JPH1197431A - Heat processing device for substrate - Google Patents
Heat processing device for substrateInfo
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- JPH1197431A JPH1197431A JP25456497A JP25456497A JPH1197431A JP H1197431 A JPH1197431 A JP H1197431A JP 25456497 A JP25456497 A JP 25456497A JP 25456497 A JP25456497 A JP 25456497A JP H1197431 A JPH1197431 A JP H1197431A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板を所定の温度
で処理する基板熱処理装置に関する。The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus for processing a substrate at a predetermined temperature.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基
板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用基板等の
基板の処理工程では、基板熱処理装置として、例えばS
OG(Spin on Glass)膜や強誘電体膜が形成された基板
を所定の温度に加熱する基板加熱装置(ホットプレー
ト)が用いられている。2. Description of the Related Art In a process of processing a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a substrate for an optical disk, a substrate heat treatment apparatus such as S
A substrate heating device (hot plate) for heating a substrate on which an OG (Spin on Glass) film or a ferroelectric film is formed to a predetermined temperature is used.
【0003】図8は従来の基板加熱装置の断面図であ
る。基板加熱装置は、筐体20の内部に基板Wを加熱す
る加熱プレート1を備える。加熱プレート1には熱源と
なるヒータが埋設されている。加熱プレート1の上面に
は基板Wの下面を支持する3つの球状スペーサ5が三角
形状に配置されている。さらに、加熱プレート1には3
つの貫通孔4が形成され、これらの貫通孔4に基板Wを
昇降移動させる3本の昇降ピン3が挿入されている。FIG. 8 is a sectional view of a conventional substrate heating apparatus. The substrate heating device includes a heating plate 1 for heating a substrate W inside a housing 20. A heater serving as a heat source is embedded in the heating plate 1. On the upper surface of the heating plate 1, three spherical spacers 5 supporting the lower surface of the substrate W are arranged in a triangular shape. In addition, 3
Three through holes 4 are formed, and three lifting pins 3 for vertically moving the substrate W are inserted into these through holes 4.
【0004】加熱プレート1の上方には、加熱プレート
1の上面を覆う上部カバー2が配置されている。さら
に、加熱プレート1の下部には、3本の昇降ピン3に連
結される昇降プレート6が配置されている。昇降プレー
ト6の一端にはシリンダ21が筐体20の外部において
連結されている。そして、シリンダ21のロッドの伸縮
により昇降プレート6および昇降ピン3が昇降移動す
る。[0004] Above the heating plate 1, an upper cover 2 that covers the upper surface of the heating plate 1 is arranged. Further, an elevating plate 6 connected to the three elevating pins 3 is arranged below the heating plate 1. A cylinder 21 is connected to one end of the lifting plate 6 outside the housing 20. Then, the elevating plate 6 and the elevating pins 3 move up and down by the expansion and contraction of the rod of the cylinder 21.
【0005】筐体20の前面には基板給排口14が形成
されている。基板給排口14の内側にはシャッタ9が配
置されている。シャッタ9の下端は連動部材22により
昇降プレート6に連結されている。これにより、シリン
ダ21のロッドが伸長すると、昇降プレート6が上昇し
て昇降ピン3の先端が加熱プレート1の上方の待機位置
に移動するとともに、シャッタ9が下降して基板給排口
14を開放する。そして、昇降ピン3と外部との間で基
板Wの受け渡しが可能となる。[0005] A substrate supply / discharge port 14 is formed on the front surface of the housing 20. The shutter 9 is arranged inside the substrate supply / discharge port 14. The lower end of the shutter 9 is connected to the lifting plate 6 by an interlocking member 22. As a result, when the rod of the cylinder 21 is extended, the elevating plate 6 is raised to move the tip of the elevating pin 3 to the standby position above the heating plate 1, and the shutter 9 is lowered to open the substrate supply / discharge port 14. I do. The transfer of the substrate W between the lifting pins 3 and the outside becomes possible.
【0006】また、シリンダ21のロッドが収納する
と、昇降プレート6が下降して昇降ピン3に支持された
基板Wを球状スペーサ5上に載置するとともに、シャッ
タ9が上昇して基板給排口14を閉鎖する。これによ
り、上部カバー2内の処理空間が閉塞され、加熱プレー
ト1上に近接支持された基板Wの加熱処理が行なわれ
る。When the rod of the cylinder 21 is stored, the elevating plate 6 is lowered to place the substrate W supported by the elevating pins 3 on the spherical spacer 5 and the shutter 9 is raised to supply and discharge the substrate. 14 is closed. As a result, the processing space in the upper cover 2 is closed, and the substrate W supported close on the heating plate 1 is heated.
【0007】上記の基板加熱装置はユニット化され、ユ
ニット化された回転式塗布装置等とともに、基板処理装
置に組み込まれて使用される。基板加熱装置は、例えば
基板上にSOGや強誘電体の薄膜を形成する処理に用い
られる。The above-described substrate heating apparatus is unitized, and is used by being incorporated in a substrate processing apparatus together with the unitized rotary coating apparatus and the like. The substrate heating device is used, for example, for forming a thin film of SOG or ferroelectric on a substrate.
【0008】図9は、基板処理装置におけるSOG膜等
の塗布膜の形成工程のフロー図である。図9に示すよう
に、まず基板Wは基板処理装置の搬入搬出部IDに供給
された後、回転式塗布装置(スピンコータ)SCに搬送
される。そして、回転式塗布装置SCにより、基板W上
にSOG等の塗布液が回転塗布される。FIG. 9 is a flowchart of a process for forming a coating film such as an SOG film in the substrate processing apparatus. As shown in FIG. 9, first, the substrate W is supplied to the loading / unloading section ID of the substrate processing apparatus, and then is transported to the rotary coating apparatus (spin coater) SC. Then, a coating liquid such as SOG is spin-coated on the substrate W by the rotary coating apparatus SC.
【0009】SOG膜等の塗布膜が形成された基板W
は、引き続き基板加熱装置に搬送され、焼成される。S
OGや強誘電体材料は、膜質の均質化のためには緩やか
に昇温して焼成する必要がある。このため、従来では、
複数の基板加熱装置、図9の場合には3台の基板加熱装
置HP1〜HP3を用いて基板Wを段階的に加熱する、
いわゆる多段ベーク処理が行なわれる。A substrate W on which a coating film such as an SOG film is formed
Is subsequently conveyed to the substrate heating device and baked. S
OG and ferroelectric materials need to be gently heated and fired for uniform film quality. For this reason, conventionally,
The substrate W is heated stepwise using a plurality of substrate heating devices, in the case of FIG. 9, three substrate heating devices HP1 to HP3.
A so-called multi-stage baking process is performed.
【0010】基板Wを3台の基板加熱装置HP1〜HP
3を用いて300℃付近にまで加熱する場合、1段目の
基板加熱装置HP1の加熱温度を100℃に設定し、2
段目の基板加熱装置HP2の加熱温度を200℃に設定
し、さらに3段目の基板加熱装置HP3の加熱温度を3
00℃に設定する。そして、1段目の加熱装置HP1か
ら順に基板Wを供給して基板Wを300℃にまで段階的
に加熱する。The substrate W is supplied to three substrate heating devices HP1 to HP
3, the heating temperature of the first stage substrate heating device HP1 is set to 100 ° C.
The heating temperature of the second-stage substrate heating device HP2 was set to 200 ° C., and the heating temperature of the third-stage substrate heating device HP3 was set to 3 °.
Set to 00 ° C. Then, the substrates W are supplied in order from the first-stage heating device HP1, and the substrates W are heated stepwise to 300 ° C.
【0011】3段目の基板加熱装置HP3から取り出さ
れた基板Wは、基板冷却装置(クーリングプレート)C
Pに搬入され、室温程度にまで降温される。その後、縦
型炉VFに搬入され、再び加熱され、焼成される。縦型
炉VFは基板Wを400℃付近にまで緩やかに昇温して
焼成する。The substrate W taken out from the third stage substrate heating device HP3 is supplied to a substrate cooling device (cooling plate) C
It is carried into P and cooled down to about room temperature. After that, it is carried into the vertical furnace VF, heated again, and fired. The vertical furnace VF gently raises the temperature of the substrate W to around 400 ° C. and fires it.
【0012】縦型炉VFによりSOG膜等の塗布膜が焼
成された基板Wは、再び搬入搬出部IDに戻される。The substrate W on which the coating film such as the SOG film is fired by the vertical furnace VF is returned to the carry-in / carry-out unit ID again.
【0013】このように、従来では、SOG膜あるいは
強誘電体膜は、加熱設定温度が異なる複数の基板加熱装
置HP1〜HP3を用いて段階的に加熱された後、縦型
炉VFにより緩やかに昇温されて焼き固められる。As described above, conventionally, the SOG film or the ferroelectric film is gradually heated by the vertical furnace VF after being heated stepwise using the plurality of substrate heating devices HP1 to HP3 having different heating set temperatures. It is heated and baked.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】図10は、多段ベーク
処理時の基板の温度変化を示す図である。図10に示す
ように、各段の基板加熱装置HP1〜HP3に基板Wが
投入されると、基板Wの温度は短時間で設定温度付近に
まで上昇している。この状態を図8を参照して説明す
る。FIG. 10 is a diagram showing a temperature change of the substrate during the multi-stage baking process. As shown in FIG. 10, when the substrate W is loaded into the substrate heating devices HP1 to HP3 in each stage, the temperature of the substrate W rises to near the set temperature in a short time. This state will be described with reference to FIG.
【0015】加熱プレート1はヒータにより所定の設定
温度に予め保持されている。基板Wが基板給排口14を
通り、加熱プレート1の上方の待機位置にある昇降ピン
3の上に渡されると、シリンダ21のロッドが収縮し、
昇降プレート6が下降する。これにより、シャッタ9が
上昇して基板給排口14を閉鎖するとともに、昇降ピン
3が下降し、基板Wが球状スペーサ5上に支持される。
そして、加熱プレート1上に近接支持された基板Wは設
定温度に保持された加熱プレート1から加熱され、短時
間で加熱プレート1の設定温度付近にまで昇温され、そ
の後、設定温度付近に保持される。The heating plate 1 is previously held at a predetermined temperature by a heater. When the substrate W passes through the substrate supply / discharge port 14 and is passed over the elevating pins 3 at the standby position above the heating plate 1, the rod of the cylinder 21 contracts,
The lifting plate 6 descends. As a result, the shutter 9 is raised to close the substrate supply / discharge port 14, and the elevating pins 3 are lowered, so that the substrate W is supported on the spherical spacer 5.
Then, the substrate W supported close to the heating plate 1 is heated from the heating plate 1 held at the set temperature, and is heated to near the set temperature of the heating plate 1 in a short time, and thereafter, is held near the set temperature. Is done.
【0016】このような昇温動作が各段の基板加熱装置
HP1〜HP3で行なわれるため、図10に示すよう
に、基板Wの温度は段階的に変動する。Since such a temperature raising operation is performed in each stage of the substrate heating devices HP1 to HP3, the temperature of the substrate W varies stepwise as shown in FIG.
【0017】基板W上のSOG膜や強誘電体膜では、緩
やかに昇温される方が膜内で対流などの現象が理想的に
進み、これによって膜質が均質化する性質を有する。In the SOG film and the ferroelectric film on the substrate W, when the temperature is gradually increased, phenomena such as convection in the film ideally proceed, and the film has a property of being homogenized.
【0018】しかしながら、従来の多段ベーク処理で
は、各段の基板加熱装置に基板を搬入すると、加熱初期
に急激な温度上昇が生じるため、上記のように基板Wの
温度上昇が階段状になる。このため、SOG膜や強誘電
体膜の膜質が不均一となったり、急激な温度上昇により
膜中にひびが入る等の欠陥が生じるおそれがあった。However, in the conventional multi-stage baking process, when a substrate is carried into the substrate heating device in each stage, a rapid temperature rise occurs in the initial stage of heating, so that the temperature of the substrate W rises stepwise as described above. For this reason, there is a possibility that the film quality of the SOG film or the ferroelectric film becomes non-uniform, or a defect such as cracking occurs in the film due to a rapid temperature rise.
【0019】本発明の目的は、基板の温度変化を制御す
ることが可能な基板熱処理装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a substrate heat treatment apparatus capable of controlling a temperature change of a substrate.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明に係る基板熱処理装置は、基板を所定の温度で処理
する基板熱処理装置であって、基板を上面上に支持する
基板支持台と、基板支持台に設けられた熱源と、基板支
持台の上面に対して基板を昇降移動させるための昇降部
材と、昇降部材を上下方向に駆動する昇降部材駆動手段
と、基板の熱処理条件に合わせて昇降部材駆動手段の動
作を制御する制御手段とを備えたものである。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention A substrate heat treatment apparatus according to a first aspect of the present invention is a substrate heat treatment apparatus for processing a substrate at a predetermined temperature, comprising a substrate support table for supporting a substrate on an upper surface. A heat source provided on the substrate support, an elevating member for moving the substrate up and down with respect to the upper surface of the substrate support, an elevating member driving means for driving the elevating member up and down, and heat treatment conditions for the substrate. And control means for controlling the operation of the lifting member driving means.
【0021】第1の発明に係る基板熱処理装置において
は、基板支持台に設けられた熱源により基板支持台が所
定の温度に設定される。昇降部材は、所定温度に設定さ
れた基板支持台の上方で基板を昇降移動させる。昇降部
材の移動は昇降部材駆動手段により行なわれ、昇降部材
駆動手段の動作は制御手段により制御される。基板は基
板支持台の上面に接近する程、短時間で昇温され、基板
支持台の上面から離れるに従って緩やかに昇温される。
そこで制御手段は、基板の熱処理条件に合わせて昇降部
材駆動手段を駆動し、基板が基板支持台の上面に対して
所定の位置となるように昇降部材を移動させる。これに
より、所定温度に設定された基板支持台から所望の位置
に基板を保持することによって基板の温度変化を調整
し、基板を所望の温度状態で処理することができる。In the substrate heat treatment apparatus according to the first invention, the temperature of the substrate support is set to a predetermined temperature by a heat source provided on the substrate support. The elevating member moves the substrate up and down above the substrate support pedestal set at a predetermined temperature. The movement of the lifting member is performed by the lifting member driving means, and the operation of the lifting member driving means is controlled by the control means. The temperature of the substrate rises in a shorter time as it approaches the upper surface of the substrate support, and gradually rises as it moves away from the upper surface of the substrate support.
Therefore, the control means drives the elevating member driving means in accordance with the heat treatment conditions of the substrate, and moves the elevating member so that the substrate is at a predetermined position with respect to the upper surface of the substrate support. Thereby, the substrate can be processed at a desired temperature state by adjusting the temperature change of the substrate by holding the substrate at a desired position from the substrate support table set at a predetermined temperature.
【0022】第2の発明に係る基板熱処理装置は、第1
の発明に係る基板熱処理装置の構成において、基板を搬
入および搬出するための開口部を有する筐体と、筐体の
開口部に開閉自在に設けられた開閉部材と、昇降部材駆
動手段と別個に設けられ、開閉部材を開閉する開閉部材
駆動手段とをさらに備え、制御手段が、昇降部材駆動手
段と独立に開閉部材駆動手段の動作を制御するものであ
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate heat treatment apparatus comprising:
In the configuration of the substrate heat treatment apparatus according to the present invention, a housing having an opening for loading and unloading the substrate, an opening / closing member provided in the opening of the housing so as to be openable and closable, and a lifting / lowering member driving unit are separately provided. An opening / closing member driving means for opening and closing the opening / closing member, wherein the control means controls the operation of the opening / closing member driving means independently of the lifting / lowering member driving means.
【0023】この場合には、昇降部材駆動手段の動作と
開閉部材駆動手段の動作とが独立に制御される。このた
め、開閉部材駆動手段が開閉部材により筐体の開口部を
閉塞して基板の熱処理が開始された場合でも、昇降部材
駆動手段により基板を基板支持台の上方の所定の位置に
保持して熱処理を行なわせることができる。これによ
り、基板の温度変化を所望の状態に制御することができ
る。In this case, the operation of the lifting / lowering member driving means and the operation of the opening / closing member driving means are independently controlled. For this reason, even when the opening / closing member driving means closes the opening of the housing by the opening / closing member and the heat treatment of the substrate is started, the lifting member driving means holds the substrate at a predetermined position above the substrate support base. Heat treatment can be performed. Thereby, the temperature change of the substrate can be controlled to a desired state.
【0024】第3の発明に係る基板熱処理装置は、第1
または第2の発明に係る基板熱処理装置の構成におい
て、制御手段が、基板の熱処理中に、昇降部材駆動手段
により昇降部材に支持された基板を昇降移動させるもの
である。The substrate heat treatment apparatus according to the third invention has a first
Alternatively, in the configuration of the substrate heat treatment apparatus according to the second invention, the control means moves the substrate supported by the elevating member up and down by the elevating member driving means during the heat treatment of the substrate.
【0025】この場合、基板の熱処理中に、昇降部材を
昇降移動させて基板の位置を変化させることができる。
これにより、所定温度に設定された基板支持台の上面か
ら基板までの距離を変化させることにより、基板の温度
変化を任意に設定することができる。In this case, the position of the substrate can be changed by moving the elevating member up and down during the heat treatment of the substrate.
Thus, by changing the distance from the upper surface of the substrate supporting table set to a predetermined temperature to the substrate, the change in the temperature of the substrate can be set arbitrarily.
【0026】第4の発明に係る基板熱処理装置は、第3
の発明に係る基板熱処理装置の構成において、制御手段
が、昇降部材駆動手段により基板を段階的に昇降移動さ
せるものである。A substrate heat treatment apparatus according to a fourth aspect of the present invention has a third
In the configuration of the substrate heat treatment apparatus according to the invention, the control means moves the substrate up and down stepwise by the lifting member driving means.
【0027】この場合、制御手段により制御される昇降
部材駆動手段が昇降部材を段階的に昇降移動させること
により、基板支持台の上面から基板までの距離を段階的
に調整し、それによって、基板の温度変化を任意に設定
することができる。In this case, the elevating member driving means controlled by the control means moves the elevating member up and down in a stepwise manner, thereby adjusting the distance from the upper surface of the substrate support to the substrate in a stepwise manner. Can be set arbitrarily.
【0028】第5の発明に係る基板熱処理装置は、第3
の発明に係る基板熱処理装置の構成において、制御手段
が、昇降部材駆動手段により基板を連続的に昇降移動さ
せるものである。The substrate heat treatment apparatus according to the fifth invention has a third
In the configuration of the substrate heat treatment apparatus according to the invention, the control means moves the substrate continuously up and down by the elevating member driving means.
【0029】この場合、制御手段により制御される昇降
部材駆動手段が昇降部材を連続的に昇降移動させること
により基板支持台の上面から基板までの距離を連続的に
調整し、それによって基板の温度変化を任意に設定する
ことができる。In this case, the elevating member driving means controlled by the control means continuously adjusts the distance from the upper surface of the substrate support to the substrate by continuously moving the elevating member up and down. The change can be set arbitrarily.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施例に
よる基板加熱装置の断面図である。基板加熱装置は、筐
体20の内部に基板Wを加熱する加熱プレート1を備え
る。加熱プレート1の内部には熱源となるヒータ(図示
せず)が埋設されている。また、加熱プレート1の上面
には基板Wの下面を支持する3つの球状スペーサ5が三
角形状に配置されている。さらに、加熱プレート1には
3つの貫通孔4が形成され、これらの貫通孔4の内部に
基板Wの下面を支持して昇降移動する3本の昇降ピン3
が挿入されている。FIG. 1 is a sectional view of a substrate heating apparatus according to a first embodiment of the present invention. The substrate heating device includes a heating plate 1 for heating a substrate W inside a housing 20. A heater (not shown) serving as a heat source is embedded in the heating plate 1. On the upper surface of the heating plate 1, three spherical spacers 5 supporting the lower surface of the substrate W are arranged in a triangular shape. Further, three through holes 4 are formed in the heating plate 1, and three elevating pins 3 that move up and down while supporting the lower surface of the substrate W inside these through holes 4.
Is inserted.
【0031】加熱プレート1の上方には、加熱プレート
1の上面を覆う上部カバー2が配置されている。さら
に、加熱プレート1の下部には、3本の昇降ピン3に連
結される昇降プレート6が配置されている。昇降プレー
ト6の一端には、シリンダ7が筐体20の外部において
連結されている。昇降プレート6および昇降ピン3はシ
リンダ7のロッドの伸縮動作に応じて昇降移動する。An upper cover 2 that covers the upper surface of the heating plate 1 is disposed above the heating plate 1. Further, an elevating plate 6 connected to the three elevating pins 3 is arranged below the heating plate 1. A cylinder 7 is connected to one end of the lifting plate 6 outside the housing 20. The elevating plate 6 and the elevating pins 3 move up and down in accordance with the expansion and contraction of the rod of the cylinder 7.
【0032】筐体20の前面には基板給排口14が形成
されている。基板給排口14の内側にはシャッタ9が配
置されている。シャッタ9の下端はシャッタ昇降機構部
に接続されている。シャッタ昇降機構部はスライド板1
0、ガイド板11、連結棒12およびシリンダ13から
構成される。スライド板10の一端は、シャッタ9の下
端に接続されるとともに、ガイドプレート11に形成さ
れた垂直溝に移動自在に挿入されている。スライド板1
0の他端は、ガイド板11に形成された水平溝に移動自
在に挿入されるとともに、連結棒12の一端に接続され
ている。さらに、連結棒12の他端は筐体20の外部に
おいてシリンダ13に接続されている。A substrate supply / discharge port 14 is formed on the front surface of the housing 20. The shutter 9 is arranged inside the substrate supply / discharge port 14. The lower end of the shutter 9 is connected to a shutter elevating mechanism. The shutter lifting mechanism is a slide plate 1
0, a guide plate 11, a connecting rod 12, and a cylinder 13. One end of the slide plate 10 is connected to the lower end of the shutter 9 and is movably inserted into a vertical groove formed in the guide plate 11. Slide plate 1
The other end of O is movably inserted into a horizontal groove formed in the guide plate 11 and is connected to one end of a connecting rod 12. Further, the other end of the connecting rod 12 is connected to the cylinder 13 outside the housing 20.
【0033】シリンダ13のロッドが伸長すると、連結
棒12がスライド板10の他端を水平方向に押し出し、
これによりスライド板10の一端がガイド板11の垂直
溝に沿って上昇する。そして、シャッタ9を押し上げる
ことにより、シャッタ9が基板給排口14を閉鎖する。When the rod of the cylinder 13 extends, the connecting rod 12 pushes out the other end of the slide plate 10 in the horizontal direction.
Thereby, one end of the slide plate 10 rises along the vertical groove of the guide plate 11. Then, by pushing up the shutter 9, the shutter 9 closes the substrate supply / discharge port 14.
【0034】また、シリンダ13のロッドが収縮する
と、連結棒12がスライド板10の他端を水平方向に引
き戻し、これによりスライド板10の一端がガイド板1
1の垂直溝に沿って下降する。これにより、シャッタ9
が下降し、基板給排口14が開放される。When the rod of the cylinder 13 contracts, the connecting rod 12 pulls back the other end of the slide plate 10 in the horizontal direction.
It descends along one vertical groove. Thereby, the shutter 9
Is lowered, and the substrate supply / discharge port 14 is opened.
【0035】制御部15は、昇降プレート6の昇降動作
を行なわせるシリンダ7、シャッタ9の開閉動作を行な
わせるシリンダ13および加熱プレート1のヒータの動
作を制御する。制御動作については後述する。The control unit 15 controls the operation of the cylinder 7 for moving up and down the lifting plate 6, the cylinder 13 for opening and closing the shutter 9, and the heater of the heating plate 1. The control operation will be described later.
【0036】本実施例において、加熱プレート1が本発
明の基板支持台に相当し、加熱プレート1のヒータが熱
源に相当し、昇降ピン3が昇降部材に相当し、昇降プレ
ート6およびシリンダ7が昇降部材駆動手段に相当し、
制御部15が制御手段に相当する。さらに、シャッタ9
が本発明の開閉部材に相当し、シャッタ昇降機構部が開
閉部材駆動手段に相当する。In this embodiment, the heating plate 1 corresponds to the substrate support of the present invention, the heater of the heating plate 1 corresponds to the heat source, the lifting pins 3 correspond to the lifting members, and the lifting plate 6 and the cylinder 7 correspond to the lifting members. Corresponds to the lifting member driving means,
The control unit 15 corresponds to a control unit. Further, the shutter 9
Corresponds to the opening / closing member of the present invention, and the shutter elevating mechanism corresponds to the opening / closing member driving means.
【0037】次に、基板加熱装置の動作について説明す
る。以下では、SOG膜や強誘電体膜を基板W上に形成
する処理を例に説明する。Next, the operation of the substrate heating apparatus will be described. Hereinafter, a process of forming an SOG film or a ferroelectric film on the substrate W will be described as an example.
【0038】図2は、基板処理装置におけるSOG膜等
の塗布膜の形成工程のフロー図である。この形成工程
は、図1のユニット化された基板加熱装置を備えた基板
処理装置を用いて行なわれる。図2において、基板Wは
基板処理装置の搬入搬出部IDに供給された後、回転式
塗布装置(スピンコータ)SCに搬送される。そして、
基板W上にSOG等の塗布液が回転塗布される。SOG
膜等の塗布膜が形成された基板Wは基板加熱装置に搬送
され、加熱処理が行なわれる。FIG. 2 is a flowchart of a process for forming a coating film such as an SOG film in the substrate processing apparatus. This forming step is performed using the substrate processing apparatus provided with the unitized substrate heating device of FIG. In FIG. 2, a substrate W is supplied to a carry-in / carry-out unit ID of a substrate processing apparatus, and then is carried to a rotary coating apparatus (spin coater) SC. And
A coating liquid such as SOG is spin-coated on the substrate W. SOG
The substrate W on which a coating film such as a film is formed is transported to a substrate heating device and subjected to a heat treatment.
【0039】図3〜図5は加熱処理時の基板加熱装置の
動作を示す模式的断面図である。また、図6は加熱処理
時の基板の温度変化を示す図である。図3に示すよう
に、基板Wの搬入時には、シャッタ9が下降され、基板
給排口14が開放される。また、昇降プレート6は上昇
され、昇降ピン3が加熱プレート1の上方の待機位置に
停止している。この状態で、基板Wが基板処理装置に設
けられた基板搬送ロボットのアーム(図示せず)上から
支持ピン3上に渡される。加熱プレート1はヒータによ
り予め設定温度、本例では350℃に昇温保持されてい
る。FIGS. 3 to 5 are schematic sectional views showing the operation of the substrate heating apparatus during the heat treatment. FIG. 6 is a diagram showing a temperature change of the substrate during the heat treatment. As shown in FIG. 3, when carrying in the substrate W, the shutter 9 is lowered and the substrate supply / discharge port 14 is opened. The elevating plate 6 is raised, and the elevating pins 3 are stopped at a standby position above the heating plate 1. In this state, the substrate W is transferred onto the support pins 3 from above the arm (not shown) of the substrate transfer robot provided in the substrate processing apparatus. The heating plate 1 is maintained at a preset temperature, in this example, 350 ° C. by a heater.
【0040】次に、図4に示すように、シャッタ9が上
昇され、基板給排口14が閉鎖され、加熱処理が開始す
る。基板Wは待機位置にある3本の昇降ピン3により加
熱プレート1の上方に保持されている。したがって、球
状スペーサ5上に載置された場合に比べ、加熱プレート
1の上面から離れて保持される。このため、図6に示す
ように、基板Wの温度は緩やかにかつ連続的に上昇し、
数分後に300℃付近で昇温状態が飽和する。Next, as shown in FIG. 4, the shutter 9 is raised, the substrate supply / discharge port 14 is closed, and the heating process is started. The substrate W is held above the heating plate 1 by three lifting pins 3 at the standby position. Therefore, the heating plate 1 is held away from the upper surface as compared with the case where the heating plate 1 is placed on the spherical spacer 5. For this reason, as shown in FIG. 6, the temperature of the substrate W gradually and continuously rises,
After several minutes, the temperature rise state is saturated around 300 ° C.
【0041】さらに、図5に示すように、基板Wの温度
変化が飽和すると、昇降プレート6を下降させ、基板W
を球状スペーサ5上に載置する。図6に示すように、球
状スペーサ5により加熱プレート1の上面に近接支持さ
れた基板Wは、さらに温度が上昇し、加熱プレート1の
設定温度、すなわち350℃にまで上昇し、その後所定
時間保持される。Further, as shown in FIG. 5, when the temperature change of the substrate W is saturated, the elevating plate 6 is lowered and the substrate W
Is placed on the spherical spacer 5. As shown in FIG. 6, the temperature of the substrate W, which is closely supported on the upper surface of the heating plate 1 by the spherical spacer 5, further rises to the set temperature of the heating plate 1, that is, 350 ° C., and thereafter, is maintained for a predetermined time. Is done.
【0042】上記のような加熱処理が終了すると、昇降
プレート6を上昇させ、昇降ピン3により基板Wの下面
を支持して上方に移動させる。そして、シャッタ9を下
降させ、基板加熱装置の内部に基板搬送ロボットのアー
ムを進入させて加熱処理済の基板Wを昇降ピン3からア
ームに渡す。基板搬送ロボットは受け渡された基板Wを
基板冷却装置(クーリングプレート)CPに搬送し、基
板Wを室温程度まで冷却する。さらに、基板Wは基板冷
却装置CPから取り出され、搬入搬出部IDに戻され
る。When the above heat treatment is completed, the lifting plate 6 is raised, and the lower surface of the substrate W is supported by the lifting pins 3 and moved upward. Then, the shutter 9 is lowered, and the arm of the substrate transfer robot enters the inside of the substrate heating device, and the heated substrate W is transferred from the elevating pins 3 to the arm. The substrate transfer robot transfers the transferred substrate W to a substrate cooling device (cooling plate) CP, and cools the substrate W to about room temperature. Further, the substrate W is taken out of the substrate cooling device CP and returned to the loading / unloading section ID.
【0043】このように、上記実施例の基板加熱装置で
は、シャッタ9の昇降機構部と昇降ピン3の昇降機構部
とが独立に設けられ、その動作は制御部15により独立
に制御されている。このため、シャッタ9により基板給
排口14を閉塞し、加熱処理が開始された後も、昇降ピ
ン3の昇降動作を任意に行なわせることができる。例え
ば、上述したように、基板Wの加熱初期において基板W
を加熱プレート1の上方の離れた位置に保持することに
より、基板Wの温度を緩やかにかつ連続的に上昇させる
ことができる。これにより、SOG膜や強誘電体膜等の
塗布膜の内部での対流等の現象を理想的に行なわせるこ
とができる。さらに、基板Wを一定温度まで昇降した
後、昇降ピン3を下降させ、基板Wを球状スペーサ5上
に載置することにより、基板Wを設定温度にまで昇温し
て保持することができる。これにより、均質な膜質を有
するSOG膜または強誘電体膜を基板Wの表面に焼成す
ることができる。As described above, in the substrate heating apparatus of the above embodiment, the elevating mechanism of the shutter 9 and the elevating mechanism of the elevating pin 3 are provided independently, and the operation thereof is independently controlled by the controller 15. . For this reason, even after the substrate 9 is closed by the shutter 9 and the heating process is started, the raising and lowering pins 3 can be arbitrarily moved up and down. For example, as described above, the substrate W
Is maintained at a position above the heating plate 1 so that the temperature of the substrate W can be gradually and continuously increased. Thus, phenomena such as convection inside a coating film such as an SOG film or a ferroelectric film can be ideally performed. Further, after raising and lowering the substrate W to a certain temperature, the raising and lowering pins 3 are lowered, and the substrate W is placed on the spherical spacer 5, so that the substrate W can be heated to the set temperature and held. Thereby, a SOG film or a ferroelectric film having a uniform film quality can be fired on the surface of the substrate W.
【0044】また用途によっては、図9に示した従来の
多段ベーク処理で必要とされた縦型炉VFを用いた焼成
処理を省略することができ、基板加熱処理のスループッ
トを向上させることができる。In some applications, the baking process using the vertical furnace VF required in the conventional multi-stage baking process shown in FIG. 9 can be omitted, and the throughput of the substrate heating process can be improved. .
【0045】図7は、本発明の第2の実施例による基板
加熱装置の断面図である。第2の実施例による基板加熱
装置では、昇降ピン3を任意の位置で停止する機構を有
する。すなわち、図7において、昇降プレート6の端部
は、垂直方向に配置された送りねじ8に係合している。
送りねじ8の下端にはパルスモータ16の回転軸が連結
されている。パルスモータ16の回転動作は制御部15
により制御される。ここで、昇降プレート6、送りねじ
8およびパルスモータ16が本発明の昇降部材駆動手段
に相当する。FIG. 7 is a sectional view of a substrate heating apparatus according to a second embodiment of the present invention. The substrate heating apparatus according to the second embodiment has a mechanism for stopping the elevating pin 3 at an arbitrary position. That is, in FIG. 7, the end of the elevating plate 6 is engaged with the feed screw 8 arranged in the vertical direction.
The rotation shaft of the pulse motor 16 is connected to the lower end of the feed screw 8. The rotation of the pulse motor 16 is controlled by the control unit 15.
Is controlled by Here, the lifting plate 6, the feed screw 8, and the pulse motor 16 correspond to the lifting member driving means of the present invention.
【0046】パルスモータ16を回転させると、送りね
じ8が回転し、これに係合する昇降プレート6が昇降す
る。パルスモータ16の回転が停止すると、昇降プレー
ト6はその位置で停止し、昇降プレート6に固定された
昇降ピン3が停止する。When the pulse motor 16 is rotated, the feed screw 8 rotates, and the elevating plate 6 engaged with the feed screw 8 moves up and down. When the rotation of the pulse motor 16 stops, the lift plate 6 stops at that position, and the lift pins 3 fixed to the lift plate 6 stop.
【0047】このように、パルスモータ16の回転動作
を制御することにより、昇降ピン3を任意の位置に停止
させて基板Wを加熱プレート1に対して段階的に昇降さ
せたり、連続的に接近あるいは離隔させるなど、基板W
を任意に昇降移動させることができる。これにより、加
熱プレート1のヒータの出力を変化させることなく、基
板Wの温度変化を任意に制御することができる。As described above, by controlling the rotation operation of the pulse motor 16, the lifting pin 3 is stopped at an arbitrary position to move the substrate W up and down stepwise with respect to the heating plate 1 or to continuously approach the heating plate 1. Alternatively, the substrate W
Can be arbitrarily moved up and down. Thereby, the temperature change of the substrate W can be arbitrarily controlled without changing the output of the heater of the heating plate 1.
【0048】なお、上記第1および第2の実施例におい
て、シャッタ9を昇降移動させる機構は上記の機構に限
定されるものではなく、昇降プレート6の動作と独立に
駆動できるものであれば他の機構を用いてもよい。In the first and second embodiments, the mechanism for moving the shutter 9 up and down is not limited to the above-described mechanism, but may be any other mechanism that can be driven independently of the operation of the elevating plate 6. May be used.
【0049】また、本発明による基板加熱装置は、SO
G膜および強誘電体膜の形成のみならず、加熱処理時
に、緩やかに昇温する必要がある薬液や温度変化を与え
ながら加熱する必要がある薬液の塗布膜形成に対しても
適用することができる。Further, the substrate heating apparatus according to the present invention is an
The present invention can be applied not only to the formation of the G film and the ferroelectric film but also to the formation of a coating film of a chemical solution that needs to be gradually heated during the heat treatment or a chemical solution that needs to be heated while giving a temperature change. it can.
【0050】さらに、基板加熱装置の熱源としてはヒー
タのみならず、ヒータとペルチェ素子とを組み合わせた
もの、あるいは複数のペルチェ素子を適用することがで
きる。Further, as a heat source of the substrate heating device, not only a heater but also a combination of a heater and a Peltier element or a plurality of Peltier elements can be applied.
【図1】本発明の第1の実施例による基板加熱装置の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a substrate heating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】基板処理装置におけるSOG膜等の塗布膜の形
成工程のフロー図である。FIG. 2 is a flowchart of a process of forming a coating film such as an SOG film in a substrate processing apparatus.
【図3】加熱処理時の基板加熱装置の動作を示す模式的
断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the substrate heating device during the heat treatment.
【図4】加熱処理時の基板加熱装置の動作を示す模式的
断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the substrate heating device during the heat treatment.
【図5】加熱処理時の基板加熱装置の動作を示す模式的
断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the substrate heating device during the heat treatment.
【図6】加熱処理時の基板の温度変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a temperature change of a substrate during a heat treatment.
【図7】本発明の第2の実施例による基板加熱装置の断
面図である。FIG. 7 is a sectional view of a substrate heating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図8】従来の基板加熱装置の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a conventional substrate heating apparatus.
【図9】基板処理装置におけるSOG膜等の塗布膜の形
成工程のフロー図である。FIG. 9 is a flowchart of a process of forming a coating film such as an SOG film in the substrate processing apparatus.
【図10】多段ベーク処理時の基板の温度変化を示す図
である。FIG. 10 is a diagram illustrating a temperature change of a substrate during a multi-stage baking process.
1 加熱プレート 2 上部カバー 3 昇降ピン 5 球状スペーサ 6 昇降プレート 7 シリンダ 8 送りねじ 9 シャッタ 14 基板給排口 15 制御部 16 パルスモータ 20 筐体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating plate 2 Top cover 3 Elevating pin 5 Spherical spacer 6 Elevating plate 7 Cylinder 8 Feed screw 9 Shutter 14 Substrate supply / discharge port 15 Control part 16 Pulse motor 20 Housing
Claims (5)
装置であって、 基板を上面上に支持する基板支持台と、 前記基板支持台に設けられた熱源と、 前記基板支持台の上面に対して前記基板を昇降移動させ
るための昇降部材と、 前記昇降部材を上下方向に駆動する昇降部材駆動手段
と、 前記基板の熱処理条件に合わせて前記昇降部材駆動手段
の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
基板熱処理装置。1. A substrate heat treatment apparatus for processing a substrate at a predetermined temperature, comprising: a substrate supporter for supporting the substrate on an upper surface; a heat source provided on the substrate supporter; An elevating member for elevating and lowering the substrate, an elevating member driving means for driving the elevating member in the vertical direction, and a control means for controlling the operation of the elevating member driving means in accordance with the heat treatment conditions for the substrate. A substrate heat treatment apparatus comprising:
口部を有する筐体と、 前記筐体の前記開口部に開閉自在に設けられた開閉部材
と、 前記昇降部材駆動手段と別個に設けられ、前記開閉部材
を開閉する開閉部材駆動手段とをさらに備え、 前記制御手段は、前記昇降部材駆動手段と独立に前記開
閉部材駆動手段の動作を制御することを特徴とする請求
項1記載の基板熱処理装置。2. A housing having an opening for loading and unloading the substrate, an opening / closing member provided in the opening of the housing so as to be openable and closable, and provided separately from the lifting / lowering member driving means. 2. The substrate according to claim 1, further comprising an opening / closing member driving unit that opens and closes the opening / closing member, wherein the control unit controls the operation of the opening / closing member driving unit independently of the lifting / lowering member driving unit. Heat treatment equipment.
に、前記昇降部材駆動手段により前記昇降部材に支持さ
れた前記基板を昇降移動させることを特徴とする請求項
1または2記載の基板熱処理装置。3. The substrate heat treatment according to claim 1, wherein the control unit moves the substrate supported by the elevating member up and down by the elevating member driving unit during the heat treatment of the substrate. apparatus.
により前記基板を段階的に昇降移動させることを特徴と
する請求項3記載の基板熱処理装置。4. The substrate heat treatment apparatus according to claim 3, wherein said control means moves said substrate up and down stepwise by said lifting member driving means.
により前記基板を連続的に昇降移動させることを特徴と
する請求項3記載の基板熱処理装置。5. The substrate heat treatment apparatus according to claim 3, wherein said control means continuously moves said substrate up and down by said lifting member driving means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25456497A JPH1197431A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Heat processing device for substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25456497A JPH1197431A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Heat processing device for substrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1197431A true JPH1197431A (en) | 1999-04-09 |
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ID=17266810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25456497A Pending JPH1197431A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Heat processing device for substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1197431A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-09-19 JP JP25456497A patent/JPH1197431A/en active Pending
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