CN1924709A - 加热装置以及涂布·显影装置 - Google Patents

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Abstract

加热装置(2)具有：壳体(20)；扁平的加热室(4)，设置在壳体(20)内，对作为基板的晶片(W)进行加热处理，并且一侧端为了送入送出晶片(W)而开口；热板(44、45)，设置在所述加热室(4)上，对所述晶片(W)从上方和下方进行加热。在所述壳体(20)内，与所述加热室(4)的开口端相邻地设置有冷却板(3)，对被热板(44、45)加热的晶片(W)进行冷却。所述壳体(20)内设置有输送组件，该输送组件在冷却板(3)的上方一侧位置与加热室(4)的内部之间进行所述晶片(W)的输送，在所述加热室(4)内在对晶片(W)进行保持的状态下进行基板的加热处理。

Description

加热装置以及涂布·显影装置
技术领域
本发明涉及对涂布了涂布液的基板进行加热处理的加热装置以及包括该加热装置的涂布·显影装置。
背景技术
作为在半导体晶片(以下称作“晶片”)或LCD(液晶显示器)用玻璃基板上形成抗蚀剂图案的装置，人们使用着将抗蚀剂涂布在晶片上并对曝光后的晶片进行显影的涂布·显影装置。该装置中组装有被称作烘干装置的加热装置，作为例如对涂布了涂布液的晶片进行加热的装置，还能够起到将抗蚀剂液中的溶剂烘干的作用。
对于该加热装置，本发明人就这样的方案进行了研究，即，用罩子将对晶片进行加热的热板的上方区域覆盖以形成气流的通路，在形成从该通路的一个开口流向另一个开口的所谓单向气流的同时进行加热处理的方案。这是由于，在形成上述气流的情况下进行加热处理，可以减少从抗蚀剂液中升华的升华物作为颗粒附着到晶片W上的可能性。
可形成上述单向流动气流的加热装置的一个例子示于图16。图中，10是壳体，10a是晶片输送口，10b是用来开闭上述晶片输送口的推拉门。此外，图中的11是底盘，12是热板，13是能够在底盘11上向热板12一侧移动的、用来对晶片W进行冷却的冷却板。在底盘11上，在热板12的靠身前一侧设置有气体供给部14，并在热板12的纵深一侧设置有排气部15。
此外，在底盘11的内部空间中，设置有用来驱动支杆16a、17a升降的升降机构16、17。随着支杆16a在升降机构16的驱动下进行升降，在从输送口10a进入到壳体10内的外部输送机构(未图示)与冷却冷却板13之间进行晶片W的传递。随着支杆17a在升降机构17的驱动下进行升降，在热板12和冷却板13之间进行晶片W的传递。图中的18是可在升降机构18a的驱动下升降的盖状的顶板。
在这种加热装置中，如图17(a)所示，首先在以顶板18将热板12覆盖并将热板12加热到既定温度的状态下将晶片W传递到冷却板13上，其次，如图17(b)所示，使顶板18上升，使冷却板13进入到顶板18与热板12之间，将晶片W从冷却板13传递到热板12上。之后，如图17(c)所示，使冷却板13退移到与热板12相邻的位置上，使顶板18下降到稍离开热板12的上方位置上。在该状态下，边从排气部15排气边从气体供给部14供给气体，在热板12与顶板18之间的空间中形成从气体供给部14一侧向排气部15一侧单向流动的气流，进行既定的热处理。进行热处理之后的晶片W，在顶板18上升后从热板12传递到冷却板13上，然后从冷却板13传递到未图示的输送组件上向下道工序输送。
然而，在该加热装置中，冷却板13上设置有例如在其内部或下表面具有冷却配管的、冷却液在该冷却配管中流动的冷却机构，因而冷却板13的厚度达10mm。因此，为了与冷却板13之间进行晶片W的传递，考虑到冷却板13的厚度以及传递晶片W所需要的间隙量，热板12与顶板18之间需要有10mm以上的间隙。但是，当热板12与顶板18之间的间隙如此之大时，外部气流会进入到它们之间而导致气流紊乱，导致上述单向气流紊乱。因此，原本依靠该单向气流进行的上述升华物的排出无法充分进行，因而最终将导致来自抗蚀剂液的升华物在晶片W上的附着量增加。
此外，上述顶板18能够自由升降，与冷却板13之间进行晶片W的传递时顶板18上升，进行热处理时下降到既定位置，而该顶板18的升降也会引起加热装置内的气流紊乱。因此，最终将导致上述升华物无法充分排出，成为颗粒附着到晶片W上的重要原因。
但是，为了提高组装有加热装置的涂布·显影装置的生产率，就加热装置而言也要求达到每小时的处理片数为200片左右的高生产率，但要满足这种要求，就必须尽可能减少晶片W的加热处理和粗散热之外的作业时间(额外时间)。但是，在上述加热装置中，必须进行顶板18的升降以及冷却板13与热板12之间的晶片W的传递，而进行这些动作所需要的时间成为额外时间，其结果将导致生产率降低。
鉴于上述情况，本发明人就这样一种加热装置进行了研究，即，晶片W不是由冷却板13输送到热板12上，而是从冷却板13到热板12的输送由薄型的具有刚性的臂进行，不必使热板12的顶板18升降以及在冷却板13与热板12之间进行晶片W的传递。此外，当晶片W为12英寸的大尺寸时，存在着这样的问题，即，晶片W容易发生翘曲，而在需要将晶片W放置在热板12上进行热处理的场合，在将翘曲的晶片W放置到热板12上时，容易发生放置位置产生偏差、晶片W掉落等输送失误。因此，为了解决这些问题，就以薄型的臂对晶片W进行保持而使之从热板上悬浮的状态进行热处理的方案进行了研究。作为以这种薄型的具有刚性的臂向热板输送晶片W的构成，专利文献1中记载了以线绳进行输送的例子。
但是，专利文献1未涉及到在具有冷却板和热板的加热装置中使用、为了减少晶片W上的颗粒附着量而抑制加热装置内的气流发生紊乱、以及在以臂对晶片W进行保持使之从热板上悬浮的状态下进行热处理等问题，也丝毫未提及减少顶板18以及向热板传递晶片所需要的额外时间的问题，因此，要根据该专利文献1的记载来解决本发明的任务是困难的，
专利文献1：日本实开昭62-17133号公报
发明内容
本发明是在上述状况下提出的，其目的是，使具有冷却板和热板的加热装置能够减少额外时间而提高生产率，并且减少颗粒在基板上的附着量。
本发明的加热装置的特征是，具有：处理容器；扁平的加热室，设置在处理容器内，其一端为了进行基板的送入送出而开口；热板，设置在所述加热室上；冷却板，在所述处理容器内与所述加热室的开口端相邻地设置，用来对被热板加热的基板进行冷却；输送组件，设置在所述处理容器内，用来在冷却板的上方位置与加热室的内部之间的输送路径中进行所述基板的输送，并在所述加热室内在对基板进行保持的状态下进行基板的加热处理。
本发明的加热装置中，所述输送组件具有多根线绳，所述线绳向与基板的输送路径交叉的方向延伸，其上放置基板进行输送。
本发明的加热装置中，所述输送组件还具有：线绳支持部，对所述线绳的两个端部进行支持；移动机构，使线绳支持部移动，从而在冷却板的上方位置与加热室内之间的输送路径中进行基板的输送。
本发明的加热装置中，所述冷却板上形成有可使所述线绳隐入的槽，冷却板可在升降装置的驱动下相对于线绳升降，通过线绳隐入槽内而将线绳上的基板传递给冷却板，通过线绳从槽内向上方拔出而将冷却板上的基板传递给线绳。
本发明的加热装置中，所述输送组件具有对基板的周缘部进行保持的厚度在3mm以下的薄板部件。
本发明的加热装置中，所述薄板部件具有：盘形部件，具有顺沿于基板的周缘部的一部分的内周面；多个保持部，从该盘形部件上向内突出，对基板的背面一侧的周缘部的局部进行保持。
本发明的加热装置中，所述冷却板上形成有可使所述保持部隐入的槽，冷却板可在升降装置的驱动下相对于保持部升降，通过保持部隐入槽内而将保持部上的基板传递给冷却板，通过保持部从槽内向上方拔出而将冷却板上的基板传递给保持部。
本发明的的加热装置中，在所述冷却板的周缘上，形成有与外部的输送机构的形状对应的冷却板缺口，在从放置有基板的外部的输送机构上将基板传递给冷却板时，放置有所述基板的外部的输送机构进入到该冷却板的上方一侧，从该冷却板的上方一侧经冷却板缺口移动到下方一侧将基板传递给冷却板，从冷却板和输送组件之间退出。
本发明的加热装置中，所述加热室的一端上所形成的、用来进行所述基板的送入送出的开口在上下方向上的高度在6mm以下。
本发明的涂布·显影装置具有：载体区，进行容纳有基板的载体的送入送出；处理区，包括：涂布部，在从所述载体中取出的基板的表面涂布抗蚀剂，加热装置，对涂布了抗蚀剂的基板进行加热，冷却部，对被加热的基板进行冷却，以及显影处理部，对曝光后的基板进行显影；接口部，在该处理区与曝光装置之间进行基板的传递；其中，所述加热装置具有：处理容器；扁平的加热室，设置在处理容器内，其一端为了进行基板的送入送出而开口；热板，设置在所述加热室上；冷却板，在所述处理容器内与所述加热室的开口端相邻地设置，用来对被热板加热的基板进行冷却；输送组件，设置在所述处理容器内，用来在冷却板的上方位置与加热室的内部之间的输送路径中进行所述基板的输送，并在所述加热室内在对基板进行保持的状态下进行基板的加热处理。
在以上所述的本发明中，将基板以保持在输送组件上的状态送入具有扁平空间的加热室内并以该状态进行基板的热处理。加热室上未设置自由升降的盖体，而且不需要进行将基板传递给热板的动作。因此，不再需要盖体进行升降动作和与热板之间基板进行传递动作所需要的作业时间，可与此相应地减少额外时间，谋求生产率的提高。此外，由于是在基板从热板上悬浮的状态下进行热处理的，因此，即便基板发生翘曲，由于不需要进行将翘曲的基板放置在热板上的动作，因而不存在基板的翘曲导致向热板输送时发生输送性失误的可能性，能够在稳定的状态下进行热处理。
再有，由于加热室上未设置自由升降的盖体，因此，不存在盖体的升降引起加热装置内气流发生紊乱的可能性。因此，加热装置内的气流不易紊乱，能够减少气流紊乱导致颗粒附着到基板上的可能性。
附图说明
图1是本发明加热装置的一实施方式的立体图。
图2是上述加热装置的剖视图。
图3是上述加热装置的俯视图。
图4是对上述加热装置中所使用的珠状物进行展示的立体图。
图5是对上述加热装置中所使用的加热室进行展示的剖视图。
图6(a)是对向上述加热装置输送晶片W的外部的输送机构、与、设置在加热装置中的冷却板进行展示的俯视图，图6(b)是图6(a)的立体图。
图7(a)、(b)是对上述加热装置中所使用的遮挡部件进行展示的侧视图。
图8(a)、(b)、(c)、(d)是对上述加热装置的工作原理进行说明的工序图。
图9(a)、(b)、(c)是对上述加热装置的工作原理进行说明的工序图。
图10(a)、(b)是本发明加热装置的另一个例子的俯视图。
图11(a)、(b)是对上述加热装置中所设置的臂形盘进行展示的侧视图。
图12(a)、(b)、(c)是本发明加热装置的又一个例子的剖视图。
图13(a)、(b)是本发明加热装置的又一个例子的剖视图。
图14是对组装有上述加热装置的抗蚀剂图案形成装置的一个例子进行展示的俯视图。
图15是对上述抗蚀剂图案形成装置的一个例子进行展示的立体图。
图16是现有的加热装置的剖视图。
图17(a)、(b)、(c)是对现有的加热装置的工作原理进行说明的工序图。
具体实施方式
下面，对于本发明所涉及的加热装置的实施方式的一个例子，例如就对作为涂布液其表面涂布了抗蚀剂液的、作为基板的晶片W进行加热处理，在该晶片W表面形成抗蚀剂膜的加热装置2结合图1～图7进行说明。作为该晶片W的大小，例如使用的是尺寸为12英寸的晶片。该加热装置2如图2所示，具有构成处理容器的壳体20，在壳体20的侧壁上开设有晶片W的输送口21，该输送口21可被推拉门21a自由开闭。该推拉门21a是为了防止在加热晶片W时，外部空气经输送口21流入壳体20内而导致后述在晶片W周围形成的气流发生紊乱而设置的，但也可以替代推拉门21a而例如在输送口21附近形成空气帘以防止外部空气流入。
此外，在壳体20内的下部设置有基础台22，若操作者面对输送口21，则在该基础台22的身前一侧设置有用来冷却晶片W的冷却板3，在纵深一侧设置有用来对晶片W进行加热处理的加热室4。在该加热室4的与冷却板3相向的侧面上，开设有用来送入送出晶片W的开口部41，通过输送组件5，能够沿着冷却板3的上方位置与加热室4的内部之间的输送路径(L)进行上述晶片W的输送，在上述加热室4内，在以该输送组件5进行保持的状态下进行上述加热处理。
上述冷却板3例如由铝构成，呈具有与晶片W大致相同的直径的约圆形的板状形成，例如除了后述槽之外的部分以4mm左右的厚度形成。此外，在其背面一侧，例如具有用来供温度调节水流通的未图示的冷却机构，可对放置在该冷却板3上的晶片W进行粗冷却。
此外，上述输送组件5具有在与壳体20的长度方向(图1、图3中的Y方向)的晶片W输送路径(L)相交叉的方向(图1、图3中的X方向)上延伸的、其上放置晶片W进行输送的多根、例如两根线绳51(51A、51B)。该线绳51，例如由芳族聚酰胺纤维(例如杜邦公司制造的“凯珀尔”等)等合成纤维、或者、碳化硅纤维(例如日本カ-ボン公司制造的“ニカロン”等)、碳素纤维(例如东レ公司制造)等陶瓷纤维等即便以23℃～250℃的温度对晶片W进行热处理也不会因受热而变性的耐热材质构成，例如可以使用直径为0.5mm粗细的线绳。
这种线绳51A、51B具有比晶片W和冷却板3的直径长的长度，各自的两个端部得到一对线绳支持部52(52A、52B)、53(53A、53B)的支持，该线绳支持部52、53能够在移动机构54的驱动下移动而在冷却板3的上方位置与加热室4内之间进行晶片W的输送。在这里，将如图1～图3所示线绳51所在的冷却板3一侧的位置称作回归位置。
如图1～图3所示，上述移动机构54具有：设置在基础台22的上部的、在壳体20的上述Y方向上延伸的一对导轨55A、55B；从上述输送口21看过去，与位于晶片W的左右方向之某一侧(右侧)的线绳支持部52A、53A组装成一体的、可顺着上述导轨55A移动的第1线绳移动部件56A；从上述输送口21看过去，与位于晶片W的左右方向之另一侧(左侧)的线绳支持部52B、53B组装成一体的、可顺着上述导轨55B移动的第2线绳移动部件56B；使上述第1和第2线绳移动部件56A、56B成一体顺着上述导轨55A、55B移动的驱动部57。对于该驱动部57，按照来自后述的控制部的指令进行控制。
此外，如图4所示，上述线绳51上设置有用来对晶片W的放置位置进行限定的珠状物58，例如在线绳51A、51B上各自设置有两个。该珠状物58是与晶片W的周缘的4个位置相对应地设置在线绳51A、51B上的，通过将晶片W放置在珠状物58的内侧，可通过珠状物58对晶片W的周缘的4个位置进行定位，即便是在线绳51的带动下移动时，移动中的晶片W的放置位置也不会发生偏移。在图1～图3中，为图示的方便，将珠状物58省略。
再有，在上述冷却板3上，在与输送组件5位于上述回归位置时的两根线绳51A、51B相对应的位置上，形成有可使上述线绳51隐入的槽31，该槽31的大小按照能够使设置在线绳51上的珠状物58隐入的要求设计。此外，在基础台22的内部的、冷却板3的下方，设置有可使该冷却板3升降的升降机构32。升降机构32上例如连接有多根支杆33，该支杆33在升降机构32的驱动下，能够通过基础台22上所开设的孔从基础台22上垂直地突出和隐没。
此外，通过该升降机构32，能够使冷却板3相对于线绳51自由升降。由此，通过冷却板3相对于线绳51进行升降而使线绳51隐入槽31中而将线绳51上的晶片W传递给冷却板3，而通过线绳51从冷却板3的槽31内拔出而将冷却板3上的基板传递给线绳51。也可以设计成冷却板3不可升降而线绳51可升降从而使冷却板3相对于线绳51自由升降的结构。
再有，在冷却板3的周缘的例如4个位置上，形成有如图1和图3所示朝向该冷却板3的中心部位形成的缺口(冷却板缺口)34。如后所述，该缺口34在外部输送机构与冷却板3之间进行晶片W的传递时是必要的。在图1中，为了展示该缺口34，将冷却板3画得比晶片W大。
其中，线绳51对晶片W进行保持的位置可适当选择，而在该例中，设计成线绳51在后述的外部输送机构对晶片W进行保持的位置附近对晶片W进行保持，因此，在冷却板3上，从输送口21一侧看过去，与线绳51A相对应的槽31以将身前一侧的两个缺口34连接起来的形状形成，与线绳51B相对应的槽31以将纵深一侧的两个缺口34连接起来的形状形成。
上述加热室4是在其内部对晶片W进行加热处理的部分，具有大于晶片W的内部空间。该加热室4例如由厚度为3mm左右的铝(Al)或不锈钢等导热性材料形成，其纵截面呈П形。在上述开口部41的两侧的侧壁42(42A、42B)上，分别形成有例如3mm左右的间隙43(43A、43B)，上述线绳51A、51B可进入到该间隙43中。此外，上述开口部41在上下方向上的大小设定在6mm以下，在其内部形成扁平的空间。
在该加热室4的上部和下部，例如设置有氮化铝(AlN)或碳化硅(SiC)制造的热板44、45，热板44、45例如呈与晶片W的大小大约相同的圆板状形成。此外，通过以该热板44、45进行加热，可使该加热室4的内部被加热。
此外，在基础台22的加热室4的身前一侧设置有气体喷出部23，在加热室4的内部的纵深一侧设置有排气部46。图1中省略了气体喷出部23和排气部46。该气体喷出部23和排气部46设置在晶片W位于加热室4内时将晶片W夹在中间的身前一侧和纵深一侧。并且，分别是以因此而能够形成将晶片W的直径(宽度)覆盖，并在加热室4的顶板4A与底板4B之间从身前一侧向纵深一侧、即从晶片W的一端向另一端流动的所谓单向流动的气流的状态进行设置的。
上述气体喷出部23如图5所示，具有面向壳体20的加热室4的开口部41的斜面部，在该斜面部上，例如设置有在壳体20的宽度方向(图中的X方向)上彼此隔开一定间隔设置的多个小孔作为喷出口23a。该喷出口23a的从一端到另一端的长度能够将放置在加热室4内的晶片W的直径覆盖。在气体喷出部23上，通过气体供给管24a和阀V1连接有例如设置在壳体20的外部的、储存有洁净的清洁用气体例如氮气等惰性气体的气体供给源24。
此外，在上述气体喷出部23的内部，在宽度方向上设置有传热板25，该传热板25上有例如沿宽度方向隔开间隔的多个热管25a的一端与之相连。各热管25a的另一端连接在热板45上，从气体供给源24经气体供给管24a向气体喷出部23的内部空间供给的清洁用气体，被传热板25调温到与晶片W的加热温度(加热时晶片W的表面温度)相同的温度，从喷出口23a喷出。对清洁用气体进行加热的方式例如也可以是设置在气体供给管24a的出口附近的加热器。
晶片W在加热室4内以被保持在线绳51上的状态得到支持，虽未与热板44、45直接接触，但通过热板44、45经过由导热性材料构成的加热室4从上下方向上被加热。随着被同时加热的清洁用气体顺着晶片W的表面流动，能够以预先设定的工艺温度对晶片W进行加热。
排气部46是与上述气体喷出部23相向设置而将设置在加热室4的下部的热板45夹在中间，具有从加热室4的底板4B朝向加热室4内的斜面部。该斜面部上例如设置有在加热室4的宽度方向上彼此隔开一定间隔设置的多个小孔作为排气口46a，该排气口46a的从一端到另一端的长度例如能够将晶片W的直径覆盖。排气部46上连接有排气管47，该排气管47向壳体20的外部延长，其端部例如连接到工厂的排气管路上。此外，排气管47上设置有风扇48，通过控制该风扇48的转速，排气部46例如能够以预先设定的排气量从排气口46a将壳体20内的气体排放。图中的V2是设置在排气管47上的阀。
但是，在本发明中，只要能够通过气体喷出部23和排气部46形成前述单向气流即可，因此，气体喷出部23和排气部46并不限于本实施方式的结构。此外，喷出口23a和排气口46a的形状也不限于本例，例如也可以设计成在宽度方向上形成的狭缝状。
下面，就向冷却板3传递晶片W的外部的输送机构6进行说明。该输送机构6具有例如图6所示的水平的马蹄形的输送臂61和对输送臂进行支持的输送柄62，在输送臂61的前方形成有缺口(输送臂缺口)63。输送臂61的内周的大小以比冷却板3的直径大一些而形成，在该内周上的下部设置有向内的4个突片64，如图6(b)所示，晶片W可被保持在这些突片64上。图6(b)的冷却板3上的槽31未画出。
输送臂61例如在未图示的驱动机构通过输送柄62进行的驱动下能够自由升降且自由进退，在将晶片W传递给冷却板3时，首先使输送组件5位于回归位置，为了能够使输送臂61从冷却板3与线绳51之间退出而使冷却板3位于线绳51的上方一侧。之后，使保持有晶片W的输送臂61通过上述输送口21进入到壳体20内的、冷却板3的上方一侧。在这里，由于冷却板3的外周的缺口(冷却板缺口)34是设置在与输送臂61的突片64分别对应的位置上的，因此，当输送臂61如图6(b)所示相对于冷却板3以从上方覆盖的状态下降时，输送臂61可通过冷却板3的下方一侧，将输送臂61上的晶片W传递到冷却板3上。将晶片W传递出去的输送臂61在下降到线绳51的上方一侧之后，向身前一侧后退而使得前方的缺口63从槽31的外侧通过并从壳体20内退出。
下面，就加热装置2的构成部件的位置关系进行说明。在本实施方式中，设计成线绳51不升降而冷却板3能够升降，因此，对于上述加热室4的高度位置，要按照对晶片W进行保持的线绳51可直接进入、在晶片W被线绳51保持的状态下进行热处理的要求进行设计，例如设计成了在被保持在线绳51上的晶片W位于加热室4内时，晶片W位于与加热室4的顶板4A和底板4B的间隔相等的位置上。此外，如前所述，线绳51能够进入到加热室4的侧壁42A、42B的间隙43A、43B中。
此外，在冷却板3与外部输送机构6之间进行晶片W的传递时，如前所述，是使输送臂61进入到冷却板3的上方一侧而从冷却板3和线绳51之间退出的，因而可据此设计出槽31的深度和输送口21的大小。即，槽31的深度，以能够使输送臂61在冷却板3和线绳51之间移动的程度形成。
再有，上述缺口63和突片64的大小和冷却板3的槽31的位置(晶片W的线绳51的保持位置)，要按照能够使输送臂61的缺口63和突片64从冷却板3的槽31的外侧通过的要求进行设计。在这里，如图6(a)所示，在该例中，如前所述槽31被设置成可将冷却板3的、在与输送臂61的进退方向相垂直的方向上设置的两个缺口34连接起来，使得输送臂61的突片64和缺口63能够在冷却板3的缺口34的稍外侧移动，因此，输送臂61不会与槽31发生干涉，能够从冷却板3的下表面与线绳51之间通过而退出。
此外，在本例中，在线绳51的线绳支持部52A、53A之间和线绳支持部52B、52B之间，分别设置有用来将加热室4的侧壁42A、42B的间隙43A、43B遮挡起来的遮挡板58A、58B，当如图7所示线绳51移动到加热室4一侧时，能够以该遮挡板58A、58B将加热室4的侧壁42A、42B的间隙43A、43B遮挡起来。该遮挡板58A、58B例如由不锈钢、铝、陶瓷等材料以能够将上述间隙43A、43B覆盖的大小形成。
下面，就该加热装置2所具有的控制部进行说明。该控制部例如具有由计算机构成的程序存放部，该程序存放部中存放有由实施如后所述的该加热装置的功能、即晶片W的处理、晶片W的传递、晶片W的加热以及气流的控制等的命令组成的例如软件构成的程序。此外，当该程序被控制部读取时，控制部便对该半导体制造装置的功能进行控制。该程序例如是以被储存在硬盘、光盘、磁光盘等存储介质中的状态被存放在程序存放部中的。
其次，对加热装置2的工作原理进行说明。首先，以外部的输送机构6将表面涂布了抗蚀剂液的晶片W经输送口21送入壳体20内，将晶片W通过冷却板3传递到由线绳51A、51B构成的线绳51上。即，如图8(a)所示，首先，在输送组件5位于上述回归位置之后冷却板3上升，在冷却板3的下表面与线绳51之间形成外部输送机构的输送臂61的通路。接下来，如图8(b)、图8(c)所示，对晶片W进行保持的输送臂61进入到冷却板3的上方一侧，然后下降，从而将晶片W传递给冷却板3。接下来，输送臂61到达冷却板3的下表面与线绳51之间的位置并退出。之后，如图8(d)、图9(a)所示，冷却板3下降，将冷却板3上的晶片W传递给线绳51。此时，晶片W被放置成周缘部位于线绳51上所设置的珠状物58的内侧的状态，以这种得到珠状物58的定位的状态被保持在线绳51上。
其次，如图9(b)、图9(c)所示，冷却板3继续下降，对晶片W进行保持的线绳51向加热室4一侧移动，将晶片W输送到加热室4内。在晶片W被线绳51送入之前，加热室4的内部已被热板44、45加热而达到了例如100℃左右。
当如上所述将晶片W在以线绳51进行保持的状态下送入到加热室4内时，阀V1打开，从气体供给源24向气体供给管24a供给清洁用气体。在喷出部23中将该清洁用气体加热到约100℃，从喷出口23a朝向加热室4的顶板4A喷出。在大致与清洁用气体开始从喷出口23a喷出的同时，阀V2打开，随着风扇48的旋转，从排气部46进行排气。于是，在图5中，如箭头所示，从喷出部23供给的清洁用气体在加热室4的顶板4A与底板4B之间从身前一侧向纵深一侧流动，在从晶片W的周围通过之后，流入排气部46中，再排出加热室4、壳体20之外。即，在晶片W的周围形成图中箭头所示的单向气流。如上所述，以热板44、45的热量和单向气流对涂布在晶片W上的抗蚀剂液进行加热、干燥，从而在晶片W上形成抗蚀剂膜。在如上所述将清洁用气体向晶片W供给例如一定时间之后，停止从气体供给源24供给清洁用气体以及排气部46的排气。
其次，在以线绳51将晶片W输送到上述回归位置之后，冷却板3上升，在冷却板3与晶片W下表面接触、或者冷却板3的上表面与晶片W的下表面之间形成例如0.1mm程度的间隙的状态下，以冷却板3对晶片W进行冷却，进行晶片W的粗散热。在粗散热结束之后，通过冷却板3将晶片W传递给外部输送机构6，输送到壳体20之外。
在这里，晶片W从冷却板3向输送机构6的传递是以与晶片W从输送机构6向冷却板3的传递相反的动作如下进行的，即，例如使输送机构6的输送臂61进入到对晶片W进行保持的冷却板3的下表面与线绳51之间，接下来使输送臂61上升到冷却板3的上方一侧，从而将晶片W从冷却板3传递到输送臂61上，接下来使对晶片W进行保持的输送臂61在冷却板3的上方一侧退出。
在这种加热装置2中，是在将晶片W保持在线绳51上的状态下送入具有扁平空间的加热室4内进行晶片W的热处理的，加热室4上未设置可自由升降的盖体，而且不是在将晶片W传递到热板上而是使之与热板分开的状态下进行热处理的，因而不需要进行将晶片W传递到热板上的动作。
因此，不需要进行盖体的升降动作、与热板之间进行晶片W的传递的动作所需要的作业时间，可与此相应地减少额外时间，谋求生产率的提高。在这里，晶片W从输送组件向热板的传递的动作要这样进行，即，要使可自由升降的支杆可从热板表面自由突出和隐没，在支杆从热板上突出而从输送组件上将晶片W传递到支杆上之后，使支杆下降，从而将支杆上的晶片W传递到热板上。因此，动作的步骤较多，可以想像，省略这些步骤可大幅度减少额外时间。
此外，在本例中，在加热室4的上部与下部设置了热板44、45，因此，对于加热室4内的晶片W能够从上下进行加热，此时由于该加热室4是扁平的，上下热板44、45与晶片W之间的距离很小因而晶片W能够迅速升温，因此，晶片W被加热到既定温度所需要的时间得以缩短，可相应地减少额外时间。
此外，是在将晶片W保持在线绳51上的状态下、不传递给热板45而使晶片W从热板45上悬浮的状态下进行热处理的。因此，即使晶片W发生翘曲，也不需要进行将翘曲的晶片W放置在热板45上的动作，不存在晶片W的翘曲引起晶片W的输送失误的可能性，能够以稳定的状态进行热处理。
再有，由于不需要进行将晶片W传递给热板的动作，因此，就加热室4的内部在上下方向上的大小而言，不需要设置进行传递所需要的间隙，加热室4的内部只要具有能够使对晶片W进行保持的线绳51进入的高度即可。因此，可以将加热室4内的内部空间设计成扁平状，将上述开口部41的间隙设计得较小。
此外，在这种加热装置2中，如前所述，加热室4上未设置可自由升降的盖体，因而不存在盖体的升降引起加热装置2内的气流发生紊乱的可能性。因此，加热装置2内的气流不容易发生紊乱，能够良好地对该气流进行控制。由此，在形成如上所述的单向气流的加热装置中，能够抑制气流的紊乱而形成上述单向气流，因此，上述升华物被气流带走，从排出口排出。由于升华物如上所述随着气流被充分排出，因而能够防止颗粒附着到晶片W上。此时，虽然加热室4的开口部41是常开的，但由于该开口部41的上下方向的大小在6mm以下而间隙很薄，因而气流不易紊乱，能够形成既定的气流。
此外，由于不进行晶片W从输送组件向热板的传递，因此，从这一点上也能够防止加热室4内的气流发生紊乱。即，在如前所述，从输送组件向热板进行的晶片W的传递，是通过支杆的升降等一系列动作完成的，该动作也会使气流紊乱，而不进行这种传递动作本身也能够防止气流紊乱。
此外，不需要设置旨在使盖体升降、向热板传递晶片W的驱动机构，因此，与使盖体升降、向热板传递晶片W的场合相比，驱动系得以简化而控制变得容易，因而可谋求空间的节省。再有，此时，是冷却板3上形成有与外部的输送臂61的形状相对应的缺口34，使对晶片W进行保持的外部输送臂61进入到该冷却板3的上方一侧，然后从该冷却板的上方一侧移动到下方一侧而将晶片W传递给冷却板3。因此，与为了在外部输送机构6与冷却板3之间进行晶片W的传递而设置可升降的支杆的场合相比，可进一步简化驱动系，可实现空间的节省。
下面，对本发明的其它实施方式进行说明。本发明的输送组件例如也可以具有对晶片W的周缘部进行保持的厚度3mm以下的薄板部件，例如在该例子中，作为上述薄板部件，使用了图10所示的臂形盘7。该臂形盘7例如由以陶瓷或碳等制成的、以23℃～250℃的温度进行加热处理时不会变形的刚性材料构成。该臂形盘7包括：具有顺沿于晶片W的周缘部的圆弧的盘形部件71；从该盘形部件71的内周上的下部向内突出的、对晶片W的周缘部的背面一侧的局部进行保持的多个保持部72。
上述盘形部件71这样形成，即，上述盘形部件71的内周的大小比冷却板3的直径大若干，以使得如图10所示位于上述回归位置时，圆弧状的内面位于晶片W和冷却板3的周缘部的外侧。在本例中，上述保持部72例如设置在与前述实施方式的线绳51大致同样的位置上，设置在位于上述回归位置时与冷却板3上所形成的4个缺口34相对应的位置上。该臂形盘7例如如图11所示，其盘形部件71的厚度设计为1mm左右，保持部72的厚度设计为0.5mm左右，放置在保持部72上的晶片W的位置受到盘形部件71的内周面的限定。
此外，冷却板3上形成有大小能够使上述保持部72隐入的槽70。冷却板3能够在与上述实施方式同样的升降机构32的驱动下相对于臂形盘7自由升降。通过保持部72隐入槽70内而将保持部72上的晶片W传递给冷却板3，通过保持部72从槽70中向上方拔出而将冷却板3上的晶片W传递给保持部72。此外，冷却板3上所形成的槽70，其深度被设计成能够使输送臂61在冷却板3的下表面与保持部72之间通过的程度。
再有，臂形盘7能够在与线绳51大致相同的驱动机构的驱动下，在冷却板3的上方一侧与加热室4之间移动。即，如对移动机构的一部分进行展示的图10(b)所示，利用驱动部57，能够使可分别顺着导轨55A、55B移动的一对移动部件73A、73B(73B未图示)一体移动。图中的58A、58B是遮挡部件，在臂形盘7移动到加热室4内时，可将加热室4的侧壁42A、42B的间隙43A、43B遮挡起来。另外，在本例中，上述间隙43A、43B的大小以能够使臂形盘7的盘形部件71进入的程度形成。除此之外的其它部分与上述实施方式相同。
此外，本例中也同样，冷却板3的周缘部上形成有与输送臂61的形状相符的缺口34，使得能够在外部输送机构6与冷却板3之间进行晶片W的传递。在从放置有晶片W的输送臂61上将基板传递到冷却板3上时，输送臂61进入到该冷却板3的上方一侧，然后输送臂61从该冷却板3的上方一侧移动到相反一侧而将晶片W传递给冷却板3，再从冷却板3和臂形盘7之间退出。即，将上述缺口63和突片64的大小以及冷却板3的槽70的位置(保持部72的位置和大小)设计成能够使输送臂61的缺口63和突片64从冷却板3的槽70的外侧通过。
此外，在本例中，要对晶片W进行热处理时，首先由外部的输送机构6将作为热处理对象的晶片W通过冷却板3传递给臂形盘7。即，首先，在臂形盘7位于上述回归位置之后冷却板3上升，在冷却板3与保持部72之间形成外部输送机构的输送臂61的通路。然后，对晶片W进行保持的输送臂61进入到冷却板3的上方一侧后下降，从而将晶片W传递给冷却板3。接下来，输送臂61从冷却板3的下表面与保持部72之间的位置上退出，从而将晶片W从输送机构6传递到冷却板3上。
之后，冷却板3继续下降，将冷却板3上的晶片W传递到保持部72上。并且，在冷却板3进一步下降后，对晶片W进行保持的臂形盘7向加热室4一侧移动，将晶片W输送到加热室4内。似这样在加热室4内在以臂形盘7对晶片W进行保持的状态下进行既定的热处理，热处理结束后，通过臂形盘7将晶片W输送到冷却板3的上方一侧的上述回归位置上。使冷却板3上升，在冷却板3与晶片W的下表面接触、或者冷却板3的上表面与晶片W的下表面之间例如形成0.1mm左右间隙的状态下，以冷却板3对晶片W进行冷却，进行晶片W的粗散热。粗散热结束之后，通过冷却板3将晶片W传递给外部输送机构6，再输送到壳体20之外。在这里，晶片W从冷却板3向输送机构6的传递是以与晶片W从输送机构6向冷却板3的传递相反的动作进行的。
在本例中也同样，是在将晶片W保持在臂形盘7上的状态下在加热室4内进行热处理的，因此，与上述实施方式同样，不需要进行使盖体升降、向热板传递晶片W的作业。由于不需要这些盖体升降和向热板进行传递所需要的时间，因此，能够减少额外时间，其结果，能够谋求生产率的提高。
此外，由于不是传递到热板上而是在从热板上悬浮的状态下对晶片W进行热处理的，因此，即使晶片W发生翘曲也能够在稳定的状态下进行热处理。再有，进行晶片W的热处理时，不需要进行盖体的升降、向热板传递晶片W的动作，因此，能够避免因此而导致加热装置2内的气流发生紊乱，可将升华物充分排出，防止颗粒附着到晶片W上。
在以上所述的本发明的加热装置中，例如也可以将加热室4和冷却板3交替设置，并例如以公共的输送组件将晶片W按照加热室4→冷却板3→加热室4的顺序交替进行输送。在这种场合，在加热室4内，是在以输送组件进行保持的状态下进行加热处理的，而在冷却板3上，是在以输送组件进行保持的状态下对晶片W进行粗散热的。这种设计，能够使晶片W的热过程更为均匀。
在以上所述的本发明的加热装置2中，作为输送组件5，只要与冷却板3之间能够相对进行升降，与冷却板3能够进行晶片W的传递，而且能够在冷却板3与加热室4之间输送晶片W，还能够在加热室4内对晶片W进行保持的状态下进行热处理，能够使冷却板3与外部输送机构6之间进行晶片W的传递即可，输送组件5的形状并不限于上述形状。即。在输送组件5具有线绳51的场合，线绳51可以在两根以上，而在输送组件5具有盘形部件71的场合，盘形部件71和保持部72的形状和保持部72的数量可适当选择。
此外，冷却板3与外部输送机构6之间晶片W的传递也可以这样进行，即，如图12(a)、(b)所示，使用可在升降机构75的驱动下自由升降的支杆75a，在不使线绳51或保持部72从冷却板3的表面突出的状态下，通过上述支杆75a从冷却板3的表面突出和隐没来进行传递。图12中的76是冷却板3的升降机构。
在这种场合，只要结构上能够保证在输送组件5位于上述回归位置时，输送组件5的对晶片W进行保持的部件例如线绳51或臂形盘7的保持部72不会与支杆75a的升降发生干涉即可，也可以如图12(c)所示，在冷却板3位于线绳51或保持部72的下方一侧的状态下，通过使支杆75a从线绳51或臂形盘7中突出和隐没，直接在外部的输送机构6与线绳51或臂形盘7之间进行晶片W的传递。
再有，在如上所述冷却板3与外部输送机构6之间的晶片W的传递是利用可在升降机构75的驱动下自由升降的支杆75a进行的场合，作为输送组件，可以使用具有对晶片W的整个背面一侧进行保持的薄板部件的输送组件。
此外，也可以替代在冷却板3上设置槽31、70的方案，如图13所示在冷却板3上设置可使线绳51或保持部72通过的孔77，使得线绳51或保持部72能够通过该孔77相对于冷却板3进行升降，从而在冷却板3与输送组件5之间进行晶片W的传递。
此外，在本发明的加热装置中，设置在加热室4上的热板也可以设置在加热室4的上方一侧和下方一侧之某一侧。此外，作为本发明，也可以应用于可形成单向流动气流的加热装置之外的、具有冷却板和加热室并在它们之间进行晶片W的传递的加热装置。
下面，对组装有上述涂布装置的涂布·显影装置上连接曝光部(曝光装置)而成的抗蚀剂图案形成系统的总体构成结合图14和图15进行简单说明。图中的B1是载体载置部，用来送入送出密闭地容纳有例如13片基板例如晶片W的载体8；设置有能够排列着载置多个载体8的载置部80a的载体工作站80、从该载体工作站80的前方看过去设置在前壁上的开闭部81、以及可通过上述开闭部81从载体8上将晶片W取出的传递组件A1。
在上述载体载置部B1的纵深一侧，连接有周围被壳体82围起来的处理部B2，在该处理部B2中，从身前一侧起按顺序交替地排列着将加热·冷却系的单元多层化了的搁架单元U1、U2、U3、以及、在这些搁架单元U1～U3及液处理单元U4、U5的各单元之间进行晶片W的传递的主输送组件A2、A3。即，从载体载置部B1一侧看过去，搁架单元U1、U2、U3以及主输送组件A2、A3前后排成一列，在各自的连接部位处，形成有未图示的晶片输送用开口部，能够使晶片W在处理部B2内从一端的搁架单元U1与另一端的搁架单元U3之间自由移动。
上述搁架单元U1、U2、U3是由相对于液处理单元U4、U5进行的处理进行其前处理和后处理的各种单元多层例如10层层叠而成，其组成包括：传递单元、疏水化处理单元(ADH)、用来将晶片W调整到既定温度的温调单元(CPL)、涂布抗蚀剂液之前对晶片W进行加热处理的加热单元(BAKE)、涂布抗蚀剂液之后对晶片W进行加热处理的被称作前烘干单元的加热单元(PAB)、对显影处理后的晶片W进行加热处理的被称作后烘干单元的加热单元(POST)等。本发明的加热装置2是作为加热单元(PAB)组装在其中的。
此外，液处理单元U4、U5是例如如图15所示，将防反射膜涂布单元(BARC)、在晶片W上涂布抗蚀剂液的涂布单元(COT)、向晶片W供给显影液进行显影处理的显影单元(DEV)等多层例如5层层叠而成。
在上述处理部B2内的搁架单元U3的纵深一侧，中间通过接口部B3连接有曝光部B4。该接口部B3由在处理部B2与曝光部B4之间前后设置的第1输送室83及第2输送室84构成，各自具有可自由升降、可围绕垂直轴自由旋转且可自由进退的第1输送臂85和第2输送臂86。此外，在第1输送室83内，设置有例如将传递单元、高精度温调单元(CPL)、以及对晶片W进行后曝光烘干处理的加热·冷却单元(PEB)等上下层叠而成的搁架单元U6。
下面，就如上构成的抗蚀剂图案形成系统中晶片W的流向的一个例子进行说明。将位于载置在载体载置部B1上的载体8内的晶片W，按照温调单元(CPL)→防反射膜形成单元(BARC)→加热单元(BAKE)→温调单元(CPL)→涂布单元(COT)→加热单元(PAB)→曝光部B4的路径进行输送，并在这里进行曝光处理。将曝光处理后的晶片W，按照加热单元(PEB)→高精度温调单元(CPL)→显影单元(DEV)→加热单元(POST)→温调单元(CPL)→载体载置部B1的载体8的路径进行输送。
作为本发明，除了涂布抗蚀剂液后的晶片W的加热处理(烘干处理)之外，还能够应用于曝光处理后的加热(PEB)和显影处理后的加热处理等。此外，除了半导体晶片W之外，本发明还能够应用于例如LCD基板、掩膜板等的处理。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征是，具有：
处理容器；
扁平的加热室，设置在处理容器内，其一端为了进行基板的送入送出而开口；
热板，设置在所述加热室上；
冷却板，在所述处理容器内与所述加热室的开口端相邻地设置，用来对被热板加热的基板进行冷却；
输送组件，设置在所述处理容器内，用来在冷却板的上方位置与加热室的内部之间的输送路径中进行所述基板的输送，并在所述加热室内在对基板进行保持的状态下进行基板的加热处理。
2.如权利要求1所述的加热装置，其特征是，所述输送组件具有多根线绳，所述线绳向与基板的输送路径交叉的方向延伸，其上放置基板进行输送。
3.如权利要求2所述的加热装置，其特征是，所述输送组件还具有：线绳支持部，对所述线绳的两个端部进行支持；移动机构，使线绳支持部移动，从而在冷却板的上方位置与加热室内之间的输送路径中进行基板的输送。
4.如权利要求2或3所述的加热装置，其特征是，
所述冷却板上形成有可使所述线绳隐入的槽，
冷却板可在升降装置的驱动下相对于线绳升降，通过线绳隐入槽内而将线绳上的基板传递给冷却板，通过线绳从槽内向上方拔出而将冷却板上的基板传递给线绳。
5.如权利要求1所述的加热装置，其特征是，所述输送组件具有对基板的周缘部进行保持的厚度在3mm以下的薄板部件。
6.如权利要求5所述的加热装置，其特征是，所述薄板部件具有：盘形部件，具有顺沿于基板的周缘部的一部分的内周面；多个保持部，从该盘形部件上向内突出，对基板的背面一侧的周缘部的局部进行保持。
7.如权利要求6所述的加热装置，其特征是，
所述冷却板上形成有可使所述保持部隐入的槽，
冷却板可在升降装置的驱动下相对于保持部升降，通过保持部隐入槽内而将保持部上的基板传递给冷却板，通过保持部从槽内向上方拔出而将冷却板上的基板传递给保持部。
8.如权利要求1至3之任一权利要求所述的加热装置，其特征是，
在所述冷却板的周缘上，形成有与外部的输送机构的形状对应的冷却板缺口，
在从放置有基板的外部的输送机构上将基板传递给冷却板时，放置有所述基板的外部的输送机构进入到该冷却板的上方一侧，从该冷却板的上方一侧经冷却板缺口移动到下方一侧将基板传递给冷却板，从冷却板和输送组件之间退出。
9.如权利要求1至3之任一权利要求所述的加热装置，其特征是，所述加热室的一端上所形成的、用来进行所述基板的送入送出的开口在上下方向上的高度在6mm以下。
10.一种涂布·显影装置，具有：
载体区，进行容纳有基板的载体的送入送出；
处理区，包括：涂布部，在从所述载体中取出的基板的表面涂布抗蚀剂，加热装置，对涂布了抗蚀剂的基板进行加热，冷却部，对被加热的基板进行冷却，以及显影处理部，对曝光后的基板进行显影；
接口部，在该处理区与曝光装置之间进行基板的传递；
其特征是，所述加热装置具有：
处理容器；
扁平的加热室，设置在处理容器内，其一端为了进行基板的送入送出而开口；
热板，设置在所述加热室上；
冷却板，在所述处理容器内与所述加热室的开口端相邻地设置，用来对被热板加热的基板进行冷却；
输送组件，设置在所述处理容器内，用来在冷却板的上方位置与加热室的内部之间的输送路径中进行所述基板的输送，并在所述加热室内在对基板进行保持的状态下进行基板的加热处理。
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