(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して面内温度を均一にして冷却処理を行う冷却処理ユニットの基板載置台であって、
載置台本体と、
この載置台本体を冷却する冷却手段と、
前記載置台本体内に設けられたヒートパイプと、を具備し、
前記ヒートパイプは前記載置台本体の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置され、前記冷却手段は前記載置台本体の中央部を冷却し、前記ヒートパイプにより冷熱を前記基板の周縁部に輸送することで前記載置台本体面内の温度を均一化するように構成されていることを特徴とする基板載置台。
【請求項２】
基板に対して面内温度を均一にして加熱処理または冷却処理を行う加熱／冷却処理ユニットの基板載置台であって、
載置台本体と、
前記載置台本体を加熱する加熱手段と、
前記載置台本体を冷却する冷却手段と、
前記載置台本体内に設けられたヒートパイプと、を具備し、
前記ヒートパイプは前記載置台本体の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置され、加熱の際、前記加熱手段は前記載置台本体の周縁部を加熱し、前記ヒートパイプにより熱を前記基板の中央部に輸送することで前記載置台本体面内の温度を均一化するように構成され、冷却の際、前記冷却手段は前記載置台本体の中央部を冷却し、前記ヒートパイプにより冷熱を前記基板の周縁部に輸送することで前記載置台本体面内の温度を均一化するように構成されていることを特徴とする基板載置台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤ基板や半導体ウエハ等の基板に所定の処理を行う際に基板を載置する基板載置台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置においては、ＬＣＤ基板にフォトレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィー技術により回路パターンが形成される。従来から、このような一連の工程を実施するための複数の処理ユニットを備えたレジスト塗布現像処理システムが用いられている。
【０００３】
このようなレジスト塗布現像処理システムにおいて、基板は、アドヒージョン処理ユニットにて疎水化処理が施され、次いでレジスト塗布ユニットにてレジスト液が塗布されてレジスト膜が形成された後、加熱処理ユニットにてプリベーク処理される。その後、基板は、露光装置にて所定のパターンが露光された後、現像ユニットにて現像液が塗布されて所定のパターンが現像され、その後加熱処理ユニットにてポストベーク処理が施される。また、疎水化処理やベーク処理の後には、冷却処理ユニットにて基板が冷却される。
【０００４】
これら一連の処理において、各処理ユニットでは基板を基板載置台に載せた状態で処理が行われる。例えば加熱処理ユニットにおいては、基板載置台として、その内部または底面に発熱体が設けられた加熱プレートを用い、発熱体に通電することにより加熱プレートを加熱し、その熱で基板を加熱する。また、冷却処理ユニットにおいては、基板載置台として、その内部に冷媒通路を設けた冷却プレートを用い、冷媒通路に冷却水等の冷媒を通流させることにより冷却プレートを冷却し、その冷熱で基板を冷却する。さらに、スピナー系ユニットであるレジスト塗布処理ユニットや現像処理ユニットは、基板載置台として、真空吸着機能を有しかつ回転可能に設けられたスピンチャックを用いている。これらスピナー系ユニットは、基本的に常温処理であるため、加熱機構や冷却機構は存在しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、基板の大型化や高精度化に伴ない、上記のようなレジスト塗布現像処理システムにおいては、加熱処理や冷却処理に対する均一性の要求がますます厳しくなっている。しかしながら、従来の加熱処理ユニットでは、発熱体で発生した熱を熱伝導によって加熱プレートに供給し、加熱プレートに蓄積された熱により基板を所定の温度に加熱するため、何らかの原因で加熱プレート面内の温度バランスがくずれた場合に応答性が悪く、必ずしも所望の温度均一性が得られない場合がある。冷却処理ユニットについても、冷却プレートに冷却水等の冷媒を通流させて熱伝導により熱を移動させるため、同様に応答性が悪いという問題点を有する。
【０００６】
また、ベーク温度はレジスト液の種類や処理の種類等によって異なるため、これら種々の温度に対応する必要があるが、従来の加熱処理ユニットにおいては上述のように加熱プレートの応答性が悪いため、その都度温度変更しようとすると極めて長時間を要し、しかも所望の温度均一性を得ることは困難である。したがって、従来はこれらに対応可能なように、加熱プレートの温度を種々の温度に設定した多数の加熱処理ユニットを準備して処理を行っている。しかしながら、このように種々の温度に設定した加熱プレートを準備することは極めて煩雑であることから、できるだけその数を減らしたいという要望がある。また、究極的には加熱と冷却とを一ユニットで行いたいという要望がある。
【０００７】
一方、レジスト塗布処理ユニットにおいては、スピンチャックにより基板を吸着した際に、基板のスピンチャックと接している部分と雰囲気が接している部分との間に温度差が生じ、レジスト膜が不均一になったり、レジスト膜にスピンチャックの跡が転写されることがある。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、面内温度均一性が高い状態で基板を加熱処理することができる基板載置台を提供することを目的とする。また、面内温度均一性が高い状態で基板を冷却処理することができる基板載置台を提供することを目的とする。さらに、速やかに面内温度均一性が高い状態で所望の温度にすることができ、加熱処理および冷却処理の両方が可能な基板載置台を提供することを目的とする。さらにまた、常温において基板を載置した際に、基板に温度差がを生じない基板載置台を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、基板に対して面内温度を均一にして冷却処理を行う冷却処理ユニットの基板載置台であって、載置台本体と、この載置台本体を冷却する冷却手段と、前記載置台本体内に設けられたヒートパイプと、を具備し、前記ヒートパイプは前記載置台本体の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置され、前記冷却手段は前記載置台本体の中央部を冷却し、前記ヒートパイプにより冷熱を前記基板の周縁部に輸送することで前記載置台本体面内の温度を均一化するように構成されていることを特徴とする基板載置台が提供される。
【００１２】
このように、本発明の第１の観点においては、載置台本体を冷却する冷却手段を設けた上で載置台本体内にヒートパイプを設けるが、ヒートパイプの上記機能により、冷却手段による載置第本体の冷却に面内不均一が生じても迅速に温度を均一化することができ、面内温度均一性が高い状態で基板を冷却処理することができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、基板に対して面内温度を均一にして加熱処理または冷却処理を行う加熱／冷却処理ユニットの基板載置台であって、載置台本体と、前記載置台本体を加熱する加熱手段と、前記載置台本体を冷却する冷却手段と、前記載置台本体内に設けられたヒートパイプと、を具備し、前記ヒートパイプは前記載置台本体の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置され、加熱の際、前記加熱手段は前記載置台本体の周縁部を加熱し、前記ヒートパイプにより熱を前記基板の中央部に輸送することで前記載置台本体面内の温度を均一化するように構成され、冷却の際、前記冷却手段は前記載置台本体の中央部を冷却し、前記ヒートパイプにより冷熱を前記基板の周縁部に輸送することで前記載置台本体面内の温度を均一化するように構成されていることを特徴とする基板載置台が提供される。
【００１４】
このように、本発明の第２の観点においては、載置台本体を加熱する加熱手段および載置台本体を冷却する冷却手段を設けた上で、載置台本体内に上記機能を有するヒートパイプを設けたので、その優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、載置台本体の温度を大きく変化させた場合にも速やかに面内温度均一性の高い状態とすることができ、基板の加熱および冷却を択一的に行うことが可能となる。また、このようなヒートパイプの優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、加熱手段および冷却手段により、それぞれ載置台本体の温度を上昇または下降させる際にも、載置台本体を迅速に面内温度均一性が高い状態で所望の温度にすることができるので、加熱処理または冷却処理を行う温度の変更を容易に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の基板載置台が適用された各処理ユニットが組み込まれたＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システムについて説明する。図１は、このようなＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システムを示す平面図である。
【００１８】
この塗布・現像処理システムは、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１およびインターフェイス部３が配置されている。
【００１９】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間でＬＣＤ基板の搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０ａ上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２０】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２、１３、１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５、１６が設けられている。
【００２１】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００２２】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理および冷却処理の両方を行うことができ、かつ加熱温度設定も変更可能な加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００２３】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット２４ａ、２４ｂ、２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱・冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３２、３３が配置されている。
【００２４】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄処理ユニット２１ａ、レジスト処理ユニット２２、現像処理ユニット２４ａのようなスピナー系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニットや冷却処理ユニット等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２５】
また、中継部１５、１６のスピナー系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２６】
上記主搬送装置１７，１８，１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアーム１７ａ，１８ａ，１９ａを有している。
【００２７】
上記主搬送装置１７は、搬送機構１０のアーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５、１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２８】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板を受け渡しする際に一時的に基板を保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファーカセットを配置する２つのバッファーステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送ア
【００２９】
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【００３０】
以上のように構成されたレジスト塗布・現像処理システムにおいては、カセットＣ内の基板Ｇが、処理部２に搬送され、処理部２では、まず、前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ，２１ｂでスクラバー洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００３１】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の処理ブロック２８の加熱処理ユニット（ＨＰ）の一つまたは処理ブロック２９の加熱・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）の一つでプリベーク処理され、処理ブロック３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）または処理ブロック２９の加熱・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）の一つで冷却される。
【００３２】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１，３２，３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ，２４ｂ，２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃの処理ブロック３１のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）または処理ブロック３２，３３のいずれかの加熱・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの加熱・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９，１８，１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００３３】
次に、以上のような塗布・現像処理システムにおいて、本発明の基板載置台が適用された、加熱処理ユニット（ＨＰ）、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）、加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２について説明する。
【００３４】
まず第１の実施形態として加熱処理ユニット（ＨＰ）について説明する。
図２は、加熱処理ユニット（ＨＰ）を模式的に示す断面図である。この加熱処理ユニット（ＨＰ）は、ケーシング５０を有し、その内部には基板載置台５１が配置されている。基板載置台５１は、基板Ｇより若干大きな矩形状をなし例えばアルミニウムで構成された載置台本体（加熱プレート）５２と、載置台本体５２の裏面側に設けられた発熱体５４と、載置台本体５２の内部に水平に設けられたヒートパイプ５５とを有している。載置台本体５２の表面にはプロキシミティピン５３が設けられており、このプロキシミティピン５３により基板Ｇが載置台本体５２の表面に近接した状態で載置されるようになっている。なお、載置台本体５２は、図示しない支持部材に支持されている。
【００３５】
載置台本体５２には、基板Ｇを昇降させるための複数の昇降ピン５６が図示しない貫通孔を昇降自在に設けられている。これら昇降ピン５６は支持板５７に支持されており、この支持板５７を介してモータ５８によりベルト駆動により昇降される。
【００３６】
基板載置台５１の周囲には、基板載置台５１を囲繞するシャッタ５９が昇降自在に設けられている。このシャッタ５９は昇降シリンダ６０により昇降されるようになっている。また、ケーシング５０の側壁上部には開口６１が形成されており、ケーシング５０の天板５０ａの中央部には排気口６２が設けられていて、シャッタ５９が上昇して加熱処理が行われる際にはシャッタ５９と天板５０ａの隙間からケーシング５０内の処理空間に空気が供給され、排気口６２から排気されるようになっている。なお、基板Ｇの搬送に際しては、シャッタ５９が下降した状態で開口６１を介して搬送される。
【００３７】
載置台本体５２内の表面近傍の適宜箇所には、複数の温度センサー６３が設けられ、これにより載置台本体５２の温度が計測されるようになっている。この温度センサー６３からの検出信号は、図３に示すように、この加熱処理ユニット（ＨＰ）を制御するためのユニットコントローラ６４に送信され、その検出情報に基づいてコントローラ６４から温調器６５に制御信号が送信され、その制御信号に基づいて温調器６５から発熱体電源６６に出力調整信号が送信され、発熱体電源６６から発熱体５４へ供給される出力が調整される。また、このユニットコントローラ６４は、加熱処理に際して、モータ５８に制御信号を送って昇降ピン５６の昇降を制御するとともに、シャッタ５９の昇降シリンダ６０の昇降をも制御する。さらに、ユニットコントローラ６４は、排気口６２に連続する排気管に設けられた排気弁６７を制御して排気量を制御する。なお、ユニットコントローラ６４は、塗布・現像処理システムのシステムコントローラ（図示略）からの指令に基づいて制御信号を出力するようになっている。
【００３８】
前記ヒートパイプ５５は直線状をなし、図４に示すように、両端を閉塞した筒状の金属、例えば銅または銅合金からなる外殻部材としてのコンテナ７１と、その内周壁に設けられた多孔質部材または網状部材からなるウイック７２とを有し、その中に水などの作動液が充填された密閉構造を有している。ウィック７２は毛細管現象を利用して作動液を移動させる機能を有している。この直線状のヒートパイプ５５は、内部に充填した作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して、一端から他端に大量の熱を容易に輸送する機能、およびその中に温度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する機能を有する。具体的には、例えばヒートパイプ５５の一端を加熱すると作動液が蒸発し、蒸気流となって低温部へ高速移動し、次いで管壁に接触して冷却されて凝縮する。凝縮液はウィック７２の毛細管現象により加熱部へ戻る。なお、ウィック７２を用いる代わりに凝縮液を重力で戻すようにすることもできる。
【００３９】
ヒートパイプ５５の配置には特に制限はないが、図５に示すように、載置台本体５２の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置することが好ましい。このようにすることによりヒートパイプ５５による均熱効果を一層高めることができる。
【００４０】
以上のように構成された加熱処理ユニット（ＨＰ）では、以下のようにして、基板Ｇの加熱処理が行われる。
【００４１】
まず、主搬送装置１７または１８のアーム１７ａまたは１８ａにより基板Ｇが加熱処理ユニット（ＨＰ）のケーシング５０内に搬入されて、昇降ピン５６に受け渡され、この昇降ピン５６が降下されて、基板Ｇが所定温度に加熱された状態にある載置台本体５２の表面に設けられたプロミキシティピン５３に載置される。
【００４２】
次いで、シャッタ５９が上昇されて処理空間が形成される。この状態で排気バルブ６７が開の状態にされて排気管に設けられた図示しないポンプが作動され、基板Ｇの上方に基板Ｇの外周側から中央に向かう気流が形成されるとともに排気口６２を介して排気される。
【００４３】
この状態で基板Ｇに加熱処理が施されるが、単に発熱体５４で発生した熱を熱伝導によって載置台本体５２に供給し、載置台本体５２に蓄積された熱により基板Ｇを所定の温度に加熱する際には、発熱体５４に不均一が生じた場合等の原因で載置台本体５２面内の温度バランスがくずれた場合に応答性が悪く、必ずしも所望の温度均一性が得られない場合がある。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、載置台本体５２内にヒートパイプ５５を設けたので、載置台本体５２面内の温度バランスがくずれた場合にも、上述したヒートパイプ５５の優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、速やかに載置台本体５２面内の温度を均一化することができる。
【００４５】
特に、図５のようにヒートパイプ５５を放射状に配置することにより、基板Ｇの周縁部と中央部との温度差を極めて迅速に解消することができる。すなわち、基板Ｇを加熱する際には、基板Ｇの周縁部の温度が低くなりやすいが、図５のようにヒートパイプ５５を放射状に設けることにより、基板Ｇの中央部から周縁部への熱の移動が極めて高効率に進行し、極めて迅速に載置台本体５２面内の温度を均一化することができる。
【００４６】
また、ヒートパイプ５５を設けることにより迅速な熱移動を生じさせることができるので、必ずしも発熱体を載置台本体５２の全面に設ける必要はなく発熱体５４の設置面積を小さくすることができる。
【００４７】
さらに、上述のようなヒートパイプ５５を放射状に設けた場合の効果をより一層効率良く発揮するためには、図６に示すように、発熱体５４′を載置台本体５２の周縁部に設けることが好ましい。このようにすることにより、まず、基板Ｇにおいて温度が低くなる傾向にある周縁部が加熱され、その熱がヒートパイプ５５により中央部に輸送されるので、基板Ｇの周縁部の温度が低くなるという不都合をより効果的に解消することができる。
【００４８】
次に、第２の実施形態として、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）について説明する。
図７は、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）の基板載置台部分を模式的に示す断面図である。基板載置台部分以外は上記加熱処理ユニット（ＨＰ）とほぼ同様に構成されているため説明を省略する。なお、後述する図８では第１の実施形態と共通のものは同じ符号を付して説明する。
【００４９】
冷却処理ユニット（ＣＯＬ）の基板載置台８１は、基板Ｇより若干大きな矩形状をなし例えばアルミニウムで構成された載置台本体（冷却プレート）８２と、載置台本体８２内の裏面側に設けられた冷媒流路８４と、載置台本体８２の内部に水平に設けられたヒートパイプ８５とを有している。載置台本体８２の表面にはプロキシミティピン８３が設けられており、このプロキシミティピン８３により基板Ｇが載置台本体８２の表面に近接した状態で載置されるようになっている。冷媒通路８４には冷媒として例えば水が通流される。ヒートパイプ８５は第１の実施形態におけるヒートパイプ５５と全く同一に構成される。
【００５０】
載置台本体８２内の表面近傍の適宜箇所には、複数の温度センサー８６が設けられ、これにより載置台本体８２の温度が計測されるようになっている。この温度センサー８６からの検出信号は、図８に示すように、この冷却処理ユニット（ＣＯＬ）を制御するためのユニットコントローラ８７に送信され、その検出情報に基づいてコントローラ８７から温調器８８に制御信号が送信され、その制御信号に基づいて温調器８８が冷媒の温度を制御する。また、ユニットコントローラ８７は、第１の実施形態のユニットコントローラ６４と同様、冷却処理に際して、モータ５８に制御信号を送って昇降ピン５６の昇降を制御するとともに、シャッタ５９の昇降シリンダ６０の昇降をも制御する。さらに、ユニットコントローラ８７は、排気口６２に連続する排気管に設けられた排気弁６７を制御して排気量を制御する。なお、ユニットコントローラ８７は、塗布・現像処理システムのシステムコントローラ（図示略）からの指令に基づいて制御信号を出力するようになっている。
【００５１】
ヒートパイプ８５の配置には特に制限はないが、本実施形態においても図９に示すように、載置台本体８２の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置することが好ましい。このようにすることによりヒートパイプ８５による均熱効果を一層高めることができる。
【００５２】
以上のように構成された冷却処理ユニット（ＣＯＬ）では、以下のようにして、基板Ｇの冷却処理が行われる。
【００５３】
まず、主搬送装置１７または１８のアーム１７ａまたは１８ａにより第１の実施形態と同様の動作により、基板Ｇが所定温度に冷却された状態にある載置台本体８２の表面に設けられたプロミキシティピン８３に載置され、冷却処理が行われる。
【００５４】
この冷却処理において、単に冷媒流路８４を通流する冷媒の冷熱を熱伝導によって載置台本体８２に供給し、その冷熱により基板Ｇを所定の温度に冷却する際には、冷媒温度に不均一が生じた場合等の原因で載置台本体８２面内の温度バランスがくずれた場合に応答性が悪く、必ずしも所望の温度均一性が得られない場合がある。
【００５５】
これに対し、本実施形態では、載置台本体８２内にヒートパイプ８５を設けたので、載置台本体８２面内の温度バランスがくずれた場合にも、上述したヒートパイプ８５の優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、速やかに載置台本体８２面内の温度を均一化することができる。
【００５６】
特に、図９のようにヒートパイプ８５を放射状に配置することにより、基板Ｇの周縁部と中央部との温度差を極めて迅速に解消することができる。すなわち、基板Ｇを冷却する際には、基板Ｇの周縁部の温度が低くなりやすいが、図９のようにヒートパイプ５５を放射状に設けることにより、基板Ｇの中央部から周縁部への熱の移動が極めて高効率に進行し、極めて迅速に載置台本体８２面内の温度を均一化することができる。また、このようなヒートパイプ８５の効果により、冷媒通路８４の設置面積を小さくすることができる。
【００５７】
さらに、ヒートパイプ８５を放射状に設けた場合の効果をより一層効率良く発揮するためには、図１０に示すように、冷媒流路８４′を載置台本体８２の中央部に設けることが好ましい。基板Ｇを放置すると外周部は外気温に近づきやすいが中央部は外周部よりも冷えにくい。したがって、冷却流路８４′を載置台本体８２の中央部に設けることにより、まず冷えにくい中央部が冷却され、次いでヒートパイプ８５により冷熱が基板Ｇの周縁部に輸送されるので、温度の不均一を一層効果的に解消することができる。
【００５８】
次に、第３の実施形態として加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）について説明する。
図１１は、加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）の基板載置台部分を模式的に示す断面図である。基板載置台部分以外は上記加熱処理ユニット（ＨＰ）とほぼ同様に構成されているため説明を省略する。なお、後述する図１２では第１の実施形態と共通のものは同じ符号を付して説明する。
【００５９】
加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）の基板載置台９１は、基板Ｇより若干大きな矩形状をなし例えばアルミニウムで構成された載置台本体（加熱／冷却プレート）９２と、載置台本体９２内に設けられた発熱体９４と、載置台本体９２内の裏面側に設けられた冷媒流路９５と、載置台本体９２の内部に水平に設けられたヒートパイプ９６とを有している。載置台本体９２の表面にはプロキシミティピン９３が設けられており、このプロキシミティピン９３により基板Ｇが載置台本体９２の表面に近接した状態で載置されるようになっている。冷媒通路９５には冷媒として例えば水が通流される。ヒートパイプ９６は第１の実施形態におけるヒートパイプ５５と全く同一に構成される。
【００６０】
載置台本体９２内の表面近傍の適宜箇所には、複数の温度センサー９７が設けられ、これにより載置台本体９２の温度が計測されるようになっている。この温度センサー９７からの検出信号は、図１２に示すように、この加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）を制御するためのユニットコントローラ９８に送信される。このユニットで加熱を行う場合には、温度センサー９７の検出情報に基づいてコントローラ９８から発熱体温調器９９に制御信号が送信され、その制御信号に基づいて発熱体温調器９９から発熱体電源１００に出力調整信号が送信され、発熱体電源１００から発熱体９４へ供給される出力が調整される。また、このユニットで冷却を行う場合には、温度センサー９７の検出上方に基づいてコントローラ９８から冷媒温調器１０１に制御信号が送信され、冷媒温調器１０１が冷媒の温度を制御する。また、ユニットコントローラ９８は、第１の実施形態のユニットコントローラ６４と同様、冷却処理に際して、モータ５８に制御信号を送って昇降ピン５６の昇降を制御するとともに、シャッタ５９の昇降シリンダ６０の昇降をも制御する。さらに、ユニットコントローラ９８は、排気口６２に連続する排気管に設けられた排気弁６７を制御して排気量を制御する。なお、ユニットコントローラ９８は、塗布・現像処理システムのシステムコントローラ（図示略）からの指令に基づいて制御信号を出力するようになっている。
【００６１】
ヒートパイプ９６の配置には特に制限はないが、本実施形態においても図１３に示すように、載置台本体９２の中央部から周縁部へ向けて放射状に配置することが好ましい。このようにすることによりヒートパイプ９６による均熱効果を一層高めることができる。
【００６２】
以上のように構成された加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）では、以下のようにして、基板Ｇの冷却処理が行われる。
【００６３】
まず、主搬送装置１７または１８のアーム１７ａまたは１８ａにより第１の実施形態と同様の動作により、基板Ｇが所定温度に設定された状態にある載置台本体９２の表面に設けられたプロミキシティピン９３に載置され、所定の処理が行われる。すなわち、加熱処理の場合には、発熱体９４により載置台本体９２を加熱して基板Ｇを加熱し、冷却処理の場合には、冷媒流路９５に冷媒を通流させて載置台本体９２を冷却して基板Ｇを冷却する。また、発熱体９４は載置台本体９２の設定温度を上昇させる場合にも作動され、冷媒流路９５は載置台本体９２の設定温度を下降させる際にも冷媒が通流される。
【００６４】
この加熱／冷却処理ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）では、載置台本体９２を加熱する発熱体９４および載置台本体９２を冷却する冷媒通路９５を設けた上で、載置台本体９２内に上記機能を有するヒートパイプ９６を設けたので、その優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、載置台本体９２の温度を大きく変化させた場合にも速やかに面内温度均一性の高い状態とすることができ、発熱体９４による加熱および冷却媒体による冷却の両方を択一的に行うことが可能となる。また、発熱体９４および冷却媒体流路９５を通流する冷媒により、それぞれ載置台本体９２の温度を上昇または下降させる際にも、ヒートパイプ９６の優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、載置台本体９２を迅速に面内温度均一性が高い状態で所望の温度にすることができるので、加熱処理または冷却処理を行う温度の変更を容易に行うことができる。
【００６５】
本実施形態においても、図１３のようにヒートパイプ９６を放射状に配置することにより、基板Ｇの周縁部と中央部との温度差を極めて迅速に解消することができる。すなわち、基板Ｇを加熱する際および冷却する際には、基板Ｇの周縁部の温度が低くなりやすいが、図１３のようにヒートパイプ９６を放射状に設けることにより、基板Ｇの中央部から周縁部への熱の移動が極めて高効率に進行し、極めて迅速に載置台本体９２面内の温度を均一化することができる。また、このようなヒートパイプ９６の効果により、発熱体９４および冷媒通路９５の設置面積を小さくすることができる。
【００６６】
さらに、ヒートパイプ９６を放射状に設けた場合の効果をより一層効率良く発揮するためには、図１４に示すように、発熱体９４′を載置台本体９２の周縁部に設け、冷媒流路９５′を載置台本体９２の中央部に設けることが好ましい。このようにすることにより、加熱の際には、まず、基板Ｇにおいて温度が低くなる傾向にある周縁部が加熱され、その熱がヒートパイプ９６により中央部に輸送され、冷却の際にも、まず、基板Ｇにおいて冷えにくい傾向にある中央部が冷却され、これに伴って基板Ｇの周縁部の熱が中央部に輸送されるので、載置台本体９２および基板Ｇの温度の不均一を一層効果的に解消することができる。
【００６７】
次に、第４の実施形態として、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２について説明する。
図１５は、レジスト塗布処理ユニットを模式的に示す断面図である。この図に示すように、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２には、基板Ｇがその面を水平にした状態で載置され、かつ吸着保持される基板載置台（スピンチャック）１１０が回転自在に設けられている。この基板載置台１１０は、載置台本体１１１と、載置台本体内に設けられたヒートパイプ１１２とを有している。載置台本体１１１の下面中央からは下方に向けて回転軸１１３が延びており、基板載置台１１０は図示しない回転手段により回転されるようになっている。載置台本体１１１の上面中央には、吸着口１１４が形成されており、この吸着口１１４からは、下方に向かって延び、回転軸１１３の中央を通る排気路１１５が設けられている。この排気路１１５は図示しない排気機構に接続されており、この排気機構により排気することにより基板Ｇを載置台本体１１１の上面に真空吸着されるようになっている。ヒートパイプ１１２は、図１６に示すように、載置台本体１１１の中央から外周へ向けて放射状に配置されており、その外周側端部が載置台本体１１１の外周面から露出している。なお、ヒートパイプ１１２は第１の実施形態におけるヒートパイプ５５と同じ構造を有している。
【００６８】
この基板載置台１１０および基板載置台１１０上の基板Ｇを下方から包囲するように有底円筒形状を有する処理容器としての回転カップ１１６が回転可能に設けられている。この回転カップ１１６は、基板載置台１１０の回転とともに回転されるようになっている。
【００６９】
この回転カップ１１６の外周側には、回転カップ１１６の外周側と下方側を覆う中空リング状の外カップ１１７が配置され、さらにその外側にドレインカップ１１８が配置されている。このドレインカップ１１８は、レジスト塗布の際に飛散したレジスト液を下方に導いてその底部に設けられたドレイン排出口１１８ａからドレインを排出することが可能となっている。また、気体はドレインカップ１１８の外側に設けられた図示しない排気手段により排気口１１８ｂから排出されるようになっている。
【００７０】
回転カップ１１６の上部開口には、図示しない蓋体が着脱自在に設けられている。この蓋体は、レジスト液の吐出が終了して回転カップ１１６が基板Ｇとともに回転されてレジスト膜の膜厚が整えられる際に回転カップ１１６に装着されるようになっている。
【００７１】
外カップ１１７の外側には支持柱１２０が立設されており、支持柱１２０からは、基板Ｇにレジスト液や溶剤を供給するための噴頭１２２を先端に有するアーム１２１が延出している。この噴頭１２２は、塗布液であるレジスト液を吐出するためのレジスト液吐出ノズル１２３と、シンナー等の溶剤を吐出するための溶剤吐出ノズル１２４とを有している。
【００７２】
また、アーム１２１は、支持柱１２０内の機構（図示せず）により回動可能および昇降可能に構成され、レジスト液や溶剤の吐出時には、レジスト液吐出ノズル１２３や溶剤吐出ノズル１２４が基板Ｇ中央の上方に位置され、レジスト液等の吐出後には、待避位置に移動されるようになっている。
【００７３】
次に、以上のように構成されるレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２における処理動作について説明する。
【００７４】
まず、基板Ｇを図示しない搬送アームにより基板載置台１１０上に搬送し、載置台本体１１１に載置するとともに吸着口１１４を介して基板Ｇを真空吸着させる。その際に、載置台本体１１１にヒートパイプ１１２を設け、ヒートパイプ１１２の一端を載置台本体１１１から露出させるので、ヒートパイプ１１２の温度均一化効果により載置台本体１１１と載置台本体１１１外の雰囲気とをほぼ同じ温度にすることができ、基板Ｇを載置した場合に、基板Ｇの載置台本体１１１が接する部分と雰囲気が接する部分との間に温度差が生じることを防ぐことができる。したがって、基板Ｇ表面に形成されたレジスト膜の膜厚が不均一になることや、基板Ｇに載置台本体１１１や吸着口１１４の跡が転写されることを防止することができる。
【００７５】
また、ヒートパイプ１１２が放射状に設けられているので、極めて迅速に載置台本体１１１を雰囲気温度にすることができる。
【００７６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、ヒートパイプを直線状にしたが、これに限らず他の形状であってもよい。また、レジスト塗布・現像処理システムに用いる基板載置台について示したが、それ以外に用いられる基板載置台に用いることも可能である。さらにまた、上記実施形態では加熱および冷却処理の際に基板をプロキシミティピンを介して基板載置台に載置した場合について示したが、基板載置台に直接載置してもよい。さらにまた、冷却手段として冷媒流路に冷媒を通流させた場合について説明したが、ペルチェ素子等の他の冷却手段を用いてもよい。さらにまた、上記実施形態では基板としてＬＣＤ基板を用いた場合について説明したが、ＬＣＤ基板以外の他の基板、例えば半導体ウエハに適用することも可能である。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、載置台本体を加熱する加熱手段を設けた上で載置台本体内にヒートパイプを設けるが、ヒートパイプは内部に充填した作動液の蒸発現象と凝縮現象を利用して一端から他端に大量の熱を容易に輸送する機能およびその中に温度の高低がある場合に速やかに熱を輸送して温度を均一化する機能を有するため、加熱手段による載置台本体の加熱に面内不均一が生じても迅速に温度を均一化することができ、面内温度均一性が高い状態で基板を加熱処理することができる。
【００７８】
また、本発明によれば、載置台本体を冷却する冷却手段を設けた上で載置台本体内にヒートパイプを設けるが、ヒートパイプの上記機能により、冷却手段による載置第本体の冷却に面内不均一が生じても迅速に温度を均一化することができ、面内温度均一性が高い状態で基板を冷却処理することができる。
【００７９】
さらに、本発明によれば、載置台本体を加熱する加熱手段および載置台本体を冷却する冷却手段を設けた上で、載置台本体内に上記機能を有するヒートパイプを設けたので、その優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、載置台本体の温度を大きく変化させた場合にも速やかに面内温度均一性の高い状態とすることができ、基板の加熱および冷却を択一的に行うことが可能となる。また、このようなヒートパイプの優れた熱輸送機能および温度均一化機能により、加熱手段および冷却手段により、それぞれ載置台本体の温度を上昇または下降させる際にも、載置台本体を迅速に面内温度均一性が高い状態で所望の温度にすることができるので、加熱処理または冷却処理を行う温度の変更を容易に行うことができる。
【００８０】
さらにまた、本発明によれば、常温において基板に対して所定の処理を行うために基板を載置する基板載置台において、載置台本体にヒートパイプを設け、ヒートパイプの一端を載置台本体から露出させるので、ヒートパイプの温度均一化効果により載置台本体と載置台本体外の雰囲気とをほぼ同じ温度にすることができ、基板を載置した場合に、基板の載置台本体が接する部分と雰囲気が接する部分との間に温度差が生じることを防ぐことができる。したがって、基板表面に形成されたレジスト膜等の塗布膜の膜厚が不均一になることや、基板に載置台の跡が転写されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板載置台が適用された各処理ユニットが組み込まれたＬＣＤ基板のレジスト塗布・現像処理システムを示す平面図。
【図２】図１のシステムに搭載された加熱処理ユニットを模式的に示す断面図。
【図３】図２の加熱処理ユニットの制御系を示す構成図。
【図４】図２の加熱処理ユニットに用いられたヒートパイプを一部切り欠いて示す断面図。
【図５】図２の加熱処理ユニットにおけるヒートパイプの好ましい配置を示す平面図。
【図６】図２の加熱処理ユニットにおけるヒートパイプおよび発熱体の好ましい配置を示す図。
【図７】図１のシステムに搭載された冷却処理ユニットの基板載置台部分を模式的に示す断面図。
【図８】図７の冷却処理ユニットの制御系を示す構成図。
【図９】図７の冷却処理ユニットにおけるヒートパイプの好ましい配置を示す平面図。
【図１０】図７の冷却処理ユニットにおけるヒートパイプおよび冷媒流路の好ましい配置を示す断面図。
【図１１】図１のシステムに搭載された加熱／冷却処理ユニットの基板載置台部分を模式的に示す断面図。
【図１２】図１０の加熱／冷却処理ユニットの制御系を示す構成図。
【図１３】図１０の加熱／冷却処理ユニットにおけるヒートパイプの好ましい配置を示す平面図。
【図１４】図１０の加熱／冷却処理ユニットにおけるヒートパイプならびに発熱体および冷媒流路の好ましい配置を示す断面図。
【図１５】図１のシステムに搭載されたレジスト塗布処理ユニットを示す断面図。
【図１６】図１５のレジスト塗布処理ユニットの載置台を示す平面図。
【符号の説明】
５１，８１，９１，１１０；基板載置台
５２，８２，９２，１１１；載置台本体
５４，５４′，９４，９４′；発熱体
５５，８５，９６，１１２；ヒートパイプ
６３，８６，９７；温度センサー
６４，８７，９８；ユニットコントローラ
８４，８４′，９５，９５′；冷媒流路
１１４；吸着口
１１５；排気路
Ｇ；基板
【図１】
0004485646.tif 000002
【図２】
0004485646.tif 000003
【図３】
0004485646.tif 000004
【図４】
0004485646.tif 000005
【図５】
0004485646.tif 000006
【図６】
0004485646.tif 000007
【図７】
0004485646.tif 000008
【図８】
0004485646.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004485646.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004485646.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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