JPH10214769A

JPH10214769A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH10214769A
Application number: JP1570797A
Authority: JP
Inventors: Masami Otani; 正美大谷; Sanenobu Matsunaga; 実信松永; Tsutomu Kamiyama; 勉上山; Ryuji Kitakado; 龍治北門; Kaoru Aoki; 薫青木
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1998-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】平面占有面積の低減による小型化が可能な基
板処理装置を提供する。【解決手段】基板冷却装置３は、ハウジング１内に冷
却プレート５を有する。冷却プレート５には３つの基板
支持部２０が設けられている。各基板支持部２０に対応
して基板昇降機構部１０が設けられ、昇降ピン１１を昇
降させることにより各基板支持部２０に支持された基板
Ｗが昇降移動される。冷却プレート５は制御部１７によ
り冷却動作が制御され、１つの処理室１５内において３
枚の基板Ｗを同時に冷却処理する。基板加熱装置４は３
つの基板支持部２０が設けられた加熱プレート９を有
し、１つの処理室１５内において３枚の基板Ｗを同時に
加熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に対して加熱
または冷却処理を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス
基板、液晶装置用のガラス基板、光ディスク用の基板な
どの基板の処理工程では、一連の処理を行う複数の基板
処理装置を備えた基板処理システムが用いられている。
基板処理装置として、例えばレジスト膜が形成された基
板を所定の温度に加熱する用途に用いられる基板加熱装
置および加熱後の基板を冷却する用途に用いられる基板
冷却装置がある。一般的には、１つの基板処理システム
当たり複数台の基板加熱装置および基板冷却装置が配置
されている。

【０００３】図４は、従来の基板加熱装置および基板冷
却装置の断面図である。図４では、３台の基板冷却装置
３の上方に３台の基板加熱装置４が積層された構造が示
されている。基板冷却装置３は、ハウジング３ａの内部
に、冷却プレート５、基板昇降機構部１０および上部カ
バー１６を備えている。冷却プレート５の上面には３個
の球体１４が配置されており、この球体１４により基板
Ｗが冷却プレート５の上方にわずかな隙間（プロキシミ
ティギャップ）をもって支持される。この球体１４によ
って基板Ｗが支持された冷却プレート５上の領域を基板
支持部２０と称する。冷却プレート５は伝熱プレート、
ペルチェ素子および水冷板の積層体からなり、昇温され
た基板Ｗを所定の温度に冷却する。

【０００４】基板昇降機構部１０は、冷却プレート５を
貫通して昇降する３本の昇降ピン１１と、昇降ピン１１
が取り付けられたピン保持部材１２と、ピン保持部材１
２を上下方向に移動させるエアシリンダ（図示せず）と
を有している。上部カバー１６は冷却プレート５の上方
を覆い、基板Ｗを収納する処理室１５を構成する。

【０００５】基板Ｗの搬入時には、上部カバー１６が上
昇し、さらに基板昇降機構部１０の昇降ピン１１が冷却
プレート５の上方に上昇して外部の基板搬送装置から基
板Ｗを受け取る。その後、昇降ピン１１が下降し、基板
Ｗを冷却プレート５の球体１４に支持させる。

【０００６】基板Ｗの冷却処理時には、基板Ｗが冷却プ
レート５上に近接支持され、上部カバー１６が降下す
る。そして、冷却プレート５からの冷却作用により基板
Ｗの温度が所定の温度にまで降下される。

【０００７】また、基板Ｗの搬出時には、上部カバー１
６が上昇し、基板昇降機構部１０の昇降ピン１１が基板
Ｗの下面を支持して上昇する。そして、外部の基板搬送
装置が昇降ピン１１上に保持された基板Ｗを受け取り、
外部へ搬出する。この基板Ｗの搬入および搬出動作は、
ハウジング３ａの前面に形成された開口部（図示せず）
を通して行われる。

【０００８】基板加熱装置４はハウジング４ａの内部に
加熱プレート９、基板昇降機構部１０および上部カバー
１６を備える。加熱プレート９はその内部にヒータを有
している。そして、加熱プレート９の上面に配置された
３つの球体１４により支持された基板Ｗに対して加熱処
理を行う。なお、基板Ｗの搬入搬出時における基板昇降
機構部１０および上部カバー１６の動作は基板冷却装置
３の場合と同様である。

【０００９】３台の基板冷却装置３の冷却プレート５に
はそれぞれ制御部１７ａ〜１７ｃが接続されており、各
制御部１７ａ〜１７ｃが各冷却プレート５のペルチェ素
子の動作を制御する。同様に、３台の基板加熱装置４の
加熱プレート９にはそれぞれ制御部１８ａ〜１８ｃが接
続されており、各制御部１８ａ〜１８ｃが各加熱プレー
ト９のヒータの動作を制御する。また、制御部１７ａ〜
１７ｃ，１８ａ〜１８ｃの動作はＣＰＵ（中央演算処理
装置）１９により制御されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年では、生産性の向
上のため基板が大径化しつつあり、大径の基板Ｗを処理
する基板冷却装置３および基板加熱装置４の平面占有面
積が大きくなる。このため、基板冷却装置３および基板
加熱装置４が配置される基板処理システムが大型化し、
そのフットプリント（設置面積）が大きくなる。そこ
で、基板処理システムの大型化を抑制し、クリーンルー
ム内のスペースを有効に利用できるように、基板冷却装
置３および基板加熱装置４を小型化することが望まれ
る。

【００１１】しかしながら、並設される基板冷却装置３
および基板加熱装置４のそれぞれの側壁部近傍には装置
の構造部材やダクト等が配設されており、個々の基板冷
却装置３および基板加熱装置４の平面占有面積を小さく
することが困難である。

【００１２】本発明の目的は、平面占有面積の低減によ
る小型化が可能な基板処理装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る基板処理装置は、筐体と、筐体の内部に並設
され、それぞれ基板を水平に支持する複数の基板支持部
と、複数の基板支持部に支持された複数の基板に温度処
理を行う温度処理手段とを備えたものである。

【００１４】第１の発明に係る基板処理装置において
は、１つの筐体の内部に複数の基板がそれぞれ基板支持
部に支持して所定の温度処理を行うことができる。この
基板処理装置では、隣接する基板の間に筐体の壁面が存
在しない。このため、１枚の基板を１つの筐体の内部に
収納して所定の温度処理を行う従来の基板処理装置を複
数台設置した場合に比べ、基板処理装置の平面占有面積
を低減して基板処理装置を小型化することができる。

【００１５】第２の発明に係る基板処理装置は、第１の
発明に係る基板処理装置の構成において、温度処理手段
が、加熱要素または冷却要素を内蔵し、複数の基板支持
部に共通に設けられた板状体を備え、複数の基板支持部
が板状体の上面に設けられたものである。

【００１６】第２の発明に係る基板処理装置において
は、板状体の上面に設けられた複数の基板支持部に基板
を支持し、板状体に内蔵された加熱要素または冷却要素
によって基板の加熱処理または冷却処理が行われる。こ
れにより、複数の基板に対して同時に加熱処理または冷
却処理を行うことが可能となり、処理の効率化を図るこ
とができる。

【００１７】第３の発明に係る基板処理装置は、第２の
発明に係る基板処理装置の構成において、複数の基板支
持部が板状体の上面に一列に配列されており、筐体に
は、複数の基板支持部と同数の基板を同時に出し入れ可
能な幅を有する開口部が形成されたものである。

【００１８】これにより、板状体の上面に一列に配列さ
れた基板支持部に対して基板を搬入し、あるいは搬出す
る動作を開口部を通して容易に行うことができる。

【００１９】第４の発明に係る基板処理装置は、第２の
発明に係る基板処理装置の構成において、複数の基板支
持部が板状体の上面に２次元的に配置されたものであ
る。

【００２０】これにより、板状体の上面により多くの基
板を隣接して支持することが可能となり、基板処理装置
における加熱処理または冷却処理の効率を向上すること
ができる。

【００２１】第５の発明に係る基板処理装置は、第１〜
第４のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成におい
て、基板支持部に支持された基板を昇降させる基板昇降
手段をさらに備えたものである。

【００２２】これにより、昇降手段が処理済の基板を基
板支持部の上方に上昇して基板の外部への搬出を可能と
し、また外部から搬入された基板を受け取り、下降して
基板支持部に基板を支持させて所定の加熱処理または冷
却処理を可能とする。

【００２３】第６の発明に係る基板処理装置は、第２〜
第５のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成におい
て、複数の基板支持部に支持された複数の基板に対する
板状体による温度処理を共通に制御する制御手段をさら
に備えたものである。

【００２４】これにより、複数の基板に対して同一の制
御条件下で加熱処理または冷却処理を行うことが可能と
なり、複数の基板に対して均一な処理を行うことができ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例による基
板処理装置の断面図であり、図２は図１の基板処理装置
の概略正面図である。図１の基板処理装置は、基板冷却
装置３の上部に基板加熱装置４を積層した構造を有して
いる。基板冷却装置３および基板加熱装置４は、図１に
示すように共通のハウジング１を用いてもよく、個別の
ハウジングを有する独立した装置として構成してもよ
い。

【００２６】図１において、基板冷却装置３は、ハウジ
ング１の内部に、基板Ｗに冷却処理を行う冷却プレート
５、基板Ｗを冷却プレート５上に載置し、または冷却プ
レート５の上方に上昇させる基板昇降機構部１０および
冷却プレート５の上方を覆う上部カバー１６を有してい
る。

【００２７】冷却プレート５はハウジング１の内部に設
けられた支持フレーム２４により支持されており、アル
ミ製の伝熱プレート６と、アルミ製の水冷式の水冷板８
と、伝熱プレート６と水冷板８との間に介在された急冷
用のペルチェ素子７とから構成されている。この冷却プ
レート５には３枚の基板Ｗを一列に整列して支持しうる
ように３つの基板支持部２０が設けられている。各基板
支持部２０には、基板Ｗを僅かな隙間（プロキシミティ
ギャップ）をもって伝熱プレート６の上方に支持する３
個の球体１４が正三角形の頂点位置にそれぞれ配置され
ている。また、冷却プレート５には、基板昇降機構部１
０の３本の昇降ピン１１を昇降可能とする貫通孔が設け
られている。

【００２８】基板昇降機構部１０は、冷却プレート５の
基板支持部２０にそれぞれ対応して設けられており、冷
却プレート５の貫通孔を通して昇降する３本の昇降ピン
１１と、昇降ピン１１を保持して昇降移動するピン保持
部材１２と、ピン保持部材１２を昇降移動させるエアシ
リンダ１３とを有している。３つの基板支持部２０に対
応する基板昇降機構部１０のうち、両側の基板昇降機構
部１０のエアシリンダ１３は基板冷却装置３の側面の外
側に配置されており、中央の基板支持部２０に対応する
基板昇降機構部１０のエアシリンダは、基板冷却装置３
の裏面の外側に配置されている。なお、この基板冷却装
置３の両側面側に配置されたエアシリンダ１３は、中央
の基板昇降機構部１０のエアシリンダと同様に基板冷却
装置３の裏面の外側に配置してもよい。

【００２９】冷却プレート５の上方には上部カバー１６
が配置されている。そして、上部カバー１６と冷却プレ
ート５との間に処理室１５が構成される。上部カバー１
６は昇降可能に形成されており、基板Ｗの冷却処理時に
は下降して処理室１５を密閉し、基板Ｗを一定温度の雰
囲気下に保持する。また、基板Ｗの搬入および搬出時に
は、上昇して処理室１５を開放する。これにより、外部
の基板搬送装置との間で基板Ｗの受け渡し動作を可能と
する。

【００３０】基板冷却装置３の外部には、冷却プレート
５のペルチェ素子７の動作を制御する制御部１７および
ＣＰＵ１９が接続されている。

【００３１】基板加熱装置４は、ハウジング１の内部
に、基板Ｗに加熱処理を行う加熱プレート９、基板Ｗを
加熱プレート９上に載置し、または加熱プレート９の上
方に上昇させる基板昇降機構部１０および加熱プレート
９の上方を覆う上部カバー１６を有している。

【００３２】加熱プレート９はハウジング１の内部に設
けられた支持フレーム２５により支持されており、その
内部にヒータを有している。この加熱プレート９の上面
には３枚の基板Ｗを一列に整列して支持しうるように３
つの基板支持部２０が設けられている。基板支持部２０
には、基板Ｗを僅かな隙間をもって加熱プレート９の上
方に支持する３個の球体１４が正三角形の頂点位置にそ
れぞれ配置されている。また、加熱プレート９には、基
板昇降機構部１０の３本の昇降ピン１１を昇降可能とす
る貫通孔が設けられている。

【００３３】基板昇降機構部１０は、加熱プレート９の
基板支持部２０にそれぞれ対応して設けられており、加
熱プレート９の貫通孔を通して昇降する３本の昇降ピン
１１と、昇降ピン１１を保持して昇降移動するピン保持
部材１２と、ピン保持部材１２を昇降移動させるエアシ
リンダ１３とを有している。３つの基板支持部２０に対
応する基板昇降機構部１０のうち、両側の基板昇降機構
部１０のエアシリンダ１３は基板加熱装置４の側面の外
側に配置されており、中央の基板支持部２０に対応する
基板昇降機構部１０のエアシリンダは、基板加熱装置４
の裏面の外側に配置されている。なお、この基板加熱装
置４の両側面側に配置されたエアシリンダ１３は、中央
の基板昇降機構部１０のエアシリンダと同様に基板加熱
装置４の裏面の外側に配置してもよい。

【００３４】加熱プレート９の上方には上部カバー１６
が配置されている。この上部カバー１６と加熱プレート
９との間に処理室１５が構成される。上部カバー１６は
昇降可能に形成されており、基板Ｗの加熱処理時には下
降して処理室１５を密閉し、基板Ｗを加熱雰囲気下に保
持する。また、基板Ｗの搬入および搬出時には、上昇し
て処理室１５を開放する。これにより、外部の基板搬送
装置との間で基板Ｗの受け渡し動作を可能とする。

【００３５】基板加熱装置４の外部には、加熱プレート
９のヒータの動作を制御する制御部１８およびＣＰＵ１
９が接続されている。

【００３６】図２において、基板冷却装置３には基板Ｗ
を出し入れするための開口部２２が形成されている。開
口部２２の幅は、３枚の基板Ｗが同時に出し入れ可能な
大きさに形成されている。また、開口部２２の内側には
３枚のシャッタ部材２３が並設されている。シャッタ部
材２３は、このシャッタ部材２３を上下方向に昇降させ
る駆動部（図示省略）により昇降駆動され、上昇時に開
口部２２を閉塞し、下降時に開口部２２を開放する。

【００３７】このシャッタ部材２３を各基板支持部２０
に対応して設けることにより、基板Ｗの搬入および搬出
動作時に外気の侵入により処理室１５内の温度分布が乱
されることを抑制することができる。すなわち、１枚の
基板Ｗの出し入れを行う場合には、その基板Ｗの搬入位
置に応じたシャッタ部材２３を開閉することにより開口
部２２の開口面積を必要最小限にし、外気の侵入を抑制
することができる。

【００３８】また、基板加熱装置４は、基板冷却装置３
と同様に、基板Ｗを出し入れするための開口部２１およ
び開口部２１を開閉するシャッタ部材２３が設けられて
いる。なお、基板冷却装置３および基板加熱装置４のシ
ャッタ部材２３は３つに分割されたものに限らず、一体
型に形成してもよい。

【００３９】ここで、ハウジング１が本発明の筐体に相
当し、基板支持部２０が基板支持部に相当し、冷却プレ
ート５または加熱プレート９が温度処理手段に相当す
る。さらに、伝熱プレート６および加熱プレート９が本
発明の板状体に相当し、ペルチェ素子７または水冷板８
が冷却要素に相当し、加熱プレート９のヒータが加熱要
素に相当する。さらに、基板昇降機構部１０が本発明の
昇降手段に相当し、制御部１７，１８がそれぞれ本発明
の制御手段に相当する。

【００４０】上記の基板冷却装置３および基板加熱装置
４においては、冷却プレート５および加熱プレート９が
それぞれ３枚の基板Ｗを一列に整列して支持しうる大き
さに形成されている。しかも、冷却プレート５および加
熱プレート９はそれぞれ共通の処理室１５の内部に配置
されている。このため、図４に示す従来の基板冷却装置
３および基板加熱装置４に比べ、隣接する装置間の側壁
部分が省略され、極めて僅かな隙間Ｇ（図１参照）をも
って基板Ｗを隣接配置することができる。それゆえ、基
板冷却装置３および基板加熱装置４の幅を短縮し、装置
全体の平面占有面積を低減することができる。

【００４１】また、１つの処理室１５の内部において複
数（３枚）の基板Ｗの冷却または加熱処理を行うことが
できる。このために、同一の冷却雰囲気または加熱雰囲
気で複数の基板Ｗの処理を同時に行うことが可能とな
り、複数の基板Ｗ間の処理状態のばらつきを抑制するこ
とができる。また、１つの冷却プレート５または加熱プ
レート９に１つの制御部１７または１８が接続されてい
る。それゆえ、基板Ｗの枚数当たりの制御部の数を低減
することが可能となり、装置のコストを低減することが
できる。

【００４２】さらに、処理室１５の容量が大きくなるこ
とにより、開口部２１，２２（図２参照）から侵入する
外気の影響が相対的に小さくなる。このため、処理室１
５内の温度変動が抑制され、処理室１５内の処理状態が
安定する。

【００４３】図３は、上記実施例における基板冷却装置
３および基板加熱装置４の変形例を示す斜視図である。
この例では、冷却プレート５および加熱プレート９の上
面に、５枚の基板Ｗが２次元的に配置された５つの基板
支持部２０によって支持されている。各基板支持部２０
には、上記の実施例と同様に基板昇降機構部（図示せ
ず）が設けられている。基板Ｗの搬入および搬出動作時
には、基板Ｗを基板昇降機構部により上昇させ、外部の
基板搬送装置の搬送アームとの間で受け渡しを行うこと
により、基板Ｗの搬入および搬出を行うことができる。

【００４４】なお、冷却プレート５および加熱プレート
９の大きさは、３枚あるいは５枚の基板Ｗを載置しうる
大きさに限定されるものではなく、基板処理システムに
組み込まれる基板冷却装置３または基板加熱装置４に要
求される処理能力に応じて適当な枚数の基板Ｗを同時に
処理しうる大きさに設定されるものである。

【００４５】また、基板冷却装置３および基板加熱装置
４の積層順序あるいは積層段数は任意に設定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による基板処理装置の断面図で
ある。

【図２】図１の基板処理装置の概略正面図である。

【図３】図１の基板処理装置の変形例による冷却プレー
トおよび加熱プレートの基板支持状態を示す斜視図であ
る。

【図４】従来の基板処理装置の断面図である。

【符号の説明】

１ハウジング３基板冷却装置４基板加熱装置５冷却プレート６伝熱プレート７ペルチェ素子８水冷板９加熱プレート１０基板昇降機構部１１昇降ピン１２基板保持部材１３エアシリンダ１５処理室１６上部カバー１７，１８制御部２０基板支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上山勉京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者北門龍治京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者青木薫京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体と、前記筐体の内部に並設され、それぞれ基板を水平に支持
する複数の基板支持部と、前記複数の基板支持部に支持された複数の基板に温度処
理を行う温度処理手段とを備えたことを特徴とする基板
処理装置。
【請求項２】前記温度処理手段は、加熱要素または冷
却要素を内蔵し、前記複数の基板支持部に共通に設けら
れた板状体を備え、前記複数の基板支持部は前記板状体の上面に設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】前記複数の基板支持部は前記板状体の上
面に一列に配列されており、前記筐体には、前記複数の基板支持部と同数の基板を同
時に出し入れ可能な幅を有する開口部が形成されたこと
を特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】前記複数の基板支持部は前記板状体の上
面に２次元的に配置されたことを特徴とする請求項２記
載の基板処理装置。
【請求項５】前記基板支持部に支持された基板を昇降
させる昇降手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】前記複数の基板支持部に支持された複数
の基板に対する前記板状体による温度処理を共通に制御
する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２
〜５のいずれかに記載の基板処理装置。