JP2001126970A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クールプレートＣＰ，ホットプレートＨＰを多
列に積層配置した熱処理ユニット群を有する基板処理装
置において、レジスト塗布や現像等を適正に行い得る基
板処理装置を提供する。 【解決手段】基板Ｗを上面に支持して加熱するホットプ
レートＨＰを備えた熱処理ユニット群１１０と、基板Ｗ
にレジスト塗布や現像などの薬液処理を施すスピンコー
ターやスピンデベロッパーを含む薬液処理ユニット群１
２０と、その間に設けられ、装置内での基板Ｗの搬送を
行う搬送ロボットＴＣとを備え、かつ、熱処理ユニット
群１１０の側面に排気源９２ａ，９７ａに連通接続され
た排気ダクト９２，９７が設けられた基板処理装置で、
排気ダクト９２，９７内にヒートパイプ２５０を具備す
る冷却手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶表示用基板等の各種基板を処理する処理装置に関し、
詳しくは基板を熱処理する所定数の熱処理ユニットを有
する基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板処理装置としては、
平面視で薬液処理部（薬液処理としてのレジスト塗布や
現像を施すスピンコーターやスピンデベロッパー等の回
転処理ユニットを備えて構成されている）、基板搬送ロ
ボット（の基板搬送路）、熱処理部がその順で配列され
た、いわゆる３列構成の基板処理装置や、平面視で薬液
処理部、第１の基板搬送ロボット（の基板搬送路）、熱
処理部、第２の基板搬送ロボット（の基板搬送路）がそ
の順で配列された、いわゆる４列構成の基板処理装置な
どがある。

【０００３】また、この種の基板処理装置は、基板加熱
処理部（基板を上面で支持して加熱するホットプレート
を有する）で加熱された基板を常温付近の所定温度に冷
却するための基板冷却処理部（基板を上面に支持して冷
却するクールプレートを有する）を備えており、この基
板冷却処理部と基板加熱処理部とは積層されて熱処理部
を形成している。

【０００４】このような構成の基板処理装置では、フォ
トリソグラフィ工程のうちの露光処理前後のレジスト塗
布前ベークやレジスト塗布、プリベーク、露光後ベー
ク、現像、ポストベークなどの各種の基板処理を基板に
施す。レジスト塗布前ベークやプリベーク、露光後ベー
ク、ポストベークなどのベーク処理は、基板を所定温度
に加熱する処理であって基板加熱処理部で行われ、この
ベーク処理の後、加熱された基板は基板冷却処理部で常
温付近の所定温度に冷却される。レジスト塗布は回転さ
せた基板にレジストを供給してレジスト膜を形成するス
ピンコーター（回転式レジスト塗布装置）で行われ、現
像は同じく回転させた基板に現像液を供給してこれを現
像するスピンデベロッパー（回転式現像装置）で行われ
る。なお、露光処理自体は基板処理装置に付設された露
光処理専用の露光ユニットで行われる。

【０００５】例えば、一連のある基板処理を行なう装置
では、図９の従来の基板処理装置における処理ユニット
配置を模式的に示す概念的平面配置図に示すような処理
ユニットレイアウトを採り、薬液処理部としての薬液処
理ユニット群１２０には１台のスピンコーターＳＣと２
台のスピンデベロッパーＳＤ１，ＳＤ２を並べて配置さ
せ、熱処理部としての熱処理ユニット群１１０には加熱
処理を行なう６台のホットプレートＨＰ１〜６（基板加
熱処理部）と冷却処理を行なう４台のクールプレートＣ
Ｐ１〜４（基板冷却処理部）を多列に積層配置させてい
た。

【０００６】つまり、この図９に示すように、複数枚の
基板Ｗを収容したカセット１０を載置するためのインデ
クサＩＤと、基板Ｗをステッパ（露光ユニット）等の外
部装置と受け渡しするためのインタフェイス部（基板載
置台）ＩＦＢとの間には、熱処理ユニット群１１０と薬
液処理ユニット群１２０とが搬送ロボットＴＣを挟んで
平行に配置されている。そして、薬液処理ユニット群１
２０ではスピンコータＳＣ，スピンデベロッパーＳＤ
１，ＳＤ２がその順にインデクサＩＤの側から並んで配
置されている。

【０００７】また、熱処理ユニット群１１０では、第１
列にはホットプレートＨＰ１，ＨＰ２とクールプレート
ＣＰ１，ＣＰ２が積層され、第２列にはホットプレート
ＨＰ３〜ＨＰ５とクールプレートＣＰ３が積層され、第
３列にはホットプレートＨＰ６とクールプレートＣＰ５
が積層され、これらは、第４列のクールプレートＣＰ４
と並んで多列に配置されている。

【０００８】そして、上記装置において現像を適正に行
うためには、常温付近の所定温度（２３℃付近）の雰囲
気内で、基板Ｗ全体が上記雰囲気温度に保持された状態
で処理される必要がある。また、レジスト塗布を適正に
行うためには、常温付近の所定温度の雰囲気内で、基板
全体が上記雰囲気温度に保持された状態で処理される必
要がある。レジスト塗布を行うためのスピンコーターＳ
Ｃが配設された処理室内は、特別に雰囲気管理してい
る。

【０００９】一方、ホットプレートやクールプレートの
処理室内の気流管理、熱処理中に基板から蒸発する溶剤
の回収、各処理室内の粉塵（パーティクル）の回収など
を目的として熱処理ユニット群１１０ではシステム排気
を行っている。このシステム排気用の排気ダクトは、排
気バランスを良くして熱処理を均一に行うとともに、各
熱処理ユニットに対する基板の搬入出を行う搬入出口が
設けられている位置などの関係から、従来、熱処理ユニ
ット群１１０の薬液処理ユニット群１２０側の側面に隣
接した熱処理ユニット群１１０の側面に設けられてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、上記構成の基板処理装置で露光処理前
後の各種の基板処理を実行させると、レジスト塗布工程
で塗布されたレジストの膜厚が不均一になるという現象
や、現像工程での現像処理に現像不良が生じ易いという
現象などが起きていた。

【００１１】これは、熱処理ユニット群１１０からの高
温雰囲気によって薬液処理に適した温度に温調された基
板Ｗ自体を熱したり、薬液処理ユニット群１２０の処理
室内の雰囲気温度を変動させるなどの熱的影響によって
レジスト塗布や現像が適正に行えなかったものと本発明
者らは推定した。

【００１２】ホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６では基板Ｗ
を１００℃以上に加熱するが、その加熱時の熱によって
熱処理ユニット群１１０の周囲を覆っている外装カバー
が熱せられる。その上、熱処理ユニット群１１０側面に
配置された排気ダクトがシステム排気による高温気流に
より加熱され、外装カバーを更に熱していた。

【００１３】従来の基板処理装置においては、この熱処
理ユニット群１１０の外装カバーから常温付近よりも高
い高温雰囲気が、搬送ロボットＴＣの基板搬送路に放射
され、搬送ロボットＴＣ側の側面を熱する。また、熱処
理ユニット群１１０からの高温雰囲気が薬液処理ユニッ
ト群１２０の処理室内に進入し、薬液処理ユニット群１
２０の処理室内の雰囲気温度が薬液処理に適した雰囲気
温度よりも上昇し、この熱的影響を受けてレジスト塗布
や現像が適正に行えなかった。

【００１４】この現象は、ホットプレートＨＰ１〜ＨＰ
６を積層するときには、排気ダクトに複数の処理室内雰
囲気が共通に排気されるため、排気ダクト内の加熱を助
長するものであった。

【００１５】このような熱的影響によるレジスト塗布工
程での塗布レジストの不均一や、現像工程での現像不良
は、最終的に線幅の不均一を招くことになる。特に、こ
のような線幅の不均一は、線幅の微細化が著しい昨今の
基板製造でより顕著に現れており、線幅の微細化が進む
基板製造では無視できる問題ではない。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みて上記問
題点を解決するためになされたものであって、レジスト
塗布や現像などを適正に行うとともに、パターン不良な
どを防止し得る基板処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すわな
ち、請求項１に係る発明は、基板を保持して基板に対し
て加熱処理又は冷却処理を行う熱処理部と、前記熱処理
部と排気源を連通接続する排気ダクトと、前記排気ダク
ト内を冷却する冷却手段とを具備したことを特徴とする
基板処理装置である。

【００１８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
基板処理装置において、前記冷却手段は、ヒートパイプ
と、前記ヒートパイプに連接された冷熱手段とを具備し
てなることを特徴とする。

【００１９】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載の基板処理装置において、前記熱処理部
は、所定数の熱処理ユニットを多列に積層配置して有
し、前記排気ダクトは前記熱処理ユニットの側面に設け
たことを特徴とする。

【００２０】請求項４に係る発明は、基板を保持して基
板に対して加熱処理又は冷却処理を行う熱処理部と、前
記熱処理部と排気源を連通接続する排気ダクトと、前記
排気ダクト内と外部とに亘って配置され、排気ダクト内
を流通される気流に曝されたヒートパイプとを具備した
ことを特徴とする基板処理装置である。

【００２１】本発明の作用は次のとおりである。請求項
１に係る発明の基板処理装置によれば、熱処理部の熱気
が排気ダクトで排気される。そして、冷却手段により排
気ダクト内が冷却されるので排気ダクト自体が加熱し排
気ダクトから高温雰囲気が放射されるのが防止される。
また、排気ダクト内に冷却手段を設けたことで、装置の
大型化を防止することができる。

【００２２】また、請求項２に記載の発明によれば、冷
却手段をヒートパイプを用いて構成したので簡単な構成
で排気ダクト内の冷却が達成できる。

【００２３】請求項３に係る発明の基板処理装置では、
排気ダクトは熱処理ユニットの側面に配置され排気ダク
ト内に冷却手段を設けたことで、熱処理ユニットの側面
の冷却効果を一層高めることができる。その結果、所定
数の熱処理ユニットを多列に積層配置した場合、排気ダ
クトからの熱処理ユニットへの熱的影響を抑えることが
できる。また、熱処理ユニットの側面から高温雰囲気が
放射されるのを防止することができる。

【００２４】請求項４に係る発明の基板処理装置では、
熱処理部の熱気が排気ダクトで排気される。そして、そ
の熱気を含む気流にヒートパイプが曝されるように配置
され、排気の熱気がヒートパイプに伝導される。その結
果、排気ダクトから高温雰囲気が放射されるのが防止さ
れる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る基板処理装置
の第一の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１
は、実施例の基板処理装置１００の外観斜視図であり、
図２はその概念的平面配置図である。なお、図１と図２
には、方向を明確にするためにＸＹＺ直角座標系の座標
軸が示されている。また、以下の説明に当たっては、従
来の基板処理装置と同じ構成部材については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略することとする。

【００２６】図１，図２に示すように、この基板処理装
置１００の概略構成は、図９に示した従来の３列構成の
基板処理装置の構成と概ね同一である。つまり、この第
一の実施例に係る基板処理装置１００は、その両端にイ
ンデクサＩＤとインタフェイス部ＩＦＢとを備え、この
間に、熱処理部としての熱処理ユニット群１１０と薬液
処理部としての薬液処理ユニット群１２０とを平行に備
える。そのほか、熱処理ユニット群１１０と薬液処理ユ
ニット群１２０との間には装置１００内で基板Ｗの搬送
を行う搬送ロボットＴＣを有する。

【００２７】熱処理ユニット群１１０には熱処理ユニッ
トとして６台のホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６と４台の
クールプレートＣＰ１〜ＣＰ４とを備え、薬液処理ユニ
ット群１２０には１台のレジスト塗布用のスピンコータ
ーＳＣと２台の現像用のスピンデベロッパーＳＤ１，Ｓ
Ｄ２を有する。

【００２８】そして、後述するように基板搬送を行ない
つつ一連の基板処理を実行する。この場合、搬送ロボッ
トＴＣによる基板Ｗの搬送順序や搬送された各処理ユニ
ットでの処理内容は予め処理レシピに設定されており、
当該レシピに従って各処理ユニットが基板Ｗの処理を実
行する。なお、インデクサＩＤの正面には装置１００の
操作に必要なキー等を有する操作部４２と、プロセスの
進行状況や異常の発生などを表示して使用者に伝達する
表示部４３とが設けられている。

【００２９】熱処理ユニット群１１０は、上記した台数
のホットプレートＨＰおよびクールプレートＣＰを有す
るユニット列をインデクサＩＤとインタフェイス部ＩＦ
Ｂとの間において５列に配置可能である。しかし、ホッ
トプレートＨＰ，クールプレートＣＰは、スピンコータ
ーＳＣ，スピンデベロッパーＳＤの処理の流れの都合か
ら、従来と同様に４列に積層配置されている。このた
め、図示するように、第１ユニット列Ｓ１，第２ユニッ
ト列Ｓ２には、他のホットプレートＨＰ，クールプレー
トＣＰを組み込む余地はないが、第３ユニット列Ｓ３，
第４ユニット列Ｓ４および第５ユニット列Ｓ５には、そ
れぞれ２台，３台，４台の他のホットプレートＨＰ，ク
ールプレートＣＰを配置可能である。なお、一連の基板
処理によっては実際にホットプレートＨＰ，クールプレ
ートＣＰが５列に配置されることもある。

【００３０】スピンコーターＳＣおよびスピンデベロッ
パーＳＤ１，ＳＤ２は、搬送ロボットＴＣにより運び込
まれた基板Ｗを回転させる回転テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ
３を共に備える。また、スピンコーターＳＣは、回転さ
れている基板Ｗにレジストを供給して基板上面にレジス
ト膜を形成するためのレジスト供給機構Ｒを、スピンデ
ベロッパーＳＤ１，ＳＤ２は、図示しない露光装置にて
焼き付け・露光された基板Ｗに現像液を供給して例えば
露光領域のレジストを除去するための現像液供給機構Ｇ
１，Ｇ２を備える。

【００３１】スピンデベロッパーＳＤ１，ＳＤ２は、境
界領域Ｋ１（図２参照）を介在させて隣り合わされてお
り、スピンデベロッパーＳＤ１では、回転テーブルＴ２
が境界領域Ｋ１から左側に離れて設置されている。その
一方、スピンデベロッパーＳＤ２では、回転テーブルＴ
３が境界領域Ｋ１から右側に離れて設置されている。し
かも、この回転テーブルＴ２，Ｔ３は、境界領域Ｋ１を
中心に左右対象の位置に設置されている。このため、現
像液供給機構Ｇ１，Ｇ２は、境界領域Ｋ１の側にそれぞ
れ設置されており、境界領域Ｋ１を挟んでその左右に並
んでいる。

【００３２】スピンコーターＳＣは、スピンデベロッパ
ーＳＤ１左方の境界領域Ｋ２を隔てて、スピンデベロッ
パーＳＤ１の左隣に位置し、回転テーブルＴ１を境界領
域Ｋ２から左側に離して、レジスト供給機構Ｒを境界領
域Ｋ２の側に有する。

【００３３】ここで、上記したホットプレートＨＰ，ク
ールプレートＣＰについて、第３ユニット列Ｓ３を例に
採り説明する。図３ないし図５に示すように、第３ユニ
ット列Ｓ３は、クールプレートＣＰ５を下段にしてホッ
トプレートＨＰ６をＺ軸方向に積層して構成されてい
る。

【００３４】ホットプレートＨＰ６は、ホットプレート
ＨＰ６をｘｙ平面で断面視した図３の平面断面図と、第
３ユニット列Ｓ３をｘｚ平面で断面視した図４の縦断面
図と、第３ユニット列Ｓ３をｙｚ平面で断面視した図５
の縦断面図に示すように、底板７１上に、図示しないヒ
ーターを内設した熱プレート７０や基板Ｗを昇降駆動す
る駆動部（図ではエアシリンダ）８０、区画壁７２など
が支持されて構成されている。そして、区画壁７２によ
り、その内部を熱プレート７０側の処理室５０と機器室
６０とに区画しており、機器室６０には駆動部８０を備
える。熱プレート７０は、加熱ジャケットを有するアル
ミプレートを底板７１の上面に支持して備え、この熱プ
レート７０により基板Ｗを所定の温度（例えば、１００
℃）まで加熱する。

【００３５】熱プレート７０には、ｚ軸方向に複数の貫
通孔７３が設けられていて、各貫通孔７３それぞれに基
板支持ピン７４が昇降可能に挿通されている。各基板支
持ピン７４は、連結部材７５を介してエアシリンダ（駆
動部）８０のロッド８０ａに連結された支持板７６に立
設されていて、エアシリンダ８０のロッド８０ａの昇降
によって一体的に昇降されるようになっている。これら
基板支持ピン７４は、加熱処理前の基板Ｗをホットプレ
ートＨＰ６上方で搬送ロボットＴＣのアームから受け取
り、降下して熱プレート７０上に基板Ｗを支持させると
ともに、加熱処理済の基板Ｗを熱プレート７０上方に持
ち上げ搬送ロボットＴＣのアームに引き渡す動作を行
う。

【００３６】また、連結部材７５に連結された上カバー
７７が熱プレート７０の上方に配置されていて、エアシ
リンダ８０のロッド８０ａの昇降によって基板支持ピン
７４の昇降と連動して昇降されるようになっている。基
板Ｗが熱プレート７０の上に支持された状態で上カバー
７７が基板Ｗの周囲を覆って基板Ｗへの加熱処理が行わ
れる。このとき、窒素（Ｎ_２）ガスが上カバー７７内に
供給されてＮ_２雰囲気で加熱処理が行われたり、ＨＭＤ
Ｓ処理では、ＨＭＤＳとＮ_２ガスとの混合蒸気が上カバ
ー７７内に供給される。

【００３７】区画壁７２には、連結部材７５の昇降を許
容する開口７８が設けられており、一方、連結部材７５
には、連結部材７５（基板昇降ピン７４や上カバー７
７）の昇降にかかわらず常に上記開口７８を塞ぐ板部材
７９が取り付けられている。

【００３８】クールプレートＣＰ５は、ホットプレート
ＨＰ６の熱プレート７０の代わりに、図示しない冷却
板、ペルチェ素子、放熱板で構成された冷却プレート８
１を備え、上カバー７７を省略した以外は、ホットプレ
ートＨＰ６とおおよそ同様の構成を有するので、同一部
品に同じ符号を付してその詳述は省略する。具体的に
は、熱プレート７０に替り電子冷却による水冷ジャケッ
トを有するアルミプレートを底板７１の上面に支持して
備えた冷却プレート８１により基板Ｗを所定の温度（例
えば、室温）まで冷却する。

【００３９】そして、ホットプレートＨＰ６と同様に、
基板支持ピン７４が冷却処理前の基板Ｗを冷却プレート
８１上方で搬送ロボットＴＣのアームから受け取り降下
して冷却プレート８１上に基板Ｗを載置させる。また、
冷却処理済の基板Ｗを冷却プレート８１の上方に持ち上
げ、搬送ロボットＴＣのアームに引き渡す動作を行う。

【００４０】先にも述べたように上記ホットプレートＨ
Ｐ６やクールプレートＣＰ５はＺ軸方向に積層され、こ
れらの外周を覆うように外装カバー９０が設けられてい
る。この外装カバー９０は、外周を基板処理装置１００
の背面側を外装カバー９０ａで覆い、および搬送ロボッ
トＴＣ側を外装カバー９０ｂで覆っており、搬送ロボッ
トＴＣ側の外装カバー９０ｂが処理室５０の一方の壁面
となる。また、基板処理装置１００の背面側の外装カバ
ー９０ａは機器室６０の一方の壁面とされている。

【００４１】更に、ホットプレートＨＰ６は、薬液処理
ユニット群１２０側の側面に隣接する側面が仕切部材９
５で挟まれている。よって、処理室５０は、上記した底
板７１，区画壁７２，外装カバー９０ａ，９０ｂおよび
仕切部材９５，９５とこのホットプレートＨＰ６上方の
底板７１とをその周囲の壁面として熱プレート７０を取
り囲み、機器室６０と区画されることになる。なお、搬
送ロボットＴＣ側の外装カバー９０ｂには、処理室５０
に搬送ロボットＴＣのアームが出入りするための開口９
１が空けられている。

【００４２】仕切部材９５は、第３ユニット列Ｓ３を初
めとする全てのユニット列の対向する側面に備え付けら
れており、各列の最下段のクールプレートＣＰからその
列の高さ方向（ｚ軸方向）全域に亘って配置されてい
る。そして、この仕切部材９５には、各熱処理ユニット
をその底板７１で支持するためのレール９６が設けられ
ている。

【００４３】図４に示すように、第３ユニット列Ｓ３に
は、２つの熱処理ユニットが配置されているので、クー
ルプレートＣＰ５をその底板７１で支持する最下段のレ
ール９６とホットプレートＨＰ６をその底板７１で支持
するレール９６、後述する収納ユニットＡＳ，ＡＳをそ
の上方にて隔絶するための他の底板７１，７１を支持す
る２つのレール９６，９６とが設けられている。そし
て、第１ユニット列Ｓ１や第２ユニット列Ｓ２，第４ユ
ニット列Ｓ４では、各ユニット列の熱処理ユニット個数
に応じてレール９６が設けられている。

【００４４】この状態で、冷却プレート８１と上方のホ
ットプレートＨＰ６の底板７１との間の空間がクールプ
レートＣＰ５の処理室５０ａになり、また、ホットプレ
ートＨＰ６と上方の収納ユニットＡＳの底板７１との間
の空間がホットプレートＨＰ６の処理室５０になる。そ
して、外装カバー９０の上面側である外装カバー９０ｃ
とホットプレートＨＰ６の間の空間が収納ユニットＡ
Ｓ，ＡＳになる。

【００４５】この収納ユニットＡＳ，ＡＳは、外装カバ
ー９０に設けられた図示しない開閉蓋により塞がれてい
る。そして、内部には電装機器である、例えば処理レシ
ピの記憶機器や基板処理装置１００の制御機器等の電子
部品搭載基板、電気系統に必要な電源ボックス、ケーブ
ル等の電装品の組み合わせからなる電装品ユニット２０
０が収納・設置されている。

【００４６】尚、電装品ユニット２００に替えて、薬液
処理ユニット群１２０におけるスピンコーターＳＣやス
ピンデベロッパーＳＤ１，ＳＤ２で用いられる薬液（レ
ジストや現像液）を貯留してこれら機器に薬液を供給す
る薬液供給機器、例えば薬液タンク（図示省略）を収納
・設置してもよい。

【００４７】機器室６０には、図３に示すようにその一
部領域を更に区画する区画体６１を有する。この区画体
６１は、ホットプレートＨＰ６の底板７１と収納ユニッ
トＡＳの底板７１との間に亘って立設されており、その
内部領域を第１室６２と第２室６３とに分割している。
この区画体６１の上下に位置することになる上記の両底
板７１，７１には、第１室６２と第２室６３とにそれぞ
れ連通する貫通孔（図示省略）が空けられている。この
ため、収納ユニットＡＳの内部は、区画壁７２に設けら
れた図示しない開孔と、この収納ユニットＡＳの底板７
１の貫通孔を介して第１室６２および第２室６３と連通
する。

【００４８】そして、収納ユニットＡＳに収納・配置さ
れた電装品ユニット２００からの電線は、区画壁７２の
図示しない開孔を介して第２室６３を経て制御対象機器
等（搬送ロボットＴＣや各種シリンダおよびセンサ等）
まで配線され、この場合には、第１室６２は収納ユニッ
トＡＳ内を排気冷却するための排気ダクトとされる。

【００４９】次に、本発明の要部である熱処理ユニット
群１１０のシステム排気の構成を説明する。薬液処理ユ
ニット群１２０側の外装カバー９０ｂは二重構造にして
中空部を形成し、この中空部を排気ダクト９２として構
成している。かつ、図３中、第３ユニット列Ｓ３両側面
の仕切部材９５，９５にそれぞれ排気ダクト９７，９７
が設けられる。図５に示すように排気ダクト９２は排気
源９２ａに、排気ダクト９７は排気源９７ａに連通接続
され、これらの構成がシステム排気を構成する。

【００５０】排気ダクト９２は、この側面に搬送ロボッ
トＴＣのアームが挿抜されてホットプレートＨＰ６やク
ールプレートＣＰ５の処理室５０や５０ａに基板Ｗを搬
入／搬出するための開口９１，９１が設けられおり、基
板の搬入／搬出時のみ開口されるシャッター９４も設け
られている。なお、排気ダクト９２の開口９１，９１の
部分は囲いが形成されており、基板Ｗの通過する通路
と、排気ダクト９２とが分離されており、排気ダクト９
２内の排気流は、この基板Ｗが通過する通路を避けて流
れる。

【００５１】そして排気ダクト９２の下端は、排気源９
２ａに連通接続された配管９２ｂに連通接続されてお
り、配管９２ｂは、図５に示すように各ユニット列の下
方でＸ軸方向に沿って配設されている。また、上面の外
装カバー９０ｃのうち、排気ダクト９２の上端を覆う部
分には子孔９３が設けられていて、排気ダクト９２は上
端部分で外気（熱処理部の外部）に連通されている。

【００５２】仕切部材９５には、その高さ方向に亘って
排気ダクト９７が空けられており、この排気ダクト９７
と処理室５０，５０ａとは開口９８，９８ａにより連通
されている。なお、第３ユニット列Ｓ３では、開口９
８，９８ａは二個所しか空けられてないが、第１ユニッ
ト列Ｓ１や第２ユニット列Ｓ２，第４ユニット列Ｓ４で
は、各ホットプレートＨＰやクールプレートＣＰ等の処
理室と連通するよう、所定数の開口が空けられている。
もっとも、この第３ユニット列Ｓ３にあっても、第１ユ
ニット列Ｓ１〜第２ユニット列Ｓ２と同様に排気ダクト
９７と連通する開口が更に多数空けられていてもよい
が、この場合にはホットプレートＨＰ６とクールプレー
トＣＰ５の処理室５０，５０ａと連通する開口９８，９
８ａ以外の収納ユニットＡＳに対向する開口は図示しな
い蓋にて塞がれる。

【００５３】そして、排気ダクト９７の上端は、上面の
外装カバー９０ｃによって塞がれており、下端は、排気
源９７ａに連通接続された配管９７ｂに連通接続されて
いて、排気ダクト９７、配管９７ｂを介して各処理室５
０、５０ａ内のシステム排気（図３及び図４に実線の矢
印で示す）が行われる。その一方、第１ユニット列Ｓ
１、第２ユニット列Ｓ２、第４ユニット列Ｓ４では、そ
の列に配置されたそれぞれのクールプレートＣＰ，ホッ
トプレートＨＰの処理室についてシステム排気が行われ
る。なお、配管９７ｂは、各クールプレートＣＰ１から
ＣＰ４の下方にＸ軸方向に沿って配設されていて、各列
の排気ダクト９７と連通して接続されている。

【００５４】また、ホットプレートＨＰ６，クールプレ
ートＣＰ５の処理室５０，５０ａがこのようにシステム
排気されても、排気ダクト９２，９７と非連通の収納ユ
ニットＡＳについてはシステム排気されることはない。

【００５５】また、ホットプレートＨＰ６やクールプレ
ートＣＰ５の各エアシリンダ（駆動部）８０の上方の外
装カバー９０ｃには小孔（図示ぜず）が開けられてい
て、クリーンルーム内のダウンフローの気流（白抜きの
矢印で示す）が取り込まれており、エアシリンダ８０か
ら発生するパーティクルを下方に流下させて排除するよ
うにしている。

【００５６】そして、排気ダクト９２，９７はその内部
に図示のように排気ダクト９２，９７内を冷却するヒー
トパイプ２５０が配置されている。図６に示すようにヒ
ートパイプ２５０は逆Ｕ字状に形成され、その一端に冷
熱手段３００が連接され、以上の構成で冷却手段として
機能する。

【００５７】詳細には、その両端が放熱部２５０ａ、中
間が受熱部２５０ｂ、それらの間が断熱部２５０ｃとな
っているヒートパイプ２５０が排気ダクト９２，９７内
部に受熱部２５０ｂが位置して配置されている。受熱部
２５０ｂは排気ダクト９２，９７内の内部空間全体を均
一的に冷却するように、更に各排気ダクト９２，９７を
構成する外装カバーに接しないように設けられており、
そのＺ軸の下端側をヒートパイプ２５０の断熱部２５０
ｃで配管９２ｂ，９７ｂの管壁を貫通すべく設けられて
いる。さらに排気ダクト９２，９７外部である下方に第
３ユニット列Ｓ３の下部に位置してヒートパイプ２５０
の両端の放熱部２５０ａと冷熱手段３００が設けられて
いる。

【００５８】また、ヒートパイプ２５０の構造を示す断
面図である図７に示すように、ヒートパイプ２５０には
中心に空洞ＣＡが設けられ、それを覆うように金属細線
による網状のウィック２５１が設けられ、さらにそれを
覆うように螺旋状の襞をもつ螺旋管２５２が設けられて
いる。そして、螺旋管２５２の襞の稜線にウィック２５
１が接触している。そしてウィック２５１と螺旋管２５
２の間には内部を減圧してフレオンやアンモニア、水な
どの作動液Ｆが封入して浸透されている。さらに、螺旋
管２５２を覆うように上記断熱部２５０ｃのみに断熱性
の管壁２５３が設けられており、両端の放熱部２５０ａ
および中間の受熱部２５０ｂには管壁２５３は設けられ
ていない。

【００５９】この様なヒートパイプ２５０による放熱の
原理の概略を説明する。受熱部２５０ｂにおいて熱せら
れた作動液Ｆは蒸発し潜熱を伴って、空洞ＣＡを通って
放熱部２５０ａに至り、放熱部２５０ａで熱を放出す
る。これにより放熱部２５０ａの表面から熱を放出した
作動液Ｆの蒸気は液化し、ウィック２５１内を毛細管現
象により再度受熱部２５０ｂに向かって移動していく。
このような一連の工程を常時繰り返して受熱部２５０ｂ
の位置する領域を冷却する。すなわち、ヒートパイプ２
５０は、伝熱性が極めて高く、ヒートパイプ２５０およ
びその周囲の温度分布を均一にする均熱性にも優れてい
るものである。

【００６０】なお、このヒートパイプ２５０は管壁２５
３および螺旋管２５２がテフロン（登録商標）樹脂製、
ウィック２５１がガラス繊維や銅線などの金属細線によ
る金属製であることにより可撓性を備えており、さらに
螺旋管２５２を設けることにより折り曲げて配置して
も、その作動液Ｆはその移動を阻害されず、なお、螺旋
管２５２に代えて、アルミニウムやステンレス鋼、銅な
どの金属による管の内部に上記の構造を配置するように
しても良い。

【００６１】冷熱手段３００は、ヒートパイプ２５０の
両端の放熱部２５０ａに連接して設けられ、注入配管３
０１より構成される。注入配管３０１には、冷却流体供
給源３０２が接続されており、冷却流体の供給は電磁開
閉弁３０３によって制御されている。

【００６２】したがって、排気ダクト９２，９７を冷却
する際には、閉止状態の電磁開閉弁３０３を開放して冷
却温度に設定されている冷却流体（気体や液体）を注入
配管３０１から流入させ、ヒートパイプ２５０の放熱部
２５０ａの熱を吸収した冷却流体を排出配管３０４を通
して装置外部に排出するようになっている。尚、この冷
熱手段３００においては、基板処理装置１００の作動中
は常時、冷却流体が流通されるように設定されており、
常にヒートパイプ２５０から熱を奪うようにしている。

【００６３】図１および図２に戻って、搬送ロボットＴ
Ｃは基板Ｗをアームに載置支持し、基板ＷのＸ軸方向、
Ｚ軸方向への移動動作、鉛直軸回りに回転させ、任意の
ホットプレート、クールプレート、スピンコーターＳ
Ｃ、スピンデベロッパーＳＤなどの間で基板Ｗを搬送す
るようにしている。

【００６４】インデクサＩＤは、複数枚の基板Ｗが収納
される搬送用のカセットを載置するためのテーブルや、
このカセットと基板処理装置１００内の搬送ロボットＴ
Ｃとの間で基板Ｗの受渡しを行うための搬入出ロボット
ＩＲなどで構成される。

【００６５】図外の露光ユニットは露光処理を行うため
のもので、縮小投影露光機（ステッパー）などの露光機
や、露光機での露光の際の基板Ｗの位置合わせを行うア
ライメント機構、露光ユニット内での基板Ｗの搬送を行
う基板搬送ロボットなどを一体的にユニット化して構成
されている。

【００６６】インタフェイス部ＩＦＢは、基板処理装置
１００と図１中インタフェイス部ＩＦＢのＸ軸方向に配
置される露光ユニットとの間で基板Ｗの受渡しを行うた
めのユニットで、基板処理装置１００内の搬送ロボット
ＴＣから受け取った露光前の基板Ｗを露光ユニット内の
基板搬送ロボットに引き渡したり、露光ユニット内の基
板搬送ロボットから受け取った露光済の基板Ｗを基板処
理装置１００内の搬送ロボットＴＣに引き渡す基板受渡
しロボット（図示せず）などを備えている。

【００６７】これらインデクサＩＤ、基板処理装置１０
０、インタフェイス部ＩＦＢ、露光ユニットの動作を以
下に説明する。インデクサＩＤは搬入出ロボットＩＲに
よって基板Ｗを１枚ずつ取出して搬送ロボットＴＣに受
け渡す。そして、搬送ロボットＴＣは、受け渡された基
板Ｗを、熱処理ユニット群１１０の各処理ユニットに搬
送する。また、この熱処理ユニット群１１０の各処理ユ
ニットでは、予め定められた条件で基板Ｗが処理され、
この処理された基板Ｗは、搬送ロボットＴＣにより、薬
液処理ユニット群１２０の各処理ユニットに搬送され
る。

【００６８】ここでは、基板処理装置１００で、露光処
理前の基板処理として、例えば、レジスト塗布前ベー
ク、レジスト塗布、プリベークを行い、露光処理後の基
板処理として、例えば、露光後ベーク、現像、ポストベ
ークを行うものとする。

【００６９】搬送ロボットＴＣは、上記処理の順序に従
って基板Ｗを搬送する。すなわち、搬入出ロボットＩＲ
から基板Ｗを受け取ると、その基板Ｗを、ホットプレー
ト、クールプレート、スピンコーターＳＣの処理室、ホ
ットプレート、クールプレートの順に搬送し、レジスト
塗布前ベーク（ホットプレート）、レジスト塗布前ベー
ク後のレジスト塗布に適した温度への冷却処理（クール
プレート）、レジスト塗布（スピンコーターＳＣ）、プ
リベーク（ホットプレート）、プリベーク後の冷却処理
（クールプレート）を行わせる。

【００７０】プリベーク後の冷却処理が終了すると、搬
送ロボットＴＣはその基板Ｗをインタフェイス部ＩＦＢ
内の基板受渡しロボットに引き渡し、この基板受渡しロ
ボットが露光ユニット内の基板搬送ロボットにその基板
Ｗを引渡し、露光ユニット内で露光処理が行われる。

【００７１】露光ユニットでの露光処理が終了すると、
インタフェイス部ＩＦＢを介して露光済の基板Ｗが搬送
ロボットＴＣに渡される。その基板Ｗをホットプレー
ト、クールプレート、スピンデバロッパーＳＤの処理
室、ホットプレート、クールプレートの順に搬送し、露
光後ベーク（ホットプレート）、露光後ベークの後の現
像に適した温度への冷却処理（クールプレート）、現像
（スピンデベロッパーＳＤ）、ポストベーク（ホットプ
レート）、ポストベーク後の冷却処理（クールプレー
ト）を行わせる。

【００７２】ポストベーク後の冷却処理が終了すると、
その基板ＷをインデクサＩＤの搬入出ロボットＩＲに引
き渡す。搬入出ロボットＩＲはこのフォトリソグラフィ
工程の一連の基板処理が終了した基板Ｗを空のカセット
に順次収納していく。

【００７３】一連の基板処理の間、排気源９２ａ，９７
ａが作動して排気ダクト９２，９７によるシステム排気
が実施される。同時に、冷熱手段３００も作動してヒー
トパイプ２５０から熱が奪われる。

【００７４】以上説明したように、第一の実施例では、
熱処理ユニット群１１０に所定のクールプレートＣＰ，
ホットプレートＨＰを積層配置した第１ユニット列Ｓ１
〜第５ユニット列Ｓ５の側面の排気ダクト９２，９７の
内部に冷却手段を設けたことにより、熱気により排気ダ
クト９２，９７が熱せされずに排気される。また排気ダ
クト９２，９７内の少なくとも熱処理ユニットに対向す
る部分にヒートパイプ２５０を張り巡らせている。これ
により、排気ダクト９２，９７自体を冷却しているた
め、システム排気を行い熱気が処理室５０，５０ａから
開口９８，９８ａを介して流入してもその温度はあまり
上昇することはない。即ち、ホットプレートＨＰ６から
の高温気流を集中的に冷却することによって、排気ダク
ト９２，９７からの熱的影響を抑えることができる。

【００７５】このように、排気ダクトが熱せられないの
で外装カバー９０から薬液処理ユニット群１２０側に高
温雰囲気が放射されるのが防止され、従来、熱処理ユニ
ット群１１０からの熱的影響で起こっていたレジスト塗
布工程や現像工程での不都合を解消することができるよ
うになった。またホットプレートへ排気ダクトからの熱
的影響から保護することができる。

【００７６】特に、上記第一の実施例の構成ではヒート
パイプ２５０による放熱冷却だけに任せることなく、電
磁開閉弁３０３を開放して冷却温度に設定された冷却流
体を注入配管３０１に流通させヒートパイプ２５０の放
熱部２５０ａから積極的に冷却を行っている。そのた
め、迅速に冷却することにより排気ダクト９２，９７自
体が熱せられて、２次的な熱放射により装置１００内雰
囲気を熱することがないのでホットプレートＨＰ６，ク
ールプレートＣＨ５への熱的影響、薬液処理ユニット群
１２０への熱的影響をより確実に抑えることができる。

【００７７】また、収納ユニットＡＳ内に電装品ユニッ
ト２００を配置する構成としても、排気ダクトからの熱
的影響を防止することができる。

【００７８】なお、露光処理の場合も、露光処理に適し
た基板Ｗの温度があり、プリベークの後の冷却処理では
そのような温度に基板Ｗ全体を冷却し、そのように温調
された状態で基板Ｗが露光ユニットに搬送されることが
望まれる。本実施例では、クールプレートからインタフ
ェイス部ＩＦＢへの基板搬送においても熱的影響を受け
ることがない。従って、本実施例によれば、クールプレ
ートで露光に適した温度に温調された状態で、基板Ｗに
露光処理を行わせることができ、温度変動に起因する露
光処理時の露光ムラなどの不都合も防止することができ
る。

【００７９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にお
いて実施することが可能である。

【００８０】図８は、本発明の第二の実施例を示す。上
記実施例においては、ヒートパイプ２５０に冷熱手段３
００を連接して冷却効果を向上させているが、冷熱手段
３００を具備しない構成としても良い。この実施例で
は、放熱部２５０ａは排気ダクト９２，９７外部に配置
され空冷される。よって、簡略化された構成で実施する
ことができる。すなわち本願構成ではヒートパイプ２５
０を用いているので、伝熱性が良好なため放熱部２５０
ａの充分な大きさに設定することで排気ダクトの昇温の
熱的影響がないレベルまで降温することができる。

【００８１】更に、本発明の第三の実施例として基板処
理装置において、熱処理ユニット群と薬液処理ユニット
群との間に設けられ少なくとも薬液処理ユニット群に対
する基板Ｗの搬送を行う第１の搬送ロボットと、熱処理
ユニット群を挟んで第１の搬送ロボットと反対側に設け
られ、少なくとも熱処理ユニット群に対する基板Ｗの搬
送を行う第２の搬送ロボットとで構成された４列構成の
基板処理装置のに適用してもよい。かつ、この場合、排
気ダクト９２，９７と別個に設けられた排気ダクトが熱
処理ユニット群内の駆動部の周囲を覆うように設けられ
てもよい。

【００８２】これにより、排気ダクトで排気すること
で、４列構成の基板処理装置で熱処理ユニット群からの
熱的影響で起こっていたレジスト塗布工程や現像工程で
の不都合を解消することができるとともに、４列構成の
基板処理装置で起こっていたパターン不良も好適に防止
できるようになった。

【００８３】次に、上述した各実施例に対するいくつか
の変形例を説明する。

【００８４】〔変形例１〕排気ダクト内部のヒートパイ
プ２５０の形状は先の実施の形態の図６に示すような逆
Ｕ字状に限られるものではなく、蛇行して設けられてい
てもよ良い。また、例えば図のＸ方向に沿って複数直線
状に配置するようにしてもよい。

【００８５】〔変形例２〕全てクールプレートを下段に
してその上に複数個のホットプレートが積層されている
が、ホットプレートのみを複数個積層する場合や、空き
部分が設けられてホットプレートやクールプレートが積
層される場合などもあるが、このような構成のものに対
しても本願発明を適用できる。

【００８６】〔変形例３〕上記第一の実施例では、熱処
理ユニット群１１０の各列の側面の外装カバー９０が一
体的に構成されているので、クールプレートＣＰ５の側
面の排気も行っているが、ホットプレートＨＰ６の側面
のみに排気ダクトを設けるように構成してもよい。

【００８７】〔変形例４〕上記各実施例では、薬液処理
ユニット群を１台のスピンコーターＳＣと２台のスピン
デベロッパーＳＤ（ＳＤ１、ＳＤ２）とで構成したが、
スピンコーターＳＣが複数台設けられた基板処理装置や
スピンデベロッパーＳＤが１台または３台以上設けられ
た基板処理装置であっても本発明は同様に適用できる。

【００８８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、熱処理部から排気源に連通接
続された排気ダクト内に冷却手段を設けたので、この排
気ダクト内の熱気が冷却されながら排気される。よっ
て、排気ダクトから高温雰囲気が放射されるのが防止さ
れる。また、排気ダクト内のスペースを利用して冷却手
段を設けたことで、装置の大型化を防止することができ
る。更に、従来、基板加熱処理部からの熱的影響で起こ
っていたレジスト塗布工程や現像工程での不都合を解消
することができ、それに起因して発生していた線幅の不
均一を防止できるようになった。

【００８９】更に本発明の請求項４に記載に発明によれ
ば、ヒートパイプを配置した排気ダクトで排気すること
で、排気ダクトから高温雰囲気が放射されるのを防止す
るとともに、基板加熱処理部からの熱的影響で起こって
いたレジスト塗布工程や現像工程での不都合を解消して
線幅の不均一を防止することができるとともに、パター
ン不良も好適に防止できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における基板処理装置の
外観斜視図である。

【図２】本発明の第一の実施例における基板処理装置の
処理ユニット配置を模式的に示す概念的平面配置図であ
る。

【図３】ホットプレートＨＰ６をｘｙ平面で断面視した
概略平面断面図である。

【図４】第３ユニット列Ｓ３をｘｚ平面で断面視した概
略縦断面図である。

【図５】第３ユニット列Ｓ３をｙｚ平面で断面視した概
略縦断面図である。

【図６】ヒートパイプを有する冷却手段の全体構成図で
ある。

【図７】ヒートパイプの一部断面図である。

【図８】本発明の第二の実施例におけるヒートパイプの
構成を示す要部概略断面図である。

【図９】従来の基板処理装置の処理ユニット配置を模型
式的に示す概念的平面配置図である。

【符号の説明】

１００ 基板処理装置 １１０ 熱処理ユニット群 １２０ 薬液処理ユニット群 ２５０ ヒートパイプ ３００ 冷熱手段 ５０、５０ａ 処理室 ９２、９７ 排気ダクト ９２ａ、９７ａ 排気源 ９５ 仕切部材 ９０、９０ａ、９０ｂ、９０ｃ 外装カバー Ｗ 基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を保持して基板に対して加熱処理又は
   冷却処理を行う熱処理部と、 前記熱処理部と排気源を連通接続する排気ダクトと、 前記排気ダクト内を冷却する冷却手段と、を具備したこ
   とを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置において、 前記冷却手段は、ヒートパイプと、 前記ヒートパイプに連接された冷熱手段と、を具備して
   なることを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の基板処理
   装置において、 前記熱処理部は、所定数の熱処理ユニットを多列に積層
   配置して有し、 前記排気ダクトは前記熱処理ユニットの側面に設けたこ
   とを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】基板を保持して基板に対して加熱処理又は
   冷却処理を行う熱処理部と、 前記熱処理部と排気源を連通接続する排気ダクトと、 前記排気ダクト内と外部とに亘って配置され、排気ダク
   ト内を流通される気流に曝されたヒートパイプと、を具
   備したことを特徴とする基板処理装置。