CN1996153A - 加热装置以及加热方法 - Google Patents
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Abstract
具有冷却板和热板的加热装置中,利用气体使基板从冷却板和热板上浮起,通过使基板在水平方向上移动使基板在冷却板与热板之间移动,实现加热装置的薄型化。加热装置(2)中,在冷却板(3)和热板(6)上沿晶片W的移动通路形成喷出孔(3a、6a),其朝向晶片W的移动通路的冷却板(3)侧斜向上方喷出使基板浮起的气体,利用推压部件(51)推压晶片W移动时的后方侧,抵抗从喷出孔(3a、6a)喷出的气体产生的试图使晶片W移动的推压力,使晶片W向与气体喷出方向相反侧的热板(6)侧移动,或在利用喷出孔(3a、6a)喷出的气体使晶片W移动时的前方侧推压推压部件(51)的状态下,使该推压部件(51)向与气体的喷出方向相同的方向的冷却板(3)侧移动。
Description
技术领域
本发明涉及对涂敷有涂敷液的基板进行加热处理的加热装置以及加热方法。
背景技术
作为在半导体晶片(以下称“晶片”)或LCD(液晶显示器)用的玻璃基板上形成抗蚀剂图案(resist pattern)的装置,通常采用的是对晶片涂敷抗蚀剂,对曝光后的晶片进行显影的涂敷、显影装置。在该装置内组装有被称为烘焙(bake)装置的加热装置,例如,作为将涂敷了抗蚀剂液的晶片进行加热的装置,起到使抗蚀剂液中的溶剂干燥的作用。
作为该加热装置,本发明者针对采用将加热晶片的热板的上方区域用盖子覆盖而形成气流的通路,在形成从该通路一方的开口流向另一侧的、所谓单向气流的同时进行加热处理的装置进行了探讨。通过形成上述气流而进行加热处理,可以减少从抗蚀剂液升华的升华物以微粒的形式附着在晶片W上。
图18所示的是形成上述单向气流的加热装置的一个例子。图中10为筐体、10a为晶片的搬送口、10b为用于开关上述晶片的搬送口的挡板。另外,图中11为底盘(base plate)、12为热板、13为能够在底盘11上向热板12一侧移动并且用于冷却晶片W的冷却板。在底盘11上,气体供给部14被设置在热板12的前侧的同时,排气部15被设置在热板12的里侧。
另外,在底盘11的内部空间内设置有用于使销16a、17a升降的升降机构16和17,销16a通过升降机构16进行升降,晶片W经由搬送口10a进入筐体10内,在外部的搬送机构(未图示)与冷却板13之间进行交接,再者,销17a通过升降机构17进行升降,由此,使得晶片W在热板12与冷却板13之间被交接传递。图中18为通过升降机构18a能够进行升降的盖状顶板。
下面,针对如上所述的加热装置中的加热处理,如果参照图19进行说明,则首先,如图19(a)所示,在用顶板18覆盖热板12并将热板12加热至规定的温度的状态下,将晶片W传递给冷却板13,然后,如图19(b)所示,使顶板18上升,使冷却板13进入顶板18与热板12之间,从冷却板13将晶片W交接传递至热板12。之后,如图19(c)所示,使冷却板13退回与热板12邻接的位置上,使顶板18下降至仅仅稍微高于热板12的位置上。在此状态下,一边从排气部15进行排气一边从气体供给部14供给气体,由此,在热板12与顶板18之间的空间形成从气体供给部14一侧向排气部15一侧流动的单向气流,进行规定的热处理。在使顶板18上升后,将经热处理后的晶片W从热板12传递交接给冷却板13,随后,从冷却板13传递交接给未图示的搬送机构,被搬运至下一个工序。
然而,在安装了如上所述的加热装置的抗蚀剂图案形成装置中,为了提高生产能力,需要安装薄型化和多层化的加热装置。但是,在该加热装置中,例如在冷却板13的内部或下面安装有冷却配管,设置了使冷却液在该冷却配管中流通的冷却机构,因此冷却板13的厚度为10mm。由此,在热板12与顶板18之间,为了与冷却板13之间进行晶片W的传递交接,考虑冷却板13的厚度以及传递交接晶片W用的间隙尺寸,需要10mm以上的间隙,其结果,导致加热装置薄型化难以实现。
另一方面,如果上述热板12与顶板18之间的间隙过大,则外部气流进入该间隙内,致使气流发生混乱,沿上述单向气流的上述升华物质的排出无法充分进行,因而使上述顶板18形成升降自由的结构形式,当在与冷却板13之间进行晶片W的传递交接时使顶板18上升,当进行热处理时使其下降至规定的位置。然而如果顶板18如此进行升降,则需要该顶板18的升降机构的设置空间,以及进行升降移动所需的上下方向的空间,因此,这一方面也阻碍了加热装置的薄型化。
鉴于上述问题,本发明者针对通过停止由冷却板13自身进行晶片W的搬运,缩小热板12与顶板18之间上下方向的大小,并且,通过停止顶板18的升降以及停止在冷却板13与热板12之间进行晶片W的传递交接,以期实现加热装置的薄型化而进行了探讨。就在将晶片搬运至热板时不使用板或臂的结构形式来说,在专利文献1中记载了如下例子,将气体从设置在基板搬运通路底面上的多个细孔中喷出,利用气体的压力将基板保持在空中并使之移动。
但是,专利文献1的构成形式中,虽然朝向基板移动方向的前进方向喷出气体使基板移动,但是浮起的基板没有摩擦力的作用而呈现不稳定的状态,通过微小的力便会移动,如果朝向上述前进方向而喷出气体,则基板在移动中,在前进方向的前后方向或左右方向容易发生错位。因此,由于难以在确定位置的稳定的状态下进行晶片的搬运,也难以使晶片W停止在规定的位置上,因而该结构并不实用。
专利文献1:日本特开昭57-128940号公报:第二页右上栏第七行~第二页左下栏第四行。
发明内容
本发明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具有冷却板和热板的加热装置,在该加热装置中,使气体从冷却板和热板喷出,由此,使基板浮起在冷却板以及热板之上,并进行横向移动,这样使基板在冷却板与热板之间进行移动,以期实现加热装置的薄型化。
因此,本发明的加热装置,包括用于加热基板的热板和用于冷却基板的冷却板,基板在上述热板和冷却板之间移动,其特征在于,包括:
加热室,被设置在处理容器内呈扁平状,用于加热处理基板,其一侧为了搬入搬出基板而设有开口;
设置在上述加热室的内部的热板;
冷却板,在上述处理容器内与上述加热室的开口侧邻接设置,用于冷却经热板加热过的基板;
喷出孔,在上述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,朝向基板的移动通路的一端侧或另一端侧向斜上方喷出基板浮起用的气体;
推压部件,用于推压利用上述气体的吐出而浮起的基板在移动时的前方侧或后方侧;和
使上述推压部件移动的驱动机构,利用推压部件推压基板,抵抗因来自上述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板向与气体喷出方向相反的方向移动,或者利用来自上述喷出孔的气体的喷出,在基板推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动。
例如,在基板的移动通路上,如果将冷却板侧称为移动通路的一端侧,则在喷出孔朝向移动线路的一端侧斜向上方将气体喷出时,基板被推压部件推压移动通路的一端侧、即冷却板侧,同时从冷却板向热板或者从热板向冷却板移动。另外,在喷出孔朝向移动线路的另一端斜向上方将气体喷出时,基板被推压部件推压移动线路的另一端侧、即热板侧,同时从冷却板向热板或者从热板向冷却板移动。
此处,当上述移动通路的一端侧是冷却板侧时,上述推压机构被设置在冷却板侧。另外,也可以包括中心位置定位用的喷出孔,在上述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,在基板的移动通路的中心线的两侧向该中心线喷出气体,使得浮起的基板位于移动通路的中央位置上。
而且,本发明的其他的加热装置,包括用于加热基板的热板和用于冷却基板的冷却板,基板在上述热板和冷却板之间移动,其特征在于,包括:
加热室,被设置在处理容器内呈扁平状,用于加热处理基板,其一侧为了搬入搬出基板而设有开口;
设置在上述加热室内的热板;
冷却板,在上述处理容器内与上述加热室的开口侧邻接设置,用于冷却经热板加热过的基板;
去路用喷出孔,在上述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,在将冷却板侧作为基板的移动通路的一端侧时,朝上述移动通路的另一端侧向斜上方喷出气体,使得在使基板浮起的同时推进基板从冷却板侧向加热室侧的移动;
归路用喷出孔,在上述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,朝向基板的移动通路的一端侧斜向上方喷出气体,使得在使基板浮起的同时推进基板从加热室侧向冷却板侧的移动;和
中心位置定位用的喷出孔,在上述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,在基板的移动通路的中心线的两侧向该中心线喷出气体,以使得浮起的基板位于移动通路的中央位置上。
此处,上述去路用喷出孔和归路用喷出孔,可以形成在沿基板的移动通路延伸的同一直线上,也可以形成在沿基板的移动通路延伸的不同直线上。另外,为了使基板浮起而将气体喷出的喷出孔也可以兼用作中心位置定位用的喷出孔。而且,在冷却板和热板上也可以设置对沿基板的移动通路移动的基板的停止位置进行定位的定位部件。
此外,本发明的加热方法,在加热装置中进行,该加热装置包括用于加热基板的热板和用于冷却基板的冷却板,基板在上述热板和冷却板之间移动,其特征在于,包括:
将基板载置在冷却板上的工序;
从上述冷却板以及热板沿着基板的移动通路朝向基板的移动通路的一端侧或另一端侧斜向上方喷出基板浮起用的气体,使基板在冷却板上浮起的工序;
为了使在冷却板上浮起的基板向热板侧移动,利用推压部件推压基板移动时的后方侧,抵抗因来自上述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板朝向与气体喷出方向相反的方向移动;或是利用来自上述喷出孔的气体的喷出,在基板的移动时的前方侧推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动的工序;
停止从热板喷出基板浮起用的气体,将基板传递交接到热板上,进行基板的热处理的工序;
从上述冷却板和热板沿基板的移动通路朝向基板的移动通路的一端侧或另一端侧向斜上方喷出基板浮起用的气体,使基板在热板上浮起的工序;和
为了使在热板上浮起的基板向冷却板侧移动,利用来自上述喷出孔的气体的喷出,在基板的移动时的前方侧推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动,或者利用推压部件推压基板移动时的后方侧,抵抗因来自上述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板向与气体喷出方向相反的方向移动的工序。
在如上上述的本发明中,由于使基板在冷却板和热板上浮起,利用气体产生的推压力,使基板沿横向例如水平移动并将其搬入具有扁平空间的加热室中,因为就这样进行基板的热处理,所以在加热室内没有设置升降自由的盖体,而且不需要将基板交接给热板的动作。因此,不需要盖体的升降或在与热板之间进行交接基板所需要的机构、或该机构在上下方向的操作空间,从而能够实现加热装置的薄型化。
另外,设置在冷却板和热板移动时、推压前方侧或后方侧的推压机构,在冷却板和热板之间,利用推压部件推压基板移动时的后方侧,抵抗利用来自上述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板向与气体喷出方向相反的一侧移动,或者利用来自上述喷出孔的气体的喷出,在基板的移动时的前方侧推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动,由此,在移动时,利用来自气体或推压机构中的任何一个的推压力而推压基板的前方侧和后方侧的双方,所以能够防止移动时的基板的前后方向上的位置偏移,能够以稳定的状态进形基板的移动。
此外,通过设置中心位置定位用的喷出孔,气体的推压力发生作用使得浮起的基板位于移动通路的中央位置上,所以能够防止移动中的基板的左右方向的位置偏移,能够更进一步以稳定的状态移动基板。
附图说明
图1表示的是本发明的加热装置的一个实施方式的平面图。
图2表示的是上述加热装置的侧截面图。
图3表示的是上述加热装置的侧截面图。
图4表示的是上述加热装置中使用的推压机构的侧截面图。
图5表示的是从加热室一侧看到的上述加热装置中使用的冷却板的截面图。
图6表示的是从冷却板一侧看到的上述加热装置中使用的热板的截面图。
图7表示的是上述加热装置中使用的加热室的侧截面图。
图8表示的是上述加热装置中的搬运晶片W用的外部搬送机构和设置在加热装置中的冷却板的平面图和立体图。
图9表示的是用于说明上述加热装置的功能的工序图。
图10表示的是用于说明上述加热装置的功能的工序图。
图11表示的是上述加热装置的其他例子的平面图。
图12表示的是图11所示的加热装置的侧截面图。
图13表示的是图11所示的加热装置中使用的加热室的侧截面图。
图14表示的是上述加热装置的另一个例子的平面图。
图15表示的是图14所示的加热装置的侧截面图。
图16表示的是组装有上述加热装置的抗蚀剂图案形成装置的一个例子的平面图。
图17表示的是上述抗蚀剂图案形成装置的一个例子的立体图。
图18表示的是现有加热装置的截面图。
图19是为了说明现有加热装置的功能的工序图。
标号说明:
W:半导体晶片;2:加热装置;20:筐体;3:冷却板;3a:喷出孔;3b:定中心用喷出孔;4:加热室;40:开口部;5:推压机构;6:热板;6a:喷出孔;6b:定中心用喷出孔
具体实施方式
下面,参照附图,作为本发明所涉及的加热装置的实施方式的一个例子,例如,针对将在表面涂敷有作为涂敷液的抗蚀剂液的作为基板的晶片W进行加热处理、在该晶片W表面上形成抗蚀剂膜的加热装置2进行说明。此外,该晶片W的大小,采用了例如12英尺的尺寸。该加热装置2,如图1、图2所示,具有形成处理容器的筐体20,在筐体20的侧壁上开设有晶片W的搬送口21,该搬送口21利用挡板21a可自由开启关闭。该挡板21a是为了防止在加热晶片W时,由于外部气体经搬送口21流入筐体20内,而如后面所述的,在晶片W的周围形成的气流发生混乱而设置的,但是,也可以代替挡板21a,通过在搬送口21的附近设置例如空气幕(air curtain)防止外部气体的流入。
另外,基台22被设置在筐体20内的下部,如果以朝向搬送口21的一侧为一端侧,则在该基台22的一端侧设置有冷却晶片W用的冷却板3,在其另一端侧上设置有用于对晶片W进行加热处理的扁平的加热室4。在该加热室4的与冷却板3相对的侧面上开设有用于搬入搬出晶片W的开口部40,上述晶片W在冷却板3的上方一侧的位置与加热室4的内部之间移动,在上述加热室4中进行加热处理。下面,以冷却板3一侧为晶片W的移动通路的一端侧,以加热室4一侧为上述移动通路的另一端侧而进行说明。
上述冷却板3,例如,由铝构成,如图1所示,例如,在晶片W的移动方向(图中Y方向)的前后,板形部件3B、3C形成为从具有与晶片W大致相同或稍小直径的圆板3A伸出的形式,从上述搬送口21一侧看,在晶片W的移动通路的左右两侧上具有与晶片W大致相同或稍小的直径的圆板3A的圆弧,例如,形成大约4mm的厚度。另外,在其里侧上具有例如用于流动温度调节水的未图示的冷却装置,形成对载置在该冷却板3上的晶片W进行粗冷却的结构形式。
另外,在上述冷却板3的基本中央部位,设置有用于推压晶片W的侧端面的推压机构5,其形成为跨越上述圆板3A与板形部件3B、3C,能够沿晶片W的移动通路移动的结构形式。如后所述,该推压机构5是当晶片W在冷却板3与加热室4之间移动时,在从冷却板3上浮起的晶片W的移动过程中用于推压后方侧的侧端面的机构。
如图1、图3、图4、图5所示,该推压机构5由两根棒形的推压部件51从支承部件52伸出的形式而构成,如后所述,利用推压部件51的先端,推压在冷却板3上浮起的晶片W的、上述移动时的后方侧(与加热室4一侧相反的一侧)的侧端面。
这样,该推压机构5被设置为,在冷却板3的中心部位跨越圆板3A、板形部件3B和3C,沿晶片W的移动通路而形成的凹陷部30内,沿上述移动通路自由移动。在上述凹陷部30的底面上设有沿上述移动通路延伸的导轨53(未在图1中图示),能够利用安装在支承部件52的下部的引导部54,沿上述导轨53移动。然后,在上述导轨53的移动通路的前方侧和后方侧上分别设置有两个滑轮55A、55B、56A、56B,同时在支承部件52和滑轮55A、55B、56A、56B上架设同步皮带(timingbelt)57,通过使四个滑轮55A、55B、56A、56B中的一个驱动滑轮、例如滑轮55B(剩余的三个为从动滑轮)经作为驱动单元的发动机M而旋转驱动,使同步皮带57沿上述移动通路移动,由此使推压机构5能够移动。此例中,推压机构5的驱动机构由同步皮带57、滑轮55A、55B、56A、56B、引导部54、以及导轨53而构成。另外,发动机M通过控制部C而被控制驱动。
另外,在上述冷却板3的凹陷部30的两侧,沿晶片W的移动通路设置有从冷却板3的表面朝向晶片W的移动通路的一端侧(与加热室4相对的一侧)斜向上方喷出晶片浮起用的气体的多个喷出孔3a、3a。此例中,上述喷出孔3a、3a,例如,在凹陷部30的两侧,在晶片W的移动通路的中心线L(贯穿载置在冷却板3上的晶片的中心O1与载置在热板6上的晶片W的中心O2并沿移动通路延伸的线)的两侧,以基本等间隔夹持上述中心线L的形式,按规定的间隔形成在沿上述晶片W的移动通路延伸的一对线上。
如图2和图5所示,该喷出孔3a、3a,通过为了从该气体供给通路31、31供给气体而在冷却板3的内部形成的多个细微的供气孔32、32,与在冷却板3的内部以沿上述晶片的移动通路延伸的形式而设置的气体供给通路31、31连接,供给孔32、32的一端侧成为喷出孔3a、3a。于是,如图2所示,通过将供给孔32、32朝向上述移动通路的一端侧形成斜向上方的形式,从喷出孔3a、3a朝向上述移动通路的一端侧斜向上方喷出晶片浮起用的气体。
另外,例如如图5(b)所示,上述气体供给通路31、31,形成在冷却板3的内部,包括沿晶片W的移动通路延伸的圆筒形的空洞部31a以及设置在该空洞部31a的内部的气体供给管33。于是,形成供给孔32以连结上述空洞部31a和冷却板3表面,当气体从在气体供给管33的表面形成的气体孔33a被供给至空洞部31a内时,该气体经由供给孔32以及喷出孔3a被喷出。
而且,在上述冷却板3的一对的喷出孔3a、3a的两侧、沿晶片W的移动通路而设置有,使浮起在晶片W的移动通路的中心线L的两侧的晶片W定位在移动通路的中央位置上的、朝向该中心线L喷出气体的多个中心位置对准用的喷出孔(以下称“定中心用喷出孔3b、3b”)。该定中心用喷出孔3b、3b,例如,在一对喷出孔3a、3a的两侧以基本等间隔夹持上述中心线L的形式,在沿上述移动通路延伸的一对线上按规定的间隔而形成。
例如,在冷却板3的内部,该定中心用喷出孔3b、3b也是通过为了从气体供给通路34供给气体而在冷却板3的内部形成的多个细微的供气孔35,与沿上述晶片的移动通路延伸的形式而设置的气体供给通路34连接,供给孔35的一端侧成为定中心用喷出孔3b、3b。于是,通过使供给孔35朝向上述中心线L形成斜向上方的形式,气体从定中心用喷出孔3b、3b朝向上述中心线L而被喷出。该气体供给通路34也和喷出孔3a的气体供给通路31一样,具有圆筒形的空洞部34a(未图示)以及设置在该空洞部34a的内部的气体供给管36(参照图1)。
而且,如图1所示,在冷却板3的周边部的例如四个部位上,朝向该冷却板3的中心部形成有切口37。而且,如后所述,该切口37在外部搬送机构A与冷却板3之间进行晶片W的传递交接时是必须的。
另外,在设置了冷却板3的推压机构5的凹陷部30的底部,例如如图4、图5(a)所示,在凹陷部30的长边方向上以规定的间隔形成排气口38a,从排气口38a排出的气体,通过在冷却板3的凹陷部30的下部侧、由设置了上述排气口38a的区域所包围形成的排气室38而向外部排气。例如,从喷出孔3a喷出、通过晶片W的下方侧而进入凹陷部30内的气体,从例如该排气口38a被排气。
上述加热室4是在其内部对晶片W进行加热处理的部件,具有比晶片W更大的内部空间。该加热室4包括形成与晶片W大致相同大小的圆板形的热板6、以及与该热板6相对设置的顶板41,热板6例如由氮化铝(AlN)或碳化硅(SiC)构成,顶板41由例如厚度为3mm左右的铝(Al)或不锈钢等的导热性材料而构成。
如图2、图7所示,将热板6设置在下部容器42内,使得以收容在形成在下部容器42中央部位的凹陷部内的状态下,下部容器42的上面与热板6的上面位于相同高度。另外顶板41,在该下部容器42内,仅上述开口部40开口,为使沿上述移动通路的截面形状成为日语的“コ”字形状,即,从冷却板3一侧看加热室4时,在热板6的侧方部位或热板6的里侧设有侧壁部。于是,上述开口部40的上下方向的大小被设定为6mm以下,在其内部形成扁平的空间。
如图1所示,上述热板6例如由氮化铝构成为具有大于晶片W直径的圆板形,其厚度例如大约为4mm。在其表面上,为了在使晶片W从热板6表面例如浮起大约0.2mm的状态下对其进行保持而设置了突起部61,另外,例如如图4、图6、图7所示,在其里侧具有由例如加热器而形成的加热单元62,形成对载置在该热板6上的晶片W进行加热的结构形式。
例如如图4、图7所示,在该热板6与冷却板3邻接的一侧,在晶片W被推压机构5推压的状态下从冷却板3移动至热板6所规定的位置时,形成推压机构5的推压部件51的先端部嵌入用的切口部63。
另外,在上述热板6上设置有沿晶片W的移动通路而设置的、朝向晶片W的移动通路的一端侧(冷却板3一侧)斜向上方将晶片W浮起用的气体喷出的多个喷出孔6a。该喷出孔6a,例如,以规定的间隔形成在晶片W的移动通路的上述中心线L上。
上述喷出孔6a,例如,在热板6的内部,通过为了供给来自气体供给通路64的气体而在热板6上形成的多个细微供给孔65,与沿上述晶片移动通路延伸设置的气体供给通路64连接,供给孔65的一端侧成为喷出孔6a。于是,如图2、图7所示,通过朝向上述移动通路的一端侧(冷却板3一侧)斜向上方形成供给孔65,从喷出孔6a朝向上述移动通路的一端侧斜向上方喷出气体。
另外,气体供给通路64与喷出孔3a的气体供给通路31一样,具有形成在热板6的内部、沿晶片W的移动方向延伸的圆筒形的空洞部(未图示)、以及设在该空洞部的内部的气体供给管66(参见图1,图2)。从而,形成供给孔65使其连结上述空洞部与热板6表面,如果从形成在气体供给管66表面的气孔向空洞部内供给气体,则该气体通过供给孔65和喷出孔6a被喷出。
而且,在上述热板6的喷出孔6a的两侧、沿晶片W的移动通路设置有使浮起在上述中心线L的两侧的晶片W位于移动通路的中央位置上的、朝向该中心线L喷出气体用的多个中心位置对准用的喷出孔6b、6b(以下称“定中心用喷出孔6b、6b”)。该定中心用喷出孔6b、6b,例如,以基本等间隔夹持设置有喷出孔6a的上述中心线L的形式,按规定的间隔形成在沿移动通路延伸的一对线上。
如图6所示,在热板6的内部,该中心位置对准用喷出孔6b、6b也是通过为了从气体供给通路67供给气体而在热板6内形成的多个细微的供给孔68,与沿上述晶片的移动通路延伸的形式而设置的气体供给通路67连接,供给孔68的一端侧成为定中心用喷出孔6b、6b。于是,通过朝向上述中心线L斜向上方形成供给孔68,从定中心用喷出孔6b、6b朝向上述中心线L喷出气体。该气体供给通路67也和喷出孔6a的气体供给通路64一样,具有圆筒形的空洞部(未图示)、以及设置在该空洞部内部的气体供给管69(参照图1)。
此处,在从喷出孔3a、6a喷出的气体,或从定中心用喷出孔3b、6b喷出的气体中使用了压缩空气等。于是,对上述气体供给通路31、34、64、67,分别供给气体例如供给压缩空气用的气体供给管33、36、66、69分别通过流量调整阀V1、V2、V3、V4与例如设置在筐体20的外部、储存了上述压缩空气等的气体的气体供给源33A、36A、66A、69A连接。此外,图2中为了图示的方便,仅仅标识了气体供给管33和66。
在上述下部容器42中,从开口部40一侧看,气体喷出部43被设置在热板6的前方侧,排气部44被设置在热板的里侧。当晶片W在加热室4内时,该气体喷出部43与排气部44以夹着晶片W的形式被设置在前侧和里侧,由此覆盖了晶片W的直径(宽度),进一步,分别设置气体喷出部与排气部,也是为了能够在加热室4的顶板41与热板6之间形成从上述开口部40一侧看,从前部流向里侧,即,从晶片W的一端侧流向另一端侧的被称为单向气流的气流。
如图1所示,就上述气体喷出部43来说,例如,多个小孔作为喷出孔43a沿加热室4的宽度方向(图中的X方向)分别以一定的间隔而设置。从该喷出孔43a的一端到另一端的长度构成为能够覆盖载置在加热室4内的晶片W的直径。例如,如图2所示,在气体喷出部43上,通过气体供给管45a以及阀V5,与例如设置在筐体20外部的、贮留了干净的净化用气体、例如氮气等的不活性气体的气体供给源45连接。
例如,将通过加热单元调整到与晶片W的加热温度(加热时的晶片W的表面温度)相同的温度的气体从上述气体喷出部43喷出。作为上述加热单元,也可以使用设置在气体供给管45a的出口附近的加热器,或者也可以形成如下结构,例如,在气体喷出部43的内部沿宽度方向设置导热板,将多个热导管的一端连接在该导热板上,将热导管的另一端连接在热板上,由此,将从气体供给源45通过气体供给管45a而供给至气体喷出部43的内部空间的净化用气体,通过导热板调整至与晶片W的加热温度(加热时晶片W的表面温度)相同的温度。晶片W以被突起部61保持的状态被支承在加热室4内,利用热板6进行加热,同时,被加热的净化用气体沿晶片W的表面流动,由此能够以预先设定的加工温度对晶片W进行加热。
就排气部44来说,沿加热室4的宽度方向、分别以一定的间隔设置有例如多个小孔作为排气口44a,从该排气口44a的一端到另一端的长度构成为能够覆盖晶片W的直径。排气管46连接在排气部44上,该排气管46向筐体20的外部延伸,其端部,例如与工厂的排气通路连接。另外,排气管46上设有通风扇47,通过控制该通风扇47的转速,排气部44能够以例如预先设定的排气量从排气口44a进行加热室4内的排气。此外,图中V6是设置在排气管46上的阀。
然而在本发明中,因为只要能够通过气体喷出部43以及排气部44形成上述的单向气流即可,因此气体喷出部43以及排气部44不局限于本实施方式的结构。另外,喷出孔43a以及排气口44a的形状也不局限于本实施方式的例子,例如也可以设置为沿宽度方向的狭缝状。
而且,在该加热装置中设置有热板引导部23A,其作为在决定移动至热板6的上方一侧的晶片W的停止位置的同时决定载置在热板6上的晶片W的位置用的定位部件。该热板引导部23A,例如由与浮起在热板6上的晶片W的侧端面接触的突起形成,被设置在热板6的表面,在晶片W被载置到热板6上的规定位置时的、晶片W与冷却板3相反侧的侧端面接触的位置上,在晶片W的圆周方向上设置有多个。
而且,还设置有冷却板引导部23B,其作为在决定从热板6移动至冷却板3的上方一侧的晶片W的停止位置的同时,决定载置在冷却板3上的晶片W的位置的定位部件。该冷却板引导部23B,例如由与浮起在冷却板3上的晶片W的侧端面接触的突起形成,被设置在冷却板3的表面,当晶片W被搭载在冷却板3上的规定位置时,在晶片W与热板6相反一侧的侧端面接触的位置上,在晶片W的圆周方向上设置有多个。
另外,图4中的24是例如在加热室4内进行晶片W的加热处理时堵塞加热室4的开口部40的挡板,但是,例如也可以采用在上述开口部40的附近设置空气幕代替挡板24。此外,图4中的25是形成在例如加热装置2的处理容器20的侧壁上的排气部。
接着,针对将晶片W传递交接给冷却板3的外部搬送机构A进行说明,例如如图8所示,该搬送机构A具有水平的马蹄形的搬送臂26、以及支承搬送臂的搬送基体27,在搬送臂26的前方形成有比冷却板3的板形部件3C还大的切口部26a。搬送臂26的内周的大小形成为比冷却板3的直径稍大,在该内周的下部位置上设有朝向内部的四个突片28,如图8(b)所示,晶片W被保持在上述突片28上。
搬送臂26通过例如未图示的驱动机构经由搬送基体27形成升降自由且进退自由的结构形式,当将晶片W传递交接给冷却板3时,首先使推压机构5位于待机位置(冷却板3的一端侧位置),使保持有晶片W的搬送臂26经由上述搬送口21进入筐体20内的冷却板3的上方一侧。此处,由于冷却板3的外周切口部37被设置在分别与搬送臂26的突片28相对应的位置上,如图8(b)所示,搬送臂26以相对于冷却板3从上方遮盖的形式下降,搬送臂26通过冷却板3的下方一侧,将搬送臂26上的晶片W传递交接给冷却板3。传递交接晶片W的搬送臂26在冷却板3与基台22之间向搬送口21侧后退,从筐体20内退出。
接着,针对加热装置2的构成部件的位置关系进行说明,在本例中,由于形成晶片W在利用气体浮起的状态下从冷却板3的上方侧向热板6的上方侧移动的结构形式,设定冷却板3与热板6的高度位置基本相同,为了使在冷却板3上浮起的晶片W能够保持原有状态进入上述热板6。另外,设定晶片W在热板6的高于突起部61的上方侧移动,晶片W从该位置下降,能够以被突起部61保持的状态进行热处理。此外,在本例中,设定晶片W在从冷却板3或热板6的表面浮起大约0.3mm的位置进行移动。
下面,针对设置在该加热装置2内的控制部C进行说明。该控制部C,具有例如由计算机而形成的程序存储部,在程序存储部中存储有程序,其中组成有如后所述的实施该加热装置2的作用、即处理晶片W、交接晶片W、加热晶片W以及气流控制等的命令,例如,由软件构成。通过控制部读取该程序,控制部控制该半导体制造装置的功能。此外,该程序以被收容在例如硬盘、光盘(compact disc)、磁光盘(magnet optical disc)等存储介质中的状态被存储在程序存储部中。
此外,该加热装置2中,利用控制部C进行阀V1~V6的开关控制和发动机M的旋转驱动控制,通过对来自喷出孔3a、6a、3b、6b的气体的喷出量进行控制而控制气体对晶片W的推压力和中央位置对准时的程度,通过控制发动机M的转速而控制推压机构5的推压力(移动速度),通过控制发动机M的旋转方向而控制推压机构5的移动方向。
接着,针对该加热装置2的功能进行说明。首先如图9(a)所示,通过外部搬送机构A,经由搬送口21将表面涂敷有抗蚀剂液的晶片W搬入筐体20内,将晶片W传递交接到冷却板3上。然后如图9(b)所示,打开阀V1~V4,分别从喷出孔3a、6a以及定中心用喷出孔3b、6b喷出气体,使晶片W从冷却板3的表面浮起大约0.3mm。之后如图9(c)所示,驱动发动机M,利用推压机构5推压晶片W移动时的后方侧的侧端面(与加热室4相反一侧的侧端面),使晶片W移动至热板6的上方侧,进行推压直至晶片W的移动过程中的前方侧的侧端面与热板引导部件23A接触为止。
此处,当将晶片W从冷却板3移动至热板6时,由于在冷却板3与热板6上,朝向上述移动通路的一端侧(冷却板3一侧)斜向上方喷出气体,由此,产生有将晶片W向上述移动通路的一端侧移动的趋势的推压力。于是,抵抗该推压力,利用推压部件51推压晶片W移动时的后方侧的侧端面,使晶片W移动至与上述气体的喷出方向相反侧的热板6一侧。
这样,利用推压机构5推压晶片W,直至晶片W在上述移动过程中的前方侧的侧端面与热板引导部件23A接触为止,之后如图10(a)所示,关闭阀V1~V4,停止从喷出孔3a、6a、定中心用喷出孔3b、6b喷出气体,使推压机构5后退至待机位置。这样,通过停止上述气体的喷出,使浮起在热板6的上方侧的晶片W下降,在利用热板引导部件23A进行了定位的状态下将晶片载置在热板6的突起部61上。此外,直至搬送晶片W,利用热板6将加热室4内加热至例如100℃左右。
这样,如果将晶片W搬入加热室4内,则阀V5被打开,从气体供给源45经由气体供给管45a从喷出孔43a朝向加热室4的顶板41喷出设定在规定温度的洁净气体,同时,阀V6开启,通过通风扇47的旋转从排气部44进行排气。这样,从气体喷出部43供给的清洁用气体在加热室4的顶板41与热板6之间从上述移动通路的一端侧流向另一端侧,在通过晶片W的周围后,流入排气部44,被排出至加热室4和筐体20之外。由此在晶片W的周围形成单向气流,这样,利用热板6的热和单向气流对涂敷在晶片W上的抗蚀剂液进行加热和干燥,在晶片W上形成抗蚀剂膜。这样,对晶片W进行例如一定时间的清洁用气体的供给后,停止来自气体供给源45的清洁用气体的供给以及由排气部44进行的排气。
之后,开启阀V1~V4,开始从热板6和冷却板3表面的喷出孔3a、6a、以及定中心用喷出孔3b、6b吐出气体,同时,移动推压机构5直至其到达与晶片W的上述移动通路的一端侧(冷却板3一侧)的侧端面接触的位置为止。
此处,当将晶片W从热板6移动至冷却板3上时,由于在冷却板3与热板6上,朝向上述移动通路的一端侧斜向上方喷出气体,由此,产生向上述移动通路的一端侧移动晶片W的推压力。之后,利用该推压力将晶片W移动中的前方侧(冷却板3一侧)的侧端面推压至推压部件51,在该状态下使推压机构5朝向与气体喷出方向相同的方向,即、向冷却板3一侧移动。此处,晶片W利用气体产生的推压力,向上述移动通路的一端侧(冷却板3一侧)移动,通过将推压机构5的移动速度设定为小于由于上述气体的推压产生的晶片W的移动速度,能够将晶片W移动时的前方侧的侧端面推压在推压机构5上。
这样,如图10(b)所示,利用气体的推压力与推压机构5使晶片W移动,直至晶片W在移动过程中的前方侧的侧端面与冷却板引导部件23B接触为止,之后如图10(c)所示,关闭阀V1~V4,停止从喷出孔3a、6a、定中心用喷出孔3b、6b喷出气体。由此,通过停止上述气体的喷出,使浮起在冷却板3上的晶片W下降,在利用冷却板引导部件23B进行了定位的状态下将其载置在冷却板3上。
在冷却板3上,使晶片W的下面与该冷却板3接触而冷却,进行晶片W的粗冷却。然后,粗冷却完成后,通过冷却板3将晶片W传递交接给外部的搬送机构A,搬送至筐体20外。此处晶片W从冷却板3到搬送机构A的传递交接按照与晶片W从搬送机构A到冷却板3的传递交接相反的动作进行,例如,使搬送机构A的搬送臂26进入保持晶片W的冷却板3的下面与基台22之间,然后使搬送臂26上升至冷却板3的上方侧,将晶片W从冷却板3传递交接给搬送臂26,之后,在冷却板3的上方侧使保持着晶片W的搬送臂26退回。
在如上所述的加热装置2中,当晶片W在冷却板3与热板6之间移动时,通过从冷却板3或热板6的表面喷出气体而使晶片W浮起,利用来自冷却板3或热板6的气体形成的推压力与推压机构5的推压力的组合,将晶片W搬入具有扁平空间的加热室4内,进行规定的热处理。
此时,当使晶片W从冷却板3移动至热板6时,分别从冷却板3与热板6的表面朝向晶片W的移动通路的一端侧斜向上方供给气体,同时,利用推压机构5推压晶片W的上述一端侧的侧端面。由此,上述气体产生的推压力作用在晶片W进行上述移动时的前方侧上,晶片W利用来自上述移动时的前方侧的推压力,在被推压机构5推压的状态下进行移动。
据此,由于晶片W在上述移动通路上受到两种压力从冷却板3向热板6移动,即、由来自前进方向的前方侧的气体产生的推压、以及由来自上述前进方向的后方侧的推压机构5产生的推压,因此,即使是处于从冷却板3或热板6浮起的状态下进行移动的这种不稳定的状态,也能够抑制向前进方向的前方侧以及后方侧的位置偏移,能够在确定了上述移动通路的前后方向的位置的状态下进行稳定的移动。
另外,就晶片W在热板6上的停止位置来说,从热板6上形成与上述前进方向反向的气流,利用该气流产生的推压力抑制晶片W向前方侧的移动,因此,通过使推压机构5产生的推压结束在规定的位置,能够使晶片W停止在热板6上的预先设定的规定位置上。
此时,如果假设在从冷却板3或热板6向上述移动通路的另一端侧(晶片W的前进方向)或从冷却板3等朝向垂直方向产生气流的状态下,由推压机构5推压晶片W的上述一端侧的侧面使其移动,则由于从冷却板3等浮起的晶片W处于不稳定的状态,如果利用推压机构5推压上述晶片W移动时的后方侧的侧端面,则在由于浮起而产生的摩擦力基本不发生作用的状态下,晶片W容易向上述前进方向的前方侧或斜前方侧移动。因此,难以利用推压机构5推压晶片W的规定位置,在移动时容易产生晶片W的位置偏移。由于这样难以使晶片W在稳定的状态下移动,因此可以知道难以使晶片从冷却板3移动至热板6的规定位置上。
另外,在使晶片W从热板6向冷却板3移动时,分别从冷却板3与热板6的表面朝向晶片W的上述移动通路的一端侧(前进方向一侧)供给气体,在利用由此形成的推压力使晶片W移动的同时,在利用上述气体的推压力将晶片W的上述移动时的前方侧的侧端面推压至推压部件51上的状态,使推压机构5向气体被喷出的方向移动。
这样,因为晶片W从上述前进方向的前方侧被推压机构5推压,从上述前进方向的后方侧利用气体产生的推压力而进行移动,所以即使处于从冷却板3或热板6浮起的状态而进行移动这样不稳定的状态中,通常晶片W在上述移动通路的前方侧和后方侧分别被推压,由此可以抑制向前后方向的位置偏移,能够进行稳定地移动。另外,就晶片W在冷却板3上的停止位置来说,通过使推压机构5停止在规定的位置上,能够使晶片W停止在冷却板3上的预先设定的位置上。
而且在如上所述的例子中,在冷却板3以及热板6上形成定中心用喷出孔3b、6b,由于在晶片W移动时,朝向移动通路的中心线将气体喷出,从移动通路的左右方向产生推压力使得浮起的晶片W位于移动通路的中央位置上,由此而进行晶片W的中心位置的定位,能够防止晶片移动时向移动通路的左右方向的位置偏移。
另外,这样,在本发明的加热装置2中,在使晶片W在冷却板3与热板6之间移动时,由于不使用构成为搭载晶片W而进行移动的冷却板或与冷却板不同的其他搬送单元,因此不需要在冷却板与热板6之间,或在搬送单元与热板6之间进行晶片W的传递交接。在此,在这些传递交接操作中,通常通过使冷却板、搬送机构或晶片W中的任何一个在加热室4内升降而进行,但由于不需要进行上述传递交接操作,该升降所需的在加热室4内的上下方向的间隙部分变的不需要。
因此,加热室4内的上下方向的大小,只要是晶片W在从热板6浮起的状态下能够在热板6上进行水平方向上的移动的大小即可,能够相当大幅度地缩小加热室4内的上下方向的大小。因此,即使加热室4内的上下方向的大小为3mm以下的扁平的加热室4,也不需要加热室4的顶板41的升降操作。
这样,在该加热装置2中,由于不需要将晶片W交接到热板6上所需要的升降机构、或顶板41的升降机构,因此也不需要设置升降机构的区域或进行升降操作所需要的在上下方向的间隙,在加热室4自身实现薄型化的同时,根据此点也能够减小加热装置2在上下方向的高度。由此能够实现加热装置2的薄型化,如后所述,在将该加热装置组装进涂敷、显影装置中时,能够多层化设置加热装置2,能够在以往一个加热装置2所占据的面积上安装多个加热装置。
另外,不需要盖体41在热板6之间进行升降操作以及与热板6之间进行晶片W的传递交接操作所需要的操作时间,因而在这一方面能够减少额外时间(overhead time),能够实现生产能力的提高。再者,在这样的加热装置2中,如前所述,由于在加热室4内没有设置自由升降的盖体41,不需要盖体41的升降机构的设置空间、以及升降操作所需要的上下方向的空间,从这方面也能够实现加热装置2的薄型化。
而且,因为没有可能由于盖体41的升降而导致产生加热装置2内的气流的混乱,加热装置2内的气流难以混乱,所以能够良好地进行该气流的控制。由此,在加热装置2中,因为能够抑制气流的混乱形成上述单向气流,其结果,上述升华物质随着气流的流动被充分地从排气部44排出,能够抑制微粒附着在晶片W上。
接着,针对本发明的另一个实施方式参照图11~图13进行说明。此例子与上述实施方式的区别在于:在晶片W的移动通路的另一端侧的加热室4侧设置推压机构7。在本例子中,如图12所示,在冷却板3和热板6上,沿晶片W的移动通路设置有多个喷出孔7a、7b,其用于朝向晶片W的移动通路的另一端侧(加热室4侧)斜向上方喷出晶片W浮起用的气体,例如在上述移动通路的中心线上隔开规定的间隔而形成。
另外,就推压机构7来说,推压浮起在热板6上的晶片W的上述移动通路的另一端侧的侧端面的推压部件71被设置为从支承部件72朝向上述移动通路的一端侧延伸,该推压部件71被支承部件72支承,能够在从上述热板6浮起的状态下,沿晶片W的移动通路移动。
在本实施方式中,在一方的推压部件71的侧面上,薄板状的支承臂73在加热室4的宽度方向上(图中的X方向)延伸,另一端侧从加热室4的侧壁4a延伸至加热室4的外部与引导部74连接。于是,上述引导部74在加热室4的外部沿导轨75移动,导轨沿上述移动通路延伸,从而推压部件71能够沿上述移动通路移动。此外,在加热室4的侧壁4a上形成有上述支承臂73能够通过的程度的间隙4b。其他结构与上述图1所示的加热装置2相同。
在如上所述的加热装置2中,在将晶片W从冷却板3移向热板6时,使气体从冷却板3以及热板6喷出,由此,使推压部件71与浮起在冷却板3上的晶片W的移动时的前方侧相接触。然后,由于喷出上述气体而在晶片W上作用有使之向热板6一侧移动的推压力,在利用该推压力将推压部件71向靠近晶片W的移动通路的前方侧推压的状态下,使推压机构7朝向与气体喷出方向相同的方向(加热室4一侧)移动,使晶片W移动至热板6上。之后,停止从冷却板3以及热板6喷出气体,将晶片W载置在热板6上,进行规定的热处理。
另一方面,当将晶片W从热板6移动至冷却板3时,使气体从冷却板3以及热板6喷出,由此,使推压部件71与浮起在热板6上的晶片W的移动中的后方侧接触。于是,由于喷出上述气体而在晶片W上作用有试图使之移向热板6侧的推压力,抵抗该推压力,利用推压机构7推压晶片W,并使基板向与气体的喷出方向相反的一侧(冷却板3一侧)移动,使晶片W移动至冷却板3上。之后,停止从冷却板3以及热板6喷出气体,将晶片W载置在冷却板3上,进行规定的热处理。
即使在上述的结构中,当晶片W在冷却板3与热板6之间移动时,因为在晶片W上作用有由来自移动通路的前方侧和后方侧的气体所形成的推压力、以及由推压机构7所产生的推压力,因而抑制了晶片W移动时在前后方向的位置偏移,能够在稳定的状态下使其移动。
如上所述,在图1所示的加热装置2、以及图11所示的加热装置2中,形成在冷却板3和热板6上的晶片W浮起用的喷出孔3a、6a、7a、7b,可以形成在沿晶片W的移动通路的一根以上的直线上,晶片W的中心位置定位用的定中心用喷出孔3b、6b,也可以夹持上述移动通路的中心线而形成多对。
另外,上述实施方式中,虽然晶片W的浮起用的喷出孔3a、6a、7a和晶片W的中心位置定位用的定中心用喷出孔3b、6b分别形成,但是例如,也可以设置喷出孔3a、6a、7a,使之在上述移动通路的中心线L的两侧,朝向该中心线L喷出气体的同时,朝向上述移动通路的一端侧或另一端侧斜向上方喷出气体,由此,设置喷出孔使之兼用作浮起晶片W用喷出孔和中心位置定位用喷出孔。
下面参照图14以及图15,继续针对本发明的另一个实施方式进行说明。本实施方式与上述实施方式的区别在于:没有设置推压机构,而是使气体从设在冷却板3和热板6上的喷出孔喷出,在使晶片W浮起的同时,利用气体产生的推压力推进晶片W的移动。
在本实施方式中,在上述冷却板3以及热板6上形成有去路用喷出孔76和归路用喷出孔77,去路用喷出孔沿着晶片W的移动通路、为了朝向晶片W的移动通路的另一端侧斜向上方使晶片W浮起,同时为了将晶片W从冷却板3一侧移动推进至加热室4一侧而喷出气体;归路用喷出孔沿着晶片W的移动通路,为了朝向晶片W的移动通路的另一端侧斜向上方使晶片W浮起,同时为了将晶片W从加热室4移动推进至冷却板3一侧而喷出气体。
例如,上述去路用喷出孔76和归路用喷出孔77形成在例如冷却板3以及热板6的晶片W的移动通路的中心线L上。于是,在本实施方式中,上述去路用喷出孔76形成在从设置在冷却板3以及热板6上的晶片W的中心O1、O2附近分别朝向一端侧的区域上,上述归路用喷出孔77形成在从设置在冷却板3以及热板6上的晶片W的中心O1、O2附近分别朝向另一端侧的区域上。
然后,例如冷却板3的去路用喷出孔76通过气体供给管76a和阀V7与气体供给源76b连接、冷却板3的归路用喷出孔77通过气体供给管77a和阀V8与气体供给源77b连接、热板6的去路用喷出孔76通过气体供给管76c和阀V9与气体供给源76d连接、热板6的归路用喷出孔77通过气体供给管77c和阀V10与气体供给源77d连接,能够分别独立地喷出气体。包括晶片W移动时的中心位置定位用的定中心用喷出孔3b、6b的其他组成结构与上述图1所示的加热装置2相同。
在此组成结构中,晶片W的移动通路的去路,即,当将晶片W从冷却板3向热板6移动时,从冷却板3与热板6的去路用喷出孔76喷出气体,使晶片W在冷却板3上浮起,通过该气体从前进方向的后方侧推压晶片W,利用该气体的推压力推进晶片W的移动,通过使晶片W的前进方向的前方侧的侧端面与热板引导部件23A接触而停止晶片W的移动,然后停止气体的喷出,将晶片W载置在热板6上。
另一方面,移动通路的归路,即,当将晶片W从热板6向冷却板3移动时,从冷却板3与热板6的归路用喷出孔77喷出气体,使晶片W浮起在热板6上,利用该气体从前进方向的后方侧推压晶片W,利用该气体的推压力推进晶片W的移动,通过使晶片W的前进方向的前方侧的侧端面与冷却板引导部件23B接触,停止晶片W的移动,然后停止气体的喷出,将晶片W载置在冷却板3上。
在如上所述的结构中,由于不需要推压机构,使得结构简化,制造成本降低,同时,也可以不确保设置推压机构的空间,因而能够进一步实现加热装置4的薄型化。另外,由于晶片W在冷却板3与热板6之间移动时不需要推压机构的控制,移动晶片W用的程序得以简化。
这里,在冷却板3和热板6上,可以将去路用喷出孔76和归路用喷出孔77设置在与沿上述晶片W的移动通路的相同的直线上,也可以设置在与沿上述移动通路的不同的直线上。另外,将去路用喷出孔76和归路用喷出孔77设置在与沿上述移动通路的相同的直线上时,也可以将两者相互交替设置。
另外,在将晶片W从冷却板3向热板6移动时,例如,当晶片W的前进方向的前方侧进入热板6上时,从热板6的归路用喷出孔77喷出气体,由此从前进方向的前方侧推压晶片W,也可以这样降低晶片W的移动速度。同样,在将晶片W从热板6向冷却板3上移动时,例如,当晶片W的前进方向的前方侧进入冷却板3上时,从冷却板3的去路用喷出孔76喷出气体,由此从前进方向的前方侧推压晶片W,也可以这样降低晶片W的移动速度。此时,通过控制来自去路用喷出孔76以及归路用喷出孔77的气体的喷出量来分别控制来自喷出孔76、77的气体所产生的推压力,对晶片W向前进方向的移动速度以及减速的程度进行调整。
而且,在本实施方式中也可以是如下结构形式,通过形成去路用喷出孔76以及归路用喷出孔77,使之朝向上述移动通路的一端侧或另一端侧斜向上方喷出气体,同时,从上述移动通路的中心线L的两侧朝向上述中心线L喷出气体,将去路用喷出孔76以及归路用喷出孔77形成为兼用作定中心用喷出孔。另外,除了去路用喷出孔76、归路用喷出孔77、以及定中心用喷出孔以外,也可以设置用于使晶片W从冷却板3和热板6上浮起的浮起用的喷出孔。
此外,如图14所示,在本发明中也可以设置定位部件78。在本实施方式中,定位部件78被设置在冷却板3侧,但通常是被设置在冷却板3的周边部的外侧,当晶片W被载置在冷却板3上后,从上述位置移动至与晶片W的周边部侧面接触的位置上,使晶片W位于冷却板3上的规定位置上,从而进行定位。同样,也可以将定位部件设置在热板6侧。另外,本发明将晶片W在冷却板3与热板6之间进行横方向上的搬运,该横方向除水平方向以外还包括其他倾斜的情形。
接着,针对在安装了上述加热装置2的涂敷、显影装置上连接了曝光部(曝光装置)的抗蚀剂图案形成系统的整体结构,参照图16及图17进行简单的说明。图中B1是载体载置部,用于搬入搬出例如密闭收容了13枚基板例如晶片W的载体8,包括能够排列载置多个该载体8的载置部80a的载体站80、从该载体站80看设置在前方壁面上的开关部81、和用于经上述开关部81从载体8取出晶片W的传递交接单元A1。
在上述载体载置部B1的里侧,连接有被筐体82包围其周围的处理部B2,在该处理部B2上从前方侧依次相互交错排列设置有:将加热、冷却系统的单元多层化的架式单元U1、U2、U3、以及在架式单元U1~U3和液处理单元U4、U5的各单元之间进行晶片W的传递交接的主搬送机构A2、A3。即,架式单元U1、U2、U3以及主搬送机构A2、A3从载体载置部B1侧看前后排成一列,在各个连接部位上形成未图示的晶片搬送用的开口部,晶片W能够在处理部B2内从一端侧的架式单元U1自由移动到另一端侧的架式单元U3。
上述架式单元U1、U2、U3构成为,将进行在液处理单元U4、U5中进行的处理的前处理和后处理用的各种单元层积在多层、例如10层,其组合包括:传递交接单元、疏水化处理单元(ADH)、将晶片W调整至规定温度用的温度调节单元(CPL)、在抗蚀剂液的涂敷前进行晶片W的加热处理用的加热单元(BAKE)、在涂敷抗蚀剂液后进行晶片W的加热处理用的被称为预烘焙单元等的加热单元(PAB)、以及加热处理显影处理后的晶片W的被称为后烘焙单元等的加热单元(POST)等。本发明的加热装置2作为加热单元(PAB)而被组装。
另外,如图17所示,液处理单元U4、U5构成为将反射防止膜涂敷单元(BARC)、对晶片W进行抗蚀剂液涂敷的涂敷单元(COT)、以及将显影液供给至晶片W进行显影处理的显影单元(DEV)等层积在多层,例如5层。
曝光部B4通过接口部B3连接在上述处理部B2中的架式单元U3的里侧。该接口部B3在处理部B2与曝光部B4之间,由前后设置的第一搬送室83以及第二搬送室84而构成,分别具有自由升降并沿垂直旋转轴自由旋转且自由进退的第一搬送臂85以及第二搬送臂86。并且,在第一搬送室83内设置有将例如传递交接单元、高精度温度调节单元(CPL)、以及对晶片W进行后曝光烘焙处理的加热、冷却单元(PEB)等上下层积而设置的架式单元U6。
针对如上所述的抗蚀剂图案形成系统中的晶片W的移动的一个例子进行说明,载置在载体载置部B1上的载体8内的晶片W,按照如下顺序进行搬送:温度调节单元(CPL)→反射防止膜形成单元(BARC)→加热单元(BAKE)→温度调节单元(CPL)→涂敷单元(COT)→加热单元(PAB)→曝光部B4,在这里,进行曝光处理。曝光处理后的晶片W按照如下顺序进行搬送:加热单元(PEB)→高精度温度调节单元(CPL)→显影单元(DEV)→加热单元(POST)→温度调节单元(CPL)→载体载置部B1的载体8。
本发明除适用于涂敷有抗蚀剂液的晶片W的加热处理(烘焙处理)以外,还能够适用于曝光处理后的加热(PEB)、显影处理后的加热处理等、或疏水化处理单元(ADH)。这时,在适用于疏水化处理单元(ADH)的情况下,从气体喷出部43向加热室4内供给HMDS(六甲基二硅胺烷:Hexamethyl Disilazane)等的气体。另外,本发明除半导体晶片W以外,也能够适用于例如LCD基板、掩膜基板等的处理。
Claims (9)
1.一种加热装置,包括用于加热基板的热板和用于冷却基板的冷却板,基板在所述热板和冷却板之间移动,其特征在于,包括:
加热室,被设置在处理容器内呈扁平状,用于加热处理基板,其一侧为了搬入搬出基板而设有开口;
设置在所述加热室的内部的热板;
冷却板,在所述处理容器内与所述加热室的开口侧邻接设置,用于冷却经热板加热过的基板;
喷出孔,在所述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,朝基板的移动通路的一端侧或另一端侧向斜上方喷出基板浮起用的气体;
推压部件,用于推压利用所述气体的吐出而浮起的基板在移动时的前方侧或后方侧;和
使所述推压部件移动的驱动机构,利用推压部件推压基板,抵抗因来自所述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板向与气体喷出方向相反的方向移动,或者利用来自所述喷出孔的气体的喷出,在基板推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动。
2.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于:
所述基板的移动通路的一端侧是指冷却板侧,所述推压机构被设置在冷却板一侧。
3.如权利要求1所述的加热装置,其特征在于,包括:
中心位置定位用的喷出孔,在所述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,在基板的移动通路的中心线的两侧向该中心线喷出气体,使得浮起的基板位于移动通路的中央位置上。
4.一种加热装置,包括用于加热基板的热板和用于冷却基板的冷却板,基板在所述热板和冷却板之间移动,其特征在于,包括:
加热室,被设置在处理容器内呈扁平状,用于加热处理基板,其一侧为了搬入搬出基板而设有开口;
设置在所述加热室内的热板;
冷却板,在所述处理容器内与所述加热室的开口侧邻接设置,用于冷却经热板加热过的基板;
去路用喷出孔,在所述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,在将冷却板侧作为基板的移动通路的一端侧时,朝所述移动通路的另一端侧向斜上方喷出气体,使得在使基板浮起的同时推进基板从冷却板侧向加热室侧的移动;
归路用喷出孔,在所述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,朝基板的移动通路的一端侧向斜上方喷出气体,使得在使基板浮起的同时推进基板从加热室侧向冷却板侧的移动;和
中心位置定位用的喷出孔,在所述冷却板和热板上沿基板的移动通路设置,在基板的移动通路的中心线的两侧向该中心线喷出气体,使得浮起的基板位于移动通路的中央位置上。
5.如权利要求4所述的加热装置,其特征在于:
所述去路用喷出孔和归路用喷出孔形成在沿基板的移动通路延伸的相同直线上。
6.如权利要求4所述的加热装置,其特征在于:
所述去路用喷出孔和归路用喷出孔形成在沿基板的移动通路延伸的不同直线上。
7.如权利要求3~6中任一项所述的加热装置,其特征在于:
为了使基板浮起而喷出气体的喷出孔兼用作中心位置定位用的喷出孔。
8.如权利要求1~6中任一项所述的加热装置,其特征在于:
在冷却板以及/或者热板上设置有定位部件,对沿基板的移动通路移动的基板的停止位置进行定位。
9.一种加热方法,在加热装置中进行,该加热装置包括用于加热基板的热板和用于冷却基板的冷却板,基板在所述热板和冷却板之间移动,其特征在于,包括:
将基板载置在冷却板上的工序;
从所述冷却板以及热板沿着基板的移动通路朝基板的移动通路的一端侧或另一端侧向斜上方喷出基板浮起用的气体,使基板在冷却板上浮起的工序;
为了使在冷却板上浮起的基板向热板侧移动,利用推压部件推压基板移动时的后方侧,抵抗因来自所述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板朝向与气体喷出方向相反的方向移动;或是利用来自所述喷出孔的气体的喷出,在基板的移动时的前方侧推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动的工序;
停止从热板喷出基板浮起用的气体,将基板传递交接到热板上,进行基板的热处理的工序;
从所述冷却板和热板沿基板的移动通路朝基板的移动通路的一端侧或另一端侧向斜上方喷出基板浮起用的气体,使基板在热板上浮起的工序;和
为了使在热板上浮起的基板向冷却板侧移动,利用来自所述喷出孔的气体的喷出,在基板的移动时的前方侧推压推压部件的状态下,使该推压部件向与气体的喷出方向相同的方向移动,或者利用推压部件推压基板移动时的后方侧,抵抗因来自所述喷出孔的气体的喷出而有移动基板的趋势的推压力,使基板向与气体喷出方向相反的方向移动的工序。
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