JP3131938B2 - 熱処理装置及び熱処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱処理装置及び熱処
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いて、フォトリソグラフィー技術を用いて回路パターン
を縮小してフォトレジストに転写し、これを露光処理し
た後に現像処理している。

【０００３】このような処理を行う場合、被処理体とし
ての半導体ウエハを搬入、搬出するインターフェイス部
を介して塗布現像装置と露光装置とを接続してなる処理
システムが使用されている。この処理システムにおい
て、半導体ウエハは、塗布現像装置において、表面への
レジストの密着性を良くするために疎水化処理された
後、所定温度に冷却され、その後、レジスト塗布された
後に加熱処理される。そして、半導体ウエハはインター
フェイス部に搬送されて露光装置に受け渡され、露光処
理された後、再び塗布現像装置に搬送されて現像処理が
施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の処理シ
ステムにおいて冷却処理及び加熱処理を行う熱処理装置
は、被処理体である半導体ウェハの温度を制御するに当
たり、所望の温度に設定制御された熱板、或いは冷板に
半導体ウェハを近接保持することにより、ウェハの温度
を暫定的に熱板温度或いは冷板温度に近づけていた。し
かしながら、この方法では輻射及び対流による熱伝導で
あるが故に、半導体ウェハの温度が所望の温度に到達す
るのに長時間を要するという問題があった。

【０００５】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は被処理体の表裏両面から熱処理
することができるとともに、急速に温度を昇降させて熱
処理時間の短縮が可能となり、スループットの向上を図
ることができる熱処理装置と熱処理方法を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、被処
理体を載置し、この被処理体の温度を所定温度に制御し
て熱的処理を行う熱処理装置において、加熱処理された
被処理体を載置し冷却する載置台に設けられた冷却手段
と、この冷却手段の上面に突出して被処理体を支持する
支持手段と、前記冷却手段と対向する位置に設けられ、
被処理体の温度を高速に降下させる冷却加速手段とを具
備し、前記冷却手段および前記冷却加速手段は独立に温
度制御可能に構成され、前記支持手段に支持された被処
理体と前記冷却手段及び冷却加速手段との間隔を調節す
るように前記支持手段を進退可能に構成したことを特徴
とする熱処理装置を提供する。

【０００７】本発明は、第２に、被処理体を載置し、こ
の被処理体の温度を所定温度に制御して熱的処理を行う
熱処理装置において、被処理体を載置する載置台に設け
られた加熱手段と、この加熱手段の上面に突出して被処
理体を支持する支持手段と、前記加熱手段と対向する位
置に設けられ、被処理体の温度を高速に上昇させる加熱
加速手段とを具備し、前記加熱手段および前記加熱加速
手段は独立に温度制御可能に構成され、前記支持手段に
支持された被処理体と前記加熱手段及び加熱加速手段と
の間隔を調節するように前記支持手段を進退可能に構成
したことを特徴とする熱処理装置を提供する。

【０００８】本発明は、第３に、被処理体を載置し、こ
の被処理体の温度を所定温度に制御して熱的処理を行う
熱処理装置において、被処理体を載置する載置台に設け
られた温度昇降手段と、前記温度昇降手段と対向する位
置に設けられ、被処理体の温度を高速に昇降させる温度
昇降加速手段とを具備し、前記温度昇降手段と前記温度
昇降加速手段との間に密封空間を形成してこの密封空間
内に被処理体が設けられるようにし、この密封空間の外
周部に環状排気通路を形成すると共に、この環状排気空
間に設けた排気口を介して排気することを特徴とする熱
処理装置を提供する。

【０００９】本発明は、第４に、被処理体を載置し、こ
の被処理体の温度を所定温度に制御して熱的処理を行う
熱処理装置において、被処理体を載置する載置台に設け
られた温度昇降手段と、この温度昇降手段の上面に突出
して被処理体を支持する支持手段と、前記温度昇降手段
と対向する位置に設けられ、被処理体の温度を高速に昇
降させる温度昇降加速手段と、前記温度昇降手段および
前記温度昇降加速手段を独立に温度制御する温度制御手
段と、前記支持手段に支持された被処理体と前記温度昇
降手段及び温度昇降加速手段との間隔を調節するように
前記支持手段を進退させる駆動機構と、前記温度昇降手
段と前記温度昇降加速手段との間に密閉空間を形成する
手段と、前記密閉空間の外周部に設けられた環状排気通
路と、この環状排気通路に設けられた排気口とを具備し
たことを特徴とする熱処理装置を提供する。

【００１０】本発明は、第５に、被処理体の温度を所定
温度に制御して熱的処理を行う熱処理装置において、被
処理体を載置するとともに被処理体を冷却する載置台
と、前記載置台と対向する位置に設けられ、前記載置台
よりも低い温度に設定される蓋体と、前記載置台と前記
蓋体との間で被処理体を移動させる移動手段とを具備す
ることを特徴とする熱処理装置を提供する。

【００１１】本発明は、第６に、被処理体の温度を所定
温度に制御して熱的処理を行う熱処理装置において、被
処理体を載置するとともに被処理体を加熱する載置台
と、前記載置台と対向する位置に設けられ、前記載置台
よりも高い温度に設定される蓋体と、前記載置台と前記
蓋体との間で被処理体を移動させる移動手段とを具備す
ることを特徴とする熱処理装置を提供する。

【００１２】本発明は、第７に、処理体を載置し、この
被処理体の温度を所定温度に制御して熱的処理を行う熱
処理方法において、被処理体を載置する載置台に冷却手
段を設け、前記冷却手段と対向する位置に被処理体の温
度を高速に降下させる冷却加速手段を配置して、被処理
体とこれら冷却手段および冷却加速手段との間の距離を
調節して被処理体の降温速度を制御することを特徴とす
る熱処理方法を提供する。

【００１３】本発明は、第８に、被処理体を載置し、こ
の被処理体の温度を所定温度に制御して熱的処理を行う
熱処理方法において、被処理体を載置する載置台に加熱
手段を設け、前記加熱手段と対向する位置に被処理体の
温度を高速に上昇させる加熱加速手段を配置して、被処
理体とこれら加熱手段および加熱加速手段との間の距離
を調節して被処理体の昇温速度を制御することを特徴と
する熱処理方法を提供する。

【００１４】

【作用】 本発明によれば、被処理体を載置する載置台に
冷却手段を設け、前記冷却手段と対向する位置に被処理
体の温度を高速に降下させる冷却加速手段を配置して、
被処理体とこれら冷却手段および冷却加速手段との間の
距離を調節可能とするか、または被処理体を載置する載
置台に加熱手段を設け、前記加熱手段と対向する位置に
被処理体の温度を高速に上昇させる加熱加速手段を配置
して、被処理体とこれら加熱手段および加熱加速手段と
の間の距離を調節可能としたので、被処理体の表裏面か
ら熱処理することができるとともに、被処理体を冷却す
る場合には、冷却加速手段に被処理体を近接させること
により、また被処理体を加熱する場合には、加熱加速手
段に被処理体を近接させることにより、被処理体の降温
速度または昇温速度を高めるように制御することがで
き、所望の温度に近づいたら冷却加速手段または加熱加
速手段から遠ざけ、冷却手段または加熱手段冷却手段に
近接させて緩やかに温度を変化させ、所望の温度にする
ことができる。したがって、被処理体の降温または昇温
の時間を短くすることができ、熱処理時間を短縮するこ
とが可能となる。また、第３または第４の発明のよう
に、温度昇降手段と温度昇降加速手段との間に密封空間
を形成し、この密封空間の外周部に環状排気通路を形成
すると共に、この環状排気空間に設けた排気口を介して
排気することにより、被処理体面の冷却あるいは加熱処
理を均一に行うことができ、被処理体表面に形成された
塗布膜等の膜厚等を均一にすることができる。

【００１５】

【実施例】このような処理を行う場合、図１に示す処理
システムが使用されている。この処理システムは、被処
理体としての半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を
搬入・搬出するローダ部４０と、ウエハＷをブラシ洗浄
するブラシ洗浄装置４２と、ウエハＷを高圧ジェット水
で洗浄するジェット水洗浄装置４４と、ウエハＷの表面
を疎水化処理するアドヒージョン処理装置４６と、ウエ
ハＷを所定温度に冷却する冷却処理装置４８と、ウエハ
Ｗの表面にレジストを塗布するレジスト塗布装置５０
と、レジスト塗布の前後でウエハＷを加熱してプリベー
ク又はポストベークを行う加熱処理装置５２及びウエハ
Ｗを現像処理する現像装置５４等を一体的に集合化して
作業効率の向上を図っている。

【００１６】上記のように構成される処理システムの中
央部には、長手方向に沿ってウエハ搬送路５６が設けら
れ、このウエハ搬送路５６に各装置４０〜５４が正面を
向けて配設され、ウエハ搬送体５８が各装置４０〜５４
とウエハＷの受け渡しを行うためにウエハ搬送路５６上
を移動し得るようになっている。

【００１７】ウエハＷは、アドヒージョン処理装置４６
で疎水化処理された後に冷却処理装置４８で所定温度に
冷却される他、レジスト塗布装置５０でレジストを塗布
した後に加熱処理装置５２で加熱処理され、その後に冷
却処理装置４８で所定温度に冷却される。また、レジス
ト塗布装置５０で表面上にレジストが塗布された後に加
熱処理装置５２で加熱されたウエハＷは、冷却処理装置
４８で冷却された後、図示しないインターフェイス部か
ら図示しない露光装置に搬送されて露光処理される。そ
して、露光処理されたウエハＷは、再び図示しないイン
ターフェイス部を介して塗布現像装置に搬送され、現像
装置５４にて現像処理される。

【００１８】図２はこの発明の熱処理装置の概略説明
図、図３は熱処理装置の概略斜視図、図４は熱処理装置
の一部を断面で示す平面図、図５は一部を断面で示す側
面図が示されている。第一実施例はこの発明の熱処理装
置を上記処理システムの冷却処理装置４８に適用した場
合である。

【００１９】上記冷却処理装置４８は、図２に示すよう
に、ウエハＷを載置して冷却する冷却手段（温度昇降手
段）としての載置台６１と、この載置台６１に設けられ
た貫通孔６２内を貫通すると共に載置台６１の上面に出
没可能に構成され、突出してウエハＷを上端で支持し載
置台６１から離間可能に構成する複数、例えば３本の支
持ピン６３と、ウエハＷに関して載置台６１と対向する
上方位置に、冷却加速手段（温度昇降加速手段）として
の上蓋６５とで主要部が構成されている。

【００２０】この場合、載置台６１と上蓋６５の内部に
は冷却水の供給通路６７が設けられており、この供給通
路６７に配管６８を介して冷却水供給源６９が接続され
ている。また、支持ピン６３は昇降シリンダ７１（駆動
部）に連結されて上下動する昇降板７２上に立設されて
おり、昇降シリンダ７１の駆動によって上下動する昇降
板７２と共に上下動して載置台６１の上面に出没し得る
ようになっている。このように構成される支持ピン６３
は、載置台６１上に突出した状態でウエハＷを支持する
ことができ、ウエハＷは支持ピン６３が下降して載置台
６１の貫通孔６２内に収納した状態では載置台６１上に
突出する複数、例えば３本のプロキシミティピン７３上
に支持される。この際、ウエハＷと載置台６１上面との
間隔は約０．３mmである。

【００２１】また、載置台６１と上蓋６５との間の処理
空間は外気と遮断された密封空間７５となっており、こ
の密封空間７５の外周部には環状排気通路７７が設けら
れている。そして、図６に示すように環状排気通路７７
の４個所には排気口７８が設けられており、排気口７８
に排気管７９を介して排気ダクト８０が接続され、排気
ダクト８０に連通された図示しない真空ポンプ（排気装
置）の駆動によって密封空間７５内を排気できるように
なっている。

【００２２】なお、密封空間７５内には例えば窒素（Ｎ
2）ガス等のパージガスの供給管８１が挿入されてお
り、この供給管８１からパージガスとしてのＮ2ガスが
供給されるようになっている。このように、Ｎ2ガス又
は空気を定流量吐出することにより、密封空間７５内の
気流を層流化し、ウエハＷに与える熱影響を低減させる
ことができる。また、Ｎ2ガス又は空気量と排気量との
バランスを変化させ、ウエハＷに与える熱影響の一番小
さい条件を作り、その条件下で吐出・排気を行うことが
できる。

【００２３】一方、上蓋６５の内側面の少なくとも一か
所には、温度検出手段としてセンサ８３が取付けられて
おり、このセンサ８３によって上記支持ピン６３にて支
持されるウエハＷの表面の温度を検出し得るようになっ
ている。このセンサ８３としては例えば、ウエハＷ表面
から放射される赤外光等の放射量を測定することによっ
て温度を検出する放射温度計が使用される。なおセンサ
８３は必ずしも上蓋６５の内側面に取付ける必要はな
く、載置台６１側に取付けるようにしてもよい。例え
ば、ウエハＷの周辺下方に配置し、ウエハＷの裏面側か
ら温度を測定するようにしてもよい。

【００２４】このように構成されるセンサ８３によって
検出される測定値は検出信号として制御手段である中央
演算処理装置（以下ＣＰＵという）８５に伝達され、こ
のＣＰＵ８５にて予め記憶されたデータと比較演算処理
された制御信号が上記支持ピン６３の駆動部の昇降シリ
ンダ７１及びウェハ搬送体５８の搬送機構駆動部８７に
伝達されるようになっている。

【００２５】次に、上記冷却処理装置４８の動作態様に
ついて説明する。まず、加熱処理装置５２で約９０℃以
上の温度で加熱処理されたウエハＷは、ウエハ搬送体５
８によって加熱処理装置５２から取出された後、冷却処
理装置４８に搬送されて載置台６１上に突出している支
持ピン６３にて支持される。ウエハ搬送体５８は支持ピ
ン６３にウエハＷを受渡した後、冷却処理装置４８から
後退する。支持ピン６３にて支持されたウエハＷは密封
空間７５内において空気、あるいは供給管８１から供給
されるＮ2ガス雰囲気下に晒されている。

【００２６】そして支持ピン６３にて支持されたウエハ
Ｗは、昇降シリンダ７１が伸長動作を行うことによっ
て、冷却加速手段（温度昇降加速手段）である上蓋６５
に近接する。この際上蓋６５は冷却水供給源６９から供
給される冷却水が、供給通路６７を流れることによっ
て、ＣＰＵ８５によって予め設定されていた温度、即ち
所望の温度よりやや低い温度、例えば１５℃に保たれて
いる。

【００２７】この状態で、ウエハＷは急速に冷却され、
ウエハＷの温度は温度センサ８３によって間欠的あるい
は連続的に検出され、ウエハＷの温度が例えば３０℃ま
で降温すると、ＣＰＵ８５から下降開始可の制御信号が
昇降シリンダ７１に伝達されて昇降シリンダ７１が収縮
動作し、昇降シリンダ７１の収縮動作に伴って昇降板７
２と共に支持ピン６３が下降して貫通孔６２内に収納し
てウエハＷを載置台６１上すなわちプロキシミティピン
７３上に載置する。

【００２８】載置台６１上に載置されたウエハＷは載置
台６１に設けられた供給通路６７に供給される冷却水に
よって所望の温度（具体的には２３℃）まで緩やかに冷
却される。ウエハＷが所望の温度まで冷却されると、昇
降シリンダ７１が伸長動作して支持ピン６３を上昇させ
て載置台６１上に突出してウエハＷを支持する。この状
態でウエハ搬送体５８が冷却処理装置４８内に進入して
ウエハＷを受取った後、ウエハＷを冷却処理装置４８か
ら取出して次の処理工程に搬送する。

【００２９】ここで所望の温度とは、露光装置が要求す
る温度であり例えば２３℃である。現在のように微細加
工がすすむと、露光時におけるウェハＷの温度精度は厳
密に要求される一方で、生産性の効率の点においても処
理時間の短縮も要求されている。図７に従来の冷却手段
（温度昇降手段）による時間と温度の関係を示すグラフ
を、図８に本発明の冷却手段（温度昇降手段）と冷却加
速手段（温度昇降加速手段）による時間と温度の関係を
示すグラフを示す。グラフで明らかなようにウェハＷの
温度を高速に冷却（昇降）させる目的で配置した冷却加
速手段（温度昇降加速手段）により、急速に温度を冷却
（昇降）させて熱処理時間の短縮が可能となり、スルー
プットの向上を図ることができる。

【００３０】第二実施例は、この発明の熱処理装置を図
１に示した半導体ウエハの塗布現像装置に使用される加
熱処理装置５２に適用した場合である。上記加熱処理装
置５２は、第一実施例と同様に図２に示すように、ウエ
ハＷを載置して加熱する加熱手段（温度昇降手段）とし
ての載置台６１と、この載置台６１に設けられた貫通孔
６２内を貫通すると共に載置台６１の上面に出没可能に
構成され、突出してウエハＷを上端で支持し載置台６１
から離間可能に構成する複数、例えば３本の支持ピン６
３と、ウエハＷに関して載置台６１と対向する上方位置
に、加熱加速手段（温度昇降加速手段）としての上蓋６
５とで主要部が構成されている。

【００３１】この場合、載置台６１と上蓋６５の内部に
はヒータ９１が設けられており、このヒーター９１に導
線９２を介してヒーター電源９３が接続されている。ま
た、支持ピン６３は昇降シリンダ７１（駆動部）に連結
されて上下動する昇降板７２上に立設されており、昇降
シリンダ７１の駆動によって上下動する昇降板７２と共
に上下動して載置台６１の上面に出没し得るようになっ
ている。このように構成される支持ピン６３は、載置台
６１上に突出した状態でウエハＷを支持することがで
き、ウエハＷは支持ピン６３が下降して載置台６１の貫
通孔６２内に収納した状態では載置台６１上に突出する
複数、例えば３本のプロキシミティピン７３上に支持さ
れる。この際、ウエハＷと載置台６１上面との間隔は約
０．３mmである。

【００３２】また、載置台６１と上蓋６５との間の処理
空間は外気と遮断された密封空間７５となっており、こ
の密封空間７５の外周部には環状排気通路７７が設けら
れている。そして、図６に示すように環状排気通路７７
の４個所には排気口７８が設けられており、排気口７８
に排気管７９を介して排気ダクト８０が接続され、排気
ダクト８０に連通された図示しない真空ポンプ（排気装
置）の駆動によって密封空間７５内を排気できるように
なっている。

【００３３】なお、密封空間７５内には例えば窒素（Ｎ
2）ガス等のパージガスの供給管８１が挿入されてお
り、この供給管８１からパージガスとしてのＮ2ガスが
供給されるようになっている。このように、Ｎ2ガス又
は空気を定流量吐出することにより、密封空間７５内の
気流を層流化し、ウエハＷに与える熱影響を低減させる
ことができる。また、Ｎ2ガス又は空気量と排気量との
バランスを変化させ、ウエハＷに与える熱影響の一番小
さい条件を作り、その条件下で吐出・排気を行うことが
できる。

【００３４】一方、上蓋６５の内側面の少なくとも一か
所には、温度検出手段としてセンサ８３が取付けられて
おり、このセンサ８３によって上記支持ピン６３にて支
持されるウエハＷの表面の温度を検出し得るようになっ
ている。このセンサ８３としては例えば、ウエハＷ表面
から放射される赤外光等の放射量を測定することによっ
て温度を検出する放射温度計が使用される。なおセンサ
８３は必ずしも上蓋６５の内側面に取付ける必要はな
く、載置台６１側に取付けるようにしてもよい。例え
ば、ウエハＷの周辺下方に配置し、ウエハＷの裏面側か
ら温度を測定するようにしてもよい。

【００３５】このように構成されるセンサ８３によって
検出される測定値は検出信号として制御手段である中央
演算処理装置（以下ＣＰＵという）８５に伝達され、こ
のＣＰＵ８５にて予め記憶されたデータと比較演算処理
された制御信号が上記支持ピン６３の駆動部の昇降シリ
ンダ７１及びウェハ搬送体５８の搬送機構駆動部８７に
伝達されるようになっている。

【００３６】次に、上記のように構成されるこの発明の
熱処理装置の動作態様について説明する。ここでは、レ
ジスト塗布後のウエハＷの熱処理（プリベーキング）に
ついて説明する。

【００３７】まず、レジスト塗布後のウエハＷをウエハ
搬送体５８にて保持して、開口部５２Ａを経由してウエ
ハＷを載置台６１の上方の定位置へ搬送すると、支持ピ
ン６３が上昇してウエハＷをその先端部で支持して受取
り、ウエハ搬送体５８が後退した後、開口部５２Ａが閉
じられてウエハＷは密封空間７５（処理空間）内の載置
台６１上に配置される。この状態で供給管８１からパー
ジガスが密封空間７５内に供給されて密封空間７５内が
Ｎ2ガスで置換された後、予め所定の処理温度に駆動調
整された載置台６１及び上蓋６５のヒーター９１からの
熱によってウエハＷの表裏面が急速に加熱処理される。

【００３８】または第一実施例と同様な、厳密な温度制
御が必要とされる動作態様をさせる場合は、支持ピン６
３にて支持されたウエハＷは、昇降シリンダ７１が伸長
動作を行うことによって、加熱加速手段（温度昇降加速
手段）である上蓋６５に近接する。この際上蓋６５はヒ
ーター９１が発熱することによって、ＣＰＵ８５によっ
て予め設定されていた温度、即ち所定の温度よりやや高
い温度に保たれている。なお所定の温度は任意に設定及
び変更できる。

【００３９】この状態で、ウエハＷは急速に加熱され、
ウエハＷの温度は温度センサ８３によって間欠的あるい
は連続的に検出され、ウエハＷの温度が所定の温度近傍
まで昇温すると、ＣＰＵ８５から下降開始可の制御信号
が昇降シリンダ７１に伝達されて昇降シリンダ７１が収
縮動作し、昇降シリンダ７１の収縮動作に伴って昇降板
７２と共に支持ピン６３が下降して貫通孔６２内に収納
してウエハＷを載置台６１上すなわちプロキシミティピ
ン７３上に載置する。

【００４０】載置台６１上に載置されたウエハＷは載置
台６１に設けられたヒーター９１が発熱することによっ
て所定の温度まで緩やかに冷却される。ウエハＷが所定
の温度まで加熱されると、昇降シリンダ７１が伸長動作
して支持ピン６３を上昇させて載置台６１上に突出して
ウエハＷを支持する。この状態でウエハ搬送体５８が加
熱処理装置５２内に進入してウエハＷを受取った後、ウ
エハＷを加熱処理装置５２から取出して次の処理工程に
搬送する。

【００４１】加熱処理の際、排気ダクト８０に介設され
た図示しない真空ポンプが作動するので、密封空間７５
内の加熱処理に供された空気は、環状排気通路７７に向
って均一に排気され、環状排気通路７７内に流れた後、
排気口７８から排気管７９を介して排気ダクト８０を流
れて排気される。したがって、均一に排気されるため、
排気流の不均一によって部分的に膜厚が厚くなってしま
うという片上り現象も防止できる。

【００４２】上記実施例ではこの発明の熱処理装置にお
いて、温度昇降手段を載置台６１に設け、温度昇降加速
手段を上蓋６５に設けた場合について説明したが、この
装置に限定されるものではなく、逆に温度昇降手段を上
蓋６５に設け、温度昇降加速手段を載置台６１に設けて
も構わない。熱の対流の点では、より温度の高い部材を
上部側に配置することが望ましい。また上記実施例で
は、温度昇降手段と温度昇降加速手段を上下に対向する
ように配置したが、この配置方法に限定されるものでは
なく、同様の効果が得られれば左右に配置しても、また
対向していなくても一向に構わない。

【００４３】上記実施例ではこの発明の熱処理装置を半
導体ウエハの塗布現像装置に適用した場合について説明
したが、この装置に限定されるものではなく、塗布現像
装置以外の熱処理装置にも適用でき、また、半導体ウエ
ハ以外の例えばＬＣＤガラス基板やＣＤ等の被処理体の
熱処理にも適用できることは勿論である。

【００４４】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の熱処
理装置によれば、上記のように構成されるので、以下の
ような効果が得られる。

【００４５】被処理体を載置する載置台に冷却手段を設
け、前記冷却手段と対向する位置に被処理体の温度を高
速に降下させる冷却加速手段を配置して、被処理体とこ
れら冷却手段および冷却加速手段との間の距離を調節可
能としたので、被処理体の表裏面から熱処理することが
できるとともに、冷却加速手段に被処理体を近接させる
ことにより、被処理体の降温速度を高めるように制御す
ることができる。したがって、被処理体の降温の時間を
短くすることができ、熱処理時間を短縮することが可能
となり、スループットの向上を図ることができる。

【００４６】また、被処理体を載置する載置台に加熱手
段を設け、前記加熱手段と対向する位置に被処理体の温
度を高速に上昇させる加熱加速手段を配置して、被処理
体とこれら加熱手段および加熱加速手段との間の距離を
調節可能としたので、被処理体の表裏面から熱処理する
ことができるとともに、加熱加速手段に被処理体を近接
させることにより、被処理体の昇温速度を高めるように
制御することができる。したがって、被処理体の昇温の
時間を短くすることができ、熱処理時間を短縮すること
が可能となり、スループットの向上を図ることができ
る。

【００４７】さらに、温度昇降手段と温度昇降加速手段
との間に密封空間を形成し、この密封空間の外周部に環
状排気通路を形成すると共に、この環状排気空間に設け
た排気口を介して排気することにより、被処理体面の冷
却あるいは加熱処理を均一に行うことができ、被処理体
表面に形成された塗布膜等の膜厚等を均一にすることが
できる。

【００４８】さらにまた、支持手段にて支持される被処
理体の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手
段からの信号に基づいて被処理体の温度が所定温度にな
った際に、前記支持手段を進退させる駆動部に信号を伝
達する駆動制御手段とを具備する場合には、被処理体の
熱処理を自動的に最適温度条件下で行うことができるの
で、被処理体および被処理体表面上の回路パターンにダ
メージを与えることなく、かつスループットの向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の熱処理装置を適用する処理システム
を示す概略斜視図である。

【図２】この発明の熱処理装置の実施例を示す概略説明
図である。

【図３】この発明の熱処理装置の概略斜視図である。

【図４】この発明の熱処理装置の一部を断面で示す平面
図である。

【図５】この発明の熱処理装置の一部を断面で示す側面
図である。

【図６】この発明における密封空間と環状排気通路を示
す拡大断面図である。

【図７】従来の熱処理装置における時間と温度の図表で
ある。

【図８】この発明の熱処理装置の第一実施例の効果を示
す時間と温度の図表である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ４８ 冷却処理装置 ５２ 加熱処理装置 ６１ 載置台（温度昇降手段） ６３ 支持ピン ６５ 上蓋（温度昇降加速手段） ６７ 供給通路 ６９ 冷却水供給源 ７１ 昇降シリンダ（駆動部） ７３ プロキシミティピン ７５ 密封空間 ７７ 環状排気通路 ７８ 排気口 ８１ 供給管 ８３ センサ ８５ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） ９１ ヒーター ９３ ヒーター電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−29203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−59915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89632（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−270012（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−196416（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−3910（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 H01L 21/22 511

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を載置し、この被処理体の温度
   を所定温度に制御して熱的処理を行う熱処理装置におい
   て、 加熱処理された被処理体を載置し冷却する載置台に設け
   られた冷却手段と、 この冷却手段の上面に突出して被処理体を支持する支持
   手段と、 前記冷却手段と対向する位置に設けられ、被処理体の温
   度を高速に降下させる冷却加速手段とを具備し、 前記冷却手段および前記冷却加速手段は独立に温度制御
   可能に構成され、前記支持手段に支持された被処理体と
   前記冷却手段及び冷却加速手段との間隔を調節するよう
   に前記支持手段を進退可能に構成したことを特徴とする
   熱処理装置。
2. 【請求項２】 被処理体を載置し、この被処理体の温度
   を所定温度に制御して熱的処理を行う熱処理装置におい
   て、 被処理体を載置する載置台に設けられた加熱手段と、 この加熱手段の上面に突出して被処理体を支持する支持
   手段と、 前記加熱手段と対向する位置に設けられ、被処理体の温
   度を高速に上昇させる加熱加速手段とを具備し、 前記加熱手段および前記加熱加速手段は独立に温度制御
   可能に構成され、前記支持手段に支持された被処理体と
   前記加熱手段及び加熱加速手段との間隔を調節するよう
   に前記支持手段を進退可能に構成したことを特徴とする
   熱処理装置。
3. 【請求項３】 被処理体を載置し、この被処理体の温度
   を所定温度に制御して熱的処理を行う熱処理装置におい
   て、 被処理体を載置する載置台に設けられた温度昇降手段
   と、 前記温度昇降手段と対向する位置に設けられ、被処理体
   の温度を高速に昇降させる温度昇降加速手段とを具備
   し、 前記温度昇降手段と前記温度昇降加速手段との間に密封
   空間を形成してこの密封空間内に被処理体が設けられる
   ようにし、この密封空間の外周部に環状排気通路を形成
   すると共に、この環状排気空間に設けた排気口を介して
   排気することを 特徴とする熱処理装置。
4. 【請求項４】 被処理体を載置し、この被処理体の温度
   を所定温度に制御して熱的処理を行う熱処理装置におい
   て、 被処理体を載置する載置台に設けられた温度昇降手段
   と、 この温度昇降手段の上面に突出して被処理体を支持する
   支持手段と、 前記温度昇降手段と対向する位置に設けられ、被処理体
   の温度を高速に昇降させる温度昇降加速手段と、 前記温度昇降手段および前記温度昇降加速手段を独立に
   温度制御する温度制御手段と、 前記支持手段に支持された被処理体と前記温度昇降手段
   及び温度昇降加速手段との間隔を調節するように前記支
   持手段を進退させる駆動機構と、 前記温度昇降手段と前記温度昇降加速手段との間に密閉
   空間を形成する手段と、 前記密閉空間の外周部に設けられた環状排気通路と、 この環状排気通路に設けられた排気口とを具備したこと
   を特徴とする熱処理装置。
5. 【請求項５】 前記密閉空間内にガスを導入するガス導
   入手段をさらに具備することを特徴とする請求項３また
   は請求項４に記載の熱処理装置。
6. 【請求項６】 前記支持手段にて支持される被処理体の
   温度を検出する温度検出手段と、 この温度検出手段からの信号に基づいて被処理体の温度
   が所定温度になった際に、前記支持手段を進退させる駆
   動部に信号を伝達する駆動制御手段とをさらに具備した
   ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４のいず
   れか１項に記載の熱処理装置。
7. 【請求項７】 被処理体の温度を所定温度に制御して熱
   的処理を行う熱処理装置において、 被処理体を載置するとともに被処理体を冷却する載置台
   と、 前記載置台と対向する位置に設けられ、前記載置台より
   も低い温度に設定される蓋体と、 前記載置台と前記蓋体との間で被処理体を移動させる移
   動手段とを具備することを特徴とする熱処理装置。
8. 【請求項８】 被処理体の温度を所定温度に制御して熱
   的処理を行う熱処理装置において、 被処理体を載置するとともに被処理体を加熱する載置台
   と、 前記載置台と対向する位置に設けられ、前記載置台より
   も高い温度に設定される蓋体と、 前記載置台と前記蓋体との間で被処理体を移動させる移
   動手段とを具備することを特徴とする熱処理装置。
9. 【請求項９】 被処理体を載置し、この被処理体の温度
   を所定温度に制御して熱的処理を行う熱処理方法におい
   て、 被処理体を載置する載置台に冷却手段を設け、前記冷却
   手段と対向する位置に被処理体の温度を高速に降下させ
   る冷却加速手段を配置して、 被処理体とこれら冷却手段および冷却加速手段との間の
   距離を調節して被処理体の降温速度を制御することを特
   徴とする熱処理方法。
10. 【請求項１０】 被処理体を載置し、この被処理体の温
    度を所定温度に制御して熱的処理を行う熱処理方法にお
    いて、 被処理体を載置する載置台に加熱手段を設け、前記加熱
    手段と対向する位置に被処理体の温度を高速に上昇させ
    る加熱加速手段を配置して、 被処理体とこれら加熱手段および加熱加速手段との間の
    距離を調節して被処理体の昇温速度を制御することを特
    徴とする熱処理方法。