CN101101856A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以防止基板下表面的污染和损伤并能够均匀地对基板的面内进行热处理的基板处理装置。基板处理装置(1)以非接触方式将基板(90)保持在基板保持板(12)上，并使基板(90)沿一个方向移动的同时进行加热处理。因此，支承销等部件不会与基板(90)的下表面相抵接，从而防止了基板的损伤或污染。另外，支承销等部件也不会使加热处理局部不均匀。此外，因为搬送基板(90)的同时进行加热处理，所以不管基板(90)的下表面侧的气流如何，都能够均匀地对基板(90)的面内进行热处理。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及对半导体晶片、液晶显示装置等用玻璃基板、PDP用玻璃基板等的基板进行热处理的基板处理装置。
背景技术
一直以来，在基板的制造工序中，先进行将抗蚀液涂敷在基板的表面上的处理；然后，为提高基板表面与抗蚀剂的紧密附着性而进行热处理(加热处理或冷却处理)。进行热处理的现有的基板处理装置将基板载置在配置于腔室内的基板保持板上，对该基板进行加热或冷却。
如图20所示，现有的基板处理装置100为这样的结构：在基板保持板101上具有邻近(proximity)销等多个支承销102，在这些支承销102上载置基板109，并对基板109进行加热或冷却。例如在专利文献1中就展示了这种现有基板处理装置的结构。
【专利文献1】JP特开平11-283909号公报
但是，在现有的基板处理装置中，由于支承销与基板的下表面局部地相抵接，所以支承销可能会污染或损伤基板的下表面。另外，在现有的基板处理装置中，由于在支承销与基板的下表面局部地相抵接的状态下对基板进行热处理，所以在基板的面内，热处理的状态可能会不均匀。特别是，近年来，成为待处理对象的基板趋于大型化，所以必须用多个支承销支承一张基板。这种状况下，上述的问题就变得更加显著。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以防止基板下表面的污染和损伤并能够均匀地对基板的面内进行热处理的基板处理装置。
为解决上述问题，有关技术方案1的发明是一种基板处理装置，其对基板进行热处理，其特征在于，具有：基板保持板，其通过从在上表面形成的多个喷孔喷出气体，而以非接触方式将基板保持在所述上表面上；调温装置，其对以非接触方式保持在所述基板保持板的所述上表面上的基板进行调温；搬送装置，其沿所述上表面搬送以非接触方式保持在所述基板保持板的所述上表面上的基板。
有关技术方案2的发明是技术方案1记载的基板处理装置，其特征在于，在所述基板保持板的所述上表面上形成有吸引上方的气体的多个吸孔。
有关技术方案3的发明是技术方案2记载的基板处理装置，其特征在于，所述多个喷孔和所述多个吸孔是在所述基板保持板的所述上表面上排列成格子状的点状通孔。
有关技术方案4的发明是技术方案2记载的基板处理装置，其特征在于，所述多个喷孔和所述多个吸孔是在所述基板保持板的所述上表面上沿与所述搬送装置的搬送方向垂直的方向形成的狭缝状通孔。
有关技术方案5的发明是技术方案4记载的基板处理装置，其特征在于，所述多个喷孔和所述多个吸孔在所述基板保持板的所述上表面上沿所述搬送装置的搬送方向交互排列。
有关技术方案6的发明是技术方案4记载的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置还具有调节所述多个喷孔或所述多个吸孔的狭缝宽度的狭缝宽度调节装置。
有关技术方案7的发明是技术方案1记载的基板处理装置，其特征在于，所述搬送装置具有从搬送方向的后方侧与基板相抵接的抵接部、和使所述抵接部沿搬送方向移动的移动部。
有关技术方案8的发明是技术方案1记载的基板处理装置，其特征在于，所述搬送装置具有使基板摇动的摇动装置。
有关技术方案9的发明是技术方案1记载的基板处理装置，其特征在于，所述调温装置具有：第一调温装置，其通过所述基板保持板和基板之间的热辐射来对基板进行调温；第二调温装置，其通过从所述多个喷孔喷出的气体和基板之间的热交换来对基板进行调温。
有关技术方案10的发明是技术方案9记载的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置具有沿所述搬送装置的搬送方向排列的多个所述基板保持板，所述第一调温装置对多个所述基板保持板分别单独进行调温。
有关技术方案11的发明是技术方案10记载的基板处理装置，其特征在于，所述第一调温装置按区域对多个所述基板保持板分别单独进行调温。
有关技术方案12的发明是技术方案11记载的基板处理装置，其特征在于，所述第二调温装置根据所述基板保持板的各区域的温度对从在该区域形成的喷孔喷出的气体进行调温。
有关技术方案13的发明是技术方案1～12任一项记载的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置还具有涂敷处理部，该涂敷处理部相对于所述基板保持板在所述搬送装置的搬送方向上游侧，将处理液涂敷在基板的上表面上。
按照技术方案1～13记载的发明，具有：基板保持板，其通过从在上表面形成的多个喷孔喷出气体，而以非接触方式将基板保持在上表面上，调温装置，其对以非接触方式保持在基板保持板的上表面上的基板进行调温；搬送装置，其沿上表面搬送以非接触方式保持在基板保持板的上表面上的基板。因此，支承销等部件不会与基板的下表面相抵接，从而防止了基板的损伤或污染。另外，支承销等部件也不会使热处理局部不均匀。此外，因为搬送基板的同时进行热处理，所以不管基板的下表面侧的气流如何，都能够均匀地对基板的面内进行热处理。
特别是按照技术方案2记载的发明，在基板保持板的上表面上形成有吸引上方的气体的多个吸孔。因此，向上方的浮力和向基板保持板的吸附力作用于基板上，从而以一定的高度且稳定地将基板保持在基板保持板上。
特别是按照技术方案3记载的发明，多个喷孔和多个吸孔是在基板保持板的上表面上排列成格子状的点状通孔。因此，多个喷孔和多个吸孔都均匀地排列在基板保持板上，基板保持水平姿势且稳定地保持在基板保持板上。
特别是按照技术方案4记载发明，多个喷孔和多个吸孔是在基板保持板的上表面上沿与搬送装置的搬送方向垂直的方向形成的狭缝状通孔。因此，基板保持板上的气流在与搬送装置的搬送方向垂直的方向变得均匀。从而，基板在在搬送方向和与搬送方向垂直的方向之任一方向都均匀地被加热，而极其均匀地加热整个基板面内。
特别是按照技术方案5的发明，多个喷孔和多个吸孔在基板保持板的上表面上沿搬送装置的搬送方向交互排列。因此，多个喷孔和多个吸孔都均匀地排列在基板保持板上，从而基板保持水平姿势且稳定地保持在基板保持板上。
特别是按照技术方案6的发明，基板处理装置还具有调节多个喷孔或多个吸孔的狭缝宽度的狭缝宽度调节装置。因此，能够任意调节从多个喷孔喷出的气体的喷出量或向多个吸孔的气体吸引量。
特别是按照技术方案7的发明，搬送装置具有从搬送方向的后方侧与基板相抵接的抵接部和使抵接部沿搬送方向移动的移动部。因此，能够简易且稳定地搬送基板。
特别是按照技术方案8的发明，搬送装置具有使基板摇动的摇动装置。因此，即便是狭小的空间，也能够搬送基板的同时对基板进行热处理。从而，能够削减基板处理装置的占用面积。
特别是按照技术方案9的发明，调温装置具有：第一调温装置，其通过基板保持板和基板之间的热辐射来对基板进行调温；第二调温装置，其通过从多个喷孔喷出的气体和基板之间的热交换来对基板进行调温。因此，能够更加均匀地对基板的面内进行热处理。
特别是按照技术方案10的发明，基板处理装置具有沿搬送装置的搬送方向排列的多个基板保持板，第一调温装置对多个基板保持板分别单独递进行调温。因此，能够用搬送装置连续地搬送基板的同时对基板进行热处理。另外，由于能够防止基板温度急剧地变化，所以能够对基板均一地进行热处理。
特别是按照技术方案11的发明，第一调温装置按区域对多个基板保持板分别单独地进行调温。因此，能够使基板更加缓慢地改变温度。
特别是按照技术方案12的发明，第二调温装置根据基板保持板的各个区域的温度来对从在该区域形成的喷孔喷出的气体进行调温。因此，能够对基板保持板上的基板更均一地进行热处理。
特别是按照技术方案13的发明，基板处理装置还具有涂敷处理部，该涂敷处理部相对于基板保持板在搬送装置的搬送方向上游侧，将处理液涂敷在基板的上表面上。因此，能够对向基板的上表面涂敷处理液后的基板均一地进行热处理。因此，能够省略处理液涂敷后的干燥处理，从而能够简化基板处理装置的结构。
附图说明
图1是第一实施方式中的基板处理装置的俯视图。
图2是第一实施方式中的基板处理装置的纵向剖面图。
图3是表示第一实施方式中的控制部与各部之间的连接结构的框图。
图4是表示第一实施方式中的基板处理的状态的图。
图5是表示基板处理装置中的基板处理的状态的图。
图6是表示基板处理装置中的基板处理的状态的图。
图7是表示基板处理装置中的基板处理的状态的图。
图8是第二实施方式中的基板处理装置的俯视图。
图9是第二实施方式中的基板处理装置的纵向剖面图。
图10是设置了摇动机构的基板处理装置的俯视图。
图11是狭缝宽度调整用板的俯视图。
图12是狭缝宽度调整用板的纵向剖面图。
图13是狭缝宽度调整用板的俯视图。
图14是狭缝宽度调整用板的纵向剖面图。
图15是第三实施方式中的基板处理装置的俯视图。
图16是第三实施方式中的抗蚀剂涂敷处理部的纵向剖面图。
图17是第三实施方式中的热处理部的纵向剖面图。
图18是表示第三实施方式中的控制部与各部之间的连接结构的框图。
图19是表示第三实施方式中的热处理部的温度分布的示例的图。
图20是表示现有的基板处理装置的结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。
<1.第一实施方式>
图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置1的结构的俯视图，图2是沿II-II线切断图1的基板处理装置1时的纵向剖面图。图2中也表示出对基板处理装置1的供排气系统的结构。此外，在图1和图2以及下面的各图中，为了明确地表示各部位的位置关系，都注出了xyz正交坐标系。
该基板处理装置1是用于在对液晶显示装置用的方形玻璃基板(以下简称为“基板”)90的表面有选择地进行蚀刻的光刻法工序中对基板90进行加热处理的装置。如图1和图2所示，基板处理装置1主要具有腔室11、基板保持板12和基板搬送机构13。
腔室11是内部具有用于对基板90进行加热处理的空间的壳体，基板保持板12和基板搬送机构13容置在腔室11的内部。在腔室11的侧面的一部分上设置有将基板90搬入或搬出腔室11的搬送出入口11a、以及用于开闭搬送出入口11a的开闭门11b。在将基板90搬入腔室11内部时以及将基板90向腔室11外搬出时，开闭门11b被打开，经搬送出入口11a搬送基板90。另外，在腔室11内对基板90进行加热处理时，开闭门11b被关闭，将腔室11内部置于密封状态。
基板保持板12是用于以非接触方式将基板90保持在上表面上并对所保持的基板90进行加热的板，基板保持板12具有平板状的外形，以水平姿势设置在腔室11内。在基板保持板12上形成有用于朝上方喷出氮气的多个喷孔12a、和用于吸引板上部的气体的多个吸孔12b。
多个喷孔12a是上下贯通基板保持板12的通孔，从上面来看形成为点(斑点)状。各喷孔12a在基板保持板12的下表面侧与供气配管14a相连接，在供气配管14a的上游侧连接着氮气供给源14b，在供气配管14a的路径中途安装有开闭阀14c和加热器14d。因此，当开启开闭阀14c并使加热器14d动作时，从氮气供给源14b供给氮气，被加热器14d加热后的氮气从喷孔12a向基板保持板12的上部喷出。
另一方面，多个吸孔12b是上下贯通基板保持板12的通孔，从上面来看形成为点(斑点)状。各吸孔12b在基板保持板12的下表面侧与排气配管14e相连接，在排气配管14e的下游侧连接着利用真空泵等进行强制排气的排气部14f，在排气配管14e的路径中途安装有开闭阀14g。因此，当打开开闭阀14g时，基板保持板12上部的气体就被吸向吸孔12b，经由排气配管14e排向排气部14f。
当将基板90载置在基板保持板12上并开启上述的开闭阀14c和开闭阀14g时，从多个喷孔12a向基板90的下表面喷射氮气，并且基板保持板12与基板90之间的气体被吸向多个吸孔12b。因此，向上方的浮力与向基板保持板12的吸附力作用于基板90，基板90被以一定的高度、非接触方式保持在基板保持板12上。
此外，如图1所示，从上面看，多个喷孔12a和多个吸孔12b交互地配置成格子状。即，在基板保持板12上，多个喷孔12a和多个吸孔12b都均匀地排列着。因此，对基板90的浮力与吸附力都均匀地作用于基板90的面内，从而基板90保持水平姿势且稳定地被保持在基板保持板12上。
在基板保持板12的内部埋设有加热器12c，当使加热器12c动作时，基板保持板12被加热而升温到规定的温度。因此，被保持在基板保持板12上的基板90受到来自基板保持板12的辐射热而被加热。在被保持在基板保持板12上的基板90的下表面，喷吹着经加热器14d加过热而从多个喷孔12a喷出来的氮气。因此，基板90也从氮气受热而被加热。也就是说，该基板处理装置1具有：第一加热装置，其经由基板保持板12将从加热器12c产生的热赋予基板90；第二加热装置，其通过从多个喷孔12a喷出来的氮气将从加热器14d产生的热赋予基板90。
基板搬送机构13是用于搬送以非接触方式被保持在基板保持板12上的基板90的机构，基板搬送机构13具有沿基板保持板12铺设在基板保持板12的左右(+y侧和-y侧)的一对导轨部13a、和沿导轨部13a移动的一对移动部13b。导轨部13a和移动部13b可以由公知的各种移动机构构成，但是可以由例如经滚珠螺杆或搬送带将电机的旋转驱动变换为直线运动的机构或者采用线性电机的机构构成。
当使基板搬送机构13动作时，一对移动部13b沿导轨部13a在x轴方向上并进，在各移动部13b上固定设置有用于与基板90的-x侧的端面相抵接的抵接部13c。因此，当使一对移动部13b沿+x轴方向移动时，抵接部13c与在以非接触方式被保持在基板保持板12上的基板90的端面上相抵接，基板90与抵接部13c一起沿+x轴方向移动。
另外，除上述的构成之外，基板处理装置1还具有控制部15，图3是表示基板处理装置1内的上述各部与控制部15之间的连接结构的框图。如图3所示，控制部15与开闭门11b、基板搬送机构13、开闭阀14c、14g、加热器12c、14d电连接，来控制它们的动作。具体地说，控制部15由具有CPU和存储器的计算机构成，根据安装在计算机内的程序使计算机动作，从而进行上述的控制动作。
图4～图7是表示在上述的基板处理装置中处理基板时的各阶段处理状态的图，下面，参照图4～图7来说明基板处理装置1的处理流程。
涂敷了抗蚀剂的基板90由规定的搬送机械手R搬送过来时，基板处理装置1首先开启开闭门11b，经搬送出入口11a将基板90送入腔室11内(图4的状态)；在腔室11内的基板保持板12上，开始来自多个喷孔12a的氮气的喷出和向多个吸孔12b的气体的吸引。一对移动部13b在腔室11的最里侧(-x侧)的移动开始位置待机，被搬入腔室11内的基板90以非接触方式被载置在基板保持板12上的移动部13b的跟前。
当基板90被载置在基板保持板12上时，搬送机械手R朝腔室11的外部退让，并将开闭门11b关闭(图5的状态)。此后，一对移动部13b(参照图1)沿导轨部13a(参照图1)在+x方向上慢慢地移动。这样，抵接部13c与基板90的-x侧的端面相抵接，使基板90在+x方向上慢慢地移动(图6的状态)。基板90在基板保持板12上被搬送，并接受来自基板保持板12的辐射热和来自多个喷孔12a的氮气而被加热。
当规定时间的加热处理结束并将基板90一直搬送到搬送终止位置时，基板处理装置1开启开闭门11b，由于搬送机械手R将基板90搬出到腔室11的外部(图7的状态)。这里，由于基板90以非接触方式被保持在基板保持板12上，所以使基板90从基板保持板12分离时，在基板90上不会产生剥离带电。因此，颗粒不会因静电的作用被吸附在基板90的表面上。
如上所述，本实施方式的基板处理装置1以非接触方式将基板90保持在基板保持板12上，使基板90沿一个方向移动并进行加热处理。因此，支承销等部件不会与基板90的下表面相抵接，从而防止了基板90的损伤或污染。另外，支承销等部件也不会使加热处理局部不均匀。另外，由于搬送基板90的同时进行加热处理，所以不管在基板90的下表面侧的气流如何，都能够均匀地对基板90的面内进行热处理。
<2.第二实施方式>
图8是表示本发明第二实施方式的基板处理装置2的结构的俯视图，图9是沿IX-IX线切断图8的基板处理装置2的纵向剖面图。该基板处理装置2除了形成在基板保持板12上的喷孔和吸孔之外，具有与第一实施方式的基板处理装置1相同的结构，因此，在图8和图9中，对与第一实施方式的基板处理装置1共同的部分标注与图1和图2相同的附图标记，下面省略重复说明。
在基板处理装置2的基板保持板12上形成有用于向上方喷出氮气的多个喷孔22a和用于吸引板上部的气体的多个吸孔22b。多个喷孔22a是形成在基板保持板12的上表面侧的狭缝状的通孔，各喷孔22a在与基板90的搬送方向垂直的方向(y轴方向)形成，并沿基板90的搬送方向(x轴方向)排列。与第一实施方式的基板处理装置1一样，供气配管14a连接在各喷孔22a上，氮气供给源14b连接在供气配管14a的上游侧，在供气配管14a的路径中途安装有开闭阀14c和加热器14d。因此，当将开闭阀14c开启并使加热器14d动作时，从氮气供给源14b供给氮气，被加热器14d加过热的氮气从喷孔22a喷向基板保持板12的上部。
另一方面，多个吸孔22b是形成在基板保持板12的上表面侧的狭缝状的通孔，各吸孔22b沿与基板90的搬送方向垂直的方向(y轴方向)形成，并沿基板90的搬送方向(x轴方向)排列。与第一实施方式的基板处理装置1一样，排气配管14e连接在各吸孔22b上，在排气配管14e的下游侧连接着利用真空泵等进行强制排气的排气部14f，在排气配管14e的路径中途安装有开闭阀14g。因此，当开启开闭阀14g时，基板保持板12上部的气体被吸向吸孔22b，并经由排气配管14e排向排气部14f。
当将基板90载置在基板保持板12上并开启上述的开闭阀14c和开闭阀14g时，从多个喷孔22a向基板90的下表面喷吹氮气的同时，基板保持板12与基板90之间的气体就被吸向吸孔22b。因此，向上方的浮力与向基板保持板12的吸附力作用于基板90，基板90以一定的高度、非接触方式保持在基板保持板12上。
另外，如图8所示，多个喷孔22a和多个吸孔22b沿x轴方向交互排列。即，在基板保持板12上，多个喷孔22a和多个吸孔22b都均匀地排列着。因此，对基板90的浮力与吸附力都均匀地作用于基板90的面内，基板90保持水平姿势且稳定地被保持在基板保持板12上。
在该基板处理装置2中对基板90进行热处理时，按与图4～图7所示的第一实施方式的处理步骤相同的步骤进行处理，即，基板处理装置2经搬送出入口11a将基板90搬入腔室11内(参照图4)；以非接触方式将基板90保持在基板保持板12上(参照图5)。然后，由抵接部13c沿+x轴方向搬送基板90，同时加热基板90(参照图6)；再次经搬送出入口11a将基板90搬出到腔室11之外(参照图7)。
本实施方式的基板处理装置2也以非接触方式将基板90保持在基板保持板12上，并使基板90沿一个方向移动的同时进行加热处理，因此，支承销等部件不会与基板90的下表面相抵接，从而防止了基板90的损伤或污染。另外，支承销等部件也不会使加热处理局部不均匀。另外，由于搬送基板90的同时进行加热处理，所以不管在基板90的下表面侧的气流如何，都能够均匀地对基板90的面内进行热处理。
进而，本实施方式的多个喷孔22a和多个吸孔22b沿与基板90的搬送方向垂直的方向形成为狭缝状。因此，基板保持板12上的气流在与基板90的搬送方向垂直的方向是均匀的。因此，基板90在搬送方向和与搬送方向垂直的方向都被均匀地加热，从而将基板90的整个面内极其均匀地加热。
<3.第一实施方式和第二实施方式的变形例>
上述的基板处理装置1、2是用于加热基板90的装置，但是本发明的基板处理装置也可以是用于冷却基板90的装置。在冷却基板90的情况下，只要分别将上述的基板处理装置1、2的加热器12c和加热器14d置换为冷却机构即可。冷却机构可以由各种公知的机构来实现，但是也可以做成例如用通入了冷却水的水冷管来冷却基板保持板12或供气配管14a内的氮气的结构。
另外，上述的基板搬送机构13是从基板90的搬送方向后方侧赋予基板90推力的机构，但是本发明中的基板搬送装置并不限定于上述的机构。例如，既可以是从基板90的左右(+y侧和-y侧)夹持基板90并沿x轴方向搬送基板90的机构，也可以是从基板90的搬送方向前方侧拖拉基板90的机构。
另外，上述的基板搬送机构13仅沿一个方向(+x方向)搬送基板90，而本发明的基板搬送装置也可以是沿两个以上的方向搬送基板90的机构，例如，如图10所示，也可以是沿+x方向和-x方向交互搬送基板90的摇动机构16。图10的摇动机构16具有设置在基板90的-x侧的第一移动部16b和设置在基板90的+x侧的第二移动部16d。第一移动部16b和第二移动部16d沿在基板保持板12的侧部铺设的导轨部16a在x轴方向上移动，在各移动部的上部设置有与基板90的端面抵接的抵接部16c、16e。摇动机构16通过在+x方向和-x方向使第一移动部16b和第二移动部16d交互移动，来用抵接部16c、16e在+x方向和-x方向交互搬送基板90。这样一来，即使是狭小的空间，也能够搬送基板90的同时进行加热。因此，能够削减基板处理装置1(或2)的占用面积。
另外，在上述的基板处理装置2中，喷孔22a和吸孔22b的狭缝宽度是一定的，然而，也可以根据基板90的处理条件来调整它们的宽度。例如，如图11和图12所示，在喷孔22a的上部安装一对狭缝宽度调整用板22c。一对狭缝宽度调整用板22c沿喷孔22a被安装在基板保持板12的上表面，可以在喷孔22a的宽度方向上调整其安装位置。这样一来，通过调整各狭缝宽度调整用板22c的安装位置，从而能够调整喷孔22a的狭缝宽度。在吸孔22b的上部，也可以安装同样的狭缝宽度调整用板22c。
或者，如图13和图14所示，也可以将贯通形成有规定宽度的狭缝SL的一张狭缝宽度调整用板22d安装在喷孔22a的上部。狭缝宽度调整用板22d安装在基板保持板12的喷孔22a的上部。只要准备多张狭缝SL的宽度不同的狭缝宽度调整用板22d，就能通过更换喷孔22a上的狭缝宽度调整用板22d，来调整喷孔22a的狭缝宽度。在吸孔22b的的上部，也可以安装同样的狭缝宽度调整用板22d。
另外，上述的基板处理装置1、2具有将来自加热器12c的热经基板保持板12赋予基板90的第一加热装置、和经氮气将来自加热器14d的热赋予基板90的第二加热装置，但是，这些加热装置也可以仅设置有任意一个。但是，若利用这两种加热装置，责能够更加均匀地加热基板保持板12上的基板90。
上述的基板处理装置1、2是对于液晶显示装置用的方形玻璃基板进行处理的装置，然而，本发明的基板处理装置也可以是将半导体晶片或PDP用玻璃基板作为待处理对象的基板处理装置。
<4.第三实施方式>
图15是表示本发明第三实施方式的基板处理装置3的结构的俯视图。该基板处理装置3是用于在对基板90的表面有选择地进行蚀刻的光刻工序中对基板90进行抗蚀剂涂敷处理、加热处理和冷却处理的装置。基板处理装置3主要具有抗蚀剂涂敷处理部4、多个热处理部5～9和基板搬送机构31。
图16是抗蚀剂涂敷处理部4的纵向剖面图。首先，参照图15和图16来说明抗蚀剂涂敷处理部4的结构。抗蚀剂涂敷处理部4是用于将抗蚀剂液涂敷在基板90的上表面来形成抗蚀剂膜的处理部，如图15和图16所示，抗蚀剂涂敷处理部4主要具有腔室41、基板保持板42和喷嘴部43。
腔室41具有相互对置的腔室上部41a和腔室下部41b。腔室上部41a为能够上下升降的结构，在腔室上部41a下降时，腔室上部41a与腔室下部41b相抵接而形成密封的腔室41。另外，在腔室上部41a上升时，在腔室上部41a与腔室下部41b之间产生间隙，而处于在腔室41的内部与外部之间能够搬送基板90的状态(图16的状态)。
基板保持板42是用于将基板90保持在腔室41的内部的板，基板保持板42具有平板状的外形，基板90水平地载置在基板保持板42其上表面。在基板保持板42上形成有用于朝上方喷出氮气的多个喷孔42a和用于吸引板上部的气体的多个吸孔42b。
多个喷孔42a是上下贯通基板保持板42的通孔，从上面来看形成为点(斑点)状。各喷孔42a在基板保持板42的下表面侧与供气配管44a相连接。在供气配管44a的上游侧连接着氮气供给源44b，供气配管44a的路径中途安装有开闭阀44c。因此，当开启开闭阀44c时，从氮气供给源44b供给氮气，并从喷孔42a向基板保持板42的上部喷出氮气。
另一方面，多个吸孔42b是上下贯通基板保持板42的通孔，从上面来看形成为点(斑点)状。各吸孔42b在基板保持板42的下表面侧与排气配管44e相连接。在排气配管44e的下游侧连接着利用真空泵等进行强制排气的排气部44f，在排气配管44e的路径中途安装有开闭阀44g。因此，当开启开闭阀44g时，基板保持板42上部的气体被吸向吸孔42b，并经由排气配管44e排向排气部44f。
当将基板90载置在基板保持板42上并开启上述的开闭阀44c和开闭阀44g时，从多个喷孔42a向基板90的下表面喷吹氮气，并将基板保持板42与基板90之间的气体吸向吸孔42b。由此，向上方的浮力与向基板保持板42的吸附力作用于基板90，从而基板90以一定的高度、非接触方式保持在基板保持板42上。
此外，从上面看，多个喷孔42a和多个吸孔42b交互地配置成格子状。即，在基板保持板42上，多个喷孔42a和多个吸孔42b都均匀地排列着。因此，对基板90的浮力与吸附力都均匀地作用于基板90的面内，从而基板90保持水平姿势且稳定地保持在基板保持板42上。
喷嘴部43是用于将抗蚀液喷出到在被保持在基板保持板42上的基板90的上表面的喷出机构，喷嘴部43与未图示的抗蚀液供给源相连接，另外，在喷嘴部43的下部形成有沿y轴方向贯穿设置的狭缝状的喷出口。另外，喷嘴部43为能够沿基板保持板42上的基板90的表面在x轴方向上移动的结构。因此，喷嘴部43能够扫描被保持在基板保持板42上的基板90的上表面，并将从抗蚀液供给源供给的抗蚀液涂敷在基板90的上表面上。
热处理部5～9都具有同样的结构，图17是其纵向剖面图。下面参照图15和图17来说明热处理部5～9的结构。如图15和图17所示，热处理部5～9各自都具有腔室51和基板保持板52。
腔室51具有相互对置的腔室上部51a和腔室下部51b。腔室上部51a为能够上下升降的结构，在腔室上部51a下降时，腔室上部51a与腔室下部51b抵接而形成密封的腔室51。另外，在腔室上部51a上升时，在腔室上部51a与腔室下部51b之间产生间隙，而处于在腔室51的内部与外部之间能够搬送基板90的状态(图17的状态)。
基板保持板52是用于以非接触方式将基板90保持在腔室51的内部并对所保持的基板90进行加热的板。基板保持板52具有平板状的外形，并以水平姿势设置在腔室51内。在基板保持板52上形成有用于朝上方喷出氮气的多个喷孔52a和用于吸引板上部的气体的多个吸孔52b。
多个喷孔52a是形成在基板保持板52的上表面侧上的狭缝状的通孔。各喷孔52a沿与基板90的搬送方向垂直的方向(y轴方向)形成，并沿基板90的搬送方向(x轴方向)排列。供气配管54a连接在各喷孔52a上，在供气配管54a的上游侧连接有氮气供给源54b，在供气配管54a的路径中途安装有开闭阀54c。另外，在供气配管54a上设置有可对各喷孔52a分别单独控制的多个调温部54d。各调温部54d由加热供气配管54a内的氮气的加热器或者冷却供气配管54a内的氮气的水冷管构成。因此，当开启开闭阀54c并使各调温部54d动作时，从氮气供给源54b供给并由各调温部54d加热或冷却的氮气从各喷孔52a喷向基板保持板52的上部。
另一方面，多个吸孔52b是形成在基板保持板52的上表面侧的狭缝状的通孔，各吸孔52b沿与基板90的搬送方向垂直的方向(y轴方向)形成，并沿基板90的搬送方向(x轴方向)排列。排气配管54e连接在各吸孔52b上，在排气配管54e的下游侧连接着利用真空泵等进行强制排气的排气部54f，在排气配管54e的路径中途安装有开闭阀54g。因此，当开启开闭阀54g时，基板保持板52上部的气体被吸向吸孔52b，并经由排气配管54e排向排气部54f。
当将基板90载置在基板保持板52上并开启上述的开闭阀54c和开闭阀54g时，从多个喷孔52a向基板90的下表面喷吹氮气，并且基板保持板52与基板90之间的气体被吸向吸孔52b。由此，向上方的浮力与向基板保持板52的吸附力作用于基板90，从而基板90以一定的高度、非接触方式被保持在基板保持板52上。
另外，多个喷孔52a和多个吸孔52b沿x轴方向交互排列，即，在基板保持板52上，多个喷孔52a和多个吸孔52b都均匀地排列着。因此，对基板90的浮力与吸附力都均匀地作用于基板90的面内，从而基板90保持水平姿势且稳定地被保持在基板保持板52上。
另外，在基板保持板52的底部安装着由加热基板保持板52的加热器或冷却基板保持板的水冷管构成的多个调温部52c。多个调温部52c被排列在基板90的搬送方向上，可以分别单独控制各调温部52c的输出(加热能力或冷却能力)。因此，当使各调温部52c动作时，能够分别单独地对基板保持板52的各位置进行温度控制。例如，以不同的输出使各调温部52c动作时，在基板保持板52上形成x轴方向的温度梯度。被保持在基板保持板52上的基板90，根据其保持位置上的基板保持板52的温度而被加热或冷却。
在被保持在基板保持板52上的基板90的下表面，喷吹着由调温部54d加热或冷却过的氮气。因此，在基板90与氮气之间也进行热交换，从而加热或冷却基板90。根据多个调温部52c的输出来分别单独地控制多个调温部54d的输出，因此，也根据基板保持板52上的温度梯度来控制从各喷孔52a喷出的氮气的温度，从而根据该温度来加热或冷却基板90。这样，热处理部5～9具有由多个调温部52c构成的第一调温装置和由多个调温部54d构成的第二调温装置。
基板搬送机构31是用于将基板90从抗蚀剂涂敷处理部4水平地搬送到热处理部9的机构，如图15所示，基板搬送机构31具有沿抗蚀剂涂敷处理部4和热处理部5～9的左右的侧部铺设的一对导轨部31a、和沿导轨部31a移动的一对移动部31b。导轨部31a和移动部31b可以由公知的各种移动机构构成，但是，可以由例如经滚珠螺杆或搬送带将电机的旋转驱动变换为直线运动的机构或者使用了线性电机的机构构成。
当使基板搬送机构31动作时，一对移动部31b沿导轨部31a在x轴方向上并进。另外，在各移动部31b上固定设置有用于与基板90的-x侧的端面相抵接的抵接部31c。因此，当使一对移动部31b沿+x方向移动时，抵接部31c与以非接触方式被保持在各处理部的基板保持板42、52上的基板90的端面相抵接，基板90与抵接部31c一起沿+x方向移动。此外，抵接部31c可在移动部31b上转动，在各处理部的腔室41、51关闭时，抵接部31c转动到热腔室41、51的侧方而退让开(图15的假想线所示的状态)。
除上述的构成之外，基板处理装置3还具有控制部32，图18是表示基板处理装置3内的上述各部与控制部32之间的连接结构的框图。如图18所示，控制部32与腔室上部41a、51a、开闭阀44c、44g、54c、54g、调温部52c、54d、基板搬送机构31电连接，而控制它们的动作。具体地说，控制部32由具有CPU和存储器的计算机构成，根据安装在计算机内的程序而使计算机动作来进行上述的控制动作。
在基板处理装置3中进行基板90的处理时，首先，将基板90搬入到抗蚀剂涂敷处理部4的腔室内。基板90在腔室41内以非接触方式被保持在基板保持板42上。喷嘴部43在被保持在基板保持板42上的基板90的上部向-x方向移动，同时将抗蚀液涂敷在基板90的上表面上。此外，也可以在抗蚀剂涂敷的阶段，将基板90接触保持在基板保持板42上，涂敷抗蚀剂后，从多个喷孔42a喷出氮气而使基板90浮起来。
然后，基板搬送机构31使抵接部31c与基板90的-x侧的端部相抵接，并通过沿+x方向移动，而在+x方向上搬送基板90。基板90从抗蚀剂涂敷处理部4被搬出，慢慢地在热处理部5～9的各基板保持板52上搬送。各基板保持板52被多个调温部52c调温，从多个喷孔52a喷出的氮气被多个调温部54d调温。因此，基板90在+x方向上搬送，同时在各基板保持板52上调温。
图19是表示热处理部5～9中的各基板保持板52的温度分布的例子的图，图19中，横轴表示各基板保持板52的x轴方向的位置，纵轴表示设定温度。在图19的例子中，在热处理部5的基板保持板52上形成温度梯度，以使温度从常温T0沿+x方向慢慢地上升到最高温度T1，热处理部6、7的基板保持板52整体设定为最高温度T1。在热处理部8的基板保持板52上形成温度梯度，以使温度从最高温度T1沿+x方向慢慢地下降到常温T0，热处理部9的基板保持板52整体设定为常温T0。另外，从基板保持板52上的各喷孔52a喷出的氮气的温度也根据其x轴方向的位置而设定为对应于图19的温度分布的温度。
当将基板90搬送到这样的热处理部5～9中时，首先，在热处理部5中，根据基板保持板52的温度梯度慢慢地将基板90从常温T0一直加热到最高温度T1。然后，基板90在通过热处理部6～7期间维持在最高温度T1。另外，在热处理部8中，根据基板保持板52的温度梯度慢慢地将基板90从最高温度T1一直冷却到常温T0，基板90在通过热处理部9期间维持在常温T0。因此，基板90的温度不会急剧上升或下降，而将基板90均匀地热处理。为了防止基板90的温度急剧地上升，热处理部5的开头部分的温度T2最好设定为例如常温+30℃以下。为了防止基板90的温度急剧地下降，热处理部8的开头部分的温度T3最好设定为例如最高温度T1-30℃以上。
另外，在该基板处理装置3中，由于能够防止热处理部5～9中的基板90的温度急剧地变化，所以即使在涂敷抗蚀剂之后基板90未完全干燥，也不会在热处理时在基板90的表面状态产生不匀。因此，能够省略涂敷抗蚀剂后的减压干燥处理，从而能够简化基板处理装置3的结构。
与第一实施方式的基板处理装置1或第二实施方式的基板处理装置2相同，本实施方式的基板处理装置3也是以非接触方式将基板90保持在基板保持板52上，并在一个方向上使基板90移动的同时对基板90进行加热处理或冷却处理。因此，支承销等部件不会与基板90的下表面抵接，从而防止了基板90的损伤或污染。另外，支承销等部件也不会使加热处理局部不均匀。另外，因为搬送基板90的同时进行加热处理，所以不管基板90的下表面侧的气流如何，都能够均匀地对基板90的面内进行热处理。
本实施方式的喷孔52a和吸孔52b是沿与基板90的搬送方向垂直的方向上形成为狭缝状。因此，基板保持板52上的气流在与基板90的搬送方向垂直的方向变均匀。因而，基板90在搬送方向和与搬送方向垂直的方向之任一方向都均匀被加热，从而基板90的整个面内极其均匀地被加热。
<5.第三实施方式的变形例>
第三实施方式的基板搬送机构31是从基板90的搬送方向后方侧赋予基板90推力的机构，但是本发明中的基板搬送装置并不限定于上述的机构。例如，既可以是从基板90的左右(+y侧和-y侧)夹持基板90并沿x轴方向搬送基板90的机构，也可以是从基板90的搬送方向前方侧拖拉基板90的机构。
上述的基板搬送机构31是仅沿一个方向(+x方向)搬送基板90的机构，而本发明的基板搬送装置也可以是沿两个以上的方向搬送基板90的机构，例如，也可以将图10所示的摇动机构16适用于基板处理装置3，而在基板保持板52的温度一定的部分上沿+x方向和-x方向交互搬送基板90。这样一来，由于能够使基板90的搬送空间狭小，所以能够削减基板处理装置3的占用面积。
另外，在上述的基板处理装置3中，多个喷孔52a和多个吸孔52b的狭缝宽度是一定的，然而，也可以根据基板90的处理条件来调整它们的狭缝宽度。例如，也可以利用图11和图12所示的狭缝宽度调整用板22c或图13和图14所示的狭缝宽度调整用板22d来调整喷孔52a和吸孔52b的狭缝宽度。另外，喷孔52a和吸孔52b也可以是像第一实施方式的喷孔12a和吸孔12b那样的斑点状的通孔。
上述的基板处理装置3具有由多个调温部52c构成的第一调温装置和由多个调温部54d构成的第二调温装置，但是也可以仅有这两种调温装置的任意一个。可是，若利用这两种调温装置，则能够更加均匀地对基板保持板52上的基板90进行调温。
另外，在上述的例子中，图18示出了热处理部5～9中的基板保持板52的设定温度的例子，但是基板保持板52的设定温度并不限定于图18的例子。例如，也可以在一个基板保持板52内不形成温度梯度，而是在按各热处理部，对各基板保持板52的温度赋予偏差。
在上述的例子中，相对热处理部5～9，在基板的搬送方向上游侧配置有抗蚀剂涂敷处理部4，但也可以配置向基板的上表面涂敷其他处理液的涂敷处理部来代替抗蚀剂涂敷处理部4。
另外，上述的基板处理装置3是对液晶显示装置用的方形玻璃基板进行处理的装置，但是本发明的基板处理装置也可以是以半导体晶片或PDP用玻璃基板等其他基板作为待处理对象的基板处理装置。

Claims (13)

1.一种基板处理装置，对基板进行热处理，其特征在于，包括：
基板保持板，其通过从在上表面形成的多个喷孔喷出气体，而以非接触方式将基板保持在所述上表面上；
调温装置，其对以非接触方式保持在所述基板保持板的所述上表面上的基板进行调温；
搬送装置，其沿所述上表面搬送以非接触方式保持在所述基板保持板的所述上表面上的基板。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在所述基板保持板的所述上表面上形成有吸引上方的气体的多个吸孔。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，所述多个喷孔和所述多个吸孔是在所述基板保持板的所述上表面上排列成格子状的点状通孔。
4.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，所述多个喷孔和所述多个吸孔是在所述基板保持板的所述上表面上沿与所述搬送装置的搬送方向垂直的方向形成的狭缝状通孔。
5.如权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，所述多个喷孔和所述多个吸孔在所述基板保持板的所述上表面上沿所述搬送装置的搬送方向交互排列。
6.如权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置还具有调节所述多个喷孔或所述多个吸孔的狭缝宽度的狭缝宽度调节装置。
7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述搬送装置具有从搬送方向的后方侧与基板相抵接的抵接部、和使所述抵接部沿搬送方向移动的移动部。
8.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述搬送装置具有使基板摇动的摇动装置。
9.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述调温装置具有：第一调温装置，其通过所述基板保持板和基板之间的热辐射来对基板进行调温；第二调温装置，其通过从所述多个喷孔喷出的气体和基板之间的热交换来对基板进行调温。
10.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
该基板处理装置具有沿所述搬送装置的搬送方向排列的多个所述基板保持板，
所述第一调温装置对多个所述基板保持板分别单独进行调温。
11.如权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，所述第一调温装置按区域对多个所述基板保持板分别单独进行调温。
12.如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，所述第二调温装置根据所述基板保持板的各区域的温度对从在该区域形成的喷孔喷出的气体进行调温。
13.如权利要求1～12中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置还具有涂敷处理部，该涂敷处理部相对于所述基板保持板在所述搬送装置的搬送方向上游侧，将处理液涂敷在基板的上表面上。
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