JP2008306016A - 温調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を短時間で均一に冷却することができる温調装置を提供する。
【解決手段】開口１４から凹部１２の内方に向かって噴出する温調ガス（冷却空気）は、凹部１２の中央付近で衝突し下方に流れる。そして、下方に向かう温調ガスは基板Ｗの中央付近において基板Ｗに接触し、進路を外側に変え排出される。ここで、温調ガスは一旦中央に集まって下方に向かって基板表面に供給される際に、外側に供給される温調ガスの量が少なくなるので中央部で温調ガスが停滞することがない。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウェーハやガラス基板などの基板の冷却や温度調整を行う温調装置に関する。

半導体ウェーハやガラス基板などの基板表面に回路を形成する工程として、基板表面に形成したレジスト膜に露光を施して所定のパターンとする工程がある。レジスト膜を形成するにはレジスト液を塗布し加熱して膜を形成するため、この加熱により基板は膨張する。そして基板が膨張したままで露光すると、焦点距離が狂ってくるので、露光前に室温まで冷却するようにしている。

基板を冷却する装置として特許文献１及び特許文献２に開示されるものがある。特許文献１に開示される温調装置は、クールプレートの上方に中空ボックス状の冷却ユニットを配置し、この中空ボックス状の冷却ユニットの下面に形成した開口からクールプレート上の基板表面に温調された空気を噴出するようにしている。

特許文献２に開示される温調装置は、クールプレートを配置した処理室を開閉するシャッタを中空とし、このシャッタを介して処理室内に側方から温調された空気を噴出するようにしている。

特開平１１−３１２６３７号公報 特開平１１−３２９９２７号公報

特許文献１に開示される温調装置は、中空状冷却ユニットの下面に形成した開口から真下に向かって温調ガスが噴出する構造になっている。この構造では中空状冷却ユニットの下面の中央部から下方に噴出した温調ガスの逃げ場がなくなり、中心部近傍で停滞し、その結果、基板中央部の温度を周囲と同じ冷却速度で冷却できず、基板中央部の温度が高くなってしまう。

特許文献２に開示される温調装置は、基板の表面上を一方の端部から他方の端部へ向かって温調ガスが流れる。このため温調ガスを噴出するシャッタ寄りの端部が他の箇所に比べて冷却され、全体として均一な冷却ができない。

上記の課題を解決するため、本発明に係る温調装置は、下方に向かって開放される凹部を有するケースを備え、このケースは内部を空洞として外部から空洞内に温調ガスが供給され、更に前記凹部を画成する内側壁には凹部の内方（凹部中心若しくはその近傍）に向かって温調ガスを噴出する開口が多数形成された構成とした。

また、温調装置としては、前記ケースの下方には水冷式のクールプレートが配置されているものなどが考えられるが、クールプレートを省いたものでもよい。

本発明によれば、温調装置ケースの凹部を画成する内側壁に多数の開口を形成し、この開口から凹部の内方に向かって温調ガスが噴出するので、温調ガスは凹部中心若しくはその近傍において衝突して下方に向かう。そして下方に向かった温調ガスは基板表面の中央部にあたり、その後基板の周囲に向かって拡散するので、従来のように基板の中央部で温調ガスが停滞することがなくなり、有効に均一冷却が行われる。

以下に本発明の最適な実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る温調装置を組み込んだ基板処理ラインの平面図、図２は同温調装置の縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ方向断面図である。

基板処理ラインには基板の投入・払い出しステーション１、基板表面の水分を除去するためのベーク装置２、温調装置３、スピンレス塗布装置４、プリベーク装置５、温調装置３、露光装置６、現像装置７、ポストベーク装置８及び温調装置３が基板の搬送ラインに沿って配置されている。

上記したように基板処理ラインには複数箇所に温調装置３が配置されている。温調装置３は、処理室１０の上方を内部を空洞としたケース１１で閉塞し、このケース１１には下方に向かって開放される凹部１２が形成され、またケース１１の上面には冷却用空気などの温調ガスを導入する配管１３が接続されている。この配管１３はケース１１の四隅に側方から接続してもよい。また配管１３の途中には高機能フィルタを設け、空気中のゴミ、塵埃を除去された空気がケース１１内に供給される。

前記ケース１１の凹部１２を画成する内側壁には凹部１２の内方に向かって温調ガスを噴出する開口１４が多数形成されている。開口１４は周方向に沿って１段状に形成しているが２段或いは３段など多段状に形成してもよい。

また前記ケース１１下方の処理室１０内には水冷式のクールプレート１５が配置され、このクールプレート１５をピン１６が貫通し、このピン１６を処理室１０の下方に配置したシリンダユニット１７で昇降せしめるようにし、更に処理室１０の側面にはシリンダユニット１８によって開閉せしめられるシャッタ１９を設けている。

以上において、シャッタ１９を開状態にし、処理室１０外に配置したロボット２０によって基板Ｗを処理室１０内に搬入しピン１６上に受け渡し、ピン１６を下げて基板Ｗをクールプレート１５上に載置し、次いで、シャッタ１９を閉じ、ケース１１内に温調ガス（冷却空気）を供給する。

すると、温調ガス（冷却空気）は開口１４から凹部１２の内方に向かって噴出する。そして噴出したガスは凹部１２の中央付近で衝突し下方に流れる。下方に向かう温調ガスは基板Ｗの中央付近において基板Ｗに接触し、進路を基板外側に変え、クールプレート下部に設けられている排気口２３より排出される。

温調装置を密閉式にすることで、外部からのパーティクルの侵入を防止することができ、また、排気口から温調ガスを排出するようにしたことで温調ガスの停滞を更に抑制することができ、基板全面を均一に冷却する効果が高まる。

なお、排気口は処理室内のどの場所に設けても良いが、処理室内下部の基板Ｗの下方に設置することにより、温調ガスを効率的に基板全面に行き渡らせることができて好ましい。なお、排気は吸引ポンプなどにより強制的に吸引しても良いし、特別な吸引手段を講じなくても良い。

また、図２では排気口を１つ設けた例が記載されているが、処理室内下部の外周近傍付近に均等間隔に複数設置することにより、温調ガスの停滞が防止されると共に、冷却効果の均一性が更に高まるので好ましい。

本願にあっては、温調ガスは一旦中央に集まって下方に向かって基板表面に供給される際に、外側に供給される温調ガスの量が少なくなるので中央部で温調ガスが停滞することがない。その結果、基板を均一に冷却することができる。

図４は別実施例を示す図２と同様の図であり、この実施例にあっては理室１０の側面を開放して基板の搬入口２１及び搬出口２２を形成している。このような構成とすることで、中央部での温調ガスの停滞を更に効果的に防止することができる。

本発明に係る温調装置を組み込んだ基板処理ラインの平面図 同温調装置の縦断面図 図２のＡ−Ａ方向断面図 別実施例を示す図２と同様の図

符号の説明

１…投入・払い出しステーション、２…ベーク装置、３…温調装置、４…スピンレス塗布装置、５…プリベーク装置、６…露光装置、７…現像装置、８…ポストベーク装置、１０…処理室、１１…ケース、１２…凹部、１３…配管、１４…開口、１５…クールプレート、１６…ピン、１７，１８…シリンダユニット、１９…シャッタ、２０…ロボット、２１…搬入口、２２…搬出口、２３…排気口、Ｗ…基板。

Claims (2)

1. 基板の表面に温調ガスを供給する温調装置において、この温調装置は下方に向かって開放される凹部を有するケースを備え、このケースは内部を空洞として外部から空洞内に温調ガスが供給され、更に前記凹部を画成する内側壁には凹部の内方に向かって温調ガスを噴出する開口が多数形成されていることを特徴とする温調装置。
2. 請求項１に記載の温調装置において、前記ケースの下方には水冷式のクールプレートが配置されていることを特徴とする温調装置。
   
   
   

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