JP2014236145A - Thermal treatment apparatus and heating plate cooling method - Google Patents
Thermal treatment apparatus and heating plate cooling method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014236145A JP2014236145A JP2013117767A JP2013117767A JP2014236145A JP 2014236145 A JP2014236145 A JP 2014236145A JP 2013117767 A JP2013117767 A JP 2013117767A JP 2013117767 A JP2013117767 A JP 2013117767A JP 2014236145 A JP2014236145 A JP 2014236145A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- plate
- heating plate
- passive
- passive cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 588
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 285
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 title abstract 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 59
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 122
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 115
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 63
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 33
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 26
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 19
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、プラズマディスプレイ用の基板、光ディスク用の基板、磁気ディスク用の基板、光磁気ディスク用の基板など(以下、単に基板と称する)に対して熱処理を行う熱処理装置および加熱プレート冷却方法に関する。 The present invention includes a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, a substrate for a plasma display, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, etc. The present invention relates to a heat treatment apparatus and a heating plate cooling method for performing heat treatment on a substrate).
従来、この種の装置として、ベークプレートと、能動冷却プレートと、受動冷却プレートと、サーマルパッドと、エアシリンダと、を備える熱処理装置がある。ベークプレートは、ヒータ層を含む。ベークプレートは、基板を吸着可能である。能動冷却プレートは、ベークプレートの下方に設置される。受動冷却プレートは、ベークプレートと冷却プレートとの間に設けられる。エアシリンダは、受動冷却プレートを昇降させる。サーマルパッドは、ベークプレートの上面に設置されている。ベークプレートと受動冷却プレートとは、サーマルパッドを介して密着可能である。 Conventionally, as this type of apparatus, there is a heat treatment apparatus including a bake plate, an active cooling plate, a passive cooling plate, a thermal pad, and an air cylinder. The bake plate includes a heater layer. The bake plate can adsorb the substrate. The active cooling plate is installed below the bake plate. The passive cooling plate is provided between the bake plate and the cooling plate. The air cylinder raises and lowers the passive cooling plate. The thermal pad is installed on the upper surface of the bake plate. The bake plate and the passive cooling plate can be in close contact via a thermal pad.
ベークプレートを冷却するときには、まず、エアシリンダが受動冷却プレートを能動冷却プレートに接触させる。これにより、受動冷却プレートを冷却する。続いて、エアシリンダが受動冷却プレートを上昇させる。受動冷却プレートはサーマルパッドを介してベークプレートと接触し、ベークプレートを冷却する。サーマルパッドによって、受動冷却プレートとベークプレートの密着性を高めることができ、ベークプレートを冷却するのに要する時間(以下、「冷却時間」という)を短縮できる。 When cooling the bake plate, the air cylinder first brings the passive cooling plate into contact with the active cooling plate. Thereby, the passive cooling plate is cooled. Subsequently, the air cylinder raises the passive cooling plate. The passive cooling plate contacts the bake plate via the thermal pad and cools the bake plate. The thermal pad can improve the adhesion between the passive cooling plate and the bake plate, and can shorten the time required to cool the bake plate (hereinafter referred to as “cooling time”).
先行技術文献に記載のベークプレートは、いわゆる加熱プレートである。本発明は、加熱プレートを一層効率よく冷却することができる熱処理装置および加熱プレート冷却方法を提供することを目的とする。 The bake plate described in the prior art document is a so-called heating plate. An object of this invention is to provide the heat processing apparatus and heating plate cooling method which can cool a heating plate more efficiently.
本発明者は、加熱プレートを冷却するとき、加熱プレートの温度の経時変化を詳細に分析した。その結果、冷却の条件によっては、加熱プレートの面内における温度のばらつきが大きくなる場合があることを知見した。加熱プレートの面内における温度のばらつきが大きくなると、加熱プレートの全体の温度を目標温度に収束させることが困難となり、冷却時間が長くなる。 The present inventor has analyzed in detail the change over time of the temperature of the heating plate when cooling the heating plate. As a result, it has been found that the temperature variation in the surface of the heating plate may increase depending on the cooling conditions. If the temperature variation in the surface of the heating plate increases, it becomes difficult to converge the entire temperature of the heating plate to the target temperature, and the cooling time becomes longer.
ここで、冷却の条件とは、冷却前における加熱プレートの実際の温度や、加熱プレートを冷却すべき温度(目標温度)などである。 Here, the cooling conditions include the actual temperature of the heating plate before cooling, the temperature at which the heating plate should be cooled (target temperature), and the like.
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、基板に熱処理を行う熱処理装置において、基板を加熱する加熱プレートと、加熱プレートから熱を受け取るための受動冷却プレートと、加熱プレートから離れた位置に配置され、受動冷却プレートから熱を受け取るための能動冷却部と、加熱プレートと受動冷却プレートとを熱的に接続するために加熱プレートと受動冷却プレートとを相対的に移動させ、受動冷却プレートと能動冷却部とを熱的に接続するために受動冷却プレートと能動冷却部とを相対的に移動させる駆動機構と、能動冷却部および受動冷却プレートの双方と密着して能動冷却部と受動冷却プレートとを熱的に接続することができる熱伝導材と、を備える熱処理装置である。
The present invention based on such knowledge has the following configuration.
That is, the present invention provides a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, a heating plate for heating the substrate, a passive cooling plate for receiving heat from the heating plate, and a position separated from the heating plate. In order to thermally connect the active cooling unit for receiving heat and the heating plate and the passive cooling plate, the heating plate and the passive cooling plate are relatively moved to thermally move the passive cooling plate and the active cooling unit. A drive mechanism for moving the passive cooling plate and the active cooling portion relative to each other and the active cooling portion and the passive cooling plate are thermally connected in close contact with both the active cooling portion and the passive cooling plate. And a heat conductive material that can be used.
[作用・効果]本発明に係る熱処理装置によれば、加熱プレートは、基板を加熱することによって基板に熱処理を施す。駆動機構は、加熱プレートと受動冷却プレートとを相対的に移動させることにより、加熱プレートと受動冷却プレートとを熱的に接続することができる。また、駆動機構は、受動冷却プレートと能動冷却部とを相対的に移動させることにより、受動冷却プレートと能動冷却部とを熱的に接続することができる。 [Operation / Effect] According to the heat treatment apparatus of the present invention, the heating plate heat-treats the substrate by heating the substrate. The drive mechanism can thermally connect the heating plate and the passive cooling plate by relatively moving the heating plate and the passive cooling plate. The drive mechanism can thermally connect the passive cooling plate and the active cooling unit by relatively moving the passive cooling plate and the active cooling unit.
加熱プレートと受動冷却プレートとを熱的に接続すると、加熱プレートから受動冷却プレートに熱を移動させることができる。すなわち、加熱プレートを冷却できる。受動冷却プレートと能動冷却部とを熱的に接続すると、受動冷却プレートから能動冷却部に熱を移動させることができる。すなわち、受動冷却プレートを冷却できる。 When the heating plate and the passive cooling plate are thermally connected, heat can be transferred from the heating plate to the passive cooling plate. That is, the heating plate can be cooled. When the passive cooling plate and the active cooling unit are thermally connected, heat can be transferred from the passive cooling plate to the active cooling unit. That is, the passive cooling plate can be cooled.
ここで、受動冷却プレートと能動冷却部とは、熱伝導材を介して熱的に接続される。駆動機構が受動冷却プレートと能動冷却部とを相対的に移動させたとき、熱伝導材は受動冷却プレートおよび能動冷却部の双方と密着する。これにより、受動冷却プレートと能動冷却部との間における熱抵抗は小さくなり、位置による熱抵抗のばらつきも抑制できる。すなわち、受動冷却プレートと能動冷却部との間で熱が円滑に移動できる。よって、受動冷却プレートを効率よく冷却でき、かつ、受動冷却プレートの面内における温度がばらつくことを好適に防止できる。 Here, the passive cooling plate and the active cooling unit are thermally connected via a heat conductive material. When the drive mechanism relatively moves the passive cooling plate and the active cooling unit, the heat conducting material is in close contact with both the passive cooling plate and the active cooling unit. Thereby, the thermal resistance between a passive cooling plate and an active cooling part becomes small, and the dispersion | variation in the thermal resistance by a position can also be suppressed. That is, heat can smoothly move between the passive cooling plate and the active cooling unit. Therefore, the passive cooling plate can be efficiently cooled, and the temperature in the surface of the passive cooling plate can be suitably prevented from varying.
さらに、このような受動冷却プレートによって加熱プレートを冷却するので、加熱プレートを効率よく冷却でき、加熱プレートの面内における温度がばらつくことを好適に防止できる。 Furthermore, since the heating plate is cooled by such a passive cooling plate, the heating plate can be efficiently cooled and the temperature in the surface of the heating plate can be suitably prevented from varying.
なお、「熱的に接続する」とは、熱が実質的に移動できるように接続するという意味である。複数の物体が直接的に接触していない場合であっても、物体間で熱が実質的に移動できるときには、「熱的に接続する」に該当する。 Note that “thermally connecting” means connecting so that heat can be substantially transferred. Even when a plurality of objects are not in direct contact with each other, if the heat can move substantially between the objects, it corresponds to “thermal connection”.
本発明において、熱伝導材は、弾性変形可能であることが好ましい。熱伝導材は、受動冷却プレートの表面形状、および、能動冷却部の表面形状に追従して弾性変形する。よって、熱伝導材は、受動冷却プレートおよび能動冷却部にそれぞれ好適に密着できる。 In the present invention, the heat conductive material is preferably elastically deformable. The heat conducting material elastically deforms following the surface shape of the passive cooling plate and the surface shape of the active cooling part. Therefore, the heat conducting material can be suitably adhered to the passive cooling plate and the active cooling unit, respectively.
本発明において、能動冷却部は、略平坦な金属製の伝熱面を有し、受動冷却プレートは、略平坦な金属製の伝熱面を有し、熱伝導材の主たる材質は、樹脂またはゴムであり、熱伝導材は、能動冷却部の伝熱面と受動冷却プレートの伝熱面とに同時に密着可能であることが好ましい。受動冷却プレートと能動冷却部とは、熱伝導材を介して熱的に面接触する。これにより、受動冷却プレートを一層効率よく冷却できるとともに、受動冷却プレートの温度がばらつくことを一層好適に防止できる。また、能動冷却部および受動冷却プレートの各伝熱面はそれぞれ金属製であるのに対し、熱伝導材の主たる材質は樹脂またはゴムである。このため、能動冷却部および受動冷却プレートの各伝熱面が微小な凹凸を有していても、熱伝導材は各伝熱面とそれぞれ好適に密着できる。 In the present invention, the active cooling part has a substantially flat metal heat transfer surface, the passive cooling plate has a substantially flat metal heat transfer surface, and the main material of the heat conducting material is resin or It is preferable that the heat conductive material is rubber and can be in close contact with the heat transfer surface of the active cooling unit and the heat transfer surface of the passive cooling plate at the same time. The passive cooling plate and the active cooling unit are in thermal surface contact with each other through the heat conductive material. Thereby, while being able to cool a passive cooling plate more efficiently, it can prevent more suitably that the temperature of a passive cooling plate varies. Further, the heat transfer surfaces of the active cooling part and the passive cooling plate are made of metal, respectively, whereas the main material of the heat conducting material is resin or rubber. For this reason, even if each heat-transfer surface of an active cooling part and a passive cooling plate has micro unevenness | corrugation, a heat conductive material can contact | adhere each heat-transfer surface suitably, respectively.
本発明において、加熱プレートおよび能動冷却部はそれぞれ、所定の位置に固定されており、駆動機構は、受動冷却プレートを移動することによって、受動冷却プレートと加熱プレートとを接近および離反させ、かつ、受動冷却プレートを移動することによって、受動冷却プレートと能動冷却部とを接近および離反させることが好ましい。受動冷却プレートのみを移動させることによって、加熱プレートを冷却でき、かつ、受動冷却プレートを冷却できる。このように簡素な、かつ、可動部が少ない構造によって熱処理装置を実現できる。 In the present invention, each of the heating plate and the active cooling unit is fixed at a predetermined position, and the drive mechanism moves the passive cooling plate to approach and separate the passive cooling plate and the heating plate, and It is preferable to move the passive cooling plate closer to and away from the active cooling unit by moving the passive cooling plate. By moving only the passive cooling plate, the heating plate can be cooled and the passive cooling plate can be cooled. A heat treatment apparatus can be realized with such a simple structure with few moving parts.
本発明において、熱伝導材は、熱伝導シート、サーマルパッド、および、熱伝導グリースの少なくともいずれかであることが好ましい。これによれば、熱伝導材は、能動冷却部および受動冷却プレートの双方と好適に密着できる。 In the present invention, the heat conductive material is preferably at least one of a heat conductive sheet, a thermal pad, and a heat conductive grease. According to this, the heat conductive material can be suitably adhered to both the active cooling unit and the passive cooling plate.
本発明において、能動冷却部に熱伝導材を吸着させる吸着機構を備えていることが好ましい。吸着機構を備えているので、熱伝導材を能動冷却部に一層好適に密着させることができる。 In the present invention, it is preferable to include an adsorption mechanism for adsorbing the heat conducting material to the active cooling section. Since the adsorption mechanism is provided, the heat conducting material can be more suitably adhered to the active cooling unit.
また、本発明は、加熱プレート冷却方法において、受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続することなく受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続させて、加熱プレートを冷却する冷却過程と、受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続することなく受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続させて、受動冷却プレートを冷却する準備過程と、を備え、冷却過程を開始してから終了するまでの間に、準備過程を少なくとも1回以上行い、準備過程を行っているときは冷却過程を中断し、準備過程が終了すると冷却過程を再開する加熱プレート冷却方法である。 Further, the present invention provides a cooling process of cooling the heating plate by thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate without thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling unit in the heating plate cooling method, The passive cooling plate is prepared by cooling the passive cooling plate by thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling part without thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate. In the heating plate cooling method, the preparation process is performed at least once before the cooling process, the cooling process is interrupted when the preparation process is performed, and the cooling process is resumed when the preparation process is completed.
[作用・効果]本発明に係る加熱プレート冷却方法によれば、冷却過程は、受動冷却プレートを冷却せずに、加熱プレートを冷却する。準備過程は、加熱プレートを冷却せずに、受動冷却プレートを冷却する。この準備過程を、冷却過程を開始した時から終了する時までの間に、1回以上実行する。準備過程を実行しているとき、冷却過程を中断するので、加熱プレートを冷却できない。しかし、冷却過程を再開すると加熱プレートを再び効率よく冷却できる。この結果、加熱プレートを冷却するのに要する冷却時間を却って短くすることができ、加熱プレートの全体的な冷却効率を高めることができる。 [Operation / Effect] According to the heating plate cooling method of the present invention, the cooling process cools the heating plate without cooling the passive cooling plate. In the preparation process, the passive cooling plate is cooled without cooling the heating plate. This preparation process is executed once or more from the start to the end of the cooling process. During the preparation process, the cooling process is interrupted, so the heating plate cannot be cooled. However, when the cooling process is resumed, the heating plate can be efficiently cooled again. As a result, the cooling time required for cooling the heating plate can be shortened, and the overall cooling efficiency of the heating plate can be increased.
本発明において、冷却過程を実行しているときに、単位時間当たりの加熱プレートの温度低下量である温度低下率が閾値以下であるか否かを判定する温度低下率監視過程と、を備え、温度低下率監視過程によって温度低下率が閾値以下であると判定されると、準備過程を行うことが好ましい。温度低下率監視過程を備えているので、冷却過程を中断するタイミングを適切に判定できる。 In the present invention, when performing the cooling process, comprising a temperature decrease rate monitoring process for determining whether or not the temperature decrease rate that is the temperature decrease amount of the heating plate per unit time is below a threshold, When it is determined by the temperature decrease rate monitoring process that the temperature decrease rate is equal to or less than the threshold value, it is preferable to perform a preparation process. Since the temperature drop rate monitoring process is provided, the timing for interrupting the cooling process can be determined appropriately.
また、本発明は、加熱プレート冷却方法において、冷却前の加熱プレートの初期温度と加熱プレートを冷却すべき目標温度との差である温度変更幅が、所定量以下であるか否かを判定する冷却条件判定過程と、受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続することなく受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続させて、加熱プレートを冷却する冷却過程と、受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続することなく受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続させて、受動冷却プレートを冷却する準備過程と、を備え、冷却条件判定過程によって温度変更幅が所定量以下であると判定された場合、冷却過程を開始してから終了するまでの間に準備過程を行うことを禁止し、冷却条件判定過程によって温度変更幅が所定量より大きいと判定された場合、冷却過程を開始してから終了するまでの間に準備過程を行うことを許容し、冷却過程を開始してから終了するまでの間に準備過程を行うときには、冷却過程を中断する加熱プレート冷却方法である。 Further, according to the present invention, in the heating plate cooling method, it is determined whether or not a temperature change width that is a difference between an initial temperature of the heating plate before cooling and a target temperature at which the heating plate should be cooled is equal to or less than a predetermined amount. Cooling condition determination process, cooling process for cooling the heating plate by thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate without thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling unit, and the passive cooling plate to the heating plate The passive cooling plate is thermally connected to the active cooling part without being thermally connected to the active cooling unit, and the passive cooling plate is cooled, and the temperature change width is equal to or less than a predetermined amount by the cooling condition determination process. If it is determined that the temperature change range is larger than the predetermined amount by prohibiting the preparation process from the start to the end of the cooling process. If it is done, it is allowed to perform the preparation process from the start to the end of the cooling process, and when the preparation process is performed from the start to the end of the cooling process, the cooling process is interrupted This is a heating plate cooling method.
[作用・効果]本発明に係る加熱プレート冷却方法によれば、冷却過程に先立って冷却条件判定過程が温度変更幅の大きさを判定する。続いて、冷却過程を開始する。冷却過程は、受動冷却プレートを冷却せずに、加熱プレートを冷却する。ここで、温度変更幅が所定量以下であると判定された場合、準備過程の実行を禁止する。これにより、冷却過程は、中断することなく、終了する。他方、温度変更幅が所定量より大きいと判定された場合、準備過程の実行を許容する。準備過程は、加熱プレートを冷却せずに、受動冷却プレートを冷却する。準備過程を行うときには冷却過程を中断し、準備過程が終了すると冷却過程を再開する。このように、温度変更幅の大きさに応じて準備過程の実行を制限するので、温度変更幅が比較的に大きい場合であっても比較的に小さい場合であっても、加熱プレートの全体的な冷却効率を適切に高めることができる。 [Operation and Effect] According to the heating plate cooling method of the present invention, the cooling condition determination process determines the size of the temperature change width prior to the cooling process. Subsequently, the cooling process is started. The cooling process cools the heating plate without cooling the passive cooling plate. Here, when it is determined that the temperature change width is equal to or less than the predetermined amount, execution of the preparation process is prohibited. This completes the cooling process without interruption. On the other hand, when it is determined that the temperature change width is larger than the predetermined amount, the preparation process is allowed to be executed. In the preparation process, the passive cooling plate is cooled without cooling the heating plate. When the preparation process is performed, the cooling process is interrupted, and when the preparation process is completed, the cooling process is resumed. As described above, since the execution of the preparation process is limited according to the magnitude of the temperature change width, the entire heating plate can be operated regardless of whether the temperature change width is relatively large or relatively small. Cooling efficiency can be increased appropriately.
本発明において、冷却過程を実行しているときに、単位時間当たりの加熱プレートの温度低下量である温度低下率が閾値以下であるか否かを判定する温度低下率監視過程と、を備え、冷却条件判定過程によって温度変更幅が所定量以下であると判定された場合にのみ温度低下率監視過程を実行し、温度低下率監視過程によって温度低下率が閾値以下であると判定されると、準備過程を行うことが好ましい。温度低下率監視過程を備えているので、準備過程を行うタイミングを適切に判定できる。 In the present invention, when performing the cooling process, comprising a temperature decrease rate monitoring process for determining whether or not the temperature decrease rate that is the temperature decrease amount of the heating plate per unit time is below a threshold, The temperature decrease rate monitoring process is executed only when the temperature change width is determined to be equal to or less than the predetermined amount by the cooling condition determination process, and when the temperature decrease rate is determined to be equal to or less than the threshold by the temperature decrease rate monitoring process, It is preferable to carry out a preparation process. Since the temperature drop rate monitoring process is provided, the timing for performing the preparation process can be appropriately determined.
本発明において、加熱プレートの温度が所定値以下であるか否かを判定する温度監視過程と、を備え、温度監視過程によって加熱プレートの温度が所定値以下であると判定されると、冷却過程を終了することが好ましい。温度監視過程を備えているので、冷却過程を終了するタイミングを好適に判定できる。 In the present invention, there is provided a temperature monitoring process for determining whether or not the temperature of the heating plate is equal to or lower than a predetermined value. Is preferably terminated. Since the temperature monitoring process is provided, the timing for ending the cooling process can be suitably determined.
本発明において、準備過程は、能動冷却部及び受動冷却プレートの双方に密着する熱伝導材を介して能動冷却部と受動冷却プレートとを熱的に接続させることが好ましい。準備過程において、熱伝導材は受動冷却プレートおよび能動冷却部の双方と密着する。これにより、受動冷却プレートと能動冷却部との間において熱が円滑に移動できる。このため、受動冷却プレートを効率よく冷却でき、かつ、受動冷却プレートの面内における温度がばらつくことを好適に防止できる。さらに、冷却過程を再開したとき、加熱プレートを効率よく冷却でき、かつ、加熱プレートの面内における温度がばらつくことを好適に防止できる。 In the present invention, it is preferable that in the preparation process, the active cooling unit and the passive cooling plate are thermally connected via a heat conductive material that is in close contact with both the active cooling unit and the passive cooling plate. In the preparation process, the heat conducting material is in close contact with both the passive cooling plate and the active cooling part. Thereby, heat can move smoothly between the passive cooling plate and the active cooling part. For this reason, a passive cooling plate can be cooled efficiently and it can prevent suitably that the temperature in the surface of a passive cooling plate varies. Furthermore, when the cooling process is restarted, the heating plate can be efficiently cooled, and the temperature in the surface of the heating plate can be suitably prevented from varying.
なお、本明細書は、次のような熱処理装置および加熱プレート冷却方法に係る発明も開示している。 The present specification also discloses an invention relating to the following heat treatment apparatus and heating plate cooling method.
(1)受動冷却プレートと能動冷却部とを直接的に接触させずに受動冷却プレートと能動冷却部とを熱的に接続させることが好ましい。 (1) Preferably, the passive cooling plate and the active cooling unit are thermally connected without directly contacting the passive cooling plate and the active cooling unit.
前記(1)に記載の発明によれば、受動冷却プレートと能動冷却部との間で移動する熱は全て、熱伝導材を通過する。よって、受動冷却プレートを一層適切に冷却できる。 According to the invention as described in said (1), all the heat which moves between a passive cooling plate and an active cooling part passes a heat conductive material. Therefore, the passive cooling plate can be cooled more appropriately.
(2)駆動機構は、受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続することなく加熱プレートと受動冷却プレートとを熱的に接続させることが好ましい。 (2) Preferably, the drive mechanism thermally connects the heating plate and the passive cooling plate without thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling unit.
前記(2)に記載の発明によれば、加熱プレートの冷却時に受動冷却プレートを冷却しないので、加熱プレートを好適に冷却できる。 According to invention of said (2), since a passive cooling plate is not cooled at the time of cooling of a heating plate, a heating plate can be cooled suitably.
(3)駆動機構は、受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続することなく受動冷却プレートと能動冷却部とを熱的に接続させることが好ましい。 (3) Preferably, the drive mechanism thermally connects the passive cooling plate and the active cooling unit without thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate.
前記(3)に記載の発明によれば、受動冷却プレートの冷却時に加熱プレートを冷却しないので、受動冷却プレートを好適に冷却できる。 According to invention of said (3), since a heating plate is not cooled at the time of cooling of a passive cooling plate, a passive cooling plate can be cooled suitably.
(4)加熱プレートと受動冷却プレートとは、それぞれ水平姿勢で設置され、加熱プレートの下方に受動冷却プレートが配置され、受動冷却プレートの下方に能動冷却部が配置され、受動冷却プレートは、受動冷却プレートの上面で加熱プレートと熱的に接続可能であり、かつ、受動冷却プレートの下面で能動冷却部と熱的に接続可能であることが好ましい。 (4) The heating plate and the passive cooling plate are respectively installed in a horizontal posture, the passive cooling plate is disposed below the heating plate, the active cooling unit is disposed below the passive cooling plate, and the passive cooling plate is passive It is preferable that the upper surface of the cooling plate can be thermally connected to the heating plate and the lower surface of the passive cooling plate can be thermally connected to the active cooling unit.
前記(4)に記載の発明によれば、簡素な構造で、熱処理装置を実現できる。また、加熱プレート、受動冷却プレートおよび能動冷却部が上下方向に並ぶので、熱処理装置の設置面積を小さくできる。 According to the invention described in (4) above, a heat treatment apparatus can be realized with a simple structure. Further, since the heating plate, the passive cooling plate, and the active cooling unit are arranged in the vertical direction, the installation area of the heat treatment apparatus can be reduced.
(5)加熱プレートおよび能動冷却部はそれぞれ、所定の位置に固定されており、駆動機構は、受動冷却プレートを上下方向に移動させることが好ましい。 (5) It is preferable that the heating plate and the active cooling unit are respectively fixed at predetermined positions, and the drive mechanism moves the passive cooling plate in the vertical direction.
前記(5)に記載の発明によれば、駆動機構が移動させる対象が受動冷却プレートのみである。また、駆動機構が受動冷却プレートを移動させる方向は上下方向のみである。よって、駆動機構の構造を簡素化できる。また、加熱プレートの冷却と受動冷却プレートの冷却を速やかに切り替えることができる。 According to the invention as described in said (5), the object which a drive mechanism moves is only a passive cooling plate. The direction in which the drive mechanism moves the passive cooling plate is only the vertical direction. Therefore, the structure of the drive mechanism can be simplified. Further, the cooling of the heating plate and the cooling of the passive cooling plate can be quickly switched.
(6)受動冷却プレートと能動冷却部とが熱的に接続するとき、受動冷却プレートおよび能動冷却部によって、熱伝導材を圧縮変形させることが好ましい。 (6) When the passive cooling plate and the active cooling unit are thermally connected, it is preferable to compress and deform the heat conducting material by the passive cooling plate and the active cooling unit.
前記(6)に記載の発明によれば、熱伝導材を受動冷却プレートおよび能動冷却部にそれぞれ好適に密着させることができる。 According to invention of said (6), a heat conductive material can be closely stuck to a passive cooling plate and an active cooling part, respectively.
(7)所定値は目標温度よりも大きいことが好ましい。 (7) The predetermined value is preferably larger than the target temperature.
前記(7)に記載の発明によれば、加熱プレートの温度が惰性で低下することや、加熱プレートの温度がオーバーシュートすることを利用して、加熱プレートの温度を目標温度に一層効率よく収束させることができる。 According to the invention described in (7) above, the temperature of the heating plate is more efficiently converged to the target temperature by utilizing the fact that the temperature of the heating plate decreases due to inertia or the temperature of the heating plate overshoots. Can be made.
この発明に係る熱処理装置および加熱プレート冷却方法によれば、加熱プレートを効率よく冷却できる。 According to the heat treatment apparatus and the heating plate cooling method according to the present invention, the heating plate can be efficiently cooled.
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1(a)、図1(b)はそれぞれ、実施例1に係る熱処理装置の概略構成を示す側面図である。図1(a)は、受動冷却プレート17が準備位置にあるときを示し、図1(b)は、受動冷却プレート17が冷却位置にあるときを示す。図2は、実施例1に係る熱処理装置の概略構成を示す平面図である。なお、図2では、駆動機構18等を省略している。
1A and 1B are side views showing a schematic configuration of a heat treatment apparatus according to the first embodiment. FIG. 1A shows the case where the
以下の説明において、「基板」とは、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、プラズマディスプレイ用の基板、光ディスク用の基板、磁気ディスク用の基板、光磁気ディスク用の基板など(以下、単に基板と称する)をいう。 In the following description, “substrate” means a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, a substrate for a plasma display, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, and a magneto-optical disk. And the like (hereinafter simply referred to as a substrate).
熱処理装置1は、加熱プレート11と、能動冷却部13と、熱伝導シート15と、受動冷却プレート17と、駆動機構18と、を備える。
The
加熱プレート11は、基板Wを加熱する。加熱プレート11の外形は、基板Wよりやや大径の円盤形状である。加熱プレート11は、水平姿勢で所定の位置に固定されている。加熱プレート11は、上面A1と下面A2を有する。上面A1および下面A2はそれぞれ、略平坦である。上面A1に基板Wが載置される。上面A1は、加熱プレート11が基板Wに熱を与えるための伝熱面である。下面A2は、加熱プレート11が受動冷却プレート17に熱を渡すための伝熱面である。
The
加熱プレート11は、ヒータ(不図示)を備えている。ヒータが発熱することによって、加熱プレート11自体が能動的に昇温可能である。
The
能動冷却部13は、加熱プレート11から離れた位置に配置されている。本実施例では、能動冷却部13は、加熱プレート11の下方に配置されている。能動冷却部13も固定的に設置されている。図2において能動冷却部13が現れていないように、平面視で加熱プレート11と能動冷却部13とは重なっている。能動冷却部13は、略平坦な上面Bを有する。上面Bは、能動冷却部13が受動冷却プレート17から熱を受け取るための伝熱面である。上面Bは金属で形成されている。
The
能動冷却部13は、水冷方式または空冷方式の熱交換器(不図示)を有している。能動冷却部13自体が能動的に降温可能である。
The
熱伝導シート15は、能動冷却部13の上面B上に載置されている。上面Bには熱伝導シート15の裏面C2が直接的に面接触している。裏面C2とは反対側の熱伝導シート15の面を表面C1と呼ぶ。熱伝導シート15の厚みは、表面C1および裏面C2の寸法に比べて小さい。すなわち、熱伝導シート15は扁平な形状(シート形状)を呈する。
The heat
熱伝導シート15は、熱伝導性に優れている(熱伝導率が大きい)。熱伝導シート15は、放熱シートとも呼ばれる。熱伝導シート15の主たる材質は、樹脂(合成樹脂を含む)やゴムであることが好ましい。たとえば、熱伝導シート15が、樹脂またはゴムのみから構成されていてもよい。また、たとえば、熱伝導シート15が、合成樹脂やゴム等に添加物やフィラーが配合された材質によって構成されていてもよい。添加物やフィラーとしては、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化ホウ素、黒鉛、銀、セラミックまたはダイヤモンド等が例示される。
The heat
熱伝導シート15は、弾性変形可能である。熱伝導シート15は、能動冷却部13の上面B(金属)に比べて弾性係数が小さく、比較的に柔軟である。熱伝導シート15の表面C1および裏面C2はそれぞれ、局所的に凹凸変形可能である。換言すれば、熱伝導シート15の表面C1および裏面C2はそれぞれ、部分的に厚み方向に圧縮変形可能である。
The heat
熱伝導シート15は、本発明における熱伝導材に相当する。
The heat
受動冷却プレート17は、加熱プレート11から熱(熱エネルギー)を受け取り、能動冷却部13に熱を渡す。受動冷却プレート17は金属製である。金属としては、銅やアルミニウム等の伝熱性の良好な金属であることが好ましい。
The
受動冷却プレート17は、加熱プレート11の下方であって、能動冷却部13の上方に設置されている。図2において受動冷却プレート17が現れていないように、平面視で加熱プレート11と受動冷却プレート17とは重なっている。受動冷却プレート17は、加熱プレート11と略同じ径を有する円盤形状である。受動冷却プレート17は、水平姿勢で設置されている。
The
受動冷却プレート17は、上面D1と下面D2を有する。上面D1および下面D2はそれぞれ、略平坦である。受動冷却プレート17の上面D1は、熱処理プレート11の下面A2と対向している。受動冷却プレート17の下面D2は、熱伝導シート15の表面C1と対向している。上面D1は、受動冷却プレート17が加熱プレート11から熱を受け取るための伝熱面である。下面D2は、受動冷却プレート17が能動冷却部13に熱を渡すための伝熱面である。
The
駆動機構18は、受動冷却プレート17を上下方向に移動させる。これにより、受動冷却プレート17と加熱プレート11とは接近または離反する。また、受動冷却プレート17と能動冷却部13とは接近または離反する。そして、受動冷却プレート17は、図1(a)に示す準備位置と、図1(b)に示す冷却位置とに移動する。
The
受動冷却プレート17が準備位置に位置するとき、受動冷却プレート17と能動冷却部13とは直接的に接触せず、熱伝導シート15を介して間接的に接続される。熱伝導シート15は受動冷却プレート17および能動冷却部13と密着する。この熱伝導シート15を介して、受動冷却プレート17と能動冷却部13との間で熱が実質的に移動できる。すなわち、受動冷却プレート17と能動冷却部13とが熱的に接続される。
When the
受動冷却プレート17と能動冷却部13とを熱的に接続するとき、受動冷却プレート17と能動冷却部13によって、熱伝導シート15を圧縮変形させることが好ましい。熱伝導シート15を圧縮変形させる際、受動冷却プレート17の自重を利用して熱伝導シート15を押し圧してもよい。
When the
受動冷却プレート17が冷却位置に位置するとき、受動冷却プレート17と加熱プレート11とが直接的に接触する。これにより、加熱プレート11と受動冷却プレート17が熱的に接続される。
When the
なお、受動冷却プレート17と能動冷却部13とが熱的に接続されるとき、受動冷却プレート17と加熱プレート11とは熱的に接続されていない(絶縁されている)。また、受動冷却プレート17と加熱プレート11とが熱的に接続されるとき、受動冷却プレート17と能動冷却部13とは熱的に接続されていない。
When the
駆動機構18としては、エアシリンダ等が例示される。
An example of the
次に、実施例に係る熱処理装置1の動作について説明する。以下では、まず、基板Wを加熱する処理を説明し、その後、加熱プレート11を冷却する処理を説明する。
Next, operation | movement of the
<基板Wを加熱する動作>
駆動機構18は、受動冷却プレート17を加熱プレート11から離す。この際、受動冷却プレート17を準備位置に移動させてもよい。
<Operation of heating the substrate W>
The
加熱プレート11の上面A1に基板Wを載置する。加熱プレート11が有するヒータが発熱する。ヒータが発した熱は加熱プレート11の上面A1から基板Wに伝わる。このようにして、基板Wを加熱する。
The substrate W is placed on the upper surface A1 of the
<加熱プレート11を冷却する動作>
図3、図4を参照する。図3は、加熱プレート11を冷却する手順を示すフローチャートである。図4(a)、(b)はそれぞれ、加熱プレート11の温度の経時変化を示すグラフである。図4(a)、(b)において、横軸は時間であり、縦軸は加熱プレート11の温度である。図4(a)、(b)ではそれぞれ、加熱プレート11の上面A1における位置e1乃至e6(図1参照)における各温度を示す。図4(a)、(b)は、縦軸のレンジが異なるだけであり、同じ測定結果を示すグラフである。
<Operation of cooling the
Please refer to FIG. 3 and FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for cooling the
<ステップS1> 冷却過程:時刻t1〜時刻t2
駆動機構18は、時刻t1において、受動冷却プレート17を冷却位置に移動させる。受動冷却プレート17は加熱プレート11と熱的に接続する。加熱プレート11から受動冷却プレート17に熱が移動する。受動冷却プレート17は加熱プレート11の熱を受け取る。このようにして、受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却する。この冷却過程では、能動冷却部13によって受動冷却プレート17を冷却しない。時刻t1は、冷却過程を開始する時刻である。
<Step S1> Cooling process: time t1 to time t2
The
<ステップS2> 準備過程:時刻t2〜時刻t3
駆動機構18は、時刻t2において、受動冷却プレート17を冷却位置から準備位置に移動させる。熱伝導シート15は能動冷却部13のみならず受動冷却プレート17と密着し、能動冷却部13と受動冷却プレート17とを熱的に接続する。受動冷却プレート17から熱伝導シート15を介して能動冷却部13に熱が移動する。受動冷却プレート17は能動冷却部13に熱を渡す。このようにして、能動冷却部13によって受動冷却プレート17を冷却する。この準備過程では、受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却しない。
<Step S2> Preparation process: Time t2 to Time t3
The
ここで、受動冷却プレート17の下面D2の全体は熱伝導シート15と密着しているので、受動冷却プレート17と能動冷却部13との間における熱抵抗は小さく、位置に応じた熱抵抗のばらつきも抑制されている。よって、受動冷却プレート17の下面D2は等しく冷却され、下面D2における温度のばらつきが抑制される。この結果、受動冷却プレート17の上面D1における温度も、略均一に降下する。
Here, since the entire lower surface D2 of the
時刻t2は、冷却過程を中断する時刻である。図4に示すように、時刻t1から時刻t2の期間に比べて、時刻t2から時刻t3の期間では、加熱プレート11の温度が比較的に緩やかに低下している。
Time t2 is a time at which the cooling process is interrupted. As shown in FIG. 4, the temperature of the
<ステップS3> 冷却過程:時刻t3〜時刻t4
駆動機構18は、時刻t3において、受動冷却プレート17を準備位置から冷却位置に移動させる。再び、受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却する。時刻t3は、冷却過程を再開する時刻である。図4に示すように、時刻t2から時刻t3の期間に比べて、時刻t3から時刻t4の期間では、加熱プレート11の温度が比較的に急峻に低下している。
<Step S3> Cooling process: time t3 to time t4
The
上述したように、受動冷却プレート17の上面D1における温度のばらつきが小さいので、加熱プレート11の下面A2は等しく冷却され、加熱プレート11の下面A2における温度は、ばらつきにくい。この結果、加熱プレート11の上面A1における温度も略均一に降下する。時刻t3は、冷却過程を再開する時刻である。
As described above, since the temperature variation on the upper surface D1 of the
<ステップS4> 準備過程:時刻t4〜時刻t5
駆動機構18は、時刻t4において、受動冷却プレート17を冷却位置から準備位置に移動させる。再び、能動冷却部13によって受動冷却プレート17を冷却する。時刻t4は、冷却過程を中断する時刻である。
<Step S4> Preparation process: Time t4 to Time t5
The
<ステップS5> 冷却過程:時刻t5〜時刻t6
駆動機構18は、時刻t5において、受動冷却プレート17を準備位置から冷却位置に移動させる。再び、受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却する。時刻t5は、冷却過程を再開する時刻である。
<Step S5> Cooling process: Time t5 to Time t6
The
そして、加熱プレート11の温度が目標温度に収束すると、冷却過程を終了する。時刻t6は、冷却過程を終了する時刻である。図4に示すように、時刻t6における加熱プレート11の各温度はそれぞれ、目標温度(例えば、80[℃])に収束している。
When the temperature of the
ここで、本実施例1を比較例と比較する。図5は、比較例に係る熱処理装置101の概略構成を示す側面図である。
Here, this Example 1 is compared with a comparative example. FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of the
図5に示すように、比較例に係る熱処理装置101は、本実施例の熱処理装置1から熱伝導シート15を省略した装置である。すなわち、熱処理装置101は、加熱プレート111と能動冷却部113と受動冷却プレート117と駆動機構118とを備えている。図5に示すように受動冷却プレート117が準備位置に位置するとき、受動冷却プレート117は能動冷却部113と直接的に接触する。
As shown in FIG. 5, the
図6(a)、(b)はそれぞれ、比較例における加熱プレート111の温度の経時変化を示すグラフである。図6(a)、(b)において、横軸は時間であり、縦軸は温度である。図6(a)、(b)では、図4と同様に、加熱プレート111の上面A1における6箇所の位置における各温度を示す。
FIGS. 6A and 6B are graphs showing changes over time in the temperature of the
図示するように、比較例では各温度の曲線同士の間隔が比較的に大きいのに対し、実施例1では各温度の曲線同士の間隔が比較的に小さい。すなわち、比較例に比べて、実施例1では、位置による温度のばらつきが小さい。また、比較例における時刻t11から時刻t16までの期間は比較的に長いのに対し、実施例1における時刻t1から時刻t6までの期間は比較的に短い。すなわち、比較例に比べて、実施例1によれば、より短い時間で加熱プレート11の全体を目標温度に収束させることができる。つまり、加熱プレート11を冷却するのに要する時間を短縮できる。
As shown in the figure, in the comparative example, the interval between the curves at each temperature is relatively large, whereas in Example 1, the interval between the curves at each temperature is relatively small. In other words, the variation in temperature depending on the position is smaller in Example 1 than in the comparative example. Further, the period from time t11 to time t16 in the comparative example is relatively long, whereas the period from time t1 to time t6 in the first embodiment is relatively short. That is, according to Example 1, compared with the comparative example, the
このように、本実施例1によれば、能動冷却部13と受動冷却プレート17の間を熱伝導シート15によって熱的に接続するので、受動冷却プレート17を効率よく冷却できる。そして、このような受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却するので、加熱プレート11を効率よく冷却できる。
As described above, according to the first embodiment, since the
また、熱伝導シート15によって、受動冷却プレート17の面内D1、D2における温度がばらつくことを好適に抑制できる。そして、このような受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却するので、加熱プレート11の面内A1、A2における温度がばらつくことを好適に抑制できる。この結果、加熱プレート11の全体を目標温度に速やかに収束させることができる。
Moreover, it can suppress suitably that the temperature in in-plane D1 and D2 of the
また、熱伝導シート15は弾性変形可能であるので、能動冷却部13の上面Bに微小な凹凸が存在しても、熱伝導シート15は能動冷却部13と隙間無く密着できる。同様に、熱伝導シート15は、受動冷却プレート17とも好適に密着できる。よって、受動冷却プレート17をより一層効率良く冷却できるとともに、加熱プレート11をより一層効率良く冷却できる。さらに、能動冷却部13の上面Bや受動冷却プレート17の下面D2をそれぞれ、支障なく金属で形成できる。
In addition, since the heat
また、受動冷却プレート17と能動冷却部13とを熱的に接続するとき、受動冷却プレート17および能動冷却部13によって熱伝導シート15を圧縮変形させる。このため、熱伝導シート15を受動冷却プレート17および能動冷却部13にそれぞれ好適に密着させることができる。
Further, when the
また、受動冷却プレート17と熱伝導シート15とは、面接触する。また、熱伝導シート15と能動冷却部13とは、面接触する。よって、受動冷却プレート17を一層効率良く冷却できる。また、受動冷却プレート17の面内において温度がばらつくことを好適に抑制できる。
The
また、冷却過程を開始した時刻t1から冷却過程を終了する時刻t6までの間に、準備過程を、1回以上実行する。準備過程を実行しているときには冷却過程を中断するので加熱プレート11を冷却できない。しかしながら、再開後の冷却過程では、再び加熱プレート11を効率よく冷却できる。この結果、加熱プレート11を冷却するのに要する時間を却って短くすることができる。すなわち、加熱プレート11の全体的な冷却効率を高めることができる。
In addition, the preparation process is executed once or more from time t1 when the cooling process is started to time t6 when the cooling process is ended. Since the cooling process is interrupted when the preparation process is executed, the
また、加熱プレート11、受動冷却プレート17および能動冷却部13が上下方向に並ぶように配置されているので、熱処理装置1の設置面積を小さくできる。また、加熱プレート11および受動冷却プレート17はそれぞれ水平姿勢で設置されており、受動冷却プレート17の上面D1が加熱プレート11と熱的に接続可能であり、受動冷却プレート17の下面D2が能動冷却部13と熱的に接続可能である。このため、受動冷却プレート17の姿勢は水平姿勢のまま一定であり、受動冷却プレート17の姿勢を変更するための機構を要しない。よって、熱処理装置1の構造を簡素化できる。
Moreover, since the
また、加熱プレート11および能動冷却部13はそれぞれ、所定位置に固定されており、駆動機構18が移動させる対象は受動冷却プレート17のみである。このように可動部が少ないので、駆動機構18の構造を簡素化できる。
Moreover, the
さらに、受動冷却プレート17の移動方向は上下方向のみである。よって、駆動機構18を一層簡素化できる。また、加熱プレート11の冷却と受動冷却プレート17の冷却を容易かつ円滑に切り替えることができる。
Furthermore, the moving direction of the
以下、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。図7は、実施例2に係る熱処理装置2の概略構成を示す断面図である。なお、以下では、実施例2と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
加熱プレート11は、表側プレート21と、裏側プレート22と、支持部材23と、ヒータ25と、温度センサ27と内部通路Fを備えている。
The
表側プレート21および裏側プレート22はいずれも金属製である。金属としては、例えば銅やアルミニウム等が好ましい。表側プレート21と裏側プレート22は、加熱プレート11のプレート本体に相当する。
Both the
支持部材23は、基板Wを直接的に支持し、加熱プレート11の上面A1と基板Wとの間に僅かな隙間(空間)Gを形成する。この隙間Gを通じて加熱プレート11から基板Wに熱が伝達される。支持部材23は、表側プレート21に固定されている。支持部材23は、例えば、球形状を有する。加熱プレート11の上面A1は、表側プレート21の上面と支持部材23とによって形成されている。ちなみに、加熱プレート11の下面A2は、裏側プレート22によって形成されている。
The
ヒータ25は、表側プレート21と裏側プレート22との間に設置され、熱を発する。ヒータ25の熱は、表側プレート21によって基板Wに伝達される。
The
本実施例では、ヒータ25は、複数の分割ヒータ25aを備える。加熱プレート11を区画する複数のゾーンのそれぞれに分割ヒータ25aが配置されている。各分割ヒータ25aはそれぞれ別個独立に発熱可能である。これにより、加熱プレート11は、ゾーンごとに独立して昇温可能である。分割ヒータ25aとしては、マイカヒータや熱電モジュール等が例示される。
In the present embodiment, the
温度センサ27は、表側プレート21の温度を測定する。温度センサ27は、表側プレート21の内部に埋設されている。
The
内部通路Fは、表側プレート21の内部に形成されている。内部通路Fの一端は、加熱プレート11の上面A1(具体的には、表側プレート21の上面)に開口している。内部通路Fの他端は、後述する吸着機構41に連通接続されている。内部通路Fを通じて隙間Gから気体を排出することによって、加熱プレート11の上面A1に基板Wを吸着させることができる。
The internal passage F is formed in the
能動冷却部13は、能動冷却部本体31と、温度センサ33と、外部配管35と、流量調整弁37と、流路Hと、内部通路Iとを備えている。
The
能動冷却部本体31は金属製である。金属としては、例えば銅やアルミニウム等が好ましい。能動冷却部13の上面Bは、能動冷却部本体31に形成されている。
The active cooling unit
温度センサ33は、能動冷却部本体31の温度を測定する。温度センサ33は、能動冷却部本体31の内部に埋設されている。
The
流路Hは、能動冷却部本体31の内部に形成されている。流路Hには、冷却水等の熱媒体が流れる。熱媒体は能動冷却部本体31と熱交換する。
The flow path H is formed inside the active cooling section
外部配管35は、能動冷却部本体31の外部に設置され、流路Hと連通接続している。外部配管35は、熱媒体を流路Hに供給し、かつ、流路Hから熱媒体を排出する。
The
流量調整弁37は、流路Hを流れる熱媒体の流量を調整する。これにより、能動冷却部本体31の温度を調整する。流量調整弁37は、外部配管35の途中に取り付けられている。
The flow
内部通路Iも、能動冷却部本体31の内部に形成されている。内部通路Iの一端は、能動冷却部13の上面Bに開口している。内部通路Iの他端は、後述する吸着機構41に連通接続されている。内部通路Iを負圧にすることによって、能動冷却部13の上面Bに熱伝導シート15を吸着させる。
The internal passage I is also formed inside the active cooling unit
受動冷却プレート17は、内部通路Jを備えている。内部通路Jは、受動冷却プレート17の内部に形成されている。内部通路Jの一端は、受動冷却プレート17の上面D1に開口している。内部通路Jの他端は、後述する吸着機構41に連通接続されている。
The
さらに、実施例2に係る熱処理装置2は、熱伝導シート39と吸着機構41と制御部51とを備えている。
Furthermore, the
熱伝導シート39は、受動冷却プレート17の上面D1に載置されている。熱伝導シート39は、受動冷却プレート17の上面D1と略同等以上に広い。熱伝導シート39は、熱伝導シート15と同様に、熱伝導性に優れており、弾性変形可能である。熱伝導シート39の材質としては、熱伝導シート15の材質として例示したものが好ましい。熱伝導シート39の材質は、熱伝導シート15と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The heat
吸着機構41は、排出配管42、43、44と、共通管45と、真空吸引源46と、圧力調整弁47、48、49とを備えている。
The
排出配管42の一端は、内部通路Fに連通接続されている。排出配管43の一端は、内部通路Iに連通接続されている。排出配管44の一端は、内部通路Jに連通接続されている。各排出配管42乃至44の他端はいずれも、共通管45に連通接続されている。共通管45は、真空吸引源46に連通接続されている。真空吸引源46は、気体を吸引・排出する。真空吸引源46は、例えば、クリーンルームに設けられたバキュームのユーティリティである。排出配管42、43、44の途中にはそれぞれ、圧力調整弁47、48、49が設けられている。各圧力調整弁47乃至49はそれぞれ、内部通路F、I、Jの圧力(負圧)を調整する。
One end of the
内部通路Fを負圧にすると、加熱プレート11の上面A1に基板Wが吸着される。内部通路Iを負圧にすると、能動冷却部13の上面Bに熱伝導シート15が吸着される。内部通路Jを負圧にすると、受動冷却プレート17の上面D1に熱伝導シート39が吸着される。
When the internal passage F is set to a negative pressure, the substrate W is attracted to the upper surface A1 of the
制御部51は、駆動機構18、ヒータ25(分割ヒータ25a)、温度センサ27、33、流量調整弁37、真空吸引源46、圧力調整弁47乃至49と電気的に接続されている。制御部51は、温度センサ27、33の検出結果に基づいて、加熱プレート11および能動冷却部13の各温度を監視する。制御部51は、駆動機構18、ヒータ25、流量調整弁37、真空吸引源46および圧力調整弁47乃至49を制御する。制御部51は、予め設定されている処理レシピ等を参照する。処理レシピ等は、加熱プレート11を冷却すべき目標温度のほか、後述する閾値Ra、所定量kおよび所定値に関する情報を含む。
The
制御部51は、各種処理を実行する中央演算処理装置(CPU)や、演算処理の作業領域となるRAM(Random-Access Memory)や、処理レシピ等の各種情報を記憶する固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。
The
次に、実施例に係る熱処理装置2の動作について説明する。以下では、まず、基板Wを加熱する処理を説明し、その後、加熱プレート11を冷却する処理を説明する。
Next, operation | movement of the
<基板Wを加熱する動作>
制御部51は駆動機構18を制御して、受動冷却プレート17を加熱プレート11から離す。不図示の搬送機構によって、加熱プレート11の上面A1に基板Wが載置されると、制御部51は、真空吸引源46および圧力調整弁47を制御して、内部通路Fおよび隙間Gを負圧にする。これにより、基板Wが加熱プレート11の上面A1に吸着される。
<Operation of heating the substrate W>
The
制御部51がヒータ25を制御し、加熱プレート11を昇温させる。これにより、基板Wに熱処理を施す。
The
所定の時間が経過すると、制御部51は、真空吸引源46および圧力調整弁47を制御して、基板Wの吸着を解除する。その後、不図示の搬送機構が、加熱プレート11から基板Wを取る。
When the predetermined time has elapsed, the
<加熱プレート11を冷却する動作>
図8を参照する。図8は、加熱プレート11を冷却する手順を示すフローチャートである。図8のフローチャートでは、冷却過程の開始、中断、再開および終了に関するステップを明示する。
<Operation of cooling the
Please refer to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for cooling the
なお、加熱プレート11を冷却する動作の期間中、制御部51は真空吸引源46および圧力調整弁48、49を制御して、能動冷却部13に熱伝導シート15を吸着させ、かつ、受動冷却プレート17に熱伝導シート39を吸着させているものとする。
During the operation of cooling the
<ステップS11> 準備過程
制御部51は、駆動機構18を制御して、受動冷却プレート17を準備位置に位置させる。さらに、制御部51は、温度センサ33の検出結果に基づいて流量調整弁37を制御して、能動冷却部本体31の温度を調整する。これにより、受動冷却プレート17を所定の温度に冷却する。
<Step S11> Preparation Process The
<ステップS12> 冷却過程開始
駆動機構18は、受動冷却プレート17を準備位置から冷却位置に移動させる。受動冷却プレート17によって加熱プレート11を冷却し始める。
<Step S12> Start of Cooling Process The
<ステップS13> Tpが所定値に達した?
制御部51は、処理レシピ等を参照して所定値を特定する。また、制御部51は、温度センサ27の検出結果に基づいて、加熱プレート11の温度(以下、「プレート温度」という)Tpを監視する。そして、プレート温度Tpが所定値に達したか否かを判定する。ここで、所定値は、目標温度よりも大きいことが好ましい。所定値としては、たとえば、目標温度に1を加えた値が例示される。
<Step S13> Has Tp reached a predetermined value?
The
判定の結果、プレート温度Tpが所定値に達したと判定された場合にはステップS18に進み、そうでない場合にはステップS14に進む。ステップS13は、本発明における温度監視過程に相当する。 As a result of the determination, if it is determined that the plate temperature Tp has reached a predetermined value, the process proceeds to step S18, and if not, the process proceeds to step S14. Step S13 corresponds to a temperature monitoring process in the present invention.
<ステップS14> ΔT≦Ra?
制御部51は、処理レシピ等を参照して閾値Raを特定する。また、制御部51は、温度センサ27の検出結果に基づいて、単位時間当たりのプレート温度Tpの低下量である温度低下率ΔTを監視する。そして、温度低下率ΔTが閾値Ra以下であるか否かを判定する。閾値Raとしては、例えば、1[℃/sec]が例示される。ただし、閾値Raの値は、これに限られず、適宜に選択、変更することができる。
<Step S14> ΔT ≦ Ra?
The
判定の結果、温度低下率ΔTが閾値Ra以下であると判定された場合にはステップS15に進み、そうでない場合にはステップS13に戻る。ステップS14は、本発明における温度低下率監視過程に相当する。 As a result of the determination, if it is determined that the temperature decrease rate ΔT is equal to or less than the threshold value Ra, the process proceeds to step S15, and if not, the process returns to step S13. Step S14 corresponds to the temperature decrease rate monitoring process in the present invention.
<ステップS15> 冷却過程中断
駆動機構18は、受動冷却プレート17を冷却位置から離す。これにより、加熱プレート11と受動冷却プレート17との熱的な接続を断ち、冷却過程を中断する。
<Step S15> Interruption of Cooling Process The
<ステップS16> 準備過程
駆動機構18は、受動冷却プレート17を準備位置に位置させる。これにより、熱伝導シート15を介して受動冷却プレート17と能動冷却部13とを熱的に接続し、能動冷却部13によって受動冷却プレート17を冷却する。
<Step S16> Preparation Process The
<ステップS17> 冷却過程再開
駆動機構18は、受動冷却プレート17を準備位置から冷却位置に戻す。これにより、加熱プレート11の冷却を再開する。そして、ステップS13に戻る。
<Step S17> Resumption of Cooling Process The
<ステップS18> 冷却過程終了
駆動機構18は、受動冷却プレート17を冷却位置から離す。これにより、冷却過程を終了する。
<Step S18> End of Cooling Process The
なお、所定値が目標温度と異なる場合、冷却過程を終了した時点では、未だ、加熱プレート11の温度(プレート温度Tp)が目標温度に収束していない。このため、冷却過程を終了した後、引き続き、プレート温度Tpが目標温度に収束するまで、制御部51はプレート温度Tpを監視する。この際、ヒータ25を適宜に発熱させてプレート温度Tpを調整してもよい。
When the predetermined value is different from the target temperature, the temperature of the heating plate 11 (plate temperature Tp) has not yet converged to the target temperature when the cooling process is finished. For this reason, after finishing the cooling process, the
このように、本実施例2によれば、ステップS14(温度低下率監視過程)を備えているので、準備過程を行うタイミングを適切に判定できる。さらに、必要に応じて準備過程を行う回数を2回以上に増やすことも容易にできる。また、準備過程を実行する必要がない場合には、冷却過程を開始した後、準備過程を1度も行わずに冷却過程を終了することもできる。 As described above, according to the second embodiment, since step S14 (temperature decrease rate monitoring process) is provided, it is possible to appropriately determine the timing for performing the preparation process. Furthermore, the number of times of performing the preparation process can be easily increased to two or more as necessary. In addition, when it is not necessary to execute the preparation process, the cooling process can be ended without performing the preparation process once after starting the cooling process.
また、ステップS13(温度監視過程)を備えているので、冷却過程を終了するタイミングを好適に判定できる。 Moreover, since step S13 (temperature monitoring process) is provided, the timing which complete | finishes a cooling process can be determined suitably.
また、ステップS13の判定に用いる所定値は、目標温度よりも大きな値である。このため、加熱プレート11の温度が惰性で低下することや、加熱プレート11の温度がオーバーシュートすることを利用して、加熱プレート11の温度を目標温度に一層効率よく収束させることができる。
Moreover, the predetermined value used for determination of step S13 is a value larger than target temperature. For this reason, the temperature of the
熱処理装置1は吸着機構41を備えているので、熱伝導シート15を能動冷却部13に一層好適に密着させることができる。
Since the
熱処理装置1は熱伝導シート39を備えているので、加熱プレート11と受動冷却プレート17との間で熱を円滑に移動させることができる。このため、加熱プレート11を一層効率よく冷却できる。また、加熱プレート11の面内におけるプレート温度Tpがばらつくことを一層好適に防止できる。
Since the
また、吸着機構41は、さらに、受動冷却プレート17に熱伝導シート39を吸着させる。よって、受動冷却プレート17に熱伝導シート39を好適に密着させることができる。よって、加熱プレート11を一層効率よく、かつ、一層均一に冷却することができる。
Further, the
また、吸着機構41は、さらに、加熱プレート11に載置された基板Wを加熱プレート11に吸着させる。これにより、加熱プレート11は基板Wに熱処理を効率よく施すことができる。
Further, the
また、吸着機構41は、共通の真空吸引源46によって、熱伝導シート15、39および基板Wそれぞれを吸着するので、装置構成を簡素化することができる。
Moreover, since the adsorption |
次に、図面を参照して本発明の実施例3を説明する。なお、実施例3に係る熱処理装置の構造は実施例2と同じであるので、その説明を省略する。以下では、実施例3に係る熱処理装置2において、加熱プレート11を冷却する動作を説明する。
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, since the structure of the heat processing apparatus which concerns on Example 3 is the same as Example 2, the description is abbreviate | omitted. Below, the operation | movement which cools the
図9を参照する。図9は、加熱プレート11を冷却する手順を示すフローチャートである。なお、実施例2と同じステップSについては、同符号を付し、簡単に説明する。
Please refer to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for cooling the
<ステップS11> 準備過程
能動冷却部13によって受動冷却プレート17を冷却する。
<Step S11> Preparation Process The
<ステップS21> WT≦k?
制御部51は、温度センサ27の検出結果に基づいて、冷却前の加熱プレート11の温度(プレート温度Tp)を得る。本明細書では、冷却前のプレート温度Tpを、特に「初期温度Tp0」と呼ぶ。初期温度Tp0は、冷却過程を開始する時点におけるプレート温度Tpであってもよい。また、制御部51は、処理レシピ等を参照して、目標温度と所定量kを得る。目標温度と所定量kとは、予め設定されている。そして、初期温度Tp0と目標温度との差である温度変更幅WTが、所定量k以下であるか否かを判定する。所定量kとしては、たとえば50[℃]が例示される。
<Step S21> WT ≦ k?
Based on the detection result of the
その結果、温度変更幅WTが所定量k以下であると判定された場合は、ステップS22に進む。そうでない場合には、ステップS12に進む。 As a result, if it is determined that the temperature change width WT is equal to or less than the predetermined amount k, the process proceeds to step S22. Otherwise, the process proceeds to step S12.
ステップS21は、本発明における冷却条件判定過程に相当する。 Step S21 corresponds to a cooling condition determination process in the present invention.
<ステップS22、23>
冷却過程を開始する。制御部51は、温度センサ27の検出結果に基づいて、プレート温度Tpを監視する。そして、プレート温度Tpが所定値に達したか否かを判定する。その結果、プレート温度Tpが所定値に達したと判定された場合にはステップS18に進む。そうでない場合には本ステップS23を再び行う。これにより、プレート温度Tpが所定値に達するまで、ステップS23を繰り返し、プレート温度Tpを監視する。
<Steps S22 and S23>
Start the cooling process. The
<ステップS12〜S17>
冷却過程を開始する。冷却過程を開始した後からプレート温度Tpが所定値に達するまでの期間において、温度低下率ΔTが閾値Ra以下になる度に、冷却過程を中断し、準備過程を行う。プレート温度Tpが所定値に達すると、ステップS18に進む。
<Steps S12 to S17>
Start the cooling process. During the period from the start of the cooling process until the plate temperature Tp reaches a predetermined value, the cooling process is interrupted and the preparation process is performed each time the temperature decrease rate ΔT becomes equal to or less than the threshold value Ra. When the plate temperature Tp reaches a predetermined value, the process proceeds to step S18.
<ステップS18> 冷却過程終了
冷却過程を終了する。
<Step S18> End of Cooling Process The cooling process is ended.
このように、本実施例3によれば、ステップS21(冷却条件判定過程)を備えているので、冷却過程を開始する前に、温度変更幅WTの大きさを判定できる。 Thus, according to the third embodiment, since step S21 (cooling condition determination process) is provided, the size of the temperature change width WT can be determined before starting the cooling process.
そして、温度変更幅WTが所定量k以下であると判定された場合、冷却過程を開始した時から終了する時までの期間において準備過程の実行を禁止する。具体的には、冷却過程を開始した後、冷却過程を中断することなく、冷却過程が終了するまで冷却過程を継続する。 When it is determined that the temperature change width WT is equal to or less than the predetermined amount k, execution of the preparation process is prohibited during a period from when the cooling process starts to when it ends. Specifically, after starting the cooling process, the cooling process is continued until the cooling process is completed without interrupting the cooling process.
他方、温度変更幅WTが所定量kより大きいと判定された場合、冷却過程を開始した時から終了する時までの期間において準備過程を行うことを許容する。本実施例では、加熱プレート11の温度低下率ΔTに基づいて、冷却過程を中断し、準備過程を割り込ませる。
On the other hand, when it is determined that the temperature change width WT is larger than the predetermined amount k, the preparation process is allowed to be performed in the period from the start of the cooling process to the end of the cooling process. In this embodiment, the cooling process is interrupted and the preparation process is interrupted based on the temperature decrease rate ΔT of the
このように、温度変更幅WTの大きさが比較的に小さい場合には冷却過程の実行中に準備過程を行うことを禁止し、そうでない場合には冷却過程の実行中に準備過程を行うことを許容する。この結果、温度変更幅WTが比較的に小さい場合であっても比較的に大きい場合であっても、加熱プレート11の全体的な冷却効率を適切に高めることができる。
Thus, if the temperature change width WT is relatively small, the preparation process is prohibited during the cooling process, and if not, the preparation process is performed during the cooling process. Is acceptable. As a result, the overall cooling efficiency of the
なお、準備過程を行うことを許容した場合であっても、結果的に冷却過程を開始した時から終了する時までの期間において準備過程を1度も行わない可能性もある。 Even if it is allowed to perform the preparation process, as a result, there is a possibility that the preparation process is not performed once in the period from the start to the end of the cooling process.
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例1乃至3では、熱伝導材として熱伝導シート15を例示したが、これに限られない。熱伝導シート15、サーマルパッドおよび熱伝導グリースの少なくともいずれかによって熱伝導材を構成してもよい。
(1) In each of Examples 1 to 3 described above, the heat
(2)上述した各実施例1乃至3では、熱伝導シート15は能動冷却部13の上面Bに配置されていたが、これに限られない。例えば、熱伝導シート15を受動冷却プレート17の下面D2に配置してもよい。この変形例によっても、駆動機構18が受動冷却プレート17を準備位置に移動させたときに、熱伝導シート15は受動冷却プレート17および能動冷却部13の双方と好適に密着できる。
(2) In each of the first to third embodiments described above, the heat
(3)上述した各実施例2、3では、熱伝導シート15を能動冷却部13に吸着させていたが、これに限られない。たとえば、熱伝導シート15の取付構造は適宜に変更できる。たとえば、熱伝導シート15を能動冷却部13の上面Bに接着剤や締結部材によって固定してもよい。あるいは、熱伝導シート15を能動冷却部13に固定せずに、熱伝導シート15を能動冷却部13の上面Bに単に載せるだけであってもよい。熱伝導シート39を受動冷却プレート17に取り付ける構造についても、同様に変更することができる。
(3) In each Example 2 and 3 mentioned above, although the heat
(4)上述した各実施例2、3では、所定値は目標温度よりも大きかったが、これに限られない。すなわち、所定値は、加熱プレート11を冷却すべき目標温度と同じ値であってもよいし、所定値は、目標温度よりも低くてもよい。
(4) In each of the above-described Examples 2 and 3, the predetermined value is larger than the target temperature, but is not limited thereto. That is, the predetermined value may be the same value as the target temperature at which the
このように、冷却過程が終了する時とプレート温度が目標温度に収束する時とが、同じであってもよいし、異なっていてもよい。換言すれば、冷却過程を開始してから終了するまでの期間が、加熱プレート11を冷却するのに要する冷却時間と同じであってもよいし、異なっていてもよい。冷却過程が終了する時とは、加熱プレート11を1の目標温度に冷却するために実行される冷却過程の終期であり、実施例2、3においてはプレート温度Tpが所定値に達する時である。また、実施例2、3においては、冷却過程は、冷却過程の始期から終期にわたって連続的(継続的)に実行されてもよいし、冷却過程の始期から終期の期間において間欠的(断続的)に実行されてもよい。
Thus, the time when the cooling process ends and the time when the plate temperature converges to the target temperature may be the same or different. In other words, the period from the start to the end of the cooling process may be the same as or different from the cooling time required to cool the
(5)上述した各実施例1乃至3では、駆動機構18は、受動冷却プレート17のみを移動させていたが、これに限られない。すなわち、駆動機構18は、加熱プレート11および受動冷却プレート17の少なくとも一方を移動させて、加熱プレート11と受動冷却プレート17を熱的に接続してもよい。また、駆動機構18は、受動冷却プレート17および能動冷却部13の少なくとも一方を移動させて、受動冷却プレート17と能動冷却部13を熱的に接続してもよい。
(5) In each of the first to third embodiments described above, the
(6)上述した各実施例1乃至3では、加熱プレート11と能動冷却部13のレイアウトを例示したが、これらの配置は適宜に変更できる。たとえば、各実施例1乃至3では、加熱プレート11と能動冷却部13が上下方向にならぶように配置されていたが、これに限られない。たとえば、加熱プレート11と能動冷却部13とが横方向にならぶような配置に変更してもよい。また、各実施例1乃至3では、加熱プレート11と能動冷却部13とが平面視で重なるように配置されていたが、これに限られない。すなわち、両者が平面視で重ならないような配置に変更してもよい。この場合において、さらに、加熱プレート11と能動冷却部13とが正面視または側面視で重なるような配置に変更してもよい。上述した配置の変更に応じて、駆動機構18による受動冷却プレート17の移動方向を適宜に変更できる。
(6) In each of the first to third embodiments described above, the layout of the
(7)上述した各実施例2、3では、吸着機構41は、熱伝導シート15を能動冷却部13に吸着させる機能、熱伝導シート39を受動冷却プレート17に吸着させる機能、および、基板Wを加熱プレート11に吸着させる機能を有していたが、これに限られない。たとえば、上述した3つの機能の少なくともいずれかを省略してもよい。
(7) In each of the
(8)上述した各実施例2、3では、吸着機構41は、上記(6)に記載した3つの機能を同じ真空吸引源46によって実現していたが、これに限られない。たとえば、各機能を、異なる真空吸引源によって実現してもよい。
(8) In each of the
(9)上述した各実施例2、3では、加熱プレート11は複数の分割ヒータ25aを備え、ゾーンごとに昇温可能であったが、これに限られない。加熱プレートの面内全体を一律に昇温する加熱プレートに変更してもよい。また、分割ヒータ25aを、加熱プレート11の面内全体を一律に昇温させるヒータに変更してもよい。
(9) In each of the above-described Examples 2 and 3, the
(10)上述した各実施例1乃至3では、基板Wの外形が円形であったが、これに限られない。矩形の外形を有する基板であっても、本発明を好適に適用できる。 (10) In each of the first to third embodiments described above, the outer shape of the substrate W is circular, but is not limited thereto. The present invention can be preferably applied even to a substrate having a rectangular outer shape.
(11)上述した実施例2、3では、加熱プレート11のプレート本体は、表側プレート21と裏側プレート22とによって構成されていたが、これに限られない。たとえば、裏側プレート22を省略してもよい。
(11) In the second and third embodiments described above, the plate body of the
(12)上述した各実施例1乃至3および各変形実施例における全部または一部の構成を適宜に組み合わせるように変更してもよい。 (12) All or some of the configurations in the first to third embodiments and the modified embodiments described above may be appropriately combined.
1、2 … 熱処理装置
11 … 加熱プレート
13 … 能動冷却部
15 … 熱伝導シート
17 … 受動冷却プレート
18 … 駆動機構
41 … 吸着機構
51 … 制御部
Ra … 閾値
k … 所定量
ΔT … 温度低下率
Tp … プレート温度
WT … 温度変更幅
W … 基板
DESCRIPTION OF
Claims (12)
基板を加熱する加熱プレートと、
加熱プレートから熱を受け取るための受動冷却プレートと、
加熱プレートから離れた位置に配置され、受動冷却プレートから熱を受け取るための能動冷却部と、
加熱プレートと受動冷却プレートとを熱的に接続するために加熱プレートと受動冷却プレートとを相対的に移動させ、受動冷却プレートと能動冷却部とを熱的に接続するために受動冷却プレートと能動冷却部とを相対的に移動させる駆動機構と、
能動冷却部および受動冷却プレートの双方と密着して能動冷却部と受動冷却プレートとを熱的に接続することができる熱伝導材と、
を備える熱処理装置。 In a heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate,
A heating plate for heating the substrate;
A passive cooling plate for receiving heat from the heating plate;
An active cooling section disposed remotely from the heating plate for receiving heat from the passive cooling plate;
The heating plate and the passive cooling plate are relatively moved to thermally connect the heating plate and the passive cooling plate, and the passive cooling plate and the active cooling unit are thermally moved to thermally connect the passive cooling plate and the active cooling unit. A drive mechanism for relatively moving the cooling unit;
A heat-conducting material capable of thermally connecting the active cooling part and the passive cooling plate in close contact with both the active cooling part and the passive cooling plate;
A heat treatment apparatus comprising:
熱伝導材は、弾性変形可能である熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1,
The heat conductive material is a heat treatment apparatus that can be elastically deformed.
能動冷却部は、略平坦な金属製の伝熱面を有し、
受動冷却プレートは、略平坦な金属製の伝熱面を有し、
熱伝導材の主たる材質は、樹脂またはゴムであり、
熱伝導材は、能動冷却部の伝熱面と受動冷却プレートの伝熱面とに同時に密着可能である熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The active cooling part has a substantially flat metal heat transfer surface,
The passive cooling plate has a substantially flat metal heat transfer surface,
The main material of the heat conduction material is resin or rubber,
A heat treatment apparatus in which the heat conductive material can be in close contact with the heat transfer surface of the active cooling unit and the heat transfer surface of the passive cooling plate at the same time.
加熱プレートおよび能動冷却部はそれぞれ、所定の位置に固定されており、
駆動機構は、受動冷却プレートを移動することによって、受動冷却プレートと加熱プレートとを接近および離反させ、かつ、受動冷却プレートを移動することによって、受動冷却プレートと能動冷却部とを接近および離反させる熱処理装置。 In the heat processing apparatus in any one of Claim 1 to 3,
The heating plate and the active cooling part are each fixed in place,
The drive mechanism moves the passive cooling plate closer to and away from the passive cooling plate and moves the passive cooling plate closer to and away from the active cooling unit. Heat treatment equipment.
熱伝導材は、熱伝導シート、サーマルパッド、および、熱伝導グリースの少なくともいずれかである熱処理装置。 In the heat processing apparatus in any one of Claim 1 to 4,
The heat treatment apparatus is a heat treatment apparatus in which the heat conduction material is at least one of a heat conduction sheet, a thermal pad, and a heat conduction grease.
能動冷却部に熱伝導材を吸着させる吸着機構を備えている
熱処理装置。 In the heat processing apparatus in any one of Claim 1 to 5,
Heat treatment device equipped with an adsorption mechanism that adsorbs the heat conducting material to the active cooling section.
受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続することなく受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続させて、加熱プレートを冷却する冷却過程と、
受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続することなく受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続させて、受動冷却プレートを冷却する準備過程と、
を備え、
冷却過程を開始してから終了するまでの間に、準備過程を少なくとも1回以上行い、
準備過程を行っているときは冷却過程を中断し、準備過程が終了すると冷却過程を再開する
加熱プレート冷却方法。 In the heating plate cooling method,
A cooling process for cooling the heating plate by thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate without thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling unit;
A preparatory process for cooling the passive cooling plate by thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling section without thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate;
With
Perform at least one preparation process between the start and end of the cooling process,
A heating plate cooling method that interrupts the cooling process when the preparation process is in progress and restarts the cooling process when the preparation process is completed.
冷却過程を実行しているときに、単位時間当たりの加熱プレートの温度低下量である温度低下率が閾値以下であるか否かを判定する温度低下率監視過程と、
を備え、
温度低下率監視過程によって温度低下率が閾値以下であると判定されると、準備過程を行う
加熱プレート冷却方法。 In the heating plate cooling method of Claim 7,
A temperature decrease rate monitoring process for determining whether or not the temperature decrease rate, which is the amount of temperature decrease of the heating plate per unit time, is equal to or less than a threshold when performing the cooling process;
With
A heating plate cooling method that performs a preparation process when it is determined by the temperature decrease rate monitoring process that the temperature decrease rate is equal to or less than a threshold value.
冷却前の加熱プレートの初期温度と加熱プレートを冷却すべき目標温度との差である温度変更幅が、所定量以下であるか否かを判定する冷却条件判定過程と、
受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続することなく受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続させて、加熱プレートを冷却する冷却過程と、
受動冷却プレートを加熱プレートに熱的に接続することなく受動冷却プレートを能動冷却部に熱的に接続させて、受動冷却プレートを冷却する準備過程と、
を備え、
冷却条件判定過程によって温度変更幅が所定量以下であると判定された場合、冷却過程を開始してから終了するまでの間に準備過程を行うことを禁止し、
冷却条件判定過程によって温度変更幅が所定量より大きいと判定された場合、冷却過程を開始してから終了するまでの間に準備過程を行うことを許容し、
冷却過程を開始してから終了するまでの間に準備過程を行うときには、冷却過程を中断する
加熱プレート冷却方法。 In the heating plate cooling method,
A cooling condition determination process for determining whether or not the temperature change width, which is the difference between the initial temperature of the heating plate before cooling and the target temperature at which the heating plate should be cooled, is a predetermined amount or less;
A cooling process for cooling the heating plate by thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate without thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling unit;
A preparatory process for cooling the passive cooling plate by thermally connecting the passive cooling plate to the active cooling section without thermally connecting the passive cooling plate to the heating plate;
With
If it is determined by the cooling condition determination process that the temperature change width is equal to or less than the predetermined amount, it is prohibited to perform the preparation process between the start and end of the cooling process,
When it is determined by the cooling condition determination process that the temperature change width is larger than the predetermined amount, it is allowed to perform a preparation process between the start of the cooling process and the end thereof,
A heating plate cooling method in which the cooling process is interrupted when the preparation process is performed between the start and end of the cooling process.
冷却過程を実行しているときに、単位時間当たりの加熱プレートの温度低下量である温度低下率が閾値以下であるか否かを判定する温度低下率監視過程と、
を備え、
冷却条件判定過程によって温度変更幅が所定量以下であると判定された場合にのみ温度低下率監視過程を実行し、
温度低下率監視過程によって温度低下率が閾値以下であると判定されると、準備過程を行う
加熱プレート冷却方法。 In the heating plate cooling method of Claim 9,
A temperature decrease rate monitoring process for determining whether or not the temperature decrease rate, which is the amount of temperature decrease of the heating plate per unit time, is equal to or less than a threshold when performing the cooling process;
With
The temperature decrease rate monitoring process is executed only when the temperature change width is determined to be equal to or less than the predetermined amount by the cooling condition determination process,
A heating plate cooling method that performs a preparation process when it is determined by the temperature decrease rate monitoring process that the temperature decrease rate is equal to or less than a threshold value.
加熱プレートの温度が所定値以下であるか否かを判定する温度監視過程と、を備え、
温度監視過程によって加熱プレートの温度が所定値以下であると判定されると、冷却過程を終了する
加熱プレート冷却方法。 In the heating plate cooling method in any one of Claims 7 to 10,
A temperature monitoring process for determining whether the temperature of the heating plate is equal to or lower than a predetermined value,
The method for cooling a heating plate, wherein the cooling process is terminated when the temperature monitoring process determines that the temperature of the heating plate is equal to or lower than a predetermined value.
準備過程は、能動冷却部及び受動冷却プレートの双方に密着する熱伝導材を介して能動冷却部と受動冷却プレートとを熱的に接続させる加熱プレート冷却方法。 In the heating plate cooling method in any one of Claims 7-11,
The preparation process is a heating plate cooling method in which the active cooling unit and the passive cooling plate are thermally connected through a heat conductive material that is in close contact with both the active cooling unit and the passive cooling plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013117767A JP6088909B2 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Heat treatment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013117767A JP6088909B2 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Heat treatment equipment |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017019524A Division JP6285586B2 (en) | 2017-02-06 | 2017-02-06 | Heating plate cooling method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014236145A true JP2014236145A (en) | 2014-12-15 |
JP6088909B2 JP6088909B2 (en) | 2017-03-01 |
Family
ID=52138621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013117767A Active JP6088909B2 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Heat treatment equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6088909B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017157746A (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing device, substrate processing method, and storage medium |
KR102099103B1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-09 | 세메스 주식회사 | Method for cooling hot plate and Apparatus for treating substrate |
KR102188261B1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-12-09 | 세미기어, 인코포레이션 | Apparatus and method for cooling substrate |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004014655A (en) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heater module for semiconductor manufacturing device |
JP2006135130A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heating body for semiconductor manufacturing device and heating unit mounted therewith |
JP2011129577A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heating and cooling device, and apparatus comprising same |
JP2012079940A (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium |
JP2012238690A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Sokudo Co Ltd | Temperature change system |
JP2013251329A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment device, cooling method of heat treatment plate, program, and computer storage medium |
-
2013
- 2013-06-04 JP JP2013117767A patent/JP6088909B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004014655A (en) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heater module for semiconductor manufacturing device |
JP2006135130A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heating body for semiconductor manufacturing device and heating unit mounted therewith |
JP2011129577A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heating and cooling device, and apparatus comprising same |
JP2012079940A (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium |
JP2012238690A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Sokudo Co Ltd | Temperature change system |
JP2013251329A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment device, cooling method of heat treatment plate, program, and computer storage medium |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017157746A (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing device, substrate processing method, and storage medium |
CN107154342A (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 东京毅力科创株式会社 | Substrate board treatment and substrate processing method using same |
US10679845B2 (en) | 2016-03-03 | 2020-06-09 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus having cooling member |
CN107154342B (en) * | 2016-03-03 | 2021-11-16 | 东京毅力科创株式会社 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
KR102099103B1 (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-09 | 세메스 주식회사 | Method for cooling hot plate and Apparatus for treating substrate |
CN111048445A (en) * | 2018-10-15 | 2020-04-21 | 细美事有限公司 | Heating plate cooling method and substrate processing apparatus |
CN111048445B (en) * | 2018-10-15 | 2023-08-08 | 细美事有限公司 | Heating plate cooling method and substrate processing apparatus |
KR102188261B1 (en) * | 2019-08-02 | 2020-12-09 | 세미기어, 인코포레이션 | Apparatus and method for cooling substrate |
US11456192B2 (en) | 2019-08-02 | 2022-09-27 | Semigear, Inc. | Apparatus and method for cooling substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6088909B2 (en) | 2017-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI569023B (en) | Temperature of the test apparatus and temperature control method of the adapter | |
CN101834120B (en) | Shower head and plasma processing apparatus | |
TWI481297B (en) | Method and apparatus for controlling spatial temperature distribution | |
TWI683926B (en) | Pedestal fluid-based thermal control | |
JP4153781B2 (en) | Heat treatment apparatus and substrate processing apparatus | |
US6634686B2 (en) | End effector assembly | |
TWI674638B (en) | Workpiece processing system and apparatus thereof | |
JP2014534614A5 (en) | ||
TW200616139A (en) | Method and apparatus for controlling temperature of a substrate | |
US8975817B2 (en) | Pressure controlled heat pipe temperature control plate | |
JP6088909B2 (en) | Heat treatment equipment | |
KR20100046909A (en) | Electrostatic chucking apparatus and method for manufacturing thereof | |
TW201802869A (en) | Substrate bonding device and substrate bonding method | |
JP2010041041A (en) | Substrate holder | |
JP2007035878A (en) | Wafer retainer and its manufacturing method | |
JP2017092267A (en) | Substrate mounting mechanism and substrate processing apparatus | |
TW201801136A (en) | Substrate bonding device and substrate bonding method | |
TWI342958B (en) | Cooling control device for use in a press coupling mechanism of a testing machine | |
TW201637077A (en) | Thermal processing apparatus and thermal processing method | |
JP6285586B2 (en) | Heating plate cooling method | |
KR102534505B1 (en) | thermostat | |
JP4745191B2 (en) | Heat treatment equipment | |
CN112582329B (en) | Electrostatic chuck and semiconductor processing equipment | |
CN202058689U (en) | Heating device for plasma processor | |
KR101458864B1 (en) | Electostatic chuck |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6088909 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |