JPH023909A

JPH023909A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH023909A
Application number: JP15200988A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Ushijima; 満牛島; Osamu Hirakawa; 修平河; Kouji Matsutaka; 松高　幸二
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-01-09
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JP2662982B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、加熱装置に関する。

（従来の技術）半導体製造工程、例えばフォトリソグラフィー工程にお
いて、被処理体例えば半導体ウェハへのレジスト塗布後
あるいはレジスト現像処理の前後において、上記レジス
トの安定化等の目的で上記半導体ウェハを加熱すること
が一般に行われている。この加熱を行う装置例として、
第４図に示すような装置がある。

基台■上に半導体ウェハ■を載置して加熱するための発
熱体、例えば２個の発熱板Ａ（３）Ｂ（イ）を並置し、
この発熱板Ａ　（３）　Ｂ　＠）の両端側には半導体ウ
ェハ■を載置して搬送するベルト■（ハ）を備えた搬送
機構Ａ　（６）　Ｂ■が配置されている。

また、上記搬送機構Ａ０→発熱板Ａ　（３）　Ｂに）→
搬送機構Ｂ■に向って順次半導体ウェハ■を移送するた
めの、一般にウオーキングビーム方式と呼称される耐熱
性材料で構成された搬送機構Ｃ（８）が基台■上に設け
られている。この搬送機構Ｃ（ハ）の半導体ウェハ■を
載置する部分である搬送ビーム０）は、通常、発熱板Ａ
　（３）　Ｂ（イ）の上面に設けられた溝（１０）内に
収納されている。そして、エアシリンダ（図示せず）等
により昇降前進後退可能に構成されており、搬送ビーム
（９）に半導体ウェハ■を載置して所定距離１例えば上
記発熱板Ａ■Ｂ（へ）中心間の距離Ｐだけ搬送可能な如
く設けられている。

そして、搬送アーム（図示せず）等により半導体ウェハ
■を搬送機構Ａ■に載置した後必要に応じて駆動して上
記半導体ウェハ■を位置決めする。

次に、搬送機ａ　Ｃ（８）を上昇して半導体ウェハ■を
搬送ビーム（９）で持ち上げ、図の右方向に向って所定
の距離Ｐだけ前進させた後、下降させて半導体ウェハ■
を発熱板Ａ（３）に載置する。そして、上記搬送機構Ｃ
（８）は左方向に向って上記所定の距離Ｐだけ後退して
最初の位置状態に戻り待機する。

一方、発熱板Ａ　（３）　Ｂに）は、加熱制御機構（図
示せず）により予め所定の温度に設定しておき、上記半
導体ウェハ■を加熱する。この加熱が終了すると、再び
搬送機構Ｃ（８）を動作させ次に加熱すべき半導体ウェ
ハ■を発熱板Ａ■に搬送すると同時に、発熱板Ａ（３）
で加熱を終了した半導体ウェハ■を発熱板Ｂ（イ）に搬
送する。

上記動作を繰り返すことにより、加熱前の半導体ウェハ
■を搬送機構ＡＯで熱板Ａ■に搬入し、加熱を終了した
半導体ウェハ■を発熱板Ｂに）から搬出し搬送機構Ｂ■
に移す。

（発明が解決しようとする１ｌｌ）しかしながら、上述の従来装置は、発熱板Ａ■Ｂに）上
に搬送ビーム０が存在するため、この搬送ビーム■を収
納する溝（１０）が必要であり、この溝（１０）部分で
半導体ウェハ■の加熱温度が低下するという問題がある
。

また、半導体ウェハ■を搬送する搬送ビーム■）は搬送
機構Ａ（ｅ〜搬送機構Ｂ■にわたり上記半導体ウェハ■
を載置搬送する必要があるので、移動スペースとして上
記搬送ビーム０の長さに加えて、例えば移送距盾すなわ
ち発熱板Ａ■Ｂ（イ）の中心間の距離Ｐに相当するスペ
ースを要するので、装置の搬送方向の長さが長くなる。

通常、上記搬送ビーム０は一定の時間間隔にて搬送を繰
り返すように動作するので、半導体ウェハ■の搬入側に
ある搬送機構Ａ■に上記半導体ウェハ■を取り込み、次
に搬送ビーム０）で搬送するまでの期間待機させること
は、装置全体の加熱処理上好ましいことである。しかし
、搬出側にある搬送機構Ｂ■側に移送距離Ｐ分のスペー
スが存在するのはスペースの無駄となる。

本発明は上述の従来事情に対処してなされたもので、被
処理体の均一な加熱を可能にした加熱装置を提供するも
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、発熱体上に被処理体を載置して所定
時間加熱した後、上記発熱体と上記被処理体とを離間し
て終了する加熱装置において、上記発熱体上に被処理体
を載置および離間する際、上記被処理体を上記発熱体面
より上方に支持する如く少なくとも３箇所上記発熱体に
設けられた支持棒と、これら支持棒先端上の被処理体の
搬送および上記支持棒先端上被処理体の搬出を上記被処
理体の裏面へ支持腕の支持部を挿入し上記被処理体を持
ち上げ支持する如く設けられた搬送機構とを具備してな
ることを特徴とする。

（作　用）本発明加熱装置では、発熱体上に被処理体を載置して所
定時間加熱した後、上記発熱体と上記被処理体とを離間
して終了する加熱装置において。

上記発熱体上に被処理体を載置および離間する際上記被
処理体を上記発熱体面より上方に支持する如く少なくと
も３箇所上記発熱体に設けられた支持棒と、これら支持
棒先端上の被処理体の搬送および上記支持棒先端上被処
理体の搬出を上記被処理体の裏面へ支持腕の支持部を挿
入し上記被処理体を持ち上げ支持する如く設けられた搬
送機構とを具備しているので、発熱体には上記支持棒が
貫通する穴を設けるだけでよく、上記発熱体面の温度分
布を均一にできる。

（実施例）以下１本発明加熱装置を半導体製造における被処理体の
レジスト塗布後の加熱装置に適用した一実施例を図面を
参照して説明する。

第１図〜第３図に示すように、基台（１１）には、温度
制御機（図示せず）によって制御されるヒータ（図示せ
ず）等を内蔵し、被処理体例えば表面にレジストが塗布
された半導体ウェハ（１２）を載置して加熱することに
より熱処理する発熱体例えば円板状に形成された発熱板
Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）が直列に配置されている。

この発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）それぞれには、
　この発熱板Ａ（１３）　Ｂ（１４）に半導体ウェハ（
１２）を載置又は取上げる際上記発熱板Ａ　（１３）　
Ｂ（１４）から予め定められた間隔持ち上げる如く３点
支持位置に、上下に貫通する穴（１５）および支持棒例
えばピン（１６）が上下動可能に設けられている。

また、上記発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）の下方に
は、上記ピン（１６）の下端部が取着されこのピン（１
６）を昇降するビン取付部材（１７）を備えエアシリン
ダ（図示せず）等を駆動源とする昇降機構（１８）が設
けられている。そして上記ピン（１６）が最下降時には
ピン（１６）の先端部が発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１
４）上面よりも下にあり、ピン（１６）が最上昇時には
ピン（１６）の先端部が発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１
４）上面より突出し半導体ウェハ（１２）を上記発熱板
Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）より所定位置まで上方に持
ち上げ離間する如く構成されている。

次に図の上記発熱板Ａ　（１３）の左側５発熱板Ｂ（１
４）の右側には、それぞれゴムベルト（１９）等を使用
した搬送機構Ａ　（２０）、搬送機構Ｂ　（２１）が配
置されており、半導体ウェハ（１２）を図の右方向に搬
送可能に構成されている。

また、上記搬送機構Ａ　（２０）　Ｂ　（２１）には、
半導体ウェハ（１２）を持ち上げるためのピン（２２）
が例えば３本づつ上記ピン取付部材（１７）に取着され
ており、上記ピン（２２）が最下降時にはピン（２２）
の先端部が上記ゴムベルト（１９）の搬送面よりも下に
あり、最上昇時には上記ゴムベルト（１９）の搬送面よ
り突出し、上記半導体ウェハ（１２）をゴムベルト（１
９）上方の所定位置まで持ち上げるように構成されてい
る。

なお、半導体ウェハ（１２）は搬送機構Ａ（２０）→発
熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）→搬送機構　Ｂ　（２
１）と図の右方向に移動搬送される。

一方、発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）の周辺上方に
は、半導体ウェハ（１２）の移動方向（２３）の側方か
ら突出、例えば両側から中心に向って突出して設けられ
半導体ウェハ（１２）を支持する支持腕例えば耐熱性の
あるテフロンやセラミック製で爪状に形成された支持板
（２４ａ）　（２４ｂ）　（２４ｃ）を片側３枚づつ合
計６枚備えた搬送機構（２５）が配置されている。そし
て、この支持板（２４ａ）　（２４ｂ）　（２４ｃ）は
、図の基台（１１）の外側の一端部を支持板取付部材（
２６）に取着されており、内側の端部間は発熱板Ａ　（
１３）　Ｂ　（１４）より突出するピン（１６）が支障
なく通過する程度の間隔が設けられている。また、上記
支持板（２４）の高さは、昇降機構（１８）によりピン
（１６）　（２２）が半導体ウェハ（１２）を持ち上げ
て最上昇した際に、この半導体ウェハ（１２）　（７＋
　下面ト搬送ｆｉＷＡ　（２０）　Ｂ　（２１）、Ｊ［
板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）の上面との空間を支障な
く通過可能なようにエアシリンダ（図示せず）等により
設定される。

さらに、上記搬送機構（２５）は、支持板（２４ａ）（
２４ｂ）　（２４ｃ）が支持板取付部材（２６）に所定
の距離例えば発熱板Ａ　（１３）と発熱板Ｂ　（１４）
の中心間の距離Ｐの間隔で取着されている。そして、通
常は例えば発熱体Ａ（１３）　Ｂ（１４）の中間位置（
２７）に支持板（２４ａ）　（２４ｂ）　（２４ｃ）の
中央部が位置する如く待機しており、半導体ウェハ（１
２）を搬送する際、エアシリンダ（図示せず）等の駆動
手段により上記中間位置（２７）を中心に左右方向にそ
れぞれ上記中心間の距離Ｐの１７２づつ移動するように
設けられる。

そして、上記搬送機構（２５）の支持板（２４ａ）　（
２４ｂ）（２４ｃ）上に半導体ウェハ（１２）を載置し
て搬送し、半導体ウェハ（１２）を搬送機構Ａ　（２０
）発熱板Ａ　（１３）発熱板Ｂ　（１４）搬送機＠　Ｂ
　（１９）へと順に所定距離づつ移動させて加熱後搬出
する如く構成されている。

次に、動作について説明する。

先ず、搬送アーム等を使用した搬送機構（図示せず）に
より半導体ウェハ（１２）を搬送機構Ａ　（２０）に載
置する。そして、ゴムベルト（１９）を駆動して、上記
半導体ウェハ（１２）を図の右方向に搬送し、所定位置
例えば搬送機構（２５）の支持板（２４ａ）間の中央部
と上記半導体ウェハ（１２）の中心部とが一致する位置
に位置決めする。

次に、昇降機ａ（１８）を動作させてピン（１６）　（
２２）を上昇させ、搬送機＠　Ａ　（２０）に載置され
ている半導体ウェハ（１２）をピン（２２）の先端部分
で支持して上記搬送機構Ａ（２０）より持ち上げ、所定
の高さに設定する。この状態で、待機中の搬送機構（２
５）を駆動して図の矢印（２３）方向に向って移動、例
えば発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）の中心間の距離
Ｐの１７２の距離だけ移動する。この時、支持板（２４
ａ）の上面支持部は第３図に示すように待機位置である
中間位置（２７）から半導体ウェハ（１２）の裏面下方
に挿入されて位置し両側からこの半導体ウェハ（１２）
を支持可能な状態となる。

次に、昇降機構（１８）を下降させてピン（２２）に支
持されている半導体ウェハ（１２）を上記支持板（２４
ａ）上に載置し支持板（２４ａ）で上記半導体ウェハ（
１２）を持ち上げ支持する。この支持した状態で搬送機
構（２５）を図の移動方向矢印（２３）のように右に向
って例えば発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）の中心間
の距離Ｐだけ移動する。この時、上記半導体ウェハ（１
２）は発熱板Ａ　（１３）上方の所定位置、例えばこの
発熱板Ａ（１３）の中心と上記半導体ウェハ（１２）の
中心とが一致する位置に位置決めされている。

そして、再び昇降機構（１８）を上昇させて発熱板Ａ　
（１３）上面からピン（１６）を突出させ、このピン（
１６）の先端部分で半導体ウェハ（１２）を支持し搬送
機構（２５）の支持板（２４ａ）より持ち上げる。この
後。

搬送機構（２５）を図の左方向に距離Ｐの１７２の距離
だけ移動させて待機位置である中間位置（２７）に移動
し１次の動作開始の時まで待機させる。

次に、昇降機構（１８）を下降させてピン（１６）で支
持されている半導体ウェハ（１２）を発熱板Ａ　（１３
）に載置し、所定時間半導体ウェハ（１２）を加熱する
。

なお、上記発熱板Ａ　（１３）は加熱制御機構（図示せ
ず）により予め所定の温度例えば８０〜２００±０．５
℃程度の範囲内の所定の温度に設定しておく。上記所時
間加熱後、昇降機構（１８）を上昇させてピン（１６）
で加熱が終了した半導体ウェハ（１２）を支持して持ち
上げることにより、発熱板Ａ　（１３）と半導体ウェハ
（１２）とを離間する。そして、搬送機構（２５）を図
の左方向に距離Ｐの１７２の距離だけ移動させた後、昇
降機＠　（１ｇ）を下降させて上記加熱が終了した半導
体ウェハ（１２）を支持板（２４ｂ）にて支持する。な
お、この時、搬送機構Ａ　（２０）に次に加熱すべき半
導体ウェハ（１２）が有れば、同時にこの半導体ウェハ
（１２）は支持板（２４ａ）にて支持される。

次に、搬送機構（２５）を図の右方向に距離Ｐだけ移動
させ、上記した動作により次に加熱すべき半導体ウェハ
（１２）を発熱板Ａ　（１３）に、発熱板Ａ　（１３）
で加熱された半導体ウェハ（１２）を発熱板Ｂ　（１４
）に載置し、それぞれ加熱する。なお、発熱板Ｂ　（１
４）も発熱板Ａ　（１３）と同様に予め所定温度に加熱
しておく。そして半導体ウェハ（１２）は図の右方向に
順次移送チ嘔熱板Ａ（１３）　Ｂ（１４）にて加熱処理
され。

第３図に２点鎖線で示すように搬送機構Ｂ　（２１）に
搬送された後、本体（１１）から搬出される。

上述のように１発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）と半
導体ウェハ（１２）との離間は、上記発熱板Ａ　（１３
）　Ｂ　（１４）からピン（１６）を突出することによ
り行うので、この発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）に
は上記ピン（１６）が上下動可能な貫通した穴（■５）
を設けるだけで良い。したがって、従来のようなウオー
キングビーム方式における搬送ビームを収納する溝を設
ける必要がないので、上記発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（
１４）の温度分布は均一となり半導体ウェハ（１２）の
加熱の均一性は優れている。

また、上記半導体ウニ八（工２）の搬送は、移動方向矢
印（２３）の側方つまり半導体ウェハ（１２）の両側か
ら中心に向って突出した爪状の支持板（２４ａ）〜（２
４ｃ）に支持して搬送する構成のため、上記搬送機構（
２５）の移動のために必要とされるスペースは。

距離Ｐの他に上記支持板の幅寸法要程度で済み、例えば
距離Ｐ×（１＋発熱板数）すなわち上記実施例の場合に
はＰＸ（１＋２）＝３Ｐ　より少し長い程度となる。

これに対して従来のウオーキングビーム方式では、移動
方向（２３）に平行に搬送ビームを設けて搬送する構成
のため、この搬送ビームが移動するために必要とされる
スペースは、上記実施例の場合と比べて長くなる。すな
わち、上記実施例のように半導体ウェハ（１２）を両側
から中心に向って支持する如くした場合、距離Ｐの他に
少くとも半導体ウェハ（１２）の１７２づつの寸法が必
要であり、Ｐ×（２＋発熱板数）すなわち　ｐｘ（２＋
２）＝４Ｐ程度弱が必要である。

上記のように、半導体ウェハの搬送による移動方向の長
さを短く構成することもできる。

なお、上記実施例では、半導体ウェハ（１２）を支持し
て搬送する搬送機構（２５）の支持腕を爪状に形成され
た支持板（２４ａ）〜（２４ｃ）を使用した例について
説明したが、上記支持部材は例えば線材の周囲に耐熱材
を被覆したもので上記同等の機能を有する如く形成した
ものを使用してもよい。

また、搬送機構（２５）の待機位置を、支持板（２４ａ
）（２４ｂ）　（２４ｃ）が発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　
（１４）の中間位置（２７）に設定した例について説明
したが、この中間位置（２７）からずれた位置、例えば
発熱板Ａ　（１３）　Ｂ　（１４）の中心位置を待機位
置に設定し支持板（２４ａ）　（２４ｂ）（２４ｃ）を
待機時に上記半導体ウェハ（１２）と干渉しないように
後退させるように構成してもよい。しかしこの場合、支
持板（２４ａ）　（２４ｂ）　（２４ｃ）を後退させる
機構が必要であり、且つ待機時、発熱板Ａ（１，３）　
Ｂ　（１４）上にあるため加熱されるので、上記説明の
実施例のように構成するのが好ましい。

〔発明の効果〕上述のように本発明加熱装置によれば、被処理体の均一
な加熱が可能となり、また装置長を短く構成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明加熱装置を半導体製造における
被処理体のレジスト塗布後の加熱装置に適用した一実施
例を示す構成図、第３図は第１図、第２図の動作説明図
、第４図は従来例を示す図である。１３・・発熱板Ａ、　　１４・・発熱板Ｂ、１５・・穴
、　　　　　　１６．２２・・・ピン、１８・・昇降機
構、　　２４ａ、　２４ｂ、　２４ｃｍ支持板、２５・
・搬送機構。特許出願人　東京エレクトロン株式会社チル九州株式会
社第１図第３図第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

発熱体上に被処理体を載置して所定時間加熱した後、上
記発熱体と上記被処理体とを離間して終了する加熱装置
において、上記発熱体上に被処理体を載置および離間す
る際、上記被処理体を上記発熱体面より上方に支持する
如く少なくとも３箇所上記発熱体に設けられた支持棒と
、これら支持棒先端上の被処理体の搬送および上記支持
棒先端上被処理体の搬出を上記被処理体の裏面へ支持腕
の支持部を挿入し上記被処理体を持ち上げ支持する如く
設けられた搬送機構とを具備してなることを特徴とする
加熱装置。