KR101365405B1 - 열처리장치, 열처리방법 및 기억매체 - Google Patents

열처리장치, 열처리방법 및 기억매체 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판을 가열하기 위한 가열판인 페이스 플레이트를 냉각하는데에 있어서, 냉각가스의 유량이 적은 경우이더라도, 짧은 시간에 상기 페이스 플레이트를 냉각하는 것.
페이스 플레이트의 아래쪽에, 안둘레측에 가스 배출구가 형성된 정류판을 설치한다. 또한, 이 페이스 플레이트와 정류판 사이에, 상기 정류판과 개략 같은 지름의 관형상의 온도강하 퍼지 링을 설치하고, 이 온도강하 퍼지 링의 안둘레측에 다수의 가스 토출구멍을 형성한다. 그리고, 이 페이스 플레이트의 하단면과 온도강하 퍼지 링의 상단면과의 사이의 빈틈을 좁게 한다. 이 온도강하 퍼지 링으로부터 냉각가스를 안쪽을 향하여 통류시키면, 페이스 플레이트의 하단면과 온도강하 퍼지 링의 상단면 사이의 영역이 부압이 되어, 냉각가스의 흐름을 따라서, 외부로부터 대기가 대량으로 페이스 플레이트와 정류판 사이에 유입하여, 상기 페이스 플레이트의 냉각이 신속하게 실시된다.

Description

열처리장치, 열처리방법 및 기억매체{HEAT TREATMENT APPARATUS, HEAT TREATMENT METHOD AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 가열판상에 기판을 얹어놓고 기판의 가열처리를 실시하는 열처리장치, 열처리방법 및 이 방법을 실시하는 프로그램이 기억된 기억매체에 관한 것이다.
기판에 대해서 액처리를 실시하는 시스템인, 예를 들면 레지스터막의 도포, 현상을 실시하기 위한 도포·현상장치에는, 가열판상에 기판을 얹어놓고, 이 가열판상에서 기판의 가열을 실시하기 위한 열처리장치가 조립해 넣어져 있다. 이 열처리장치에서는, 여러 가지 종류의 레지스터막이 도포된 기판의 처리가 실시되므로, 레지스터막의 종류에 따라서, 적정한 가열온도나 처리시간 등의 가열처리 조건이 선정되게 된다.
그 때문에, 상기의 열처리장치에서는, 예를 들면 어느 로트의 기판의 가열처리가 끝난 후, 후속 로트의 기판의 가열온도가 먼저의 로트의 기판의 가열온도와 다른 경우에는, 그 후속의 로트의 기판에 적합한 가열온도가 되도록, 가열판의 온도가 변경된다. 예를 들면 후속의 로트의 기판에 적합한 가열온도가 먼저의 로트 의 기판의 가열온도보다 높은 경우에는, 가열판에 설치된 히터의 출력이 올려진다. 한편, 후속의 로트의 기판에 적합한 가열온도가 먼저의 로트의 기판의 가열온도보다 낮은 경우에는, 가열판의 냉각이 실시되게 된다.
이러한 가열판의 냉각방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 가열판의 이면에 냉매로서 액체 등의 유체를 접촉시켜, 이 냉매와 가열판과의 사이에서 열교환을 실시함으로써, 가열판을 냉각하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방법에서는, 냉매가 열판의 표면측에 돌아 들어가 상기 열판의 표면을 오염되지 않도록, 냉매의 유로를 구획하고, 가열판의 이면의 영역과의 냉매를 냉각하기 위한 냉각기구와의 사이에서 냉매가 순환하도록 하고 있다.
이 가열판으로서는, 강도가 높은 재료, 예를 들면 질화알루미늄(AlN) 등이 이용되고 있고, 따라서 그 두께는, 예를 들면 3mm 정도로 얇게 설정되어 있다. 이러한 재료는, 강도가 강한 반면, 재료비가 비싸고, 또한 가공비도 비싸다. 따라서, 최근에는, 이 재료를 대신하여, 재료비나 가공비가 염가인 금속재, 예를 들면 알루미늄(Al)을 이용하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 알루미늄은, 상기 질화알루미늄과 비교하여 강도가 작기 때문에, 강도를 유지하기 위해서는 뒤틀림이 생기지 않는 두께까지 두껍게 할 필요가 있다. 한편, 가열판을 두껍게 하면, 열용량이 증가해 버려, 상기 로트의 교체시에 있어서의 냉각에 장시간 필요하여, 처리량 (throughput)이 저하해 버린다.
그런데, 상기와 같이 가열판이 두꺼워졌다고 해도, 가열판의 이면에 공급하는 냉매의 유량을 늘림으로써, 냉각시간을 길게 잡지 않아도 가열판을 냉각할 수 있다고 생각할 수 있지만, 상기 도포·현상장치에 있어서는, 냉매의 유량이 가능한 한 적게 끝나도록 설정되어 있어, 그 때문에 예를 들면 냉각가스를 압축하기 위한 컴프레서나 냉각수를 공급하기 위한 가압펌프 혹은 칠러(chiller) 등의 냉각장치는, 냉매의 유량에 맞추어 소형이 선정되어 있다. 따라서, 냉매의 유량을 늘리려고 하면, 장치의 설계를 변경할 필요가 있고, 즉 냉각장치를 대형으로 변경할 필요가 있으며, 그 때문에 냉각시간을 단축하는 것은 매우 곤란하다.
한편, 냉매를 공급하기 위해서 필요한 전기에너지를 줄이거나 혹은 상기의 냉각장치를 더 소형화하거나 하기 위해서, 가열판의 냉각시간을 늘리지 않고, 상기의 냉각장치로부터 공급하는 냉매의 유량을 줄이는 것이 요구되고 있다.
또한, 이미 서술한 바와 같이, 가열판을 냉각한 후, 바로 후속의 로트의 가열처리를 실시하므로, 가열판을 면내에 걸쳐서 균등하게 냉각할 필요가 있다. 그러기 위해서는, 예를 들면 냉매를 공급하는 노즐을 가열판에 대해서 다수 개소에 설치하지 않으면 안되고, 또한 이 노즐에 접속하는 배관도 필요해지므로, 사용 부재의 개수가 증가하고, 장치의 대형화나 비용상승으로 연결되고 있다고 하는 과제도 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 평10-284382 ([0012], 도 1)
[특허문헌 2] 일본 특허공개공보 2001-52985 ([0013], [0031])
본 발명은 이러한 사정하에 이루어진 것으로, 그 목적은, 가열판상에 기판을 얹어놓고 기판의 가열처리를 실시하는데 있어서, 예를 들면 로트의 교체시 등에 있어 가열판을 냉각할 때에, 적은 냉각가스의 유량으로도 가열판을 신속하게 냉각할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 열처리장치는,
기판에 대해서 가열처리를 실시하기 위한 열처리장치에 있어서,
기판이 얹어놓여지며, 가열수단이 설치된 가열판과,
상기 가열판의 하면에서, 상기 가열판의 바깥쪽으로부터 안쪽을 향하여 상기 가열판을 냉각하는 냉각가스를 통류(通流)시키기 위해서, 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 복수 형성된 가스 토출구멍과,
상기 가열판의 아래쪽방향에 있어서의 상기 냉각가스의 가스류(流)를 규제하기 위해서, 이 가열판의 아래쪽방향에 상기 가열판에 근접하여 대향하도록 설치되며, 중앙부에 가스 배출구가 형성된 정류판과,
상기 가열판의 바깥끝단부에 둘레방향을 따라서 설치되며, 상기 냉각가스의 통류에 의해 발생한 부압에 의해서, 열처리장치의 외부의 대기(이하, 단지 '외부의 분위기'라고도 함)를 상기 가열판과 상기 정류판 사이에 넣기 위한 외기 취입구를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 열처리장치는,
상기 가열판의 아래쪽방향측에서, 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 링형상으로 형성된 관형상부재와, 이 관형상부재에 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급로를 구비하고, 상기 관형상부재의 안둘레측에는, 상기 가스 토출구멍이 뚫려 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 관형상부재는, 상기 가열판의 하면과의 사이에, 상기 외기 취입구를 이루는 틈새를 사이에 두고 설치되어 있는 것이 바람직하다
또한, 상기 열처리장치는,
상기 가열판의 아래쪽방향측에서, 그 선단부가 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 간격을 두고 설치된 복수의 냉각노즐을 구비하고,
상기 가스 토출구멍은, 이 냉각노즐의 선단부에 형성된 가스 토출구멍인 것이 바람직하다.
상기 냉각노즐은, 정류판을 하면측으로부터 상면측으로 관통하여 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 가열판과 상기 정류판과의 사이의 간격은, 15mm 이하, 보다 바람직하게는 8mm 이하인 것이 바람직하다.
상기 가스 토출구멍은, 냉각가스가 상기 가열판의 하면에 충돌하도록 위쪽방향으로 비스듬하게 향하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 열처리방법은,
기판에 대해서 가열처리를 실시하는 열처리방법에 있어서,
기판을 가열판상에 얹어놓고, 상기 기판을 가열하는 공정과,
이어서, 상기 가열판의 하면에서, 상기 가열판의 바깥쪽으로부터 안쪽을 향하여, 상기 가열판을 냉각하는 냉각가스를 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 다수 설치된 가스 토출구멍으로부터 통류시키는 것에 의해서, 이 가열판의 바깥끝단부의 하면측에 부압을 발생시키는 공정과,
상기 부압에 의해, 상기 가열판의 바깥가장자리부에 둘레방향을 따라서 설치된 외기 취입구로부터, 외부의 분위기를 상기 가열판과 이 가열판의 아래쪽방향에 설치된 정류판 사이에 넣고, 이 분위기를 상기 냉각가스와 함께 통류시키는 것에 의해서, 상기 가열판을 냉각하는 공정과,
상기 냉각가스와 외부로부터 넣은 상기 분위기를 상기 정류판의 중앙부에 형성된 가스 배출구에서 아래쪽방향측으로 배출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부압을 발생시키는 공정은, 상기 냉각가스가 상기 가열판의 하면에 충돌하도록, 냉각가스를 위쪽방향으로 비스듬하게 통류시키는 공정인 것이 바람직하다.
본 발명의 기억매체는,
컴퓨터 프로그램을 격납한 기억매체에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상기의 열처리방법을 실시하도록 스텝이 짜여져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 열처리장치의 가열판상에 기판을 얹어놓고 기판의 가열처리를 실 시하는데 있어서, 예를 들면 로트의 교체시 등에 있어서 가열판을 냉각할 때에, 가열판의 하면에서, 상기 가열판의 바깥쪽에서 안쪽을 향하여, 상기 가열판을 냉각하는 냉각가스를 이 가열판의 둘레방향을 따라서 다수 설치된 가스 토출구멍으로부터 통류시키는 것에 의해서, 가열판의 바깥끝단부의 옆쪽방향위치에 부압을 발생시키고, 이 부압에 의해 외부의 분위기를 가열판의 아래쪽방향에 넣고, 상기 냉각가스와 함께 통류시키도록 하고 있다. 따라서, 가스 토출구멍으로부터 공급하는 냉각가스의 유량이 적어도, 가열판을 신속하게 냉각할 수 있다.
본 발명의 열처리장치의 일례로서 기판, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼' 라고 한다)(W)의 표면에, 도포막, 예를 들면 레지스터막을 형성하기 위한 도포·현상장치에 적용한 열처리장치(2)에 대해서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
열처리장치(2)는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 상자체(4)에 의해서 둘러싸여 있고, 이 상자체(4)내는, 마루면(7)에 의해서 웨이퍼(W)에 대해서 가열처리가 실시되는 위쪽방향영역(4a)과, 웨이퍼(W)를 승강시키는 구동기구가 수납된 아래쪽방향영역(4b)으로 구획되어 있다. 도 1중의 좌측(Y축 정방향)을 편의적으로 앞쪽방향으로 하여 설명하면, 위쪽방향영역(4a)에는, 앞쪽방향측으로부터 냉각아암 (5), 가열모듈(6) 및 배기계 부품의 일부가 수납된 수납실(9)이 이 순서로 설치되어 있다. 이 상자체(4)의 측벽(44)의 앞쪽방향측에는, 냉각아암(5)과 후술의 주반송수단(25)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실시하기 위한 개구부(45)가 형 성되어 있고, 이 개구부(45)는, 도시하지 않은 셔터 등에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다. 또한, 가열모듈(6)의 옆쪽방향위치에서의 측벽(44)의 양측에는, 이 가열모듈(6) 주위의 분위기를 냉각하기 위해서, 냉매가 상하에 통류하는 냉매유로 (40)가, 예를 들면 4개 나열하도록 매설되어 있고, 예를 들면 후술의 선반유닛(U)의 최하층에 설치된 도시하지 않은 수납부로부터, 온도 조정된 냉각수가 이 냉매유로(40)내를 통류하도록 구성되어 있다.
냉각아암(5)은, 웨이퍼(W)를 얹어놓기 위한 판형상의 지지판(52)과, 이 지지판(52)의 하면의 앞쪽에서 이 지지판(52)을 유지하는 다리부(51)로 구성되어 있다. 이 냉각아암(5)은, 마루면(7)에 형성된 가이드(46)를 따라서 다리부(51)가 상자체 (4)의 길이방향으로 슬라이드하는 것에 의해, 개구부(45)의 옆쪽방향위치인, 이미 서술한 주반송수단(25)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실시하는 위치와, 가열모듈(6)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실시하는 처리위치와의 사이에서 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 지지판(52)의 하면측에는, 가열된 웨이퍼(W)를 급속 냉각(粗冷却)(급속 열제거를 실시)하기 위해, 예를 들면 온도조절용 온도조절매체, 예를 들면 순수(純水)를 통류시키기 위한 도시하지 않은 온도조절유로가 설치되어 있다.
아래쪽방향영역(4b)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이미 서술한 개구부 (45)의 옆쪽방향위치와 처리위치에서, 냉각아암(5)상의 웨이퍼(W)를 승강시키기 위해, 각각 승강기구(49a,49b)에 접속된 지지 핀(47a,47b)이 설치되어 있고, 지지판 (52)에는, 이들 지지 핀(47a,47b)이 관통하는 슬릿(53)이 형성되어 있다. 마루면 (7)에는, 지지 핀(47a)이 돌출하여 빠지기 위한 구멍부분(48)이 형성되어 있다. 한편, 지지 핀(47b)은, 마루면(7)에 형성된 후술의 제 1 가스 배출구(88)를 통하여 돌출하고 빠진다.
가열모듈(6)의 옆쪽방향위치에서의 아래쪽방향영역(4b)의 양측에는, 도 3에도 나타내는 바와 같이, 측벽(44)에 근접하도록, 상자체(4)의 길이방향으로 뻗는 배기로(104,104)가 설치되어 있다. 이 배기관(104)은, 예를 들면 선반유닛(U)을 구성하는 각 단의 유닛에서 공용되는 공용 배기로(26)에 수납실(9)을 사이에 두고 접속되어 있고, 배기관(104,104)끼리의 서로 대향하는 면에 형성된 다수의 흡인구멍(103)으로부터, 이 아래쪽방향영역(4b)의 분위기를 배출할 수 있도록 배치되어 있다.
이어서, 가열모듈(6)에 대해서 설명한다. 가열모듈(6)은, 이미 서술한 도 1에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 가열유닛(61)과, 하면측이 개구하며 이 가열유닛(61)의 주위를 위쪽방향측으로부터 덮도록 형성된 개략 컵형의 덮개(62)로 구성되어 있다. 이 덮개(62)는, 도시하지 않은 승강기구에 의해, 가열유닛(61)과 냉각아암(5) 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실시하기 위한 위쪽방향위치와 가열유닛(61) 주위를 둘러싸는 것과 함께, 이 덮개(62)의 하면의 둘레가장자리에 설치된 도시하지 않은 시일부재와 마루면(7)이 기밀하게 접합하여 웨이퍼 (W) 주위의 분위기를 기밀하게 유지하는 아래쪽방향위치와의 사이에서 승강할 수 있도록 구성되어 있다.
덮개(62)의 천정부에는, 급기관(66)을 사이에 두고 가스 공급원(65)이 접속 되어 있고, 가열유닛(61)상의 웨이퍼(W)에 대해서, 예를 들면 덮개(62)의 천정부 중앙에 형성된 개구부(67)로부터, 예를 들면 공기나 질소가스 등을 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 덮개(62)의 측벽의 안쪽에는, 아래쪽방향위치에서의 웨이퍼(W)의 측면을 향하는 위치에, 예를 들면 전체둘레에 걸쳐서 다수의 구멍부분 (68)이 형성되어 있다. 이 구멍부분(68)은, 덮개(62)의 측벽내에 설치된 배기유로 (69) 및 덮개(62)의 상면에 설치된 포집부(71)를 사이에 두고 배기로(70)에 접속되어 있고, 가스 공급원(65)으로부터 공급된 이미 서술한 공기나 질소가스와 함께, 웨이퍼(W)로부터 발생하는 휘발물질 등을 배기할 수 있도록 구성되어 있다. 이 포집부(71)내에는, 예를 들면 도시하지 않은 필터 등이 설치되어 있어, 상술한 휘발물질 등을 포집할 수 있도록 구성되어 있다. 배기로(70)의 하류측에는, 수납실(9)내의, 예를 들면 도시하지 않은 유량조절수단 등을 사이에 두고, 상술한 공용 배기로(26)가 접속되어 있다.
다음에, 가열유닛(61)에 대해서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 이 가열유닛(61)은, 서포트 링(support ring, 80), 보텀 플레이트(bottom plate, 81), 정류판(82), 관형상부재인 온도강하 퍼지 링(83) 및 가열판인 페이스 플레이트(84)가 아래쪽으로부터 이 순서로 적층된 구성이 되어 있다. 이 페이스 플레이트(84)는, 예를 들면 알루미늄, 스텐레스, 구리합금 등과 같이 비교적 염가로 가공하기 쉬운 금속으로 되어 있다.
서포트 링(80)은, 중심부에 직경이, 예를 들면 100mm의 제 2 가스 배출구 (85)가 형성된 원판형상이며, 그 둘레가장자리부에는, 위쪽을 향하여 뻗어 올라가 는, 높이가, 예를 들면 40mm의 기립벽(86)이 둘레방향에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 서포트 링(80)의 바깥지름은, 웨이퍼(W)의 바깥지름보다 한쪽측이, 예를 들면 20mm씩 커지도록 형성되어 있다. 이 서포트 링(80)의 바닥면에는, 상기 바닥면을 관통하여 이미 서술한 마루면(7)으로부터 기립벽(86)의 높이위치의, 예를 들면 반정도까지 수직으로 뻗는 지지축(87)이 설치되어 있고, 서포트 링(80)은, 이 지지축 (87)에 의해서 마루면(7)에 지지되어 있다. 또한, 이미 서술한 마루면(7)에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이 서포트 링(80)의 제 2 가스 배출구(85)의 위치에 대응하도록, 이 제 2 가스 배출구(85)와 거의 같은 지름의 제 1 가스 배출구(88)가 개구하고 있다.
이 서포트 링(80)의 지지축(87)상에는, 이 서포트 링(80)내에 수납되도록, 서포트 링(80)보다 바깥지름이, 예를 들면 한쪽측이 7mm씩 작은 보텀 플레이트(81)가 지지되어 있다. 이 보텀 플레이트(81)의 중앙부에는, 이미 서술한 제 2 가스 배출구(85)보다 큰 지름의, 예를 들면 직경이 140mm의 제 3 가스 배출구(89)가 형성되어 있고, 이 제 3 가스 배출구(89)는, 상기 제 3 가스 배출구(89)의 중앙부로부터 바깥쪽을 향하여 등간격으로 뻗은, 예를 들면 3개의 다리부(90)에 의해서, 예를 들면 3개의 동일 형태의 부채형으로 구획되어 있다. 제 3 가스 배출구(89)보다 바깥쪽에는, 제 3 가스 배출구(89)의 중심부로부터 같은 거리만큼 반지름방향으로 멀어진 위치에, 각각 예를 들면 높이가, 예를 들면 15mm의 원기둥형상의 지지부재 (91)가 설치되어 있다. 또한, 이 보텀 플레이트(81)의 바깥둘레가장자리에는, 상기 보텀 플레이트(81)의 바깥둘레를 따라서 위쪽으로 뻗은, 예를 들면 높이가 25mm 의 열판지지부(92)가 둘레방향에 등간격으로, 예를 들면 3개소에 설치되어 있다.
상기 지지부재(91)의 위쪽방향에는, 이미 서술한 정류판(82)이 설치되어 있다. 이 정류판(82)의 중앙부에는, 이미 서술한 제 2 가스 배출구(85)와 거의 같은 지름 혹은 조금 작은 지름의 제 4 가스 배출구(93)가 개구하고 있다.
이 정류판(82)의 상면의 바깥둘레가장자리에는, 이미 서술한 관형상의 온도강하 퍼지 링(83)이 상기 정류판(82)의 바깥가장자리와 동심이 되도록 설치되어 있다. 이 온도강하 퍼지 링(83)의 내부에는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 둘레방향에 걸쳐서 공동(空洞)의 가스유로(83a)가 형성되어 있다. 이 온도강하 퍼지 링(83)의 아래쪽에는, 서포트 링(80), 보톰 플레이트(81) 및 정류판(82)에 형성된 구멍부분(94)을 통하여, 가스유로(83a)에 연이어 통하도록, 서포트 링(80)의 아래쪽방향으로부터 뻗는 냉각가스 공급로(95)의 일끝단측이 접속되어 있고, 이 냉각가스 공급로(95)의 다른 끝단측은, 냉각가스원(100)이 접속되어 있다. 또한, 온도강하 퍼지 링(83)의 안둘레측{제 4 가스 배출구(93)측}에는, 둘레방향에 걸쳐서 다수개, 예를 들면 12개의 가스 토출구멍(96)이 상기 가스유로(83a)에 연이어 통하도록 형성되어 있다. 이 가스 토출구멍(96)은, 수평면과의 사이의 각도 θ가 각각의 가스 토출구멍(96)에서 동일하게 되어 있고, 또한 이 각도 θ가 조금, 예를 들면 20°∼35°정도가 되도록 위쪽으로 비스듬하게 향하고 있다. 한편, 이 각도 θ에 대해서는, 다수개의 가스 토출구멍(96)에서의 각각의 각도 θ를 일치시키지 않아도 좋다.
열판지지부(92)상에는, 이미 서술한 페이스 플레이트(84)의 둘레가장자리부 가, 예를 들면 완충재 등의 받침부재(97)를 사이에 두고 지지되어 있고, 나사 등의 고정부재(98)에 의해 이 페이스 플레이트(84)가 보텀 플레이트(81)에 고정되어 있다. 이 때, 페이스 플레이트(84)의 하면과 온도강하 퍼지 링(83)의 상면과의 사이의 틈새인 빈틈(L)은, 예를 들면 1.5mm∼4mm가 되도록 설정되어 있고, 후술하는 외기 취입구의 일부를 이루고 있다. 이 빈틈(L)은, 온도강하 퍼지 링(83)과 웨이퍼 (W)의 이면 사이에 링형상의 틈새가 형성되어, 냉각가스 통류영역(G)에 유입하는 기류가 상기 틈새로부터 둘레방향에 걸쳐서 균등하게 흘러들도록 하는 틈새이면 좋다.
페이스 플레이트(84)의 하면과 정류판(82)의 상면으로 형성되는 얇은 원판형상의 영역은, 냉각가스가 통류하는 냉각가스 통류영역(G)을 이룬다. 이 냉각가스 통류영역(G)의 높이는, 예를 들면 15mm 이하이고, 보다 바람직하게는 8mm 이하로 설정되어 있다.
페이스 플레이트(84)는, 웨이퍼(W)를 얹어놓기 위한, 예를 들면 두께가 10mm의 판형상의 플레이트이며, 이 페이스 플레이트(84)의 표면에는, 웨이퍼(W)를 이 페이스 플레이트(84)에 얹어놓을 때에, 웨이퍼(W)와 이 페이스 플레이트(84) 사이에 개재하는 공기에 의해서 웨이퍼(W)가 옆으로 미끄러지지 않도록, 웨이퍼(W)의 수평방향으로의 이동을 규제하기 위한 돌기인 가이드(99)가, 예를 들면 둘레방향에 등간격으로, 예를 들면 6개소에 설치되어 있다. 이 페이스 플레이트(84)의 하면에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 링형상의 가열수단인 히터(101)가 동심원형으로, 예를 들면 4바퀴 설치되어 있다. 또한, 이 페이스 플 레이트(84)내에는, 예를 들면 중앙부에 페이스 플레이트(84)의 상면의 온도를 통하여 웨이퍼(W)의 이면의 온도를 검출하기 위한 온도 검출부(12)가 설치되어 있고, 이 온도 검출부(12)에는, 측정부(13)가 접속되어 있다. 이 측정부(13)에는, 후술의 제어부(10)가 접속되어 있고, 페이스 플레이트(84)의 표면의 온도를 제어부(10)에 전달하도록 구성되어 있다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 이미 서술한 서포트 링(80)의 내부에는, 보텀 플레이트(81), 정류판(82) 및 온도강하 퍼지 링(83)이 수납되며, 서포트 링(80)의 기립벽(86)의 상단가장자리로부터 페이스 플레이트(84)가 노출되게 된다. 이때, 서포트 링(80)의 상단가장자리의 안둘레측과 페이스 플레이트(84)의 바깥둘레가장자리 사이에는, 예를 들면 2.5mm의 틈새가 링형상의 개구부(D)로서 형성되고, 이 개구부(D)는, 외기 취입구의 일부를 이룬다. 한편, 도 4에 있어서, 서포트 링(80)내를 보기 쉽게 하기 위해서, 상기 서포트 링(80)의 일부를 잘라내어 그리고 있다. 또한, 동 도면에 있어서, 페이스 플레이트(84)를 원판형상으로 그렸지만, 실제로는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 페이스 플레이트(84)는, 상단면이 하단면보다 조금, 예를 들면 5mm 정도 커지도록 형성되어 있고, 상단면에서 하단면을 향하여 서서히 지름 축소하고 있다. 한편, 페이스 플레이트(84)에는, 이미 서술한 지지 핀(47b)이 돌출하고 빠지기 위한 작은 구멍(102)이 형성되어 있다. 또한, 마루면(7), 서포트 링(80), 보텀 플레이트(81) 및 정류판(82)에 있어서는, 이 지지 핀(47b)은, 각각에 형성된 가스 배출구(88,85,89,93)를 통하여 승강한다.
열처리장치(2)에는, 이미 서술한 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 컴 퓨터로 이루어지는 제어부(10)가 접속되어 있고, 웨이퍼(W)의 가열처리 혹은 페이스 플레이트(84)의 냉각을 실시하기 위한 프로그램이나 CPU, 메모리 등이 격납되어 있다. 이 프로그램은, 기억매체, 예를 들면 하드디스크, 컴팩트디스크, 마그네트 옵티컬디스크 또는 메모리카드 등의 기억부(11)에 격납되어, 제어부(10)에 인스톨된다.
다음에 상술한 열처리장치(2)에 있어서의 작용에 대해서 설명한다. 먼저 도시하지 않은 셔터가 열리면, 주반송수단{25A(25B)}에 의해서, 후술의 도포유닛 (COT)에 있어서 표면에 레지스터액의 도포된 웨이퍼(W)가 개구부(45)를 통하여 상자체(4)내에 반송된다. 웨이퍼(W)가 냉각아암(5)의 위쪽방향까지 반송되면, 지지 핀(47a)에 의해, 웨이퍼(W)가 냉각아암(5)상에 얹어놓여진다. 그리고, 냉각아암 (5)이 처리위치까지 이동하면, 가열모듈(6)의 아래쪽방향의 지지 핀(47b)에 의해, 웨이퍼(W)는, 가이드(99)에 의해서 위치가 규제되면서, 웨이퍼(W)가 가열온도, 예를 들면 120℃가 되도록 온도가 설정된 페이스 플레이트(84)상에 얹어놓여진다. 이 때, 페이스 플레이트(84)는, 예를 들면 120℃까지 온도상승해 있고, 또한 보텀 플레이트(81)에 대해서도, 히터(101)나 페이스 플레이트(84)로부터의 전달 열에 의해 가열온도 부근까지 온도상승하고 있다.
이어서, 덮개(62)를 하강시키고, 웨이퍼(W)의 주위를 밀폐하고, 가스 공급원 (65)으로부터 소정의 가스, 예를 들면 공기를 소정의 유량으로 공급함과 함께, 구멍부분(68)으로부터 웨이퍼(W) 주위의 분위기를 배기한다. 그리고, 소정의 시간 이 상태를 유지하여 웨이퍼(W)의 가열처리를 실시한다. 그 후, 덮개(62)를 상승시 키고, 웨이퍼(W)를 반입시와 반대의 경로로 냉각아암(5)에 건네주고, 이 냉각아암 (5)상에서 소정의 시간 냉각하고, 주반송수단{25A(25B)}에 의해 상자체(4)로부터 반출한다. 그 후, 소정의 매수의, 예를 들면 동일 로트의 웨이퍼(W)에 대해서도 마찬가지로 가열처리가 실시된다.
그리고, 이 로트의 웨이퍼(W)에 대한 가열처리가 종료하고, 계속하여 후속의 로트의 웨이퍼(W)에 대해서 가열처리를 실시하는 경우에 대해서, 이하에 설명한다. 이 후속의 로트의 웨이퍼(W)의 표면에는, 예를 들면 적정한 가열온도가 상기 먼저의 로트의 웨이퍼(W)의 표면에 도포된 레지스터액보다, 예를 들면 10℃ 낮은 레지스터액이 도포되고 있다.
이 때, 페이스 플레이트(84)는, 먼저의 웨이퍼(W)의 가열온도인, 예를 들면 120℃로 온도상승하고 있으므로, 이 후속의 로트의 웨이퍼(W)에 대해서 가열처리를 실시하기 전에, 페이스 플레이트(84)를 이하와 같이 하여 온도강하시킨다.
먼저, 이 페이스 플레이트(84)의 설정온도가 후속의 로트의 웨이퍼(W)의 가열온도가 되도록, 히터(101)의 출력을 설정한다. 그리고, 이미 서술한 냉각가스 공급로(95)를 통하여 냉각가스원(100)으로부터, 예를 들면 공기 혹은 질소가스 등의 냉각가스를 소정의 유량, 예를 들면 120리터/min으로 온도강하 퍼지 링(83)에 공급한다. 이 냉각가스는, 온도강하 퍼지 링(83)내의 가스유로(83a)를 둘레방향으로 신속하게 통류해 가서, 둘레방향에 걸쳐서 형성된 다수의 가스 토출구멍(96)으로부터 냉각가스 통류영역(G)에 온도강하 퍼지 링(83)의 중심을 향하여 힘차게 내뿜어 간다. 가스 토출구멍(96)이 위쪽을 향해서 경사져 있으므로, 이 냉각가스는, 페이스 플레이트(84)의 하면에 충돌하여, 정류판(82)에 규제되면서 상기 페이스 플레이트(84)의 하면을 따라 냉각가스 통류영역(G)을 바깥둘레측으로부터 안둘레측으로 흘러가서, 정류판(82)의 중앙에 형성된 제 4 가스 배출구(93)로부터 아래쪽으로 통류해 간다. 그리고, 이 냉각가스는 , 제 3 가스 배출구(89), 제 2 가스 배출구 (85) 및 제 1 가스 배출구(88)를 통하여, 이미 서술한 아래쪽방향영역(4b)으로 통류하여, 이 아래쪽방향영역(4b)에서 배기관(104)을 통하여 공용 배기로(26)에 배기하게 된다.
이때, 이미 서술한 바와 같이, 페이스 플레이트(84)와 온도강하 퍼지 링(83) 사이에는, 조그마한 틈새인 빈틈(L)이 링형상으로 형성되어 있으므로, 상기 냉각가스의 흐름에 의해서, 이 빈틈(L)에 대해, 말하자면 이젝터(ejector)나 아스피레이터(aspirator)와 같이, 큰 부압이 발생한다. 그 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 페이스 플레이트(84)의 바깥끝단면과 서포트 링(80)의 상단면과의 사이의 링형상의 개구부(D)로부터, 둘레방향에 걸쳐서 균등하게 상기의 냉각가스의 유량과 비교하여 큰 유량의, 예를 들면 5배 이상의 유량의 외부의 분위기가 빈틈(L)을 통하여 이 냉각가스 통류영역(G)에 흘러 들어온다. 이 외부의 분위기는, 이미 서술한 바와 같이 덮개(62)를 상승시키고 있으므로, 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 개구부(45)나 수납실(9)의 위쪽공간 등으로부터 흘러들어 온 상온으로 유지된 후술의 도포·현상장치내의, 예를 들면 청정한 대기이다.
따라서, 상기의 냉각가스와 함께 대량의 대기가 냉각가스 통류영역(G)을 흘러가므로, 페이스 플레이트(84) 및 보텀 플레이트(81)가 급격하게 차가워져 간다. 이 때, 냉각가스 통류영역(G)에 바깥둘레측으로부터 안둘레측을 향하여, 냉각가스 및 대기가 통류해 가므로, 페이스 플레이트(84)는, 면내에 걸쳐서 균일하게 냉각되게 된다. 그리고, 예를 들면 웨이퍼(W)의 가열온도까지 페이스 플레이트(84)를 냉각하고, 냉각가스의 공급을 정지한다. 이어서, 이미 서술한 바와 같이, 이 후속의 로트의 웨이퍼(W)에 대해서 가열처리가 마찬가지로 실시된다.
상술한 실시 형태에 의하면, 페이스 플레이트(84)를 냉각함에 있어서, 페이스 플레이트(84)와 온도강하 퍼지 링(83)과의 사이에 빈틈(L)을 설치하는 것과 함께, 온도강하 퍼지 링(83)으로부터 냉각가스 통류영역(G)에 냉각가스를 안둘레측을 향하여 통류시키는 것에 의해서, 가열유닛(61)의 외부의 분위기를 상기 냉각가스 통류영역(G)으로 끌어들이도록 하고 있다. 따라서, 예를 들면 로트 사이에서 웨이퍼(W)의 가열온도를 내리는 경우에, 이 온도강하 퍼지 링(83)으로부터 공급하는 냉각가스의 유량이, 적어도 페이스 플레이트(84)를 신속하게 냉각할 수 있다. 그 때문에, 페이스 플레이트(84)가 온도하강할 때까지의 대기시간을 단축할 수 있어, 처리량을 향상시킬 수 있다.
환언하면, 상기 냉각가스 및 외부로부터 끌어들이는 대기의 유량과 같은 유량의 냉각가스를 이미 서술한 냉각가스원(100)으로부터 공급하려고 하면, 냉각가스원(100)의 냉각장치, 예를 들면 컴프레서 등을 극히 대형으로 할 필요가 있고, 그것에 수반하여 냉각가스를 공급하기 위한 전력도 많아져 버리지만, 상기와 같이 외부로부터 대기를 끌어들이도록 함으로써, 설비의 간략화나 소비 전력의 저감화를 도모할 수 있다고 할 수 있다.
또한, 냉각가스 통류영역(G)에서, 냉각가스를 바깥쪽에서 안쪽으로 공급함에 있어서, 온도강하 퍼지 링(83)을 고리형상으로 하고 있으므로, 다수의 가스 토출구멍(96)에 대해서, 1개의 냉각가스 공급로(95)로부터 냉각가스를 공급할 수 있고, 예를 들면 다수의 노즐을 설치하는 경우에 비해, 냉각가스의 배관 등에 필요로 하는 부품 점수를 줄이며, 페이스 플레이트(84)의 면내에서 균일하게 냉각할 수 있다.
또한, 냉각가스 통류영역(G)에 통류하는 냉각가스가 페이스 플레이트(84)의 하면에 충돌하도록, 가스 토출구멍(96)을 경사시키고 있으므로, 이 냉각가스와 함께 흐르는 외부로부터 끌어들어지는 대기에 대해서도 페이스 플레이트(84)의 하면에 충돌하므로, 이 페이스 플레이트(84)를 신속하게 냉각할 수 있다.
여기서, 냉각가스의 유량과, 개구부(D)로부터 냉각가스 통류영역(G)내로 끌어들여지는 대기의 유량에 대해서 열유체 해석 소프트를 이용하여 해석을 실시한 결과에 대해서 설명한다. 상기와 같이 온도강하 퍼지 링(83)으로부터 냉각가스를 공급함으로써, 도 9에 나타내는 바와 같이, 냉각가스의 유량보다 외부로부터 끌어들인 유량 쪽이, 예를 들면 5배 이상 커지는 것을 알 수 있었다.
한편, 이미 서술한 냉각가스 통류영역(G)에는, 페이스 플레이트(84)의 위쪽방향에 연이어 통하는 작은 구멍(102)이 개구하고 있지만, 이 작은 구멍(102)의 개구 면적보다, 아래쪽에 연이어 통하는 제 4 가스 배출구(93)의 면적이 크기 때문에, 냉각가스의 거의 전량이 아래쪽방향영역(4b)으로 흘러가게 된다.
또한, 본 발명은, 이와 같이 온도강하 퍼지 링(83)을 고리형상으로 형성하는 것에 한정되지 않고, 상기와 같이 다수의 노즐과 배관을 설치하는 구성이더라도, 냉각가스 통류영역(G)에서 바깥둘레로부터 안둘레를 향하는 가스류를 형성하여, 이미 서술한 빈틈(L)에 부압이 생기는 구성이면 좋다. 게다가, 본 발명에서는, 강도가 작기 때문에 두꺼워지고, 따라서 열용량이 커지는 이미 서술한 금속으로 이루어지는 페이스 플레이트(84)의 냉각에 이용하는 것에 의해서, 큰 효과를 얻을 수 있지만, 열용량이 작은 재료, 예를 들면 질화알루미늄으로 이루어지는 페이스 플레이트(84)에 대해서 적용해도 좋다.
또한, 이와 같이 냉각가스 통류영역(G)에 바깥쪽으로부터 안쪽을 향하는 가스류를 형성시키는 방법으로서는, 예를 들면 이하의 도 10 및 도 11에 나타내는 구성으로 해도 좋다. 이 구성에서는, 정류판(82)의 아래쪽방향에 온도강하 퍼지 링 (83)을 배치하고 있다. 이 온도강하 퍼지 링(83)은, 상기 예와 같이, 관형상을 이루고 있지만, 종단면 형상이 개략 네모형상이며, 상면측이 둘레방향에 걸쳐서 수평으로 개구하여 개구부(111)를 이루고 있다. 이 개구부(111)가 밀폐되도록, 온도강하 퍼지 링(83)의 상면에는 정류판(82)이, 도시하지 않은 시일재 등을 사이에 두고 밀접되어 있고, 정류판(82)의 둘레가장자리부에는, 이 개구부(111)에 연이어 통하도록, 다수의 냉각가스 토출구멍(112)이 형성되어 있다. 이 냉각가스 토출구멍 (112)은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 정류판(82)의 안둘레측을 향하도록 위쪽방향으로 비스듬하게 경사져 있다. 온도강하 퍼지 링(83)의 아래쪽방향측에는, 마찬가지로 냉각가스 공급로(95)가 접속되어 있다. 이 예에서는, 온도강하 퍼지 링 (83)의 하단면과 정류판(82)의 상면과의 거리가 이미 서술한 빈틈(L)에 상당하고, 이 빈틈(L)은, 예를 들면 3mm로 설정되어 있다.
이 예에서는, 냉각가스원(100)으로부터 냉각가스 공급로(95)를 통하여 온도강하 퍼지 링(83)에 냉각가스를 공급하면, 둘레방향에 냉각가스가 신속하게 통류해가서, 이 냉각가스 토출구멍(112)으로부터 냉각가스가 냉각가스 통류영역(G)에 공급된다. 이 냉각가스 토출구멍(112)은 이미 서술한 바와 같이 위쪽방향으로 비스듬하게 기울어져 있으므로, 상기 예와 같이, 이 냉각가스는, 바깥쪽으로부터 안쪽을 향하여 흘러간다. 그 때문에, 빈틈(L)에 큰 부압이 생기고, 상기 예와 같이 외부의 분위기가 이 냉각가스 통류영역(G)으로 끌어들여지게 된다. 이러한 구성에서도, 상기 예와 같은 효과를 얻을 수 있다. 한편, 도 10 및 도 11에서, 이미 서술한 예와 같은 구성의 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태를, 도 14 및 도 15에 나타낸다. 이 실시형태에서는, 상술한 보텀 플레이트(81)의 상면에 둘레방향을 따라서 등간격으로 복수개, 예를 들면 8개의 냉각노즐(121)을 기립하는 형태로 설치하고 있다. 이들 냉각노즐(121)의 위치에 대응하여 정류판(82)에는 8개의 관통구멍(122)이 형성되어 있고, 각각 냉각노즐(121)의 선단부는, 대응하는 관통구멍(122)을 통하여 정류판(82)상에 돌출하고 있다. 상기 냉각노즐(121)의 선단면(123)은, 정류판(82)의 중심측 위를 향하여 경사져, 경사면(124)을 형성하고 있다. 예를 들면, 이 경사면(124)은 수평면으로부터 각도 θ, 예를 들면 20∼35°정도 위쪽을 향하여 형성되어 있고, 이 경사면(124)에 복수의 가스 토출구멍(125)이 뚫려 형성되어 있다.
또한, 도 15에 나타내는 바와 같이 각 냉각노즐(121)에 있어서의 정류판(82) 의 아래쪽방향측 부위의 측둘레면에는, 도시하지 않은 이음새를 사이에 두고 냉각가스 공급로를 이루는 배관(126)의 일끝단이 자유롭게 탈착되도록 접속되어 있다. 각 배관(126)은 아래를 향하여 굴곡되어 제 3 가스 배출구(89), 제 2 가스 배출구 (85) 및 제 1 가스 배출구(88)내를 지나 아래쪽방향으로 뻗고, 그 기초 끝단측은 냉각가스원(100)에 접속되어 있다. 이와 같이 개별의 냉각노즐(121)을 등간격으로 8개 설치하는 것에 의해서, 이미 서술한 온도강하 퍼지 링(83)의 배관부에 의한 외기의 유입의 방해를 해소하여, 보다 많은 외기를 개구부(D)를 통하여 냉각가스 통류영역(G)에 유입시키는 것이 가능한 구성이 된다. 한편, 도 14 및 도 15에 있어서, 이미 서술한 예와 같은 구성의 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고 있다.
계속하여, 이 실시 형태의 작용, 효과를 간단하게 설명한다. 상기 냉각가스원(100)으로부터 각각의 냉각가스 공급로(배관)(95)를 통하여 대응하는 냉각노즐 (121)에 냉각가스가 공급되면, 이 냉각가스는 냉각노즐(121)의 토출구멍(125)을 통하여 비스듬히 위쪽방향으로 토출되어, 냉각가스 통류영역(G)에 흘러간다. 이 냉각가스는 둘레방향의 8개소로부터 방사선형상으로 정류판(82)의 중심부에 흘러들고, 이것에 의해서 이미 서술한 빈틈(L)이 부압이 되어, 외부의 분위기가 냉각가스 통류영역(G)에 끌어 들여지게 된다. 이 결과, 가열판이 급속히 냉각되어, 먼저의 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 냉각가스를 토출하는 부재로서, 정류판(82)의 둘레방향으로 간격을 두고 배열한 8개의 냉각노즐(121)을 이용하고 있기 때문에, 상술한 전체둘레에 걸치는 온도강하 퍼지 링(83)의 구성에 비해, 상기 냉각노즐(121)이 외부로부터 기체의 끌어들임을 저해하는 것이 적다. 따라서, 보다 많은 기체가 냉각가스 통류영역(G)으로 끌어들여지기 때문에, 보다 한층 높은 냉각 효과를 얻을 수 있게 된다. 냉각노즐의 설치수로서는 8개에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 냉각노즐(121)의 선단부를 정류판(82)상에 위치시키는데 있어서는, 정류판(82)의 바깥둘레의 바깥쪽으로부터 상기 정류판(82)의 표면상에 냉각노즐(121)을 끌어들이도록 해도 좋은 것은 물론이다.
다음에, 상기 열처리장치(2)가 적용되는 도포·현상장치에 대해서 설명한다. 도 12 및 도 13에 나타낸 도포·현상장치에는, 기판 카세트(C)내에 수납된, 예를 들면 13매의 웨이퍼(W)를 반입출하기 위한 카세트 얹어놓음부(S1)로서 기판 카세트 (C)를 복수개 얹어놓음 가능한 얹어놓음대(21), 이 얹어놓음대(21)의 안쪽(도면 중 X방향)의 벽면에 설치된 개폐부(22) 및 개폐부(22)를 사이에 두고 기판 카세트(C)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고받기 위한 주고받음수단(23)이 설치되어 있다. 또한, 카세트 얹어놓음부(S1)의 안쪽에는, 상자체(24)로 주위가 둘러싸여진 처리부 (S2)가 접속되어 있고, 이 처리부(S2)에는 앞쪽으로부터 순서대로, 상술한 열처리장치(2)를 포함한 가열·냉각계의 유닛을 다단화한 선반유닛(U1,U2,U3)과 후술하는 도포·현상유닛을 포함한 각 처리유닛 사이에 웨이퍼(W)의 주고받음을 실시하는 주반송수단(25A,25B)이 교대로 설치되어 있다. 즉, 선반유닛(U1,U2,U3) 및 주반송수단(25A,25B)은, 카세트 얹어놓음부(S1)측으로부터 X방향으로 전후 일렬에 배열되어 있고, 각각의 접속 부위에는 도시하지 않은 웨이퍼 반송용의 개구부가 형성되어, 웨이퍼(W)가 처리부(S2)내를 일끝단측의 선반유닛(U1)으로부터 다른 끝단측의 선반유닛(U3)까지 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 주반송수단(25A,25B)은, 양측에 배치되는 선반유닛(U1,U2,U3)측의 일면부, 후술하는 우측(Y축 양의 측)의 액처리유닛(U4,U5)측의 일면부 및 상자체(24)의 배면부로 둘러싸여지는 공간내에 배치되어 있다. 액처리유닛(U4,U5)의 양측면에는, 처리액의 온도조절장치나 온도습도조절용의 덕트 등을 구비한 온도습도조정유닛(27,28)이 설치되어 있다. 액처리유닛(U4,U5)은, 예를 들면 도포액(레지스터액)이나 현상액이라고 하는 약액 공급용 스페이스를 이루는 수납부(29) 위에, 도포유닛(COT), 현상유닛(DEV) 및 반사방지막 형성유닛(BARC) 등이 복수단, 예를 들면 5단으로 적층된 구성이다. 또한, 이미 서술한 선반유닛(U1,U2,U3)은, 액처리유닛 (U4,U5)으로 실시되는 처리의 전처리 및 후처리를 실시하기 위한 각종 유닛이 복수단, 예를 들면 10단으로 적층되어 있다. 처리부(S2)에 있어서의 선반유닛(U3)의 안쪽에는, 예를 들면 제 1 반송실 (31) 및 제 2 반송실(32)로 이루어지는 인터페이스부(S3)를 사이에 두고 노광부(S4)가 접속되어 있다. 인터페이스부(S3)의 내부에는 처리부(S2)와 노광부(S4) 사이에 웨이퍼(W)의 주고받음을 실시하기 위한 2개의 주고받음수단(33,34) 이외에, 선반유닛(U6) 및 버퍼 카세트(C0)가 설치되어 있다.
이 도포·현상장치에 있어서의 웨이퍼의 흐름에 대해서 일례를 나타내면, 먼저 외부로부터 웨이퍼(W)의 수납된 기판 카세트(C)가 얹어놓음대(21)에 얹어놓여지고, 개폐부(22)와 함께 기판 카세트(C)의 덮개가 벗겨져 주고받음수단(23)에 의해 웨이퍼(W)가 꺼내진다. 그리고, 웨이퍼(W)는, 선반유닛(U1)의 일끝단을 이루는, 도시하지 않은 주고받음 유닛을 사이에 두고 주반송수단(25A)에 건내지고, 선반유닛(U1∼U3) 중 어느 하나의 선반으로, 도포처리의 전처리로서, 예를 들면 소수화 처리나 냉각처리 등이 실시되고, 그러한 후 도포유닛(COT)으로 레지스터액이 도포된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 선반유닛(U1∼U3) 중 어느 하나의 선반인 열처리장치 (2)로 가열되어, 더 냉각된 뒷쪽의 선반유닛(U3)의 주고받음 유닛을 경유하여, 인터페이스부(S3)로 반입된다. 이 인터페이스부(S3)에 있어서 웨이퍼(W)는, 예를 들면 주고받음수단(33)으로부터 선반유닛(U6) 및 주고받음수단(34)을 사이에 두고 노광부(S4)에 반송되고, 노광이 실시된다. 노광 후, 웨이퍼(W)는 반대의 경로로 주반송수단(25A)까지 반송되며, 현상유닛(DEV)으로 현상되어 레지스터 마스크가 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 얹어놓음대(21)상의 원래의 기판 카세트(C)로 되돌려진다.
도 1은 본 발명의 열처리장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 상기 열처리장치를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 상기 열처리장치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 상기 열처리장치에서의 가열유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 상기 가열유닛을 나타내는 종단면도이다.
도 6은 상기 가열유닛을 나타내는 종단면도이다.
도 7은 상기 가열유닛에서의 냉각가스의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 8은 상기 열처리장치내에서의 대기의 흐름을 나타내는 모식도이다.
도 9는 상기 열처리장치에서, 냉각가스의 유량과 외부로부터 끌어들여지는 대기의 유량과의 상관관계를 나타내는 특성도이다.
도 10은 상기 가열유닛의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은 상기 가열유닛을 나타내는 종단면도이다.
도 12는 상기 열처리장치가 적용되는 도포·현상장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 13은 상기 도포·현상장치를 나타내는 평면도이다.
도 14는 상기 가열유닛의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 15는 상기 가열유닛을 나타내는 종단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
D : 개구부 L : 빈틈
2 : 열처리장치 6 : 가열모듈
61 : 가열유닛 80 : 서포트 링
82 : 정류판 83 : 온도강하 퍼지 링
83a : 가스유로 84 : 페이스 플레이트
85 : 제 2 가스 배출구 88 : 제 1 가스 배출구
89 : 제 3 가스 배출구 93 : 제 4 가스 배출구
95 : 냉각가스 공급로 96 : 가스 토출구멍
121 : 냉각노즐

Claims (9)

  1. 기판에 대해서 가열처리를 실시하기 위한 열처리장치에 있어서,
    기판이 얹어놓여지며, 가열수단이 설치된 가열판과,
    상기 가열판의 하면에서, 상기 가열판의 바깥쪽으로부터 안쪽을 향하여 상기 가열판을 냉각하는 냉각가스를 통류시키기 위해서, 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 복수 설치된 가스 토출구멍과,
    상기 가열판의 아래쪽방향에서의 상기 냉각가스의 가스류를 규제하기 위해서, 이 가열판의 아래쪽방향에 상기 가열판에 근접하여 대향하도록 설치되며, 중앙부에 가스 배출구가 형성된 정류판과,
    상기 가열판의 바깥끝단부에 둘레방향을 따라서 설치되며, 상기 냉각가스의 통류에 의해 발생한 부압에 의해서, 열처리장치의 외부의 대기를 상기 가열판과 상기 정류판 사이에 넣기 위한 외기 취입구를 구비한 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가열판의 아래쪽방향측에서, 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 링형상으로 형성된 관형상부재와, 이 관형상부재에 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급로를 구비하고, 상기 관형상부재의 안둘레측에는, 상기 가스 토출구멍이 뚫려 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 관형상부재는, 상기 가열판의 하면과의 사이에, 상 기 외기 취입구를 이루는 틈새를 사이에 두고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가열판의 아래쪽방향측에서, 그 선단부가 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 간격을 두고 설치된 복수의 냉각노즐을 구비하고,
    상기 가스 토출구멍은, 이 냉각노즐의 선단부에 형성된 가스 토출구멍인 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각노즐은, 정류판을 하면측으로부터 상면측으로 관통하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 토출구멍은, 냉각가스가 상기 가열판의 하면에 충돌하도록 위쪽방향으로 비스듬하게 향하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리장치.
  7. 기판에 대해서 가열처리를 실시하는 열처리방법에 있어서,
    기판을 가열판상에 얹어놓고, 상기 기판을 가열하는 공정과,
    이어서, 상기 가열판의 하면에서, 상기 가열판의 바깥쪽으로부터 안쪽을 향하여, 상기 가열판을 냉각하는 냉각가스를 상기 가열판의 둘레방향을 따라서 다수 설치된 가스 토출구멍으로부터 통류시키는 것에 의해서, 이 가열판의 바깥끝단부의 하면측에 부압을 발생시키는 공정과,
    상기 부압에 의해, 상기 가열판의 바깥가장자리부에 둘레방향을 따라서 설치된 외기 취입구로부터, 열처리장치의 외부의 대기를 상기 가열판과 이 가열판의 아래쪽방향에 설치된 정류판 사이에 넣고, 이 대기를 상기 냉각가스와 함께 통류시키는 것에 의해서, 상기 가열판을 냉각하는 공정과,
    상기 냉각가스와 외부로부터 넣은 상기 대기를 상기 정류판의 중앙부에 형성된 가스 배출구에서 아래쪽방향측으로 배출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리방법.
  8. 제 7 항 있어서, 상기 부압을 발생시키는 공정은, 상기 냉각가스가 상기 가열판의 하면에 충돌하도록, 냉각가스를 위쪽방향으로 비스듬하게 통류시키는 공정인 것을 특징으로 하는 열처리방법.
  9. 컴퓨터 프로그램을 격납한 기억매체에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 열처리방법을 실시하도록 스텝이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는 기억매체.
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