JP2007200994A - 基板冷却装置、基板冷却方法、制御プログラム、コンピュータ読取可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板が大型であっても、スループットの向上を図りつつ、基板の歪みおよび破損を確実に防止することが可能な基板冷却装置を提供する。
【解決手段】 基板冷却装置２５は、加熱後の基板Ｇを一方向に搬送する搬送路としてのコロ搬送機構５と、コロ搬送機構５によって搬送されている基板Ｇを冷却する冷却機構７とを具備し、冷却機構７は、コロ搬送機構５に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却室６５ａと主冷却室６５ｂとが配置されてなり、加熱後の基板Ｇを予備冷却部６５ａにおいて冷却して基板Ｇの粗熱とりを行った後、この基板Ｇを主冷却部６５ｂにおいて所定の温度に冷却する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス基板等の基板を冷却する基板冷却装置、基板冷却方法、制御プログラム、コンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

ＦＰＤの製造においては、ＦＰＤ用のガラス基板上に回路パターンを形成するためにフォトリソグラフィ技術が用いられる。フォトリソグラフィによる回路パターンの形成は、ガラス基板上に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するようにレジスト膜を露光し、これを現像処理するといった手順で行われる。

フォトリソグラフィ技術では一般的に、レジスト膜の形成前後や現像処理後等にレジスト膜の定着性を高める目的でガラス基板に対して加熱処理が施され、加熱処理後にガラス基板の冷却が行われる。ガラス基板の冷却には、搬送アームにより把持されて搬送されたガラス基板を受け取って支持する支持部と、この支持部の下側に設けられた、ガラス基板を冷却するクーリングプレートと、支持部に支持された基板を覆う昇降可能なチャンバーとを具備した冷却装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。この冷却装置は、スループットの向上を図るため、支持部に支持された基板を覆った状態でチャンバー内に冷却流体を導入して基板を急冷した後、チャンバーを上昇させて支持部に支持された基板をクーリングプレートによって冷却するように構成されている。

しかしながら、上述した従来の冷却装置のように、加熱されたガラス基板を急冷すると、面内温度分布が不均一となってガラス基板に歪みが生じてしまうおそれがある。

また、近時、ＦＰＤの大型化が指向され、一辺が２ｍ以上にもなる巨大なガラス基板が出現するに至っており、ガラス基板は大型化に伴って取り扱い性が悪くなるため、上述した従来の冷却装置では、ガラス基板が大型になると、搬送アームと支持部との間の受け渡しの際の衝撃によって破損してしまうおそれもある。
特開平１０−２２９０３７号公報

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、基板が大型であっても、スループットの向上を図りつつ、基板の歪みおよび破損を確実に防止することが可能な基板冷却装置、基板冷却方法、制御プログラム、コンピュータ読取可能な記憶媒体の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、前記搬送路を搬送されている基板を冷却する冷却機構とを具備し、前記冷却機構は、前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置を提供する。

また、本発明は、加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、前記搬送路を搬送されている基板を冷却する冷却機構と、基板が所定の温度になるように前記冷却機構を制御する制御機構とを具備し、前記冷却機構は、前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において前記制御機構の制御により所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置を提供する。

本発明において、前記制御機構は、前記主冷却部位置に対応する前記搬送路の近傍に設けられた温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように前記冷却機構の前記主冷却部における冷却を制御することが好ましい。この場合に、前記冷却機構は、前記主冷却部において基板に冷却流体を供給して基板を冷却し、前記制御機構は、前記温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように、前記冷却機構からの冷却流体の流量および温度の少なくとも一方を制御することが好ましく、前記搬送路は、一方向に複数配列されたコロ部材の回転によって基板をコロ搬送し、前記主冷却部位置に対応する前記コロ部材の少なくとも一部は、その内部から冷却されて前記冷却機構として機能し、前記制御機構は、前記温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように、前記主冷却部位置に対応する前記コロ部材の少なくとも一部の温度を制御することが好ましい。

また、本発明は、加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、前記搬送路を搬送されている基板を収容するように設けられたケーシングと、前記ケーシング内において基板を冷却する冷却機構とを具備し、前記冷却機構は、前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置を提供する。

さらに、本発明は、加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、前記搬送路を搬送されている基板を収容するように設けられたケーシングと、前記ケーシング内において基板を冷却する冷却機構と、基板が所定の温度になるように前記冷却機構を制御する制御機構とを具備し、前記冷却機構は、前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において前記制御機構の制御により所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置を提供する。

本発明において、前記制御機構は、前記主冷却部位置に対応する前記ケーシング内に設けられた温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように前記冷却機構の前記主冷却部における冷却を制御することが好ましい。この場合に、前記ケーシング内には、前記予備冷却部と前記主冷却部との間に、前記搬送路を搬送される基板が通過可能な通過口を有する隔壁が設けられ、前記冷却機構は、前記主冷却部において基板に冷却流体を供給して基板を冷却し、前記制御機構は、前記温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように、前記冷却機構からの冷却流体の流量および温度の少なくとも一方を制御することが好ましい。さらに、この場合に、前記冷却機構は、前記予備冷却部において、前記ケーシング外の雰囲気を取り込んで基板に供給することにより基板を冷却することが好ましい。さらに、この場合に、前記予備冷却部は、前記ケーシングの壁部に設けられたファンを有し、前記冷却機構は、前記予備冷却部において、前記ファンにより前記ケーシング外の雰囲気を取り込んで基板に供給することが好ましい。

また、本発明は、搬送路に沿って一方向に搬送されている加熱後の基板を、前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とを配置してなる基板冷却装置で冷却する基板冷却方法であって、加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却方法を提供する。

さらに、本発明は、コンピュータ上で動作し、実行時に前記の基板冷却方法が行われるように、コンピュータに処理装置を制御させることを特徴とする制御プログラムを提供する。

さらに、本発明は、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に前記の基板冷却方法が行われるように、コンピュータに処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。

本発明によれば、搬送路を一方向に搬送されている基板を冷却機構によって冷却するように構成したため、基板に搬送による大きな衝撃が加わるといったことがなく、基板の搬送および冷却を並行して行うことができ、しかも、冷却機構を、搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とから構成し、加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度で冷却するように構成したため、加熱後の基板を急冷させることなく、搬送を含めた処理時間の短縮化を図ることができる。したがって、基板が大型であっても、スループットの向上を図りつつ、基板の歪みおよび破損を確実に防止することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板冷却装置が搭載された、ＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）へのレジスト膜の形成および露光処理後のレジスト膜の現像処理を行うレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。

レジスト塗布・現像処理システム１００は、複数の基板Ｇを収容するためのカセットＣが載置され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処理ステーション２と、基板Ｇに露光処理を施す露光装置９との間で基板Ｇの受け渡しを行うインターフェースステーション４とを備えており、カセットステーション１およびインターフェースステーション４はそれぞれ、処理ステーション２の両側に配置されている。なお、図１において、レジスト塗布・現像処理システム１００の長手方向をＸ方向、平面上においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。

カセットステーション１は、カセットＣをＹ方向に並列に載置可能な載置台１２と、処理ステーション２との間で基板Ｇの搬入出を行う搬送装置１１を備え、載置台１２と外部との間でカセットＣの搬送が行われる。搬送装置１１に設けられた搬送アーム１１ａは、Ｙ方向に延びるガイド１０に沿って移動可能であるとともに、上下動、前後動および水平回転可能であり、カセットＣと処理ステーション２との間で基板Ｇの搬入出を行うものである。

処理ステーション２は、カセットステーション１とインターフェースステーション４との間にＸ方向に伸びる平行な２列の基板Ｇの搬送ラインＡ、Ｂを有している。搬送ラインＡは、コロ搬送やベルト搬送等の所謂平流し搬送によって基板Ｇをカセットステーション１側からインターフェースステーション４側に向かって搬送するように構成され、搬送ラインＢは、コロ搬送やベルト搬送等の所謂平流し搬送によって基板Ｇをインターフェースステーション４側からカセットステーション１側に向かって搬送するように構成されている。

搬送ラインＡ上には、カセットステーション１側からインターフェースステーション４側に向かって、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）２１、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２２、プレヒートユニット（ＰＨ）２３、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２４、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６、減圧乾燥ユニット（ＤＰ）２７、加熱処理ユニット（ＨＴ）２８、冷却ユニット（ＣＯＬ）２９が順に配列されている。

エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）２１は基板Ｇに含まれる有機物の除去処理を行い、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２２は基板Ｇのスクラブ洗浄処理および乾燥処理を行う。プレヒートユニット（ＰＨ）２３は基板Ｇの加熱処理を行い、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２４は基板Ｇの疎水化処理を行い、後に詳述する冷却ユニット（ＣＯＬ）２５は基板Ｇを冷却する。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６は基板Ｇ上にレジスト液を供給してレジスト膜を形成し、減圧乾燥ユニット（ＤＰ）２７は、減圧下で基板Ｇ上のレジスト膜に含まれる揮発成分を蒸発させてレジスト膜を乾燥させる。加熱処理ユニット（ＨＴ）２８は基板Ｇの加熱処理を行い、後に詳述する冷却ユニット（ＣＯＬ）２９は、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５と同様に基板Ｇを冷却する。

搬送ラインＢ上には、インターフェースステーション４側からカセットステーション１側に向かって、現像ユニット（ＤＥＶ）３０、加熱処理ユニット（ＨＴ）３１、冷却ユニット（ＣＯＬ）３２が順に配列されている。なお、冷却ユニット（ＣＯＬ）３２とセットステーション１との間には、レジスト塗布および現像を含む一連の処理が施された基板Ｇを検査する検査装置（ＩＰ）３５が設けられている。

現像ユニット（ＤＥＶ）３０は、基板Ｇ上への現像液の塗布、基板Ｇのリンス処理、基板Ｇの乾燥処理を順次行う。加熱処理ユニット（ＨＴ）３１は、加熱処理ユニット（ＨＴ）２８と同様に基板Ｇの加熱処理を行い、後に詳述する冷却ユニット（ＣＯＬ）３２は、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５、２９と同様に基板Ｇを冷却する。

インターフェースステーション４は、基板Ｇを収容可能なバッファカセットが配置された、基板Ｇの受け渡し部であるロータリーステージ（ＲＳ）４４と、搬送ラインＡを搬送された基板Ｇを受け取ってロータリーステージ（ＲＳ）４４に搬送する搬送アーム４３とを備えている。搬送アーム４３は、上下動、前後動および水平回転可能であり、搬送アーム４３に隣接して設けられた露光装置９と、搬送アーム４３および現像ユニット（ＤＥＶ）３０に隣接して設けられた、周辺露光装置（ＥＥ）およびタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）を有する外部装置ブロック９０とにもアクセス可能である。

レジスト塗布・現像処理装置１００は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ１０１に接続されて制御されるように構成されている。プロセスコントローラ１０１には、工程管理者がレジスト塗布・現像処理装置１００の各部または各ユニットを管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、各部または各ユニットの稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース１０２と、レジスト塗布・現像処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ１０１の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部１０３とが接続されている。

そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０２からの指示等にて任意のレシピを記憶部１０３から呼び出してプロセスコントローラ１０１に実行させることで、プロセスコントローラ１０１の制御下で、レジスト塗布・現像処理装置１００で所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。

このように構成されたレジスト塗布現像処理装置１００においては、まず、カセットステーション１の載置台１２に載置されたカセットＣ内の基板Ｇが、搬送装置１１の搬送アーム１１ａによって処理ステーション２の搬送ラインＡの上流側端部に搬送され、さらに搬送ラインＡ上を搬送されて、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）２１で基板Ｇに含まれる有機物の除去処理が行われる。エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）２１での有機物の除去処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２２でスクラブ洗浄処理および乾燥処理が施される。

スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２２でのスクラブ洗浄処理および乾燥処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、プレヒートユニット（ＰＨ）２３で加熱処理が施され脱水される。プレヒートユニット（ＰＨ）２３での加熱処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２４で疎水化処理が施される。アドヒージョンユニット（ＡＤ）２４での疎水化処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５で冷却される。基板Ｇの冷却は、後述するコロ搬送機構５によって搬送ラインＡ上を搬送されながら行われる。

冷却ユニット（ＣＯＬ）２５で冷却された基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６でレジスト膜が形成される。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６でのレジスト膜の形成は、基板Ｇが搬送ラインＡ上を搬送されながら、基板Ｇ上にレジスト液が供給されることにより行われる。

レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６でレジスト膜が形成された基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、減圧乾燥ユニット（ＤＰ）２７で減圧雰囲気に晒されることにより、レジスト膜の乾燥処理が施される。

減圧乾燥ユニット（ＤＰ）２７でレジスト膜の乾燥処理が施された基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、加熱処理ユニット（ＨＴ）２８で加熱処理が施され、レジスト膜に含まれる溶剤が除去される。加熱処理ユニット（ＨＴ）２８での加熱処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＡ上を搬送されて、冷却ユニット（ＣＯＬ）２９で冷却される。基板Ｇの冷却は、後述するコロ搬送機構５によって搬送ラインＡ上を搬送されながら行われる。

冷却ユニット（ＣＯＬ）２９で冷却された基板Ｇは、搬送ラインＡ上を下流側端部まで搬送された後、インターフェースステーション４の搬送アーム４３によってロータリーステージ（ＲＳ）４４に搬送される。次に、基板Ｇは、搬送アーム４３によって外部装置ブロック９０の周辺露光装置（ＥＥ）に搬送されて、周辺露光装置（ＥＥ）でレジスト膜の外周部（不要部分）を除去するための露光処理が施される。続いて、基板Ｇは、搬送アーム４３により露光装置９に搬送され、レジスト膜に所定パターンの露光処理が施される。なお、基板Ｇは、一時的にロータリーステージ（ＲＳ）４４上のバッファカセットに収容された後に、露光装置９に搬送される場合がある。露光処理が終了した基板Ｇは、搬送アーム４３により外部装置ブロック９０のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬送され、タイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）で所定の情報が記される。

タイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）で所定の情報が記された基板Ｇは、搬送ラインＢ上を搬送されて、現像ユニット（ＤＥＶ）３０で現像液の塗布処理、リンス処理および乾燥処理が順次施される。現像液の塗布処理、リンス処理および乾燥処理は、例えば、基板Ｇが搬送ラインＢ上を搬送されながら、基板Ｇ上に現像液が液盛りされ、次に、搬送が一旦停止されて基板Ｇが所定角度傾斜して現像液が流れ落ち、この状態で基板Ｇ上にリンス液が供給されて現像液が洗い流され、その後、基板Ｇが水平姿勢に戻って再び搬送されながら、基板Ｇに乾燥ガスが吹き付けられるといった手順で行われる。

現像ユニット（ＤＥＶ）３０での現像液の塗布処理、リンス処理および乾燥処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＢ上を搬送されて、加熱処理ユニット（ＨＴ）３１で加熱処理が施され、レジスト膜に含まれる溶剤および水分が除去される。なお、現像ユニット（ＤＥＶ）３０と加熱処理ユニット（ＨＴ）３１との間には、現像液の脱色処理を行うｉ線ＵＶ照射ユニットを設けてもよい。加熱処理ユニット（ＨＴ）３１での加熱処理が終了した基板Ｇは、搬送ラインＢ上を搬送されて、冷却ユニット（ＣＯＬ）３２で冷却される。基板Ｇの冷却は、後述するコロ搬送機構５によって搬送ラインＢ上を搬送されながら行われる。

冷却ユニット（ＣＯＬ）３２で冷却された基板Ｇは、搬送ラインＢ上を搬送されて、検査ユニット（ＩＰ）３５で検査される。検査を通過した基板Ｇは、カセットステーション１に設けられた搬送装置１１の搬送アーム１１ａにより載置台１２に載置された所定のカセットＣに収容されることとなる。

次に、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５について詳細に説明する。なお、冷却ユニット（ＣＯＬ）２９、３２も冷却ユニット（ＣＯＬ）２５と全く同じ構造を有している。
図２は冷却ユニット（ＣＯＬ）２５（基板冷却装置）を示す平面方向の断面図であり、図３はその側面方向の断面図である。

冷却ユニット（ＣＯＬ）２５は、基板ＧをＸ方向一方側に向かって搬送するコロ搬送機構５と、コロ搬送機構５およびコロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇを囲繞または収容するように設けられたケーシング６と、ケーシング６内においてコロ搬送機構５によってコロ搬送されている基板Ｇを冷却する冷却機構７とを具備している。

コロ搬送機構５は、Ｙ方向に延びる回転軸を有するコロ部材５０ａ（後述する予備冷却室６５ａ内のコロ部材）、５０ｂ（後述する主冷却室６５ｂ内のコロ部材）をＸ方向に間隔をあけて複数備えている。各コロ部材５０ａ、５０ｂは、回転軸５９が図示しないモーター等の駆動源に直接的または間接的に接続され、駆動源の駆動によって回転し、これにより、基板Ｇがコロ部材５０ａ、５０ｂ上をＸ方向一方側に向かって搬送される。また、各コロ部材５０ａ、５０ｂは、基板Ｇの全幅（Ｙ方向）にわたって接するように、Ｙ方向に延びる略円柱状に形成されている。コロ搬送機構５は、その搬送路または搬送面が搬送ラインＡの一部を構成している。なお、冷却ユニット（ＣＯＬ）２９においては、冷却ユニット（ＣＯＬ）２５と同様に、コロ搬送機構５の搬送路または搬送面が搬送ラインＡの一部を構成し、冷却ユニット（ＣＯＬ）３２においては、コロ搬送機構５の搬送路または搬送面が搬送ラインＢの一部を構成している。

ケーシング６は、基板Ｇを収容可能なように薄型の箱状に形成されて搬送ラインＡに沿って配置され、Ｘ方向に対向する側壁部にそれぞれ、搬送ラインＡ上の基板Ｇが通過可能なＹ方向に延びるスリット状の搬入口６１および搬出口６２を有している。コロ搬送機構５の各コロ部材５０ａ、５０ｂは、回転軸５９がケーシング６のＹ方向に対向する側壁部に設けられた軸受け６０に回転可能に支持されてケーシング６内に配置されている。ケーシング６内のＸ方向中間部には、搬送ラインＡを搬送される基板Ｇが通過可能な通過口６３を有する隔壁６４が設けられており、これにより、ケーシング６内は、隔壁６４を挟んでＸ方向上流側の予備冷却室６５ａとＸ方向下流側の主冷却室６５ｂとに分割されている。

冷却機構７は、ケーシング６外に設けられ、予備冷却室６５ａ内に冷却流体、例えば常温のエアを供給するためのエア供給源７３ａと、予備冷却室６５ａの壁部に設けられてエア供給源７３ａに接続され、エア供給源７３ａからのエアを予備冷却室６５ａ内に導くノズル７１ａと、ケーシング６外に設けられ、主冷却室６５ｂ内に冷却流体、例えば所定の温度に調節されたエアを供給するための温調エア供給源７３ｂと、主冷却室６５ｂの壁部に設けられて温調エア供給源７３ｂに接続され、温調エア供給源７３ｂからのエアを主冷却室６５ｂ内に導くノズル７１ｂおよび供給環７１ｃとを備えている。予備冷却室６５ａ、ノズル７１ａおよびエア供給源７３ａは予備冷却部７ａを構成し、主冷却室６５ｂ、ノズル７１ｂ、供給環７１ｃおよび温調エア供給源７３ｂは主冷却部７ｂを構成する。

主冷却室６５ｂ内のコロ搬送機構５による基板Ｇの搬送路近傍には、温度センサー（温度検出部）１０５が設けられており、温調エア供給源７３ｂからのエアの流量および温度は、要求される基板Ｇの温度に応じて、温度センサー１０５の温度検出信号およびプロセスコントローラ１０１からの指令を受けたユニットコントローラ（制御部）１０４によって制御されるように構成されている。なお、温調エア供給源７３ｂからのエアの流量および温度のいずれか一方のみを、ユニットコントローラ１０４によって制御するように構成してもよく、また、エア供給源７３ａからのエアの流量も、ユニットコントローラ１０４によって制御するように構成してもよい。

ノズル７１ａ、７１ｂはそれぞれ、予備冷却室６５ａおよび主冷却室６５ｂ内でＹ方向に延びるように、予備冷却室６５ａおよび主冷却室６５ｂのＹ方向に対向する側壁部に設けられている。また、ノズル７１ａ、７１ｂはそれぞれ、コロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇの両面側に設けられているとともに、Ｘ方向に複数配列されている。コロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇの裏面側または下側に設けられたノズル７１ａ、７１ｂはそれぞれ、コロ部材５０同士の間に設けられており、これにより、ケーシング６の薄型化が図られている。

コロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇの表面側および裏面側に設けられたノズル７１ａ、７１ｂはそれぞれ、図４に示すように（図４は基板冷却装置に設けられたノズル部７１ａ、７１ｂ部分の側面方向の断面図）、基板Ｇの表面および裏面（主面）に向かって冷却流体を供給するように、周面の下方および上方に冷却流体の供給口７２ａ、７２ｂが形成されているが、供給口７２ａ、７２ｂは、Ｘ方向上流側に傾斜するように、より好ましくは３０〜４０°の角度で傾斜するようにノズル７１ａ、７１ｂの周面に形成されている。すなわち、ノズル７１ａ、７１ｂはそれぞれ、エアを、供給口７２ａ、７２ｂから基板Ｇの主面と交差するように、基板Ｇの搬送方向に反してＸ方向上流側に向かって供給する。これにより、供給源７３ａ、７３ｂから送られたエアを基板Ｇに効率よく接触させることができるとともに、単位量あたりのエアの基板Ｇとの接触時間を短く抑えることができるため、エアが基板Ｇとの接触により暖められてしまうといったことが抑止され、基板Ｇを効果的に冷却することが可能となる。なお、供給口７２ａ、７２ｂはそれぞれ、Ｙ方向に延びるスリット状に形成されていてもよく、メッシュ状に多数形成されていてもよい。

また、供給口７２ａ、７２ｂはそれぞれ、ノズル７１ａ、７１ｂの周面にＹ方向に間隔をあけて複数形成され、かつ、Ｘ方向に隣り合うノズル７１ａ同士間、７１ｂ同士間、７１ａ、７１ｂ同士間では、Ｙ幅方向位置が異なるように形成されている。これにより、コロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇを略全面にわたって均等に冷却することができる。

供給環７１ｃは、例えば多数のエア供給孔を有するメッシュ状に形成されて、主冷却室６５ｂの上壁部に設けられている。また、供給環７１ｃは、温調エア供給源７３ｂから送られたエアがコロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇを利用して主冷却室６５ｂ内全体に行き渡るように、主冷却室６５ｂのＸ方向上流側端部に設けられている。なお、主冷却室６５ｂにおいて、ノズル７１ｂからのエア供給のみによって基板Ｇの冷却効果が十分に得られる場合には、供給環７１ｃを設けなくともよい。

主冷却室６５ｂ内に配置されたコロ部材５０ｂはそれぞれ、図５に示すように（図５は基板冷却装置に設けられたコロ部材５０ｂの冷却態様を説明するための図）、Ｙ方向（軸方向）に貫通する図示しない流路を内部に有するとともに、Ｙ方向両端部がロータリージョイントを介してチラー５１を有する配管５２に接続されており、チラー５１により所定の温度に調節された配管５２内の冷却流体、例えば冷却水が内部を流通するように構成されている。これにより、コロ部材５０ｂはそれぞれ、所定の温度に冷却され、基板Ｇと接触した際に基板Ｇを冷却する冷却機構７の一部として機能するように構成されている。また、Ｘ方向に隣り合うコロ部材５０ｂ同士間では、冷却水の流通方向が逆になっており（矢印参照）、これにより、コロ搬送機構５によって搬送される基板Ｇを全幅にわたって均等に冷却することができる。なお、図中の符号５３、５４はそれぞれ、冷却水を配管５２およびコロ部材５０ｂ内で循環させるためのポンプ、配管５２内からコロ部材５０ｂ内に送られる冷却水の流量を調整するためのバルブである。ポンプ５３、バルブ５４による冷却水の流量およびチラー５１による冷却水の冷却温度、すなわちコロ部材５０ｂの温度は、要求される基板Ｇの温度に応じて、ユニットコントローラ１０４によって制御されるように構成されている。

予備冷却室６５ａ内に配置されたコロ部材５０ａはそれぞれ、基板Ｇに熱影響を及ぼさないように、少なくとも外周面が樹脂等の低熱伝導性材料で形成されている。

ケーシング６の上壁部および底壁部は、互いに空間をあけて設けられた内壁６６および外壁６７を備えた二重壁構造を有している。内壁６６には、Ｙ方向に延びる例えばメッシュ状の排気口６８ａが、Ｘ方向に間隔をあけて複数設けられているとともに、外壁６７には排気口６８ｂが設けられ、内壁６６と外壁６７との間の空間には、複数の排気口６８ａと排気口６８ｂとを連通する排気路６８ｃが設けられている。排気口６８ａ、排気口６８ｂおよび排気路６８ｃは、ケーシング６内を排気するための排気部を構成している。なお、底壁部に設けられた排気部のみで十分な排気効果を得られる場合には、上壁部に排気部を設けなくともよく、上壁部に排気部を設けた場合には、排気効果を高めるために換気扇等の排気源６８ｄを接続することが好ましい。

次に、上述の通り構成された冷却ユニット（ＣＯＬ）２５での基板Ｇの冷却処理について説明する。
図６は基板冷却装置での基板の冷却処理を説明するための図である。

冷却ユニット（ＣＯＬ）２５では、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２４（冷却ユニット（ＣＯＬ）２９、３２においてはそれぞれ、加熱処理ユニット（ＨＴ）２８、３１）側の搬送機構によって搬送された加熱後の基板Ｇが、搬入口６１を通過すると、コロ搬送機構５に受け渡され、このコロ搬送機構５によって搬送されながら、ケーシング６内において冷却機構７によって冷却される。したがって、基板の搬送および冷却が並行して行われるため、処理時間の短縮化が図られる。

この際に、基板Ｇは、まず、予備冷却室６５ａにおいてノズル７１ａからの常温のエアの供給により常温程度まで冷却されて粗熱が除去される（図６（ａ）参照）。基板Ｇは、その後、通過口６３を通過し、主冷却室６５ｂにおいてユニットコントローラ１０４によって流量および温度制御された、ノズル７１ｂおよび供給環７１ｃからのエアおよびコロ部材５０ｂとの接触により所定の温度に冷却される（図６（ｂ）参照）。したがって、基板Ｇの歪みの発生を防止しつつ、精緻な冷却を行うことができる。また、基板Ｇは、ノズル７１ａ、７１ｂ、供給環７１ｃおよびコロ部材５０ｂによって両面側から冷却されるため、反りの発生も防止される。

コロ搬送機構５によって搬送された基板Ｇが、搬出口６２を通過すると、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２６（冷却ユニット（ＣＯＬ）２９、３２においてはそれぞれ、インターフェースステーション４、検査ユニット（ＩＰ）３５）側の搬送機構に受け渡され、この搬送機構によって搬送ラインＡ（Ｂ）上を搬送されることとなる。したがって、冷却時および冷却前後の基板Ｇの搬送が、コロ搬送機構５等による所謂平流し式のみで安全である。

次に、予備冷却部７ａおよび主冷却部７ｂの変更例について説明する。
図７は基板冷却装置に設けられた予備冷却部７ａおよび主冷却部７ｂの変更例を示す図である。

予備冷却部７ａは、図７（ａ）に示すように、エア供給源７３ａおよびノズル７１ａに代えて、予備冷却室６５ａの上壁部に設けられた、ファン７５ａおよびフィルター７５ｂを有するファンフィルターユニット７５を設けて構成してもよい。ファンフィルターユニット７５は、ファン７５ａが回転することにより、ケーシング６外の例えば常温のエアを取り込んでフィルター７５ｂで浄化し、コロ搬送機構５により搬送される基板Ｇの表面に向かって供給する。ファンフィルターユニット７５は通常薄型である上に、外付けのエア供給源７３ａが必要なくなるため、ケーシング６の薄型化を図りつつ、装置全体のフットプリントを小さく抑えることができる。ファンフィルターユニット７５は、予備冷却室６５ａにおいて基板Ｇの表面全体にわたってエアを供給できるように、例えば、基板Ｇの大きさに応じてＸ方向およびＹ方向に複数配列される。

主冷却部７ｂは、図７（ｂ）に示すように、ノズル７１ｂおよび供給環７１ｃに代え、温調エア供給源７３ｂに接続されて主冷却室６５ｂの上壁部に設けられたダクト７６を設けて構成してもよい。ダクト７６は、主冷却室６５ｂにおいて基板Ｇの表面全体にわたってエアを供給できるように、開口部７６ａが漸次拡径するように形成される。さらに、この場合に、ダクト７６は、基板Ｇの表面全体に均等にエアを供給できるように、多数の供給孔を有する拡散板７６ｂ、あるいはフィルターやファンフィルターユニット（いずれも図示せず）等が開口部７６ａ内に配置されることが好ましい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ノズル７１ａおよびファンフィルターユニット７５を設けて予備冷却室６５ａを構成してもよく、ノズル７１ｂおよびダクト７６を設けて主冷却室６５ｂを構成してもよい。また、コロ部材５０ａも、コロ部材５０ｂと同様に冷却可能に構成してもよい。

本発明によれば、ＦＰＤ用のガラス基板のように特に基板が大型の場合に好適であるが、ガラス基板に限らず、半導体ウエハなどの他の基板の加熱処理にも広く適用することができる。

本発明の一実施形態に係る基板冷却装置が搭載された、ＦＰＤ用のガラス基板へのレジスト膜の形成および露光処理後のレジスト膜の現像処理を行うレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。 基板冷却装置の平面方向の断面図である。 基板冷却装置の側面方向の断面図である。 基板冷却装置に設けられたノズル部部分の側面方向の断面図である。 基板冷却装置に設けられたコロ部材の冷却態様を説明するための図である。 基板冷却装置での基板の冷却処理を説明するための図である。 基板冷却装置に設けられた予備冷却部および主冷却部の変更例を示す図である。

符号の説明

２５、２９、３２…冷却ユニット（基板冷却装置）
５…コロ搬送機構
６…ケーシング
７…冷却機構
７ａ…予備冷却部
７ｂ…主冷却部
５０ａ、５０ｂ…コロ部材
６３…通過口
６４…隔壁
７５ａ…ファン
１０４…ユニットコントローラ（制御部）
１０５…温度センサー（温度検出部）
Ｇ…基板

Claims (14)

1. 加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、
   加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、
   前記搬送路を搬送されている基板を冷却する冷却機構と
   を具備し、
   前記冷却機構は、
   前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、
   加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置。
2. 加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、
   加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、
   前記搬送路を搬送されている基板を冷却する冷却機構と、
   基板が所定の温度になるように前記冷却機構を制御する制御機構と
   を具備し、
   前記冷却機構は、
   前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、
   加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において前記制御機構の制御により所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置。
3. 前記制御機構は、前記主冷却部位置に対応する前記搬送路の近傍に設けられた温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように前記冷却機構の前記主冷却部における冷却を制御することを特徴とする請求項２に記載の基板冷却装置。
4. 前記冷却機構は、前記主冷却部において基板に冷却流体を供給して基板を冷却し、
   前記制御機構は、前記温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように、前記冷却機構からの冷却流体の流量および温度の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項３に記載の基板冷却装置。
5. 前記搬送路は、一方向に複数配列されたコロ部材の回転によって基板をコロ搬送し、
   前記主冷却部位置に対応する前記コロ部材の少なくとも一部は、その内部から冷却されて前記冷却機構として機能し、
   前記制御機構は、前記温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように、前記主冷却部位置に対応する前記コロ部材の少なくとも一部の温度を制御することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の基板冷却装置。
6. 加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、
   加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、
   前記搬送路を搬送されている基板を収容するように設けられたケーシングと、
   前記ケーシング内において基板を冷却する冷却機構と
   を具備し、
   前記冷却機構は、
   前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、
   加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置。
7. 加熱後の基板を冷却する基板冷却装置であって、
   加熱後の基板を一方向に搬送する搬送路と、
   前記搬送路を搬送されている基板を収容するように設けられたケーシングと、
   前記ケーシング内において基板を冷却する冷却機構と、
   基板が所定の温度になるように前記冷却機構を制御する制御機構と
   を具備し、
   前記冷却機構は、
   前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とが配置されてなり、
   加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において前記制御機構の制御により所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却装置。
8. 前記制御機構は、前記主冷却部位置に対応する前記ケーシング内に設けられた温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように前記冷却機構の前記主冷却部における冷却を制御することを特徴とする請求項７に記載の基板冷却装置。
9. 前記ケーシング内には、前記予備冷却部と前記主冷却部との間に、前記搬送路を搬送される基板が通過可能な通過口を有する隔壁が設けられ、
   前記冷却機構は、前記主冷却部において基板に冷却流体を供給して基板を冷却し、
   前記制御機構は、前記温度検出部の温度検出信号に基づいて、基板が所定の温度になるように、前記冷却機構からの冷却流体の流量および温度の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項８に記載の基板冷却装置。
10. 前記冷却機構は、前記予備冷却部において、前記ケーシング外の雰囲気を取り込んで基板に供給することにより基板を冷却することを特徴とする請求項９に記載の基板冷却装置。
11. 前記予備冷却部は、前記ケーシングの壁部に設けられたファンを有し、
    前記冷却機構は、前記予備冷却部において前記ファンにより前記ケーシング外の雰囲気を取り込んで基板に供給することを特徴とする請求項１０に記載の基板冷却装置。
12. 搬送路に沿って一方向に搬送されている加熱後の基板を、前記搬送路に沿って搬送方向上流側から順に予備冷却部と主冷却部とを配置してなる基板冷却装置で冷却する基板冷却方法であって、
    加熱後の基板を前記予備冷却部において冷却して基板の粗熱とりを行った後、この基板を前記主冷却部において所定の温度に冷却することを特徴とする基板冷却方法。
13. コンピュータ上で動作し、実行時に請求項１２に記載の基板冷却方法が行われるように、コンピュータに処理装置を制御させることを特徴とする制御プログラム。
14. コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
    前記制御プログラムは、実行時に請求項１２に記載の基板冷却方法が行われるように、コンピュータに処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。

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