KR20190009701A - Substrate heating apparatus and substrate heating method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a substrate heating apparatus and a substrate heating method that are capable of immediately cooling a substrate after heating for the substrate is finished, thereby stopping excessive development of the heating process. According to the present invention, the substrate heating apparatus, which is adapted to heat the underside of a wafer (W) as a substrate placed on a loading stand, includes: a ceiling plate part facing a loading surface of a heating plate of the loading stand; and a cooling part formed of Peltier elements and disposed on the ceiling plate part. After the wafer is placed on the heating plate and heated, the wafer is raised from the heating plate to a position close to the ceiling plate part by means of an ascending part and is cooled by the cooling part. The wafer is raised from the heating plate and is then near to the ceiling plate part cooled by the cooling part, so that the wafer is immediately cooled after heated to allow a temperature thereof to be rapidly decreased, thereby stopping excessive development of the heating process.

Description

기판 가열 장치 및 기판 가열 방법 {SUBSTRATE HEATING APPARATUS AND SUBSTRATE HEATING METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a substrate heating apparatus,

본 발명은 적재대에 적재된 기판을, 기판의 하면측으로부터 가열하여 가열 처리하는 기판 가열 장치 및 기판 가열 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate heating apparatus and a substrate heating method for heating a substrate stacked on a mount table from a lower surface side of the substrate and performing a heat treatment.

기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 기재함)에 도포막 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정에서 행해지는 처리의 하나로, 적재대를 이루는 열판 상에 기판인 웨이퍼를 적재하여 가열하는 처리가 있다. 이 가열 처리의 예로서는, 노광 후의 웨이퍼를, 레지스트막의 화학 반응을 촉진시키기 위해 가열하는 PEB(Post Exposure Bake) 처리를 들 수 있다. 예를 들어, 화학 증폭형 레지스트는 노광 처리에 의해 노광된 개소에서 광산 발생제가 광분해되어 산이 발생한다. 그리고, PEB 처리에 의해 웨이퍼를 반응 온도 이상으로 가열함으로써, 상기 발생한 산이 확산되어 레지스트 내에서 화학 반응이 진행되어, 노광된 영역의 현상액에 대한 용해성이 변화된다.One of the processes performed in a photolithography process for forming a coating film pattern on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) as a substrate is a process of loading and heating a wafer as a substrate on a heating plate serving as a mounting table. An example of this heat treatment is a PEB (Post Exposure Bake) treatment in which the wafer after exposure is heated to promote the chemical reaction of the resist film. For example, in a chemically amplified resist, a photoacid generator is photo-decomposed at an exposed site by exposure to generate acid. By heating the wafer above the reaction temperature by the PEB treatment, the acid generated diffuses and the chemical reaction proceeds in the resist, so that the solubility of the exposed region in the developer is changed.

종래부터, PEB 처리는 열판과, 전달 기구를 겸용하는 냉각 플레이트를 구비한 가열 모듈에서 실시되고 있다. 이 가열 모듈에서는, 외부의 반송 기구로부터 냉각 플레이트를 통해 열판으로 웨이퍼를 전달하여 가열 처리를 행한다. 그리고, 가열 처리가 종료된 후에는 열판으로부터 냉각 플레이트로 웨이퍼를 전달하고, 당해 냉각 플레이트 상에서 웨이퍼를 냉각한 후, 이 웨이퍼를 외부의 반송 기구로 전달하는 일이 행해지고 있다. 그러나, 이 가열 모듈에서는, 열판으로부터 냉각 플레이트로 웨이퍼를 전달하기까지의 동안에 레지스트 내에 있어서의 화학 반응이 진행되어 버린다는 점에서, 이것에 기인하는 패턴 선폭의 정밀도의 저하가 염려되고 있다.Conventionally, the PEB process is performed in a heating module including a heat plate and a cooling plate that also serves as a transmission mechanism. In this heating module, a wafer is transferred from an external transport mechanism to a hot plate through a cooling plate, and heat treatment is performed. After the heat treatment is completed, the wafer is transferred from the hot plate to the cooling plate, and after the wafer is cooled on the cooling plate, the wafer is transferred to the external transporting mechanism. However, in this heating module, since the chemical reaction in the resist progresses from the heating plate to the cooling plate until the wafer is transferred, there is a concern that the accuracy of the pattern line width due to this is lowered.

특허문헌 1에는 기판에 LED광을 조사함으로써 제1 온도까지 가열한 후, 기판을 열처리판으로부터 이격시켜 제2 온도까지 가열하고, 이어서, 기판을 열처리판에 적재하고 제3 온도에서 가열하는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 이 기술을 PEB 처리에 응용해도, 가열 처리 종료 후, 즉시 레지스트 내에 있어서의 화학 반응의 진행을 정지시킬 수는 없어, 본 발명의 과제의 해결을 도모하는 것은 곤란하다.Patent Document 1 discloses a technique in which a substrate is heated to a first temperature by irradiating the substrate with LED light, then the substrate is heated to a second temperature by being separated from the heat treatment plate, and then the substrate is loaded on the heat treatment plate and heated at a third temperature . However, even if this technique is applied to the PEB treatment, it is impossible to immediately stop the progress of the chemical reaction in the resist after the completion of the heating treatment, and it is difficult to solve the problem of the present invention.

일본 특허 공개 제2015-79779호 공보Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2015-79779

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은 가열 처리가 종료된 후의 기판을 즉시 냉각함으로써, 가열 처리의 과도한 진행을 정지시킬 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of stopping the excessive progress of the heat treatment by immediately cooling the substrate after the heat treatment is completed.

이로 인해, 본 발명의 기판 가열 장치는,Therefore, in the substrate heating apparatus of the present invention,

적재대에 적재된 기판을, 기판의 하면측으로부터 가열하여 가열 처리하는 기판 가열 장치에 있어서,A substrate heating apparatus for heating a substrate stacked on a mount table from a lower surface side of the substrate,

기판을 적재대의 적재면과 당해 적재면보다도 상방 위치의 사이에서 승강시키는 승강부와,An elevating portion for elevating and lowering the substrate between a loading surface of the loading table and a position above the loading surface,

상기 적재대의 적재면과 대향하도록 설치된 천장판부와,A ceiling plate portion provided so as to face the mounting surface of the mounting table,

상기 천장판부에 설치된 냉각부와,A cooling section provided on the ceiling plate section,

가열 처리가 종료된 후의 기판을, 상기 승강부에 의해 상기 적재대의 적재면으로부터 상기 천장판부의 근접 위치까지 상승시켜, 상기 냉각부에 의해 기판을 냉각하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.And a control unit for raising the substrate after the heat treatment is completed from the mounting surface of the mounting table to the position near the ceiling plate by the elevating unit and outputting a control signal to cool the substrate by the cooling unit do.

또한, 본 발명의 기판 가열 방법은,Further, in the substrate heating method of the present invention,

기판을 적재대에 적재하는 공정과,A step of loading the substrate on a loading table,

이어서 상기 기판을 당해 기판의 하면측으로부터 가열하여 가열 처리하는 공정과,Heating and heating the substrate from the lower surface side of the substrate,

가열 처리 후의 기판을 승강부에 의해 상기 적재대의 적재면으로부터 상승시켜, 당해 적재면과 대향하도록 설치된 천장판부의 근방 위치까지 상승시키는 공정과,Raising the substrate after the heat treatment to a position in the vicinity of the ceiling plate portion provided so as to face the mounting surface by raising the substrate from the mounting surface of the mounting table by the elevating portion,

상기 천장판부에 설치된 냉각부에 의해 기판을 냉각하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a step of cooling the substrate by a cooling unit provided on the ceiling plate portion.

본 발명에 따르면, 적재대에 기판을 적재하여 가열 처리하고, 이 가열 처리가 종료된 후의 기판을, 승강부에 의해 천장판부의 근접 위치까지 상승시켜, 천장판부에 설치된 냉각부에 의해 냉각하고 있다. 이와 같이, 기판을 적재대로부터 상승시킴으로써, 가열 처리 후 즉시 냉각할 수 있으므로, 기판 온도가 빠르게 저하되어, 가열 처리의 과도한 진행을 정지시킬 수 있다.According to the present invention, a substrate is loaded on a mounting table and subjected to heat treatment, and the substrate after the heating process is completed is raised to a position close to the ceiling plate portion by the elevating portion and cooled by a cooling portion provided on the ceiling plate portion. As described above, since the substrate can be cooled immediately after the heat treatment by raising the substrate from the stacked state, the substrate temperature is rapidly lowered, and the excessive progress of the heat treatment can be stopped.

도 1은 본 발명의 기판 가열 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 종단 측면도이다.
도 2는 기판 가열 장치를 도시하는 평면도이다.
도 3은 기판 가열 장치의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 4는 기판 가열 장치의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 기판 가열 장치의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 6은 기판 가열 장치의 제1 실시 형태의 다른 예를 도시하는 종단 측면도이다.
도 7은 기판 가열 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 종단 측면도이다.1 is a longitudinal side view showing a first embodiment of a substrate heating apparatus of the present invention.
2 is a plan view showing a substrate heating apparatus.
3 is a longitudinal side view showing the operation of the substrate heating apparatus.
4 is a longitudinal side view showing the operation of the substrate heating apparatus.
5 is a longitudinal side view showing the operation of the substrate heating apparatus.
6 is a longitudinal side view showing another example of the first embodiment of the substrate heating apparatus.
7 is a longitudinal side view showing a second embodiment of the substrate heating apparatus.

본 발명의 기판 가열 장치(1)의 제1 실시 형태에 대하여, 도 1의 종단 측면도 및 도 2의 평면도를 참조하여 설명한다. 본 발명의 기판 가열 장치(1)는, 예를 들어 노광 처리 후의 PEB 처리를 실시하는 장치에 적용된다. 기판 가열 장치(1)는 하우징(10)을 구비하고 있고, 하우징(10)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반송구(11)가 형성되어 있다. 하우징(10) 내에 있어서의 반송구(11)측을 전방측이라 하면, 하우징(10) 내의 안측에는 수평 열판(2)이 설치되어 있다. 이 열판(2)은 웨이퍼(W)에 대하여 가열 처리를 행하기 위해 웨이퍼(W)를 적재하는 적재대를 이루는 것이다. 열판(2)은, 예를 들어 웨이퍼(W)보다도 큰, 평면으로 볼 때 원 형상으로 형성되고, 예를 들어 알루미늄(Al) 등의 금속이나, 예를 들어 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹스에 의해 구성된다.A first embodiment of the substrate heating apparatus 1 of the present invention will be described with reference to a longitudinal side view of Fig. 1 and a plan view of Fig. The substrate heating apparatus 1 of the present invention is applied to, for example, an apparatus that performs PEB processing after exposure processing. The substrate heating apparatus 1 is provided with a housing 10 and a transporting port 11 of a wafer W is formed on the side wall of the housing 10. [ Assuming that the side of the conveying mouth 11 in the housing 10 is the front side, a horizontal heat plate 2 is provided on the inner side of the housing 10. The heating plate 2 serves as a loading table for loading wafers W to heat the wafers W. A hot plate (2) is, for example, it is formed in a circular shape when larger than the, viewed in a plane wafer (W), for example, metal such as aluminum (Al) or, for example, alumina (Al 2 O 3), nitride And aluminum (AlN).

도 1 중 부호 21은 열판(2)을 가열하기 위한 히터이다. 열판(2)의 표면(적재면)에는 웨이퍼(W)의 주연부를 지지하기 위한 복수의 돌기부(22)가 열판(2)의 둘레 방향을 따라 설치되어 있다. 웨이퍼(W)는 돌기부(22)에 의해 수평으로 지지되고, 열판(2)으로부터 약간 뜬 상태에서 가열되기 때문에, 돌기부(22)에 의해 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 열판(2)의 적재면에 적재된 웨이퍼(W)라 한다. 웨이퍼(W)는 승강 기구(24)에 의해 열판(2)의 적재면에 대하여 돌출 함몰 가능하게 설치된 승강 핀(23)에 의해, 열판(2)의 적재면과, 이 적재면보다도 상방 위치의 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 승강 핀(23) 및 승강 기구(24)는 승강부를 이루는 것이다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)는 열판(2)의 적재면과, 후술하는 웨이퍼(W)의 냉각을 행하는 냉각 위치와, 후술하는 냉각판과 열판(2)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 전달 위치 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한, 냉각 위치와 전달 위치는 동일한 높이 위치여도 된다.In Fig. 1, reference numeral 21 denotes a heater for heating the heat plate 2. A plurality of projections 22 for supporting the periphery of the wafer W are provided on the surface (mounting surface) of the heat plate 2 along the circumferential direction of the heat plate 2. The wafer W held horizontally by the protruding portion 22 and being heated slightly from the heat plate 2 is heated by the protruding portion 22 so that the wafer W supported by the protruding portion 22 is held on the mounting surface Is referred to as a " wafer W " The wafer W is lifted and lowered by the lifting and lowering pin 23 provided so as to protrude and retract from the mounting surface of the heating plate 2 by the lifting mechanism 24 so that the mounting surface of the heating plate 2, As shown in FIG. The lifting pin 23 and the lifting mechanism 24 constitute a lifting portion. In this way, the wafer W is transferred from the cooling position for cooling the wafer W to be described later to the loading face of the heat plate 2, and the transfer of the wafer W between the cooling plate and the heat plate 2, And a transfer position at which the transfer is performed. Further, the cooling position and the transmitting position may be the same height position.

열판(2)의 상방측에는 열판(2)의 적재면과 대향하도록 천장판부(3)가 설치되어 있다. 이 천장판부(3)는, 예를 들어 열판(2)보다도 큰, 평면으로 볼 때 원 형상으로 형성된 천장 부재(31)와, 이 천장 부재(31)의 외측 테두리로부터 하방측으로 연신되는 측벽부(32)를 구비하고 있다. 또한, 천장판부(3)는 승강 기구(33)에 의해, 도 1에 도시하는 처리 위치와, 처리 위치보다도 상방측의 전달 위치의 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다.A ceiling plate portion (3) is provided on the upper side of the heat plate (2) so as to face the mounting surface of the heat plate (2). The ceiling plate portion 3 includes a ceiling member 31 formed in a circular shape in plan view and larger than, for example, the heat plate 2, and a side wall portion 35 extending downward from the outer rim of the ceiling member 31 32). The ceiling plate portion 3 is configured to be able to move up and down between the processing position shown in Fig. 1 and the transfer position above the processing position by the lifting mechanism 33. Fig.

천장판부(3)에는 열판(2)과 대향하도록 가스 공급부(4)가 설치되어 있다. 이 가스 공급부(4)는, 예를 들어 평면으로 볼 때 원 형상의 편평한 가스 공급실(41)을 구비하고 있고, 예를 들어 가스 공급실(41)의 내부는 중앙측의 제1 공급실(42)과, 제1 공급실(42)의 외측의 제2 공급실(43)로, 구획 부재(44)에 의해 구획되어 있다. 가스 공급부(4)의 하면은 천장부(3)의 하면에 상당하는 것이고, 열판(2)과 대향하도록 설치되고, 예를 들어 웨이퍼(W)와 거의 동일하거나 웨이퍼(W)보다도 큰, 평면으로 볼 때 원 형상으로 형성되어 있다. 이 가스 공급부(4)의 하면은 제1 공급실(42)에 연통되는 제1 가스 토출구(451)와, 제2 공급실(43)에 연통되는 제2 가스 토출구(452)로 이루어지는 다수의 가스 토출구(45)를 구비하고 있다.The ceiling plate portion 3 is provided with a gas supply portion 4 so as to face the heat plate 2. For example, the gas supply unit 41 includes a first supply chamber 42 at the center and a second supply chamber 41 at the center. And a second supply chamber 43 on the outer side of the first supply chamber 42. The second supply chamber 43 is partitioned by the partition member 44. [ The lower surface of the gas supply part 4 corresponds to the lower surface of the ceiling part 3. The lower surface of the gas supply part 4 is provided so as to oppose the heat plate 2 and is, for example, substantially the same as the wafer W, As shown in Fig. The lower surface of the gas supply part 4 is provided with a plurality of gas discharge openings 451 formed by a first gas discharge port 451 communicating with the first supply chamber 42 and a second gas discharge port 452 communicated with the second supply chamber 43 45).

제1 공급실(42) 및 제2 공급실(43)은 각각 제1 가스 공급로(421) 및 제2 가스 공급로(431)를 거쳐서, 퍼지 가스의 공급원(46)에 접속되어 있다. 퍼지 가스로서는, 실온의 공기나 질소(N2) 가스 등이 사용된다. 도 1 중 부호 422, 432는 개폐 밸브나 매스 플로우 컨트롤러 등을 구비한 유량 조정부이다.The first supply chamber 42 and the second supply chamber 43 are connected to the purge gas supply source 46 via the first gas supply path 421 and the second gas supply path 431, respectively. As the purge gas, air at room temperature, nitrogen (N 2 ) gas, or the like is used. Reference numerals 422 and 432 in FIG. 1 denote flow regulating units including an on-off valve, a mass flow controller, and the like.

이와 같은 가스 공급부(4)는, 예를 들어 열전도성이 양호한 재질, 예를 들어 알루미늄(Al)에 의해 구성되고, 예를 들어 그 상면에는 복수개의 냉각부를 이루는 펠티에 소자(5)가 설치되어 있다. 이들 펠티에 소자(5)는, 예를 들어 가스 공급부(4)에 접촉하는 면이 냉각면이 되도록 설치되어 있고, 이들 복수의 펠티에 소자(5)는, 예를 들어 서로 직렬로 연결되고, 배선(51)을 통해 전력 공급부(52)에 접속되어 있다. 펠티에 소자(5)에 전력을 공급하면, 가스 공급부(4)가 상면으로부터 냉각되어, 가스 공급부(4) 전체의 온도가 저하되고, 이와 같이 하여 천장부(3)가 냉각된다.Such a gas supply part 4 is made of, for example, aluminum (Al), for example, a material having a good thermal conductivity. For example, a Peltier element 5 constituting a plurality of cooling parts is provided on the upper surface . These Peltier elements 5 are provided so that, for example, the surface which comes into contact with the gas supply part 4 becomes a cooling surface. The plurality of Peltier elements 5 are, for example, connected in series to each other, 51 to the power supply unit 52. When power is supplied to the Peltier element 5, the gas supply part 4 is cooled from the upper surface, and the temperature of the entire gas supply part 4 is lowered, and the ceiling part 3 is thus cooled.

또한, 천장부(3)에 있어서의 가스 공급부(4)의 외측에는 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터 배기하기 위한 배기구(61)가 형성되어 있다. 이 예에 있어서의 배기구(61)는 후술하는 근방 위치에 있는 웨이퍼(W)보다도 높은 위치에 개구하도록 형성되어 있고, 가스 공급부(4)의 주위에 둘레 방향을 따라 복수개 형성되고, 예를 들어 천장판부(3)의 내부에 형성된 배기 유로(62) 및 배기로(63)를 통해 배기 기구(64)에 접속되어 있다. 도면 중 부호 631은 개폐 밸브 등을 구비한 배기량 조정부이다.An exhaust port 61 for exhausting the wafer W from the peripheral portion of the wafer W is formed on the outside of the gas supply portion 4 in the ceiling portion 3. The exhaust port 61 in this example is formed so as to open at a position higher than the wafer W at a position close to the below-described position. A plurality of exhaust ports 61 are formed along the circumferential direction around the gas supply unit 4, And is connected to the exhaust mechanism 64 through an exhaust passage 62 and an exhaust passage 63 formed inside the plate portion 3. In the figure, reference numeral 631 denotes an exhaust amount adjusting unit provided with an on-off valve or the like.

이 예의 제1 가스 토출구(451)는 천장판부(3)에 있어서 웨이퍼(W)의 주연부보다도 중앙 근방의 위치에 대향하는 부위에 형성된 가스 토출구에 상당한다. 그리고, 제1 가스 토출구(451)는 당해 제1 가스 토출구(451)로부터 가스를 토출하고, 배기구(61)로부터 배기했을 때에, 웨이퍼(W)의 중앙부로부터 주연부를 향하는 가스류에 의한 베르누이 효과에 의해 웨이퍼(W)의 중앙부에 부압이 발생하도록 구성되어 있다.The first gas discharge port 451 in this example corresponds to a gas discharge port formed in a portion of the ceiling plate portion 3 opposite to a position near the center of the periphery of the wafer W. [ The first gas discharging port 451 discharges gas from the first gas discharging port 451 and discharges the gas from the discharging port 61 to the Bernoulli effect due to the gas flow from the central portion to the peripheral portion of the wafer W So that a negative pressure is generated in the central portion of the wafer W.

천장판부(3)의 측벽부(32)는, 예를 들어 가스 공급부(4)의 하면보다도 하방측까지 연신되도록 구성되고, 천장판부(3)가 처리 위치에 있을 때의, 이 측벽부(32)의 하방측에는, 예를 들어 벽부(25)가 설치되어 있다. 벽부(25)는 열판(2)의 측방에, 열판(2)을, 간극을 사이에 두고 둘러싸도록 기립한 원통 형상으로 구성되고, 예를 들어 하우징(10)의 저판에 설치되어 있다. 처리 위치에 있는 천장판부(3)의 측벽부(32)의 하부 테두리와, 벽부(25)의 상부 테두리는 서로 접하도록 해도 되고, 도 1에 도시한 바와 같이 약간의 간극을 형성하여 접근하도록 구성해도 된다. 또한, 벽부(25)의 상부 테두리는 후술하는 냉각판이 열판(2)측으로 이동할 때에, 냉각판과 접촉하지 않도록 구성된다.The side wall portion 32 of the ceiling plate portion 3 is configured to be extended to a lower side than the lower surface of the gas supply portion 4 and the side wall portion 32 of the ceiling plate portion 3, For example, a wall portion 25 is provided on the lower side of the main body portion 25a. The wall portion 25 is formed in a cylindrical shape standing on the side of the heat plate 2 so as to surround the heat plate 2 with a gap therebetween and is provided on the bottom plate of the housing 10, for example. The lower rim of the side wall portion 32 of the ceiling plate portion 3 at the processing position and the upper rim of the wall portion 25 may be in contact with each other or may be arranged so as to approach and approach a slight gap as shown in Fig. You can. The upper edge of the wall portion 25 is configured not to come into contact with the cooling plate when the cooling plate, which will be described later, moves toward the heating plate 2 side.

또한, 열판(2)과 벽부(25)의 사이에는 배기구(65)가 형성되어 있다. 이 예에 있어서의 배기구(65)는 열판(24)의 주위에 둘레 방향을 따라 복수개 형성되고, 배기로(66)를 통해 배기 기구(67)에 접속되어 있다. 도면 중 부호 661은 개폐 밸브 등을 구비한 배기량 조정부이다. 또한, 배기구(65)는 배기로(66)를 통해, 가스 공급부(4)의 주위에 형성된 배기구(61)를 배기하기 위한 배기 기구(64)에 접속해도 된다.Further, an exhaust port 65 is formed between the heat plate 2 and the wall portion 25. A plurality of exhaust ports 65 in this example are formed around the heat plate 24 along the circumferential direction and are connected to an exhaust mechanism 67 through an exhaust path 66. In the drawing, reference numeral 661 denotes an exhaust amount adjusting unit provided with an on-off valve or the like. The exhaust port 65 may be connected to an exhaust mechanism 64 for exhausting the exhaust port 61 formed around the gas supply unit 4 through the exhaust path 66. [

도 1 및 도 2 중 부호 7은 도시하지 않은 냉각 매체의 유로를 구비한 냉각 형태를 이루는 냉각판이고, 열판(2)과 외부의 반송 기구(도시하지 않음)의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 역할 및 웨이퍼(W)를 보조적으로 냉각하는 역할을 갖고 있다. 냉각판(7)은, 예를 들어 알루미늄 등에 의해, 웨이퍼(W)와 거의 동일한 크기의, 평면으로 볼 때 대략 원 형상으로 형성되고, 구동 기구(71)에 의해, 도 1에서 도시하는 대기 위치와 열판(2)의 상방측의 전달 위치 사이에서 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 대기 위치에 있는 냉각판(7)에 대해서는, 외부의 반송 기구가 승강함으로써, 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다. 도 2 중 부호 72는 반송 기구에 설치된 웨이퍼 보유 지지용의 돌출부에 대응하는 절결부이고, 73, 74는 승강 핀(23)이 통과하기 위한 슬릿이다.In Fig. 1 and Fig. 2, reference numeral 7 denotes a cooling plate constituting a cooling type provided with a flow path of a cooling medium (not shown), and transfers the wafer W between the heat plate 2 and an external transport mechanism And cooling the wafer W in an auxiliary manner. The cooling plate 7 is formed of, for example, aluminum or the like in substantially the same size as the wafer W and has a substantially circular shape in a plan view, And the transfer position on the upper side of the heat plate 2. With respect to the cooling plate 7 in the standby position, an external transfer mechanism is raised and lowered to transfer the wafer W. 2, reference numeral 72 denotes a cutout corresponding to the projection for holding the wafer, which is provided in the transport mechanism, and 73 and 74 are slits through which the lift pins 23 pass.

이 기판 가열 장치(1)는 제어부(100)를 구비하고 있고, 제어부(100)는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도시하지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는 웨이퍼(W)의 가열 처리 및 냉각 처리, 상기한 냉각판(7)에 의한 웨이퍼(W)의 반송 등, 각종 동작을 행할 수 있도록 명령(스텝군)이 짜여진 프로그램이 저장되어 있다. 그리고, 이 프로그램에 의해 제어부(100)로부터 기판 가열 장치(1)의 각 부, 예를 들어 승강 기구(24, 33), 히터(21), 유량 조정부(422, 432), 배기량 조정부(631, 661), 전력 공급부(52) 등에 제어 신호가 출력됨으로써, 당해 기판 가열 장치(1)의 각 부의 동작이 제어된다. 또한, 제어부(100)는 냉각 처리에 있어서, 가열 처리가 종료된 후의 웨이퍼(W)를, 승강 핀(23)에 의해 열판(2)의 적재면으로부터 천장판부(3)의 근방 위치까지 상승시켜, 냉각부에 의해 웨이퍼(W)를 냉각하는 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크 또는 메모리 카드 등의 기억 매체에 수납된 상태로 프로그램 저장부에 저장된다.The substrate heating apparatus 1 includes a control unit 100. The control unit 100 is made of, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). In this program storage section, a program in which instructions (group of steps) are formed is stored so as to perform various operations such as heating and cooling processing of the wafers W and transport of the wafers W by the cooling plate 7 have. The program causes the control unit 100 to control each part of the substrate heating apparatus 1 such as the lifting mechanisms 24 and 33, the heater 21, the flow rate adjusting units 422 and 432, the exhaust amount adjusting units 631, 661, the power supply unit 52, etc., so that the operation of each unit of the substrate heating apparatus 1 is controlled. The control unit 100 raises the wafer W after the heating process to the vicinity of the ceiling plate portion 3 from the mounting surface of the heat plate 2 by the lift pins 23 in the cooling process , And is configured to output a control signal for cooling the wafer W by the cooling section. The program is stored in a program storage unit in a state of being stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magneto-optical disk, or a memory card, for example.

이어서 기판 가열 장치(1)의 작용에 대하여, 도 3 내지 도 5를 참조하면서 설명한다. 우선, 열처리 대상의 웨이퍼(W)를 외부의 반송 기구에 의해 하우징(10) 내에 반입하고, 냉각판(7)으로 전달한다. 열처리 대상의 웨이퍼(W)란, 예를 들어 표면에 화학 증폭형 레지스트액이 도포되고, 노광 처리된 웨이퍼(W)이다. 한편, 천장판부(3)를, 처리 위치보다도 상방측의 전달 위치까지 상승시키고, 냉각판(7)이 열판(2)을 향해 이동할 때까지 열판(2)의 표면을 히터(21)에 의해 미리 설정된 온도, 예를 들어 80℃ 내지 150℃로 가열한다. 전달 위치란, 천장판부(3)의 측벽부(32)의 하단이, 냉각판(7)과 열판(2) 사이의 웨이퍼(W)의 전달을 방해하지 않는 위치이다.Next, the operation of the substrate heating apparatus 1 will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig. First, the wafer W to be heat-treated is carried into the housing 10 by an external transport mechanism and is transferred to the cooling plate 7. The wafer W to be heat-treated is, for example, a wafer W to which a chemically amplified resist liquid is applied to the surface and subjected to exposure processing. The ceiling plate portion 3 is raised to a position above the processing position and the surface of the heat plate 2 is heated by the heater 21 in advance until the cooling plate 7 moves toward the heat plate 2 Is heated to a set temperature, for example, 80 to 150 占 폚. The transfer position is a position where the lower end of the side wall portion 32 of the ceiling plate portion 3 does not interfere with the transfer of the wafer W between the cooling plate 7 and the heat plate 2. [

이어서, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를, 냉각판(7)을 통해 열판(2)에 적재하고, 천장판부(3)를 처리 위치로 하강하여, 가열 처리를 실시한다. 이 가열 처리에서는, 예를 들어 배기 기구(67)에 의해 배기구(65)를 통해 배기함과 함께, 가스 공급실(4)의 제1 공급실(42) 및 제2 공급실(43)에 각각 퍼지 가스를 공급한다. 이렇게 하여, 가스 공급실(4)의 하면 전체에 형성된 가스 토출구(45)[제1 가스 토출구(451) 및 제2 가스 토출구(452)]로부터 각각 열판(2) 상의 웨이퍼(W)를 향해 가스를 공급한 상태에서, 웨이퍼(W)를 소정 시간 가열한다.3 (a), the wafer W is placed on the hot plate 2 through the cooling plate 7, the ceiling plate 3 is lowered to the processing position, and the heat treatment is performed Conduct. In this heating process, for example, exhaust gas is exhausted by the exhaust mechanism 67 through the exhaust port 65, and purge gas is supplied to the first supply chamber 42 and the second supply chamber 43 of the gas supply chamber 4, respectively Supply. In this way, gas is supplied from the gas discharge ports 45 (first gas discharge port 451 and second gas discharge port 452) formed on the entire lower surface of the gas supply chamber 4 toward the wafers W on the heat plate 2 The wafer W is heated for a predetermined time.

이 가열 처리(PEB 처리)에서는, 이미 설명한 바와 같이 노광 처리에 의해 발생된 산이 확산되어 레지스트의 탈보호 반응이 진행되므로, 이 탈보호 반응의 반응 온도 이상의 온도로 웨이퍼(W)를 가열한다. 또한, 이 반응에 의해 승화물이 생성되지만, 웨이퍼(W)의 전체면을 향해 퍼지 가스를 공급함과 함께, 배기구(65)로부터 배기하고 있으므로, 승화물은 퍼지 가스의 흐름과 함께, 열판(2)과 측벽부(25)의 사이를 통류하여 배기구(65)로부터 배기되어, 하우징(10) 내로의 확산이 억제된다.In this heat treatment (PEB treatment), as described above, since the acid generated by the exposure treatment is diffused and the deprotection reaction of the resist proceeds, the wafer W is heated to a temperature equal to or higher than the reaction temperature of the deprotection reaction. Since the purge gas is supplied to the entire surface of the wafer W and the exhaust gas is exhausted from the exhaust port 65, the boil-off gas is discharged from the heat plate 2 And the side wall portion 25 so as to be exhausted from the exhaust port 65, and diffusion into the housing 10 is suppressed.

이렇게 하여 가열 처리를 소정 시간, 예를 들어 60초 실시한 후, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 1차 냉각 처리를 실시한다. 우선, 가열 처리의 종료 직전, 예를 들어 가열 처리의 종료 시각보다도 20초 전의 타이밍에서, 냉각부인 펠티에 소자(5)에 전력을 공급하여, 펠티에 소자(5)에 의한 가스 공급부(4)의 냉각을 개시한다. 가스 공급부(4)는 펠티에 소자(5)에 의해 상면측으로부터 열이 빼앗겨 가고, 예를 들어 가열 처리 종료 시에는 가스 공급부(4) 전체의 온도가 저하되어, 천장부(3)가 냉각된다. 이렇게 하여, 펠티에 소자(5)에 의해 가스 공급부(4)의 하면의 온도는, 예를 들어 20 내지 25℃가 된다.After the heat treatment is performed for a predetermined time, for example, 60 seconds, the primary cooling treatment is performed as shown in Fig. 3 (b). Power is supplied to the Peltier element 5 serving as a cooling section at a timing immediately before the end of the heating process, for example, 20 seconds before the end time of the heating process, to cool the gas supply section 4 by the Peltier element 5 . The gas supply unit 4 is heated by the Peltier element 5 from the upper surface side. For example, at the end of the heating process, the temperature of the entire gas supply unit 4 is lowered and the ceiling unit 3 is cooled. In this way, the temperature of the lower surface of the gas supply part 4 is, for example, 20 to 25 占 폚 by the Peltier element 5.

그리고, 가열 처리가 종료되면, 웨이퍼(W)를 승강 핀(23)에 의해 상승시켜, 천장판부(3)의 근방 위치까지 접근시킴으로써, 1차 냉각 처리를 개시한다. 근방 위치란, 웨이퍼(W)를 냉각하기 위해 유효한 위치이고, 예를 들어 웨이퍼(W)의 표면이 천장판(3)의 하면[가스 공급부(4)의 하면]으로부터 1㎜ 내지 3㎜만큼 하방의 위치이다. 또한, 가스 공급부(4)에 대해서는, 제1 공급실(42)로 퍼지 가스를 공급함과 함께, 제2 공급실(43)에 대한 퍼지 가스의 공급을 정지하고, 제1 가스 토출구(451)로부터만 소정 유량의 퍼지 가스를 웨이퍼(W)에 공급한다. 또한, 예를 들어 배기구(65)로부터의 배기를 정지하거나, 가열 처리 시보다 배기량을 작게 하여, 가스 토출구(45)의 측방에 형성된 배기구(61)로부터의 배기를 개시한다. 이에 의해, 예를 들어 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중앙부에 가스가 공급됨과 함께, 웨이퍼(W)의 주연부 외측으로부터 가스가 배기된다.When the heating process is completed, the wafer W is lifted by the lifting pin 23 and approaches the position near the ceiling plate portion 3 to start the primary cooling process. The vicinity position is an effective position for cooling the wafer W. For example, the surface of the wafer W is located at a position lower by 1 mm to 3 mm from the lower surface of the ceiling plate 3 (the lower surface of the gas supply unit 4) Location. The purge gas is supplied to the first supply chamber 42 and the supply of the purge gas to the second supply chamber 43 is stopped for the gas supply unit 4, A purge gas of a flow rate is supplied to the wafer W. Further, for example, the exhaust from the exhaust port 65 is stopped or the exhaust amount is smaller than that in the heating process, and the exhaust from the exhaust port 61 formed on the side of the gas ejection port 45 is started. 3B, gas is supplied to the central portion of the wafer W, and the gas is exhausted from the periphery of the periphery of the wafer W. As a result,

이와 같이, 냉각된 천장판부(3)[가스 공급부(4)]에 접근함으로써, 웨이퍼(W)의 열이 천장판부(3)측으로 이동해 가, 웨이퍼(W)는 레지스트 반응이 종료되는 온도 이하로 급속하게 냉각된다. 또한, 냉각된 가스 공급부(4)를 통류함으로써, 퍼지 가스가 냉각되고, 이 퍼지 가스는 웨이퍼(W)의 중앙부로부터 주연부를 향해 웨이퍼(W)와 접촉하면서 통류해 가므로, 이 냉각된 퍼지 가스와의 접촉에 의해서도 웨이퍼(W)가 냉각된다. 따라서, 이 예에서는, 천장판부(3)를 냉각하는 냉각부로서, 천장판부(3)의 하면에 개구되고, 웨이퍼(W)에 공급하기 위한 냉각 가스의 유로를 구비하고 있다.Thus, the wafer W is moved to the ceiling plate portion 3 side by approaching the cooled ceiling plate portion 3 (gas supply portion 4), and the wafer W is heated to a temperature below the temperature at which the resist reaction is terminated Rapidly cooled. The purge gas is cooled by passing through the cooled gas supply part 4 and the purge gas contacts the wafer W from the central part of the wafer W toward the peripheral part of the wafer W, The wafer W is cooled. Therefore, in this example, the cooling section for cooling the ceiling plate section 3 is provided with a flow path for the cooling gas to be opened to the lower surface of the ceiling plate section 3 and to be supplied to the wafer W.

또한, 웨이퍼(W)를 상기 상방 위치에 위치시켰을 때의 웨이퍼(W)와 천장부(3)의 하면의 거리와, 제1 가스 토출구(451)로부터의 퍼지 가스의 토출 유량과, 배기구(61)로부터의 배기량을 제어함으로써, 웨이퍼(W)의 중앙부로부터 주연부를 향하는 가스류에 의해 베르누이 효과가 발생한다. 즉, 웨이퍼(W)의 중앙부에서는, 다른 영역보다도 가스 유속이 커져, 부압이 발생한다는 베르누이 효과가 얻어진다.The distance between the wafer W and the lower surface of the ceiling portion 3 when the wafer W is positioned at the upper position and the discharge flow rate of the purge gas from the first gas discharge port 451, The Bernoulli effect is generated by the gas flow from the central portion of the wafer W to the peripheral portion. That is, at the central portion of the wafer W, the gas flow rate becomes larger than other regions and a Bernoulli effect that a negative pressure is generated is obtained.

도 4는 1차 냉각 처리에 있어서의 웨이퍼(W)의 모습을 모식적으로 도시하는 것으로, 도 4의 (a)는 베르누이 효과를 발생시켰을 때, 도 4의 (b)는 베르누이 효과를 발생시키지 않고 1차 냉각 처리를 행하였을 때의 모습을 각각 도시하고 있다. 도 4의 (a), (b)에 있어서, 좌측 도면은 1차 냉각 처리를 개시한 상태, 우측 도면은 1차 냉각 처리를 종료한 상태이다.Fig. 4 schematically shows the state of the wafer W in the primary cooling process. Fig. 4 (a) shows the Bernoulli effect, Fig. 4 (b) shows the Bernoulli effect And the first cooling process is performed. 4 (a) and 4 (b), the left drawing shows the state in which the primary cooling processing is started, and the right drawing shows the state in which the primary cooling processing is finished.

베르누이 효과를 발생시켜 1차 냉각 처리를 행하면, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중앙부의 상방측이 부압이 되므로, 웨이퍼(W) 중앙부에 있어서 상향의 힘이 작용하여, 예를 들어 웨이퍼(W)의 급랭에 의해 발생하기 쉬운 웨이퍼(W)의 휨을 교정하면서 냉각할 수 있다. 한편, 베르누이 효과를 발생시키지 않는 경우에는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 상방측으로부터 급속하게 냉각하면, 웨이퍼(W)의 상면측과 하면측의 온도차에 의해, 웨이퍼 상면측이 수축하여, 웨이퍼(W)의 주연부가 중앙부보다도 높아지는 아래로 볼록 형상인 휨이 발생하는 경향이 있다. 이와 같이, 베르누이 효과에 의해, 웨이퍼(W)의 중앙부를 가스 공급부(4)측으로부터 흡인하는 힘을 발생시키면서 냉각을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 휨이 억제된다.When the primary cooling process is performed by generating the Bernoulli effect, the upper side of the central portion of the wafer W becomes negative pressure as shown in Fig. 4 (a), so that an upward force acts on the central portion of the wafer W So that the wafer W can be cooled while correcting warpage of the wafer W, which is likely to occur due to quenching of the wafer W, for example. On the other hand, when the Bernoulli effect is not generated, as shown in Fig. 4B, when the wafer W is rapidly cooled from above, the temperature difference between the upper surface side and the lower surface side of the wafer W , The upper surface side of the wafer shrinks, and the lower surface of the peripheral portion of the wafer W becomes higher than the central portion. As described above, the Bernoulli effect suppresses warpage of the wafer W by cooling while generating a force to attract the central portion of the wafer W from the gas supply portion 4 side.

이렇게 하여, 웨이퍼(W)의 온도를 레지스트의 반응 온도보다 낮은 온도까지 냉각한 후, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 냉각판(7)으로 웨이퍼(W)를 전달하고, 냉각판(7) 상에서 웨이퍼(W)의 2차 냉각을 실시한다. 구체적으로는, 펠티에 소자(5)에 대한 전력 공급 및 퍼지 가스의 공급, 배기구(61)로부터의 배기를 각각 정지하고, 배기구(65)로부터의 배기를 개시한다. 그리고, 천장판부(3)를 전달 위치까지 상승시켜, 웨이퍼(W)를 승강 핀(23)에 의해 전달 위치에 위치시킨다. 그리고, 냉각판(7)을 열판(2)의 상방측으로 이동하고, 이어서, 승강 핀(23)을 하강시킴으로써, 냉각판(7) 상으로 웨이퍼(W)를 전달한다.After the temperature of the wafer W is cooled to a temperature lower than the reaction temperature of the resist, the wafer W is transferred to the cooling plate 7 as shown in Fig. 5 (a) Thereby performing secondary cooling of the wafer W on the wafer 7. Specifically, the power supply to the Peltier element 5, the supply of the purge gas, and the exhaust from the exhaust port 61 are stopped, and the exhaust from the exhaust port 65 is started. Then, the ceiling plate portion 3 is raised to the delivery position, and the wafer W is placed at the delivery position by the lifting pin 23. [ The wafer W is transferred onto the cooling plate 7 by moving the cooling plate 7 to the upper side of the heating plate 2 and then lowering the lift pins 23. [

이 후, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 냉각판(7)을 대기 위치까지 퇴행시켜, 예를 들어 천장판부(3)를 처리 위치로 하강시킨다. 웨이퍼(W)는 냉각판(7) 상에 적재됨으로써, 예를 들어 실온까지 냉각된다. 이 후, 도시하지 않은 외부의 반송 기구에 의해, 웨이퍼(W)를 하우징(10)으로부터 반출한다.5 (b), the cooling plate 7 is moved back to the standby position, for example, the ceiling plate portion 3 is lowered to the processing position. The wafer W is loaded on the cooling plate 7, for example, to be cooled to room temperature. Thereafter, the wafer W is taken out of the housing 10 by an external transfer mechanism (not shown).

이 실시 형태에 따르면, 천장판부(3)에 냉각부를 이루는 펠티에 소자(5)를 설치하고, 가열 처리(PEB 처리)가 종료된 후, 웨이퍼(W)를 열판(2)으로부터 승강 핀(23)에 의해 상승시켜, 펠티에 소자(5)에 의해 냉각된 천장판부(3)의 근방 위치까지 접근시키고 있다. 이렇게 하여, 웨이퍼(W)를 열원으로부터 이격하고, 냉각원에 접근시킴으로써, 웨이퍼(W)를 가열 처리 후 즉시 급속하게 냉각할 수 있기 때문에, 웨이퍼 온도가 빠르게 저하되어, 가열 처리의 과도한 진행을 정지할 수 있다. 이 결과, PEB 처리에 있어서는 레지스트 내에 있어서의 화학 반응의 진행을 적절한 타이밍에서 정지시킬 수 있어, 패턴 선폭의 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.According to this embodiment, the Peltier element 5 constituting the cooling portion is provided in the ceiling plate portion 3 and the wafer W is transferred from the hot plate 2 to the lift pin 23 after the heat treatment (PEB treatment) And approaches the position near the ceiling plate portion 3 cooled by the Peltier element 5. [ Thus, the wafer W can be rapidly cooled immediately after the heating process by moving the wafer W away from the heat source and approaching the cooling source, so that the wafer temperature is rapidly lowered and the excessive progress of the heating process is stopped can do. As a result, in the PEB process, the progress of the chemical reaction in the resist can be stopped at an appropriate timing, and deterioration of the accuracy of the pattern line width can be suppressed.

또한, 웨이퍼(W)를 천장판부(3)에 접근시킴으로써 냉각하고 있고, 웨이퍼(W)와 천장판부(3)의 하면인 가스 공급부(4)의 하면과는 대향하고 있으므로, 웨이퍼(W)의 열은 면 내에 고른 상태로 천장판부(3)측으로 이동해 간다. 이에 의해 웨이퍼(W)의 면 내에 있어서 균일하게 냉각 처리가 진행되어, 웨이퍼(W)의 온도를, 면내 균일성을 확보하면서 저하시킬 수 있다.Since the wafer W is cooled by approaching the ceiling plate portion 3 and faces the lower surface of the gas supply portion 4 which is the lower surface of the wafer W and the ceiling plate portion 3, The heat is transferred to the ceiling plate portion 3 side in a state of being aligned in the plane. As a result, the cooling process proceeds uniformly in the plane of the wafer W, and the temperature of the wafer W can be lowered while ensuring uniformity in the plane.

또한, 이미 설명한 베르누이 효과를 발생시키도록 하면, 급속한 냉각 시에 발생하는 경향이 있는, 아래로 볼록형의 웨이퍼(W)의 휨을 교정하면서 냉각할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)의 상면과 천장판부(3)의 하면의 거리가, 웨이퍼(W)의 면 내에 있어서 일정하게 되고, 웨이퍼 면 내에 있어서 더 균일하게 냉각 처리가 행해진다. 또한, 웨이퍼(W)에 휨이 발생하고, 웨이퍼(W)의 중앙부가 천장판부(3)로부터 이격되어, 이에 의해 냉각 효율이 저하되는 것이 억제된다. 이와 같이 냉각 효율의 저하가 억제된다는 점에서, 전체의 냉각 처리 시간을 단축할 수 있어, 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.In addition, by causing the Bernoulli effect to be generated as described above, cooling can be performed while correcting warpage of the downward convex wafer W, which tends to occur during rapid cooling. As a result, the distance between the upper surface of the wafer W and the lower surface of the ceiling plate portion 3 becomes constant in the plane of the wafer W, and the cooling process is performed more uniformly in the plane of the wafer. Further, warpage occurs in the wafer W, and the central portion of the wafer W is spaced apart from the ceiling plate portion 3, thereby preventing the cooling efficiency from being lowered. In this way, since the lowering of the cooling efficiency is suppressed, the entire cooling processing time can be shortened and the throughput can be improved.

또한, 종래와 같이 가열 처리 후의 웨이퍼(W)를 열판(2)으로부터 냉각판(7)으로 직접 전달하여 냉각을 행하는 구성에서는, 냉각판(7)의 형상 상, 절결부(72)나 슬릿(73, 74)에 닿는 영역은, 다른 영역에 비해 냉각 효율이 낮은 점에서, 웨이퍼 온도의 면내 균일성에 악영향을 미치고 있었다. 이에 비해, 본 발명에서는, 이미 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)의 전체면이 천장판부(3)에 접근하여 냉각되기 때문에, 이 점으로부터도 웨이퍼 온도의 면내 균일성이 높아진다.In the configuration in which the wafer W after the heat treatment as in the prior art is directly transferred from the hot plate 2 to the cold plate 7 to perform cooling, the cutout portion 72 and the slit 73, and 74 have poor cooling efficiency as compared with the other regions, and thus the in-plane uniformity of the wafer temperature is adversely affected. On the other hand, in the present invention, as described above, the entire surface of the wafer W is cooled closer to the ceiling plate portion 3, and the in-plane uniformity of the wafer temperature is also increased from this point.

또한, 종래와 같이 가열 처리 후의 웨이퍼(W)를 열판(2)으로부터 냉각판(7)으로 직접 전달하여 냉각을 행하는 구성에서는, 냉각판(7)으로 전달되는 웨이퍼(W)의 온도가 높으므로, 웨이퍼(W)로부터의 열 이동에 의해 냉각판(7)의 온도가 상승한다. 이로 인해, 다음의 웨이퍼(W)가 외부의 반송 기구로부터 전달될 때까지 냉각판(7)의 온도가 당초에 설정된 온도까지 완전히 내려가지 않고, 열이 축적된 상태가 되어 버린다. 이 결과, 로트의 2매째의 웨이퍼(W)가 외부의 반송 기구로부터 냉각판(7)으로 전달되었을 때의 냉각판(7)의 온도는 로트의 1매의 웨이퍼(W)가 전달되었을 때의 온도보다도 높아져 버려, 열판(2)으로 웨이퍼(W)를 전달했을 때의 웨이퍼(W)의 온도가 변동되어, 동일한 로트의 웨이퍼(W)끼리의 사이에서, 가열 처리에 변동이 발생할 우려가 있다.Further, in the configuration in which the wafer W after the heat treatment is transferred from the hot plate 2 directly to the cold plate 7 to perform cooling as in the conventional case, the temperature of the wafer W transferred to the cold plate 7 is high , The temperature of the cooling plate 7 is raised by the heat movement from the wafer W. As a result, the temperature of the cooling plate 7 is not completely lowered to the initially set temperature until the next wafer W is transferred from the external transport mechanism, and the heat is accumulated. As a result, the temperature of the cooling plate 7 when the second wafer W of the lot is transferred from the external conveying mechanism to the cooling plate 7 is the temperature at which the one wafer W of the lot is transferred The temperature of the wafer W at the time of transferring the wafer W to the heat plate 2 fluctuates and there is a possibility that the heat treatment may fluctuate between the wafers W of the same lot .

이에 비해, 상술한 실시 형태에서는, 1차 냉각에 의해 온도가 저하된 웨이퍼(W)를 냉각판(7)으로 전달하고 있으므로, 냉각판(7)으로의 열의 이동량이 작다. 이로 인해, 냉각판(7)에 웨이퍼(W)가 적재됨으로써, 냉각판(7)의 온도가 상승했다고 해도, 로트의 2매째 웨이퍼(W)가 외부의 반송 기구로부터 전달될 때까지, 냉각판(7)의 온도가 충분히 다 내려간다. 따라서, 웨이퍼(W)가 외부의 반송 기구로부터 냉각판(7)으로 전달될 때의 냉각판(7)의 온도가 고른 상태가 되어, 동일한 로트의 웨이퍼(W)끼리의 사이에서, 가열 처리에 변동이 발생할 우려는 없다.On the other hand, in the above-described embodiment, since the wafer W whose temperature is lowered by the primary cooling is transferred to the cooling plate 7, the amount of movement of the heat to the cooling plate 7 is small. Even if the temperature of the cooling plate 7 rises due to the loading of the wafer W on the cooling plate 7, the temperature of the cooling plate 7 is increased until the second wafer W of the lot is transferred from the external transfer mechanism, (7) is sufficiently lowered. Therefore, the temperature of the cooling plate 7 when the wafers W are transferred from the external conveying mechanism to the cooling plate 7 is in a uniform state, and between the wafers W of the same lot, There is no possibility of fluctuation.

이상에 있어서, 이 실시 형태에서는 웨이퍼(W)의 처리의 종별에 따라, 펠티에 소자(5)에 대하여 가열 처리 시부터 상시 전력 공급하도록 해도 된다. 펠티에 소자(5)에 의해 냉각되는 천장판부(3)[가스 공급부(4)]의 온도가, 예를 들어 20℃ 내지 25℃이며, 가열 처리의 온도가, 예를 들어 80℃일 때에는, 가열 처리 시에 있어서는, 웨이퍼(W)는 천장판부(3)로부터 이격되어 있으므로, 웨이퍼(W)를 열판(2)에 적재함으로써, 충분히 가열할 수 있기 때문이다.As described above, in this embodiment, power may be supplied to the Peltier element 5 at all times from the time of heat treatment, depending on the type of processing of the wafer W. When the temperature of the ceiling plate portion 3 (gas supply portion 4) cooled by the Peltier element 5 is, for example, 20 to 25 DEG C and the temperature of the heat treatment is, for example, 80 DEG C, This is because, since the wafer W is separated from the ceiling plate portion 3 at the time of processing, the wafer W can be sufficiently heated by being placed on the heat plate 2.

또한, 이 실시 형태에서는, 천장판부(3)를 냉각하는 냉각부는 냉각 매체의 통류로여도 된다. 이 예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 천장판부(3)에 펠티에 소자를 설치하는 대신에, 예를 들어 천장판부(3)의 천장 부재(31)의 내부에 냉각 매체의 통류로(310)가 형성되어 있다. 이 통류로(310)는 공급로(311)를 통해 냉각 매체, 예를 들어 냉각수의 공급원(312)에 접속되고, 이 통류로(310)에 냉각수를 통류시킴으로써, 천장부(3)가 냉각된다. 그 밖의 구성은 상술한 기판 가열 장치(1)와 마찬가지이다. 이 예에서는, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초하여, 가열 처리가 종료된 후의 웨이퍼(W)를, 승강 핀(23)에 의해 천장판부(3)의 근방 위치까지 상승시키고, 통류로(310)에 냉각수를 통류시켜, 웨이퍼(W)의 1차 냉각 처리가 실행된다. 냉각 매체의 통류로는 가스 공급부(4)의 상면을 형성하는 부재나 측면을 형성하는 부재에 형성해도 된다.In this embodiment, the cooling section for cooling the ceiling plate section 3 may be a flow of cooling medium. In this example, as shown in Fig. 6, instead of providing the Peltier element on the ceiling plate portion 3, for example, in the ceiling member 31 of the ceiling plate portion 3, Is formed. The passage 310 is connected to a supply source 312 of a cooling medium such as a cooling water through a supply path 311. The ceiling portion 3 is cooled by passing cooling water through the passage 310. [ The other configuration is the same as that of the substrate heating apparatus 1 described above. In this example, on the basis of the control signal from the control section 100, the wafer W after the completion of the heating process is raised to a position near the ceiling plate section 3 by the lift pins 23, 310, and the primary cooling process of the wafer W is performed. The passage of the cooling medium may be formed in a member forming the upper surface of the gas supply part 4 or a member forming the side surface.

또한, 이 제1 실시 형태에서는 가스 공급부(4)의 내부 공간을 구획하지 않고, 1차 냉각 시에 가스 공급부(4)의 전체면에 형성된 가스 토출구(45)로부터 가스를 토출하고, 웨이퍼 중앙부로부터 주연부를 향하는 가스류에 의한 베르누이 효과에 의해, 웨이퍼 중앙부에 부압을 발생시키도록 해도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 가스 토출구(45)의 형상이나 구멍 직경, 배치를 연구함으로써, 상기 베르누이 효과가 발생하도록, 웨이퍼 중앙부의 가스의 유속이 다른 영역보다도 커지도록 구성한다.In this first embodiment, gas is discharged from the gas discharge port 45 formed on the entire surface of the gas supply unit 4 at the time of the first cooling without dividing the internal space of the gas supply unit 4, A negative pressure may be generated in the central portion of the wafer by the Bernoulli effect due to the gas flow toward the periphery. In this case, for example, by studying the shape, the hole diameter and the arrangement of the gas discharge ports 45, the flow velocity of the gas at the central portion of the wafer is made larger than other regions so that the Bernoulli effect is generated.

또한, 1차 냉각 처리에 있어서, 예를 들어 웨이퍼(W)에 대한 처리의 종별에 따라, 웨이퍼(W)의 휨의 억제를 고려할 필요가 없는 경우 등에는, 반드시 베르누이 효과를 발생시킬 필요는 없다. 이 경우에는, 1차 냉각 처리 시에는 가스 공급부(4)로부터 웨이퍼(W)의 전체면에 대하여, 유량을 고르게 한 상태에서 가스를 공급하여 냉각하도록 해도 된다. 또한, 1차 냉각 처리에서는, 가스 공급부(4)로부터의 가스의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)를 냉각하도록 해도 된다. 이와 같이 베르누이 효과를 발생시키지 않고 일시 냉각 처리를 행하는 경우에는, 반드시 천장판부(3)측에 배기구(61)를 형성할 필요는 없다. 또한, 1차 냉각 처리에 있어서의 가스의 배기는 배기구(61, 65)의 어느 한쪽을 통해 행해도 되고, 양쪽의 배기구(61, 65)를 사용하여 행해도 된다.Further, in the primary cooling process, for example, when it is not necessary to consider the suppression of the warpage of the wafer W according to the type of the treatment on the wafer W, the Bernoulli effect does not necessarily have to be generated . In this case, during the primary cooling process, the gas may be supplied from the gas supply unit 4 to the entire surface of the wafer W while keeping the flow rate uniform. In the primary cooling process, the gas supply from the gas supply unit 4 may be stopped to cool the wafer W. In the case where the temporary cooling process is performed without generating the Bernoulli effect as described above, it is not always necessary to form the exhaust port 61 on the ceiling plate portion 3 side. The gas may be exhausted through either one of the exhaust ports 61, 65 in the primary cooling process or by using the exhaust ports 61, 65 on both sides.

계속해서, 본 발명의 기판 가열 장치의 제2 실시 형태에 대하여, 도 7을 참조하여 설명한다. 이 실시 형태의 기판 가열 장치(12)가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 천장판부(8)에 설치된 냉각부는 천장판부(8)의 하면에 개구되고, 웨이퍼(W)에 공급하기 위한 냉각 가스의 유로인 것이다. 이 예의 천장판부(8)는 천장 부재(81)와 측벽부(82)를 구비하고, 천장 부재(81)에는 열판(2)과 대향하도록 가스 공급부(83)가 설치되어 있다. 가스 공급부(83)는 냉각 가스의 유로를 구성하는 것이고, 예를 들어 평면 형상이 웨이퍼(W)와 동일하거나 또는 웨이퍼(W)보다도 큰 편평한 원통 형상으로 구성되고, 그 하면에는 다수의 가스 토출구(831)가 형성되어 있다.Next, a second embodiment of the substrate heating apparatus of the present invention will be described with reference to Fig. The substrate heating apparatus 12 of this embodiment is different from that of the first embodiment in that the cooling section provided on the ceiling plate section 8 is opened on the lower surface of the ceiling plate section 8, . The ceiling plate portion 8 of this example has a ceiling member 81 and a side wall portion 82. The ceiling member 81 is provided with a gas supply portion 83 so as to face the heat plate 2. [ The gas supply part 83 constitutes a flow path of the cooling gas and is formed in a flat cylindrical shape having a plane shape equal to or larger than that of the wafer W and has a plurality of gas discharge openings 831 are formed.

가스 공급부(83)는 공급로(84)를 통해 실온의 퍼지 가스, 예를 들어 공기의 공급원(85)에 접속되어 있음과 함께, 공급로(84)로부터 분기되는 분기로(841)에 의해, 냉각 기구(86)를 거쳐 퍼지 가스의 공급원(85)에 접속되어 있다. 냉각 기구(86)는, 예를 들어 퍼지 가스의 유로의 주위에 펠티에 소자 등을 설치함으로써, 퍼지 가스를 냉각하도록 구성되어 있다. 도면 중 부호 851, 852는 개폐 밸브와 매스 플로우 컨트롤러 등을 구비한 유량 조정부이다. 또한, 가스 공급부(83)와 측벽부(82)의 사이에는, 예를 들어 복수의 배기구(87)가, 가스 공급부(83)의 둘레 방향을 따라 형성되어 있고, 이 배기구(87)는 측벽부(82) 내의 배기 유로(821) 및 배기로(88)를 통해 배기 기구(89)에 접속되어 있다. 881은 배기량 조정부이다.The gas supply unit 83 is connected to the purge gas at room temperature, for example, the air supply source 85 through the supply path 84, and is branched by the branch path 841 branched from the supply path 84, And is connected to a purge gas supply source 85 through a cooling mechanism 86. [ The cooling mechanism 86 is configured to cool the purge gas by, for example, providing a Peltier element or the like around the flow path of the purge gas. In the drawing, reference numerals 851 and 852 denote flow rate regulating units including an on-off valve, a mass flow controller, and the like. A plurality of exhaust ports 87 are formed along the circumferential direction of the gas supply section 83 between the gas supply section 83 and the side wall section 82. The exhaust port 87 is formed in the sidewall section 82, And is connected to the exhaust mechanism 89 through an exhaust passage 821 and an exhaust passage 88 in the exhaust passage 82. 881 is an exhaust amount adjustment unit.

가스 토출구(831)는, 예를 들어 천장판부(8)에 있어서 웨이퍼(W)의 주연부보다도 중앙 근방의 위치에 대향하는 부위에 형성되어 있다. 그리고, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중앙부로부터 주연부를 향하는 가스류에 의한 베르누이 효과에 의해 웨이퍼(W)의 중앙부에 부압을 발생시키도록, 가스 토출구(831)의 형상이나 구멍 직경, 배치를 연구함으로써, 웨이퍼 중앙부의 가스의 유속이 다른 영역보다도 커지도록 설정되어 있다. 그 밖의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이고, 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하여, 설명을 생략한다.The gas discharge port 831 is formed, for example, in a portion of the ceiling plate portion 8 opposite to a position near the center of the periphery of the wafer W. [ The shape and the hole diameter and the arrangement of the gas discharge port 831 are studied so as to generate a negative pressure in the central portion of the wafer W by the Bernoulli effect due to the gas flow from the central portion of the wafer W to the peripheral portion, The flow rate of the gas at the center of the wafer is set to be larger than the other regions. The other constitution is the same as that of the first embodiment, and the same constituent members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

이와 같은 기판 가열 장치(12)에서는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 열처리 대상의 웨이퍼(W)를 외부의 반송 기구에 의해 하우징(10) 내에 반입하고, 냉각판(7)을 통해 웨이퍼(W)를 열판(2)으로 전달하여 가열 처리를 실시한다. 즉, 예를 들어 배기 기구(67)에 의해 배기구(65)를 통해 배기함과 함께, 가스 공급부(83)에 퍼지 가스를 공급하고, 이렇게 하여, 가스 공급부(83)의 하면 전체에 형성된 가스 토출구(831)로부터 열판(2) 상의 웨이퍼(W)를 향해 가스를 공급한 상태에서, 웨이퍼(W)를 반응 온도보다도 높은 온도, 예를 들어 80℃ 내지 110℃로 소정 시간 가열한다. 이 가열 처리에 의해 발생한 승화물은 퍼지 가스의 흐름과 함께, 열판(2)과 측벽부의 사이로 통류하여, 배기구(65)로부터 배기된다.In this substrate heating apparatus 12, as in the first embodiment, the wafer W to be subjected to heat treatment is carried into the housing 10 by an external transport mechanism, and the wafer W is transported through the cooling plate 7 And the heat is transferred to the heat plate 2 for heat treatment. That is, for example, a purge gas is supplied to the gas supply unit 83 by the exhaust mechanism 67 through the exhaust port 65 and the gas discharge port 83 formed in the entire lower surface of the gas supply unit 83, The wafer W is heated to a temperature higher than the reaction temperature, for example, 80 占 폚 to 110 占 폚 for a predetermined time in a state where the gas is supplied from the heating section 831 toward the wafer W on the heat plate 2. [ The air-fuel mixture generated by this heating treatment passes through the heat plate 2 and the side wall portion together with the flow of the purge gas, and is discharged from the air outlet 65.

이와 같이 하여 가열 처리를 실시한 후, 가스 공급부(83)에 대한 냉각 가스의 공급을 개시하여, 1차 냉각 처리를 실시한다. 냉각 가스의 공급은, 예를 들어 퍼지 가스의 공급원(85)의 퍼지 가스를 분기로(841), 공급로(84)를 통해 가스 공급부(83)로 공급함으로써 행한다. 이에 의해 퍼지 가스는 냉각 기구(86)에 의해 냉각되어, 냉각 가스로서 가스 공급부(83)에 공급된다.After the heating process is performed in this manner, the supply of the cooling gas to the gas supply unit 83 is started, and the primary cooling process is performed. The cooling gas is supplied, for example, by supplying the purge gas of the purge gas supply source 85 to the gas supply unit 83 through the branch path 841 and the supply path 84. As a result, the purge gas is cooled by the cooling mechanism 86 and supplied to the gas supply unit 83 as a cooling gas.

1차 냉각 처리에서는, 웨이퍼(W)를 승강 핀(23)에 의해 상승시켜, 가스 공급부(83)의 근방 위치에 접근시킨다. 근방 위치에 있는 웨이퍼(W) 표면과 가스 공급부(8)의 하면의 거리는, 예를 들어 1 내지 3㎜이다. 또한, 예를 들어 배기구(65)로부터의 배기를 정지하거나, 가열 처리 시보다도 배기량을 작게 하여, 가스 토출구(831)의 측방에 형성된 배기구(87)로부터의 배기를 개시한다. 이에 의해, 냉각 가스는 웨이퍼(W)의 중앙부로부터 주연측을 향해 웨이퍼(W)와 접촉하면서 통류해 가므로, 이 냉각 가스와의 접촉에 의해 웨이퍼(W)가 반응 온도보다도 낮은 온도, 예를 들어 가열 처리 시의 온도보다도 20℃ 내지 30℃ 낮은 온도로 냉각된다.In the primary cooling process, the wafer W is lifted by the lifting pin 23 and approaches the position near the gas supply unit 83. [ The distance between the surface of the wafer W in the proximity position and the lower surface of the gas supply part 8 is, for example, 1 to 3 mm. Further, for example, the exhaust from the exhaust port 65 is stopped or the exhaust amount is reduced from that of the heat treatment, and the exhaust from the exhaust port 87 formed on the side of the gas ejection port 831 is started. As a result, the cooling gas flows from the central portion of the wafer W toward the periphery thereof while being in contact with the wafer W, so that the wafer W is brought into contact with the cooling gas at a temperature lower than the reaction temperature, And is cooled to a temperature 20 占 폚 to 30 占 폚 lower than the temperature during the heat treatment.

또한, 가스 토출구(831)는, 예를 들어 베르누이 효과가 발생하도록 형성되어 있고, 예를 들어 웨이퍼(W)를 근방 위치에 위치시켰을 때의 웨이퍼 표면과 가스 공급부(83) 하면의 거리에 있어서, 가스 토출구(831)로부터의 가스의 공급 유량 및 배기구(67)로부터의 배기량을 제어함으로써, 베르누이 효과가 발생한다. 이렇게 하여, 웨이퍼의 중앙부에 부압을 발생시킨다는 베르누이 효과에 의해, 웨이퍼(W)의 중앙부에 대해서는 상향의 힘이 작용하여, 웨이퍼(W)의 아래로 볼록 형상인 휨을 교정하면서 냉각할 수 있다.The gas discharge port 831 is formed so as to generate, for example, a Bernoulli effect. For example, at a distance between the wafer surface and the bottom surface of the gas supply portion 83 when the wafer W is placed in the proximity position, The Bernoulli effect is generated by controlling the supply flow rate of the gas from the gas discharge port 831 and the discharge amount from the discharge port 67. [ In this way, an upward force acts on the central portion of the wafer W due to the Bernoulli effect of generating a negative pressure in the central portion of the wafer, so that the wafer W can be cooled while correcting the convex shape bending downward.

이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 온도를 레지스트의 반응 온도보다 낮은 온도까지 냉각한 후, 냉각판(7)에 웨이퍼(W)를 전달하고, 냉각판(7) 상에서 웨이퍼(W)의 2차 냉각을 실시한다. 구체적으로는, 가스 공급부(83)에 대한 냉각 가스의 공급, 배기구(87)로부터의 배기를 각각 정지하고, 배기구(65)로부터의 배기를 개시하고, 냉각판(7) 상으로 웨이퍼(W)를 전달한다. 이 후, 냉각판(7)을 대기 위치까지 퇴행시켜, 예를 들어 웨이퍼(W)를 실온까지 냉각한 후, 도시하지 않은 외부의 반송 기구에 의해, 웨이퍼(W)를 하우징(10)으로부터 반출한다.After the temperature of the wafer W is cooled to a temperature lower than the reaction temperature of the resist in this way, the wafer W is transferred to the cooling plate 7 and the secondary of the wafer W on the cooling plate 7 Cooling is performed. Specifically, the supply of the cooling gas to the gas supply unit 83 and the exhaust from the exhaust port 87 are stopped, the exhaust from the exhaust port 65 is started, the wafer W is transferred onto the cooling plate 7, . Thereafter, the cooling plate 7 is moved back to the standby position, for example, after the wafer W is cooled to room temperature, the wafer W is taken out of the housing 10 by an external transport mechanism do.

이 실시 형태에 따르면, 천장판부(8)에 냉각부인 냉각 가스의 유로를 설치하고, 가열 처리가 종료된 후, 웨이퍼(W)를 천장판부(8)의 근방 위치까지 상승시켜 냉각하고 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 가열 처리 후 즉시 급속하게 냉각할 수 있으므로, 가열 처리의 과도한 진행을 정지할 수 있다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 웨이퍼 면 내에 있어서 균일한 냉각 처리를 행할 수 있고, 베르누이 효과를 발생시키도록 하면, 휨을 교정하면서 냉각할 수 있다. 이에 의해, 이미 설명한 바와 같이 냉각 효율의 저하가 억제되어, 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.According to this embodiment, the flow path of the cooling gas as the cooling part is provided in the ceiling plate part 8 and the wafer W is cooled to the position near the ceiling plate part 8 after the heat treatment is completed. Thereby, since the wafer W can be rapidly cooled immediately after the heat treatment, the excessive progress of the heat treatment can be stopped. Further, as in the first embodiment, uniform cooling processing can be performed in the wafer surface, and if the Bernoulli effect is generated, cooling can be performed while correcting warpage. As a result, as described above, the lowering of the cooling efficiency is suppressed, and the throughput can be improved.

이상에 있어서, 이 실시 형태에서는 퍼지 가스의 공급로(분기로)에 냉각 기구(86)를 설치하는 대신에, 퍼지 가스의 공급원에 있어서, 예를 들어 실온보다도 낮은 온도로 조정된 가스를 저류해 두고, 이 가스를 냉각 가스로서 공급해도 된다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)의 처리 종별에 따라, 가열 처리의 온도가, 예를 들어 80℃일 때에는, 가열 처리 시에 있어서도, 이 냉각 가스를 퍼지 가스로서 공급해도 된다. 가열 처리 시는, 웨이퍼(W)는 천장판부(8)로부터 이격되어 있으므로, 냉각 가스를 공급해도, 웨이퍼(W)를 열판(2)에 적재함으로써, 충분히 가열할 수 있기 때문이다.As described above, in this embodiment, instead of providing the cooling mechanism 86 in the purge gas supply path (branch path), the purge gas supply source reserves the gas adjusted to a temperature lower than the room temperature, for example Alternatively, this gas may be supplied as a cooling gas. In this case, depending on the treatment type of the wafer W, the cooling gas may be supplied as a purge gas even in a heating process when the temperature of the heat treatment is, for example, 80 ° C. This is because the wafer W can be sufficiently heated by placing the wafer W on the hot plate 2 even if the cooling gas is supplied because the wafer W is separated from the ceiling plate portion 8 during the heat treatment.

또한, 1차 냉각 처리에 있어서, 예를 들어 웨이퍼(W)로의 처리의 종별에 따라, 웨이퍼(W)의 휨의 억제를 고려할 필요가 없는 경우 등에는, 반드시 베르누이 효과를 발생시킬 필요는 없다. 이 경우에는, 가열 처리 시 및 1차 냉각 처리 시에 있어서, 가스 공급부(83)로부터 웨이퍼(W)의 전체면에 대하여, 유량을 고르게 한 상태에서 가스를 공급하여 냉각하도록 해도 된다. 이와 같이 베르누이 효과를 발생시키지 않고 일시 냉각 처리를 행하는 경우에는, 반드시 천장판부(8)측에 배기구(87)를 형성할 필요는 없다. 또한, 1차 냉각 처리 시에 있어서의 가스의 배기는 배기구(65, 87)의 어느 한쪽을 통해 행해도 되고, 양쪽의 배기구(65, 87)를 사용하여 행해도 된다.Further, in the primary cooling process, for example, in the case where it is not necessary to consider suppression of the warpage of the wafer W according to the type of treatment to the wafer W, the Bernoulli effect does not always have to be generated. In this case, the gas may be supplied from the gas supply unit 83 to the entire surface of the wafer W while the flow rate is kept even during the heating process and the primary cooling process. In the case where the temporary cooling process is performed without generating the Bernoulli effect as described above, it is not always necessary to form the exhaust port 87 on the ceiling plate portion 8 side. The exhaust of the gas during the primary cooling process may be performed through either one of the exhaust ports 65 and 87 or may be performed using the exhaust ports 65 and 87 on both sides.

이상에 있어서, 본 발명에서는 가열 처리 시의 웨이퍼(W)의 온도, 1차 냉각 처리의 온도는 상술한 예에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 가열 처리는 PEB 처리에 한정되는 것은 아니고, 레지스트 도포 후 노광 처리 전의 가열 처리나, 현상 처리 후의 가열 처리에 적용할 수 있다. 또한, 적재대에 적재된 기판을, 기판의 하면측으로부터 가열하여 가열 처리하는 방법으로서는, 적재대를 열판에 의해 구성하는 경우에 한정되지 않고, 예를 들어 적재대를 석영 등의 투과 부재에 의해 구성하고, 가열 기구로서 적외선을 조사하는 가열 램프를 사용하여, 적재대에 적재된 기판을, 기판의 하면측으로부터 가열하는 것이어도 된다.In the present invention, in the present invention, the temperature of the wafer W during the heat treatment and the temperature of the primary cooling treatment are not limited to the above examples. Further, the heat treatment of the present invention is not limited to the PEB treatment, but can be applied to the heat treatment before the exposure treatment after the application of the resist and the heat treatment after the development treatment. In addition, as a method of heating the substrate stacked on the stacking table from the lower surface side of the substrate and performing the heating treatment, the stacking table is not limited to the case where the stacking table is constituted by a hot plate. For example, And the substrate mounted on the mounting table may be heated from the lower surface side of the substrate by using a heating lamp that irradiates infrared rays as a heating mechanism.

또한, 본 발명의 기판 가열 장치에서는, 예를 들어 제1 실시 형태와 같이, 천장판부에 설치된 냉각부가 펠티에 소자나 냉각 매체의 통류로인 경우에는, 가열 처리 시에 적재대의 외주로부터 퍼지 가스를 공급하고, 천장판부의 중앙부로부터 배기하는 구성에도 적용할 수 있다.Further, in the substrate heating apparatus of the present invention, for example, in the case where the cooling section provided on the ceiling plate section is the flow of the Peltier element or the cooling medium, as in the first embodiment, the purge gas is supplied , And exhausted from the central portion of the ceiling plate portion.

1, 12 : 기판 가열 장치
2 : 열판
23 : 승강 핀
24 : 승강 기구
3, 8 : 천장판부
310 : 통류로
4, 83 : 가스 공급부
45, 831 : 가스 토출구
5 : 펠티에 소자
7 : 냉각판
86 : 냉각 기구
61, 87 : 배기구
100 : 제어부
W : 반도체 웨이퍼1, 12: substrate heating device
2: soleplate
23: Lift pin
24: lifting mechanism
3, 8: ceiling plate
310: By passage
4, 83: gas supply section
45, 831: gas outlet
5: Peltier element
7: Cooling plate
86: cooling mechanism
61, 87:
100:
W: Semiconductor wafer

Claims (9)

적재대에 적재된 기판을, 기판의 하면측으로부터 가열하여 가열 처리하는 기판 가열 장치에 있어서,
기판을 적재대의 적재면과 당해 적재면보다도 상방 위치의 사이에서 승강시키는 승강부와,
상기 적재대의 적재면과 대향하도록 설치된 천장판부와,
상기 천장판부에 설치된 냉각부와,
가열 처리가 종료된 후의 기판을, 상기 승강부에 의해 상기 적재대의 적재면으로부터 상기 천장판부의 근방 위치까지 상승시켜, 상기 냉각부에 의해 기판을 냉각하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.A substrate heating apparatus for heating a substrate stacked on a mount table from a lower surface side of the substrate,
An elevating portion for elevating and lowering the substrate between a loading surface of the loading table and a position above the loading surface,
A ceiling plate portion provided so as to face the mounting surface of the mounting table,
A cooling section provided on the ceiling plate section,
And a controller for raising the substrate after the heating process is completed from the mounting surface of the stacking table to a position near the ceiling plate by the elevating portion and outputting a control signal to cool the substrate by the cooling portion The substrate heating apparatus comprising: 제1항에 있어서, 상기 냉각부는 펠티에 소자이고, 상기 천장판부는 당해 펠티에 소자에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein the cooling section is a Peltier element, and the ceiling plate section is cooled by the Peltier element. 제1항에 있어서, 상기 냉각부는 냉각 매체의 통류로이고, 상기 천장판부는 당해 냉각 매체에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.The substrate heating apparatus according to claim 1, wherein the cooling section is a passage of cooling medium, and the ceiling plate section is cooled by the cooling medium. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각부는 상기 천장판부의 하면에 개구되고, 상기 기판에 공급하기 위한 냉각 가스의 유로인 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.The substrate heating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling section is a channel of cooling gas for opening to a lower surface of the ceiling plate portion and supplying the cooling gas to the substrate. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 중앙부로부터 당해 기판의 주연부를 향하는 가스류에 의한 베르누이 효과에 의해 기판의 중앙부에 부압이 발생하여, 아래로 볼록 형상인 기판의 휨을 교정하기 위해, 기판의 주연부측으로부터 배기하기 위한 배기구와, 상기 천장판부에 있어서 기판의 주연부보다도 중앙 근방의 위치에 대향하는 부위에 형성된 가스 토출구를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a negative pressure is generated in a central portion of the substrate by a Bernoulli effect due to gas flow from the central portion of the substrate to the peripheral portion of the substrate, And a gas discharge port formed in a portion of the ceiling plate portion opposite to a position near the center of the periphery of the substrate in order to perform calibration, the gas outlet being for exhausting from the peripheral portion side of the substrate. 제5항에 있어서, 상기 배기구는 천장판부의 근방 위치에 있는 기판보다도 높은 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.The substrate heating apparatus according to claim 5, wherein the exhaust port is formed at a position higher than the substrate in the vicinity of the ceiling plate portion. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적재대의 측방에는 기판을 보조적으로 냉각하기 위한 냉각체가 설치되고,
상기 제어부는 상기 천장판부에 설치된 냉각부에 의해 기판을 냉각한 후의 기판을 상기 냉각체에 의해 냉각하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.The apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a cooling body for supplementarily cooling the substrate is provided at a side of the stacking unit,
Wherein the control section outputs a control signal to cool the substrate after the substrate is cooled by the cooling section provided on the ceiling plate section by the cooling body. 기판을 적재대에 적재하는 공정과,
이어서 상기 기판을 당해 기판의 하면측으로부터 가열하여 가열 처리하는 공정과,
가열 처리 후의 기판을 승강부에 의해 상기 적재대의 적재면으로부터 상승시켜, 당해 적재면과 대향하도록 설치된 천장판부의 근방 위치까지 상승시키는 공정과,
상기 천장판부에 설치된 냉각부에 의해 기판을 냉각하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 방법.A step of loading the substrate on a loading table,
Heating and heating the substrate from the lower surface side of the substrate,
Raising the substrate after the heat treatment to a position in the vicinity of the ceiling plate portion provided so as to face the mounting surface by raising the substrate from the mounting surface of the mounting table by the elevating portion,
And cooling the substrate by a cooling section provided on the ceiling plate section. 제8항에 있어서, 상기 냉각부에 의해 기판을 냉각할 때에, 아래로 볼록 형상인 기판의 휨을 교정하기 위해, 상기 기판의 중앙부로부터 당해 기판의 주연부를 향하는 가스류에 의한 베르누이 효과에 의해 기판의 중앙부에 부압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 기판 가열 방법.The substrate processing apparatus according to claim 8, characterized in that, when the substrate is cooled by the cooling section, in order to correct warpage of the convex-shaped substrate downward, the substrate is heated by the Bernoulli effect by the gas flow from the central portion of the substrate toward the peripheral portion of the substrate And a negative pressure is generated in the central portion.
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