JP2764038B2

JP2764038B2 - Ｈｍｄｓ処理装置

Info

Publication number: JP2764038B2
Application number: JP5941389A
Authority: JP
Inventors: 修平河; 義雄木村; 正己飽本; 徳行穴井; 満牛島
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1998-06-11
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JPH02238616A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、HMDS処理装置に関する。

（従来の技術）一般に、基板の真空加熱処理装置は、例えば半導体製
造工程におけるレジスト塗布後の乾燥処理あるいはレジ
スト塗布前のHMDS（ヘキサメチルジシラザン）処理、現
像処理後の乾燥処理等のレジスト塗布現像装置に用いら
れる。

第３図はこのような従来の基板の真空加熱処理装置の
一例を示すもので、基板例えば半導体ウエハ１を加熱処
理するための真空加熱処理装置には、図示しない加熱手
段例えば抵抗加熱ヒータを内蔵し、上面に載置された半
導体ウエハ１を加熱可能に構成された円板状の熱板２が
設けられており、この熱板２は図示しない駆動機構によ
り上下動可能に構成されている。

また、上記熱板２の周縁部には、上面にＯリング３を
配設されたフランジ４が設けられている。一方、熱板２
の上部には、この熱板２とほぼ同径の蓋体５が設けられ
ており、熱板２の上昇位置でこの蓋体５の周縁部下面5a
にフランジ４のＯリング３が押圧保持され、熱板２と蓋
体５との間に気密な空間、すなわち処理室が形成される
如く構成されている。

さらに、熱板２の中心には、円孔2aが形成されてお
り、この円孔2aの周囲には円形の凹陥部2bが形成されて
いる。そして、このこの凹陥部2bには、円孔2aを貫通す
る如く設けられた支持軸６によって支持され、上面に半
導体ウエハ１を吸着保持可能に構成された直径例えば数
十ミリ程度の円板状のチャック７が設けられている。

すなわち、このチャック７は、半導体ウエハ１のロー
ド・アンロードを可能にするため熱板２を下降させた時
に、熱板２を上部に突出し、半導体ウエハ１を仮支持
し、半導体ウエハ１と熱板２との間に例えば搬送アーム
等が挿入可能な如く空間を形成するもので、熱板２の上
昇位置では、チャック７上面が熱板２上面と同一面内に
位置するよう構成されている。

なお、チャック７の下部にはＯリング８が設けられて
おり、熱板２の上昇位置では、このＯリング８によって
熱板２とチャック７との間の気密的なシールが行われる
よう構成されている。

上記構成の従来の基板の真空加熱処理装置では、上述
のように熱板２を下降させた状態で、半導体ウエハ１を
チャック７上にのみにロードし、この後熱板２を上昇さ
せて半導体ウエハ１を熱板２上面に接触させるととも
に、熱板２と蓋体５との間に気密な処理室を形成する。
そして、図示しない真空排気装置によって処理室内を所
望の真空度に減圧するとともに熱板２によって半導体ウ
エハ１を加熱し、例えば半導体ウエハ１に塗布されたフ
ォトレジストの乾燥を行う。また、レジスト塗布前のHM
DS処理を行う場合は、加熱、真空排気とともに、処理室
内にHMDS蒸気を供給して処理を行う。

（発明が解決しようとする課題）一般に、レジスト塗布工程においては、レジスト塗布
を均一に行うためには被処理基板の面内温度分布を例え
ば±0.5℃程度に保つ必要がある。したがって、レジス
ト塗布の前処理として加熱処理例えばHMDS処理を行う場
合、被処理基板の面内温度分布を上記値に保つことが要
求される。しかしながら、上記説明の従来の基板の真空
加熱処理装置では、ロード・アンロード時に被処理基板
を仮支持するためのチャックが設けられているため、例
えばこのチャックに接する部分の被処理基板の温度が低
くなる等被処理基板の面内温度分布が不均一になるとい
う問題がある。

また、HMDS処理を行う場合、処理室内の真空度をある
程度上昇させることが好ましい。しかしながら、従来の
基板の真空加熱処理装置では、チャックの下面と熱板と
の間にＯリングを設け、処理室内部を気密に保つように
構成されているので、外気圧により、上記チャックが熱
板から離れる方向に力を受け、この部分での気密性が悪
くなり、真空度が低下するという問題がある。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、従来に較べて被処理基板の面内温度分布の均一化お
よび処理室内の真空度の向上を図ることのできるHMDS処
理装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、熱板上面に被処理基板を載置し、
気密な処理空間を形成したのち、HMDS蒸気雰囲気下で被
処理基板を加熱処理するHMDS処理装置において、前記熱板の下部から該熱板に設けられた透孔を貫通す
る如く設けられ、前記熱板との相対的に移動により前記
被処理基板を前記熱板の上方に仮支持する複数のピン
と、これらのピンの周囲を囲繞する如く設けられた上記
処理空間を気密に保持する気密封止部材とを設けたこと
を特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のHMDS処
理装置において、前記熱板下部の前記気密封止部材が設けられた空間内
の真空度が先行して上昇し、この後、前記熱板上部の前
記被処理基板が配置された空間内の真空度が上昇するよ
う構成されたことを特徴とする。

（作用）本発明のHMDS処理装置では、熱板の下部から該熱板に
設けられた透孔を貫通する如く設けられ、熱板との相対
的移動により被処理基板を熱板の上方に仮支持する複数
のピンと、これらのピンの周囲を囲繞する如く設けられ
内部を気密に保持するベローズとが設けられている。

したがって、従来のようにチャック部の温度が低下す
るようなことがなく、半導体ウエハの面内温度分布を均
一化することができる。また、ベローズによって可動部
分の気密性を保持するので、真空漏れが生じにくく、処
理室内の真空度の向上を図ることができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

基板の真空加熱処理装置21には、図示しない加熱手段
例えば抵抗加熱ヒータを内蔵する円板状の熱板22が設け
られており、この熱板22は図示しない駆動機構により上
下動可能に構成されている。

また、上記熱板22の周縁部には、上面にＯリング23を
配設されたフランジ24が設けられている。一方、熱板22
の上部には、この熱板22とほぼ同径の円板状の蓋体25が
設けられており、熱板22の上昇位置でこの蓋体25の周縁
部下面25aにフランジ24のＯリング23が押圧保持され、
これらの間が気密に保持されて、熱板22と蓋体25との間
に気密な処理室を形成する如く構成されている。

さらに、第２図にも示すように、熱板22には、直径例
えば5mm程度の複数例えば３つの透孔26が設けられてお
り、これらの透孔26に対応して熱板22の下部には材質例
えばセラミックスからなる３本のピン27がウエハの裏面
を３点支持する如く、ピン支持体28に上下動自在に固定
支持されて設けられている。また、これらのピン27の周
囲を囲繞し、内部を気密に隔離する如く、上端部を熱板
22に固定された伸縮自在のベローズ29が設けられてい
る。

すなわち、熱板22を下降させると、ベローズ29が収縮
するとともに、熱板22の上部に３本のピン27が突出し、
これらのピン27上に被処理基板例えば半導体ウエハ30を
支持可能とされている。また、熱板22を上昇させると、
ベローズ29が伸張するとともに、ピン27が熱板22内に収
縮された状態となり、ピン27上に支持された半導体ウエ
ハ30が熱板22上に受け渡され、熱板22上に載置させるよ
う構成されている。

なお、ピン支持体28が固定され、ベローズ29の下端部
を閉塞する如く設けられた基板31は、ハウジング32内の
ほぼ中央部に突出する如く設けられたスライドガイド33
と摺動する如くハウジング32の底部と、このハウジング
32内に設けられたベローズストッパ34との間を上下動自
在に構成されている。すなわち、熱板22上昇時には、ま
ず、基板31がベローズストッパ34に当接されるまで熱板
22とともに上昇し、この後ベローズ29が伸張を開始する
よう構成されている。これは、ベローズ29の収縮長を減
少させてベローズ29の消耗を抑制するとともに、ベロー
ズ29の全長を短くすることを可能とし、装置全体の高さ
を低く押えることを可能とするもので、例えば同様に構
成された基板の真空加熱処理装置を上下方向に複数積み
重ねて使用する場合等に特に有効となる。

さらに、熱板22およびフランジ24には、図示しない真
空排気装置に接続された真空排気路35が形成されてお
り、フランジ24の上面に形成された多数のノズル36およ
びベローズ29内に開口するノズル37によって、熱板22と
蓋体25との間（処理室）およびベローズ29内を真空排気
可能に構成されている。なお、この実施例では、常圧状
態から真空排気を開始した際に、まずベローズ29内の真
空度が先行して上昇し、この後熱板22と蓋体25との間の
真空度が上昇するよう真空排気路35、ノズル36、37等の
径が設定されている。これはベローズ29等の可動部分で
発生した塵埃が熱板22と蓋体25との間に侵入して半導体
ウエハ30に付着しにくくするための構成である。また、
フランジ24の上面に形成されたノズル36は、熱板22の周
囲を囲む如く多数例えば36個（第２図にはその一部のみ
を示す）設けられており、熱板22と蓋体25との間すなわ
ち処理室内を均一に減圧し、また例えばHMDS蒸気を供給
する場合この蒸気の流れを均一に形成することができ、
均一な処理を可能とする如く構成されている。

上記構成のこの実施例の基板の真空加熱処理装置21
は、例えばフォトレジストを塗布するためのコーティン
グ装置、フォトレジストに所望の回路パターンからなる
マスクを介して露光する露光装置、露光済みのフォトレ
ジストを現像するための現像装置等に被処理基板を順次
搬送して処理を行うレジスト処理システム等に配置さ
れ、次のようにして例えば半導体ウエハ30に塗布された
フォトレジストの乾燥処理、あるいはレジスト塗布前の
HMDS処理等を行う。

すなわち、まず熱板22を下降させた状態で、例えばベ
ルトあるいは搬送アーム等による搬送機構により、半導
体ウエハ30をピン27上にロードする。この後、熱板22を
上昇させて半導体ウエハ30を熱板22上に移載するととも
に、熱板22と蓋体25との間に気密な処理室を形成する。
そして、図示しない真空排気装置によって処理室内およ
びベローズ29内を所望の真空度に減圧するとともに熱板
22によって半導体ウエハ30を加熱し、半導体ウエハ30に
塗布されたフォトレジストの乾燥を行う。また、レジス
ト塗布前のHMDS処理を行う場合は、加熱、真空排気とと
もに、処理室内にHMDS蒸気を供給して処理を行う。

この時、処理中においては、半導体ウエハ30は、ピン
27が配置された透孔26の部分を除いてほぼ全面が加熱板
22と接触した状態となる。また、処理を終了してアンロ
ードする時においても、半導体ウエハ30は、接触面積の
少ないピン27上に仮支持される。したがって、従来のよ
うにチャック部の温度が低下するようなことがなく、半
導体ウエハ30の面内温度分布を均一化することができ
る。

また、ベローズ29によって可動部分の気密性を保持す
るので、真空漏れが生じにくく、処理室内の真空度の向
上を図ることができる。

［発明の効果］上述のように、本発明のHMDS処理装置によれば、従来
に較べて被処理基板の面内温度分布の均一化および処理
室内の真空度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基板の真空加熱処理装置の
構成を示す縦断面図、第２図は第１図に示す基板の真空
加熱処理装置の上面図、第３図は従来の基板の真空加熱
処理装置の構成を示す縦断面図である。 21……基板の真空加熱処理装置、22……熱板、23……Ｏ
リング、24……フランジ、25……蓋体、26……透孔、27
……ピン、28……ピン支持体、29……ベローズ、30……
半導体ウエハ、31……基板、32……ハウジング、33……
スライドガイド、34……ベローズストッパ、35……真空
排気路、36、37……ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者穴井徳行熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地テル九州株式会社内 (72)発明者牛島満東京都新宿区西新宿１丁目26番２号東京エレクトロン株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱板上面に被処理基板を載置し、気密な処
理空間を形成したのち、HMDS蒸気雰囲気下で被処理基板
を加熱処理するHMDS処理装置において、前記熱板の下部から該熱板に設けられた透孔を貫通する
如く設けられ、前記熱板との相対的に移動により前記被
処理基板を前記熱板の上方に仮支持する複数のピンと、
これらのピンの周囲を囲繞する如く設けられ上記処理空
間を気密に保持する気密封止部材とを設けたことを特徴
とするHMDS処理装置。
【請求項２】請求項１記載のHMDS処理装置において、前記熱板下部の前記気密封止部材が設けられた空間内の
真空度が先行して上昇し、この後、前記熱板上部の前記
被処理基板が配置された空間内の真空度が上昇するよう
構成されたことを特徴とするHMDS処理装置。