特許 6229618 熱処理装置、熱処理方法、及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6229618

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】熱処理装置、熱処理方法、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20171106BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20171106BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 567

   H01L21/30 571

   H01L21/68 A

   H01L21/02 D

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-163791(P2014-163791)

(22)【出願日】2014年8月11日

(65)【公開番号】特開2016-39350(P2016-39350A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2016年7月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091513

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 俊夫

(74)【代理人】

【識別番号】100162008

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 宣明

(72)【発明者】

【氏名】林 聖人

(72)【発明者】

【氏名】中村 泰之

(72)【発明者】

【氏名】岡澤 智樹

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３４０２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６９９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０３４４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部の基板搬送機構によって基板の搬入出が行われる搬入出口を備えた筐体と、
前記筐体内に設けられ、基板に対する熱処理が行われる加熱部と、
前記加熱部と搬入出口との間に形成され、前記筐体の外部の外気温度よりも温度が低くなる低温領域と、
前記搬入出口を介して低温領域へ向けてパーティクルが進入することを抑えるためのパーティクルの進入抑制機構と、を備え、
前記パーティクルの進入抑制機構は、
前記搬入出口と低温領域との間に設けられ、前記筐体内のパーティクルを捕集するための捕集面を筐体内に向けて配置されたパーティクル捕集部と、
前記捕集面の温度を、前記搬入出口から低温領域に至る雰囲気に向けて露出する部材の温度のうちの最低温度に冷却する冷却機構と、を備えたことを特徴とする熱処理装置。

【請求項2】

前記冷却機構により冷却される捕集面の温度は、前記筐体内の露点温度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。

【請求項3】

前記低温領域には、前記加熱部にて熱処理された基板が載置される載置面を備え、当該載置面に載置された基板を前記外気温度よりも低い温度に冷却するための基板冷却部が設けられ、前記捕集面は、前記搬入出口と基板冷却部との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱処理装置。

【請求項4】

前記捕集面は、前記搬入出口の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の熱処理装置。

【請求項5】

前記冷却機構は、
前記パーティクル捕集部に接して設けられ、冷却面から放熱面へ向けて熱を移動させるペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子に直流電力を供給すると共に、電流の流れ方向を反転させることにより、当該ペルチェ素子における前記パーティクル捕集部との接触面を冷却面と放熱面との間で切り替えるための給電部と、
前記接触面を冷却面として、前記捕集面にパーティクルを捕集するステップと、前記接触面を放熱面として、当該捕集面に捕集されたパーティクルを熱分解するステップとを実行するために、前記給電部から供給される電流の流れ方向を反転させる制御信号を出力する制御部と、を備えた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熱処理装置。

【請求項6】

外部の基板搬送機構によって基板の搬入出が行われる搬入出口を備えた筐体と、
前記筐体内に設けられ、基板に対する熱処理が行われる加熱部と、
前記加熱部と搬入出口との間に形成され、前記筐体の外部の外気温度よりも温度が低くなる低温領域と、
前記搬入出口を介して低温領域へ向けてパーティクルが進入することを抑えるためのパーティクルの進入抑制機構と、を備え、
前記パーティクルの進入抑制機構は、
前記搬入出口を介した前記筐体内へのパーティクルの進入を阻害する状態を形成可能な阻害部と、
前記低温領域に設けられ、基板が載置される載置面を備えた載置台と、
前記載置面の温度を、当該載置面に載置された基板を前記外気温度よりも低い温度に調節するための冷却温度と、基板の搬入出時に、当該基板を前記熱処理の温度よりも低く、且つ、外気温度以上の温度に調節するための搬入出温度と、の間で調節するための温度調節部と、
前記載置面が冷却温度の期間中は、前記阻害部によって筐体内へのパーティクルの進入を阻害するステップと、前記載置面が搬入出温度に調節されてから、前記パーティクルの進入の阻害を解除するステップとを実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする熱処理装置。

【請求項7】

前記阻害部は、前記搬入出口を開閉するための開閉部材であり、筐体内へのパーティクルの進入を阻害するステップにて、前記開閉部材により搬入出口を閉じ、前記パーティクルの進入の阻害を解除するステップにて、前記開閉部材を移動させて搬入出口を開くことを特徴とする請求項６に記載の熱処理装置。

【請求項8】

前記加熱部は、基板が載置される載置面を備え、当該載置面に載置された基板に対して熱処理を行う熱板であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の熱処理装置。

【請求項9】

搬入出口を備えた筐体内に基板を搬入して熱処理を行う熱処理方法であって、
前記筐体内に基板を搬入する第１工程と、
前記筐体内に搬入された基板を、熱処理が行われる領域へ搬送して熱処理を行う第２工程と、
熱処理後の基板を、前記筐体の外気温度よりも低い冷却温度に冷却する第３工程と、
前記冷却温度に冷却された基板を、前記熱処理の温度よりも低く、且つ外気温度以上の搬出温度に調節する第４工程と、
前記搬出温度に調節された基板を筐体から搬出する第５工程と、
前記第３工程から第４工程に至る期間中は、前記搬入出口を介した筐体内へのパーティクルの進入を阻害する状態を形成する工程と、
前記第１工程及び第５工程の期間中は、前記パーティクルの進入の阻害を解除する工程と、を含むことを特徴とする熱処理方法。

【請求項10】

筐体内に搬入された基板に対して熱処理を行う熱処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項９に記載された熱処理方法を実行させ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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱部を備えた筐体内に基板を搬入して熱処理を行う技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光した後に現像してレジストパターンを形成する。このレジストパターンの形成にあたっては、レジストなどの各種の塗布膜の形成処理や現像処理を行う塗布、現像装置に、露光装置を接続したシステムが用いられる。

【0003】

上述の塗布、現像装置においては、ウエハの表面に塗布されたレジスト液中の溶剤を蒸発させてレジスト膜を形成する熱処理（プリベーキング）、レジスト膜の露光処理を行った後に、レジスト膜の化学反応を促進させる熱処理（ポストエクスポージャーベーキング）、またレジスト膜に現像液を供給して現像処理を行った後の熱処理（ポストベーキング）など、各種の処理の後段で、ウエハの熱処理を実行する熱処理装置が設けられている（例えば特許文献１）。

【0004】

また塗布、現像装置において、レジスト液や現像液の塗布を行う塗布装置や露光装置と各熱処理装置との間では、搬送機構（基板搬送機構）を利用してウエハの搬送が行われる。しかしながら搬送機構は、レール上を移動体が移動することなどにより金属母材が削られて発生した金属粉や、グリースなどを原因とするパーティクルの発生源でもあり、これらのパーティクルが装置内に進入するとウエハを汚染する要因となる。
この点について発明者らは、後述する理由に起因して、熱処理装置内に搬入された基板に対しては、搬送機構にて発生したパーティクルが付着し易い状態が形成されていることを見いだした。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−０４４５５３号公報：段落０００２、図４〜６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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、熱処理が行われる基板に対するパーティクルの付着を抑制することが可能な熱処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の熱処理装置は、外部の基板搬送機構によって基板の搬入出が行われる搬入出口を備えた筐体と、
前記筐体内に設けられ、基板に対する熱処理が行われる加熱部と、
前記加熱部と搬入出口との間に形成され、前記筐体の外部の外気温度よりも温度が低くなる低温領域と、
前記搬入出口を介して低温領域へ向けてパーティクルが進入することを抑えるためのパーティクルの進入抑制機構と、を備え、
前記パーティクルの進入抑制機構は、
前記搬入出口と低温領域との間に設けられ、前記筐体内のパーティクルを捕集するための捕集面を筐体内に向けて配置されたパーティクル捕集部と、
前記捕集面の温度を、前記搬入出口から低温領域に至る雰囲気に向けて露出する部材の温度のうちの最低温度に冷却する冷却機構と、を備えたことを特徴とする。
例えば前記加熱部は、基板が載置される載置面を備え、当該載置面に載置された基板に対して熱処理を行う熱板により構成される。

【0008】

前記の熱処理装置は、以下の構成を備えていてもよい。
（ａ）前記冷却機構により冷却される捕集面の温度は、前記筐体内の露点温度よりも高いこと。
（ｂ）前記低温領域には、前記加熱部にて熱処理された基板が載置される載置面を備え、当該載置面に載置された基板を前記外気温度よりも低い温度に冷却するための基板冷却部が設けられ、前記捕集面は、前記搬入出口と基板冷却部との間に配置されていること。
（ｃ）前記捕集面は、前記搬入出口の周囲に配置されていること。
（ｄ）前記冷却機構は、前記パーティクル捕集部に接して設けられ、冷却面から放熱面へ向けて熱を移動させるペルチェ素子と、前記ペルチェ素子に直流電力を供給すると共に、電流の流れ方向を反転させることにより、当該ペルチェ素子における前記パーティクル捕集部との接触面を冷却面と放熱面との間で切り替えるための給電部と、前記接触面を冷却面として、前記捕集面にパーティクルを捕集するステップと、前記接触面を放熱面として、当該捕集面に捕集されたパーティクルを熱分解するステップとを実行するために、前記給電部から供給される電流の流れ方向を反転させる制御信号を出力する制御部と、を備えたこと。

【0009】

また、他の発明に係る熱処理装置は、外部の基板搬送機構によって基板の搬入出が行われる搬入出口を備えた筐体と、
前記筐体内に設けられ、基板に対する熱処理が行われる加熱部と、
前記加熱部と搬入出口との間に形成され、前記筐体の外部の外気温度よりも温度が低くなる低温領域と、
前記搬入出口を介して低温領域へ向けてパーティクルが進入することを抑えるためのパーティクルの進入抑制機構と、を備え、
前記パーティクルの進入抑制機構は、
前記搬入出口を介した前記筐体内へのパーティクルの進入を阻害する状態を形成可能な阻害部と、
前記低温領域に設けられ、基板が載置される載置面を備えた載置台と、
前記載置面の温度を、当該載置面に載置された基板を前記外気温度よりも低い温度に調節するための冷却温度と、基板の搬入出時に、当該基板を前記熱処理の温度よりも低く、且つ、外気温度以上の温度に調節するための搬入出温度と、の間で調節するための温度調節部と、
前記載置面が冷却温度の期間中は、前記阻害部によって筐体内へのパーティクルの進入を阻害するステップと、前記載置面が搬入出温度に調節されてから、前記パーティクルの進入の阻害を解除するステップとを実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
例えば前記加熱部は、基板が載置される載置面を備え、当該載置面に載置された基板に対して熱処理を行う熱板により構成される。
このとき、前記の熱処理装置は、以下の構成を備えていてもよい。
（ｅ）前記阻害部は、前記搬入出口を開閉するための開閉部材であり、筐体内へのパーティクルの進入を阻害するステップにて、前記開閉部材により搬入出口を閉じ、前記パーティクルの進入の阻害を解除するステップにて、前記開閉部材を移動させて搬入出口を開くこと。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、熱処理装置の筐体内に、外気温度よりも温度の低い低温領域が形成される低温領域へ向けて、基板の搬入出口を介してパーティクルが進入することを抑えるためのパーティクルの進入抑制機構を備えるので、基板の汚染を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係わる熱処理装置を備えた塗布、現像装置の平面図である。

【図2】前記塗布、現像装置の縦断側面図である。

【図3】前記塗布、現像装置の処理層内部の斜視図である。

【図4】前記塗布、現像装置内の処理層に設けられている熱処理装置の平面図である。

【図5】前記熱処理装置の縦断側面図である。

【図6】前記熱処理装置に設けられているパーティクル捕集部の平面図である。

【図7】前記パーティクル捕集部の縦断側面図である。

【図8】前記熱処理装置の作用図である。

【図9】パーティクル捕集部の第１の作用図である。

【図10】パーティクル捕集部の第２の作用図である。

【図11】前記熱処理装置の変形例を示す縦断側面図である。

【図12】第２の実施形態に係わる熱処理装置の縦断側面図である。

【図13】前記第２の熱処理装置の第１の作用図である。

【図14】前記第２の熱処理装置の第２の作用図である。

【図15】前記第２の熱処理装置の変形例を示す縦断側面図である。

【図16】参考例に係わる実験結果を示す説明図である。

【図17】実施例及び比較例に係わる実験結果を示す説明図である。

【図18】実施例及び比較例に係わるウエハ表面に付着したパーティクルの粒径分布を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

初めに、本発明の実施の形態に係る熱処理装置２を備えた塗布、現像装置におけるウエハＷに対する処理の流れを簡単に説明しておく。図１は、塗布、現像装置の横断平面図であり、図２は縦断側面図、図３は塗布、現像装置に設けられている処理層内部の斜視図である。

【0013】

図１、図２に示すように、塗布、現像装置においては、処理対象のウエハＷを収容したキャリア１０２が、キャリアブロックＳ１に設けられた載置台１０１に載置され、受け渡しアームＣによってウエハＷが取り出される。取り出されたウエハＷは、処理ブロックＳ２に設けられた棚ユニットＵ２内の受け渡しモジュールＣＰＬ２に受け渡され、搬送機構Ａ２によってＢＣＴ層Ｂ２に搬入され、反射防止膜が形成される。次いで、ウエハＷは、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ２に受け渡され、受け渡しモジュールＣＰＬ３及び搬送機構Ａ３を介してＣＯＴ層Ｂ３に搬入され、レジスト膜が形成される。

【0014】

レジスト膜形成後のウエハＷは、搬送機構Ａ３により、棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＢＦ３に受け渡された後、例えば受け渡しモジュールＢＦ３→受け渡しアームＤ→受け渡しモジュールＣＰＬ４を介して搬送機構Ａ４に受け渡され、ＴＣＴ層Ｂ４にてレジスト膜の上に反射防止膜が形成される。しかる後、ウエハＷは、搬送機構Ａ４により受け渡しモジュールＴＲＳ４に受け渡される。なおレジスト膜の上の反射防止膜を形成しない場合や、レジスト膜の下の反射防止膜を形成する代わりに、ウエハＷに対して疎水化処理を行う場合もある。

【0015】

受け渡しモジュールＴＲＳ４に受け渡された反射防止膜形成後のウエハＷは、さらに受け渡しモジュールＣＰＬ１１に受け渡され、ＤＥＶ層Ｂ１内の上部に設けられた搬送専用のシャトルアームＥにより棚ユニットＵ３の受け渡しモジュールＣＰＬ１２に搬送される。次いで、ウエハＷはインターフェイスブロックＳ３に取り込まれ、インターフェイスアームＦにより露光装置Ｓ４に搬送され、ここで露光処理が行われる。しかる後、ウエハＷは、棚ユニットＵ３の受け渡しモジュールＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。

【0016】

処理ブロックＳ２に戻されたウエハＷは、ＤＥＶ層Ｂ１内を搬送機構Ａ１により搬送され、露光後の熱処理、現像処理が行われた後、棚ユニットＵ２における受け渡しアームＣのアクセス範囲の受け渡し台に搬送され、受け渡しアームＣを介してキャリア１０２に戻される。

【0017】

以上に概略動作を説明した塗布、現像装置において、反射防止膜の原料液やレジスト液、現像液をウエハＷに塗布する塗布処理が行われた後、またレジスト膜が形成されたウエハＷに対する露光処理が行われた後などのタイミングにて、ウエハＷに対して熱処理が行われ、さらに必要に応じて冷却処理が行われる。
ここで各処理層Ｂ１〜Ｂ４に設けられた搬送機構Ａ１〜Ａ４は、本実施の形態の基板搬送機構に相当する。

【0018】

これらの熱処理や冷却処理は、各処理層Ｂ１〜Ｂ４に設けられ、塗布処理を実行する塗布装置に対し、ウエハＷの搬送路を挟んで対向する位置に設けられた処理モジュール群Ｕ１を構成する熱処理装置２内にウエハＷを搬入して実行される（例えば図１、図３には、レジスト液の塗布を行う塗布装置１０３を備えたＣＯＴ層Ｂ３に設けられた処理モジュール群Ｕ１の例を示している）。各処理モジュール群Ｕ１内には、実施の形態に係る熱処理装置２が複数台ずつ設けられている。

【0019】

図４、図５には、熱処理後のウエハＷの冷却処理を行う冷却アーム（基板冷却部）２１を備えた熱処理装置２の例を示している。本例の熱処理装置２は、前後方向に細長い扁平な筐体２０内に、冷却アーム２１と、ウエハＷの熱処理を行う熱板２２とを手前からこの順に並べた構成となっている。
なお、以下の各熱処理装置の全体を示した図４、５、８、１１〜１５においては、図面に向かって左手を手前側として説明する。

【0020】

筐体２０の前面には、各搬送機構Ａ１〜Ａ４に設けられた搬送アーム１０４によりウエハＷの搬入出が行われる搬入出口２０１が開口しており、この搬入出口２０１に臨む位置に冷却アーム２１が設けられている。
冷却アーム２１は、その上面にウエハＷを載置可能な円板であり、その内部には冷却水などの冷媒を通流させるための不図示の冷媒流路が形成されている。

【0021】

図４に示すように冷却アーム２１には、搬送アーム１０４に設けられ、ウエハＷを下面側から支持する支持爪１０５を通過させるための切り欠き部２１１を備えている。そして搬入出口２０１に対向する位置（待機位置）にて待機している冷却アーム２１に対し、筐体２０内に進入した搬送アーム１０４を上下に交差させることにより、これら搬送アーム１０４と冷却アーム２１との間でのウエハＷの受け渡しが行われる。
また、冷却アーム２１には、熱板２２側に設けられている後述の昇降ピン２２２との干渉を避けるためのスリット２１２が形成されている。

【0022】

図５に示すように冷却アーム２１は、上下方向に伸びる支持部２１３によって手前側の基端部が支持され、この支持部２１３は、冷却アーム２１の下方側に配置された移動機構２１４に連結されている。そして移動機構２１４を作動させることにより、冷却アーム２１は搬送アーム１０４との間でウエハＷの受け渡しを行う既述の待機位置と、熱板２２との間でウエハＷの受け渡しを行う搬入位置との間を移動する。

【0023】

図５には、モータによって正転方向または逆転方向に回転自在に構成されたボールネジに前記支持部２１３を連結して冷却アーム２１を移動させる移動機構２１４を構成した例を示しているが、移動機構２１４の具体的構成はこの例に限定されるものではない。
また図５に示すように、冷却アーム２１が配置され、ウエハＷが搬送される空間と、冷却アーム２１の移動機構２１４が設けられた空間とは、仕切板２１５によって上下に区画されている。

【0024】

冷却プレートが配置されている領域の後方側には、ウエハＷの熱処理を実行する熱板２２と、熱板２２を上方側から覆って、当該熱板２２との間にウエハＷの熱処理が行われる処理空間を形成する熱板カバー２２１と、冷却アーム２１と熱板２２との間でウエハＷの受け渡しを行う際に用いられる昇降ピン２２２とが設けられている。

【0025】

本例の熱処理装置２において、昇降ピン２２２は熱板２２の中心を囲むようにして、互いに間隔を開けて３箇所に配置されている。また、各昇降ピン２２２は、上下方向に伸びるように設けられ、共通の昇降機構２２３に接続されている。この昇降機構２２３を作動させることにより、昇降ピン２２２は熱板２２の下方側の退避位置と、ウエハＷの受け渡しが行われる、熱板２２の上方側の受け渡し位置との間を昇降することができる。

【0026】

また、熱板カバー２２１の側壁面には、待機位置側から冷却アーム２１を進入させるための搬入出口２２４が設けられている。さらに、熱板２２を挟んで搬入出口２２４に対向する処理空間の後端側には、当該処理空間内を排気するための不図示の排気口が設けられている。
熱板２２や熱板カバー２２１は、本実施の形態の加熱部を構成している。

【0027】

以上に説明したように、熱処理装置２の筐体２０内には、ウエハＷを例えば２３℃まで冷却する冷却アーム２１と、ウエハＷを１００℃以上の温度に加熱する熱板２２を収容した熱板カバー２２１とが手前からこの順に配置されている。このため筐体２０内には、これら冷却アーム２１や熱板カバー２２１の影響を受け、位置に応じて温度が異なる雰囲気が形成される。

【0028】

即ち図８に温度分布図を併記して示すように、冷却アーム２１の周囲には冷却アーム２１によって冷却された雰囲気が形成され（図８の温度分布図に示す領域Ｃ）、熱板カバー２２１の周囲には熱板２２の放熱によって加熱された雰囲気が形成される（同温度分布図の領域Ｄ）。一方、搬送アーム１０４が進入する搬入出口２０１よりも外側の筐体２０の外部（外気温度）は、ウエハＷの強制冷却を行う冷却アーム２１の周囲よりも高い温度雰囲気（例えば３０℃）となっている（同温度分布図の領域Ａ）。

【0029】

従って本例の熱処理装置２の筐体２０内においては、搬入出口２０１と熱板カバー２２１との間に、外気温度よりも温度の低い低温領域Ｃが形成されていることとなる。
一方で既述のように、搬送アーム１０４を備えるウエハＷの搬送機構Ａ１〜Ａ４は、塗布、現像装置内における主要なパーティクルの発生源の一つとなっている。このようにパーティクルの発生源へ向けて開口する搬入出口２０１を備えた筐体２０内に低温領域Ｃが存在すると、ウエハＷの搬送路で発生したパーティクルが筐体２０内に引き込まれ、ウエハＷの汚染を引き起こす要因の一つとなることを発明者らは見出した。

【0030】

即ち、相対的に温度の高い領域Ａと、低温領域Ｃとが隣り合って形成されている場合に、温度の高い領域Ａで発生したパーティクルは、熱泳動の影響を受け、搬入出口２０１を介して低温領域Ｃへと進入する。熱泳動とは、パーティクルに衝突する気体の運動エネルギーの差に起因して、温度の高い領域Ａから低温領域Ｃへとパーティクルが移動する現象である。熱泳動は、重力の影響が小さい（沈降しにくい）１ｎｍ以上１μｍ以下の小さなパーティクルに対して比較的大きな影響を及ぼす。

【0031】

低温領域Ｃに進入したパーティクルは、最も温度の低い冷却アーム２１の表面に付着して、ウエハＷの裏面を汚染する要因となる。また冷却アーム２１上にウエハＷが保持されている場合には、冷却アーム２１によって冷却されているウエハＷの表面にパーティクルが付着して当該面を汚染する。
後述の参考例に係る実験結果に示すように、発明者らは低温領域Ｃの形成に伴って生じる熱泳動の影響により、熱処理装置２内に配置されたウエハＷの汚染状態が有意に変化することを見出した。

【0032】

本実施の形態に係る熱処理装置２は、上述の熱泳動に起因する低温領域Ｃへのパーティクルの進入を抑制するための進入抑制機構を備えている。
図４〜図７に示すように、進入抑制機構は、搬入出口２０１から冷却アーム２１（低温領域Ｃ）に至る雰囲気に向けて露出する部材の温度のうちの最低温度に冷却され、筐体２０内に進入したパーティクルを捕集するための捕集面を備えた捕集板３１１と、この捕集板３１１の温度調節を行うためのペルチェ素子３１２と、ペルチェ素子３１２に対して電力を供給する給電部３２と、を備えている。捕集板３１１及びペルチェ素子３１２は本実施の形態のパーティクル捕集部３１を構成している。

【0033】

図４、図５に示すようにパーティクル捕集部３１の一部は、搬入出口２０１が形成された筐体２０の側壁の内壁面側に設けられている。さらにパーティクル捕集部３１は、冷却アーム２１を収容する筐体２０内の空間を手前側から見たとき、当該空間を構成する天井壁と左右両側壁の内壁面側、及び前記空間の底面を構成する仕切板２１５の上面側に、冷却アーム２１の基端部位をドーナツ状に囲むように形成されている。これらの四面において、パーティクル捕集部３１は、搬入出口２０１が形成されている内壁面側の位置から、奥手側へ向けて１ｃｍ〜数ｃｍ程度の領域に亘って設けられている。

【0034】

図６には、筐体２０の側壁の内壁面に、搬入出口２０１の周囲を囲むようにして形成されたパーティクル捕集部３１の構成例を示している。パーティクル捕集部３１の捕集板３１１は、アルミニウムやステンレススチールなどの熱伝導性の高い金属製の薄板により構成され、一方側の面を筐体２０内の空間に向けて配置されている。筐体２０内に向けて露出している捕集板３１１の一面が、筐体２０内に進入したパーティクルを捕集する捕集面となる。

【0035】

図６、図７に記載のように、捕集板３１１の他方側の面には、複数のペルチェ素子３１２が設けられ、捕集板３１１はこれらのペルチェ素子３１２を介して筐体２０の内壁面に固定されている。ペルチェ素子３１２は、種類の異なる金属を張り合わせて構成され、所定の方向へ流れるように直流電流を供給したとき、冷却面から放熱面へ向けて熱を移動させることが可能な素子である。図６に示すように、複数のペルチェ素子３１２は、互いに直列に連結されて給電部３２に接続されている。これらのペルチェ素子３１２は、所定の方向に直流電流を流したときに形成される冷却面の向きが互いに同じ方向を向くように配置されている。

【0036】

給電部３２は、出力を変更可能に構成された直流電源３２１と、この直流電源３２１から供給される直流電流の流れ方向を切り替える切替スイッチ３２２ａ、３３２ｂとを備えている。

【0037】

さらに図５に示すように、筐体２０内の空間には、露点計４１のプローブが挿入され、筐体２０内の雰囲気の露点温度を検出することができる。露点計４１を用いて検出した露点温度は、パーティクルの捕集面の温度設定の際に参照される。例えば前記捕集面の設定温度は、冷却アーム２１の温度（２３℃）よりも低温であり、且つ、筐体２０内の露点温度よりも高い温度に設定される。また当該捕集面の温度は、捕集板３１１に設けられた不図示の温度検出部による温度検出結果に基づいて、直流電源３２１から供給される電力を増減させることにより調節される。

【0038】

以上に説明した構成を備える熱処理装置２は制御部４に接続されている。制御部４は不図示のＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には熱処理装置２内におけるウエハＷの搬送や熱処理、冷却処理の設定温度や処理時間に関するステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。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、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

【0039】

次いで、上述の熱処理装置２の作用について図８〜図１０を参照しながら説明する。
塗布、現像装置内の他の装置にて、先行する処理（レジスト液や現像液などの塗布処理や露光処理）が行われたウエハＷが搬送アーム１０４によって搬送されてくるとき、冷却アーム２１は待機位置にて待機している。

【0040】

この際、給電部３２は、ペルチェ素子３１２における捕集板３１１との接触面が冷却面となる方向へと直流電流が流れるように切替スイッチ３２２ａ、３２２ｂの接点が切り替えられている。そして、露点計４１により筐体２０内の露点温度を検出した結果を参照してパーティクルの捕集面の設定温度を決定し、前記捕集面の温度が設定温度（例えば１０〜２０℃の範囲内の温度）となるようにペルチェ素子３１２へ供給される電力が調節される。

【0041】

各ペルチェ素子３１２に電力が供給されると、捕集板３１１側の冷却面から筐体２０側の放熱面向けて熱が移動し、パーティクルの捕集面の温度が設定温度近傍の温度に調節される。一方で、ペルチェ素子３１２から熱を受け取る筐体２０は、捕集板３１１と比較して十分に熱容量が大きく、また各処理層Ｂ１〜Ｂ４内の空間に熱を放熱する放熱面積も広い。このため、パーティクル捕集部３１から熱を受け取ったことに起因する筐体２０の温度上昇が、筐体２０内に進入したパーティクルの挙動に与える影響は無視できるほど小さい。

【0042】

捕集板３１１におけるパーティクルの捕集面の温度が調節されると、当該捕集面の温度低下の影響を受け、搬入出口２０１と低温領域Ｃとの間には、低温領域Ｃよりもさらに温度の低い領域Ｂが形成される。以下、当該領域Ｂを「捕集領域Ｂ」という。
なお既述のようにパーティクルの捕集面の温度は筐体２０内の露点よりも高い温度に設定されているので、捕集面表面の結露が抑えられ、結露水の発生や滴下による動力機器や電気機器への影響はほとんどない。

【0043】

図８に示すように、搬入出口２０１と低温領域Ｃとの間に、さらに温度の低い捕集領域Ｂが形成されることにより、搬送機構Ａ１〜Ａ４にて発生したパーティクルが搬入出口２０１を介して筐体２０内に進入したとしても、捕集領域Ｂ内にパーティクルがトラップされるように熱泳動の力が作用する。

【0044】

即ち、捕集領域Ｂの温度は、低温領域Ｃの温度よりも相対的に低いので、これらの領域に跨って存在するパーティクルに対しては、低温領域Ｃから捕集領域Ｂへ向けて熱泳動の力が作用する。このため、搬入出口２０１から進入したパーティクルは、捕集領域Ｂに留まる。またウエハＷの搬入動作に伴って発生した気流に随伴するなどして、低温領域Ｃまでパーティクルが進入したとしても、当該パーティクルは捕集領域Ｂへと押し返される方向に泳動する。

【0045】

さらに図９に示すように、捕集領域内Ｂ内の雰囲気には、捕集板３１１の捕集面に近づくほど温度が低下する温度分布が形成されている。このため、捕集領域Ｂに進入したパーティクルＰは前記捕集面へ向けて泳動し、捕集面に接触して捕集される。
以上に説明したパーティクル捕集部３１の作用により、冷却アーム２１が待機している待機位置（低温領域Ｃ）に対しては、外部からのパーティクルの進入が抑えられ、比較的清浄な状態に維持されている。

【0046】

ウエハＷの処理の説明に戻ると、待機位置にて待機している冷却アーム２１の上方に、ウエハＷを保持した搬送アーム１０４が進入した後、下方側に降下して冷却アーム２１側にウエハＷが受け渡される。しかる後、冷却アーム２１が搬入出口２２４を介して処理空間内に進入すると、昇降ピン２２２が上昇して冷却アーム２１から昇降ピン２２２へとウエハＷが受け渡される。そして、待機位置へと冷却アーム２１が退却し、昇降ピン２２２を降下させると熱板２２上にウエハＷが載置され、ウエハＷの熱処理が実行される。

【0047】

その後、所定時間が経過し、ウエハＷの熱処理が完了したら、昇降ピン２２２が上昇し、冷却アーム２１が処理空間内に進入して昇降ピン２２２から冷却アーム２１へとウエハＷが受け渡される。次いで冷却アーム２１が待機位置まで移動し、冷却アーム２１上にて所定の冷却温度（例えば２３℃）までウエハＷが冷却される。

【0048】

この期間中においても、冷却アーム２１上のウエハＷの温度は捕集領域Ｂの温度よりも高いので、筐体２０内に進入したパーティクルが熱泳動によってウエハＷに向けて移動する現象の発生が抑えられる。
そして冷却アーム２１上のウエハＷの温度が冷却温度となったら、冷却アーム２１の下方側へ搬送アーム１０４が進入し、搬入時とは反対の手順で冷却アーム２１から搬送アーム１０４へウエハＷが受け渡されて熱処理装置２からウエハＷが搬出され、当該熱処理装置２における熱処理を終える。

【0049】

捕集板３１１の捕集面に捕集されたパーティクルは、例えば数週間〜数年に一度といった間隔で清掃される。このとき図１０に示すように、パーティクルの捕集時とは反対の方向に切替スイッチ３２２ａ、３２２ｂの接点を切り替え、ペルチェ素子３１２における捕集板３１１との接触面を放熱面に切り替えてもよい。例えば捕集面の温度が１００℃程度となるように直流電源３２１の出力を調節すると、捕集面に捕集されているパーティクルＰのうち、グリース由来のパーティクルＰなどが分解、蒸発して、捕集面から除去される。

【0050】

前記捕集面の清掃は、定期的に行う場合に限定されない。例えばマイクロバランス（微量天秤）を構成する水晶振動子やＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）共振子を前記捕集面に設けてもよい。この場合には、マイクロバランス表面へのパーティクルの堆積に起因して、マイクロバランスを流れる電流が変化する質量付加効果を利用して、清掃を行うタイミングを決定することができる。

【0051】

本実施の形態に係る熱処理装置２によれば以下の効果がある。熱処理装置２の筐体２０内に、外気温度よりも温度の低い低温領域Ｃへ向けてパーティクルが進入することを抑えるためのパーティクル捕集部３１が設けられているので、熱泳動に起因する、低温領域Ｃに配置された冷却アーム２１やこの冷却アーム２１に保持されたウエハＷの汚染を抑制することができる。

【0052】

ここでパーティクル捕集部３１は、搬入出口２０１が形成されている筐体２０の側壁近傍位置に設ける場合に限定されない。例えば、筐体２０内を上下に区画する仕切板２１５全体をペルチェ素子３１２によって冷却する構成を採用してもよい。搬入出口２０１を介して筐体２０内に進入したパーティクルは、当該搬入出口２０１の近傍領域にて捕集面に捕集される。このため、冷却アーム２１が待機している領域の下方側の仕切板２１５を冷却したとしても、当該領域へ向けて熱泳動によりパーティクルを引き込む可能性は小さく、冷却アーム２１の汚染を引き起こすおそれは少ない。

【0053】

また、搬入出口２０１の付近にパーティクル捕集部３１を配置してパーティクルを捕集することにより、筐体２０内に搬入されたウエハＷへのパーティクルの付着を抑える手法は、冷却アーム２１を備えた熱処理装置２に適用する場合に限定されない。
図１１は、冷却アーム２１を備えていない熱処理装置２ａにパーティクル捕集部３１を設けた例を示している。なお、以下に説明する各実施形態の説明図において、図１〜図１０を用いて説明したものと共通の構成要素には、これらの図で用いたものと同じ符号を付してある。

【0054】

図１１に示す熱処理装置２ａは、筐体２０に設けられた搬入出口２０１に臨む位置に熱板２２が設けられ、搬送アーム１０４によって搬入されたウエハＷは、昇降ピン２２２に直接、載置される。また、ウエハＷを受け取った昇降ピン２２２は、熱板２２の上面から予め設定された高さ距離だけ離れた位置にてウエハＷの降下を停止させ、この位置にて予備加熱などの熱処理を行う。

【0055】

当該熱処理装置２ａのように、ウエハＷの温度を複数段階に分けて熱処理を行う場合には、ウエハＷを熱板２２上に直接載置して熱処理を行う場合に比べてウエハＷの昇温速度が緩やかになる。この結果、図１１に併記したように、ウエハＷの温度が他の領域の温度に比べて低くなる上下方の温度分布が形成される（図には、ウエハＷの中心を上下方向に貫通するＺ-Ｚ’間の温度分布を示してある）。このような温度分布が形成されている期間中に、搬入出口２０１を介して筐体２０内にパーティクルが進入すると、相対的に温度が低い、ウエハＷの近傍の低温領域に向けて熱泳動によりパーティクルが移動し、ウエハＷを汚染するおそれがある。

【0056】

そこで図１１に示す熱処理装置２ａは、図４、図５に示した熱処理装置２と同様に、搬入出口２０１の近傍にパーティクル捕集部３１を配置することにより、ウエハＷが保持されている領域Ｄよりも低温の捕集領域Ｂを形成している。この結果、図８を用いて説明した熱処理装置２と同様の作用により、捕集領域Ｂにパーティクルをトラップして、段階的に温度が上昇するウエハＷの汚染を抑えることができる。

【0057】

次いで図１２〜図１４を参照しながら第２の実施形態に係る熱処理装置２ｂの構成、作用について説明する。
第２の実施形態に係る熱処理装置２ｂは、既述のパーティクル捕集部３１に替えて、搬入出口２０１を開閉自在なシャッター２０２が設けられている点と、ウエハＷの載置台を成す冷却アーム２１に、ウエハＷの載置面の温度調節部を構成するペルチェ素子２１６が設けられている点とが、図４、図５に示す第１の実施形態に係る熱処理装置２と異なっている。

【0058】

ペルチェ素子２１６は、出力が可変に構成された直流電源３２１と、この直流電源３２１から供給される直流電力の流れ方向を切り替える切替スイッチ３２２ａ、３３２ｂとを備えた給電部３２に接続されている。この結果、ペルチェ素子２１６は、冷却アーム２１の載置面に載置されたウエハＷの温度を、熱板２２にて実施される熱処理の温度よりも低く、且つ、外気温度よりも高い搬入出温度Ｔ１（図１３）と、前記外気温度よりも低い冷却温度Ｔ２（図１４）との間で昇降することができる。なお、搬入出温度Ｔ１は、外気温度と同じ温度としてもよい。
また、搬入出口２０１を開閉するシャッター２０２は、筐体２０内へのパーティクルの進入を阻害する状態を形成する阻害部を構成している。

【0059】

上記構成を備えた熱処理装置２ｂの作用について説明すると、処理対象のウエハＷを保持した搬送アーム１０４を進入させるタイミング（第１工程）においては、ペルチェ素子２１６により冷却アーム２１の温度を搬入出温度Ｔ１まで上昇させてからシャッター２０２を開く（図１３）。このとき、冷却アーム２１が待機している領域Ｃ’は、外気温度よりも高い温度となっているので、熱泳動に起因するパーティクルの進入が抑えられる。

【0060】

次いで、図１４に示すようにシャッター２０２によって搬入出口２０１を閉じてから、ペルチェ素子２１６により冷却アーム２１の温度を冷却温度Ｔ２まで低下させる（図１４）。そして、冷却アーム２１を熱板カバー２２１内へ進入させ、図４、図５、図８を用いて説明した熱処理装置２と同様の手順にて熱板２２にウエハＷを受け渡し、熱処理を実行する（第２工程）。

【0061】

熱処理を終えたら、冷却アーム２１にウエハＷを受け取り、ウエハＷの冷却を行う（第３工程）。これらの期間中、外気温度よりも低い温度に冷却された冷却アーム２１の待機位置は低温領域Ｃとなるが、搬入出口２０１はシャッター２０２によって閉じられているので、パーティクルの進入は阻害され、ウエハＷの汚染を防止できる。

【0062】

次いで、冷却温度までウエハＷが冷却されたら、再度、搬入出温度Ｔ１まで冷却アーム２１の温度を上昇させる（図１３、第４工程）。こうして、領域Ｃ’が外気温度よりも高い温度雰囲気となってからシャッター２０２を移動させて、搬入出口２０１を開き、搬送アーム１０４を進入させて熱処理後のウエハＷを搬出する（第５工程）。この動作においても、冷却アーム２１と搬送アーム１０４との間でのウエハＷの受け渡しが行われる領域Ｃ’は、外気温度よりも高い温度となっているので、熱泳動に起因するパーティクルの進入が抑えられる。

【0063】

以上に説明した第２の実施形態に係る熱処理装置２ａの動作をまとめると、冷却アーム２１が冷却温度Ｔ２の期間中は、シャッター２０２によって搬入出口２０１を閉じ、筐体２０内へのパーティクルの進入を阻害する状態が形成される。そして、冷却アーム２１が搬入出温度Ｔ１に調節されてから、搬入出口２０１を開くことにより、シャッター２０２によって筐体２０内へのパーティクルの進入を阻害する状態が解除される。しかしながら当該期間中は、筐体２０内に低温領域が形成されていないので、熱泳動に起因するパーティクルの進入が抑えられる。

【0064】

ここで、冷却アーム２１の温度を冷却温度Ｔ２まで低下させるタイミングは、必ずしも熱板２２へのウエハＷの搬送前に限定されない。例えばウエハＷを熱板２２に受け渡した後、熱処理が終わるまで待機している期間中（遅くとも熱処理後のウエハＷの冷却を開始するまで）に冷却アーム２１の温度を冷却温度Ｔ２まで低下させてもよい。この場合に、搬入出口２０１はシャッター２０２を閉じるタイミングは、冷却アーム２１の温度を低下させるタイミングに合わせて行ってもよいし、既述の例と同様にウエハＷを筐体２０内に搬入した後、予防的にシャッター２０２を閉じておいてもよい。

【0065】

また、筐体２０内へのパーティクルの進入を阻害する状態を形成する阻害部は、搬入出口２０１の開閉を行うシャッター２０２によって構成する場合に限定されない。
例えば図１５に示すように、搬入出口２０１と低温領域Ｃとの間に、外気温度よりも高温の高温領域Ｅを形成するための、ヒーターなどからなる昇温部３３を設けてもよい。この昇温部３３を用いて、冷却アーム２１が冷却温度Ｔ２となっている期間中（低温領域Ｃが形成されている期間中）は、搬入出口２０１と低温領域Ｃとの間に高温領域Ｅを形成する（図１５の温度分布図中の実線参照）。これにより、搬入出口２０１付近のパーティクルに作用する熱泳動の方向が筐体２０から外部へと向かう方向となり、筐体２０内へのパーティクルの進入が阻害される。

【0066】

一方で、冷却アーム２１が搬入出温度Ｔ１となっている期間中は、昇温部３３による昇温をオフにして、領域Ｅ’の温度調節を行わない（図１５の温度分布図中の破線参照）。これにより、外部から筐体２０内への熱泳動によるパーティクルの進入を抑制しつつ、冷却アーム２１上で冷却した搬入出口２０１に通過させる際のウエハＷの不要な温度上昇を避けることができる。

【0067】

ここで、図４〜図８に示したパーティクル捕集部３１や図１３〜図１４に示した冷却アーム２１の温度調節部を構成する手段は、ペルチェ素子３１２、２１６を用いる例に限定されるものではない。例えば、温度調節流体の流路を設け、冷媒と熱媒とを切り替えて供給してもよい。
さらに、ウエハＷの熱処理を実行する加熱部は、熱板２２を用いる場合に限定されない。例えばランプ加熱などを用いて熱処理を行ってもよい。

【0068】

さらに、冷却アーム２１が、搬入出温度Ｔ１と冷却温度Ｔ２との間で温度を昇降する温度調節部を備えることは必須の要件ではなく、常時、冷却温度となっていてもよい。この場合には、冷却アーム２１よりも上方側の位置と、下方側の位置との間を昇降する昇降ピン（不図示）などを用いてウエハＷを搬入出温度Ｔ１に調節することができる。

【0069】

例えば、シャッター２０２が開かれた搬入出口２０１から搬送アーム１０４を進入させて、ウエハＷを搬入する際、冷却アーム２１よりも上方側の位置に昇降ピンを待機させておき、この昇降ピンにウエハＷを受け渡す（第１工程）。このとき、昇降ピンに保持されたウエハＷの下方側の冷却アーム２１は、冷却温度Ｔ２に温度調節されているが、ウエハＷは冷却アーム２１から離れた位置に保持されているので、冷却温度までは温度が低下しない。

【0070】

さらにここで、図８を用いて説明したように、熱板２２の放熱が発生する筐体２０内では、冷却アーム２１から離れた高さ位置にて、ウエハＷの温度を外気温度以上の温度に維持することができる場合がある。搬送アーム１０４と昇降ピンとの間でのウエハＷの受け渡しが行われる高さ位置は、このような高さ位置に設定される。

【0071】

しかる後、搬送アーム１０４の退出後、シャッター２０２を閉じ、昇降ピンを降下させて冷却アーム２１にウエハＷを受け渡す。この結果、ウエハＷの温度は冷却温度まで低下するが、シャッター２０２が閉じられているので、パーティクルの進入が阻害され、低温領域Ｃ上のウエハＷの汚染を防止できる。

【0072】

次いで冷却アーム２１が熱板２２にウエハＷを受け渡し、ウエハＷに対する熱処処理が実行される（第２工程）。熱処理を終えたウエハＷは、冷却アーム２１に受け渡され、冷却温度Ｔ２に冷却される（第３工程）。これらの期間中にもシャッター２０２は閉じられているので、冷却温度Ｔ２で待機している冷却アーム２１や熱処理後に冷却アーム２１上で冷却されるウエハＷへのパーティクルの付着が抑えられる。

【0073】

そしてウエハＷが冷却温度まで冷却されたら、昇降ピンを上昇させてウエハＷを受け取った後、ウエハＷの温度が搬入出温度（搬出温度）Ｔ１となるまで冷却アーム２１の上方位置で待機する（第４工程）。ウエハＷが搬入出温度となってからシャッター２０２を開き、搬送アーム１０４が熱処理後のウエハＷを受け取って搬出する（第５工程）。ウエハＷが搬入出温度となってからシャッター２０２を開くことにより、熱泳動に起因するウエハＷの汚染を防止できる。
ウエハＷが搬出された後は、次のウエハＷが搬入されるまでシャッター２０２を開いておいてもよいし、常時、冷却されている冷却アーム２１の汚染を防止する趣旨で、シャッター２０２を閉じてもよい。

【0074】

また、図４〜図１１を用いて説明した第１の実施形態に係る熱処理装置２、２ａのパーティクル捕集部３１や、図１２〜図１５を用いて説明した第２の実施形態に係る熱処理装置２ｂ、２ｃの阻害部を成すシャッター２０２、昇温部３３、冷却アーム２１の温度調節部を成すペルチェ素子２１６は、共通の熱処理装置に設けてもよい。

【0075】

さらには、搬送機構Ａ１〜Ａ４のレールなどのパーティクルの発生源に対して、発生源の周囲の領域に直接、パーティクル捕集部を設け、発生源付近にてパーティクルを捕集することにより、熱処理装置２、２ａ〜２ｃ内へのパーティクルの進入を抑制してもよい。

【実施例】

【0076】

（実験１）
ウエハＷを保持する温度の違いにより、ウエハＷに付着するパーティクル数の変化を調べた。
Ａ．実験条件
ウエハＷの搬送機構Ａが設けられた搬送路に向けて開口する搬入出口２０１を備えた筐体２０内にウエハＷを配置し、異なる温度条件下でウエハＷを保持した。そして共通の処理層Ｂ内に設けられている他の処理装置へ、搬送機構Ａを用いたウエハＷ（筐体２０内に配置したウエハＷとは別のウエハＷである）の搬送を６０時間行った後、パーティクルカウンターにより、各ウエハＷに付着しているパーティクル数を計測した。
（参考例１−１） 外気温度（３０℃）に対してウエハＷの温度を−９℃低下させて（２１℃）保持した場合のパーティクルの付着数を計測した。
（参考例１−２） 外気温とほぼ同程度（３０．５℃）の温度でウエハＷを保持した点以外は、参考例１−１と同様の条件下で実験を行った。

【0077】

Ｂ．実験結果
参考例１−１の実験結果を図１６（ａ）に示し、参考例１−２の実験結果を図１６（ｂ）に示す。図１６（ａ）、（ｂ）を比較すると、ウエハＷを冷却した参考例１−１のウエハＷの方が多数のパーティクルが付着しており、熱泳動の影響でパーティクルの付着数が増加することが確認できた。

【0078】

また、参考例１−１の例において、ウエハＷに付着したパーティクルの成分分析を行ったところ、グリースに起因するパーティクルが最も多く、次いでアルミニウムの金属粉が多かった。金属粉は、搬送機構Ａのレール上を移動体が移動することなどにより金属母材が削られて発生したものと考えられる。また、グリースに起因するパーティクルは、捕集板３１１の捕集面に堆積した場合であっても、図１０に示した加熱法により、分解、蒸発させて除去することができる。

【0079】

（実験２）
図５に示すように、筐体２０内に、搬入出口２０１から見て冷却アーム２１及び熱板２２がこの順に配置された熱処理装置２にて、パーティクル捕集部３１を設けた場合と、設けなかった場合とにおけるウエハＷに付着するパーティクル数の違いを調べた。
Ａ．実験条件
熱処理装置２内の冷却アーム２１上にウエハＷを載置し、搬送路側にて搬送機構ＡによるウエハＷ（筐体２０内に配置したウエハＷとは別のウエハＷである）の搬送動作を６０時間行った後、パーティクルカウンターにより、各ウエハＷに付着しているパーティクル数を計測した。実験中、外気温度は３０℃、冷却アーム２１上の温度は２３℃（外気温度−７℃）、熱板カバー２２１の周囲の温度は５０℃に維持した。
（実施例２−１） 図４に砂状のハッチを付して示した領域の仕切板２１５の上面に、搬入出口２０１側から見て左右方向の幅３０ｃｍ、前後方向の奥行が１ｃｍのパーティクル捕集部３１を設けて実験を行った。パーティクル捕集部３１（捕集面）の温度は２１℃（外気温度−９℃）に調節した。
（比較例２−１） パーティクル捕集部３１を設けなかった点以外は、実施例２−１と同様の条件で実験を行った。

【0080】

Ｂ．実験結果
実施例２−１の実験結果を図１７（ａ）に示し、比較例２−１の実験結果を図１７（ｂ）に示す。図１６の場合と同様に、各図中の円はウエハＷの外縁を示し、パーティクルの付着位置をドットで示してある。また、図１８の棒グラフは、各グラフの下方に示した粒径以上の直径を有するパーティクルの積算の付着数を表示してある（実施例２−１は白抜きの棒グラフ、比較例２−１は斜線ハッチを付した棒グラフで示してある）。

【0081】

図１７（ａ）、（ｂ）を比較すると、一見して、パーティクル捕集部３１を設けた実施例２−１の方が、ウエハＷに対するパーティクルの付着数が少ないことが分かる。また、これらの図に向かって下部側が搬入出口２０１に対向する領域であり、比較例２−１によればウエハＷ面内の前記搬入出口２０１に対向する領域に集中的にパーティクルが付着していることが観察できる。図１８によれば、実施例２−１における直径５０ｎｍ以上のパーティクルの付着数は５２１個であるのに対し、比較例２−１の場合は、１９７４個であって、約３倍もの付着数の違いが発生した。この付着数の差は、粒径が大きくなるに従って小さくなり、１μｍ以上の粒径範囲では、ウエハＷに付着したパーティクル数の差は誤差範囲内であり、ほとんど差異はなかった。

【0082】

これらのことから、筐体２０内にパーティクル捕集部３１を設けることにより、冷却アーム２１に保持されたウエハＷへのパーティクルの付着を抑制する効果が発揮され、この効果は、粒径の小さい範囲にて顕著に表れることが確認された。また比較例２−１のウエハＷ面内におけるパーティクルの付着分布から、筐体２０に設けられた搬入出口２０１がパーティクルの主要な進入源であり、搬入出口２０１にパーティクルの進入抑制機構（本実験ではパーティクル捕集部３１）を設けることにより、ウエハＷへのパーティクルの付着を効果的に抑制できることも確認された。

【符号の説明】

【0083】

Ｐ パーティクル
Ｗ ウエハ
１０４ 搬送アーム
２、２ａ〜２ｃ
熱処理装置
２０ 筐体
２０１ 搬入出口
２０２ シャッター
２１ 冷却アーム
２１６ ペルチェ素子
２２ 熱板
３１ パーティクル捕集部
３１２ ペルチェ素子
３２ 給電部
３３ 昇温部
３２２ａ、３２２ｂ
切替スイッチ
４ 制御部
４１ 露点計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】