JP2006269920A - 加熱装置、塗布、現像装置及び加熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パーティクルの基板への付着が抑えられ、基板の反りによる熱板への接触を抑えることができ、また面内均一性の高い加熱処理を行える加熱装置を提供すること。
【解決手段】 基板を載置する熱板４１と、この基板と対向する天板６２と、前記熱板４１の一端側に設けられ、当該熱板４１と天板６２との間にガスを吐出するガス吐出部３１と、前記熱板を挟んでガス吐出部３１と対向して設けられた排気部５１と、基板の第１の領域、第２の領域とを独立して加熱する加熱手段と、を備えるように加熱装置２を構成する。一方向流が形成され、第１の領域と第２の領域とを異なる温度に加熱することで面内均一性の高い加熱処理が行える。この加熱装置において前記ガスが一定温度に加熱されさらに当該熱板４１上に一定の高さの突起部が備えられることにより、基板の反りによる位置ずれを防ぎ、かつ基板の冷却を防ぐことができるため、面内均一性の高い加熱処理が行える。
【選択図】図１

Description

この発明は塗布液が塗布された基板を加熱処理する加熱装置、この加熱装置を含んだ塗布、現像装置及び加熱方法に関する。

半導体ウエハ（以下ウエハという）やＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用のガラス基板に対してレジストパターンを形成する装置として、ウエハに対してレジストを塗布し、また露光後のウエハを現像する塗布、現像装置が用いられている。この装置内には、ベーク装置などと呼ばれている加熱装置が組み込まれており、例えばレジスト液を塗布したウエハを加熱する装置にあっては、レジスト液中の溶剤を乾燥させる役割を果たしている。

この加熱装置としては、一般的には図１３に示すように熱板１１の上を蓋体１２で覆い、蓋体１２内にウエハの全周に亘って形成されたガス供給口１３からガスを供給しながら当該蓋体１２の中央部から吸引排気し、こうして図中矢印で示すようなウエハの外周から中央に向かう気流を形成しながら加熱処理を行うようにしている。しかしながらこのように気流を形成すると、理由は明確に把握できていないが、熱板１１の表面の面内温度均一性を高くしても、レジスト液から昇華した昇華物がパーティクルとしてウエハに付着する傾向が大きい。

一方特許文献１には、配向膜用のポリイミド溶液が塗布されたＬＣＤ用のガラス基板を乾燥処理する加熱装置として、ホットプレートの上方領域をカバーで覆って気流の通路を形成し、この通路の一方の開口から他方側に流れる気流を形成しながら加熱処理を行うことが記載されている。本発明者は、気流が一端側から他端側に向かういわば一方向流を形成する手法をウエハの加熱装置に対して適用すれば、ウエハの外周から中央に向かう気流を形成する場合に比べて、ウエハ上における昇華物の付着量が少ないことを把握している。しかしながらこの場合には、気流が排気されるウエハの他端側における流速が早く、加熱処理の不均一性が懸念され、レジストスト膜の均一性が損なわれるおそれがある。

更にまたこの種の加熱装置には次のような課題もある。ウエハが加熱板に面接触すると加熱板上のパーティクルがウエハに転写するため、通常加熱板に高さ０．１ｍｍの複数の突起部を設け、この上にウエハを載置することで加熱面からごくわずかに浮かせた状態にしている（特許文献２）。この高さは、ウエハが加熱面に接触しない最小の値として設定されており、これよりも大きくするとウエハの加熱温度を均一に保つことが困難になる。

ところでウエハサイズが益々大口径化し、１２インチ（直径３０ｍｍ）サイズのウエハに対する半導体製造装置が実用化され、また更なる大口径化が検討されている。しかしながらウエハが１２インチサイズ以上になると、ウエハの反りの度合が大きいものも含まれてくるため、加熱板に設けた突起部の高さが０．１ｍｍであると、ウエハが熱板に接触して位置ずれを起こすおそれがある。またウエハを熱板（突起部）の上に受け渡したときに、ウエハがあたかも氷面に載置されたかのように横滑りする場合がある。この現象は、大口径のウエハの下側のわずかな空間に空気が閉じこめられて若干加圧された状態の空気層が形成されているためではないかと推測される。

特開２００４−２９３９４２号公報：図１、００３２、００３５ 特開２００１−２７４０５２号公報：段落００１４

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、塗布液が塗布された基板を加熱するにあたって、パーティクルの基板への付着が抑えられると共に面内均一性の高い加熱処理を行うことができる加熱装置及び加熱方法を提供することにある。また本発明の他の目的は、基板サイズが大きくても基板の反りによる熱板への接触を抑えることができ、また面内均一性の高い加熱装置及び加熱方法を提供することにある。

本発明は、基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱装置において、
基板を載置するための熱板と、この熱板の上方に、基板と対向するように設けられた整流用の天板と、前記熱板の一端側に設けられ、当該熱板と天板との間にガスを吐出して基板の幅をカバーできる幅の気流を形成するためのガス吐出部と、前記熱板を挟んでガス吐出部と対向する側に設けられ、当該ガスを吸引排気する排気部と、前記熱板に設けられ、前記基板における排気部側の第１の領域と当該第１の領域以外の第２の領域とを独立して加熱することができ、第１の領域を第２の領域よりも高い温度で加熱する加熱手段と、を備え、前記ガス吐出部からの気流が基板の一端側から他端側に向かって流れることを特徴とする。
この発明において、前記熱板上には、基板を熱板の表面から浮かせて支持するために高さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの突起部が設けられ、前記ガス吐出部から吐出されるガスは、基板の加熱温度に対して±２％以内の温度に加熱されていることが好ましい。「基板の加熱温度」とは、基板の加熱処理時の基板の温度である。

他の発明の加熱装置は、基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱装置において、基板を載置するための熱板と、この熱板の上方に、基板と対向するように設けられた整流用の天板と、前記熱板の一端側に設けられ、当該熱板と天板との間にガスを吐出して基板の幅をカバーできる幅の気流を形成するためのガス吐出部と、前記熱板を挟んでガス吐出部と対向する側に設けられ、当該ガスを吸引排気する排気部と、前記天板に設けられ、前記基板における排気部側の第１の領域に対向する領域と当該第１の領域以外の第２の領域に対向する領域とを独立して加熱することができ、第１の領域に対向する領域を第２の領域に対向する領域よりも高い温度で加熱する加熱手段と、を備え、前記ガス吐出部からの気流が基板の一端側から他端側に向かって流れることを特徴とする。

他の発明の加熱装置は基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱装置において、基板を載置するための熱板と、基板を前記熱板の表面から浮かせて支持するために当該熱板に設けられた高さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの突起部と、この熱板の上方に、基板と対向するように設けられた整流用の天板と、前記熱板の一端側に設けられ、当該熱板と天板との間に、基板の加熱温度に対して±２％以内の温度に加熱されているガスを吐出して基板の幅をカバーできる幅の気流を形成するためのガス吐出部と、前記熱板を挟んでガス吐出部と対向する側に設けられ、当該ガスを吸引排気する排気部と、を備え、前記ガス吐出部からの気流が基板の一端側から他端側に向かって流れることを特徴とする。ところでここで言う基板は、例えば１２インチサイズの半導体ウエハであり、前記天板には、例えば当該天板の下面を加熱するための加熱手段が設けられている。

本発明の塗布、現像装置は基板を収納しキャリアが搬入されるキャリアブロックと、前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、レジストが塗布された基板を加熱する加熱装置と、加熱された基板を冷却する冷却部と、露光後の基板を現像する現像処理部と、を含む処理ブロックと、この処理ブロックと露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイス部と、を備えた塗布、現像装置において、既述した加熱装置を用いたことを特徴とする。

また本発明の加熱方法は、基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱方法において、基板を熱板に載置する工程と、熱板の一端側のガス吐出部からガスを吐出しながら熱板の他端側の排気部から吸引排気することにより、基板とこの基板と対向する整流用の天板との間に、熱板の一端側から他端側に向かう、基板の幅をカバーできる幅の気流を形成する工程と、前記熱板に設けられ、前記基板における排気部側の予め決められた第１の領域と当該第１の領域以外の第２の領域とを加熱手段により独立して加熱制御し、前記第１の領域を第２の領域よりも高い温度で加熱する工程と、を含むことを特徴とする。

他の加熱方法としては、基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱方法において、基板を熱板に載置する工程と、熱板の一端側のガス吐出部からガスを吐出しながら熱板の他端側の排気部から吸引排気することにより、基板とこの基板と対向する整流用の天板との間に、熱板の一端側から他端側に向かう、基板の幅をカバーできる幅の気流を形成する工程と、前記天板に設けられ、前記基板における排気部側の予め決められた第１の領域に対向する領域と当該第１の領域以外の第２の領域に対向する領域とを加熱手段により独立して加熱制御し、前記第１の領域に対向する領域を第２の領域に対向する領域よりも高い温度で加熱する工程と、を含むことを特徴とする。

他の加熱方法としては、基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱方法において、熱板の表面に設けられた高さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの突起部により基板を支持して熱板から浮かせた状態で載置する工程と、熱板の一端側のガス吐出部から基板の加熱温度に対して±２％以内の温度に加熱されているガスを吐出しながら熱板の他端側の排気部から吸引排気することにより、基板とこの基板と対向する整流用の天板との間に、熱板の一端側から他端側に向かう、基板の幅をカバーできる幅の気流を形成する工程と、を含むことを特徴とする。これらの加熱方法においては、例えば前記天板に設けられた加熱手段により当該天板の下面を加熱しながら基板の加熱処理を行う。

本発明によれば、塗布液が塗布され基板を熱板に載置して加熱するにあたって、基板の一端側から他端側に向かう気流を形成しながら加熱処理を行っているので、基板の周囲でガスが滞留することが抑えられ、基板表面における流速のばらつきが抑えられるため、塗布液からの昇華物を基板の上方から排出する効果が高く、このため基板へのパーティクルの付着を低減できる。そしてこのようにいわば一方向の気流を形成すると気流の排気部側である基板の他端部位の流速が早くなる傾向にあるが、この他端部位である第１の領域と他の領域である第２の領域とを独立して加熱制御できるように構成して第１の領域の温度を第２の領域の温度よりも高くなるようにしているので、面内均一性の高い加熱処理を行うことができる。

また他の発明によれば、基板と対向する天板について、天板に設けられた加熱手段により前記第１の領域に対向する領域の温度が第１の領域以外の第２の領域に対向する領域の温度よりも高くなるように加熱しているので、面内均一性の高い加熱処理を行うことができる。

更に他の発明によれば、基板を熱板から浮かせて載置するための突起部の高さを０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとしているため、サイズの大きい基板であっても例えば１２インチサイズのウエハであっても基板の反りによる熱板への接触を抑えることができて位置ずれを防止できると共に、熱板と天板との間に基板の加熱温度とほぼ同じ温度のガスを吐出しているため面内均一性の高い加熱処理を行うことができる。
そして以上のような加熱装置を塗布、現像装置に設ければ、良好なレジストパターンを得ることができる。

以下に本発明に係る加熱装置の実施の形態の一例として、例えば塗布液としてレジスト液が表面に塗布された基板である半導体ウエハ（以下ウエハと略す）Ｗを加熱処理して、当該ウエハＷ表面にレジスト膜を形成する加熱装置２について図１〜図３を用いて説明する。なおこのウエハＷの大きさとしては例えば１２インチサイズのものが用いられる。当該加熱装置２は筺体２０を備えており、筺体２０の側壁にはウエハＷの搬送口２１が開口され、当該搬送口２１はシャッタ２１ａにより開閉自在とされている。このシャッタ２１ａはウエハＷを加熱させる際に、搬送口２１を介して筺体２０内に外気が流入することにより後述のウエハＷの周囲に形成される気流が乱れるのを防ぐために設けられているが、シャッタ２１ａの代わりに例えばエアカーテンを搬送口２１付近に設けて外気の流入を防いでもよい。

また筺体２０内の下部には基台２２が設けられており、搬送口２１に向かう側を手前側とすると、この基台２２の内部には手前側から奥側に昇降機構２３、２４がこの順に設けられている。昇降機構２３には例えば３本の支持ピン２３ａが接続されており、当該支持ピン２３ａは昇降機構２３により基台２２上に穿孔された孔２３ｂを介して基台２２上に垂直に突没できるように構成されている。昇降機構２４については後述する。

基台２２上において手前側には冷却プレート２５が設けられている。当該冷却プレート２５は裏面側に、例えば温度調節水を流すための図示しない冷却流路（不図示）を備えており、当該冷却プレート２５に載置されたウエハＷを粗冷却する。なおこのような冷却機構は当該加熱装置２が塗布、現像装置などの装置に組み込まれて用いられることを想定して設けられているものであり、特に設けられなくてもよい。

当該冷却プレート２５は前記支持ピン２３ａを介することで例えばウエハの裏面を支持するアーム体を備えたウエハＷの搬送機構（不図示）と搬送口２１を介して筺体２０内に搬入されたウエハＷの受け渡しを行うように構成されている。また当該冷却プレート２５は前記ウエハＷの搬送機構と、熱板４１との間でウエハＷの受け渡しを行う役割を持ち、基台２２に設けられるガイド手段（不図示）に沿って基台２２上を手前側から奥側へ進退自在に構成されている。図中２５ａ、２５ｂは前記支持ピン２３ａ，２４ａが通過するためのスリットである。

基台２２上において冷却プレート２５のさらに奥側に向かうと、ガス吐出部３１、熱板４１、排気部５１が夫々この順に設けられている。このガス吐出部３１及び排気部５１は後述する天板６２と共に熱板４１上に載置されるウエハＷに対しウエハＷの直径（幅）をカバーし、さらに天板５１と熱板４１との間を手前側から奥側へ、即ちウエハＷの一端側から多端側へと流れるいわば一方向流ともいうべき気流を形成できるように夫々設けられている。

まずガス吐出部３１について説明すると、ガス吐出部３１は筺体４０の奥側上方に面する斜面部３２を備えており、当該斜面部３２には例えば多数の小孔が吐出口３３として筺体２０の幅方向（図中Ｙ方向）に沿って夫々一定の間隔をおいて設けられている。当該吐出口３３の一端から他端までの長さは熱板４１上に載置されるウエハＷの直径をカバーするように構成されている。ガス吐出部３１にはガス供給管３４が接続されており、当該ガス供給管３４はガス吐出部３１内に設けられた空間３５を介して前記吐出口３３と連通している。またガス供給管３４は例えば筺体２０の外部へ伸長しており、当該ガス供給管３４の端部はクリーンなパージ用ガス例えば窒素ガスなどの不活性ガスが貯留されているガス供給源３６に接続されている。また前記空間３５には例えば幅方向に沿って伝熱板３７が設けられ、伝熱板３７には例えば幅方向に沿って間隔をおいて複数のヒートパイプ３８の一端が接続されている。各ヒートパイプ３８の他端は熱板４１に接続されており、ガス供給源３６からガス供給管３４内に供給されたパージ用ガスは、ガス吐出部３１の空間３５に流入すると伝熱板３７によりウエハＷの加熱温度（加熱時のウエハＷの表面温度）と同じ温度に温調され吐出口３３から吐出されるようになっている。また前記パージ用ガスは空間３５内に貯留されることによる圧損を受けて、吐出口３３から一様な流量と圧力で後述の天板６２の下面に向けて吐出されるようになっている。
パージ用ガスを加熱する手段は、例えばガス供給管３４の出口付近に設けたヒータであってもよい。ウエハＷは後述するようにウエハＷから例えば０．３ｍｍ浮いた状態で支持され、熱板４１からウエハＷへの伝熱が悪くなるが、加熱されたパージ用ガスがウエハＷの表面に沿って流れることでウエハＷを予め設定したプロセス温度で加熱できるように構成されている。

続いて熱板４１について説明する。当該熱板４１はウエハＷ表面全体をカバーする大きさを有し、例えば円形状に構成されている。ところで図４は熱板４１に載置されたウエハＷの表面を示したものであるが、図中右側を排気部５１側（奥側）とすると、このウエハＷにおいて排気部５１側の図４中の略扇形領域を第１の領域Ｐ１とし、領域Ｐ１以外の領域を第２の領域Ｐ２とする。この例では第１の領域Ｐ１はウエハＷの中心から排気部５１側に寄った位置にてウエハＷの周縁に向かって扇状に広がる略扇形領域である。後述の評価試験から明らかなようにウエハＷの加熱時に前記一方向流が形成されると、当該一方向流の第１の領域Ｐ１の周囲における流速は、第２の領域Ｐ２の周囲における流速よりも大きくなることから、第１の領域Ｐ１は第２の領域Ｐ２に比べて熱が奪われ温度が低くなりやすい。その温度を補償するために熱板４１の内部には例えば図５に示すように加熱手段であるヒータ４２a〜４２ｈが設けられている。
詳しく説明すると、異なる径を持つリング状のヒータ４２ａ、４２ｂは熱板４１の中央部において、ウエハＷを熱板４１に載置した際に第２の領域Ｐ２の下部に位置するように同心円状に配置されている。このヒータ４２ｂの排気部５１側に向けて、例えば扇状のヒータ４２ｃ〜４２ｅが順に間隔をおいて、第１の領域Ｐ１の下部に位置するように夫々設けられている。またヒータ４２ｂからガス吐出部３１側に向けて例えば扇状のヒータ４２ｆ〜４２ｈが間隔をおいて第２の領域Ｐ２の下部に位置するように設けられている。各ヒータ４２ａ〜４２ｈは電力供給部４３に接続されており、後述の当該加熱装置２に備えられた制御部によって当該電力供給部４３を介して各ヒータ４２ａ〜４２ｈの発熱量が個別に制御されることで、ウエハＷの第１の領域Ｐ１を第２の領域Ｐ２よりも高い温度で加熱できる、つまり領域Ｐ１にオフセットをかけることができるように構成されている。

なお本発明においてはウエハＷの第１の領域Ｐ１が第２の領域Ｐ２に比べて高い温度で加熱されればよく、また熱板４１内のヒータの分割数（設置数）、形状、レイアウトは既述の例に限られない。

図１〜３に戻って図中４５は熱板４１及びその熱板４１の下部を支持する基台２２を鉛直方向に貫く孔である。この熱板４１の下部には前記昇降機構２４が設けられており、当該昇降機構２４には３本の支持ピン２４ａが接続されている。昇降機構２４は当該支持ピン２４ａを、前記孔４５を介して熱板４１上に突出させることで、前記冷却プレート２５と支持ピン２４との間でウエハＷの受け渡しが行えるように構成されている。また熱板４１の表面にはウエハＷの裏面を支持する例えば４つの突起部４６が熱板４１の周方向に沿って設けられており、支持ピン４１がウエハＷの裏面を支持したまま下降すると当該突起部４６上にウエハＷが受け渡される。突起部４６の高さとしては０．３〜１．０ｍｍが好ましくこの例では０．３ｍｍに設定してある。０．３ｍｍより低いとウエハＷが反っていた場合、特に１２インチサイズ以上のウエハＷの場合が熱板４１に接触して位置ずれを起こすおそれがあり、また１．０ｍｍよりも高くなると熱板４１の熱が当該ウエハＷに充分に伝わらず温度について良好な面内均一性を確保しずらくなる。

排気部５１は前記熱板４１を挟んで前記ガス吐出部３１と対向するように設けられ、筺体２０の手前側上方に面する斜面部５２を備えている。当該斜面部５２には例えば多数の小孔が排気口５３として筺体２０の幅方向に沿って、夫々一定の間隔をおいて設けられており、当該排気口５３の一端から他端までの長さは例えばウエハＷの直径をカバーするように構成されている。排気部５１には排気管５４が接続されており、排気部５１の内部に設けられた通路を介して当該排気管５４は前記排気口５３と連通している。排気管５４は筺体２０の外部へ伸長し、その端部は例えば工場の排気路に接続されている。また排気管にはファン５５が介設されており、当該ファン５５の回転数が制御されることで排気部５１は例えば予め設定された排気量で排気管５４を介して排気口５３から筺体２０内の排気を行えるように構成されている。なお図中Ｖ５は排気管５４に介設されたバルブである。

ところで本発明においてはガス吐出部３１及び排気部５１により既述の一方向流が形成できればよいのでガス吐出部３１及び排気部５１はこの実施例の構成に限定されるものではない。また吐出口３３及び排気口５３の形状もこの例に限らず、例えば幅方向に沿ったスリット状に設けられていてもよい。

排気部５１の上部には支柱６１が設けられており、支柱６１の上部には整流用の天板６２の縁部が接合されている。当該天板６２はウエハＷを前記熱板４１上で加熱する際に当該ウエハＷと対向するように例えばウエハＷから１０ｍｍ上方に設けられている。ところで前記一方向流が形成されるためには、天板６２は吐出口４２から吐出されたガスが向かう位置まで手前側に伸びていればよいが、本実施形態においては当該天板６２の端部が当該位置よりも手前側に長く設けられることで、当該天板６２は吐出部３１から吐出されたパージ用ガスの気流をより確実に規制し、熱板４１と天板６２との間を層流となって通過できるように構成されている。また天板６２の手前側の端部にはヒータ６３が埋め込まれており、当該ヒータ６３には電力供給部６４が接続されている。制御部により電力供給部６４からのヒータ６３への電力供給量が制御されることで、当該ヒータ６３により天板６２の手前側の端部における下面が例えば一定の温度に制御されるように構成されている。このような構成とすることで吐出部３１から吐出されたパージ用ガスが熱板６１付近に達するまでに冷却されるのを防ぎ、ウエハＷが不均一な温度で加熱されることを抑えている。

次に当該加熱装置２に備えられた制御部について説明する。この制御部は、例えばコンピュータからなるプログラム格納部を有しており、プログラム格納部には後述するような当該加熱装置の作用、つまりウエハＷの処理、ウエハＷの受け渡し、ウエハＷの加熱及び気流の制御などが実施されるように命令が組まれた例えばソフトウエアからなるプログラムが格納される。そして当該プログラムが制御部に読み出されることにより制御部は当該半導体製造装置の作用を制御する。なおこのプログラムは、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などの記録媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

次に当該加熱装置２の作用について図６を参照しながら説明する。ウエハＷの搬送機構により搬送口２１を介して筺体２０内に表面にレジスト液が塗布されたウエハＷが搬入されると、支持ピン２３ａを介して当該ウエハＷは冷却プレート２５に受け渡される。当該冷却プレート２５が熱板４１上へ移動するまでに熱板４１の表面はヒータ４２ａ〜４２ｆにより例えば１３０℃に均一に加熱されている。またヒータ６３により天板６２の端部の下面も例えば１３０℃に加熱されている。

昇降機構２４により支持ピン２４ａが上昇して冷却プレート２５により熱板４１上に搬送されたウエハＷの裏面を支持する。冷却プレート２５が後退すると昇降機構２４により支持ピン２４ａは下降し、熱板４１上の突起部４６上にウエハＷが受け渡される。即ちウエハＷが熱板４１から浮いた状態で支持される。

ウエハＷが熱板４１上に支持されるとバルブＶ３が開かれ、ガス供給源３６からガス供給管３４にパージ用ガスが供給される。当該パージ用ガスは吐出部３１で略１００℃に加熱されて、吐出口３３から天板６２へ向けて吐出される。このガス吐出口３２からパージ用ガスの吐出が開始されるのと略同時にバルブＶ５が開き、ファン５５が回転することで排気部５１からの排気が行われることによって、図６中矢印で示すように吐出されたパージ用ガスは天板６２と熱板４１との間を手前側から奥側に流れ、ウエハＷの周囲を通過した後に排気部５１に流入し、筺体２０の外へ除去される。つまりウエハＷの周囲に図中矢印で示すような一方向流が形成される。この一方向流が形成される間、ヒータ４２ｃ〜４２ｅの発熱量はヒータ４２ａ，４２ｂ，４２ｆ〜４２ｈの発熱量よりも多くなるように制御され、ウエハＷの第１の領域Ｐ１は第２の領域Ｐ２よりも若干高い温度で加熱される。このように熱板４１の熱と一方向流とによりウエハＷに塗布されたレジスト液の加熱、乾燥が行われて、ウエハＷにレジスト膜が形成される。

ウエハＷへのパージ用ガスの供給が例えば一定時間行われた後に、ガス供給源３６からのパージ用ガスの供給が停止し、吐出部３１からのパージ用ガスの吐出が停止する。このパージ用ガスの吐出停止と略同時に排気部５１による排気も停止して、支持ピン２４ａがウエハＷを支持したまま上昇する。冷却プレート２５が再び熱板６１上へ移動して、ウエハＷは冷却プレート２５上に受け渡される。当該冷却プレート２５はウエハＷの粗熱取りを行うとともに基台４４上を手前側へと移動する。その後支持ピン４３ａを介して当該ウエハＷは例えば搬送アームなどの搬送機構に受け渡され、筺体２０の外へ搬送される。

本実施形態の加熱装置２においては、レジスト液が塗布されたウエハＷを熱板４１に載置して加熱するにあたって、熱板４１と天板６２との間を手前側から奥側へと流れる気流を形成している。即ちウエハＷの一端側から他端側に向かう気流を形成しながら加熱処理を行っているので、ウエハＷの周囲でガスが滞留することが抑えられ、ウエハＷ表面における流速のばらつきが抑えられるため、レジスト液からの昇華物をウエハＷの上方から排出する効果が高く、このためウエハＷへのパーティクルの付着を低減できる。そしてこのようにいわば一方向の気流を形成すると気流の排気部５１側であるウエハＷの第１の領域Ｐ１における流速が早くなる傾向にあるが、熱板４１に埋め込まれた複数のヒータ４２ａ〜４２ｈの発熱量を独立して制御することでウエハＷの第１の領域Ｐ１と他の領域である第２の領域Ｐ２とが独立して加熱制御されるように構成し、第１の領域Ｐ１の温度を第２の領域Ｐ２の温度よりも高くなるように加熱しているので、面内均一性の高いウエハＷの加熱処理を行うことができる。

更に当該加熱装置２においては、熱板４１表面に設けられた突起部４６を介してウエハＷが熱板４１から浮いた状態で保持されているため（この例では突起部の高さは０．３ｍｍに設定してある）、ウエハＷの反りによる熱板４１への接触を抑えることができて当該ウエハＷの位置ずれを防止でき、特に１２インチサイズ以上のウエハＷではこの効果が大きい。そしてウエハＷをこのように熱板４１から浮かせることによって熱板４１からウエハＷへの伝熱効果は少し悪くなるがウエハＷの表面に沿ってウエハＷの加熱温度とほぼ同じ温度のガスを流しているため、結果としてウエハＷの面内温度について高い均一性を確保することができ、面内均一性の高い加熱処理を行うことができる。

熱板４１の突起部４６の高さが０．１ｍｍのときは、熱板４１からウエハＷへの伝熱が接触している場合と実質変わらなかったが突起部４６の高さを０．３ｍｍ以上とすることにより、ウエハＷの加熱温度はウエハＷの上方を流れる熱風に頼るところが大きく、そのため、熱風の温度はウエハの加熱温度、即ちウエハＷの加熱処理時の設定温度と同じにすることが望ましいが完全に一致させることが困難であるため、実際には±２％程度のばらつきは避けられず、従って熱風の温度はウエハＷ加熱温度の±２％以内の温度にすることが重要である。
さらにまたウエハＷの浮上距離を大きくしたことから、突起部４６の高さが０．１ｍｍの場合にウエハＷの受け渡し時に見られたウエハＷのすべり減少の発生が抑えられる。

ところで既述の実施形態においては熱板４１のヒータ４２ａ〜ｈの発熱量を独立して制御することでウエハＷの第１の領域Ｐ１を第２の領域Ｐ２に比べて高い温度に加熱しているが、例えば天板６２の下面において、ウエハＷの第１の領域Ｐ１と対向する領域と第２の領域Ｐ２と対向する領域とに夫々独立して発熱量が制御されるヒータを埋め込み、これらのヒータによりウエハＷの第１の領域Ｐ１が第２の領域Ｐ２に比べて高い温度に加熱されるような構成であってもよい。このような場合は、熱板４１側の温度はウエハＷの加熱の際に終始均一であってもよい。天板６２にヒータを設ける構成に関しては、図４と実質同じ構造であるため図示していない。

続いて本発明の加熱装置２を塗布、現像装置であるレジストパターン形成装置に適用した場合の一実施の形態について説明する。図７は、レジストパターン形成装置の平面図を示し、図８は同概略斜視図、図９は同概略側面図である。この装置は、基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリア９０を搬入出するためのキャリアブロックＳ１と、複数個例えば５個の単位ブロックＢ１〜Ｂ５を縦に配列して構成された処理ブロックＳ２と、インターフェイスブロックＳ３と、露光装置Ｓ４と、を備えている。

前記キャリアブロックＳ１には、前記キャリア９０を複数個載置可能な載置台９１と、この載置台９１から見て前方の壁面に設けられる開閉部９２と、開閉部９２を介してキャリア９０からウエハＷを取り出すためのトランスファーアームＣとが設けられている。このトランスファーアームＣは、後述する単位ブロックＢ１、Ｂ２の受け渡しステージＴＲＳ１、ＴＲＳ２との間でウエハＷの受け渡しを行うように、進退自在、昇降自在、鉛直軸周りに回転自在、キャリア９０の配列方向に移動自在に構成されている。

前記キャリアブロックＳ１の奥側には、筐体９３にて周囲を囲まれる処理ブロックＳ２が接続されている。処理ブロックＳ２は、この例では、下方側から下段側の２段が現像処理を行うための第１及び第２の単位ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、Ｂ２、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第３の単位ブロック（ＴＣＴ層）Ｂ３、レジスト液の塗布処理を行うための第４の単位ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ４、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第５の単位ブロック（ＢＣＴ層）Ｂ５として割り当てられている。ここで前記ＤＥＶ層Ｂ１、Ｂ２が現像処理用の単位ブロック、ＴＣＴ層Ｂ３、ＣＯＴ層Ｂ４、ＢＣＴ層Ｂ５が塗布膜形成用の単位ブロックに相当する。

続いて、第１〜第５の単位ブロックＢ（Ｂ１〜Ｂ５）の構成について説明する。これら各単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、ウエハＷに対して薬液を塗布するための液処理ユニットと、前記液処理ユニット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加熱・冷却系の処理ユニットと、これらの装置の加熱・冷却系の処理ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うための専用の搬送手段であるメインアームＡ１〜Ａ５と、を備えている。

先ず図９に示すＣＯＴ層Ｂ４を例にして以下に説明する。このＣＯＴ層Ｂ４のほぼ中央には、ＣＯＴ層Ｂ４の長さ方向（図中Ｙ軸方向）に、キャリアブロックＳ１とインターフェイスブロックＳ３とを接続するための、ウエハＷの搬送領域Ｒ１が形成されている。

この搬送領域Ｒ１のキャリアブロックＳ１側から見た両側には、手前側（キャリアブロックＳ１側）から奥側に向かって右側に、ウエハＷにレジストの塗布処理を行うための複数個の塗布部を備えた塗布ユニット９４が設けられている。またＣＯＴ層Ｂ４の手前側から奥側に向かって左側には、順に加熱・冷却系のユニットを多段化した４個の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４が設けられており、塗布ユニット９４にて行な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を複数段、例えば２段に積層した構成とされている。

上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、例えばレジスト液の塗布前にウエハＷを所定の温度に調整するための冷却ユニット（ＣＯＬ）、レジスト液の塗布後にウエハＷの加熱処理を行うための例えばプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＣＨＰ）９５、ウエハＷのエッジ部のみを選択的に露光するための周縁露光装置（ＷＥＥ）等が含まれている。この例では図１〜図６で説明した加熱装置２はこの加熱ユニット９５に相当する。また冷却ユニット（ＣＯＬ）や加熱ユニット（ＣＨＰ）９５等の各処理ユニットは、夫々処理容器９６内に収納されており、棚ユニットＵ１〜Ｕ４は、前記処理容器９６が２段に積層されて構成され、各処理容器９６の搬送領域Ｒ１に臨む面にはウエハＷを搬入出する搬送口９７が形成されている。またこの例では加熱ユニット（ＣＨＰ）９５は棚ユニットＵ３として積層されている。

前記搬送領域Ｒ１には前記メインアームＡ４が設けられている。このメインアームＡ４は、当該ＣＯＴ層Ｂ４内の全てのモジュール（ウエハＷが置かれる場所）、例えば棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニット、塗布ユニット９５、後述する棚ユニットＵ５と棚ユニットＵ６の各部との間でウエハの受け渡しを行うように構成されており、このために進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在、Ｙ軸方向に移動自在に構成されている。

また搬送領域Ｒ１のキャリアブロックＳ１と隣接する領域は、第１のウエハ受け渡し領域Ｒ２となっていて、この領域Ｒ２には、図７及び図９に示すように、トランスファーアームＣとメインアームＡ４とがアクセスできる位置に棚ユニットＵ５が設けられると共に、この棚ユニットＵ５に対してウエハＷの受け渡しを行うための第１の基板受け渡し手段をなす第１の受け渡しアームＤ１を備えている。

前記棚ユニットＵ５は、図９に示すように、各単位ブロックＢ１〜Ｂ５のメインアームＡ１〜Ａ５との間でウエハＷの受け渡しを行うように、この例では各単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、１個以上例えば２個の第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ５を備えており、これにより第１の受け渡しステージが多段に積層された第１の受け渡しステージ群を構成している。また第１の受け渡しアームＤ１は各第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ５に対してウエハＷの受け渡しを行うことができるように、進退自在及び昇降自在に構成されている。また前記第１及び第２の単位ブロックＢ１、Ｂ２の第１の受け渡しステージＴＲＳ１、ＴＲＳ２は、この例ではトランスファーアームＣとの間でウエハＷの受け渡しが行なわれるように構成され、キャリアブロック用受け渡しステージに相当する。

さらに搬送領域Ｒ１のインターフェイスブロックＳ３と隣接する領域は、第２のウエハ受け渡し領域Ｒ３となっていて、この領域Ｒ３には、図９に示すように、メインアームＡ４がアクセスできる位置に棚ユニットＵ６が設けられると共に、この棚ユニットＵ６に対してウエハＷの受け渡しを行うための第２の基板受け渡し手段をなす第２の受け渡しアームＤ２を備えている。

前記棚ユニットＵ６は、図９に示すように、各単位ブロックＢ１〜Ｂ５のメインアームＡ１〜Ａ５との間でウエハＷの受け渡しを行うように、この例では各単位ブロックＢ１〜Ｂ５は、１個以上例えば２個の第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０を備えており、これにより第２の受け渡しステージが多段に積層された第２の受け渡しステージ群が構成されている。第２の受け渡しアームＤ２は各第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０に対してウエハＷの受け渡しを行うことができるように、進退自在及び昇降自在に構成されている。このように本実施の形態では、５段に積層された各単位ブロックＢ１〜Ｂ５の間で、上述の第１の受け渡しアームＤ１と第２の受け渡しアームＤ２とにより、夫々第１の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ５、第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０を介して、自由にウエハＷの受け渡しを行なうことができるように構成されている。

続いて他の単位ブロックＢについて簡単に説明する。ＤＥＶ層Ｂ１、Ｂ２は同様に構成され、ウエハＷに対して現像処理を行うための複数個の現像部を備えた現像ユニットが設けられ、棚ユニットＵ１〜Ｕ４には、露光後のウエハＷを加熱処理するポストエクスポージャーベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＥＢ）や、この加熱ユニット（ＰＥＢ）における処理の後にウエハＷを所定温度に調整するための冷却ユニット（ＣＯＬ）、現像処理後のウエハＷを水分を飛ばすために加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）を備えている以外はＣＯＴ層Ｂ４と同様に構成されている。なおＤＥＶ層Ｂ１、Ｂ２に設けられたこれらの加熱ユニットはＣＯＴ層Ｂ４に設けられた加熱ユニット９５と例えば同じ構成を有し、処理温度及び処理時間のみが異なるものとする。

そしてこれらＤＥＶ層Ｂ１，Ｂ２では、夫々メインアームＡ１，Ａ２により、夫々第１の受け渡しステージＴＲＳ１、ＴＲＳ２、第２の受け渡しステージＴＲＳ６、ＴＲＳ７と、現像ユニットと、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットとに対してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。

またＴＣＴ層Ｂ３は、ウエハＷに対して第２の反射防止膜の形成処理を行うための複数個の第２の反射防止膜形成部を備えた第２の反射防止膜形成ユニットが設けられている。即ち、第２の反射防止膜形成ユニットは、レジスト液を塗布した後にウエハＷに反射防止膜用の薬液を塗布するための装置である。また薬液ノズル１２ａに形成された吐出口からは反射防止膜用の薬液が吐出されることになる。また棚ユニットＵ１〜Ｕ４は、反射防止膜形成処理前にウエハＷを所定温度に調整するための冷却ユニット（ＣＯＬ）や、反射防止膜形成処理後のウエハＷを加熱処理する加熱ユニットが備えている以外はＣＯＴ層Ｂ４と同様に構成されている。なお前記加熱ユニット（ＣＨＰ）はＣＯＴ層Ｂ４に設けられた加熱ユニット９５と例えば同じ構成を有し、処理温度及び処理時間のみが異なるものとする。そしてこのＴＣＴ層Ｂ３では、メインアームＡ３により、第１の受け渡しステージＴＲＳ３、第２の受け渡しステージＴＲＳ８と、第２の反射防止膜形成ユニットと、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットとに対してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。

そしてＢＣＴ層Ｂ５は、ウエハＷに対して第１の反射防止膜の形成処理を行うための複数個の第１の反射防止膜形成部を備えた第１の反射防止膜形成ユニットが設けられている。即ち、前記第１の反射防止膜形成ユニットは、レジスト液を塗布する前にウエハＷに反射防止膜用の薬液を塗布するための装置である。また薬液ノズル１２ａに形成された吐出口からは反射防止膜用の薬液が吐出されることになる。また棚ユニットＵ１〜Ｕ４は、反射防止膜形成処理前にウエハＷを所定温度に調整するための冷却ユニット（ＣＯＬ）や、反射防止膜形成処理後のウエハＷを加熱処理する加熱ユニット（ＣＨＰ）を備え、周縁露光装置（ＷＥＥ）を備えていない以外はＣＯＴ層Ｂ４と同様に構成されている。なお前記加熱ユニット（ＣＨＰ）はＣＯＴ層Ｂ４に設けられた加熱ユニット９５と例えば同じ構成を有し、処理温度及び処理時間のみが異なるものとする。そしてこの第５の単位ブロックＢ５では、メインアームＡ５により、第１の受け渡しステージＴＲＳ５，第２の受け渡しステージＴＲＳ１０と、第１の反射防止膜形成ユニットと、棚ユニットＵ１〜Ｕ４の各処理ユニットと、に対してウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。

なお、これら処理ユニットは加熱ユニット（ＣＨＰ、ＰＥＢ、ＰＯＳＴ）、冷却ユニット（ＣＯＬ）、周縁露光装置（ＷＥＥ）に限らず、他の処理ユニットを設けるようにしてもよいし、実際の装置では各処理ユニットの処理時間などを考慮してユニットの設置数が決められる。

一方、処理ブロックＳ２における棚ユニットＵ６の奥側には、インターフェイスブロックＳ３を介して露光装置Ｓ４が接続されている。インターフェイスブロックＳ３には、処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ６と露光装置Ｓ４とに対してウエハＷの受け渡しを行うためのインターフェイスアームＢを備えている。このインターフェイスアームＢは、処理ブロックＳ２と露光装置Ｓ４との間に介在するウエハＷの搬送手段をなすものであり、この例では、第１〜第４の単位ブロックＢ１〜Ｂ４の第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ９に対してウエハＷの受け渡しを行うように、進退自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成され、この例では第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ９がインターフェイスブロック用受け渡しステージに相当する。

また前記インターフェイスアームＢは、全ての単位ブロックＢ１〜Ｂ５の第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０に対してウエハＷの受け渡しを行うように構成してもよく、この場合には第２の受け渡しステージＴＲＳ６〜ＴＲＳ１０がインターフェイスブロック用受け渡しステージに相当する。

続いてメインアームＡ（Ａ１〜Ａ５）についてＣＯＴ層のメインアームＡ４を例にして簡単に説明すると、図１０に示すようにメインアームＡ４は、ウエハＷの裏面側周縁領域を支持するための２本のアーム体２０１、２０２を備えており、これらアーム体２０１、２０２は基台２０３に沿って互いに独立して進退自在に構成されている。またこの基台２０３は回転機構２０４により鉛直軸回りに回転自在に構成されると共に、移動機構２０５により、棚ユニットＵ１〜Ｕ４を支持する台部２０６の搬送領域Ｒ１に臨む面に取り付けられたＹ軸レール２０７に沿ってＹ軸方向に移動自在、且つ昇降レール２０８に沿って昇降自在に構成されている。こうしてアーム体２０１、２０２は、進退自在、Ｙ軸方向に移動自在、昇降自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。メインアームＡ１〜Ａ３及びＡ５もメインアームＡ４と同様に構成されており、メインアームＡは、棚ユニットＵ１〜Ｕ６の各ユニットや第１及び第２の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ１０、液処理ユニットとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。

ＣＯＴ層Ｂ４では、ウエハＷはメインアームＡ４により搬送口９７を介して加熱ユニット内に搬送され、レジスト液が塗布された後にウエハＷは搬送口９７を介してメインアームＡ４により加熱ユニット９５の外部に搬送される。

ここでこのレジストパターン形成装置におけるウエハＷの流れについて、レジスト膜の上下に夫々反射防止膜を形成する場合を例にして説明する。先ず外部からキャリア９０がキャリアブロック９１に搬入され、トランスファーアームＣによりこのキャリア９０内からウエハＷが取り出される。ウエハＷは、トランスファーアームＣから、先ず第２の単位ブロックＢ２の棚ユニットＵ５の第１の受け渡しステージＴＲＳ２に受け渡され、次いでウエハＷはＢＣＴ層Ｂ５にウエハＷを受け渡すために、第１の受け渡しアームＤ１により第１の受け渡し部ＴＲＳ５を介してＢＣＴ層Ｂ５のメインアームＡ５に受け渡される。そしてＢＣＴ層Ｂ５では、メインアームＡ５により、冷却ユニット（ＣＯＬ）→第１の反射防止膜形成ユニット→加熱ユニット（ＣＨＰ）→棚ユニットＵ６の第２の受け渡しステージＴＲＳ１０の順序で搬送されて、第１の反射防止膜が形成される。

続いて第２の受け渡しステージＴＲＳ１０のウエハＷは第２の受け渡しアームＤ２により、ＣＯＴ層Ｂ４にウエハＷを受け渡すために第２の受け渡しステージＴＲＳ９に搬送され、次いで当該ＣＯＴ層Ｂ４のメインアームＡ４に受け渡される。そしてＣＯＴ層Ｂ４では、メインアームＡ４により、冷却ユニット（ＣＯＬ）→塗布ユニット→加熱ユニット（ＣＨＰ）→第１の受け渡しステージＴＲＳ４の順序で搬送されて、第１の反射防止膜の上にレジスト膜が形成される。

次いで受け渡しステージＴＲＳ４のウエハＷは第１の受け渡しアームＤ１によ
り、ＴＣＴ層Ｂ３にウエハＷを受け渡すために第１の受け渡しステージＴＲＳ３に搬送され、当該ＴＣＴ層Ｂ３のメインアームＡ３に受け渡される。そしてＴＣＴ層Ｂ３では、メインアームＡ３により、冷却ユニット（ＣＯＬ）→第２の反射防止膜形成ユニット→加熱ユニット（ＣＨＰ）→周縁露光装置（ＷＥＥ）→棚ユニットＵ６の第２の受け渡しステージＴＲＳ８の順序で搬送されて、レジスト膜の上に第２の反射防止膜が形成される。

続いて第２の受け渡しステージＴＲＳ８のウエハＷはインターフェイスアームＢにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われる。露光処理後のウエハＷは、インターフェイスアームＢにより、ＤＥＶ層Ｂ１（ＤＥＶ層Ｂ２）にウエハＷを受け渡すために、棚ユニットＵ６の第２の受け渡しステージＴＲＳ６（ＴＲＳ７）に搬送され、このステージＴＲＳ６（ＴＲＳ７）上のウエハＷは、ＤＥＶ層Ｂ１（ＤＥＶ層Ｂ２）メインアームＡ１（メインアームＡ２）に受け取られ、当該ＤＥＶ層Ｂ１（Ｂ２）にて、先ず加熱ユニット（ＰＥＢ）→冷却ユニット（ＣＯＬ）→現像ユニット→加熱ユニット（ＰＯＳＴ）の順序で搬送され、所定の現像処理が行われる。こうして現像処理が行われたウエハＷは、トランスファーアームＣにウエハＷを受け渡すために、第１の受け渡しステージＴＲＳ１（ＴＲＳ２）に搬送され、トランスファーアームＣにより、キャリアブロックＳ１に載置されている元のキャリア９０に戻される。

このように本発明の加熱装置を塗布、現像装置であるレジストパターン形成装置に設けられる加熱ユニットとして適用することで、塗布膜形成用の各ブロックＢ３〜Ｂ５にて、塗布液としてレジスト液または反射防止膜用の薬液が塗布されたウエハＷに対して、既述したようにいわば一方向流を形成しつつ、第１の領域Ｐ１と第２の領域Ｐ２とを独立して加熱制御できるので、面内均一性の高いウエハＷの加熱処理を行うことができることから、当該ウエハＷに良好なレジストパターンを形成することができる。

なお加熱装置２は基板にレジスト膜を形成する塗布、現像装置以外にも例えば液体である絶縁膜の前駆体を基板に塗布して当該液体を加熱させることで基板に絶縁膜を形成する絶縁膜形成装置にも適用できる。

（評価試験１）
既述の加熱装置２を用いて、表面に何ら塗布液が塗布されていないウエハＷに対して加熱処理を行い、当該ウエハＷの表面における平均流速分布及び振れ幅分布（単位時間当たりの風速変化の平均値）を測定した。なお突起部４６の高さは０．３ｍｍとし、熱板４１によるウエハＷの加熱温度は１４０℃としたが、この評価試験１ではオフセットをかけずに、即ち熱板４１の各ヒータ４２ａ〜４２ｈの発熱量に差を設けずにウエハＷを加熱した。またウエハＷに対して流す一方向流の温度は１４０℃で、その一方向流の流量は５Ｌ／ｍｉｎとした。

（評価試験２）
評価試験２として図１３に示すような、ウエハＷの全周に亘って形成されたガス供給口１２からガスを供給しつつ熱板１１を覆う蓋体１３の中央部から吸引排気することでウエハＷの外周から中央に向かう気流を形成する従来の加熱装置を用いて、表面に何ら塗布液が塗布されていないウエハＷに対して加熱処理を行った。熱板１１によるウエハＷの加熱温度及び前記気流の温度は１４０℃とし、当該気流の流量は３Ｌ／ｍｉｎとした。

図１１（ａ）に評価試験１の結果を示した。この図は流速をカラーで記載されている図を白黒画像にしたため細かい分布は表示できないが、図４の第１の領域Ｐ１に対応する領域における気流の流速は、第２の領域Ｐ２における気流の流速に比べて大きくなっていることが分かる。従って前記一方向流により第１の領域Ｐ１において奪われる熱量は第２の領域Ｐ２において奪われる熱量に比べて大きくなり、ウエハＷの面内均一性を向上させるために第１の領域Ｐ１を第２の領域Ｐ２よりも高い温度で加熱することは有効であるといえる。また図１１（ｂ）で示すように、振れ幅分布についてはこの評価試験１では特に大きな変動は見られなかった。
ところで一方向流を流さない場合は加熱装置２の筺体内２０においてヒータ４２の熱などにより空気の自然対流が発生しており、この自然対流によってウエハＷ表面の各部における風速は安定せず、またウエハＷ表面の各部における温度も安定しないことが予想されるが、この評価試験１では前記振れ幅分布から風速の変動が抑えられていることが分かる。従って一方向流を流すことでこの自然対流の影響が打ち消され、ウエハＷの各部の風速、温度が安定化されてウエハＷの面内均一性の低下を防ぐことができるといえる。

一方評価試験２においては図１２（ａ）に示すようにウエハＷの中心部付近の流速がその外側部分に比べて遅くなり、当該中心部付近の温度が高くなることが示された。また図１２（ｂ）に示されるように振れ幅分布はウエハＷ表面の各箇所ごとに異なり、その分布範囲は評価試験１における分布範囲よりも大きかった。この評価試験１の振れ幅分布と評価試験２の振れ幅分布とを比較すると、ウエハＷに対して加熱処理を行う際に一方向流を形成して加熱することによってウエハＷの周囲における流速のばらつきが抑えられることが確認される。

本発明の加熱装置の実施の形態の一例を示す縦断側面図である。 前記加熱装置の横断平面図である。 前記加熱装置の要部の縦断側面図である。 前記加熱装置により加熱されるウエハの領域を示す説明図である。 前記加熱装置を構成する熱板の説明図である。 前記加熱装置による加熱の際に形成される一方向流を示した説明図である。 前記加熱装置が適用された塗布、現像装置の平面図である 前記塗布、現像装置を示す斜視図である。 前記塗布、現像装置を示す側部断面図である。 前記塗布、現像装置における塗布ユニットと棚ユニットと搬送手段とを示す斜視図である。 前記加熱装置により加熱されたウエハ周囲の流速を示した説明図である。 従来の加熱装置により加熱されたウエハ周囲の流速を示した説明図である。 従来の加熱装置の一例を示した図である。

符号の説明

２ 加熱装置
３１ ガス吐出部
４１ 熱板
４６ 突起部
５１ 排気部
６２ 天板
９５ 加熱ユニット
Ｗ 半導体ウエハ
Ｓ２ 処理ブロック
Ｓ３ インターフェイスブロック
Ｓ４ 露光装置
Ａ１〜Ａ５ メインアーム

Claims (11)

1. 基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱装置において、
   基板を載置するための熱板と、
   この熱板の上方に、基板と対向するように設けられた整流用の天板と、
   前記熱板の一端側に設けられ、当該熱板と天板との間にガスを吐出して基板の幅をカバーできる幅の気流を形成するためのガス吐出部と、
   前記熱板を挟んでガス吐出部と対向する側に設けられ、当該ガスを吸引排気する排気部と、
   前記熱板に設けられ、前記基板における排気部側の第１の領域と当該第１の領域以外の第２の領域とを独立して加熱することができ、第１の領域を第２の領域よりも高い温度で加熱する加熱手段と、を備え、
   前記ガス吐出部からの気流が基板の一端側から他端側に向かって流れることを特徴とする加熱装置。
2. 前記熱板上には、基板を熱板の表面から浮かせて支持するために高さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの突起部が設けられ、
   前記ガス吐出部から吐出されるガスは、基板の加熱温度に対して±２％以内の温度に加熱されていることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
3. 基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱装置において、
   基板を載置するための熱板と、
   この熱板の上方に、基板と対向するように設けられた整流用の天板と、
   前記熱板の一端側に設けられ、当該熱板と天板との間にガスを吐出して基板の幅をカバーできる幅の気流を形成するためのガス吐出部と、
   前記熱板を挟んでガス吐出部と対向する側に設けられ、当該ガスを吸引排気する排気部と、
   前記天板に設けられ、前記基板における排気部側の第１の領域に対向する領域と当該第１の領域以外の第２の領域に対向する領域とを独立して加熱することができ、第１の領域に対向する領域を第２の領域に対向する領域よりも高い温度で加熱する加熱手段と、を備え、
   前記ガス吐出部からの気流が基板の一端側から他端側に向かって流れることを特徴とする加熱装置。
4. 基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱装置において、
   基板を載置するための熱板と、
   基板を前記熱板の表面から浮かせて支持するために当該熱板に設けられた高さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの突起部と、
   この熱板の上方に、基板と対向するように設けられた整流用の天板と、
   前記熱板の一端側に設けられ、当該熱板と天板との間に、基板の加熱温度に対して±２％以内の温度に加熱されているガスを吐出して基板の幅をカバーできる幅の気流を形成するためのガス吐出部と、
   前記熱板を挟んでガス吐出部と対向する側に設けられ、当該ガスを吸引排気する排気部と、を備え、
   前記ガス吐出部からの気流が基板の一端側から他端側に向かって流れることを特徴とする加熱装置。
5. 基板は、１２インチサイズの半導体ウエハであることを特徴とする請求項２または４記載の加熱装置。
6. 前記天板には、当該天板の下面を加熱するための加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、４または５に記載の加熱装置。
7. 基板を収納しキャリアが搬入されるキャリアブロックと、
   前記キャリアから取り出された基板の表面にレジストを塗布する塗布部と、レジストが塗布された基板を加熱する加熱装置と、加熱された基板を冷却する冷却部と、露光後の基板を現像する現像処理部と、を含む処理ブロックと、
   この処理ブロックと露光装置との間で基板の受け渡しを行うインターフェイス部と、を備えた塗布、現像装置において、
   前記加熱装置として、請求項１ないし６のいずれか一つに記載の加熱装置を用いたことを特徴とする塗布、現像装置。
8. 基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱方法において、
   基板を熱板に載置する工程と、
   熱板の一端側のガス吐出部からガスを吐出しながら熱板の他端側の排気部から吸引排気することにより、基板とこの基板と対向する整流用の天板との間に、熱板の一端側から他端側に向かう、基板の幅をカバーできる幅の気流を形成する工程と、
   前記熱板に設けられ、前記基板における排気部側の予め決められた第１の領域と当該第１の領域以外の第２の領域とを加熱手段により独立して加熱制御し、前記第の領域を第２の領域よりも高い温度で加熱する工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。
   
9. 基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱方法において、
   基板を熱板に載置する工程と、
   熱板の一端側のガス吐出部からガスを吐出しながら熱板の他端側の排気部から吸引排気することにより、基板とこの基板と対向する整流用の天板との間に、熱板の一端側から他端側に向かう、基板の幅をカバーできる幅の気流を形成する工程と、
   前記天板に設けられ、前記基板における排気部側の予め決められた第１の領域に対向する領域と当該第１の領域以外の第２の領域に対向する領域とを加熱手段により独立して加熱制御し、前記第１の領域に対向する領域を第２の領域に対向する領域よりも高い温度で加熱する工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。
10. 基板に塗布された塗布液を加熱処理する加熱方法において、
    熱板の表面に設けられた高さ０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの突起部により基板を支持して熱板から浮かせた状態で載置する工程と、
    熱板の一端側のガス吐出部から基板の加熱温度に対して±２％以内の温度に加熱されているガスを吐出しながら熱板の他端側の排気部から吸引排気することにより、基板とこの基板と対向する整流用の天板との間に、熱板の一端側から他端側に向かう、基板の幅をカバーできる幅の気流を形成する工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。
11. 前記天板に設けられた加熱手段により当該天板の下面を加熱しながら基板の加熱処理を行うことを特徴とする請求項８または１０記載の加熱方法。
    
    

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