【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハ等の基板にレジスト塗布・現像処理を施す際等に基板
を加熱処理する加熱処理装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a heat treatment apparatus for heating a substrate such as a semiconductor wafer when applying and developing a resist on the substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスのフォトリソグラフィー
工程においては、半導体ウエハ（以下、単にウエハとい
う）にレジストを塗布し、これにより形成されたレジス
ト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パ
ターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パタ
ーンが形成されている。2. Description of the Related Art In a photolithography process of a semiconductor device, a resist is applied to a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as a wafer), and a resist film formed thereby is exposed according to a predetermined circuit pattern. Is developed to form a circuit pattern on the resist film.
【０００３】このようなフォトリソグラフィー工程にお
いては、レジスト塗布後の加熱処理（プリベーク）、露
光後の加熱処理（ポストエクスポージャーベーク）、現
像後の加熱処理（ポストベーク）等、種々の加熱処理が
行われている。In such a photolithography process, various heat treatments such as a heat treatment after resist application (pre-bake), a heat treatment after exposure (post-exposure bake), and a heat treatment after development (post-bake) are performed. Have been done.
【０００４】これらの加熱処理は、通常、筐体内に加熱
プレートを配置して構成された加熱処理装置によって行
われており、この加熱プレートの表面にウエハを近接ま
たは載置して、加熱プレートをヒーターにより加熱する
ことによってウエハを加熱処理する。[0004] These heat treatments are usually performed by a heat treatment apparatus having a heating plate arranged in a housing, and a wafer is brought close to or placed on the surface of the heating plate, and the heating plate is placed on the heating plate. The wafer is heated by heating with a heater.
【０００５】この種の加熱処理装置としては、加熱プレ
ートの外周を囲繞するカバーを配置し、その上にウエハ
配置面と対向するように天板を設けて加熱プレートと天
板との間に処理空間を形成し、加熱プレートの外側から
処理空間に空気等の気体を導入し、天板の中央から排出
して、処理空間に外側から中央へ向かう気流を形成しな
がらウエハの加熱処理を行うものが一般的に用いられて
いる。そして、このような加熱処理装置では加熱処理の
際にウエハが均一に加熱されることが求められ、そのた
めに加熱プレートの温度分布を極力均一にしようとして
いる。In this type of heat treatment apparatus, a cover surrounding the outer periphery of a heating plate is provided, and a top plate is provided on the cover so as to face the wafer arrangement surface, and a processing plate is provided between the heating plate and the top plate. Forming a space, introducing gas such as air into the processing space from outside the heating plate, discharging from the center of the top plate, and performing wafer heating processing while forming an airflow from the outside to the center in the processing space Is generally used. In such a heat treatment apparatus, it is required that the wafer is uniformly heated during the heat treatment, and therefore, the temperature distribution of the heating plate is made as uniform as possible.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな気流はウエハの周縁部からウエハの中央部に向かっ
て流れることとなり、高温のウエハ上を通過することに
よって加熱された気体がウエハ中央部に集まってから処
理空間の外へ排出されるため、加熱プレートが均一に加
熱されていたとしても、実際にはこのような気流の影響
でウエハの中央部の温度が周縁部の温度よりも高くなっ
てしまう。However, such an air current flows from the peripheral portion of the wafer toward the center of the wafer, and the gas heated by passing over the high-temperature wafer is transferred to the center of the wafer. After being collected and discharged out of the processing space, even if the heating plate is heated evenly, the temperature of the central part of the wafer is actually higher than the temperature of the peripheral part due to the influence of such an air flow. Would.
【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、基板の面内温度均一性を高くして基板を加熱
処理することができる加熱処理装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of heating a substrate by increasing the in-plane temperature uniformity of the substrate.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の観点では、基板を所定温度に加熱処
理する加熱処理装置であって、その表面に基板を近接ま
たは載置して加熱処理する加熱プレートと、前記加熱プ
レートの基板配置面に対向して設けられ、前記加熱プレ
ートに面する部分が少なくとも第１の領域と第２の領域
を有する天板と、前記天板の第１の領域および第２の領
域の少なくとも一方の温度を制御する温度制御機構とを
具備し、前記温度制御機構は、前記加熱プレートの加熱
によって基板に生じる温度分布に応じて、前記天板の第
１の領域および第２の領域の少なくとも一方の温度を制
御することを特徴とする加熱処理装置を提供する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heating a substrate to a predetermined temperature, wherein the substrate is placed near or on the surface thereof. A heating plate that is provided to face the substrate arrangement surface of the heating plate, and a portion facing the heating plate has at least a first region and a second region; A temperature control mechanism that controls the temperature of at least one of the first area and the second area, wherein the temperature control mechanism controls the temperature of the top plate according to a temperature distribution generated on the substrate by heating the heating plate. There is provided a heat treatment apparatus characterized by controlling at least one temperature of a first region and a second region.
【０００９】本発明の第２の観点では、基板を所定温度
に加熱処理する加熱処理装置であって、その表面に基板
を近接または載置して加熱処理する加熱プレートと、前
記加熱プレートの基板配置面に対向して設けられ、前記
加熱プレートに面する部分が少なくとも第１の領域と第
２の領域を有し、これら第１の領域および第２の領域を
それぞれ含む第１のヒートパイプおよび第２のヒートパ
イプを有する天板と、前記天板の第１のヒートパイプお
よび第２のヒートパイプの少なくとも一方の温度を制御
して前記第１の領域および第２の領域のうち少なくとも
一方の温度を制御する温度制御機構とを具備し、前記温
度制御機構は、前記加熱プレートの加熱処理によって基
板に生じる温度分布に応じて、前記天板の第１のヒート
パイプおよび第２のヒートパイプの少なくとも一方の温
度を制御することを特徴とする加熱処理装置を提供す
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heating a substrate to a predetermined temperature, comprising: a heating plate for heating the substrate by approaching or placing the substrate on a surface thereof; A first heat pipe provided at a portion facing the arrangement surface and facing the heating plate has at least a first region and a second region, and includes a first region and a second region, respectively; A top plate having a second heat pipe, and controlling the temperature of at least one of the first heat pipe and the second heat pipe of the top plate to control at least one of the first region and the second region. A temperature control mechanism for controlling a temperature, wherein the temperature control mechanism includes a first heat pipe and a second heat pipe of the top plate in accordance with a temperature distribution generated on the substrate by the heat treatment of the heating plate. Providing a heat treatment apparatus, characterized by controlling at least one of the temperature of the heat pipe.
【００１０】本発明の第３の観点では、基板を所定温度
に加熱処理する加熱処理装置であって、その表面に基板
を近接または載置して加熱処理する加熱プレートと、前
記加熱プレートの基板配置面に対向して設けられ、前記
加熱プレートに面する部分が同心状に少なくとも中央に
配置された第１の領域とその外側に配置された第２の領
域とを有する天板と、前記加熱プレートと前記天板との
間の空間を囲繞する囲繞部材と、前記加熱プレートの外
周から前記空間に気体を導入し、その空間内に前記天板
の中央に向かう気流を形成する気流形成手段と、前記天
板の第１の領域の温度を制御する温度制御機構とを具備
し、前記温度制御機構は、前記基板の中央部の熱放射が
大きくなるように、前記天板の第１の領域の温度を制御
することを特徴とする加熱処理装置を提供する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heating a substrate to a predetermined temperature, comprising: a heating plate for heating the substrate by approaching or placing the substrate on a surface thereof; A top plate provided opposite to the disposition surface and having a first region in which a portion facing the heating plate is concentrically disposed at least in the center and a second region disposed outside the first region; A surrounding member that surrounds a space between the plate and the top plate, and an airflow forming unit that introduces gas into the space from the outer periphery of the heating plate and forms an airflow in the space toward the center of the top plate. A temperature control mechanism for controlling a temperature of a first region of the top plate, wherein the temperature control mechanism is configured to control a temperature of the first region of the top plate so as to increase heat radiation at a central portion of the substrate. Characterized by controlling the temperature of Providing that the heat treatment apparatus.
【００１１】本発明の第４の観点では、基板を所定温度
に加熱処理する加熱処理装置であって、その表面に基板
を近接または載置して加熱処理する加熱プレートと、前
記加熱プレートの基板配置面に対向して設けられ、前記
加熱プレートに面する部分が同心状に少なくとも中央に
配置された第１の領域とその外側に配置された第２の領
域とを有し、これら第１の領域および第２の領域をそれ
ぞれ含む第１のヒートパイプおよび第２のヒートパイプ
を有する天板と、前記加熱プレートと前記天板との間の
空間を囲繞する囲繞部材と、前記加熱プレートの外周か
ら前記空間に気体を導入し、その空間内に前記天板の中
央に向かう気流を形成する気流形成手段と、前記天板の
第１のヒートパイプの温度を制御して第１の領域の温度
を制御する温度制御機構とを具備し、前記温度制御機構
は、前記基板の中央部の熱放射が大きくなるように、前
記天板の第１のヒートパイプの温度を制御することを特
徴とする加熱処理装置を提供する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for heating a substrate to a predetermined temperature, comprising: a heating plate for heating the substrate by approaching or placing the substrate on a surface thereof; A portion facing the disposition surface, a portion facing the heating plate has a first region concentrically disposed at least in the center and a second region disposed outside the first region, A top plate having a first heat pipe and a second heat pipe respectively including a region and a second region, a surrounding member surrounding a space between the heating plate and the top plate, and an outer periphery of the heating plate Means for introducing a gas into the space from above to form an airflow in the space toward the center of the top plate, and controlling the temperature of the first heat pipe of the top plate to control the temperature of the first region. Temperature control to control And a temperature control mechanism for controlling the temperature of the first heat pipe of the top plate so that heat radiation at the central portion of the substrate is increased. I do.
【００１２】上記本発明の第１の観点においては、基板
を加熱するための加熱プレートの基板配置面に対向し
て、その加熱プレートに面する部分が少なくとも第１の
領域と第２の領域を有する天板を設け、温度制御機構に
より、加熱プレートの加熱によって基板に生じる温度分
布に応じて、前記天板の第１の領域および第２の領域の
少なくとも一方の温度を制御する。すなわち、基板の温
度は、加熱プレートのみならず加熱プレートに対向した
天板によっても影響を受け、天板の熱吸収が大きいほど
基板の放熱量が大きく温度が低下する度合いが大きいか
ら、基板面内に温度分布が生じるような場合に、天板の
第１および第２の領域のうち、基板の温度が高くなる部
分に対応するほうの温度を低くすれば、その領域の熱吸
収を大きくすることができ、結果として基板における加
熱が過剰で温度が高くなる傾向がある部分の放熱を促進
してその部分の温度を低下させることができるので、基
板の面内温度均一性を高めることができる。しかもその
温度の低下の度合いを温度制御機構により制御すること
ができるので、基板の面内温度均一性の程度が極めて高
い。According to the first aspect of the present invention, a portion of the heating plate for heating the substrate, which faces the heating plate, faces at least the first region and the second region. A temperature control mechanism controls the temperature of at least one of the first region and the second region of the top plate according to a temperature distribution generated on the substrate by heating the heating plate. In other words, the temperature of the substrate is affected not only by the heating plate but also by the top plate facing the heating plate. The greater the heat absorption of the top plate, the greater the amount of heat radiation from the substrate and the more the temperature decreases. When a temperature distribution occurs in the top plate, if the temperature of the first and second regions of the top plate corresponding to the portion where the temperature of the substrate becomes higher is lowered, the heat absorption in that region is increased. As a result, it is possible to promote the heat radiation of a portion of the substrate where the temperature tends to increase due to excessive heating and to reduce the temperature of the portion, so that the in-plane temperature uniformity of the substrate can be improved. . In addition, since the degree of the temperature decrease can be controlled by the temperature control mechanism, the degree of in-plane temperature uniformity of the substrate is extremely high.
【００１３】また、本発明の第２の観点においては、天
板が、その加熱プレートに面する部分が少なくとも第１
の領域と第２の領域を有し、かつこれら第１の領域およ
び第２の領域をそれぞれ含む第１のヒートパイプおよび
第２のヒートパイプを有するので、ヒートパイプの温度
均一化作用により各領域内で温度を均一にすることがで
きるとともに、大量の熱を容易に輸送する作用によりこ
れら領域の少なくとも一方を温度制御する際に速やかに
所定の温度にすることができる。したがって、基板の面
内温度均一性を一層高くすることができる。According to a second aspect of the present invention, the top plate has at least a portion facing the heating plate.
And the first and second heat pipes including the first and second regions, respectively, so that each region is made uniform by the temperature uniforming action of the heat pipes. The temperature can be made uniform within the chamber, and a predetermined temperature can be quickly brought to a predetermined temperature when the temperature of at least one of these regions is controlled by the action of easily transporting a large amount of heat. Therefore, the in-plane temperature uniformity of the substrate can be further improved.
【００１４】本発明が対象とする加熱装置としては、加
熱プレートの外周から前記空間に気体を導入し、その空
間内に前記天板の中央に向かう気流を形成するものが多
用されており、この場合に気流の影響により基板の中央
部の温度が高くなる傾向にあるが、本発明の第３の観点
では、加熱プレートに面する部分が同心状に少なくとも
中央に配置された第１の領域とその外側に配置された第
２の領域とを有する天板を設け、基板の中央部の熱放射
が大きくなるように、天板の第１の領域の温度を制御す
るので、温度の高くなる傾向にある基板の中央部の温度
を低下させ、結果として基板の面内温度均一性を高くす
ることができる。As a heating device to which the present invention is applied, a device that introduces gas into the space from the outer periphery of a heating plate and forms an airflow in the space toward the center of the top plate is often used. In this case, the temperature of the central portion of the substrate tends to increase due to the influence of the air flow. However, in the third aspect of the present invention, the portion facing the heating plate is concentric with at least the first region disposed at the center. A top plate having a second region disposed outside the top plate is provided, and the temperature of the first region of the top plate is controlled so that heat radiation at the center of the substrate is increased. In this case, the temperature at the center of the substrate can be reduced, and as a result, the in-plane temperature uniformity of the substrate can be increased.
【００１５】また、本発明の第４の観点によれば、天板
は、その加熱プレートに面する部分が同心状に少なくと
も中央に配置された第１の領域とその外側に配置された
第２の領域とを有し、これら第１の領域および第２の領
域をそれぞれ含む第１のヒートパイプおよび第２のヒー
トパイプを有するので、上述のヒートパイプの温度均一
化作用および大量の熱を容易に輸送する作用によりによ
り、天板の各領域内で温度を均一にすることができると
ともに、第１の領域を温度制御する際に速やかに所定の
温度にすることができる。したがって、基板の面内温度
均一性を一層高くすることができる。According to a fourth aspect of the present invention, the top plate has a first area where the portion facing the heating plate is concentrically arranged at least in the center and a second area which is arranged outside the first area. And the first heat pipe and the second heat pipe including the first area and the second area, respectively. By transporting the first region, the temperature can be made uniform in each region of the top plate, and the first region can be quickly brought to a predetermined temperature when controlling the temperature. Therefore, the in-plane temperature uniformity of the substrate can be further improved.
【００１６】この場合に、天板の第１の領域および第２
の領域のうち、基板温度が高い部分に対応するほうが他
方よりも熱吸収率が高いことが好ましい。これにより、
基板のより温度が高くなる部分の熱放射が促進され、基
板の面内温度均一性をより迅速に高めることができる。
この場合に、理論的に黒体が最も熱吸収率が大きく、ミ
ラーが最も熱吸収が小さいので、天板の第１の領域およ
び第２の領域のうち、基板のより温度が高くなる部分に
対応するほうを黒体とし、他方をミラーとすることが好
ましい。In this case, the first region and the second region of the top plate
It is preferable that the region corresponding to the portion where the substrate temperature is high has a higher heat absorption rate than the other region. This allows
The heat radiation of the hotter part of the substrate is promoted, and the in-plane temperature uniformity of the substrate can be more quickly increased.
In this case, theoretically, the black body has the largest heat absorption rate and the mirror has the smallest heat absorption. Therefore, the first and second regions of the top plate have a higher temperature than the substrate. Preferably, the corresponding one is a black body and the other is a mirror.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明
の一実施形態に係る加熱処理ユニットが搭載された半導
体ウエハのレジスト塗布・現像処理システムを示す概略
平面図、図２はその正面図、図３はその背面図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a resist coating / developing system for a semiconductor wafer on which a heat processing unit according to an embodiment of the present invention is mounted, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a rear view thereof.
【００１８】このレジスト塗布・現像処理システム１
は、搬送ステーションであるカセットステーション１０
と、複数の処理ユニットを有する処理ステーション１１
と、処理ステーション１１と隣接して設けられる露光装
置（図示せず）との間で半導体ウエハ（以下単にウエハ
と記す）Ｗを受け渡すためのインターフェイス部１２と
を具備している。This resist coating and developing system 1
Is a cassette station 10 which is a transfer station.
And a processing station 11 having a plurality of processing units
And an interface unit 12 for transferring a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) W between an exposure apparatus (not shown) provided adjacent to the processing station 11.
【００１９】上記カセットステーション１０は、被処理
体としてのウエハＷを複数枚例えば２５枚単位でウエハ
カセットＣＲに搭載された状態で他のシステムからこの
システムへ搬入またはこのシステムから他のシステムへ
搬出したり、ウエハカセットＣＲと処理ステーション１
１との間でウエハＷの搬送を行うためのものである。The cassette station 10 carries a plurality of wafers W as objects to be processed, for example, in units of 25 wafers W, into a wafer cassette CR, and loads the wafers W from another system into or out of the system from this system. Or the wafer cassette CR and the processing station 1
This is for transferring the wafer W to and from the wafer W.
【００２０】このカセットステーション１０において
は、図１に示すように、カセットＣを載置する載置台２
０上に図中Ｘ方向に沿って複数（図では４個）の位置決
め突起２０ａが形成されており、この突起２０ａの位置
にウエハカセットＣＲがそれぞれのウエハ出入口を処理
ステーション１１側に向けて一列に載置可能となってい
る。ウエハカセットＣＲにおいてはウエハＷが垂直方向
（Ｚ方向）に配列されている。また、カセットステーシ
ョン１０は、ウエハカセット載置台２０と処理ステーシ
ョン１１との間に位置するウエハ搬送機構２１を有して
いる。このウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向
（Ｘ方向）およびその中のウエハＷのウエハ配列方向
（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送用アーム２１ａを有
しており、このウエハ搬送用アーム２１ａによりいずれ
かのウエハカセットＣＲに対して選択的にアクセス可能
となっている。また、ウエハ搬送用アーム２１ａ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１１側の第３の処理ユニット群Ｇ３に属するアラ
イメントユニット（ＡＬＩＭ）およびエクステンション
ユニット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになってい
る。In the cassette station 10, as shown in FIG.
A plurality of (four in the figure) positioning projections 20a are formed on X in the X direction in the figure, and the wafer cassettes CR are arranged in a line at the positions of the projections 20a with their respective wafer entrances facing the processing station 11 side. It can be mounted on. In the wafer cassette CR, the wafers W are arranged in a vertical direction (Z direction). The cassette station 10 has a wafer transfer mechanism 21 located between the wafer cassette mounting table 20 and the processing station 11. The wafer transfer mechanism 21 has a wafer transfer arm 21a movable in the cassette arrangement direction (X direction) and the wafer arrangement direction (Z direction) of the wafers W therein. One of the wafer cassettes CR can be selectively accessed. Further, the wafer transfer arm 21a
The alignment unit (ALIM) and the extension unit (EXT) belonging to athird processing unit group G3 on the side of the processing station 11, which will be described later, can also be accessed.
【００２１】上記処理ステーション１１は、ウエハＷへ
対して塗布・現像を行う際の一連の工程を実施するため
の複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置に多段
に配置されており、これらによりウエハＷが一枚ずつ処
理される。この処理ステーション１１は、図１に示すよ
うに、中心部に搬送路２２ａを有し、この中に主ウエハ
搬送機構２２が設けられ、搬送路２２ａの周りに全ての
処理ユニットが配置されている。これら複数の処理ユニ
ットは、複数の処理ユニット群に分かれており、各処理
ユニット群は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って多
段に配置されている。The processing station 11 is provided with a plurality of processing units for performing a series of steps for performing coating and development on the wafer W, and these are arranged at predetermined positions in multiple stages. The wafers W are processed one by one. As shown in FIG. 1, the processing station 11 has a transfer path 22a at the center, in which a main wafer transfer mechanism 22 is provided, and all the processing units are arranged around the transfer path 22a. . The plurality of processing units are divided into a plurality of processing unit groups, and in each processing unit group, a plurality of processing units are arranged in multiple stages along the vertical direction.
【００２２】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上
下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持
体４９はモータ（図示せず）の回転駆動力によって回転
可能となっており、それにともなってウエハ搬送装置４
６も一体的に回転可能となっている。As shown in FIG. 3, the main wafer transfer mechanism 22 is provided with a wafer transfer device 46 inside a cylindrical support 49 so as to be able to move up and down in the vertical direction (Z direction). The cylindrical support 49 is rotatable by the rotational driving force of a motor (not shown), and accordingly, the wafer transfer device 4
6 is also rotatable integrally.
【００２３】ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これ
らの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハ
Ｗの受け渡しを実現している。The wafer transfer device 46 includes a plurality of holding members 48 movable in the front-rear direction of the transfer base 47, and the transfer of the wafer W between the processing units is realized by these holding members 48. .
【００２４】また、図１に示すように、この実施の形態
においては、４個の処理ユニット群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，
Ｇ４が搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、処
理ユニット群Ｇ５は必要に応じて配置可能となってい
る。Further, as shown in FIG. 1, in this embodiment, four processing unit groups G1 , G2 , G3 ,
G4 are actually arranged around the conveying path 22a, the processing unit group G5 is adapted to be positioned as required.
【００２５】これらのうち、第１および第２の処理ユニ
ット群Ｇ１，Ｇ２はシステム正面（図１において手前）
側に並列に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ３はカセ
ットステーション１０に隣接して配置され、第４の処理
ユニット群Ｇ４はインターフェイス部１２に隣接して配
置されている。また、第５の処理ユニット群Ｇ５は背面
部に配置可能となっている。Of these, the first and second processing unit groups G1 , G2 are located at the front of the system (in FIG. 1).
The third processing unit group G3 is disposed adjacent to the cassette station 10, and the fourth processing unit group G4 is disposed adjacent to the interface unit 12. The processing unit group G5 of the fifth is adapted to be disposed on the rear portion.
【００２６】第１の処理ユニット群Ｇ１では、カップＣ
Ｐ内でウエハＷをスピンチャック（図示せず）に載置し
てウエハＷにレジストを塗布するレジスト塗布処理ユニ
ット（ＣＯＴ）および同様にカップＣＰ内でレジストの
パターンを現像する現像処理ユニット（ＤＥＶ）が下か
ら順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット群Ｇ
２も同様に、２台のスピナ型処理ユニットとしてレジス
ト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）および現像処理ユニット
（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。[0026] In the first processing unit groupG 1, the cup C
A resist coating unit (COT) for applying a resist to the wafer W by mounting the wafer W on a spin chuck (not shown) in the P and a developing unit (DEV) for similarly developing a resist pattern in the cup CP ) Are stacked in two stages from the bottom. Second processing unit group G
2 Similarly, the resist coating unit (COT) and developing unit (DEV) are two-tiered in order from the bottom as two spinner-type processing units.
【００２７】第３の処理ユニット群Ｇ３においては、図
３に示すように、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の
処理を行うオーブン型の処理ユニットが多段に重ねられ
ている。すなわち、レジストの定着性を高めるためのい
わゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）、位置合わせを行うアライメントユニット（ＡＬＩ
Ｍ）、ウエハＷの搬入出を行うエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）、冷却処理を行うクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）、露光処理前や露光処理後、さらには現像処理後
にウエハＷに対して加熱処理を行う４つの加熱処理ユニ
ット（ＨＰ）が下から順に８段に重ねられている。な
お、アライメントユニット（ＡＬＩＭ）の代わりにクー
リングユニット（ＣＯＬ）を設け、クーリングユニット
（ＣＯＬ）にアライメント機能を持たせてもよい。[0027] In the third processing unit group G3, as shown in FIG. 3, the oven-type processing units of the wafer W is placed on a mounting table SP performs predetermined processing are multi-tiered. That is, an adhesion unit (A) for performing a so-called hydrophobic treatment for improving the fixability of the resist.
D) Alignment unit (ALI) for positioning
M), an extension unit (EXT) for loading and unloading the wafer W, and a cooling unit (C) for performing a cooling process.
OL), four heat processing units (HP) for performing a heat process on the wafer W before and after the exposure process, and further after the development process are stacked in eight stages from the bottom. Note that a cooling unit (COL) may be provided instead of the alignment unit (ALIM), and the cooling unit (COL) may have an alignment function.
【００２８】第４の処理ユニット群Ｇ４も、オーブン型
の処理ユニットが多段に重ねられている。すなわち、ク
ーリングユニット（ＣＯＬ）、クーリングプレートを備
えたウエハ搬入出部であるエクステンション・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）、および
４つの加熱処理ユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重
ねられている。The fourth processing unit group G4 may, oven-type processing units are multi-tiered. That is, the cooling unit (COL), the extension / cooling unit (EXTCOL) which is a wafer loading / unloading section provided with a cooling plate, the extension unit (EXT), the cooling unit (COL), and the four heat processing units (HP) are located below. From top to bottom.
【００２９】主ウエハ搬送機構２２の背部側に第５の処
理ユニット群Ｇ５を設ける場合には、案内レール２５に
沿って主ウエハ搬送機構２２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の処理ユニット群
Ｇ５を設けた場合でも、これを案内レール２５に沿って
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２２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。[0029] the rear side of the main wafer transfer mechanism 22 when the fifth processing unit group G5 to provide is adapted to be movable laterally relative to the main wafer transfer mechanism 22 along the guide rails 25 . Therefore, even in the case where the processing unit group G5 of the fifth, the space portion is secured by sliding along the guide rail 25 to this maintenance work from behind the main wafer transfer mechanism 22 easily Can be done.
【００３０】上記インターフェイス部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、処理ステーション１１と同じ長
さを有している。図１、図２に示すように、このインタ
ーフェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアップ
カセットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に
配置され、背面部には周辺露光装置２３が配設され、中
央部には、ウエハ搬送機構２４が配設されている。この
ウエハ搬送機構２４は、ウエハ搬送用アーム２４ａを有
しており、このウエハ搬送用アーム２４ａは、Ｘ方向、
Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲおよび周辺露光
装置２３にアクセス可能となっている。また、このウエ
ハ搬送用アーム２４ａは、θ方向に回転可能であり、処
理ステーション１１の第４の処理ユニット群Ｇ４に属す
るエクステンションユニット（ＥＸＴ）や、さらには隣
接する露光装置側のウエハ受け渡し台（図示せず）にも
アクセス可能となっている。The interface section 12 has the same length as the processing station 11 in the depth direction (X direction). As shown in FIGS. 1 and 2, a portable pickup cassette CR and a stationary buffer cassette BR are arranged in two stages at the front of the interface section 12, and a peripheral exposure device 23 is arranged at the rear. The wafer transfer mechanism 24 is provided at the center. The wafer transfer mechanism 24 has a wafer transfer arm 24a, and the wafer transfer arm 24a
By moving in the Z direction, both cassettes CR and BR and the peripheral exposure device 23 can be accessed. Further, the wafer transfer arm 24a is rotatable in θ direction, the fourth processing unit group G4 belonging extension unit and (EXT), more wafer delivery of the adjacent exposure device side stand of the process station 11 (Not shown) can also be accessed.
【００３１】このようなレジスト塗布現像処理システム
においては、まず、カセットステーション１０におい
て、ウエハ搬送機構２１のウエハ搬送用アーム２１ａが
カセット載置台２０上の未処理のウエハＷを収容してい
るウエハカセットＣＲにアクセスして、そのカセットＣ
Ｒから一枚のウエハＷを取り出し、第３の処理ユニット
群Ｇ３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送す
る。In such a resist coating and developing system, first, in the cassette station 10, the wafer transfer arm 21 a of the wafer transfer mechanism 21 stores the unprocessed wafer W on the cassette mounting table 20. Access the CR and access the cassette C
Taking out one wafer W from R, it is transported to the third processing unit group G3 of the extension unit (EXT).
【００３２】ウエハＷは、このエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送
装置４６により、処理ステーション１１に搬入される。
そして、第３の処理ユニット群Ｇ３のアライメントユニ
ット（ＡＬＩＭ）によりアライメントされた後、アドヒ
ージョン処理ユニット（ＡＤ）に搬送され、そこでレジ
ストの定着性を高めるための疎水化処理（ＨＭＤＳ処
理）が施される。この処理は加熱を伴うため、その後ウ
エハＷは、ウエハ搬送装置４６により、クーリングユニ
ット（ＣＯＬ）に搬送されて冷却される。The wafer W is loaded from the extension unit (EXT) into the processing station 11 by the wafer transfer device 46 of the main wafer transfer mechanism 22.
Then, after being aligned by the third processing unit group G3 of the alignment unit (ALIM), it is conveyed to the adhesion process unit (AD), where the resist hydrophobic treatment for enhancing adhesion of (HMDS treatment) facilities Is done. Since this process involves heating, the wafer W is then transferred to a cooling unit (COL) by the wafer transfer device 46 and cooled.
【００３３】アドヒージョン処理が終了し、クーリング
ユニット（ＣＯＬ）で所定の温度に冷却さたウエハＷ
は、引き続き、ウエハ搬送装置４６によりレジスト塗布
ユニット（ＣＯＴ）に搬送され、そこで塗布膜が形成さ
れる。塗布処理終了後、ウエハＷは処理ユニット群
Ｇ３，Ｇ４のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）内で
プリベーク処理され、その後いずれかのクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）にて所定の温度に冷却される。After the adhesion process is completed, the wafer W cooled to a predetermined temperature by the cooling unit (COL)
Is subsequently transferred to a resist coating unit (COT) by the wafer transfer device 46, where a coating film is formed. After the completion of the coating process, the wafer W is subjected to a pre-baking process in one of the heat processing units (HP) of the processing unit groups G3 and G4 , and then cooled to a predetermined temperature in one of the cooling units (COL). .
【００３４】冷却されたウエハＷは、第３の処理ユニッ
ト群Ｇ３のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送さ
れ、そこでアライメントされた後、第４の処理ユニット
群Ｇ４のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介して
インターフェイス部１２に搬送される。The cooled wafer W is supplied to the third processing unit.
Group G3Transported to the alignment unit (ALIM)
And after alignment there, the fourth processing unit
Group G4Via the extension unit (EXT)
It is transported to the interface unit 12.
【００３５】インターフェイス部１２では、余分なレジ
ストを除去するために周辺露光装置２３によりウエハの
周縁例えば１ｍｍを露光し、次いで、インターフェイス
部１２に隣接して設けられた露光装置（図示せず）によ
り所定のパターンに従ってウエハＷのレジスト膜に露光
処理が施される。In the interface section 12, the periphery of the wafer, for example, 1 mm is exposed by a peripheral exposure apparatus 23 in order to remove an excess resist, and then the exposure apparatus (not shown) provided adjacent to the interface section 12 exposes the wafer. Exposure processing is performed on the resist film of the wafer W according to a predetermined pattern.
【００３６】露光後のウエハＷは、再びインターフェイ
ス部１２に戻され、ウエハ搬送機構２４により、第４の
処理ユニット群Ｇ４に属するエクステンションユニット
（ＥＸＴ）に搬送される。そして、ウエハＷは、ウエハ
搬送装置４６により、いずれかの加熱処理ユニット（Ｈ
Ｐ）に搬送されてポストエクスポージャーベーク処理が
施され、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により
所定の温度に冷却される。The wafer W after exposure is returned again to the interface section 12 by the wafer transfer mechanism 24, it is carried to the extension unit (EXT) belonging to the fourth processing unit groupG 4. Then, the wafer W is transferred to one of the heat treatment units (H
P) and is subjected to post-exposure bake processing, and then cooled to a predetermined temperature by a cooling unit (COL).
【００３７】その後、ウエハＷは現像処理ユニット（Ｄ
ＥＶ）に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われ
る。現像処理終了後、ウエハＷはいずれかの加熱処理ユ
ニット（ＨＰ）に搬送されてポストベーク処理が施さ
れ、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により所定
温度に冷却される。このような一連の処理が終了した
後、第３処理ユニット群Ｇ３のエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）を介してカセットステーション１０に戻さ
れ、いずれかのウエハカセットＣＲに収容される。Thereafter, the wafer W is transferred to the developing unit (D
(EV), where the exposure pattern is developed. After the development processing, the wafer W is transferred to any one of the heat processing units (HP) and subjected to post-baking processing, and then cooled to a predetermined temperature by the cooling unit (COL). After such a series of processing is completed, and returned to the cassette station 10 through the third processing unit group G3 of the extension unit (EXT), is inserted into one of the wafer cassettes CR.
【００３８】次に、図４から図７を参照して、本発明の
第１の実施形態に係る加熱処理ユニット（ＨＰ）につい
て説明する。図４は本発明の第１の実施形態に係る加熱
処理ユニットを模式的に示す断面図、図５は図４の加熱
処理ユニットの天板および囲繞部材を一部切り欠いて示
す斜視図、図６は図４の加熱処理ユニットの天板に形成
された第１および第２のヒートパイプを示す断面図、図
７は図４の加熱処理ユニットの制御系を示すブロック図
である。Next, a heat treatment unit (HP) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a heat treatment unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing a top plate and a surrounding member of the heat treatment unit of FIG. 6 is a cross-sectional view showing first and second heat pipes formed on a top plate of the heat treatment unit in FIG. 4, and FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the heat treatment unit in FIG.
【００３９】本実施形態の加熱処理ユニット（ＨＰ）
は、図４に示すように、ケーシング５０を有し、その内
部には円盤状をなす加熱プレート５１が配置されてい
る。加熱プレート５１は例えばアルミニウムで構成され
ており、その表面にはプロキシミティピン５２が設けら
れている。そして、このプロキシミティピン５２上に加
熱プレート５１に近接した状態でウエハＷが載置される
ようになっている。加熱プレート５１の裏面には複数の
リング状発熱体５３が同心円状に配設されている。そし
て、これら発熱体５３は通電されることにより発熱し、
加熱プレート５１を加熱してウエハＷに対して加熱処理
を施すようになっている。この場合に、各リング状発熱
体５３への通電量はそれぞれ独立に制御可能であること
が好ましい。The heat treatment unit (HP) of the present embodiment
As shown in FIG. 4, the device has a casing 50 in which a disk-shaped heating plate 51 is arranged. The heating plate 51 is made of, for example, aluminum, and a proximity pin 52 is provided on a surface thereof. Then, the wafer W is mounted on the proximity pins 52 in a state of being close to the heating plate 51. On the back surface of the heating plate 51, a plurality of ring-shaped heating elements 53 are arranged concentrically. These heating elements 53 generate heat when energized,
The heating process is performed on the wafer W by heating the heating plate 51. In this case, it is preferable that the amount of current supplied to each ring-shaped heating element 53 can be independently controlled.
【００４０】加熱プレート５１は支持部材５４に支持さ
れており、支持部材５４内は空洞となっている。加熱プ
レート５１には、その中央部に３つ（２つのみ図示）の
貫通孔５５が形成されており、これら貫通孔５５にはウ
エハＷを昇降させるための３本（２本のみ図示）の昇降
ピン５６が昇降自在に設けられている。そして、加熱プ
レート５１と支持部材５４の底板５４ａとの間には貫通
孔５５に連続する筒状のガイド部材５７が設けられてい
る。これらガイド部材５７によって加熱プレート５１の
下のヒーター配線等に妨げられることなく昇降ピン５６
を移動させることが可能となる。これら昇降ピン５６は
支持板５８に支持されており、この支持板５８を介して
支持部材５４の側方に設けられたシリンダー５９により
昇降されるようになっている。The heating plate 51 is supported by a support member 54, and the inside of the support member 54 is hollow. The heating plate 51 has three (two shown) through-holes 55 formed in the center thereof. Three (two only) shown in FIG. An elevating pin 56 is provided to be able to move up and down. Further, between the heating plate 51 and the bottom plate 54a of the support member 54, a cylindrical guide member 57 continuous with the through hole 55 is provided. The lift pins 56 are not hindered by the heater wiring under the heating plate 51 by these guide members 57.
Can be moved. These elevating pins 56 are supported by a support plate 58, and are moved up and down by a cylinder 59 provided on the side of the support member 54 via the support plate 58.
【００４１】加熱プレート５１および支持部材５４の周
囲にはそれらを包囲支持するサポートリング６１が設け
られており、このサポートリング６１の上には昇降自在
の囲繞部材６２が設けられている。この囲繞部材６２の
上には天板６３が設けられている。そして、この囲繞部
材６２がサポートリング６１の上面まで降下した状態
で、加熱プレート５１と天板６３との間にウエハＷの処
理空間Ｓが形成され、この処理空間Ｓが囲繞部材６２に
より囲繞された状態となる。その際に、サポートリング
６１と囲繞部材６２との間には微小な隙間６４が形成さ
れ、この隙間６４から処理空間Ｓへの空気の侵入が許容
される。また、ウエハＷを加熱プレート５１に対して搬
入出する場合には、図示しないシリンダーにより囲繞部
材６２および天板６３が上方に退避される。A support ring 61 that surrounds and supports the heating plate 51 and the support member 54 is provided. A surrounding member 62 that can move up and down is provided on the support ring 61. A top plate 63 is provided on the surrounding member 62. Then, with the surrounding member 62 lowered to the upper surface of the support ring 61, a processing space S for the wafer W is formed between the heating plate 51 and the top plate 63, and the processing space S is surrounded by the surrounding member 62. State. At this time, a minute gap 64 is formed between the support ring 61 and the surrounding member 62, and air can enter the processing space S from the gap 64. When carrying the wafer W in and out of the heating plate 51, the surrounding member 62 and the top plate 63 are retracted upward by a cylinder (not shown).
【００４２】天板６３の中央部には排気管６６が接続さ
れた排気口６５を有しており、加熱プレート５１の外周
側のサポートリング６１および囲繞部材６２の間の隙間
６４から空気が導入され、排気口６５および排気管６６
を介して図示しない排気機構により処理空間Ｓが排気さ
れる。したがって、処理空間Ｓ内には加熱プレート５１
の外周側から天板６３の中央に向かう気流が形成され
る。この気流の制御は、排気管６６に設けられた電磁弁
６７により行われる。An exhaust port 65 connected to an exhaust pipe 66 is provided at the center of the top plate 63, and air is introduced from a gap 64 between the support ring 61 and the surrounding member 62 on the outer peripheral side of the heating plate 51. Exhaust port 65 and exhaust pipe 66
The processing space S is exhausted by an exhaust mechanism (not shown) through the exhaust port. Therefore, the heating plate 51 is provided in the processing space S.
Is formed toward the center of the top plate 63. This airflow is controlled by an electromagnetic valve 67 provided in the exhaust pipe 66.
【００４３】図４および図５に示すように、天板６３の
加熱プレート５１に対向する面は、排気口６５を囲むよ
うに設けられた円環状の第１の領域７１とその外側に設
けられた円環状の第２の領域７２とを有している。ま
た、天板６３は、第１の領域７１を下面とする第１のヒ
ートパイプ７３と、第２の領域７２を下面とする第２の
ヒートパイプ７４と、第１および第２のヒートパイプ７
３および７４の間に設けられた断熱部材７５とを有して
いる。断熱部材７５は、第１のヒートパイプ７１と第２
のヒートパイプ７２との間で熱的な干渉を生じることを
防止する作用を有している。断熱部材７５を設ける代わ
りに、第１および第２のヒートパイプ７１および７２を
離隔して設け、これらの間に空間が生じるようにしても
よい。As shown in FIGS. 4 and 5, the surface of the top plate 63 facing the heating plate 51 is provided with an annular first region 71 provided so as to surround the exhaust port 65 and the outside thereof. And an annular second region 72. The top plate 63 includes a first heat pipe 73 having the first region 71 as a lower surface, a second heat pipe 74 having a second region 72 as a lower surface, and first and second heat pipes 7.
And a heat insulating member 75 provided between 3 and 74. The heat insulating member 75 is provided between the first heat pipe 71 and the second heat pipe 71.
Has the effect of preventing thermal interference with the heat pipe 72. Instead of providing the heat insulating member 75, the first and second heat pipes 71 and 72 may be provided separately so that a space is created between them.
【００４４】第１のヒートパイプ７３および第２のヒー
トパイプ７４は、図６に示すように、それぞれ銅または
銅合金等の金属材料からなる外殻部材としてのコンテナ
７７および７８を有し、これらコンテナ７７および７８
内の空間には作動液Ｌが封入されている。このような第
１および第２のヒートパイプ７３および７４は、内部に
充填された作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して、大
量の熱を容易に輸送する作用、およびその中に温度の高
低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する
作用を有する。具体的には、図６に示すように、第１お
よび第２のヒートパイプ７３および７４は、加熱プレー
ト５１によりその下部が加熱されると作動液Ｌが蒸発
し、蒸気流となって低温部である上部へ高速移動し、上
下方向に温度が均一化される。この際に、上部で低温の
コンテナ７７および７８の上壁に接触して冷却され凝縮
し、凝縮液は重力により元の位置へ戻る。また、周方向
および径方向に温度の高低がある場合にも蒸気流の移動
により温度が均一化される。第１および第２のヒートパ
イプ７３および７４の内部空間は、囲繞部材６２の周方
向に略一定の断面厚さを有している。なお、作動液Ｌ
は、コンテナ７７，７８の材質に悪影響を及ぼさないも
のが選択され、例えば、水、アンモニア、メタノール、
アセトン、フロン等を用いることができる。As shown in FIG. 6, each of the first heat pipe 73 and the second heat pipe 74 has containers 77 and 78 as outer shell members made of a metal material such as copper or a copper alloy. Containers 77 and 78
The working fluid L is sealed in the space inside. The first and second heat pipes 73 and 74 have a function of easily transporting a large amount of heat by utilizing the evaporation phenomenon and the condensation phenomenon of the working fluid filled therein, and the temperature of the heat pipe 73 and 74 is increased. It has the effect of quickly transporting heat when there is a height difference to make the temperature uniform. Specifically, as shown in FIG. 6, the first and second heat pipes 73 and 74 are configured such that when the lower portion thereof is heated by the heating plate 51, the working fluid L evaporates and becomes a steam flow to form a low-temperature portion. At a high speed, and the temperature is made uniform in the vertical direction. At this time, the upper portion contacts the upper walls of the low-temperature containers 77 and 78 to cool and condense, and the condensate returns to its original position by gravity. In addition, even when the temperature varies in the circumferential direction and the radial direction, the temperature is made uniform by the movement of the steam flow. The internal space of the first and second heat pipes 73 and 74 has a substantially constant cross-sectional thickness in the circumferential direction of the surrounding member 62. The working fluid L
Is selected so as not to adversely affect the materials of the containers 77 and 78, for example, water, ammonia, methanol,
Acetone, chlorofluorocarbon and the like can be used.
【００４５】上記第１のヒートパイプ７３には、その温
度を制御して結果的に第１の領域７１の温度を制御する
温度制御機構８０が設けられている。この温度制御機構
８０は、第１の領域に熱を伝達するための棒状をなす金
属製の熱伝達部材８１と、この熱伝達部材８１の先端に
設けられ、放熱面積可変のフィン８２ａを有する放熱部
材８２およびフィン８２ａの放熱面積を変化させるため
のアクチュエータ８３からなる放熱機構８４と、上記熱
伝達部材８１の一部分に巻回された誘導コイル８５およ
び誘導コイル８５に高周波電力を供給する高周波電源８
６からなる加熱機構８７と、放熱機構８４のアクチュエ
ータ８３および加熱機構８７の高周波電源８６を制御す
るコントローラ８８とを有している。この温度制御機構
８０は、後述するように、第１の領域７１を第２の領域
７２よりも所定温度低くなるように制御する。The first heat pipe 73 is provided with a temperature control mechanism 80 for controlling the temperature of the first heat pipe 73 so that the temperature of the first region 71 is controlled. The temperature control mechanism 80 includes a metal-made heat transfer member 81 for transferring heat to the first region, and a heat dissipating fin 82a provided at the tip of the heat transfer member 81 and having a variable heat dissipating area. A heat dissipation mechanism 84 including an actuator 83 for changing the heat dissipation area of the member 82 and the fins 82a; an induction coil 85 wound around a part of the heat transfer member 81; and a high frequency power supply 8 for supplying high frequency power to the induction coil 85
6 and a controller 88 for controlling an actuator 83 of the heat radiating mechanism 84 and a high frequency power supply 86 of the heating mechanism 87. The temperature control mechanism 80 controls the first region 71 to be lower by a predetermined temperature than the second region 72, as described later.
【００４６】これら加熱処理ユニット（ＨＰ）は、図７
に示すように、ユニットコントローラ９０により制御さ
れる。具体的には、加熱プレート５１内の適宜箇所に
は、加熱プレート５１の温度を計測する熱電対等の複数
の温度センサー７０が設けられ、この温度センサー７０
からの検出信号はユニットコントローラ９０に送信さ
れ、その検出情報に基づいてユニットコントローラ９０
から温調器９１に制御信号が送信され、その制御信号に
基づいて温調器９１から発熱体電源９２に出力調整信号
が送信される。さらに、このユニットコントローラ９０
は、加熱処理に際して、シリンダー５９に制御信号を送
って昇降ピン５６の昇降を制御するとともに、排気管６
６に設けられた電磁弁６７の開度を制御して排気量を制
御する。また、上述のコントローラ８８に対して、適宜
の基準値、例えば温度センサー７０の検出信号または設
定値に基づいて第１のヒートパイプ７３の制御を行うよ
うに指令を発する。なお、ユニットコントローラ９０
は、塗布・現像システムのシステムコントローラ（図示
略）からの指令に基づいて制御信号を出力するようにな
っている。These heat treatment units (HP) are shown in FIG.
Is controlled by the unit controller 90 as shown in FIG. Specifically, a plurality of temperature sensors 70, such as thermocouples, for measuring the temperature of the heating plate 51 are provided at appropriate locations in the heating plate 51.
Is transmitted to the unit controller 90, and based on the detection information, the unit controller 90
, A control signal is transmitted to the temperature controller 91, and an output adjustment signal is transmitted from the temperature controller 91 to the heating element power supply 92 based on the control signal. Further, the unit controller 90
In the heating process, a control signal is sent to the cylinder 59 to control the elevation of the elevating pin 56 and the exhaust pipe 6
The exhaust amount is controlled by controlling the opening degree of the solenoid valve 67 provided in 6. Further, the controller 88 issues a command to the controller 88 to control the first heat pipe 73 based on an appropriate reference value, for example, a detection signal of the temperature sensor 70 or a set value. The unit controller 90
Outputs a control signal based on a command from a system controller (not shown) of the coating / developing system.
【００４７】以上のように構成された加熱処理ユニット
（ＨＰ）では、以下のようにして、ウエハＷの加熱処理
が行われる。In the heat processing unit (HP) configured as described above, the heat processing of the wafer W is performed as follows.
【００４８】まず、ウエハ搬送装置４６により、ウエハ
Ｗを加熱処理ユニット（ＨＰ）のケーシング５０内に搬
入し、昇降ピン５６に受け渡し、この昇降ピン５６を降
下させることにより、ウエハＷが所定温度に加熱された
状態にある加熱プレート５１の表面に設けられたプロミ
キシティピン５２に載置される。First, the wafer W is carried into the casing 50 of the heat treatment unit (HP) by the wafer transfer device 46, transferred to the elevating pins 56, and lowered, so that the wafer W is brought to a predetermined temperature. The heating plate 51 is placed on the promixity pins 52 provided on the surface of the heating plate 51 in a heated state.
【００４９】次いで、囲繞部材６２および天板６３を降
下させて処理空間Ｓを形成し、図示しない排気機構によ
り排気口６５および排気管６６を介して排気することに
より、隙間６４から空気が流入し、加熱プレート５１の
外周側から天板６３の中央に向かう気流が形成された状
態でウエハＷに加熱処理が施される。Then, the processing space S is formed by lowering the surrounding member 62 and the top plate 63, and air is exhausted through the exhaust port 65 and the exhaust pipe 66 by an exhaust mechanism (not shown), so that air flows in from the gap 64. The heating process is performed on the wafer W in a state where an airflow from the outer peripheral side of the heating plate 51 to the center of the top plate 63 is formed.
【００５０】この場合に、このような気流はウエハＷの
周縁部からウエハの中央部に向かって流れることとな
り、高温のウエハ上を通過することによって加熱された
気体がウエハＷ中央部に集まってから処理空間Ｓの外へ
排出されるため、従来の加熱処理装置の場合には、加熱
プレート５１が発熱体５３により均一に加熱されていた
としても、実際にはこのような気流の影響でウエハＷの
中央部の温度が周縁部の温度よりも高くなってしまう。In this case, such an airflow flows from the peripheral portion of the wafer W toward the center of the wafer, and the gas heated by passing over the high-temperature wafer collects at the center of the wafer W. In the case of the conventional heat treatment apparatus, even if the heating plate 51 is uniformly heated by the heating element 53, the wafer is actually affected by such an air flow. The temperature at the center of W becomes higher than the temperature at the periphery.
【００５１】このため、本実施形態では、天板６３にお
いて、ウエハＷの中央部に対応する第１の領域７１の温
度を、その周囲の第２の領域７２よりも所定温度低くな
るように温度制御機構８０により制御する。ウエハＷの
温度は、加熱プレート５１のみならず加熱プレートに対
向した天板６３によっても影響を受け、天板６３の熱吸
収が大きいほどかつ天板６３の熱放射度が小さいほどウ
エハＷの温度が低下する度合いが大きいから、このよう
にウエハＷの中央部の温度が高くなるといった、ウエハ
Ｗ面内に温度分布が生じるような場合に、天板６３のウ
エハＷ中央部に対応する第１の領域７１の温度を第２の
領域７２の温度よりも低くすれば、第１の領域７１の熱
吸収を大きくすることができ、結果的にウエハＷの中央
部の熱放出を大きくしてその部分の温度を低下させるこ
とができ、ウエハＷの面内温度均一性を高くすることが
できる。しかも、温度制御機構８０によりその温度の低
下の度合いを制御することができるので、ウエハＷの面
内温度均一性は極めて高いものとなる。Therefore, in the present embodiment, the temperature of the first region 71 corresponding to the central portion of the wafer W on the top plate 63 is set to be lower by a predetermined temperature than the surrounding second region 72. It is controlled by the control mechanism 80. The temperature of the wafer W is affected not only by the heating plate 51 but also by the top plate 63 facing the heating plate, and the larger the heat absorption of the top plate 63 and the smaller the thermal emissivity of the top plate 63, the higher the temperature of the wafer W. When the temperature distribution at the central portion of the wafer W is high, such as when the temperature at the central portion of the wafer W is high, the first plate corresponding to the central portion of the wafer W If the temperature of the region 71 is lower than the temperature of the second region 72, the heat absorption of the first region 71 can be increased. The temperature of the portion can be reduced, and the in-plane temperature uniformity of the wafer W can be increased. Moreover, since the temperature control mechanism 80 can control the degree of the temperature decrease, the in-plane temperature uniformity of the wafer W is extremely high.
【００５２】以下、このようにしてウエハＷの温度を均
一化する原理について簡単に説明する。上記のように加
熱プレート５１と天板６３とが対向して設けられている
場合、加熱プレート５１によって加熱されたウエハＷか
ら放出された熱放射エネルギーは、天板６３に達してそ
の一部が吸収され残部が反射されてウエハＷに戻り、ウ
エハＷ上で同様に一部が吸収され残部が反射されるとい
った作用が繰り返される。したがって、ウエハＷから放
出される単位面積当たりの総エネルギーをＱ１とする
と、Ｑ１はウエハＷの放射度Ｅ１と反射エネルギとの和
に等しい。この際の反射エネルギーは、天板６３から放
出される単位面積当たりの総エネルギーＱ２にウエハＷ
の反射率ｒ１を乗じたものとなる。すなわち、以下の
（１）式で表す関係が成り立つ。 Ｑ１＝Ｅ１＋ｒ１Ｑ２ ……（１）Hereinafter, the principle of making the temperature of the wafer W uniform will be briefly described. When the heating plate 51 and the top plate 63 are provided to face each other as described above, the heat radiation energy emitted from the wafer W heated by the heating plate 51 reaches the top plate 63 and a part thereof. The action of being absorbed and the remainder being reflected back to the wafer W is repeated on the wafer W, and a part is similarly absorbed and the remainder is reflected. Therefore, the total energy per unit area emitted from the wafer W and Q1, Q1 is equal to the sum of the irradiance E1 and reflected energy of the wafer W. Reflected energy at this time, the wafer W on the total energy Q2 per unit area emitted from the top plate 63
Which in turn are multiplied by the reflectance r1. That is, the relationship represented by the following equation (1) holds. Q1 = E1 + r1 Q2 (1)
【００５３】同様に天板６３についても、天板６３から
放出される単位面積当たりの総エネルギーＱ２は、天板
６３の放射度Ｅ２と反射エネルギとの和に等しく、この
反射エネルギーは、上記Ｑ１に天板の反射率ｒ２を乗じ
たものとなり、以下の（２）式で表す関係が成り立つ。 Ｑ２＝Ｅ２＋ｒ２Ｑ１ ……（２）Similarly, for the top plate 63, the total energy Q2 per unit area emitted from the top plate 63 is equal to the sum of the radiance E2 of the top plate 63 and the reflected energy. be multiplied by the reflectance r2 of the top plate in the Q1, it is established relationship expressed by the following equation (2). Q2 = E2 + r2 Q1 (2)
【００５４】ここで、ウエハＷの放射率をε１、天板６
３の放射率をε２とすると、以下の（３）および（４）
式の関係があるため、これをそれぞれ（１）および
（２）に代入すると、（５）および（６）式の関係が導
かれる。 ｒ１＝１−ε１ ……（３） ｒ２＝１−ε２ ……（４） Ｑ１＝Ｅ１＋（１−ε１）Ｑ２ ……（５） Ｑ２＝Ｅ２＋（１−ε２）Ｑ１ ……（６）Here, the emissivity of the wafer W is ε1 ,
Assuming that the emissivity of 3 is ε2 , the following (3) and (4)
Since there is a relation of the equations, when these are substituted for (1) and (2), respectively, the relations of the equations (5) and (6) are derived. r1 = 1−ε1 (3) r2 = 1−ε2 (4) Q1 = E1 + (1−ε1 ) Q2 (5) Q2 = E2 + ( 1−ε2 ) Q1 (6)
【００５５】ウエハＷは加熱されているため、ウエハＷ
の温度Ｔ１は天板６３の温度Ｔ２よりも高くなってお
り、その分の熱がウエハＷから天板６３へ放射により供
給されることとなり、その際の単位面積当たりの熱量Ｑ
は以下の（７）式で表すことができる。 Ｑ＝Ｑ１−Ｑ２ ……（７）Since the wafer W is heated, the wafer W
The temperature T1 of the and higher than the temperature T2 of the top plate 63, it becomes possible to correspondingly heat is supplied by radiation from the wafer W to the top plate 63, heat Q per unit area at the time the
Can be expressed by the following equation (7). Q = Q1 −Q2 (7)
【００５６】ここで、この熱量Ｑすなわちウエハから放
出する熱量が大きいほどウエハＷの温度を低下させるこ
とができる。したがって、従来、温度が高くなる傾向に
あるウエハＷの中央部において放出する熱量Ｑを大きく
することができればよい。そのためには、天板６３のそ
の部分に対応する領域、すなわち第１の領域７１の熱吸
収を大きくすればよく、本実施形態では第１の領域７１
の熱吸収を大きくするために第１の領域７１の温度を第
２の領域７２の温度よりも低くなるようにした。Here, the larger the amount of heat Q, that is, the amount of heat released from the wafer, the lower the temperature of the wafer W can be. Therefore, it is sufficient that the amount of heat Q released from the central portion of the wafer W where the temperature tends to increase conventionally can be increased. For this purpose, the region corresponding to that portion of the top plate 63, that is, the first region 71 may be increased in heat absorption. In the present embodiment, the first region 71
In order to increase the heat absorption of the first region 71, the temperature of the first region 71 is made lower than the temperature of the second region 72.
【００５７】また、天板６３が、第１の領域７１および
第２の領域７２をそれぞれ含む第１のヒートパイプ７３
および第２のヒートパイプ７４を有するので、ヒートパ
イプの温度均一化作用により各領域内で温度を均一にす
ることができるとともに、大量の熱を容易に輸送する作
用により温度制御機構８０により第１のヒートパイプ７
３を温度制御する際に速やかに所定の温度にすることが
できる。したがって、この点からもウエハＷの面内温度
均一性を極めて高くすることができる。The top plate 63 includes a first heat pipe 73 including a first region 71 and a second region 72, respectively.
And the second heat pipe 74, it is possible to make the temperature uniform in each area by the action of equalizing the temperature of the heat pipe, and the first temperature control mechanism 80 by the action of easily transporting a large amount of heat. Heat pipe 7
3 can be quickly brought to a predetermined temperature when controlling the temperature. Therefore, also from this point, the in-plane temperature uniformity of the wafer W can be extremely increased.
【００５８】上述のように、第１の領域７１の熱吸収を
高くすればよいことから、第１の領域７１の温度を低く
することに加えて第１の領域７１の熱吸収自体を第２の
領域７２よりも高くすることも有効である。このために
は、第１の領域７１と第２の領域７２とで色彩を変化さ
せることが挙げられるが、最も効果的であるのは、第１
の領域７１を放射率が１の黒体とし、第２の領域７２を
反射率が１のミラーとすることである。第１の領域７１
を黒体とするためには、図８に示すように、コンテナ７
７の下面に黒色セラミックス９５を設けることが好適で
ある。第２の領域７２をミラーとするには、コンテナ７
８の下面に金泊９６を貼る等すればよい。As described above, since the heat absorption of the first region 71 only needs to be increased, the heat absorption of the first region 71 can be reduced by the second region in addition to lowering the temperature of the first region 71. It is also effective to make the height higher than the region 72 of the above. For this purpose, changing the color between the first region 71 and the second region 72 can be mentioned, but the most effective is the first region 71 and the second region 72.
Region 71 is a black body with an emissivity of 1, and the second region 72 is a mirror with a reflectivity of 1. First area 71
In order to make a black body, as shown in FIG.
It is preferable that a black ceramic 95 is provided on the lower surface of 7. To make the second area 72 a mirror, the container 7
A gold pad 96 may be attached to the lower surface of 8.
【００５９】以上のようにしてウエハＷの加熱処理を行
った後、囲繞部材６２および天板６３を上方に移動し、
ウエハＷを昇降ピン５６により持ち上げる。その状態で
ウエハ搬送装置４６をウエハＷの下方に挿入してウエハ
搬送装置４６がウエハＷを受け取り、加熱処理ユニット
（ＨＰ）からウエハＷを搬出して次工程のユニットに搬
送する。After the heat treatment of the wafer W as described above, the surrounding member 62 and the top plate 63 are moved upward,
The wafer W is lifted by the lifting pins 56. In this state, the wafer transfer device 46 is inserted below the wafer W, and the wafer transfer device 46 receives the wafer W, unloads the wafer W from the heat processing unit (HP), and transfers it to the next unit.
【００６０】なお、上記例ではウエハＷの外方から空気
を侵入させて処理空間Ｓに気流を形成したが、図９に示
すように、不活性ガス等のガスを処理空間Ｓに導入する
ようにしてもよい。すなわち、上記サポートリング６１
の代わりにガス通流孔９７が形成されたサポートリング
６１′を設け、ガス通流孔９７にガス供給管９８を接続
して処理空間Ｓにガスを導入するようにし、囲繞部材６
２とサポートリング６１′をシールリング９９で密閉す
るようにすることもできる。なお、ガス通流孔９７は円
周状に形成されていてもよいし、円筒状をなすサポート
リング６１′の円周に沿って複数設けられていてもよ
い。In the above example, air is introduced into the processing space S by injecting air from outside the wafer W. However, as shown in FIG. It may be. That is, the support ring 61
Is provided, a support ring 61 'having a gas flow hole 97 is provided, and a gas supply pipe 98 is connected to the gas flow hole 97 to introduce a gas into the processing space S.
2 and the support ring 61 'may be sealed by a seal ring 99. The gas flow holes 97 may be formed in a circumferential shape, or a plurality of gas flow holes 97 may be provided along the circumference of the cylindrical support ring 61 ′.
【００６１】次に、図１０および図１１を参照して、本
発明の第２の実施形態に係る加熱処理ユニットについて
説明する。図１０は本発明の第２の実施形態に係る加熱
処理ユニットを模式的に示す断面図、図１１はその内部
および気流を模式的に示す水平断面図である。図１０お
よび図１１において、第１の実施形態と同じものには同
じ符号を付して説明を省略する。Next, a heat treatment unit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a heat treatment unit according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a horizontal cross-sectional view schematically showing the inside and an air flow. 10 and 11, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００６２】本実施形態では、ケーシング５０の内部の
下側には、矩形状をなす加熱プレート５１′が配置され
ている。加熱プレート５１′の表面にはプロキシミティ
ピン５２′が設けられており、このプロキシミティピン
５２′上に加熱プレート５１′の表面に近接した状態で
ウエハＷが載置されるようになっている。加熱プレート
５１′の裏面には複数の直線状の発熱体５３′が略平行
に配列されている。そして、これら発熱体５３′は通電
されることにより発熱し、加熱プレート５１′を加熱し
てウエハＷを昇温するようになっている。In the present embodiment, a rectangular heating plate 51 ′ is disposed below the inside of the casing 50. Proximity pins 52 'are provided on the surface of the heating plate 51', and the wafer W is placed on the proximity pins 52 'in a state close to the surface of the heating plate 51'. . A plurality of linear heating elements 53 'are arranged substantially in parallel on the back surface of the heating plate 51'. The heating elements 53 'generate heat when energized, and heat the heating plate 51' to raise the temperature of the wafer W.
【００６３】加熱プレート５１′は支持部材５４′に支
持されており、支持部材５４′内は空洞となっている。
支持部材５４′の周囲にはそれを包囲支持するサポート
リング６１′が設けられており、このサポートリング６
１′の上には昇降自在の囲繞部材６２′が設けられてい
る。この囲繞部材６２′の上には天板６３′が設けられ
ている。そして、この囲繞部材６２′がサポートリング
６１′の上面まで降下した状態で、加熱プレート５１′
と天板６３′との間にシールリング１０１により外部か
ら密閉された処理空間Ｓ′が形成され、この処理空間
Ｓ′が囲繞部材６２′により囲繞された状態となる。The heating plate 51 'is supported by a support member 54', and the inside of the support member 54 'is hollow.
A support ring 61 'for surrounding and supporting the support member 54' is provided around the support member 54 '.
An enclosing member 62 'that can move up and down is provided on 1'. A top plate 63 'is provided on the surrounding member 62'. Then, with the surrounding member 62 'lowered to the upper surface of the support ring 61', the heating plate 51 '
A processing space S 'sealed from the outside by the seal ring 101 is formed between the processing space S' and the top plate 63 ', and the processing space S' is surrounded by the surrounding member 62 '.
【００６４】加熱プレート５１′の一方側には、加熱プ
レート５１′の略一辺の幅を有し、かつ複数のガス吐出
孔１０３を有し、処理空間Ｓ′内に不活性ガス、空気等
の気体を供給するための気体供給ノズル１０２が設けら
れ、この気体供給ノズル１０２には、サポートリング６
１′内に複数設けられた気体通流孔１０４に接続されて
おり、さらにこれら気体通流孔１０４には、不活性ガ
ス、空気等の気体を供給するための気体供給管１０５が
接続されている。One side of the heating plate 51 ′ has a width substantially equal to one side of the heating plate 51 ′ and has a plurality of gas discharge holes 103. A gas supply nozzle 102 for supplying gas is provided, and the gas supply nozzle 102 is provided with a support ring 6.
1 ′ are connected to a plurality of gas flow holes 104, and further connected to these gas flow holes 104 are gas supply pipes 105 for supplying a gas such as an inert gas or air. I have.
【００６５】一方、加熱プレート５１′の他方側には、
加熱プレート５１′の略一辺の幅を有し、かつ複数の気
体排出孔１０７を有し、処理空間Ｓ′内の気体を排出す
るための排気ノズル１０６が設けられ、この排気ノズル
１０６には、サポートリング６１′内に複数設けられた
気体通流孔１０８に接続されており、さらにこれら気体
通流孔１０８には排気管１０９が接続されている。On the other hand, on the other side of the heating plate 51 ',
An exhaust nozzle 106 having a width of substantially one side of the heating plate 51 'and having a plurality of gas exhaust holes 107 for exhausting gas in the processing space S' is provided. A plurality of gas flow holes 108 provided in the support ring 61 'are connected, and an exhaust pipe 109 is connected to these gas flow holes 108.
【００６６】そして、気体供給ノズル１０２から処理空
間Ｓ′へ供給された気体は排気ノズル１０６から排気さ
れ、処理空間Ｓ′内には図１０に示すような加熱プレー
ト５１′の一端側から他端側に向かう一方向の気流が形
成される。Then, the gas supplied from the gas supply nozzle 102 to the processing space S 'is exhausted from the exhaust nozzle 106, and enters into the processing space S' from one end to the other end of the heating plate 51 'as shown in FIG. An airflow in one direction toward the side is formed.
【００６７】天板６３′の加熱プレート５１′に対向す
る面は、排気ノズル１０６側の矩形状をなす第１の領域
７１′とその残余の矩形状をなす第２の領域７２′とを
有している。また、天板６３′は、第１の領域７１′を
下面とする第１のヒートパイプ７３′と、第２の領域７
２′を下面とする第２のヒートパイプ７４′と、第１お
よび第２のヒートパイプ７３′および７４′の間に設け
られた断熱部材７５′とを有している。断熱部材７５′
を設ける代わりに、第１および第２のヒートパイプ７
１′および７２′を離隔して設け、これらの間に空間が
生じるようにしてもよい。The surface of the top plate 63 'facing the heating plate 51' has a rectangular first region 71 'on the exhaust nozzle 106 side and a remaining rectangular second region 72'. are doing. The top plate 63 'includes a first heat pipe 73' having the first region 71 'as a lower surface, and a second region 7'.
It has a second heat pipe 74 'whose lower surface is 2', and a heat insulating member 75 'provided between the first and second heat pipes 73' and 74 '. Insulation member 75 '
Instead of the first and second heat pipes 7
1 'and 72' may be spaced apart so that a space is created between them.
【００６８】第１のヒートパイプ７３′および第２のヒ
ートパイプ７４′は、形状が異なるだけで基本的に第１
の実施態様の第１のヒートパイプ７３および第２のヒー
トパイプ７４と同様、金属材料からなる外殻部材として
のコンテナと、コンテナ内の空間に封入された作動液Ｌ
とを有しており、作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用し
て、大量の熱を容易に輸送する作用、およびその中に温
度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一
化する作用を有する。具体的には、加熱プレート５１′
によりその下部が加熱されると作動液Ｌが蒸発し、蒸気
流となって低温部である上部へ高速移動し、上下方向に
温度が均一化される。この際に、上部で低温のコンテナ
の上壁に接触して冷却され凝縮し、凝縮液は重力により
元の位置へ戻る。また、水平方向に温度の高低がある場
合にも蒸気流の移動により温度が均一化される。第１お
よび第２のヒートパイプ７３′および７４′の内部空間
は、水平方向に略一定の断面厚さを有している。The first heat pipe 73 ′ and the second heat pipe 74 ′ are basically different from each other only in the shape of the first heat pipe 73 ′.
Similarly to the first heat pipe 73 and the second heat pipe 74 of the embodiment, a container as an outer shell member made of a metal material, and a hydraulic fluid L sealed in a space in the container
It has the function of easily transporting a large amount of heat by utilizing the evaporation and condensation phenomena of the hydraulic fluid, and quickly transports heat when the temperature is high or low. It has the function of uniforming. Specifically, the heating plate 51 '
When the lower part is heated, the hydraulic fluid L evaporates, becomes a vapor flow, moves at high speed to the upper part which is a low temperature part, and the temperature is made uniform in the vertical direction. At this time, the upper part contacts the upper wall of the low-temperature container and is cooled and condensed, and the condensate returns to its original position by gravity. Further, even when the temperature is high and low in the horizontal direction, the temperature is made uniform by the movement of the steam flow. The internal space of the first and second heat pipes 73 'and 74' has a substantially constant cross-sectional thickness in the horizontal direction.
【００６９】上記第１のヒートパイプ７３′には、第１
の実施形態の第１のヒートパイプ７３と同様、その温度
を制御して結果的に第１の領域７１′の温度を制御する
温度制御機構８０が設けられている。この温度制御機構
８０は、第１の領域７１′を第２の領域７２′よりも所
定温度低くなるように制御する。The first heat pipe 73 ′ has a first heat pipe 73 ′.
Similarly to the first heat pipe 73 of the third embodiment, a temperature control mechanism 80 for controlling the temperature of the first heat pipe 73 to control the temperature of the first region 71 'is provided. This temperature control mechanism 80 controls the first region 71 'to be lower by a predetermined temperature than the second region 72'.
【００７０】以上のように構成された加熱処理ユニット
（ＨＰ）により加熱処理を行う際には、まず、第１の実
施形態の場合と同様、ウエハＷをウエハ搬送装置４６に
よりケーシング５０内に搬入して、プロキシミティピン
５２′上に載置する。When performing the heat treatment by the heat treatment unit (HP) configured as described above, first, the wafer W is loaded into the casing 50 by the wafer transfer device 46 as in the first embodiment. Then, it is placed on the proximity pin 52 '.
【００７１】次いで、囲繞部材６２′および天板６３′
を降下して処理空間Ｓ′を形成し、気体供給管１０５お
よび気体通流孔１０４を介して気体供給ノズル１０２の
複数のガス吐出孔１０３から処理空間Ｓ′内に気体を供
給し、排気ノズル１０６の気体排出孔１０７から気体通
流孔１０８および排気管１０９を介して排気することに
より、処理空間Ｓ′に加熱プレート５１′の一端側から
他端側に向かう一方向の気流を形成する。Next, the surrounding member 62 'and the top plate 63'
To form a processing space S ′, and supply gas into the processing space S ′ from the plurality of gas discharge holes 103 of the gas supply nozzle 102 via the gas supply pipe 105 and the gas flow holes 104, By exhausting the gas from the gas discharge holes 107 through the gas flow holes 108 and the exhaust pipe 109, a unidirectional airflow is formed in the processing space S 'from one end of the heating plate 51' to the other end.
【００７２】このような一方向の気流が形成された状態
で、発熱体５３′に給電することにより、加熱プレート
５１′上のウエハＷを加熱処理する。このように加熱プ
レート５１′の上面に一方向の気流を形成するので、第
１の実施形態の天板６３と異なり、天板６３′の中央部
には排気口が設けられておらず、滞留した気体から塵や
埃がウエハ上面に落下するといったことがない。また、
天板６３′に排気構造が設けられる必要がないため装置
自体の上下方向の寸法を小さくすることができる。In the state where such a one-way airflow is formed, the wafer W on the heating plate 51 'is heated by supplying power to the heating element 53'. Since a unidirectional airflow is formed on the upper surface of the heating plate 51 'in this manner, unlike the top plate 63 of the first embodiment, no exhaust port is provided at the center of the top plate 63', and There is no possibility that dust or dust drops from the gas on the upper surface of the wafer. Also,
Since there is no need to provide an exhaust structure on the top plate 63 ', the vertical dimension of the apparatus itself can be reduced.
【００７３】このように一方向気流が形成された場合に
は、高温のウエハ上を通過することによって加熱された
気体が排気ノズル１０６から排出されるため、加熱プレ
ート５１′が発熱体５３′により均一に加熱されていた
としても、天板が従来のような単なる金属板の場合に
は、このような気流の影響でウエハＷの排気ノズル１０
６近傍部分の温度が他の部分の温度よりも高くなる傾向
にある。When the one-way airflow is formed as described above, the gas heated by passing over the high-temperature wafer is exhausted from the exhaust nozzle 106, so that the heating plate 51 'is heated by the heating element 53'. Even if it is heated evenly, if the top plate is a mere metal plate as in the related art, the exhaust nozzle 10 of the wafer W is affected by such an air flow.
The temperature of the portion near 6 tends to be higher than the temperature of the other portions.
【００７４】このため、本実施形態では、天板６３′を
上述のように排気ノズル１０６近傍の第１の領域７１′
とその他の第２の領域７２′とし、第１の領域７１′の
温度を、第２の領域７２′よりも所定温度低くなるよう
に温度制御機構８０により制御する。したがって、第１
の実施形態と同様、天板６３′の第１の領域７１′の温
度を第２の領域７２′の温度よりも低くすることによっ
て、第１の領域７１′の熱吸収を大きくすることがで
き、結果的にウエハＷの排気ノズル１０６近傍の熱放出
を大きくしてその部分の温度を低下させることができ、
ウエハＷの面内温度均一性を高くすることができる。し
かも、温度制御機構８０によりその温度の低下の度合い
を制御することができるので、ウエハＷの面内温度均一
性は極めて高いものとなる。For this reason, in the present embodiment, the top plate 63 'is moved to the first region 71' near the exhaust nozzle 106 as described above.
And the other second region 72 ′, and the temperature of the first region 71 ′ is controlled by the temperature control mechanism 80 so as to be lower by a predetermined temperature than the second region 72 ′. Therefore, the first
Similarly to the embodiment, the heat absorption of the first region 71 'can be increased by setting the temperature of the first region 71' of the top plate 63 'lower than the temperature of the second region 72'. As a result, the heat emission near the exhaust nozzle 106 of the wafer W can be increased to lower the temperature of that portion,
The in-plane temperature uniformity of the wafer W can be increased. Moreover, since the temperature control mechanism 80 can control the degree of the temperature decrease, the in-plane temperature uniformity of the wafer W is extremely high.
【００７５】また、天板６３′が、第１の領域７１′お
よび第２の領域７２′をそれぞれ含む第１のヒートパイ
プ７３′および第２のヒートパイプ７４′を有するの
で、ヒートパイプの温度均一化作用により各領域内で温
度を均一にすることができるとともに、大量の熱を容易
に輸送する作用により温度制御機構８０により第１のヒ
ートパイプ７３′を温度制御する際に速やかに所定の温
度にすることができる。したがって、この点からもウエ
ハＷの面内温度均一性を極めて高くすることができる。Further, since the top plate 63 'has the first heat pipe 73' and the second heat pipe 74 'including the first area 71' and the second area 72 ', respectively, The temperature can be made uniform within each region by the uniformizing action, and when the temperature of the first heat pipe 73 'is controlled by the temperature control mechanism 80 by the action of easily transporting a large amount of heat, the predetermined temperature can be quickly increased. Can be temperature. Therefore, also from this point, the in-plane temperature uniformity of the wafer W can be extremely increased.
【００７６】本実施形態においても第１の実施形態と同
様、第１の領域７１′の温度を低くすることに加えて第
１の領域７１′の熱吸収自体を第２の領域７２′よりも
高くすることも有効であり、そのために、第１の領域７
１′と第２の領域７２′とで色彩を変化させることがで
き、最も効果的には、第１の領域７１′を黒体とし、第
２の領域７２′をミラーとすることである。In the present embodiment, as in the first embodiment, in addition to lowering the temperature of the first region 71 ', the heat absorption of the first region 71' itself is higher than that of the second region 72 '. It is also effective to make the first region 7 higher.
The color can be changed between 1 'and the second region 72', and most effectively, the first region 71 'is a black body and the second region 72' is a mirror.
【００７７】このようにしてウエハＷの加熱処理終了し
た後、囲繞部材６２′および天板６３′を上方に移動さ
せ、ウエハＷを昇降ピン５６により持ち上げ、その状態
でウエハ搬送装置４６をウエハＷの下方に挿入してウエ
ハ搬送装置４６がウエハＷを受け取り、加熱処理ユニッ
ト（ＨＰ）からウエハを搬出して次工程のユニットに搬
送する。After the heating process of the wafer W is completed in this manner, the surrounding member 62 'and the top plate 63' are moved upward, the wafer W is lifted by the lifting pins 56, and the wafer transfer device 46 is moved to the wafer W in this state. The wafer transfer device 46 receives the wafer W, and unloads the wafer W from the heat processing unit (HP) and transfers it to the next unit.
【００７８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、本発明の思想の範囲内で種々変形が可能である。例
えば上記実施の形態では、天板の加熱プレートの対向す
る面を第１の領域および第２の領域としたが、３つ以上
の領域としてもよいことはもちろんである。また、天板
の第１の領域の温度を制御するようにしたが、第２の領
域の温度を制御してもよいし、両方の温度を制御するよ
うにしてもよい。さらに、天板をヒートパイプで構成し
たが、これに限るものではない。また、加熱処理装置の
構造としても上記実施形態において例示した加熱処理ユ
ニットに限るものではなく種々の形態が可能である。さ
らに、レジスト塗布・現像処理システムの加熱処理につ
いて示したが、それ以外に用いられる加熱処理に適用す
ることも可能である。さらにまた、上記実施形態ではウ
エハをプロキシミティピン上に載置して間接的に加熱を
行った場合について示したが、ウエハを加熱プレート上
に直接載置して加熱してもよい。さらにまた、上記実施
形態では基板として半導体ウエハを用いた場合について
説明したが、半導体ウエハ以外の他の被処理基板、例え
ば液晶表示装置（ＬＣＤ）用ガラス基板の加熱処理を行
う場合についても適用可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the surface of the top plate facing the heating plate is the first region and the second region. However, it is needless to say that three or more regions may be provided. Further, the temperature of the first region of the top plate is controlled, but the temperature of the second region may be controlled, or both temperatures may be controlled. Further, the top plate is constituted by a heat pipe, but is not limited to this. Further, the structure of the heat treatment apparatus is not limited to the heat treatment unit exemplified in the above embodiment, and various forms are possible. Furthermore, although the heat treatment of the resist coating / developing processing system has been described, the present invention can be applied to other heat treatments. Furthermore, in the above embodiment, the case where the wafer is placed on the proximity pins and the heating is performed indirectly is described. However, the wafer may be placed directly on the heating plate and heated. Furthermore, in the above-described embodiment, the case where a semiconductor wafer is used as the substrate has been described. However, the present invention is also applicable to a case where a substrate to be processed other than the semiconductor wafer, for example, a glass substrate for a liquid crystal display (LCD) is heated. It is.
【００７９】[0079]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板を加熱するための加熱プレートの基板配置面に対向
して、その加熱プレートに面する部分が少なくとも第１
の領域と第２の領域を有する天板を設け、温度制御機構
により、加熱プレートの加熱によって基板に生じる温度
分布に応じて、前記天板の第１の領域および第２の領域
の少なくとも一方の温度を制御するので、基板面内に温
度分布が生じるような場合に、天板の第１および第２の
領域のうち、基板の温度が高くなる部分に対応するほう
の温度を低くしてその領域の熱吸収を大きくすることが
でき、結果として基板における加熱が過剰で温度が高く
なる傾向がある部分の放熱を促進してその部分の温度を
低下させることができるので、基板の面内温度均一性を
高めることができる。しかもその温度の低下の度合いを
温度制御機構により制御することができるので、基板の
面内温度均一性の程度が極めて高い。As described above, according to the present invention,
A portion of the heating plate for heating the substrate, which faces the heating plate, faces at least the first plate.
A top plate having a region of the top plate and a second region, and at least one of the first region and the second region of the top plate according to a temperature distribution generated on the substrate by heating the heating plate by the temperature control mechanism. Since the temperature is controlled, in the case where a temperature distribution occurs in the substrate surface, of the first and second regions of the top plate, the temperature corresponding to the portion where the substrate temperature is high is lowered to lower the temperature. The heat absorption in the region can be increased, and as a result, the heat dissipation in the portion of the substrate where the temperature tends to increase due to excessive heating can be promoted and the temperature in that portion can be reduced, so that the in-plane temperature of the substrate can be reduced. Uniformity can be improved. In addition, since the degree of the temperature decrease can be controlled by the temperature control mechanism, the degree of in-plane temperature uniformity of the substrate is extremely high.
【００８０】また、天板が、その加熱プレートに面する
部分が少なくとも第１の領域と第２の領域を有し、かつ
これら第１の領域および第２の領域をそれぞれ含む第１
のヒートパイプおよび第２のヒートパイプを有する構成
とすることにより、ヒートパイプの温度均一化作用によ
り各領域内で温度を均一にすることができるとともに、
大量の熱を容易に輸送する作用によりこれら領域の少な
くとも一方を温度制御する際に速やかに所定の温度にす
ることができる。したがって、基板の面内温度均一性を
一層高くすることができる。The top plate has at least a first region and a second region in a portion facing the heating plate, and a first plate including the first region and the second region, respectively.
With the configuration having the heat pipe and the second heat pipe, the temperature can be made uniform in each region by the temperature uniforming action of the heat pipe,
By controlling the temperature of at least one of these regions by the action of easily transporting a large amount of heat, a predetermined temperature can be quickly reached. Therefore, the in-plane temperature uniformity of the substrate can be further improved.
【００８１】さらに、加熱プレートの外周から前記空間
に気体を導入し、その空間内に前記天板の中央に向かう
気流を形成する加熱処理装置において、加熱プレートに
面する部分が同心状に少なくとも中央に配置された第１
の領域とその外側に配置された第２の領域とを有する天
板を設け、基板の中央部の熱放射が大きくなるように、
天板の第１の領域の温度を制御することにより、温度の
高くなる傾向にある基板の中央部の温度を低下させ、結
果として基板の面内温度均一性を高くすることができ
る。Further, in the heat treatment apparatus for introducing gas into the space from the outer periphery of the heating plate and forming an airflow toward the center of the top plate in the space, the portion facing the heating plate is concentrically at least in the center. 1st placed in
A top plate having a region and a second region disposed outside the region is provided, and heat radiation at the center of the substrate is increased.
By controlling the temperature of the first region of the top plate, the temperature at the center of the substrate, which tends to increase in temperature, can be reduced, and as a result, the in-plane temperature uniformity of the substrate can be increased.
【００８２】さらにまた、天板が、その加熱プレートに
面する部分が同心状に少なくとも中央に配置された第１
の領域とその外側に配置された第２の領域とを有し、こ
れら第１の領域および第２の領域をそれぞれ含む第１の
ヒートパイプおよび第２のヒートパイプを有する構成と
することにより、上述のヒートパイプの温度均一化作用
および大量の熱を容易に輸送する作用により、天板の各
領域内で温度を均一にすることができるとともに、第１
の領域を温度制御する際に速やかに所定の温度にするこ
とができる。したがって、基板の面内温度均一性を一層
高くすることができる。Further, the top plate has a first surface in which a portion facing the heating plate is concentrically arranged at least in the center.
Having a first heat pipe and a second heat pipe including the first region and the second region, respectively. The above-described heat pipe temperature equalizing action and the action of easily transporting a large amount of heat make it possible to make the temperature uniform in each region of the top plate,
When the temperature of the region is controlled, a predetermined temperature can be quickly reached. Therefore, the in-plane temperature uniformity of the substrate can be further improved.
【図１】本発明の加熱処理装置の一実施形態である加熱
処理ユニットを備えた半導体ウエハのレジスト塗布・現
像処理システムの全体構成を示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a semiconductor wafer resist coating / developing processing system provided with a heat processing unit according to an embodiment of the heat processing apparatus of the present invention.
【図２】本発明の加熱処理装置の一実施形態である加熱
処理ユニットを備えた半導体ウエハのレジスト塗布・現
像処理システムの全体構成を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing the overall configuration of a semiconductor wafer resist coating / developing system provided with a heat processing unit as one embodiment of the heat processing apparatus of the present invention.
【図３】本発明の加熱処理装置の一実施形態である加熱
処理ユニットを備えた半導体ウエハのレジスト塗布・現
像処理システムの全体構成を示す背面図。FIG. 3 is a rear view showing the overall configuration of a semiconductor wafer resist coating / developing system provided with a heat processing unit which is an embodiment of the heat processing apparatus of the present invention.
【図４】本発明の第１の実施形態に係る加熱処理ユニッ
トを模式的に示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a heat treatment unit according to the first embodiment of the present invention.
【図５】図４の加熱処理ユニットの天板および囲繞部材
を一部切り欠いて示す斜視図。5 is a perspective view showing a top plate and a surrounding member of the heat treatment unit shown in FIG.
【図６】図４の加熱処理ユニットの天板に形成された第
１および第２のヒートパイプを示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing first and second heat pipes formed on a top plate of the heat treatment unit of FIG. 4;
【図７】図４の加熱処理ユニットの制御系を示すブロッ
ク図。FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the heat treatment unit of FIG. 4;
【図８】本発明の第１の実施形態に係る加熱処理ユニッ
トの変形例の要部を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing a main part of a modification of the heat treatment unit according to the first embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第１の実施形態に係る加熱処理ユニッ
トの他の変形例を模式的に示す断面図。FIG. 9 is a sectional view schematically showing another modified example of the heat treatment unit according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る加熱処理ユニ
ットを模式的に示す断面図。FIG. 10 is a sectional view schematically showing a heat treatment unit according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】図１０の加熱処理ユニットの内部および気流
を模式的に示す水平断面図。11 is a horizontal sectional view schematically showing the inside of the heat treatment unit of FIG. 10 and an air flow.
５１，５１′；加熱プレート ５２，５２′；プロキシミティピン ５６；昇降ピン ５３，５３′；発熱体 ６２，６２′；囲繞部材 ６３，６３′；天板 ７１，７１′；第１の領域 ７２，７２′；第２の領域 ７３，７３′；第１のヒートパイプ ７４，７４′；第２のヒートパイプ ７５，７５′；断熱部材 ８０；温度制御機構 Ｓ，Ｓ′；処理空間 Ｗ；半導体ウエハ 51, 51 '; heating plates 52, 52'; proximity pins 56; elevating pins 53, 53 '; heating elements 62, 62'; surrounding members 63, 63 '; top plates 71, 71'; , 72 '; second regions 73, 73'; first heat pipes 74, 74 '; second heat pipes 75, 75'; heat insulating members 80; temperature control mechanisms S, S '; Wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 剛 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 3K058 AA86 BA00 CE12 CE23 GA05 5F046 KA04 KA10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tsuyoshi Nogami 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo TBS Transmission Center Tokyo Electron Limited F-term (reference) 3K058 AA86 BA00 CE12 CE23 GA05 5F046 KA04 KA10
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