JP4148387B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等の被処理体を載置台で熱処理する熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ウエハの製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ基板等（以下にウエハ等という）の表面に、レジストのパターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が用いられている。このフォトリソグラフィ技術は、ウエハ等の表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布工程と、形成されたレジスト膜に回路パターンを露光する露光処理工程と、露光処理後のウエハ等に現像液を供給する現像処理工程とを有している。
【０００３】
また、上記処理工程間においては、例えばレジスト塗布工程と露光処理工程との間で行われる、レジスト膜中の残留溶剤を蒸発させてウエハ等とレジスト膜との密着性を向上させるための加熱処理（プリベーク）や、露光処理工程と現像処理工程との間で行われる、フリンジの発生を防止するため、あるいは化学増幅型レジスト（ＣＡＲ：chemically amplified resist）における酸触媒反応を誘起するための加熱処理（ポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ））や、現像処理工程後に行われる、レジスト中の残留溶媒や現像時にレジスト中に取り込まれたリンス液を除去し、ウェットエッチング時の浸み込みを改善するための加熱処理（ポストベーク）等、種々の加熱処理が行われている。
【０００４】
上記加熱処理は、レジストパターンの形成に影響するため重要であるが、特に、高感度、高解像性、高ドライエッチング耐性を実現できることで、近年注目されている化学増幅型レジストを用いる場合には、ＰＥＢ時にレジスト膜の各部に与えられる熱量の差が最終的な製品における回路パターン形成に極めて大きな影響を与えるため、加熱処理の条件を厳しく管理することが必要とされる。
【０００５】
加熱処理に使用される熱処理装置としては、図７に示すように、従来より、ヒータ２６を有しウエハＷを所定の温度に加熱可能な載置台２５と、加熱処理時にウエハＷを載置台２５に対して僅かに隙間を空けて支持するギャップピン７０と、載置台２５の同心円上の複数箇所に等間隔に設けられた支持ピン案内用貫通孔２７を貫通し、ウエハＷをギャップピン７０上に載置すると共に、ギャップピン７０上方に移動する昇降可能な支持ピン８０とを有するものが用いられている。
【０００６】
このように構成された熱処理装置においては、始めに、支持ピン８０を支持ピン案内用貫通孔２７を介して載置台２５上部へ突出させた後、支持ピン８０にウエハＷを載置する。次に、支持ピン８０を載置台２５下部へ収容することによりウエハＷをギャップピン７０上に載置し、熱処理を行う。このとき、ギャップピン７０は、載置台２５の上面から僅かに突出しているため、ウエハＷと載置台２５との間には微小な隙間が空いており、ウエハＷにはパーティクル等が付着することがなく、効率良く加熱することが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のギャップピン７０は、図８に示すように、載置台２５に取り付ける基台部７１と、この基台部７１に起立しウエハＷを載置台２５と０．１〜０．３ｍｍの隙間を空けて支持する支持部７２とで構成されており、支持部７２と載置台２５との間には、ギャップピン７０が抜き出たり、浮き上がったりするのを防止するために、例えばＥリング等の押え部材９０によって固定するための空間Ｓが設けられている。この空間Ｓの近傍では載置台２５とウエハＷとの距離が大きくなるため、その他の部分よりも温度が低くなる。逆に、支持部７２上では、支持部７２からウエハＷに直接熱が伝わるため、その他の部分よりも温度が高くなる。その結果、ベーク後のウエハ上に転写跡が残り、歩留まりの低下をきたすという問題があった。
【０００８】
また、支持ピン８０は、図７に示すように、載置台２５を貫通して昇降移動可能に形成されるため、載置台２５との間には僅かな隙間が設けられている。この隙間の近傍では載置台２５とウエハＷとの距離が大きくなるため、その他の部分よりも温度が低くなる。また、支持ピン８０と載置台２５とは接触していないため、載置台２５の温度が上昇しても支持ピン８０側に熱が速やかに伝わらず、支持ピン８０と載置台２５とで温度差が生じる場合がある。その結果、ベーク後のウエハ上に転写跡が残り、歩留まりの低下をきたすという問題があった。
【０００９】
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、半導体ウエハやＬＣＤ基板等に対する均一な熱処理が可能な熱処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の熱処理装置は、熱源を有する載置台と、被処理体を上記載置台上に隙間をもたせて支持するギャップピンと、上記載置台を貫通し、上記被処理体を上記ギャップピン上に載置すると共に、ギャップピン上方に移動する昇降可能な支持ピンとを具備し、上記熱源から発せられる熱量を上記載置台表面から輻射して被処理体に熱処理を施す熱処理装置を前提とし、上記支持ピンから上記被処理体に与えられる熱と上記載置台表面から上記被処理体に与えられる熱との差が小さくなるようにすべく、支持ピンの先端部と載置台とを接触可能に形成してなることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
この発明の熱処理装置において、上記支持ピンの先端部表面に、高熱伝導性被膜を形成する方が好ましい（請求項２）。また、支持ピンの上面に、合成樹脂製支持部を形成する方が好ましい（請求項３）。また、上記支持ピンの先端部に、被処理体側に向かって熱を反射する反射板を設ける方が好ましく（請求項４）、更に、上記反射板の表面に、高熱伝導性被膜を形成する方が好ましい（請求項５）。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、支持ピンは、支持ピンから被処理体に与えられる熱と載置台表面から被処理体に与えられる熱との差が小さくなるよう形成されるので、被処理体に熱を均一に供給することができ、被処理体表面に支持ピンの転写跡が残るのを抑制して、歩留まりの向上を図ることができる。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、支持ピンの先端部と載置台とを接触可能に形成するので、載置台との間に隙間を生じることがなく、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を小さくすることができ、被処理体表面に支持ピンの転写跡が残るのを抑制して、歩留まりの向上を図ることができる。また、接触部を通じて載置台から支持ピンへ熱を供給することができるので、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を更に小さくすることができる。この場合、支持ピンの先端部表面に、高熱伝導性被膜を形成することにより、載置台の熱を支持ピンに効率よく伝えることができ、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を更に確実に小さくすることができる（請求項２）。また、支持ピンの上面に、合成樹脂製支持部を形成することにより、パーティクルの発生を抑制することができる（請求項３）。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、支持ピンの先端部に、被処理体側に向かって熱を反射する反射板を設けるので、輻射熱を確実に被処理体に供給することができ、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を確実に小さくすることができる。この場合、反射板の表面に、高熱伝導性被膜を形成することにより、載置台の熱を反射板に均一に伝えることができ、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を更に確実に小さくすることができる（請求項５）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、この発明の熱処理装置を、半導体ウエハの加熱処理を行うホットプレートユニットに適用した場合について説明する。
【００１６】
図１はレジスト液塗布・現像処理システムの一実施形態の概略平面図、図２は図１の正面図、図３は図２の背面図である。
【００１７】
上記処理システムは、被処理体として半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）をウエハカセット１で複数枚例えば２５枚単位で外部からシステムに搬入又はシステムから搬出したり、ウエハカセット１に対してウエハＷを搬出・搬入したりするためのカセットステーション１０（搬送部）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てなるこの発明の処理装置を具備する処理ステーション２０と、この処理ステーション２０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・フェース部３０とで主要部が構成されている。
【００１８】
上記カセットステーション１０は、図１に示すように、カセット載置台２上の突起３の位置に複数個例えば４個までのウエハカセット１がそれぞれのウエハ出入口を処理ステーション２０側に向けて水平のＸ方向に沿って一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）及びウエハカセット１内に垂直方向に沿って収容されたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用ピンセット４が各ウエハカセット１に選択的に搬送するように構成されている。また、ウエハ搬送用ピンセット４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２０側の第３の組Ｇ３の多段ユニット部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）及びエクステンションユニット（ＥＸＴ）にも搬送できるようになっている。
【００１９】
上記処理ステーション２０は、図１に示すように、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２１が設けられ、この主ウエハ搬送機構２１を収容する室２２の周りに全ての処理ユニットが１組又は複数の組に渡って多段に配置されている。この例では、５組Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びＧ５の多段配置構成であり、第１及び第２の組Ｇ１，Ｇ２の多段ユニットはシステム正面（図１において手前）側に並列され、第３の組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の組Ｇ４の多段ユニットはインター・フェース部３０に隣接して配置され、第５の組Ｇ５の多段ユニットは背部側に配置されている。
【００２０】
この場合、図２に示すように、第１の組Ｇ１では、カップ２３内でウエハＷをスピンチャック（図示せず）に載置して所定の処理を行う２台のスピナ型処理ユニット例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）及びレジストパターンを現像する現像ユニット（ＤＥＶ）が垂直方向の下から順に２段に重ねられている。第２の組Ｇ２も同様に、２台のスピナ型処理ユニット例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユニット（ＤＥＶ）が垂直方向の下から順に２段に重ねられている。このようにレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）を下段側に配置した理由は、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ためである。しかし、必要に応じてレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）を上段に配置することも可能である。
【００２１】
図３に示すように、第３の組Ｇ３では、ウエハＷをウエハ載置台２４に載置して所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット例えばウエハＷを冷却するクーリングユニット（ＣＯＬ）、ウエハＷに疎水化処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、ウエハＷの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）、ウエハＷをベークする４つのホットプレートユニット（ＨＰ）が垂直方向の下から順に例えば８段に重ねられている。第４の組Ｇ４も同様に、オーブン型処理ユニット例えばクーリングユニット（ＣＯＬ）、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）、急冷機能を有する２つのチリングホットプレートユニット（ＣＨＰ）及び２つのホットプレートユニット（ＨＰ）が垂直方向の下から順に例えば８段に重ねられている。
【００２２】
上記のように処理温度の低いクーリングユニット（ＣＯＬ）、エクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いホットプレートユニット（ＨＰ）、チリングホットプレートユニット（ＣＨＰ）及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。勿論、ランダムな多段配置とすることも可能である。
【００２３】
なお、図１に示すように、処理ステーション２０において、第１及び第２の組Ｇ１，Ｇ２の多段ユニット（スピナ型処理ユニット）に隣接する第３及び第４の組Ｇ３，Ｇ４の多段ユニット（オーブン型処理ユニット）の側壁の中には、それぞれダクト６５，６６が垂直方向に縦断して設けられている。これらのダクト６５，６６には、ダウンフローの清浄空気又は特別に温度調整された空気が流されるようになっている。このダクト構造によって、第３及び第４の組Ｇ３，Ｇ４のオーブン型処理ユニットで発生した熱は遮断され、第１及び第２の組Ｇ１，Ｇ２のスピナ型処理ユニットへは及ばないようになっている。
【００２４】
また、この処理システムでは、主ウエハ搬送機構２１の背部側にも図１に点線で示すように第５の組Ｇ５の多段ユニットが配置できるようになっている。この第５の組Ｇ５の多段ユニットは、案内レール６７に沿って主ウエハ搬送機構２１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の組Ｇ５の多段ユニットを設けた場合でも、ユニットを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２１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。
【００２５】
上記インター・フェース部３０は、奥行き方向では処理ステーション２０と同じ寸法を有するが、幅方向では小さなサイズに作られている。このインター・フェース部３０の正面部には可搬性のピックアップカセット３１と定置型のバッファカセット３２が２段に配置され、背面部には周辺露光装置３３が配設され、中央部には、ウエハ搬送アーム３４が配設されている。このウエハ搬送アーム３４は、Ｘ，Ｚ方向に移動して両カセット３１，３２及び周辺露光装置３３に搬送するように構成されている。また、ウエハ搬送アーム３４は、θ方向に回転可能に構成され、処理ステーション２０側の第４の組Ｇ４の多段ユニットに属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）及び隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）にも搬送できるように構成されている。
【００２６】
上記のように構成される処理システムは、クリーンルーム４０内に設置されるが、更にシステム内でも効率的な垂直層流方式によって各部の清浄度を高めている。
【００２７】
次に、上記処理システムの動作について説明する。まず、カセットステーション１０において、ウエハ搬送用ピンセット４がカセット載置台２上の未処理のウエハＷを収容しているカセット１にアクセスして、そのカセット１から１枚のウエハＷを取り出す。ウエハ搬送用ピンセット４は、カセット１よりウエハＷを取り出すと、処理ステーション２０側の第３の組Ｇ３の多段ユニット内に配置されているアライメントユニット（ＡＬＩＭ）まで移動し、ユニット（ＡＬＩＭ）内のウエハ載置台２４上にウエハＷを載せる。ウエハＷは、ウエハ載置台２４上でオリフラ合せ及びセンタリングを受ける。その後、主ウエハ搬送機構２１がアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に反対側からアクセスし、ウエハ載置台２４からウエハＷを受け取る。
【００２８】
処理ステーション２０において、主ウエハ搬送機構２１はウエハＷを最初に第３の組Ｇ３の多段ユニットに属するアドヒージョンユニット（ＡＤ）に搬入する。このアドヒージョンユニット（ＡＤ）内でウエハＷは疎水化処理を受ける。疎水化処理が終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷをアドヒージョンユニット（ＡＤ）から搬出して、次に第３の組Ｇ３又は第４の組Ｇ４の多段ユニットに属するクーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。このクーリングユニット（ＣＯＬ）内でウエハＷはレジスト塗布処理前の設定温度例えば２３℃まで冷却される。冷却処理が終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷをクーリングユニット（ＣＯＬ）から搬出し、次に第１の組Ｇ1又は第２の組Ｇ２の多段ユニットに属するレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）へ搬入する。このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）内でウエハＷはスピンコート法によりウエハ表面に一様な膜厚でレジストを塗布する。
【００２９】
レジスト塗布処理が終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷをレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）から搬出し、次にホットプレートユニット（ＨＰ）内へ搬入する。ホットプレートユニット（ＨＰ）内でウエハＷは載置台上に載置され、所定温度例えば１００℃で所定時間プリベーク処理される。これによって、ウエハＷ上の塗布膜から残存溶剤を蒸発除去することができる。プリベークが終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷをホットプレートユニット（ＨＰ）から搬出し、次に第４の組Ｇ４の多段ユニットに属するエクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）へ搬送する。このユニット（ＣＯＬ）内でウエハＷは次工程すなわち周辺露光装置３３における周辺露光処理に適した温度例えば２４℃まで冷却される。この冷却後、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷを直ぐ上のエクステンションユニット（ＥＸＴ）へ搬送し、このユニット（ＥＸＴ）内の載置台（図示せず）の上にウエハＷを載置する。このエクステンションユニット（ＥＸＴ）の載置台上にウエハＷが載置されると、インター・フェース部３０のウエハ搬送アーム３４が反対側からアクセスして、ウエハＷを受け取る。そして、ウエハ搬送アーム３４はウエハＷをインター・フェース部３０内の周辺露光装置３３へ搬入する。ここで、ウエハＷはエッジ部に露光を受ける。
【００３０】
周辺露光が終了すると、ウエハ搬送アーム３４は、ウエハＷを周辺露光装置３３から搬出し、隣接する露光装置側のウエハ受取り台（図示せず）へ移送する。この場合、ウエハＷは、露光装置へ渡される前に、バッファカセット３２に一時的に収納されることもある。
【００３１】
露光装置で全面露光が済んで、ウエハＷが露光装置側のウエハ受取り台に戻されると、インター・フェース部３０のウエハ搬送アーム３４はそのウエハ受取り台へアクセスしてウエハＷを受け取り、受け取ったウエハＷを処理ステーション２０側の第４の組Ｇ４の多段ユニットに属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）へ搬入し、ウエハ受取り台上に載置する。この場合にも、ウエハＷは、処理ステーション２０側へ渡される前にインター・フェース部３０内のバッファカセット３２に一時的に収納されることもある。
【００３２】
ウエハ受取り台上に載置されたウエハＷは、主ウエハ搬送機構２１により、チリングホットプレートユニット（ＣＨＰ）に搬送され、フリンジの発生を防止するため、あるいは化学増幅型レジスト（ＣＡＲ）における酸触媒反応を誘起するためポストエクスポージャーベーク処理が施される。
【００３３】
その後、ウエハＷは、第１の組Ｇ１又は第２の組Ｇ２の多段ユニットに属する現像ユニット（ＤＥＶ）に搬入される。この現像ユニット（ＤＥＶ）内では、ウエハＷはスピンチャックの上に載せられ、例えばスプレー方式により、ウエハＷ表面のレジストに現像液が満遍なくかけられる。現像が終了すると、ウエハＷ表面にリンス液がかけられて現像液が洗い落とされる。
【００３４】
現像工程が終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷを現像ユニット（ＤＥＶ）から搬出して、次に第３の組Ｇ３又は第４の組Ｇ４の多段ユニットに属するホットプレートユニット（ＨＰ）へ搬入する。このユニット（ＨＰ）内でウエハＷは例えば１００℃で所定時間ポストベーク処理される。これによって、現像で膨潤したレジストが硬化し、耐薬品性が向上する。
【００３５】
ポストベークが終了すると、主ウエハ搬送機構２１は、ウエハＷをホットプレートユニット（ＨＰ）から搬出し、次にいずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）へ搬入する。ここでウエハＷが常温に戻った後、主ウエハ搬送機構２１は、次にウエハＷを第３の組Ｇ３に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）へ移送する。このエクステンションユニット（ＥＸＴ）の載置台（図示せず）上にウエハＷが載置されると、カセットステーション１０側のウエハ搬送用ピンセット４が反対側からアクセスして、ウエハＷを受け取る。そして、ウエハ搬送用ピンセット４は、受け取ったウエハＷをカセット載置台上の処理済みウエハ収容用のカセット１の所定のウエハ収容溝に入れて処理が完了する。
【００３６】
次に、本発明の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（ＨＰ）について、図４の断面図を参照しながら説明する。
【００３７】
ホットプレートユニット（ＨＰ）は、主ウエハ搬送機構２１により搬入されたウエハＷを加熱処理する処理室５０が形成されており、この処理室５０には、外気と遮断するためのシャッタ５１と、ウエハＷを載置する載置台２５と、載置台２５上でウエハＷを昇降可能な支持ピン８０とを有している。
【００３８】
シャッタ５１は、昇降シリンダ５２の作動により上下動自在であり、シャッタ５１が上昇した際には、シャッタ５１と上部中央に排気口５３を有するカバー５４から垂下したストッパ５５とが接触して、処理室５０内が気密に維持されるように構成されている。また、ストッパ５５には給気口（図示せず）が設けられており、この給気口から処理室５０内に流入した空気は上記排気口５３から排気されるように構成されている。なお、かかる給気口から流入された空気は処理室５０内のウエハＷに直接触れないように構成されており、ウエハＷを所定の処理温度で加熱処理することができる。
【００３９】
載置台２５は、ウエハＷより大きい円盤状に形成され、ウエハＷを加熱するための熱源例えばヒータ２６が内蔵されている。また、載置台２５上には、ウエハＷを載置台２５と隙間をもたせて支持するギャップピン７０が取り付けられており、ウエハＷにパーティクル等が付着するのを防止している。また、載置台２５の同心円上には、支持ピン８０が出入りするための支持ピン案内用貫通孔２７が等間隔で複数、例えば３つ設けられている。このように構成される載置台２５は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性の良好な材料で形成されている。
【００４０】
ギャップピン７０は、図５に示すように、載置台２５の表面に設けられた凹部２５ａ内に取り付けられる基台部７１と、この基台部７１に起立しウエハＷを載置台２５と０．１〜０．３ｍｍの隙間を空けて支持する支持部７２とで構成されており、ギャップピン７０からウエハＷに与えられる熱と載置台２５表面からウエハＷに与えられる熱との差が可及的に小さくなるように形成されている。
【００４１】
具体的には、図５（ａ）に示すように、凹部２５ａ内の基台部７１の上方の空間Ｓに保持部材７３を埋設し、載置台２５とギャップピン７０との間の熱勾配が小さくなるように構成される。この場合、保持部材７３は、載置台２５と同一材にて形成する方が好ましいが、載置台２５と同程度の熱伝導率を有するものであれば他の材料を用いることも可能である。また、保持部材７３の表面は、載置台２５の表面と同色となるように形成する方が好ましい。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示すように、保持部材７３の載置台２５側表面に、例えば金や銀等の高熱伝導性被膜７４を形成すれば、載置台２５の熱を保持部材７３に均一に伝えることができ、載置台２５とギャップピン７０との間の熱勾配を更に小さくすることができる。なお、高熱伝導性被膜７４を載置台２５の表面に形成することも勿論可能である。この場合、高熱伝導性被膜７４は少なくとも保持部材７３と接触する部位に形成すればよい。
【００４３】
また、図５（ｃ）に示すように、保持部材７３の上面に、例えば、金や銀等の反射性被膜７６を形成すれば、ウエハＷ裏面から放射される輻射熱を反射することができるので、ギャップピン７０上のウエハＷに輻射熱を効率よく供給することができる。
【００４４】
また、図５（ｄ）に示すように、支持部７２を上端に曲面を有する尖先状例えば円錐状に形成すれば、支持部７２とウエハＷとの接触面積を小さくして、支持部７２の熱が直接ウエハＷに伝わるのを抑制することができる。また、支持部７２で遮られる輻射熱を可及的に減少させることができるので、従来支持部の影になって熱が輻射されなかった部分にも、熱を輻射することができ、ウエハＷを均一に熱処理することができる。なお、支持部７２の形状は、上端に曲面を有する尖先状に形成されるものであれば任意のものでよく、例えば、三角錐や四角錐等であってもよい。
【００４５】
また、図５（ｅ）に示すように、少なくとも支持部７２に、断熱用の空洞部７５を形成すれば、支持部７２からウエハＷに直接伝えられる熱を極力少なくすることができる。この場合、支持部７２に空洞部７５を形成する代わりに、少なくとも支持部７２を多孔質材にて形成するか、あるいは、断熱性を有する合成樹脂製部材にて形成することも可能である。
【００４６】
支持ピン８０は、図４に示すように、その下部を連結ガイド８９に固定されており、連結ガイド８９はタイミングベルト８８に連結されている。タイミングベルト８８は、ステッピングモータ８１により駆動される駆動プーリ８６と、この駆動プーリ８６の上方に配設される従動プーリ８７とに掛け渡されており、ステッピングモータ８１の正逆回転によって、支持ピン８０と載置台２５とが相対的に上下移動自在に形成されている。したがって、支持ピン８０は、ウエハＷを２点鎖線で示す位置で支持することができると共に、この状態から支持ピン８０を下降させると、実線で示すようにウエハＷを載置台２５上に載置することができる。この支持ピン８０も、上述したギャップピン７０と同様、支持ピン８０からウエハＷに与えられる熱と載置台２５表面から与えられる熱との差が可及的に小さくなるように形成されている。
【００４７】
具体的には、図６（ａ）に示すように、支持ピン８０の先端部８０ａの形状を逆円錐状に形成すると共に、載置台２５の支持ピン案内用貫通孔２７の開口部２７ａを拡開テーパ状に形成し、熱処理時に支持ピン８０の先端部が載置台２５と接触するように形成する。このように形成することにより、従来支持ピン８０と、載置台２５との間に生じていた隙間を支持ピンの先端部で閉じることができるので、支持ピン８０と載置台２５との間の熱勾配を小さくすることができる。また、載置台２５の熱を接触部を通じて支持ピン８０へ伝えることができるので、支持ピン８０と載置台２５との温度差を速やかに小さくし、均一な熱処理を行うことができる。この場合、支持ピン８０は、載置台２５と同一材にて形成する方が好ましい。また、支持ピン８０の先端部の表面は、載置台２５の表面と同色となるように形成する方が好ましい。
【００４８】
また、図６（ｂ）に示すように、支持ピン８０の先端部の載置台２５側表面に、例えば金や銀等の高熱伝導性被膜８２を形成すれば、載置台２５の熱を支持ピン８０に均一に伝えることができるので、載置台２５と支持ピン８０との温度差を更に速やかに小さくすることができる。なお、高熱伝導性被膜８２を載置台２５の表面に形成することも勿論可能である。この場合、高熱伝導性被膜８２は少なくとも支持ピン８０の先端部と接触する部位に形成すればよい。また、図６（ｃ）に示すように、支持ピン８０の上面に、例えば半球状の合成樹脂製支持部８３を形成すれば、ウエハＷの受け渡し時に、パーティクルの発生を抑えることができる点で更に好ましい。
【００４９】
なお、上記説明では、支持ピン８０の先端部の形状を逆円錐状とする場合について説明したが、支持ピン８０の先端部と載置台２５とを接触可能に形成するものであれば他の形状でもよく、例えば、半球状にすることも勿論可能である。
【００５０】
また、図６（ｄ）に示すように、支持ピン８０の先端部に、熱処理時に載置台２５と接触すると共に、ウエハＷに向かって熱を反射するすり鉢状の反射板８４を設けることもできる。この場合、反射板８４は、支持ピン８０がウエハＷを支持する時にウエハＷと接触しない位置、すなわち、支持ピン８０の先端部８０ａより低い位置に形成される。支持ピンの先端部を、このように構成すれば、支持ピン８０上部のウエハＷに熱を効率的に輻射することができるので、支持ピン８０上で温度が低くなるのを防止することができる。
【００５１】
また、反射板８４の載置台２５側表面に、例えば金や銀等の高熱伝導性被膜８５を形成すれば、載置台２５の熱を反射板８４に均一に伝えることができるので、載置台２５と反射板８４との間の熱勾配を小さくすることができ、更に均一な熱処理を行うことができる。なお、高熱伝導性被膜８５を載置台２５の表面に形成することも勿論可能である。この場合、高熱伝導性被膜８５は少なくとも反射板８４と接触する部位に形成すればよい。
【００５２】
なお、上記説明では、反射板８４の形状をすり鉢状とする場合について説明したが、ウエハＷに向かって熱を反射することができるものであれば他の形状でもよく、例えば、断面円弧状にすることも勿論可能である。また、反射板８４を設ける代わりに、支持ピン８０の先端部８０ａの上面に、ウエハＷに向かって熱を反射する金や銀等の反射性被膜を設けることも可能である。
【００５３】
なお、上記の実施の形態では、この発明の熱処理装置をホットプレートユニット（ＨＰ）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、熱処理を行うものであれば、例えばチリングホットプレートユニット（ＣＨＰ）やアドヒージョンユニット（ＡＤ）等に適用することも可能である。また、加熱処理を行うものだけでなく、冷却処理を行うもの、例えばこの発明の熱処理装置をウエハＷを冷却するクーリングユニット（ＣＯＬ）等に適用することも可能である。また、被処理体はウエハＷに限らず、ＬＣＤ基板や、ＣＤ基板、マスクレチクル基板等に適用することも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００５５】
１）請求項１記載の発明によれば、支持ピンは、支持ピンから被処理体に与えられる熱と載置台表面から被処理体に与えられる熱との差が小さくなるよう形成されるので、被処理体に熱を均一に供給することができ、被処理体表面に支持ピンの転写跡が残るのを抑制して、歩留まりの向上を図ることができる。
【００５６】
２）請求項１記載の発明によれば、支持ピンの先端部と載置台とを接触可能に形成するので、載置台との間に隙間を生じることがなく、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を小さくすることができ、被処理体表面に支持ピンの転写跡が残るのを抑制して歩留まりの向上を図ることができる。また、接触部を通じて載置台から支持ピンへ熱を供給することができるので、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を更に小さくすることができる。
【００５７】
３）請求項２記載の発明によれば、支持ピンの先端部表面に、高熱伝導性被膜を形成することにより、載置台の熱を支持ピンに効率よく伝えることができ、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を更に確実に小さくすることができる。
【００５８】
４）請求項３記載の発明によれば、支持ピンの上面に、合成樹脂製支持部を形成することにより、パーティクルの発生を抑制し、歩留まりの向上を図ることができる。
【００５９】
５）請求項４記載の発明によれば、支持ピンの先端部に、被処理体側に向かって熱を反射する反射板を設けるので、輻射熱を確実に被処理体に供給することができ、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を確実に小さくすることができる。
【００６０】
６）請求項５記載の発明によれば、反射板の表面に、高熱伝導性被膜を形成することにより、載置台の熱を反射板に均一に伝えることができ、載置台と支持ピンとの間の熱勾配を更に確実に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の熱処理装置を適用したレジスト液塗布・現像処理システムの一例を示す概略平面図である。
【図２】 上記レジスト液塗布・現像処理システムの概略正面図である。
【図３】 上記レジスト液塗布・現像処理システムの概略背面図である。
【図４】 この発明に係る熱処理装置の一例を示す概略断面図である。
【図５】 この発明におけるギャップピンの異なる形態を示す断面図である。
【図６】 この発明における支持ピンの異なる形態を示す断面図である。
【図７】 従来の熱処理装置を示す概略断面図である。
【図８】 従来のギャップピンを示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ｓ 空間
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
２５ａ 凹部
２５ 載置台
２６ ヒータ（熱源）
２７ 支持ピン案内用貫通孔
２７ａ 開口部
７０ ギャップピン
７１ 基台部
７２ 支持部
７３ 保持部材
７４ 高熱伝導性被膜
７５ 空洞部
７６ 反射性被膜
８０ 支持ピン
８０ａ 先端部
８２ 高熱伝導性被膜
８３ 合成樹脂製支持部
８４ 反射板
８５ 高熱伝導性被膜

Claims (5)

1. 熱源を有する載置台と、被処理体を上記載置台上に隙間をもたせて支持するギャップピンと、上記載置台を貫通し、上記被処理体を上記ギャップピン上に載置すると共に、ギャップピン上方に移動する昇降可能な支持ピンとを具備し、上記熱源から発せられる熱量を上記載置台表面から輻射して被処理体に熱処理を施す熱処理装置において、
   上記支持ピンから上記被処理体に与えられる熱と上記載置台表面から上記被処理体に与えられる熱との差が小さくなるようにすべく、支持ピンの先端部と載置台とを接触可能に形成してなることを特徴とする熱処理装置。
2. 請求項１記載の熱処理装置において、
   上記支持ピンの先端部表面に、高熱伝導性被膜を形成してなることを特徴とする熱処理装置。
3. 請求項１又は２記載の熱処理装置において、
   上記支持ピンの上面に、合成樹脂製支持部を形成してなることを特徴とする熱処理装置。
4. 請求項１記載の熱処理装置において、
   上記支持ピンの先端部に、被処理体側に向かって熱を反射する反射板を設けたことを特徴とする熱処理装置。
5. 請求項４記載の熱処理装置において、
   上記反射板の表面に、高熱伝導性被膜を形成してなることを特徴とする熱処理装置。

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