KR100299946B1

KR100299946B1 - 열처리장치

Info

Publication number: KR100299946B1
Application number: KR1019970076898A
Authority: KR
Inventors: 타카노리 카와모토; 마사미 오오타니; 야스오 이마니시; 마사오 쯔지; 마사키 이와미; 죠오이찌 니시무라; 아키히코 모리타
Original assignee: 이시다 아키라; 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2001-11-30
Also published as: JP3715073B2; KR19980079555A; JPH10303113A; US6062852A

Abstract

기판을 지지핀으로 지지하여 승강할 때 기판의 위치 어긋남을 유효하게 방지할 수 있는 열처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

열처리장치는, 하우징(4)내에 가열 플레이트(12)를 가지는 가열처리부(2)와 냉각 플레이트(22)를 가지는 냉각처리부(3)를 구비한다. 가열 플레이트(12) 및 냉각 플레이트(22)에는 각각 3개의 관통공(13)이 형성되어 있다. 그리고 이 관통공(13)을 통하여 3개의 지지핀(14)이 승강가능하게 배설되어 있다.

이들 3개의 지지핀(14)은, 거기에 지지하는 기판(W)의 이면 주연부와 대향하는 위치에 에어 실린더(16)와 연결하는 암(15)에 입설(立設)되어 있다.

Description

열처리 장치

이 발명은, 예를들면, 대략 원형의 반도체 웨이퍼 등의 기판을, 가열 또는 냉각함으로서 열처리하는 열처리 장치에 관한 것이다.

기판에 대해 레지스트 도포처리나 현상처리 등의 약액처리를 하는 기판 처리 장치에 있어서는, 약액 처리의 전후에 기판을 가열처리 장치로 가열한다든지, 가열후의 기판을 냉각장치로 상온까지 냉각한다든지 하는 열처리가 실행된다.

이와 같은 열처리를 실행하는 가열처리 장치나 냉각 처리 장치 등의 열처리 장치는, 히터 등의 가열수단을 내장한 가열 플레이트나 펠티에 소자 등의 냉각수단을 내장한 냉각 플레이트 등의 열처리 플레이트를 열처리실 내에 구비하고, 이 열처리 플레이트의 상면에 기판을 재치한 상태에서 기판을 가열 또는 냉각하는 구성으로 되어 있다. 또, 예를들면, 실개소 63-193833호 공보에 기재된 바와 같이, 열처리 플레이트의 상면에서 미소한 높이로 돌출하는 구체(球體)를 배설하고, 열처리 플레이트위에 소위 프록시미티 갭(proximity gap)이라 칭하는 미소한 간격을 가지는 기판을 근접 지지시킨 상태에서 기판을 가열 또는 냉각하는 것도 있다.

이와 같은 열처리장치는, 열처리 플레이트에 형성된 복수의 관통공을 통해서 승강가능하게 배설(配設)된 지지판을 구비하고 있다. 그리고, 기판 반송기구에 있는 반송암에 의해 반송된 기판을 열처리 플레이트 상에 재치할 때에는, 기판을 열처리 플레이트의 표면보다 상방의 위치까지 상승한 지지핀에 지지시킨 후, 이 지지핀을 하강시킴에 따라, 기판을 열처리 플레이트상에 재치한다. 또, 열처리 플레이트 상에 재치되어 열처리를 종료한 기판을 반송암으로 전달할 때에는, 기판 지지핀이 열처리 플레이트상의 기판을 그 하방으로 지지한 상태로 상승시켜, 그 위치에서 기판을 반송암으로 전달하고 있다.

상술한 열처리 장치에 있어서는, 기판을 열처리 플레이트에 재치하기 직전, 혹은 기판을 열처리 플레이트로부터 상방으로 이격(離隔)시킨 직후에, 기판이 수평방향으로 이동되어 위치 어긋남이 생기게 된다는 문제가 발생한다.

즉, 지지핀으로 기판을 지지한 상태에서 지지핀을 고속을 하강시키는 경우에 있어서는, 지지핀으로 지지된 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과는 서로 평면상(平面狀)이 되게 되기 때문에, 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과의 사이에 존재하는 공기가 기판을 지지하는 상태가 되어, 이 공기에 의해 기판이 수평방향으로 이동하는 위치 어긋남을 생기게 한다. 가열시킨 기판을 냉각 플레이트상에 재치하는 경우에 있어서는, 지지핀으로 지지된 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과의 사이에 존재하는 공기가 기판에 의해 가열되어 팽창되기 때문에, 이와 같은 현상은 특히 현저하게 된다.

또, 열처리 플레이트상에서 열처리를 완료한 기판을 지지핀으로 상승시키는 경우에 있어서는, 지지핀에 의해 지지된 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과는 서로 평면상을 이루게 되므로, 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과의 사이에 공기가 유입되기 어렵기 때문에, 지지핀에 지지된 기판은 그 상승 개시시에 하방향으로 향한 응력을 받는다. 이 상태에서 기판이 상승하여, 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과의 사이에 다량의 공기가 급격히 유입되면, 기판에 부여되어 있던 응력이 소멸되어, 기판에 작용하는 반작용에 의해 기판은 지지핀 상에서 상방으로 떠올라, 이것에 따라 기판이 수평방향으로 이동하여 위치 어긋남이 생긴다.

특개평 4-56146호 공보에 있어서는, 열처리 플레이트 상에 기판의 수평이동을 규제하는 가이드 핀을 입설(立設)한 기판 처리 장치가 개시되어 있다.

그러나, 이 공보에 기재된 장치와 같이 열처리 플레이트 상에 가이드 핀을 입설한 경우, 이 가이드 핀의 높이가 낮을 경우에는, 기판이 가이드 핀을 벗어난 위치에서 위치 어긋남을 일으킨다. 한편, 이 가이드 핀을 높게할 경우에는, 기판의 반송에 지장을 초래하거나 장치가 대형화 될 뿐만 아니라, 기판이 승강할 때 기판의 단연(端緣)이 가이드 핀에 대하여 접동(摺動)하게 되므로, 이 접동에 따라 파티클이 발생한다는 문제가 생긴다.

이 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 이루어진 것으로서 기판을 지지핀으로 지지하여 승강할 때 기판의 위치 어긋남을 유효하게 방지할 수 있는 열처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 이 발명의 제1실시형태에 대한 열처리 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 2는 도 1에서의, 가열처리부(2)의 요부를 나타낸 사시도이다.

도 3은 지지핀(14)에 의해 기판(W)의 주연부를 지지한 상태를 나타낸 개요도이다.

도 4는 도 3의 부분확대도이다.

도 5는 기판(W)을 서로 균등하게 이격한 3개의 지지핀(14)에 의해 지지된 경우에 있어서의, 지지핀(14)의 상단에 대한 기판(W)의 하면의 높이 위치를 나타낸 그래프이다.

도 6은 기판(W)을 서로 균등하게 이격한 3개의 지지핀(14)에 의해 지지된 경우에 있어서의, 지지핀(14)의 상단에 대한 기판(W)의 하면의 높이위치를 나타낸 그래프이다.

도 7은 이 발명의 제2실시형태에 대한 열처리 장치의 구성을 나타낸 종단면도 이다.

도 8은 도 7에 있어서의 가열처리부(2)의 요부를 나타낸 사시도이다.

도 9는 지지핀(34)에 의해 기판(W)의 주연부를 지지한 상태를 나타낸 개요도이다.

도 10은 도 9의 부분확대도이다.

도 11은 이 발명의 제3실시형태에 관한 열처리장치의 요부를 나타낸 사시도이다.

도 12는 지지부재(12)에 의해 기판(W) 단연을 지지한 상태를 나타낸 평면도이다.

도 13은 도 12의 요부 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 가열 처리부, 3 : 냉각 처리부,

12 : 가열 플레이트, 14 : 지지핀,

16 : 에어 실린더, 17 : 구체(球體),

22 : 냉각 플레이트, 23 : 전열(傳熱)플레이트,

24 : 수냉 플레이트, 25 : 펠티에 소자,

34 : 지지핀, 35 : 지지부,

36 : 위치 규제부, 44 : 지지핀,

54 : 지지부재, W : 기판.

청구항 1에 기재한 발명은, 가열수단 또는 냉각수단중 적어도 한쪽을 가지고, 그 상방에 재치(載置)된 기판을 열처리하는 열처리 플레이트와, 상기 기판을 그 하방에서 지지하는 지지부재와, 상기 열처리 플레이트에 대하여 상기 지지부재를 상대적으로 승강시키는 승강수단을 구비한 열처리 장치에 있어서, 상기 지지부재는, 당해 지지부재에 지지된 기판의 단연(端緣)의 어느쪽인가의 위치가 기판의 중앙부보다 높게되도록, 당해 기판의 주연부를 지지하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 상기 지지부재는, 기판의 주연부를 그 하방에서 지지하는 지지부와, 상기 기판이 단연(端緣)에 당접하는 것에 의해 당해 기판의 수평방향의 위치를 규제하는 위치 규제부를 가지고 있다.

청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 상기 기판은 대략 원형의 반도체 웨이퍼이고, 상기 지지부재는, 상기 반도체 웨이퍼 중심에서 상기 반도체 웨이퍼의 반경의 2/3 이상의 거리만큼 이격한 위치에서, 각각 반도체 웨이퍼 하면을 지지하는 3개의 지지핀으로 구성되어 있다.

이하, 이 발명의 실시형태를 도면에 따라 설명한다. 도 1은 이 발명의 제1실시형태에 관한 열처리 장치의 구성을 나타낸 종단면도이고, 도 2는 그 가열처리부(2)의 요부를 나타낸 사시도이다. 또, 도 1은, 도 2의 A-A 단면에 상당하는 부분을 표현하고 있다.

이 열처리장치는, 하우징(4)내에,여러가지 열처리장치로서의 기능을 하는 가열처리부(2)와 냉각처리부(3)를 구비하고, 기판(W)으로서의 대략 원형의 반도체 웨이퍼에 대해서 가열처리와 냉각처리를 실행하는 것이다.

가열처리부(2)내에는, 열처리 플레이트인 가열 플레이트(12)가 배설되어 있다. 이 가열 플레이트(12)는, 그 내부에 가열수단인 판상 히터를 구비하고 있다. 이 가열 플레이트(12)에는, 3개의 관통공(13)이 형성되어 있다. 그리고, 이 관통공(13)을 통해서 지지부재인 3개의 지지핀(14)이 승강가능하게 배설되어 있다.

이들 3개의 지지핀(14)은, 예를들면 불소수지, 세라믹 또는 폴리이미드 수지 등의 내열성 절연 재료로 구성되고, 거기에 지지하는 기판(W)의 이면 주연부와 대향하는 위치에서 지지암(15)상에 입설(立設)되어 있다. 그리고, 이 지지암(15)은, 승강수단인 에어 실린더(6)와 연결되어 있다. 이 때문에, 에어 실린더(16)의 구동에 의해 지지핀(14)은 그 선단이 가열 플레이트(12)의 표면보다 돌출하는 기판(W)의 전달 위치와, 그 선단이 가열 플레이트(12)에서의 관통공(13)내에 수납된 기판(W)의 가열 처리 위치와의 사이를 승강한다.

도 3은 지지핀(14)에 의해 기판(W)의 주연부를 지지한 상태를 나타낸 개요도이고, 도 4는 그 부분 확대도이다. 또, 도 3에 있어서도, 도 2에서의 A-A의 단면에 상당하는 부분을 표현하고 있다.

이들 도면에 나타난 바와 같이, 기판(W)을 그 주연부에서 지지한 경우에는, 기판(W)은 그 자중(自重)에 의해 휘어짐이 생겨, 그 단연(端緣) 중앙부보다 높게되는 상태가 된다. 이 현상은, 기판(W)으로서 그 직경이 약 300mm(12인치) 이상인 반도체 웨이퍼를 사용한 경우에 특히 현저하게 된다.

가열 플레이트(12)의 표면에는, 도 2에 나타난 바와 같이, 3개의 구체(球體)(17)가 매설되어 있다. 이 구체(17)는, 예를들면, 알루미나, 마테아타이트 등의 저전열(低傳熱) 부재로 구성된다. 이 구체(17)의 상단은, 가열 플레이트(12)의 표면에서 미소량만이 돌출하는 상태로 배설되어 있고, 기판(W)과 가열 플레이트(12) 표면과의 사이에 소위 프록시미티 갭이라하는 미소 간격을 가지는 상태로 기판(W)을 가열 플레이트(12)의 구체(17)상에 재치(載置) 지지하여, 이 기판(W)을 가열하도록 구성되어 있다.

한편, 냉각처리부(3)내에는 열처리 플레이트의 냉각 플레이트(22)가 배설되어 있다. 이 냉각 플레이트(22)는, 도 1에 나타난 바와 같이, 전열(傳熱) 플레이트(23)와, 수냉 플레이트(24)와, 전열 플레이트(23)와 수냉 플레이트(24)와의 사이에 배설된 펠티에 소자(25)로 구성된다. 또, 이 수냉 플레이트(24)와 펠티에 소자(25)와는 냉각수단을 구성한다. 이 냉각 플레이트(22)에는 가열 플레이트(12)와 같이, 3개의 관통공(13)이 형성되어 있다. 그리고, 이 관통공(13)을 통해서 지지부재의 3개의 지지핀(14)이 승강가능하게 배설되어 있다.

이들 3개의 지지핀(14)은 거기에 지지되는 기판(W)의 이면 주연부와 대향하는 위치에서 지지암(15)에 입설되어 있다. 그리고, 이 지지암(15)은 승강 수단인 에어 실린더(16)와 연결되어 있다. 이 때문에, 에어실린더(16)의 구동에 의해, 지지핀(14)은, 그 선단이 냉각 플레이트(22)의 표면에서 돌출하는 기판(W)의 전달 위치와, 그 선단이 냉각 플레이트(22)에서의 연통공(13)내에 수납된 기판(W)의 냉각처리 위치와의 사이를 승강한다.

이 냉각처리부(3)내에 있어서도, 지지핀(14)에 그 주연부를 지지한 기판(W)은, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 그 자중(自重)에 의해 휘어짐이 생겨, 그 단연이 중앙부보다 높게 되는 상태가 된다.

냉각 플레이트(22)의 표면에도, 도 2에 나타난 가열 플레이트(12)의 경우와 같이, 3개의 구체(17)가 매설되어 있다. 이 구체(7)는, 예를 들면, 알루미나, 마테아타이트 등의 저전열 부재로 구성된다. 이 구체(17)의 상단은, 냉각 플레이트(22)의 표면에서 미소량만큼 돌출한 상태로 배설되어 있고, 기판(W)과 냉각 플레이트(22) 표면과의 상이에 소위 프록시미티 갭이라 칭하는 미소 간격을 가진 상태로, 기판(W)을 냉각 플레이트(22)의 구체(17)상에 재치, 지지하여 이 기판(W)을 냉각하도록 구성되어 있다.

다음에는, 전술한 열처리부(2)의 가열 플레이트(12) 및 냉각 처리부(3)의 냉각 플레이트(22)에서 기판(W)이 반입, 반출되는 동작에 대하여 설명한다. 또, 가열 플레이트(12)에 대한 기판(W)의 반입, 반출 동작과, 냉각 플레이트(22)에 대한 기판(W)의 반입, 반출 동작은 같으므로, 이하의 설명에서는 가열 플레이트(12)에 대한 기판(W)의 반입, 반출 동작에 대해서만 설명한다.

기판(W)을 가열 플레이트(12)에 반입할 때에는, 에어 실린더(16)의 구동에 의해, 미리 지지핀(14)을 기판(W) 전달 위치까지 상승시켜 둔다. 그리고, 도시하지 않은 기판 반송기구의 반송암에 의해 기판(W)을 반송하고, 이 기판(W)을 지지핀(14) 상에 재치한다. 그리고, 에어 실린더(16)의 구동에 의해, 지지핀(14)을 가열위치(냉각처리부(3)에 있어서는 냉각위치)까지 하강시킨다.

이때, 상술한 바와 같이, 기판(W)은 그 주연부가 지지되어 있어 자중에 의해 휘어짐이 생기고, 그 단연이 중앙부보다 높게되는 상태로 되어 있다. 이 때문에. 지지핀(14)을 고속으로 하강시킬 경우에 있어서도, 지지핀(14)에 의해 지지된 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(12)의 상면과의 사이에 존재하는 공기는, 기판(W)의 하면을 따라 기판(W)의 하면에서 신속하게 배출된다. 따라서,기판(W)의 하강시에, 기판(W)이 수평방향으로 이동하여 기판(W)에 위치 어긋남이 생기는 일은 없다.

기판(W)이 가열 플레이트(12)의 구체(17) 상에 재치되어 그 가열처리가 종료되면, 지지핀(14)을 기판(W) 전달 위치까지 상승시킴으로써 기판(W)을 가열 플레이트(12) 상에서 이격(離隔)시킨다. 이때, 기판(W)은, 지지핀(14)에 의해 최초로 그 주연부를 끌어 올리고 나서, 그 자중에 의해 휘어짐을 생기게 하면서 상승한다. 이 때문에, 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(12)의 상면과의 사이에는 용이하게 공기가 유입된다. 따라서, 기판(W)의 상승시에 지지핀(14)상에서 기판(W)이 튀어 올라 기판(W)의 수평방향으로 이동하여 기판(W)의 위치 어긋남이 생기는 일이 없다.

기판(W)이 가열 플레이트(12)보다 상승하면, 도시하지 않은 기판 반송기구의 반송암에 의해서 기판(W)을 지지핀(14) 상에서 받아내어, 후단의 처리공정을 향하여 반송한다.

이상과 같이, 전술한 제1실시 형태에 대한 열처리 장치에 있어서는, 지지핀(14)에 지지된 기판(W)의 단연의 위치가 기판(W)의 중앙부에서 높게 되도록 기판(W)의 주연부를 지지하고 있으므로, 기판(W)의 하면과 열처리 플레이트의 가열 플레이트(12) 혹은 냉각 플레이트(22)와의 사이의 공기의 유통이 용이하게 되어, 이것에 의해 기판(W)의 수평 방향의 이동을 방지할 수가 있다.

도 5 및 도 6은 기판(W)의 직경이 약 300mm(12인치)인 반도체 웨이퍼를 사용하고, 이 기판(W)을 서로 균등하게 이격(離隔)한 3개의 지지핀(14)으로 지지한 경우로서, 지지핀(14)의 상단에 대한 기판(W)의 하면의 높이 위치를 나타낸 그래프이다. 또, 도 5는 기판(W)의 지지핀(14)에 의한 지지위치에 가장 근접하는 단연부분의 높이 위치를 나타내며, 도 6은, 기판(W)의 중앙부의 높이 위치를 나타낸다. 또, 이들 도에 있어서의 종축은 지지핀(14)의 상단에 대한 기판(W)의 하면의 높이 위치(mm)를 나타내며, 횡축은 기판(W)의 중심에서 지지핀(14)에 의한 지지위치까지의 거리(mm)를 나타내고 있다.

도 5 및 도 6에서 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 중심에서 지지핀(14)에 의한 지지위치까지의 거리를 약 90mm로 한 경우에, 기판(W)의 중심과 지지핀(14)에 의한 지지위치에 가장 근접하는 단연부분과의 높이 위치가 거의 동일하게 된다. 그리고, 기판(W)의 중심에서 지지핀(14)에 의한 지지위치까지의 거리를 약 100mm이상(즉, 기판(W)의 반경의 2/3 이상)으로 한 경우에는, 기판(W)의 지지핀(14)에 의한 지지위치에 가장 근접하는 단연 부분의 높이 위치가 기판(W)의 중앙부의 높이위치 보다 높게 된다.

따라서, 기판(W)을 대략 원형의 반도체 웨이퍼를 사용하고, 이 기판(W)을 3개의 지지핀(14)에 의해 지지하는 경우에 있어서는, 기판(W)의 중심에서 기판(W) 반경의 2/3 이상의 거리만큼 이격된 위치에서 기판(W)을 지지하면 좋게 된다.

다음에, 이 발명의 다른 실시형태에 대해서 설명한다. 도 7은 이 발명의 제2 실시형태에 관한 열처리장치의 구성을 나타낸 종단면도 이고, 도 8은 그 가열처리부(2)의 요부를 나타낸 사시도이다. 또, 도 7은 도 8의 A-A 단면에 상당하는 부분을 표현하고 있다. 또, 도 9는 지지핀(34)에 의해 기판(W)의 주연부를 지지한 상태를 나타낸 개요도이고, 도 10은 그 부분확대도이다. 또, 도 9에 있어서도, 도 8의 A-A 단면에 상당하는 부분을 표현하고 있다. 이들 도에 있어서, 도 1 및 도 2에 나타난 제1실시형태와 동일한 부재에 대해서는 동일의 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

이 제2실시형태에 관한 열처리 장치는, 제1실시형태에 대한 열처리장치의 지지핀(14)을 바꾸어, 제10도에 나타난 바와 같이, 경사면으로 구성된 기판(W)의 주연부를 그 하방에서 지지하는 지지부(35)와, 연직방향을 향한 규제면을 가지고 기판(W)의 단연에 당접함으로써 당해기판(W)의 수평방향의 위치를 규제하는 위치 규제부(36)를 가지는 지지핀(34)을 사용하고 있다. 이 지지핀(34)도 제1실시형태에 대한 지지핀(14)과 같다. 예를 들면, 불소수지, 세라믹 또는 폴리이미드 수지 등의 내열성 절연재료로 구성되어 있다.

다음에, 제2실시형태에 대한 가열처리부(2)의 가열 플레이트(12) 및 냉각처리부의 냉각 플레이트(22)에서의 기판(W)의 반입, 반출 동작에 대하여 설명한다. 또, 이 경우에 있어서도, 가열 플레이트(12)에 대한 기판(W)의 반입 반출동작과 냉각 플레이트(22)에 대한 기판(W)의 반입 반출 동작은 같으므로, 이하의 설명에서는 가열 플레이트(12)에 대한 기판(W)의 반입, 반출 동작에 대해서만 설명한다.

기판(W)을 가열 플레이트(12)에 반입할 때에는, 에어 실린더(16)의 구동에 의해, 미리 지지핀(34)을 기판(W) 전달 위치까지 상승시켜 둔다. 그리고, 도시하지 않은 기판 반송기구의 반송암에 의해 기판(W)을 반송하고, 이 기판(W)을 지지핀(34)의 지지부(35) 상에 재치한다. 그리고, 에어 실린더(16)의 구동에 의해 지지핀(34)을 가열위치(냉각처리부에 있어서는 냉각위치)까지 하강시킨다.

이때, 제1실시형태와 같이, 기판(W)은 그 주연부를 지지시키므로 자중에 의한 휘어짐이 생겨, 그 단연이 중앙부보다 높게되는 상태가 된다. 이 때문에, 지지핀(34)을 고속으로 하강시키는 경우에도, 지지핀(34)에 의해 지지된 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(12)의 상면과의 사이에 존재하는 공기는, 기판(W)의 하면을 따라 기판(W)의 하면에서 신속하게 배출된다. 또 제2실시 형태에 있어서는, 기판(W)의 단연은 위치 규제부(36)과 당접하고, 기판(W)은 이 위치 규제부(36)에 의해 수평방향의 위치가 규제된다. 따라서, 기판(W)의 하강시에, 기판(W)이 수평방향으로 이동하여 기판(W)의 위치 어긋남이 생기는 일이 없다.

또, 도 7에 나타난 바와 같이, 지지핀(34)이 가열위치까지 하강한 경우에 있어서도, 지지핀(34) 선단의 위치규제부(36)는 가열 플레이트(12)의 상면에서 상방으로 돌출되어 있고, 가열 플레이트(12)의 구체(17)상에 재치된 기판(W)의 수평방향의 위치를 규제하고 있다.

기판(W)이 가열 플레이트(12)의 구체(17)상에 재치되어 그 가열처리가 종료되면, 지지핀(34)을 기판(W)의 전달 위치까지 상승시킴으로써, 기판(W)을 가열 플레이트(12) 상에서 이격시킨다. 이때, 기판(W)은, 지지핀(34)에 의해 최초로 그 주연부를 끌어올린후, 그 자중에 의해 휘어짐을 생기게 하면서 상승한다. 이 때문에, 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(12)의 상면과의 사이에는 용이하게 공기가 유입된다. 또, 기판(W)의 단연은 위치 규제부(36)와 당접되고, 기판(W)은 이 위치 규제부(36)에 위해 수평방향의 위치가 규제된다. 따라서, 기판(W)의 상승시에 기판(W)이 수평방향으로 이동하여 기판(W)에 위치 어긋남이 생기는 일은 없다.

기판(W)이 가열 플레이트(12)보다 상승하면, 도시하지 않은 기판반송기구의 반송암에 의하여 기판(W)을 지지핀(34) 상에서 받아내어 후단의 처리공정으로 향하여 반송한다.

이상과 같이, 상술한 제2실시 형태에 대한 열처리 장치에 있어서는, 지지핀(34)에 지지된 기판(W)의 단연의 위치가 가판(W)의 중앙부보다 높게되도록 기판(W)의 주연부를 지지하고 있으므로, 기판(W)의 하면과 열처리 플레이트의 가열 플레이트(12) 혹은 냉각 플레이트(22)와의 사이의 공기의 유통이 용이하게 된다. 또, 기판(W)의 단연은 위치규제부(36)와 당접하고, 기판(W)은 이 위치 규제부(36)에 의해 수평방향의 위치를 규제받는다. 따라서, 기판(W)의 수평방향의 이동을 확실하게 방지할 수가 있다.

다음에, 이 발명에 더하여 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 도 11은 이 발명의 제3실시형태에 대한 열처리 장치의 요부를 나타낸 사시도 이다.

상술한 제1, 제2실시형태에 있어서는, 가열 플레이트(12) 혹은 냉각 플레이트(22)에 형성된 관통공(13)을 통과하는 지지핀(14,34)을 사용하고 있지만, 이 제3실시형태에 있어서는, 도시하지 않은 에어 실린더에 접속된 지지부(45)와 연결한 3개의 지지핀(4)을 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22))에 형성된 홈(46)내에 수납한 구성으로 되어 있다. 또, 지지핀(44)이 기판(W)의 주연부를 지지하는 점은, 상술한 제1, 제2 실시형태의 경우와 같다.

이 실시형태에 관한 열처리 장치에 있어서는, 기판(W)을 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22))상에 재치하는 경우, 또는 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22)) 상에 재치된 기판(W)을 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22))에서 상방으로 이격시킬 경우, 지지핀(44) 및 지지부(45)를 수납하기 위한 홈(46)이 공기를 빼내는 길로서 작용한다. 따라서, 지지핀(44)을 하강시키는 경우에, 지지핀(44)에 의해 지지된 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22))의 상면과의 사이에 존재하는 공기의 배출, 및 기판(W)을 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22))상에서 이격시킨 경우의 기판(W)의 하면과 가열 플레이트(12)(또는 냉각 플레이트(22))의 상면과의 사이의 공기의 유입이 보다 효율적으로 실행되고, 기판(W)의 위치 어긋남을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

상술한 제1, 제2, 제3 실시형태에 있어서는, 어느것이나 기판(W)을 지지하는 지지부재로서 지지핀(14,34,44)을 사용한 경우에 대하여 설명했지만, 핀 형상 이외의 형상을 가진 지지부재를 사용하는 것도 가능하다. 도 12는, 이와 같은 지지부재(54)에 의해 기판(W)의 단연을 지지한 상태를 나타낸 평면도이고, 도 13은 그 요부 확대도 이다.

이 지지부재(54)는, 기판(W)의 단연을 따른 경사면(55)을 가지며, 이 경사면(55)을 기판(W)의 단연과 당접시킴으로써 기판(W)의 주연부를 지지하고 있다. 이 제3실시형태에 있어서도, 상술한 제1, 제2, 제3 실시형태와 같이, 기판(W)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하다.

또, 상술한 각 실시형태에 있어서는, 어느 것이나, 지지핀(14,34,44) 및 지지부재(54)을 가열 플레이트(12) 또는 냉각 플레이트(22)에 대해 승강시키는 구성으로 되어 있지만, 가열 플레이트(12) 또는 냉각 플레이트(22)를 지지핀(14,34,44) 및 지지부재(54)에 대해 승강시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.

청구항 1에 기재한 발명에 의하면, 기판을 그 하방에서 지지하는 지지부재는, 당해 지지부재에 지지된 기판의 단연의 어느 곳인가의 위치가 기판의 중앙부 보다 높게되도록 당해 기판의 주연부를 지지하므로, 기판의 승강시에 있어서 기판의 하면과 열처리 플레이트의 상면과의 사이의 공간에 대한 공기의 유입, 배출이 용이하게 실행된다. 따라서, 기판의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하다.

청구항 2에 기재한 발명에 의하면, 지지부재가 기판의 주연부를 그 하방에서 지지하는 지지부와 기판의 단연에 당접하게 됨에 따라 당해 기판의 수평방향의 위치를 규제하는 위치 규제부를 가지게 되어 있어, 기판의 위치 어긋남을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

청구항 3에 기재한 발명에 의하면, 기판은 대략 원형의 반도체 웨이퍼이고, 지지부재는, 반도체 웨이퍼 중심에서 반도체 웨이퍼의 반경의 2/3이상의 거리만큼 이격된 위치에서, 각각 반도체 웨이퍼의 하면을 지지하는 3개의 지지핀으로 구성되어 있으므로, 기판으로서 반도체 웨이퍼를 사용한 경우에, 그 위치 어긋남을 유효하게 방지하는 것이 가능하다.

Claims

가열수단 또는 냉각수단중 적어도 한쪽을 가지며, 그 상방에 재치(載置)된 기판을 열처리하는 열처리 플레이트와, 상기 기판을 그 하방에서 지지하는 지지부재와, 상기 열처리 플레이트에 대하여 상기 지지부재를 상대적으로 승강시키는 승강수단을 구비한 열처리 장치에 있어서, 상기 지지부재는, 상기 기판의 주연부(周緣部)를 그 하방에서 지지하는 지지부와, 상기 기판의 단연(端緣)에 당접하여 그 기판의 수평방향의 위치를 규제하는 위치 규제부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 열처리 플레이트에 그 열처리 플레이트의 표면으로부터 돌출하여 있고, 기판이 재치가능하며, 지지부재와의 사이에 기판을 수수(授受)하는 돌기부가 설치된것을 특징으로 하는 열처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 위치 규제부는 기판이 가열처리를 받을때 열처리 플레이트의 표면보다도 상방으로 돌출하고, 기판의 수평방향의 위치를 규제하는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
제1 항에 있어서, 상기 지지부는 수평면에 대하여 경사잔 경사부로 구성되고, 상기 위치 규제부는 상기 경사면으로부터 상향으로 연장하는 벽부(壁部)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.