JP2012238735A

JP2012238735A - 熱処理装置の排気構造

Info

Publication number: JP2012238735A
Application number: JP2011107052A
Authority: JP
Inventors: Toshio Misaka; 敏生三阪
Original assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: JP5734733B2

Abstract

【課題】半導体ウエハを加熱する加熱板の上方に設けられる天板に気化されたレジストが付着し固化してそのまま残留してしまうのを抑制するようにした熱処理装置の排気構造を提供する。
【解決手段】レジストが塗布された半導体ウエハ１を載置して半導体ウエハ１を加熱する加熱板１２の上方に設けられると共に、加熱板１２による加熱によって気化されたレジストが付着することで液化し、液化したレジストが周縁部２６に向かって流れるように頂部２４を有する天板１４と、周縁部２６まで流れたレジストが加熱板１２による加熱によって再度気化され、再度気化されたレジストが排気されるように天板の周縁部２６の近傍に設けられる排気口３８と、を有するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、塗布剤（レジスト）を塗布する塗布装置（レジストコータ）における熱処理装置の排気構造に関する。

下記の特許文献１〜３には、当該技術分野における熱処理装置が記載されている。例えば、特許文献１に記載の熱処理装置にあっては、図４に示されるように、加熱板（６５）に塗布剤が塗布された基板（ウエハＷ）を載置し、加熱板（６５）の上方の天板（蓋体６２）の中央部に設けられた排気口（６６）から気化された塗布剤を排気するように構成している。

特開２０１０−１４０９６０号公報特開２００８−６０３０３号公報特開２００３−３４７１８２号公報

本発明は、基板を加熱する加熱手段の上方に設けられる天板に気化された塗布剤が付着し固化してそのまま残留してしまうのを抑制するようにした熱処理装置の排気構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の熱処理装置の排気構造は、塗布剤が塗布された基板を載置して前記基板を加熱する加熱手段の上方に設けられると共に、前記加熱手段による加熱によって気化された塗布剤が付着することで液化し、液化した塗布剤が縁部に向かって流れるように頂部を有する天板と、前記縁部まで流れた塗布剤が前記加熱手段による加熱によって再度気化され、再度気化された塗布剤が排気されるように前記天板の縁部の近傍に設けられる排気口と、を有している。

本発明の請求項１に記載の熱処理装置の排気構造によれば、天板に付着した塗布剤が排気されず、固化してそのまま天板に残留するのを抑制することができる。

実施形態に係る熱処理装置を示す断面図である。実施形態に係る熱処理装置の天板を示す斜視図である。実施形態に係る熱処理装置の天板を示す下面図である。実施形態に係る熱処理装置に対する比較例としての熱処理装置を示す、図１と同様な断面図である。

以下、本発明に係る熱処理装置の排気構造の実施形態について、添付の図面に基づいて説明する。当該熱処理装置は、半導体製造装置の一部を構成する、塗布剤の一例としてのレジストを塗布する塗布装置（レジストコータ）における熱処理装置であり、基板の一例としての半導体ウエハに塗布されたレジストを焼き固める（ベークする）ための装置である。

図１に示すように、本発明に係る熱処理装置１０は、加熱手段の一例としての加熱板１２と、加熱板１２の上方に設けられる天板１４と、加熱板１２と天板１４とを覆って処理室１６を形成するためのカバー部材１８と、カバー部材１８に貫通して設けられる排気ユニット２０とを備えている。

加熱板１２は、基台２２に設置されており、内部に例えば電熱ヒータ（図示省略）からなる熱源を有しており、その上面１２Ｕが所定の温度となるように温度コントロールされている。この加熱板１２の上面１２Ｕに円盤状を呈する半導体ウエハ１を載置し、半導体ウエハ１をその下面１Ｌから加熱することで上面１Ｕに塗布されたレジストが焼き固められる（ベークされる）。

天板１４は、図１と図２に示すように、頂部２４を有する円錐状に形成されている。また、図２と図３に示すように、天板１４の内面側には、頂部２４側から周縁部２６側に向う溝２８が複数本、具体的には８本形成されている。また、天板１４は上面視において加熱板１２に載置された半導体ウエハ１から張り出すように設けられている（図１参照）。

図１に示すように、排気ユニット２０は、カバー部材１８の片側の側壁１８Ｓを貫通して処理室１６に入り込み他側の側壁１８Ｓ近傍まで延びるメインダクト３０を備えている。処理室１６内におけるメインダクト３０の下面３０Ｌには、円形状の開口３２が設けられている。天板１４は、その大部分がこの開口３２からメインダクト３０の内部に入り込むようにして設けられている。

排気ユニット２０は、メインダクト３０の下面３０Ｌであって開口３２の周囲を基端として下方に延び、次いで内側に曲げられ、先端部３４が開口３２の大外部および天板の周縁部２６を覆う位置まで延びるように形成される環状のサブダクト３６を有している。この環状のサブダクト３６の先端部３４と天板１４の周縁部２６との間には、全周（３６０°）に渡る排気口３８が形成されている。排気ユニット２０には排気ファン（図示省略）が設けられており、図中の矢印Ａで示す排気流が生じている。排気ファンの動作に応じてこの排気口３８を通じて吸気される。

半導体ウエハ１の上面１Ｕに塗布されたレジストは、加熱板１２によって加熱されて気化する。気化したレジストの一部は排気流によってそのまま排気されるが、残部は天板１４の方に上昇し天板１４に付着することで冷却され液化する。

図４は、本実施形態の熱処理装置１０に対する比較例としての熱処理装置１００を示す断面図である。熱処理装置１００においては、天板１０２が平状に形成されている。尚、その他の構成は熱処理装置１０と同一である。

熱処理装置１００においては、天板１０２が平状であるため、天板１０２に付着した液状のレジストは排気されず、処理を重ねるたびに除々に増加し、半導体ウエハ１の上面１Ｕに落下付着することがある。また、液化したレジストが排気流により排気されないと、固化して昇華物となりそのまま天板１０２に残留する。そうすると、排気口３８が固化したレジストで詰まってしまい、排気に不具合が生じる。排気に不具合が生じると、天板１０２で固化したレジストが粉状となり、半導体ウエハ１の上面１Ｕへ落下付着し半導体ウエハ１の品質劣化の要因となる。従って、定期的にカバー部材１８および排気ユニット２０を分解してクリーニングする必要がある。

これに対し、本実施形態の熱処理装置１０においては、天板１４が頂部２４を有する円錐状に形成されている。このため、天板１４で液化したレジストは、自重によって図１中の矢印Ｂで示すように周縁部２６に向かって流れる。このため、天板１４に付着した液状のレジストが半導体ウエハ１の上面１Ｕに落下付着することが抑制される。

そして、天板１４の周縁部２６まで流れたレジストは、加熱板１２に接近していることから熱せられ、再度気化して周縁部２６近傍の排気口３８から排気される。このため、天板１４に付着した液状のレジストが固化して昇華物となりそのまま天板１４に残留することが抑制される。従って、排気口３８が固化したレジストで詰まることが抑制される。また、天板１４で固化したレジストが粉状となり、半導体ウエハ１の上面１Ｕへ落下付着することも抑制される。結果として、定期的にカバー部材１８および排気ユニット２０を分解してクリーニングする必要がない。

また、天板１４は上面視において半導体ウエハ１から張り出すように設けられているので、天板１４の周縁部２６まで流れたレジストが再度気化されない場合でも、レジストは半導体ウエハ１の外方に落ちる。このため、半導体ウエハ１にレジストが落下付着することが抑制される。また、サブダクト３６が天板１４の周縁部２６を下方から覆うように形成されているので、天板１４の周縁部２６まで流れたレジストが再度気化されない場合でも、サブダクト３６の先端部３４に落ち、サブダクト３６上に留まる。

また、天板１４の内面側には、頂部２４側から周縁部２６側に向う溝２８が複数形成されているので、天板１４に付着したレジストの周縁部２６に向かう流れを促進させられる。従って、天板１４に付着したレジストが排気されず、固化してそのまま天板１４に残留するのを一層抑制させられる。ここで、溝２８の数を増加させるほどより効果的である。

また、天板１４においてレジストを一旦液化させ、天板１４の周縁部２６まで流れてきたレジストの一部を再度気化させてメインダクト３０の方へ排気するようにしているので、メインダクト３０におけるレジストの付着を減少させられる。

尚、本実施形態の熱処理装置１０においては、天板１４を円錐状に形成したが、円錐状に近い多角錐状（例えば二十角錐状）に形成しても良い。

１半導体ウエハ（基板の一例）
１０熱処理装置
１２加熱板（加熱手段の一例）
１４天板
１６処理室
１８カバー部材
２０排気ユニット
２２基台
２４頂部
２６周縁部
２８溝
３０メインダクト
３２開口
３４先端部
３６サブダクト（部材の一例）
３８排気口

Claims

塗布剤が塗布された基板を載置して前記基板を加熱する加熱手段の上方に設けられると共に、前記加熱手段による加熱によって気化された塗布剤が付着することで液化し、液化した塗布剤が縁部に向かって流れるように頂部を上とする傘状に形成された天板と、
前記縁部まで流れた塗布剤が前記加熱手段による加熱によって再度気化され、再度気化された塗布剤が排気されるように前記天板の縁部の近傍に設けられる排気口と、
を有する熱処理装置の排気構造。
前記天板は、上面視において前記基板から張り出すように設けられている請求項１に記載の熱処理装置の排気構造。
前記天板には、前記頂部側から前記周縁部側に向かう溝が形成されている請求項１または請求項２に記載の熱処理装置の排気構造。
さらに、
前記天板の縁部を下方から覆う部材と、
を有する請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理装置の排気構造。