KR102050107B1 - Heat processing apparatus, cooling method for heat processing plate, and computer storage medium - Google Patents

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KR102050107B1 KR1020130060985A KR20130060985A KR102050107B1 KR 102050107 B1 KR102050107 B1 KR 102050107B1 KR 1020130060985 A KR1020130060985 A KR 1020130060985A KR 20130060985 A KR20130060985 A KR 20130060985A KR 102050107 B1 KR102050107 B1 KR 102050107B1
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Abstract

열처리판의 온도를 빠르게 강온시킨다. 웨이퍼(W)를 열처리판(50)에 적재하여 열처리를 행하기 위한 열처리 장치이며, 열처리판(50)에 접촉 혹은 근접시킴으로써 당해 열처리판(50)을 냉각하기 위한 제2 냉각 플레이트(62)와, 냉각 플레이트(62)를 냉각하기 위한 제1 냉각 플레이트(61)와, 제2 냉각 플레이트(62)를, 제1 냉각 플레이트(61)에 의해 냉각하기 위한 대기 위치와, 열처리판(50)을 냉각하기 위한 냉각 위치 사이에서 상대적으로 이동시키기 위한 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 구비하고 있다. 제2 냉각 플레이트(62)와 냉각 플레이트 승강 기구(60) 사이에는, 탄성 부재(95)가 설치되어 있다.Quickly lower the temperature of the heat treatment plate. A heat treatment apparatus for carrying out heat treatment by loading the wafer (W) on the heat treatment plate (50), the second cooling plate (62) for cooling the heat treatment plate (50) by contacting or approaching the heat treatment plate (50); The standby position for cooling the 1st cooling plate 61 for cooling the cooling plate 62, the 2nd cooling plate 62 with the 1st cooling plate 61, and the heat processing board 50 A cooling plate elevating mechanism 60 for moving relatively between cooling positions for cooling is provided. An elastic member 95 is provided between the second cooling plate 62 and the cooling plate elevating mechanism 60.

Figure R1020130060985
Figure R1020130060985

Description

열처리 장치, 열처리판의 냉각 방법 및 컴퓨터 기억 매체{HEAT PROCESSING APPARATUS, COOLING METHOD FOR HEAT PROCESSING PLATE, AND COMPUTER STORAGE MEDIUM}HEAT PROCESSING APPARATUS, COOLING METHOD FOR HEAT PROCESSING PLATE, AND COMPUTER STORAGE MEDIUM

본 발명은, 열처리판 위에 기판을 적재하여 기판의 열처리를 행하는 열처리 장치, 상기 열처리판의 냉각 방법, 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus for placing a substrate on a heat treatment plate to heat-treat the substrate, a cooling method of the heat treatment plate, a program, and a computer storage medium.

예를 들어 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 위에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴에 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리, 레지스트 도포 처리 후나 노광 처리 후에 행해지는 열처리 등의 일련의 처리가 순차 행해지고, 웨이퍼 위에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 이들 일련의 처리는, 웨이퍼를 처리하는 각종 처리부나 웨이퍼를 반송하는 반송 기구 등을 탑재한 기판 처리 시스템인 도포 현상 처리 시스템에서 행해지고 있다.For example, in the photolithography process in the manufacturing process of a semiconductor device, the resist coating process which apply | coats a resist liquid on a semiconductor wafer (henceforth "wafer"), and forms a resist film, and exposure which exposes a resist film to a predetermined pattern A series of treatments such as a treatment, a development treatment for developing the exposed resist film, a heat treatment performed after the resist coating treatment or the exposure treatment are sequentially performed, and a predetermined resist pattern is formed on the wafer. These series of processes are performed in the application | coating development system which is a substrate processing system equipped with the various process part which processes a wafer, the conveyance mechanism which conveys a wafer, etc.

열처리는, 예를 들어 히터가 내장된 열처리판에 의해, 웨이퍼의 종별(로트)에 따라서 설정된 설정 온도로 실시된다. 따라서, 하나의 로트에 대해서 열처리를 종료한 후, 후속하는 로트의 설정 온도가 당해 하나의 로트의 설정 온도와 다른 경우에는, 열처리판의 온도를 변경할 필요가 있다. 예를 들어, 후속하는 로트의 웨이퍼의 설정 온도가 이전 로트의 웨이퍼의 설정 온도보다도 낮은 경우는, 이전 로트의 마지막 웨이퍼가 열처리판으로부터 반출된 후, 예를 들어 당해 열처리판의 이면을 에어 퍼지하여, 열처리판을 강온하도록 하고 있다.The heat treatment is performed at a set temperature set according to the type (lot) of the wafer, for example, by a heat treatment plate having a heater built therein. Therefore, after finishing the heat treatment for one lot, it is necessary to change the temperature of the heat treatment plate when the set temperature of the subsequent lot is different from the set temperature of the one lot. For example, when the set temperature of the wafer of the subsequent lot is lower than the set temperature of the wafer of the previous lot, after the last wafer of the previous lot is removed from the heat treated plate, for example, the back surface of the heat treated plate is air purged. The heat treatment plate is to be lowered.

그러나, 에어 퍼지에 의한 냉각은 열교환율이 낮으므로, 열처리판의 온도를 세팅시키기 위해 장시간을 필요로 한다. 그로 인해, 처리량의 향상의 방해의 한가지 원인으로 되고 있다. 또한, 퍼지용의 에어가 열처리판의 표면측으로 돌아 들어가, 파티클 오염을 일으킬 우려도 있다.However, cooling by the air purge has a low heat exchange rate, and therefore requires a long time to set the temperature of the heat treatment plate. Therefore, it becomes one cause of the interference of the improvement of a throughput. In addition, the purge air may return to the surface side of the heat treatment plate to cause particle contamination.

이 점에 대해서 특허 문헌 1에는, 내부에 온도 조절 매체를 유통시킨 온도 조절부를 열처리판에 접촉시킴으로써, 열처리판의 승온 및 강온을 행하는 열처리 장치가 제안되어 있다. 이 열처리 장치에 따르면, 예를 들어 열처리판의 온도를 약간 강온시키는 경우에, 온도 조절부를 승강 기구에 의해 이동시켜 열처리판으로 이격하는 것이 기재되어 있다.In this regard, Patent Document 1 proposes a heat treatment apparatus for raising and lowering a temperature of a heat treatment plate by bringing the temperature control portion in which a temperature control medium is distributed into contact with the heat treatment plate. According to this heat treatment apparatus, for example, when slightly lowering the temperature of the heat treatment plate, it is described that the temperature control part is moved by the lifting mechanism to be spaced apart from the heat treatment plate.

일본 특허 출원 공개 제2009-194237호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2009-194237

그러나, 특허 문헌 1에 개시되는 바와 같이, 열처리판을 강온시키는 경우에, 온도 조절부를 열처리판으로 이격하는 경우에는 자연 방열이 지배적이다. 그 때문에, 이 방법으로는 열처리판을 단시간에 강온시킬 수 없어, 여전히 처리량의 향상을 도모하는 것이 어렵다.However, as disclosed in Patent Literature 1, when the temperature of the heat treatment plate is lowered, natural heat dissipation is dominant when the temperature control unit is spaced apart from the heat treatment plate. Therefore, the heat treatment plate cannot be lowered in a short time by this method, and it is still difficult to improve the throughput.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 열처리판의 온도를 빠르게 강온시키는 것을 목적으로 하고 있다.This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at reducing temperature of a heat processing board rapidly.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판을 열처리판에 적재하여 열처리를 행하기 위한 열처리 장치에 있어서, 상기 열처리판에 접촉시킴으로써 당해 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 부재와, 상기 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각 기구와, 상기 냉각 부재를, 상기 냉각 기구에 의해 냉각하기 위한 대기 위치와, 상기 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 위치 사이에서 상대적으로 이동시키기 위한 냉각 부재 이동 기구와, 상기 냉각 부재와 상기 냉각 부재 이동 기구 사이에 설치되고, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해 상기 냉각 부재를 냉각 위치보다도 상기 열처리판측으로 더 압입할 때에 수축함으로써, 상기 냉각 부재와 상기 열처리판의 평행도를 향상시키기 위한 탄성 부재를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat treatment apparatus for mounting a substrate on a heat treatment plate to perform heat treatment, the cooling member for cooling the heat treatment plate by contacting the heat treatment plate, and the cooling member. A cooling member moving mechanism for relatively moving between a cooling mechanism for cooling, a standby position for cooling the cooling member by the cooling mechanism, and a cooling position for cooling the heat treatment plate, and the cooling member; An elastic member provided between the cooling member moving mechanisms and contracted when the cooling member is pushed further into the heat treatment plate side than the cooling position by the cooling member moving mechanisms, thereby improving the parallelism between the cooling member and the heat treatment plate. It is characterized by having a.

본 발명에 따르면, 기판을 열처리하는 열처리판을 냉각할 때에, 냉각 기구에 의해 냉각된 냉각 부재에 의해 냉각하므로, 열처리판을 빠르게 강온시킬 수 있다. 또한, 열처리판이나 냉각 부재에는, 가공 정밀도상의 한계로부터 미소한 굴곡이 발생하는 것은 피하기 어렵고, 이 굴곡에 수반하는 열전도의 불균일에 의해 열처리판에 온도 불균일이 발생하는 것이 생각되지만, 본 발명에 따르면, 냉각 부재를 냉각 위치보다도 상기 열처리판측으로 더 압입하여 탄성 부재를 수축시킴으로써 셀프 얼라인먼트를 행하고, 냉각 부재와 열처리판을 전체면에 걸쳐 평행하게 유지할 수 있다. 그 결과, 열처리판과 냉각 부재 사이에서의 열전달의 균일성을 더욱 향상시켜, 열처리판을 온도 불균일 없이 균일하게 냉각할 수 있다.According to the present invention, when cooling the heat treatment plate for heat treatment of the substrate, it is cooled by the cooling member cooled by the cooling mechanism, so that the heat treatment plate can be rapidly lowered. In addition, it is difficult to avoid the occurrence of minute bending in the heat treatment plate or the cooling member due to the limitation in processing accuracy, and it is considered that temperature nonuniformity occurs in the heat treatment plate due to the non-uniformity of the heat conduction accompanying the bending. By squeezing the cooling member further toward the heat treatment plate side than the cooling position, the elastic member is shrunk so as to self align and maintain the cooling member and the heat treatment plate in parallel over the entire surface. As a result, the uniformity of heat transfer between the heat treatment plate and the cooling member is further improved, and the heat treatment plate can be cooled uniformly without temperature unevenness.

상기 냉각 부재에 있어서의 상기 열처리판측의 표면에는 갭 핀이 형성되고, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해 상기 냉각 부재를 상기 열처리판측으로 압박할 때에, 상기 냉각 부재와 상기 열처리판측 사이에 당해 갭 핀에 의해 간극이 형성되어도 좋다.A gap pin is formed in the surface of the said heat processing board side in the said cooling member, and when the said cooling member is pushed to the said heat processing board side by the said cooling member moving mechanism, it is connected to the said gap pin between the said cooling member and the said heat processing board side. A gap may be formed by this.

상기 열처리판과 상기 냉각 부재 사이에, 상기 열처리판과 상기 냉각 부재 사이에서 열을 전달시키는 전열재를 공급하는 전열재 공급부를 구비하고 있어도 좋다.A heat transfer material supply unit for supplying a heat transfer material for transferring heat between the heat treatment plate and the cooling member may be provided between the heat treatment plate and the cooling member.

상기 전열재는 헬륨 가스를 포함하는 가스라도 좋다.The heat transfer material may be a gas containing helium gas.

상기 냉각 부재는 복수로 분할되고, 상기 복수로 분할된 냉각 부재에는, 상기 냉각 부재 이동 기구가 개별로 설치되어 있어도 좋다. 이러한 경우, 상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 탄성 부재 대신에, 조인트에 의해 통해서 접속되고, 상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 조인트를 통해서 요동 가능해도 좋다.The cooling member may be divided into a plurality of parts, and the cooling member moving mechanism may be separately provided in the plurality of divided cooling members. In this case, each said cooling member and each said cooling member moving mechanism may be connected via a joint instead of the said elastic member, and each said cooling member and each said cooling member moving mechanism may be rockable through the said joint. .

상기 냉각 부재에 있어서의 상기 열처리판측의 표면에는, 유연성이 있는 부재로 형성되고 또한 그 내부에 액체를 충전한 주머니체가 설치되어 있어도 좋다.On the surface of the heat treatment plate side in the cooling member, a bag body formed of a flexible member and filled with a liquid may be provided.

상기 냉각 부재에 있어서의 상기 열처리판측의 표면에는, 전열성이고 가요성이 있는 부재에 의해 형성된 핀이 복수 설치되어 있어도 좋다.In the surface of the said heat processing board side in the said cooling member, multiple fins formed by the member which is heat-transferable and flexible may be provided.

상기 열처리판에 의한 기판의 열처리 중에 상기 냉각 부재를 상기 대기 위치로 이동시키고, 기판의 열처리가 종료되어 당해 기판이 상기 열처리판으로부터 반출된 후에 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치로 이동시키도록, 상기 냉각 부재 이동 기구의 동작을 제어하는 제어부를 갖고 있어도 좋다.The cooling member to be moved to the standby position during the heat treatment of the substrate by the heat treatment plate, and to move the cooling member to the cooling position after the heat treatment of the substrate is finished and the substrate is taken out from the heat treatment plate. You may have a control part which controls the operation | movement of a member moving mechanism.

다른 관점에 의한 본 발명은, 열처리판에 접촉시킴으로써 당해 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 부재와, 상기 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각 기구와, 상기 냉각 부재를 상기 냉각 기구에 의해 냉각하기 위한 대기 위치와, 상기 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 위치 사이에서 상대적으로 이동시키기 위한 냉각 부재 이동 기구를 구비한, 기판을 상기 열처리판에 적재하여 열처리를 행하는 열처리 장치에 있어서, 상기 열처리판을 냉각하는 방법이며, 상기 열처리판에 의한 기판의 열처리 중에 상기 냉각 부재를 상기 냉각 기구에 의해 냉각하고, 기판의 열처리가 종료되어 당해 기판이 상기 열처리판으로부터 반출된 후에, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치로 이동시키고, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해, 상기 냉각 부재를 냉각 위치보다도 상기 열처리판측으로 더 압입함으로써 상기 탄성 부재를 수축시키고, 상기 냉각 부재와 상기 열처리판의 평행도를 향상시켜 상기 열처리판의 냉각을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.According to another aspect of the present invention, a cooling member for cooling the heat treatment plate by contacting the heat treatment plate, a cooling mechanism for cooling the cooling member, a standby position for cooling the cooling member with the cooling mechanism, and A heat treatment apparatus comprising a cooling member moving mechanism for relatively moving between cooling positions for cooling the heat treatment plate, wherein the substrate is loaded on the heat treatment plate to perform heat treatment, wherein the heat treatment plate is cooled. The cooling member is cooled by the cooling mechanism during the heat treatment of the substrate by the heat treatment plate, and after the heat treatment of the substrate is finished and the substrate is taken out from the heat treatment plate, the cooling member is moved by the cooling member moving mechanism. Move to a cooling position; by the cooling member moving mechanism, the cooling member By adding the press plate toward the heat treatment than the cooling position and the shrinkage of the elastic member, to improve the parallelism of the cooling member and the heat-treated plate it is characterized in that performing the cooling of the heat-treated plate.

상기 냉각 부재에 있어서의 상기 열처리판측의 표면에는 갭 핀이 형성되고, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해 상기 냉각 부재를 냉각 위치보다도 상기 열처리판측으로 더 압입할 때에, 상기 냉각 부재와 상기 열처리판측 사이에 당해 갭 핀에 의해 간극을 형성해도 좋다.A gap pin is formed in the surface of the said heat processing board side in the said cooling member, and when the said cooling member is pushed further into the said heat processing board side than a cooling position by the said cooling member moving mechanism, between the said cooling member and the said heat processing board side The gap may be formed by the gap pin.

갭 핀에 의해 형성된 상기 열처리판과 상기 냉각 부재 사이의 간극에, 상기 열처리판과 상기 냉각 부재 사이에서 열을 전달시키는 전열재를 공급하는 것을 특징으로 하는, 청구항 10에 기재된 열처리판의 냉각 방법이다.A heat transfer member for transferring heat between the heat treatment plate and the cooling member is supplied to a gap between the heat treatment plate and the cooling member formed by the gap fin. .

상기 전열재는 헬륨 가스를 포함하는 가스라도 좋다.The heat transfer material may be a gas containing helium gas.

상기 냉각 부재는 복수로 분할되고, 상기 복수로 분할된 냉각 부재에는, 상기 냉각 부재 이동 기구가 개별로 설치되고, 상기 처리판의 냉각은, 상기 각 냉각 부재를 상기 열처리판에 접촉시킴으로써 행해도 좋다. 이러한 경우, 상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 탄성 부재 대신에, 조인트에 의해 통해서 접속되고, 상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 조인트를 통해서 요동 가능해도 좋다.The cooling member may be divided into a plurality of parts, and the cooling member moving mechanism may be individually provided in the plurality of divided cooling members, and the cooling of the processing plate may be performed by bringing the respective cooling members into contact with the heat treatment plate. . In this case, each said cooling member and each said cooling member moving mechanism may be connected via a joint instead of the said elastic member, and each said cooling member and each said cooling member moving mechanism may be rockable through the said joint. .

상기 냉각 부재에 있어서의 상기 열처리판측의 표면에는, 유연성이 있는 부재로 형성되고 또한 그 내부에 액체를 충전한 주머니체가 복수 설치되고, 상기 주머니체를 상기 열처리판에 압박함으로써 상기 열처리판을 냉각해도 좋다.On the surface of the heat treatment plate side of the cooling member, a plurality of bag bodies formed of flexible members and filled with liquid are provided, and the bag may be pressed against the heat treatment plate to cool the heat treated plate. good.

상기 냉각 부재에 있어서의 상기 열처리판측의 표면에는, 전열성이고 가요성이 있는 부재에 의해 형성된 핀이 복수 설치되고, 상기 핀을 상기 열처리판에 접촉시킴으로써 상기 열처리판을 냉각해도 좋다.On the surface of the said heat treatment plate side in the cooling member, a plurality of fins formed by a member having heat transferability and flexibility may be provided, and the heat treatment plate may be cooled by bringing the fin into contact with the heat treatment plate.

다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기 열처리판의 냉각 방법을 열처리 장치에 의해서 실행시키기 위해, 당해 열처리 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램이 제공된다.According to the present invention according to another aspect, in order to execute the cooling method of the heat treatment plate by the heat treatment apparatus, a program operating on a computer of the control apparatus controlling the heat treatment apparatus is provided.

또한 다른 관점에 의한 본 발명에 따르면, 상기 프로그램을 저장한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a readable computer storage medium storing the program.

본 발명에 따르면, 열처리판의 온도를 빠르게 강온시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to quickly lower the temperature of the heat treatment plate.

도 1은 본 실시 형태에 따른 열처리 장치의 전체를 일부를 절결하여 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 열처리 장치의 내부 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 3은 가열 유닛의 내부 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 4는 열처리판의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 5는 제2 냉각 플레이트의 상면측의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 6은 제2 냉각 플레이트의 하면측의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 7은 열처리 장치의 각 기기의 동작 상태를 도시하는 타임차트이다.
도 8은 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 10은 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 11은 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 12는 열처리판의 냉각 공정에 있어서의 경과 시간과 열처리판의 온도의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 13은 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 14는 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 15는 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 16은 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 17은 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시하는 설명도이다.
도 18은 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시한 설명도이다.
도 19는 다른 실시 형태에 따른 열처리판의 냉각 공정을 도시한 설명도이다.1 is a perspective view showing a part of the entire heat treatment apparatus according to the present embodiment cut out.
2 is a longitudinal sectional view showing an outline of an internal configuration of a heat treatment apparatus according to the present embodiment.
3 is a longitudinal sectional view showing an outline of an internal configuration of a heating unit.
4 is a plan view illustrating an outline of a configuration of a heat treatment plate.
It is a perspective view which shows the outline of the structure of the upper surface side of a 2nd cooling plate.
It is a perspective view which shows the outline of the structure of the lower surface side of a 2nd cooling plate.
7 is a time chart showing an operating state of each device of the heat treatment apparatus.
8 is a flowchart illustrating a cooling process of a heat treatment plate.
It is explanatory drawing which shows the cooling process of a heat processing board.
It is explanatory drawing which shows the cooling process of a heat processing board.
It is explanatory drawing which shows the cooling process of a heat processing board.
It is a graph explaining the relationship between the elapsed time in the cooling process of a heat processing board, and the temperature of a heat processing board.
It is explanatory drawing which shows the cooling process of the heat processing board which concerns on other embodiment.
14 is an explanatory diagram showing a cooling step of a heat treatment plate according to another embodiment.
15 is an explanatory diagram showing a cooling step of a heat treatment plate according to another embodiment.
16 is an explanatory diagram showing a cooling step of a heat treatment plate according to another embodiment.
17 is an explanatory diagram showing a cooling step of a heat treatment plate according to another embodiment.
18 is an explanatory diagram showing a cooling step of a heat treatment plate according to another embodiment.
19 is an explanatory diagram showing a cooling step of a heat treatment plate according to another embodiment.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 따른 열처리 장치(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는 설명도이다. 도 2는, 열처리 장치(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 열처리 장치(1)는, 예를 들어 웨이퍼(W)에 대하여 레지스트의 도포, 현상에 수반하는 열처리를 행하기 위한 것이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described. FIG. 1: is explanatory drawing which shows the outline of the internal structure of the heat processing apparatus 1 which concerns on this embodiment. 2 is a longitudinal sectional view showing an outline of an internal configuration of the heat treatment apparatus 1. In addition, the heat processing apparatus 1 in this embodiment is for performing the heat processing accompanying application | coating and image development of a resist with respect to the wafer W, for example.

열처리 장치(1)는, 하우징(10)에 의해서 둘러싸여 있다. 하우징(10)은, 예를 들어 알루미늄에 의해 구성되어 있다. 이 하우징(10)의 내부는, 구획판(11)에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 열처리를 행하는 상방 영역(12a)과, 웨이퍼(W)를 승강시키는 구동 기구(도시하지 않음)가 수납된 하방 영역(12b)으로 구획되어 있다.The heat treatment apparatus 1 is surrounded by the housing 10. The housing 10 is comprised by aluminum, for example. The interior of the housing 10 is a lower portion in which the upper region 12a for performing heat treatment on the wafer W by the partition plate 11 and a drive mechanism (not shown) for lifting and lowering the wafer W are accommodated. It is partitioned into the area 12b.

상방 영역(12a)에는, 도 1 중의 Y 방향 정방향측(도 1의 좌측 방향)으로부터 냉각 플레이트인 냉각 아암(20), 가열 유닛(21) 및 배기계 부품의 일부가 수납된 수납실(22)이 이 순번으로 설치되어 있다. 이 냉각 아암(20)은, 후술하는 열처리판(50)과의 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하는 전달 기구로서의 기능도 갖고 있다. 하우징(10)의 측벽(10a)의 Y 방향 정방향측에는, 열처리 장치(1)의 외부에 설치된 도시하지 않은 웨이퍼 반송 기구와 냉각 아암(20) 사이에서, 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 개구부(23)가 형성되어 있다. 이 개구부(23)는, 도시하지 않은 셔터 등에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다.In the upper region 12a, a cooling arm 20 that is a cooling plate, a heating unit 21, and a storage chamber 22 in which a part of the exhaust system parts are housed are stored from the Y-direction forward side (left direction in FIG. 1) in FIG. It is installed in this order. This cooling arm 20 also has a function as a transfer mechanism for transferring wafers between the heat treatment plates 50 described later. On the Y-direction forward side of the side wall 10a of the housing 10, an opening for transferring the wafer W between the wafer transfer mechanism and the cooling arm 20 (not shown) provided outside the heat treatment apparatus 1. 23 is formed. This opening part 23 is comprised so that opening and closing is possible by the shutter etc. which are not shown in figure.

가열 유닛(21)의 X 방향측(도 1의 상하 방향)의 측벽(10a)의 양측에는, 이 가열 유닛(21)의 주위의 분위기를 냉각하기 위해, 냉매가 상하로 통류하는 냉매 유로(24)가 예를 들어 4개 배열되도록 매설되어 있다. 냉매 유로(24)의 내부에는, 온도 조정된 냉각수가 통류하도록 구성되어 있다.On both sides of the side wall 10a on the X-direction side (up and down direction in FIG. 1) of the heating unit 21, in order to cool the atmosphere around the heating unit 21, the refrigerant flow path 24 through which the refrigerant flows up and down. ) Is buried so as to be arranged, for example. Inside the refrigerant passage 24, the temperature-controlled cooling water flows.

냉각 아암(20)은, 구획판(11)에 형성된 가이드(30)를 따라서 설치된 다리부(31)를 구비하고 있다. 그로 인해, 냉각 아암(20)은 다리부(31)가 하우징(10)의 길이 방향으로 슬라이드함으로써, 상술한 웨이퍼 반송 기구와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 위치(반송 위치)와, 가열 유닛(21) 내의 후술하는 열처리판(50) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 위치(열처리 위치)와의 사이에 있어서 이동 가능하게 이루어져 있다. 또한 냉각 아암(20)의 하면측에는, 가열된 웨이퍼(W)를 예비 냉각하기 위해, 예를 들어 냉매를 통류시키기 위한 도시하지 않은 냉매 유로가 설치되어 있다.The cooling arm 20 is provided with the leg part 31 provided along the guide 30 formed in the partition plate 11. Therefore, the cooling arm 20 has the position (transfer position) which transfers the wafer W between the above-mentioned wafer conveyance mechanisms by the leg 31 sliding to the longitudinal direction of the housing 10, It is made to be movable between the position (heat processing position) which transfers the wafer W between the heat processing boards 50 mentioned later in the heating unit 21. Moreover, the coolant flow path which is not shown in figure, for example, lets a coolant flow through is provided in the lower surface side of the cooling arm 20, in order to precool the heated wafer W. As shown in FIG.

하방 영역(12b)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상술한 개구부(23)의 측방 위치 및 후술하는 열처리판(50) 상방의 열처리 위치에 있어서, 냉각 아암(20) 위의 웨이퍼(W)를 승강시키기 위해, 각각 승강 기구(32a, 32b)에 접속된 지지 핀(33a, 33b)이 설치되어 있다. 냉각 아암(20)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 이들 지지 핀(33a, 33b)이 관통하는 슬릿(34)이 형성되어 있다. 구획판(11)에는, 지지 핀(33a)이 간섭하는 것을 피하기 위해 관통 구멍(35)이 형성되어 있다. 또한, 지지 핀(33b)은, 구획판(11)에 형성된 개구(36)를 통해서 돌출 함몰한다.In the lower region 12b, as shown in FIG. 2, the wafer W on the cooling arm 20 at the side position of the opening 23 described above and the heat treatment position above the heat treatment plate 50 described later. In order to elevate, the support pins 33a and 33b connected to the elevating mechanisms 32a and 32b are provided, respectively. In the cooling arm 20, as shown in FIG. 1, the slit 34 through which these support pins 33a and 33b penetrate is formed. The through hole 35 is formed in the partition plate 11 in order to prevent the support pin 33a from interfering. In addition, the support pin 33b protrudes and recesses through the opening 36 formed in the partition plate 11.

도 2에 도시하는 바와 같이, 가열 유닛(21)의 하방 영역(12b)의 Y 방향측(도 2의 좌우 방향)에는, 하우징(10)의 길이 방향으로 신장하는 배기관(40)이 설치되어 있다. 배기관(40)은, 수납실(22)을 통해서 배기로(41)에 접속되어 있고, 배기관(40)에 형성된 다수의 도시하지 않은 흡인 구멍으로부터, 이 하방 영역(12b)을 배기할 수 있도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the exhaust pipe 40 extended in the longitudinal direction of the housing 10 is provided in the Y direction side (left-right direction of FIG. 2) of the downward area | region 12b of the heating unit 21. As shown in FIG. . The exhaust pipe 40 is connected to the exhaust path 41 through the storage chamber 22, and is configured to exhaust the lower region 12b from a plurality of suction holes (not shown) formed in the exhaust pipe 40. It is.

가열 유닛(21)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 열처리판(50)과, 하면측이 개방되고, 이 열처리판(50)의 주위를 상방측으로부터 기밀하게 덮도록 형성된 컵형의 덮개(51)로 구성되어 있다. 이 덮개(51)는, 열처리판(50)과 냉각 아암(20) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때의 대기 위치인 상방 위치와, 웨이퍼(W)의 열처리시에 열처리판(50)을 덮는 하방 위치 사이에서, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강 가능하게 되도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the heating unit 21 has a heat treatment plate 50 for heating the wafer W and a lower surface side thereof, and the periphery of the heat treatment plate 50 is airtight from above. It is comprised by the cup-shaped cover 51 formed so that it may cover. The lid 51 has an upper position which is a standby position when the wafer W is transferred between the heat treatment plate 50 and the cooling arm 20, and the heat treatment plate 50 at the time of heat treatment of the wafer W. It is comprised so that raising / lowering is possible by the lifting mechanism which is not shown in the lower positions which cover the space | interval.

덮개(51)의 천정부에는, 급기관(52)을 통해서 가스 공급원(53)이 접속되어 있고, 열처리판(50) 위의 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들어 덮개(51)의 천정부 중앙에 설치된 개구부(54)로부터, 예를 들어 공기나 질소 가스 등의 퍼지 가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 덮개(51)의 측벽의 내측에는, 하방 위치에 있어서의 웨이퍼(W)의 측면을 면하는 위치에, 예를 들어 전체 둘레에 걸쳐서 다수의 배기 구멍(55)이 형성되어 있다. 이 배기 구멍(55)은, 배기로(56)를 통해서 배기로(41)에 접속되어 있다.The gas supply source 53 is connected to the ceiling of the lid 51 via the air supply pipe 52, and, for example, in the center of the ceiling of the lid 51 with respect to the wafer W on the heat treatment plate 50. It is comprised so that purge gas, such as air and nitrogen gas, can be supplied from the opening part 54 provided, for example. Moreover, many exhaust holes 55 are formed in the position which faces the side surface of the wafer W in a downward position inside the side wall of the lid 51, for example over the whole circumference. The exhaust hole 55 is connected to the exhaust passage 41 through the exhaust passage 56.

열처리판(50)의 하방측에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 냉각 부재 이동 기구로서의 냉각 플레이트 승강 기구(60), 냉각 기구로서의 제1 냉각 플레이트(61) 및 냉각 부재로서의 제2 냉각 플레이트(62)가 하측으로부터 이 순번으로 배치되어 있다. 이들의 부재는, 서포트 링(63)에 의해 측방 및 하방으로부터 둘러싸도록 구성되어 있다. 냉각 플레이트 승강 기구(60)는, 예를 들어 서포트 링(63)의 저부에 지지되어 있다.On the lower side of the heat treatment plate 50, as shown in FIG. 3, the cooling plate elevating mechanism 60 as a cooling member moving mechanism, the 1st cooling plate 61 as a cooling mechanism, and the 2nd cooling plate 62 as a cooling member are shown. ) Are arranged in this order from the lower side. These members are comprised so that the support ring 63 may surround them from the side and the bottom. The cooling plate lifting mechanism 60 is supported by the bottom of the support ring 63, for example.

열처리판(50)은, 그 상면에 웨이퍼(W)를 적재하여 열처리하기 위한, 예를 들어 두께가 10㎜인 판 형상의 플레이트이다. 열처리판(50)은 세라믹스, 예를 들어 SiC(탄화 규소)에 의해 형성되어 있다. 열처리판(50)의 표면에는, 웨이퍼(W)의 이면이 파티클에 의해 오염되는 것을 방지하기 위한 프록시미티 핀(도시하지 않음)이 복수 설치되어 있다. 열처리판(50)의 내부에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 링 형상의 가열부인 저항 발열선으로 이루어지는 히터(70)가 동심원 형상으로 설치되어 있다. 또한, 이 열처리판(50) 내부의 중앙부에는, 열처리판(50)의 상면의 온도를 검출하기 위한 예를 들어 열전대 등의 온도 검출부(71)가 설치되어 있다. 이 온도 검출부(71)는 후술하는 제어부(150)에 접속되어 있고, 온도 검출부(71)의 온도 검출값에 기초하여 열처리판(50)의 표면의 온도가 제어된다.The heat treatment plate 50 is a plate-shaped plate, for example, having a thickness of 10 mm for loading and heat treating the wafer W on its upper surface. The heat treatment plate 50 is formed of ceramics, for example, SiC (silicon carbide). On the surface of the heat treatment plate 50, a plurality of proximity pins (not shown) are provided to prevent the back surface of the wafer W from being contaminated by particles. As shown in FIG. 4, the heater 70 which consists of a resistance heating line which is a ring-shaped heating part for heating the wafer W is provided in the heat processing board 50 in concentric shape. Moreover, the temperature detection part 71, such as a thermocouple, for detecting the temperature of the upper surface of the heat processing board 50 is provided in the center part inside this heat processing board 50, for example. This temperature detection part 71 is connected to the control part 150 mentioned later, and the temperature of the surface of the heat processing board 50 is controlled based on the temperature detection value of the temperature detection part 71. FIG.

열처리판(50)은, 그 주연부에 있어서 예를 들어 완충재 등의 도시하지 않은 수납 부재를 통해서, 예를 들어 도 3에 도시하는 바와 같이, 단열성의 지지 부재(80)에 의해 열처리판(50)의 둘레 방향으로 등간격으로 예를 들어 3군데에서 하방으로부터 지지되어 있다. 그리고, 열처리판(50)은 나사 등의 고정 부재(도시하지 않음)에 의해 이 지지 부재(80)를 통해서 제1 냉각 플레이트(61)의 외주연에 고정되어 있다.In the peripheral part, the heat-treatment board 50 is heat-treated by the heat insulating support member 80 by the heat insulating support member 80, for example, as shown in FIG. It is supported from below at three places, for example at equal intervals in the circumferential direction. And the heat processing board 50 is being fixed to the outer periphery of the 1st cooling plate 61 via this support member 80 with fixing members (not shown), such as a screw.

제1 냉각 플레이트(61)는, 그 상면에 제2 냉각 플레이트(62)를 적재하여 냉각하기 위한, 대략 원반 형상의 플레이트이다. 제1 냉각 플레이트(61)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 그 내부에 냉매 통류부(90)가 설치되어 있다. 이 냉매 통류부(90)는, 전술한 냉각 아암(20)에 설치된 냉매 유로의 출구와 연결되어 있고, 냉각 아암(20)을 통과해 온 냉매가 통류하도록 되어 있다.The 1st cooling plate 61 is a substantially disk shaped plate for loading and cooling the 2nd cooling plate 62 in the upper surface. As shown in FIG. 3, the 1st cooling plate 61 is provided with the refrigerant | coolant flow_through part 90 inside. The refrigerant flow passage 90 is connected to the outlet of the refrigerant passage provided in the cooling arm 20 described above, and the refrigerant passing through the cooling arm 20 flows through.

제2 냉각 플레이트(62)는, 그 상면을 열처리판(50)에 접촉시킴으로써 열처리판(50)을 강온하기 위한, 대략 원반 형상의 플레이트이다. 제2 냉각 플레이트(62)는, 예를 들어 구리나 알루미늄과 같이 열용량이 크고 또한 열전달률이 높은 재질에 의해 형성되어 있다. 제2 냉각 플레이트(62)에는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 전열재인 헬륨 가스를 공급하는, 전열재 공급부로서의 개구부(91)가 복수 설치되어 있다. 또한, 제2 냉각 플레이트(62)의 이면 내부에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 전열재 유로(92)가 예를 들어 대략 원환상의 패턴으로 형성되어 있다. 전열재 유로(92)는 각 개구부(91)에 접속되어 있고, 전열재 공급원(도시하지 않음)으로부터 전열재 유로(92)에 공급된 전열재를, 각 개구부(91)를 통해서 제2 냉각 플레이트(62)의 상면에 공급할 수 있다.The second cooling plate 62 is a substantially disk-shaped plate for lowering the heat treatment plate 50 by bringing the upper surface into contact with the heat treatment plate 50. The second cooling plate 62 is formed of a material having a high heat capacity and a high heat transfer rate, for example, copper or aluminum. As shown to FIG. 5 and FIG. 6, the 2nd cooling plate 62 is provided with two or more opening parts 91 as a heat transfer material supply part which supplies the helium gas which is a heat transfer material. Moreover, inside the back surface of the 2nd cooling plate 62, as shown in FIG. 6, the heat exchanger flow path 92 is formed in a substantially annular pattern, for example. The heat transfer material flow path 92 is connected to each opening part 91, and the heat transfer material supplied to the heat transfer material flow path 92 from the heat transfer material supply source (not shown) is passed through the 2nd cooling plate through each opening 91. It can supply to the upper surface of 62.

제2 냉각 플레이트(62)의 내부에는, 예를 들어 도 3에 도시하는 바와 같이, 중앙부에 당해 제2 냉각 플레이트(62)의 온도를 검출하기 위한 예를 들어 열전대 등의 온도 검출 기구(93)가 설치되어 있다. 이 온도 검출 기구(93)는 후술하는 제어부(150)에 접속되어 있다.In the inside of the 2nd cooling plate 62, as shown, for example in FIG. 3, the temperature detection mechanism 93, such as a thermocouple, for example, for detecting the temperature of the said 2nd cooling plate 62 in a center part. Is installed. This temperature detection mechanism 93 is connected to the control part 150 mentioned later.

제2 냉각 플레이트(62)의 외주 단부에는, 지지 아암(94)이 둘레 방향으로 예를 들어 3군데 형성되어 있다. 지지 아암(94)은, 예를 들어 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 냉각 플레이트(62)의 외주 단부로부터 하방으로 연신하는 수직부(94a)와, 수직부(94a)의 하단부로부터 제2 냉각 플레이트(62)의 직경 방향의 외측을 향해서 수평으로 연신하는 수평부(94b)에 의해 구성되고, 대략 L자 형상의 단면 형상을 갖고 있다.At the outer peripheral end of the second cooling plate 62, three support arms 94 are formed in the circumferential direction, for example. The support arm 94 is, for example, as shown in FIG. 3, from the lower end of the vertical portion 94a and the vertical portion 94a extending downward from the outer peripheral end of the second cooling plate 62. It is comprised by the horizontal part 94b extended horizontally toward the radial direction outer side of the cooling plate 62, and has a substantially L-shaped cross-sectional shape.

냉각 플레이트 승강 기구(60)는, 제2 냉각 플레이트(62)를 제1 냉각 플레이트(61)에 적재하여 냉각하기 위한 대기 위치와, 제2 냉각 플레이트(62)에 의해 열처리판(50)을 냉각하기 위한 냉각 위치 사이에서 상대적으로 이동시키는 것이며, 예를 들어 전동 액추에이터나 에어 실린더 등이 사용된다. 냉각 플레이트 승강 기구(60)는, 이 수평부(94b)의 하방에 배치되어 있다. 냉각 플레이트 승강 기구(60)와 수평부(94b) 사이에는, 탄성 부재(95)가 설치되어 있다. 제2 냉각 플레이트(62)는, 냉각 플레이트 승강 기구(60)가 탄성 부재(95)를 통해서 수평부(94b)를 압박함으로써 승강 이동한다. 제2 냉각 플레이트(62)는, 열처리판(50)에 의해 웨이퍼(W)를 열처리하고 있는 동안은 제1 냉각 플레이트(61) 위에서 대기하고, 제1 냉각 플레이트(61)에 의해 냉각되어 있다. 또한, 도 3에 있어서는, 도시의 사정상, 지지 아암(94)이 제2 냉각 플레이트(62)의 대각선상의 2군데에 형성된 상태를 도시하고 있다.The cooling plate elevating mechanism 60 cools the heat treatment plate 50 by the standby position for loading and cooling the second cooling plate 62 to the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62. To move relatively between cooling positions for example, an electric actuator, an air cylinder, or the like is used. The cooling plate lifting mechanism 60 is disposed below this horizontal portion 94b. An elastic member 95 is provided between the cooling plate elevating mechanism 60 and the horizontal portion 94b. The second cooling plate 62 is moved up and down by the cooling plate lifting mechanism 60 pressing the horizontal portion 94b through the elastic member 95. The second cooling plate 62 stands by on the first cooling plate 61 and is cooled by the first cooling plate 61 while the wafer W is heat treated by the heat treatment plate 50. In addition, in FIG. 3, the support arm 94 is shown in the two diagonal positions of the 2nd cooling plate 62 for the convenience of illustration.

또한, 도 3 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 냉각 플레이트(62)의 상면에는, 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 상승시켜 제2 냉각 플레이트(62)를 열처리판(50)의 이면에 접촉시켰을 때에, 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50) 사이에 소정의 간극을 형성하는 갭 핀(96)이 복수 설치되어 있다. 따라서, 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50)의 접촉이란, 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀(96)과 열처리판(50)이 접촉하는 것을 의미하고, 제2 냉각 플레이트(62) 그 자체와 열처리판(50) 사이에는, 소정의 간극이 형성된다.3 and 5, the cooling plate elevating mechanism 60 is raised on the upper surface of the second cooling plate 62 so that the second cooling plate 62 is placed on the rear surface of the heat treatment plate 50. When contacting, a plurality of gap fins 96 are provided to form a predetermined gap between the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50. Therefore, the contact between the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50 means that the gap fin 96 and the heat treatment plate 50 of the second cooling plate 62 are in contact with each other. 62) A predetermined gap is formed between itself and the heat treatment plate 50.

서포트 링(63)은 원판 형상으로 형성되고, 주연부에는 상방을 향해서 연신하는 기립벽(64)이 둘레 방향에 걸쳐 형성되어 있다. 이 서포트 링(63)의 외경은, 웨이퍼(W)의 외경보다도 편측이 예를 들어 20㎜씩 크게 되도록 형성되어 있다. 서포트 링(63)의 중심부에는, 구획판(11)의 개구(36)에 대응하도록, 개구(65)가 형성되어 있다. 이 서포트 링(63)은, 지지 부재(66)에 의해 구획판(11)에 지지되어 있다.The support ring 63 is formed in disk shape, and the rising edge 64 is formed in the peripheral part over the circumferential direction to extend upward. The outer diameter of this support ring 63 is formed so that one side may become 20 mm larger than the outer diameter of the wafer W, for example. The opening 65 is formed in the center of the support ring 63 so as to correspond to the opening 36 of the partition plate 11. This support ring 63 is supported by the partition plate 11 by the support member 66.

제1 냉각 플레이트(61), 제2 냉각 플레이트(62) 및 열처리판(50)에는, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 상술한 지지 핀(33b)이 돌출 함몰하기 위한 관통 구멍(101)이 각각 형성되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 6, the first cooling plate 61, the second cooling plate 62, and the heat treatment plate 50 have a through hole 101 through which the above-described support pin 33b protrudes. ) Are formed respectively.

열처리 장치(1)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지는 제어부(150)가 접속되어 있다. 이 제어부(150)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 승강 기구 등의 작동 기구를 제어하는 스텝군이나 웨이퍼(W)의 열처리 혹은 열처리판(50)의 냉각을 행하기 위한 레시피 등의 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크(HD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있었던 것이며, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(150)에 인스톨된 것이라도 좋다.As shown in FIG. 2, the control part 150 which consists of computers is connected to the heat processing apparatus 1, for example. This control part 150 is comprised by the computer provided with a CPU, a memory, etc., for example, and has a program storage part (not shown). The program storage unit stores programs such as a step group for controlling an operating mechanism such as a lifting mechanism, a recipe for performing heat treatment of the wafer W, or cooling the heat treatment plate 50. The program has been recorded in a computer-readable storage medium H such as a hard disk HD, a compact disk CD, a magnet optical disk MO, a memory card, and the like. It may be installed in the control unit 150 from (H).

다음에, 열처리판(50)의 냉각을 행하기 위한 프로그램의 내용의 개략에 대해서 설명한다. 프로그램에 있어서는, 웨이퍼(W)의 프로세스 온도 T0(열처리판의 온도 설정값)이 웨이퍼 처리의 레시피마다 각각 정해져 있다. 또한, 각 프로세스 온도마다, 프로세스 온도보다도 조금 높은 온도, 예를 들어 3℃ 높은 온도가 임계값 T1로서 각각 설정되어 있다. 그리고, 어느 프로세스 온도 T2로부터 이것보다도 낮은 다른 프로세스 온도 T0으로 열처리판(50)을 강온시킬 때에, 온도 검출부(71)에 있어서의 온도 검출값이 임계값 T1보다 높은 경우에는, 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 대하여 제2 냉각 플레이트(62)를 상승시키기 위한 제어 신호가 출력되도록 정해져 있다.Next, the outline | summary of the content of the program for cooling the heat processing board 50 is demonstrated. In the program, the process temperature T0 (temperature set value of the heat treatment plate) of the wafer W is determined for each recipe of the wafer process. In addition, for each process temperature, a temperature slightly higher than the process temperature, for example, a temperature higher than 3 ° C, is set as the threshold value T1, respectively. And when the temperature detection value in the temperature detection part 71 is higher than the threshold value T1 at the time of temperature-falling the heat-processing board 50 from one process temperature T2 to another process temperature T0 lower than this, a cooling plate lifting mechanism ( The control signal for raising the second cooling plate 62 with respect to 60 is determined to be output.

계속해서, 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 의해 제2 냉각 플레이트(62)를 상승시켜, 갭 핀(96)이 열처리판(50)에 접촉하면, 전열재 유로(92)로부터 예를 들어 전열 물질로서의 헬륨을 소정량 공급하기 위한 제어 신호가 출력된다. 그 후, 온도 검출값이 상기 임계값 T1을 하회하였을 때에는, 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 하강시키기 위한 제어 신호가 출력된다. 또한, 갭 핀(96)이 열처리판(50)에 접촉하였는지 여부의 판단에 대해서는, 예를 들어 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 토크 스위치를 설치하여 당해 토크 스위치에 의해 판단하거나, 냉각 플레이트 승강 기구(60)가 상승할 때의 스트로크 길이에 의해 판단하거나 해도 좋다.Subsequently, when the second cooling plate 62 is raised by the cooling plate elevating mechanism 60, and the gap fin 96 contacts the heat treatment plate 50, for example, the heat transfer material from the heat transfer material flow path 92. A control signal for supplying a predetermined amount of helium as is output. After that, when the temperature detected value is lower than the threshold value T1, a control signal for lowering the cooling plate elevating mechanism 60 is output. In addition, about determination of whether the gap pin 96 contacted the heat processing board 50, for example, the torque switch is provided in the cooling plate lifting mechanism 60, and it is judged by the said torque switch, or it is determined by the cooling plate lifting mechanism. Judgment may be made based on the stroke length when the 60 rises.

본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있고, 다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서 행해지는 웨이퍼(W)의 처리 및 열처리판(50)의 냉각 공정에 대해서 도 7 내지 도 11을 사용해서 설명한다. 도 7은 열처리 장치(1)의 각 기기의 동작 상태를 도시하는 타임차트이다. 또한, 도 7에 도시하는 각 기기의 동작 시간은 일례를 나타내는 것이며, 도 7에 기재되는 내용에 한정되지 않는다. 또한, 도 8은 열처리판(50)의 냉각 공정을 도시하는 흐름도이다.The substrate processing system 1 which concerns on this embodiment is comprised as mentioned above, Next, the process of the wafer W and the cooling process of the heat processing board 50 performed by the substrate processing system 1 comprised as mentioned above. This will be described with reference to FIGS. 7 to 11. 7 is a time chart showing an operating state of each device of the heat treatment apparatus 1. In addition, the operation time of each apparatus shown in FIG. 7 shows an example, and is not limited to the content described in FIG. 8 is a flowchart showing a cooling step of the heat treatment plate 50.

우선, 하우징(10)의 셔터(도시하지 않음)가 개방되고, 예를 들어 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)가 하우징(10)의 외부에 설치된 웨이퍼 반송 기구(도시하지 않음)에 의해, 개구부(23)를 통해서 대기 위치에 있는 냉각 아암(20)의 상방에 반송된다. 계속해서, 지지 핀(33a)의 승강과 웨이퍼 반송 기구의 퇴피 동작에 의해 웨이퍼(W)가 냉각 아암(20)에 전달된다. 그리고, 냉각 아암(20)이 열처리판(50)의 상방까지 이동하면, 가열 유닛(21)의 하방의 지지 핀(33b)의 승강과 당해 냉각 아암(20)의 퇴피 동작에 의해, 웨이퍼(W)는 열처리판(50) 위에 적재된다(도 7의 시간 t0). 이때, 열처리판(50)은 설정 온도(프로세스 온도) T0인 예를 들어 120℃로 미리 가열되어 있다.First, the shutter (not shown) of the housing 10 is opened, for example, by the wafer conveyance mechanism (not shown) in which the wafer W to which the resist liquid is applied is provided outside the housing 10. Through 23, it is conveyed above the cooling arm 20 in a standby position. Subsequently, the wafer W is transferred to the cooling arm 20 by the lifting and lowering of the support pin 33a and the evacuation operation of the wafer transfer mechanism. Then, when the cooling arm 20 moves to the upper side of the heat treatment plate 50, the wafer W is moved by the lifting and lowering of the support pin 33b below the heating unit 21 and the retraction operation of the cooling arm 20. ) Is loaded onto the heat treatment plate 50 (time t0 in FIG. 7). At this time, the heat processing board 50 is previously heated by 120 degreeC which is set temperature (process temperature) T0, for example.

계속해서, 덮개(51)를 하강시켜 웨이퍼(W)의 주위를 밀폐한다. 그 상태에서, 가스 공급원(53)으로부터 소정의 퍼지 가스를 공급하는 동시에, 배기 구멍(55)으로부터 웨이퍼(W)의 주위의 분위기를 배기한다. 그리고, 이 상태를 보유 지지하여 웨이퍼(W)의 열처리를 행한다(도 8의 스텝 S1). 웨이퍼(W)에 대하여 시간 t1까지 열처리를 행한 후, 덮개(51)를 상승시키고, 웨이퍼(W)를 반입시와 반대 동작으로 냉각 아암(20)에 전달한다(도 7의 시간 t2). 웨이퍼(W)가 냉각 아암(20)에 전달되면 냉각 아암(20)은 대기 위치로 퇴피하고, 웨이퍼(W)는 냉각 아암(20) 상에서 시간 t2로부터 시간 t3까지, 소정의 시간(K) 동안 냉각된다. 냉각되어 웨이퍼(W)는, 도시하지 않은 웨이퍼 반송 기구에 의해 하우징(10)으로부터 반출된다(도 8의 스텝 S2). 그 후, 소정의 매수의 예를 들어 동일 로트의 웨이퍼(W)에 대해서도 마찬가지로 열처리가 행해진다. 열처리판(50)에서의 열처리와 병행하여, 제2 냉각 플레이트(62)가 제1 냉각 플레이트(61) 위에서, 다음 로트의 웨이퍼(W)의 프로세스 온도 T0보다도 낮은, 예를 들어 온도 T3으로 냉각된다(도 8의 스텝 S3).Subsequently, the lid 51 is lowered to seal the periphery of the wafer W. As shown in FIG. In this state, a predetermined purge gas is supplied from the gas supply source 53, and the atmosphere around the wafer W is exhausted from the exhaust hole 55. Then, the state is held and heat treatment of the wafer W is performed (step S1 in FIG. 8). After the heat treatment is performed on the wafer W until the time t1, the lid 51 is raised, and the wafer W is transferred to the cooling arm 20 in the opposite operation to that at the time of loading (time t2 in FIG. 7). When the wafer W is delivered to the cooling arm 20, the cooling arm 20 retracts to the standby position, and the wafer W is on the cooling arm 20 from time t2 to time t3 for a predetermined time K. Is cooled. It cools and the wafer W is carried out from the housing 10 by the wafer conveyance mechanism not shown (step S2 of FIG. 8). Thereafter, heat treatment is similarly performed on the wafers W of the same lot, for example, for a predetermined number of sheets. In parallel with the heat treatment in the heat treatment plate 50, the second cooling plate 62 is cooled on the first cooling plate 61, for example, at a temperature T3 lower than the process temperature T0 of the wafer W of the next lot. (Step S3 of FIG. 8).

그리고, 시간 t4에 있어서 이 로트에 있어서의 마지막 웨이퍼(W)에 대한 열처리가 종료되면, 당해 웨이퍼(W)는 냉각 아암(20)에 전달되고(도 7의 시간 t6), 냉각 아암(20)에 의해 소정의 시간(K) 동안 냉각된다. 그 후, 이 웨이퍼(W)는 냉각 아암(20)을 통해서 열처리 장치(1) 밖으로 반출된다.And when the heat processing with respect to the last wafer W in this lot is complete | finished in time t4, the said wafer W is transferred to the cooling arm 20 (time t6 of FIG. 7), and the cooling arm 20 Is cooled for a predetermined time K. Thereafter, the wafer W is carried out of the heat treatment apparatus 1 through the cooling arm 20.

계속해서 다음 로트의 웨이퍼(W)에 대하여 열처리가 행해지지만, 다음 로트의 웨이퍼(W)에 대한 프로세스 온도 T0이 이전 로트의 웨이퍼(W)에 대한 프로세스 온도 T2보다도 낮은 경우에는, 상술한 프로그램의 내용에 기초하여 열처리판(50)의 강온이 행해진다.Subsequently, heat treatment is performed on the wafer W of the next lot, but when the process temperature T0 for the wafer W of the next lot is lower than the process temperature T2 for the wafer W of the previous lot, the above-described program The temperature reduction of the heat processing board 50 is performed based on the content.

열처리판(50)의 강온시에는, 미리 제어 장치에 저장되어 있는 웨이퍼 처리의 레시피로부터 다음 로트의 웨이퍼(W)에 대한 가열의 프로세스 온도 T0이 판독된다. 그리고, 프로세스 온도 T0이 프로세스 온도 T2보다도 낮은 경우에는, 이전 로트의 마지막 웨이퍼(W)에 대한 열처리가 시간 t4에 있어서 종료되면, 열처리판(50)의 온도가 프로세스 온도 T0이 되도록 히터(70)의 출력이 제어된다(도 8의 스텝 S4). 여기서, 다음 로트의 웨이퍼(W)의 프로세스 온도 T0이, 이전 로트의 웨이퍼(W)의 프로세스 온도 T2보다도 낮은 경우, 히터(70)의 출력은 제로로 해도 좋다. 도 7에 있어서는, 히터(70)의 출력을 제로로 한 경우를 예시하고 있다. 그에 의해, 열처리판(50)은 자연 방열에 의해 강온한다. 그러나, 자연 방열만으로는 빠르게 강온하지 않는다. 그로 인해, 미리 제1 냉각 플레이트(61) 위에서 프로세스 온도 T0보다도 낮은 온도로 냉각된 제2 냉각 플레이트(62)를 시간 t4에 있어서 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 의해 상승시키고, 제2 냉각 플레이트(62)에 의해 열처리판(50)의 냉각을 개시한다(도 8의 스텝 S5). 제2 냉각 플레이트(62)에 의한 열처리판(50)의 냉각에 대해서 상세하게 서술한다.At the time of temperature-fall of the heat processing board 50, the process temperature T0 of the heating with respect to the wafer W of the next lot is read from the recipe of the wafer process previously stored in the control apparatus. And when the process temperature T0 is lower than the process temperature T2, when the heat processing with respect to the last wafer W of the previous lot is complete | finished in time t4, the heater 70 so that the temperature of the heat processing board 50 may become process temperature T0. Is controlled (step S4 in Fig. 8). Here, when the process temperature T0 of the wafer W of the next lot is lower than the process temperature T2 of the wafer W of the previous lot, the output of the heater 70 may be zero. In FIG. 7, the case where the output of the heater 70 is made to zero is illustrated. As a result, the heat treatment plate 50 is cooled by natural heat dissipation. However, natural heat radiation alone does not quickly lower the temperature. Therefore, the 2nd cooling plate 62 cooled previously at the temperature lower than process temperature T0 on the 1st cooling plate 61 is raised by the cooling plate elevating mechanism 60 in time t4, and the 2nd cooling plate ( 62), cooling of the heat treatment plate 50 is started (step S5 of FIG. 8). The cooling of the heat treatment plate 50 by the second cooling plate 62 will be described in detail.

제2 냉각 플레이트(62)의 상승 개시 전, 즉 대기 위치에 있는 상태에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이 제2 냉각 플레이트(62)의 지지 아암(94)의 수평부(94b)와 냉각 플레이트 승강 기구(60) 위의 탄성 부재(95) 사이에 소정의 간극(G), 예를 들어 1㎜의 간극이 있는 상태로 되어 있다. 대기 위치에 있어서 간극(G)을 확보함으로써, 제1 냉각 플레이트(61) 위에 제2 냉각 플레이트(62)가 확실하게 적재된다. 이 상태로부터 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 의해 제2 냉각 플레이트(62)를 상승시키면, 탄성 부재(95)와 지지 아암(94)의 수평부(94b)가 접촉한다(도 8의 스텝 Q1 및 도 10). 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 더 상승시키면, 제2 냉각 플레이트(62)는 냉각 위치에 도달하고(도 7의 시간 t5), 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀(96)과 열처리판(50)의 이면이 접촉한다. 이때, 갭 핀(96)에 의해, 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 상면 사이에 소정의 간극(H)이 형성된다(도 8의 스텝 Q2 및 도 11). 소정의 간극(H)은, 갭 핀(96)의 높이에 의해 결정되고, 예를 들어 0.5㎜이다.In the state before the start of raising of the 2nd cooling plate 62, ie, in a standby position, as shown in FIG. 9, the horizontal part 94b and the cooling plate of the support arm 94 of the 2nd cooling plate 62 are shown. A predetermined gap G, for example, a gap of 1 mm, is present between the elastic members 95 on the lifting mechanism 60. By securing the gap G in the standby position, the second cooling plate 62 is reliably mounted on the first cooling plate 61. When the second cooling plate 62 is raised by the cooling plate elevating mechanism 60 from this state, the elastic member 95 and the horizontal portion 94b of the support arm 94 come into contact with each other (step Q1 and FIG. 8 and FIG. 10). When the cooling plate elevating mechanism 60 is further raised, the second cooling plate 62 reaches the cooling position (time t5 in FIG. 7), and the gap fin 96 of the second cooling plate 62 and the heat treatment plate ( The back side of 50) contacts. At this time, the gap pin 96 forms a predetermined gap H between the rear surface of the heat treatment plate 50 and the upper surface of the second cooling plate 62 (steps Q2 and 11 in FIG. 8). The predetermined gap H is determined by the height of the gap pin 96 and is, for example, 0.5 mm.

또한, 시간 t5에 있어서는, 갭 핀(96)과 열처리판(50)의 접촉과 병행하여, 제2 냉각 플레이트(62)의 상면의 개구부(91)로부터 소정량의 헬륨 가스가 공급된다(도 8의 스텝 Q3). 이 헬륨 가스는, 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 상면 사이에 체류하고, 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50) 사이의 열전달을 매개하는 전열재로서 기능한다. 또한, 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 상면 사이의 간극(H)은 0.5㎜ 정도로 좁다. 그로 인해, 당해 간극(H)에 공급된 헬륨 가스는 기류의 영향을 받기 어려워 당해 간극(G)의 외부에 누출되는 일이 거의 없으므로, 헬륨 가스를 연속해서 공급할 필요는 없으며, 그 공급량은 간극(H)을 충전하는 데 필요한 최소한의 양뿐이다.In addition, at time t5, a predetermined amount of helium gas is supplied from the opening 91 on the upper surface of the second cooling plate 62 in parallel with the contact between the gap fin 96 and the heat treatment plate 50 (FIG. 8). Step Q3). This helium gas stays between the back surface of the heat treatment plate 50 and the top surface of the second cooling plate 62 and functions as a heat transfer material for mediating heat transfer between the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50. do. In addition, the gap H between the rear surface of the heat treatment plate 50 and the upper surface of the second cooling plate 62 is as narrow as about 0.5 mm. Therefore, the helium gas supplied to the gap H is hardly affected by the airflow and rarely leaks to the outside of the gap G. Therefore, it is not necessary to continuously supply the helium gas, and the supply amount is a gap ( H) is the minimum amount needed to charge it.

또한, 냉각 위치에 있어서 열처리판(50)과 갭 핀(96)이 접촉하면, 그 상태로부터 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 소정 거리, 예를 들어 2㎜ 더 상승시켜서 제2 냉각 플레이트(62)를 열처리판(50)측으로 압입한다. 이때, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62) 사이의 간극(H)은 갭 핀(96)에 의해 0.5㎜로 유지되는 한편, 탄성 부재(95)가 2㎜ 압축된다(도 8의 스텝 Q4). 그렇게 함으로써, 냉각 위치에 있어서 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀(96)이 접촉한 상태에서는, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)가 평행하게 되어 있지 않은, 소위 부분 접촉이 발생하고 있는 경우라도, 압입에 의해 탄성 부재(95)가 수축됨으로써 셀프 얼라인먼트가 행해져, 평행도가 향상된다. 그에 의해, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)의 부분 접촉이 해소되어, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)가 전체면에 걸쳐 평행하게 유지된다. 그 결과, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)의 전체면에 걸쳐 열전달이 균일해져, 열처리판(50)이 온도 불균일 없이 균일하게 냉각된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 지지 아암(94)을 3군데에 설치하고 있는 것은, 이 셀프 얼라인먼트를 행하기 위해서이다. 그로 인해, 지지 아암(94)의 배치나 개수에 대해서는, 셀프 얼라인먼트를 행할 수 있는 것이면 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.In addition, when the heat treatment plate 50 and the gap fin 96 are in contact with each other at the cooling position, the second cooling plate 62 is raised by raising the cooling plate elevating mechanism 60 further by a predetermined distance, for example, 2 mm. Is pressed into the heat treatment plate 50. At this time, the gap H between the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 is maintained at 0.5 mm by the gap fin 96, while the elastic member 95 is compressed by 2 mm (Fig. 8). Step Q4). By doing so, in the state where the back surface of the heat treatment plate 50 and the gap fin 96 of the second cooling plate 62 are in contact with each other in the cooling position, the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 are parallel to each other. Even when a so-called partial contact is not being made, self-alignment is performed by contracting the elastic member 95 by press-fitting, thereby improving parallelism. As a result, partial contact between the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 is eliminated, and the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 are held in parallel over the entire surface. As a result, heat transfer becomes uniform over the whole surface of the heat treatment plate 50 and the 2nd cooling plate 62, and the heat treatment plate 50 is cooled uniformly without temperature nonuniformity. In addition, in this embodiment, the support arm 94 is provided in three places in order to perform this self-alignment. Therefore, as long as self-alignment can be performed about arrangement | positioning and the number of the support arms 94, it is not limited to this embodiment.

한편, 구성 부재의 평탄도 편차에 의해, 적정한 프록시미티 확보가 곤란한 경우에는, 도 19와 같이, 유연성이 있는 열전도 시트를 설치함으로써 공기 간극(air gap)을 배제하고 간극을 열전도체로 메워 버리는 것도 가능하다. 예를 들면, 이러한 열전도 시트로서는, 카본 그래파이트, 실리콘 시트 등이 가능하며, 특히 카본계일 경우, 횡방향으로의 열전도성이 양호하고 온도 편차의 저감에 유리하다.On the other hand, when it is difficult to secure proper proximity due to the flatness variation of the constituent members, as shown in FIG. 19, by providing a flexible thermal conductive sheet, it is possible to eliminate the air gap and fill the gap with the thermal conductor. Do. For example, as such a thermally conductive sheet, carbon graphite, a silicon sheet, or the like can be used. Particularly, in the case of a carbon-based sheet, thermal conductivity in the transverse direction is good and it is advantageous to reduce the temperature variation.

제2 냉각 플레이트(62)에 의한 열처리판(50)의 냉각이 행해지고, 시간 t7에 있어서 열처리판(50)의 온도 검출부(71)에 의한 검출 온도가 임계값 T1에 도달하면, 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 의해 제2 냉각 플레이트(62)를 하강시켜, 냉각 공정이 종료된다(도 8의 스텝 Q5). 그 후, 제2 냉각 플레이트(62)는 대기 위치에 있어서, 다음 냉각 공정에 대비하여 제1 냉각 플레이트(61)에 의해 다시 냉각된다(도 8의 스텝 S1로 복귀됨). 또한, 제2 냉각 플레이트(62)의 하강의 개시를, 열처리판(50)의 온도가 다음 로트의 프로세스 온도 T0에 도달하기 전의 임계값 T1의 시점에서 개시하는 것은, 열처리판(50)의 온도가 언더 슈트하는 것을 방지하기 위해서이다. 언더 슈트의 유무는, 프로세스 온도 T0과 제2 냉각 플레이트(62)의 온도차 등의 요인에 의해 좌우되므로, 반드시 임계값 T1의 시점에서 제2 냉각 플레이트(62)의 하강을 개시할 필요는 없다. 또한, 임계값 T1과 프로세스 온도 T0 사이의 온도차에 대해서도, 프로세스 온도 T0과 제2 냉각 플레이트(62)의 온도차를 고려하여 임의로 설정이 가능하다. 또한, 언더 슈트를 방지하는 방법으로서, 제2 냉각 플레이트(62)를 하강시키는 과정에 있어서, 예를 들어 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50)이 2 내지 5㎜ 정도 이격한 후에 열처리판(50)의 이면에 냉각용의 건조 가스를 공급하도록 해도 좋다. 냉각용의 건조 가스의 공급은, 열처리판(50)에 건조 가스를 공급할 수 있으면 어떻게 행해도 좋고, 예를 들어 덮개(51)의 개구부(54)로부터 공급해도 좋다. 또한, 제2 냉각 플레이트(62)에 개구부(91)와는 별도의 다른 개구부를 설치하고, 당해 다른 개구부로부터 공급하도록 해도 좋다. 어떤 경우든, 개구부(54)나 다른 개구부가 건조 가스 공급부로서 기능한다. 건조 가스로서는, 예를 들어 헬륨 이외에도, 질소나 압축 공기 등을 사용할 수 있다. 이와 같이, 열처리판(50)에 건조 가스를 분사함으로써, 제2 냉각 플레이트(62)를 이격시킨 후의 열처리판(50)의 온도를 정밀하게 제어하는 것이 가능해진다.When the heat treatment plate 50 is cooled by the second cooling plate 62, and the detected temperature by the temperature detector 71 of the heat treatment plate 50 reaches the threshold value T1 at time t7, the cooling plate elevating mechanism The second cooling plate 62 is lowered by 60 to complete the cooling process (step Q5 in FIG. 8). Thereafter, in the standby position, the second cooling plate 62 is cooled again by the first cooling plate 61 in preparation for the next cooling process (returned to step S1 in FIG. 8). In addition, starting the fall of the second cooling plate 62 at the time of the threshold value T1 before the temperature of the heat treatment plate 50 reaches the process temperature T0 of the next lot is the temperature of the heat treatment plate 50. This is to prevent the undershoot. The presence or absence of the under chute depends on factors such as the temperature difference between the process temperature T0 and the second cooling plate 62, and therefore it is not always necessary to start the lowering of the second cooling plate 62 at the time point of the threshold value T1. The temperature difference between the threshold value T1 and the process temperature T0 can also be set arbitrarily in consideration of the temperature difference between the process temperature T0 and the second cooling plate 62. In addition, as a method of preventing the undershoot, in the process of lowering the second cooling plate 62, for example, the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50 are spaced apart by about 2 to 5 mm. You may make it supply the dry gas for cooling to the back surface of the board | plate 50. The supply of the dry gas for cooling may be performed as long as the dry gas can be supplied to the heat treatment plate 50, for example, may be supplied from the opening 54 of the lid 51. In addition, an opening other than the opening 91 may be provided in the second cooling plate 62 to be supplied from the other opening. In either case, the opening 54 or other opening functions as a dry gas supply. As dry gas, nitrogen, compressed air, etc. can be used besides helium, for example. Thus, by injecting a dry gas into the heat treatment plate 50, it becomes possible to precisely control the temperature of the heat treatment plate 50 after the second cooling plate 62 is spaced apart.

도 12는, 열처리판(50)의 온도 추이의 프로파일을 도시하는 도면이며, 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 열처리판(50)의 온도는, 시간 t5 내지 t7의 사이에, 제2 냉각 플레이트(62)에 의해 급격하게 T2 내지 T1까지 강온하고 있다. 그리고, 열처리판(50)의 온도 검출부(71)에 의한 검출 온도가 임계값 T1에 도달한 시점에서 제2 냉각 플레이트(62)를 강하시킴으로써, 열처리판(50)은 완만하게 강온하고, 오버 슈트가 억제된 상태에서 시간 t8에 있어서 설정 온도 T0으로 수렴한다. 그리고, 이 시간 t8에는, 냉각 아암(20)에 의해 웨이퍼(W)의 냉각에 필요로 하는 시간(K)이 경과되는 것과 동시 또는 그보다 이전에 도달한다. 이후, 열처리판(50)은 히터(70)에 의해 설정 온도 T0으로 유지되도록 온도 제어된다. 그리고, 예를 들어 시간 t9에 있어서 다시 히터(70)가 ON이 되고, 다음 로트의 웨이퍼(W)가 이전 로트의 웨이퍼(W)와 마찬가지로 하여 열처리가 행해진다(스텝 S6). 그리고, 이 열처리가 각 로트의 웨이퍼(W)에 대하여 계속해서 행해진다.FIG. 12: is a figure which shows the profile of the temperature change of the heat processing board 50. As can be seen from this figure, the temperature of the heat processing board 50 is a 2nd cooling plate (during time t5-t7). 62), the temperature is rapidly lowered to T2 to T1. And when the detection temperature by the temperature detection part 71 of the heat processing board 50 reaches | attains the threshold value T1, the 2nd cooling plate 62 falls, and the heat processing board 50 falls gently, and the overshoot Converges to the set temperature T0 at time t8 in the suppressed state. At this time t8, the cooling arm 20 arrives at the same time or earlier than the time K required for cooling the wafer W. Thereafter, the heat treatment plate 50 is temperature controlled to be maintained at the set temperature T0 by the heater 70. Then, for example, the heater 70 is turned on again at time t9, and the heat treatment is performed in the same manner as the wafer W of the next lot in the same manner as the wafer W of the previous lot (step S6). And this heat processing is performed continuously with respect to the wafer W of each lot.

이상의 실시 형태에 따르면, 열처리판(50)의 온도를 소정의 프로세스 온도 T2로부터, 이것보다도 낮은 다른 프로세스 온도 T0으로 변경할 때에, 미리 프로세스 온도 T0보다 낮은 온도로 냉각된 제2 냉각 플레이트(62)에 의해 열처리판(50)을 냉각하므로, 열처리판(50)을 빠르게 강온시킬 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 냉각 아암(20)에 의한 웨이퍼(W)의 냉각 시간(K)보다도 짧은 시간에, 열처리판(50)의 온도를 강온시킬 수 있다. 그로 인해, 다음 로트의 웨이퍼(W)의 열처리를 개시할 때에, 열처리판(50)의 온도 T0으로의 온도 변경에 의한 대기 시간이 발생하지 않는다. 따라서, 열처리 장치(1)의 처리량을 향상시킬 수 있다.According to the above embodiment, when changing the temperature of the heat treatment plate 50 from predetermined process temperature T2 to another process temperature T0 lower than this, it is made to the 2nd cooling plate 62 cooled previously to temperature lower than process temperature T0. Since the heat treatment plate 50 is cooled by this, the heat treatment plate 50 can be rapidly lowered. In particular, according to the present invention, the temperature of the heat treatment plate 50 can be lowered at a time shorter than the cooling time K of the wafer W by the cooling arm 20. Therefore, when starting heat processing of the wafer W of the next lot, the waiting time by temperature change to the temperature T0 of the heat processing board 50 does not generate | occur | produce. Therefore, the throughput of the heat treatment apparatus 1 can be improved.

또한, 열처리판(50)이나 제2 냉각 플레이트(62)의 표면에는, 가공 정밀도상의 한계로부터 미소한 굴곡이 발생하는 것은 피하기 어렵고, 종래와 같이 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)를 직접 접촉시켜서 열처리판(50)을 냉각하는 경우, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62) 사이에서, 접촉하는 부위와 접촉하지 않는 부위 사이의 열전도에 차이가 발생해 버린다. 그 결과, 열처리판(50)에는 온도 불균일이 발생한다. 이 점, 본 발명에 따르면, 갭 핀(96)에 의해 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62) 사이에 소정의 간극(H)을 형성하고, 또한 이 간극에 공급되는 전열재를 통해서 열전달을 행하므로, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)의 가공 정밀도에 의하지 않고, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)의 전체면에 걸쳐 균일한 열전달이 행해진다. 따라서, 열처리판(50)을 온도 불균일 없이 균일하게 냉각할 수 있다.In addition, it is difficult to avoid the occurrence of minute bending on the surface of the heat treatment plate 50 or the second cooling plate 62 due to the limitations in processing accuracy, and the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 as in the prior art. When the heat treatment plate 50 is cooled by being in direct contact with each other, a difference occurs in the heat conduction between the heat contact plate 50 and the second cooling plate 62 between the contacted portion and the non-contacted portion. As a result, temperature nonuniformity arises in the heat processing board 50. In this regard, according to the present invention, the gap fin 96 forms a predetermined gap H between the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62, and also through the heat transfer material supplied to the gap. Since heat transfer is performed, uniform heat transfer is performed over the entire surfaces of the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 regardless of the processing accuracy of the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62. Therefore, the heat treatment plate 50 can be cooled uniformly without temperature nonuniformity.

나아가서는, 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀(96)과 열처리판(50)의 이면이 접촉한 상태로부터, 탄성 부재(95)를 통해서 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 의해 제2 냉각 플레이트(62)를 또한 열처리판(50)의 방향으로 압박하므로, 탄성 부재(95)의 수축에 의해 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50)을 전체면에 걸쳐 평행하게 유지할 수 있다. 그 결과, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62) 사이에서의 열전달의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.Furthermore, from the state where the gap fin 96 of the 2nd cooling plate 62 and the back surface of the heat processing board 50 contacted, the 2nd cooling plate is carried out by the cooling plate lifting mechanism 60 via the elastic member 95. FIG. Since the 62 is further pushed in the direction of the heat treatment plate 50, the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50 can be kept parallel over the entire surface by the contraction of the elastic member 95. As a result, the uniformity of heat transfer between the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 can be further improved.

또한, 냉매 통류로(90)를 구비한 제1 냉각의 플레이트(61)와, 냉각 위치와 대기 위치 사이를 몇 번이나 이동하는 제2 냉각 플레이트(62)를 따로따로 나누어서 설치하고 있으므로, 냉매 통류로(90)가 가동하는 부재의 내부에 설치되는 것을 피할 수 있다. 냉매 유통로(90)가 가동부의 내부에 배치된 경우, 가동에 수반하여 냉매 통류로(90)에 접속되는 배관이나 조인트 등의 열화나 손상이 발생하고, 그에 의해 냉매가 누설되어 열처리 장치(1) 내를 오염시킬 리스크가 높아진다. 이 점, 본 발명에 있어서는 냉매 유통로(90)가 가동부인 제2 냉각 플레이트(62)의 외부에 배치되어 있기 때문에, 냉매 통류로(90)에 접속되는 배관이나 조인트 등의 열화가 억제되어, 냉매 누설의 리스크를 저감할 수 있다.In addition, since the first cooling plate 61 having the refrigerant flow passage 90 and the second cooling plate 62 which moves several times between the cooling position and the standby position are separately provided, the refrigerant passage It is possible to avoid the furnace 90 being installed inside the movable member. When the coolant flow path 90 is disposed inside the movable portion, deterioration or damage of a pipe or a joint connected to the coolant flow path 90 occurs with the operation, whereby the coolant leaks and the heat treatment apparatus 1 ) Increases the risk of contamination. In this regard, in the present invention, since the coolant flow path 90 is disposed outside the second cooling plate 62 that is the movable portion, deterioration of pipes and joints connected to the coolant flow path 90 is suppressed. The risk of refrigerant leakage can be reduced.

또한, 소 로트 생산시에 있어서는, 이전 로트와 다음 로트 사이의 시간이 짧아, 다음 열처리판(50)의 냉각 공정까지 제2 냉각 플레이트(62)를 원하는 온도, 즉 프로세스 온도 T0보다 낮은 온도까지 냉각할 수 없는 경우가 있다. 냉각이 충분하지 않은 상태에서 제2 냉각 플레이트(62)에 의한 열처리판(50)의 강온을 실시하면, 열처리판(50)의 온도가 다음 로트의 프로세스 온도까지 내려가지 않는다. 이러한 경우, 다시 제2 냉각 플레이트(62)를 제1 냉각 플레이트(61) 위에서 냉각하고, 재냉각한 제2 냉각 플레이트(62)에 의해 열처리판(50)을 다시 냉각할 필요가 발생한다. 그 결과, 제2 냉각 플레이트(62) 및 열처리판(50)의 재냉각에 수반하는 시간이 불필요한 시간으로서 들게 된다. 따라서 그와 같은 상황을 피하기 위해, 제2 냉각 플레이트(62)의 온도 검출 기구(93)로 검출한 온도가 열처리판(50)을 소정의 온도까지 강온할 수 있는 온도까지 내려가지 않는 경우에는, 제2 냉각 플레이트(62)에 의한 열처리판(50)의 냉각 공정을 실시할 수 없도록, 예를 들어 냉각 플레이트 승강 기구(60)의 동작에 인터로크를 설치하도록 해도 좋다. 그렇게 함으로써, 한번의 냉각 공정에 의해 열처리판(50)을 강온할 수 없게 되는 것을 피할 수 있으므로, 재냉각에 불필요한 시간을 낭비하는 일이 없다.In addition, in the production of a small lot, the time between the previous lot and the next lot is short, and the second cooling plate 62 is cooled to a desired temperature, that is, a temperature lower than the process temperature T0 until the cooling process of the next heat treatment plate 50. It may not be possible. When the temperature of the heat treatment plate 50 is decreased by the second cooling plate 62 in a state where the cooling is not sufficient, the temperature of the heat treatment plate 50 does not fall to the process temperature of the next lot. In this case, it is necessary to cool the second cooling plate 62 again on the first cooling plate 61, and to cool the heat treatment plate 50 again by the recooled second cooling plate 62. As a result, the time accompanying the recooling of the 2nd cooling plate 62 and the heat processing board 50 is taken as unnecessary time. Therefore, in order to avoid such a situation, when the temperature detected by the temperature detection mechanism 93 of the 2nd cooling plate 62 does not fall to the temperature which can lower the heat processing board 50 to predetermined temperature, For example, an interlock may be provided in the operation of the cooling plate elevating mechanism 60 so that the cooling step of the heat treatment plate 50 by the second cooling plate 62 cannot be performed. By doing so, it can be avoided that the heat treatment plate 50 cannot be lowered by one cooling step, so that unnecessary time is not wasted for recooling.

또한, 냉각 공정에 있어서, 어떠한 이유에 의해 열처리판(50)을 목표의 온도까지 강온하기 전에 제2 냉각 플레이트(62)가 열처리판(50)의 온도와 동일하게 된 경우, 즉 그 이상은 열처리판(50)의 온도를 강온할 수 없게 된 경우에는, 즉시 제2 냉각 플레이트(62)를 제1 냉각 플레이트(61) 위에 강하시키고, 당해 제2 냉각 플레이트(62)의 재냉각을 행하도록 해도 좋다. 그렇게 함으로써, 제2 냉각 플레이트(62)의 재냉각에 필요로 하는 시간을 최소로 할 수 있다.In addition, in the cooling process, when the second cooling plate 62 becomes equal to the temperature of the heat treatment plate 50 before the temperature of the heat treatment plate 50 is lowered to the target temperature for some reason, that is, the heat treatment is higher than that. When the temperature of the plate 50 cannot be lowered, the second cooling plate 62 is immediately dropped on the first cooling plate 61, and the second cooling plate 62 may be recooled. good. By doing so, the time required for the recooling of the second cooling plate 62 can be minimized.

이상의 실시 형태에서는, 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀(96)이 접촉하고, 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 상면 사이에 소정의 간극(H)이 형성된 후에 전열재로서 헬륨 가스를 공급하였지만, 헬륨 가스의 공급은 열처리판(50)의 이면과 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀(96)이 접촉하기 전에 개시해도 좋다. 헬륨 가스 공급의 타이밍은, 열처리판(50)의 냉각 공정에 필요로 하는 시간을 최소화할 수 있는 타이밍에서 공급되는 것이 바람직하고, 전열재 유로(92)나 당해 전열재 유로(92)와 전열재 공급원(도시하지 않음)을 접속하는 배관의 길이 등을 고려하여, 냉각 임의로 결정이 가능하다.In the above embodiment, the back surface of the heat treatment plate 50 and the gap fin 96 of the second cooling plate 62 are in contact with each other, and a predetermined distance is provided between the back surface of the heat treatment plate 50 and the top surface of the second cooling plate 62. Helium gas was supplied as the heat transfer material after the gap H was formed, but the supply of helium gas may be started before the rear surface of the heat treatment plate 50 and the gap fin 96 of the second cooling plate 62 come into contact with each other. . The timing of the helium gas supply is preferably supplied at a timing capable of minimizing the time required for the cooling step of the heat treatment plate 50, and the heat transfer material flow path 92 or the heat transfer material flow path 92 and the heat transfer material. The cooling can be arbitrarily determined in consideration of the length of the pipe connecting the supply source (not shown) and the like.

이 전열재 공급원과 접속하는 배관은, 예를 들어 스테인리스 스틸 등의 금속의 배관으로 하고, 전열재 유로(92)의 근방에 있어서는, 예를 들어 플렉시블 호스 등의 수지제의 배관을 사용하여, 제2 냉각 플레이트(62)의 승강 동작에 대하여 추종할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 헬륨 가스는 수지를 투과하기 쉬우므로, 수지 배관에 대하여 예를 들어 알루미늄 등의 금속을 증착 등에 의해 피복하도록 해도 좋다. 또한, 수지성의 배관의 내부에 잔류된 헬륨 가스는 농도가 저하되어 있는 경우도 있으므로, 예를 들어 시간 t5에 있어서 개구부(91)로부터 헬륨 가스를 공급하기 전에, 미리 더미 디스펜스를 하거나, 제2 냉각 플레이트(62)의 갭 핀이 열처리판(50)의 이면에 접촉하는 타이밍에서 금속의 배관 부분의 헬륨 가스가 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62) 사이에 공급되도록, 헬륨 가스의 공급을 개시하는 시기를 조정하거나 해도 좋다.The piping to be connected to this heat transfer material supply source is made of metal piping, such as stainless steel, for example, and in the vicinity of the heat transfer material flow path 92, it uses the piping made of resin, such as a flexible hose, for example, It is preferable to set it as the structure which can follow the lifting operation of the 2 cooling plate 62. As shown in FIG. In addition, since helium gas easily permeates the resin, for example, a metal such as aluminum may be coated on the resin pipe by vapor deposition or the like. In addition, since the concentration of the helium gas remaining inside the resinous pipe may decrease, for example, before the helium gas is supplied from the opening portion 91 at time t5, a dummy dispense is performed in advance, or the second At the timing when the gap fin of the cooling plate 62 is in contact with the back surface of the heat treatment plate 50, the helium gas of the metal pipe portion is supplied between the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62. The timing at which the supply is started may be adjusted.

또한, 냉각 효율의 관점으로부터, 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50) 사이에 공급되는 헬륨 가스의 농도는 대략 20％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 70％ 이상의 고농도의 것이 보다 바람직하다.From the viewpoint of cooling efficiency, the concentration of helium gas supplied between the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50 is preferably approximately 20% or more, and more preferably 70% or more.

이상의 실시 형태에서는, 제2 냉각 플레이트(62)의 상면에 갭 핀(96)을 형성함으로써, 가공 정밀도상의 미소한 굴곡에 의한 열전달의 영향을 억제하도록 하고 있었지만, 갭 핀(96)을 사용하는 대신에, 예를 들어 제2 냉각 플레이트(62)를 복수로 분할함으로써, 미소한 굴곡에 의한 열전달의 영향을 억제하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 분할한 제2 냉각 플레이트(200)에 대하여 각각 독립한 냉각 플레이트 승강 기구(201)를 설치하고, 예를 들어 제2 냉각 플레이트(200)와 냉각 플레이트 승강 기구(201)를 유니버설 조인트(202) 등을 사용해서 요동 가능, 즉 예를 들어 제2 냉각 플레이트(200)와 냉각 플레이트 승강 기구(201)의 접합하는 각도가 자유롭게 변화되도록 접속한다. 이때, 제2 냉각 플레이트(200)에는 헬륨 가스 공급용의 개구부(91)를 설치할 필요는 없다.In the above embodiment, although the gap fin 96 was formed in the upper surface of the 2nd cooling plate 62, the influence of the heat transfer by minute bending in processing precision was suppressed, but instead of using the gap fin 96, For example, by dividing the second cooling plate 62 into plural, the influence of heat transfer due to minute bending may be suppressed. Specifically, as shown in FIG. 13, independent cooling plate lifting mechanisms 201 are provided for the divided second cooling plates 200, for example, the second cooling plate 200 and the cooling plate. The lifting mechanism 201 is connected so that it can swing using the universal joint 202 or the like, that is, for example, the angle at which the second cooling plate 200 and the cooling plate lifting mechanism 201 are joined freely changes. At this time, it is not necessary to provide the opening 91 for helium gas supply in the second cooling plate 200.

그리고, 열처리판(50)의 강온시에는, 도 14에 도시하는 바와 같이 각 제2 냉각 플레이트(200)를 열처리판(50)의 이면에 직접 압박한다. 이렇게 함으로써, 각 제2 냉각 플레이트(200)가 열처리판(50)의 이면 형상에 따라서 접촉하므로, 도 14에 도시하는 바와 같이 열처리판(50)의 이면이 굴곡되어 있는 경우라도, 열처리판(50)에 온도 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 열처리판(50)의 강온에 필요로 하는 시간은 제2 냉각 플레이트(200)와의 사이의 클리어런스가 작을수록 짧아지므로, 각 제2 냉각 플레이트(200)를 열처리판(50)에 직접 접촉시킴으로써, 열처리판(50)을 보다 짧은 시간에 강온할 수 있다. 또한, 도 13 및 도 14에 있어서는, 제1 냉각 플레이트(61)에 관통 구멍(203)을 형성하고, 당해 관통 구멍(203)을 통해서 냉각 플레이트 승강 기구(201)를 승강 이동시키는 예를 나타내고 있지만, 각 냉각 플레이트 승강 기구(201)의 배치나 각 제2 냉각 플레이트(200)의 승강의 방법에 대해서는 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2 냉각 플레이트(200)와 냉각 플레이트 승강 기구(201)를 요동 가능하게 접속할 수 있는 것이면 유니버설 조인트(202)에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 탄성 부재에 의해 접속해도 좋다.In addition, at the time of temperature-fall of the heat processing board 50, each 2nd cooling plate 200 is pressed directly on the back surface of the heat processing board 50 as shown in FIG. By doing so, the respective second cooling plates 200 contact each other according to the shape of the back surface of the heat treatment plate 50. Thus, even when the back surface of the heat treatment plate 50 is bent as shown in FIG. It can suppress that temperature nonuniformity generate | occur | produces in (). In addition, since the time required for the temperature reduction of the heat treatment plate 50 becomes shorter as the clearance between the second cooling plate 200 becomes smaller, the respective second cooling plate 200 is brought into direct contact with the heat treatment plate 50. The heat treatment plate 50 can be lowered in a shorter time. In addition, although the through-hole 203 is formed in the 1st cooling plate 61 in FIG. 13 and FIG. 14, the example which moves up and down the cooling plate lifting mechanism 201 through the said through-hole 203 is shown. The arrangement of each cooling plate elevating mechanism 201 and the method of elevating each of the second cooling plates 200 are not limited to this embodiment. The second cooling plate 200 and the cooling plate elevating mechanism 201 are not limited to the universal joint 202 and may be connected by, for example, elastic members as long as the second cooling plate 200 and the cooling plate elevating mechanism 201 can be swingably connected.

또한, 가공 정밀도상의 미소한 굴곡에 의한 열전달의 영향을 억제하는 방법으로서는, 예를 들어 도 15에 도시하는 바와 같이, 유연성을 갖는 부재, 보다 구체적으로는 고무 등의 연질인 부재에 의해 형성한 주머니체(210)의 내부에 예를 들어 갈덴과 같은 고비점의 액체를 충전한 것을, 제2 냉각 플레이트(62)의 상면에 배치하도록 해도 좋다. 제2 냉각 플레이트(62)를 상승시켜, 주머니체(210)를 열처리판(50)의 이면에 압박함으로써, 도 16에 도시하는 바와 같이, 주머니체(210)를 열처리판(50)의 이면 형상에 따라서 접촉시킬 수 있다. 이러한 경우에 있어서도, 제2 냉각 플레이트(62)를 분할한 경우와 마찬가지로, 열처리판(50)에 온도 불균일이 발생하는 것을 억제하고, 또한 열처리판(50)의 강온에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 주머니체(210)의 내부에 충전하는 액체는, 열처리판(50)의 온도보다 비점이 높은 것이면 임의의 것을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 열처리판(50)의 온도보다도 비점이 높은 것이 사용된다.In addition, as a method of suppressing the influence of heat transfer due to minute bending in processing accuracy, as shown in FIG. 15, for example, a bag formed of a member having flexibility, more specifically a soft member such as rubber What filled the inside of the sieve 210 with the high boiling point liquid, such as galden, for example may be arrange | positioned on the upper surface of the 2nd cooling plate 62. FIG. By raising the 2nd cooling plate 62 and pressing the bag body 210 to the back surface of the heat processing board 50, as shown in FIG. 16, the bag body 210 is shaped like the back surface of the heat processing board 50. As shown in FIG. Can be contacted accordingly. Also in this case, similar to the case where the second cooling plate 62 is divided, it is possible to suppress the occurrence of temperature unevenness in the heat treatment plate 50 and to shorten the time required for the temperature reduction of the heat treatment plate 50. Can be. In addition, any liquid can be used as the liquid to be filled in the inside of the bag body 210 if the boiling point is higher than the temperature of the heat treatment plate 50, and more preferably, the boiling point is higher than the temperature of the heat treatment plate 50. Used.

또한, 주머니체(210) 대신에, 전열성이고 가요성을 갖는, 예를 들어 고열전도 폴리이미드나 파이버 스틸 등의 부재를 핀 형상으로 형성하고, 도 17에 도시하는 바와 같이, 당해 핀(220)을 열처리판(50)의 이면에 압박함으로써, 열처리판(50)의 이면 형상에 따라서 접촉시키도록 해도 좋다. 또한, 핀(220)을 설치하는 경우에 대해서는, 도 13 내지 도 16에 도시하는 경우와 달리, 제2 냉각 플레이트(62)에 개구부(91)를 설치해도 좋다. 핀(220)을 압박하면서 제2 냉각 플레이트(62)와 열처리판(50) 사이에 헬륨 가스를 개재시킴으로써, 열처리판(50)의 강온에 필요로 하는 시간을 보다 짧게 할 수 있다.In addition, instead of the bag body 210, a member, such as high heat conductive polyimide, fiber steel, or the like, having heat conductivity and flexibility, is formed in the shape of a fin, and as shown in FIG. 17, the fin 220 is shown. ) May be brought into contact with the back surface of the heat treatment plate 50 in accordance with the shape of the back surface of the heat treatment plate 50. In addition, about the case where fin 220 is provided, you may provide the opening part 91 in the 2nd cooling plate 62 unlike the case shown in FIGS. 13-16. By pressing helium gas between the second cooling plate 62 and the heat treatment plate 50 while pressing the fin 220, the time required for the temperature reduction of the heat treatment plate 50 can be shortened.

이상의 실시 형태에서는, 냉각 플레이트 승강 기구(60)로서 전동 액추에이터나 에어 실린더를 사용하였지만, 적어도 제2 냉각 플레이트(62)의 상승 하강 위치 또는 제2 냉각 플레이트(62)를 열처리판(50)의 이면에 압박할 때의 하중을 제어할 수 있는 것이면 임의로 선택이 가능하고, 예를 들어 볼 나사 기구 등의 다른 기구를 사용해도 좋다.In the above-mentioned embodiment, although the electric actuator and the air cylinder were used as the cooling plate elevating mechanism 60, the back lower surface of the heat treatment board 50 may be made to raise or lower the at least 2nd cooling plate 62, or the 2nd cooling plate 62 at least. It can select arbitrarily as long as it can control the load at the time of pressurization, You may use other mechanisms, such as a ball screw mechanism, for example.

이상의 실시 형태에서는, 아래로부터 제1 냉각 플레이트(61), 제2 냉각 플레이트(62), 열처리판(50)의 순서로 배치한 경우에 대해서 설명하였지만, 제1 냉각 플레이트(61) 및 제2 냉각 플레이트(62)는 열처리판(50)의 상방에 배치되어 있어도 좋다. 구체적으로는, 예를 들어 도 18에 도시하는 바와 같이, 아래로부터 열처리판(50), 제2 냉각 플레이트(62), 제1 냉각 플레이트(61)의 순으로 배치하고, 예를 들어 탄성 부재(95)를 통해서 냉각 플레이트 승강 기구(60)와 제2 냉각 플레이트(62)의 지지 아암(94)을 접속한다. 그리고, 우선 제2 냉각 플레이트(62)를 제1 냉각 플레이트(61)에 의해 냉각할 때는, 제2 냉각 플레이트(62)를 제1 냉각 플레이트(61)에 접촉시킨 상태에서 또한 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 상승시킨다. 이에 의해 탄성 부재(95)를 신장시켜 제2 냉각 플레이트(62)와 제1 냉각 플레이트(61)를 확실하게 밀착시킨다. 열처리판(50)을 강온하는 경우에는, 냉각 플레이트 승강 기구(60)에 의해 제2 냉각 플레이트(62)를 하강시켜, 열처리판(50)의 상면에 갭 핀(96)을 접촉시킨다. 그리고, 전열재로서 헬륨 가스를 개구부(91)로부터 공급하는 동시에, 냉각 플레이트 승강 기구(60)를 더 하강시켜 탄성 부재(95)를 압축하고, 열처리판(50)과 제2 냉각 플레이트(62)를 유지한 상태에서 열처리판(50)의 강온을 행한다.In the above embodiment, although the case where it arrange | positioned in order of the 1st cooling plate 61, the 2nd cooling plate 62, and the heat processing board 50 was demonstrated from below, the 1st cooling plate 61 and the 2nd cooling are described. The plate 62 may be disposed above the heat treatment plate 50. Specifically, as shown, for example in FIG. 18, it arrange | positions in order of the heat processing board 50, the 2nd cooling plate 62, and the 1st cooling plate 61 from below, for example, an elastic member ( The support plate 94 of the cooling plate lifting mechanism 60 and the second cooling plate 62 is connected via 95. And first, when cooling the 2nd cooling plate 62 with the 1st cooling plate 61, in the state which contacted the 2nd cooling plate 62 with the 1st cooling plate 61, and also the cooling plate lifting mechanism ( Raise 60). Thereby, the elastic member 95 is extended, and the 2nd cooling plate 62 and the 1st cooling plate 61 are reliably stuck. When the temperature of the heat treatment plate 50 is lowered, the second cooling plate 62 is lowered by the cooling plate elevating mechanism 60 to bring the gap pin 96 into contact with the upper surface of the heat treatment plate 50. Then, helium gas is supplied from the opening portion 91 as the heat transfer material, the cooling plate elevating mechanism 60 is further lowered to compress the elastic member 95, and the heat treatment plate 50 and the second cooling plate 62 are provided. The temperature of the heat treatment plate 50 is lowered in the state of maintaining.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 다양한 형태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은, 기판이 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this example. It is apparent to those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the spirit described in the claims, and that they naturally belong to the technical scope of the present invention. The present invention is not limited to this example, and various forms can be employed. This invention is applicable also when a board | substrate is another board | substrate, such as a mask reticle for photomasks.

본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 처리를 행할 때에 유용하다.This invention is useful when performing a process with respect to board | substrates, such as a semiconductor wafer, for example.

1 : 열처리 장치
10 : 하우징
11 : 구획판
12a : 상방 영역
12b : 하방 영역
20 : 냉각 아암
21 : 가열 유닛
22 : 수납실
23 : 개구부
24 : 냉매 유로
30 : 가이드
31 : 다리부
32a, 32b : 승강 기구
33a, 33b : 지지 핀
34 : 슬릿
35 : 관통 구멍
36 : 개구
40 : 배기관
41 : 배기로
50 : 열처리판
51 : 덮개
52 : 급기관
53 : 가스 공급원
54 : 개구부
55 : 배기 구멍
56 : 배기로
60 : 냉각 플레이트 승강 기구
61 : 제1 냉각 플레이트
62 : 제2 냉각 플레이트
63 : 서포트 링
64 : 기립벽
65 : 개구
66 : 지지 부재
70 : 히터
71 : 온도 검출부
80 : 지지 부재
90 : 냉매 유통로
91 : 개구부
92 : 전열재 유로
93 : 온도 검출 기구
94 : 지지 아암
95 : 탄성 부재
96 : 갭 핀
101 : 관통 구멍
150 : 제어부
200 : 제2 냉각 플레이트
210 : 주머니체
220 : 핀
W : 웨이퍼
G : 간극
K : 시간1: heat treatment device
10: housing
11: partition plate
12a: upper region
12b: downward area
20: cooling arm
21: heating unit
22: storage room
23: opening
24: refrigerant path
30: guide
31: leg
32a, 32b: lifting mechanism
33a, 33b: support pin
34: slit
35: through hole
36: opening
40: exhaust pipe
41: exhaust passage
50: heat treatment plate
51: cover
52: air supply pipe
53 gas source
54: opening
55: exhaust hole
56: exhaust passage
60: cooling plate lifting mechanism
61: first cooling plate
62: second cooling plate
63: support ring
64: standing wall
65: opening
66: support member
70: heater
71: temperature detector
80 support member
90: refrigerant flow path
91: opening
92: heat transfer material euro
93: temperature detection mechanism
94: support arm
95: elastic member
96: gap pin
101: through hole
150: control unit
200: second cooling plate
210: pocket body
220: pin
W: Wafer
G: gap
K: time

Claims (20)

기판을 열처리판에 적재하여 열처리를 행하기 위한 열처리 장치에 있어서,
상기 열처리판에 접촉시킴으로써 당해 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 부재와,
상기 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각 기구와,
상기 냉각 부재를, 상기 냉각 기구에 의해 냉각하기 위한 대기 위치와, 상기 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 위치 사이에서 상대적으로 이동시키기 위한 냉각 부재 이동 기구와,
상기 냉각 부재와 상기 냉각 부재 이동 기구 사이에 설치되고, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해 상기 냉각 부재를 냉각 위치보다도 상기 열처리판측으로 더 압입할 때에 수축함으로써, 상기 냉각 부재와 상기 열처리판의 평행도를 향상시키기 위한 탄성 부재를 갖고,
상기 냉각 부재는 복수로 분할되고,
상기 복수로 분할된 냉각 부재에는, 상기 냉각 부재 이동 기구가 개별로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.A heat treatment apparatus for performing heat treatment by loading a substrate on a heat treatment plate,
A cooling member for cooling the heat treatment plate by contacting the heat treatment plate,
A cooling mechanism for cooling the cooling member;
A cooling member moving mechanism for moving the cooling member relatively between a standby position for cooling by the cooling mechanism and a cooling position for cooling the heat treatment plate;
It is provided between the cooling member and the cooling member moving mechanism, and contracts when the cooling member is pushed further into the heat treatment plate side than the cooling position by the cooling member moving mechanism, thereby improving the parallelism between the cooling member and the heat treatment plate. Has an elastic member to make
The cooling member is divided into a plurality,
The cooling member divided by the plurality of, the cooling member moving mechanism is provided separately, characterized in that the heat treatment apparatus. 제1항에 있어서,
상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 탄성 부재 대신에, 조인트에 의해 접속되고,
상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 조인트를 통해서 요동 가능한 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.The method of claim 1,
Each said cooling member and said each cooling member moving mechanism are connected by a joint instead of the said elastic member,
The said cooling member and each said cooling member moving mechanism are rockable through the said joint, The heat processing apparatus characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열처리판에 의한 기판의 열처리 중에 상기 냉각 부재를 상기 대기 위치로 이동시키고, 기판의 열처리가 종료되어 당해 기판이 상기 열처리판으로부터 반출된 후에 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치로 이동시키도록, 상기 냉각 부재 이동 기구의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.The method according to claim 1 or 2,
The cooling member to be moved to the standby position during the heat treatment of the substrate by the heat treatment plate, and to move the cooling member to the cooling position after the heat treatment of the substrate is finished and the substrate is removed from the heat treatment plate. And a control unit for controlling the operation of the member moving mechanism. 제3항에 있어서,
상기 열처리판에 건조 가스를 공급하는 건조 가스 공급부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 냉각 부재가 상기 냉각 위치로부터 상기 대기 위치로 이동하는 동안에, 상기 건조 가스 공급부로부터 상기 열처리판에 건조 가스를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.The method of claim 3,
It is provided with a dry gas supply unit for supplying a dry gas to the heat treatment plate,
And the control unit controls to supply a dry gas from the dry gas supply unit to the heat treatment plate while the cooling member moves from the cooling position to the standby position. 열처리판에 접촉시킴으로써 당해 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 부재와, 상기 냉각 부재를 냉각하기 위한 냉각 기구와, 상기 냉각 부재를 상기 냉각 기구에 의해 냉각하기 위한 대기 위치와, 상기 열처리판을 냉각하기 위한 냉각 위치 사이에서 상대적으로 이동시키기 위한 냉각 부재 이동 기구를 구비한, 기판을 상기 열처리판에 적재하여 열처리를 행하는 열처리 장치에 있어서, 상기 열처리판을 냉각하는 방법이며,
상기 열처리판에 의한 기판의 열처리 중에 상기 냉각 부재를 상기 냉각 기구에 의해 냉각하고, 기판의 열처리가 종료되어 당해 기판이 상기 열처리판으로부터 반출된 후에, 상기 냉각 부재 이동 기구에 의해 상기 냉각 부재를 상기 냉각 위치로 이동시키고,
상기 냉각 부재 이동 기구에 의해, 상기 냉각 부재를 냉각 위치보다도 상기 열처리판측으로 더 압입함으로써 상기 냉각 부재와 상기 냉각 부재 이동 기구 사이에 설치된 탄성 부재를 수축시키고, 상기 냉각 부재와 상기 열처리판의 평행도를 향상시켜 상기 열처리판의 냉각을 행하고,
상기 냉각 부재는 복수로 분할되고,
상기 복수로 분할된 냉각 부재에는, 상기 냉각 부재 이동 기구가 개별로 설치되고,
상기 열처리판의 냉각은, 상기 각 냉각 부재를 상기 열처리판에 접촉시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리판의 냉각 방법.A cooling member for cooling the heat treatment plate by contacting the heat treatment plate, a cooling mechanism for cooling the cooling member, a standby position for cooling the cooling member with the cooling mechanism, and a portion for cooling the heat treatment plate. A heat treatment apparatus comprising a substrate with a cooling member moving mechanism for relatively moving between cooling positions, wherein the substrate is mounted on the heat treatment plate to perform heat treatment, wherein the heat treatment plate is cooled.
The cooling member is cooled by the cooling mechanism during the heat treatment of the substrate by the heat treatment plate, and after the heat treatment of the substrate is finished and the substrate is taken out from the heat treatment plate, the cooling member is moved by the cooling member moving mechanism. To the cooling position,
The cooling member moving mechanism further presses the cooling member toward the heat treatment plate rather than the cooling position to shrink the elastic member provided between the cooling member and the cooling member moving mechanism, thereby reducing the parallelism between the cooling member and the heat treatment plate. Improve the cooling of the heat treatment plate,
The cooling member is divided into a plurality,
The cooling member moving mechanisms are individually provided in the plurality of divided cooling members.
Cooling of the said heat processing board is performed by making each said cooling member contact the said heat processing board, The cooling method of the heat processing board characterized by the above-mentioned. 제5항에 있어서,
상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 탄성 부재 대신에, 조인트에 의해 접속되고,
상기 각 냉각 부재와 상기 각 냉각 부재 이동 기구는, 상기 조인트를 통해서 요동 가능한 것을 특징으로 하는, 열처리판의 냉각 방법.The method of claim 5,
Each said cooling member and said each cooling member moving mechanism are connected by a joint instead of the said elastic member,
Each said cooling member and each said cooling member moving mechanism can be rocked through the said joint, The cooling method of the heat processing board characterized by the above-mentioned. 제5항 또는 제6항에 있어서,
열처리 장치는, 상기 열처리판에 건조 가스를 공급하는 건조 가스 공급부를 더 구비하고,
상기 냉각 부재가 상기 냉각 위치로부터 상기 대기 위치로 이동하는 동안에, 상기 건조 가스 공급부로부터 상기 열처리판에 건조 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는, 열처리판의 냉각 방법.The method according to claim 5 or 6,
The heat treatment apparatus further includes a dry gas supply unit for supplying a dry gas to the heat treatment plate,
And a dry gas is supplied from said dry gas supply to said heat treated plate while said cooling member moves from said cooling position to said standby position. 제5항 또는 제6항에 기재된 열처리판의 냉각 방법을 열처리 장치에 의해서 실행시키기 위해, 당해 열처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 저장한 판독 가능한, 컴퓨터 기억 매체.A computer readable medium having stored thereon a program operating on a computer of a control unit for controlling the heat treatment apparatus so as to execute the method for cooling the heat treatment plate according to claim 5 or 6 by a heat treatment apparatus. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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