專利名稱：熱處理裝置、熱處理方法和存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在加熱板上載置基板并對(duì)基板進(jìn)行加熱處理的熱處理 裝置、熱處理方法和存儲(chǔ)實(shí)施該方法的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
在作為對(duì)基板進(jìn)行液體處理的系統(tǒng)，例如用于進(jìn)行抗蝕劑膜涂敷、 顯影的涂敷、顯影裝置中，收納在加熱板上載置基板，對(duì)在該加熱板 上的基板進(jìn)行加熱的熱處理裝置。由于在該熱處理裝置中，對(duì)涂敷有 各種抗蝕劑膜的基板進(jìn)行熱處理，所以要根據(jù)抗蝕劑膜種類的不同， 選擇適當(dāng)?shù)募訜釡囟群图訜釙r(shí)間等熱處理?xiàng)l件。
因此，在上述熱處理裝置中，在例如對(duì)一批基板進(jìn)行加熱處理結(jié) 束之后，在后面的批次基板的加熱溫度和前面批次基板的加熱溫度不 同的情況下，就要變更加熱板的溫度，使加熱溫度適應(yīng)該后續(xù)批次基 板。例如在與后續(xù)批次基板相適應(yīng)的加熱溫度高于前面批次基板加熱 溫度的情況下，就要提高設(shè)置在加熱板上的加熱器的輸出。另一方面， 在與后續(xù)批次基板相適應(yīng)的加熱溫度低于前面批次基板的加熱溫度的 情況下，就要進(jìn)行加熱板的冷卻。
作為冷卻這樣加熱板的方法，如在例如專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2 中所述的那樣，使加熱板的背面與作為制冷劑的液體等流體接觸，在 該制冷劑和加熱板之間進(jìn)行熱交換，從而使加熱板冷卻的方法是已知 的。在該方法中，以制冷劑在熱板的表面上蔓延且不會(huì)污染該熱板的 表面的方式，劃分制冷劑的流路，制冷劑在加熱板背面的區(qū)域和用于 冷卻該制冷劑的冷卻機(jī)構(gòu)之間循環(huán)。
作為加熱板，使用高強(qiáng)度的材料、例如氮化鋁(A1N)等，從而其 厚度被設(shè)定得很薄，例如3mm左右。這樣的材料強(qiáng)度高，另一方面， 材料費(fèi)高而且加工費(fèi)也高。因此，最近研究了用材料費(fèi)或加工費(fèi)都便 宜的金屬材料例如鋁(Al)代替這樣的材料。但是，與上述氮化鋁相比較，鋁的強(qiáng)度小，因此為了保證強(qiáng)度，需要使厚度加厚至不出現(xiàn)變 形。而當(dāng)將加熱板加厚時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致熱容量增大，在更換上述批次時(shí) 需要長(zhǎng)時(shí)間的冷卻，降低了生產(chǎn)率。
可是，即使如上述那樣加厚加熱板，通過(guò)增加供給到加熱板背面 的制冷劑的流量，即使不延長(zhǎng)冷卻時(shí)間也能夠冷卻加熱板，但是在上 述涂敷、顯影裝置中，要設(shè)定得使制冷劑的流量盡可能小，因此例如 用于壓縮冷卻氣體的壓縮機(jī)或用于供給冷卻水的加壓泵或冷機(jī)等冷卻 裝置，就要選擇得與制冷劑流量相符合的小型裝置。從而當(dāng)想要增大 制冷劑流量時(shí)，就需要變更裝置的設(shè)計(jì)，即需要使冷卻裝置變得更大， 因此縮短冷卻時(shí)間是非常困難的。
另一方面，為了減少用于供給制冷劑所需要的電能，或者使上述 冷卻裝置更加小型化，在不延長(zhǎng)加熱板的冷卻時(shí)間的情況下，就要求 減少?gòu)纳鲜隼鋮s裝置供給的制冷劑流量。
此外，如上所述，由于在冷卻加熱板之后，立即對(duì)后面的批次進(jìn) 行加熱處理，所以需要在對(duì)整個(gè)加熱板的面進(jìn)行均勻的冷卻。為此， 必須將例如供給制冷劑的噴嘴相對(duì)于加熱板設(shè)置在多個(gè)位置上，而由 于這些噴嘴還需要連接著配管，使得使用的部件數(shù)增多，產(chǎn)生了與裝 置大型化或成本上升相關(guān)的課題。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平10-284382 ((0012)、圖1)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2001-52985 ((0013)、 (0031))

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在這樣的情況下而提出的，其目的在于提供一種當(dāng)對(duì)載 置在加熱板上的基板進(jìn)行加熱處理時(shí)，在例如更換批次時(shí)等對(duì)加熱板 進(jìn)行冷卻時(shí)，能夠在比較小的冷卻氣體流量下迅速冷卻加熱板的技術(shù)。
本發(fā)明的熱處理裝置，用于對(duì)基板進(jìn)行加熱處理，其特征在于，
包括
加熱板，其載置基板，并設(shè)有加熱單元；
多個(gè)氣體噴出孔，其在上述加熱板的下面沿著上述加熱板的圓周 方向設(shè)置，以使從該加熱板的外側(cè)向內(nèi)側(cè)對(duì)上述加熱板進(jìn)行冷卻的冷
卻氣體通過(guò)；
5整流板，其中央部形成氣體排出口，其設(shè)置在該加熱板的下方， 與該加熱板靠近并相對(duì)，以限制上述加熱板的下面的上述冷卻氣體的 氣流；和
外部氣體引入口，其在上述加熱板的外端部沿著圓周方向設(shè)置， 以上述冷卻氣體的通過(guò)而產(chǎn)生的上述負(fù)壓，將外部氣氛引入到上述加 熱板和上述整流板之間。
上述的熱處理裝置，優(yōu)選包括在上述加熱板的下方，沿著該加熱 板的圓周方向形成環(huán)狀的管狀部件，和向該管狀部件供給冷卻氣體的 冷卻氣體供給路，在上述管狀部件的內(nèi)周側(cè)穿設(shè)有上述氣體噴出孔。
優(yōu)選上述管狀部件與上述加熱板的下面之間形成上述外部氣體引 入口的間隙。
此外，上述熱處理裝置，優(yōu)選包括多個(gè)冷卻噴嘴，其在上述加熱 板的下方，且其前端部沿著該加熱板的圓周方向隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置， 上述氣體噴出孔是在該冷卻噴嘴的前端部形成的氣體噴出孔。 優(yōu)選上述冷卻噴嘴從下面向上面貫穿整流板。
上述加熱板和上述整流板之間的間隔，優(yōu)選在15mm以下，更優(yōu) 選在8mm以下。
上述氣體噴出孔優(yōu)選向上傾斜，使得冷卻氣體沖擊到上述加熱板 的下面。
本發(fā)明的熱處理方法，對(duì)基板進(jìn)行加熱處理，其特征在于，包括 將基板載置在加熱板上，對(duì)上述基板進(jìn)行加熱的工序； 在上述加熱板的下面，從該加熱板的外側(cè)向內(nèi)側(cè)，從沿著上述加
熱板的圓周方向設(shè)置的多個(gè)氣體噴出孔流過(guò)冷卻上述加熱板的冷卻氣
體，從而在該加熱板外端部的下面產(chǎn)生負(fù)壓的工序；
由于上述負(fù)壓，從沿著圓周方向設(shè)置在上述加熱板的外周部的外
部氣體引入口，將外部氣氛引入到上述加熱板和設(shè)置在該加熱板的下
方的整流板之間，使該外部氣氛與上述冷卻氣體一起流動(dòng)，冷卻上述
加熱板的工序；和
使上述冷卻氣體和從外部引入的上述外部氣氛從在上述整流板的
中央部形成的氣體排出口向下方排出的工序。
優(yōu)選在上述產(chǎn)生負(fù)壓的工序中，使冷卻氣體向斜上方流動(dòng)，使得上述冷卻氣體沖擊到上述加熱板的下面。
本發(fā)明的存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 上述計(jì)算機(jī)程序編入實(shí)施上述熱處理方法的各個(gè)步驟。 本發(fā)明在熱處理裝置的加熱板上載置基板并對(duì)基板進(jìn)行加熱處理 時(shí)，在例如更換批次等而對(duì)加熱板進(jìn)行冷卻時(shí)，在加熱板的下面，從 該加熱板的外側(cè)向內(nèi)側(cè)，從沿著該加熱板的圓周方向設(shè)置的多個(gè)氣體 噴出孔流過(guò)使上述加熱板冷卻的冷卻氣體，使得在加熱板的外端部的 側(cè)面位置上產(chǎn)生負(fù)壓，由該負(fù)壓將外部的氣氛引入到加熱板的下方， 使其與上述冷卻氣體一起流動(dòng)。因而，即使從氣體噴出孔供給的冷卻 氣體流量小，也能夠迅速地使加熱板冷卻。


圖1是表示本發(fā)明熱處理裝置一個(gè)例子的立體圖。
圖2是表示上述熱處理裝置的縱截面圖。 圖3是表示上述熱處理裝置的平面圖。 圖4是表示上述熱處理裝置中的加熱單元的分解立體圖。 圖5是表示上述加熱單元的縱截面圖。 圖6是表示上述加熱單元的縱截面圖。 圖7是表示上述加熱單元中的冷卻氣體的流動(dòng)的模式圖。 圖8是表示上述熱處理裝置內(nèi)的大氣流動(dòng)的模式圖。 圖9是表示在上述熱處理裝置中冷卻氣體流量和從外部引入的大 氣流量的相互關(guān)系的特性圖。
圖IO是表示上述加熱單元一個(gè)例子的分解立體圖。 圖11是表示上述加熱單元的縱截面圖。
圖12是表示適用上述熱處理裝置的涂敷、顯影裝置一個(gè)例子的立 體圖。
圖13是表示上述涂敷、顯影裝置的平面圖。
圖14是表示上述加熱單元一個(gè)例子的分解立體圖。
圖15是表示上述加熱單元的縱截面圖。
符號(hào)說(shuō)明
D開(kāi)口部L間隙 2熱處理裝置 6加熱模塊 61加熱單元 80支撐環(huán) 82整流板 83降溫吹掃環(huán) 83a氣體流路 84面板
85第二氣體排出口 88第一氣體排出口 89第三氣體排出口 93第四氣體排出口 95冷卻氣體供給路 96氣體噴出孔 121冷卻噴嘴
具體實(shí)施例方式
作為本發(fā)明熱處理裝置的一個(gè)例子，參照?qǐng)D1 圖6說(shuō)明適合在基 板例如半導(dǎo)體晶片(下面稱為"晶片")W的表面上形成涂敷膜例如抗 蝕劑膜的涂敷、顯影裝置中使用的熱處理裝置2。
熱處理裝置2被例如由鋁構(gòu)成的框體4包圍，該框體4內(nèi)通過(guò)底 面7被分隔為對(duì)晶片W進(jìn)行加熱處理的上方區(qū)域4a和收納使晶片W 升降的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下方區(qū)域4b。為了方便將圖1的左側(cè)(Y軸正方向) 作為前面進(jìn)行說(shuō)明，在上方區(qū)域4a中，從前面?zhèn)纫来卧O(shè)置冷卻臂5、 加熱模塊6和收納排氣系統(tǒng)部件的一部分的收納室9。在該框體4的側(cè) 壁44的前方，形成有用于在冷卻臂5和后述的主搬送單元25之間轉(zhuǎn) 移晶片W的開(kāi)口部45 ，該開(kāi)口部45能夠通過(guò)圖中未示的閘門(mén)(shutter) 進(jìn)行開(kāi)閉。此外，在加熱模塊6的側(cè)面位置的側(cè)壁44的兩側(cè)，并排埋 設(shè)例如4根使制冷劑上下流動(dòng)的制冷劑流路40，用于冷卻該加熱模塊 6周圍的氣氛，其構(gòu)成為被調(diào)整溫度的冷卻水能夠從設(shè)置在例如后述的
8隔板單元U的最下層的圖中未示的收容部流到該制冷劑流路40內(nèi)。
冷卻臂5由用于載置晶片W的板狀支撐板52和在該支撐板52下 面的前方保持該支撐板52的基部51構(gòu)成。該冷卻臂5構(gòu)成為，可以 在通過(guò)基部51沿著在底部7上形成的導(dǎo)軌46在框體41的長(zhǎng)邊方向滑 動(dòng)，能夠在與開(kāi)口部45的側(cè)面位置的上述主搬送單元25之間轉(zhuǎn)移晶 片W的位置，和在與加熱模塊6之間轉(zhuǎn)移晶片W的處理位置之間移 動(dòng)。此外，在支撐板52的下面設(shè)有圖中未示的調(diào)溫流路，用于通過(guò)例 如調(diào)節(jié)溫度用的調(diào)溫介質(zhì)例如純水，以對(duì)被加熱的晶片W進(jìn)行粗冷卻 (進(jìn)行粗取熱)。
在下方區(qū)域4b中，如圖2所示，在上述開(kāi)口部45的側(cè)面位置和 處理位置上分別設(shè)有與各個(gè)升降機(jī)構(gòu)49a、 4%連接的支撐銷47a、 47b， 使冷卻臂5上的晶片W升降，在支撐板52上形成有貫穿這些支撐銷 47a、 47b的狹縫53。在底面7上形成有用于使支撐銷47a伸出和縮回 的孔部48。另外，支撐銷47b通過(guò)在底面7上形成的后述第一氣體排 出口 88伸出和縮回。
在加熱模塊6側(cè)面位置中的下方區(qū)域4b的兩側(cè)，如圖3所示，以 靠近側(cè)壁44的方式，設(shè)有在框體41的長(zhǎng)邊方向延伸的排氣路104、104。 該排氣管104的配置成使得能夠通過(guò)收納室9與構(gòu)成例如隔板單元U 的各段單元所共用的共用排氣路26連接，從在排氣路104、 104彼此 相對(duì)的面上形成的多個(gè)吸引孔103排出該下方區(qū)域4b的氣氛。
下面說(shuō)明加熱模塊6。加熱模塊6如上述圖1所示，由用于加熱晶 片W的加熱單元61，和在下面開(kāi)口、以從上面覆蓋該加熱單元61的 周圍的方式形成的大致呈杯子狀的蓋體62構(gòu)成。該蓋體62通過(guò)圖中 未示的升降機(jī)構(gòu)，能夠在加熱單元61和冷卻臂5之間進(jìn)行晶片W轉(zhuǎn) 移的上方位置，和包圍加熱單元61的周圍，并且使設(shè)置在該蓋體62 下面的周邊上的圖中未示的密封部件與底面7之間氣密性地接合，保 持晶片W的周圍氣氛的氣密性的下方位置之間升降。
在蓋體62的頂部，通過(guò)供氣管66與氣體供給源65連接，能夠從 在例如蓋體62頂部的中央形成的開(kāi)口部67向加熱單元61上的晶片W 供給例如空氣或氮?dú)獾?。此外，在蓋體62側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，在面對(duì)下方位 置中的晶片W的側(cè)面的位置上，在例如整個(gè)圓周上形成有多個(gè)孔部68。這些孔部68，通過(guò)設(shè)置在蓋體62側(cè)壁內(nèi)的排氣流路69和設(shè)置在蓋體 62上面的捕集部分71與排氣路70連接，能夠?qū)木琖產(chǎn)生的揮發(fā) 性物質(zhì)與從氣體供給源65供給的上述空氣或氮?dú)庖黄鹋懦?。在該捕?部分71內(nèi)，設(shè)有例如圖中未示的過(guò)濾器等，能夠捕集上述揮發(fā)性物質(zhì) 等。在排氣路70的下游，通過(guò)收納室9內(nèi)的圖中未示的流量調(diào)節(jié)單元， 與上述共用的排氣路26連接。
下面參照?qǐng)D4 圖6說(shuō)明加熱單元61。該加熱單元61由支撐環(huán)80、 底板81、整流板82、作為管狀部件的降溫吹掃環(huán)83和作為加熱板的 面板84從下面開(kāi)始依次層疊構(gòu)成。該面板84由例如鋁、不銹鋼、銅 合金等的比較便宜且容易加工的金屬構(gòu)成。
支撐環(huán)80為在中心部分形成有直徑例如100mm的第二氣體排出 口85的圓板狀，在其周邊部，在整個(gè)圓周方向上形成向上伸出的高度 例如40mm的立起壁86。該支撐環(huán)80的外徑比晶片W的外徑每邊要 大例如20mm。在該支撐環(huán)80的底面上設(shè)有貫穿該底面，從上述底面 7到立起壁86高度位置的例如一半左右為止垂直延伸的支撐軸87，支 撐環(huán)80由該支撐軸87支撐在底面7上。此外，在上述底面7上，如 圖5所示，以與該支撐環(huán)80的第二氣體排出口 85的位置對(duì)應(yīng)的方式， 開(kāi)有與該第二氣體排出口 85的直徑大致一樣的第一氣體排出口 88。
在該支撐環(huán)80的支撐軸87上，支撐其外徑每邊比支撐環(huán)80各小 7mm的底板81，使其被收納該支撐環(huán)80內(nèi)。在該底板81的中央部， 形成有直徑大于上述第二氣體排出口 85的例如直徑140mm的第三氣 體排出口 89，該第三氣體排出口 89被從該第三氣體排出口 89的中央 部向外側(cè)等間隔延伸的例如3根橋部90分隔為例如3個(gè)形狀相同的扇 形。在第三氣體排出口 89更外側(cè)，在從半徑方向距第三氣體排出口 89 的中心部相同距離的位置分別設(shè)有高度例如15mm的圓柱狀的支撐部 件91。此外，在該底板81的外周邊緣上，在圓周方向等間隔地在例如 3處設(shè)有沿著該底板81的外周向上方延伸的例如高度25mm的熱板支 撐部92。
在上述支撐部件91的上方，設(shè)置有上述整流板82。在該整流板 82的中央部開(kāi)有直徑與上述第二氣體排出口 85大致相同或稍小的第 四氣體排出口 93。在該整流板82上面的外周邊緣上設(shè)置有與該整流板82的外緣同 心的上述管狀降溫吹掃環(huán)83。在該降溫吹掃環(huán)83的內(nèi)部，如圖5和圖 6所示，在整個(gè)圓周方向上形成有空洞的氣體流路83a。在該降溫吹掃 環(huán)83的下側(cè)，通過(guò)在支撐環(huán)80、底板81和整流板82上形成的孔部 94，以與氣體流路83a連通的方式，與從支撐環(huán)80的下面伸出的冷卻 氣體供給路95的一端連接，該冷卻氣體供給路95的另一端則與冷卻 氣體源100連接。此外，在降溫吹掃環(huán)83的內(nèi)周側(cè)(第四氣體排出口 93側(cè))，在整個(gè)圓周方向形成有多個(gè)例如12個(gè)與上述氣體流路83a連 通的氣體噴出孔96。這些氣體噴出孔96，在每個(gè)氣體噴出孔96中與 水平面之間的夾角e都相同，該角度e稍向上傾斜為大約20° 35° 左右。另外，對(duì)于該角度e，在多個(gè)氣體噴出孔96中的各個(gè)角度0也 可以不同。
在熱板支撐部分92上，通過(guò)例如緩沖件等承受部件97支撐上述 面板84的周邊部，通過(guò)螺絲等固定部件98將該面板84固定在底板81 上。此時(shí)，作為在面板84的下面和降溫吹掃環(huán)83的上面之間的間隙L 設(shè)定為例如1.5mm 4mm，構(gòu)成后述的外部氣體導(dǎo)入口的一部分。該 間隙L在降溫吹掃環(huán)83和晶片W的背面之間形成有環(huán)狀的間隙，只 要使流入冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G的氣流，從該間隙在整個(gè)圓周方向均勻 地流入即可。
由面板84的下面和整流板82的上面形成的薄圓板狀區(qū)域，構(gòu)成 流過(guò)冷卻氣體的冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G。該冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G的高度 優(yōu)選設(shè)定在15mm以下，更優(yōu)選設(shè)定在8mm以下。
面板84是用于載置晶片W的例如厚度10mm的板，在該面板84 的表面上，在該面板84上載置晶片W時(shí)，為了不會(huì)由于在晶片W和 該面板84之間存在的空氣致使晶片W在橫向上滑動(dòng)，在例如圓周方 向上等間隔地設(shè)有例如6個(gè)導(dǎo)軌99，限制晶片W向水平方向移動(dòng)。在 該面板84的下面，如圖5所示，以同心圓的形狀設(shè)置例如四圈作為用 于加熱晶片W的環(huán)狀的加熱單元的加熱器101。此外，在該面板84內(nèi)， 在例如中央部設(shè)有溫度檢出部12，用于通過(guò)面板84上面的溫度檢測(cè)出 晶片W背面的溫度，在該溫度檢出部12上連接有測(cè)定部13。在該測(cè) 定部13上連接有后述的控制部10，能夠?qū)⒚姘?4表面的溫度傳遞到控制部10。
如圖5和圖6所示，在上述支撐環(huán)80的內(nèi)部，收納有底板81、整 流板82和降溫吹掃環(huán)83，面板84從支撐環(huán)80的立起壁86的上端邊 緣露出。此時(shí)，在支撐環(huán)80的上端邊緣的內(nèi)周側(cè)和面板84外周邊緣 之間形成有例如2.5mm的間隙，成為環(huán)狀的開(kāi)口部D，該開(kāi)口部D構(gòu) 成外部氣體導(dǎo)入口的一部分。另外，在圖4中，為了容易看到支撐環(huán) 80的內(nèi)部，所以在畫(huà)圖時(shí)切掉了該支撐環(huán)80的一部分。此外，在該圖 上，面板84是畫(huà)成圓板狀的，但實(shí)際上如在圖5和圖6中所示，該面 板84的上端面比其下端面稍小大約5mm的程度，從上端面向下端面 其直徑緩慢地縮小。而在面板84上形成使上述支撐銷47b伸出縮回的 小孔102。此外，在底面7、支撐環(huán)80、底板81和整流板82中，該支 撐銷47b通過(guò)各自形成的氣體排出口 88、 85、 89、 93進(jìn)行升降。
在熱處理裝置2上，如在上述圖2中所示，連接由例如計(jì)算機(jī)構(gòu) 成的控制部10，存儲(chǔ)有用于進(jìn)行晶片W的加熱處理或?qū)γ姘?4進(jìn)行 冷卻的程序、CPU、存儲(chǔ)器等。該程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)例如硬盤(pán)、光 盤(pán)、磁光盤(pán)或存儲(chǔ)卡等存儲(chǔ)部11中，安裝在控制部10中。
下面說(shuō)明上述熱處理裝置2中的動(dòng)作。首先，打開(kāi)圖中未示的閘 門(mén)，通過(guò)主搬送單元25A (25B)將在后述涂敷單元COT中在表面上 涂敷了抗蝕劑液的晶片W，通過(guò)開(kāi)口部45搬送到框體41內(nèi)。當(dāng)將晶 片W搬送至冷卻臂5的上方時(shí)，由支撐銷47a將晶片W載置到冷卻臂 5上。然后，當(dāng)冷卻臂5移動(dòng)至處理位置時(shí)，利用加熱模塊6下方的支 撐銷47b， 一邊將晶片W通過(guò)導(dǎo)軌99限制位置， 一邊載置到以使晶片 W達(dá)到加熱溫度例如120。C的方式設(shè)定溫度的面板84上。此時(shí)，面板 84升溫到12(TC，此外，通過(guò)來(lái)自加熱器101或面板84的傳熱，也使 底板81升溫至加熱溫度附近。
然后，使蓋體62下降，使晶片W周圍密閉，在以規(guī)定的流量從 氣體供給源65供給規(guī)定的氣體例如空氣，并且從孔部68排出晶片W 周圍的氣氛。然后將該狀態(tài)保持規(guī)定的時(shí)間，對(duì)晶片W進(jìn)行加熱處理。 此后，使蓋體62上升，經(jīng)過(guò)與搬入晶片W相反的路徑將其轉(zhuǎn)移到冷 卻臂5上，在該冷卻臂5上冷卻規(guī)定的時(shí)間，再由主搬送單元25A(25B) 將其搬出框體41。然后對(duì)規(guī)定片數(shù)的例如同樣批次的晶片W也進(jìn)行同樣的加熱處理。
然后，對(duì)該批次的晶片W進(jìn)行的加熱處理結(jié)束，接著對(duì)后續(xù)批次 的晶片W進(jìn)行加熱處理的情況進(jìn)行說(shuō)明。在該后續(xù)批次的晶片W表 面上，涂敷例如適當(dāng)?shù)募訜釡囟缺惹耙慌琖表面涂敷的抗蝕劑液
要低l(TC的抗蝕劑液。
此時(shí)，由于面板84已經(jīng)被升溫到前面晶片W的加熱溫度例如120 °C，所以在對(duì)該后一批的晶片W進(jìn)行加熱處理之前，要按照下面那樣 對(duì)面板84進(jìn)行降溫。
首先，設(shè)定加熱器101的輸出，使得該面板84的設(shè)定溫度為后續(xù) 批次晶片W的加熱溫度。然后通過(guò)上述冷卻氣體供給路95，以規(guī)定的 流量例如120L/min從冷卻氣體源100向降溫吹掃環(huán)83供給例如空氣 或氮?dú)獾壤鋮s氣體。當(dāng)該冷卻氣體迅速地在圓周方向通過(guò)降溫吹掃環(huán) 83內(nèi)的氣體流路83a時(shí)，就從在整個(gè)圓周方向上形成的多個(gè)氣體噴出 孔96，強(qiáng)勁地吹向在冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G中的降溫吹掃環(huán)83的中心 處。由于氣體噴出孔96向上傾斜，所以該冷卻氣體就沖擊到面板84 的下面， 一邊受到整流板82的限制， 一邊沿著該面板84的下面從外 周側(cè)向內(nèi)周側(cè)流到冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G，從在整流板82的中央形成的 第四氣體排出口93流向下方。然后，該冷卻氣體通過(guò)第三氣體排出口 89、第二氣體排出口 85和第一氣體排出口 88流向上述下方區(qū)域4b， 通過(guò)在該下方區(qū)域4b中的排氣管104排到共用排氣路26中。
此吋，由于如上所述在面板84和降溫吹掃環(huán)83之間形成作為很 小間隙的環(huán)狀間隙L，所以通過(guò)上述冷卻氣體的流動(dòng)產(chǎn)生很大的負(fù)壓， 使得該間隙L可以說(shuō)成為噴射泵或抽吸泵。因此，如在圖7中所示， 從在面板84的外端面和支撐環(huán)80上端面之間的環(huán)狀開(kāi)口部D，通過(guò) 間隙L，使比在整個(gè)圓周方向上均勻流過(guò)的上述冷卻氣體流量大例如5 倍以上流量的外部氣氛流向該冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G。由于如上所述使 蓋體62上升，該外部的氣氛就例如圖8中所示，是從開(kāi)口部45或收 納室9的上方空間等流入的保持常溫的后述涂敷、顯影裝置內(nèi)的例如 清潔的大氣。
因此，由于與上述冷卻氣體一起有大量大氣流入冷卻氣體流過(guò)區(qū) 域G，所以使面板84和支撐環(huán)81很容易迅速冷卻。此時(shí)，由于冷卻
13氣體和大氣從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)流過(guò)冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G，所以使面板
84整個(gè)面內(nèi)均勻地冷卻。然后面板84被冷卻至例如晶片W的加熱溫 度，停止供給冷卻氣體。然后就如上所述對(duì)該后一批晶片W進(jìn)行同樣 的加熱處理。
按照上述實(shí)施方式，當(dāng)冷卻面板84時(shí)，在面板84和降溫吹掃環(huán) 83之間設(shè)置間隙L，并且通過(guò)從降溫吹掃環(huán)83向內(nèi)周側(cè)使冷卻氣體流 向冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G，將加熱單元61外部的氣氛引入到該冷卻氣體 流過(guò)區(qū)域G中。從而在例如批次之間晶片W的加熱溫度降低的情況下， 即使從該降溫吹掃環(huán)83供給的冷卻氣體流量不大，也能夠迅速地使面 板84冷卻。因此，能夠縮短面板84到降溫為止的等待時(shí)間，可提高 生產(chǎn)率。
換句話說(shuō)，當(dāng)從上述冷卻氣體源100供給上述冷卻氣體和從外部 引入的大氣流量相同流量的冷卻氣體時(shí)，冷卻氣體源100的冷卻裝置 例如壓縮機(jī)等需要是非常大型的，伴隨與此，用于供給冷卻氣體的電 力也會(huì)增多，而如上所述從外部引入大氣，則能夠使設(shè)備簡(jiǎn)單化，減 少電力的消費(fèi)。
此外，在冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G中，在從外側(cè)向內(nèi)側(cè)供給冷卻氣體 時(shí)，由于降溫吹掃環(huán)83制成環(huán)狀，所以能夠從一根冷卻氣體供給路95 向多個(gè)氣體噴出孔96供給冷卻氣體，與例如設(shè)有多個(gè)噴嘴的情況相比， 冷卻氣體的配管所需要的部件數(shù)量減少，能夠均勻地冷卻面板84的面 內(nèi)。
進(jìn)而，由于氣體噴出孔96是傾斜的，使得流過(guò)冷卻氣體流過(guò)區(qū)域 G的冷卻氣體沖擊到面板84的下面，所以與該冷卻氣體一起流動(dòng)的從 外部引入的大氣也會(huì)沖擊到面板84的下面，使得能夠迅速地冷卻該面 板84。
在此說(shuō)明使用熱流體解析軟件對(duì)冷卻氣體流量和從開(kāi)口部D引入 到冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G內(nèi)的大氣流量進(jìn)行解析的結(jié)果。當(dāng)如上所述從 降溫吹掃環(huán)83供給冷卻氣體時(shí)，如在圖9中所示，可以看出從外部引 入的流量相當(dāng)于冷卻氣體流量的例如5倍以上。
而且，在上述冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G,開(kāi)有與面板84上方連通的小 孔102，但由于與下側(cè)連通的第四氣體排出口 93的面積大于該小孔102的開(kāi)口面積，所以幾乎全部冷卻氣體都流向下方區(qū)域4b中。
此外，本發(fā)明并不限定于使降溫吹掃環(huán)83形成為環(huán)狀，如上所述 使其結(jié)構(gòu)設(shè)有多個(gè)噴嘴和配管，在冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G中形成從外周 向內(nèi)周的氣流，使上述間隙L處產(chǎn)生負(fù)壓的結(jié)構(gòu)也是可以的。再者， 在本發(fā)明中，由于強(qiáng)度小而加厚，從而使用由加大了熱容量的上述金 屬構(gòu)成的面板84，能夠獲得很大的效果，但對(duì)由熱容量小的材料例如 氮化鋁構(gòu)成的面板84也是適用的。
作為像這樣在冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G中形成從外向側(cè)內(nèi)側(cè)的氣流的 方法，也可以為如例如下面圖10和圖11所示的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中， 降溫吹掃環(huán)83配置在整流板82的下方。該降溫吹掃環(huán)83與上述例子 同樣是管狀的，但其縱截面的形狀大致呈方形，上面?zhèn)仍谡麄€(gè)圓周方 向上水平開(kāi)口而成為開(kāi)口部111。整流板82通過(guò)圖中未示的密封件與 降溫吹掃環(huán)83的上面接觸密封，使得該開(kāi)口部lll被密閉，在整流板 82的周邊部，以與該開(kāi)口部111連通的方式形成多個(gè)冷卻氣體噴出孔 112。這些冷卻氣體噴出孔112如在圖11中所示，以朝向整流板82的 內(nèi)周側(cè)的方式向上傾斜。在降溫吹掃環(huán)83的下方，同樣連接著冷卻氣 體供給路95。在該例子中，降溫吹掃環(huán)83的下端面和整流板82的上 面的距離相當(dāng)于上述的間隙L，該間隙L被設(shè)定為例如3mm。
在該例子中，當(dāng)從冷卻氣體源100通過(guò)冷卻氣體供給路95向降溫 吹掃環(huán)83供給冷卻氣體時(shí)，冷卻氣體能夠迅速地通過(guò)圓周方向，從這 些冷卻氣體噴出孔112將冷卻氣體供給到冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G。由于 這些冷卻氣體噴出孔112如上所述向上傾斜，所以與上述的例子同樣， 該冷卻氣體從外側(cè)向內(nèi)側(cè)流動(dòng)。因此在間隙L處產(chǎn)生很大的負(fù)壓，與 上述例子同樣將外部氣氛引入該冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G中。使用這樣的 結(jié)構(gòu)也能得到與上述例子同樣的效果。而在該圖10和圖11中，對(duì)與 上述例子同樣的結(jié)構(gòu)的部件標(biāo)注同樣的符號(hào)。
在圖14和圖15中表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式。在該實(shí)施方式 中，在上述底板81的上面，沿著圓周方向等間隔地設(shè)有多個(gè)例如8個(gè) 立起形狀的冷卻噴嘴121。與這些冷卻噴嘴121對(duì)應(yīng)在整流板82上形 成有8個(gè)貫穿孔122，每個(gè)冷卻噴嘴121的前端部通過(guò)對(duì)應(yīng)的貫穿孔 122突出到整流板82的上面。上述冷卻噴嘴121的前端面123朝上向
15著整流板82的中心側(cè)傾斜，形成傾斜面124。該傾斜面124形成例如 與水平面的夾角9為向上20° 35°的程度，在該傾斜面124上穿設(shè) 有多個(gè)氣體噴出孔125。
此外，如在圖15中所示，在各冷卻噴嘴121中的整流板82的下 面?zhèn)炔课坏膫?cè)周面上，通過(guò)圖中未示的接頭能夠自由裝卸地與構(gòu)成冷 卻氣體供給路的配管126的一端連接。各配管126向下彎曲，穿過(guò)第 三氣體排出口 89、第二氣體排出口 85和第一氣體排出口 88向下方延 伸，其基端側(cè)與冷卻氣體源100連接。通過(guò)像這樣等間隔地分開(kāi)設(shè)置8 個(gè)冷卻噴嘴121，就能夠消除上述降溫吹掃環(huán)83的配管部對(duì)外部氣體 流入的妨礙，由此使得更多的外部氣體通過(guò)開(kāi)口部D流入冷卻氣體流 過(guò)區(qū)域G中。另外，在圖14和圖15中，對(duì)與上述例子相同結(jié)構(gòu)的部 件標(biāo)注同樣的符號(hào)。
接著，簡(jiǎn)單說(shuō)明該實(shí)施方式的作用和效果。當(dāng)從上述冷卻氣體源 100通過(guò)各自的冷卻氣體供給路(配管)95向?qū)?yīng)的冷卻噴嘴121供 給冷卻氣體時(shí)，該冷卻氣體通過(guò)冷卻噴嘴121的噴出孔125向斜上方 噴出，流入冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G。該冷卻氣體從圓周方向上的8處放 射線狀地流入整流板82的中心部，由此使上述間隙L變成負(fù)壓，使得 外部的氣氛被引入冷卻氣體流過(guò)區(qū)域G中。結(jié)果，使加熱板迅速冷卻， 得到與前面實(shí)施方式同樣的效果。而作為噴出冷卻氣體的部件，由于 在整流板82的圓周方向以規(guī)定間隔排列8個(gè)冷卻噴嘴121，與前面所 述在整個(gè)圓周上構(gòu)成降溫吹掃環(huán)83的結(jié)構(gòu)相比，該冷卻噴嘴121對(duì)從 外部引入氣體的阻礙小。從而更多的氣體被引入到冷卻氣體流過(guò)區(qū)域 G，所以能夠得到更高的冷卻效果。冷卻噴嘴設(shè)置的數(shù)量并不限于8個(gè)。 不言而喻，當(dāng)使上述冷卻噴嘴121的前端部位于整流板82上時(shí)，將冷 卻噴嘴121從整流板82的外周的外側(cè)引入到該整流板82的表面上也 是可以的。
下面說(shuō)明適用上述熱處理裝置2的涂敷、顯影裝置。在圖12和圖 13所示的涂敷、顯影裝置中，作為用于搬入搬出收納在基板盒C內(nèi)的 例如13片晶片W的盒載置部Sl，設(shè)有能夠載置多個(gè)基板盒C的載置 臺(tái)21、設(shè)置在該載置臺(tái)21深處(圖中X方向)壁面上的開(kāi)閉部22和 通過(guò)該開(kāi)閉部22與基板盒C之間轉(zhuǎn)移晶片W的轉(zhuǎn)移單元23。此外，在基板盒載置部Sl的深處連接有周圍被框體24包圍的處理部S2，在 該處理部S2中從前面開(kāi)始依次交替設(shè)置有使包括上述熱處理裝置2的 加熱、冷卻系統(tǒng)的單元多段化的隔板單元Ul、 U2、 U3，和在包括后 述的涂敷、顯影單元的各處理單元之間轉(zhuǎn)移晶片W的主搬送單元25A、 25B。 g卩，隔板單元U1、 U2、 U3和主搬送單元25A、 25B從盒載置部 Sl側(cè)在X方向前后排成一列，在各個(gè)連接部位形成有圖中未示的搬送 晶片用的開(kāi)口部，使得晶片W在處理部S2內(nèi)從一端的隔板單元U1自 由移動(dòng)至另一端的隔板單元U3。
此外，主搬送單元25A、 25B，配置在由在兩側(cè)配置的隔板單元 Ul、 U2、 U3側(cè)的一個(gè)面、后述右側(cè)(Y軸正側(cè))的液體處理單元U4、 U5側(cè)的一個(gè)面和框體24的背面所包圍的空間內(nèi)。在液體處理單元U4、 U5的兩側(cè)面上，設(shè)有包括處理液溫度調(diào)節(jié)裝置或溫濕度調(diào)節(jié)用導(dǎo)管等 的溫度調(diào)節(jié)單元27、 28。液體處理單元U4、 U5，是在例如構(gòu)成供給 例如涂敷液(抗蝕劑液)或顯影液之類的藥液用的空間的收容部29上 層疊有多層例如5層涂敷單元COT、顯影單元DEV和反射防止膜形成 單元BARC等構(gòu)成的。此外，上述隔板單元U1、 U2、 U3，層疊有多 層例如10層用于在液體處理單元U4、 U5中進(jìn)行處理的前處理和后處 理的各種單元。在處理部S2中的隔板單元U3的深處，通過(guò)由例如第 一搬送室31和第二搬送室32構(gòu)成的接口部S3與曝光部S4連接。在 接口部S3的內(nèi)部，除了設(shè)有在處理部S2和曝光部S4之間轉(zhuǎn)移晶片W 的兩個(gè)轉(zhuǎn)移單元33、 34之外，還設(shè)有隔板單元U6和緩沖盒C0。
當(dāng)表示在該涂敷、顯影裝置中的晶片的流動(dòng)時(shí)，首先從外面將收 納有晶片W的基板盒C載置在載置臺(tái)21上，與開(kāi)閉部22 —起打開(kāi)基 板盒C的蓋體，由轉(zhuǎn)移單元23取出晶片W。然后，晶片W通過(guò)構(gòu)成 隔板單元Ul —層的圖中未示的轉(zhuǎn)移單元轉(zhuǎn)移到主搬送單元25A上， 在隔板單元U1 U3中的任何一個(gè)隔板上進(jìn)行作為涂敷處理的前處理 的例如疏水化處理或冷卻處理等，然后在涂敷單元COT中涂敷抗蝕劑 液。然后在作為隔板單元U1 U3中的任何一個(gè)隔板的熱處理裝置2 中加熱晶片W，在冷卻后通過(guò)隔板單元U3的轉(zhuǎn)移單元搬送到接口部 S3中。在該接口部S3中晶片W從例如轉(zhuǎn)移單元33通過(guò)隔板單元U6 和轉(zhuǎn)移單元34搬送到曝光部S4中，進(jìn)行曝光。在曝光之后，晶片W通過(guò)相反的路徑搬送至主搬送單元25A處，在顯影單元DEV中顯影形 成抗蝕劑掩模。此后晶片W返回到載置臺(tái)21上的原來(lái)的基板盒C中。
權(quán)利要求
1.一種熱處理裝置，用于對(duì)基板進(jìn)行加熱處理，其特征在于，包括加熱板，其載置基板，并設(shè)有加熱單元；多個(gè)氣體噴出孔，其在所述加熱板的下面沿著所述加熱板的圓周方向設(shè)置，以使從該加熱板的外側(cè)向內(nèi)側(cè)對(duì)所述加熱板進(jìn)行冷卻的冷卻氣體通過(guò)；整流板，其中央部形成氣體排出口，其設(shè)置在該加熱板的下方，與該加熱板靠近并相對(duì)，以限制所述加熱板的下面的所述冷卻氣體的氣流；和外部氣體引入口，其在所述加熱板的外端部沿著圓周方向設(shè)置，以所述冷卻氣體的通過(guò)而產(chǎn)生的所述負(fù)壓，將外部氣氛引入到所述加熱板和所述整流板之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 包括在所述加熱板的下方，沿著該加熱板的圓周方向形成環(huán)狀的管狀部件，和向該管狀部件供給冷卻氣體的冷卻氣體供給路，在所述 管狀部件的內(nèi)周側(cè)穿設(shè)有所述氣體噴出孔。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱處理裝置，其特征在于 所述管狀部件與所述加熱板的下面之間形成所述外部氣體引入口的間隙。
4. 如權(quán)利要求1所述的熱處理裝置，其特征在于 包括多個(gè)冷卻噴嘴，其在所述加熱板的下方，且其前端部沿著該加熱板的圓周方向隔開(kāi)規(guī)定間隔設(shè)置，所述氣體噴出孔是在該冷卻噴嘴的前端部形成的氣體噴出孔。
5. 如權(quán)利要求4所述的熱處理裝置，其特征在于 所述冷卻噴嘴從下面向上面貫穿整流板。
6. 如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)中所述的熱處理裝置，其特征在于: 所述氣體噴出孔向上方傾斜，使得冷卻氣體沖擊到所述加熱板的下面。
7. —種熱處理方法，對(duì)基板進(jìn)行加熱處理，其特征在于，包括 將基板載置在加熱板上，對(duì)所述基板進(jìn)行加熱的工序； 在所述加熱板的下面，從該加熱板的外側(cè)向內(nèi)側(cè)，從沿著所述加熱板的圓周方向設(shè)置的多個(gè)氣體噴出孔流過(guò)冷卻所述加熱板的冷卻氣 體，從而在該加熱板外端部的下面產(chǎn)生負(fù)壓的工序；由于所述負(fù)壓，從沿著圓周方向設(shè)置在所述加熱板的外周部的外 部氣體引入口，將外部氣氛引入到所述加熱板和設(shè)置在該加熱板的下 方的整流板之間，使該外部氣氛與所述冷卻氣體一起流動(dòng)，冷卻所述 加熱板的工序；禾口使所述冷卻氣體和從外部引入的所述外部氣氛從在所述整流板的 中央部形成的氣體排出口向下方排出的工序。
8. 如權(quán)利要求7所述的熱處理方法，其特征在于 在所述產(chǎn)生負(fù)壓的工序中，使冷卻氣體向斜上方流動(dòng)，使得所述冷卻氣體沖擊到所述加熱板的下面。
9. 一種存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于 所述計(jì)算機(jī)程序編入實(shí)施權(quán)利要求7或8所述熱處理方法的各個(gè)步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱處理裝置、熱處理方法和存儲(chǔ)實(shí)施該方法的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。在使作為用于加熱基板的加熱板的面板冷卻時(shí)，即使在冷卻氣體流量小的情況下，也能夠在很短時(shí)間內(nèi)使該面板冷卻。在面板的下側(cè)設(shè)置在內(nèi)周側(cè)形成有氣體排出口的整流板。此外，在該面板和整流板之間設(shè)有與該整流板直徑大致相同的管狀降溫吹掃環(huán)，在該降溫吹掃環(huán)的內(nèi)周側(cè)形成多個(gè)氣體噴出孔。然后，縮小在該面板的下端面和降溫吹掃環(huán)的上端面之間的間隙。當(dāng)冷卻氣體從該降溫吹掃環(huán)向內(nèi)側(cè)流動(dòng)時(shí)，在面板下端面和降溫吹掃環(huán)上端面之間的區(qū)域變成負(fù)壓，沿著冷卻氣體的流動(dòng)，大量的大氣從外部流入面板和整流板之間，使該面板迅速冷卻。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101556905SQ20081016730
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者坂井祐一, 山口恭滿 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社