JPH02290013A - 温度処理方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、加熱，冷却，温風等の温度処理方法に関する
。

（従来の技術） 半導体製造工程のホトレジスト処理工程においては、ウ
エハ表面の水分を脱水するため、あるいはウエハ表面に
塗布されたレジスト中の溶媒を除去するためなどに、温
度処理例えばベーク処理が行われ、あるいは塗布膜厚精
度を上げるための冷却温調処理が行われる。

べ−キング方法としては、直接ホットプレート方式、バ
ッチ式熱風加熱方式、マイクロ波方式などがあるが、コ
ンパクト化，効率化．サイクルタイム短縮及び再現性の
向上の要求により、直接ホットプレート方式が主流とな
っている。

しかし、ホットプレート方式ではウエハをホットプレー
トに吸着させて全面をコンタクトして直接加熱するため
、ホットプレートとウエハとの密着状態によって熱の均
一性に大きく影響する。さらに、一般にホットプレート
がＡＩ等の金属より成るため、ウエハの重金属汚染ある
いはウエハ裏面へのパーティクルの付着等の問題が発生
していた。特に、レジスト塗布後のベーキング工程にお
いては、プレート上に多数のパーティクルが付着してい
ることが判明している。パーティクルがウエハの裏面に
付着すると、その後の露光工程の際の各位置でのフォー
カスずれにより不良が発生する確率が大きくなってしま
う。

このような問題を除去するため、ホットプレ−トとウエ
ハとの間にわすかな隙間が設けられる如く、３点支持に
より直接ウエハをポッ１・プレー１・に密着さぜずにベ
ークを行うプロキシミティベク方式がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記方式は例えばセラミック製のピンに
よる３点支持部以外の領域は均一に温調されるが、３点
支持部では温度勾配が形成されてしまう欠点があった。

さらに、ウエハへの熱伝導の立ち」二がりが遅れ、かつ
、温度コンｌ・ロールが困難である。

このような問題は、被処理体を加熱する場合も冷却する
場合も同様である。

そこで、本発明は従来の直接温調方式　プロキシミティ
温調方式の双方の問題点を解決するために成されたもの
であり、被処理体の汚染を防止でき、加熱又は冷却等の
立ち上がりを早くできると共に、温度コントロールか容
易でかつ均一な温度分布を得ることができる温度処理方
法を提４３％することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の温度処理方法は、温度処理プレート表面側に多
数の凹凸部を設け、上記凸部にて被処理体を支持すると
共に、この凸部での直接温調及び四部での幅射温調によ
り、被処理体を温度処理することを特徴とする。

（作用） 本発明では、温度処理プレー１・上に形成した多数の凹
凸部のうちの凸部にて被処理体を支持している。従って
、直接温調方式のように全面とコンタクトする場合と比
較すれば、凹部との間に形成されるギャップによりその
接触面積が大幅に減少するので、被処理体へのパーティ
クル付着量が減少し、歩留りの向上を図れる。

さらに、凸部によって多数箇所支持を実現しているので
、全面コンタクトのような密着不良が生じずに均熱温調
を確保でき、被処理体全面での熱均一性が向上する。

さらに加えて、従来のプロキシミティ温調方式と異なり
、四部からの輻射に加えて、多数の凸部での接触による
直接温調を実現できるので、所定処理温度に達するまで
の立ち上がり特性をも大幅に向上し、処理スループット
が向上ずる。

（実施例） 以下、本発明をウエハの温度処理としてのべ−キング方
法に適用したー実施例を、図面を参照して具体的に説明
する。

第１図に示すように、温度処理プレー１・の一例である
ホットプレ−１−　１　０は、ＡＩ２０３等の金属板か
ら成り、ウエハ２４をこのホッＩ・プレー１・１０上に
搬入出するために、ポットプレ−１・１０表面よりウエ
ハ２４を突き上げるための３木の突き上げピン１２が上
下動自在に配設されている。

なお、このホッ１・プレー１・１０へのウエハ２４の搬
入出動作は、前記３本の突き上げピン１−２と干渉しな
いための切欠部を有する図示しな搬送用ピンセッ１〜に
よって行われる。

このホットプレ−１・１０は、ヒータ（図示せず）を内
蔵し、使用目的に応じて温度コン１・ロールされる。す
なわち、デハイドレーショクベークであれば２００’Ｃ
〜３００’Ｃであり、プリベークであれば約１００’Ｃ
であり、クーリングであれば室温にそれぞれ温度コンＩ
・ロールされる。

上記ホッ］・プレート１０の特徴的構成として、このホ
ッ１・プレーｌ・１０のウエハ２４と対向する表面側に
は、例えば同心円状の凹部１４及び凸部１６から構成さ
れる凹凸部が形成されている。なお、前記四部１４の深
さは、例えばウエハ２４が四部１４の底面より０．５ｍ
ｍ程度浮上するように設定される。

この四部１４及び凸部］−６は、その断面を示す第２図
のように、例えば鋭角３角形状の山，谷でそれぞれ構成
されている。従って、このホットプレート１０に載置さ
れるウエハ２４は、前記鋭角山型の凸部１６の頂点によ
って複数の同心円の線接触にて支持されることになる。

また、前記四部１４の溝深さずなわぢウエハ２４の裏面
側に設定ギャップｄとしては、所望の輻射熱伝達特性が
得られる値に設定されている。

次に、作用について説明する。

図示しない搬送用ピンセットに支持されたウエハ２４は
、ホットプレート１０の上方まで搬送され、ホットプレ
−１・１０の突き上げピン１２をＵＰＬた状態にてこれ
に３点支持される。その後、この突き上げピン１２をＤ
ＯＷＮさせ、ウエハ２４をホットプレート１０に載置す
ることで、温度コントロールされているホットプレート
１０上でのウエハ２４ベーキングが開始される。

ここで、前記ウエハ２４はホットプレー｝１０の凸部１
６としての山部頂点によってのみ同心円の線接触によっ
て支持されることになる。従って、この箇所以外の箇所
はウエハ２４の裏面と接触せず、ギャップｄが形成され
ていることになる。

このようなウエハ２４の支持を実現することによって、
従来の直接温調方式及びプロキシミティ温調方式の欠点
を解消し、かつ、双方の利点を得た温調処理が可能とな
る。

すなわち、直接温調方式によれば、ウエハ２４の全面と
コンタクトしているので、温調プレー１・側の不純物が
ウエハ２４の裏面に付着する可能性が極めて高いが、本
実施例の場合にはホットプレート１０上にウエハ２４と
接触しない多数の四部１４が形成されているので、その
接触面積が大幅に減少し、パーティクル付着量を低減で
き、歩留りが向上する。さらに、直接温調方式では温調
プレート上の不純物の存在等により密着不良が生ずると
全面での均一温調が困難となるが、本実施例では不純物
を四部１４に落とし込むことにより、凸部１６での水平
な支持が達成でき、均一加熱を損なうことがない。

一方、従来のプロキシミティ温調方式と比較した場合に
は、ウエハ２４とホットプレート１０との間のギャップ
ｄを実現するに際して、ホットプレート１０に凹凸部を
形成することで対処しているので、この凹凸部の加工に
より上記ギャップ距離を効率の良い輻射加熱に好適な距
離として所望に設定でき、ピン等でギャップを確保する
場合と比較しても、ホットプレート１０の表面自体の加
工であるため強度的にも優れている。

そして、本実施例での加熱方法としては、ウエハ２４の
裏面と直接接触する凸部１６にて直接加熱ができ、また
、ギャップを介して対向配置される凹部１４では、輻射
熱によりベークを実現できる。特に、従来のプロキシミ
ティ温調方式と比較した場合には、凸部１６での直接加
熱の寄与により、所定加熱温度に達するまでの加熱時の
立ち上かり特性を大幅に向上でき、加熱処理のスルーブ
ットを向上することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

上記実施例では、温度処理としてベーキングの例につい
て説明したが、冷却，低温（常温以下），恒温の各種場
合であっても、温度処理であれぽいずれでも良い。

また、上記実施例では、温調プレート１０の凹凸部にウ
エハ２４を載置して温度処理を行ったが、温調プレート
１０に真空吸着機能を持たせ、吸着により凸部１６との
密着状態をさらに良好とすることも可能である。すなわ
ち、第３図に示すように、温調プレート１０の内部には
真空引き用管部１８が設けられ、例えば前記凹部１４に
連通する開口孔１８ａを形成することで、ウエハ２４を
凸部１６に真空吸着することが可能となる。

また、凹凸部の形状としても種々の断面，平面形状を採
用でき、例えば直接温調効果を高めるためにはウエハ２
４面接触する凸部１６を配置すれば良い。あるいは、多
数箇所での点接触でも良い。

その平面構成も、同心円状，スパイラル状に連設するも
のに限らず、多数の小面積突起等でも良い。

さらに、被処理体としてはウエハに限らず、ＴＰＴ　｝
ランジスタ回路が形成された液晶基板の温度処理等にて
適用しても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば温度処理プレート
表面に多数の凹凸部を形成し、凸部によって被処理体を
多数箇所にて支持し、かつ、四部によりウエハとの間に
ギャップを形成できるので、従来の直接温調方式　プロ
キシミティ温調方式の双方の利点を確保でき、パーティ
クル付着を少なくし、かつ、均熱温調により歩留りを高
めることができ、しかも、温度処理時の立ち上がり特性
を良好とすることで温度処理のスルーブッ１・を向」二
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法が実施されるポッ１・プレートの
一例を示す概略平面図、 第２図は、第１図のＡ部拡大断面図、 第３図は、真空吸着機能を付加したホッ１・ブレトの変
形例を説明するための概略断面図である。 １０・・・温調プレー１・、 １２・・・突き出しピン、 １４・・・凹部、１６・・・凸部、 １８・・・真空引き用管部、１８ａ・・開口孔、２４・
・ウエハ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度処理プレート表面側に多数の凹凸部を設け、
   上記凸部にて被処理体を支持すると共に、この凸部での
   直接温調及び凹部での幅射温調により、被処理体を温度
   処理することを特徴とする温度処理方法。