JPH01300519A - 加熱方法及び処理装置及び処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、加熱方法に関する。

（従来の技術） 半導体製造工程、例えばフォトリソグラフィー工程にお
いて、被処理体例えば半導体ウェノ芭のレジスト塗布後
あるいはレジスト現像処理の前後において、上記レジス
トの安定化等の目的で上記半導体ウェハを加熱すること
が一般に行われている。

この加熱を行う装置例として、第３図に示すような装置
がある。

基台■上に、半導体ウェハ■を載置して加熱するための
熱板例えば２個の熱板■（イ）を並置し、この熱板■に
）の両端側には半導体ウェハ■を載置して搬送するベル
ト０を備えた搬送機構へ〇Ｂ■が配置されている。また
、上記搬送機構Ａ０→熱板■（イ）→搬送機構Ｂ（７１
に順次半導体ウェハ■を移送するための一般にウオーキ
ングビーム方式と呼称される搬送機構Ｃ（ハ）が基台（
υ上に設けられている。

そして、エアシリンダ（図示せず）等により昇降前進後
退可能に構成され、搬送ビーム０）により半導体ウェハ
■を載置して移送可能な如く設けられている。

また、熱板（３）（イ）の上方には、温度の変化を防止
するためにこの熱板■に）を覆い囲むカバー（１０）が
配置されており、上面内側に断熱材（１１）を備え。

両端部に半導体ウェハ■を通過させるための開口部（１
２）（１３）が設けられている。

そして、搬送アーム（図示せず）等により半導体ウェハ
■を搬送機構Ａ０に載置した後必要に応じて駆動して上
記半導体ウェハ■を位置決めし、搬送機ａＣ（へ）を上
昇させて上記半導体ウェハ■を、　搬送ビーム■で持ち
上げる。次に搬送機＠Ｃ（ハ）を図の右方向に所定の距
離だけ前進させた後下降させて上記半導体ウェハ■を熱
板■に載置し、搬送機構Ｃ（へ）は左方向に所定の距離
だけ後退して最初の位置状態に戻り待機する。

一方、熱板■に）は加熱制御機構（図示せず）により、
予め所定の温度例えば８０〜２００±０．５℃程度の範
囲内の所定の温度に設定しておき、上記半導体ウェハ■
を加熱する。この加熱が終了すると、再び搬送機構Ｃ（
ハ）を動作させて１次に処理すべき半導体ウェハ■を熱
板■に搬送すると同時に、熱板■で加熱を終了した半導
体ウェハ■を熱板（イ）に搬送する。上記動作を繰り返
すことにより、処理前の半導体ウェハ■を搬送機構Ａ（
Ｑで熱板■に搬入し、熱処理を終了した半導体ウェハ■
を熱板（イ）から搬出し、搬送機構Ｂ■に移す。

（発明が解決しようとする［ｇ） しかしながら、上記従来の装置には次のような問題があ
る。

通常、半導体製造はクリーンルーム内で行われ、クリー
ンエアが上方から下方に向ってダウンフローされている
。

したがって、装置近傍を通るクリーンエア（１４）がカ
バー（１０）の両端の開口部（１２）（１３）を通って
カバー（１０）内に流入して熱板■に）の開口部（１２
）　（１３）に近い側を部分的に冷却し、上記熱板■（
イ）上の温度分布を乱す可能性がある。

また、熱板■（イ）で発生した熱は対流によりカバー（
１０）の両端の開口部（１２）　（１３）を通って外部
に向って上昇する上昇気流（１５）となり、カバー（１
０）の側面部（１６）の温度を上昇させ高湿となり、火
傷するなど人体に対しても安全性が低い。

本発明は、上述の従来事情に対処してなされたもので、
加熱温度分布が均一で、安全な加熱方法を提供しようと
するものである。

〔発明の構成〕

（課題が解決するための手段） すなわち本発明は、カバーで包囲された発熱板上に被処
理体を設け加熱するに際し、上記被処理体の出入り口を
閉状態にするとともに上記カバー内を熱排気状態で加熱
することを特徴とする。

（作　用） 本発明加熱方法では、カバーで包囲された発熱板上に被
処理体を設け加熱するに際し、上記被処理体の出入り口
を閉状態にするとともに上記カバー内を熱排気状態で加
熱するので、外気が上記出入り口を通って上記カバー内
に流れ込むのを防止できる。また、上記カバー内の熱気
は、熱排気を積極的に設けたので、上記出入り口を通っ
て外部に流れ出すことはない。

（実施例） 以下１本発明方法を半導体製造のレジスト塗布後の加熱
工程に適用した一実施例を図面を参照して説明する。

第１図第２図に示すように、基台（１７）には、被処理
体例えばレジスト塗布基板の半導体ウェハ（１８）を載
置して吸着保持し加熱するための発熱体、例えばヒータ
ー（図示せず）を内蔵し温度制御器（図示せず）によっ
て温度制御される２個の発熱板Ａ　（１９）　Ｂ　（２
０）が、断熱性を有する支持材（図示せず）により支持
並置されている。

この発熱板Ａ　（１９）　Ｂ　（２０）の両端側、例え
ば左側には半導体ウェハ（１８）を載置して搬送するベ
ルト（２１）を備えた搬送機構Ａ　（２２）が、右側に
は同様の搬送機構Ｂ　（２３）が配置されている。

また、基台（１７）上には、一般にウオーキングビーム
方式と呼称されている搬送機構Ｃ（２４）が設けられて
いる。この搬送機構Ｃ（２４）は、搬送機構Ａ（２２）
　Ｂ　（２３）の近傍を通過可能で且つ常時は発熱板Ａ
　（１９）　Ｂ　（２０）に設けられた溝部（図示せず
）に納まる如く形成された２本の搬送部材の搬送ビーム
（２５）を上部に備えている。さらに、上記搬送機構Ｃ
（２４）は、上記搬送ビーム（２５）を昇降するための
、切換弁（２６）によって動作制御されるエアシリンダ
ー　Ａ　（２７）と、上記搬送ビーム（２５）を左右に
移動するためのエアシリンダーＢ（図示せず）とを備え
ている。そして、上記エアシリンダーＡ（２７）を動作
させることにより、搬送機構Ａ　（２２）発熱板Ａ（１
９）　Ｂ　（２０）に載置されている半導体ウェハ（１
８）を搬送ビーム（２５）で持ち上げ、エアシリンダー
Ｂ（図示せず）を動作させることにより上記半導体ウェ
ハ（１８）を右方向に所定の距離だけ搬送する如く構成
されている。

一方、発熱板Ａ　（１９）　Ｂ　（２０）の上方には、
この発熱板Ａ　（１９）　Ｂ　（２０）の上面近傍を包
囲するカバー（２８）が配置されている。そして、この
カバー（２８）の左右すなわち搬送機構Ａ　（２２）と
Ｂ　（２３）側には、搬送機構Ｃ（２４）の搬送ビーム
（２５）によって半導体ウェハ（１８）が通過可能に形
成された出入り口Ａ（２９）　Ｂ　（３０）が設けられ
ている。この出入り口Ａ（２９）　Ｂ　（３０）のカバ
ー（２８）内側には、切換弁（２６）にエアシリンダー
（２７）と並列に配管接続されたエアシリンダーＣ（図
示せず）Ｄ（図示せず）によって昇降され上記出入り口
Ａ　（２９）　Ｂ　（３０）を開閉する開閉手段例えば
遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　（３２）が設けられている。

次に、カバー（２８）内の発熱板Ａ　（１，９）　Ｂ　
（２０）　Ｊ二面近傍には、耐熱ガラス等により平板状
に形成された断熱材（３３）が、カバー（２８）内−に
壁と離間してカバー（２８）に取着されている。

なお、」１記断熱材（３３）の左右端と遮蔽板Ａ　（３
１）およびＢ　（３２）との中間には、一端をカバー（
２８）向上壁に取着された仕切板Ａ　（３４）　Ｂ　（
３５）が配置されており、それぞれ空気の流通可能な如
く隙間（３６）を設けて構成されている。

一方、カバー（２８）上壁には、カバー（２８）内を熱
排気するための少くとも１個の排気管（：３７）が取着
されている。そして上記仕切板Ａ　（３４）　Ｂ　（３
５）と排気管（３７）とから構成されたカバー（２８）
内の排気手段を、排気装置（図示せず）に配管接続し、
カバー　（２８）内の空気を所定の流量にて排気する如
く構成されている。

次に、動作作用について説明する。

先ず、搬送アーム等の搬送Ｊａ構（図示せず）により、
処理前の半導体ウェハ（１８）を搬送機構Ａ（２２）の
ベルト（２１）上に載置した後、必要に応じて上記搬送
機構Ａ　（２２）を動作させて上記半導体ウェハ（１８
）を搬送して所定の位置となるように位置決めする。

次に、切換弁（２６）を切換えて圧縮空気供給源からの
圧縮空気をエアシリンダー（２７）に供給して搬送機構
Ｃ（２４）を上昇させ、搬送ビーム（２５）に半４体ウ
ェハ（１８）を載置して搬送機構Ａ　（２２）から持ち
上げる。同時に、エアシリンダーＣ（図示せず）Ｄ（図
示せず）も動作して、遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　（３２
）は上昇して出入り口Ａ　（２９）　Ｂ　（３０）は開
状態になる。

このように、同時動作させることにより、搬送ビーム（
２５）に載ばされて搬送される半導体ウェハ（１８）と
遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　（３２）が接触干渉する等の
トラブルを防止することができる。

そして、エアシリンダーＢ（図示せず）を動作させて搬
送ビーム（２５）を右方向つまり発熱板Ａ（１９）方向
に所定の距離例えば発熱板Ａ　（１９）　Ｂ　（２０）
の配置間隔に相等する距離だけ移動させる。この時、半
導体ウェハ（１８）はカバー（２８）の出入り口Ａ（２
９）を通過して発熱板Ａ（１９）の所定の載置位置に搬
送される。

次に、切換弁（２６）を元の状態に切換えてエアシリン
ダーＡ　（２７）　、エアシリンダーＣ（図示せず）Ｄ
（図示せず）の動作を復帰させ、搬送ビーム（２５）上
の半導体ウェハ（１８）を発熱板Ａ　（１９）上に載置
して設け吸着保持すると共に、遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ
（３２）を下降して出入り口Ａ　（２９）　Ｂ　（３０
）を閉状態にする。そして、エアシリンダーＢ（図示せ
ず）を復帰させて搬送機構Ｃ（２４）を左方向に移動し
て元の位置に戻し待機させる。

一方、熱板Ａ　（１９）　Ｂ　（２０）は、ヒーター（
図示せず）を温度制御器（図示せず）によって制御し、
予め所定の温度例えば８０〜２００　”Ｃ程度の範囲内
の所定の温度に設定しておき、半導体ウェハ（１８）の
表面に塗布されたレジストを予め定められた期間加熱す
る。

この時、第２図に示すように、カバー（２８）の出入り
口Ａ　（２９）は遮蔽板Ａ　（３１）によって閉じられ
ているので、外部からクリーンエアー等の冷えた空気が
カバー（２８）内に流入することによる発熱板Ａ（１９
）上の温度分布の乱れを防止できるので、発熱板Ａ　（
１９）の良好な温度均一性を得ることができる。

また、カバー（２８）自発熱板Ａ　（１９）上の対流熱
は。

出入り口Ａ　（２９）を閉じている遮蔽板Ａ　（３１）
により上記出入り口Ａ（２９）から外部に流出すること
はなく、隙間（３６）および断熱材（３３）上方を通り
排気管（３７）から熱排気されるので、カバー（２８）
の側面部出入り口Ａ　（２９）上方部分の温度が上がる
ことはないので、安全性も高くなる。なお、上記排気管
（３７）からの排気量は１発熱板Ａ（１９）の温度分布
に影響を及ぼさない程度に設定するのは言うまでもない
。

なお、カバー（２８）の右側の発熱板Ｂ　（２０）出入
り口Ｂ　（３０）遮蔽板Ｂ　（３２）についても上記同
様のことが言えるので説明は省略する。発熱板Ａ（１９
）による半導体ウェハ（１８）の加熱が終了すると、上
記説明した動作により１発熱板Ａ　（１９）上の半導体
ウェハ（１８）を発熱板Ｂ　（２０）に移すと共に、次
に処理すべき半導体ウェハ（１８）を発熱板Ａ（１９）
に載置する。

以後、上記動作を繰り返し順次、搬送機構Ａ（２２）上
の半導体ウェハ（１８）を搬送して発熱板Ａ（１９）　
Ｂ　（２Ｑ）にて加熱し、加熱が終了した半導体ウェハ
（１８）を搬送機構Ｂ　（２３）で搬出し、次の工程に
送り出す。

なお、上記実施例では、搬送機４１　Ａ　（２２）　Ｂ
　（２３）としてベルト搬送方式のものを使用したもの
について説明したが、上記搬送機構は例えば吸着アーム
を使用したものを使用してもよい。

また、搬送機構Ｃ（２４）や遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　
（３２）を昇降する機構も、上記説明のエアシリンダを
使用したものに限定されるものではなく１例えばボール
スクリューを使用したもの、モータを使用したもので構
成してもよい。さらに１例えば昇降用にエアシリンダ（
２７）を１個だけ使用し機械的に搬送機構Ｃ（２４）　
、遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　（３２）を同時に昇降する
如く構成してもよい。

また、仕切板Ａ　（３４）　Ｂ　（３５）は、第２図に
示すようにカバー（２８）内側上壁部付近に、上記仕切
板Ａ（３４）　Ｂ　（３５）を貫通する連通口（３８）
を設け、遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　（３２）上方の熱気
を、この連通口（３８）を通して排気するように構成し
てもよい。

なお、遮蔽板Ａ　（３１）　Ｂ　（３２）は、出入り口
Ａ　（２９）Ｂ　（３０）部分と非接触に配置した方が
ゴミの発生がなく、且つ形状は出入り口Ａ　（２９）　
Ｂ　（３０）近傍の状態に即して形成することは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

上述したように本発明加熱方法によれば、人体に安全且
つ均一な加熱を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法をレジスト塗布後の加熱工程に適用
した一実施例を示す構成図、第２図は第１図の主要部の
説明図、第３図は従来例の図である。 １８・・・半導体ウェハ、　　１９・・・発熱板Ａ、２
０・・・発熱板Ｂ、　　　　２２・・・搬送機構Ａ、２
３・・・搬送機構Ｂ、　　　２４・・・搬送機構Ｃ１２
５・・・搬送ビーム、　　　２７・・・エアシリンダー
、２８・・・カバー、　　　　　　２９・・・出入り口
Ａ、３０・・・出入り口Ｂ１３１・・・遮蔽板Ａ、３２
・・・遮蔽板Ｂ、３３・・・断熱材、３４・・・仕切板
Ａ、３５・・・仕切板Ｂ、３７・・・排気管、　　　　
　３８・・・連通口。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社チル九州株式会
社 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　カバーで包囲された発熱板上に被処理体を設け加熱す
   るに際し、 上記被処理体の出入り口を閉状態にするとともに上記カ
   バー内を熱排気状態で加熱することを特徴とする加熱方
   法。