[發(fā)明專利]基板冷卻裝置、基板冷卻方法及存儲(chǔ)介質(zhì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010508961.5
• 申請(qǐng)日: 2010-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN102044411A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水永耕市;久我恭弘;金田正利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;G03F7/00
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基板冷卻裝置、基板冷卻方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在形成抗蝕圖案的涂敷、顯影裝置中設(shè)有對(duì)加熱處理后的半導(dǎo)體晶圓(以下稱作晶圓)進(jìn)行冷卻的被稱作冷卻板的晶圓冷卻裝置。該晶圓冷卻裝置例如在形成抗蝕層等涂敷膜之前對(duì)晶圓進(jìn)行冷卻(溫度調(diào)節(jié))，使晶圓為規(guī)定的溫度。通過在該冷卻之后進(jìn)行涂敷膜形成處理，能夠均勻性較高地對(duì)每個(gè)晶圓進(jìn)行成膜。另外，通過在顯影處理之前也由該晶圓冷卻裝置冷卻晶圓，能夠提高圖案的線寬度的均勻性。

晶圓冷卻裝置包括用于載置晶圓的載置臺(tái)，載置臺(tái)表面利用所謂的冷機(jī)(chiller)來(lái)控制其溫度。詳細(xì)地說(shuō)明，在各載置臺(tái)上設(shè)有供利用共用的制冷機(jī)控制溫度后的冷卻水流通的循環(huán)通路，利用該冷卻水來(lái)冷卻載置臺(tái)表面。由此，能夠?qū)⑤d置于載置臺(tái)的晶圓冷卻。

但是，正謀求提高涂敷、顯影裝置的生產(chǎn)率，因此，對(duì)提高上述晶圓冷卻裝置的冷卻速度進(jìn)行了研究。但是，上述冷卻水為了將載置于各載置臺(tái)的晶圓冷卻到冷卻目標(biāo)溫度、例如23℃，其需要控制為與該目標(biāo)溫度相對(duì)應(yīng)的溫度。即，冷卻水的冷卻溫度受上述冷卻目標(biāo)溫度限制。因而，在涂敷、顯影裝置中設(shè)有多個(gè)晶圓冷卻裝置的情況下，即使載置于各載置臺(tái)的晶圓的溫度不同，也必須供給相同溫度的冷卻水，因此，存在難以急劇冷卻晶圓的情況。還考慮了為了能夠針對(duì)每個(gè)晶圓冷卻裝置獨(dú)立地控制冷卻水的溫度而設(shè)置多個(gè)制冷機(jī)，分別對(duì)冷卻水進(jìn)行溫度控制來(lái)提高生產(chǎn)率，但成本升高。

因此，除利用冷卻水進(jìn)行冷卻之外，還研究了向載置臺(tái)與載置的晶圓的背面之間供給冷卻氣體來(lái)冷卻該晶圓，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了一種這樣構(gòu)成的基板冷卻裝置。但是，在這樣同時(shí)使用冷卻氣體進(jìn)行冷卻的情況下，存在難以控制氣體的流動(dòng)而難以均勻性較高地冷卻晶圓這樣的問題。冷卻氣流的控制不充分，結(jié)果在晶圓的面內(nèi)溫度不均勻的狀態(tài)下供給形成抗蝕層、各種膜的藥液時(shí)，有可能導(dǎo)致在該晶圓的面內(nèi)膜厚不均勻。另外，在該狀態(tài)下供給顯影液時(shí)，有可能導(dǎo)致在該晶圓的面內(nèi)抗蝕圖案的線寬度不同。

例如，在上述專利文獻(xiàn)1中，在載置臺(tái)上沿著基板的周向以線狀形成突起，能夠防止氣流在基板的下表面偏向。但是，在這樣設(shè)置突起的情況下，一般認(rèn)為實(shí)際上氣流被突起遮擋，冷卻氣體難以遍及該突起的內(nèi)側(cè)，難以均勻性較高地進(jìn)行冷卻。在專利文獻(xiàn)2中還記載有向基板供給低于目標(biāo)溫度的冷卻氣體、之后使冷卻氣體成為目標(biāo)溫度而急速冷卻基板的方法，但并未記載均勻性較高地冷卻基板的方法。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-195599(段落0093，圖19、圖22)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平7-153749(段落0033，圖5)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明即是在這種情況下做成的，其目的在于提供能夠均勻性較高地冷卻基板的基板冷卻裝置、基板冷卻方法以及包括實(shí)施該冷卻方法的計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。

本發(fā)明的基板冷卻裝置的特征在于，包括：載置臺(tái)，其包括用于載置基板的載置面；突起，其設(shè)置于上述載置面，用于支承上述基板的背面；制冷劑流路，其為了冷卻上述載置面而設(shè)置于上述載置臺(tái)，供制冷劑流通；氣體噴出口，其在上述載置面的周緣部沿著周向設(shè)有多個(gè)，噴出用于冷卻基板的冷卻氣體；氣體吸引口，其設(shè)置在上述載置面的中央部，用于吸引上述冷卻氣體；槽，其設(shè)置于上述載置面，用于使冷卻氣體朝向基板的周向擴(kuò)散。上述氣體吸引口例如設(shè)有多個(gè)。

也可以在上述載置面的周緣部的周向上，替代設(shè)置多個(gè)上述氣體噴出口而設(shè)置有多個(gè)氣體吸引口，在上述載置面的中央部，替代設(shè)置上述氣體吸引口而設(shè)置氣體噴出口。上述槽例如呈以上述載置面的中心為中心的同心圓狀設(shè)有多個(gè)。也可以是供給到上述制冷劑流路的制冷劑的溫度被控制成低于供給到氣體噴出口的冷卻氣體的溫度，例如自上述氣體噴出口供給到基板的冷卻氣體的流量小于由上述氣體吸引口吸引的氣體的流量。另外，也可以構(gòu)成為，上述載置臺(tái)構(gòu)成基板輸送機(jī)構(gòu)的一部分，該載置臺(tái)利用移動(dòng)部件能夠自由移動(dòng)，也可以包括在上述載置面的周緣部凸起且用于支承基板的周緣部的臺(tái)階。

本發(fā)明的基板冷卻方法的特征在于，包括以下工序：將基板載置在載置臺(tái)的載置面上；將上述基板支承在設(shè)置于上述載置面的突起上；為了冷卻上述載置面，使制冷劑在設(shè)置于上述載置臺(tái)的制冷劑流路中流通；從在上述載置面的周緣部沿著周向設(shè)置的多個(gè)氣體噴出口噴出用于冷卻基板的冷卻氣體；自設(shè)置于上述載置面的中央部的氣體吸引口吸引上述冷卻氣體；利用設(shè)置于上述載置面的槽，使冷卻氣體朝向基板的周向擴(kuò)散。