CN100514551C - 热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在处理室内对基板进行热处理的热处理装置，包括载置基板并对其进行热处理的加热板，以及从上方覆盖该加热板、构成处理室的一部分的盖体。盖体包括顶板、以及垂直设置在该顶板的周端部上的周侧部。在顶板上设置有将气体供给至处理室内的供给口，在顶板的侧部上设置有为处理室内的气体进行排气的多个排气口。与各个排气口连通并且在与各个排气口基本等距离的位置上具有排出口的排气管，以可以装卸的方式被安装在盖体上。根据本发明，能够方便地对由热处理而产生的升华物质等的杂质导致的堵塞进行维修。

Description

热处理装置
技术领域
本发明涉及一种热处理装置，更具体的说就是，涉及对例如半导体晶片或LCD玻璃基板等的基板，进行例如加热处理的热处理装置。
背景技术
一般，在半导体器件的制造中，为了在半导体晶片或LCD玻璃基板等(以下称晶片等)的上面形成ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)薄膜或电极图形，通常采用光刻(photolithography)技术。在该光刻技术中，对晶片等涂敷光致抗蚀剂(photoresist)，将由此形成的抗蚀剂膜根据规定的电路图案(circuit pattern)进行曝光，通过显影处理该曝光图案将电路图案形成在抗蚀剂膜上。
在这样的光刻工序中，进行下述各种加热处理：涂敷抗蚀剂后的加热处理(pre—bake：预烘焙)、曝光后的加热处理(post exposure bake：后曝光烘焙)、以及显影处理后的加热处理(post bake：后烘焙)等。
在以往的此类加热处理中，例如，在预烘焙中，向收容晶片等的处理室内供给例如空气或氮气(N2)等的吹扫气体(purge gas)，将处理时使用过的气体通过与处理室连接的排气管向外部排气。此时，在加热时从晶片等的表面上形成的抗蚀剂膜上会生成少量的升华物质，例如光致抗蚀剂内含有的产酸材料，例如PAG(Photo acid grain：光酸晶粒)或构成抗蚀剂的低分子树脂等的异物。特别是在使用了低沸点的非离子类的酸化材料的光致抗蚀剂中，多有升华物质产生。
因此，以往都是在排气管等的排气管线中设置回收升华物质等的杂质回收部，并且，为了使杂质回收部和排气均衡分散，在构成处理室的盖体的周围侧面上设置有多个排气用整流板(日本特开2003—318091号公报的权利要求的范围，图4)。
发明内容
但是，在日本特开2003—318091号公报中所记载的技术中，当上述升华物质等的杂质大量产生时，由于排气管在短时间内就会发生堵塞，因此存在必须频繁地进行维修的问题。另外，杂质也附着在排气用整流板上，由于为了使排气压力下降而设置有多个排气用整流板，因而也存在清扫或维修操作比较麻烦的问题。
本发明就是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种热处理装置，在此热处理装置中，能够方便的对由于热处理而生成的升华物质等的杂质而引起的堵塞进行维修。
为了实现上述目的，本发明的热处理装置包括载置上述基板并进行热处理的热处理板；以及从上面覆盖该热处理板，构成上述处理室的一部分的盖体。其中，上述盖体包括上面部和在垂直方向上设置在该上面部的周端部上的周侧部。在上述盖体的上面部上，设置有向处理室内供给气体的供给口，在上述盖体的上面部的侧部，设置有将上述处理室内的气体排出的多个排气口，与上述各个排气口连通并且在与各个排气口等距离的部位上具有排出口的排气管，以可以装卸的方式设置在上述盖体上。
利用这样的结构，从设置在盖体的上面部的供气口供给至处理室内的气体，经由安装在盖体上面部的侧面的多个排气口流入排气管，经由排出管路向外部排气，排出管路与设置在与排气管中的各个排气口等距离的部位上的排气口连接。因此，可以防止从被热处理的基板生成的升华物质等的杂质而引起的基板的污染。另外，升华物质等的杂质与气体一起，经由设置在盖体上的多个排气口流过排气管，经由与设置在排气管上的排气口连接的排出管路而向外部排气，所以杂质难于附着在排出管道的内面上。而且，如果杂质附着在排气管内面上，在排气管内产生堵塞，则能够将排气管从盖体上取出，方便地对排气管进行清洁打扫。
在上述盖体的周侧部的内侧，也可以以相对于盖体能够自由装卸的方式设置有排气分散环，该排气分散环与周侧部一起作用构成排气通路、并且具有多个通气孔。利用该排气分散环能够使基板的热处理温度均一。
在上述盖体的上面部等间距地设置有四个排气口，上述排气管包括，在上述排气口的两处分别经由密封部件进行连通的两个排气管体以及连通该两个排气管体的连结管体，并且，也可以在连结管体上设置排出口。例如，也可以将排气管形成为从平面观察接近H字形状。
在上述排气管的中心部位上，向水平方向上突出设置有、具有安装孔的安装部件，贯通该安装孔的固定部件，也可以按可以装卸的方式固定在设置于上述盖体的上面部的安装接受部上。
上述排气分散环具有上下相对的上部片部和下部片部，截面呈沟槽形状，在上部片部和下部片部上，在上下方向相互错开的位置上形成有多个通气孔，优选将下部片部的通气孔的开口率设定为高于上部片部的通气孔的开口率。
在上述盖体的下面也可以设置有分散喷嘴，该分散喷嘴具有将经由供给口供给至处理室内的气体沿放射方向进行分流的放射流路。通过使所供给的气体分散，能够使基板的热处理的温度均一。
在上述排气管的内侧表面上，也可以形成有挥发成分难以附着、并且即使附着也易于剥离的合成树脂制的涂敷薄膜。或者说，在上述排气管内，也可以插入有挥发成分难以附着、且即使附着也易于剥离的合成树脂制的内置管体。由此，能够减少附着在排气管的内侧面上的杂质的量，并且能够易于除去所附着的杂质，所以，在能够进一步延长维修期的同时，能够实现装置的使用寿命的增加。
在上述排气管内也可以设置有杂质回收部。
在上述排气管上设置有两个排出口，也可以在与各个排出口连接的排出管路中的任意一个上，设置有检测排气流体的堵塞的传感器，在另一个排出管路上设置有基于来自上述传感器的信号进行开关的阀。由此，当主要使用的一个排出管路发生堵塞时，能够利用另一个排出管道进行排气，因而能够使维修周期延长为2倍，并且能够延长装置的使用寿命。
也可以在与上述排气管的排出口连接的排出管路上的、排出口的附近设置有排气装置。由此，能够将发自热处理装置的热量传递至排气装置，能够提高排气装置自身的温度，能够抑制杂质中含有的挥发成分的附着而导致的流量下降，因而能够进一步提高排气效率。
以从该排气口流向排气管的排气从平面看呈螺旋状流动的方式配置而形成设置在所述盖体上的排气口，也是可以的。也可以在上述排气分散环的与周侧部相对的面上形成有螺旋槽。由此，由于能够使从处理室内流向排气口一侧的排气流体中的杂质附着在盖体的周侧部的内面，从而，能够进一步抑制附着在排气管的内侧面上的杂质的量，能够延长维修周期。
根据本发明，因为能够防止从被热处理的基板上生成的升华物质等的杂质引起的基板的污染，所以能够提高成品率。另外，由于能够使杂质难以附着在排出管路的内面上，同时还能够从盖体上取出附着有杂质的排气管而对排气管进行清扫，因此能够提高装置的可靠性，并且，还能够易于进行维修。
附图说明
图1是模式性地表示载置有本实施方式所涉及的热处理装置的抗蚀剂涂敷、显影处理系统的平面图。
图2是模式性地表示图1中抗蚀剂涂敷、显影处理系统的正面图。
图3是模式性地表示图1中抗蚀剂涂敷、显影处理系统的背面图。
图4表示的是本发明的第一实施方式的使用状态的截面说明图。
图5表示的是图4中热处理装置的主要部位的平面图。
图6表示的是沿图5中I—I线的截面图。
图7表示的是沿图5中II—II线的截面图。
图8表示的是沿图5中III—III线的截面图。
图9表示的是实施方式中的盖体、排气管、以及分散喷嘴的分解立体图。
图10表示的是实施方式中排气分散环的关键部位的局部截面立体图。
图11表示的是在实施方式中的排气管的内面施加有涂层薄膜状态的截面立体图。
图12表示的是在实施方式中的排气管内插入有内置管体状态的截面立体图。
图13是模式性地表示将多个热处理装置与排气导管(duct)连接的状态的立体图。
图14表示的是本发明的第二实施方式中的关键部位的平面图。
图15表示的是本发明的第三实施方式中的关键部位的平面图。
图16A表示的是本发明的第四实施方式中的关键部位的平面图，图16B表示的是图16A的沿IV—IV线的截面图，图16C表示的是图16A的沿V—V线的截面图。
图17表示的是本发明的第四实施方式中的另一个变形例子的排气分散环的关键部位的截面立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。这里，针对本发明涉及的热处理装置适用于半导体晶片的抗蚀剂涂敷、显影处理系统中的加热处理装置中的情形进行说明。
图1是上述抗蚀剂涂敷、显影处理系统的平面图、图2是图1的正面图、图3是图1的背面图。
该抗蚀剂涂敷、显影处理系统的主要部分由以下部件构成：盒站(cassette station)10(搬送部)，用于由晶片盒(wafer cassette)1将作为基板的半导体晶片W(以下称为“晶片W”)以数枚、例如以25枚为单位从外部搬入系统中或从系统中搬出，或者用于相对于晶片盒1搬出·搬入晶片W；处理站20，具备处理装置，该处理装置将在涂敷显影工序中、一枚一枚的对于晶片W进行规定的处理的、枚页式的各种处理单元多层配置在规定位置上；以及在与该处理站20邻接而设置的曝光装置(未图示)之间，用于接受传递晶片W的接口部30。
如图1所示，就盒站10来说，在盒载置台2上的突起3的位置上载置有多个、例如最多四个带盖的晶片盒1，将该晶片盒沿水平的X方向载置成一列，各自的晶片出入口朝向处理站20一侧，相对于各个晶片盒1设置有盖开关装置5。另外，能够沿盒的排列方向(X方向)以及沿垂直方向被收容在晶片盒1内的晶片W的晶片排列方向(Z方向)移动的晶片搬送用镊子4，在各晶片盒1内进行有选择性的搬送。晶片搬送用镊子4构成为能够在θ方向上旋转，也能够向属于后述的处理站20一侧的第三组G3之多层单元部的定位单元(ALIM：alignmentunit)以及伸展单元(EXT：extension unit)进行搬送。
如图1所示，就处理站20来说，在其中心部位上设置有通过移动机构22进行垂直移动的垂直搬送型的主晶片搬送机构21，在该主晶片搬送机构21的周围，所有的处理单元被多层设置为一组或多组。在该例中，是5组G1、G2、G3、G4以及G5的多层配置结构，第1及第2组的G1、G2的多层单元被并排在系统正面一侧，第3组G3的多层单元与盒站10邻接设置，第4组G4的多层单元与接口部30邻接设置，第5组G5的多层单元被设置在背部一侧。
如图2所示，就第1组G1来说，在容器杯(容器)23内使晶片W与显影液供给单元(未图示)相对而进行抗蚀剂图案(resist pattern)的显影处理的显影单元(DEV)、以及将晶片W载置在旋压车床用夹头(spin chuck)(未图示)上进行规定处理的抗蚀剂涂敷单元(COT)，在垂直方向上按自下向上的顺序重叠为两层。第2组的G2也一样，两台的抗蚀剂涂敷单元(COT)以及显影单元(DEV)在垂直方向上按自下向上的顺序重叠为两层。这样，将抗蚀剂涂敷单元(COT)设置在下层一侧的理由是抗蚀剂液的排液从机构的角度和维修的角度来说都比较麻烦。但是，也可以根据需要将抗蚀剂涂敷单元(COT)设置在上层。
如图3所示，就第3组的G3来说，以下部件在垂直方向上按自下向上的顺序层积在例如8层，这些部件是：将晶片W载置在载置台24上进行规定的处理的开放式的处理单元、例如冷却晶片W的冷却单元(COL)、对晶片进行疏水化处理的附着单元(AD：adhesion unit)、对晶片W进行位置校准的定位单元(ALIM)、进行晶片W的搬入搬出的伸展单元(EXT)、以及使用着烘焙晶片W的本发明所涉及的热处理装置的四个加热板(hot plate)单元(HP)。就第4组G4来说也一样，以下部件在垂直方向上按自下向上的顺序重叠在例如8层，这些部件是：开放式的处理单元例如冷却单元(COL)、伸展冷却单元(EXTCOL)、伸展单元(EXT)、冷却单元(COL)、使用着具有迅速冷却功能的本发明所涉及的热处理装置的两个急冷加热板单元(CHP：chilling hot plate unit)以及使用着本发明所涉及的热处理装置的两个加热板单元(HP)。
如上所述，将处理温度低的冷却单元(COL)和伸展冷却单元(EXTCOL)设置在下层，将处理温度高的加热板单元(HP)、急冷加热板单元(CHP)以及附着单元(AD)设置在上层，由此，能够减少单元间的相互的热干扰。当然，也可以采用任意的多层配置的方式。
此外，如图1所示，在处理站20中，在与第1及第2组G1、G2的多层单元(旋转(spinner)式处理单元)邻接的第3及第4组G3、G4的多层单元(开放式处理单元)的侧壁中，分别设置有在垂直方向上纵贯的导管(duct)25、26。向下流动的洁净空气或经特别温度调整的空气在这些导管25、26内流动。通过该导管结构，在第3及第4组G3、G4的开放式处理单元中产生的热量被遮断，从而不会向第1及第2组G1、G2的旋转式处理单元中传导。
在该处理系统中，如图1中虚线所示，在主晶片搬送机构21的背部侧面上也能够配置第5组G5的多层单元。该第5组G5的多层单元能够沿导轨27向从主晶片搬送机构21一侧观察的侧面方向移动。因此，即使在设置着第5组G5的多层单元的情况下，由于通过滑动单元而确保了空间部，能够方便地从背后对主晶片搬送机构21进行维修操作。
接口部30在纵深方向上与处理站20具有相同的尺寸，但在宽度。方向上被制作成较小的尺寸。可移动式的拾取盒(pick up cassette)31以及固定式的缓冲盒(buffer cassette)32，被分两层设置在该接口部30的正面部上，在其背面部设置有周边曝光装置33，其作为进行晶片W的周围部分的曝光以及识别标识(mark)区域的曝光的曝光单元，在其中央部分上设置有作为搬送部件的晶片的搬送臂34。该搬送臂34构成为沿X、Z方向移动，并向两盒31、32以及周边曝光装置33进行搬送的结构形式。另外，搬送臂34构成为可以在θ方向上旋转，也能够向属于处理站20侧的第4组G4的多层单元之伸展单元(EXT)、以及邻接的曝光装置侧的晶片交接台(未图示)进行搬送的结构形式。
如上所述结构的处理系统虽然设置在无尘室40内，但是也进一步在系统内通过有效的垂直层流方式提高了各部分的洁净度。
在如上所述结构的抗蚀剂涂敷、显影处理系统中，首先，在盒站10中，盖开关装置5动作而将规定的晶片盒1的盖子打开。之后，晶片搬送用镊子4进入载置台2上的、收容有未经处理的晶片W的盒1，从该盒1中取出一枚晶片W。晶片搬送用镊子4从盒1中将晶片W取出后，移动至设置在处理站20侧的第3组G3的多层单元内的定位单元(ALIM)，将晶片W放在单元(ALIM)内的晶片载置台24上。晶片W在晶片载置台24上接受定向以及中心确定。之后，主晶片搬送机构21从相反侧进入定位单元(ALIM)，从晶片载置台24上取出晶片W。
在处理站20上，主晶片搬送机构21最初将晶片W搬入属于第3组G3的多层单元的附着单元(AD)。在该附着单元(AD)内，晶片W接受疏水化处理。该疏水化处理完成后，主晶片搬送机构21就将晶片W从附着单元(AD)搬出，之后，搬入属于第3组G3或第4组G4的多层单元的冷却单元(COL)。在该冷却单元(COL)内，晶片W被冷却至抗蚀剂涂敷处理前的设定温度、例如23℃。冷却处理完成后，主晶片搬送机构21就将晶片W从冷却单元(COL)搬出，之后搬入属于第1组G1或第2组G2的多层单元的抗蚀剂涂敷单元(COT)。在该抗蚀剂涂敷单元(COT)内，晶片W利用旋转涂敷(spin coat)法在晶片表面涂敷均匀膜厚的抗蚀剂膜。
抗蚀剂涂敷处理完成后，主晶片搬送机构21就将晶片W从抗蚀剂涂敷单元(COT)搬出，之后搬入加热板单元(HP)。在加热板单元(HP)内，晶片W被载置在载置台上，按规定的温度、例如100℃，进行规定时间预烘焙处理。由此，能够从晶片W上的涂敷膜上蒸发除去残存溶剂。预烘焙完成后，主晶片搬送机构21就将晶片W从加热板单元(HP)搬出，之后搬送至属于第4组G4的多层单元的伸展冷却单元(EXTCOL)。在该伸展冷却单元(EXTCOL)内，晶片W被冷却至适于下一个工序、即周边曝光装置33中的周边曝光处理的温度、例如24℃。该冷却后，主晶片搬送机构21将晶片W搬送至正上面的伸展单元(EXT)内，将晶片W载置在该单元(EXT)内的载置台(未图示)上。晶片W被载置在该伸展单元(EXT)的载置台上后，接口部30的搬送臂34从相反侧进入该单元，取得晶片W。随后，搬送臂34将晶片W搬入接口部30内的周边曝光装置33。在周边曝光装置33中，光照射在晶片W表面的周围部分的剩余抗蚀剂膜(部)上而实施周边曝光。
周边曝光完成后，搬送臂34将晶片W从周边曝光装置33的筐体内搬出，移送至邻接的曝光装置侧的晶片交接台(未图示)。这种情况下，在晶片W被送至曝光装置之前，也有可能被暂时送至缓冲盒32。
在曝光装置中完成全面曝光后，晶片W被送回曝光装置侧的晶片交接台后，接口部30的搬送臂34就进入该晶片交接台，取得晶片W，将取得的晶片W搬入属于处理站20侧的第4组G4之多层单元的伸展单元(EXT)，将晶片载置在晶片交接台上。同样，这种情况下，在晶片W被送至处理站20侧前，也有可能被暂时收容在接口部30内的缓冲盒32内。
被载置在晶片交接台上的晶片W，通过主晶片搬送机构21被搬送至急冷加热板单元(CHP)，为了防止边缘散乱(fringe)，或者为了引起化学增幅型抗蚀剂膜(CAR：Chemically Amplified Resist)中的酸催化反应，在例如、120℃下进行规定时间的后曝光烘焙处理。
之后，晶片W被搬入属于第1组G1或第2组G2的多层单元的显影单元(DEV)。在该显影单元(DEV)内，显影液被均匀供给至晶片W表面的抗蚀剂膜上，实施显影处理。通过该显影处理，在晶片W表面上形成的抗蚀剂膜被显影为规定的电路图案，同时，晶片W的周。边部的剩余抗蚀剂膜被除去，而且，在形成在(被施加在)晶片W表面上的定位标记M的区域内附着的抗蚀剂膜也被除去。这样，显影完成后，在晶片W表面洒清洗液，将显影液洗掉。
显影工序完成后，主晶片搬送机构21就将晶片W从显影单元(DEV)搬出，之后搬入属于第3组G3或第4组G4的多层单元的加热板单元(HP)。在该加热板单元(HP)内，在例如100℃的温度下，对晶片W进行后烘焙处理。由此，由于显影而膨胀湿润的抗蚀剂膜被硬化，抗药性提高。
后烘焙完成后，主晶片搬送机构21就将晶片W从加热板单元(HP)搬出，之后搬入任何一个冷却单元(COL)。此处，在晶片W回到常温后，主晶片搬送机构21随后将晶片W移送至属于第3组G3的伸展单元(EXT)。晶片W被载置在该伸展单元(EXT)的载置台(未图示)上后，盒站10侧的晶片搬送用镊子4就从相反侧进入，取得晶片W。然后，晶片搬送用镊子4将取得的晶片W放入盒载置台上的、收容处理完毕的晶片用的晶片盒1的规定的晶片收容槽内，当所有处理完毕的晶片W都被收容在晶片盒1内后，盖开关装置5进行运作将盖关闭，完成处理。
下面，参照图4～图17，就构成上述加热板单元(HP)以及急冷加热板单元(CHP)的本发明的实施方式所涉及的热处理装置进行详细说明。这里，就将本发明所涉及的热处理装置应用于，对于已涂敷抗蚀剂的晶片W进行预烘焙处理的加热装置的情形进行说明。
[第一实施方式]
图4表示的是第一实施方式的使用状态的截面图、图5表示的是上述热处理装置的关键部位的平面图、图6～图8分别表示的是图5的I—I线截面图，II—II线截面图以及III—III线截面图。
如图4所示，热处理装置50具有在外壳51内上下自由移动的盖体52、以及位于盖体52的下侧、与盖体2共同运动、构成处理室53的支撑环(Support ring)54。
支撑环54具有、例如上下面开口的接近圆筒状的形状，在其内侧收容有作为热处理板的加热板55。通过收容加热板55，支撑环54的下面被封闭。加热板55为具有厚度的圆板形，将作为基板的晶片W载。置在其上面，进行加热。在加热板55上内置有利用供给电力而发热的加热器56，能够将加热板55自身加热至规定的温度并进行维持。即，通过将晶片W载置在被加热至规定温度的加热板55上，能够将晶片W加热至规定温度。
在加热板55上形成有例如三个贯通孔55a，支承晶片W的背面并进行升降的支承销57分别插入在各贯通孔55a内。支承销57，利用具有例如气缸等的升降机构58而上下移动。支承销57能够上升至加热板55的上方，在与主晶片搬送机构21之间交接晶片W，或将接受的晶片W载置在加热板55上。
在支撑环54的上面设置有O型密封环59，从而使处理室53内的气体不会从支撑环54的上面与盖体52的周侧部52b的下端部之间的缝隙处泄漏。
盖体52通过作为上面部的顶板52a以及被垂直设置在该顶板52a的周端部上的周侧部52b而具有下面侧开口的形式。顶板52a与加热板55上的晶片W相对。在顶板52a上的中央部位设置有连接气体供给管61的供给口62。该气体供给管61与供给气体、例如空气、氮气或不活性气体等的气体供给源60(被设置在热处理装置50的外部)相连通。因此，来自气体供给源60的空气、氮气或不活性气体等的气体通过气体供给管61供给至供给口62，从供给口62导入处理室53内。
在顶板52a的周边部上等间隔设置有排放处理室53内的气体的、多个例如4个排气口63。在各个排气口63上连通有基本呈H型平面形状的排气管64，在距离排气管64的各个排气口63基本相等的距离的位置上，设置有排出口65。在该排出口65上连接有由例如合成树脂制的管而形成的排出管路66。该排出管路66的管径小于排气管64的管径。
如图5、图6、图7以及图9所示，排气管64形成为接近H字形状，其包括分别通过作为密封部件的O型密封环67a连通在两处排气口63上的两根排气管体64a、64a；以及连通这些排气管体64a、64a的连结管体64b，在连结管体64b的中央部分设置有排出口65。这些排气管体64a以及连结管体64b分别由例如、铝合金制的矩形的筒体而形成。此外，通过堵塞件64c堵塞排气管体64a的端部开口部。
如图6所示，在排气管体64a的两端底部形成有连通孔64d，从顶板52a的上面突出的排气口63的边缘部被嵌入该连通孔64d内，O型密封环67被设置在该边缘部的周围，并且介于排气管体64a的底面与顶板52a之间。由此，排气口63与排气管体64a被气密性地连通。
夹紧排气管体64a的一侧部的呈沟槽(channel)形状的连结部件64e，通过、例如焊接等与连接管体64b的两端部形成一体。如图7所示，将排气管体64a的侧部通过密封部件、例如通过O型密封环67b，嵌入该连结部件64e内，由此，使连结部件64e的连通孔64f与排气管体64a侧部的连通口64g相连接。在此状态下，如图5、图9所示，通过将贯通设置在连结部件64e的上的安装孔(未图示)的固定螺钉68螺纹连接在排气管体64a的侧部上，从而将排气管体64a与连结管体64b固定。然后，通过解除该螺纹连接可以将两者分离。因此，排气管体64a与连结管体64b可自由装卸。
如图5、图8及图9所示，连结管体64b位于排气管64的接近中心位置，在连结管体64b的中心部的一侧的上端部上，向水平方向上突出设置有安装部件69，该安装部件具有安装孔69a。
作为固定部件的固定螺栓70贯通该安装部件69的安装孔69a，与作为设置在盖体52的顶板52a的上面的安装接受部的螺母71进行螺合。此时，在固定螺栓70的头部70a与安装部件69之间，存在螺旋弹簧72，通过拧紧固定螺栓70，使将排气管64整体压向盖体52侧的挤压力得以均匀分散。
如此，通过将固定螺栓70拧紧固定在设置在盖体52上的螺母71上，顶板52a的排气口63与设置在排气管64上的连通孔64d被气密性地连通。另外，由于排气管64整体通过两根排气管体64a、64a、以及连通这些排气管体64a的连结管体64b而形成接近H字的形状，所以，当固定上述固定螺栓70与螺母71时会出现一些弯曲，由此，排气口63与排气管64的连通孔64d被可靠地、气密性地连通。
另一方面，如图9所示，在盖体52上的供给口62的下面侧设置有将向处理室53内供给的气体，沿放射方向分流的分散喷嘴73。如图4所示，在该分散喷嘴73的下方和加热板55之间，在上下方向上，设置有具有例如多个通气孔的圆形的第一整流板74、以及第二整流板75。
在盖体52的周侧部52b的内侧，以相对于盖体52能够自由装卸的方式设置有排气分散环77，该排气分散环与周侧部52b共同作用形成排气通路76。此外，排气通路76的下端面位于载置在加热板55上的晶片W的上方位置。
如图9所示，分散喷嘴73形成为圆盘状，在中心部位上设置有连通供给口62的圆形凹部73a，沿圆盘的径向方向设置有与该圆形凹部73a连通的多个(图中显示的是有八个的情形)放射流路73b。
如图10所示，排气分散环77包括在上下方向相对的上部片部77a和下部片部77b、以及连结上部片部77a和下部片部77b的在处理室侧的端部的垂直片部77c，其截面形成为沟槽(channel)件形状。在上部片部77a和下部片部77b上，形成有位于在上下方向相互错开的位置上的多个通气孔78a、78b。而且，下部片部77b中的通气孔78b的开口率高于上部片部77a中的通气孔78a的开口率。
这样，通过使排气分散环77的下部片部77b中的通气孔78b的开口率高于上部片部77a的通气孔78a的开口率，能够将在成为排气上游侧的下部片部77b上被分散的排气流，进一步，利用设置在成为下游侧的上部片部77a上的通气孔78a而将其分散，从而能够提高处理室53内的排气流的均匀性。
此外，在排气分散环77的上部片部77a的外周部，间隔适当的间隔，设置有多个、例如12个缺口(未图示)。而且，在顶板52a与周侧部52b之间夹持有排气分散环77的上部片部77a的状态下，将贯通设置在顶板52a的外周部上的贯通孔52c(参照图9)的安装螺栓(未图示)，经由上部片部77a的上述缺口螺纹连结在周侧部52b的上端部，由此，将顶板52a与排气分散环77以及周侧部52b固定。另外，通过解除该安装螺栓，能够将顶板52a与排气分散环77以及周侧部52b分解。
在这样构成的热处理装置50中，虽然即使排气管64的内侧表面暴露铝合金的基底也无妨，但优选对其实施使升华物质等的杂质不易附着在排气管64内侧的表面上的处理。作为杂质难以附着的处理，可以举例如下，例如，如图11所示，在排气管64的内侧表面涂敷挥发成分难以附着、且即使附着也易于剥离的材料、例如特氟隆(商标名Teflon)一类的含氟树脂薄膜，或者通过含氟树脂的浸渍处理等而形成的合成树脂制的涂敷薄膜80等。或者代替上述例子，如图12所示，也可以将挥发成分难以附着、且即使附着也易于剥离的、例如PFA、PTFE或者PEEK树脂等的合成树脂制的内置管体81插入排气管64内。
通过上述结构形式，能够减少排气管64的内侧面上的杂质的附着量，并且，能够易于除去已附着的杂质。
再者，如图5所示，也可以在排气管64中的排气管体64a的排气口侧，以可以自由装卸的方式设置例如过滤器、金属网筛等的杂质回收部82。这样，通过在排气管64上以可自由装卸的方式设置回收部82，能够在杂质回收部82将杂质回收，从而能够延长包括排气管64在内的排气管线因杂质的附着而堵塞为止的时间。
盖体52整体，利用具有气缸(cylinder)等的未图示的升降机构而上下自由移动，在晶片W的搬入搬出时，盖体52上下移动。另外，在外壳51的侧面设置有通过主晶片搬送机构21将晶片W搬入搬出用的搬入搬出口83。
如图13所示，如上所述结构的热处理装置50被多层配置，与各个热处理装置50的排气管64连接的排出管路66，被连接在，垂直设置在抗蚀剂涂敷、显影处理系统的背面部的排气导管84上。此外，具有导管内压调整阀85的专用软管(hose)86被连接在排气导管84的下部，在专用软管86上连接有排气部件、例如喷射器87。在排气导管84上安装有检测排气导管84内压力的压力传感器88，通过该压力传感器88而监测排气管84内的压力。
下面，针对热处理装置50的运作进行说明。首先，在将晶片W搬入热处理装置50之前，开始从气体供给源60供给清扫用的气体。并且，加热板55利用加热器56而维持在规定的加热温度、例如90℃～200℃。
随后，在曝光装置中完成曝光处理后，将保持在主晶片搬送机构21上的晶片W，从搬入搬出口83搬送至外壳51内，交接给在加热板55的上方预先上升而处于待机状态的支承销57上。随后，盖体52下降，与支撑环54成为一体而形成处理室53。此时，如图4所示，从供给口62供给至处理室53内的气体，经分散喷嘴73沿放射方向分流后，经过第一整流板74、第二整流板75，气流的方向朝向盖体52的周侧部52b侧。
经过第二整流板75的气体，不到达晶片W表面，通过由周侧部52b和排气分散环77构成的排气通路76而从排气口63流入排气管64内，经由设置在排气管64上的排出口65从排出管路66进行排气。此时，气体中的升华物质等的杂质的一部分，在通过排气通道76时附着在排气分散环77上，从排气口63被排出的气体在通过排气管64时，气体中的升华物质等的杂质的一部分被附着在排气管64的内侧表面。随后，在气体通过杂质回收部82时，杂质也被进一步回收。之后，气体经由与排出口65连接的排出管路66而被排向外部。因此，能够减少杂质附着在排出管路66上。
如果形成从处理室53的上方下降、在晶片W的外侧、在高于晶片W的位置上流动的气流，则支承销57继续下降，晶片W被载置在加热板55上。如此，开始进行对晶片W的加热，进行规定时间的加热。通过此加热而产生的溶剂被上述气体的气流获得，通过排气口63从排气管64以及排出管路66被排出。与溶剂一起从晶片W等产生的杂质被杂质回收部82回收，除去该杂质之后的气体，被送往例如工厂排气系统。
规定时间的加热完成后，支承销57再次上升，晶片W被从加热板55上举起。接着，例如盖体52上升，处理室53被开放。一旦处理室53被开放，则例如停止气体的供给。
支承销57上的晶片W被再次交接给从搬入搬出口83进入的主晶片搬送机构21，被搬出热处理装置50。
根据该第一实施方式，由于在盖体52的周侧部52b中的高于晶片W的位置上设置有排气口63，使得从盖体52的顶板52a被导入的气体朝向盖体52的周侧部52b流动。其结果，气体不再直接吹到晶片W的表面，在加热处理中，晶片W表面的抗蚀剂膜中的溶剂的挥发不再被气流的动向所左右。因此，晶片W的外边部位不会受到不稳定气流产生的恶劣影响，所以即使在晶片W外边部位上也能形成膜厚均匀的抗蚀剂膜。
另外，排气管64以及排气分散环77形成为能够相对于盖体52进行装卸，而且，排气管64的排气管体64a和连结管体64b形成为可以拆解，因而能够将排气管64从盖体52上拆除进行清洗。另外，在将盖体52从装置本体拆除的同时，能够将排气管64和排气分散环77取下进行清洗。因此，维修也比以往简单。
[第二实施方式]
图14表示的是第二实施方式的热处理装置的关键部位的概略平面图。
第二实施方式是试图实现延长维修周期的例子。即，如图14所示，在第二实施方式中，在排气管64的连结管体64b之大致中间部的相对的侧壁上设置有第一排出口65A及第二排出口65B，在这些第一排出口65A及第二排出口65B上分别连结有相对应的第一排出管路66A和第二排出管路66B。另外，在第一排出管路66A上设置有作为堵塞检测部件的压力传感器90，该压力传感器检测由在第一排出管路66A内流动的排气中的杂质导致的堵塞，在第二排出管路66B上存在设置有切换阀91。于是，构成为压力传感器90和切换阀91分别与控制部件、例如CPU(中央处理器)等的控制器100电性连接，切换阀91根据来自压力传感器90的信号而进行开关的结构形式。
另外，在第二实施方式中，因为其他部分与第一实施方式相同，对相同部分采用相同编号，省略说明。
根据具有上述特征的第二实施方式，在被主要使用的第一排出管路66A由于排气流体中的杂质的附着等而发生堵塞时，利用压力传感器90进行检测，该检测信号被传送至控制器100，根据控制器100的控制信号，作为辅助用而起作用的第二排出管路66B上设置着的切换阀91打开，能够经由该第二排出管路66B而进行排气。因此，维修周期能够为第一实施方式的两倍。
[第三实施方式]
图15表示的是第三实施方式所涉及的热处理装置的关键部位的概略平面图。
第三实施方式是在提高排气效率的同时，抑制由于排气流体中的杂质所含有的挥发成分的附着而导致的流量下降的例子。即，如图15所示，在该第三实施方式中，在多层层积着的各个热处理装置50中，排出管路66中的排出口65的附近位置上设置有作为排气装置的喷射器200。然而，设置在如上述图13所示的专用软管86上的喷射器87，没有设置。由于其他地方与第一实施方式相同，对于相同部分采用相同标号，并省略说明。
根据具有上述特征的第三实施方式，通过喷射器200的驱动，能够将供给处理室53内的气体，经由排气分散环77的排气通路76、排气口63、以及排气管64向排出管路66排气。另外，从热处理装置50发出的热传热至喷射器200，从而能够提高喷射器200自身的温度。因此，变为高温的喷射器200抑制包含在排气中的杂质的挥发成分的附着，并且能够利用高温将附着着的挥发成分除去，所以能够抑制由于杂质附着而引起的流量下降。因此，根据第三实施方式能够进一步提高排气效率，能够实现处理精度的提高。
[第四实施方式]
图16A表示的是第四实施方式所涉及的热处理装置的关键部位的概略平而图，图16B表示的是图16A沿IV—IV线的放大截面图，图16C表示的是图16A沿V—V线的放大截面图。
第四实施方式是通过按漩涡状为处理室内的排气流体进行排气，利用离心力使排气流体中的杂质附着在周侧部52b上的例子。即，如图16A所示，在第四实施方式中，配置、形成设置在盖体52上的排气口63A，使得从排气口63A流向排气管64的排气，从平面看呈涡流状流动。即，按等间隔将排气口63A设置在顶板52a的周边部，同时，如图16B所示，排气口63A自身呈倾斜贯通顶板52a的形状。
另外，在第四实施方式中，由于其他的部分与第一实施方式相同，对于相同部分采用相同标号，并省略说明。
根据具有上述特征的第四实施方式，能够使从处理室53内向排气口63A一侧流动的排气流体中的杂质附着在盖体52的周侧部52b的内面上(参照图16C)。
此外，如图17所示，代替上述排气口63A，也可以在排气分散环77的垂直片部77c上的、与周侧部52b相对的面上形成螺旋沟槽300。这样，通过在排气分散环77的垂直片部77c上的、与周侧部52b相对的面上形成螺旋槽300，从排气口63流向排气管64的排气，从平面看呈螺旋状流动。即使在这种情况下，也能够与上述一样，能够使从处理室53内向排气口63侧流动的排气气体中的杂质附着在盖体52周侧部的52b的内面上。
在上述实施方式中，针对将本发明所涉及的热处理装置适用于半导体晶片的抗蚀剂涂敷、显影处理系统中的加热处理装置的情形进行了说明，当然，本发明的热处理装置也能够适用于LCD玻璃基板等的抗蚀剂涂敷、显影处理系统中的加热处理装置。

Claims (14)

1.一种在处理室内对基板进行热处理的热处理装置，其特征在于，包括：
载置所述基板并对其进行热处理的热处理板；以及从上方覆盖该热处理板、构成所述处理室一部分的盖体，其中，
所述盖体包括上面部、以及在垂直方向上设置在该上面部的周端部上的周侧部，
在所述盖体的上面部上，设置有向处理室内供给气体的供给口，在所述盖体的上面部的周侧部，设置有将所述处理室内的气体排出的多个排气口，在所述盖体的上面部上，与所述各个排气口连通并且在与各个排气口等距离的部位上具有排出口的排气管，以可以装卸的方式设置在所述盖体上。
2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述盖体的周侧部的内侧，以相对于盖体能够自由装卸的方式设置有排气分散环，该排气分散环与周侧部一起作用构成排气通路、并且具有多个通气孔。
3.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述盖体的上面部等间距地设置有四个排气口，
所述排气管包括在所述排气口的两处分别经由密封部件连通的两个排气管体、以及连通该两个排气管体的连结管体，
在所述连结管体上设置有排出口。
4.根据权利要求3所述的热处理装置，其特征在于：
连结管体可以相对于所述排气管体进行装卸。
5.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述排气管的中心部位上，沿水平方向上突出设置有具有安装孔的安装部件，贯通该安装孔的固定部件以可装卸的方式固定在设置于所述盖体的上面部的安装接受部上。
6.根据权利要求2所述的热处理装置，其特征在于：
所述排气分散环具有上下相对的上部片部和下部片部，截面呈沟槽形状，
在上部片部和下部片部上，在上下方向相互错开的位置上形成有多个通气孔，下部片部的通气孔的开口率高于上部片部的通气孔的开口率。
7.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述盖体的下面设置有分散喷嘴，该分散喷嘴具有将经由供给口供给至处理室内的气体沿放射方向进行分流的放射流路。
8.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述排气管的内侧表面上，形成有挥发成分难以附着、并且即使附着也易于剥离的合成树脂制的涂敷薄膜。
9.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述排气管内，插入有挥发成分难以附着、且即使附着也易于剥离的合成树脂制的内置管体。
10.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述排气管内设置有杂质回收部。
11.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在所述排气管上设置有两个排出口，在与各个排出口连接的排出管路中的任意一个上，设置有检测排气流体的堵塞的传感器，在另一个排出管路上设置有基于来自所述传感器的信号进行开关的阀。
12.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
在与所述排气管的排出口连接的排出管路上的排出口附近设置有排气装置。
13.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于：
以从该排气口流向排气管的排气从平面看呈螺旋状流动的方式配置而形成设置在所述盖体上的排气口。
14.根据权利要求2所述的热处理装置，其特征在于：
在所述排气分散环的与周侧部相对的面上形成有螺旋槽。
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