JP3673397B2 - Substrate cooling device and substrate cooling method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板およびプラズマディスプレイパネル(PDP)用ガラス基板などの各種被処理基板に対して、冷却処理を行うための基板冷却装置および基板冷却方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造工程では、フォトリソグラフィ工程により、ガラス基板の表面に種々の薄膜が繰り返しパターン形成される。フォトリソグラフィ工程では、基板のレジスト膜を露光機によって露光し、この露光後のレジスト膜を現像することによって、所要のパターンのレジスト膜が基板上に形成される。
【0003】
露光機における露光精度を高めるためには、露光処理前の基板温度を厳密に管理して、基板の熱伸縮による露光位置や露光焦点のずれを最小化しなければならない。そのため、露光機に搬入される前の基板は、クーリングプレートと呼ばれる基板冷却体を有する基板冷却装置に搬入され、たとえば、23℃(常温)に冷却される。
【0004】
基板冷却装置には、従来から、クーリングプレートの表面に基板を真空吸着させることにより、熱伝導によって基板からの熱を奪う吸着式のものが広く用いられてきた。しかし、取り扱われる基板が大型化し、かつ、基板表面に形成される素子構造が微細化してきた今日では、基板を吸着式のクーリングプレートから剥離するときに生じる剥離帯電による静電破壊の問題が顕著になってきている。また、この剥離帯電によって発生する静電気が基板搬送用のロボットに流れ込み、基板の搬送が停止してしまうなどの周辺機器への悪影響もあった。そのため、いわゆるプロキシミティ式の基板冷却装置が好まれるようになってきている。
【0005】
プロキシミティ方式の基板冷却装置では、クーリングプレートの表面に複数のプロキシミティボールが突設されており、このプロキシミティボール上に処理対象の基板が載置される。そして、基板とクーリングプレートとの間の空間における熱対流やその間の空気を介しての熱伝導により、基板から熱が奪われ、基板の冷却処理が達成される。
【0006】
吸着式とプロキシミティ式とを併用したプロキシミティ吸着式の基板冷却装置が採用される場合もある。この方式では、クーリングプレートの表面に凹部が形成され、この凹部の底面にプロキシミティボールが突設される。そして、基板の中央部はプロキシミティボールで支持され、周縁部は、凹部の周囲のクーリングプレート表面に支持され、この状態で凹部内が減圧される。この方式の利点は、基板の表裏面の温度差に起因する基板の反りを防止できることである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、プロキシミティ式およびプロキシミティ吸着式においては、目標温度(たとえば23℃)に温度調整されたクーリングプレートとの接触面積が少ないため基板温度の変化が鈍く、そのため、基板冷却処理に長時間を要する。したがって、基板冷却処理を短時間で切り上げようとすれば、必然的に冷却処理後の基板温度の目標温度からの誤差が大きくなり、露光処理のために必要とされる厳密な温度管理を実現することができない。
【0008】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、短時間で基板を冷却できる基板冷却装置および基板冷却方法を提供することである。
【0009】
また、この発明の他の目的は、短時間で精密な冷却処理を行える基板冷却装置および基板冷却方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、冷却処理室に設けられ、基板を近接させて冷却するための基板冷却面を有する基板冷却体と、上記冷却される基板を上記基板冷却面に対して相対的に近接または離間させる変位手段と、基板を複数枚保持して収容可能な複数段の棚を有するバッファ室と、上記変位手段によって上記基板冷却面に近接された後の基板を、上記冷却処理室から搬出して上記バッファ室に搬入するための搬送手段と、上記バッファ室に収容された基板に対して、上記バッファ室の複数段の棚に保持された基板とほぼ平行な気流を発生させるように冷却用気体を供給する気体供給手段とを含むことを特徴とする基板冷却装置である。
【0011】
この構成によれば、基板冷却体による冷却は冷却処理室で行われ、冷却用気体による冷却はバッファ室で行われるので、冷却処理効率が高まり、スループットを向上できる。しかも、バッファ室の利用により、冷却処理のために専用の外部室を設ける場合に比較して、スペース的なメリットがある。
また、たとえば、基板冷却体の温度を目標温度よりも低く設定しておき、この基板冷却体により基板の粗冷却を行った後に基板を基板冷却面から離間させ、冷却用気体による基板の精密冷却をバッファ室で行うことにより、短時間で精度の高い冷却処理を行える。
また、基板冷却体の温度制御が精密になされる必要がないので、この温度制御のための制御処理が簡単になるという利点がある。
しかも、バッファ室に複数枚の基板を収容しておくことができるので、次工程(たとえば露光処理)との処理時間の差を一時的に吸収することができる。そのうえ、バッファ室に待機させられている基板に対して冷却用気体が供給されるので、基板が待機させられている時間を利用して基板を十分に冷却できるうえ、次工程へは精密に冷却された基板を送り出すことができる。また、バッファ室内の基板の温度調整がされることになるので、バッファ室に基板を長時間待機させておいても問題がない。
さらに、この発明では、バッファ室の複数段の棚に保持された基板とほぼ平行な気流を発生させるように冷却用気体を供給する構成であるので、複数段の棚に積層状態で保持されている個々の基板に対して、円滑に冷却用気体を供給でき、良好な冷却効果を得ることができる。しかも、基板の両面に冷却用気体を供給できるので、基板をすみやかに冷却できる。
【0013】
基板冷却体による冷却方式としては、基板冷却面に基板を吸着させて直接的な熱伝導により冷却する吸着式が採用されてもよいが、上述の静電破壊や周辺機器への悪影響を考慮するならば、基板冷却面との間に一定の微少間隙を介して基板が支持され、基板と基板冷却面との間の熱対流やその間の空気を介しての熱伝導によって基板の冷却が行われるプロキシミティ式またはプロキシミティ吸着式が採用されることが好ましい。
【0014】
また、変位手段は、基板を支持するリフトピンなどの支持部材と、この支持部材を基板冷却面に対して近接または離間させる昇降駆動機構などの支持部材駆動機構とを含むものであってもよい。
【0015】
さらに、変位手段は、基板を移動させるものであってもよいし、基板冷却体を移動させるものであってもよく、また、基板および基板冷却体の両方を移動させるものであってもよい。
【0016】
請求項2記載の発明は、上記気体供給手段は、上記冷却される基板に対して冷却用気体を圧送して供給する給気手段を含むものであることを特徴とする請求項1記載の基板冷却装置である。
【0017】
この構成によれば、冷却用気体の圧送により、基板に対する冷却用気体の供給を効率よく行える。
【0018】
請求項3記載の発明は、上記気体供給手段は、上記冷却される基板の周囲の雰囲気を排気することにより、この基板に対して冷却用気体を供給する排気手段を含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の基板冷却装置である。
【0019】
この構成によれば、基板の周囲の雰囲気を排気することによって、熱せられていない新たな空気が基板に供給される。したがって、とくに、基板の周囲の気体の温度が基板冷却の目標温度に近い場合には、給気手段を設けることなく冷却用気体を基板に供給できるから、装置の構成を簡単にしつつ、装置のランニングコストを低減できる。
【0020】
また、給気手段と排気手段とを組み合わせてプッシュ−プル排気を行えば、冷却されている基板の周囲の気体の流量を向上させることができ、冷却用気体を基板に対して効率よく供給できるから、基板冷却処理時間をさらに短縮できる。
【0033】
請求項4記載の発明は、上記バッファ室は、基板に露光処理を施す露光機へ搬入される基板を一時的に収容するための露光機前バッファ室を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板冷却装置である。
【0034】
露光機による露光処理の前には、基板の厳密な温度調整が要求されるので、露光機前バッファ室内の基板に対して冷却用気体を供給することはとくに有効である。これにより、露光処理と基板冷却処理との時間差を吸収できるうえ、露光処理の精度を高めることができる。
【0037】
請求項5記載の発明は、基板冷却面に基板を近接させる基板近接工程と、この基板近接工程で上記基板冷却面に近接された基板を冷却する近接冷却工程と、基板を複数枚保持して収容可能な複数段の棚を有するバッファ室へ、上記基板近接工程で上記基板冷却面に近接された後の基板を搬送する工程と、上記バッファ室に収容された基板に対して、上記バッファ室の複数段の棚に保持された基板とほぼ平行な気流を発生させるように冷却用気体を供給する気体供給工程とを含むことを特徴とする基板冷却方法である。
【0038】
この方法により、請求項1記載の発明と同様な効果を達成できる。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0044】
図1は、この発明の一実施形態に係る基板冷却装置が適用される基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この基板処理装置10は、たとえば、液晶表示装置用ガラス基板(以下単に「基板」という。)に対してフォトリソグラフィ工程のための各処理を施すための装置である。すなわち、この基板処理装置10は、レジスト塗布前の洗浄処理、レジスト塗布処理、露光処理、および現像処理を順次行うことができるように構成されている。
【0045】
具体的には、基板処理装置10は、未処理の基板を供給し、かつ、処理済みの基板を収容するためのインデクサ部1と、基板に対して洗浄処理、レジスト塗布処理および現像処理ならびにこれらの処理に付随する処理を実行するための処理ユニット部2と、基板表面に形成されたレジスト膜を露光するための露光機EXPと、この露光機EXPと処理ユニット部2とを仲介するためのインタフェース部IFとを直列に結合して構成されている。
【0046】
インデクサ部1は、それぞれ複数枚の基板を収容することができる複数個のカセット11を所定方向に配列して載置することができるカセット載置部12と、このカセット載置部12におけるカセット配列方向に沿う搬送路13を往復直線移動して任意のカセット11にアクセスし、そのカセット11に対する基板の搬入/搬出を行うためのインデクサロボット14とを有している。
【0047】
処理ユニット部2は、一階部分21と、その上方に配置された二階部分22とを含む二階建て構造部に各種の処理ユニットを配置して構成されており、この二階建て構造部の側方には、搬送路23に沿って往復直線移動することができる主搬送ロボット24が配置されている。この主搬送ロボット24は、基板保持ハンド24aを昇降させ、また各処理ユニットに対して進退させることができるように構成されており、任意の処理ユニットにアクセスして基板の搬入/搬出を行うことができる。
【0048】
処理ユニット部2の一階部分21には、搬送路23に沿って、インデクサ部1側から順に、次の各処理ユニットが直列に配列されている。
【0049】
紫外線照射ユニットUV:基板に紫外線を照射して有機物を分解するユニット。
【0050】
スピンスクラバユニットSS:基板を回転させて洗浄する洗浄ユニット。
【0051】
スピンコータユニットSC:基板を回転させながらレジストを塗布するレジスト塗布ユニット。
【0052】
端面洗浄ユニットER:レジスト塗布後の基板端面をリンスするユニット。
【0053】
スピンデベロッパユニットSD:露光後のレジスト膜を現像液で現像する現像ユニット。
【0054】
紫外線照射ユニットUVの上方には、インデクサロボット14と主搬送ロボット24との間で基板を受け渡す際に、基板をいったん載置したり、その基板の方向をたとえば90度回転させたりするための基板受け渡しユニットTRP1が配置されている。また、スピンデベロッパユニットSDのインタフェース部IF側には、インタフェース部IFと処理ユニット部2との間で、基板を相互に搬送するための基板受け渡しユニットTRP2が設けられている。
【0055】
一方、処理ユニット部2の二階部分22には、次のような複数の熱処理ユニットが上下二段構造のユニット収容棚に収容されている。
【0056】
デハイドベークユニットDB:洗浄後の基板を脱水乾燥するユニット。
【0057】
密着強化ユニットAP:レジスト塗布前の基板表面をHMDS(ヘキサメチルジシラザン)の蒸気により処理し、レジストの密着性を向上させるユニット。
【0058】
プリベークユニットPB:レジスト塗布後の乾燥ベーキングを行うユニット。
【0059】
冷却ユニットCP1:レジスト塗布前に基板を冷却するユニット。
【0060】
冷却ユニットCP2:露光処理前に基板を冷却するユニット。
【0061】
冷却ユニットCP3:現像処理前等に基板を冷却するユニット。
【0062】
冷却ユニットCP4:インデクサ部1への基板収容前に基板を冷却するユニット。
【0063】
露光後ベークユニットPEB:化学増幅型のレジスト膜が塗布された基板を露光後に加熱し、線幅を縮小するためのユニット。
【0064】
ポストベークユニットPost B:現像処理後の基板を乾燥させるユニット。
【0065】
インタフェース部IFは、処理ユニット部2と露光機EXPとの処理速度の差を緩衝するために複数枚の基板を一時的に保持して待機させる役割を担う。このインタフェース部IFは、処理ユニット部2との間に跨って配置された上記の基板受け渡しユニットTRP2の側方に配列されたインバッファ31およびアウトバッファ32と、この一対のバッファ31,32の配列方向に沿う搬送路33上を往復直線移動する搬送ロボット34とを有している。インバッファ31は、露光処理前の基板を複数枚収容するためのものであり、アウトバッファ32は、露光処理後の基板を複数枚収容するためのものである。搬送ロボット34は、基板受け渡しユニットTRP2、バッファ31,32および露光機EXPにアクセスして、基板の搬入/搬出を行うことができる。これにより、搬送ロボット34は、たとえば、基板受け渡しユニットTRP2から基板を受け取ってインバッファ31や露光機EXPに供給でき、また、露光機EXPから基板を受け取ってアウトバッファ32や基板受け渡しユニットTRP2に与えることができる。
【0066】
露光機EXPは、たとえば、縮小投影露光機等の露光機や、パターン焼き付けのための位置決めを行うアライメント機構等を備えており、プリベーク処理後の基板表面のレジスト膜を露光するように構成されている。
【0067】
なお、説明の簡略化のため、上記処理ユニット部2に含まれる各処理ユニットは、各々1台ずつで構成されているように説明しているが、必要に応じて、各処理ユニットの台数を複数としてもよい。たとえば、処理時間を要する処理ユニットは多く設けられ、処理時間を要しない処理ユニットは少なく設けられる。
【0068】
図2は、上記の基板処理装置による処理工程の一例を示すプロセスフロー図である。すなわち、インデクサ部1から未処理の基板が紫外線照射ユニットUVに供給されて紫外線照射を受け、その後、この基板に対してレジスト塗布前の洗浄処理がスピンスクラバSSによって行われる。その後、基板は、デハイドベークユニットDBによる脱水処理を受け、さらに、密着強化ユニットAPによる処理を受ける。そして、冷却ユニットCP1にて、レジスト塗布前の基板を室温程度に冷却するための冷却処理を受ける。
【0069】
スピンコータSCによってレジストが塗布された基板は、プリベークユニットPBにおいて加熱処理が施され、その後、この基板の温度を室温に調整するための冷却処理が、冷却ユニットCP2によって施される。この冷却処理後の基板が、インタフェース部IFを介して露光機EXPに搬入されて露光処理を受けることになる。
【0070】
露光処理後の基板は、露光後加熱ユニットPEBによる加熱処理を受け、さらに、冷却ユニットCP3で室温に冷却されたうえで、スピンデベロッパSDに搬入されて現像処理を受ける。現像後には、基板は、ポストベークユニットPost Bによってポストベーク処理を受け、冷却ユニットCP4によって室温に冷却された後に、インデクサ部1に収容される。
【0071】
なお、上述のプロセスフローには、必要に応じて他の処理工程が追加される場合もある。たとえば、デハイドベークユニットDBによる加熱処理と密着強化ユニットAPによる密着強化処理との間に、さらに冷却ユニットによる冷却処理が設けられる場合や、また、スピンコーターSCによるレジスト塗布処理と端面洗浄ユニットERによる端面洗浄処理との間に、さらに減圧乾燥ユニットによるレジストの減圧乾燥処理が設けられる場合などがある。
【0072】
図3は、上記冷却ユニットCP2の構成を説明するための図解的な断面図である。隔壁40で区画された処理室41(冷却処理室)内には、処理対象の基板Sよりも若干大きめのクーリングプレート42(基板冷却体)が配置されている。このクーリングプレート42は、ほぼ水平な基板冷却面42Aを有し、この基板冷却面42Aには、球状のプロキシミティボール43が複数個突設されている。クーリングプレート42の内部には、冷却水経路44が形成されており、この冷却水経路44に、温調水ユニット45からの温度調整された冷却水(たとえば23℃)が供給され、冷却水経路44を出た冷却水は再び温調水ユニット45に帰還されるようになっている。
【0073】
クーリングプレート42を上下方向に貫通するように複数本のリフトピン46が配置されており、このリフトピン46と、このリフトピン46を昇降するエアシリンダなどを含む昇降駆動機構47とによって、基板Sを基板冷却面42Aに対して近接/離間させる変位手段が構成されている。リフトピン46は、その上端に基板Sを支持することができ、昇降駆動機構47よる昇降によって、基板Sを、主搬送ロボット24(図1参照)との間での基板受け渡しのための基板受け渡し高さ(実線の位置)に支持できる他、クーリングプレート42の基板冷却面42Aよりも下方(正確にはプロキシミティボール43よりも下方)にその上端を埋没させることにより、基板Sを基板冷却面42A上(正確にはプロキシミティボール43上)に載置することができる(二点鎖線の位置)。
【0074】
主搬送ロボット24が対向可能な前面隔壁40Aには、基板受け渡し高さに対応する位置に、基板通過口49が形成されており、この基板通過口49を開閉するためのシャッタ機構48が設けられている。このシャッタ機構48は、基板通過口49を閉塞することができるシャッタ板48Aと、このシャッタ板48Aを、基板通過口49を閉塞した閉塞位置と、基板通過口49を開放した開成位置との間で移動させるシャッタ駆動機構48Bとを有している。シャッタ板48Aを開成位置として基板通過口49を開放した状態では、主搬送ロボット24の基板保持ハンド24aは、処理室41内に入り込んで、リフトピン46との間で基板Sの授受を行うことができる。
【0075】
前面隔壁40Aに対向する後面隔壁40Bは、大略的にホーン形状に形成されており、そのほぼ中央部には、排気口50が形成されている。この排気口50には、排気ダクト51の一端が接続されている。この排気ダクト51の他端は、工場に設けられる排気用ユーティリティ配管に接続されており、その途中部には、ブロワ52が介装されている。このブロワ52と、排気口50との間の排気ダクト51の途中部にはさらに、排気ダクト51内の気体流通路を開閉可能な排気弁53が介装されている。上記排気ダクト51、ブロワ52および排気弁53などにより、処理室41内の雰囲気を強制排気する排気手段が構成されている。なお、ブロワ52を制御装置により直接ON/OFF制御できる構成とした場合には、排気弁53は不要となる。
【0076】
クーリングプレート42の上方の天面壁40Cは、たとえば格子配列された複数のパンチ穴を有する整流板を形成しており、この天面壁40Cの上には、面状の清浄用面フィルタ55(たとえば、HEPAフィルタ)が配置されている。そして、この清浄用面フィルタ55のさらに上方には、温調給気装置56からの冷却用空気を導く給気路57が形成されている。温調給気装置56は、温度調整された冷却用空気(たとえば23℃)を圧送して給気する給気手段としての機能を有している。
【0077】
上記温調水ユニット45、昇降駆動機構47、シャッタ駆動機構48B、ブロワ52、排気弁53および温調給気装置56の動作を制御するために、マイクロコンピュータなどを含む制御装置60(制御手段)が設けられており、この制御装置60の働きによって、たとえば、次のような基板冷却動作が行われる。
【0078】
制御装置60は、温調水ユニット45を制御することにより、クーリングプレート42の温度を基板Sの冷却目標温度(たとえば、23℃)に保持させる。
【0079】
主搬送ロボット24が未処理の基板Sを処理室41に搬入するとき、リフトピン46は上昇位置(基板受け渡し位置に対応する位置)にある。この状態で、制御装置60は、シャッタ駆動機構48Bを制御して、シャッタ板48を開成させる。
【0080】
その後、主搬送ロボット24は、未処理の基板Sをリフトピン46上に載置し、処理室41外に退避する。この後、制御装置60は、シャッタ板48を閉成させ、さらに、昇降駆動機構47を制御してリフトピン46を下位置(先端が基板冷却面42Aの下方に埋没する位置)まで下降させる。これにより、基板Sは、基板冷却面42A上に載置されて近接された状態となり、その下面側から、クーリングプレート42による冷却を受ける。
【0081】
基板Sが、基板冷却面42Aに載置されるのとほぼ同じタイミングで、制御装置60は、温調給気装置56による冷却用空気の圧送を開始させる。この冷却用空気の温度は、冷却目標温度(たとえば、23℃)とされる。これにより、清浄用面フィルタ55を通って清浄化された冷却用気体が、クーリングプレート42上に載置された基板Sの上面に向けて供給されることになる。こうして、基板Sの上面からの冷却が行われる。
【0082】
ブロワ52は、冷却ユニットCP2の動作中は終始運転されている。そして、排気弁53は、シャッタ板48Aが開成された直後に開成される。これにより、温調給気装置56から冷却用空気が圧送されているときには、いわゆるプッシュ−プル排気が行われることになるので、基板Sの周囲の雰囲気を効率的に換気することができる。そのため、基板Sに対して、温度調整された新たな冷却用気体を良好に供給できるので、効率的な冷却処理を行える。また、温調給気装置56からの冷却用気体の圧送が行われていない期間においても、基板通過口49とシャッタ板48Aとの間に隙間を設ければ、その隙間から外部の空気が入り込むので、この気体を冷却用空気として用いて基板Sを冷却することができる。
【0083】
基板Sの温度が冷却目標温度の近傍の温度(±1〜2℃)に達するように予め定められた一定時間の経過後には、制御装置60は、昇降駆動機構47を制御して、リフトピン46を上昇させ、基板Sを基板冷却面42Aから離間させて、基板受け渡し位置に導く。そして、制御装置60は、シャッタ板48Aを開成させる。その後、主搬送ロボット24が、基板Sをリフトピン46から受け取り、この後に、シャッタ板48Aが閉成される。そして、制御装置60は、温調給気装置56の運転を停止し、排気弁53を閉じる。したがって、基板Sは、基板冷却面42Aを離れた後にも、主搬送ロボット24によって搬出される以前の期間においては、冷却用空気による冷却を受けることができる。
【0084】
なお、温調給気装置56による冷却用空気の圧送は、たとえば、シャッタ板48が閉成された直後から開始されてもよい。これにより、リフトピン46の下降によって基板Sが基板冷却面42Aに近接されていく過程においても基板Sを、上方からの冷却用気体によって冷却できる。
【0085】
また、温調給気装置56は、冷却ユニットCP2の動作中終始動作させておいても差し支えない。
【0086】
以上のように、基板Sの下面からの冷却をクーリングプレート42によって行い(近接冷却工程)、同時に、基板Sの上面からの冷却を冷却用空気によって行う(気体供給工程)ようにしているので、基板Sを短時間で冷却することができる。しかも、冷却用空気による基板Sの冷却によって、基板Sの冷却精度を高めることができる。とくに、基板冷却面42Aを離れた後に冷却用空気による基板Sの冷却が行われることにより、基板Sの温度を確実に冷却目標温度に極近い温度に調整することができる。そのため、その後の露光処理において、基板Sの熱伸縮に起因する露光位置ずれを抑制できる。
【0087】
なお、基板Sが基板受け渡し位置まで上昇された後、一定時間だけ待機して、その後、シャッタ板48Aの開成および主搬送ロボット24による基板Sの搬出が行われるようにしてもよい。これにより、冷却用空気によって基板Sを十分に冷却できるから、基板Sの温度精度をさらに高めることができる。
【0088】
さらにこの場合には、クーリングプレート42の温度調整が精密に行われる必要がないから、この温度制御に関連する処理を簡素化することができるという利点もある。つまり、クーリングプレート42によって粗冷却を行い、その後、冷却用気体によって精密冷却を行うことにより、精密な基板冷却処理を行える。
【0089】
また、この場合に、クーリングプレート42の温度を冷却目標温度よりも低く設定しておいてもよい。たとえば、冷却目標温度が23℃の場合に、クーリングプレート42の温度を17℃程度に設定しておく。これにより、クーリングプレート42に基板Sを近接させることによって、基板Sはすみやかに冷却目標温度に近づくことになる。よって、クーリングプレート42による粗冷却の時間を短縮できるから、全体の基板冷却処理時間をさらに短縮できる。
【0090】
また、上述のように、ブロワ52による排気によって、基板通過口49からクリーンルーム内の外部空気が供給され、この外部空気を冷却用気体として利用できるので、外部気体の温度が冷却目標温度にほぼ等しい場合、つまり、冷却目標温度が室温程度(たとえば、23℃程度)の場合には、温調給気装置56は必ずしも設けられる必要はない。ただし、熱処理ユニットからの熱影響などのために外部空気の温度が適温でない場合には、温調給気装置56を用いることが好ましい。
【0091】
さらに、温調給気装置56からの冷却用空気の供給は、基板Sの上方から行われる必要はなく、たとえば、基板通過口49が形成された前面隔壁40Aの両側辺に連なる側面の隔壁から冷却用空気が導入されてもよい。この場合、一方の側壁の側面隔壁から冷却用空気が導入されてもよいし、両方の側面隔壁から冷却用空気が導入されてもよい。
【0092】
図4は、この発明の一実施形態を説明するための斜視図であり、インバッファ31に適用された基板冷却装置の構成が示されている。なお、この実施形態の説明においては、上述の図1を併せて参照することとする。
【0093】
この実施形態においては、露光処理前の冷却処理を行う冷却ユニットCP2においては、冷却用気体による基板Sの冷却は行われず、専ら、クーリングプレート上に基板Sを載置することによって、基板Sの冷却処理が行われる。
【0094】
このような通常の構成の冷却ユニットCP2での冷却処理を経た基板Sは、主搬送ロボット24によって、基板受け渡しユニットTRP2に受け渡され、さらに、この基板受け渡しユニットTRP2によってインタフェース部IFに運び込まれる。この基板Sは、さらに、搬送ロボット34によってインバッファ31に運び込まれ、露光処理が施されるまで待機させられる。この場合、主搬送ロボット24、基板受け渡しユニットTRP2および搬送ロボット34が、搬送手段に相当する。
【0095】
この実施形態において、露光機前バッファ室となるインバッファ31の内部空間は、冷却用空気によって待機中の基板Sを精密冷却するための外部室として機能する。すなわち、インバッファ31は、前面(搬送ロボット34に対向する側)および後面が開口した箱状に形成されており、その後面には、清浄用面フィルタ70が配置されている。この清浄用面フィルタ70の背後には、冷却用空気通路が内部に形成された給気室71が備えられており、この給気室71には、温調給気装置72からの冷却用空気がダクト73を介して圧送されるようになっている。
【0096】
インバッファ31の両側壁には、図4において透視状態で示すように、基板Sの下面の周縁部を支持するための円柱状の基板支持部材75が複数個固定されている。一方の側壁において前後に間隔を開けて配置された一対の基板支持部材75と、これらの一対の基板支持部材75に対向する他方の側壁上の一対の基板支持部材75との合計4個の基板支持部材75は、一水平面内に配列されており、この4個の基板支持部材75によって一枚の基板Sを保持する一段の棚が形成されている。このような棚が、鉛直方向に沿って複数段形成されており、これにより、インバッファ31内には、複数枚の基板Sが積層された状態で収容され得るようになっている。
【0097】
この構成により、冷却ユニットCP2での粗冷却を受けた基板Sは、インバッファ31において、温調給気装置72および洗浄用面フィルタ70を介し、さらにインバッファ31の後面の開口を通して供給される冷却用気体によって、精密冷却処理を受ける。インバッファ31においては、通常、比較的長時間に渡って基板Sが待機させられるから、このインバッファ31において冷却用気体による冷却を行うことにより、温度精度の高い冷却処理が可能になる(±0.5℃)。しかも、インバッファ31から取り出された基板Sは、搬送ロボット34によってすみやかに露光機EXPに搬入されて露光処理を受けるため、搬送中における温度変化も最小限に抑制できる。これにより、精度の高い露光処理を実現できる。
【0098】
しかも、クーリングプレートによる冷却と、冷却用気体による冷却とを別室で行っているので、スループットを向上できるという利点がある。
【0099】
また、この実施形態では、基板Sの表面とほぼ平行に冷却用空気の気流77が形成される構成になっているので、インバッファ31に保持されている複数枚の基板Sに対して効率的に冷却用気体を供給できる。
【0100】
なお、温調給気装置72によりインバッファ31に向けて冷却用空気を圧送する代わりに、たとえば、インバッファ31の後面開口に排気ダクトを接続して、ブロワなどでインバッファ31の内部空間の強制排気を行うようにしてもよい。この場合、インバッファ31の前面の基板取り出し用開口78から外部空気が導入されるので、この外部空気を冷却用気体として利用して、インバッファ31内の基板Sの精密冷却を行うことができる。
【0101】
また、たとえば、インバッファ31の一側壁または両側壁から冷却用気体を圧送するとともに、インバッファ31の後面からブロワなどを用いて強制排気を行うことにより、いわゆるプッシュ−プル排気を行うようにしてもよい。
【0102】
図5は、基板冷却装置の他の構成を説明するための図解的な平面図であり、図6は、図5の切断面線VI−VIから見た図解的な断面図である。この構成においても、露光処理前の冷却処理を行う冷却ユニットCP2は、上記の実施形態の場合と同じく、専ら、クーリングプレート上に基板Sを載置することによって基板Sを冷却する構成の、通常の冷却ユニットである。
【0103】
この図5の構成においては、冷却ユニットCP2から搬出されてから露光機EXPに搬入されるまでに基板Sが通る経路全体を取り囲む経路室90に対して、温調給気装置91によって作成された冷却用気体が清浄用面フィルタ92を通して供給されるようになっている。すなわち、インタフェース部IFの上方に洗浄用面フィルタ92が配置されており、この洗浄用面フィルタ92に対して、温調給気装置91からの冷却用気体が、冷却用気体通路93を介して圧送されるようになっている。そして、洗浄用面フィルタ92によって清浄化された冷却用気体が、インタフェース部92の内部空間および基板受け渡しユニットTRP2の内部空間を含む経路室90に対して、上方から供給されるようになっている。
【0104】
この構成により、冷却ユニットCP2において粗冷却された基板Sを、経路室90において精密冷却することができ、上述の実施形態の場合と同様な効果を奏することができる。しかも、この図5の構成においては、冷却ユニットCP2から搬出された基板Sは、露光機EXPに搬入されるまでの過程において、終始、温度調整されることになるから、極めて厳密に温度調整された基板Sに対して露光処理を行わせることができる。これにより、さらなる精密露光が可能になる。
【0105】
なお、この図5の構成を変形して、たとえば、洗浄用面フィルタ92の上方を、クリーンルーム内の空気を取り入れることができるように開放しておくとともに、インタフェース部IFの下方寄りの位置において経路室90の内部の空気を強制排気する排気手段(ブロワおよび排気ダクトなど)を設けてもよい。これにより、クリーンルーム内の空気をインタフェース部IFの上方から冷却用気体として経路室90内に取り込むことができる。
【0106】
また、上記の排気手段と、温調給気装置91とを両方設けて、いわゆるプッシュ−プル排気を行うことにより、経路室90内の基板Sに対して冷却用空気を効率的に供給するようにしてもよい。
【0107】
その他の構成例としては、たとえば、冷却ユニットCP2で粗冷却された後の基板Sに対して、インタフェース部IFにおいて冷却用空気による精密冷却処理が施されるようになっているが、処理ユニット部2に、精密冷却のための外部室を設けてもよい。すなわち、例えば、処理ユニット部2の二階部分22に、冷却用空気を基板Sに供給して精密冷却を行うユニットを追加すればよい。これにより、基板Sの粗冷却と精密冷却とを別のユニットで行うことができるので、基板Sのスループットを向上できる。
【0108】
なお、この場合において、外部室に、複数枚の基板を収容するための数段の棚を設けておけば、冷却用空気による冷却のために十分な時間をとることができる。すなわち、外部室からの基板の取り出しを、先入れ先出し式で行うことにより、各基板に対して、十分な空冷時間を確保できる。逆に言えば、各基板の空冷に必要な時間に対応する段数分だけ、外部室内に棚を設けておけばよい。棚に置かれた基板とほぼ平行な方向に冷却用空気の気流を形成することが好ましい点は、上記の実施形態の場合と同様である。
【0109】
さらに、上述の図3の構成においては、水冷式のクーリングプレート42について説明したが、他にも、電子冷熱素子(ペルチエ素子など)によって吸熱を行う方式のクーリングプレートを用いることもできる。
【0110】
なお、本明細書でいう基板の近接とは、基板冷却面に対して基板を直接接触させて近接させること、および基板冷却面に対して基板を所定の間隙をもって近接させることの両方を含む。
【0111】
また、上記の実施形態では、露光処理前の基板の冷却処理(CP2)にこの発明が適用された例について説明したが、たとえば、図2に示されたプロセスにおいて、レジスト塗布(SC)前の冷却処理(CP1)、露光後加熱処理(PEB)後の冷却処理(CP3)、ポストベーク(Post B)後の冷却処理(CP4)、および密着強化処理(AP)前の冷却処理(図示せず)のうちのいずれか1つまたは2つ以上にこの発明が適用されてもよい。
【0112】
また、上述の実施形態では、液晶表示装置用ガラス基板に対するフォトリソグラフィ工程における冷却処理に本発明が適用された例について説明したが、この発明は、半導体ウエハなどの他の種類の基板に対する処理にも適用でき、また、上述のフォトリソグラフィ工程以外の場合であっても、室温よりも高い温度に加熱された基板を冷却する場合であれば適用することができる。
【0113】
その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る基板冷却装置が適用される基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
【図2】上記の基板処理装置による処理工程の一例を示すプロセスフロー図である。
【図3】 冷却ユニットの構成を説明するための図解的な断面図である。
【図4】 この発明の一実施形態を説明するための斜視図であり、インバッファに適用された基板冷却装置の構成が示されている。
【図5】 基板冷却装置の他の構成を説明するための図解的な平面図である。
【図6】図5の切断面線VI−VIから見た図解的な断面図である。
【符号の説明】
10 基板処理装置
CP1,CP2,CP3,CP4 冷却ユニット
IF インタフェース部
31 インバッファ
32 アウトバッファ
EXP 露光機
41 処理室
42 クーリングプレート
44 冷却水通路
45 温調水ユニット
46 支持ピン
47 昇降駆動機構
48 シャッタ機構
48A シャッタ板
48B シャッタ駆動機構
49 基板通過口
50 排気口
51 排気ダクト
52 ブロワ
53 排気弁
55 清浄用面フィルタ
56 温調給気装置
57 給気路
60 制御装置
70 清浄用面フィルタ
71 給気室
72 温調給気装置
75 基板支持部材
90 経路室
91 温調給気装置
92 清浄用面フィルタ
93 冷却用気体通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate cooling apparatus and a substrate cooling method for performing a cooling process on various substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a glass substrate for a plasma display panel (PDP).
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of the liquid crystal display device, various thin films are repeatedly formed on the surface of the glass substrate by a photolithography process. In the photolithography process, a resist film having a required pattern is formed on the substrate by exposing the resist film on the substrate using an exposure machine and developing the exposed resist film.
[0003]
In order to increase the exposure accuracy in the exposure machine, it is necessary to strictly manage the substrate temperature before the exposure process and to minimize the deviation of the exposure position and the exposure focus due to the thermal expansion and contraction of the substrate. Therefore, the substrate before being carried into the exposure machine is carried into a substrate cooling apparatus having a substrate cooling body called a cooling plate, and is cooled to 23 ° C. (normal temperature), for example.
[0004]
2. Description of the Related Art Conventionally, an adsorption type apparatus that takes heat from a substrate by heat conduction by vacuum-adsorbing the substrate on the surface of a cooling plate has been widely used as a substrate cooling device. However, the size of the substrate to be handled has been increased and the element structure formed on the surface of the substrate has been miniaturized, and the problem of electrostatic breakdown due to peeling electrification that occurs when the substrate is peeled off from the adsorption type cooling plate is remarkable. It is becoming. In addition, there is an adverse effect on peripheral devices such as static electricity generated by the peeling electrification flowing into the substrate transfer robot and stopping the transfer of the substrate. For this reason, so-called proximity type substrate cooling devices have come to be preferred.
[0005]
In the proximity type substrate cooling apparatus, a plurality of proximity balls project from the surface of the cooling plate, and a substrate to be processed is placed on the proximity balls. Then, heat is removed from the substrate by heat convection in the space between the substrate and the cooling plate and heat conduction through the air therebetween, and the substrate cooling process is achieved.
[0006]
In some cases, a proximity adsorption type substrate cooling apparatus using both the adsorption type and the proximity type is employed. In this system, a recess is formed on the surface of the cooling plate, and a proximity ball is projected from the bottom of the recess. And the center part of a board | substrate is supported by the proximity ball | bowl, and a peripheral part is supported by the cooling plate surface around a recessed part, and the inside of a recessed part is pressure-reduced in this state. The advantage of this method is that it is possible to prevent the substrate from warping due to the temperature difference between the front and back surfaces of the substrate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the proximity type and proximity adsorption type, since the contact area with the cooling plate adjusted to the target temperature (for example, 23 ° C.) is small, the change in the substrate temperature is slow, so that the substrate cooling process takes a long time. Cost. Therefore, if the substrate cooling process is rounded up in a short time, the error of the substrate temperature after the cooling process from the target temperature inevitably increases, and the strict temperature management required for the exposure process is realized. I can't.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate cooling apparatus and a substrate cooling method capable of solving the above technical problems and cooling the substrate in a short time.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a substrate cooling apparatus and a substrate cooling method capable of performing a precise cooling process in a short time.
[0010]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided, wherein a substrate cooling body provided in a cooling processing chamber and having a substrate cooling surface for cooling by bringing a substrate close to the substrate, and the substrate to be cooled as the substrate Displacing means that is relatively close to or away from the cooling surface;A buffer chamber having a plurality of shelves that can hold and hold a plurality of substrates;By the displacement meanssubstrateSubstrate after proximity to cooling surfaceIs substantially parallel to the substrate held on the plurality of shelves of the buffer chamber with respect to the transport means for unloading the substrate from the cooling processing chamber and loading it into the buffer chamber, and the substrate accommodated in the buffer chamber. To generate a good airflowCooling gasTheSupplyDoGas supplySteppedA substrate cooling apparatus including:
[0011]
According to this configuration, since the cooling by the substrate cooling body is performed in the cooling processing chamber and the cooling by the cooling gas is performed in the buffer chamber, the cooling processing efficiency is increased and the throughput can be improved. In addition, the use of the buffer chamber has a space advantage as compared with the case where a dedicated external chamber is provided for the cooling process.
Further, for example, the temperature of the substrate cooling body is set lower than the target temperature, and after the substrate is roughly cooled by the substrate cooling body, the substrate is separated from the substrate cooling surface, and the substrate is precisely cooled by the cooling gas. By performing this in the buffer chamber, a highly accurate cooling process can be performed in a short time.
Further, since it is not necessary to precisely control the temperature of the substrate cooling body, there is an advantage that the control process for this temperature control is simplified.
In addition, since a plurality of substrates can be accommodated in the buffer chamber, a difference in processing time from the next process (for example, exposure processing) can be temporarily absorbed. In addition, since the cooling gas is supplied to the substrate waiting in the buffer chamber, the substrate can be sufficiently cooled using the time the substrate is waiting, and the next process is precisely cooled. The processed substrate can be sent out. In addition, since the temperature of the substrate in the buffer chamber is adjusted, there is no problem even if the substrate is kept in the buffer chamber for a long time.
Furthermore, in the present invention, since the cooling gas is supplied so as to generate an air flow substantially parallel to the substrate held on the plurality of stages of the shelf in the buffer chamber, it is held in a stacked state on the plurality of stages of the shelf. The cooling gas can be smoothly supplied to the individual substrates, and a good cooling effect can be obtained. In addition, since the cooling gas can be supplied to both surfaces of the substrate, the substrate can be quickly cooled.
[0013]
By substrate cooling bodyAs the cooling method, an adsorption method in which the substrate is adsorbed on the substrate cooling surface and cooled by direct heat conduction may be adopted. Proximity type in which the substrate is supported by a small gap between the cooling surface and the substrate is cooled by thermal convection between the substrate and the substrate cooling surface or heat conduction through the air between them. It is preferable that the proximity adsorption type is adopted.
[0014]
The displacement means may include a support member such as a lift pin that supports the substrate and a support member drive mechanism such as a lift drive mechanism that moves the support member close to or away from the substrate cooling surface.
[0015]
Further, the displacing means may move the substrate, move the substrate cooling body, or move both the substrate and the substrate cooling body.
[0016]
The invention as set forth in
[0017]
According to this configuration, the cooling gas can be efficiently supplied to the substrate by pumping the cooling gas.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, the gas supply means includes exhaust means for supplying a cooling gas to the substrate by exhausting the atmosphere around the substrate to be cooled. A substrate cooling apparatus according to
[0019]
According to this configuration, by evacuating the atmosphere around the substrate, new empty space that is not heated is used.FeelingSupplied to the substrate. Therefore, in particular,Of the gas around the substrateWhen the temperature is close to the target temperature for substrate cooling, the cooling gas can be supplied to the substrate without providing an air supply means. Therefore, the running cost of the apparatus can be reduced while simplifying the configuration of the apparatus.
[0020]
Further, if push-pull exhaust is performed by combining the air supply means and the exhaust means, the flow rate of the gas around the cooled substrate can be improved, and the cooling gas can be efficiently supplied to the substrate. Therefore, the substrate cooling processing time can be further shortened.
[0033]
Claim4The invention described in claim 1 is characterized in that the buffer chamber includes a pre-exposure buffer chamber for temporarily storing a substrate to be carried into an exposure machine that performs exposure processing on the substrate.1 to 3It is a board | substrate cooling device of description.
[0034]
It is particularly effective to supply a cooling gas to the substrate in the pre-exposure buffer chamber before the exposure processing by the exposure device requires strict temperature adjustment of the substrate. Thereby, the time difference between the exposure process and the substrate cooling process can be absorbed, and the accuracy of the exposure process can be increased.
[0037]
Claim5The described invention includes a substrate proximity step for bringing a substrate close to the substrate cooling surface, a proximity cooling step for cooling the substrate close to the substrate cooling surface in the substrate proximity step,To a buffer chamber having a plurality of shelves that can hold and hold a plurality of substrates,The substrate after being brought close to the substrate cooling surface in the substrate approaching stepThe substrate and the substrate accommodated in the buffer chamber so as to generate an air flow substantially parallel to the substrate held on the plurality of stages of shelves in the buffer chamber.And a gas supply step of supplying a cooling gas.
[0038]
By this method, the same effect as that of the first aspect of the invention can be achieved.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0044]
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining the layout of a substrate processing apparatus to which a substrate cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. The
[0045]
Specifically, the
[0046]
The indexer unit 1 includes a
[0047]
The
[0048]
In the
[0049]
Ultraviolet irradiation unit UV: a unit that decomposes organic substances by irradiating the substrate with ultraviolet rays.
[0050]
Spin scrubber unit SS: A cleaning unit that rotates and cleans a substrate.
[0051]
Spin coater unit SC: a resist coating unit for coating a resist while rotating the substrate.
[0052]
End surface cleaning unit ER: A unit for rinsing the end surface of the substrate after resist coating.
[0053]
Spin developer unit SD: a developing unit for developing the exposed resist film with a developer.
[0054]
Above the ultraviolet irradiation unit UV, when the substrate is transferred between the
[0055]
On the other hand, in the
[0056]
Dehydrated bake unit DB: a unit for dehydrating and drying the substrate after cleaning.
[0057]
Adhesion strengthening unit AP: A unit that improves the resist adhesion by treating the substrate surface before resist application with HMDS (hexamethyldisilazane) vapor.
[0058]
Pre-baking unit PB: A unit that performs dry baking after resist coating.
[0059]
Cooling unit CP1: A unit for cooling the substrate before resist application.
[0060]
Cooling unit CP2: a unit for cooling the substrate before the exposure process.
[0061]
Cooling unit CP3: a unit for cooling the substrate before development processing or the like.
[0062]
Cooling unit CP4: a unit that cools the substrate before accommodating the substrate in the indexer unit 1.
[0063]
Post-exposure bake unit PEB: A unit for reducing the line width by heating a substrate coated with a chemically amplified resist film after exposure.
[0064]
Post-bake unit Post B: a unit for drying the substrate after development processing.
[0065]
The interface unit IF plays a role of temporarily holding and waiting a plurality of substrates in order to buffer a difference in processing speed between the
[0066]
The exposure machine EXP includes, for example, an exposure machine such as a reduction projection exposure machine, an alignment mechanism for positioning for pattern printing, and the like, and is configured to expose a resist film on the substrate surface after the pre-baking process. Yes.
[0067]
In addition, for simplification of explanation, each processing unit included in the
[0068]
FIG. 2 is a process flow diagram showing an example of processing steps by the substrate processing apparatus. That is, an unprocessed substrate is supplied from the indexer unit 1 to the ultraviolet irradiation unit UV and irradiated with ultraviolet rays, and thereafter, the substrate is subjected to a cleaning process before resist application by the spin scrubber SS. Thereafter, the substrate is subjected to a dehydration process by the dehydrated bake unit DB and further subjected to a process by the adhesion strengthening unit AP. Then, the cooling unit CP1 receives a cooling process for cooling the substrate before resist coating to about room temperature.
[0069]
The substrate on which the resist is applied by the spin coater SC is subjected to a heat treatment in the pre-baking unit PB, and then a cooling treatment for adjusting the temperature of the substrate to room temperature is performed by the cooling unit CP2. The substrate after the cooling process is carried into the exposure machine EXP via the interface unit IF and subjected to the exposure process.
[0070]
The substrate after the exposure process is subjected to a heating process by the post-exposure heating unit PEB, further cooled to room temperature by the cooling unit CP3, and then carried into the spin developer SD for a developing process. After the development, the substrate is subjected to a post-baking process by the post-bake unit Post B, cooled to room temperature by the cooling unit CP4, and then accommodated in the indexer unit 1.
[0071]
Note that other processing steps may be added to the above-described process flow as necessary. For example, a cooling process by a cooling unit is further provided between the heating process by the dehydration bake unit DB and the adhesion strengthening process by the adhesion strengthening unit AP, or the resist coating process by the spin coater SC and the end surface cleaning unit ER. There may be a case where a reduced-pressure drying process of the resist by a reduced-pressure drying unit is further provided between the end face cleaning process by (1).
[0072]
Figure 3,UpIt is an illustrative sectional view for explaining the configuration of the cooling unit CP2. In the processing chamber 41 (cooling processing chamber) partitioned by the
[0073]
A plurality of lift pins 46 are arranged so as to penetrate the
[0074]
The
[0075]
The
[0076]
The
[0077]
In order to control the operation of the
[0078]
The
[0079]
When the
[0080]
Thereafter, the
[0081]
At substantially the same timing as the substrate S is placed on the
[0082]
The
[0083]
After a predetermined time has elapsed so that the temperature of the substrate S reaches a temperature near the cooling target temperature (± 1 to 2 ° C.), the
[0084]
Note that the pressure-feeding of the cooling air by the temperature control
[0085]
Further, the temperature control
[0086]
As aboveIn addition,Cooling from the lower surface of the substrate S is performed by the cooling plate 42 (proximity cooling step), and at the same time, cooling from the upper surface of the substrate S is performed by cooling air (gas supply step). Can be cooled. In addition, the cooling accuracy of the substrate S can be increased by cooling the substrate S with the cooling air. In particular, by cooling the substrate S with the cooling air after leaving the
[0087]
Alternatively, after the substrate S has been raised to the substrate delivery position, it may wait for a certain period of time, and then the
[0088]
Furthermore, in this case, since it is not necessary to precisely adjust the temperature of the cooling
[0089]
In this case, the temperature of the cooling
[0090]
Further, as described above, the external air in the clean room is supplied from the
[0091]
Further, it is not necessary to supply the cooling air from the temperature control
[0092]
FIG. 4 shows the present invention.oneIt is a perspective view for describing an embodiment, and the composition of the substrate cooling device applied to in
[0093]
ThisThe fruitIn the embodiment, in the cooling unit CP2 that performs the cooling process before the exposure process, the substrate S is not cooled by the cooling gas, and the substrate S is cooled only by placing the substrate S on the cooling plate. Processing is performed.
[0094]
The substrate S that has undergone the cooling process in the cooling unit CP2 having such a normal configuration is transferred to the substrate transfer unit TRP2 by the
[0095]
In this embodiment, the internal space of the in-
[0096]
A plurality of columnar
[0097]
With this configuration, the substrate S that has undergone rough cooling in the cooling unit CP2 is supplied to the in-
[0098]
In addition, since cooling by the cooling plate and cooling by the cooling gas are performed in separate chambers, there is an advantage that throughput can be improved.
[0099]
In this embodiment, since the cooling
[0100]
Instead of pumping the cooling air toward the in-
[0101]
Further, for example, a so-called push-pull exhaust is performed by pumping a cooling gas from one side wall or both side walls of the in-
[0102]
FIG., GroupPlate cooling systemotherFIG. 6 is a schematic plan view for explaining the configuration, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view as seen from the section line VI-VI in FIG. 5. thisConstitutionThe cooling unit CP2 that performs the cooling process before the exposure process is also described above.The fruitAs in the case of the embodiment, the cooling unit is a normal cooling unit configured to cool the substrate S by placing the substrate S on the cooling plate.
[0103]
thisConfiguration of FIG., The cooling gas created by the temperature-controlled
[0104]
With this configuration, the substrate S roughly cooled in the cooling unit CP2 can be precisely cooled in the passage chamber 90.The fruitThe same effects as in the embodiment can be achieved. And thisConfiguration of FIG.In this case, since the temperature of the substrate S carried out from the cooling unit CP2 is adjusted throughout the process until it is carried into the exposure apparatus EXP, the substrate S that has been subjected to extremely strict temperature adjustment is exposed. Processing can be performed. Thereby, further precise exposure becomes possible.
[0105]
In addition, thisConfiguration of FIG.For example, the cleaning
[0106]
In addition, by providing both the exhaust means and the temperature control
[0107]
Other configuration examples includeFor example,coldThe substrate S after being roughly cooled by the rejection unit CP2 is subjected to a precision cooling process using cooling air in the interface unit IF. A chamber may be provided. That is, for example, a unit for supplying cooling air to the substrate S and performing precise cooling may be added to the
[0108]
In this case, if a plurality of stages of shelves for accommodating a plurality of substrates are provided in the external chamber, sufficient time can be taken for cooling with cooling air. That is, by taking out the substrate from the external chamber by a first-in first-out method, a sufficient air cooling time can be secured for each substrate. In other words, it is only necessary to provide shelves in the external room for the number of stages corresponding to the time required for air cooling of each substrate. It is preferable to form a cooling air stream in a direction substantially parallel to the substrate placed on the shelf.The fruitThis is the same as in the embodiment.
[0109]
Furthermore, although the water-cooled
[0110]
Note that the proximity of the substrate in this specification includes both bringing the substrate into direct contact with the substrate cooling surface and bringing the substrate into proximity with a predetermined gap from the substrate cooling surface.
[0111]
Also, aboveThe fruitIn the embodiment, the example in which the present invention is applied to the cooling process (CP2) of the substrate before the exposure process has been described. For example, in the process shown in FIG. 2, the cooling process (CP1) before the resist coating (SC) is performed. ), Cooling treatment (CP3) after post-exposure heat treatment (PEB), cooling treatment (CP4) after post-baking (Post B), and cooling treatment (not shown) before adhesion strengthening treatment (AP) The present invention may be applied to any one or two or more.
[0112]
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the cooling process in the photolithography process for the glass substrate for a liquid crystal display device has been described. However, the present invention is applicable to a process for other types of substrates such as a semiconductor wafer. In addition, even in cases other than the above-described photolithography process, it can be applied if the substrate heated to a temperature higher than room temperature is cooled.
[0113]
In addition, various design changes can be made within the scope of technical matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining a layout of a substrate processing apparatus to which a substrate cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a process flow diagram showing an example of processing steps by the substrate processing apparatus.
[Fig. 3]coldIt is an illustration sectional view for explaining the composition of a rejection unit.
FIG. 4 of the present inventiononeIt is a perspective view for demonstrating embodiment, and the structure of the board | substrate cooling device applied to the in buffer is shown.
[Figure 5]BasePlate cooling systemotherIt is an illustrative top view for demonstrating a structure.
6 is a schematic cross-sectional view taken along a cutting plane line VI-VI in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
10 Substrate processing equipment
CP1, CP2, CP3, CP4 Cooling unit
IF interface section
31 in buffer
32 out buffer
EXP exposure machine
41 treatment room
42 Cooling plate
44 Cooling water passage
45 Temperature control unit
46 Support Pin
47 Lifting drive mechanism
48 Shutter mechanism
48A Shutter plate
48B Shutter drive mechanism
49 Substrate passage opening
50 Exhaust vent
51 Exhaust duct
52 Blower
53 Exhaust valve
55 Surface filter for cleaning
56 Temperature control air supply device
57 Air supply path
60 Control device
70 Surface filter for cleaning
71 Air supply room
72 Temperature control air supply device
75 Substrate support member
90 Route room
91 Temperature control air supply device
92 Surface filter for cleaning
93 Gas passage for cooling
Claims (5)
上記冷却される基板を上記基板冷却面に対して相対的に近接または離間させる変位手段と、
基板を複数枚保持して収容可能な複数段の棚を有するバッファ室と、
上記変位手段によって上記基板冷却面に近接された後の基板を、上記冷却処理室から搬出して上記バッファ室に搬入するための搬送手段と、
上記バッファ室に収容された基板に対して、上記バッファ室の複数段の棚に保持された基板とほぼ平行な気流を発生させるように冷却用気体を供給する気体供給手段とを含むことを特徴とする基板冷却装置。A substrate cooling body provided in the cooling processing chamber and having a substrate cooling surface for cooling the substrate close to the substrate;
Displacement means for moving the substrate to be cooled relatively close to or away from the substrate cooling surface;
A buffer chamber having a plurality of shelves that can hold and hold a plurality of substrates;
Conveying means for carrying the substrate after being brought close to the substrate cooling surface by the displacement means from the cooling processing chamber and carrying it into the buffer chamber;
The substrate housed in the buffer chamber, to include a gas supply means to supply the cooling gas to generate a substantially parallel air flow with the substrate held on the shelves of a plurality of stages of the buffer chamber A substrate cooling device.
この基板近接工程で上記基板冷却面に近接された基板を冷却する近接冷却工程と、
基板を複数枚保持して収容可能な複数段の棚を有するバッファ室へ、上記基板近接工程で上記基板冷却面に近接された後の基板を搬送する工程と、
上記バッファ室に収容された基板に対して、上記バッファ室の複数段の棚に保持された基板とほぼ平行な気流を発生させるように冷却用気体を供給する気体供給工程とを含むことを特徴とする基板冷却方法。A substrate proximity process for bringing the substrate close to the substrate cooling surface;
A proximity cooling step for cooling the substrate close to the substrate cooling surface in the substrate proximity step;
A step of transporting the substrate after being brought close to the substrate cooling surface in the substrate proximity step to a buffer chamber having a plurality of stages of shelves capable of holding and storing a plurality of substrates ;
A gas supply step of supplying a cooling gas to the substrate accommodated in the buffer chamber so as to generate an air flow substantially parallel to the substrate held on the plurality of stages of shelves in the buffer chamber. Substrate cooling method.
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- 1998-04-30 JP JP12127798A patent/JP3673397B2/en not_active Expired - Fee Related
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