JP2010021396A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浮上ステージの温度変化による熱膨張または収縮の影響を受けない安定した基板受け渡しギャップで平流し搬送により浮上ステージ上に基板を搬入できるようにすること。
【解決手段】このプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８は、基板搬送ライン上で浮上ステージ１００の浮上面１００ａよりも外側の始端部１００ｂに基板受け渡し用のコロ搬送部１２６を搭載している。このコロ搬送部１２６は、好ましくは、複数個のこま形フリーコロ１２８を基板搬送ラインと直交するステージ幅方向（Ｙ方向）に一列に配置している。基板Ｇは、上流側の駆動コロ搬送部８２および浮上ステージ始端部１００ｂのフリーコロ１２８の上をコロ搬送で水平移動しながら浮上ステージ上に搬入される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、浮上ステージ上で被処理基板を浮かせ、基板とステージ間の伝熱によって基板に所定の熱的処理を施す浮上式の基板処理装置に係り、特に浮上ステージ上への基板の搬入を平流しで行う基板処理装置に関する。

近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造のためのフォトリソグラフィーで用いられているレジスト塗布現像処理システムでは、被処理基板（たとえばガラス基板）の大型化に安全で効率的に対応できるように、水平な一方向に設定した基板搬送ライン上で基板を水平移動させながら基板の被処理面に所定の液、ガス、光、熱等を与えて所要の処理を行う平流し方式が様々な処理工程で導入されてきている。

この種の平流し方式としては、たとえば特許文献１に記載されるようにコロを一定ピッチで並べて敷設したコロ搬送路上で基板を水平移動させるコロ搬送方式や、たとえば特許文献２に記載されるように浮上ステージ上で基板を浮かせて水平移動させる浮上搬送方式が知られている。

浮上搬送方式においては、空気中に浮いている基板に水平移動の推力を与える搬送手段を浮上ステージの周囲に設ける必要があり、かかる搬送手段にモータ等の回転駆動部に接続された駆動コロからなるコロ搬送路を用いる案が検討されている。

浮上ステージと駆動コロ搬送部とを組み合わせる場合、典型的には、搬送ラインにおいて浮上ステージの上流側および下流側に各々個別のコロ駆動部に作動接続された駆動コロ搬送部がそれぞれ設置される。このような浮上ステージ／コロ搬送方式において、基板は、上流側駆動コロ搬送部上を平流しで水平移動しながら浮上ステージ上に搬入され、浮上ステージ上を浮いた状態で通過し、下流側駆動コロ搬送部に乗り移って浮上ステージから搬出される。その際、基板は、基板前端が浮上ステージ上に在る間は後方の上流側駆動コロ搬送部のみの推力によって前進移動し、基板前端が下流側駆動コロ搬送部上に乗ってからは上流側および下流側双方の駆動コロ搬送部の推力によって前進移動し、基板後端が浮上ステージ上に在る間は下流側駆動コロ搬送部のみの推力によって前進移動する。
特開２００７−１５８０８８ 特開２００５−２４４１５５

たとえばベーキングユニットや冷却ユニットのような熱的処理装置において、上記のような浮上ステージ／コロ搬送の方式を採用し、かつ浮上ステージを熱的処理のための加熱板または冷却板として構成する場合、上記のようなコロ搬送により浮上ステージ上に基板を搬入出する方法は、基板受け渡しギャップ（基板とステージ間の距離間隔）を設定通りの値に管理するのが非常に困難であることが問題となっている。

すなわち、浮上ステージ上の基板浮上高は基板とステージ間の伝熱特性を左右する重要なパラメータであり、設定通りの基板浮上高を得るためには、基板が浮上ステージの始端部に搬入される際の基板受け渡しギャップが所定値になるように高さ方向の位置合わせをする必要がある。このため、基板搬送ライン上の各部つまり駆動コロ搬送部および浮上ステージの高さ位置がそれぞれ調整され、この高さ調整は常温下で行われる。ところが、稼動時には浮上ステージが熱的処理の条件・仕様等に応じて可変の所定温度に加熱または冷却されるため、浮上ステージが熱膨張または収縮して基板受け渡しギャップが不定に変動し、それが原因で熱的処理時の基板温度履歴特性が不均一になったり、最悪の場合は基板がステージと干渉（衝突）して破損することがあった。

なお、駆動コロ搬送部と浮上ステージとの間に、両者から独立した基板受け渡し用のフリーコロを設置することも行われている。しかしながら、稼動時に浮上ステージが熱膨張または収縮するとやはり基板受け渡しギャップが変動してしまい、上記と同様の問題が発生した。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、浮上ステージの温度変化による熱膨張または収縮の影響を受けない安定した基板受け渡しギャップで平流し搬送により浮上ステージ上に基板を搬入できるようにした基板処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、所定温度に加熱または冷却され、被処理基板を気体の圧力により浮かせる浮上ステージと、前記浮上ステージから離間して基板搬送ラインの上流側に配置された第１の平流し搬送部と、基板搬送ラインにおいて前記浮上ステージの始端部に搭載された第２の平流し搬送部とを有し、前記第１および第２の平流し搬送部による平流し搬送で前記基板を前記浮上ステージの上に搬入し、前記浮上ステージ上で浮いている前記基板と前記浮上ステージとの間の伝熱により前記基板に所定の熱的な処理を施すように構成した。

上記の装置構成においては、基板受け渡し用の第２の平流し搬送部が浮上ステージに搭載されているので、浮上ステージが稼動時に熱膨張してステージ浮上面の高さ位置が不定に上昇しても、第２の平流し搬送部の取付位置も一緒に、かつ同程度に上昇する。これによって、ステージ浮上面と第２の平流し搬送部の搬送面との間の高低差ひいては基板受け渡しギャップをステージ温度にかかわらず略一定に保ち、設定通りの基板浮上高で浮上伝熱式の熱的処理を実施することができる。

本発明の好適な一態様においては、第１の平流し搬送部が、第１のコロ駆動部により回転駆動される第１の駆動コロを含む。

また、好適には、第２の平流し搬送部は、浮上ステージに固定して取り付けられた回転支持軸に自由回転可能に取り付けられたフリーコロを含む。この場合、回転支持軸の材質としては、浮上ステージ（好適にはアルミニウム）よりも膨張率の小さな材質（たとえばスチールまたはステンレス鋼等）が好ましい。回転支持軸は、浮上ステージに直接取り付けられてもよいが、好ましくは浮上ステージよりも膨張率の小さな材質からなる他の部材を介して浮上ステージに間接的に取り付けられてもよい。

上記回転支持軸は、浮上ステージの厚みをＤｍｍとすると、ガス噴出孔が一面に形成された浮上ステージの浮上面からＤ／３ｍｍ以内の低い位置で、あるいは浮上ステージの浮上面から１０ｍｍ以内の低い位置で、浮上ステージに直接または他の部材を介して間接的に取り付けられるのが好ましい。

好適な一態様においては、フリーコロが、基板搬送ラインと直交する方向で複数並べて配置される。また、基板搬送ラインに沿ってフリーコロが複数列に配置される構成も好ましい。

また、好適な一態様として、第２の平流し搬送部が、浮上ステージに固定して取り付けられた軸受に支持される回転駆動軸を介して第２のコロ駆動部により回転駆動される第２の駆動コロを含む構成も可能である。この場合、軸受の材質としては、浮上ステージの材質（好適にはアルミニウム）よりも膨張率の小さな材質（たとえばスチールまたはステンレス鋼等）が好ましい。また、軸受は、浮上ステージに直接取り付けられてもよいが、好ましくは浮上ステージよりも膨張率の小さな材質からなる他の部材を介して浮上ステージに間接的に取り付けられてもよい。

上記軸受は、浮上ステージの厚みをＤｍｍとすると、ガス噴出孔が一面に形成された浮上ステージの浮上面からＤ／３ｍｍ以内の低い位置で、あるいは浮上ステージの浮上面から１０ｍｍ以内の低い位置で、浮上ステージに直接または他の部材を介して間接的に取り付けられるのが好ましい。

好適な一態様においては、第２の駆動コロが、円筒形または円柱形に形成され、基板搬送ラインと直交する方向においてステージの一端から他端まで延びる。また、基板搬送ラインに沿って第２の駆動コロが複数列に配置される構成も好ましい。

本発明の基板処理装置は、好適な一態様として、浮上ステージの終端部に搭載された第３の平流し搬送部と、前記浮上ステージから離間して基板搬送ラインの下流側に配置された第４の平流し搬送部とを有し、第３および第４の平流し搬送部による平流し搬送で基板を浮上ステージの上から搬出する。

好適な一態様として、第３の平流し搬送部は、浮上ステージに固定して取り付けられた枢軸に自由回転可能に取り付けられたフリーコロを含むものであってよく、あるいは、浮上ステージに固定して取り付けられた軸受に支持される回転駆動軸を介して第３の回転駆動部により回転駆動される第３の駆動コロを含むものであってよい。また、第４の平流し搬送部は、第４のコロ駆動部により回転駆動される第４の駆動コロを含むものであってよい。

好適な一態様として、浮上ステージを加熱板として構成する場合は、浮上ステージを加熱するための発熱体を浮上ステージの中または裏面に設けてよい。また、浮上ステージを冷却板として構成する場合は、浮上ステージを冷却するための冷却媒体を流す流路を浮上ステージの中に設けてよい。

本発明の基板処理装置によれば、上記のような構成および作用により、浮上ステージの温度変化による熱膨張または収縮の影響を受けない安定した基板受け渡しギャップで平流し搬送により浮上ステージ上に基板を搬入することができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。

図１に、本発明の基板処理装置を適用できる一構成例としての塗布現像処理システムを示す。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ー工程の中の洗浄、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。

この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、システム１０のカセット搬入出ポートであり、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットＣを水平な一方向（Ｙ方向）に４個まで並べて載置できるカセットステージ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１枚単位で保持できる搬送アーム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、搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４、洗浄プロセス部２６、第１の熱的処理部２８、塗布プロセス部３０および第２の熱的処理部３２が第１の基板搬送ライン３４に沿って上流側からこの順序で一列に配置されている。

より詳細には、搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４はカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２から未処理の基板Ｇを受け取り、所定のタクトで第１の基板搬送ライン３４に投入するように構成されている。洗浄プロセス部２６は、第１の平流し搬送路３４に沿って上流側から順にエキシマＵＶ照射ユニット（Ｅ−ＵＶ）３６およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３８を設けている。第１の熱的処理部２８は、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を設けている。塗布プロセス部３０は、上流側から順にレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）４４および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６を設けている。第２の熱的処理部３２は、上流側から順にプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８および冷却ユニット（ＣＯＬ）５０を設けている。第２の熱的処理部３２の下流側隣に位置する第１の基板搬送ライン３４の終点にはパスユニット（ＰＡＳＳ）５２が設けられている。第１の基板搬送ライン３４上を平流しで搬送されてきた基板Ｇは、この終点のパスユニット（ＰＡＳＳ）５２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８へ渡されるようになっている。

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、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６、冷却ユニット（ＣＯＬ）５８、検査ユニット（ＡＰ）６０および搬出ユニット（ＯＵＴ−ＰＡＳＳ）６２が第２の基板搬送ライン６４に沿って上流側からこの順序で一列に配置されている。ここで、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６および冷却ユニット（ＣＯＬ）５８は第３の熱的処理部６６を構成する。搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２は、第２の平流し搬送路６４から処理済の基板Ｇを１枚ずつ受け取って、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２に渡すように構成されている。

両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間６８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７０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、上記第１および第２の基板搬送ライン３４，６４や隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置７２を有し、この搬送装置７２の周囲にロータリステージ（Ｒ／Ｓ）７４および周辺装置７６を配置している。ロータリステージ（Ｒ／Ｓ）７４は、基板Ｇを水平面内で回転させるステージであり、露光装置１２との受け渡しに際して長方形の基板Ｇの向きを変換するために用いられる。周辺装置７６は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）や周辺露光装置（ＥＥ）等を第２の平流し搬送路６４に接続している。

ここで、この塗布現像処理システムにおける１枚の基板Ｇに対する全工程の処理手順を説明する。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１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側の搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４に搬入する。搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４から基板Ｇは第１の基板搬送ライン３４上に移載または投入される。

第１の基板搬送ライン３４に投入された基板Ｇは、最初に洗浄プロセス部２６においてエキシマＵＶ照射ユニット（Ｅ−ＵＶ）３６およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３８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。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３８は、平流し搬送路３４上を水平に移動する基板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）３８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３４を下って第１の熱的処理部２８を通過する。

第１の熱的処理部２８において、基板Ｇは、最初にアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０で蒸気状の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。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。この後も、基板Ｇは第１の平流し搬送路３４を下って塗布プロセス部３０へ搬入される。

塗布プロセス部３０において、基板Ｇは最初にレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）４４で平流しのままスリットノズルを用いるスピンレス法により基板上面（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で減圧乾燥処理を受ける。

塗布プロセス部３０を出た基板Ｇは、第１の基板搬送ライン３４を下って第２の熱的処理部３２を通過する。第２の熱的処理部３２において、基板Ｇは、最初にプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８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。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して除去され、基板に対するレジスト膜の密着性が強化される。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）５０で所定の基板温度まで冷却される。しかる後、基板Ｇは、第１の平流し搬送路３４の終点のパスユニット（ＰＡＳＳ）５２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８の搬送装置７２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、ロータリステージ７４でたとえば９０度の方向変換を受けてから周辺装置７６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。

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７６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。しかる後、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２の基板搬送ライン６４の現像ユニット（ＤＥＶ）５４の始点に搬入される。

こうして、基板Ｇは、今度は第２の基板搬送ライン６４上をプロセスライン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。

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２の基板搬送ラインに乗せられたまま第３の熱的処理部６６および検査ユニット（ＡＰ）６０を順次通過する。第３の熱的処理部６６において、基板Ｇは、最初にポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６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。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して除去され、基板に対するレジストパターンの密着性が強化される。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）５８で所定の基板温度に冷却される。検査ユニット（ＡＰ）６０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。

搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２は、第２の基板搬送ライン６４から全工程の処理を終えてきた基板Ｇを受け取って、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２へ渡す。カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２から受け取った処理済の基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する。

この塗布現像処理システム１０においては、浮上ステージ／コロ搬送方式と加熱板タイプまたは冷却板タイプの浮上ステージの採用可能な装置たとえば第２の熱的処理部３２のプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８に本発明を適用することができる。

以下、図２〜図７につき、本発明の一実施形態におけるプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８の構成および作用を詳細に説明する。

図２および図３に、この実施形態におけるプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８およびその前後に設けられる駆動コロ搬送部の構成を示す。図２は略平面図、図３は側面図である。

図２において、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６の上流側、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６とプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８との間、およびプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８の下流側に駆動コロ搬送部８０，８２，８４がそれぞれ設けられる。

図示省略するが、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６内にも駆動コロ搬送部８０，８２と連続する内部駆動コロ搬送部が設けられている。駆動コロ搬送部８０および内部駆動コロ搬送部上のコロ搬送で基板Ｇがチャンバ８５の中に搬入され、密閉状態のチャンバ８５内で減圧乾燥処理が行われた後に、内部駆動コロ搬送部および駆動コロ搬送部８２上のコロ搬送で基板Ｇがチャンバ８５の外（下流側）に搬出されるようになっている。

駆動コロ搬送部８０，８２，８４は、第１の基板搬送ライン３４（図１）上に長尺形のコロ８６を一定ピッチで並べて敷設され、モータ等からなる専用のコロ駆動部８８，９０，９２により駆動ベルトや歯車等からなる伝動機構９４，９６，９８を介してそれぞれのコロ８６を回転駆動するように構成されている。なお、図示の長尺形コロ８６は、丸棒の回転軸８６ａにこま形のローラ８６ｂを一定間隔で複数個取り付けている。

図２および図３において、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８は、浮上ステージ１００の浮上面１００ａに、基板Ｇを大気圧下の空中に好ましくは１００μｍ以下（たとえば５０μｍ）の微小ギャップまたは基板浮上高Ｈ_S（図４）で浮かせるために、高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴射孔１０２と、バキュームで空気を吸い込む吸引孔１０４とを適当な配列パターンで混在させて設けている。浮上ステージ１００の上で基板Ｇを搬送するときは、噴射孔１０２から圧縮空気による垂直上向きの力を加えると同時に、吸引孔１０４よりバキューム吸引力による垂直下向きの力を加えて、相対抗する双方向の力のバランスを制御することで、基板Ｇの浮上高Ｈ_Sを浮上搬送および基板冷却に適した設定値（５０μｍ）付近に維持するようにしている。

浮上ステージ１００は、熱伝導率の高い金属たとえばアルミニウムからなる肉厚（たとえば板厚３０ｍｍ）の板体として構成され、発熱体たとえばシーズヒータ１０６を内蔵し、または裏面に貼り付けている。たとえばＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）を有する電源回路（図示せず）より供給される電力でシーズヒータ１０６が発熱し、浮上ステージ１００が設定温度（たとえば１６０℃）で放熱する熱板として機能するようになっている。

基板Ｇは、浮上搬送で浮上ステージ１００上を通過する際に、浮上ステージ１００の浮上面１００ａから浮上圧力を受けるだけでなく浮上高Ｈ_Sの至近距離で放射熱も受ける。この伝熱式の基板加熱により、浮上ステージ１００上を浮上搬送で水平移動する間に基板Ｇの温度は所定温度（たとえば１６０℃）まで上昇し、基板上のレジスト塗布膜中の残留溶媒の大部分が蒸発して膜が一層薄く固くなり、基板Ｇとの密着性が高められる。なお、好ましくは、浮上ステージ１００の上方に、基板Ｇ上のレジスト塗布膜から蒸発した溶剤を吸い込んで排気するための排気機構（図示せず）が設置されてよい。

図３に示すように、浮上ステージ１００は、床に固定された頑丈なフレーム１０８の上にアジャスタ（高さ調整具）１１０付きの脚部１１２を介して設置されており、ステージ上面の高さ位置をアジャスタ１１０で調整できるようになっている。また、駆動コロ搬送部８２，８４も、個別のフレーム１１４，１１６の上にアジャスタ１１８，１２０付きの脚部１２２，１２４を介してそれぞれ設置されており、コロ搬送路の高さ位置をそれぞれ独立に調整できるようになっている。

通常、浮上ステージ１００および駆動コロ搬送部８２，８４の高さ位置調整は、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８を含むシステム全体が非稼動または休止している間に行われる。

このプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８は、基板搬送ライン上で浮上ステージ１００の浮上面１００ａよりも外側の始端部１００ｂに基板受け渡し用のコロ搬送部１２６を搭載している。このコロ搬送部１２６は、たとえば図２および図３に示すように、複数個（好ましくは数十個）のこま形フリーコロ１２８を基板搬送ラインと直交するステージ幅方向（Ｙ方向）に一列に配置している。フリーコロ１２８の材質には、耐熱性および耐摩耗性を備えた樹脂たとえばＰＥＥＫまたはセラゾール（商品名）を好適に使用できる。

図３および図４に示すように、基板Ｇは、上流側の駆動コロ搬送部８２および浮上ステージ始端部１００ｂのフリーコロ１２８の上をコロ搬送で水平移動しながら浮上ステージ上に搬入される。この搬入される時の基板Ｇの前端部とステージ浮上面１００ａとの間の距離間隔つまり基板受け渡しギャップＪは、ステージ浮上面１００ａとフリーコロ１２８の頂点との間の高低差Ｋで規定され、Ｊ≒Ｋの関係が成立する。通常、基板受け渡しギャップＪは０．２〜０．５ｍｍに設定される。

ところで、フリーコロ１２８はステージ浮上面１００ａに近接または隣接するステージ始端部１００ｂの上面に取り付けられるので、浮上ステージ１００が稼動時に熱膨張してステージ浮上面１００ａの高さ位置が不定に上昇しても、フリーコロ１２８の取付位置も一緒に、かつ同程度に上昇する。これによって、ステージ浮上面１００ａとフリーコロ１２８の頂点との間の高低差Ｋはステージ温度にかかわらず略一定に保たれる。

たとえば、浮上ステージ１００がアルミニウム（線膨張率０．２３７×１０^-4／Ｋ）からなり、ステージ浮上面１００ａとフリーコロ１２８の取付位置との高低差ｈを５ｍｍとした場合、浮上ステージ１００が常温（２３℃）から１６０℃まで昇温した場合の熱膨張による縦（高さ）方向における高低差ｈの変化量Δｈは＋０．０１５ｍｍであり、基板受け渡しギャップＪ（０．２〜０．５ｍｍ）の精度には殆ど影響しない。

この実施形態においては、ステージ浮上面１００ａとフリーコロ１２８の取付位置との高低差ｈを１０ｍｍ以内にするのが好ましく、５ｍｍ以内にするのがより好ましい。あるいは、浮上ステージ１００の厚みをＤｍｍとすると、高低差ｈをＤ／３ｍｍ以内にするのが好ましく、より好ましくはＤ／６ｍｍ以内にしてよい。

上記のように、この実施形態のプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８は、浮上ステージ１００の温度変化による熱膨張の影響を受けない安定した基板受け渡しギャップＪで平流しのコロ搬送により浮上ステージ１００上に基板Ｇを搬入することが可能であり、ひいては設定通りの基板浮上高Ｈ_Sで浮上伝熱式のベーキング処理を設定通りの基板温度履歴特性で実施することができる。もちろん、基板搬入時に基板Ｇが浮上ステージ１００と干渉または衝突を起こすこともなくなる。

図６に、この実施形態において浮上ステージ１００に搭載される基板受け渡し用コロ搬送部１２６の具体的構成例を示す。図示のように、浮上ステージ１００の始端部１００ｂの上面には、ステージ幅方向（Ｙ方向）に一定間隔を空けて複数個（こま形フリーコロ１２８と同数）の凹所１３０が形成され、各凹所１３０にこま形フリーコロ１２８が配置される。ここで、縦断面Ｌ型の取付金具またはブランケット１３２の横板部がステージ始端部１００ｂの上面にボルト１３４で固定され、ブランケット１３２の縦板部に一体に固定されている枢軸または回転支持軸１３６にこま形フリーコロ１２８が自由回転可能に取り付けられる。

この構成例においては、こま形フリーコロ１２８の回転支持軸１３６がブランケット１３２を介してステージ始端部１００ｂの上面に取り付けられており、ステージ始端部１００ｂの上面を実質的なコロ取付位置とすることができる。回転支持軸１３６およびブランケット１３２は、浮上ステージ（アルミニウム）よりも膨張率の小さな材質たとえばスチールまたはステンレス鋼で構成されてよい。なお、回転支持軸１３６をブランケット１３２を介さずにステージ始端部１００ｂに直接取り付ける構成も可能である。

図７は、基板受け渡し用コロ搬送部１２６を駆動コロ１４０で構成する一変形例を示す。この駆動コロ１４０は、円筒形または円柱形の長尺型コロであり、基板搬送ラインと直交する方向（Ｙ方向）において浮上ステージ１００の一端から他端まで延びている。ここで、駆動コロ１４０は、浮上ステージ始端部１００ｂの上面に固定して取り付けられた軸受１４２に支持される回転駆動軸１４４に結合されている。一方、回転駆動軸１４４は、プーリ１４６および駆動ベルト１４８等からなる伝動機構を介して回転駆動源のモータ（図示せず）に結合されている。これにより、駆動コロ１４０は回転駆動され、上流側または下流側の駆動コロ搬送部８２，８４の駆動コロ８６と一緒に、あるいは単独で基板Ｇに平流し搬送の推力を与えることができる。

この構成例においては、長尺型コロ１４０の軸受１４２がステージ始端部１００ｂの上面に取り付けられており、軸受１４２の取付位置を実質的なコロ取付位置とすることができる。軸受１４２および回転駆動軸１４４は、浮上ステージ（アルミニウム）よりも膨張率の小さな材質たとえばスチールまたはステンレス鋼で構成されてよい。なお、軸受１４２を他の部材（図示せず）を介してステージ始端部１００ｂに取り付ける構成も可能である。

この実施形態のプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８は、図２および図３に示すように、浮上ステージ１００の終端部１００ｃにも、上述した浮上ステージ始端部１００ｂの基板受け渡し用コロ搬送部１２６と同様の構成を有する基板受け渡し用コロ搬送部１５０を搭載している。このコロ搬送部１５０も、複数個のこま形フリーコロ１５２をステージ幅方向（Ｙ方向）に一列に配置したものでよく、あるいは図７のような長尺型の駆動コロを用いてもよい。

ただし、浮上ステージ１００の終端部１００ｃでは、基板Ｇが基板浮上高Ｈ_Sの高さ位置で基板受け渡し用コロ搬送部１５０に進入するので、コロ１５２の取付高さ位置または受け渡しギャップを基板浮上高Ｈ_Sに合わせる必要がある。

このように浮上ステージ１００の終端部１００ｃにステージ搭載型の基板受け渡し用コロ搬送部１５０を備えることにより、浮上ステージ１００の温度変化による熱膨張の影響を受けない安定した基板受け渡しギャップで平流しのコロ搬送により浮上ステージ１００から基板Ｇを搬出することが可能である。

もっとも、浮上ステージ終端部１００ｃにおける基板受け渡しギャップは、基板浮上高Ｈ_Sの精度やベーキング処理の再現性には大して関係しないので、搬入部ほどの厳しいギャップ精度を要するものではない。したがって、浮上ステージ終端部１００ｃ側の基板受け渡し用コロ搬送部１５０は省くことも可能である。

以上本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

たとえば、浮上ステージ１００に搭載される基板受け渡し用コロ搬送部１２６，１５０においてフリーコロ１２８，１５２を基板搬送方向（Ｘ方向）で複数列配置する構成も可能であり、それによって搬入／搬出時の基板水平度を一層向上させることができる。

また、基板受け渡し用コロ搬送部１２６，１５０に円筒形状の長尺型コロ１４０を用いる場合は、コロ１４０に加熱機能（または冷却機能）を持たせることも可能である。

浮上ステージ１００において、ステージ浮上面１００ａに設けられる吸引孔１０４およびそのバキューム機能は基板浮上高Ｈ_Sの精度を上げるためのものであり、浮上搬送に必ずしも必要なものではないので、省くことができる。浮上ステージ１００は、基板搬送方向において一体型であることは必ずしも必要ではなく、複数のブロックに分割されていてもよい。

上記した実施形態はプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８に係るものであったが、上記塗布現像処理システム１０においてはポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６や冷却ユニット（ＣＯＬ）５０，５８等にも本発明を適用することができる。冷却ユニット（ＣＯＬ）５０，５８への適用においては、浮上ステージ１００に発熱体１０６を組み込む代わりに、たとえば冷媒流路を浮上ステージ１００内に形成してよい。チラー装置より一定温度の冷媒を該冷媒流路に循環供給することで、浮上ステージ１００を冷却板として構成することができる。基板が浮上ステージ１００上を浮上搬送で水平移動する間に、基板と浮上ステージ１００との間の伝熱（熱移動）によって基板が一定温度まで冷やされる。

上記実施形態における駆動コロ搬送部８２，８４または基板受け渡し用コロ搬送部１２６，１５０を他の平流し搬送部（たとえばベルト搬送機構）で置き換えることも可能である。

また、図示省略するが、塗布直後の基板上のレジスト膜を減圧乾燥に代わりに常圧の加熱乾燥によって乾燥させる常圧乾燥装置にも本発明を適用することができる。さらに、本発明は、浮上ステージ／コロ搬送の方式を採用し、かつ浮上ステージを熱的処理のための加熱板または冷却板として構成する任意の基板処理装置に適用可能である。

本発明における被処理基板はＬＣＤ用のガラス基板に限るものではなく、他のフラットパネルディスプレイ用基板や、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。

本発明の適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。 実施形態におけるプリベークユニットおよびその前後に設けられる駆動コロ搬送部の構成を示す略平面図である。 実施形態におけるプリベークユニットおよびその前後に設けられる駆動コロ搬送部の構成を示す側面図である。 実施形態における作用を説明するための略側面図である。 実施形態における要部の構成を示す拡大側面図である。 実施形態において浮上ステージに搭載される基板受け渡し用コロ搬送部の具体的構成例を示す一部断面正面図である。 実施形態における基板受け渡し用コロ搬送部の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 塗布現像処理システム
４８ プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）
８２，８４ 駆動コロ搬送部
８６ 駆動コロ
１００ 浮上ステージ
１００ａ ステージ浮上面
１００ｂ ステージ始端部
１００ｃ ステージ終端部
１０２ 噴射孔
１２６ 基板受け渡し用コロ搬送部
１２８ フリーコロ
１３０ 凹所
１３２ Ｌ型取付金具（ブランケット）
１３６ 回転支持軸
１４０ 長尺型コロ
１４２ 軸受
１４４ 回転駆動軸
１５０ 基板受け渡し用コロ搬送部
１５２ フリーコロ

Claims (23)

1. 所定温度に加熱または冷却され、被処理基板を気体の圧力により浮かせる浮上ステージと、
   前記浮上ステージから離間して基板搬送ラインの上流側に配置された第１の平流し搬送部と、
   基板搬送ラインにおいて前記浮上ステージの始端部に搭載された第２の平流し搬送部と、
   を有し、
   前記第１および第２の平流し搬送部による平流し搬送で前記基板を前記浮上ステージの上に搬入し、
   前記浮上ステージ上で浮いている前記基板と前記浮上ステージとの間の伝熱により前記基板に所定の熱的な処理を施す基板処理装置。
2. 前記第１の平流し搬送部が、第１のコロ駆動部により回転駆動される第１の駆動コロを含む請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記第２の平流し搬送部が、前記浮上ステージに固定して取り付けられた回転支持軸に自由回転可能に取り付けられたフリーコロを含む請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記回転支持軸は、前記浮上ステージよりも膨張率の小さな材質からなる請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記回転支持軸は、前記浮上ステージよりも膨張率の小さな材質からなる他の部材を介して前記浮上ステージに取り付けられる請求項３または請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記回転支持軸は、前記浮上ステージの厚みをＤｍｍとすると、ガス噴出孔が一面に形成された前記浮上ステージの浮上面からＤ／３ｍｍ以内の低い位置で前記浮上ステージに直接または他の部材を介して間接的に取り付けられる請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記回転支持軸は、ガス噴出孔が一面に形成された前記浮上ステージの浮上面から１０ｍｍ以内の低い位置で前記浮上ステージに直接または他の部材を介して間接的に取り付けられる請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記フリーコロが、基板搬送ラインと直交する方向で複数並べて配置される請求項３〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記第２の平流し搬送部が、前記フリーコロを基板搬送ラインに沿って複数列配置する請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記第２の平流し搬送部が、前記浮上ステージに固定して取り付けられた軸受に支持される回転駆動軸を介して第２のコロ駆動部により回転駆動される第２の駆動コロを含む請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
11. 前記軸受は、前記浮上ステージよりも膨張率の小さな材質からなる請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 前記軸受は、前記浮上ステージよりも膨張率の小さな材質からなる他の部材を介して前記浮上ステージに取り付けられる請求項１０または請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 前記軸受は、前記浮上ステージの厚みをＤｍｍとすると、ガス噴出孔が一面に形成された前記浮上ステージの浮上面からＤ／３ｍｍ以内の低い位置で前記浮上ステージに直接または他の部材を介して間接的に取り付けられる請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
14. 前記軸受は、ガス噴出孔が一面に形成された前記浮上ステージの浮上面から１０ｍｍ以内の低い位置で前記浮上ステージに直接または他の部材を介して間接的に取り付けられる請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
15. 前記第２の駆動コロが、円筒形または円柱形に形成され、基板搬送ラインと直交する方向において前記ステージの一端から他端まで延びる請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
16. 前記第２の平流し搬送部が、前記第２の駆動コロを基板搬送ラインに沿って複数列配置する請求項１５に記載の基板処理装置。
17. 前記浮上ステージの終端部に搭載された第３の平流し搬送部と、
    前記浮上ステージから離間して基板搬送ラインの下流側に配置された第４の平流し搬送部と、
    を有し、
    前記第３および第４の平流し搬送部による平流し搬送で前記基板を前記浮上ステージの上から搬出する請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
18. 前記第３の平流し搬送部が、前記浮上ステージに固定して取り付けられた回転支持軸に自由回転可能に取り付けられたフリーコロを含む請求項１７に記載の基板処理装置。
19. 前記第３の平流し搬送部が、前記浮上ステージに固定して取り付けられた軸受に支持される回転駆動軸を介して第３の回転駆動部により回転駆動される第３の駆動コロを含む請求項１７または請求項１８に記載の基板処理装置。
20. 前記第４の平流し搬送部が、第４のコロ駆動部により回転駆動される第４の駆動コロを含む請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
21. 前記浮上ステージが熱伝導率の高い金属からなる請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
22. 前記浮上ステージを加熱するための発熱体を前記浮上ステージの中または裏面に設ける請求項１〜２１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
23. 前記浮上ステージを冷却するための冷却媒体を流す流路を前記浮上ステージの中に設ける請求項１〜２１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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