JP4129206B2 - Heat treatment equipment - Google Patents
Heat treatment equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4129206B2 JP4129206B2 JP2003189696A JP2003189696A JP4129206B2 JP 4129206 B2 JP4129206 B2 JP 4129206B2 JP 2003189696 A JP2003189696 A JP 2003189696A JP 2003189696 A JP2003189696 A JP 2003189696A JP 4129206 B2 JP4129206 B2 JP 4129206B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- liquid
- mounting table
- heating
- heat treatment
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、「基板」と称する)の熱処理を行う熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の熱処理装置として、基板載置プレートの下側に、ヒータと水冷式の冷却機構とを備えたものがある。
【0003】
このような熱処理装置は、例えば、特許文献1に開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−283896
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような水冷式の冷却機構では、例えば、設定温度が冷却用液体の沸点以上である条件下では、温度調整制御上、冷却動作が長時間行われない場合等に、冷却機構の配管内等に残留する液体が沸騰してしまうという問題があった。
【0006】
そこで、この発明の課題は、冷却用液体の沸騰を防止し得る熱処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項1記載の発明は、基板に熱処理を施す熱処理装置であって、基板を載置可能な載置台と、前記載置台を加熱する加熱手段と、冷却用液体が通流可能な液体通流機構を有し、前記液体通流機構を通流する前記冷却用液体によって前記載置台を冷却する冷却手段と、を備え、前記加熱手段による前記載置台への加熱期間及び前記載置台が前記冷却用液体の沸点以上になった期間のうち少なくとも一方を含む待機期間中において、前記液体通流機構に前記冷却用液体を通流させるものである。さらに、前記載置台は、作動液体を封入した内部空間を有し、前記加熱手段は、前記内部空間内の作動液体を加熱して蒸発させることによって、前記載置台を加熱する手段であり、前記液体通流機構は、前記内部空間内に配設されて、前記作動液体の蒸気を冷却するものである。
【0010】
また、請求項2記載の発明は、基板に熱処理を施す熱処理装置であって、基板を載置可能な載置台と、前記載置台を加熱する加熱手段と、冷却用液体が通流可能な液体通流機構を有し、前記液体通流機構を通流する前記冷却用液体によって前記載置台を冷却する冷却手段と、を備え、前記加熱手段による前記載置台への加熱期間及び前記載置台が前記冷却用液体の沸点以上になった期間のうち少なくとも一方を含む待機期間中において、前記液体通流機構に前記冷却用液体を通流させるものであり、前記載置台は、作動液体を封入した内部空間を有し、前記加熱手段は、前記内部空間内の作動液体を加熱して蒸発させることによって、前記載置台を加熱する手段であり、前記内部空間に連通する冷却空間を有する突出冷却部が、前記載置台より外方に延出すると共に、前記作動液体の蒸気を前記内部空間外に導出するように形成され、前記液体通流機構は、前記突出冷却部を冷却することで、前記作動液体の蒸気を冷却するものである。
【0011】
さらに、請求項3記載の発明は、基板に熱処理を施す熱処理装置であって、基板を載置可能な載置台と、前記載置台を加熱する加熱手段と、冷却用液体が通流可能な液体通流機構を有し、前記液体通流機構を通流する前記冷却用液体によって前記載置台を冷却する冷却手段と、を備え、前記加熱手段による前記載置台への加熱期間及び前記載置台が前記冷却用液体の沸点以上になった期間のうち少なくとも一方を含む待機期間中において、前記液体通流機構に前記冷却用液体を通流させるものであり、前記載置台は、作動液体を封入した内部空間を有し、前記加熱手段は、前記内部空間内の作動液体を加熱して蒸発させることによって、前記載置台を加熱する手段であり、前記内部空間に連通する冷却空間を有する突出冷却部が、前記載置台より外方に延出するように形成され、前記液体通流機構は、前記突出冷却部を冷却することで、前記作動液体の蒸気を冷却するものであり、前記液体通流機構は、複数の冷却管を有し、前記待機期間においては、前記複数の冷却管のうち一部の前記冷却管に前記冷却用液体を通流させ、前記載置台を冷却する期間においては、他の前記冷却管にも前記冷却用液体を通流させるものである。
【0012】
この場合、請求項4記載のように、前記待機期間において、突出冷却部に近い位置に配設された1又は複数の冷却管に冷却用液体を通流させるとよい。
【0013】
これらの場合、請求項5記載のように、前記待機期間中において、前記液体通流機構に通流する前記冷却用液体の流量は、前記載置台を冷却する期間における前記冷却用液体の流量よりも少なくしてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
<1.第1の実施の形態>
<1.1.基板処理装置の概略構成>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置1の全体構成を示す平面図である。なお、図1および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平平面とするXYZ直交座標系を付している。
【0015】
この基板処理装置1は、基板にレジスト塗布処理や現像処理を行う装置であって、基板の搬出入を行うインデクサIDと、基板に処理を行う複数の処理ユニットからなる第1処理部群PG1及び第2処理部群PG2と、図示を省略する露光装置との基板の受け渡しを行うインターフェイスIFと、搬送ロボットTRとを備えている。
【0016】
インデクサIDは、複数枚の基板を収納可能なキャリア(図示省略)を載置すると共に移動ロボットを備えている。該移動ロボットは、未処理基板を当該キャリアから搬送ロボットTRに払い出すと共に処理済み基板を搬送ロボットTRから受け取ってキャリアに格納する。
【0017】
インターフェイスIFは、図示を省略しているが、搬送ロボットTRとの間で基板を受け渡すロボットと、基板を載置するバッファカセットとを備えている。このインターフェイスIFは、搬送ロボットTRからレジスト塗布処理済の基板を受け取って図外の露光装置に渡すと共に、露光済みの基板を受け取って搬送ロボットTRに渡す機能を有する。また、インターフェイスIFは、露光装置との受け渡しタイミングの調整を行うべく、露光前後の基板を一時的にストックするバッファ機能を有している。
【0018】
基板処理装置1は、基板に処理を行うための複数の処理ユニット(処理部)を備えており、そのうちの一部が第1処理部群PG1を構成し、残部が第2処理部群PG2を構成する。図2は、第1処理部群PG1および第2処理部群PG2の構成を示す図である。
【0019】
第1処理部群PG1は、液処理ユニットたる塗布処理ユニットSC1、SC2(レジスト塗布処理部)の上方に複数の熱処理ユニットを配置して構成されている。なお、図2においては、図示の便宜上処理ユニットを平面的に配置しているが、実際には高さ方向(Z軸方向)に積層されているものである。
【0020】
塗布処理ユニットSC1、SC2は、基板主面にフォトレジストを供給し、基板を回転させることによって、均一なレジスト塗布を行う、いわゆるスピンコータである。塗布処理ユニットSC1、SC2の上方には3段に積層された熱処理ユニットが3列設けられている。すなわち、下から順に冷却ユニットCP1、密着強化ユニットAH(密着強化処理部)、加熱ユニットHP1が積層された列と、冷却ユニットCP2、加熱ユニットHP2、加熱ユニットHP3が積層された列と、冷却ユニットCP3、加熱ユニットHP4、加熱ユニットHP5が積層された列とが設けられている。
【0021】
同様に、第2処理部群PG2は、液処理ユニットたる現像処理ユニットSD1、SD2の上方に複数の熱処理ユニットを配置して構成されている。現像処理ユニットSD1、SD2は、露光後の基板上に現像液を供給することによって、現像処理を行う、いわゆるスピンデベロッパである。現像処理ユニットSD1、SD2の上方には、3段に積層された熱処理ユニットが3列設けられている。すなわち、下から順に冷却ユニットCP4、露光後ベークユニットPEB、加熱ユニットHP6が積層された列と、冷却ユニットCP5、加熱ユニットHP7、加熱ユニットHP8が積層された列と、冷却ユニットCP6、加熱ユニットHP9、加熱ユニットHP10が積層された列とが設けられている。
【0022】
加熱ユニットHP1〜HP10は、基板を加熱して所定の温度にまで昇温する、いわゆるホットプレートである。また、密着強化ユニットAHおよび露光後ベークユニットPEBもそれぞれレジスト塗布処理前および露光直後に基板を加熱する加熱ユニットである。冷却ユニットCP1〜CP6は基板を冷却して所定の温度にまで降温すると共に、基板を当該所定の温度に維持する、いわゆるクールプレートである。
【0023】
本明細書においては、これら基板の温度調整を行うユニット(加熱ユニットおよび冷却ユニット)を熱処理ユニットと称する。また、塗布処理ユニットSC1、SC2および現像処理ユニットSD1、SD2のような基板に処理液を供給して所定の処理を行う処理ユニットを液処理ユニットと称する。そして、液処理ユニットおよび熱処理ユニットを総称して処理ユニットとする。
【0024】
なお、液処理ユニットの直上には、液処理ユニット側に温湿度の管理されたクリーンエアーのダウンフローを形成するフィルタファンユニットFFUが設けられている。また、図示を省略しているが、搬送ロボットTRが配置された上方の位置にも、搬送空間に向けてクリーンエアーのダウンフローを形成するフィルタファンユニットが設けられている。
【0025】
第1の実施形態では、特に、第1処理部群PG1および第2処理部群PG2の構成要素である加熱ユニットHP1〜HP10がこの発明の特徴に応じた構成を採用している。なお、以下ではひとつの加熱ユニットHP1について説明するが、他の加熱ユニットHP2〜HP10も同様である。
【0026】
<1.2.加熱ユニットの構成>
図3は、加熱ユニットHP1の断面図を、図4は、図3の載置台11の平面図を示したものである。
【0027】
載置台11は、ヒートパイプ構造HSを採用して熱容量を極めて小さくしつつ、温度分布の面内均一性を高めたものであり、ハウジング本体部1hと、作動液室形成部14とを備えている。なお、ここでのヒートパイプ構造HSは、作動液体の還流に重力を利用する熱サイフォンタイプのものを含む。
【0028】
ハウジング本体部1hは、金属製の平坦な筐体として形成されており、その上面にあたる載置面11aには基板Wが載置される。載置面11aには図示しないセラミック製の小球が分散して複数個はめ込まれており、基板Wを点接触の状態で支持して熱処理ムラを防止するようになっている。なお、小球を省略して基板Wを面接触の状態で支持するようにしてもよい。
【0029】
ハウジング本体部1hの内部には、空洞状の作用室12が形成されている。この作用室12は、ヒートパイプ構造HSのために減圧されており、また、縦方向の強度を補うように複数本の柱13が立設されている。
【0030】
作動液室形成部14は、ハウジング本体部1hの下部に突出形成されている。この作動液室形成部14内には、作動液室14aが形成されており、この作動液室14a内に、加熱手段としてヒータ15が内蔵されていると共に、作動液体16が貯留されている。第1の実施形態では、作動液体16として水を使用している。
【0031】
上記作動液室14aとハウジング本体部1hの作用室12とは互いに連通しており、これら作動液室14aと作用室12とによって、ヒートパイプ構造HSにおける作動液体を封入した気密状の内部空間が形成される。そして、ヒータ15を加熱することにより生じる作動液体16の蒸気は、作用室12を作用域としてこの作用域中を移動したり蒸発潜熱の授受を行うことにより載置面11aの温度分布を均一に保持しつつ、載置面11aを急速に加熱することができる。このように載置面11aが加熱されることで、その上に載置された基板Wが加熱されることとなる。すなわち、載置台11は、基板Wを加熱するための熱媒介手段として機能している。
【0032】
この装置における冷却手段としての冷却機構は、液体通流機構としての冷却管21と冷却用液体供給源25とこれら冷却管21と冷却用液体供給源25との間に介挿された供給バルブ26とを備えている。
【0033】
冷却管21は、熱伝導性の材料(たとえば金属や合金)により冷却用液体が通流可能な管形状に形成されており、ハウジング本体部1hの外壁を貫通して、作用室12内において、略水平にかつ載置面11aのほぼ全域を通るように配設されている(図4参照)。
【0034】
また、冷却管21の一端部は、供給バルブ26および供給配管22を介して冷却用液体供給源25と接続されており、また、冷却管21の他端部は排出配管23を介して図示しないドレインに接続されている。そして、冷却用液体供給源25から供給される冷却用液体は、供給バルブ26を開弁することにより供給配管22を介して冷却管21に供給され、冷却管21にて、載置台11の作用室12内の蒸気と熱交換を行って載置台11を冷却した後、排出配管23を介して図示しないドレインへと排出される。すなわち、冷却管21はその表面が作用室12内において作動液体の蒸気に接触し、この作動液体の蒸気を介して載置面11aへの冷却作用を生じさせる。換言すれば、ヒートパイプ構造HSの作動液体はヒータ15によって加熱され、その作動液体の蒸気は冷却管21によって冷却される。
【0035】
上記供給バルブ26は、開弁状態と閉弁状態とを切替可能に構成されている。そして、開弁状態では、冷却用液体供給源25から冷却管21に向けて、載置台11を冷却するのに十分な第1の流量V1で冷却用液体を通流させる一方、閉弁状態では、前記第1の流量V1よりも少ない第2の流量V0で、冷却用液体を通流させる。この第2の流量V0は、ヒータ15の加熱による作動液体の蒸気によって冷却管21内の冷却用液体が沸騰しない程度の範囲において、ヒータ15による加熱を大きく妨げないようになるべく最小限に設定される流量である。このような流量V0の最適値は、例えば、理論的或は実験的・経験的に算出される。このような供給バルブ26としては、例えば、閉弁状態で所定量の液体を流すことができるスローリークバブル等を用いることができる。
【0036】
なお、本実施の形態では、供給バルブ26として、第1の流量V1から第2の流量V0へ又はその逆に、徐々に流量を減少或は増加させるように、連続的或は段階的に開弁状態と閉弁状態とを切替可能なものを用いている。
【0037】
また、図4に示すように、冷却管21は、その表面積を増加させるため、載置台11の作用室12を複数回折り返すように蛇行して配設されている。そのため、効率的に冷却管21と作用室12内の蒸気との熱交換を行うことができる。
【0038】
さらに、冷却管21は、載置台11とリング状(ドーナツ状)断熱部材24を介して載置台11のハウジング本体部1hの側壁部に貫通支持されている。そのため、冷却管21と載置台11とは、断熱部材24によって熱的に断熱されているため、冷却管21から載置台11へ直接熱移動が生じない構造となっている。断熱部材24の例としては、セラミックスや耐熱樹脂が挙げられる。
【0039】
また、温度センサ27が、載置面11aの温度を測定可能なように載置台11に埋設されている。載置面11aに載置された基板Wの温度は、この温度センサ27の出力に基づいて検出される。
【0040】
制御ユニット3は、信号線34により制御対象部と接続されており、プログラムや変数等を格納するメモリ31と、メモリ31に格納されているプログラムに従った制御を実行するCPU32とを備えている。CPU32は、メモリ31に格納されているプログラムに従って、例えば、温度センサ27を通じて検出された温度に基づいて、ヒータ15による加熱制御や、冷却用液体供給源25及び供給バルブ26による冷却制御を所定のタイミングで実行し、次述する載置面11aの温度調整制御を行う。
【0041】
なお、この加熱ユニットにおけるハウジング本体部1hの下面には、冷却部材としての冷却プレート221がさらに設けられている。この冷却プレート221は、熱伝導が高い2枚の金属板を張り合わせた部材であり、ハウジング1h下部に配設された2つの作動液室14の間に、ハウジング1hの下面側と接触して配置されている。
【0042】
冷却プレート221の張り合わせ面には、所定の蛇行状の流路が形成されている。この流路の一端は配管を介して図示を省略する冷却媒体供給源や圧縮空気供給源に接続されている。また、流路の他端は配管を介して図示省略のドレインに連通されている。そして、上記圧縮空気を送り込むことにより、冷却媒体が該流路に供給されるようになっている。
【0043】
この冷却プレート221は、主として、例えば、載置台11の設定温度を下げる際や基板Wの加熱処理後に載置台11を原点温度に戻す際等、基板Wに対する非処理時において、載置台11を冷却するために使用される。例えば、設定温度変更時には、この冷却プレート221と上述した冷却機構とを併用して温度調整を行う。
【0044】
<1.3.温度調整制御>
次に、加熱ユニットHP1による載置面11aの温度調整制御について説明する。図5は、ヒータ15および冷却用液体供給源25の制御を示すタイミングと、載置面11aの温度との関係を示したものである。図5(a)〜(c)の横軸は時刻tに対応し、図5(a)の縦軸はヒータ15の出力Wに、図5(b)の縦軸は冷却用液体供給源25から冷却管21に供給される冷却用液体の流量Vに、図5(c)の縦軸は温度センサ27により監視されている載置面11aの温度Tにそれぞれ対応する。
【0045】
時刻t1より前の時点では、ヒータ15の出力は一定出力W0に保持されており、また、供給バルブ26は閉弁状態とされ、冷却用液体供給源25から冷却管21に対して比較的少ない第2の流量V0で冷却用液体が供給されている。ここで、第2の流量V0で冷却用液体が流れることによる冷却管21の冷却能力は、ヒータ15による加熱能力を下回っており、従って、載置面11aは設定温度T0に保持されている。
【0046】
時刻t1において、搬送ロボットTRから載置面11aの上に基板Wが受け渡されると、載置面11aと基板Wとの間で熱移動が生じるため、載置面11aの温度TがT0から低下する。温度センサ27を通じてこの温度低下を検知すると、制御ユニット3により、ヒータ15の出力値をW0から最大出力であるW1に向かって徐々に増加させる。
【0047】
時刻t1からt2の期間において、ヒータ15の出力値が最大出力W1になると、載置面11aへの熱の供給が大きくなるため、載置面11aから基板Wへ逃げる熱の減少が補償されるようになり、載置面11aの温度の降下率が小さくなって図5(c)に示す温度曲線の温度勾配が徐々に緩やかになる。そして、載置面11aから基板Wへ逃げる熱と、ヒータ15から載置面11aへ伝達される熱とがほぼバランスした時刻t2において温度が極小値T1となると共に、温度勾配値が負から正に変わる。
【0048】
時刻t2において、温度センサ27を通じて、載置面11aの温度勾配が負から正へと変化する極小点を検知すると、図5(a)に示すように、ヒータ15の出力値をW1から徐々に減少させると共に、供給バルブ26を開弁し、冷却用液体供給源25から冷却管21への冷却用液体の流量を徐々に増加させる。
【0049】
続いて、温度センサ27を通じて、載置面11aの温度が、設定温度T0よりも所定値だけ低い温度になったと検知された時刻t3において、ヒータ15の出力を停止すると共に、冷却用液体供給源25から冷却管21への冷却用液体の流量を最大値である第1の流量V1とする。
【0050】
時刻t3からt4の期間において、冷却用液体供給源25から第1の流量V1で冷却管21に冷却用液体が供給され、それによって載置面11aはさらに冷却され続け、図5(c)に示す温度曲線の温度勾配はさらに減少する(冷却する工程)。
【0051】
なお、以上のようにヒータ15からの出力値を時間の経過と共に徐々に(滑らかに)減少させつつ、冷却用液体供給源25から冷却管21への冷却用液体の流量を徐々に(滑らかに)増加させ、さらに冷却用液体の流量を、所定時間、最大流量V1で保持するのは、ヒータ15を停止しても載置面11aの温度が設定温度T0より高くなる、いわゆる温度変動のオーバシュートが生じるのを防止すると共に、設定温度T0に到達するのに必要となる時間を短縮するためである。
【0052】
時刻t4において、温度センサ27を通じて載置面11aの温度Tが温度T0”となったことを検知すると、時刻t4からt5において冷却用液体供給源25から冷却管21への冷却用液体の流量を第2の流量V0に向けて徐々に減少させるように供給バルブ26が閉弁されると共に、ヒータ15の出力値がゼロから一定出力W0に向かって徐々に増加される。そして、時刻t5以降においては、ヒータ15の出力は一定出力W0に保持されると共に、供給バルブ26は閉弁状態となって、冷却用液体供給源25から冷却管21に対して比較的少ない第2の流量V0で冷却用液体が供給される状態となり、載置面11aおよび基板Wの温度が設定温度T0に保持される。
【0053】
このような温度調整における冷却処理の制御性は、使用する冷却用液体の熱容量および温度調整量(冷却によって増減すべき温度幅)の選択によって左右される。
【0054】
例えば、温度調整量が小さいにも関わらず、熱容量の大きい冷却用液体により冷却処理を行うと、流量を第1の流量V1から第2の流量V0に減少させて、冷却処理を停止させたにも関わらず設定温度T0より低くなるアンダーシュートが発生する。一方、温度調整量が大きいにも関わらず、熱容量の小さい冷却用液体により冷却処理を行うと、冷却に要する処理時間が増大してしまう。
【0055】
そのため、冷却処理において使用する冷却用液体は、冷却用液体の熱容量と温度調整量との適合性を考慮して選択することが好ましい。
【0056】
<1.4.第1の実施形態の加熱ユニットの利点>
以上の実施形態において、ヒートパイプ構造HSを有する加熱ユニットHP1は、ヒータ15による加熱期間(加熱する工程)を含む待機期間中において、冷却管21に冷却用液体を通流させている。このため、冷却管21内で、蒸気の熱を受けた冷却用液体が沸点以上に温度上昇することが防止され、該冷却用液体の沸騰を防止できる。なお、ヒータ15による加熱期間とは、ヒータ15の加熱によって載置面11aを温度上昇させる期間(図5の時刻t1〜t3)のみならず、ヒータ15の加熱によって載置面11aを一定温度に保つ期間(図5の時刻t1迄、時刻t4以降)を含む。
【0057】
なお、本実施の形態では、ヒータ15により載置台11を加熱している期間を待機期間として、当該待機期間中において冷却管21に冷却用液体を通流させるようにしたが、載置面11aが予め設定された所定温度以上(例えば、沸点以上)になった状態を待機期間として、当該待機期間中において冷却管21に流量V0で冷却用液体を通流させるようにしてもよいし、また、ヒータ15による載置台11への加熱状態でかつ載置面11aが予め設定された所定温度以上になった状態を待機期間として、この待機期間中において冷却管21に流量V0冷却用液体を通流させるようにしてもよい。これらの場合、冷却期間及び待機期間以外では、沸騰の恐れがないので、冷却用液体の流れを遮断するとよい。また、それらの期間に拘らず冷却用液体を常時流し続けてもよい。
【0058】
また、本実施の形態では、待機期間中における冷却用液体の流量V0を、冷却期間における冷却用液体の流量V1よりも少なくしているので、冷却及び加熱を効率よく行える。もっとも、冷却期間において流量を増やすことなく、常に一定の流量で冷却用液体を流し続けてもよい。
【0059】
さらに、載置台11は、作動液体を封入した内部空間を有しており、加熱ヒータ15が、内部空間の作動液体を加熱して蒸発させることによって載置台11を加熱するうえ、冷却管21は、内部空間の作用室12内に配設されて作動液体の蒸気を冷却する。このため、加熱ヒータ15による加熱作用や冷却管21による冷却作用はヒートパイプ構造HSの作動液体及びその蒸気を介して載置面11a(したがって基板W)に作用する。このため、載置面11aの温度分布および載置面11aに載置された基板Wの温度分布の均一性を保持しつつ急速に加熱及び冷却することができ、熱処理時において、基板上に形成された配線層の膜厚および線幅の均一性を良好に保つことができる。
【0060】
<2.第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。図6は、第2の実施の形態に係る加熱ユニット200を示す断面図であり、図7は同加熱ユニット200を示す平面図である。なお、本実施の形態の説明において、第1の実施の形態において説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略し、第1の実施の形態において説明した加熱ユニットHP1との相違点を中心に説明する。
【0061】
なお、本実施形態の加熱ユニット200は、第1の実施形態において説明した第1処理部群PG1および第2処理部群PG2の構成要素である加熱ユニットHP1〜HP10として使用可能である。したがって、加熱ユニットHP1〜HP10のそれぞれを加熱ユニット200と代替しても、装置1と同様な基板処理装置を構成することができる。
【0062】
<2.1.加熱ユニットの構成>
この加熱ユニット200は、上記加熱ユニットHP1のように載置台11の内部空間である作用室12に配設された冷却管21により作動液体を冷却する代りに、載置台11の外部の導出管220を冷却することで、作動液体の蒸気を冷却するようにしたものである。
【0063】
すなわち、この加熱ユニット200では、上記加熱ユニットHP1における冷却管21が省略され、その代りに、作動液体の蒸気を前記内部空間外に導出する突出冷却部としての導出管220と、当該導出管220を冷却することで作動液体の蒸気を冷却する液体通流機構としての外部冷却管230とが備えられている。
【0064】
導出管220は、載置台11より外方に延出するように形成されると共に、前記内部空間に連通する冷却空間を有する構成要素である。より具体的には、導出管220は、長尺管状に形成されており、その一端部がハウジング本体部1hの側壁部に作用室12と連通するように連結されると共に、その他端部が作動液室形成部14の側壁部に作動液室14aと連通するように連結されている。また、導出管220の長手方向中間部は、載置台11の外部側方を通過するように取り回されており、その一部は銅等の熱伝導性部材により形成された冷却媒介部材240に挿通支持されている。この導出管の一部が冷却媒介部材240にて挿通支持される位置は、作動液室14aにおける作動液体水面よりも高い位置にあり、従って、導出管220のうち冷却媒介部材240により挿通支持された部分(以下、単に挿通支持部分という)内には、冷却用液体の蒸気が満たされている。また、当該挿通支持部分よりも下方の他端部側に、作動液体の液面が位置するように設定されている。
【0065】
また、外部冷却管230は、長尺管状に形成されており、その一端部が供給バルブ26を介して冷却用液体供給源25に接続されると共に、その他端部が図示しないドレインに接続されている。また、この外部冷却管230の長手方向中間部の一部は、冷却媒介部材240に挿通支持されている。導出管220と外部冷却管230とは、冷却媒介部材240において、所定間隔を有して並列状態となるように配設されている。これにより、外部冷却管230内に冷却用液体を通流させることによって、冷却媒介部材240を介して導出管220と外部冷却管230との間で熱交換が行われ、導出管220が冷却されるようになっている。
【0066】
<2.2.冷却作用の説明>
この加熱ユニット200における加熱は、上記加熱ユニットHP1と同様原理により行われる。一方、冷却は次の原理により行われる。すなわち、外部冷却管230に冷却用液体を通流させると、冷却媒介部材240にて、導出管220の挿通支持部分が冷却され、当該挿通支持部分内を満たす作動液体の蒸気が冷却凝縮される。凝縮した作動液体は、重力によって導出管220の他端側より作動液室14aに還流される。これに合わせて、上記作用室12内を満たす作動液体の蒸気は、導出管220の一端側より当該導出管220内に流れ込み、冷却媒介部材240に至った時点で冷却凝縮し、液体となる。
【0067】
このようなサイクルを繰返すことで、作用室12内の蒸気の温度が下降し、載置台11の冷却が行われることになる。
【0068】
この加熱ユニット200では、外部冷却管230に冷却用液体を通流させることで、載置台11の冷却が行われるため、第1の実施の形態における冷却管21の冷却用液体流量制御を、外部冷却管230の冷却用液体の流量制御に適用することで、載置面11aに対する温度調整制御を行うことができる。
【0069】
そして、外部冷却管230に対する冷却用液体流量制御において、待機期間中に、冷却期間中における第1の流量V1よりも少ない第2の流量V0で、外部冷却管230に冷却用液体を通流させることで、外部冷却管230内で、蒸気の熱を受けて冷却用液体が沸点以上に温度上昇することが防止され、該冷却用液体の沸騰を防止できることになる。
【0070】
<2.3.第2の実施の形態の加熱ユニットの利点>
この第2の実施の形態に係る加熱ユニット200によると、上記第1の実施の形態と同様に、待機期間中において、外部冷却管230に冷却用液体を通流させている。このため、外部冷却管230内で、蒸気の熱を受けた冷却用液体が沸点以上に温度上昇することが防止され、該冷却用液体の沸騰を防止できる。
【0071】
また、待機期間中における冷却用液体の流量V0を、冷却期間における冷却用液体の流量V1よりも少なくしているので、冷却及び加熱を効率よく行える。
【0072】
さらに、上記第1の実施の形態では、冷却管21を載置台11内に導入しているため、当該冷却管21を載置台11に導入する部分で若干の熱移動が生じ易く、温度分布の不均一性を生じる要因となり得る可能性がある。ところが、本実施の形態では、外部冷却管230は、載置台11の外部に突出する導出管220を冷却することで、作動液体の蒸気を冷却するため、当該外部冷却管230と載置台11との間での熱移動が生じ難く、従って、温度分布の均一性をより向上させることができる。
【0073】
なお、本実施の形態では、導出管220の一端部を作用室12に連通させ、その他端部を作動液室14a内に連通させているが、例えば、載置台11の外部に略水平姿勢で突出する突出管を形成すると共に、該突出管内に上記作用室12内に連通する冷却空間を形成した上で、その突出管に周りに上記外部冷却管230を配設してもよい。この場合、当該突出管を冷却することで、蒸気が冷却凝縮され、もって作動液体が還流される。
【0074】
<2.4.第2の実施の形態に係る変形例>
図8は、上記第2の実施の形態に係る外部冷却管230及び冷却媒介部材240部分の変形例を示す図である。
【0075】
同図に示すように、この変形例では、上記外部冷却管230に代えて、液体通流機構として複数の外部冷却管330,331,332が備えられている。また、冷却媒介部材340は、上記冷却媒介部材240と同様態様にて導出管220の長手方向中間部を挿通支持すると共に、各外部冷却管330,331,332の長手方向中間部を挿通支持している。この冷却媒介部材240では、各外部冷却管330,331,332は、導出管220に対して略平行な姿勢で、所定感覚を有して並列状態となるように配設されている。
【0076】
また、各外部冷却管330,331,332のうち導出管220に最も近い外部冷却管330の一端部は、冷却用液体供給源25(図8では図示省略、図6参照)に直接的に接続されると共に、その他端部は図示しないドレインに接続されている。そして、冷却期間はもとより、加熱期間を含む待機期間においても、常に当該外部冷却管330に冷却用液体が流れるようになっている。なお、この外部冷却管330に流れる冷却用液体の流量は、ヒータ15による加熱を大きく妨げないように、上記流量V0と同様の流量に設定されている。
【0077】
また、他の外部冷却管331,332の一端部は、共通の接続管334に接続され、当該接続管334からバルブ326を介して冷却用液体供給源25に接続されると共に、その他端部は図示しないドレインに接続されている。ここで用いられるバルブ326は、開弁状態と閉弁状態とを切替可能なバルブである。上記バルブ26との相違は、閉弁状態において、冷却用液体を通流させないように完全に閉塞するように構成されている点である。
【0078】
この変形例では、バルブ326について、第1の実施の形態におけるバルブ26を開閉したのと同様タイミングで開閉制御を行う。
【0079】
例えば、載置台11を冷却するときには、バルブ326を開弁状態にする。これにより、各外部冷却管330,331,332の全てに冷却用液体が流れ、載置台11が急速に冷却される。
【0080】
また、例えば、ヒータ15により加熱して、載置台11を昇温させ或は一定温度に保つときには、バルブ326を閉弁状態にする。これにより、導出管220に最も近い外部冷却管330のみに、冷却用液体が流れる。この状態では、外部冷却管330のみに冷却用液体が流れるため、ヒータ15による加熱を大きく妨げない。また、当該外部冷却管330には、冷却用液体が常時流れているため、その内部で冷却用液体の沸騰が防止される。さらに、他の外部冷却管331,332については、上記外部冷却管330と比較して導出管220より離れた位置にあるため、導出管220からの熱が比較的伝わり難く、また、外部冷却管330による冷却効果を期待できるため、それらの外部冷却管331,332内での冷却用液体の沸騰が防止される。
【0081】
本変形例では、複数の外部冷却管330,333,332を備えているため、冷却用の部材の表面積が大きく効率的な熱交換が行われることになり、より急速な冷却を行える。また、待機期間においては、一部の外部冷却管330に冷却用液体を通流させるだけでよい。
【0082】
特に、待機期間中においては、導出管220に最も近い位置に配設された外部冷却管330に冷却用液体を通流させているため、比較的少ない冷却用液体の流量で、各外部冷却管330,331,332における冷却用液体の沸騰を有効に防止することができる。
【0083】
なお、本変形例に係る発明は、外部冷却管330,331,332を2本以上備えた構成について適用できる。また、待機期間中において、外部冷却管330,331,332のうち2つ以上のものに、冷却用液体を通流させるようにしてもよい。
【0084】
<3.変形例>
本各実施の形態では、載置台11内に冷却管21が配設されている形態、及び、載置台11に延出された導出管220を外部冷却管230が冷却する構成について説明したが、必ずしもこれらの態様に限られない。例えば、載置台11の下面に冷却管が配設され、当該冷却管が載置台11を直接的に冷却する構成についても適用できる。
【0085】
また、本各実施の形態では、ヒートパイプ構造を利用して加熱、冷却を行う構成について説明したが、ヒートパイプ構造を利用しない構成についても適用できる。要するに、冷却用の液体を通流させることによって、載置台11を冷却する全ての構成について適用することが可能である。
【0086】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項1記載の熱処理装置によると、待機期間中において、前記液体通流機構に冷却用液体が通流しているため、液体通流機構における冷却用液体の沸騰を防止できる。
また、作動液体の蒸気によって載置台の加熱が行われると共に、載置台の内部空間に配設された液体通流機構によって作動液体の蒸気が冷却されるため、載置台の温度分布の均一性を保持しつつ、加熱及び冷却することができる。
【0089】
また、請求項2記載の発明によれば、待機期間中において、前記液体通流機構に冷却用液体が通流しているため、液体通流機構における冷却用液体の沸騰を防止できる。また、前記内部空間に連通する冷却空間を有する突出冷却部が、前記載置台より外方に延出すると共に、前記作動液体の蒸気を前記内部空間外に導出するように形成されており、液体通流機構が、当該突出冷却部を冷却することで、前記作動液体の蒸気を冷却するため、液体通流機構と載置台との間で直接的な熱移動が防止され、載置台における温度分布の均一性をより向上させることができる。
【0090】
また、請求項3記載の発明によれば、待機期間中において、前記液体通流機構に冷却用液体が通流しているため、液体通流機構における冷却用液体の沸騰を防止できる。また、前記内部空間に連通する冷却空間を有する突出冷却部が、前記載置台より外方に延出するように形成されており、液体通流機構が、当該突出冷却部を冷却することで、前記作動液体の蒸気を冷却するため、液体通流機構と載置台との間で直接的な熱移動が防止され、載置台における温度分布の均一性をより向上させることができる。また、複数の冷却管にて、より急速な冷却を行える。また、待機期間においては、一部の冷却管に冷却用液体を通流させるだけでよい。
【0091】
請求項4記載の発明によれば、突出冷却部に近い位置に配設された1又は複数の冷却管に冷却用液体を通流させることで、比較的少ない冷却用液体の流量で、各冷却用液体の沸騰を有効に防止することができる。
【0092】
これらの場合、請求項5記載のように、待機期間中における冷却用液体の流量を、載置台を冷却する期間における冷却用液体の流量よりも少なくすることで、冷却及び加熱を効率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図2】同上の基板処理装置の第1処理部群及び第2処理部群の構成を示す図である。
【図3】この発明の第1の実施の形態に係る加熱ユニットを示す断面図である。
【図4】同上の加熱ユニットの載置台の平面図である。
【図5】同上の加熱ユニットにおける設定温度調整時の加熱及び冷却制御のタイミングと載置面温度を示す図である。
【図6】この発明の第2の実施の形態に係る加熱ユニットを示す断面図である。
【図7】同上の加熱ユニットを示す平面図である。
【図8】同上の加熱ユニットの変形例を示す図である。
【符号の説明】
3 制御ユニット
11 載置台
12 作用室
14a 作動液室
15 加熱ヒータ
16 作動液体
21 冷却管
25 冷却用液体供給源
26 供給バルブ
200 加熱ユニット
220 導出管
230 外部冷却管
326 バルブ
330,331,332 外部冷却管
HP1 加熱ユニット
V0 第2の流量
V1 第1の流量
W 基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment apparatus for performing heat treatment of a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, etc. (hereinafter referred to as “substrate”).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of heat treatment apparatus, there is one provided with a heater and a water cooling type cooling mechanism on the lower side of the substrate mounting plate.
[0003]
Such a heat treatment apparatus is disclosed in
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-283896
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the water-cooled cooling mechanism as described above, for example, when the cooling operation is not performed for a long time for temperature adjustment control under a condition where the set temperature is equal to or higher than the boiling point of the cooling liquid, the cooling mechanism There was a problem that the liquid remaining in the piping and the like would boil.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus that can prevent boiling of the cooling liquid.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0010]
Also,Invention of Claim 2 is the heat processing apparatus which heat-processes to a board | substrate, Comprising: The mounting base which can mount a board | substrate, the heating means which heats the said mounting base, and the liquid flow which can flow the cooling liquid And a cooling means for cooling the mounting table by the cooling liquid flowing through the liquid flow mechanism, the heating period to the mounting table by the heating means and the mounting table being the cooling In the waiting period including at least one of the periods when the boiling point of the working liquid is equal to or higher than the boiling point, the cooling liquid is caused to flow through the liquid flow mechanism.The mounting table has an internal space filled with a working liquid, and the heating means is a means for heating the mounting liquid by heating and evaporating the working liquid in the internal space, and the internal space A protruding cooling part having a cooling space communicating with the pipe extends outward from the mounting table.In addition, the vapor of the working liquid is led out of the internal space.The liquid flow mechanism cools the protruding cooling part to cool the vapor of the working liquid.To do.
[0011]
And claims3The described inventionA heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate, comprising: a mounting table on which the substrate can be mounted; a heating unit that heats the mounting table; and a liquid flow mechanism that allows a cooling liquid to flow therethrough. Cooling means for cooling the mounting table by the cooling liquid flowing through the flow mechanism, and the heating period to the mounting table by the heating unit and the mounting table is equal to or higher than the boiling point of the cooling liquid. During the standby period including at least one of the periods, the cooling liquid is caused to flow through the liquid flow mechanism, the mounting table includes an internal space in which a working liquid is enclosed, and the heating unit includes The projecting cooling unit having a cooling space communicating with the internal space extends outward from the mounting table, by heating and evaporating the working liquid in the inner space to evaporate the working table. Formed to put out Said liquid through flow mechanism, by cooling the projecting cooling unit, which cools the vapor of the working liquid,The liquid flow mechanism has a plurality of cooling pipes, and in the standby period, the cooling liquid is caused to flow through some of the cooling pipes to cool the mounting table. In the period, the cooling liquid is also passed through the other cooling pipes.It is something to be made.
[0012]
In this case, the claim4As described, in the standby period, the cooling liquid may be passed through one or a plurality of cooling pipes arranged at positions close to the protruding cooling unit.
[0013]
In these cases, as described in claim 5, during the standby period, the flow rate of the cooling liquid flowing through the liquid flow mechanism is greater than the flow rate of the cooling liquid during the period for cooling the mounting table. May be reduced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<1. First Embodiment>
<1.1. Schematic configuration of substrate processing apparatus>
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a
[0015]
The
[0016]
The indexer ID has a carrier (not shown) on which a plurality of substrates can be stored and a mobile robot. The mobile robot pays out the unprocessed substrate from the carrier to the transport robot TR and receives the processed substrate from the transport robot TR and stores it in the carrier.
[0017]
Although not shown, the interface IF includes a robot that delivers a substrate to and from the transfer robot TR, and a buffer cassette on which the substrate is placed. The interface IF has a function of receiving a resist-coated substrate from the transport robot TR and passing it to an exposure apparatus (not shown), and receiving an exposed substrate and passing it to the transport robot TR. The interface IF has a buffer function for temporarily stocking the substrate before and after exposure in order to adjust the delivery timing with the exposure apparatus.
[0018]
The
[0019]
The first processing unit group PG1 is configured by arranging a plurality of heat treatment units above the coating processing units SC1 and SC2 (resist coating processing units) which are liquid processing units. In FIG. 2, the processing units are arranged in a plane for convenience of illustration, but are actually stacked in the height direction (Z-axis direction).
[0020]
The coating processing units SC1 and SC2 are so-called spin coaters that apply a uniform resist by supplying a photoresist to the main surface of the substrate and rotating the substrate. Three rows of heat treatment units stacked in three stages are provided above the coating processing units SC1 and SC2. That is, in order from the bottom, the cooling unit CP1, the adhesion strengthening unit AH (adhesion strengthening processing unit), the row in which the heating unit HP1 is laminated, the row in which the cooling unit CP2, the heating unit HP2, and the heating unit HP3 are laminated, and the cooling unit. CP3, a heating unit HP4, and a row in which the heating units HP5 are stacked are provided.
[0021]
Similarly, the second processing unit group PG2 is configured by arranging a plurality of heat treatment units above the development processing units SD1 and SD2 which are liquid processing units. The development processing units SD1 and SD2 are so-called spin developers that perform development processing by supplying a developer onto the exposed substrate. Three rows of heat treatment units stacked in three stages are provided above the development processing units SD1 and SD2. That is, the cooling unit CP4, the post-exposure bake unit PEB, and the heating unit HP6 are stacked in order from the bottom, the cooling unit CP5, the heating unit HP7, and the heating unit HP8 are stacked, the cooling unit CP6, and the heating unit HP9. And a row in which the heating units HP10 are stacked.
[0022]
The heating units HP1 to HP10 are so-called hot plates that heat a substrate and raise the temperature to a predetermined temperature. Further, the adhesion strengthening unit AH and the post-exposure bake unit PEB are heating units that heat the substrate before and immediately after the resist coating process, respectively. The cooling units CP1 to CP6 are so-called cool plates that cool the substrate to a predetermined temperature and maintain the substrate at the predetermined temperature.
[0023]
In the present specification, units (heating unit and cooling unit) for adjusting the temperature of these substrates are referred to as heat treatment units. A processing unit that supplies a processing liquid to a substrate such as the coating processing units SC1 and SC2 and the development processing units SD1 and SD2 and performs a predetermined processing is referred to as a liquid processing unit. The liquid processing unit and the heat treatment unit are collectively referred to as a processing unit.
[0024]
A filter fan unit FFU that forms a downflow of clean air whose temperature and humidity are controlled is provided immediately above the liquid processing unit. Although not shown, a filter fan unit that forms a downflow of clean air toward the transfer space is also provided at an upper position where the transfer robot TR is disposed.
[0025]
In the first embodiment, in particular, the heating units HP1 to HP10, which are constituent elements of the first processing unit group PG1 and the second processing unit group PG2, employ a configuration according to the features of the present invention. In the following, one heating unit HP1 will be described, but the same applies to the other heating units HP2 to HP10.
[0026]
<1.2. Configuration of heating unit>
3 is a cross-sectional view of the heating unit HP1, and FIG. 4 is a plan view of the mounting table 11 of FIG.
[0027]
The mounting table 11 employs a heat pipe structure HS to increase the in-plane uniformity of the temperature distribution while extremely reducing the heat capacity, and includes a housing
[0028]
The housing
[0029]
A hollow working
[0030]
The hydraulic fluid
[0031]
The working
[0032]
The cooling mechanism as a cooling means in this apparatus includes a cooling
[0033]
The cooling
[0034]
One end of the cooling
[0035]
The
[0036]
In the present embodiment, the
[0037]
As shown in FIG. 4, the cooling
[0038]
Further, the cooling
[0039]
Moreover, the
[0040]
The
[0041]
A
[0042]
A predetermined meandering flow path is formed on the bonding surface of the
[0043]
The
[0044]
<1.3. Temperature adjustment control>
Next, temperature adjustment control of the mounting
[0045]
Before the time t1, the output of the
[0046]
At time t1, when the substrate W is transferred from the transfer robot TR onto the
[0047]
When the output value of the
[0048]
When a minimum point at which the temperature gradient of the mounting
[0049]
Subsequently, at time t3 when it is detected that the temperature of the mounting
[0050]
In the period from time t3 to t4, the cooling liquid is supplied from the cooling
[0051]
As described above, the flow rate of the cooling liquid from the cooling
[0052]
When it is detected at time t4 that the temperature T of the mounting
[0053]
Controllability of the cooling process in such temperature adjustment depends on the selection of the heat capacity of the cooling liquid to be used and the temperature adjustment amount (temperature range to be increased or decreased by cooling).
[0054]
For example, when the cooling process is performed with the cooling liquid having a large heat capacity even though the temperature adjustment amount is small, the flow rate is decreased from the first flow rate V1 to the second flow rate V0, and the cooling process is stopped. Nevertheless, undershoot occurs that is lower than the set temperature T0. On the other hand, when the cooling process is performed with a cooling liquid having a small heat capacity despite the large amount of temperature adjustment, the processing time required for cooling increases.
[0055]
Therefore, it is preferable to select the cooling liquid used in the cooling process in consideration of the compatibility between the heat capacity of the cooling liquid and the temperature adjustment amount.
[0056]
<1.4. Advantages of Heating Unit of First Embodiment>
In the above embodiment, the heating unit HP1 having the heat pipe structure HS allows the cooling liquid to flow through the cooling
[0057]
In the present embodiment, the period during which the mounting table 11 is heated by the
[0058]
In the present embodiment, the cooling liquid flow rate V0 during the standby period is smaller than the cooling liquid flow rate V1 during the cooling period, so that cooling and heating can be performed efficiently. However, the cooling liquid may be continuously supplied at a constant flow rate without increasing the flow rate during the cooling period.
[0059]
Furthermore, the mounting table 11 has an internal space in which the working liquid is enclosed, and the
[0060]
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
[0061]
Note that the
[0062]
<2.1. Configuration of heating unit>
In this
[0063]
That is, in the
[0064]
The
[0065]
The
[0066]
<2.2. Explanation of cooling action>
The heating in the
[0067]
By repeating such a cycle, the temperature of the steam in the working
[0068]
In the
[0069]
In the cooling liquid flow rate control for the
[0070]
<2.3. Advantages of Heating Unit of Second Embodiment>
According to the
[0071]
Further, since the cooling liquid flow rate V0 during the standby period is smaller than the cooling liquid flow rate V1 during the cooling period, cooling and heating can be performed efficiently.
[0072]
Furthermore, in the first embodiment, since the cooling
[0073]
In the present embodiment, one end portion of the
[0074]
<2.4. Modification Example According to Second Embodiment>
FIG. 8 is a view showing a modified example of the
[0075]
As shown in the figure, in this modification, a plurality of
[0076]
One end of the
[0077]
In addition, one end portion of the other
[0078]
In this modification, the
[0079]
For example, when the mounting table 11 is cooled, the
[0080]
For example, when the mounting table 11 is heated by the
[0081]
In this modification, since the plurality of
[0082]
In particular, during the standby period, since the cooling liquid is allowed to flow through the
[0083]
The invention according to this modification can be applied to a configuration including two or more
[0084]
<3. Modification>
In each of the embodiments, the configuration in which the
[0085]
In each of the embodiments, the configuration in which heating and cooling are performed using the heat pipe structure has been described. However, the present invention can also be applied to a configuration in which the heat pipe structure is not used. In short, the present invention can be applied to all configurations for cooling the mounting table 11 by flowing a cooling liquid.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the heat treatment apparatus of the first aspect of the present invention, since the cooling liquid flows through the liquid flow mechanism during the standby period, the cooling liquid is boiled in the liquid flow mechanism. Can be prevented.
Further, the mounting table is heated by the working liquid vapor, and the working liquid vapor is cooled by the liquid flow mechanism disposed in the internal space of the mounting table, so that the temperature distribution of the mounting table is uniform. It can be heated and cooled while being held.
[0089]
According to the second aspect of the present invention, since the cooling liquid flows through the liquid flow mechanism during the standby period, boiling of the cooling liquid in the liquid flow mechanism can be prevented. Also,A protruding cooling part having a cooling space communicating with the internal space extends outward from the mounting table.In addition, the vapor of the working liquid is led out of the internal space.The liquid flow mechanism cools the projecting cooling unit to cool the vapor of the working liquid, so that there is no direct heat transfer between the liquid flow mechanism and the mounting table. Thus, the uniformity of the temperature distribution on the mounting table can be further improved.
[0090]
According to the third aspect of the present invention, since the cooling liquid flows through the liquid flow mechanism during the standby period, the boiling of the cooling liquid in the liquid flow mechanism can be prevented. Further, the protruding cooling part having a cooling space communicating with the internal space is formed to extend outward from the mounting table, and the liquid flow mechanism cools the protruding cooling part, Since the vapor of the working liquid is cooled, direct heat transfer between the liquid flow mechanism and the mounting table is prevented, and the uniformity of temperature distribution in the mounting table can be further improved. Also,More rapid cooling can be achieved with multiple cooling pipes. In the standby period, it is only necessary to allow the cooling liquid to flow through some of the cooling pipes.
[0091]
Claim4According to the described invention, the cooling liquid is caused to flow through one or a plurality of cooling pipes disposed at positions close to the projecting cooling section, so that each cooling liquid can be flowed at a relatively small cooling liquid flow rate. Boiling can be effectively prevented.
[0092]
In these cases, cooling and heating can be efficiently performed by reducing the flow rate of the cooling liquid during the standby period as compared with the flow rate of the cooling liquid during the period for cooling the mounting table.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a substrate processing apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a first processing unit group and a second processing unit group of the same substrate processing apparatus.
FIG. 3 is a sectional view showing a heating unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a mounting table of the heating unit.
FIG. 5 is a diagram showing the heating and cooling control timing and the placement surface temperature when adjusting the set temperature in the heating unit.
FIG. 6 is a sectional view showing a heating unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing the same heating unit.
FIG. 8 is a view showing a modification of the heating unit.
[Explanation of symbols]
3 Control unit
11 Mounting table
12 Working chamber
14a Hydraulic fluid chamber
15 Heater
16 Working liquid
21 Cooling pipe
25 Cooling liquid supply source
26 Supply valve
200 heating unit
220 Outlet tube
230 External cooling pipe
326 valve
330, 331, 332 External cooling pipe
HP1 heating unit
V0 second flow rate
V1 first flow rate
W substrate
Claims (5)
基板を載置可能な載置台と、
前記載置台を加熱する加熱手段と、
冷却用液体が通流可能な液体通流機構を有し、前記液体通流機構を通流する前記冷却用液体によって前記載置台を冷却する冷却手段と、を備え、
前記加熱手段による前記載置台への加熱期間及び前記載置台が前記冷却用液体の沸点以上になった期間のうち少なくとも一方を含む待機期間中において、前記液体通流機構に前記冷却用液体を通流させるものであり、
前記載置台は、作動液体を封入した内部空間を有し、
前記加熱手段は、前記内部空間内の作動液体を加熱して蒸発させることによって、前記載置台を加熱する手段であり、
前記液体通流機構は、前記内部空間内に配設されて、前記作動液体の蒸気を冷却する、熱処理装置。A heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate,
A mounting table on which a substrate can be mounted;
Heating means for heating the mounting table,
A cooling unit that has a liquid flow mechanism through which the cooling liquid can flow, and cools the mounting table with the cooling liquid that flows through the liquid flow mechanism;
During the standby period including at least one of the heating period to the mounting table by the heating means and the period in which the mounting table has become equal to or higher than the boiling point of the cooling liquid, the cooling liquid is passed through the liquid flow mechanism. It is a thing
The mounting table has an internal space filled with a working liquid,
The heating means is means for heating the mounting table by heating and evaporating the working liquid in the internal space,
The liquid flow mechanism is a heat treatment apparatus that is disposed in the internal space and cools the vapor of the working liquid .
基板を載置可能な載置台と、
前記載置台を加熱する加熱手段と、
冷却用液体が通流可能な液体通流機構を有し、前記液体通流機構を通流する前記冷却用液体によって前記載置台を冷却する冷却手段と、を備え、
前記加熱手段による前記載置台への加熱期間及び前記載置台が前記冷却用液体の沸点以上になった期間のうち少なくとも一方を含む待機期間中において、前記液体通流機構に前記冷却用液体を通流させるものであり、
前記載置台は、作動液体を封入した内部空間を有し、
前記加熱手段は、前記内部空間内の作動液体を加熱して蒸発させることによって、前記載置台を加熱する手段であり、
前記内部空間に連通する冷却空間を有する突出冷却部が、前記載置台より外方に延出すると共に、前記作動液体の蒸気を前記内部空間外に導出するように形成され、
前記液体通流機構は、前記突出冷却部を冷却することで、前記作動液体の蒸気を冷却する、熱処理装置。 A heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate,
A mounting table on which a substrate can be mounted;
Heating means for heating the mounting table,
A cooling unit that has a liquid flow mechanism through which the cooling liquid can flow, and cools the mounting table with the cooling liquid that flows through the liquid flow mechanism;
During the standby period including at least one of the heating period to the mounting table by the heating means and the period in which the mounting table has become equal to or higher than the boiling point of the cooling liquid, the cooling liquid is passed through the liquid flow mechanism. It is a thing
The mounting table has an internal space filled with a working liquid,
The heating means is means for heating the mounting table by heating and evaporating the working liquid in the internal space,
A protruding cooling part having a cooling space communicating with the internal space extends outward from the mounting table, and is formed so as to guide the vapor of the working liquid out of the internal space.
The liquid flow mechanism is a heat treatment apparatus that cools the vapor of the working liquid by cooling the protrusion cooling unit .
基板を載置可能な載置台と、
前記載置台を加熱する加熱手段と、
冷却用液体が通流可能な液体通流機構を有し、前記液体通流機構を通流する前記冷却用液体によって前記載置台を冷却する冷却手段と、を備え、
前記加熱手段による前記載置台への加熱期間及び前記載置台が前記冷却用液体の沸点以上になった期間のうち少なくとも一方を含む待機期間中において、前記液体通流機構に前記冷却用液体を通流させるものであり、
前記載置台は、作動液体を封入した内部空間を有し、
前記加熱手段は、前記内部空間内の作動液体を加熱して蒸発させることによって、前記載置台を加熱する手段であり、
前記内部空間に連通する冷却空間を有する突出冷却部が、前記載置台より外方に延出するように形成され、
前記液体通流機構は、前記突出冷却部を冷却することで、前記作動液体の蒸気を冷却するものであり、
前記液体通流機構は、複数の冷却管を有し、
前記待機期間においては、前記複数の冷却管のうち一部の前記冷却管に前記冷却用液体を通流させ、
前記載置台を冷却する期間においては、他の前記冷却管にも前記冷却用液体を通流させる、熱処理装置。 A heat treatment apparatus for performing heat treatment on a substrate,
A mounting table on which a substrate can be mounted;
Heating means for heating the mounting table,
A cooling unit that has a liquid flow mechanism through which the cooling liquid can flow, and cools the mounting table with the cooling liquid that flows through the liquid flow mechanism;
During the standby period including at least one of the heating period to the mounting table by the heating means and the period in which the mounting table has become equal to or higher than the boiling point of the cooling liquid, the cooling liquid is passed through the liquid flow mechanism. It is a thing
The mounting table has an internal space filled with a working liquid,
The heating means is means for heating the mounting table by heating and evaporating the working liquid in the internal space,
The protruding cooling part having a cooling space communicating with the internal space is formed to extend outward from the mounting table,
The liquid flow mechanism cools the protrusion cooling part to cool the vapor of the working liquid,
The liquid flow mechanism has a plurality of cooling pipes,
In the waiting period, the cooling liquid is allowed to flow through some of the cooling pipes among the cooling pipes,
In the period for cooling the mounting table, the heat treatment apparatus for allowing the cooling liquid to flow through the other cooling pipes .
前記待機期間において、突出冷却部に近い位置に配設された1又は複数の冷却管に冷却用液体を通流させる、熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 3,
A heat treatment apparatus that causes a cooling liquid to flow through one or a plurality of cooling pipes disposed at positions close to the protruding cooling unit during the standby period .
前記待機期間中において、前記液体通流機構に通流する前記冷却用液体の流量は、前記載置台を冷却する期間における前記冷却用液体の流量よりも少ない、熱処理装置。 It is the heat processing apparatus in any one of Claims 1-4,
The heat treatment apparatus , wherein the flow rate of the cooling liquid flowing through the liquid flow mechanism during the standby period is smaller than the flow rate of the cooling liquid during the period for cooling the mounting table .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003189696A JP4129206B2 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Heat treatment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003189696A JP4129206B2 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Heat treatment equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005026422A JP2005026422A (en) | 2005-01-27 |
JP4129206B2 true JP4129206B2 (en) | 2008-08-06 |
Family
ID=34187828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003189696A Expired - Fee Related JP4129206B2 (en) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Heat treatment equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4129206B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4302376B2 (en) * | 2001-09-03 | 2009-07-22 | 東京エレクトロン株式会社 | Liquid processing method and liquid processing apparatus |
JP2006222214A (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus |
JP4666474B2 (en) * | 2005-05-17 | 2011-04-06 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Heat treatment equipment |
JP4942385B2 (en) * | 2006-04-25 | 2012-05-30 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Soaking equipment |
JP6296770B2 (en) * | 2013-11-29 | 2018-03-20 | 日本特殊陶業株式会社 | Substrate mounting device |
JP7306195B2 (en) * | 2019-09-27 | 2023-07-11 | 東京エレクトロン株式会社 | Apparatus for processing substrate and method for cleaning stage |
-
2003
- 2003-07-01 JP JP2003189696A patent/JP4129206B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005026422A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4153781B2 (en) | Heat treatment apparatus and substrate processing apparatus | |
JP4410147B2 (en) | Heating device, coating, developing device and heating method | |
US6018616A (en) | Thermal cycling module and process using radiant heat | |
JP4606355B2 (en) | Heat treatment apparatus, heat treatment method and storage medium | |
US5927077A (en) | Processing system hot plate construction substrate | |
TWI223364B (en) | Apparatus for heating and cooling semiconductor device in handler for testing semiconductor device | |
JP4129206B2 (en) | Heat treatment equipment | |
JPH11329926A (en) | Device and method for cooling substrate | |
JPH10256325A (en) | Temperature controlling plate for semiconductor wafer tester | |
TW201117257A (en) | Temperature increase control method for heating device for substrate treatment system, program, computer recording medium, and substrate treatment system | |
JP3589929B2 (en) | Heat treatment equipment | |
KR101208577B1 (en) | Cooling module and cooling system comprising the same | |
JP4090104B2 (en) | Substrate heat treatment equipment | |
KR20110091285A (en) | Thermostatic bath module | |
KR100897552B1 (en) | Baking system comprising cooling apparatus using heat pipe | |
JP4527007B2 (en) | Substrate heat treatment method and substrate heat treatment apparatus | |
JPH11145227A (en) | Temperature adjusting device of tester for semiconductor wafer | |
JP2001203152A (en) | Device for heat-treating substrate | |
WO2022244530A1 (en) | Substrate processing system | |
US12000885B1 (en) | Multiplexed thermal control wafer and coldplate | |
US20240230752A9 (en) | Thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones | |
US20240133946A1 (en) | Thermal head comprising a plurality of adapters for independent thermal control of zones | |
JP3851444B2 (en) | Heat treatment equipment | |
JP2000091186A (en) | Substrate processing device | |
JP3805907B2 (en) | Temperature control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071009 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071214 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071214 |
|
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: 20080513 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080516 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |