JP4589986B2 - 基板加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理液が塗布された被処理基板に対し加熱処理を施し、塗布膜を形成する基板加熱装置に関し、特に前記塗布膜における塗布むらの発生を防止することのできる基板加熱装置に関する。

例えばＦＰＤ（フラット・パネル・ディスプレイ）の製造においては、ガラス基板等の被処理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。

ところで近年、このフォトリソグラフィ工程では、スループットを向上させるため、被処理基板を略水平姿勢の状態で搬送しながら、その被処理面に対しレジストの塗布、乾燥、加熱、冷却処理等の各処理を施すことが多くなっている。
基板搬送の構成としては、基板支持部材のレジスト塗布面への転写を防止するため、基板を略水平姿勢の状態で所定の高さ浮上させ、基板搬送方向に搬送する浮上搬送が注目されている。

この浮上搬送の装置構成は、例えばレジスト塗布処理装置であれば、図１５の塗布処理装置２００（特許文献１）に示すように、被処理基板であるＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ基板）Ｇを浮上搬送するためのステージ２０１と、ステージ２０１の左右両側に敷設されたレール２０２と、基板Ｇの左右両側を保持し、レール２０２上をスライド移動するスライダ２０３とを備える。
また、この塗布処理装置２００は、ステージ２０１上で浮上搬送されるＬＣＤ基板Ｇの表面にレジスト液を供給するレジストノズル２０４と、レジストノズル２０４を洗浄するためのノズル洗浄ユニット２０５とをさらに備えている。

ステージ２０１の上面には、上方（Ｚ方向）に向かって所定のガスを噴射するための多数のガス噴射口２０１ａと、吸気を行うための多数の吸気口２０１ｂとが夫々、Ｘ方向とＹ方向に一定間隔で交互に設けられている。そして、ガス噴射口２０１ａから噴射されるガス噴射量と吸気口２０１ｂからの吸気量との圧力負荷を一定とすることによって、ＬＣＤ基板Ｇをステージ２０１の表面から一定の高さに浮上させるように構成されている。

レジスト液の塗布処理に際しては、ステージ２０１上を浮上する基板Ｇは、レール２０２上をスライド移動するスライダ２０３により左右両端が保持され、Ｘ方向に移動する。そして、基板Ｇがレジストノズル２０４の下方を移動する際、スリット状のノズル口（図示せず）よりレジスト液が帯状に供給され、レジスト液が基板Ｇの被処理面に塗布される。
特開２００６−２３７０９７号公報

ところで、前記フォトリソグラフィ工程のうち、レジスト塗布後に、加熱によりレジスト液中の溶剤を蒸発させてレジストと基板との密着性を向上させるプリベークユニットにおいても、スループット向上のために基板搬送しながらヒータにより被処理面を加熱処理することが望ましい。
しかしながら、特許文献１に開示された構成と同様の浮上搬送構成をプリベークユニットに適用した場合、即ち、複数の穴状の噴射口２０１ａから噴射されるガスにより基板浮上させると、基板下面の噴射口２０１ａが通過する付近においてレジストの乾燥速度が他の領域と異なって局所的な膜厚変動が生じ、塗布むらが生じ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、処理液が塗布された被処理基板に対し加熱処理を施し、塗布膜を形成する基板加熱装置において、前記塗布膜における塗布むらの発生を防止することのできる基板加熱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、本発明に係る基板加熱装置は、処理液が塗布された被処理基板に対し加熱処理を施し、塗布膜を形成する基板加熱装置であって、前記披処理基板を、ガスの噴射によって浮上させるステージと、前記ステージ上に浮上する前記被処理基板の左右両端部を保持し、該基板を基板搬送方向に移動可能な基板保持手段と、前記被処理基板を加熱する加熱手段とを備え、前記ステージは、基板幅方向に沿ってスリット状に形成されると共に、基板搬送方向に沿って並列に設けられ、ガスが上方に向けて噴射される複数のガス噴射口と、前記ガス噴射口から噴射されたガスが吸引されるガス吸引口とを有し、前記スリット状のガス噴射口には、その長手方向を複数に仕切る仕切り部材が設けられていることに特徴を有する。

このように、前記ガス噴射口は、基板幅方向に沿って形成されたスリット状の噴射口であるため、基板保持手段により被処理基板を搬送方向に移動させることによって、基板面全体に略均一なガス流を当てることができる。したがって、基板面において局所的に大きなガス流圧の差が生じることがなく、レジスト乾燥速度が均一となり、塗布むらの発生を抑制することができる。
また、スリット状のガス噴射口には、仕切り部材が設けられているため、噴射口のスリット全体におけるガス噴出力の均一性が向上し、噴射口がスリット状のために低下しやすい浮上バランスの安定性を向上することができる。

また、前記仕切り部材は、その基板幅方向の断面が上部に向かって徐々に小さくなるよう基板搬送方向の側面がテーパ状に形成されていることが望ましい。
尚、前記テーパ状の側面は凸曲面であるか、或いは、前記仕切り部材は、その基板幅方向の断面が台形状であることが好ましい。
このように、仕切り部材における基板搬送方向の側面がテーパ状であって、特に仕切り部材の上方でガス流が水平方向に導かれる形状とすることにより、仕切り部材を設けても、基板面全体にガス流を当てることができ、塗布むら発生を効果的に抑制することができる。

本発明によれば、処理液が塗布された被処理基板に対し加熱処理を施し、塗布膜を形成する基板加熱装置において、前記塗布膜における塗布むらの発生を防止することのできる基板加熱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、本発明に係る基板加熱装置を適用可能なプリベークユニットを具備する塗布現像処理システムの平面図である。
先ず、塗布現像処理システム１０について説明する。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（液晶ディスプレイ）用のガラス基板Ｇ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。
即ち、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の平流し搬送路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の平流し搬送路３４に投入するように構成されている。
洗浄プロセス部２６には、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が設けられている。

第１の熱的処理部２８には、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が設けられている。塗布プロセス部３０には、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が設けられている。

第２の熱的処理部３２には、上流側から順に、本発明に係る基板加熱装置としてのプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８と、冷却ユニット（ＣＯＬ）５０が設けられている。第２の熱的処理部３２の下流側隣に位置する第１の平流し搬送路３４の終点にはパスユニット（ＰＡＳＳ）５２が設けられている。
第１の平流し搬送路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の平流し搬送路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から処理済みの基板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。
また、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。

また、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、前記第１および第２の平流し搬送路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、例えばタイトラー（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。

図２に、この塗布現像処理システムにおける１枚の基板Ｇに対する全行程の処理手順を示す。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（図２のステップＳ１）。搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４から基板Ｇは第１の平流し搬送路３４上に移載または投入される。

第１の平流し搬送路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（図２のステップＳ２、Ｓ３）。
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に至る。

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（図２のステップ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（図２のステップＳ５）。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で減圧による常温の乾燥処理を受ける（図２のステップＳ６）。

塗布プロセス部３０を出た基板Ｇは、第１の平流し搬送路３４を下って第２の熱的処理部３２に至る。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（図２のステップＳ７）。尚、本発明に係る基板加熱装置が適用されるプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８の構成及び処理については、詳細に後述する。

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（図２のステップＳ８）。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で例えば９０度の方向転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（図２のステップ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録される（図２のステップＳ１０）。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の平流し搬送路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の平流し搬送路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（図２のステップ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２の平流し搬送路６４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（図２のステップＳ１２）。

このポストベーキングによって、基板Ｇのレジスト膜に残存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（図２のステップＳ１３）。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（図２のステップＳ１４）。

搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２は、第２の平流し搬送路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みの基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する（図２のステップＳ１５）。

この塗布現像処理システム１０においては、前記したようにプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８に本発明に係る基板加熱装置を適用することができる。
続いて、主に図３乃至図７に基づき、本発明に係る好適な実施の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説明する。
図３は、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８の全体構成概要を示す平面図である。また、図４は、その主要部である浮上ステージの平面図、図５は、図４のＡ−Ａ矢視断面図、図６は、図４の浮上ステージの噴射口部分の平面図、図７は、図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。

減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６の下流側には、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８が設けられている。図３に示すように、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８のチャンバ１０６の外（前後）には、第１の平流し搬送路３４の一部または一区間を構成する搬送コロ１０４ａ、１０４ｂが敷設されている。

これら搬送コロ１０４ａ、１０４ｂは、各独立または共通の搬送駆動部により回転させられ、基板Ｇをコロ搬送で搬送方向（Ｘ方向）に送るようになされている。ここで、搬入側コロ搬送路１０４ａは、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６から搬出された基板Ｇを受け取り、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８のチャンバ１０６内へコロ搬送で送り込むように機能する。
搬出側コロ搬送路１０４ｂは、チャンバ１０６内から送り出されてくる処理済の基板Ｇと同速度のコロ搬送で引き出し、後段の処理部へ送るように機能する。

図３に示すプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８のチャンバ１０６は、比較的偏平な直方体に形成され、その中に基板Ｇを水平に収容できる空間を有している。このチャンバ１０６の搬送方向（Ｘ方向）において互いに向き合う一対（上流側及び下流側）のチャンバ側壁には、基板Ｇが平流しで通過し得る大きさに形成されたスリット状の搬入口１１０および搬出口１１２がそれぞれ設けられている。さらに、これらの搬入口１１０及び搬出口１１２を開閉するためのゲート機構１１４，１１６がチャンバ１０６の外壁に取り付けられている。
尚、チャンバ１０６には、基板Ｇから蒸発したレジスト成分が排気される排気口（図示せず）及び、チャンバ室内をパージするためにＮ₂等のガスが供給される供給口（図示せず）が設けられている。また、前記ゲート機構１１４，１１６にあっては、それが無くてもチャンバ１０６内の所望の雰囲気制御が可能であるならば、必須の構成要件ではない。

チャンバ１０６内において、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８は、第１の平流し搬送路３４（図１）の一部または一区間を構成する浮上式のステージ８０と、このステージ８０上で空中に浮いている基板Ｇをステージ長手方向（Ｘ方向）に搬送する基板搬送機構８２とを有している。

基板搬送機構８２は、ステージ８０を挟んでＸ方向に延びる一対のガイドレール９０Ａ、９０Ｂと、これらガイドレール９０Ａ，９０Ｂに沿って往復移動可能なスライダ９２（基板保持手段）を備えている。
スライダ９２は、ステージ８０上で基板Ｇの両側端部を着脱可能に保持する吸着パッド等の基板保持部材（図示せず）を備えており、直進移動機構（図示せず）により搬送方向（Ｘ方向）に移動することによって、ステージ８０上で浮上する基板Ｇを搬送するように構成されている。

ステージ８０は、基板幅方向に沿ってスリット状に形成されると共に、基板搬送方向に沿って並列に設けられ、所定のガス（例えばエア）が上方に向けて噴射される複数のガス噴射口８８を有している。また、前記ガス噴射口８８の間には、ガス噴射口８８から噴射されたガスが吸引されるガス吸引口８９が設けられている。
即ち、ステージ８０の上面には、図３に示すように基板幅方向に沿ってスリット状に形成され、所定のガスが上方に向けて噴射される複数のガス噴射口８８と、同様に基板幅方向に沿ってスリット状に形成され、前記ガス噴射口８８から噴射されたガスを吸気するガス吸気口８９とが、基板搬送方向（Ｘ方向）に沿って並列且つ交互に複数設けられている。

そして、この基板搬送機構８２においては、ステージ８０に基板幅方向に沿って形成されたスリット状のガス噴射口８８からガスを噴射し、ガス吸気口８９から吸気してステージ８０上に所定のガス流を形成すると共に、ガス噴射口８８から噴射されるガス噴射量と吸気口８９からの吸気量との圧力負荷を一定とすることによって、基板Ｇをステージ８０の表面から一定の高さに浮上するように構成されている。

尚、上記基板幅方向に沿ってスリット状に形成されたガス噴射口８８は、基板幅方向に延設されたスリット状のガス噴射口、及び基板幅方向に対して所定角度を有する方向（斜め方向）に延設されたスリット状のガス噴射口を含むものである。そして、スリット状に形成された各ガス噴射口８８は、少なくとも隣設された他のガス噴射口８８と、基板幅方向において、重なり部分を有するように設けられることが好ましい。それにより、少なくとも基板面全体にガス流を当てることができ、塗布むらの発生を抑制することができる。

また、図７に示すように、ステージ８０内には、加熱手段としてヒータ９６が基板搬送方向（Ｘ方向）に沿って等間隔に複数敷設されており、このヒータ９６は、ヒータ駆動部（図示せず）の駆動により発熱し、ステージ８０上の基板Ｇに対し所定温度の加熱処理を施すようになされている。

ここでステージ８０の構造について、さらに詳しく説明する。図５に示すように、ステージ８０の下部にはガス供給口８０ａが設けられ、基板搬送の際には、このガス供給口８０ａにガス供給装置９４から所定流量のガスが継続して供給される。
ステージ８０内部には、ガス供給口８０ａから供給されたガスを全噴射口８８に均一に供給するためのマニホールド９５（多岐管）が設けられている。このマニホールド９５の形状を１つのガス噴射口８８について説明すると、図６の平面図に示すように、各噴射口８８においてスリットに沿ったエアの通り道が形成されると共に、その両側に凹状に形成されたガスを所定量溜め込むバッファ部９５ａが複数設けられている。このため、ガス供給装置９４から供給されたガスは、バッファ部９５ａに一旦溜め込まれ、その後、スリット状の噴射口８８全体から上方に向けて均一な噴射圧で噴射されるようになされている。

また、ガス噴射口８８から噴射されたガスを吸気するためのスリット状のガス吸気口８９は、その下方に設けられた吸気用のマニホールド（図示せず）を介して図４、図７に示すようにガス吸引装置９７に接続されている。
このガス吸引装置９７の駆動により、全てのガス吸引口８９において吸引作用が生じる。したがって、ガス噴射口８８からステージ８０上に噴射されたガスは、ガス吸引口８９から吸引され、ステージ８０上には図４、図７の矢印に示すようなガス流が形成されるようになされている。

また、図４、図５に示すようにステージ８０における各ガス噴射口８８の内部には、その長手方向に沿ってスリット状の噴射口８８を複数に仕切る仕切り部材９３が所定間隔毎に設けられている。この仕切り部材９３が設けられることにより、スリット状の噴射口全体におけるガス噴射力の均一性が向上する。
即ち、噴射口８８がスリット状であると、噴射口面積が大きくなり、その中での噴射力のばらつきが生じるが、スリット状の噴射口８８を所定間隔毎に複数に仕切って（複数の噴射部８８ａに）分割することにより、分割された各噴射口（噴射部８８ａ）面積が小さくなる。それにより、分割された各噴射口（噴射部８８ａ）におけるガス噴射力を略所定値に揃えることができる。

また、各仕切り部材９３は、図５に示すように、その基板幅方向の断面が上部に向かって徐々に小さくなるように（図５では断面が半円形状）、基板搬送方向の側面がテーパ状（好ましくは図示するように凸曲面）に形成されている。このように側面がテーパ状であることにより、ガス噴射口８８が複数に分割されることで局所的に発生しやすいガス流圧の差を無くすことができる。即ち、隣接する噴射部８８ａから上方に噴射されたガスが仕切り部材９３の上方で合流するため、基板面全体にガス流が当たる状態を作ることができる。
尚、各仕切り部材９３の長さ（Ｘ方向）は、ガス噴射口８８のＸ方向のスリット幅と同じである。

また、図５に示す好ましい例では、前記のように仕切り部材９３の断面（基板幅方向側から見た断面）を半円形状としているが、それに限定されず、図８（ａ）に示すように略三角形に近い形状、好ましくは図８（ｂ）に示すように台形状でもよい。また、基板搬送方向に沿った側面は、平坦であっても、或いは凸曲面状でもよい。
これは、仕切り部材９３の基板幅方向の断面形状が、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、半円形状や台形状の場合、下方から上方に流れるガスが仕切り部材９３の上方で水平方向に導かれるためである。即ち、仕切り部材９３の上方でガス流が水平方向に導かれることによって、基板面全体に対してガス流が当たる状態となり（仕切りの影となる部分が無くなり）、レジストの乾燥速度が均一化され、塗布むらの発生を抑制することができる。

尚、隣設される仕切り部材９３同士の関係では、基板幅方向の仕切り部材９３の断面形状が、例えば図８（ｂ）のような台形状の場合、図１０に示すように仕切り部材９３同士の上部先端間の距離寸法Ｌ１は、その下方の噴射部８８ａの幅寸法Ｌ２よりも長くなるように形成されている。これにより、噴射部８８ａからガスが末広がりに噴射され、隣接する噴射部８８ａから噴射されるガスは、仕切り部材９３の上方で合流する。

続いて、このように構成されたプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８における基板Ｇへの加熱処理動作について説明する。
減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６における処理が終了した基板Ｇは、搬入側コロ搬送路１０４ａ上をコロ搬送で移動し、プリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８のチャンバ１０６の中に、その搬入口１１０から進入する。このとき、ゲート機構１１４により搬入口１１０は開けた状態となされる。

浮上ステージ８０では、ヒータ駆動部（図示せず）の駆動によりヒータ９６が発熱を開始し、また、ガス供給装置９４及びガス吸引装置９７の駆動によりステージ８０上の所定のガス流が形成される。
また、チャンバ１０６の搬入口１１０から基板Ｇの前端側が搬入されると、そこで待機していたスライダ９２が基板Ｇを保持して受け取る。ステージ８０上で基板Ｇはガス噴射口８８より噴射されるガス（エア）の圧力を受けて略水平な姿勢で浮上状態を保つ。

そしてスライダＧがＸ方向に移動し、基板Ｇが完全にチャンバ１０６内に収容されると、ゲート機構１１４、１１６が作動して、それまで開けていた搬入口１１０および搬出口１１２をそれぞれ閉塞し、チャンバ１０６を密閉する。
そして、チャンバ１０６内は所定の排気処理とパージ処理によって、室内の雰囲気制御がなされ、基板Ｇは所定時間、加熱処理を施される。

所定時間の加熱処理が完了すると、ゲート機構１１６により搬出口１１２が開けられ、スライダ９２がＸ方向に移動する。これにより、ステージ８０上を浮上する基板Ｇは搬出口１１２に向かって移動開始する。
そして、基板Ｇの先端側が搬出口１１２から搬出されると、基板Ｇは、その先端側からは搬出側コロ搬送路１０４ｂに乗り移り、チャンバ１０６内から搬出される。

尚、前記のチャンバ１０６内の加熱処理においては、前記実施の形態に示したように、基板Ｇは、その幅方向に沿ってスリット状に形成され、搬送方向に沿って並列に複数設けられたガス噴射口８８から噴射されたガスによって、水平姿勢に浮上する。
ここで、前記ガス噴射口８８は、基板幅方向に沿って形成されたスリット状の噴射口であるため、スライダ９２により基板Ｇを搬送方向に移動させることによって、基板面全体に略均一なガス流が当たる。したがって、基板面において局所的に大きなガス流圧の差が生じることがなく、レジスト乾燥速度が均一となり、塗布むらの発生を抑制することができる。

また、スリット状のガス噴射口８８には、所定間隔で仕切り部材９３が設けられているため、噴射口８８のスリット全体におけるガス噴出力の均一性が向上し、噴射口がスリット状のために低下しやすい浮上バランスの安定性を維持することができる。
また、仕切り部材９３における基板搬送方向の側面がテーパ状であるため、仕切り部材９３を設けても、基板面全体にガス流を当てることができ、塗布むらの発生を効果的に抑制することができる。

尚、前記実施の形態において、ステージ８０に設けられたガス噴射口８８は、搬送される基板Ｇの幅方向に沿って一直線に形成されたスリット状の形状としたが、図１１に示すように短いスリット状のガス噴射口８８を千鳥配置してもよい。
また、ガス噴射口８８は、直線状のスリット形状に限定されるものではなく、細長い楕円形であってもよい。
また、図１２に示すように、ガス噴射口８８に例えばメッシュ状の気流拡散部材９９を設けることによって、噴出されるガスをより整流化してもよく、これにより基板面に当たるガス流圧がより均一化し、塗布むらの抑制効果をより期待することができる。

続いて、本発明に係る基板加熱装置について、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の基板乾燥装置を用い、実際に実験を行うことにより、その効果を検証した。

また、仕切り部材の基板幅方向の断面形状に複数の条件（条件１乃至条件４）を設けた。即ち、図１３の断面図に示すように、ガス噴射口に設ける仕切り部材を、その断面形状ごとに順に噴射口のスリットに沿って並べて設けた。
尚、条件１は先端幅が１ｍｍの略三角形状、条件２は先端幅が５ｍｍの台形形状、条件３は半円形状（先端幅０ｍｍ）、条件４は先端幅が１ｍｍの凹テーパ状のものとした。
この実験の結果として、加熱処理後の基板の塗布面写真（濃淡が塗布むらを表している）を図１４に示し、その評価結果を表１に示す。

実験の結果、条件３の形状、即ち半円形状が最も塗布むらが少なく、よい結果が得られ（◎）、次いで、条件２の形状、即ち台形状が塗布むらが少なかった（○）。
一方、条件１の形状、即ち三角形状は多少の塗布むらが生じたが、実用的に用いることの出来る結果は得られ（△）、条件４の形状、即ち凹テーパ状では、塗布むらが大きく実用できない状態であった（×）。
即ち、仕切り部材の基板幅方向の断面形状が半円状や台形状のように、基板搬送方向の側面がテーパ状（好ましくは凸曲面）であり、仕切り部材上方でガス流が水平方向に導かれる形状が適していることが確認された。
以上の実施例の結果、本発明の基板加熱装置によれば、塗布むらの発生を大きく抑制することができることを確認した。

図１は、本発明に係る基板加熱装置としてのプリベークユニット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、図１の塗布現像処理システムが備えるプリベークユニットの全体構成を示す平面図である。 図４は、図３のプリベークユニットにおける、ステージの平面図である。 図５は、図４のＡ−Ａ矢視断面図である。 図６は、図４の浮上ステージの噴射口部分の平面図である。 図７は、図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図８は、ガス噴射口に設けられた仕切り部材の基板幅方向の他の断面形状を示す図である。 図９は、仕切り部材上方でのガス流を説明するための図である。 図１０は、隣接する仕切り部材と噴射部の配置関係を示す図である。 図１１は、本発明に係る基板加熱装置における噴射口の他の形態を示す図である。 図１２は、本発明に係る基板加熱装置における噴射口の他の形態を示す図である。 図１３は、実施例の条件を説明するための図である。 図１４は、実施例の結果を示す写真である。 図１５は、従来の基板浮上搬送の装置構成を説明するための図である。

符号の説明

１０ 塗布現像処理システム
３０ 塗布プロセス部
４８ プリベークユニット（基板加熱装置）
８０ ステージ
８８ ガス噴射口
８８ａ 噴射部
８９ ガス吸気口
９２ スライダ（基板保持手段）
９３ 仕切り部材
９４ ガス供給装置
９６ ヒータ（加熱手段）
９７ ガス吸引装置
１０６ チャンバ
Ｇ ガラス基板（被処理基板）

Claims (4)

1. 処理液が塗布された被処理基板に対し加熱処理を施し、塗布膜を形成する基板加熱装置であって、
   前記披処理基板を、ガスの噴射によって浮上させるステージと、前記ステージ上に浮上する前記被処理基板の左右両端部を保持し、該基板を基板搬送方向に移動可能な基板保持手段と、前記被処理基板を加熱する加熱手段とを備え、
   前記ステージは、
   基板幅方向に沿ってスリット状に形成されると共に、基板搬送方向に沿って並列に設けられ、ガスが上方に向けて噴射される複数のガス噴射口と、
   前記ガス噴射口から噴射されたガスが吸引されるガス吸引口とを有し、
   前記スリット状のガス噴射口には、その長手方向を複数に仕切る仕切り部材が設けられていることを特徴とする基板加熱装置。
2. 前記仕切り部材は、その基板幅方向の断面が上部に向かって徐々に小さくなるよう基板搬送方向の側面がテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載された基板加熱装置。
3. 前記テーパ状の側面は凸曲面であることを特徴とする請求項２に記載された基板加熱装置。
4. 前記仕切り部材は、その基板幅方向の断面が台形状であることを特徴とする請求項２に記載された基板加熱装置。

Images