KR20110132995A

KR20110132995A - 열처리 장치, 열처리 방법 및 기억 매체

Info

Publication number: KR20110132995A
Application number: KR1020110053168A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 가와구찌; 마사노리 사따께; 이찌 야히로
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2011-12-09
Also published as: JP2011253973A; CN102270563A; TW201214606A; JP5063741B2

Abstract

기판간에서의 열처리 온도의 변동을 억제하고, 기판간 및 기판면 내에 있어서의 배선 패턴의 선폭을 균일화한다. 기판 반송 수단(20)과, 기판 반송로로 반송되는 피처리 기판(G)에 대한 열처리 공간을 형성하는 제1 챔버(8)와, 가열 또는 냉각 온도의 설정 온도를 변경 가능하며, 상기 제1 챔버 내를 가열 또는 냉각 가능한 제1 가열ㆍ냉각 수단(17, 18)과, 상기 제1 챔버의 전단에 설치되고, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 피처리 기판을 검출하는 기판 검출 수단(45)과, 상기 기판 검출 수단의 검출 신호가 공급되는 동시에, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 제어를 행하는 제어 수단(40)을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 제1 챔버를 향하여 반송되는 복수의 피처리 기판 중, 선두의 피처리 기판이 상기 기판 검출 수단에 의해서 검출되면, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경한다.

Description

열처리 장치, 열처리 방법 및 기억 매체{THERMAL PROCESSING APPARATUS AND THERMAL PROCESSING METHOD AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 피처리 기판을 평류 반송하면서 상기 피처리 기판에 열처리를 실시하는 열처리 장치 및 열처리 방법에 관한 것이다.

예를 들어, FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 소위 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다.

구체적으로는, 글래스 기판 등의 피처리 기판에 소정의 막을 성막한 후, 처리액인 포토레지스트(이하, 레지스트라고 부름)를 도포하여 레지스트막을 형성하고, 회로 패턴에 대응하여 레지스트막을 노광하고, 이것을 현상 처리하는 것이다.

그런데 최근, 이 포토리소그래피 공정에서는, 스루풋 향상의 목적에 의해, 피처리 기판을 대략 수평 자세의 상태로 반송하면서, 그 피처리면에 대해 레지스트의 도포, 건조, 가열, 냉각 처리 등의 각 처리를 실시하는 구성이 많이 채용되고 있다.

예를 들어, 기판을 가열하고, 레지스트막의 건조나 현상 처리 후의 건조를 행하는 열처리 장치에서는, 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 기판을 수평 방향으로 평류 반송하면서, 반송로를 따라서 배치된 히터에 의해서 가열 처리하는 구성이 보급되고 있다.

이와 같은 평류 반송 구조를 갖는 열처리 장치에 있어서는, 복수의 기판을 반송로 상에 연속적으로 반송하면서 열처리를 행할 수 있기 때문에, 스루풋의 향상을 기대할 수 있다.

도 8의 (a) 내지 (d)에 일례를 들어 구체적으로 설명하면, 도시하는 열처리 장치(60)는, 복수의 반송 롤러(61)가 회전 가능하게 부설되어 이루어지는 평류 기판 반송로(62)를 구비하고, 이 기판 반송로(62)를 따라서 열처리 공간을 형성하는 챔버(65)가 설치되어 있다. 챔버(65)에는, 슬릿 형상의 기판 반입구(65a)와 기판 반출구(65b)가 설치되어 있다.

즉, 기판 반송로(62)로 반송되는 기판(G)(G1, G2, G3, …)은, 기판 반입구(65a)로부터 연속적으로 챔버(65) 내에 반입되어 소정의 열처리가 실시되고, 기판 반출구(65b)로부터 반출되도록 되어 있다.

챔버(65) 내에는, 기판(G)(G1, G2, G3, …)에 대해 예비 가열을 행하고, 기판(G)을 소정 온도까지 승온하는 예비 히터부(63)와, 기판 온도를 유지하기 위한 주가열을 행하는 메인 히터부(64)가 연속해서 설치되어 있다.

예비 히터부(63)는, 각 반송 롤러(61)의 사이에 설치된 하부 히터(66)와, 천정부에 설치된 상부 히터(67)를 구비하고, 메인 히터부(64)는, 각 반송 롤러(61)의 사이에 설치된 하부 히터(69)와, 천정부에 설치된 상부 히터(70)를 구비하고 있다.

이와 같이 구성된 열처리 장치(60)에 있어서는, 예비 히터부(63)에 있어서, 기판(G)을 소정 온도(예를 들어 100℃)까지 가열하기 위해, 하부 히터(66) 및 상부 히터(67)가 소정의 설정 온도(예를 들어 160℃)로 이루어진다.

한편, 메인 히터부(64)에 있어서는, 예비 히터부(63)에 있어서 가열된 기판(G)의 온도를 유지하고, 열처리를 효율적으로 행하기 위해, 하부 히터(69) 및 상부 히터(70)가 소정의 열처리 온도(예를 들어 100℃)로 된다.

그리고, 도 8의 (a) 내지 (d)에 시계열로 상태를 도시한 바와 같이, 로트 단위로 복수의 기판(G)(G1, G2, G3, …)이 연속적으로 반입구(65a)로부터 예비 히터부(63)에 반입되고, 거기서 각 기판(G)은 소정 온도(예를 들어 100℃)까지 가열된다.

예비 히터부(63)에 있어서 승온된 각 기판(G)은, 계속해서 메인 히터부(64)에 반송되고, 거기서 기판 온도가 유지되어 소정의 열처리(예를 들어, 레지스트 중의 용제를 증발시키는 처리)가 실시되고, 반출구(65b)로부터 연속해서 반출된다.

일본 특허 공개 제2007-158088호 공보

그러나, 도 8의 (a) 내지 (d)에 도시한 평류 반송 구조의 열처리 장치에 있어서는, 로트 단위로 복수의 기판(G)을 연속 가열할 때, 선두의 기판(G1)과 후속의 기판(G)(G2, G3, …)과의 사이의 가열 온도(기판면 내 평균 온도)에 변동이 생겨, 배선 패턴의 선폭이 불균일해진다고 하는 과제가 있었다.

즉, 연속적으로 처리되는 복수의 기판(G) 중, 로트 선두의 기판(G1)에 있어서는, 이 기판(G1)의 직전에 챔버(65)[예비 히터부(63)] 내에 반입되는 기판(G)이 없기 때문에, 비교적, 열이 가득찬 상태의 챔버(65)에 반입된다.

한편, 2매째 이후에 챔버(65) 내에 반입되는 기판(G)(G2, G3, …)에 있어서는, 그 직전에 반입된 기판(G)에 의해서 챔버(65) 내의 분위기 열이 빼앗기므로, 챔버 내 온도가, 선두 기판(G1)의 가열 시보다도 저하된 상태에서 가열 처리가 실시된다.

이 때문에, 선두의 기판(G1)이 받는 열량에 비하여, 후속의 기판(G)(G2, G3, …)이 받는 열량이 저하되고, 챔버(65) 내에서의 열처리 온도에 차이가 생겼다. 또한, 그 결과, 선두의 기판(G1)의 배선 패턴의 선폭이 다른 기판(G) 보다도 굵게 형성되는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 복수의 피처리 기판을 평류 반송하면서 열처리를 실시하는 열처리 장치로서, 기판간에서의 열처리 온도의 변동을 억제하고, 기판간에 있어서의 배선 패턴의 선폭을 보다 균일화할 수 있는 열처리 장치 및 열처리 방법을 제공한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 열처리 장치는, 수평으로 반송되는 기판에 대하여 열처리를 행하는 열처리 장치이며, 기판 반송로를 형성하고, 상기 기판을 상기 기판 반송로를 따라서 수평으로 반송하는 기판 반송 수단과, 상기 기판 반송로의 소정 구간을 덮는 동시에, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판에 대한 열처리 공간을 형성하는 제1 챔버와, 가열 또는 냉각 온도의 설정 온도를 변경 가능하며, 상기 제1 챔버 내를 가열 또는 냉각 가능한 제1 가열ㆍ냉각 수단과, 상기 제1 챔버의 전단에 설치되고, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판을 검출하는 기판 검출 수단과, 상기 기판 검출 수단의 검출 신호가 공급되는 동시에, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 제어를 행하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 제1 챔버를 향하여 반송되는 기판 중, 선두의 기판이 상기 기판 검출 수단에 의해서 검출되면, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고, 상기 제1 챔버 내에 반입된 상기 선두의 기판은, 상기 제1 온도와 제2 온도와의 사이의 분위기 온도에서 열처리되는 것에 특징을 갖는다.

또한, 상기 기판 반송로를 따라서 상기 제1 챔버의 후단에 설치되고, 상기 기판 반송로의 소정 구간을 덮는 동시에, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판에 대한 열처리 공간을 형성하는 제2 챔버와, 상기 제2 챔버 내를 가열 또는 냉각 가능한 제2 가열ㆍ냉각 수단을 더 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 제2 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제3 온도로 설정하고, 상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버에 반입된 상기 기판은, 상기 제3 온도로 설정된 상기 제2 가열ㆍ냉각 수단에 의해, 상기 제1 챔버에 있어서 열처리된 기판의 온도가 유지되는 동시에, 열처리를 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가열ㆍ냉각 수단이 상기 챔버 내를 가열하고, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 가열 처리를 행하는 경우, 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다도 낮은 온도인 것이 바람직하다. 또한, 상기 가열ㆍ냉각 수단이 상기 챔버 내를 냉각하고, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 냉각 처리를 행하는 경우, 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다도 높은 온도인 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 있어서, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 대하여 가열 처리를 행하는 경우, 상기 챔버의 전단에 있어서 적어도 선두의 기판이 검출될 때까지는, 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도가, 후속의 복수의 기판에 대한 설정 온도보다도 낮게 이루어진다.

한편, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 냉각 처리를 행하는 경우, 상기 챔버의 전단에 있어서 적어도 선두의 기판이 검출될 때까지는, 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도가, 후속의 복수의 기판에 대한 설정 온도보다도 높게 이루어진다.

이에 의해, 챔버 내에 직전에 반입되는 기판이 없는 선두 기판에 대한 열처리 온도와, 직전에 반입된 기판의 열흡수 혹은 열방출이 생기는 후속의 기판에 대한 열처리 온도가 대략 동등하게 되어, 열처리 후의 기판 온도의 변동을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판간에 있어서의 배선 패턴의 선폭을 보다 균일화할 수 있다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 열처리 방법은, 기판을 기판 반송로를 따라서 수평으로 반송하고, 상기 기판을 가열 또는 냉각된 제1 챔버 내에 반입하는 동시에, 상기 제1 챔버 내에 반입된 기판에 열처리를 행하는 열처리 방법이며, 상기 기판 반송로로 반송되는 기판 중, 선두의 기판을 상기 제1 챔버에의 반입 전에 검출하는 스텝과, 상기 선두의 기판의 검출로부터 소정 시간의 경과 후에, 상기 제1 챔버 내의 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하는 스텝을 포함하고, 상기 선두의 기판을, 상기 제1 챔버 내에 있어서 상기 제1 온도와 제2 온도와의 사이의 분위기 온도에서 열처리하는 것에 특징을 갖는다.

또한, 상기 기판 반송로를 따라서 상기 제1 챔버의 후단에 설치된 제2 챔버에 있어서, 상기 제2 챔버 내의 제2 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제3 온도로 설정하는 스텝과, 상기 기판을 상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버에 반입하고, 상기 제3 온도로 설정된 제2 가열ㆍ냉각 수단에 의해, 상기 제1 챔버에 있어서 열처리된 기판의 온도를 유지하는 동시에, 열처리를 행하는 스텝을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 가열 처리를 행하는 경우, 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다도 낮은 온도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 냉각 처리를 행하는 경우, 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다도 높은 온도인 것이 바람직하다.

이와 같은 방법에 따르면, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 가열 처리를 행하는 경우, 상기 챔버의 전단에 있어서 적어도 선두의 기판이 검출될 때까지는, 열처리의 설정 온도가, 후속의 복수의 기판에 대한 설정 온도보다도 낮게 이루어진다.

한편, 상기 챔버 내에 반입되는 기판에 냉각 처리를 행하는 경우, 상기 챔버의 전단에 있어서 적어도 선두의 기판이 검출될 때까지는, 열처리의 설정 온도가, 후속의 복수의 기판에 대한 설정 온도보다도 높게 이루어진다.

본 발명에 따르면, 복수의 피처리 기판을 연속적으로 평류 반송하면서 열처리를 실시하는 열처리 장치이며, 기판간에서의 열처리 온도의 변동을 억제하고, 기판간에 있어서의 배선 패턴의 선폭을 균일화할 수 있는 열처리 장치 및 열처리 방법을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시 형태의 전체 개략적인 구성을 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시 형태의 전체 개략적인 구성을 도시하는 평면도.
도 3의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 열처리 장치의 동작의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 발명의 열처리 장치의 동작의 제1 실시 형태를 나타내는 플로우도.
도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 열처리 장치의 동작의 제2 실시 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 6의 (a) 내지 (d)는 제2 실시 형태의 도 5에 도시한 동작의 이후의 동작을 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명의 열처리 장치의 동작의 제2 실시 형태를 나타내는 플로우도.
도 8의 (a) 내지 (d)는 종래의 열처리 장치의 과제를 설명하기 위한 단면도.
도 9는 제1 실시 형태에 있어서의, 로트 선두의 기판으로부터 로트 마지막까지의 기판의 온도를 나타내는 그래프.
도 10은 제3 실시 형태에 있어서의, 로트 선두의 기판으로부터 로트 마지막까지의 기판의 온도를 나타내는 그래프.
도 11은 제4 실시 형태에 있어서의 전체 개략적인 구성을 도시하는 평면도.

이하, 본 발명의 열처리 장치에 따른 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 있어서는, 열처리 장치를, 피처리 기판인 글래스 기판[이하, 기판(G)라고 부름]에 대해 가열 처리하는 가열 처리 유닛에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다.

도 1은, 가열 처리 유닛(1)의 전체의 개략적인 구성을 도시하는 단면도, 도 2는, 가열 처리 유닛(1)의(평면 방향의 단면을 도시한) 평면도이다.

이 가열 처리 유닛(1)은, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 가능하게 부설된 복수의 롤러(20)에 의해서 기판(G)을 X방향을 향하여 반송하는 기판 반송로(2)를 구비한다. 이 기판 반송로(2)를 따라서, 상류측으로부터 순서대로(X방향을 향하여), 기판 반입부(3)와, 예비 가열을 행하는 예비 히터부(4)와, 주가열을 행하는 메인 히터부(5)가 배치되어 있다.

기판 반송로(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이 Y방향으로 연장되는 원주 형상의 롤러(20)(기판 반송 수단)를 복수개 갖고, 이들 복수의 롤러(20)는, X방향으로 소정의 간격을 두고, 각각 회전 가능하게 배치되어 있다. 또한, 기판 반입부(3)에 있어서의 롤러(20)와, 예비 히터부(4)에 있어서의 롤러(20)와, 메인 히터부(5)에 있어서의 롤러(20)는, 각각 구동계가 독립적으로 설치되어 있다. 구체적으로는, 기판 반입부(3)에 있어서의 복수의 롤러(20)는, 그 회전축(21)의 회전이 벨트(22a)에 의해서 연동 가능하게 설치되고, 1개의 회전축(21)이 모터 등의 롤러 구동 장치(10a)에 접속되어 있다.

또한, 예비 히터부(4)에 있어서의 복수의 롤러(20)는, 그 회전축(21)의 회전이 벨트(22b)에 의해서 연동 가능하게 설치되고, 1개의 회전축(21)이 모터 등의 롤러 구동 장치(10b)에 접속되어 있다. 또한, 메인 히터부(5)에 있어서의 복수의 롤러(20)는, 그 회전축(21)의 회전이 벨트(22c)에 의해서 연동 가능하게 설치되고, 1개의 회전축(21)이 모터 등의 롤러 구동 장치(10c)에 접속되어 있다.

또한, 각 롤러(20)는, 그 주위면이 기판(G)의 전체 폭에 걸쳐서 접하도록 설치되고, 가열된 기판(G)의 열이 전달되기 어렵도록, 외주면부가 수지 등의 열전도율이 낮은 재료, 예를 들어 PEEK(폴리에테르에테르케톤)로 형성되어 있다. 또한, 롤러(20)의 회전축(21)은, 알루미늄, 스테인레스, 세라믹 등의 고강도 또한 저열전도율의 재료로 형성되어 있다.

또한, 가열 처리 유닛(1)은 소정의 열처리 공간을 형성하기 위한 챔버(8)를 구비한다. 챔버(8)는, 기판 반송로(2)의 주위를 덮는 박형의 상자 형상으로 형성되고, 이 챔버(8) 내에 있어서, 롤러 반송되는 기판(G)에 대해 예비 히터부(4)에 의한 예비 가열과 메인 히터부(5)에 의한 주가열이 연속해서 행해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 챔버(8)는, 예비 히터부(4)의 열처리 공간을 형성하는 제1 챔버(8A)와, 이 제1 챔버(8A)의 후단으로부터 연속 형성되고, 메인 히터부(5)의 열처리 공간을 형성하는 제2 챔버(8B)로 이루어지는 것으로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이 챔버(8)의 전방부측 벽에는, Y방향으로 연장되는 슬릿 형상의 반입구(51)가 설치되어 있다. 이 반입구(51)를 기판 반송로(2) 상의 기판(G)이 통과하여, 챔버(8) 내에 반입되도록 구성되어 있다.

또한, 챔버(8)의 후방부측 벽에는, 기판 반송로(2) 상의 기판(G)이 통과 가능한 Y방향으로 연장되는 슬릿 형상의 반출구(52)가 설치되어 있다. 즉, 이 반출구(52)를 기판 반송로(2) 상의 기판(G)이 통과하여, 챔버(8)로부터 반출되도록 구성되어 있다.

또한, 챔버(8)의 상하 좌우의 벽부는, 서로 공간을 두고 설치된 내벽(12) 및 외벽(13)을 구비한 이중벽 구조를 갖고 있고, 내벽(12) 및 외벽(13)의 사이의 공간(14)이, 챔버(8) 내외를 단열하는 공기 단열층으로서 기능한다. 또한, 외벽(13)의 내측면에는, 단열재(15)가 설치되어 있다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 챔버(8)에 있어서, Y방향에 대향하는[상기 내벽(12)과 외벽(13)으로 이루어지는] 측벽에는, 베어링(22)이 설치되고, 그 베어링(22)에 의해서, 기판 반송로(2)의 롤러(20)가 각각 회전 가능하게 지지되어 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이 챔버(8)에 있어서, 반입구(51) 부근의 상벽부에는 배기구(25)가 설치되고, 하벽부에는 배기구(26)가 설치되고, 각각 배기량 가변의 배기 장치(31, 32)에 접속되어 있다.

또한, 챔버(8)의 반출구(52) 부근의 상벽부에는 배기구(27)가 설치되고, 하벽부에는 배기구(28)가 설치되고, 각각 배기량 가변의 배기 장치(33, 34)에 접속되어 있다.

즉, 상기 배기 장치(31 내지 34)가 가동함으로써 배기구(25 내지 28)를 거쳐서 챔버(8) 내의 배기가 행해져, 챔버 내부 온도를 보다 안정화시키는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이 예비 히터부(4)는, 제1 가열 수단으로서, 기판 반송로(2)를 따라서 챔버(8) 내에 배열된, 하부면 형상 히터(17a 내지 17c)와 상부면 형상 히터(18a 내지 18c)를 구비한다. 이들 하부면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부면 형상 히터(18a 내지 18c)는, 각각에 구동 전류가 공급됨으로써 발열하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 도 1, 도 2에 도시한 예에서는, 하부면 형상 히터(17a 내지 17c)는, 각각 2개의 단책(短冊, strip) 형상의 플레이트로 이루어지고, 각 플레이트는 하방으로부터 기판(G)을 가열하도록 서로 인접하는 롤러 부재(20)의 사이에 부설되어 있다.

또한, 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)는, 각각 2개의 단책 형상의 플레이트로 이루어지고, 도 1에 도시한 바와 같이 상방으로부터 기판(G)을 가열하도록 챔버(8)의 천정부에 부설되어 있다.

또한, 하부 면 형상 히터(17a)와 상부 면 형상 히터(18a)에 의해, 예비 히터부(4)에 있어서의 상류 영역(영역 A라고 부름)이 가열되고, 하부 면 형상 히터(17b)와 상부 면 형상 히터(18b)에 의해, 예비 히터부(4) 내의 중앙 영역(영역 B라고 부름)이 가열되도록 이루어져 있다. 또한, 하부 면 형상 히터(17c)와 상부 면 형상 히터(18c)에 의해, 예비 히터부(4) 내의 하류 영역(존 C라고 부름)이 가열되도록 이루어져 있다.

각 영역 A 내지 C는, 그 영역마다 가열 제어가 가능한 구성으로 된다. 즉, 하부 면 형상 히터(17a)와 상부 면 형상 히터(18a)에는, 각각 히터 전원(35a, 35b)에 의해 구동 전류가 공급된다. 또한, 하부 면 형상 히터(17b)와 상부 면 형상 히터(18b)에는, 각각 히터 전원(36a, 36b)에 의해 구동 전류가 공급되고,　하부 면 형상 히터(17c)와 상부 면 형상 히터(18c)에는, 히터 전원(37a, 37b)에 의해 구동 전류가 공급된다. 이들 각 히터 전원(35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b)은, 각각 컴퓨터로 이루어지는 제어부(40)(제어 수단)에 의해서, 각각 독립 제어된다.

한편, 메인 히터부(5)는, 제2 가열 수단으로서, 기판 반송로(2)를 따라서 챔버(8) 내에 설치된 단책 형상의 플레이트로 이루어지는 하부 면 형상 히터(23)와 상부 면 형상 히터(24)를 구비한다. 이 중, 하부 면 형상 히터(23)는, 기판(G)의 하방으로부터 가열하도록 서로 인접하는 롤러 부재(20)의 사이에 부설되고, 상부 면 형상 히터(24)는, 기판(G)의 상방으로부터 가열하도록 챔버(8)의 천정부에 부설되어 있다. 상기 하부 면 형상 히터(23)와 상부 면 형상 히터(24)에는, 히터 전원(39a, 39b)에 의해 구동 전류가 공급되고, 각 히터 전원(39a, 39b)은 제어부(40)에 의해서 제어되도록 구성되어 있다.

또한, 이 가열 처리 유닛(1)에 있어서는, 기판 반입부(3)의 소정 위치에, 기판 반송로(2)로 반송되는 기판(G)을 검출하기 위한 기판 검출 센서(45)(기판 검출 수단)가 설치되고, 그 검출 신호를 제어부(40)에 출력하도록 이루어져 있다.

이 기판 검출 센서(45)는, 예를 들어 챔버(8)의 반입구(51)로부터 전방측에 소정 거리를 두고 설치되고, 센서 상을 기판(G)의 소정 위치(예를 들어 선단)가 통과하여 소정 시간의 경과 후에, 기판(G)이 반입구(51)로부터 챔버(8) 내[예비 히터부(4)]에 반입되도록 이루어져 있다.

또한, 챔버(8) 내에 있어서 메인 히터부(5)의 입구 부근에는, 이 메인 히터부(5)에 반입되는 기판(G)에 대해, 예를 들어 적외선 조사에 의해 비접촉으로 기판 온도의 검출을 행하는 기판 온도 검출 센서(46)(기판 온도 검출 수단)가 설치되고, 그 검출 신호를 제어부(40)에 출력하도록 이루어져 있다. 즉, 제어부(40)는, 기판 온도 검출 센서(46)의 출력에 기초하여, 예비 히터부(4)에 의해서 가열된 기판(G)의 온도를 취득할 수 있다.

계속해서, 이와 같이 구성된 가열 처리 유닛(1)에 따른 제1 실시 형태에 대해서, 도 3 및 도 4를 사용하여 더 설명한다. 또한, 도 3은 가열 처리 유닛(1)에 있어서의 기판 처리 상태를 도시하는 단면도이며, 도 4는 예비 히터부(4)에 대한 제어 동작의 흐름을 설명하는 플로우도이다.

우선, 각 히터 전원(35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b)으로부터의 구동 전류의 공급에 의해, 예비 히터부(4)의 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)의 온도가 일괄적으로 제1 온도(예를 들어 150℃)로 설정된다(도 4의 스텝 S1). 또한, 히터 전원(39a, 39b)으로부터의 구동 전류의 공급에 의해, 메인 히터부(5)의 상부 면 형상 히터(24) 및 하부 면 형상 히터(25)의 온도가, 예비 히터부(4)에 있어서 가열된 기판(G)의 온도를 유지하기 위한 제3 온도(예를 들어 100℃)로 설정된다.

이 히터 온도의 설정에 의해, 챔버(8) 내의 분위기는 예비 히터부(4)가 메인 히터부(5)보다도 소정 온도 높은 상태로 이루어진다. 즉, 기판(G)은, 고온(150℃)의 분위기로 이루어진 예비 히터부(4)를 통과함으로써, 그 기판 온도가 소정의 열처리 온도(예를 들어 100℃)까지 승온되고, 메인 히터부(5)를 통과하는 동안, 기판 온도가 유지되는 구성으로 이루어져 있다.

상기한 바와 같이 기판 반입 전에 있어서 챔버(8) 내의 분위기 온도가 조정된 후, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 로트 선두의 기판(G1)은, 기판 반입부(3)의 기판 반송로(2)를 소정의 반송 속도(예를 들어 50㎜/sec)로 반송된다. 그리고, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 기판 검출 센서(45)에 의해서 기판(G1)이 검출되면(도 4의 스텝 S2), 제어부(40)에 그 기판 검출 신호가 공급된다. 상기 기판 검출 신호가 공급되면, 제어부(40)는, 기판(G1)의 반송 위치를, 센서 검출 시로부터의 경과 시간, 및 기판 반송 속도에 기초하여 취득한다.

그리고 제어부(40)는, 예비 히터부(4)의 히터 전원(35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b)을 제어하고, 소정 시간 경과 후에 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)에의 공급 전류를 변경(증가)한다.

즉, 상기 기판 검출로부터 소정 시간 경과 후[예를 들어, 기판(G1)이 챔버(8)의 반입구(51)로부터 반입되기 직전]에, 예비 히터부(4)의 히터 설정 온도는, 상기 제1 온도로부터 제2 온도(예를 들어 160℃)로 변경된다(도 4의 스텝 S4).

여기서, 선두의 기판(G1)이 예비 히터부(4)에 반입되면, 그 시점에서는, 예비 히터부(4) 내의 분위기 온도는, 아직 상기 제2 온도(160℃)에는 도달하지 않는다. 이 때문에, 기판(G1)은, 제1 온도(150℃)와 제2 온도(160℃)와의 사이의 분위기 온도로 가열된다. 이 예비 히터부(4)에 있어서의 가열 처리에 의해서, 기판(G1)은 소정 온도(100℃ 부근)까지 승온되고, 계속해서 메인 히터부(5)에 반입된다.

그리고, 메인 히터부(5)로 반송되는 기판(G1)은, 하부 면 형상 히터(23) 및 상부 면 형상 히터(24)에 의한 가열에 의해서 기판 온도가 유지되고, 소정의 열처리(예를 들어 레지스트 중의 용제의 증발)가 실시되어, 반출구(52)로부터 반출된다.

또한, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 선두의 기판(G1)에 계속해서, 연속적으로 복수의 기판(G)(G2, G3, G4, …)이 챔버(8) 내에 반입된다.

여기서, 예비 히터부(4)에 있어서의 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)의 설정 온도는, 스텝 S4에 있어서 제2 온도(160℃)로 이루어져 있다. 그러나, 기판(G1)의 후속의 기판(G)(G2, G3, …)의 가열 처리 시에 있어서는, 각각 직전에 반송된 기판(G)에 의해서 예비 히터부(4) 내의 분위기 열이 빼앗겨, 분위기 온도가 저하된다. 그 때문에 기판(G1)에 후속하는 복수의 기판(G)은, 각각 제1 온도(150℃)와 제2 온도(160℃)와의 사이의 분위기 온도에 의해 가열되게 된다.

그 결과, 예비 히터부(4)에 있어서는, 선두의 기판(G1)에 대한 가열 온도와, 후속의 복수의 기판(G)에 대한 가열 온도가 대략 동등하게 되어, 기판간에서의 열처리 온도의 변동이 작게 억제된다.

또한, 예비 히터부(4)에 있어서 소정 온도(100℃)까지 승온된 복수의 기판(G)(G2, G3, …)은, 선두의 기판(G1)과 마찬가지로 메인 히터부(5)에 반입되고, 거기서 소정의 열처리가 실시되어, 반출구(52)로부터 반출된다.

또한, 상기한 바와 같이 하여 복수의 기판(G)의 열처리가 진행되고(도 4의 스텝 S5), 로트 마지막의 기판(Gn)이, 기판 반입부(3)의 기판 검출 센서(45)에 의해서 검출되면(도 4의 스텝 S6), 제어부(40)는, 소정 시간 경과 후에 히터 전원(35a, 35b, 36a, 36b, 37a, 37b)을 제어한다.

구체적으로는, 마지막의 기판(Gn)이 예비 히터부(4)를 통과 후에, 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)에의 공급 전류를 감소하고, 그 히터 온도를 제1 온도(150℃)로 되돌아가도록 제어한다(도 4의 스텝 S7).

이에 의해, 가열 처리 유닛(1)에 있어서, 다음의 로트의 복수의 기판(G)의 가열 처리를 행하는 준비가 완료된다.

이상과 같이 제1 실시 형태에 따르면, 챔버(8) 내에 반입되는 복수의 기판(G)에 대해 가열 처리를 실시하는 경우, 상기 챔버(8)의 전단에 있어서 적어도 선두의 기판(G1)이 검출될 때까지는, 예비 히터부(4)의 히터 설정 온도가, 후속의 복수의 기판(G)에 대한 설정 온도(제2 온도)보다도 낮은 제1 온도로 이루어진다. 그리고, 기판(G1)이 예비 히터부(4)에 반입되는 타이밍에서, 히터 설정 온도가 제2 온도로 변경된다.

이 제어에 의해, 예비 히터부(4)에 있어서, 직전에 반입되는 기판(G)이 없는 선두 기판(G1)에 대한 분위기 온도와, 직전에 반입된 기판(G)에 의한 열흡수(분위기 온도 저하)가 생기는 후속의 복수의 기판(G)에 대한 분위기 온도가 대략 동등하게 되어, 가열 처리 온도의 변동을 억제할 수 있다. 그 결과, 기판간에 있어서의 배선 패턴의 선폭을 보다 균일화할 수 있다.

계속해서, 가열 처리 유닛(1)에 있어서의 열처리 공정의 제2 실시 형태에 대해서, 도 1, 도 2, 및 도 5 내지 도 7을 사용하여 설명한다. 또한, 도 5, 도 6은 가열 처리 유닛(1)에 있어서의 기판 처리 상태를 도시하는 단면도이며, 도 7은 예비 히터부(4)에 대한 제어 동작의 흐름을 설명하는 플로우도이다.

이 제2 실시 형태에 있어서는, 상기한 제1 실시 형태와는, 예비 히터부(4)에 있어서의 히터 설정 온도의 제어 방법만이 다르다.

즉, 상기 제1 실시 형태에서는, 예비 히터부(4)에 있어서의 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)의 히터 설정 온도를, 일괄적으로 동일한 타이밍에서 제1 온도(150℃)와 제2 온도(160℃)와의 사이에서 전환하는 것으로 하였다. 한편, 이 제2 실시 형태에 있어서는, 예비 히터부(4) 내의 영역(영역 A 내지 C)마다 다른 타이밍에서 히터 설정 온도가 전환된다.

구체적으로 설명하면, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 로트 선두의 기판(G1)이 예비 히터부(4)에 반입되기 전에 있어서, 예비 히터부(4)의 히터 설정 온도는 제1 온도(150℃)로 되고, 메인 히터부(5)의 히터 설정 온도는 제3 온도(100℃)로 된다(도 7의 스텝 St1).

이에 의해 챔버(8) 내는, 예비 히터부(4)와 메인 히터부(5)에 있어서, 각각 대략 히터 설정 온도에 근접한 온도의 분위기로 이루어진다.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 로트 선두의 기판(G1)이 소정의 반송 속도(예를 들어 50㎜/sec)로 반송되고, 기판 검출 센서(45)에 의해서 검출되면, 제어부(40)에 검출 신호가 공급된다(도 7의 스텝 St2).

제어부(40)는, 기판(G1)의 반송 위치를 센서 검출 시로부터의 경과 시간, 및 기판 반송 속도에 기초하여 취득(검출) 개시한다.

그리고 제어부(40)는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 로트 선두의 기판(G1)의 선단이 예비 히터부(4)에 반입되기 직전에까지 반송된 것을 검출하면(도 7의 스텝 St3), 영역 A에 설치된 하부 면 형상 히터(17a) 및 상부 면 형상 히터(18a)의 설정 온도를 제2 온도(160℃)로 변경한다(도 7의 스텝 St4).

또한, 제어부(40)는, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 기판(G1)의 선단이 예비 히터부(4)의 중앙 영역인 영역 B의 직전까지 도달한 것을 검출하면(도 7의 스텝 St5), 영역 B에 설치된 하부 면 형상 히터(17b) 및 상부 면 형상 히터(18b)의 설정 온도를 제2 온도(160℃)로 변경한다(도 7의 스텝 St6).

또한, 제어부(40)는, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이 기판(G1)의 선단이 예비 히터부(4)의 하류 영역인 영역 C의 직전까지 도달한 것을 검출하면(도 7의 스텝 St7), 영역 C에 설치된 하부 면 형상 히터(17c) 및 상부 면 형상 히터(18c)의 설정 온도를 제2 온도(160℃)로 변경한다(도 7의 스텝 St8).

이와 같이 제2 실시 형태에 있어서는, 선두의 기판(G1)이 예비 히터부(4)로 반송되는 동안, 기판(G1)이 영역 A 내지 C의 각 영역을 통과하는 타이밍에서, 히터 설정 온도가 제1 온도(150℃)로부터 제2 온도(160℃)로 전환된다.

이 때문에, 선두의 기판(G1)이 예비 히터부(4) 내를 통과하는 동안은, 예비 히터부(4)의 분위기 온도는, 아직 상기 제2 온도(160℃)에는 도달하지 않고, 기판(G1)은 제1 온도(150℃)와 제2 온도(160℃)와의 사이의 분위기 온도에 의해 가열 처리된다. 이 예비 히터부(4)에 있어서의 가열 처리에 의해서, 기판(G1)은 소정 온도(100℃ 부근)까지 승온되고, 계속해서 메인 히터부(5)에 반입된다.

그리고, 메인 히터부(5)에서는, 기판(G1)은, 하부 면 형상 히터(23) 및 상부 면 형상 히터(24)에 의한 가열에 의해서 기판 온도가 유지되고, 소정의 열처리(예를 들어 레지스트 중의 용제의 증발)가 실시되어, 반출구(52)로부터 반출된다.

또한, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 선두 기판(G1)에 계속해서, 연속적으로 복수의 기판(G)이 챔버(8) 내에 반입된다. 여기서, 예비 히터부(4)에 있어서의 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)의 설정 온도는, 스텝 St8에 있어서 모두 제2 온도(160℃)로 이루어져 있다. 그러나, 기판(G1)의 후속의 기판(G)(G2, G3, …)의 가열 처리 시에 있어서는, 각각 직전에 반송된 기판(G)에 의해서 예비 히터부(4) 내의 분위기 열이 빼앗겨, 분위기 온도가 저하된다. 그 때문에, 기판(G1)에 계속되는 복수의 기판(G)은, 각각 제1 온도(150℃)와 제2 온도(160℃)와의 사이의 분위기 온도에 의해 가열되게 된다(도 7의 스텝 St9).

그 결과, 예비 히터부(4)에 있어서의 선두의 기판(G1)에의 가열 온도와, 기판(G1)에 계속해서 연속적으로 반입되는 복수의 기판(G)에의 가열 온도와는 대략 동등하게 되어, 기판간에서의 열처리 온도의 변동이 작게 억제된다.

또한, 예비 히터부(4)에 있어서 소정 온도(100℃)까지 승온된 복수의 기판(G)은, 선두의 기판(G1)과 마찬가지로 메인 히터부(5)에 반입되고, 거기서 소정의 열처리가 실시되어, 반출구(52)로부터 반출된다.

또한, 복수의 기판(G)의 연속 처리가 진행되고, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 로트 마지막의 기판(Gn)이 기판 검출 센서(45)에 의해서 검출되면, 제어부(40)에 검출 신호가 공급된다(도 7의 스텝 St10).

제어부(40)는, 기판(Gn)의 반송 위치를 센서 검출 시로부터의 경과 시간, 및 기판 반송 속도에 기초하여 취득(검출) 개시한다.

그리고, 제어부(40)는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이 로트 마지막의 기판(Gn)이 예비 히터부(4)에 반입되고, 기판 전체가 상류측의 영역 A를 통과한 것을 검출하면, 영역 A에 설치된 하부 면 형상 히터(17a) 및 상부 면 형상 히터(18a)의 설정 온도를 제1 온도(150℃)로 변경한다.

또한, 제어부(40)는, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이 기판(Gn) 전체가 예비 히터부(4)의 중앙 영역인 영역 B를 통과한 것을 검출하면, 영역 B에 설치된 하부 면 형상 히터(17b) 및 상부 면 형상 히터(18b)의 설정 온도를 제1 온도(150℃)로 변경한다.

또한, 제어부(40)는, 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이 기판(Gn) 전체가 예비 히터부(4)의 하류 영역인 영역 C를 통과한 것을 검출하면[즉 기판(Gn) 전체가 예비 히터부(4)를 통과하면], 영역 C에 설치된 하부 면 형상 히터(17c) 및 상부 면 형상 히터(18c)의 설정 온도를 제1 온도(150℃)로 변경한다.

이와 같이, 로트 마지막의 기판(Gn)이 통과한 영역 A,　B,　C의 각 영역은, 그 히터 온도 설정이 즉시 제1 온도로 변경되고, 다음의 로트의 열처리에 구비하게 된다.

이상과 같이, 제2 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 예비 히터부(4)에 있어서의 선두 기판(G1)에 대한 가열 온도와, 기판(G1)에 계속해서 연속적으로 반입되는 후속의 복수의 기판(G)에 대한 가열 온도를 대략 동등하게 할 수 있어, 기판간에서의 열처리 온도의 변동을 작게 억제할 수 있다.

또한, 선두 기판(G1)이 예비 히터부(4)를 통과하는 동안, 기판(G1)이 영역 A 내지 C의 각 영역을 통과할 때마다 히터 설정 온도가 변경(상승)되므로, 예비 히터부(4)에 있어서의 분위기 온도의 급격한 변화가 완화된다. 이 때문에, 기판간 및 기판면 내에 있어서의 열처리 온도의 변동을 보다 저감할 수 있다.

또는, 로트 마지막의 기판(Gn)이 통과한 영역 A 내지 C의 각 영역은, 그 히터 온도 설정이 즉시 제1 온도(150℃)로 복귀되므로, 예비 히터부(4) 내의 분위기 온도를 보다 신속하게 제1 온도 부근까지 저하시킬 수 있다. 따라서, 다음의 로트를 처리할 때까지의 대기 시간을 단축할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서는, 로트 선두의 기판(G1)의 선단이 영역 A 내지 C의 각 영역의 직전에 도달하는 타이밍에서 각 영역의 히터 설정 온도를 변경하는 것으로 하였다.

그러나, 그것에 한정되지 않고, 기판(G1)의 임의의 위치(예를 들어 중앙부, 혹은 후단)가 영역 A 내지 C의 각 영역에 도달한 타이밍에서, 그 영역에 있어서의 히터 설정 온도를 변경하는 제어를 행하여도 된다.

또한, 그 경우, 기판 온도 검출 센서(46)에 의해 검출된, 예비 히터부(4)에서의 가열 처리 후의 기판 온도에 기초하여, 상기 히터 설정 온도의 변경 타이밍을 결정하여도 된다.

또한, 상기 제1, 제2 실시 형태에서는, 예비 히터부(4)에 있어서의 히터 설정 온도를, 제1 온도(150℃)와 제2 온도(160℃)의 2단계로 전환 가능한 구성예를 도시하였다. 그러나, 본 발명에 따른 열처리 장치에 있어서는, 그것에 한정되지 않고, 예를 들어 제1 온도와 제2 온도와의 사이에, 복수 단계로(보다 미세하게) 히터 설정 온도를 더 설정하여도 된다. 그 경우, 예를 들어 챔버(8) 내에 연속적으로 반입되는 로트 선두측의 복수 매수에 대해서는, 연속 처리하는 기판(G)마다 히터 설정 온도가 단계적으로 서서히 상승하도록 제어하고, 소정 매수에 도달하였을 때에 히터 설정 온도가 제2 온도에 도달하도록 제어하는 것이 생각된다.

이와 같은 제어를 행한 경우, 연속 처리되는 기판간의 가열 온도의 차가 작아져, 그 변동을 보다 억제할 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 실시 형태에서는, 상기 제1 온도 및 제2 온도는, 미리 결정된 고정 온도로 하였지만, 예를 들어 제어부(40)가, 제2 온도를 기판 온도 검출 센서(46)의 출력[예비 히터부(4)에 의한 가열 후의 기판 온도]에 기초하여, 기판(G)마다, 그때마다 결정하도록 하여도 된다.

보다 구체적으로는, 예를 들어 160℃로 설정된 제2 온도에 의한 가열 후에, 기판 온도 검출 센서(46)가 검출한 기판 온도가 원하는 온도(예를 들어 100℃)까지 도달하지 않은 경우에는, 다음의 기판의 가열 시에 있어서 제2 온도를 보다 높은 온도로 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 예를 들어, 160℃로 설정된 제2 온도에 의한 가열 후에, 기판 온도 검출 센서(46)가 검출한 기판 온도가 원하는 온도(예를 들어 100℃)보다도 높은 경우에는, 다음의 기판의 가열 시에 있어서 제2 온도를 보다 낮은 온도로 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제3 실시 형태를 설명한다. 여기서, 제1 또는 제2 실시 형태와 동일한 부분은 설명을 생략한다. 제3 실시 형태에서는 제1 온도(150℃), 제2 온도(160℃) 외에, 예를 들어 제4 온도(162℃), 제5 온도(164℃)를 설정한다. 그리고, 예비 히터부(4)의 히터 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경할 때까지는, 제1 실시 형태와 동일하다. 그리고, 선두의 기판(G1)으로부터 소정 매수 후[예를 들어 4매째의 기판(G4)]의 기판이 기판 검출 센서(45)에 의해 검출된 소정 시간 경과 후에, 예비 히터부(4)의 설정 온도를 제4 온도(162℃)로 변경한다. 그리고, 선두의 기판(G1)으로부터 소정 매수 후[예를 들어 8매째의 기판(G8)]의 기판이 기판 검출 센서(45)에 의해 검출되어 소정 시간 경과 후에, 예비 히터부(4)의 설정 온도를 제5 온도(164℃)로 변경한다. 그리고, 로트 마지막의 기판(Gn)이, 기판 검출 센서(45)에 의해 검출되어 소정 시간 경과 후에, 구체적으로는 마지막의 기판(Gn)이 예비 히터부(4)를 통과 후에, 예비 히터부(4)의 설정 온도를 제1 온도(150℃)로 변경한다.

여기서, 제1 실시 형태에 있어서의 로트 선두로부터 로트 마지막의 기판까지의 온도의 변동을 그래프로서 도 9에 나타내고, 제3 실시 형태와 비교한다. 제1 실시 형태에서는 도 9에 도시한 바와 같이, 기판(G)의 온도는, 로트 선두의 기판(G1)이 제일 높고, 다음의 기판(G2)으로부터 점차로 온도가 낮아지고, 예를 들어 12매째의 기판 이후는, 거의 일정한 온도로 안정된다. 도 9에서는, 로트 선두로부터 로트 마지막의 기판까지의 온도의 변동은 약 4.0℃이며, 이것은 허용할 수 있는 범위 내에 있다. 다음으로 제4 실시 형태에 있어서의, 로트 선두로부터 로트 마지막의 기판까지의 온도의 변동을 그래프로서 도 10에 나타낸다. 도 10에서는, 로트 선두로부터 로트 마지막의 기판까지의 온도의 변동은 약 1.4℃이다. 이와 같이, 예비 히터부(4)의 히터 설정 온도를 제3 실시 형태와 같이 제어함으로써, 로트 선두로부터 로트 마지막의 기판(G)까지의 온도의 변동을 더 작게 하는 것이 가능하며, 제품의 수율을 더 향상시킬수 있다.

다음으로 제4 실시 형태를 설명한다. 도 11에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태에서는 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)가, 기판의 반송 방향과 직교하는 방향(Y방향)으로 각각 복수로 분할되어 있다. 그리고, 각각이 분할된 히터가 개별적으로 온도 제어 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 기판의 반송 방향과 직교하는 방향으로, 또한, 분할된 히터에 각각 대응하는 위치에 도시하지 않은 기판 온도 검출 센서(46)가, 복수 배치되어 있다.

그리고, 제1 내지 제3 실시 형태 외에, 각각의 기판 온도 검출 센서(46)가 기판(G)의 온도를 검지하고, 그 검지 결과에 기초하여 대응하는 분할된 히터의 온도가 제어된다. 이와 같이 하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c)를 제어함으로써, 로트 선두로부터 로트 마지막의 기판까지의 온도의 변동을 더 작게 하는 것이 가능하며, 제품의 수율을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 내지 제4 실시 형태에서 설명한 히터[하부 면 형상 히터(17a 내지 17c) 및 상부 면 형상 히터(18a 내지 18c) 등]의 제어는, 열처리 장치를 제어하는 프로그램으로서, 각각 도시하지 않은 기억부에 기억되어 있다. 또는, 이들의 프로그램을 기억시킨 기억 매체를 사용하여, 열처리 장치의 제어부를 제어시켜도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 따른 열처리 장치를, 피처리 기판(G)에 대해 가열 처리를 실시하는 가열 처리 유닛(1)에 적용하는 것으로 하였지만, 그것에 한정되지 않고, 기판(G)에 대해 냉각 처리를 실시하는 기판 냉각 장치에 적용하여도 된다. 그 경우, 냉각 수단으로서, 예를 들어 펠티에 소자에 의해 냉각된 플레이트를 사용할 수 있다.

또한, 그 경우, 상기 제1 온도는, 제2 온도보다도 소정 온도, 높은 온도로 설정함으로써, 선두의 피처리 기판과 후속의 피처리 기판에 대한 열처리 공간의 분위기 온도를 대략 동등하게 하여, 열처리(냉각) 온도의 변동을 억제할 수 있다.

1 : 가열 처리 유닛(열처리 장치)
2 : 기판 반송로
8 : 제1 챔버
17a 내지 17c : 하부 면 형상 히터(제1 가열ㆍ냉각 수단)
18a 내지 18c : 상부 면 형상 히터(제1 가열ㆍ냉각 수단)
20 : 롤러(기판 반송 수단)
40 : 제어부(제어 수단)
45 : 기판 검출 센서(기판 검출 수단)
G : 기판(피처리 기판)

Claims

수평으로 반송되는 기판에 대해 열처리를 행하는 열처리 장치이며,
기판 반송로를 형성하고, 상기 기판을 상기 기판 반송로를 따라서 수평으로 반송하는 기판 반송 수단과,
상기 기판 반송로의 소정 구간을 덮는 동시에, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판에 대한 열처리 공간을 형성하는 제1 챔버와,
가열 또는 냉각 온도의 설정 온도를 변경 가능하며, 상기 제1 챔버 내를 가열 또는 냉각 가능한 제1 가열ㆍ냉각 수단과,
상기 제1 챔버의 전단에 설치되고, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판을 검출하는 기판 검출 수단과,
상기 기판 검출 수단의 검출 신호가 공급되는 동시에, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 제어를 행하는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 제1 챔버를 향하여 반송되는 기판 중, 선두의 기판이 상기 기판 검출 수단에 의해서 검출되면, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고,
상기 제1 챔버 내에 반입된 상기 선두의 기판은, 상기 제1 온도와 제2 온도의 사이의 분위기 온도에서 열처리되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판 반송로를 따라서 상기 제1 챔버의 후단에 설치되고, 상기 기판 반송로의 소정 구간을 덮는 동시에, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판에 대한 열처리 공간을 형성하는 제2 챔버와,
상기 제2 챔버 내를 가열 또는 냉각 가능한 제2 가열ㆍ냉각 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 제2 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제3 온도로 설정하고,
상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버에 반입된 상기 기판은, 상기 제3 온도로 설정된 상기 제2 가열ㆍ냉각 수단에 의해, 상기 제1 챔버에 있어서 열처리된 기판의 온도가 유지되는 동시에, 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 온도는, 상기 제2 온도보다도 낮은 온도이며,
상기 제1 가열ㆍ냉각 수단은 상기 제1 챔버 내를 가열하고, 상기 제1 챔버 내에 반입되는 기판에 가열 처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 온도는, 상기 제2 온도보다도 높은 온도이며,
상기 제1 가열ㆍ냉각 수단은 상기 제1 챔버 내를 냉각하고, 상기 제1 챔버 내에 반입되는 기판에 냉각 처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 제1 챔버를 향하여 반송되는 기판 중, 마지막의 기판이 상기 기판 검출 수단에 의해서 검출되고, 상기 마지막의 기판의 열처리가 완료되면, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 상기 설정 온도를 상기 제2 온도로부터 제1 온도로 변경하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가열ㆍ냉각 수단은, 상기 제1 챔버 내에 있어서 기판 반송로를 따라서 복수로 분할된 영역마다 가열 온도 또는 냉각 온도를 설정 가능하며,
상기 제어 수단은, 선두의 기판 또는 마지막의 기판이, 상기 분할된 각 영역을 통과하는 타이밍에서, 그 영역에 있어서의 상기 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 변경하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 챔버 내에서 열처리된 기판의 온도를 검출하고, 검출 결과를 상기 제어 수단에 공급하는 기판 온도 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 검출 결과에 기초하여, 상기 제2 온도의 값을 설정하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 제1 챔버 내에 반입되는 기판 중, 선두측의 소정 매수에 대해서는, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도가, 연속 처리하는 기판마다 단계적으로 상승 또는 하강하도록 제어하고, 또한, 상기 소정 매수의 열처리 후에 상기 설정 온도가 상기 제2 온도에 도달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
기판을 기판 반송로를 따라서 수평으로 반송하고, 상기 기판을 가열 또는 냉각된 제1 챔버 내에 반입하는 동시에, 상기 제1 챔버 내에 반입된 기판에 열처리를 행하는 열처리 방법이며,
상기 기판 반송로로 반송되는 기판 중, 선두의 기판을 상기 제1 챔버에의 반입 전에 검출하는 스텝과,
상기 선두의 기판의 검출로부터 소정 시간의 경과 후에, 상기 제1 챔버 내의 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하는 스텝을 포함하고,
상기 선두의 기판을, 상기 제1 챔버 내에 있어서 상기 제1 온도와 제2 온도와의 사이의 분위기 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
제9항에 있어서,
상기 기판 반송로를 따라서 상기 제1 챔버의 후단에 설치된 제2 챔버에서,
상기 제2 챔버 내의 제2 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제3 온도로 설정하는 스텝과,
상기 기판을 상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버에 반입하고, 상기 제3 온도로 설정된 제2 가열ㆍ냉각 수단에 의해, 상기 제1 챔버에 있어서 열처리된 기판의 온도를 유지하는 동시에, 열처리를 행하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 온도는, 상기 제2 온도보다도 낮은 온도이며,
상기 제1 챔버 내에 반입되는 복수의 피처리 기판에 대해 가열 처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 온도는, 상기 제2 온도보다도 높은 온도이며,
상기 제1 챔버 내에 반입되는 기판에 냉각 처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 반송로로 반송되는 기판 중, 마지막의 기판을 상기 제1 챔버에의 반입 전에 검출하는 스텝과,
상기 마지막의 기판의 검출로부터 소정 시간의 경과 후에, 상기 제1 챔버 내의 열처리의 설정 온도를 제2 온도로부터 제1 온도로 변경하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열처리 방법.
기판 반송로를 형성하고, 상기 기판을 상기 기판 반송로를 따라서 수평으로 반송하는 기판 반송 수단과,
상기 기판 반송로의 소정 구간을 덮는 동시에, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판에 대한 열처리 공간을 형성하는 제1 챔버와,
가열 또는 냉각 온도의 설정 온도를 변경 가능하며, 상기 제1 챔버 내를 가열 또는 냉각 가능한 제1 가열ㆍ냉각 수단과,
상기 제1 챔버의 전단에 설치되고, 상기 기판 반송로로 반송되는 상기 기판을 검출하는 기판 검출 수단과,
상기 기판 검출 수단의 검출 신호가 공급되는 동시에, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 제어를 행하는 제어 수단을 구비한, 기판에 열처리를 행하는 열처리 장치에 있어서, 상기 제어 수단을 제어하는 프로그램을 기억한 기억 매체이며,
상기 제어 수단은, 상기 제1 챔버를 향하여 반송되는 기판 중, 선두의 기판이 상기 기판 검출 수단에 의해서 검출되면, 상기 제1 가열ㆍ냉각 수단의 설정 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변경하고,
상기 제1 챔버 내에 반입된 상기 선두의 기판은, 상기 제1 온도와 제2 온도와의 사이의 분위기 온도에서 열처리를 행하도록, 상기 제어 수단을 제어하는 프로그램을 기억한, 기억 매체.