JP2000223389A - 半導体予熱装置 - Google Patents

半導体予熱装置

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JP2000223389A
JP2000223389A JP11024327A JP2432799A JP2000223389A JP 2000223389 A JP2000223389 A JP 2000223389A JP 11024327 A JP11024327 A JP 11024327A JP 2432799 A JP2432799 A JP 2432799A JP 2000223389 A JP2000223389 A JP 2000223389A
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JP
Japan
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hot plate
semiconductor
temp
preheating
compressed air
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Pending
Application number
JP11024327A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Shiraishi
仁士 白石
Osamu Tanaka
収 田中
Takekazu Ogura
丈和 小倉
Takashi Shindo
貴志 新藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miura Co Ltd
Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
Miura Institute of Research and Development Co Ltd
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却手段を備えた半導体予熱装置を提供す
る。 【解決手段】 ホットプレート2と加熱手段3とを備え
た半導体予熱装置1において、前記ホットプレート2に
加湿手段4を備えた空気冷却手段5を設けたことを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造工程
において、半導体にレジストを塗布する前に半導体を予
熱する半導体予熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程において、半導体(たと
えば、シリコンウエハ)にレジストを塗布する工程があ
る。このレジスト塗布工程の前に前記半導体を所定温度
に予熱する予熱工程がある。この予熱工程で前記半導体
を予熱する予熱装置31は、図6に示すように、ホット
プレート32と加熱手段33とにより構成されている。
前記ホットプレート32は、前記半導体より大きな直径
のアルミニウム製の円盤で形成されており、この円盤の
下面に前記加熱手段33を設けている。
【0003】ところで、通常、半導体の予熱温度はほぼ
一定の温度(70℃〜150℃)で調整されているが、
近時、予熱温度を変化させて半導体の温度を制御し、前
記レジストの特性を調整することが要望されている。し
かしながら、前記予熱装置の加熱手段33は、比較的熱
容量が大きく、また放熱面が十分とれないため、前記ホ
ットプレート32の温度を上昇させる制御はよいが、温
度を低下させる場合は冷却速度が遅いという問題があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、前記ホットプレートに冷却手段を備えた半導
体予熱装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項1に記載
の発明は、ホットプレートと加熱手段とを備えた半導体
予熱装置において、前記ホットプレートに加湿手段を備
えた空気冷却手段を設けたことを特徴としている。
【0006】さらに、請求項2に記載の発明は、前記加
湿手段が、前記空気冷却手段へ圧縮空気を供給する供給
管に接続されていることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の第一の実施の
形態について説明する。この発明は、第一プレートと第
二プレートとからなるホットプレートと加熱手段とを備
えた半導体予熱装置において、前記ホットプレートに加
湿手段を備えた空気冷却手段を設けることにより実現さ
れる。
【0008】前記ホットプレートは、上部に第一プレー
トを,下部に第二プレートを一体的に設け、被予熱体で
ある半導体(たとえば、シリコンウエハ)より大きな直
径のアルミニウム製の円盤で形成されている。そして、
前記第二プレートの上面に加湿手段を備えた空気冷却手
段を設けるとともに、下面に加熱手段を設けている。ま
た、この発明の半導体予熱装置は、前記第一プレートに
温度センサを設け、この温度センサの検出信号に基づい
て前記ホットプレートの温度を制御する制御器を設けた
構成となっている。
【0009】前記加湿手段を備えた空気冷却手段は、た
とえば圧縮空気を供給する供給管内へ給水して加湿圧縮
空気を生成し、この加湿圧縮空気を利用して前記ホット
プレートを冷却するものである。前記加湿手段が、前記
供給管に給水量を調節できるポンプ(たとえば、薬注ポ
ンプ)または流量制御弁,あるいは給水を間欠的に調節
する電磁弁を備えた給水管を接続したものである。ま
た、前記加湿手段は、前記供給管の途中に加湿容器(所
定量の水を貯留している)を設け、この加湿容器内に圧
縮空気を導入してバブリングし、圧縮空気中に水蒸気を
溶解させることもできる。また、前記給水は、純水(ス
ケール付着の防止等のため)を供給することが好まし
い。
【0010】前記空気冷却手段は、前記第二プレートの
上面に放射状に形成した流体通路を設け、この流体通路
の流体入口に圧縮空気の供給管を接続し、流体出口に排
出管を接続した構成となっている。また、前記放射状に
形成した流体通路を渦巻状に形成することもできる。
【0011】前記加熱手段は、前記第二プレートの下面
に、加熱手段としてのシーズヒータを収納する溝部を渦
巻状に形成し、この溝部に前記シーズヒータを収納し、
このシーズヒータを充填剤(たとえば、サーモセメント
等)で前記溝部に固着した構成となっている。
【0012】また、前記加熱手段の配置は、前記第二プ
レートの下面に限定されるものではなく、前記第一プレ
ートの下面に渦巻状に配置する構成も可能であり、ある
いは前記第二プレートの上面に渦巻状に配置する構成も
可能である。いわゆる、前記加熱手段を前記第一プレー
トと前記第二プレートで挟むようなサンドイッチ構成と
することができる。
【0013】さらに、前記加熱手段は、シーズヒータを
渦巻状に形成するものに限らず、面状発熱体を用いるこ
ともできる。
【0014】前記構成の半導体予熱装置によれば、レジ
スト塗布工程前の半導体を予め設定した予熱温度になる
ように、前記ホットプレートを前記加熱手段で加温し、
所定温度で維持している。そして、前記半導体の予熱温
度が変更され、当初設定温度より低くなった場合は、前
記加熱手段への通電を解除し、加湿された圧縮空気を供
給管から流体通路へ流入させ、前記ホットプレートを強
制的に冷却し、短時間で設定温度に近づける。前記圧縮
空気の流速は、前記ホットプレートを短時間で設定温度
に冷却するため、レイノルズ数10,000以上が好ま
しい。熱交換後の加湿した圧縮空気は、排出管を介して
系外に排出される。また、ホットプレートの温度制御
は、温度センサの検出信号に基づいて、制御器は、前記
加湿された圧縮空気の供給および停止を制御するととも
に、前記加熱手段のオンオフ制御を行い、前記ホットプ
レートの温度を設定温度に維持する。
【0015】
【実施例】以下、この発明の第一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。図1は、この発明を実施した半導体
予熱装置の構成を概略的に示す説明図であり、また図2
は、図1の第二プレートを上面から見た説明図である。
【0016】図1において、この発明の半導体予熱装置
1は、ホットプレート2と、加熱手段3と、加湿手段4
を備えた空気冷却手段5と、制御器6とにより構成され
ている。
【0017】前記ホットプレート2は、図1に示すよう
に、第一プレート7と第二プレート8とからなってお
り、被予熱体である半導体9(たとえば、シリコンウエ
ハ)より大きな直径のアルミニウム製の円盤で形成され
ている。前記第二プレート8の上面には、図2に示すよ
うに、放射状の流体通路10が形成されており、また下
面には、前記加熱手段3としてのシーズヒータを収納す
る溝部11を渦巻状に形成し、この溝部11内に前記シ
ーズヒータを収納後、充填剤で固定している。また、図
1に示すように、前記第一プレート7には、温度センサ
12が設けられている。
【0018】前記加湿手段4を備えた前記空気冷却手段
5が、たとえば圧縮空気を供給する供給管13内へ給水
して加湿圧縮空気を生成し、この加湿圧縮空気を利用し
て前記ホットプレート2を冷却するものである。前記加
湿手段4は、図1に示すように、前記供給管13に給水
量を調節できるポンプ14(たとえば、薬注ポンプ)を
備えた給水管15を接続した構成となっている。また、
前記加湿手段4は、図3に示すように、前記供給管13
の途中に加湿容器16を設け、この加湿容器16にボー
ルタップを備えた補水ライン17を接続した構成とする
こともできる。この加湿手段4においては、圧縮空気を
前記加湿容器16内でバブリングさせて圧縮空気中に水
蒸気を溶解する。また、前記給水は、前記第二プレート
8において、とくに前記流体通路10内にスケール等が
付着するのを防止するために,あるいは錆の発生を防止
するために、純水を供給することが好ましく、また給水
圧のある場合は、前記ポンプ14のかわりに流量調節弁
を設けることも,あるいは給水を間欠的に調節する電磁
弁を設けることも、実施に応じて好適である。
【0019】前記空気冷却手段5が、前記第二プレート
8の上面に前記流体通路10を放射状に形成している。
すなわち、図2に示すように、中央部に凸部18を備え
たリング状の集配部19を設け、この集配部19と流体
入口20との間に前記流体通路10を細分化した第一流
体通路21を設けるとともに、前記集配部21に複数の
第二流体通路22(この実施例では5通路,したがって
前記集配部20を6等分したことになる。)を放射状に
設け、この各第二流体通路22の各先端部と連通するよ
うにリング状の第三流体通路23を設け、この第三流体
通路23の一端部を流体出口24に接続した構成となっ
ている。そして、前記流体入口20に流量調節弁25を
備えた加湿圧縮空気を供給する前記供給管13を接続す
るとともに、前記流体出口24に排出管26を接続して
いる。
【0020】前記構成によれば、流体入口20から流入
した加湿された圧縮空気は、第一流体通路21を介して
集配部19に流入し、この集配部19から各第二流体通
路22へそれぞれ分流して流入し、つぎの第三流体通路
23内で合流し、流体出口24から排出される。前記集
配部19の中心に形成した凸部18は、前記圧縮空気の
流入時において、ホットプレート2の中心部が急激に冷
却されるのを防止するとともに、圧縮空気を分散させ前
記ホットプレート2全体を平均的に冷却させる作用があ
る。
【0021】また、前記第二プレート8の下面に渦巻状
にシーズヒータを収納する溝部11を設けているが、こ
の第一実施例においては、図2に示すように、前記流体
入口20および前記流体出口24を配置したコーナ部の
前記溝部11を部分的に湾曲させている。この湾曲部に
前記シーズヒータを収納することにより、前記ホットプ
レート2を平均的に加熱することができる。
【0022】前記ホットプレート2の温度制御を行う制
御器6を設け、この制御器6に、前記加熱手段4,前記
流量調節弁25,前記ポンプ14および前記温度センサ
12を信号線27を介してそれぞれ接続している。
【0023】また、この第一実施例では、前記流体通路
10を前記第二プレート8の上面に形成したが、この流
体通路10を前記第一プレート7の下面に形成すること
も可能である。また、前記第一プレート7の下面と前記
第二プレート8の上面の両方にそれぞれ形成し、前記両
プレート7,8を合わせることにより前記流体通路10
を構成することもできる。
【0024】前記構成の半導体予熱装置1によれば、レ
ジスト塗布工程前の半導体を予め設定した予熱温度にな
るように、前記制御器6を介して前記加熱手段3で前記
ホットプレート2を加温し、前記温度センサ12の検出
信号に基づいて、前記加熱手段3をオンオフ制御し、前
記ホットプレート2を所定温度に維持する。また、前記
予熱温度が当初設定温度より低くなった場合は、前記加
熱手段3をオフにし、前記ポンプ14を駆動させるとと
もに、前記流量調節弁25を開弁し、予め設定した加湿
圧縮空気を前記供給管13を介して前記流体通路10内
へ流入させ、前記ホットプレート2を急速(短時間)に
冷却する。前記流体通路10内を流通する加湿圧縮空気
の流速は、前記ホットプレート2を短時間で設定温度に
冷却するため、レイノルズ数10,000以上が好まし
い。そして、前記温度センサ12の検出信号に基づき、
前記半導体9が変更された設定予熱温度になるように、
前記制御器6を介して制御する。熱交換した加湿圧縮空
気は、前記排出管26から系外に排出する。また、前記
ポンプ14から加湿するために供給する水量は、前記排
出管26から水滴として流出しない程度の水量(たとえ
ば、圧縮空気量の10%以下)が好ましい。
【0025】つぎに、この発明の第二実施例を図4およ
び図5に基づいて説明する。この第二実施例は、前記第
一実施例で説明した第二プレート8の上面に形成した流
体通路10を放射状から渦巻状に変更して形成したもの
であるから、前記第一実施例と同一部材には同一符号を
付し、重複する説明は省略する。
【0026】図4において、前記第二プレートの上面に
前記流体通路10を渦巻状に形成するとともに下面に前
記加熱手段3としてのシーズヒータを収納する溝部11
を前記流体通路10と干渉しない位置に渦巻状に形成し
たものである(図5参照)。この溝部11内に前記シー
ズヒータを収納し、このシーズヒータを充填剤で前記溝
部11内に固着した構成としている。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体の予熱温度が低温度に変更されたとき、短時
間で変更された予熱温度に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施した半導体予熱装置の構成を概
略的に示す第一実施例の説明図である。
【図2】図1の第二プレートを上面から見た説明図であ
る。
【図3】図1の加湿手段にかわる加温手段の構成を概略
的に示す説明図である。
【図4】この発明の第二実施例の構成を概略的に示す説
明図である。
【図5】図4の第二プレートを上面から見た説明図であ
る。
【図6】従来の半導体予熱装置とレジスト塗布工程の構
成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
1 半導体予熱装置 2 ホットプレート 3 加熱手段 4 加湿手段 5 空気冷却手段 13 供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 丈和 愛媛県松山市堀江町7番地 株式会社三浦 研究所内 (72)発明者 新藤 貴志 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株式 会社内 Fターム(参考) 5F046 KA04 KA10

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホットプレート2と加熱手段3とを備え
    た半導体予熱装置1において、前記ホットプレート2に
    加湿手段4を備えた空気冷却手段5を設けたことを特徴
    とする半導体予熱装置。
  2. 【請求項2】 前記加湿手段4が、前記空気冷却手段5
    へ圧縮空気を供給する供給管13に接続されていること
    を特徴とする請求項1に記載の半導体予熱装置。
JP11024327A 1999-02-01 1999-02-01 半導体予熱装置 Pending JP2000223389A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009194237A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置、熱処理方法、塗布、現像装置及び記憶媒体
CN117410216A (zh) * 2023-12-15 2024-01-16 江苏快克芯装备科技有限公司 芯片封装系统

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