KR20200133763A - Heat treatment device and heat treatment method - Google Patents

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KR20200133763A
KR20200133763A KR1020207029618A KR20207029618A KR20200133763A KR 20200133763 A KR20200133763 A KR 20200133763A KR 1020207029618 A KR1020207029618 A KR 1020207029618A KR 20207029618 A KR20207029618 A KR 20207029618A KR 20200133763 A KR20200133763 A KR 20200133763A
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treatment space
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KR1020207029618A
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유키노부 오츠카
신이치 사가라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판에 형성된 도포막을 가열 처리하는 가열 처리 장치는, 기판을 배치하는 배치부와, 배치된 기판을 가열하기 위한 가열부와, 상기 배치부의 외주를 둘러싸도록 마련된 링체와, 상기 배치부를 덮고, 또한 그 하면이 상기 링체와 접촉 또는 근접함으로써 가열 처리 공간을 형성하는 덮개체와, 상기 덮개체의 중앙부에 배치되고, 상기 가열 처리 공간 내를 배기하는 중앙 배기부와, 상기 배치부에 배치된 기판의 가열 처리의 제어를 행하는 제어부를 가지며, 상기 제어부는, 상기 가열 처리 공간이 형성되고 또한 상기 가열 처리 공간 내에 기판이 있는 상태에서 상기 가열 처리 공간 내를 배기하지 않고 상기 기판의 가열을 행하는 제1 가열 처리 공정과, 상기 중앙 배기부를 작동시켜 상기 가열 처리 공간 내를 배기하면서 상기 기판의 가열을 행하는 제2 가열 처리 공정을 행하도록 제어한다. A heat treatment apparatus for heat treatment of a coating film formed on a substrate includes: a placement unit for placing a substrate, a heating unit for heating the placed substrate, a ring body provided to surround the outer periphery of the placement unit, and covering the placement unit, and Heating of a lid body that forms a heat treatment space by contacting or close to the ring body, a central exhaust part disposed at the center of the lid body and exhausting the inside of the heat treatment space, and a substrate disposed on the placement part A first heat treatment for heating the substrate without exhausting the inside of the heat treatment space while the heat treatment space is formed and the substrate is present in the heat treatment space The control is performed to perform a process and a second heat treatment step of heating the substrate while operating the central exhaust unit to exhaust the inside of the heat treatment space.

Figure P1020207029618
Figure P1020207029618

Description

가열 처리 장치 및 가열 처리 방법Heat treatment device and heat treatment method

(관련 출원의 상호 참조) (Cross reference of related applications)

본원은, 2018년 3월 23일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 2018-56754호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-56754 for which it applied to Japan on March 23, 2018, and uses the content here.

본 발명은, 가열 처리 장치 및 가열 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment device and a heat treatment method.

반도체 디바이스의 제조 공정에서, 예를 들면 레지스트막 등의 도포막이 형성된 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하의 설명에서 단순히 웨이퍼라고 하는 경우가 있음)에 대하여, 상기 도포막을 건조시키기 위해, 상기 반도체 웨이퍼에 대하여 가열 처리가 행해지고 있다. In a semiconductor device manufacturing process, for example, a substrate on which a coating film such as a resist film is formed, for example, a semiconductor wafer (which may be referred to as simply a wafer in the following description), in order to dry the coating film, the semiconductor wafer Heat treatment is being performed on the.

이러한 가열 처리는, 종래부터 가열 처리 장치를 이용하여 행해지고 있지만, 가열하는 데에 있어서는, 막두께의 균일성에 영향을 미치기 때문에, 가열 처리 용기 내에서의 기류 제어, 배기 제어에 유의할 필요가 있다. 예컨대 가열 처리 용기 내의 배기 처리를, 웨이퍼의 중앙부 상측에 마련된 배기구만으로 행한 경우, 처리 용기 내에 형성되는 배기류의 영향으로, 웨이퍼 상에 도포된 도포막의 막두께는, 중심부가 외주부에 비하여 두꺼워져 버린다. Although such a heat treatment has conventionally been performed using a heat treatment device, in heating, since it affects the uniformity of the film thickness, it is necessary to pay attention to airflow control and exhaust control in the heat treatment container. For example, when the exhaust treatment in the heat treatment container is performed only with an exhaust port provided above the central part of the wafer, the film thickness of the coating film applied on the wafer becomes thicker than the outer peripheral part due to the influence of the exhaust flow formed in the processing container. .

따라서 특허문헌 1에 기재된 가열 처리 장치에서는, 배치부에 배치된 웨이퍼의 중심과 일치하는 상측 위치에 마련된 중앙 배기구 외에, 웨이퍼의 외연보다 외측의 상측 위치에서, 둘레 방향으로 등간격으로 형성된 외주 배기구를 더 갖고 있다. Therefore, in the heat treatment apparatus described in Patent Document 1, in addition to the central exhaust port provided at an upper position coinciding with the center of the wafer disposed on the placement unit, the outer circumferential exhaust port formed at equal intervals in the circumferential direction at an upper position outside the outer edge of the wafer is provided. I have more.

특허문헌 1에서는, 웨이퍼를 가열하여 가교 반응을 진행시키는 데에 있어서, 중앙 배기구로부터는 적은 배기 유량으로 배기하고, 외주 배기구로부터 큰 유량으로 배기를 행하도록 하고 있다. 이것에 의해, 가열 처리 용기 내에서의, 특히 웨이퍼의 중심부에서의 배기류가 제어되고, 웨이퍼의 중심에서의 막이 높아지는 것을 억제하여, 웨이퍼 상에 형성되는 도포막의 막두께에 관해 양호한 면내 균일성을 확보할 수 있다. In Patent Literature 1, when heating the wafer to advance the crosslinking reaction, the central exhaust port is exhausted at a small exhaust flow rate, and the outer peripheral exhaust port is exhausted at a large flow rate. In this way, the exhaust flow in the heat treatment container, particularly in the center of the wafer, is controlled, the film at the center of the wafer is suppressed from being increased, and good in-plane uniformity with respect to the film thickness of the coating film formed on the wafer Can be secured.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2016-115919호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2016-115919

그러나, 전술한 특허문헌 1에 기재된 가열 처리 장치에서는, 전체적으로 막두께의 면내 균일성을 향상시킬 수 있었지만, 가열 처리중에 중심 배기구 및 외주 배기구의 쌍방으로부터 처리 용기 분위기를 배기하는 것에 의해, 쌍방의 배기구로 향하는 배기류가 처리 용기 내에 발생한다. 그 결과, 도포막의 중심부 및 주연부에서의 막두께가, 그 밖의 부분의 막두께보다 두꺼워져 버리는 경우가 있었다. 즉, 웨이퍼 상의 막두께의 면내 균일성에는 한층 더 개선의 여지가 있었다. However, in the heat treatment apparatus described in Patent Document 1 described above, the uniformity of the film thickness in the plane was improved as a whole, but by exhausting the atmosphere of the processing vessel from both the central exhaust port and the outer peripheral exhaust port during the heat treatment, both exhaust ports Exhaust flow directed to is generated in the processing vessel. As a result, the film thickness at the center and periphery of the coated film may become thicker than the film thickness at other parts. That is, there is room for further improvement in the in-plane uniformity of the film thickness on the wafer.

본 발명의 일양태는, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판을 가열 처리할 때에 기판 상의 도포막의 막두께의 면내 균일성을 더욱 향상시킨다. One aspect of the present invention has been made in view of such a point, and further improves the in-plane uniformity of the film thickness of the coating film on the substrate when the substrate is subjected to heat treatment.

본 발명의 일양태는, 기판에 형성된 도포막을 가열 처리하는 가열 처리 장치로서, 기판을 배치하는 배치부와, 상기 배치부에 배치된 기판을 가열하기 위한 가열부와, 상기 배치부의 외주를 둘러싸도록 마련된 링체와, 상기 배치부를 덮고, 또한 그 하면이 상기 링체와 접촉 또는 근접함으로써 가열 처리 공간을 형성하는 덮개체와, 상기 덮개체의 중앙부에 배치되고, 상기 가열 처리 공간 내를 배기하는 중앙 배기부와, 상기 배치부에 배치된 기판의 가열 처리의 제어를 행하는 제어부를 가지며, 상기 제어부는, 상기 가열 처리 공간이 형성되고 또한 상기 가열 처리 공간 내에 상기 기판이 있는 상태에서 상기 가열 처리 공간 내를 배기하지 않고 상기 기판의 가열을 행하는 제1 가열 처리 공정과, 상기 중앙 배기부를 작동시켜 상기 가열 처리 공간 내를 배기하면서 상기 기판의 가열을 행하는 제2 가열 처리 공정을 행하도록 제어한다. One aspect of the present invention is a heat treatment apparatus for heating a coating film formed on a substrate, comprising: a placement unit for placing a substrate, a heating unit for heating the substrate disposed on the placement unit, and surrounding the outer periphery of the placement unit. A ring body provided, a lid body that covers the placement portion, and its lower surface forms a heat treatment space by contacting or close to the ring body, and a central exhaust portion disposed at a central portion of the lid body to exhaust the inside of the heat treatment space And, a control unit for controlling the heat treatment of the substrate disposed on the placement unit, wherein the control unit exhausts the inside of the heat treatment space while the heat treatment space is formed and the substrate is in the heat treatment space. Control is performed so as to perform a first heat treatment step of heating the substrate without doing so, and a second heat treatment step of heating the substrate while operating the central exhaust unit to exhaust the inside of the heat treatment space.

본 발명의 일양태에 의하면, 덮개체와 링체가 접촉 또는 근접하는 것에 의해 형성되는 가열 처리 공간 내의 배기는, 제1 가열 처리 공정에서는 행해지지 않는다. 그리고 그 후의 제2 가열 처리 공정에서 상기 중앙 배기부를 작동시켜 상기 가열 처리 공간 내를 배기하면서 상기 기판의 가열을 행하는 제2 가열 처리 공정이 행해진다. 따라서 배기류에 의한 막두께에 미치는 영향이 경감되고, 도포막의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. According to one aspect of the present invention, exhaust in the heat treatment space formed by contacting or approaching the lid body and the ring body is not performed in the first heat treatment step. Then, in a subsequent second heat treatment step, a second heat treatment step of heating the substrate while operating the central exhaust unit to exhaust the inside of the heat treatment space is performed. Therefore, the influence on the film thickness by the exhaust flow can be reduced, and the in-plane uniformity of the coating film can be improved.

여기서 근접이란, 예컨대 간극의 크기가 0 mm 초과 1 mm 이하까지의 크기의 간극이 덮개체와 링체 사이에 존재하는 상태를 말한다. Here, proximity means, for example, a state in which a gap having a size of more than 0 mm and not more than 1 mm exists between the lid body and the ring body.

별도의 관점에 의한 본 발명의 일양태는, 기판에 형성된 도포막을 가열 처리하는 가열 처리 방법으로서, 가열 기능을 갖는 배치부에 기판을 배치한 상태로, 상기 배치부 및 기판을 수용하는 가열 처리 공간을 형성하고, 상기 가열 처리 공간 내에 상기 기판이 있는 상태에서 상기 가열 처리 공간 내를 배기하지 않고 상기 기판의 가열을 행하는 제1 가열 처리 공정과, 적어도 상기 가열 처리 공간의 중앙부의 상측으로부터, 상기 가열 처리 공간 내를 배기하면서 상기 기판의 가열을 행하는 제2 가열 처리 공정을 갖는다. One aspect of the present invention according to a separate aspect is a heat treatment method for heat treating a coating film formed on a substrate, wherein the substrate is disposed in a placement portion having a heating function, and a heat processing space for accommodating the placement portion and the substrate A first heat treatment step of heating the substrate without exhausting the inside of the heat treatment space while the substrate is present in the heat treatment space, and at least from above the central portion of the heat treatment space, the heating It has a second heat treatment step of heating the substrate while exhausting the inside of the processing space.

본 발명의 일양태에 의하면, 기판을 가열할 때, 기판 상의 도포막의 막두께의 면내 균일성을 종래보다 향상시킬 수 있다. According to one aspect of the present invention, when heating the substrate, the in-plane uniformity of the film thickness of the coating film on the substrate can be improved than before.

도 1은 본 실시형태에 관한 가열 처리 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 배면도이다.
도 4는 본 실시형태에 관한 가열 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는, 측면 단면을 모식적으로 나타낸 설명도이다.
도 5는 도 4의 가열 처리 장치가 가열 처리 공간을 형성한 경우를 모식적으로 나타낸 설명도이다.
도 6은 도 5의 가열 처리 장치에서 링체가 하강한 상태를 모식적으로 나타낸 설명도이다. 도 7은 본 실시형태에 관한 가열 처리 장치의 일련의 동작의 흐름을 나타낸 설명도이다.
도 8은 본 실시형태에 관한 가열 처리 장치의 일련의 동작의 흐름을 나타낸 설명도이다.
도 9는 본 실시형태에 관한 가열 처리 장치에서, 웨이퍼 가열중의 일련의 동작의 흐름, 및 기판 온도를 각각 경시 변화로 나타낸 그래프이다. 1 is a plan view schematically showing a substrate processing system including a heat processing apparatus according to the present embodiment.
2 is a front view of the substrate processing system of FIG. 1.
3 is a rear view of the substrate processing system of FIG. 1;
Fig. 4 is an explanatory diagram schematically showing a side cross-section showing a schematic configuration of a heat treatment device according to the present embodiment.
5 is an explanatory diagram schematically showing a case where the heat treatment apparatus of FIG. 4 forms a heat treatment space.
6 is an explanatory view schematically showing a state in which the ring body is lowered in the heat treatment apparatus of FIG. 5. 7 is an explanatory view showing a flow of a series of operations of the heat treatment apparatus according to the present embodiment.
Fig. 8 is an explanatory diagram showing a flow of a series of operations of the heat treatment apparatus according to the present embodiment.
Fig. 9 is a graph showing a flow of a series of operations during wafer heating and a substrate temperature as changes over time in the heat processing apparatus according to the present embodiment.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 중복 설명을 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, so that repeated explanation is omitted.

<기판 처리 시스템> <Substrate processing system>

우선, 본 실시형태에 관한 가열 처리 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 구성에 관해 설명한다. 도 1은, 기판 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 도 2 및 도 3은, 각각 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성을 모식적으로 나타내는 정면도와 배면도이다. 기판 처리 시스템(1)에서는, 피처리 기판으로서의 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 행한다. First, a configuration of a substrate processing system including a heat processing apparatus according to the present embodiment will be described. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a substrate processing system 1. 2 and 3 are a front view and a rear view schematically showing the internal configuration of the substrate processing system 1, respectively. In the substrate processing system 1, a predetermined process is performed on the wafer W as a substrate to be processed.

기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 복수매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 반입 반출되는 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼(W)에 소정의 처리를 하는 복수의 각 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)과, 처리 스테이션(11)에 인접하는 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(13)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다. As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a cassette station 10 in which a cassette C containing a plurality of wafers W is carried in and out, and a plurality of wafers W are subjected to predetermined processing. A configuration in which an interface station 13 for transferring wafers W is integrally connected between a processing station 11 provided with each of the processing devices and an exposure device 12 adjacent to the processing station 11. I have.

카세트 스테이션(10)에는 카세트 배치대(20)가 설치되어 있다. 카세트 배치대(20)에는, 기판 처리 시스템의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입 반출할 때에 카세트(C)를 배치하는 카세트 배치판(21)이 복수 설치되어 있다. The cassette station 10 is provided with a cassette mounting table 20. The cassette mounting table 20 is provided with a plurality of cassette mounting plates 21 on which the cassette C is disposed when carrying in and out of the substrate processing system.

카세트 스테이션(10)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 X 방향으로 연장되는 반송로(22) 상에서 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(23)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(23)는, 상하 방향 및 수직축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하며, 각 카세트 배치판(21) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(11)의 제3 블록(G3)의 전달 장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. In the cassette station 10, as shown in Fig. 1, a wafer transfer device 23 that can move on a transfer path 22 extending in the X direction is provided. The wafer transfer device 23 can be moved in the vertical direction and around the vertical axis (theta direction), and the cassette C on each cassette placement plate 21 and a third block G3 of the processing station 11 described later The wafer W can be transferred between the transfer device of

처리 스테이션(11)에는, 각종 장치를 구비한 복수, 예컨대 4개의 블록, 즉 제1 블록(G1)∼제4 블록(G4)이 설치되어 있다. 예컨대 처리 스테이션(11)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측, 도면의 상측)에는 제2 블록(G2)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(11)의 카세트 스테이션(10)측(도 1의 Y 방향 부방향측)에는 이미 전술한 제3 블록(G3)이 설치되고, 처리 스테이션(11)의 인터페이스 스테이션(13)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는 제4 블록(G4)이 설치되어 있다. The processing station 11 is provided with a plurality of, for example, four blocks, that is, a first block G1 to a fourth block G4 equipped with various devices. For example, a second block G2 is provided on the rear side of the processing station 11 (the forward side in the X direction in Fig. 1, and the upper side in the drawing). In addition, on the cassette station 10 side of the processing station 11 (negative side in the Y direction in Fig. 1), the third block G3 described above is already installed, and the interface station 13 side of the processing station 11 A fourth block G4 is provided in the (Y-direction positive side in Fig. 1).

예컨대 제1 블록(G1)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 복수의 액처리 장치, 예컨대 웨이퍼(W)를 현상 처리하는 현상 처리 장치(30), 웨이퍼(W)의 처리막의 하층에 반사 방지막(이하 「하부 반사 방지막」이라고 함)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 웨이퍼(W)에 레지스트를 도포하여 처리막을 형성하는 처리액 도포 장치로서의 레지스트 도포 장치(32), 웨이퍼(W)의 처리막의 상층에 반사 방지막(이하 「상부 반사 방지막」이라고 함)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 장치(33)가 아래로부터 이 순으로 배치되어 있다. For example, in the first block G1, as shown in FIG. 2, a plurality of liquid processing devices, for example, a developing processing device 30 for developing a wafer W, and an antireflection film (hereinafter, referred to as The lower antireflection film forming device 31 (referred to as ``lower antireflection film'') is formed, the resist coating device 32 and the wafer W as a treatment liquid coating device forming a treatment film by applying a resist to the wafer W. An upper anti-reflection film forming apparatus 33 for forming an anti-reflection film (hereinafter referred to as "upper anti-reflection film") on the upper layer of the processing film is arranged in this order from the bottom.

예컨대 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는, 각각 수평 방향으로 3개씩 나란히 배치된다. 또, 이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다. For example, the developing processing device 30, the lower anti-reflective film forming device 31, the resist coating device 32, and the upper anti-reflecting film forming device 33 are arranged side by side in three horizontal directions, respectively. In addition, the number and arrangement of these developing apparatus 30, lower anti-reflection film forming apparatus 31, resist coating apparatus 32, and upper anti-reflection film forming apparatus 33 can be arbitrarily selected.

이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)에서는, 예컨대 웨이퍼(W) 상에 소정의 처리액을 도포하는 스핀 코팅이 행해진다. 스핀 코팅에서는, 예컨대 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액을 토출함과 더불어, 웨이퍼(W)를 회전시켜 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다. In these developing apparatus 30, lower antireflection film forming apparatus 31, resist coating apparatus 32, and upper antireflective film forming apparatus 33, for example, spin coating is applied to a predetermined processing liquid on the wafer W. This is done. In spin coating, for example, while discharging the processing liquid onto the wafer W from the coating nozzle, the wafer W is rotated to diffuse the processing liquid onto the surface of the wafer W.

예컨대 제2 블록(G2)에는, 도 3에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 실시형태에 관한 가열 처리 장치(40)나, 레지스트액과 웨이퍼(W)의 정착성을 높이기 위해 소수화 처리를 행하는 소수화 처리 장치(41), 웨이퍼(W)의 외주부를 노광하는 주변 노광 장치(42)가 상하 방향과 수평 방향으로 나란히 설치되어 있다. 이들 가열 처리 장치(40), 소수화 처리 장치(41), 주변 노광 장치(42)의 수나 배치에 관해서도 임의로 선택할 수 있다. For example, in the second block G2, as shown in FIG. 3, the heat treatment device 40 according to the embodiment for performing heat treatment on the wafer W, or the resist liquid and the wafer W are hydrophobized in order to increase the fixability. A hydrophobic treatment device 41 for performing processing and a peripheral exposure device 42 for exposing the outer peripheral portion of the wafer W are provided side by side in the vertical direction and the horizontal direction. The number and arrangement of these heat treatment devices 40, hydrophobic treatment devices 41, and peripheral exposure devices 42 can also be selected arbitrarily.

예컨대 제3 블록(G3)에는, 복수의 전달 장치(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)가 아래로부터 순서대로 설치되어 있다. 또한, 제4 블록(G4)에는, 복수의 전달 장치(60, 61, 62)가 아래로부터 순서대로 설치되어 있다. For example, in the third block G3, a plurality of delivery devices 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 are provided in order from the bottom. Further, in the fourth block G4, a plurality of delivery devices 60, 61, 62 are provided in order from the bottom.

도 1에 나타낸 바와 같이 제1 블록(G1)∼제4 블록(G4)에 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역(E)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(E)에는, 예컨대 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암(70a)을 갖는 웨이퍼 반송 장치(70)가 복수 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 웨이퍼 반송 영역(E) 내를 이동하여, 주위의 제1 블록(G1), 제2 블록(G2), 제3 블록(G3) 및 제4 블록(G4) 내의 소정의 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. As shown in Fig. 1, a wafer transfer region E is formed in a region surrounded by the first block G1 to the fourth block G4. In the wafer transfer region E, a plurality of wafer transfer apparatuses 70 having transfer arms 70a that can be moved in the Y direction, X direction, θ direction, and vertical direction are arranged, for example. The wafer transfer device 70 moves within the wafer transfer area E, and a predetermined value in the surrounding first block G1, the second block G2, the third block G3, and the fourth block G4. The wafer W can be transported to the device of.

또한, 웨이퍼 반송 영역(E)에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제3 블록(G3)과 제4 블록(G4)의 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 설치되어 있다. In addition, in the wafer transfer area E, as shown in FIG. 3, a shuttle transfer device 80 that transfers the wafer W linearly between the third block G3 and the fourth block G4 is installed. Has been.

셔틀 반송 장치(80)는, 예컨대 도 3의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(80)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 Y 방향으로 이동하고, 제3 블록(G3)의 전달 장치(52)와 제4 블록(G4)의 전달 장치(62) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. The shuttle conveyance device 80 can move linearly in the Y direction of FIG. 3, for example. The shuttle transfer device 80 moves in the Y direction while supporting the wafer W, and between the transfer device 52 of the third block G3 and the transfer device 62 of the fourth block G4 The wafer W can be transported.

도 1에 나타낸 바와 같이 제3 블록(G3)의 X 방향 정방향측의 이웃에는 웨이퍼 반송 장치(81)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(81)는, 예컨대 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암(81a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(81)는, 반송 아암(81a)에 의해 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 상하로 이동하여, 제3 블록(G3) 내의 각 전달 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. As shown in Fig. 1, a wafer transfer device 81 is provided adjacent to the third block G3 on the positive X-direction side. The wafer transfer device 81 has, for example, a transfer arm 81a movable in the X direction, the θ direction, and the vertical direction. The wafer transfer device 81 can move up and down while supporting the wafer W by the transfer arm 81a, and can transfer the wafer W to each transfer device in the third block G3.

인터페이스 스테이션(13)에는, 웨이퍼 반송 장치(90), 전달 장치(91, 92)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는, 예컨대 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암(90a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는, 예컨대 반송 아암(90a)에 웨이퍼(W)를 지지하고, 제4 블록(G4) 내의 각 전달 장치, 전달 장치(91, 92), 및 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. The interface station 13 is provided with a wafer transfer device 90 and transfer devices 91 and 92. The wafer transfer device 90 has, for example, a transfer arm 90a movable in the Y direction, the θ direction, and the vertical direction. The wafer transfer device 90, for example, supports the wafer W on the transfer arm 90a, and between the transfer devices, the transfer devices 91 and 92, and the exposure device 12 in the fourth block G4. The wafer W can be transported.

이상의 기판 처리 시스템(1)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 제어부(100)가 설치되어 있다. 제어부(100)는, 예컨대 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 기판 처리 시스템(1)에서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또, 상기 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어부(100)에 인스톨된 것이어도 좋다. In the above substrate processing system 1, a control unit 100 is provided as shown in FIG. 1. The control unit 100 is, for example, a computer, and has a program storage unit (not shown). In the program storage unit, a program for controlling the processing of the wafer W in the substrate processing system 1 is stored. In addition, the program was recorded in a computer-readable storage medium such as a computer-readable hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card. , May be installed in the control unit 100 from the storage medium.

<기판 처리 시스템의 동작> <Operation of the substrate processing system>

다음으로, 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 관해 설명한다. Next, wafer processing performed using the substrate processing system 1 configured as described above will be described.

우선, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)가, 기판 처리 시스템(1)의 카세트 스테이션(10)에 반입되어, 카세트 배치판(21)에 배치된다. 다음으로, 웨이퍼 반송 장치(23)에 의해 카세트(C) 내의 각 웨이퍼(W)가 순차적으로 취출되고, 처리 스테이션(11)의 제3 블록(G3)의 전달 장치(53)에 반송된다. First, a cassette C containing a plurality of wafers W is carried into the cassette station 10 of the substrate processing system 1 and disposed on the cassette mounting plate 21. Next, each wafer W in the cassette C is sequentially taken out by the wafer transfer device 23 and transferred to the transfer device 53 of the third block G3 of the processing station 11.

전달 장치(53)에 반송된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제2 블록(G2)의 가열 처리 장치(40)에 반송되어 온도 조절 처리된다. 계속해서 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 예컨대 제1 블록(G1)의 하부 반사 방지막 형성 장치(31)에 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제2 블록(G2)의 가열 처리 장치(40)에 반송되어 가열 처리가 행해지고, 제3 블록(G3)의 전달 장치(53)로 되돌아간다. The wafer W transferred to the transfer device 53 is transferred to the heat processing device 40 of the second block G2 by the wafer transfer device 70 and subjected to temperature control treatment. Subsequently, the wafer W is transferred by the wafer transfer device 70 to, for example, the lower antireflection film forming device 31 of the first block G1, and a lower antireflection film is formed on the wafer W. After that, the wafer W is conveyed to the heat treatment device 40 of the second block G2, heat treatment is performed, and returns to the transfer device 53 of the third block G3.

전달 장치(53)로 되돌아간 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(81)에 의해 동일한 제3 블록(G3)의 전달 장치(54)에 반송된다. 계속해서 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제2 블록(G2)의 소수화 처리 장치(41)에 반송되어, 소수화 처리가 행해진다. The wafer W returned to the transfer device 53 is transferred to the transfer device 54 of the third block G3 by the wafer transfer device 81. Subsequently, the wafer W is transported by the wafer transport device 70 to the hydrophobic treatment device 41 of the second block G2, and a hydrophobic treatment is performed.

소수화 처리가 행해진 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 레지스트 도포 장치(32)에 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 가열 처리 장치(40)에 반송되어, 프리베이크 처리되고, 제3 블록(G3)의 전달 장치(55)에 반송된다. The wafer W subjected to the hydrophobicization treatment is transferred to the resist coating device 32 by the wafer transfer device 70, and a resist film is formed on the wafer W. After that, the wafer W is conveyed to the heat processing device 40 by the wafer conveying device 70, subjected to pre-baking, and conveyed to the transfer device 55 of the third block G3.

제3 블록(G3)의 전달 장치(55)에 반송된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 상부 반사 방지막 형성 장치(33)에 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 가열 처리 장치(40)에 반송되어 가열되고, 그 후 온도 조절된다. 온도 조절후, 웨이퍼(W)는 주변 노광 장치(42)에 반송되어 주변 노광 처리된다. The wafer W transferred to the transfer device 55 of the third block G3 is transferred to the upper anti-reflection film forming device 33 by the wafer transfer device 70, and the upper anti-reflective film on the wafer W Is formed. Thereafter, the wafer W is conveyed to the heat processing device 40 by the wafer conveying device 70 to be heated, and then temperature controlled. After temperature adjustment, the wafer W is conveyed to the peripheral exposure apparatus 42 and subjected to peripheral exposure treatment.

다음으로 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제3 블록(G3)의 전달 장치(56)에 반송된다. Next, the wafer W is transferred to the transfer device 56 of the third block G3 by the wafer transfer device 70.

제3 블록(G3)의 전달 장치(56)에 반송된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(81)에 의해 전달 장치(52)에 반송되고, 셔틀 반송 장치(80)에 의해 제4 블록(G4)의 전달 장치(62)에 반송된다. 전달 장치(62)에 반송된 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(13)의 웨이퍼 반송 장치(90)에 의해 노광 장치(12)에 반송되어, 소정의 패턴으로 노광 처리된다. The wafer W transferred to the transfer device 56 of the third block G3 is transferred to the transfer device 52 by the wafer transfer device 81, and the fourth block ( It is conveyed to the delivery device 62 of G4). The wafer W transferred to the transfer device 62 is transferred to the exposure apparatus 12 by the wafer transfer device 90 of the interface station 13 and subjected to exposure processing in a predetermined pattern.

노광 처리된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(90)에 의해 제4 블록(G4)의 전달 장치(60)에 반송된다. 그 후, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 가열 처리 장치(40)에 반송되어, 노광후 베이크 처리가 이루어진다. The exposed wafer W is transported by the wafer transport device 90 to the delivery device 60 of the fourth block G4. After that, it is conveyed to the heat processing device 40 by the wafer conveying device 70, and a baking process is performed after exposure.

다음으로 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 현상 처리 장치(30)에 반송되어 현상된다. 현상 종료후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 가열 처리 장치(40)에 반송되어 포스트 베이크 처리된다. Next, the wafer W is conveyed to the developing processing device 30 by the wafer conveying device 70 and developed. After completion of the development, the wafer W is transferred to the heat processing device 40 by the wafer transfer device 70 and subjected to a post-baking process.

그 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제3 블록(G3)의 전달 장치(50)에 반송되고, 카세트 스테이션(10)의 웨이퍼 반송 장치(23)에 의해 소정의 카세트 배치판(21)의 카세트(C)에 반송된다. 이렇게 해서, 일련의 포토리소그래피 공정이 종료한다. Thereafter, the wafer W is transferred to the transfer device 50 of the third block G3 by the wafer transfer device 70, and a predetermined cassette is placed by the wafer transfer device 23 of the cassette station 10. It is conveyed to the cassette C of the plate 21. In this way, a series of photolithography processes are ended.

<가열 처리 장치의 구성> <Configuration of heating treatment device>

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관한 가열 처리 장치(40)의 구성에 관해 도 4를 참조하여 설명한다. Next, a configuration of a heat treatment device 40 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4는, 가열 처리 장치(40)의 구성의 개략을 모식적으로 나타낸 측면 단면도이다. 가열 처리 장치(40)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)가 배치되는 배치부(200), 배치부(200)의 외주를 둘러싸도록 마련되는 링체(210), 및 배치부(200)에 대향하여 마련되고, 상기 링체(210)와 접촉하여 상기 배치부(200)를 덮음으로써 가열 처리 공간(S)을 형성하는 덮개체(220)가 마련되어 있다. 4 is a side cross-sectional view schematically showing an outline of the configuration of the heat treatment device 40. In the heat processing apparatus 40, as shown in FIG. 4, a placement unit 200 on which a wafer W is disposed, a ring body 210 provided to surround the outer circumference of the placement unit 200, and a placement unit 200 A cover body 220 is provided facing the ring body 210 to form a heat treatment space S by covering the mounting portion 200 by contacting the ring body 210.

배치부(200)는, 웨이퍼(W)가 직접 배치되는 열판(201)을 가지며, 열판(201)은 열판 지지부(202)에 의해 지지되어 있다. 열판 지지부(202)는 복수의 지지 기둥(203)을 통해, 가열 처리 장치(40)의 바닥부를 이루는 베이스(204)에 지지되어 있다. 열판(201)의 내부에는 가열부로서의 히터(205)가 설치되어 있다. The placement unit 200 has a hot plate 201 on which the wafer W is directly placed, and the hot plate 201 is supported by the hot plate support unit 202. The hot plate support part 202 is supported by the base 204 which forms the bottom part of the heat processing apparatus 40 through a plurality of support columns 203. A heater 205 as a heating unit is provided inside the hot plate 201.

베이스(204)에는, 지지핀 승강 기구(206)가 설치되어, 지지핀(207)을 상하 이동시킬 수 있다. 이것에 의해, 지지핀(207)은 열판(201)으로부터 상측으로 돌출 가능해지며, 이미 전술한 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 아암(70a)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 가능하게 되어 있다. A support pin lifting mechanism 206 is provided on the base 204, and the support pin 207 can be moved up and down. Thereby, the support pin 207 can protrude upward from the hot plate 201, and the wafer W can be transferred between the transfer arm 70a of the wafer transfer device 70 described above. have.

상기 링체(210)는 링체 승강 기구(211)에 의해 상하 이동 가능하게 되어 있다. 그리고 링체(210)가 가장 상측에 들어 올려진 상태에서는, 링체(210)의 상면(210a)과 상기 열판(201)의 상면의 높이가 일치하도록 배치되어 있다. The ring body 210 can be moved up and down by a ring body lifting mechanism 211. And when the ring body 210 is lifted to the uppermost side, it is arranged so that the height of the top surface 210a of the ring body 210 and the top surface of the hot plate 201 coincide.

덮개체(220)는, 열판(201)에 대향하여 가열 처리 공간(S)의 천장면을 형성하는 천판(220a)과, 가열 처리 공간(S)의 측벽을 형성하는 수하부(220b)를 갖고 있다. 덮개체(220)는 덮개체 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있고, 상기 덮개체 승강 기구에 의해 덮개체(220)를 하강시킴으로써 수하부(220b)의 하면(220c)과 상기 링체(210)의 상면(210a)을 접촉시키고, 이것에 의해 가열 처리 공간(S)이 형성된다. The cover body 220 has a top plate 220a forming a ceiling surface of the heat treatment space S facing the hot plate 201, and a lower portion 220b forming a side wall of the heat treatment space S. have. The lid body 220 is configured to be liftable by a lid body lifting mechanism (not shown), and the lid body 220 is lowered by the lid body lifting mechanism to lower the lower surface 220c of the lower portion 220b and The upper surface 210a of the ring body 210 is brought into contact, thereby forming a heat treatment space S.

또한, 가열 처리 공간(S)을 형성하고 있을 때에 링체 승강 기구(211)에 의해 링체(210)를 하강시키는 것에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이 덮개체(220)의 수하부(220b)의 하면(220c)과 링체(210)의 상면(210a) 사이에 간극(D)을 형성할 수 있다. In addition, by lowering the ring body 210 by the ring body lifting mechanism 211 when forming the heat treatment space S, the lower surface of the lower portion 220b of the lid body 220 as shown in FIG. 6 A gap D may be formed between 220c and the upper surface 210a of the ring body 210.

천판(220a)의 중앙, 즉 열판(201)에 배치된 웨이퍼(W)의 중앙부 상측에는, 가열 처리 공간(S) 내를 배기하기 위한 중앙 배기부(221)가 설치되어 있다. 이 중앙 배기부(221)는, 예컨대 가열 처리 장치(40)의 밖에 설치된 배기 장치(222)에 통해 있고, 가열 처리 공간(S) 내의 분위기를 배기할 수 있다. At the center of the top plate 220a, that is, above the central portion of the wafer W disposed on the hot plate 201, a central exhaust portion 221 for exhausting the inside of the heat treatment space S is provided. This central exhaust part 221 is provided through the exhaust device 222 provided outside the heat treatment device 40, for example, and can exhaust the atmosphere in the heat treatment space S.

덮개체(220)의 외주 외측에는, 고리형의 외측 연장부(225)가 마련되어 있다. 외측 연장부(225)는, 연장부(225a), 수하부(225b)로 구성되며, 수하부(225b)와 덮개체(220)의 수하부(220b)의 외측 사이에는, 하면측에 개구된 고리형의 개구부(225c)가 형성되어 있다. 이 개구부(225c)는, 배기부(도시하지 않음)에 통해 있고, 본 발명의 외주 배기부(230)를 구성한다. On the outer periphery of the cover body 220, an annular outer extension portion 225 is provided. The outer extension part 225 is composed of an extension part 225a and a lower part 225b, and between the outer part of the lower part 225b and the lower part 220b of the cover body 220, the lower surface is opened An annular opening 225c is formed. This opening 225c passes through an exhaust portion (not shown), and constitutes the outer peripheral exhaust portion 230 of the present invention.

외측 연장부(225)의 수하부(225b)의 하단부면(225d)의 높이 위치는, 덮개체(220)의 수하부(220b)의 하면(220c)보다 높게 설정되어 있다. 따라서, 덮개체(220)가 링체(210)와 접촉하는 것에 의해 가열 처리 공간(S)이 형성되었을 때, 외측 연장부(225)의 수하부(225b)의 하단부면(225d)은, 링체(210)의 상면(210a)이나 후술하는 외측 배기부(240)의 상면과는 접촉하지 않고, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 간극(D2)이 형성된다. The height position of the lower end surface 225d of the lower end portion 225b of the outer extension portion 225 is set higher than the lower surface 220c of the lower end portion 220b of the cover body 220. Therefore, when the heat treatment space S is formed by the cover body 220 coming into contact with the ring body 210, the lower end surface 225d of the receiving and lowering portion 225b of the outer extension portion 225 is the ring body ( The gap D2 is formed as shown in FIGS. 5 and 6 without contacting the upper surface 210a of 210) or the upper surface of the outer exhaust part 240 to be described later.

링체(210)의 외주 외측에는, 상기 가열 처리 공간(S)의 외측에 누설된 분위기를 배기하기 위한 외측 배기부(240)가 설치되어 있다. 외측 배기부(240)는, 예컨대 가열 처리 장치(40)의 밖에 설치된 배기 장치(241)에 통해 있다. Outside the outer periphery of the ring body 210, an outer exhaust part 240 for exhausting the atmosphere leaked to the outside of the heat treatment space S is provided. The outer exhaust part 240 is provided through, for example, an exhaust device 241 provided outside the heat treatment device 40.

<가열 처리 장치의 동작> <Operation of the heating treatment device>

실시형태에 관한 가열 처리 장치(40)는 이상의 구성을 갖고 있고, 다음으로 가열 처리 장치(40)를 이용한 가열 처리 방법에 관해 설명한다. 도 7, 도 8은 일련의 가열 처리 공정에 의한 가열 처리 장치(40)의 동작을 모식적으로 나타낸 설명도, 도 9는 가열 처리 장치(40)에 의한 가열 처리중에서의 기판 온도의 경시 변화와, 각종 배기, 링체(210)의 동작의 타이밍 차트를 나타내고 있다. 또, 도 9에서는, 후술하는 제1 가열 처리 공정을 시작한 시점을 횡축의 0으로 하고 있다. The heat treatment device 40 according to the embodiment has the above configuration, and a heat treatment method using the heat treatment device 40 will be described next. 7 and 8 are explanatory diagrams schematically showing the operation of the heat treatment device 40 by a series of heat treatment steps, and FIG. 9 is a change with time in the substrate temperature during heat treatment by the heat treatment device 40 , Various exhausts, and a timing chart of the operation of the ring body 210 are shown. In addition, in Fig. 9, the time point at which the first heat treatment step described later is started is set to 0 on the horizontal axis.

우선 배기 장치(222), 배기 장치(241), 외측 배기부를 작동시켜, 중앙 배기부(221), 외주 배기부(230), 외측 배기부(240)로부터의 배기를 행하는 것에 의해, 가열 처리 장치(40) 내의 분위기를 안정시킨다. 그와 같이 하여 분위기가 안정되면, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 덮개체(220)를 상승시킨다. 그 상태에서, 기판 처리 시스템(1)의 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 아암(70a)에 의해, 가열 대상인 웨이퍼(W)가 배치부(200)의 열판(201) 상에 반송되고, 지지핀(207) 상에 배치된다. 그 후 반송 아암(70a)은 가열 처리 장치(40)의 밖으로 후퇴하고, 계속해서 지지핀(207)이 하강하여, 웨이퍼(W)는 열판(201) 상에 배치된다. 웨이퍼(W)가 열판(201) 상에 배치된 후, 덮개체 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 덮개체(220)를 하강시키는 것에 의해, 링체(210)의 상면(210a)과 덮개체(220)의 수하부(220b)의 하면(220c)을 접촉시켜 가열 처리 공간(S)을 형성한다(준비 공정). 이러한 경우, 완전히 접촉하지 않더라도, 링체(210)의 상면(210a)과 덮개체(220)의 수하부(220b)의 하면(220c) 사이에서 실질적으로 배기가 행해지지 않는 약간의 간극, 예컨대 0 mm 초과, 1 mm 이하, 예컨대 0.5 mm의 간극이 형성되어 있어도 좋다. First, by operating the exhaust device 222, the exhaust device 241, and the outer exhaust part, and exhausting from the central exhaust part 221, the outer exhaust part 230, and the outer exhaust part 240, the heat treatment device (40) to stabilize the atmosphere inside. When the atmosphere is stabilized in this way, the lid 220 is raised as shown in Fig. 7A. In that state, by the transfer arm 70a of the wafer transfer device 70 of the substrate processing system 1, the wafer W to be heated is transferred onto the hot plate 201 of the placement unit 200, and the support pin It is placed on 207. After that, the transfer arm 70a retreats out of the heat treatment device 40, and the support pin 207 is subsequently lowered, and the wafer W is disposed on the hot plate 201. After the wafer W is disposed on the hot plate 201, by lowering the lid body 220 by a lid body lifting mechanism (not shown), the upper surface 210a of the ring body 210 and the lid body ( The heat treatment space S is formed by contacting the lower surface 220c of the water drop 220b of 220) (preparation process). In this case, even if not completely in contact, there is a slight gap between the upper surface 210a of the ring body 210 and the lower surface 220c of the water and lower portion 220b of the cover body 220 in which exhaust is not substantially performed, such as 0 mm A gap of more than 1 mm or less, for example 0.5 mm may be formed.

계속해서 도 7의 (b) 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 배기 장치(222)의 작동을 멈추고, 중앙 배기부(221)로부터의 배기를 정지시킴과 더불어, 배치부(200)의 열판(201)에 배치된 웨이퍼(W)에 대하여, 히터(205)에 의한 제1 가열 처리를 시작한다(제1 가열 처리 공정). 제1 가열 처리 공정에서는, 중앙 배기부(221)로부터의 배기는 행해지지 않는다. 즉, 웨이퍼(W)의 온도가 웨이퍼(W) 상에 도포된 도포막의 가교 온도에 도달할 때까지 중앙 배기부(221)로부터의 배기는 행해지지 않는다. Subsequently, as shown in Figs. 7B and 9, the operation of the exhaust device 222 is stopped, the exhaust from the central exhaust unit 221 is stopped, and the hot plate 201 of the placement unit 200 is stopped. ) With respect to the wafer W placed in ), the heater 205 starts a first heat treatment (first heat treatment step). In the first heat treatment step, exhaust from the central exhaust portion 221 is not performed. In other words, exhaust from the central exhaust part 221 is not performed until the temperature of the wafer W reaches the crosslinking temperature of the coating film applied on the wafer W.

그리고 웨이퍼 온도가 가교 온도에 도달한 후에, 즉, 도포막의 반응이 안정되고, 도포막에 대한 기류 영향이 약해진 후에, 다시 배기 장치(222)의 작동을 시작하여, 중앙 배기부(221)로부터의 배기를 실시한다(제2 가열 처리 공정). And after the wafer temperature reaches the crosslinking temperature, that is, after the reaction of the coating film is stabilized and the influence of the air flow on the coating film is weakened, the operation of the exhaust device 222 is started again, and from the central exhaust unit 221 Evacuation is performed (2nd heat treatment process).

이와 같이, 제1 가열 처리 공정, 즉 웨이퍼(W)의 온도가 도포막의 가교 온도에 도달할 때까지의 동안은 가열 처리 공간(S) 내에서의 중앙 배기부(221)로부터의 배기는 행해지지 않기 때문에, 가열 처리 공간(S) 내에 배기류가 형성되지는 않는다. 따라서, 가열 처리 공간(S) 내에 발생하는 배기류의 영향에 의해 도포막의 막두께가 그 영향을 받아, 면내 불균일이 되는 것은 방지된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W) 상의 막두께의 면내 균일성을 종래보다 향상시킬 수 있다. As described above, during the first heat treatment process, that is, until the temperature of the wafer W reaches the crosslinking temperature of the coating film, the exhaust from the central exhaust part 221 in the heat treatment space S is not performed. Therefore, no exhaust flow is formed in the heat treatment space S. Therefore, the film thickness of the coating film is affected by the influence of the exhaust flow generated in the heat treatment space S, and it is prevented from becoming non-uniform in the surface. Thereby, the in-plane uniformity of the film thickness on the wafer W can be improved than before.

또 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 가열 처리 공정에서는 물론, 외주 배기부(230), 외측 배기부(240)로부터의 배기는 준비 공정부터 제2 가열 처리 공정까지를 통해서 계속하고 있어도 좋다. 본 실시형태에 의하면, 외주 배기부(230) 및 외측 배기부(240)는, 가열 처리 공간(S)의 외부에 형성되어 있기 때문에, 상기 처리 공간 내에 기류를 형성하지 않고, 웨이퍼(W) 상의 막두께에 영향을 미치지 않는다. In addition, as shown in Fig. 9, in addition to the first heat treatment step, the exhaust from the outer circumferential exhaust unit 230 and the outer exhaust unit 240 may continue through the preparation step to the second heat treatment step. According to this embodiment, since the outer circumferential exhaust unit 230 and the outer exhaust unit 240 are formed outside the heating processing space S, no airflow is formed in the processing space, and Does not affect the film thickness.

그리고, 가열 처리중에 계속해서 외주 배기부(230)에 의한 가열 처리 공간(S)의 외측에서 배기를 행하는 것에 의해, 간극(D2)을 통해 덮개체(220)의 외측의 분위기를 취입하기 쉬워져, 덮개체(220)의 수하부(220b)의 외주에 에어 커튼으로서의 배기류를 형성할 수 있다. 이것에 의해 가열 처리 공간(S)에 대한 외부로부터의 영향, 예컨대 열적 영향을 차단하는 것이 가능하여, 가열 처리 공간(S) 내에서의 반응을 안정화시키고, 도포막의 면내 균일성을 더욱 높일 수 있다. 더구나 실시형태에서는, 외측 연장부(225)의 수하부(225b)의 하단부면(225d)의 높이 위치는, 덮개체(220)의 수하부(220b)의 하면(220c)보다 높게 설정되어 있기 때문에, 외부로부터의 에어를 외주 배기부(230)에 의해 효과적으로 유도할 수 있고, 이것에 의해 적절하게 에어 커튼을 형성할 수 있다. And, by performing exhaust from the outside of the heat treatment space S by the outer peripheral exhaust part 230 continuously during the heat treatment, it becomes easy to blow in the atmosphere outside the lid body 220 through the gap D2. , It is possible to form an exhaust flow as an air curtain on the outer periphery of the receiving portion 220b of the cover body 220. This makes it possible to block external influences, such as thermal effects, on the heat treatment space S, stabilize the reaction in the heat treatment space S, and further increase the in-plane uniformity of the coating film. . Further, in the embodiment, the height position of the lower end surface 225d of the lower end portion 225b of the outer extension portion 225 is set higher than the lower surface 220c of the lower end portion 220b of the lid body 220 , Air from the outside can be effectively guided by the outer circumferential exhaust unit 230, whereby an air curtain can be appropriately formed.

상기 예에서는, 덮개체(220)의 외주에 외측 연장부(225)를 형성하고, 덮개체(220)와의 사이에 외주 배기부(230)를 형성했지만, 그 대신에 덮개체(220)의 상기 좌측에 별도의 다른 덮개체를 마련하고, 일체적으로 상하 이동하는 쌍방의 덮개체의 사이에 외주 배기부(230)를 형성하도록 해도 좋다. In the above example, the outer extension portion 225 is formed on the outer periphery of the lid body 220, and the outer circumferential exhaust portion 230 is formed between the lid body 220, but instead of the lid body 220 Another cover body may be provided on the left side, and the outer circumferential exhaust portion 230 may be formed between both lid bodies which move up and down integrally.

열판(201) 상에 배치된 웨이퍼(W)의 온도가, 도포막의 가교 온도에 도달한 후, 즉 제2 가열 처리 공정에서는, 중앙 배기부(221)로부터의 배기를 재개한다. 이것에 의해, 예컨대 웨이퍼(W)의 가열 처리중에 승화물 등의 불순물이 발생한 경우에도, 이것을 배기할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 온도가 가교 온도에 도달한 후에 배기를 시작하고 있기 때문에, 중앙 배기부(221)로 향하는 배기류가 도포막의 막두께에 영향을 미치지 않는다. After the temperature of the wafer W disposed on the hot plate 201 has reached the crosslinking temperature of the coating film, that is, in the second heat treatment step, the exhaust air from the central exhaust unit 221 is restarted. Thereby, even when impurities such as sublimation are generated during the heating treatment of the wafer W, this can be exhausted. Further, since the exhaust is started after the temperature of the wafer W reaches the crosslinking temperature as described above, the exhaust flow directed to the central exhaust portion 221 does not affect the film thickness of the coating film.

또한, 도 7의 (c), 도 9에 나타낸 바와 같이 중앙 배기부(221)에 의한 가열 처리 공간(S)의 분위기의 배기를 시작할 때, 즉 제2 가열 처리 공정을 시작할 때, 링체 승강 기구(211)에 의해 링체(210)를 하강시켜, 링체(210)의 상면(210a)과 덮개체(220)의 수하부(220b)의 하면(220c) 사이에 간극(D)을 형성해도 좋다. 이것에 의해, 간극(D)은 가열 처리 공간(S)의 하측 주변으로부터의 배기 유로로서 기능하여, 가열 처리 공간(S) 내의 배기 처리를 중앙 배기부(221)로부터만이 아니라, 외주 배기부(230) 및 외측 배기부(240)에 의한 가열 처리 공간(S)의 주연부로부터도 동시에 행할 수 있기 때문에, 불순물 회수 효율을 높일 수 있다. In addition, as shown in Figs. 7C and 9, when the central exhaust unit 221 starts exhausting the atmosphere of the heat treatment space S, that is, when the second heat treatment process starts, the ring body lifting mechanism By lowering the ring body 210 by 211, a gap D may be formed between the upper surface 210a of the ring body 210 and the lower surface 220c of the receiving portion 220b of the lid body 220. Thereby, the gap D functions as an exhaust flow path from the lower periphery of the heat treatment space S, so that the exhaust treatment in the heat treatment space S is not only from the central exhaust part 221 but the outer exhaust part. Since it can be performed simultaneously from the peripheral part of the heat treatment space S by the 230 and the outer exhaust part 240, the impurity recovery efficiency can be improved.

또한 본 실시형태에서는, 중앙 배기부(221) 및 외주 배기부(230) 외에, 링체(210)의 외주 외측에 배치된 외측 배기부(240)로부터도 동시에 분위기의 배기를 행하고 있기 때문에, 가령 가열 처리 공간(S)으로부터 누출된 불순물의 양이 많아 외주 배기부(230)에 의해 다 회수할 수 없는 경우에도, 적절하게 이들 불순물 등의 회수에 이바지할 수 있다. In addition, in this embodiment, in addition to the central exhaust unit 221 and the outer exhaust unit 230, the atmosphere is simultaneously exhausted from the outer exhaust unit 240 disposed outside the outer periphery of the ring body 210, for example, heating. Even when the amount of impurities leaked from the processing space S is large and cannot be completely recovered by the outer circumferential exhaust unit 230, it is possible to appropriately contribute to the recovery of these impurities and the like.

웨이퍼(W)의 가열 처리가 종료하면, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 링체(210)가 상승하고, 계속해서 덮개체 승강 기구에 의해 덮개체(220)가 들어 올려지고, 지지핀(207)이 웨이퍼(W)를 상승시킨 후, 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 아암(70a)에 의해 가열 처리가 종료한 웨이퍼(W)는, 가열 처리 장치(40)의 외부로 반출된다. When the heating treatment of the wafer W is finished, as shown in Fig. 8A, the ring body 210 is raised, and the lid body 220 is then lifted by the lid body lifting mechanism, and the support pin After 207 raises the wafer W, the wafer W for which the heat treatment has been completed by the transfer arm 70a of the wafer transfer device 70 is carried out to the outside of the heat treatment device 40.

웨이퍼(W)의 반출이 완료하면, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 다시 덮개체(220)를 하강시킴으로써 링체(210)와 접촉시키고, 이러한 상태에서 중앙 배기부(221), 외주 배기부(230), 외측 배기부(240)로부터의 배기를 계속하여, 가열 처리 장치(40) 내의 잔존 불순물 등을 회수하고, 다음 웨이퍼(W)를 수용하기 위해 가열 처리 장치(40) 내의 안정화를 행한다. 이렇게 하여, 일련의 가열 처리 공정이 종료한다. When the carrying out of the wafer W is completed, the cover body 220 is lowered again to make contact with the ring body 210 as shown in FIG. 8B, and in this state, the central exhaust part 221 and the outer exhaust part (230), the exhaust from the outer exhaust part 240 is continued, residual impurities in the heat treatment device 40 are recovered, and stabilization in the heat treatment device 40 is performed to accommodate the next wafer W. . In this way, a series of heat treatment steps are ended.

이상 설명한 예에서는, 중앙 배기부(221)의 배기의 재개 타이밍, 즉 제2 가열 처리 공정의 개시 타이밍은 웨이퍼 온도에 의해 제어했지만, 제2 가열 처리 공정의 개시 타이밍은, 온도에 의해 판단되는 것이 아니어도 좋다. 예컨대, 카메라 등에 의해 가열 처리 공간(S) 내를 감시할 수 있도록 구성하고, 도포막의 마무리 상황에 따라 제어해도 좋고, 도포막의 재료나 기타 조건을 미리 제어부(100)에 기억시키고, 설정된 조건에 따라 막의 반응 속도를 계산하여, 이러한 계산에 의해 산출된 시간에 의해 제어해도 좋다. In the example described above, the timing of restarting the exhaust of the central exhaust unit 221, that is, the start timing of the second heat treatment process was controlled by the wafer temperature, but the start timing of the second heat treatment process was determined by the temperature. It doesn't have to be. For example, it is configured to be able to monitor the inside of the heat treatment space S with a camera, etc., and may be controlled according to the finishing condition of the coating film, and the material and other conditions of the coating film are stored in advance in the control unit 100, and The reaction rate of the membrane may be calculated and controlled by the time calculated by this calculation.

또한, 상기 실시형태에서는 링체(210)는 제2 가열 처리 공정에서 하강시켜, 외주 배기부(230) 및 외측 배기부(240)에 의한 가열 처리 공간(S)의 분위기의 배기를 시작했다. 그러나, 제1 가열 처리 공정에서 가열 처리 공간(S) 내에 과도하게 승화물 등의 불순물을 충만시키지 않도록 하기 위해, 제1 가열 처리 공정에서도 링체(210)를 하강시켜, 간극(D)을 형성하도록 적절하게 제어해도 좋다. 다만 이러한 경우, 가열 처리 공간(S) 내에 기류를 발생시키지 않을 정도의 간극(D)의 폭으로 제어할 필요가 있다. 이와 같이, 제1 가열 처리 공정에서 간극(D)을 형성하는 것에 의해, 가열 처리 공간(S) 내에 과도한 불순물이 충만하는 것을 방지할 수 있고, 또한 발생한 불순물이 웨이퍼(W) 상에 재부착되어 버리는 것을 방지할 수 있다. In addition, in the above-described embodiment, the ring body 210 is lowered in the second heat treatment step, and the atmosphere of the heat treatment space S by the outer circumferential exhaust unit 230 and the outer exhaust unit 240 is started to be exhausted. However, in order not to be excessively filled with impurities such as sublimates in the heat treatment space S in the first heat treatment step, the ring body 210 is also lowered in the first heat treatment step to form a gap D. You may control it appropriately. However, in this case, it is necessary to control the width of the gap D so as not to generate airflow in the heat treatment space S. As described above, by forming the gap D in the first heat treatment process, it is possible to prevent excessive impurities from being filled in the heat treatment space S, and the generated impurities are reattached on the wafer W. Can prevent throwing away.

또한, 상기 실시형태에서는 외주 배기부(230) 및 외측 배기부(240)로부터의 배기는, 가열 처리중을 통해 항상 작동시켰지만, 중앙 배기부(221)와 같이 기판 온도가 도포막의 가교 온도에 도달한 후, 즉 제2 가열 처리 공정에 들어가고 나서 작동시키도록 제어해도 좋다. 이와 같이 제어함으로써, 예컨대 링체(210)의 상면(210a)과, 덮개체(220)의 수하부(210b)의 하면(210c)의 접촉부에서 클리어런스가 발생해 버린 경우에, 외부로부터의 배기에 의해 상기 클리어런스로부터 가열 처리 공간(S) 내의 분위기가 누출되고, 가열 처리 공간(S) 내 배기류를 형성하여, 등막의 균일성에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. Further, in the above embodiment, the exhaust from the outer circumferential exhaust unit 230 and the outer exhaust unit 240 is always operated during heat treatment, but the substrate temperature reaches the crosslinking temperature of the coating film as in the central exhaust unit 221. After performing, that is, after entering the 2nd heat treatment process, you may control so that it may operate. By controlling in this way, for example, when a clearance occurs in the contact portion between the upper surface 210a of the ring body 210 and the lower surface 210c of the lower surface 210b of the lid body 220, the external exhaust air causes It is possible to prevent the atmosphere in the heat treatment space S from leaking from the clearance, and to form an exhaust flow in the heat treatment space S, thereby affecting the uniformity of the back film.

이상, 본 발명의 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있는 것은 분명하며, 이들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다. As mentioned above, although embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to such an example. It is clear to those skilled in the art that various modifications or corrections can be reached within the scope of the technical idea described in the claims, and it is obviously understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

본 발명은 기판을 가열할 때에 유용하다. The present invention is useful when heating a substrate.

1 : 기판 처리 시스템
40 : 가열 처리 장치
100 : 제어부
200 : 배치부
201 : 열판
202 : 열판 지지부
210 : 링체
211 : 링체 승강 기구
220 : 덮개체
220a : 천판
220b : 수하부
220c : 하면
221 : 중앙 배기부
230 : 외주 배기부
240 : 외측 배기부
222, 241 : 배기 장치
W : 웨이퍼 1: substrate processing system
40: heat treatment device
100: control unit
200: placement unit
201: hot plate
202: hot plate support
210: ring body
211: ring body lifting mechanism
220: cover body
220a: top plate
220b: lower part
220c: lower surface
221: central exhaust
230: outer exhaust part
240: outer exhaust
222, 241: exhaust system
W: wafer

Claims (9)

기판에 형성된 도포막을 가열 처리하는 가열 처리 장치로서,
기판을 배치하는 배치부와,
상기 배치부에 배치된 기판을 가열하기 위한 가열부와,
상기 배치부의 외주를 둘러싸도록 마련된 링체와,
상기 배치부를 덮고, 또한 그 하면이 상기 링체와 접촉 또는 근접함으로써 가열 처리 공간을 형성하는 덮개체와,
상기 덮개체의 중앙부에 배치되고, 상기 가열 처리 공간 내를 배기하는 중앙 배기부와,
상기 배치부에 배치된 기판의 가열 처리의 제어를 행하는 제어부
를 가지며,
상기 제어부는,
상기 가열 처리 공간이 형성되고 또한 상기 가열 처리 공간 내에 상기 기판이 있는 상태에서 상기 가열 처리 공간 내를 배기하지 않고 상기 기판의 가열을 행하는 제1 가열 처리 공정과, 상기 중앙 배기부를 작동시켜 상기 가열 처리 공간 내를 배기하면서 상기 기판의 가열을 행하는 제2 가열 처리 공정을 행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.A heat treatment apparatus for heat treating a coating film formed on a substrate,
A placement unit for arranging the substrate,
A heating unit for heating the substrate disposed on the placement unit,
A ring body provided to surround the outer periphery of the placement unit,
A cover body that covers the placement portion and forms a heat treatment space by having its lower surface in contact with or close to the ring body,
A central exhaust portion disposed at the central portion of the lid and exhausting the inside of the heat treatment space;
A control unit for controlling heat treatment of the substrate disposed on the placement unit
Has,
The control unit,
A first heat treatment step of heating the substrate without exhausting the inside of the heat treatment space while the heat treatment space is formed and the substrate is in the heat treatment space, and the heat treatment by operating the central exhaust unit A heat treatment apparatus characterized by controlling to perform a second heat treatment step of heating the substrate while exhausting the space. 제1항에 있어서,
상기 가열 처리 공간을 형성하는 덮개체는, 상기 링체와 덮개체의 접촉 또는 근접 부분의 외측에 외주 배기부를 갖는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.The method of claim 1,
A heat treatment apparatus, wherein the lid body forming the heat treatment space has an outer circumferential exhaust portion outside the contact or proximity portion between the ring body and the lid body. 제2항에 있어서,
상기 외주 배기부는, 상기 덮개체의 하면측에 전체 둘레에 걸쳐 개구된 고리형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.The method of claim 2,
The outer circumferential exhaust portion has an annular shape opened over the entire circumference on the lower surface side of the lid. 제2항에 있어서,
상기 외주 배기부는, 상기 제2 가열 처리 공정에서 작동하는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.The method of claim 2,
The outer circumferential exhaust unit operates in the second heat treatment step. 제4항에 있어서,
상기 링체는 상하 이동 가능하고, 상기 외주 배기부가 작동할 때에는, 상기 링체가 하강하여, 상기 링체와 상기 덮개체의 하면과 상기 링체의 상면의 사이에 상기 근접시의 간극보다 넓은 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.The method of claim 4,
The ring body is movable up and down, and when the outer circumferential exhaust unit is operated, the ring body is lowered to form a gap wider than the gap at the time of the proximity between the ring body and the lower surface of the cover body Heat treatment device characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서,
상기 링체의 외주 외측에 설치되고, 상기 가열 처리 공간의 밖에 누설된 분위기를 배기하기 위한 외측 배기부를 갖는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.The method of claim 1,
A heat treatment apparatus comprising an outer exhaust portion provided outside the outer periphery of the ring body and configured to exhaust an atmosphere leaking outside the heat treatment space. 제6항에 있어서,
상기 외측 배기부는, 상기 배치부에 배치된 기판의 온도에 상관없이, 적어도 상기 기판을 가열하고 있는 동안은 작동하고 있는 것을 특징으로 하는 가열 처리 장치.The method of claim 6,
And the outer exhaust unit is operating at least while heating the substrate, regardless of the temperature of the substrate disposed on the placement unit. 기판에 형성된 도포막을 가열 처리하는 가열 처리 방법으로서,
가열 기능을 갖는 배치부에 기판을 배치한 상태로, 상기 배치부 및 기판을 수용하는 가열 처리 공간을 형성하고,
상기 가열 처리 공간이 형성되고 또한 상기 가열 처리 공간 내에 상기 기판이 있는 상태에서 상기 가열 처리 공간 내를 배기하지 않고 상기 기판의 가열을 행하는 제1 가열 처리 공정과,
적어도 상기 가열 처리 공간의 중앙부의 상측으로부터, 상기 가열 처리 공간 내를 배기하면서 상기 기판의 가열을 행하는 제2 가열 처리 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 가열 처리 방법.As a heat treatment method for heat treating a coating film formed on a substrate,
In a state in which a substrate is disposed on a placement portion having a heating function, a heat treatment space is formed to accommodate the placement portion and the substrate,
A first heat treatment step of heating the substrate without exhausting the inside of the heat treatment space while the heat treatment space is formed and the substrate is in the heat treatment space;
A second heat treatment step of heating the substrate while exhausting the inside of the heat treatment space from at least above the central portion of the heat treatment space
Heat treatment method, characterized in that it has. 제8항에 있어서,
상기 제2 가열 처리 공정에서, 상기 가열 처리 공간 내의 주연부로부터도 상기 가열 처리 공간 내를 배기하여 배기량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 가열 처리 방법. The method of claim 8,
In the second heat treatment step, the amount of exhaust is increased by exhausting the inside of the heat treatment space also from a peripheral portion in the heat treatment space.
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