JP2001085324A - ウェーハ加熱方法及びこれを適用した装置 - Google Patents
ウェーハ加熱方法及びこれを適用した装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハ加熱方法及びこれを適用した装置を
提供する。 【解決手段】 ウェーハに供給するための熱を発生する
段階と、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する
流動性熱媒体に前記熱を伝達する段階と、前記熱により
気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を前記ウェーハ
の接触された固相の熱媒体に接触させて蒸気からの熱を
前記固相の熱媒体に伝達する段階と、前記固相の熱媒体
に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を液体に相変化させ
る段階と、前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収した固
相の熱媒体により前記ウェーハを加熱する段階とを含
む。 【効果】 ウェーハが極小の温度偏差で安定的に加熱さ
れてウェーハ及びウェーハ表面に形成される感光膜に対
する熱的衝撃が大きく抑制され、特に規則的で均一な温
度分布で加熱され得る。
提供する。 【解決手段】 ウェーハに供給するための熱を発生する
段階と、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する
流動性熱媒体に前記熱を伝達する段階と、前記熱により
気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を前記ウェーハ
の接触された固相の熱媒体に接触させて蒸気からの熱を
前記固相の熱媒体に伝達する段階と、前記固相の熱媒体
に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を液体に相変化させ
る段階と、前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収した固
相の熱媒体により前記ウェーハを加熱する段階とを含
む。 【効果】 ウェーハが極小の温度偏差で安定的に加熱さ
れてウェーハ及びウェーハ表面に形成される感光膜に対
する熱的衝撃が大きく抑制され、特に規則的で均一な温
度分布で加熱され得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
に用いられるウェーハの加熱方法及びこれを適用した加
熱装置に関する。
に用いられるウェーハの加熱方法及びこれを適用した加
熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体素子を製造する工程におい
て、写真工程は半導体ウェーハ上に設計された回路パタ
ーンを形成させるためにウェーハ上に液相の感光剤(Pho
toresist: PR)を塗布して感光膜を薄く形成させる感光
液塗布段階と、塗布された感光膜を光源に露出させマス
クやレチクルのパターンを形成する露光段階と、前記パ
ターンを現像する現像段階と、前記各段階の間々にウェ
ーハを所定の温度に加熱する段階を含む。
て、写真工程は半導体ウェーハ上に設計された回路パタ
ーンを形成させるためにウェーハ上に液相の感光剤(Pho
toresist: PR)を塗布して感光膜を薄く形成させる感光
液塗布段階と、塗布された感光膜を光源に露出させマス
クやレチクルのパターンを形成する露光段階と、前記パ
ターンを現像する現像段階と、前記各段階の間々にウェ
ーハを所定の温度に加熱する段階を含む。
【０００３】このような写真工程は感光剤塗布器、露光
装置、現像器及びべークユニットなどを要求する。前記
塗布器、現像器及びべークユニットを一箇所に密集させ
装置間移動距離と時間を短縮することによって工程の効
率化を図った密集システム(Clustered System)の使用が
益々増加している。
装置、現像器及びべークユニットなどを要求する。前記
塗布器、現像器及びべークユニットを一箇所に密集させ
装置間移動距離と時間を短縮することによって工程の効
率化を図った密集システム(Clustered System)の使用が
益々増加している。
【０００４】前記塗布器は感光剤を薄膜の形にウェーハ
の表面に塗布する装置であって、一般にウェーハを所定
の速度に回転させて遠心力により感光液をウェーハ上に
均一に塗布させるスピンコーティング方式を採用してい
る。前記現像器は露光段階で形成されたパターンを現像
する装置であり、前記べークユニットは前記各段階の間
でウェーハを所定の温度に加熱する装置である。
の表面に塗布する装置であって、一般にウェーハを所定
の速度に回転させて遠心力により感光液をウェーハ上に
均一に塗布させるスピンコーティング方式を採用してい
る。前記現像器は露光段階で形成されたパターンを現像
する装置であり、前記べークユニットは前記各段階の間
でウェーハを所定の温度に加熱する装置である。
【０００５】半導体製造工程中になされるウェーハの加
熱は一般に４つの段階よりなる。第１段階はウェーハを
所定の温度に加熱してウェーハ表面の有機物や異物を蒸
発させるプリべーク(Pre-bake)段階であり、第２段階は
感光膜の塗布されたウェーハを加熱して感光膜を乾燥さ
せてウェーハ表面に感光膜を強く接着させるソフトべー
ク段階であり、第３段階は露光装置により所定のパター
ンに露光された感光膜を加熱する露光後べーク(Post-Ex
posure-Bake:PEB)段階であり、第４段階は感光膜からパ
ターンが現像されたウェーハを加熱してパターンをウェ
ーハに強く付着させるハードべーク(Hard bake)段階で
ある。
熱は一般に４つの段階よりなる。第１段階はウェーハを
所定の温度に加熱してウェーハ表面の有機物や異物を蒸
発させるプリべーク(Pre-bake)段階であり、第２段階は
感光膜の塗布されたウェーハを加熱して感光膜を乾燥さ
せてウェーハ表面に感光膜を強く接着させるソフトべー
ク段階であり、第３段階は露光装置により所定のパター
ンに露光された感光膜を加熱する露光後べーク(Post-Ex
posure-Bake:PEB)段階であり、第４段階は感光膜からパ
ターンが現像されたウェーハを加熱してパターンをウェ
ーハに強く付着させるハードべーク(Hard bake)段階で
ある。
【０００６】前記露光装置が光源としてＵＶ(Ultra Vio
let)及びＤＵＶ(Deep Ultra Violet)を使用する場合、
露光段階で光源の波長、ウェーハ等基板の反射率及び屈
折率、感光膜の光吸収度に応じる光の回折と干渉の影響
による現像後パターンのプロファイル異常及び線幅(Cri
tical Dimension)の不均一などの問題点が発生される。
前記ＰＥＢ段階はこのような問題点を減少させる方法で
露光された感光膜を所定の温度に加熱することによって
光分解されたレジンが熱拡散による再配列でプロファイ
ル断面をきれいにする。特に、ＤＵＶ光源を使用する場
合には、熱処理を通して現像液に溶けやすい酸状態に変
わり、その反応メカニズムが酸連鎖反応による増幅型の
ＣＡＲ(Chemically Amplified Resist)タイプの感光液
を使用するので、ＰＥＢ段階でのウェーハの熱的均衡は
線幅均一性に最も敏感な影響を与える要因となる。
let)及びＤＵＶ(Deep Ultra Violet)を使用する場合、
露光段階で光源の波長、ウェーハ等基板の反射率及び屈
折率、感光膜の光吸収度に応じる光の回折と干渉の影響
による現像後パターンのプロファイル異常及び線幅(Cri
tical Dimension)の不均一などの問題点が発生される。
前記ＰＥＢ段階はこのような問題点を減少させる方法で
露光された感光膜を所定の温度に加熱することによって
光分解されたレジンが熱拡散による再配列でプロファイ
ル断面をきれいにする。特に、ＤＵＶ光源を使用する場
合には、熱処理を通して現像液に溶けやすい酸状態に変
わり、その反応メカニズムが酸連鎖反応による増幅型の
ＣＡＲ(Chemically Amplified Resist)タイプの感光液
を使用するので、ＰＥＢ段階でのウェーハの熱的均衡は
線幅均一性に最も敏感な影響を与える要因となる。
【０００７】従って、ウェーハの加熱時、ウェーハを全
体的に均一に加熱することが収率の増加に必要である。
従来のべークユニットに適用される加熱装置は図１に示
されたように、ウェーハ１００が安着される上板１の下
部に電気的熱源、即ちヒーター２１が内蔵された下板２
が備えられている。図２及び図３を参照すれば、前記下
板２の上面に渦巻状の溝２２が形成され、ここにヒータ
ー２１が収容される。このような構造は下板２のヒータ
ー２１から発生された熱が下板２から上板１に伝導され
ることによって上板１に備えられたウェーハ１００が加
熱され、下板２に設けられた温度センサー（図示せず）
等により温度を検出し、これにより前記ヒーター２１に
対する電力を制御して温度が与えられた所定の範囲内に
保たれる。このような従来の加熱装置は上板１と下板２
の胴体を通して熱が伝えられる構造を有しているために
上板１表面での熱分布が非常に不均一になる。
体的に均一に加熱することが収率の増加に必要である。
従来のべークユニットに適用される加熱装置は図１に示
されたように、ウェーハ１００が安着される上板１の下
部に電気的熱源、即ちヒーター２１が内蔵された下板２
が備えられている。図２及び図３を参照すれば、前記下
板２の上面に渦巻状の溝２２が形成され、ここにヒータ
ー２１が収容される。このような構造は下板２のヒータ
ー２１から発生された熱が下板２から上板１に伝導され
ることによって上板１に備えられたウェーハ１００が加
熱され、下板２に設けられた温度センサー（図示せず）
等により温度を検出し、これにより前記ヒーター２１に
対する電力を制御して温度が与えられた所定の範囲内に
保たれる。このような従来の加熱装置は上板１と下板２
の胴体を通して熱が伝えられる構造を有しているために
上板１表面での熱分布が非常に不均一になる。
【０００８】図４は従来の加熱装置により加熱されたウ
ェーハ表面の温度分布図であって、隣接した等温線間の
温度差は０．０２℃である。
ェーハ表面の温度分布図であって、隣接した等温線間の
温度差は０．０２℃である。
【０００９】図示されたように、温度分布が異常に歪曲
されて不規則的であり、最高温度と最低温度との差が約
１．７６℃程度である。図面においてウェーハ中心部を
横断する太線の１４５．３１℃を示す等温線であり、Ｂ
は１４６．２８℃を示す等温線、そしてＣは１４４．３
２℃を示す等温線である。このような温度分布によれ
ば、従来の加熱装置によってウェーハは前記Ａの等温線
を中心にその下側には温度が高まって１４６．２８℃に
達し、その上側には温度が低まって１４４．３２℃に達
する形に加熱される。このように不規則的で大きな温度
差は前述したように収率に大きな影響を与えるために、
いかなる方法によってでも改善されるべきである。
されて不規則的であり、最高温度と最低温度との差が約
１．７６℃程度である。図面においてウェーハ中心部を
横断する太線の１４５．３１℃を示す等温線であり、Ｂ
は１４６．２８℃を示す等温線、そしてＣは１４４．３
２℃を示す等温線である。このような温度分布によれ
ば、従来の加熱装置によってウェーハは前記Ａの等温線
を中心にその下側には温度が高まって１４６．２８℃に
達し、その上側には温度が低まって１４４．３２℃に達
する形に加熱される。このように不規則的で大きな温度
差は前述したように収率に大きな影響を与えるために、
いかなる方法によってでも改善されるべきである。
【００１０】図５は従来の加熱装置によりウェーハを加
熱する時に部位別温度変化を示す温度−時間線図であ
り、図６はウェーハに対する温度測定ポイントを示す。
熱する時に部位別温度変化を示す温度−時間線図であ
り、図６はウェーハに対する温度測定ポイントを示す。
【００１１】図６に示されたように従来の加熱装置によ
り加熱されたウェーハに対する温度測定ポイントはウェ
ーハの中心部と、これを同心に取り囲む二つの円弧状に
一定した間隔に配置されている。
り加熱されたウェーハに対する温度測定ポイントはウェ
ーハの中心部と、これを同心に取り囲む二つの円弧状に
一定した間隔に配置されている。
【００１２】前述したような測定ポイントから得られた
温度変化を説明すれば、図５に示されたように、各ポイ
ント別温度の変化が激しく、そして一定の時間が経った
後、図５でＤ時間帯において、温度が大きくドロップ
（降下）される。このような測定結果は、つまりウェー
ハが温度変化の大きな熱源により加熱されていることを
示す。このような激しい温度変化はウェーハのみならず
ウェーハに形成された感光膜に大きな熱的衝撃を加える
ために、感光膜の物理化学的性質に悪影響を及ぼす。
温度変化を説明すれば、図５に示されたように、各ポイ
ント別温度の変化が激しく、そして一定の時間が経った
後、図５でＤ時間帯において、温度が大きくドロップ
（降下）される。このような測定結果は、つまりウェー
ハが温度変化の大きな熱源により加熱されていることを
示す。このような激しい温度変化はウェーハのみならず
ウェーハに形成された感光膜に大きな熱的衝撃を加える
ために、感光膜の物理化学的性質に悪影響を及ぼす。
【００１３】前述したような従来の加熱装置によれば、
前記温度分布の不規則性及び偏差によりウェーハに対す
る写真工程を成功的に行えず、よって収率が大きく低下
される。特に、回路の高集積化によって、パターンのデ
ザインルールが０．２５μｍ、０．１８μｍ、０．１５
μｍに徐々に微細化されることによって、前記問題点が
さらに大きく作用して収率がさらに劣化される。
前記温度分布の不規則性及び偏差によりウェーハに対す
る写真工程を成功的に行えず、よって収率が大きく低下
される。特に、回路の高集積化によって、パターンのデ
ザインルールが０．２５μｍ、０．１８μｍ、０．１５
μｍに徐々に微細化されることによって、前記問題点が
さらに大きく作用して収率がさらに劣化される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、ウェーハを安定的に加熱してウェーハ及びウェーハ
表面に形成される感光膜に対する熱的衝撃を抑制させ得
るウェーハ加熱方法及びこれを適用した加熱装置を提供
することである。
は、ウェーハを安定的に加熱してウェーハ及びウェーハ
表面に形成される感光膜に対する熱的衝撃を抑制させ得
るウェーハ加熱方法及びこれを適用した加熱装置を提供
することである。
【００１５】本発明の第２の目的は、ウェーハを小さな
温度偏差で加熱し得るウェーハ加熱方法及びこれを適用
した加熱装置を提供することである。
温度偏差で加熱し得るウェーハ加熱方法及びこれを適用
した加熱装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の目的
は、下記（１）〜（２７）により達成される。
は、下記（１）〜（２７）により達成される。
【００１７】（１） ウェーハに供給するための熱を発
生する段階と、加熱及び冷却により気相及び液相に相変
化する流動性熱媒体に前記熱を伝達する段階と、前記熱
により気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を前記ウ
ェーハの接触された固相の熱媒体に接触させて蒸気から
の熱を前記固相の熱媒体に伝達する段階と、前記固相の
熱媒体に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を液体に相変
化させる段階と、前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収
した固相の熱媒体により前記ウェーハを加熱する段階と
を含むことを特徴とするウェーハ加熱方法。
生する段階と、加熱及び冷却により気相及び液相に相変
化する流動性熱媒体に前記熱を伝達する段階と、前記熱
により気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を前記ウ
ェーハの接触された固相の熱媒体に接触させて蒸気から
の熱を前記固相の熱媒体に伝達する段階と、前記固相の
熱媒体に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を液体に相変
化させる段階と、前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収
した固相の熱媒体により前記ウェーハを加熱する段階と
を含むことを特徴とするウェーハ加熱方法。
【００１８】（２） 固相の熱媒体と熱源との間に多数
の隔離板が備えられ、流動性熱媒体が前記隔離板により
区画された空間内に位置されていることを特徴とする上
記（１）に記載のウェーハ加熱方法。
の隔離板が備えられ、流動性熱媒体が前記隔離板により
区画された空間内に位置されていることを特徴とする上
記（１）に記載のウェーハ加熱方法。
【００１９】（３） 前記隔離板は多数枚備えられ、多
数の隔離板が多数の空間部を提供する格子体を形成して
いることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の
ウェーハ加熱方法。
数の隔離板が多数の空間部を提供する格子体を形成して
いることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の
ウェーハ加熱方法。
【００２０】（４） 前記格子体の単位空間部内に熱源
に接触される耐熱性多孔質体を備え、前記流動性熱媒体
を前記耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることを特
徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のウ
ェーハ加熱方法。
に接触される耐熱性多孔質体を備え、前記流動性熱媒体
を前記耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることを特
徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のウ
ェーハ加熱方法。
【００２１】（５） 前記固相の熱媒体と熱源との間に
前記流動性熱媒体が収容される多孔質体が備えられてい
ることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１つ
に記載のウェーハ加熱方法。
前記流動性熱媒体が収容される多孔質体が備えられてい
ることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１つ
に記載のウェーハ加熱方法。
【００２２】（６） 前記多孔質体は、単一体であるこ
とを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１つに記
載のウェーハ加熱方法。
とを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１つに記
載のウェーハ加熱方法。
【００２３】（７） 前記多孔質体は、熱源と固相の熱
媒体の少なくとも何れか一方の側の内面に密着されてい
ることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか１つ
に記載のウェーハ加熱方法。
媒体の少なくとも何れか一方の側の内面に密着されてい
ることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか１つ
に記載のウェーハ加熱方法。
【００２４】（８） 熱源と固相の熱媒体との間に密閉
された溝を備え、前記溝に前記流動性媒体を収容させる
ことを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか１つに
記載のウェーハ加熱方法。
された溝を備え、前記溝に前記流動性媒体を収容させる
ことを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか１つに
記載のウェーハ加熱方法。
【００２５】（９） 前記溝は、前記熱源と固相の熱媒
体の内面中の何れか一方の側に形成されていることを特
徴とする上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載のウ
ェーハ加熱方法。
体の内面中の何れか一方の側に形成されていることを特
徴とする上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載のウ
ェーハ加熱方法。
【００２６】（１０） 前記溝は、１つの閉鎖されたル
ープを形成することを特徴とする上記（１）〜（９）の
いずれか１つに記載のウェーハ加熱方法。
ープを形成することを特徴とする上記（１）〜（９）の
いずれか１つに記載のウェーハ加熱方法。
【００２７】（１１） 前記溝は、独立して密閉された
形に多数個備えられていることを特徴とする上記（１）
〜（１０）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱方法。
形に多数個備えられていることを特徴とする上記（１）
〜（１０）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱方法。
【００２８】（１２） 前記熱源と固相の熱媒体間に密
閉された溝を備え、前記溝内に前記流動性熱媒体が収容
される冠状体が備えられていることを特徴とする上記
（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱
方法。
閉された溝を備え、前記溝内に前記流動性熱媒体が収容
される冠状体が備えられていることを特徴とする上記
（１）〜（１１）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱
方法。
【００２９】（１３） 前記冠状体内に前記流動性媒体
が接触されるフィンが形成されていることを特徴とする
上記（１）〜（１２）のいずれか１つに記載のウェーハ
加熱方法。
が接触されるフィンが形成されていることを特徴とする
上記（１）〜（１２）のいずれか１つに記載のウェーハ
加熱方法。
【００３０】（１４） 熱源と、ウェーハが搭載される
固相の熱媒体と、前記固相の熱媒体と熱源との間の閉鎖
された空間に位置し、加熱及び冷却により気相及び液相
に相変化する流動性熱媒体と、を具備することを特徴と
するウェーハ加熱装置。
固相の熱媒体と、前記固相の熱媒体と熱源との間の閉鎖
された空間に位置し、加熱及び冷却により気相及び液相
に相変化する流動性熱媒体と、を具備することを特徴と
するウェーハ加熱装置。
【００３１】（１５） 固相の熱媒体と熱源との間に多
数の隔離板が備えられ、流動性熱媒体が前記隔離板によ
り区画された空間内に位置されていることを特徴とする
上記（１４）に記載のウェーハ加熱装置。
数の隔離板が備えられ、流動性熱媒体が前記隔離板によ
り区画された空間内に位置されていることを特徴とする
上記（１４）に記載のウェーハ加熱装置。
【００３２】（１６） 前記隔離板は多数枚備えられ、
多数の隔離板が多数の空間部を提供する格子体を形成し
ていることを特徴とする上記（１４）または（１５）に
記載のウェーハ加熱方法。
多数の隔離板が多数の空間部を提供する格子体を形成し
ていることを特徴とする上記（１４）または（１５）に
記載のウェーハ加熱方法。
【００３３】（１７） 前記隔離板は、前記固相の熱媒
体または熱源のうち何れか一方の側の内面に形成される
多数の溝により提供されることを特徴とする上記（１
４）〜（１６）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装
置。
体または熱源のうち何れか一方の側の内面に形成される
多数の溝により提供されることを特徴とする上記（１
４）〜（１６）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装
置。
【００３４】（１８） 前記格子体の単位空間部内に熱
源に接触される耐熱性多孔質体を備え、前記流動性熱媒
体を前記耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることを
特徴とする上記（１４）〜（１７）のいずれか１つに記
載のウェーハ加熱装置。
源に接触される耐熱性多孔質体を備え、前記流動性熱媒
体を前記耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることを
特徴とする上記（１４）〜（１７）のいずれか１つに記
載のウェーハ加熱装置。
【００３５】（１９） 前記固相の熱媒体と熱源との間
に前記流動性熱媒体が収容される多孔質体が備えられて
いることを特徴とする上記（１４）〜（１７）のいずれ
か１つに記載のウェーハ加熱装置。
に前記流動性熱媒体が収容される多孔質体が備えられて
いることを特徴とする上記（１４）〜（１７）のいずれ
か１つに記載のウェーハ加熱装置。
【００３６】（２０） 前記多孔質体は、単一体である
ことを特徴とする上記（１４）〜（１９）のいずれか１
つに記載のウェーハ加熱装置。
ことを特徴とする上記（１４）〜（１９）のいずれか１
つに記載のウェーハ加熱装置。
【００３７】（２１） 前記多孔質体は、熱源と固相の
熱媒体のうち少なくとも何れか一方の側の内面に密着さ
れていることを特徴とする上記（１４）〜（２０）のい
ずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
熱媒体のうち少なくとも何れか一方の側の内面に密着さ
れていることを特徴とする上記（１４）〜（２０）のい
ずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
【００３８】（２２） 前記熱源と固相の熱媒体との間
に密閉された溝を備え、前記溝に前記流動性熱媒体が収
容されていることを特徴とする上記（１４）〜（２１）
のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
に密閉された溝を備え、前記溝に前記流動性熱媒体が収
容されていることを特徴とする上記（１４）〜（２１）
のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
【００３９】（２３） 前記溝が、前記熱源と固相の熱
媒体の内面中の何れか一方の側に形成されていることを
特徴とする上記（１４）〜（２２）のいずれか１つに記
載のウェーハ加熱装置。
媒体の内面中の何れか一方の側に形成されていることを
特徴とする上記（１４）〜（２２）のいずれか１つに記
載のウェーハ加熱装置。
【００４０】（２４） 前記溝は、１つの閉鎖されたル
ープを形成することを特徴とする上記（１４）〜（２
３）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
ープを形成することを特徴とする上記（１４）〜（２
３）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
【００４１】（２５） 前記溝は独立して密閉された形
に多数個備えられていることを特徴とする上記（１４）
〜（２４）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
に多数個備えられていることを特徴とする上記（１４）
〜（２４）のいずれか１つに記載のウェーハ加熱装置。
【００４２】（２６） 前記熱源と固相の熱媒体間に密
閉された溝を備え、前記溝内に前記流動性熱媒体が収容
される冠状体が備えられていることを特徴とする上記
（１４）〜（２５）のいずれか１つに記載のウェーハ加
熱装置。
閉された溝を備え、前記溝内に前記流動性熱媒体が収容
される冠状体が備えられていることを特徴とする上記
（１４）〜（２５）のいずれか１つに記載のウェーハ加
熱装置。
【００４３】（２７） 前記冠状体内に前記流動性媒体
が接触されるフィンが形成されていることを特徴とする
上記（１４）〜（２６）のいずれか１つに記載のウェー
ハ加熱装置。
が接触されるフィンが形成されていることを特徴とする
上記（１４）〜（２６）のいずれか１つに記載のウェー
ハ加熱装置。
【００４４】
【発明の実施の形態】前記目的を達成するために本発明
によれば、ウェーハに供給するための熱を熱源から発生
する段階と、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化
する流動性熱媒体に前記熱を伝達する段階と、前記熱に
より気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を前記ウェ
ーハの接触された固相の熱媒体に接触させて蒸気からの
熱を前記固相の熱媒体に伝達する段階と、前記固相の熱
媒体に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を液体に相変化
させる段階と、前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収し
た固相の熱媒体により前記ウェーハを加熱する段階とを
含むウェーハ加熱方法が提供される。
によれば、ウェーハに供給するための熱を熱源から発生
する段階と、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化
する流動性熱媒体に前記熱を伝達する段階と、前記熱に
より気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を前記ウェ
ーハの接触された固相の熱媒体に接触させて蒸気からの
熱を前記固相の熱媒体に伝達する段階と、前記固相の熱
媒体に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を液体に相変化
させる段階と、前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収し
た固相の熱媒体により前記ウェーハを加熱する段階とを
含むウェーハ加熱方法が提供される。
【００４５】また、前記目的を達成するために本発明に
よれば、熱源と、ウェーハが搭載される固相の熱媒体
と、前記固相の熱媒体と熱源との間の閉鎖された空間に
位置し、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する
流動性熱媒体とを具備するウェーハ加熱装置が提供され
る。
よれば、熱源と、ウェーハが搭載される固相の熱媒体
と、前記固相の熱媒体と熱源との間の閉鎖された空間に
位置し、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する
流動性熱媒体とを具備するウェーハ加熱装置が提供され
る。
【００４６】前記本発明のウェーハ加熱方法及びこれを
適用した加熱装置において、固相の熱媒体と熱源との間
に多数の隔離板が備えられ、流動性熱媒体は前記隔離板
により区画された空間内に位置されていることが望まし
い。さらに、前記隔離板は多数の独立空間を提供する格
子体に形成されて備えられていることが望ましい。
適用した加熱装置において、固相の熱媒体と熱源との間
に多数の隔離板が備えられ、流動性熱媒体は前記隔離板
により区画された空間内に位置されていることが望まし
い。さらに、前記隔離板は多数の独立空間を提供する格
子体に形成されて備えられていることが望ましい。
【００４７】また、前記格子体の単位空間部内に熱源に
接触される耐熱性多孔質体を備えて流動性熱媒体を前記
耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることが望まし
い。
接触される耐熱性多孔質体を備えて流動性熱媒体を前記
耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることが望まし
い。
【００４８】本発明の他の第１の類型によれば、前記多
孔質体は前記固相の熱媒体と熱源との間に単一体として
存在でき、多孔質体は熱源と固相の熱媒体の内面に密着
でき、そうでなければ何れか一方の側の面に密着でき
る。
孔質体は前記固相の熱媒体と熱源との間に単一体として
存在でき、多孔質体は熱源と固相の熱媒体の内面に密着
でき、そうでなければ何れか一方の側の面に密着でき
る。
【００４９】本発明の他の第２の類型によれば、前記流
動性熱媒体を１つの密閉された溝または管路上に存在さ
せうる。さらに、前記溝は前記固相の熱媒体の底面に形
成されたり、熱源の表面に形成でき、１つの閉鎖された
ループまたは多数の独立された形に形成し得る。
動性熱媒体を１つの密閉された溝または管路上に存在さ
せうる。さらに、前記溝は前記固相の熱媒体の底面に形
成されたり、熱源の表面に形成でき、１つの閉鎖された
ループまたは多数の独立された形に形成し得る。
【００５０】本発明の他の第３の類型によれば、前記流
動性熱媒体は前記溝に設けられる冠状体に沿って流動さ
れ、さらに冠状体の内部に流動性熱媒体が接触されるフ
ィンが備えられることが望ましい。
動性熱媒体は前記溝に設けられる冠状体に沿って流動さ
れ、さらに冠状体の内部に流動性熱媒体が接触されるフ
ィンが備えられることが望ましい。
【００５１】以下、添付した図面に基づき本発明のウェ
ーハ加熱方法及びこれを適用したウェーハ加熱装置の望
ましい実施例を詳しく説明する。
ーハ加熱方法及びこれを適用したウェーハ加熱装置の望
ましい実施例を詳しく説明する。
【００５２】図７は本発明のウェーハ加熱方法のメカニ
ズムを示す。
ズムを示す。
【００５３】図７を参照すれば、ウェーハ１００が接触
される固相の熱媒体１０と熱を発生する熱源２０との間
に加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する流動性
熱媒体３０が備えられている。熱媒体１０と熱源２０に
表示された矢印は熱の移動方向を示し、流動性熱媒体３
０の矢印は、流動性熱媒体の移動方向を示す。前記固相
の熱媒体１０に隣接した流動性熱媒体３０は気相であ
り、熱源２０に隣接した流動性熱媒体３０は液相であ
る。流動性熱媒体３０は前記熱源２０から熱を吸収して
液相から気体化されながら固相の熱媒体１０側に移動
し、固相の熱媒体１０に接触されると、固相の熱媒体に
熱を伝達した（失った）後、液化されながら熱源２０側
に移動する。前述したような流動性熱媒体３０の熱源２
０からの吸熱と固相の熱媒体１０への熱伝逹は持続的に
反復され、この過程で相変化(phase change)が発生す
る。前記流動性熱媒体の相変化は、流動性熱媒体の臨界
温度及び圧力による。
される固相の熱媒体１０と熱を発生する熱源２０との間
に加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する流動性
熱媒体３０が備えられている。熱媒体１０と熱源２０に
表示された矢印は熱の移動方向を示し、流動性熱媒体３
０の矢印は、流動性熱媒体の移動方向を示す。前記固相
の熱媒体１０に隣接した流動性熱媒体３０は気相であ
り、熱源２０に隣接した流動性熱媒体３０は液相であ
る。流動性熱媒体３０は前記熱源２０から熱を吸収して
液相から気体化されながら固相の熱媒体１０側に移動
し、固相の熱媒体１０に接触されると、固相の熱媒体に
熱を伝達した（失った）後、液化されながら熱源２０側
に移動する。前述したような流動性熱媒体３０の熱源２
０からの吸熱と固相の熱媒体１０への熱伝逹は持続的に
反復され、この過程で相変化(phase change)が発生す
る。前記流動性熱媒体の相変化は、流動性熱媒体の臨界
温度及び圧力による。
【００５４】前述したような流動性熱媒体の相変化に応
じる熱伝逹構造は１つの密閉空間内でなされ、従来の加
熱装置のように熱源の胴体を通した熱伝逹に比べて非常
に迅速に行われる。前述したような流動性熱媒体の相変
化に応じる熱伝逹により前記固相の熱媒体１０は全体的
に均一な分布で迅速に加熱されてその上部に位置するウ
ェーハ１００に熱を伝達する。従って、ウェーハ１００
は固相の熱媒体１０の均一な分布の熱により迅速に均一
に加熱される。
じる熱伝逹構造は１つの密閉空間内でなされ、従来の加
熱装置のように熱源の胴体を通した熱伝逹に比べて非常
に迅速に行われる。前述したような流動性熱媒体の相変
化に応じる熱伝逹により前記固相の熱媒体１０は全体的
に均一な分布で迅速に加熱されてその上部に位置するウ
ェーハ１００に熱を伝達する。従って、ウェーハ１００
は固相の熱媒体１０の均一な分布の熱により迅速に均一
に加熱される。
【００５５】図８及び図９に示されたように、前記熱源
２０は電気的発熱装置のヒーター２０３と、これを収容
する上部部材２０１と下部部材２０２を具備する。前記
ヒーター２０３は上部部材２０１の底面または下部部材
２０２の上面に形成される溝２０４内に収容される。
２０は電気的発熱装置のヒーター２０３と、これを収容
する上部部材２０１と下部部材２０２を具備する。前記
ヒーター２０３は上部部材２０１の底面または下部部材
２０２の上面に形成される溝２０４内に収容される。
【００５６】前記流動性熱媒体３０が収容される空間は
図１０に示されたように複数個に区画しうる。
図１０に示されたように複数個に区画しうる。
【００５７】図１０を参照すれば、固相の熱媒体１０と
熱源２０の間に多数の隔離板３０１が備えられている。
従って、流動性熱媒体３０は多数の隔離板３０１により
区画された空間内に位置し、隔離板３０１による独立さ
れた空間内で相変化が起こる。
熱源２０の間に多数の隔離板３０１が備えられている。
従って、流動性熱媒体３０は多数の隔離板３０１により
区画された空間内に位置し、隔離板３０１による独立さ
れた空間内で相変化が起こる。
【００５８】前述したような隔離板３０１は図１１、１
２に示されたように、四角及びハニカム構造の格子体３
０２に形成されて備えられている。望ましくは、前記格
子体３０２による隔離空間が流動性熱媒体３０に対する
毛細管として作用できるように隔離空間の断面積が設計
されることが望ましい。
２に示されたように、四角及びハニカム構造の格子体３
０２に形成されて備えられている。望ましくは、前記格
子体３０２による隔離空間が流動性熱媒体３０に対する
毛細管として作用できるように隔離空間の断面積が設計
されることが望ましい。
【００５９】図１３を参照すれば、図１０と図１１、１
２に示された格子体の単位空間部内に熱源に接触されて
いる耐熱性多孔質体３０３を備え、流動性熱媒体３０を
耐熱性多孔質体３０３の空洞部内に収容させることが望
ましい。前記多孔質体３０３によって空洞部に収容され
ている流動性熱媒体３０が迅速に加熱されて気体に相変
化されると共に、前記空洞部が流動性熱媒体３０の移動
性を増進させる毛細管の役割をする。
２に示された格子体の単位空間部内に熱源に接触されて
いる耐熱性多孔質体３０３を備え、流動性熱媒体３０を
耐熱性多孔質体３０３の空洞部内に収容させることが望
ましい。前記多孔質体３０３によって空洞部に収容され
ている流動性熱媒体３０が迅速に加熱されて気体に相変
化されると共に、前記空洞部が流動性熱媒体３０の移動
性を増進させる毛細管の役割をする。
【００６０】一方、図１４に示されたように前記多孔質
体３０３は前記固相の熱媒体１０と熱源２０との間に単
一体として存在し得るようにしてもよい。この際、前記
多孔質体３０３は熱源２０と固相の熱媒体１０の内面に
密着されるか、或は何れか一方の側の面に密着されう
る。
体３０３は前記固相の熱媒体１０と熱源２０との間に単
一体として存在し得るようにしてもよい。この際、前記
多孔質体３０３は熱源２０と固相の熱媒体１０の内面に
密着されるか、或は何れか一方の側の面に密着されう
る。
【００６１】図１５は流動性熱媒体３０が１つの密閉さ
れた溝内に存在する実施例の断面図であり、図１６は溝
１０１の形態を示す平面図である。図１５と図１６を参
照すれば、固相の熱媒体１０と熱源２０が密着されてお
り、これらの間の界面に流動性熱媒体３０が収容される
溝１０１が位置する。
れた溝内に存在する実施例の断面図であり、図１６は溝
１０１の形態を示す平面図である。図１５と図１６を参
照すれば、固相の熱媒体１０と熱源２０が密着されてお
り、これらの間の界面に流動性熱媒体３０が収容される
溝１０１が位置する。
【００６２】前記溝１０１は、前記固相の熱媒体１０の
底面に形成され、場合に応じては熱源２０の表面に形成
でき、固相の熱媒体１０と熱源２０との間の界面全体を
包括する面積に配置されて１つの閉鎖されたループを形
成し、流動性熱媒体３０が循環できるようになってい
る。前記溝１０１の終端部分１０１ａは固相の熱媒体１
０または熱源２０の側面に開口されて流動性熱媒体３０
の注入を可能にし、この開口部に閉鎖部１０ａが形成さ
れている。
底面に形成され、場合に応じては熱源２０の表面に形成
でき、固相の熱媒体１０と熱源２０との間の界面全体を
包括する面積に配置されて１つの閉鎖されたループを形
成し、流動性熱媒体３０が循環できるようになってい
る。前記溝１０１の終端部分１０１ａは固相の熱媒体１
０または熱源２０の側面に開口されて流動性熱媒体３０
の注入を可能にし、この開口部に閉鎖部１０ａが形成さ
れている。
【００６３】このような構造においては、流動性熱媒体
３０がループ状の溝１０１内を循環しながら、前述した
ような吸熱及び熱伝逹により相変化される。このような
構造の流動性熱媒体３０の循環構造によれば、固相の熱
媒体１０と熱源２０が直接接続される部分が存在し、よ
ってこれを通した熱伝逹もなされる。
３０がループ状の溝１０１内を循環しながら、前述した
ような吸熱及び熱伝逹により相変化される。このような
構造の流動性熱媒体３０の循環構造によれば、固相の熱
媒体１０と熱源２０が直接接続される部分が存在し、よ
ってこれを通した熱伝逹もなされる。
【００６４】しかし、前記溝１０１を循環する流動性熱
媒体３０による熱伝逹がさらに迅速に行われるので、溝
１０１間に存在する熱媒体１０と熱源２０との直接接続
部位を通すことよりは溝１０１を流動する流動性熱媒体
３０により迅速に加熱される。
媒体３０による熱伝逹がさらに迅速に行われるので、溝
１０１間に存在する熱媒体１０と熱源２０との直接接続
部位を通すことよりは溝１０１を流動する流動性熱媒体
３０により迅速に加熱される。
【００６５】一方、前記溝１０１は密閉された循環構造
のループ状でなく独立した構造を有し得る。即ち、前記
溝１０１が前記固相の熱媒体１０の底面に多数形成さ
れ、場合に応じては、熱源２０の表面に形成できる。前
記多数の溝１０１は熱媒体１０と熱源２０間の界面全体
を包括するように一定の間隔に配置され、流動性熱媒体
３０が独立した溝１０１による閉鎖空間内で相変化され
る。
のループ状でなく独立した構造を有し得る。即ち、前記
溝１０１が前記固相の熱媒体１０の底面に多数形成さ
れ、場合に応じては、熱源２０の表面に形成できる。前
記多数の溝１０１は熱媒体１０と熱源２０間の界面全体
を包括するように一定の間隔に配置され、流動性熱媒体
３０が独立した溝１０１による閉鎖空間内で相変化され
る。
【００６６】図１７は前述したように溝１０１が多数の
独立された空間を形成し、流動性熱媒体３０が独立され
た溝１０１による閉鎖空間内で相変化される構造の一例
を示す。
独立された空間を形成し、流動性熱媒体３０が独立され
た溝１０１による閉鎖空間内で相変化される構造の一例
を示す。
【００６７】図１７を参照すれば、前記溝１０１は前記
熱源２０の上面に多数形成される。溝１０１を相互隔離
する壁体１０４は三角形であって、尖った部分が固相の
熱媒体１０の底面に接触されている。これは壁体１０４
が最小面積で前記固相の熱媒体１０に接触され、これを
通した熱伝逹が最小化されるようにする。
熱源２０の上面に多数形成される。溝１０１を相互隔離
する壁体１０４は三角形であって、尖った部分が固相の
熱媒体１０の底面に接触されている。これは壁体１０４
が最小面積で前記固相の熱媒体１０に接触され、これを
通した熱伝逹が最小化されるようにする。
【００６８】図１８を参照すれば、前記流動性熱媒体３
０は前記溝１０１に設置される冠状体１０２に沿って流
動されうる。この構造においても、前記溝１０１は固相
の熱媒体１０と熱源２０間の界面全体を包括する面積に
配置されて１つの閉鎖されたループを形成し、ここに前
記冠状体１０２が設置されている。
０は前記溝１０１に設置される冠状体１０２に沿って流
動されうる。この構造においても、前記溝１０１は固相
の熱媒体１０と熱源２０間の界面全体を包括する面積に
配置されて１つの閉鎖されたループを形成し、ここに前
記冠状体１０２が設置されている。
【００６９】前記冠状体１０２は、さらに効率的な流動
性熱媒体３０の相変化のために、図１９に示されたよう
に流動性熱媒体３０に接触されるフィン(fin)１０３を
具備する。前記フィン１０３は冠状体１０２に沿って流
動性熱媒体３０の移動方向に形成される。一方、前記フ
ィン１０３は冠状体１０２の内壁に所定の厚さに形成さ
れる多孔質層に置換えられ得る。
性熱媒体３０の相変化のために、図１９に示されたよう
に流動性熱媒体３０に接触されるフィン(fin)１０３を
具備する。前記フィン１０３は冠状体１０２に沿って流
動性熱媒体３０の移動方向に形成される。一方、前記フ
ィン１０３は冠状体１０２の内壁に所定の厚さに形成さ
れる多孔質層に置換えられ得る。
【００７０】前述した本発明のウェーハ加熱方法及びこ
れを適用した加熱装置において、前記流動性熱媒体はウ
ェーハの加熱のための目標温度の所定範囲内で気体-液
体の相変化可能な物質であるべきである。ウェーハ加熱
温度が２００〜３００℃の範囲内にあることを考慮する
と、前記流動性熱媒体として、水、エタノール、メタノ
ール、アセトン、アンモニア及びフレオンなどが使わ
れ、これは本発明の範囲を制限しない。
れを適用した加熱装置において、前記流動性熱媒体はウ
ェーハの加熱のための目標温度の所定範囲内で気体-液
体の相変化可能な物質であるべきである。ウェーハ加熱
温度が２００〜３００℃の範囲内にあることを考慮する
と、前記流動性熱媒体として、水、エタノール、メタノ
ール、アセトン、アンモニア及びフレオンなどが使わ
れ、これは本発明の範囲を制限しない。
【００７１】図２０と図２１は本発明により加熱された
ウェーハの表面温度分布を示す等温線図である。
ウェーハの表面温度分布を示す等温線図である。
【００７２】図２０と図２１を参照すれば、ウェーハの
等温線が渦巻きのような形を保ち、特に最高温度がウェ
ーハの中心部に位置し、ウェーハの周辺に行くほど温度
が均一なパターンに低まり、特に図２１が図２０に比べ
てさらに望ましい等温分布を示す。
等温線が渦巻きのような形を保ち、特に最高温度がウェ
ーハの中心部に位置し、ウェーハの周辺に行くほど温度
が均一なパターンに低まり、特に図２１が図２０に比べ
てさらに望ましい等温分布を示す。
【００７３】図２０の等温線図において、最高温度と最
低温度との差が０．７３℃であり、太線で表された部分
が１５５．６３℃を示すと、ウェーハの中心部の温度は
１５６．００℃、そしてウェーハ周辺の最低温度は１５
５．２６℃である。
低温度との差が０．７３℃であり、太線で表された部分
が１５５．６３℃を示すと、ウェーハの中心部の温度は
１５６．００℃、そしてウェーハ周辺の最低温度は１５
５．２６℃である。
【００７４】図２１の等温線図において、最高温度と最
低温度との差が０．７２℃であり、太線で表された部分
が１５５．６３℃を示すと、ウェーハの中心部の温度は
１５５．９６℃、そしてウェーハの周辺の最低温度は１
５５．３２℃である。
低温度との差が０．７２℃であり、太線で表された部分
が１５５．６３℃を示すと、ウェーハの中心部の温度は
１５５．９６℃、そしてウェーハの周辺の最低温度は１
５５．３２℃である。
【００７５】図２０と図２１からわかるように、本発明
によれば、ウェーハの温度分布が均一になり、特に最高
-最低温度の偏差が０．７３℃及び０．７２℃であっ
て、既存の如何なるウェーハの加熱方法及び装置によっ
ても得られなかった優れた結果が得られる。
によれば、ウェーハの温度分布が均一になり、特に最高
-最低温度の偏差が０．７３℃及び０．７２℃であっ
て、既存の如何なるウェーハの加熱方法及び装置によっ
ても得られなかった優れた結果が得られる。
【００７６】一方、図２２は本発明によるウェーハの加
熱時、複数の測定ポイントから得られた時間別温度変化
線図である。図２２に示されたように、加熱してから急
に温度が上昇した後、経時的に熱的振動、即ち、時間帯
別温度変化が緩慢に現れ、特に従来の加熱方法による温
度の急降下地点が現れない。このような測定結果は、結
局ウェーハに対する温度変化が非常に小さく、熱的振動
が小さいためにウェーハのみならずウェーハに形成され
た感光膜に対する熱的衝撃が非常に弱いことを示す。
熱時、複数の測定ポイントから得られた時間別温度変化
線図である。図２２に示されたように、加熱してから急
に温度が上昇した後、経時的に熱的振動、即ち、時間帯
別温度変化が緩慢に現れ、特に従来の加熱方法による温
度の急降下地点が現れない。このような測定結果は、結
局ウェーハに対する温度変化が非常に小さく、熱的振動
が小さいためにウェーハのみならずウェーハに形成され
た感光膜に対する熱的衝撃が非常に弱いことを示す。
【００７７】
【発明の効果】前述したように本発明によれば、ウェー
ハが極小の温度偏差で安定的に加熱されてウェーハ及び
ウェーハ表面に形成される感光膜に対する熱的衝撃が大
きく抑制され、特に規則的で均一な温度分布で加熱され
うる。
ハが極小の温度偏差で安定的に加熱されてウェーハ及び
ウェーハ表面に形成される感光膜に対する熱的衝撃が大
きく抑制され、特に規則的で均一な温度分布で加熱され
うる。
【００７８】このような本発明は回路の高集積化によっ
て線幅が０．２５μｍ、０．１８μｍ、０．１５μｍに
益々微細化されるデザインルール下でも成功的なパター
ンの形成が可能で、よって収率を大きく高められる。
て線幅が０．２５μｍ、０．１８μｍ、０．１５μｍに
益々微細化されるデザインルール下でも成功的なパター
ンの形成が可能で、よって収率を大きく高められる。
【００７９】本発明のウェーハ加熱方法及びこれを適用
した加熱装置は前記実施例ないし実施の形態に限定され
ない。本発明は図示された実施例に基づいて説明した
が、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならこれより
多様な変形及び均等な他の実施例ないし実施の形態が可
能なことを理解しうる。従って、本発明の真の技術的保
護範囲は特許請求の範囲によってのみ決まるべきであ
る。
した加熱装置は前記実施例ないし実施の形態に限定され
ない。本発明は図示された実施例に基づいて説明した
が、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならこれより
多様な変形及び均等な他の実施例ないし実施の形態が可
能なことを理解しうる。従って、本発明の真の技術的保
護範囲は特許請求の範囲によってのみ決まるべきであ
る。
【図１】 従来のべークユニットに適用される加熱装置
の概略的な断面図である。
の概略的な断面図である。
【図２】 図１に示された加熱装置のヒーター配置構造
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図３】 図１に示された加熱装置のヒーター配置構造
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図４】 従来の加熱装置により加熱されたウェーハの
表面温度分布線図である。
表面温度分布線図である。
【図５】 従来の加熱装置によるウェーハの加熱時に時
間変化に応じる部位別温度変化線図である。
間変化に応じる部位別温度変化線図である。
【図６】 図５の結果を得るために、従来のウェーハ加
熱装置により加熱されたウェーハの温度測定ポイントを
示す図面である。
熱装置により加熱されたウェーハの温度測定ポイントを
示す図面である。
【図７】 本発明のウェーハ加熱方法の装置の第１実施
例の概略図である。
例の概略図である。
【図８】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第１実
施例に係る熱源の側面図である。
施例に係る熱源の側面図である。
【図９】 図８に示された熱源の部分拡大図である。
【図１０】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第２
実施例の概略的な側面図である。
実施例の概略的な側面図である。
【図１１】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第３
実施例に係る格子体の概略的な斜視図である。
実施例に係る格子体の概略的な斜視図である。
【図１２】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第４
実施例に係る格子体の概略的な斜視図である。
実施例に係る格子体の概略的な斜視図である。
【図１３】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第５
実施例の概略的な側面図である。
実施例の概略的な側面図である。
【図１４】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第６
実施例の概略的な側面図である。
実施例の概略的な側面図である。
【図１５】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第７
実施例の概略的な側面図である。
実施例の概略的な側面図である。
【図１６】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第７
実施例に係る固相の熱媒体の底面図である。
実施例に係る固相の熱媒体の底面図である。
【図１７】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第８
実施例の概略的な側面図である。
実施例の概略的な側面図である。
【図１８】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第９
実施例の部分抜粋側面図である。
実施例の部分抜粋側面図である。
【図１９】 本発明のウェーハ加熱方法及び装置の第１
０実施例に係る冠状体の概略的な断面図である。
０実施例に係る冠状体の概略的な断面図である。
【図２０】 本発明により加熱されたウェーハの表面温
度分布線図である。
度分布線図である。
【図２１】 本発明により加熱された他のウェーハの表
面温度分布線図である。
面温度分布線図である。
【図２２】 本発明によるウェーハの加熱時、複数の測
定ポイントから得られた時間別温度変化線図である。
定ポイントから得られた時間別温度変化線図である。
１…上板、 ２…下板、１０…固相
の熱媒体、 １０ａ…閉鎖部、２０…熱源、
２１…ヒーター、２２…溝、
３０…流動性熱媒体、１００…ウェーハ、
１０１…溝、１０１ａ…溝の終端部分、
１０２…冠状体、１０３…フィン、
１０４…壁体、２０１…上部部材、 ２０２
…下部部材、２０３…ヒーター、 ２０４…
溝、３０１…隔離板、 ３０２…格子体、
３０３…耐熱性多孔質体。
の熱媒体、 １０ａ…閉鎖部、２０…熱源、
２１…ヒーター、２２…溝、
３０…流動性熱媒体、１００…ウェーハ、
１０１…溝、１０１ａ…溝の終端部分、
１０２…冠状体、１０３…フィン、
１０４…壁体、２０１…上部部材、 ２０２
…下部部材、２０３…ヒーター、 ２０４…
溝、３０１…隔離板、 ３０２…格子体、
３０３…耐熱性多孔質体。
Claims (27)
- 【請求項１】 ウェーハに供給するための熱を発生する
段階と、 加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する流動性熱
媒体に前記熱を伝達する段階と、 前記熱により気相に相変化された流動性熱媒体の蒸気を
前記ウェーハの接触された固相の熱媒体に接触させて蒸
気からの熱を前記固相の熱媒体に伝達する段階と、 前記固相の熱媒体に熱を伝達した流動性熱媒体の蒸気を
液体に相変化させる段階と、 前記流動性熱媒体の蒸気から熱を吸収した固相の熱媒体
により前記ウェーハを加熱する段階とを含むことを特徴
とするウェーハ加熱方法。 - 【請求項２】 固相の熱媒体と熱源との間に多数の隔離
板が備えられ、流動性熱媒体が前記隔離板により区画さ
れた空間内に位置されていることを特徴とする請求項１
に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項３】 前記隔離板は多数枚備えられ、多数の隔
離板が多数の空間部を提供する格子体を形成しているこ
とを特徴とする請求項２に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項４】 前記格子体の単位空間部内に熱源に接触
される耐熱性多孔質体を備え、前記流動性熱媒体を前記
耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることを特徴とす
る請求項３に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項５】 前記固相の熱媒体と熱源との間に前記流
動性熱媒体が収容される多孔質体が備えられていること
を特徴とする請求項１に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項６】 前記多孔質体は、単一体であることを特
徴とする請求項５に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項７】 前記多孔質体は、熱源と固相の熱媒体の
少なくとも何れか一方の側の内面に密着されていること
を特徴とする請求項５または６に記載のウェーハ加熱方
法。 - 【請求項８】 熱源と固相の熱媒体との間に密閉された
溝を備え、前記溝に前記流動性媒体を収容させることを
特徴とする請求項１に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項９】 前記溝は、前記熱源と固相の熱媒体の内
面中の何れか一方の側に形成されていることを特徴とす
る請求項８に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項１０】 前記溝は、１つの閉鎖されたループを
形成することを特徴とする請求項８または９に記載のウ
ェーハ加熱方法。 - 【請求項１１】 前記溝は、独立して密閉された形に多
数個備えられていることを特徴とする請求項８または９
に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項１２】 前記熱源と固相の熱媒体間に密閉され
た溝を備え、前記溝内に前記流動性熱媒体が収容される
冠状体が備えられていることを特徴とする請求項１に記
載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項１３】 前記冠状体内に前記流動性媒体が接触
されるフィンが形成されていることを特徴とする請求項
１２に記載のウェーハ加熱方法。 - 【請求項１４】 熱源と、 ウェーハが搭載される固相の熱媒体と、 前記固相の熱媒体と熱源との間の閉鎖された空間に位置
し、加熱及び冷却により気相及び液相に相変化する流動
性熱媒体と、を具備することを特徴とするウェーハ加熱
装置。 - 【請求項１５】 固相の熱媒体と熱源との間に多数の隔
離板が備えられ、流動性熱媒体が前記隔離板により区画
された空間内に位置されていることを特徴とする請求項
１４に記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項１６】 前記隔離板は多数枚備えられ、多数の
隔離板が多数の空間部を提供する格子体を形成している
ことを特徴とする請求項１５に記載のウェーハ加熱方
法。 - 【請求項１７】 前記隔離板は、前記固相の熱媒体また
は熱源のうち何れか一方の側の内面に形成される多数の
溝により提供されることを特徴とする請求項１５に記載
のウェーハ加熱装置。 - 【請求項１８】 前記格子体の単位空間部内に熱源に接
触される耐熱性多孔質体を備え、前記流動性熱媒体を前
記耐熱性多孔質体の空洞部内に収容させることを特徴と
する請求項１６に記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項１９】 前記固相の熱媒体と熱源との間に前記
流動性熱媒体が収容される多孔質体が備えられているこ
とを特徴とする請求項１４に記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項２０】 前記多孔質体は、単一体であることを
特徴とする請求項１９に記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項２１】 前記多孔質体は、熱源と固相の熱媒体
のうち少なくとも何れか一方の側の内面に密着されてい
ることを特徴とする請求項１９または２０に記載のウェ
ーハ加熱装置。 - 【請求項２２】 前記熱源と固相の熱媒体との間に密閉
された溝を備え、前記溝に前記流動性熱媒体が収容され
ていることを特徴とする請求項１４に記載のウェーハ加
熱装置。 - 【請求項２３】 前記溝が、前記熱源と固相の熱媒体の
内面中の何れか一方の側に形成されていることを特徴と
する請求項２２に記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項２４】 前記溝は、１つの閉鎖されたループを
形成することを特徴とする請求項２２または２３に記載
のウェーハ加熱装置。 - 【請求項２５】 前記溝は独立して密閉された形に多数
個備えられていることを特徴とする請求項２２または２
３に記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項２６】 前記熱源と固相の熱媒体間に密閉され
た溝を備え、前記溝内に前記流動性熱媒体が収容される
冠状体が備えられていることを特徴とする請求項１４に
記載のウェーハ加熱装置。 - 【請求項２７】 前記冠状体内に前記流動性媒体が接触
されるフィンが形成されていることを特徴とする請求項
２６に記載のウェーハ加熱装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019990030350A KR100351049B1 (ko) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 웨이퍼 가열 방법 및 이를 적용한 장치 |
| KR99P30350 | 1999-07-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001085324A true JP2001085324A (ja) | 2001-03-30 |
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|---|---|---|---|
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| JP2000225991A Pending JP2001093795A (ja) | 1999-07-26 | 2000-07-26 | ウェーハを加熱するための方法と装置及びウェーハ上にフォトレジストフィルムをベイキングするための方法と装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225991A Pending JP2001093795A (ja) | 1999-07-26 | 2000-07-26 | ウェーハを加熱するための方法と装置及びウェーハ上にフォトレジストフィルムをベイキングするための方法と装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| TW (2) | TW428224B (ja) |
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| JP2011530804A (ja) * | 2008-08-08 | 2011-12-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| JP2022008512A (ja) * | 2016-07-28 | 2022-01-13 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 基板保持デバイス、そのようなデバイスを製造するための方法、ならびに、サンプルを処理または像形成するための装置および方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4657940B2 (ja) * | 2006-02-10 | 2011-03-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板の処理システム |
| WO2008013443A2 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system, method of heat dissipation and frame |
| US20080142208A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for heating a substrate |
| US20080145038A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for heating a substrate |
| US20180096867A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Momentive Performance Materials Inc. | Heating apparatus with controlled thermal contact |
| JP6837202B2 (ja) * | 2017-01-23 | 2021-03-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 基材加熱装置および方法および電子デバイスの製造方法 |
| CN108662930A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-10-16 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种热板装置 |
| CN108158040B (zh) * | 2018-01-03 | 2023-11-21 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种均匀发热的mems电子烟芯片及其制造方法 |
| CN108185526B (zh) * | 2018-01-03 | 2023-09-01 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种集成二极管温度传感器的mems发热芯片及其制造方法 |
| CN108158039B (zh) * | 2018-01-03 | 2023-07-11 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种集成多个Pt温度传感器的MEMS发热芯片及其制造方法 |
| CN108354228B (zh) * | 2018-01-03 | 2023-07-25 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种集成Pt温度传感器的MEMS发热芯片及其制造方法 |
| CN108538760B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-11-27 | 德淮半导体有限公司 | 热板结构 |
| CN112789714A (zh) * | 2018-08-01 | 2021-05-11 | 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 | 可拆卸的热矫平器 |
| KR102236933B1 (ko) * | 2019-10-21 | 2021-04-05 | 정승수 | 반도체 및 디스플레이 패널 제조용 히터 블록 |
| US11487206B2 (en) | 2019-12-30 | 2022-11-01 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for digital material deposition onto semiconductor wafers |
| JP7491556B2 (ja) * | 2020-06-23 | 2024-05-28 | トクデン株式会社 | 伝熱プレート |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH06103670B2 (ja) * | 1989-04-04 | 1994-12-14 | 三菱電機株式会社 | 半導体ウェハ加熱装置 |
| DE3915039A1 (de) * | 1989-05-08 | 1990-11-15 | Balzers Hochvakuum | Hubtisch |
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