(57)【要約】【課題】製造ラインにおける装置の占有面積が狭く、基板を所定時間保持する必要のない基板の温度管理装置を提供することを目的とする。【解決手段】温度管理装置１は、基板２を搬送する搬送手段３と、前記搬送手段の搬送経路に配置され前記搬送経路を横断する方向にのびるスリット状の吐出口４ａを有するノズル４と、前記ノズルに気体を供給する気体供給手段５と、前記気体の温度を制御する温度制御手段６とを備える。【選択図】      図１
2004296773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の基板に対して、前記基板の搬送経路を横断する方向に亘って気体を吹き付けて、前記基板の温度を制御することを特徴とする基板の温度管理方法。
【請求項２】
基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路に配置され、前記搬送経路を横断する方向に亘って気体を噴出可能なノズルと、前記ノズルに気体を供給する気体供給手段とを備えたことを特徴とする基板の温度管理装置。
【請求項３】
前記ノズルに供給される気体の温度を制御する温度制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の温度管理装置。
【請求項４】
前記ノズルは、前記搬送経路を横断する方向にのびるスリット状の吐出口を有するノズルであることを特徴とする請求項２又は３に記載の基板の温度管理装置。
【請求項５】
前記ノズルは、前記搬送経路を横断する方向に等間隔で配列された複数のノズルであることを特徴とする請求項２又は３に記載の基板の温度管理装置。
【請求項６】
前記搬送手段は、前記基板を一定速度で搬送し、
前記気体供給手段は、前記気体を一定の流量で前記ノズルに供給し、
前記温度制御装置は、前記気体の温度を一定温度に保つことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の温度管理装置。
【請求項７】
前記ノズルとして、前記吐出口を前記基板の一方の面に向けたノズルと、前記吐出口を前記基板の他方の面に向けたノズルとが設けられていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の温度管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の温度管理装置、特に基板を加熱又は冷却する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶ディスプレイを製造する工程において、基板に塗布したレジスト膜中に残留する溶媒の蒸発、及びレジスト膜と基板との密着強度の向上などを目的に基板を加熱する工程、いわゆるベーキングと呼ばれる工程が数回行われている。ベーキング工程は、基板にレジストを塗布後で露光前に行うプリベークや、露光、現像後に行うポストベークなどがある。これらの工程では、基板に対して厳密な温度管理が必要なため、一般的に、ホットプレートを用いて基板を加熱することが知られている。また、加熱後の基板を次の処理工程に早く送ることを目的として、温度の高い基板を水冷したクーリングプレート上に静置して冷却することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板の加熱や冷却にプレートを使用する場合、基板をロボットハンドなどの移送手段で一旦プレート上に静置し、基板が所定温度になるまで一定時間保持する必要があるので、スループットを低下させる原因の一つとなっている。また、基板を静置するプレートは基板の面積以上の面積が必要となるので、基板の大型化に伴いプレートが占有する面積の増加が問題となっている。
【０００４】
そこで、本発明は、製造ラインにおける装置の占有面積が狭く、基板を所定時間保持する必要のない基板の温度管理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
本発明の温度管理方法は、搬送中の基板（２）に対して、前記基板の搬送経路を横断する方向に亘って気体を吹き付けて、前記基板の温度を制御することにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の温度管理方法によれば、基板の搬送経路を横断する方向に亘って気体が吹き付けられるから、気体が吹き付けられる位置を基板が通過することにより、基板全面に亘って気体が吹き付けられる。そして、吹き付けられた気体と基板との間では熱交換が行なわれるから、基板の全面に亘って温度制御が実現される。しかも、基板の搬送経路に気体を噴出するノズルを設けるだけでよいから、製造ラインの面積が増加することがない。基板の搬送中に基板の温度制御が行なわれるから、製造ラインのスループットの低下を招くこともない。特に本発明の温度管理方法は、基板全体の温度を制御する必要がなく、基板表面のみを温度制御すればよい工程に適している。
【０００８】
本発明の基板の温度管理装置（１）は、基板（２）を搬送する搬送手段（３）と、前記搬送手段の搬送経路に配置され、前記搬送経路を横断する方向に亘って気体を噴出可能なノズル（４、２０…２０）と、前記ノズルに気体を供給する気体供給手段（５）とを備えることにより上述した課題を解決する。
【０００９】
本発明の温度管理装置によれば、上述した本発明の温度管理方法を実現できる。なお、ノズルに供給する気体は温度制御をしてもよいし、しなくてもよい。気体の温度制御をしない場合には、室温（常温）の気体が吹き付けられるから、加熱された基板を室温まで冷却することができる。また、ノズルは搬送経路を横断する方向に亘って均一に気体を吹き付け可能なものであってもよい。
【００１０】
本発明の温度管理装置において、前記ノズルに供給される気体の温度を制御する温度制御手段（６）を備えてもよい。この場合、気体の温度制御により、基板の温度を任意の温度まで加熱又は冷却することができる。また、基板の正確な温度制御も容易となる。なお、温度制御手段は、気体供給手段からノズルまでの間の気体の温度を制御してもよいし、気体供給手段が保持している気体の温度を制御してもよいし、気体供給手段が取り込む気体の温度を制御してもよい。
【００１１】
本発明の温度管理装置において、前記ノズルは、前記搬送経路を横断する方向にのびるスリット状の吐出口（４ａ）を有するノズル（４）であってもよい。この場合、スリット状の吐出口からは均一に気体が噴出され、搬送経路を横断する方向に亘って均一に温度制御がなされるから、基板の搬送速度、気体の流量等の温度管理装置の動作を調整すれば、基板の全面に亘って均一な温度制御が行なわれる。例えば、基板の搬送速度、気体の流量、気体の温度を一定とすることにより基板の全面に亘って均一な温度制御を実現してもよい。
【００１２】
本発明の温度管理装置において、前記ノズルは、前記搬送経路を横断する方向に等間隔で配列された複数のノズル（２０…２０）であってもよい。この場合、配列された複数のノズルにより搬送経路を横断する方向に亘って均一に気体が吹き付けられ、当該方向に亘って均一に温度制御がなされるから、上述の好ましい態様と同様に、基板の搬送速度、気体の流量等の温度管理装置の動作を調整すれば、基板の全面に亘って均一な温度制御が行なわれる。
【００１３】
本発明の温度管理装置において、前記搬送手段は、前記基板を一定速度で搬送し、前記気体供給手段は、前記気体を一定の流量で前記ノズルに供給し、前記温度制御装置は、前記気体の温度を一定温度に保つようにしてもよい。この場合、基板の各部において同一の時間で同一の温度変化が生じるから、基板の全面に亘って熱履歴が均一になる。従って、ポストベーク等の基板全面に亘って均一な熱履歴が要求される加熱工程の温度制御が容易に行なわれる。また、例えば輻射熱を用いた加熱方法のようにオーバーシュートするおそれもない。
【００１４】
本発明の温度管理装置において、前記ノズルとして、前記吐出口を前記基板の一方の面に向けたノズルと、前記吐出口を前記基板の他方の面に向けたノズルとが設けられていてもよい。この場合、基板の両側から基板と気体との熱交換が行なわれるから、より迅速に基板の温度制御が行なわれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の基板の温度管理装置１を図１に示す。温度管理装置１は、例えばフォトリソグラフィーにより基板にパターンを形成する製造ラインに設けられているる。温度管理装置１は、種々の加熱工程又は冷却工程に適用可能であり、例えば基板２のコーターへの搬送経路に設けられて基板を冷却するのに用いられてもよいし、コーターから露光装置への搬送経路に設けられてプリベークに用いられてもよいし、現像装置からの搬送経路に設けられてポストベークに用いられてもよい。
【００１６】
温度管理装置１は、基板２を矢印Ａの方向に搬送する搬送装置３と、矢印Ａを横断する方向にのびるスリット状の吐出口４ａをもつノズル４と、ノズル４に空気を供給する気体供給装置５と、気体供給装置５とノズル４との間に設置されて空気温度を制御する温度制御装置６とを備えている。
【００１７】
搬送装置３は、例えば搬送ローラ７…７と、搬送ローラ７…７を回転駆動する電動モータ（不図示）とを含んで構成され、電動モータの回転速度を制御することにより、任意の速度で搬送ローラ７…７上の基板２を搬送可能である。吐出口４ａは、基板２の全幅に亘る長さを有するとともに、基板２の全幅に亘って一定の幅で開口している。気体供給装置５は、例えばファン（不図示）と、ファンを回転駆動する電動モータ（不図示）とを含んで構成され、電動モータの回転速度を制御することにより、任意の流量で空気を送り込むことが可能である。温度制御装置６は、温度管理装置１が加熱用であれば、例えば電熱ヒータ（不図示）を含んで構成され、電熱ヒータの温度を調整することにより気体供給装置５からの空気を任意の温度まで昇温可能である。温度管理装置１が冷却用であれば、温度制御装置６は例えば熱交換器（不図示）を含んで構成され、熱交換器の温度を調整することにより気体供給装置５からの空気を任意の温度まで冷却可能である。
【００１８】
次に、温度管理装置１の動作を説明する。
【００１９】
基板２が搬送装置３上に載置されると、温度管理装置１は、気体供給装置５を駆動して一定の流量でノズル４に空気を供給するとともに、その空気を温度制御装置６により一定温度に調整する。また、温度管理装置１は、一定の角速度でローラ７…７を回転させ、基板２を矢印Ａの方向に搬送する。このような温度管理装置１の動作により、基板２は、端部２ａから吐出口４ａの下を通過し、吐出口４ａから噴出された熱風又は冷風８により端部２ａから端部２ｂまで順次加熱又は冷却される。
【００２０】
なお、搬送装置３による基板２の搬送速度、気体供給装置５により供給される空気の流量、温度制御装置６によって調整される空気の温度は、プリベーク、ポストベーク等の処理の種類、基板表面に成膜されているレジストの材質、基板の厚さ等の種々の条件に応じて適宜に設定してよい。例えば、毎秒１０ｍ以上の風速で吐出口４ａから基板２の搬送経路に向かって熱風を噴出してもよい。
【００２１】
本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。
【００２２】
ノズルの形状、数、配置は適宜に変更してよい。例えば、図２（ａ）に示すように、基板２の搬送経路を横断する方向に亘って複数のノズル２０…２０を等間隔で配置してもよい。また、図２（ｂ）に示すようにスリット状の吐出口を有する複数のノズル４…４を基板２の搬送経路を横断する方向に並べてもよい。また、図３（ａ）に示すように、複数台のノズル４…４を基板の搬送方向に並べて配置し、基板２に熱風又は冷風８を吹き付けてもよい。図３（ｂ）に示すように、搬送経路に対してノズル４を上下に配置し、基板２に対して上下方向から同時に熱風又は冷風８を吹き付けてもよい。
【００２３】
搬送手段は、ローラコンベアに限定されるものではなく、基板２を搬送しつつ、基板２の表面に対して熱風又は冷風８の吹き付けが可能であれば、台車、ベルト等の各種手段を適用することができる。また、基板２の搬送状態も水平である必要はなく、基板２に熱風又は冷風８を吹き付けて加熱することができるのであれば種々の状態で搬送することができる。
【００２４】
温度管理装置１により基板を冷却する場合、温度制御装置６を省略し、室温（常温）の空気を基板２に吹き付けることで、基板２を冷却してもよい。
【００２５】
温度管理装置１の加熱部分は、室温やコンベアーの温度の影響を受けないように、断熱したチャンバーで囲まれていてもよい。また、ノズル４から吹き出した熱風はチャンバーから排気してもよいし、気体供給装置５に戻して循環させてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、基板の搬送経路を横断する方向に亘って気体が吹き付けられるから、気体が吹き付けられる位置を基板が通過することにより、基板全面に亘って気体が吹き付けられる。そして、吹き付けられた気体と基板との間では熱交換が行なわれるから、基板の全面に亘って温度制御が実現される。しかも、基板の搬送経路に気体を噴出するノズルを設けるだけでよいから、製造ラインの面積が増加することがない。基板の搬送中に基板の温度制御が行なわれるから、製造ラインのスループットの低下を招くこともない。特に本発明の温度管理方法は、基板全体の温度を制御する必要がなく、基板表面のみを温度制御すればよい工程に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板の温度管理装置の一実施形態を示す図。
【図２】ノズルの変形例を示す図。
【図３】ノズルの配置場所の変形例を示す図。
【符号の説明】
１  温度管理装置
２  基板
３  搬送装置
４  ノズル
４ａ  吐出口
５  気体供給装置
６  温度制御装置
【図１】
2004296773.tif 000003
【図２】
2004296773.tif 000004
【図３】
2004296773.tif 000005