JP2005123433A - 熱処理装置、および異物検出方法並びに異物除去方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 加熱プレート24の熱により熱処理されたウエハWを支持し、前記ウエハWを前記加熱プレート24に対して離間すべく移動可能に設けられた支持ピン32と、前記加熱プレート24の上方位置に進退移動可能に設けられると共に、前記支持ピン32により支持されたウエハWを載置して、前記ウエハWを所定の温度に冷却する冷却プレート41と、前記冷却プレート41に設けられ、前記加熱プレート24上の異物を検出する異物検出手段50とを備え、前記冷却プレート41が前記加熱プレート24の上方位置に向けて移動する際に、前記異物検出手段50が加熱プレート24上の異物を検出する。
【選択図】 図2
Description
このように、レジスト液の塗布および現像処理に用いられる半導体ウエハ塗布・現像処理システムにおいては、ウエハに対して熱処理を行う熱処理装置が具備されている。この熱処理装置によって、レジスト塗布後の加熱処理(プリベーク)、露光後の加熱処理(ポストエクスポージャベーク)、現像後の加熱処理(ポストベーク)等、種々の熱処理が行われる。前記熱処理装置においては、通常、筐体内に加熱プレートを配置して構成された加熱処理ユニットによって熱処理が行われ、この加熱プレートの表面にウエハを近接または載置して、加熱プレートをヒータにより加熱することによってウエハを加熱するようにしている。
図8に、特許文献1に係る異物除去システムの形態に示される加熱処理ユニット(熱処理装置)の断面図を示す。図8に示すように、加熱処理ユニットHPは、ケーシング90内に円盤状の加熱プレート91を有している。この加熱プレート91の表面には、プロキシミティピン92が設けられ、その上に加熱プレート91に近接した状態でウエハWが載置されている。
そして予め、加熱プレート91上に異物がない場合の前記温度積算面積Rを記憶しておき、前記面積Iと面積Rとを比較することにより加熱プレート上の異物の有無を検出するようになされている。
また、冷却プレートに異物検出手段を設けることにより、加熱プレートからの熱による誤動作、故障等の悪影響を防ぐことができる。さらに、次の基板処理前に異物検出を行うため、事前に異物の有無を把握でき、その結果プロセス不良が生じる虞がなく、歩留まりを向上することができる。
このように異物除去手段を設けることにより、異物が検出されたときには、その異物を除去することができるため、次の処理基板の載置前においては、加熱プレートを常に清浄化した状態とすることができる。
前記したように冷却プレートに異物検出手段を設けるため、加熱プレートの熱による異物検出手段への悪影響を防ぐことができる。このため、異物検出手段には、前記のような高精度な検出手段を用いることができる。
また、前記異物除去手段は、異物拭き取り手段と異物吸引手段とから構成されることが望ましい。
このように拭き取り手段と吸引手段を用いることで、効果的に異物除去処理を行うことができる。
このように構成すれば、異物の大きさに応じた除去手段が選択できるため、より効果的に異物除去作業を行うことができる。
このようにすることにより、加熱プレート上の異物を検出する作業工程と基板を受け取り、冷却プレート上に載置する工程を同時に行うことができるため、スループットを低下させることなく、効果的に異物検出を行うことができる。
また、冷却プレートが異物検出手段を有するため、加熱プレートからの熱による誤動作、故障等の悪影響を防ぐことができる。さらに、次の基板処理前に異物検出を行うため、事前に異物の有無を把握でき、その結果プロセス不良が生じる虞がなく、歩留まりを向上することができる。
このようにすることにより、加熱プレート上の異物を検出除去する作業工程と基板を受け取り、冷却プレート上に載置する工程を同時に行うことができるため、スループットを低下させることなく、効果的に異物検出除去を行うことができる。
また、冷却プレートが異物検出手段並びに異物除去手段を有するため、加熱プレートからの熱による誤動作、故障等の悪影響を防ぐことができる。さらに、次の基板処理前に異物検出除去を行うため、事前に異物の有無を把握でき、異物がある場合には除去することができる。これにより、プロセス不良が生じる虞がなく、歩留まりを向上させることができる。
このように、異物を除去する工程を複数の工程とすることにより、より確実に異物の除去作業を行うことができる。
また、前記異物検出手段が、前記加熱プレート上の異物の大きさを検出し、前記異物検出手段が検出した異物の大きさにしたがって、前記異物を拭き取る工程と前記異物を吸引する工程のいずれかが選択されることが望ましい。
このようにすれば、異物の大きさに応じた除去工程が選択できるため、より効果的に異物除去作業を行うことができる。
このようにすることによって、異物が残った加熱プレート上への基板の載置を防ぐことができるため、歩留まりを向上させることができる。
図1は、本発明に係る熱処理装置を備える半導体ウエハ塗布・現像処理システムの全体を示す斜視図である。図2は、この発明に係る熱処理装置の一形態を示す概略断面図である。図3は、この発明に係る熱処理装置の他の形態を示す概略断面図である。図4は、図2、図3の熱処理装置が備える冷却温度調整体および加熱プレートの斜視図である。図5は、図2、図3の熱処理装置が備える冷却温度調整体の下面図である。図6は、図2、図3の熱処理装置の別の状態を示す断面図である。そして図7は、図2、図3の熱処理装置が備える冷却温度調整体が有する異物検出手段および異物除去手段の断面図である。
なお、メインアーム5の周囲には、略円周状に各種処理機構が配置されている。具体的には、これらの処理機構として、例えば、フォトレジストを塗布処理するレジスト塗布機構7と、露光されたウエハWのフォトレジストを現像処理する現像機構8とが前方に積み重ねられている。また、メインアーム5の側方および後方には、処理装置群9が配置されている。
なお、プロセスブロック6の側方には、インターフェースブロック11を介して、レジスト膜に所定の微細パターンを露光する露光装置12等が設けられている。
なお、図示しないが、ペルチェ素子44の代りに、冷却プレート41内に管状の流路を内蔵させ、所定温度に冷却された恒温水,ガス等を循環させて冷却するように構成してもよい。
図3に示すように、前記熱処理装置10は、前記メインアーム5によって搬送されるウエハWを所定の温度に加熱処理する加熱処理部21と、この加熱処理部21にて加熱処理された後のウエハWを加熱処理部21から受け取ると共に、所定の温度、例えば室温(23℃程度)まで冷却(冷却温調)する冷却温度調整体40の待機部22とを具備している。
前記カバー28の下端縁部には、このカバー28が下降した際、前記保持部25とカバー28との密着性を高めるため、弾力性および断熱性に優れる合成ゴムのO(オー)リング35が埋め込まれている。
なお、3本の支持ピン32の下降と同時に、シリンダ27の駆動により、カバー28が下降することで、カバー28と保持部材25とが密着し、処理室が形成されるよう構成されている。
また、前記異物拭き取り手段61および異物吸引手段70は、前記異物検出手段50の検出結果にしたがって、制御部80により動作制御される。
なお、空気シリンダ46は、図示しない昇降機構によって垂直方向に移動可能に形成されてもよい。
そして、このようにスリット47を設けることにより、支持ピン32によって加熱プレート24の上方位置に移動されたウエハWに向けて、冷却温度調整体40を移動させ、図7(b)に示すようにウエハWの下面に冷却プレート41を近接させることができる。
この際、スリット47以外の領域で加熱プレート24とウエハWとが遮断され、この状態でウエハWを冷却温調することができる。そして、ウエハWは冷却プレート41によって加熱プレート24と熱的に遮断されるので、加熱プレート24からの熱の影響を受ける虞がない。
すなわち、異物検出手段50による異物検出は、先ず、図7(a)に示す状態から図7(b)に示す状態(ウエハWを冷却プレート41上に載置する状態)に至る範囲において、矢印Aの方向に沿って加熱プレート24の表面に対して行われる。次いで、加熱プレート24の表面全体を検出するように、冷却温度調整体40は矢印Bの方向にさらに移動し、図7(c)に示す状態に至るまで異物検出手段50による異物検出が行われる。
この異物検出においては、加熱プレート24上における異物の位置情報および異物の大きさが検出され、それらの情報は制御部80に一時的に保持される。
そこで、異物が検出された場合には、異物除去手段60により再度、異物除去を行うようにしてもよい。あるいは、警告音の発生、または、装置動作の停止により、異物の存在を作業者に通知するようにしてもよい。このようにすれば、異物が残った加熱プレート24上へのウエハWの載置を未然に防ぐことができるため、歩留まりを向上させることができる。
さらにまた、図示しないが、冷却温度調整体40の進退方向と直交する方向に前記異物検出手段50および異物除去手段60をスライドさせる機構を設けることが望ましい。このように構成すれば、加熱プレート24の表面上をより全面的に検査し、異物を除去することができる。
すなわち、加熱プレート24上の異物を検出除去する作業工程とウエハWを受け取り、冷却プレート41上に載置して冷却する工程を同時に行うことができるため、スループットを低下させることなく、効率的に異物検出除去を行うことができる。
また、冷却プレート41の下面に異物検出手段50および異物除去手段60を設けることにより、加熱プレート24からの熱による悪影響を防ぐことができる。
さらに、次の基板処理前に異物検出除去処理を行うため、プロセス不良が生じる虞がなく、歩留まりを向上することができる。
また、前記した実施の形態では、円筒状のシャッタ26を上下動させて処理室30の形成及び加熱プレート24の外方の開放を行っているが、シャッタ26の上下動に代えて、あるいは、シャッタ26の上下動と共にカバー28及び加熱プレート24を上下動させて同様に処理室30を形成するようにしてもよい。また、前記円筒状のシャッタ26に代えて、加熱プレート24を収容する容器の側壁にウエハ搬入・搬出用の開口を設け、この開口を開閉するシャッタとしてもよい。
また、本発明において、基板はウエハWに限定されず、例えばマスク基板、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板等であってもよい。また、本発明において、塗布処理における処理液は、フォトレジスト液に限定されず、例えば絶縁膜用の処理液等であってもよい。
24 加熱プレート
40 冷却温度調整体
41 冷却プレート
50 異物検出手段
60 異物除去手段
61 異物拭き取り手段
70 異物吸引手段
W ウエハ
Claims (10)
- 基板を加熱プレート上に載置して、前記加熱プレートの熱により前記基板を熱処理する熱処理装置であって、
前記加熱プレートの熱により熱処理された前記基板を支持し、前記基板を前記加熱プレートに対して離間すべく移動可能に設けられた支持手段と、前記加熱プレートの上方位置に進退移動可能に設けられると共に、前記支持手段により支持された基板を載置して、前記基板を所定の温度に冷却する冷却プレートと、前記冷却プレートに設けられ、前記加熱プレート上の異物を検出する異物検出手段とを備えたことを特徴とする熱処理装置。 - 前記冷却プレートに設けられ、前記加熱プレート上の異物を除去する異物除去手段をさらに備え、
前記冷却プレートが前記加熱プレートの上方位置を移動する際に、前記異物検出手段が前記加熱プレート上の異物を検出し、その検出に基づいて前記異物除去手段が検出された異物を除去することを特徴とする請求項1に記載された熱処理装置。 - 前記異物検出手段は、ラインセンサ、反射式光学センサ、CCDカメラのいずれかであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された熱処理装置。
- 前記異物除去手段は、異物拭き取り手段と異物吸引手段とから構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかの請求項に記載された熱処理装置。
- 前記異物検出手段が、前記加熱プレート上の異物の大きさを検出し、検出した異物の大きさに基づき、前記異物拭き取り手段と前記異物吸引手段のいずれかを選択することを特徴とする請求項4に記載された熱処理装置。
- 基板を加熱プレートに載置して熱処理し、熱処理された基板を冷却プレートに載置して所定の温度に調整する熱処理における加熱プレート上の異物検出方法であって、
前記加熱プレートにより熱処理された基板を前記加熱プレートから離間させる工程と、異物検出手段を有する冷却プレートを前記加熱プレートの上方位置に移動している間に、前記異物検出手段によって加熱プレート上の異物を検出する工程と、前記基板を冷却プレート上に載置する工程とを含むことを特徴とする異物検出方法。 - 基板を加熱プレートに載置して熱処理し、熱処理された基板を冷却プレートに載置して所定の温度に調整する熱処理における加熱プレート上の異物除去方法であって、
前記加熱プレートにより熱処理された基板を前記加熱プレートから離間させる工程と、異物検出手段を有する冷却プレートを前記加熱プレートの上方位置に移動している間に、前記異物検出手段によって加熱プレート上の異物を検出する工程と、前記基板を冷却プレート上に載置する工程と、前記基板を冷却プレート上に載置する工程の後、加熱プレート上の異物を除去する異物除去手段を有する冷却プレートが前記加熱プレートの上方位置から離れる方向に移動する際、前記異物検出手段の検出に基づいて、前記加熱プレート上の異物を除去する工程とを含むことを特徴とする異物除去方法。 - 前記異物除去工程は、前記加熱プレート上の異物を拭き取る工程と、異物を吸引する工程とを含むことを特徴とする請求項7に記載された異物除去方法。
- 前記異物検出手段が、前記加熱プレート上の異物の大きさを検出し、前記異物検出手段が検出した異物の大きさにしたがって、前記異物を拭き取る工程と前記異物を吸引する工程のいずれかが選択されることを特徴とする請求項8に記載された異物除去方法。
- 前記異物除去工程の後、前記異物検出手段によって前記加熱プレート上の同一位置に異物が再び検出された場合には、警告音を発する工程あるいは装置の動作を停止させる工程を含むことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかの請求項に記載された異物除去方法。
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