JP2002083859A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
基板処理装置及び基板処理方法Info
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Abstract
ートが配置された基板処理装置を提供すること。 【解決手段】 複数に分割されて形成され、ウエハWを
保持するプレート343と、このプレート343に保持
されたウエハWを加熱処理するヒータとを具備する。こ
のプレート343を、互いに分離された複数の分割プレ
ート343a〜343iから形成することにより、プレ
ート343は激しい温度変化を経ても割れにくく、プレ
ート343の耐久性を向上させることができる。
Description
基板を加熱処理や冷却処理する基板処理装置の技術分野
に属する。
例えばSOD(Spin on Dielectri
c)システムにより層間絶縁膜を形成している。このS
ODシステムでは、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
形成している。
形成する場合には、まず半導体ウエハ(以下、「ウエ
ハ」と呼ぶ。)上に絶縁膜材料、例えばTEOS(テト
ラエトキシシラン)のコロイドを有機溶媒に分散させた
溶液を供給する。次に、溶液が供給されたウエハをゲル
化処理し、次いで溶媒の置換を行う。そして、溶媒の置
換されたウエハを加熱処理している。
処理室内は、処理室内へのウエハの搬出入の際、外気が
処理室内へ入り込むことにより、100℃前後温度が変
化する。このため、セラミックスからなるプレートは、
膨張、収縮を繰り返すことにより、プレートの老朽化が
激しく、プレートが割れたりしていた。
久性が向上したプレートが配置された基板処理装置を提
供することにある。
め、本発明の基板処理装置は、複数に分割されて形成さ
れ、基板を保持するプレートと、前記プレートに保持さ
れた基板を加熱処理するヒータとを具備する。
トが複数の分割プレートから形成されているため、激し
い温度変化を経てもプレートが割れにくく、耐久性が向
上する。
に配置された基板に対して所定の間隙をおいて配置さ
れ、互いに間隙をおいて複数の分割プレートに分割、分
離されて形成されたプレートと、前記プレートに保持さ
れた基板を加熱処理するヒータと、隣り合う前記分割プ
レート間の間隙を通って基板に対しガスを供給する供給
機構とを具備する。
プレート内に複数設けられるので、これら間隙を介して
ガスが基板に対して供給されることとなり、ウエハWに
対しガスを面内均一に満遍なく供給される。
分割プレート間の間隙に挿通されて配置され、前記所定
の間隙をおいて基板を保持する複数の支持部材を具備す
る。
基板を支持する構成としたことにより、プレートに基板
の荷重がかからないので、プレートの厚さを極限まで薄
く形成できる。これにより、プレートを薄く形成できる
ことにより、プレートの昇温時間を短縮でき、しかも熱
容量を小さくでき省エネルギー化に寄与する。
却する際、ガスは、薄い分割プレートのそれぞれの間隙
を通って基板に供給されることから、厚いプレートより
も薄いプレートの方が当該間隙を通る距離を小さくでき
るので、ガスの流量を削減することができ省エネルギー
化に寄与する。
の厚さは、0.5mm〜2.0mmである。
分割プレート間の間隙は、前記ガスが供給される上流側
から下流側にかけて序々に大きく形成されている。これ
により、ウエハW全面に対して均一な冷却処理が可能と
なる。
ートの表面積は、前記ガスが供給される上流側から下流
側にかけて序々に小さくなるように形成されている。こ
れにより、ウエハW全面に対して均一な冷却処理が可能
となる。
分割プレートの間隙に着脱自在に配置され、複数の孔を
有する膜部材を更に具備する。これにより、例えば、複
数の孔の径が異なる膜部材を2以上用意することによ
り、適宜それらを交換して、基板に対するガスの供給量
をコントロールすることができる。
の裏面側に配置され、前記供給されるガスを隣り合う前
記分割プレートの間隙に案内するための案内部材を更に
具備する。これにより、基板に効率良くガスを供給でき
る。
は、前記ガスが供給される上流側から下流側にかけて序
々に前記プレートに接近するように傾斜して形成されて
いる。これにより、例えば、ガスの供給上流側から下流
側に向かうにつれて、ガスの温度がプレートからの熱に
より多少上昇するが、基板に供給されるガスの流量を下
流側に向かうにつれて大きくできる。従って、基板全面
に対して均一な冷却処理が可能となる。
複数の分割プレートが互いに間隙をおいて配設されてな
る第1プレート上に保持する工程と、(b)前記第1プ
レートを加熱することにより、前記基板を加熱処理する
工程と、(c)前記基板を前記第1プレートから離間
し、前記基板に対し、前記間隙を通って冷却用ガスを供
給する工程とを具備する。
加熱処理と冷却処理とを行うことができる。
面及び発明の実施の形態の説明を参酌することにより一
層明らかになる。
施の形態を説明する。
を示す図であって、図1は平面図、図2は正面図および
図3は背面図である。本発明の第1実施形態としての基
板処理装置は、SODシステムの一部であるDCCの加
熱処理室として用いられている。
ウエハ(以下、ウエハと呼ぶ。)WをウエハカセットC
Rで複数枚たとえば25枚単位で外部からシステムに搬
入しまたはシステムから搬出したり、ウエハカセットC
Rに対してウエハWを搬入・搬出したりするためのカセ
ットブロック10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ステーショ
ンを所定位置に多段配置してなる処理ブロック11と、
エージング工程にて必要とされるアンモニア水のボト
ル、バブラー、ドレインボトル等が設置されたキャビネ
ット12とを一体に接続した構成を有している。
うに、カセット載置台20上の突起20aの位置に複数
個たとえば4個までのウエハカセットCRがそれぞれの
ウエハ出入口を処理ブロック11側に向けてX方向一列
に載置され、カセット配列方向(X方向)およびウエハ
カセットCR内に収納されたウエハのウエハ配列方向
(Z垂直方向)に移動可能なウエハ搬送体21が各ウエ
ハカセットCRに選択的にアクセスするようになってい
る。さらに、このウエハ搬送体21は、θ方向に回転可
能に構成されており、後述するように処理ブロック11
側の第3の組G3の多段ステーション部に属する受け渡
し・冷却プレート(TCP)にもアクセスできるように
なっている。
に、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構22が設け
られ、その周りに全ての処理ステーションが1組または
複数の組に亙って多段に配置されている。この例では、
4組G1,G2,G3,G4 の多段配置構成であり、第1およ
び第2の組G1,G2の多段ステーションはシステム正面
(図1において手前)側に並置され、第3の組G3 の多
段ステーションはカセットブロック10に隣接して配置
され、第4の組G4 の多段ステーションはキャビネット
12に隣接して配置されている。
ップCP内でウエハWをスピンチャックに載せて絶縁膜
材料を供給し、ウエハを回転させることによりウエハ上
に均一な絶縁膜を塗布するSOD塗布処理ステーション
(SCT)と、カップCP内でウエハWをスピンチャッ
クに載せてHMDS及びヘプタン等のエクスチェンジ用
薬液を供給し、ウエハ上に塗布された絶縁膜中の溶媒を
乾燥工程前に他の溶媒に置き換える処理を行うソルベン
トエクスチェンジ処理ステーション(DSE)とが下か
ら順に2段に重ねられている。
ション(SCT)が上段に配置されている。なお、必要
に応じて第2の組G2 の下段にSOD塗布処理ステーシ
ョン(SCT)やソルベントエクスチェンジ処理ステー
ション(DSE)等を配置することも可能である。
個の低酸素高温加熱処理ステーション(OHP)と、低
温加熱処理ステーション(LHP)と、2個の冷却処理
ステーション(CPL)と、受け渡し・冷却プレート
(TCP)と、冷却処理ステーション(CPL)とが上
から順に多段に配置されている。ここで、低酸素高温加
熱処理ステーション(OHP)は密閉化可能な処理室内
にウエハWが載置される熱板を有し、熱板の外周の穴か
ら均一にN2 を吐出しつつ処理室上部中央より排気し、
低酸素化雰囲気中でウエハWを高温加熱処理する。低温
加熱処理ステーション(LHP)はウエハWが載置され
る熱板を有し、ウエハWを低温加熱処理する。冷却処理
ステーション(CPL)はウエハWが載置される冷却板
を有し、ウエハWを冷却処理する。受け渡し・冷却プレ
ート(TCP)は下段にウエハWを冷却する冷却板、上
段に受け渡し台を有する2段構造とされ、カセットブロ
ック10と処理ブロック11との間でウエハWの受け渡
しを行う。
ョン(LHP)、2個の低酸素キュア・冷却処理ステー
ション(DCC)と、エージング処理ステーション(D
AC)とが上から順に多段に配置されている。ここで、
エージング処理ステーション(DAC)は密閉化可能な
処理室内にNH3+H2Oを導入してウエハWをエージ
ング処理し、ウエハW上の絶縁膜材料膜をウェットゲル
化する。
た斜視図であり、この主ウエハ搬送機構22は上端及び
下端で相互に接続され対向する一対の壁部25、26か
らなる筒状支持体27の内側に、上下方向(Z方向)に
昇降自在なウェハ搬送装置30を装備している。筒状支
持体27はモータ31の回転軸に接続されており、この
モータ31の回転駆動力によって、前記回転軸を中心と
してウェハ搬送装置30と一体に回転する。従って、ウ
ェハ搬送装置30はθ方向に回転自在となっている。こ
のウェハ搬送装置30の搬送基台40上にはピンセット
が例えば3本備えられている。これらのピンセット4
1、42、43は、いずれも筒状支持体27の両壁部2
5、26間の側面開口部44を通過自在な形態及び大き
さを有しており、X方向に沿って前後移動が自在となる
ように構成されている。そして、主ウエハ搬送機構22
はピンセット41、42、43をその周囲に配置された
処理ステーションにアクセスしてこれら処理ステーショ
ンとの間でウエハWの受け渡しを行う。
ン(DCC)について図5〜図7を用いて説明する。図
5は上述した低酸素キュア・冷却処理ステーション(D
CC)の平面図、図6はその断面図である。図7は、D
CCの加熱処理室内に配置されたプレートの概略平面図
である。
CC)は、加熱処理室341と、これに隣接して設けら
れた冷却処理室342とを有しており、この加熱処理室
341は、設定温度が200〜470℃とすることが可
能なプレート343を有している。尚、本実施形態にお
いては、DCCの加熱処理室341内で、ウエハWは例
えば400℃に加熱される。この低酸素キュア・冷却処
理ステーション(DCC)は、さらに主ウエハ搬送機構
22との間でウエハWを受け渡しする際に開閉される第
1のゲートシャッタ344と、加熱処理室341と冷却
処理室342との間を開閉するための第2のゲートシャ
ッタ345と、プレート343の周囲でウエハWを包囲
しながら第2のゲートシャッタ345と共に昇降される
リングシャッタ346とを有している。さらに、プレー
ト343には、ウエハWを載置して昇降するための3個
のリフトピン347が昇降自在に設けられている。な
お、プレート343とリングシャッタ346との間に遮
蔽板スクリーンを設けてもよい。
スからなる複数の分割プレート343a〜343iに分
割、分離され、それぞれの分割プレート343a〜34
3iは、支持板311a及び311bによってそれぞれ
の端部が支持されている。それぞれの分割プレート34
3a〜343iには、ヒータ365が組み込まれてい
る。このようにプレート343を、分割プレート343
a〜343iを複数配置して形成することにより、プレ
ート343を1枚の板により形成する場合と比較して、
温度が急激に変化することによるプレートの膨張及び収
縮によるストレスを、個々の分割プレート343a〜3
43iに分散することができる。更に、隣り合う分割プ
レート間に間隙を持たせることにより、間隙で分割プレ
ートの熱膨張を吸収することができる。従って、プレー
ト343の割れが発生しにくく、プレート343の耐久
性が向上する。また、互いに隣り合う分割プレートの間
隔は、5mm以下、ここでは2〜3mm以下となるよう
に、分割プレートは配置されている。このように、間隔
を5mm以下、好ましくは2〜3mm以下とすることに
より、分割プレートと対応しないウエハW部分、すなわ
ちヒータが直接あたらない部分についても加熱が充分に
行われ、ウエハW面内の加熱むらの発生を防止すること
ができる。
リフトピン347を昇降するための昇降機構348と、
リングシャッタ346を第2のゲートシャッタ345と
共に昇降するための昇降機構349と、第1のゲートシ
ャッタ344を昇降して開閉するための昇降機構350
とが設けられている。本実施形態においては、リフトピ
ン347の一部は分割プレート343eを貫通し、他の
リフトピン347は、隣り合う分割プレート間の間隙に
位置している。
付近からパージ用のガスとしてN2ガスが供給され、供
給されたN2ガスは、ウエハWの周縁部からウエハの中
心部に向かって流れる。また、加熱処理室341の上部
には排気管351が接続され、加熱処理室341内はこ
の排気管351を介して排気されるように構成されてい
る。更に、加熱処理室341には、加熱処理室341内
の酸素濃度をモニタするための酸素濃度モニタ部361
が接続されている。そして、後述するようにN 2ガスを
供給しながら排気することにより、加熱処理室341内
が低酸素濃度(例えば50ppm以下)雰囲気に維持さ
れるようになっている。酸素濃度モニタ部は排気管等の
排気経路上に置かれるように構成しても勿論構わない。
とは、連通口352を介して連通されており、ウエハW
を載置して冷却するための冷却板353がガイドプレー
ト354に沿って移動機構355により水平方向に移動
自在に構成されている。これにより、冷却板353は、
連通口352を介して加熱処理室341内に進入するこ
とができ、加熱処理室341内のプレート343により
加熱された後のウエハWをリフトピン347から受け取
って冷却処理室342内に搬入し、ウエハWの冷却後、
ウエハWをリフトピン347に戻すようになっている。
15〜25℃であり、冷却されるウエハWの適用温度範
囲は、例えば200〜470℃である。
6を介してその中にN2等の不活性ガスが供給されるよ
うに構成され、さらに、その中が排気管357を介して
外部に排気されるように構成されている。これにより、
加熱処理室341同様に、冷却処理室342内が低酸素
濃度(例えば50ppm以下)雰囲気に維持されるよう
になっている。
mmのプロキシミティシート251及びプロキシミティ
ピン252、更には案内ガイド253が設けられてい
る。これにより、N2ガスで置換する際にウエハWとプ
レート343との間のギャップに空気が残存しなくな
り、加熱処理室341内を所望の低酸素雰囲気とするた
めの時間を短くすることができ、低酸素下での加熱処理
を短時間で行うことができる。
1における動作について説明し、特にDCC内で行われ
る処理について詳細に説明する。
前のウエハWはウエハカセットCRからウエハ搬送体2
1を介して処理ブロック11側の第3の組G3に属する
受け渡し・冷却プレート(TCP)における受け渡し台
へ搬送される。
る受け渡し台に搬送されたウエハWは主ウエハ搬送機構
22を介して冷却処理ステーション(CPL)へ搬送さ
れる。そして冷却処理ステーション(CPL)におい
て、ウエハWはSOD塗布処理ステーション(SCT)
における処理に適合する温度まで冷却される。
理されたウエハWは主ウエハ搬送機構22を介してSO
D塗布処理ステーション(SCT)へ搬送される。そし
てSOD塗布処理ステーション(SCT)において、ウ
エハWには、絶縁膜材料、例えばTEOS(テトラエト
キシシラン)のコロイドを有機溶媒に分散させた溶液が
塗布処理される。
絶縁膜材料塗布処理が行われたウエハWは主ウエハ搬送
機構22を介してエージング処理ステーション(DA
C)へ搬送される。そしてエージング処理ステーション
(DAC)において、ウエハWは処理室内にNH3+H
2Oを導入してウエハWをエージング処理し、ウエハW
上の絶縁膜材料膜をゲル化する。
エージング処理されたウエハWは主ウエハ搬送機構22
を介してソルベントエクスチェンジ処理ステーション
(DSE)へ搬送される。そしてソルベントエクスチェ
ンジ処理ステーション(DSE)において、ウエハWは
エクスチェンジ用薬液が供給され、ウエハ上に塗布され
た絶縁膜中の溶媒を他の溶媒に置き換える処理が行われ
る。
ン(DSE)で置換処理が行われたウエハWは主ウエハ
搬送機構22を介して低温加熱処理ステーション(LH
P)へ搬送される。そして低温加熱処理ステーション
(LHP)において、ウエハWは低温加熱処理される。
温加熱処理されたウエハWは主ウエハ搬送機構22を介
して低酸素高温加熱処理ステーション(OHP)へ搬送
される。そして低酸素高温加熱処理ステーション(OH
P)において、ウエハWは低酸素化雰囲気中での高温加
熱処理が行われる。或いは、低温加熱処理ステーション
(LHP)で低温加熱処理されたウエハWは主ウエハ搬
送機構22を介して低酸素キュア・冷却処理ステーショ
ン(DCC)へ搬送される。
CC)において、第1のゲートシャッタ344及びリン
グシャッタ346が上昇し、リフトピン347が上昇し
た状態で、主ウエハ搬送機構22から加熱処理室341
内のリフトピン347上にウエハWが搬送される。この
際、加熱処理室341内には、外気が入り込むため、加
熱処理時における温度400℃より100〜200℃近
く加熱処理室341内の温度が下がる。本実施形態にお
いては、プレート343は複数の分割プレート343a
〜343iが間隙をおいて配設されて構成されるため、
このような激しい温度変化によりプレート343が膨
張、収縮を繰り返しても割れにくい。この後、第1及び
第2のゲートシャッタ344、345、リングシャッタ
346が閉じられる。加熱処理室341内には、N2ガ
ス供給源からN2ガスが供給され、更に加熱処理室34
1内が排気管351を介して排気される。この段階で
は、30l/分程度の大量のN2ガスを供給する。これ
により、加熱処理室341内に残存する空気が排気管3
51より押し出され、パージが迅速に進行する。
下降し、プロキシミティシート及びプロキシミティピン
を介してプレート343上にウエハWを載置する。その
後、酸素濃度が一定値以下に安定すると、N2ガスの供
給を10l/分程度の少量に絞り、その後N2ガスがこ
の量だけ供給され続ける。このような低酸素雰囲気に
て、ウエハWは400℃にて高温加熱処理される。
第2ゲートシャッタ345及びリングシャッタ346が
上昇する。その後、冷却板353が、ガイドプレート3
54に沿って移動機構355により、加熱処理室341
内へ連通口352を介して進入する。冷却板353は、
プレート343により加熱された後のウエハWをリフト
ピン347から受け取って冷却処理室342内に搬入
し、ウエハWの冷却後、ウエハWをリフトピン347に
戻すようになっている。冷却板353は、例えば15〜
25℃の温度に設定されている。この加熱処理室341
と冷却処理室342との間でのウエハWの搬出入の際に
も、第2ゲートシャッタ345及びリングシャッタ34
6の上昇により、冷却処理室342内の低い温度の気体
が加熱処理室341へ流れ込み、加熱処理室341内の
温度が下がるが、本実施形態においては、このような激
しい温度変化によりプレート343が膨張、収縮を繰り
返しても割れにくい。
CC)内で処理されたウエハWは主ウエハ搬送機構22
を介して受け渡し・冷却プレート(TCP)における冷
却板へ搬送される。そして受け渡し・冷却プレート(T
CP)における冷却板において、ウエハWは冷却処理さ
れる。
る冷却板で冷却処理されたウエハWはカセットブロック
10においてウエハ搬送体21を介してウエハカセット
CRへ搬送される。
では、ウエハWを加熱処理する加熱処理室内にて、プレ
ートを複数の分割プレートから形成しているため、激し
い温度変化を経てもプレートが割れにくく、耐久性が向
上した。尚、上述の実施形態においては、低酸素キュア
・冷却処理ステーション(DCC)内の加熱処理室に適
用しているが、その他の加熱処理装置にも適用可能であ
ることは言うまでもない。
ついて説明する。上述の第1実施形態においては、低酸
素キュア・冷却処理ステーション(DCC)は、加熱処
理室と冷却処理室とが連接した構造となっているが、第
2実施形態における基板処理装置では、1つの処理室内
で加熱処理と冷却処理との両方を行う構造となってい
る。以下、図8を用いて説明する。図8は、第2実施形
態における基板処理装置440の概略断面図であり、図
8(a)は加熱処理時における状態、図8(b)は冷却
処理時における状態を示す。
例えばセラミックスからなる第1プレート231と、第
1プレート231を支持する下部容器219と、この下
部容器219とともに処理室をなす空間を形成するよう
に、下部容器219の周縁部にシール部材233を介し
て密接するとともに接離する昇降可能な蓋220と、ウ
エハWを介して第1プレート231と対向配置される第
2プレート221と、第1プレート231とその上方位
置との間でウエハWを昇降する3本のリフトピン235
とを具備している。更に、蓋220の側面部には、第2
プレート221より上位にN2ガスを処理室内に供給す
る供給口242、第2プレート221より下位にN2ガ
スを処理室内に供給する供給口241が形成され、これ
ら供給口241及び242と対向した側面部には排気口
243が形成されている。下部容器219の側面部に
は、第1プレート231よりも下位にN2ガスを処理室
内に供給する供給口240が形成されている。第1プレ
ート231及び第2プレート221は、それぞれ上述の
第1実施形態のプレートと同様に、短冊状の分割プレー
ト221a〜221g、231a〜231gに分割、分
離されている。それぞれ隣り合う分割プレートは、2〜
3mmの間隙222、232をあけて配置されている。
ば高さが0.1mm前後のギャップ形成部材としてのプ
ロキシミティシート251及びプロキシミティピン25
2、更には案内ガイド253が設けられている。
ハWを加熱処理する場合、図8(a)に示すように、リ
フトピン235は下降し、第1プレート231上にプロ
キシミティシート251及びプロキシミティピン252
を介してウエハWが配置される。この際、第1プレート
231に内蔵されているヒータはスイッチがオン状態と
なっており、第1プレート231は、例えば400℃に
加熱されている。ウエハWを加熱する際、処理室内を低
酸素雰囲気下とするため、供給口241からはN2ガス
が供給され、処理室内の気体は排気口243から排気さ
れる。尚、加熱時、供給口242、240からのガスの
供給を停止しているが、供給を行っても良い。
(b)に示すように、ウエハWは、リフトピン235の
上昇により、第1プレート231と第2プレート221
との間のほぼ中央部に位置するように配置される。そし
て、供給口240及び供給口242からN2ガスが供給
され、このN2ガスは、第1プレート231に設けられ
た間隙232、第2プレート221に設けられた間隙2
22を通って、ウエハWの表面及び裏面に対し供給さ
れ、ウエハWは冷却される。間隙222、232を通っ
たN2ガスは、第1プレート231とウエハWとの間、
第2プレート221とウエハWとの間を通って、排気口
243から排気される。また、冷却時、供給口241か
らのN2ガスの供給を停止しているが、供給を行っても
良い。
は、第1実施形態のプレートと同様に、複数の分割プレ
ートから形成されているため、激しい温度変化を経ても
プレートが割れにくく、耐久性が向上した。更に、本実
施形態においては、第1プレートに設けられた間隙は、
冷却用のN2ガスを通す空隙部としても機能しており、
第1プレートに均一に設けられた間隙から、ウエハWに
対しN2ガスが供給されるので、ウエハWを面内均一に
満遍なく冷却することができる。また、第1プレートに
加え第2プレートを設けることにより、冷却時に、所定
の間隙をおいて二枚のプレートがウエハWを挟み込むよ
うに配置されるので、ウエハWの両面に冷却用のガスが
供給され、第1プレートのみを配置した場合と比較し
て、冷却スピードを向上させることができる。
ト231に設けられた間隙232の位置と第2プレート
221に設けられた間隙222との位置は、基板処理装
置440を上面から垂直に見たときに一致するように形
成されている。言い換えれば、第1プレート231に設
けられた間隙232をウエハWに投影した投影図と、第
2プレート221に設けられた間隙222をウエハWに
投影した投影図が一致した状態となっている。しかし、
図9に示す基板処理装置441のように、第1プレート
231に設けられた間隙232をウエハWに投影した投
影図と、第2プレート261に設けられた間隙262を
ウエハWに投影した投影図がずれた状態となるように、
それぞれのプレートの間隙の位置を調整しても良い。こ
れにより、N2ガスは、ウエハWの表面、裏面でややず
れた位置に供給されることとなり、図8の基板処理装置
と比較して、ウエハWに対して更に面内均一に冷却処理
を施すことができる。尚、図9は、図8の変形例として
の基板処理装置441の概略断面図であり、図8の基板
処理装置441と同様の構造については同じ符号を付し
ている。
処理と加熱処理という異なる処理を同じ処理空間にて行
うことができるので、装置全体を小型化することがで
き、省スペース化が可能となる。尚、第2実施形態にお
いては、1つの処理室で加熱処理と冷却処理との両方が
行えるが、冷却処理だけを行っても構わない。
ト、第1プレートまたは第2プレート(以下、これらを
プレートと称す)は、複数の短冊状の分割プレートから
形成されていたが、短冊状の形状に限定されるものでは
なく、例えば多角形状に形成しても良い。例えば、図1
0に示すように、プレート443を六角形状の複数の分
割プレートから形成しても良い。また、図11に示すよ
うに、プレート543を三角形状の複数の分割プレート
から形成しても良い。また、図12に示すように、四角
形状の複数の分割プレートから形成しても良い。このよ
うに、上述の実施形態と比較して、更に細かく分割する
ことにより、第2実施形態に示す冷却処理時などで、ウ
エハW全面にガスが供給されることになり、冷却速度を
向上させることができる。また、上述の実施形態では、
短冊状のため、分割プレート面内における長手方向にお
ける膨張、収縮によるストレスが大きく、分割プレート
面内のストレスのかかり方が不均一になりやすい。これ
に対し、図10〜図12に示す分割プレートの形状は、
個々の分割プレート面内における膨張、収縮の繰り返し
によるストレスがほぼ均一な状態となるため、より割れ
にくく、耐久性が向上する。特に、図10〜図12の中
でも、円形状に近い六角形状の分割プレートとした場
合、より耐久性が向上する。
形態に係る基板処理装置の分割プレート部分の拡大した
平面図及び断面図である。本実施形態では、例えば、分
割プレートa〜cの間隙に膜部材46がプレートの凹部
48に装着されて着脱自在に設けられている。この膜部
材46には、プレート裏面側からのN2ガスをプレート
表面側に供給するための複数の孔46aが形成されてい
る。この膜部材46としては、例えばポリイミドフィル
ムを使用している。
孔46aの径が異なる膜部材を2以上用意することによ
り、適宜それらを交換して、ウエハに対するN2ガスの
供給量をコントロールすることができる。
に示す正方形のそれぞれの分割プレートの間隙にこの膜
部材46を着脱自在に設けるようにしてもよい。
る基板処理装置の平面図及び断面図である。本実施形態
の基板処理装置60は上記各実施形態と同様に、短冊状
の分割プレート61を有する。本実施形態では、上記各
実施形態におけるプロキシミティシート251の代わり
に、ウエハWをプレート61の表面から所定の間隙をあ
けて支持するための支持ピン62が、例えばウエハWの
周縁付近に8本設けられている。これら支持ピン62
は、各分割プレート61a〜61i同士の間隙に挿通さ
れて分割プレート61を支持する下部容器219に立設
されている。また、案内ガイド253は直接プレート6
1上に固定されている。
ウエハWを支持する構成としたことにより、プレート6
1にウエハWの荷重がかからないので、プレート61の
厚さを上記各実施形態のプレートの厚さよりも薄く形成
できる。本実施形態では、0.5mm〜2.0mmまで
薄く形成できた。
により、プレートの昇温時間を短縮でき、しかも熱容量
を小さくでき省エネルギー化に寄与する。
を供給しウエハWを冷却する際、N 2ガスは、薄い分割
プレート61a〜61iのそれぞれの間隙を通ってウエ
ハWに供給されることから、厚いプレートよりも本実施
形態による薄いプレート61の方が当該間隙を通る距離
を小さくできるので、N2ガスの流量を削減することが
でき省エネルギー化に寄与する。
基板処理装置の平面図である。本実施形態の基板処理装
置70では、上記各実施形態のように短冊状の分割プレ
ート71a〜71gを有する。これら各分割プレート7
1a〜71gの各々の間隙t1、t2、t3、t4、t
5、t6の関係は、t1<t2<t3<t4<t5<t
6とされている。
からN2ガスをウエハWに供給する場合、N2ガスの供
給上流側から下流側に向かうにつれて、N2ガスの温度
がプレート71a〜71gからの熱により多少上昇する
が、本実施形態によれば、上流側の分割プレート71a
から下流側の分割プレート71gに向かうにつれて序々
に各間隙を大きく形成しているため、ウエハWに供給さ
れるガスの流量を下流側に向かうにつれて大きくでき
る。従って、ウエハW全面に対して均一な冷却処理が可
能となる。
基板処理装置の平面図である。本実施形態の基板処理装
置80では、短冊状の分割プレート81a〜81gを有
し、これら各分割プレート81a〜81gのそれぞれの
幅は、図示するようにu1>u2>u3>u4>u5>
u6>u7とされている。また、各分割プレート81a
〜81gのそれぞれの間隙は全て同一としている。
上流側から下流側に向かうにつれて、N2ガスの温度が
プレート81a〜81gからの熱により多少上昇する
が、本実施形態によれば、上流側の分割プレート81a
から下流側の分割プレート81gに向かうにつれて序々
に各間隙のピッチを小さくなるように形成しているた
め、ウエハWに供給されるガスの流量を下流側に向かう
につれて大きくできる。従って上記第4の実施形態にお
ける効果と同様の効果を奏する。
装置の断面図である。本実施形態の基板処理装置100
では、蓋220及び下部容器219内部に、それぞれ供
給口242及び240からのN2ガスが各分割プレート
61の間隙に効率的に導かれるように案内部材としての
整流板92が配置されている。この整流板は、N2ガス
が供給される上流側から下流側に向かって図示するよう
に傾斜している。また、この整流板92には、N2ガス
の整流のため、更に案内羽根95が設けられている。
につれて分割プレート61に接近するように配置させる
ことにより、N2ガスの供給上流側から下流側に向かう
につれて、N2ガスの温度がプレートからの熱により多
少上昇するが、ウエハWに供給されるN2ガスの流量を
下流側に向かうにつれて大きくできる。従って、ウエハ
W全面に対して均一な冷却処理が可能となる。
ウエハに加熱むらが生じないようにするため、隣り合う
分割プレートの間隙は、例えば0.5mm〜3mmとす
ることが好ましい。ここで、当該間隙を0.5mmより
小さく形成すると、各分割プレートの熱膨張によりプレ
ート同士が接触してしまい、プレートのひび割れや破損
を招くおそれがあるため、当該間隙を0.5mmより大
きくすることが好ましい。
ず、種々変形可能である。例えば、処理する基板は半導
体ウエハに限らず、LCD基板等の他のものであっても
よい。また、膜の種類は層間絶縁膜に限らない。
急激な温度変化に対し耐久性が向上したプレートを得る
ことができる。また、基板に対し面内均一に冷却処理が
可能となる。
面図である。
搬送機構の斜視図である。
ョンの断面図である。
ョンの断面図である。
ョンの加熱処理室に配置されるプレートの概略平面図で
ある。
略断面図であり、図8(a)はウエハW加熱時における
状態、図8(b)はウエハW冷却時における状態を示
す。
概略平面図である。
概略平面図である。
概略平面図である。
る。
の平面図である。
の平面図である。
の平面図である。
の断面図である。
割プレート 62…支持ピン 92…整流板 221、261…第2プレート 231…第1プレート 221a〜221i、231a〜231i、261a〜
261i、343a〜343i…分割プレート 222、232、262…間隙 240、241、242…供給管 341…加熱処理室 343…熱板 365…ヒータ 440、441…基板処理装置 W…ウエハ DCC…低酸素キュア・冷却処理ステーション
Claims (19)
- 【請求項1】 複数に分割されて形成され、基板を保持
するプレートと、 前記プレートに保持された基板を加熱処理するヒータと
を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の基板処理装置におい
て、 前記複数の分割プレートは、それぞれ離間して配置され
てなることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の基板処理
装置において、 隣り合う前記分割プレート間は、5mm以下であること
を特徴とする基板処理装置。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3のうちいずれか1
項に記載の基板処理装置において、 隣り合う前記分割プレート間は、3mm以下であること
を特徴とする基板処理装置。 - 【請求項5】 水平に配置された基板に対して所定の間
隙をおいて配置され、互いに間隙をおいて複数の分割プ
レートに分割、分離されて形成されたプレートと、 前記プレートに保持された基板を加熱処理するヒータ
と、 隣り合う前記分割プレート間の間隙を通って基板に対し
ガスを供給する供給機構とを具備することを特徴とする
基板処理装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の基板処理装置におい
て、 前記プレートは、基板を挟むように配置された第1プレ
ート及び第2プレートとからなることを特徴とする基板
処理装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載の基板処理装置におい
て、 前記第1プレートにおける間隙を前記基板に対し投影し
た像と、前記第2プレートにおける間隙を基板に対し投
影した像とは、異なることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項8】 請求項6又は請求項7に記載の基板処理
装置において、 前記第1プレートは、基板を水平に保持し、該基板を加
熱処理することを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8のうちいずれか1
項に記載の基板処理装置において、 前記分割プレートは、短冊状を有していることを特徴と
する基板処理装置。 - 【請求項10】 請求項1から請求項9のうちいずれか
1項に記載の基板処理装置において、 前記分割プレートは、多角形状を有していることを特徴
とする基板処理装置。 - 【請求項11】 請求項5から請求項10のうちいずれ
か1項に記載の基板処理装置において、 隣り合う前記分割プレート間の間隙に挿通されて配置さ
れ、前記所定の間隙をおいて基板を保持する複数の支持
部材を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項12】 請求項11に記載の基板処理装置にお
いて、 前記プレートの厚さは、0.5mm〜2.0mmである
ことを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項13】 請求項5から請求項12のうちいずれ
か1項に記載の基板処理装置において、 隣り合う前記分割プレート間の間隙は、前記ガスが供給
される上流側から下流側にかけて序々に大きく形成され
ていることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項14】 請求項5から請求項12のうちいずれ
か1項に記載の基板処理装置において、 前記分割プレートの表面積は、前記ガスが供給される上
流側から下流側にかけて序々に小さくなるように形成さ
れていることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項15】 請求項5から請求項14のうちいずれ
か1項に記載の基板処理装置において、 隣り合う前記分割プレートの間隙に着脱自在に配置さ
れ、複数の孔を有する膜部材を更に具備することを特徴
とする基板処理装置。 - 【請求項16】 請求項5から請求項15のうちいずれ
か1項に記載の基板処理装置において、 前記プレートの裏面側に配置され、前記供給されるガス
を隣り合う前記分割プレートの間隙に案内するための案
内部材を更に具備することを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項17】 請求項16に記載の基板処理装置にお
いて、 前記案内部材は、前記ガスが供給される上流側から下流
側にかけて序々に前記プレートに接近するように傾斜し
て形成されていることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項18】 (a)基板を、複数の分割プレートが
互いに間隙をおいて配設されてなる第1プレート上に保
持する工程と、 (b)前記第1プレートを加熱することにより、前記基
板を加熱処理する工程と、 (c)前記基板を前記第1プレートから離間し、前記基
板に対し、前記間隙を通って冷却用ガスを供給する工程
とを具備することを特徴とする基板処理方法。 - 【請求項19】 請求項18に記載の基板処理方法にお
いて、 複数の分割プレートが互いに間隙をおいて配設されてな
る第2プレートが、前記第1プレートと前記基板を介し
て対向配置され、 前記(c)工程において、前記基板に対し、前記第2プ
レートに設けられた前記間隙を通って冷却用ガスを供給
することを特徴とする基板処理方法。
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