JP2008160011A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アドヒージョン処理においてスループットを向上すると共にフットプリントの増大を抑制し、装置構成の簡易化、低コスト化を実現することのできる基板処理装置を提供する。
【解決手段】被処理基板Ｇに対し疎水化処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板Ｇを仰向けの姿勢で水平な所定方向に搬送する搬送手段８０と、洗浄処理され、前記搬送手段８０により搬送される前記被処理基板Ｇに対し、発熱体８４から所定波長の赤外線を放射して該基板Ｇを加熱し、基板表面の脱水処理を行う脱水ベーク部３８と、前記脱水ベーク部３８により脱水処理され、前記搬送手段８０により搬送される前記被処理基板Ｇの被処理面を所定のガスに曝すことにより疎水化するアドヒージョン処理部９８とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、フォトリソグラフィ工程においてレジストの密着性を強化するために被処理基板にアドヒージョン処理を施す基板処理装置に関する。

ＦＰＤ（フラット・パネル・ディスプレイ）や半導体デバイスの製造においては、被処理基板（ガラス基板、半導体ウエハ等）に所定の膜を成膜した後、処理液であるフォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）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工程により回路パターンを形成する。

このフォトリソグラフィ工程では、被処理基板に対するレジスト膜の密着性を良くするために、ヘキサメチルジシラン（以下ＨＭＤＳと呼ぶ）により基板の被処理面を疎水化するアドヒージョン処理技術が用いられている。通常、アドヒージョン処理は、基板を洗浄した後にレジスト塗布に先立って行われる。

ところで、従来のアドヒージョン処理装置の多くは、例えば特許文献１に示されるように、いわゆるホットプレートオーブンの構成を採っており、熱板の上に基板を載置して、上から蓋を被せてチャンバを形成し、チャンバ内に蒸気状のＨＭＤＳを引き込んで基板の表面にＨＭＤＳを塗布するようにしている。この種の処理装置は、外部の搬送ロボットと基板の受け渡しを行うために熱板の貫通孔から複数本のリフトピンを出没させて基板を上げ下げするリフトピン機構や、蓋を熱板の上に被せたり上方へ開けたりする蓋開閉機構を備えている。或いは、上蓋を固定して一側壁に基板の搬入出口を設けるタイプのものは、該基板搬入出口を開閉するためのゲート機構を備えている。

しかしながら、特許文献１に開示されるようなホットプレートオーブンの構成にあっては、１枚の基板処理ごとに蓋の開閉動作やリフトピンの昇降動作等が必要となる上、オーブン内雰囲気の回復に相当な時間を要し、スループットが大きく低下するという課題があった。
このような課題に対し、コロ搬送で基板を搬送しながらアドヒージョン処理を行うことによって、スループット低下を抑制する方法が注目されている。そのようなアドヒージョン処理の方法を採用した従来の熱処理装置の例を図６に示す。

この熱処理装置２００には、プロセスラインＡと平行な水平方向（Ｘ方向）に略等間隔にコロ２２０を設けた平流し搬送路２０１が設置され、この搬送路２０１に沿って上流側から順に脱水ベークユニット（ＤＨＰ）２０２、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２０３及び冷却ユニット（ＣＯＬ）２０４が設けられている。
即ち、図示するようにスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１０において洗浄処理が施された基板Ｇは、脱水ベークユニット（ＤＨＰ）２０２において搬送路２０１の上下に設けられた熱板ヒータ２０５により加熱されて脱水処理が施され、次いで、ＨＭＤＳガスの噴射手段２０６を有するアドヒージョンユニット（ＡＤ）２０３において、アドヒージョン処理が行われる。
このような装置によれば、従来のホットプレートオーブン構造（チャンバ構造）のように、アドヒージョン処理を施す基板毎に蓋の開閉やリフトピンの昇降動作、さらにはユニット内雰囲気の回復処理を行う必要がないため、スループット低下を抑制することができる。
特開平１０−１３５３０７号公報

しかしながら、図６に示した熱処理装置の構造にあっては、基板洗浄後の脱水処理を行う脱水ベークユニット（ＤＨＰ）２０２において、コロ搬送により搬送される（移動している）基板Ｇに対し熱板ヒータ２０５による加熱処理が行われる。このため、基板温度を所望温度に昇温するまでのユニット内搬送路が長くなり、ユニットのフットプリントが増大するという課題があった。また、そのように搬送路が長くなると、大きなスループットの向上は望めなかった。

また、アドヒージョンユニット（ＡＤ）２０３におけるＨＭＤＳガス噴射の後には、冷却ユニットにおいて基板Ｇに対し冷却処理が施されるが、コロ搬送による搬送の間に基板温度を所定温度まで冷却する必要があり、脱水ベークユニット（ＤＨＰ）３８と同様にユニットのフットプリントが増大すると共に所定温度まで冷却するのに時間を要するという課題があった。

また、図６に示す脱水ベークユニット（ＤＨＰ）２０２にあっては、基板Ｇの上方及び下方において夫々複数の熱板ヒータ２０５が並設されるが、そのために基板上方に高温の雰囲気が滞留し易く、上方に配置されている熱板ヒータ２０５には基板表面から発生した昇華物が付着し、ヒータが汚れて加熱効率が低下するという課題があった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、アドヒージョン処理においてスループットを向上すると共にフットプリントの増大を抑制し、装置構成の簡易化、低コスト化を実現することのできる基板処理装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板に対し疎水化処理を行う基板処理装置において、前記被処理基板を仰向けの姿勢で水平な所定方向に搬送する搬送手段と、洗浄処理され、前記搬送手段により搬送される前記被処理基板に対し、発熱体から所定波長の赤外線を放射して該基板を加熱し、基板表面の脱水処理を行う脱水ベーク部と、前記脱水ベーク部により脱水処理され、前記搬送手段により搬送される前記被処理基板の被処理面を所定のガスに曝すことにより疎水化するアドヒージョン処理部とを備えることに特徴を有する。
尚、前記所定のガスは、ヘキサメチルジンラザン（ＨＭＤＳ）ガスであることが望ましい。また、前記発熱体は、カーボンヒータとクオーツヒータとハロゲンヒータとシースヒータのいずれかであることが好ましい。

このように、赤外線放射を行う脱水ベーク部を用いることにより、赤外線の電磁波が被処理基板に直接投入され、基板中に吸収された電磁波が加熱のためのエネルギーに変換されることによって、効率よく加熱が行われ、短時間で基板を所定温度まで昇温することができる。
したがって、従来の熱板ヒータを用いた脱水ベークユニットよりも短い搬送路の区間で脱水ベーク処理を実現することができ、スループットが向上すると共に脱水ベーク処理区間のフットプリントを縮小することができる

また、前記発熱体は、前記搬送手段によって搬送される前記被処理基板の下方に配置されることが望ましい。
即ち、前記発熱体は赤外線を放射して加熱する方式であるため、基板下方からの加熱のみでも充分に短時間で基板加熱が可能であり、基板上方にヒータを配置しない構成によって、基板上方での昇華物によるヒータ汚染の問題がなく、加熱効率の低下を防ぐことができる。

また、前記脱水ベーク部において前記発熱体の発熱動作を作動もしくは停止させるヒータ作動手段と、各処理部の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記脱水ベーク部における被処理基板の搬送時のみ、前記発熱体の放射熱温度が所定温度となるよう前記ヒータ作動手段を制御することが望ましい。
即ち、このような制御を行うことによって、無駄な消費電量を低減することができる。

また、前記被処理基板はガラス基板であって、前記発熱体から放射される赤外線の波長は２〜４μｍであることが望ましい。
このように被処理基板がガラス基板の場合、放射する赤外線の波長を２〜４μｍとすることによって、基板に対し効果的に赤外線を吸収させることができ、効率よくガラス基板を加熱することができる。

また、前記搬送手段により搬送される前記被処理基板に対し、前記アドヒージョン処理部での処理の後、基板温度を冷却ガスを用いて所定温度まで引き下げる冷却処理部を備え、前記冷却処理部において、前記搬送手段は、前記被処理基板を水冷ローラにより搬送することが好ましい。
このように、ＨＭＤＳガスの噴射によるアドヒージョン処理後、冷却処理部での基板冷却処理において、冷却ガスによる冷却処理が施される間、基板Ｇは水冷ローラによる冷却作用を受けるため、より効率的に短時間での冷却処理を行うことができる。
したがって、冷却処理部においても従来よりも搬送区間を短くすることができ、スループット向上とフットプリント縮小を実現することができる。

本発明によれば、アドヒージョン処理においてスループットを向上すると共にフットプリントの増大を抑制し、装置構成の簡易化、低コスト化を実現することのできる基板処理装置を得ることができる。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置を適用できる塗布現像処理システムの平面図である。
この塗布現像処理システム１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ用のガラス基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィ工程中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベーク等の一連の処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置１２で行われる。

塗布現像処理システム１０は、中心部に横長のプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６を配置し、その長手方向（Ｘ方向）両端部にカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４とインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とを配置している。
カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４は、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容したカセットＣを搬入出するポートであり、水平な一方向（Ｙ方向）に４個まで並べて載置可能なカセットステージ２０と、このステージ２０上のカセットＣに対して基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２２とを備えている。搬送機構２２は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム２２ａを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。

プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６は、水平なシステム長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。
より詳細には、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側へ向う上流部のプロセスラインＡには、洗浄プロセス部２４、第１の熱的処理部２６、塗布プロセス部２８および第２の熱的処理部３０を一列に配置している。ここで、洗浄プロセス部２４は、第１の平流し搬送路３２に沿って上流側から順にエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）３４およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６を設けている。第１の熱的処理部２６は、第１の平流し搬送路３２に沿って上流側から順にアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０および冷却ユニット（ＣＯＬ）４２が設けられている。

塗布プロセス部２８は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６を含み、第1の平流し搬送路３２とレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４との間、両ユニット４４、４６の間、および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６と後述する第２の平流し搬送路４８との間で基板ＧをプロセスラインＡの方向に転送するための搬送機構（図示せず）を備えている。第２の熱的処理部３０は、第２の平流し搬送路４８に沿って上流側から順にプリベークユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）５０および冷却ユニット（ＣＯＬ）５２を設けている。

一方、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側からカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側へ向う下流部のプロセスラインＢには、現像ユニット（ＤＥＶ）５４、ｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）５６、ポストベークユニット（ＰＯＢＡＫＥ）５８、冷却ユニット（ＣＯＬ）６０および検査ユニット（ＡＰ）６２を一列に配置している。これらのユニット５４、５６、５８、６０、６２は第３の平流し搬送路６４に沿って上流側からこの順序で設けられている。なお、ポストベークユニット（ＰＯＢＡＫＥ）５８および冷却ユニット（ＣＯＬ）６０は第３の熱的処理部５９を構成する。

両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間６６が設けられており、基板Ｇを１枚単位で水平に載置可能なシャトル６８が図示しない駆動機構によってプロセスライン方向（Ｘ方向）で双方向に移動できるようになっている。

インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、前記第２および第３の平流し搬送路４８、６４と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置７０と、隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置７２とを有し、それらの周囲にバッファ・ステージ（ＢＵＦ）７４、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）７６および周辺装置７８を配置している。

バッファ・ステージ（ＢＵＦ）７４には定置型のバッファカセット（図示せず）が置かれる。エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）７６は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、両搬送装置７０，７２の問で基板Ｇをやりとりする際に用いられる。周辺装置７８は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）と周辺露光装置（ＥＥ）とを上下に積み重ねた構成であってよい。各搬送装置７０，７２は、基板Ｇを保持できる搬送アーム７０ａ，７２ａを有し、基板Ｇの受け渡しのために隣接する各部にアクセスできるようになっている。

図２に、この塗布現像処理システム１０における１枚の基板Ｇに対する処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４において、搬送機構２２が、ステージ２０上のいずれか１つのカセットＣから基板Ｇを一枚取り出し、その取り出した基板Ｇをプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６のプロセスラインＡ側の搬入部つまり第１の平流し搬送路３２の始点に仰向けの姿勢（基板の被処理面を上にして）で搬入する（図２のステップＳ１）。

こうして、基板Ｇは、第１の平流し搬送路３２上を仰向けの姿勢でプロセスラインＡの下流側へ向けて搬送される。初段の洗浄プロセス部２４において、基板Ｇは、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）３４およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６により紫外線洗浄処理およびスクラビング洗浄処理を順次施される（ステップＳ２、Ｓ３）。

スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６では、平流し搬送路３２上を移動する基板Ｇに対して、ブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより基板表面から粒子状の汚れを除去し、その後にリンス処理を施し、最後にエアーナイフ等を用いて基板Ｇを乾燥させる。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６における一連の洗浄処理を終えると、基板Ｇはそのまま第１の平流し搬送路３２を下って第１の熱的処理部２６を通過する。

第１の熱的処理部２６において、基板Ｇはアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０に搬入されると先ず加熱の脱水ベーク処理を受け、水分を取り除かれる。次に、基板Ｇは、蒸気状のＨＭＤＳを用いるアドヒージョン処理を施され、被処理面を疎水化される（ステップＳ４）。このアドヒージョン処理の終了後に、基板Ｇは冷却ユニット（ＣＯＬ）４２で所定の基板温度まで冷却される（ステップＳ５）。この後、基板Ｇは第１の平流し搬送路３２の終点（搬出部）から塗布プロセス部２８内の搬送機構へ渡される。

塗布プロセス部２８において、基板Ｇは最初にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４でたとえばスピンレス法によりスリットノズルを用いて基板上面（被処理面）にレジスト液を塗布され、直後に下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ６）。

この後、基板Ｇは、塗布プロセス部２８内の搬送機構により第２の平流し搬送路４８の始点（搬入部）へ転送される。基板Ｇは、第２の平流し搬送路４８上でも仰向けの姿勢でプロセスラインＡの下流側へ搬送され、第２の熱的処理部３０を通過する。

第２の熱的処理部３０において、基板Ｇは、最初にプリベークユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）５０でレジスト塗布後の熱処理または露光前の熱処理としてプリベーキングを受ける（ステップＳ７）。このプリベーキングによって、基板Ｇ上のレジスト膜中に残留していた溶剤が蒸発除去し、基板に対するレジスト膜の密着性も強化される。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）５２で所定の基板温度まで冷却される（ステップＳ８）。しかる後、基板Ｇは、第２の平流し搬送路４８の終点（搬出部）からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８の搬送装置７０に引き取られる。

インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８において、基板Ｇは、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）７６から周辺装置７８の周辺露光装置（ＥＥ）に搬入され、そこで基板Ｇの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置１２へ送られる（ステップＳ９）。
露光装置１２では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置１２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８に戻されると、先ず周辺装置７８のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される（ステップＳ１０）。

しかる後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）７６に戻される。インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８における基板Ｇの搬送および露光装置１２との基板Ｇのやりとりは搬送装置７０、７２によって行われる。最後に、基板Ｇは、搬送装置７２よりプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６のプロセスラインＢ側に敷設されている第３の平流し搬送路６４の始点（搬入部）に搬入される。
こうして、基板Ｇは、今度は第３の平流し搬送路６４上を仰向けの姿勢でプロセスラインＢの下流側に向けて搬送される。最初の現像ユニット（ＤＥＶ）５４において、基板Ｇは、平流しで搬送される間に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理を施される（ステップＳ１１）。

現像ユニット（ＤＥＶ）５４で一連の現像処理を終えた基板Ｇは、そのまま第３の平流し搬送路６４に載せられたまま下流側隣のｉ線照射ユニット（ｉ−ＵＶ）５６を通り、そこでｉ線照射による脱色処理を受ける（ステップＳ１２）。その後も、基板Ｇは第３の平流し搬送路６４に載せられたまま第３の熱的処理部５９および検査ユニット（ＡＰ）６２を順次通過する、第３の熱的処理部５９において、基板Ｇは、最初にポストベークユニット（ＰＯＢＡＫＥ）５８で現像処理後の熱処理としてポストベーキングを受ける（ステップＳ１３）。このポストベーキングによって、基板Ｇ上のレジスト膜に残留していた現像液や洗浄液が蒸発除去し、基板に対するレジストパターンの密着性も強化される。
次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）６０で所定の基板温度に冷却される（ステップＳ１４）。検査ユニット（ＡＰ）６２では、基板Ｇ上のレジストパターンについて非接触の線幅検査や膜質・膜厚検査等が行われる（ステップＳ１５）。

そしてカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、第３の平流し搬送路６４の終点（鍛出部）から塗布現像処理の全工程を終えた基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する（ステップＳ１に戻る）。

この塗布現像処理システム１０においては、第１の平流し搬送路３２に設けられたアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０を含む第１の熱的処理部２６に本発明を適用することができる。
以下、図３並びに図４に基づき、本発明の一実施形態における熱的処理部２６の構成および作用を詳細に説明する。図３は、この実施の形態における熱的処理部２６の要部の構成を示す概略断面図である。図４は、この熱的処理部２６の場所で上から見た搬送路３２の構成を示す平面図である。
図３に示すように熱的処理部２６には、プロセスラインＡと平行な水平方向（Ｘ方向）に平流し搬送路３２が設置され、この搬送路３２に沿って上流側から順にアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０および冷却ユニット（ＣＯＬ）４２（冷却処理部）が設けられている。

搬送路３２は、基板Ｇを仰向けの姿勢で搬送するためのコロ８０、８１（搬送手段）を搬送方向（Ｘ方向）に一定間隔で敷設してなり、上流側の洗浄プロセス部２４からの延長としてこの熱的処理部２６内に引き込まれている。各コロ８０、８１の両端は、図４に示すようにフレーム１６０に固定された左右一対の軸受１６２に水平姿勢で回転可能に支持されている。
また、各コロ８０、８１は、図４に示すように、たとえば電気モータ１６６を有する搬送駆動部１６４に歯車機構またはベルト機構等の伝動機構を介して接続されている。具体的には、その伝動機構は、電気モータ１６６の回転軸に無端ベルト１６８を介して接続された搬送方向（Ｘ方向）に延びる回転駆動シャフト１７０と、この回転駆動シャフト１７０と各コロ８０、８１とを作動結合する交差軸型のギア１７２とで構成されている。

アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０の入口側には、スクラバ洗浄ユニット３６での洗浄処理によって表面が濡れた状態の基板Ｇに対し脱水処理を施す脱水ベーク部３８が設けられる。この脱水ベーク部３８は、従来、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６とアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０との間に設けられていた脱水ベークユニット（図５参照）に替えて設けられるものである。

脱水ベーク部３８において、その最上流側には、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６側から搬入された搬送路３２上の基板Ｇに向けて上方および下方から所定温度（たとえば約１００〜１３０℃）の温風を噴射する長尺型の上部および下部温風ノズル９４、９６が設けられている。即ち、このノズル９４，９６からの温風噴射によって、基板Ｇ表面に残る液滴が蒸発ないし飛散すると共に、基板温度が昇温するようになされている。

脱水ベーク部３８における下流側には、基板Ｇの下側にＩＲヒータ８４（発熱体）が設けられる。このＩＲヒータ８４は、例えばカーボンヒータ、クオーツヒータ、ハロゲンヒータ、或いはシースヒータ等の所定波長の赤外線熱放射を行うヒータからなり、例えば、ガラス基板が熱吸収し易い波長（２〜４μｍ）で例えば７００〜１０００℃の高温で熱放射を行うものである。尚、この所定波長を放射するよう、ＩＲヒータ８４中に封入された発熱エレメント（図示せず）の発熱温度等が設定されている。
即ち、この赤外線放射による加熱方法によれば、赤外線の電磁波が基板Ｇに直接投入され、基板中に吸収された電磁波が加熱のためエネルギーに変換されることによって、効率よく加熱が行われ、短時間で基板Ｇを所定温度まで昇温することができる。
したがって、従来の熱板ヒータを用いた脱水ベークユニットよりも短い搬送路の区間で脱水ベーク処理を実現することができ、脱水ベーク処理区間のフットプリントを縮小することができる

また、ＩＲヒータ８４は、隣接するコロ８０，８０間に設けられるが、高温の熱放射を行うため、コロ８０に対しては熱遮蔽し、基板Ｇに対しては熱放射効率を向上するために例えばアルミニウムにより形成された輻射部材８５が、ＩＲヒータ８４の下方及び側方に位置するよう設けられている。
ＩＲヒータ８４の作動は、ヒータ作動装置８６（ヒータ作動手段）によってなされ、このヒータ作動装置８６は、熱的処理部２６内の各部および全体の動作を制御する制御手段としてのコントローラ（図示せず）からの命令によって動作するよう構成されている。

また、アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０において、前記脱水ベーク部３８の下流には、長尺型のＨＭＤＳノズル９８（アドヒージョン処理部）が設けられている。そして、このノズル９８の下端部付近の位置からニット出口付近の位置までは、搬送路３２上の基板Ｇと所定のギャップ（たとえば５〜１０ｍｍ）を隔てて延在する上部カバー１００が形成され、上部カバー１００及びＨＭＤＳノズル９８に対向する搬送路３２の下には、下部カバー１０２が形成されている。

ＨＭＤＳノズル９８は、ＨＭＤＳガス生成部１０４よりガス供給管１０６を介して蒸気状の所定のガス、好ましくはヘキサメチルジシランガス（ＨＭＤＳガス）Ｍを導入し、導入したＨＭＤＳガスＭをノズル内のシャワー板１０８に通して均一な層流で噴き出すようになっている。ＨＭＤＳノズル９８の吐出口のサイズは、搬送路３２の幅方向（Ｙ方向）では基板Ｇをカバーする寸法（たとえば１００ｃｍ以上）に選ばれ、搬送路３２の長手方向つまり搬送方向（Ｘ方向）では基板Ｇよりも格段に短い寸法（たとえば５〜１５ｃｍ）に選ばれてよい。

なお、ＨＭＤＳガス生成部１０４は、図示省略するが、ＨＭＤＳ溶液を貯留するタンクと、このＨＭＤＳタンクの底部に設けたバブラーにキャリアガスとして窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備えており、バブラーより発生される窒素ガスの泡にＨＭＤＳが気化して溶け込んで、気相化したＨＭＤＳガスが発生するようになっている。
上部カバー１００の下流側端部には、搬送路３２の幅方向（Ｙ方向）に延びるスリット状の上部排気口１１０が設けられている。この上部排気口１１０は、排気ポンプまたは排気ファンを有する排気装置１１２に排気管１１４を介して通じている。
また、ＨＭＤＳノズル９８の吐出口から上部排気口１１０までの搬送路３２においては、基板Ｇ上面と上部カバー１００との間のギャップが狭く形成され、基板Ｇ上を流れるＨＭＤＳガスＭの流量が１５〜２０Ｌ／ｍｉｎ、流速が０．３〜０．５ｍ／ｓｅｃとされ、基板Ｇ搬送速度が３５〜６０ｍｍ／ｓｅｃとなされている。この構成により、基板Ｇの被処理面には、蒸気状のＨＭＤＳガスＭが、低消費量で効率よく均一に塗布される。

また、下部カバー１０２は、上面の開口した容器の形状を有しており、その中心部には、搬送路３２の幅方向（Ｙ方向）に延びる円状またはスリット状の下部排気口１２０が設けられている。この下部排気口１２０は、排気ポンプまたは排気ファンを有する排気装置１２２に排気管１２４を介して通じている。
なお、図示は省略するが、上部カバー１００と下部カバー１０２の上端とは搬送路３２の左右両側で鉛直方向に延在する側壁を介して接続されている。

冷却ユニット（ＣＯＬ）４２は、ユニット入口付近から搬送路３２に沿って一定聞隔でそれぞれ複数本配置される上部および下部一次冷却ガスノズル１２６，１２８と、その後段に配置される二次冷却ガスノズル１３０とを有している。一次冷却ガスノズル１２６，１２８は、搬送路３２の幅方向（Ｙ方向）に延びるスリット状の吐出口を有する長尺型ノズルであり、搬送路３２上の基板Ｇに向けて室温の高圧エアを噴き出すように構成されている。

二次冷却ガスノズル１３０は、高圧エア供給源１３２よりガス供給管１３４および温調器１３６を介して冷却用の設定温度または基準温度に温調された高圧エアを導入し、導入した冷却基準温度の高圧エアをノズル内部のシャワー板１３８に通して均一な層流で噴き出すようになっている。二次冷却ガスノズル１３０の吐出口のサイズは、搬送路３２の幅方向（Ｙ方向）では基板Ｇをカバーする寸法（たとえば１００ｃｍ以上）に選ばれ、平流し搬送路３２の長手方向つまり搬送方向（Ｘ方向）では基板Ｇよりも短い寸法（たとえば２０〜４０ｃｍ）に選ばれてよい。

また、冷却ユニット（ＣＯＬ）４２における搬送路３２では、図４にも示すように通常のコロ８０に換え、搬送手段として、水冷方式により冷却されたコロ８１（水冷ローラ）が複数敷設されている。各コロ８１においては、例えば図５（ａ）のブロック図、図５（ｂ）の断面図に示すように、軸受１６２によって支持され、ギア１７２を介し伝達される回転駆動力により軸周りに回転するコロ軸８１ａが設けられる。コロ軸８１ａの周面上には、基板Ｇの横幅よりも軸方向に長く形成されたローラ８１ｂが設けられ、このローラ８１ｂ上を基板Ｇが搬送される。

コロ軸８１ｂは金属管により形成され、この管内に形成された流路８１ｃを所定温度の冷却水が流れることによって、コロ軸８１ｂ全体が冷却される。即ち、その冷気によってローラ８１ｂ上を搬送される基板Ｇが短時間のうちに冷却されるようになされている。尚、図５（ａ）に示すように、コロ軸８１ａ中の流路８１ｃを一方向に流れた冷却水は、冷却装置１８０に回収され、そこで所定温度にまで冷却され、循環ポンプ１８１により再びコロ軸８１ａの流路８１ｃに供給されるようになされている。
また、この構成により、従来よりも冷却ユニット（ＣＯＬ）４２における搬送路３２を短くすることができ、フットプリントを縮小することができる。

また、この熱的処理部２６は、一体的なハウジング１４０内で、アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０側の空間と冷却ユニット（ＣＯＬ）４２側の空間とを隔てるための鉛直方向に延在する隔壁１４２を設けている。この隔壁１４２には搬送路３２を通す開口１４４が形成されており、この開口１４４を介して両側の空間は互いに連通している。

また、アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０側の室内では、室外の空気を引き込むためのファン１４６と、このファン１４６からの空気流を除塵するエアフィルタ１４８とによって、天井から清浄な空気がダウンフローで供給される。
また、床に排気口１５０が設けられており、この排気口１５０は排気管１５２を介して排気ポンプまたは排気ファン内蔵の排気装置１５４に通じている。これにより、アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０から漏れたガスは、天井からのダウンフローの清浄空気に巻き込まれるようにして床部の排気口１５０から室外へ排出されるようになっている。

また、冷却ユニット（ＣＯＬ）４２側でも、天井部に設置されたファン１５６およびエアフィルタ１５８からダウンフローの清浄空気が室内に供給される。そして、この室内の圧力が隣室の圧力、つまりアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０側の室内の圧力よりも高い状態に維持され、これにより隔壁１４２の開口１４４を右から左に空気が流れるようになっている。つまり、アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０からＨＭＤＳガスが漏れても冷却ユニット（ＣＯＬ）４２には入らないようになっている。

尚、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６内には、その出口付近にて搬送路３２の上下両側に液切り用のエアーナイフ１７４，１７６が配置されている。また、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６と熱的処理部２６との境界付近には基板Ｇが熱的処理部２６内に入るタイミングを検出するための近接スイッチまたは位置センサ１７８が設けられている。この位置センサ１７８の出力信号は、熱的処理部２６内の各部および全体の動作を制御するコントローラ（図示せず）に送られる。

次に、この熱的処理部２６における全体および各部の作用を説明する。
スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６において、基板Ｇは、搬送路３２上を一定の速度のコロ搬送で下流側に移動する間にスクラビング洗浄、ブロー洗浄、リンス洗浄を順次施され、最後にエアーナイフ１７４，１７６により乾燥用のエアブローを当てられて基板表面から液を除去される。次いで、基板Ｇは、平流し搬送路３２上のコロ搬送でそのままスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６からほぼ室温の基板温度で熱的処理部２６の初段ユニットつまりアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０の脱水ベーク部３８に入る。

脱水ベーク部３８に入ると、その入口で基板Ｇは温風ノズル９４，９６により温風を当てられる。この温風ブローにより、基板Ｇ表面に残っていた大きな液滴が蒸発ないし飛散する。また、この温風ブローはいわゆるエアカーテンの機能も有しており、ユニット筐体の外気、特にスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６側からの室温の空気を遮断するようになっている。

脱水ベーク部３８において、基板Ｇは、温風ノズル９４，９６を過ぎると、直ちにＩＲヒータ８４から赤外線放射熱を浴びる。上述したように、ＩＲヒータ８４は、ガラス基板Ｇが熱を吸収し易い２〜４μｍの波長で放射熱を発生するため、基板Ｇの温度は速やかに立ち上がり、基板Ｇが脱水ベーク部３８を抜ける頃にはアドヒージョン処理に適した設定温度となされる。そして、この脱水ベーク部３８における加熱処理（脱水ベーキング）により、基板Ｇ表面の水分がほぼ完全に除去される。

尚、ＩＲヒータ８４は、基板Ｇの下方に配置され、基板Ｇの上方に基板Ｇからの昇華物や熱が滞留しないように構成されているため、加熱効率が低下することなく常に安定した短時間での脱水ベーク処理が行われる。
また、コントローラは、位置センサ１７８からの基板検出信号に基づいて各基板Ｇがアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０内を通過するタイミングを把握できるため、基板Ｇの通過時においてのみ、ＩＲヒータ８４が所定温度で赤外線放射を行うようヒータ作動装置８６を制御するのが好ましい。そのようにすれば、無駄な消費電力を減少させ、ランニングコストを低減することができる。

基板Ｇが脱水ベーク部３８を抜けると、すぐに上方のＨＭＤＳノズル９８より一定濃度のＨＭＤＳガスＭを吹きかけられる。基板ＧがＨＭＤＳノズル９８を過ぎると、ＨＭＤＳノズル９８から吐出されたＨＭＤＳガスＭが上部カバー１００と基板Ｇの間のギャップ空間を上部排気口１１０に向って下流側に流れるので、基板Ｇの上面（被処理面）の各部はＨＭＤＳノズル９８から上部排気口１１０までの移動区間（アドヒージョン処理区間）において始終均一な濃度のＨＭＤＳガスＭの雰囲気下に置かれる。

このアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０においては、上記のようにＨＭＤＳノズル９８より噴出されたＨＭＤＳガスＭが直下を通る基板Ｇの上面（被処理面）に当たった後も上部カバー１００と基板Ｇとの間の可及的に狭くできるギャップ空間を通って基板と併走または追走しながらその被処理面に付着する。しかも、そのようなＨＭＤＳガスＭの流れや雰囲気はＨＭＤＳノズル９８の長手方向つまり基板Ｇの幅方向（Ｙ方向）でほぼ均一であり、基板Ｇの長手方向（Ｘ方向）においてもほぼ均一に基板の各部に作用する。このことにより、ＨＭＤＳガス生成部１０４より供給される蒸気状のＨＭＤＳガスＭを低消費量で効率よく基板Ｇの被処理面に均一に塗布することができる。

なお、アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０内で基板Ｇの左右外側へ流れたＨＭＤＳガスＭ、あるいは相前後する２枚の基板Ｇ，Ｇの間でＨＭＤＳノズル９８より噴出されたＨＭＤＳガスＭは、下部カバー１０２の中に受け集められて下部排気口１２０から排出される。また、基板Ｇ上で被処理面に付着することなく残った（余った）ＨＭＤＳガスＭの大部分は上部排気口１１０から排出される。その意味では、上部排気装置１１２を各基板Ｇに対する枚葉のアドヒージョン処理中に限ってオン状態にしてもよい。

また、上部排気装置１１２で回収したＨＭＤＳガスＭをＨＭＤＳガス生成部１０４側にフィードバックすることも可能であり、あるいはリサイクルに回してもよい。また、各基板Ｇがアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０内を通過するタイミングはコントローラが位置センサ１７８からの基板検出信号に基づいて把握しているので、相前後する２つの基板Ｇ，Ｇの合間にＨＭＤＳノズル９８の吐出動作を止めておくこともできる。

アドヒージョンユニット（ＡＤ）４０で前記のようなアドヒージョン処理を受けると、基板Ｇは処理の済んだ部分（基板先端側）から下流側隣の冷却ユニット（ＣＯＬ）４２に入る。冷却ユニット（ＣＯＬ）４２では、搬送路３２上をコロ搬送で搬送される基板Ｇに対して、最初に一次冷却ガスノズル１２６，１２８が室温の冷却ガス（高圧エア）を吹きかけ、その後に二次冷却ガスノズル１３０が基準温度の冷却ガス（高圧エア）を吹きかける。こうして、基板Ｇは所定の基板温度で搬送路３２の終点（搬送部）から後段の塗布プロセス部２８へ送られる。
尚、前記したように冷却ユニット（ＣＯＬ）４２内においては、搬送路３２に水冷コロ８１（水冷ローラ）が敷設されているため、冷却ガスによる冷却処理が施される間、基板Ｇは水冷コロ８１による冷却作用を受け、より効率的に短時間での冷却処理が行われる。

以上のように本発明の基板処理装置に係る実施の形態によれば、基板を搬送しながらアドヒージョン処理を行う装置において、従来、脱水ベーク処理での加熱源として用いていた熱板ヒータに替え、赤外線放射を行うＩＲヒータ８４が用いられる。即ち、赤外線の電磁波が基板Ｇに直接投入され、加熱のためのエネルギーに変換されることによって、効率よく加熱が行われ、短時間で基板Ｇを所定温度まで昇温することができる。
特に、基板Ｇがガラス基板の場合、放射する赤外線の波長を２〜４μｍとすることによって、基板に対し効果的に赤外線を吸収させることができ、効率よくガラス基板を加熱することができる。
したがって、従来の熱板ヒータを用いた脱水ベークユニットよりも短い搬送路の区間で脱水ベーク処理を実現することができ、スループットが向上すると共に脱水ベーク処理区間のフットプリントを縮小することができる

さらに、脱水ベーク部３８における加熱方式は、赤外線放射を用いるため、基板下方からの加熱のみでも充分に短時間で基板加熱が可能であり、基板上方にヒータを配置しない構成によって、基板上方での昇華物によるヒータ汚染の問題がなく、加熱効率の低下を防ぐことができる。
また、脱水ベーク部３８において基板搬送されている間のみＩＲヒータ８４を所定温度で赤外線放射するようヒータ作動装置８６を制御することによって、無駄な消費電量を低減することができる。

また、ＨＭＤＳガスの噴射によるアドヒージョン処理後、冷却ユニット（ＣＯＬ）４２での基板冷却処理において、冷却ガスによる冷却処理が施される間、基板Ｇは水冷コロ８１による冷却作用を受けるため、より効率的に短時間での冷却処理を行うことができる。
したがって、冷却ユニット（ＣＯＬ）４２においても従来よりも搬送区間を短くすることができ、スループット向上とフットプリント縮小を実現することができる。

尚、本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。

本発明は、ＬＣＤ基板等に対しアドヒージョン処理を施す基板処理装置に適用でき、半導体製造業界、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。

図１は、本発明に係る基板処理装置を適用できる塗布現像処理システムの平面図である。 図２は、図１の塗布現像処理システムの基板処理の流れを示すフローである。 図３は、図１の塗布現像処理システムが備える熱的処理部の要部の構成を示す概略断面図である。 図４は、図３の熱的処理部の場所で上から見た搬送路の構成を示す平面図である。 図５は、図３の熱的処理部における水冷コロの冷却構造を説明するための図である。 図６は、従来の熱的処理部の要部の構成を示す概略断面図である。

符号の説明

１０ 塗布現像処理システム（基板処理装置）
３８ 脱水ベーク部
４２ 冷却ユニット（冷却処理部）
８０ コロ（搬送手段）
８１ コロ（搬送手段、水冷ローラ）
８４ ＩＲヒータ（発熱体）
９８ ＨＭＤＳノズル（アドヒージョン処理部）
Ｇ 基板

Claims (6)

1. 被処理基板に対し疎水化処理を行う基板処理装置において、
   前記被処理基板を仰向けの姿勢で水平な所定方向に搬送する搬送手段と、
   洗浄処理され、前記搬送手段により搬送される前記被処理基板に対し、発熱体から所定波長の赤外線を放射して該基板を加熱し、基板表面の脱水処理を行う脱水ベーク部と、
   前記脱水ベーク部により脱水処理され、前記搬送手段により搬送される前記被処理基板の被処理面を所定のガスに曝すことにより疎水化するアドヒージョン処理部とを備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記発熱体は、前記搬送手段によって搬送される前記被処理基板の下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
3. 前記脱水ベーク部において前記発熱体の発熱動作を作動もしくは停止させるヒータ作動手段と、各処理部の動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記脱水ベーク部における被処理基板の搬送時のみ、前記発熱体の放射熱温度が所定温度となるよう前記ヒータ作動手段を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
4. 前記発熱体は、カーボンヒータとクオーツヒータとハロゲンヒータとシースヒータのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板処理装置。
5. 前記被処理基板はガラス基板であって、前記発熱体から放射される赤外線の波長は２〜４μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された基板処理装置。
6. 前記搬送手段により搬送される前記被処理基板に対し、前記アドヒージョン処理部での処理の後、基板温度を冷却ガスを用いて所定温度まで引き下げる冷却処理部を備え、
   前記冷却処理部において、前記搬送手段は、前記被処理基板を水冷ローラにより搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された基板処理装置。

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