KR20190104877A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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KR20190104877A
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야스히로 후쿠모토
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판에 대해서 열처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 상기 장치는, 이하의 요소를 포함한다. 기판을 가열하는 열처리 플레이트, 기판을 수도하기 위한 승강 핀, 상기 승강 핀을 승강시키는 승강 핀 구동 기구, 열처리 분위기를 형성하는 하우징, 상기 열처리 플레이트의 열이 하방으로 전해지는 것을 억제하는 냉각 베이스 플레이트를 구비하고, 상기 승강 핀 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하방에 배치되어 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명은, 반도체 웨이퍼, 액정 디스플레이용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 유기 EL용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스플레이용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 태양 전지용 기판 등의 각종 기판(이하, 간단히 기판이라고 칭한다)에 대해서, 열처리를 실시하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 장치로서, 재치(載置)된 기판을 가열하는 열처리 플레이트와, 기판의 수도(受渡)를 위해서 열처리 플레이트에 설치된 승강 핀과, 열처리 플레이트의 상부를 둘러싸고, 열처리 플레이트에 대해서 승강 가능하게 구성되고, 열처리 플레이트에 의한 열처리 분위기를 형성하는 커버 부재와, 열처리 플레이트와 커버 부재를 둘러싼 하우징과, 커버 부재의 천정면과 열처리 플레이트의 상면의 사이에 설치된 천판(天板)과, 천판의 하면과 열처리 플레이트의 상면의 간격을 조정하는 위치 조정 부재를 구비한 것이 있다(예를 들면, 일본국 특허공개 2000－3843호 공보 참조).
이와 같이 구성된 기판 처리 장치에서는, 커버 부재나 승강 핀을 승강하는 구동 기구나 그들을 제어하는 제어 기기가 하우징의 외부인 측방에 배치되어 있다.
그러나, 이러한 구성을 갖는 종래예의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 종래의 장치는, 하우징 내에 에어 실린더나 모터 등의 구동 기구를 배치하면, 열처리 플레이트에 의한 열의 영향으로 고장날 우려가 있으므로, 하우징 내에 구동 기구를 배치하는 것이 곤란하다. 따라서, 장치의 풋프린트가 커진다고 하는 문제가 있다.
특히, 최근에는, 미세 가공 프로세스를 위해서, 도포 탄소막이라고 하는 하층막을 형성하는 경우가 있다. 이 하층막의 생성을 위해서는, 지금까지의 100~150℃ 정도의 열처리와 비교하여 300~500℃ 정도의 고온에서 열처리가 행해진다. 이러한 고온이 되면, 구동 기구가 열의 영향에 의해 고장날 우려가 극히 커지므로, 더욱 더 하우징 내에 배치하는 것이 곤란하게 되어 있는 사정도 있다.
그 한편, 열처리 플레이트에 의한 열의 영향을 억제하면서 풋프린트를 작게 하기 위해서, 하우징 내에 구동 기구를 배치하려면 , 열처리 플레이트로부터 크게 하방으로 이격한 장소에 배치할 필요가 생긴다. 따라서, 하우징 내에 구동 기구를 배치하여 풋프린트를 작게 하는 것은, 장치의 높이가 너무 높아지므로 현실적이지 않다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 열분리함으로써, 높이를 억제하면서도 풋프린트를 작게 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 채용한다.
또한, 본 발명은, 기판에 대해서 열처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 상기 장치는, 이하의 요소를 포함한다：기판을 재치(載置)하고, 기판을 가열하는 열처리 플레이트；기판을 수도(受渡)하기 위한 승강 핀；상기 열처리 플레이트의 상면에 대해서 상기 승강 핀을 승강시키는 승강 핀 구동 기구；상기 열처리 플레이트의 주위를 덮어, 열처리 플레이트에 의한 열처리 분위기를 형성하는 하우징；상기 열처리 플레이트가 상부에 배치되고, 상기 열처리 플레이트의 열이 하방으로 전해지는 것을 억제하는 냉각 베이스 플레이트를 구비하고, 상기 승강 핀 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하방에 배치되어 있다.
본 발명에 의하면, 냉각 베이스 플레이트에 의해 열분리되므로, 열처리 플레이트의 열이 열처리 플레이트보다 하방으로 전해지는 것이 억제된다. 따라서, 냉각 베이스 플레이트의 하방으로 배치된 승강 핀 구동 기구에 열처리 플레이트의 열이 전해지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 열처리 플레이트로부터 하방으로 크게 이격시키지 않고, 하우징 내에 승강 핀 구동 기구를 배치할 수 있으므로, 높이를 억제하면서도 장치의 풋프린트를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 하우징은, 기판을 반입출하는 반입출구를 구비하고 있음과 더불어, 상기 반입출구를 개폐하는 셔터 본체와, 상기 셔터 본체를 구동하는 셔터 본체 구동 기구를 추가로 구비하고, 상기 셔터 본체 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하방에 배치되어 있다. 상기 승강 핀 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하면에, 상기 냉각 베이스 플레이트와의 사이에서 열전도하는 상태로 장착되어 있는 것이 바람직하다.
냉각 베이스 플레이트의 하방으로 배치된 셔터 본체 구동 기구에 열처리 플레이트의 열이 전해지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 열처리 플레이트로부터 하방으로 크게 이격시키지 않고, 하우징 내에 셔터 본체 구동 기구를 배치할 수 있으므로, 높이를 억제하면서도 장치의 풋프린트를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 승강 핀 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하면에, 상기 냉각 베이스 플레이트와의 사이에서 열전도하는 상태로 장착되어 있는 것이 바람직하다.
냉각 베이스 플레이트의 하면에 승강 핀 구동 기구를 직접 혹은 열전도 부재를 개재시켜, 열전도 가능한 상태에서 장착한다. 따라서, 냉각 베이스 플레이트에 의해 냉각되게 되므로, 승강 핀 구동 기구가 열처리 플레이트에 의해서 승온하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 열전도 부재를 개재하는 경우에는, 냉각 베이스 플레이트로의 여러 가지 장착 방법을 채용할 수 있어, 장착의 자유도를 향상할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 셔터 본체 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하면에, 상기 냉각 베이스 플레이트와의 사이에서 열전도하는 상태로 장착되어 있는 것이 바람직하다.
냉각 베이스 플레이트의 하면에 셔터 본체 구동 기구를 직접 혹은 열전도 부재를 개재시켜, 열전도 가능한 상태에서 장착한다. 따라서, 냉각 베이스 플레이트에 의해 냉각되게 되므로, 셔터 본체 구동 기구가 열처리 플레이트에 의해서 승온하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 열전도 부재를 개재하는 경우에는, 냉각 베이스 플레이트로의 여러 가지 장착 방법을 채용할 수 있어, 장착의 자유도를 향상할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 냉각 베이스 플레이트는, 냉매가 유통하는 냉매 유로가 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하다.
냉매를 냉매 유로에 적극적으로 유통시켜 냉각을 실시하는 냉각 베이스 플레이트로 함으로써, 열처리 플레이트로부터의 열을 효율적으로 흡수할 수 있다. 따라서, 냉각 베이스 플레이트의 하방으로 열처리 플레이트의 열이 전달되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고, 상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는 것이 바람직하다.
복수 개의 지주에 의해, 냉각 베이스 플레이트로부터 열처리 플레이트의 하면이 이격한 상태에서 열처리 플레이트가 장착된다. 따라서, 열처리 플레이트로부터의 열전도에 의한 전열은, 지주로부터만으로 할 수 있다. 그 결과, 열전도에 의한 냉각 베이스 플레이트의 승온을 억제할 수 있으므로, 냉각 베이스 플레이트에 의한 열분리의 정도를 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 기판 처리 장치가 다단으로 적층 배치되어 구성된 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 각 기판 처리 장치는, 그 상부에, 열이 상방으로 전해지는 것을 억제하는 열분리 플레이트를 구비하고 있다.
기판 처리 장치가 다단으로 적층 배치되어 있는 기판 처리 시스템에서는, 기판 처리 장치의 하우징 내에서 열처리 플레이트의 열이 하방으로 전달되는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 열처리 플레이트의 열은 상방으로는 전해지므로, 상방의 기판 처리 장치에 있어서의 승강 핀 구동 기구가 악영향을 받을 우려가 있다. 거기서, 각 기판 처리 장치의 상부에 열분리 플레이트를 배치함으로써, 그러한 악영향을 억제할 수 있다.
※ 발명을 설명하기 위해서 현재의 적합하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 대로의 구성 및 방책에 한정되는 것이 아닌 것을 이해받고 싶다.
도 1은, 실시예와 관련되는 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는, 가동 천판의 평면도이다.
도 3은, 승강 핀의 선단부 부근을 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 기판을 반입출하는 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 기판을 가열하는 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 6은, 승강 기구와 구동 기구의 장착 방법의 다른 예를 나타내는 종단면 도이다.
도 7은, 기판 처리 장치를 2대 적층 배치하여 구성된 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 설명한다.
도 1은, 실시예와 관련되는 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 개략 구성도이며, 도 2는, 가동 천판의 평면도이며, 도 3은, 승강 핀의 선단부 부근을 나타내는 종단면도이다.
실시예와 관련되는 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)에 대해서 열처리를 행하는 것이다. 구체적으로는, 미세 가공 프로세스를 위해서, 예를 들면, 도포 탄소막이라고 하는 하층막을 형성할 때의 열처리를 실시한다. 이 하층막의 생성을 위해서는, 300~500℃ 정도의 고온에서 열처리가 행해진다.
기판 처리 장치(1)는, 하부 베이스 플레이트(3)와, 수냉식 베이스 플레이트(5)와, 열처리 플레이트(7)와, 가동 천판 유닛(9)과, 승강 핀 유닛(11)과, 하우징(13)과, 셔터 유닛(15)을 구비하고 있다.
이 기판 처리 장치(1)는, 인접하여 배치된 반송 아암(17)으로부터 기판(W)이 반입되고, 열처리를 행한 후, 처리가 끝난 기판(W)을 반송 아암(17)에 의해서 반출된다.
하부 베이스 플레이트(3)는, 상면에 지주(19)가 세워져 설치되고, 그 상부에 수냉식 베이스 플레이트(5)가 배치되어 있다. 수냉식 베이스 플레이트(5)는, 열처리 플레이트(7)의 열이 하방으로 전달되는 것을 억제한다. 구체적으로는, 수냉식 베이스 플레이트(5)는, 예를 들면, 내부에 냉매가 유통 가능한 냉매 유로(21)가 전면에 걸쳐 형성되어 있다. 이 냉매 유로(21)에는, 예를 들면, 냉매로서 냉각수가 유통된다. 이 냉각수는, 예를 들면, 20℃로 온도 조절되어 있다.
또한, 상기의 수냉식 베이스 플레이트(5)가 본 발명에 있어서의 「냉각 베이스 플레이트」에 상당한다.
열처리 플레이트(7)는, 평면에서 볼 때 원형상을 나타낸다. 그 직경은, 기판(W)의 직경보다 약간 크다. 열처리 플레이트(7)는, 도시하지 않는 히터 등의 가열 수단을 내장하고 있고, 예를 들면, 표면 온도가 400℃가 되도록 가열된다. 열처리 플레이트(7)는, 그 하면과 수냉식 베이스 플레이트(5)의 상면의 사이에 설치된 4개의 지주(23)에 의해, 수냉식 베이스 플레이트(5)로부터 상방으로 이격한 상태로 배치되어 있다. 열처리 플레이트(7)는, 평면에서 볼 때 정삼각형의 각 정점에 대응하는 위치에 관통구(25)(도시의 관계상, 2개소만 나타냄)가 형성되어 있다.
열처리 플레이트(7)에는, 가동 천판 유닛(9)이 부설되어 있다. 가동 천판 유닛(9)은, 승강 베이스 플레이트(27)와, 승강 기구(29)와, 제어 기기(30)와, 지주(31)와, 가동 천판(33)을 구비하고 있다.
승강 베이스 플레이트(27)는, 지주(23)나, 후술하는 승강 핀(41)과의 간섭을 회피하는 개구를 구비하고 있다. 승강 기구(29)는, 예를 들면, 에어 실린더로 구성되어 있다. 승강 기구(29)는, 작동축을 갖는 부분을 상방을 향한 자세로 수냉식 베이스 플레이트(5)에 밀착하여, 열전도하는 상태에서 직접적으로 장착되어 있다. 이 승강 기구(29)는, 작동축의 선단부의 높이가 임의의 위치에서 고정될 수 있다. 승강 기구(29)는, 그 작동축이 승강 베이스 플레이트(27)의 저면에 연결되어 있다. 승강 기구(29)의 하방에 해당하는 하부 베이스 플레이트(3)의 상면에는, 에어 밸브나 전자 밸브 등을 구비한 제어 기기(30)가 배치되어 있다. 제어 기기(30)는, 승강 기구(29)에 부여하는 에어의 전환 등에 의해서 직접적으로 조작한다. 제어 기기(30)에 의해 승강 기구(29)의 작동축을 승강시키면, 승강 베이스 플레이트(27)의 높이 위치를 가변할 수 있다. 승강 베이스 플레이트(27)는, 그 상면에, 예를 들면, 4개의 지주(31)가 세워져 설치되어 있다. 4개의 지주(31)의 상단에는, 가동 천판(33)이 장착되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 가동 천판(33)은, 평면에서 볼 때 중앙부에 개구(35)가 형성되어 있다. 개구(35)는, 평면에서 볼 때 기판(W)의 직경보다 작게 형성되어 있다. 이 가동 천판(33)은, 승강 기구(29)가 작동함으로써, 승강 베이스 플레이트(27)와 함께 승강한다. 가동 천판(33)의 승강 위치는, 기판(W)에 열처리를 실시할 때의 하강 위치와, 기판(W)을 반입할 때의 상승 위치에 걸쳐 이동된다. 또한, 하강 위치는, 기판(W)의 상면과 가동 천판(33)의 하면의 거리가 약 10mm인 것이 바람직하다. 이것은, 발명자 등의 실험에 의해, 기판(W)의 표면에 있어서의 온도 분포의 면내 균일성을 향상하려면, 이 거리가 바람직한 것을 알았기 때문이다.
가동 천판(33)은, 그 대각길이가, 열처리 플레이트(7)의 직경보다 길게 형성된 직사각형상을 나타낸다. 4개의 지주(31)는, 각각의 상단이 가동 천판(33)의 하면에 있어서의 네 모퉁이에 연결되어 있다. 가동 천판(33)의 네 모퉁이는, 열원인 평면에서 볼 때의 원형상의 열처리 플레이트(7)로부터 먼 위치에 해당한다. 따라서, 열처리 플레이트(7)의 복사열에 의해 가동 천판(33)이 가열되어도, 지주(31)에는 열이 전해지기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 승강 기구(29)가 열의 영향을 받기 어렵고, 고장의 발생을 억제할 수 있다.
상술한 가동 천판(33)은, 세라믹 또는 금속과 세라믹의 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이것에 의해 고온의 열처리를 실시해도, 열에 의한 변형을 방지할 수 있다.
승강 핀 유닛(11)은, 구동 기구(37)와, 제어 기기(38)와, 승강 링(39)과, 3개의 승강 핀(41)을 구비하고 있다. 또한, 승강 핀(41)은, 도시의 관계상, 2개만을 그리고 있다.
구동 기구(37)는, 예를 들면, 에어 실린더로 구성되어 있다. 구동 기구(37)는, 그 작동축을 갖는 부분을 하방으로 향하고, 반대측을 수냉식 베이스 플레이트(5)의 하면에 밀착시켜, 열전도하는 상태에서 직접적으로 장착되어 있다. 작동축의 하부에는, 승강 링(39)이 연결되어 있다. 승강 링(39)의 상면에는, 3개의 승강 핀(41)이 세워져 설치되어 있다. 구동 기구(37)는, 에어 밸브나 전자 밸브 등을 구비한 제어 기기(38)에 의해서 직접적으로 조작된다. 구동 기구(37)는, 제어 기기(38)에 의해 그 작동축의 높이 위치를, 3개의 승강 핀(41)이 열처리 플레이트(7)의 상면으로부터 상방으로 돌출한 수도(受渡) 위치(도 1 중 이점쇄선)와, 3개의 승강 핀(41)이 열처리 플레이트(7)의 상면으로부터 하방으로 몰입한 처리 위치(도 1 중 실선)의 2개소에 걸쳐 조절 가능하다. 3개의 승강 핀(41)은, 열처리 플레이트(7)에 형성되어 있는 3개소의 관통구(25)에 삽통(揷通)되어 있다.
또한, 상술한 구동 기구(37) 및 제어 기기(38)가 본 발명에 있어서의 「승강 핀 구동 기구」에 상당한다.
승강 핀(41)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 구성되어 있는 것이 바람직하다. 승강 핀(41)은, 심부(41a)와, 외통(41b)과, 석영 볼(41c)을 구비하고 있다. 심부(41a)는, 몸통부(41d)의 상부에 해당하는 선단부(41e)가, 몸통부(41d)보다 소경으로 형성되어 있다. 외통(41b)은, 선단부 이외가 석영 볼(41c)의 외경보다 약간 큰 내경으로 형성되어 있다. 외통(41b)의 선단부는, 석영 볼(41c)의 직경보다 작은 내경으로 형성되어 있다. 석영 볼(41c)은, 그 직경이 선단부(41e)보다 약간 작게 형성되어 있다. 따라서, 석영 볼(41c)을 선단부(41e)의 상면에 재치한 상태에서, 외통(41b)를 씌우면, 석영 볼(41c)의 1/3 정도가 외통(41b)으로부터 돌출한 상태가 된다. 이 상태에서, 심부(41d)와 외통(41b)을 관통하는 관통구(41f)에 계합 핀(41g)을 압입함으로써, 외통(41b)을 석영 볼(41c)과 함께 심부(41a)에 고정하여 승강 핀(41)이 구성된다. 또한, 석영 볼(41c) 이외의 부재는 금속제이다.
고온 환경에 견딜 수 있는 재료로서는 석영이 적합하지만, 강도나 비용을 고려하면 승강 핀(41)의 전체를 석영제로 하는 것은 곤란하다. 거기서, 상술한 바와 같이 선단부의 석영 볼(41c)만을 석영제로 함으로써 비용을 억제할 수 있다. 또한, 석영은, 기판(W)의 재료인 단결정 실리콘보다 고도가 약간 낮으므로, 기판(W)의 하면을 손상할 우려가 낮고, 게다가, 구형이므로 접촉 면적을 최소한으로 할 수 있다.
하우징(13)은, 열처리 플레이트(7)의 상방을 덮어, 열처리 플레이트(7)에 의한 열처리 분위기를 형성한다. 하우징(13)은, 그 한쪽면에 반입출구(43)가 형성되어 있다. 반입출구(43)는, 열처리 플레이트(7)의 상면 부근의 높이 위치로부터 위에 개구되어 있다. 반송 아암(17)은, 이 반입출구(43)를 통하여 기판(W)의 반입출을 실시한다.
반입출구(43)에는, 셔터 유닛(15)이 부설되어 있다. 셔터 유닛(15)은, 구동 기구(45)와, 제어 기기(46)와, 셔터 본체(47)를 구비하고 있다. 구동 기구(45)는, 그 작동축의 부분이 상방으로 향해진 자세로, 일부가 수냉식 베이스 플레이트(5)에 밀착되어, 열전도하는 상태에서 직접적으로 장착되어 있다. 작동축의 상부에는, 셔터 본체(47)가 연결되어 있다. 구동 기구(45)는, 에어 밸브나 전자 밸브 등을 구비한 제어 기기(46)에 의해서 직접적으로 조작된다. 제어 기기(46)에 의해, 구동 기구(45)가 작동축을 신장시키면, 셔터 본체(47)가 상승되어 반입출구(43)가 폐색되고(도 1에 나타내는 실선), 구동 기구(45)가 작동축을 수축시키면, 셔터 본체(47)가 하강되어 반입출구(43)가 개방된다(도 1에 나타내는 이점쇄선).
또한, 상술한 구동 기구(45) 및 제어 기기(46)가 본 발명에 있어서의 「셔터 본체 구동 기구」에 상당한다.
하우징(13)은, 그 천정면에 배기구(49)가 형성되어 있다. 배기구(49)는, 배기관(51)에 연통 접속되어 있다. 하우징(13)의 배기구(49)와, 열처리 플레이트(7)의 상면의 간격은, 예를 들면, 30mm 정도이다. 배기관(51)은, 도시하지 않는 배기 설비에 연통 접속되어 있다. 배기관(51)의 일부에는, 압력 센서(53)가 배치되어 있다. 이 압력 센서(53)는, 배기관(51) 내의 배기 압력을 검출한다.
하우징(13)은, 배기관(51)의 상면에 따라서 시즈히터(55)가 설치되어 있다. 이 시즈히터(55)는, 하우징(13)이나 배기관(51)을 가열하고, 승화물을 포함하는 기체가 하우징(13)에 접했을 때, 기체가 냉각되어 승화물이 하우징(13)의 내벽에 부착하는 것을 방지한다.
제어부(61)는, 도시하지 않는 CPU나 메모리로부터 구성되어 있다. 제어부(61)는, 열처리 플레이트(7)의 온도 제어, 제어 기기(30)를 조작하는 것에 의한 가동 천판 유닛(9)의 승강 제어, 제어 기기(38)를 조작하는 것에 의한 승강 핀 유닛(11)의 구동 제어, 제어 기기(46)를 조작하는 것에 의한 셔터 유닛(15)의 개폐 제어, 시즈히터(55)의 온도 제어, 압력 센서(53)에 의거하는 배기 제어나 메인테넌스 지시 등을 실시한다. 또한, 제어부(61)는, 가동 천판 유닛(9)의 승강 제어에 있어서의 하강 위치를 기판(W)에 따라 여러 가지로 조작할 수 있다. 예를 들면, 기판(W)마다의 처리 조건이나 순서를 규정한 레시피에 가동 천판(33)의 하강 위치를 규정하도록 해 두고, 도시하지 않는 지시부를 조작하여, 기판(W)의 표면으로부터의 가동 천판(33)의 거리에 상당하는 파라미터를 미리 레시피에 지시해 둔다. 제어부(61)는, 예를 들면, 기판(W)을 처리함에 있어서, 장치 오퍼레이터에 의해서 지시받은 기판(W)에 따른 레시피를 참조하여, 그 파라미터에 따라 승강 기구(29)를 조작한다. 이것에 의해, 기판(W)마다 가동 천판(33)의 하강 위치를 조정할 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 상술한 구성의 기판 처리 장치에 의한 기판(W)의 처리에 대해 설명한다. 또한, 도 4는, 기판을 반입출하는 상태를 나타내는 종단면도이며, 도 5는, 기판을 가열하는 상태를 나타내는 종단면도이다.
우선, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어부(61)는, 가동 천판 유닛(9)을 조작하여, 가동 천판(33)을 상승 위치로 이동시킨다. 또한, 제어부(61)는, 승강 핀 유닛(11)을 조작하여, 3개의 승강 핀(41)을 수도 위치로 상승시킨다. 이들의 조작과 함께, 제어부(61)는, 셔터 유닛(15)을 조작하여, 반입출구(43)를 개방시킨다.
그리고, 제어부(61)는, 반송 아암(17)을, 수도 위치보다 높고, 또한, 상승 위치의 가동 천판의 하면보다 낮은 위치로 한 상태에서, 반입출구(43)로부터 진입시키고, 열처리 플레이트(7)의 상방에서 반송 아암(17)을 하강시킨다. 이것에 의해, 기판(W)이 수도 위치에 있는 승강 핀(41)에 넘겨진다. 그리고, 반송 아암(17)을 반입출구(43)로부터 퇴출시킴과 더불어, 셔터 유닛(15)을 조작하여, 반입출구(43)를 폐색시킨다.
다음으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부(61)는, 승강 핀 유닛(11)을 조작하여, 3개의 승강 핀(41)을 처리 위치로 하강시킨다. 이것에 의해 기판(W)에 대해서 400℃에 의한 가열 처리가 행해진다. 제어부(61)는, 레시피를 참조하여, 규정된 가열 시간에 걸쳐 가열 처리를 실시하게 한다.
제어부(61)는, 소정의 가열 시간이 경과하면, 가동 천판 유닛(9) 및 승강 핀 유닛(11)을 조작하여, 가동 천판(33)을 상승 위치로 상승시킴과 더불어, 승강 핀(41)을 수도 위치로 상승시킨다. 다음으로, 제어부(61)는, 셔터 유닛(15)을 조작하여, 반입출구(43)를 개방시킨다. 또한, 제어부(61)는, 반송 아암(17)을, 수도 위치보다 하방, 및, 열처리 플레이트(7)의 상면보다 상방의 높이로부터 반입출구(43)에 진입시킨다. 그리고, 반송 아암(17)을 수도 위치보다 높게, 또한, 가동 천판(33)의 하면보다 낮은 위치로 상승시킴으로써, 처리가 끝난 기판(W)을 반송 아암(17)이 승강 핀(41)으로부터 수취한다. 다음으로, 반송 아암(17)을 반입출구(43)로부터 퇴출시킴으로써, 처리가 끝난 기판(W)을 반출시킨다.
상기 일련의 동작에 의해 한 장의 기판(W)에 대한 열처리가 완료되는데, 새로운 기판(W)을 처리할 때에는, 제어부(61)는, 예를 들면, 장치 오퍼레이터에 의해서 지시된 레시피를 참조하여, 가동 천판 유닛(9)에 의한 가동 천판(33)의 상승 위치를 레시피에 지시된 것으로 할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 수냉식 베이스 플레이트(5)에 의해 열분리되므로, 열처리 플레이트(7)의 열이 열처리 플레이트(7)보다 하방으로 전해지는 것이 억제된다. 따라서, 수냉식 베이스 플레이트(5)의 하방으로 배치된 승강 기구(29), 구동 기구(37, 45) 및 제어 기기(30, 38, 46)에 열처리 플레이트(7)의 열이 전해지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 열처리 플레이트(7)로부터 하방으로 크게 이격시키지 않고, 하우징(13) 내에 승강 기구(29), 구동 기구(37, 45) 및 제어 기기(30, 38, 46)를 배치할 수 있으므로, 높이를 억제하면서도 기판 처리 장치(1)의 풋프린트를 억제할 수 있다.
또한, 4개의 지주(23)에 의해, 수냉식 베이스 플레이트(5)로부터 열처리 플레이트(7)의 하면이 이격한 상태에서 열처리 플레이트(7)가 장착된다. 따라서, 열처리 플레이트(7)로부터의 열전도에 의한 전열은, 4개의 지주(23)로부터만으로 할 수 있다. 그 결과, 열전도에 의한 수냉식 베이스 플레이트(5)의 승온을 억제할 수 있으므로, 수냉식 베이스 플레이트(5)에 의한 열분리의 정도를 크게 할 수 있다.
또한, 승강 기구(29)와, 구동 기구(37)와, 구동 기구(45)는, 수냉식 베이스 플레이트(5)에 상면의 전체 또는 일부가 열전도하도록 밀착하여 배치되어 있으므로, 승강 기구(29)와, 구동 기구(37)와, 구동 기구(45)가 냉각되어, 열의 영향에 의해 고장나는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기판 처리 장치(1)의 가동률을 향상할 수 있다.
＜변형예＞
상술한 기판 처리 장치(1)를 대신하여 기판 처리 장치(1A)와 같이 구성해도 된다. 여기서, 도 6을 참조한다. 또한, 도 6은, 승강 기구와 구동 기구의 장착 방법의 다른 예를 나타내는 종단면도이다.
이 기판 처리 장치(1A)는, 승강 기구(29)와, 구동 기구(37, 45)의 수냉식 베이스 플레이트(5)에 대한 장착 방법이 상이하다.
승강 기구(29)와, 구동 기구(37, 45)는, 그들의 상면과, 수냉식 베이스 플레이트(5)의 하면의 사이에, 장착 플레이트(71)가 개재되어 있다. 이 장착 플레이트(71)는, 열전도성을 갖는 재료(열전도 부재)로 구성되어 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 스테인리스 강판, 알루미늄, 구리 등을 들 수 있다.
이러한 기판 처리 장치(1A)에 의하면, 승강 기구(29)와, 구동 기구(37, 45)의 냉각 베이스 플레이트(5)로의 장착 방법으로서 여러 가지 양태를 취할 수 있어, 장착의 자유도를 향상할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.
(1) 상술한 실시예에서는, 가동 천판(33)을 구비하고 있는데, 본 발명은 가동 천판(33)을 필수의 구성으로 하는 것은 아니다.
(2) 상술한 실시예에서는, 가동 천판 유닛(9)의 승강 기구(29)와, 승강 핀 유닛(11)의 구동 기구(37)와, 셔터 유닛(15)의 구동 기구(45)를 수냉식 베이스 플레이트(5)에 밀착 혹은 열전도 부재를 개재하여 장착하고 있는데, 본 발명은 이러한 배치에 한정되지 않는다. 예를 들면, 수냉식 베이스 플레이트(5)로부터 하방으로 이격시켜 배치하도록 해도 된다. 이러한 구성이어도, 종래보다 하방으로 크게 이격시킬 필요가 없어, 장치의 높이가 너무 높아지지 않는다.
(3) 상술한 실시예에서는, 1개의 기판 처리 장치(1, 1A)를 예를 들어 설명했는데, 본 발명은, 상술한 기판 처리 장치(1, 1A)를 다단으로 적층 배치하여 구성된 기판 처리 시스템에도 적용할 수 있다. 여기서, 도 7을 참조한다. 또한, 도 7은, 기판 처리 장치를 2대 적층 배치하여 구성된 기판 처리 시스템의 개략 구성도이다.
이 기판 처리 시스템(81)은, 상술한 기판 처리 장치(1)(1A)를 2대 적층 배치하여 구성되어 있다. 각 기판 처리 장치(1)(1A)는, 유닛 하우징(83)에 의해서 각 기판 처리 장치(1)(1A)가 배치되어 있는 이층 구조의 공간이 구분되어 있다. 열분리 플레이트(85)는, 예를 들면, 스테인리스 강판으로 이루어지는 배관(87)이 내부 혹은 상하면의 한쪽면에 부설되어 있다. 배관(87)에는, 예를 들면, 냉각수 등의 냉매가 유통된다. 열분리 플레이트(85)는, 열처리 플레이트(7)로부터의 거리가 떨어져 있으므로, 수냉식 베이스 플레이트(5)와 비교하여 냉각 성능은 약해도 된다. 이 열분리 플레이트(85)는, 기판 처리 장치(1)(1A)가 배치된 공간 내에 있어서의 천정면에 장착되어 있다. 열분리 플레이트(85)는, 기판 처리 장치(1)(1A)의 열처리 플레이트(7)에서 발생한 열이 상방으로 전해지는 것을 억제한다. 따라서, 하부의 기판 처리 장치(1)(1A)의 열이 상부의 기판 처리 장치(1)(1A)에 하방으로부터 전달되고, 상부의 기판 처리 장치(1)(1A)의 승강 기구(29), 제어 기기(30), 구동 기구(37, 45), 제어 기기(38, 46)가 가열되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 처리 시스템의 풋프린트를 억제할 수 있음과 더불어, 부피가 커지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기판 처리 시스템(81)의 유닛 하우징(83)의 최상면이 가열되는 것을 억제할 수 있으므로, 클린룸의 천정면과의 클리어런스를 좁게 할 수 있어, 기판 처리 시스템의 배치의 자유도를 높게 할 수 있다.
(4) 상술한 실시예에서는, 냉각 베이스 플레이트로서 수냉식 베이스 플레이트(5)를 채용하고 있는데, 본 발명은 냉각 베이스 플레이트로서 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 물 이외의 냉매를 냉매 유로에 유통시키는 것이어도 된다. 또한, 예를 들면, 냉각 작용을 발생시키도록 통전한 펠티에소자를 구비한 전자 냉각식 베이스 플레이트를 채용해도 된다.
(5) 상술한 실시예에서는, 승강 기구(29), 구동 기구(37, 45)가 에어 실린더로 구성되어 있다고 했는데, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 즉, 승강 기구(29), 구동 기구(37, 45)로서, 에어 실린더를 대신하여 모터를 채용해도 된다.
※ 본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 벗어나지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있고, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아닌, 부가된 청구항을 참조해야 한다.

Claims (20)

  1. 기판에 대해서 열처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 상기 장치는, 이하의 요소를 포함한다：
    기판을 재치(載置)하고, 기판을 가열하는 열처리 플레이트；
    기판을 수도(受渡)하기 위한 승강 핀；
    상기 열처리 플레이트의 상면에 대해서 상기 승강 핀을 승강시키는 승강 핀 구동 기구；
    상기 열처리 플레이트의 주위를 덮어, 열처리 플레이트에 의한 열처리 분위기를 형성하는 하우징；
    상기 열처리 플레이트가 상부에 배치되고, 상기 열처리 플레이트의 열이 하방으로 전해지는 것을 억제하는 냉각 베이스 플레이트를 구비하고,
    상기 승강 핀 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하방에 배치되어 있다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은, 기판을 반입출하는 반입출구를 구비하고 있음과 더불어,
    상기 반입출구를 개폐하는 셔터 본체와,
    상기 셔터 본체를 구동하는 셔터 본체 구동 기구를 추가로 구비하고,
    상기 셔터 본체 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하방에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 승강 핀 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하면에, 상기 냉각 베이스 플레이트와의 사이에서 열전도하는 상태로 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 셔터 본체 구동 기구는, 상기 냉각 베이스 플레이트의 하면에, 상기 냉각 베이스 플레이트와의 사이에서 열전도하는 상태로 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각 베이스 플레이트는, 냉매가 유통하는 냉매 유로가 전체에 걸쳐 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각 베이스 플레이트는, 냉매가 유통하는 냉매 유로가 전체에 걸쳐 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉각 베이스 플레이트는, 냉매가 유통하는 냉매 유로가 전체에 걸쳐 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 냉각 베이스 플레이트는, 냉매가 유통하는 냉매 유로가 전체에 걸쳐 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 5에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 열처리 플레이트의 하면과, 상기 냉각 베이스 플레이트의 상면의 사이에 배치된 복수 개의 지주를 추가로 구비하고,
    상기 열처리 플레이트는, 상기 복수 개의 지주로 상기 냉각 베이스 플레이트에 장착되어 있는, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치가 다단으로 적층 배치되어 구성된 기판 처리 시스템에 있어서,
    상기 각 기판 처리 장치는, 그 상부에, 열이 상방으로 전해지는 것을 억제하는 열분리 플레이트를 구비하고 있는 기판 처리 시스템.
  18. 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치가 다단으로 적층 배치되어 구성된 기판 처리 시스템에 있어서,
    상기 각 기판 처리 장치는, 그 상부에, 열이 상방으로 전해지는 것을 억제하는 열분리 플레이트를 구비하고 있는 기판 처리 시스템.
  19. 청구항 3에 기재된 기판 처리 장치가 다단으로 적층 배치되어 구성된 기판 처리 시스템에 있어서,
    상기 각 기판 처리 장치는, 그 상부에, 열이 상방으로 전해지는 것을 억제하는 열분리 플레이트를 구비하고 있는 기판 처리 시스템.
  20. 청구항 4에 기재된 기판 처리 장치가 다단으로 적층 배치되어 구성된 기판 처리 시스템에 있어서,
    상기 각 기판 처리 장치는, 그 상부에, 열이 상방으로 전해지는 것을 억제하는 열분리 플레이트를 구비하고 있는 기판 처리 시스템.
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