JP2901653B2 - 熱処理方法及び熱処理装置 - Google Patents

熱処理方法及び熱処理装置

Info

Publication number
JP2901653B2
JP2901653B2 JP20553089A JP20553089A JP2901653B2 JP 2901653 B2 JP2901653 B2 JP 2901653B2 JP 20553089 A JP20553089 A JP 20553089A JP 20553089 A JP20553089 A JP 20553089A JP 2901653 B2 JP2901653 B2 JP 2901653B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
processed
temperature adjusting
semiconductor wafer
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20553089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0369111A (ja
Inventor
慎二 岡田
宏之 境
英一 白川
公治 松村
政明 村上
哲也 小田
智三 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP20553089A priority Critical patent/JP2901653B2/ja
Publication of JPH0369111A publication Critical patent/JPH0369111A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2901653B2 publication Critical patent/JP2901653B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は被処理体の熱処理方法及び熱処理装置に関す
る。
[従来の技術及び発明が解決すべき課題] 半導体製造工程のホトレジスト処理工程においては、
半導体ウェハの洗浄水の脱水のため、あるいは半導体ウ
ェハ表面上に塗布されたレジスト液の溶剤の除去や、レ
ジストのクロスリンキング増進による耐熱性付与などの
レジスト物性の安定化、露光後のパターンの変形軽減の
ためなどにベーキングが行われている。ベーキング方法
としては、直接加熱ホットプレート、間接加熱ホットプ
レート、あるいはベルト搬送式オーブン、バッチ式オー
ブン等で加熱処理が行われているが、コンパクト化、効
率化等の点でホットプレートが多く採用されている。ホ
ットプレートを使用してのベーキングは直接加熱方式
と、プロキシミティと呼ばれる間接加熱方式があり、直
接加熱方式では熱板の上に半導体ウェハを密着載置して
半導体ウェハの下方から加熱したり、あるいは熱板の下
に設けられた冷却装置により加熱処理で高温になってい
る半導体ウェハを常温まで冷却する場合、半導体ウェハ
全面の温度分布は均一で効率もよいが、半導体ウェハと
熱板が密着しているため、表面にごみが付着したり、Al
製等の熱板においては重金属汚染の問題があった。ま
た、プロキシミティーベークにおいては熱板との間に設
けた間隙により汚染はされないが、温度分布の均一化を
確保するための上記間隙の精密調節が困難であるとか、
伝熱速度が遅いため処理時間が長時間必要である等の問
題もあった。特に、加熱(例えば90℃)後、室温まで冷
却するのに密着方式では約20秒かかるのに対し、プロキ
シミティー方式では60秒以上も必要であった。
本発明は上記の欠点を解消するためになされたもので
あって、半導体ウェハの汚染がなく、しかも特に冷却に
も速かな対応が可能で処理時間を短縮することができる
熱処理方法及び熱処理装置を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するため、本発明の熱処理方法は、
加熱処理及び冷却処理を行う第1の温度調整手段の上方
に間隔を有して配置される被処理体と、被処理体の上面
に対向して間隔を有して配置され加熱処理及び冷却処理
を行う第2の温度調整手段との間隔を可変として被処理
体を熱処理するものである。
本発明の熱処理装置は、被処理体の下面に対向して間
隔を有して配置され加熱処理及び冷却処理を行う第1の
温度調整手段と、被処理体の上面に対向して間隔を有し
て配置され加熱処理及び冷却処理を行う第2の温度調整
手段とを備え、第2の温度調整手段と被処理体との間隔
を可変とする移動手段を設けたものであり、被処理体と
第1の温度調整手段との間隔は、被処理体と第2の温度
調整手段との間隔より小さいものであり、好ましくは、
被処理体と第1の温度調整手段との間隔は、0.1〜0.5mm
であって、被処理体と第2の温度調整手段との間隔は、
0.1〜5mm被処理体の上面、下面に対向して温度調整手段
をそれぞれ所定間隔を有して配置し、被処理体を熱処理
するものである。
[作用] 被処理体の上面及び下面にそれぞれ対向するように所
定間隔を有して温度調整手段を配置して、被処理体を熱
処理することにより、従来のプロキシミティー装置にお
ける欠点であった長時間必要であった処理時間を短縮す
ることができる。また、冷却装置を加熱装置と積層して
設け、加熱後高温になっている半導体ウェハを常温まで
冷却する場合、所望の目的温度以下で急速に冷却を行
い、目的温度付近になった時、目的温度以下に冷却され
ないよう加熱装置を動作させ、半導体ウェハを目的温度
にする。そのため、プロキシミティ装置における半導体
ウェハ裏面が汚染されないという長所を損うことなく処
理時間特に冷却時間を非常に短縮することができ、歩留
りのよい製造工程とすることができる。
[実施例] 本発明の熱処理方法及び熱処理装置を半導体ウェハ製
造のレジスト塗布工程の熱処理製造に適用した一実施例
を図面を参照して説明する。
第1図の構成図に示すように、第1の温度調整手段で
ある熱処理装置S1は、被処理体である半導体ウェハWの
加熱装置であるホットプレート1及び冷却装置2からな
り、ホットプレート1は円形平板状の絶縁体で断熱材で
ある基台3上に薄膜抵抗発熱体4及び熱容量の極めて小
さい絶縁体5を順次積層し、一体化されている。薄膜抵
抗発熱体4は、ニッケル、クロム、白金、タングステン
等の金属単体及び炭素系単体の他、ニクロム、ステンレ
スSUS等の合金、ポリマーグラフトカーボン等のポリマ
ー系複合材料、ケイ化モリブデン等の複合セラミック材
料を含め導電性を有し、通電により抵抗発熱体となり得
るものならば何れも好適に使用でき、発熱温度に応じて
適切な材質を選択可能であって、銅等の電極を取着し、
膜厚0.1〜100μmに形成される。これらの薄膜抵抗発熱
体4上に設けられる絶縁体5は電気的絶縁性に優れ、熱
伝導性が良好なアルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素等の
セラミックの他、石英、ルチル等の金属酸化物、耐熱性
のよいテフロン等のプラスチックス等遠赤外線を放射し
やすい材質のものならば何れも使用可能であって使用電
力により好適な膜厚に形成される。また、薄膜抵抗発熱
体4の下方に設けられる基台3は薄膜抵抗発熱体4の熱
が一方的に下方に拡散することなく効率よく半導体ウェ
ハWを加熱することができるように適度の断熱性と導熱
性を兼ね備えたテフロン、ポリイミド等の樹脂や、アル
ミナ、炭化ケイ素等のセラミックスあるいはこれらの材
料を上面にコーテイングしたアルミニウム、SUS等の金
属材料等で作られる。
これらのホットプレート1の下方に設けられる冷却装
置2は冷却媒体例えば図示しない圧縮機と蒸発器を使用
して作られた冷却ガスの循環通路6が形成されており、
垂直駆動機構7によりホットプレート1が効率よく半導
体ウェハWを加熱できるようホットプレート1に着脱自
在に上下動可能になっている。
また、半導体ウェハWの温度を制御するため、絶縁体
5には温度センサ8が設けられ、温度センサ8の検知温
度により温度制御装置9が制御信号を発信し、電源装置
10を制御して薄膜抵抗発熱体4及び冷却装置2を操作す
るようになっている。
以上説明の熱処理装置S1と同様の第2の温度調整手段
である熱処理装置S2が半導体ウェハWの上面にも設けら
れ、熱処理装置S2は冷却装置2をホットプレート1に着
脱させる垂直駆動機構7の他に半導体ウェハWの搬送時
及び熱処理時に好適な間隙d1を保持できるよう、移動手
段である垂直駆動機構71により上下動されるようになっ
ている。
また、半導体ウェハWの下方に設けられる熱処理装置
S1のホットプレート1は第2図の断面図に示すように3
ケの箱状の孔11を有し、この孔11の各側壁にほぼ内接
し、上面が僅かにホットプレート1表面より突出するよ
うにセラミック製等からなる球12が設けられ、ホットプ
レート1上に半導体ウェハWを載置した時、間隙d2を保
持するようになっている。ホットプレート1にはこの他
にもセンダ又は前処理装置からの搬入及び後処理装置又
はレシーバへの搬出のための図示しないウォーキングビ
ームあるいは搬入出時にホットプレート1の所定位置に
載置するために半導体ウェハをホットプレート1から上
昇させるための垂直移動可能なピン等が設けられる。
以上のような構成の熱処理装置を採用した本発明の熱
処理方法を説明する。第3図はレジスト塗布装置の処理
ラインを示しており、センダ13によりカセット等に収納
された半導体ウェハWがアドヒージョンユニット14に搬
送手段により搬送される。アドヒージョンユニット14で
レジスト膜と半導体ウェハとの密着性向上のため(C
H33SiNHSi(CH3等の蒸気を塗布、加熱(100℃)
され、次の冷却装置15において常温に冷却される。その
後コータ16に搬送され、レジスト膜を塗布後、前述の熱
処理装置Sに搬送される。熱処理装置Sは半導体ウェハ
Wが搬入される前に冷却装置2を第1図に示す位置よ
り、垂直駆動機構7により下降させ、ホットプレート1
より離脱させた後、予め薄膜抵抗発熱体4を所望の温度
(例えば100℃)になるよう電源装置10より電力を供給
し発熱させておく。その後、ピンをホットプレート1よ
り突出させビームで搬送された半導体ウェハWがホット
プレート1上に間隙d2(例えば0.1〜0.5mm)を保持して
載置されると熱処理装置S1と同様に垂直駆動機構7によ
り冷却装置を離脱され予め加熱(例えば100℃)された
熱処理装置S2のホットプレートが垂直駆動機構71により
半導体ウェハWとの間隙d1(例えば0.5〜5mm)を保持し
て配置される。
半導体ウェハWは、約40秒間加熱処理されると熱処理
装置S1及びS2の冷却装置2が常温23℃まで冷却するため
にそれぞれホットプレート1に装着される。この時、冷
却装置の冷却媒体の通路6に−20〜−40℃のフレオン等
を循環させることにより第4図に示すよう現行の15〜20
℃の冷却水を循環させた場合の半導体ウェハWの冷却に
要する時間(破線で示す)より実線で示すようにはるか
に短時間で冷却され、T1秒後に温度センサ8により常温
近傍になった事が検知されると、温度制御装置9によ
り、自動的に電源装置9を駆動して薄膜抵抗発熱体4を
ONして冷却装置2と薄膜抵抗発熱体4を同時に併用して
常温以下の温度への過冷却を防止する。このように急速
な冷却をされ、処理が終了すると熱処理装置S2は垂直駆
動機構71により上方に上げられ、半導体ウェハWは図示
しないピン等でホットプレート1の上方に支持されてウ
ォーキングビーム等でレシーバ17に搬送され、カセット
等に収納される。上記説明は100℃に加熱後常温に冷却
する方法を説明したが例えば−20℃から30℃制御可能な
冷却装置と、30℃から250℃の温度制御範囲を有する加
熱装置を用いれば−20℃から250℃までの温度範囲に亘
って制御可能となり広範囲の所望温度が制御できる。
尚、本発明における冷却装置として一般に産業機械に
広く使用されている冷凍サイクル(例えばコンプレッ
サ、蒸発器、凝縮器から成る)を採用してもよい。この
場合高い信頼性と安全性とを確保することが可能とな
る。
以上の説明は本発明の熱処理方法の一実施例であっ
て、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、加
熱装置と冷却装置を同時に併用可能であって各々随時動
作することができるものであって、上方及び下方の装置
の冷却及び加熱装置を各々組合わせて使用することがで
きる。また、設置される熱処理装置は上下2方向とは限
定されず、多数使用することもできるし、又、加熱装置
と冷却装置もこれに限定するものでなく、公知のものも
使用可能である。
[発明の効果] 以上の説明からも明らかなように、本発明の熱処理方
法及び熱処理装置によれば、半導体ウェハの裏面の汚染
及び重金属汚染がなく、クリーンな処理が行え、しかも
上下両方向にそれぞれ冷却装置を加熱装置に着脱自在に
設けるため加熱時も効率よく加熱でき、冷却時も急冷し
て加熱装置を併用して目的温度にするため処理時間を非
常に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の熱処理方法を適用した一実施例の熱処
理装置の構成図、第2図は第1図に示す一実施例の要部
を示す断面図、第3図は第1図に示す一実施例を用いた
熱処理工程を示す図、第4図は一実施例を説明する図で
ある。 S1、S2……熱処理装置 W……半導体ウェハ 1……ホットプレート(熱処理装置) 2……冷却装置 d1、d2……間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 公治 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (72)発明者 村上 政明 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (72)発明者 小田 哲也 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (72)発明者 山口 智三 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 テ ル九州株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−168026(JP,A) 実開 昭63−75032(JP,U) 実開 昭63−79636(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 G03F 7/26

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱処理及び冷却処理を行う第1の温度調
    整手段の上方に間隔を有して配置される被処理体と、前
    記被処理体の上面に対向して間隔を有して配置され加熱
    処理及び冷却処理を行う第2の温度調整手段との間隔を
    可変として前記被処理体を熱処理することを特徴とする
    熱処理方法。
  2. 【請求項2】被処理体の下面に対向して間隔を有して配
    置され加熱処理及び冷却処理を行う第1の温度調整手段
    と、前記被処理体の上面に対向して間隔を有して配置さ
    れ加熱処理及び冷却処理を行う第2の温度調整手段とを
    備え、前記第2の温度調整手段と前記被処理体との間隔
    を可変とする移動手段を設けたことを特徴とする熱処理
    装置。
  3. 【請求項3】前記被処理体と前記第1の温度調整手段と
    の間隔は、前記被処理体と前記第2の温度調整手段との
    間隔より小さいことを特徴とする請求項第2記載の熱処
    理装置。
  4. 【請求項4】前記被処理体と前記第1の温度調整手段と
    の間隔は、0.1〜0.5mmであって、前記被処理体と前記第
    2の温度調整手段との間隔は、0.1〜5mmであることを特
    徴とする請求項第3項記載の熱処理装置。
JP20553089A 1989-08-08 1989-08-08 熱処理方法及び熱処理装置 Expired - Fee Related JP2901653B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20553089A JP2901653B2 (ja) 1989-08-08 1989-08-08 熱処理方法及び熱処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20553089A JP2901653B2 (ja) 1989-08-08 1989-08-08 熱処理方法及び熱処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0369111A JPH0369111A (ja) 1991-03-25
JP2901653B2 true JP2901653B2 (ja) 1999-06-07

Family

ID=16508414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20553089A Expired - Fee Related JP2901653B2 (ja) 1989-08-08 1989-08-08 熱処理方法及び熱処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2901653B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3021264B2 (ja) * 1993-12-13 2000-03-15 アネルバ株式会社 基板加熱・冷却機構
JP2793499B2 (ja) * 1994-03-31 1998-09-03 日本碍子株式会社 被保持体の保持構造
GB9412918D0 (en) * 1994-06-28 1994-08-17 Baxendine Alar R Apparatus for uniformly heating a substrate
US5911896A (en) * 1997-06-25 1999-06-15 Brooks Automation, Inc. Substrate heating apparatus with glass-ceramic panels and thin film ribbon heater element
US6222161B1 (en) 1998-01-12 2001-04-24 Tokyo Electron Limited Heat treatment apparatus
JP3453069B2 (ja) * 1998-08-20 2003-10-06 東京エレクトロン株式会社 基板温調装置
JP3356115B2 (ja) * 1999-05-20 2002-12-09 ウシオ電機株式会社 レジスト硬化装置
JP4656348B2 (ja) * 1999-12-02 2011-03-23 日本フェンオール株式会社 温度制御方法及び温度制御装置
KR100745062B1 (ko) * 2001-06-30 2007-08-01 주식회사 하이닉스반도체 반도체 제조장치
JP4519036B2 (ja) * 2005-08-30 2010-08-04 東京エレクトロン株式会社 加熱装置、塗布、現像装置及び加熱方法
JP4857035B2 (ja) * 2006-06-23 2012-01-18 キヤノン株式会社 光学機器
JP2008153290A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Ibiden Co Ltd ホットプレートユニット
CN110571172A (zh) * 2019-09-06 2019-12-13 大同新成新材料股份有限公司 一种硅晶圆制造方法及制造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0369111A (ja) 1991-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2901653B2 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
US6353209B1 (en) Temperature processing module
KR100234635B1 (ko) 냉각장치 및 냉각방법
US6018616A (en) Thermal cycling module and process using radiant heat
JP3453069B2 (ja) 基板温調装置
US6359264B1 (en) Thermal cycling module
US5151871A (en) Method for heat-processing semiconductor device and apparatus for the same
US5927077A (en) Processing system hot plate construction substrate
US6046435A (en) Method of heating a substrate with multiple selectively deactuated heaters
KR19980087380A (ko) 기판열처리장치 및 방법
JPH0253939B2 (ja)
JPH11168056A (ja) ウェハ保持装置
JP2889926B2 (ja) 基板の加熱処理方法及び加熱処理装置
JP2717108B2 (ja) レジスト処理方法
JPH0718323A (ja) 熱処理装置
JPH11233407A (ja) 温度制御装置および温度制御方法
JP2671191B2 (ja) 薄膜作製装置の基板加熱機構
JPH09289152A (ja) 基板熱処理装置
JPH1022189A (ja) 基板熱処理装置
JPH07201949A (ja) 連続熱処理装置
JP2923332B2 (ja) 熱処理方法および熱処理装置、ならびに加熱体の制御方法
JP2001077020A (ja) 熱処理装置
JPH10294275A (ja) 熱処理装置および熱処理方法
JPH0319315A (ja) 加熱装置
JP2883874B2 (ja) 基板の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees