JP2008205116A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平流し搬送される被処理基板に対し加熱処理を施す基板処理装置において、基板搬送路上方に設けられた天板からの反射熱を制御することにより、前記基板の温度分布を均一にすることができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】被処理基板Ｇに対し熱処理を施す基板処理装置５０において、基板Ｇを仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路３２と、搬送路３２の上方であって該搬送路３２に平行に設けられた天井部１７と、搬送路３２を搬送される基板Ｇの下方から上方に向けて熱放射し、該基板Ｇを加熱する赤外線ランプ１と、赤外線ランプ１からの熱放射の方向を一定方向に導く導光板４とを備え、赤外線ランプ１からの放射熱は、搬送路３２上を搬送される基板Ｇに対し、導光板４によって垂直方向に導かれた状態で照射される。
【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被処理基板に加熱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）の製造においては、被処理基板であるガラス基板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においては、複数の熱処理、即ち、ガラス基板にレジスト膜を形成後、塗布膜を加熱して不要な溶剤等を除去するプリベーク処理、露光処理後に露光によるレジスト膜の化学変化を促進するためのポストエクスポージャ処理、現像処理後に現像パターンの固定と基板の乾燥を兼ねたポストベーク処理等が行われる。
従来、このような熱処理を行う装置としては、ガラス基板を載置するためのホットプレートと、このホットプレート上でガラス基板を昇降させるための昇降機構と、ホットプレートを内包するためのチャンバとを有する加熱装置が用いられている。また、加熱処理が終了した基板は、必要に応じて冷却プレートを備えた冷却装置に搬送されて、そこで冷却処理される。

しかしながら、このような加熱装置及び冷却装置では、基板を搬入出する搬送用ロボットが必要であるためコストが高くなっていた。また、基板の搬入出に時間を要する上、加熱（冷却）装置内に搬入後、基板を支持ピンにより支持し、基板が反らないように予備加熱を行う必要があり、スループットが低下するという課題を有していた。
このような課題を解決するため、特許文献１には、基板を水平方向に搬送しながら、搬送路に沿って所定間隔で配置された複数のヒータにより基板の加熱等を行う基板処理装置が開示されている。

尚、特許文献１に開示の基板処理装置において基板の下方に設けられるヒータは熱板ヒータであるが、近年では、赤外線ランプをヒータとして用いる構成が提案されている。この赤外線ランプによれば、遠赤外線をガラス基板に吸収させることで高い加熱効率を得ることができる。
そのような構成は、例えば、図１２に模式的な断面図を示すように、搬送コロ２０１上を平流し搬送される基板Ｇに対し、搬送路に沿って設けられた複数の赤外線ランプ２０２により基板Ｇをその下方から加熱する構造となされる。また、基板Ｇ上面に対する加熱効率を向上するため、通常、搬送路上方に例えば材質がＳＵＳ（ステンレス鋼）からなる反射板としての天板２０３が設けられる。
特開２００７−１９３４０号公報

しかしながら、図１２に示す構成にあっては、基板搬入時において図１３（ａ）に示すように基板先端部の基板上面に天板２０３からの反射熱が直接照射され、基板搬出時において図１３（ｂ）に示すように基板終端部の基板上面に天板２０３からの反射熱が直接照射されるため、基板の昇温にばらつきが生じて温度分布が不均一となり、パターン形成に悪影響を及ぼす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、平流し搬送される被処理基板に対し加熱処理を施す基板処理装置において、基板搬送路上方に設けられた天板からの反射熱を制御することにより、前記基板の温度分布を均一に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。

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、被処理基板に対し熱処理を施す基板処理装置において、前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプと、前記赤外線ランプからの熱放射の方向を一定方向に導く導光板とを備え、前記赤外線ランプからの放射熱は、前記搬送路上を搬送される基板に対し、前記導光板によって垂直方向に導かれた状態で照射されることに特徴を有する。
このように導光板を設けることにより、天井部に対し照射される赤外線ランプからの熱放射が全て垂直下方に導かれる。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天井部からの反射熱が大幅に低減され、基板の加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

尚、前記天井部は、所定の金属材料により形成され、下面に黒アルマイト処理が施された天板であることが望ましい。
このように天板下面に黒アルマイト処理を施すことによって放射熱の反射が抑制され、基板の先端部及び終端部における基板上面への余分な熱放射を低減することができる。

或いは、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板と、前記天板の下面に接して設けられ、前記赤外線ランプからの熱放射の反射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成されることが望ましい。
このように構成すれば、赤外線ランプ側の導光板により垂直上方に放射される熱は、天板側導光板及び天板によって垂直下方に反射する。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天板からの反射熱を大幅に低減することができる。

或いは、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、前記天板の下面には、搬送される被処理基板の幅方向に延設され、基板搬送方向の断面が下方に向けてテーパー状に突起したリブ部が、基板搬送方向に沿って複数形成され、前記リブ部の表面には黒アルマイト加工が施されていることが望ましい。
尚、前記天板には複数の排気口が形成され、前記排気口から天板下方の雰囲気が排気されることが好ましい。
このように構成すれば、導光板により垂直上方に導かれる赤外線ランプの熱放射は、天板に反射した際に大きく減衰する。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天板からの反射熱を大幅に低減することができる。
また、天板に排気口を設けることにより、天板下方に滞留する高熱の雰囲気や基板からの昇華物を排出し、その基板加熱に対する悪影響の発生を防止することができる。

或いは、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板と、前記天板の下方に設けられ、前記搬送路を搬送される前記基板の上方から下方に向けて熱放射し、該基板を加熱する天板側赤外線ランプと、前記天板側赤外線ランプの下方に設けられ、前記天板側赤外線ランプからの熱放射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成されることが望ましい。
このように構成することにより、基板下方に配置された赤外線ランプからの熱放射は、基板上方の天板側赤外線ランプによって天板には反射することがなく、また、天板側赤外線ランプからの熱放射は、天板側導光板によって垂直下方に導かれる。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際であっても、基板先端部及び終端部の基板上面には均一な熱照射がなされる。

また、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、被処理基板に対し熱処理を施す基板処理装置において、前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプとを備え、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、前記天板の下面には、棒状の前記赤外線ランプの長手方向に沿って凹曲面が形成され、該凹曲面の焦点位置に前記赤外線ランプが設けられていることに特徴を有する。
このように、凹曲面の焦点位置に赤外線ランプが設けられるため、赤外線ランプからの熱放射が凹曲面に当たると、その反射熱を全て赤外線ランプに向けることができる。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天井部からの反射熱が大幅に低減され、基板の加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

本発明によれば、平流し搬送される被処理基板に対し加熱処理を施す基板処理装置において、基板搬送路上方に設けられた天板からの反射熱を制御することにより、前記基板の温度分布を均一にすることが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具備す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が一列に配置されている。ここで、洗浄プロセス部２４は、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が設けられている。第１の熱的処理部２６は、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。

また、第１の熱的処理部２６の下流側には、平流し搬送路３２に沿って、塗布プロセス部２８と第２の熱的処理部３０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２の熱的処理部３０は、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が設けられている。

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が一列に配置されている。
これらのユニット５４、５６、５８、６０、６２は平流し搬送路３３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。

また、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。

また、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、両プロセスラインＡ、Ｂの平流し搬送路と基板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側の搬入部である平流し搬送路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、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は平流し搬送路３２上を搬送され、塗布プロセス部２８に渡される。

塗布プロセス部２８において、基板Ｇは平流し搬送路３２上を搬送されながら、最初にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４において例えばスリットノズルを用いた基板上面（被処理面）へのレジスト液の塗布がなされ、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は平流し搬送路３２上を搬送され、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。尚、このプリベーキングユニット５０は、本発明に係る基板処理装置を最も好ましく適用することができるため、その構成については詳細に後述する。

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、平流し搬送路３２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平流し搬送路３３の始点（搬入部）に搬入される。
こうして、基板Ｇは、今度は平流し搬送路３３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、そのまま平流し搬送路３３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は平流し搬送路３３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、平流し搬送路３３の終点（搬出部）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、前記したように、第２の熱的処理部３０のプリベークユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）５０に本発明を適用することができる。
続いて、このプリベークユニット５０の構成について説明する。図３に、本発明に係る基板処理装置の第１の実施形態として、プリベークユニット５０の要部の概略断面図を示す。

図３に示すように、プリベークユニット５０は、複数の搬送コロ７からなる平流し搬送路３２に沿って、複数の赤外線ランプ１が設けられている。具体的には、赤外線ランプ１は搬送コロ７と平行に設置される棒状のヒータであって、隣り合う搬送コロ７の間に形成される空間から熱放射が上方に向けてなされるよう設けられる。尚、各赤外線ランプ１の下方には、ランプ１の放射熱が上方に向けて放射されるようＳＵＳにより形成された反射部材２が設けられている。

また、平流し搬送路３２の上方（天井部１７）には、下面に黒アルマイト処理が施された天板３が設けられている。天板３は所定の金属材料（例えばＳＵＳ（ステンレス鋼））により形成されている。このように、天板３の下面に黒アルマイト処理が施されることで、放射熱の反射が抑制され、基板Ｇの先端部及び終端部における基板上面への余分な熱放射が低減される。
さらに、基板搬送方向に複数設けられる赤外線ランプ１の上方には、赤外線ランプ１からの熱放射を一定方向に導く導光板４が設けられている。具体的には、この導光板４は、赤外線ランプ１からの熱放射を基板搬送方向に対し垂直上方に出射する。導光板４は、例えばアルミ板を加工することによって形成されている。この導光板４により、天板３に対し照射される赤外線ランプ１からの熱放射が全て垂直方向に導かれるため、その反射熱の基板先端部及び終端部の基板上面へ照射が低減される。

したがって、図３に示した本発明に係る第１の実施の形態によれば、基板Ｇが搬入される際、或いは基板Ｇが搬出される際に、基板Ｇ先端部及び終端部の基板上面に照射される天板３からの反射熱が大幅に低減され、基板Ｇの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明に係る基板処理装置の第２の実施形態を適用することができるプリベークユニット５０の要部の概略断面図である。尚、図４においては、図３に示した本発明に係る基板処理装置の第１の実施の形態としてのプリベークユニット５０の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。

図４に示すプリベークユニット５０の構成は、図３に示した構成と天井部１７の構成が異なる。即ち、図３に示した天板３に替え、天板５及び導光板６（天板側導光板）が設けられる。天板５は所定の金属材料（例えばＳＵＳ（ステンレス鋼））からなり、導光板６は、導光板４と同様に例えばアルミ板を加工することにより形成されている。尚、導光板６の上面は天板５の下面に接した状態となされている。

この構成によれば、導光板４により垂直上方に放射される赤外線ランプ１の放射熱は、導光板６及び天板５によって垂直下方に反射する。
したがって、図４に示した本発明に係る第２の実施の形態によれば、基板Ｇが搬入される際、或いは基板Ｇが搬出される際に、基板Ｇ先端部及び終端部の基板上面に照射される天板５からの反射熱が大幅に低減され、基板Ｇの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置の第３の実施形態について図５（図５（ａ）、図５（ｂ））に基づき説明する。図５（ａ）は、本発明に係る基板処理装置の第３の実施形態を適用することができるプリベークユニット５０の要部の概略断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における天井部の斜視図である。尚、図５においては、図３に示した本発明に係る基板処理装置の第１の実施の形態としてのプリベークユニット５０の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。

図５に示すプリベークユニット５０の構成は、図３に示した構成と天井部１７の構成が異なる。即ち、図３に示した天板３に替え、天板８が設けられる。所定の金属材料（例えばＳＵＳ（ステンレス鋼））からなる天板８の下面には、図５（ｂ）に示すように、搬送される基板Ｇの幅方向に延設され、基板搬送方向の断面が下方に向けてテーパー状に突起したリブ部８ａが、基板搬送方向に沿って複数形成され、このリブ部８ａの表面には黒アルマイト加工が施されている。即ち、この天板８に対し下方から熱放射されると、その熱反射が大きく減衰するようになされている。

この構成によれば、導光板４により垂直上方に導かれる赤外線ランプ１の熱放射は、天板８に反射した際に大きく減衰する。
したがって、図５に示した本発明に係る第３の実施の形態によれば、基板Ｇが搬入される際、或いは基板Ｇが搬出される際に、基板Ｇ先端部及び終端部の基板上面に照射される天板８からの反射熱が大幅に低減され、基板Ｇの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置の第４の実施形態について説明する。図６は、本発明に係る基板処理装置の第４の実施形態を適用することができるプリベークユニット５０の要部の概略断面図である。尚、図６においては、図３に示した本発明に係る基板処理装置の第１の実施の形態としてのプリベークユニット５０の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。

図６に示すプリベークユニット５０の構成は、図５に示した天板８を一部改良したものである。即ち、図５に示した天板８に替え、同様に所定の金属材料（例えばＳＵＳ（ステンレス鋼））で形成された天板９が設けられる。
天板９においても、図５に示した天板８と同様に形成された突起９ａが下面に複数形成される。但し、突起９ａが複数等間隔に形成された天板９の下面には、基板上方の雰囲気を排気するための排気口９ｂが形成され、これら排気口９ｂは天板９中に形成された排気路９ｃに連通している。また、排気路９ｃは図示しない吸気手段が接続されている。

即ち、図６に示す構成においては、黒アルマイト加工された複数の突起９ａによって生じる滞留熱を効果的に放射することができる。
したがって、図６に示した本発明に係る第４の実施の形態によれば、図５に示した第３の実施の形態と同様の効果が得られる上に、天板９下方に滞留する高熱の雰囲気や基板Ｇからの昇華物を排出し、その基板加熱に対する悪影響の発生を防止することができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置の第５の実施形態について説明する。図７は、本発明に係る基板処理装置の第５の実施形態を適用することができるプリベークユニット５０の要部の概略断面図である。尚、図７においては、図３に示した本発明に係る基板処理装置の第１の実施の形態としてのプリベークユニット５０の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。

図７に示すプリベークユニット５０は、図３に示した構成と天井部１７の構成が異なり、また、図３に示した導光板４を有さない構成となされる。
図７において、天板部は、図３に示した天板３に替え、天板１１が設けられる。天板１１は所定の金属材料（例えばＳＵＳ（ステンレス鋼））により形成され、棒状の各赤外線ランプ７の長手方向に沿って凹曲面１１ａが形成されている。尚、この凹曲面１１ａの焦点位置に赤外線ランプ７が設けられるため、赤外線ランプ７からの熱放射が凹曲面１１ａに当たると、その反射熱は全て赤外線ランプ７に向けられるようになされている。

したがって、図７に示した本発明に係る第５の実施の形態によれば、基板Ｇが搬入される際、或いは基板Ｇが搬出される際に、基板Ｇ先端部及び終端部の基板上面に照射される天板１１からの反射熱が大幅に低減され、基板Ｇの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置の第６の実施形態について説明する。図８は、本発明に係る基板処理装置の第６の実施形態を適用することができるプリベークユニット５０の要部の概略断面図である。尚、図８においては、図３に示した本発明に係る基板処理装置の第１の実施の形態としてのプリベークユニット５０の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。

図８に示すプリベークユニット５０は、図４に示した第２の実施形態における天板５と導光板６（天板側導光板）との間に、各赤外線ランプ１に対応する赤外線ランプ１３（天板側赤外線ランプ）が複数設けられた構成となされる。尚、赤外線ランプ１３の熱放射が下方に向くようランプ上方には例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）により形成された反射部材１５が設けられている。

この構成によれば、基板Ｇ下方に配置された赤外線ランプ１からの熱放射は、基板Ｇ上方の赤外線ランプ１３によって天板５には反射することがなく、また、赤外線ランプ１３からの熱放射は、導光板６によって垂直下方に導かれる。
したがって、図８に示した本発明に係る第６の実施の形態によれば、基板Ｇが搬入される際、或いは基板Ｇが搬出される際であっても、基板Ｇ先端部及び終端部の基板上面には均一な熱照射がなされるため、基板Ｇの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。

尚、前記した本発明に係る第１乃至第６の実施の形態において、本発明に係る基板処理装置の好適な一態様としてプリベークユニット５０を例に説明したが、これに限定されることなく、熱処理を行うための他の装置に適用してもよく、例えば、ポストベーキングユニット５８等に適用することができる。
また、本発明における被処理基板はＬＣＤ基板（ガラス基板）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、フォトマスク、プリント基板等も可能である。

続いて、本発明に係る基板処理装置について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した構成に基づく基板処理装置を用い、実際に実験を行うことにより、その効果を検証した。
〔実施例１〕
実施例１では、ＳＵＳ（ステンレス鋼）により形成された天板の下面に黒アルマイト加工を施し、被処理基板であるガラス基板に対する熱処理を行い、熱処理後の基板の温度分布を測定した。
図９のグラフに測定結果を示す。尚、図９において、符号Ａ１で示すエリアは１１１℃付近、符号Ａ２で示すエリアは１１４℃付近、符号Ａ３で示すエリアは１０５〜１０８℃付近、符号Ａ４で示すエリアは１１７℃付近とする。
〔実施例２〕
実施例２では、実施例１で用いた天板の下方に導光板を設け、被処理基板であるガラス基板に対する熱処理を行い、熱処理後の基板の温度分布を測定した。
図１０のグラフに測定結果を示す。尚、図１０において、符号Ａ１で示すエリアは１１１℃付近、符号Ａ２で示すエリアは１１４℃付近、符号Ａ３で示すエリアは１０５〜１０８℃付近とする。

〔比較例１〕
比較例１では、ＳＵＳ（ステンレス鋼）により形成された天板を用いる従来の構成に基づき、被処理基板であるガラス基板に対する熱処理を行い、熱処理後の基板の温度分布を測定した。
図１１のグラフに測定結果を示す。尚、図１１において、符号Ａ１で示すエリアは１１１℃付近、符号Ａ２で示すエリアは１１４℃付近、符号Ａ３で示すエリアは１０５〜１０８℃付近、符号Ａ４で示すエリアは１１７℃付近、符号Ａ５で示すエリアは１２０℃付近、符号Ａ６で示すエリアは１２３℃、符号Ａ７で示すエリアは１２６℃、符号Ａ８で示すエリアは１２９℃とする。

以上の実施例の結果、比較例１の結果に示された従来の構成では、特に基板搬送方向の基板先端側と終端側で基板温度の分布が大きく不均一となった。
一方、天板に黒アルマイト加工を施した実施例１では、比較例１に対し基板温度分布が大きく改善された。また、実施例１の構成に加え導光板を用いた実施例２では、さらに大幅に基板温度分布の均一性が向上した。
したがって、本発明に係る基板処理装置によれば、熱処理後の基板の温度分布の均一性を大幅に向上することができることを確認した。

本発明は、ＬＣＤ基板等に対し加熱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具備す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、本発明に係る基板処理装置の第１の実施の形態であるプリベークユニットの要部の構成を示す概略断面図である。 図４は、本発明に係る基板処理装置の第２の実施の形態であるプリベークユニットの要部の構成を示す概略断面図である。 図５は、本発明に係る基板処理装置の第３の実施の形態であるプリベークユニットの要部の構成を示す図である。 図６は、本発明に係る基板処理装置の第４の実施の形態であるプリベークユニットの要部の構成を示す概略断面図である。 図７は、本発明に係る基板処理装置の第５の実施の形態であるプリベークユニットの要部の構成を示す概略断面図である。 図８は、本発明に係る基板処理装置の第６の実施の形態であるプリベークユニットの要部の構成を示す概略断面図である。 図９は、実施例１の結果を示すグラフである。 図１０は、実施例２の結果を示すグラフである。 図１１は、比較例１の結果を示すグラフである。 図１２は、基板に熱処理を施す従来の基板処理装置の要部を示す概略断面図である。 図１３は、図１２に示す構成における課題を説明するための図である。

符号の説明

１ 赤外線ランプ
２ 反射部材
３ 天板
４ 導光板
５ 天板
６ 導光板（天板側導光板）
７ 搬送コロ
８ 天板
８ａ リブ部
９ 天板
９ａ 突起
９ｂ 排気口
９ｃ 排気路
１０ 塗布現像処理システム
１１ 天板
１１ａ 凹曲面
１３ 赤外線ランプ（天板側赤外線ランプ）
１５ 反射部材
１７ 天井部
３２ 平流し搬送路（搬送路）
５０ プリベークユニット（基板処理装置）
Ｇ ガラス基板（被処理基板）

Claims (7)

1. 被処理基板に対し熱処理を施す基板処理装置において、
   前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプと、前記赤外線ランプからの熱放射の方向を一定方向に導く導光板とを備え、
   前記赤外線ランプからの放射熱は、前記搬送路上を搬送される基板に対し、前記導光板によって垂直方向に導かれた状態で照射されることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記天井部は、所定の金属材料により形成され、下面に黒アルマイト処理が施された天板であ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. 前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板と、
   前記天板の下面に接して設けられ、前記赤外線ランプからの熱放射の反射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成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。
4. 前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、
   前記天板の下面には、搬送される被処理基板の幅方向に延設され、基板搬送方向の断面が下方に向けてテーパー状に突起したリブ部が、基板搬送方向に沿って複数形成され、前記リブ部の表面には黒アルマイト加工が施されてい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。
5. 前記天板には複数の排気口が形成され、前記排気口から天板下方の雰囲気が排気されることを特徴とする請求項４に記載された基板処理装置。
6. 前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板と、
   前記天板の下方に設けられ、前記搬送路を搬送される前記基板の上方から下方に向けて熱放射し、該基板を加熱する天板側赤外線ランプと、
   前記天板側赤外線ランプの下方に設けられ、前記天板側赤外線ランプからの熱放射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成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。
7. 被処理基板に対し熱処理を施す基板処理装置において、
   前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプとを備え、
   前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、前記天板の下面には、棒状の前記赤外線ランプの長手方向に沿って凹曲面が形成され、該凹曲面の焦点位置に前記赤外線ランプが設けられていることを特徴とする基板処理装置。

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