TWM482837U - 熱處理裝置 - Google Patents

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TWM482837U
TWM482837U TW102217497U TW102217497U TWM482837U TW M482837 U TWM482837 U TW M482837U TW 102217497 U TW102217497 U TW 102217497U TW 102217497 U TW102217497 U TW 102217497U TW M482837 U TWM482837 U TW M482837U
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TW
Taiwan
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heat treatment
wafer
unit
cooling gas
temperature adjustment
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TW102217497U
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Kouichi Mizunaga
Kazuhiko Ooshima
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Tokyo Electron Ltd
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Description

熱處理裝置
本新型係關於對半導體製造及FPD(平面顯示器)製造裝置等的晶圓進行光阻塗佈處理或顯像處理等之液體處理,且使用於對該處理之晶圓所施加之熱處理的熱處理裝置。
例如在半導體裝置之製造的光阻處理工程中,在半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)等之基板的表面塗佈光阻液且形成光阻膜,接下來,在該光阻膜上對預定圖案進行曝光後,在該晶圓塗佈顯影液且進行顯像處理。在進行該一連串的處理時,使用從以往就使用的光阻塗佈顯像處理裝置及曝光裝置。
該光阻塗佈顯像處理裝置,係具備個別進行在塗佈顯像處理所需之一連串處理的處理單元。塗佈處理單元係進行光阻液的塗佈,顯像處理單元係進行對曝光後之晶圓進行顯像的顯像處理。為了在各處理單元間搬送晶圓及對各處理單元搬入搬出晶圓,設有在保持晶圓的狀態下,對各處理單元可進行搬送而構成的基板搬送裝置。在 其中,係對晶圓進行熱處理之熱處理單元。例如對光阻液塗佈後的晶圓進行加熱並進行光阻膜硬化的情況或其他的熱處理單元,係具備用於以預定溫度對曝光後的晶圓進行加熱之顯像處理前後的熱處理單元。
在該些熱處理單元中,從基板搬送裝置將晶圓收授至熱處理單元時,收授至設於熱處理單元內的冷卻板後,該冷卻板係在晶圓保持於熱處理部的狀態下進行移動,且將晶圓收授至熱處理部的板片並進行熱處理。亦即,已知該冷卻板係構成為在與熱處理部之間可進退移動(例如,參閱專利文獻1)。
近年來,正進行提高半導體製造裝置之生產力的改善中,光微影製程之曝光裝置的生產率亦正改變為每小時300片,光阻塗佈顯像裝置亦出現了對應於該生產率的要求。在其中,針對該要求,在光阻塗佈顯像裝置中,亦逐漸被要求必須考慮縮短各種處理單元的程序時間之外的動作時間。
熱處理裝置亦成為該對象之一,記載於專利文獻1的發明,係在冷卻板的周緣例如在4個位置設置缺口部,以使保持晶圓之基板搬送裝置不經由專用的收授機構等,且不與設於基板搬送裝置的基板支撐部產生干涉,而能夠直接將晶圓載置於冷卻板。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2006-313863號公報(圖2,圖4,圖6)
但是,在記載於前述專利文獻1之熱處理單元的構成中,為了對在熱板已進行加熱處理後的晶圓進行冷卻,而將該晶圓保持於冷卻板上時,位於缺口部上部之晶圓的區域其溫度係比其他區域難以下降,其結果,晶圓溫度的面內均勻性將變差,且對形成於晶圓上之圖案的線寬或形狀等會造成不好的影響,而導致基板處理裝置全體的生產率下降。
本新型係鑑於前述情況進行之新型,以提供一種具備溫度調整板之熱處理裝置作為目的,該溫度調整板係使基板均勻地冷卻,且降低基板處理裝置全體的生產率下降。
為了解決上述課題,本新型係具備保持所載置之基板,並同時使該基板進行熱處理至預定溫度之溫度調整板的熱處理裝置,其特徵係,前述溫度調整板係具備:冷卻氣體流路,用於使冷卻氣體流通;複數個缺口部,設於溫度調整板之周緣部;冷卻氣體吐出口,設於該複數個缺口部,從上述冷卻氣體流路吐出冷卻氣體。
本新型係在上述的熱處理裝置中,前述冷卻氣體流路的一部份係形成於前述缺口部附近。
本新型係在上述的熱處理裝置中,前述溫度調整板係以不鏽鋼、鋁、鈦、銅、碳或鎳予以形成。
本新型,係在上述的熱處理裝置中,前述缺口部,係形成為對載置於前述溫度調整板之基板,朝水平或基板背面吐出冷卻氣體。
又,本新型,係在上述的熱處理裝置中,具備:加熱板,保持前述基板並同時對該基板進行過熱處理;驅動手段,對前述加熱板搬入及搬出載置於前述溫度調整板的基板。
又,本新型,係在上述的熱處理裝置中,前述冷卻氣體吐出口係吐出乾空氣、N2或He。
又,本新型,係在上述的熱處理裝置中,具備:檢測部,檢測前述基板的溫度;控制部,隨著該檢測部所檢測之基板的溫度,控制所吐出之冷卻氣體的吐出停止時序。
根據本新型,使所保持之基板進行熱處理至預定溫度的溫度調整板,係藉由流通冷卻氣體流路的冷卻氣體來冷卻基板,並藉由從設於溫度調整板之周緣部之複數個缺口部所設有的冷卻氣體吐出口而吐出的冷卻氣體來進行冷卻,因此,能夠均勻地冷卻基板且降低基板處理裝 置全體的生產率下降。
W‧‧‧晶圓(基板)
PEB1‧‧‧熱處理單元
70‧‧‧溫度調整機構
71‧‧‧溫度調整板
71a‧‧‧缺口部
73c‧‧‧驅動機構
74‧‧‧冷卻水流路
75‧‧‧冷卻氣體流路
80‧‧‧加熱機構
88‧‧‧加熱板
[圖1]表示適用本新型之熱處理裝置之光阻塗佈/顯像處理裝置之一例的概略平面圖。
[圖2]前述光阻塗佈/顯像處理裝置之概略立體圖。
[圖3]前述光阻塗佈/顯像處理裝置之概略圖,在平面狀態下僅重疊並表示處理部之單位區塊的概略構成圖。
[圖4]表示本新型之處理區塊之單位區塊(DEV層)的概略立體圖。
[圖5]表示本新型之基板收納部的概略側視圖。
[圖6]表示本新型之處理區塊之單位區塊(COT層)的概略平面圖。
[圖7]表示本新型之處理區塊之處理單元之一例的概略剖面圖。
[圖8]表示適用本新型之溫度調整板之熱處理單元之一例的概略縱剖面圖。
[圖9]表示適用本新型之溫度調整板之熱處理單元之一例的概略平面圖。
[圖10]表示適用本新型之溫度調整板之熱處理單元之一例的放大剖面圖。
[圖11A]將晶圓收授至本新型之溫度調整板之主要臂部A1的平面圖。
[圖11B]表示前述主要臂部與晶圓的立體圖。
[圖12]表示構成熱處理單元之加熱板及頂板之周邊構造的縱剖面圖。
[圖13A]以剖面來表示本新型之溫度調整板之一部份的平面圖。
[圖13B]表示本新型之溫度調整板之周緣部的放大剖面圖。
[圖14]表示本新型之溫度調整板之其他實施例之周緣部的放大剖面圖。
[圖15A]表示適用本新型之溫度調整板之熱處理單元之其他一例的概略平面圖。
[圖15B]表示適用本新型之溫度調整板之熱處理單元之其他一例的概略剖面圖。
以下,參閱圖示來說明本新型之熱處理裝置的實施形態。在此,說明本新型之熱處理裝置適用於光阻塗佈/顯像處理裝置的情況。
前述光阻塗佈/顯像處理裝置,係具備:載體區塊S1,用於搬入搬出密閉收容有例如13片晶圓W之載體20;處理區塊S2,縱向排列複數個例如5個單位區塊B1~B5而構成;介面區塊S3;曝光裝置S4,係作為第2處理區塊。
在前述載體區塊S1中,設有:載置台21,可 載置複數個(例如4個)載體20;開關部22,由該載置台21觀看,設於前方的壁面;傳送臂C,經由開關部22用於從載體20取出晶圓W。該傳送臂C,係構成為在水平之X、Y方向及垂直的Z方向自由移動,及在垂直軸系自由旋轉,以便在設於後述之棚架單元U5之收授平台TRS1、TRS2之間進行晶圓W的收授。
在載體區塊S1的深側,連接有被殼體24包圍周圍之處理區塊S2。處理區塊S2係在該例子中,從下方側被分配為:第1及第2單位區塊(DEV層)B1、B2,用於下段側之2層進行顯像處理;第3單位區塊(BCT層)B3,用於進行形成於光阻膜之下層側之反射防止膜(以下,稱為「第1反射防止膜」)形成處理的第1反射防止膜形成用單位區塊;第4單位區塊(COT層)B4,用於進行光阻液之塗佈處理的塗佈膜形成用單位區塊;單位區塊(TCT層)B5,用於進行形成於光阻膜之上層側之反射防止膜(以下,稱為「第2反射防止膜」)形成處理的第2反射防止膜形成用單位區塊。在此,前述DEV層B1、B2係相當於顯像處理用之單位區塊,BCT層B3、COT層B4、TCT層B5係相當於塗佈膜形成用之單位區塊。
接下來,說明第1~第5單位區塊B(B1~B5)的構成。該些各單位區塊B1~B5係具備:液體處理單元,配設於前面側,用於對晶圓W塗佈藥液;各種熱處理單元等之處理單元,配設於背面側,用於進行在前述 液體處理單元所進行之處理的前處理及後處理;主要臂部A1、A3~A5,用於在配設於前面側之前述液體處理單元與配設於背面側之熱處理單元等之處理單元之間,進行晶圓W之收授的專用基板搬送手段。
該些單位區塊B1~B5係在該例子中,在各單位區塊B1~B5之間,前述液體處理單元、熱處理單元等之處理單元、搬送手段係形成相同的配置佈線。在此,配置佈線相同,係指在各處理單元中之載置晶圓W的中心,亦即作為液體處理單元之晶圓W之保持手段的旋轉卡盤中心或熱處理單元之加熱板或冷卻板的中心為同一個的意思。
前述DEV層B1、B2係相同構成,在該情況下,為共通之構成。該DEV層B1、B2係如圖1所示,在DEV層B1、B2的大致中央處,在DEV層B1、B2的長度方向(圖中Y方向)形成有用於連接載體區塊S1與介面區塊S3之晶圓W的搬送區域R1(主要臂部A1的水平移動區域)。
在由該搬送區域R1之載體區塊S1側所觀察的兩側,從前方側(載體區塊S1側)朝向深側,在右側,作為前述液體處理單元,設有例如2層具備用於進行顯像處理之複數個顯像處理部的顯像單元31。各單位區塊B1~B5,係從前方側朝向深側在左側依序設有對熱處理系的單元進行多層化之例如4個棚架單元U1、U2、U3、U4,在該圖中,係將用於進行在顯像單元31所進行 之處理之前處理及後處理的各種單元,設為複數層例如由每3層進行層積之構成。如此,顯像單元31與棚架單元U1~U4被搬送區域R1區隔,並藉由使乾淨空氣噴出而排氣至搬送區域R1,來抑制該區域內的顆粒懸浮。
在用於進行上述之前處理及後處理的各種單元中,例如圖4所示,包含有對曝光後之晶圓W進行加熱/冷卻之後曝光烘烤單元等之被稱為熱處理單元(PEB1)、或為了去除顯像處理後之晶圓W的水份而進行加熱處理之被稱為後烘烤單元等之熱處理單元(POST1)等。該些熱處理單元(PEB1、POST1)等之各處理單元係各別被收容於處理容器51內,棚架單元U1~U4係各由層積有3層處理容器51而構成,面對各處理容器51之搬送區域R1的面形成有晶圓搬入搬出口52。另外,後述說明關於熱處理單元(PEB1)之詳細的構成。
在前述搬送區域R1中設有前述主要臂部A1。該主要臂部A1係構成為在該DEV層B1內之所有模組(放置有晶圓W之位置)例如棚架單元U1~U4之各處理單元、顯像單元31、棚架單元U5之各部之間進行晶圓的收授,因此,構成為在水平之X、Y方向及垂直之Z方向自由移動且在垂直軸系自由旋轉。
又,前述塗佈膜形成用之單位區塊B3~B5皆為相同構成,並被構成為與上述之顯像處理用之單位區塊B1、B2相同。具體而言,以COT層B4作為例子且參閱圖3、圖6及圖7進行說明,作為液體處理單元,設有用 於對晶圓W進行光阻液之塗佈處理的塗佈單元32,在COT層B4之棚架單元U1~U4中,具備對光阻液塗佈後之晶圓W進行加熱處理的熱處理單元(CLHP4)或用於提高光阻液與晶圓W之密合性的疏水化處理單元(ADH),並被構成為與DEV層B1、B2相同。亦即,構成為藉由主要臂部A4之搬送區域R4(主要臂部A4的水平移動區域)來區隔塗佈單元32與熱處理單元(CLHP4)及疏水化處理單元(ADH)。且,在該COT層B4中,藉由主要臂部A4,對棚架單元U5之冷卻板CPL3、CPL4、塗佈單元32、棚架單元U1~U4之各處理單元進行晶圓W的收授。另外,前述疏水化處理單元(ADH)係在HMDS環境內進行氣體處理者,只要設於塗佈膜形成用之單位區塊B3~B5之任一即可。
又,BCT層B3係作為液體處理單元,設有用於對晶圓W進行第1反射防止膜之形成處理的第1反射防止膜形成單元33,在棚架單元U1~U4中,具備對反射防止膜形成處理後之晶圓W進行加熱處理的熱處理單元(CLHP3),被構成為與COT層B4相同。亦即,構成為藉由主要臂部A3之搬送區域R3(主要臂部A3的水平移動區域)來區隔第1反射防止膜形成單元33與熱處理單元(CLHP3)。且,在該第3單位區塊B3中,藉由主要臂部A3,對棚架單元U5之收授平台TRS1、第1反射防止膜形成單元33、棚架單元U1~U4之各處理單元進行晶圓W的收授。
又,TCT層B5係作為液體處理單元,設有用於對晶圓W進行第2反射防止膜之形成處理的第2反射防止膜形成單元34,在棚架單元U1~U4中,除了具備對反射防止膜形成處理後之晶圓W進行加熱處理的加熱單元(CLHP5)或周緣曝光裝置(WEE)外,其餘係構成為與COT層B4相同。亦即,構成為藉由主要臂部A5之搬送區域R5(主要臂部A5的水平移動區域)來區隔第2反射防止膜形成單元34與熱處理單元(CLHP5)及周緣曝光裝置(WEE)。且,在該TCT層B5中,藉由主要臂部A5,對棚架單元U5之冷卻板CPL5、CPL6、第2反射防止膜形成單元34、棚架單元U1~U4之各處理單元進行晶圓W的收授。
又,在處理區塊S2中,設於棚架單元U5且在收授平台TRS2與設於介面區塊S3側的棚架單元U6之收授平台TRS5之間,進行晶圓W之收授之基板搬送手段的穿梭臂A,係在水平的Y方向自由移動及在垂直的Z方向自由升降地予以配設。
另外,穿梭臂A之搬送區域與前述主要臂部A1、A3~A5之搬送區域R1、R3~R5係各別被區隔。
又,處理區塊S2與載體區塊S1之間的區域係形成為晶圓W之收授區域R2,在該收授區域R2中,如圖1所示,在傳送臂C與主要臂部A1,A3~A5、穿梭臂A能夠進行接取的位置上,設有作為基板收納部的棚架單元U5,並具備形成用於對該棚架單元U5進行晶圓W 收授之基板收授手段的收授臂D。在該情況下,棚架單元U5係在主要臂部A1,A3~A5、穿梭臂A之進退方向(Y方向)設置第1開口部11,且在收授臂D之進退方向(X方向)設置第2開口部12。
又,前述棚架單元U5係如圖3、圖5及圖6所示,具備例如2個收授平台TRS1、TRS2,以便在各單位區塊B1~B5之主要臂部A1,A3~A5及穿梭臂A之間進行晶圓W的收授,又,具備被區隔為複數個應與單位區塊B1~B5對應之收納區塊10a~10d,並在各收納區塊10a~10d中,具備複數個載置棚13及冷卻板14(CPL1~CPL8),該冷卻板14係用於光阻劑塗佈前,將晶圓W調整至預定溫度,或用於反射防止膜形成處理前,將晶圓W調整至預定溫度,或用於將曝光處理後被加熱處理之晶圓W調整至預定溫度。
在該情況下,第1收納區塊10a係與第1及第2單位區塊B1,B2(DEV層)對應,第2收納區塊10b係與第3單位區塊B3(BCT層)對應,第3收納區塊10c係與第4單位區塊B4(COT層)對應,第4收納區塊10d係與第5單位區塊B5(TCT層)相對應。
配設於第1收納區塊10a之冷卻板14A(CPL7,CPL8),係經由支撐柱(未圖示)橫向設於架設在框體16的保持板17上,該冷卻板14A(CPL7,CPL8)係具有在主要臂部A1或收授臂D之間收授晶圓W的功能。
以下,利用圖8及圖9說明前述熱處理單元(PEB1)的構成。前述熱處理單元(PEB1)係具備作為處理容器的殼體60,在殼體60的側壁具有晶圓W之搬送口61的開口。又,在殼體60內,設有將殼體60內區隔為上方區域(晶圓W之移動區域)與下方區域(底部區域)的底板62。又,將朝向搬送口61之側設為前方側時,在底板62中設有開口部62b,該開口部62b係用於後述之溫度調整機構70從前方側朝向深側(圖中X方向)移動,又,在底板62的深側係具有排氣口62a之穿孔,該排氣口62a係由用於經由後述之第1中間排氣管63A,對底板62之上方區域進行排氣之例如複數個小孔所構成。
在此,說明設於熱處理單元(PEB1)內的加熱機構80。如圖8所示,於底板62,在前述溫度調整機構70的深側設有例如圓形的孔,在該孔中埋入有作為扁平圓筒狀之隔熱體的加熱板支撐構件81,在該例中,在前述孔的周壁與該加熱板支撐構件81之側壁之間,設有用於對上方區域進行排氣之2mm左右的空隙。如圖12所示,在加熱板支撐構件81之底壁部份的內部及側壁部份的內部係形成為設有作為真空區域之真空層82的真空隔熱構造,在例如中央部圓形狀地設有真空層82,且在該周圍係以避開例如後述之氣體供給管83、通氣孔84及後述的孔85a的方式,而形成同心圓狀地設有真空層82的構造。
圖中86係在殼體60之底面支撐加熱板支撐構件81的支柱,圖中87係設於加熱板支撐構件81之內周之圓環狀的支撐構件。支撐構件87係經由藉由例如耐熱樹脂或陶瓷所構成之隔熱環87a,支撐圓板狀之加熱板88。加熱板88係具有覆蓋晶圓W之表面全體的大小,又,配置為收納於加熱板支撐構件81中。如此,構成加熱板88及加熱板支撐構件81係為了抑制加熱板88的散熱且抑制用於對加熱板88進行加熱的消耗電力。
如圖12所示,電力供給部90係與設於加熱板88之例如下面之未圖示的複數個加熱器連接,又,控制部91係與複數個設於加熱板88之例如下面之未圖示的感溫感測器連接。該些電力供給部90及控制部91係彼此電性連接,且該感溫感測器檢測加熱板88的溫度,作為溫度資料輸出至控制部91。控制部91係以該溫度資料為依據,經由電力供給部90控制加熱板88的發熱量。
圖12中88a係支撐設於加熱板88上之晶圓W背面的突起部,在該例中,沿加熱板88之圓周方向設有4個突起部88a。圖12中85a、85b係在各個加熱板支撐構件81、加熱板88之中央部,沿圓周方向穿孔而形成的孔,經由該些孔85a、85b,與設於加熱板支撐構件81之下方之升降機構89連接的支撐銷89a係形成為沿垂直方向升降,且能夠在加熱板88上進行突陷。另外,圖12中85c係用於支撐銷89a垂直進行突陷的筒狀導件。
其中,若將由隔熱環87a、加熱板88及加熱 板支撐構件81所包圍之區域設為氣體流通部8A,則在加熱板支撐構件81中,複數個氣體供給管83的一端貫穿例如複數個位置,且在前述氣體流通部8A形成開口。氣體供給管83之另一端,係與氣體供給源92a連接,該氣體供給源92a係儲留有作為加熱板88之冷卻用基體之沖洗用氣體例如N2氣體等的惰性氣體。又,與氣體流通部8A連通之通氣孔84,係在例如加熱板支撐構件81之複數個位置進行穿孔,當經由氣體供給管83,從氣體供給源92a向氣體流通部8A供給沖洗用氣體,則該沖洗用氣體將奪取由未圖示之複數個加熱器及該加熱器所進行加溫之加熱板88的熱能,並經由通氣孔84流通至氣體流通部8A的外部。該沖洗用氣體的流通,係為了降低加熱板88的溫度而進行。
在加熱板支撐構件81的上端部,隔著間隔設有例如4根支柱93,在支柱93的上部連接有形成為例如圓形之整流板之頂板94的周緣部。頂板94係具有覆蓋晶圓W之被加熱處理區域(半導體裝置等的有效區域)的大小,在該例中係具有覆蓋前述加熱板88的大小,且設置為與加熱板88對向。在頂板94之中央下部,吸引排氣口94a係以愈朝向下方愈擴大直徑的方式形成開口,該吸引排氣口94a係與連接於頂板94之上部之氣流形成用之排氣路徑的排氣管94b連通,且排氣管94b之下流側的端部係與後述之第2中間排氣管63B連接。如後述,經由吸引排氣口94a對頂板94之周圍進行排氣時,以能夠形成 從載置於加熱板88之晶圓W的外周朝向中央之氣流的方式,構成頂板94。
又,在頂板94的內部形成有從前述吸引排氣口94a的周圍朝向頂板94之端部延展的真空層95,頂板94係形成為真空隔熱構造,頂板94的下面係在晶圓W加熱時接受加熱板88的熱輻射,藉此,其溫度將形成為追隨接近晶圓W之加熱溫度的溫度。頂板94係藉由這樣的構成,抑制後述之進行加熱時通過晶圓W之上面的氣流被冷卻且形成為亂流。另外,「晶圓W之加熱溫度」係指晶圓W加熱處理時之晶圓的溫度。加熱板88與頂板94之間隔,係例如設為12~13mm為較佳。前述間隔小於該範圍時,後述之溫度調整板71移動時恐怕會與頂板94或加熱板88產生干涉,大於該範圍時,則晶圓W加熱時恐怕會造成頂板94之下面無法充份被加熱。
在加熱板88更深側之底板62的下方區域中,以沿著例如圖中Y方向貫穿殼體60之側壁的方式,設有第1中間排氣管63A。在該第1中間排氣管63A的內部,沿著該第1中間排氣管63A之延伸方向形成有排氣空間,又,以面向底板62之下方區域的方式,設有吸引口63a。且,如圖9所示,連接有例如第1中間排氣管63A與排氣管94b之第2中間排氣管63B,係與第1中間排氣管63A平行配設,又,其端部係與工廠排氣路徑連接,形成為藉由例如工廠排氣用的動力來進行殼體60內的排氣。
接下來,亦利用圖10說明前述溫度調整機構70的概略,溫度調整機構70,係具有在加熱板88與前述熱處理單元(PEB1)外之搬送機構/主要臂部A1之間收授晶圓W及調整晶圓W之溫度的作用,並藉由連結支架72及溫度調整板71予以構成。連結支架72係藉由例如熱傳導性佳的銅或鋁予以構成,連結支架72係以在前述開口部62b內移動的方式予以設置,例如在其下端連接有導軌支架73a。連結支架72係以經由導軌支架73a而能夠沿著圖中X方向延伸之導引軌73b移動的方式予以構成。又,連結支架72之側部,係與由設於底板62之下方區域之例如滾珠螺桿機構或氣缸等所構成的驅動機構73c連接,藉由該驅動機構73c,溫度調整機構70係構成為沿著前述導引軌73b在X軸方向自由移動。
接下來,說明將晶圓W收授至溫度調整板71之搬送機構。該主要臂部A1,係具有例如如圖11A所示之水平之馬蹄形狀的夾盤A1a、支撐夾盤A1a的基體A1b。夾盤A1a之內周的大小,係形成為稍為大於溫度調整板71的直徑,在該內周之下部設有朝向內側之4個突片A1c,如圖11B所示,在該些突片A1c上保持晶圓W。夾盤A1a,係構成為藉由例如未圖示之馬達,經由基體A1b自由升降且自由進退,將晶圓W收授至溫度調整機構70時,保持晶圓W之夾盤A1a係經由前述搬送口61進入殼體60內。在此,因為溫度調整板71周緣之缺口部71a係設於與各個夾盤A1a之突片A1c對應的位 置,因此,夾盤係如圖11A所示,以對溫度調整板71從上方覆蓋的方式來下降,藉此,夾盤A1a係通過溫度調整板71的下方側,而夾盤A1a上之晶圓W被收授至溫度調整板71。收授晶圓W之夾盤A1a,係以前方之缺口部71a穿過連結支架72的方式,後退至前方側並從殼體60內退去。
在此,利用圖13A、圖13B來說明溫度調整板71之詳細的構成。如圖13B所示,溫度調整板71係以上部板體71b及下部板體71c予以構成,上部板體71b及下部板體71c係以例如黏著材料、焊材或螺絲等進行接合。又,如圖13A所示,在周緣部中形成有缺口部71a,在內部形成有用於使冷卻水流通的冷卻水流路74及用於使冷卻氣體流通的冷卻氣體流路75。冷卻水流路74之一端,係經由冷卻水供給口74a,與未圖示之冷卻水供給源連接,另一端係經由冷卻水排出孔74b,與未圖示之冷卻水排出管連接。冷卻氣體流路75,係從未圖示之冷卻氣體供給源,經由冷卻氣體供給口75a供給冷卻氣體。又,為了使流經冷卻氣體流路75內之冷卻氣體被吐出至溫度調整板71外,在與溫度調整板71側部且缺口部71a對應的位置,形成有冷卻氣體吐出口75b(參照圖13B)。該冷卻氣體吐出口75b的角度,係如圖13B所示,考慮冷卻效果,而形成為對載置於溫度調整板71上之晶圓W朝向水平或晶圓背面吐出冷卻氣體為較佳。又,上部板體71b與下部板體71c,係以例如不鏽鋼、鋁、鈦、銅、碳或鎳 予以形成,考慮因熱導致變形而以相同材料予以構成為較佳。另外,圖13A中71d係支撐銷89a通過用的導引溝。
另外,冷卻氣體流路75係只要其一部份通過缺口部71a附近而形成即可,且不需沿著除缺口部71a之外的溫度調整板71之周緣部形成。又,溫度調整板71係如圖14所示,亦可藉由在周緣部側面形成有溝76a的1片板狀構材76來予以構成。在該情況下,在溝76a埋入例如樹脂製之軟管77,且在軟管77中亦可設為從設於位在缺口部71a處之冷卻氣體吐出口75b供給冷卻氣體的構成。又,如圖15所示,以在位於缺口部71a處各別設置向底板61吐出冷卻氣體之氣體吐出噴嘴75c來取代設置冷卻氣體流路75,溫度調整板71後退至起始位置(圖8的左端位置)時,亦可為從氣體吐出噴嘴75c向晶圓W之背面供給冷卻氣體的構成。藉此,在溫度調整板內部不必設置冷卻氣體流路75,因此構造將變得簡單。
接下來,說明熱處理單元(PEB1)的作用。藉由上述之主要臂部A1,在表面塗佈有光阻液之晶圓W係經由搬送口61被搬入至殼體60內,如上述,晶圓W被收授至溫度調整板71時,主要臂部A1會從殼體60內退去。另一方面,到溫度調整機構70朝向加熱板88移動為止,加熱板88的表面係藉由未圖示之複數個加熱器,被加熱至事先所設定之溫度例如130℃,並藉由加熱板88的熱輻射加熱頂板94的下面。
保持晶圓W之溫度調整板71在加熱板88上 移動時,支撐銷89a會上升,且支撐載置於溫度調整板71之晶圓W的背面。且,溫度調整板71後退至起始位置的同時,支撐銷89a會下降,並在加熱板88的突起部88a上收授晶圓W並進行加熱。
又,在晶圓W加熱時,如上述,由於對殼體60內進行排氣,因此,外部氣體從頂板94與加熱板88之間流入,且藉由頂板94與加熱板88氣流會被限制整流,藉此,形成從晶圓W的外周朝向中央的氣流。因此,塗佈於晶圓W之光阻液,係藉由加熱板88的熱而蒸發溶劑的同時,光阻劑成份中的一部份會昇華,且該些溶劑蒸氣與昇華成份會被吸入至吸引排氣口94a。又,如上述,底板62之下方區域,與上方區域相比,係形成為負壓環境,藉此,經由排氣口62a形成從上方區域流入至下方區域的氣流,而從晶圓W的周圍所飛散之溶劑蒸氣與昇華成份係乘著該氣流流入至下方區域,且被吸入至第1中間排氣管63A的吸引口63a。如此,使光阻液乾燥且在晶圓W形成光阻膜。
在對晶圓W加熱例如事先所設定的時間後,支撐銷89a會上升且支撐晶圓W。溫度調整板71係從起始位置再次移動至加熱板88,且晶圓W被收授至溫度調整板71上。晶圓W的熱能係被導熱至溫度調整板71,而溫度調整板71進行蓄熱而升溫,如上述,藉由流經形成於溫度調整板71內之冷卻水流路74內的冷卻水,來冷卻溫度調整板71。在此,位於缺口部71a之上方的晶圓W 不與溫度調整板71接觸,因此難以獲得比晶圓W之其他區域更低的降溫效果。因此,在晶圓W被載置於例如溫度調整板71上的同時,從冷卻氣體吐出口75b吐出冷卻氣體。另外,冷卻氣體係利用例如N2或He。又,該冷卻氣體的溫度係被設定為例如23℃~30℃以下。且,主要臂部A1係如後述,隨著搬送排程去拿取該晶圓W,而到此刻為止,藉由溫度調整板71消除晶圓W的餘熱。
主要臂部A1係以從下方撈起的方式來接收溫度調整板71上的晶圓W,並將晶圓W搬送至殼體60外。然後,藉由主要臂部A1,其次之晶圓W雖被搬送至該熱處理單元(PEB1),但該其次之晶圓W亦同樣進行加熱處理。
在上述實施形態中,雖說明了將溫度調整板71構成為熱處理單元(PEB1)之一部份的情況,但該溫度調整板71係亦可用來作為如圖3所示之棚架單元U5及U6所具備的冷卻板(CPL1~14)。
又,在溫度調整板71上具備未圖示之感溫感測器,亦可以檢測載置於溫度調整板71上之晶圓W的溫度且晶圓W達到預定溫度時,停止吐出冷卻氣體的方式來予以控制。
又,如上述,亦可以藉由複數個設於加熱板88之未圖示的感溫感測器,檢測被過熱處理之晶圓W或加熱板88之溫度而取得的溫度資料來作為依據,控制冷卻氣體的吐出時間。
另外,在上述實施形態中,雖說明了將本新型之溫度調整板71適用於光阻塗佈/顯像處理裝置的情況,但並不限定於上述實施形態,亦能夠適用於光阻塗佈/顯像處理裝置以外的基板處理裝置。
71‧‧‧溫度調整板
71a‧‧‧缺口部
71d‧‧‧導引溝
72‧‧‧支架
74‧‧‧冷卻水流路
74a‧‧‧冷卻水供給口
74b‧‧‧冷卻水排出孔
75‧‧‧冷卻氣體流路
75a‧‧‧冷卻氣體供給口
75b‧‧‧冷卻氣體吐出口

Claims (7)

  1. 一種熱處理裝置,係具備保持所載置之基板,並同時使該基板進行熱處理至預定溫度之溫度調整板的熱處理裝置,其特徵係,前述溫度調整板係具備:冷卻氣體流路,用於流通冷卻氣體;複數個缺口部,設於溫度調整板之周緣部;冷卻氣體吐出口,設於該複數個缺口部,從上述冷卻氣體流路吐出冷卻氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置,其中,前述冷卻氣體流路的一部份係形成於前述缺口部附近。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置,其中,前述溫度調整板,係以不鏽鋼、鋁、鈦、銅、碳或鎳予以形成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置,其中,前述缺口部,係形成為對載置於前述溫度調整板之基板,朝水平或基板背面吐出冷卻氣體。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置,其中,具備:加熱板,保持前述基板並同時加熱該基板;驅動機構,對前述加熱板搬入及搬出載置於前述溫度調整板的基板。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置,其中,前述冷卻氣體吐出口,係吐出乾空氣、N2或He。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置,其中,具備:檢測部,檢測前述基板的溫度;控制部,隨著該檢測部所檢測之基板的溫度,控制所吐出之冷卻氣體的吐出停止時序。
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