JP2007073729A - Heat-treating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に対して熱処理を行う熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate.
液晶用ガラス角形基板、半導体基板、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルター用基板など各種基板の製造工程においては、基板に熱処理を行う熱処理装置が用いられる。熱処理装置として代表的には、レジスト液等の処理液が塗布された基板をヒータで加熱することにより、基板上の処理液を乾燥させるものなどがある。 In the manufacturing process of various substrates such as a liquid crystal glass rectangular substrate, a semiconductor substrate, a film liquid crystal flexible substrate, a photomask substrate, and a color filter substrate, a heat treatment apparatus for performing heat treatment on the substrate is used. A typical heat treatment apparatus is one that heats a substrate coated with a treatment liquid such as a resist solution with a heater to dry the treatment liquid on the substrate.
このような熱処理装置では、加熱処理により気化した処理液やその反応物が、処理室を形成するチャンバを汚染する可能性がある。このため従来より、チャンバにクリーンドライエア(CDA)などの処理ガスを供給する供給口を設けるとともに、その反対側に排気口を設ける構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この構成によれば、気化した処理液等を含む処理室の雰囲気が処理ガスに置換されるため、チャンバの汚染が防止される。 In such a heat treatment apparatus, there is a possibility that the treatment liquid vaporized by the heat treatment or the reaction product may contaminate the chamber forming the treatment chamber. For this reason, conventionally, a configuration has been proposed in which a supply port for supplying a processing gas such as clean dry air (CDA) is provided in the chamber and an exhaust port is provided on the opposite side (see, for example, Patent Document 1). According to this configuration, since the atmosphere of the processing chamber containing the vaporized processing liquid or the like is replaced with the processing gas, contamination of the chamber is prevented.
ところで、処理室の汚染された雰囲気が基板の搬送エリアへ流出することを防止するため、処理ガスを供給する供給口は、通常、チャンバにおける基板の搬送口の近傍に配置される。また一方で、処理ガスは、基板の加熱処理に影響を与えないように、所定の温度に加熱した状態で処理室に供給される。 By the way, in order to prevent the contaminated atmosphere in the processing chamber from flowing out to the substrate transfer area, the supply port for supplying the processing gas is usually arranged near the substrate transfer port in the chamber. On the other hand, the processing gas is supplied to the processing chamber while being heated to a predetermined temperature so as not to affect the heat treatment of the substrate.
このため、非熱処理時に基板が搬入・搬出される際には、加熱された処理ガスが基板に吹き付けられることになる。このような処理ガスの基板への吹付けは、基板上の処理液の状態に影響し、処理液のムラの一因となる。 For this reason, when the substrate is carried in and out during non-heat treatment, the heated processing gas is blown onto the substrate. Such spraying of the processing gas onto the substrate affects the state of the processing liquid on the substrate and contributes to unevenness of the processing liquid.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の受け渡しのときにおける処理ガスの基板への影響を低減できる熱処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus that can reduce the influence of a processing gas on a substrate when the substrate is transferred.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、処理室に載置された基板に熱処理を行う熱処理装置であって、前記処理室に供給する処理ガスの温度を調整する温調手段と、前記温調手段により調整された前記処理ガスを前記処理室へ導く供給配管と、前記処理室の外部機構との間での前記基板の受け渡しのときには、前記熱処理のときよりも、前記処理室への前記処理ガスの供給量を少なくする供給量変更手段と、を備え、前記処理室を形成するチャンバは、前記基板の受け渡しに利用する搬送口と、前記搬送口の近傍位置に設けられ、前記供給配管と接続される供給口と、前記搬送口と前記処理室を挟んだ位置に設けられ、前記処理室の雰囲気を排気する排気口と、を備えている。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate placed in a processing chamber, and temperature adjusting means for adjusting the temperature of a processing gas supplied to the processing chamber; When transferring the substrate between a supply pipe for guiding the processing gas adjusted by the temperature control means to the processing chamber and an external mechanism of the processing chamber, the substrate is transferred to the processing chamber rather than during the heat treatment. A supply amount changing means for reducing the supply amount of the processing gas, and a chamber forming the processing chamber is provided at a position near the transfer port, a transfer port used for transferring the substrate, A supply port connected to a supply pipe; and an exhaust port provided at a position sandwiching the transfer port and the processing chamber and exhausting the atmosphere of the processing chamber.
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の熱処理装置において、前記供給量変更手段は、前記基板の受け渡しのときにおいて、前記処理室への前記処理ガスの供給を維持する。 According to a second aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the first aspect, the supply amount changing means maintains the supply of the processing gas to the processing chamber when the substrate is transferred.
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載の熱処理装置において、前記供給配管は、分岐管で構成され、前記処理ガスを分岐位置から前記処理室へ導く第1配管と、前記処理ガスを前記分岐位置から前記熱処理装置の外部へ導く第2配管と、を備え、前記供給量変更手段は、前記温調手段により調整された前記処理ガスの前記第2配管に流入する量を変更することで、前記処理室への前記処理ガスの供給量を変更する。
The invention of
また、請求項4の発明は、請求項3に記載の熱処理装置において、前記供給量変更手段は、前記分岐位置に設けられ、前記温調手段により調整された前記処理ガスの流路を切り替える三方弁、を備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the heat treatment apparatus according to the third aspect, wherein the supply amount changing means is provided at the branch position and switches a flow path of the processing gas adjusted by the temperature adjusting means. Valve.
また、請求項5の発明は、請求項3に記載の熱処理装置において、前記供給量変更手段は、前記第2配管に介挿され、その介挿位置における前記処理ガスの流量を変更する流量変更手段、を備えている。
Further, the invention of claim 5 is the heat treatment apparatus according to
また、請求項6の発明は、請求項5に記載の熱処理装置において、前記第2配管は、前記第1配管と比較してコンダクタンスが大きい。 According to a sixth aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the fifth aspect, the second pipe has a larger conductance than the first pipe.
また、請求項7の発明は、請求項5または6に記載の熱処理装置において、前記第2配管のうち、前記分岐位置の近傍には断熱材を設け、前記介挿位置の近傍には断熱材を設けない。 The invention of claim 7 is the heat treatment apparatus according to claim 5 or 6, wherein, in the second pipe, a heat insulating material is provided in the vicinity of the branch position, and a heat insulating material is provided in the vicinity of the insertion position. Is not provided.
また、請求項8の発明は、請求項5ないし7のいずれかに記載の熱処理装置において、前記流量変更手段は、前記第2配管の前記処理ガスの流量を減少させる場合に、前記介挿位置における前記処理ガスの通気を維持する。 The invention according to claim 8 is the heat treatment apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein the flow rate changing means reduces the flow rate of the processing gas in the second pipe when the insertion position is reduced. Maintaining ventilation of the process gas at
請求項1ないし8の発明によれば、基板の受け渡しのときに、熱処理のときよりも処理室への処理ガスの供給量を少なくするため、処理ガスの基板への影響を低減できる。 According to the first to eighth aspects of the present invention, when the substrate is transferred, the amount of the processing gas supplied to the processing chamber is less than that during the heat treatment, so that the influence of the processing gas on the substrate can be reduced.
また、特に請求項2の発明によれば、基板の受け渡しのときにおいても処理ガスの供給を完全には停止せずに維持するため、処理室の雰囲気及び供給配管の処理ガスの温度を維持することができる。 In particular, according to the invention of claim 2, the atmosphere of the processing chamber and the temperature of the processing gas in the supply pipe are maintained in order to maintain the supply of the processing gas without completely stopping even when the substrate is transferred. be able to.
また、特に請求項3ないし8の発明によれば、温調手段の能力を変更することなく、処理室に供給する処理ガスの量を変更することができる。その結果、温調手段の能力の変更に伴うパーティクルの発生を防止できる。
In particular, according to the inventions of
また、特に請求項4の発明によれば、単純な構造で処理室に供給する処理ガスの量を変更できる。 In particular, according to the invention of claim 4, the amount of the processing gas supplied to the processing chamber can be changed with a simple structure.
また、特に請求項5の発明によれば、流量変更手段が第2配管に介挿されるため、流量変更手段でパーティクルが生じたとしても、そのパーティクルが処理室に流入することを防止できる。 In particular, according to the invention of claim 5, since the flow rate changing means is inserted into the second pipe, even if particles are generated by the flow rate changing means, the particles can be prevented from flowing into the processing chamber.
また、特に請求項6の発明によれば、第2配管の方が第1配管より処理ガスが流れやすいため、流量変更手段で第2配管を単純に開放すれば第2配管に処理ガスを流すことができる。 In particular, according to the invention of claim 6, since the processing gas flows more easily in the second piping than in the first piping, the processing gas flows through the second piping if the second piping is simply opened by the flow rate changing means. be able to.
また、特に請求項7の発明によれば、分岐位置の近傍での処理ガスの熱損失を防止しつつ、処理ガスの熱による流量変更手段への影響を低減できる。 In particular, according to the invention of claim 7, it is possible to reduce the influence of the heat of the processing gas on the flow rate changing means while preventing the heat loss of the processing gas in the vicinity of the branch position.
また、特に請求項8の発明によれば、第2配管の処理ガスの流量を減少させる場合においても、第2配管の処理ガスの流れが完全には停止せず通気が維持されるため、流量変更手段でパーティクルが生じたとしても、そのパーティクルが処理室に流入することをさらに防止できる。 In particular, according to the invention of claim 8, even when the flow rate of the processing gas in the second pipe is decreased, the flow of the processing gas in the second pipe does not stop completely, but the ventilation is maintained. Even if particles are generated by the changing means, the particles can be further prevented from flowing into the processing chamber.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.第1の実施の形態>
図1は、本発明の実施の形態に係る熱処理装置1aの概略構成を示す図である。この熱処理装置1aは、レジスト液などの処理液の層が形成された基板Wを加熱して、基板W上の処理液を乾燥させるものである。図に示すように、熱処理装置1aは主として、処理室21を形成するチャンバ2と、基板Wを加熱する平板形状のヒータ3とを備えている。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a heat treatment apparatus 1a according to an embodiment of the present invention. The heat treatment apparatus 1a heats the substrate W on which a layer of a processing solution such as a resist solution is formed, and dries the processing solution on the substrate W. As shown in the figure, the heat treatment apparatus 1 a mainly includes a chamber 2 that forms a
また、チャンバ2の一の側面には、基板Wの搬送に利用する搬送口22が形成されている。未処理の基板Wは、チャンバ2外の搬送機構(図示省略)によりこの搬送口22を介して処理室21へ搬入される。これとともに、加熱処理後の基板Wは、搬送機構によりこの搬送口22を介して処理室21から搬出されることになる。搬送口22には、必要に応じて開閉可能なシャッタ23が設けられている。
In addition, a
ヒータ3は、処理室21の下部に配置されており、その上面に載置される基板Wを加熱する。ヒータ3には、複数の貫通孔31が分散して形成されており、これらの貫通孔31にはそれぞれリフトピンLPが挿通される。これらのリフトピンLPは、シリンダなどの昇降機構32に固定されており、上下方向に昇降することが可能である。
The
リフトピンLPが上端まで上昇された場合は、リフトピンLPの上部がヒータ3の上面から突出する。一方で、リフトピンLPが下端まで下降された場合は、リフトピンLPの上部はヒータ3の上面から埋没する。このリフトピンLPは、搬送機構との間で基板Wを受け渡す際には上昇され、基板Wをヒータ3で加熱する際には下降されるようになっている。
When the lift pin LP is raised to the upper end, the upper part of the lift pin LP protrudes from the upper surface of the
また、チャンバ2の搬送口22の近傍上部には供給口24が形成されている。この供給口24は、チャンバ2の内側に略L字状のノズル24aを備えている。また、供給口24はチャンバ2の外側においてガス供給機構4と接続されている。ガス供給機構4は、処理ガスを供給口24を介して処理室21に供給するものであり、処理ガスの供給源となるガス供給部41と、処理ガスを加熱するガス加熱部44とを備えている。この処理ガスは、処理室21の雰囲気を置換するために供給され、例えば、クリーンドライエア(CDA)や窒素ガスなどが採用される。
A
図に示すように、ガス供給部41とガス加熱部44とは配管42によって接続される。また、ガス加熱部44とチャンバ2の供給口24とは配管5により接続される。ガス供給部41から供給された処理ガスは、配管42を介してガス加熱部44に導かれ、ガス加熱部44により所定の温度まで加熱される。加熱された処理ガスはさらに、配管5及び供給口24を介して処理室21に導かれる。処理ガスは、供給口24のノズル24aによって流れの向きが調整され、チャンバ2の長手方向に沿う略水平向きに処理室21内に噴出される。これにより、処理室21に載置された基板Wに、加熱された処理ガスが直接的に吹き付けられることが防止される。ガス加熱部44の下流側となり、加熱後の処理ガスを供給することになる配管5(以下、「供給配管」という。)の周囲には断熱材5aが設けられている。これにより、加熱された処理ガスの熱損失が防止されるようになっている。
As shown in the figure, the
また、ガス加熱部44の上流側となる配管42には、バルブ43が介挿されている。このバルブ43は、その介挿位置を流れる処理ガスの量を調整可能な流量調整バルブで構成されている。このバルブ43によって配管42における流量を調整することにより、処理室21への処理ガスの供給量が変更される。また、ガス加熱部44も、バルブ43により変更される処理ガスの量に応じて与える熱量を変更できるように、加熱能力を変更可能に構成されている。このような構成により、処理室21に供給される処理ガスの量が変更されたとしても、その処理ガスの温度は一定に維持されるようになっている。
A
また、図に示すように、チャンバ2において、供給口24の近傍の搬送口22と処理室21を挟んで対向する位置には、処理室21の雰囲気を排気するための排気口25が設けられている。すなわち、供給口24のノズル24aの先端が向けられている側に、排気口25が形成されている。この排気口25は、バルブ62が介挿された排気管61に接続されている。処理室21の雰囲気は、これらの排気口25及び排気管61を介して、熱処理装置1aの外部の排気ラインまで導かれることになる。
Further, as shown in the figure, in the chamber 2, an
このようにチャンバ2においては、供給口24と排気口25とが処理室21を挟んで互いに逆側に配置されている。このため、供給口24から処理ガスが供給されると、供給口24(正確には、そのノズル24a)から排気口25まで、チャンバ2の長手方向に沿って処理室21全体を経由するようにガスの流れが形成される。そしてこれにより、処理室21全体の雰囲気が処理ガスによって置換されるようになっている。
Thus, in the chamber 2, the
また、熱処理装置1aは、装置の動作を統括的に制御するためのマイクロコンピュータなどで構成される制御部8を備えている。図に示すように、制御部8は、バルブ43及びガス加熱部44に接続されており、バルブ43及びガス加熱部44の動作を制御する。したがって、処理室21に供給する処理ガスの量や、その処理ガスを加熱する能力は、制御部8により制御されることになる。また、上述したヒータ3、シャッタ23、昇降機構32及びバルブ62なども制御部8に接続されており、これら各部の動作も制御部8により制御されるようになっている。
In addition, the heat treatment apparatus 1a includes a control unit 8 composed of a microcomputer or the like for comprehensively controlling the operation of the apparatus. As shown in the figure, the control unit 8 is connected to the
次に、以上のように構成される熱処理装置1aの動作について説明する。図2は、熱処理装置1aの動作の流れを示す図である。この動作の流れは、処理対象となる一の基板Wごとになされるものである。この動作の開始時点においては、基板Wは処理室21に存在せず、リフトピンLPは上端まで上昇され、シャッタ23は開放されているものとする。
Next, operation | movement of the heat processing apparatus 1a comprised as mentioned above is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing a flow of operation of the heat treatment apparatus 1a. This flow of operation is performed for each substrate W to be processed. At the start of this operation, it is assumed that the substrate W does not exist in the
まず、処理液の層が形成された一の基板Wが処理室21に搬入される。すなわち、処理室21の外部の搬送機構により、搬送口22を介して基板Wが処理室21に搬入され、リフトピンLPに受け渡される。この基板Wを受け取りに応答して、シャッタ23が閉鎖されるとともに、リフトピンLPが下降してヒータ3の上面よりも埋没する。これにより、搬入された基板Wはヒータ3の上面に載置される(ステップS1)。
First, one substrate W on which a layer of processing liquid is formed is carried into the
次に、制御部8によりバルブ43が調整されて、処理室21への処理ガスの供給量が増加される。これにより、処理室21において供給口24から排気口25に向かう比較的大きな処理ガスの流れが形成され、処理室21全体の雰囲気が処理ガスによって順次に置換される状態となる。また、この処理ガスの供給量の増加に伴って制御部8によりガス加熱部44の加熱能力が大きくなるように制御され、供給される処理ガスの温度が所定の温度になるよう調整される(ステップS2)。
Next, the control unit 8 adjusts the
次に、ヒータ3により基板Wの加熱処理が行われ、基板Wに形成された処理液の層が乾燥される。これにより、処理室21の雰囲気は気化した処理液やその反応物の成分を含む汚染状態となる。しかしながら、処理室21に形成された処理ガスの流れにより、汚染された雰囲気は処理ガスに順次に置換されて排気口25を介して熱処理装置1aの外部に排出される。これにより、処理室21内に汚染気体が滞留しないことから、チャンバ2の汚染が有効に防止される(ステップS3)。
Next, the
基板Wの加熱処理を介してから所定時間が経過すると、加熱処理が終了される。加熱処理が終了すると、次に、制御部8によりバルブ43が再び調整され、処理室21への処理ガスの供給量が減少される。これにより、処理室21への処理ガスの流入がほぼ停止した状態とされる。また、この処理ガスの供給量の減少に伴って制御部8によりガス加熱部44の加熱能力も小さくなるように制御される。このように、処理ガスの供給量を減少しても、加熱処理は既に終了していることから、処理室21が汚染されることはない(ステップS4)。
When a predetermined time has elapsed since the heat treatment of the substrate W, the heat treatment is terminated. When the heat treatment is completed, the
次に、リフトピンLPが上昇され、基板Wがヒータ3の表面から押し上げられるとともに、シャッタ23が開放される。そして、基板Wは、リフトピンLPにより保持された状態で搬送機構に受け渡され、搬送口22を介して処理室21から搬出されることになる(ステップS5)。
Next, the lift pin LP is raised, the substrate W is pushed up from the surface of the
このように本実施の形態の熱処理装置1aでは、基板Wの熱処理の状況に応じて処理ガスの供給量が変更される。すなわち、基板Wの加熱処理時には処理ガスの供給量が増加され、基板Wの受け渡しを行う非加熱処理時には処理ガスの供給量が減少される。もし、このような変更を行わないと仮定すると、搬送口22を介して基板Wの受け渡しを行うときにも多量の処理ガスが供給口24から処理室21に流入する。このため、リフトピンLPで基板Wを持ち上げると、加熱された処理ガスの比較的大きな流れの中に基板Wが配置され、その処理ガスが基板Wに強く吹き付けられることになる。その結果、基板Wに形成された処理液の状態を悪化させ、処理液にムラを生じさせる可能性がある。これに対し、本実施の形態の熱処理装置1aのように、基板Wの受け渡しを行う非加熱処理時に処理ガスの供給量を加熱処理時よりも少なくすることで、そのような処理ガスの基板への影響を減少させ、ムラの発生を有効に防止できることになる。もちろん、汚染雰囲気が発生する加熱処理時には、処理室21に十分な量の処理ガスが供給されるため、チャンバ2内が汚染されることはない。
Thus, in the heat treatment apparatus 1a of the present embodiment, the supply amount of the processing gas is changed according to the state of the heat treatment of the substrate W. That is, the supply amount of the processing gas is increased during the heat treatment of the substrate W, and the supply amount of the processing gas is decreased during the non-heating treatment in which the substrate W is transferred. If it is assumed that such a change is not made, a large amount of processing gas flows from the
なお、基板Wの受け渡しを行う非加熱処理時においては、処理室21への処理ガスの供給を完全に停止してもよいが、微小量の処理ガスを供給することが望ましい。このように非加熱処理時でも、処理室21への処理ガスの供給を維持することで、非加熱処理時において、処理室21の雰囲気や供給配管5の内部の温度の低下を防止できる。また、非加熱処理時でも処理室21において供給口24から排気口25に向かう処理ガスの比較的小さな流れが形成されることから、基板Wの搬入・搬出のためにシャッタ23開放されて搬送口22が開口した状態でも、処理室21の雰囲気が基板Wの搬送エリアへ流出することが防止されることになる。
Note that, during the non-heating process in which the substrate W is transferred, the supply of the processing gas to the
<2.第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3は、第2の実施の形態の熱処理装置1bの概略構成を示す図である。第1の実施の形態の熱処理装置1aと同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第2の実施の形態の熱処理装置1bは、第1の実施の形態の熱処理装置1aとは、ガス加熱部44の下流側の配管となる供給配管51の周辺の構成が異なっている。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
図3に示すように、本実施の形態の供給配管51は、分岐位置52で分岐する分岐管で構成されている。具体的には、供給配管51は、ガス加熱部44から分岐位置52までの上流管53と、分岐位置52とチャンバ2の供給口24とを接続するチャンバ管54と、分岐位置52と熱処理装置1aの外部の排気ラインとを接続するバイパス管55とを備えている。したがって、ガス加熱部44で加熱された処理ガスは、チャンバ管54を介して処理室21に導かれるとともに、バイパス管55を介して処理室21を経由せずに排気ラインにも導かれることになる。
As shown in FIG. 3, the supply pipe 51 of the present embodiment is configured by a branch pipe that branches at a
このような供給配管51のうち、処理ガスの熱損失の防止のため、処理室21に導かれる処理ガスの経路となる上流管53及びチャンバ管54の周囲全体には断熱材5aが設けられている。その一方で、処理室21に導かれる処理ガスの経路でないバイパス管55においては、分岐位置52の近傍には熱損失の防止のため断熱材5aが設けられるが、下流側には断熱材5aは設けられていない。
In such a supply pipe 51, in order to prevent heat loss of the processing gas, a
また、分岐位置52には、上流管53と、チャンバ管54及びバイパス管55のいずれかとを主として通気する三方弁71が設けられている。この三方弁71により、上流管53からの処理ガスの主たる流路が、チャンバ管54及びバイパス管55のいずれかに切り替えられる。ただし、三方弁71は、チャンバ管54及びバイパス管55のうち、主として通気させる配管とは、逆の配管においても微少量の通気を維持するように構成されている。例えば、処理ガスの主たる流路をバイパス管55とする場合であっても、チャンバ管54にも微少量の処理ガスが流入するようになっている。この三方弁71は、制御部8に接続され、その動作は制御部8により制御される。
The
本実施の形態の熱処理装置1bの動作は、図2に示すものとほぼ同様であるため、この図を用いて熱処理装置1bの動作を説明する。本実施の形態においては、処理室21への処理ガスの供給量は、三方弁71の動作を制御して、バイパス管55に流入する処理ガスの量を変更することにより変更される。
Since the operation of the
図2の動作の開始時点においては、三方弁71により、処理ガスの主たる流路はバイパス管55とされている。このため、ガス加熱部44からの処理ガスの大部分は排気ラインに導かれ、処理室21には微少量の処理ガスが供給される状態とされる。
At the start of the operation of FIG. 2, the main flow path of the processing gas is the
そして、基板Wが搬入されてヒータ3の上面に載置されると(ステップS1)、制御部8の制御により三方弁71が駆動され、処理ガスの主たる流路がチャンバ管54に切り替えられ、処理室21への処理ガスの供給量が増加される。これにより、処理室21に供給口24から排気口25に向かう比較的大きな処理ガスの流れが形成され、処理室21全体の雰囲気が処理ガスによって順次に置換される状態となる(ステップS2)。
Then, when the substrate W is loaded and placed on the upper surface of the heater 3 (step S1), the three-
続いて、この状態でヒータ3により基板Wの加熱処理が行われる(ステップS3)。そして、基板Wの加熱処理が終了すると、制御部8の制御により三方弁71が駆動され、処理ガスの主たる流路がバイパス管55に切り替えられる。これにより、再び、処理ガスが排気ラインに主として導かれる状態となり、処理室21への処理ガスの供給量が減少される(ステップS4)。なお、前述のように、このように処理ガスの主たる流路がバイパス管55に切り替えられても、微少量の処理ガスはチャンバ管54にも流れ、非加熱処理時でも処理室21への処理ガスの供給が維持される。そして、この状態で、基板Wが搬送口22を介して搬出されることになる(ステップS5)。
Subsequently, the
このように本実施の形態の熱処理装置1bでは、供給配管51がチャンバ管54及びバイパス管55を有する分岐管で構成されており、処理室21への処理ガスの供給量は、三方弁71によって処理ガスの流路を切り替えることにより変更される。このため、処理室21への処理ガスの供給量を変更するに際して、バルブ43及びガス加熱部44の動作を変更する必要はない。すなわち、ガス加熱部44の処理対象となる処理ガスの量は常時に一定であり、ガス加熱部44としての加熱能力も一定とすることができる。
As described above, in the
ガス加熱部44の加熱能力を繰り返し変更すると、ガス加熱部44の部品において熱による膨張と収縮とが繰り返されるため、当該部品からパーティクルが発生して処理ガスに混入する可能性がある。これに対して、本実施の形態の熱処理装置1bのように、ガス加熱部44の加熱能力を一定とすれば、このようなパーティクルの発生を防止できることになる。また、ガス加熱部44としては、第1の実施の形態のような加熱能力を調整可能な装置を採用する必要はなく、一定の加熱能力のみを備えた単純な装置を採用できることから、熱処理装置1bのコストを低減することも可能である。
When the heating capacity of the
なお、本実施の形態の三方弁71は、基板Wの受け渡しを行う非加熱処理時でも処理室21への処理ガスの供給を維持するために、主として通気させる配管とは逆の配管にも微少量の処理ガスが流入するように構成されていたが、何れか一方の配管のみに処理ガスが流入して他方には一切流入しないように構成してもよい。
Note that the three-
<3.第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図4は、第3の実施の形態の熱処理装置1cの概略構成を示す図である。上記実施の形態の熱処理装置1a,1bと同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第3の実施の形態の熱処理装置1cは、第2の実施の形態の熱処理装置1bとは、供給配管51の周辺の構成が異なっている。
<3. Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a heat treatment apparatus 1c according to the third embodiment. The same components as those in the
図4に示すように、熱処理装置1cの供給配管51は、第2の実施の形態と同様の分岐管であるが、分岐位置52に三方弁71は設けられておらず、バイパス管55にバルブ72が介挿されている。
As shown in FIG. 4, the supply pipe 51 of the heat treatment apparatus 1 c is a branch pipe similar to that of the second embodiment, but the three-
バルブ72は、その介挿位置においてバイパス管55の内部を開閉して、処理ガスの流量の変更するものである。ただし、バルブ72を閉じた状態であっても、バイパス管55の内部は完全には閉鎖されず、僅かに開かれた状態となる。これにより、バルブ72を閉じてもその介挿位置における処理ガスの通気は維持され、微少量の処理ガスが排気ラインに流出する(スローリークする)ようにされている。
The
バイパス管55においてバルブ72が介挿される位置は、分岐位置52からある程度離れた断熱材5aが設けられていない位置とされる。すなわち、バイパス管55では、分岐位置52での熱損失の防止のために分岐位置52の近傍には断熱材5aが設けられるが、バルブ72の介挿位置の近傍には断熱材5aが設けられていない状態となっている。
The position where the
また、バイパス管55は、コンダクタンス(配管抵抗の逆数)がチャンバ管54と比較して大きく構成されている。より具体的には、バイパス管55とチャンバ管54とを比較すると、バイパス管55の方が内径が大きく構成され、処理ガスが流れやすくなっている。
The
このような構成により、バルブ72を開いた場合には、ガス加熱部44からの処理ガスの大部分は、コンダクタンスの大きいバイパス管55へ流入して、排気ラインに導かれることになる。一方で、バルブ72を閉じると、バイパス管55のコンダクタンスがチャンバ管54と比較して極端に小さくなる(配管抵抗が極端に大きくなる)ため、ガス加熱部44からの処理ガスの大部分は処理室21に供給されることになる。このバルブ72は、制御部8に接続され、その動作は制御部8により制御される。
With such a configuration, when the
本実施の形態の熱処理装置1cの動作も、図2に示すものとほぼ同様であるため、この図を用いて熱処理装置1cの動作を説明する。本実施の形態においては、処理室21への処理ガスの供給量は、バルブ72の動作を制御してバイパス管55に流入する処理ガスの量を変更することにより変更される。このため、本実施の形態においても、処理室21への処理ガスの供給量を変更するに際して、バルブ43及びガス加熱部44の動作は変更されないようになっている。
Since the operation of the heat treatment apparatus 1c of the present embodiment is almost the same as that shown in FIG. 2, the operation of the heat treatment apparatus 1c will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the supply amount of the processing gas to the
図2の動作の開始時点においては、バルブ72が開放されている。このため、ガス加熱部44からの処理ガスの大部分は排気ラインに導かれ、処理室21には微少量の処理ガスが供給される状態とされる。
At the start of the operation of FIG. 2, the
そして、基板Wが搬入されてヒータ3の上面に載置されると(ステップS1)、制御部8の制御によりバルブ72が閉じられ、処理室21への処理ガスの供給量が増加される。これにより、処理室21に供給口24から排気口25に向かう比較的大きな処理ガスの流れが形成され、処理室21全体の雰囲気が処理ガスによって順次に置換される状態となる(ステップS2)。なお、前述のように、このようにバルブ72を閉じた状態であっても、微少量の処理ガスはバイパス管55を介して排気ラインに流出することになる。
When the substrate W is loaded and placed on the upper surface of the heater 3 (step S1), the
続いて、この状態でヒータ3により基板Wの加熱処理が行われる(ステップS3)。そして、基板Wの加熱処理が終了すると、制御部8の制御によりバルブ72が開かれる。これにより、再び、処理ガスが排気ラインに主として導かれる状態となり、処理室21への処理ガスの供給量が減少される(ステップS4)。なお、このようにバルブ72を開いた状態であっても、微少量の処理ガスはチャンバ管54にも流れ、非加熱処理時でも処理室21への処理ガスの供給が維持される。そして、この状態で、基板Wが搬送口22を介して搬出されることになる(ステップS5)。
Subsequently, the
このように本実施の形態の熱処理装置1cでは、バイパス管55に介挿され、その介挿位置における処理ガスの流量を変更するバルブ72の開閉により、処理室21への処理ガスの供給量が変更されるようになっている。したがって、加熱された処理ガスの供給経路となるガス加熱部44から供給口24までにバルブ等は設けられていない。
Thus, in the heat treatment apparatus 1c of the present embodiment, the supply amount of the processing gas to the
処理ガスの供給経路にバルブ等が存在すると、そのバルブ等の動作によりパーティクルが生じて処理ガスに混入する可能性がある。これに対して、本実施の形態の熱処理装置1cでは、バルブ72は処理ガスの供給経路でないバイパス管55に存在するため、バルブ72でパーティクルが生じたとしても、そのパーティクルが処理室21に進入することはない。
If a valve or the like exists in the processing gas supply path, particles may be generated by the operation of the valve or the like and mixed into the processing gas. On the other hand, in the heat treatment apparatus 1c of the present embodiment, the
また、バルブ72を閉じてバイパス管55の処理ガスの流量を減少させる場合でも、バイパス管55の処理ガスの流れが完全には停止せず通気が維持される。このため、バルブ72でパーティクルが生じたとしても、そのパーティクルは排気ラインに導かれ、分岐位置52の方へ逆流して処理室21へ流入することもない。
Even when the
また、分岐位置52などの高温の処理ガスの通過経路にバルブ等を設ける場合は、耐熱性のある非常に高価なものを採用する必要がある。これに対して、本実施の形態の熱処理装置1cでは、加熱された処理ガスの供給経路にバルブ等がないため、熱処理装置1cのコストを低減することが可能である。また、バイパス管55のバルブ72の介挿位置の近傍には断熱材5aが設けられていないことから、処理ガスがバルブ72の介挿位置を通過する際にはその熱は放熱される。このため、処理ガスの熱がバルブ72に悪影響を与えることはなく、バルブ72としても耐熱性は必要とならない。
In addition, when a valve or the like is provided in a passage for passing a high-temperature processing gas such as the
また、バイパス管55は、チャンバ管54と比較してコンダクタンスが大きいことから、バルブ72を開くという非常に単純な動作のみで、処理ガスの大部分を排気ラインに導き、処理室21への処理ガスの供給量を減少させることができる。このため、バルブ72としては、簡易な構成のものを採用でき、熱処理装置1cのコストをさらに低減することができる。なお、バルブ72は、チャンバ管54に対するバイパス管55のコンダクタンスの相対的な大小を変更するコンダクタンス変更手段であるともいえる。
Further, since the conductance of the
<4.他の実施の形態>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
<4. Other embodiments>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.
第3の実施の形態では、バイパス管55の流量を変更するためにバルブ72が採用されていたが、図5の熱処理装置1dのように、バイパス管55にダンパ73を介挿するようにしてもよい。これによっても、第3の実施の形態と同様の効果を得ることが可能であり、また、バルブ72を採用するよりも構成を単純にできるため、熱処理装置1dのコストを低減できる。
In the third embodiment, the
また、第3の実施の形態におけるバイパス管55の流量を変更するために、バイパス管55の内部を減圧する真空ポンプなどの減圧装置をバイパス管55に介挿して設けるようにしてもよい。これによれば、減圧装置の減圧能力を調整することで、処理室21への処理ガスの供給量を緻密に調整することも可能である。
Further, in order to change the flow rate of the
2 チャンバ
21 処理室
22 搬送口
24 供給口
25 排気口
54 チャンバ管
55 バイパス管
5a 断熱材
71 三方弁
72 バルブ
Claims (8)
前記処理室に供給する処理ガスの温度を調整する温調手段と、
前記温調手段により調整された前記処理ガスを前記処理室へ導く供給配管と、
前記処理室の外部機構との間での前記基板の受け渡しのときには、前記熱処理のときよりも、前記処理室への前記処理ガスの供給量を少なくする供給量変更手段と、
を備え、
前記処理室を形成するチャンバは、
前記基板の受け渡しに利用する搬送口と、
前記搬送口の近傍位置に設けられ、前記供給配管と接続される供給口と、
前記搬送口と前記処理室を挟んだ位置に設けられ、前記処理室の雰囲気を排気する排気口と、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 A heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate placed in a processing chamber,
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the processing gas supplied to the processing chamber;
A supply pipe for guiding the processing gas adjusted by the temperature control means to the processing chamber;
A supply amount changing means for reducing the supply amount of the processing gas to the processing chamber when transferring the substrate to and from the external mechanism of the processing chamber, compared to the time of the heat treatment;
With
The chamber forming the processing chamber is
A transfer port used for delivery of the substrate;
A supply port provided in the vicinity of the transfer port and connected to the supply pipe;
An exhaust port provided at a position sandwiching the transfer port and the processing chamber, and exhausting the atmosphere of the processing chamber;
A heat treatment apparatus comprising:
前記供給量変更手段は、前記基板の受け渡しのときにおいて、前記処理室への前記処理ガスの供給を維持することを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1,
The supply amount changing means maintains the supply of the processing gas to the processing chamber during delivery of the substrate.
前記供給配管は、分岐管で構成され、
前記処理ガスを分岐位置から前記処理室へ導く第1配管と、
前記処理ガスを前記分岐位置から前記熱処理装置の外部へ導く第2配管と、
を備え、
前記供給量変更手段は、前記温調手段により調整された前記処理ガスの前記第2配管に流入する量を変更することで、前記処理室への前記処理ガスの供給量を変更することを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The supply pipe is composed of a branch pipe,
A first pipe for guiding the processing gas from the branch position to the processing chamber;
A second pipe for guiding the processing gas from the branch position to the outside of the heat treatment apparatus;
With
The supply amount changing means changes the supply amount of the processing gas to the processing chamber by changing the amount of the processing gas that has been adjusted by the temperature adjusting means and flows into the second pipe. Heat treatment equipment.
前記供給量変更手段は、前記分岐位置に設けられ、前記温調手段により調整された前記処理ガスの流路を切り替える三方弁、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 3,
The supply amount changing means is a three-way valve that is provided at the branch position and switches a flow path of the processing gas adjusted by the temperature adjusting means,
A heat treatment apparatus comprising:
前記供給量変更手段は、前記第2配管に介挿され、その介挿位置における前記処理ガスの流量を変更する流量変更手段、
を備えることを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to claim 3,
The supply amount changing means is inserted into the second pipe, and a flow rate changing means for changing the flow rate of the processing gas at the insertion position;
A heat treatment apparatus comprising:
前記第2配管は、前記第1配管と比較してコンダクタンスが大きいことを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 5,
The heat treatment apparatus, wherein the second pipe has a conductance larger than that of the first pipe.
前記第2配管のうち、前記分岐位置の近傍には断熱材を設け、前記介挿位置の近傍には断熱材を設けないことを特徴とする熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 5 or 6,
A heat treatment apparatus, wherein a heat insulating material is provided in the vicinity of the branch position in the second pipe, and no heat insulating material is provided in the vicinity of the insertion position.
前記流量変更手段は、前記第2配管の前記処理ガスの流量を減少させる場合に、前記介挿位置における前記処理ガスの通気を維持することを特徴とする熱処理装置。 In the heat treatment apparatus according to any one of claims 5 to 7,
The heat treatment apparatus characterized in that the flow rate changing means maintains ventilation of the processing gas at the insertion position when the flow rate of the processing gas in the second pipe is decreased.
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