JP4438008B2

JP4438008B2 - 基板処理装置

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Application number: JP2007171354A
Authority: JP
Inventors: 直行佐藤; 武田村; 裕幸井手; 学濱
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2010-03-24
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Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板に形成された処理膜にキュア処理を施し硬化させる基板処理装置に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという）上に層間絶縁膜を形成する手法の一つに、ウエハ上に塗布膜をスピンコートし、化学的処理または加熱処理等を施して層間絶縁膜を形成するというＳＯＤ（ＳｐｉｎｏｎＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）法がある。

この手法は、先ずウエハ表面に絶縁膜の形成材料を溶媒に分散させた塗布液を塗布し、その塗布液の溶媒を乾燥させた後、塗布膜（処理膜）を加熱して化学反応を起こさせるためのベーク処理を行い、次いで塗布膜を加熱して硬化させるためのキュア処理を行うことで、所望の絶縁膜を得るものである。

ところで、このような絶縁膜形成処理において、塗布膜を硬化させるキュア処理装置のうち、電子線によってキュア処理を行うＥＢキュア装置がある（特許文献１参照）。
このＥＢキュア装置においては、所定の真空雰囲気となされた処理室内にウエハが載置され、電子線発生装置によりウエハの被処理面に電子線を照射し、キュア処理が行われる。このように、ウエハ上に形成された塗布膜（処理膜）にＥＢキュア処理を行うことにより、絶縁膜を硬化させることができる。
特開２００４−１８６６８２号公報

ところで、前記ＥＢキュア処理にあっては、低い比誘電率（ｋ値）の絶縁膜（以下Ｌｏｗ−ｋ膜という）を硬化させる場合に、照射される電子ビームが膜に対してダメージを与え易いという欠点があった。
そこで、ＥＢキュアに換えて、ＵＶ光（紫外線）を塗布膜に照射し、Ｌｏｗ−ｋ膜にダメージを与えることなく膜硬化を行なうＵＶキュア処理が好んで用いられている。
しかしながら、このＵＶキュア処理にあっては、処理速度を速めるためＵＶ光照度を高める必要があり、これに伴い被照射物の温度が必要以上に上昇するという別の課題があった。
また、この被照射物の温度上昇を制御するためには、冷却機能を追加する必要が生じ、装置の複雑化、及びコスト増大といった課題があった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、基板の被処理面に形成された処理膜にＵＶ光（紫外線）を照射し、該処理膜を硬化させる基板処理装置において、コスト増大を抑制し、安定した基板の温度制御を行なうことのできる基板処理装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するため、本発明に係る基板処理装置は、基板の被処理面に形成された処理膜にＵＶ光（紫外線）を照射し、該処理膜を硬化させる基板処理装置において、前記基板を所定温度に加熱するホットプレートと、前記ホットプレート上に設けられ、前記基板を支持する支持ピンと、前記支持ピンに支持された前記基板の被処理面に対しＵＶ光を照射するＵＶ光照射手段とを備え、前記支持ピンは、少なくとも所定の熱伝導率を有することにより、前記基板の熱を前記ホットプレートに伝導し、前記ホットプレートは、前記支持ピンを介して伝導される熱を吸収する所定の熱容量を有し、前記基板から前記ホットプレートへの熱移動量は、少なくとも前記支持ピンの材料、高さ寸法、設置数のいずれか１つにより調整され、前記支持ピンは、前記ホットプレート上において、前記ＵＶ光照射手段によるＵＶ光の照度が高いエリアにより多く配置されることに特徴を有する。

このように構成することによって、ＵＶ光の照射により必要以上に基板温度が上昇しようとしても、基板の熱を、支持ピンを介してホットプレートに効率的に伝導させることができ、基板温度が過度に上昇しないよう制御することができる。
また、この効果は、支持ピンの熱伝導率と、ホットプレートの熱容量を調整することによって得られるため、複雑な冷却機構を追加する必要がなく、コスト増大を抑制することができる。
また、前記基板からホットプレートへの熱移動量を、支持ピンを介して調整することができる。

また、前記ホットプレートは、所定の容積をもって形成することにより、前記支持ピンを介して伝導される熱を吸収する熱容量を有することが好ましい。また、前記ホットプレートは、当該ホットプレートを形成する材料により、前記支持ピンを介して伝導される熱を吸収する熱容量を有することが好ましい。また、前記ホットプレートを冷却することにより、当該ホットプレートにおけるＵＶ光の照射による昇温を抑制することが好ましい。
このようにすることにより、ホットプレートにおいて所望の熱容量を得ることができる。

本発明によれば、基板の被処理面に形成された処理膜にＵＶ光（紫外線）を照射し、該処理膜を硬化させる基板処理装置において、コスト増大を抑制し、安定した基板の温度制御を行なうことのできる基板処理装置を得ることができる。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置が適用可能なＵＶキュアブロックを具備するＳＯＤシステムの概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。
このＳＯＤシステム１００Ａは、ウエハＷに所定の処理を行う処理ブロック８、９と、所定枚数のウエハＷが収納されたキャリアＣ１〜Ｃ３が搬入出され、キャリアＣ１〜Ｃ３と処理ブロック８との間でウエハＷを搬送するキャリアブロック７とを備えている。

キャリアブロック７は、例えば３個のキャリアＣ１〜Ｃ３をＹ方向に並べて載置することができるキャリア載置部１１と、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣ１〜Ｃ３と処理ブロック８との間でウエハＷを搬送する受け渡し手段１２とを備え、受け渡し手段１２は筐体１０１内に配置されている。

キャリアＣ１〜Ｃ３はそれぞれ、例えば２５枚のウエハＷを略水平姿勢で鉛直方向（Ｚ方向）に一定間隔で収容することができる。筐体１０１のキャリア載置部１１側の壁には、シャッタ１３ａにより開閉自在なウエハ搬送口１０１ａが設けられている。
受け渡し手段１２は、キャリアＣ１〜Ｃ３からウエハＷを取り出して処理ブロック８へ受け渡し、逆に処理ブロック８からウエハＷを取り出してキャリアＣ１〜Ｃ３に収容することができるように、Ｘ方向およびＹ方向に進退自在な搬送ピック１２ａを備え、この搬送ピック１２ａはさらにＸＹ面（水平面）内で回転自在であり、Ｚ方向に昇降自在であり、ガイドレール１２ｂに沿ってＹ方向に移動自在である。

処理ブロック８は、ウエハＷに絶縁膜を形成するための所定の処理を行う処理タワーＴ１、Ｔ２と、キャリアブロック７との間でウエハＷの搬送を行うための受渡ユニット（ＴＲＳ）１６と、受渡ユニット（ＴＲＳ）１６の上段に設けられ、ウエハＷの表面に紫外線照射処理を施すＵＶ照射ユニット（ＤＶＴ）１７と、処理ブロック８内でウエハＷを搬送する基板搬送手段１５とを具備し、これらは筐体１０２内に配置されている。

筐体１０２のキャリアブロック７側の壁の受渡ユニット（ＴＲＳ）１６が配置されている部分には、シャッタ１３ｂにより開閉自在なウエハ搬送口１０２ａが形成されている。
また、筐体１０１の上部には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が設けられており、筐体１０１内に清浄な空気がダウンフローされるようになっている。これによりウエハＷへのパーティクルの付着が抑制される。

処理ブロック９は、ウエハＷに絶縁膜を形成するための所定の処理を行う処理タワーＴ３と、処理タワーＴ１〜Ｔ３のいずれかで絶縁膜が形成されたウエハＷにＵＶキュア処理を施す本発明に係る基板処理装置としてのＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０が図２に示すように２段に積層された処理タワーＴ４と、処理ブロック８を介しキャリアブロック７との間でウエハＷの搬送を行うための受渡ユニット（ＴＲＳ）２１と、受渡ユニット（ＴＲＳ）２１の上段に設けられ、ウエハＷの表面に紫外線照射処理を施すＵＶ照射ユニット（ＤＶＴ）２２と、処理ブロック９内でウエハＷを搬送する基板搬送手段２３とを具備し、これらは筐体１０３内に配置されている。

筐体１０３の処理ブロック８側の壁の受渡ユニット（ＴＲＳ）２１が配置されている部分には、ウエハ搬送口１０３ａが形成されている。
また、筐体１０３の上部には、図示しないファンフィルタユニット（ＦＦＵ）が設けられており、筐体１０３内に清浄な空気がダウンフローされるようになっている。
また、処理タワーＴ１〜Ｔ３は夫々、ＳＯＤ法でウエハＷに絶縁膜を形成するための一連の処理を行う複数の処理ユニットが上下方向に多段に積層して配列された構成を有している。

ここで、処理タワーＴ１〜Ｔ３で行われる一連の処理とは、薬液およびその排液を取り扱い、またウエハＷに形成された塗布膜から蒸発または揮発する成分を有する排ガスを取り扱う処理であると定める。つまり、処理タワーＴ１〜Ｔ３は、絶縁膜の形成材料を含む薬液の塗布前にウエハを所定温度に温調する温調ユニット（ＣＰＬ）３０と、ウエハ表面に薬液を塗布して塗布膜を形成する処理を行う塗布ユニット（ＳＣＴ）３１と、ウエハ表面に形成された塗布膜に含まれる溶剤を熱により蒸発させて塗布膜を乾燥させる低温加熱ユニット（ＬＨＰ）３２と、ウエハＷを加熱して塗布膜の化学反応を進行させる処理を行うベークユニット（ＤＬＢ）３３とを備え、さらに必ずしも必要ではないが、絶縁膜の膜厚を測定する膜厚測定ユニット３４を備えている。

ＳＯＤシステム１００Ａでは、このように処理タワーＴ１〜Ｔ３に一連の処理を行う複数の処理ユニットを集中配置しているために、処理ブロック８、９のフットプリントが最小限に抑えられている。これによりＳＯＤシステム１００Ａが設置されるクリーンルームや、処理ブロック８、９の上部に設けられるファンフィルタユニット（ＦＦＵ）を小型化することができ、コスト面での負担も軽くなる。

また、処理タワーＴ１〜Ｔ３は、膜厚測定ユニット３４の上側が、温調ユニット（ＣＰＬ）３０と低温加熱ユニット（ＬＨＰ）３２とベークユニット（ＤＬＢ）３３が下から上にこの順序で積層され、ウエハＷに対して所定の熱処理を施す熱処理エリアとなっており、その下側がウエハＷに塗布膜を形成する塗布ユニット（ＳＣＴ）３１からなる塗布処理エリアとなっている。
このように処理タワーＴ１〜Ｔ３は、膜厚測定ユニット３４が熱処理エリアから塗布処理エリアへの熱拡散を抑制する構造を有しているために、塗布ユニット（ＳＣＴ）３１では、温度変化による塗布膜の膜質のばらつきが抑えられ、安定した膜質の塗布膜を形成することができる。なお、ベークユニット（ＤＬＢ）３３の上側は、例えばモータや電気系統等の用力系の装置を収納するスペースや、排気管などを収納する排気エリアとして利用されている。

このように構成されたＳＯＤシステム１００Ａにおいては、最初に、例えば２５枚のウエハＷが収納されたキャリアＣ１〜Ｃ３が、外部から自動搬送ロボット（または作業者等）によりキャリアブロック７のキャリア載置部１１に搬入される。例えば、受け渡し手段１２はキャリアＣ１からウエハＷを取り出して処理ブロック８の受渡ユニット（ＴＲＳ）１６に搬送する。基板搬送手段１５はこのウエハＷを受渡ユニット（ＴＲＳ）１６から取り出し、例えば処理タワーＴ１に設けられた温調ユニット（ＣＰＬ）３０に搬入し、そこでウエハＷは所定温度（例えば２３℃）に調整される。温調されたウエハＷは、そこから基板搬送手段１５によって塗布ユニット（ＳＣＴ）３１に搬送され、そこでウエハＷに薬液が塗布され、塗布膜（処理膜）が形成される。

ここで、キャリアＣ１から搬出された１枚目のウエハＷは、塗布ユニット（ＳＣＴ）３１において塗布膜が形成された後に、基板搬送手段１５によって膜厚測定ユニット３４に搬送され、そこで塗布膜の膜厚測定が行われる。測定された膜厚データは膜厚測定ユニット３４のユニット制御装置（図示せず）からタワー制御装置（図示せず）に出力される。タワー制御装置（図示せず）は、この膜厚データが予め設定された規格範囲以内であれば、塗布ユニット（ＳＣＴ）３１の制御パラメータを変更することなく、引き続き、処理タワーＴ１における所定の処理を行う。

一方、膜厚データが規格範囲以外であっても補正可能範囲以内であれば、塗布ユニット（ＳＣＴ）３１における所定の処理パラメータ（例えばスピンチャックの回転数）はタワー制御装置（図示せず）によって補正され、その補正値が塗布ユニット（ＳＣＴ）３１のユニット制御装置（図示せず）に出力される。以降、塗布ユニット（ＳＣＴ）３１においては補正後の処理パラメータにしたがって塗布膜を形成する処理が行われる。これに対して、膜厚データが規格範囲以外であって補正可能範囲以外である場合には、タワー制御装置（図示せず）は、ブザー音の鳴動、警報ランプの点灯、操作画面へのアラーム表示等によりＳＯＤシステム１００Ａのオペレータに警告を発する。

塗布膜が形成されたウエハＷは、基板搬送手段１５により低温加熱ユニット（ＬＨＰ）３２に搬送され、ここで約１００℃〜１３０℃に加熱されることにより、塗布膜の乾燥が行われる。次いで、ウエハＷは基板搬送手段１５によりベークユニット（ＤＬＢ）３３に搬送されて、そこで、例えば約２００℃〜３００℃で、所定のベーク処理が行われ、絶縁膜が形成される。例えばベーク処理温度は、商品名「ＬＫＤ」という薬液の場合は２００℃であり、商品名「シルク」という薬液の場合は約３００℃であり、商品名「ＡｌＣａｐ」という薬液の場合は約２４０℃であり、商品名「ＤＵＯ」という薬液の場合は約２００℃である。

ここで、キャリアＣ１から搬出された１枚目のウエハＷは、ベークユニット（ＤＬＢ）３３にてベーク処理が行われた後、基板搬送手段１５によって膜厚測定ユニット３４に搬送され、ここでベーク処理によって形成された絶縁膜の膜厚が測定される。測定された膜厚データはタワー制御装置（図示せず）に送られ、タワー制御装置（図示せず）は、この膜厚データが予め設定された規格範囲以内であれば、２枚目以降のウエハＷについて、引き続き、処理タワーＴ１における処理を行う。一方、この膜厚データが規格範囲以外であって補正可能範囲以内であれば、例えばベークユニット（ＤＬＢ）３３における加熱温度や加熱時間、Ｎ₂の濃度等の処理パラメータが補正され、２枚目以降のウエハＷについては、この補正後の処理パラメータにしたがってベークユニット（ＤＬＢ）３３における処理が行われる。これに対して、この膜厚データが規格範囲以外であって補正可能範囲以外であれば、所定のアラームが表示されて処理タワーＴ１における処理が停止される。

ベーク処理が行われたウエハＷは、逐次、基板搬送手段１５によって処理ブロック９の受渡ユニット（ＴＲＳ）２１に引き渡され、さらに基板搬送手段２３によって、処理タワーＴ４に２段に積層されたＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０のいずれかに搬送され、そこで所定のキュア処理が施される。尚、このＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０の構成については、本発明の特徴に係るため詳細に後述する。
ＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０でのキュア処理が終了すると、ウエハＷは基板搬送手段２３により受渡ユニット（ＴＲＳ）２１に搬送され、さらに処理ブロック８の基板搬送手段１５により受渡ユニット（ＴＲＳ）１６に搬送され、受け渡し手段１２によってキャリアＣ１内に戻される。

続いて、本発明に係る基板処理装置としてのＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０について図３に基づき説明する。図３は、ＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０の概略構成を示す断面図である。
図３に示すように、このＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０は、被処理基板である半導体ウエハＷを収容するチャンバ５３等からなるキュア処理ユニット５１と、キュア処理ユニット５１内に載置されたウエハＷに対しＵＶ光（紫外線）照射を行なうＵＶ照射ユニット５２とで構成される。

キュア処理ユニット５１は、前記チャンバ５３と、このチャンバ５３の天井部に設けられチャンバ上方からのＵＶ光をチャンバ内部へ透過させる受光窓５４とを備える。この受光窓５４は、例えば石英ガラスにより形成されている。
また、チャンバ内において、ウエハＷを支持するための基礎部となるベースプレート５５と、ベースプレート５５の上方に複数の支柱５６を介して設けられ、ウエハＷを加熱するホットプレート５７と、ホットプレート５７に設けられ、ウエハＷを支持する複数のプロキシミティピン５８（支持ピン）とを備えている。

前記ホットプレート５７に設けられるプロキシミティピン５８は、ウエハＷの熱をホットプレート５７に効率的に伝導し、ウエハＷの過度の加熱を抑制するよう機能する。そのように機能させるために、ホットプレート５７上に設けられた複数のプロキシミティピン５８による熱伝導率は少なくとも所定値（例えば１００Ｗ／（ｍ・ｋ））以上と、高い状態になされている。
前記熱伝導率を実現するために、プロキシミティピン５８を形成する材料は、硬度、耐熱性等に優れ、高い熱伝導率を有する材質が好ましく、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）が挙げられる。

さらに、ウエハＷからホットプレート５７への熱移動量を多くするために、プロキシミティピン５８の材質だけでなく、プロキシミティピン５８の配置数を多数とし調整することが望ましい。
例えば図４の平面図に示すように、ホットプレート５７の上面において、例えば、ウエハ中心からの半径が４０ｍｍの円周上に３つのピン５８が均等配置され、ウエハ中心からの半径が１６０ｍｍの円周上に４つのピン５８が配置され、ウエハ中心からの半径が２８５ｍｍの円周上に８個のピン５８が配置される。
このように多数のプロキシミティピン５８を配置する場合、ホットプレート５７上において、ＵＶ光の照度が高いエリアにより多くのピン配置を行い、これらのピン５８上にウエハＷを支持することによって、ウエハＷの熱をピン５８からホットプレート５７に効率的に逃がし、ウエハＷの過度の加熱を抑制することができる。
尚、さらにプロキシミティピン５８の高さ寸法を調整することによって、ウエハＷからホットプレート５７への熱移動量を調整するようにしてもよい。

また、前記ホットプレート５７は、その内部にヒータ６２が埋設されている。このヒータ６２にはヒータ駆動部６３により電流が供給され、抵抗加熱によりヒータ全体が発熱し、ホットプレート５７を所定の温度に維持するよう構成されている。
このホットプレート５７は、ウエハＷを支持するプロキシミティピン５８から伝導されるウエハＷからの熱を吸収可能な所定の熱容量（例えば１３００Ｊ／Ｋ）を有する。
この必要とされる熱容量を有するために、その形成材料としては、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）或いは窒化アルミニウム等が好ましく、さらに、熱容量を増加させるために、その容積を形成時に調整することが望ましい。

また、ホットプレート５７の熱容量を向上させるために、前記ベースプレート５５は、冷却手段として機能する。即ち、前記ベースプレート５５の内部には、冷却水の流水路５５ａが形成されている。そして、流水路５５ａには冷却水供給装置６１によりキュア処理中において冷却水が供給され、ベースプレート５５全体が所定の温度に冷却されるよう構成されている。
また、ベースプレート５５とホットプレート５７とを繋ぐ支柱５６は、放熱効果を向上するために露出する表面積が広く形成され、その材質は例えばアルミニウムとなされている。

また、キュア処理ユニット５１は、前記ベースプレート５５及びホットプレート５７を貫通して昇降動作することにより、ウエハＷの搬入出の際にウエハＷを下方から支持し昇降させる昇降ピン５９と、昇降ピン５９を昇降させる駆動部である昇降機構６０とを備えている。

一方、キュア処理ユニット５１の上方に配置されるＵＶ照射ユニット５２（ＵＶ光照射手段）は、ＵＶ光（紫外線）を照射するためのＵＶランプ７１と、このＵＶランプ７１に電圧を印加する電源部７２とを備えている。
ＵＶランプ７１は筐体７３に収容されており、この筐体７３の底部にはＵＶランプ７１から放出されるＵＶ光をキュア処理ユニット５１へ透過させて照射するために、照射窓７４が設けられている。この照射窓７４は、例えば石英ガラスにより形成されている。このようにＵＶランプ７１から放出されるＵＶ光が、照射窓７４を介してキュア処理ユニット５１に向けて放射され、さらにキュア処理ユニット５１では、前記したように受光窓５４を透過したＵＶ光がウエハＷに照射される。これにより、処理速度向上のためにＵＶ光の照度が高くなされても、ＵＶランプ７１の発熱に起因する過度の加熱を抑制することができる。

このように構成されたＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０においては、先ず、ヒータ駆動部６３の電流供給によりヒータ６２が発熱し、ホットプレート５７が所定温度（例えば３００℃）に加熱される（図５のステップＳ１）。
次いで、昇降機構６０により昇降ピン５９がホットプレート５７の上方に突出するよう上昇移動し、図示しない搬入出口からウエハＷが搬入され、昇降ピン５９上にウエハＷが載置される。そして、昇降機構６０により昇降ピン５９が下降移動を開始し、昇降ピン５９の先端位置がプロキシミティピン５８よりも下方に移動することによって、ウエハＷはプロキシミティピン５８により支持される（図５のステップＳ２）。
この状態でウエハＷはホットプレート５７により加熱され、ウエハ温度が所定温度に安定するまでウエハＷは保持される（図５のステップＳ３）。

ウエハ温度が所定温度に安定すると、電源部７２からＵＶランプ７１に電圧が印加され、ＵＶランプ７１はＵＶ光（紫外線）を放射する。これによりキュア処理ユニット５１の受光窓５４からウエハＷの表面（被処理面）にＵＶ光が照射され、この状態が所定時間維持される（図５のステップＳ４）。
また、このＵＶ光照射により、ウエハＷの温度がさらに上昇しようとするが、ウエハＷの熱は、多数配置されたプロキシミティピン５８に伝導し、ウエハＷは所定温度に維持される。また、プロキシミティピン５８に伝導した熱は、ホットプレート５７に吸収される。
そして、所定時間のＵＶ照射の後、照射停止され、これによりキュア処理が終了し、ウエハＷはチャンバ５３外に搬出される（図５のステップＳ５）。

以上のように、本発明に係る基板処理方法の実施の形態によれば、前記ウエハＷの熱を効率的にホットプレート５７に伝導するよう、半導体ウエハＷを支持するプロキシミティピン５８の熱伝導率が少なくとも所定値（例えば１００Ｗ／（ｍ・ｋ））以上の高い状態で設けられる。さらに、ホットプレート５７は、その熱容量がプロキシミティピン５８を介して伝導される熱を吸収する所定の熱容量を有するように構成される。
このように構成することによって、ＵＶ光の照射により必要以上にウエハ温度が上昇しようとしても、ウエハＷの熱を、プロキシミティピン５８を介してホットプレート５７に効率的に伝導させることができ、ウエハ温度が過度に上昇しないよう制御することができる。
また、この効果は、プロキシミティピン５８の熱伝導率と、ホットプレート５７の熱容量を調整することによって得られるため、複雑な冷却機構を追加する必要がなく、コスト増大を抑制することができる。

尚、前記実施の形態においては、本発明に係る基板処理装置としてのＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０を図１、図２に示すＳＯＤシステム１００Ａのレイアウトに配置する構成としたが、それに限定されるものではない。

例えば、図６の平面図、図７の側面図に示すＳＯＤシステム１００Ｂのレイアウト中に前記実施の形態において説明したＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０を配置してもよい。
その場合、例えば、図６、図７に示すように、ＳＯＤシステム１００Ｂは、ウエハカセットＣＲに対するウエハＷの搬入・搬出等を行なうカセットブロック８０と、ＳＯＤ塗布工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多数配置してなる第１の処理ブロック８１と、同じくウエハＷに対し所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニットを所定位置に多数配置してなる第２の処理ブロック８２とを一体に接続した構成を有している。

カセットブロック８０においては、ウエハ搬送体８３によりウエハカセットＣＲと第１の処理ブロックとの間でウエハＷの受け渡しが行なわれる。
第１の処理ブロック８１においては、中心部に垂直搬送型の主搬送体８４が設けられ、その周りに全ての処理ユニットが多段に配置されている。この例では、５組Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の多段配置構成である。このうち、ユニット群Ｇ１、Ｇ２には例えばＳＯＤ塗布処理ユニット（ＳＣＴ）等が配置される。また、ユニット群Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５には、例えば加熱処理或いは冷却処理を行う熱処理ユニット等が配置される。

また、第２の処理ブロック８２においては、主搬送体８５の両側に、処理ユニットが多段に配置される。この例では、２組Ｇ６、Ｇ７の多段配置構成である。
図７の側面図に示すように、この例ではユニット群Ｇ６に本発明に係る基板処理装置としてのＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０を多段配置（図では２段）することができる。或いは、ユニット群Ｇ７にＵＶキュアブロック（ＵＶ）２０を多段配置してもよい。

本発明は、半導体ウエハ等の基板に形成された処理膜にキュア処理を施し硬化させる基板処理装置に適用でき、半導体製造業界、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。

図１は、本発明に係る基板処理装置が適用可能なＵＶキュアブロックを具備するＳＯＤシステムの概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＳＯＤシステムの側面図である。図３は、本発明に係る基板処理装置としてのＵＶキュアブロック（ＵＶ）の概略構成を示す断面図である。図４は、図３のＵＶキュアブロック（ＵＶ）が備えるホットプレートの平面図であって、プロキシミティピンの配置を示す図である。図５は、ＵＶキュアブロック（ＵＶ）の動作工程を示すフローである。図６は、本発明に係る基板処理装置が適用可能なＥＶキュアブロックを具備するＳＯＤシステムの他のレイアウトを示す平面図である。図７は、図６のＳＯＤシステムの側面図である。

符号の説明

２０ＵＶキュアブロック
５１キュア処理ユニット（基板処理装置）
５２ＵＶ照射ユニット（ＵＶ光照射手段）
５３チャンバ
５４受光窓
５５ベースプレート（冷却手段）
５６支柱
５７ホットプレート
５８プロキシミティピン（支持ピン）
６１冷却水供給装置
６２ヒータ
６３ヒータ駆動部
７１ＵＶランプ
７２電源部
７３筐体
７４照射窓
Ｗ半導体ウエハ（基板）

Claims

基板の被処理面に形成された処理膜にＵＶ光（紫外線）を照射し、該処理膜を硬化させる基板処理装置において、
前記基板を所定温度に加熱するホットプレートと、前記ホットプレート上に設けられ、前記基板を支持する支持ピンと、前記支持ピンに支持された前記基板の被処理面に対しＵＶ光を照射するＵＶ光照射手段とを備え、
前記支持ピンは、少なくとも所定の熱伝導率を有することにより、前記基板の熱を前記ホットプレートに伝導し、
前記ホットプレートは、前記支持ピンを介して伝導される熱を吸収する所定の熱容量を有し、
前記基板から前記ホットプレートへの熱移動量は、少なくとも前記支持ピンの材料、高さ寸法、設置数のいずれか１つにより調整され、
前記支持ピンは、前記ホットプレート上において、前記ＵＶ光照射手段によるＵＶ光の照度が高いエリアにより多く配置されることを特徴とする基板処理装置。
前記ホットプレートは、所定の容積をもって形成することにより、前記支持ピンを介して伝導される熱を吸収する熱容量を有することを特徴とする請求項１に記載されている基板処理装置。
前記ホットプレートは、当該ホットプレートを形成する材料により、前記支持ピンを介して伝導される熱を吸収する熱容量を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載されている基板処理装置。
前記ホットプレートを冷却することにより当該ホットプレートの熱容量を向上させる冷却手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板処理装置。