JPH10106947A - 基板の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の均一な温度で、所望の均一な処理を行
うことのできる基板の処理方法を提供する。 【解決手段】 処理室に設けられた開閉機構を開けて、
被処理基板を処理室に搬入する工程と、被処理基板を、
処理室内に設けられ、所定温度に設定可能な載置部に載
置する工程と、開閉機構を閉め、載置部に載置された被
処理基板の周囲に設けられた複数の供給口から上方に向
けて不活性ガスを供給し、被処理基板を当該不活性ガス
雰囲気で、かつ、所定温度で処理することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に加熱装置は、被処理体の加熱処理
工程、例えば半導体デバイス製造における半導体ウエハ
等の加熱処理工程等において用いられている。例えば半
導体ウエハに微細な回路パタ―ンを転写する場合、フォ
トリソグラフィ―技術が用いられるが、このフォトリソ
グラフィ―工程において、例えばフォトレジストを塗布
した半導体ウエハの加熱等に加熱装置が用いられてい
る。

【０００３】このような加熱装置では、例えば熱源とし
て抵抗加熱ヒ―タを有する熱板等が用いられる。そし
て、処理室内に配設された熱板上に半導体ウエハを直接
載置あるいはプロキシミティ―ギャップ等と称される微
少間隔を設けて近接して配置し、伝導あるいは輻射によ
りこの半導体ウエハを加熱する。

【０００４】また、上記熱板には、搬入・搬出時に熱板
上に半導体ウエハを支持し、搬送装置等との受け渡しを
行うための複数例えば 3本のピンを備えたものが多い。

【０００５】さらに、加熱処理後、高温となった半導体
ウエハをこれらのピン上に支持し、この状態で排気を実
施することにより、処理室内に半導体ウエハとほぼ平行
する気流を形成し、この気流により半導体ウエハを冷却
するよう構成された加熱装置がある。

【０００６】また、加熱処理時に、窒素ガス等の不活性
ガスを供給して、不活性ガス雰囲気で処理することも行
われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
は、窒素ガス等の不活性ガスを供給して、不活性ガス雰
囲気で半導体ウエハ等の基板を処理することも行われて
いる。

【０００８】しかしながら、このような基板の処理にお
いては、窒素ガス等の不活性ガスの供給に伴って基板の
処理温度が不正確あるいは不均一になり、所望の均一な
処理が行えないという問題があった。

【０００９】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、所定の均一な温度で、所望の均一な処理
を行うことのできる基板の処理方法を提供しようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の基板の処
理方法は、処理室に設けられた開閉機構を開けて、被処
理基板を前記処理室に搬入する工程と、前記被処理基板
を、前記処理室内に設けられ、所定温度に設定可能な載
置部に載置する工程と、前記開閉機構を閉め、前記載置
部に載置された前記被処理基板の周囲に設けられた複数
の供給口から上方に向けて不活性ガスを供給し、前記被
処理基板を当該不活性ガス雰囲気で、かつ、前記所定温
度で処理することを特徴とする。

【００１１】また、請求項２の基板の処理方法は、請求
項１記載の基板の処理方法において、 前記被処理基板
を前記不活性ガス雰囲気で処理する際に、前記処理室か
ら排気を行うことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を、発明の実
施の形態について図面を参照して説明する。図１および
図２に示すように、筐体１内には、表面が例えば硬質ア
ルマイト処理されたほぼ円板状のアルミニウム板等から
構成され、その上部に半導体ウエハ２を載置可能に構成
された熱板３が設けられている。

【００１３】上記熱板３は、図示しない加熱手段例えば
抵抗加熱ヒ―タにより所定温度例えば 200〜 350℃程度
の温度に設定可能に構成されている。また、熱板３は、
図示しない昇降装置により昇降自在に構成されている。
さらに、この熱板３を貫通する如く複数例えば 3本のピ
ン４が設けられており、熱板３を下降させることによ
り、これらのピン４を熱板３上に突出させ、これらのピ
ン４によって半導体ウエハ２を支持し、半導体ウエハ２
と熱板３との間に図示しない搬送用ア―ム等を挿入可能
な間隔を設ける如く構成されている。

【００１４】また、上記熱板３の周囲には、この熱板３
の周囲を囲む如く形成されたシ―ルドカバ―５が設けら
れている。このシ―ルドカバ―５は、熱板３を昇降させ
るための昇降装置に接続されており、熱板３とともに昇
降自在に構成されている。さらに、このシ―ルドカバ―
５と熱板３との間には、これらの相対的な高さを変更
し、後述するようにシ―ルドカバ―５を熱板３より高位
置に配置可能とする図示しない駆動機構例えばエアシリ
ンダが設けられている。

【００１５】また、このシ―ルドカバ―５の上面には、
多数の通気口６が設けられており、熱板３の回りには、
不活性ガス例えば窒素ガスを供給するための複数の窒素
ガス供給口７が設けられている。

【００１６】さらに、筐体１内には、筐体１の搬入・搬
出口８側（前方）と反対側（後方）とに位置する如く、
上記シ―ルドカバ―５の両側を挟んで 2本の角パイプ状
の排気ダクト９、１０が設けられている。これらの排気
ダクト９、１０は、図示しない排気装置に連結されてお
り、これらの排気ダクト９、１０には、内側（熱板３
側）に開口する下部排気口１１、１２、および上側に開
口するレジストミスト用排気口１３、１４が設けられて
いる。また、後方（搬入・搬出口８側でない方）に設け
られた排気ダクト９には、上側に開口する上部排気口１
５が設けられている。

【００１７】一方、熱板３の上方には、熱板３の上部を
覆う如く断熱カバ―１６が設けられている。この断熱カ
バ―１６は、内部に断熱室１７（断熱用の空間）を設け
る如く中空構造とされており、その下面には複数の通気
口１８が設けられている。また、この断熱カバ―１６に
は、前述した排気ダクト９、１０のレジストミスト用排
気口１３、１４に接続され、断熱室１７内から排気を行
うための図示しない排気管が設けられている。

【００１８】上記断熱カバ―１６は、筐体１の天井部に
例えばセラミックススペ―サ１９等の断熱部材を介して
支持されており、断熱カバ―１６と筐体１の天井部との
間には、断熱カバ―１６からの対流熱を押えるためのシ
―ルドプレ―ト２０が設けられている。また、筐体１の
天井部には、複数の通気口２１が設けられている。

【００１９】次に、上記構成のベ―キング装置の動作に
ついて説明する。

【００２０】予め熱板３を所定の温度例えば 200〜 350
℃程度の温度に設定しておくとともに、図１に示すよう
に熱板３およびシ―ルドカバ―５を降下させてピン４を
熱板３上に突出させておく。そして、この状態で例えば
搬送装置により半導体ウエハ２を搬入・搬出口８から搬
入し、ピン４上に載置する。

【００２１】この後、図３に示すように、熱板３および
シ―ルドカバ―５を上昇させ、ピン４上から熱板３上に
半導体ウエハ２を移すとともに、熱板３およびシ―ルド
カバ―５と、断熱カバ―１６との間に半気密的な処理空
間を形成する。なお、この時熱板３上に微少高さのピン
を設けておき、熱板３と半導体ウエハ２との間に微少間
隔（プロキシミティ―ギャップ）を設けてもよい。

【００２２】この状態で半導体ウエハ２は、所定時間加
熱処理されるが、処理中は、シ―ルドカバ―５に設けら
れた窒素ガス供給口７から処理空間内に不活性ガスとし
て窒素ガスを吹き込むことにより、半導体ウエハ２は不
活性ガス雰囲気におかれる。この時、半導体ウエハ２の
周囲を囲むように設けられた複数の窒素ガス供給口７か
ら上記窒素ガスが供給されるので、窒素ガスは上方に向
かって流れ、かつ、半導体ウエハ２の周囲全体から、半
導体ウエハ２の中心方向に拡散するよう流れるので、窒
素ガス供給口７から流れ出た直後の温度の低い窒素ガス
が直接半導体ウエハ２に接触することがなく、また、窒
素ガスが半導体ウエハ２の周囲全体から均一に半導体ウ
エハ２上に供給される。

【００２３】これによって、半導体ウエハ２が。窒素ガ
ス流によって、部分的に冷却されるような事態を防止で
き、所定の温度で均一な処理を行うことができる。

【００２４】また、この時、図示しない排気装置によ
り、排気ダクト９、１０を介して排気を行う。

【００２５】すなわち、この状態（熱板３およびシ―ル
ドカバ―５が上昇した状態）では、排気ダクト９、１０
に設けられた下部排気口１１、１２が開となり、一方排
気ダクト９に設けられた上部排気口１５は閉塞される。
したがって、筐体１の天井部に設けられた通気口２１か
ら清浄空気が取り入れられ、この清浄空気がシ―ルドカ
バ―５の通気口６、下部排気口１１、１２を通って排気
ダクト９、１０内に流入する如く気流が形成され、この
気流により、筐体１内の蓄熱が防止される。なお、この
時、半導体ウエハ２から生じるレジストミストや余分な
窒素ガスは、断熱室１７内から図示しない排気管および
レジストミスト用排気口１３、１４、排気ダクト９、１
０を通って排出される。

【００２６】そして、所定時間の加熱処理が終了する
と、図４に示すように、熱板３およびシ―ルドカバ―５
を下降させ、半導体ウエハ２をピン４上に移すととも
に、シ―ルドカバ―５を熱板３に対して上昇させ、シ―
ルドカバ―５の上面が半導体ウエハ２とほぼ同一高さと
なるよう設定し、この状態で待機する。

【００２７】この時、シ―ルドカバ―５の下降に伴って
下部排気口１１、１２が閉塞され、上部排気口１５が開
となる。このため、排気に伴なう清浄空気流は、図４に
矢印で示す如く、筐体１の天井部に設けられた通気口２
１から、半導体ウエハ２およびシ―ルドカバ―５と断熱
カバ―１６との間を通り、上部排気口１５から排気ダク
ト９内に流入するよう変更される。したがって、この清
浄空気流によって高温となった半導体ウエハ２を速やか
に冷却することができる。また、シ―ルドカバ―５によ
って遮蔽されるため、この清浄空気流は熱板３には当た
らない。このため、従来のように熱板３が冷却され、温
度降下や温度勾配が生じることを防止することができ
る。

【００２８】しかる後、例えば処理済みの半導体ウエハ
２を搬出するための搬送装置のア―ム等が搬入・搬出口
８の前方へ移動してくると、シ―ルドカバ―５を下降さ
せるとともに、搬入・搬出口８を開とし、図１に示した
状態と同様な状態とし、半導体ウエハ２を搬出して一枚
の半導体ウエハ２の処理を終了する。

【００２９】すなわち、この実施例のベ―キング装置で
は、処理済みの半導体ウエハ２を空冷するための気流
を、シ―ルドカバ―５によって遮蔽し、熱板３が冷却さ
れることを防止して熱板３に温度降下や温度勾配が生じ
ることを防止する。したがって、常に所定の温度で均一
な加熱処理を行うことができる。

【００３０】なお、上記実施例では本発明を半導体ウエ
ハのベ―キングに適用した例について説明したが、本発
明はかかる実施例に限定されるものではなく、被処理体
を加熱処理するものであれば何れにも適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板の処
理方法によれば、所定の均一な温度で、所望の均一な処
理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いるベ―キング装置の構
成を示す図。

【図２】図１のベ―キング装置の熱板部分を示す図。

【図３】図１のベ―キング装置の処理時を示す図。

【図４】図１のベ―キング装置の冷却時を示す図。

【符号の説明】 １……筐体 ２……半導体ウエハ ３……熱板 ４……ピン ５……シ―ルドカバ― ６……通気口 ７……窒素ガス供給口 ８……搬入・搬出口 ９、１０……排気ダクト １１、１２……下部排気口 １３、１４……レジストミスト用排気口 １５……上部排気口 １６……断熱カバ― １７……断熱室 １８……通気口 １９……セラミックススペ―サ ２０……シ―ルドプレ―ト ２１……通気口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理室に設けられた開閉機構を開けて、
   被処理基板を前記処理室に搬入する工程と、 前記被処理基板を、前記処理室内に設けられ、所定温度
   に設定可能な載置部に載置する工程と、 前記開閉機構を閉め、前記載置部に載置された前記被処
   理基板の周囲に設けられた複数の供給口から上方に向け
   て不活性ガスを供給し、前記被処理基板を当該不活性ガ
   ス雰囲気で、かつ、前記所定温度で処理することを特徴
   とする基板の処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板の処理方法におい
   て、 前記被処理基板を前記不活性ガス雰囲気で処理する際
   に、前記処理室から排気を行うことを特徴とする基板の
   処理方法。