JP2001307978A - 基板載置台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 基板Ｇに対して加熱処理を行う際に基板
が載置される基板載置台５１であって、載置台本体５２
と、この載置台本体５２を加熱する発熱体５４と、載置
台本体５２内に設けられたヒートパイプ５５とを具備す
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、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。

【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、本発明の第１の観点によれば、基板に対して加熱処
理を行う際に基板が載置される基板載置台であって、載
置台本体と、この載置台本体を加熱する加熱手段と、前
記載置台本体内に設けられたヒートパイプとを具備する
ことを特徴とする基板載置台が提供される。

【００１０】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。

【００１１】本発明の第２の観点によれば、基板に対し
て冷却処理を行う際に基板が載置される基板載置台であ
って、載置台本体と、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
備す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２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３の観点によれば、基板に対し
て加熱処理または冷却処理を行う際に基板が載置される
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
備す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３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。

【００１５】本発明の第４の観点によれば、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
基板載置台であって、載置台本体と、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
プの一端が載置台本体から露出していることを特徴とす
る基板載置台が提供される。

【００１６】このように、本発明の第４の観点において
は、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。

【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ＬＣ
Ｄ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１
２、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（ＣＯ
Ｌ）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、２４
ｂ、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２
２、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１
５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２
ｂ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３
７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（ＣＯ
Ｌ）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（ＣＯ
Ｌ）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（Ｃ
Ｔ）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３１，３２，３
３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３
２，３３のいずれかの加熱・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯ
Ｌ）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５
５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５
１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５
６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５
２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８
４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８
２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８
２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６
７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９
５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／ＣＯ
Ｌ）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１
１１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１
１０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１１
８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１
１２を設け、ヒートパイプ１１２の一端を載置台本体１
１１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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F042 AA02 AA07 AA10 DA09 DB17 DC01 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA12 GA48 HA13 HA37 HA38 MA26 MA27 5F046 KA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対して加熱処理を行う際に基板が
   載置される基板載置台であって、 載置台本体と、 この載置台本体を加熱する加熱手段と、 前記載置台本体内に設けられたヒートパイプとを具備す
   ることを特徴とする基板載置台。
2. 【請求項２】 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ていること
   を特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
3. 【請求項３】 前記加熱手段は前記載置台本体の周縁部
   を加熱することを特徴とする請求項２に記載の基板載置
   台。
4. 【請求項４】 基板に対して冷却処理を行う際に基板が
   載置される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す
   ることを特徴とする基板載置台。
5. 【請求項５】 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ていること
   を特徴とする請求項４に記載の基板載置台。
6. 【請求項６】 前記冷却手段は、前記載置台本体の中央
   部を冷却することを特徴とする請求項５に記載の基板載
   置台。
7. 【請求項７】 基板に対して加熱処理または冷却処理を
   行う際に基板が載置される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することを特徴とす
   る基板載置台。
8. 【請求項８】 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ていることを特徴とする請求項７
   に記載の基板載置台。
9. 【請求項９】 前記加熱手段は前記載置台本体の周縁部
   を加熱し、前記冷却手段は前記載置台本体の中央部を冷
   却することを特徴とする請求項８に記載の基板載置台。
10. 【請求項１０】 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であって、 載置台本体と、 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、 前記ヒートパイプの一端が載置台本体から露出している
    ことを特徴とする基板載置台。
11. 【請求項１１】 前記載置台本体に基板を吸着する吸着
    手段をさらに具備し、前記載置台本体は回転可能に設け
    られていることを特徴とする請求項１０に記載の基板載
    置台。
12. 【請求項１２】 前記ヒートパイプは、前記載置台本体
    の中央から外周へ向けて放射状に配置されていることを
    特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の基板載
    置台。