JP2000299280A - 基板処理装置及びエア供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも省エネルギー，省スペースで温湿
度の制御が可能である，新規な基板処理装置を提供す
る。 【解決手段】 塗布現像処理装置１に備えられたレジス
ト塗布装置３０のカップＣＰ内に所定の温湿度のエアを
供給するエア供給装置８１には，冷却減湿部８６，バイ
パス回路８７，加熱部８８，加湿部８９，送風機９０が
設けられている。冷却減湿部８６では，導入したエアの
５５％を冷却減湿し，バイパス回路８７では，導入した
エアの４５％を通過させ，冷却減湿されたエアとバイパ
ス回路８７からのエアとの混合エアを，加熱部８８で加
熱し，加湿部８９で加湿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板を処理する基
板処理装置及びこの基板処理装置に好適に適用されるエ
ア供給方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウエハ（以下，「ウエハ」
という）のフォトリソ工程においては，ウエハに対して
レジストを塗布し，次いでパターンの露光を行い，その
後現像を行う処理が行われている。従来からこのような
一連の処理を行うにあたっては，各処理を個別に行う処
理ユニットが集約配置された塗布現像処理装置が使用さ
れている。

【０００３】かかる塗布現像処理装置中で例えばレジス
ト塗布処理についていうと，処理容器内でウエハを回転
させてウエハ上のレジストを遠心力によって拡散させ，
ウエハ上に所定の厚さのレジスト膜を形成する処理が行
われる。レジスト膜の厚さは，温度，湿度に対して極め
て敏感であるから，処理容器内には所定の温湿度に設定
されたエアが供給されている。

【０００４】前記エアは付設のエア供給装置から供給さ
れるが，従来のエア供給装置は，例えばクリーンルーム
内の雰囲気を導入し，該導入エアに対して冷却減湿する
冷却減湿部と，加熱する加熱部，加湿する加湿部と，レ
ジスト塗布処理を行う処理容器にエアを供給するための
送風機とを備えている。そして冷却減湿部は，冷凍機に
よって露点温度近傍，例えば５℃にまで一旦冷却し，そ
の後所定の温度と相対湿度を実現するために加熱し，最
後に前記所定の相対湿度に必要な水分を加湿部によって
加湿する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
エア供給装置では，導入エアを漏れなく冷却減湿部に導
いて，全部のエアを露点温度近傍まで一旦冷却して減湿
し，その後，加熱，加湿している。このため，冷却減湿
部，加熱部，加湿部の消費エネルギーが増大している。
さらに，エア供給装置も大型化し，設置スペースの浪費
を招いている。

【０００６】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，従来よりも省エネルギー，省スペースで温湿度
の制御が可能である，新規な基板処理装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１の発明は，処理容器内で基板を処理する装
置であって，前記処理容器にエアを供給するエア供給装
置を備え，前記エア供給装置に，前記エア供給装置の入
口側から導入されたエアに対して冷却減湿する冷却減湿
部と，前記エア供給装置の入口側から導入されたエアを
前記冷却減湿部に通さずに迂回させるバイパス回路と，
前記冷却減湿部で冷却減湿されたエアと前記バイパス回
路からのエアとの混合エアに対して加熱を行う加熱部
と，前記加熱部で加熱されたエアに対して加湿を行う加
湿部と，前記加湿で加湿されたエアを前記処理容器に送
風するための送風装置とを設けたことを特徴とする，基
板処理装置を提供する。

【０００８】この請求項１の基板処理装置では，前記エ
ア供給装置の入口側から導入されたエアのうち，例えば
５５％のエアを冷却減湿部に通して冷却減湿する。一
方，残りの４５％のエアを冷却減湿部に通さずに迂回さ
せて，入口側から導入された時の状態に維持する。この
場合，冷却減湿部では約半分のエアを冷却減湿すれば済
むので，導入された全てのエアを冷却減湿するときに比
べて，冷却減湿する時の消費電力を低減することができ
る。そして，冷却減湿されたエアとバイパス回路からの
エアとを混合した後，この混合エアを加熱部で加熱し，
最後に加湿部で加湿する。この場合，混合エアの温度や
相対湿度は，導入された全てのエアが冷却減湿された時
に比べて高い値になるので，加熱や加湿をする時の消費
電力も低減することができる。従って，省エネルギーで
温湿度の制御が可能になる。しかも，この省エネルギー
化によって，冷却減湿部，加熱部，加湿部の設計など
は，従来よりも一回り小さくすることができる。従っ
て，装置の小型化が可能になる。なお，処理容器にエア
を供給するとあることから，エア供給装置は，処理容器
内と処理容器の外周のどちらか一方，または処理容器内
と処理容器の外周の両方にエアを供給することができ
る。

【０００９】請求項１に記載の基板処理装置において，
請求項２に記載したように，前記加湿部において蒸気を
噴出する蒸気噴出面の一部を，閉塞板で閉塞して形成す
ることが好ましい。かかる構成によれば，加湿部は，蒸
気噴出面から蒸気を噴出し，エアに必要な水分を加湿し
ている。この場合，蒸気噴出面に，例えば中央に開口部
が形成されている閉塞板を設け，この閉塞板によって蒸
気噴出面の周辺部を閉塞する。これにより，蒸気噴出面
全体から蒸気を噴出している時に比べて，蒸気が噴出す
る面積が限られることになり，蒸気噴出面から噴出する
蒸気の流速（噴出速度）を向上することができる。さら
に，外乱の影響を排除し，蒸気の生成を容易にする。

【００１０】また，請求項３に記載したように，前記加
湿部において蒸気を噴出する蒸気噴出面に，多数の通気
孔を有する拡散板を設けても良い。かかる構成によれ
ば，蒸気が拡散板によって周囲に拡散するので，エアを
漏れなく加湿することができる。

【００１１】請求項４に記載したように，前記処理容器
に供給されるエアの温度及び湿度を検出するセンサと，
前記センサにより検出されたエアの温度及び湿度に応じ
て，前記加熱部によるエアの加熱及び前記加湿部による
エアの加湿を制御する制御部を有することが好ましい。
かかる構成によれば，精度の良いエアの温度及び湿度の
制御が可能となる。

【００１２】請求項５の発明は，処理容器内で基板を処
理する装置であって，前記処理容器にエアを供給するエ
ア供給装置を備え，前記エア供給装置に，前記エア供給
装置の入口側から導入されたエアに対して冷却減湿する
冷却減湿部と，前記エア供給装置の入口側から導入され
たエアを前記冷却減湿部に通さずに迂回させるバイパス
回路と，前記冷却減湿部で冷却減湿されたエアと前記バ
イパス回路からのエアとの混合エアに対して加熱と加湿
を行う加熱加湿部と，前記加熱加湿部で加熱と加湿が行
われたエアを前記処理容器に送風するための送風装置と
を設けたことを特徴とする，基板処理装置を提供する。

【００１３】この請求項５の基板処理装置では，冷却減
湿されたエアとバイパス回路からのエアとの混合エアに
対して，加熱加湿部の一箇所で加熱と加湿の両方を行う
ので，装置の設置スペースを節約することができる。も
ちろん，請求項１と同様に，省エネルギーで温湿度の制
御が可能になる。また，エア供給装置は，処理容器内と
処理容器の外周のどちらか一方，または処理容器内と処
理容器の外周の両方にエアを供給することができる。

【００１４】請求項５に記載の基板処理装置において，
請求項６に記載したように，前記加熱加湿部において蒸
気を噴出する蒸気噴出面の一部を，閉塞板で閉塞して形
成することが好ましい。かかる構成によれば，請求項２
と同様に，蒸気の噴出速度を向上でき，さらに蒸気の生
成を容易にすることができる。

【００１５】また，請求項７に記載したように，前記加
熱加湿部において蒸気を噴出する蒸気噴出面に，多数の
通気孔を有する拡散板を設けても良い。かかる構成によ
れば，請求項３と同様に，エアを漏れなく加湿すること
ができる。

【００１６】請求項８に記載したように，前記処理容器
に供給されるエアの温度及び湿度を検出するセンサと，
前記センサにより検出されたエアの温度及び湿度に応じ
て，前記加熱加湿部によるエアの加熱及び加湿を制御す
る制御部を有することが好ましい。かかる構成によれ
ば，請求項４と同様に精度の良いエアの温度及び湿度の
制御が可能となる。

【００１７】請求項９に記載したように，前記冷却減湿
部で冷却減湿されたエアと前記バイパス回路からのエア
とを混合する混合部を設けると良い。

【００１８】請求項１０に記載したように，前記冷却減
湿部で冷却減湿されたエアと前記バイパス回路からのエ
アとの混合を促進させるミキシング手段を設けることが
好ましい。かかる構成によれば，例えばミキシング手段
としてパンチングメタルを用いる。そして，冷却減湿さ
れたエアの温度とバイパス回路からのエアの温度とは異
なるが，これら温度の異なるエアは，パンチングメタル
を通過して，混合される。このとき，パンチングメタル
の分散効果によって，これら温度の異なるエア同士を良
好に混ざり合わせることができる。なお，ミキシング手
段に，送風機等を用いて，エアを撹拌するようにしても
よい。

【００１９】請求項１１に記載したように，前記送風装
置は，前記冷却減湿部及びバイパス回路の前段側に配置
されていることが好ましい。そうなれば，エアが，冷却
部，加熱部及び加湿部において前段側から後段側に向か
って一貫して流れるようになる。エア供給量が多量にな
ってもエアの温度や湿度を精度良く制御でき，エア供給
装置内が負圧雰囲気になることを防止してパーティクル
の引き込み等を発生させない。

【００２０】請求項１２に記載したように，前記冷却減
湿部は，前記エア供給装置の入口側から導入されたエア
を冷却するためのペルチェ素子を有していても良い。こ
の場合，請求項１３に記載したように，前記制御部は，
前記センサにより検出されたエアの温度に応じて，前記
ペルチェ素子を制御することが好ましい。かかる構成に
よれば，冷却減湿部の制御も行えるようになるので，よ
り精度の良いエアの温度及び湿度の制御が可能となる。

【００２１】請求項１４に記載したように，前記エア供
給装置は，前記エア供給装置の入口側から導入されて前
記冷却減湿部により冷却されるエアの量と前記バイパス
回路により迂回されるエアの量との割合を可変するため
の可変手段を有していても良い。この場合，請求項１５
に記載したように，前記制御部は，前記センサにより検
出されたエアの温度及び湿度に応じて，前記可変手段に
より可変される割合を制御することが好ましい。かかる
構成によれば，冷却減湿部により冷却されるエアの量と
バイパス回路により迂回されるエアの量との割合を制御
することによって，冷却部，加熱部及び加湿部に要する
エネルギーを最小となるような制御を容易に行うことが
できる。また，請求項１６に記載したように，前記バイ
パス回路により迂回されるエアの量は，前記エア供給装
置の入口側から導入されたエアの量のほぼ４０〜７０％
であっても良い。

【００２２】請求項１７の発明は，エアの温度及び湿度
を制御して基板を処理するための処理容器に該エアを供
給するエア供給方法において，前記供給するエアを第１
の通路と第２の通路とに分流させる工程と，前記第１の
通路に流れたエアを冷却する工程と，前記第１の通路に
流れて冷却されたエアと前記第２の通路に流れたエアと
を混合させる工程と，前記混合されたエアを加熱する工
程と，前記加熱されたエアを加湿する工程とを有すこと
を特徴とする，エア供給方法を提供する。

【００２３】請求項１７に記載のエア供給方法におい
て，請求項１８に記載したように，前記加湿されたエア
を前記処理容器に送風する工程を有していても良い。ま
た請求項１９に記載したように，前記供給するエアを第
１の通路と第２の通路とに分流させる前に，前記供給す
るエアを送風する工程を有していても良い。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照しながら，本発
明の好ましい実施の形態について説明する。図１〜図３
は本実施の形態にかかる塗布現像処理装置の外観を示し
ており，図１は平面，図２は正面，図３は背面の様子を
各々示している。

【００２５】この塗布現像処理装置１は図１に示すよう
に，例えば２５枚のウエハＷを収納したカセットＣを外
部から塗布現像処理装置１に対して搬入出したり，カセ
ットＣに対してウエハＷを搬入出したりするためのカセ
ットステーション２と，ウエハＷに対する所定の処理を
施す枚葉式の各種処理装置を配置してなる処理ステーシ
ョン３と，処理ステーション３と露光装置（図示せず）
の間でウエハＷの受け取り，受け渡しを行うインターフ
ェイス部４とを一体に接続した構成を有している。

【００２６】カセットステーション２では，カセット載
置台１０上の所定の位置に複数のカセットＣがウエハＷ
の出入口を処理ステーション３側に向けてＸ方向（図１
中の上下方向）一列に載置自在である。そして，このカ
セット配列方向（Ｘ方向）及びカセットＣに収容された
ウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動
可能なウエハ搬送体１１が搬送路１２に沿って移動自在
であり，各カセットＣに選択的にアクセスできるように
なっている。

【００２７】ウエハ搬送体１１はθ方向にも回転自在に
構成されており，後述する処理ステーション３側の第３
の処理装置群Ｇ_３の多段ユニットに属するアライメント
装置５２及びエクステンション装置５３にもアクセスし
てウエハＷの授受が可能なように構成されている。

【００２８】処理ステーション３では，その中心部にウ
エハＷを保持する３本のピンセット２０，２１，２２を
上下三段に有する主搬送装置２３が配置されており，そ
の周囲にはユニットとしての各種処理装置が多段に積み
重ねられて配置された処理装置群を構成している。本実
施の形態にかかる塗布現像処理装置１においては，５つ
の処理装置群Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，Ｇ_４，Ｇ_５が配置可能
であり，第１及び第２の処理装置群Ｇ_１，Ｇ_２は塗布現
像処理装置１の正面側に配置されており，第３の処理装
置群Ｇ_３はカセットステーション２側に配置されてお
り，第４の処理装置群Ｇ_４はインターフェイス部４側に
配置されている。さらに破線で示した第５の処理装置群
Ｇ_５が塗布現像処理装置１の背面側に配置可能である。

【００２９】第１の処理装置群Ｇ_１では図２に示すよう
に，処理容器としてのカップＣＰ内でウエハＷをスピン
チャックに載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処
理装置，例えばレジスト塗布装置３０及び現像処理装置
３１が下から順に２段に重ねられている。また第２の処
理装置群Ｇ_２でも，レジスト塗布装置４０及び現像処理
装置４１が下から順に２段に重ねられている。

【００３０】第３の処理装置群Ｇ_３では図３に示すよう
に，ウエハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブ
ン型の処理ユニット，例えばウエハＷを冷却するクーリ
ング装置５０，レジストの定着性を向上させるための疎
水化処理を行うアドヒージョン処理装置５１，ウエハＷ
の位置合わせを行うアライメント装置５２，ウエハＷを
待機させるエクステンション装置５３，レジスト液塗布
後のウエハＷを加熱処理するプリベーキング装置５４，
５５，現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベー
キング装置５６，５７が下から順に，例えば８段に積み
重ねられている。第４の処理装置群Ｇ_４では，クーリン
グ装置６０，待機したウエハＷを冷却するエクステンシ
ョンクーリング装置６１，エクステンション装置６２，
クーリング装置６３，露光処理後のウエハＷを加熱処理
するポストエクスポージャベーキング装置６４，６５，
ポストベーキング装置６６，６７が下から順に，例えば
８段に積み重ねられている。これらの各処理ユニットの
組み合わせ及び積層の順番は任意に設定できる。

【００３１】インターフェイス部４の中央部にはウエハ
搬送体７１が設けられている。ウエハ搬送体７１は，前
記ウエハ搬送体１１と同様に，搬送路７２に沿ってのＸ
方向の移動とＺ方向（垂直方向）への移動及びθ方向の
回転とが自在となるように構成されており，第４の処理
装置群Ｇ_４に属する前記エクステンションクーリング装
置６１，エクステンション装置６２との間でウエハＷの
授受可能であり，さらにインターフェイス部４における
背面側に設けられている，ウエハＷの周辺部のレジスト
膜を除去する周辺露光装置７３との間でウエハＷの授受
が可能である。

【００３２】前記塗布現像処理装置１は，図２に示した
ように，通常クリーンルーム内の床面を構成するグレー
チング７４上に設置されるが，このグレーチング７４の
下方の床下空間に，エア供給装置８１が設置されてい
る。

【００３３】エア供給装置８１は，図４〜図６に示した
構成を有している。すなわち，チャンバ８２内の入口８
３側から出口８４側へと順に，パーティクルを捕集する
フィルタ８５，フィルタ８５を通過して清浄化されたエ
アのうち，例えば５５％のエアに対して冷却減湿を行う
冷却減湿部８６，フィルタ８５を通過して清浄化された
エアのうち，例えば４５％のエアを冷却減湿部８６に通
さずに迂回させるバイパス回路８７，冷却減湿部８６で
冷却減湿されたエアとバイパス回路８７からのエアとの
混合エアに対して加熱を行う加熱部８８，加熱部８８で
加熱されたエアに対して加湿を行う加湿部８９，そして
加湿後のエアを出口８４から，例えばレジスト塗布装置
３０へと供給するための送風機９０が，チャンバ８２内
に設けられている。なお，バイパス回路８７により迂回
されるエアの量は，入口８３から導入されるエアの量の
ほぼ４０〜７０％の範囲であると良い。そうすれば，好
適に冷却減湿，加熱や加湿等を実施できるようになる。

【００３４】冷却減湿部８６は，冷媒によってエアを冷
やす冷凍機を使用したものである。この冷却減湿部８６
における入口８３側の通路９０には，可変手段としての
ダンパ９１が設けられており，このダンパ９１によっ
て，冷却減湿部８６に流れ込むエアの流量を調整してい
る。バイパス回路８７にも，ダンパ９２が設けられてい
る。また，冷却減湿部８６は，例えば電源の出力制御な
どによって細かい制御が可能なようになっている。

【００３５】図６に示すように，冷却減湿部８６におけ
る出口８４側の通路９３には，小さい孔が多数穿設され
たパンチングメタル９４が設けられている。このパンチ
ングメタル９４は，冷却減湿部８６で冷却減湿されたエ
アとバイパス回路８７からのエアとが混合する場所（混
合部としての通路９３）に配置されている。

【００３６】加熱部８８は，電気ヒータを使用したもの
である。加湿部８９は，図７に示すように，タンク９５
内の純水を電気ヒータ（図示せず）によって加熱蒸発さ
せる形式のものが使用されている。加湿部８９のタンク
９５において蒸気が噴出する蒸気噴出面９６に，中央に
開口部９７が形成されている閉塞板９８を設け，この閉
塞板９８によって蒸気噴出面９６の周辺部を閉塞する。
また，加熱部８８，加湿部８９とも，例えば電源の出力
制御など電気的制御によって細かい調整が可能である。

【００３７】そして例えばレジスト塗布装置３０のカッ
プＣＰの近傍には，該カップＣＰ内の温湿度（温度及び
湿度）を検出する温湿度センサ１００が設けられてい
る。またエア供給装置８１の出口８４にも，出口８４を
通過するエアの温湿度を検出する温湿度センサ１０１が
設けられている。これら温湿度センサ１００，１０１に
よって検出した温湿度は制御部としての制御機器部１０
２へと送られる。制御機器部１０２は，温湿度センサ１
００，１０１からの温湿度信号に基づいて，冷却減湿部
８６，加熱部８８及び加湿部８９を制御するように構成
されている。なお，出口８４から出たエアは，ダクト１
０３を通じてレジスト塗布装置３０のカップＣＰ内へと
供給され，またレジスト塗布装置３０内の雰囲気は，排
気ダクト１０４を通じて，例えば工場集中排気系（図示
せず）へと排気される。

【００３８】本実施の形態にかかる塗布現像処理装置１
は以上のように構成されており，次にその作用等につい
て説明する。まずカセットステーション２において，カ
セット載置台１０上のカセットＣに収納されている未処
理のウエハＷは，まずウエハ搬送体１１によって取り出
され，第３の処理装置群Ｇ_３に属するアライメント装置
５２に搬入される。所定のアライメントが終了したウエ
ハＷは，主搬送装置２３によって取り出されてアドヒー
ジョン処理装置５１に搬入され，そこで疎水化処理され
た後，今度は第３の処理装置群Ｇ_４に属するクーリング
装置５０へと搬送され，所定温度にまで冷却される。そ
の後該ウエハＷは，第１の処理装置群Ｇ _１に属するレジ
スト塗布装置３０に搬送され，スピンコート方式によっ
て表面に所定の膜厚のレジスト膜が形成される。

【００３９】ところでレジスト膜の膜厚は，温湿度に対
して敏感であるから，カップＣＰ内の温度雰囲気は所定
の温湿度となるように厳格に制御される。本実施の形態
においては，エア供給装置８１の入口８３側からクリー
ンルーム内のエアを取り込んで，これをレジスト塗布装
置３０のカップＣＰ内に供給し，例えばカップＣＰ内の
温湿度を２３℃，４５％（ＲＨ）に設定，維持してい
る。通常，エア供給装置８１の入口８３側から導入され
るエアの温湿度は，カップＣＰ内の温湿度とは異なるの
で，エア供給装置８１内で調整される。

【００４０】即ち，エア供給装置８１の入口８３側から
導入されたエアの状態が，２３℃，４０％（ＲＨ）とな
っている。図４，図５に示したように，このエアのう
ち，例えば５５％のエアを冷却減湿部８６に通して冷却
減湿する。一方，残りの４５％のエアを冷却減湿部８６
に通さずにバイパス回路８７に迂回させて，入口８３側
から導入された時の状態に維持する。この場合，冷却減
湿部８６では約半分のエアを冷却減湿すれば済むので，
導入された全てのエアを冷却減湿するときに比べて，冷
却減湿する時の消費電力を低減することができる。

【００４１】冷却減湿されたエアとバイパス回路８７か
らのエアとを通路９３で混合する。冷却減湿されたエア
の温度は，例えば５℃の状態となっている。一方，バイ
パス回路８７からのエアの温度は，入口８３側から導入
した時と変わらず例えば２３℃の状態となっている。そ
して，これら温度の異なるエアは，通路９３に流れ込
み，パンチングメタル９４を通過して，混合される。こ
のとき，パンチングメタル９４の分散効果によって，こ
れら温度の異なるエア同士を良好に混ざり合わせること
ができる。

【００４２】その後，混合エアを加熱部８８で加熱し，
最後に加湿部８９で加湿して所定の温湿度にする。所定
の温湿度になったエアは，送風機９０によってレジスト
膜塗布装置３０のカップＣＰ内に供給される。この場
合，制御機器部１０２は，温湿度センサ１００，１０１
により検出されたエアの温度及び湿度に応じて，加熱部
８８によるエアの加熱及び加湿部８９によるエアの加湿
を制御する。このため，精度の良いエアの温度及び湿度
の制御が可能となる。ここで，加湿部８９では，図７に
示すように，蒸気噴出面９６から蒸気を噴出してエアに
必要な水分を加湿している。この場合，蒸気噴出面９６
には，中央に開口部９７を有する閉塞板９８が設けられ
ているので，蒸気噴出面９６全体から蒸気を噴出してい
る時に比べて，蒸気が噴出する面積が限られることにな
り，蒸気噴出面９６から噴出する蒸気の流速（噴出速
度）を向上することができる。例えば，蒸気噴出面９６
全体から蒸気を噴出していた時の噴出速度が０．１ｍ／
ｓであるのに対し，蒸気噴出面９６に閉塞板９８を設け
た場合では，噴出速度を０．３ｍ／ｓに向上することが
できる。さらに，外乱の外乱の影響を排除し，蒸気の生
成を容易にする。

【００４３】このように，カップＣＰ内にエアを供給す
る過程においては，供給するエアを通路９０とバイパス
回路８７とに分流させる工程と，通路９０に流れたエア
を冷却する工程と，通路９０に流れて冷却されたエアと
バイパス回路８７に流れたエアとを混合させる工程と，
混合されたエアを加熱する工程と，加熱されたエアを加
湿する工程と，加湿されたエアをカップＣＰに送風する
工程とが行われる。

【００４４】このようなエア供給装置８１においては，
前記混合エアの温度や相対湿度は，導入された全てのエ
アが冷却減湿された時に比べて高い値になるので，冷却
減湿部８６で冷却減湿する時だけでなく，加熱や加湿す
る時の消費電力も低減することができる。従って，省エ
ネルギーで温湿度の制御が可能になる。しかも，この省
エネルギー化によって，冷却減湿部８６，加熱部８８，
加湿部８９の設計などは，従来よりも一回り小さくする
ことができる。従って，装置の小型化が可能になる。

【００４５】また，図８に示す加湿部１１０のように，
蒸気噴出面９６における開口部９７に多数の多数の通気
孔１１１を有する拡散板１１２を取り付けても良い。か
かる構成によれば，蒸気が拡散板１１２によって周囲に
拡散するので，エアを漏れなく加湿することができる。

【００４６】以上，所定の温湿度に調整されたエアをレ
ジスト塗布装置３０のカップＣＰ内に供給するエア供給
装置８１について説明したが，本実施の形態にかかる塗
布現像処理装置１は，所定の温湿度に調整されたエアを
レジスト塗布装置３０や各種処理装置の外周に供給する
エア供給装置を備えていても良い。図９に示すエア供給
装置１２０は，その例である。

【００４７】図９に示すように，このエア供給装置１２
０は，塗布現像処理装置１が置かれているワークエリア
に対して，壁を隔てて設置されている。エア供給装置１
２０は，フィルタ１２１によって清浄化されたエアを入
口１２２側からケーシング１２３内に導入し，ダクト１
２４を通して出口１２５側へと導く。ダクト１２４内で
は，入口１２２側から出口１２５側へと順に，送風機１
２６，冷却減湿部１２７並びにバイパス回路１２８，加
熱加湿部１２９が設けられている。

【００４８】冷却減湿部１２７は，冷媒が流通するクー
リングコイル１３０を有し，冷媒供給源１３１から冷媒
導入管１３２を通って導入された冷媒は，このクーリン
グコイル１３０内を巡って冷媒排出管１３３から冷媒供
給源１３１に再び戻されるようになっている。冷却減湿
部１２７に対して設けられたダンパ１３４によって冷却
減湿部１２７のエアの流量が，バイパス回路１２８に設
けられたダンパ１３５によってバイパス回路１２８のエ
アの流量がそれぞれ調整されるようになっている。ま
た，パンチングメタル１３６は，加熱加湿部１２９の手
前に設けられている。

【００４９】加熱加湿部１２９は，電気ヒータ１４０
と，貯留した純水を電気ヒータ１４１によって加熱蒸発
するタンク１４２を有している。このタンク１４２も，
前記エア供給装置８１のタンク９５と同様に，蒸気噴出
面１４３に閉塞板１４４が設けられている。さらに，タ
ンク１４２内の純水は，純水供給路１４５によって供給
されると共に，純水排液路１４６によって排液されるよ
うになっている。出口１２５側には，温度センサ１４７
と湿度センサ１４８とが設けられており，温度センサ１
４７からの温度信号は制御機器部１４９へと送られ，湿
度センサ１４８からの湿度信号は制御機器部１５０へと
送られる。そして，制御機器部１４９によって電気ヒー
タ１４０は制御され，制御機器部１５０によって電気ヒ
ータ１４１は制御されるように構成されている。

【００５０】以上のように構成されたエア供給装置１２
０によれば，冷却減湿されたエアとバイパス回路１２８
からのエアとの混合エアに対して，加熱加湿部１２９の
一箇所で加熱と加湿の両方を行うので，装置の設置スペ
ースを節約することができる。もちろん，前記エア供給
装置８１と同様に，省エネルギーで温湿度の制御が可能
になる。例えば２３℃，４０％（ＲＨ）の状態で導入し
たエアを，所定の温湿度に調整して塗布現像処理装置１
に供給し，レジスト塗布装置３０の外周に，例えば２３
℃，４５％（ＲＨ）の状態のエアのダウンフローを形成
することができる。

【００５１】次に，別のエア供給装置の他の例について
説明する。図１０に示されるエア供給装置１８１では，
冷却部１８６が冷凍機１８７及びペルチェ素子１８８を
有する。制御機器部１０２は温湿度センサ１００，１０
１の検出結果に基づき冷凍機１８７及びペルチェ素子１
８８を制御する。このエア供給装置１８１では，冷却部
１８６にペルチェ素子１８８を配置すると共に，このペ
ルチェ素子１８８を適応的に制御しているので，より精
度が良いエアの温度及び湿度の制御が可能となる。な
お，図１０において，図４に示した構成要素と同じもの
には同一の符号を付している。

【００５２】次に，さらに別のエア供給装置の他の例に
ついて説明する。図１１に示されるエア供給装置２８１
は，配管２８９を介して塗布現像処理装置１のカセット
ステーション２，処理ステーション３及びインターフェ
イス部５の上部に配置されたエア供給部２８２，２８
３，２８４にエアを供給するものである。エア供給部２
８２，２８３，２８４は，例えばフィルタ等を有してい
る。エア供給部２８２，２８３，２８４から各部に，温
度及び湿度が制御された清浄なエアがダウンフローとし
て供給されるようになっている。また，塗布現像処理装
置１の下部には，該装置から排気される上記のエアを回
収するための排気口２８５が設けられている。排気口２
８５から排気されるエアは，配管２８６を介してエア供
給装置２８１に回収されるようになっている。このエア
供給装置２８１を備えた塗布現像処理装置１では，エア
供給部２８２，２８３，２８４から各部に供給されたエ
アのうち約３０％程度が排気口２８５を介してエア供給
装置２８１に回収されずに外部に漏れる。そこで，エア
供給装置２８１は，エアを導入する入口として配管２８
６に接続された回収エア導入口２８７に加え，漏れたエ
アを補うために外部からエアを導入する外部エア導入口
２８８を有する。該外部エア導入口２８８に配管２９０
が接続され，この配管２９０の出口２９１を通じてエア
を取り込む。そして，エア供給装置２８１では，外部エ
ア導入口２８８より不足した約３０％のエアを外部から
導入している。

【００５３】ところで，このようにエア供給部２８２，
２８３，２８４から各部に供給されたエアのうち約３０
％程度が塗布現像処理装置１から外部に漏れているた
め，エア供給装置２８１から塗布現像処理装置１に供給
されるエアは多量になる。そのため，図９に示した送風
機１２６と同様に，図１２に示すように，送風機９０が
冷却部８６及びバイパス回路８７の前段側に配置されて
いることが好ましい。例えば装置内が負圧雰囲気になっ
た場合，冷却部８６，加熱部８８及び加湿部８９等がそ
れぞれ前段側からエアを吸引するような構成になり，周
囲からエアを装置内に引き込むこととなる。そしてエア
供給量が多量になるとそのことで温度や湿度を精度よく
制御できるなくなるばかりか，パーティクルを引き込む
原因にもなる。これに対して，図１２に示したように送
風機９０が冷却部８６及びバイパス回路８７の前段に配
置されていると，冷却部８６，加熱部８８及び加湿部８
９等の前段側ではエアが外部に放出されるような構成に
なる。即ち，エアが，冷却部８６，加熱部８８及び加湿
部８９において前段側（回収エア導入口２８７側）から
後段側（出口８４側）に向かって一貫して流れるように
なる。エア供給量が多量になってもエアの温度や湿度を
精度良く制御でき，エア供給装置２８１内が負圧雰囲気
になることを防止してパーティクルの引き込み等を発生
させない。

【００５４】次に，また別のエア供給装置の他の例につ
いて説明する。図１３に示されるエア供給装置３８１で
は，制御機器部１０２がダンパ３９１，３９２を制御し
て冷却部８６を通るエアの量とバイパス回路８７を通る
エアの量との割合を制御できるようになっている。そし
て，制御機器部１０２は，温湿度センサ１００，１０１
による検出結果に基づき上記割合を制御するものであ
る。このエア供給装置３８１では，特に，上記制御によ
って冷却部８６，加熱部８８及び加湿部８９に要するエ
ネルギーを最小となるような制御を容易に行うことがで
きる。

【００５５】これら実施の形態は，塗布現像処理装置に
おけるレジスト塗布装置にエアを供給する場合に即して
説明したが，これらに限らず所定の温湿度制御を伴う他
の処理，例えば現像装置に対してエアを供給する場合に
ももちろん適用がある。また基板にはウエハを使用した
例を挙げて説明したが，本発明はかかる例には限定され
ず，例えばＬＣＤ基板や他の基板にも応用することが可
能である。

【００５６】

【発明の効果】請求項１〜１６の基板処理装置によれ
ば，従来の導入されたエアを全て冷却減湿する方式に比
べて，省エネルギー効果が高い。しかも，従来よりも装
置を小型化することが可能であり，省スペース効果も高
い。特に請求項５の基板処理装置では，加熱加湿部の一
箇所で加熱と加湿を行うので，装置の設置スペースを節
約することができる。また，請求項２，３では加湿部に
よる加湿を，請求項６，７では加熱加湿部による加湿を
効果的に行える。請求項９，１０では，冷却減湿された
エアとバイパス回路からのエアを良好に混ざり合わせる
ことができる。

【００５７】さらに請求項４，８，１１〜１３によれ
ば，精度の良いエアの温度及び湿度の制御が可能とな
る。特に請求項１１によれば，エア供給量が多量になっ
てもエアの温度や湿度を精度良く制御でき，例えばエア
供給装置内が負圧雰囲気になることを防止してパーティ
クルの引き込み等を発生させない。請求項１４，１５に
よれば，冷却部，加熱部及び加湿部に要するエネルギー
を最小となるような制御を容易に行うことができる。ま
た請求項１６によれば，好適に冷却減湿，加熱や加湿等
を実施できるようになる。

【００５８】請求項１７〜１９に記載のエア供給方法
は，請求項１〜１６に記載の基板処理装置に好適に適用
される。従って，省エネルギー効果等を図ることができ
る。特に請求項１９によれば，エアの温度や湿度を精度
良く制御でき，パーティクルの引き込み等を発生させな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる塗布現像処理装置
の平面図である。

【図２】図１の塗布現像処理装置の正面図である。

【図３】図１の塗布現像処理装置の背面図である。

【図４】図１の塗布現像処理装置に用いたエア供給装置
の断面を模式的に示した説明図である。

【図５】図４のエア供給装置の構成を示す説明図であ
る。

【図６】通路に設けられたパンチングメタルの斜視図で
ある。

【図７】加湿部に設けられたタンクの斜視図である。

【図８】拡散板が蒸気噴出面に設けられた他のタンクの
斜視図である。

【図９】図１の塗布現像処理装置に用いた他のエア供給
装置の断面を模式的に示した説明図である。

【図１０】図９とは異なる，別の他のエア供給装置の断
面を模式的に示した説明図である。

【図１１】図９，１０とは異なる，さらに別の他のエア
供給装置を備えた塗布現像処理装置の背面図である。

【図１２】図１１のエア供給装置の断面を模式的に示し
た説明図である。

【図１３】図９，１０，１２とは異なる，また別の他の
エア供給装置の断面を模式的に示した説明図である。

【符号の説明】

１ 塗布現像処理装置 ３０，４０ レジスト塗布装置 ８１ エア供給装置 ８６ 冷却減湿部 ８７ バイパス回路 ８８ 加熱部 ８９ 加湿部 ９０ 送風機 ９４ パンチングメタル ９６ 給気口 ９７ 給気面 １０２ 制御機器部 ＣＰ カップ Ｗ ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理容器内で基板を処理する装置であっ
   て，前記処理容器にエアを供給するエア供給装置を備
   え，前記エア供給装置に，前記エア供給装置の入口側か
   ら導入されたエアに対して冷却減湿する冷却減湿部と，
   前記エア供給装置の入口側から導入されたエアを前記冷
   却減湿部に通さずに迂回させるバイパス回路と，前記冷
   却減湿部で冷却減湿されたエアと前記バイパス回路から
   のエアとの混合エアに対して加熱を行う加熱部と，前記
   加熱部で加熱されたエアに対して加湿を行う加湿部と，
   前記加湿で加湿されたエアを前記処理容器に送風するた
   めの送風装置とを設けたことを特徴とする，基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記加湿部において蒸気を噴出する蒸気
   噴出面の一部を，閉塞板で閉塞して形成することを特徴
   とする，請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記加湿部において蒸気を噴出する蒸気
   噴出面に，多数の通気孔を有する拡散板を設けたことを
   特徴とする，請求項１又は２に記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記処理容器に供給されるエアの温度及
   び湿度を検出するセンサと，前記センサにより検出され
   たエアの温度及び湿度に応じて，前記加熱部によるエア
   の加熱及び前記加湿部によるエアの加湿を制御する制御
   部を有することを特徴とする，請求項１，２又は３に記
   載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 処理容器内で基板を処理する装置であっ
   て，前記処理容器にエアを供給するエア供給装置を備
   え，前記エア供給装置に，前記エア供給装置の入口側か
   ら導入されたエアに対して冷却減湿する冷却減湿部と，
   前記エア供給装置の入口側から導入されたエアを前記冷
   却減湿部に通さずに迂回させるバイパス回路と，前記冷
   却減湿部で冷却減湿されたエアと前記バイパス回路から
   のエアとの混合エアに対して加熱と加湿を行う加熱加湿
   部と，前記加熱加湿部で加熱と加湿が行われたエアを前
   記処理容器に送風するための送風装置とを設けたことを
   特徴とする，基板処理装置。
6. 【請求項６】 前記加熱加湿部において蒸気を噴出する
   蒸気噴出面の一部を，閉塞板で閉塞して形成することを
   特徴とする，請求項５に記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】 前記加熱加湿部において蒸気を噴出する
   蒸気噴出面に，多数の通気孔を有する拡散板を設けたこ
   とを特徴とする，請求項５又は６に記載の基板処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記処理容器に供給されるエアの温度及
   び湿度を検出するセンサと，前記センサにより検出され
   たエアの温度及び湿度に応じて，前記加熱加湿部による
   エアの加熱及び加湿を制御する制御部を有することを特
   徴とする，請求項５，６又は７に記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】 前記冷却減湿部で冷却減湿されたエアと
   前記バイパス回路からのエアとを混合する混合部を設け
   たことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，
   ７又は８に記載の基板処理装置。
10. 【請求項１０】 前記冷却減湿部で冷却減湿されたエア
    と前記バイパス回路からのエアとの混合を促進させるミ
    キシング手段を設けたことを特徴とする，請求項１，
    ２，３，４，５，６，７，８又は９に記載の基板処理装
    置。
11. 【請求項１１】 前記送風装置は，前記冷却減湿部及び
    バイパス回路の前段側に配置されていることを特徴とす
    る，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，又は
    １０に記載の基板処理装置。
12. 【請求項１２】 前記冷却減湿部は，前記エア供給装置
    の入口側から導入されたエアを冷却するためのペルチェ
    素子を有していることを特徴とする，請求項１，２，
    ３，４，５，６，７，８，９，１０又は１１に記載の基
    板処理装置。
13. 【請求項１３】 前記制御部は，前記センサにより検出
    されたエアの温度に応じて，前記ペルチェ素子を制御す
    ることを特徴とする，請求項１２に記載の基板処理装
    置。
14. 【請求項１４】 前記エア供給装置は，前記エア供給装
    置の入口側から導入されて前記冷却減湿部により冷却さ
    れるエアの量と前記バイパス回路により迂回されるエア
    の量との割合を可変するための可変手段を有することを
    特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，
    ９，１０，１１，１２又は１３に記載の基板処理装置。
15. 【請求項１５】 前記制御部は，前記センサにより検出
    されたエアの温度及び湿度に応じて，前記可変手段によ
    り可変される割合を制御することを特徴とする，請求項
    １４に記載の基板処理装置。
16. 【請求項１６】 前記バイパス回路により迂回されるエ
    アの量は，前記エア供給装置の入口側から導入されたエ
    アの量のほぼ４０〜７０％であることを特徴とする，請
    求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１
    １，１２，１３，１４又は１５に記載の基板処理装置。
17. 【請求項１７】 エアの温度及び湿度を制御して基板を
    処理するための処理容器に該エアを供給するエア供給方
    法において，前記供給するエアを第１の通路と第２の通
    路とに分流させる工程と，前記第１の通路に流れたエア
    を冷却する工程と，前記第１の通路に流れて冷却された
    エアと前記第２の通路に流れたエアとを混合させる工程
    と，前記混合されたエアを加熱する工程と，前記加熱さ
    れたエアを加湿する工程とを有すことを特徴とする，エ
    ア供給方法。
18. 【請求項１８】 前記加湿されたエアを前記処理容器に
    送風する工程を有することを特徴とする，請求項１７に
    記載のエア供給方法。
19. 【請求項１９】 前記供給するエアを第１の通路と第２
    の通路とに分流させる前に，前記供給するエアを送風す
    る工程を有することを特徴とする，請求項１７又は１８
    に記載のエア供給方法。