JPS62132319A - ウエハ熱処理装置 - Google Patents

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】 〔産業−にの利用分野〕 この発明は、半導体ウェハの加熱処理後における冷却手
段に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ｈ導体ウェハの加熱、冷却処理を行なう熱処理工
程で、ウェハを加熱する機構としては例えば特開昭５７
−１３８３３６壮公報に示されるものがある。

〔発明が解決しようとする開題点〕

通常、冷却後のウェハの温度精度としては、例えば室内
温度±０．５℃を目標値としている。ところが−１−記
種類の機構において、熱処理プレート、特に冷却プレー
トを用いてウェハを冷却する場合にあって、−に記［１
標値に近づけるために、室内温度±３℃程度以りまでウ
ェハの温度精度を上げるのを低コストで管理して行なう
ことは困難であるという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、コーターデベロッパのステッパに入る前の半導体ウ
ェハを室内温度に近づけることに関する温度精度を低コ
ストで向上させることのできるウェハ熱処理装置を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るウェハ熱処理装置は、加熱プレートと強
制冷却プレートを具備する半導体ウェハの熱処理装置に
おいて、該熱処理装置の出口部に冷却プレートを設けて
上記ウェハを所要時間口熱冷却するとともに、該冷却プ
レートには、ウェハを搬送する搬送ベルトと搬送ブーり
とにより構成される出口搬送プレートを設け、駆動機構
により該出口搬送プレートを昇降させるようにしたもの
である。

〔作用〕

この発明はＬ記構酸をとり、ウニ／＼を所要時間自然冷
却する第２冷却プレートを別途設けたから、ウェハを強
制冷却する第１冷却プレートｌ−独で冷却する場合と比
較して、第２冷却プレート−Ｌで所定時間放置されるの
で、熱処理後のウニｌ＼の温度を次工程に移送する前に
、より室温近くにまで１゛１然冷却することができると
ともに、駆動機構により出口搬送プレートを昇降可能に
させているから、ウェハを所定時間自然冷却した後に次
工程に搬出することが可１艶となる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図に基づいて説明する。第１
図はウニ／＼熱処理装置の平面図、第２図は第１図中の
ＩＩ部の拡大平面図、第３図は第２図中のｍ−［線に沿
う１１舊（＋ｉ図、第４図は第１図中のＩＶ−ＩＶ線に
沿う拡大断面図である。図において（１）はｒ：導体ウ
ェハの熱処理装置、（２）は半導体ウェハの熱処理装置
（１）の枠体、（３）は加熱プレート（８）へ゛ト導体
つニ／＼を搬送する入口部搬送プレートで、この部分に
は搬送ベル）　（３ａ）と、この搬送ベル）　（３ａ）
が巻掛けられている一対の搬送プーリ（３ｂ）　、　（
３ｂ）とが備えてあり、これらが対を成してウェハの流
れ方向に配置段されている。（４）は入口部搬送プレー
ト（３）を囲繞して設けられたコ字状の入口部ストッパ
プレートであり、ウニ／＼の位置決めをするストッパピ
ン（４ａ）が複数個取付けられている。　（５）は入口
部搬送プレート（３）及び人口部ストッパプレート（４
）、加熱プレート（８）、第１冷却プレート（９）、第
２冷却プレート（ｌＯ）の全長に亘って配置段された１
−上移動ａｒ濠な一対の上下ビームであり、第４図に示
すようにこの一対の上下ビーム（５）、（５）は加熱プ
レート（８）。

第１冷却プレート（９）、第２冷却プレート（１０）の
一対の溝（５ａ）、（５ａ）内にそれぞれ収納されてい
るが、第１冷却プレート（９）と第２冷却プレート（ｌ
Ｏ）間に配設された上下ビーム用エアシリンダ（６）の
操作により、上記プレート（８）、（９）、（ｔｏ）　
ｈに出没可能にＬ下動するようになっている。（７）は
ウェハの搬送アームで、入口側から、第１アーム（７ａ
）、第２アーム（７ｂ）、第３アーム（７Ｃ）を有し、
搬送アーム（７）及び上記アーム（７ａ）　、　（７ｂ
）　。

（７ｃ）はともにアームプレート（７ｄ）に固定して取
付けられている。このアームプレート（７ｄ）の駆動手
段として、リニアガイド（７ｅ）、図示しない送りねじ
、モータ、カップリング等を有しており、搬送アーム（
７）及び昏アーム（７ａ）　、　（７ｂ）　、　（７ｃ
）を第１図中の左右方向に同時に移動できるようになっ
ている。上記アーム（７ａ）、　（７ｂ）　、　（７ｃ
）にはそれぞれ第３図に示すように、真空吸着孔をもつ
、受は川の吸着用配管（７ｆ）が取付けられている。（
８）は加熱ヒータにより温度制御され、ウェハを加熱処
理する加熱プレー）、（９）は加熱プレート（８）で加
熱処理後のウェハを冷却するために、強制冷却水により
冷却制御されている強制冷却プレートである第１冷却プ
レー１−（１０）はウェハを所要時間、自然冷却する冷
却プレートであってアルミ板からなり、強制的な冷却り
段を持たない第２冷却プレートである。（１１）は第２
冷却プレー）　（１０）に載１ご【されたウェハ（２４
）を次り程へ搬出する出口搬出機構であり、この出１−
Ｊ　４ｇ出機構（１１）は、第３図に示すように、一対
の搬送プーリ（ｌｌｂ）　、（ｌｌｂ）を搬送ベル）　
（ｌｌａ）で掛は回されて搬送プーリ（ｌｌｂ）。

（ｌｌｂ’）が図示しない駆動機構により連動するよう
になされ、これらが対をなして出目搬送プレート（ｌｉ
ｅ）を形成している。この出口搬送プレート（ｌｉｅ）
はウェハの流れ方向に配設され、第２冷却プレート（１
０）に穿設された一対の長孔（１０ａ）。

（１０ａ）から該第２冷却プレー）　（１０）上に−Ｌ
下に昇降して出没するようになされている。この出口搬
送プレー）　（ｌｌｅ）を昇降させて出没させる駆動機
構としては前後左右の各プーリ（ｌｌｂ）は連結部材（
ｌｌＦ）によって連結され、さらにこの連結部材（ｌｌ
ｆ）は下方の連結部材（ｌ１ｇ）に眞直杆（ｌｌｈ）。

（ｌｌｈ）によって連結されている。そして、下方の連
結部材（ｌ１ｇ）はその下方の枠体（２）に１．’ｉｌ
設された搬送プレートＦ、下用シリンダ（ｌｌｃ）に連
結し、このシリンダ（ｌｌｃ）の駆動によって出［ｌ　
ＩＩ出機構（１１）の出口搬送プレート（ｌｉｅ）はリ
ニアガイド（ｌｉｄ）　、（ｌｉｄ）に従って、第３図
における破線部と実線部間を１−下動して、第２冷却プ
レート（１０）の長孔（１０ａ）　、　（１０ａ）内を
出没するようになっている。さらに上動漏に位置した出
口搬送プレート（ｌｉｅ）（第３図中の破線部）は第２
冷却プレート（１０）−，１−のウェハ（２４）を次工
程へと搬出するように構成されている。したがって、出
口搬送プレート（ｌｉｅ）を昇降させる駆動機構は上記
のように構成されていることになる。

なお、（２１）、（２２）、（２３）、（２４）は半導
体ウェハを小す＠ 次に動作について説明する。まず、スピンコーター等に
より前玉程で例えばレジスト液の塗／′１１処理等が施
されたウェハが、半導体ウェハの熱処理装置（１）の人
口部に搬送ベルト（：ｌｔ）により搬送されてくる。こ
の搬送されたウェハはストッパビン（４ａ）に当接して
停市し位置決めされる。このウェハか大１１部に搬入し
たことは１図示しないウェハ検出装置により検出される
。この時、他のウェハ（２２）、（２３）　、（２４）
は、それぞれ加熱プレート（８）、第１冷却プレー）（
９）、第２冷却プレート（１０）、）−に載置されてい
る。この状ｙＥでウェハ（２２）　、　（２３）の約４
０秒間の熱処理が完了すると、上下ビーム（５）、（５
）の−１−動によりウェハ（２１）、（２２）、（２３
）は」−に持ちにげられ、それまでウェハ（２１）の位
置とウェハ（２２）の位置の中間位置に待機していた第
１アーム（７ａ）が、−■−ドビーム（５）　、（５）
のＬ動の完了後、人［１部に近づいてウェハ（２１）の
下まで移動する。この時、第２アーム（７ｂ）、第３ア
ーム（７Ｃ）も、第１アーム（７ａ）と同様にアームプ
レート（７ｄ）に固定されているので、第１アーム（７
ａ）と同様に第２アーム（７ｂ）はウェハ（２２）の下
へ、第３アーム（７Ｃ）はウェハ（２３）の下へそれぞ
れ移動する。なお、Ｌ動した一Ｌ下ビーム（５）、（５
）はプレート（８）。

（９）、（１０）の溝内にその下部が残るようにしであ
る。かくして、アーム（７ａ）　、　（７ｂ）　、　（
７ｃ）の移動が完ｒすると、Ｌ下ビーム用エアシリンダ
（６）の動作によりＬ下ビーム（５）　、（５）は駆動
し、このときウェハ（２１）、（２２）　、（２３）は
アーム（７ａ）、（７ｂ）　、（７ｃ）にそれぞれ乗り
移るとともに、アーム（７ａ）、　（７ｂ）　、（７ｃ
）はそれぞれ吸着用配管（７ｆ）の作動によりウェハ（
２１）、（２２）　、（２３）を吸着して固定しつつ、
ウェハ（２１）を（２２）の位置へ、ウェハ（２２）を
（２３）の位置へ、ウェハ（２３）を（２４）の位置へ
それぞれ所定賃移動する。−・方、ウェハ（２４）につ
いて説明すると。

−上記ウェハ（２２）及び（２３）の移動前の位置での
ウェハ（２２）、（２３）の熱処理が完了する直前に　
（約５秒前に）　、　（２４）の位置のウェハは、搬送
プレート上下用シリンダ（ｌｉｅ）の動作によって出口
搬送プレー）　（ｌｉｅ）が上昇することにより、一対
の搬送ベル）（ｌｌａ）Ｊ二にウェハ（２４）が・装置
されるとともに、一対の搬送プーリ（ｌｌｂ）及び前記
搬送ベルト（ｌｌａ）が運転されることにより、ウェハ
（２４）は該熱処理装置の出口部から次工程へ搬出され
ることになる。　従って、（２４）の位置のウェハは、
ウェハ（２２）、　（２３）の熱処理時間（約４０秒間
）から前記約５秒間を差引いた時間（即ち約３５秒間）
だけ第２冷却プレー）　（１０）　Ｉ−に静置されて自
然冷却される。

一方、アーム（７ａ）、（７ｂ）’、（７ｃ）によるウ
ェハ（２１）、（２２）、（２３）の所定ｊ七の移動が
されると、−Ｌドビー′ム（５）、（５）が１すび上昇
し、各ウェハ（２１）、（２２）　。

（２３）を受は取る。これと同時にアームの吸着を解除
する。１−ドビーム（５）、（５）が完全に上昇すると
、アーム（７ａ）　、　（７ｂ）　、　（７ｃ）は再び
各ウェハの中間イ）７置のウェハと１渉しない位置まで
移動して待機する。次いで、−１＝、下ビーム（５）、
（５）が下降し、各グレー）　（８）、（９）、（！０
）　Ｉ：にそれぞれウェハが置かれて吸着され、加熱プ
レート（８）、　、第１冷却プレー１−　（９）−Ｌ、
では約４０秒間、第２冷却プレート（］０）上では約３
５秒間熱処理が行なわれる。

以］二が繰返されて次々と゛ト導体ウェハの熱処理が行
なわれる。

この発明において、第２冷却プレー）（１０）は、熱処
理装置（１）の出口部のスペースを利用して設けている
ので、：ｊＳ２冷却プレー）　（１０）を設けても、ス
ペースを小さくして構成できる。

また、第２冷却プレー）　（１０）は強制冷却り段を持
たないので、低コストで、ウェハの温度をより粘度高く
室温に近づけることができる。ちなみに、近年の寥導体
製造工場のクリーンルーム内の温度コントロールは高い
精度で行なわれており、±０．５°Ｃ〜±０．１℃とい
う範囲にコントロールされて来ている。

さらに、この発明では、第２冷却プレー）　（１０）で
のウェハの冷却は、加熱プレート（８）、第１冷却プレ
ート（９）での熱処理時間の範囲内で行なうようにして
いるから、ウェハ処理時間を大幅に増加することなしに
、ウェハの熱処理を行なうことができる。

なお、出口搬送プレート（１１ｅ）の搬送プーリ（ｌｌ
ｂ）、（Ｉｌｂ）は図示しない駆動機構により回転駆動
されているが、該搬送プーリ（ｌｌｂ）　、（ｌｌｂ）
は連続運転としてもよいが、出口搬送プレー）　（ｌｉ
ｅ）が１−動端に位置してウェハを搬出する時にみ運転
する間欠運転としてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以に説明したとおり、熱処理装、１．ｙｊの
ｉｆ、ｆｌ１部に自然冷却の冷却プレートを設け、該冷
却プレーＩ・には搬送ベルトと搬送プーリからなる昇降
口イｌな１１冒１搬送プレートを設けるという１）ｊ中
な構成をとったことから、より室温に近い温ｊ氏となっ
たウェハを次上程に容易に搬出することがｕ１濠となる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す１１而図、第２図は
第１図中の■部の拡大モ面図、第３図は第２図中の■−
■線に沿う正面図、第４図は第１１Ａ中のＩＶ−ＩＶ線
に沿う拡大断面図である。 （１）・・パト導体ウェハの熱処理装置（８）・・・加
熱プレート （９）・・・強制冷却プレート　（第１冷却プレート）
（１０）・・・冷却プレート　（第２冷却プレート）（
ｌｌａ）・・・搬送ベルト（ｌｌｂ）・・・搬送プーリ
（ｌｌｅ）・・・出口搬送プレート （２１）〜（２４）・・パｒ：導体ウェハなお、各図中
回−符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　大　　岩　　増　　雄第４図 手続補正書（自発） 昭和６１年４　月１７　日 ２、発明の名称 ウニ／・熱処理装芒 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号６
　補正の内容 （１）明細書第２頁第１２行の「コーターデベロッパの
ステッパ」という記載を「コーターデベロッパからステ
ッパ」と補正する。 （２）図面中温１図を別紙のとおり補正する。 ７、添付書類の目録 図面　　　　　　　　　　　　　　１　通以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱プレートと強制冷却プレートを具備する半導体ウェ
   ハの熱処理装置において、該熱処理装置の出口部に、上
   記ウェハを所要時間自然冷却する冷却プレートを設け、
   該冷却プレートには、ウェハを搬送する搬送ベルトと搬
   送プーリからなる出口搬送プレートと、該出口搬送プレ
   ートを昇降させる駆動機構とを設けたことを特徴とする
   ウェハ熱処理装置。