KR101061651B1 - 가열 장치 및 가열 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열장치 및 가열방법에 관한 것으로서 가열 장치 (2)에서는 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에 웨이퍼 (W)의 이동로에 따라서 웨이퍼 (W)의 이동로의 냉각 플레이트 (3) 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판 부상용의 기체를 토출출 구멍 (3a, 6a)를 형성하고 상기 토출구멍 (3a, 6a)로부터의 기체의 토출에 의해 웨이퍼 (W)가 가동하려고 하는 누르는 힘에 저항하여 누름 부재 (51)에 의해 웨이퍼 (W)의 이동시의 후방측을 눌러 기체의 토출 방향과는 반대측인 열판 (6) 측에 웨이퍼 (W)를 이동시키고 또 상기 토출구멍 (3a, 6a)로부터의 기체의 토출에 의해 웨이퍼 (W)의 이동시의 전방측이 누름 부재 (51)을 누르는, 그리고, 상기 누름 부재 (51)을 기체의 토출 방향과 동일한 방향인 냉각 플레이트 (3)측에 이동시키는 냉각 플레이트와 열판을 구비한 가열 장치에 있어서 기체에 의해 기판을 냉각 플레이트 및 열판으로부터 부상시켜 기판을 수평 방향으로 이동시키는 것으로, 냉각 플레이트판과의 사이에 기판을 이동시켜 가열 장치의 박형화를 도모하는 기술을 제공한다.

Description

가열 장치 및 가열 방법{HEATING APPARATUS AND HEATING METHOD}

도 1은 본 발명의 가열 장치의 하나의 실시의 형태를 나타내는 평면도이다.

도 2는 상기 가열 장치를 나타내는 측부 단면도이다.

도 3은 상기 가열 장치를 나타내는 측부 단면도이다.

도 4 상기 가열 장치에 이용되는 누름 기구를 나타내는 측부 단면도이다.

도 5는 상기 가열 장치에 이용되는 냉각 플레이트의 가열실측에서 본 단면도이다.

도 6은 상기 가열 장치에 이용되는 열판의 냉각 플레이트측에서 본 단면도이다.

도 7은 상기 가열 장치에 이용되는 가열실의 측부 단면도이다.

도 8은 상기 가열 장치에 웨이퍼 (W)를 반송하기 위한 외부의 반송 기구와 가열 장치에 설치되는 냉각 플레이트를 나타내는 평면도와 사시도이다.

도 9는 상기 가열 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도이다.

도 10은 상기 가열 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도이다.

도 11은 상기 가열 장치의 다른 예를 나타내는 평면도이다.

도 12는 도 11에 나타내는 가열 장치를 나타내는 측부 단면도이다.

도 13은 도 11에 나타내는 가열 장치에 이용되는 가열실을 나타내는 측부 단 면도이다.

도 14는 상기 가열 장치의 또한 다른 예를 나타내는 평면도이다.

도 15는 도 14에 나타내는 가열 장치를 나타내는 측부 단면도이다.

도 16은 상기 가열 장치가 구성되는 레지스트 패턴 형성 장치의 일례를 나타내는 평면도이다.

도 17은 상기 레지스트 패턴 형성 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 18은 종래의 가열 장치를 나타내는 단면도이다.

도 19는 종래의 가열 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도이다.

** 주요부위를 나타내는 도면부호의 설명**

W 반도체 웨이퍼

2 가열 장치

20 프레임체

3 냉각 플레이트

3a 토출구멍

3b 센터링용 토출구멍

4 가열실

40 개구부

5 누름 기구

6 열판

6a 토출구멍

6b 센터링용 토출구멍

본 발명은 도포액이 도포된 기판을 가열 처리하는 가열 장치 및 가열 방법에 관한다

반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라고 한다)나 LCD(액정 디스플레이) 용의 유리 기판에 대해서 레지스트 패턴을 형성하는 장치로서 웨이퍼에 대해서 레지스트를 도포하고 또 노광 후의 웨이퍼를 현상하는 도포, 현상 장치가 이용되어 있다. 이 장치내에는 베이크 장치등으로 불리고 있는 가열 장치가 구성되어 있어 예를 들면 레지스트액을 도포한 웨이퍼를 가열하는 장치에 있어서는 레지스트액중의 용제를 건조시키는 역할을 완수하고 있다.

이 가열 장치로서 본 발명자들은 웨이퍼를 가열하는 열판의 윗쪽 영역을 커버로 덮어 기류의 통로를 형성하고, 이 통로의 한쪽의 통로로부터 한쪽 측에 흐른다 말하자면 한방향류의 기류를 형성하면서 가열 처리를 실시하는 장치를 이용하는 것을 검토하고 있다. 이러한 기류를 형성해 가열 처리를 실시하는 것으로 레지스트액으로부터 승화한 승화물이 파티클로서 웨이퍼 (W)에 부착하는 것이 저감되기 때문이다.

상기 한 방향류의 기류를 형성하는 가열 장치의 일례를 도 18에 나타낸다. 도중 10은 프레임체이고, 10a는 웨이퍼의 반송로, 10b는 상기 웨이퍼의 반송구를 개폐하기 위한 셔터이다. 또, 도중 11은 베이스 플레이트, 12는 열판이고, 13은 베이스 플레이트 (11)상을 열판 (12)측에 향하여 이동 가능한 웨이퍼 (W)를 냉각하기 위한 냉각 플레이트이다. 베이스 플레이트 (11)에는 열판 (12)의 앞측에 가스 공급부 (14)가 설치됨과 동시에, 열판 (12)의 내측에 배기부 (15)가 설치되어 있다.

또, 베이스 플레이트 (11)의 내부 공간에는 핀 (16a, 17a)를 승강시키기 위한 승강기구 (16, 17)이 설치되어 있고 승강기구 (16)에 의해 핀 (16a)가 승강함으로써, 반송구 (10a)를 개재하여 프레임체 (10)내에 진입한 외부의 반송 기구(도시하지 않음)와 냉각 플레이트 (13)의 사이에 웨이퍼 (W)가 수수되고 또한 승강기구 (17)에 의해 핀 (17a)가 승강함으로써, 열판 (12)와 냉각 플레이트 (13)의 사이에 웨이퍼 (W)가 수수되도록 되어 있다. 도중 18은 승강기구 (18a)를 개재하여 승강 가능한 뚜껑 형상의 천정판이다.

이러한 가열 장치에 있어서의 가열 처리에 대해서 도 19를 이용해 설명하면, 먼저, 도 19a에 나타나는 바와 같이 열판 (12)를 천정판 (18)으로 가려 열판 (12)를 소정의 온도에 가열한 상태로, 냉각 플레이트 (13)으로 웨이퍼 (W)를 수수하고, 그 다음에, 도 19b에 나타나는 바와 같이, 천정판 (18)을 상승시켜 냉각 플레이트 (13)을 천정판 (18)과 열판 (12)의 사이에 진입시켜 냉각 플레이트 (13)으로부터 열판 (12)에 웨이퍼 (W)를 수수된다. 그리고, 도 19c에 나타나는 바와 같이, 냉각 플레이트 (13)을 열판 (12)에 인접하는 위치에 퇴행시켜 천정판 (18)을 열판 (12)로부터 약간 상승하는 위치까지 하강시킨다. 이 상태로 배기부 (15)에서 배기를 실시하면서, 가스 공급부 (14)으로부터 가스를 공급하는 것에 의해 열판 (12)와 천정 판 (18)의 사이의 공간에, 가스 공급부 (14)측으로부터 배기부 (15)측에 통류하는 한방향류의 가스의 흐름을 형성하고 소정의 열처리를 실시한다. 열처리 후의 웨이퍼 (W)는 천정판 (18)을 상승시키고 나서 열판 (12)로부터 냉각 플레이트 (13)에 수수되고 그 다음에 냉각 플레이트 (13)으로부터 도시하지 않는 반송 수단으로 수수되고, 다음 공정으로 반송된다.

그런데, 이러한 가열 장치가 구성되는 레지스트 패턴 형성 장치에서는, 수율를 높이기 위해서 가열 장치를 박형화해 다단화하여 구성하는 것이 요청되어 있다. 그렇지만 이 가열 장치에서는 냉각 플레이트 (13)에는 예를 들면 그 내부 또는 하면에 냉각 배관을 설치하여, 이 냉각 배관에 냉각액을 통류시킨다는 냉각 기구가 설치되어 있고 이를 위하여 냉각 플레이트 (13)은 10 mm정도의 두께로 되어 있다. 이것에 의해, 열판 (12)와 천정판 (18)의 사이에는 냉각 플레이트 (13)과의 사이에 웨이퍼 (W)의 수수를 행하기 위해서 냉각 플레이트 (13)의 두께와 웨이퍼 (W)의 수수를 위한 클리어 런스분을 고려하여 10mm 이상의 간격이 필요하고 결과적으로 가열 장치의 박형화를 도모하는 것이 곤란하게 되어 있다.

한편, 이와 같이 열판 (12)와 천정판 (18)의 사이의 간격이 크면 이들의 사이에 외기류가 비집고 들어가 기류가 흐트러져 버려 상기 한방향류를 따른 상기 승화물의 배출이 충분히 행해지지 않게 되어 버리기 때문에 상기 천정판 (18)을 승강 자유롭게 구성해, 냉각 플레이트 (13)과의 사이에 웨이퍼 (W)의 수수를 행하는 경우에는 천정판 (18)을 상승시켜 열처리를 행하는 경우에는 소정 위치까지 하강시키도록 하고 있다. 그렇지만 이와 같이 천정판 (18)을 승강시키면 상기 천정판 (18) 의 승강기구의 설치 스페이스나 승강 동작에 필요한 상하 방향의 스페이스가 필요하므로 이 점으로부터도 가열 장치의 박형화가 방해되어 있다.

이러한 것으로부터 본 발명자들은 냉각 플레이트 (13) 자체에서의 웨이퍼 (W)의 반송을 멈추어 열판 (12)와 천정판 (18)의 사이의 상하 방향의 크기를 작게 하고 또한 천정판 (18)의 승강이나 냉각 플레이트 (13)과 열판 (12)의 사이에서의 웨이퍼 (W)의 수수를 실시하지 않음으로써 가열 장치의 박형화를 도모하는 것에 대하여 검토하고 있다. 이러한, 웨이퍼를 열판에 반송할 경우에, 플레이트나 아암을 이용하지 않는 구성에 대해서는 특허 문헌 1에 기판의 반송로의 바닥면에 설치된 다수의 세공에서 기체를 분출하게 해 기체의 압력에 의해 기판을 중공으로 유지해, 이동시키는 예가 기재되어 있다.

그렇지만 특허 문헌 1의 구성에서는 기판의 이동 방향의 진행 방향을 향해 기체를 분출해 기판을 이동시키고 있지만 부상한 기판은 마찰력이 작용하지 않고 불안정한 상태이고 얼마 안되는 힘에 의해 이동해 버리므로 상기 진행 방향을 향해 기체를 분출하면 기판은 이동중에 진행 방향의 전후방향이나 좌우 방향으로 위치 차이를 일으키기 쉽다. 이 때문에 웨이퍼를 위치 결정된 안정된 상태로 반송하는 것이나 웨이퍼 (W)를 소정 위치에 정지시키는 것이 곤란해 실용적이지 않다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개소57-128940호 공보: 제2페이지 우측 상란 제 7행~ 제2페이지 좌측 하란 제 4행

본 발명은, 이러한 사정 아래에 이루어진 것이고, 그 목적은, 냉각 플레이트 와 열판을 구비한 가열 장치에 있어서 냉각 플레이트 및 열판으로부터 기체를 토출시켜, 이것에 의해 기판을 냉각 플레이트 및 열판상으로 부상시켜 횡방향에 이동시켜 이렇게 해 냉각 플레이트와 열판의 사이에 기판을 이동시키는 것으로 가열 장치의 박형화를 도모하는 것에 있다.

이 때문에 본 발명의 가열 장치는 기판을 가열하기 위한 열판과 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 구비하고 상기 열판과 냉각 플레이트의 사이에 기판이 이동하는 가열 장치에 있어서,

처리 용기내에 설치되어 기판을 가열 처리하기 위한 한쪽측이 기판을 반입출 하기 위해서 개구 하는 편평한 가열실과,

상기 가열실의 내부에 설치된 열판과,

상기 처리 용기내에 상기 가열실의 통로 측에 인접하도록 설치되어 열판으로 가열된 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트와,

상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어 기판의 이동로의 일단측 또는 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판 부상용의 기체를 토출하는 토출구멍과,

상기 기체의 토출에 의해 부상한 기판의 이동시에 있어서의 전방측 또는 후방측을 누르기 위한 누름 부재와,

상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 이동하려고 하는 누르는 힘에 저항해 누름 부재에 의해 기판을 눌러 기체의 토출 방향과는 반대 측에 기판을 이동시키고 또 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 누름 부 재를 누르는 상태로 상기 누름 부재를 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로 이동시키도록 상기 누름 부재를 이동시키는 구동 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

예를 들면 기판의 이동로에 있어서 냉각 플레이트측을 이동로의 일단측이라고 부르기로 하면 토출구멍이 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기체를 토출하는 경우에는, 기판은 이동로의 일단측 즉 냉각 플레이트측을 누름 부재에 의해 눌러지면서 냉각 플레이트로부터 열판에 혹은 열판으로부터 냉각 플레이트로 이동하게 된다. 또 토출구멍이 이동로의 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기체를 토출하는 경우에는, 기판은 이동로의 타단측 즉 열판측을 누름 부재로 눌러지면서 냉각 플레이트로부터 열판에 혹은 열판으로부터 냉각 플레이트로 이동하는 것이 된다.

여기서 상기 이동로의 일단측이 냉각 플레이트측인 경우에는 상기 누름 기구는 냉각 플레이트 측에 설치된다. 또 상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어 기판의 이동로의 중심선의 양측으로 부상하고 있는 기판이 이동로의 중앙에 위치하도록 상기 중심선으로 향해 기체를 토출하는 중심 위치 맞춤용의 토출구멍을 구비하도록 해도 좋다.

또한 본 발명의 다른 가열 장치는 기판을 가열하기 위한 열판과 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 구비하고, 상기 열판과 냉각 플레이트의 사이에 기판이 이동하는 가열 장치에 있어서,

처리 용기내에 설치되어 기판을 가열 처리하기 위한 한쪽측이 기판을 반입출 하기 위해서 개구 하는 편평한 가열실과,

상기 가열실에 설치된 열판과,

상기 처리 용기내에 상기 가열실의 통로 측에 인접하도록 설치되어 열판으로 가열된 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트와,

상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어 냉각 플레이트측을 상기 기판의 이동로의 일단측으로 했을 때에 상기 이동로의 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판을 부상시킴과 동시에 냉각 플레이트측으로부터 가열실측으로의 기판의 이동을 추진시키기 위해서 기체를 토출하는 주행로용 토출구멍과,

상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어 기판의 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판을 부상시킴과 동시에 가열실측으로부터 냉각 플레이트측으로의 기판의 이동을 추진시키기 위해서 기체를 토출하는 복귀로용 토출구멍과,

상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어 기판의 이동로의 중심선의 양측으로 부상하고 있는 기판이 이동로의 중앙에 위치 하도록 상기 중심선으로 향해 기체를 토출하는 중심 위치 맞춤용의 토출구멍을 구비한 것을 특징으로 한다.

여기서 또 상기 주행로용 토출구멍과 복귀로용 토출구멍이라는 것은 기판의 이동로를 따라 연장하는 동일한 직선형상으로 형성하도록 해도 괜찮고, 기판의 이동로를 따라 연장하는 다른 직선형상으로 형성하도록 해도 괜찮다. 또 기판을 부상시키기 위해서 기체를 토출하는 토출구멍은, 중심 위치 맞춤용의 토출구멍을 겸용하는 것으로서도 좋다. 또한 냉각 플레이트 및 열판에는 기판의 이동로를 따라 이 동된 기판의 정지 위치를 위치 결정하는 위치 결정 부재를 구비하도록 해도 괜찮다.

또한 본 발명의 가열 방법은 기판을 가열하기 위한 열판과 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 구비하고 상기 열판과 냉각 플레이트의 사이에 기판이 이동하는 가열 장치에 있어서 행해지는 가열 방법에 있어서,

냉각 플레이트 위에 기판을 재치하는 공정과,

이어서 상기 냉각 플레이트 및 열판으로부터 기판의 이동로를 따라 기판의 이동로의 일단측 또는 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판 부상용의 기체를 토출시켜, 기판을 냉각 플레이트상으로 부상시키는 공정과,

이어서 냉각 플레이트상으로 부상한 기판을 열판측에 이동시키기 위해서 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 이동하려고 하는 누르는 힘에 저항해 기판의 이동시의 후방측을 누름 부재에 의해 눌러 기체의 토출 방향과는 반대 측에 기판을 이동시키거나, 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판의 이동시의 전방측이 누름 부재를 누르는 상태로 상기 누름 부재를 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로 이동시키는 공정과,

이어서 열판으로부터의 기판 부상용의 기체의 토출을 정지해, 열판상에 기판을 수수하고, 기판의 열처리를 실시하는 공정과,

이어서, 상기 냉각 플레이트 및 열판으로부터 기판의 이동로를 따라, 기판의 이동로의 일단측 또는 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판 부상용의 기체를 토출시켜 기판을 열판상으로 부상시키는 공정과,

이어서 열판상으로 부상한 기판을 냉각 플레이트 측에 이동시키기 위해서 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판의 이동시의 전방측이 누름 부재를 누르는 상태로 상기 누름 부재를 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로 이동시키거나 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 이동하려고 하는 누르는 힘에 저항해 기판의 이동시의 후방측을 누름 부재에 의해 눌러, 기체의 토출 방향과는 반대 측에 기판을 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명과 관련되는 가열 장치의 실시의 형태의 일례로서 예를 들면 도포액으로서 레지스트액이 표면에 도포된 기판인 웨이퍼 (W)를 가열 처리해, 상기 웨이퍼 (W)표면에 레지스트막을 형성하는 가열 장치 (2)에 대해서 도를 참조해 설명한다. 또한 이 웨이퍼 (W)의 크기로서는 예를 들면 12 인치 사이즈의 것이 이용된다. 상기 가열 장치 (2)는 도 1 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 처리 용기를 이루는 프레임체 (20)을 구비하고 있고 프레임체 (20)의 측벽에는 웨이퍼 (W)의 반송구 (21)이 개구되고 상기 반송구 (21)은 셔터 (21a)에 의해 개폐 자유롭게 되어 있다. 이 셔터 (21a)는 웨이퍼 (W)를 가열할 때에 반송구 (21)을 개재하여 프레임체 (20)내에 외기가 유입함으로써 후술의 웨이퍼 (W)의 주위에 형성되는 기류가 흐트러지는 것을 막기 위해서 설치되어 있지만 셔터 (21a) 대신에 예를 들면 에어 커튼을 반송구 (21) 부근에 설치해 외기의 유입을 막아도 괜찮다.

또 프레임체 (20)내의 하부에는 기초대 (22)가 설치되어 있어 반송구 (21)로 향하는 측을 일단측으로 하면 이 기초대 (22)의 일단 측에는 웨이퍼 (W)를 냉각하 기 위한 냉각 플레이트 (3)이 설치되고 타단 측에는 웨이퍼 (W)를 가열 처리하기 위한 편평한 가열실 (4)가 설치되어 있다. 이 가열실 (4)의 냉각 플레이트 (3)에 대향하는 측면은 웨이퍼 (W)를 반입출하기 위한 개구부 (40)으로서 통로하고 있어, 상기 웨이퍼 (W)는, 냉각 플레이트 (3)의 윗쪽측의 위치와 가열실 (4)의 내부와의 사이를 이동해, 상기 가열실 (4)내 에 있어서 가열 처리를 하게 되어 있다. 또한 이하에, 냉각 플레이트 (3)측을 웨이퍼 (W)의 이동로의 일단측, 가열실 (4)측을 상기 이동로의 타단측으로서 설명한다.

상기 냉각 플레이트 (3)은, 예를 들면 알루미늄에 의해 구성되어 도 1에 나타나는 바와 같이 예를 들면 웨이퍼 (W)와 대략 동일하거나 약간 작은 직경을 가지는 원판 (3A)로부터 웨이퍼 (W)의 이동 방향(도중 Y방향)의 전후에 판형상 부재 (3B, 3C)가 연장하여 돌출하도록 형성되어 있고 상기 반송구 (21)측으로부터 볼때 웨이퍼 (W)의 이동로의 좌우 양측으로 웨이퍼 (W)와 대략 동일하거난 약간 작은 직경을 가지는 원판 (3A)의 원호를 구비하도록 구성되어 예를 들면 4 mm정도의 두께로 형성되어 있다. 또 그 이면 측에는, 예를 들면 온도 조절수를 흘리기 위한 도시하지 않는 냉각 기구를 구비하고 있고 상기 냉각 플레이트 (3)에 재치된 웨이퍼 (W)를 결점 냉각하도록 구성되어 있다.

또 상기 냉각 플레이트 (3)의 대략 중앙에는 웨이퍼 (W)의 옆 단면을 누르기 위한 누름 기구 (5)가, 상기 원판 (3A)와 판형상 부재 (3B, 3C)에 걸쳐서 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 이 누름 기구 (5)는 후술 하는 바와 같이 웨이퍼 (W)가 냉각 플레이트 (3)과 가열실 (4)의 사이에 이동 할 경우에, 냉각 플레이트 (3)으로부터 부상한 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 후방측의 옆 단면을 누르기 위한 기구이다.

이 누름 기구 (5)는, 도 1, 도 3, 도 4, 도 5에 나타나는 바와 같이, 2개의 봉 형상의 누름 부재 (51)이 지지 부재 (52)로부터 연장하여 돌출하도록 구성되어 누름 부재 (51)의 선단에서, 후술하는 바와 같이 냉각 플레이트 (3)상으로 부상한 웨이퍼 (W)의 상기 이동시의 후방측(가열실 (4)측과는 반대측)의 옆 단면을 누르도록 되어 있다.

그리고 이 누름 기구 (5)는, 냉각 플레이트 (3)의 중심부에, 원판 (3A), 판형상 부재 (3B, 3C)에 걸쳐서 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 형성된 오목부 (30)내에, 상기 이동로를 따라 이동 자유롭게 설치되어 있다. 상기 오목부 (30)의 바닥면에는 상기 이동로를 따라 연장하는 가이드 레일 (53, 도 1에서는 도시하지 않음)이 설치되어 있고 지지 부재 (52)의 하부에 장착된 가이드부 (54)에 의해, 상기 가이드 레일 (53)을 따라 이동할 수 있게 되어 있다. 그리고 상기 가이드 레일 (53)의 이동로의 전방측과 후방 측에는, 각각 2개의 풀리 (55A, 55B, 56A, 56B)가 설치됨과 동시에, 지지 부재 (52)와 이들 풀리 (55A, 55B, 56A, 56B)에 타이밍 벨트 (57)을 걸쳐 놓아 4개의 풀리 (55A, 55B, 56A, 56B) 가운데의 하나의 구동 풀리 예를 들면 풀리 (55B,나머지의 3개는 종동풀리)를 구동 수단인 모터 (M)에 의해 회전 구동시키는 것으로 타이밍 벨트 (57)을 상기 이동로를 따라 이동시켜 이렇게 해 누름 기구 (5)를 이동할 수 있게 되어 있다. 이 예에서는, 타이밍 벨트 (57)과 풀리 (55A, 55B, 56A, 56B)와 가이드부 (54)와 가이드 레일 (53)에 의해, 누름 기구 (5)의 구동 기구가 구성되어 있다. 또, 모터 (M)는 제어부 (C)에 의해 구동이 제어되게 되어 있다.

또 상기 냉각 플레이트 (3)의 오목부 (30)의 양측에는 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 설치되어 냉각 플레이트 (3) 표면으로부터 웨이퍼 (W)의 이동로의 일단측(가열실 (4)라고 반대측)에 향해 윗쪽 비스듬하게 웨이퍼 부상용의 기체를 토출하기 위한 다수의 토출구멍 (3a, 3a)가 설치되어 있다. 이 예에서는, 상기 토출구멍 (3a, 3a)는 예를 들면 오목부 (30)의 양측의, 웨이퍼 (W)의 이동로의 중심선 (L,냉각 플레이트 (3)에 재치된 웨이퍼의 중심 (O1)과 열판 (6)에 재치된 웨이퍼 (W)의 중심 (O2)를 통하여 이동로를 따라 연장하는 선)의 양측으로, 상기 중심선 (L)을 거의 같은 간격으로 사이를 두도록 상기 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 연장하는 한 쌍의 선상에 소정의 간격을 두고 형성되어 있다.

이 토출구멍 (3a, 3a)는 예를 들면 도 2, 도 5에 나타나는 바와 같이, 냉각 플레이트 (3)의 내부에 상기 웨이퍼의 이동로를 따라 연장하도록 설치된 가스 공급로 (31, 31)과 이 가스 공급로 (31, 31)로부터의 기체를 공급하기 위해서 냉각 플레이트 (3) 내부에 형성된 다수의 미세한 공급 구멍 (32, 32)에 의해 접속되어 있고 공급 구멍 (32, 32)의 일단측이 토출구멍 (3a, 3a)로 되어 있다. 그리고 공급 구멍 (32, 32)를 도 2에 나타나는 바와 같이 상기 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 형성하는 것에 의해 토출구멍 (3a, 3a)로부터, 상기 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 웨이퍼 부상용의 기체가 토출되게 되어 있다.

또 상기 가스 공급로 (31, 31)은 예를 들면 도 5b에 나타나는 바와 같이 냉 각 플레이트 (3)의 내부에 형성되어 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 연장하는 원통형상의 공동부 (31a)와 이 공동부 (31a)의 내부에 설치되는 가스 공급관 (33)을 구비하고 있다. 그리고 상기 공동부 (31a)와 냉각 플레이트 (3) 표면을 연결하도록 공급 구멍 (32)가 형성되어 가스 공급관 (33)의 표면에 형성된 가스구멍(33a)로부터 기체가 공동부 (31a)내에 공급되면 이 기체가 공급 구멍 (32), 토출구멍(3a)를 개재시켜 토출되게 되어 있다.

또한 상기 냉각 플레이트 (3)의 한 쌍의 토출구멍 (3a, 3a)의 양측에는 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 설치되고 웨이퍼 (W)의 이동로의 내림선 (L)의 양측으로 부상하고 있는 웨이퍼 (W)가 이동로의 중앙에 위치하도록 상기 중심선 (L)로 향해 기체를 토출하기 위한 다수의 중심 위치 맞춤용의 토출구멍(이하 「센터링용 토출구멍 (3b, 3b)」라고 한다)이 설치되어 있다. 이 센터링용 토출구멍 (3b, 3b)는, 예를 들면 한 쌍의 토출구멍 (3a, 3a)의 양측의, 상기 중심선 (L)을 대략 같은간격으로 끼워지도록 상기 이동로를 따라 연장하는 한 쌍의 선상에 소정의 간격을 두고 형성되어 있다.

이 센터링용 토출구멍 (3b, 3b)도, 예를 들면 냉각 플레이트 (3)의 내부에, 상기 웨이퍼의 이동로를 따라 연장하도록 설치된 가스 공급로 (34)와 이 가스 공급로 (34)로부터의 가스를 공급하기 위해서 냉각 플레이트 (3)에 형성된 다수의 미세한 공급 구멍 (35)에 의해 접속되어 있고 공급 구멍 (35)의 일단측이 센터링용 토출구멍 (3b, 3b)로 되어 있다. 그리고 공급 구멍 (35)를 상기 중심선 (L)을 향해 윗쪽 비스듬하게 형성함으로써 센터링용 토출구멍 (3b, 3b)으로부터 상기 중심선 (L)을 향해 기체가 토출하도록 되어 있다. 이 가스 공급로 (34)도 토출구멍(3a)의 가스 공급로 (31)과 동일하게 원통형상의 공동부 (34a, 도시하지 않음)와 이 공동부 (34a)의 내부에 설치되는 가스 공급관 (36, 도 1 참조)을 구비하고 있다.

또한 냉각 플레이트 (3)의 주변부의 예를 들면 4곳에는, 도 1에 나타나는 바와 같이 상기 냉각 플레이트 (3)의 중심부로 향해 노치부 (37)이 형성되어 있다. 또한 이 노치부 (37)은 후술하는 바와 같이 외부의 반송 기구 (A)와 냉각 플레이트 (3)의 사이에 웨이퍼 (W)의 수수를 행할 때 필요한 것이다.

또 냉각 플레이트 (3)의 누름 기구 (5)가 설치된 오목부 (30)의 바닥부에는 예를 들면 도 4, 도 5a에 나타나는 바와 같이 오목부 (30)의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 배기구 (38a)가 형성되어 배기구 (38a)로부터 배기된 기체는 냉각 플레이트 (3)의 오목부 (30)의 하부 측에 상기 배기구 (38a)가 설치된 영역이 둘러싸도록 형성된 배기실 (38)을 개재시켜 외부에 배기되게 되어 있다. 예를 들면 이 배기구 (38a)로부터는 예를 들면 토출구멍(3a)로부터 토출되어 웨이퍼 (W)의 하부측을 통하여 오목부 (30)내에 들어간 기체가 배기되게 되어 있다.

상기 가열실 (4)는 그 내부에서 웨이퍼 (W)의 가열 처리를 행하는 것이고, 웨이퍼 (W)보다 큰 내부 공간을 가지고 있다. 이 가열실 (4)는 웨이퍼 (W)와 대략같은 크기의 원판형상으로 형성된 열판 (6)과 이 열판 (6)과 대향하도록 설치된 천정판 (41)을 구비하고 있고 열판 (6)은 예를 들면 질화 알루미늄(AlN)이나 탄화 규소(SiC)에 의해 구성되고 천정판 (41)은 예를 들면 두께가 3 mm정도의 알루미늄(Al)이나 스텐레스등의 전열성의 재료에 의해 구성되어 있다.

열판 (6)은 하부 용기 (42)내에 예를 들면 도 2, 도 7에 나타나는 바와 같이 하부 용기 (42)의 중앙부에 형성된 오목부에 수납되는 상태로 하부 용기 (42)의 상면과 열판 (6)의 상면의 높이 위치가 맞추어지도록 설치되어 있다. 또 천정판 (41)은 이 하부 용기 (42)에 상기 개구부 (40)만이 개구해, 상기 이동로를 따른 단면 형상이 コ자형이 되도록 즉 냉각 플레이트 (3)측으로부터 가열실 (4)를 보았을 때의 열판 (6)의 측방향부나, 열판 (6)의 내측에는 측벽부가 설치되어 있다. 그리고 상기 개구부 (40)의 상하 방향의 크기는 6 mm이하의 크기로 설정되어 그 내부에는 편평한 공간이 형성되어 있다.

상기 열판 (6)은, 도 1에 나타나는 바와 같이 예를 들면 웨이퍼 (W)보다 큰 직경을 가지는 원판형상에 예를 들면 질화 알루미늄에 의해 구성되어 예를 들면 4 mm정도의 두께로 형성되어 있다. 그 표면에는, 웨이퍼 (W)를 열판 (6) 표면으로부터 예를 들면 0. 2 mm정도 부상시킨 상태로 보지하기 위한 돌기부 (61)이 설치되어 있고 또 그 이면 측에는, 예를 들면 도 4, 도 6, 도 7에 나타나는 바와 같이, 예를 들면 히터로 이루어지는 가열 수단 (62)를 구비하고 있고,상기 열판 (6)에 재치된 웨이퍼 (W)를 가열하도록 구성되어 있다.

이 열판 (6)의 냉각 플레이트 (3)에 인접하는 측에는 예를 들면 도 4, 도 7에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)가 누름 기구 (5)에 의해 눌러진 상태로, 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)의 소정 위치까지 이동 할 경우에, 누름 기구 (5)의 누름 부재 (51)의 선단부가 들어가기 위한 노치부 (63)이 형성되어 있다.

또 상기 열판 (6)에는 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 설치되어 웨이퍼 (W)의 이동로의 일단측(냉각 플레이트 (3)측)에 향해 윗쪽 비스듬하게 웨이퍼 (W)부상용의 기체를 토출하기 위한 다수의 토출구멍 (6a)가 설치되어 있다. 이 토출구멍 (6a)는 예를 들면 웨이퍼 (W)의 이동로의 상기 중심선 (L)상에 소정의 간격을 두고 형성되어 있다.

상기 토출구멍 (6a)는 예를 들면 열판 (6)의 내부에 상기 웨이퍼의 이동로를 따라 연장하도록 설치된 가스 공급로 (64)와 이 가스 공급로 (64)로부터의 가스를 공급하기 위해서 열판 (6)에 형성된 다수의 미세한 공급 구멍 (65)에 의해 접속되어 있고 공급 구멍 (65)의 일단측이 토출구멍 (6a)로 되어 있다. 그리고 공급 구멍 (65)를 도 2, 도 7에 나타나는 바와 같이 상기 이동로의 일단측(냉각 플레이트 (3)측)에 향해 윗쪽 비스듬하게 향하여 형성하는 것에 의해 토출구멍 (6a)로부터, 상기 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기체가 토출하도록 되어 있다.

또 가스 공급로 (64)는 토출구멍(3a)의 가스 공급로 (31)과 동일하게, 열판 (6)의 내부에 형성되어 웨이퍼 (W)의 이동 방향으로 연장하는 원통형상의 공동부(도시하지 않음)와 이 공동부의 내부에 설치되는 가스 공급관 (66,도 1, 도 2 참조)을 구비하고 있다. 그리고 상기 공동부와 열판 (6) 표면을 연결하도록 공급 구멍 (65)가 형성되고 가스 공급관 (66)의 표면에 형성된 가스구멍으로부터 가스가 공동 부내에 공급되면 이 가스가 공급 구멍 (65), 토출구멍 (6a)를 개재시켜 토출되게 되어 있다.

또한 상기 열판 (6)의 토출구멍 (6a)의 양측에는 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 설치되어 상기 중심선 (L)의 양측으로 부상하고 있는 웨이퍼 (W)가 이동로의 중 앙에 위치 하도록 상기 중심선 (L)로 향해 기체를 토출하기 위한 다수의 중심 위치 맞춤용의 토출구멍 (6b, 6b ;이하 「센터링용 토출구멍 (6b, 6b)」로 한다)가 설치되어 있다. 이 센터링용 토출구멍 (6b, 6b)는, 예를 들면 토출구멍 (6a)가 설치되어 있는 상기 중심선 (L)을 거의 같은 간격으로 끼워지도록 이동로를 따라 연장하는 한 쌍의 선상에 소정의 간격을 두고 형성되어 있다.

이 중심 위치 맞춤용 토출구멍 (6b, 6b)도 예를 들면 열판 (6)의 내부에, 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 상기 웨이퍼의 이동로를 따라 연장하도록 설치된 가스 공급로 (67)과 이 가스 공급로 (67)로부터의 가스를 공급하기 위해서 열판 (6)에 형성된 다수의 미세한 공급 구멍 (68)에 의해 접속되어 있도 공급 구멍 (68)의 일단측이 센터링용 토출구멍 (6b, 6b)로 되어 있다. 그리고 공급 구멍 (68)을 상기 중심선 (L)을 향해 윗쪽 비스듬하게 형성함으로써, 센터링용 토출구멍 (6b, 6b)로부터 상기 중심선 (L)을 향해 기체가 토출하도록 되어 있다. 이 가스 공급로 (67)도 토출구멍 (6a)의 가스 공급로 (64)와 동일하게 원통형상의 공동부(도시하지 않음)와 이 공동부의 내부에 설치되는 가스 공급관 (69,도 1 참조)를 구비하고 있다.

여기서 토출구멍 (3a, 6a)로부터 토출되는 기체나, 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)로부터 토출되는 기체에는 압축 공기등이 이용되어 있다. 그리고 상기 가스 공급로 (31, 34, 64, 67)에, 각각 가스 예를 들면 압축 공기를 공급하기 위한 가스 공급관 (33, 36, 66, 69)는 각각 유량 조정 밸브 (V1, V2, V3, V4)를 개재시켜, 예를 들면 프레임체 (20)의 외부에 설치된 상기 압축 공기등의 기체가 저장되 어 있는 가스 공급원 (33A, 36A, 66A, 69A)에 접속되어 있다. 또한 도 2에서는 도시의 편의상 가스 공급관 (33, 66)만을 기재하고 있다.

상기 하부 용기 (42)에는, 개구부 (40)측에서 볼때 열판 (6)의 앞측에 가스 토출부 (43)이 설치되고 열판의 내측에는 배기부 (44)가 설치되어 있다. 이 가스 토출부 (43)과 배기부 (44)라는 것은 웨이퍼 (W)가 가열실 (4)내에 있을 때, 웨이퍼 (W)를 사이에 두어 앞측과 내측에 설치되어 있어 이것에 의해 웨이퍼 (W)의 직경(폭)을 커버 하고 또한 가열실 (4)의 천정판 (41)과 열판 (6)의 사이를 상기 개구부 (40)측에서 볼때 앞측으로부터 안측에, 즉 웨이퍼 (W)의 일단측으로부터 타단측으로 흐르는 말하자면 한방향류라고도 말하는 기류를 형성할 수 있도록 각각 설치되어 있다.

상기 가스 토출부 (43)은 도 1에 나타나는 바와 같이, 예를 들면 다수의 작은 구멍이 토출구 (43a)로서 가열실 (4)의 폭방향(도중 X방향)을 따라 각각 일정한 간격을 두고 설치되어 있다. 상기 토출구 (43a)의 일단으로부터 타단까지의 길이는 가열실 (4)내에 재치되는 웨이퍼 (W)의 직경을 커버 하도록 구성되어 있다. 가스 토출부 (43)에는 예를 들면 도 2에 나타나는 바와 같이 가스 공급관 (45a), 밸브 (V5)를 개재시켜, 예를 들면 프레임체 (20)의 외부에 설치된 깨끗한 퍼지용 가스 예를 들면 질소 가스등의 불활성 가스가 저장되어 있는 가스 공급원 (45)에 접속되어 있다.

상기 가스 토출부 (43)으로부터는 예를 들면 가열 수단에 의해 웨이퍼 (W)의 가열 온도(가열시의 웨이퍼 (W)의 표면 온도)와 같은 온도에 온조된 가스가 토출되 게 되어 있다. 상기 가열 수단으로서는 가스 공급관 (45a)의 출구 부근에 설치한 히터를 이용해도 좋고 예를 들면 가스 토출부 (43)의 내부에 폭방향을 따라 전열판을 설치해 이 전열판에는 복수의 히트 파이프의 일단을 접속하고, 히트 파이프의 타단은 열판에 접속하도록 구성해, 이것에 의해 가스 공급원 (45)로부터 가스 공급관 (45a)를 개재시켜 가스 토출부 (43)의 내부 공간에 공급된 퍼지용 가스를 전열판에 의해 웨이퍼 (W)의 가열 온도(가열시의 웨이퍼 (W)의 표면 온도)와 같은 온도에 온조 하도록 해도 괜찮다. 웨이퍼 (W)는 가열실 (4)내에 돌기부 (61)에 의해 보지된 상태로 지지를 받아 열판 (6)에 의해 가열됨과 동시에, 가열된 퍼지 가스가 웨이퍼 (W)의 표면을 따라 흐르는 것으로 웨이퍼 (W)를 미리 설정한 프로세스 온도로 가열할 수 있도록 구성되어 있다.

배기부 (44)는 예를 들면 다수의 작은 구멍이 배기구 (44a)로서 가열실 (4)의 폭방향을 따라 각각 일정한 간격을 두고 설치되어 있어 상기 배기구 (44a)의 일단으로부터 타단까지의 길이는 예를 들면 웨이퍼 (W)의 직경을 커버 하도록 구성되어 있다. 배기부 (44)에는 배기관 (46)이 접속되어 있고 이 배기관 (46)은 프레임체 (20)의 외부에 연장하여, 그 단부는 예를 들면 공장의 배기로에 접속되어 있다. 또 배기관 (46)에는 팬 (47)이 개설되어 있고 상기 팬 (47)의 회전수가 제어되는 것으로 배기부 (44)는 예를 들면 미리 설정된 배기량으로 배기구 (44a)으로부터 가열실 (4)내의 배기를 행할 수가 있도록 구성되어 있다. 또한 도중 V6는 배기관 (46)에 개설된 밸브이다.

그런데 본 발명에 있어서는, 가스 토출부 (43) 및 배기부 (44)에 의해 기술 의 한 방향류를 형성할 수 있으면 좋기 때문에 가스 토출부 (43) 및 배기부 (44)는 이 실시의 형태의 구성으로 한정되는 것은 아니다. 또 토출구 (43a) 및 배기구 (44a)의 형상도 이 예에 한정하지 않고, 예를 들면 폭방향을 따른 슬릿 형상으로 설치되어 있어도 괜찮다.

또한 이 가열 장치에는, 열판 (6)의 윗쪽 측에 이동한 웨이퍼 (W)의 정지 위치를 결정함과 동시에 열판 (6)상에 재치되는 웨이퍼 (W)의 위치 결정을 행하기 위한 위치 결정 부재로서 열판가이드부 (23a)가 설치되어 있다. 이 열판가이드부 (23a)는, 예를 들면 열판 (6)상으로 부상한 웨이퍼 (W)의 옆 단면이 접하는 돌기로 이루어지고 열판 (6)의 표면에 설치되어 웨이퍼 (W)가 열판 (6)상의 소정 위치에 재치되었을 때의, 웨이퍼 (W)의 냉각 플레이트 (3)이라고 반대측의 옆 단면이 접하는 위치에 웨이퍼 (W)의 주위 방향으로 복수 설치되어 있다.

또, 열판 (6)으로부터 냉각 플레이트 (3)의 윗쪽 측에 이동한 웨이퍼 (W)의 정지 위치를 결정함과 동시에, 냉각 플레이트 (3)상에 재치되는 웨이퍼 (W)의 위치 결정을 행하기 위한 위치 결정 부재로서 냉각 플레이트 가이드부 (23B)가 설치되어 있다. 이 냉각 플레이트 가이드부 (23B)는 예를 들면 냉각 플레이트 (3)상으로 부상한 웨이퍼 (W)의 옆 단면이 접하는 돌기로 이루어지고, 냉각 플레이트 (3)의 표면에 설치되어 웨이퍼 (W)가 냉각 플레이트 (3)상의 소정 위치에 재치되었을 때의, 웨이퍼 (W)의 열판 (6)과 반대측의 옆 단면이 접하는 위치에, 웨이퍼 (W)의 주위 방향으로 복수 설치되어 있다.

또 도 4중 24는 예를 들면 가열실 (4)내에서 웨이퍼 (W)의 가열 처리를 실시 할 때, 가열실 (4)의 개구부 (40)을 가리는 셔터이지만, 셔터 (24)대신에 예를 들면 에어 커튼을 상기 개구부 (40) 부근에 설치하도록 해도 괜찮다. 또한 도 4중 25는 예를 들면 가열 장치 (2)의 처리 용기 (20)의 측벽에 형성된 배기부이다.

이어서 냉각 플레이트 (3)에 웨이퍼 (W)를 수수하는 외부의 반송 기구 (A)에 대해서 설명해 두면 이 반송 기구 (A)는, 예를 들면 도 8에 나타나는 바와 같은 수평한 편자형 형상의 반송 아암 (26)과 반송 아암을 지지하는 반송 기체 (27)을 가지고 있고 반송 아암 (26)의 전방에는 냉각 플레이트 (3)의 판형상 부재 (3C)보다 큰 노치부 (26a)가 형성되어 있다. 반송 아암 (26)의 내주위의 크기는 냉각 플레이트 (3)의 직경보다 약간 크게 형성되어 있고 이 내주위에 있어서의 하부에는 안쪽에 향하여 4개의 돌기 부품 (28)이 설치되고 도 8b에 나타나는 바와 같이 이들의 돌기 부품 (28)상에 웨이퍼 (W)가 보지된다.

반송 아암 (26)은 예를 들면 도시하지 않는 구동 기구에 의해 반송 기체 (27)을 개재시켜 승강 자유 또한 진퇴 자유롭게 구성되고 냉각 플레이트 (3)에 웨이퍼 (W)를 수수할 때에는, 먼저 누름 기구 (5)를 대기 위치(냉각 플레이트 (3)의 일단측의 위치)에 위치시켜 웨이퍼 (W)를 보지한 반송 아암 (26)을 상기 반송구 (21)을 개재시켜 프레임체 (20)내의 냉각 플레이트 (3)의 윗쪽 측에 진입시킨다. 여기서 냉각 플레이트 (3)의 외주의 노치부 (37)은 각각 반송 아암 (26)의 돌기 부품 (28)과 대응하는 위치에 설치되어 있기 때문에 반송 아암 (26)이 도 8b에 나타나는 바와 같이 냉각 플레이트 (3)에 대해서 윗쪽으로부터 덮어지도록 하강하는 것으로, 반송 아암 (26)이 냉각 플레이트 (3)의 하부 측에 통과하고 반송 아암 (26) 상의 웨이퍼 (W)가 냉각 플레이트 (3)에 수수된다. 웨이퍼 (W)를 주고 받은 반송 아암 (26)은 냉각 플레이트 (3)과 기초대 (22)의 사이에 있어서 반송구 (21) 측에 후퇴해 프레임체 (20)내로부터 퇴거하도록 되어 있다.

이어서 가열 장치 (2)의 구성 부재의 위치 관계에 대해서 설명하면 이 예에서는 웨이퍼 (W)는 기체에 의해 부상한 상태로 냉각 플레이트 (3)의 윗쪽측으로부터 열판 (6)의 윗쪽측에 이동하도록 설치되어 있으므로, 상기 열판 (6)은, 냉각 플레이트 (3)에서 부상한 웨이퍼 (W)가 그대로 침입할 수 있도록 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 높이 위치는 거의 동일하게 설정된다. 또 웨이퍼 (W)는 열판 (6)의 돌기부 (61)보다 윗쪽으로 이동하도록 설정되어 이 위치로부터 웨이퍼 (W)가 하강해, 돌기부 (61)에 의해 보지된 상태로 열처리를 실시할 수가 있도록 설정되어 있다. 또한 이 예에서는, 웨이퍼 (W)는 냉각 플레이트 (3)이나 열판 (6) 표면으로부터 0. 3 mm정도 부상한 위치에서 이동하도록 설정되어 있다.

다음에 상기 가열 장치 (2)에 구비된 제어부 (C)에 대해서 설명한다. 이 제어부 (C)는, 예를 들면 컴퓨터로부터 이루어지는 프로그램 격납부를 가지고 있어 프로그램 격납부에는 후술하는 바와 같은 해당 가열 장치 (2)의 작용 즉 웨이퍼 (W)의 처리, 웨이퍼 (W)의 수수, 웨이퍼 (W)의 가열 및 기류의 제어등이 실시되도록 명령이 짜여진 예를 들면 소프트웨어로부터 되는 프로그램이 격납된다. 그리고 상기 프로그램이 제어부에 독출되는 것으로 제어부는 상기 반도체 제조 장치의 작용을 제어한다. 또한 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그넷 옵티컬 디스크등의 기억 매체에 수납된 상태로 프로그램 격납부에 격납된다.

그리고 이 가열 장치 (2)에서는 제어부 (C)에 의해, 밸브 (V1~V6)의 개폐 제어, 모터 (M)의 회전 구동 제어를 하고 토출구멍(3a, 6a, 3b, 6b)로부터의 기체의 토출하는 양의 제어를 실시하는 것에 의해 기체에 의한 웨이퍼 (W)의 누르는 힘이나, 중앙 위치 맞춤시의 정도가 제어되어 모터 (M)의 회전수의 제어에 의해 누름 기구 (5)에 의한 누르는 힘(이동 속도)이 제어되어 모터 (M)의 회전 방향의 제어에 의해 누름 기구 (5)의 이동 방향이 제어되게 되어 있다.

다음에 해당 가열 장치 (2)의 작용에 대해서 설명한다. 먼저 도 9a에 나타나는 바와 같이 외부의 반송 기구 (A)에 의해 반송구 (21)을 개재시켜 프레임체 (20)내에 표면에 레지스트액이 도포된 웨이퍼 (W)를 반입해, 웨이퍼 (W)를 냉각 플레이트 (3)상에 수수된다. 그 다음에 도 9b에 나타나는 바와 같이, 밸브 (V1~V4)를 열어 토출구멍(3a, 6a)와 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)로부터, 각각 기체를 토출시켜, 웨이퍼 (W)를 냉각 플레이트 (3) 표면으로부터 0.3 mm정도 부상시킨다. 이어서 도 9c에 나타나는 바와 같이 모터 (M)를 구동시켜 누름 기구 (5)에 의해, 웨이퍼 (W)의 이동시의 후방측의 옆 단면(가열실 (4)라고 반대측의 옆 단면)을 눌러 열판 (6)의 윗쪽측까지 웨이퍼 (W)를 이동시켜, 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 전방측의 옆 단면이 열판가이드 부재 (23a)에 닿을 때까지 누른다.

여기서 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)에 웨이퍼 (W)를 이동시킬 때는, 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)에서는 상기 이동로의 일단측(냉각 플레이트 (3)측)에 향해 윗쪽 비스듬하게 기체를 토출하고 있으므로, 이것에 의해 웨이퍼 (W)를 상기 이동로의 일단 측에 이동하려고 하는 누르는 힘이 발생한다. 그리고 이 누르는 힘에 저항해 누름 부재 (51)에 의해 웨이퍼 (W)의 이동시의 후방측의 옆 단면을 눌러, 상기 기체의 토출 방향과는 반대측인 열판 (6) 측에 웨이퍼 (W)를 이동시킨다.

이렇게 해 웨이퍼 (W)의 상기 이동시에 있어서의 전방측의 옆 단면이 열판가이드 부재 (23a)에 접할 때까지 누름 기구 (5)에 의해 웨이퍼 (W)를 누른 후, 도 10a에 나타나는 바와 같이, 밸브 (V1~V4)를 닫아 토출구멍(3a, 6a), 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)로부터의 기체의 토출을 정지하고, 누름 기구 (5)를 대기 위치까지 후퇴시킨다. 그리고 이들 기체의 토출 정지에 의해, 열판 (6)의 윗쪽측으로 부상하고 있던 웨이퍼 (W)를 하강시켜, 열판가이드 부재 (23a)에 의해 위치 맞춤된 상태로 열판 (6)의 돌기부 (61)상에 재치시킨다. 또한 가열실 (4)내는 웨이퍼 (W)가 반송될 때까지, 열판 (6)에 의해 가열되어 예를 들면 100 ℃정도로 되어 있다.

이렇게 해 가열실 (4)내에 웨이퍼 (W)가 반입되면 밸브 (V5)가 열려 가스 공급원 (45)로부터 가스 공급관 (45a)를 개재시켜 토출구 (43a)로부터 가열실 (4)의 천정판 (41)에 향하여 소정의 온도로 설정된 퍼지 가스가 토출됨과 동시에, 밸브 (V6)이 열려, 팬 (47)이 회전하는 것으로 배기부 (44)으로부터의 배기가 행해진다. 이렇게 해 가스 토출부 (43)으로부터 공급된 퍼지용 가스는 가열실 (4)의 천정판 (41)과 열판 (6)의 사이를 상기 이동로의 일단측으로부터 타단 측에 흘러 웨이퍼 (W)의 주위를 통과한 후에 배기부 (44)에 유입해, 가열실 (4), 프레임체 (20)의 밖으로 제거된다. 이것에 의해 웨이퍼 (W)의 주위에 한방향류가 형성되어 이렇게 해 열판 (6)의 열과 한방향류에 의해, 웨이퍼 (W)에 도포된 레지스트액의 가열, 건조가 행해지고 웨이퍼 (W)에 레지스트막이 형성된다. 이와 같이 해 웨이퍼 (W)로의 퍼지용 가스의 공급이 예를 들면 일정시간 행해진 후에, 가스 공급원 (45)로부터의 퍼지용 가스의 공급과 배기부 (44)에 의한 배기를 정지한다.

그 다음에 밸브 (V1~V4)를 열어 열판 (6)과 냉각 플레이트 (3) 표면의 토출구멍(3a, 6a), 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)로부터 기체의 토출을 개시 함과 동시에 누름 기구 (5)를 웨이퍼 (W)의 상기 이동로의 일단측(냉각 플레이트 (3)측)의 옆 단면에 접촉하는 위치까지 이동시킨다.

여기서 열판 (6)으로부터 냉각 플레이트 (3)에 웨이퍼 (W)를 이동시킬 때는, 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)에서는 상기 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기체를 토출하고 있으므로 이것에 의해 웨이퍼 (W)를 상기 이동로의 일단 측에 이동하려고 하는 누르는 힘이 발생한다. 그리고 이 누르는 힘에 의해 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 전방측(냉각 플레이트 (3)측)의 옆 단면을 누름 부재 (51)에 눌리고 이 상태로 누름 기구 (5)를 기체의 토출 방향과 동일하게 향하고, 즉 냉각 플레이트 (3) 측에 이동시킨다. 여기서 웨이퍼 (W)는 기체에 의한 누르는 힘에 의해, 상기 이동로의 일단측(냉각 플레이트 (3)측) 으로 이동해 가지만, 누름 기구 (5)의 이동 속도를 상기 기체의 누름에 의한 웨이퍼 (W)의 이동 속도보다 늦게 설정함으로써, 누름 기구 (5)에 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 전방측의 옆 단면을 누를 수가 있다.

이렇게 해 도 10b에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 전방측의 옆 단면이 냉각 플레이트 가이드 부재 (23B)에 접할 때까지, 기체의 누르는 힘과 누름 기구 (5)에 의해 웨이퍼 (W)를 이동시킨 후, 도 10c에 나타나는 바와 같 이, 밸브 (V1~V4)를 닫아, 토출구멍(3a, 6a), 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)로부터의 기체의 토출을 정지시킨다. 그리고 이들 기체의 토출의 정지에 의해, 냉각 플레이트 (3)상으로 부상하고 있던 웨이퍼 (W)를 하강시켜 냉각 플레이트 가이드 부재 (23B)에 의해 위치 맞춤된 상태로 냉각 플레이트 (3)상에 재치시킨다.

냉각 플레이트 (3)에서는 웨이퍼 (W) 하면을 상기 냉각 플레이트 (3)에 접촉시켜 냉각해, 웨이퍼 (W)의 조열잡기를 행한다. 그리고 조열잡기가 종료한 후, 냉각 플레이트 (3)을 개재시켜 외부의 반송 기구 (A)에 웨이퍼 (W)를 수수하고, 프레임체(20)의 밖에 반송한다. 여기서 냉각 플레이트 (3)으로부터 반송 기구 (A)로의 웨이퍼 (W)의 수수는, 반송 기구 (A)로부터 냉각 플레이트 (3)에의 웨이퍼 (W)의 수수와 반대의 동작으로 행해져 예를 들면 웨이퍼 (W)를 보지하는 냉각 플레이트 (3)의 하면과 기초대 (22)의 사이에, 반송 기구 (A)의 반송 아암 (26)을 진입시켜, 그 다음에 반송 아암 (26)을 냉각 플레이트 (3)의 윗쪽측까지 상승시키는 것으로, 반송 아암 (26)상에 냉각 플레이트 (3)으로부터 웨이퍼 (W)를 받아, 그 다음에 냉각 플레이트 (3)의 윗쪽측으로 웨이퍼 (W)를 보지한 반송 아암 (26)을 퇴각시키는 것으로 행해진다.

이러한 가열 장치 (2)에서는 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 사이의 웨이퍼 (W)의 이동시 냉각 플레이트 (3)이나 열판 (6)의 표면으로부터 기체를 토출시키는 것으로 웨이퍼 (W)를 부상시켜, 냉각 플레이트 (3)이나 열판 (6)으로부터의 기체에 의해 형성되는 누르는 힘과 누름 기구 (5)의 누르는 힘의 조합에 의해, 편평한 공간을 가지는 가열실 (4)에 웨이퍼 (W)를 반입해 소정의 열처리를 행하고 있다.

이 때, 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)으로 웨이퍼 (W)를 이동시킬 때는 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 각각의 표면으로부터 웨이퍼 (W)의 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기체를 공급함과 동시에, 누름 기구 (5)에 의해 웨이퍼 (W)의 상기 일단측 옆 단면을 누르고 있다. 이것에 의해 웨이퍼 (W)의 상기 이동시의 전방 측에는, 상기 기체에 의한 누르는 힘이 작용해, 웨이퍼 (W)는 상기 이동시의 전방 측에서의 누르는 힘에 의해, 누름 기구 (5)에 눌리는 상태로 이동해 나간다.

이것에 의해 웨이퍼 (W)는 상기 이동로를 진행 방향의 전방 측에서의 기체에 의한 누름과 상기 진행 방향의 후방 측에서의 누름 기구 (5)에 의한 누름이 양누르는 힘을 받아 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)으로 이동해 나가므로, 이 때문에 냉각 플레이트 (3)이나 열판 (6)으로부터 부상한 상태로 이동한다고 하는 불안정한 상태에서도, 진행 방향의 전방측 및 후방측으로의 위치 차이가 억제되고 상기 이동로의 전후방향이 위치 결정된 상태로 안정된 이동을 실시할 수가 있다.

또, 웨이퍼 (W)의 열판 (6)상의 정지 위치에 있어서도 열판 (6)으로부터는 상기 진행 방향과 역방향의 기류가 형성되어 이 기류에 의한 누르는 힘에서 웨이퍼 (W)의 전방측으로의 이동이 억제되므로, 누름 기구 (5)에 의한 억압을 소정의 위치에서 종료시키는 것으로 웨이퍼 (W)는 열판 (6)상의 미리 설정된 소정 위치에 정지시킬 수가 있다.

이 때, 만일 냉각 플레이트 (3)이나 열판 (6)으로부터, 상기 이동로의 타단측(웨이퍼 (W)의 진행 방향)이나, 냉각 플레이트 (3)등으로부터 수직 방향으로 기 류를 발생시킨 상태로 누름 기구 (5)에 의해 웨이퍼 (W)의 상기 일단측의 측면을 누르도록 해 이동하는 경우를 가정하면 냉각 플레이트 (3)등으로부터 부상한 웨이퍼 (W)는 불안정하기 때문에, 누름 기구 (5)로 상기 웨이퍼 (W)의 이동시의 후방측의 옆 단면을 누르면 부상에 의해 마찰력이 거의 작용하지 않는 상태에서는 웨이퍼 (W)만이 상기 진행 방향의 전방측이나 기울기 전방측에 이동하기 쉽다. 이 때문에 누름 기구 (5)에 의해 웨이퍼 (W)의 소정 위치를 누르기 어려워져, 이동 시에 웨이퍼 (W)의 위치 차이를 일으키기 쉬워진다. 이것에 의해 안정된 상태로 웨이퍼 (W)를 이동시키기 어려워지므로, 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)의 소정 위치에 이동시키는 것은 어렵다고 추측된다.

또, 열판 (6)으로부터 냉각 플레이트 (3)으로 웨이퍼 (W)를 이동시킬 때는, 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 각각의 표면으로부터, 웨이퍼 (W)의 상기 이동로의 일단측(진행 방향측)에 기체를 공급해, 이것에 의해 형성된 누르는 힘에 의해 웨이퍼 (W)를 이동시킴과 동시에, 상기 기체의 누르는 힘에 의해 누름 부재 (51)에 웨이퍼 (W)의 상기 이동시의 전방측의 옆 단면을 누르는 상태로, 누름 기구 (5)를 기체가 토출되는 방향으로 이동시키고 있다.

이렇게 해 웨이퍼 (W)는 상기 진행 방향의 전방측으로부터 누름 기구 (5)에 의해 눌려 상기 진행 방향의 후방측으로부터는 기체에 의한 누르는 힘에 의해 이동해 나가므로 냉각 플레이트 (3)이나 열판 (6)으로부터 부상한 상태로 이동한다고 하는 불안정한 상태에서도, 항상 웨이퍼 (W)는 상기 이동로의 전방측과 후방측으로부터 각각 눌러져 이것에 의해 전후방향으로의 위치 차이가 억제 되므로, 안정된 이동을 실시할 수가 있다. 또, 웨이퍼 (W)의 냉각 플레이트 (3)상의 정지 위치에 있어서는 누름 기구 (5)를 소정의 위치에서 정지시키는 것으로, 웨이퍼 (W)를 냉각 플레이트 (3)상의 미리 설정된 소정 위치에 정지시킬 수가 있다.

또한 상술의 예에서는, 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)를 형성해, 웨이퍼 (W)의 이동시에 이동로의 중심선으로 향해 기체를 토출하고 있으므로, 부상하고 있는 웨이퍼 (W)가 이동로의 중앙에 위치 하도록 이동로의 좌우 방향으로부터의 누르는 힘이 발생해, 이것에 의해 웨이퍼 (W)의 중심 위치의 위치 맞춤을 해 이동시의 이동로의 좌우 방향에의 위치 차이를 방지할 수가 있다.

또, 이와 같이 본 발명의 가열 장치 (2)에서는 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 사이에서 웨이퍼 (W)를 이동시킬 때, 웨이퍼 (W)를 탑재해 이동하는 구성의 냉각 플레이트나, 냉각 플레이트와는 다른 반송 수단을 이용하고 있지 않기 때문에 냉각 플레이트와 열판 (6)의 사이나 반송 수단과 열판 (6)의 사이의 웨이퍼 (W)의 수수가 불필요해진다. 여기서 이들 수수 작업에는 통상 냉각 플레이트나 반송 수단과 웨이퍼 (W)의 어느쪽이든 한쪽을 가열실 (4)내에서 승강시켜 행해지지만, 상기 수수 작업을 실시할 필요가 없기 때문에, 이 승강에 필요로 하는 가열실 (4)내의 상하 방향의 클리어 런스분이 불필요해진다.

이 때문에 가열실 (4)내의 상하 방향의 크기는, 열판 (6)으로부터 부상한 상태로 웨이퍼 (W)가 열판 (6)상을 수평 방향 으로 이동할 수 있는 정도의 크기이면 좋고 가열실 (4)내의 상하 방향의 크기를 도모할 수가 있다. 이 때문에 가열실 (4) 내의 상하 방향의 크기가 3 mm이하의 편평한 가열실 (4)에서도, 가열실 (4)의 천정판 (41)의 승강 작업이 불필요해진다.

이와 같이, 이 가열 장치 (2)에서는 열판 (6)으로의 웨이퍼 (W)의 수수에 필요로 하는 승강기구나, 천정판 (41)의 승강기구가 불필요해지므로, 승강기구가 설치되는 영역이나 승강 작업에 필요로 하는 상하 방향의 클리어 런스가 불필요해지고 가열실 (4) 자체가 얇은 틀로 되어 있는 것과 맞추어, 이 점으로부터도 가열 장치 (2)의 상하 방향의 높이를 작게 할 수 있다. 이와 같이 가열 장치 (2)의 박형화를 도모할 수가 있으므로, 예를 들면 후술하는 바와 같이 상기 가열 장치를 도포, 현상 장치로 구성하는 경우에는 가열 장치 (2)를 다단화하여 설치할 수가 있어 1개의 가열 장치 (2)의 점유 면적분에, 다수의 가열 장치를 구성할 수가 있다.

또 열판 (6)과의 사이의 덮개 (41)의 승강 동작이나, 열판 (6)과의 사이의 웨이퍼 (W)의 수수 동작에 필요로 하는 작업시간이 불필요해져, 그 만큼 오버헤드 타임을 삭감할 수가 있어 수율의 향상을 도모할 수가 있다. 또한 이러한 가열 장치 (2)에서는, 기술과 같이 가열실 (4)에는 승강 자유로운 덮개 (41)이 설치되어 있지 않기 때문에, 덮개 (41)의 승강기구의 설치 스페이스나, 승강 동작에 필요한 상하 방향의 스페이스가 불필요해지므로 이 점으로부터도 가열 장치 (2)의 박막화를 도모할 수가 있다.

또 덮개 (41)의 승강이 원인이 되는 가열 장치 (2)내의 기류의 혼란의 발생이 일어날 우려가 없기 때문에 가열 장치 (2)내의 기류가 흐트러지기 어렵고 상기 기류의 제어를 양호하게 행할 수가 있다. 이것에 의해 가열 장치 (2)에서는, 기류 의 혼란을 억제해 상기 한방향류를 형성할 수 있으므로 결과적으로 상기 승화물이 기류의 흐름에 따라서 충분히 배기부 (44)로부터 배출되어 웨이퍼 (W)로의 파티클 부착을 억제할 수가 있다.

이어서 본 발명의 다른 실시의 형태에 대해서 도 11~도 13에 근거해 설명한다. 이 예가 상술의 실시의 형태와 다른 점은 웨이퍼 (W)의 이동로의 타단측인 가열실 (4)측에 누름 기구 (7)을 설치한 것이다. 이 예에서는, 도 12에 나타나는 바와 같이, 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에는 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 설치되어 웨이퍼 (W)의 이동로의 타단측(가열실 (4)측)에 향해 윗쪽 비스듬하게, 웨이퍼 (W)부상용의 기체를 토출하기 위한 다수의 토출구멍 (7a, 7b)가, 예를 들면 상기 이동로의 중심 선형상에 소정의 간격을 두고 형성되어 있다.

또 누름 기구 (7)은 열판 (6)상으로 부상한 웨이퍼 (W)의 상기 이동로의 타단측의 옆 단면을 누르는 누름 부재 (71)이 지지 부재 (72)로부터 상기 이동로의 일단 측에 향하여 연장하여 돌출하도록 설치되어 있어 이 누름 부재 (71)이 지지 부재 (72)에 의해 지지를 받아 상기 열판 (6)으로부터 부상한 상태로, 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 이동할 수 있게 되어 있다.

이 예에서는, 한쪽의 누름 부재 (71)의 측면에는 얇은 판형상의 지지 아암 (73)이 가열실 (4)의 폭방향(도중 X방향)으로 연장하고, 그 일단측이 가열실 (4)의 측벽 (4a)로부터 가열실 (4)의 외부에 연장하여 가이드부 (74)에 접속되어 있다. 그리고 상기 가이드부 (74)가, 가열실 (4)의 외부에서 상기 이동로를 따라 연장하는 가이드 레일 (75)를 따라 이동함으로써, 누름 부재 (71)이 상기 이동로를 따라 이동할 수 있게 되어 있다. 또한 가열실 (4)의 측벽 (4a)에는, 상기 지지 아암 (73)이 통과할 수가 있는 정도의 간격 (4b)가 형성되어 있다. 그 외의 구성은, 상술의 도 1에 나타내는 가열 장치 (2)와 같다.

이러한 가열 장치 (2)에서는 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)에 웨이퍼 (W)를 이동할 경우에는 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)으로부터 기체를 토출시켜, 이것에 의해 냉각 플레이트 (3)상으로 부상한 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 전방측에 누름 부재 (71)을 접촉시킨다. 그리고 상기 기체의 토출에 의해 웨이퍼 (W)에는 열판 (6) 측에 이동하려고 하는 누르는 힘이 작용하므로 이 누르는 힘에 의해 웨이퍼 (W)의 이동로의 전방측에 더욱 누름 부재 (71)을 누르는 상태로 누름 기구 (7)을 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로(가열실 (4)측) 이동시켜, 열판 (6)상까지 웨이퍼 (W)를 이동시킨다. 다음으로 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)으로부터의 기체의 토출을 정지해, 웨이퍼 (W)를 열판 (6)상에 재치하여 소정의 열처리를 실시한다.

방열판 (6)으로부터 냉각 플레이트 (3)에 웨이퍼 (W)를 이동할 경우에는, 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)으로부터 기체를 토출시켜 이것에 의해 열판 (6)상으로 부상한 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 후방 측에 누름 부재 (71)을 접촉시킨다. 그리고 상기 기체의 토출에 의해 웨이퍼 (W)에는 열판 (6) 측에 이동하려고 하는 누르는 힘이 작용하므로 이 누르는 힘에 저항해, 누름 기구 (7)에 의해 웨이퍼 (W)를 눌러 기체의 토출 방향과는 반대측(냉각 플레이트 (3)측)에 기판을 이동시켜, 냉각 플레이트 (3)상까지 웨이퍼 (W)를 이동시킨다. 그 다음에 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)으로부터의 기체의 토출을 정지해 웨이퍼 (W)를 냉각 플레이트 (3)상에 재치하여 소정의 열처리를 실시한다.

이러한 구성에 있어서도, 웨이퍼 (W)가 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 사이를 이동할 때 웨이퍼 (W)에는, 이동로의 전방측과 후방측으로부터 기체에 의한 누르는 힘과 누름 기구 (7)에 의한 누르는 힘이 작용하므로, 이동할 때의 웨이퍼 (W)의 전후방향의 위치 차이가 억제되어 안정된 상태로 이동시킬 수가 있다.

이상에 있어서, 도 1에 나타내는 가열 장치 (2), 도 11에 나타내는 가열 장치 (2)에서는, 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)에 형성되는 웨이퍼 (W)의 부상용의 토출구멍(3a, 6a, 7a, 7b)는, 웨이퍼 (W)의 이동로를 따른 1개 이상의 직선형상으로 형성되면 좋고, 웨이퍼 (W)의 중심 위치 맞춤용의 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)도 상기 이동로의 중심선을 사이에 두어 복수의 쌍으로 형성하도록 해도 괜찮다.

또 상술의 예에서는 웨이퍼 (W)의 부상용의 토출구멍(3a, 6a, 7a)와 웨이퍼 (W)의 중심 위치 맞춤용의 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)를 별개로 형성했지만, 예를 들면 토출구멍(3a, 6a, 7a)를, 상기 이동로의 중심선 (L)의 양측으로, 상기 중심선 (L)로 향해 기체를 토출함과 동시에, 상기 이동로의 일단측 또는 타단 옆을 향해 윗쪽 비스듬하게 기체를 토출하도록 설치하는 것으로, 웨이퍼 (W)의 부상용과 중심 위치 맞춤용을 겸용하는 토출구멍을 설치하도록 해도 좋다.

이어서 또한 본 발명의 다른 실시의 형태에 대해서 도 14 및 도 15에 근거해 설명한다. 이 예가 상술의 실시의 형태와 다른 점, 누름 기구를 설치하지 않고 , 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에 설치된 토출구멍으로부터 기체를 토출시켜, 웨이퍼 (W)를 부상시킴과 동시에 기체에 의한 누르는 힘에 의해 웨이퍼 (W)의 이동을 추진시키는 것이다.

이 예에서는, 상기 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에는 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라 웨이퍼 (W)의 이동로의 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게, 웨이퍼 (W)를 부상시킴과 동시에 냉각 플레이트 (3)측으로부터 가열실 (4)측으로의 웨이퍼 (W)의 이동을 추진시키기 위해서 기체를 토출하는 주행로용 토출구멍 (76)과 웨이퍼 (W)의 이동로를 따라, 웨이퍼 (W)의 이동로의 일단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게, 웨이퍼 (W)를 부상시킴과 동시에 가열실 (4)측으로부터 냉각 플레이트 (3)측으로의 웨이퍼 (W)의 이동을 추진시키기 위해서 기체를 토출하는 복귀로용 토출구멍 (77)이 형성되어 있다.

예를 들면 상기 주행로용 토출구멍 (76)과 복귀로용 토출구멍 (77)이라는 것은, 예를 들면 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)의 웨이퍼 (W)의 이동로의 중심선 (L)상으로 형성되어 있다. 그리고 이 예에서는 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에 설치된 웨이퍼 (W)의 중심 ((O1, O2))근방으로부터 각각 일단 측에 향하는 영역에는, 상기 주행로용 토출구멍 (76)이 형성되어 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에 설치된 웨이퍼 (W)의 중심 (O1, O2) 근방으로부터 각각 타단측에 향하는 영역에는 상기 복귀로용 토출구멍 (77)이 형성되어 있다.

그리고 예를 들면 냉각 플레이트 (3)의 주행로용 토출구멍 (76)은 가스 공급관 (76a), 밸브 (V7)을 개재시키고 가스 공급원 (76b), 냉각 플레이트 (3)의 복귀로용 토출구멍 (77)은 가스 공급관 (77a), 밸브 (V8)를 개재시키고 가스 공급원 (77b), 열판 (6)의 주행로용 토출구멍 (76)은 가스 공급관 (76c), 밸브 (V9)를 개재시키고 가스 공급원 (76d), 열판 (6)의 복귀로용 토출구멍 (77)은 가스 공급관 (77c), 밸브 (V10)를 개재시키고 가스 공급원 (77d)에 각각 접속되어 있고, 각각 독립해 기체를 토출할 수 있게 되어 있다. 웨이퍼 (W)의 이동시에 있어서의 중심 위치 맞춤용의 센터링용 토출구멍 (3b, 6b)를 포함하는 그 외의 구성은, 상술의 도 1에 나타내는 가열 장치 (2)와 같다.

이러한 구성에서는, 웨이퍼 (W)의 이동로의 주행로 즉, 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)으로 웨이퍼 (W)를 이동할 경우에는, 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 주행로용 토출구멍 (76)으로부터 기체를 토출시켜 웨이퍼 (W)를 냉각 플레이트 (3)상으로 부상시켜, 이 기체에 의해 웨이퍼 (W)를 진행 방향의 후방측으로부터 눌러 이 기체에 의한 누르는 힘에 의해 웨이퍼 (W)의 이동을 추진해, 웨이퍼 (W)의 진행 방향의 전방측의 옆 단면을 열판가이드 부재 (23a)에 접합시키는 것으로, 웨이퍼 (W)의 이동을 정지시켜, 그 다음에 기체의 토출을 정지시켜 열판 (6)상에 웨이퍼 (W)를 재치한다.

한편, 이동로의 복귀로 즉 열판 (6)으로부터 냉각 플레이트 (3)으로 웨이퍼 (W)를 이동할 경우에는, 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 복귀로용 토출구멍 (77)으로부터 기체를 토출시켜 웨이퍼 (W)를 열판 (6)상으로 부상시켜 이 기체에 의해 웨이퍼 (W)를 진행 방향의 후방측으로부터 누르고 이 기체에 의한 누르는 힘에 의해 웨이퍼 (W)의 이동을 추진하고 웨이퍼 (W)의 진행 방향의 전방측의 옆 단면을 냉각 플레이트 가이드 부재 (23B)에 접합시키는 것으로, 웨이퍼 (W)의 이동을 정지 시켜, 그 다음에 기체의 토출을 정지시켜 냉각 플레이트 (3)상에 웨이퍼 (W)를 재치한다.

이러한 구성에서는 누름 기구가 불필요해지므로 구조가 간단하고 쉬운 것이 되어, 제조 코스트가 저감 함과 동시에, 누름 기구를 설치하는 스페이스를 확보 하지 않아도 되기 때문에, 또한 가열 장치 (4)의 박형화를 도모할 수가 있다. 또 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 사이에서의 웨이퍼 (W)의 이동시, 누름 기구의 제어가 불필요해지므로, 웨이퍼 (W)의 이동을 위한 프로그램이 용이하게 된다.

여기서 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)에서는 주행로용 토출구멍 (76)과 복귀로용 토출구멍 (77)을 상기 웨이퍼 (W)의 이동로를 따른 동일한 직선형상으로 설치해도 좋고, 상기 이동로를 따른 다른 직선형상에 설치해도 좋다. 또 주행로용 토출구멍 (76)과 복귀로용 토출구멍 (77)을, 상기 이동로를 따른 같은 직선형상에 설치하는 경우에는 서로 교대로 설치하도록 해도 괜찮다.

또한 또 냉각 플레이트 (3)으로부터 열판 (6)에 웨이퍼 (W)를 이동 할 경우에는, 예를 들면 웨이퍼 (W)의 진행 방향의 전방측이 열판 (6)상에 진입해 왔을 때에 열판 (6)의 복귀로용 토출구멍 (77)로부터 기체를 토출시켜 이것에 의해 웨이퍼 (W)를 진행 방향의 전방측으로부터 눌러 이렇게 해 웨이퍼 (W)의 이동 속도를 감속시키도록 해도 괜찮다. 동일하게 열판 (6)으로부터 냉각 플레이트 (3)에 웨이퍼 (W)를 이동할 경우에는, 예를 들면 웨이퍼 (W)의 진행 방향의 전방측이 냉각 플레이트 (3)상에 진입해 왔을 때에 냉각 플레이트 (3)의 주행로용 토출구멍 (76)으로부터 기체를 토출시켜, 이것에 의해 웨이퍼 (W)를 진행 방향의 전방측으로부터 눌 러, 이렇게 해 웨이퍼 (W)의 이동 속도를 감속시키도록 해도 괜찮다. 이 때 주행로용 토출구멍 (76), 복귀로용 토출구멍 (77)으로부터의 기체의 토출하는 양을 제어함으로써, 각각의 토출구멍 (76, 77)로부터의 기체에 의한 누르는 힘이 제어되어 웨이퍼 (W)의 진행 방향으로의 이동 속도나, 감속의 정도가 조정된다.

또한 이 예에 있어서도 또한, 주행로용 토출구멍 (76)과 복귀로용 토출구멍 (77)을 상기 이동로의 일단측 또는 타단 측에 향하여 윗쪽 비스듬하게 기체를 토출함과 동시에, 상기 이동로의 중심선 (L)의 양측으로부터 상기 중심선 (L)을 향해 기체를 토출하도록 형성하는 것에 의해, 주행로용 토출구멍 (76)과 복귀로용 토출구멍 (77)을 센터링용 토출구멍을 겸용하도록 형성해도 좋다. 또 이들 주행로용 토출구멍 (76)과 복귀로용 토출구멍 (77)과 센터링용 토출구멍은 별개로, 냉각 플레이트 (3) 및 열판 (6)상으로부터 웨이퍼 (W)를 부상시키기 위한 부상용의 토출구멍을 설치하도록 해도 괜찮다.

또한 본 발명에서는, 도 14에 나타나는 바와 같이 얼라인먼트 부재 (78)을 설치하도록 해도 괜찮다. 이 예에서는, 얼라인먼트 부재 (78)은 냉각 플레이트 (3) 측에 설치되어 있지만, 통상은 냉각 플레이트 (3)의 주변부의 바깥쪽에 설치되어 있고 웨이퍼 (W)가 냉각 플레이트 (3)에 재치된 후에, 상기 위치로부터 웨이퍼 (W)의 주변부 측면과 접촉하는 위치까지 이동해, 냉각 플레이트 (3)상의 소정의 위치에 웨이퍼 (W)가 위치하도록 얼라인먼트 하는 것이다. 동일한 얼라인먼트 부재를 열판 (6) 측에도 설치하도록 해도 괜찮다. 또 본 발명은 냉각 플레이트 (3)과 열판 (6)의 사이에 웨이퍼 (W)를 횡방향으로 반송하는 것이지만, 이 횡방향에는 수평 방 향 외, 경사하고 있는 경우도 포함하는 것으로 한다.

이어서 상기 가열 장치 (2)를 구성한 도포, 현상 장치에, 노광부(노광 장치)를 접속한 레지스트 패턴 형성 시스템의 전체 구성에 대해서 도 16 및 도 17을 참조하면서 간단하게 설명한다. 도중 B1은, 기판 예를 들면 웨이퍼 (W)가, 예를 들면 13매 밀폐 수납된 캐리어 (8)을 반입출하기 위한 캐리어 재치부이고, 캐리어 (8)의 재치부 (80a)를 복수 나열하여 재치 가능한 캐리어 스테이션 (80)과 이 캐리어 스테이션 (80)으로부터 볼때 전방의 벽면에 설치되는 개폐부 (81)과 상기 개폐부 (81)을 캐리어 (8)로부터 웨이퍼 (W)를 꺼내기 위한 수수 수단 (A1)이 설치되어 있다.

상기 캐리어 재치부 (B1)의 내측에는, 프레임체 (82)로 주위를 둘러싸는 처리부 (B2)가 접속되어 있고 이 처리부 (B2)에는 앞측으로부터 차레로 가열·냉각계의 유니트를 다단화한 선반 유니트 (U1, U2, U3)과 이들 선반 유니트 (U1~U3) 및 액처리 유니트 (U4, U5)의 각 유니트간의 웨이퍼 (W)의 수수를 실시하는 주반송 수단 (A2, A3)이 교대로 배열해 설치되어 있다. 즉, 선반 유니트 (U1, U2, U3) 및 주반송 수단 (A2, A3)은 캐리어 재치부 (B1)측에서 볼때 전후 일렬로 배열되어 있고각각의 접속 부위에는 도시하지 않는 웨이퍼 반송용의 개구부가 형성되어 있어, 웨이퍼 (W)는 처리부 (B2)내를 일단측의 선반 유니트 (U1)로부터 타단측의 선반 유니트 (U3)까지 자유롭게 이동할 수 있게 되어 있다.

상기 선반 유니트 (U1, U2, U3)는 액처리 유니트 (U4, U5)에서 행해지는 처리의 사전 처리 및 후 처리를 행하기 위한 각종 유니트를 복수단 예를 들면 10단으 로 적층한 구성으로 되고 있어 그 조합은, 수수 유니트, 소수화 처리 유니트(ADH), 웨이퍼 (W)를 소정 온도로 조정하기 위한 온조유니트(CPL), 레지스트액의 도포전에 웨이퍼 (W)의 가열 처리를 행하기 위한 가열 유니트(BAKE), 레지스트액의 도포 후에 웨이퍼 (W)의 가열 처리를 행하기 위한 프리베이킹 유니트등으로 불리고 있는 가열 유니트(PAB), 현상 처리 후의 웨이퍼 (W)를 가열 처리하는 포스트베이킹 유니트등으로 불리고 있는 가열 유니트(POST) 등이 포함되어 있다. 본 발명의 가열 장치 (2)는 가열 유니트(PAB)로서 구성되어 있다.

또 액처리 유니트 (U4, U5)는 예를 들면 도 17에 나타나는 바와 같이, 반사 방지막 도포 유니트(BARC), 웨이퍼 (W)에 레지스트액을 도포하는 도포 유니트(COT), 웨이퍼 (W)에 현상액을 공급해 현상 처리하는 현상 유니트(DEV) 등을 복수단, 예를 들면 5단으로 적층해 구성되어 있다.

상기 처리부 (B2)에 있어서의 선반 유니트 (U3)의 내측에는, 인터페이스부 (B3)를 개재시켜 노광부 (B4)가 접속되어 있다. 이 인터페이스부 (B3)는, 처리부 (B2)와 노광부 (B4)의 사이에 전후에 설치되는 제1의 반송실 (83) 및 제2의 반송실 (84)에 의해 구성되어 있어 각각에 승강 자재 및 수직축 주위에 회전 자유 또한 진퇴 자유로운 제1의 반송 아암 (85)및 제2의 반송 아암 (86)을 구비하고 있다. 또한 또, 제1의 반송실 (83)에는, 예를 들면 수수 유니트나, 고정밀도온조유니트(CPL) 및 웨이퍼 (W)를 포스트익스포져 처리하는 가열·냉각 유니트(PEB) 등이 상하에 적층해 설치된 선반 유니트 (U6)가 설치되어 있다.

이러한 레지스트 패턴 형성 시스템에 있어서의 웨이퍼 (W)의 흐름의 일례에 대해서 설명하면 캐리어 전비부 (B1)에 재치된 캐리어 (8)내의 웨이퍼 (W)는, 온조유니트(CPL) →반사 방지막형성 유니트(BARC) →가열 유니트(BAKE)→온조유니트(CPL) →도포 유니트(COT) →가열 유니트(PAB) →노광부 (B4)의 경로로 반송되어, 여기서 노광 처리를 한다. 노광 처리 후의 웨이퍼 (W)는 가열 유니트(PEB) →고정밀도 온조유니트(CPL) →현상 유니트(DEV) →가열 유니트(POST)→온조유니트(CPL)→캐리어 재치부 (B1)의 캐리어 (8)의 경로로 반송된다.

본 발명은, 레지스트액이 도포된 웨이퍼 (W)의 가열 처리(베이킹 처리) 이외로, 노광 처리 후의 가열(PEB)이나, 현상 처리 후의 가열 처리등이나, 소수화 처리 유니트(ADH)에 적용할 수가 있다. 이 때소수화 처리 유니트(ADH)에 적용하는 경우에는, 가스 토출부 (43), HMDS (헥산메틸지시라잔) 등의 환경이 가열실 (4)내에 공급되게 되어 있다. 또 본 발명은, 반도체 웨이퍼 (W) 이외로, 예를 들면 LCD 기판, 마스크 기판등의 처리에도 적용할 수 있다.

이상에 있어서 본 발명에서는 기판을 냉각 플레이트 및 열판상으로 부상시켜 기체에 의한 누르는 힘을 이용해 편평한 공간을 가지는 가열실에 기판을 횡방향 예를 들면 수평으로 이동시켜 반입하고 그대로 기판의 열처리를 행하고 있으므로, 가열실에는 승강 자유로운 덮개가 설치되어 있지 않고, 또 기판을 열판에 수수하는 동작이 불필요해진다. 이 때문에 덮개의 승강이나 열판의 사이의 기판의 수수에 필요로 하는 기구나, 상기 기구의 상하 방향의 작업 영역이 불필요해져, 그 만큼 가열 장치의 박형화를 도모할 수가 있다. ·

또 냉각 플레이트 및 열판의 이동시에 있어서의 전방측 또는 후방측을 누르는 누름 기구를 설치해 냉각 플레이트와 열판의 사이를, 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 이동하려고 하는 누르는 힘에 저항해 기판의 이동시의 후방측을 누름 부재에 의해 눌러, 기체의 토출 방향과는 반대 측에 기판을 이동시키거나 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판의 이동시의 전방측이 누름 부재를 누르는 상태로 상기 누름 부재를 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로 이동시키는 것으로 이동시에는 기판의 전방측 및 후방측의 양쪽 모두를 기체나 누름 기구중 어떤쪽의 누르는 힘에 의해 누르고 있으므로, 이동시의 기판의 전후방향에서의 위치 차이가 방지되어 안정된 상태로 기판의 이동을 실시할 수가 있다.

또한 중심 위치 맞춤용의 토출구멍을 설치하는 것으로 부상하고 있는 기판이 이동로의 중앙에 위치 하도록 기체의 누르는 힘이 작용하므로 이동중의 기판의 좌우 방향의 위치 차이가 방지되어 또한 안정된 상태로 기판의 이동을 실시할 수가 있다.

Claims (9)

1. 기판을 가열하기 위한 열판과 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 구비하고, 상기 열판과 냉각 플레이트의 사이에 기판이 이동하는 가열 장치에 있어서,

   처리 용기내에 설치되어 기판을 가열 처리하기 위한 한쪽의 측면이 기판을 반입출 하기 위해서 개구하는 편평한 가열실과,

   상기 가열실의 내부에 설치된 열판과,

   상기 처리 용기내에 상기 가열실의 개구측에 인접하도록 설치되고 열판으로 가열된 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트와,

   상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어, 기판의 이동로에 있어서의 열판측의 단부와 냉각 플레이트측의 단부 중 한쪽의 단부측으로부터 다른 쪽의 단부측을 향하여 윗쪽 비스듬하게 기판 부상용의 기체를 토출하는 다수의 토출구멍과,

   상기 기체의 토출에 의해 부상한 기판에 있어서의 상기 다른 쪽의 단부측을 향하는 단부를 상기 한 쪽의 단부측으로 누르기 위한 누름 부재와,

   상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 이동하려고 하는 누르는 힘에 저항해 누름 부재에 의해 기판을 눌러 기체의 토출 방향과는 반대 측에 기판을 이동시키고 또 상기 토출구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 누름 부재를 누르는 상태로 상기 누름 부재를 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로 이동시키도록 상기 누름 부재를 이동시키는 구동 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 가열 장치.
2. 제1항에 있어서,

   다수의 토출 구멍은, 기판의 이동로에 있어서의 열판측의 단부측으로부터 냉각 플레이트측의 단부측을 향하여 상방으로 비스듬하게 기판 부상용 기체를 토출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 냉각 플레이트 및 열판에 기판의 이동로를 따라 설치되어 기판의 이동로의 중심선의 양측으로 부상하고 있는 기판이 이동로의 중앙에 위치 하도록 상기 중심선으로 향해 기체를 토출하는 중심 위치 맞춤용의 토출구멍을 구비한 것을 특징으로 하는 가열 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,

   기판을 부상시키기 위해서 기체를 토출하는 토출구멍은 중심 위치 맞춤용의 토출구멍을 겸용하고 있는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
8. 제1항 내지 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   냉각 플레이트 및 열판 중 적어도 하나에는 기판의 이동로를 따라 이동된 기판의 정지 위치를 위치 결정하는 위치 결정 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
9. 기판을 가열하기 위한 열판과, 이 열판의 옆에 인접하여 설치되고, 기판을 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 구비하고, 상기 열판과 냉각 플레이트의 사이에 기판이 이동하는 가열 장치에 있어서 행해지는 가열 방법에 있어서,

   냉각 플레이트 위에 기판을 재치하는 공정과,

   이어서, 상기 냉각 플레이트로부터 열판으로 기판을 반송하는 공정과,

   상기 기판을 열판에 의해 가열처리하는 공정과,

   그 후 기판을 열판으로부터 냉각 플레이트로 반송하는 공정을 구비하고,

   상기 열판과 냉각 플레이트 사이에서 기판을 반송하는 공정에서는, 상기 냉각 플레이트 및 열판에서 기판의 이동로를 따라 설치된 다수의 토출 구멍으로부터 기판의 이동로에 있어서의 열판측의 단부와 냉각 플레이트측의 단부 중 한 쪽의 단부측으로부터 다른 쪽의 단부측을 향해 상방으로 비스듬하게 기판 부상용 기체를 토출시키고, 부상한 기판에 있어서의 상기 다른 쪽의 단부측을 향하는 단부를 압박 부재에 의해 상기 한 쪽의 단부측으로 압박함으로써, 상기 토출 구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 이동하려고 하는 압박력에 대항하여 기체의 토출 방향과는 반대측으로 기판을 이동시키거나 또는 상기 토출 구멍으로부터의 기체의 토출에 의해 기판이 압박 부재를 압박하는 상태에서 당해 압박 부재를 기체의 토출 방향과 동일한 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 가열방법.

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