではなく若干ずれた発熱体が存在しない部分の直上位置に生じやすいが、本発明の第２では、カバーのうち、加熱プレートの発熱体が存在しない部分の直上位置に、発熱体の配置パターンに対応して複数のヒートパイプを配置しているため、カバーの温度を一層有効に均一化することができる。
【００１２】
また、上記本発明の第２によれば、一方向流形成手段により加熱プレート上にその一端から他端に向かう一方向の気流を形成するとともに、直線状の複数の発熱体を一方向流の向きに略垂直に配置した加熱処理装置において、複数のヒートパイプを、カバーにおける加熱プレートの発熱体が存在しない部分の直上位置に前記発熱体の配置パターンに対応して配置しているので、発熱体の抵抗値のばらつきによって温度ばらつきが生じやすい一方向流タイプの加熱処理装置であっても、ヒートパイプの温度均一化作用を有効に発揮させることにより、カバーの温度を均一化することができ、加熱プレート上の基板に均一に熱を及ぼすことができるので、基板温度を均一にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るホットプレートユニットが搭載されたウエハのレジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図、図２はその正面図、図３はその背面図である。
【００１４】
この処理システムは、搬送ステーションであるカセットステーション１０と、複数の処理ユニットを有する処理ステーション１１と、処理ステーション１１と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を受け渡すためのインターフェイス部１２とを具備している。
【００１５】
上記カセットステーション１０は、被処理体としての半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）Ｗを複数枚例えば２５枚単位でウエハカセットＣＲに搭載された状態で他のシステムからこのシステムへ搬入またはこのシステムから他のシステムへ搬出したり、ウエハカセットＣＲと処理ステーション１１との間でウエハＷの搬送を行うためのものである。
【００１６】
このカセットステーション１０においては、図１に示すように、カセット載置台２０上に図中Ｘ方向に沿って複数（図では４個）の位置決め突起２０ａが形成されており、この突起２０ａの位置にウエハカセットＣＲがそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けて一列に載置可能となっている。ウエハカセットＣＲにおいてはウエハＷが垂直方向（Ｚ方向）に配列されている。また、カセットステーション１０は、ウエハカセット載置台２０と処理ステーション１１との間に位置するウエハ搬送機構２１を有している。このウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向（Ｘ方向）およびその中のウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用アーム２１ａを有しており、この搬送アーム２１ａによりいずれかのウエハカセットＣＲに対して選択的にアクセス可能となっている。また、ウエハ搬送用アーム２１ａは、θ方向に回転可能に構成されており、後述する処理ステーション１１側の第３の処理部Ｇ_３に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。
【００１７】
上記処理ステーション１１は、半導体ウエハＷへ対して塗布・現象を行う際の一連の工程を実施するための複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多段に配置されており、これらにより半導体ウエハＷが一枚ずつ処理される。この処理ステーション１１は、図１に示すように、中心部に搬送路２２ａを有し、この中に主ウエハ搬送機構２２が設けられ、ウエハ搬送路２２ａの周りに全ての処理ユニットが配置されている。これら複数の処理ユニットは、複数の処理部に分かれており、各処理部は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って多段に配置されている。
【００１８】
主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すように、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持体４９はモータ（図示せず）の回転駆動力によって回転可能となっており、それにともなってウエハ搬送装置４６も一体的に回転可能となっている。
【００１９】
ウエハ搬送装置４６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を備え、これらの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡しを実現している。
【００２０】
また、図１に示すように、この実施の形態においては、４個の処理部Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，Ｇ_４がウエハ搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、処理部Ｇ_５は必要に応じて配置可能となっている。
【００２１】
これらのうち、第１および第２の処理部Ｇ_１，Ｇ_２はシステム正面（図１において手前）側に並列に配置され、第３の処理部Ｇ_３はカセットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理部Ｇ_４はインターフェイス部１２に隣接して配置されている。また、第５の処理部Ｇ_５は背面部に配置可能となっている。
【００２２】
第１の処理部Ｇ_１では、ウエハＷにレジストを塗布するレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）およびレジストのパターンを現像する現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。第２の処理部Ｇ_２も同様に、２台のスピナ型処理ユニットとして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。
【００２３】
第３の処理部Ｇ_３においては、図３に示すように、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわちレジストの定着性を高めるためのいわゆる疎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）、ウエハＷの搬入出を行うエクステンションユニット（ＥＸＴ）、冷却処理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、露光処理前や露光処理後、さらには現像処理後にウエハＷに対して加熱処理を行う４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重ねられている。なお、アライメントユニット（ＡＬＩＭ）の代わりにクーリングユニット（ＣＯＬ）を設け、クーリングユニット（ＣＯＬ）にアライメント機能を持たせてもよい。
【００２４】
第４の処理部Ｇ_４も、オーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、クーリングユニット（ＣＯＬ）、クーリングプレートを備えたウエハ搬入出部であるエクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンションユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、および４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重ねられている。
【００２５】
主ウエハ搬送機構２２の背部側に第５の処理部Ｇ_５を設ける場合には、案内レール２５に沿って主ウエハ搬送機構２２から見て側方へ移動できるようになっている。したがって、第５の処理部Ｇ_５を設けた場合でも、これを案内レール２５に沿ってスライド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を容易に行うことができる。
【００２６】
上記インターフェイス部１２は、奥行方向（Ｘ方向）については、処理ステーション１１と同じ長さを有している。図１、図２に示すように、このインターフェイス部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が２段に配置され、背面部には周辺露光装置２３が配設され、中央部には、ウエハ搬送機構２４が配設されている。このウエハ搬送機構２４は、ウエハ搬送用アーム２４ａを有しており、このウエハ搬送用アーム２４ａ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にアクセス可能となっている。また、このウエハ搬送用アーム２４ａは、θ方向に回転可能であり、処理ステーション１１の第４の処理部Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには隣接する露光装置側のウエハ受け渡し台（図示せず）にもアクセス可能となっている。
【００２７】
このようなレジスト塗布現像処理システムにおいては、まず、カセットステーション１０において、ウエハ搬送機構２１のウエハ搬送用アーム２１ａがカセット載置台２０上の未処理のウエハＷを収容しているウエハカセットＣＲにアクセスして、そのカセットＣＲから一枚のウエハＷを取り出し、第３の処理部Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送する。
【００２８】
ウエハＷは、このエクステンションユニット（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送装置４６により、処理ステーション１１に搬入される。そして、第３の処理部Ｇ_３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）によりアライメントされた後、アドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）に搬送され、そこでレジストの定着性を高めるための疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）が施される。この処理は加熱を伴うため、その後ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６により、クーリングユニット（ＣＯＬ）に搬送されて冷却される。
【００２９】
アドヒージョン処理が終了し、クーリングユニット（ＣＯＬ）で所定の温度に冷却さたウエハＷは、引き続き、ウエハ搬送装置４６によりレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）に搬送され、そこで塗布膜が形成される。塗布処理終了後、ウエハＷは処理部Ｇ_３，Ｇ_４のいずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）内でプリベーク処理され、その後いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）にて所定の温度に冷却される。
【００３０】
冷却されたウエハＷは、第３の処理部Ｇ_３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送され、そこでアライメントされた後、第４の処理部群Ｇ_４のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介してインターフェイス部１２に搬送される。
【００３１】
インターフェイス部１２では、周辺露光装置２３により余分なレジスト除去のための周辺露光がウエハ周縁の例えば１ｍｍの部分について施された後、インターフェイス部１２に隣接して設けられた露光装置（図示せず）により所定のパターンに従ってウエハＷのレジスト膜に露光処理が施される。
【００３２】
露光後のウエハＷは、再びインターフェイス部１２に戻され、ウエハ搬送体２４により、第４の処理部Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送される。そして、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４６により、いずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）に搬送されてポストエクスポージャーベーク処理が施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により所定の温度に冷却される。
【００３３】
その後、ウエハＷは現像ユニット（ＤＥＶ）に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われる。現像処理終了後、ウエハＷはいずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）に搬送されてポストベーク処理が施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により所定温度に冷却される。このような一連の処理が終了した後、第３処理ユニット群Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介してカセットステーション１０に戻され、いずれかのウエハカセットＣＲに収容される。
【００３４】
次に、図４から図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係るホットプレートユニット（ＨＰ）について説明する。図４は本発明の第１の実施形態に係るホットプレートユニットを模式的に示す断面図、図５は図４のホットプレートユニットの一部を拡大して示す断面図、図６は図４のホットプレートユニット内における発熱体およびヒートパイプの配置を模式的に示す斜視図、図７は図４のホットプレートに設けられたリング状のヒートパイプを一部切り欠いて示す模式図、図８は図４のホットプレートの制御系を示す図である。
【００３５】
本実施形態のホットプレートユニット（ＨＰ）は、ケーシング５０を有し、その内部の一方側には円盤状をなす加熱プレート５１が配置されている。加熱プレート５１は例えばアルミニウムで構成されており、その表面にはプロキシミティピン５２が設けられている。そして、このプロキシミティピン５２上に加熱プレート５１に近接した状態でウエハＷが載置されるようになっている。加熱プレート５１の裏面には複数のリング状発熱体５３が同心円状に配設されている。そして、これら発熱体５３は通電されることにより発熱し、加熱プレート５１を加熱してウエハＷを昇温するようになっている。この場合に、各リング状発熱体５３への通電量はそれぞれ独立に制御可能であることが好ましい。
【００３６】
加熱プレート５１は支持部材５４に支持されており、支持部材５４内は空洞となっている。加熱プレート５１には、その中央部に３つの貫通孔５５が形成されており、これら貫通孔５５にはウエハＷを昇降させるための３本（２本のみ図示）の昇降ピン５６が昇降自在に設けられている。そして、加熱プレート５１と支持部材５４の底板５４ａとの間貫通孔５５に連続する筒状のガイド部材５７が設けられている。これらガイド部材５７によって加熱プレート５１の下のヒーター配線等に妨げられることなく昇降ピン５６を移動させることが可能となる。これら昇降ピン５６は支持板５８に支持されており、この支持板５８を介して支持部材５４の側方に設けられたシリンダー５９により昇降されるようになっている。
【００３７】
加熱プレート５１および支持部材５４の周囲にはそれらを包囲支持するサポートリング６１が設けられており、このサポートリング６１の上には昇降自在のカバー６２が設けられている。そして、このカバー６２がサポートリング６１の上面まで降下した状態でウエハＷの処理室Ｓが形成される。また、ウエハＷを加熱プレート５１に対して搬入出する場合には、上方に退避される。
【００３８】
カバー６２の中央部に排気管６４が接続された排気口６３を有しており、加熱プレート５１の外周側のサポートリング６１およびカバー６２の隙間部分から空気が導入され、排気口６３および排気管６４を介して処理室Ｓが排気される。したがって、処理室Ｓ内には加熱プレート５１の外周側から中央に向かう気流が形成される。
【００３９】
カバー６２の上側には、複数のリング状のヒートパイプ６５が配置されている。このリング状のヒートパイプ６５は、発熱体５３の配置パターンに応じて、加熱プレート５１のリング状の発熱体５３が存在しない位置の上方、具体的には図５、図６に示すように複数のリング状の発熱体５３の間の位置の上方に、発熱体５３と同様の配置パターンである同心円状に配列されている。ヒートパイプ６５は、好適には図５に示すように、隣接する発熱体５３の等間隔位置の上方に設けられている。
【００４０】
このリング状のヒートパイプ６５は、図７に示すように、筒状の金属、例えば銅または銅合金からなる外殻部材としてのコンテナ６６と、その内周壁に設けられた例えば網状部材のウイック６７とを有し、その中に水などの作動液が充填された密閉構造を有している。ウィック６７は毛細管現象を利用して作動液を移動させる機能を有している。このリング状のヒートパイプ６５は、内部に充填した作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して、大量の熱を容易に輸送する機能、およびその中に温度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する機能を有する。具体的には、例えばヒートパイプ６５の一部を加熱すると作動液が蒸発し、蒸気流となって低温部へ高速移動し、次いで管壁に接触して冷却されて凝縮する。凝縮液はウィック６７の毛細管現象により加熱部へ戻る。なお、ウィック６７を用いる代わりに凝縮液を重力で戻すこともできる。
【００４１】
加熱プレート５１内の適宜箇所には、複数の温度センサー７０が設けられ、これにより加熱プレート５１の温度が計測されるようになっている。この温度センサー７０からの検出信号は、図８に示すように、このホットプレートユニット（ＨＰ）を制御するためのユニットコントローラ７１に送信され、その検出情報に基づいてコントローラ７１から温調器７２に制御信号が送信され、その制御信号に基づいて温調器７２から発熱体電源７４に出力調整信号が送信される。さらに、このユニットコントローラ７１は、加熱処理に際して、シリンダー５９に制御信号を送って昇降ピン５６の昇降を制御するとともに、排気管６４に設けられた電磁弁６４ａにより排気量を制御する。なお、ユニットコントローラ７１は、塗布・現像システムのシステムコントローラ（図示略）からの指令に基づいて制御信号を出力するようになっている。
【００４２】
ユニットコントローラ７１による発熱体５３の制御は、各リング状発熱体５３への通電量がそれぞれ独立に制御可能である場合に、気流の下流側（すなわち、ウエハＷの中央）に位置する発熱体と上流側（すなわち、ウエハＷの周縁）とで供給する電流を変化させることが好ましい。すなわち、処理室Ｓにおいて気流は、加熱プレート５１の外周囲から中央に向けて流れ、カバー６２の中央から上方に排気され、ウエハＷは、プロキシミティピン５２によって加熱プレート５１表面から若干離間されているため、気流は、ウエハＷの裏面側にも流れて、ウエハＷの下流側ほど（すなわち、ウエハＷの中央部ほど）多くの不活性ガス等が滞留し、発熱体５３への供給電流が同じであると、気流の下流側ほど（すなわち、ウエハＷの中央部ほど）温度が若干上昇するといったことがある。したがって、ユニットコントローラ７１によって発熱体５３を制御する際には、気流の上流側に位置する発熱体と下流に位置する発熱体とで供給する電流を変化させる。具体的には、気流の下流側に位置する発熱体５３よりも上流側に位置する発熱体５３により多くの電流を供給するように、ユニットコントローラ７１により電源７４を制御することが好ましい。これにより、加熱プレート５１による加熱の均一性を一層高めることができる。
【００４３】
以上のように構成されたホットプレートユニット（ＨＰ）では、以下のようにして、ウエハＷの加熱処理が行われる。
【００４４】
まず、ウエハ搬送装置４６により、ウエハＷがホットプレートユニット（ＨＰ）の筐体内に搬入されて、昇降ピン５６に受け渡され、この昇降ピン５６が降下されて、ウエハＷが所定温度に加熱された状態にある加熱プレート５１の表面に設けられたプロミキシティピン５２に載置される。
【００４５】
次いで、カバー６２が降下されて処理室Ｓが形成され、気流が加熱プレート５１の外周側からウエハＷの略中央に流されて、その上方の排気口６３および排気管６４を介して排気される。
【００４６】
この場合に、加熱プレート５１に配置されているリング状の発熱体５３は、その抵抗値が必ずしも均一ではなく、加熱プレート５１が不均一に加熱されるおそれがある。また、加熱プレート５１の熱はカバー６２の天板で反射されてウエハＷに供給されるため、このように加熱プレート５３の加熱状態が不均一な場合には、カバー６２の天板からの反射熱によって温度の不均一が一層助長されてしまう。
【００４７】
これに対し、本実施形態では、カバー６２の上面に、発熱体５３の配置パターンに応じて複数のヒートパイプ６５を同心円状に配置するするので、ヒートパイプ６５の温度均一化作用により、一つの発熱体５３において抵抗値が不均一であってその発熱量が不均一となるような場合であっても、カバー６２の温度を均一化することができ、加熱プレート５１上のウエハＷに均一に熱を及ぼすことができるので、ウエハＷの温度を均一にすることができる。
【００４８】
ところで、処理室Ｓに気流が形成された際には、加熱プレート５１の温度不均一の影響は、カバー６２の発熱体５３の直上位置ではなく、若干ずれた発熱体が存在しない部分の直上位置に生じやすいが、本実施形態では、加熱プレート５１の発熱体５３が存在しない部分の直上位置に、発熱体５３の配置パターンに対応して複数のヒートパイプ６５をリング状に配置しているため、このヒートパイプ６５の温度均一化作用が良好に発揮され、カバー６２の温度を周方向に略均一に維持することができ、ウエハＷの温度を確実に均一化することができる。
【００４９】
このようにしてウエハＷの加熱処理終了した後、カバー６２が上方に移動されて、ウエハＷが昇降ピン５６により持ち上げられ、ウエハ搬送装置４６に受け渡されて、ホットプレートユニット（ＨＰ）から搬出されて、次工程のユニットに搬送される。
【００５０】
次に、図９から図１２を参照して、本発明の第２の実施形態に係るホットプレートユニットについて説明する。図９は本発明の第２の実施形態に係るホットプレートユニットを模式的に示す断面図、図１０は図９に示すホットプレートユニット内における発熱体およびヒートパイプの配置を模式的に示す斜視図、図１１は図９のホットプレートユニットに設けられた直線状のヒートパイプを一部切り欠いて示す模式図、図１２は図９のホットプレートの制御系を示す図である。これら図において、第１の実施形態と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。
【００５１】
本実施形態では、ケーシング５０の内部の下側には矩形状をなす加熱プレート５１’が配置されている。加熱プレート５１’の表面にはプロキシミティピン５２’が設けられており、このプロキシミティピン５２’上に加熱プレート５１の表面に近接した状態でウエハＷが載置されるようになっている。加熱プレート５１’の裏面には複数の直線状の発熱体５３’が略平行に配列されている。そして、これら発熱体５３’は通電されることにより発熱し、加熱プレート５１’を加熱してウエハＷを昇温するようになっている。この場合に、各直線状発熱体５３’への通電量はそれぞれ独立に制御可能であることが好ましい。
【００５２】
加熱プレート５１’は支持部材５４’に支持されており、支持部材５４’内は空洞となっている。支持部材５４’の周囲にはそれを包囲支持するサポートリング６１’が設けられており、このサポートリング６１’の上には上下動自在のカバー６２’が設けられている。そして、このカバー６２’がサポートリング６１’の上面まで降下した状態でシールリング８１により外部から密閉された処理室Ｓ’が形成される。
【００５３】
加熱プレート５１’の一方側には、加熱プレート５１’の略一辺の幅を有し、処理室Ｓ’内に不活性ガス、空気等の気体を供給するための気体供給ノズル８２が設けられ、この気体供給ノズル８２には、不活性ガス、空気等の気体を供給するための気体供給管８３が接続されている。この気体供給管８３には、通流する気体の流量および流速を調整するための電磁弁８４が介装されている。
【００５４】
一方、加熱プレート５１’の他方側には、加熱プレート５１’の略一辺の幅を有し、処理室Ｓ’内の気体を排出するための排気ノズル８５が設けられ、この排気ノズル８５には、排気管８６が接続されている。この排気管８６には、排気量を調整するための電磁弁８７が介装されている。
【００５５】
そして、気体供給ノズル８２から処理室Ｓ’へ供給された気体は排気ノズル８５から排気され、処理室Ｓ’内には図９に示すような加熱プレート５１の一端側から他端側に向かう一方向の気流が形成される。そして、発熱体５３’の配列方向と一方向気流の方向は略垂直になるようになっている。
【００５６】
カバー６２’の上側には、複数の直線状のヒートパイプ６５’が配置されている。この直線状のヒートパイプ６５’は、加熱プレート５１’の直線状の発熱体５３’が存在しない位置の上方、具体的には図１０にも示すように複数の直線状の発熱体５３’の間の位置の上方に、発熱体５３’の配置パターンと同様、互いに平行に配列されている。ヒートパイプ６５’は、好適には隣接する発熱体５３’の等間隔位置の上方に設けられている。
【００５７】
この直線状のヒートパイプ６５’は、図１１に示すように、筒状の金属、例えば銅または銅合金からなるコンテナ６６’と、その内周壁に設けられたウイック６７’とを有し、その中に水などの作動液が充填された密閉構造を有している。ウィック６７’は毛細管現象を利用して作動液を移動させる機能を有している。この直線状のヒートパイプ６５’は、内部に充填した作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して、一端から他端に大量の熱を容易に輸送する機能、およびその中に温度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する機能を有する。具体的には、例えばヒートパイプ６５’の一端を加熱すると作動液が蒸発し、蒸気流となって低温部へ高速移動し、次いで管壁に接触して冷却されて凝縮する。凝縮液はウィック６７’の毛細管現象により加熱部へ戻る。なお、ウィック６７’を用いる代わりに凝縮液を重力で戻すこともできる。
【００５８】
この第２の実施形態の制御系は基本的には第１の実施形態と同様ではあり、同様に加熱プレートの温度制御および昇降ピン５６の昇降制御を行うが、図１２に示すように、図８の電磁弁６４ａの制御の代わりに、電磁弁８４，８７に制御信号を送って、気体供給ノズル８２からの気体の供給量および排気ノズル８５からの排気量を制御する。
【００５９】
ユニットコントローラ７１による発熱体５３’の制御は、各直線状発熱体５３’への通電量がそれぞれ独立に制御可能である場合に、加熱プレート５１’上に形成される一方向の気流の上流側に位置する発熱体と下流側に位置する発熱体とで供給する電流を変化させるように制御することが好ましい。すなわち、矩形の加熱プレート５１’において、複数の発熱体５３’がそれぞれ直線状であって略平行に配列され、加熱プレート５１’上に一方向の気流が発熱体５３’に対して略垂直方向に流れるように構成され、さらに、ウエハＷはプロキシミティピン５２’によって載置面から若干離間されているため、供給された気体がウエハＷの裏面側にも流れて、ウエハＷの下流側ほど多くの気体が滞留し、発熱体５３’の供給電流が同じであると、ウエハＷの下流側ほど温度が若干上昇するといったことがある。したがって、ユニットコントローラ７１によって発熱体５３’を制御する際には、気流の上流側に位置する発熱体と下流側に位置する発熱体とで供給する電流を変化させる。具体的には、気流の下流側に位置する発熱体５３’よりも上流側に位置する発熱体５３’により多くの電流を供給するように、ユニットコントローラ７１により電源７４を制御することが好ましい。これにより、加熱プレート５１’の温度は、気流の方向（すなわち、発熱体５３’に対して略垂直方向）で均一に維持される。
【００６０】
以上のように構成されたホットプレートユニット（ＨＰ）により加熱処理を行う際には、まず、第１の実施形態の場合と同様、ウエハＷがウエハ搬送装置４６により筐体５０内に搬入されて、プロキシミティピン５２’上に載置される。
【００６１】
次いで、カバー６２’が降下されて処理室Ｓ’が形成され、電磁弁８４，８７が制御されて、処理室Ｓ’に加熱プレート５１’の一端側から他端側に向かう一方向の気流が形成される。
【００６２】
このような一方向の気流が形成された状態で、発熱体５３’に給電することにより、加熱プレート５１’上のウエハＷを加熱処理する。このように加熱プレート５１’の上面に一方向の気流を形成するので、第１の実施形態のカバー６２と異なり、カバー６２’の中央部には排気口が設けられておらず、滞留した気体から塵や埃がウエハ上面に落下するといったことがない。また、ウエハＷの中央付近の上方に気体が滞留することがないため、加熱プレート５１’からの熱がウエハＷの中央付近に不均一に作用することがない。さらに、カバー６２’に排気構造が設けられる必要がないため装置自体の上下方向の寸法を小さくすることができる。
【００６３】
この場合に、一つの直線状の発熱体５３’は必ずしも抵抗値が均一ではなく、一つの発熱体５３’の中で発熱量のばらつきが生じ、しかも、発熱体５３’は熱移動が生じ難い気流に垂直な方向に配置されているので、加熱プレート５１において気流に対して垂直な方向に温度ばらつきが生じやすい。また、加熱プレート５１’の熱はカバー６２’の天板で反射されてウエハＷに供給されるため、このように加熱プレート５３’の温度ばらつきが生じた場合には、カバー６２’の天板からの反射熱によって温度の不均一が一層助長されてしまう。
【００６４】
これに対し、本実施形態では、カバー６２’の上面に、発熱体５３’の配置パターンに応じて複数のヒートパイプ６５’を発熱体５３’に応じて直線状でかつ互いに平行にしかも発熱体５３’と同方向に配置したので、ヒートパイプ６５’の温度均一化作用により、一つの発熱体５３’において抵抗値が不均一であってその発熱量が不均一となるような場合であっても、カバー６２’の温度を均一化することができ、加熱プレート５１’上のウエハＷに均一に熱を及ぼすことができるので、ウエハＷの温度を均一にすることができる。
【００６５】
ところで、処理室Ｓ’に一方向の気流が形成された際には、加熱プレート５１’の温度不均一の影響は、カバー６２’の発熱体５３’の直上位置ではなく、若干ずれた発熱体が存在しない部分の直上位置に生じやすいが、本実施形態では、加熱プレート５１’の発熱体５３’が存在しない部分の直上位置に、発熱体５３’の配置パターンに対応して複数のヒートパイプ６５’をリング状に配置しているため、このヒートパイプ６５’の温度均一化作用が良好に発揮され、カバー６２’の温度を周方向に略均一に維持することができ、ウエハＷの温度を確実に均一化することができる。
【００６６】
このようにしてウエハＷの加熱処理終了した後、カバー６２’が上方に移動されて、ウエハＷが昇降ピン５６により持ち上げられ、ウエハ搬送装置４６に受け渡されて、ホットプレートユニット（ＨＰ）から搬出されて、次工程のユニットに搬送される。
【００６７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、発熱体およびヒートパイプを直線状またはリング状にしたが、これに限らず他の形状であってもよい。ヒートパイプの配置位置も上記実施形態のようにカバーの上面に限定されることなく、例えばカバーの天板に埋設されていてもよい。発熱体の配置位置も加熱プレートの下側に限定されず、例えば加熱プレートに埋設されていてもよい。また、加熱処理装置の構造としても上記実施形態において例示したホットプレートユニットに限るものではなく種々の形態が可能である。さらに、レジスト塗布・現像処理システムの加熱処理について示したが、それ以外に用いられる加熱処理に適用することも可能である。さらにまた、上記実施形態ではウエハをプロキシミティピン上に載置して間接的に加熱を行った場合について示したが、ウエハを加熱プレート上に直接載置して加熱してもよい。さらにまた、上記実施形態では基板として半導体ウエハを用いた場合について説明したが、半導体ウエハ以外の他の被処理基板、例えばＬＣＤ基板の加熱処理を行う場合についても適用可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カバーに前記発熱体の配置パターンに応じて複数のヒートパイプを配置するが、ヒートパイプは、内部に充填した作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して、一端から他端に大量の熱を容易に輸送する機能、およびその中に温度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する機能を有するため、一つの発熱体において抵抗値が不均一であってその発熱量が不均一となるような場合であっても、カバーに前記発熱体の配置パターンに応じて設けられた複数のヒートパイプの温度均一化作用により、カバーの温度を均一化することができ、加熱プレート上の基板に均一に熱を及ぼすことができるので、基板温度を均一にすることができる。
【００６９】
また、カバーのうち、加熱プレートの発熱体が存在しない部分の直上位置に、発熱体の配置パターンに対応して複数のヒートパイプを配置するので、カバーの温度を一層有効に均一化することができる。
【００７０】
本発明の他の構成によれば、一方向流形成手段により加熱プレート上にその一端から他端に向かう一方向の気流を形成するとともに、直線状の複数の発熱体を一方向流の向きに略垂直に配置した加熱処理装置において、複数のヒートパイプを、カバーにおける加熱プレートの発熱体が存在しない部分の直上位置に前記発熱体の配置パターンに対応して配置しているので、発熱体の抵抗値のばらつきによって温度ばらつきが生じやすい一方向流タイプの加熱処理装置であっても、ヒートパイプの温度均一化作用を有効に発揮させることにより、カバーの温度を均一化することができ、加熱プレート上の基板に均一に熱を及ぼすことができるので、基板温度を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加熱処理装置の一実施形態であるホットプレートユニットを備えた半導体ウエハのレジスト塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図。
【図２】本発明の加熱処理装置の一実施形態であるホットプレートユニットを備えた半導体ウエハのレジスト塗布現像処理システムの全体構成を示す正面図。
【図３】本発明の加熱処理装置の一実施形態であるホットプレートユニットを備えた半導体ウエハのレジスト塗布現像処理システムの全体構成を示す背面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るホットプレートユニットを模式的に示す断面図。
【図５】図４のホットプレートユニットの一部を拡大して示す断面図。
【図６】図４のホットプレートユニット内における発熱体およびヒートパイプの配置を模式的に示す斜視図
【図７】図４のホットプレートに設けられたリング状のヒートパイプを一部切り欠いて示す模式図。
【図８】図４のホットプレートの制御系を示す図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るホットプレートユニットを模式的に示す断面図。
【図１０】図９に示すホットプレートユニット内における発熱体およびヒートパイプの配置を模式的に示す斜視図。
【図１１】図９のホットプレートユニットに設けられた直線状のヒートパイプを一部切り欠いて示す模式図。
【図１２】図９のホットプレートの制御系を示す図。
【符号の説明】
５１，５１’；加熱プレート
５２，５２’；プロキシミティピン
５６；昇降ピン
５３，５３’；発熱体
６２、６２’；カバー
６３；排気口
６４；排気管
６５，６５’；ヒートパイプ
８２；気体供給ノズル
８３；気体供給管
８４，８７；電磁弁
８５；排気ノズル
８６；排気管
Ｓ，Ｓ’；処理室
Ｗ；半導体ウエハ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment apparatus for heating a substrate, which is used when a substrate such as a semiconductor wafer is subjected to a coating and developing process to manufacture a semiconductor device or the like.
[0002]
[Prior art]
In a photolithography process of a semiconductor device, a resist is applied to a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as a wafer), a resist film formed thereby is exposed according to a predetermined circuit pattern, and the exposed pattern is developed. Thus, a circuit pattern is formed on the resist film.
[0003]
In such a photolithography process, various heat treatments such as a heat treatment after resist application (pre-bake), a heat treatment after exposure (post-exposure bake), and a heat treatment after development (post-bake) are performed. .
[0004]
These heat treatments are usually performed by a hot plate unit in which a heating plate (hot plate) heated by a heater is arranged in a housing. In this heating plate, for example, a plurality of ring-shaped heating elements are provided concentrically. During the heating process, the semiconductor wafer is brought close to or close to the surface of the heating plate while the surface of the heating plate is covered with a cover. The heating plate is required to have a uniform temperature (in-plane uniformity) over the entire surface of the mounting plate so that the wafer can be heated at a uniform temperature over the entire surface. I have.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the resistance of the ring-shaped heating element disposed on the heating plate is not always uniform, and the heating plate may be heated unevenly. In addition, since the heat of the heating plate is reflected by the top plate of the cover, the reflected heat is also supplied to the wafer. However, if the heating state of the heating plate is not uniform, the temperature of the heating plate may be affected by the reflection heat from the top plate. Uniformity is further promoted.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a substrate heat treatment apparatus that can make the temperature distribution of a substrate uniform even when a heating plate is unevenly heated by a heating element. With the goal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a 1 A heat treatment apparatus for heating a substrate to a predetermined temperature, a heating plate having a surface close to or placed on a surface of the heating plate, and a heating plate disposed on the heating plate and generating heat by being supplied with power. A heating element, and a cover that covers the surface of the heating plate during the heat treatment of the substrate; and, of the cover, a position directly above a portion of the heating plate where the heating element does not exist, corresponding to the arrangement pattern of the heating element. And a plurality of heat pipes provided.
[0009]
Further, the present invention provides a 2 A heat treatment apparatus for heating a substrate to a predetermined temperature, a heating plate having a surface close to or placed on a surface of the heating plate, and a heating plate disposed on the heating plate and generating heat by being supplied with power. A heating element, a cover that covers the surface of the heating plate during the heat treatment of the substrate, a plurality of heat pipes disposed on the cover, and a one-way airflow from one end to the other end of the heating plate is formed on the heating plate. Unidirectional flow forming means, wherein the plurality of heating elements are linear, are arranged substantially perpendicular to the direction of air flow formed by the one-way flow forming means, respectively, the plurality of heat pipes There is provided a heat treatment apparatus, wherein the heating plate is disposed immediately above a portion where the heating element does not exist in the heating plate in accordance with the arrangement pattern of the heating element.
[0010]
According to the present invention, a plurality of heat pipes are arranged on the cover in accordance with the arrangement pattern of the heating elements. The function of easily transporting a large amount of heat to the end, and the function of quickly transporting heat when the temperature is high or low to make the temperature uniform, so that the resistance value of one heating element is not uniform Even in the case where the amount of heat generation is not uniform, the temperature of the cover is made uniform by the temperature equalizing action of the plurality of heat pipes provided on the cover according to the arrangement pattern of the heating elements. Since the heat can be uniformly applied to the substrate on the heating plate, the substrate temperature can be made uniform.
[0011]
By the way, since the airflow is formed in the processing chamber in the cover, the influence of the temperature non-uniformity of the heating plate is likely to occur not at the position directly above the heating element of the cover but at a position directly above a portion where the heating element is slightly shifted and where there is no heating element. However, in the second aspect of the present invention, since a plurality of heat pipes are arranged in the cover just above a portion where the heating element of the heating plate does not exist in accordance with the arrangement pattern of the heating element, Can be more effectively homogenized.
[0012]
In addition, the present invention 2 According to this, while forming a unidirectional airflow from one end to the other end on the heating plate by the one-way flow forming means, a plurality of linear heating elements are arranged substantially perpendicular to the direction of the one-way flow. In the processing apparatus, the plurality of heat pipes are arranged in a position corresponding to the arrangement pattern of the heating elements just above a portion of the cover where the heating elements do not exist. Even in the case of unidirectional flow type heat treatment equipment, which tends to cause variations, the temperature of the cover can be made uniform by effectively exerting the heat pipe temperature uniformity function, and the substrate on the heating plate can be made uniform. , The substrate temperature can be made uniform.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing a resist coating / developing system for a wafer on which a hot plate unit according to an embodiment of the present invention is mounted, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a rear view thereof.
[0014]
This processing system transfers a wafer W between a cassette station 10 as a transfer station, a processing station 11 having a plurality of processing units, and an exposure apparatus (not shown) provided adjacent to the processing station 11. And an interface unit 12.
[0015]
The cassette station 10 loads a plurality of semiconductor wafers (hereinafter, simply referred to as wafers) W as objects to be processed from another system into the system in a state where the plurality of semiconductor wafers W are mounted on the wafer cassette CR, for example, in units of 25 wafers. To transfer the wafer W from the wafer cassette CR to the processing station 11.
[0016]
In the cassette station 10, as shown in FIG. 1, a plurality of (four in the figure) positioning projections 20a are formed on the cassette mounting table 20 along the X direction in the figure. The wafer cassettes CR can be placed in a line with the respective wafer entrances facing the processing station 11 side. In the wafer cassette CR, the wafers W are arranged in a vertical direction (Z direction). The cassette station 10 has a wafer transfer mechanism 21 located between the wafer cassette mounting table 20 and the processing station 11. The wafer transfer mechanism 21 has a wafer transfer arm 21a movable in a cassette arrangement direction (X direction) and a wafer arrangement direction (Z direction) of the wafers W in the cassette arrangement direction. Can be selectively accessed. The wafer transfer arm 21a is configured to be rotatable in the θ direction, and a third processing unit G on the processing station 11 side, which will be described later. ₃ Can be accessed also to the alignment unit (ALIM) and extension unit (EXT) belonging to.
[0017]
The processing station 11 is provided with a plurality of processing units for performing a series of steps for performing a coating / phenomenon on the semiconductor wafer W, and these are arranged at predetermined positions in multiple stages. W is processed one by one. As shown in FIG. 1, the processing station 11 has a transfer path 22a in the center thereof, a main wafer transfer mechanism 22 provided therein, and all processing units arranged around the wafer transfer path 22a. I have. The plurality of processing units are divided into a plurality of processing units, and each processing unit includes a plurality of processing units arranged in multiple stages along a vertical direction.
[0018]
As shown in FIG. 3, the main wafer transfer mechanism 22 is provided with a wafer transfer device 46 inside a tubular support 49 so as to be able to move up and down in the vertical direction (Z direction). The cylindrical support 49 is rotatable by a rotational driving force of a motor (not shown), and accordingly, the wafer transfer device 46 is also integrally rotatable.
[0019]
The wafer transfer device 46 includes a plurality of holding members 48 that are movable in the front-rear direction of the transfer base 47, and the transfer of the wafer W between the processing units is realized by these holding members 48.
[0020]
Also, as shown in FIG. 1, in this embodiment, four processing units G ₁ , G ₂ , G ₃ , G ₄ Are actually arranged around the wafer transfer path 22a, and the processing unit G ₅ Can be arranged as needed.
[0021]
Among these, the first and second processing units G ₁ , G ₂ Are arranged in parallel on the front side of the system (front side in FIG. 1), and the third processing unit G ₃ Is disposed adjacent to the cassette station 10 and the fourth processing unit G ₄ Are arranged adjacent to the interface unit 12. Further, the fifth processing unit G ₅ Can be arranged on the back.
[0022]
First processing unit G ₁ In this example, a resist coating unit (COT) for coating a resist on a wafer W and a developing unit (DEV) for developing a resist pattern are stacked in two stages from the bottom. Second processing unit G ₂ Similarly, as two spinner-type processing units, a resist coating unit (COT) and a developing unit (DEV) are stacked in two stages from the bottom.
[0023]
Third processing unit G ₃ In FIG. 3, as shown in FIG. 3, oven-type processing units for performing a predetermined process by mounting a wafer W on a mounting table SP are stacked in multiple stages. That is, an adhesion unit (AD) for performing a so-called hydrophobizing process for improving the fixability of the resist, an alignment unit (ALIM) for performing alignment, an extension unit (EXT) for carrying in / out the wafer W, and performing a cooling process. A cooling unit (COL), and four hot plate units (HP) for performing a heating process on the wafer W before and after the exposure process and after the development process are stacked in eight stages in order from the bottom. Note that a cooling unit (COL) may be provided instead of the alignment unit (ALIM), and the cooling unit (COL) may have an alignment function.
[0024]
Fourth processing unit G ₄ Also, oven-type processing units are stacked in multiple stages. That is, the cooling unit (COL), the extension cooling unit (EXTCOL) which is a wafer loading / unloading section provided with a cooling plate, the extension unit (EXT), the cooling unit (COL), and the four hot plate units (HP) are located below. From top to bottom.
[0025]
A fifth processing unit G is provided on the back side of the main wafer transfer mechanism 22. ₅ Is provided, it can be moved laterally along the guide rail 25 when viewed from the main wafer transfer mechanism 22. Therefore, the fifth processing unit G ₅ Is provided, a space is secured by sliding the guide rail 25 along the guide rail 25, so that maintenance work can be easily performed from behind the main wafer transfer mechanism 22.
[0026]
The interface section 12 has the same length as the processing station 11 in the depth direction (X direction). As shown in FIGS. 1 and 2, a portable pickup cassette CR and a stationary buffer cassette BR are arranged in two stages at the front of the interface section 12, and a peripheral exposure device 23 is arranged at the rear. The wafer transfer mechanism 24 is provided at the center. The wafer transfer mechanism 24 has a wafer transfer arm 24a. The wafer transfer arm 24a moves in the X direction and the Z direction and can access the cassettes CR and BR and the peripheral exposure device 23. ing. Further, the wafer transfer arm 24a is rotatable in the θ direction, and the fourth processing unit G of the processing station 11 ₄ , And an access to a wafer transfer table (not shown) on the adjacent exposure apparatus side.
[0027]
In such a resist coating and developing system, first, in the cassette station 10, the wafer transfer arm 21a of the wafer transfer mechanism 21 accesses the wafer cassette CR containing unprocessed wafers W on the cassette mounting table 20. Then, one wafer W is taken out from the cassette CR, and the third processing unit G ₃ To the extension unit (EXT).
[0028]
The wafer W is loaded from the extension unit (EXT) into the processing station 11 by the wafer transfer device 46 of the main wafer transfer mechanism 22. Then, the third processing unit G ₃ After being aligned by the alignment unit (ALIM), the wafer is transported to an adhesion processing unit (AD), where it is subjected to a hydrophobizing process (HMDS process) for improving the fixability of the resist. Since this process involves heating, the wafer W is then transferred to a cooling unit (COL) by the wafer transfer device 46 and cooled.
[0029]
After the adhesion process is completed, the wafer W cooled to a predetermined temperature by the cooling unit (COL) is subsequently transferred to the resist coating unit (COT) by the wafer transfer device 46, where a coating film is formed. After the coating process is completed, the wafer W is processed by the processing unit G. ₃ , G ₄ Is prebaked in one of the hot plate units (HP), and then cooled to a predetermined temperature in one of the cooling units (COL).
[0030]
The cooled wafer W is supplied to the third processing unit G ₃ Is transported to the alignment unit (ALIM), where the alignment is performed there, and then the fourth processing unit group G ₄ Is transferred to the interface unit 12 via the extension unit (EXT).
[0031]
In the interface section 12, after a peripheral exposure for removing extra resist is performed on a portion of, for example, 1 mm around the wafer periphery by the peripheral exposure apparatus 23, an exposure apparatus (not shown) provided adjacent to the interface section 12 Thus, the resist film on wafer W is exposed to light according to a predetermined pattern.
[0032]
The wafer W after the exposure is returned to the interface section 12 again, and the fourth processing section G is ₄ Is transferred to the extension unit (EXT) belonging to. Then, the wafer W is transferred to one of the hot plate units (HP) by the wafer transfer device 46 and subjected to post-exposure bake processing, and then cooled to a predetermined temperature by the cooling unit (COL).
[0033]
Thereafter, the wafer W is transferred to a developing unit (DEV), where the exposure pattern is developed. After the development processing, the wafer W is transferred to any one of the hot plate units (HP) and subjected to post bake processing, and then cooled to a predetermined temperature by the cooling unit (COL). After such a series of processing is completed, the third processing unit group G ₃ Is returned to the cassette station 10 via the extension unit (EXT), and is stored in one of the wafer cassettes CR.
[0034]
Next, a hot plate unit (HP) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a hot plate unit according to the first embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the hot plate unit of FIG. 4 in an enlarged manner, and FIG. FIG. 7 is a perspective view schematically showing the arrangement of the heating elements and heat pipes in the hot plate unit. FIG. 7 is a schematic view showing a ring-shaped heat pipe provided on the hot plate in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a control system of the hot plate in FIG. 4.
[0035]
The hot plate unit (HP) of the present embodiment has a casing 50, and a disk-shaped heating plate 51 is disposed on one side inside the casing 50. The heating plate 51 is made of, for example, aluminum, and a proximity pin 52 is provided on a surface thereof. The wafer W is placed on the proximity pins 52 in a state of being close to the heating plate 51. A plurality of ring-shaped heating elements 53 are arranged concentrically on the back surface of the heating plate 51. These heating elements 53 generate heat when energized, and heat the heating plate 51 to raise the temperature of the wafer W. In this case, it is preferable that the amount of current supplied to each ring-shaped heating element 53 can be independently controlled.
[0036]
The heating plate 51 is supported by a support member 54, and the inside of the support member 54 is hollow. The heating plate 51 has three through-holes 55 formed in the center thereof, and three (only two are shown) elevating pins 56 for raising and lowering the wafer W are vertically movable in these through-holes 55. Is provided. Further, a cylindrical guide member 57 which is continuous with the through hole 55 between the heating plate 51 and the bottom plate 54a of the support member 54 is provided. The lift pins 56 can be moved without being hindered by the heater wiring and the like below the heating plate 51 by these guide members 57. The lifting pins 56 are supported by a support plate 58, and are moved up and down by a cylinder 59 provided on the side of the support member 54 via the support plate 58.
[0037]
A support ring 61 that surrounds and supports the heating plate 51 and the support member 54 is provided, and a cover 62 that can move up and down is provided on the support ring 61. Then, the processing chamber S for the wafer W is formed with the cover 62 lowered to the upper surface of the support ring 61. When the wafer W is carried in and out of the heating plate 51, it is retracted upward.
[0038]
An exhaust port 63 connected to an exhaust pipe 64 is provided at the center of the cover 62. Air is introduced from a gap between the support ring 61 on the outer peripheral side of the heating plate 51 and the cover 62. The processing chamber S is exhausted through 64. Therefore, an airflow from the outer peripheral side of the heating plate 51 to the center is formed in the processing chamber S.
[0039]
Above the cover 62, a plurality of ring-shaped heat pipes 65 are arranged. According to the arrangement pattern of the heating elements 53, the ring-shaped heat pipes 65 may be provided in a plurality above the position of the heating plate 51 where the ring-shaped heating elements 53 do not exist, specifically, as shown in FIGS. Above the position between the ring-shaped heat generating elements 53, the heat generating elements 53 are arranged concentrically in the same arrangement pattern. As shown in FIG. 5, the heat pipe 65 is preferably provided above the adjacent heating elements 53 at equal intervals.
[0040]
As shown in FIG. 7, the ring-shaped heat pipe 65 includes a container 66 as an outer shell member made of a tubular metal, for example, copper or a copper alloy, and a wick 67 made of, for example, a mesh member provided on the inner peripheral wall thereof. And a hermetically sealed structure in which a working fluid such as water is filled. The wick 67 has a function of moving the hydraulic fluid using the capillary phenomenon. This ring-shaped heat pipe 65 has a function of easily transporting a large amount of heat by utilizing the evaporation phenomenon and the condensation phenomenon of the working fluid filled therein, and the heat is quickly heated when the temperature is high or low. Has the function of transporting and making the temperature uniform. Specifically, for example, when a part of the heat pipe 65 is heated, the working fluid evaporates, becomes a vapor flow, moves at a high speed to a low temperature part, and then contacts the pipe wall to be cooled and condensed. The condensate returns to the heating section due to the capillary action of the wick 67. Instead of using the wick 67, the condensate can be returned by gravity.
[0041]
A plurality of temperature sensors 70 are provided at appropriate places in the heating plate 51 so that the temperature of the heating plate 51 is measured. The detection signal from the temperature sensor 70 is transmitted to a unit controller 71 for controlling the hot plate unit (HP), as shown in FIG. 8, and is sent from the controller 71 to the temperature controller 72 based on the detection information. A control signal is transmitted, and an output adjustment signal is transmitted from the temperature controller 72 to the heating element power supply 74 based on the control signal. Further, during the heating process, the unit controller 71 sends a control signal to the cylinder 59 to control the elevation of the elevating pin 56 and also controls the amount of exhaust by an electromagnetic valve 64 a provided in the exhaust pipe 64. Note that the unit controller 71 outputs a control signal based on a command from a system controller (not shown) of the coating / developing system.
[0042]
The control of the heating element 53 by the unit controller 71 is performed in such a manner that the heating element located on the downstream side of the air flow (that is, the center of the wafer W) can be controlled when the amount of current supplied to each ring-shaped heating element 53 can be controlled independently. It is preferable to change the current supplied on the upstream side (that is, on the periphery of the wafer W). That is, in the processing chamber S, the airflow flows from the outer periphery to the center of the heating plate 51 and is exhausted upward from the center of the cover 62, and the wafer W is slightly separated from the surface of the heating plate 51 by the proximity pins 52. Therefore, the air flow also flows to the back surface side of the wafer W, and more inert gas or the like stays on the downstream side of the wafer W (that is, toward the center of the wafer W), and the supply current to the heating element 53 is reduced. If they are the same, the temperature may increase slightly toward the downstream side of the airflow (that is, toward the center of the wafer W). Therefore, when the heating element 53 is controlled by the unit controller 71, the current supplied to the heating element located on the upstream side of the airflow and the current supplied to the heating element located on the downstream side are changed. Specifically, it is preferable to control the power supply 74 by the unit controller 71 so as to supply more current to the heating element 53 located on the upstream side than the heating element 53 located on the downstream side of the airflow. Thereby, the uniformity of the heating by the heating plate 51 can be further improved.
[0043]
In the hot plate unit (HP) configured as described above, the heating process of the wafer W is performed as follows.
[0044]
First, the wafer W is carried into the housing of the hot plate unit (HP) by the wafer transfer device 46 and delivered to the elevating pins 56, which are lowered to heat the wafer W to a predetermined temperature. The heating plate 51 is placed on the promixity pins 52 provided on the surface of the heating plate 51 in the closed state.
[0045]
Next, the cover 62 is lowered to form the processing chamber S, and the airflow flows from the outer peripheral side of the heating plate 51 to the approximate center of the wafer W, and is exhausted through the exhaust port 63 and the exhaust pipe 64 above it. .
[0046]
In this case, the resistance of the ring-shaped heating element 53 disposed on the heating plate 51 is not necessarily uniform, and the heating plate 51 may be heated unevenly. Further, since the heat of the heating plate 51 is reflected by the top plate of the cover 62 and supplied to the wafer W, when the heating state of the heating plate 53 is not uniform as described above, the reflection from the top plate of the cover 62 is performed. The heat further promotes temperature non-uniformity.
[0047]
On the other hand, in the present embodiment, the plurality of heat pipes 65 are arranged concentrically on the upper surface of the cover 62 in accordance with the arrangement pattern of the heating elements 53. Even in the case where the resistance value of the heating element 53 is non-uniform and the amount of heat generation is non-uniform, the temperature of the cover 62 can be made uniform and the wafer W on the heating plate 51 can be made uniform. Since heat can be applied, the temperature of the wafer W can be made uniform.
[0048]
By the way, when the airflow is formed in the processing chamber S, the influence of the temperature non-uniformity of the heating plate 51 is caused not by the position directly above the heating element 53 of the cover 62 but by the position immediately above a part where the heating element is slightly displaced. In the present embodiment, a plurality of heat pipes 65 are arranged in a ring shape in a position directly above a portion of the heating plate 51 where the heating element 53 does not exist, corresponding to the arrangement pattern of the heating element 53. In addition, the effect of uniformizing the temperature of the heat pipe 65 is exerted favorably, the temperature of the cover 62 can be maintained substantially uniform in the circumferential direction, and the temperature of the wafer W can be surely uniformized.
[0049]
After the heating process of the wafer W is completed in this manner, the cover 62 is moved upward, the wafer W is lifted by the elevating pins 56, transferred to the wafer transfer device 46, and unloaded from the hot plate unit (HP). Then, it is transported to the next unit.
[0050]
Next, a hot plate unit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a hot plate unit according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view schematically showing the arrangement of a heating element and a heat pipe in the hot plate unit shown in FIG. FIG. 11 is a schematic diagram showing a cut-away portion of a linear heat pipe provided in the hot plate unit of FIG. 9, and FIG. 12 is a diagram showing a control system of the hot plate of FIG. In these figures, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0051]
In the present embodiment, a rectangular heating plate 51 ′ is disposed below the inside of the casing 50. Proximity pins 52 'are provided on the surface of the heating plate 51', and the wafer W is mounted on the proximity pins 52 'in a state of being close to the surface of the heating plate 51. A plurality of linear heating elements 53 'are arranged substantially in parallel on the back surface of the heating plate 51'. These heating elements 53 'generate heat when energized, and heat the heating plate 51' to raise the temperature of the wafer W. In this case, it is preferable that the amount of current supplied to each linear heating element 53 'can be independently controlled.
[0052]
The heating plate 51 'is supported by a support member 54', and the inside of the support member 54 'is hollow. A support ring 61 'that surrounds and supports the support member 54' is provided, and a cover 62 'that can move up and down is provided on the support ring 61'. Then, with the cover 62 'lowered to the upper surface of the support ring 61', a processing chamber S 'sealed from the outside by the seal ring 81 is formed.
[0053]
On one side of the heating plate 51 ', a gas supply nozzle 82 having a width of substantially one side of the heating plate 51' and supplying a gas such as an inert gas or air into the processing chamber S 'is provided. A gas supply pipe 83 for supplying a gas such as an inert gas or air is connected to the gas supply nozzle 82. The gas supply pipe 83 is provided with an electromagnetic valve 84 for adjusting the flow rate and flow rate of the flowing gas.
[0054]
On the other hand, on the other side of the heating plate 51 ′, an exhaust nozzle 85 having a width of substantially one side of the heating plate 51 ′ and exhausting gas in the processing chamber S ′ is provided. , An exhaust pipe 86 is connected. The exhaust pipe 86 is provided with an electromagnetic valve 87 for adjusting the displacement.
[0055]
Then, the gas supplied from the gas supply nozzle 82 to the processing chamber S 'is exhausted from the exhaust nozzle 85, and the gas flowing from one end of the heating plate 51 to the other end as shown in FIG. A directional airflow is formed. The arrangement direction of the heating elements 53 'is substantially perpendicular to the direction of the one-way airflow.
[0056]
Above the cover 62 ', a plurality of linear heat pipes 65' are arranged. This linear heat pipe 65 ′ is located above a position where the linear heating element 53 ′ of the heating plate 51 ′ does not exist, specifically, as shown in FIG. 10, a plurality of linear heating elements 53 ′. The heating elements 53 'are arranged in parallel with each other above the position between them, similarly to the arrangement pattern of the heating elements 53'. The heat pipe 65 'is preferably provided above an equal distance between the adjacent heating elements 53'.
[0057]
As shown in FIG. 11, the linear heat pipe 65 'has a cylindrical metal container 66' made of, for example, copper or a copper alloy, and a wick 67 'provided on the inner peripheral wall thereof. It has a closed structure in which a working fluid such as water is filled. The wick 67 'has a function of moving the hydraulic fluid using the capillary phenomenon. This linear heat pipe 65 'has a function of easily transporting a large amount of heat from one end to the other end by utilizing the evaporation phenomenon and the condensation phenomenon of the working fluid filled therein, and has a high and low temperature. In some cases, it has the function of quickly transporting heat to equalize the temperature. Specifically, for example, when one end of the heat pipe 65 'is heated, the working fluid evaporates, moves as a vapor stream at a high speed to a low temperature part, and then contacts the pipe wall to be cooled and condensed. The condensate returns to the heating section due to the capillary action of the wick 67 '. Instead of using the wick 67 ', the condensate can be returned by gravity.
[0058]
The control system of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and similarly performs the temperature control of the heating plate and the elevation control of the elevation pins 56, as shown in FIG. Instead of controlling the electromagnetic valve 64a, control signals are sent to the electromagnetic valves 84 and 87 to control the gas supply amount from the gas supply nozzle 82 and the exhaust amount from the exhaust nozzle 85.
[0059]
The control of the heating element 53 'by the unit controller 71 is performed on the upstream side of the one-way airflow formed on the heating plate 51' when the amount of electricity to each linear heating element 53 'can be controlled independently of each other. It is preferable to control so as to change the current supplied by the heating element located at the first position and the heating element located at the downstream side. That is, in the rectangular heating plate 51 ′, the plurality of heating elements 53 ′ are arranged in a straight line and substantially parallel to each other, and an airflow in one direction is substantially perpendicular to the heating element 53 ′ on the heating plate 51 ′. Further, since the wafer W is slightly separated from the mounting surface by the proximity pins 52 ′, the supplied gas also flows to the back surface side of the wafer W, and becomes more downstream of the wafer W. If a large amount of gas remains and the supply current of the heating element 53 'is the same, the temperature may increase slightly toward the downstream side of the wafer W. Therefore, when the heating element 53 'is controlled by the unit controller 71, the current supplied to the heating element located on the upstream side of the airflow and the current supplied to the heating element located on the downstream side are changed. Specifically, it is preferable that the power supply 74 is controlled by the unit controller 71 so as to supply more current to the heating element 53 ′ located on the upstream side than the heating element 53 ′ located on the downstream side of the airflow. Thereby, the temperature of the heating plate 51 'is maintained uniformly in the direction of the airflow (that is, the direction substantially perpendicular to the heating element 53').
[0060]
When performing the heat treatment by the hot plate unit (HP) configured as described above, first, similarly to the case of the first embodiment, the wafer W is loaded into the housing 50 by the wafer transfer device 46. , Are placed on the proximity pins 52 '.
[0061]
Next, the cover 62 'is lowered to form the processing chamber S', and the solenoid valves 84 and 87 are controlled so that a unidirectional airflow from the one end of the heating plate 51 'to the other end is supplied to the processing chamber S'. It is formed.
[0062]
By supplying power to the heating element 53 'in a state where such a unidirectional airflow is formed, the wafer W on the heating plate 51' is heated. Since a unidirectional airflow is formed on the upper surface of the heating plate 51 'in this manner, unlike the cover 62 of the first embodiment, the central portion of the cover 62' is not provided with an exhaust port, and the accumulated gas There is no possibility that dust or dust will fall on the upper surface of the wafer. Further, since the gas does not stay above the vicinity of the center of the wafer W, the heat from the heating plate 51 'does not unevenly act on the vicinity of the center of the wafer W. Further, since there is no need to provide an exhaust structure on the cover 62 ', the vertical dimension of the apparatus itself can be reduced.
[0063]
In this case, the resistance value of one linear heating element 53 ′ is not necessarily uniform, and the amount of heat generated in one heating element 53 ′ varies, and the heating element 53 ′ hardly causes heat transfer. Since the heating plate 51 is arranged in a direction perpendicular to the airflow, temperature variation easily occurs in the heating plate 51 in a direction perpendicular to the airflow. In addition, since the heat of the heating plate 51 'is reflected by the top plate of the cover 62' and supplied to the wafer W, when the temperature variation of the heating plate 53 'occurs, the top plate of the cover 62' is not affected. The non-uniformity of the temperature is further promoted by the heat reflected from the substrate.
[0064]
On the other hand, in the present embodiment, a plurality of heat pipes 65 ′ are arranged linearly and in parallel with each other on the upper surface of the cover 62 ′ according to the arrangement pattern of the heating elements 53 ′ according to the arrangement pattern of the heating elements 53 ′. Since it is arranged in the same direction as 53 ′, there is a case where the resistance value is uneven in one heating element 53 ′ and the heat generation amount is uneven due to the temperature uniforming action of the heat pipe 65 ′. Also, since the temperature of the cover 62 'can be made uniform and heat can be uniformly applied to the wafer W on the heating plate 51', the temperature of the wafer W can be made uniform.
[0065]
By the way, when an airflow in one direction is formed in the processing chamber S ′, the influence of the non-uniform temperature of the heating plate 51 ′ is caused not by the heating element 53 ′ of the cover 62 ′ but by a slightly shifted heating element. However, in the present embodiment, a plurality of heat pipes corresponding to the arrangement pattern of the heating elements 53 ′ are provided directly above the portions of the heating plate 51 ′ where the heating elements 53 ′ do not exist. Since the heat pipes 65 'are arranged in a ring shape, the temperature uniformity of the heat pipe 65' is effectively exhibited, and the temperature of the cover 62 'can be maintained substantially uniform in the circumferential direction. Can be reliably made uniform.
[0066]
After the heating process of the wafer W is completed in this manner, the cover 62 'is moved upward, the wafer W is lifted by the elevating pins 56, delivered to the wafer transfer device 46, and transferred from the hot plate unit (HP). It is carried out and transported to the next unit.
[0067]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the heating element and the heat pipe are linear or ring-shaped, but are not limited thereto and may have other shapes. The arrangement position of the heat pipe is not limited to the upper surface of the cover as in the above embodiment, but may be embedded in a top plate of the cover, for example. The position of the heating element is not limited to the lower side of the heating plate, and may be buried in the heating plate, for example. Further, the structure of the heat treatment apparatus is not limited to the hot plate unit exemplified in the above embodiment, and various forms are possible. Further, although the heat treatment of the resist coating / developing processing system has been described, the present invention can be applied to other heat treatments. Further, in the above embodiment, the case where the wafer is placed on the proximity pins and the heating is performed indirectly is described, but the wafer may be placed directly on the heating plate and heated. Furthermore, in the above embodiment, the case where a semiconductor wafer is used as a substrate has been described. However, the present invention is also applicable to a case where a substrate to be processed other than the semiconductor wafer, for example, an LCD substrate is heated.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of heat pipes are arranged on the cover in accordance with the arrangement pattern of the heating elements, and the heat pipes use an evaporation phenomenon and a condensation phenomenon of the working fluid filled therein. And a function of easily transporting a large amount of heat from one end to the other, and a function of quickly transporting heat to equalize the temperature when the temperature is high or low. Even in the case where the resistance value is non-uniform and the amount of generated heat is non-uniform, the temperature uniformity of the plurality of heat pipes provided on the cover according to the arrangement pattern of the heating elements, Since the temperature of the cover can be made uniform and heat can be uniformly applied to the substrate on the heating plate, the substrate temperature can be made uniform.
[0069]
Also, Since a plurality of heat pipes are arranged in the cover just above the portion of the heating plate where the heating element does not exist, corresponding to the arrangement pattern of the heating element, the temperature of the cover can be more effectively equalized.
[0070]
According to another configuration of the present invention, the unidirectional flow forming means forms a unidirectional airflow from one end to the other end on the heating plate, and directs the plurality of linear heating elements in the unidirectional flow direction. In the heat treatment device arranged substantially vertically, a plurality of heat pipes are arranged in a position directly above a portion of the cover where the heating element of the heating plate does not exist, corresponding to the arrangement pattern of the heating element. Even in the case of a one-way flow type heat treatment apparatus in which temperature variation is likely to occur due to variation in resistance value, the temperature of the cover can be made uniform by effectively exerting the action of uniformizing the temperature of the heat pipe. Since heat can be uniformly applied to the substrate on the plate, the substrate temperature can be made uniform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a semiconductor wafer resist coating and developing processing system including a hot plate unit which is an embodiment of a heat processing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an overall configuration of a semiconductor wafer resist coating and developing system including a hot plate unit, which is one embodiment of the heat processing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a rear view showing an overall configuration of a semiconductor wafer resist coating and developing processing system including a hot plate unit as one embodiment of the heat processing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view schematically showing the hot plate unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a part of the hot plate unit of FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view schematically showing the arrangement of a heating element and a heat pipe in the hot plate unit of FIG. 4;
FIG. 7 is a schematic diagram showing a ring-shaped heat pipe provided on the hot plate of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a control system of the hot plate in FIG. 4;
FIG. 9 is a sectional view schematically showing a hot plate unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view schematically showing an arrangement of a heating element and a heat pipe in the hot plate unit shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a schematic diagram showing a linear heat pipe provided in the hot plate unit of FIG. 9 with a part cut away.
FIG. 12 is a diagram showing a control system of the hot plate in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
51, 51 '; heating plate
52, 52 '; Proximity pin
56; lifting pin
53, 53 '; heating element
62, 62 '; cover
63; exhaust port
64; exhaust pipe
65, 65 '; heat pipe
82; gas supply nozzle
83; gas supply pipe
84, 87; solenoid valve
85; exhaust nozzle
86; exhaust pipe
S, S '; Processing room
W; semiconductor wafer

Claims

A heat treatment apparatus for heating the substrate to a predetermined temperature,
A heating plate that carries out heat treatment with a substrate close to or placed on the surface thereof,
A plurality of heating elements arranged on the heating plate and generating heat by being supplied with power,
A cover that covers the surface of the heating plate during the heat treatment of the substrate,
A heat treatment apparatus comprising: a plurality of heat pipes disposed in a position directly above a portion of the heating plate on which the heating element does not exist in the cover, in accordance with an arrangement pattern of the heating element. .

2. The heating element according to claim 1, wherein the plurality of heating elements have a ring shape and are arranged concentrically on the heating plate, and the plurality of heat pipes have a ring shape and are arranged concentrically on the cover. 3. The heat treatment apparatus according to claim 1.

3. The heat treatment apparatus according to claim 2 , further comprising an airflow forming means for forming an airflow from the outer periphery toward the center of the heating plate.

2. The heating element according to claim 1, wherein the plurality of heating elements have a linear shape and are arranged substantially parallel to the heating plate, and the plurality of heat pipes have a linear shape and are arranged substantially parallel to the cover. 3. The heat treatment apparatus according to claim 1.

A heat treatment apparatus for heating the substrate to a predetermined temperature,
A heating plate that carries out heat treatment with a substrate close to or placed on the surface thereof,
A plurality of heating elements arranged on the heating plate and generating heat by being supplied with power,
A cover that covers the surface of the heating plate during the heat treatment of the substrate,
A plurality of heat pipes arranged on the cover,
A unidirectional flow forming means for forming a unidirectional airflow from one end to the other end on the heating plate,
The plurality of heating elements have a linear shape and are arranged substantially perpendicular to the direction of the airflow formed by the one-way flow forming means, respectively, and the plurality of heat pipes do not have the heating elements of the heating plate. A heat treatment device, wherein the heat treatment device is disposed at a position directly above a portion corresponding to the arrangement pattern of the heating elements.