JPH1197324A - 基板熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理温度を段階的に変えて基板を熱処理す
る場合に、熱処理板の設定温度が異なる複数の基板熱処
理装置を設置する必要が無く、一連の熱処理に要する時
間を短縮してスループットを向上させることができる装
置を提供する。 【解決手段】 基板Ｗを水平姿勢に支持するリフトピン
１８を支持した昇降板２０を昇降駆動させるために、モ
ータ２８およびモータの回転軸の正・逆回転運動を直線
往復運動に変換する伝動機構２２、３０〜４４を設け、
リフトピンで支持された基板を上方の受渡し位置から下
降させる際に、高さの異なる複数の処理位置に基板を停
止させるようにモータを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用あるいはフォトマスク用のガラス基板な
どの基板の表面にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓ
ｓ）材やドーパント材等のシリカ系被膜形成用塗布液、
フォトレジストなどの塗布液を塗布した後に基板を熱処
理したり、化学増幅型レジストが塗布された基板を露光
処理後にベーク処理したり、あるいは、現像後において
基板を熱処理したりする場合に使用される基板熱処理装
置に関する。

【０００２】この種の基板熱処理装置は、上面に基板を
直接に、あるいは、例えば１０ｍｍ以下の微小球体を基
板の下面との間に介在させるなどして僅かな間隔を設け
て載置するホットプレートを有している。ホットプレー
トには、複数個、例えば３個の貫通孔が穿設されてお
り、その各貫通孔にリフトピンがそれぞれ上下方向へ摺
動自在に挿通されている。３本のリフトピンは、それぞ
れの下端部が昇降板に固着されており、昇降板は、それ
を水平姿勢に支持して昇降させリフトピンを上下方向へ
往復移動させるエアシリンダに連結されている。そし
て、エアシリンダによって昇降板を上昇させることによ
り、３本のリフトピンのそれぞれの上端部をホットプレ
ートの上面から上方へ突出させ、リフトピン上に基板を
受け取ってそれぞれのリフトピンの上端部で基板を水平
姿勢に支持する。また、３本のリフトピンによって基板
を支持した状態で、エアシリンダによって昇降板を下降
させることにより、３本のリフトピンをホットプレート
の上面より下方へ引き入れ、これに伴って基板がリフト
ピン上からホットプレートの上面へ移載される。さら
に、エアシリンダによって昇降板を上昇させることによ
り、３本のリフトピンのそれぞれの上端部をホットプレ
ートの上面から上方へ突出させ、これに伴って基板がホ
ットプレートの上面からリフトピン上へ移載されて上昇
させられる。このように、エアシリンダを駆動させるこ
とにより、昇降板およびリフトピンが上方位置と下方位
置との２つの位置間を往復移動して、基板を上方の受渡
し位置から下方の処理位置へ下降させ、また下方の処理
位置から上方の受渡し位置へ上昇させるようになってい
る。また、ホットプレートの上方には、ホットプレート
上に載置された基板の上方を覆うようにベークカバーが
配設されていて、ベークカバーとホットプレートとの間
に熱処理空間が形成されるようになっている。

【０００３】ところで、半導体ウエハ等の基板の表面に
ＳＯＧ材やドーパント材などのシリカ系被膜形成用塗布
液（以下、代表して「ＳＯＧ材」という）を塗布した後
に、上記したような基板熱処理装置を使用して基板を熱
処理し、基板表面にＳＯＧ膜やドーパメント膜などのシ
リカ系被膜（以下、代表して「ＳＯＧ膜」という）を形
成する場合、加熱によるＳＯＧ材のガラス化反応に伴っ
て生じた水がＳＯＧ膜の表面から出ていったり、基板の
表面に形成されたＳＯＧ膜が吸湿したり、ＳＯＧ膜を多
層に形成する場合において１層目のＳＯＧ膜の表面に２
層目となるＳＯＧ材を塗布したときに１層目のＳＯＧ膜
の表面部分が溶解したりする、といった不都合を避ける
ために、ＳＯＧ膜を加熱処理して緻密化させることが行
われる。この際、ＳＯＧ膜を徐々に緻密化させるため
に、熱処理温度を段階的に変えながら、例えば８０℃→
１４０℃→１８０℃と変えながら金属薄板を加熱処理
（段階ベーク処理）している。このため、従来は、ホッ
トプレートの設定温度が異なる複数の基板熱処理装置を
使用し、基板を各基板熱処理装置へ順次搬送しながらそ
れぞれの基板熱処理装置で順番に基板を熱処理してい
た。

【０００４】また、近年、半導体デバイスの高集積化に
伴って回路パターンを高精細化する技術が求められてお
り、この要求に応えるために、半導体デバイスの製造工
程で化学増幅型レジストを使用することが行われてい
る。この化学増幅型レジストは、それが塗布された基板
を所望のパターンに露光処理することによりレジスト中
に含まれた光酸発生剤が酸を発生させ、その後、基板を
ベーク（露光後ベーク（ＰＥＢ））処理することにより
触媒作用をもつ酸が活性化して、レジストの露光部分に
おける架橋反応（ネガ型の場合）または分解反応（ポジ
型の場合）が促進される、といったものである、そし
て、ベーク処理後に基板を冷却処理してレジストの反応
を停止させ、その後に基板を現像処理することによりレ
ジストの未反応部分（ネガ型の場合）または反応部分
（ポジ型の場合）が現像液で溶解除去され、所望のレジ
スト膜が得られる。このように、化学増幅型レジストを
用いた基板処理においては、露光処理後に基板をベーク
処理するまでの時間やベーク処理後に基板を冷却処理す
るまでの時間が各基板間でばらつくと、架橋反応または
分解反応の進み具合に各基板間でのばらつきを生じるこ
とになる。この結果、現像処理によって基板の表面に形
成されたレジスト膜上のパターンの線幅が、各基板間で
ばらつくことになる。このため、基板の露光処理後から
ベーク処理までの時間やベーク処理後から冷却処理まで
の時間が各基板間で正確に一致するように、正確な時間
管理を行うことが必要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＳＯ
Ｇ膜を徐々に緻密化させるために熱処理温度を段階的に
変えて段階ベーク処理する場合、従来は、ホットプレー
トの設定温度が異なる複数の基板熱処理装置を設置する
必要があった。また、複数の基板熱処理装置へ基板を順
次搬送し、それぞれの基板熱処理装置において基板の受
渡し、ホットプレート上への基板の載置およびホットプ
レート上からの基板の排出を行いながら、順番に基板を
熱処理しなければならず、一連のベーク処理に時間がか
かり、スループットが上がらなかった。

【０００６】また、従来の基板熱処理装置では、昇降板
およびリフトピンを昇降駆動させるエアシリンダのロッ
ドが伸縮する速度を、その伸長の途中や収縮の途中で大
きく変化させることができない。このため、エアシリン
ダのロッドの伸縮速度を小さくして基板の昇降を遅くす
ると、ホットプレート上への基板の載置およびホットプ
レート上からの基板の排出に時間がかかり、スループッ
トの低下を招く。一方、エアシリンダのロッドの伸縮速
度を大きくして基板の昇降を速くすると、基板をホット
プレート上へ載置する際に、基板下面とホットプレート
上面とが接近した時にその両面間の空気が外側へ流れる
エアベアリング作用により基板の水平方向への位置ずれ
を起こし、また、基板をホットプレート上から排出する
際には、特に大型の基板において基板下面とホットプレ
ート上面との間に瞬間的に真空状態が形成され、その後
に基板がホットプレート上面から完全に離脱する時に基
板がリフトピン上で揺動して、基板の位置ずれを起こ
す、といった問題を生じる。

【０００７】また、上記したように、化学増幅型レジス
トを用いた基板処理においては、露光処理後に基板をベ
ーク処理するまでの時間やベーク処理後に基板を冷却処
理するまでの時間は、各基板間で正確に一致するよう
に、正確な時間管理を行う必要がある。ところが、従来
の基板熱処理装置においては、エアシリンダのロッドの
伸縮時間は、エアリンダの動作状態や駆動用エア圧力の
変動によって長くなったり短くなったりする。すなわ
ち、エアシリンダが長時間停止していた場合には、ロッ
ドとパッキンとが癒着するなどしてエアシリンダの動作
が不安定になり、また、半導体工場において基板熱処理
装置の近傍に短時間で大量のエアを消費するような装置
が設置されていると、瞬間的にエア圧力が変動すること
がある。このような原因により、エアシリンダのロッド
の伸縮時間が変動すると、リフトピン上へ移載された基
板を下降させてホットプレート上へ載置するまでの時間
や、ベーク処理が終わった基板をホットプレート上から
排出して上方の受渡し位置へ移動させるのに要する時間
が、それぞれ変動することとなる。この結果、露光処理
後からベーク処理までの時間やベーク処理後から冷却処
理までの時間が各基板間でばらつき、現像処理によって
基板の表面に形成されたレジスト膜上のパターンの線幅
が、各基板間でばらつくことになる。

【０００８】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、第１の目的は、熱処理温度を段階的
に変えて基板を熱処理する場合に、熱処理板の設定温度
が異なる複数の基板熱処理装置を設置する必要が無く、
一連の熱処理に要する時間を短縮してスループットを向
上させることができる基板熱処理装置を提供することに
ある。また、第２の目的は、スループットを低下させる
ことなく、基板を熱処理板上へ載置する際の、基板下面
と熱処理板上面との間に生じるエアベアリング作用によ
る基板の位置ずれや、基板を熱処理板上から排出する際
の、基板下面と熱処理板上面との間に形成される真空状
態に起因した基板の位置ずれを防止することができる基
板熱処理装置を提供することにある。さらに、第３の目
的は、化学増幅型レジストを用いた基板処理において、
露光処理後に基板をベーク処理するまでの時間やベーク
処理後に基板を冷却処理するまでの時間を各基板間で正
確に一致させることが可能になり、現像処理によって基
板の表面に形成されるレジスト膜上のパターンの線幅を
各基板間で均一にすることができる基板熱処理装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１ないし請求項５
に係る各発明の基板熱処理装置は、上面に基板を直接に
もしくは間隔を設けて載置して基板を熱処理する熱処理
板と、この熱処理板に穿設された複数個の貫通孔にそれ
ぞれ挿通されて上下方向へ往復移動自在に昇降部材に支
持され、それぞれの上端部で基板を水平姿勢に支持する
複数本のリフトピンと、前記昇降部材を昇降駆動させ
て、前記複数本のリフトピンによって支持された基板を
上方の受渡し位置から下方の処理位置へ下降させるとと
もに下方の処理位置から上方の受渡し位置へ上昇させる
昇降駆動手段とを備えて構成されている。そして、請求
項１に係る発明は、前記昇降駆動手段を、モータおよび
このモータの回転軸の正・逆回転運動を直線往復運動に
変換して前記昇降部材に伝達する伝動機構から構成し、
前記複数本のリフトピンによって支持された基板を上方
の受渡し位置から下降させる際に、高さの異なる少なく
とも２つ以上の処理位置に基板を停止させるように前記
モータを制御する制御手段を設け、少なくとも２種類の
温度で段階的に基板を熱処理するようにすることを特徴
とする。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、前記昇降駆
動手段を、モータおよびこのモータの回転軸の正・逆回
転運動を直線往復運動に変換して前記昇降部材に伝達す
る伝動機構から構成し、前記複数本のリフトピンの、上
下方向への移動速度を変化させるように前記モータを制
御する制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項２記載の基
板熱処理装置において、前記複数本のリフトピンによっ
て支持された基板を上方の受渡し位置から下方の処理位
置へ下降させる際に、基板が前記熱処理板の上面に接近
した時点でリフトピンの移動速度を低下させ、その後に
基板を処理位置に停止させるように、前記制御手段によ
って前記モータを制御することを特徴とする。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項２記載の基
板熱処理装置において、前記複数本のリフトピンにより
基板を支持して下方の処理位置から上方の受渡し位置へ
上昇させる際に、基板の上昇開始当初におけるリフトピ
ンの移動速度を小さくし、その後にリフトピンの移動速
度を大きくするように、前記制御手段によって前記モー
タを制御することを特徴とする。

【００１３】また、請求項５に係る発明は、前記熱処理
板が、表面に化学増幅型レジストが塗布された露光処理
後の基板をベーク処理する加熱処理板であり、前記昇降
駆動手段を、モータおよびこのモータの回転軸の正・逆
回転運動を直線往復運動に変換して前記昇降部材に伝達
する伝動機構から構成したことを特徴とする。

【００１４】請求項１ないし請求項５に係る各発明の基
板熱処理装置では、モータを駆動させると、その回転軸
の正・逆回転運動が伝動機構により直線往復運動に変換
されて昇降部材に伝達されることにより、昇降部材が昇
降駆動され、その昇降部材に支持された複数本のリフト
ピンが熱処理板の複数個の貫通孔を挿通して上下方向へ
往復移動し、複数本のリフトピンによって支持された基
板は、上方の受渡し位置から下方の処理位置へ下降させ
られ、また、下方の処理位置から上方の受渡し位置へ上
昇させられる。

【００１５】そして、請求項１に係る発明の基板熱処理
装置では、複数本のリフトピンによって支持された基板
を上方の受渡し位置から下降させる際に、制御手段によ
ってモータの駆動および停止が制御されることにより、
高さの異なる少なくとも２つ以上の処理位置、例えば３
つの処理位置に基板が停止させられる。それら３つの処
理位置は、熱処理板の上面からの距離が異なるので、熱
処理板から基板への伝熱量が異なり、このため、基板の
加熱温度がそれぞれ相違する。したがって、基板が下降
させられる過程で、基板は、３種類の温度で段階的に熱
処理されることとなる。

【００１６】請求項２に係る発明の基板熱処理装置で
は、制御手段によってモータの回転速度が制御されるこ
とにより、複数本のリフトピンの、上下方向への移動速
度が変化させられる。そして、請求項３に係る発明の基
板熱処理装置では、複数本のリフトピンによって支持さ
れた基板を上方の受渡し位置から下方の処理位置へ下降
させる際に、基板が熱処理板の上面に接近した時点でリ
フトピンの移動速度が低下させられ、その後に基板が停
止させられる。したがって、基板が熱処理板の上面に接
近する時点まではリフトピンを高速で下降させることが
できるので、基板をリフトピン上に受け取った後に熱処
理板上へ載置するまでの時間が短縮されるとともに、基
板が熱処理板の上面に接近した時点で基板がゆっくりと
下降して停止するので、基板下面と熱処理板上面との間
においてエアベアリング現象が生じることが無くなり、
エアベアリング作用による基板の位置ずれを起こす心配
が無い。また、請求項４に係る発明の基板熱処理装置で
は、複数本のリフトピンにより基板を支持して下方の処
理位置から上方の受渡し位置へ上昇させる際に、基板の
上昇開始当初においてリフトピンの移動速度が小さくさ
れ、その後にリフトピンの移動速度が大きくされる。し
たがって、熱処理板の上面に載置された基板が移動し始
めるときは基板はゆっくりと上昇するので、基板下面と
熱処理板上面との間に真空状態が形成されることはな
く、基板が熱処理板上面から離脱する時に基板が揺動し
て位置ずれを起こす心配が無いとともに、その後は、リ
フトピンを高速で上昇させることができるので、基板を
熱処理板上から受渡し位置へ上昇させるのに要する時間
が短縮される。

【００１７】請求項５に係る発明の基板熱処理装置で
は、昇降部材およびリフトピンを昇降駆動させる昇降駆
動手段として、エアシリンダでなくモータが使用される
ので、リフトピン上に移載された基板を下降させて熱処
理板上へ載置するまでの時間や、熱処理が終わった基板
を熱処理板上から排出して上方の受渡し位置へ移動させ
るのに要する時間を、それぞれ一定にすることができ
る。したがって、化学増幅型レジストを用いた基板処理
において、露光処理後に基板をベーク処理するまでの時
間やベーク処理後に基板を冷却処理するまでの時間を各
基板間で正確に一致させることが可能になる。

【００１８】以下、この発明の好適な実施形態について
図面を参照しながら説明する。

【００１９】図１および図２は、この発明の１実施形態
を示し、図１は、基板熱処理装置の概略構成を示す正面
縦断面図であり、図２は、その装置の制御系統のブロッ
ク図である。この基板熱処理装置は、ハウジング１０の
内部にホットプレート１２が配設されて構成され、ホッ
トプレート１２にはヒータ（図示せず）が内設され、ホ
ットプレート１２の上面には、複数個、例えば３個の微
小球体１４が、その一部が露出するように埋設されてい
る。基板Ｗは、その下面とホットプレート１２の上面と
の間に微小球体１４が介在することにより、ホットプレ
ート１２の上面に僅かな間隔を設けて載置されるように
なっている。

【００２０】ホットプレート１２には、複数個、例えば
３個の貫通孔１６が穿設されており、その各貫通孔１６
にリフトピン１８がそれぞれ上下方向に摺動自在に挿通
されている。３本のリフトピン１８は、それぞれの下端
部が昇降板２０の上面に垂直に固着されている。昇降板
２０は、連結板２２に固着されて水平姿勢に支持されて
いる。また、ホットプレート１２の上方には、ホットプ
レート１２上に載置された基板Ｗの上方を覆うようにベ
ークカバー２４が配設されており、ベークカバー２４と
ホットプレート１２との間に熱処理空間が形成されるよ
うになっている。

【００２１】ハウジング１０の側方に取着されたケーシ
ング２６には、正・逆回転可能なパルスモータ２８が設
置されている。また、ケーシング２６には、それに固設
されたベアリング３０に下端部が回転自在に支持された
ボールねじ軸３２が設けられており、ボールねじ軸３２
と平行に、両端部が固定されたガイド棒３４が配設され
ている。パルスモータ２８の回転軸には駆動プーリ３６
が固着され、またボールねじ軸３２の上端部には従動プ
ーリ３８が固着されていて、両プーリ３６、３８間にベ
ルト４０が掛け回されている。また、ボールねじ軸３２
には、内周面に雌ねじが螺刻されたナット部材４２が螺
合しており、ガイド棒３４には、ボス部材４４が上下方
向へ摺動自在に嵌挿されている。そして、ナット部材４
２およびボス部材４４が、昇降板２０に固着された連結
板２２とそれぞれ係着している。以上の駆動プーリ３
６、ベルト４０、従動プーリ３８、ボールねじ軸３２、
ベアリング３０、ナット部材４２、ガイド棒３４、ボス
部材４４および連結板２２により、パルスモータ２８の
回転軸の正・逆回転運動を直線往復運動に変換して昇降
板２０に伝達する伝動機構が構成されている。伝動機構
は、図示例以外の構成であっても勿論差し支えない。

【００２２】そして、パルスモータ２８を駆動させ、そ
の駆動力を伝動機構により昇降板２０に伝達して、昇降
板２０を上昇させることにより、各リフトピン１８をホ
ットプレート１２の上面より突出させて、３本のリフト
ピン１８により上方の受渡し位置で基板Ｗを受け取りそ
の基板Ｗを水平姿勢に支持するようになっている。ま
た、３本のリフトピン１８により基板Ｗを支持した状態
で、パルスモータ２８を駆動させて昇降板２０を下降さ
せることにより、各リフトピン１８をホットプレート１
２の上面より下方へ引き入れ、これに伴って基板Ｗが上
方の受渡し位置から下方の処理位置であるホットプレー
ト１２上へ移動して載置されるようになっている。

【００２３】また、図２に示すように、パルスモータ２
８は、モータドライバ４６によって駆動され、モータド
ライバ４６は、ＣＰＵ４８からの制御信号により制御さ
れて、パルスモータ２８のパルスレート（パルス数／
秒）の変更により昇降板２０およびリフトピン１８の昇
降速度を変えることができるようになっている。また、
基板の熱処理プログラムや各種の熱処理条件などの入力
や設定は、キーボード５０やディスプレイ５２を入力装
置として行われ、入力されたデータや設定された熱処理
プログラムなどはメモリ５４に記憶される。

【００２４】次に、図１および図２に示した基板熱処理
装置を用いて行われる基板の熱処理操作の１例につい
て、図３に示したタイムチャートを参照しながら説明す
る。

【００２５】図示しない基板搬送ロボットにより装置内
へ、表面にＳＯＧ材が塗布された基板Ｗが搬入されてく
ると、パルスモータ２８が駆動されて、リフトピン１８
が上昇し、上方の受渡し位置Ｈの高さにある基板Ｗがリ
フトピン１８上に受け渡され、３本のリフトピン１８の
上端部で基板Ｗが水平姿勢に支持される（ｔ１時点）。
リフトピン１８によって基板が支持されると、パルスモ
ータ２８が逆方向に回転駆動されて、リフトピン１８が
下降し、基板Ｗがホットプレート１２の上面に接近して
第１の処理位置ｈ₂の高さに到達したｔ２時点で、パル
スモータ２８が停止してリフトピン１８の下降動作が中
断する。この第１の処理位置ｈ₂において基板Ｗが所定
時間、例えば２０秒間停止した後、ｔ３時点で再びパル
スモータ２８が駆動されてリフトピン１８が下降し、基
板Ｗが第２の処置位置ｈ₁の高さに到達したｔ４時点
で、再びパルスモータ２８が停止してリフトピン１８の
下降動作が再び中断する。この第２の処理位置ｈ₁にお
いて基板Ｗが再び所定時間、例えば２０秒間停止した
後、ｔ５時点で再々度パルスモータ２８が駆動されてリ
フトピン１８が下降し、基板Ｗがホットプレート１２の
上面の微小球体１４に当接する第３の処理位置ｈ₀の高
さに到達したｔ６時点で、再々度パルスモータ２８が停
止してリフトピン１８の下降動作が停止する。そして、
この第３の処理位置ｈ₀において基板Ｗが所定時間、例
えば２０秒間停止した後、ｔ７時点でパルスモータ２８
が正方向に回転駆動されて、リフトピン１８が上昇し、
基板Ｗが元の受渡し位置Ｈの高さに到達したｔ８時点
で、パルスモータ２８が停止してリフトピン１８の上昇
動作が停止する。この後、基板搬送ロボットによりリフ
トピン１８上から基板Ｗが取り去られて装置外へ搬出さ
れる。

【００２６】上記した熱処理操作において、基板Ｗが３
つの処理装置ｈ₂、ｈ₁、ｈ₀にそれぞれ停止している期
間に、基板Ｗはホットプレート１２からの熱量の伝達に
より加熱されて温度が上昇する。この場合、３つの処理
位置ｈ₂、ｈ₁、ｈ₀は、ホットプレート１２の上面から
の距離がそれぞれ異なるので、ホットプレート１２から
各処理位置ｈ₂、ｈ₁、ｈ₀の基板Ｗへの伝熱量が異な
り、このため、基板Ｗの熱処理温度がそれぞれ相違する
ことになる。例えば、第１の処理位置ｈ₂では８０℃、
第２の処理位置ｈ₁では１４０℃、第３の処理位置ｈ₀で
は１８０℃のそれぞれの温度に基板Ｗが加熱され、基板
Ｗは、８０℃→１４０℃→１８０℃というように熱処理
温度を変えながら段階ベーク処理されて、表面のＳＯＧ
膜が徐々に緻密化される。

【００２７】以上のような熱処理操作におけるパルスモ
ータ１８の駆動および停止の制御は、ＣＰＵ４８からモ
ータドライバ４６へ送られる制御信号に従って、パルス
モータ２８へ入力されるパルス数をカウントしながら行
われる。また、ＣＰＵ４８からモータドライバ４６へ送
られる制御信号は、キーボード５０やディスプレイ５２
を用いて入力および設定されメモリ５４に記憶された熱
処理プログラムやデータに基づいて、ＣＰＵ４８から出
力される。

【００２８】次に、図４を参照しながら、基板Ｗを上方
の受渡し位置から下方の処理位置へ下降させるときのパ
ルスモータ２８の駆動方法の１例について説明する。図
４において（後述する図５においても同じ）、横軸は時
間の経過を示し、縦軸はパルスモータ２８の駆動開始時
点からの積算パルス数を示す。したがって、図４中（後
述する図５においても同じ）の直線の傾きが、パルスモ
ータ２８のパルスレート（パルス数／秒）を示すことに
なる。

【００２９】上方の受渡し位置においてリフトピン１８
上に基板Ｗが受け渡されると、ｔａ時点からパルスモー
タ２８が高速で駆動されて、リフトピン１８が高速で下
降する。そして、基板Ｗがホットプレート１２の上面に
接近したｔｂ時点で、パルスモータ２８のパルスレート
が変更され、パルスモータ２８が低速で駆動されて、リ
フトピン１８の下降速度が低下する。その後、基板Ｗが
処理位置に到達した時点ｔｃで、パルスモータ２８が停
止させられてリフトピン１８の下降動作が停止し、基板
Ｗがホットプレート１２の上面に載置される。このよう
に、基板Ｗは、ホットプレート１２の上面に接近した時
点からゆっくりと下降して、ホットプレート１２の上面
に載置されて停止するため、基板Ｗ下面とホットプレー
ト１２上面との間においてエアベアリング現象が生じる
ことが無くなり、エアベアリング作用によって基板Ｗが
水平方向への位置ずれを起こす心配が無くなる。

【００３０】また、図５を参照しながら、基板Ｗを下方
の処理位置から上方の受渡し位置へ上昇させるときのパ
ルスモータ２８の駆動方法の１例について説明する。

【００３１】基板Ｗの熱処理が終了すると、ｔｄ時点か
らパルスモータ２８が低速で駆動されて、リフトピン１
８が低速で上昇し、基板Ｗがホットプレート１２の上面
から上方へゆっくりと離間していく。したがって、この
際、基板Ｗ下面とホットプレート１２上面との間に瞬間
的に真空状態が形成される、といった現象は生じず、基
板Ｗがホットプレート１２上面から離脱する時に基板Ｗ
が揺動して位置ずれを起こす、といった心配が無くな
る。そして、基板Ｗがホットプレート１２の上面から完
全に離脱したｔｅ時点で、パルスモータ２８のパルスレ
ートが変更され、パルスモータ２８が高速で駆動され
て、リフトピン１８の上昇速度が大きくなる。そして、
基板Ｗが上方の受渡し位置に到達した時点ｔｆで、パル
スモータ２８が停止させられてリフトピン１８の上昇動
作が停止し、基板Ｗがリフトピン１８上から排出され
る。

【００３２】また、上記した構成の基板Ｗ熱処理装置を
使用して、化学増幅型レジストを用いた基板処理におけ
る露光後ベーク処理を行う場合は、パルスモータ２８の
パルスレートを各基板間で正確に一致させることによ
り、基板Ｗを上方の受渡し位置から下方の処理位置へ下
降させる時間、および、基板Ｗを下方の処理位置から上
方の受渡し位置へ上昇させる時間が、それぞれ各基板間
で正確に一致することになる。したがって、露光処理後
にベーク処理するまでの時間やベーク処理後に冷却処理
するまでの時間が各基板間で一致するように、正確な時
間管理を行うことが可能になる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に係る発明の基板熱処理装置を
使用すると、基板の表面に塗布されたＳＯＧ材の段階ベ
ーク処理のように熱処理温度を段階的に変えて基板を熱
処理する場合に、熱処理板の設定温度が異なる複数の基
板熱処理装置を設置する必要が無く、このため、省スペ
ース化および省エネルギー化を図ることができ、また、
一連の熱処理に要する時間を短縮してスループットを向
上させることができる。

【００３４】請求項２に係る発明の基板熱処理装置を使
用すると、スループットを低下させることなく、基板を
熱処理板上へ載置する際の、基板下面と熱処理板上面と
の間に生じるエアベアリング作用による基板の位置ずれ
や、基板を熱処理板上から排出する際の、基板下面と熱
処理板上面との間に形成される真空状態に起因した基板
の位置ずれを防止することが可能になる。

【００３５】請求項３に係る発明の基板熱処理装置で
は、基板を上方の受渡し位置から下方の処理位置へ下降
させて熱処理板上へ載置する際に、基板下面と熱処理板
上面との間に生じるエアベアリング作用によって基板が
水平方向へ位置ずれすることを防止することができる。

【００３６】請求項４に係る発明の基板熱処理装置で
は、基板を上昇させて熱処理板上から排出する際に、基
板下面と熱処理板上面との間に瞬間的に真空状態が形成
され、その後に基板が熱処理板上面から離脱する時にリ
フトピン上で基板が揺動して位置ずれを起こす、といっ
たことを防止することができる。

【００３７】請求項５に係る発明の基板熱処理装置を使
用すると、化学増幅型レジストを用いた基板処理におい
て、露光処理後に基板をベーク処理するまでの時間やベ
ーク処理後に基板を冷却処理するまでの時間を各基板間
で正確に一致させるように精密な時間管理を行うことが
可能になり、現像処理によって基板の表面に形成される
レジスト膜上のパターンの線幅を各基板間で均一にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施形態を示し、基板熱処理装置
の概略構成を示す正面縦断面図である。

【図２】図１に示した装置の制御系統のブロック図であ
る。

【図３】図１および図２に示した基板熱処理装置を用い
て行われる基板の熱処理操作の１例について説明するた
めのタイムチャートである。

【図４】図１および図２に示した基板熱処理装置を用い
て行われる基板の熱処理操作において、基板を上方の受
渡し位置から下方の処理位置で下降させるときのパルス
モータの駆動方法の１例について説明するための図であ
る。

【図５】図１および図２に示した基板熱処理装置を用い
て行われる基板の熱処理操作において、基板を下方の処
理位置から上方の受渡し位置へ上昇させるときのパルス
モータの駆動方法の１例について説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０ ハウジング １２ ホットプレート １４ 微小球体 １６ ホットプレートの貫通孔 １８ リフトピン ２０ 昇降板 ２２ 連結板 ２４ ベークカバー ２８ パルスモータ ３０ ベアリング ３２ ボールねじ軸 ３４ ガイド棒 ３６ 駆動プーリ ３８ 従動プーリ ４０ ベルト ４２ ナット部材 ４４ ボス部材 ４６ モータドライバ ４８ ＣＰＵ Ｗ 基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に基板を直接にもしくは間隔を設け
   て載置して基板を熱処理する熱処理板と、 この熱処理板に穿設された複数個の貫通孔にそれぞれ挿
   通されて上下方向へ往復移動自在に昇降部材に支持さ
   れ、それぞれの上端部で基板を水平姿勢に支持する複数
   本のリフトピンと、 前記昇降部材を昇降駆動させて、前記複数本のリフトピ
   ンによって支持された基板を上方の受渡し位置から下方
   の処理位置へ下降させるとともに下方の処理位置から上
   方の受渡し位置へ上昇させる昇降駆動手段と、 を備えた基板熱処理装置において、 前記昇降駆動手段を、モータおよびこのモータの回転軸
   の正・逆回転運動を直線往復運動に変換して前記昇降部
   材に伝達する伝動機構から構成し、 前記複数本のリフトピンによって支持された基板を上方
   の受渡し位置から下降させる際に、高さの異なる少なく
   とも２つの処理位置に基板を停止させるように前記モー
   タを制御する制御手段を設け、少なくとも２種類以上の
   温度で段階的に基板を熱処理するようにすることを特徴
   とする基板熱処理装置。
2. 【請求項２】 上面に基板を直接にもしくは間隔を設け
   て載置して基板を熱処理する熱処理板と、 この熱処理板に穿設された複数個の貫通孔にそれぞれ挿
   通されて上下方向へ往復移動自在に昇降部材に支持さ
   れ、それぞれの上端部で基板を水平姿勢に支持する複数
   本のリフトピンと、 前記昇降部材を昇降駆動させて、前記複数本のリフトピ
   ンによって支持された基板を上方の受渡し位置から下方
   の処理位置へ下降させるとともに下方の処理位置から上
   方の受渡し位置へ上昇させる昇降駆動手段と、 を備えた基板熱処理装置において、 前記昇降駆動手段を、モータおよびこのモータの回転軸
   の正・逆回転運動を直線往復運動に変換して前記昇降部
   材に伝達する伝動機構から構成し、 前記複数本のリフトピンの、上下方向への移動速度を変
   化させるように前記モータを制御する制御手段を設けた
   ことを特徴とする基板熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記複数本のリフトピンによって支持さ
   れた基板を上方の受渡し位置から下方の処理位置へ下降
   させる際に、基板が前記熱処理板の上面に接近した時点
   でリフトピンの移動速度を低下させ、その後に基板を処
   理位置に停止させるように、前記制御手段によって前記
   モータが制御される請求項２記載の基板熱処理装置。
4. 【請求項４】 前記複数本のリフトピンにより基板を支
   持して下方の処理位置から上方の受渡し位置へ上昇させ
   る際に、基板の上昇開始当初におけるリフトピンの移動
   速度を小さくし、その後にリフトピンの移動速度を大き
   くするように、前記制御手段によって前記モータが制御
   される請求項２記載の基板熱処理装置。
5. 【請求項５】 上面に基板を直接にもしくは間隔を設け
   て載置して基板を熱処理する熱処理板と、 この熱処理板に穿設された複数個の貫通孔にそれぞれ挿
   通されて上下方向へ往復移動自在に昇降部材に支持さ
   れ、それぞれの上端部で基板を水平姿勢に支持する複数
   本のリフトピンと、 前記昇降部材を昇降駆動させて、前記複数本のリフトピ
   ンによって支持された基板を上方の受渡し位置から下方
   の処理位置へ下降させるとともに下方の処理位置から上
   方の受渡し位置へ上昇させる昇降駆動手段と、 を備えた基板熱処理装置において、 前記熱処理板が、表面に化学増幅型レジストが塗布され
   た露光処理後の基板をベーク処理する加熱処理板であ
   り、 前記昇降駆動手段を、モータおよびこのモータの回転軸
   の正・逆回転運動を直線往復運動に変換して前記昇降部
   材に伝達する伝動機構から構成したことを特徴とする基
   板熱処理装置。