KR101667434B1 - 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 가열판에 기판을 적재하여 열 처리하는 데 있어서, 가열판의 온도를 빠르게 강온하는 것이다.
가열판(84)의 하방측에 가열판(84)과 대략 동일한 크기의 2매의 냉각 플레이트(81, 82)를 수평하게 설치하고, 하측의 냉각 플레이트(81)는 단열 부재를 거쳐 가열판(84)에 고정하고, 상측의 냉각 플레이트(82)는 하측의 냉각 플레이트(81)에 대하여 승강할 수 있도록 구성한다. 하측의 냉각 플레이트(81)에는 냉매 유로(88)를 설치하고, 상측의 냉각 플레이트(82)를 하측의 냉각 플레이트(81)에 접촉시켜 미리 냉각해 두고, 가열판(84)의 온도를 강온시킬 때에는, 상측의 냉각 플레이트(82)를 상승시켜서 가열판(84)에 접촉 혹은 근접시킨다. 또한, 2매의 냉각 플레이트(81, 82)를 사용하지 않고, 냉매 유로(88)를 구비한 1매의 냉각 플레이트를 가열판(84)에 접촉 혹은 근접시키도록 해도 좋다.
가열판(84)의 하방측에 가열판(84)과 대략 동일한 크기의 2매의 냉각 플레이트(81, 82)를 수평하게 설치하고, 하측의 냉각 플레이트(81)는 단열 부재를 거쳐 가열판(84)에 고정하고, 상측의 냉각 플레이트(82)는 하측의 냉각 플레이트(81)에 대하여 승강할 수 있도록 구성한다. 하측의 냉각 플레이트(81)에는 냉매 유로(88)를 설치하고, 상측의 냉각 플레이트(82)를 하측의 냉각 플레이트(81)에 접촉시켜 미리 냉각해 두고, 가열판(84)의 온도를 강온시킬 때에는, 상측의 냉각 플레이트(82)를 상승시켜서 가열판(84)에 접촉 혹은 근접시킨다. 또한, 2매의 냉각 플레이트(81, 82)를 사용하지 않고, 냉매 유로(88)를 구비한 1매의 냉각 플레이트를 가열판(84)에 접촉 혹은 근접시키도록 해도 좋다.
Description
본 발명은, 가열판 위에 기판을 적재하여 기판의 열 처리를 행하는 열 처리 장치, 열 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 제조에 있어서의 포토리소그래피 공정에는, 기판을 가열판 위에 적재하여 기판에 대하여 열 처리를 행하는 열 처리 공정이 포함된다. 구체적으로는, 레지스트 도포 후의 열 처리, 노광 후, 현상 전의 열 처리, 현상 후의 열 처리 등을 들 수 있다. 가열판은, 예를 들어 저항 발열선을 열판 본체에 패턴 인쇄하여 구성되고, 기판의 종별(로트)에 따라서 설정된 설정 온도로 컨트롤된다. 따라서, 하나의 로트에 대해서 열 처리를 종료한 후, 후속 로트의 설정 온도가 당해 하나의 로트의 설정 온도와 다른 경우에는, 가열판의 온도를 변경할 필요가 있다. 예를 들어, 후속 로트의 기판의 설정 온도가 앞 로트의 기판의 설정 온도보다도 낮을 경우, 앞 로트의 최종 기판이 가열판으로부터 반출된 후, 예를 들어 당해 가열판의 이면측에 에어를 공급하여(퍼지하여), 가열판을 강온하도록 하고 있다.
그러나 에어 퍼지에 의한 가열판의 냉각 방법에서는 열 교환율이 낮으므로 온도 정정(整定)을 행하기 위해 긴 시간이 걸려, 처리량 향상 방해의 원인 중 하나가 되고 있다. 또한, 퍼지용 에어가 가열판의 표면측으로 돌아 들어가, 파티클 오염을 일으킬 우려도 있다.
여기에서 특허 문헌 1에는, 가열판에 온도 조절부를 접촉시킴으로써 가열하는 가열판에 대해서, 가열판 온도를 약간 강온시킬 경우에, 온도 조절부를 승강 기구에 의해 이동시켜 가열판으로부터 이격하는 것이 기재되어 있다. 그러나 이 방법에서는 가열판을 단시간에 강온시킬 수는 없다.
본 발명은 이러한 배경하에 이루어진 것으로, 그 목적은 가열판의 온도를 빠르게 강온시킬 수 있는 열 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 열 처리 장치는,
기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 있어서,
상기 가열판에 접촉 혹은 근접함으로써 당해 가열판을 냉각하기 위한 냉각 부재와,
이 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각부와,
상기 냉각 부재를, 대기 위치와 상기 가열판을 냉각하기 위한 냉각 위치와의 사이에서 상대적으로 승강시키기 위한 승강 기구와,
열 처리된 상기 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 당해 가열판을 강온 시키기 위해 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치에 설정하도록 상기 승강 기구를 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 열 처리 방법은,
기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하는 열 처리 방법에 있어서,
냉각부에 의해 냉각 부재를 냉각하는 공정과,
계속해서, 열 처리된 상기 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 상기 냉각 부재를 승강 기구에 의해 가열판에 접촉 혹은 근접하는 위치까지 이동시킴으로써 당해 가열판을 냉각하는 공정과,
상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 상기 승강 기구에 의해 냉각 위치로부터 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 있어서의 기억 매체는,
기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억한 기억 매체이며,
상기 컴퓨터 프로그램은, 상술한 열 처리 방법을 실행하도록 스텝군이 짜여져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 기판을 열 처리하는 가열판을 냉각할 경우에, 냉각 부재를 냉각부에 의해 냉각한 다음, 승강 기구에 의해 이동시켜, 가열판에 접촉 혹은 근접시키도록 하고 있다. 따라서, 가열판을 빠르게 냉각할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 열 처리 장치의 전체를 일부를 절결 해서 도시하는 사시도이다.
도 2는 상기 열 처리 장치의 전체를 도시하는 종단 측면도이다.
도 3은 상기 열 처리 장치에 사용되는 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 4는 상기 열 처리 장치에 사용되는 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 상기 열 처리 장치에 사용되는 가열판의 이면도이다.
도 6은 상기 열 처리 장치에 사용되는 제1 냉각 플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 7은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 9는 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 10은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 11은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 12는 가열판의 냉각 공정에 있어서의 경과 시간과 가열판의 온도와의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 13은 본 발명에 있어서의 제2 실시 형태에 관한 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 15는 제2 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 16은 제2 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 17은 본 발명에 있어서의 제3 실시 형태에 관한 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 18은 제3 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 19는 제3 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 20은 본 발명에 있어서의 제4 실시 형태에 관한 가열 유닛 및 냉각 아암을 도시하는 종단 측면도이다.
도 21은 제4 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 22는 제4 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 23은 본 발명에 있어서의 제5 실시 형태에 관한 가열 유닛 및 냉각 아암을 도시하는 종단 측면도이다.
도 24는 제5 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 25는 제5 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 2는 상기 열 처리 장치의 전체를 도시하는 종단 측면도이다.
도 3은 상기 열 처리 장치에 사용되는 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 4는 상기 열 처리 장치에 사용되는 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 상기 열 처리 장치에 사용되는 가열판의 이면도이다.
도 6은 상기 열 처리 장치에 사용되는 제1 냉각 플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 7은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 9는 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 10은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 11은 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 12는 가열판의 냉각 공정에 있어서의 경과 시간과 가열판의 온도와의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 13은 본 발명에 있어서의 제2 실시 형태에 관한 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 15는 제2 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 16은 제2 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 17은 본 발명에 있어서의 제3 실시 형태에 관한 가열 유닛을 도시하는 종단 측면도이다.
도 18은 제3 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 19는 제3 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 20은 본 발명에 있어서의 제4 실시 형태에 관한 가열 유닛 및 냉각 아암을 도시하는 종단 측면도이다.
도 21은 제4 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 22는 제4 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 23은 본 발명에 있어서의 제5 실시 형태에 관한 가열 유닛 및 냉각 아암을 도시하는 종단 측면도이다.
도 24는 제5 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
도 25는 제5 실시 형태에 관한 가열판의 냉각 공정을 도시하는 작용 설명도이다.
본 발명의 열 처리 장치의 제1 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시하는 열 처리 장치는, 기판 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)(W)에 대하여 레지스트의 도포, 현상을 행하기 위한 도포, 현상 장치에 사용되는 것이다.
열 처리 장치는, 예를 들어 알루미늄으로 이루어지는 하우징(1)에 의해 둘러싸여 있으며, 이 하우징(1) 내에는, 구획판(7)에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 열 처리가 행해지는 상방 영역(3a)과, 웨이퍼(W)를 승강시키는 구동 기구가 수납된 하방 영역(3b)으로 구획되어 있다.
도 1 중의 좌측(Y축 정방향)을 편의적으로 전방으로 하여 설명하면, 상방 영역(3a)에는 전방측으로부터 기판(웨이퍼) 냉각 플레이트인 냉각 아암(5), 가열 유닛(6) 및 배기계 부품의 일부가 수납된 수납실(4)이 이 순서로 설치되어 있다. 이 냉각 아암(5)은, 가열판과의 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하는 전달 기구에 상당한다. 하우징(1)의 측벽(44)의 전방측에는, 본 열 처리 장치 밖에 설치된 도시하지 않은 웨이퍼 반송 기구와 냉각 아암(5) 사이에서, 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 개구부(45)가 형성되어 있고, 이 개구부(45)는, 도시하지 않은 셔터 등에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다. 또한, 가열 유닛(6)의 측방 위치에 있어서의 측벽(44)의 양측에는, 이 가열 유닛(6) 주위의 분위기를 냉각하기 위해, 냉매가 상하에 통류하는 냉매 유로(40)가, 예를 들어 4개 늘어서도록 매설되어 있으며, 온도 조정된 냉각수가 이 냉매 유로(40) 내를 통류하도록 구성되어 있다.
냉각 아암(5)은, 구획판(7)에 형성된 가이드(46)를 따라 다리부(51)가 하우징(1)의 길이 방향으로 슬라이드함으로써, 상술한 웨이퍼 반송 기구와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 위치와, 가열 유닛(6)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 위치와의 사이에 있어서 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 냉각 아암(5)의 하면측에는, 가열된 웨이퍼(W)를 조(粗) 냉각하기 위해, 예를 들어 냉매를 통류시키기 위한 도시하지 않은 냉매 유로가 설치되어 있다.
하방 영역(3b)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상술한 개구부(45)의 측방 위치와 후술하는 가열판(84)의 상방 위치에 있어서, 냉각 아암(5) 위의 웨이퍼(W)를 승강시키기 위해, 각각 승강 기구(49a, 49b)에 접속된 지지 핀(47a, 47b)이 설치되어 있다. 냉각 아암(5)에는, 이들 지지 핀(47a, 47b)이 관통하는 슬릿(53)이 형성되어 있다. 구획판(7)에는, 지지 핀(47a)이 돌몰(突沒 ; 튀어나오고 들어감)하기 위한 구멍부(48)가 형성되어 있다. 또, 지지 핀(47b)은 구획판(7)에 형성된 후술하는 제1 가스 배출구(72)를 통하여 돌몰한다.
가열 유닛(6)의 하방 영역(3b)의 좌우 양측에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(1)의 길이 방향으로 신장하는 배기관(104, 104)이 설치되어 있다. 이들 배기관(104, 104)은, 배기로(2)에 수납실(4)을 통하여 접속되어 있고, 배기관(104, 104)끼리의 서로 대향하는 면에 형성된 다수의 도시하지 않은 흡인 구멍으로부터, 이 하방 영역(3b)의 분위기를 배출할 수 있도록 구성되어 있다.
가열 유닛(6)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 가열판(84)과, 하면측이 개구하고 이 가열판(84)의 주위를 상방측으로부터 기밀하게 덮도록 형성된 개략 컵형의 덮개(62)로 구성되어 있다.
이 덮개(62)는, 가열판(84)과 냉각 아암(5) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때의 대기 위치인 상방 위치와, 웨이퍼(W)의 열 처리 시에 가열판(84)을 덮는 하방 위치와의 사이에서 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강할 수 있도록 구성되어 있다.
덮개(62)의 천장부에는, 급기관(66)을 통하여 가스 공급원(65)이 접속되어 있고, 가열판(84) 위의 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들어 덮개(62)의 천장부 중앙의 개구부(67)로부터, 예를 들어 공기나 질소 가스 등의 퍼지 가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 덮개(62)의 측벽 내측에는, 하방 위치에 있어서의 웨이퍼(W)의 측면을 향하는 위치에, 예를 들어 전체 둘레에 걸쳐 다수의 구멍부(68)가 형성되어 있다. 이 구멍부(68)는, 배기로(70)를 통하여 배기로(2)에 접속되어 있다.
가열판(84)의 하방측에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 구획판(7) 위에 설치된 냉각용 승강 기구(83), 냉각부인 제1 냉각 플레이트(81) 및 냉각 부재인 제2 냉각 플레이트(82)가 하측으로부터 이 순서로 적층되어 있으며, 이들의 부재를 서포트 링(80)이 측방 및 하방으로부터 둘러싸는 구성으로 되어 있다.
가열판(84)은 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 예를 들어 두께가 10㎜의 판형상의 플레이트이며, 예를 들어 알루미늄, 스테인리스, 동합금 등과 같이 비교적 저렴하여 가공하기 쉬운 금속으로 이루어져 있다. 또한, 이 가열판(84)의 표면에는, 웨이퍼(W)의 이면측의 파티클 오염을 방지하기 위한 프록시미티 핀(도시하지 않음)이 복수 설치되고, 웨이퍼(W)는 이 핀 위에 적재된다.
이 가열판(84)의 하면에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 링 형상의 가열부인 저항 발열선으로 이루어지는 히터(841)가 동심원 형상으로 패턴 인쇄되어 있다. 또한, 이 가열판(84) 내에는, 예를 들어 중앙부에 가열판(84)의 상면 온도를 검출하기 위한 예를 들어 열전대 등의 온도 검출부(842)가 설치되어 있고, 이 온도 검출부(842)의 온도 검출치에 의해, 후술하는 제어부(10)가 접속되어 있고, 가열판(84)의 표면 온도를 제어하도록 구성되어 있다.
가열판(84)은, 그 주연부에 있어서 예를 들어 완충재 등의 도시하지 않은 받침 부재를 통하여, 단열성의 열판 지지부(92)에 의해 가열판(84)의 주위 방향으로 등간격으로 예를 들어 3군데에서 하방으로부터 지지되어 있다. 그리고 가열판(84)은, 나사 등의 도시하지 않은 고정 부재에 의해 이 열판 지지부(92)를 거쳐 제1 냉각 플레이트(81)의 외주연에 고정되어 있다.
또한, 가열판(84)의 하방에는, 예를 들어 알루미늄으로 이루어지는 제2 냉각 플레이트(82)가 이 가열판(84)에 대향하도록 설치되어 있다.
또한, 가열판(84)에 제2 냉각 플레이트(82)를 접촉시켜 가열판(84)을 강온 할 때에, 가열판(84)의 이면에 설치된 히터(841)에 제2 냉각 플레이트(82)가 접촉하지 않도록, 이 제2 냉각 플레이트(82)의 상면에는, 히터(841)에 대응하는 위치에 오목부(822)가 형성되어 있다. 그리고 제2 냉각 플레이트(82)의 하면에는, 돌기부(821)가 예를 들어 3군데 형성되어 있고, 이 돌기부(821)가 냉각용 승강 기구(83)에 밑에서부터 밀어 올리게 됨으로써, 제2 냉각 플레이트(82)가 냉각 위치로 이동할 수 있다.
제2 냉각 플레이트(82)는, 가열판(84)을 냉각하고 있지 않을 때에는 제1 냉각 플레이트(81) 위에서 대기하고 있다. 이때 가열판(84)의 하면과 제2 냉각 플레이트(82)의 상면과의 사이에 형성되는 얇은 원판 형상의 공간 영역은, 냉각 가스 통류 영역(G)을 없애, 냉각 가스에 의한 가열판(84)의 냉각 시에 냉각 가스가 통류한다.
제1 냉각 플레이트(81)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 냉매 통류부(88)가 설치되어 있다. 이 냉매 통류부(88)는, 전술한 냉각 아암(5)에 설치된 냉매 유로의 출구와 연결되어 있으며, 냉각 아암(5)을 통과해 온 냉매가 통류하도록 되어 있다. 또한, 제1 냉각 플레이트(81)에 있어서의 제2 냉각 플레이트(82)의 돌기부(821)에 대응하는 위치에는, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 이 돌기부(821)를 다이어프램(832)이 밀어 올리기 위한 공간인 개구부(813)가 마련되어 있다.
이 제1 냉각 플레이트(81)에 있어서의 중앙부에는, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 냉각 가스 분사용의 냉각 가스 공급관(90)이, 제1 냉각 플레이트(81)의 중심을 둘러싸도록 배치되는 동시에, 제1 냉각 플레이트(81)를 관통해서 냉각 가스 통류 영역(G) 내로 돌출시켜 설치되어 있다. 제2 냉각 플레이트(82)에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 개구부(91)가 마련되어 있고, 이 개구부(91) 중 일부는, 제2 냉각 플레이트(82)가 제1 냉각 플레이트(81) 위에 적재되어 있는 대기 위치에 있는 상태에 있어서, 냉각 가스 공급관(90)과 제2 냉각 플레이트(82)가 접촉하지 않도록 배치되어 있다. 한편, 제1 냉각 플레이트(81)에 있어서도, 이 냉각 가스 공급관(90)에 대응하고 있지 않은 나머지 개구부(91)에 대응하여 개구부(96)가 마련되어 있다. 이 제1 냉각 플레이트(81)의 개구부(96)와 제2 냉각 플레이트(82)의 개구부(91)에 의해 냉각 가스 배출 구멍(97)을 형성하고 있으며, 여기에서 냉각 가스가 배출된다.
냉각용 승강 기구(83)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 지지 부재(831), 다이어프램(832), 에어 공급 기구(833) 및 송기로(834)로 이루어진다. 지지 부재(831)는, 구획판(7) 위에 설치되어 다이어프램(832)을 거쳐 제1 냉각 플레이트(81)를 예를 들어 3군데에서 지지하고 있으며, 그 상부에는 오목부(835)가, 제2 냉각 플레이트(82)의 돌기부(821) 및 제1 냉각 플레이트(81)의 개구부(813)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 그리고 오목부(835)에는, 다이어프램(832)이 하방으로 돌출된 상태일 때에는, 이 다이어프램(832)의 하방으로 돌출된 부분이 수납된다. 또한, 오목부(835)에는, 이 오목부(835)와 다이어프램(832)에 의해 기밀하게 둘러싸인 공간(836)이 형성되어 있다. 이 기밀 공간(836)은, 송기로(834)를 거쳐, 하부 영역(3b)에 있는 에어 공급 기구(833)에 접속되어 있다. 이 에어 공급 기구(833)에 의해, 송기로(834)를 거쳐 기밀 공간(836)으로 압축 공기를 보내주는 것으로, 다이어프램(832)이 상방으로 돌출된다. 이때, 다이어프램(832)에 의해 돌기부(821)를 거쳐 제2 냉각 플레이트(82)를 냉각 위치로 밀어 올릴 수 있다. 반대로, 에어 공급 기구(833)에 의해, 기밀 공간(836) 내의 공기를 제거하여 부압으로 함으로써, 다이어프램(832)을 하방으로 돌출되도록 반전시켜, 제2 냉각 플레이트(82)를 대기 위치로 하강시킬 수 있다.
상술한 제1 냉각 플레이트(81), 제2 냉각 플레이트(82) 및 가열판(84)을 측방 및 하방으로부터 둘러싸도록, 서포트 링(80)이 설치되어 있다. 이 서포트 링(80)은, 중심부에 제2 가스 배출구(85)가 형성된 원판 형상이며, 그 주연부에는 상측을 향해 늘어나는 기립벽(86)이 주위 방향에 걸쳐 형성되어 있다. 이 서포트 링(80)의 외경은, 웨이퍼(W)의 외경보다도 편측이 예를 들어 20㎜씩 커지도록 형성되어 있다. 이 서포트 링(80)은, 지지 부재(87)에 의해 구획판(7)에 지지되어 있다. 또한, 구획판(7)에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 이 서포트 링(80)의 제2 가스 배출구(85)의 위치에 대응하도록, 이 제2 가스 배출구(85)와 대략 동일한 직경의 제1 가스 배출구(72)가 개구되어 있다. 또한, 서포트 링(80)을 관통하도록 냉각용 승강 기구(83)가 설치되어 있지만, 서포트 링(80)은 냉각용 승강 기구(83)와의 사이에 약간 간극을 마련하여 접촉하지 않도록 되어 있다.
또, 제1 냉각 플레이트(81), 제2 냉각 플레이트(82) 및 가열판(84)에는, 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 상술한 지지 핀(47b)이 돌몰하기 위한 구멍부(102)가 형성되어 있다. 또한, 구획판(7) 및 서포트 링(80)에 있어서는, 이 지지 핀(47b)은, 각각에 형성된 가스 배출구(72, 85)를 통하여 승강한다.
열 처리 장치(2)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지는 제어부(10)가 접속되어 있고, 이 제어부(10)에는 승강 기구나 밸브 등의 작동 기구를 제어하는 스텝군이나 웨이퍼(W)의 열 처리 혹은 가열판(84)의 냉각을 행하기 위한 프로그램, CPU, 메모리 등이 저장되어 있다. 프로그램에 있어서의 가열판(84)의 냉각을 행하는 스텝군에 대해서는, 웨이퍼(W)의 가열 프로세스 온도마다, 프로세스 온도 T2보다도 조금 높은 온도(설정 온도 근방)를 임계치 T1로서 구비하고, 하나의 프로세스 온도 T0으로부터 이것보다도 낮은 다른 프로세스 온도 T2로 가열판(84)을 강온시킬 때에, 다음 동작을 행하도록 구성되어 있다.
a. 온도 검출부(842)로부터의 온도 검출치가 상기 임계치 T1 이상일 때에는 냉각용 승강 기구(83)에 대하여 제2 냉각 플레이트(82)를 상승시켜 두기 위한 제어 신호, 구체적으로는 컴프레서(833)가 압축 공기를 송기하기 위한 제어 신호를 출력한다.
b. 온도 검출치가 상기 임계치 T1을 하회했을 때에는, 가스 공급원(93)을 온(ON)으로 해서 냉각 가스를 냉각 가스 통류 영역(G)에 공급시키기 위한 제어 신호를 출력하고, 또한 컴프레서(833)가 압축 공기를 배출하여 다이어프램(832)에 부압을 작용시켜, 제2 냉각 플레이트(82)를 하강시키기 위한 제어 신호를 출력한다.
c. 온도 검출치가 상기 다른 프로세스 온도 T2에 도달했을 때에 가스 공급원(93)을 오프(OFF)로 하여 냉각 가스의 통기를 멈추기 위한 제어 신호를 출력한다.
이 프로그램은, 기억 매체, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크 또는 메모리 카드 등의 기억부(11)에 저장되어, 제어부(10)에 인스톨된다.
다음에, 상술한 실시 형태의 작용에 대해, 도 7 내지 도 11을 이용하여 설명한다. 우선, 도시하지 않은 셔터가 개방되면, 예를 들어 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)가 도시하지 않은 웨이퍼 반송 기구에 의해, 개구부(45)를 거쳐 하우징(1) 내의 냉각 아암(5)의 상방으로 반송되고, 지지 핀(47a)의 승강과 웨이퍼 반송 기구의 퇴피 작용에 의해 냉각 아암(5) 위에 적재된다. 그리고 냉각 아암(5)이 가열판(84)의 상방까지 이동하면, 가열 유닛(6)의 하방의 지지 핀(47b)의 승강과 당해 냉각 아암(5)의 퇴피 작용에 의해, 웨이퍼(W)는 가열판(84) 위에 적재된다. 이때, 가열판(84)은 설정 온도(프로세스 온도) T0인 예를 들어 120℃로 가열되고 있다.
계속해서, 덮개(62)를 하강시켜 웨이퍼(W)의 주위를 밀폐하여, 가스 공급원(65)으로부터 소정의 냉각 가스를 공급하는 동시에, 구멍부(68)로부터 웨이퍼(W) 주위의 분위기를 배기하고, 소정 시간 이 상태를 유지하여 웨이퍼(W)의 열 처리를 행한다. 이 웨이퍼(W)에 대한 열 처리 종료 후, 덮개(62)를 상승시켜 웨이퍼(W)를 반입 시와 반대의 동작으로 냉각 아암(5)에 인도하고, 이 냉각 아암(5) 위에 있어서 소정 시간 냉각하여, 도시하지 않은 웨이퍼 반송 기구에 의해 하우징(1)으로부터 반출한다. 그 후, 소정 매수의 예를 들어 동일 로트의 웨이퍼(W)에 대해서도 마찬가지로 열 처리가 행해진다. 또한, 이 열 처리 중에, 제2 냉각 플레이트(82)는, 제1 냉각 플레이트(81) 위에 적재되어 있음으로써 냉각되어, 가열판(84)의 냉각 공정에 구비하고 있다(도 8). 그리고 이 로트에 있어서의 최후의 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 종료되고(도 7 중 스텝 S1), 이 웨이퍼(W)가 냉각 아암(5)을 거쳐, 열 처리 장치 밖으로 반출된다(스텝 S2).
계속해서 다음 로트의 웨이퍼(W)에 대하여 열 처리를 행하지만, 다음 로트의 웨이퍼(W)에 대한 프로세스 온도가 앞 로트의 웨이퍼(W)에 대한 프로세스 온도보다도 낮을 경우에는, 가열판(84)을 다음과 같이 하여 강온시킨다.
우선, 기억부(11)에 저장되어 있는 레시피로부터 다음 로트의 웨이퍼(W)에 대한 열 처리의 설정 온도 T2를 판독하고, 이 가열판(84)의 설정 온도 T2가 다음 로트의 웨이퍼(W)의 가열 온도가 되도록, 히터(841)의 출력 제어를 행한다(스텝 S3). 이 경우, 가열판(84)을 강온시키기 위해 히터(841)의 출력은 제로가 되지만, 가열판(84)은 이 상태에서는 그 열 용량에 의해 빠르게는 강온하지 않는다. 따라서, 에어 공급 기구(833)로부터 지지 부재(831)의 오목부(835)에 있어서의 기밀 공간(836) 내로 압축 공기를 보내 다이어프램(832)을 상측으로 돌출시키고, 이에 의해, 상술한 바와 같이 사전에 냉각하고 있는 제2 냉각 플레이트(82)를 상승시켜, 가열판(84)에 접촉시킨다(스텝 S4 및 도 9). 이와 같이 함으로써, 가열판(84)의 온도[온도 검출부(842)에 의한 온도 검출치]는 급속하게 저하(강온)된다. 가열판(84)의 온도가 설정 온도 근방인 임계치 T1에 도달하면, 냉각용 승강 기구(83)의 일부인 지지 부재(831)의 오목부(835)에 있어서의 기밀 공간(836) 내를 부압으로 하여 다이어프램(832)을 하방으로 돌출하도록 반전시켜, 이에 의해, 제2 냉각 플레이트(82)를 하강시킨다. 하강시킨 제2 냉각 플레이트(82)는, 제1 냉각 플레이트(81) 위에 적재되어, 당해 제1 냉각 플레이트(81)에 의해 다음 냉각 공정에 구비하여 냉각된다(스텝 S5 및 도 10). 또, 가열판(84)을 예를 들어 120℃에서 100℃로 강온할 경우, 103℃를 임계치 T1이라고 한다.
게다가 또한, 가스 공급원(93)으로부터 냉각 기구(94)를 거쳐 냉각된 냉각 가스를 냉각 가스 통류 영역(G)에 공급한다. 이에 의해, 냉각 가스가 가열판(84) 하면으로 분사되어 냉각 가스 통류 영역(G)을 통류해 가열판(84)로부터 열을 빼앗아, 냉각 가스 배출 구멍(91)을 통해 제1 냉각 플레이트(81)의 하방으로 배출된다(스텝 S6 및 도 11). 배출된 냉각 가스는 제2 가스 배출구(85) 및 제1 가스 배출구(72)를 통해 하방 영역(3b)으로 유입하고, 배기관(104)을 거쳐 배기로(2)로 배기된다. 이와 같이 하여 제2 냉각 플레이트(82)에 의한 가열판(84)의 냉각 대신에 냉각 가스에 의한 냉각이 행해진다. 그리고 가열판(84)의 온도가 설정 온도 T2에 도달한 시점에서, 냉각 가스의 분사를 정지하고, 냉각 공정을 종료한다(스텝 S7). 도 12는 가열판(84)의 온도 추이의 프로파일을 도시하는 도면이며, 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 가열판(84)의 온도는 제2 냉각 플레이트(82)에 의해 급격하게 강온하고, 계속해서 냉각 가스에 의한 냉각으로 절환된 후는, 완만하게 강온하여 오버슈트가 억제된 상태에서 설정 온도 T2가 된다. 이후, 가열판(84)은 히터(841)에 의해 설정 온도 T2로 유지되도록 온도 제어되고, 다음 로트의 웨이퍼(W)를 앞 로트의 웨이퍼(W)와 마찬가지로 하여 열 처리 장치 내로 반입하고, 열 처리가 행해진다(스텝 S8 및 스텝 S9).
상술한 실시 형태에 따르면, 가열판(84)을 하나의 설정 온도 T0으로부터 이것보다도 낮은 것 이외의 설정 온도 T2로 정정할 때에, 이미 냉각된 열 저항이 작은 재질 예를 들어 금속판으로 이루어지는 제2 냉각 플레이트(82)를 상승시켜 가열판(84)에 접촉시키고 있으므로, 가열판(84)을 빠르게 냉각시킬 수 있다. 그로 인해, 가열판(84)이 강온할 때까지의 온도 정정 시간(대기 시간)이 짧아, 처리량의 향상에 기여한다. 또한, 상술한 실시 형태에서는, 제2 냉각 플레이트(82)에 있어서의 히터(841)의 패턴에 대응하는 위치에는 오목부(822)를 마련하고 있으며, 제2 냉각 플레이트(82)와 히터(841)가 접촉하는 일은 없으므로, 히터(841)가 손상되는 일은 없다.
또한, 가열판(84)을 급속하게 강온시킬 수 있는 제2 냉각 플레이트(82)에 의한 냉각 공정과 완만하게 강온시키는 냉각 가스에 의한 냉각 공정을 나눔으로써, 냉각 공정에 있어서의 가열판(84)의 온도의 오버슈트를 방지할 수 있다.
그리고 냉매 통류부(88)를 구비한 냉각부인 제1 플레이트(81)와 냉각 위치와 대기 위치의 사이를 몇번이나 이동하는 냉각 부재인 제2 플레이트(82)를 따로따로 나누어 설치함으로써, 냉매 통류부(88)가 움직이는 일이 없으므로, 냉매 통류부(88)에 접속하고 있는 배관의 열화나 손상이 억제된다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 냉각용 승강 기구(83)는, 에어 실린더 기구, 볼 나사 기구 등이라도 좋다.
또한, 본 열 처리 장치의 가열 유닛(6)에 있어서의 환기 기구는, 냉각 아암(5)과 가열 유닛(6) 사이에 송기 기구가 설치되고, 이 송기 기구로부터 가열 유닛(6)을 향해 에어가 공급되고, 가열 유닛(6)에 대하여 송기 기구와 반대측에 있어 배기로(2)에 접속된 배기 기구에 의해 이 에어는 배기되는 구성이라도 좋다.
게다가 또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 냉각 가스 공급은, 냉각 플레이트(82)에 의한 냉각과 병행하여 행해도 된다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서, 도 13 내지 도 16을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 지지 핀(47b)의 지지판을 냉각 부재인 제2 냉각 플레이트(82)로서 사용하고 있다. 이 제2 냉각 플레이트(82)는, 예를 들어 모터(491), 승강축(492)을 포함하는 승강 기구(49b)에 의해, 대기 위치(도 14), 웨이퍼(W)의 전달 위치(도 15) 및 냉각 위치(도 16)로 이동 가능하게 되어 있다. 여기에서 말하는 대기 위치라 함은, 웨이퍼(W)의 열 처리 중에 제2 냉각 플레이트(82)를 냉각하기 위해 제1 냉각 플레이트(81)에 접촉하는 위치다. 웨이퍼(W)의 전달 위치라 함은, 냉각 아암(5)의 홈 속을 지지 핀(47b)이 통과하여 웨이퍼(W)를 밀어 올리고 있을 때의 위치이다. 또한, 냉각 위치라 함은, 제2 냉각 플레이트(82)인 지지판(471)의 상면이 가열판(84)의 하면에 접촉하고, 가열판(84)을 냉각할 수 있는 위치이다. 그 밖의 구조 및 가열판(84)의 냉각 공정의 시퀀스에 관해서는 제1 실시 형태와 같지만, 가열판(84)과 대기 위치에 있는 제2 냉각 플레이트(82)와의 사이의 이격 치수는, 제1 실시 형태의 경우보다도 크게 설정되어 있다.
이러한 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태의 효과에다가, 지지 핀(47b)의 승강 기구와 제2 냉각 플레이트(82)의 승강 기구를 겸용할 수 있으므로, 구성을 간소화할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 제3 실시 형태에 대해서, 도 17 내지 도 19를 이용하여 설명한다. 본 실시 형태가 제1 실시 형태와 다른 점은, 도 17에 도시한 바와 같이, 승강 가능한 제2 냉각 플레이트(82)에 냉각 기구 예를 들어 냉매 통류부(88)를 설치하고, 제1 냉각 플레이트(81)측에는 냉매 통류부(88)를 설치하고 있지 않은 점이 제1 실시 형태와 다르다. 그 이외의 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일하다. 냉매 통류부(88)는 냉각 아암(5)의 냉매 유로의 출구와 도시하지 않은 배관으로 접속되어 있고, 냉매 통류부(88)에는 냉각 아암(5)의 냉매 유로를 통과해 온 냉매가 통류된다. 따라서, 제2 냉각 플레이트(82)는 웨이퍼(W)의 열 처리 중에는, 도 18에 도시한 바와 같이, 대기 위치에서 당해 제2 냉각 플레이트(82)를 냉매 통류부(88)에 의해 냉각하면서 대기하고, 또한, 도 19에 도시한 바와 같이, 냉각용 승강 기구(83)에 의해 가열판(84)에 접촉함으로써 가열판(84)을 냉각한다. 제2 냉각 플레이트(82)에 의한 냉각 후에 냉각 가스에 의해 냉각을 행하는 시퀀스에 관해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 본 실시 형태에 있어서도, 가열판(84)의 온도를 빠르게 강온시킬 수 있다. 또, 제2 실시 형태와 제3 실시 형태를 조합한 실시 형태, 즉 지지 핀(47b)의 지지판에 냉매 통류부(88)를 설치하는 구성으로 해도 좋다.
본 발명의 제4 실시 형태에 대해서, 도 20 내지 도 22를 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 20에 도시한 바와 같이, 냉각 아암(5)의 하면측에 가열판(84)과 대략 동일한 크기의 제3 냉각 플레이트(89)가 설치되어 있다. 이 제3 냉각 플레이트(89)는, 냉각 아암(5)을 지지하는 다리부(51)에 부착한 승강 기구(891)에 의해 승강축(892)을 거쳐 냉각 아암(5)에 접촉하는 대기 위치와 가열판(84)에 접촉하는 냉각 위치와의 사이에서 승강하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 제3 냉각 플레이트(89)는 웨이퍼(W)의 열 처리 중에는, 대기 위치인 냉각 아암(5)의 하면에 접촉해서 당해 냉각 아암(5)에 의해 냉각되어 있다. 이때, 냉각 아암(5)은 가열 유닛(6) 밖에서 대기하고 있다. 그리고 웨이퍼(W)에 대한 열 처리가 끝나 웨이퍼(W)를 열 처리 장치 밖으로 반출한 후, 도 21에 도시한 바와 같이, 냉각 아암(5)이 가열 유닛(6) 내로 진입하고, 도 22에 도시한 바와 같이, 냉각용 승강 기구(83)에 의해 가열판(84)의 상면에 제3 냉각 플레이트(89)를 접촉시킴으로써 가열판(84)을 냉각한다. 그 밖의 구조나 냉각 공정의 시퀀스에 관해서는, 제1 실시 형태와 같다. 본 실시 형태에 있어서도, 가열판(84)의 온도를 빠르게 강온할 수 있는 효과에다가, 가열판(84)을 냉각하는 냉각 기구로서 냉각 아암의 냉각 기구(냉매 통류부)를 이용하고 있으므로, 가열판(84)을 위한 냉각 기구를 특별히 준비하지 않아도 된다고 하는 이점이 있다.
제5 실시 형태에 대해서, 도 23 내지 도 25를 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 23에 도시한 바와 같이, 냉각 아암(5)이 당해 냉각 아암(5)의 다리부(51)에 설치된 승강 기구(511)에 의해 승강 가능하게 되어 있다. 그리고 가열판(84)의 냉각일 때에는, 냉각 아암(5)이 가열 유닛(6) 내로 진입하고(도 24), 냉각 아암 승강 기구(511)에 의해 냉각 아암(5)을 강하시켜 냉각 아암(5)의 하면과 가열판(84)의 상면을 접촉시킴으로써, 가열판(84)을 냉각한다(도 25). 그 밖의 구조나 냉각 공정의 시퀀스에 관해서는, 제1 실시 형태와 같다.
상술한 실시 형태에서는, 가열판(84)의 냉각에 있어서, 냉각 부재인 제2 냉각 플레이트(82)를 가열판(84)에 접촉시키고 있었지만, 제2 냉각 플레이트(82)와 가열판(84)과의 간격이 예를 들어 0.5㎜ 이내가 되도록 근접시킴으로써 냉각을 행해도 된다. 또한, 냉각 부재[예를 들어 제2 냉각 플레이트(82)]와 냉각 가스를 병용하여 가열판(84)을 냉각할 경우, 제2 냉각 플레이트(82)를 가열판(84)에 접촉시킨 상태에서 냉각 가스를 냉각 가스 통류 영역(G)으로 통류시켜, 가열판(84)의 온도가 상술한 임계치 T1 이하가 되었을 때에, 냉각 가스만으로 가열판(84)을 냉각하도록 해도 좋다. 혹은, 제2 냉각 플레이트(82)와 냉각 가스에 의해, 가열판(84)을 설정 온도 T2까지 강온시켜도 좋다. 또한, 본 발명에서는, 냉각 가스를 사용하지 않아도 된다.
본 발명은, 냉각 아암(5)을 구비하고 있지 않은 열 처리 장치라도 좋고, 이 경우, 외부의 기판 반송 기구에 의해 가열판(84)과의 사이에서 기판(W)의 전달이 행해진다.
W : 웨이퍼
1 : 열 처리 장치의 하우징
2 : 배기로
3a : 열 처리 장치의 상방 영역
3b : 열 처리 장치의 하방 영역
45 : 하우징 측면의 개구부
47a, 47b : 지지 핀
49a, 49b : 지지 핀 승강 기구
5 : 냉각 아암
51 : 냉각 아암의 다리부
6 : 가열 유닛
62 : 덮개
7 : 구획판
72 : 제1 가스 배출구
80 : 서포트 링
81 : 제1 냉각 플레이트
82 : 제2 냉각 플레이트
83 : 냉각용 승강 기구
84 : 가열판
85 : 제2 가스 배출구
841 : 히터
842 : 온도 검출부
88 : 냉매 통류부
90 : 냉각 가스 공급관
91 : 제2 냉각 플레이트에 있어서의 개구부
96 : 제1 냉각 플레이트에 있어서의 개구부
97 : 냉각 가스 배출 구멍
10 : 제어부
11 : 기억부
1 : 열 처리 장치의 하우징
2 : 배기로
3a : 열 처리 장치의 상방 영역
3b : 열 처리 장치의 하방 영역
45 : 하우징 측면의 개구부
47a, 47b : 지지 핀
49a, 49b : 지지 핀 승강 기구
5 : 냉각 아암
51 : 냉각 아암의 다리부
6 : 가열 유닛
62 : 덮개
7 : 구획판
72 : 제1 가스 배출구
80 : 서포트 링
81 : 제1 냉각 플레이트
82 : 제2 냉각 플레이트
83 : 냉각용 승강 기구
84 : 가열판
85 : 제2 가스 배출구
841 : 히터
842 : 온도 검출부
88 : 냉매 통류부
90 : 냉각 가스 공급관
91 : 제2 냉각 플레이트에 있어서의 개구부
96 : 제1 냉각 플레이트에 있어서의 개구부
97 : 냉각 가스 배출 구멍
10 : 제어부
11 : 기억부
Claims (19)
- 기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 있어서,
상기 가열판에 하방측으로부터 접촉 혹은 근접함으로써 당해 가열판을 냉각하기 위한 냉각 부재와,
상기 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각부와,
상기 냉각 부재를, 대기 위치와 상기 가열판을 냉각하기 위한 냉각 위치와의 사이에서 상대적으로 승강시키기 위한 승강 기구와,
열 처리된 상기 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 당해 가열판을 강온 시키기 위해 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치에 설정하도록 상기 승강 기구를 제어하는 제어부를 구비하며,
상기 가열판은 하면에 저항 발열체의 패턴이 형성되고, 상기 냉각 부재는 상기 가열판과 동일한 크기를 가지며, 상기 냉각 부재에 있어서의 가열판측의 냉각면에는, 상기 패턴과의 접촉을 피하기 위해 당해 패턴에 대응한 형상의 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 가열판의 판면에 냉각 가스를 접촉시키기 위한 냉각 가스 공급부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 냉각 위치로부터 이격하고, 상기 냉각 가스에 의해 다시 가열판의 온도를 강온하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각부는 상기 냉각 부재와는 별개로 설치되고, 상기 대기 위치에 위치하고 있는 상기 냉각 부재에 접촉 또는 근접해서 당해 냉각 부재를 냉각하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각 부재는 상기 가열판의 하방측에 설치되고,
이 냉각 부재에는, 가열판의 상방에 기판을 반송하는 전달 기구와의 사이에서 기판의 전달을 행하기 위해, 가열판을 각각 관통하고, 당해 가열판의 표면에 대하여 돌몰하는 복수의 지지 부재가 설치되고,
상기 냉각 부재는 상기 지지 부재가 기판을 지지할 때에는, 가열판으로부터 이격된 위치에 설정되는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉각부는 상기 냉각 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치.
- 기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 있어서,
상기 가열판에 접촉 혹은 근접함으로써 당해 가열판을 냉각하기 위한, 당해 가열판과 동일한 크기를 갖는 냉각 부재와,
상기 가열판의 상방 위치와 당해 상방 위치로부터 횡 방향으로 이격된 위치와의 사이에서 이동하고, 열 처리 후의 기판을 냉각함과 함께, 상기 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각부를 겸용하는 기판 냉각 플레이트와,
상기 냉각 부재를 상기 기판 냉각 플레이트에 접촉하는 대기 위치와 상기 가열판을 냉각하기 위한 냉각 위치와의 사이에서 상대적으로 승강시키기 위한 승강 기구와,
열 처리된 상기 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 당해 가열판을 강온시키기 위해 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치에 설정하도록 상기 승강 기구를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제6항에 있어서, 상기 가열판의 판면에 냉각 가스를 접촉시키기 위한 냉각 가스 공급부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 냉각 위치로부터 이격하고, 상기 냉각 가스에 의해 다시 가열판의 온도를 강온하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 냉각부는 외부와의 사이에서 순환하는 냉매가 통과하는 냉매 통류부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치.
- 기판을 하면에 저항 발열체의 패턴이 형성된 가열판에 적재하여 열 처리를 행하는 열 처리 방법에 있어서,
냉각부에 의해 냉각 부재를 냉각하는 공정과,
계속해서, 열 처리된 상기 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 상기 냉각 부재를 승강 기구에 의해 가열판에 하방측으로부터 접촉 혹은 근접하는 냉각 위치까지 이동시킴으로써 당해 가열판을 냉각하는 공정과,
상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 상기 승강 기구에 의해 냉각 위치로부터 이동시키는 공정을 포함하며,
상기 냉각 부재는 상기 가열판과 동일한 크기를 갖고, 상기 냉각 부재에 있어서의 가열판측의 냉각면에는, 상기 패턴과의 접촉을 피하기 위해 당해 패턴에 대응한 형상의 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 방법. - 제9항에 있어서, 상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 냉각 위치로부터 이격하고, 냉각 가스를 가열판의 판면에 접촉시켜 다시 가열판의 온도를 강온하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 냉각부는 상기 냉각 부재와는 별개로 설치되고, 대기 위치에 위치하고 있는 상기 냉각 부재에 접촉 또는 근접해서 당해 냉각 부재를 냉각하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 방법.
- 기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하는 열 처리 방법에 있어서,
상기 가열판의 상방 위치와 당해 상방 위치로부터 횡 방향으로 이격된 위치와의 사이에서 이동하는 기판 냉각 플레이트에 의해 기판을 냉각하는 공정과,
상기 가열판과 동일한 크기를 갖고, 상기 기판 냉각 플레이트에 접촉하는 대기 위치와 상기 가열판을 냉각하기 위한 냉각 위치와의 사이에서 상대적으로 승강 가능한 냉각 부재를, 상기 대기 위치에 설정하여 당해 냉각 부재를 냉각하는 공정과,
계속해서, 열 처리된 상기 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 상기 냉각 부재를 승강 기구에 의해 상기 냉각 위치까지 이동시킴으로써 당해 가열판을 냉각하는 공정과,
상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 상기 승강 기구에 의해 냉각 위치로부터 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 방법. - 제12항에 있어서,
상기 가열판의 온도가 강온한 후, 상기 냉각 부재를 냉각 위치로부터 이격하고, 냉각 가스를 가열판의 판면에 접촉시켜 다시 가열판의 온도를 강온하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 방법. - 기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억한 기억 매체이며,
상기 컴퓨터 프로그램은, 제9항, 제10항, 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에 기재된 열 처리 방법을 실행하도록 스텝군이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는, 기억 매체. - 기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 있어서,
상기 가열판의 이면과 대향하여 설치되는 제1 냉각 플레이트와,
상기 가열판과 상기 제1 냉각 플레이트와의 사이에 설치된 제2 냉각 플레이트와,
상기 제2 냉각 플레이트를, 상기 가열판을 냉각하기 위해 당해 가열판의 이면에 접촉 또는 근접하는 냉각 위치와 상기 제1 냉각 플레이트 상에 적재되는 대기 위치와의 사이에서 승강시키기 위한 승강 기구와,
상기 기판의 열 처리 중에, 상기 제2 냉각 플레이트를 상기 제1 냉각 플레이트에 의해 냉각하기 위해 당해 제2 냉각 플레이트를 상기 대기 위치에 설정하고, 열 처리 후의 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 당해 가열판을 강온시키기 위해 상기 제2 냉각 플레이트를 상기 냉각 위치에 설정하도록 상기 승강 기구를 제어하는 제어부를 구비하며,
상기 승강 기구는, 상기 제1 냉각 플레이트에 형성된 개구부로 향하도록 설치된 다이어프램과, 상기 다이어프램에 있어서의 상기 제2 냉각 플레이트와는 반대측에 기밀 공간을 형성하기 위한 부재와, 상기 기밀 공간에 기체를 공급하여 상기 다이어프램을 상기 제1 냉각 플레이트의 표면보다 돌출시켜 상기 제2 냉각 플레이트를 상승시키기 위한 기체 공급 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 기판을 가열판에 적재하여 열 처리를 행하기 위한 열 처리 장치에 있어서,
상기 가열판의 이면과 대향하여 설치되는 제1 냉각 플레이트와,
상기 가열판에 관통하여 형성된 구멍부와,
상기 가열판과 상기 제1 냉각 플레이트와의 사이에 설치된 제2 냉각 플레이트와,
상기 제2 냉각 플레이트에 상기 구멍부로부터 돌몰하도록 설치되고, 상기 기판의 이면을 지지하기 위한 지지 핀과,
상기 제2 냉각 플레이트를, 상기 가열판을 냉각하기 위해 당해 가열판의 이면에 접촉 또는 근접하는 냉각 위치와 상기 제1 냉각 플레이트 상에 적재되는 대기 위치와의 사이에서 승강시키기 위한 승강 기구와,
상기 기판의 열 처리 중에, 상기 제2 냉각 플레이트를 상기 제1 냉각 플레이트에 의해 냉각하기 위해 당해 제2 냉각 플레이트를 상기 대기 위치에 설정하고, 열 처리 후의 기판이 상기 가열판으로부터 반출된 후, 당해 가열판을 강온시키기 위해 상기 제2 냉각 플레이트를 상기 냉각 위치에 설정하도록 상기 승강 기구를 제어하는 제어부를 구비하며,
상기 지지 핀은, 상기 제2 냉각 플레이트의 승강에 의해, 상기 가열판으로부터 돌출하여 기판의 전달을 행하기 위한 전달 위치와 상기 가열판의 표면보다 하방측의 위치와의 사이에서 승강하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 가열판의 이면을 향하여 냉각 가스를 공급하는 냉각 가스 공급관을 구비하고,
상기 제2 냉각 플레이트에는, 상기 제2 냉각 플레이트의 승강 시에 상기 냉각 가스 공급관이 관통하는 개구부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제17항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 가열판의 온도가 열 처리를 행하기 위해 설정된 설정 온도의 근방의 온도인 임계치에 도달한 때에 상기 제2 냉각 플레이트를 상기 냉각 위치로부터 이격함과 함께, 상기 가열판의 온도를 설정 온도로 강온하기 위해 상기 냉각 가스를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치. - 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 제2 냉각 플레이트는 금속판인 것을 특징으로 하는, 열 처리 장치.
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