JPH07142377A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱処理された後に冷却処理される被処理体
の温度を管理して、製品歩留まりの向上及びスループッ
トの向上を図る。 【構成】 加熱処理されたウエハＷを載置する冷却手段
としての載置台１２に、載置台１２の上面に出没可能に
突出してウエハＷを支持する支持体１４を設けると共
に、冷却水供給源１８と接続する供給通路１６を設け
る。支持体１４にて支持されるウエハＷの温度を温度セ
ンサ３０にて検出し、その検出信号をＣＰＵ４０に伝達
する。ＣＰＵ４０からの制御信号に基いて昇降シリンダ
１９を収縮動作させて支持体１４を載置台１２内に収納
してウエハＷを載置台１２上に載置する。これにより、
加熱処理されたウエハＷを所定温度まで待機した後、冷
却することができ、ウエハＷの急激冷却による割れ等を
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加熱処理された被処
理体の温度を検出して適宜処理を行う処理装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いて、フォトリソグラフィー技術を用いて回路パターン
を縮小してフォトレジストに転写し、これを露光処理し
た後に現像処理している。

【０００３】このような処理を行う場合、被処理体とし
ての半導体ウエハを搬入・搬出するインターフェイス部
を介して塗布・現像装置と露光装置とを接続してなる処
理システムが使用されている。この処理システムにおい
て、半導体ウエハは、塗布・現像装置において、表面へ
のレジストの密着性を良くするために疎水化処理された
後、所定温度に冷却され、その後、レジスト塗布された
後に加熱処理される。そして、半導体ウエハはインター
フェイス部に搬送されて露光装置に受け渡され、露光処
理された後、再び塗布・現像装置に搬送されて現像処理
が施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の装
置において、ウエハは例えば約９０℃の高温度に加熱さ
れた後に冷却部にて約２０〜２５℃程度の常温又は室温
まで急激に冷却されると、ウエハＷに亀裂や割れが生じ
ることがあり、歩留まりの低下をきたすという問題があ
った。特にガラス質状のウエハにおいては、この現象が
生じやすいため、温度管理に細心の注意を払う必要があ
った。

【０００５】また、レジスト塗布後にインターフェイス
部を介して露光装置に搬送されるウエハは、インターフ
ェイス部で待機した後、露光装置に搬送されるのである
が、この場合、ウエハはインターフェイス部で所定温度
に冷却された後、露光装置に搬送する必要があり、所定
温度まで冷却されないウエハＷを露光装置に搬送する
と、露光処理が不十分となり、ウエハの品質低下及び歩
留まりの低下を招くという問題があった。

【０００６】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、加熱処理された後に冷却処理される被処理体の温度
を管理して、製品歩留まりの向上及びスループットの向
上を図れるようにした処理装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の処理装置は、加熱処理された被処
理体を冷却する冷却手段と、この冷却手段の上面に突出
して上記被処理体を支持する支持体と、上記支持体にて
支持される上記被処理体の温度を検出する温度検出手段
と、この温度検出手段からの信号に基いて上記被処理体
の温度が所定温度になった際に上記支持体の駆動部に信
号を伝達する制御手段とを具備してなることを特徴とす
るものである。

【０００８】また、この発明の第２の処理装置は、熱処
理された被処理体を冷却する冷却手段と、この冷却手段
により冷却される被処理体の温度を検出する温度検出手
段と、この温度検出手段からの信号に基いて上記被処理
体を搬送する搬送手段の駆動部又は警報等の表示手段に
信号を伝達する制御部とを具備してなることを特徴とす
るものである。

【０００９】この発明において、上記温度検出手段は、
加熱処理された後に冷却処理される被処理体の温度を検
出するものであれば、接触式の温度センサであっても差
し支えないが、好ましくは非接触式の温度センサ、例え
ば放射式温度センサである方がよい。

【００１０】

【作用】上記のように構成されるこの発明の処理装置に
よれば、加熱処理された被処理体を冷却手段にて直ちに
冷却する前に、冷却手段の上面に突出する支持体にて支
持して所定温度に下降するまで待機させ、この間、温度
検出手段にて被処理体の温度を検出して被処理体が所定
温度に達した時点で、その信号を制御手段に伝達し、駆
動手段からの信号によって支持体の駆動部を駆動させて
支持体を下降させ、被処理体を冷却手段上に載置させて
冷却することができる。したがって、被処理体は急激に
冷却されることがないので、温度差による割れが生じる
ことがなく、加熱処理後の処理工程へ搬送されて処理す
ることができる。

【００１１】また、冷却手段上に載置された被処理体の
温度を温度検出手段にて検出し、その検出信号を制御手
段に伝達し、検出温度が所定温度に達した場合には直ぐ
に制御手段からの信号によって被処理体の搬送手段の駆
動部を駆動させて被処理体を所定の処理工程に搬送する
ことができ、また、被処理体の温度が一定時間経過して
も所定温度に達しない場合には制御手段からの信号によ
って警報等の表示手段が駆動して被処理体の異常を知ら
せることができる。したがって、冷却手段上に載置され
る被処理体の温度を管理して被処理体の待機時間の短縮
を図ることができると共に、被処理体の異常状態を知ら
せることができ、スループットの向上を図ることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、この発明の処理装置を、半導体
ウエハの処理システムに適用した場合について説明す
る。

【００１３】上記処理システムは、図１に示すように、
被処理体としての半導体ウエハＷ（以下にウエハとい
う）を搬入・搬出するインターフェイス部３を介してレ
ジスト塗布・現像装置１と露光装置２とを接続してな
る。

【００１４】上記塗布・現像装置１は、ウエハＷの表面
を疎水化処理するアドヒージョン部４と、ウエハＷを所
定温度に冷却する冷却部５と、ウエハＷの表面にレジス
トを塗布するレジスト塗布部６と、ウエハＷを加熱して
プリベーク又はポストベークを行うベーク部７及びウエ
ハＷを現像処理する現像部８等を一体的に集合化して作
業効率の向上を図っている。

【００１５】この場合、上記ベーク部７は、ウエハＷを
載置して加熱する熱板（図示せず）の少くともウエハＷ
の載置面は、粗面に形成し、加熱終了後、ウエハＷを熱
板から引き離す（持ち上げる，剥離する）時に、静電気
が発生してウエハＷが帯電しないように構成しておく。

【００１６】また、塗布・現像装置１の中央部には、長
手方向に沿ってウエハ搬送路１０が設けられ、このウエ
ハ搬送路１０に各処理部４〜８が正面を向けて配設さ
れ、ウエハ搬送体１１が各処理部４〜８とウエハＷの受
渡しを行うためにウエハ搬送路１０上を移動し得るよう
になっている。

【００１７】上記のように構成される処理システムにお
いて、ウエハＷはアドヒージョン部４で疎水化処理され
た後冷却部５で所定温度に冷却される他、レジスト塗布
後にベーク部７で加熱処理され、その後に冷却部５で所
定温度に冷却される。この場合、ウエハＷは冷却用温調
水を循環供給する載置台上に載置されて所定の温度に冷
却される。また、レジスト塗布部６で表面上にレジスト
が塗布された後に加熱されたウエハＷは、インターフェ
イス部３の中間受渡し台２０上で冷却された後、露光装
置２に搬送されて露光処理される。そして、露光処理さ
れたウエハＷは、再びインターフェイス部３を介して塗
布・現像装置１に搬送され、現像部８にて現像処理され
る。

【００１８】◎第一実施例 第一実施例はこの発明の処理装置を上記処理システムの
冷却部５の冷却装置に適用した場合である。上記冷却装
置は、図２に示すように、ウエハＷを載置して冷却する
冷却手段としての載置台１２と、この載置台１２に設け
られた貫通孔１３内を貫通すると共に載置台１２の上面
に出没可能に構成され突出してウエハＷを上端で支持す
る３本の支持体１４と、載置台１２の上方に配置される
カバー１５とで主要部が構成されている。

【００１９】この場合、載置台１２内部には冷却水の供
給通路１６が設けられており、この供給通路１６に配管
１７を介して冷却水供給源１８が接続されている。ま
た、支持体１４は昇降シリンダ１９（駆動部）に連結さ
れて上下動する昇降板１９ａ上に立設されており、昇降
シリンダ１９の駆動によって上下動する昇降板１９ａと
共に上下動して載置台１２の上面に出没し得るようにな
っている。このように構成される支持体１４は、載置台
１２上に突出した状態でウエハＷを支持することがで
き、ウエハＷは支持体１４が下降して載置台１２の貫通
孔１３内に収納した状態では載置台１２上に突出する３
本のプロキシミティピン１４ａ上に支持される。この
際、ウエハＷと載置台１２上面との間隔は約０．３mmで
ある。

【００２０】一方、カバー１５の内側面には温度センサ
３０（温度検出手段）が取付けられており、この温度セ
ンサ３０によって上記支持体１４にて支持されるウエハ
Ｗの表面温度を検出し得るようになっている。この温度
センサ３０としてはウエハＷ表面から放射される赤外光
等の放射量を測定することによって温度を検出する放射
温度計が使用される。なお、温度センサ３０は必ずしも
カバー１５の内側面に取付ける必要はなく、載置台１２
側に取付けるようにしてもよい。例えば、ウエハＷの周
辺下方に配置し、ウエハＷの裏面側から温度を測定する
ようにしてもよい。このように構成される温度センサ３
０によって検出される測定値は検出信号として制御手段
である中央演算処理装置４０（ＣＰＵ）に伝達され、こ
のＣＰＵ４０にて予め記憶されたデータと比較演算処理
された制御信号が上記支持体１４の駆動部の昇降シリン
ダ１９に伝達されるようになっている。具体的には、温
度センサ３０によってウエハＷの表面温度が低下して所
定温度例えば６０℃に達したとき、ＣＰＵ４０から下降
開始可の制御信号が昇降シリンダ１９に伝達されて昇降
シリンダ１９が収縮動作して支持体１４を下降し、ウエ
ハＷを載置台１２上に載置するようになっている。

【００２１】次に、上記冷却装置の動作態様について説
明する。まず、ベーク部７で約９０℃以上の温度で加熱
処理されたウエハＷは、ウエハ搬送体１１によってベー
ク部７から取出された後、冷却部５に搬送されて載置台
１２上に突出している支持体１４にて支持される。ウエ
ハ搬送体１１は支持体１４にウエハＷを受渡した後、冷
却部５から後退する。支持体１４にて支持されたウエハ
Ｗは自然温度下、あるいは図示しないＮ2ガス供給部か
ら供給されるＮ2ガス雰囲気下に晒されている。この状
態で、ウエハＷの温度は温度センサ３０によって間欠的
あるいは連続的に検出され、ウエハＷの温度が６０℃ま
で降温すると、ＣＰＵ４０から下降開始可の制御信号が
昇降シリンダ１９に伝達されて昇降シリンダ１９が収縮
動作し、昇降シリンダ１９の収縮動作に伴って昇降板１
９ａと共に支持体１４が下降して貫通孔１３内に収納し
てウエハＷを載置台１２上すなわちプロキシミティピン
１４ａ上に載置する。載置台１２上に載置されたウエハ
Ｗは載置台１２に設けられた供給通路１６に供給される
冷却水によって所定温度（具体的には２３℃）まで冷却
される。ウエハＷが所定温度まで冷却されると、昇降シ
リンダ１９が伸長動作して支持体１４を上昇させて載置
台１２上に突出してウエハＷを支持する。この状態でウ
エハ搬送体１１が冷却部５内に進入してウエハＷを受取
った後、ウエハＷを冷却部５から取出して次の処理工程
に搬送する。

【００２２】上記のように、加熱処理されたウエハＷを
載置台１２上に直接載置して直ちに低温になるように急
激に冷却する前に、一旦支持体１４にて支持して降温さ
せ所定温度に達した後に載置台１２上に載置して冷却す
ることにより、ウエハＷは急激に冷却されることがな
く、ウエハＷに熱的歪による亀裂やひび割れが生じるの
を防止することができる。

【００２３】◎第二実施例 第二実施例は上記インターフェイス部３に、この発明の
処理装置を適用した場合である。上記インターフェイス
部３は、図１、図３及び図４に示すように、ウエハ搬送
路１０の端部に面して昇降自在で冷却可能な中間受渡し
台２０と、この中間受渡し台２０の両側に配設される２
個のウエハＷを一時収納し待機させるためのバッファ用
キャリア２１と、中間受渡し台２０の前に、Ｘ，Ｙ方向
（水平方向），Ｚ方向（垂直方向）及びθ方向（回転方
向）に移動自在な受渡し用の搬送機構２２と、この搬送
機構２２における中間受渡し台２０と反対側に配設され
る受渡し台２３上に配置される搬入用載置台２４ａ及び
搬出用載置台２４ｂとで構成されている。この場合、搬
送機構２２は、Ｙ方向に配置されたガイドレール２２ａ
に沿って移動自在な駆動部２２ｂと、この駆動部２２ｂ
に昇降自在に取付けられる昇降部２２ｃと、昇降部２２
ｃ上に回転自在に起立する支軸２２ｆの上端に取付けら
れる搬送基台２２ｄと、搬送基台２２ｄの上部にＸ，Ｙ
及びθ方向に移動可能に装着されるウエハ搬送用ピンセ
ット２２ｅとで構成されている。

【００２４】上記のように構成されるインターフェイス
部３において、上記中間受渡し台２０には、上記第一実
施例と同様に、ウエハＷを支持する３本の支持体１４が
中間受渡し台２０の上面に対して出没可能に設けられて
おり、また、中間受渡し台２０には、冷却水の供給通路
１６が設けられており、この供給通路１６に配管１７を
介して冷却水供給源１８が接続されている。そして、中
間受渡し台２０の上面には支持体１４によって支持され
るウエハＷの温度をウエハＷの裏面側から検出する温度
センサ３０が取付けられている。この温度センサ３０に
よって検出される測定値は検出信号としてＣＰＵ４０に
伝達され、このＣＰＵ４０にて予め記憶されたデータと
比較演算処理された制御信号が搬送機構２２の駆動部２
２ｂに伝達されるか、あるいは、ブザー等の警報手段５
０に伝達されるようになっている。例えば、中間載置台
２０上に載置されるウエハＷが冷却手段によって所定温
度例えば３０℃以下に冷却されると、ＣＰＵ４０から搬
送開始可の制御信号が搬送機構２２の駆動部２２ｂに伝
達され、搬送機構２２が駆動してピンセット２２ｅが中
間受渡し台２０上のウエハＷを受取って所定の場所例え
ば搬出用載置台２４ｂにウエハＷを搬送すると同時に、
露光装置２に対してウエハＷの搬送タイミング制御信号
を伝達する。また、中間受渡し台１２上のウエハＷが所
定時間例えば１分間経過しても一定温度以下にならない
ときには、何らかの異常が生じたとしてＣＰＵ４０から
異常発生時の制御信号が警報手段５０に伝達されて警報
手段５０による警報（例えばブザーあるいはアラーム
等）が発せられると同時に、装置の駆動を停止する。

【００２５】したがって、インターフェイス部３におい
て、温度センサ３０によってウエハＷの温度を管理し、
ウエハＷが所定温度に達した時点で搬送機構２２によっ
て直ちに次工程の処理部にウエハＷを搬送することがで
きるので、待機時間を最小限に減少でき処理のスループ
ットの向上を図ることができる。また、インターフェイ
ス部３の中間受渡し台２０上で待機するウエハＷが一定
時間経過しても、所定温度に冷却されない場合には、ウ
エハＷ自体あるいはウエハＷの処理に異常が生じたとし
て警報を発することができるので、装置の安全な稼働を
行うことができる。

【００２６】なお、上記実施例では、この発明の処理装
置を半導体ウエハの処理システムに適用する場合につい
て説明したが、半導体ウエハ以外のＬＣＤ基板等につい
ても同様に適用することができることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の処理
装置によれば、上記のように構成されるので、以下のよ
うな効果が得られる。

【００２８】１）請求項１に記載の処理装置によれば、
加熱処理された被処理体を冷却手段にて冷却する前に、
所定温度になるまで待機させて所定温度まで温度が低下
した時点で冷却するので、被処理体は急激に冷却されて
割れるようなことがなく、加熱処理後の処理工程へ搬送
されて処理することができ、歩留まりの向上を図ること
ができる。

【００２９】２）請求項２に記載の処理装置によれば、
冷却手段上に載置された被処理体の温度を温度検出手段
にて検出し、検出温度が所定温度に達した場合には制御
手段からの信号によって被処理体の搬送手段の駆動部を
駆動させて被処理体を所定の処理工程に搬送し、また、
被処理体の温度が一定時間経過しても所定温度に達しな
い場合には制御手段からの信号によって警報等の表示手
段を駆動して被処理体の異常を知らせることができるの
で、冷却手段上に載置される被処理体の温度を管理して
被処理体の待機時間の短縮を図ることができると共に、
被処理体の異常状態を知らせることができ、スループッ
トの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置を適用する半導体ウエハの
処理システムを示す概略平面図である。

【図２】この発明の処理装置の第一実施例を示す概略断
面図である。

【図３】処理システムにおけるインターフェイス部の斜
視図である。

【図４】この発明の処理装置の第二実施例を示す概略構
成図である。

【符号の説明】

１２ 載置台（冷却手段） １４ 支持体 １６ 供給通路 １８ 冷却水供給源 １９ 昇降シリンダ（駆動部） ２０ 中間受渡し台（冷却手段） ２２ 搬送機構 ２２ｂ 駆動部 ３０ 温度センサ ４０ ＣＰＵ（制御手段） ５０ 警報手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱処理された被処理体を冷却する冷却
   手段と、この冷却手段の上面に突出して上記被処理体を
   支持する支持体と、上記支持体にて支持される上記被処
   理体の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手
   段からの信号に基いて上記被処理体の温度が所定温度に
   なった際に上記支持体の駆動部に信号を伝達する制御手
   段とを具備してなることを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 熱処理された被処理体を冷却する冷却手
   段と、この冷却手段により冷却される被処理体の温度を
   検出する温度検出手段と、この温度検出手段からの信号
   に基いて上記被処理体を搬送する搬送手段の駆動部又は
   警報等の表示手段に信号を伝達する制御部とを具備して
   なることを特徴とする処理装置。