特許 7542158 基板処理装置及び基板処理方法

(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】

(24)【登録日】2024-08-21

(45)【発行日】2024-08-29

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240822BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 571

H01L21/30 568

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2023542692

(86)(22)【出願日】2022-04-26

(86)【国際出願番号】 JP2022018929

(87)【国際公開番号】W WO2023209815

(87)【国際公開日】2023-11-02

【審査請求日】2023-07-13

(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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100212026

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真生

(72)【発明者】

【氏名】牛丸 浩二

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 建次

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 圭

(72)【発明者】

【氏名】大塚 幸信

【審査官】植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０６４２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１０３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８６９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２９６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－００７５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、
前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御し、
前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記ガス吐出部からの吐出量を増加させるように前記ガス吐出部を制御し、
前記制御部は、
前記排気量を増加させておらず、前記吐出量を増加させていない状態で、前記基板の加熱が開始されるように前記外周排気部及び前記ガス吐出部を制御し、
前記基板の加熱の開始後の第１タイミングで、前記吐出量を増加させていない状態を維持したまま、前記排気量を増加させるように前記外周排気部及び前記ガス吐出部を制御し、
前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで、前記排気量を増加させた状態を維持したまま、前記吐出量を増加させるように前記外周排気部及び前記ガス吐出部を制御する、基板処理装置。

【請求項2】

被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、
前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御し、
前記チャンバ内に、前記処理空間に対して接続された、前記熱板よりも下方のバッファ空間がさらに形成され、
前記バッファ空間に対して前記チャンバの外部から気体を供給する気体供給部をさらに有し、
前記バッファ空間は、前記処理空間より、体積が大きい、基板処理装置。

【請求項3】

被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、
前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御し、
前記熱板は、当該熱板に前記基板を吸着するための吸着孔を有し、
前記吸着孔に連通する流路を有する樹脂製のパッドをさらに有し、
前記樹脂製のパッドは、金属製の部材を介して、前記吸着孔に連通し且つ前記熱板に接続されている、基板処理装置。

【請求項4】

前記金属製の部材は、大径部を有する、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記熱板に対して支持柱を介して下方に接続される環状部材をさらに有し、
前記樹脂製のパッドは、前記環状部材の下方に位置する、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項6】

被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、
前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御し、
前記制御部は、前記ガス吐出部の前記ヘッド部に設けられた複数の吐出孔のうち、前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの温度を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの温度よりも高くするように、前記ガス吐出部を制御する、基板処理装置。

【請求項7】

被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、
前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御し、
前記制御部は、前記ガス吐出部の前記ヘッド部に設けられた複数の吐出孔のうち、前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの流速を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの流速よりも大きくするように、前記ガス吐出部を制御する、基板処理装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記ガス吐出部からの吐出量を増加させるように前記ガス吐出部を制御する、請求項２～７のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記制御部は、
前記排気量を増加させておらず、前記吐出量を増加させていない状態で、前記基板の加熱が開始されるように前記外周排気部及び前記ガス吐出部を制御し、
前記基板の加熱の開始後の第１タイミングで、前記吐出量を増加させていない状態を維持したまま、前記排気量を増加させるように前記外周排気部及び前記ガス吐出部を制御し、
前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで、前記排気量を増加させた状態を維持したまま、前記吐出量を増加させるように前記外周排気部及び前記ガス吐出部を制御する、請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、
前記基板に前記熱処理を施すことは、
チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部の熱板に支持させて加熱することと、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、
を含み、
前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記排気することにおける排気量を増加させることと、
前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記ガスを吐出させることにおける吐出量を増加させることとをさらに含み、
前記排気量を増加させること、及び、前記吐出量を増加させることにおいては、
前記基板の加熱が開始される時点では、前記排気量及び前記吐出量を増加させておらず、
前記基板の加熱の開始後の第１タイミングで、前記吐出量を増加させていない状態を維持したまま、前記排気量を増加させ、
前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで、前記排気量を増加させた状態を維持したまま、前記吐出量を増加させる、基板処理方法。

【請求項11】

被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、
前記基板に前記熱処理を施すことは、
チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部の熱板に支持させて加熱することと、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、
を含み、
前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記排気することにおける排気量を増加させることをさらに含み、
前記チャンバ内に、前記処理空間に対して接続された、前記熱板よりも下方のバッファ空間がさらに形成され、
前記バッファ空間に対して前記チャンバの外部から気体を供給することをさらに含み、
前記バッファ空間は、前記処理空間より、体積が大きい、基板処理方法。

【請求項12】

被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、
前記基板に前記熱処理を施すことは、
チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部の熱板に支持させて加熱することと、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、
を含み、
前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記排気することにおける排気量を増加させることをさらに含み、
前記熱板は、当該熱板に前記基板を吸着するための吸着孔を有し、
前記吸着孔に連通する流路を有する樹脂製のパッドをさらに有し、
前記樹脂製のパッドは、金属製の部材を介して、前記吸着孔に連通し且つ前記熱板に接続されている、基板処理方法。

【請求項13】

前記金属製の部材は、大径部を有する、請求項１２に記載の基板処理方法。

【請求項14】

前記熱板に対して支持柱を介して下方に接続される環状部材をさらに有し、
前記樹脂製のパッドは、前記環状部材の下方に位置する、請求項１２に記載の基板処理方法。

【請求項15】

被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、
前記基板に前記熱処理を施すことは、
チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部の熱板に支持させて加熱することと、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、
を含み、
前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記排気することにおける排気量を増加させることをさらに含み、
前記ガスを吐出させることにおいて、前記複数の吐出孔のうち前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの温度を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの温度よりも高くする、基板処理方法。

【請求項16】

被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、
前記基板に前記熱処理を施すことは、
チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部の熱板に支持させて加熱することと、
前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、
前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、
を含み、
前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記排気することにおける排気量を増加させることをさらに含み、
前記ガスを吐出させることにおいて、前記複数の吐出孔のうち前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの流速を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの流速よりも大きくする、基板処理方法。

【請求項17】

前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記ガスを吐出させることにおける吐出量を増加させることをさらに含む、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項18】

前記排気量を増加させること、及び、前記吐出量を増加させることにおいては、
前記基板の加熱が開始される時点では、前記排気量及び前記吐出量を増加させておらず、
前記基板の加熱の開始後の第１タイミングで、前記吐出量を増加させていない状態を維持したまま、前記排気量を増加させ、
前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで、前記排気量を増加させた状態を維持したまま、前記吐出量を増加させる、請求項１７に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、基板に形成された塗布膜を加熱処理する加熱ユニットを含む基板処理装置が開示されている。特許文献１に記載の加熱ユニットは、処理容器内に設けられて基板を加熱するための加熱部と、基板の外周側からユニット内にガスを供給する配管と、基板の中央付近の上方からユニット内からの排気を行う排気配管とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－５６１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、熱処理において生じる基板の欠陥を抑制することが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係る基板処理装置は、被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、熱処理において生じる基板の欠陥を抑制することが可能な技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、基板処理システムの一例を示す模式図である。

【図2】図２は、塗布現像装置の一例を示す模式図である。

【図3】図３は、熱処理ユニットの一例を示す模式図である。

【図4】図４は、ガス吐出部の一例を示す模式図である。

【図5】図５は、制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図6】図６は、基板処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、熱処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８（ａ）～図８（ｃ）は、熱処理手順における各部材の動作及びガスの流れの一例を示す模式図である。

【図9】は、熱処理手順における気流の大きさとワークの温度との関係の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［例示的実施形態］
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

図１～図５を参照して、一実施形態に係る基板処理システムについて説明する。図１に示される基板処理システム１は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のワークＷである。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。基板処理システム１は、塗布・現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、ワークＷ（基板）上に形成されたレジスト膜（感光性被膜）を露光する装置である。具体的には、露光装置３は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理前に、下層膜が形成されたワークＷの表面にレジスト（薬液）を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。

【0010】

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

【0011】

キャリアブロック４は、塗布・現像装置２内へのワークＷの導入及び塗布・現像装置２内からのワークＷの導出を行う。例えばキャリアブロック４は、ワークＷ用の複数のキャリアＣを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ１を内蔵している。キャリアＣは、例えば円形の複数枚のワークＷを収容する。搬送装置Ａ１は、キャリアＣからワークＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からワークＷを受け取ってキャリアＣ内に戻す。処理ブロック５は、複数の処理モジュール１１，１２，１３，１４を有する。

【0012】

処理モジュール１１は、塗布ユニットＵ１と、熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにワークＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１１は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりワークＷの表面上に下層膜を形成する。塗布ユニットＵ１は、下層膜形成用の処理液をワークＷ上に塗布する。熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。つまり、熱処理ユニットＵ２は、処理液の被膜が形成されたワークＷに熱処理を施す。これにより、ワークＷの表面に下層膜が形成される。下層膜の具体例としては、例えばスピンオンカーボン（ＳＯＣ）膜等の所謂ハードマスクが挙げられる。熱処理において被膜が形成されたワークＷを加熱すると、当該被膜から昇華物（不要物）が発生する。このため、熱処理ユニットＵ２には、昇華物を排出するための排気部が設けられる。

【0013】

処理モジュール１２は、塗布ユニットＵ３と、熱処理ユニットＵ４と、これらのユニットにワークＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１２は、塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４により下層膜上にレジスト膜を形成する。塗布ユニットＵ３は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜の上に塗布する。熱処理ユニットＵ４は、被膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

【0014】

処理モジュール１３は、塗布ユニットＵ５と、熱処理ユニットＵ６と、これらのユニットにワークＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１３は、塗布ユニットＵ５及び熱処理ユニットＵ６によりレジスト膜上に上層膜を形成する。塗布ユニットＵ５は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。熱処理ユニットＵ６は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。

【0015】

処理モジュール１４は、現像ユニットＵ７と、熱処理ユニットＵ８と、これらのユニットにワークＷを搬送する搬送装置Ａ３とを内蔵している。処理モジュール１４は、現像ユニットＵ７及び熱処理ユニットＵ８により、露光処理が施されたレジスト膜の現像処理及び現像処理に伴う熱処理を行う。現像ユニットＵ７は、露光済みのワークＷの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットＵ８は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Post Exposure Bake）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Post Bake）等が挙げられる。

【0016】

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームを含む搬送装置Ａ７が設けられている。搬送装置Ａ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でワークＷを昇降させる。

【0017】

処理ブロック５内におけるインタフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

【0018】

インタフェースブロック６は、露光装置３との間でワークＷの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック６は、受け渡しアームを含む搬送装置Ａ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。搬送装置Ａ８は、棚ユニットＵ１１に配置されたワークＷを露光装置３に渡す。搬送装置Ａ８は、露光装置３からワークＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻す。

【0019】

なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置２の構成に限られない。基板処理装置は、下層膜等の被膜の熱処理を行う熱処理ユニット、及びこれを制御可能な制御装置を備えていればどのようなものであってもよい。

【0020】

（熱処理ユニット）
続いて、図３及び図４を参照して、処理モジュール１１の熱処理ユニットＵ２の一例について詳細に説明する。図３に示されるように、熱処理ユニットＵ２は筐体９０と、加熱部２０と、チャンバ３０と、外周排気部６０とを有する。筐体９０は、少なくとも加熱部２０及びチャンバ３０を収容する。この場合、チャンバ３０は、筐体９０が形成する収容空間Ｖ内に配置される。なお、図３では、一部の要素を除き断面であることを示すハッチングが省略されている。

【0021】

チャンバ３０は、上チャンバ３１と、下チャンバ３２と、を含んで構成される。上チャンバ３１は上側に位置し、下チャンバ３２は下側に位置する。また、下チャンバ３２は、加熱部２０を内側に収容している。

【0022】

加熱部２０は、ワークＷを支持して加熱する。加熱部２０は、例えば、熱板２２と、熱板ヒータ２４とを有する。熱板２２は、熱処理対象のワークＷを支持し、支持している当該ワークＷに熱を伝達する。熱板ヒータ２４は、熱板２２の温度を上昇させる。一例として、熱処理中において熱板２２の温度は３００°～５００°程度に保たれる。熱板ヒータ２４は、例えば熱板２２内に設けられる。熱板２２は、一例として略円板状に形成されている。熱板２２の直径は、ワークＷの直径よりも大きくてもよい。熱板２２は、載置面２２ａを有しており、載置面２２ａの所定位置にワークＷが載置された状態で当該ワークＷを支持する。熱板２２は、熱伝導率が高いアルミ、銀、又は銅等の金属によって構成されてもよい。熱板２２の載置面２２ａの上方はワークＷの熱処理を行うための処理空間Ｓとなる。

【0023】

熱板２２は、ワークＷを吸着するための吸着孔２２ｂを例えば複数有している。各吸着孔２２ｂは、熱板２２を厚さ方向に貫通するように形成されている。

【0024】

また、各吸着孔２２ｂは、中継部材４１の中継孔４１ａに接続されている。各中継孔４１ａは、吸着のための排気を行う排気ライン２７に接続されている。

【0025】

吸着孔２２ｂと中継孔４１ａとの接続は、金属製の金属部材４２及び樹脂製のパッド４３を介して行われる。具体的には、吸着孔２２ｂと中継孔４１ａとの接続は、金属部材４２内の流路と樹脂製のパッド４３内の流路を介して行われる。

【0026】

金属部材４２は、吸着孔２２ｂ側に位置し、樹脂製のパッド４３は、中継孔４１ａ側に位置する。金属部材４２は、一端が、熱板２２（具体的には吸着孔２２ｂ）に直接接続され、他端が、対応する樹脂製のパッド４３の一端に直接接続されている。言い換えると、各樹脂製のパッド４３は、金属部材４２を介して、対応する吸着孔２２ｂに連通し且つ熱板２２に接続されている。また、樹脂製のパッド４３の他端は、中継部材４１（具体的には中継孔４１ａ）に直接接続されている。

【0027】

金属部材４２は、樹脂製のパッド４３側に大径部４２ａを有する。大径部４２ａの内部は、金属部材４２の熱板２２に接続されている部分（上端）よりも断面積が大きい流路空間４２ｂを有し、熱処理で発生する昇華物による詰まりのリスクが低減されている。また、この断面積が大きい流路空間４２ｂによって、ワークＷの吸着時に処理空間Ｓから吸引する気体の熱が緩和されて吸着のための排気ライン２７に向かって流れる。つまり、樹脂製のパッド４３や排気ライン２７に至るまでの排気流路を構成する機器の高温による劣化リスクを抑制し得る。

【0028】

また、下チャンバ３２内には、熱板２２の下方に、ワークＷを下方から支持し昇降させる昇降ピン（図示せず）が例えば３本設けられている。昇降ピンは、モータ等の駆動源を有する昇降機構（図示せず）により昇降される。この昇降機構は制御装置１００により制御される。なお、熱板２２の中央部には、上記昇降ピンが通過する貫通孔（図示せず）が形成されている。昇降ピンは、貫通孔を通過し、熱板の上面から突出可能である。

【0029】

上記の加熱部２０を収容する下チャンバ３２は、加熱部２０の熱板２２を所定の位置に保持する。下チャンバ３２は、例えば、支持底壁３２１と、周壁部３２２を含む。支持底壁３２１は、熱板２２の直径と同程度の直径を有する円板状に形成されている。周壁部３２２は、支持底壁３２１の外縁から上方に延びるように形成されている。周壁部３２２は、円環状に形成され、熱板２２の載置面２２ａと同程度の高さ位置まで延びている。周壁部３２２は、熱板２２の周囲を囲っている。例えば、周壁部３２２の内周面と熱板２２の外周面とは対向している。周壁部３２２の内周面と熱板２２の外周面との間に、隙間が形成されてもよい。

【0030】

加熱部２０の熱板２２は、例えば、下チャンバ３２の支持底壁３２１に支持される。具体的には、熱板２２は、支持部３３０を介して、下チャンバ３２の支持底壁３２１に支持される。支持部３３０は、例えば、上端が熱板２２に接続される支持柱３３１と、支持柱３３１を支持する環状部材３３２と、下チャンバ３２の底壁に環状部材３３２を支持する脚部材３３３と、を有する。

【0031】

環状部材３３２は金属で形成されており、熱板２２の裏面の大部分に対して支持柱３３１の高さの分、間隙をもって設けられている。樹脂製のパッド４３を、そのように設けられている環状部材３３２の下方に配置することで、熱板２２からの熱を環状部材３３２が効果的に遮断し、樹脂製のパッド４３が高温に晒されにくく（熱劣化しにくく）している。

【0032】

なお、下チャンバ３２の周壁部３２２には、取り込み口３２３が設けられる。取り込み口３２３は、チャンバ３０の外部から当該チャンバ３０内に気体を取り込む気体供給部として機能する。

【0033】

上チャンバ３１は、例えば、円板状に形成されている。上チャンバ３１は、処理空間Ｓが形成される際に、加熱部２０上のワークＷを上方から覆うように下チャンバ３２との間に隙間ｇを設けた状態で配置される。上チャンバ３１は、例えば、天板３１１と、側壁３１２を含む。

【0034】

上チャンバ３１は、ガス吐出部５０を含んでいる。ガス吐出部５０は、チャンバ３０内の処理空間Ｓにおいて、熱板２２上のワークＷに向けて上方からガスを吐出する。ガス吐出部５０は、例えば、ワークＷの表面の略全面に向けてガスを吐出する。ガス吐出部５０により吐出されるガスの種類は限定されないが、例えば、エア、水分含有量が調節されたガス、又は不活性ガス（窒素ガス）が用いられてもよい。ガス吐出部５０には、供給路５６を介してガスの供給源が接続される。ガス吐出部５０は、天板２１１に設けられるヘッド部５２を有してもよい。ヘッド部５２には、天板２１１の下側に設けられるガス分配空間と、熱板２２上のワークＷに対向する下面に設けられた、ガス分配空間と処理空間Ｓとの間を貫通する複数の吐出孔５４とが形成されている。ガス分配空間は、複数の吐出孔５４と供給路５６とを接続する空間である。

【0035】

図４は、図３に例示する上チャンバ３１を下方から見た模式図である。図４に示されるように、複数の吐出孔５４は、天板３１１の下面に沿って点在する。複数の吐出孔５４は、例えば、天板３１１の下面のうちの熱板２２上のワークＷに対向する部分（対向部分）に略均一な密度で点在している。なお、上方から見て、対向部分よりも外側（ワークＷの周縁よりも外側）にも、吐出孔５４が設けられていてもよい。複数の吐出孔５４は、上記対向部分において散らばって配置されている。ガス吐出部５０からエア等のガスが吐出される場合に、単位時間あたりの吐出量がワークＷの表面全域において略均一となるように、複数の吐出孔５４が点在していてもよい。

【0036】

複数の吐出孔５４の開口面積は、互いに略同一であってもよい。複数の吐出孔５４の開口面積が互いに略同一である場合において、複数の吐出孔５４は、対向部分の単位面積あたりの吐出孔５４の開口面積が占める割合が均一となるように点在していてもよい。上下方向から見て、吐出孔５４の形状は円又は楕円であってもよい。隣り合う吐出孔５４同士の間隔が略同一となるように、複数の吐出孔５４が点在していてもよい。一例として、図４に示されるように、複数の吐出孔５４が横方向及び縦方向に沿って２次元配列される場合に、横方向において隣り合う吐出孔５４同士の間隔が均一であってもよく、縦方向において隣り合う吐出孔５４同士の間隔が均一であってもよい。横方向で隣り合う吐出孔５４同士の間隔と縦方向で隣り合う吐出孔５４同士の間隔とが略同一であってもよい。

【0037】

側壁３１２は、天板３１１の外縁から下方に延びるように形成されている。側壁３１２は、円環状に形成されており、載置面２２ａを囲っている。図３には、処理空間Ｓが形成される際の上チャンバ３１の配置の一例が示されており、この配置において、側壁３１２の下端面３１２ａは、下チャンバ３２の周壁部３２２の上端面と近接した状態で対向している。具体的には、側壁３１２の下端面３１２ａと周壁部３２２の上端面との間に隙間ｇが形成されており、この隙間ｇは、処理空間Ｓと、チャンバ３０外の空間とを接続する。

【0038】

側壁３１２の内周面３１２ｂは、当該側壁３１２の下端から天板３１１に近づくにつれて、水平方向における天板３１１の中心との距離が小さくなるように、上下方向に対して傾斜していてもよい。この場合、側壁３１２の内径は、側壁３１２の下端から天板３１１に近づくにつれて小さくなる。

【0039】

上チャンバ３１はさらに外周排気部６０を含む。外周排気部６０は、加熱部２０に支持されたワークＷの周縁よりも外側の外周領域から処理空間Ｓ内の気体を排出する。外周排気部６０は、ガス吐出部５０のヘッド部５２の外側に設けられた複数の第１排気孔６１及び複数の第２排気孔６２を有する。

【0040】

複数の第１排気孔６１は、上チャンバ３１の側壁３１２内に設けられ、側壁３１２の傾斜した内周面３１２ｂにそれぞれ開口している。図４に示されるように、複数の第１排気孔６１は、天板３１１の外側に環状に配置されてもよい。なお、複数の第１排気孔６１が、天板３１１内に設けられ、天板３１１の下面の外周部にそれぞれ開口してもよい。

【0041】

複数の第２排気孔６２は、上チャンバ３１の側壁３１２内に設けられ、側壁３１２の下端面３１２ａにそれぞれ開口している。複数の第２排気孔６２は、チャンバ３０が閉状態である場合において、上チャンバ３１（側壁３１２）と下チャンバ３２（周壁部３２２）との間の隙間ｇに開口している。複数の第２排気孔６２は、複数の第１排気孔６１よりも外側に環状に配置されてもよい。第２排気孔６２の高さ位置は、第１排気孔６１の高さ位置よりも低くされている。

【0042】

第１排気孔６１及び第２排気孔６２は、排気ダクト６５を介して排気ポンプに接続されている。排気ダクト６５は、複数の第１排気孔６１それぞれ及び複数の第２排気孔６２それぞれに接続される排気流路が上チャンバ３１内において一つの流路に集約されるように形成されてもよい。また、排気ダクト６５には、排気の状態を制御するバルブ６７が設けられていてもよい。制御装置１００によってバルブ６７の開閉を制御することで、第１排気孔６１及び第２排気孔６２からの排気量を制御することとしてもよい。バルブ６７は、一例として、ソレノイドバルブである。

【0043】

上記の構成を有する外周排気部６０は、隙間ｇに開口する第２排気孔６２及び隙間ｇを介して処理空間Ｓ内のガスを排出すると共に、第１排気孔６１を介して処理空間Ｓ内のガスを排出する。なお、外周排気部６０は、複数の第１排気孔６１を有していなくてもよく、第２排気孔６２及び隙間ｇを介して処理空間Ｓ内のガスを排出してもよい。

【0044】

チャンバ駆動部３８は、上チャンバ３１を上下方向に移動させる。チャンバ駆動部３８により、上チャンバ３１の側壁３１２が周壁部３２２に近接するまで上チャンバ３１が下降することで、チャンバ３０により処理空間Ｓが形成される（チャンバ３０が閉状態となる）。チャンバ駆動部３８により、上チャンバ３１の側壁３１２が周壁部３２２から離間するように上チャンバ３１が上昇することで、熱板２２上の空間がチャンバ３０外の空間に開放される（チャンバ３０が開状態となる）。

【0045】

上記のチャンバ３０内では、ガス吐出部５０のヘッド部５２から処理空間Ｓへ向けてガスが供給されることに加えて、下チャンバ３２に設けられた取り込み口３２３を介して、外部の気体が取り込まれる。取り込む口３２３から取り込まれた気体は、熱板２２の外側を上昇して処理空間Ｓへ移動し得る。

【0046】

なお、処理空間Ｓをチャンバ３０内の熱板２２よりも上方の空間であり、且つ、側壁３１２よりも内側の空間と定義する。一方、熱板２２よりも下方の空間をバッファ空間Ｂと定義する。バッファ空間Ｂは、熱板２２よりも下方であり、且つ、環状部材３３２よりも上方の空間と定義する。また、バッファ空間Ｂは、処理空間Ｓに取り込まれる気体の流路に繋がっている。このとき、バッファ空間Ｂは、処理空間Ｓより、体積が大きくされている。

【0047】

熱処理ユニットＵ２は、ワークＷを冷却する機能を有する冷却板を更に備えていてもよい。このとき、冷却板は、チャンバ３０外の冷却位置と、その少なくとも一部がチャンバ３０内に配置されるワークＷの搬入出位置との間を往復移動してもよい。あるいは、冷却板は、水平方向に熱板２２と並ぶ位置に固定されてもよく、熱処理ユニットＵ２は、冷却板と熱板２２との間を移動しつつワークＷを搬送する搬送アームを有してもよい。

【0048】

（制御装置）
制御装置１００は、熱処理ユニットＵ２を含む塗布・現像装置２の各部を制御する。制御装置１００は、チャンバ３０により覆われた状態のワークＷを加熱部２０に支持させて加熱することと、加熱部２０に支持されたワークＷに対して、複数の吐出孔５４からワークＷの表面に向かってガスを吐出させることと、周縁よりも外側の外周領域から処理空間Ｓを排気することと、また、吐出量及び排気量を制御することを実行するように構成されている。

【0049】

図２に示されるように、制御装置１００は、機能上の構成として、記憶部１０２と制御部１０４とを有する。記憶部１０２は、熱処理ユニットＵ２を含む塗布・現像装置２の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。記憶部１０２は、各種のデータ（例えば、熱処理ユニットＵ２を動作させるための指示信号に係る情報）、及び各部に設けられたセンサ等からの情報をも記憶している。記憶部１０２は、例えば半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクである。当該プログラムは、記憶部１０２とは別体の外部記憶装置、又は伝播信号などの無形の媒体にも含まれ得る。これらの他の媒体から記憶部１０２に当該プログラムをインストールして、記憶部１０２に当該プログラムを記憶させてもよい。制御部１０４は、記憶部１０２から読み出したプログラムに基づいて、塗布・現像装置２の各部の動作を制御する。

【0050】

制御装置１００は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置１００は、図５に示される回路１１０を有する。回路１１０は、一つ又は複数のプロセッサ１１２と、メモリ１１４と、ストレージ１１６と、タイマー１２２と、入出力ポート１１８とを有する。ストレージ１１６は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述の熱処理手順を含む基板処理手順を制御装置１００に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ１１４は、ストレージ１１６の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ１１２による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ１１２は、メモリ１１４と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。タイマー１２２は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。入出力ポート１１８は、プロセッサ１１２からの指令に従って、熱処理ユニットＵ２との間で電気信号の入出力を行う。

【0051】

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

【0052】

［基板処理手順］
図６は、塗布・現像処理を含む基板処理手順の一例を示すフローチャートである。制御装置１００は、例えば以下の手順で１枚のワークＷについての塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置２を制御する。まず制御装置１００の制御部１０４は、キャリアＣ内のワークＷを棚ユニットＵ１０に搬送するように搬送装置Ａ１を制御し、このワークＷを処理モジュール１１用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

【0053】

次に制御部１０４は、棚ユニットＵ１０のワークＷを処理モジュール１１内の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御部１０４は、このワークＷの表面上に下層膜を形成するように塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を制御する（ステップＳ０１）。ステップＳ０１において行われる下層膜形成に伴う熱処理（以下、「熱処理手順」という。）については後述する。その後制御部１０４は、下層膜が形成されたワークＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このワークＷを処理モジュール１２用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

【0054】

次に制御部１０４は、棚ユニットＵ１０のワークＷを処理モジュール１２内の塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御部１０４は、このワークＷの下層膜上にレジスト膜を形成するように塗布ユニットＵ３及び熱処理ユニットＵ４を制御する（ステップＳ０２）。その後制御部１０４は、ワークＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このワークＷを処理モジュール１３用のセルに配置するように搬送装置Ａ７を制御する。

【0055】

次に制御部１０４は、棚ユニットＵ１０のワークＷを処理モジュール１３内の各ユニットに搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。また、制御部１０４は、このワークＷのレジスト膜上に上層膜を形成するように塗布ユニットＵ５及び熱処理ユニットＵ６を制御する（ステップＳ０３）。その後制御装置１００は、ワークＷを棚ユニットＵ１１に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。

【0056】

次に制御部１０４は、棚ユニットＵ１１に収容されたワークＷを露光装置３に送り出すように搬送装置Ａ８を制御する。そして、露光装置３において、ワークＷに形成された被膜に露光処理が施される（ステップＳ０４）。その後制御部１０４は、露光処理が施されたワークＷを露光装置３から受け入れて、当該ワークＷを棚ユニットＵ１１における処理モジュール１４用のセルに配置するように搬送装置Ａ８を制御する。

【0057】

次に制御部１０４は、棚ユニットＵ１１のワークＷを処理モジュール１４内の熱処理ユニットＵ８に搬送するように搬送装置Ａ３を制御する。そして、制御装置１００は、ワークＷの被膜に現像前の熱処理を施すように熱処理ユニットＵ８を制御する（ステップＳ０５）。次に、制御部１０４は、熱処理ユニットＵ８により熱処理が施されたワークＷの被膜に現像処理、及び現像処理後の熱処理を施すように現像ユニットＵ７及び熱処理ユニットＵ８を制御する（ステップＳ０６，Ｓ０７）。その後制御部１０４は、ワークＷを棚ユニットＵ１０に戻すように搬送装置Ａ３を制御し、このワークＷをキャリアＣ内に戻すように搬送装置Ａ７及び搬送装置Ａ１を制御する。以上で塗布・現像処理を含む基板処理が完了する。制御部１０４は、他のワークＷ（後続のワークＷ）についてもステップＳ０１～Ｓ０７の処理を繰り返し実行してもよい。

【0058】

（熱処理手順）
図７は、熱処理ユニットＵ２において行われる熱処理手順の一例を示すフローチャートである。図７に例示のフローチャートは、熱処理ユニットＵ２において１枚のワークＷに対して熱処理を順に施す場合の手順を示している。なお、熱板２２は、所定の温度に維持されていることを前提としている。

【0059】

また、熱処理手順中のチャンバ３０内での気体の流れを図８（ａ）～図８（ｃ）において模式的に示す。さらに、熱処理手順中のチャンバ３０におけるガス吐出部５０からのガス吐出量、外周排気部６０からのガス排気量、及びワークＷの温度の関係を図９において模式的に示す。

【0060】

まず、制御部１０４は、処理液の被膜が形成された処理対象のワークＷをチャンバ３０内に搬入するように熱処理ユニットＵ２を制御する（ステップＳ１１）。

【0061】

例えば、制御部１０４は、チャンバ３０において処理空間Ｓが形成される閉状態から、上チャンバ３１が下チャンバ３２から離間させる開状態に切り替えるようにチャンバ駆動部３８を制御する。その上で、制御部１０４は、処理対象のワークＷが載置された冷却板を、熱板２２と上チャンバ３１との間に挿入するように（搬入出位置に配置するように）熱処理ユニットＵ２を制御する。そして、制御部１０４は、熱板２２の上方に配置された冷却板上のワークＷを支持ピンが受け取るように支持ピンを上昇させる。これにより、チャンバ３０内に処理対象のワークＷが搬入される。その後、制御部１０４は、熱板２２の載置面２２ａにワークＷが載置されるように、当該ワークＷを支持している支持ピンを下降させてワークＷを下降させる。さらに、上チャンバ３１を下降させるようにチャンバ駆動部３８を制御することにより、チャンバ３０が閉じた状態となり、ワークＷ上に処理空間Ｓが形成される。

【0062】

次に、制御部１０４は、外周排気部６０による排気量（外周排気）と、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）とがいずれも「弱」状態となるように、熱処理ユニットＵ２を制御する（ステップＳ１２）。例えば、制御部１０４は、供給路５６に設けられる開閉バルブを閉状態から開状態に切り替えることで、ガスの供給源からヘッド部５２のガス分配空間内にガスを供給する。これにより、ヘッド部５２に形成されている複数の吐出孔５４からガスが吐出される。また、制御部１０４は、開閉バルブを所定の開度に調整することで、ガス吐出量を「弱」の状態とすることができる。同様に、外周排気部６０についても、バルブ６７を所定の開度に調整することで、ガス吐出量を「弱」の状態とすることができる。

【0063】

なお、外周排気部６０による排気とガス吐出部５０からの給気の調整のうち、例えば、外周排気部６０からの排気量の調整はワークＷの搬入前に行ってもよい。

【0064】

ガス吐出部５０からガスが吐出されつつ、外周排気部６０からの排気が行われる状態で熱処理が開始される。このとき、ガス吐出部５０から吐出されるガス、及び、下チャンバ３２の周壁部３２２と熱板２２との間に形成された隙間から処理空間Ｓ内に入り込んだガスは、外周排気部６０から排気される。

【0065】

図８（ａ）は、処理空間Ｓに対する給気及び排気の流れを模式的に示す図である。図８（ａ）に示すように、ワークＷの上面の全体に対してガス吐出部５０からが供給されるガスの気流Ｆ１を弱い状態すると共に、ワークＷの外周から排気されるガスの気流Ｆ２を弱い状態にする。この結果、ワークＷの表面上では外周側へ向かう緩やかなガスの流れが形成される。

【0066】

次に、制御部１０４は、ワークＷの加熱が開始されてから、第１所定期間が経過するまで待機する（ステップＳ１３）。第１所定期間は、記憶部１０２に記憶されている期間であり、図９に示す時刻０～時刻ｔ１の間に対応する。第１所定期間は、ワークＷ上の被膜が所定レベルで固化する程度に設定される。一例として、第１所定期間は、ワークＷ上の被膜の溶媒が揮発する温度に到達した後となる時刻ｔ１に基づいて設定されてもよい。また、時刻ｔ１は、例えば、ワークＷ上の被膜の固化状態に基づいて、例えば、表面の状態が所定の状態となるタイミングを時刻ｔ１とすることによって、設定されてもよい。一例として、時刻ｔ１は、ワークＷに対する熱処理時間（図９に示す時刻０～時刻ｔ３の間）に対して、１／５～１／３の時間帯に設定され得る。時刻ｔ１は、ワークＷと同等の試験用ワークを用いた実験を繰り返し行うことで決定されてもよい。

【0067】

図９では、外周排気部６０による排気量（外周排気）を線Ｌ１で示すと共に、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）を線Ｌ２で示している。さらに、図９では処理中のワークＷの温度変化を模式的に示している。図９に示されるように、時刻０～時刻ｔ１の間（初期）は、熱板上に載置されたワークＷ温度が上昇する期間である。この段階では、ワークＷの温度上昇に伴って被膜が徐々に固化していく。このとき、被膜中の成分の架橋反応等に由来する昇華物が徐々に発生し、処理空間Ｓ内に飛散し得る。特に、図９に示す時間帯Ｔｃは被膜の表面が十分に固化する前であり、且つ、架橋反応等に由来した昇華物の発生量が大きな時間帯となる。

【0068】

第１所定期間が経過するまで制御部１０４が待機する間、外周排気部６０による排気量（外周排気）と、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）とがいずれも「弱」の状態が継続する。この間、ワークＷの加熱開始から初期の段階において、ワークＷの被膜の固化（形成）が進行する。上述のように、給気及び排気の両方を弱い状態とすることで、給気及び排気に伴って発生する気流から被膜の形成への影響を抑制できる。

【0069】

第１所定期間の経過後、制御部１０４は、外周排気部６０による排気量（外周排気）が「強」状態となるように、熱処理ユニットＵ２を制御する（ステップＳ１４）。例えば、制御部１０４は、外周排気部６０のバルブ６７の開度が大きくなるように調整することで、ガス吐出量を「強」の状態とすることができる。なお、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）は引き続き「弱」状態が維持される。

【0070】

このとき、図８（ｂ）に示すように、ワークＷの上面の全体に対してガス吐出部５０からが供給されるガスの気流Ｆ１が弱く、ワークＷの外周から排気されるガスの気流Ｆ２が強い状態となる。この結果、ワークＷの表面上では外周側へ向かうガスの流れが形成されたまま、その流れが大きくなる。そのため、ワークＷの上方の気体が外周側へ向かい、処理空間Ｓ外へ排気される。

【0071】

この状態で、制御部１０４は、第２所定期間が経過するまで待機する（ステップＳ１５）。第２所定期間は、記憶部１０２に記憶されている期間であり、図９に示す時刻ｔ１～時刻ｔ２の間に対応する。第２所定期間は、ワークＷ上の被膜の固化がさらに進行し、全体的に安定して固化する程度に設定される。一例として、第２所定期間は、ワークＷの温度が熱処理の目標としての設定温度に対して±１℃以内となる時刻ｔ２に基づいて設定されてもよい。また、時刻ｔ２は、例えば、ワークＷ上の被膜の固化状態に基づいて、例えば、表面の状態がある程度固化し被膜の厚さが安定したタイミングを時刻ｔ２とすることによって、設定されてもよい。一例として、時刻ｔ２は、ワークＷに対する熱処理時間（図９に示す時刻０～時刻ｔ３の間）に対して、１／３～３／４の時間帯に設定され得る。時刻ｔ２は、ワークＷと同等の試験用ワークを用いた実験を繰り返し行うことで決定されてもよい。

【0072】

図９に示されるように、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間（中期）は、熱板上に載置されたワークＷ温度が徐々に安定してくる期間である。この間も、ワークＷの被膜の固化（形成）が進行し、被膜がより安定した状態となる。この段階では、ワークＷの被膜からの昇華物の発生量が徐々に減少するものの、被膜が完全に固化するまでは昇華物は引き続き発生し得る。そのため、処理空間Ｓには昇華物がある程度滞留した状態となり得る。

【0073】

これに対して、第２所定期間が経過するまで制御部１０４が待機する間、外周排気部６０による排気量（外周排気）が「強」であり、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）が「弱」の状態が継続される。これにより、ワークＷ上方に滞留する被膜からの昇華物等がチャンバ３０外へ排出される。特に外周側の排気量が大きく調整されることで、図９に示す時間帯Ｔｃ及びその後に発生した昇華物の排出が促進される。

【0074】

第２所定期間の経過後、制御部１０４は、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）が「強」状態となるように、熱処理ユニットＵ２を制御する（ステップＳ１６）。例えば、制御部１０４は、供給路５６に設けられる開閉バルブの開度が大きくなるように調整することで、ガス給気量（ガス吐出部からの吐出量）を「強」の状態とすることができる。この結果、外周排気部６０による排気量（外周排気）と、ガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）とがいずれも「強」状態となる。

【0075】

このとき、図８（ｃ）に示すように、ワークＷの上面の全体に対してガス吐出部５０からが供給されるガスの気流Ｆ１、及び、ワークＷの外周から排気されるガスの気流Ｆ２が強い状態となる。この結果、ワークＷの表面上では外周側へ向かうガスの流れがさらに大きくなる。

【0076】

この状態で、制御部１０４は、第３所定期間が経過するまで待機する（ステップＳ１７）。第３所定期間は、記憶部１０２に記憶されている期間であり、図９に示す時刻ｔ２～時刻ｔ３の間に対応する。第３所定期間は、ワークＷ上の被膜の固化がほぼ完了する程度に設定される。一例として、第３所定期間は、ワークＷの温度が熱処理の目標としての設定温度に対して±１℃以内となってから所定期間経過した時刻ｔ３に基づいて設定されてもよい。また、時刻ｔ３は、例えば、ワークＷ上の被膜が完全に固化できるタイミングを時刻ｔ３とすることによって、設定されてもよい。時刻ｔ３は、ワークＷと同等の試験用ワークを用いた実験を繰り返し行うことで決定されてもよい。

【0077】

図９に示されるように、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間（後期）は、熱板上に載置されたワークＷの温度が十分に安定した状態である。この間は、ワークＷの被膜が全体的に固化する。この段階では、ワークＷの被膜からの昇華物の発生量は少なくなり、処理空間Ｓには新たな昇華物が供給されない状態となる。

【0078】

第３所定期間が経過するまで制御部１０４が待機する間、外周排気部６０による排気量（外周排気）及びガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）が「強」の状態が継続する。そのため、ガス吐出部５０からワークＷの上方から処理空間Ｓ内に供給されるガスは、ワークＷの上方を移動し外周側から排気される流れがより大きくなり、ワークＷ上方に滞留する昇華物等はこの気流に乗ってチャンバ３０外へより排出されやすくなる。

【0079】

第３所定期間の経過後、制御部１０４は、ワークＷの搬出動作を行う（ステップＳ１８）。具体的には、制御部１０４は、処理空間Ｓがチャンバ３０外に開放されるように、チャンバ３０が熱板２２に近接した閉状態から、上チャンバ３１が熱板２２と離間する開状態に切り替わるようにチャンバ駆動部３８を制御する。このように、制御部１０４は、ワークＷを上チャンバ３１の天板３１１に近づけた後に（より詳細には、天板３１１に近づけた状態を継続した後に）、チャンバ駆動部３８により閉状態から開状態に切り替える。この状態で、制御部１０４は、ワークＷを上昇させるように支持ピンを動作させると共に、ワークＷをチャンバ３０外に搬出するように冷却板等を制御する。この結果、チャンバ３０と熱板２２との間から、チャンバ３０内に挿入された冷却板に対してワークＷが受け渡され、ワークＷがチャンバ３０外に搬出される。以上により１枚のワークＷに対する一連の熱処理が終了する。

【0080】

なお、ワークＷを搬出した後に、次のワークＷが搬入されるまでに、制御部１０４は、外周排気部６０による排気量（外周排気）及びガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）が「弱」の状態に切り替えられる。これは、次のワークＷが搬入された際に処理空間Ｓ内の気流の乱れを抑制するためである。

【0081】

処理対象のワークＷを入れ換える期間において、外周排気部６０による排気量（外周排気）及びガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）が「弱」の状態を切り替えることで、次のワークＷを搬入した際に、未固化の被膜が気流の影響受けることが抑制される。

【0082】

［作用］
以上の実施形態に係る塗布・現像装置２は、被膜が形成されたワークＷに熱処理を施す熱処理ユニットＵ２と、熱処理ユニットＵ２を制御する制御装置１００とを備える。熱処理ユニットＵ２は、ワークＷを支持して加熱する、熱板２２を含む加熱部２０と、加熱部２０に支持されたワークＷを覆うチャンバ３０と、加熱部２０に支持されたワークＷに対向する面に沿って点在する複数の吐出孔５４が形成されたヘッド部５２を有し、複数の吐出孔５４から当該ワークＷの表面に向けてガスを吐出するガス吐出部５０と、加熱部２０に支持されたワークＷの周縁よりも外側の外周領域からチャンバ３０内の処理空間Ｓを排気する外周排気部６０とを有する。このとき、制御装置１００は、ワークＷが加熱されている状態において、外周排気部６０からの排気量を増加させるように外周排気部６０を制御する。

【0083】

また、上述の実施形態に係る基板処理手順は、被膜が形成されたワークＷに熱処理を施すことを含む。ワークＷに熱処理を施すことは、チャンバ３０により覆われた状態のワークＷを加熱部２０の熱板２２に支持させて加熱することと、熱板２２に支持されたワークＷの周縁よりも外側の外周領域からチャンバ３０内の処理空間Ｓを排気することと、熱板２２に支持されたワークＷに対向する面に沿って点在する複数の吐出孔５４から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、を含み、加熱することを行っている状態において、排気することと、ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、排気することにおける排気量を増加させることをさらに含む。

【0084】

上記の塗布・現像装置２及び基板処理手順では、処理対象のワークＷに対する熱処理を行っている際に、外周排気部６０から排気を行うため、中心領域から排気を行う場合に発生し得る気流による被膜への影響、特に膜厚への影響を低減できる。また、ワークＷが加熱されている状態において、外周排気部６０からの排気量を増加させることにより、熱処理の後段において昇華物を効率的に回収することが可能となるため、昇華物によるワークＷの欠損を抑制することが可能となる。

【0085】

また、制御装置１００では、ワークＷが加熱されている状態において、ガス吐出部５０からの吐出量を増加させるようにガス吐出部５０を制御してもよい。このような構成とすることで、ワークＷ表面近傍での気流の流れを利用して昇華物を効率的に移動させることができるため、熱処理において生じるワークＷの欠陥を抑制することが可能となる。

【0086】

また、制御装置１００によるガス吐出部５０からの吐出量を増加させる制御は、外周排気部６０からの排気量を増加させる制御よりも後に行われてもよい。このような構成とすることで、ワークＷ表面へ向けたガスの吐出量の増加によって被膜が影響を受けることを避けつつ、昇華物を効率的に回収することが可能となるため、昇華物によるワークＷの欠損をさらに抑制することが可能となる。

【0087】

また、チャンバ３０内に、処理空間Ｓに対して接続された、熱板２２よりも下方のバッファ空間Ｂと形成され、バッファ空間Ｂに対してチャンバ３０の外部から気体を供給する気体供給部としての取り込み口３２３をさらに有していてもよい。このとき、バッファ空間Ｂは、処理空間Ｓより、体積が大きくてもよい。このような構成とすることで、取り込み口３２３から供給された気体がバッファ空間Ｂで加熱した後に処理空間Ｓに供給されるため、処理空間Ｓ内のワークＷの温度が変化することが防がれる。また、取り込み口３２３から供給された気体によって、上チャンバ３１等の処理空間Ｓの周囲の部材が冷却されることが防がれる。したがって、処理空間Ｓ内の昇華物が冷却された部材と触れて固化すること等も防がれる。さらに、処理空間Ｓの体積が小さいことによって、処理空間Ｓの内部の気体の熱容量も小さくなる。したがって、処理空間Ｓの温度も安定しやすくなり、ワークＷの熱処理自体も安定して行うことができる。

【0088】

熱板２２は、当該熱板にワークＷを吸着するための吸着孔２２ｂを有し、吸着孔２２ｂに連通する流路を有する樹脂製のパッド４３をさらに有してもよい。このとき、樹脂製のパッド４３は、金属部材４２を介して、吸着孔２２ｂに連通し且つ熱板２２に接続されていてもよい。この場合、樹脂製のパッド４３が熱板２２に直接接続されている場合に比べて、熱板２２からの熱による樹脂製のパッド４３の劣化を抑制することができる。

【0089】

さらに、金属部材４２は、大径部４２ａを有していてもよい。また、大径部４２ａの内側には断面積が大きい流路空間４２ｂを有していてもよい。このような構成を有することで、熱処理で発生する昇華物によって詰まりのリスクが低減される。また、大径部４２ａの内側の断面積が大きい流路空間４２ｂによって、ワークＷの吸着時に処理空間Ｓから吸引される気体の熱が緩和される。そのため、下流側の樹脂製のパッド４３及び排気ライン２７に至るまでの排気流路を構成する機器の高温による劣化リスクを抑制することができる。

【0090】

さらに、熱板２２に対して支持柱３３１を介して下方に接続される環状部材３３２をさらに有していてもよい。このとき、樹脂製のパッド４３は、環状部材３３２の下方に位置していてもよい。このような構成とすることで、熱板２２からの熱を環状部材３３２が効果的に遮断することができるため、樹脂製のパッド４３が高温に晒されにくくなり、熱による劣化を抑制することができる。

【0091】

なお、上記の実施形態では、ガス吐出部５０のヘッド部５２に設けられた複数の吐出孔５４から吐出するガスは全てガス分配空間で分配されたものであるため、同種且つ同温のガスが吐出されている。これに対して、制御装置１００は、ガス吐出部５０のヘッド部５２に設けられた複数の吐出孔５４のうち、ワークＷの外周に対向する吐出孔５４から吐出するガスの温度を、ワークＷの中心に対向する吐出孔５４から吐出するガスの温度よりも高くするように、ガス吐出部５０を制御してもよい。このような構成とすることで、特にワークＷの外周側において、被膜の固化を促進することができる。上記の熱処理ユニットＵ２では、外周排気部６０により排気で、ワークＷの中央側から外側に向けての気流が生まれるため、ワークＷの外周側では、その上部の空間における溶媒濃度が、中央側の空間よりも高くなりやすい。つまり、外周排気部６０によって排気が行われることから、ワークＷの中央側における溶媒の揮発のほうが促進されやすく、ワークＷの外周側では溶媒の揮発が遅くなる可能性がある。溶媒の揮発の速度の差は、ワークＷにおける被膜の均一性に影響し得る。そこで、上記のように吐出孔５４から吐出するガスの温度よりも高くするように、ガス吐出部５０を制御することで、ワークＷの内外において溶媒の揮発の速度の差を低減し、被膜の均一性を高めることができる。上記のようにガスの温度をワークＷの中心側と外周側とで異ならせる制御は、例えば、熱処理の初期～後期（図９参照）のいずれにおいても有効である。

【0092】

制御装置１００は、ガス吐出部５０のヘッド部５２に設けられた複数の吐出孔５４のうち、ワークＷの外周に対向する吐出孔５４から吐出するガス流速を、ワークＷの中心に対向する吐出孔５４から吐出するガスの流速よりも大きくするように、ガス吐出部５０を制御してもよい。例えば、図４において吐出孔５４のうちワークＷの中央に対向する所定の中央領域に含まれる吐出孔５４をまとめて中央吐出領域（図示無し）とし、その外側において周状を成すような領域の吐出孔５４をまとめて外周吐出領域（図示無し）とする。このとき、ヘッド部５２の内部を隔壁で中央吐出領域と外周吐出領域とを区別し、それぞれに対し別々のガス供給流路（図示無し）を接続する、といった構成で実現される。このような構成とすることで、特にワークＷの外周側において、昇華物に由来するワークＷの欠損を抑制することができる。上記の熱処理ユニットＵ２では、外周排気部６０により排気が行われることから、ワークＷの中央側において発生した昇華物が外周側へ移動するため、外周側では昇華物による欠損が発生しやすくなる。これに対して、そこで、上記のように吐出孔５４から吐出するガスの流速を大きくするように、ガス吐出部５０を制御することで、ワークＷの外周側での昇華物の移動を促進し、昇華物の回収効率を高めることができる。上記のようにガスの流速をワークＷの中心側と外周側とで異ならせる制御は、例えば、熱処理の後期（図９参照）において有効である。

【0093】

［変形例］
上記の熱処理ユニットＵ２の構成は一例であり、適宜変更され得る。例えば、チャンバ３０の上チャンバ３１及び下チャンバ３２の形状等は、上記実施形態で説明した構成に限定されず、適宜変更される。

【0094】

また、上記の熱処理手順では、外周排気部６０による排気量（外周排気）及びガス吐出部５０からのガス吐出量（給気）の両方を熱処理中に変更したが、外周排気部６０による排気量（外周排気）のみを変更する構成であってもよい。さらに、上記の手順では、「弱」と「強」との２段階で変更する場合について説明したが、３段階以上に多段に切り替える構成であってもよい。

【0095】

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

【0096】

［付記］
ここで、本開示に含まれる種々の例示的実施形態を、以下とおり記載する。

【0097】

［１］被膜が形成された基板を支持して加熱する熱処理を施す熱板と、前記熱板に支持された前記基板を覆うチャンバと、前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔が形成されたヘッド部を有し、前記複数の吐出孔から当該基板の表面に向けてガスを吐出するガス吐出部と、前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気する外周排気部と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記外周排気部からの排気量を増加させるように前記外周排気部を制御する、基板処理装置。

【0098】

上記の基板処理装置では、処理対象の基板に対する熱処理を行っている際に、外周排気部から排気を行うため、中心領域から排気を行う場合に発生し得る気流による被膜への影響、特に膜厚への影響を低減できる。また、基板が加熱されている状態において、外周排気部からの排気量を増加させることにより、熱処理の後段において昇華物を効率的に回収することが可能となるため、昇華物による基板の欠損を抑制することが可能となる。

【0099】

［２］前記制御部は、前記基板が加熱されている状態において、前記ガス吐出部からの吐出量を増加させるように前記ガス吐出部を制御する、［１］に記載の基板処理装置。

【0100】

上記の構成によれば、基板表面近傍での気流の流れを利用して昇華物を効率的に移動させることができるため、熱処理において生じる基板の欠陥を抑制することが可能となる。

【0101】

［３］前記制御部による前記ガス吐出部からの吐出量を増加させる制御は、前記外周排気部からの排気量を増加させる制御よりも後に行われる、［２］に記載の基板処理装置。

【0102】

上記の構成によれば、基板表面へ向けたガスの吐出量の増加によって被膜が影響を受けることを避けつつ、昇華物を効率的に回収することが可能となるため、昇華物による基板の欠損をさらに抑制することが可能となる。

【0103】

［４］前記チャンバ内に、前記処理空間に対して接続された、前記熱板よりも下方のバッファ空間がさらに形成され、前記バッファ空間に対して前記チャンバの外部から気体を供給する気体供給部をさらに有し、前記バッファ空間は、前記処理空間より、体積が大きい、［１］～［３］のいずれかに記載の基板処理装置。

【0104】

上記の構成によれば、気体供給部から供給された気体がバッファ空間で加熱した後に処理空間に供給されるため、処理空間内の基板の温度が変化することが防がれる。また、気体供給部から供給された気体によって、処理空間の周囲の部材が冷却されることが防がれ、昇華物が冷却された部材と触れて固化すること等も防がれる。

【0105】

［５］前記熱板は、当該熱板に前記基板を吸着するための吸着孔を有し、前記吸着孔に連通する流路を有する樹脂製のパッドをさらに有し、前記樹脂製のパッドは、金属製の部材を介して、前記吸着孔に連通し且つ前記熱板に接続されている、［１］～［４］のいずれかに記載の基板処理装置。

【0106】

上記の構成によれば、樹脂製のパッドが熱板に直接接続されている場合に比べて、熱板からの熱による樹脂製のパッドの劣化を抑制することができる。

【0107】

［６］前記金属製の部材は、大径部を有する、［５］に記載の基板処理装置。

【0108】

上記の構成によれば、大径部の内側では、断面積が大きい流路空間が形成可能となるため、熱処理で発生する昇華物によって詰まりのリスクが低減される。また、断面積が大きい流路空間によって、基板の吸着時に処理空間から吸引される気体の熱が緩和されるため、下流側へ高温の気体が流れることによる劣化リスクを抑制することができる。

【0109】

［７］前記熱板に対して支持柱を介して下方に接続される環状部材をさらに有し、前記樹脂製のパッドは、前記環状部材の下方に位置する、［５］に記載の基板処理装置。

【0110】

このような構成とすることで、熱板２２からの熱を環状部材３３２が効果的に遮断することができるため、樹脂製のパッド４３が高温に晒されにくくなり、熱による劣化を抑制することができる。

【0111】

［８］前記制御部は、前記ガス吐出部の前記ヘッド部に設けられた複数の吐出孔のうち、前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの温度を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの温度よりも高くするように、前記ガス吐出部を制御する、［１］～［７］のいずれかに記載の基板処理装置。

【0112】

［９］前記制御部は、前記ガス吐出部の前記ヘッド部に設けられた複数の吐出孔のうち、前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの流速を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの流速よりも大きくするように、前記ガス吐出部を制御する、［１］～［７］のいずれかに記載の基板処理装置。

【0113】

上記の構成を有することで、特に基板の外周側において、昇華物に由来する基板の欠損を抑制することができる。

【0114】

なお、上記の［１］～［９］の基板処理装置に係る例示的実施形態は、上記の［１０］～［１８］の基板処理方法に係る例示的実施形態として記述することもできる。［１０］～［１８］に記載の基板処理方法は、それぞれ、［１］～［９］の基板処理装置と同様の作用効果が得られる。

【0115】

［１０］被膜が形成された基板に熱処理を施すことを含む基板処理方法であって、前記基板に前記熱処理を施すことは、チャンバにより覆われた状態の前記基板を加熱部の熱板に支持させて加熱することと、前記熱板に支持された前記基板の周縁よりも外側の外周領域から前記チャンバ内の処理空間を排気することと、前記熱板に支持された前記基板に対向する面に沿って点在する複数の吐出孔から当該基板の表面に向かってガスを吐出させることと、を含み、前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記排気することにおける排気量を増加させることをさらに含む、基板処理方法。

【0116】

［１１］前記加熱することを行っている状態において、前記排気することと、前記ガスを吐出させることと、を同時に行いつつ、前記ガスを吐出させることにおける吐出量を増加させることをさらに含む、［１０］に記載の基板処理方法。

【0117】

［１２］前記ガスを吐出させることにおける吐出量を増加させることは、前記排気することにおける排気量を増加させることよりも後に行われる、［１１］に記載の基板処理方法。

【0118】

［１３］前記チャンバ内に、前記処理空間に対して接続された、前記熱板よりも下方のバッファ空間がさらに形成され、前記バッファ空間に対して前記チャンバの外部から気体を供給することをさらに含み、前記バッファ空間は、前記処理空間より、体積が大きい、［１０］～［１２］のいずれかに記載の基板処理方法。

【0119】

［１４］前記熱板は、当該熱板に前記基板を吸着するための吸着孔を有し、前記吸着孔に連通する流路を有する樹脂製のパッドをさらに有し、前記樹脂製のパッドは、金属製の部材を介して、前記吸着孔に連通し且つ前記熱板に接続されている、［１０］～［１３］のいずれかに記載の基板処理方法。

【0120】

［１５］前記金属製の部材は、大径部を有する、［１４］に記載の基板処理方法。

【0121】

［１６］前記熱板に対して支持柱を介して下方に接続される環状部材をさらに有し、前記樹脂製のパッドは、前記環状部材の下方に位置する、［１４］に記載の基板処理方法。

【0122】

［１７］前記ガスを吐出させることにおいて、前記複数の吐出孔のうち前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの温度を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの温度よりも高くする、［１０］～［１６］のいずれかに記載の基板処理方法。

【0123】

［１８］前記ガスを吐出させることにおいて、前記複数の吐出孔のうち前記基板の外周に対向する吐出孔から吐出するガスの流速を、前記基板の中心に対向する吐出孔から吐出するガスの流速よりも大きくする、［１０］～［１６］のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【符号の説明】

【0124】

１…基板処理システム、２…塗布・現像装置、２０…加熱部、２２…熱板、２２ａ…載置面、２２ｂ…吸着孔、２４…熱板ヒータ、３０…チャンバ、３１…上チャンバ、３２…下チャンバ、３８…チャンバ駆動部、４１…中継部材、４２…金属部材、４２ａ…大径部、４２ｂ…流路空間、４３…パッド、５０…ガス吐出部、５２…ヘッド部、５４…吐出孔、５６…供給路、６０…外周排気部、６１…第１排気孔、６２…第２排気孔、６５…排気ダクト、６７…バルブ、９０…筐体、２１１…天板、３１１…天板、３１２…側壁、３２３…取り込み口、３３０…支持部、３３１…支持柱。３３２…環状部材、Ｗ…ワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】