JP3246891B2 - 熱処理装置 - Google Patents
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/02—Ohmic resistance heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば写真製版技
術を用いて半導体素子を製造する半導体製造システム内
に組み込まれる加熱装置や予備加熱装置などの熱処理装
置に関する。
術を用いて半導体素子を製造する半導体製造システム内
に組み込まれる加熱装置や予備加熱装置などの熱処理装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、写真製版技術を用いた半導体
製造システムでは、一つのシステム内にレジスト塗布ユ
ニットや、乾燥ユニット、加熱ユニットなどの各種処理
ユニットを組み込み、これら各種処理ユニット間を順次
移動させながら一連の処理を施すようになっている。
製造システムでは、一つのシステム内にレジスト塗布ユ
ニットや、乾燥ユニット、加熱ユニットなどの各種処理
ユニットを組み込み、これら各種処理ユニット間を順次
移動させながら一連の処理を施すようになっている。
【０００３】図９は典型的な熱処理ユニット２００の垂
直断面図である。
直断面図である。
【０００４】この熱処理ユニット２００では、半導体ウ
エハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗは熱処理盤２０
１の上面上に載置され、このウエハＷは熱処理盤２０１
から放出される熱により熱処理される。この熱処理盤２
０１には図示しない加熱機構が組み込まれており、この
加熱機構から供給される熱量により熱処理盤２０１が加
熱される。熱処理盤２０１の上面上には図示しない小突
起が複数個設けられており、ウエハＷはこれら小突起の
頂部に載置され、ウエハＷの下面と熱処理盤２０１の上
面とが接触してウエハＷの下面に傷や埃が付着するのを
防止するようになっている。そのため、ウエハＷの下面
と熱処理盤２０１の上面との間には微小な隙間が形成さ
れ、熱処理盤２０１上面からこの隙間の気体、例えば窒
素ガスを介してウエハＷ下面に熱が供給される。この熱
処理盤２０１及びウエハＷで加熱された気体は周囲のよ
り低温の空気より比重が軽いため、熱処理ユニット２０
０内を上昇し、熱処理盤２０１の上方に対向配置された
カバー体２０２に集められ、このカバー体２０２の頂部
２０３に接続された配管２０４を介して排気されるよう
になっている。
エハ（以下、単に「ウエハ」という）Ｗは熱処理盤２０
１の上面上に載置され、このウエハＷは熱処理盤２０１
から放出される熱により熱処理される。この熱処理盤２
０１には図示しない加熱機構が組み込まれており、この
加熱機構から供給される熱量により熱処理盤２０１が加
熱される。熱処理盤２０１の上面上には図示しない小突
起が複数個設けられており、ウエハＷはこれら小突起の
頂部に載置され、ウエハＷの下面と熱処理盤２０１の上
面とが接触してウエハＷの下面に傷や埃が付着するのを
防止するようになっている。そのため、ウエハＷの下面
と熱処理盤２０１の上面との間には微小な隙間が形成さ
れ、熱処理盤２０１上面からこの隙間の気体、例えば窒
素ガスを介してウエハＷ下面に熱が供給される。この熱
処理盤２０１及びウエハＷで加熱された気体は周囲のよ
り低温の空気より比重が軽いため、熱処理ユニット２０
０内を上昇し、熱処理盤２０１の上方に対向配置された
カバー体２０２に集められ、このカバー体２０２の頂部
２０３に接続された配管２０４を介して排気されるよう
になっている。
【０００５】ところで、ウエハＷは熱の影響を受けやす
く、熱処理温度が許容範囲を越えると、製品半導体の品
質が低下して歩留まりが下がり、製造コストがアップす
る。そのため、上記のような熱処理ユニット２００で
は、熱処理盤２０１内に熱電対などの温度センサを挿入
し、その検出温度に基づいて温度管理をしている。
く、熱処理温度が許容範囲を越えると、製品半導体の品
質が低下して歩留まりが下がり、製造コストがアップす
る。そのため、上記のような熱処理ユニット２００で
は、熱処理盤２０１内に熱電対などの温度センサを挿入
し、その検出温度に基づいて温度管理をしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱処理
盤の温度分布は必ずしも一様ではなく正確に把握するこ
とは困難である。
盤の温度分布は必ずしも一様ではなく正確に把握するこ
とは困難である。
【０００７】また、特に熱電対を用いる従来型のセンサ
では、精度が低いために検出温度の信頼性が低い、３０
０°Ｃ以上の高温域では使用できない、などの問題があ
る。一方、精度の点では白金則温抵抗体と呼ばれる白金
を用いたセンサ（以下、このセンサを「白金センサ」と
いう。）を用いることにより十分な測定精度を確保する
ことができる。しかし、この白金センサには、高価であ
る、センサ自体が上記熱電対に比べて大型になる、複数
用いる場合にセンサ間での特性上のバラツキが大きい、
等の欠点があり、それゆえに複数個のセンサを組み合わ
せて用いる場合の適合性に欠くという問題がある。
では、精度が低いために検出温度の信頼性が低い、３０
０°Ｃ以上の高温域では使用できない、などの問題があ
る。一方、精度の点では白金則温抵抗体と呼ばれる白金
を用いたセンサ（以下、このセンサを「白金センサ」と
いう。）を用いることにより十分な測定精度を確保する
ことができる。しかし、この白金センサには、高価であ
る、センサ自体が上記熱電対に比べて大型になる、複数
用いる場合にセンサ間での特性上のバラツキが大きい、
等の欠点があり、それゆえに複数個のセンサを組み合わ
せて用いる場合の適合性に欠くという問題がある。
【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものである。
になされたものである。
【０００９】本発明はコストを大幅に上げることなく、
精度の高い温度管理が可能であり、ひいてはウエハＷの
全体にわたって均一な熱処理を施すことのできる熱処理
装置を提供することを目的とする。
精度の高い温度管理が可能であり、ひいてはウエハＷの
全体にわたって均一な熱処理を施すことのできる熱処理
装置を提供することを目的とする。
【００１０】また本発明は、ウエハＷを熱処理する際の
温度制御を高精度に行うことのできる熱処理装置を提供
することを目的とする。
温度制御を高精度に行うことのできる熱処理装置を提供
することを目的とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【課題を解決するための手段】 請求項１記載の本発明の
熱処理装置は、被処理基板が載置される熱処理盤と、前
記熱処理盤を加熱する少なくとも１つのヒータと、前記
熱処理盤各部の相対的な温度分布を検出する複数の熱電
対型センサと、前記熱処理盤の基準温度を検出する白金
センサと、前記検出した基準温度に基づいて、前記熱電
対型センサで検出した相対的な温度分布を補正する手段
と、前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制
御する手段と、を具備する。
熱処理装置は、被処理基板が載置される熱処理盤と、前
記熱処理盤を加熱する少なくとも１つのヒータと、前記
熱処理盤各部の相対的な温度分布を検出する複数の熱電
対型センサと、前記熱処理盤の基準温度を検出する白金
センサと、前記検出した基準温度に基づいて、前記熱電
対型センサで検出した相対的な温度分布を補正する手段
と、前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制
御する手段と、を具備する。
【００１４】請求項２記載の本発明の熱処理装置は、請
求項１に記載の熱処理装置であって、前記熱電対型セン
サは前記熱処理盤の半径方向一列に複数個配設されてお
り、前記白金センサは前記熱電対型センサの一つと同心
円上に配設されていることを特徴とする。
求項１に記載の熱処理装置であって、前記熱電対型セン
サは前記熱処理盤の半径方向一列に複数個配設されてお
り、前記白金センサは前記熱電対型センサの一つと同心
円上に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
【００１６】請求項３記載の本発明の熱処理装置は、被
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤を２以
上に区分した各領域ごとに加熱する２以上のヒータと、
前記熱処理盤の各領域間の相対的な温度分布を検出する
複数の熱電対型センサと、前記熱処理盤の基準温度を検
出する白金センサと、前記検出した基準温度に基づい
て、前記検出した相対的な温度分布を補正する手段と、
前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制御す
る手段と、を具備する。
処理基板が載置される熱処理盤と、前記熱処理盤を２以
上に区分した各領域ごとに加熱する２以上のヒータと、
前記熱処理盤の各領域間の相対的な温度分布を検出する
複数の熱電対型センサと、前記熱処理盤の基準温度を検
出する白金センサと、前記検出した基準温度に基づい
て、前記検出した相対的な温度分布を補正する手段と、
前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制御す
る手段と、を具備する。
【００１７】請求項４記載の本発明の熱処理装置は、２
以上の同心円型領域に区分された熱処理盤と、前記熱処
理盤の各領域ごとに配設された複数の同心円型ヒータ
と、前記熱処理盤の各領域間の相対的な温度分布を検出
する複数の熱電対型センサと、前記熱処理盤の基準温度
を検出する白金センサと、前記検出した基準温度に基づ
いて、前記検出した相対的な温度分布を補正する手段
と、前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制
御する手段と、を具備する。
以上の同心円型領域に区分された熱処理盤と、前記熱処
理盤の各領域ごとに配設された複数の同心円型ヒータ
と、前記熱処理盤の各領域間の相対的な温度分布を検出
する複数の熱電対型センサと、前記熱処理盤の基準温度
を検出する白金センサと、前記検出した基準温度に基づ
いて、前記検出した相対的な温度分布を補正する手段
と、前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制
御する手段と、を具備する。
【００１８】
【００１９】請求項５記載の本発明の熱処理装置は、内
部を循環する熱媒蒸気により所定温度に維持され、被処
理基板を加熱する熱定盤と、前記熱媒を加熱する加熱装
置と、前記熱定盤の温度を検出する複数の熱電対型セン
サと、前記熱定盤の基準温度を検出する白金センサと、
前記検出した基準温度に基づいて、前記熱電対型センサ
で検出した温度を補正する手段と、前記補正した温度に
基づいて、前記加熱装置を制御する手段と、を具備す
る。
部を循環する熱媒蒸気により所定温度に維持され、被処
理基板を加熱する熱定盤と、前記熱媒を加熱する加熱装
置と、前記熱定盤の温度を検出する複数の熱電対型セン
サと、前記熱定盤の基準温度を検出する白金センサと、
前記検出した基準温度に基づいて、前記熱電対型センサ
で検出した温度を補正する手段と、前記補正した温度に
基づいて、前記加熱装置を制御する手段と、を具備す
る。
【００２０】請求項６記載の本発明の熱処理装置は、内
部を循環する熱媒蒸気により所定温度に維持され、被処
理基板を加熱する熱定盤と、前記熱媒を加熱する加熱装
置と、前記熱定盤の上面上に配設された複数の熱電対型
センサと、前記熱定盤の側面又は底面に配設された白金
センサと、前記白金センサで検出された温度に基づい
て、前記熱電対型センサで検出した温度を補正する手段
と、前記補正された温度に基づいて、前記加熱装置を制
御する手段と、を具備する。
部を循環する熱媒蒸気により所定温度に維持され、被処
理基板を加熱する熱定盤と、前記熱媒を加熱する加熱装
置と、前記熱定盤の上面上に配設された複数の熱電対型
センサと、前記熱定盤の側面又は底面に配設された白金
センサと、前記白金センサで検出された温度に基づい
て、前記熱電対型センサで検出した温度を補正する手段
と、前記補正された温度に基づいて、前記加熱装置を制
御する手段と、を具備する。
【００２１】請求項７記載の本発明の熱処理装置は、請
求項６に記載の熱処理装置であって、前記熱電対型セン
サは前記熱定盤の半径方向直線状に配設されていること
を特徴とする。
求項６に記載の熱処理装置であって、前記熱電対型セン
サは前記熱定盤の半径方向直線状に配設されていること
を特徴とする。
【００２２】
【００２３】
【００２４】請求項１の熱処理装置では、汎用の熱電対
型センサで前記熱処理盤各部の相対的な温度分布を検出
する一方、高精度の白金センサで前記熱処理盤の基準温
度を検出し、この基準温度に基づいて前記相対的な温度
分布を補正する。そしてこの補正した温度分布に基づい
て前記ヒータを制御するので、精度の高い温度管理が可
能となり、ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施
すことができる。また、安価な熱電対型センサを複数用
いる一方、高精度の白金センサを基準温度測定用に用い
ているので、コストの上昇を最小限にしたまま温度測定
の精度を向上させることができる。
型センサで前記熱処理盤各部の相対的な温度分布を検出
する一方、高精度の白金センサで前記熱処理盤の基準温
度を検出し、この基準温度に基づいて前記相対的な温度
分布を補正する。そしてこの補正した温度分布に基づい
て前記ヒータを制御するので、精度の高い温度管理が可
能となり、ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施
すことができる。また、安価な熱電対型センサを複数用
いる一方、高精度の白金センサを基準温度測定用に用い
ているので、コストの上昇を最小限にしたまま温度測定
の精度を向上させることができる。
【００２５】請求項２の熱処理装置では、請求項１に記
載の熱処理装置において、前記熱電対型センサを前記熱
処理盤の半径方向一列に複数個配設しており、前記白金
センサは前記熱電対型センサの一つと同心円上に配設さ
れているので、前記熱電対型センサの測定値と基準温度
とのズレを正確に把握することができる。そのため、精
度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全体にわた
って均一な熱処理を施すことができる。
載の熱処理装置において、前記熱電対型センサを前記熱
処理盤の半径方向一列に複数個配設しており、前記白金
センサは前記熱電対型センサの一つと同心円上に配設さ
れているので、前記熱電対型センサの測定値と基準温度
とのズレを正確に把握することができる。そのため、精
度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全体にわた
って均一な熱処理を施すことができる。
【００２６】
【００２７】請求項３の熱処理装置では、前記熱処理盤
を２以上に区分して各領域ごとにヒータを配設して加熱
するのできめの細かい温度制御ができる。
を２以上に区分して各領域ごとにヒータを配設して加熱
するのできめの細かい温度制御ができる。
【００２８】また、熱電対型センサで各領域間の相対的
な温度分布を検出する一方、白金センサで検出した基準
温度に基づいて前記相対的な温度分布を補正し、この補
正した温度分布に基づいて前記ヒータの制御をしている
ので、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる。
な温度分布を検出する一方、白金センサで検出した基準
温度に基づいて前記相対的な温度分布を補正し、この補
正した温度分布に基づいて前記ヒータの制御をしている
ので、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる。
【００２９】請求項４の熱処理装置では、同心円型領域
に区分された熱処理盤の各領域に同心円型ヒータを配設
し、各領域の相対的な温度分布を熱電対型センサで検出
し、この温度分布を白金センサで検出した基準温度に基
づいて補正し、この補正した温度に基づいてヒータの制
御をするので、精度の高い温度管理が可能となり、ウエ
ハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すことができ
る。
に区分された熱処理盤の各領域に同心円型ヒータを配設
し、各領域の相対的な温度分布を熱電対型センサで検出
し、この温度分布を白金センサで検出した基準温度に基
づいて補正し、この補正した温度に基づいてヒータの制
御をするので、精度の高い温度管理が可能となり、ウエ
ハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すことができ
る。
【００３０】
【００３１】請求項５の熱処理装置では、熱処理盤とし
て熱定盤を用いているので、熱処理盤全体として均一な
温度に保つことができる。また、熱電対型センサで検出
したこの熱定盤の温度を、白金センサで検出した基準温
度に基づいて補正し、この補正した温度に基づいてヒー
タを制御するので、精度の高い温度管理が可能となり、
ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すことがで
きる。
て熱定盤を用いているので、熱処理盤全体として均一な
温度に保つことができる。また、熱電対型センサで検出
したこの熱定盤の温度を、白金センサで検出した基準温
度に基づいて補正し、この補正した温度に基づいてヒー
タを制御するので、精度の高い温度管理が可能となり、
ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すことがで
きる。
【００３２】請求項６の熱処理装置では、複数の熱電対
型センサを熱定盤の上面上に配設しているので、熱定盤
上面の水平方向の温度分布を検出することができる。ま
た、白金センサを熱定盤上面の側面又は底面に配設し、
この白金センサで検出した基準温度に基づいて先の熱電
対で検出した温度分布を補正し、この補正した温度分布
に基づいて加熱装置を制御するので、精度の高い温度管
理が可能となり、ウエハＷの全体にわたって均一な熱処
理を施すことができる。
型センサを熱定盤の上面上に配設しているので、熱定盤
上面の水平方向の温度分布を検出することができる。ま
た、白金センサを熱定盤上面の側面又は底面に配設し、
この白金センサで検出した基準温度に基づいて先の熱電
対で検出した温度分布を補正し、この補正した温度分布
に基づいて加熱装置を制御するので、精度の高い温度管
理が可能となり、ウエハＷの全体にわたって均一な熱処
理を施すことができる。
【００３３】請求項７の熱処理装置では、前記熱電対型
センサは前記熱定盤の半径方向直線状に配設されている
ので、熱定盤上面の水平方向の温度分布を検出すること
ができる。
センサは前記熱定盤の半径方向直線状に配設されている
ので、熱定盤上面の水平方向の温度分布を検出すること
ができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の詳細を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００３５】図１は本発明の一実施形態に係るレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）を備えた半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）の塗布現像処理システム１全体を示
した平面図である。
塗布ユニット（ＣＯＴ）を備えた半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）の塗布現像処理システム１全体を示
した平面図である。
【００３６】この塗布現像処理システム１では、被処理
体としてのウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例
えば２５枚単位で外部からシステムに搬入・搬出した
り、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出
したりするためのカセットステーション１０と、塗布現
像工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉
式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置した処理ス
テーション１１と、この処理ステーション１１に隣接し
て設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷを
受け渡しするためのインタフェース部１２とが一体的に
接続されている。このカセットステーション１０では、
カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に、
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲが、夫々の
ウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向
（図１中の上下方向）一列に載置され、このカセット配
列方向（Ｘ方向）およびウエハカセッ卜ＣＲ内に収納さ
れたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に
移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに
選択的にアクセスする。
体としてのウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例
えば２５枚単位で外部からシステムに搬入・搬出した
り、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出
したりするためのカセットステーション１０と、塗布現
像工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉
式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置した処理ス
テーション１１と、この処理ステーション１１に隣接し
て設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷを
受け渡しするためのインタフェース部１２とが一体的に
接続されている。このカセットステーション１０では、
カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に、
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲが、夫々の
ウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向
（図１中の上下方向）一列に載置され、このカセット配
列方向（Ｘ方向）およびウエハカセッ卜ＣＲ内に収納さ
れたウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に
移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに
選択的にアクセスする。
【００３７】このウエハ搬送体２１はθ方向に回転自在
であり、後述するように処理ステーション１１側の第３
の処理ユニット群Ｇ3 の多段ユニット部に配設されたア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）やイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）にもアクセスできる。
であり、後述するように処理ステーション１１側の第３
の処理ユニット群Ｇ3 の多段ユニット部に配設されたア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）やイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）にもアクセスできる。
【００３８】処理ステーション１１には、ウエハ搬送装
置を備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設けら
れ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の
組に亙って多段に配置されている。
置を備えた垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設けら
れ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の
組に亙って多段に配置されている。
【００３９】図２は上記塗布現像処理システム１の正面
図である。
図である。
【００４０】第１の処理ユニット群Ｇ1 では、カップＣ
Ｐ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を
行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗
布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が
下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット
群Ｇ2 では、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機
構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、こ
のように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に
応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。
Ｐ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を
行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗
布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が
下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット
群Ｇ2 では、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機
構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、こ
のように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に
応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。
【００４１】図３は上記塗布現像処理システム１の背面
図である。
図である。
【００４２】主ウエハ搬送機構２２では、筒状支持体４
９の内側に、ウエハ搬送装置４６が上下方向（Ｚ方向）
に昇降自在に装備されている。筒状支持体４９はモータ
（図示せず）の回転軸に接続されており、このモータの
回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエハ搬
送装置４６と一体に回転し、それによりこのウエハ搬送
装置４６はθ方向に回転自在となっている。なお筒状支
持体４９は前記モータによって回転される別の回転軸
（図示せず）に接続するように構成してもよい。ウエハ
搬送装置４６には、搬送基台４７の前後方向に移動自在
な複数本の保持部材４８が配設されており、これらの保
持部材４８は各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡し
を可能にしている。
９の内側に、ウエハ搬送装置４６が上下方向（Ｚ方向）
に昇降自在に装備されている。筒状支持体４９はモータ
（図示せず）の回転軸に接続されており、このモータの
回転駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエハ搬
送装置４６と一体に回転し、それによりこのウエハ搬送
装置４６はθ方向に回転自在となっている。なお筒状支
持体４９は前記モータによって回転される別の回転軸
（図示せず）に接続するように構成してもよい。ウエハ
搬送装置４６には、搬送基台４７の前後方向に移動自在
な複数本の保持部材４８が配設されており、これらの保
持部材４８は各処理ユニット間でのウエハＷの受け渡し
を可能にしている。
【００４３】また、図１に示すようにこの塗布現像処理
システム１では、５つの処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 、Ｇ
3 、Ｇ4 、Ｇ5 が配置可能であり、第１および第２の処
理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 の多段ユニットは、システム正
面（図１において手前）側に配置され、第３の処理ユニ
ット群Ｇ3 の多段ユニットはカセットステーション１０
に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ4 の多段
ユニットはインタフェース部１２に隣接して配置され、
第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットは背面側に配
置されることが可能である。
システム１では、５つの処理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 、Ｇ
3 、Ｇ4 、Ｇ5 が配置可能であり、第１および第２の処
理ユニット群Ｇ1 、Ｇ2 の多段ユニットは、システム正
面（図１において手前）側に配置され、第３の処理ユニ
ット群Ｇ3 の多段ユニットはカセットステーション１０
に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ4 の多段
ユニットはインタフェース部１２に隣接して配置され、
第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットは背面側に配
置されることが可能である。
【００４４】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ3 では、ウエハＷを保持台（図示せず）に載せて所定
の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処
理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定
着性を高めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱
処理を行うポストベーキングユニット（Post Exposure
Bake 以下、「ＰＥＢ」と記す。）が、下から順に例え
ば８段に重ねられている。第４の処理ユニット群Ｇ4 で
も、オーブン型の処理ユニット、例えばクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プリベーキング
ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユ
ニット（ＰＥＢ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。
Ｇ3 では、ウエハＷを保持台（図示せず）に載せて所定
の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処
理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定
着性を高めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱
処理を行うポストベーキングユニット（Post Exposure
Bake 以下、「ＰＥＢ」と記す。）が、下から順に例え
ば８段に重ねられている。第４の処理ユニット群Ｇ4 で
も、オーブン型の処理ユニット、例えばクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、クーリングユニッ卜（ＣＯＬ）、プリベーキング
ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユ
ニット（ＰＥＢ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。
【００４５】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いプ
リベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベー
キングユニット（ＰＥＢ）およびアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的
な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラン
ダムな多段配置としてもよい。
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いプ
リベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベー
キングユニット（ＰＥＢ）およびアドヒージョンユニッ
ト（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱的
な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラン
ダムな多段配置としてもよい。
【００４６】図１に示すように、インタフェース部１２
では、奥行方向（Ｘ方向）は前記処理ステーション１１
と同じ寸法を有するが、幅方向（Ｙ方向）はより小さな
サイズである。このインタフェース部１２の正面部に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲとが２段に配置され、他方背面部に
は周辺露光装置２３が配設され、さらに中央部にはウエ
ハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４
は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ、ＢＲお
よび周辺露光装置２３にアクセスする。
では、奥行方向（Ｘ方向）は前記処理ステーション１１
と同じ寸法を有するが、幅方向（Ｙ方向）はより小さな
サイズである。このインタフェース部１２の正面部に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲとが２段に配置され、他方背面部に
は周辺露光装置２３が配設され、さらに中央部にはウエ
ハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４
は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ、ＢＲお
よび周辺露光装置２３にアクセスする。
【００４７】ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回転自在
であり、処理ステーション１１側の第４の処理ユニット
群Ｇ4 の多段ユニットに配設されたイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）や、隣接する露光装置側のウエハ受渡
し台（図示せず）にもアクセスできる。
であり、処理ステーション１１側の第４の処理ユニット
群Ｇ4 の多段ユニットに配設されたイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）や、隣接する露光装置側のウエハ受渡
し台（図示せず）にもアクセスできる。
【００４８】また塗布現像処理システム１では、既述の
如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも図１中破線で示
した第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットを配置で
きるが、この第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニット
は、案内レール２５に沿ってＹ方向へ移動可能である。
従って、この第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニット
を図示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿
って移動することにより、空間部が確保されるので、主
ウエハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業
が容易に行える。
如く主ウエハ搬送機構２２の背面側にも図１中破線で示
した第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニットを配置で
きるが、この第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニット
は、案内レール２５に沿ってＹ方向へ移動可能である。
従って、この第５の処理ユニット群Ｇ5 の多段ユニット
を図示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿
って移動することにより、空間部が確保されるので、主
ウエハ搬送機構２２に対して背後からメンテナンス作業
が容易に行える。
【００４９】次に、図４及び図５につき処理ステーショ
ン１１において第３および第４の組Ｇ3 ，Ｇ4 の多段ユ
ニットに含まれているベーキングユニット（ＰＲＥＢＡ
ＫＥ）、（ＰＥＢ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、
（ＥＸＴＣＯＬ）のような熱処理ユニットの構成および
作用を説明する。
ン１１において第３および第４の組Ｇ3 ，Ｇ4 の多段ユ
ニットに含まれているベーキングユニット（ＰＲＥＢＡ
ＫＥ）、（ＰＥＢ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、
（ＥＸＴＣＯＬ）のような熱処理ユニットの構成および
作用を説明する。
【００５０】図４および図５は、本実施形態に係る熱処
理ユニットＵの構成を示す平面図および断面図である。
なお、図５では、図解のために水平遮蔽板５５を省略し
てある。
理ユニットＵの構成を示す平面図および断面図である。
なお、図５では、図解のために水平遮蔽板５５を省略し
てある。
【００５１】この熱処理ユニットの処理室５０は両側壁
５３と水平遮蔽板５５とで形成され、処理室５０の正面
側（主ウエハ搬送機構２４側）および背面側はそれぞれ
開口部５０Ａ，５０Ｂとなっている。遮蔽板５５の中心
部には円形の開口５６が形成され、この開口５６内には
内部に空洞を備え、熱媒が封入されて密閉された円板状
の熱定盤５８が載置台ＳＰとして設けられる。
５３と水平遮蔽板５５とで形成され、処理室５０の正面
側（主ウエハ搬送機構２４側）および背面側はそれぞれ
開口部５０Ａ，５０Ｂとなっている。遮蔽板５５の中心
部には円形の開口５６が形成され、この開口５６内には
内部に空洞を備え、熱媒が封入されて密閉された円板状
の熱定盤５８が載置台ＳＰとして設けられる。
【００５２】熱定盤５８には例えば３つの孔６０が設け
られ、各孔６０内には支持ピン６２が遊嵌状態で挿通さ
れており、半導体ウエハＷのローディング・アンローデ
ィング時には各指示ピン６２が熱定盤５８の表面より上
に突出または上昇して主ウエハ搬送機構２２の保持部材
４８との間でウエハＷの受け渡しを行うようになってい
る。
られ、各孔６０内には支持ピン６２が遊嵌状態で挿通さ
れており、半導体ウエハＷのローディング・アンローデ
ィング時には各指示ピン６２が熱定盤５８の表面より上
に突出または上昇して主ウエハ搬送機構２２の保持部材
４８との間でウエハＷの受け渡しを行うようになってい
る。
【００５３】熱定盤５８の外周囲には、円周方向にたと
えば２゜間隔で多数の通気孔６４を形成したリング状の
帯板からなるシャッタ６６が設けられている。このシャ
ッタ６６は、通常は熱定盤５８より下の位置に退避して
いるが、加熱処理時には図５に示すように熱定盤５８の
上面よりも高い位置まで上昇して、熱定盤５８とカバー
体６８との間にリング状の側壁を形成し、図示しない気
体供給系より供給するダウンフローの不活性ガス、例え
ば窒素ガスを通気孔６４より周方向で均等に流入させる
ようになっている。
えば２゜間隔で多数の通気孔６４を形成したリング状の
帯板からなるシャッタ６６が設けられている。このシャ
ッタ６６は、通常は熱定盤５８より下の位置に退避して
いるが、加熱処理時には図５に示すように熱定盤５８の
上面よりも高い位置まで上昇して、熱定盤５８とカバー
体６８との間にリング状の側壁を形成し、図示しない気
体供給系より供給するダウンフローの不活性ガス、例え
ば窒素ガスを通気孔６４より周方向で均等に流入させる
ようになっている。
【００５４】カバー体６８の中心部には加熱処理時にウ
エハＷ表面から発生するガスを排出するための排気口６
８ａが設けられ、この排気口６８ａに排気管７０が接続
されている。この排気管７０は、装置正面側（主ウエハ
搬送機構２２側）のダクト５３（もしくは５４）または
図示しないダクトに通じている。
エハＷ表面から発生するガスを排出するための排気口６
８ａが設けられ、この排気口６８ａに排気管７０が接続
されている。この排気管７０は、装置正面側（主ウエハ
搬送機構２２側）のダクト５３（もしくは５４）または
図示しないダクトに通じている。
【００５５】遮蔽板５５の下には、遮蔽板５５、両側壁
５３および底板７２によって機械室７４が形成されてお
り、室内には熱定盤支持板７６、シャッタアーム７８、
支持ピンアーム８０）シャッタアーム昇降駆動用シリン
ダ８２、支持ピンアーム昇降駆動用シリンダ８４が設け
られている。
５３および底板７２によって機械室７４が形成されてお
り、室内には熱定盤支持板７６、シャッタアーム７８、
支持ピンアーム８０）シャッタアーム昇降駆動用シリン
ダ８２、支持ピンアーム昇降駆動用シリンダ８４が設け
られている。
【００５６】図４に示すように、ウエハＷの外周縁部が
載るべき熱定盤５８の表面位置に複数個たとえば４個の
ウエハＷ案内支持突起部８６が設けられている。
載るべき熱定盤５８の表面位置に複数個たとえば４個の
ウエハＷ案内支持突起部８６が設けられている。
【００５７】また、熱定盤５８上面のウエハＷ載置部分
には図示しない小突起が複数設けられており、ウエハＷ
の下面がこれら小突起の頂部に載置される。そのためウ
エハＷ下面と熱定盤５８上面との間に微小な隙間が形成
され、ウエハＷ下面が熱定盤５８上面と直接接触するの
が避けられ、この間に塵などがある場合でもウエハＷ下
面が汚れたり、傷ついたりすることがないようになって
いる。
には図示しない小突起が複数設けられており、ウエハＷ
の下面がこれら小突起の頂部に載置される。そのためウ
エハＷ下面と熱定盤５８上面との間に微小な隙間が形成
され、ウエハＷ下面が熱定盤５８上面と直接接触するの
が避けられ、この間に塵などがある場合でもウエハＷ下
面が汚れたり、傷ついたりすることがないようになって
いる。
【００５８】また上述したように、熱定盤５８内部には
空洞が設けられており、この空洞内で熱媒を加熱するこ
とにより発生する熱媒蒸気をこの空洞内で循環させて熱
定盤５８を所定温度に維持するようになっている。
空洞が設けられており、この空洞内で熱媒を加熱するこ
とにより発生する熱媒蒸気をこの空洞内で循環させて熱
定盤５８を所定温度に維持するようになっている。
【００５９】図６は本実施形態に係る熱定盤５８とその
周辺の構造を模式的に示した垂直断面図である。この図
６に示したように、カバー体６８の下面側には円錐形の
凹部６８ｂが形成されており、この円錐の頂点にあたる
部分には排気口６８ａが設けられ、この排気口６８ａに
排気管７０の下端が接続されている。排気管７０の他端
側は図示しない排気系に接続されており、熱定盤５８で
加熱されて上昇した加熱気体が円錐形の凹部６８ｂで集
められ、前記排気口６８ａと排気管７０とを介して排気
されるようになっている。
周辺の構造を模式的に示した垂直断面図である。この図
６に示したように、カバー体６８の下面側には円錐形の
凹部６８ｂが形成されており、この円錐の頂点にあたる
部分には排気口６８ａが設けられ、この排気口６８ａに
排気管７０の下端が接続されている。排気管７０の他端
側は図示しない排気系に接続されており、熱定盤５８で
加熱されて上昇した加熱気体が円錐形の凹部６８ｂで集
められ、前記排気口６８ａと排気管７０とを介して排気
されるようになっている。
【００６０】この図６に示すように、熱定盤５８の内部
は密閉された空洞５８ａになっており、その底部の一部
分には断面がＶ字状になるように形成された熱媒溜め５
８ｂが設けられている。この熱媒溜め５８ｂの中にはニ
クロム線などのヒータ９３が図６の紙面に垂直な方向に
配設されており、このヒータ９３には制御装置で制御さ
れた電力供給装置９５から電力が供給されるようになっ
ている。
は密閉された空洞５８ａになっており、その底部の一部
分には断面がＶ字状になるように形成された熱媒溜め５
８ｂが設けられている。この熱媒溜め５８ｂの中にはニ
クロム線などのヒータ９３が図６の紙面に垂直な方向に
配設されており、このヒータ９３には制御装置で制御さ
れた電力供給装置９５から電力が供給されるようになっ
ている。
【００６１】電力供給装置９５からヒータ９３へ電力が
供給されると、ヒータ９３が発熱を開始し、このヒータ
９３により凝縮されて熱媒溜め５８ｂ内に溜まった熱媒
が加熱される。加熱された熱媒は気化蒸発して空洞５８
ａ内を循環する。熱媒蒸気が空洞５８ａ内の冷えた部分
に当接すると、熱媒蒸気はこの冷えた部分に熱量を与え
ると同時に凝縮して液化する。このとき熱媒から熱定盤
５８に与えられる熱量は熱媒の気化熱であり、熱媒の種
類によって定まる値である。従って、熱媒が蒸発してか
ら凝縮するまでの一連のサイクルが安定して定常状態に
達すれば熱定盤の温度をほぼ一定温度に保つことができ
るようになっている。
供給されると、ヒータ９３が発熱を開始し、このヒータ
９３により凝縮されて熱媒溜め５８ｂ内に溜まった熱媒
が加熱される。加熱された熱媒は気化蒸発して空洞５８
ａ内を循環する。熱媒蒸気が空洞５８ａ内の冷えた部分
に当接すると、熱媒蒸気はこの冷えた部分に熱量を与え
ると同時に凝縮して液化する。このとき熱媒から熱定盤
５８に与えられる熱量は熱媒の気化熱であり、熱媒の種
類によって定まる値である。従って、熱媒が蒸発してか
ら凝縮するまでの一連のサイクルが安定して定常状態に
達すれば熱定盤の温度をほぼ一定温度に保つことができ
るようになっている。
【００６２】図７はは本実施形態に係る熱定盤５８の構
造を模式的に示した平面図である。この図７と図６に示
すように、熱定盤５８の上表面５８ｃには半径方向直線
状に複数個、例えば５個の穴が設けられており、この穴
の中にはそれぞれ熱電対型センサＳ１〜Ｓ５が一つずつ
配設される。これらの熱電対型センサＳ１〜Ｓ５は同じ
製造ロットのものであり、その温度特性は等しい。これ
らのセンサは後述する制御装置（図示省略）に接続され
ている。
造を模式的に示した平面図である。この図７と図６に示
すように、熱定盤５８の上表面５８ｃには半径方向直線
状に複数個、例えば５個の穴が設けられており、この穴
の中にはそれぞれ熱電対型センサＳ１〜Ｓ５が一つずつ
配設される。これらの熱電対型センサＳ１〜Ｓ５は同じ
製造ロットのものであり、その温度特性は等しい。これ
らのセンサは後述する制御装置（図示省略）に接続され
ている。
【００６３】また、熱定盤５８の図中右側面部５８ｄに
は垂直方向の穴又は溝が設けられており、この部分に白
金センサＳＰが垂直方向に配設される。この白金センサ
ＳＰも上記センサＳ１〜Ｓ５と同様に、後述する制御装
置（図示省略）に接続されている。白金センサＳＰ先端
の温度検出部と上記熱電対型センサＳ１〜Ｓ５のうちの
最も外側に位置するセンサＳ５の先端の温度検出部とは
非常に近い位置に配設されており、同じ部分をセンサＳ
５と白金センサＳＰの二種類のセンサで温度検出するよ
うになっている。
は垂直方向の穴又は溝が設けられており、この部分に白
金センサＳＰが垂直方向に配設される。この白金センサ
ＳＰも上記センサＳ１〜Ｓ５と同様に、後述する制御装
置（図示省略）に接続されている。白金センサＳＰ先端
の温度検出部と上記熱電対型センサＳ１〜Ｓ５のうちの
最も外側に位置するセンサＳ５の先端の温度検出部とは
非常に近い位置に配設されており、同じ部分をセンサＳ
５と白金センサＳＰの二種類のセンサで温度検出するよ
うになっている。
【００６４】熱定盤５８の周囲には通気ダクト１０１が
配設されており、その先端の通気孔６４は熱定盤５８側
面に向けて空気や窒素ガスに代表される不活性ガスなど
の気体を送るようになっている。この通気ダクト１０１
の気体流動方向上流側は図示しない気体供給系と接続さ
れており気体供給系のダクト１０２と通気ダクト１０１
との間には電磁バルブ１００が配設され、この電磁バル
ブを開閉することにより送風系のダクト１０２から通気
ダクト１０１へ流れる気体の流速を調節したり、ダクト
１０２と通気ダクト１０１との間を開閉したりすること
ができるようになっている。
配設されており、その先端の通気孔６４は熱定盤５８側
面に向けて空気や窒素ガスに代表される不活性ガスなど
の気体を送るようになっている。この通気ダクト１０１
の気体流動方向上流側は図示しない気体供給系と接続さ
れており気体供給系のダクト１０２と通気ダクト１０１
との間には電磁バルブ１００が配設され、この電磁バル
ブを開閉することにより送風系のダクト１０２から通気
ダクト１０１へ流れる気体の流速を調節したり、ダクト
１０２と通気ダクト１０１との間を開閉したりすること
ができるようになっている。
【００６５】従って、ウエハＷの熱処理を行う際には、
上述したように一定温度に保たれた熱定盤５８の側方か
ら通気孔６４を介して室温の気体を送ると熱定盤５８の
表面で加熱されて加熱気体となり、この加熱気体が熱定
盤５８上に載置されたウエハＷに当たることによりウエ
ハＷに熱量が供給されるようになっている。
上述したように一定温度に保たれた熱定盤５８の側方か
ら通気孔６４を介して室温の気体を送ると熱定盤５８の
表面で加熱されて加熱気体となり、この加熱気体が熱定
盤５８上に載置されたウエハＷに当たることによりウエ
ハＷに熱量が供給されるようになっている。
【００６６】図８は本実施形態に係る熱処理ユニットの
制御系を図示したブロック図である。 図８に示したよ
うに、本実施形態に係る熱処理ユニットでは、熱電型セ
ンサＳ１〜Ｓ５、白金センサＳＰ、熱定盤５８内に配設
されたヒータ９３に電力を供給する電力供給装置９５及
び電磁バルブ１００が制御装置１１０に接続されてい
る。 次に本実施形態に係る熱処理ユニットの制御の仕
方について説明する。
制御系を図示したブロック図である。 図８に示したよ
うに、本実施形態に係る熱処理ユニットでは、熱電型セ
ンサＳ１〜Ｓ５、白金センサＳＰ、熱定盤５８内に配設
されたヒータ９３に電力を供給する電力供給装置９５及
び電磁バルブ１００が制御装置１１０に接続されてい
る。 次に本実施形態に係る熱処理ユニットの制御の仕
方について説明する。
【００６７】本実施形態に係る熱定盤５８については、
熱電対型センサＳ１〜Ｓ５と白金センサＳＰの二種類の
センサによりその表面温度を検出する。
熱電対型センサＳ１〜Ｓ５と白金センサＳＰの二種類の
センサによりその表面温度を検出する。
【００６８】即ち、熱定盤５８の上表面の半径方向の温
度分布については、センサ間の温度特性のバラツキの小
さい熱電対型センサＳ１〜Ｓ５を用い、センサＳ１〜Ｓ
５のそれぞれを図７に示すように熱定盤５８の半径方向
直線状に一列に配設し、これらの検出結果から熱定盤５
８の半径方向の相対的な温度分布を認識する。ここで用
いる熱電対型センサＳ１〜Ｓ５については、センサ間の
バラツキを最小限に抑えるため、同じ原材料を用いて同
時期に製造された同じロットのセンサを用いるのが好ま
しい。
度分布については、センサ間の温度特性のバラツキの小
さい熱電対型センサＳ１〜Ｓ５を用い、センサＳ１〜Ｓ
５のそれぞれを図７に示すように熱定盤５８の半径方向
直線状に一列に配設し、これらの検出結果から熱定盤５
８の半径方向の相対的な温度分布を認識する。ここで用
いる熱電対型センサＳ１〜Ｓ５については、センサ間の
バラツキを最小限に抑えるため、同じ原材料を用いて同
時期に製造された同じロットのセンサを用いるのが好ま
しい。
【００６９】一方、熱定盤５８の表面温度の正確な値を
知るために白金センサＳＰを用いる。 具体的には、こ
の白金センサと上記熱電対型センサ間の測定値のズレか
ら熱電対型センサの検出値から正確な温度を割り出すた
めの補正値を求める。そしてこの補正値を用いて上記熱
電対型センサＳ１〜Ｓ５の各々が検出した値に補正をか
けて熱定盤５８の各部の正確な温度を求める。
知るために白金センサＳＰを用いる。 具体的には、こ
の白金センサと上記熱電対型センサ間の測定値のズレか
ら熱電対型センサの検出値から正確な温度を割り出すた
めの補正値を求める。そしてこの補正値を用いて上記熱
電対型センサＳ１〜Ｓ５の各々が検出した値に補正をか
けて熱定盤５８の各部の正確な温度を求める。
【００７０】例えば、白金センサＳＰで検出した熱定盤
５８の側面部の温度をＴs 、上記熱電対型センサＳ１〜
Ｓ５の各々が検出した熱定盤５８の上面部の温度がそれ
ぞれＴ１〜Ｔ５であり、ＴS とＴ５との間にΔＴの差が
あるとする。このとき、このΔＴを補正値として用いる
ことにより上記熱電対型センサＳ１〜Ｓ５の各々が配設
された熱定盤５８の上面の半径方向の温度分布の正確な
値を認識することができる。
５８の側面部の温度をＴs 、上記熱電対型センサＳ１〜
Ｓ５の各々が検出した熱定盤５８の上面部の温度がそれ
ぞれＴ１〜Ｔ５であり、ＴS とＴ５との間にΔＴの差が
あるとする。このとき、このΔＴを補正値として用いる
ことにより上記熱電対型センサＳ１〜Ｓ５の各々が配設
された熱定盤５８の上面の半径方向の温度分布の正確な
値を認識することができる。
【００７１】次に、この熱処理ユニットをベーキングユ
ニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）として用いる場合の操作について以下に説明す
る。
ニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及びクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）として用いる場合の操作について以下に説明す
る。
【００７２】まず、載置台２０上にセットされたウエハ
カセットＣＲ内からウエハ搬送体２１によりウエハＷが
取り出され、次いでウエハ搬送体２１から主ウエハ搬送
機構２２にウエハＷが引き渡される。主ウエハ搬送機構
２２は受け取ったウエハＷをレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）内に搬送、セットし、ここでウエハＷにレジスト
塗布を行なう。次いで、このウエハＷをレジスト塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）内から主ウエハ搬送機構２２がウエハ
Ｗを取り出し、上記熱処理ユニット内まで搬送し、熱定
盤５８の上にウエハＷをセットする。
カセットＣＲ内からウエハ搬送体２１によりウエハＷが
取り出され、次いでウエハ搬送体２１から主ウエハ搬送
機構２２にウエハＷが引き渡される。主ウエハ搬送機構
２２は受け取ったウエハＷをレジスト塗布ユニット（Ｃ
ＯＴ）内に搬送、セットし、ここでウエハＷにレジスト
塗布を行なう。次いで、このウエハＷをレジスト塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）内から主ウエハ搬送機構２２がウエハ
Ｗを取り出し、上記熱処理ユニット内まで搬送し、熱定
盤５８の上にウエハＷをセットする。
【００７３】一方、熱処理ユニットへの電源投入と同時
に熱定盤５８内のヒータ９３に電力を供給する電力供給
装置９５が電力を供給して所定時間の後に熱定盤５８は
所定の温度に維持される。
に熱定盤５８内のヒータ９３に電力を供給する電力供給
装置９５が電力を供給して所定時間の後に熱定盤５８は
所定の温度に維持される。
【００７４】このとき、熱定盤５８の上面の半径方向の
温度分布については、熱定盤５８の上面に配設された５
個の熱電対型センサＳ１〜Ｓ５により温度が検出され
る。このときの温度は熱電対型センサＳ１〜Ｓ５の各検
出値間の相対的な温度分布である。
温度分布については、熱定盤５８の上面に配設された５
個の熱電対型センサＳ１〜Ｓ５により温度が検出され
る。このときの温度は熱電対型センサＳ１〜Ｓ５の各検
出値間の相対的な温度分布である。
【００７５】一方、熱定盤５８の側面部には白金センサ
ＳＰが配設されており、この白金センサＳＰにより熱定
盤５８の上面の端付近の正確な温度が検出される。この
白金センサＳＰの先端に位置する温度検出部分は、上記
熱電対型センサＳ１〜Ｓ５のうち、最も外側で熱定盤５
８の上面の端に近い部分に配設された熱電対型センサＳ
５の先端の温度検出部分に非常に近い部分の温度を検出
するように配設されており、同じ温度に維持される部分
の温度を熱電対型センサＳ５及び白金センサＳＰの二種
類のセンサで測定するようになっている。
ＳＰが配設されており、この白金センサＳＰにより熱定
盤５８の上面の端付近の正確な温度が検出される。この
白金センサＳＰの先端に位置する温度検出部分は、上記
熱電対型センサＳ１〜Ｓ５のうち、最も外側で熱定盤５
８の上面の端に近い部分に配設された熱電対型センサＳ
５の先端の温度検出部分に非常に近い部分の温度を検出
するように配設されており、同じ温度に維持される部分
の温度を熱電対型センサＳ５及び白金センサＳＰの二種
類のセンサで測定するようになっている。
【００７６】このとき白金センサＳＰの検出値と熱電対
型センサＳ５の検出値との間に差がある場合がある。検
出温度の正確さの点では白金センサＳＰの検出値の方が
高いため、この白金センサＳＰの検出値を基準温度とす
る。
型センサＳ５の検出値との間に差がある場合がある。検
出温度の正確さの点では白金センサＳＰの検出値の方が
高いため、この白金センサＳＰの検出値を基準温度とす
る。
【００７７】一方、熱電対型センサＳ１〜Ｓ５の検出値
については、絶対値としての信頼性は白金センサＳＰの
それに比較して劣るものの、熱電対型センサＳ１〜Ｓ５
間の特性上のバラツキは非常に低く、全て同じセンサと
見做しても差し支えない程度の互換性を備えている。
については、絶対値としての信頼性は白金センサＳＰの
それに比較して劣るものの、熱電対型センサＳ１〜Ｓ５
間の特性上のバラツキは非常に低く、全て同じセンサと
見做しても差し支えない程度の互換性を備えている。
【００７８】そのため、同じ温度の部分について白金セ
ンサＳＰと熱電対型センサＳ５とで温度を検出し、両者
の検出値の差を把握して、熱電対型センサＳ５の検出値
から白金センサＳＰの検出値（基準温度）を求めるのに
必要な補正値を割り出すことにより、他の熱電対型セン
サＳ１〜Ｓ４についても正確な温度を割り出すことがで
きる。
ンサＳＰと熱電対型センサＳ５とで温度を検出し、両者
の検出値の差を把握して、熱電対型センサＳ５の検出値
から白金センサＳＰの検出値（基準温度）を求めるのに
必要な補正値を割り出すことにより、他の熱電対型セン
サＳ１〜Ｓ４についても正確な温度を割り出すことがで
きる。
【００７９】そしてこのようにして割り出した正確な温
度分布の範囲が許容範囲を越えている場合には電力供給
装置９５から熱定盤５８内のヒータ９３に供給する電力
量を調節したり、熱定盤５８に向けて送る気体の流速な
どを調節することにより、熱定盤５８の温度を調節す
る。
度分布の範囲が許容範囲を越えている場合には電力供給
装置９５から熱定盤５８内のヒータ９３に供給する電力
量を調節したり、熱定盤５８に向けて送る気体の流速な
どを調節することにより、熱定盤５８の温度を調節す
る。
【００８０】このように本実施形態に係る熱処理ユニッ
トでは、高精度の測定結果が得られる白金センサＳＰ
と、複数のセンサを用いた場合でも特性上のバラツキの
小さい熱電対型センサＳ１〜Ｓ５という、特性の異なる
二種類のセンサを用いており、高精度の白金センサＳＰ
の検出温度を基準温度とした。そして、この基準温度に
対する熱電対型センサＳ５の検出値のズレを把握して、
熱電対型センサＳ５の検出値から正確な温度を求めるた
めの補正値を求めておく。この補正値を用いることによ
り、Ｓ１以外の熱電対型センサＳ１〜Ｓ４についても、
白金センサＳＰで測定したと同様の正確な温度を認識で
きる。
トでは、高精度の測定結果が得られる白金センサＳＰ
と、複数のセンサを用いた場合でも特性上のバラツキの
小さい熱電対型センサＳ１〜Ｓ５という、特性の異なる
二種類のセンサを用いており、高精度の白金センサＳＰ
の検出温度を基準温度とした。そして、この基準温度に
対する熱電対型センサＳ５の検出値のズレを把握して、
熱電対型センサＳ５の検出値から正確な温度を求めるた
めの補正値を求めておく。この補正値を用いることによ
り、Ｓ１以外の熱電対型センサＳ１〜Ｓ４についても、
白金センサＳＰで測定したと同様の正確な温度を認識で
きる。
【００８１】また、本実施形態に係る熱処理ユニットで
は、高価な白金センサＳＰは基準温度を求めるために必
要最小限の個数しか用いていないので、熱処理ユニット
の製造コストを最小限に抑えることができる。
は、高価な白金センサＳＰは基準温度を求めるために必
要最小限の個数しか用いていないので、熱処理ユニット
の製造コストを最小限に抑えることができる。
【００８２】なお、本発明は上記の実施形態の内容に限
定されるものではない。
定されるものではない。
【００８３】例えば、上記実施形態では内部に熱媒蒸気
を循環させることにより均一に加熱される熱定盤を用い
てウエハＷを加熱する装置について説明したが、内部に
ニクロム線ヒータを内蔵し、温度センサなどにより温度
制御する熱盤を用いるものでもよい。
を循環させることにより均一に加熱される熱定盤を用い
てウエハＷを加熱する装置について説明したが、内部に
ニクロム線ヒータを内蔵し、温度センサなどにより温度
制御する熱盤を用いるものでもよい。
【００８４】また、上記実施の形態ではウエハＷについ
ての塗布現像処理システム１を例にして説明したが、本
発明はこれ以外の処理装置、例えば、ＬＣＤ基板用処理
装置などにも適用できることは言うまでもない。
ての塗布現像処理システム１を例にして説明したが、本
発明はこれ以外の処理装置、例えば、ＬＣＤ基板用処理
装置などにも適用できることは言うまでもない。
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【発明の効果】 以上詳述したように、 請求項１記載の本
発明によれば、汎用の熱電対型センサで前記熱処理盤各
部の相対的な温度分布を検出する一方、高精度の白金セ
ンサで前記熱処理盤の基準温度を検出し、この基準温度
に基づいて前記相対的な温度分布を補正する。そしてこ
の補正した温度分布に基づいて前記ヒータを制御するの
で、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全体
にわたって均一な熱処理を施すことができる。また、安
価な熱電対型センサを複数用いる一方、高精度の白金セ
ンサを基準温度測定用に用いているので、コストの上昇
を最小限にしたまま温度測定の精度を向上させることが
できる。
発明によれば、汎用の熱電対型センサで前記熱処理盤各
部の相対的な温度分布を検出する一方、高精度の白金セ
ンサで前記熱処理盤の基準温度を検出し、この基準温度
に基づいて前記相対的な温度分布を補正する。そしてこ
の補正した温度分布に基づいて前記ヒータを制御するの
で、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全体
にわたって均一な熱処理を施すことができる。また、安
価な熱電対型センサを複数用いる一方、高精度の白金セ
ンサを基準温度測定用に用いているので、コストの上昇
を最小限にしたまま温度測定の精度を向上させることが
できる。
【００８８】請求項２記載の本発明によれば、請求項１
に記載の熱処理装置において、前記熱電対型センサを前
記熱処理盤の半径方向一列に複数個配設しており、前記
白金センサは前記熱電対型センサの一つと同心円上に配
設されているので、前記熱電対型センサの測定値と基準
温度とのズレを正確に把握することができる。そのた
め、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全体
にわたって均一な熱処理を施すことができる。
に記載の熱処理装置において、前記熱電対型センサを前
記熱処理盤の半径方向一列に複数個配設しており、前記
白金センサは前記熱電対型センサの一つと同心円上に配
設されているので、前記熱電対型センサの測定値と基準
温度とのズレを正確に把握することができる。そのた
め、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全体
にわたって均一な熱処理を施すことができる。
【００８９】
【００９０】請求項３記載の本発明によれば、前記熱処
理盤を２以上に区分して各領域ごとにヒータを配設して
加熱するのできめの細かい温度制御ができる。
理盤を２以上に区分して各領域ごとにヒータを配設して
加熱するのできめの細かい温度制御ができる。
【００９１】また、熱電対型センサで各領域間の相対的
な温度分布を検出する一方、白金センサで検出した基準
温度に基づいて前記相対的な温度分布を補正し、この補
正した温度分布に基づいて前記ヒータの制御をしている
ので、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる。
な温度分布を検出する一方、白金センサで検出した基準
温度に基づいて前記相対的な温度分布を補正し、この補
正した温度分布に基づいて前記ヒータの制御をしている
ので、精度の高い温度管理が可能となり、ウエハＷの全
体にわたって均一な熱処理を施すことができる。
【００９２】請求項４記載の本発明によれば、同心円型
領域に区分された熱処理盤の各領域に同心円型ヒータを
配設し、各領域の相対的な温度分布を熱電対型センサで
検出し、この温度分布を白金センサで検出した基準温度
に基づいて補正し、この補正した温度に基づいてヒータ
の制御をするので、精度の高い温度管理が可能となり、
ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すことがで
きる。
領域に区分された熱処理盤の各領域に同心円型ヒータを
配設し、各領域の相対的な温度分布を熱電対型センサで
検出し、この温度分布を白金センサで検出した基準温度
に基づいて補正し、この補正した温度に基づいてヒータ
の制御をするので、精度の高い温度管理が可能となり、
ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すことがで
きる。
【００９３】
【００９４】請求項５記載の本発明によれば、熱処理盤
として熱定盤を用いているので、熱処理盤全体として均
一な温度に保つことができる。また、熱電対型センサで
検出したこの熱定盤の温度を、白金センサで検出した基
準温度に基づいて補正し、この補正した温度に基づいて
ヒータを制御するので、精度の高い温度管理が可能とな
り、ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すこと
ができる。
として熱定盤を用いているので、熱処理盤全体として均
一な温度に保つことができる。また、熱電対型センサで
検出したこの熱定盤の温度を、白金センサで検出した基
準温度に基づいて補正し、この補正した温度に基づいて
ヒータを制御するので、精度の高い温度管理が可能とな
り、ウエハＷの全体にわたって均一な熱処理を施すこと
ができる。
【００９５】請求項６記載の本発明によれば、複数の熱
電対型センサを熱定盤の上面上に配設しているので、熱
定盤上面の水平方向の温度分布を検出することができ
る。また、白金センサを熱定盤上面の側面又は底面に配
設し、この白金センサで検出した基準温度に基づいて先
の熱電対で検出した温度分布を補正し、この補正した温
度分布に基づいて加熱装置を制御するので、精度の高い
温度管理が可能となり、ウエハＷの全体にわたって均一
な熱処理を施すことができる。
電対型センサを熱定盤の上面上に配設しているので、熱
定盤上面の水平方向の温度分布を検出することができ
る。また、白金センサを熱定盤上面の側面又は底面に配
設し、この白金センサで検出した基準温度に基づいて先
の熱電対で検出した温度分布を補正し、この補正した温
度分布に基づいて加熱装置を制御するので、精度の高い
温度管理が可能となり、ウエハＷの全体にわたって均一
な熱処理を施すことができる。
【００９６】請求項７記載の本発明によれば、前記熱電
対型センサは前記熱定盤の半径方向直線状に配設されて
いるので、熱定盤上面の水平方向の温度分布を検出する
ことができる。
対型センサは前記熱定盤の半径方向直線状に配設されて
いるので、熱定盤上面の水平方向の温度分布を検出する
ことができる。
【図１】本発明の実施形態に係る塗布現像処理システム
の全体構成を示す平面図である。
の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る塗布現像処理システム
の正面図である。
の正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る塗布現像処理システム
の背面図である。
の背面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの構成
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの断面
図である。
図である。
【図６】本発明の実施形態に係る熱定盤とその周辺の構
造を模式的に示した垂直断面図である。
造を模式的に示した垂直断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る熱定盤の構造を模式的
に示した平面図である。
に示した平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る熱処理ユニットの制御
系を図示したブロック図である。
系を図示したブロック図である。
【図９】従来の熱処理ユニットの垂直断面図である。
Ｗ ウエハ ９３ ヒータ ５８ 熱定盤 Ｓ１〜Ｓ５ 熱電対型センサ ＳＰ 白金センサ １１０ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (7)
- 【請求項１】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤を加熱する少なくとも１つのヒータと、 前記熱処理盤各部の相対的な温度分布を検出する複数の
熱電対型センサと、 前記熱処理盤の基準温度を検出する白金センサと、 前記検出した基準温度に基づいて、前記熱電対型センサ
で検出した相対的な温度分布を補正する手段と、 前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制御す
る手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の熱処理装置であって、 前記熱電対型センサは前記熱処理盤の半径方向一列に複
数個配設されており、前記白金センサは前記熱電対型セ
ンサの一つと同心円上に配設されていることを特徴とす
る熱処理装置。 - 【請求項３】 被処理基板が載置される熱処理盤と、 前記熱処理盤を２以上に区分した各領域ごとに加熱する
２以上のヒータと、 前記熱処理盤の各領域間の相対的な温度分布を検出する
複数の熱電対型センサと、 前記熱処理盤の基準温度を検出する白金センサと、 前記検出した基準温度に基づいて、前記検出した相対的
な温度分布を補正する手段と、 前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制御す
る手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項４】 ２以上の同心円型領域に区分された熱処
理盤と、 前記熱処理盤の各領域ごとに配設された複数の同心円型
ヒータと、 前記熱処理盤の各領域間の相対的な温度分布を検出する
複数の熱電対型センサと、 前記熱処理盤の基準温度を検出する白金センサと、 前記検出した基準温度に基づいて、前記検出した相対的
な温度分布を補正する手段と、 前記補正した温度分布に基づいて、前記ヒータを制御す
る手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項５】 内部を循環する熱媒蒸気により所定温度
に維持され、被処理基板を加熱する熱定盤と、 前記熱媒を加熱する加熱装置と、 前記熱定盤の温度を検出する複数の熱電対型センサと、 前記熱定盤の基準温度を検出する白金センサと、 前記検出した基準温度に基づいて、前記熱電対型センサ
で検出した温度を補正する手段と、 前記補正した温度に基づいて、前記加熱装置を制御する
手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項６】 内部を循環する熱媒蒸気により所定温度
に維持され、被処理基板を加熱する熱定盤と、 前記熱媒を加熱する加熱装置と、 前記熱定盤の上面上に配設された複数の熱電対型センサ
と、 前記熱定盤の側面又は底面に配設された白金センサと、 前記白金センサで検出された温度に基づいて、前記熱電
対型センサで検出した温度を補正する手段と、 前記補正された温度に基づいて、前記加熱装置を制御す
る手段と、 を具備することを特徴とする熱処理装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の熱処理装置であって、 前記熱電対型センサは前記熱定盤の半径方向直線状に配
設されていることを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02193398A JP3246891B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 熱処理装置 |
| US09/243,548 US6229116B1 (en) | 1998-02-03 | 1999-02-03 | Heat treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02193398A JP3246891B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11219888A JPH11219888A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3246891B2 true JP3246891B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=12068860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02193398A Expired - Fee Related JP3246891B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 熱処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6229116B1 (ja) |
| JP (1) | JP3246891B2 (ja) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100700764B1 (ko) | 1999-09-03 | 2007-03-27 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 기판처리장치 및 기판처리방법 |
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