JP5400751B2

JP5400751B2 - 加熱処理装置、およびこれを備える塗布現像装置

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Publication number: JP5400751B2
Application number: JP2010274611A
Authority: JP
Inventors: 康孝相馬; 彰宏中村
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-12-09
Also published as: JP2012124365A; KR20120064623A

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板などの基板を加熱し、当該基板に形成される膜を処理する加熱処理装置およびこれを備える塗布現像装置に関する。

フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造には、ＦＰＤ用のガラス基板上に回路パターンを形成するため、フォトリソグラフィ技術が用いられる。フォトリソグラフィ技術においては、ガラス基板上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、形成される回路パターンに対応したパターンを有するフォトマスクを介してレジスト膜を露光し、現像することにより、回路パターンに対応したレジストマスクが形成される。

レジスト膜の形成時には、レジスト膜中に残留する溶剤を蒸発させ、レジストをキュアするために加熱処理（プリベーク）が行われ、また、現像後には洗浄液で濡れたレジスト膜を乾燥させるために加熱処理（ポストベーク）が行われる。

これらの加熱処理には、ガラス基板の搬入口および搬出口を有し、ガラス基板を収容可能な筐体と、筐体中に配置されガラス基板を加熱する加熱プレートと、搬入口から搬出口へガラス基板を搬送する搬送用ローラ（コロ）とを備える加熱処理装置が用いられる（たとえば特許文献１および２）。

特開２００７−１５８２５３号公報特開２０１０−０５６３５９号公報

上述の加熱処理装置においては、加熱によりレジスト膜から蒸発する溶剤等を排気するため、加熱処理装置の筐体内を換気する換気機構が設けられている。この換気機構により、筐体の搬入口および搬出口から、所定の位置に配置される排気口に至る気流が形成され、溶剤等が排気されるため、溶剤等の蒸発が促進される。

ところが、このような加熱処理装置においては、加熱処理装置内の気流によって基板の温度分布が悪化する場合がある。たとえば、加熱処理装置の搬入口から室温（約２３℃）の空気が流入すると、この空気によって搬入口付近での基板温度が低下してしまう可能性がある。特に、加熱処理装置が設置されるクリーンルーム内のダウンフローの流速や、加熱処理装置の上方に配置されるファンからのダウンフローの流速によっても加熱処理装置への流入量が変化し、加熱処理装置内の気流も変化する。

また、２つ又は３つ以上の加熱処理装置が直列に配置され、ガラス基板の搬送方向上流側の加熱処理装置での加熱温度が高い場合には、下流側の加熱処理装置の搬入口からは高温の空気が流入するため、搬入口付近での基板温度が高くなることが予想される。さらに、加熱処理装置内の気流が不均一な場合には、気流速度が速い領域において基板温度が低く、気流速度が遅い（または滞留している）領域において基板温度が高くなる場合もあり得る。

本発明は、上記の事情に鑑み、気流制御を通して基板を均一に加熱することが可能な加熱処理装置およびこれを備える塗布現像装置を提供する。

本発明の第１の態様によれば、基板を収容可能で、前記基板が通過する第１の搬入口および第１の搬出口を有する筐体と、前記第１の搬入口から前記第１の搬出口へ向かう方向に前記基板を搬送する第１の搬送機構と、前記第１の搬送機構により前記筐体内を搬送される前記基板を加熱するヒータと、前記筐体に設けられる排気口であって前記第１の搬入口および前記第１の搬出口から前記排気口に至る気流を形成可能な当該排気口と、前記第１の搬入口および前記第１の搬出口の一方または双方に臨んで設けられ、吸気により前記気流を調整する当該吸気口とを備え、前記ヒータが、前記第１の搬入口から前記第１の搬出口へ向かう方向で上流側に配置される第１の加熱プレートと下流側に配置される第２の加熱プレートを含み、前記第１および第２の加熱プレートは、該第１および第２の加熱プレートの温度を別個に制御され得る、加熱処理装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、基板にレジスト膜を形成するレジスト膜形成ユニットと、露光された前記レジスト膜を現像する現像ユニットと、前記レジスト膜を加熱するために設けられる、第１の態様の加熱処理装置とを含むレジスト塗布現像装置が提供される。

本発明の実施形態によれば、気流制御を通して基板を均一に加熱することが可能な加熱処理装置およびこれを備える塗布現像装置が提供される。

本発明の実施形態によるレジスト塗布現像装置を模式的に示す上面図である。本発明の実施形態による加熱処理装置を構成するオーブンを示す斜視図である。図２に示すオーブンの概略断面図である。図２に示すオーブンの他の斜視図である。本発明の実施形態による加熱処理装置を示す斜視図および一部断面図である。図５に示す加熱処理装置に設けられる吸気ボックスを示す斜視図である。図６に示す吸気ボックスの側面図である。図２に示す加熱処理装置の効果を確認するために行った実験に使用した実験用の基板を説明する説明図である。図８に示す実験用の基板を用いて行った実験の結果を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態による加熱処理装置を説明する。以下の説明において、同一または対応する部品または部材には、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態による加熱処理装置が好適に利用され得るレジスト塗布現像システムを説明する。
図示のとおり、レジスト塗布・現像処理システム１００は、複数のガラス基板Ｓ（以下、単に基板Ｓと記す）を収容するカセットＣが載置されるカセットステーション１と、基板Ｓにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を行う処理ステーション２と、基板Ｓに露光処理を施す露光装置９との間で基板Ｓの受け渡しを行うインターフェースステーション４とを備えている。カセットステーション１、処理ステーション２、およびインターフェースステーション４は、図中のＸ方向に沿って配置されている。

カセットステーション１は、カセットＣを図中のＹ方向に並置可能な載置台１２と、載置台１２のＸ方向側に結合され、処理ステーション２との間で基板Ｓの搬入出を行う搬送装置１１とを備える。搬送装置１１は搬送アーム１１ａを有し、搬送アーム１１ａは、Ｙ方向に延びるガイド１０に沿って移動可能であり、上下動、前後動および水平回転可能である。

処理ステーション２には、カセットステーション１側からインターフェースステーション４側に向かって、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）２１、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２２、加熱処理ユニット（ＨＰ）２３、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２４、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６、減圧乾燥ユニット（ＤＰ）２７、加熱処理ユニット（ＨＴ）２８、および冷却ユニット（ＣＯＬ）２９が順に配列されている。
また、処理ステーション２には、インターフェースステーション４側からカセットステーション１側に向かって、現像ユニット（ＤＥＶ）３０、加熱処理ユニット（ＨＴ）３１、冷却ユニット（ＣＯＬ）３２、および検査装置（ＩＰ）３５が順に配列されている。

これらのユニット（およびユニット間）にはコロ搬送機構等が設けられている。これにより、基板Ｓは、図中の矢印Ａで示す搬送ラインＡと、矢印Ｂで示す搬送ラインＢとに沿って上記のユニットに順次搬送される。

このように構成されたレジスト塗布現像処理システム１００において、基板Ｓは以下のように処理される。
まず、搬送装置１１の搬送アーム１１ａにより、カセットステーション１の載置台１２に載置されたカセットＣから基板Ｓが取り出され、搬送ラインＡに沿って、処理ステーション２のエキシマＵＶ照射ユニット２１へと搬送される。ここで、紫外域光を発する紫外域光ランプから基板Ｓに対して紫外域光が照射され、基板Ｓ上に吸着した有機物が除去される。次にスクラブ洗浄ユニット２２へ基板Ｓが搬送され、洗浄液（たとえば脱イオン水（ＤＩＷ））が基板Ｓに供給されつつブラシ等の洗浄部材により基板Ｓの表面が洗浄され、ブロワー等により乾燥される。洗浄乾燥された基板Ｓは、加熱処理ユニット２３へ搬送され、加熱されて更に乾燥される。次いで基板Ｓは、アドヒージョンユニット２４へ搬送され、加熱した基板Ｓに対してヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳ）を吹き付けることにより基板Ｓに対して疎水化処理が行われる。疎水化処理後、基板Ｓは冷却ユニット２５へ搬送され、基板Ｓに対して冷風を吹き付けることによって基板Ｓが冷却され、所定の温度に維持される。

続けて基板Ｓは、フォトレジスト塗布ユニット２６へ搬送される。フォトレジスト塗布ユニット２６内では、基板Ｓが搬送ラインＡに沿って移動しながら、基板Ｓ上にフォトレジスト液が供給され、基板Ｓ上にフォトレジスト膜が形成される。

フォトレジスト膜が形成された基板Ｓは、搬送ラインＡ上を搬送されて、内部空間を減圧可能に構成される減圧乾燥ユニット２７へ搬送され、減圧雰囲気下でフォトレジスト膜が乾燥される。次に、基板Ｓは加熱処理ユニット２８へ搬送される。ここでは、基板Ｓが加熱され、フォトレジスト膜に含まれる溶剤等が除去される。加熱処理後、基板Ｓは冷却ユニット２９へ搬送され、基板Ｓに対して冷風を吹き付けることによって基板Ｓが冷却される。

冷却ユニット２９で冷却された基板Ｓは、搬送ラインＡ上を下流側端部まで搬送された後、インターフェースステーション４の上下動、前後動および水平回転可能な搬送アーム４３によって基板Ｓの受け渡し部であるロータリーステージ（ＲＳ）４４に搬送される。次に、基板Ｓは、搬送アーム４３によって外部装置ブロック９０の周辺露光装置（ＥＥ）に搬送される。周辺露光装置（ＥＥ）では、基板Ｓの外周部のフォトレジスト膜を除去するため、基板Ｓに対して露光処理が行われる。続いて、基板Ｓは、搬送アーム４３により露光装置９に搬送され、回路パターンに対応したパターンを有するフォトマスクを介してフォトレジスト膜が露光される。なお、基板Ｓは、ロータリーステージ４４上のバッファカセットに一時的に収容された後に、露光装置９に搬送される場合がある。露光処理が終了した基板Ｓは、搬送アーム４３により外部装置ブロック９０のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬送され、ここで所定の情報が基板Ｓに書き込まれる。

その後、基板Ｓは搬送ラインＢ上を搬送されて現像ユニット３０に至る。現像ユニット３０では、後述するように、露光されたフォトレジスト膜が現像液により現像され、リンス液により現像液が洗い流され、リンス液が乾燥される。

次に、基板Ｓは、搬送ラインＢ上を搬送されて加熱処理ユニット３１に至り、ここで加熱され、フォトレジスト膜に残る溶剤およびリンス液（水分）が除去される。なお、加熱処理ユニット３１においても、基板Ｓは、コロ搬送機構によって搬送ラインＢ上を搬送されながら加熱される。現像ユニット３０と加熱処理ユニット３１との間には、現像液の脱色処理を行うｉ線ＵＶ照射ユニットを設けても良い。加熱処理ユニット３１での加熱処理が終了した基板Ｓは、冷却ユニット３２搬送されて、ここで冷却される。

冷却された基板Ｓは、検査ユニット３５へ搬送され、たとえばフォトレジストパターン（ライン）の限界寸法（ＣＤ）の測定などの検査が行われる。この後、基板Ｓは、カセットステーション１に設けられた搬送装置１１の搬送アーム１１ａにより載置台１２に載置された所定のカセットＣに収容され、一連の処理が終了する。

次に、図２から図９を参照しながら、上記のレジスト塗布現像システム１００の加熱処理ユニット２８および３１（本発明の実施形態による加熱処理装置）について説明する。
図２は、加熱処理ユニット２８および３１を構成するオーブン２８ａの斜視図である。加熱処理ユニット２８（プリベーク用）は、基板搬送方向に組み合わされた２つのオーブン２８ａを有している。また、加熱処理ユニット３１（ポストベーク用）は、基板搬送方向に組み合わされた３つのオーブン２８ａを有している。これらの加熱処理ユニット２８および３１は、組み合わされるオーブン２８ａの数が異なる以外には、ほぼ同一の構成を有しているため、以下では、加熱処理ユニット２８を説明する。

加熱処理ユニット２８を構成するオーブン２８ａは、図２に示すように筐体６と、筐体６内において基板を搬送するための複数のコロ部材５０とを有している。筐体６は、ヒンジ６ｈにより結合される上部筐体６ｔおよび下部筐体６ｂより構成され、ヒンジ６ｈにより上部筐体６ｔは開閉可能である。
図３（図２に示すオーブン２８ａの基板搬送方向に沿った断面図）を参照すると、オーブン２８ａには、基板搬送方向の上流端および下流端において基板Ｓの搬送口６１，６２が設けられている。本実施形態においては、搬送口６１，６２の高さは約４０ｍｍであり、搬送口６１，６２の幅は、使用される基板Ｓの幅より数１０ｍｍ広い。

複数のコロ部材５０は、基板搬送方向に沿って所定の間隔で配置されており、各々は基板搬送方向と直交する方向（紙面垂直方向）に延びている。また、コロ部材５０は、図示しない駆動機構により、中心軸を回転中心として回転可能である。これにより、コロ部材５０は基板Ｓを支持すると共に、基板搬送方向に所定の搬送速度で基板Ｓを搬送することができる。

複数のコロ部材５０の間には下部ヒータ７１が配置されている。下部ヒータ７１は、コロ部材５０により支持される基板Ｓの下面に接しない限りにおいて、基板Ｓの下面に近接している。下部ヒータ７１は、たとえばマイカヒータやセラミックヒータなどにより構成することができる。また、下部ヒータ７１には図示しない温度センサ（たとえば熱電対や測温抵抗体）が設けられ、所定の温度に維持され得る。下部ヒータ７１により、基板Ｓの下方から、コロ部材５０により搬送される基板Ｓが加熱される。なお、下部ヒータ７１によって下部筐体６ｂが過度に加熱されないように、コロ部材５０および下部ヒータ７１の下方には断熱材６ｓが配置されている。

上部筐体６ｔの下面には、上部ヒータ７２が所定の間隔で配置されている。上部ヒータ７２は、下部ヒータ７１の幅（基板搬送方向に沿った長さ）よりも大きい幅を有している以外は、下部ヒータ７１と同じ構成を有しており、図示しない温度センサにより下部ヒータ７１と同じ温度に維持される。上部ヒータ７２により、コロ部材５０により搬送される基板Ｓは上方からも加熱される。上部ヒータ７２および下部ヒータ７１より、基板Ｓは、所定の温度まで速やかに且つ均一に加熱され得る。
なお、上部ヒータ７２および下部ヒータ７１の双方を設けることが好ましいが、他の実施形態においては、上部ヒータ７２を設けることなく下部ヒータ７１のみを設けても良い。

また、ヒンジ６ｈにより上部筐体６ｔを開いた状態を図４に示す。このように開くことにより、筐体６内のコロ部材５０、上部ヒータ７２、および下部ヒータ７１のメンテナンスを容易に行うことができる。図示のとおり、コロ部材５０は、筐体６における基板搬送方向に沿った側壁に支持されている。この場合、軸受けなどが用いられることは勿論である。

次に、図５から図７までを参照しながら、上述のオーブン２８ａを含む加熱処理ユニット２８について説明する。
図５（ａ）を参照すると、加熱処理ユニット２８は、排気ユニット６７を介して基板搬送方向に組み合わされる２つのオーブン２８ａと、これら２つのオーブン２８ａに対し図中の基板搬送方向の上流側および下流側にそれぞれ取り付けられる２つの吸気ボックス６８とを備えている。ただし、説明の便宜上、図中では吸気ボックス６８を加熱処理ユニット２８から離して図示している。

２つのオーブン２８ａは、図３と図５（ａ）とを対比すると容易に理解されるように、搬送口６１（図３参照）どうしで連結されている。２つのオーブン２８ａの筐体６が加熱処理ユニット２８の筐体に相当し、基板搬送方向の上流側のオーブン２８ａの搬送口６２が加熱処理ユニット２８における基板Ｓの搬入口に相当し、下流側のオーブン２８ａの搬送口６２が加熱処理ユニット２８における基板Ｓの搬出口に相当する。以下の説明の便宜上、加熱処理ユニット２８の搬入口を搬入口６２Ｉと記し、搬出口を搬出口６２Ｏと記す。

加熱処理ユニット２８においては、上流側のオーブン２８ａの上部ヒータ７２および下部ヒータ７１と、下流側のオーブン２８ａの上部ヒータ７２および下部ヒータ７１とを別個に制御してもよい。たとえば、基板Ｓを１３０℃程度の目標温度に加熱する場合、上流側のオーブン２８ａにおける温度を例えば１７０℃から１８０℃までの範囲に設定し、下流側のオーブン２８ａにおける温度を例えば１４０℃から１５０℃までの範囲に設定すれば、コロ部材５０により搬送される（つまり移動している）基板Ｓを、上流側のオーブン２８ａにて急速に加熱した後に、下流側のオーブン２８ａにて実温度がほぼ１３０℃となるように加熱することができる。すなわち、基板Ｓを短時間に所定温度まで加熱することが可能となる。

排気ユニット６７は、連結されるオーブン２８ａの搬送口６１（図３参照）の上方においてオーブン２８ａの側壁により支持されるとともに、上部筐体６ｔとの間に隙間ができないように載置されている。排気ユニット６７には、複数（図示の例では３つ）の排気ポート６７ｐが、基板搬送方向と直交する方向に所定の間隔で配置されている。排気ポート６７ｐの下端は、筐体６内に向けて開口しており、上端は、所定の集合管に合流した後に又は別個に排気装置（図示せず）に接続されている。排気装置は、レジスト塗布現像システム１００が設置されるクリーンルーム等に配備される排気設備（用役設備）であってよく、レジスト塗布現像システム１００用に設けられる排気設備であってもよい。

また、図５（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である図５（ｂ）を参照すると、排気ポート６７ｐの下方には、排気ユニット６７に沿って延びるプレート６７ｄが設けられている。オーブン２８ａにより加熱されるレジスト膜からはレジスト中に含まれる溶剤等が放出され、図５（ｂ）中の矢印Ｂのように、プレート６７ｄの上方を流れて排気ポート６７ｐを通して排気される。排気ポート６７ｐ内で溶剤等が冷やされると、排気ポート６７ｐの内壁に溶剤等が吸着するが、吸着した溶剤等が内壁から剥離し、基板Ｓの上に落下すると、欠陥が生じることとなる。プレート６７ｄは、そのような落下物が基板Ｓ上に落下させないために設けられている。なお、プレート６７ｄは、排気ユニット６７とプレート６７ｄとの間を流れる排気の温度が高いため、溶剤等が吸着することは殆どない。

図６は、加熱処理ユニット２８の吸気ボックス６８を示す斜視図である。この図では、特に加熱処理ユニット２８の搬入口６２Ｉに設けられる吸気ボックス６８を示している。
図示のとおり、吸気ボックス６８は、基板Ｓの搬送経路を画定する本体６８ａと、本体６８ａ上に配置される吸気部６８ｂとを有している。本体６８ａは、扁平な方形筒形状を有し、一方の開口が、基板Ｓが搬入される搬入口６８Ｉであり、他の開口が、加熱処理ユニットの搬入口６２Ｉと結合される搬出口６８Ｏである。吸気部６８ｂは、基板搬送方向と直交する方向に所定の間隔で配置される複数（図示の例では４つの）吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４を有している。なお、以下の説明において、各吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４を区別する必要がない場合、単に吸気導管６８ｃと記す。

図７（図６のＡ−Ａ線に沿った断面図）を参照すると、本体６８の内部には、オーブン２８ａ内に設けられるコロ部材５０とほぼ同様の構成を有するコロ部材６８Ｒが設けられており、これにより、搬入口６８Ｉから搬入される基板Ｓを搬出口６８Ｏ、すなわち、加熱処理ユニットの搬入口６２Ｉへ搬送することができる。
また、吸気部６８ｂは、第１室６８１および第２室６８２を有し、これらはコの字形状を有する吸気導管６８ｃにより連通している。第１室６８１は、吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４に対応して区画室に区画されており、各区画室の底面に本体６８内に開口する孔６８ｈが形成されている。一方、第２室６８２は、区画されておらず、基板搬送方向と直交する方向に沿って一端から他端まで延びる一の空間を画成する。また、第２室６８２の一端には開口部６８ｅが形成され、開口部６８ｅは吸気装置（図示せず）に接続されている。このため、第２室６８２は、複数の吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４に対する集合管として機能する。以上の構成により、本体６８ａ内の空気は、孔６８ｈから第１室６８１、吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４、第２室６８２、および開口部６８ｅを通して吸気される。このため、図７中の矢印Ａで示すように吸気ボックス６８の搬入口６８Ｉから流入し、加熱処理ユニット２８の搬入口６２Ｉ加熱処理ユニット２８内へ流入する空気（矢印Ｂ）の流量を調整することができる。なお、開口部６８ｅに接続される吸気装置は、加熱処理装置２８を備えるレジスト塗布現像システム１００が設置されるクリーンルーム等に配備される排気設備（用役設備）であってよく、加熱処理装置２８用に設けられる排気設備であってもよい。

なお、図７に示すように、吸気導管６８ｃにはダンパー６８ｄが設けられており、第１室６８１が吸気導管６８ｃごとに区画されていることもあって、吸気導管６８ｃを通して吸気される空気の吸気量を調整することが可能となる。

また、図５に示す、加熱処理ユニット２８の搬出口６２Ｏに取り付けられる吸気ボックス６８もまた、図６および図７を参照して説明した吸気ボックス６８と同様に、加熱処理ユニット２８の搬出口６２Ｏから加熱処理ユニット２８内へ流入する空気の流量を調整することができる。

なお、吸気ボックス６８では、本体６８ａが扁平な方形筒形状を有し、基板Ｓの上方、下方、および両側方を覆っているため（基板Ｓに対してトンネル構造となっているため）、これらの方向から加熱処理ユニット２８の搬入口６２Ｉへ流入する空気を低減できる。よって、加熱処理ユニット２８の搬入口６２Ｉへ流入する空気を確実に制御することができる。実際のところ、吸気ボックス６８による吸気を行わずに、加熱処理ユニット２８の搬入口６２Ｉへ流入する空気の流量を、トンネル構造としなかった場合とトンネル構造とした場合とにおいて測定したところ、前者では約７．８３ｍ^３／分、後者では約２．７１ｍ^３／分という結果が得られた。すなわち、吸気ボックス６８の搬入口６８Ｉから流入して加熱処理ユニット２８へ至る気流を吸気ボックス６８により効率よく調整できることが示唆される。

次に、加熱処理ユニット２８において、吸気ボックス６８により加熱処理ユニット２８内へ流入する空気の流量を制御することにより、基板Ｓの温度均一性を改善できることを確認するために行った実験について説明する。
図８は、基板Ｓの温度均一性を調べるにあたって用意した実験用の基板を示す図である。図示のとおり、実験用の基板Ｓには、温度センサＦＰ１〜ＦＰ５、ＭＰ１〜ＭＰ５、およびＥＰ１〜ＥＰ５が設けられている。具体的には、温度センサＦＰ１〜ＦＰ５は、基板Ｓの搬送方向の前端から約２０ｍｍの位置に、搬送方向と直交する方向に所定の間隔（図示の例では４５２．５ｍｍ）をおいて配置されている。温度センサＭＰ１〜ＭＰ５は、基板Ｓにおける搬送方向の中間位置において所定の間隔をおいて配置され、温度センサＥＰ１〜ＥＰ５は、基板Ｓの搬送方向の後端から約２０ｍｍの位置に所定の間隔をおいて配置されている。

このよう実験用の基板Ｓを加熱処理ユニット２８へ搬送するとともに、上流側の吸気ボックス６８における吸気条件を変えることにより、基板Ｓ内の温度分布を調べた。上流側の吸気ボックス６８の各吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４（図６参照）における圧力は、以下のとおりである。

＜条件１＞
・吸気導管６８ｃ１：４０Ｐａ
・吸気導管６８ｃ２：４０Ｐａ
・吸気導管６８ｃ３：８０Ｐａ
・吸気導管６８ｃ４：８５Ｐａ
＜条件２＞
・吸気導管６８ｃ１：２０Ｐａ
・吸気導管６８ｃ２：２０Ｐａ
・吸気導管６８ｃ３：７０Ｐａ
・吸気導管６８ｃ４：７０Ｐａ
なお、これらの圧力は、吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４にマノメータを取り付け、ダンパー６８ｄ調整することにより設定した。吸気導管６８ｃ３および６８ｃ４における圧力が、吸気導管６８ｃ１および６８ｃ２における圧力よりも高い（すなわち吸気量が多い）理由は、この実験を行った環境によるものである。具体的には、実験に使用した加熱処理ユニット２８の上流側であって、吸気導管６８ｃ３および６８ｃ４に近い位置に他のユニットが配置され、このユニットから空気が送出されているためである。また、この実験においては、加熱処理ユニット２８の下流側には吸気ボックス６８を設けなかった。さらに、加熱処理ユニット２８の下部ヒータ７１および上部ヒータ７２の設定温度は、上記の条件１および２において同一とし、基板Ｓの搬送速度も条件１および２おいて同一とした。

図９（ａ）は、上記の条件１で行った実験の結果を示すグラフであり、図９（ｂ）は、条件２で行った実験の結果を示すグラフである。いずれのグラフにおいても、曲線Ｆは、温度センサＦＰ１、ＦＰ３、およびＦＰ５（搬送方向前端側）の測定値の平均値を示し、曲線Ｍは、温度センサＭＰ１、ＭＰ３、およびＭＰ５の測定値の平均値を示し、曲線Ｅは、温度センサＥＰ１、ＥＰ３、およびＥＰ５（搬送方向後端側）の測定値の平均値を示している。

図９（ａ）のグラフに示されるように、加熱処理ユニット２８へ基板Ｓを搬入していくと、基板Ｓの前端側から温度が上昇し始め、続けて中央部および後端側においても温度が上昇していく。その後、加熱処理ユニット２８から搬出されるまで温度が徐々に上昇し、搬出されるとともに温度は急激に低下していく。
図９（ａ）と図９（ｂ）とを比較すると、条件１の場合には、基板Ｓの搬送方向の前端側における温度に比べて後端側における温度が比較的顕著に低くなっているが、条件２の場合には、基板Ｓの搬送方向の前端側における温度と、後端側における温度がほぼ等しい（温度均一性に優れている）ことが分かる。各吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４の圧力は、条件１に比べ条件２において低いため、吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４から吸気される空気の吸気量は、条件２の方が少ない。このため、加熱処理ユニット２８へ流入する空気の量は、条件２の方が多い。基板Ｓは、下部ヒータ７１および上部ヒータ７２からの輻射熱だけでなく、加熱処理ユニット２８へ流入し、特に上部ヒータ７２により加熱される空気によっても加熱されるため、流入量の多い条件２の場合に、特に後端側において、より効率よく加熱されたものと考えることができる。このように吸気ボックス６８における吸気量を調整することにより、基板温度均一性を改善できることが理解される。

なお、加熱処理ユニット２８の基板搬送方向の下流側にのみ吸気ボックス６８を設ける場合であっても、この吸気ボックス６８からの吸気により気流を制御し、基板温度の均一性を制御できる。もちろん、上流側および下流側の双方に設けても、気流の制御を通して基板温度均一性を制御することは可能である。

以上説明したとおり、本発明の実施形態による加熱処理装置（加熱処理ユニット２８および３１）によれば、基板Ｓの搬入口６２Ｉおよび搬出口６２Ｏにおける吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４からの吸気によって、搬入口６２Ｉおよび搬出口６２Ｏから筐体６内へ流入し、筐体６の上部の排気ポート６７ｐから排気される空気の気流（流量、フローパターン等）を制御することができる。したがって、筐体６内の気流により生じ得る基板温度の不均一化を排除して、均一な加熱処理を実現することが可能となる。

仮に、搬入口６２Ｉから流入する空気の量を低下させるべき状況において、排気ポート６７ｐからの排気量を低下させるとすれば、レジスト膜から放出される溶剤等を十分に排気できない事態ともなる。この場合、溶剤等が筐体６の内部に付着し、やがては剥離して基板を汚染するおそれがある。しかし、加熱処理ユニット２８および３１によれば、搬入口６２Ｉおよび搬出口６２Ｏに臨む位置において吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４から吸気することにより筐体６内への流入量を制御できるため、排気ポート６７ｐからの排気量を低下させることなく、レジスト膜からの溶剤等を十分に排気することができる。換言すると、溶剤等の排気制御と気流制御とを独立して行うことが可能となり、プロセスウィンドウを拡大することができる。

また、加熱処理ユニット２８および３１においては、基板搬送方向と直交する方向に配置される複数の排気ポート６７ｐにより筐体６内が排気され、しかも、複数の吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ４も同じ方向に配置されているため、その方向において均一な気流を形成することができる。しかも、吸気導管６８ｃ１〜６８ｃ２の各々に設けられたダンパー６７ｄを調整することによっても、加熱処理ユニット２８および３１内の気流を制御することができる。このことは、上述の実験結果の説明において、実験を行った環境に固有の影響を調整したことからも明らかである。

また、本実施形態においては、加熱処理ユニット２８および３１は、オーブン２８ａを組み合わせることにより構成されるため、加熱されるレジスト膜の厚さや性質および他のユニットにおけるタクトタイム等に応じてオーブン２８ａの数を決定することができる。すなわち、加熱処理ユニット２８および３１の設計の自由度を高くすることができる。

以上、実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲内において種々に変形および変更することができる。
たとえば、図６および図７を参照しながら説明した吸気ボックス６８によらず、加熱処理ユニット２８および３１の搬入口６２Ｉおよび搬出口６２Ｏの上方に（筐体６に）複数の吸気口を設け、これらの吸気口からの吸気により、搬入口６２Ｉから排気ポート６７ｐに至る空気の流れを調整するようにしてもよい。また、図５を参照しながら説明した排気ユニット６７と同様な構成を有するユニットを搬入口６２Ｉおよび搬出口６２Ｏを臨む位置に（加熱処理ユニット２８および３１へ流入する空気を吸気可能な位置に）配置してもよい。

また、排気ユニット６７には、複数の排気ポート６７ｐの代わりに、排気ユニット６７の長手方向（基板搬送方向と直交する方向）に延びるスリットを設けてもよい。
さらに、加熱処理ユニット２８および３１は、オーブン２８ａの組み合わせによらず、基板Ｓの搬入口および搬出口と、排気ポートとを有する一体の筐体により構成してもよい。
また、加熱処理ユニット２８について説明したが、上述のとおり加熱処理ユニット３１も同様の構成を有して良く、また、加熱処理ユニット２３（図１参照）もまた同様の構成を有して良い。換言すると、加熱処理ユニット２３、２８、および３１の少なくとも一つが上述の構成を有して良い。

また、上述の吸気ボックス６８では、コの字形状を有する吸気導管６８ｃを用い、筐体６からの空気を、集合管として機能する第２室６８２に合流した後、吸気ボックス６８の側壁に形成された開口部６８ｅから外部へ排気しているが、上方に延びる吸気導管を吸気ボックス６８に設けてもよい。この場合、上方に延びる吸気導管は、集合管により互いに合流した後に吸気装置に接続してもよいし、別個に吸気装置に接続してもよい。

また、排気ポート６７ｐ内の圧力と吸気導管６８ｃ内の圧力との差を測定する差圧計を設け、両者間の差圧をモニターしてもよい。これによれば、加熱処理ユニット２８および３１内の気流の変化を把握することが可能となる。たとえば排気ポート６７ｐの内壁に溶剤等が堆積することにより排気能力が低下した場合でも、その事実を差圧計から知ることができる。

また、本発明の実施形態による加熱処理装置および塗布現像装置は、ガラス基板を使用する場合だけでなく、半導体ウエハや樹脂基板（シート）を使用する場合にも適用可能である。また、基板に形成される膜は、レジスト膜に限られず、他の塗布膜を基板に形成する場合にも、本発明の実施形態による加熱処理装置および塗布現像装置を適用することができる。

１００・・・レジスト塗布現像装置、２８ａ・・・オーブン、５０・・・コロ部材、７１・・・下部ヒータ、７２・・・上部ヒータ、６１，６２・・・（オーブン２８ａの）搬送口、２８，３１・・・加熱処理ユニット、６７・・・排気ユニット、６７ｐ・・・排気ポート、６８・・・吸気ボックス、６８ｃ１〜６８ｃ４・・・吸気導管、Ｓ・・・基板。

Claims

基板を収容可能で、前記基板が通過する第１の搬入口および第１の搬出口を有する筐体と、
前記第１の搬入口から前記第１の搬出口へ向かう方向に前記基板を搬送する第１の搬送機構と、
前記第１の搬送機構により前記筐体内を搬送される前記基板を加熱するヒータと、
前記筐体に設けられる排気口であって前記第１の搬入口および前記第１の搬出口から前記排気口に至る気流を形成可能な当該排気口と、
前記第１の搬入口および前記第１の搬出口の一方または双方に臨んで設けられ、吸気により前記気流を調整する当該吸気口と
を備え、
前記ヒータが、前記第１の搬入口から前記第１の搬出口へ向かう方向で上流側に配置される第１の加熱プレートと下流側に配置される第２の加熱プレートを含み、
前記第１および第２の加熱プレートは、該第１および第２の加熱プレートの温度を別個に制御され得る、
加熱処理装置。
前記第１の搬入口および前記第１の搬出口の一方または双方に取り付けられる吸気ユニットを更に備え、
前記吸気口が前記吸気ユニットに設けられる、請求項１に記載の加熱処理装置。
前記吸気ユニットが、
前記基板が搬入される第２の搬入口と、前記第２の搬入口から搬入された基板を搬出する第２の搬出口であって前記第１の搬入口と結合可能な当該第２の搬出口とを有し、前記第２の搬入口および前記第１の搬出口を除いて板部材で覆われるケーシング；並びに
前記ケーシングに設けられ、前記第２の搬入口から搬入される前記基板を前記第２の搬
出口へ搬送する第２の搬送機構；
を備える、請求項２に記載の加熱処理装置。
前記吸気ユニットには複数の前記吸気口が設けられる、請求項３に記載の加熱処理装置。
前記吸気口に、吸気量調整器を有する吸気ダクトが接続される、請求項１から４までのいずれか一項に記載の加熱処理装置。
前記排気口が前記筐体の上面に設けられる、請求項１から５までのいずれか一項に記載の加熱処理装置。
基板にレジスト膜を形成するレジスト膜形成ユニットと、
露光された前記レジスト膜を現像する現像ユニットと、
前記レジスト膜を加熱するために設けられる、請求項１から６までのいずれか一項に記載の加熱処理装置と
を含むレジスト塗布現像装置。