JPH0746678B2 - フォトマスク加熱搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はフォトマスク加熱搬送装置に関するもので、特
に自動化されたレジストベーク装置に使用されるもので
ある。

〔発明の技術的背景〕

半導体装置の製造にあっては写真食刻技術が重要な工程
の一つとなっているが、これに使用するフォトマスクの
形成にレジスト塗布およびベークが行なわれる。

すなわち、フォトマスクの形成にあってはガラス板等の
透明基板上にレジストをレジスト塗布装置を用いて均一
厚に塗布した後、溶剤蒸発のために加熱するベーキング
を行なう。

このベーキングとしては、従来オーブン中の対流加熱空
気により被処理基板を加熱する対流法、被処理基板に熱
板を密着されてその伝導熱を利用する伝熱法、赤外線ラ
ンプ等による照射熱を利用する照射法等が知られてい
る。最近は、スループット（生産効率）を向上させるた
め、搬送機構を有する熱板を利用した塗布、ベーク一貫
自動化装置が開発されており、従来装置の約10倍の効率
を奏することができる。

搬送しながら加熱を行って塗布されたレジストのベーク
を行う対象物としてはフォトマスクの他にウェーハがあ
り、比較的重量の軽いウェーハに対してはワイヤやベル
トなどの搬送手段を用いることができる。しかし、フォ
トマスクの場合には重いガラス基板であり重量は500gに
達するため、たわみの大きいワイヤやベルトは使用でき
ず、梁（ビーム）が使用される。

第４図はこのような従来のフォトマスク加熱搬送装置を
示す搬送先側から見た断面図であって、重ね合わされて
ねじ等で固着された２枚の熱板１および２に形成された
断面矩形状の溝11中には断面矩形のフォトマスク搬送梁
12が設けられている。熱板１および２は内部にヒータ
（図示せず）が埋め込まれた金属板であって、熱板１の
上面には加熱処理されるガラス基板が載置される。

フォトマスク搬送梁12はその上端でフォトマスク10を持
ち上げて搬送方向へ移送させるような楕円運動を溝11内
でくり返すいわゆるウォーキングビームをなしている。
このフォトマスク搬送梁12は幅が上端部から下端部まで
一定の梁をなしているため、内部で上下および前進後退
運動がくり返される溝11の幅はフォトマスク搬送梁12に
対し十分な余裕が必要であり、溝11の幅は十分に広く形
成される。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、この溝11の部分では熱板１がフォトマス
ク10に接触していない。このためこの部分ではフォトマ
スクに対する加熱の不足が生ずるという問題がある。特
にスループット向上のために高温短時間の加熱を厚さ2m
m以上のガラス基板に施した場合等には溝部に対応する
位置、すなわち第４図においてフォトマスク10内の影を
付けた箇所10aでは加熱が不足し十分なベーキングが行
なわれず、例えばポジ型のレジストを使用した場合露
光、現像後のパターン幅が太く形成される。このため、
高精度のパターン作成が困難となり半導体装置の高集積
化を妨げることになる。このような点を考慮して特開昭
59−55021号公報に開示されたように、支持部の基体部
を幅広に形成し、この部分が熱板に設けられた矩形状空
洞内を上下するようにしたものが提案されている。

しかし、このような構成では何らかの原因で基体部の上
面が空洞部内の天井面と接触した場合には面全体が接触
することから塵埃の発生が非常に多く、信頼性の維持が
困難であるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような問題を解決するためなされたもの
で、重いフォトマスクを安定して搬送し、かつ加熱の均
一性による高精度のパターン形成を達成することができ
るフォトマスク加熱搬送装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明にかかるフォトマスク加熱搬送装置は、加熱処理
が行われるフォトマスクを支持する細幅の支持部および
この支持部の下部に前記支持部よりも広幅に形成された
基体部および前記支持部と前記基体部との間に位置して
その幅が下方に向かうにしたがって徐々に広がるように
傾斜壁をもって形成された移行部よりなると共に、所定
の上下および前進後退運動をすることによって前記フォ
トマスクを搬送するフォトマスク搬送梁と、表面に前記
支持部の幅よりもわずかに広い幅と、前記支持部の高さ
よりも十分に短い上下方向長さを有する溝状開口部を表
面に有するとともに、前記溝状開口部に連通して前記移
行部に対応する傾斜内壁と前記広幅基体部が上下移動可
能な垂直壁とを有する空洞部を内部に有する、前記フォ
トマスクを加熱する熱板とを備え、前記フォトマスク搬
送梁は、その支持部が前記溝状開口部を通過しながら前
記支持部の上面が前記熱板表面上で突出および陥没をく
り返すように駆動され、かつ前記フォトマスク搬送梁の
傾斜壁の傾斜角度と前記熱板の空洞部の傾斜内壁の傾斜
角度が異なっていることを特徴とする。

また、フォトマスク搬送部材の支持梁上面に基板補護
層、望ましくはテフロンコーティング膜が設けられるこ
とが好ましい。

この装置ではフォトマスク搬送梁の支持部の幅を減少で
きる結果熱板の面積が拡張され、フォトマスクに対する
加熱のむらが少なくなってパターニング精度が向上す
る。また、熱板の溝状開口部の上下方向長さを短くしつ
つも熱板内部で傾斜壁が形成され、熱板の厚さが増加し
ているために、同じ上下方向長さを持つ平板状熱板より
も熱板の熱容量を多くすることができ、また、傾斜壁を
なす移行部と熱板内に形成される空洞部の傾斜壁の角度
がそれぞれ異なっている場合には何らかの原因で移行部
と空洞部の傾斜壁どうしが接触することがあったとして
も線接触にとどまり、塵埃の発生の可能性が減少する。

〔発明の実施例〕 以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明にかかるフォトマスク加熱搬送装置の一
部を切断して示した斜視図、第２図はそのＡ方向から見
た断面図であって、従来と同様に２枚の熱板が重ね合わ
されてねじ等で固着され、平行に設けられた２本のフォ
トマスク搬送梁５および溝状開口部３を有している。し
かし、この溝状開口部３およびフォトマスク搬送梁５の
形状は従来のものとは大きく異なっている。

まず、溝状開口部３の形状は熱板１の上面側では細い幅
となっているが、熱板１内ではその幅の垂直壁部分1a、
その下に形成され、下方に向うに従って幅が拡大する傾
斜壁部分1b、およびその下に形成され最大幅を有する垂
直壁部分1cを有するような空洞となっており、また、熱
板２内においては、熱板１側の最大幅よりわずかに広い
幅の垂直壁2aおよび熱板表面と平行な底面2bを有する断
面矩形の溝となっている。したがって、熱板１および２
を組合わせたとき、熱板内部にはフォトマスク搬送方向
に沿って熱板１の表面に細い溝状開口部３を有する空洞
部４が形成されることになる。

この空洞部４の内部に設置されるフォトマスク搬送梁５
の断面形状は第２図に示されており、上部は溝状開口部
３を通過する幅に形成された梁である支持部5b、下部は
梁全体として強度を持たせるように広幅の基体5aとなっ
ている。この支持部5bから基体5aへの移行部は空洞部４
の形状に合わせて傾斜壁5cとなっている。このような断
面形状を有することにより、フォトマスク搬送梁５は全
体としてたわみ等がなく、かつ重い被加熱フォトマスク
基板10を安定して支持して持上げることができる。

なお、このような形状は複数のブロックを組合わせるこ
とにより容易に製造できるものである。

このフォトマスク搬送梁５を所定の駆動機構（図示せ
ず）に連結して駆動させると、初期状態では空洞４中に
ある支持部5bは前進しながら上昇し、溝状開口部３から
突出して被加熱フォトマスクを持上げ、所定距離だけ前
進して下降し、再び空洞４内に戻るという動作をくり返
すため、被加熱フォトマスクを安定して搬送することが
できる。溝状開口部３はフォトマスク搬送梁５の支持部
5bの強度が許す限り細く形成することができ熱板１の表
面積が増大して加熱特性が向上することになる。

また、この実施例では第２図から明らかなように熱板の
溝状開口部壁1aの上下方向長さがフォトマスク搬送梁５
の支持部5bの上下方向長さよりも十分に短く形成されて
いるため、溝状開口部壁とフォトマスク搬送梁５とが擦
れて塵埃を発生させる確率が減少している。

このようにこの実施例では重いフォトマスクの搬送と加
熱の均一性という相反する目的を同時に達成するととも
に塵埃の発生も減少させることが可能となっている。

第３図はフォトマスク搬送梁５の変形例を示す断面図で
あって、支持部5bの上端部に基板を保護するための保護
膜６をコーティングしたものである。この保護膜６とし
ては耐熱性を有し、かつ耐摩耗性を有するものが望まし
く、例えばテフロン樹脂が適している。またこの保護膜
は、フォトマスクを持上げて冷却する際の断熱材ともな
る。

以上の実施例ではフォトマスク搬送梁および空洞部の形
状を１種類だけ挙げているが、フォトマスク搬送梁が搬
送時に熱板上面に突出する部分として細幅の支持梁とな
っていると共に全体として十分な強度を有するものであ
り、空洞部がこのフォトマスク搬送梁の運動を妨げない
ような逃げ部と十分なスペースを有しかつその溝状開口
部が支持梁の通過を許容する程度の幅となっているもの
であればどんな断面形状でもよく、例えばフォトマスク
搬送梁の断面形状が細幅の支持部から広幅の基体にかけ
て曲線状に変化し、空洞部の内面形状もこれに合わせて
曲線状に幅が広がるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ウォーキングビーム方式
の搬送機構を備えたフォトマスク加熱搬送装置におい
て、フォトマスク搬送梁のフォトマスク支持部を細幅と
し、このフォトマスク搬送梁全体を熱板内の空洞部に収
納すると共にフォトマスク搬送梁の支持部を熱板表面の
溝状開口部から間欠的に突出させるようにしているの
で、フォトマスク搬送梁のために熱板面積が犠牲になる
ことが少なくなって熱板の面積が拡張され、均一な加熱
が可能になることによって、露光パターン幅精度が向上
する。これにより高精度パターン作成が可能となり、半
導体装置の高集積化、高信頼性化が可能となる。

また、熱板の溝状開口部の上下方向長さがフォトマスク
搬送梁の支持部の上下方向長さよりも十分短く形成し、
フォトマスク搬送梁のフォトマスク支持部から基体部へ
の移行部を斜面とし、熱板の空洞部にはこの移行部に対
する逃げ部を形成しているのでフォトマスク搬送梁の大
きな上下動を与えることができる。

さらに、傾斜壁をなす移行部と熱板内に形成される空洞
部の傾斜壁の角度がそれぞれ異なっている場合には何ら
かの原因で移行部と空洞部の傾斜壁どうしが接触するこ
とがあったとしても線接触にとどまり、塵埃の発生の可
能性が減少し、フォトマスクひいてはこれを用いて製造
される半導体装置の信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるフォトマスク加熱搬送装置の構
成を示す一部断面斜視図、第２図はフォトマスク搬送先
側から見たその断面図、第３図は本発明のフォトマスク
加熱搬送装置に使用されるフォトマスク搬送梁の変形例
を示す断面図、第４図は従来のフォトマスク加熱搬送装
置の構成とその問題点を示す断面図である。 1,2…熱板、３…溝状開口部、４…空洞部、5,12…フォ
トマスク搬送梁、5a…基体部、5b…支持部、5c…傾斜
壁、６…保護膜、10…フォトマスク、10a…加熱不足
部、11…溝。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱処理が行われるフォトマスクを支持す
   る細幅の支持部およびこの支持部の下部に前記支持部よ
   りも広幅に形成された基体部および前記支持部と前記基
   体部との間に位置してその幅が下方に向かうにしたがっ
   て徐々に広がるように傾斜壁をもって形成された移行部
   よりなると共に、所定の上下および前進後退運動をする
   ことによって前記フォトマスクを搬送するフォトマスク
   搬送梁と、 表面に前記支持部の幅よりもわずかに広い幅と、前記支
   持部の高さよりも十分に短い上下方向長さを有する溝状
   開口部を表面に有するとともに、前記溝状開口部に連通
   して前記移行部に対応する傾斜内壁と前記広幅基体部が
   上下移動可能な垂直壁とを有する空洞部を内部に有す
   る、前記フォトマスクを加熱する熱板とを備え、 前記フォトマスク搬送梁は、その支持部が前記溝状開口
   部を通過しながら前記支持部の上面が前記熱板表面上で
   突出および陥没をくり返すように駆動され、かつ前記フ
   ォトマスク搬送梁の傾斜壁の傾斜角度と前記熱板の空洞
   部の傾斜内壁の傾斜角度が異なっていることを特徴とす
   るフォトマスク加熱搬送装置。
2. 【請求項２】フォトマスク搬送部材の支持梁上面に基板
   補護層が設けられた特許請求の範囲第１項記載のフォト
   マスク加熱装置。
3. 【請求項３】フォトマスク保護層がテフロンコーティン
   グ膜である特許請求の範囲第２項記載のフォトマスク加
   熱装置。