JP3782329B2

JP3782329B2 - Thermal processing equipment

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Publication number: JP3782329B2
Application number: JP2001266684A
Authority: JP
Inventors: 慎二永嶋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP2003077905A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウエハ等の基板に層間絶縁膜等の膜を形成するために用いられる熱的処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、ＳＯＤ（spin on dielectric）システムを用いて、層間絶縁膜等の誘電体膜を形成することが行われている。このＳＯＤシステムにおいては、例えば、ゾル−ゲル法、シルク法、スピードフィルム法、フォックス法等により、半導体ウエハ上に塗布膜をスピンコートし、化学的処理または加熱処理等を施して所定の膜を形成している。このうち、シルク法、スピードフィルム法、フォックス法により層間絶縁膜等を形成する際には、冷却した半導体ウエハに塗布液を塗布した後に所定温度に加熱して塗布液に含まれる揮発成分等を除去し、一旦冷却して別の加熱処理ユニットへ搬送した後に、そこで低酸素濃度雰囲気下において先の加熱処理温度よりも高い温度に加熱して塗布膜を硬化（キュア）させ、層間絶縁膜等が形成される。こうして硬化処理が終了した半導体ウエハは所定温度まで冷却されて、次の処理工程へ送られる。
【０００３】
例えば、硬化処理は所定温度に保持されたホットプレート上に半導体ウエハを載置することによって行われ、硬化処理の終了後には半導体ウエハは冷却プレートへ搬送されてそこで冷却される。このような一連の熱的処理において、半導体ウエハの温度が高くなっている状態で酸素濃度が大きくなると、形成される層間絶縁膜等の誘電率が大きくなるという問題が生ずる。このため、ホットプレートが配置された処理室と冷却プレートが載置された処理室には、それぞれ窒素ガス等の不活性ガスが所定量供給され、半導体ウエハの周囲の酸素濃度が、例えば、１０ｐｐｍといった低濃度に保持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ホットプレートが配置された処理室と冷却プレートが載置された処理室とは開閉可能なシャッター等によって隔離されていたために、これらの処理室間で半導体ウエハを搬送する際には、シャッター等の動作によって一時的に処理室内の酸素濃度が高くなる場合があり、このために半導体ウエハは酸素濃度が高い雰囲気に晒されて、層間絶縁膜等の特性が低下する問題がある。
【０００５】
また、塗布液が塗布された半導体ウエハを、塗布膜の状態に応じて設定温度の異なるホットプレートが配置された複数の加熱処理ユニットによって処理していることから、加熱と冷却を複数回繰り返す必要があり、しかも半導体ウエハの搬送に時間を要するために、半導体ウエハ１枚あたりの処理時間が長くなり、スループットが低いという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、酸素濃度の変化等の雰囲気変化がない状態で基板の熱的処理を行うことができる熱的処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、処理温度の異なる熱的処理を１個の熱的処理ユニットで行うことができる熱的処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明によれば、基板に所定の熱的処理を施す熱的処理装置であって、基板を所定温度で加熱処理する加熱処理部と、前記加熱処理部と連通し、基板を所定温度に冷却処理する冷却処理部と、その内部に前記加熱処理部と前記冷却処理部とを水平方向に隣り合わせて保持する１個の筐体と、前記冷却処理部と前記加熱処理部との間で基板を搬送する基板搬送手段と、を具備し、前記加熱処理部は、前記冷却処理部の真横に位置して前記冷却処理部との間で前記基板搬送手段による基板の搬入出が行われる上段部と、前記上段部の下方に上部から下部へ向かうにしたがって基板を処理する温度が高くなるように設けられた中段部および下段部と、前記中段部を通って前記上段部と前記下段部との間で基板を昇降させる基板昇降手段と、を有していることを特徴とする熱的処理装置、が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、基板に所定の熱的処理を施す熱的処理装置であって、基板を冷却処理する冷却プレートと、基板を加熱処理するホットプレートと、前記冷却プレートの温度以上前記ホットプレートの温度以下の温度範囲において基板を加熱または冷却処理する中間熱処理部と、前記中間熱処理部を通って前記冷却プレートと前記ホットプレートとの間で基板を搬送する基板搬送手段と、を具備し、前記中間熱処理部は前記基板搬送手段によって搬送される基板の外側に位置するように設けられたヒータを有することを特徴とする熱的処理装置、が提供される。
【０００９】
このような熱的処理装置においては、基板の冷却処理を行う冷却処理部と加熱処理を行う加熱処理部とが１個の筐体内に設けられていることから、酸素濃度の変化等のガス雰囲気変化がない状態で基板の熱的処理（加熱処理および冷却処理をいう）を行うことができる。こうして、良好な特性を有し、かつ、特性のばらつきの少ない層間絶縁膜等を基板に形成することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の熱的処理装置は、冷却プレートの温度とホットプレートの温度の間の温度範囲における任意の温度での熱的処理が可能となる。つまり、処理温度の異なる熱的処理を１台の熱的処理装置を用いて連続的に行うことが可能となる。これによって、設定温度の異なるホットプレートがそれぞれ配置された加熱処理ユニット間で基板を搬送する必要がなくなり、処理時間を短縮してスループットを向上させることができる。さらに、基板をホットプレートに搬送する間に基板が徐々に加熱または冷却されるために、基板への熱衝撃が小さくなり、基板へのダメージを低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてさらに具体的に説明する。ここでは、半導体ウエハに層間絶縁膜等の塗布膜を形成するために用いられ、本発明の熱的処理装置の一実施形態である硬化処理ユニット（ＤＬＣ）が搭載された塗布膜形成装置（ＳＯＤシステム）を例として、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は上記ＳＯＤシステムの平面図であり、図２は図１に示したＳＯＤシステムの側面図であり、図３は図１に示したＳＯＤシステム内に装着された処理ユニット群の側面図である。
【００１３】
このＳＯＤシステムは、大略的に、処理部１と、サイドキャビネット２と、キャリアステーション（ＣＳＢ）３とを有している。処理部１には、図１および図２に示すように、手前側上部に塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２が設けられている。また、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２の下方には薬品等を内蔵したケミカル室１３・１４が設けられている。
【００１４】
処理部１の中央部には、図１および図３に示すように、複数の処理ユニットを多段に積層してなる処理ユニット群１６・１７が設けられ、これらの間に、昇降して半導体ウエハ（ウエハ）Ｗを搬送するためのウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１８が設けられている。
【００１５】
ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１８は、Ｚ方向に延在し、垂直壁５１ａ・５１ｂおよびこれらの間の側面開口部５１ｃを有する筒状支持体５１と、その内側に筒状支持体５１に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送体５２とを有している。筒状支持体５１はモータ５３の回転駆動力によって回転可能となっており、それに伴ってウエハ搬送体５２も一体的に回転されるようになっている。
【００１６】
ウエハ搬送体５２は、搬送基台５４と、搬送基台５４に沿って前後に移動可能な３本のウエハ搬送アーム５５・５６・５７とを備えており、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７は、筒状支持体５１の側面開口部５１ｃを通過可能な大きさを有している。これらウエハ搬送アーム５５・５６・５７は、搬送基台５４内に内蔵されたモータおよびベルト機構によりそれぞれ独立して進退移動することが可能となっている。ウエハ搬送体５２は、モータ５８によってベルト５９を駆動させることにより昇降するようになっている。なお、符号４０は駆動プーリー、４１は従動プーリーである。
【００１７】
左側の処理ユニット群１６は、図３に示すように、その上側から順に低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９と、２個の硬化（キュア）処理ユニット（ＤＬＣ）２０と、２個のエージングユニット（ＤＡＣ）２１とが積層されて構成されている。また、右側の処理ユニット群１７は、その上から順に２個のベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２と、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）２３と、２個のクーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４と、受渡ユニット（ＴＲＳ）２５と、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２６とが積層されて構成されている。なお、受渡ユニット（ＴＲＳ）２５は、クーリングプレートの機能を兼ね備えることが可能である。
【００１８】
サイドキャビネット２は、薬液を供給するためのバブラー（Ｂｕｂ）２７と、排気ガスの洗浄のためのトラップ（ＴＲＡＰ）２８とを有している。また、バブラー（Ｂｕｂ）２７の下方には、電力供給源（図示せず）と、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラン）等の薬液やアンモニアガス（ＮＨ_３）等のガスを貯留するための薬液室（図示せず）と、ＳＯＤシステムにおいて使用された処理液の廃液を排出するためのドレイン３１とが設けられている。
【００１９】
上記のように構成されたＳＯＤシステムにおいて、例えば、ゾル−ゲル法により層間絶縁膜等を形成する場合には、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２→エージングユニット（ＤＡＣ）２１→→低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３→ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２の順序により層間絶縁膜等が形成される。
【００２０】
また、シルク法およびスピードフィルム法により層間絶縁膜等を形成する場合の第１の方法は、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２（アドヒージョンプロモータの塗布）→低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２（本薬液の塗布）→低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３→ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２→硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の順序により層間絶縁膜等を形成する方法である。
【００２１】
シルク法およびスピードフィルム法により層間絶縁膜等を形成する場合の第２の方法は、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２（アドヒージョンプロモータの塗布）→低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２（本薬液の塗布）→硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の順序により層間絶縁膜等を形成する方法である。
【００２２】
さらに、フォックス法により層間絶縁膜等を形成する場合の第１の方法は、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２→低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３→ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２→硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の順序により層間絶縁膜等を形成する方法であり、第２の方法は、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６→塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１・１２→硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の順序により層間絶縁膜等を形成する方法である。なお、これら各種の方法によって形成される層間絶縁膜等の材質には制限はなく、有機系、無機系およびハイブリッド系の各種材料を用いることが可能である。
【００２３】
次に、硬化処理によって層間絶縁膜等を形成する場合に用いられる硬化処理ユニット（ＤＬＣ）の構造について詳細に説明する。図４は硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の一実施形態の概略構造を示す断面図であり、図５は硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０における給排気形態を示した説明図（上段：平面図、下段：側面図）である。硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０は冷却処理部３３と加熱処理部４３とを有しており、冷却処理部３３と加熱処理部４３は互いに連通し、１個の筐体２０ａ内において水平方向に隣り合うようにして設けられている。
【００２４】
冷却処理部３３には冷却プレート３４が配置され、加熱処理部４３にはホットプレート４５と、ヒータ４４と、加熱処理部４３内でウエハＷを水平姿勢で昇降させる昇降機構４６とが配置されている。また、筐体２０ａ内には、冷却処理部３３と加熱処理部４３との間でウエハＷを移動させる搬送機構６１が設けられている。
【００２５】
筐体２０ａ内のガス雰囲気を一定に保持する雰囲気調整機構として、筐体２０ａには筐体２０ａ内に窒素ガス等の不活性ガスを導入する２本のガスインジェクタ４９ａと、筐体２０ａ内のガスを排気する排気口４９ｂとが設けられている。このような雰囲気調整機構によって、筐体２０ａ内の雰囲気は、冷却処理部３３と加熱処理部４３で一定に保たれる。例えば、筐体２０ａ内の酸素濃度は筐体２０ａ内のどの部分においても１０ｐｐｍに保持することができる。なお、筐体２０ａ内の酸素濃度を正確に制御するために、筐体２０ａに酸素ガス等の活性ガスを導入する給気口を設けてもよい。
【００２６】
冷却プレート３４の表面にはウエハＷの裏面に当接してウエハＷを支持する支持ピン３４ａが複数設けられており、加熱処理部４３において加熱処理されたウエハＷを冷却プレート３４上に載置することで、ウエハＷを所定温度まで冷却させることができる。また、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７が、例えば、図４の紙面に垂直な方向において冷却プレート３４にアクセス可能となっており、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかによって硬化処理を行うウエハＷが冷却プレート３４に搬入され、逆に硬化処理が終了したウエハＷが冷却プレート３４からウエハ搬送アーム５５・５６・５７によって搬出される。
【００２７】
加熱処理部４３は、大別して上段部４３ａと中段部４３ｂと下段部４３ｃの３つのゾーンから構成されている。上段部４３ａは冷却処理部３３との間で水平方向にウエハＷの搬送を行うためのゾーンであり、冷却処理部３３の真横に位置している。搬送機構６１の搬送アーム６１ａは、例えば、図示しない伸縮機構やスライド機構によって、上段部４３と冷却処理部３３との間でウエハＷを搬送する。なお、搬送機構６１の搬送アーム６１ａは冷却プレート３４に対してウエハＷの受け渡しを行うことができるのみならず、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７に対して直接にウエハＷの受け渡しを行うことも可能な構造とすることも好ましい。
【００２８】
下段部４３ｃは加熱処理部４３において最も高い温度での加熱処理をウエハＷに対して施すゾーンであり、下段部４３ｃに設けられたホットプレート４５は、ウエハＷに形成された塗布膜の硬化処理を行うために、例えば、４５０℃程度の高温に保持される。ホットプレート４５の表面にはウエハＷを支持する支持ピン４５ａが複数設けられている。この支持ピン４５ａの突出高さは、例えば、０．１ｍｍ程度である。下段部４３ｃに設けられた昇降機構４６は、ウエハＷの外周を保持する保持部４６ａと、保持部４６ａを支持する支柱部４６ｂと、支柱部４６ｂを昇降させる駆動機構４６ｃとを有しており、昇降機構４６はホットプレート４５に対してウエハＷの受け渡しを行い、また、上段部４３ａにおいて搬送機構６１の搬送アーム６１ａとの間でウエハＷの受け渡しを行い、さらに、上段部４３ａと下段部４３ｃとの間でウエハＷを略水平姿勢で昇降する。
【００２９】
中段部４３ｂの外周壁には昇降機構４６によって昇降されるウエハＷを囲繞するようにヒータ４４が設けられており、このヒータ４４は上下方向に多段に分割されて、各段ごとに設定温度を変えることができるようになっている。ヒータ４４の温度設定は、下方で温度が高く、上方で温度が低くなるように設定する。例えば、図４に示すように、ヒータ４４を上下２段に分割して温度設定を行う場合には、下段の温度を２００℃〜３５０℃に設定し、上段の温度を１００℃〜２００℃に設定することができる。ヒータ４４の最下部の温度は、ホットプレート４５の設定温度よりも低くする。
【００３０】
ホットプレート４５とヒータ４４の温度設定を前記のように下方から上方に向かって温度が低くなるように設定することにより、中段部４３ｂにおいては上下方向に温度が下方で高く上方で低くなるような温度勾配を有する空間が形成される。また、ヒータ等の加熱手段が設置されていない上段部４３ａは、加熱処理部４３の中で最も温度が低くなる。
【００３１】
次に、シルク法を用いて層間絶縁膜等を形成する工程の一実施形態について説明する。ここでは、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１を本薬液（Ｓｉｌｋ）の塗布液を塗布するために用い、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１２をアドヒージョンプロモータを塗布することに用いるものとする。図６は以下に説明する工程の概略を示した説明図（フローチャート）である。最初に、ウエハＷを塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１２に搬入する（ステップ１）。ここで、ウエハＷはウエハＷを収納した容器から塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１２に搬入される場合や、前工程が終了してクーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６に搬入され、クーリングプレートユニット（ＣＰＬ）２４・２６において所定温度となった後に塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１２に搬入される場合がある。
【００３２】
続いて塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１２において、ウエハＷにアドヒージョンプロモータが塗布される（ステップ２）。アドヒージョンプロモータの塗布は、例えば、スピンチャックに保持されたウエハＷの表面ほぼ中央に所定量のアドヒージョンプロモータを供給した後にスピンチャックを回転させて、アドヒージョンプロモータをウエハＷの全面に拡げることで行われる。アドヒージョンプロモータの塗布が終了したウエハＷは、低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３のいずれかに搬送されて（ステップ３）、所定の加熱処理が施される（ステップ４）。
【００３３】
低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３での加熱処理が終了したウエハＷは、続いて塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１に搬送され（ステップ５）、そこで本薬液（Ｓｉｌｋ）を用いた塗布膜の形成が行われる（ステップ６）。このステップ６では、先にアドヒージョンプロモータをウエハＷの全面に塗布した方法と同じ方法を用いて塗布膜を形成することができる。
【００３４】
塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１での本薬液（Ｓｉｌｋ）の塗布が終了した後には、ウエハＷを低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３のいずれかに搬送し（ステップ７）、そこで所定の温度に保持して、形成された塗布膜に含まれる溶剤の中で比較的低い温度で蒸発する成分を蒸発させる（ステップ８）。次いで、ウエハＷをベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２へ搬送して（ステップ９）、そこで低温用のホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３における処理温度よりも高い処理温度でさらに塗布膜から蒸発する成分を除去するベーク処理が行われる（ステップ１０）。
【００３５】
ベーク処理が施されたウエハＷは、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかによって硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０に搬送され（ステップ１１）、そこで、塗布膜の硬化処理が行われる（ステップ１２）。
【００３６】
このステップ１２においては、ウエハＷは、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかによって冷却プレート３４に載置された後に冷却プレート３４から加熱処理部４３の上段部４３ａへ搬送機構６１の搬送アーム６１ａによって搬送され、次いで搬送機構６１の搬送アーム６１ａから昇降機構４６の保持部４６ａに受け渡される。そして昇降機構４６を動作させてウエハＷを上段部４３ａから中段部４３ｂを経て下段部４３ｃに配置されたホットプレート４５上に載置し、硬化処理を施す。
【００３７】
硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０におけるこのような一連の処理においては、ウエハＷは中段部４３ｂを通過する際に徐々に加熱されるために、ベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２からの搬送過程で温度の低くなったウエハＷを急に高温のホットプレート上に載置していた従来の場合と比較すると、ウエハＷおよび層間絶縁膜等への熱衝撃が小さくなる。こうして、ウエハＷおよび層間絶縁膜等へのダメージを低減して、層間絶縁膜等へのクラックの発生や、ウエハＷの割れの発生を抑制することができる。
【００３８】
硬化処理が終了したウエハＷは、先に冷却プレート３４からホットプレート４５へウエハＷを搬送した手順と逆の手順によって冷却プレート３４に戻されて所定の温度まで冷却される。その後にウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかによって硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０から搬出され、例えば、ウエハＷが収納されていた容器に戻される（ステップ１３）。
【００３９】
ウエハＷの１枚あたりの処理時間を短くするために加熱処理部４３から冷却処理部３３へのウエハＷの搬送を短時間に行う場合には、冷却プレート３４に載置されるウエハＷの温度はホットプレート４５での処理温度に近い状態にあることから、加熱処理部４３から冷却処理部３３への搬送過程でウエハＷが高い酸素濃度雰囲気に晒されると形成された層間絶縁膜等の特性が劣化する問題を生ずる。しかし、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０では冷却処理部３３と加熱処理部４３とが１個の筐体２０ａ内に連通して設けられているために、加熱処理部４３から冷却処理部３３へウエハＷが搬送される過程でウエハＷの周囲の酸素濃度が変化せず、こうして形成された層間絶縁膜等の特性を良好に維持することが可能となる。
【００４０】
また、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０では、ウエハＷが中段部４３ｂを通過する速度を制御することによって、ウエハＷの冷却速度を制御することが可能である。ウエハＷの冷却速度を遅くした場合には、ウエハＷおよび層間絶縁膜等への熱衝撃が小さくなり、ウエハＷおよび層間絶縁膜等へのダメージを低減することができる。なお、ウエハＷの１枚あたりの処理時間を短縮する観点からは、ウエハＷの冷却速度は所定の特性を有する層間絶縁膜等が得られる限りにおいて速くすることが好ましい。
【００４１】
次に、シルク法を用いて層間絶縁膜等を形成する工程の別の実施形態について説明する。図７は以下に説明する工程の概略を示した説明図（フローチャート）である。図７中のステップ１からステップ６に至る工程は、図６に示したステップ１からステップ６と同じであり、これらの工程については前述した通りである。塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１において塗布膜が形成されたウエハＷは、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかによって、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０に搬送され（ステップ７ａ）、そこで、溶剤除去、硬化処理等の一連の加熱処理が施される（ステップ８ａ）。
【００４２】
このステップ８ａについて詳細に説明すると、先ず、塗布膜の形成されたウエハＷは、冷却プレート３４に搬送された後に、冷却プレート３４から加熱処理部４３の上段部４３ａへ搬送機構６１の搬送アーム６１ａによって搬送され、次いで搬送機構６１の搬送アーム６１ａから昇降機構４６の保持部４６ａにウエハＷが受け渡される。上下方向に２分割されて中段部４３ｂに配置されたヒータ４４の上側部分によってウエハＷの外周が囲繞される位置まで昇降機構４６を動作させてウエハＷを降下させて、所定時間その位置で保持する。
【００４３】
ウエハＷを囲繞するヒータ４４の上側部分は、例えば、１５０℃に設定することができ、このような温度でウエハＷを所定時間保持することにより、ウエハＷに形成された塗布膜に含まれる溶剤の中で比較的低い温度で蒸発する成分を蒸発させることができる。つまり、この段階ではウエハＷに対して低温用ホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３を用いた加熱処理と同様の処理が行われる。
【００４４】
続いて、上下方向に２分割されて中段部４３ｂに配置されたヒータ４４の下側部分によってウエハＷの外周が囲繞される位置まで昇降機構４６を動作させてウエハＷを降下させ、所定時間その位置で保持する。ウエハＷを囲繞するヒータ４４の下側部分は、例えば、３００℃に設定することができ、このような温度でウエハＷを所定時間保持することにより、ウエハＷに形成された塗布膜に含まれる溶剤の中で比較的高い温度で塗布膜から蒸発する成分を除去するベーク処理を行うことができる。つまり、この段階ではウエハＷに対してベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２を用いた加熱処理と同様の処理が行われる。
【００４５】
次に、ウエハＷがホットプレート４５に載置されるように昇降機構４６を動作させてウエハＷを降下させ、所定時間そのホットプレート４５上で保持して硬化処理を施す。硬化処理が終了したウエハＷは、中段部４３ｂで静止保持されることなく昇降機構４６によって上段部４３ａへ搬送され、搬送機構６１の搬送アーム６１ａによって冷却プレート３４に戻されて所定の温度まで冷却される。所定温度に冷却されたウエハＷは、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかによって硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０から搬出され（ステップ９ａ）、例えば、ウエハＷが収納されていた容器に戻される。
【００４６】
なお、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７と搬送機構６１の搬送アーム６１ａとの間で直接にウエハＷの受け渡しが可能な場合には、例えば、加熱処理部４３の中段部４３ｂと下段部４３ｃにおいて加熱処理された後に上段部４３ａへ搬送されたウエハＷを受け取った搬送機構６１の搬送アーム６１ａは、ウエハＷを冷却プレート３４に載置することなく直接にウエハ搬送アーム５５・５６・５７に渡して、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の外部へ搬出することも可能である。
【００４７】
硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０では、加熱処理部４３の中段部４３ｂに冷却プレート３４の温度とホットプレート４５の温度の間の中間温度に設定された中間熱処理部が形成されていることから、塗布膜が形成されたウエハＷの加熱処理を連続して行うことが可能である。こうして、複数の熱処理ユニットの間でウエハＷを搬送する時間が省略され、ウエハＷの１枚あたりの処理時間を短縮することが可能となる。
【００４８】
なお、図６のフローチャートに示した層間絶縁膜等の形成方法と同様に、図７のフローチャートにしたがった層間絶縁膜等の形成方法においても、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０内では、冷却処理部３３と加熱処理部４３とが１個の筐体２０ａ内に設けられているために、加熱処理部４３から冷却処理部３３へウエハＷが搬送される過程でウエハＷの周囲の酸素濃度が変化せず、こうして層間絶縁膜等の特性が劣化するといった事態が生ずることが回避される。また、ウエハＷを徐々に加熱または冷却することで、急激な熱衝撃によるウエハＷや層間絶縁膜等へのダメージを低減することができる。
【００４９】
硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の実施形態は、上記説明に係る形態に限定されるものではない。例えば、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７は冷却プレート３４との間でウエハＷの受け渡しが可能な構成としたが、図８の説明図に示すように、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７が加熱処理部４３の上段部４３ａにアクセス可能な構造として、上段部４３ａにおいて、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７と昇降機構４６の保持部４６ａとの間でウエハＷの受け渡しが可能であり、かつ、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７と搬送機構６１の搬送アーム６１ａとの間でウエハＷの受け渡しが可能であり、さらに、昇降機構４６の保持部４６ａと搬送機構６１の搬送アーム６１ａとの間でウエハＷの受け渡しが可能な構成とすることもできる。
【００５０】
この場合には、例えば、次のようにして硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０内でウエハＷを搬送する。すなわち、塗布処理ユニット（ＳＣＴ）１１において塗布膜が形成されたウエハＷを硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の加熱処理部４３の上段部４３ａに搬入し、そこで昇降機構４６の保持部４６ａにウエハＷを移し替える。昇降機構４６の駆動機構４６ｃを動作させることによってウエハＷを降下させて、ウエハＷに対して中段部４３ｂでの所定の加熱処理と下段部４３ｃに配置されたホットプレート４５による所定の硬化処理とを行う。
【００５１】
その後に、昇降機構４６によってウエハＷを上段部４３ａへ上昇させて、そこで搬送機構６１の搬送アーム６１ａへウエハＷを移し替えて、ウエハＷを冷却プレート３４上へ載置する。冷却処理が終了したウエハＷは、搬送機構６１の搬送アーム６１ａによって加熱処理部４３の上段部４３ａへ搬送され、そこでウエハ搬送アーム５５・５６・５７のいずれかに移し替えられて、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０外に搬出される。
【００５２】
また、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７が加熱処理部４３の上段部４３ａにアクセス可能な構造となっている場合には、加熱処理部４３で加熱処理が施されたウエハＷを冷却処理部３３へ搬送して冷却処理した後に、ウエハ搬送アーム５５・５６・５７によって硬化処理ユニット（ＤＬＣ）外へ搬出するか、または、上段部４３ａに上昇されたウエハＷは温度が下がっているために、加熱処理部４３で加熱処理が施されたウエハＷを冷却処理部３３へ搬送することなく、そのまま上段部４３ａからウエハ搬送アーム５５・５６・５７によって硬化処理ユニット（ＤＬＣ）外へ搬出するか、を選択することができる。
【００５３】
搬送機構６１は、図４では冷却処理部３３側に設けられているが、加熱処理部４３側に設けても構わない。また、加熱処理部４３の中段部４３ｂに配置されるヒータ４４は必ず昇降機構４６によって昇降または保持されるウエハＷを囲繞するように配置しなければならないものではなく、例えば、ウエハＷを挟み込むように対向する１組の面に設けることも可能である。
【００５４】
さらに、冷却処理部３３と加熱処理部４３との間に、加熱処理部４３から冷却処理部３３への伝熱を抑制するための開閉可能なシャッター（遮蔽板）を設けることも好ましい。但し、このシャッターの開閉動作は筐体２０ａ内で行われ、シャッターの開閉動作によって冷却処理部３３と加熱処理部４３の酸素濃度が変化することがないようにする。また、このシャッターは伝熱抑制を主たる目的とするために、このシャッターが閉じられた状態で冷却処理部３３と加熱処理部４３とが完全に隔離される必要もない。
【００５５】
硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の加熱処理部４３に設けられた昇降機構４６もまた図４に示したように、ホットプレート４５の外周に設けられる形態に限定されるものではない。昇降機構４６の別の実施形態としては、例えば、図９（ａ）の断面図に示す昇降機構４６´のように、ホットプレート４５を貫通するように設けられ、上端でウエハＷを支持する少なくとも３本（図９（ａ））では２本のみ図示）のリフトピン（棒状部材）４７ａと、このリフトピン４７ａを昇降させる駆動機構４７ｂとからなるものを用いることもできる。
【００５６】
また、図９（ｂ）に示す昇降機構４６″のように、ホットプレート４５を貫通するように設けられ、その上端でウエハＷを支持する略筒状部材４８ａと、この略筒状部材４８ａを昇降させる駆動機構４８ｂとからなるものを用いることもできる。図９（ｂ）に示す二重構造を有する略筒状部材４８ａでは、例えば、回転しながらその長さが変化する構造とすることができる。さらに、昇降機構４６は、加熱処理部４３の下方に設けなければならないものではなく、例えば、加熱処理部４３の上部からウエハＷを保持する保持部材を吊り下げて、その保持部材の昇降を行う構成とすることも可能である。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０は、低温用ホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３やベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２として用いることが可能であることから、ＳＯＤシステムにおいて、低温用ホットプレートユニット（ＬＨＰ）１９・２３やベーク処理ユニット（ＤＬＢ）２２を設けることなく、これらに代えて硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０をより多く設けることも可能である。
【００５８】
また、上記実施形態では半導体ウエハに層間絶縁膜等を形成する場合について説明したが、基板にレジスト膜を形成する場合に用いられるポストベークユニットに硬化処理ユニット（ＤＬＣ）２０の構造を適用することもできる。基板としては半導体ウエハを例に挙げたが、ＬＣＤ基板等の他の基板を用いた塗布膜の形成にも本発明を適用することができる。さらに、本発明は基板に塗布膜を形成する用途に限定して用いられるものではなく、酸素濃度等の変化が生ずることがない雰囲気制御が必要とされる熱的処理全般に適用することが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
上述の通り、本発明によれば、基板の冷却処理を行う冷却処理部と加熱処理を行う加熱処理部とが１個の筐体内に設けられていることから、酸素濃度の変化等の雰囲気変化がない状態で基板の熱的処理を行うことができる。こうして、基板に層間絶縁膜等やレジスト膜等の各種機能膜を形成する場合には、優れた特性を有し、しかも特性のばらつきが小さい機能膜を形成することが可能となり、品質および信頼性を向上させることが可能となる。
【００６０】
また、本発明の熱的処理装置によれば、冷却プレートの温度とホットプレートの温度の間の温度範囲における任意の温度での熱的処理が可能となる。つまり、処理温度の異なる熱的処理を１個の熱的処理装置を用いて連続的に行うことが可能となるために、設定温度の異なるホットプレートが配置された加熱処理ユニット間で基板を搬送する必要がなくなり、処理時間を短縮してスループットを向上させることが可能となるという効果が得られる。
【００６１】
さらに、加熱処理部における基板の温度変化が緩やかであるために、従来のように低温の基板を急に高温のホットプレート上に載置していた場合と比較すると、基板および機能膜への熱衝撃が小さくなる。これにより基板および機能膜へのダメージを低減して、機能膜へのクラックの発生や基板の割れの発生を抑制し、製造歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱的処理ユニットの一実施形態である硬化処理ユニット（ＤＬＣ）を具備するＳＯＤシステムの概略構造を示す平面図。
【図２】図１記載のＳＯＤシステムの側面図。
【図３】図１記載のＳＯＤシステムの別の側面図。
【図４】硬化処理ユニット（ＤＬＣ）の一実施形態を示す断面図。
【図５】硬化処理ユニット（ＤＬＣ）におけるガス供給とガス排気の形態の一例を示す説明図。
【図６】層間絶縁膜等を形成する処理工程の一実施形態を示す説明図。
【図７】層間絶縁膜等を形成する処理工程の別の実施形態を示す説明図。
【図８】硬化処理ユニット（ＤＬＣ）におけるウエハの搬送形態の一実施形態を示す説明図。
【図９】硬化処理ユニット（ＤＬＣ）に設けられる昇降機構の一実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
１；処理部
２；サイドキャビネット
３；キャリアステーション（ＣＳＢ）
１１・１２；塗布処理ユニット（ＳＣＴ）
１６・１７；処理ユニット群
１８；ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）
２０；硬化処理ユニット
２０ａ；筐体
３３；冷却処理部
３４；冷却プレート
４３；加熱処理部
４３ａ；上段部
４３ｂ；中段部
４３ｃ；下段部
４４；ヒータ
４５；ホットプレート
４６；昇降機構
６１；搬送機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal processing apparatus used for forming a film such as an interlayer insulating film on a substrate such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, a dielectric film such as an interlayer insulating film is formed using an SOD (spin on dielectric) system. In this SOD system, for example, a coating film is spin-coated on a semiconductor wafer by a sol-gel method, a silk method, a speed film method, a Fox method, etc., and a predetermined film is formed by chemical treatment or heat treatment. Forming. Among these, when forming an interlayer insulation film etc. by the silk method, the speed film method, the Fox method, etc., after applying a coating liquid to a cooled semiconductor wafer, it is heated to a predetermined temperature to remove volatile components contained in the coating liquid. After removing, cooling, and transporting to another heat treatment unit, the coating film is cured (cured) by heating to a temperature higher than the previous heat treatment temperature in a low oxygen concentration atmosphere, and an interlayer insulation film, etc. Is formed. The semiconductor wafer thus cured is cooled to a predetermined temperature and sent to the next processing step.
[0003]
For example, the curing process is performed by placing a semiconductor wafer on a hot plate maintained at a predetermined temperature, and after the curing process is completed, the semiconductor wafer is transferred to a cooling plate and cooled there. In such a series of thermal treatments, when the oxygen concentration increases while the temperature of the semiconductor wafer is high, there arises a problem that the dielectric constant of the formed interlayer insulating film or the like increases. For this reason, a predetermined amount of inert gas such as nitrogen gas is supplied to the processing chamber in which the hot plate is placed and the processing chamber in which the cooling plate is placed, and the oxygen concentration around the semiconductor wafer is, for example, 10 ppm. Such a low concentration is maintained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the processing chamber in which the hot plate is disposed and the processing chamber in which the cooling plate is placed are separated by an openable / closable shutter or the like, when the semiconductor wafer is transferred between these processing chambers, the shutter In some cases, the oxygen concentration in the processing chamber temporarily increases due to the above-described operations. For this reason, the semiconductor wafer is exposed to an atmosphere having a high oxygen concentration, and there is a problem that the characteristics of the interlayer insulating film and the like deteriorate.
[0005]
In addition, since the semiconductor wafer coated with the coating liquid is processed by a plurality of heat treatment units in which hot plates having different set temperatures are arranged depending on the state of the coating film, it is necessary to repeat heating and cooling a plurality of times. In addition, since it takes time to transport the semiconductor wafer, there is a problem that the processing time per semiconductor wafer becomes long and the throughput is low.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a thermal processing apparatus capable of performing thermal processing of a substrate in a state where there is no atmosphere change such as a change in oxygen concentration. To do. It is another object of the present invention to provide a thermal processing apparatus capable of performing thermal processing with different processing temperatures with a single thermal processing unit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, there is provided a thermal processing apparatus that performs a predetermined thermal process on a substrate, and a heat processing unit that heat-processes the substrate at a predetermined temperature; Communicating with the heat treatment unit; A cooling processing unit for cooling the substrate to a predetermined temperature; Inside it The heating processing unit and the cooling processing unit Next to each other horizontally One housing to hold, and substrate transport means for transporting a substrate between the cooling processing unit and the heat processing unit, The heating processing unit is located right next to the cooling processing unit, and an upper stage in which the substrate is transported by the substrate transfer means to and from the cooling processing unit, and an upper part to a lower part below the upper stage part. A middle step portion and a lower step portion provided so as to increase the temperature at which the substrate is processed as it goes, and a substrate lifting means for raising and lowering the substrate between the upper step portion and the lower step portion through the middle step portion. Have A thermal processing apparatus is provided.
[0008]
According to the present invention, there is provided a thermal processing apparatus that performs a predetermined thermal process on a substrate, a cooling plate that cools the substrate, a hot plate that heats the substrate, and a temperature above the temperature of the cooling plate. An intermediate heat treatment unit that heats or cools the substrate in a temperature range equal to or lower than the temperature of the hot plate; and a substrate conveyance unit that conveys the substrate between the cooling plate and the hot plate through the intermediate heat treatment unit. In addition, there is provided a thermal processing apparatus in which the intermediate heat treatment section has a heater provided so as to be positioned outside the substrate transported by the substrate transporting means.
[0009]
In such a thermal processing apparatus, since the cooling processing unit for performing the cooling processing of the substrate and the heating processing unit for performing the heat processing are provided in one housing, a gas atmosphere such as a change in oxygen concentration is provided. The substrate can be thermally treated (referred to as heat treatment and cooling treatment) in a state where there is no change. In this manner, an interlayer insulating film or the like having favorable characteristics and little variation in characteristics can be formed on the substrate.
[0010]
Further, the thermal processing apparatus of the present invention can perform thermal processing at an arbitrary temperature in a temperature range between the temperature of the cooling plate and the temperature of the hot plate. That is, it is possible to continuously perform thermal processing with different processing temperatures using one thermal processing apparatus. As a result, it is not necessary to transfer the substrate between the heat treatment units in which hot plates having different set temperatures are arranged, and the processing time can be shortened and the throughput can be improved. Furthermore, since the substrate is gradually heated or cooled while the substrate is transported to the hot plate, the thermal shock to the substrate is reduced, and damage to the substrate can be reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically. Here, a coating film forming apparatus (SOD) that is used to form a coating film such as an interlayer insulating film on a semiconductor wafer and is equipped with a curing processing unit (DLC) that is an embodiment of the thermal processing apparatus of the present invention. System) will be described as an example with reference to the drawings.
[0012]
1 is a plan view of the SOD system, FIG. 2 is a side view of the SOD system shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view of a processing unit group mounted in the SOD system shown in FIG. is there.
[0013]
The SOD system generally includes a processing unit 1, a side cabinet 2, and a carrier station (CSB) 3. As shown in FIGS. 1 and 2, the processing unit 1 is provided with coating processing units (SCT) 11 and 12 at the upper part on the front side. Further, below the coating processing units (SCT) 11 and 12, chemical chambers 13 and 14 containing chemicals and the like are provided.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 3, a processing unit group 16, 17 formed by stacking a plurality of processing units in multiple stages is provided in the central portion of the processing unit 1. A wafer transfer mechanism (PRA) 18 for transferring (wafer) W is provided.
[0015]
The wafer transfer mechanism (PRA) 18 extends in the Z direction, and has a cylindrical support 51 having vertical walls 51a and 51b and a side opening 51c between them, and the cylindrical support 51 on the inside thereof. And a wafer carrier 52 provided so as to be movable up and down in the Z direction. The cylindrical support 51 can be rotated by the rotational driving force of the motor 53, and the wafer transfer body 52 is also rotated integrally therewith.
[0016]
The wafer transfer body 52 includes a transfer base 54 and three wafer transfer arms 55, 56, and 57 that can move back and forth along the transfer base 54. The cylindrical support 51 has a size capable of passing through the side opening 51c. These wafer transfer arms 55, 56, and 57 can be moved forward and backward independently by a motor and a belt mechanism built in the transfer base 54. The wafer carrier 52 is moved up and down by driving a belt 59 by a motor 58. Reference numeral 40 denotes a driving pulley, and 41 denotes a driven pulley.
[0017]
As shown in FIG. 3, the left processing unit group 16 includes a low temperature hot plate unit (LHP) 19, two curing processing units (DLC) 20, and two agings from the upper side. A unit (DAC) 21 is laminated. Further, the right processing unit group 17 includes two baking processing units (DLB) 22, a low temperature hot plate unit (LHP) 23, two cooling plate units (CPL) 24 in order from the top, A delivery unit (TRS) 25 and a cooling plate unit (CPL) 26 are stacked. The delivery unit (TRS) 25 can also function as a cooling plate.
[0018]
The side cabinet 2 has a bubbler (Bub) 27 for supplying a chemical solution and a trap (TRAP) 28 for cleaning exhaust gas. Also, below the bubbler 27, a power supply source (not shown), a chemical solution such as HMDS (hexamethyldisilane), and ammonia gas (NH ₃ ) And other chemical chambers (not shown) for storing gas, and a drain 31 for discharging waste liquid of the processing liquid used in the SOD system.
[0019]
In the SOD system configured as described above, for example, when an interlayer insulating film or the like is formed by a sol-gel method, the cooling plate unit (CPL) 24 · 26 → the coating processing unit (SCT) 11 · 12 → aging. Interlayer insulating films and the like are formed in the order of the unit (DAC) 21 →→ the hot plate unit (LHP) 19/23 for low temperature → the baking unit (DLB) 22.
[0020]
The first method for forming an interlayer insulating film or the like by the silk method or the speed film method is as follows: Cooling plate unit (CPL) 24/26 → Coating unit (SCT) 11/12 (adhesion promoter coating) ) → Low temperature hot plate unit (LHP) 19/23 → Coating unit (SCT) 11/12 (application of this drug solution) → Low temperature hot plate unit (LHP) 19/23 → Baking unit (DLB) This is a method of forming an interlayer insulating film or the like in the order of 22 → curing unit (DLC) 20.
[0021]
The second method in the case of forming an interlayer insulating film or the like by the silk method and the speed film method is as follows: Cooling plate unit (CPL) 24/26 → Coating unit (SCT) 11/12 (application of adhesion promoter) → This is a method of forming an interlayer insulating film or the like in the order of a low temperature hot plate unit (LHP) 19/23 → coating unit (SCT) 11/12 (application of this drug solution) → curing unit (DLC) 20.
[0022]
Further, the first method for forming an interlayer insulating film or the like by the Fox method is as follows: cooling plate unit (CPL) 24, 26 → coating unit (SCT) 11, 12 → low temperature hot plate unit (LHP) 19 23 → bake processing unit (DLB) 22 → curing processing unit (DLC) 20 is a method of forming an interlayer insulating film, etc. The second method is a cooling plate unit (CPL) 24, 26 → coating process. In this method, an interlayer insulating film or the like is formed in the order of units (SCT) 11 and 12 → curing unit (DLC) 20. There are no restrictions on the material of the interlayer insulating film and the like formed by these various methods, and various organic, inorganic, and hybrid materials can be used.
[0023]
Next, the structure of a curing unit (DLC) used when forming an interlayer insulating film or the like by curing will be described in detail. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an embodiment of the curing processing unit (DLC) 20, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing an air supply / exhaust configuration in the curing processing unit (DLC) 20 (upper: plan view, lower). : Side view). The curing processing unit (DLC) 20 includes a cooling processing unit 33 and a heating processing unit 43. The cooling processing unit 33 and the heating processing unit 43 communicate with each other in the horizontal direction in one housing 20a. It is provided to fit.
[0024]
The cooling processing unit 33 is provided with a cooling plate 34, and the heating processing unit 43 is provided with a hot plate 45, a heater 44, and an elevating mechanism 46 that raises and lowers the wafer W in a horizontal posture within the heating processing unit 43. Yes. A transfer mechanism 61 that moves the wafer W between the cooling processing unit 33 and the heat processing unit 43 is provided in the housing 20a.
[0025]
As an atmosphere adjustment mechanism that keeps the gas atmosphere in the casing 20a constant, the casing 20a includes two gas injectors 49a that introduce an inert gas such as nitrogen gas into the casing 20a, and a casing 20a An exhaust port 49b for exhausting gas is provided. By such an atmosphere adjustment mechanism, the atmosphere in the housing 20 a is kept constant by the cooling processing unit 33 and the heat processing unit 43. For example, the oxygen concentration in the housing 20a can be maintained at 10 ppm in any part of the housing 20a. In order to accurately control the oxygen concentration in the housing 20a, an air supply port for introducing an active gas such as oxygen gas may be provided in the housing 20a.
[0026]
A plurality of support pins 34 a that contact the back surface of the wafer W and support the wafer W are provided on the front surface of the cooling plate 34, and the wafer W that has been heat-processed by the heat processing unit 43 is placed on the cooling plate 34. Thus, the wafer W can be cooled to a predetermined temperature. Further, the wafer transfer arms 55, 56, and 57 can access the cooling plate 34 in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4, for example, and the wafer transfer arms 55, 56, and 57 perform the curing process by any of the wafer transfer arms 55, 56, and 57. The wafer W is loaded into the cooling plate 34, and the wafer W that has been subjected to the curing process is unloaded from the cooling plate 34 by the wafer transfer arms 55, 56, and 57.
[0027]
The heat treatment unit 43 is roughly divided into three zones, that is, an upper step portion 43a, a middle step portion 43b, and a lower step portion 43c. The upper stage 43 a is a zone for carrying the wafer W in the horizontal direction with the cooling processing unit 33, and is located beside the cooling processing unit 33. The transfer arm 61a of the transfer mechanism 61 transfers the wafer W between the upper stage portion 43 and the cooling processing unit 33 by, for example, an expansion / contraction mechanism or a slide mechanism (not shown). The transfer arm 61a of the transfer mechanism 61 can not only transfer the wafer W to the cooling plate 34 but also transfer the wafer W directly to the wafer transfer arms 55, 56, and 57. A possible structure is also preferable.
[0028]
The lower stage 43c is a zone where the wafer W is subjected to heat treatment at the highest temperature in the heat treatment unit 43, and the hot plate 45 provided on the lower stage 43c is a curing process for the coating film formed on the wafer W. For example, the temperature is maintained at a high temperature of about 450 ° C. A plurality of support pins 45 a for supporting the wafer W are provided on the surface of the hot plate 45. The protruding height of the support pin 45a is, for example, about 0.1 mm. The elevating mechanism 46 provided in the lower step portion 43c includes a holding portion 46a that holds the outer periphery of the wafer W, a support portion 46b that supports the holding portion 46a, and a drive mechanism 46c that elevates and lowers the support portion 46b. The elevating mechanism 46 delivers the wafer W to the hot plate 45, and also delivers the wafer W to and from the transfer arm 61a of the transfer mechanism 61 in the upper stage 43a. Furthermore, the upper stage 43a and the lower stage The wafer W is moved up and down in a substantially horizontal position with respect to 43c.
[0029]
A heater 44 is provided on the outer peripheral wall of the middle stage portion 43b so as to surround the wafer W that is lifted and lowered by the lifting mechanism 46. The heater 44 is divided into multiple stages in the vertical direction, and a set temperature is set for each stage. It can be changed. The temperature setting of the heater 44 is set so that the temperature is high at the bottom and the temperature is low at the top. For example, as shown in FIG. 4, when the temperature is set by dividing the heater 44 into two upper and lower stages, the lower temperature is set to 200 ° C. to 350 ° C., and the upper temperature is set to 100 ° C. to 200 ° C. Can be set. The lowermost temperature of the heater 44 is set lower than the set temperature of the hot plate 45.
[0030]
By setting the temperature setting of the hot plate 45 and the heater 44 so that the temperature decreases from the lower side to the upper side as described above, the temperature in the upper and lower directions in the middle step portion 43b is higher in the lower direction and lower in the upper direction. A space having a temperature gradient is formed. In addition, the temperature of the upper stage portion 43 a where no heating means such as a heater is installed is the lowest among the heat processing portions 43.
[0031]
Next, an embodiment of a process for forming an interlayer insulating film or the like using a silk method will be described. Here, it is assumed that the coating processing unit (SCT) 11 is used for applying the coating solution of the medicinal solution (Silk) and the coating processing unit (SCT) 12 is used for applying the adhesion promoter. FIG. 6 is an explanatory diagram (flow chart) showing an outline of the steps described below. First, the wafer W is carried into the coating processing unit (SCT) 12 (step 1). Here, when the wafer W is loaded into the coating processing unit (SCT) 12 from the container in which the wafer W is stored, or after the previous process is completed, the wafer W is loaded into the cooling plate unit (CPL) 24/26, and the cooling plate unit (CPL) ( In some cases, the coating processing unit (SCT) 12 is loaded after reaching a predetermined temperature in (CPL) 24/26.
[0032]
Subsequently, an adhesion promoter is applied to the wafer W in the coating processing unit (SCT) 12 (step 2). The application of the adhesion promoter is performed, for example, by supplying a predetermined amount of the adhesion promoter to substantially the center of the surface of the wafer W held by the spin chuck and then rotating the spin chuck so that the adhesion promoter is applied to the entire surface of the wafer W. It is done by expanding it. The wafer W on which the application of the adhesion promoter has been completed is transferred to one of the low-temperature hot plate units (LHP) 19 and 23 (step 3) and subjected to a predetermined heat treatment (step 4).
[0033]
The wafer W that has been subjected to the heat treatment in the low-temperature hot plate unit (LHP) 19/23 is subsequently transferred to the coating processing unit (SCT) 11 (step 5), where coating using this drug solution (Silk) is performed. A film is formed (step 6). In this step 6, a coating film can be formed using the same method as the method in which the adhesion promoter is first coated on the entire surface of the wafer W.
[0034]
After the application of the main drug solution (Silk) in the coating processing unit (SCT) 11 is completed, the wafer W is transferred to one of the low temperature hot plate units (LHP) 19 and 23 (step 7). The component which evaporates at a relatively low temperature in the solvent contained in the formed coating film is evaporated (step 8). Next, the wafer W is transferred to the bake processing unit (DLB) 22 (step 9), where it further evaporates from the coating film at a processing temperature higher than the processing temperature in the low temperature hot plate units (LHP) 19 and 23. A bake process is performed to remove (step 10).
[0035]
The wafer W that has been subjected to the baking process is transported to the curing processing unit (DLC) 20 by one of the wafer transport arms 55, 56, and 57 (step 11), where the coating film is cured (step 12). ).
[0036]
In this step 12, the wafer W is placed on the cooling plate 34 by any of the wafer transfer arms 55, 56, and 57, and then transferred from the cooling plate 34 to the upper stage 43 a of the heat processing unit 43. Then, the sheet is conveyed by 61a, and then transferred from the conveyance arm 61a of the conveyance mechanism 61 to the holding portion 46a of the elevating mechanism 46. Then, the elevating mechanism 46 is operated to place the wafer W on the hot plate 45 disposed on the lower step portion 43c from the upper step portion 43a through the middle step portion 43b, and perform a curing process.
[0037]
In such a series of processes in the curing processing unit (DLC) 20, since the wafer W is gradually heated when passing through the middle stage 43b, the temperature of the wafer W during the transfer process from the baking processing unit (DLB) 22 is increased. Compared with the conventional case in which the lowered wafer W is suddenly placed on a high-temperature hot plate, the thermal shock to the wafer W and the interlayer insulating film is reduced. Thus, damage to the wafer W, the interlayer insulating film, and the like can be reduced, and generation of cracks in the interlayer insulating film and the like and generation of cracks in the wafer W can be suppressed.
[0038]
The wafer W that has been subjected to the curing process is returned to the cooling plate 34 and cooled to a predetermined temperature by a procedure reverse to the procedure in which the wafer W is first transferred from the cooling plate 34 to the hot plate 45. Thereafter, the wafer is transported out of the curing processing unit (DLC) 20 by any of the wafer transfer arms 55, 56, and 57, and returned to, for example, the container in which the wafer W is stored (step 13).
[0039]
In order to shorten the processing time per wafer W, when the wafer W is transported from the heat processing unit 43 to the cooling processing unit 33 in a short time, the temperature of the wafer W placed on the cooling plate 34 is reduced. Is in a state close to the processing temperature in the hot plate 45, and therefore characteristics of the interlayer insulating film and the like formed when the wafer W is exposed to a high oxygen concentration atmosphere in the transfer process from the heat processing unit 43 to the cooling processing unit 33. Causes a problem of deterioration. However, in the curing processing unit (DLC) 20, the cooling processing unit 33 and the heating processing unit 43 are provided in communication with each other in one housing 20a, so that the wafer is transferred from the heating processing unit 43 to the cooling processing unit 33. In the process of transferring W, the oxygen concentration around the wafer W does not change, and the characteristics of the interlayer insulating film and the like thus formed can be maintained well.
[0040]
Further, in the curing processing unit (DLC) 20, it is possible to control the cooling speed of the wafer W by controlling the speed at which the wafer W passes through the middle stage portion 43b. When the cooling rate of the wafer W is lowered, the thermal shock to the wafer W and the interlayer insulating film is reduced, and damage to the wafer W and the interlayer insulating film can be reduced. From the viewpoint of shortening the processing time per wafer W, it is preferable to increase the cooling rate of the wafer W as long as an interlayer insulating film or the like having predetermined characteristics can be obtained.
[0041]
Next, another embodiment of a process for forming an interlayer insulating film or the like using a silk method will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram (flow chart) showing an outline of the steps described below. The process from Step 1 to Step 6 in FIG. 7 is the same as Step 1 to Step 6 shown in FIG. 6, and these processes are as described above. The wafer W on which the coating film is formed in the coating processing unit (SCT) 11 is transported to the curing processing unit (DLC) 20 by one of the wafer transport arms 55, 56, and 57 (step 7a), where the solvent is removed. Then, a series of heat treatment such as curing treatment is performed (step 8a).
[0042]
The step 8a will be described in detail. First, the wafer W on which the coating film is formed is transferred to the cooling plate 34, and then transferred from the cooling plate 34 to the upper stage portion 43a of the heat treatment unit 43. Then, the wafer W is transferred from the transfer arm 61a of the transfer mechanism 61 to the holding portion 46a of the lifting mechanism 46. The wafer W is lowered by operating the lifting mechanism 46 to a position where the outer periphery of the wafer W is surrounded by the upper portion of the heater 44 which is divided into two in the vertical direction and arranged in the middle stage portion 43b, and is held at that position for a predetermined time. To do.
[0043]
The upper portion of the heater 44 surrounding the wafer W can be set to, for example, 150 ° C., and the solvent contained in the coating film formed on the wafer W by holding the wafer W at such a temperature for a predetermined time. Among them, components that evaporate at a relatively low temperature can be evaporated. That is, at this stage, the wafer W is subjected to the same processing as the heat processing using the low temperature hot plate units (LHP) 19 and 23.
[0044]
Subsequently, the elevating mechanism 46 is moved to a position where the outer periphery of the wafer W is surrounded by the lower portion of the heater 44 that is divided in the vertical direction and arranged in the middle stage portion 43b, and the wafer W is lowered for a predetermined time. Hold in position. The lower portion of the heater 44 surrounding the wafer W can be set to, for example, 300 ° C., and is held in the coating film formed on the wafer W by holding the wafer W at such a temperature for a predetermined time. The baking process which removes the component which evaporates from a coating film at a comparatively high temperature in a solvent can be performed. That is, at this stage, the wafer W is subjected to the same processing as the heat processing using the bake processing unit (DLB) 22.
[0045]
Next, the elevating mechanism 46 is operated so that the wafer W is placed on the hot plate 45, the wafer W is lowered, and the wafer W is held on the hot plate 45 for a predetermined time to be cured. The wafer W that has been subjected to the curing process is transferred to the upper stage 43a by the lifting mechanism 46 without being held stationary at the middle stage 43b, and is returned to the cooling plate 34 by the transfer arm 61a of the transfer mechanism 61 and cooled to a predetermined temperature. Is done. The wafer W cooled to a predetermined temperature is unloaded from the curing processing unit (DLC) 20 by any of the wafer transfer arms 55, 56, and 57 (step 9a), and returned to, for example, the container in which the wafer W is stored. .
[0046]
In the case where the wafer W can be directly transferred between the wafer transfer arms 55, 56, and 57 and the transfer arm 61a of the transfer mechanism 61, for example, in the middle stage 43b and the lower stage 43c of the heat treatment unit 43. The transfer arm 61a of the transfer mechanism 61 that has received the wafer W transferred to the upper stage 43a after the heat treatment directly transfers the wafer W to the wafer transfer arms 55, 56, and 57 without placing the wafer W on the cooling plate 34. It is also possible to carry out the curing processing unit (DLC) 20 to the outside.
[0047]
In the curing processing unit (DLC) 20, an intermediate heat treatment part set to an intermediate temperature between the temperature of the cooling plate 34 and the temperature of the hot plate 45 is formed in the middle part 43 b of the heat treatment part 43. It is possible to continuously perform the heat treatment of the wafer W on which the film is formed. In this way, the time for transferring the wafer W between the plurality of heat treatment units is omitted, and the processing time per wafer W can be shortened.
[0048]
Note that, similarly to the method for forming the interlayer insulating film and the like shown in the flowchart of FIG. 6, the cooling processing unit (DLC) 20 also uses the cooling processing unit in the method for forming the interlayer insulating film and the like according to the flowchart of FIG. 33 and the heat processing unit 43 are provided in one housing 20a, so that the oxygen concentration around the wafer W changes during the process of transferring the wafer W from the heat processing unit 43 to the cooling processing unit 33. Thus, it is possible to avoid a situation in which the characteristics of the interlayer insulating film and the like are deteriorated. Further, by gradually heating or cooling the wafer W, damage to the wafer W, the interlayer insulating film, and the like due to a rapid thermal shock can be reduced.
[0049]
The embodiment of the curing processing unit (DLC) 20 is not limited to the form according to the above description. For example, the wafer transfer arms 55, 56, and 57 can be transferred to and from the cooling plate 34, but the wafer transfer arms 55, 56, and 57 are heated as shown in the explanatory diagram of FIG. As a structure accessible to the upper stage 43a of the processing unit 43, the wafer W can be transferred between the wafer transfer arms 55, 56, and 57 and the holding unit 46a of the lifting mechanism 46 in the upper stage 43a, and The wafer W can be transferred between the wafer transfer arms 55, 56, and 57 and the transfer arm 61 a of the transfer mechanism 61. Further, between the holding portion 46 a of the lifting mechanism 46 and the transfer arm 61 a of the transfer mechanism 61. A configuration in which the wafer W can be delivered can also be adopted.
[0050]
In this case, for example, the wafer W is transferred in the curing processing unit (DLC) 20 as follows. That is, the wafer W on which the coating film is formed in the coating processing unit (SCT) 11 is carried into the upper stage portion 43 a of the heating processing unit 43 of the curing processing unit (DLC) 20, where the wafer W is transferred to the holding unit 46 a of the lifting mechanism 46. Move. The wafer W is lowered by operating the driving mechanism 46c of the elevating mechanism 46, and a predetermined heating process at the middle stage part 43b and a predetermined curing process by the hot plate 45 arranged at the lower stage part 43c are performed on the wafer W. I do.
[0051]
Thereafter, the wafer W is raised to the upper stage 43 a by the elevating mechanism 46, where the wafer W is transferred to the transfer arm 61 a of the transfer mechanism 61, and the wafer W is placed on the cooling plate 34. The wafer W that has undergone the cooling process is transferred to the upper stage 43a of the heat processing unit 43 by the transfer arm 61a of the transfer mechanism 61, where it is transferred to one of the wafer transfer arms 55, 56, and 57, and the curing processing unit. (DLC) 20 is carried out.
[0052]
When the wafer transfer arms 55, 56, and 57 have a structure that allows access to the upper stage 43 a of the heat processing unit 43, the wafer W that has been subjected to the heat processing by the heat processing unit 43 is cooled. Since the wafer W is carried out of the curing processing unit (DLC) by the wafer transfer arms 55, 56, and 57 after being transferred to the upper stage 43a or cooled, the temperature of the wafer W is lowered. The wafer W that has been subjected to the heat treatment in the heat treatment unit 43 may be carried out of the curing unit (DLC) from the upper stage 43a by the wafer transfer arms 55, 56, and 57 without being conveyed to the cooling processing unit 33. Can be selected.
[0053]
Although the transport mechanism 61 is provided on the cooling processing unit 33 side in FIG. 4, it may be provided on the heating processing unit 43 side. In addition, the heater 44 disposed in the middle stage 43b of the heat treatment unit 43 does not necessarily have to be disposed so as to surround the wafer W that is lifted or held by the lifting mechanism 46. For example, the heater W is sandwiched between the heaters 44. It is also possible to provide a pair of surfaces facing each other.
[0054]
Furthermore, it is also preferable to provide an openable / closable shutter (shielding plate) between the cooling processing unit 33 and the heating processing unit 43 for suppressing heat transfer from the heating processing unit 43 to the cooling processing unit 33. However, the opening / closing operation of the shutter is performed in the housing 20a so that the oxygen concentrations of the cooling processing unit 33 and the heating processing unit 43 are not changed by the opening / closing operation of the shutter. Further, since this shutter mainly aims to suppress heat transfer, it is not necessary to completely isolate the cooling processing unit 33 and the heating processing unit 43 in a state where the shutter is closed.
[0055]
As shown in FIG. 4, the lifting mechanism 46 provided in the heat processing unit 43 of the curing processing unit (DLC) 20 is not limited to the form provided on the outer periphery of the hot plate 45. As another embodiment of the elevating mechanism 46, for example, at least an elevating mechanism 46 'shown in the sectional view of FIG. 9A is provided so as to penetrate the hot plate 45 and support the wafer W at the upper end. It is also possible to use a structure including three lift pins (rod-like members) 47a (only two are shown in FIG. 9A) and a drive mechanism 47b for raising and lowering the lift pins 47a.
[0056]
Further, like a lifting mechanism 46 ″ shown in FIG. 9B, a substantially cylindrical member 48a that is provided so as to penetrate the hot plate 45 and supports the wafer W at the upper end thereof, and the substantially cylindrical member 48a are provided. It is also possible to use a driving mechanism 48b that moves up and down.The substantially cylindrical member 48a having a double structure shown in FIG. Furthermore, the elevating mechanism 46 does not have to be provided below the heat processing unit 43. For example, the elevating mechanism 46 is hung from the upper part of the heat processing unit 43 to lift and lower the holding member. It is also possible to adopt a configuration in which
[0057]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, since the curing processing unit (DLC) 20 can be used as the low temperature hot plate unit (LHP) 19 or 23 or the baking processing unit (DLB) 22, in the SOD system, the low temperature hot plate unit ( It is also possible to provide more curing processing units (DLC) 20 instead of providing LHP) 19 and 23 and baking processing units (DLB) 22.
[0058]
In the above embodiment, the case where an interlayer insulating film or the like is formed on a semiconductor wafer has been described. However, the structure of the curing unit (DLC) 20 is applied to a post-bake unit used when a resist film is formed on a substrate. You can also. Although a semiconductor wafer is taken as an example of the substrate, the present invention can be applied to the formation of a coating film using another substrate such as an LCD substrate. Furthermore, the present invention is not limited to the use for forming a coating film on a substrate, and can be applied to general thermal processing that requires atmospheric control without causing a change in oxygen concentration or the like. It is.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the cooling processing unit that performs the cooling processing of the substrate and the heating processing unit that performs the heat processing are provided in one housing, the atmosphere changes such as a change in oxygen concentration. The substrate can be thermally treated in the absence of this. In this way, when various functional films such as an interlayer insulating film and a resist film are formed on a substrate, it is possible to form a functional film having excellent characteristics and small variations in characteristics. Quality and reliability Can be improved.
[0060]
In addition, according to the thermal processing apparatus of the present invention, thermal processing at an arbitrary temperature in the temperature range between the temperature of the cooling plate and the temperature of the hot plate is possible. In other words, thermal processing with different processing temperatures can be performed continuously using a single thermal processing apparatus, so that substrates are transported between heat processing units in which hot plates with different set temperatures are arranged. Thus, there is an effect that the processing time can be shortened and the throughput can be improved.
[0061]
Furthermore, since the temperature change of the substrate in the heat treatment unit is gentle, the heat to the substrate and the functional film is compared with the case where a low temperature substrate is suddenly placed on a high temperature hot plate as in the past. Impact is reduced. Thereby, the damage to the substrate and the functional film can be reduced, the generation of cracks in the functional film and the generation of cracks in the substrate can be suppressed, and the production yield can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic structure of an SOD system including a curing processing unit (DLC) which is an embodiment of a thermal processing unit of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the SOD system shown in FIG.
FIG. 3 is another side view of the SOD system of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of a curing processing unit (DLC).
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a form of gas supply and gas exhaust in a curing processing unit (DLC).
FIG. 6 is an explanatory view showing an embodiment of a processing step for forming an interlayer insulating film or the like.
FIG. 7 is an explanatory view showing another embodiment of a processing step for forming an interlayer insulating film or the like.
FIG. 8 is an explanatory view showing an embodiment of a wafer transfer mode in a curing processing unit (DLC).
FIG. 9 is an explanatory view showing an embodiment of an elevating mechanism provided in the curing processing unit (DLC).
[Explanation of symbols]
1: Processing unit
2; side cabinet
3: Carrier station (CSB)
11 ・ 12: Application processing unit (SCT)
16.17; Processing unit group
18; Wafer transfer mechanism (PRA)
20: Curing unit
20a; housing
33; Cooling processing section
34; cooling plate
43; Heat treatment section
43a; upper part
43b; middle step
43c; lower part
44; heater
45; Hot plate
46; Lifting mechanism
61; Transport mechanism

Claims

基板に所定の熱的処理を施す熱的処理装置であって、
基板を所定温度で加熱処理する加熱処理部と、
前記加熱処理部と連通し、基板を所定温度に冷却処理する冷却処理部と、
その内部に前記加熱処理部と前記冷却処理部とを水平方向に隣り合わせて保持する１個の筐体と、
前記冷却処理部と前記加熱処理部との間で基板を搬送する基板搬送手段と、
を具備し、
前記加熱処理部は、
前記冷却処理部の真横に位置して前記冷却処理部との間で前記基板搬送手段による基板の搬入出が行われる上段部と、
前記上段部の下方に上部から下部へ向かうにしたがって基板を処理する温度が高くなるように設けられた中段部および下段部と、
前記中段部を通って前記上段部と前記下段部との間で基板を昇降させる基板昇降手段と、
を有していることを特徴とする熱的処理装置。A thermal processing apparatus for performing predetermined thermal processing on a substrate,
A heat treatment unit for heat-treating the substrate at a predetermined temperature;
A cooling processing unit that communicates with the heating processing unit and cools the substrate to a predetermined temperature;
One housing that holds the heat treatment part and the cooling treatment part next to each other in the horizontal direction ,
Substrate transport means for transporting a substrate between the cooling processing section and the heat processing section;
Comprising
The heat treatment part
An upper stage where the substrate carrying means carries in and out the substrate between the cooling processing unit and located immediately beside the cooling processing unit;
A middle step and a lower step provided below the upper step so as to increase the temperature at which the substrate is processed as it goes from the upper part to the lower part;
Substrate elevating means for elevating the substrate between the upper and lower stages through the middle stage,
The thermal processing apparatus characterized by having .

前記冷却処理部は基板を冷却処理する冷却プレートを有し、前記加熱処理部の下段部は基板を所定温度で加熱処理するホットプレートを有し、前記加熱処理部の中段部は前記冷却プレートの温度以上前記ホットプレートの温度以下の温度範囲となる空間を形成するヒータを有することを特徴とする請求項１に記載の熱的処理装置。The cooling processing unit includes a cooling plate that cools the substrate, the lower stage of the heating processing unit includes a hot plate that heats the substrate at a predetermined temperature, and the middle stage of the heating processing unit includes the cooling plate. The thermal processing apparatus according to claim 1 , further comprising a heater that forms a space in a temperature range that is greater than or equal to a temperature and less than or equal to the temperature of the hot plate.

前記ヒータは上下方向において多段に分割して温度を設定することができ、
前記加熱処理部の中段部は上下方向に所定の温度勾配または温度の異なる帯域を有することを特徴とする請求項２に記載の熱的処理装置。The heater can be set in multiple stages in the vertical direction to set the temperature,
The thermal processing apparatus according to claim 2 , wherein the middle part of the heat treatment unit has a predetermined temperature gradient or a zone having a different temperature in the vertical direction.

前記ヒータは前記基板昇降手段によって昇降される基板の外周を囲むように配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の熱的処理装置。The thermal processing apparatus according to claim 2, wherein the heater is disposed so as to surround an outer periphery of the substrate that is lifted and lowered by the substrate lifting and lowering unit.

前記基板昇降手段は、
基板の周縁部を保持する保持部と、
前記ホットプレートの外周に配置され、前記保持部を支持する支持部と、
前記支持部を昇降させる駆動機構と、
を具備することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の熱的処理装置。The substrate lifting means is
A holding part for holding the peripheral edge of the substrate;
A support part disposed on an outer periphery of the hot plate and supporting the holding part;
A drive mechanism for raising and lowering the support part;
The thermal processing apparatus according to any one of claims 2 to 4 , further comprising:

前記冷却処理部と前記加熱処理部との間には前記加熱処理部から前記冷却処理部への伝熱を抑制する可動な遮蔽板が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の熱的処理装置。 Claim Claims 1 between the heating unit and the cooling processing unit, characterized in that suppresses heat transfer movable shielding plate is disposed to the cooling processing unit from the heating unit The thermal processing apparatus according to any one of 5 .

前記筐体内を所定のガス雰囲気に保持する雰囲気制御手段をさらに具備し、前記冷却処理部と前記加熱処理部との間では常に一定のガス雰囲気下において基板が搬送されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の熱的処理装置。An atmosphere control means for holding the inside of the housing in a predetermined gas atmosphere is further provided, and the substrate is always transported in a constant gas atmosphere between the cooling processing section and the heating processing section. The thermal processing apparatus of any one of Claims 1-6.

基板に所定の熱的処理を施す熱的処理装置であって、
基板を冷却処理する冷却プレートと、
基板を加熱処理するホットプレートと、
前記冷却プレートの温度以上前記ホットプレートの温度以下の温度範囲において基板を加熱または冷却処理する中間熱処理部と、
前記中間熱処理部を通って前記冷却プレートと前記ホットプレートとの間で基板を搬送する基板搬送手段と、
を具備し、
前記中間熱処理部は前記基板搬送手段によって搬送される基板の外側に位置するように設けられたヒータを有することを特徴とする熱的処理装置。A thermal processing apparatus for performing predetermined thermal processing on a substrate,
A cooling plate for cooling the substrate;
A hot plate for heating the substrate;
An intermediate heat treatment part for heating or cooling the substrate in a temperature range not less than the temperature of the cooling plate and not more than the temperature of the hot plate;
Substrate transport means for transporting the substrate between the cooling plate and the hot plate through the intermediate heat treatment section;
Comprising
The thermal processing apparatus, wherein the intermediate heat treatment section includes a heater provided so as to be positioned outside a substrate transported by the substrate transport means.

前記中間熱処理部が上下方向に所定の温度勾配または温度の異なる複数の帯域を有するように、前記ヒータは上下方向において多段に分割して温度を設定することが可能であることを特徴とする請求項８に記載の熱的処理装置。 Claims wherein the intermediate heat treatment portion to have a plurality of bands having different predetermined temperature gradient or temperature in the vertical direction, the heater is characterized in that it is possible to set the temperature is divided into multiple stages in the vertical direction Item 9. The thermal processing apparatus according to Item 8 .