JPS59181617A - ウエ−ハ操作方法及び装置 - Google Patents

ウエ−ハ操作方法及び装置

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JPS59181617A
JPS59181617A JP58185215A JP18521583A JPS59181617A JP S59181617 A JPS59181617 A JP S59181617A JP 58185215 A JP58185215 A JP 58185215A JP 18521583 A JP18521583 A JP 18521583A JP S59181617 A JPS59181617 A JP S59181617A
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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】 発明の背景 本発明は、ウエーノ・操作方法及び装置に関する。
本発明は特に、作業ステーションにおけるウェー・・の
中心づけを保証するだめの方法及び装置並びにウェーハ
を加熱して例えば、フォトレノストをウエーノ・に貼付
するのに用いられる溶剤又はウェーハを洗浄し清浄化す
るのに用いられる液体のような流体をベークオフ（ｂａ
ｋｅ　ｏｆｆ　）　　するための方法及び装置に利用さ
れる。
半導体の製造で用いられるシリコンウエーノ・の処理に
おいて、引続く処理工程が行なわれる前に流体がウエー
ノ・から除去されることを要する多数の動作がある。
例えば、フォトレノストの層がウエーノ・上に遠心的に
回転された後、フォトレジスト中の溶剤はベーキング（
ｂａｋｉｎｇ　）することによって追い出される。ウエ
ーノ・を処理するための自動設備において、このベーキ
ング動作は［ソフトベーク（５ｏｆｔｂａｋｅ）　Ｊと
呼ばれ、しばしば輻射ベーキングによってオーブン内で
行なわれる。ベーキングを必侠とする他の適用は、・ぐ
ターンがフォトレジスト上にさらされる後のフォトレノ
スト物質の不要の部分の除去である。不、要の物質が洗
い落とされてこの動作の後、ウェー／・は「ノ・−ドベ
ーク（ｈａｒｄｂａｋｅ）　Ｊ動作においてベーキング
されて、エッチ液に対して不浸透性のままのフォトレジ
ストを作る。
さらに、「脱水ベーク」動作がある。これは、ウェーハ
が水又は洗剤によって洗浄されまた清浄化された後にウ
ェーハに残留する残余水分を除去するために用いられる
。
流体をベークオフするために、オープン内で輻射ベーキ
ングを用いるよシもむしろ伝導ベーキング（ウェーハを
熱板上に置くこと）を用いる傾向がある。熱板ベーキン
グに用いられる機械は輻射オーブンよシも小さく作るこ
とができ、床部空間はしばしばウェーハ処理生産におい
て重要である。
熱板を用いたウエーノ・の平衡又はベーキング温度まで
の温度上昇時間を制御することが、問題を提供する。す
なわち、上昇時間が早すぎるならば泡がフォトレジスト
物質内に形成され、上昇時間が短すぎるならばベーキン
グ動作のための時間は過度に延ばされる。
本発明の重要な目的は、加熱サイクルにおけるすべての
点でウェーハ温度の精密な制御を提供し且つベーキング
動作に必要な全体の時間を最小にしなからウェー／・が
平衡又はベーキング温度まで上昇するように適応するこ
ともまた可能にする方法モ、ウェー・・をベーキングす
るために熱板を使用することである。
本発明の特定の目的は、ウエーノ・に移送される熱の量
及び熱がウェー・・に移送される温度がウェーハと熱板
との距離により決定される近接ベーキング技術（ｐｒｏ
ｘｉｍｉｔｙ　ｂａｋｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　）
　　によってウェーハを加熱することである。
本発明の他の特定の目的は、ウエーノ・が加熱されるべ
き最も高い温度よりも高い一定の温度で熱板を駆動して
、熱板が事実上増速駆動源として役たち、まだウエーノ
・の温度制御がウエーノ・と熱板との距離のサーボ制御
に反応する近接グロダラム温度によって又は測定温度に
よってのいずれかで得られることである。
本発明の他の目的は、熱板又はウエーノ・の温度を測定
するための高温計のいずれかを用いてウェーハとの接触
を必要としない方法及び装置によつテウエーハを加熱す
ることである。
作業ステーションにおける大部分のウェーハ処理動作の
場合、作業ステーションの中心に関してウェーハの精密
な中心づけが重要である。例えば、中心づけは、回転動
作において厳格である。
本発明の他の重要な目的は、作業ステーション領域にお
けるウェーハの存在を検知し且つウェーハが処理動作の
始動についての作業ステーションにおいてウェーハ輸送
機構から持ち上げられる前にウェーハが適切に中心づけ
られることを保証すべき制御装置とウェーハ輸送機構と
を共働させる位置において作業ステーションに一対の感
知器を位置づけることである。
本発明の他の目的は、２つの感知器を用いてウェーハの
中心づけをウェーハの平坦部の位置に関係なく行なうこ
とである。
発明の概要 フォトレジストをウェーハに貼付するのに用いられた溶
剤をベークオフし或いはラニーハラ洗浄し又は清浄化す
るのに用いられる液体をベークオフするためのシリコン
ウェーハを加熱する方法及び装置が、熱板及び熱板に関
するウェーハの制御された位置づけを含む。その方法及
び装置は、ベーキング動作に必要な時間の総量を最小に
しながらウェーハが平衡又はベーキング温度まで加熱さ
れる速度及び方法で適応性をもたらす。
熱板はウェーハの質量に比較して大きな質量を有し、精
密に制御された実質的に一定の温度レベルで維咳される
。その温度レベルは、ウェーバカ加熱されるべき平衡又
はベーキング温度レベルよシ高い。
ウェーハは加熱サイクルの初めに熱板に近接して位置づ
けられ、次にウェーハは熱板に関して位置を変えられて
ウェーハと熱板との空隙の厚さを変化させる。ウェーハ
の加熱は、熱板からのつ工−ハの距離の関数として制御
される。
本発明のウェーハ操作方法及び装置は、作業ステーショ
ンにおけるウェーハの存在を検知するのに効力のある位
置において作業ステージ′ヨンに設置された２つのウェ
ーハ感知器によって、作業スチージョンにおけるウエー
ノ・の中心づけを保証する。
感知器は、ウェーハが作業ステーション領域に入るとき
ウェーハの先導部分の存在を検知して、制御装置が搬送
器駆動ベルトの速度及びウエーノ・が作業ステーション
領域に入る速度を減速するように信号を送る。
感知器はウェーハの後従部分が両方の感知器の光学的経
路を遮蔽しなくなるとき制御装置が駆動ベルトを停止さ
せるように信号を送って、ウェーハは作業ステーション
に関して中心づけられる。
ウェーハが作業ステーションに関して中心からはずれて
いるならば、この中心からはずれた状態はウェーハ感知
器によって感知され、ウェー７・は中心まで押し返され
る。ウェー・・の端部がウェーハが回転し横方向に移動
されるのを可能にする曲面と係合される間、ウエーノ・
が中心づけられ２つの感知器の光学的経路が再び中心づ
けられたウェーハによって遮蔽物を取シ去られるまで、
駆動ベルトは低速度で駆動される。
上述の特徴を組み入れて上述のように機能するのに効力
のあるウエーノ・操作方法及び装置は、更に本発明の特
定の目的を構成する。
本発明の他の目的は以下の説明及び特許請求の範囲から
明白となシ、添附図面において図示されている。添附図
面は、図示によって本発明の好適実施例、その原理及び
これらの原理を適用するために意図された最良の方法で
あると考えられるものを示す。同−又は等価の原理を実
施する本発明の他の実施例が用いられても良く、構造上
の変化は本発明及び特許請求の範囲から逸脱することな
く尚業者によって所望されるときに行なわれても良い。
好適実施例の説明 本発明の一実施例に従って構成されたウエーノ・操作装
置を、第１図で参照番号１１により全体的に示す。
第１図で示すウエーノ・操作装置１１は、作業ステーシ
ョン１７へまたステーション１７あ）らつ工−ハ１３を
（ブロック式矢印１６によって指示される方向に）運搬
するためのウェー・・輸送機構１５、作業ステーション
におけるウエーノ・を上昇しまた下降するためのウェー
ハ昇降機構、作業ステーションにおいてウェーハをベー
キングするだめの熱板並びにウェーハ操作装置１１の動
作を制御するための制御装置２２を含む。
第１図は、作業ステーション１７に輸送するためのウェ
ーハ輸送機構１５の入路端において配置されたシリコン
ウェーハ１３を示す。
ウェーハ１３は、はぼ円形のウェーハであって普通周囲
に磨かれた平坦部１９を有する。
−ウェーハ輸送機構１５は、一端において滑車２５及び
２７に掛は渡され、他端において滑車２９及び３１に掛
は渡された一対の横方向に離間して平行に延びる駆動ベ
ルト２１及び２３を含む。
本発明の好適実施例においてベルト２１及び２３は、０
リングベルトである。
第２−Ａ乃至２−Ｃ図において図示されるように、０リ
ングベルト２１並びに連係する滑車２５及び２９は往復
台３３上に取シ付けられており、０リングベルト２３並
びに連係する滑車２７及び３１は往復台３５に取シ付け
られている。
往復台３３及び３５は、ウエーノ・の側端部に面し且つ
通常ウェーハに接触しない内面を有する。
しかしながら、ウェーハがウェーハ輸送装置の中心線に
関して中心線からはずれておシ又は中心線からはずれる
ならば、往復台３３及び３５の内面はガイドとして作用
してウエーノ・が作業ステーションに向かうベルト２１
及び２３によって前方へ運搬されるときウェーハ輸送装
置の中心線に合わせてウェーハの中心を押し返す。
往復台３３及び３５は、ブロック式矢印３７（第１図参
照）で指示する方向に、往復台輸送機構（本願の図面で
は示さず）によって互いに向かってまた互いから離れて
横方向に可動であって、作業ステーション１７でのウェ
ーハについての処理動作の実施を容易にする。
第１図で図示されるように外方及び内方に往復台３３及
び３５を移動するための機構は′５１９８０年８月１９
日発行の米国特許第４，２１７，９７７号において詳細
に図示し且つ記述していて、本願の譲受人と同一人に譲
渡されている。本願米国特許第４．２１７，９７７号は
、ここで本願に関して組み入れられている。
続けて第１図に関して、駆動モータ３９が、滑車２９及
び３１を駆動すべく接続されている。滑車２９及び３１
に対する駆動の詳細は、米国特許第４，２１７，９７７
号において示されている。制御装置２２は、ライン４３
を介して駆動モータ３９の始動、停止及び回転速度を制
御する。
上方に面する検知素子４７を有するウエーノ・位置感知
器４５は、往復台３３に取り付けられている。本発明の
好適実施例において、感知器４５は光学的感知器であっ
て、素子４７は光反応検知素子である。上方に面する光
反応検知素子５１を有する同様のウェーハ位置感知器４
９が、往復台３５に取り付けられている。
感知器４５及び４９は、ライン５３及び５５によって制
御装置２２に接続されている。
より詳細に以下に説明するように、０リングベルト２１
及び２３は、同じ速度で駆動される。その速度は、感知
器４５及び４９によって感知される作業ステーション領
域にウェーハが入るまで比較的速い速度である。ベルト
２１及び２３は、次に、ウェーハが作業ステーションの
中心の真上の位置に中心づけられて検知器４７及び５１
をウェー・・の後部が遮断しなくなるまで、比較的遅い
速度で駆動される。検知器４７及び５１をウェーハの後
部が遮断しなくなったとき、ベルトへの駆動は停止する
。
ウェーハ昇降機構１８は１対のウエーノ・支持部材で必
る上流部材５７及び下流部材５９から成る。
部材５７及び５９は上昇されまた下降されて（ブロック
式矢印６１によって指示される方向において）、ウェー
ハ］、　３　’ｚ　ＯＩＪングベルト２１及び２３から
持ち上げ（作業ステーション１７におけるウェー・・処
理動作に先立ち）、ウェーハ１３をＯｌ）ングベルト２
１及び２３上に下げ戻す（作業ステーション１７におけ
るウェーハ処理工程の完了後に）。
Ｏリングベルト２１及び２３はウエーノ・１３がベルト
から持ち上げられた後に（第１図に図示された破線位置
まで）外方に移動して、０リングベルト２１及び２３は
、作業ステーションでのウェーハについての処理動作の
完了の後つ、＝ｃ−ノｓ１３が作業ステーションから輸
送用ベルト上に下げ戻されるとき（第１図に図示された
実線位置まで）内方に移動される。順次動作（ベルト２
１及び２３からウェーハを持ち上げること、関連する往
復台の外方移動、処理動作のだめの作業ステーション１
７におけるウェーハの降下、処理動作が完了したときベ
ルト２１及び２３より上にウエーノ・を上昇させること
、ベルトの内方移動、並びに作業ステーション１７から
ウエーノ・を連続的に輸送するためにベルト上にウエー
ノ・を下げ戻すこと）は、本願に関連して組み入れられ
た前述の米国特許第４．２１７，９７７号に記述された
ことと同様である。
本発明の特定実施例において、支持部材５７及び５９は
ヨーク機構６３に接続され、ヨーク機構６３の垂直位置
は制御装置２２にライン６７によって接続された線形作
動装置６５によって制御されている。
第１．３．４及び５図において最良に図示される上りに
、支持部材５７及び５９は弧状成形レッジ（ｌｅｄｇｅ
　）　６９及び７１を有して、ウェー・・の下側の周囲
領域においてのみウェー／・と係合し、ウェーハの上面
及び周縁は支持部材による接触がない。
第１図に図示される作業ステーション１７は加熱ステー
ションであって、ウエーノ・１３のベーキング動作を行
なうために用いられる。加熱ステーション１７は、本願
の導入部における前述のことを参照すれば如何なる又は
すべてのノ・−ドペーク、ソフトベーク及び脱水ベーク
を行うためにも用いられる。
熱板２０が加熱ステーション１７において第１図で図示
されるように中心に位置づけられて、ウェーハ１３につ
いてのベーキング動作のために熱をもたらす。
熱板２０はつ王−ノ・の質量に比較して非常に犬きな質
量を有し、熱板の温度は狭い許容誤差内の一定の温度で
維持され、且つウェーハが加熱されるべき平衡又は目標
温度レベルよりも高いレベルで維持される。熱板２ｏの
だめの加熱源は図示しないが、本発明の好適実施例にお
いて電気加熱源である。
高温計７５が、ウェーハ１３の温度を測定するために加
熱ステーション１７の上に取シ付けられている。本発明
の好適実施例における高温計７５は、加熱されたウェー
ハ１３から放射される赤外線輻射による温度を測定する
。高温計は、測定温度を指示する信号を制御装置２２ヘ
ライン７７によって伝送する。
本発明においてウェーハは、近接ベーキング技術によっ
て加熱される。ウェーハへ移送される熱の量及び熱がウ
ェーハに移送される速度は、ウェーハと熱板２０との間
の距離によって及びウェーハが熱板から各距離において
維持される時間の量によって決定される。
本発明は加熱サイクルにおけるすべての点てウェーハの
温度の精密な制御をもたらし、更につ工−ハが平衡又は
ベーキング温度まで上昇されるように太さな適応性をも
可能にする。このことは、以乍の記述からより明らかに
なるであろう。
熱板２０は大きな質量（ウェーハの質量に比較して巨大
な質量）を有し、ウエーノ・が加熱されるべき最高の温
度レベルよりも高い温度レベルで維持されるので、熱板
２０は制御容易であって事実上オー・々−ドライブ源と
して役立つ一定温度の加゛熱源をもたらす。
ウェー・・温度及びウェーハ温度が変化する速度の制御
は、ウェーハと熱板との間の近接（距離）にのみ依存し
ている。
ウェーハは熱板と直接接触して配置可能であり（第５−
Ｃ図において図示されるように）、この状態は熱板から
ウェーハへの眼も速い速度の熱移送を生じる。
よシ遅い速度の熱移送が熱板との直接接触によって提供
される速度の移送よシも所望されるならば、ウェーハ１
３は熱板よシ少し上に保持され、薄い厚さの空隙７９に
より熱板から分離される（第５−Ｂ図において図示され
るように）。
空隙７９の厚さを増加させることによって（第５−Ａ図
において図示されるように）、熱がウェーハに移送され
る速度は更に減少される。
かくして、第６−Ｂ図において１，２及び３の番号を付
された曲線によって図示されるように時間とともに熱板
からのウェー・・の距離を変化させることによって、ウ
ェーハの温度上昇時間は第６−Ａ図において対応して番
号を付された曲線１゜２及び３で図示されるように変化
する。
ウェーハが最初に熱板と直接接触する場合（第６−Ｂ図
で曲線１によって示されるように）、ウェーハと熱板と
を接触させずに速い上昇時間もまた得ることができるこ
とがわかるであろう。ウェーハと熱板との間の薄い空隙
７９では熱移送の主要機構は伝導であって（第８図で図
示されるように）、（第７図で図示されるように）大量
の熱流束が直接接触することなく薄い間隙にわたって移
送される。いくつかの適用において熱板と全く接触しな
いウェーハのベーキングは、汚染の危険を最小にするの
に好適である。本発明は、速い温度上昇が所望されるな
らば、温度の速い上昇を依然と′して可能にしながら接
触しないベーキングをも可能にする。
本発明は、温度対時間図表が制御装置２２に供給される
１組の距離指示として作成されるか或いは制御装置２２
に供給される時間温度図表指示に従って比較するだめの
温度測定サーぎ技術（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　　ｍｅ
ａｓｕｒｌｎｇｓｅｒｖｏ　　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　　
）によって制御されるかの倒れかを可能にする。後者の
場合において、ウェー／・の実際の温度（高温計７５に
よって測定したとき）はベークサイクルにおける時間の
温度点についての予定された温度に比較され、制御装置
２２は線形作動装置６５に信号を送って如何なる必要な
調整をも行い（上方又は下方の何れかに）、ウェー・・
の位置を変え、予定の温度に実際の温度を一致させる。
第７及び８図における説明「近接制御範囲」によって指
示されるように、本発明における制御の好適範囲は、伝
導が実質的寄与を移送された熱の総量に与える範囲内で
且つ対流が移送された熱の総量に全く寄与を与えないか
又は実質的に殆んど寄与を与えない範囲内にある。
本発明の特定の実施例において、ウエーノ・と熱板との
間の間隔のだめの制御範囲はおよそ８インチ（２０，３
２センチメートル）であって、線形作動装置６５は制御
装置２２内の中心処理ユニット板上のマイクロプロセッ
サ−チップドライブからの電子パルスに応答して、ウエ
ーノ・支持部材５７及び５９を垂直に上方及び下方にほ
ぼ５００の分離レベルの倒れかまで０．００２インチ（
０，００５０８センチメートル）離間して移動させる。
作業ステーションの中心に関するウエーノ・の中心の適
切な中心づけがウエーノ・ベーキング動作において重要
であり、まだ適切な中心づけは他のウェーハ処理動作、
特にウェー・・を回転させることが必要なそれら動作に
おいてもまた重要でちる。
第１図において図示されるウェーＩ・輸送装置１１にお
いて、ウェーハ１３の中心はウェー７１１３が最初にベ
ルト２１及び２３上に配置される確度によってウェーハ
輸送機構１５の中心と一致する線上に通常維持される。
上述のように、ウェーハ輸送機構１５はウェーハ１３に
接触するためにベルト２１及び２３の横側にガイドを含
み、中心がペル）２１及び２３上の輸送におけるいくつ
かの時点において線から外れる場合には中心を線上に戻
す。
本発すはまた安全装置機構及び動作の方式を組み入れて
、ウェーハがウェーハ処理中の時点に中心から外れる場
合にウェーハを作業ステーション１７で中心づける。こ
のようにしてウェーハ操作装置１１が震動しウェーハが
結局この時点において中心づけられないならば、本発明
は作業ステーションにおいて中心内にウエーハヱ３を押
し戻すだめの方法及び装置を提供する。この装置及び方
法は、第２−Ａ乃至２−Ｃ図、第３図及び第４図におい
て図示されている。
第２−Ａ図は、ウェー・・輸送機構の中心線８３からず
らされ壕だ作業ステーション１７の中心線８５からずら
された中心８１を有するウェー−・１３を示す。
第２−Ａ図はまた、往復台３３及び３５上のガイドによ
ってウェーハの中心づけを維持するうちで可能な最悪の
場合（片側における平坦部１９）を示す。
第２−Ａ図において図示される中心を外れたウェーハ１
３を再び中心づけることは、光学感知器４５及び４９の
共働、感知器から信号を受信する制御装置２２内の論理
、ベルト２１及び２３の駆動並びに下流のウェーハ支持
部材５９上の曲面８７によって達成される。
駆動ベルト２１及び２３上の適切に整列されたウェーハ
１３に関するウェーハ操作装置１１の通常の動作におい
て、ウェーハ１３の先導部はウェーハが作業ステーショ
ン１７に輸送されるとき検知器４７及び５１の光学的径
路を通過する。次に感知器４５及び４９は制御装置に（
ライン５３及び５５を通じて）信号を送シ、制御装置２
２はベルト２１及び２３のだめの駆動モータを実質的に
減速するのでウェーハ１３はかなシ遅い速度で作業ステ
ーション内に前進する。ウェーハ１３の後従部が検知器
４７及び５１の光学的経路を遮蔽しな゛くなるとき、感
知器４５及び４９は制御装置２２に信号を送シ、制御装
置２２内の論理はベルト２１及び２３への駆動を停止す
るのでウェーハ１３は作業ステーションの中心８５と一
致する中心８１を有して作業ステーションにおいて停止
される。
本発明における２つの感知器の使用は、平坦部１９の配
向に関係なくウェーハの中心づけを保証シ且つウェーハ
が単一の感知器の使用では可能ではない方法で作業ステ
ーションに中心づけられることを保証する。（１２時の
位置において平坦部を有する）第２−Ａ図で図示される
平坦部１９の配向において、ウェーハは最大量だけ中心
から外れ得る。本発明はこのように中心から外れだこと
を検知し、２つの感知器はウェーハが以下でさらに詳細
に説明されるように作業ステーションに適切に中心づけ
られることを保証すべく機能する。
しかしながら、平坦部１９が２時の位置にあるならば、
ウェーハは実際にウエーノ・輸送装置の中心線に関して
中心上にあることが可能であるが、単一の感知器しか（
本発明の２つの感知器の代わシに）ベルトの駆動を制御
するために用いられないならば、ウェーハは作業ステー
ションの実際の中心まで十分に輸送されないであろう。
すなわち、平坦部１９が２時の位置にあって作業ステー
ションにおいて単一の感知器を遮蔽しなくなるならば、
ウェーハ輸送機構はウェーハの中心８１が実際に作業ス
テーションの中心８５を超えて移動される前に停止する
であろう。本発明における２つの感知器の使用は、ウエ
ーノ・の中心８１及び作業ステーションの中心８５の正
確に一致する中心づけが常に達成されることを保証する
。２つの感知器が、駆動が停止する前に遮蔽されなくな
らなければならないからである。
ウェーハ１３が中心から外れるとき（第２−Ｂ図で図示
されるように）、検知器の１つ（この場合に検出器４７
）は、遮蔽されたままである。このことは、２つの検知
器４７及び５１が遮蔽されなくなるまで（遅い速度で）
続けられているベルトへの駆動をもたらす。
第２−Ｂ図において図示される状態で、ウェー・ハ１３
は回転される（第２−Ｂ図におけるブロック矢印８６に
よって指示される方向で）。このことは、ウェー７・１
３の端部が上流支持体５７の上方端より上に延びる下流
支持部材５９の曲面８７０部分と係合されるために起こ
る。この高さの差８９を淘す第３図を参照されたい。こ
の高さの差は、ウェーハ１３がウェーハ支持部材５７の
頂点上を通過することを許容し、ウェー・・がウエーノ
・操作過程におけるこの時点で中心から外れるならはつ
、エーノ・１３が下流支持部材５９の表面８７にさらに
接触することを許容する。
ウェーハ８１の端部と曲面８７との係合、曲面８７の形
状並びにベルト２１及び２３の連続低速駆動の組合せは
、ウエーノ・の中心８１が第２−Ｃ図において図示され
る状態で作業ステーション１７の中心８５と整列させら
れるまでウェー７・を回転せしめ且つ横方向に移動せし
める。この時２つの検知器４７及び５１が遮蔽されなく
なると、制御装置２２はベルト２１及び２３の駆動を停
止する。
本発明の特定の実施例において、曲面８７は円錐曲回で
ある。
本発明の好適実施例を図示及び記述しだが、これらは変
形及び修正が可能であることが理解されるべきであり、
また従って説明した厳密な細部に制限されるべきではな
く、特許請求の範囲内でそのような変化及び変更が可能
でちる。
【図面の簡単な説明】
第３図は、本発明の一実施例に一致して構成されたウェ
ーハ操作装置の等側口である。ウェーハ操作装置はシリ
コンウェーハを作業ステーションに輸送し、ウェーハを
作業ステーションにおいて中心づけ、ウェーハを作業ス
テーションにおいてベーキングする。 第２−Ａ乃、至２−Ｃ図は、第１図の矢印２−２によっ
て指示される方向の線に沿って得られた平面図である。 これらの図は、作業ステーションにオイてウェーハ支持
部材によって搬送器ベルトからウェーハを持ち上げる前
に作業ステーションの　″中心に関して中心内に中心を
はずれたウエーノ・を押し進めることに伴う一連の動作
を示す。 第３図は、第２−Ｃ図における矢印３−３によって指示
される方向の線に沿って得られた部分断面図の断片側正
面図である。第３図は、支持部材がウェーハの上面及び
端部と接触せずにウエーノ・の下側の周辺領域において
のみウエーノ・と係合する方法を示す。第３図はさらに
、下流の支持部材が第２−Ｂ図において示される再び中
心づける動作の間ウエーノ・と係合するだめの上流支持
部材よりも高い垂直部分を有する方法を示す。 第４図は、下流支持部材の拡大等測図である。 第４図は、ウエーノ・が第２−Ｂ図において図示される
動作で中心づけられるまでウエーノ・が回転し横方向に
移動されるのを可能にする曲面を示す。 第５−Ａ乃至５−Ｃ図は、第１図における矢印５−５に
よって指示された方向の線に沿ってほぼ得られた一連の
図である。これらの図は：本発明の一方法においてサイ
クルの初めに熱板と接触してウェーハと最初に係合して
熱板からウェー・ノ・へ熱の最初の急速な移動を得るこ
と（第５−Ａ図）によって、次にウェーハを熱板との接
触から持ち上げてその後距離を変化させて熱板に関して
ウェーハの位置を変えて（第５−Ｂ及び５−′Ｃ図）ウ
ェーハと熱板との間の空隙を維持しまた熱板からのウェ
ーハの距離の関数としてウェーハの加熱を調整してウェ
ーハが加熱される方法を示す。 第６−Ａ図は、加熱サイクルの間熱板へのウェーハの近
接度を変化させることによって本発明に従って得られた
３つの異なるウェーハの温度対時間図表を示す。 第６−Ｂ図は、第６−Ａ図に示される３つのウェーハ温
度対時間図表の各々についての熱板からのウェーハの距
離の変化を示すグラフである。 第７図は、２枚の一定温度の平行板の間の熱流束の変化
を平行板の間の気体空間の厚さの関数として示すグラフ
である。 第８図は、本発明の装置及び方法によって提供された間
隔の好適範囲での熱板とウェーハとの間の気体空間の厚
さの変化に伴う伝導、対流及び輻射による熱の相対的パ
ーセント寄与を示すグラフである。 〔″主要符号の説明〕 １１・・・ウェーハ操作装置　　１３・・・ウェーハ１
５・・・ウェーハ輸送機構 １７・・・作業ス７−−ション又Ｂ　加熱ステーション
１８・・・ウェー−・昇降機構　２０・・熱板２１、．
２３・・ベルト　　　２２・・制御装置３３．３．５・
・・往復台　　　３９・・・駆動モータ４５．４９・・
・ウエーノ・位置感知器５７・・・ウエーノ・支持上流
部材 ５９・・″ウェーハ支持下流部材 ６５・・・線形作動装置　　　７５・・・高温計８７・
・・曲面　　　　　　　８９・・・高さの差Ｆ／Ｇ３ ＦＩＧ６−８ ′アメリカ合衆国カリフォルニア 州ミルビタス・ニクラウス・ア ベニュー１１２４ ０発　明　者　スーザン・ダブリュー・クングアメリカ
合衆国カリフォルニア 州オークランド・スネーク・ロ ード７１４７

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　シリコンウェーハにフォトレノストを貼付するの
    に用いられる溶媒をベークオフするが或いは該ウェーハ
    を洗浄し又は清浄化するのに用いられる液体をベークオ
    フするのに必要な種類の処理段階のために該ウェーハを
    加熱する方法であって： ａ）平衡よυも高い実質的に一定の温度段階又は前記ウ
    ェーハが加熱されるべきベーキング温度段階において前
    記ウェーハの質量に比較してかなシ大きな質量を有する
    熱板を維持する工程； ｂ）前記ウェーハを加熱サイクルの初めにおいて前記熱
    板に厳密に近接して位置づける工程；並びに Ｃ）前記熱板に関して前記ウェーハの位置を変えて前記
    ウェーハと前記熱板との間の空隙の厚さを変化させ且つ
    前記熱板からの前記ウェーハの距離の関数として前記ウ
    ェー・・の加熱を調整する工程； かし成るところの方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された方法であって： 前記ウェーハと前記熱板との間で如何なる接触もなしに
    前記ウエーノ・を加熱する工程；を含むところの方法。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された方法であって： 加熱サイクルの最初に前記熱板と接触して前記ウェーハ
    と係合し前記熱板から前記ウェーハへの熱の最初の急速
    な移送を得る工程；並びに次に前記ウェーハを前記熱板
    との接触から持ち上げ、その後該つエーノ・を該熱板に
    関して位置を変えて該ウェーハと該熱板との間の空隙を
    維持する工程； を含むところの方法。 ４　特許請求の範囲第１項に記載された方法であつて： 温度測定手段によって前記ウェーハに接触することなく
    該ウェーハの温度を測定する工程；を含むところの方法
    。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された方法であって： 前記ウェーハの測定・温度に応答して前記熱板に関して
    前記ウェーハの位置を調整して該ウェーハの加熱サイク
    ルの各時間間隔の間既定のウェーハ温度を維持する工程
    。 ６、特許請求の範囲第１項に記載された方法であって： 前記ウェーハを加熱ステーションにおいて加熱する工程
    ； １対の横方向に離間し且つ平行に延在するベルト上の前
    記加熱ステーションへ前記ウェーハを運搬する工程；並
    びに ベルトを駆動させることによって前記加熱ステーション
    の中心に関して中心内に前記ウェーハを前進させること
    によって該加熱ステーションにおける該ウェーハの如何
    なる中心の外れをも補正し、他方該ウェーハが中心づけ
    られるまで該ウェーハを回転し且つ横方向に移動するこ
    とを可能にする曲面と該ウェーハの端部とを係合する工
    程； を含むところの方法。 ７、　特許請求の範囲第６項に記載された方法であって
    ： 前記加熱ステーションに設置された２つの光学感知器に
    よって前記ウェーハの如何なる中心の外れをも検知する
    工程；並びに 前記ウェーハが中心づけられるまで前記感知器による中
    心外れ状態の検知に応答してかなり遅い速度で前記ベル
    トを駆動する工程；を含むところの方法。 ８、特許請求の範囲第６項に記載された方法であって： ウェーハの最上面及び端部を支持部材によって接触しな
    い状態にしておきウェーハの下側の周囲領域においての
    みウニ・−ハと係合する支持部材によって、ウェーハを
    加熱ステーションにおいて支持する工程； を含むところの方法。 ９、　シリコンウェーハを作業ステーションにおいて輸
    送し且つ中心づける方法でおって：ａ）　　１対の横方
    向に離間し且つ平行に延在するベルト上の前記作業ステ
    ーションに前記ウェーハを搬送する工程； ｂ）前記ウェーハが前記作業ステーションに入って２つ
    のウェーハ感知器の光学経路内に移動するとき、前記感
    知器の真上の該ウェーハの先導部部分の存在の検知を行
    う位置で該作業ステーションに前記感知器を位置づける
    工程： Ｃ）前記２つのベルトの速度及び前記ウエーノ・が前記
    作業ステーションへの該ウェーハの入口の検知に応答し
    て該作業ステーション内に搬送される速度を実質的に減
    少する工程；並びに ｄ）前記ウェーハの後従部が前記２つの感知器の前記光
    学経路を遮蔽しなくなるとき前記２つのベルト及び前記
    ウエーノ・を停止する工程；から成るところの方法。 １０、特許請求の範囲第９項に記載された方法であって
    ： 前記搬送ベルトの横側に設置されたガイドによって該搬
    送ベルトの中心線から前記ウェー／−の中心の如（Ｉ’
    Ｊなるずれをも補正する工程；を含むところの方法。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載された方法であっ
    て： 前記作業ステーションにおける前記ウェー・・の如何な
    る中心のはずれをも検知する工程−並びに 前記ベルトを駆動させることによって前記作業ステーシ
    ョンの中心に関して中心はずれのウェーハを中心づけ、
    他方該ウェーハが中心づけられるまで該ウェーハを回転
    させ且つ横力向に移動させることを可能にする曲面に関
    して該ウェーハの端部を係合させる工程； を含むところの方法。 １２．　’／　ＩＪ　コア　ｒ’）ニーハラ作業ステー
    ションにおいて輸送し且つ中心づける方法であって二ａ
    ）　　１対の横方向に離間し且つ平行に延在するベルト
    上の前記作業ステーションに前記ウェーハを搬送する工
    程； ｂ）前記作業ステーションにおける前記ウェーハの如何
    なる中心はずれをも検知する工程；並びに Ｃ）前記ベルトをかなシ低速度で駆動させることによっ
    て加熱ステーションの中心に関して中心はずれのウェー
    ハを中心づけ、他方該ウェーハが中心づけられるまで該
    ウェーハを回転させ且つ横方向に移動させることを可能
    にする曲面に関して核ウェーハの端部を係合させる工程
    ； を含むところの方法。 １３、特許請求の範囲第１２項に記載された方法であっ
    て： 前記曲面が円錐湾曲を有する； ところの方法。 ４、特許請求の範囲第１２項に記載された方法であって
    ： 前記ウェーハが中心をはずれているとき少なくとも１つ
    の前記感知器の真上に該ウェーハの１部が存在すること
    の検知を行い且つ該ウェーハが作業ステーションの中心
    に関して中心づけられるとき前記ウェーハの部分が前記
    感知器のいずれの真上にもないことを示す位置において
    該作業ステーションに２つの光学感知器を位置づける工
    程； を含むところの方法。 １５、シリコンウェーハにフォトレジストを貼付するの
    に用いられる溶媒をベークオフするか或いは該ウェーハ
    を洗浄し又は清浄化するのに用いられる液体をベークオ
    フするのに必要な滓類の処理工程の間該ウェーハを加熱
    するだめのウェーハ加熱装置であって： ａ）前記ウェーハの質量に比較してかなり大きな質量を
    有する熱板； ｂ）平衡よシも高い実質的に一定の温度段階又は前記ウ
    ェーハが加熱されるべきベーキング温度段階において前
    記熱板の温度を維持するだめの加熱手段； Ｃ）前記ウェーハを加熱サイクルの初めにおいて前記熱
    板に厳密に近接して位置づけるだめのウェーハ支持手段
    ；並びに ｄ）前記熱板に関してウェーハホルダ一手段及びウェー
    ハの位置を変えて前記ウェーハと前記熱板との間の空隙
    の厚さを変化させ且つ前記熱板からの前記ウェーハの距
    離の関数として前記ウェーハの加熱を調整するための制
    御手段； から成るところのウェーハ加熱装置。 １６、特許請求の範囲第１５項に記載されたウェーハ加
    熱装置であって： 前記ウェーハ支持手段が前記制御手段によって位置づけ
    られて加熱サイクルを通じて前記つ工−ハと前記熱板と
    の間で如何なる接触もなしに該ウェーハを加熱する： ところのウェーハ加熱装置。 １７、特許請求の範囲第１５項に記載されたウェーハ加
    熱装置であって： 前記ウェーハ支持手段が前記制御手段によって最初に位
    置づけられて前記加熱サイクルの最初に前記熱板と接触
    して前記ウエーノ・と係合し前記熱板から前記ウェー・
    ・への熱の最初の急速な移送を得て、その後肢熱板に関
    して該ウェーハの位置を変えて該ウエーノ・と該熱板と
    の間の空隙を維持する； ところの加熱装置。 １８、特許請求の範囲第１５項に記載されたウェーハ加
    熱装置であって： 温度測定手段によって前記ウェー／・に接触することな
    く該ウェーハの温度を測定するだめの温度測定手段； を含むところの加熱装置。 １９、特許請求の範囲第１８項に記載されたウェーハ加
    熱装置であって： 前記制御手段が前記ウエーノ・の測定温度に応答して前
    記熱板に関して該ウェーハの位置を調整し、該ウェーハ
    の加熱サイクルの各時間間隔の間既定のウェーハ温度を
    維持するだめのフィードバック手段を含む； ところのウェーハ加熱装置。 ２、特許請求の範囲第１５項に記載されたウェーハ加熱
    装置であって： 前記熱板が１対の加熱ステーションであって該加熱ステ
    ーションにウェーハを搬送するだめのウェーハ輸送手段
    を含み； 前記ウェーハ輸送手段が； １）１対の横方向に離間し且つ平行に延在するベルト；
    並びに １１）前記加熱ステーションヘウエーハが入ること及び
    該加熱ステーションの中心の中心に関して該ウェーハを
    中心づけることを検知するだめの該加熱ステーションに
    おける検知器手段； から成る； ところのウェーハ加熱装置。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載されたウェーハ加熱
    装置であって： 前記検知手段が； １）゛前記ウェーハが前記加熱ステーション領域に入り
    前記感知器の光学経路内に移動するとき、該感知器の真
    上のウエーノ・の先導部部分の存在の検知を行う位置に
    設置された該加熱ステーションにおける２つの光学感知
    器；１１）前記駆動手段と連係して、前記ウェーハが前
    記加熱ステーション内へ入ることの検知に応答して前記
    ２つのベルトの速度及び前記ウェーハが前記加熱ステー
    ション領域内に搬送される速度を実質的に減速し、前記
    ウェーハの後従部分が前記２つの感知器の両方の光学経
    路を遮蔽しなくなるとき該２つのベルト及び該ウェーハ
    を停止する論理手段； を含む； ところのウェーハ加熱装量ミ ２、特許請求の範囲第２１項に記載された゛ウェーハ加
    熱装置であって： 前記搬送ベルトの中心線からの前記ウェーハの中心の如
    何なるずれをも補正するだめに該搬送ベルトの横側にガ
    イドを含む： ところの加熱装置。 ２、特許請求の範囲第２１項に記載されだウェーハ加熱
    装置であって： 前記２つの光学感知器が前記加熱ステーションにおける
    前記ウェーハの如何なる中心のはずれをも検知して前記
    論理手段に信号を送り、中心はずれ状態の検知に応答し
    て前記論理手段は前記ベルトを駆動し続け、ウェーハの
    位置を変する手段を含んで前記ベルトの前記駆動の間前
    記加熱ステーションの中心に関して中心内に前記ウェー
    ハを前進させ； 前記ウェーハの位置を変える手段は、前記ウェーハの後
    従部が前記２つの光学感知器の光学経路を遮蔽しなくな
    るまで前記ウェーハが回転し且つ横方向に移動するのを
    許容する曲面を有する； ところのウェーハ加熱装置。 ２４、シリコンウェーハを作業ステーションにおいて輸
    送し中心づけるためのウェーハ操作装置であって： ａ）″前記作業ステーションに前記ウェーハを搬送する
    ためのウェーハ輸送手段であって、１対の横方向に離間
    し且つ平行に延在するベルトから成るところのウェーハ
    輸送手段；ｂ）前記ベルトを駆動するだめの駆動手段；
    Ｃ）前記ウェーハが前記作業ステーション領域に入って
    前記感知器の光学経路内に移動するとき、該感知器の真
    上に前記ウェーハの先導部部分が存在することの検知を
    行う位置にある前記作業ステーションの２つのウェーハ
    感知器；並びに ｄ）前記感知器及び前記駆動手段と連係して、前記ウェ
    ーハが前記作業ステーション内へ入ることの検知に応答
    して前記２つのベルトの速度及び前記ウェーハが前記作
    業ステーション領域内に搬送される速度を実質的に減速
    し、前記ウェーハの後従部分が前記２つの感知器の両方
    の光学経路を遮蔽しなくなるとき該２つのベルト及び該
    ウエーノ・を停止する論理手段； から成るところのウェーハ操作装置。 ２、特許請求の範囲第２４項に記載されたウェーハ操作
    装置であって： 前記ベルトの横側に位置して前記搬送ベルトの中心線か
    らの前記ウェーハの中心の如何なるずれをも補正するガ
    イド手段； を含むところのウェーハ操作装置。 ２、特許請求の範囲第２４項に記載されたウェーハ操作
    装置であって： 前記２つの光学感知器が加熱ステーションにおける前記
    ウェーハの如何なる中心のはずれをも検知して、前記論
    理手段に信号を送シ、中心はずれ状態の検知に応答して
    前記論理手段は前記ベルトを駆動し続け、ウェーハの位
    置を変える手段を含んで前記ベルトの前記駆動の間前記
    作業ステーションの中心に関して中心内に前記ウェーハ
    を前進させ； 前記ウェーハの位置を変える手段は、前記ウェーハの後
    従部が前記２つの光学感知器の光学経路を遮蔽しなくな
    るまで前記ウェーハが回転し且つ横方向に移動するのを
    許容する曲面を有する； ところのウェーハ操作装置。 ２、特許請求の範囲第２４項に記載されたウェーハ操作
    装置であって： 前記２エーハと該ウェーハの下側の周囲領域においての
    み係合して該ウェーハの最上面及び端部を支持手段によ
    って接触しない状態にしておく支持手段； を含むところのウェーハ操作装置。 ２８、　シｌ）　コンラニーハラ作業ステーションにお
    いて輸送し且つ中心づけるためのウェーハ操作装置であ
    って： ａ）前記ウェーハを１対の横方向に離間し且つ平行に延
    在するベルト上の前記作業ステーションに搬送するため
    の搬送手段； ｂ）前記作栗ステーションにおける前記ウェーハの如何
    なる中心のはずれを検知するだめの検知手段；並びに Ｃ）前記作業ステーションの中心に関して中心はずれの
    ウエーノ・を再整列させるための中心づけ手段であって
    ； １）前記ウエーノ・の端部と係合可能であって該ウエー
    ノ・が回転し横方向に移動するのを許容すべく形状づけ
    られた曲面；並びに”　）　　前記ウエーノ・が中心づ
    けられるまで前記曲面と係合した該ウエーノ・とともに
    かなり遅い速度で前記ベルトを駆動するだめの駆動手段
    ； から成る中心づけ手段； から成るところのウエーノ・操作装置。
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