KR20240085183A - 기판 열처리 장치 및 기판 열처리 방법 - Google Patents

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KR20240085183A
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히비키 오오타니
료헤이 후지세
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판을 열판의 상면에 형성된 복수의 흡인구를 통해 흡인할 때에, 상기 흡인을 행하기 위한 흡인로와 상기 각 흡인구의 접속을 용이하게 행하는 것을 목적으로 한다.
기판 열처리 장치는, 배치된 기판을 가열하는 열판과, 상기 열판의 상면에 복수 개구되는 흡인구와, 상기 열판의 하방에 상기 열판으로부터 떨어져 형성되는 격리부와, 상기 격리부에 복수 형성되는 개구부와, 상기 각 개구부가 접속되는 배기로를 구비하는 배기로 형성부와, 상기 배기로 형성부에 대한 높이가 변위 가능하며, 상기 격리부의 상방으로 돌출되어 상기 개구부마다 설치되는 높이 변위부와, 상기 높이 변위부의 상측에 각각 접속된 접속부와, 하류단이 상기 배기로에 접속되도록, 상기 접속부의 상단으로부터 상기 높이 변위부에 걸쳐 형성되는 흡인로와, 상기 각 높이 변위부를 상방으로 가압하여, 상기 복수의 흡인구에 상기 흡인로를 각각 접속하기 위한 제2 탄성 부재를 구비한다.

Description

기판 열처리 장치 및 기판 열처리 방법{SUBSTRATE HEAT TREATMENT APPARATUS AND SUBSTRATE HEAT TREATMENT METHOD}
본 개시는 기판 열처리 장치, 및 기판 열처리 방법에 관한 것이다.
예컨대 반도체 디바이스 제조에서의 포토리소그래피 등을 행하는 도포, 현상 장치는, 반도체 웨이퍼 상에 회로를 형성하기 위해서, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)에 레지스트막의 형성 및 노광, 노광 개소의 현상, 및 가열 등을 행하는 여러 가지 처리 모듈을 포함한다. 특허문헌 1에는, 가열 처리의 하나로서 노광 후에 레지스트막 내의 화학 반응을 촉진시키는 베이킹 처리를 행하는 PEB(Post Exposure Bake) 장치가 기재되어 있다. 이 PEB 장치는, 열판의 흡인구에 접속되는 부압 발생 장치의 작용에 의해 웨이퍼의 휘어짐을 교정하면서 기판(W)을 가열하는 구성으로 되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-300047호 공보
본 개시는 기판을 열판의 상면에 형성된 복수의 흡인구를 통해 흡인할 때에, 상기 흡인을 행하기 위한 흡인로와 상기 각 흡인구의 접속을 용이하게 행할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 기판 열처리 장치는, 배치된 기판을 가열하는 열판과,
상기 열판의 상면에 복수 개구되며, 상기 기판을 각각 흡인하기 위한 흡인구와,
상기 열판의 하방에 상기 열판으로부터 떨어져 형성되는 격리부와, 상기 열판을 향해 개구되도록 상기 격리부에 복수 형성되는 개구부와, 상기 각 개구부가 접속되는 배기로를 구비하는 배기로 형성부와,
상기 배기로 형성부에 대한 높이가 변위 가능하며, 상기 격리부의 상방으로 돌출되어 상기 개구부마다 설치되는 높이 변위부와,
상기 높이 변위부의 상측에 각각 접속되며, 제1 탄성 부재에 의해 형성되는 접속부와,
상기 각 접속부에 의해 상류단이 형성되며 하류단이 상기 배기로에 접속되도록, 상기 접속부의 상단으로부터 상기 높이 변위부에 걸쳐 형성되는 흡인로와,
상기 각 높이 변위부를 상방으로 가압하여, 상기 복수의 흡인구에 상기 흡인로를 각각 접속하기 위한 제2 탄성 부재
를 구비한다.
본 개시는 기판을 열판의 상면에 형성된 복수의 흡인구를 통해 흡인할 때에, 상기 흡인을 행하기 위한 흡인로와 상기 각 흡인구의 접속을 용이하게 행할 수 있다.
도 1은 본 개시의 제1 실시형태에 따른 기판 열처리 장치의 종단 정면도이다.
도 2는 상기 기판 열처리 장치의 열판 및 흡인 구조체를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 상기 열판 및 상기 흡인 구조체를 도시한 확대 단면도이다.
도 4는 상기 열판 및 상기 흡인 구조체의 작용을 도시한 확대 단면도이다.
도 5는 제2 실시형태에 따른 상기 흡인 구조체를 도시한 확대 단면도이다.
도 6은 제3 실시형태에 따른 상기 흡인 구조체를 도시한 확대 단면도이다.
도 7은 제4 실시형태에 따른 상기 흡인 구조체를 도시한 확대 단면도이다.
도 8은 제5 실시형태에 따른 상기 흡인 구조체를 도시한 확대 단면도이다.
도 9는 제6 실시형태에 따른 상기 흡인 구조체를 도시한 확대 단면도이다.
도 10은 본 개시의 기판 열처리 장치가 설치되는 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 11은 상기 도포, 현상 장치의 측면도이다.
(제1 실시형태)
본 개시에 따른 기판 열처리 장치(1)에 대해, 도 1의 종단 정면도를 참조하면서 설명한다. 기판 열처리 장치(1)는, 후술하는 도포, 현상 장치(10)에 다수 설치되는 웨이퍼(W)[이하, 기판(W)이라고 함]의 열처리 장치로서, 예컨대 레지스트 도포 후, 노광 전에 레지스트막을 건조시키기 위한 PAB(Post Apply Bake)를 행하는 장치이다.
기판 열처리 장치(1)는, 외장체를 구성하는 케이스(61)와, 케이스(61)에 형성된 기판(W)의 반송구(62) 및 구획판(63)을 구비하고 있다. 구획판(63)은, 케이스(61) 내의 상하를 구획한다. 케이스(61) 내에는, 기판(W)을 열처리하는 열처리 기구(1H)와, 반송구(62)를 통해 외부의 주반송 기구로부터 수취한 기판(W)을 열처리 기구(1H)까지 반송하는 기판 이송 기구(1T)가 설치되어 있다. 열처리 기구(1H)는, 반송구(62)로부터 보아 안쪽측에 배치되고, 기판 이송 기구(1T)는, 반송구(62)로부터 보아 열처리 기구(1H)의 전방측에 배치되어 있다.
기판 이송 기구(1T)는, 기판(W)을 배치하고, 또한 배치한 열처리 후의 기판(W)의 냉각 기능을 갖는 기판 배치대(64)를 갖고, 열처리 후의 기판(W)을 예컨대 20℃ 정도로 냉각한다. 기판 이송 기구(1T)는, 구획판(63)의 상방에 있어서 기판 배치대(64)를 전방측과 안쪽측 사이에서 이동시켜, 열처리 기구(1H)를 구성하는 후술하는 열판(2) 상으로, 기판(W)을 반송할 수 있다.
열처리 기구(1H)는, 덮개부(65)와, 구획판(63)에 부착되며 덮개부(65)의 하방에 배치되는 컵체(66)와, 열판(2)과, 지지 부재(69)를 구비하고 있다. 구획판(63)에 원형의 개구부(63a)가 형성되어 있다. 이 개구부(63a) 내에 원형의 열판(2)이 수평으로 배치되어 있고, 이 열판(2)의 측둘레를 둘러싸도록 상기 열판(2)을 개구부(63a) 내에 지지하기 위한 환형의 지지 부재(69)가 설치되어 있으며, 이 지지 부재(69)는 컵체(66)의 측벽의 상부측에 둘러싸여져 있다. 컵체(66)의 상단부가 구획판(63)에 접속되어 있다.
이와 같이 각 부재가 배치되어 있기 때문에 컵체(66)는, 열판(2)의 하방의 영역을 주위의 영역으로부터 구획하고 있다. 또한, 컵체(66)의 바닥벽은, 열판(2)의 하면으로부터 떨어져 위치하고 있다. 그리고 덮개부(65)는 열판(2) 상에 설치되고, 덮개부(65), 열판(2), 지지 부재(69)에 의해 처리 용기가 구성된다. 이 처리 용기는, 덮개부(65)를 승강시키는 개폐 기구(67)에 의해 개폐 가능하고, 하강 상태의 덮개부(65)에 의해 밀폐 공간인 처리실(71)이 형성된다.
덮개부(65)의 하면 중앙부에는, 처리실(71)의 배기를 행하는 배기구(65a)가 형성되고, 배기구(65a)에는, 공장의 배기 계통에 일단측이 접속되는 배기로의 타단측이 접속되어 있다. 기판(W)을 열판(2) 상에 배치하여 열처리를 행할 때에는 처리실(71)이 형성되고, 상기 처리실(71)이 배기된 상태에서 행해진다. 도 1에 도시된 부호 74는, 기판 이송 기구(1T)와 열판(2) 사이에서 기판(W)의 전달을 행하기 위한 승강핀이다. 승강핀(74)은, 컵체(66)의 하부 및 열판(2)을 관통하여 배치되고, 승강 기구(75)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 승강핀(74)은, 열판(2)의 상면에 포함된 기판(W)을 배치하는 배치 영역 상에 출몰 가능하며, 기판(W)을 지지하여 승강할 수 있다.
또한, 부호 76은, 외부의 주반송 기구와 기판 이송 기구(1T) 사이에서 기판(W)의 전달을 행하기 위한 승강핀이다. 승강핀(76)은, 구획판(63) 및 기판 배치대(64)를 관통하여 배치되고, 승강 기구(77)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 이 때문에, 승강핀(76)은, 기판 이송 기구(1T)의 기판(W)의 배치 영역 상에 출몰 가능하며, 기판(W)을 지지하여 승강할 수 있다. 승강핀(74, 76)은, 각각 예컨대 3개(도 1에서는 2개만 표시)씩 설치되어 있다.
상기한 바와 같이 열판(2) 상에 기판(W)이 배치되어 열처리된다. 그때에 기판(W)에 휘어짐이 발생하고 있으면, 기판(W)과 열판(2)의 상면 사이의 거리가 불균일해짐으로써, 기판(W)의 온도에 불균일이 발생해 버림으로써, 처리의 균일성이 손상되어 버릴 우려가 있다. 그것이 방지되도록, 열판(2)의 상면에는 복수의 흡인구(21a)가 형성되고, 가열 처리 중, 기판(W)은 열판(2)을 향해 흡인된다. 열판(2)의 하방에서 상기한 컵체(66)가 둘러싸는 공간에, 그 흡인구(21a)에 접속되는 흡인로(13)를 형성하는 부재[후술하는 흡인 구조체(V)]가 설치된다.
이 흡인 구조체(V)의 흡인로(13)와, 열판(2)의 흡인구(21a)의 접속은, 나사나 볼트 등의 고정구를 이용하지 않고 행할 수 있고, 또한 상기한 복수의 흡인구(21a)에 대해 일괄하여 흡인로(13)가 접속된다. 그 때문에 열판(2)에 대한 상기 흡인 구조체(V)의 착탈은 용이하기 때문에, 열판(2), 상기 흡인 구조체(V)의 각각의 메인터넌스가 용이하다. 이후에 상세히 서술하겠지만, 이러한 접속이 행해질 때에, 흡인 구조체(V) 중 열판(2)에 직접 접하는 부위인 접속부에 대해서는, 탄성 부재에 의해 구성된다.
그런데 열판(2) 상에서 기판(W)이 열처리될 때에, 기판(W) 표면의 레지스트막으로부터 발생하는 승화물의 대부분은, 덮개부(65)의 배기구(65a)로부터 배기되지만, 일부는 열판(2)의 흡인구(21a)로부터 흡인된다. 흡인 구조체(V)는, 이 흡인한 승화물이 냉각됨으로써 발생한 액체를 배출하여, 열처리 장치(1)의 외부로 제거할 수 있게도 구성되어 있다.
상기한 접속부에 대해서는 흡인로(13)를 형성하기 때문에, 이 승화물에 접하게 된다. 그 때문에 접속부에 대해서는, 상기 승화물을 구성하는 재질에 닿아도 열화가 방지 내지는 억제되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 재질에 따라서는, 제조할 수 있는 형상에 제약이 있다. 즉, 접속부에 대해서는 복잡한 형상으로 하는 것이 어려운 경우가 있다.
이후에 상세히 서술하는 바와 같이, 흡인 구조체(V)에 대해서는 이 접속부의 하방에 설치되어 상기 접속부와 함께 흡인로(13)를 형성하는 부재[내통(內筒; 5)]를, 탄성 부재인 스프링에 의해 상방으로 가압하는 구성으로 되어 있다. 그에 의해, 접속부를 복잡한 형상으로 하지 않아도 열판(2)에 대해 압박되어 밀착되어, 상기한 흡인구(21a)와 흡인로(13)의 접속이 이루어지는 구성으로 되어 있다. 따라서, 접속부의 형상의 간소화를 가능하게 하면서, 상기한 바와 같이 흡인 구조체(V)에 대한 열판(2)의 용이한 착탈이 가능하게 되어 있다.
이하, 열판(2)에 대해 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 열판(2)은, 이 배치 영역을 상면에 있어서 구성하는 상판(21)과, 상판(21)을 하방으로부터 지지하는 판 지지부(22)에 의해 구성되어 있다. 상판(21)은 수평판으로서 구성되고, 상판(21)의 하면에는 급전되어 발열하는 복수의 히터(23)(도 1에서는 하나만 표시)가 상호 간격을 두고 설치되어 있다. 이들 히터(23)에 의해 열판(2)의 배치 영역의 각부는, 배치된 기판(W)을 균일성 높게 열처리할 수 있도록, 미리 설정된 온도, 예컨대 100℃∼350℃로 온도 조절된다.
상판(21)의 상면에서의 배치 영역에는, 기판(W)을 지지하는 볼록부인 복수의 갭핀(gap pin; 24)이 설치된다. 이 갭핀(24)은, 열판(2)과의 사이에 미소한 간극을 형성하여 기판(W)을 배치하고, 열판(2)에 비접촉의 상태로 배치된 기판(W)을 열판(2)으로부터의 복사열로 가열할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상판(21)에는, 흡인구(21a)가 예컨대 8개 형성되어 있다. 각 흡인구(21a)는, 상판(21)을 연직 방향으로 관통하고, 상판(21)의 상면에 배치된 기판(W)을 흡인하도록 원형으로 구성되어 있다. 복수의 흡인구(21a)는, 배치 영역에 있어서 상호 간격을 두고 형성되고, 상세하게는, 상판(21)의 둘레 가장자리를 따라 등간격으로 배치되어 있다.
판 지지부(22)는, 상판(21)에 대해 이격되며 대향하여 설치되는 수평의 하판(25)과, 하판(25)의 상면에 배치되어 상판(21)의 하면을 지지하는 복수의 지주(26)를 구비하고 있고, 하판(25)은 상판(21)의 복사열을 상판(21)을 향해 반사하여, 하방측의 온도 상승을 억제한다. 또한 하판(25)의 두께는, 상판(21)의 두께보다 크고, 하판(25)의 강성에 대해서는 상판(21)의 강성보다 높다.
하판(25)에는, 상판(21)의 흡인구(21a)의 하방에 각각 형성되는 하판 관통 구멍(27)이 예컨대 8개 형성되어 있다. 각 하판 관통 구멍(27)은 흡인구(21a)보다 직경이 큰 원형 형상을 갖고 있고, 상방에서 보아 흡인구(21a)에 대해 동심형으로 겹치도록 형성되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 열처리 기구(1H)는, 기판(W)을 열판(2)의 흡인구(21a)를 향해 흡인하기 위한 흡인 구조체(V)를 구비하고 있다. 상기한 바와 같이 흡인 구조체(V)는 열판(2)에 대해 착탈 가능하고, 도 2에서는 열판(2)으로부터 분리된 상태, 도 3에서는 열판(2)에 부착된 상태를 각각 도시하지만, 이하의 설명에서는, 특별히 기재하지 않는 한 열판(2)에 부착되어 있는 상태인 것으로 하여 설명한다.
흡인 구조체(V)는, 열판(2)의 하방에 떨어져 배치되는 배기로 형성부(3)와, 배기로 형성부(3)와 열판(2)의 흡인구(21a)를 잇도록 배기로 형성부(3)로부터 연직 상방으로 신장하는 로드부(40)를 구비하고 있고, 이 로드부(40)에 의해 상기한 흡인로(13)가 형성된다. 로드부(40)는, 흡인구(21a) 및 하판 관통 구멍(27)에 대응하여 하나씩 설치되기 때문에, 이들과 같은 수의 합계 8개 설치되어 있다. 로드부(40)는, 접속 패드(4)와, 내통(5)(제1 통체)과, 코일 스프링(6)과, 외통(33)(제2 통체)을 구비하고 있다.
배기로 형성부(3)는 평면에서 보아 원형의 케이스(31)를 구비하고, 케이스(31)의 내부는 배기 공간(12)으로서 구성되어 있다. 케이스(31)의 외측면에 접속된 배기관(37)을 통해, 배기 공간(12)은 배기원(11)(도 1 참조)에 접속되어 있고, 장치의 동작 중에 배기가 행해지고, 로드부(40)의 흡인로(13)를 통해 흡인구(21a)로부터의 흡인이 행해진다. 배기원(11)은, 예컨대 열처리 장치(1)가 설치되는 공장의 배기로에 의해 구성되고, 배기관(37)에는 도시하지 않은 밸브가 개재되어 설치되며, 이 배기원(11)에 의한 배기 공간(12)이 배기되는 상태와, 배기가 정지된 상태를 전환 가능하다. 또한, 케이스(31)의 바닥부에는, 흡액구(吸液口; 31a)가 개구되어 있고, 이 흡액구(31a)에는, 배관을 통해 흡인 기구(17)가 접속되어 있다. 흡인 기구(17)는 예컨대 이젝터에 의해 구성되어 있고, 흡액구(31a)를 통해 케이스(31) 바닥부 상의 흡인(흡액)을 행하여, 열처리 장치(1)의 외부로 액체를 배출함으로써, 배기 공간(12)에서의 상기 액체의 저류를 방지한다.
케이스(31)의 상면(34)(대향면)에 대해서는 열판(2)의 하면에 대향하도록 수평으로 형성되고, 평면에서 보아 흡인구(21a)에 겹치는 위치에 원형의 상면 구멍(34a)(관통 구멍)이 연직으로 천공되어 있으며, 상기 상면 구멍(34a)은, 배기 공간(12)에 개구되어 있다. 이 상면(34)을 포함하는 케이스(31)의 상벽은, 열판(2)의 하방에 형성되는 격리부를 이룬다. 케이스(31)의 상면(34)에는, 환형 대좌(臺座; 32)가 설치되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 환형 대좌(32)는, 각 상면 구멍(34a)의 구멍 가장자리 상에 배치되고, 상기 구멍 가장자리를 따라 형성된 원환 부재이다. 환형 대좌(32)의 하면에는, 상면 구멍(34a)의 둘레를 따른 환형의 설치홈(32a)이 형성되어 있다. 이 설치홈(32a)에는, 탄성체인 환형의 시일 부재(35)가, 케이스(31)의 상면(34) 및 환형 대좌(32)의 각각에 밀착되어 배치되어 있다. 그에 의해, 열판(2)과 케이스(31)의 상면(34) 사이의 영역의 분위기가, 환형 대좌(32)와 케이스(31)의 상면(34) 사이의 간극을 통해 배기 공간(12)으로 배기되는 것이 방지된다. 또한 환형 대좌(32)가 이루는 구멍의 상부측은, 하부측에 대해 단(段)을 이루도록 직경 확대되어 있고, 상기 구멍 중, 이 단 상에서의 영역을 직경 확대 영역(32b)으로서 도시하고 있다.
계속해서, 로드부(40)를 구성하는 각 부재에 대해 설명한다. 외통(33)은 통축이 연직 방향을 따르도록 설치되는 금속제의 원통체이다. 외통(33)은 상방으로 향하는 도중, 그 측면이, 통의 외방을 향해 돌출됨으로써, 원형의 플랜지(33a)를 형성하고 있고, 플랜지(33a)는 직경 확대 영역(32b)에 들어가도록 환형 대좌(32)에 밀착되어 배치되어 있다. 그리고, 외통(33)의 하단부의 외주면은, 상면 구멍(34a)을 형성하는 둘레면 및 환형 대좌(32)의 내주면에 각각 접하고 있다. 외통(33) 내는 케이스(31)의 배기 공간(12)에 연통(連通)되어 있고, 상면 구멍(34a)과 함께, 케이스(31)의 상벽에 있어서 상방을 향해 개구되는 개구부(14)를 이룬다. 또한, 외통(33)에서의 플랜지(33a)의 상측의 부위는 환형 대좌(32)의 상방으로 신출(伸出)되어 있고, 상기 부위를 신출부(33b)로 한다.
내통(5)은, 통축이 외통(33)의 통축과 일치하도록 설치되는 금속제의 원통체이고, 그 하부측은 외통(33) 내에 위치하기 때문에, 내통(5)과 외통(33)은 이중 통을 이룬다. 그리고, 내통(5)의 상부측은, 외통(33)으로부터 돌출되도록 설치된다. 즉, 내통(5)은, 외통이 형성하는 개구부(14)로부터 상방을 향해 신장한다. 내통(5)의 하부측의 외주면에는, 내통(5)의 측둘레를 따른 설치홈(51)이 형성되어 있고, 상기 설치홈(51)에는, 탄성체이며 환형의 통용 시일 부재(56)(흡인 방지부)가 설치되어 있다. 즉 통용 시일 부재(56)는, 내통(5)의 외주면에 있어서 내통(5)을 둘러싸도록 배치되어 있고, 시일용의 제1 환형체에 해당한다.
예컨대 Y 패킹인 통용 시일 부재(56)는, 내통(5) 및 외통(33)의 각각에 밀착된다. 따라서 통용 시일 부재(56)의 하방측의 내통(5)과 외통(33)이 이루는 간극과, 열판(2)과 케이스(31)의 상면(34) 사이의 영역이 구획되고, 상기 간극을 통해 상기 영역의 분위기가 배기 공간(12)으로 배기되는 것이 방지된다. 또한, 이와 같이 흡인로(13) 이외의 불필요한 장소로부터 배기 공간(12)으로의 배기를 방지하는 것은, 흡인구(21a)로부터의 흡인력을 충분한 것으로서 확보하는 것에 기여한다. 이 때문에 제1 환형체(56)는, 열판(2)과 케이스(31) 사이의 영역과, 개구부(14) 사이를 구획하여, 개구부(14)에 의한 열판(2)과 케이스(31) 사이의 영역의 분위기의 흡인을 방지할 수 있다. 내통(5)은 외통(33)에 대해 통축 방향(즉, 연직 방향)으로 승강 가능하고, 그 승강 시에 통용 시일 부재(56)는, 외통(33)의 내측면에 대해 슬라이딩한다.
내통(5)은 상방으로 향하는 도중, 그 측면이 통의 외방을 향해 돌출됨으로써, 원형의 플랜지(52)(제1 플랜지)를 형성하고 있고, 이 플랜지(52)는, 외통(33)의 신출부(33b)의 상단보다 상방에 위치한다. 플랜지(52)의 외경은 열판(2)의 하판 관통 구멍(27)의 직경보다 크고, 플랜지(52)는, 열판(2)의 하판(25)의 하방에 위치한다. 내통(5)에 있어서 플랜지(52)보다 상방측의 부위를 머리부(53)로 하면, 머리부(53)의 직경은 하판(25)의 하판 관통 구멍(27)의 직경보다 작고, 이 머리부(53)는 하판 관통 구멍(27)에 삽입 관통되어, 하판(25)과 상판(21)과의 간극에 위치한다. 또한, 내통(5)에 있어서, 머리부(53)에 대해서는 플랜지(52)의 하부측의 부위보다 약간 두껍게 됨으로써, 상기 하부측의 부위보다 그 외경이 크다. 머리부(53)의 상단부는 내통(5)의 통축을 행해 연신됨으로써, 통구(筒口)를 축소화시키고 있다. 그리고, 축소화된 통구의 입구 가장자리부는 상방을 향해 돌출됨으로써, 환형 돌출부(53a)로서 형성되어 있다.
내통(5)의 머리부(53)의 상측에는, 상기한 접속부인 접속 패드(4)가 설치되어 있다. 이 접속 패드(4)의 개략 형상으로서는 짧은 원통이고, 접속용 통체로서 구성되는 상기 접속 패드(4)와 내통(5)은 평면에서 보아 서로의 통축이 일치하도록 연접(連接)되며, 상방에서 보아 접속 패드(4)는, 머리부(53)의 상면 내에 들어가도록 형성되어 있다.
접속 패드(4)는, 하방으로 향함에 따라 점차 넓어지는 기부(基部; 41)와, 상방으로 향함에 따라 점차 넓어지는 접속 본체부(42)를 갖고 있다. 기부(41)는 내통(5)에 감합(嵌合)되는 부위이고, 머리부(53)의 환형 돌출부(53a)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 기부(41)의 내주면은 종단면에서 보아 연직 방향으로 신장하고, 환형 돌출부(53a)의 외주면에 접하고 있다. 접속 본체부(42)가 이루는 통구의 구경에 대해서는, 상방으로 향함에 따라 확장된다. 그 때문에, 접속 본체부(42)로서는 나팔형으로 형성되어 있다. 이 접속 본체부(42)의 상단은, 평면에서 보아 흡인구(21a)를 둘러싸도록 위치한다. 또한, 접속 본체부(42)는 후술하는 바와 같이 흡인로(13)를 이루지만, 이와 같이 형성됨으로써, 상기 접속 본체부(42)의 내주면에 승화물로부터 발생한 액적이 부착되어도 자중에 의해 미끄러 떨어지게 하여 배기로 형성부(3)의 케이스(31) 내로 낙하시켜 흡액구(31a)로부터 제거할 수 있다.
이 접속 패드(4)는 제1 탄성 부재이다. 접속 패드(4)의 접속 본체부(42)의 상단은, 후술하는 코일 스프링(6)의 작용에 의해, 열판(2)의 상판(21)에서의 하면의 흡인구(21a)의 주위에, 하방으로부터 압박되어 있다. 더욱 상세히 서술하면, 코일 스프링(6)의 압박력에 의해 접속 본체부(42)는 높이가 작아지도록 휘고, 접속 패드(4)의 복원력에 의해 상판(21)의 흡인구(21a)의 주위에 밀착된 상태로 되어 있다.
접속 패드(4)의 접속 본체부(42) 및 내통(5)에 의해 둘러싸이는 공간이 상기한 흡인로(13)이며, 흡인구(21a)와, 배기로 형성부(3)의 배기 공간(12)을 접속하고 있다. 따라서 흡인로(13)로서는, 접속 본체부(42)의 상단으로부터 내통(5)의 하단에 걸치도록 연직 방향으로 신장하도록 형성되어 있고, 상기 접속 본체부(42)에 의해 형성되는 부위에 대해서는 상방으로 향함에 따라 확장되어 있다.
접속 패드(4)를 구성하는 재질에 대해서는, 상기한 바와 같이 복원력을 이용하여 열판(2)에 밀착할 수 있고, 열판(2)에 접속되었을 때에 열판(2)과 내통(5)을 비교적 크게 단열할 수 있는 것이면, 특별히 제약은 없다. 구체적으로는 예컨대, 실리콘 고무, 불소 고무, 또는 바이톤(상표명) 등의 합성 고무 등에 의해 형성할 수 있다. 불소 고무로서는 내약성이 비교적 높은 퍼플루오로엘라스토머를 이용하는 것이 바람직하다. 이 퍼플루오로엘라스토머는 예컨대, 4불화에틸렌퍼플루오로메틸비닐에테르 공중합체, 또는 4불화에틸렌퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체이다.
또한, 접속 패드(4)에 대해서는 이러한 형상에 한정되지 않고, 예컨대 주름상자 형상으로 함으로써 상방으로 향함에 따라 점차 넓어지는 부위가 복수 형성되도록 구성해도 좋고, 상하의 신축성이 비교적 높아지도록 해도 좋다. 단, 접속 패드(4)로서 도시된 바와 같이 간소한 구성으로 함으로써 고도의 성형 기술은 불필요해지고, 사용할 수 있는 재료의 선택의 폭을 넓게 할 수 있기 때문에 유리하다.
상기한 내통(5)의 플랜지(52)(돌출부)와 외통(33)의 플랜지(33a) 사이에, 제2 탄성 부재인 예컨대 금속제의 코일 스프링(6)이 설치되어 있다. 코일 스프링(6)의 권축은, 내통(5) 및 외통(33)의 각 통축에 일치한다. 따라서, 상기 권축은, 각 통축을 따라 신장한다. 그리고, 코일 스프링(6)의 권선은, 내통(5) 및 외통(33)을 둘러싼다. 따라서, 코일 스프링(6)은 내통(5)의 측방에 위치하고 있다. 코일 스프링(6)에 의해 플랜지(52)는 하판(25)에 접촉되어 있고, 플랜지(52) 나아가서는 내통(5)은 상방으로 가압된 상태로 되어 있다. 그러한 높이에 내통(5)이 위치함으로써, 접속 패드(4)는 상기한 바와 같이 상판(21)에 압박되어 밀착된 상태로 되어 있다. 또한, 하판(25)에 대해서는, 상기한 바와 같이 상판(21)에 비해 강성이 높아, 이 플랜지(52)의 접촉의 영향이 억제된다.
코일 스프링(6) 및 내통(5)에 대해, 흡인 구조체(V)가 열판(2)으로부터 분리되어 있는 것으로 하여, 더욱 설명한다. 배기로 형성부(3)의 높이가 고정된 상태에서, 높이 변위부를 이루는 내통(5)을 연직 하방을 향해 압박했을 때에는, 이 내통(5)의 플랜지(52)에 의해 하방으로 압박됨으로써, 외통(33)의 플랜지(33a)를 향해 코일 스프링(6)이 수축되어, 내통(5)은 연직 하방으로 이동할 수 있다. 이때에, 그 코일 스프링(6)의 복원력에 의해, 내통(5)은 연직 상방을 향하도록 가압된다. 내통(5)의 하방으로의 압박을 정지한 경우에는, 코일 스프링(6)은 원래의 길이로 되돌아가고, 내통(5)은 상승하여 원래의 높이로 되돌아간다. 이와 같이 배기로 형성부(3)에 대한 내통(5)의 높이를 변화시킬 수 있으며, 예컨대 상기한 내통(5)의 압박이 이루어지고 있지 않을 때에는 내통(5)의 하단은 배기로 형성부(3)의 케이스(31)의 배기 공간(12) 밖에 위치하고, 압박이 이루어짐으로써, 상기 내통(5)의 하단은 배기 공간(12) 내에 진입 가능하다. 내통(5)의 높이 변경에 따라, 접속 패드(4)의 높이도 변경된다. 상기한 바와 같이 로드부(40)에 대해서는 8개 설치되어 있으나, 내통(5)에 가해지는 압박력에 의해, 내통(5) 및 접속 패드(4)의 높이는 그 압박력에 따른 개개의 높이가 된다. 즉, 로드부(40) 사이에서, 내통(5) 및 접속 패드(4)의 높이는 독립적으로 변화한다.
열처리 장치(1)는, 컴퓨터에 의해 구성되는 제어부(100)를 구비하고 있고, 프로그램 및 메모리를 구비하고 있다. 프로그램에는, 열처리 장치(1)에서의 후술하는 기판(W)의 열처리를 실시할 수 있도록 스텝군이 포함되어 있고, 상기 프로그램에 의해 제어부(100)는, 각부에 제어 신호를 출력하여 동작을 제어한다. 구체적으로는, 배기원(11)을 이용한 흡인 구조체(V)의 배기, 개폐 기구(67)에 의한 덮개부(65)의 승강, 승강 기구(75, 77)에 의한 승강핀(74, 76)의 승강, 히터(23)에 의한 열판(2)의 승온 등의 각 동작이, 제어 신호에 의해 제어된다.
이상과 같이 구성된 흡인 구조체(V)의 열판(2)에의 부착 작업으로부터, 기판(W)의 처리에 이르기까지의 순서에 대해 설명한다. 작업자는, 흡인 구조체(V)를, 열판(2)의 하방에 배치한다. 그때에, 각 로드부(40)를, 열판(2)의 하판(25)의 하판 관통 구멍(27)의 하방에 위치시킨다. 도 4의 (a)는 이와 같이 배치된 로드부(40)의 하나를 도시하고 있다. 그리고, 작업자는 흡인 구조체(V)에서의 배기로 형성부(3)를 열판(2)에 대해 상대적으로 상승시켜, 각 로드부(40)를 하판 관통 구멍(27)에 삽입 관통시켜, 하나의 로드부(40)의 상단부를 형성하는 접속 패드(4)가, 열판(2)의 상판(21)의 하면에서의 흡인구(21a) 주위에 접한다.
또한 흡인 구조체(V)를 상대적으로 상승시킴으로써 상기 하나의 로드부(40)의 접속 패드(4)는 휘고, 그 복원력에 의해 상판(21)의 하면과 접속 패드(4)가 밀착되어, 로드부(40) 내의 흡인로(13)와 흡인구(21a)가 접속된 상태가 된다. 한편, 상판(21)으로부터 로드부(40)를 구성하는 접속 패드(4) 및 내통(5)은, 하방으로 향하는 응력을 받는다. 이와 같이 응력을 받음으로써, 접속 패드(4) 및 내통(5)은, 외통(33)에 대해 하방으로 이동하고, 그에 의해 코일 스프링(6)이 수축한다. 이 코일 스프링(6)의 복원력에 의해, 로드부(40)는 상방을 향해 가압된 상태가 됨으로써, 상기한 접속 패드(4)와 흡인구(21a) 주위의 밀착 상태가 유지된다.
흡인 구조체(V)의 제조 오차에 의한 배기로 형성부(3) 상에서의 로드부(40) 사이에서의 높이의 불균일이나, 열판(2)에 대한 흡인 구조체(V)의 약간의 기울어짐 등의 요인에 의해, 예컨대 상기한 바와 같이 하나의 로드부(40)에 대해 흡인구(21a)에의 접속이 이루어지는 한편, 다른 로드부(40)에 대해서는 흡인구(21a)에의 접속이 되어 있지 않은 상태가 된다. 또한 흡인 구조체(V)가 상대적으로 상승함으로써, 다른 로드부(40)에 대해서도 하나의 로드부(40)와 마찬가지로 흡인구(21a)에의 접속이 이루어진다. 한편, 먼저 접속이 이루어진 하나의 로드부(40)에 대해서는, 코일 스프링(6)이 더욱 수축됨으로써, 내통(5)에 형성되는 플랜지(52)가, 하판(25)의 하판 관통 구멍(27)의 구멍 가장자리에 접촉하여, 내통(5)의 상단과 상판(21)과의 거리가 일정하게 유지되는 상태가 된다.
또한 흡인 구조체(V)의 상대적인 상승이 계속되어, 모든 로드부(40)에 대해 흡인구(21a)에의 접속이 이루어지고, 플랜지(52)가 하판(25)에 접촉하는 상태가 되면, 흡인 구조체(V)의 상대적 상승을 정지시켜, 열판(2)과 흡인 구조체(V)의 부착 작업의 종료로 한다. 이미 서술한 도 3은 이 작업 종료 시에서의 로드부(40)를 도시하고 있다.
이 부착 작업에 대해 설명을 보충하면, 이미 서술한 바와 같이 흡인 구조체(V)를 열판(2)에 대해 상대적으로 상승시킬 때에, 만일 코일 스프링(6)의 압축이 비교적 커짐으로써 내통(5)의 상방으로의 가압력이 커진다고 하자. 그에 의해, 내통(5)이 상판(21)에 지나치게 접근하여 접속 패드(4)를 통해 상판(21)에 과도한 응력이 가해져 버리면, 상판(21)의 변형이나 파손을 초래할 우려가 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 플랜지(52)가 하판(25)에 접촉하는 구성이기 때문에, 내통(5)의 상판(21)에의 과도한 접근이 방지된다. 따라서, 플랜지(52)에 대해서는 코일 스프링(6)에 의한 가압 작용을 받는 역할 외에, 내통(5)의 상판(21)에 대한 높이를 규제하여, 상판(21)에의 하중을 억제하는 역할을 갖고 있다. 이와 같이 제1 플랜지인 플랜지(52)는, 내통(5)의 높이를 규제하는 높이 규제부 및 코일 스프링(6)의 가압 작용을 받는 돌출부로서 구성되어 있다. 또한, 상기한 바와 같이 하판(25)에 대해서는 상판(21)보다 높은 강성을 구비함으로써, 이 플랜지(52)의 접촉에 의한 변형, 파손이 억제된다.
또한, 이 부착 작업 시에 흡인 구조체(V)에 비교적 큰 충격이 가해져 내통(5)이 순간적으로 기울어도, 외통(33)이 내통(5)에 접함으로써 그 기울어짐이 커지는 것이 방지된다. 따라서, 접속 패드(4)의 열판(2)에의 접속 위치가 원하는 위치로부터 어긋나 버리는 것이 방지된다.
도 4의 (b)를 참조하여 기판(W)의 처리에 대해 설명하면, 이미 서술한 바와 같이 열판(2)에 부착된 흡인 구조체(V)의 배기로 형성부(3)의 배기 공간(12)이 배기됨으로써, 흡인로(13)를 통해 각 흡인구(21a)로부터 열판(2) 상의 분위기가 배기된다. 그와 같이 흡인구(21a)로부터의 배기가 행해진 상태에서, 기판(W)이 열판(2)의 갭핀(24) 상에 배치된다. 이 기판(W)에 대해, 둘레 가장자리부가 중심부에 대해 상방에 위치하도록 휘어짐이 발생하고 있다고 하면(도면 중, 2점 쇄선으로 표시), 상기 기판(W)의 둘레 가장자리부가 하방을 향해 흡인되어, 휘어짐이 교정된다. 따라서, 평탄한 상판(21)으로부터의 거리가 균일해진 기판(W)(도면 중, 실선으로 표시)을, 전면에 걸쳐 균일하게 열처리할 수 있다. 그리고, 열판(2)으로부터 기판(W)이 떨어질 때에, 흡인구(21a)로부터의 배기가 정지된다.
또한, 흡인 기구(17)에 의한 배기로 형성부(3)의 케이스(31)로부터의 액체의 배출이, 임의의 타이밍에서 행해진다. 상기한 기판(W)의 처리 중이어도 좋고, 기판(W)의 처리가 행해지고 있지 않은 타이밍이어도 좋다. 이 액체의 배출은, 복수 장의 기판(W)의 처리 후에 통합하여 행해도 좋고, 기판(W)의 처리마다 행해도 좋다. 메인터넌스 등을 위해서 열판(2)에 대해 흡인 구조체(V)를 분리할 때에는, 상기한 부착 작업 시와는 반대의 작업이 행해진다.
이상으로 서술한 바와 같이, 열처리 장치(1)는, 기판(W)을 흡인하기 위한 복수의 흡인구(21a)를 구비하는 열판(2)과, 흡인 구조체(V)를 구비하고 있고, 흡인 구조체(V)는, 배기로 형성부(3)와, 상기 배기로 형성부(3)로부터 상방으로 신장하며, 흡인구(21a)에 접속되는 흡인로(13)를 각각 형성하는 복수의 로드부(40)를 구비하고 있다. 그리고, 각 로드부(40)는, 접속 패드(4)를 상방에 구비하는 내통(5)에 대해, 배기로 형성부(3)에 대한 높이가 변위 가능하며, 하방으로 높이가 변위했을 때에, 코일 스프링(6)에 의해 상방으로 가압된다. 따라서, 부착을 위해서 흡인 구조체(V)를 열판(2)에 대해 상대적으로 상승시킬 때에, 로드부(40) 사이에서의 열판(2)에 대한 접속 패드(4) 및 내통(5)의 높이의 차의 불균일을, 내통(5)의 배기로 형성부(3)에 대한 높이를 변위시킴으로써 흡수하면서, 각 접속 패드(4)를, 열판(2)에 과도한 하중이 가해지지 않도록 열판(2)에 압박할 수 있다. 그 때문에, 그 흡인 구조체(V)의 상대적인 상승에 의해, 각 로드부(40)의 흡인로(13)를 흡인구(21a)에 일괄하여 접속할 수 있다. 예컨대, 흡인로를 이루기 위한 배관 등을 고정구를 사용하여 열판(2)의 흡인구(21a)에 개개로 접속하는 것과 같은 케이스에 비하면, 이 흡인 구조체(V)의 열판(2)에의 접속 작업은 간편히 행할 수 있고, 분리도 용이해진다. 그 때문에, 흡인 구조체(V) 및 열판(2)의 각각에 대한 메인터넌스가 용이하다.
(변형예)
열판(2)은, 상판(21) 및 판 지지부(22)로 구성되어 있으나, 이것에 한하지 않고, 두껍게 하여 강성을 향상시킨 상판(21)만으로 구성되어 있어도 좋다. 흡인구(21a)는, 8개로 형성되어 있으나, 기판(W)의 교정을 행할 수 있는 정도로 복수 형성되어 있으면 이것에 한하지 않는다. 또한, 열판(2)의 흡인구(21a)의 레이아웃은 임의의 것으로 할 수 있고, 예컨대 열판(2)의 중앙부에 흡인구(21a)가 형성되어 있어도 좋다. 로드부(40)에 대해서는 흡인구(21a)의 배치에 따른 것으로 하면 되고, 이미 서술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 이미 서술한 형상의 기판(W)을 처리하는 것에는 한정되지 않는다. 예컨대 휘어짐이 형성되어 있지 않은 기판(W)을 처리해도 좋고, 열판(2)으로부터의 흡인이 행해짐으로써 처리실(71)에서의 배기에 의한 열판(2) 상에서의 위치 어긋남이 방지된다고 하는 관점에서, 상기 기판(W)에 대해서도 균일성 높은 열처리를 행할 수 있다.
접속 패드(4), 내통(5), 및 외통(33)은, 통 형상이지만, 이것에 한정되지 않고, 사각기둥 등의 다른 형상이어도 좋다. 또한, 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)에 대해서는, 내통(5)의 외주면에 형성하는 것에 한정되지 않고, 외통(33)의 내주면에 형성되어 있어도 좋다. 이후도, 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)에 대해, 내통의 외주면 및 외통의 내주면 중 한쪽측에 형성하는 예를 나타내지만, 표시한 예에 한정되지 않고 다른쪽측에 형성할 수 있다.
또한, 코일 스프링(6)의 강도에 따라서는, 플랜지(52)에 대해 내통(5)의 비교적 하방에 설치하여, 하판(25)에 접촉하지 않는 구성으로 해도 좋다. 즉, 상판(21)에 대한 내통(5)의 높이를 규제하는 높이 규제부가 설치되지 않는 구성이어도 좋다. 단, 높이 규제부로서 플랜지(52)를 형성함으로써, 상기한 바와 같이 상판(21)에의 부하를 확실히 억제할 수 있다. 또한, 코일 스프링(6)의 선정에 대해 비교적 강도가 높은 것을 이용할 수 있고, 부재의 선택의 폭이 넓어지게 된다. 또한, 코일 스프링(6)이나 후술하는 다른 스프링에 대해, 금속인 것에는 한정되지 않고, 수지 등에 의해 구성해도 좋다.
(제2 실시형태)
도 5에 기초하여, 본 개시의 제2 실시형태에서의 흡인 구조체(VA)에 대해 설명한다. 또한, 이후의 각 실시형태의 설명에서는, 제1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 도 5는 도 4와 동일한 부분 단면도를 도시하고 있다.
본 실시형태의 흡인 구조체(VA)에서는 로드부(40) 대신에, 이중 통 구조를 이루는 로드부(40A)를 구비하고 있다. 단 로드부(40A)에 대해, 내통은 배기로 형성부(3)의 케이스(31)의 상면(34)에 고정되고, 외통이 코일 스프링(6)에 의한 가압력을 받으며 케이스(31)에 대해 승강 가능한 구성으로 되고, 접속 패드(4)는 외통에 설치되어 있다. 이 로드부(40A)의 외통을 부호 81, 내통을 부호 82로 하면, 외통(81)은, 제1 실시형태의 내통(5)과 대략 동일하게 구성되어 있으나, 플랜지에 대해서는 상하 2단으로 서로 떨어져 형성되어 있고, 상방측의 플랜지(높이 규제부)를 부호 83, 하방측의 플랜지(돌출부)를 부호 84로서 나타내고 있다. 상방측의 플랜지(83)가 하판(25)에 접촉하도록, 흡인 구조체(VA)는 열판(2)에 부착된다.
내통(82)은, 제1 실시형태의 외통(33)과 대략 동일하게 구성되어 있으나, 외주면에 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)가 형성되고, 외통(81)은 통용 시일 부재(56)에 대해 슬라이딩 가능하다. 코일 스프링(6)은 내통(82)을 둘러싸고, 내통(82)의 플랜지(33a)와, 외통(81)의 플랜지(84) 사이에 설치되어 있다. 이상의 구성에 의해, 외통(81)을 내통(82)에 대해 하방으로 이동시키면, 코일 스프링(6)이 수축됨으로써 외통(81)을 상방을 향해 가압하여, 제1 실시형태와 마찬가지로 접속 패드(4)를 열판(2)의 상판(21)에 밀착시킬 수 있다. 또한, 상기한 구성에 의해, 로드부(40A)에서는, 접속 패드(4), 외통(81) 및 내통(82)에 의해, 흡인로(13)가 형성된다.
이 흡인 구조체(VA)에 대해서도, 흡인 구조체(V)와 마찬가지로 열판(2)에 부착되어, 동일한 작용 효과를 발휘한다. 단, 로드부(40A)에 대해서는 이 흡인로(13)를 흐르는 기체로부터 보아, 내통(82)의 상단면이 벽이 된다. 배기로 형성부(3)의 배기 공간(12)에 이르기까지의 흡인로(13)의 벽의 형성을 방지하여, 상기 벽에 액화 혹은 고화된 승화물이 부착되어 체류하는 것을 방지한다고 하는 관점에서는, 제1 실시형태의 로드부(40)와 같이 내통(5)이 배기로 형성부(3)에 대해 승강하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 흡인로(13)를 형성하는 높이 변위부에 코일 스프링(6)에 의한 가압력을 부여하기 위한 플랜지와, 상기 높이 변위부의 높이 위치를 규제하기 위한 플랜지에 대해서는 로드부(40)와 같이 공통의 것으로 하는 것에 한정되지 않고, 이 로드부(40A)와 같이 별체(別體)여도 좋다.
그런데, 이 흡인 구조체(VA)에서는 높이 변위부인 외통(81) 및 접속 패드(4)에 대해, 하방에 코일 스프링(6)이 설치되어 있다. 이와 같이 높이 변위부에 가압력을 부여하는 탄성 부재로서는, 제1 실시형태에서 나타낸 바와 같이 높이 변위부[제1 실시형태에서는 내통(5)]의 측방에 위치하는 것에 한정되지 않는다.
(제3 실시형태)
도 6에 기초하여, 본 개시의 제3 실시형태에서의 흡인 구조체(VB)에 대해 설명한다. 이 흡인 구조체(VB)에 있어서, 로드부(40)에 상당하는 부재(동일한 역할을 갖는 부재)를 로드부(40B)로 하면, 이 로드부(40B)는, 외통(33)을 구비하고 있지 않다. 그리고, 배기로 형성부(3)의 케이스(31) 상에서의 환형 대좌(32)의 내주면에, 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)가 형성되어 있고, 통용 시일 부재(56)는, 내통(5)과 환형 대좌(32)의 내주면에 접하여 이들 사이의 간극을 시일한다. 코일 스프링(6)은, 환형 대좌(32) 상에 설치되어 있다. 이러한 흡인 구조체(VB)에 대해서도, 흡인 구조체(V)와 동일한 효과를 발휘한다.
또한 환형 대좌(32)에 대해서는, 통이라고 볼 수도 있기 때문에, 환형 대좌(32)와 내통(5)에 의해, 이 흡인 구조체(VB)에 있어서도, 지금까지 서술한 각 실시형태와 마찬가지로 이중 통 구조가 형성되어 있다고도 할 수 있다. 그러한 이중 통 구조를 구비하는 구성으로 하는 것에는 한정되지 않는다. 이 흡인 구조체(VB)에 있어서 환형 대좌(32)가 설치되지 않는 것으로 한다. 또한, 내통(5)이라고 호칭하고 있었던 것을, 통(5)이라고 호칭한다. 예컨대 케이스(31)의 상벽이 두껍고, 이 케이스(31)의 상면 구멍(34a)의 내주면에 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)가 형성되며, 통용 시일 부재(56)에 대해 통(5)은 그 측둘레면이 슬라이딩하도록 승강하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)에 대해서는, 상면 구멍(34a)의 측둘레면 대신에 통(5)의 측둘레면에 형성되어도 좋다.
단, 외통(33) 및 환형 대좌(32)가 설치되지 않음으로써 이미 서술한 열판(2)에의 부착 작업 시에서의 내통(5)[통(5)]의 기울어짐이 커질 우려가 있다. 이 기울어짐을 억제하여, 각 흡인구(21a) 사이에서, 접속 패드(4)의 접속 위치를 일치시키기 위해서는, 지금까지 서술한 이중 통 구조로 하는 것이 바람직하다.
(제4 실시형태)
도 7에 기초하여, 본 개시의 제4 실시형태에서의 흡인 구조체(VC)에 대해 설명한다. 흡인 구조체(VC)는, 로드부(40)에 상당하는 로드부(40C)를 구비하고 있다. 로드부(40C)는 코일 스프링(6) 대신에, 금속제의 주름상자형의 스프링(벨로우즈 스프링)(6C)을 구비하고 있다. 벨로우즈 스프링(6C)은, 방향이 서로 반대가 되는 접시 스프링이 교대로 다수 적층되고, 서로 용접됨으로써 구성되어 있으며, 접시 스프링의 적층 방향의 양단부가 압축되면(서로 가까워지면), 코일 스프링(6)과 마찬가지로 반발력을 발생시킨다. 로드부(40C)의 외통(33)에는 신출부(33b)가 형성되어 있지 않고, 외통(33)의 플랜지(33a) 상에 상기 벨로우즈 스프링(6C)은, 그 하단이 접속되어 있으며, 내통(5)을 둘러싸고 신축 방향이 연직 방향이 되도록 설치되어 있다.
이 로드부(40C)에서의 내통(5)의 머리부(53)는, 상기 내통(5)의 몸통부[머리부(53)의 하방측]와 일체적으로 형성되고, 내통(5)의 외방으로 넓어지도록 형성되어 있다. 즉, 머리부(53)는, 내통(5)의 외주면(외측면)에 형성된 플랜지(상측 플랜지)를 이룬다. 내통(5)의 상단부에는 이 머리부(53)을 포함한 세로로 길며 원형의 플랜지(제2 플랜지)(50)가 형성되어 있고, 이 플랜지(50)에 벨로우즈 스프링(6C)의 상단이 접속되어 있다. 이 플랜지(50)로서는, 머리부(53)와, 머리부(53)의 하방에 내통(5)을 둘러싸서 설치되는 원형의 하부 링(57)에 의해 구성되어 있다. 또한, 하부 링(57)의 하단은 외방으로 돌출되어, 추가적인 플랜지(57b)를 형성하고, 상기 플랜지(57b)가, 제1 실시형태의 플랜지(52)와 마찬가지로, 열판(2)의 하판(25)에 접촉함으로써, 열판(2)의 상판(21)에 대한 내통(5)의 높이를 규제한다.
하부 링(57)은 내통(5)과 동축이며 머리부(53)에 지지되어 설치되어 있고, 하부 링(57)의 외경은, 머리부(53)의 외경과 동일하다. 하부 링(57)의 상면에서의 구멍 가장자리부는 상방으로 돌출되어 환형 돌출부(57a)를 형성하고, 그 상단이 머리부(53)의 하면에 접하고 있다. 환형 돌출부(57a)의 외측에서, 머리부(53)의 하면과 하부 링(57)의 상면 사이에는, 내통(5)을 둘러싸도록, 원환형의 탄성체인 시일 부재(56C)가 설치되고, 머리부(53)의 하면과, 하부 링(57)의 상면에 각각 밀착되어 있다.
또한, 내통(5)의 몸통부에는 환형 돌기(53e)가 형성되고, 하부 링(57)의 내주면에 형성된 오목부(57c)에 진입하고 있으며, 이 환형 돌기(53e)에 의해서도 하부 링(57)은 내통(5)에 지지되어 있다. 또한, 하부 링(57)은 내통(5)과 별체이기 때문에, 하부 링(57)과 내통(5)의 외주면 사이에는 간극이 형성되어 있다.
이 흡인 구조체(VC)에서는, 코일 스프링(6) 대신에 벨로우즈 스프링(6C)이 신축함으로써, 내통(5)의 배기로 형성부(3)에 대한 높이가 변화하여, 제1 실시형태의 흡인 구조체(V)와 마찬가지로 열판(2)에의 부착이 행해져, 동일한 작용 효과를 발휘한다. 또한, 이 흡인 구조체(VC)에서는, 내통(5) 혹은 외통(33)에 대해 슬라이딩하는 통용 시일 부재(56)가 설치되지 않는다. 그러한 슬라이딩하는 부품이 설치되지 않는 것은, 메인터넌스 빈도의 저하를 도모할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 배기로 형성부(3)의 케이스(31)에서의 상면 구멍(34a)에 연통되는 내통(5)과 벨로우즈 스프링(6C) 사이에서의 공간, 하부 링(57)과 내통(5) 사이의 간극, 상면 구멍(34a)과 내통(5) 사이의 간극은, 서로 연통된다. 이들 공간, 간극을 통합하여 연통 공간이라고 부르는 것으로 하면, 이 연통 공간은, 상기한 시일 부재(56C)에 의해, 열판(2), 배기로 형성부(3) 사이의 분위기와 분리되어 있어, 연통 공간에 의한 상기 분위기의 흡인이 방지된다. 벨로우즈 스프링(6C)은 내통(5)을 상방으로 가압하는 것 외에, 시일용의 제2 환형체인 시일 부재(56C)와 함께, 이 연통 공간의 분위기를 열판(2), 배기로 형성부(3) 사이의 분위기와 구획하는 역할을 갖고 있다.
(제5 실시형태)
도 8에 기초하여 본 개시의 제5 실시형태에서의, 로드부(40D)를 구비하는 흡인 구조체(VD)에 대해 설명한다. 열판(2)에 형성하는 흡인구(21a)의 레이아웃에 따라서는, 하나의 흡인구(21a)에 대해, 흡인로(13)를 형성하는 부재를 하나 설치하는 것에 한정되지 않는다. 또한, 흡인로(13)를 형성하는 높이 변위부로서도 통으로서 구성하는 것에 한정되지 않는다. 로드부(40D)는, 내통(5) 대신에 세로로 긴 블록(5D)을 배기로 형성부(3)에 대해 높이가 변위하는 높이 변위부로서 구비하고, 이 블록(5D)을 연직 방향으로 관통하도록 2개의 관통 구멍이 형성되며, 배기로 형성부(3)의 배기 공간(12)에 접속되어 있다. 블록(5D)의 상부에는 이들 관통 구멍을 둘러싸도록, 접속 패드(4D)가 설치되어 있다. 또한, 이 접속 패드(4D)의 상단은, 2개의 흡인구(21a)를 둘러싸도록 열판(2)에 접하도록 설치된다.
이 흡인 구조체(VD)에서는 제3 실시형태에서 설명한 바와 같이, 외통(33) 및 환형 대좌(32)가 설치되지 않고, 설치홈(51) 및 통용 시일 부재(56)가, 상면 구멍(34a)의 측둘레면에 형성되는 구성으로 하고 있다. 블록(5D)의 측방에 상하 2단으로 종단면에서 보아 좌우에, 측면으로 돌출된 돌기(58, 59)가 형성되어 있다. 상측의 돌기(58)는 제1 실시형태의 플랜지(52)와 마찬가지로, 열판(2)의 하판(25)에 접촉함으로써 높이 변위부의 높이를 규제한다. 이와 같이 높이 변위부의 위치를 규제하는 높이 규제부에 대해서는, 높이 변위부의 전체 둘레를 둘러싸는 플랜지로서 형성하는 것에는 한정되지 않는다. 하측의 돌기(59)는, 플랜지(52)와 마찬가지로 코일 스프링에 의한 가압력을 얻기 위해서 형성되어 있고, 이 돌기(59)와 케이스(31)의 상면(34) 사이에 코일 스프링(6D)이 설치되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 예에서는 코일 스프링(6D)은, 블록(5D)의 좌우에 각각 설치되어 있다. 이와 같이, 높이 변위부를 상방으로 가압시키는 스프링은, 높이 변위부를 둘러싸서 설치하는 것에 한정되지 않는다.
(제6 실시형태)
도 9에 기초하여 본 개시의 제6 실시형태에서의, 흡인 구조체(VE)에 대해 설명한다. 이 흡인 구조체(VE)에서의 배기로 형성부(3)는 케이스(31)를 구비하고 있지 않고, 열판(2)의 하면에 대향하는 대향판(36)이 설치되며, 대향판(36) 상에 제1 실시형태의 로드부(40)가 복수 설치되어 있다. 대향판(36)에는, 로드부(40)의 외통(33) 내에 연통되는 관통 구멍(38)이 형성되어 있다. 대향판(36)의 하방으로부터, 관통 구멍(38)에 개구되도록 배기관(37)의 상류단이 접속되고, 상기 배기관(37)의 하류단이 배기원(11)에 접속되어 있다. 이 흡인 구조체(VE)에서는, 대향판(36) 및 외통(33)이 열판(2)으로부터 떨어져 형성되는 격리부, 외통(33) 내가 격리부에 형성되는 개구부(14)에 각각 상당하고, 관통 구멍(38) 및 배기관(37)에 의해 개구부(14)에 접속되는 배기로가 형성되어 있다. 이와 같이 배기 경로로서는, 케이스(31) 내의 배기 공간(12)을 구비하는 것에 한정되지 않는다.
열처리의 대상의 기판(W)은 레지스트가 도포되어 있는 것에 한정되지 않고, 레지스트 이외의 반사 방지막, 절연막 등의 약액이 도포된 막이어도 좋다. 또한, 이 기판(W)으로서는, 반도체 웨이퍼인 것에 한정되지 않고, 예컨대 플랫 패널 디스플레이(FPD) 제조용의 기판과 같은 각형(角型)의 기판이어도 좋다.
계속해서, 기판 열처리 장치(1)가 가열 모듈(1A)로서 설치된 도포, 현상 장치(10)의 구성에 대해, 도 10의 평면도, 도 11의 측면도를 참조하여 설명한다. 도포, 현상 장치(10)는, 캐리어 블록(D1)과, 처리 블록(D2)과, 인터페이스 블록(D3)이 좌우 방향으로 순서대로 접속되어 구성되고, 인터페이스 블록(D3)이 노광기(D4)에 접속된다. 캐리어 블록(D1)은, 반송 용기(C)의 스테이지(85)와, 개폐부(86)와, 개폐부(86)를 통해 반송 용기(C)에 대해 기판(W)을 반송하는 반송 기구(87)를 구비하고 있다.
처리 블록(D2)은, 계층(E1∼E6)이 아래로부터 순서대로 적층되어 구성되어 있고, 계층(E1∼E3)이 레지스트막의 형성용의 계층으로 서로 동일하게 구성되고, 계층(E4∼E6)이 현상용의 계층으로 서로 동일하게 구성되어 있다. 대표해서 계층(E1)에 대해 설명한다. 좌우로 연장되는 기판(W)의 반송 영역(88)이 형성되어 있고, 상기 반송 영역(88)에는 반송 기구(F1)가 설치되어 있다. 반송 영역(88)의 후방측에는, 가열 모듈(1A)이 설치되어 있다. 반송 영역(88)의 전방측에는, 레지스트막 형성 모듈(89)이 복수, 좌우로 나란히 설치되어 있다.
계층(E4∼E6)은, 레지스트막 형성 모듈(89) 대신에 현상 모듈이 설치되는 것, 가열 모듈(1A)이 PEB(Post Exposure Bake)를 행하는 것을 제외하고, 계층(E1∼E3)과 동일한 구성이다. 또한, 계층(E2∼E6)에서의 반송 기구(F1)에 대응하는 반송 기구는, 부호 F2∼F6으로서 나타내고 있다. 또한, 처리 블록(D2)에는, 반송 영역(88)에서의 캐리어 블록(D1)측에서, 계층(E1∼E6)에 걸치도록 타워(V1)가 설치되어 있다. 타워(V1)는 서로 적층된 다수의 전달 모듈(TRS)을 구비하고 있다. 이 전달 모듈(TRS) 사이에서 반송을 행하는 반송 기구(90)가 설치되어 있다.
인터페이스 블록(D3)은, 복수의 모듈이 서로 적층되어 구성되는 타워(V2, V3, V4)를 구비하고 있다. 타워(V2∼V4)에 포함되는 모듈의 상세한 설명은 생략하지만, 타워(V2)의 모듈로서는 다단으로 적층된 전달 모듈(TRS)이 포함된다. 도면 중의 부호 91, 92, 93은, 타워(V2, V3) 사이, 타워(V3, V4) 사이, 타워(V2)와 노광기(D4) 사이에서, 기판(W)을 각각 전달하는 반송 기구이다.
도포, 현상 장치(10)에 있어서 기판(W)은, 반송 용기(C)로부터 반송 기구(87)를 통해 타워(V1)에 반송된 후, 반송 기구(90)를 통해 계층(E1∼E3) 중 어느 하나에 반입된다. 그리고 상기 기판(W)은 반송 기구(F1∼F3)에 의해, 레지스트막 형성 모듈(89)→가열 모듈(1A)→타워(V2)의 순서로 반송된다. 그에 의해, 레지스트막의 형성, 열처리가 순차 행해진다. 그런 후, 기판(W)은 반송 기구(91∼93)에 의해 타워(V2∼V4) 사이에서 전달되고, 노광기(D4)에 반송되어, 레지스트막이 회로 패턴을 따라 노광된다.
노광이 완료된 기판(W)은, 반송 기구(91∼93)에 의해 타워(V2∼V4) 사이에서 전달되고, 계층(E4∼E6)에 반입되며, 반송 기구(F4∼F6)에 의해 가열 모듈(1A)→현상 모듈의 순서로 반송됨으로써, PEB, 현상 처리가 순서대로 행해져, 레지스트 패턴이 형성된다. 그 후 기판(W)은, 타워(V1), 반송 기구(90, 87)를 통해 반송 용기(C)로 복귀된다.
이번에 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 상기한 실시형태는, 첨부된 특허청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경 및 조합이 이루어져도 좋다.

Claims (18)

  1. 배치된 기판을 가열하는 열판과,
    상기 열판의 상면에 복수 개구되며, 상기 기판을 각각 흡인하기 위한 흡인구와,
    상기 열판의 하방에 상기 열판으로부터 떨어져 형성되는 격리부와, 상기 열판을 향해 개구되도록 상기 격리부에 복수 형성되는 개구부와, 각각의 상기 개구부가 접속되는 배기로를 구비하는 배기로 형성부와,
    상기 배기로 형성부에 대한 높이가 변위 가능하며, 상기 격리부의 상방으로 돌출되어 상기 개구부마다 설치되는 높이 변위부와,
    상기 높이 변위부의 상측에 각각 접속되며, 제1 탄성 부재에 의해 형성되는 접속부와,
    각각의 상기 접속부에 의해 상류단이 형성되며 하류단이 상기 배기로에 접속되도록, 상기 접속부의 상단으로부터 상기 높이 변위부에 걸쳐 형성되는 흡인로와,
    각각의 상기 높이 변위부를 상방으로 가압하여, 상기 복수의 흡인구에 상기 흡인로를 각각 접속하기 위한 제2 탄성 부재
    를 구비하는 기판 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개구부에 의한 상기 열판과 상기 격리부 사이의 영역의 분위기의 흡인을 방지하기 위해서, 상기 영역과 상기 개구부를 구획하는 흡인 방지부를 구비하는 기판 열처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 탄성 부재는, 상기 높이 변위부마다 상기 높이 변위부의 측방에 설치되는 것인 기판 열처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 높이 변위부는, 상기 개구부 내로부터 상방으로 신장하는 것인 기판 열처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 높이 변위부는, 상기 흡인구마다 설치되는 제1 통체이고,
    상기 접속부는, 상기 제1 통체에 연접(連接)되는 접속용 통체이며,
    상기 제1 통체의 외측면으로 돌출되는 돌출부가 형성되고,
    상기 제2 탄성 부재는, 상기 돌출부와 상기 격리부 사이에 설치되는 스프링인 것인 기판 열처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 열판은,
    상기 복수의 흡인구가 형성되며, 상기 접속부가 밀착되는 상판과,
    상기 상판에 대해 이격되며 대향하여 설치되는 하판을 포함하고, 상기 상판를 하방으로부터 지지하는 판 지지부와,
    상기 하판에 있어서 상기 흡인구의 하방에 각각 형성되는 복수의 하판 관통 구멍
    을 구비하고,
    상기 제1 통체는, 상기 하판 관통 구멍에 삽입 관통되는 것인 기판 열처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 통체의 외측면에는, 상기 하판 관통 구멍의 구멍 가장자리부에 하방으로부터 접촉함으로써, 상기 제1 통체의 높이를 규제하는 높이 규제부가 설치되는 것인 기판 열처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 높이 규제부와 상기 돌출부는, 공통의 제1 플랜지인 것인 기판 열처리 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 하판의 강성은, 상기 상판의 강성보다 높은 것인 기판 열처리 장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 흡인 방지부는, 상기 개구부의 내측면 및 상기 제1 통체 중 한쪽에 상기 제1 통체를 둘러싸서 설치되며 다른쪽에 대해 슬라이딩 가능하고, 상기 제1 통체와 상기 개구부가 이루는 간극을 시일(seal)하는 제1 환형체에 의해 구성되는 것인 기판 열처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 격리부는,
    상기 열판의 하면에 대향하는 대향면과,
    상기 대향면에 형성된 복수의 관통 구멍과,
    상기 관통 구멍의 구멍 가장자리로부터 상방을 향해 신장하며, 상기 제1 통체를 각각 둘러싸는 복수의 제2 통체
    를 구비하고,
    상기 제2 통체에 둘러싸이는 영역 및 상기 관통 구멍에 의해, 상기 개구부가 형성되는 것인 기판 열처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스프링은,
    권축이 상기 제1 통체 및 상기 제2 통체의 각 통축을 따라 신장하고,
    상기 제1 통체 및 상기 제2 통체를 둘러싸는 코일 스프링인 것인 기판 열처리 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 돌출부는 제2 플랜지이고,
    상기 스프링은 주름상자형이며, 상기 개구부의 입구 가장자리부로부터 상방을 향해 신장하여 상기 제1 통체를 둘러싸고, 상기 제2 플랜지에 접속되는 것인 기판 열처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 플랜지는,
    상기 제1 통체의 외측면에 간극을 개재하여 설치되며 상기 스프링이 접속되는 하부 링과,
    상기 하부 링의 상방에 위치하며, 상기 외측면에 형성되는 상측 플랜지
    를 구비하고,
    상기 흡인 방지부는, 상기 제1 통체를 둘러싸서 설치되며 상기 하부 링과 상기 상측 플랜지와의 간극을 시일하는 제2 환형체에 의해 구성되는 것인 기판 열처리 장치.
  15. 제5항에 있어서, 상기 복수의 접속용 통체에서는, 상방으로 향함에 따라 점차 넓어지는 직경 확대부가 상기 접속용 통체의 상단부를 형성하도록, 각각 하나만 설치되는 것인 기판 열처리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 접속용 통체는, 불소 고무에 의해 구성되는 것인 기판 열처리 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 배기로 형성부는,
    상면이 상기 열판의 하면에 대향하는 대향면을 이루며, 내부가 상기 배기로를 이루는 케이스와,
    상기 배기로에 유입된 액체를 제거하기 위해서 상기 케이스 내의 바닥부에 개구되는 흡액구(吸液口)
    를 구비하고,
    상기 흡액구로부터의 흡인을 행하는 흡인 기구가 설치되는 것인 기판 열처리 장치.
  18. 열판에 기판을 배치하는 공정과,
    열판의 상면에 복수 개구되는 흡인구로부터, 상기 기판을 각각 흡인하여 가열하는 공정과,
    상기 열판의 하방에 상기 열판으로부터 떨어져 형성되는 격리부와, 상기 열판을 향해 개구되도록 상기 격리부에 복수 형성되는 개구부와, 각각의 상기 개구부가 접속되는 배기로를 구비하는 배기로 형성부에서의 상기 배기로를 배기하는 공정과,
    상기 격리부의 상방으로 돌출되어 상기 개구부마다 설치되는 높이 변위부의 상기 배기로 형성부에 대한 높이를 변위시키는 공정과,
    상기 높이 변위부의 상측에 각각 접속되며, 제1 탄성 부재에 의해 형성되는 접속부에 의해 상류단이 형성되고 하류단이 상기 배기로에 접속되도록, 상기 접속부의 상단으로부터 상기 높이 변위부에 걸쳐 형성되는 흡인로로부터 상기 배기로에 기체를 흡인하는 공정과,
    제2 탄성 부재에 의해, 각각의 상기 높이 변위부를 상방으로 가압하여, 상기 복수의 흡인구에 상기 흡인로를 각각 접속하는 공정
    을 구비하는 기판 열처리 방법.
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