JPH097913A - 基板加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板加熱装置内への基板の搬入に際して基板
の熱処理に不均一が生じにくい基板加熱装置。 【構成】 ウェハＷを筐体２０中に搬入し、プレート４
０上にセットする。その後カバー６０を降下させ、プレ
ート４０上にセットされたウェハＷをプレート４０及び
カバー６０によって形成された半密閉空間内で加熱処理
する。この際、基板導入部３０ａをシャッタ２０ａと基
板処理部３０ｂとの間に配しているので、ウェハＷの搬
入及び搬出に際してシャッタ２０ａ側から進入した外気
の影響によって温度不均一が生じても、ウェハＷがセッ
トされる奥側の基板処理部３０ｂにおける温度をほぼ均
一に保つことができる。よって、ウェハＷが周囲のプレ
ート４０やカバー６０から受ける熱量を、ウェハＷ面内
の各部で加熱処理の開始当初から等しくして、ウェハＷ
の加熱処理を均一なものとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウェハや液晶
表示器用ガラス基板に加熱処理を施す基板加熱装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハなどに、レジスト塗布、加
熱処理、冷却処理、現像処理などの各種処理を所望の手
順で実行する基板処理装置は広く知られている。

【０００３】図２は、この種の基板処理装置の一部に組
込まれる基板加熱装置であるベークユニットの一般的な
構造を説明する図である。図示のように、外側を覆う筐
体２の内部には、ウェハを加熱処理するためのホットプ
レート４と、ウェハの熱処理時にホットプレート４上に
降下して半密閉空間を形成し、その空間内部にウェハを
収容するホットプレートカバー６とが設けられている。

【０００４】ウェハの搬入時には、筐体２に設けたシャ
ッタ２ａを開放してホットプレートカバー６を上昇させ
る。処理済みのウェハが内部に存在する場合には、ま
ず、搬送ロボットを用いて処理済みのウェハを筐体２外
に搬出する。次いで、未処理のウェハを筐体２中に搬入
し、ホットプレート４上に載置する。その後、ホットプ
レートカバー６を降下させて、ホットプレート４上に載
置されたウェハをホットプレート４及びホットプレート
カバー６によって形成される半密閉空間中に保持し、こ
の空間中のウェハに所望の温度及び時間条件で加熱処理
を施す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図２の装置で
は、ウェハの搬入時にシャッタ２ａから進入する外気Ｏ
Ａに起因して、ウェハの均一な加熱処理が困難となる場
合が生じる。

【０００６】すなわち、ウェハの搬入時にシャッタ２ａ
を開放してホットプレートカバー６を上昇位置に移動さ
せたとき、シャッタ２ａ側からホットプレートカバー６
下方に外気ＯＡが進入する。この結果、ホットプレート
４上面及びホットプレートカバー６内面の温度がシャッ
タ２ａのある受渡位置側で相対的に降下し、この受渡位
置側から奥側にかけてホットプレート４表面及びホット
プレートカバー６内面に温度勾配が生じる。このような
温度勾配は、加熱処理開始直後のウェハ面内に温度不均
一を生じさせることとなるので、結果としてウェハの加
熱処理がその面内で不均一なものとなってしまう場合が
生じてしまう。

【０００７】そこで、この発明は、基板加熱装置内への
基板の搬入に際して受渡位置から装置内に外気が流入し
ても、基板の熱処理に不均一が生じにくい基板加熱装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の基板加熱装置は、基板をプレート上に支
持して基板に所定の加熱処理を行う基板加熱装置におい
て、基板の搬入及び搬出を行う受渡位置側に、外気の流
入によって生じる温度変化を緩和する基板導入部を備え
ることを特徴とする。

【０００９】また、請求項２の基板加熱装置は、プレー
トと基板の加熱処理中に基板を覆うカバーとを基板の搬
入及び搬出が行われる方向に関して細長く形成してお
り、プレート及びカバー間の領域のうち受渡位置側を基
板導入部とし、基板導入部に対して奥側に加熱処理中の
基板が配置されることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の装置では、基板の搬入及び搬出を行
う受渡位置側に外気の流入によって生じる温度変化を緩
和する基板導入部を備えるので、基板の搬入及び搬出時
に受渡位置から進入した外気によってプレート及びカバ
ー間の高温雰囲気が奥側に押込まれてカバー及びプレー
トに温度不均一が生じても、カバー及びプレートのうち
加熱処理すべき基板が配置される奥側では温度がほぼ均
一に保たれる。よって、処理すべき基板の受ける熱量を
その面内で加熱処理開始当初からほぼ等しくして、基板
の加熱処理を均一なものとすることができる。

【００１１】また、請求項２の装置では、プレートと基
板の加熱処理中にこれを覆うカバーとを基板の搬入及び
搬出が行われる方向に関して細長く形成しており、プレ
ート及びカバー間の領域のうち受渡位置側を基板導入部
とし、基板導入部に対して奥側に加熱処理中の基板が配
置されるので、簡単な構成で基板の加熱処理を均一なも
のとすることができる。

【００１２】

【実施例】図１は、この発明に係る基板加熱装置の一実
施例であるベークユニットの構造を説明する図である。

【００１３】ベークユニット１０の外側を構成する筐体
２０の一側面には、ウェハＷの受渡しのためのシャッタ
２０ａが設けられている。このシャッタ２０ａは、未処
理のウェハＷを加熱処理のために筐体２０内に搬入する
際や処理済みのウェハＷを筐体２０外に搬入する際には
開放され、ウェハＷの加熱処理中には閉止される。

【００１４】筐体２０の内部には、本体加熱部３０が収
容されており、この本体加熱部３０は、ウェハＷを支持
して所望の温度で加熱するためのホットプレート４０
と、ウェハＷの熱処理時にホットプレート４０上に降下
して保温のための半密閉空間を形成するホットプレート
カバー６０とから構成される。

【００１５】本体加熱部３０は、ホットプレート４０及
びホットプレートカバー６０のうちシャッタ２０ａに近
い受渡位置側の基板導入部３０ａと、ホットプレート４
０及びホットプレートカバー６０のうちシャッタ２０ａ
から離れた奥側の基板処理部３０ｂとから構成されると
考えることができる。

【００１６】後者の基板処理部３０ｂは、従来のベーク
ユニット同様にウェハＷをホットプレート４０上に支持
してウェハＷを加熱処理する部分である。一方、前者の
基板導入部３０ａは、奥側の基板処理部３０ｂにおける
温度をほぼ均一に保つ緩衝地帯としての役割を有する。
すなわち、ウェハＷの搬入及び搬出に際してシャッタ２
０ａ側から進入した外気によってホットプレートカバー
６０下の高温雰囲気ＨＡがホットプレート４０及びホッ
トプレートカバー６０間の領域のうち奥側に押込まれ、
ホットプレート４０及びホットプレートカバー６０に温
度不均一（局所的な温度低下に起因する温度分布）が生
じても、加熱処理すべきウェハＷが配置される奥側の基
板処理部３０ｂにおける温度はほぼ均一に保たれる。

【００１７】ホットプレート４０は、筐体２０外からシ
ャッタ２０ａを介して搬入されたウェハＷを受取るリフ
タピン４２と、このリフタピン４２からウェハＷを受取
ってホットプレート４０上に支持するプロキシミティギ
ャップ用ボール４４とを備える。リフタピン４２は、図
示を省略するアクチュエータによって昇降自在となって
おり、これらを同期して動作させることによりウェハＷ
を水平に保って昇降させることが可能になる。プロキシ
ミティギャップ用ボール４４は、ホットプレート４０上
に固設されており、リフタピン４２の下降に伴って下降
してきたウェハＷをホットプレート４０上にホットプレ
ート４０表面と平行になるように支持する。なお、ホッ
トプレート４０上のウェハＷにはホットプレート４０か
らの輻射熱が供給されるが、ホットプレート４０の温度
は、処理中におけるウェハＷの中心直下に対応するホッ
トプレート４０部分の表面直下に近接して埋込まれてい
る温度センサ４６の出力をモニタすることによって制御
される。

【００１８】ホットプレートカバー６０は、ウェハＷを
上方から覆う上板部６２と、この上板部６２の周縁から
下方に延びるスカート状の側板部６４とを備える。この
ホットプレートカバー６０は、図示を省略する昇降機構
によって上下動可能となっており、ウェハＷの搬入及び
搬出に際してシャッタ２０ａが開放されるとこれに伴っ
て図１に示す上昇位置まで上昇し、ウェハＷの処理に際
してシャッタ２０ａが閉止されるとこれに伴って降下し
てホットプレート４０上に半密閉空間を形成する。

【００１９】以下、図１のベークユニットの動作につい
て説明する。まず、ウェハＷ搬入のため筐体２０に設け
たシャッタ２０ａを開放してホットプレートカバー６０
を上昇させる。処理済みのウェハＷが内部に存在する場
合には、処理済みのウェハＷを、リフタピン４２の昇降
動作を利用して搬送ロボットのハンド（図示を省略）に
移載し筐体２０外に搬出させる。次いで、未処理のウェ
ハＷを筐体２０中のホットプレート４０及びホットプレ
ートカバー６０間に搬入させ、上昇したリフタピン４２
上に移載後、このリフタピン４２とともに降下させてホ
ットプレート４０上に載置させる。その後、ホットプレ
ートカバー６０を降下させて、ホットプレート４０上に
載置されたウェハＷをホットプレート４０及びホットプ
レートカバー６０によって形成される半密閉空間のう
ち、基板処理部３０ｂに対応する奥側部分で所望時間だ
け加熱処理する。この際、基板導入部３０ａをシャッタ
２０ａと基板処理部３０ｂとの間に配してあるので、ウ
ェハＷの搬入及び搬出に際してシャッタ２０ａ側から進
入した外気の影響によってホットプレート４０及びホッ
トプレートカバー６０に温度不均一が生じても、加熱処
理すべきウェハＷが配置される奥側の基板処理部３０ｂ
における温度をほぼ均一かつ設定通りに保つことができ
る。よって、ウェハＷが周囲のホットプレート４０やホ
ットプレートカバー６０から受ける熱量を、ウェハＷ面
内の各部で加熱処理の開始当初から等しくして、ウェハ
Ｗの加熱処理を均一なものとすることができる。

【００２０】以上、実施例に即してこの発明を説明した
が、この発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、上記実施例では、基板導入部３０ａのウェハＷ
の進退方向に関する距離を基板処理部３０ｂのウェハＷ
の進退方向に関する距離の約１／２程度としているが、
この距離は、加熱処理の温度、本体加熱部３０の熱容量
等の各種条件に応じて適宜変更することが好ましい。

【００２１】また、上記実施例では、ホットプレート４
０及びホットプレートカバー６０からなる本体加熱部３
０をウェハＷの進退方向に関して長くしてその受渡位置
側を外気の影響を緩和するための基板導入部３０ａとし
た構造となっているが、本体加熱部３０を従来通りウェ
ハＷを収容するだけの構造とし、そのような本体加熱部
とシャッタ２０ａとの間にウェハＷが通過できるような
トンネル状の予備加熱部を設け、このような予備加熱部
内を加熱温調することにより緩衝地帯として用いるなら
ば、外気の流入によって生じる温度変化の影響を緩和さ
せることができる。

【００２２】また、上記実施例では、ホットプレートカ
バー６０を昇降させてウェハＷの搬入及び搬出を行うこ
ととしているが、ホットプレートカバー６０を昇降させ
ないでそのシャッタ２０ａ側の側部に開閉機構を設けた
構造とし、この開閉機構を介してウェハＷの搬入及び搬
出を行うこともできる。

【００２３】また、上記実施例では、プロキシミティギ
ャップ用ボール４４を用いてウェハＷをホットプレート
４０上に支持しているが、吸着機構によってウェハＷを
ホットプレート４０上に直接支持することもできる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の基板加熱装置によれば、基板
の搬入及び搬出を行う受渡位置側に外気の流入によって
生じる温度変化を緩和する基板導入部を備えるので、基
板の搬入及び搬出時に受渡位置から進入した外気によっ
てカバー及びプレートに温度不均一が生じても、カバー
及びプレートのうち加熱処理すべき基板が配置される奥
側では温度がほぼ均一に保たれる。よって、基板の受け
る熱量をその面内で加熱処理開始当初からほぼ等しくし
て、基板の加熱処理を均一なものとすることができる。

【００２５】また、請求項２の基板加熱装置によれば、
プレートと基板の加熱処理中にこれを覆うカバーとを基
板の搬入及び搬出が行われる方向に関して細長く形成し
ており、プレート及びカバー間の領域のうち受渡位置側
を基板導入部とし、基板導入部に対して奥側に加熱処理
中の基板が配置されるので、簡単な構成で基板の加熱処
理を均一なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の熱処理装置の断面構造を
説明する側面図である。

【図２】従来の装置の構造を説明する図である。

【符号の説明】

２０ 筐体 ２０ａ シャッタ ３０ 本体加熱部 ３０ａ 基板導入部 ３０ｂ 基板処理部 ４０ ホットプレート ４２ リフタピン ４４ プロキシミティギャップ用ボール ６０ ホットプレートカバー ６２ 上板部 ６４ 側板部 Ｗ ウェハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板をプレート上に支持して当該基板に
   所定の加熱処理を行う基板加熱装置において、 基板の搬入及び搬出を行う受渡位置側に、外気の流入に
   よって生じる温度変化を緩和する基板導入部を備えるこ
   とを特徴とする基板加熱装置。
2. 【請求項２】 前記プレートと前記基板の加熱処理中に
   当該基板を覆うカバーとを当該基板の搬入及び搬出が行
   われる方向に関して細長く形成しており、前記プレート
   及び前記カバー間の領域のうち前記受渡位置側を前記基
   板導入部とし、当該基板導入部に対して奥側に加熱処理
   中の前記基板が配置されることを特徴とする請求項１記
   載の基板加熱装置。