JPH1154393A - Wafer temperature adjusting equipment and its control method - Google Patents
Wafer temperature adjusting equipment and its control methodInfo
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- JPH1154393A JPH1154393A JP20916997A JP20916997A JPH1154393A JP H1154393 A JPH1154393 A JP H1154393A JP 20916997 A JP20916997 A JP 20916997A JP 20916997 A JP20916997 A JP 20916997A JP H1154393 A JPH1154393 A JP H1154393A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体処理用チ
ャンバ内で半導体ウェハを加熱冷却して半導体ウェハの
温度を制御するウェハ温度調整装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a wafer temperature adjusting device for controlling the temperature of a semiconductor wafer by heating and cooling the semiconductor wafer in a semiconductor processing chamber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体製造工程には、ウェハに塗布した
レジスト膜に残存する溶剤を取り除くための加熱工程
（プリベーキング）や、現像後に残存する現像液などを
加熱蒸発させるポストベーキング工程や加熱したウェハ
を室温レベルに冷却するクーリング工程などが含まれて
おり、これらの工程の際にウェハをより効率よくかつ高
精度に温度制御することがスループットを上げる上で重
要であり、従来より各種の温度制御が採用されている。2. Description of the Related Art Semiconductor manufacturing processes include a heating process (pre-baking) for removing a solvent remaining in a resist film applied to a wafer, a post-baking process for heating and evaporating a developing solution remaining after development, and a heating process. Cooling processes for cooling the wafers to room temperature level are included.In these processes, it is important to control the temperature of the wafers more efficiently and with high accuracy in order to increase the throughput. Controls are employed.
【０００３】また、最近は、この種の温度制御装置にお
いて、１つのチャンバ内に加熱装置と冷却装置を設置
し、加熱及び冷却処理を同一チャンバ内で行うようにし
た技術が各種提案されている。[0003] Recently, in this type of temperature control device, various techniques have been proposed in which a heating device and a cooling device are installed in one chamber so that heating and cooling processes are performed in the same chamber. .
【０００４】特開平６−２９２０３号公報においては、
ベークユニットの上部および下部にヒータおよび冷却プ
レートをそれぞれ設置し、これらヒータ及び冷却プレー
トの間のベーク空間に、半導体ウェハを水平に支持した
状態で上下動させる昇降ピンと、前記空間を上下に２分
割する断熱シャッタとを設け、ベーク処理が終了した半
導体ウェハを断熱シャッタによってヒータの熱が遮断さ
れたベーク空間で待機させるようにして、フォトレジス
トの過ベークを防止するようにしている。[0004] In JP-A-6-29203,
A heater and a cooling plate are installed at the upper and lower portions of the bake unit, respectively. In a bake space between the heater and the cooling plate, an elevating pin for vertically moving the semiconductor wafer while horizontally supporting the semiconductor wafer, and the space is vertically divided into two. A heat-insulating shutter is provided to allow the semiconductor wafer after the baking process to stand by in a bake space where the heat of the heater is shut off by the heat-insulating shutter, thereby preventing over-bake of the photoresist.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来技術で
は、断熱シャッタは所定の高さ位置でベーク空間を２分
割するようにしかなっていないので、断熱シャッタによ
って形成される上方の加熱空間と下方の冷却空間の大き
さは常に固定であり、加熱および冷却の度合いを調整す
ることができない。However, in this prior art, since the heat insulating shutter only divides the bake space into two at a predetermined height position, the upper heating space formed by the heat insulating shutter and the lower heating space are divided. The size of the cooling space is always fixed, and the degree of heating and cooling cannot be adjusted.
【０００６】また、レジストとしてゴム系レジストを用
いる場合は、酸素の存在が光重合を妨害するので、通常
は高温でのベーキング中、ベーク空間内に室温の窒素ガ
スを供給して酸素を除去するようにしているが、ベーク
空間が小さい場合はウェハ近辺に窒素ガスが流れること
になり、ウェハに均一でない温度分布がついてしまい、
レジスト膜厚あるいは露光感度のばらつきなどが発生
し、製品歩留まりを著しく低下させる。When a rubber-based resist is used as the resist, the presence of oxygen interferes with the photopolymerization. Therefore, during baking at a high temperature, a nitrogen gas at room temperature is usually supplied into the bake space to remove oxygen. However, if the baking space is small, nitrogen gas will flow near the wafer, and the wafer will have a non-uniform temperature distribution,
Variations in the resist film thickness or exposure sensitivity occur, which significantly reduces the product yield.
【０００７】また、ベーク空間はレジスト溶剤や現像液
などを効率よく蒸発してウェハから除去するためにも、
大きな空間である事が必要である。Further, the bake space is used for efficiently evaporating the resist solvent, the developing solution and the like from the wafer and removing the resist solvent and the developing solution from the wafer.
It needs to be a large space.
【０００８】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、半導体処理用チャンバ内の加熱空間および冷
却空間の容積を適宜可変できるようにして、ウェハ温度
の微調整を可能にするととともに、ウェハ温度分布の均
一化およびウェハに対する各種塗布材の効率的な除去を
可能にするウェハ温度調整装置およびその制御方法を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and allows the volumes of a heating space and a cooling space in a semiconductor processing chamber to be appropriately changed to enable fine adjustment of a wafer temperature. An object of the present invention is to provide a wafer temperature adjusting device and a control method thereof, which enable uniformization of a wafer temperature distribution and efficient removal of various coating materials from the wafer.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段及び作用効果】この発明で
は、ウェハ処理用チャンバの上方および下方の何れか一
方に設置される加熱装置と、前記の他方に設置される冷
却装置と、ウェハ処理用チャンバ内でウェハを支持する
上下方向に伸縮自在のウェハ支持ピンと、ウェハ処理チ
ャンバ内で加熱装置側の加熱空間と冷却装置側の冷却空
間を熱的に分割するための分割プレートと、ウェハ処理
用チャンバ内で前記分割プレートを支持する上下方向に
伸縮自在の分割プレート支持ピンと、 前記分割プレー
トおよびウェハをウェハ処理用チャンバに搬入および搬
出する搬入搬出手段と、前記加熱装置によるウェハ加熱
を行う際には、前記ウェハが加熱装置に接近するよう前
記ウェハ支持ピンを上下動するとともに前記分割プレー
トが冷却装置に接近するよう前記分割プレート支持ピン
を上下動し、前記冷却装置によるウェハ冷却を行う際に
は、前記ウェハが冷却装置に接近するよう前記ウェハ支
持ピンを上下動するとともに前記分割プレートが加熱装
置に接近するよう前記分割プレート支持ピンを上下動す
る制御手段とを具えるようにしている。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a heating apparatus installed at one of the upper and lower sides of a wafer processing chamber, a cooling apparatus installed at the other side, and a wafer processing apparatus. A vertically supporting wafer support pin for supporting a wafer in a chamber, a dividing plate for thermally dividing a heating space on the heating device side and a cooling space on the cooling device side in the wafer processing chamber, and A vertically extending and contractible split plate support pin that supports the split plate in the chamber, a loading / unloading unit that loads and unloads the split plate and the wafer into and out of the wafer processing chamber, and when the wafer is heated by the heating device. Moves the wafer support pins up and down so that the wafer approaches the heating device, and the split plate approaches the cooling device. When performing the wafer cooling by the cooling device by vertically moving the split plate support pins to move the wafer support pins up and down so that the wafer approaches the cooling device, the split plate approaches the heating device. Control means for moving the split plate support pin up and down.
【００１０】かかる発明によれば、加熱装置によるウェ
ハ加熱を行う際には、前記ウェハが加熱装置に接近する
よう前記ウェハ支持ピンを上下動するとともに前記分割
プレートが冷却装置に接近するよう前記分割プレート支
持ピンを上下動し、前記冷却装置によるウェハ冷却を行
う際には、前記ウェハが冷却装置に接近するよう前記ウ
ェハ支持ピンを上下動するとともに前記分割プレートが
加熱装置に接近するよう前記分割プレート支持ピンを上
下動するようにしたので、加熱空間および冷却空間をそ
れぞれひろくとることができ、これによりウェハの温度
分布を均一にすることができるとともに、ウェハに対す
る各種塗布材を効率よく除去することができ、製品歩留
まりを向上させることができる。According to this invention, when the wafer is heated by the heating device, the wafer support pins are moved up and down so that the wafer approaches the heating device, and the dividing plate is moved so that the dividing plate approaches the cooling device. When performing cooling of the wafer by the cooling device by moving the plate support pins up and down, the wafer support pins are moved up and down so that the wafer approaches the cooling device, and the dividing plate is moved so that the division plate approaches the heating device. Since the plate support pins are moved up and down, the heating space and the cooling space can be widened, respectively, so that the temperature distribution of the wafer can be made uniform and various coating materials on the wafer can be efficiently removed. And the product yield can be improved.
【００１１】また、この発明では、ウェハ処理用チャン
バの上方および下方の何れか一方に設置される加熱装置
と、前記の他方に設置される冷却装置と、ウェハ処理用
チャンバ内でウェハを支持する上下方向に伸縮自在のウ
ェハ支持ピンと、ウェハ処理チャンバ内で加熱装置側の
加熱空間と冷却装置側の冷却空間を熱的に分割するため
の分割プレートと、ウェハ処理用チャンバ内で前記分割
プレートを支持する上下方向に伸縮自在の分割プレート
支持ピンと、前記分割プレートおよびウェハをウェハ処
理用チャンバに搬入および搬出する搬入搬出手段とを具
えるようにしている。Further, according to the present invention, a heating device installed above or below the wafer processing chamber, a cooling device installed above the other, and a wafer supported in the wafer processing chamber. A wafer support pin that is vertically expandable and contractible, a split plate for thermally dividing a heating space on the heating device side and a cooling space on the cooling device side in the wafer processing chamber, and the split plate in the wafer processing chamber. The apparatus is provided with split plate support pins that are vertically expandable and contractible to support, and loading / unloading means for loading and unloading the split plate and the wafer into and out of the wafer processing chamber.
【００１２】かかる発明によれば、ウェハ支持ピンによ
ってウェハを加熱空間又は冷却空間内で上下動できると
ともに、分割プレート支持ピンによって分割プレートを
上下動して加熱空間又は冷却空間自体の大きさを可変で
きるようにしたので、ウェハ温度制御の微調整が可能に
なり、これによりベーキング処理や冷却処理などの各種
半導体処理を高精度に行うことができるようになる。According to this invention, the wafer can be moved up and down in the heating space or the cooling space by the wafer support pins, and the size of the heating space or the cooling space itself can be changed by moving the divided plate up and down by the divided plate support pins. Since it is possible to perform fine adjustment of wafer temperature control, various semiconductor processes such as baking process and cooling process can be performed with high accuracy.
【００１３】またこの発明では、ウェハ処理用チャンバ
の上方および下方の何れか一方に設置される加熱装置
と、前記の他方に設置される冷却装置と、ウェハ処理用
チャンバ内でウェハを支持する上下方向に伸縮自在のウ
ェハ支持ピンと、前記ウェハ処理チャンバ内で加熱装置
側の加熱空間と冷却装置側の冷却空間を分割するための
分割プレートと、ウェハ処理用チャンバ内で前記分割プ
レートを支持する上下方向に伸縮自在の分割プレート支
持ピンと、前記分割プレートおよびウェハを支持する支
持体を有し、この支持体をウェハ処理用チャンバの側方
からウェハ処理用チャンバに進入、退避させることによ
り支持体上に支持された前記分割プレートおよびウェハ
をウェハ処理用チャンバに搬入および搬出する搬入搬出
手段とを備えたウェハ温度調整装置であって、分割プレ
ートを支持している状態で分割プレート支持ピンを上方
に伸張して分割プレートをチャンバ上方の加熱又は冷却
装置に接近させる第１工程と、前記搬入搬出手段によっ
て前記支持体上に支持されたウェハを外部からウェハ処
理用チャンバ内の分割プレートと下方側の加熱又は冷却
装置との間の空間に搬入し、この後前記支持体をウェハ
処理用チャンバから退避させる第２工程と、前記ウェハ
支持ピンを上方に伸張してウェハ支持ピンでウェハを支
持する第３工程と、前記ウェハ支持ピンを下方側に縮退
してウェハを下方側の加熱又は冷却装置に接近させ、こ
の状態で下方側の加熱又は冷却装置を動作させる第４工
程と、前記搬入搬出手段の支持体を前記分割プレートと
ウェハとの間の空間に進入させ、この後前記分割プレー
ト支持ピンを下方に縮退して前記分割プレートを前記支
持体上に支持させ、さらにこの後前記支持体をウェハ処
理用チャンバから退避させることにより、前記分割プレ
ートを外部に搬出する第５工程と、前記ウェハ支持ピン
を上方に伸張してウェハを上方側の加熱又は冷却装置に
接近させる第６工程と、前記分割プレートを支持してい
る搬入搬出手段の支持体を前記ウェハ処理用チャンバ内
のウェハと下方側の加熱又は冷却装置との間の空間に進
入させて分割プレートをウェハ処理用チャンバ内に搬入
する第７工程と、前記分割プレート支持ピンを上方に伸
張して分割プレート支持ピンで分割プレートを支持し、
この後前記支持体をウェハ処理用チャンバから退避させ
る第８工程と、前記分割プレート支持ピンを下方側に縮
退して分割プレートを下方側の加熱又は冷却装置に接近
させ、この状態で上方側の加熱又は冷却装置を動作させ
る第９工程と、前記搬入搬出手段の支持体を前記分割プ
レートとウェハとの間の空間に進入させ、この後前記ウ
ェハ支持ピンを下方に縮退してウェハを前記支持体上に
支持させ、さらにこの後前記支持体をウェハ処理用チャ
ンバから退避させることにより、ウェハを外部に搬出す
る第１０工程とを備えるようにしている。Further, according to the present invention, a heating device installed on one of the upper and lower sides of the wafer processing chamber, a cooling device installed on the other side, and an upper and lower supporting device for supporting a wafer in the wafer processing chamber. A wafer support pin that can expand and contract in the direction, a dividing plate for dividing a heating space on the heating device side and a cooling space on the cooling device side in the wafer processing chamber, and upper and lower supports the dividing plate in the wafer processing chamber. A split plate support pin that can be extended and contracted in the direction, and a support that supports the split plate and the wafer. The support enters the wafer processing chamber from the side of the wafer processing chamber, and is retracted by being retracted. Loading and unloading means for loading and unloading the divided plate and the wafer supported by the wafer into and out of the wafer processing chamber. A temperature control device, wherein a first step of extending a split plate support pin upward while supporting the split plate to bring the split plate closer to a heating or cooling device above the chamber; and The wafer supported on the support is carried into the space between the split plate in the wafer processing chamber and the lower heating or cooling device from the outside, and then the support is retracted from the wafer processing chamber. Two steps, a third step of extending the wafer support pins upward and supporting the wafer with the wafer support pins, and retracting the wafer support pins downward to bring the wafer closer to a lower heating or cooling device. A fourth step of operating the lower heating or cooling device in this state, and allowing the support of the loading / unloading means to enter the space between the split plate and the wafer; Fifth, the split plate support pins are retracted downward to support the split plate on the support, and then the support is retracted from the wafer processing chamber, so that the split plate is carried out to the outside. And a sixth step of extending the wafer support pins upward to bring the wafer closer to a heating or cooling device on the upper side, and changing the support of the loading / unloading means supporting the divided plate to the wafer processing chamber. A seventh step of moving the divided plate into the wafer processing chamber by entering the space between the wafer inside and the lower heating or cooling device, and extending the divided plate support pins upward to support the divided plate. Support the split plate with pins,
Thereafter, an eighth step of retracting the support from the wafer processing chamber, and retracting the split plate support pins downward to bring the split plate closer to the lower heating or cooling device, and in this state, the upper plate A ninth step of operating a heating or cooling device, and the support of the loading / unloading means is caused to enter the space between the split plate and the wafer, and then the wafer support pins are retracted downward to support the wafer. A tenth step of carrying the wafer to the outside by supporting it on the body and then retracting the support from the wafer processing chamber.
【００１４】かかる発明によれば、加熱空間および冷却
空間をそれぞれひろくとることができ、これによりウェ
ハの温度分布を均一にすることができるとともに、ウェ
ハに対する各種塗布材を効率よく除去することができ、
製品歩留まりを向上させることができる。According to the invention, the heating space and the cooling space can be widened, whereby the temperature distribution of the wafer can be made uniform, and various coating materials on the wafer can be efficiently removed. ,
Product yield can be improved.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１６】図１および図２にこの発明の実施例を示
す。図１は正面図、図２は図１の部分平面図である。FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the present invention. 1 is a front view, and FIG. 2 is a partial plan view of FIG.
【００１７】図１及び図２において、ウェハ１にベーキ
ング処理および冷却処理などを施すためのウェハ処理チ
ャンバ２の下方には、ウェハ１を加熱処理するヒータユ
ニット３が設置され、またその上方にはウェハ１を冷却
処理するクーリングユニット４が設置されている。ヒー
タユニット３としては、放熱ランプを利用したもの、高
温流体を利用したものなどが考えられ、またクーリング
ユニット４としては、ペルチェ素子を利用したもの、冷
却液体を利用したものが考えられる。In FIGS. 1 and 2, a heater unit 3 for heating the wafer 1 is installed below a wafer processing chamber 2 for performing baking processing, cooling processing, and the like on the wafer 1, and above the wafer processing chamber 2. A cooling unit 4 for cooling the wafer 1 is provided. Examples of the heater unit 3 include a unit using a heat radiation lamp and a unit using a high-temperature fluid, and examples of the cooling unit 4 include a unit using a Peltier element and a unit using a cooling liquid.
【００１８】ウェハ１は、複数のウェハ支持ピン５によ
って支持されており、これら支持ピン５の上下方向への
伸縮移動によってその高さ位置を任意に可変することが
できる。The wafer 1 is supported by a plurality of wafer support pins 5, and the height of the support pins 5 can be arbitrarily changed by extending and retracting the support pins 5 in the vertical direction.
【００１９】分割プレート６は、ヒータユニット３によ
る加熱空間とクーリングユニット４による冷却空間を熱
的に分割するもので、断熱性が良く、腐食性のないアル
ミニウム、鏡面仕上げを施したステンレスなどで構成さ
れている。The dividing plate 6 thermally divides the heating space of the heater unit 3 and the cooling space of the cooling unit 4, and is made of aluminum having good heat insulation and non-corrosive properties, stainless steel with mirror finish, or the like. Have been.
【００２０】分割プレート６には、図２に示すように、
ウェハ１を支持するウェハ支持ピン５との干渉を避ける
ように、スリット８が形成されている。なお、分割プレ
ート６は、チャンバ２の空間をより完全に上下に分割で
きるよう、そのプレートの上下面の面積をできるだけ大
きくしたほうが望ましい。As shown in FIG. 2, the split plate 6 has
Slits 8 are formed to avoid interference with wafer support pins 5 that support wafer 1. In addition, it is desirable that the area of the upper and lower surfaces of the divided plate 6 be as large as possible so that the space of the chamber 2 can be completely divided vertically.
【００２１】分割プレート６は、複数の分割プレート支
持ピン７によって支持されており、これら支持ピン７の
上下方向への伸縮移動によってその高さ位置を任意に可
変することができる。The division plate 6 is supported by a plurality of division plate support pins 7, and the height position of the division plate 6 can be arbitrarily changed by vertically extending and contracting the support pins 7.
【００２２】なお、ウェハ支持ピン５および分割プレー
ト支持ピン７を上下に伸縮駆動するための構成の図示は
省略したが、これらの機構としては、例えばボールね
じ、モータ等を用いた機構が採用される。Although illustration of a structure for vertically extending and retracting the wafer support pins 5 and the split plate support pins 7 is omitted, a mechanism using, for example, a ball screw, a motor, or the like is adopted as these mechanisms. You.
【００２３】チャンバ２の側方には、ロボットハンド９
が水平方向に進入、退避するための開口１０（または開
閉自在のゲート）が設けれられている。A robot hand 9 is provided beside the chamber 2.
Is provided with an opening 10 (or an openable and closable gate) for entering and retracting in the horizontal direction.
【００２４】ロボットハンド９は、図示しないロボット
のアームの先端に取り付けられており、チャンバ２に進
入、退避する際、ウェハ支持ピン５および分割プレート
支持ピン７と干渉しないような、大きさ、形状となって
いる。このロボットハンド９上に加熱冷却処理前のウェ
ハ１が載置されてチャンバ２内に搬入されるとともに、
加熱冷却処理後のウェハ１がロボットハンド９上に載置
されてチャンバ２の外に搬出される。The robot hand 9 is attached to the tip of a robot arm (not shown), and has a size and a shape such that the robot hand 9 does not interfere with the wafer support pins 5 and the split plate support pins 7 when entering and retracting the chamber 2. It has become. The wafer 1 before the heating / cooling process is placed on the robot hand 9 and is carried into the chamber 2.
The wafer 1 after the heating / cooling process is placed on the robot hand 9 and carried out of the chamber 2.
【００２５】また、ウェハ支持ピン５によるウェハ１の
上下動に際して、分割プレート６が邪魔になるときに、
分割プレートはロボットハンド６上に載置されてチャン
バ２の外に一時的に退避される。When the dividing plate 6 hinders the vertical movement of the wafer 1 by the wafer supporting pins 5,
The divided plate is placed on the robot hand 6 and is temporarily retracted out of the chamber 2.
【００２６】これらの構成要素の駆動制御、すなわち、
ヒータユニット３の加熱制御、クーリングユニット４の
冷却制御、ウェハ支持ピン５の伸縮制御、分割プレート
支持ピン７の伸縮制御、ロボットハンド９の進入退避制
御はコントローラ１１によって行われる。Drive control of these components, that is,
The controller 11 controls heating of the heater unit 3, cooling of the cooling unit 4, expansion and contraction control of the wafer support pins 5, expansion and contraction control of the split plate support pins 7, and entry / retreat control of the robot hand 9.
【００２７】図３はチャンバ２内でウェハ１を加熱、冷
却する際のコントローラ１１による工程手順を示すもの
であり、以下、図３にしたがってその詳細を説明する。FIG. 3 shows a process procedure by the controller 11 when the wafer 1 is heated and cooled in the chamber 2. The details will be described below with reference to FIG.
【００２８】この場合、最初にヒータユニット３を用い
た加熱処理（ベーキング）が行われ、その後クーリング
ユニット４を用いた冷却処理が行われ、以下、ウェハ１
が交換されながら上記加熱、冷却処理が繰り返し実行さ
れる。In this case, a heating process (baking) using the heater unit 3 is performed first, and then a cooling process using the cooling unit 4 is performed.
The above-described heating and cooling processes are repeatedly performed while the is replaced.
【００２９】・図３(a) まず、分割プレート支持ピン７を上方に伸張して分割プ
レート６を上方に移動することにより、ヒータユニット
３と分割プレート６との間の距離をできるだけ確保す
る。すなわち、加熱空間をできるだけ大きくする。FIG. 3A First, the distance between the heater unit 3 and the split plate 6 is ensured as much as possible by extending the split plate support pins 7 and moving the split plate 6 upward. That is, the heating space is made as large as possible.
【００３０】・図３(b) ウェハ１がロボットハンド９に載置されて、チャンバ１
内のヒータユニット３と分割プレート１との間の空間に
運び込まれる。FIG. 3 (b) The wafer 1 is placed on the robot hand 9 and the chamber 1
In the space between the heater unit 3 and the split plate 1.
【００３１】・図３(c) ウェハ支持ピン５を上方に伸張してウェハ１を支持す
る。ウェハ１がウェハ支持ピン５に支持されると、ロボ
ットハンド９はチャンバ２の外に退避される。FIG. 3 (c) The wafer support pins 5 are extended upward to support the wafer 1. When the wafer 1 is supported by the wafer support pins 5, the robot hand 9 is retracted out of the chamber 2.
【００３２】・図３(d) ウェハ支持ピン５を下方に縮退してウェハ１をヒータユ
ニット３の上面に接近させる。この際、熱交換がウェハ
１の全面に亘って均一に行われるように、ウェハ１とヒ
ータユニット３との間には極く僅かの隙間が形成されて
いる。FIG. 3D: The wafer support pins 5 are retracted downward to bring the wafer 1 closer to the upper surface of the heater unit 3. At this time, a very small gap is formed between the wafer 1 and the heater unit 3 so that the heat exchange is performed uniformly over the entire surface of the wafer 1.
【００３３】この状態でヒータユニット３が駆動され、
ウェハ１を加熱するベーキング工程が実行される。In this state, the heater unit 3 is driven,
A baking step of heating wafer 1 is performed.
【００３４】このベーキング工程の際には、前述したよ
うに、チャンバ２内には室温の窒素ガスが流されている
が、この場合、図３(a)に示した工程の際、分割プレー
ト６が上方に移動されて加熱空間が大きく形成されてい
るために、ウェハ１から離れたところで窒素ガスを流す
ことができるようになり、これにより窒素ガスの流れが
ウェハ１の温度分布に悪影響を与えることがない。ま
た、ベーキング工程の際には、ウェハ１上に塗布された
各種塗布材を除去するのであるが、塗布材が効率よく蒸
発するためにも、加熱空間の大きさは大きいほうが望ま
しい。At the time of this baking step, as described above, a room temperature nitrogen gas is flown in the chamber 2. In this case, at the time of the step shown in FIG. Is moved upward to form a large heating space, so that nitrogen gas can be flowed away from the wafer 1, whereby the nitrogen gas flow adversely affects the temperature distribution of the wafer 1. Nothing. In the baking step, various coating materials applied on the wafer 1 are removed. In order to evaporate the coating material efficiently, it is desirable that the size of the heating space is large.
【００３５】・図３(e) ベーキング工程が終了すると、ロボットハンド９が、チ
ャンバ２内のヒータユニット３と分割プレート６との間
の空間に運び込まれる。FIG. 3E When the baking step is completed, the robot hand 9 is carried into the space between the heater unit 3 and the divided plate 6 in the chamber 2.
【００３６】・図３(f) 分割プレー支持ピン７を下方に縮退して分割プレート６
をロボットハンド９上に載せる。FIG. 3 (f) The split play support pin 7 is retracted downward and the split plate 6
Is placed on the robot hand 9.
【００３７】・図３(g) 分割プレート６はロボットハンド９と共に、チャンバ２
の外に退避される。FIG. 3 (g) The split plate 6 is mounted on the chamber 2 together with the robot hand 9.
Will be evacuated outside.
【００３８】・図３(h) ウェハ支持ピン５を上方に伸張してウェハ１をクーリン
グユニット４の下面近傍まで接近させる。この場合に
も、クーリングユニット４とウェハ１との間で熱交換
が、ウェハ１の全面に亘って均一に行われるように、ウ
ェハ１とクーリングユニット４との間に極く僅かの隙間
を形成する。FIG. 3 (h) The wafer support pins 5 are extended upward to bring the wafer 1 close to the vicinity of the lower surface of the cooling unit 4. Also in this case, a very small gap is formed between the wafer 1 and the cooling unit 4 so that heat exchange between the cooling unit 4 and the wafer 1 is performed uniformly over the entire surface of the wafer 1. I do.
【００３９】・図３(i) 分割プレート６が載置されたロボットハンド９が、側方
からチャンバ２内のウェハ１とヒータユニット３との間
の空間に進入する。FIG. 3 (i) The robot hand 9 on which the division plate 6 is placed enters the space between the wafer 1 and the heater unit 3 in the chamber 2 from the side.
【００４０】・図３(j) 分割プレート支持ピン７を上方に伸張して分割プレート
６を支持する。分割プレート６が分割プレート支持ピン
７に支持されると、ロボットハンド９はチャンバ２の外
に退避される。FIG. 3 (j) The split plate support pins 7 are extended upward to support the split plate 6. When the split plate 6 is supported by the split plate support pins 7, the robot hand 9 is retracted out of the chamber 2.
【００４１】・図３(k) 分割プレート支持ピン７を下方に縮退して分割プレート
６をヒータユニット３の上面の近傍まで接近させ、これ
により冷却空間を大きくする。FIG. 3 (k) The split plate support pins 7 are retracted downward to bring the split plate 6 close to the vicinity of the upper surface of the heater unit 3, thereby increasing the cooling space.
【００４２】この状態でクーリングユニット４が駆動さ
れ、ウェハ１を例えば室温まで冷却する冷却工程が実行
される。In this state, the cooling unit 4 is driven to execute a cooling step of cooling the wafer 1 to, for example, room temperature.
【００４３】この場合、冷却空間が広くとられると共
に、分割プレート６によってヒータユニット３から熱が
遮断されているために、ウェハ１の冷却処理を効率よ
く、高速に行うことができる。In this case, since the cooling space is widened and the heat is blocked from the heater unit 3 by the divided plate 6, the cooling process of the wafer 1 can be performed efficiently and at high speed.
【００４４】・図３(l) 冷却工程が終了すると、ロボットハンド９が、チャンバ
２内のウェハ１と分割プレート６との間の空間に運び込
まれる。FIG. 3 (l) When the cooling step is completed, the robot hand 9 is carried into the space between the wafer 1 and the split plate 6 in the chamber 2.
【００４５】・図３(m) ウェハ支持ピン５を下方に縮退してウェハ１をロボット
ハンド９の上に載置する。FIG. 3 (m) The wafer support pins 5 are retracted downward, and the wafer 1 is placed on the robot hand 9.
【００４６】・図３(n) ウェハ１はロボットハンド９と共に、チャンバ２の外に
退避される。FIG. 3 (n) The wafer 1 is retracted out of the chamber 2 together with the robot hand 9.
【００４７】このような処理が繰り返し実行される。Such processing is repeatedly executed.
【００４８】このようにこの実施例によれば、加熱空間
および冷却空間をそれぞれひろくとることができ、これ
によりウェハの温度分布を均一にすることができるとと
もに、ウェハに対する各種塗布材を効率よく除去するこ
とができ、製品歩留まりを向上させることができる。As described above, according to this embodiment, the heating space and the cooling space can be widened, whereby the temperature distribution of the wafer can be made uniform and various coating materials for the wafer can be efficiently removed. And the product yield can be improved.
【００４９】また、この実施例においては、ウェハ支持
ピン５によってウェハ１を加熱空間および冷却空間内で
上下動できるようにし、かつ分割プレート支持ピン７に
よって分割プレート６を上下動して加熱空間および冷却
空間自体の大きさを可変できるようにしたので、ウェハ
の温度制御の微調整が可能になり、これによりベーキン
グ処理や冷却処理などの各種半導体処理を高精度に行う
ことができるようになる。Further, in this embodiment, the wafer 1 can be moved up and down in the heating space and the cooling space by the wafer support pins 5, and the divided plate 6 can be moved up and down by the divided plate support pins 7 so that the heating space and the Since the size of the cooling space itself can be changed, fine adjustment of the temperature control of the wafer can be performed, whereby various semiconductor processes such as a baking process and a cooling process can be performed with high accuracy.
【００５０】なお、上記実施例では、チャンバ２の下方
にヒータユニット３を配し、上方にクーリングユニット
４を配するようにしたが、これらの配置関係を逆にして
もよい。また、実施例では、ウェハ１および分割プレー
ト６をチャンバ２に搬入及び搬出するための手段として
ロボットを用いるようにしたが、他に、巻き取り機構を
有するシャッタ、水平方向に移動可能な移動プレートの
ようなものを採用するようにしてもよい。また、ウェハ
支持ピン５、分割プレート支持ピン７もウェハ１、分割
プレート６を上下方向に移動できるものであれば、任意
の機構を採用するようにしてもよい。In the above embodiment, the heater unit 3 is disposed below the chamber 2 and the cooling unit 4 is disposed above the chamber 2. However, these arrangements may be reversed. Further, in the embodiment, a robot is used as a means for carrying the wafer 1 and the divided plate 6 into and out of the chamber 2. In addition, a shutter having a winding mechanism, a movable plate capable of moving in the horizontal direction are used. The following may be adopted. In addition, any mechanism may be adopted for the wafer support pins 5 and the split plate support pins 7 as long as they can move the wafer 1 and the split plate 6 in the vertical direction.
【図１】この発明の実施例を示す正面図。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の実施例の平面図。FIG. 2 is a plan view of the embodiment of FIG.
【図３】ウェハ加熱冷却工程手順を示す工程図。FIG. 3 is a process chart showing a wafer heating / cooling process procedure.
１…ウェハ ２…ウェハ処理チャンバ ３…ヒータユニット ４…クーリングユニット ５…ウェハ支持ピン ６…分割プレート ７…分割プレート支持ピン ９…ロボットハンド １１…コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer 2 ... Wafer processing chamber 3 ... Heater unit 4 ... Cooling unit 5 ... Wafer support pin 6 ... Split plate 7 ... Split plate support pin 9 ... Robot hand 11 ... Controller
Claims (3)
何れか一方に設置される加熱装置と、 前記の他方に設置される冷却装置と、 ウェハ処理用チャンバ内でウェハを支持する上下方向に
伸縮自在のウェハ支持ピンと、 ウェハ処理チャンバ内で加熱装置側の加熱空間と冷却装
置側の冷却空間を熱的に分割するための分割プレート
と、 ウェハ処理用チャンバ内で前記分割プレートを支持する
上下方向に伸縮自在の分割プレート支持ピンと、 前記分割プレートおよびウェハをウェハ処理用チャンバ
に搬入および搬出する搬入搬出手段と、 前記加熱装置によるウェハ加熱を行う際には、前記ウェ
ハが加熱装置に接近するよう前記ウェハ支持ピンを上下
動するとともに前記分割プレートが冷却装置に接近する
よう前記分割プレート支持ピンを上下動し、前記冷却装
置によるウェハ冷却を行う際には、前記ウェハが冷却装
置に接近するよう前記ウェハ支持ピンを上下動するとと
もに前記分割プレートが加熱装置に接近するよう前記分
割プレート支持ピンを上下動する制御手段と、 を具えるウェハ温度調整装置。1. A heating device installed in one of an upper side and a lower side of a wafer processing chamber; a cooling device installed in the other side; and a vertically expanding and contracting direction supporting a wafer in the wafer processing chamber. A free wafer support pin, a split plate for thermally dividing a heating space on the heating device side and a cooling space on the cooling device side in the wafer processing chamber, and a vertical direction for supporting the split plate in the wafer processing chamber A split plate support pin that is extendable and retractable, a loading / unloading unit that loads and unloads the split plate and the wafer into and out of the wafer processing chamber, and that when the wafer is heated by the heating device, the wafer approaches the heating device. The wafer support pins are moved up and down and the split plate support pins are moved up and down so that the split plate approaches the cooling device. When cooling the wafer by the cooling device, the wafer support pins are moved up and down so that the wafer approaches the cooling device, and the split plate support pins are moved up and down so that the split plate approaches the heating device. Control means for controlling the temperature of the wafer.
何れか一方に設置される加熱装置と、 前記の他方に設置される冷却装置と、 ウェハ処理用チャンバ内でウェハを支持する上下方向に
伸縮自在のウェハ支持ピンと、 ウェハ処理チャンバ内で加熱装置側の加熱空間と冷却装
置側の冷却空間を熱的に分割するための分割プレート
と、 ウェハ処理用チャンバ内で前記分割プレートを支持する
上下方向に伸縮自在の分割プレート支持ピンと、 前記分割プレートおよびウェハをウェハ処理用チャンバ
に搬入および搬出する搬入搬出手段と、 を具えるウェハ温度調整装置。2. A heating device installed at one of the upper side and the lower side of the wafer processing chamber; a cooling device installed at the other side; and a vertical expansion and contraction supporting a wafer in the wafer processing chamber. A free wafer support pin, a split plate for thermally dividing a heating space on the heating device side and a cooling space on the cooling device side in the wafer processing chamber, and a vertical direction for supporting the split plate in the wafer processing chamber And a loading / unloading means for loading and unloading the split plate and the wafer into and out of the wafer processing chamber.
何れか一方に設置される加熱装置と、 前記の他方に設置される冷却装置と、 ウェハ処理用チャンバ内でウェハを支持する上下方向に
伸縮自在のウェハ支持ピンと、 前記ウェハ処理チャンバ内で加熱装置側の加熱空間と冷
却装置側の冷却空間を分割するための分割プレートと、 ウェハ処理用チャンバ内で前記分割プレートを支持する
上下方向に伸縮自在の分割プレート支持ピンと、 前記分割プレートおよびウェハを支持する支持体を有
し、この支持体をウェハ処理用チャンバの側方からウェ
ハ処理用チャンバに進入、退避させることにより支持体
上に支持された前記分割プレートおよびウェハをウェハ
処理用チャンバに搬入および搬出する搬入搬出手段と、 を備えたウェハ温度調整装置であって、 分割プレートを支持している状態で分割プレート支持ピ
ンを上方に伸張して分割プレートをチャンバ上方の加熱
又は冷却装置に接近させる第１工程と、 前記搬入搬出手段によって前記支持体上に支持されたウ
ェハを外部からウェハ処理用チャンバ内の分割プレート
と下方側の加熱又は冷却装置との間の空間に搬入し、こ
の後前記支持体をウェハ処理用チャンバから退避させる
第２工程と、 前記ウェハ支持ピンを上方に伸張してウェハ支持ピンで
ウェハを支持する第３工程と、 前記ウェハ支持ピンを下方側に縮退してウェハを下方側
の加熱又は冷却装置に接近させ、この状態で下方側の加
熱又は冷却装置を動作させる第４工程と、 前記搬入搬出手段の支持体を前記分割プレートとウェハ
との間の空間に進入させ、この後前記分割プレート支持
ピンを下方に縮退して前記分割プレートを前記支持体上
に支持させ、さらにこの後前記支持体をウェハ処理用チ
ャンバから退避させることにより、前記分割プレートを
外部に搬出する第５工程と、 前記ウェハ支持ピンを上方に伸張してウェハを上方側の
加熱又は冷却装置に接近させる第６工程と、 前記分割プレートを支持している搬入搬出手段の支持体
を前記ウェハ処理用チャンバ内のウェハと下方側の加熱
又は冷却装置との間の空間に進入させて分割プレートを
ウェハ処理用チャンバ内に搬入する第７工程と、 前記分割プレート支持ピンを上方に伸張して分割プレー
ト支持ピンで分割プレートを支持し、この後前記支持体
をウェハ処理用チャンバから退避させる第８工程と、 前記分割プレート支持ピンを下方側に縮退して分割プレ
ートを下方側の加熱又は冷却装置に接近させ、この状態
で上方側の加熱又は冷却装置を動作させる第９工程と、 前記搬入搬出手段の支持体を前記分割プレートとウェハ
との間の空間に進入させ、この後前記ウェハ支持ピンを
下方に縮退してウェハを前記支持体上に支持させ、さら
にこの後前記支持体をウェハ処理用チャンバから退避さ
せることにより、ウェハを外部に搬出する第１０工程
と、 を備えるようにしたことを特徴とするウェハ温度調整装
置の制御方法。3. A heating device installed on one of the upper and lower sides of the wafer processing chamber, a cooling device installed on the other, and a vertical expansion and contraction supporting a wafer in the wafer processing chamber. A free wafer support pin, a dividing plate for dividing a heating space on the heating device side and a cooling space on the cooling device side in the wafer processing chamber, and a vertical expansion and contraction supporting the divided plate in the wafer processing chamber A split plate support pin; and a support for supporting the split plate and the wafer. The support is supported on the support by moving into and out of the wafer processing chamber from the side of the wafer processing chamber. Loading / unloading means for loading and unloading the divided plate and the wafer into and out of the wafer processing chamber. A first step of extending a split plate support pin upward while supporting the split plate to bring the split plate closer to a heating or cooling device above the chamber; and A second step of carrying the wafer supported on the outside into the space between the split plate in the wafer processing chamber and the lower heating or cooling device, and then retracting the support from the wafer processing chamber; and A third step of extending the wafer support pins upward to support the wafer with the wafer support pins, and retracting the wafer support pins downward to bring the wafer closer to the lower heating or cooling device; A fourth step of operating the lower heating or cooling device with the support member of the loading / unloading means to enter the space between the split plate and the wafer, A fifth step of retracting the plate support pins downward to support the divided plate on the support, and then retracting the support from the wafer processing chamber, thereby carrying out the divided plate to the outside; A sixth step of extending the wafer support pins upward to bring the wafer closer to the upper heating or cooling device; and moving the support of the loading / unloading means supporting the divided plate into the wafer processing chamber. A seventh step of entering the space between the wafer and the lower heating or cooling device to carry the divided plate into the wafer processing chamber; and extending the divided plate support pins upward to separate the divided plate support pins with the divided plate support pins. An eighth step of supporting the split plate and then retracting the support from the wafer processing chamber; A ninth step of bringing the split plate closer to the lower heating or cooling device and operating the upper heating or cooling device in this state; and setting the support of the loading / unloading means to the space between the split plate and the wafer. Then, the wafer support pins are retracted downward to support the wafer on the support, and thereafter, the support is retracted from the wafer processing chamber, so that the wafer is unloaded to the outside. 10. A method for controlling a wafer temperature adjusting apparatus, comprising: ten steps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20916997A JPH1154393A (en) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Wafer temperature adjusting equipment and its control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20916997A JPH1154393A (en) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Wafer temperature adjusting equipment and its control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154393A true JPH1154393A (en) | 1999-02-26 |
Family
ID=16568481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20916997A Pending JPH1154393A (en) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Wafer temperature adjusting equipment and its control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154393A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010088338A3 (en) * | 2009-01-28 | 2010-11-18 | Applied Materials, Inc. | Rapid cooling of a substrate by motion |
| JP2017130505A (en) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treating device, heat treating method, and computer-readable recording medium |
| KR20190009701A (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-29 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate heating apparatus and substrate heating method |
| JP2019153736A (en) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate processing apparatus |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP20916997A patent/JPH1154393A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2010088338A3 (en) * | 2009-01-28 | 2010-11-18 | Applied Materials, Inc. | Rapid cooling of a substrate by motion |
| JP2017130505A (en) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | 東京エレクトロン株式会社 | Heat treating device, heat treating method, and computer-readable recording medium |
| KR20190009701A (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-29 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate heating apparatus and substrate heating method |
| CN109285797A (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-29 | 东京毅力科创株式会社 | Substrate heating device and substrate heating means |
| JP2019021806A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate heating apparatus and substrate heating method |
| CN109285797B (en) * | 2017-07-19 | 2023-10-20 | 东京毅力科创株式会社 | Substrate heating apparatus and substrate heating method |
| JP2019153736A (en) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate processing apparatus |
| US11495476B2 (en) | 2018-03-06 | 2022-11-08 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate treating apparatus |
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