JP2003347186A

JP2003347186A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2003347186A
Application number: JP2002149347A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Fukutomi; 義光福冨; Katsuji Yoshioka; 勝司吉岡; Yukihiko Inagaki; 幸彦稲垣
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2003-12-05
Also published as: US6752543B2; KR20030091047A; KR100636009B1; US20030217695A1

Abstract

(57)【要約】【課題】処理部を高さ方向に多段に積層したときにも
装置全体の高さが著しく大きくなることを抑制するとと
もに、各処理部に十分な精度にて温度管理のなされた空
気を供給することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】塗布処理ユニットＳＣ４〜ＳＣ６と空調
ユニットＡＣＵ１とは多岐管１０によって連通接続され
ている。多岐管１０は、共通配管１０ａが複数の分配管
１０ｂに分岐して形成されている。空調ユニットＡＣＵ
１が多岐管１０の分岐点を通過する空気の温度が処理ユ
ニットでの目標温度よりも若干低めの温度となるように
温調を行う。そして、二次加熱器４５が分配管１０ｂと
処理ユニットとの接続部分を通過する空気の温度が目標
温度となるように二次加熱を行うことにより精度良く温
度管理のなされた空気を処理部に供給する。また、空調
ユニットＡＣＵ１からの空気を分流することで装置全体
の高さを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等（以下、「基板」と称する）に処理を
行う複数の処理部を備えてそれらに温調済の空気を供給
する基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、半導体や液晶ディスプレ
イなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗
布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処
理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製
造されている。これらの諸処理のうち例えばレジスト塗
布処理、現像処理およびそれらに付随する熱処理のそれ
ぞれ行う処理ユニットを複数組み込み、搬送ロボットに
よってそれら各処理ユニット間で基板の循環搬送を行う
ことにより基板に一連のフォトリソグラフィー処理を施
す基板処理装置がいわゆるコータ＆デベロッパとして広
く用いられている。

【０００３】このような基板処理装置では、例えばウル
パフィルタを通して微細なパーティクルを除去するとと
もに、化学吸着フィルタを通してアンモニア等の化学物
質を除去した清浄な空気を各処理ユニットおよび搬送ロ
ボットの周辺に供給し、それらを清浄な雰囲気に維持し
ている。また、特に基板にレジスト塗布処理を行う塗布
処理ユニットでは、雰囲気の温度および湿度が形成され
るレジスト膜の膜厚に影響を与えるため、温湿度の管理
された空気を塗布処理ユニットに供給するようにしてい
る。

【０００４】従来より、温湿度の管理された清浄空気は
空調ユニットから各処理ユニットに供給される。このよ
うな空調ユニットとしては、例えば特開平１０−１５４
６４４号公報に開示されているような装置が使用されて
いた。該公報に開示の装置では、温湿度の管理された清
浄空気を必要とする処理ユニットの直上に空調ユニット
を配置することによって、取り回しが困難であったダク
トを無くして清浄空気の供給効率を高めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の基板
の大径化にともなって、各処理ユニットや搬送ロボット
も大型化しており、基板処理装置全体のフットプリント
（装置が占有する平面面積）も大きくなる傾向にある。
環境維持に相応のコストを要するクリーンルームのスペ
ースを有効に利用する観点からは各基板処理装置のフッ
トプリント増大を極力抑制する必要があり、この目的の
ために各処理ユニットを高さ方向に多段に積層すること
が検討されている。

【０００６】しかしながら、高さ方向に多段に積層した
処理ユニットのそれぞれの直上に空調ユニットを配置す
ると装置全体が高くなり過ぎる。一方、パターンの微細
化に伴う各処理プロセスへの品質管理要求も益々厳しく
なっており、各処理ユニット、特に雰囲気が処理結果に
大きく影響する塗布処理ユニット等に供給する空気の温
湿度管理は万全のものとする必要がある。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、処理部を高さ方向に多段に積層したときにも装
置全体の高さが著しく大きくなることを抑制するととも
に、各処理部に十分な精度にて温度管理のなされた空気
を供給することができる基板処理装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板に処理を行うｎ個（但し、
ｎは２以上の自然数）の処理部を備えた基板処理装置に
おいて、空気の温度を調整して、その温調された空気を
送出する温調空気供給部と、１本の共通配管がｎ本の分
配管に分岐されて形成され、前記共通配管が前記温調空
気供給部に連通接続されるとともに、前記ｎ本の分配管
が１対１で対応して前記ｎ個の処理部に連通接続された
多岐管と、前記ｎ本の分配管に１対１で対応して設けら
れ、当該分配管の内部を通過する空気の温度調節を行う
ｎ個の補正用温調部と、を備えている。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
にかかる基板処理装置において、前記共通配管に設けら
れ、前記共通配管内を通過する空気の温度を計測する第
１温度計測手段と、前記ｎ本の分配管に１対１で対応し
て設けられ、当該分配管の内部を通過する空気の温度を
計測するｎ個の第２温度計測手段と、をさらに備え、前
記温調空気供給部に、前記第１温度計測手段の計測結果
に基づいて前記共通配管内を通過する空気の温度が第１
の目標温度となるように温調を行わせるとともに、前記
ｎ個の補正用温調部のそれぞれに、当該補正用温調部に
対応する分配管に設けられた第２温度計測手段の計測結
果に基づいて当該分配管内を通過する空気の温度が第２
の目標温度となるように温調を行わせている。

【００１０】また、請求項３の発明は、請求項２の発明
にかかる基板処理装置において、第１温度計測手段に、
前記多岐管の分岐点を通過する空気の温度を計測させ、
各第２温度計測手段に、その対応する分配管と該分配管
が連通接続される処理部との接続部分を通過する空気の
温度を計測させている。

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
にかかる基板処理装置において、第２の目標温度を、前
記ｎ個の補正用温調部のそれぞれに個別に設定してい
る。

【００１２】また、請求項５の発明は、請求項２から請
求項４のいずれかの発明にかかる基板処理装置におい
て、前記温調空気供給部に、空気を加熱する一次加熱部
と、空気を冷却する冷却部とを備え、前記補正用温調部
に、空気を加熱する二次加熱部を備え、第２の目標温度
を第１の目標温度よりも高く設定している。

【００１３】また、請求項６の発明は、請求項３から請
求項５のいずれかの発明にかかる基板処理装置におい
て、前記ｎ本の分配管のいずれかと当該分配管が連通接
続される処理部との接続部分を通過する空気の湿度を計
測する湿度計測手段をさらに備え、前記温調空気供給部
に、空気を加湿する加湿部をさらに備えるとともに、前
記湿度計測手段の計測結果に基づいて当該接続部分を通
過する空気の湿度が目標湿度となるように温調および加
湿を行わせる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明にかかる基板処理装置の全
体構成を示す平面図である。なお、図１および以降の各
図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じて
Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹ
Ｚ直交座標系を付している。

【００１６】この基板処理装置１は、基板Ｗにレジスト
塗布処理および現像処理を行う基板処理装置（いわゆる
コータ＆デベロッパ）であり、大別してインデクサＩＤ
と３つのユニット配置部ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３とイン
ターフェイスＩＦＢとにより構成されている。

【００１７】インデクサＩＤは、移載ロボットＴＦおよ
び載置ステージ３０を備えている。載置ステージ３０に
は、４つのキャリアＣを水平方向（Ｙ軸方向）に沿って
配列して載置することができる。それぞれのキャリアＣ
には、多段の収納溝が刻設されており、それぞれの溝に
は１枚の基板Ｗを水平姿勢にて（主面を水平面に沿わせ
て）収容することができる。従って、各キャリアＣに
は、複数の基板Ｗ（例えば２５枚）を水平姿勢かつ多段
に所定の間隔を隔てて積層した状態にて収納することが
できる。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密
閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified po
d)やＳＭＩＦ(Standard Mechanical InterFace)ポッ
ド、または収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open casette)
のいずれであっても良い。

【００１８】移載ロボットＴＦは、１本の移載アームＴ
ＦＡを備えており、その移載アームＴＦＡを高さ方向に
昇降動作させること、回転動作させることおよび水平方
向に進退移動させることができる。また、移載ロボット
ＴＦ自身がＹ方向に沿って移動することにより、移載ア
ームをＹ軸方向に沿って水平移動させることができる。
つまり、移載ロボットＴＦは、移載アームを３次元的に
移動させることができるのである。このような移載ロボ
ットＴＦの動作により、インデクサＩＤは、複数の基板
Ｗを収納可能なキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出
してユニット配置部ＭＰ１に渡すとともに、ユニット配
置部ＭＰ１から処理済の基板Ｗを受け取ってキャリアＣ
に収納することができる。

【００１９】ユニット配置部ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３
は、この順でＸ軸方向に沿って隣接配置されている。す
なわち、インデクサＩＤに隣接してユニット配置部ＭＰ
１が配置され、そのユニット配置部ＭＰ１とユニット配
置部ＭＰ３との間に挟み込むようにしてユニット配置部
ＭＰ２が配置され、さらにユニット配置部ＭＰ３に隣接
してインターフェイスＩＦＢが配置されている。

【００２０】ユニット配置部ＭＰ１は、搬送ロボットＴ
Ｒ１を挟んで熱処理部群ＴＨ１と液処理部群ＬＰ１とを
対向配置させて構成されている。同様に、ユニット配置
部ＭＰ２は搬送ロボットＴＲ２を挟んで熱処理部群ＴＨ
２と液処理部群ＬＰ２とを対向配置させて構成され、ユ
ニット配置部ＭＰ３は搬送ロボットＴＲ３を挟んで熱処
理部群ＴＨ３と液処理部群ＬＰ３とを対向配置させて構
成されている。

【００２１】図２は、液処理部群ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ
３を図１の矢印ＡＲ１の向きから見た側面図である。同
図に示すように、液処理部群ＬＰ１は、下から順に塗布
処理ユニットＳＣ３，ＳＣ２，ＳＣ１を３段に積層配置
して構成されている。塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ
２，ＳＣ３は、いわゆるスピンコータの一種であり、い
ずれも基板Ｗを回転させつつフォトレジストの下地塗布
処理を行う処理ユニットである。

【００２２】液処理部群ＬＰ２は、下から順に塗布処理
ユニットＳＣ６，ＳＣ５，ＳＣ４を３段に積層配置して
構成されている。塗布処理ユニットＳＣ４，ＳＣ５，Ｓ
Ｃ６もいわゆるスピンコータの一種であり、いずれも基
板Ｗを回転させつつフォトレジストの塗布処理を行う処
理ユニットである。

【００２３】液処理部群ＬＰ３は、下から順に現像処理
ユニットＳＤ５，ＳＤ４，ＳＤ３，ＳＤ２，ＳＤ１を５
段に積層配置して構成されている。現像処理ユニットＳ
Ｄ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５はいずれも露光
後の基板Ｗ上に現像液を供給することによって現像処理
を行う、いわゆるスピンデベロッパである。

【００２４】塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ６および現
像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５はいずれも基板Ｗに対し
てフォトレジストや現像液等の処理液を供給する処理ユ
ニットであり、本明細書ではこれら処理液を使用する処
理ユニットを「液処理ユニット」と称する。したがっ
て、液処理部群ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３はいずれも液処
理ユニットを鉛直方向に沿って多段に積層配置した処理
部群であると言える。

【００２５】図３は、熱処理部群ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ
３を図１の矢印ＡＲ１の向きから見た側面図である。熱
処理部群ＴＨ１は、下から順に冷却ユニットＣＰ，Ｃ
Ｐ、加熱ユニットＨＰ，ＨＰ，ＨＰを５段に積層配置し
た熱処理部列と、下から順に加熱ユニットＡＨＬ，ＡＨ
Ｌ，ＡＨＬを３段に積層配置した熱処理部列とをＸ軸方
向に沿って隣接配置して構成されている。加熱ユニット
ＨＰは、基板Ｗを加熱して所定の温度にまで昇温する、
いわゆるホットプレートである。冷却ユニットＣＰは、
基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに、
基板Ｗを当該所定の温度に維持する、いわゆるクールプ
レートである。また、加熱ユニットＡＨＬも、加熱ユニ
ットＨＰと同様のいわゆるホットプレートの一種である
が、特にレジスト塗布処理前の密着強化処理のための加
熱処理を行うものである。

【００２６】熱処理部群ＴＨ２は、下から順に加熱ユニ
ットＨＰ，ＨＰ，ＨＰ，ＨＰを４段に積層配置した熱処
理部列と、下から順に冷却ユニットＣＰ，ＣＰ，ＣＰを
３段に積層配置した熱処理部列とをＸ軸方向に沿って隣
接配置して構成されている。熱処理部群ＴＨ２の加熱ユ
ニットＨＰには、露光前のいわゆるプリベーク処理を行
うユニットが含まれている。

【００２７】熱処理部群ＴＨ３は、下から順に冷却ユニ
ットＣＰ，ＣＰ、加熱ユニットＨＰ，ＨＰ，ＨＰを５段
に積層配置した熱処理部列と、下から順に冷却ユニット
ＣＰ、加熱ユニットＨＰ，ＨＰ，ＨＰ，ＨＰを５段に積
層配置した熱処理部列とをＸ軸方向に沿って隣接配置し
て構成されている。熱処理部群ＴＨ３の加熱ユニットＨ
Ｐには、いわゆる露光後ベーク処理を行うユニットが含
まれている。

【００２８】上述した加熱ユニットＨＰ，ＡＨＬおよび
冷却ユニットＣＰはいずれも基板Ｗの温度調整を行う処
理ユニットであり、本明細書ではこれら基板Ｗの温度調
整を行う処理ユニットを「熱処理ユニット」と称する。
また、本明細書では液処理ユニットおよび熱処理ユニッ
トを総称して「処理ユニット」としている。したがっ
て、熱処理部群ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３はいずれも熱処
理ユニットを鉛直方向に沿って多段に積層配置した処理
部群であると言える。

【００２９】なお、図２に示した液処理ユニットの配置
構成および図３に示した熱処理ユニットの配置構成は一
例であって、処理ユニットを多段に積層して処理部群を
形成する形態であれば種々の変形が可能である。特に、
図３の空白部分は熱処理ユニットのための予備位置であ
り、ここをそのまま空き位置としておいても良いし、こ
こに加熱ユニットＨＰまたは冷却ユニットＣＰを設置す
るようにしても良い。

【００３０】図１に戻り、搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ
２，ＴＲ３のそれぞれは、２つの搬送アームを備えてお
り、それら搬送アームを鉛直方向に沿って昇降させるこ
とと、水平面内で回転させることと、水平面内にて進退
移動を行わせることができる。但し、搬送ロボットＴＲ
１，ＴＲ２，ＴＲ３全体が水平方向に沿って走行するも
のではない。このような搬送ロボットの動作によって、
ユニット配置部ＭＰ１の搬送ロボットＴＲ１は専ら熱処
理部群ＴＨ１および液処理部群ＬＰ１に含まれる処理ユ
ニットの間で基板Ｗの搬送を行う。また、搬送ロボット
ＴＲ１は、インデクサＩＤの移載ロボットＴＦとの間で
基板Ｗの受け渡しを行ったり、受け渡し台ＰＳ１に対す
る基板Ｗの受け渡しを行ったりする。なお、受け渡し台
ＰＳ１は、ユニット配置部ＭＰ１とユニット配置部ＭＰ
２との間、より正確には搬送ロボットＴＲ１と搬送ロボ
ットＴＲ２との間に設けられた基板載置台であり、搬送
ロボットＴＲ１と搬送ロボットＴＲ２との間の基板受け
渡しのために使用される。

【００３１】また、ユニット配置部ＭＰ２の搬送ロボッ
トＴＲ２は専ら熱処理部群ＴＨ２および液処理部群ＬＰ
２に含まれる処理ユニットの間で基板Ｗの搬送を行う。
また、搬送ロボットＴＲ２は、受け渡し台ＰＳ１および
受け渡し台ＰＳ２に対する基板Ｗの受け渡しを行ったり
する。なお、受け渡し台ＰＳ２は、ユニット配置部ＭＰ
２とユニット配置部ＭＰ３との間、より正確には搬送ロ
ボットＴＲ２と搬送ロボットＴＲ３との間に設けられた
基板載置台であり、搬送ロボットＴＲ２と搬送ロボット
ＴＲ３との間の基板受け渡しのために使用される。

【００３２】同様に、ユニット配置部ＭＰ３の搬送ロボ
ットＴＲ３は専ら熱処理部群ＴＨ３および液処理部群Ｌ
Ｐ３に含まれる処理ユニットの間で基板Ｗの搬送を行
う。また、搬送ロボットＴＲ３は、後述するインターフ
ェイスＩＦＢの搬送ロボットＴＲ４との間で基板Ｗの受
け渡しを行ったり、受け渡し台ＰＳ２に対する基板Ｗの
受け渡しを行ったりする。

【００３３】インターフェイスＩＦＢは、ユニット配置
部ＭＰ３に隣接して設けられるとともに、図示を省略す
る露光装置とも隣接しており、搬送ロボットＴＲ４とバ
ッファカセットＢＣとを備える。インターフェイスＩＦ
Ｂの搬送ロボットＴＲ４は、搬送ロボットＴＲ３からレ
ジスト塗布処理済の基板Ｗを受け取って図外の露光装置
に渡すとともに、該露光装置から露光済の基板Ｗを受け
取って搬送ロボットＴＲ３に渡す機能を有する。また、
搬送ロボットＴＲ４は、基板処理装置１での処理時間と
露光装置での処理時間との差に起因した基板受け渡しタ
イミングのずれを調整すべく、露光前後の基板Ｗを一時
的にバッファカセットＢＣに収容することもある。

【００３４】以上のような構成を有する基板処理装置１
においては、インデクサＩＤの移載ロボットＴＦがキャ
リアＣから未処理の基板Ｗを取り出してユニット配置部
ＭＰ１の搬送ロボットＴＲ１に渡す。ユニット配置部Ｍ
Ｐ１では、搬送ロボットＴＲ１が熱処理部群ＴＨ１およ
び液処理部群ＬＰ１に含まれる処理ユニットの間で基板
Ｗの循環搬送を行うことにより、基板Ｗへのレジストの
下地塗布処理およびそれに付随する熱処理が行われる。
下地塗布処理が終了した基板Ｗは受け渡し台ＰＳ１を介
してユニット配置部ＭＰ１からユニット配置部ＭＰ２に
渡される。

【００３５】ユニット配置部ＭＰ２では、搬送ロボット
ＴＲ２が熱処理部群ＴＨ２および液処理部群ＬＰ２に含
まれる処理ユニットの間で基板Ｗの循環搬送を行うこと
により、基板Ｗへのレジスト塗布処理およびそれに付随
する熱処理が行われる。レジスト塗布処理が終了した基
板Ｗは受け渡し台ＰＳ２を介してユニット配置部ＭＰ２
からユニット配置部ＭＰ３に渡され、さらにユニット配
置部ＭＰ３の搬送ロボットＴＲ３からインターフェイス
ＩＦＢの搬送ロボットＴＲ４に渡される。搬送ロボット
ＴＲ４は受け取ったレジスト塗布処理済の基板Ｗを露光
装置に渡す。露光装置においては、該基板Ｗにパターン
の露光処理を行う。

【００３６】露光処理が終了した基板Ｗは、再びインタ
ーフェイスＩＦＢの搬送ロボットＴＲ４に渡され、さら
に搬送ロボットＴＲ４からユニット配置部ＭＰ３の搬送
ロボットＴＲ３に渡される。ユニット配置部ＭＰ３で
は、搬送ロボットＴＲ３が熱処理部群ＴＨ３および液処
理部群ＬＰ３に含まれる処理ユニットの間で基板Ｗの循
環搬送を行うことにより、露光後の基板Ｗへの現像処理
およびそれに付随する熱処理が行われる。現像処理が終
了した基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ３から搬送ロボット
ＴＲ２，ＴＲ１を経て、インデクサＩＤの移載ロボット
ＴＦに戻される。移載ロボットＴＦは、該基板Ｗを処理
済基板としてキャリアＣに収容する。このようにして一
連のフォトリソグラフィー処理が行われる。

【００３７】ところで、各処理ユニット、特に雰囲気が
処理結果に大きく影響する液処理ユニットに対しては少
なくとも温度管理された清浄空気を供給しなければなら
ない。本実施形態の基板処理装置１では、少なくとも温
度管理された清浄空気を供給しなければならない処理ユ
ニットが１１個設置されている。特に、雰囲気の温湿度
によって形成されるレジスト膜厚が変化する塗布処理ユ
ニットＳＣ１〜ＳＣ６に対しては温湿度の管理された清
浄空気を供給しなければならない。なお、熱処理部群Ｔ
Ｈ１，ＴＨ２，ＴＨ３に含まれる熱処理ユニットは、そ
れぞれが個別の温調を行うため、それら熱処理ユニット
に対しては温度管理された清浄空気を供給する必要はな
い。また、本明細書において単に「湿度」と記載すると
きには相対湿度を示すものとする。

【００３８】液処理ユニットに少なくとも温度管理され
た清浄空気を供給するために、本実施形態の基板処理装
置１には空調ユニットＡＣＵ１および空調ユニットＡＣ
Ｕ２を付設している。空調ユニットＡＣＵ１は塗布処理
ユニットＳＣ１〜ＳＣ６に対して温湿度管理された清浄
空気を供給し、空調ユニットＡＣＵ２は現像処理ユニッ
トＳＤ１〜ＳＤ５に対して温度管理された清浄空気を供
給する。空調ユニットＡＣＵ１と塗布処理ユニットＳＣ
１〜ＳＣ６とは多岐管１０を介して連通接続されてい
る。また、空調ユニットＡＣＵ２と現像処理ユニットＳ
Ｄ１〜ＳＤ５とも多岐管１０を介して連通接続されてい
る。つまり、本実施形態では、液処理部群ＬＰ１，ＬＰ
２に対して共通の空調ユニットＡＣＵ１を配置し、液処
理部群ＬＰ３に対して単独の空調ユニットＡＣＵ２を配
置している。

【００３９】図４は、空調ユニットＡＣＵ１から塗布処
理ユニットＳＣ４〜ＳＣ６に対して温湿度管理された清
浄空気を供給する様子を概念的に示す図である。上述し
たように、塗布処理ユニットＳＣ４〜ＳＣ６を多段に積
層配置した液処理部群ＬＰ２と熱処理ユニットを多段に
積層配置した熱処理部群ＴＨ２とが搬送ロボットＴＲ２
を挟んで対向配置されている。なお、液処理部群ＬＰ
２、熱処理部群ＴＨ２および搬送ロボットＴＲ２の下方
の空間は、液処理ユニットへの処理液供給のための配管
等を収容するケミカルキャビネットＣＢとして機能す
る。

【００４０】空調ユニットＡＣＵ１は、空気取り入れ口
から多岐管１０に向けてファン１１、一次化学吸着フィ
ルタ１２、二次化学吸着フィルタ１３、加湿器１４、冷
凍機１５および一次加熱器１６をこの順序で並べて内蔵
する。ファン１１は装置外部の空気（通常はクリーンル
ーム内の空気）を取り込んで空調ユニットＡＣＵ１内部
に送り込む。一次化学吸着フィルタ１２および二次化学
吸着フィルタ１３は、ファン１１が取り込んだ空気から
アルカリ性物質（主としてアンモニアガス）を吸着して
除去する。なお、ファン１１は一次化学吸着フィルタ１
２と二次化学吸着フィルタ１３との間に設けるようにし
ても良い。加湿器１４、冷凍機１５および一次加熱器１
６は、それぞれ空調ユニットＡＣＵ１内を通過する空気
を加湿、冷却、加熱するものである。加湿器１４、冷凍
機１５および一次加熱器１６としては例えば蒸発式の加
湿器や電熱式のヒータ等の公知の種々の機器を使用する
ことができる。このような構成によって、空調ユニット
ＡＣＵ１は、空気の温湿度を調整してその温湿度調整の
なされた空気を多岐管１０に送出する。

【００４１】多岐管１０は、空調ユニットＡＣＵ１と塗
布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ６とを連通接続している。
多岐管１０は、１本の共通配管１０ａが６本の分配管１
０ｂに分岐されて形成されている。共通配管１０ａは空
調ユニットＡＣＵ１に連通接続されている。また、６本
の分配管１０ｂが１対１で対応して６個の塗布処理ユニ
ットＳＣ１〜ＳＣ６に連通接続されている。空調ユニッ
トＡＣＵ１から多岐管１０に送出された温湿調済みの空
気は６本の分配管１０ｂに分流されて、塗布処理ユニッ
トＳＣ１〜ＳＣ６のそれぞれに供給される。なお、多岐
管１０は、空調ユニットＡＣＵ１と塗布処理ユニットＳ
Ｃ１〜ＳＣ６とを連通接続するものであれば、その一部
を基板処理装置１内部に配設するようにしても良いし、
全体を基板処理装置１外部に配設するようにしても良
い。

【００４２】また、６本の分配管１０ｂのそれぞれには
二次加熱器４５が設けられている。二次加熱器４５は、
例えば電熱式のヒータによって構成され、当該二次加熱
器４５が設けられた分配管１０ｂ内を通過する空気を加
熱する。すなわち、空調ユニットＡＣＵ１から多岐管１
０の共通配管１０ａに送出され、６本の分配管１０ｂに
分流された温湿調済みの空気は二次加熱器４５によって
さらに加熱された後に塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ６
のそれぞれに供給されるのである。

【００４３】ここで、多岐管１０の分岐点、つまり共通
配管１０ａと６本の分配管１０ｂとの接続点には、そこ
を通過する空気の温度を計測する第１温度センサ４２が
設けられている。また、６本の分配管１０ｂとそれらの
それぞれが対応する塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ６と
の接続部分には、そこを通過する空気の温度を計測する
第２温度センサ４３が設けられている。さらに、６本の
分配管１０ｂのいずれかとその分配管１０ｂが対応する
塗布処理ユニット（図４の例では塗布処理ユニットＳＣ
４）との接続部分にはそこを通過する空気の湿度を計測
する湿度センサ４４が設けられている。そして、基板処
理装置１には、第１温度コントローラ４１と、６個の第
２温度コントローラ４６と、湿度コントローラ４０とが
設けられている。これら各コントローラは、図４では図
示の便宜上基板処理装置１と別置にしているが、基板処
理装置１の本体側に設けるようにしても良いし、空調ユ
ニットＡＣＵ１の内部に設けるようにしても良い。

【００４４】第１温度コントローラ４１は、第１温度セ
ンサ４２および一次加熱器１６と電気的に接続されてお
り、第１温度センサ４２の計測結果に基づいて一次加熱
器１６をフィードバック制御する。つまり、第１温度コ
ントローラ４１は、多岐管１０の分岐点を通過する空気
が予め定められた温度となるように、一次加熱器１６を
制御する。

【００４５】各第２温度コントローラ４６は、当該第２
温度コントローラ４６に対応する分配管１０ｂに設けら
れた第２温度センサ４３および二次加熱器４５と電気的
に接続されており、その第２温度センサ４３の計測結果
に基づいて当該二次加熱器４５をフィードバック制御す
る。つまり、第２温度コントローラ４６は、当該第２温
度コントローラ４６に対応する分配管１０ｂとその分配
管１０ｂが連通接続される塗布処理ユニットとの接続部
分を通過する空気が予め定められた温度となるように、
二次加熱器４５を制御する。

【００４６】湿度コントローラ４０は、湿度センサ４４
および加湿器１４と電気的に接続されており、湿度セン
サ４４の計測結果に基づいて加湿器１４を制御する。

【００４７】次に、空調ユニットＡＣＵ１から多岐管１
０を経て塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ６に供給される
空気の温湿度制御の態様について説明する。図５は、基
板処理装置１における空気の温湿度制御態様の一例を示
す図である。なお、同図においては実線が温度を示し、
一点鎖線が湿度を示す。

【００４８】空調ユニットＡＣＵ１が取り込んだ空気の
初期温度がＴ₀、初期湿度がＨ₀であるとする。そして、
処理ユニット、例えば塗布処理ユニットＳＣ４にて必要
とされる空気の目標温度（第２の目標温度）をＴｔ、目
標湿度をＨｔとする。

【００４９】空調ユニットＡＣＵ１に取り込まれた空気
は、まず加湿器１４によって加湿される。この加湿工程
によって、取り込まれた空気の温度はほとんど変化しな
いものの、湿度がＨ₁にまで上昇する。このときの湿度
Ｈ₁は、続く冷却工程において湿度が１００％に到達
（結露）する値以上であれば良い。

【００５０】加湿工程の後、加湿器１４を通過した空気
が冷凍機１５によって温度Ｔ₁にまで冷却される。この
温度Ｔ₁は、塗布処理ユニットＳＣ４での目標温度Ｔ
ｔ、目標湿度Ｈｔの条件を備えた空気の露点に相当する
温度である。温度Ｔ₁にまで冷却された空気の湿度は１
００％となり、余剰の水分は結露して液相の水として空
気から除去される。その後の工程においては、空調ユニ
ットＡＣＵ１から塗布処理ユニットＳＣ４に供給される
空気に含まれる水分の絶対量は変化せず、空気の温度に
応じて湿度が変化し、その温度がＴｔになったときに湿
度がＨｔに到達するのである。

【００５１】冷却工程の後、冷凍機１５を通過した空気
が一次加熱器１６に到達し、一次加熱工程が実行され
る。この一次加熱工程では、一次加熱器１６によって空
気の温度が温度Ｔ₂（第１の目標温度）にまで昇温され
る。但し、一次加熱器１６は多岐管１０の分岐点に設け
られた第１温度センサ４２の検出信号に基づいて第１温
度コントローラ４１によって制御されるものである。し
たがって、一次加熱器１６は、多岐管１０の分岐点を通
過する空気の温度が温度Ｔ₂となるように一次加熱を行
う。それに伴って多岐管１０の分岐点を通過する空気の
湿度は湿度Ｈ₂にまで低下する。なお、温度Ｔ₂としては
目標温度Ｔｔよりも若干低め、例えば０．２℃低い温度
としておく。

【００５２】一次加熱工程の後、一次加熱器１６を通過
した空気が空調ユニットＡＣＵ１から多岐管１０の共通
配管１０ａに送出され、さらに６本の分配管１０ｂに分
流される。この空気が多岐管１０の分岐点を通過すると
きに、温度Ｔ₂、湿度Ｈ₂となっている。多岐管１０の分
配管１０ｂに流れ込んだ空気は二次加熱器４５によって
加熱される。この二次加熱工程では、二次加熱器４５に
よって空気の温度が目標温度Ｔｔにまで昇温される。但
し、二次加熱器４５は、それが設けられた分配管１０ｂ
と該分配管１０ｂが連通接続された処理ユニット（ここ
では塗布処理ユニットＳＣ４）との接続部分に設けられ
た第２温度センサ４３の検出信号に基づいて第２温度コ
ントローラ４６によって制御されるものである。したが
って、二次加熱器４５は、分配管１０ｂと上記処理ユニ
ットとの接続部分（つまり塗布処理ユニットＳＣ４の空
気供給口）を通過する空気の温度が目標温度Ｔｔとなる
ように二次加熱を行う。それに伴って上記接続部分を通
過する空気の湿度は目標湿度Ｈｔにまで低下する。

【００５３】その後、処理ユニットとの接続部分を通過
した温湿調済みの空気はさらに該処理ユニットに設けら
れたフィルタ４９を通過して、該処理ユニット内にダウ
ンフローを形成してスピンヘッド周辺等に供給される。
なお、フィルタ４９はパーティクルを除去するフィルタ
であり、例えばＨＥＰＡフィルタを使用すれば良い。

【００５４】以上のようにすれば、空調ユニットＡＣＵ
１によって目標温度Ｔｔよりも若干低い温度にまで空気
の温調を行い、さらに二次加熱器４５によって微調整
（補正）を行って目標温度Ｔｔの空気を生成して処理ユ
ニットに供給している。しかも、空調ユニットＡＣＵ１
の一次加熱器１６は多岐管１０の分岐点に設けられた第
１温度センサ４２の計測結果に基づいた加熱を行うた
め、共通配管１０ａにおける外乱を考慮した温調が可能
である。また、二次加熱器４５は分配管１０ｂと処理ユ
ニットとの接続部分に設けられた第２温度センサ４３の
計測結果に基づいた加熱を行うため、分配管１０ｂにお
ける外乱を考慮した温調が可能である。すなわち、各処
理ユニットの空気供給口を通過する空気の温度が目標温
度となるような温調がなされるため、各処理ユニットに
十分な精度にて温度管理のなされた空気を供給すること
ができる。

【００５５】なお、湿度については上記の冷却工程にお
いて、十分に湿度の高まった空気を処理ユニットでの目
標温度、目標湿度の条件を備えた空気の露点に相当する
温度にまで冷却すれば、余剰の水分が凝縮除去されて空
気中に含まれる水分の絶対量が固定され、各処理ユニッ
トの空気供給口を通過する空気の温度を正確に目標温度
に温調することによって自動的に目標湿度も達成され
る。但し、本実施形態では、分配管１０ｂと処理ユニッ
トとの接続部分に湿度センサ４４を設けており、その計
測結果に基づいて当該接続部分を通過する空気の湿度が
目標湿度となるような補正も可能である。具体的には、
例えば、湿度センサ４４の計測結果が目標湿度よりも低
い場合は、加湿器１４による加湿量を増加したり、冷凍
機１５による冷却温度を高めたりする。逆に、湿度セン
サ４４の計測結果が目標湿度よりも高い場合は、冷凍機
１５による冷却温度を低くすれば良い。

【００５６】また、空調ユニットＡＣＵ１から多岐管１
０を経て各処理ユニットに温調済みの空気を分配供給す
るようにしているため、従来のように各処理ユニットの
直上に空調ユニットを配置する場合に比較して、処理ユ
ニットを高さ方向に多段に積層した場合であっても装置
全体の高さが著しく大きくなることを抑制することがで
きる。

【００５７】また、各分配管１０ｂに二次加熱器４５を
設けているため、二次加熱器４５のそれぞれについて個
別に目標温度を設定することができる。例えば、塗布処
理ユニットＳＣ４と塗布処理ユニットＳＣ５とで塗布す
るレジストの種類が異なったり、得たい膜厚が異なる場
合に、目標温度も異なることがある。このような場合、
二次加熱器４５のそれぞれについて個別に目標温度を設
定しておけば、各処理ユニットごとに所望の温度管理を
行うことができる。なお、一般に、レジスト塗布処理を
行う塗布処理ユニットＳＣ４，ＳＣ５，ＳＣ６において
は正確な温湿度管理が要求され、下地塗布処理を行う塗
布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３においては温湿
度が一定であれば良いとされている。

【００５８】図６は、空調ユニットＡＣＵ２から現像処
理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５に対して温度管理された清浄
空気を供給する様子を概念的に示す図である。図６にお
いて、図４と同一の構成については同一の符号を付して
その説明を省略する。

【００５９】空調ユニットＡＣＵ２が空調ユニットＡＣ
Ｕ１と異なるのは、加湿器１４を設けていない点であ
り、残余の構成については空調ユニットＡＣＵ１と全く
同じである。また、これに伴って、湿度コントローラ４
０および湿度センサ４４も設けていない。

【００６０】また、多岐管１０は、空調ユニットＡＣＵ
２と現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５とを連通接続して
いる。多岐管１０の５本の分配管１０ｂのそれぞれには
二次加熱器４５が設けられている。そして、多岐管１０
の分岐点には第１温度センサ４２が設けられ、第１温度
センサ４２の検出信号に基づいて第１温度コントローラ
４１が一次加熱器１６を制御する。また、５本の分配管
１０ｂとそれらのそれぞれが対応する現像処理ユニット
ＳＤ１〜ＳＤ５との接続部分には第２温度センサ４３が
設けられ、第２温度センサ４３の検出信号に基づいて第
２温度コントローラ４６が二次加熱器４５を制御する。

【００６１】図６においては、空気の温調のみが行われ
る。すなわち、現像処理ユニットでの目標温度のみが設
定されており、目標湿度については設定されていない。
これは現像処理の場合、温度は現像速度に影響を与える
ものの、湿度は処理にほとんど影響を与えないためであ
る。

【００６２】具体的な温調手法としては、まず冷凍機１
５および一次加熱器１６が多岐管１０の分岐点を通過す
る空気の温度が現像処理ユニットでの目標温度よりも若
干低めの温度となるように温調を行う。そして、二次加
熱器４５が分配管１０ｂと現像処理ユニットとの接続部
分を通過する空気の温度が目標温度となるように二次加
熱を行う。つまり、湿度の調整を行わない点を除いては
上述したのと同様の温度制御が行われる。

【００６３】このようにしても上述したのと同様に、各
処理ユニットの空気供給口を通過する空気の温度が目標
温度となるような温調がなされるため、各処理ユニット
に十分な精度にて温度管理のなされた空気を供給するこ
とができる。また、空調ユニットＡＣＵ２から多岐管１
０を経て各処理ユニットに温調済みの空気を分配供給す
るようにしているため、処理ユニットを高さ方向に多段
に積層した場合であっても装置全体の高さが著しく大き
くなることを抑制することができる。

【００６４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
例えば、多岐管１０の分配管１０ｂに二次加熱器４５に
代えてまたは追加して空気を冷却する冷却器や加湿を行
う加湿器を設けるようにしても良い。これらは、それぞ
れ第２温度センサ４３や湿度センサ４４の検出結果に基
づいた制御を行う。

【００６５】また、上記実施形態では、液処理部群ＬＰ
１，ＬＰ２に対して共通の空調ユニットＡＣＵ１を配置
していたが、液処理部群ＬＰ１，ＬＰ２のそれぞれにつ
いて個別の空調ユニットを設けるようにしても良い。す
なわち、塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３について１個
の空調ユニットを設け、塗布処理ユニットＳＣ４〜ＳＣ
６について１個の空調ユニットを設けるようにしても良
い。

【００６６】また、上記実施形態においては、多岐管１
０の分岐点に第１温度センサ４２を設け、分配管１０ｂ
と処理ユニットとの接続部分には第２温度センサ４３を
設けるようにしていたが、第１温度センサ４２は多岐管
１０の共通配管１０ａ内部を通過する空気の温度を計測
できる位置に設ければ良く、第２温度センサ４３は多岐
管１０の分配管１０ｂ内部を通過する空気の温度を計測
できる位置に設ければ良い。もっとも、上記実施形態の
ように構成した方が、温度管理の精度をよい良いものと
することができる。

【００６７】また、本発明にかかる基板処理装置は半導
体基板を処理する装置のみならず、液晶表示装置用ガラ
ス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板
等を処理する複数の処理部を備えた装置に適用すること
ができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、空気の温度を調整して、その温調された空気を
送出する温調空気供給部と、１本の共通配管がｎ本の分
配管に分岐されて形成され、共通配管が温調空気供給部
に連通接続されるとともに、ｎ本の分配管が１対１で対
応してｎ個の処理部に連通接続された多岐管と、ｎ本の
分配管に１対１で対応して設けられ、当該分配管の内部
を通過する空気の温度調節を行うｎ個の補正用温調部
と、を備えるため、補正用温調部によって各処理部に十
分な精度にて温度管理のなされた空気を供給することが
できるとともに、温調空気供給部から送出された空気を
多岐管によって分配して各処理部に供給することとな
り、処理部を高さ方向に多段に積層したときにも装置全
体の高さが著しく大きくなることを抑制することができ
る。

【００６９】また、請求項２の発明によれば、温調空気
供給部は、共通配管内を通過する空気の温度が第１の目
標温度となるように温調を行うとともに、ｎ個の補正用
温調部のそれぞれは、当該補正用温調部に対応する分配
管内を通過する空気の温度が第２の目標温度となるよう
に温調を行うため、各分配管ごとに効率よく第２の目標
温度の空気を得ることができる。

【００７０】また、請求項３の発明によれば、第１温度
計測手段が多岐管の分岐点を通過する空気の温度を計測
し、各第２温度計測手段は、その対応する分配管と該分
配管が連通接続される処理部との接続部分を通過する空
気の温度を計測するため、共通配管および分配管の外乱
を考慮した温調が可能となり、各処理部に十分な精度に
て温度管理のなされた空気を安定して供給することがで
きる。

【００７１】また、請求項４の発明によれば、第２の目
標温度がｎ個の補正用温調部のそれぞれに個別に設定さ
れているため、各処理部ごとに異なる温度の温調済み空
気を供給することができる。

【００７２】また、請求項５の発明によれば、温調空気
供給部が空気を加熱する一次加熱部と空気を冷却する冷
却部とを備え、補正用温調部が空気を加熱する二次加熱
部を備え、第２の目標温度は第１の目標温度よりも高く
設定されているため、補正用温調部には加熱機能のみを
付与すれば良く、簡易な構成にしてコストダウンを図る
ことができる。

【００７３】また、請求項６の発明によれば、ｎ本の分
配管のいずれかと当該分配管が連通接続される処理部と
の接続部分を通過する空気の湿度を計測する湿度計測手
段をさらに備え、温調空気供給部は、空気を加湿する加
湿部をさらに備えるとともに、湿度計測手段の計測結果
に基づいて当該接続部分を通過する空気の湿度が目標湿
度となるように温調および加湿を行うため、各処理部に
温度および湿度の管理された空気を供給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板処理装置の全体構成を示す
平面図である。

【図２】図１の液処理部群の側面図である。

【図３】図１の熱処理部群の側面図である。

【図４】空調ユニットから塗布処理ユニットに対して温
湿度管理された清浄空気を供給する様子を概念的に示す
図である。

【図５】基板処理装置における空気の温湿度制御態様の
一例を示す図である。

【図６】空調ユニットから現像処理ユニットに対して温
度管理された清浄空気を供給する様子を概念的に示す図
である。

【符号の説明】

１基板処理装置１０多岐管１０ａ共通配管１０ｂ分配管１４加湿器１５冷凍機１６一次加熱器４１第１温度コントローラ４２第１温度センサ４３第２温度センサ４４湿度センサ４５二次加熱器４６第２温度コントローラＡＣＵ１，ＡＣＵ２空調ユニットＩＤインデクサＩＦＢインターフェイスＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３液処理部群ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＣ５，ＳＣ６塗
布処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５現像処理ユ
ニットＷ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉岡勝司京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内 (72)発明者稲垣幸彦京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内Ｆターム(参考） 2H096 AA24 AA25 CA14 GA29 5F046 JA27 LA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に処理を行うｎ個（但し、ｎは２以
上の自然数）の処理部を備えた基板処理装置において、空気の温度を調整して、その温調された空気を送出する
温調空気供給部と、１本の共通配管がｎ本の分配管に分岐されて形成され、
前記共通配管が前記温調空気供給部に連通接続されると
ともに、前記ｎ本の分配管が１対１で対応して前記ｎ個
の処理部に連通接続された多岐管と、前記ｎ本の分配管に１対１で対応して設けられ、当該分
配管の内部を通過する空気の温度調節を行うｎ個の補正
用温調部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１記載の基板処理装置において、前記共通配管に設けられ、前記共通配管内を通過する空
気の温度を計測する第１温度計測手段と、前記ｎ本の分配管に１対１で対応して設けられ、当該分
配管の内部を通過する空気の温度を計測するｎ個の第２
温度計測手段と、をさらに備え、前記温調空気供給部は、前記第１温度計測手段の計測結
果に基づいて前記共通配管内を通過する空気の温度が第
１の目標温度となるように温調を行うとともに、前記ｎ個の補正用温調部のそれぞれは、当該補正用温調
部に対応する分配管に設けられた第２温度計測手段の計
測結果に基づいて当該分配管内を通過する空気の温度が
第２の目標温度となるように温調を行うことを特徴とす
る基板処理装置。
【請求項３】請求項２記載の基板処理装置において、第１温度計測手段は、前記多岐管の分岐点を通過する空
気の温度を計測し、各第２温度計測手段は、その対応する分配管と該分配管
が連通接続される処理部との接続部分を通過する空気の
温度を計測することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】請求項３記載の基板処理装置において、第２の目標温度は、前記ｎ個の補正用温調部のそれぞれ
に個別に設定されていることを特徴とする基板処理装
置。
【請求項５】請求項２から請求項４のいずれかに記載
の基板処理装置において、前記温調空気供給部は、空気を加熱する一次加熱部と、
空気を冷却する冷却部とを備え、前記補正用温調部は、空気を加熱する二次加熱部を備
え、第２の目標温度は第１の目標温度よりも高く設定されて
いることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】請求項３から請求項５のいずれかに記載
の基板処理装置において、前記ｎ本の分配管のいずれかと当該分配管が連通接続さ
れる処理部との接続部分を通過する空気の湿度を計測す
る湿度計測手段をさらに備え、前記温調空気供給部は、空気を加湿する加湿部をさらに
備えるとともに、前記湿度計測手段の計測結果に基づい
て当該接続部分を通過する空気の湿度が目標湿度となる
ように温調および加湿を行うことを特徴とする基板処理
装置。