JP2745112B2 - Heat treatment equipment - Google Patents
Heat treatment equipmentInfo
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- JP2745112B2 JP2745112B2 JP7080719A JP8071995A JP2745112B2 JP 2745112 B2 JP2745112 B2 JP 2745112B2 JP 7080719 A JP7080719 A JP 7080719A JP 8071995 A JP8071995 A JP 8071995A JP 2745112 B2 JP2745112 B2 JP 2745112B2
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- hot plate
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- heating
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，被処理体，例えば半導
体ウエハのベーキング装置のごとき熱処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体集積回路の製造工程では、
フォトレジストをスピン塗布後や、フォトレジスト膜の
露光・現像後等のベーキング工程として半導体ウエハの
加熱処理が行なわれる。このベーキング装置は、従来、
特開昭５８−２１３３２号公報に開示される装置が、一
般的に使用されている。これは、熱板を内蔵したヒータ
で加熱し、この熱板上に半導体ウエハを搬送し、熱板上
で半導体ウエハを真空吸着して加熱するというものであ
る。このベーキング装置は加熱用のヒータで熱板の温度
を、極めて短時間に所定のベーキング温度まで上昇させ
ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、半導体ウエハ
のベーキング温度は、フォトレジストの種類や工程の内
容により異なり、目的に応じて半導体製造ラインでは頻
繁にベーキング温度を変更させる必要があり、また、塵
によるスループットの低下を防止する為に、熱板を頻繁
に洗浄するので、その都度、熱板の温度を下げる必要が
あった。
【０００４】しかしながら、上述の特開昭５８−２１３
３２号公報に開示されるベーキング装置では、一度高温
に設定された熱板の温度を所望の温度まで下げるために
は、自然空冷するしかなく、温度上昇させる場合に比べ
て遥かに多くの所要時間がかかるので、ベーキング温度
の変更時や熱板の洗浄に多大なメンテナンス時間を要し
ていたので、装置の稼働効率を低下させ、生産性が悪化
するという問題があった。
【０００５】本発明は，上記点に対処してなされたもの
で，装置の稼働効率及び生産性を向上することのできる
熱処理装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は，熱板に載置し
た被処理体を加熱する加熱手段と，冷却する冷却手段
と，それら加熱手段および冷却手段を制御する制御手段
を備えた熱処理装置において，上記制御手段が，上記熱
板に被処理体を載置する前に熱板の温度を，被処理体を
熱板に載置した時に被処理体に熱を奪われて熱板が温度
低下する温度よりも少ない温度だけベーキング温度より
も高くさせ，上記熱板に被処理体を載置した後に熱板の
温度をベーキング温度にさせる制御を行うことを特徴と
する。また，本発明は，熱板に載置した被処理体を加熱
する加熱手段と，冷却する冷却手段と，それら加熱手段
および冷却手段を制御する制御手段を備えた熱処理装置
において，上記制御手段が，上記熱板に被処理体を載置
する前に熱板の温度を，被処理体を熱板に載置した時に
被処理体に熱を奪われて熱板が温度低下する温度よりも
少ない温度だけベーキング温度よりも高くさせ，上記熱
板に被処理体を載置した後に熱板の温度をベーキング温
度にさせる制御を行うように構成し，かつ，上記冷却手
段を上記熱板に対して接近・離隔自在に構成したことを
特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の熱処理装置では，熱板に被処理体を載
置する前に，熱板の温度をベーキング温度よりも所定の
温度高くさせているので，熱板の温度が被処理体を載置
した時に所望のベーキング温度より大幅に低下してベー
キング時間が長くなったり，連続処理する場合に被処理
体毎のベーキング温度の変動及び低下が生ずるのを防止
でき，この結果，半導体集積回路製造の歩留りも向上す
る。
【０００８】
【実施例】以下，本発明の熱処理装置の一例としてベー
キング装置の実施例につき図面を参照して説明する。
【０００９】方形板状で表面に四沸化エチレン樹脂を含
浸させたＡｌ製熱板（１）が、半導体ウエハ（２）を図
示しない搬送機構例えばハンドアーム等と図示しない吸
着機構例えば真空吸着で上側面に密着載置可能に設置さ
れている。また、熱板（１）には載置した半導体ウエハ
（２）を加熱可能な如く熱板（１）を加熱する手段とし
てヒータ（３）が内蔵されていて、このヒータ（３）は
熱板（１）温度を図示しない検知手段例えば温度センサ
等で検知しながら加熱温度を制御可能なヒータ制御部
（４）に接続されている。
【００１０】そして、熱板（１）下方には冷却流体を満
たしたタンク（５）が設けられている。このタンク
（５）内には少なくとも１本以上例えば２本のヒートパ
イプ（６）がＳＵＳ製の板（７）上に載置され、ヒート
パイプ（６）の板（７）側が冷却流体で冷却可能な構成
となっている。また、板（７）は、シール（８）を介し
てタンク（５）に挿入され、タンク（５）下方の昇降機
構（９）例えばエアシリンダ等により上下動可能な円柱
状ＳＵＳ製棒（１０）に連結されている。そして、この
棒（１０）の昇降機構（９）による上下動により、ヒー
トパイプ（６）上側端面が熱板（１）下面と当接可能と
なり、ヒートパイプ（６）で熱板（１）を冷却すること
が可能となり、ヒートパイプ（６）は熱板（１）を冷却
する手段となる如く設けられている。
【００１１】それから、タンク（５）側面には、熱交換
されて温度上昇した冷却流体を冷却し循環する冷却流体
循環器（１１）が、冷却流体入口（１２）及び冷却流体
出口（１３）を介して接続設置されている。そして、ヒ
ータ制御部（４）と昇降機構（９）と冷却流体循環器
（１１）は制御部（１４）に接続され、この半導体ウエ
ハのベーキング装置は制御部（１４）で動作制御及び設
定制御される。
【００１２】次に、上述した半導体ウエハのベーキング
装置による方法を説明する。まず、半導体ウエハ（２）
を載置する前に、熱板（１）の温度を所望のベーキング
温度例えば１２０℃より予め定められた温度例えば２℃
高くなる様に、ヒータ制御部（４）の制御によりヒータ
（３）で熱板（１）を加熱する。ここで、予め定められ
た温度は、半導体ウエハ（２）を熱板（１）に載置した
時に、半導体ウエハ（２）に熱を奪われて熱板（１）が
温度低下する温度より少ない温度である。
【００１３】そして、図示しない搬送機構で半導体ウエ
ハ（２）を熱板（１）の上に載置する。載置された半導
体ウエハ（２）は熱板（１）の図示しない吸着機構で密
着する如く熱板（１）に載置され、熱板（１）からの熱
伝導により半導体ウエハ（２）を加熱する。この半導体
ウエハ（２）載置直後、半導体ウエハ（２）に熱を奪わ
れて熱板（１）が温度低下し、熱板（１）を所望のベー
キング温度例えば１２０℃より予め定められた温度例え
ば２℃低くなる様にする。この時既に、ヒータ制御部
（４）の制御によりヒータ（３）で熱板（１）が所望の
ベーキング温度例えば１２０℃になる様に加熱が開始さ
れる。この後、熱板（１）をベーキング温度に予め定め
られた期間設定し、この期間内に半導体ウエハ（２）を
ベーキングし、所望のベーキングが終了した後、図示し
ない吸着機構による半導体ウエハ（２）の熱板（１）へ
の密着を停止し、半導体ウエハ（２）を図示しない搬送
機構で搬出する。そして、２枚目以降のベーキングされ
ていない半導体ウエハ（２）の処理を、再び上記工程を
繰り返すことにより連続して行う。
【００１４】この連続した工程は、例えば、第２図に示
す如く、半導体ウエハ（２）載置時を矢印（２１）とす
ると、この載置前の例えば１０秒間に第３図に示す様に
ヒータ制御部（４）でヒータ（３）に所定以上の予め定
めたヒータ加熱電力を与えて、第３図に示す如く、半導
体ウエハ（２）載置直前の熱板（１）温度を１２２℃と
し、載置直後に半導体ウエハ（２）が熱板（１）の熱を
奪うことで熱板（１）温度を１１８℃とし、この後、熱
板（１）温度を所定のヒータ加熱電力で１２０℃のベー
キング温度に加熱してもよい。
【００１５】ここで、上気した工程で半導体ウエハのベ
ーキングを行うと、熱板（１）を速く確実に所望のベー
キング温度とすることができる。つまり、熱板（１）の
温度が半導体ウエハ（２）を載置した時に所望のベーキ
ング温度より大幅に低下してベーキング時間が長くなっ
たり、連続処理する場合に半導体ウエハ（２）毎のベー
キング温度の変動及び低下が生ずるのを防止でき、この
結果、半導体集積回路製造の歩留りも向上する。
【００１６】次に、ベーキング温度の変更時や熱板の洗
浄等メンテナンス時に、熱（１）を冷却する方法を説明
する。まず、所望のベーキング温度例えば１２０℃にヒ
ータ制御部（４）の制御によりヒータ（３）で加熱され
た熱板（１）裏面に、昇降機構（９）で棒（１０）と板
（７）を介してヒートパイプ（６）を上昇することによ
りヒートパイプ（６）上側端面を当接する。この時既
に、ヒータ制御部（４）の制御によりヒータ（３）の加
熱は停止している。そして、ヒートパイプ（６）内の作
動流体の働きで、熱板（１）はヒートパイプ（６）が当
接した裏面から急速に冷却される。また、熱板（１）か
らヒートパイプ（６）に奪われた熱はタンク（５）内の
冷却流体に熱交換され、このことにより温度上昇した冷
却液は、冷却流体入口（１２）及び冷却流体出口（１
３）を介して、冷却流体循環器（１１）で冷却後循環さ
れてタンク（５）内に戻る。ここで、このヒートパイプ
（６）の冷却は、熱板（１）当接側と対向側を空冷とし
てもよい。
【００１７】そして、熱板（１）を冷却する手段であ
る。ヒートパイプ（６）で、熱板（１）を短時間で所望
の温度まで冷却後、必要に応じて熱板（１）の洗浄等を
行い、この後、昇降機構（９）によりヒートパイプ
（６）を加工させると供に、再び、ヒータ制御部（４）
の制御によりヒータ（３）で熱板（１）を変更したベー
キング温度又は元のベーキング温度まで加熱する。
【００１８】つまり、熱板（１）を加熱する手段である
内蔵されたヒータ（３）と熱板（１）を冷却する手段で
あるヒートパイプ（６）からの熱を、選択的に熱板
（１）に照射する如く、昇降機構（９）でヒートパイプ
（６）を昇降して、ヒータ（３）を内蔵した熱板（１）
の裏面に当接可能としたので、ベーキング温度を変更す
る場合や、塵によるスループットの低下を防止する為に
熱板（１）を洗浄する場合に、熱板（１）を速く冷却で
き、このことにより、メンテナンス時間を短縮できるの
で、装置の稼働効率及び生産性が向上する。また、この
実施例では、熱板（１）の加熱と冷却が同時にできるの
で、処理プロセスに応じて熱板（１）温度を上下に変化
させながらベーキング処理が行え、また、熱板（１）に
配管を設けなくて済むので、熱板（１）の故障等による
交換が容易になるという効果がある。
【００１９】次に、他の実施例として第２の実施例を第
５図を参照して説明する。円形板状で表面に四沸化エチ
レン樹脂を含浸させたＡｌ製熱板（３１）が、半導体ウ
エハ（３２）を図示しない搬送機構例えばハンドアーム
等と図示しない吸着機構例えば真空吸着で上側面に密着
載置可能に載置されている。この熱板（３１）下方に
は、熱板（３１）裏面と当接し熱板（３１）を加熱する
如く、上部にヒータ（３３）を内蔵したヒータブロック
（３４）が設けられている。そして、ヒータ（３３）は
熱板（３１）温度を図示しない検知手段例えば温度セン
サ等で検知しながら加熱温度を制御可能なヒータ制御部
（３５）に接続されている。
【００２０】また、ヒータブロック（３４）の横方向に
は、冷却流体を満たしたタンク（３６）が設けられてい
る。このタンク（３６）内には少なくとも１本以上例え
ば２本のヒートパイプ（３７）が立設され、ヒートパイ
プ（３７）下部はタンク（３６）内の冷却流体で冷却可
能となっていて、ヒートパイプ（３７）上端面は熱板
（３１）下方まで移動した時に、熱板（３１）裏面と当
接し熱板（３１）を冷却する如く設けられている。
【００２１】また、ヒータブロック（３４）とタンク
（３６）を同時に横方向に移動可能なスライド機構（３
８）が設けられ、このスライド機構（３８）上に加熱す
る手段であるヒータ（３３）を内蔵したヒータブロック
（３４）と冷却する手段であるヒートパイプ（３７）を
立設したタンク（３６）を設けることにより、ヒータ
（３３）及びヒートパイプ（３７）からの熱を選択的に
熱板（３１）に照射する如く、スライド機構（３８）に
よる横方向移動でヒータブロック（３４）とヒートパイ
プ（３７）を選択的に熱板（３１）の裏面に当接可能に
構成されている。
【００２２】それから、タンク（３６）側面には、熱交
換されて温度上昇した冷却流体を冷却し循環する冷却流
体循環器（３９）が、冷却流体入口（４０）及び冷却流
体出口（４１）を介して接続設置されている。
【００２３】そして、ヒータ制御部（３４）と冷却流体
循環器（３９）とスライド機構（３８）は制御部（４
２）に接続され、この半導体ウエハのベーキング装置は
制御部（４２）で動作制御及び設定制御される。
【００２４】次に、上述した第２の実施例のベーキング
装置によるベーキング方法を説明する。まず、スライド
機構（３８）でヒータブロック（３４）を熱板（３１）
下面に当接する。この後、第１の実施例と同様に、半導
体ウエハ（３２）を載置する前に、熱板（３１）の温度
を所望ベーキング温度より予め定められた温度だけ高く
なる様に、ヒータ制御部（３５）の制御によりヒータ
（３３）でヒータブロック（３４）を介して熱板（３
１）を加熱する。そして、図示しない搬送機構と図示し
ない吸着機構で半導体ウエハ（３２）を熱板（３１）上
に密着載置し、半導体ウエハ（３２）を加熱する。この
半導体ウエハ（３２）載置直後、半導体ウエハ（３２）
に熱を奪われて熱板（３１）が温度低下し、熱板（３
１）を所望のベーキング温度より予め定められた温度だ
け低くなる様にする。それから、ヒータ制御部（３５）
の制御によりヒータ（３３）で熱板（３１）が所望のベ
ーキング温度となる様に加熱し、熱板（３１）をベーキ
ング温度に予め定められた期間設定し、この期間内に半
導体ウエハ（３２）をベーキングする。そして、図示し
ない吸着機構を停止し、半導体ウエハ（３２）を図示し
ない搬送機構で搬出し、ベーキング処理を終了する。
【００２５】次に、ベーキング温度の変更時や熱板の洗
浄等メンテナンス時に、熱板（３１）を冷却する方法を
説明する。まず、所望のベーキング温度にヒータ制御部
（３５）の制御によりヒータ（３３）で加熱された熱板
（３１）裏面に当接したヒータブロック（３４）をスラ
イド機構（３８）で平行に移動し、同時に、ヒートパイ
プ（３７）を立設したタンク（３６）をスライド機構
（３８）で平行に移動して、ヒートパイプ（３７）上端
面を熱板（３１）裏面に当接する。この時既に、ヒータ
制御部（３５）によりヒータ（３３）の加熱は停止して
いる。
【００２６】そして、ヒートパイプ（３７）内の作動流
体の働きで、熱板（３１）はヒートパイプ（３７）が当
接した裏面から急速に冷却される。また、熱板（３１）
からヒートパイプ（３７）に奪われた熱はタンク（３
６）内の冷却流体に熱交換され、このことにより温度上
昇した冷却流体は、冷却流体入口（４０）及び冷却流体
出口（４１）を介して、冷却流体循環器（３９）で冷却
後循環されてタンク（３６）内に戻る。そして、熱板
（３１）を短時間で所望の温度まで冷却後、必要に応じ
て熱板（３１）の洗浄等を行う。それから、再びスライ
ド機構（３８）によりタンク（３６）及びヒータブロッ
ク（３４）を同時に並行移動し、ヒータブロック（３
４）上面を熱板（３１）下面に当接し、ヒータ制御部
（３５）の制御によりヒータ（３３）で熱板（３１）を
変更したベーキング温度又は元のベーキング温度まで加
熱する。
【００２７】つまり、熱板（３１）を加熱する手段であ
るヒータ（３３）を内蔵したヒータブロック（３４）と
熱板を冷却する手段であるヒートパイプ（３７）からの
熱を、選択的に熱板（３１）に照射する如く、スライド
機構（３８）による横移動でヒータブロック（３４）上
面及びヒートパイプ（３７）上端面を選択的に熱板（３
１）裏面に当接可能としたので、ベーキング温度の変更
や熱板（３１）洗浄等メンテナンス時に、熱板（３１）
の冷却時間を短縮できるので、装置の稼働効率及び生産
性を向上することができる。また、この第２の実施例で
も、熱板（３１）に配管を設ける必要がないので、熱板
（３１）の故障等による交換が容易となり、メンテナン
ス時間を短くできるという効果がある。
【００２８】以上に述べたようにこの実施例によれば、
半導体ウエハを熱板に載置してベーキングするベーキン
グ装置に、熱板を加熱する手段と、熱板を冷却する手段
と、この冷却する手段及び加熱する手段からの熱を選択
的に熱板に照射する手段とを備えたので、ベーキング温
度を変更する場合や熱板を洗浄する場合に、熱板を短時
間で冷却でき、メンテナンス時間を大幅に短縮すること
ができる。
【００２９】尚、本実施例では熱板を加熱する手段とし
てヒータと加熱された流体を用い、熱板を冷却する手段
としてヒートパイプと冷却された流体を用いて説明した
が、この冷却する手段及び加熱する手段は上記実施例に
限定されるものでないことは言うまでもない。また、本
実施例では冷却する手段及び加熱する手段からの熱を選
択的に熱板に照射する手段として、昇降機構とスライド
機構を用いて説明したが、冷却する手段及び加熱する手
段からの熱を選択的に熱板に照射できれば何でもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
板の温度が被処理体を載置した時に所望のベーキング温
度より大幅に低下してベーキング時間が長くなったり、
連続処理する場合に被処理体毎のベーキング温度の変動
及び低下が生ずるのを防止できる。このことにより、ベ
ーキング処理時間が短縮され、装置の稼働効率が向上
し、半導体集積回路の生産性を向上できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus such as a baking apparatus for an object to be processed, for example, a semiconductor wafer. 2. Description of the Related Art Generally, in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit,
Heat treatment of a semiconductor wafer is performed as a baking step after spin-coating a photoresist or after exposing and developing a photoresist film. This baking device is conventionally
The apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-21332 is generally used. In this method, the semiconductor wafer is heated by a heater having a built-in hot plate, the semiconductor wafer is transferred onto the hot plate, and the semiconductor wafer is heated by vacuum suction on the hot plate. This baking apparatus can raise the temperature of the hot plate to a predetermined baking temperature in a very short time by a heater for heating. [0003] The baking temperature of a semiconductor wafer depends on the type of photoresist and the content of the process, and it is necessary to frequently change the baking temperature in a semiconductor manufacturing line according to the purpose. In addition, in order to prevent a decrease in throughput due to dust, the hot plate is frequently cleaned, so that it is necessary to lower the temperature of the hot plate each time. [0004] However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-213 discloses the above.
In the baking apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 32, in order to lower the temperature of the hot plate once set to a high temperature to a desired temperature, it is necessary to perform natural air cooling, and it takes much more time than when the temperature is increased. Therefore, a large maintenance time is required when the baking temperature is changed or when the hot plate is cleaned, so that there is a problem that the operation efficiency of the apparatus is reduced and productivity is deteriorated. [0005] The present invention has been made in view of the above points, and can improve the operating efficiency and productivity of the apparatus.
A heat treatment apparatus is provided. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a heating means for heating an object placed on a hot plate, a cooling means for cooling, and a control means for controlling the heating means and the cooling means. in the heat treatment apparatus having the above control means, before that mounts the object on the hot plate the temperature of the hot plate, the object to be processed
When placed on a hot plate, the object to be processed loses heat and the hot plate
It is characterized in that the baking temperature is set to be higher than the baking temperature by a temperature lower than the temperature to be lowered, and the temperature of the hot plate is controlled to the baking temperature after the object is placed on the hot plate. In addition, the present invention heats an object placed on a hot plate.
Heating means for cooling, cooling means for cooling, and these heating means
Heat treatment apparatus provided with control means for controlling cooling means
Wherein the control means places the object to be processed on the hot plate.
The temperature of the hot plate before placing the object on the hot plate
The temperature is lower than the temperature at which the heat plate is cooled
Raise the baking temperature by a small temperature and
After placing the object on the plate, set the temperature of the hot plate to the baking temperature.
And the above cooling means
That the step is configured to be able to approach and separate from the hot plate
Features. In the heat treatment apparatus of the present invention, the temperature of the hot plate is set to a predetermined temperature higher than the baking temperature before the object is placed on the hot plate. When the processing object is placed, it is possible to prevent the temperature from dropping significantly below the desired baking temperature and to prevent the baking time from being prolonged, and to prevent the fluctuation and reduction in the baking temperature for each processing object during continuous processing. The yield of semiconductor integrated circuit manufacturing is also improved. [0008] [Embodiment] Hereinafter, will be described with reference to the accompanying drawings embodiments of the base <br/> King apparatus as an example of a heat treatment apparatus of the present invention. An Al heating plate (1) having a rectangular plate shape and the surface of which is impregnated with tetrafluoroethylene resin is provided with a semiconductor wafer (2) by a transport mechanism (not shown) such as a hand arm and a suction mechanism (not shown) such as vacuum suction. It is installed so that it can be placed close to the upper surface. Further, the heating plate (1) has a built-in heater (3) as a means for heating the heating plate (1) so that the semiconductor wafer (2) placed thereon can be heated. (1) It is connected to a heater control section (4) capable of controlling the heating temperature while detecting the temperature by a detecting means (not shown) such as a temperature sensor. A tank (5) filled with a cooling fluid is provided below the hot plate (1). In the tank (5), at least one or more, for example, two heat pipes (6) are placed on a plate (7) made of SUS, and the plate (7) side of the heat pipe (6) is cooled by a cooling fluid. It has a possible configuration. Further, the plate (7) is inserted into the tank (5) via the seal (8), and an elevating mechanism (9) below the tank (5), for example, a cylindrical SUS rod (10) that can be moved up and down by an air cylinder or the like. ). The rod (10) is moved up and down by the elevating mechanism (9) so that the upper end surface of the heat pipe (6) can come into contact with the lower surface of the hot plate (1). The heat pipe (6) can be cooled, and the heat pipe (6) is provided as a means for cooling the hot plate (1). On the side of the tank (5), a cooling fluid circulator (11) for cooling and circulating the cooling fluid whose temperature has been increased by heat exchange has a cooling fluid inlet (12) and a cooling fluid outlet (13). Is installed through the connection. The heater controller (4), the elevating mechanism (9), and the cooling fluid circulator (11) are connected to the controller (14), and the semiconductor wafer baking device is operated and controlled by the controller (14). Is done. Next, a method using the above-described semiconductor wafer baking apparatus will be described. First, the semiconductor wafer (2)
Before mounting, the temperature of the hot plate (1) is increased from a desired baking temperature, for example, 120 ° C. to a predetermined temperature, for example, 2 ° C.
The heating plate (1) is heated by the heater (3) under the control of the heater control section (4) so as to be higher. Here, the predetermined temperature is lower than a temperature at which when the semiconductor wafer (2) is placed on the hot plate (1), heat is taken by the semiconductor wafer (2) and the temperature of the hot plate (1) drops. Temperature. Then, the semiconductor wafer (2) is placed on the hot plate (1) by a transfer mechanism (not shown). The placed semiconductor wafer (2) is placed on the hot plate (1) so as to be in close contact with the hot plate (1) by a suction mechanism (not shown) of the hot plate (1), and the semiconductor wafer (2) is transferred by heat conduction from the hot plate (1). Heat. Immediately after the mounting of the semiconductor wafer (2), the heat is taken away by the semiconductor wafer (2) and the temperature of the hot plate (1) drops, and the hot plate (1) is heated to a predetermined temperature from a desired baking temperature, for example, 120 ° C. For example, the temperature is lowered by 2 ° C. At this time, heating is already started by the heater (3) under the control of the heater control unit (4) so that the heating plate (1) has a desired baking temperature, for example, 120 ° C. Thereafter, the heating plate (1) is set at a baking temperature for a predetermined period, and the semiconductor wafer (2) is baked during this period. After the desired baking is completed, the semiconductor wafer (2) is drawn by a suction mechanism (not shown). ) Is stopped from contacting the hot plate (1), and the semiconductor wafer (2) is unloaded by a transfer mechanism (not shown). Then, the processing of the second and subsequent unbaked semiconductor wafers (2) is continuously performed by repeating the above steps again. As shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, if the arrow (21) indicates that the semiconductor wafer (2) is mounted, this continuous process is performed, for example, for 10 seconds before the mounting, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the heater control unit (4) gives a predetermined heater heating power equal to or more than a predetermined value to the heater (3), and the temperature of the hot plate (1) immediately before mounting the semiconductor wafer (2) is 122 ° C. Immediately after the mounting, the semiconductor wafer (2) deprives the heat of the hot plate (1) so that the temperature of the hot plate (1) is 118 ° C., and thereafter, the temperature of the hot plate (1) is increased by a predetermined heater heating power. It may be heated to a baking temperature of 120 ° C. Here, if the semiconductor wafer is baked in the baking step, the hot plate (1) can be quickly and surely brought to a desired baking temperature. That is, when the temperature of the hot plate (1) is significantly lower than a desired baking temperature when the semiconductor wafer (2) is placed, the baking time is prolonged. It is possible to prevent the temperature from fluctuating and lowering, and as a result, to improve the yield of semiconductor integrated circuit manufacturing. Next, a method of cooling the heat (1) at the time of maintenance such as changing the baking temperature or cleaning the hot plate will be described. First, the rod (10) and the plate (7) are placed on the back surface of the hot plate (1) heated by the heater (3) under the control of the heater controller (4) to a desired baking temperature, for example, 120 ° C., by the elevating mechanism (9). The upper end face of the heat pipe (6) is brought into contact with the heat pipe (6) by moving up the heat pipe (6). At this time, the heating of the heater (3) has already been stopped by the control of the heater control unit (4). Then, by the action of the working fluid in the heat pipe (6), the hot plate (1) is rapidly cooled from the back surface with which the heat pipe (6) is in contact. Further, the heat taken from the hot plate (1) by the heat pipe (6) is exchanged with the cooling fluid in the tank (5), whereby the coolant whose temperature has increased is cooled by the cooling fluid inlet (12) and the cooling fluid. Fluid outlet (1
After cooling through the cooling fluid circulator (11) via 3), it is circulated and returned to the tank (5). Here, the heat pipe (6) may be cooled by air cooling on the side where the heat plate (1) is in contact with the heat pipe (1). Then, it is means for cooling the hot plate (1). After the hot plate (1) is cooled down to a desired temperature in a short time by the heat pipe (6), the hot plate (1) is washed as necessary, and then the heat pipe (1) is moved by the elevating mechanism (9). While processing 6), the heater controller (4) is again processed.
The heater (3) heats the hot plate (1) to the changed baking temperature or the original baking temperature by the control of (1). That is, the heat from the built-in heater (3) as a means for heating the hot plate (1) and the heat from the heat pipe (6) as the means for cooling the hot plate (1) are selectively applied to the hot plate. The heat pipe (6) is moved up and down by an elevating mechanism (9) so as to irradiate (1), and a heating plate (1) having a built-in heater (3).
The hot plate (1) can be cooled quickly when the baking temperature is changed or when the hot plate (1) is washed to prevent a decrease in throughput due to dust. As a result, the maintenance time can be reduced, so that the operation efficiency and productivity of the apparatus are improved. Further, in this embodiment, since heating and cooling of the hot plate (1) can be performed at the same time, the baking process can be performed while changing the temperature of the hot plate (1) up and down according to the processing process. Since there is no need to provide piping, there is an effect that replacement of the hot plate (1) due to a failure or the like becomes easy. Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 5 as another embodiment. An Al heating plate (31) having a circular plate shape and impregnated with tetrafluoroethylene resin on its surface is provided on a top surface of the semiconductor wafer (32) by a transfer mechanism (not shown) such as a hand arm and a suction mechanism (not shown) such as vacuum suction. It is placed so that it can be placed in close contact. Below the hot plate (31), a heater block (34) having a built-in heater (33) is provided on the upper portion so as to contact the back surface of the hot plate (31) and heat the hot plate (31). The heater (33) is connected to a heater control unit (35) capable of controlling the heating temperature while detecting the temperature of the hot plate (31) by a detecting means (not shown) such as a temperature sensor. A tank (36) filled with a cooling fluid is provided in a lateral direction of the heater block (34). At least one or more, for example, two heat pipes (37) are erected in the tank (36), and the lower part of the heat pipe (37) can be cooled by the cooling fluid in the tank (36). The upper end surface of the pipe (37) is provided so as to abut on the back surface of the hot plate (31) and cool the hot plate (31) when the pipe (37) moves below the hot plate (31). A slide mechanism (3) capable of simultaneously moving the heater block (34) and the tank (36) in the horizontal direction.
8), a tank (36) in which a heater block (34) having a built-in heater (33) as a means for heating the slide mechanism (38) and a heat pipe (37) as a means for cooling are provided. So that the heat from the heater (33) and the heat pipe (37) is selectively radiated to the hot plate (31), so that the heater block (34) and the heat pipe are moved laterally by the slide mechanism (38). (37) can be selectively brought into contact with the back surface of the hot plate (31). Further, a cooling fluid circulator (39) for cooling and circulating the cooling fluid whose temperature has been increased by heat exchange is provided on a side surface of the tank (36) with a cooling fluid inlet (40) and a cooling fluid outlet (41). Is installed through the connection. The heater control section (34), the cooling fluid circulator (39) and the slide mechanism (38) are controlled by the control section (4).
The operation is set and controlled by the control unit (42). Next, a baking method using the baking apparatus of the second embodiment will be described. First, the heater block (34) is moved to the hot plate (31) by the slide mechanism (38).
Contact the lower surface. Thereafter, similarly to the first embodiment, before the semiconductor wafer (32) is placed, the heater control unit is configured to raise the temperature of the hot plate (31) by a predetermined temperature from the desired baking temperature. Under the control of (35), the heating plate (3) is heated by the heater (33) via the heater block (34).
Heat 1). Then, the semiconductor wafer (32) is placed on the hot plate (31) by a transport mechanism (not shown) and a suction mechanism (not shown), and the semiconductor wafer (32) is heated. Immediately after placing the semiconductor wafer (32), the semiconductor wafer (32)
The heat is lost to the hot plate (31), the temperature of the hot plate (31) drops,
1) is made lower than a desired baking temperature by a predetermined temperature. Then, the heater control unit (35)
Is controlled by the heater (33) to heat the hot plate (31) to a desired baking temperature, and the hot plate (31) is set to the baking temperature for a predetermined period, and within this period, the semiconductor wafer (32) is set. Bake). Then, the suction mechanism (not shown) is stopped, the semiconductor wafer (32) is carried out by the transfer mechanism (not shown), and the baking process ends. Next, a method of cooling the hot plate (31) during maintenance such as changing the baking temperature or cleaning the hot plate will be described. First, the heater block (34) in contact with the back surface of the hot plate (31) heated by the heater (33) under the control of the heater control unit (35) is moved in parallel to the desired baking temperature by the slide mechanism (38). At the same time, the tank (36) in which the heat pipe (37) is erected is moved in parallel by the slide mechanism (38) so that the upper end surface of the heat pipe (37) comes into contact with the back surface of the hot plate (31). At this time, the heating of the heater (33) has already been stopped by the heater control unit (35). Then, by the action of the working fluid in the heat pipe (37), the hot plate (31) is rapidly cooled from the back surface with which the heat pipe (37) is in contact. In addition, hot plate (31)
From the heat pipe (37) to the tank (3
The cooling fluid which has been subjected to heat exchange with the cooling fluid in 6), and thus the temperature has increased, is circulated after cooling in the cooling fluid circulator (39) through the cooling fluid inlet (40) and the cooling fluid outlet (41). Return to the tank (36). Then, after the hot plate (31) is cooled down to a desired temperature in a short time, the hot plate (31) is washed if necessary. Then, the tank (36) and the heater block (34) are simultaneously moved in parallel by the slide mechanism (38) again, and the heater block (3) is moved.
4) The upper surface is brought into contact with the lower surface of the hot plate (31), and the heater (33) heats the hot plate (31) to the changed baking temperature or the original baking temperature under the control of the heater control unit (35). That is, heat from the heater block (34) having a built-in heater (33) for heating the hot plate (31) and heat from the heat pipe (37) for cooling the hot plate are selectively supplied. In order to irradiate the heating plate (31), the upper surface of the heater block (34) and the upper end surface of the heat pipe (37) are selectively moved by the horizontal movement by the slide mechanism (38).
1) Since the back surface can be contacted, the hot plate (31) can be used for maintenance such as changing the baking temperature and cleaning the hot plate (31).
Since the cooling time of the apparatus can be shortened, the operation efficiency and productivity of the apparatus can be improved. Also, in the second embodiment, since it is not necessary to provide a pipe on the hot plate (31), the hot plate (31) can be easily replaced due to a failure or the like, and the maintenance time can be shortened. As described above, according to this embodiment,
A baking apparatus for placing and baking a semiconductor wafer on a hot plate, a means for heating the hot plate, a means for cooling the hot plate, and selectively applying heat from the cooling means and the heating means to the hot plate. Since the irradiation means is provided, when the baking temperature is changed or the hot plate is washed, the hot plate can be cooled in a short time, and the maintenance time can be greatly reduced. In this embodiment, a heater and a heated fluid are used as means for heating the hot plate, and a heat pipe and the cooled fluid are used as means for cooling the hot plate. Needless to say, the heating means is not limited to the above embodiment. Further, in this embodiment, the lifting mechanism and the slide mechanism have been described as the means for selectively irradiating the heat from the cooling means and the heating means to the hot plate. Anything can be used as long as it can selectively irradiate the hot plate. As described above, according to the present invention, the temperature of the hot plate is significantly lower than the desired baking temperature when the object to be processed is placed, and the baking time becomes longer.
In the case of continuous processing, it is possible to prevent the fluctuation and reduction of the baking temperature for each object to be processed. As a result, the baking processing time is shortened, the operation efficiency of the device is improved, and the productivity of the semiconductor integrated circuit can be improved.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例にかかるベーキング装置の説明図
である。
【図２】図１のヒータに与えるヒータ加熱電力と処理時
間を説明するグラフ図である。
【図３】図１の熱板温度と処理時間を説明するグラフ図
である。
【図４】図１のベーキング装置の処理を簡単に示すフロ
ー図である。
【図５】本発明の他の実施例にかかるベーキング装置の
説明図である。
【符号の説明】
１、３１ 熱板
２、３２ 半導体ウエハ
３、３３ ヒータ
６、３７ ヒートパイプBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a baking apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph illustrating heater heating power and processing time given to the heater of FIG. 1; FIG. 3 is a graph illustrating a hot plate temperature and a processing time in FIG. 1; FIG. 4 is a flowchart simply showing processing of the baking apparatus of FIG. 1; FIG. 5 is an explanatory view of a baking apparatus according to another embodiment of the present invention. [Description of Signs] 1, 31 Hot plate 2, 32 Semiconductor wafer 3, 33 Heater 6, 37 Heat pipe
Claims (1)
却する冷却手段と，それら加熱手段および冷却手段を制
御する制御手段を備えた熱処理装置において， 上記制御手段が，上記熱板に被処理体を載置する前に熱
板の温度を，被処理体を熱板に載置した時に被処理体に
熱を奪われて熱板が温度低下する温度よりも少ない温度
だけベーキング温度よりも高くさせ，上記熱板に被処理
体を載置した後に熱板の温度をベーキング温度にさせる
制御を行うことを特徴とする，熱処理装置。 ２．上記熱板の温度をベーキング温度よりも高くさせる
制御は，上記加熱手段による加熱量を増すことにより行
われる，特許請求の範囲第１項に記載の熱処理装置。 ３．熱板に載置した被処理体を加熱する加熱手段と，冷
却する冷却手段と，それら加熱手段および冷却手段を制
御する制御手段を備えた熱処理装置において， 上記制御手段が，上記熱板に被処理体を載置する前に熱
板の温度を，被処理体を熱板に載置した時に被処理体に
熱を奪われて熱板が温度低下する温度よりも少ない温度
だけベーキング温度よりも高くさせ，上記熱板に被処理
体を載置した後に熱板の温度をベーキング温度にさせる
制御を行うように構成し， かつ，上記冷却手段を上記熱板に対して相対的に接近・
離隔自在に構成したことを特徴とする，熱処理装置。 ４．上記熱板の温度をベーキング温度よりも高くさせる
制御は，上記加熱手段による加熱量を増すことにより行
われる，特許請求の範囲第３項に記載の熱処理装置。 (57) [Claims] In a heat treatment apparatus including a heating means for heating an object to be processed placed on a hot plate, a cooling means for cooling, and a control means for controlling the heating means and the cooling means, the control means may be provided on the hot plate. Before placing the workpiece on the hot plate, set the temperature of the hot plate to a value lower than the baking temperature by a temperature less than the temperature at which the hot plate drops when the workpiece is placed on the hot plate. A heat treatment apparatus, wherein the temperature of the hot plate is controlled to a baking temperature after the object is placed on the hot plate. 2. Raise the temperature of the hot plate above the baking temperature
Control is performed by increasing the amount of heating by the above heating means.
The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein 3. Heating means for heating the object placed on the hot plate;
The cooling means to be cooled and the heating and cooling means.
In a heat treatment apparatus having a control means for controlling the heat treatment apparatus, the control means controls the heat before placing the object on the hot plate.
When the temperature of the plate is set on the hot plate,
Temperature lower than the temperature at which the heat is taken away by the hot plate
Only above the baking temperature,
Raise the temperature of the hot plate to the baking temperature after placing the body
Control, and the cooling means is moved relatively close to the hot plate.
A heat treatment apparatus characterized in that the heat treatment apparatus can be separated. 4. Raise the temperature of the hot plate above the baking temperature
Control is performed by increasing the amount of heating by the above heating means.
The heat treatment apparatus according to claim 3, wherein
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