JP4859229B2

JP4859229B2 - 熱処理装置

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Publication number: JP4859229B2
Application number: JP2006331286A
Authority: JP
Inventors: 哲夫福岡; 高広北野; 和雄寺田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2008147320A; US7871265B2; US20080135207A1

Description

この発明は、熱処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等の被処理基板に熱処理を施す熱処理装置に関するものである。

従来、半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の基板（以下にウエハという）の表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後に、ウエハの表面に現像液を供給し、現像してレジストパターンを形成している。また、このフォトレジスト工程において、レジストを保護する目的で、一般にレジスト層の表面に保護膜を塗布する工程が組み込まれている。

一方、近年のデバイスパターンの微細化、薄膜化に伴い露光の解像度を上げる要請が高まっている。露光の解像度を上げるために、レジストの下層及び又は上層に反射防止膜を配置する方法が採られている。また、別の微細化の方法の一つとして、所定のマスクパターンを用いて基板上のフォトレジストを複数回露光してフォトレジストパターンを形成した後、プラズマアッシング等を用いてフォトレジストパターンを微細化する技術が知られている。

上記微細化技術において、ウエハの表面に多層膜が形成され、しかも、複数回の塗布処理と塗布処理後の加熱処理が繰り返し行われるため、異質膜の積層状態や温度変化等によってウエハに反りが発生する虞がある。ウエハに反りが発生すると、例えば、化学増幅型レジストにおいては、露光後の加熱処理後に冷却する際にウエハに反りが生じていると、ウエハの面上で酸触媒反応が停止する温度（例えば５０℃）までの下降温度状態にばらつきが生じ、線幅の均一化が図れない。

ところで、従来では、ウエハの反りを抑制するために、反りを測定する反り測定部と、気体の吹き出しと吸引を選択的に行う複数の吹出し・吸引口と、反り測定部の測定結果に基づいて、各吹出し・吸引口による吹き出し又は吸引を行う制御部とを有する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ウエハを載置するステージの上面に複数の突起を配置し、又は、複数の突起を配置すると共に、ウエハ周縁部に当たる箇所にシール・リングを配置し、ウエハとステージ間の空間から空気を引き抜くことにより、ウエハを突起に押し付けてウエハとステージ間の隙間を一定にする装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−２１０４００号公報（特許請求の範囲、図４）特開平１１−２１４４８６号公報（特許請求の範囲、図２，図９）

しかしながら、前者すなわち特開２００６−２１０４００号公報に記載の技術は、反りを測定する反り測定部の測定結果に基づいて、各吹出し・吸引口による吹き出し又は吸引を制御する構造であるため、構造が複雑な上、反りを抑制する時間を要し、加熱処理後に短時間に冷却処理することが難しいという問題がある。

これに対して、後者すなわち特開平１１−２１４４８６号公報に記載の技術によれば、前者に比べて構造を簡単にすることができるが、ステージの上面に配置された複数の突起上に載置されたウエハとステージ間の空間を負圧状態にしてウエハを突起に押し付ける構造であるため、ウエハとステージ間の空間全体を負圧にしなければならず、そのためには大きな負圧が必要となるという問題がある。また、ウエハの反りが複雑な場合には、各突起に確実にウエハを押し付けることが難しくなり、ウエハの反りを確実に抑制することができないという懸念がある。

この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、被処理基板の反りを抑制し、均一な冷却処理を施すようにした熱処理装置を提供することを課題とする。

このように構成することにより、冷却プレートの突起上に被処理基板を載置した状態で、各突起の近傍に設けられた吸引孔から吸引することで、被処理基板を各突起に確実に押し付けて、被処理基板と冷却プレート表面との隙間を一定にすることができる。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、被処理基板を加熱する熱板を有する加熱室と、上記熱板によって加熱された被処理基板を冷却する冷却プレートと、上記加熱室に対して被処理基板を搬入・搬出する搬送手段と、を具備する熱処理装置において、上記冷却プレートは、該冷却プレートの本体表面に積層される可撓性を有する冷媒蓄留バッグからなる冷媒流路と、吸引手段に接続する複数の吸引孔とを具備してなる、ことを特徴とする。この場合、上記冷媒蓄留バッグの表面に、該冷媒蓄留バッグ表面との間に隙間をおいて被処理基板を載置する複数の突起を更に具備する方が好ましい（請求項２）。

このように構成することにより、冷却プレートの冷媒蓄留バッグ上に被処理基板を載置した状態で、各吸引孔から吸引することで、被処理基板を変形する冷媒蓄留バッグの表面に確実に押し付けることができる。この場合、冷媒蓄留バッグの表面に、該冷媒蓄留バッグ表面との間に隙間をおいて被処理基板を載置する複数の突起を更に具備することにより、被処理基板と冷却プレート表面との隙間を一定にすることができ、また、被処理基板の全面が冷媒蓄留バッグに接触することがなくなり、被処理基板の汚れを防止することができる（請求項２）。

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の熱処理装置において、上記搬送手段は、上記加熱室と冷却プレートを結ぶ移動路と交差する方向に延在し、被処理基板を載置して搬送する複数本のワイヤと、被処理基板が上記冷却プレートの上方位置と上記加熱室内との間を搬送するように上記ワイヤを移動するワイヤ移動機構を具備し、上記冷却プレートは、冷媒蓄留バッグの表面に形成され、上記ワイヤが潜り込み可能な溝部と、被処理基板を受け渡しすべく冷却プレートをワイヤに対して相対的に昇降させる昇降機構とを具備してなる、ことを特徴とする。

このように構成することにより、ワイヤによって被処理基板を加熱室に対して搬入・搬出することができると共に、ワイヤを冷却プレートの冷媒蓄留バッグに設けられた溝部に潜り込ませることにより、ワイヤ上の被処理基板を冷却プレートの冷媒蓄留バッグ上に受け渡し、ワイヤが溝部から上方に抜け出すことにより、冷媒蓄留バッグ上の被処理基板をワイヤに受け渡すことができる。

また、請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の熱処理装置において、上記冷却プレートは、搬送手段を兼用すべく該冷却プレートを加熱室に対して進退移動するプレート移動機構と、冷却プレートに対して被処理基板を受け渡しする昇降可能な支持ピンの貫挿用開口溝とを具備してなる、ことを特徴とする。この場合、上記冷媒蓄留バッグは一つであってもよく、あるいは、連通流路を介して互いに連通する複数の分割バッグにて形成してもよい（請求項５）。

このように構成することにより、冷却プレートに搬送手段の機能を持たせることができると共に、加熱室から被処理基板を搬出して搬送する過程で被処理基板を冷却することができる。

この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような優れた効果を奏する。

（１）請求項１，２記載の発明によれば、冷却プレートの冷媒蓄留バッグ上に被処理基板を載置した状態で、各吸引孔から吸引することで、被処理基板を変形する冷媒蓄留バッグの表面に確実に押し付けることができるので、被処理基板の反りを確実に抑制することができると共に、均一な冷却処理を行うことができ、熱処理の効率化を図ることができる。この場合、冷媒蓄留バッグの表面に、該冷媒蓄留バッグ表面との間に隙間をおいて被処理基板を載置する複数の突起を更に具備することにより、被処理基板と冷却プレート表面との隙間を一定にすることができ、また、被処理基板の全面が冷媒蓄留バッグに接触することがなくなり、被処理基板の汚れを防止することができる（請求項２）。

（２）請求項３記載の発明によれば、ワイヤによって被処理基板を加熱室に対して搬入・搬出することができると共に、ワイヤを冷却プレートの冷媒蓄留バッグに設けられた溝部に潜り込ませることにより、ワイヤ上の被処理基板を冷却プレートの冷媒蓄留バッグ上に受け渡し、ワイヤが溝部から上方に抜け出すことにより、冷媒蓄留バッグ上の被処理基板をワイヤに受け渡すことができるので、上記（１）に加えて更に被処理基板の搬送効率の向上が図れると共に、被処理基板へのパーティクルの付着を抑制することができる。

（３）請求項４，５記載の発明によれば、冷却プレートに搬送手段の機能を持たせることができると共に、加熱室から被処理基板を搬出して搬送する過程で被処理基板を冷却することができるので、上記（１）に加えて更に冷却処理の効率の向上が図れると共に、スループットの向上が図れる。

以下、この発明の最良の形態について、添付図示に基づいて説明する。

図１は、この発明に係る熱処理装置を適用する塗布・現像処理装置に露光処理装置を接続した処理システムの全体を示す概略平面図、図２は、上記処理システム概略斜視図である。

上記処理システムは、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を複数枚例えば２５枚密閉収納するキャリア１０を搬出入するためのキャリアステーション１と、このキャリアステーション１から取り出されたウエハＷにレジスト塗布，現像処理等を施す処理部２と、ウエハＷの表面に光を透過する液層を形成した状態でウエハＷの表面を液浸露光する露光部４と、処理部２と露光部４との間に接続されて、ウエハＷの受け渡しを行うインターフェース部３とを具備している。

キャリアステーション１は、キャリア１０を複数個並べて載置可能な載置部１１と、この載置部１１から見て前方の壁面に設けられる開閉部１２と、開閉部１２を介してキャリア１０からウエハＷを取り出すための受渡し手段Ａ１とが設けられている。

また、キャリアステーション１の奥側には筐体２０にて周囲を囲まれる処理部２が接続されており、この処理部２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び液処理ユニットＵ４，Ｕ５の各ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。また、主搬送手段Ａ２，Ａ３は、キャリアステーション１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁２１により囲まれる空間内に配設されている。また、キャリアステーション１と処理部２との間、処理部２とインターフェース部３との間には、各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニット２２が配置されている。

棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、その組み合わせはウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット（ＨＰ）、ウエハＷを冷却する冷却ユニット（ＣＰＬ）等が含まれている。

また、液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように、レジストや現像液などの薬液収納部の上に反射防止膜を塗布するボトム反射防止膜塗布ユニット（ＢＣＴ）２３，トップ反射防止膜塗布ユニット（ＴＣＴ）２４、塗布ユニット（ＣＯＴ）２５、ウエハＷに現像液を供給して現像処理する現像ユニット（ＤＥＶ）２６等を複数段例えば５段に積層して構成されている。この塗布・現像装置はレジストが塗布されたウエハＷを露光前に洗浄液すると共に、露光後のウエハＷを洗浄するこの発明に係る熱処理装置を備えており、この例では、熱処理装置は現像ユニット（ＤＥＶ）２６に設けられている。

インターフェース部３は、図３に示すように、処理部２と露光部４との間に前後に配置される第１の搬送室３Ａ及び第２の搬送室３Ｂにて構成されており、それぞれに第１のウエハ搬送部３０Ａ及び第２のウエハ搬送部３０Ｂが設けられている。第１のウエハ搬送部３０Ａは昇降自在かつ鉛直軸回りに回転自在な基体３１Ａと、この基体３１Ａ上に設けられる進退自在なアーム３２Ａとで構成されている。また第２のウエハ搬送部３０Ｂは昇降自在かつ鉛直軸回りに回転自在な基体３１Ｂと、この基体３１Ｂ上に設けられる進退自在なアーム３２Ｂとで構成されている。

また、第１の搬送室３Ａには、第１のウエハ搬送部３０Ａを挟んでキャリアステーション１側から見た左側に、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光装置（ＷＥＥ）３３と、複数例えば２５枚のウエハＷを一時的に収容する２つのバッファカセット３４が例えば上下に積層されて設けられている。同じく右側には受渡しユニット３５、各々例えば冷却プレートを有する２つの高精度温調ユニット３６及び露光をしたウエハＷをＰＥＢ処理する加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７が例えば上下に積層されて設けられている。この加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７内に、後述するこの発明に係る熱処理装置４０が配設されている。また、露光部４側に形成されたウエハ搬送口３ａを介して第２の搬送室３Ｂと露光部４との間でウエハＷの受け渡しをするための受渡しステージ３８Ａ，３８Ｂが左右に並んで設けられている。これら受渡しステージ３８Ａ，３８Ｂの各々の表面にはウエハＷを裏面側から支持する例えば３本の基板支持ピン３９が設けられている。

次に、この発明に係る熱処理装置４０について、図４ないし図１７を参照して説明する。なお、この場合、ウエハＷの大きさとしては例えば１２インチサイズのものが用いられる。

＜第１実施形態＞
図４は、この発明に係る熱処理装置４０の第１実施形態の要部を示す概略斜視図、図５は、熱処理装置４０の概略断面図、図６は、熱処理装置４０の概略平面図である。

上記熱処理装置４０は、図４に示すように、処理容器をなす筐体４１を備えており、筐体４１の側壁にはウエハＷの搬送口４２が開口され、搬送口４２はシャッタ４３により開閉自在とされている。このシャッタ４３はウエハＷを加熱する際に、搬送口４２を介して筐体４１内に外気が流入することにより後述のウエハＷの周囲に形成される気流が乱れることを防ぐために設けられているが、シャッタ４３の代わりに例えばエアカーテンを搬送口４２付近に設けて外気の流入を防いでもよい。

また、筐体４１内の下部には基台４４が設けられており、搬送口４２に向かう側を手前側とすると、この基台４４の手前側にはウエハＷを冷却するための冷却プレート５０が設けられ、奥側にはウエハＷを加熱処理するための扁平な加熱室６０が設けられている。この加熱室６０の冷却プレート５０に対向する側面は、ウエハＷを搬入出するための開口部６１として開口しており、ウエハＷは、冷却プレート５０の上方側の位置と、加熱室６０の内部との間を搬送手段７０により搬送され、加熱室６０内ではこの搬送手段７０に保持された状態で加熱処理が行われるようになっている。

上記冷却プレート５０は、例えばアルミニウム合金製部材により形成され、ウエハＷと略同じ直径を有する略円形板状に形成されており、例えば、後述する溝部５９以外の領域では、４ｍｍ程度の厚さに形成されている。また、冷却プレート５０の表面には、図４及び図６に示すように、冷却プレート５０の中心位置と、同心円上に等間隔をおいた複数位置例えば８箇所に、冷却プレート５０表面との間に僅かな隙間例えば０．１ｍｍをおいてウエハＷを載置するプロキシミティ用の突起５１が突設されている。また、各突起５１の近傍位置には、それぞれ吸引孔５２が設けられている。この場合、図７に示すように、各吸引孔５２同士は、冷却プレート５０の裏面に設けられた吸引溝５３を介して連通されており、吸引溝５３に接続する吸引管路５４を介して吸引手段である真空ポンプ５５に接続されている。なお、吸引溝５３の開口部は、例えばステンレス鋼製の塞ぎ部材５６によって閉塞されている。また、吸引管路５４には開閉弁Ｖ１が介設されている。

また、冷却プレート５０には、該冷却プレート５０におけるウエハＷ載置面の全域を均等に冷却するように冷媒流路である冷却水流路配管５８（以下に冷却配管５８という）が蛇行状に配設されており、この冷却配管５８の一端には冷却水供給口５８ａが設けられ、この冷却水供給口５８ａに冷却水供給源（図示せず）が接続され、他端には冷却水の排出口５８ｂが設けられている。この場合、冷却プレート５０の裏面側に、冷却配管５８を収納する収納空間５３ａを形成し、この収納空間５３ａ内に冷却配管５８を収納した状態で、収納空間５３ａの開口部を上記塞ぎ部材５６にて閉塞することにより、吸引溝５３と収納空間５３ａの開口部を同時に閉塞することができる。

なお、この場合、図８に示すように、吸引孔５２と冷却配管５８が交差する部位における吸引溝５３に、冷却配管５８を収納する収納空間５３ａを設け、吸引溝５３及び収納空間５３ａの開口部を塞ぎ部材５６にて閉塞してもよい。この場合、収納空間５３ａと冷却配管５８との間に若干の隙間が形成され、収納空間５３ａと連通する吸引孔５２からの吸引が可能になっている。このように構成することにより、冷却配管５８と吸引孔５２に連通する吸引溝５３との干渉を避けることができると共に、冷却プレート５０を厚くすることなく、冷却プレート５０内に冷媒系統と吸引系統とを設けることができる。

上記のように、冷却プレート５０の表面における中心位置と、同心円上の等間隔の８箇所、合計９箇所に突起５１を設けると共に、各突起５１の近傍位置に吸引孔５２を設け、各吸引孔５２を真空ポンプ５５に接続することにより、真空ポンプ５５による負圧を各突起５１の近傍位置に作用してウエハＷを吸引つまり各突起５１に押し付けて、ウエハＷと冷却プレート５０表面との隙間を一定にすることができる。したがって、大きな負圧力を要することなく、ウエハＷに均一に負圧を付与することができ、ウエハＷの反りを抑制することができる。そして、冷却配管５８内に供給される冷却水によって冷却プレート５０に載置されたウエハＷを均一に冷却することができる。

なお、上記説明では、突起５１が冷却プレート５０の中心位置と、同心円上の等間隔の８箇所に設けられる場合について説明したが、突起５１は少なくとも３個設けられていれば任意の数であってもよい。但し、ウエハＷの複雑な反りを確実に抑制するためには、冷却プレート５０の中心位置と、１又は複数の同心円上の等間隔の位置に突起５１を設ける方が好ましい。

一方、上記搬送手段７０は、筐体４１の長さ方向（図４，図６中のＹ方向）であるウエハＷの移動路と、交差する方向（図４，図６中のＸ方向）に延在し、ウエハＷを載置して搬送する複数本例えば２本のワイヤ７１を備えている。このワイヤ７１は、例えばアラミド繊維等の合成繊椎や炭化ケイ素繊維，炭素繊維等のセラミック繊推等の、２３℃〜２５０℃にてウエハＷを熱処理しても、熱により変性しない耐熱性の材質により構成され、例えば直径が０．５mm程度の太さのものが用いられる。

このようなワイヤ７１は、ウエハＷや冷却プレート５０の直径より長い長さを有しており、それぞれの両端部を一対のワイヤ支持部７２にて支持されており、このワイヤ支持部７２は、移動機構７３により、ウエハＷを冷却プレート５０の上方位置と加熱室６０内との間を搬送するように移動するように構成されている。ここで、図４〜図６に示すように、ワイヤ７１が冷却プレート５０側に位置する位置をホーム位置とする。

上記移動機構７３は、図４〜図６に示すように、基台４４の上部に設けられ、筐体４１の上記Ｙ方向に伸びる一対のガイドレール７４と、搬送口４２から見て、ウエハＷの左右方向の一方側（右側）のワイヤ支持部７２が一体的に取り付けられ、ガイドレール７４に沿って移動する第１のワイヤ移動部材７５と、搬送口４２から見て、ウエハＷの左右方向の他方側（左側）のワイヤ支持部７２が一体的に取り付けられ、ガイドレール７４に沿って移動する第２のワイヤ移動部材７６と、これら第１及び第２のワイヤ移動部材７５，７６を一体的に、ガイドレール７４に沿って移動させる駆動部７７と、を備えており、後述する制御部からの指令に基づいて駆動が制御されるようになっている。

なお、図示しないが、ワイヤ７１には、ウエハＷの載置位置を規制するためのビーズ部材が例えばワイヤ７１にそれぞれ２個ずつ設けられている。このビーズ部材は、ウエハＷの周縁の４カ所の位置に対応するようにワイヤ７１に設けられており、ウエハＷをビーズ部材の内側に載置することにより、ウエハＷの周縁の４カ所の位置がビーズ部材により位置決めされ、ワイヤ７１により移動するときにも移動中のウエハＷの載置位置がずれないようになっている。

また、上記冷却プレート５０には、ワイヤ７１が潜り込むための溝部５９が、搬送手段７０が上記ホーム位置にあるときの、２本のワイヤ７１に対応する位置に形成され、この溝部５９は、ワイヤ７１に設けられたビーズ部材も潜り込める大きさに設定されている。また、基台４４の内部の冷却プレート５０の下方側には、冷却プレート５０を昇降させるための昇降機構８０が設けられている。昇降機構８０には、例えば複数本の支持ピン８１が接続されており、これら支持ピン８１は昇降機構８０により基台４４上に穿孔された孔を介して基台４４上に垂直に出没できるように構成されている。

そして、この昇降機構８０により、冷却プレート５０はワイヤ７１に対して相対的に昇降自在に構成されている。これにより、冷却プレート５０をワイヤ７１に対して相対的に昇降させ、ワイヤ７１が溝部５９に潜り込むことによって、ワイヤ７１上のウエハＷを冷却プレート５０に受け渡し、ワイヤ７１が冷却プレート５０の溝部５９から上方に抜け出すことによって、冷却プレート５０上のウエハＷをワイヤ７１に受け渡すようになっている。なお、冷却プレート５０を昇降させずに、ワイヤ７１を昇降させることにより、冷却プレート５０を、ワイヤ７１に対して相対的に昇降自在に構成するようにしてもよい。

なお、冷却プレート５０の周縁部の例えば４箇所には、図４及び図６に示すように、冷却プレート５０の中心部に向けて切り欠き部５０ａが形成されている。この切り欠き部５０ａは、後述するように、外部の搬送機構例えば上記第１，第２のウエハ搬送部３０Ａ，３０Ｂと冷却プレート５０との間でウエハＷの受け渡しを行なうときに必要なものである。

ここで、ワイヤ７１によるウエハＷの保持位置については適宜選択されるものであるが、この例では、外部の搬送機構例えば上記第２のウエハ搬送部３０ＢがウエハＷを保持する位置の近傍にてワイヤ７１がウエハＷを保持するように設定され、このため冷却プレート５０では、搬送口４２側から見て、手前側の２個の切り欠き部５０ａを結ぶようにワイヤ７１に対応する溝部５９が形成され、奥側の２個の切り欠き部５０ａを結ぶようにワイヤ７１に対応する溝部５９が形成されている。

上記加熱室６０は、その内部にてウエハＷの加熱処理を行なうものであり、ウエハＷより大きい内部空間を有している。この加熱室６０は、例えば厚さが３ｍｍ程度のアルミニウム合金やステンレス等の伝熱性の材料により、縦断面が略コ字状に形成されており、開口部６１の両側の側壁部６２には、それぞれ例えば３ｍｍ程度の隙間６３が形成され、この隙間６３にワイヤ７１が入り込むようになっている。また、開口部６１の上下方向の大きさは６ｍｍ以下の大きさに設定され、その内部には扁平な空間が形成されている。

この加熱室６０の上部側及び下部側には、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）製の熱板６４が設けられており、熱板６４は、例えばウエハＷと略同じ大きさの円板状に形成されている。そして、この熱板６４により加熱することにより、この加熱室６０の内部が加熱されるようになっている。

また、基台４４の加熱室６０の手前側には、ガス吐出部６５が設けられ、加熱室６０の内部の奥側には排気部６６が設けられている。なお、図４ではガス吐出部６５と排気部６６を省略している。このガス吐出部６５と排気部６６とは、ウエハＷが加熱室６０内にあるときに、ウエハＷを挟んで手前側と奥側に設けられており、これによりウエハＷの直径（幅）をカバーし、更に加熱室６０の天板６０ａと底板６０ｂとの間を手前側から奥側へ、すなわちウエハＷの一端側から他端側へと流れるいわば一方向流ともいうべき気流を形成できるようにそれぞれ設けられている。

上記ガス吐出部６５は、図５に示すように、筐体４１の加熱室６０の開口部６１に向かう斜面部を備えており、この斜面部には例えば多数の小孔が吐出口６５ａとして筐体４１の幅方向（図中Ｘ方向）に沿ってそれぞれ一定の間隔をおいて設けられている。この吐出口６５ａの一端から他端までの長さは加熱室６０内に載置されるウエハＷの直径をカバーするように構成されている。ガス吐出部６５にはガス供給管６５ｂ，開閉弁Ｖ２を介して、例えば筐体４１の外部へ設けられた、クリーンなパージ用ガス例えば窒素ガスなどの不活性ガスが貯留されているガス供給源６８に接続されている。

また、上記ガス吐出部６５の内部には、幅方向に沿って伝熱板（図示せず）が設けられ、この伝熱板には例えば幅方向に沿って間隔をおいて複数のヒートパイプ６７の一端が接続されている。各ヒートパイプの他端は熱板６４に接続されており、ガス供給源６８からガス供給管６５ｂを介してガス吐出部６５の内部空間に供給されたパージ用ガスは、伝熱板によりウエハＷの加熱温度（加熱時のウエハＷの表面温度）と同じ温度に温調され、吐出口６５ａから吐出されるようになっている。なお、パージガスを加熱する手段は、例えばガス供給管６５ｂの出口付近に設けたヒータであってもよい。

ウエハＷは加熱室６０内にワイヤ７１により保持された状態で支持され、熱板６４とは直接接触していないが、熱板６４により伝熱性材料により構成された加熱室６０を介して上下方向から加熱されると共に、加熱されたパージガスがウエハＷの表面に沿って流れることで、ウエハＷを予め設定したプロセス温度で加熱できるように構成されている。

排気部６６は、加熱室６０の下部側に設けられた熱板６４を挟んでガス吐出部６５と対向するように設けられ、加熱室６０の底板６０ｂから加熱室６０内に向かう斜面部を備えている。この斜面部には例えば多数の小孔が排気口６６ａとして加熱室６０の幅方向に沿って、それぞれ一定の間隔をおいて設けられており、この排気口６６ａの一端から他端までの長さは例えばウエハＷの直径をカバーするように構成されている。排気部６６には排気管６６ｂが接続されており、この排気管６６ｂは筐体４１の外部へ延びて、その端部は例えば工場の排気路に接続されている。また、排気管６６ｂにはファン６６ｃが介設されており、このファン６６ｃの回転数が制御されることで排気部６６は例えば予め設定された排気量で排気口６６ａから加熱室６０内の排気を行なうことができるように構成されている。なお、排気管６６ｂには開閉弁Ｖ３が介設されている。

なお、ガス吐出部６５及び排気部６６により上述の一方向流が形成できればよいので、ガス吐出部６５及び排気部６６はこの実施の形態の構成に限定されるものではない。また、吐出口６５ａ及び排気口６６ａの形状もこの例に限らず、例えば幅方向に沿ったスリット状に設けられていてもよい。

上記制御部は、例えばコンピュータからなるプログラム格納部を有しており、プログラム格納部には、後述するような熱処理装置の作用、つまりウエハＷの処理、ウエハＷの受け渡し、ウエハＷの加熱及び気流の制御などが実施されるように命令が組まれた、例えばソフトウェアからなるプログラムが格納される。そして当該プログラムが制御部に読み出されることにより制御部は当該半導体製造装置の作用を制御する。なおこのプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

次に、熱処理装置４０の作用について説明する。まず、外部の搬送機構である第２のウエハ搬送部３０Ｂのアーム３２Ｂにより、搬送口４２を介して筐体４１内に露光処理後のウエハＷを搬入し、ウエハＷを冷却プレート５０を介してワイヤ７１に受け渡す。つまり図１１（ａ）に示すように、まず、搬送手段７０を上記ホーム位置に位置させてから、冷却プレート５０を上昇させて、冷却プレート５０の下面と基台４４との間に、外部の第２のウエハ搬送部３０Ｂのアーム３２Ｂの通路を形成する。次いで図１１（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、ウエハＷを保持したアーム３２Ｂを冷却プレート５０の上方側に進入させ、次いで下降させることにより、ウエハＷを冷却プレート５０に受け渡す。続いて、アーム３２Ｂを冷却プレート５０の下面と基台４４との間の位置にて退却させる。この後、図１１（ｄ）及び図１２（ａ）に示すように、冷却プレート５０を下降させて、冷却プレート５０上のウエハＷをワイヤ７１に受け渡す。このときウエハＷは、ワイヤ７１に設けられたビーズ部材（図示せず）の内側に周縁部が位置するように載置され、こうしてビーズ部材にて位置決めされた状態でワイヤ７１上に保持される。

次いで、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示すように、冷却プレート５０を更に下降させた後、ウエハＷを保持するワイヤ７１を加熱室６０側へ移動させて、ウエハＷを加熱室６０内に搬送する。加熱室６０内は、ウエハＷがワイヤ７１により搬送されるまでに、熱板６４により加熱され、例えば１２０℃程度になっている。

このようにして、加熱室６０内にウエハＷがワイヤ７１により保持された状態で搬入されると、開閉弁Ｖ２が開かれ、ガス供給源６８からガス供給管６５ｂにパージ用ガスが供給される。このパージ用ガスは吐出部６５で約１２０℃に加熱されて、吐出口６５ａから加熱室６０の天板６０ａへ向けて吐出される。この吐出口６５ａからパージ用ガスの吐出が開始されるのと略同時に、開閉弁Ｖ３が開き、ファン６６ｃが回転することで排気部６６からの排気が行なわれる。このようにして、吐出部６５から供給されたパージ用ガスは加熱室６０の天板６０ａと底板６０ｂとの間を手前側から奥側に流れ、ウエハＷの周囲を通過した後に、排気部６６に流入し、加熱室６０、筐体４１の外へ除去される。つまりウエハＷの周囲に一方向流が形成される。このように熱板６４の熱と一方向流とにより、ウエハＷに塗布された化学増幅型レジストの酸触媒反応が誘起される。このようにしてウエハＷへのパージ用ガスの供給が例えば一定時間行なわれた後に、ガス供給源６８からのパージ用ガスの供給と排気部６６による排気を停止する。

次いで、ワイヤ７１によりウエハＷを上記ホーム位置へ搬送してから、冷却プレート５０を上昇させ、冷却プレート５０上の突起５１とウエハＷ裏面とを接触させると同時に、真空ポンプ５５を駆動して、各突起５１に近接する吸引孔５２から冷却プレート５０とウエハＷ裏面との間の空気を吸引して、ウエハＷを突起５１に押し付ける。これにより、ウエハＷの反りは抑制され、冷却プレート５０上面とウエハＷ下面との間に、例えば０．１ｍｍ程度の隙間を形成した状態で、冷却プレート５０に設けられた冷却配管５８を流れる冷却水（冷媒）によりウエハＷを冷却し、ウエハＷの粗冷却を行なう。具体的には、加熱室６０により例えば１２０℃の温度で熱処理されたウエハＷを、上記酸触媒反応が安定する温度例えば５０℃まで冷却する。そして、粗冷却が終了した後、冷却プレート５０を介して外部の搬送機構である第１のウエハ搬送部３０Ａのアーム３１ＡにウエハＷを受け渡し、筐体４１の外へ搬送する。

ここで、冷却プレート５０からアーム３１ＡへのウエハＷの受け渡しは、上記第２のウエハ搬送部３０Ｂのアーム３１Ｂから冷却プレート５０へのウエハＷの受け渡しと逆の動作で行なわれ、例えばウエハＷを保持する冷却プレート５０の下面と基台４４との間に、第１のウエハ搬送部３０Ａのアーム３１Ａを進入させ、次いで、アーム３１Ａを冷却プレート５０の上方位置まで上昇させることにより、アーム３１Ａ上に冷却プレート５０からウエハＷを受け取り、次いで冷却プレート５０の上方側にてウエハＷを保持したアーム３１Ａを退却させることにより行なわれる。

このような熱処理装置４０では、ワイヤ７１上にウエハＷを保持させた状態で、扁平な空間を有する加熱室６０に搬入してウエハＷの熱処理を行なっており、加熱室６０には昇降自在な蓋体が設けられておらず、また、熱板６４に受け渡さずに、ウエハＷを熱板から離隔して熱処理を行っているので、ウエハＷを熱板６４に受け渡す動作が不要となる。

このため、蓋体の昇降動作や、熱板との間のウエハＷの受け渡し動作に要する作業時間が不要となり、その分オーバーヘッドタイムを削減することができ、スループットの向上を図ることができる。

また、この例では、加熱室６０の上部側と下部側に熱板６４を設けているので、加熱室６０内のウエハＷに対して加熱室６０の上下から加熱でき、この際、加熱室６０が扁平であって、上下の熱板６４とウエハＷとの距離が小さいので、ウエハＷの昇温が早く、これによりウエハＷが所定の温度に加熱するまでに要する時間が短くなり、その分オーバーヘッドタイムを低減することができる。

また、ワイヤ７１上にウエハＷを保持した状態で、熱板６４に受け渡さずに、ウエハＷを熱板６４から浮上させた状態で熱処理を行うことから、ウエハＷに反りが発生していても、反ったウエハＷを熱板６４上に載置する動作が不必要であり、ウエハＷの反りが原因となるウエハＷの搬送ミスが発生する虞がなく、安定した状態で熱処理を行うことができる。

更に、熱板６４へのウエハＷの受け渡し動作が不要であるため、加熱室６０内の上下方向の大きさに、受け渡しのためのクリアランスを容易する必要がなく、加熱室６０内は、ウエハＷを保持したワイヤ７１が入る分の高さがあればよいので、これにより加熱室６０内の内部空間を扁平に設け、上記開口部６１の隙間を小さくすることができる。

また、このような熱処理装置４０では、上述のように、加熱室６０には昇降自在な蓋体が設けられていないので、蓋体の昇降が原因となる加熱装置内の気流の乱れの発生が起こる虞がない。このため加熱装置内の気流が乱れにくく、当該気流の制御を良好に行なうことができる。これにより、上述のような一方向流を形成する加熱装置においては、気流の乱れを抑えて上記一方向流を形成できるので、結果として上記昇華物が気流に沿って飛散し、排出口から排出される。このように昇華物が気流の流れに従って十分に排出されるので、ウエハＷへのパーティクル付着を抑えることができる。この際、加熱室６０の開口部６１は常時開放しているが、この開口部６１は、上下方向の大きさが６ｍｍ以下と、隙間が薄いので、気流の乱れが発生しにくく、所定の気流が形成できる。

また、搬送手段７０から熱板６４へのウエハＷの受け渡しを行なわないので、この点からも、加熱室６０内の気流の乱れの発生を防止することができる。つまり上述のように搬送手段から熱板へのウエハＷの受け渡しには、支持ピンの昇降等の一連の動作にて行われ、この動作によっても気流の乱れが発生するが、このような受け渡し動作を行なわないことによっても、気流の乱れの発生を防止することができる。

また、蓋体の昇降や、熱板へのウエハＷの受け渡しのための駆動機構が不要となるので、蓋体を昇降する場合や熱板へのウエハＷの受け渡しを行なう場合に比べて、駆動系が少なくなって制御が容易である上、省スペース化を図ることができる。更にこの際、冷却プレート５０に、外部の搬送アーム３２Ａ，３２Ｂの形状に対応する切り欠き部５０ａを形成し、ウエハＷを載せた外部の搬送アーム３２Ａ，３２Ｂを当該冷却プレート５０の上方側に進入させ、次いでこの冷却プレートの上方側から下方側に通り抜けてウエハＷを冷却プレート５０に受け渡すように構成することにより、外部の搬送機構（第１，第２のウエハ搬送部３０Ａ，３０Ｂ）と冷却プレート５０との間のウエハＷの受け渡しのための昇降可能な支持ピンを設ける場合に比べて、駆動系を更に削減でき、省スペース化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、冷媒流路を冷却プレート５０に設けられる蛇行状の冷却配管５８にて形成する場合について説明したが、冷却配管５８に代えて図９及び図１０に示すように、冷媒流路を構成する可撓性を有する冷媒蓄留バッグ９０を用い、この冷媒蓄留バッグ９０を、第１実施形態の冷却プレート５０と同様に例えばアルミニウム合金製部材により形成され、ウエハＷと略同じ直径を有する略円形板状の冷却プレート本体５００の表面に積層して冷却プレート５０Ａを形成してもよい。この場合、冷媒蓄留バッグ９０の複数箇所、例えば冷却プレート５０の中心位置と、同心円上の等間隔の８箇所、合計９箇所に吸引孔５２を設け、各吸引孔５２を真空ポンプ５５に接続することにより、真空ポンプ５５による負圧を各吸引孔５２の近傍位置に作用してウエハＷを冷媒蓄留バッグ９０の表面に押し付けることができる。

なお、この場合、図１０に示すように、冷媒蓄留バッグ９０の表面における冷却プレート５０の中心位置と、同心円上の等間隔の８箇所、合計９箇所に、例えば合成樹脂又はセラミック製の突起５１を貼着して冷媒蓄留バッグ９０表面との間に隙間をおいてウエハＷを載置するようにし、各突起５１の近傍に吸引孔５２を設け、各吸引孔５２を真空ポンプ５５に接続することにより、真空ポンプ５５による負圧を各吸引孔５２の近傍位置に作用してウエハＷを各突起５１に押し付けるようにしてもよい。

なお、上記冷媒蓄留バッグ９０の表面には、上記ワイヤ７１が潜り込み可能な２個の溝部５９が設けられている。また、吸引孔５２は冷却プレート本体５００にも連通しており、冷却プレート本体５００の裏面において、各吸引孔５２同士が吸引溝５３を介して連通されている。そして、吸引溝５３の開口部は上記塞ぎ部材５６によって閉塞されている（図１０参照）。

上記冷媒蓄留バッグ９０は、耐水性及び可撓性を有する例えばポリテトラフルオロエチレン（商品名「テフロン」）にて形成されている。この冷媒蓄留バッグ９０は厚さ約２ｍｍに形成され、同じく約２ｍｍに形成される冷却プレート本体５００に積層されて、約４ｍｍの厚さの冷却プレート５０Ａを形成している。

なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。

上記のように構成される熱処理装置４０Ａによれば、真空ポンプ５５による負圧を各吸引孔５２の近傍位置に作用してウエハＷを弾性変形する冷媒蓄留バッグ９０の表面に押し付けるか、あるいは、突起５１に押し付けて、ウエハＷを吸着保持することができるので、ウエハＷの反りを抑制することができ、また、ウエハＷの冷却を均一にすることができる。

＜第３実施形態＞
図１３は、この発明に係る熱処理装置の第３実施形態の要部を示す概略平面図、図１４は、第３実施形態の熱処理装置の概略断面図である。

第３実施形態の熱処理装置４０Ｂは、第１実施形態と同様に、アルミニウム合金製の冷却プレート５０ＢにウエハＷの搬送機能を持たせた場合である。すなわち、図１３に示すように、熱処理装置４０Ｂに、冷却プレート５０Ｂを加熱室６０に対して進退移動する、例えばボールねじ機構やタイミングベルト機構等からなるプレート移動機構１００と、冷却プレート５０に対してウエハＷを受け渡しする昇降可能な支持ピン２００との干渉を避けるための貫挿用開口溝５０１，５０２とを具備した場合である。

この場合、冷却プレート５０Ｂは、加熱室６０から退避したホーム位置において、昇降機構２００によって昇降自在な３本の支持ピン２０１との干渉を回避する長さの異なる２個の貫挿用開口溝５０１，５０２を設けると共に、冷却プレート５０Ｂの表面には、第１実施形態と同様に、冷却プレート５０Ｂの中心位置と、同心円上に等間隔をおいた複数位置例えば８箇所に、冷却プレート５０Ｂ表面との間に僅かな隙間例えば０．１ｍｍをおいてウエハＷを載置する突起５１が突設されている。また、各突起５１の近傍位置には、それぞれ吸引孔５２が設けられている。この場合、図示しないが、各吸引孔５２同士は、冷却プレート５０の裏面に設けられた吸引溝を介して連通されており、吸引溝に接続する吸引管路５４を介して吸引手段である真空ポンプ５５に接続されている。なお、吸引溝の開口部は、上記塞ぎ部材（図示せず）によって閉塞されている。

また、冷却プレート５０Ｂには、２個の貫挿用開口溝５０１，５０２を回避して、冷却プレート５０ＢにおけるウエハＷ載置面の全域を均等に冷却するように冷媒流路である上記冷却配管５８が蛇行状に配設されており、この冷却配管５８の一端には冷却水供給口５８ａが設けられ、この冷却水供給口５８ａに冷却水供給源（図示せず）が接続され、他端には冷却水の排出口５８ｂが設けられている。

なお、第３実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

次に、第３実施形態の熱処理装置４０Ｂの動作態様について、図１７を参照して説明する。まず、外部の搬送機構（図示せず）によって熱処理装置４０Ｂの筐体４１内に搬送されるウエハＷは、ホーム位置にある冷却プレート５０Ｂの上方に搬送されると、図示しない昇降機構が駆動して支持ピン２０１が上昇してウエハＷを受け取る（図１７（ａ）参照）。ウエハＷを受け取った後、支持ピン２０１が下降して、ウエハＷを冷却プレート５０Ｂ表面の突起５１上に載置する（図１７（ｂ）参照）。このとき、真空ポンプ５５が駆動して各突起５１に近接する吸引孔５２から冷却プレート５０とウエハＷ裏面との間の空気を吸引して、ウエハＷを突起５１に押し付ける。これにより、ウエハＷの反りは抑制され、冷却プレート５０上面とウエハＷ下面との間に、例えば０．１ｍｍ程度の隙間を形成した状態で吸着保持される。

次いで、プレート移動機構１００が駆動して、ウエハＷを保持する冷却プレート５０Ｂを加熱室６０側へ移動させて、ウエハＷを加熱室６０内に搬送して、ウエハＷを加熱処理（ＰＥＢ）する（図１７（ｃ）参照）。これにより、ウエハＷに塗布された化学増幅型レジストの酸触媒反応が誘起される。

ウエハＷの加熱処理（ＰＥＢ）が終了した後、冷却プレート５０Ｂに設けられた冷却配管５８に冷却水（冷媒）を流してウエハＷを冷却し、ウエハＷの粗冷却を行ないつつプレート移動機構１００を駆動して冷却プレート５０ＢによりウエハＷを上記ホーム位置へ搬送する。このときにおいても、真空ポンプ５５は駆動しており、各突起５１に近接する吸引孔５２から冷却プレート５０とウエハＷ裏面との間の空気を吸引して、ウエハＷを突起５１に押し付ける。これにより、加熱処理（ＰＥＢ）によって生じるウエハＷの反りは抑制され、冷却プレート５０上面とウエハＷ下面との間に、例えば０．１ｍｍ程度の隙間を形成した状態で、冷却プレート５０に設けられた冷却配管５８を流れる冷却水（冷媒）によりウエハＷを冷却し、ウエハＷの粗冷却を行ない、上記酸触媒反応を停止する。そして、粗冷却が終了した後、冷却プレート５０を介して外部の搬送機構である第１のウエハ搬送部３０Ａのアーム３１ＡにウエハＷを受け渡し、筐体４１の外へ搬送する。

上記のように構成される第３実施形態の熱処理装置４０Ｂによれば、加熱処理（ＰＥＢ）後に冷却プレート５０Ｂの冷却配管５８に冷却水を流しつつ冷却プレート５０Ｂを加熱室６０からホーム位置に移動するので、冷却時間の短縮を図ることができる。

＜第４実施形態＞
上記第３実施形態においては、冷媒流路を冷却プレート５０Ｂに設けられる蛇行状の冷却配管５８にて形成する場合について説明したが、冷却配管５８に代えて図１５に示すように、冷媒流路を構成する可撓性を有する冷媒蓄留バッグ９０Ｃを用い、この冷媒蓄留バッグ９０Ｃを、第１実施形態の冷却プレート５０と同様に例えばアルミニウム合金製部材により形成され、ウエハＷと略同じ直径を有する略円形板状の冷却プレート本体５００Ｃの表面に積層して冷却プレート５０Ｃを形成してもよい。なお、冷媒蓄留バッグ９０Ｃは、第２実施形態と同様の材質例えばポリテトラフルオロエチレン（商品名「テフロン」）にて形成されており、支持ピン２０１の貫挿用開口溝５０１，５０２を除く冷却プレート本体５００Ｃのほぼ全域に積層されている。

この場合、冷媒蓄留バッグ９０の複数箇所、例えば冷却プレート５０Ｃの中心位置と、同心円上の等間隔の８箇所、合計９箇所に突起５１を設けて冷媒蓄留バッグ９０Ｃ表面との間に隙間をおいてウエハＷを載置するようにし、各突起５１の近傍に吸引孔５２を設け、各吸引孔５２を真空ポンプ５５に接続することにより、真空ポンプ５５による負圧を各吸引孔５２の近傍位置に作用してウエハＷを冷媒蓄留バッグ９０Ｃ表面の突起５１に押し付けるようにしてもよい。

上記のように構成することにより、真空ポンプ５５による負圧を各吸引孔５２の近傍位置に作用してウエハＷを冷媒蓄留バッグ９０Ｃ表面の突起５１に押し付けて、ウエハＷを冷却プレート５０Ｃ上に僅かな間隔例えば０．１ｍｍをおいて吸着保持することができる。これにより、ウエハＷの反りを抑制することができると共に、ウエハＷの冷却を均一にすることができる。

なお、上記説明では、冷却プレート本体５００Ｃの表面に一つの冷媒蓄留バッグ９０Ｃを積層した場合について説明したが、図１６に示すように、複数例えば２個に分割された分割バッグ９１，９２によって冷媒蓄留バッグ９０Ｄを形成し、この冷媒蓄留バッグ９０Ｄを冷却プレート本体５００Ｃの表面に積層して冷却プレート５０Ｄを形成してもよい。この場合、分割バッグ９１，９２同士は、冷却プレート本体５００Ｃに設けられた連通流路９３を介して互いに連通されている（図１６（ｂ）参照）。この場合、一方の分割バッグ９１は、冷却プレート本体５００Ｃに設けられた一方の貫通用開口溝５０１と、他方の貫通用開口溝５０２の半分を除いた輪郭を有し、他方の分割バッグ９２は、貫通用開口溝５０２の残りの半分を除いた輪郭を有している以外は、第４実施形態の冷媒蓄留バッグ９０Ｃと同様に形成されている。なお、分割バッグ９１，９２は、必ずしも２個である必要はなく、互いに連通されていれば３個以上であってもよい。

上記のように、冷媒蓄留バッグ９０Ｄを分割バッグ９１，９２にて形成することにより、貫通用開口溝５０１，５０２を有する冷却プレート本体５００Ｃに対して冷媒蓄留バッグ９０Ｄを容易に積層することができる。

なお、第４実施形態において、その他の部分は第３実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

次に、上記塗布・現像装置を用いてウエハＷを処理する手順について説明する。ここでは、ウエハＷの表面にボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）を形成し、その上層にレジスト層を塗布し、レジスト層の表面にトップ反射防止膜ＴＣ（以下に保護膜ＴＣという）を積層した場合について説明する。まず、例えば２５枚のウエハＷを収納したキャリア１０が載置部１１に載置されると、開閉部１２と共にキャリア１０の蓋体が外されて受渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そして、ウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段Ａ２へと受け渡され、塗布処理の前処理として例えばユニット（ＢＣＴ）２３にてその表面にボトム反射防止膜（ＢＡＲＣ）が形成される。その後、主搬送手段Ａ２により棚ユニットＵ１の加熱処理部に搬送されてベーク（ＢＡＫＥ）される。

その後、主搬送手段Ａ２によりウエハＷは塗布ユニット（ＣＯＴ）２５内に搬入され、ウエハＷの表面全体に薄膜状にレジストが塗布された後、主搬送手段Ａ２により棚ユニットＵ２の加熱処理部に搬送されてプリベーク（ＰＡＢ）される。

その後、主搬送手段Ａ２によりウエハＷはユニット（ＴＣＴ）２４にてレジスト層の表面に保護膜ＴＣが形成された後、主搬送手段Ａ２により棚ユニットＵ２の加熱処理部に搬送されてベーク（ＢＡＫＥ）される。ベーク（ＢＡＫＥ）が施された後、ウエハＷは周辺露光装置（ＷＥＥ）に搬送されて、周辺露光処理が施された後に加熱処理及びクーリング処理が施される。次いで、ウエハＷは、インターフェース部３の第１，第２のウエハ搬送部３０Ａ，３０Ｂにより露光部４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われる。

露光処理後のウエハＷは、インターフェース部３の第２のウエハ搬送部３０Ｂにより加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７に搬送され、加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７内の加熱室６０でポストエクスポージャーベーク処理される。この際、化学増幅型レジストの酸触媒反応が促進される。つまり、レジストに含まれる酸発生剤から発生した酸の触媒作用によりレジスト成分が化学的に反応することにより、この反応領域は例えばポジ型のレジストの場合には現像液に対して可溶解性となる。

その後、加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７内の冷却プレート５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃによって所定温度に調整される。この際、上述したように、ウエハＷの反りは抑制された状態でウエハＷは粗冷却され、酸触媒反応が短時間で停止される。

次に、加熱冷却処理されたウエハＷは、第１のウエハ搬送部３０Ａによって加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７から取り出された後、現像処理ユニット２６に搬送されて、現像液が塗布される。その後、メインアームＡ１によって加熱処理ユニット（ＰＯＳＴ）に搬送され、所定の現像処理が行われる。

現像処理後のウエハＷは、キャリアステーション１の載置部１１に載置された空のキャリア１０内に収納されて一連の塗布・現像処理を終了する。

なお、上記実施形態では、この発明に係る熱処理装置が塗布・現像処理システムにおける加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７に適用される場合について説明したが、この発明に係る熱処理装置は、加熱・冷却ユニット（ＰＥＢ）３７以外の熱処理装置にも適用でき、また、ウエハＷ以外のＬＣＤ基板やマスク基板等の熱処理にも適用できることは勿論である。

この発明に係る熱処理装置を適用した塗布・現像処理システムの全体を示す概略平面図である。上記処理システムの概略斜視図である。上記処理システムにおけるインターフェース部を示す斜視図である。この発明に係る熱処理装置の第１実施形態を示す概略斜視図である。上記第１実施形態の熱処理装置の概略断面図である。上記第１実施形態の熱処理装置の概略平面図である。図５のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図である。第１実施形態の熱処理装置における冷却プレートの変形例を示す要部拡大断面図である。この発明に係る熱処理装置の第２実施形態における冷却プレートの概略平面図（ａ）、その側面図（ｂ）及び（ａ）のII−II線に沿う拡大断面図（ｃ）である。この発明に係る熱処理装置の第３実施形態における冷却プレートの概略平面図（ａ）、その側面図（ｂ）及び（ａ）のIII−III線に沿う拡大断面図（ｃ）である。第１実施形態における冷却プレートへのウエハの受け渡し動作を示す概略断面図である。第１実施形態の熱処理装置における加熱室へのウエハの搬入動作を示す概略断面図である。この発明に係る熱処理装置の第４実施形態を示す概略平面図である。第４実施形態の熱処理装置を示す概略断面図である。第４実施形態における冷却プレートを示す概略平面図（ａ）及びその側面図（ｂ）である。第４実施形態における冷却プレートの変形例を示す概略平面図（ａ）及びその一部を断面で示す側面図（ｂ）である。第４実施形態の熱処理装置におけるウエハの加熱・冷却動作を示す概略断面図である。

符号の説明

Ｗ半導体ウエハ（被処理基板）
４０，４０Ｂ熱処理装置
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ冷却プレート
５１突起
５２吸引孔
５３吸引溝
５３ａ収納空間
５５真空ポンプ（吸引手段）
５６塞ぎ部材
５８冷却配管（冷媒流路）
５９溝部
６０加熱室
６４熱板
７０搬送手段
７１ワイヤ
７３移動機構
７７駆動部
８０昇降機構
９０，９０Ｃ，９０Ｄ冷媒蓄留バッグ
９１，９２分割バッグ
９３連通流路
１００プレート移動機構
２００昇降機構
２０１支持ピン
５００，５００Ｃ冷却プレート本体
５０１，５０２貫挿用開口溝

Claims

被処理基板を加熱する熱板を有する加熱室と、上記熱板によって加熱された被処理基板を冷却する冷却プレートと、上記加熱室に対して被処理基板を搬入・搬出する搬送手段と、を具備する熱処理装置において、
上記冷却プレートは、該冷却プレートの本体表面に積層される可撓性を有する冷媒蓄留バッグからなる冷媒流路と、吸引手段に接続する複数の吸引孔とを具備してなる、ことを特徴とする熱処理装置。
被処理基板を加熱する熱板を有する加熱室と、上記熱板によって加熱された被処理基板を冷却する冷却プレートと、上記加熱室に対して被処理基板を搬入・搬出する搬送手段と、を具備する熱処理装置において、
上記冷却プレートは、該冷却プレートの本体表面に積層される可撓性を有する冷媒蓄留バッグからなる冷媒流路と、上記冷媒蓄留バッグの表面に、該冷媒蓄留バッグ表面との間に隙間をおいて被処理基板を載置する複数の突起と、各突起の近傍に設けられ、吸引手段に接続する吸引孔とを具備してなる、ことを特徴とする熱処理装置。
請求項１又は２記載の熱処理装置において、
上記搬送手段は、上記加熱室と冷却プレートを結ぶ移動路と交差する方向に延在し、被処理基板を載置して搬送する複数本のワイヤと、被処理基板が上記冷却プレートの上方位置と上記加熱室内との間を搬送するように上記ワイヤを移動するワイヤ移動機構を具備し、
上記冷却プレートは、冷媒蓄留バッグの表面に形成され、上記ワイヤが潜り込み可能な溝部と、被処理基板を受け渡しすべく冷却プレートをワイヤに対して相対的に昇降させる昇降機構とを具備してなる、ことを特徴とする熱処理装置。
請求項１又は２記載の熱処理装置において、
上記冷却プレートは、搬送手段を兼用すべく該冷却プレートを加熱室に対して進退移動するプレート移動機構と、冷却プレートに対して被処理基板を受け渡しする昇降可能な支持ピンの貫挿用開口溝とを具備してなる、ことを特徴とする熱処理装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載の熱処理装置において、
上記冷媒蓄留バッグを、連通流路を介して互いに連通する複数の分割バッグにて形成してなる、ことを特徴とする熱処理装置。