JP2001176779A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省エネルギー，かつ効率的にエアの温度と湿
度を制御したり液温調を行うことができ，しかも省スペ
ースを図ることができる基板処理装置を提供する。 【解決手段】 塗布現像処理装置１において，ウェハＷ
を収納するカップ２４内にエアを供給するエア供給装置
８１と，温調水を供給して温度調整を行う恒温水装置８
２と，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置５０とを
備え，クーリング装置５０に冷却水を流通させる冷却水
流通経路９２を設け，エア供給装置８１内の冷却減湿部
８５が，エア，調整水，冷却水とを冷却するように構成
されている。

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
レジスト液を塗布し，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，各処理を行う処理装
置が多数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における処理装置
の一例を挙げると，レジスト塗布装置では，カップ内の
スピンチャックにウェハを保持させ，スピンチャックを
回転させることによりウェハ上のレジスト液を遠心力に
よって拡散させ，ウェ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。ここで，レジスト膜の厚さが
温度，湿度に対して極めて敏感であることから，カップ
内の温度，湿度やレジスト液の温度を厳格に管理するた
めの様々の装置が設けられている。かかる装置に，エア
供給装置と恒温水装置がある。

【０００４】従来のエア供給装置は，例えばクリーンル
ームから導入したエアの一部を冷却減湿部で露点温度近
傍，例えば５℃にまで一旦冷却すると共に，残りのエア
をバイパス経路を通して前記減湿冷却されたエアに混合
させる。その後，この混合エアを所定の温度と相対湿度
を実現するために加熱部で加熱し，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。このよ
うに，エア供給装置は，所定の温度と湿度に調整された
エアを生成し，このエアを前記カップ内に供給するよう
に構成されている。

【０００５】従来の恒温水装置は，ポンプユニットに内
蔵されたペルチェ素子を用いて温調水を例えば２３℃に
冷却し，これを供給して熱交換による温度調整（以下，
「温調」という。）を行うように構成されている。温調
水を供給する対象には，レジスト液を供給するレジスト
液ノズルを包囲する筒体や，前記スピンチャックに回転
力を付与するモータを包囲するウォータジャケット等が
ある。このため，恒温水装置は，レジスト液の温度管理
や，稼働したモータが熱を帯びてもその熱的影響がカッ
プ内のウェハに及ばないようにするフランジ温調等を，
温調水を利用して水冷式に行う。

【０００６】また，処理装置の他の例を挙げると，冷却
処理装置では，ペルチェ素子が内蔵された冷却板上にウ
ェハを載置して冷却処理する。この冷却処理装置には，
冷却板に市水を流す市水流通経路が設けられ，この市水
流通経路は前記冷却板内に形成された流路に通じてい
る。市水流通経路から流路に市水が流れ，冷却板内のペ
ルチェ素子から放出される熱エネルギーを吸収する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
塗布現像処理装置では，冷却源が，エア供給装置の冷却
減湿部，恒温水装置のペルチェ素子，冷却板内のペルチ
ェ素子と多数存在し，これらが個別に稼働するので，消
費エネルギーが増大する。さらに冷却機能が散在するこ
とになり，全体としてみれば非効率である。また，工場
内では，装置を多数配置できるようにスペースの有効活
用が望まれているが，加熱部の設置等が設置されたエア
供給装置は大型化し，そのような要求に応えることが難
しい。

【０００８】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，冷却源を一つに統合することにより，省エネル
ギー，かつ効率的にエアの温度と湿度を制御できると共
に，処理液の温調等も行うことができ，しかも省スペー
スを図ることができる，新規な基板処理装置を提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【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は，基板を処理する装置であって，基板を
収納する処理容器内に所定の温度と湿度に調整されたエ
アを供給するエア供給装置と，温度調整を行う恒温装置
と，基板を冷却板に載置して冷却処理する冷却処理装置
とを備え，前記エア供給装置に，前記処理容器内にエア
を流通させるエア流通経路と，前記エアを冷却減湿する
冷却減湿部と，前記冷却減湿部を迂回させて前記エア流
通経路にエアを流すバイパス経路と，前記エアを加湿す
る加湿部とを設け，前記恒温装置に，所定の温度に調整
された温調水を流通させる温調水流通経路と，前記温調
水を加熱する加熱機構とを設け，前記冷却処理装置に，
前記冷却板内に冷媒を流通させる冷媒流通経路を設け，
前記冷却減湿部は，前記温調水流通経路内の温調水及び
前記冷媒流通経路内の冷媒とを冷却できるように構成さ
れていることを特徴とする，基板処理装置を提供する。

【００１０】請求項１に記載の基板処理装置によれば，
エア供給装置において，エア供給装置の入口側から導入
されたエアの一部は，冷却減湿部に通して冷却減湿さ
れ，残りはバイパス経路を通って冷却減湿部を迂回す
る。その後，冷却減湿されたエアは，バイパス経路から
のエアと混合され，加湿部で加湿され，エア流通経路を
通じて処理容器内に流れる。ここで，処理容器は，基板
を回転自在に保持する回転載置台と，処理液を吐出する
ノズルとを備えている。そして，エアにより所定の温度
と湿度に設定，維持された処理容器内では，回転載置台
により基板を回転させると共に，ノズルから処理液を供
給して所定の液処理が好適に行われる。また恒温装置に
おいて，温調水は，冷却減湿部で冷却され，その後に加
熱機構で加熱される。恒温装置は，所定の温度に調整さ
れた温調水を，例えば前記ノズルを包囲する筒体及び前
記回転載置台に回転力を付与する駆動機構を包囲する温
調部材に温調水流通経路を通じて供給する。そして，ノ
ズルから吐出される処理液の温調や，駆動機構の発熱作
用が処理容器内の基板に及ばないようにするフランジ温
調を行う。また冷却処理装置において，冷却板は，冷却
減湿部で冷却され，冷媒流通経路を通じて冷却板内に流
れる。冷却板が，内蔵された温度調整体により冷却を行
うように構成されていれば，この温度調整体から放出さ
れる熱エネルギーを冷媒が吸収する。

【００１１】このように冷却源が，エア供給装置内の冷
却減湿部に統合されているので，冷却減湿部のみを稼働
させるだけで，エア，温調水，冷媒をそれぞれ冷却する
ことができる。さらに冷却機能の制御・監視を冷却減湿
部に集約させることができる。従って，省エネルギー，
効率化を図ることができる。また，エア供給装置に冷却
減湿部と加湿部しか設けないので，従来よりも装置を小
型化することができる。

【００１２】請求項２の発明は，基板を処理する装置で
あって，基板を収納する処理容器内に所定の温度と湿度
に調整されたエアを供給すると共に，温度調整を行うエ
ア供給・恒温装置と，基板を冷却板に載置して冷却処理
する冷却処理装置とを備え，前記エア供給・恒温装置
に，前記処理容器内にエアを流通させるエア流通経路
と，前記エアを冷却減湿する冷却減湿部と，前記冷却減
湿部を迂回させて前記エア流通経路にエアを流すバイパ
ス経路と，前記エアを加湿する加湿部と，所定の温度に
調整された温調水を流通させる温調水流通経路と，前記
温調水を加熱する加熱機構とを設け，前記冷却処理装置
に，前記冷却板内に冷媒を流通させる冷媒流通経路を設
け，前記冷却減湿部は，前記温調水流通経路内の温調水
及び前記冷媒流通経路内の冷媒とを冷却できるように構
成されていることを特徴とする，基板処理装置を提供す
る。

【００１３】請求項２に記載の基板処理装置によれば，
請求項１のエア供給装置，恒温装置を一体化させたエア
供給・恒温装置が設けられているので，請求項１よりも
装置を小型化することができる。もちろん，エア供給・
恒温装置の冷却減湿部により，エア，温調水，冷媒をそ
れぞれ冷却することができる。

【００１４】請求項１，２に記載の基板処理装置におい
て，請求項３に記載したように，前記温調水流通経路
は，温調を行った温調水を再び前記冷却減湿部に循環流
通させる構成であることが好ましい。そうすれば，温調
水の再利用を図ることができる。請求項４に記載したよ
うに，前記冷媒流通経路は，冷却を行った冷媒を再び前
記冷却減湿部に循環流通させる構成であることが好まし
い。そうすれば，冷媒の再利用を図ることができる。

【００１５】請求項５の発明は，基板を処理する装置で
あって，基板を収納する処理容器内に所定の温度と湿度
に調整されたエアを供給するエア供給装置と，温度調整
を行う恒温装置と，基板を冷却板に載置して冷却処理す
る冷却処理装置とを備え，前記エア供給装置に，前記処
理容器内にエアを流通させるエア流通経路と，前記エア
を冷却減湿する冷却減湿部と，前記冷却減湿部を迂回さ
せて前記エア流通経路にエアを流すバイパス経路と，前
記エアを加湿する加湿部とを設け，前記恒温装置に，所
定の温度に調整された温調水を流通させる温調水流通経
路と，前記温調水を加熱する加熱機構とを設け，前記冷
却処理装置に，前記冷却板内に冷媒を流通させる冷媒流
通経路を設け，前記エア供給装置に，前記エア流通経路
内のエアと前記温調水流通経路内の温調水及び前記冷媒
流通経路内の冷媒との熱交換を行う熱交換器を設けたこ
とを特徴とする，基板処理装置を提供する。

【００１６】請求項６の発明は，基板を処理する装置で
あって，基板を収納する処理容器内に所定の温度と湿度
に調整されたエアを供給すると共に，温度調整を行うエ
ア供給・恒温装置と，基板を冷却板に載置して冷却処理
する冷却処理装置とを備え，前記エア供給・恒温装置
に，前記処理容器内にエアを流通させるエア流通経路
と，前記エアを冷却減湿する冷却減湿部と，前記冷却減
湿部を迂回させて前記エア流通経路にエアを流すバイパ
ス経路と，前記エアを加湿する加湿部と，所定の温度に
調整された温調水を流通させる温調水流通経路と，前記
温調水を加熱する加熱機構とを設け，前記冷却処理装置
に，前記冷却板内に冷媒を流通させる冷媒流通経路を設
け，前記エア供給・恒温装置に，前記エア流通経路内の
エアと前記温調水流通経路内の温調水及び前記冷媒流通
経路内の冷媒との熱交換を行う熱交換器を設けたことを
特徴とする，基板処理装置を提供する。

【００１７】請求項５，６に記載の基板処理装置におい
て，請求項７に記載したように，前記温調水流通経路
は，温調を行った温調水を再び前記熱交換器に循環流通
させる構成であり，請求項８に記載したように，前記冷
媒流通経路は，冷媒を再び前記熱交換器に循環流通させ
る構成であることが好ましい。

【００１８】請求項５，７，８に記載の基板処理装置に
よれば，エア供給装置において，エア供給装置の入口側
から導入されたエアの一部は，冷却減湿部に通して冷却
減湿され，残りはバイパス経路を通って冷却減湿部を迂
回する。その後，冷却減湿されたエアは，バイパス経路
からのエアと混合され，熱交換器に流れ込む。また恒温
装置は，温調水を利用して処理液の温調やフランジ温調
を行う。温調を行って昇温した温調水は，熱交換器内に
循環される。また冷却処理装置において，冷媒が冷却板
内に流れ，冷却板内に設けられた温度調整体から放出さ
れる熱エネルギーを吸収する。冷却を行って昇温した冷
媒は，熱交換器内に循環される。

【００１９】ここで，熱交換器内では，エアと温調水及
び冷媒との間で熱交換が行われる。このため，例えばヒ
ータを用いずにエアを昇温させることができる一方で例
えばペルチェ素子を用いずに温調水及び冷媒の冷却が可
能になる。そして冷却減湿部は，エアだけを冷却減湿し
て従来通りの出力で稼働することになるので，請求項１
よりも省エネルギー，効率化を図ることができる。ま
た，熱交換器でエアの昇温を行うので，バイパス経路か
らのエアと混合させて冷却されたエアを昇温させる必要
性が減る。このため，バイパス経路に流すエア量を減少
させることができる一方で，冷却減湿部に流すエア量を
増加させ，より多くのエアを冷却減湿することができ
る。もちろん，昇温されたエアは，請求項１と同様に加
湿された後に処理容器内に供給され，処理容器内の雰囲
気を所定の温度と湿度に設定，維持するのに利用され
る。そして，処理容器内では，処理液を吐出するノズル
や，基板を回転自在に保持する回転載置台を用いて好適
な液処理が行われる。また，冷却された温調水は，請求
項１と同様に加熱機構で加熱され，その後に前記ノズル
を包囲する筒体及び前記回転載置台に回転力を付与する
駆動機構を包囲する温調部材に供給される。そして，レ
ジスト液の温調やフランジ温調に再利用される。また，
冷却された冷媒も，再び冷却板内に供給されて再利用さ
れる。

【００２０】一方，請求項６〜８に記載の基板処理装置
によれば，請求項５のエア供給装置，恒温装置を一体化
させたエア供給・恒温装置が設けられているので，請求
項５よりも装置を小型化することができる。もちろん，
省エネルギー，かつ効率的にエアの昇温，温調水及び冷
媒の冷却を行うことができる。

【００２１】

【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１〜３は
本実施の形態にかかる塗布現像処理装置１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。

【００２２】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。な
お，塗布現像処理装置１は，図２に示すようにクリーン
ルーム内の床面を構成するグレーチング５上に設置され
ている。このグレーチング５の下方の床下空間に後述す
るエア供給装置８１，恒温装置としての恒温水装置８２
が設けられている。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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が配置されている。主
搬送装置２３の周辺には各種処理装置が多段に配置され
て処理装置群を構成している。塗布現像処理装置１にお
いては，４つの処理装置群Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，Ｇ_４が配
置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ_１，Ｇ_２は
現像処理装置１の正面側に配置され，第３の処理装置群
Ｇ_３は，カセットステーション２に隣接して配置され，
第４の処理装置群Ｇ_４は，インターフェイス部４に隣接
して配置されている。さらにオプションとして破線で示
した第５の処理装置群Ｇ_５を背面側に別途配置可能とな
っている。

【００２６】第１の処理装置群Ｇ_１では図２に示すよう
に，カップ２４内にウェハＷを収納して所定の処理を行
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。

【００２７】第３の処理装置群Ｇ_３では図３に示すよう
に，例えばウエハＷを冷却板４２に載置して冷却処理す
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。

【００２８】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。

【００２９】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。このウェハ搬送体７１
は，第４の処理装置群Ｇ_４に属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，周辺露
光装置７３及び露光装置（図示せず）に対してアクセス
できるように構成されている。

【００３０】図４に示すように，塗布現像処理装置１
は，ウェハＷを収納するカップ２４内にエアを供給する
前述したエア供給装置８１と，後述する筒体１１７やウ
ォータジャケット１２１（温調部材）に温調水を供給
し，温調を行う前述した恒温水装置８２と，前述したク
ーリング装置５０，６０，６３とを備えている。エア供
給装置８１に，カップ２４内にエアを流通させるエア流
通経路８４と，エアを冷却減湿する冷却減湿部８５と，
冷却減湿部８５を迂回させてエア流通経路８４にエアを
流すバイパス経路８６と，エアを加湿する加湿部８７
と，エアをカップ２４に送風するための送風機８８とが
設けられている。恒温水装置８２に，筒体１１７やウォ
ータジャケット１２１に温調水を流通させる温調水流通
経路８９と，温調水を加熱するヒータ９０を内蔵したポ
ンプユニット９１とが設けられている。クーリング装置
５０，６０，６３は何れも同様の構成を有しているの
で，クーリング装置５０に例にとって説明すると，クー
リング装置５０に，冷却板４２内に冷却水を流通させる
冷却水流通経路９２が設けられている。例えば圧縮機，
凝縮器，膨張弁，冷却コイル等を内蔵した冷却減湿部８
５は，温調水流通経路８９内の温調水及び冷却水流通経
路９２内の冷却水とを冷却できるように構成されてい
る。

【００３１】エア供給装置８１は，図５に示した構成を
有している。すなわち，チャンバ９５内の入口９６側か
ら出口９７側へと順に，エア中のパーティクルやアルカ
リ基をもつアミン成分を捕集するフィルタ９８，冷却減
湿部８５，加湿部８７，送風機８８が配置されている。

【００３２】冷却減湿部８５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８５
における入口９６側のエア流通経路８４に，ダンパ９９
が設けられており，このダンパ９９によって，冷却減湿
部８５に流れ込むエアの流量を調整している。バイパス
経路８６にも，ダンパ１００が設けられている。また，
冷却減湿部８５は，例えば電源の出力制御などによって
細かい制御が可能である。

【００３３】フィルタ９８を通過して清浄化されたエア
は，冷却減湿部８５に流れるものと，バイパス経路８６
に流れるものとに分流する。そして冷却減湿部８５で冷
却減湿されたエアと，バイパス経路８６からのエアとを
加湿部８７の手前で混合させる構成となっている。

【００３４】加湿部８７は、電気ヒータによって純水を
加熱蒸発させる形式のものが使用されている。加湿部８
７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。

【００３５】そして例えばレジスト塗布装置３０のカッ
プ２４の近傍には，該カップ２４内の温度と湿度を検出
する温湿度センサ１０１が設けられている。またエア供
給装置８１の出口９７にも，出口９７を通過するエアの
温度と湿度を検出する温湿度センサ１０２が設けられて
いる。これら温湿度センサ１０１，１０２によって検出
した温度と湿度は制御機器部１０３へと送られる。制御
機器部１０３は，温湿度センサ１０１，１０２からの情
報に基づいて，冷却減湿部８５，加湿部８７を制御する
機能を有する。

【００３６】出口９７から出たエアは，エア流通経路８
４を通じてレジスト塗布装置３０のカップ２４内へと流
れる。エア流通経路８４は，塗布現像処理装置１内に導
入され，図６に示すように，塗布現像処理装置１の外側
パネル１ａの内側に沿って配設されている。このため，
エア流通経路８４内のエアは，塗布現像処理装置１内の
熱的雰囲気を吸収して例えば２℃昇温する。なお，エア
流通経路８４を分岐させて，エアを現像処理装置３１内
のカップ２４内に流しても良いし，塗布現像処理装置１
の天井部へと送り，高性能フィルタ１０４を通過させて
図６の実線矢印に示すように，ダウンフローとして用い
るようにしても良い。

【００３７】図５に示すように，エア流通経路８４にヒ
ータ１０５が設けられており，カップ２４内に供給する
前に，エアを例えば１℃程度昇温させるようになってい
る。さらにレジスト塗布装置３０内の雰囲気は，排気ダ
クト１０６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】図４に示すように，恒温水装置８２は，温
調水を用いて液温調やフランジ温調を行うように構成さ
れている。温調水流通経路８９の一部は冷却減湿部８５
内を通り，温調水は，冷却減湿部８５内を通過するとき
に冷却される。前記制御機器部１０３は，温調水の温度
が例えば２０℃になるように冷却減湿部８５を制御す
る。冷却された温調水は，ポンプユニット９１のヒータ
９０により加熱される。温調水流通経路８９は，塗布現
像処理装置１内に導入され，図６に示すように塗布現像
処理装置１の外側パネル１ａの内側に沿って配設されて
いる。このため，温調水流通経路８９内の温調水は，塗
布現像処理装置１内の熱的雰囲気を吸収して昇温する。
温調水は，ヒータ９０の加温と装置冷却による昇温とで
例えば２３℃に設定されて温調に利用される。また温調
水流通経路８９は，温調を行って昇温した温調水を再び
冷却減湿部８５に循環流通させる構成となっている。温
調水流通経路８９における循環側の経路も外側パネル１
ａの内側に沿って配設し，装置冷却を行えるようにす
る。

【００３９】恒温水装置８２による温調を，前記レジス
ト塗布装置３０を例にとって説明する。図５に示すよう
に，レジスト塗布装置３０に，カップ２４内にてウェハ
Ｗを回転自在に保持するスピンチャック１１０（回転載
置台）と，レジスト液を供給するレジスト液供給ノズル
１１１と，レジスト液の溶剤（以下，「溶剤」とい
う。）を供給する溶剤供給ノズル１１２とが設けられて
いる。またスピンチャック１１０は，モータ１１３（駆
動機構）の回転軸１１４に接続されている。

【００４０】図７に示すように，レジスト液供給ノズル
１１１は，内部にレジスト液が流れるレジスト液供給チ
ューブ１１５に接続され，溶剤供給ノズル１１２は，内
部に溶剤が流れる溶剤供給チューブ１１６に接続されて
いる。レジスト液供給チューブ１１５及び溶剤供給チュ
ーブ１１６の外周をそれぞれ包囲するように形成された
筒体１１７が各々設けられている。またレジスト液供給
ノズル１１１及び溶剤供給ノズル１１２は各筒体１１７
によって先端部付近まで包囲されている。この筒体１１
７の両端部は前記温調水流通経路８９に通じ，温調水を
循環流通させる構成となっている。従って，溶剤とレジ
スト液を例えば２３℃の好適な温度に設定して，ウェハ
Ｗに供給する構成となっている。

【００４１】図８に示すように，前記モータ１１３及び
軸受１２０の周囲を前述したウォータジャケット１２１
により包囲している。このウォータジャケット１２１の
両側面は前記温調水流通経路８９に通じ，温調水を循環
流通させる構成となっている。レジスト塗布は，モータ
１１３の回転力によりスピンチャック１１０を回転さ
せ，ウェハＷ上のレジスト液を遠心力により拡散させて
均一なレジスト膜を形成する処理であるが，このときに
モータ１１３が発熱する。モータ１１３の熱エネルギー
はウォータジャケット１２１内を流通する温調水により
吸収され，モータ１１３からの熱的影響がカップ２４内
のウェハＷに及ぶのを防止する構成となっている。

【００４２】クーリング装置５０は，冷却水を用いて冷
却（吸熱）を行うように構成されている。図４及び図５
に示すように，冷却水流通経路９２の一部は冷却減湿部
８５内を通り，冷却水は，冷却減湿部８５内を通過する
ときに冷却される。前記制御機器部１０３は，冷却水の
温度が例えば２０℃になるように冷却減湿部８５を制御
する。また，冷却水流通経路９２にポンプ１３０が設け
られており，ポンプ１３０の稼働により冷却水が送液さ
れる。冷却水流通経路９２は，塗布現像処理装置１内に
導入され，図６に示すように塗布現像処理装置１の外側
パネル１ａの内側に沿って配設されている。このため，
冷却水流通経路９２内の冷却水は，塗布現像処理装置１
内の熱的雰囲気を吸収して昇温する。冷却水は，装置冷
却による昇温で（２０＋α）℃に設定されて冷却に利用
される。

【００４３】クーリング装置５０の冷却板４２内にヒー
タ１３０が内蔵されている。このヒータ１３０は，補助
的な微調整を行う。例えば冷却板４２の温度が２３℃に
設定されている場合，例えば±１．５℃，＋３℃若しく
は−３℃程度の範囲内で温度制御する。ヒータ１３０に
要するエネルギー消費量は少なくて済む。そして冷却板
４２内に形成された流路１３１の両端部は冷却水流通経
路９２に通じている。冷却水流通経路９２から流路１３
１に冷却水は流れ込み，ヒータ１３０から放出される熱
エネルギーを吸収する構成となっている。また冷却水流
通経路９２は，冷却を行って昇温した冷却水を再び冷却
減湿部８５に循環流通させる構成となっている。冷却水
流通経路９２における循環側の経路も外側パネル１ａの
内側に沿って配設し，装置冷却を行えるようにする。

【００４４】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。まずウェハ搬送体１１がカセットＣから未
処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群Ｇ_３
に属するアライメント装置５２に搬入する。次いで，ア
ライメント装置５２にて位置合わせの終了したウェハＷ
は，主搬送装置２３によって，アドヒージョン装置３
１，クーリング装置５０，レジスト塗布装置３０に順次
搬送され，所定の処理が施される。

【００４５】レジスト塗布装置３０では，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。レジスト膜の膜厚は，温度と湿度に対して敏感であ
るから，カップ２４内の雰囲気は所定の温度と湿度とな
るように制御される。本実施の形態においては，エア供
給装置８１の入口９６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２４
内に供給し，例えばカップ２４内の温度と湿度を２３
℃，４５％（ＲＨ）に設定，維持している。

【００４６】即ち，図４，５に示したように，エア供給
装置８１の入口９６側から導入されたエアの一部は，冷
却減湿部８５に通して冷却減湿され，残りはバイパス経
路８６を通って冷却減湿部８５を迂回する。その後，冷
却減湿されたエアは，バイパス経路８６からのエアと混
合され，加湿部８７で加湿されて所定の湿度に設定され
る。また，エアの温度は２０℃に設定される。その後，
エアは，送風機８８によってレジスト塗布装置３０のカ
ップ２４内に供給される。ここで，エア流通経路８４は
塗布現像処理装置１内に導入されているので，塗布現像
処理装置１内に籠もった熱的雰囲気を，エア流通経路８
４内のエアが吸収することになる。従って，省エネルギ
ーで装置冷却が可能になる一方でエアを例えば２℃昇温
させることができる。さらに塗布現像処理装置１の熱的
影響が周囲に及ぶのを防止することができる。その後，
２２℃になったエアは，ヒータ１０５で１℃加熱されて
所定の温度と湿度になる。

【００４７】また温調水は，冷却減湿部８５で例えば２
０℃に冷却され，その後にポンプユニット９１のヒータ
９０で加熱され，筒体１１７やウォータジャケット１２
１に流れる。ここで，温調水流通経路８９は塗布現像処
理装置１内に導入されているので，先のエア流通経路８
４内のエアと同様に，装置冷却が可能になる一方で温調
水を昇温させることができる。このように，ヒータ９０
と装置内とで合わせて温調水を例えば２３℃に昇温させ
るので，ヒータ９０単独で昇温するときよりもヒータ９
０の負担を軽減することができる。そして，このように
所定の温度に調整された温調水が，液温調及びフランジ
温調に利用される。また，温調を行った温調水は，再び
冷却減湿部８５に戻されることになるが，このときも装
置冷却が行われる。そして，冷却減湿部８５で冷却され
て温調に再利用される。

【００４８】また冷却水は，冷却減湿部８５で例えば２
０℃に冷却され，ポンプ１３０の稼働により冷却板４２
内に送液される。そして，冷却板４２内のヒータ１３１
の熱エネルギーを吸収する。ここで，冷却水流通経路９
２は塗布現像処理装置１内に導入されているので，冷却
水による装置冷却が行われる。また，冷却を行った冷却
水は，再び冷却減湿部８５に戻されることになるが，こ
のときも装置冷却が行われ，冷却水の温度が例えば２４
℃に上昇する。そして，冷却減湿部８５で冷却されて冷
却に再利用される。

【００４９】かかる塗布現像処理装置１によれば，この
ように冷却源が，エア供給装置８１内の冷却減湿部８５
に統合されているので，冷却減湿部８５のみを稼働させ
るだけで，エア，温調水，冷却水をそれぞれ冷却するこ
とができる。さらにエア，温調水及び冷却水をそれぞれ
所定の温度になるように冷却減湿部８５に対して制御を
行うので，塗布現像処理装置１における冷却機能の制御
・監視を冷却減湿部８５に集約させることができる。従
って，省エネルギー，かつ効率的にエアの温度と湿度の
制御，レジスト液の温調等を行うことができる。またエ
ア供給装置８１に冷却減湿部８５と加湿部８７しか設け
ないので，従来よりも装置を小型化することができる。

【００５０】また高価なペルチェ素子を廃止してポンプ
ユニット９１にヒータ９０を，冷却板４２にヒータ１３
１をそれぞれ設けるようにしたので，コストダウンを図
ることができる。さらに温調を行って昇温した温調水，
冷却を行って昇温した冷却水を冷却減湿部８５にそれぞ
れ循環流通させるので，再利用を図り消費量を節約する
ことができる。

【００５１】なお，本実施の形態の一例について説明し
たが，本発明は，この例に限らず種々の態様を取りうる
ものである。例えば前記実施形態のように冷却減湿部８
５がエア，温調水，冷却水を全て冷却する代わりに，エ
アと温調水及び冷却水を熱交換して温調水，冷却水を冷
却するようにしても良い。図９に示す塗布現像処理装置
１の配管系統の第１変形例はその例である。図９に示す
ように，エア供給装置１４０に，熱交換器１４１が設け
られ，温調水流通経路８９及び冷却水流通経路９２の一
部が，この熱交換器１４１内を通っている。

【００５２】かかる構成によれば，冷却減湿部８５はエ
アのみを冷却減湿する。そして冷却減湿されたエアとバ
イパス経路８６からのエアが混合され，例えば温度が１
５℃の混合エアが生成される。そして，混合エアは熱交
換器１４１に流れ込む。また温調を行って例えば２４℃
に昇温した温調水，冷却を行って例えば２４℃に昇温し
た冷却水は，熱交換機１４１内にそれぞれ循環される。

【００５３】ここで，熱交換器１４１内では，エアと温
調水，冷却水との間で熱交換が行われ，エア，温調水，
冷却水がそれぞれ２０℃に温調される。このように，ヒ
ータを用いずにエアを昇温させることができる一方でペ
ルチェ素子を用いずに温調水及び冷却水の冷却が可能と
なる。そして冷却減湿部８５は，エアだけを冷却減湿し
て従来通りの出力で稼働することになるので，省エネル
ギー，効率化を一層図ることができる。また熱交換器１
４１でエアの昇温を行うので，バイパス経路８６からの
エアと混合させて冷却されたエアを昇温させる必要性が
減る。このため，バイパス経路８６に流すエア量を減少
させることができる一方で，冷却減湿部８５に流すエア
量を増加させ，より多くのエアを冷却減湿することがで
きる。

【００５４】もちろん，昇温されたエアは，先の説明と
同様に，加湿された後にカップ２４内に供給され，カッ
プ２４内の雰囲気を所定の温度と湿度に設定，維持する
のに利用される。また冷却された温調水は，ヒータ９０
で加熱され，その後に筒体１１７及びウォータジャケッ
ト１２１に供給され，温調に再利用される。また冷却さ
れた冷却水も，冷却板４２内に供給されて再利用され
る。

【００５５】次に，塗布現像処理装置１の配管系統の第
２変形例について説明する。この配管系統の第２変形例
では，図１０に示すように，カップ２４内に所定の温度
と湿度に調整されたエアを供給すると共に，温調を行う
エア供給・恒温水装置１５０が設けられている。また冷
却減湿部８５は，温調水及び冷却水を冷却できるように
構成されている。さらに温調水流通経路８９と冷却水流
通経路９２とが接続点Ｎ１，Ｎ２で共通接続されてい
る。かかる構成によれば，前記エア供給装置８１，前記
恒温水装置８２を一体化させたエア供給・恒温水装置１
５０が設けられていると共に，配管系統の構成が簡素化
されている。従って，スペース，メンテナンスの点で優
れている。

【００５６】次に，塗布現像処理装置１の配管系統の第
３変形例について説明する。この第３変形例では，図１
１に示すように，エア供給・恒温水装置１６０内に熱交
換器１４１が設けられている。また温調水流通経路８９
と冷却水流通経路９２が接続点Ｎ１，Ｎ２で共通接続さ
れている。かかる構成も，スペース，メンテナンスの点
で優れている。

【００５７】これら実施の形態は，塗布現像処理装置１
におけるレジスト塗布装置３０にエアを供給する場合に
即して説明したが，これに限らずエアの温度と湿度の制
御が行われる他の処理，例えば現像装置４０，４１に対
してエアを供給する場合にも適用可能である。また，冷
却板４２にヒータ１３０を設けずに，流路１３１に流れ
る冷却水を直接利用してウェハＷを冷却処理するように
しても良い。また温調水を更に利用して，ケミカルボッ
クス内のレジスト液貯留タンクや，ウェハを加熱処理す
る加熱処理装置等も温調し，タンク内でレジスト液を好
適な温度に設定し，加熱処理装置の熱的影響が周囲に及
ばないようにしても良い。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。

【００５８】

【発明の効果】請求項１〜４の発明によれば，冷却源の
統合化を図るので省エネルギー効果が高く，冷却機能の
制御・監視が効率的に行えるようになる。しかも，エア
供給装置から加熱部を省いて装置を小型化しているの
で，省スペース効果も高い。特に請求項２では，エア・
恒温水装置を設けて，スペースを一層節約することがで
きる。また，請求項３，４では，温調水，冷媒の再利用
を図ることができる。

【００５９】請求項５〜８の発明によれば，熱交換器を
利用してエアの昇温と温調水及び冷媒の冷却を行うの
で，請求項１〜４の発明よりも省エネルギー，効率化を
図ることができる。特に請求項６では，エア・恒温水装
置を設けて，スペースを一層節約することができる。ま
た，請求項７，８では，温調水，冷媒の再利用を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本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かかる配管系統を示
す説明図である。

【図５】エア供給装置の断面を模式的に示す説明図であ
る。

【図６】図１の塗布現像処理装置の縦断面図である。

【図７】レジスト液供給ノズル及び溶剤供給ノズルの構
成を示すと共に，レジスト液及び溶剤を温調する様子を
示す説明図である。

【図８】モータ及びスピンチャックの構成を示すと共
に，モータを温調する様子を示す説明図である。

【図９】図１の塗布現像処理装置にかかる配管系統の第
１変形例を示す説明図である。

【図１０】図１の塗布現像処理装置にかかる配管系統の
第２変形例を示す説明図である。

【図１１】図１の塗布現像処理装置にかかる配管系統の
第３変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 塗布現像処理装置 ２４ カップ ３０，４０ レジスト塗布装置 ４２ 冷却板 ５０，６０，６３ クーリング装置 ８１ エア供給装置 ８２ 恒温水装置 ８４ エア流通経路 ８５ 冷却減湿部 ８６ バイパス経路 ８７ 加湿部 ８９ 温調水流通経路 ９０ ヒータ ９２ 冷却水流通経路 Ｗ ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飽本 正己 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 Ｆターム(参考） 5F046 JA07 JA24 LA07 LA13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を処理する装置であって，基板を収
   納する処理容器内に所定の温度と湿度に調整されたエア
   を供給するエア供給装置と，温度調整を行う恒温装置
   と，基板を冷却板に載置して冷却処理する冷却処理装置
   とを備え，前記エア供給装置に，前記処理容器内にエア
   を流通させるエア流通経路と，前記エアを冷却減湿する
   冷却減湿部と，前記冷却減湿部を迂回させて前記エア流
   通経路にエアを流すバイパス経路と，前記エアを加湿す
   る加湿部とを設け，前記恒温装置に，所定の温度に調整
   された温調水を流通させる温調水流通経路と，前記温調
   水を加熱する加熱機構とを設け，前記冷却処理装置に，
   前記冷却板内に冷媒を流通させる冷媒流通経路を設け，
   前記冷却減湿部は，前記温調水流通経路内の温調水及び
   前記冷媒流通経路内の冷媒とを冷却できるように構成さ
   れていることを特徴とする，基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板を処理する装置であって，基板を収
   納する処理容器内に所定の温度と湿度に調整されたエア
   を供給すると共に，温度調整を行うエア供給・恒温装置
   と，基板を冷却板に載置して冷却処理する冷却処理装置
   とを備え，前記エア供給・恒温装置に，前記処理容器内
   にエアを流通させるエア流通経路と，前記エアを冷却減
   湿する冷却減湿部と，前記冷却減湿部を迂回させて前記
   エア流通経路にエアを流すバイパス経路と，前記エアを
   加湿する加湿部と，所定の温度に調整された温調水を流
   通させる温調水流通経路と，前記温調水を加熱する加熱
   機構とを設け，前記冷却処理装置に，前記冷却板内に冷
   媒を流通させる冷媒流通経路を設け，前記冷却減湿部
   は，前記温調水流通経路内の温調水及び前記冷媒流通経
   路内の冷媒とを冷却できるように構成されていることを
   特徴とする，基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記温調水流通経路は，温調を行った温
   調水を再び前記冷却減湿部に循環流通させる構成である
   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】 前記冷媒流通経路は，冷却を行った冷媒
   を再び前記冷却減湿部に循環流通させる構成であること
   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】 基板を処理する装置であって，基板を収
   納する処理容器内に所定の温度と湿度に調整されたエア
   を供給するエア供給装置と，温度調整を行う恒温装置
   と，基板を冷却板に載置して冷却処理する冷却処理装置
   とを備え，前記エア供給装置に，前記処理容器内にエア
   を流通させるエア流通経路と，前記エアを冷却減湿する
   冷却減湿部と，前記冷却減湿部を迂回させて前記エア流
   通経路にエアを流すバイパス経路と，前記エアを加湿す
   る加湿部とを設け，前記恒温装置に，所定の温度に調整
   された温調水を流通させる温調水流通経路と，前記温調
   水を加熱する加熱機構とを設け，前記冷却処理装置に，
   前記冷却板内に冷媒を流通させる冷媒流通経路を設け，
   前記エア供給装置に，前記エア流通経路内のエアと前記
   温調水流通経路内の温調水及び前記冷媒流通経路内の冷
   媒との熱交換を行う熱交換器を設けたことを特徴とす
   る，基板処理装置。
6. 【請求項６】 基板を処理する装置であって，基板を収
   納する処理容器内に所定の温度と湿度に調整されたエア
   を供給すると共に，温度調整を行うエア供給・恒温装置
   と，基板を冷却板に載置して冷却処理する冷却処理装置
   とを備え，前記エア供給・恒温装置に，前記処理容器内
   にエアを流通させるエア流通経路と，前記エアを冷却減
   湿する冷却減湿部と，前記冷却減湿部を迂回させて前記
   エア流通経路にエアを流すバイパス経路と，前記エアを
   加湿する加湿部と，所定の温度に調整された温調水を流
   通させる温調水流通経路と，前記温調水を加熱する加熱
   機構とを設け，前記冷却処理装置に，前記冷却板内に冷
   媒を流通させる冷媒流通経路を設け，前記エア供給・恒
   温装置に，前記エア流通経路内のエアと前記温調水流通
   経路内の温調水及び前記冷媒流通経路内の冷媒との熱交
   換を行う熱交換器を設けたことを特徴とする，基板処理
   装置。
7. 【請求項７】 前記温調水流通経路は，温調を行った温
   調水を再び前記熱交換器に循環流通させる構成であるこ
   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】 前記冷媒流通経路は，冷却を行った冷媒
   を再び前記熱交換器に循環流通させる構成であることを
   特徴とする，請求項５，６又は７に記載の基板処理装
   置。