JPWO2019225319A1 - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

熱処理ユニットは、処理対象のウェハを載置し加熱する熱板と、熱板におけるウェハの載置面を囲うように配置可能に構成されたチャンバーと、チャンバーを昇降可能に構成された昇降機構と、チャンバーが近接又は接触することによりチャンバーを冷却可能に構成された冷却体と、を備える。

Description

本開示は、基板処理装置に関する。

熱処理では、熱板温度の設定値を変更する際、熱板を覆うチャンバー（蓋体）についても熱板と同様に温度を変更する必要がある。このようなチャンバーの温度変更に関して、熱板温度を下げる場合（これに伴ってチャンバーの温度も下げる場合）には、チャンバーの熱容量によって、チャンバーの温度低下に時間を要してしまう。

特許文献１に記載された技術では、熱板温度が高温から低温に変更された場合には、ペルチェ素子を作動させることにより、ヒートパイプを介してチャンバーの冷却作用を促進させている。

特開２００２−２２８３７５号公報

ここで、上述した特許文献１のように、ペルチェ素子及びヒートパイプを介してチャンバーの冷却を行う場合には、構成が複雑になることが問題となる。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成によって、蓋体の降温時間を短縮することを目的とする。

本開示の一態様に係る基板処理装置は、処理対象の基板を載置し加熱する熱板と、熱板における基板の載置面を囲うように配置可能に構成された蓋体と、蓋体を昇降可能に構成された昇降機構と、蓋体が近接又は接触することにより蓋体を冷却可能に構成された冷却体と、を備える。

本開示に係る基板処理装置では、熱板を囲う蓋体が昇降機構によって昇降可能とされており、蓋体が冷却体に近接又は接触することにより蓋体を冷却可能とされている。このように、蓋体を動かす構成（昇降機構）を設けると共に、単に近接又は接触することにより蓋体を冷却する構成（冷却体）を設けることにより、簡易な構成によって蓋体を冷却することが可能となる。このことで、簡易な構成によって蓋体の降温時間を短縮することができる。

冷却体は、蓋体の上方に設けられており、昇降機構によって上方に移動した蓋体の上面と近接又は接触してもよい。これにより、熱処理後に蓋体をオープンする（上方に移動させる）際に冷却体によって適切に蓋体を冷却することができる。

冷却体は、熱板と外部の搬送アームとの間で基板を受け渡すと共に、基板の温度を所定温度に調整する温度調整プレートを含んで構成されており、温度調整プレートは、蓋体の下端部と近接又は接触してもよい。これにより、基板を運搬すると共に冷却等するために既に設けられている温度調整プレートを用いて蓋体の冷却を行うことができ、より簡易な構成によって蓋体の冷却を実現することができる。

熱板を支持する支持部を載置する底壁部を更に備え、熱板、蓋体、昇降機構、及び底壁部を有する加熱処理モジュールが上下に多段配置されており、下段の加熱処理モジュールにおける冷却体は、上段の加熱処理モジュールにおける底壁部を含んで構成されていてもよい。このように、上段の底壁部が冷却体として機能することにより、加熱処理モジュールが上下に多段配置された構成において、既に設けられている底壁部を用いて蓋体の冷却を行うことができ、より簡易な構成によって蓋体の冷却を実現することができる。

冷却体を昇降可能に構成された冷却体昇降部を更に備えていてもよい。これにより、冷却体を動かすことが可能となり、より簡易に蓋体の冷却を実現することができる。

蓋体及び冷却体の少なくともいずれか一方に設けられ、蓋体及び冷却体が近接する際に、蓋体及び冷却体の双方に接触しながら蓋体及び冷却体の間に配置される弾性体を更に備えていてもよい。このような弾性体が設けられることにより、蓋体が冷却体に近接する際には蓋体と冷却体との間に弾性体が介在し、蓋体を冷却体に対して略平行に近接させやすくなる。これにより、蓋体の全体を均一的に冷却することができる。

基板の加熱処理温度が、次回処理する処理ロットの加熱処理温度よりも高いか否かを判定することと、高いと判定した場合に蓋体が冷却体に近接又は接触するように昇降機構を制御することと、を実行するように構成された制御部を更に備えていてもよい。これにより、熱板の設定温度を下げる必要がありこれに伴って蓋体を冷却したい場合において、冷却体によって適切に蓋体を冷却することができる。

制御部は、蓋体を冷却体に近接又は接触させる際には、熱板による加熱処理終了時において蓋体を上昇させる際の上昇位置とは異なる冷却位置に、蓋体を移動させるように、昇降機構を制御してもよい。このように、加熱処理後の通常のオープン時の位置（上昇位置）とは異なる冷却位置を設定することにより、簡易な制御によって、通常のオープンと冷却時の移動とを切り替えることができる。

蓋体の温度を測定する温度センサを更に備え、制御部は、温度センサにより測定された蓋体の温度に基づいて、冷却体による蓋体の冷却を終了するか否かを判定することと、終了すると判定した場合に蓋体が冷却体から離間するように昇降機構を制御することと、を更に実行するように構成されていてもよい。このように制御することで、蓋体を確実に冷却目標温度に到達させることができると共に、冷却完了後においてすぐに冷却処理を終了することができる。

本開示によれば、簡易な構成によって、蓋体の降温時間を短縮することができる。

第１実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す斜視図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 熱処理ユニットの一例を示す概略縦断面図である。 冷却体による冷却イメージを模式的に示す図である。 冷却体の冷却構造を説明する図である。 コントローラのハードウェハ構成図である。 チャンバー冷却処理のフローチャートである。 第２実施形態に係る熱処理ユニットを模式的に示す図である。 第３実施形態に係る熱処理ユニットを模式的に示す図である。 冷却体の冷却構造を説明する図である。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔基板処理システム〕
基板処理システム１は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハＷである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。

基板処理システム１は、塗布・現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、ウェハＷ上に形成されたレジスト膜の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウェハＷの表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。

（塗布・現像装置）
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置２の構成を説明する。図１〜図３に示されるように、塗布・現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インタフェースブロック６と、コントローラ１００とを備える。

キャリアブロック４は、塗布・現像装置２内へのウェハＷの導入及び塗布・現像装置２内からのウェハＷの導出を行う。例えばキャリアブロック４は、ウェハＷ用の複数のキャリア１１を支持可能であり、受け渡しアームＡ１を内蔵している。キャリア１１は、例えば円形の複数枚のウェハＷを収容する。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウェハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウェハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。

処理ブロック５は、複数の処理モジュール１４，１５，１６，１７を有する。図２及び図３に示されるように、処理モジュール１４，１５，１６，１７は、複数の液処理ユニットＵ１と、複数の熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ３とを内蔵している。処理モジュール１７は、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を経ずにウェハＷを搬送する直接搬送アームＡ６を更に内蔵している。液処理ユニットＵ１は、処理液をウェハＷの表面に塗布する。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板及び冷却板を内蔵しており、熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを冷却板により冷却して熱処理を行う。

処理モジュール１４は、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりウェハＷの表面上に下層膜を形成する。処理モジュール１４の液処理ユニットＵ１は、下層膜形成用の処理液をウェハＷ上に塗布する。処理モジュール１４の熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

処理モジュール１５は、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２により下層膜上にレジスト膜を形成する。処理モジュール１５の液処理ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の処理液（塗布液）を下層膜の上に塗布する。処理モジュール１５の熱処理ユニットＵ２は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。処理モジュール１５の液処理ユニットＵ１についての詳細は後述する。

処理モジュール１６は、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりレジスト膜上に上層膜を形成する。処理モジュール１６の液処理ユニットＵ１は、上層膜形成用の処理液をレジスト膜の上に塗布する。処理モジュール１６の熱処理ユニットＵ２は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

処理モジュール１７は、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２により、露光後のレジスト膜の現像処理を行う。処理モジュール１７の液処理ユニットＵ１は、露光済みのウェハＷの表面上に現像用の処理液（現像液）を塗布した後、これを洗浄用の処理液（リンス液）により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。処理モジュール１７の熱処理ユニットＵ２は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Ｐｏｓｔ Ｂａｋｅ）等が挙げられる。

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウェハＷを昇降させる。処理ブロック５内におけるインタフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

インタフェースブロック６は、露光装置３との間でウェハＷの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１に配置されたウェハＷを露光装置３に渡し、露光装置３からウェハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻す。

コントローラ１００は、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置２を制御する。

まずコントローラ１００は、キャリア１１内のウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送するように受け渡しアームＡ１を制御し、このウェハＷを処理モジュール１４用のセルに配置するように昇降アームＡ７を制御する。

次にコントローラ１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１４内の液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２に搬送するように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷの表面上に下層膜を形成するように液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後コントローラ１００は、下層膜が形成されたウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１５用のセルに配置するように昇降アームＡ７を制御する。

次にコントローラ１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１５内の液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２に搬送するように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷの下層膜上にレジスト膜を形成するように液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後コントローラ１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１６用のセルに配置するように昇降アームＡ７を制御する。

次にコントローラ１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを処理モジュール１６内の各ユニットに搬送するように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷのレジスト膜上に上層膜を形成するように液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後コントローラ１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷを処理モジュール１７用のセルに配置するように昇降アームＡ７を制御する。

次にコントローラ１００は、棚ユニットＵ１０のウェハＷを棚ユニットＵ１１に搬送するように直接搬送アームＡ６を制御し、このウェハＷを露光装置３に送り出すように受け渡しアームＡ８を制御する。その後コントローラ１００は、露光処理が施されたウェハＷを露光装置３から受け入れて棚ユニットＵ１１に戻すように受け渡しアームＡ８を制御する。

次にコントローラ１００は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを処理モジュール１７内の各ユニットに搬送するように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷのレジスト膜に現像処理を施すように液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する。その後コントローラ１００は、ウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送アームＡ３を制御し、このウェハＷをキャリア１１内に戻すように昇降アームＡ７及び受け渡しアームＡ１を制御する。以上で塗布・現像処理が完了する。

なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置２の構成に限られない。基板処理装置は、被膜形成用の液処理ユニットＵ１（処理モジュール１４，１５，１６の液処理ユニットＵ１）と、これを制御可能なコントローラ１００とを備えていればどのようなものであってもよい。

〔熱処理ユニット〕
続いて、処理モジュール１５の熱処理ユニットＵ２について図４〜図７を参照して詳細に説明する。図４〜図６に示されるように、熱処理ユニットＵ２は、筐体９０と、温度調整機構５０と、加熱機構３０と、冷却体７０（図５参照）と、弾性体７２（図６参照）と、温度センサ８０と、コントローラ１００（制御部）とを有する。なお、図４〜図６については、いずれも熱処理ユニットＵ２の一部の構成を示すものであり、熱処理ユニットＵ２の全ての構成を示すものではない。

筐体９０は、加熱機構３０及び温度調整機構５０を収容する処理容器である。筐体９０の側壁にはウェハＷの搬入口９１が開口されている。また、筐体９０内には、筐体９０内をウェハＷの移動領域である上方領域と、下方領域とに区画する床板９２が設けられている。

温度調整機構５０は、熱板３４と外部の搬送アームＡ３（図３参照）との間でウェハＷを受け渡す（搬送する）と共に、ウェハＷの温度を所定温度に調整する構成である。温度調整機構５０は、温度調整プレート５１と、連結ブラケット５２とを有する。

温度調整プレート５１は、載置されたウェハＷの温度調整を行うプレートであり、詳細には、加熱機構３０の熱板３４により加熱されたウェハＷを載置し該ウェハＷを所定温度に冷却するクールプレートである。本実施形態では、温度調整プレート５１は、略円盤状に形成されている。温度調整プレート５１は、例えば熱伝導率の高い、アルミ、銀、又は銅等の金属によって構成されており、熱による変形を防止する観点等から同一の材料で構成されていてもよい。温度調整プレート５１の内部には、冷却水及び（又は）冷却気体を流通させるための冷却流路（不図示）が形成されている。

連結ブラケット５２は、温度調整プレート５１に連結されると共に、コントローラ１００によって制御される駆動機構５３によって駆動させられ、筐体９０内を移動する。より詳細には、連結ブラケット５２は、筐体９０の搬入口９１から加熱機構３０の近傍にまで延びるガイドレール（不図示）に沿って移動可能とされている。連結ブラケット５２がガイドレール（不図示）に沿って移動することにより、温度調整プレート５１が搬入口９１から加熱機構３０まで移動可能となっている。連結ブラケット５２は、例えば熱伝導率の高い、アルミ、銀、又は銅等の金属によって構成されている。

加熱機構３０は、ウェハＷを加熱処理する構成である。加熱機構３０は、支持台３１と、熱板３４と、チャンバー３２（蓋体）と、昇降機構３３と、支持ピン３５と、昇降機構３６と、を有する。

支持台３１は、中央部分に凹部が形成された円筒形状を呈する部材である。支持台３１は、熱板３４を支持する。熱板３４は、支持台３１の凹部に嵌合されると共に、処理対象のウェハＷを載置可能に構成されており、載置したウェハＷを加熱する。熱板３４は、ウェハＷを加熱処理するためのヒータを有している。当該ヒータは例えば抵抗発熱体から構成されている。

チャンバー３２は、熱板３４におけるウェハＷの載置面を囲うように配置可能に構成された蓋体である。チャンバー３２は、天板部３２ａと、足部３２ｂとを有している。天板部３２ａは、支持台３１と同程度の直径の円板状の部分であり、熱板３４の載置面と上下方向で対向するように配置される。足部３２ｂは、天板部３２ａの外縁から下方に延びる部分である。天板部３２ａの上部には排気ダクト３７が接続されている。排気ダクト３７は、チャンバー内の排気を行う。

昇降機構３３は、コントローラ１００の制御に応じてチャンバー３２を昇降させる構成である。昇降機構３３によってチャンバー３２が上昇させられることにより、ウェハＷの加熱処理を行う空間が開かれた状態となり、チャンバー３２が下降させられることにより、加熱処理を行う空間が閉じられた状態となる。

支持ピン３５は、支持台３１及び熱板３４を貫通するように延びウェハＷを下方から支持する部材である。支持ピン３５は、上下方向に昇降することにより、ウェハＷを所定の位置に配置する。支持ピン３５は、ウェハＷを搬送する温度調整プレート５１との間でウェハＷの、受け渡しを行う構成である。支持ピン３５は、例えば周方向等間隔に３本設けられている。昇降機構３６は、コントローラ１００の制御に応じて支持ピン３５を昇降させる構成である。昇降機構３６は、熱板３４に対してウェハＷを近づけ、熱板３４にウェハＷが載置されるように、ウェハＷ（詳細にはウェハＷを支持する支持ピン３５）を昇降可能に構成されている。

冷却体７０は、チャンバー３２が近接又は接触することによりチャンバー３２を冷却可能に構成された部材である冷却体７０は、例えば、チャンバー３２の天板部３２ａと同程度の直径の円板状の部材である。図６に示されるように、冷却体７０の内部には、冷却用媒体（例えば冷却水及び（又は）冷却気体）を流通させるための冷却流路７１が形成されている。図５に示されるように、冷却体７０は、チャンバー３２の上方に設けられており、昇降機構３３によって上方に移動したチャンバー３２の天板部３２ａの上面と近接又は接触する。

図５（ｃ）は、上方に移動したチャンバー３２の天板部３２ａの上面が冷却体７０に近接又は接触した状態を示している。この状態におけるチャンバー３２の位置（冷却位置）は、加熱処理中におけるチャンバー３２の位置（図５（ａ）参照）、及び、冷却を行わない場合にチャンバー３２をオープンした際のチャンバー３２の位置（図５（ｂ）参照）のいずれとも異なっている。すなわち、冷却体７０は、例えば、冷却を行わない場合にチャンバー３２をオープンした際のチャンバー３２の位置（図５（ｂ）参照）よりも上方に配置されており（図５（ｃ）参照）、チャンバー３２が冷却位置まで上昇した場合にのみ、天板部３２ａの上面と近接又は接触するように配置されている。

弾性体７２は、図６に示されるように、冷却体７０の下面に設けられ、チャンバー３２及び冷却体７０が近接する際に、チャンバー３２及び冷却体７０の双方に接触しながらチャンバー３２及び冷却体７０の間に配置されるバネ状部材である。弾性体７２は、例えば、冷却体７０の下面において等間隔で複数配置されている。このように弾性体７２が設けられている構成においては、チャンバー３２の天板部３２ａの上面は冷却体７０に直接接触せず、弾性体７２を介して冷却体７０に近づく（近接する）こととなる。弾性体７２を介した状態において、チャンバー３２と冷却体７０との離間距離は、例えば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度とされる。なお、弾性体７２を用いる場合のように、チャンバー３２と冷却体７０とを接触させない構成においては、例えばヘリウム等の熱伝導率が高い気体を冷却時に噴射してもよい。

温度センサ８０は、チャンバー３２の天板部３２ａに設けられ、チャンバー３２における温度を測定するセンサである。温度センサ８０は、天板部３２ａに複数設けられていてもよいし、１つのみ設けられていてもよい。温度センサ８０は、測定したチャンバー３２の温度をコントローラ１００に出力する。

コントローラ１００は、図４に示されるように、機能モジュールとして、チャンバー開閉制御部１０１と、支持ピン昇降制御部１０２と、プレート移動制御部１０３と、を有する。

チャンバー開閉制御部１０１は、チャンバー３２が開閉するように、昇降機構３３を制御する。チャンバー開閉制御部１０１は、例えばウェハＷの加熱処理が終了したタイミングにおいて、ウェハＷの加熱処理温度が、次回処理する処理ロットの加熱処理温度よりも高いか否かを判定する。チャンバー開閉制御部１０１は、高いと判定した場合において、チャンバー３２が冷却体７０に近接又は接触するように、昇降機構３３を制御する。

チャンバー開閉制御部１０１は、チャンバー３２を冷却体７０に近接又は接触させる際には、熱板３４による加熱処理終了時においてチャンバー３２をオープン（上昇）させる際の通常の上昇位置（図５（ｂ）参照）とは異なる冷却位置（図５（ｃ）参照）に、チャンバー３２を移動させるように、昇降機構３３を制御する。具体的には、チャンバー開閉制御部１０１は、チャンバー３２を冷却体７０に近接又は接触させる際には、通常の上昇位置よりも上方の冷却位置にチャンバー３２を移動させるように、昇降機構３３を制御する。

チャンバー開閉制御部１０１は、冷却体７０によるチャンバー３２の冷却が開始された後において、温度センサ８０からチャンバー３２の温度を取得し、該温度に基づいて、冷却体７０によるチャンバー３２の冷却を終了するか否かを判定する。チャンバー開閉制御部１０１は、例えば、温度が予め定められた目標温度（或いは、目標温度帯）に達している場合に、冷却を終了すると判定してもよい。なお、このような目標温度は、熱板３４の温度に対するチャンバー３２の温度の関係式を予め取得しておくことにより、容易に設定することができる。チャンバー開閉制御部１０１は、冷却を終了すると判定した場合に、チャンバー３２が冷却体７０から離間するように昇降機構３３を制御する。チャンバー開閉制御部１０１は、冷却を終了すると判定した場合には、例えば、チャンバー３２を冷却位置（図５（ｃ）参照）から通常の上昇位置（図５（ｂ）参照）下降させるように、昇降機構３３を制御する。なお、チャンバー開閉制御部１０１は、温度センサ８０の測定値を用いずに、予め定められた時間だけ冷却体７０によるチャンバー３２の冷却を行うこととしてもよい。

支持ピン昇降制御部１０２は、支持ピン３５の昇降によって温度調整プレート５１と支持ピン３５との間でウェハＷの受け渡しが行われるように、昇降機構３６を制御する。また、支持ピン昇降制御部１０２は、ウェハＷを支持する支持ピン３５が降下し支持ピン３５から熱板３４にウェハＷが載置されるように、昇降機構３６を制御する。

プレート移動制御部１０３は、温度調整プレート５１が筐体９０内を移動するように、駆動機構５３を制御する。

コントローラ１００は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えばコントローラ１００は、図１３に示す回路１２０を有する。回路１２０は、一つ又は複数のプロセッサ１２１と、メモリ１２２と、ストレージ１２３と、入出力ポート１２４と、タイマー１２５とを有する。

入出力ポート１２４は、昇降機構３３、昇降機構３６、駆動機構５３、及び温度センサ８０との間で電気信号の入出力を行う。タイマー１２５は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。ストレージ１２３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体を有する。記録媒体は、後述の基板処理手順を実行させるためのプログラムを記録している。記録媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ１２２は、ストレージ１２３の記録媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ１２１による演算結果を一時的に記録する。プロセッサ１２１は、メモリ１２２と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。

なお、コントローラ１００のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えばコントローラ１００の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成されていてもよい。

〔チャンバー冷却処理手順〕
次に、基板処理方法の一例として、コントローラ１００の制御に応じて熱処理ユニットＵ２が実行するチャンバー冷却処理手順を、図８を参照して説明する。

図８のフローチャートは、例えばウェハＷの加熱処理が終了した時点から開始される、チャンバー冷却処理手順を示している。図８に示されるように、まず、コントローラ１００は、ウェハＷの加熱処理温度が、次回処理する処理ロットの加熱処理温度よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１）。Ｓ１において高くないと判定した場合には、処理が終了する。一方で、Ｓ１において高いと判定した場合、すなわち、熱板３４の設定温度を下げる共にチャンバー３２の温度を下げる必要があると判定した場合には、コントローラ１００は、冷却位置（チャンバー３２が冷却体７０に近接又は接触する位置）までチャンバーを上昇させるように、昇降機構３３を制御する（ステップＳ２）。これにより、冷却体７０によるチャンバー３２の冷却が開始される。

つづいて、コントローラ１００は、温度センサ８０からチャンバー３２の温度を取得し、冷却体７０による冷却によってチャンバー３２が目標温度に到達しているか（冷却体７０によるチャンバー３２の冷却を終了するか）否かを判定する（ステップＳ３）。Ｓ３において到達していないと判定した場合には、所定時間経過後に再度ステップＳ３の判定を行う。一方で、Ｓ３において到達していると判定して場合には、チャンバー３２が冷却体７０から離間して下方に移動するように、昇降機構３３を制御する（ステップＳ４）。以上が、冷却処理手順である。

〔作用効果〕
本実施形態に係る熱処理ユニットＵ２は、処理対象のウェハＷを載置し加熱する熱板３４と、熱板３４におけるウェハＷの載置面を囲うように配置可能に構成されたチャンバー３２と、チャンバー３２を昇降可能に構成された昇降機構３３と、チャンバー３２が近接又は接触することによりチャンバー３２を冷却可能に構成された冷却体７０と、を備える。

本実施形態の熱処理ユニットＵ２では、熱板３４を囲うチャンバー３２が昇降機構３３によって昇降可能とされており、チャンバー３２が冷却体７０に近接又は接触することによりチャンバー３２を冷却可能とされている。このように、チャンバー３２を動かす構成（昇降機構３３）を設けると共に、単に近接又は接触することによりチャンバー３２を冷却する構成（冷却体７０）を設けることにより、簡易な構成によってチャンバー３２を冷却することが可能となる。このことで、簡易な構成によってチャンバー３２の降温時間を短縮することができる。なお、熱処理ユニットＵ２では、基板処理後だけでなく、メンテナンス時においてもチャンバー３２の降温時間を短縮し、メンテナンスにかかる時間を短縮することができる。

冷却体７０は、チャンバー３２の上方に設けられており、昇降機構３３によって上方に移動したチャンバー３２の上面と近接又は接触する。これにより、加熱処理後にチャンバー３２をオープンする（上方に移動させる）際に冷却体７０によって適切にチャンバー３２を冷却することができる。

上述した熱処理ユニットＵ２は、冷却体７０の下面に設けられ、チャンバー３２及び冷却体７０が近接する際に、チャンバー３２及び冷却体７０の双方に接触しながらチャンバー３２及び冷却体７０の間に配置される弾性体７２を更に備える。このような弾性体７２が設けられることにより、チャンバー３２が冷却体７０に近接する際にはチャンバー３２と冷却体７０との間に弾性体７２が介在し、チャンバー３２を冷却体７０に対して略平行に近接させやすくなる。これにより、チャンバー３２の全体を均一的に冷却することができる。

上述した熱処理ユニットＵ２は、ウェハＷの加熱処理温度が、次回処理する処理ロットの加熱処理温度よりも高いか否かを判定することと、高いと判定した場合にチャンバー３２が冷却体７０に近接又は接触するように昇降機構３３を制御することと、を実行するように構成されたコントローラ１００を更に備える。これにより、熱板３４の設定温度を下げる必要がありこれに伴ってチャンバー３２を冷却したい場合において、冷却体７０によって適切にチャンバー３２を冷却することができる。

コントローラ１００は、チャンバー３２を冷却体７０に近接又は接触させる際には、熱板３４による加熱処理終了時においてチャンバー３２を上昇させる際の通常の上昇位置とは異なる冷却位置に、チャンバー３２を移動させるように、昇降機構３３を制御する。このように、加熱処理後の通常のオープン時の位置（上昇位置）とは異なる冷却位置を設定することにより、簡易な制御によって、通常のオープンと冷却時の移動とを切り替えることができる。

チャンバー３２の温度を測定する温度センサ８０を更に備え、コントローラ１００は、温度センサ８０により測定されたチャンバー３２の温度に基づいて、冷却体７０によるチャンバー３２の冷却を終了するか否かを判定することと、終了すると判定した場合にチャンバー３２が冷却体７０から離間するように昇降機構３３を制御することと、を更に実行するように構成されている。このように制御することで、チャンバー３２を確実に冷却目標温度に到達させることができると共に、冷却完了後においてすぐに冷却処理を終了することができる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について図９を参照しつつ説明する。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる点について主に説明し、同様の説明を省略する。

図９に示される熱処理ユニットでは、複数の加熱処理モジュール３００（例えば、図９中に示した加熱処理モジュール３００ａ，３００ｂ）が上下に多段配置されている。加熱処理モジュール３００とは、上述した熱板３４、チャンバー３２、及び昇降機構３３を含む加熱機構３０と、冷却体として作用する底壁部２７０と、を少なくとも有する構成である。

底壁部２７０は、熱板３４を支持する支持台３１（図４参照）を載置する部分であり、加熱処理モジュール３００において最下端に配置されている。本実施形態では、底壁部２７０を冷却体（詳細には、下段の加熱処理モジュールにおける冷却体）として利用している。底壁部２７０は、熱板３４の設定温度として想定される温度よりも常に低い温度を保てるものであればよい。底壁部２７０は、熱板３４よりも下方に位置し且つ熱板３４から離間しているため、低い温度を保ちやすくなっている。なお、底壁部２７０は、第１実施形態の冷却体と同様に、冷却用媒体を流通させる冷却流路を有するものであってもよい。

図９に示されるように、上段の加熱処理モジュール３００ａと下段の加熱処理モジュール３００ｂとが上下に多段配置された構成において、下段の加熱処理モジュール３００ｂにおける冷却体は、上段の加熱処理モジュール３００ａにおける底壁部２７０を含んで構成されている。このような構成においても、第１実施形態と同様に、チャンバー３２が上方に移動するように、コントローラ１００が昇降機構３３を制御することによって、下段の加熱処理モジュール３００ｂのチャンバー３２を、上段の加熱処理モジュール３００ａの底壁部２７０（下段の加熱処理モジュール３００ｂにとっての冷却体）に近接又は接触させることができる。

このように、上段の加熱処理モジュール３００ａの底壁部２７０が、下段の加熱処理モジュール３００ｂにとっての冷却体として機能することにより、加熱処理モジュールが上下に多段配置された構成において、従来から設けられている底壁部２７０を用いてチャンバー３２の冷却を行うことができ、別途冷却体を設ける必要がないので、より簡易な構成によってチャンバー３２の冷却を実現することができる。なお、一番上段の加熱処理モジュール（例えば加熱処理モジュール３００ａ）については、それよりも上段の加熱処理モジュールがなく、冷却体として利用する底壁部２７０が存在しないため、該一番上段の加熱処理モジュール３００ａ用の冷却体として、上方に冷却体１７０（図９参照）を設けてもよい。

［第３実施形態］
以下、第３実施形態について図１０及び図１１を参照しつつ説明する。なお、第３実施形態の説明においては、第１実施形態及び第２実施形態と異なる点について主に説明し、同様の説明を省略する。

図１０に示される熱処理ユニットでは、熱板３４と外部の搬送アームＡ３（図３参照）との間でウェハＷを受け渡すと共にウェハＷの温度を所定温度に調整する温度調整プレート３５１（クールプレート）が、チャンバー３２を冷却する冷却体としても機能する。温度調整プレート３５１は、チャンバー３２の足部３２ｂの下端部と近接又は接触することにより、チャンバー３２を冷却する（図１０参照）。温度調整プレート３５１には、図１１に示されるように、冷却用媒体を流通させる冷却流路３５２が形成されている。

温度調整プレート３５１は、加熱処理中においては図１０（ａ）に示されるように熱板３４から離れた位置で待機している。そして、加熱処理が完了すると、図１０（ｂ）に示されるようにチャンバー３２がオープンされ、温度調整プレート３５１は、ウェハＷを搬送すべく、熱板３４上に配置される。この状態において、通常は、温度調整プレート３５１はウェハＷの受け渡しのみを行うが、本実施形態では、図１０（ｃ）に示されるように、温度調整プレート３５１の上面にチャンバー３２の足部３２ｂの下端が近接又は接触させられ、チャンバー３２の冷却が行われる。

図１１に示されるように、弾性体４００が温度調整プレート３５１の上面に設けられていてもよい。弾性体４００は、チャンバー３２及び温度調整プレート３５１が近接する際に、チャンバー３２及び温度調整プレート３５１の双方に接触しながらチャンバー３２及び温度調整プレート３５１の間に配置されるバネ状部材である。

このように、ウェハＷを運搬すると共に冷却等するために従来から設けられている温度調整プレート３５１を用いてチャンバー３２の冷却を行うことによって、より簡易な構成によりチャンバー３２の冷却を実現することができる。

以上、実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。例えば、昇降機構３３によってチャンバー３２を冷却体７０に近接又は接触させるとして説明したが、これに加えて、冷却体７０を昇降可能に構成された冷却体昇降部を更に備えていてもよい。これにより、冷却体７０を動かすことが可能となり、より簡易にチャンバー３２の冷却を実現することができる。また、一態様として、冷却体７０に設けられた弾性体７２を説明したが、弾性体は、チャンバー３２に設けられていてもよい。

２…塗布・現像装置（基板処理装置）、３２…チャンバー（蓋体）、３３…昇降機構、３４…熱板、３５１…温度調整プレート、７０…冷却体、７２，４００…弾性体、８０…温度センサ、１００…コントローラ（制御部）、２７０…底壁部、３００…加熱処理モジュール、Ｗ…ウェハ（基板）。

Claims (9)

1. 処理対象の基板を載置し加熱する熱板と、
   前記熱板における前記基板の載置面を囲うように配置可能に構成された蓋体と、
   前記蓋体を昇降可能に構成された昇降機構と、
   前記蓋体が近接又は接触することにより前記蓋体を冷却可能に構成された冷却体と、を備える基板処理装置。
2. 前記冷却体は、前記蓋体の上方に設けられており、前記昇降機構によって上方に移動した前記蓋体の上面と近接又は接触する、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記冷却体は、
   前記熱板と外部の搬送アームとの間で前記基板を受け渡すと共に、前記基板の温度を所定温度に調整する温度調整プレートを含んで構成されており、
   前記温度調整プレートは、前記蓋体の下端部と近接又は接触する、請求項１又は２記載の基板処理装置。
4. 前記熱板を支持する支持部を載置する底壁部を更に備え、
   前記熱板、前記蓋体、前記昇降機構、及び前記底壁部を有する加熱処理モジュールが上下に多段配置されており、
   下段の前記加熱処理モジュールにおける前記冷却体は、上段の前記加熱処理モジュールにおける前記底壁部を含んで構成されている、請求項１〜３のいずれか一項記載の基板処理装置。
5. 前記冷却体を昇降可能に構成された冷却体昇降部を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項記載の基板処理装置。
6. 前記蓋体及び前記冷却体の少なくともいずれか一方に設けられ、前記蓋体及び前記冷却体が近接する際に、前記蓋体及び前記冷却体の双方に接触しながら前記蓋体及び前記冷却体の間に配置される弾性体を更に備える、請求項１〜５のいずれか一項記載の基板処理装置。
7. 前記基板の加熱処理温度が、次回処理する処理ロットの加熱処理温度よりも高いか否かを判定することと、高いと判定した場合に前記蓋体が前記冷却体に近接又は接触するように前記昇降機構を制御することと、を実行するように構成された制御部を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項記載の基板処理装置。
8. 前記制御部は、前記蓋体を前記冷却体に近接又は接触させる際には、前記熱板による加熱処理終了時において前記蓋体を上昇させる際の上昇位置とは異なる冷却位置に、前記蓋体を移動させるように、前記昇降機構を制御する、請求項７記載の基板処理装置。
9. 前記蓋体の温度を測定する温度センサを更に備え、
   前記制御部は、前記温度センサにより測定された前記蓋体の温度に基づいて、前記冷却体による前記蓋体の冷却を終了するか否かを判定することと、終了すると判定した場合に前記蓋体が前記冷却体から離間するように前記昇降機構を制御することと、を更に実行するように構成されている、請求項７又は８記載の基板処理装置。

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