CN111029276B

CN111029276B - 基片冷却装置和基片冷却方法

Info

Publication number: CN111029276B
Application number: CN201910949161.8A
Authority: CN
Inventors: 三坂晋一朗
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2024-07-19
Anticipated expiration: 2039-10-08
Also published as: CN111029276A; JP7269713B2; JP2020061434A; KR20200040670A

Abstract

本发明提供一种对加热处理后的基片进行冷却的基片冷却装置和基片冷却方法。所述基片冷却装置包括：具有冷却机构的冷却载置部；和支承部件，其能够直接接受加热处理后的基片，并支承接受到的该基片，使其在所述冷却载置部之上升降。由此，能够抑制因加热处理后的基片的冷却而引起的翘曲的增大，并且使基片的冷却所需的时间适当化。

Description

基片冷却装置和基片冷却方法

技术领域

本发明涉及基片冷却装置和基片冷却方法。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种装置，其在同一壳体中设置有：能够将所载置的基片加热到规定温度的加热载置台；和从该加热载置台接受并载置加热后的基片，能够将所载置的基片冷却到规定温度的冷却载置台。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-274064。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明所涉及的技术是抑制因加热处理后的基片的冷却而引起的翘曲的增大，并且使冷却基片所需的时间适当化。

用于解决技术问题的技术手段

本发明的一方式为对加热处理后的基片进行冷却的基片冷却装置，其包括：具有冷却机构的冷却载置部；和支承部件，其能够直接接受加热处理后的基片，并支承接受到的该基片，使其在所述冷却载置部之上升降。

发明效果

依照本发明，能够抑制因加热处理后的基片的冷却而引起的翘曲的增大，并且使冷却基片所需的时间适当化。

附图说明

图1是示意性地表示晶片处理系统的结构的概略的俯视图。

图2是示意性地表示晶片处理系统的结构的概略的正视图。

图3是示意性地表示晶片处理系统的结构的概略的后视图。

图4是示意性地表示本实施方式的热处理装置的结构的概略的纵截面图。

图5是示意性地表示本实施方式的热处理装置的结构的概略的俯视图。

图6是放大地表示本实施方式的冷却部的主要部分的结构的主要部分放大图。

图7是示意性地表示热处理装置中的主要工序的动作的说明图。

图8是示意性地表示第二实施方式的热处理装置的结构的概略的纵截面图。

图9是示意性地表示第二实施方式的热处理装置的处理的流程的流程图。

附图标记说明

1 晶片处理系统

40 热处理装置

100 控制装置

161 冷却载置部

164 冷却机构

165 升降销

W 晶片。

具体实施方式

在专利文献1所公开的热处理装置中，设置有加热载置台和冷却载置台。在该热处理装置中，将刚进行了加热处理后的基片(以下，称为“晶片”。)载置到可移动的冷却载置台上并进行冷却。

然而，由于例如成膜或蚀刻等前处理的影响，以及近年的3D－NAND那样地层叠晶片所导致的影响等各种原因，有可能在被实施热处理的晶片中发生翘曲。

如此，在将发生了翘曲的晶片，尤其是中央部分向上方凸起的弯曲的晶片(以下，有时称为凸型晶片)载置到冷却载置台并进行冷却的情况下，有时会增大晶片的翘曲。即，在将凸型晶片载置到冷却载置台上的情况下，晶片的周缘部靠近冷却载置台表面，相反在中央部与冷却载置台之间产生间隙(隙缝)。由此，晶片的周缘部靠近冷却载置台而被快速冷却，而中央部与冷却载置台之间的距离比周缘部与冷却载置台之间的距离大，因此在晶片的外缘部与中央部之间产生温度差，有可能使晶片的中央部向进一步翘曲(翘曲增大)的方向变形。

在像这样晶片的翘曲增大的情况下，例如有可能变得不能够由晶片处理系统中的输送用的主臂保持，或者通过之后的真空吸附所进行的翘曲的矫正变得没有效果。而且，在冷却载置台上，设置了具有0.1mm程度的高度的近距离销(也称为间隔销)，以使得晶片的背面不与冷却载置台直接接触而产生颗粒。因此，虽然说是在冷却载置台上载置晶片并对其进行冷却，实际上是在该近距离销上承载晶片，使之与冷却载置台表面非常接近地进行冷却。在这样的现状下，当冷却对象的晶片的翘曲增大时，晶片的背面尤其是周缘部低于近距离销的位置而与冷却载置台表面接触，导致可能产生颗粒。

因此，考虑增加近距离销的高度，以增加承载于近距离销上的晶片的背面距冷却载置台表面的距离，从而不存在因靠近冷却载置台表面而快速冷却的部位，使整体缓慢地冷却。这样一来，有望使晶片整体缓慢且均匀地冷却，能够抑制翘曲的增大。

然而，当像这样增大晶片的背面距冷却载置台表面的距离而使晶片缓慢地冷却时，对没有翘曲的晶片或者即使翘曲也在容许范围内的晶片进行冷却时，冷却到规定的温度为止的时间比以前花费得更多，产生生产量降低的问题。

因此，本发明的技术是，通过设置使在加热处理后接受的晶片在冷却载置部之上升降的支承部件，而能够自由地调节晶片与冷却载置部之间的距离，从而解决上述问题。

以下，参照附图，对具有本实施方式的冷却处理装置的基片处理系统即晶片处理系统进行说明。此外，在本说明书中，对于实质上具有相同功能结构的要素，标注相同的附图标记而省略重复的说明。

＜晶片处理系统＞

首先，对本实施方式的晶片处理系统的结构进行说明。图1～3分别是示意性地表示晶片处理系统1的结构的概略的俯视图、正视图和后视图。在本实施方式中，以晶片处理系统1为对晶片W进行光刻处理的涂敷显影处理系统的情况下为一例进行说明。

如图1所示，晶片处理系统1包括：盒站2，其被送入或送出收纳有多个晶片W的盒C；和对晶片W实施规定的处理的多个各种处理装置。而且，晶片处理系统1具有盒站2与处理站3和与处理站3相邻的曝光装置4及在它们之间进行晶片W的交接的接口站5连接为一体的结构。

盒站2被划分为盒送入送出部10和晶片输送部11。例如盒送入送出部10设置于晶片处理系统1的Y轴方向负方向(图1的左方向)侧的端部。在盒送入送出部10设置有盒载置台12。在盒载置台12上设置有多个例如4个盒载置板13。盒载置板13排列地设置于水平方向的X方向(图1的上下方向)。在对晶片处理系统1的外部送入送出盒C时，能够在盒载置板13载置盒C。

如图1所示，在晶片输送部11设置有能够在X方向延伸的输送路20上移动的晶片输送装置21。晶片输送装置21还能够在上下方向移动并且绕铅垂轴(θ方向)移动，能够在各盒载置板13上的盒C与后述的处理站3的第三区块G3的交接装置之间输送晶片W。

在处理站3设置有具有各种处理装置的多个例如第一区块～第四区块G1、G2、G3、G4。例如在处理站3的正面侧(图1的X方向负方向侧)设置有第一区块G1，在处理站3的背面侧(图1的X方向正方向侧)设置有第二区块G2。此外，在处理站3的盒站2侧(图3的Y方向负方向侧)设置有第三区块G3，在处理站3的接口站5侧(图3的Y方向正方向侧)设置有第四区块G4。

如图4所示，在第一区块G1从下开始按照如下顺序设置有多个液处理装置，例如显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部防反射膜形成装置33。

例如显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32和上部防反射膜形成装置33分别在水平方向并排地配置有3个。此外，这些显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32和上部防反射膜形成装置33的数量和配置能够任意选择。

在这些显影处理装置30、下部防反射膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32和上部防反射膜形成装置33中，进行例如在晶片W上涂敷规定的处理液的旋涂。在旋涂中，例如从涂敷喷嘴对晶片W上排出处理液，并且使晶片W旋转以使处理液在晶片W的表面扩散。

例如在第二区块G2，如图3所示在上下方向和水平方向并排地设置有进行晶片W的加热或冷却的热处理的本实施方式的热处理装置40。此外，在第二区块G2，在上下方向和水平方向并排地设置有为了提高抗蚀剂液与晶片W的固定性而进行疏水化处理的疏水化处理装置41和对晶片W的外周部进行曝光的周边曝光装置42。这些热处理装置40、疏水化处理装置41、周边曝光装置42的数量和配置也能够任意地选择。另外，对于热处理装置40的结构，在后面说明。

在例如第三区块G3从下开始依次设置有多个交接装置50、51、52、53、54、55、56。此外，在第四区块G4从下开始依次设置有多个交接装置60、61、62。

如图1所示，在被第一区块G1～第四区块G4所包围的区域中形成有晶片输送区域D。在晶片输送区域D配置有例如晶片输送装置70。

晶片输送装置70例如具有能够在Y方向、前后方向、θ方向和上下方向移动的输送臂70a。晶片输送装置70能够在晶片输送区域D内移动，将晶片W输送到周围的第一区块G1、第二区块G2、第三区块G3和第四区块G4内的规定装置。晶片输送装置70例如如图3所示在上下配置有多个，能够将晶片W输送到例如各区块G1～G4的同程度的高度的规定装置。

另外，在晶片输送区域D设置有在第三区块G3与第四区块G4之间直线地输送晶片W的往复输送装置71。

往复输送装置71例如能够在图3的Y方向直线地移动。往复输送装置71以支承晶片W的状态在Y方向移动，能够在同程度的高度的第三区块G3的交接装置52与第四区块G4的交接装置62之间输送晶片W。

如图1所示，在第三区块G3的X方向正方向侧设置有晶片输送装置72。晶片输送装置72例如具有能够在前后方向、θ方向和上下方向移动的输送臂72a。晶片输送装置72能够以支承晶片W的状态上下移动来将晶片W输送到第三区块G3内的各交接装置50～56。

在接口站5设置有晶片输送装置80和交接装置81。晶片输送装置80例如具有能够在Y方向、θ方向和上下方向移动的输送臂80a。晶片输送装置80例如能够以在输送臂80a支承晶片W的方式在第四区块G4内的各交接装置60～62、交接装置81与曝光装置4之间输送晶片W。

在以上的晶片处理系统1设置有控制装置100。控制装置100例如为计算机，具有程序存储部(未图示)。在程序存储部存储有控制晶片处理系统1中的晶片W的处理的程序。此外，在程序存储部还存储有程序，以控制具有实施方式所涉及的冷却处理装置的热处理装置以及上述各种处理装置和输送装置等的驱动系统的动作，来实现晶片处理系统1中的晶片处理。此外，上述程序也可以存储于计算机可读取的存储介质H中，从该存储介质H安装到控制装置100。

＜晶片处理系统的动作＞

晶片处理系统1如以上那样构成。接着，说明使用如以上那样构成的晶片处理系统1进行的晶片处理。

首先，将收纳有多个晶片W的盒C送入晶片处理系统1的盒站2，载置到盒载置板13。接着，用晶片输送装置21依次取出盒C内的各晶片W并输送到处理站3的第三区块G3的交接装置53。

被输送到交接装置53的晶片W由晶片输送装置70输送到第二区块G2的热处理装置40来进行温度调节处理。接着，晶片W由晶片输送装置70输送到例如第一区块G1的下部防反射膜形成装置31，在晶片W上形成下部防反射膜。然后晶片W被输送到第二区块G2的热处理装置40进行了加热处理后，被送回第三区块G3的交接装置53。

被送回交接装置53的晶片W由晶片输送装置72输送到相同的第三区块G3的交接装置54。接着，晶片W由晶片输送装置70输送到第二区块G2的疏水化处理装置41进行疏水化处理。

进行了疏水化处理的晶片W由晶片输送装置70输送到抗蚀剂涂敷装置32，在晶片W上形成抗蚀剂膜。然后，晶片W由晶片输送装置70输送到热处理装置40进行预烘烤处理，之后输送到第三区块G3的交接装置55。

被输送到交接装置55的晶片W由晶片输送装置70输送到上部防反射膜形成装置33，在晶片W上形成上部防反射膜。然后，晶片W由晶片输送装置70输送到热处理装置40，通过加热来进行温度调节。在温度调节后，晶片W被输送到周边曝光装置42进行周边曝光处理。

进行了周边曝光处理晶片W由晶片输送装置70输送到第三区块G3的交接装置56。

被输送到交接装置56的晶片W由晶片输送装置72输送到交接装置52，由往复输送装置71输送到第四区块G4的交接装置62。被输送到交接装置62的晶片W由接口站5的晶片输送装置80输送到曝光装置4，以规定的图案进行曝光处理。

进行了曝光处理的晶片W由晶片输送装置80输送到第四区块G4的交接装置60。然后，由晶片输送装置70输送到热处理装置40进行曝光后烘烤处理。

进行了曝光后烘烤处理的晶片W由晶片输送装置70输送到显影处理装置30进行显影。在显影结束后，晶片W由晶片输送装置70输送到热处理装置40进行后烘烤处理。

然后，晶片W由晶片输送装置70输送到第三区块G3的交接装置50，由盒站2的晶片输送装置21输送到规定的盒载置板13的盒C。这样一来，一连串光刻工序结束。

＜热处理装置＞

接着，对热处理装置40的详细结构进行说明。图4、图5分别是示意性地表示热处理装置40的结构的概略的纵截面图和俯视图。

热处理装置40具有能够将内部密封的处理容器140。在处理容器140的后述的冷却部160侧且晶片输送区域D侧(图5的X方向正方向侧)的侧面形成有晶片W的送入送出口(未图示)，在该送入送出口设置有开闭件(未图示)。

在处理容器140的内部设置有对晶片W进行加热处理的加热部150和将晶片W冷却至规定温度的、作为基片冷却装置的冷却部160。加热部150和冷却部160并排地配置在Y方向上。

加热部150包括：在上表面载置晶片W并对其进行加热处理的加热载置台151；和能够上下移动的盖体152，其位于加热载置台151的上方与所述加热载置台151成为一体而形成处理室R。

加热载置台151包括：环状的保持部件154，其保持并收纳具有一定厚度的大致圆板形状的加热板153的外周部；和大致筒状的支承环155，其以包围保持部件154的外周的方式设置，下端固定在所述处理容器140的底面。

在加热板153的上表面，以与加热板153同心圆状地配置有多个(例如8个)用于在上表面载置晶片W的例如间隔销156。此外，间隔销156的配置、数量只要能够均匀地支承晶片W即可，可以任意地设定。

另外，在加热板153的内部设置有例如通过供电而发热的加热器157。加热板153的温度例如由控制装置100控制，能够将载置于加热载置台151上，具体而言间隔销156上的晶片W加热至规定的温度。

如图4、图5所示，在加热板153的下方设置有例如3个用于从下方支承晶片W以使其升降的升降销158。此外，在俯视时加热板153的与所述升降销158对应的位置，形成有在厚度方向贯通该加热板153的贯通孔158a。升降销158构成为能够通过升降机构159的动作插通贯通孔158a，可在晶片交接位置与退让位置之间上下移动。

所述晶片交接位置是在升降销158与所述晶片输送装置70或后述的冷却部160之间进行晶片W的交接时升降销158待机的位置，利用升降机构159能够将升降销158提升的最上方的位置。当升降销158在晶片交接位置待机时，构成为该升降销158的上端比所述间隔销156的上端更向上方突出。

另一方面，所述退让位置是在升降销158没有支承晶片W时升降销158待机的位置，是利用升降机构159能够将升降销158下降到最下方的位置。当升降销158在退让位置待机时，构成为该升降销158的上端位于比间隔销156的上端靠下方的位置。由此，通过升降销158在支承晶片W的状态下从晶片交接位置移动至退让位置，能够将晶片W从升降销158交接到间隔销156。

盖体152具有下表面开口的大致圆筒形状。在盖体152的上表面中央部设置有排气口152a。处理室R内的气氛从排气口152a被均匀地排出。

冷却部160具有在上表面载置晶片W以对其进行冷却处理的冷却载置部161。冷却载置部161包括：具有一定厚度的大致方形的平板形状的冷却板162；和设置于该冷却板162上的用于在上表面载置晶片W的间隔销163。间隔销163以与冷却板162同心圆状地配置有多个，例如8个。此外，间隔销163的配置、数量只要能够均匀地支承晶片W即可，可以任意地设定。

冷却板162具有一端部为圆弧状的平板形状，其加热部150侧的端面形成为圆弧状。此外，在冷却板162形成有沿Y方向的2条狭缝162a。狭缝162a从冷却板162的加热部150侧的端面形成至冷却板162的中央部附近。此外，在冷却板162的内部设置有例如帕尔贴元件等冷却机构164。冷却板162的温度例如由控制装置100控制，能够将载置于冷却载置部161上，具体而言间隔销163上的晶片W冷却至规定的温度。

如图4、图5所示，在冷却板162的下方，设置有例如3个用于从下方支承晶片W以使其升降的支承部件即升降销165。此外，在俯视时冷却板162的与所述升降销165对应的位置形成有在厚度方向贯通该冷却板162的贯通孔165a。此外，该贯通孔165a设置于在冷却板162通过后述的驱动机构168向加热部150侧移动时不与加热部150侧的所述升降销158干涉的位置。

升降销165构成为通过与冷却载置部161的下方设置成一体的升降机构166的动作而插通贯通孔165a，能够在晶片交接位置与退让位置之间上下移动。这样一来，升降机构166与冷却载置部161设置成一体，因此在通过后述的驱动机构168而使冷却载置部161向加热部150侧移动时，该升降机构166和升降销165也一体地向加热部150部侧移动。

升降销165的至少顶部由隔热性材料或者耐热性的材料例如PEEK构成，能够适当地将载置于升降销165上的晶片W与冷却载置部161热分离。由此，能够防止晶片W因冷却载置部161的冷热而被急剧冷却。

如图6中的(A)所示，所述晶片交接位置是在所述晶片输送装置70与所述加热部150之间进行晶片W的交接时升降销165待机的位置，是利用升降机构166能够将升降销165提升的最上方的位置。当升降销165在晶片交接位置待机的情况下，该升降销165的上端构成为比所述间隔销163的上端更向上方突出。

此外，在以下的说明中，有时将在图6中的(A)所示的状态下进行晶片W的冷却的情况，也就是不在冷却载置部161上直接载置晶片W而在升降销165上载置晶片W的状态下进行的冷却，称为“间接冷却”。

另一方面，如图6中的(B)所示，所述退让位置是在升降销165没有支承晶片W的情况下升降销165待机的位置，是利用升降机构166能够将升降销165下降的最下方的位置。在升降销165在退让位置待机的情况下，该升降销165的上端构成为位于比间隔销163的上端靠下方处。由此，升降销165在支承晶片W的状态下从晶片交接位置移动到退让位置，由此能够将晶片W从升降销165交接到间隔销163。

此外，在以下的说明中，有时将在图6中的(B)所示的状态下进行晶片W的冷却的情况，也就是在冷却载置部161上，具体而言在间隔销163上载置晶片W的状态进行的冷却，称为“直接冷却”。此外，有时将所述间接冷却和所述直接冷却总称为“冷却工序”。

另外，如图6中的(A)所示，例如将升降销165位于晶片交接位置时的升降销165的高度H1，也就是冷却板162的上表面与晶片W的下表面之间的距离设定为例如1mm。此外，如图6中的(B)所示，将间隔销163的高度H2，也就是在冷却载置部161上载置晶片W时的冷却板162的上表面与晶片W的背面之间的距离设定为例如0.1mm。但是，上述升降销165和间隔销163的高度不限于此，只要能够适当地冷却晶片W即可，可以任意地设定。例如能够根据晶片W的种类、材料、厚度、处理的种类来选择。

冷却板162由支承臂167支承。此外，在支承臂167安装有驱动机构168。驱动机构168安装于在Y方向延伸的2条导轨169、169。导轨169以从冷却部160延伸至加热部150的方式设置，冷却板162能够通过驱动机构168的动作沿导轨169移动到加热部150。

＜热处理装置的动作＞

接着，说明在热处理装置40中进行的热处理。在以下的说明中，在用加热部将送入热处理装置40内的晶片W进行升温处理到500℃后，在冷却部进行冷却处理到100℃，然后将晶片W送出到热处理装置40的外部的情况为例进行说明。

图7中的(A)～图7中的(F)是示意性地说明热处理装置40中的加热部150和冷却部160的动作的说明图。

首先，当用晶片输送装置70将晶片W从送入送出口(未图示)送入热处理装置40时，将晶片W交接到预先上升到晶片交接位置待机的冷却部160的升降销165上。

被交接到升降销165的晶片W通过升降销165从晶片交接位置下降到待机位置而被载置到间隔销163上。另外，此时加热部150的盖体152上升。当加热部150的盖体152上升时，冷却载置部161通过驱动机构168而沿导轨169向加热部150侧移动。

当冷却载置部161通过驱动机构168而进入加热部150的内部时，升降销158从待机位置向晶片交接位置上升，将晶片W从间隔销163交接到升降销158上。此外，此时升降销158经由冷却板162的所述狭缝162a上升到晶片交接位置。即，升降销158能够不与冷却载置部161干涉地在其与冷却载置部161之间进行晶片W的交接。

当将晶片W交接到升降销158时，冷却载置部161因驱动机构168的动作而退让到冷却部160侧。当冷却载置部161退让时，升降销158从晶片交接位置下降到退让位置，将晶片W从升降销158交接到间隔销156。另外，此时盖体152也下降而与加热载置台151接触，从而形成处理室R(图7中的(A))。

当形成处理室R时，通过对内置于加热板153的加热器157供电，对晶片W进行加热处理，使其升温至例如500℃。

当加热部150中的加热处理结束时，盖体152上升。此外，冷却部160的升降销165上升，进行从加热部150接受晶片W的准备(图7中的(B))。

当盖体152上升时，升降销158从待机位置上升到晶片交接位置，将载置于间隔销156上的晶片W交接到升降销158。当升降销158上升至晶片交接位置时，冷却载置部161通过驱动机构168而进入加热部150的内部中的因所述升降销158的上升而被提升的晶片W的下方(图7中的(C))。

当冷却载置部161进入加热部150的内部时，加热部150的升降销158从晶片交接位置下降至退让位置。由此，载置于升降销158上的晶片W被交接到冷却载置部161的升降销165上(图7中的(D))。此外，如上述那样，升降销165设置于不与升降销158干涉的位置，因此能够不与加热部150干涉地进行晶片W的交接。

当将晶片W交接到升降销165上时，冷却载置部161通过驱动机构168的动作而退让到冷却部160侧。另外，此时盖体152下降(图7中的(E))。

被交接到冷却载置部161的晶片W通过冷却部160中的冷却处理而被冷却至规定温度，例如100℃。以下，对此时的冷却工序进行说明。

首先，当冷却载置部161退让到冷却部160侧时，升降销165在上升到晶片交接位置的状态下维持规定时间，例如50秒的期间，被间接冷却。

通过将升降销165间接冷却，晶片W在升降销165上被冷却至规定的温度，例如即使载置于间隔销163上晶片W的翘曲也不增大的温度。当晶片W被冷却至所述规定的温度时，升降销165从晶片交接位置下降至退让位置，将晶片W从升降销165交接到间隔销163(图7中的(F))。此外，从上述的升降销165的晶片交接位置至退让位置的下降动作进行例如2～3秒。

当将晶片W交接到间隔销163时，晶片W在例如20秒的期间被直接冷却到从热处理装置40送出的温度即100℃。由此冷却工序结束。

当冷却部160中的冷却工序结束时，将晶片W从冷却载置部161交接到所述晶片输送装置70，送出到热处理装置40的外部。由此一连串热处理结束。

依照以上的例子，在冷却载置部161上配置有通过升降机构166进行升降的升降销165，因此当从加热载置台151接受加热后的晶片W时，暂时在该升降销165上载置晶片W，不将刚加热后的晶片W直接交接到冷却载置部161上。即，加热后的晶片W在支承于升降销165上的期间被间接冷却，因此不会被冷却载置部161直接急剧冷却。因此，在加热处理后的晶片W发生了翘曲的情况下，不会发生晶片W直接载置在冷却载置部161上而被急剧冷却，从而在该晶片W的面内产生温度差而使翘曲增大这样的情况。

此外，上述实施方式所示的冷却工序中的冷却部160的动作不限于上述实施方式。例如，也可以进行控制，以使得在从加热部150的升降销158交接到了晶片W后，不使升降销165维持在晶片交接位置，而逐渐使晶片W下降。即，也可以进行控制，以使得在例如20秒程度的期间使升降销165从晶片交接位置下降至退让位置，在该下降的期间晶片W被间接冷却至翘曲不增大的温度。然后可以在达到了这样的温度后，使晶片W下降，载置到冷却载置部161上的间隔销163，进行之后的急剧冷却，即直接冷却。由此，能够抑制翘曲的增大，缩短冷却工序。

另外，例如，也可以为进行控制，以使得升降销165在从晶片交接位置至退让位置的期间分阶段地下降。此外，这样分阶段地使升降销165下降的情况下，各阶段间的升降销165的下降速度可以被控制为全部一样，或者也可以被控制为每个阶段不同。在该情况下，也能够抑制翘曲的增大并且缩短冷却工序。此外，由上述的各控制即升降销165的下降控制进行的间接冷却也可以基于晶片W的形状来进行。

如上所述，在间接冷却时使冷却载置部161与晶片W之间的距离变化，由此能够任意且适当地调节晶片W的冷却时间。此外，能够通过这样使冷却载置部161与晶片W背面之间的距离任意地变化，来选择晶片W的冷却速度。即，能够根据晶片W的温度、材质、厚度、翘曲的程度、形状，来控制与晶片W背面之间的距离、间接冷却的时间，从而适当地防止翘曲的增大，使冷却时间合适。

此外，在上述实施方式中，例如进行控制，以使得对存在翘曲的晶片W使晶片W在升降销165上间接冷却了50秒的期间之后，在间隔销163上直接冷却20秒的期间，由此将晶片W冷却至100℃。其结果，例如如上所述，与为了防止翘曲的增大而增大间隔销163的高度，缓慢地进行冷却的情况相比，能够将使晶片W冷却至规定温度的时间缩短30％。

另外，在将晶片W的目标冷却温度设定为高于100℃的情况下，间接冷却、直接冷却所需的总体的冷却时间当然变短。另一方面，当将目标冷却温度设定为低于100℃的情况下，冷却时间变长。此外，间接冷却与直接冷却的比例能够根据晶片W的温度、材质、厚度、翘曲的程度来适当地设定。

例如，也可以将晶片W从加热载置台151交接到冷却载置部161的时间即进行间接冷却时间，设定为冷却工序整体所需时间的大约一半的程度。通过进行上述设定，能够对存在翘曲的晶片W抑制晶片W的翘曲，并且与现有技术相比缩短晶片W的冷却时间。

＜第二实施方式＞

接着，参照附图，对第二实施方式的热处理装置200的结构进行说明。图8是示意性地表示热处理装置200的结构的概略的纵截面图。热处理装置200除了第一实施方式的热处理装置40的构成以外，还具有翘曲形状获取机构。

如图8所示，本实施方式中的热处理装置200除了第一实施方式中的热处理装置40的结构之外，还在冷却载置部161的上方具有翘曲形状获取机构210。在翘曲形状获取机构210使用例如激光位移计。翘曲形状获取机构210通过在载置于冷却载置部161上的晶片W的上方进行扫描，来测量晶片W的面内的高度方向的位移。另外，预先掌握了没有翘曲的平坦的晶片W载置于冷却载置部161上的状态的、该晶片W的高度方向的基准值。然后，根据由翘曲形状获取机构210获取的晶片W的面内的位移与基准值的差，来获取晶片W的翘曲量信息。将由翘曲形状获取机构210获取的晶片W的翘曲形状信息输出到所述控制装置100。此外，在该翘曲形状获取机构210获取翘曲形状信息时，不进行冷却部160中的晶片W的冷却。

＜热处理装置200的动作＞

接着，说明第二实施方式的热处理装置200的动作。图9是表示本实施方式的热处理装置200的主要动作的流程图。此外，对于与第一实施方式的热处理装置40实质上相同的动作，省略其详细的说明。

通过升降销165从晶片交接位置向待机位置下降而将被交接到升降销165的晶片W载置到间隔销163上(图9的步骤S1)。另外，此时加热部150的盖体152上升。当加热部150的盖体152上升时，通过驱动机构168而使冷却载置部161沿导轨169向加热部150侧移动。此时，翘曲形状获取机构210随着冷却载置部161的移动而获取冷却载置部161上的晶片W的翘曲形状信息，比较该信息与基准值的位移之差。通过上述动作，来确定载置于间隔销163上的晶片W是向上方具有凸形状，还是具有平坦形状，或者是具有凹型的形状(图9的步骤S2)。

在通过步骤S2将获取了翘曲形状信息的晶片W确定为不具有翘曲的平坦形状的情况下，或者为凹形状，即与基准值相比晶片W的外缘部位于上方的情况下，将晶片W输送到加热部150进行加热处理(图9的步骤S5)。

另一方面，在通过步骤S2将获取了翘曲形状信息的晶片W的形状确定为凸形状，即与基准值相比晶片W的外缘部位于下方的情况下，翘曲形状获取机构210对晶片W表面上进行扫描。由此，获取晶片W的整面的翘曲形状信息，比较该信息与基准值的位移之差。通过上述动作，能够获取载置于间隔销163上的晶片W的整面的翘曲量信息(图9的步骤S3)。

当获取晶片W的整面的翘曲量信息时，基于该获取结果，计算之后进行的冷却工序中的动作参数(图9的步骤S4)。作为动作参数，例如可以举出从加热部150接受晶片W时的升降销165的高度，以及升降销165从晶片交接位置至退让位置的下降速度等。

此外，用于计算所述动作参数的翘曲信息获取工序，即获取载置于间隔销163上的晶片W的形状和翘曲量信息的工序，在热处理装置200中的热处理之前进行。因此，在预测该晶片W的翘曲形状的变化的情况下，可以通过在上述的翘曲信息获取工序之后进行的加热处理，对于上述预测的变化进一步进行动作参数的修正。在进行上述的修正的情况下，例如可以将加热板153的温度或者加热时间作为修正要素来使用。

当计算冷却工序中的动作参数后，将晶片W输送到加热部150进行加热处理(图9的步骤S5)。

当步骤S5的加热处理结束后，将晶片W交接到冷却部160进行冷却处理(图9的步骤S6)。

在晶片W的冷却处理中，在由所述翘曲形状获取机构210获取的晶片W的形状为平坦形状或者晶片W的周缘部比内侧向上翘曲的凹形状的情况下，如上所述，不存在晶片W的翘曲增大的可能。因此在上述的情况下，不进行晶片W的间接冷却，而将晶片W从加热部150的升降销158直接交接到冷却载置部161的间隔销163上来进行直接冷却。

上述情况的判断例如下述那样完成。也就是可以为：在作为冷却对象的晶片W具有其面内的中央部不位于最下方的形状的情况下，该晶片W被视为凸型晶片，使晶片W与冷却载置部161之间的距离变化来进行间接冷却。另一方面，在作为冷却对象的晶片W具有其面内的中央部位于最下方的形状的情况下，被视作不会因急剧冷却而翘曲增大的凹型晶片或者平坦的晶片，升降销165将该晶片W直接载置在冷却载置部161的间隔销163上进行直接冷却。

另一方面，在由所述翘曲形状获取机构210获取的晶片W为凸型晶片W的情况下，基于所述计算出的动作参数来进行晶片W的冷却工序。然后，在冷却处理结束后，用晶片输送装置70将晶片W送出到热处理装置的外部(图9的步骤S7)。由此，一连串热处理结束。

依照本实施方式，能够基于由翘曲形状获取机构210获取的晶片W的翘曲形状信息来确定冷却工序中的动作参数，因此能够更适当地控制晶片W的冷却温度和冷却时间。此外，能够更恰当地防止晶片W的翘曲增大。

此外，在以上的说明中，在由翘曲形状获取机构210获取的晶片W的形状为平坦形状或者凹形状的情况下进行冷却工序的控制以使得省略间接冷却，不过间接工序的省略不限于上述的情况。例如，在由翘曲形状获取机构210获取的晶片W的形状为凸形状的情况下，预测到通过加热处理能够改善该晶片W的翘曲时，可以在预测之外，省略间接冷却。

另外，如上所述，在根据晶片W的翘曲形状而不需要晶片W的间接冷却的情况下，省略间接冷却，将晶片W从加热部150的升降销158交接到直接冷却载置部161的间隔销163上进行直接冷却，由此能够提高冷却工序的生产率(through put)。

此外，依照上述实施方式，在加热处理之前进行了翘曲形状获取工序，不过也可以在加热处理后且进行冷却工序前进行翘曲形状获取工序。

此外，在上述实施方式中，翘曲形状获取机构210固定于热处理装置40内的上方，不过也可以为翘曲形状获取机构210能够移动的结构。此外，翘曲形状获取机构210也可以设置在热处理装置40的外部。即，可以设置用于掌握晶片W的翘曲形状的独立的装置，或者也可以在其他处理装置内设置翘曲形状获取机构。因此，在上述的实施方式中使用的翘曲形状信息可以为在将晶片W送入热处理装置40前获取的信息。

另外，依照上述实施方式，作为翘曲形状获取机构210使用了激光位移计，不过只要能够测量晶片W的翘曲形状就不限于此，也可以使用例如CCD相机等。

应当认为，本发明公开的实施方式的所有方面均为例示，并非限制性的。上述的实施方式在不超出所附的权利要求的范围及其主旨的情况下，可以以各种方式进行省略、置换、改变。

例如，在以上的说明中，以将晶片W的形状大致分为3种图案，即凸形状、平坦形状、凹形状这三种方式进行了控制，不过例如在晶片W变形为鞍型形状等的情况下，也可以将其视为凸型晶片的变形，与凸型晶片同样实施间接冷却。

另外，如下所述的构成也属于本发明的技术范围。

(1)一种对加热处理后的基片进行冷却的基片冷却装置，其包括：具有冷却机构的冷却载置部；和支承部件，其能够直接接受加热处理后的基片，并支承接受到的该基片，使其在所述冷却载置部之上升降。

(2)如(1)所述的基片冷却装置，其中，通过所述支承部件的升降，使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来冷却所述基片。

(3)如(2)所述的基片冷却装置，其中，基于所述基片的翘曲形状，使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来冷却所述基片。

(4)如(2)或(3)所述的基片冷却装置，其中，在所述基片具有该基片的中央部在该基片的面内没有位于最下方的形状的情况下，所述支承部件使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来进行冷却。

(5)如(2)或(3)所述的基片冷却装置，其中，在所述基片具有该基片的中央部在该基片的面内位于最下方的形状的情况下，所述支承部件以不改变所述基片与所述冷却载置部之间的距离的方式来进行冷却。此处，以不改变所述基片与所述冷却载置部之间的距离的方式来进行冷却是指，包括支承部件将其接受到的加热后的基片直接移动到冷却载置部上来进行冷却的情况。

(6)如(2)～(5)中任一项所述的基片冷却装置，其中，能够使所述支承部件的升降速度变化。

(7)如(1)～(6)中任一项所述的基片冷却装置，其中，所述冷却载置部能够至少在水平方向上移动。此处，水平方向可以是指一个方向，例如可以为X方向的移动。

(8)一种对加热处理后的基片进行冷却的基片冷却方法，其包括：直接冷却，将所述基片直接载置在具有冷却机构的冷却载置部上来进行冷却；和间接冷却，在所述冷却载置部之上，利用使基片升降的支承部件，支承所述基片使其进行冷却。

此处所述的将所述基片直接载置在冷却载置部上，并不意味着在冷却载置部的表面直接载置，而如在所述实施方式中说明的那样，是指载置在冷却载置部的表面所设置的近距离销(间隔销)之上。

(9)如(8)所述的基片冷却方法，其中，在所述间接冷却中，通过所述支承部件的升降，使所述基片与冷却载置部之间的距离变化来冷却所述基片。

(10)如(9)所述的基片冷却方法，其中，所述间接冷却是基于基片的翘曲形状来进行的。

(11)如(8)～(10)中任一项所述的基片冷却方法，其中，所述间接冷却是在所述基片的形状为该基片的中央部在该基片的面内没有位于最下方的形状的情况下进行的。

(12)如(8)～(11)中任一项所述的基片冷却方法，其中，进行控制，以使得所述间接冷却对基片进行冷却的冷却时间为将所述基片冷却至规定温度所需时间的一半以下。

(13)如(8)～(12)中任一项所述的基片冷却方法，其中，在所述冷却载置部移动的期间，进行所述间接冷却。

(14)如(8)所述的基片冷却方法，其中，进行控制，以使得所述间接冷却对基片进行冷却的冷却时间为将所述基片冷却至规定温度所需的时间的一半以下。

Claims

1.一种对加热处理后的基片进行冷却的基片冷却装置，其特征在于，包括：

具有冷却机构的冷却载置部；

支承部件，其能够直接接受加热处理后的基片，并支承接受到的该基片，使其在所述冷却载置部之上升降；和

控制所述支承部件的升降的控制装置，

所述控制装置，基于所述基片的翘曲形状，通过使所述支承部件下降或者使所述支承部件的高度位置维持规定时间后使所述支承部件下降，而使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来冷却所述基片。

2.如权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：

基于所述基片的翘曲形状，决定在所述冷却载置部的上方冷却所述基片时是否使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化。

3.如权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：

在所述基片具有该基片的中央部在该基片的面内没有位于最下方的形状的情况下，所述支承部件使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来进行冷却。

4.如权利要求1所述的基片冷却装置，其特征在于：

在所述基片具有该基片的中央部在该基片的面内位于最下方的形状的情况下，将所述基片载置于所述冷却载置部来进行冷却。

5.如权利要求1或2所述的基片冷却装置，其特征在于：

在使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来进行所述基片的冷却的情况下，基于所述冷却之前的加热处理的条件，变更所述冷却中的所述支承部件的升降动作的参数。

6.如权利要求1或2所述的基片冷却装置，其特征在于：

能够使所述支承部件的下降速度变化。

7.如权利要求1或2所述的基片冷却装置，其特征在于：

所述冷却载置部能够至少在水平方向上移动。

8.一种对加热处理后的基片进行冷却的基片冷却方法，其特征在于，包括：

直接冷却，将所述基片直接载置在具有冷却机构的冷却载置部上来进行冷却；和

间接冷却，在所述冷却载置部之上，利用使基片升降的支承部件，支承所述基片使其进行冷却，

在所述间接冷却中，基于所述基片的翘曲形状，通过使所述支承部件下降或者使所述支承部件的高度位置维持规定时间后使所述支承部件下降，而使所述基片与所述冷却载置部之间的距离变化来冷却所述基片。

9.如权利要求8所述的基片冷却方法，其特征在于：

所述间接冷却是在所述基片的形状为该基片的中央部在该基片的面内没有位于最下方的形状的情况下进行的。

10.如权利要求8所述的基片冷却方法，其特征在于：

进行控制，以使得所述间接冷却对基片进行冷却的冷却时间为将所述基片冷却至规定温度所需的时间的一半以下。

11.如权利要求8所述的基片冷却方法，其特征在于：

所述间接冷却是在所述冷却载置部的移动过程中进行的。

12.如权利要求8所述的基片冷却方法，其特征在于：

在所述基片的形状为该基片的中央部在该基片的面内位于最下方的形状的情况下，不进行所述间接冷却。