JP5109376B2 - 加熱装置、加熱方法及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置、加熱方法びこの加熱方法が記憶された記憶媒体に関する。

基板に対して塗布膜例えばレジスト膜を塗布した後、現像するための塗布・現像装置には、基板の加熱や冷却を行うための加熱装置が組み込まれている。
このような装置として、例えば基板を加熱するために用いられる加熱装置１０１について、図１２を参照して説明する。この加熱装置１０１は、加熱プレート１０２に基板１０３を載置して、例えば加熱プレート１０２に埋設されたヒーター１０４によって基板１０３を加熱すると共に、この基板１０３に対して窒素ガスなどを供給して、基板１０３から発生する有機溶剤などの揮発物質を捕集部１０５などを介して排気装置１１０によって排気するように構成されている。この加熱装置１０１では、基板１０３を加熱プレート１０２の表面に直接接触させると、基板１０３の裏面にパーティクルが付着するおそれがあることから、例えば複数のピン１０８を加熱プレート１０２の表面に設けて、このピン１０８に基板１０３を載置して、基板１０３と加熱プレート１０２との間に形成されたプロキシミティギャップと呼ばれる空気層を介して基板１０３を加熱するようにしている。

ところが、基板１０３の表面に塗布膜などが形成されている時には、その塗布膜などの応力などによって、基板１０３が歪んでいる場合がある。このような基板１０３についても面内において均一に加熱するために、加熱プレート１０２に複数の吸引路１０６を設けて、真空ポンプ１０７によって基板１０３を加熱プレート１０２側に吸引し、いわゆるバキュームチャック方式によって基板１０３の形状を平坦となるように矯正して熱処理を行う方法が知られている。上述したように、加熱装置１０１内の雰囲気は、基板１０３の表面の塗布膜からの例えば揮発物質や昇華物などによって汚染されているため、吸引路１０６から基板１０３を吸引すると、この汚染された雰囲気が吸引路１０６内に流入してしまう。この揮発物質や昇華物などは、温度が下がると凝固するため、吸引路１０６内で析出して、この吸引路１０６の詰まりの原因となり、その結果吸引力が低下して、基板１０３の形状を矯正できずに、面内において熱処理にむらが生じてしまう。

特許文献１には、基板と加熱プレートとの間における空気層を実質的に密閉して、外部の空気が流入しないようにする技術が記載されているが、基板の裏面の周縁部は、基板の表面から例えばレジスト液が回り込んでいて汚染されており、加熱プレートとの接触によってこの汚染が拡散することから、このような技術を用いることができない。

特開平６−３３８４５０（００２７）

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、加熱プレート上に設けられた複数の突起によって、表面に塗布膜が塗布された基板を保持して、この基板を加熱プレート側に吸引すると共に加熱するにあたり、基板を吸引するための吸引路内における揮発物質などの析出による吸引量の低下を抑えて、基板間及び基板の面内において均一に加熱することができる技術を提供することにある。

本発明の加熱装置は、表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置において、
前記基板の表面にパージガスを供給するための給気口とこの給気口から供給された前記パージガスを排気するための排気口とを有する処理容器と、
この処理容器内に設置され、前記基板を加熱するための加熱手段が設けられた加熱プレートと、
この加熱プレートの表面に設けられ、前記基板を保持するための複数の突起と、
この加熱プレートに設けられ、前記基板をこの加熱プレート側に吸引するための複数の吸引孔と、
前記加熱プレート上に載置された基板の周方向に沿って配置されると共に当該基板の裏面と加熱プレートとの間の隙間に向けて開口し、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、当該隙間に回り込み防止用ガスを供給するための回り込み防止用ガスのガス供給口と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の加熱装置は、
前記加熱プレート上の前記基板を囲み、上面が前記パージガスを外方へ案内する整流面を形成するリング状部材を備え、
前記回り込み防止用ガスの取り込み口は、前記リング状部材の内周面に形成されていても良い。前記リング状部材は、前記基板を加熱するための加熱手段を備えていても良い。

本発明の他の加熱装置は、
表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置において、
前記基板の表面にパージガスを供給するための給気口とこの給気口から供給されたパージガスを排気するための排気口とを有する処理容器と、
この処理容器内に設置され、前記基板を加熱するための加熱手段が設けられた加熱プレートと、
この加熱プレートの表面に設けられ、前記基板を保持するための複数の突起と、
この加熱プレートに設けられ、前記基板をこの加熱プレート側に吸引するための複数の吸引孔と、
前記加熱プレート上の基板の外縁よりも内側位置かつ前記吸引孔よりも外側位置にて、基板の周方向に沿って当該加熱プレートに設けられ、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、当該基板の裏面と加熱プレートとの間の隙間に回り込み防止用ガスを供給するための回り込み防止用ガスのガス供給口と、を備えたことを特徴とする。
前記回り込み防止用ガスの供給口は、一端側が大気開放されたガス供給路の他端側に形成されていても良い。
前記排気口は、回り込み防止用ガスの供給口よりも外方側に設けられていることが好ましい。更に、前記排気口は、処理容器の側壁に設けられていることが好ましい。

本発明の加熱方法は、表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱方法において、
処理容器内の加熱プレート上に設けられた複数の突起上に前記基板を載置する工程と、
次いで、前記加熱プレートに設けられた複数の吸引孔から前記基板を吸引する工程と、
前記基板の表面に給気口からパージガスを供給する工程と、
前記パージガスを排気する工程と、
前記加熱プレート上に載置された基板の周方向に沿って配置され、前記基板の裏面と前記加熱プレートとの間の隙間に向けて開口している回り込み防止用のガスのガス供給口から、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、前記隙間に向けて回り込み防止用のガス流を形成する工程と、
前記基板を加熱プレートにより加熱する工程と、を含むことを特徴とする。

前記ガス流を形成する工程は、前記加熱プレート上の前記基板を囲むように設けられたリング状部材の内周面に形成された回り込み防止用の取り込み口から、前記吸引孔に向けてガス流を形成して、
更に整流面を形成する前記リング状部材の上面によって、前記パージガスを外方へ案内する工程であっても良い。
また、前記基板を加熱する工程は、更に前記リング状部材に設けられた加熱手段によって加熱する工程を含んでいても良い。

本発明の他の加熱方法は、表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱方法において、
処理容器内の加熱プレート上に設けられた複数の突起上に前記基板を載置する工程と、
次いで、前記加熱プレートに設けられた複数の吸引孔から前記基板を吸引する工程と、
前記基板の表面に給気口からパージガスを供給する工程と、
前記パージガスを排気する工程と、
前記加熱プレート上の基板の外縁よりも内側位置かつ前記吸引孔よりも外側位置にて、基板の周方向に沿って当該加熱プレートに設けられた回り込み防止用のガスのガス供給口から、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、当該基板の裏面と加熱プレートとの間の隙間に回り込み防止用ガスを供給する工程と、
前記基板を加熱プレートにより加熱する工程と、を含むことを特徴とする。
前記回り込み防止用ガスの供給口は、一端側が大気開放されたガス供給路の他端側に形成されており、前記ガス流は、前記吸引孔からの吸引によって形成されていても良い。

前記パージガスを排気する工程は、前記回り込み防止用のガスの取り込み口よりも外方側から排気する工程であることが好ましい。更に、前記パージガスを排気する工程は、処理容器の側壁に設けられた排気口から排気する工程であることが好ましい。

本発明の記憶媒体は、
表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、上記の加熱方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。

本発明は、加熱プレート上に設けられた複数の突起によって、表面に塗布膜が塗布された基板を保持して、この基板を加熱プレート側に吸引すると共に加熱するにあたり、基板と加熱プレートとの間に清浄なガスを供給しているので、基板を吸引するための吸引路に対して汚染雰囲気が流入しにくくなり、吸引量の低下が抑えられて、基板間及び基板の面内において均一に加熱できる。

本発明の第１の実施の形態である加熱装置の一例として、基板例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハＷ」という）の表面に、塗布膜例えばレジスト膜を形成するための塗布・現像装置２０に適用した加熱装置２について説明する。
図１及び図２に示した塗布・現像装置２０には、基板カセットＣ内に収納された例えば１３枚のウェハＷを搬入出するためのカセット載置部Ｓ１として、基板カセットＣを複数個載置可能な載置台２１、この載置台２１の奥側（図中Ｘ方向）の壁面に設けられた開閉部２２及び開閉部２２を介して基板カセットＣとの間でウェハＷを受け渡すための受け渡し手段２３が設けられている。また、カセット載置部Ｓ１の奥側には筐体２４にて周囲を囲まれた処理部Ｓ２が接続されており、この処理部Ｓ２には手前側から順に、上述の加熱装置２を含む加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウェハＷの受け渡しを行う主搬送手段２５Ａ、２５Ｂと、が交互に設けられている。即ち、棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３及び主搬送手段２５Ａ、２５Ｂは、カセット載置部Ｓ１側からＸ方向に前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウェハ搬送用の開口部が形成され、ウェハＷが処理部Ｓ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるように構成されている。また、主搬送手段２５Ａ、２５Ｂは、両側に配置される棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３側の一面部、後述する右側（Ｙ軸正側）の液処理ユニットＵ４、Ｕ５側の一面部及び筐体２４の背面部で囲まれる空間内に配置されている。液処理ユニットＵ４、Ｕ５の両側面には、処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調整ユニット２７、２８が設けられている。液処理ユニットＵ４、Ｕ５は、例えば塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２９の上に、塗布ユニットＣＯＴ、現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユニットＢＡＲＣ等が複数段例えば５段に積層された構成である。また既述の棚ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３は、液処理ユニットＵ４、Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットが複数段例えば１０段に積層されている。処理部Ｓ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室３１及び第２の搬送室３２からなるインターフェイス部Ｓ３を介して露光部Ｓ４が接続されている。インターフェイス部Ｓ３の内部には処理部Ｓ２と露光部Ｓ４との間でウェハＷの受け渡しを行うための２つの受け渡し手段３３、３４の他、棚ユニットＵ６及びバッファカセットＣ０が設けられている。

この塗布・現像装置２０におけるウェハの流れについて一例を示すと、先ず外部からウェハＷの収納された基板カセットＣが載置台２１に載置されて、開閉部２２と共に基板カセットＣの蓋体が外されて受け渡し手段２３によりウェハＷが取り出される。そして、ウェハＷは、棚ユニットＵ１の一段をなす図示しない受け渡しユニットを介して主搬送手段２５Ａへと引き渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内のいずれかの棚にて、塗布処理の前処理として例えば疎水化処理や冷却処理などが行われて、しかる後塗布ユニットＣＯＴにてレジスト液が塗布される。そして、ウェハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３のいずれかの棚である加熱ユニット（加熱装置２）で加熱され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由して、インターフェイス部Ｓ３へと搬入される。このインターフェイス部Ｓ３においてウェハＷは例えば受け渡し手段３３から棚ユニットＵ６及び受け渡し手段３４を介して露光部Ｓ４へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウェハＷは、棚ユニットＵ３において加熱された後、逆の経路で主搬送手段２５Ａまで搬送され、現像ユニットＤＥＶにて現像されてレジストマスクが形成される。その後ウェハＷは、載置台２１上の元の基板カセットＣへと戻される。

次いで、本実施の形態の要部をなす加熱装置２について、図３〜図５を参照して説明する。加熱装置２は、既述のように例えば棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一段をなすように構成されており、その周囲は例えばアルミニウムよりなる筐体４１により囲まれている。液処理ユニットＵ４、Ｕ５等が設けられる図１中右側（Ｙ軸正方向）を便宜的に前方として説明すると、筐体４１の後方には排気系部品の一部を収納する収納室４３が設けられており、筐体４１の底部にはステージ４２が設けられている。この筐体４１の側壁４４には、ウェハＷの搬送を行うための開口部４５が形成されており、図示しないシャッターなどにより開閉可能に構成されている。また、筐体４１の側壁の中央付近には、後述する加熱プレート６１の周囲を冷却するための冷媒流路４０が上下に貫通しており、この冷媒流路４０は、例えば棚ユニットＵ１（Ｕ２、Ｕ３）の最下層の図示しない収納部から、温度調節された冷却水が供給されるように構成されている。

ステージ４２の上面には、その前方側及び後方側にそれぞれ冷却アーム５と加熱プレート６１とが設けられている。冷却アーム５は、開口部４５を介して筐体４１内に進入する主搬送手段２５Ａ（２５Ｂ）と、加熱プレート６１と、の間でウェハＷの受け渡しができるように、冷却アーム５の脚部５１がステージ４２上のガイド４６に沿って、開口部４５の側方位置（搬送位置）と加熱プレート６１の上方位置（処理位置）との間で移動できるように構成されている。また、冷却アーム５のウェハ支持板５２の裏面側には、加熱されたウェハＷを粗冷却する（粗熱取りを行う）ために、例えば温度調節用の温調媒体例えば純水を通流させるための図示しない温調流路が設けられている。

ステージ４２内において、既述の搬送位置（ステージ４２における主搬送手段２５Ａ（２５Ｂ）と冷却アーム５との間におけるウェハＷの受け渡し位置）及び処理位置（加熱プレート６１と冷却アーム５との間におけるウェハＷの受け渡し位置）には、それぞれ突没自在な支持ピン４７ａ、４７ｂが設けられており、ステージ４２の上面には、これら支持ピン４７ａ、４７ｂが突没する孔部４８が形成されている。また、ウェハ支持板５２には、これら支持ピン４７ａ、４７ｂが貫通できるように、スリット５３が形成されている。

次いで、加熱プレート６１の周辺部位について説明する。加熱プレート６１の上方には、図示しない昇降機構の働きにより昇降自在な蓋体６２が設けられている。また、加熱プレート６１の周囲には、後述するリング状部材５４が設けられている。蓋体６２は、図４及び図５に示すように、下降すると加熱プレート６１の周囲を囲むと共に、リング状部材５４の上部に形成された溝５５内のシール体５５ａと密着して気密に接合して、ウェハＷの載置される雰囲気を気密に保つように構成されている。この蓋体６２、リング状部材５４及び加熱プレート６１は、処理容器をなしている。尚、図３及び図４では、溝５５及びシール体５５ａの記載を省略している。

蓋体６２の天井部には、給気管６６を介してガス供給源６５が接続されており、例えば天井部中央に形成される給気口である開口部６７を介して、加熱プレート６１上のウェハＷに対して例えば空気や窒素ガスなどをパージガスとして供給できるように構成されている。このガス供給源６５は、後述するように、ガス供給路５６を介して既述のリング状部材５４に接続されている。また、蓋体６２の側壁には、全周に亘って多数の孔部６８が排気口として形成されている。孔部６８は、蓋体６２の側壁内部の排気流路６９及び捕集部８を介して排気路７に接続されており、既述のパージガスと共にウェハＷから発生する揮発物質などを排気できるように構成されている。この捕集部８内には、例えば図示しないフィルターなどが設けられており、上述の揮発物質などを捕集できるように構成されている。排気路７の下流側には、収納室４３内の例えば排気流量調節手段などを介して、例えば棚ユニットＵ１（Ｕ２、Ｕ３）を構成する各段のユニットで共用される共用排気路２６に接続されている。

次に、加熱プレート６１について、図５及び図６を参照して説明する。この加熱プレート６１は、例えば窒化アルミニウムからなる概略円板状のプレートであり、内部には熱交換手段として、ウェハＷを加熱するためのヒーター６４が埋設されている。このヒーター６４には、電源７０が接続されている。加熱プレート６１の表面には、ウェハＷとの間に所定の寸法例えば０．１ｍｍ程度の隙間が形成されるように、複数のピン状の突起８１が形成されている。この突起８１は、ウェハＷを全面に亘って均等に保持できるように、加熱プレート６１上にほぼ等間隔に配置されている。尚、図６では、この突起８１をウェハＷの中心から径方向に２カ所、そして周方向に４カ所それぞれ等間隔となるように合計８カ所設けているが、更に数量を多くしても良い。

また、加熱プレート６１には、ウェハＷの中心部と、ウェハＷの中心部と周縁部との中点付近に径方向に等間隔に例えば４カ所と、に対応する位置に吸引孔８３が形成されており、ウェハＷの中心部と、ウェハＷの中心部と周縁部との中点付近と、からそれぞれウェハＷを吸引できるように、吸引路８４ａ、８４ｂとバルブ８５ａ、８５ｂとを介して真空ポンプなどの吸引手段８６に接続されている。

上記の突起８１及び吸引手段８６により、ウェハＷの裏面全面が加熱プレート６１の表面に接触することなくウェハＷの形状が矯正されるので、ウェハＷは、裏面へのパーティクルの付着が最小限に抑えられると共に、面内において均一に加熱される。このため、ウェハＷを吸引保持している時、吸引孔８３はウェハＷによって塞がれないので、吸引孔８３から常時ウェハＷの裏面側の雰囲気が吸引される。

加熱プレート６１の周囲には、加熱プレート６１の側面及び表面の周縁部に密接するように、リング状部材５４が設けられている。このリング状部材５４は、ウェハＷの表面側を通流するパージガスのウェハＷの裏面側への回り込みを抑えるためのものである。つまり、ウェハＷの表面側では、後述するように、加熱によって揮発物質などがウェハＷの表面から生成して、この揮発物質などが給気管６６から供給されるパージガスと共に孔部６８を介して加熱装置２の外部に排出されているが、ウェハＷの裏面側では、既述のように、ウェハＷを吸着するために、吸引孔８３からウェハＷと加熱プレート６１との間の雰囲気が吸引されているので、ウェハＷの表面側のパージガスがウェハＷの裏面側に回り込む量が少なくなるように、リング状部材５４を設けている。このリング状部材５４について、具体的に以下に説明する。
尚、このリング状部材５４は、一体的に設けられているが、説明を簡略化するために、加熱プレート６１の表面を基準として鉛直方向に上下に分けて、上側及び下側をそれぞれ上部５４ａ及び下部５４ｂとして説明する。

この上部５４ａの内周面には、周方向に等間隔に例えば４カ所のガス供給口５７が回り込み防止用ガスの取り込み口として形成されており、ウェハＷの裏面と加熱プレート６１との間の隙間に回り込み防止用ガスとして清浄ガス例えば窒素ガスや空気などを供給して、この清浄ガスが既述の吸引孔８３から吸引されるように構成されている。この清浄ガスとは、上述のウェハＷからの揮発物質などを含まないガスあるいは揮発物質の含有量がウェハＷの表面側を通流するパージガスよりも少ない状態のガスを指している。

また、上部５４ａの内周面は、ウェハＷの表面のガス流がウェハＷの裏面に回り込む量を抑えるために、加熱プレート６１に載置されるウェハＷの外端面と近接するように、例えばウェハWとの隙間が片側２．５ｍｍとなるように設けられている。この上部５４ａの上端面の高さは、ウェハＷの表面の高さとほぼ同じ高さとなるように構成されている。つまり、この上部５４ａは、ウェハＷの表面側を通流するパージガスを外方（孔部６８）へ案内する整流面を形成しており、ウェハＷが突起８１上に載置されると、蓋体６２、リング状部材５４及び加熱プレート６１からなる処理容器内を、ウェハと共にウェハＷの表面側と裏面側とに区画するように形成されている。
このリング状部材５４は、ウェハＷへ与える熱の影響が少なくなるように、更に精度高く加工されるように、熱伝導性が高い材料好ましくはＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＣ（炭化珪素）などのセラミックスもしくはアルミニウム、ステンレススチールによって構成されている。

ガス供給口５７には、ガス供給路５６の一端側が接続されており、ガス供給路５６の他端側には、バルブ６５ａと流量制御部６５ｂとを介して既述のガス供給源６５が接続されている。ガス供給口５７から供給されてウェハＷの裏面と加熱プレート６１との間を通流するガスの流量は、ウェハＷの表面側を通流するガスの流量の５０％〜１５０％程度となるように調整されている。つまり、既述のように、リング状部材５４によってウェハＷの表面側のパージガスがウェハＷの裏面側に回り込まないようにウェハＷの上下の領域が区画されているが、ウェハＷの裏面側のガス流が表面側へ回り込む場合も熱処理に悪影響を及ぼし、好ましくないので、それぞれの領域の体積や流入する流量及び排気される流量などを考慮して、両者におけるガス流の行き来が極力少なくなるように、後述の制御部１０によって流量制御部６５ｂが制御されている。尚、この例においては、ガス供給口５７を４カ所としたが、より多数のガス供給口５７を形成するようにしても良いし、あるいは例えば１カ所であっても良い。

上部５４ａにおけるウェハＷと近接する内周部は、既述の昇華物などの析出とウェハＷからの吸熱とを抑えるために、加熱プレート６１に埋設されたヒーター６４によって加熱されるように構成されている。また、この上部５４ａ内には、電源７０ａに接続されたヒーター６４ａが埋設されており、昇華物などの析出とウェハＷからの吸熱とが更に抑えられるように構成されている。尚、図５及び図６では、図の簡略化のため、それぞれ孔部４８の記載と溝５５及びシール体５５ａの記載とを省略している。

また、加熱装置２には、例えばコンピュータからなる制御部１０が接続されており、ウェハＷの加熱や吸引を行うためのプログラムやＣＰＵ、メモリなどが格納されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶部１１に格納されて、制御部１０にインストールされる。

次に上述の加熱装置２における第１の実施の形態の作用について説明する。先ず図示しないシャッタが開くと、主搬送手段２５Ａ（２５Ｂ）によって、既に塗布ユニットＣＯＴにおいて表面にレジスト液の塗布されたウェハＷが開口部４５を介して筐体４１内へ搬送される。ウェハＷが冷却アーム５の上方の搬送位置まで搬送されると、支持ピン４７ａの昇降により、ウェハＷが冷却アーム５上に載置される。そして蓋体６２を上昇させた状態で冷却アーム５が処理位置まで移動すると、加熱プレート６１の下方の支持ピン４７ｂにより、加熱プレート６１上にウェハＷが載置される。この時、ヒーター６４は常にある所定の温度例えば１５０℃となるように設定されており、ウェハＷが加熱プレート６１に載置されると、速やかに以下の工程が行われる。

蓋体６２を下降させて、ウェハＷの周囲を密閉する。そして、ガス供給源６５から給気管６６を介してウェハＷの表面に対して窒素ガスなどのパージガスを所定の流量で供給すると共に、孔部６８からウェハＷの周囲の雰囲気を排気する。また、吸引手段８６により、吸引路８４ａ、８４ｂ及び吸引孔８３を介してウェハＷを加熱プレート６１側に吸引すると共に、ガス供給口５７から回り込み防止用ガス例えば空気を所定の流量で供給する。そして、ウェハＷの形状が平坦となるように矯正されて、ウェハＷの各部において均一に熱処理が行われる。図７に示すように、リング状部材５４の上面によってパージガスが外方へ案内されるように、ウェハＷの上下の領域が区画されているので、ウェハＷから生成する揮発物質などは、孔部６８から加熱装置２の外部に排気される。また、吸引孔８３から吸引路８４ａ、８４ｂに吸引される空気は、ほぼ全量がガス供給口５７から供給される空気によってまかなわれる。

その後、所定の時間例えば６０秒この状態を保持した後、ウェハＷが搬入時と逆の経路で冷却アーム５に引き渡され、所定の時間冷却された後に主搬送手段２５Ａ（２５Ｂ）により筐体４１から搬出される。尚、熱処理中に孔部６８から排気された排気ガスは、その中に含まれるウェハＷからの昇華物などが捕集部８において除去されて、それ以外のガスが既述の共用排気路２６に排気される。
その後、所定の枚数のウェハＷについても同様に加熱処理が行われる。

上述の実施の形態によれば、ウェハＷと加熱プレート６１との間に清浄なガスを供給しているので、ウェハＷの表面側におけるウェハＷから生成した揮発物質などの吸引孔８３への流入が抑えられるため、ガス供給路５６内におけるこれらの揮発物質などの析出を抑えることができ、ウェハＷ間において安定して熱処理を行うことができる。

また、ウェハＷと加熱プレート６１との間に清浄なガスを供給するにあたり、リング状部材５４によってウェハＷの上下の領域が連通する開口部（ウェハＷと上部５４ａとの間）の面積が小さくなるようにしているので、ウェハＷの上下の領域は概略的にはそれぞれ閉鎖空間となっている。このため、ガス供給口５７から過剰な量のガスを供給しなくても、吸引孔８３から吸引されるガスの量とほぼ同程度の少量のガスを供給することで、ウェハＷの表面側からウェハＷの裏面側に回り込むパージガスの量を抑えることができる。また、ウェハＷの裏面側から表面側へのガスの回り込みについても抑えることができるため、熱処理を面内において安定的に行うことができる。

また、加熱プレート６１のヒーター６４及びリング状部材５４内のヒーター６４ａによって、リング状部材５４を加熱しているので、ウェハＷからの昇華物などがリング状部材５４に析出することを抑えることができると共に、ウェハＷを側面からも加熱しているので、ウェハＷの温度を面内において均一化することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図８及び図９を参照して説明する。この第２の実施の形態では、既述の加熱装置２と異なる構成である加熱プレート６１ａと蓋体６２ａとについて説明する。つまり、この実施の形態では、既述のリング状部材５４を設けずに、加熱プレート６１ａにガス供給口５７を設けている。このため、ウェハＷの表面側と裏面側とが区画されていないので、吸引孔８３によってウェハＷの表面側のパージガスの吸引される量が少なくなるように、ガス供給口５７は、ウェハＷの周方向に沿って、各々の吸引孔８３の外側に近接するように形成されている。

蓋体６２ａは、その下面側がステージ４２の上面に密着するように、既述の蓋体６２よりも円筒部分が鉛直方向に伸長されている。尚、この蓋体６２ａと接触するステージ４２の上面には、溝が形成され、更にこの溝内にはシール体が納められているが、ここでは省略する。

この実施の形態においても、上述の第１の実施の形態と同様に、加熱処理が行われる際にウェハＷが吸引されるが、図１０に示すように、ウェハＷの表面側と裏面側とにおけるガス流が極力混合しないように、ガス供給路５６から供給される空気の量が調整されているので、吸引孔８３内への昇華物などの析出が抑えられると共に、面内において均一に熱処理が行われる。

尚、この加熱プレート６１ａに形成するガス供給口５７については、溝状に形成しても良い。その例について、図１１を参照して説明する。この加熱プレート６１ｂには、吸引孔８３の外側にガス供給口５７ａがリング状に形成されており、ガス供給口５７ａの底部には、ガス供給路５６が接続されている。尚、図１１では記載を省略しているが、このガス供給路５６は、複数本例えば４本に分岐しており、ガス供給口５７ａと周方向に等間隔となるように接続されている。
このような加熱プレート６１ｂにおいても、図９に示した加熱プレート６１ａと同様にウェハＷの吸引と熱処理とが行われる。

尚、上述の各例においては、ウェハＷの裏面と加熱プレート６１との間の領域に対して、加熱プレート６１の周方向から清浄なガスを供給したが、例えば一端側から他端側へ水平方向のガス流れが形成されるように、一端側にガス供給口５７を形成しても良い。また、ウェハＷと加熱プレート６１との間にガス供給源６５から清浄なガスを供給したが、このように強制的に供給せずに、吸引孔８３から自然に周辺の雰囲気が吸引されるように構成しても良い。この場合には、ガス供給路５６を所定の位置例えば加熱装置２の外部や塗布・現像装置２０の外部において開口させて、清浄な大気を吸引するようにしても良い。

本発明の塗布・現像装置の一例を示す斜視図である。上記の塗布・現像装置を示す水平断面図である。本発明の加熱装置２の一例を示す斜視図である。上記の加熱装置２を示す縦断面図である。上記の加熱装置２に設置される加熱プレート６１の一例を示す縦断面図である。上記の加熱プレート６１を示す斜視図である。上記の加熱プレート６１におけるガスの流れを示す断面図である。上記加熱プレート６１の他の例を示す縦断面図である。上記加熱プレート６１の他の例を示す斜視図である。上記の加熱プレート６１の他の例におけるガスの流れを示す断面図である。上記加熱プレート６１の他の例を示す斜視図である。従来の加熱装置１０１を示す縦断面図である。

符号の説明

２ 加熱装置
５７ ガス供給口
６１ 加熱プレート
６２ 蓋体
６４ ヒーター
６５ ガス供給源
６８ 孔部
８１ 突起
８３ 吸引孔

Claims (15)

1. 表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置において、
   前記基板の表面にパージガスを供給するための給気口とこの給気口から供給された前記パージガスを排気するための排気口とを有する処理容器と、
   この処理容器内に設置され、前記基板を加熱するための加熱手段が設けられた加熱プレートと、
   この加熱プレートの表面に設けられ、前記基板を保持するための複数の突起と、
   この加熱プレートに設けられ、前記基板をこの加熱プレート側に吸引するための複数の吸引孔と、
   前記加熱プレート上に載置された基板の周方向に沿って配置されると共に当該基板の裏面と加熱プレートとの間の隙間に向けて開口し、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、当該隙間に回り込み防止用ガスを供給するための回り込み防止用ガスのガス供給口と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
2. 前記加熱プレート上の前記基板を囲み、上面が前記パージガスを外方へ案内する整流面を形成するリング状部材を備え、
   前記回り込み防止用ガスのガス供給口は、前記リング状部材の内周面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記リング状部材は、前記基板を加熱するための加熱手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
4. 表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置において、
   前記基板の表面にパージガスを供給するための給気口とこの給気口から供給されたパージガスを排気するための排気口とを有する処理容器と、
   この処理容器内に設置され、前記基板を加熱するための加熱手段が設けられた加熱プレートと、
   この加熱プレートの表面に設けられ、前記基板を保持するための複数の突起と、
   この加熱プレートに設けられ、前記基板をこの加熱プレート側に吸引するための複数の吸引孔と、
   前記加熱プレート上の基板の外縁よりも内側位置かつ前記吸引孔よりも外側位置にて、基板の周方向に沿って当該加熱プレートに設けられ、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、当該基板の裏面と加熱プレートとの間の隙間に回り込み防止用ガスを供給するための回り込み防止用ガスのガス供給口と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
5. 前記回り込み防止用ガスのガス供給口は、一端側が大気開放されたガス供給路の他端側に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の加熱装置。
6. 前記排気口は、回り込み防止用ガスのガス供給口よりも外方側に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の加熱装置。
7. 前記排気口は、処理容器の側壁に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
8. 表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱方法において、
   処理容器内の加熱プレート上に設けられた複数の突起上に前記基板を載置する工程と、
   次いで、前記加熱プレートに設けられた複数の吸引孔から前記基板を吸引する工程と、
   前記基板の表面に給気口からパージガスを供給する工程と、
   前記パージガスを排気する工程と、
   前記加熱プレート上に載置された基板の周方向に沿って配置され、前記基板の裏面と前記加熱プレートとの間の隙間に向けて開口している回り込み防止用のガスのガス供給口から、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、前記隙間に向けて回り込み防止用のガス流を形成する工程と、
   前記基板を加熱プレートにより加熱する工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。
9. 前記ガス流を形成する工程は、前記加熱プレート上の前記基板を囲むように設けられたリング状部材の内周面に形成された回り込み防止用のガス供給口から、前記吸引孔に向けてガス流を形成して、
   更に整流面を形成する前記リング状部材の上面によって、前記パージガスを外方へ案内する工程であることを特徴とする請求項８に記載の加熱方法。
10. 前記基板を加熱する工程は、更に前記リング状部材に設けられた加熱手段によって加熱する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の加熱方法。
11. 表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱方法において、
    処理容器内の加熱プレート上に設けられた複数の突起上に前記基板を載置する工程と、
    次いで、前記加熱プレートに設けられた複数の吸引孔から前記基板を吸引する工程と、
    前記基板の表面に給気口からパージガスを供給する工程と、
    前記パージガスを排気する工程と、
    前記加熱プレート上の基板の外縁よりも内側位置かつ前記吸引孔よりも外側位置にて、基板の周方向に沿って当該加熱プレートに設けられた回り込み防止用のガスのガス供給口から、前記給気口から供給されたパージガスが前記基板の裏面側へ回り込むことを防ぐために、当該基板の裏面と加熱プレートとの間の隙間に回り込み防止用ガスを供給する工程と、
    前記基板を加熱プレートにより加熱する工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。
12. 前記回り込み防止用ガスのガス供給口は、一端側が大気開放されたガス供給路の他端側に形成されており、
    前記ガス流は、前記吸引孔からの吸引によって形成されることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか一つに記載の加熱方法。
13. 前記パージガスを排気する工程は、前記回り込み防止用のガスのガス供給口よりも外方側から排気する工程であることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか一つに記載の加熱方法。
14. 前記パージガスを排気する工程は、処理容器の側壁に設けられた排気口から排気する工程であることを特徴とする請求項１３に記載の加熱方法。
15. 表面に塗布膜が塗布された基板を加熱するための加熱装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
    前記コンピュータプログラムは、請求項８ないし１４のいずれか一つに記載の加熱方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。

Images