JP2001307981A - 加熱装置及びその方法 - Google Patents
加熱装置及びその方法Info
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- JP2001307981A JP2001307981A JP2000119329A JP2000119329A JP2001307981A JP 2001307981 A JP2001307981 A JP 2001307981A JP 2000119329 A JP2000119329 A JP 2000119329A JP 2000119329 A JP2000119329 A JP 2000119329A JP 2001307981 A JP2001307981 A JP 2001307981A
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- heating
- temperature
- wafer
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の湾曲や温度検出手段の位置ずれ等によ
る影響を抑えた安定した加熱処理を行うこと。また、温
度検出手段と基板が接触する際に放電が起こらないよう
にすること。 【解決手段】 被処理基板を載置する加熱プレートに、
上下に貫通する孔部を設け、この孔部の中に温度検出手
段を通すと共にこれを塞ぐように上側に反射鏡を設け
る。反射鏡は複数の凹面鏡を組み合わせてなり、いずれ
も一致しない複数の焦点からなる焦点群を形成するよう
に構成されている。温度検出手段の先端の温度検知部は
基板と反射鏡に挟まれ、且つ基板に接することがないよ
うに位置決めし、前記反射鏡が形成する焦点群は温度検
知部近傍となるように構成する。温度検知部の表面は例
えば黒色のセラミックスでコーティングする。
る影響を抑えた安定した加熱処理を行うこと。また、温
度検出手段と基板が接触する際に放電が起こらないよう
にすること。 【解決手段】 被処理基板を載置する加熱プレートに、
上下に貫通する孔部を設け、この孔部の中に温度検出手
段を通すと共にこれを塞ぐように上側に反射鏡を設け
る。反射鏡は複数の凹面鏡を組み合わせてなり、いずれ
も一致しない複数の焦点からなる焦点群を形成するよう
に構成されている。温度検出手段の先端の温度検知部は
基板と反射鏡に挟まれ、且つ基板に接することがないよ
うに位置決めし、前記反射鏡が形成する焦点群は温度検
知部近傍となるように構成する。温度検知部の表面は例
えば黒色のセラミックスでコーティングする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハや液晶ディスプレイ用のガラス基板(LCD基板)な
どの基板を加熱する加熱装置及びその方法に関する。
ハや液晶ディスプレイ用のガラス基板(LCD基板)な
どの基板を加熱する加熱装置及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程の一つである
フォトリソグラフィは、レジスト液の塗布、露光、現像
の一連の工程からなり、レジスト液の塗布後、露光の前
に溶剤揮発のためにベーク処理が行われる。近年、半導
体デバイスの回路パターンの線幅が微細化していること
から、レジスト液の塗布膜は高い面内均一性が要求され
ており、このため、ベーク処理においても高い精度で温
度管理が要求されている。
フォトリソグラフィは、レジスト液の塗布、露光、現像
の一連の工程からなり、レジスト液の塗布後、露光の前
に溶剤揮発のためにベーク処理が行われる。近年、半導
体デバイスの回路パターンの線幅が微細化していること
から、レジスト液の塗布膜は高い面内均一性が要求され
ており、このため、ベーク処理においても高い精度で温
度管理が要求されている。
【0003】このベーク処理は、例えば図7に示すよう
に例えば3本のリング状ヒータ11が同心円上に埋設さ
れ、表面に例えば高さ100μmの3つの突起部12
(ここでは一つだけを図示)が設けられた加熱プレート
13を用い、ウエハWを前記突起部12により周縁裏面
側から水平に支持して、加熱プレート13から離間させ
た状態で例えば百数十度の温度で加熱することにより行
われている。そして加熱プレート13には、例えば中心
から径方向に向かって複数の温度検出手段である例えば
熱電対14を孔部14aを通して加熱プレート13の表
面近傍に位置させ、この熱電対14によりウエハWの温
度を検出してヒータ11の発熱量を調整し、以ってウエ
ハWの温度制御を行っている。
に例えば3本のリング状ヒータ11が同心円上に埋設さ
れ、表面に例えば高さ100μmの3つの突起部12
(ここでは一つだけを図示)が設けられた加熱プレート
13を用い、ウエハWを前記突起部12により周縁裏面
側から水平に支持して、加熱プレート13から離間させ
た状態で例えば百数十度の温度で加熱することにより行
われている。そして加熱プレート13には、例えば中心
から径方向に向かって複数の温度検出手段である例えば
熱電対14を孔部14aを通して加熱プレート13の表
面近傍に位置させ、この熱電対14によりウエハWの温
度を検出してヒータ11の発熱量を調整し、以ってウエ
ハWの温度制御を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで多層処理され
たウエハWの多くはわずかながら反っているためウエハ
Wの反りの向きや程度により、熱電対14とウエハWと
の距離が変わってくるが、熱電対14とウエハWとの距
離の変化に対して熱電対14の検出温度の変化の度合い
が大きいので極端に言うとウエハW毎にウエハWの温度
と熱電対14の検出温度との対応関係が変わってくる。
このため従来の装置では小数点以下の温度レベルで見る
と、安定した温度検出が困難であるといえる。
たウエハWの多くはわずかながら反っているためウエハ
Wの反りの向きや程度により、熱電対14とウエハWと
の距離が変わってくるが、熱電対14とウエハWとの距
離の変化に対して熱電対14の検出温度の変化の度合い
が大きいので極端に言うとウエハW毎にウエハWの温度
と熱電対14の検出温度との対応関係が変わってくる。
このため従来の装置では小数点以下の温度レベルで見る
と、安定した温度検出が困難であるといえる。
【0005】一方パターンの微細化が進んでいることか
ら、ベーク処理においてもより一層高い精度でウエハW
を所定の温度に加熱し、かつ高い面内温度均一性例えば
0.5℃以内の面内温度均一性が要求されてくる。この
ような厳しい要求を踏まえると、今よりも信頼性の高
い、安定した温度検出を行うことが必要になる。
ら、ベーク処理においてもより一層高い精度でウエハW
を所定の温度に加熱し、かつ高い面内温度均一性例えば
0.5℃以内の面内温度均一性が要求されてくる。この
ような厳しい要求を踏まえると、今よりも信頼性の高
い、安定した温度検出を行うことが必要になる。
【0006】なお、熱電対14をウエハWに接触させる
手法も考えられるが、この場合にはウエハWの反りによ
り、熱電対14がウエハWに接触しないこともあり、接
触の有無による検出温度の差が大きく、またウエハWが
帯電している場合には接触部位が静電破壊するおそれが
あるし、また熱電対14を介してウエハWにごみの付く
おそれもあるので、現実的には採用しにくい。
手法も考えられるが、この場合にはウエハWの反りによ
り、熱電対14がウエハWに接触しないこともあり、接
触の有無による検出温度の差が大きく、またウエハWが
帯電している場合には接触部位が静電破壊するおそれが
あるし、また熱電対14を介してウエハWにごみの付く
おそれもあるので、現実的には採用しにくい。
【0007】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は、信頼性の高い安定した温度
検出を行うことにより、基板を高い精度で所定の温度に
加熱することができ、例えば面内均一性の高い加熱処理
を行うことのできる加熱装置及びその方法を提供するこ
とにある。
たものであり、その目的は、信頼性の高い安定した温度
検出を行うことにより、基板を高い精度で所定の温度に
加熱することができ、例えば面内均一性の高い加熱処理
を行うことのできる加熱装置及びその方法を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る加熱装置
は、基板を載置するための載置部と、この載置部に載置
された基板を加熱する加熱手段と、前記基板の裏面と対
向して設けられた反射鏡と、前記基板に接近しかつ当該
基板と前記反射鏡との間に位置するように設けられ、前
記反射鏡よりも小さい温度検知部と、この温度検知部に
より検出された温度検出値に基づいて前記加熱手段を制
御する手段と、を備えたことを特徴とする。
は、基板を載置するための載置部と、この載置部に載置
された基板を加熱する加熱手段と、前記基板の裏面と対
向して設けられた反射鏡と、前記基板に接近しかつ当該
基板と前記反射鏡との間に位置するように設けられ、前
記反射鏡よりも小さい温度検知部と、この温度検知部に
より検出された温度検出値に基づいて前記加熱手段を制
御する手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】反射鏡は例えば複数の焦点を有する凹状に
形成され、温度検知部は、例えば基板と反射鏡の焦点と
の間に位置するように設けられる。前記載置部は、例え
ば加熱手段及び反射鏡を備えた加熱プレートにより構成
される。この加熱プレートは微小な隙間を介して基板を
載置し、この基板と対向するように細い孔部を形成し、
加熱プレート裏側から前記孔部を通して温度検知部を設
けると共に該孔部を塞ぐように反射鏡を設けるように構
成することができる。
形成され、温度検知部は、例えば基板と反射鏡の焦点と
の間に位置するように設けられる。前記載置部は、例え
ば加熱手段及び反射鏡を備えた加熱プレートにより構成
される。この加熱プレートは微小な隙間を介して基板を
載置し、この基板と対向するように細い孔部を形成し、
加熱プレート裏側から前記孔部を通して温度検知部を設
けると共に該孔部を塞ぐように反射鏡を設けるように構
成することができる。
【0010】このような構成によれば、温度検知部を基
板にできるだけ接近させ、また反りのある基板に対して
も接触することがないように僅かな隙間を介して設けて
いるので、基板に近い温度を検出することができ、また
温度検知部は、基板から直接受ける熱に加えて、反射鏡
からの反射熱を受熱するため、基板と温度検知部との距
離が常に一定でなくとも温度検知部の受熱量と基板温度
との対応関係が安定するので、正確な温度検出が行え、
この温度検出値に基づき基板に対する安定した加熱処理
を行うことができる。そして複数の焦点を有する反射鏡
を用い、温度検知部をそれら焦点群の位置からずらしか
つその近傍に配置すれば、基板からの輻射熱が各焦点に
分散して集熱されるので、基板と反射鏡とに対する温度
検知部の相対位置に多少ばらつきがあっても、温度検出
値の差は少ない。
板にできるだけ接近させ、また反りのある基板に対して
も接触することがないように僅かな隙間を介して設けて
いるので、基板に近い温度を検出することができ、また
温度検知部は、基板から直接受ける熱に加えて、反射鏡
からの反射熱を受熱するため、基板と温度検知部との距
離が常に一定でなくとも温度検知部の受熱量と基板温度
との対応関係が安定するので、正確な温度検出が行え、
この温度検出値に基づき基板に対する安定した加熱処理
を行うことができる。そして複数の焦点を有する反射鏡
を用い、温度検知部をそれら焦点群の位置からずらしか
つその近傍に配置すれば、基板からの輻射熱が各焦点に
分散して集熱されるので、基板と反射鏡とに対する温度
検知部の相対位置に多少ばらつきがあっても、温度検出
値の差は少ない。
【0011】この温度検知部としては例えば熱電対が用
いられ、この場合、表面を絶縁体でコーティングするこ
とで、基板と熱電対とが万が一接触した場合にも該接触
部位にて放電が起こるおそれがない。
いられ、この場合、表面を絶縁体でコーティングするこ
とで、基板と熱電対とが万が一接触した場合にも該接触
部位にて放電が起こるおそれがない。
【0012】また、本発明に係る加熱方法は、複数の焦
点を有する凹状の反射鏡及び加熱手段を備えた加熱プレ
−トの上に基板を載置する工程と、前記基板を加熱プレ
−トにより加熱する工程と、前記基板に接近し、当該基
板と前記反射鏡との間に位置する温度検知部により基板
の温度を検知して加熱手段を制御する工程と、を含むこ
とを特徴とする。
点を有する凹状の反射鏡及び加熱手段を備えた加熱プレ
−トの上に基板を載置する工程と、前記基板を加熱プレ
−トにより加熱する工程と、前記基板に接近し、当該基
板と前記反射鏡との間に位置する温度検知部により基板
の温度を検知して加熱手段を制御する工程と、を含むこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る加熱装置の実
施の形態を示した概略断面図である。2は例えば窒化ア
ルミニウム(AlN)により構成される円盤状の加熱プ
レートであり、その外縁には全周に亘って凹部21が形
成されている。該加熱プレート2の表面には例えば高さ
100μm(0.1mm)の3つの突起部22が設けら
れており、これにより基板であるウエハWは隙間dを介
して外縁部下方側にて水平に支持される。
施の形態を示した概略断面図である。2は例えば窒化ア
ルミニウム(AlN)により構成される円盤状の加熱プ
レートであり、その外縁には全周に亘って凹部21が形
成されている。該加熱プレート2の表面には例えば高さ
100μm(0.1mm)の3つの突起部22が設けら
れており、これにより基板であるウエハWは隙間dを介
して外縁部下方側にて水平に支持される。
【0014】加熱プレート2の表面近傍には加熱手段で
ある例えば帯状且つリング状に形成された抵抗発熱体か
らなる3つのヒータ3(内側から順に3a、3b、3
c)が同心円をなすように埋設されており、このヒータ
3(3a、3b、3c)からの熱が加熱プレート2及び
隙間dを介してウエハWを加熱する構成となっている。
なお、図示の便宜上ヒータ3の数を3個にしてあるが、
実際には4個以上であってもよく、またヒータ3(3
a、3b、3c)は加熱プレート2の裏面側に貼り付け
られていてもよい。
ある例えば帯状且つリング状に形成された抵抗発熱体か
らなる3つのヒータ3(内側から順に3a、3b、3
c)が同心円をなすように埋設されており、このヒータ
3(3a、3b、3c)からの熱が加熱プレート2及び
隙間dを介してウエハWを加熱する構成となっている。
なお、図示の便宜上ヒータ3の数を3個にしてあるが、
実際には4個以上であってもよく、またヒータ3(3
a、3b、3c)は加熱プレート2の裏面側に貼り付け
られていてもよい。
【0015】加熱プレート2の表面には例えば中央部
と、ヒータ3a、3bの近傍位置を、3つの孔部4(4
a、4b、4c)が上下に貫通して形成されており、該
孔部4(4a、4b、4c)の内部には例えば熱電対か
らなる温度検出手段5(5a、5b、5c)が挿入され
ると共に下方側が熱伝導を加熱プレート2の素材と同じ
密着性及び強度にする例えばポリイシド樹脂の封止材4
1により封止された構成となっている。
と、ヒータ3a、3bの近傍位置を、3つの孔部4(4
a、4b、4c)が上下に貫通して形成されており、該
孔部4(4a、4b、4c)の内部には例えば熱電対か
らなる温度検出手段5(5a、5b、5c)が挿入され
ると共に下方側が熱伝導を加熱プレート2の素材と同じ
密着性及び強度にする例えばポリイシド樹脂の封止材4
1により封止された構成となっている。
【0016】ところで、温度検出手段5(5a、5b、
5c)は各々が各ヒータ3(3a、3b、3c)の制御
を受け持つものであり、前記孔部4(4a、4b、4
c)の孔径があまりに大きいと孔部の形成されていない
加熱プレート2の表面の他の部位との間に温度差が生じ
てしまい正確な温度測定ができなくなってしまう。この
ため各孔部4(4a、4b、4c)の大きさ(径)は、
ウエハWへの温度の影響が出ない程度の大きさ例えば直
径3mm以上20mm以下に、より好ましくは4mm以
上6mm以下となるように設定される。
5c)は各々が各ヒータ3(3a、3b、3c)の制御
を受け持つものであり、前記孔部4(4a、4b、4
c)の孔径があまりに大きいと孔部の形成されていない
加熱プレート2の表面の他の部位との間に温度差が生じ
てしまい正確な温度測定ができなくなってしまう。この
ため各孔部4(4a、4b、4c)の大きさ(径)は、
ウエハWへの温度の影響が出ない程度の大きさ例えば直
径3mm以上20mm以下に、より好ましくは4mm以
上6mm以下となるように設定される。
【0017】次に、本実施の形態における主要部である
温度検出手段5(5a、5b、5c)の周辺について5
aを例に取り図2及び図3を用いて説明する。温度検出
手段5aは例えばクロメル線とアルメル線とからなる線
部50とその先端に設けられる温度検知部51とからな
り、図2に示すように例えば直径0.2mmの線部50
が例えば孔部4aの中心を通り、例えば直径0.3mm
の球形をなす温度検知部51の上端が例えば隙間dの中
間に位置するような構成となっている。
温度検出手段5(5a、5b、5c)の周辺について5
aを例に取り図2及び図3を用いて説明する。温度検出
手段5aは例えばクロメル線とアルメル線とからなる線
部50とその先端に設けられる温度検知部51とからな
り、図2に示すように例えば直径0.2mmの線部50
が例えば孔部4aの中心を通り、例えば直径0.3mm
の球形をなす温度検知部51の上端が例えば隙間dの中
間に位置するような構成となっている。
【0018】ここで温度検知部51の上端からウエハW
裏面までの距離をd1とすると、d1の値が小さければ
小さいほど温度検知部51は正確な温度測定を行うこと
ができるため、d1の値は100μm(0.1mm)以
内であることが好ましい。しかしながらウエハWには反
りがあるものも含まれるので、ウエハWが反って下方側
へ突出していた場合でも該温度検知部51とウエハWと
が接触しないように、例えばd1の値が50μm程度と
なるように設定する。即ち、温度検知部51はその上部
側が孔部4aから僅かに頭を出すように位置決めされ
る。
裏面までの距離をd1とすると、d1の値が小さければ
小さいほど温度検知部51は正確な温度測定を行うこと
ができるため、d1の値は100μm(0.1mm)以
内であることが好ましい。しかしながらウエハWには反
りがあるものも含まれるので、ウエハWが反って下方側
へ突出していた場合でも該温度検知部51とウエハWと
が接触しないように、例えばd1の値が50μm程度と
なるように設定する。即ち、温度検知部51はその上部
側が孔部4aから僅かに頭を出すように位置決めされ
る。
【0019】温度検知部51の表面は絶縁材料例えば黒
色のセラミックスでコーティングされており、これによ
り集熱効果を高め、また仮に該温度検知部51とウエハ
Wとが接触した場合にも放電が起こりにくい構成となっ
ている。
色のセラミックスでコーティングされており、これによ
り集熱効果を高め、また仮に該温度検知部51とウエハ
Wとが接触した場合にも放電が起こりにくい構成となっ
ている。
【0020】一方、温度検知部51の下方側の孔部4a
内に設けられる前記封止材41の上面には、リフレクタ
をなす下に凹んだ反射鏡42が設けられている。この反
射鏡42はヒータ3(3a、3b、3c)により加熱さ
れたウエハWが下方側へ放射する熱エネルギーを、温度
検知部51近傍へと反射、集熱するものであり、その表
面は例えば金(Au)によりコーティングされるが、こ
れ以外にもアルミニウム(Al)やステンレス(SU
S)を鏡面研磨したものを用いることも可能である。
内に設けられる前記封止材41の上面には、リフレクタ
をなす下に凹んだ反射鏡42が設けられている。この反
射鏡42はヒータ3(3a、3b、3c)により加熱さ
れたウエハWが下方側へ放射する熱エネルギーを、温度
検知部51近傍へと反射、集熱するものであり、その表
面は例えば金(Au)によりコーティングされるが、こ
れ以外にもアルミニウム(Al)やステンレス(SU
S)を鏡面研磨したものを用いることも可能である。
【0021】ここで反射鏡42について説明を行うと、
該反射鏡42は例えば図3に示すように孔部4aを塞ぐ
ように構成された凹面鏡43の表面に、上から見たとき
の中心部を中心に周方向に複数例えば3つの小さな凹面
鏡44(44a、44b、44c)が120度づつずれ
た位置に形成された構成となっている。その理由につい
ては後述するが反射鏡42を構成するこれらの凹面鏡4
3、44(44a、44b、44c)は、各々の形成す
る焦点F1、F2、F3、F4がいずれも一致せず、且
つ接近して焦点群を形成し、この焦点群が温度検知部5
1の近傍に形成されるように組み合わされている。この
焦点群を図示すると、例えば図2のように凹面鏡43の
焦点F1と、この焦点F1に対して等距離で線部50の
周囲を囲むF2、F3、F4とにより表すことができ
る。なお図2では作図の都合上、凹面鏡44c及び焦点
F4を省略しているここで図1に戻って加熱プレート2
の周囲について説明を行う。前記ヒータ3(3a、3
b、3c)は、各々が対応する電力制御部31(31
a、31b、31c)を介して電力供給源32と接続さ
れ、また電力制御部31(31a、31b、31c)及
び前記温度検出手段5(5a、5b、5c)は夫々温度
制御部6の出力側及び入力側に接続されており、例えば
温度検出手段5(5a、5b、5c)の温度検出信号は
温度制御部6に入力され、夫々対応する設定値と比較さ
れて、その比較信号により電力供給量を調整する構成と
なっている。
該反射鏡42は例えば図3に示すように孔部4aを塞ぐ
ように構成された凹面鏡43の表面に、上から見たとき
の中心部を中心に周方向に複数例えば3つの小さな凹面
鏡44(44a、44b、44c)が120度づつずれ
た位置に形成された構成となっている。その理由につい
ては後述するが反射鏡42を構成するこれらの凹面鏡4
3、44(44a、44b、44c)は、各々の形成す
る焦点F1、F2、F3、F4がいずれも一致せず、且
つ接近して焦点群を形成し、この焦点群が温度検知部5
1の近傍に形成されるように組み合わされている。この
焦点群を図示すると、例えば図2のように凹面鏡43の
焦点F1と、この焦点F1に対して等距離で線部50の
周囲を囲むF2、F3、F4とにより表すことができ
る。なお図2では作図の都合上、凹面鏡44c及び焦点
F4を省略しているここで図1に戻って加熱プレート2
の周囲について説明を行う。前記ヒータ3(3a、3
b、3c)は、各々が対応する電力制御部31(31
a、31b、31c)を介して電力供給源32と接続さ
れ、また電力制御部31(31a、31b、31c)及
び前記温度検出手段5(5a、5b、5c)は夫々温度
制御部6の出力側及び入力側に接続されており、例えば
温度検出手段5(5a、5b、5c)の温度検出信号は
温度制御部6に入力され、夫々対応する設定値と比較さ
れて、その比較信号により電力供給量を調整する構成と
なっている。
【0022】ウエハW表面に形成されたレジスト膜の膜
厚は、例えばスピンコーティング法で形成した場合外側
にいくほど高くなっているので、ヒータ3(3a、3
b、3c)の温度は、これに対応するように例えば外側
のものほど高く設定してウエハWの温度の面内均一性を
確保するようにしている。なお図示していないが、加熱
プレート2には、図示しない搬送アームによりウエハW
を搬入出する際に該ウエハWを昇降させるためのリフト
ピンが突没自在に設けられている。
厚は、例えばスピンコーティング法で形成した場合外側
にいくほど高くなっているので、ヒータ3(3a、3
b、3c)の温度は、これに対応するように例えば外側
のものほど高く設定してウエハWの温度の面内均一性を
確保するようにしている。なお図示していないが、加熱
プレート2には、図示しない搬送アームによりウエハW
を搬入出する際に該ウエハWを昇降させるためのリフト
ピンが突没自在に設けられている。
【0023】次に加熱プレート2の上部側の説明を行
う。該上部側には下方側が開口する円筒状の蓋体23が
駆動機構24により昇降自在に設けられており、該蓋体
23はウエハWの加熱時(ベーク処理時)に下降し、そ
の下端が凹部21と嵌合してウエハWの周囲を囲い、処
理容器をなす構成となっている。
う。該上部側には下方側が開口する円筒状の蓋体23が
駆動機構24により昇降自在に設けられており、該蓋体
23はウエハWの加熱時(ベーク処理時)に下降し、そ
の下端が凹部21と嵌合してウエハWの周囲を囲い、処
理容器をなす構成となっている。
【0024】この蓋体23の上面は、外側から中心部に
向かって次第に高くなるように緩やかに傾斜しており、
その中心部に排気管25と接続する排気口25aが形成
され、外縁部には複数のガス供給孔26が周方向に形成
されている。また排気口25aの周囲には、窒素ガスや
アルゴンガスなどの不活性ガスをパージガスとして供給
するためのガス供給管27と接続する複数のガス供給口
27aが例えば周方向に形成されており、このガス供給
口27aから供給される前記不活性ガスは前記ガス供給
口26を介して処理容器内部へと供給される構成となっ
ている。
向かって次第に高くなるように緩やかに傾斜しており、
その中心部に排気管25と接続する排気口25aが形成
され、外縁部には複数のガス供給孔26が周方向に形成
されている。また排気口25aの周囲には、窒素ガスや
アルゴンガスなどの不活性ガスをパージガスとして供給
するためのガス供給管27と接続する複数のガス供給口
27aが例えば周方向に形成されており、このガス供給
口27aから供給される前記不活性ガスは前記ガス供給
口26を介して処理容器内部へと供給される構成となっ
ている。
【0025】次に上述実施の形態の作用について説明を
行う。先ず、駆動機構24により蓋体23が持ち上げら
れ、例えばレジスト液が塗布されたウエハWは蓋体23
と加熱プレート2との隙間から図示しない搬送アームに
よって加熱プレート2内へと搬入され、図示しないリフ
トピンの昇降動作と協働して所定の位置へ載置される。
行う。先ず、駆動機構24により蓋体23が持ち上げら
れ、例えばレジスト液が塗布されたウエハWは蓋体23
と加熱プレート2との隙間から図示しない搬送アームに
よって加熱プレート2内へと搬入され、図示しないリフ
トピンの昇降動作と協働して所定の位置へ載置される。
【0026】そして蓋体23を下降させて蓋体23及び
加熱プレート2により囲まれるウエハWの処理空間を形
成し、ガス供給口27からパージガス例えば窒素ガスの
供給を開始する。ガス供給口27から下方側へ供給さ
れ、下降流を形成する窒素ガスは、図1の矢印に示すよ
うにウエハW近傍を該ウエハWの外縁側から中央へと横
切って上方側の排気口25aへと吸い上げられる。この
ように気流を形成することにより、ウエハW上方に自然
対流が発生することを抑え、ウエハW表面に温度分布が
生じることを抑えている。
加熱プレート2により囲まれるウエハWの処理空間を形
成し、ガス供給口27からパージガス例えば窒素ガスの
供給を開始する。ガス供給口27から下方側へ供給さ
れ、下降流を形成する窒素ガスは、図1の矢印に示すよ
うにウエハW近傍を該ウエハWの外縁側から中央へと横
切って上方側の排気口25aへと吸い上げられる。この
ように気流を形成することにより、ウエハW上方に自然
対流が発生することを抑え、ウエハW表面に温度分布が
生じることを抑えている。
【0027】一方、加熱プレート2は所定温度に加熱さ
れており、ウエハWは加熱プレート2上に(詳しくは突
起部22上に)載置されることにより昇温する。このと
き、各孔部4(4a、4b、4c)に対向するウエハW
の各部位からの輻射熱は、反射鏡42で反射され、前記
焦点F1、F2、F3、F4に集熱される。従って孔部
4(4a、4b、4c)とウエハWとの間に位置する温
度検知部51は、ウエハWからの輻射熱と、隙間d1を
伝導した熱と、反射鏡42で反射した前記輻射熱とによ
り昇温するが、温度検知部51は焦点F1、F2、F
3、F4の近傍にあるので、反射鏡42からの反射熱に
ついてはそのかなりの部分を受熱する。
れており、ウエハWは加熱プレート2上に(詳しくは突
起部22上に)載置されることにより昇温する。このと
き、各孔部4(4a、4b、4c)に対向するウエハW
の各部位からの輻射熱は、反射鏡42で反射され、前記
焦点F1、F2、F3、F4に集熱される。従って孔部
4(4a、4b、4c)とウエハWとの間に位置する温
度検知部51は、ウエハWからの輻射熱と、隙間d1を
伝導した熱と、反射鏡42で反射した前記輻射熱とによ
り昇温するが、温度検知部51は焦点F1、F2、F
3、F4の近傍にあるので、反射鏡42からの反射熱に
ついてはそのかなりの部分を受熱する。
【0028】この温度検知部51で得られた温度に対す
る信号(温度検出信号)は、温度制御部6で設定値と比
較され、その比較信号に応じて各ヒータ3(3a、3
b、3c)の電力量がコントロールされてウエハWの加
熱制御が行われる。そして所定時間加熱された後、蓋体
23を上昇させ該ウエハWの搬出を行なう。
る信号(温度検出信号)は、温度制御部6で設定値と比
較され、その比較信号に応じて各ヒータ3(3a、3
b、3c)の電力量がコントロールされてウエハWの加
熱制御が行われる。そして所定時間加熱された後、蓋体
23を上昇させ該ウエハWの搬出を行なう。
【0029】このように本実施の形態では、温度検知部
51をできるだけウエハWに近づけ、反りがあるものに
対しても接触しないように、例えば反りのないウエハW
であれば50μm下方側に位置させているので、該温度
検知部51はウエハWに近い温度まで昇温することとな
る。
51をできるだけウエハWに近づけ、反りがあるものに
対しても接触しないように、例えば反りのないウエハW
であれば50μm下方側に位置させているので、該温度
検知部51はウエハWに近い温度まで昇温することとな
る。
【0030】一方、温度検知部51は焦点F1〜F4の
散在する領域の近傍にあるため、反射鏡42を介してウ
エハWからの大部分の熱を受熱しており、上述したウエ
ハWからの輻射熱及び隙間d1を介して伝導する熱と併
せると、その合計値はウエハWの温度に正確に対応した
温度となる。即ち、ウエハWの反りの影響でウエハWと
温度検知部51との距離が常に一定でなくとも、温度検
知部51の受熱量はそれほど変動しないので、前記距離
の差による温度検出値の変動分は既述の従来装置に比べ
て少なく、従って常に信頼性の高い安定した温度検出が
行える。この結果、温度検出値に基づき高精度で安定し
た温度制御をすることができるため、面内均一性の高い
ベーク処理を行うことができる。
散在する領域の近傍にあるため、反射鏡42を介してウ
エハWからの大部分の熱を受熱しており、上述したウエ
ハWからの輻射熱及び隙間d1を介して伝導する熱と併
せると、その合計値はウエハWの温度に正確に対応した
温度となる。即ち、ウエハWの反りの影響でウエハWと
温度検知部51との距離が常に一定でなくとも、温度検
知部51の受熱量はそれほど変動しないので、前記距離
の差による温度検出値の変動分は既述の従来装置に比べ
て少なく、従って常に信頼性の高い安定した温度検出が
行える。この結果、温度検出値に基づき高精度で安定し
た温度制御をすることができるため、面内均一性の高い
ベーク処理を行うことができる。
【0031】また、温度検知部51は表面が絶縁体にて
コーティングされているので、ウエハWの反りや温度検
知部51の位置のずれ等によりウエハWと温度検知部5
1とが万が一接触した場合にも、該接触部位にて放電が
起こるおそれがない。
コーティングされているので、ウエハWの反りや温度検
知部51の位置のずれ等によりウエハWと温度検知部5
1とが万が一接触した場合にも、該接触部位にて放電が
起こるおそれがない。
【0032】上述実施の形態に係る加熱装置は、より高
温なベーク処理を行う加熱装置に適用することも可能で
あり、この場合には例えば加熱プレート2とウエハWと
の間隔dが0.5〜2.0mmであり、図5に示すよう
に温度検知部51がウエハWと加熱プレート2との間に
位置するように設けられる。
温なベーク処理を行う加熱装置に適用することも可能で
あり、この場合には例えば加熱プレート2とウエハWと
の間隔dが0.5〜2.0mmであり、図5に示すよう
に温度検知部51がウエハWと加熱プレート2との間に
位置するように設けられる。
【0033】なお本実施の形態では温度検知部51の形
状を球形としたが、形状はこれに限られず、例えば図4
に図示する温度検知部71のように例えば正8面体とし
てもよく、このような形状とすることで例えば集熱率を
上げられる利点がある。また、温度検出手段5(5a、
5b、5c)は熱電対に限らず例えば光ファイバーを用
い、この光ファイバーの先端部で検知した光を温度に変
換して当該部位の温度を得るようにしてもよい。
状を球形としたが、形状はこれに限られず、例えば図4
に図示する温度検知部71のように例えば正8面体とし
てもよく、このような形状とすることで例えば集熱率を
上げられる利点がある。また、温度検出手段5(5a、
5b、5c)は熱電対に限らず例えば光ファイバーを用
い、この光ファイバーの先端部で検知した光を温度に変
換して当該部位の温度を得るようにしてもよい。
【0034】次に上述の加熱装置を例えば加熱ユニット
に組み込んだ塗布・現像装置の一例について図5及び図
6を参照しながら説明する。図5及び図6に示す塗布・
現像装置8において、91は例えば25枚のウエハWが
収納されたカセットCを搬入出するためのカセットステ
ーションであり、このカセットステーション91には前
記カセットCを載置する載置部91aと、カセットCか
らウエハWを取り出すための受け渡し手段92とが設け
られている。カセットステーション91の奥側には、例
えばカセットステーション91から奥を見て例えば右側
には塗布・現像系のユニットU1が、左側、手前側、奥
側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚
ユニットU2,U3,U4が夫々配置されていると共
に、塗布・現像系ユニットU1と棚ユニットU2,U
3,U4との間でウエハWの受け渡しを行うための搬送
アームMAが設けられている。但し図5では便宜上受け
渡し手段92、ユニットU2及び搬送アームMAは描い
ていない。
に組み込んだ塗布・現像装置の一例について図5及び図
6を参照しながら説明する。図5及び図6に示す塗布・
現像装置8において、91は例えば25枚のウエハWが
収納されたカセットCを搬入出するためのカセットステ
ーションであり、このカセットステーション91には前
記カセットCを載置する載置部91aと、カセットCか
らウエハWを取り出すための受け渡し手段92とが設け
られている。カセットステーション91の奥側には、例
えばカセットステーション91から奥を見て例えば右側
には塗布・現像系のユニットU1が、左側、手前側、奥
側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚
ユニットU2,U3,U4が夫々配置されていると共
に、塗布・現像系ユニットU1と棚ユニットU2,U
3,U4との間でウエハWの受け渡しを行うための搬送
アームMAが設けられている。但し図5では便宜上受け
渡し手段92、ユニットU2及び搬送アームMAは描い
ていない。
【0035】塗布・現像系のユニットU1においては、
例えば上段には2個の上述の現像装置を備えた現像ユニ
ット93が、下段には2個の塗布装置を備えた塗布ユニ
ット94が設けられている。棚ユニットU2,U3,U4
においては、加熱ユニットや冷却ユニットのほか、ウエ
ハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニット等が上下に
割り当てされている。
例えば上段には2個の上述の現像装置を備えた現像ユニ
ット93が、下段には2個の塗布装置を備えた塗布ユニ
ット94が設けられている。棚ユニットU2,U3,U4
においては、加熱ユニットや冷却ユニットのほか、ウエ
ハの受け渡しユニットや疎水化処理ユニット等が上下に
割り当てされている。
【0036】この搬送アームMAや塗布・現像系ユニッ
トU1等が設けられている部分を処理ブロックと呼ぶこ
とにすると、当該処理ブロックはインタ−フェイスユニ
ット95を介して露光ブロック96と接続されている。
インタ−フェイスユニット95は例えば昇降自在、左
右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成
されたウエハWの受け渡し手段97により前記処理ブロ
ックと露光ブロック96との間でウエハWの受け渡しを
行うものである。
トU1等が設けられている部分を処理ブロックと呼ぶこ
とにすると、当該処理ブロックはインタ−フェイスユニ
ット95を介して露光ブロック96と接続されている。
インタ−フェイスユニット95は例えば昇降自在、左
右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成
されたウエハWの受け渡し手段97により前記処理ブロ
ックと露光ブロック96との間でウエハWの受け渡しを
行うものである。
【0037】この装置のウエハの流れについて説明する
と、先ず外部からウエハWが収納されたウエハカセット
Cが載置部91aに載置され、受け渡し手段92により
カセットC内からウエハWが取り出され、既述の加熱・
冷却ユニットU3の棚の一つである受け渡し台を介して
搬送アームMAに受け渡される。次いでユニットU3の
一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユ
ニット94にてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形
成される。レジスト膜が塗布されたウエハWは加熱ユニ
ットで加熱された後、ユニットU4のインターフェース
ユニット95の受け渡し手段97と受け渡し可能な冷却
ユニットに搬送され、処理後にインタ−フェイスユニッ
ト95,受け渡し手段97を介して露光装置96に送ら
れ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行
われる。露光処理後のウエハを受け渡し手段97で受け
取り、ユニットU4の受け渡しユニットを介して処理ブ
ロックのウエハ搬送アームMAに渡す。
と、先ず外部からウエハWが収納されたウエハカセット
Cが載置部91aに載置され、受け渡し手段92により
カセットC内からウエハWが取り出され、既述の加熱・
冷却ユニットU3の棚の一つである受け渡し台を介して
搬送アームMAに受け渡される。次いでユニットU3の
一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユ
ニット94にてレジスト液が塗布され、レジスト膜が形
成される。レジスト膜が塗布されたウエハWは加熱ユニ
ットで加熱された後、ユニットU4のインターフェース
ユニット95の受け渡し手段97と受け渡し可能な冷却
ユニットに搬送され、処理後にインタ−フェイスユニッ
ト95,受け渡し手段97を介して露光装置96に送ら
れ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行
われる。露光処理後のウエハを受け渡し手段97で受け
取り、ユニットU4の受け渡しユニットを介して処理ブ
ロックのウエハ搬送アームMAに渡す。
【0038】この後ウエハWは加熱ユニットで所定温度
に加熱され、しかる後冷却ユニットで所定温度に冷却さ
れ、続いて現像ユニット93に送られて現像処理され、
レジストマスクが形成される。しかる後ウエハWは載置
部91a上のカセットC内に戻される。
に加熱され、しかる後冷却ユニットで所定温度に冷却さ
れ、続いて現像ユニット93に送られて現像処理され、
レジストマスクが形成される。しかる後ウエハWは載置
部91a上のカセットC内に戻される。
【0039】以上において塗布液としてはレジスト液に
限らず層間絶縁材料、低誘電体材料、強誘電体材料、配
線材料、有機金属材料、金属ペースト等を用いるように
してもよい。
限らず層間絶縁材料、低誘電体材料、強誘電体材料、配
線材料、有機金属材料、金属ペースト等を用いるように
してもよい。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板を高
い精度で所定の温度に加熱することができ、面内均一性
の高い加熱処理を行うことができる。
い精度で所定の温度に加熱することができ、面内均一性
の高い加熱処理を行うことができる。
【図1】本発明の実施の形態に係る加熱装置を示す縦断
面図である。
面図である。
【図2】図1における温度測定手段及びその周辺部位を
拡大した説明図である。
拡大した説明図である。
【図3】反射鏡を説明するための概略平面図である。
【図4】前記温度測定手段の他の実施の形態を示す概略
斜視図である。
斜視図である。
【図5】本発明に係る加熱装置の更に他の実施の形態を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【図6】前記加熱装置を組み込んだ塗布・現像装置の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図7】前記加熱装置を組み込んだ塗布・現像装置の一
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図8】従来発明に係る加熱装置を説明するための概略
断面図である。
断面図である。
W ウエハ d 隙間 2 加熱プレート 22 突起部 3 ヒータ 4 孔部 41 封止材 42 反射鏡 43、44 凹面鏡 5 温度検出手段 51 温度検知部
Claims (11)
- 【請求項1】 基板を載置するための載置部と、 この載置部に載置された基板を加熱する加熱手段と、 前記基板の裏面と対向して設けられた反射鏡と、 前記基板に接近しかつ当該基板と前記反射鏡との間に位
置するように設けられ、前記反射鏡よりも小さい温度検
知部と、 この温度検知部により検出された温度検出値に基づいて
前記加熱手段を制御する手段と、を備えたことを特徴と
する加熱装置。 - 【請求項2】 反射鏡は凹状に形成されていることを特
徴とする請求項1記載の加熱装置。 - 【請求項3】 温度検知部は、基板と反射鏡の焦点との
間に位置するように設けられたことを特徴とする請求項
2記載の加熱装置。 - 【請求項4】 反射鏡は複数の焦点を有する凹状に形成
されていることを特徴とする請求項1,2または3記載
の加熱装置。 - 【請求項5】 載置部は、加熱手段と反射鏡とを備えた
加熱プレ−トにより構成されていることを特徴とする請
求項1ないし4のいずれかに記載の加熱装置。 - 【請求項6】 加熱プレ−トには基板と対向するように
細い孔部が形成され、反射鏡は加熱プレ−トの表面より
も下がった位置にて前記孔部を塞ぐように設けられてい
ることを特徴とする請求項5記載の加熱装置。 - 【請求項7】 基板は加熱プレ−トから微小な隙間を介
して載置されていることを特徴とする請求項5または6
記載の加熱装置。 - 【請求項8】 温度検知部は、前記加熱プレ−トの裏側
から前記孔部を通して設けられることを特徴とする請求
項5,6または7記載の加熱装置。 - 【請求項9】 温度検知部は熱電対であることを特徴と
する請求項1ないし8のいずれかに記載の加熱装置。 - 【請求項10】 熱電対は表面が絶縁体で覆われている
ことを特徴とする請求項9記載の加熱装置。 - 【請求項11】 複数の焦点を有する凹状の反射鏡及び
加熱手段を備えた加熱プレ−トの上に基板を載置する工
程と、 前記基板を加熱プレ−トにより加熱する工程と、 前記基板に接近し、当該基板と前記反射鏡との間に位置
する温度検知部により基板の温度を検知して加熱手段を
制御する工程と、を含むことを特徴とする加熱方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000119329A JP2001307981A (ja) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | 加熱装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000119329A JP2001307981A (ja) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | 加熱装置及びその方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001307981A true JP2001307981A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18630327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000119329A Pending JP2001307981A (ja) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | 加熱装置及びその方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001307981A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007317732A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理板の温度制御方法、プログラム及び熱処理板の温度制御装置 |
JP2008016768A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
JP2011113016A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Brother Industries Ltd | 定着装置 |
JP2013008752A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置及び熱処理方法 |
US8515325B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-08-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device provided with temperature sensor |
CN107546123A (zh) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 细美事有限公司 | 基板处理单元、烘焙装置及基板处理方法 |
-
2000
- 2000-04-20 JP JP2000119329A patent/JP2001307981A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007317732A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理板の温度制御方法、プログラム及び熱処理板の温度制御装置 |
JP4699283B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2011-06-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理板の温度制御方法、プログラム及び熱処理板の温度制御装置 |
JP2008016768A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
JP2011113016A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Brother Industries Ltd | 定着装置 |
US8515325B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-08-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device provided with temperature sensor |
US8737898B2 (en) | 2009-11-30 | 2014-05-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device provided with temperature sensor |
US9400459B2 (en) | 2009-11-30 | 2016-07-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Fixing device provided with temperature sensor |
JP2013008752A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置及び熱処理方法 |
CN107546123A (zh) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 细美事有限公司 | 基板处理单元、烘焙装置及基板处理方法 |
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