TWI806953B - 控制器裝置，熱板的冷卻方法及電腦可讀取的記錄媒體 - Google Patents

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遠藤建治
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Abstract

本案是以較短時間冷卻熱板作為課題。
其解決手段，熱板的冷卻方法，係包含：第1工程，其係取得：顯示被構成為對基板賦予熱的熱板的溫度與在該溫度中在熱板被加熱的基板在被構成為冷卻基板的冷卻板被冷卻至目標溫度所要的冷卻時間的關係之相關資料；第2工程，其係藉由溫度感測器來取得熱板的溫度；第3工程，其係於第2工程之後，將基板載置於熱板；第4工程，其係於第2工程之後，根據在第2工程取得的溫度及相關資料，來算出對應於在第2工程取得的溫度之冷卻時間；及第5工程，其係於第4工程之後，將基板載置於冷卻板，至少在第4工程算出的冷卻時間，藉由冷卻板來冷卻基板。

Description

控制器裝置，熱板的冷卻方法及電腦可讀取的記錄媒體
本案是有關控制器裝置、熱板的冷卻方法及電腦可讀取的記錄媒體。
專利文獻1是揭示具備加熱基板的熱板及冷卻基板的冷卻板之熱處理裝置。該熱處理裝置是具有與基板一起加熱被塗佈於基板的表面的塗佈膜的機能。
可是，例如，在降低熱板的設定溫度時，維修熱板時等，為了提高生產性，最好儘可能快速降低熱板的溫度。於是，在該熱處理裝置中，以冷卻板來將冷卻體冷卻至預定溫度，及將被冷卻的冷卻體預定時間載置於熱板，藉此冷卻熱板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平11-219887號公報
本案是說明可用較短時間冷卻熱板的熱處理裝置、熱板的冷卻方法及電腦可讀取的記錄媒體。
例1.控制器裝置之一個的例子，係被連接至熱處理用的單元的控制器裝置，係具備：被構成為對基板賦予熱的熱板，被構成為冷卻基板的冷卻板，被構成為在熱板與冷卻板之間授受基板的第1移送機構，及被構成為取得熱板的溫度的溫度感測器，其特徵為：具備記憶部，其係記憶：顯示熱板的溫度與在該溫度中在熱板被加熱的基板在冷卻板被冷卻至目標溫度所要的冷卻時間的關係之相關資料，實行：第1處理，其係從溫度感測器取得熱板的溫度；第2處理，其係於第1處理之後，發送控制第1移送機構的控制訊號而將基板載置於熱板；第3處理，其係於第1處理之後，根據在第1處理取得的溫度及相關資料，來算出對應於在第1處理取得的溫度之冷卻時間；及第4處理，其係於第3處理之後，發送控制第1移送機構的控制訊號而將基板載置於冷卻板，至少在第3處理算出的冷卻時間，藉由冷卻板來冷卻基板。
若根據例1的裝置，則在熱板被加熱的基板，係根據基板被加熱之前的熱板的溫度與相關資料來取得的冷卻時間，在冷卻板被冷卻。因此，基板在冷卻板被冷卻的時間不是劃一的長度，依熱板的溫度而變化。亦即，當熱板相對地高溫時，在該熱板被加熱的基板也相對地成為高溫，因此有冷卻板之基板的冷卻時間變長的傾向。另一方面，當熱板相對地低溫時，在該熱板被加熱的基板也相對地成為低溫，因此有冷卻板之基板的冷卻時間變短的傾向。因此，按照熱板的溫度來設定必要充分的冷卻時間，所以基板降低至目標溫度的時間會被縮短化。其結果，可以更短時間冷卻熱板。
例2.在例1的裝置中，亦可更實行：第5處理，其係於第2處理之後，從溫度感測器取得熱板的溫度；第6處理，其係於第5處理之後，發送控制第1移送機構的控制訊號而將基板載置於熱板；第7處理，其係於第5處理之後，根據在第5處理取得的溫度及相關資料，來算出在對應於在第5處理取得的溫度之冷卻時間；及第8處理，其係於第7處理之後，發送控制第1移送機構的控制訊號而將基板載置於冷卻板，至少在第7處理算出的冷卻時間，藉由冷卻板來冷卻基板。
此情況，首先，在第1處理~第4處理的過程，熱板會藉由基板來從第1溫度被冷卻至第2溫度，基板會藉由冷卻 板來被冷卻第1冷卻時間。接著，在第5處理~第8處理的過程，熱板會藉由基板來從第2溫度被冷卻至第3溫度，基板會藉由冷卻板來被冷卻第2冷卻時間。在後續的處理中基板被載置於熱板之前的第2溫度是比在之前的處理中基板被載置於熱板之前的第1溫度更低，所以第2冷卻時間是比第1冷卻時間更短。因此，基板的冷卻時間不會成為劃一的長度。因此，在將基板複數次搬出入於熱板及冷卻板而使熱板的溫度大幅度降溫之類的情況，特別可短時間冷卻熱板。
例3.例1或例2的裝置，係熱處理用的單元亦可更具備：被構成為在與前述冷卻板之間授受前述基板的第2移送機構。
例4.在例3的裝置中，目標溫度，係亦可被設成第2移送機構的耐熱溫度以下。此情況，由於基板被充分地冷卻，因此在第2移送機構搬送基板時，不易因來自基板的熱而在第2搬送機構產生變形、劣化、破損等。因此，可維持第2搬送機構之基板的保持機能。
例5.熱板的冷卻方法的一例，係包含：第1工程，其係取得：顯示被構成為對基板賦予熱的熱板的溫度與在該溫度中在熱板被加熱的基板在被構成為冷卻基板的冷卻板被冷卻至目標溫度所要的冷卻時間的關係之相關資料；第2工程，其係藉由溫度感測器來取得熱板的溫度；第3工程，其係於第2工程之後，將基板載置於熱板； 第4工程，其係於第2工程之後，根據在第2工程取得的溫度及相關資料，來算出對應於在第2工程取得的溫度之冷卻時間；及第5工程，其係於第4工程之後，將基板載置於冷卻板，至少在第4工程算出的冷卻時間，藉由冷卻板來冷卻基板。
此情況，取得與例1的裝置同樣的作用效果。
例6.例5的方法，亦可更包含：第6工程，其係於第3工程之後，藉由溫度感測器來取得熱板的溫度；第7工程，其係於第6工程之後，將基板載置於熱板；第8工程，其係於第6工程之後，根據在第6工程取得的溫度及相關資料，來算出對應於在第6工程取得的溫度之冷卻時間；及第9工程，其係於第8工程之後，將基板載置於冷卻板，至少在第8工程算出的冷卻時間，藉由冷卻板來冷卻基板。
此情況，取得與例2的裝置同樣的作用效果。
例7.例5或例6的方法，係於第5工程之後，亦可更包含藉由移送機構來從冷卻板搬出基板的第10工程。此情況，取得與例3的裝置同樣的作用效果。
在例8.例7的方法中，目標溫度，係亦可被設定成移送機構的耐熱溫度以下。此情況，取得與例4的裝置同樣的作用效果。
例9.電腦可讀取的記錄媒體的一例，係記錄用以使例5~例8中的任一個的熱板的冷卻方法實行於熱處理裝置的程式。此情況，取得與例5~例8中的任一個的方法同樣的作用效果。在本說明書中，在電腦可讀取的記錄媒體是包含非暫時的有形的媒體(non-transitory computer recording medium)(例如各種的主記憶裝置或輔助記憶裝置)或傳播訊號(transitory computer recording medium)(例如可經由網路來提供的資料訊號)。
若根據本案的熱處理裝置，熱板的冷卻方法及電腦可讀取的記錄媒體，則可在更短時間冷卻熱板。
在以下說明的本案的實施形態是用以說明本發明的例子，因此本發明是不應限於以下的內容。在以下的說明中，具有同一要素或同一機能的要素是使用同一符號，且省略重複的說明。
[基板處理系統] 如圖1所示般，基板處理系統1(基板處理裝置)是具備：塗佈顯像裝置2(基板處理裝置)、曝光裝置3及控制器10(控制部)。曝光裝置3是進行被形成於晶圓W(基板)的表面的光阻膜的曝光處理(圖案曝光)。具體而言，藉由液浸曝光等的方法來對光阻膜(感光性被膜)的曝光對象部分選擇性地照射能量線。能量線是例如可舉ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、g線、i線、或極端紫外線(EUV: Extreme Ultraviolet)。
塗佈顯像裝置2是在曝光裝置3的曝光處理之前，進行在晶圓W的表面形成光阻膜的處理，在曝光處理後進行光阻膜的顯像處理。晶圓W是亦可呈現圓板狀，或亦可圓形的一部分缺口，或亦可呈現多角形等圓形以外的形狀。晶圓W是例如亦可為半導體基板、玻璃基板、遮罩基板、FPD(Flat Panel Display)基板等其他的各種基板，或晶圓W的直徑是例如亦可為200mm~450mm程度。
如圖1~圖3所示般，塗佈顯像裝置2是具備：載體區塊4、處理區塊5及介面區塊6。載體區塊4、處理區塊5及介面區塊6是排列於水平方向。
載體區塊4是如圖1及圖3所示般，具有載體站12及搬入搬出部13。載體站12是支撐複數的載體11。載體11是在密封狀態收容至少一個的晶圓W。在載體11的側面11a是設有用以出入晶圓W的開閉門(未圖示)。載體11是以側面11a面對搬入搬出部13側的方式，裝卸自如地設置於載體站12上。
搬入搬出部13是位於載體站12及處理區塊5之間。搬入搬出部13是具有複數的開閉門13a。載體11被載置於載體站12上時，載體11的開閉門會設為面對開閉門13a的狀態。藉由同時開放開閉門13a及側面11a的開閉門，載體11內與搬入搬出部13內會連通。搬入搬出部13是內藏搬送手臂A1(第2移送機構；移送機構)。搬送手臂A1是從載體11取出晶圓W而交接給處理區塊5，從處理區塊5接收晶圓W而回到載體11內。
處理區塊5是如圖1及圖2所示般，具有模組14~17。該等的模組是從地面側依照模組17、模組14、模組15、模組16的順序排列。
模組14是被構成為在晶圓W的表面上形成下層膜，亦被稱為BCT模組。模組14是如圖2及圖3所示般，內藏複數的塗佈用的單元U1、複數的熱處理用的單元U2(熱處理裝置)及將晶圓W搬送至該等的單元U1，U2的搬送手臂A2(第2移送機構；移送機構)。模組14的單元U1是被構成為將下層膜形成用的塗佈液塗佈於晶圓W的表面而形成塗佈膜。模組14的單元U2是被構成為例如藉由熱板113(後述)來加熱晶圓W，例如藉由冷卻板121(後述)來冷卻加熱後的晶圓W，而進行熱處理。作為在模組14中進行的熱處理的具體例，可舉使塗佈膜硬化而用以作為下層膜的加熱處理。下層膜是例如可舉反射防止(SiARC)膜。
模組15是被構成為在下層膜上形成中間膜(硬質遮罩)，亦被稱為HMCT模組。模組15是如圖2及圖3所示般，內藏複數的塗佈用的單元U1、複數的熱處理用的單元U2(熱處理裝置)及將晶圓W搬送至該等的單元U1，U2的搬送手臂A3(第2移送機構；移送機構)。模組15的單元U1是被構成為將中間膜形成用的塗佈液塗佈於晶圓W的表面而形成塗佈膜。模組15的單元U2是例如藉由熱板113(後述)來加熱晶圓W，例如藉由冷卻板121(後述)來冷卻加熱後的晶圓W，而進行熱處理。在模組15中進行的熱處理的具體例是可舉使塗佈膜硬化而用以作為中間膜的加熱處理。中間膜是例如可舉SOC(Spin On Carbon)膜、非晶形碳膜。
模組16是被構成為在中間膜上形成熱硬化性且感光性的光阻膜，亦被稱為COT模組。模組16是如圖2及圖3所示般，內藏複數的塗佈用的單元U1、複數的熱處理用的單元U2(熱處理裝置)及將晶圓W搬送至該等的單元U1，U2的搬送手臂A4(第2移送機構；移送機構)。模組16的單元U1是被構成為將光阻膜形成用的處理液(光阻劑)塗佈於中間膜上而形成塗佈膜。模組16的單元U2是例如藉由熱板113(後述)來加熱晶圓W，例如藉由冷卻板121(後述)來冷卻加熱後的晶圓W，而進行熱處理。在模組16中進行的熱處理的具體例，可舉使塗佈膜硬化而用以作為光阻膜的加熱處理(PAB: Pre Applied Bake)。
模組17是被構成為進行被曝光的光阻膜的顯像處理，亦被稱為DEV模組。模組17是如圖2及圖3所示般，內藏複數的顯像用的單元U1、複數的熱處理用的單元U2、將晶圓W搬送至該等的單元U1，U2的搬送手臂A5(第2移送機構；移送機構)、及不經過該等的單元U1，U2將晶圓W直接搬送於棚單元U11，U10(後述)間的搬送手臂A6。模組17的單元U1是被構成為部分地除去光阻膜而形成光阻圖案。模組17的單元U2是被構成為例如藉由熱板113(後述)來加熱晶圓W，例如藉由冷卻板121(後述)來冷卻加熱後的晶圓W，而進行熱處理。在模組17中進行的熱處理的具體例是可舉顯像處理前的加熱處理(PEB: Post Exposure Bake)、顯像處理後的加熱處理(PB: Post Bake)等。
在處理區塊5內的載體區塊4側，如圖2及圖3所示般，設有棚單元U10。棚單元U10是被設為從地面遍及模組15，被區劃成排列於上下方向的複數的單元。在棚單元U10的附近是設有搬送手臂A7。搬送手臂A7是在棚單元U10的單元彼此之間使晶圓W昇降。
在處理區塊5內的介面區塊6側是設有棚單元U11。棚單元U11是被設為從地面遍及模組17的上部，被區劃成排列於上下方向的複數的單元。
介面區塊6是內藏搬送手臂A8，被連接至曝光裝置3。搬送手臂A8是取出棚單元U11的晶圓W而交接給曝光裝置3，從曝光裝置3接收晶圓W而回到棚單元U11。
控制器10是部分地或全體地控制基板處理系統1。有關控制器10的詳細是後述。
[熱處理用的單元的構成] 其次，參照圖4~圖7來更詳細說明有關熱處理用的單元U2的構成。
單元U2是如圖4及圖5所示般，在框體100內具有加熱晶圓W的加熱部110及冷卻晶圓W的冷卻部120。框體100之中在對應於冷卻部120的部分的端壁是形成有搬送手臂A2~A5可出入的搬出入口101。搬送手臂A2~A5是被構成為將晶圓W搬入至框體100的內部，且將晶圓W搬出至框體100外。
搬送手臂A2~A5是如圖5所示般，包含基端部Am1及一對的手臂構件Am2。一對的手臂構件Am2是從基端部Am1朝向前端側延伸成圓弧狀。在手臂構件Am2的內周緣是設有複數的支撐突起Am3。該等的支撐突起Am3是從手臂構件Am2的內周緣朝向內側而突出。在晶圓W被載置於搬送手臂A2~A5的狀態中，晶圓W與支撐突起Am3的前端部是互相重疊。因此，晶圓W是藉由各支撐突起Am3來支撐。雖未圖示，但搬送手臂A1，A6~A8也亦可為與搬送手臂A2~A5同樣的構造。
搬送手臂A2~A5是亦可以輕量加工容易的材質所構成。搬送手臂A2~A5是例如亦可以樹脂所構成。樹脂是可舉PEEK(聚醚醚酮)樹脂、氟樹脂等。搬送手臂A2~ A5的耐熱溫度是例如亦可為100℃~200℃程度。搬送手臂A1，A6~A8也亦可具有與搬送手臂A2~A5同樣的材質及耐熱溫度。
加熱部110是如圖4及圖5所示般，具有蓋部111及熱板收容部112。蓋部111是位於熱板收容部112的上方。蓋部111是被構成為藉由控制器10控制驅動源(未圖示)，可在離開熱板收容部112的上方位置與被載置於熱板收容部112上的下方位置之間上下移動。蓋部111是位於下方位置時與熱板收容部112一起構成處理室PR。在蓋部111的中央是設有用以從處理室PR排除氣體的排氣部111a。
熱板收容部112是呈現圓筒狀，在其內部收容熱板113。熱板113的外周部是藉由支撐構件114所支撐。支撐構件114的外周是藉由呈現筒狀的支承環115所支撐。在支承環115的上面是形成有朝向上方開口的氣體供給口115a。氣體供給口115a是被構成為噴出惰性氣體至處理室PR內。
熱板113是如圖5所示般，呈現圓形狀的平板。熱板113的外形是比晶圓W的外形更大。在熱板113是形成有3個貫通於其厚度方向來延伸的貫通孔HL。在熱板113的上面，如圖4及圖5所示般，設有支撐晶圓W的至少3個支撐銷PN。支撐銷PN的高度是例如亦可為100μm程度。在熱板113的下面，如圖4所示般，配置有被構成為加熱熱板113的加熱器116。在熱板113的內部是配置有被構成為測定熱板113的溫度的溫度感測器117。
在熱板113的下方是配置有昇降機構119(第1移送機構)。昇降機構119是具有：被配置於框體100外的馬達119a，及藉由馬達119a來上下移動的3個的昇降銷119b。昇降銷119b是分別***通於對應的貫通孔HL內。當昇降銷119b的前端比熱板113及支撐銷PN更突出至上方時，晶圓W會被載置於昇降銷119b的前端上。被載置於昇降銷119b的前端上的晶圓W是伴隨昇降銷119b的上下移動而昇降。
冷卻部120是如圖4及圖5所示般，與加熱部110鄰接而位置。冷卻部120是具有將被載置的晶圓W冷卻的冷卻板121(第1移送機構)。冷卻板121是如圖5所示般，呈現大致圓形狀的平板，被構成可移送晶圓W。冷卻板121的外形是比晶圓W的外形更大。
冷卻板121是如圖4所示般，被安裝於朝向加熱部110側延伸的軌道123。冷卻板121是藉由移動機構124來驅動，可水平移動於軌道123上。移動至加熱部110側的冷卻板121是位於熱板113的上方。因此，冷卻板121是可在熱板113的上方位置與離開熱板113的位置之間移動。
在冷卻板121中，如圖5所示般，形成有2條的縫隙125及複數的缺口126。縫隙125是從冷卻板121的加熱部110側的端部到冷卻板121的中央部附近，延伸於軌道123的延伸方向。藉由縫隙125來防止移動至加熱部110側的冷卻板121與突出至熱板113上的昇降銷119b的干擾。因此，冷卻板121是可將晶圓W交接至熱板113且可從熱板113接受晶圓W。
冷卻板121是亦可以熱傳導性良好的金屬所構成。作為冷卻板121的材質是例如可舉鋁。
缺口126是朝向冷卻板121的內側而凹陷。在冷卻板121載置晶圓W的狀態中，晶圓W與缺口126的前端部是互相重疊。各缺口126是當搬送手臂A2~A5與冷卻板121互相重疊於上下時，被配置於與支撐突起Am3對應的位置。因此，搬送手臂A2~A5對於冷卻板121上下移動時，支撐突起Am3是可通過對應的缺口126。因此，藉由支撐突起Am3而被支撐的晶圓W是藉由搬送手臂A2~A5對於冷卻板121移動至下方，來載置於冷卻板121上。另一方面，被載置於冷卻板121上的晶圓W是藉由搬送手臂A2~ A5對於冷卻板121移動至上方，來藉由支撐突起Am3支撐。
如圖4所示般，在冷卻板121的下方是配置有昇降機構126。昇降機構126是具有：被配置於框體100外的馬達126a，及藉由馬達126a來上下移動的3個的昇降銷126b。昇降銷126b是分別被構成為可通過縫隙125。當昇降銷126b的前端突出至比冷卻板121更上方時，可在昇降銷126b的前端上載置晶圓W。被載置於昇降銷126b的前端上的晶圓W是伴隨昇降銷126b的上下移動而昇降。
在冷卻板121內，如圖4所示般，設有冷卻構件122及溫度感測器127。冷卻構件122是被構成為調節冷卻板121的溫度，例如亦可以珀爾帖元件所構成。溫度感測器127是被構成為測定冷卻板121的溫度。
[控制器的構成] 控制器10是如圖6所示般，具有讀取部M1、記憶部M2、處理部M3及指示部M4，作為機能模組。該等的機能模組只不過是基於方便起見將控制器10的機能劃分成複數的模組，構成控制器10的硬體並非一定是意思被分成如此的模組。各機能模組不限於藉由程式的實行來實現者，亦可為專用的電路(例如邏輯電路)或藉由予以集成的積體電路(ASIC: Application Specific Integrated Circuit)來實現者。
讀取部M1是從電腦可讀取的記錄媒體RM讀取程式。記錄媒體RM是記錄用以使基板處理系統1的各部動作的程式。記錄媒體RM是例如亦可為半導體記憶體、光碟、磁碟、光磁碟。
記憶部M2是記憶各種的資料。作為記憶部M2所記憶的資料，例如可舉在讀取部M1中從記錄媒體RM讀取的程式、從溫度感測器117輸入的熱板113的溫度、從溫度感測器127輸入的冷卻板121的溫度。記憶部M2是進一步後述的相關資料也記憶。
處理部M3是處理各種資料。處理部M3是例如根據被記憶於記憶部M2的各種資料，來產生用以使基板處理系統1的各部(例如，加熱器116、昇降機構119、冷卻構件122、移動機構124)動作的訊號。
指示部M4是將在處理部M3中產生的訊號發送至基板處理系統1的各部(例如加熱器116、昇降機構119、冷卻構件122、移動機構124)。具體而言，指示部M4是將指示訊號發送至加熱器116，而切換加熱器116的ON/OFF。指示部M4是將上昇訊號或降下訊號發送至馬達119a，使昇降銷119b昇降。指示部M4是將指示訊號發送至冷卻構件122，而將冷卻構件122調溫至預定溫度。指示部M4是將驅動訊號發送至移動機構124，在冷卻板121位於熱板113的上方的第1位置與冷卻板121離開熱板113的第2位置之間，使冷卻板121沿著軌道123來水平移動。
控制器10的硬體是例如藉由一個或複數的控制用的電腦所構成。控制器10是具有例如圖7所示的電路10A作為硬體上的構成。電路10A是亦可以電路要素(circuitry)所構成。電路10A具體而言是具有：處理器10B、記憶體10C(記憶部)、儲存器10D(記憶部)及輸出入埠10E。處理器10B是與記憶體10C及儲存器10D的至少一方共同實行程式，實行經由輸出入埠10E的訊號的輸出入，藉此構成上述的各機能模組。輸出入埠10E是在處理器10B、記憶體10C及儲存器10D與基板處理系統1的各種裝置之間進行訊號的輸出入。
在本實施形態中，基板處理系統1是具備一個的控制器10，但亦可具備以複數的控制器10所構成的控制器群(控制部)。當基板處理系統1具備控制器群時，上述的機能模組亦可分別藉由一個的控制器10來實現，或亦可藉由2個以上的控制器10的組合來實現。當控制器10為以複數的電腦(電路10A)所構成時，上述的機能模組亦可分別藉由一個的電腦(電路10A)來實現，或亦可藉由2個以上的電腦(電路10A)的組合來實現。控制器10是亦可具有複數的處理器10B。此情況，上述的機能模組亦可分別藉由一個的處理器10B來實現，或亦可藉由2個以上的處理器10B的組合來實現。
[根據晶圓的相關資料的取得方法] 接著，參照圖8~圖13說明有關利用上述的熱處理用的單元U2來取得相關資料的方法。在此，所謂相關資料是表示熱板113的溫度與在該溫度中在熱板113被加熱的晶圓W在冷卻板121被冷卻至目標溫度所要的冷卻時間的關係的資料。
首先，控制器10會控制搬送手臂A1~A5，如圖9所示般，從載體11取出1片的晶圓W，搬送至單元U2的框體100內(圖8的步驟S11)。其次，控制器10會控制搬送手臂A2~A5，如圖10所示般，使搬送手臂A2~A5對於冷卻板121上降下至下方。藉此，藉由搬送手臂A2~A5的支撐突起Am3所支撐的晶圓W是被載置於冷卻板121上(圖8的步驟S12)。
其次，控制器10會從溫度感測器117取得此時的熱板113的溫度T，使記憶於記憶部M2(圖8的步驟S13)。其次，控制器10會控制未圖示的驅動源，如圖11所示般，使蓋部111上昇。其次，控制器10會控制移動機構124及馬達119a，而將冷卻板121上的晶圓W載置於昇降銷119b上。其次，控制器10會控制移動機構124，而使冷卻板121從加熱部110退避。
其次，控制器10會控制馬達119a，而使昇降銷119b降下，藉此使晶圓W被支撐於支撐銷PN上。藉此，晶圓W會從冷卻板121載置於熱板113(圖8的步驟S14)。其次，控制器10會控制未圖示的驅動源，如圖12所示般，使蓋部111降下至熱板收容部112。在此狀態下，晶圓W是在熱板113上靜置預定時間(例如20秒程度)(圖8的步驟S15)。藉此，熱板113的熱會藉由晶圓W來吸熱，熱板113會被冷卻，且晶圓W會被加熱。
一旦經過預定時間，則控制器10會控制未圖示的驅動源，如圖11所示般，使蓋部111上昇。其次，藉由與將晶圓W從冷卻板121搬送至熱板113的程序相反的程序，如圖13所示般，將晶圓W從熱板113搬送至冷卻板121 (圖8的步驟S16)。藉此，晶圓W的熱會藉由冷卻板121來吸熱，晶圓W會被冷卻。
其次，控制器10是接收來自溫度感測器127的訊號，藉此經由冷卻板121來間接性地取得晶圓W的溫度。其次，控制器10判斷取得的晶圓W的溫度是否降低至目標溫度(圖8的步驟S17)。在此，目標溫度是例如亦可被設定成搬送手臂A2~A5的耐熱溫度的耐熱溫度以下，或亦可被設定成200℃以下。
控制器10是當判斷成晶圓W的溫度未到達目標溫度時(在圖8的步驟S17，NO)，將晶圓W維持靜置於冷卻板121上放置。另一方面，控制器10是當判斷成晶圓W的溫度到達目標溫度時(在圖8的步驟S17，YES)，將晶圓W的溫度到達目標溫度為止的冷卻時間t與熱板113的溫度T建立對應而使記憶於記憶部M2(圖8的步驟S18)。
其次，控制器10是控制搬送手臂A2~A5，使搬送手臂A2~A5對於冷卻板121上昇。藉此，晶圓W是從冷卻板121載置於搬送手臂A2~A5(圖8的步驟S19)。之後，控制器10是控制搬送手臂A1~A5，將晶圓W搬送至載體11(圖8的步驟S20)。
藉由重複以上的程序，可取得以熱板113的溫度T與晶圓W的冷卻時間t建立對應的複數的資料所構成的相關資料(第1工程)。將該等的複數的資料的一例顯示於表1。相關資料是例如亦可為對應於該等的複數的資料的近似直線或近似曲線的函數，或亦可為對應於以直線來連結相鄰的資料彼此間的折線的函數。
[熱板的冷卻方法] 在各模組14~17的熱處理用的單元U2中，在晶圓W的表面形成光阻圖案的過程，進行晶圓W的熱處理。因此，熱板113的溫度是相對地成為高溫。在熱板113的維修時，作業者為了處理熱板113，須充分地冷卻熱板113。於是，其次，參照圖9~圖14來說明有關根據取得的相關資料來冷卻熱板113的方法。在此，舉將熱板113從預定的初期溫度冷卻至預定的冷卻完了溫度的情況為例。初期溫度是例如亦可為200℃~500℃程度。冷卻完了溫度是例如亦可為30℃~300℃程度。
首先，控制器10會控制搬送手臂A1~A5，如圖9所示般，從載體11取出1片的晶圓W，搬送至單元U2的框體100內(圖14的步驟S21)。其次，控制器10會控制搬送手臂A2~A5，如圖10所示般，使搬送手臂A2~A5對於冷卻板121上降下至下方。藉此，藉由搬送手臂A2~A5的支撐突起Am3所支撐的晶圓W是被載置於冷卻板121上(圖14的步驟S22)。
其次，控制器10會從溫度感測器117取得此時的熱板113的溫度Tm，使記憶於記憶部M2(圖14的步驟S23；第1處理、第5處理、第2工程、第6工程)。其次，根據控制器10所取得的熱板113的溫度Tm及相關資料，來算出將晶圓W冷卻至目標溫度所必要的冷卻時間tm(圖14的步驟S24；第3處理、第7處理、第4工程、第8工程)。具體而言，控制器10是將熱板113的溫度Tm代入至相關資料(函數)而算出冷卻時間tm，使該冷卻時間tm記憶於記憶部M2。
其次，控制器10會控制未圖示的驅動源，如圖11所示般，使蓋部111上昇。其次，控制器10會控制移動機構124及馬達119a，將冷卻板121上的晶圓W載置於昇降銷119b上。其次，控制器10會控制移動機構124，使冷卻板121從加熱部110退避。
其次，控制器10會控制馬達119a，使昇降銷119b降下，藉此使晶圓W支撐於支撐銷PN上。藉此，晶圓W從冷卻板121載置於熱板113(圖14的步驟S25；第2處理、第6處理、第3工程、第7工程)。其次，控制器10會控制未圖示的驅動源，如圖12所示般，使蓋部111降下至熱板收容部112。在此狀態下，晶圓W在熱板113上靜置預定時間(例如20秒程度)(圖14的步驟S26)。藉此，熱板113的熱會藉由晶圓W來吸熱，熱板113會被冷卻，且晶圓W會被加熱。
一旦經過預定時間，則控制器10會控制未圖示的驅動源，如圖11所示般，使蓋部111上昇。其次，藉由與將晶圓W從冷卻板121搬送至熱板113的程序相反的程序，如圖13所示般，將晶圓W從熱板113搬送至冷卻板121(圖14的步驟S27)。在此狀態下，晶圓W是在冷卻板121上靜置冷卻時間tm(圖14的步驟S28；第4處理、第8處理、第5工程、第9工程)。藉此，晶圓W的熱會藉由冷卻板121來吸熱，晶圓W會被冷卻。
其次，控制器10是一旦經過冷卻時間tm，則控制搬送手臂A2~A5，使搬送手臂A2~A5對於冷卻板121上昇。藉此，晶圓W是從冷卻板121載置於搬送手臂A2~ A5(圖14的步驟S29；第10工程)。然後，控制器10是控制搬送手臂A1~A5，將晶圓W搬送至載體11(圖14的步驟S30)。
其次，控制器10是經由溫度感測器117來取得熱板113的溫度，判斷該溫度是否到達冷卻完了溫度(圖14的步驟S31)。控制器10是當判斷成晶圓W的溫度未到達冷卻完了溫度時(在圖14的步驟S31，NO)，控制搬送手臂A1~A5從載體11再度取出晶圓W，重複步驟S21~S31的處理。另一方面，控制器10是當判斷成晶圓W的溫度到達冷卻完了溫度時(在圖14的步驟S31，YES)，結束熱板113的冷卻處理。
[作用] 在以上般的本實施形態中，在熱板113被加熱的晶圓W是根據晶圓W被加熱之前的熱板113的溫度Tm及相關資料來取得的冷卻時間tm，在冷卻板121被冷卻。因此，晶圓W在冷卻板121被冷卻的時間不是劃一的長度，依熱板113的溫度而變化。亦即，當熱板113相對地高溫時，在該熱板113被加熱的晶圓W也相對地成為高溫，因此有冷卻板121之晶圓W的冷卻時間tm變長的傾向。另一方面，當熱板113相對地低溫時，在該熱板113被加熱的晶圓W也相對地成為低溫，因此有冷卻板121之晶圓W的冷卻時間tm變短的傾向。因此，按照熱板113的溫度Tm來設定必要充分的冷卻時間tm，所以晶圓W降低至目標溫度的時間會被縮短化。其結果，可以更短時間冷卻熱板113。
在本實施形態中，至晶圓W的溫度到達冷卻完了溫度為止重複步驟S21~S31的處理。在先被實行的步驟S23中取得的熱板113的溫度Tm1是比在之後被實行的步驟S23中取得的熱板113的溫度Tm2更高(Tm2＞Tm1)，因此從溫度Tm2根據相關資料來算出的冷卻時間tm2是比從溫度Tm1根據相關資料來算出的冷卻時間tm1更短(tm2＜tm1)。因此，在晶圓W重複被搬出入於單元U2的過程，晶圓W的冷卻時間tm不會成為劃一的長度。因此，在將晶圓W重複搬出入於熱板113及冷卻板121而使熱板113的溫度大幅度降溫之類的情況，特別可短時間冷卻熱板113。
在本實施形態中，藉由冷卻應到達的晶圓W的目標溫度會被設定成搬送手臂A1~A5的耐熱溫度以下，該搬送手臂A1~A5是被構成為在載體11與冷卻板121之間進行晶圓W的授受。因此，晶圓W會被充分地冷卻，所以在搬送手臂A1~A5搬送晶圓W時，不易因來自晶圓W的熱而在搬送手臂A1~A5產生變形、劣化、破損等。因此，可維持搬送手臂A1~A5之晶圓W的保持機能。
[其他的變形例] 以上，詳細說明有關本案的實施形態，但亦可在本發明的要旨的範圍內，將各種的變形加諸於上述的實施形態。
(1)冷卻板121的溫調是不限於珀爾帖元件，亦可使用水冷等的其他的手段。
(2)在上述的實施形態中，在熱板113與冷卻板121之間的晶圓W的授受會藉由冷卻板121來進行，但單元U2是亦可在熱板113與冷卻板121之間另外具備用以授受晶圓W的搬送機構。
1‧‧‧基板處理系統 10‧‧‧控制器(控制部) 10C‧‧‧記憶體(記憶部) 10D‧‧‧儲存器(記憶部) 110‧‧‧加熱部 113‧‧‧熱板 117‧‧‧溫度感測器 119‧‧‧昇降機構(第1移送機構) 120‧‧‧冷卻部 121‧‧‧冷卻板(第1移送機構) 122‧‧‧冷卻構件 127‧‧‧溫度感測器 A1~A5‧‧‧搬送手臂(第2移送機構；移送機構) M2‧‧‧記憶部 U2‧‧‧單元(熱處理裝置) W‧‧‧晶圓(基板)
圖1是表示基板處理系統的立體圖。
圖2是圖1的II-II線剖面圖。
圖3是表示單位處理區塊的上面圖。
圖4是由側方來看熱處理單元的剖面圖。
圖5是由上方來看熱處理單元的剖面圖。
圖6是表示基板處理系統的主要部的方塊圖。
圖7是表示控制器的硬體構成的概略圖。
圖8是用以說明利用晶圓來取得相關資料的方法的流程圖。
圖9是用以說明晶圓的處理程序的概略圖。
圖10是用以說明晶圓的處理程序的概略圖。
圖11是用以說明晶圓的處理程序的概略圖。
圖12是用以說明晶圓的處理程序的概略圖。
圖13是用以說明晶圓的處理程序的概略圖。
圖14是用以說明利用晶圓來冷卻熱板的方法的流程圖。
10:控制器(控制部)
100:框體
101:搬出入口
110:加熱部
111:蓋部
111a:排氣部
112:熱板收容部
113:熱板
114:支撐構件
115:支承環
115a:氣體供給口
116:加熱器
117:溫度感測器
119:昇降機構(第1移送機構)
119a:馬達
119b:昇降銷
120:冷卻部
121:冷卻板(第1移送機構)
122:冷卻構件
123:軌道
124:移動機構
127:溫度感測器
A2~A5:搬送手臂(第2移送機構；移送機構)
Am1:基端部
Am2:手臂構件
Am3:支撐突起
PR:處理室
PN:支撐銷
U2:單元(熱處理裝置)
W:晶圓(基板)

Claims (9)

  1. 一種控制器裝置，係被連接熱處理用的單元的控制器裝置，該熱處理用的單元係具備：被構成為對基板賦予熱的熱板，被構成為冷卻前述基板的冷卻板，被構成為在前述熱板與前述冷卻板之間授受前述基板的第1移送機構，及被構成為取得前述熱板的溫度的溫度感測器，其特徵為：具備記憶部，其係記憶：顯示前述熱板的溫度與在該溫度中在前述熱板被加熱的前述基板在前述冷卻板被冷卻至目標溫度所要的冷卻時間的關係之相關資料，實行：第1處理，其係從前述溫度感測器取得前述熱板的溫度；第2處理，其係於前述第1處理之後，發送控制前述第1移送機構的控制訊號而將前述基板載置於前述熱板；第3處理，其係於前述第1處理之後，根據在前述第1處理取得的溫度及前述相關資料，來算出對應於在前述第1處理取得的溫度之冷卻時間；及第4處理，其係於前述第3處理之後，發送控制前述第1移送機構的控制訊號而將前述基板載置於前述冷卻板，至少在前述第3處理算出的冷卻時間，藉由前述冷卻板來冷卻前述基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，更實行：第5處理，其係於前述第2處理之後，從前述溫度感測器取得前述熱板的溫度；第6處理，其係於前述第5處理之後，發送控制前述第1移送機構的控制訊號而將前述基板載置於前述熱板；第7處理，其係於前述第5處理之後，根據在前述第5處理取得的溫度及前述相關資料，來算出在對應於在前述第5處理取得的溫度之冷卻時間；及第8處理，其係於前述第7處理之後，發送控制前述第1移送機構的控制訊號而將前述基板載置於前述冷卻板，至少在前述第7處理算出的冷卻時間，藉由前述冷卻板來冷卻前述基板。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中，前述熱處理用的單元係更具備：被構成為在與前述冷卻板之間授受前述基板的第2移送機構。
  4. 如申請專利範圍第3項之熱處理裝置，其中，前述目標溫度，係被設定成前述第2移送機構的耐熱溫度以下。
  5. 一種熱板的冷卻方法，其特徵係包含：第1工程，其係取得：顯示被構成為對基板賦予熱的熱板的溫度與在該溫度中在前述熱板被加熱的前述基板在 被構成為冷卻前述基板的冷卻板被冷卻至目標溫度所要的冷卻時間的關係之相關資料；第2工程，其係藉由溫度感測器來取得前述熱板的溫度；第3工程，其係於前述第2工程之後，將前述基板載置於前述熱板；第4工程，其係於前述第2工程之後，根據在前述第2工程取得的溫度及前述相關資料，來算出對應於在前述第2工程取得的溫度之冷卻時間；及第5工程，其係於前述第4工程之後，將前述基板載置於前述冷卻板，至少在前述第4工程算出的冷卻時間，藉由前述冷卻板來冷卻前述基板。
  6. 如申請專利範圍第5項之熱板的冷卻方法，其中，更包含：第6工程，其係於前述第3工程之後，藉由前述溫度感測器來取得前述熱板的溫度；第7工程，其係於前述第6工程之後，將前述基板載置於前述熱板；第8工程，其係於前述第6工程之後，根據在前述第6工程取得的溫度及前述相關資料，來算出對應於在前述第6工程取得的溫度之冷卻時間；及第9工程，其係於前述第8工程之後，將前述基板載置於前述冷卻板，至少在前述第8工程算出的冷卻時間，藉 由前述冷卻板來冷卻前述基板。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之熱板的冷卻方法，其中，更包含：在前述第5工程之後，藉由移送機構來從前述冷卻板搬出前述基板的第10工程。
  8. 如申請專利範圍第7項之熱板的冷卻方法，其中，前述目標溫度，係被設定成前述移送機構的耐熱溫度以下。
  9. 一種電腦可讀取的記錄媒體，其係記錄了用以使如申請專利範圍第5~8項中的任一項所記載之熱板的冷卻方法實行於熱處理裝置的程式。
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