KR101299898B1

KR101299898B1 - 기판 냉각 장치

Info

Publication number: KR101299898B1
Application number: KR1020070007115A
Authority: KR
Inventors: 야스타카 소우마; 미츠히로 사카이; 노리오 와다; ?이치 야히로
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2013-08-23
Also published as: TW200741812A; JP4537323B2; CN100505155C; JP2007200993A; CN101009209A; TWI323483B; KR20070077784A

Abstract

본 발명은 기판 냉각 장치에 관한 것으로서, 기판 냉각 장치 (25)는, 기판 (G)를 한 방향으로 반송하는 반송로로서의 롤러반송 기구 (5)와 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되고 있는 기판 (G)를 케이싱 (6)내에서 냉각 매체에 접촉시켜 냉각하는 냉각 기구 (7)을 구비하여 기판이 대형으로서도 안전성이 뛰어나는 것과 동시에, 수율의 향상을 도모하는 것이 가능한 기술을 제공한다.

Description

기판 냉각 장치{SUBSTRATE COOLING DEVICE}

도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태와 관련되는 기판 냉각 장치가 탑재된 FPD용의 유리 기판으로의 레지스트막의 형성 및 노광 처리 후의 레지스트막의 현상 처리를 실시하는 레지스트 도포·현상 처리 시스템의 개략 평면도이다.

도 2는 기판 냉각 장치의 평면 방향의 단면도이다.

도 3은 기판 냉각 장치의 측면 방향의 단면도이다.

도 4는 기판 냉각 장치에 설치된 노즐부 부분의 측면 방향의 단면도이다.

도 5는 기판 냉각 장치에 설치된 롤러 부재의 냉각 모양을 설명하기 위한 도이다.

도 6은 기판 냉각 장치에서의 기판의 냉각 처리를 설명하기 위한 도이다.

도 7은 기판 냉각 장치에 설치된 예비 냉각부 및 주냉각부의 변경예를 나타내는 도이다.

**주요부위를 나타내는 도면부호의 설명**

25, 29, 32···냉각 유니트(기판 냉각 장치)

5···롤러반송 기구

6···케이싱

7···냉각 기구

50a, 50b···롤러 부재

71a, 71b···노즐

72a, 72b···공급구

73a···에어 공급원

73b···온조에어 공급원

75a···팬

104···유니트 콘트롤러(제어부)

105···온도센서(온도 검출부)

G···기판

본 발명은, 플랫 패널 디스플레이(FPD) 용의 유리 기판등의 기판에 가열 처리를 가하는 기판 냉각 장치에 관한다.

FPD의 제조에 있어서는 FPD용의 유리 기판상에 회로 패턴을 형성하기 위해서 포트리소그래피 기술이 이용된다. 포트리소그래피에 의한 회로 패턴의 형성은 유리 기판상에 레지스트액을 도포해 레지스트막을 형성하고 회로 패턴에 대응하도록 레지스트막을 노광해 이것을 현상 처리하는 순서로 행해진다.

포트리소그래피 기술에서는 일반적으로 레지스트막의 형성 전후나 현상 처리 후등에 레지스트막의 정착성을 높이는 목적으로 유리 기판에 대해서 가열 처리가 실시되고 가열 처리 후에 유리 기판의 냉각을 한다. 유리 기판의 냉각에는 반송 아암에 의해 파지되어 반송된 유리 기판을 받아 지지하는 지지부와 이 지지부의 아래 쪽에 설치된 유리 기판을 냉각하는 쿨링 플레이트와 지지부에 지지를 받은 기판을 덮는 승강 가능한 챔버를 구비한 냉각 장치가 이용되고 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 이 냉각 장치는 수율의 향상을 도모하기 위해서 지지부에 지지를 받은 기판을 덮은 상태로 챔버내에 냉각 유체를 도입해 기판을 급냉한 후, 챔버를 상승시켜 지지부에 지지를 받은 기판을 쿨링 플레이트에 의해 냉각하도록 구성되고 있다.

그런데, 최근, FPD의 대형화가 지향되어 한 변이 2 m 이상이나 되는 거대한 유리 기판이 출현하기에 이르고 있어 거기에 따라 냉각 장치도 현저하게 대형화하고 있다. 이 때문에, 상술한 종래의 냉각 장치는 유리 기판이 대형이 되면 현저하게 중량의 큰 챔버를 승강시키지 않으면 안되어 안전상 문제가 있다. 또한 유리 기판은 대형화에 수반해 취급성이 나빠지기 문에, 이 냉각 장치에서는 유리 기판이 대형이 되면 반송 아암과 지지부 사이의 수수시의 충격에 의해 파손해 버릴 우려도 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특개평10-229037호 공보

본 발명은, 관련되는 사정에 비추어 이루어진 것으로서 기판이 대형에서도 안전성이 뛰어나는 것과 동시에, 수율의 향상을 도모하는 것이 가능한 기판 냉각 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 기판을 냉각하는 기판 냉각 장치로 서, 기판을 한 방향에 반송하는 반송로와 상기 반송로를 반송되고 있는 기판에 냉각 매체를 접촉시켜 기판을 냉각하는 냉각 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 냉각 매체는 냉각 유체를 포함하고 상기 냉각 기구는 기판에 냉각 유체를 공급해 기판을 냉각하는 것이 바람직하고, 상기 반송로는, 한방향에 복수 배열된 롤러 부재의 회전에 의해 기판을 롤러반송해, 복수의 상기 롤러 부재의 적어도 일부는, 그 내부로부터 냉각되어 상기 냉각 매체로서 기능하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 기판을 냉각하는 기판 냉각 장치로서, 기판을 한방향에 반송하는 반송로와 상기 반송로를 반송되고 있는 기판을 수용하도록 설치된 케이싱과 상기 케이싱내에 있어서 기판에 냉각 유체를 공급해 기판을 냉각하는 냉각 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 기판을 냉각하는 기판 냉각 장치로서 기판을 한방향에 반송하는 반송로와 상기 반송로를 반송되고 있는 기판을 수용하도록 설치된 케이싱과 상기 케이싱내에 있어서 기판에 냉각 유체를 공급해 기판을 냉각하는 냉각 기구와 기판이 소정의 온도가 되도록 상기 냉각 기구를 제어하는 제어 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치를 제공한다. 이 경우에, 상기 제어 기구는, 상기 케이싱내에 설치된 온도 검출부의 온도 검출 신호에 근거해, 기판이 소정의 온도가 되도록상기 냉각 기구로부터의 냉각 유체의 유량 및 온도의 적어도 한쪽을 제어하는 것이 바람직하다.

이상의 본 발명에 있어서, 상기 냉각 기구는 기판에 냉각 유체를 공급하는 노즐을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 노즐은 냉각 유체를 기판의 주요면에 교차하도록 상기 반송로의 반송 방향 상류 측에 향해 공급하는 것이 바람직하고, 상기 노즐은 상기 반송로의 폭방향으로 늘어나도록 상기 반송로의 폭방향으로 대향하는 상기 케이싱의 내벽부에 설치되고 있어 냉각 유체의 공급구를 상기 반송로의 폭방향으로 간격을 두고 복수 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한 이 경우에, 상기 노즐은 상기 반송로의 반송 방향으로 복수 배열되고 있어 서로 이웃이 되는 상기 노즐끼리 사이에서는 상기 반송로의 폭방향에 있어서의 상기 공급구의 위치가 차이가 나는 것이 바람직하다. 또한 이 경우에, 상기 반송로는 한방향에 복수 배열된 롤러 부재의 회전에 의해 기판을 롤러반송하고 복수의 상기 노즐의 적어도 일부는 각각 상기 롤러 부재끼리의 사이에 설치되고 있는 것이 바람직하다. 또한 이들의 경우에, 상기 노즐은 상기 반송로를 반송되는 기판의 양면 측에 각각 설치되고 있는 것이 바람직하다.

혹은 이상의 본 발명에 있어서, 상기 냉각 기구는 상기 반송로를 반송되는 기판의 주면과 대향하는 상기 케이싱의 벽부에 설치된 팬을 갖고 상기 팬에 의해 냉각 유체를 공급하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 기판 냉각 장치가 탑재된 FPD용 의 유리 기판(이하, 단지 「기판」으로 적는다)으로의 레지스트막의 형성 및 노광 처리 후의 레지스트막의 현상 처리를 실시하는 레지스트 도포·현상 처리 시스템의 개략 평면도이다.

레지스트 도포·현상 처리 시스템 (100)은, 복수의 기판 (G)를 수용하기 위한 카셋트 (C)가 재치되는 카셋트 스테이션 (1)과 기판 (G)에 레지스트 도포 및 현상을 포함한 일련의 처리를 가하는 처리 스테이션 (2)와 기판 (G)에 노광 처리를 가하는 노광 장치 (9)의 사이에 기판 (G)의 수수를 실시하는 인터페이스 스테이션 (4)를 구비하고 있어 카셋트 스테이션 (1) 및 인터페이스 스테이션 (4)는 각각 처리 스테이션 (2)의 양측으로 배치되고 있다. 또한 도 1에 있어서 레지스트 도포·현상 처리 시스템 (100)의 긴 방향을 X방향, 평면상에 있어서 X방향과 직교하는 방향을 Y방향으로 한다.

카셋트 스테이션 (1)은 카셋트 (C)를 Y방향으로 병렬로 재치 가능한 재치대 (12)와 처리 스테이션 (2)의 사이에 기판 (G)의 반입출을 실시하는 반송 장치 (11)을 구비하고 재치대 (12)와 외부의 사이에 카셋트 (C)의 반송을 한다. 반송 장치 (11)에 설치된 반송 아암 (11a)는 Y방향으로 연장하는 가이드 (10)을 따라 이동 가능함과 동시에 상하로 이동, 전후 이동 및 수평 회전 가능하고 카셋트 (C)와 처리 스테이션 (2)의 사이에 기판 (G)의 반입출을 실시하는 것이다.

처리 스테이션 (2)는 카셋트 스테이션 (1)과 인터페이스 스테이션 (4)의 사이에 X방향으로 연장하는 평행한 2열의 기판 (G)의 반송 라인 (a,b)를 가지고 있다. 반송 라인 (A)는 롤러반송이나 벨트 반송등의 소위 평류 반송에 의해 기판 (G)를 카셋트 스테이션 (1)측으로부터 인터페이스 스테이션 (4) 측에 향해 반송하도록구성되고 반송 라인 (b)는 롤러반송이나 벨트 반송등의 소위평류 반송에 의해 기판 (G)를 인터페이스 스테이션 (4)측으로부터 카셋트 스테이션 (1) 측에 향해 반송하도록 구성되고 있다.

반송 라인 (A)상에는 카셋트 스테이션 (1)측으로부터 인터페이스 스테이션 (4) 측에 향해 엑시머 UV조사 유니트(e-UV, 21), 스크러브 세정 유니트(SCR, 22), 플레이 히트 유니트(PH, 23), 애드히젼유니트(AD, 24), 냉각 유니트(COL, 25), 레지스트 도포 유니트(CT, 26), 감압 건조 유니트(DP, 27), 가열 처리 유니트(HT, 28), 냉각 유니트(COL, 29)가 차례로 배열되고 있다.

엑시머 UV조사 유니트(e-UV, 21)은 기판 (G)에 포함되는 유기물의 제거 처리를 실시하고 스크러브 세정 유니트(SCR, 22)는 기판 (G)의 스크러브 세정 처리 및 건조 처리를 실시한다. 플레이히트 유니트(PH, 23)은 기판 (G)의 가열 처리를 실시해, 애드히젼유니트(AD, 24)는 기판 (G)의 소수화 처리를 실시 후에 상술하는 냉각 유니트(COL, 25)는 기판 (G)를 냉각한다. 레지스트 도포 유니트(CT, 26)은 기판 (G)상에 레지스트액을 공급해 레지스트막을 형성하고 감압 건조 유니트(DP, 27)은, 감압아래에서 기판 (G)상의 레지스트막에 포함되는 휘발 성분을 증발시켜 레지스트막을 건조시킨다. 가열 처리 유니트(HT, 28)은 기판 (G)의 가열 처리를 실시해, 후에 상술 하는 냉각 유니트(COL, 29)는 냉각 유니트(COL, 25)와 동일하게 기판 (G)를 냉각한다.

반송 라인 (b)상에는 인터페이스 스테이션 (4)측으로부터 카셋트 스테이션 (1) 측에 향해 현상 유니트(DEV, 30), 가열 처리 유니트(HT, 31), 냉각 유니트(COL, 32)가 차례로 배열되고 있다. 또한 냉각 유니트(COL, 32)와 카세트 스테이션 (1)의 사이에는 레지스트 도포 및 현상을 포함한 일련의 처리가 실시된 기판 (G)를 검사하는 검사 장치(IP, 35)가 설치되고 있다.

현상 유니트(DEV, 30)은 기판 (G)상으로의 현상액의 도포, 기판 (G)의 린스 처리, 기판 (G)의 건조 처리를 차례로 실시한다. 가열 처리 유니트(HT, 31)은 가열 처리 유니트(HT, 28)과 동일하게 기판 (G)의 가열 처리를 실시하고 후에 상술 하는 냉각 유니트(COL, 32)는 냉각 유니트(COL, ; 25, 29)와 동일하게 기판 (G)를 냉각한다.

인터페이스 스테이션 (4)는 기판 (G)를 수용 가능한 버퍼 카셋트가 배치된, 기판 (G)의 수수부인 로터리 스테이지(RS, 44)와 반송 라인 (A)를 반송된 기판 (G)를 수취하여로터리 스테이지(RS, 44)에 반송하는 반송 아암 (43)을 구비하고 있다. 반송 아암 (43)은 상하로 이동, 전후 이동 및 수평 회전 가능하고, 반송 아암 (43)에 인접해 설치된 노광 장치 (9)와 반송 아암 (43) 및 현상 유니트(DEV, 30)에 인접해 설치된 주변 노광 장치(EE) 및 타이틀러(TITLER)를 가지는 외부 장치 블럭 (90)에도 액세스 가능하다.

레지스트 도포·현상 처리 장치 (100)은 CPU를 구비한 프로세스 콘트롤러 (101)에 접속되어 제어되도록 구성되고 있다. 프로세스 콘트롤러 (101)에는, 공정관리자가 레지스트 도포·현상 처리 장치 (100)의 각부 또는 각 유니트를 관리하기 위해서 커멘드의 입력 조작 등을 실시하는 키보드나, 각부 또는 각 유니트의 가동 상황을 가시화해 표시하는 디스플레이등으로부터 이루어지는 유저 인터페이스 (102)와 레지스트 도포·현상 처리 장치 (100)으로 실행되는 각종 처리를 프로세스 콘트롤러 (101)의 제어에서 실현하기 위한 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터등이 기록된 레시피가 격납된 기억부 (103)이 접속되고 있다.

그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스 (102)로부터의 지시등에서 임의의 레시피를 기억부 (103)으로부터 호출해 프로세스 콘트롤러 (101)에 실행시키는 것으로, 프로세스 콘트롤러 (101)의 제어하에서 레지스트 도포·현상 처리 장치 (100)으로 원하는 처리가 행해진다. 또, 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터등의 레시피는 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체, 예를 들면 CD-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플래쉬 메모리 등에 격납된 상태의 것을 이용하거나 혹은, 다른 장치로부터 예를 들면 전용회선을 개재하여 수시 전송시켜 온라인으로 이용하거나 하는 것도 가능하다.

이와 같이 구성된 레지스트 도포 현상 처리 장치 (100)에 있어서는, 우선, 카셋트 스테이션 (1)의 재치대 (12)에 재치된 카셋트 (C)내의 기판 (G)가 반송 장치 (11)의 반송 아암 (11a)에 의해 처리 스테이션 (2)의 반송 라인 (A)의 상류측 단부에 반송되고 또 반송 라인 (A)상을 반송되어 엑시머 UV조사 유니트(e-UV, 21)에서 기판 (G)에 포함되는 유기물의 제거 처리를 한다. 엑시머 UV조사 유니트(e-UV, 21)에서의 유기물의 제거 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고 스크러브 세정 유니트(SCR, 22)로 스크러브 세정 처리 및 건조 처리가 실시된다.

스크러브 세정 유니트(SCR, 22)에서의 스크러브 세정 처리 및 건조 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고, 플레이히트 유니트(PH, 23)으로 가열 처리가 실시되고 탈수된다. 플레이히트 유니트(PH, 23)에서의 가열 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고 애드히젼유니트(AD, 24)로 소수화 처리가 실시된다. 애드히젼유니트(AD, 24)에서의 소수화 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고, 냉각 유니트(COL, 25)로 냉각된다. 기판 (G)의 냉각은 후술하는 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송 라인 (A)상을 반송되면서 행해진다.

냉각 유니트(COL, 25)로 냉각된 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고, 레지스트 도포 유니트(CT, 26)으로 레지스트막이 형성된다. 레지스트 도포 유니트(CT, 26)에서의 레지스트막의 형성은 기판 (G)가 반송 라인 (A)상을 반송되면서, 기판 (G)상에 레지스트액이 공급되는 것으로 행해진다.

레지스트 도포 유니트(CT, 26)으로 레지스트막이 형성된 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고 감압 건조 유니트(DP, 27)으로 감압 환경에 노출되는 것으로, 레지스트막의 건조 처리가 실시된다.

감압 건조 유니트(DP, 27)으로 레지스트막의 건조 처리가 실시된 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고 가열 처리 유니트(HT, 28)으로 가열 처리가 실시되고 레지스트막에 포함되는 용제가 제거된다. 가열 처리 유니트(HT, 28)에서의 가열 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 반송되고 냉각 유니트(COL, 29)로 냉각된다. 기판 (G)의 냉각은 후술하는 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송 라인 (A)상을 반송되면서 행해진다.

냉각 유니트(COL, 29)로 냉각된 기판 (G)는 반송 라인 (A)상을 하류측 단부까지 반송된 후 인터페이스 스테이션 (4)의 반송 아암 (43)에 의해 로터리 스테이지(RS, 44)에 반송된다. 다음에, 기판 (G)는 반송 아암 (43)에 의해 외부 장치 블럭 (90)의 주변 노광 장치(EE)에 반송되어 주변 노광 장치(EE)로 레지스트막의 외주위부(불필요 부분)를 제거하기 위한 노광 처리가 실시된다. 이어서 기판 (G)는, 반송 아암 (43)에 의해 노광 장치 (9)에 반송되어 레지스트막에 소정 패턴의 노광 처리가 실시된다. 또한 기판 (G)는, 일시적으로 로터리 스테이지(RS, 44)상의 버퍼 카셋트에 수용된 후에 노광 장치 (9)에 반송되는 경우가 있다. 노광 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 아암 (43)에 의해 외부 장치 블럭 (90)의 타이틀러(TITLER)에 반송되어 타이틀러 (TITLER)로 소정의 정보가 기록된다.

타이틀러(TITLER)로 소정의 정보가 기록된 기판 (G)는 반송 라인 (b)상을 반송되고 현상 유니트(DEV, 30)으로 현상액의 도포 처리, 린스 처리 및 건조 처리가 차례로 실시된다. 현상액의 도포 처리, 린스 처리 및 건조 처리는 예를 들면, 기판 (G)가 반송 라인 (b)상을 반송되면서 기판 (G)상에 현상액이 액활성되고 다음에, 반송이 일단 정지되어 기판 (G)가 소정 각도 경사하여 현상액이 흘러 떨어지고 이 상태로 기판 (G)상에 린스액이 공급되어 현상액이 씻겨 흐르게 되고 그 후, 기판 (G)가 수평 자세로 돌아가 다시 반송되면서 기판 (G)에 건조 가스가 분무되는 순서로 행해진다.

현상 유니트(DEV, 30)에서의 현상액의 도포 처리, 린스 처리 및 건조 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (b)상을 반송되고 가열 처리 유니트(HT, 31)로 가열 처리가 실시되고 레지스트막에 포함되는 용제 및 수분이 제거된다. 또한 현상 유니트(DEV, 30)과 가열 처리 유니트(HT, 31)의 사이에는 현상액의 탈색 처리를 실시하는 i선 UV조사 유니트를 설치해도 좋다. 가열 처리 유니트(HT, 31)에서의 가열 처리가 종료한 기판 (G)는 반송 라인 (b)상을 반송되고 냉각 유니트(COL, 32)로 냉각된다. 기판 (G)의 냉각은 후술 하는 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송 라인 (b)상을 반송되면서 행해진다.

냉각 유니트(COL, 32)로 냉각된 기판 (G)는, 반송 라인 (b)상을 반송되고, 검사 유니트(IP, 35)로 검사된다. 검사를 통과한 기판 (G)는 카셋트 스테이션 (1)에 설치된 반송 장치 (11)의 반송 아암 (11a)에 의해 재치대 (12)에 재치된 소정의 카셋트 (C)에 수용되게 된다.

다음에, 냉각 유니트(COL, 25)에 대해서 상세하게 설명한다. 또한 냉각 유니트(COL; 29, 32)도 냉각 유니트(COL, 25)와 완전하게 동일한 구조를 가지고 있다.

도 2는 냉각 유니트(COL, 25;기판 냉각 장치)를 나타내는 평면 방향의 단면도이고, 도 3은 그 측면 방향의 단면도이다.

냉각 유니트(COL, 25)는 기판 (G)를 X방향 한쪽 측에 향해 반송하는 롤러반송 기구 (5)와 롤러반송 기구 (5) 및 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)를 포위 또는 수용하도록 설치된 케이싱 (6)과 케이싱 (6)내에서 롤러반송 기구 (5)에 의해 롤러반송되고 있는 기판 (G)를 냉각하는 냉각 기구 (7)을 구비하고 있다.

롤러반송 기구 (5)는 Y방향으로 연장하는 회전축을 가지는 롤러 부재 (50a,후술하는 예비 냉각실 (65a)내의 롤러 부재, 50b) (후술 하는 주냉각실 (65b)내의 롤러 부재)를 X방향으로 간격을 두고 복수 구비하고 있다. 각 롤러 부재 (50a, 50b)는, 회전축 (59)가 도시하지 않는 모터 등의 구동원에 직접적 또는 간접적으로 접속되어 구동원의 구동에 의해 회전하고 이것에 의해 기판 (G)가 롤러 부재 (50a, 50b)상을 X방향 한쪽측에 향해 반송된다. 또, 각 롤러 부재 (50a, 50b)는 기판 (G)의 전폭(Y방향)에 걸쳐서 접하도록 Y방향으로 연장하는 대략 원주형상으로 형성되고 있다. 롤러반송 기구 (5)는 그 반송로 또는 반송면이 반송 라인 (A)의 일부를 구성하고 있다. 또한 냉각 유니트(COL, 29)에 있어서는 냉각 유니트(COL, 25)와 동일하게 롤러반송 기구 (5)의 반송로 또는 반송면이 반송 라인 (A)의 일부를 구성해, 냉각 유니트(COL, 32)에 있어서는 롤러반송 기구 (5)의 반송로 또는 반송면이 반송 라인 (b)의 일부를 구성하고 있다.

케이싱 (6)은, 기판 (G)를 수용 가능하도록 엷은 틀의 상자형상으로 형성되어 반송 라인 (A)를 따라 배치되어 X방향으로 대향하는 측벽부에 각각 반송 라인 (A)상의 기판 (G)가 통과 가능한 Y방향으로 연장하는 슬릿 형상의 반입구 (61) 및 반출구 (62)를 가지고 있다. 롤러반송 기구 (5)의 각 롤러 부재 (50a, 50b)는 회전축 (59)가 케이싱 (6)의 Y방향으로 대향하는 측벽부에 설치된 베어링 (60)에 회전 가능하게 지지되고 케이싱 (6)내에 배치되고 있다. 케이싱 (6)내의 X방향 중간부에는 반송 라인 (A)를 반송되는 기판 (G)가 통과 가능한 통과구 (63)을 가지는 칸막이 (64)가 설치되고 있어 이것에 의해, 케이싱 (6)내는 칸막이 (64)를 끼워 X방향 상류측의 예비 냉각실 (65a)와 X방향 하류측의 주냉각실 (65b)로 분할되고 있다.

냉각 기구 (7)은 케이싱 (6)외에 설치되어 예비 냉각실 (65a)내에 냉각 유체, 예를 들면 상온의 에어를 공급하기 위한 에어 공급원 (73a)와 예비 냉각실 (65a)의 벽부에 설치되어 에어 공급원 (73a)에 접속되어 에어 공급원 (73a)로부터의 에어를 예비 냉각실 (65a)내에 이끄는 노즐 (71a)와 케이싱 (6)외에 설치되어 주냉각실 (65b)내에 냉각 유체, 예를 들면 소정의 온도로 조절된 에어를 공급하기 위한 온조에어 공급원 (73b)와 주냉각실 (65b)의 벽부에 설치되어 온조에어 공급원 (73b)에 접속되어 온조에어 공급원 (73b)로부터의 에어를 주냉각실 (65b)내에 이끄는 노즐 (71b) 및 공급환 (71c)를 구비하고 있다. 예비 냉각실 (65a), 노즐 (71a) 및 에어 공급원 (73a)는 예비 냉각부 (7a)를 구성하고 주냉각실 (65b), 노즐 (71b), 공급환 (71c) 및 온조에어 공급원 (73b)는 주냉각부 (7b)를 구성한다.

주냉각실 (65b)내의 롤러반송 기구 (5)에 의한 기판 (G)의 반송로 근방에는, 온도센서(온도 검출부, 105)가 설치되고 있고 온조에어 공급원 (73b)로부터의 에어의 유량 및 온도는 요구되는 기판 (G)의 온도에 따라 온도센서 (105)의 온도 검출 신호 및 프로세스 콘트롤러 (101)로부터의 지령을 받은 유니트 콘트롤러(제어부, 104)에 의해 제어되도록 구성되고 있다. 또한 온조에어 공급원 (73b)로부터의 에어의 유량 및 온도중 어느 한쪽만만을 유니트 콘트롤러 (104)에 의해 제어하도록 구성해도 좋고 또, 에어 공급원 (73a)로부터의 에어의 유량도 유니트 콘트롤러 (104)에 의해 제어하도록 구성해도 괜찮다.

노즐 (71a, 71b)는 각각 예비 냉각실 (65a) 및 주냉각실 (65b)내에서 Y방향으로 연장하도록 예비 냉각실 (65a) 및 주냉각실 (65b)의 Y방향으로 대향하는 측벽부에 설치되고 있다. 또, 노즐 (71a, 71b)는 각각 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)의 양면 측에 설치되고 있는 것과 동시에 X방향으로 복수 배열되고 있다. 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)의 이면측 또는 아래 쪽에 설치된 노즐 (71a, 71b)는 각각, 롤러 부재 (50) 끼리의 사이에 설치되고 있어 이것에 의해 케이싱 (6)의 박형화가 도모되고 있다.

롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)의 표면측 및 이면 측에 설치된 노즐 (71a, 71b)는 각각 도 4에 나타나는 바와 같이 (도 4는 기판 냉각 장치에 설치된 노즐부 71a, 71b부분의 측면 방향의 단면도), 기판 (G)의 표면 및 이면(주면)으로 향해 냉각 유체를 공급하도록 주위면의 하부 및 윗쪽에 냉각 유체의 공급구 (72a, 72b)가 형성되고 있지만, 공급구 (72a, 72b)는 X방향 상류 측에 경사하도록 더욱 바람직하게는 30~40˚의 각도로 경사하도록 노즐 (71a, 71b)의 주위면에 형성되고 있다. 즉, 노즐 (71a, 71b)는 각각 에어를 공급구 (72a, 72b)로부터 기판 (G)의 주요면과 교차하도록 기판 (G)의 반송 방향에 반대로 X방향 상류 측에 향해 공급한다. 이것에 의해, 공급원 (73a, 73b)로부터 보내진 에어를 기판 (G)에 효율적으로 접촉시킬 수가 있는 것과 동시에 단위량 근처의 에어의 기판 (G)의 접촉 시간을 짧게 제어할 수가 있기 때문에 에어가 기판 (G)와의 접촉에 의해 따뜻해져버리는 것이 저지되고 기판 (G)를 효과적으로 냉각하는 것이 가능해진다. 또한 공급구 (72a, 72b)는 각각, Y방향으로 연장하는 슬릿 형상으로 형성되고 있어도 좋고 메쉬 형상으로 다수 형성되고 있어도 좋다.

또 공급구 (72a, 72b)는 각각 노즐 (71a, 71b)의 주위면에 Y방향으로 간격을 두고 복수 형성되고 또한 X방향으로 서로 이웃이 되는 노즐 (71a), (71b) 동지간. (71a), (71b)동지간에서는 Y폭방향 위치가 다르도록 형성되고 있다 이것에 의해 롤러 반송기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)를 대략 전면에 걸쳐서 균등하게 냉각할 수 있다.

공급환 (71c)는, 예를 들면 다수의 에어 공급 구멍을 가지는 메쉬 형상으로 형성되어, 주냉각실 (65b) 상벽부에 설치되고 있다. 또, 공급환 (71c)는 온조에어 공급원 (73b)로부터 보내진 에어가 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)를 이용해 주냉각실 (65b)내 전체에 널리 퍼지도록 주냉각실 (65b)의 X방향 상류측 단부에 설치되고 있다. 또한 주냉각실 (65b)에 있어서 노즐 (71b)로부터의 에어 공급만에 의해 기판 (G)의 냉각 효과를 충분히 구할 수 있는 경우에는 공급환 (71c)를 설치하지 않아도 좋다.

주냉각실 (65b)내에 배치된 롤러 부재 (50b)는 각각, 도 5에 나타나는 바와 같이(도 5는 기판 냉각 장치에 설치된 롤러 부재 (50b)의 냉각 모양을 설명하기 위한 도), Y방향(축방향)으로 관통하는 도시하지 않는 유로를 내부에 가짐과 동시에, Y방향 양단부가 로터리 죠인트를 개재하여 칠러 (51)을 가지는 배관 (52)에 접속되고 있고 칠러 (51)에 의해 소정의 온도로 조절된 배관 (52)내의 냉각 유체, 예를 들면 냉각수가 내부를 유통하도록 구성되고 있다. 이것에 의해, 롤러 부재 (50b)는 각각, 소정의 온도로 냉각되어 기판 (G)와 접촉했을 때에 기판 (G)를 냉각하는 냉각 기구 (7)의 일부로서 기능하도록 구성되고 있다. 또, X방향으로 서로 이웃이 되는 롤러 부재 (50b)끼리 사이에서는 냉각수의 유통 방향이 거꾸로 되어 있고(화살표 참조), 이것에 의해 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)를 전폭에 걸쳐서 균등하게 냉각할 수가 있다. 또한 도중의 부호 53, 54는 각각 냉각수를 배관 (52) 및 롤러 부재 (50b)내에서 순환시키기 위한 펌프, 배관 (52)내로부터 롤러 부재 (50b)내에 보내지는 냉각수의 유량을 조정하기 위한 밸브이다. 펌프 (53), 밸브 (54)에 의한 냉각수의 유량 및 칠러 (51)에 의한 냉각수의 냉각 온도, 즉 롤러 부재 (50b)의 온도는 요구되는 기판 (G)의 온도에 따라 유니트 콘트롤러 (104)에 의해 제어되도록 구성되고 있다.

예비 냉각실 (65a)내에 배치된 롤러 부재 (50a)는 각각 기판 (G)에 열영향을 미치지 않도록 적어도 외주위면이 수지등의 저열전도성 재료로 형성되고 있다.

케이싱 (6) 상벽부 및 저벽부는 서로 공간을 비워 설치된 내벽 (66) 및 외벽 (67)을 갖춘 이중벽 구조를 가지고 있다. 내벽 (66)에는 Y방향으로 연장하는 예를 들면 메쉬 형상의 배기구 (68a)가, X방향으로 간격을 두고 복수 설치되고 있는 것과 동시에, 외벽 (67)에는 배기구 (68b)가 설치되어 내벽 (66)과 외벽 (67)의 사이의 공간에는 복수의 배기구 (68a)와 배기구 (68b)를 연통하는 배기로 (68c)가 설치되고 있다. 배기구 (68a),(68b) 및 배기로 (68c)는 케이싱 (6)내를 배기하기 위한 배기부를 구성하고 있다. 또한 저벽부에 설치된 배기부만으로 충분한 배기 효과를 구할 수 있는 경우에는, 상벽부에 배기부를 마련하지 않아도 좋고 상벽부에 배기부를 마련했을 경우에는, 배기 효과를 높이기 위해서 환기용의 환풍기 등의 배기원 (68d)를 접속하는 것이 바람직하다.

다음에, 상술한 대로 구성된 냉각 유니트(COL, 25)에서의 기판 (G)의 냉각 처리에 대해서 설명한다.

냉각 유니트(COL, 25)에서는, 애드히젼유니트(AD, 24), 냉각 유니트(COL, 29, 32)에 있어서는 각각, 가열 처리 유니트(HT; 28, 31) 측의 반송 기구에 의해 반송된 가열 후의 기판 (G)가 반입구 (61)을 통과하면 롤러반송 기구 (5)에 수수되고 이 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되면서, 케이싱 (6)내에서 냉각 기구 (7)에 의해 냉각된다. 따라서, 기판의 반송 및 냉각이 병행하여 행해지기 때문에, 처리 시간의 단축화가 도모된다.

이 때에, 기판 (G)는 우선, 예비 냉각실 (65a)에서 노즐 (71a)로부터의 상온의 에어의 공급에 의해 상온 정도까지 냉각되어 조열이 제거된다(도 6a 참조). 기판 (G)는 그 후, 통과구 (63)을 통과해 주냉각실 (65b)에서 유니트 콘트롤러 (104)에 의해 유량 및 온도 제어된 노즐 (71b) 및 공급환 (71c)로부터의 에어 및 롤러 부재 (50b)의 접촉에 의해 소정의 온도로 냉각된다(도 6b 참조). 따라서, 기판 (G)의 일그러짐의 발생을 방지하면서 정밀한 냉각을 실시할 수가 있다. 또, 기판 (G)는 노즐 (71a, 71b), 공급환 (71c) 및 롤러 부재 (50b)에 의해 양면측으로부터 냉각되기 때문에 휘어진 상태의 발생도 방지된다.

롤러반송 기구 (5)에 의해 반송된 기판 (G)가 반출구 (62)를 통과하면 레지스트 도포 유니트(CT, 26) 냉각 유니트(COL ; 29, 32)에 있어서는 각각, 인터페이스 스테이션 (4), 검사 유니트(IP,35) 측의 반송 기구에 수수되고 이 반송 기구에 의해 반송 라인 (A)(B) 상을 반송되게 된다. 따라서, 냉각시 및 냉각 전후의 기판 (G)의 반송이 롤러반송 기구 (5)등에 의한 소위 평류식만으로 안전하다.

다음에, 예비 냉각부 (7a) 및 주냉각부 (7b)의 변경예에 대해서 설명한다.

도 7은 기판 냉각 장치에 설치된 예비 냉각부 (7a) 및 주냉각부 (7b)의 변경예를 나타내는 도이다.

예비 냉각부 (7a)는 도 7(a)에 나타나는 바와 같이 에어 공급원 (73a) 및 노즐 (71a)에 대신해 예비 냉각실 (65a) 상벽부에 설치된 팬 (75a) 및 필터 (75b)를 가지는 팬 필터 유니트 (75)를 설치해 구성해도 괜찮다. 팬 필터 유니트 (75)는 팬 (75a)가 회전하는 것으로써 케이싱 (6)외의 예를 들면 상온의 에어를 넣어 필터 (75b)로 정화해, 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)의 표면으로 향해 공급한다. 팬 필터 유니트 (75)는 통상 엷은 틀일 뿐만 아니라 외부부착의 에어 공급원 (73a)가 필요해지기 때문에, 케이싱 (6)의 박형화를 도모하면서, 장치 전체의 수율을 작게 억제할 수가 있다. 팬 필터 유니트 (75)는 예비 냉각실 (65a)에 있어서 기판 (G)의 표면 전체에 걸쳐서 에어를 공급할 수 있도록 예를 들면, 기판 (G)의 크기에 따라 X방향 및 Y방향으로 복수 배열된다.

주냉각부 (7b)는, 도 7(b)에 나타나는 바와 같이 노즐 (71b) 및 공급환 (71c)에 대신해 온조에어 공급원 (73b)에 접속되어 주냉각실 (65b) 상벽부에 설치된 덕트 (76)을 설치해 구성해도 괜찮다. 덕트 (76)은 주냉각실 (65b)에서 기판 (G)의 표면 전체에 걸쳐서 에어를 공급할 수 있도록 개구부 (76a)가 점차 확경 하도록 형성된다. 또한 이 경우에 덕트 (76)은 기판 (G)의 표면 전체에 균등하게 에어를 공급할 수 있도록 다수의 공급 구멍을 가지는 확산판 (76b) 혹은 필터나 팬 필터 유니트(모두 도시하지 않음) 등이 개구부 (76a)내에 배치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 노즐 (71a, 71b)는 롤러반송 기구 (5)에 의해 반송되는 기판 (G)의 한면측에만 설치해도 좋고, 노즐 (71a) 및 팬 필터 유니트 (75) 혹은 노즐 (71b) 및 덕트 (76)에 의해 기판 (G)에 냉각 유체를 공급하도록 구성해도 괜찮다.

본 발명에 의하면 FPD용의 유리 기판과 같이 특히 기판이 대형의 경우에 매우 적합하지만 유리 기판에 한정하지 않고 반도체 웨이퍼등의 다른 기판의 가열 처리에도 넓게 적용할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 반송로를 한방향에 반송되고 있는 기판을 냉각 기구에 의해 냉각 매체에 접촉시켜 냉각하기 때문에 종래의 냉각 장치와 같이 챔버등의 중량물을 승강시키는 경우 없이 또한 기판에 반송에 의한 큰 충격이 더해지는 것을 방지하면서 기판의 반송 및 냉각을 병행해 실시할 수가 있다. 따라서, 기판이 대형 으로서도 안전성이 충분히 확보되는 것과 동시에, 수율의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

Claims

기판을 냉각하는 기판 냉각 장치로서,

기판을 한방향에 반송하는 반송로와,

상기 반송로를 반송되고 있는 기판에 냉각 매체를 접촉시켜 기판을 냉각하는 냉각 기구를 구비하고,

상기 반송로는 한방향에 복수 배열된 롤러 부재의 회전에 의해 기판을 롤러반송하고,

복수의 상기 롤러 부재의 적어도 일부는 그 내부로부터 냉각되어 상기 냉각 매체로서 기능하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 냉각 매체는 냉각 유체를 포함하고,

상기 냉각 기구는 기판에 냉각 유체를 공급해 기판을 냉각하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
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기판을 냉각하는 기판 냉각 장치로서,

기판을 한방향에 반송하는 반송로와,

상기 반송로를 반송되고 있는 기판을 수용하도록 설치된 케이싱과,

상기 케이싱내에서 기판에 냉각 유체를 공급해 기판을 냉각하는 냉각 기구를 구비하고,

상기 반송로는 한방향에 복수 배열된 롤러 부재의 회전에 의해 기판을 롤러반송하고,

복수의 상기 롤러 부재의 적어도 일부는 그 내부로부터 냉각되어 상기 냉각 매체로서 기능하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
기판을 냉각하는 기판 냉각 장치로서,

기판을 한방향에 반송하는 반송로와,

상기 반송로를 반송되고 있는 기판을 수용하도록 설치된 케이싱과,

상기 케이싱내에서 기판에 냉각 유체를 공급해 기판을 냉각하는 냉각 기구와,

기판이 소정의 온도가 되도록 상기 냉각 기구를 제어하는 제어 기구를 구비하고,

상기 반송로는 한방향에 복수 배열된 롤러 부재의 회전에 의해 기판을 롤러반송하고,

복수의 상기 롤러 부재의 적어도 일부는 그 내부로부터 냉각되어 상기 냉각 매체로서 기능하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 제어 기구는 상기 케이싱내에 설치된 온도 검출부의 온도 검출 신호에 근거해 기판이 소정의 온도가 되도록 상기 냉각 기구로부터의 냉각 유체의 유량 및 온도의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 4 내지 6중 어느 한항에 있어서,

상기 냉각 기구는 기판에 냉각 유체를 공급하는 노즐을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 노즐은 냉각 유체를 기판의 주요면에 교차하도록 상기 반송로의 반송 방향 상류 측에 향해 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 노즐은, 상기 반송로의 폭방향으로 연장하도록 상기 반송로의 폭방향으로 대향하는 상기 케이싱의 내벽부에 설치되고 있고 냉각 유체의 공급구를 상기 반송로의 폭방향으로 간격을 두고 복수 가지고 있는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 노즐은 상기 반송로의 반송 방향으로 복수 배열되고 있고,

서로 이웃이 되는 상기 노즐 동지간에서는 상기 반송로의 폭방향에서의 상기 공급구의 위치가 차이가 나고 있는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 반송로는 한방향에 복수 배열된 롤러 부재의 회전에 의해 기판을 롤러반송하고,

복수의 상기 노즐의 적어도 일부는 각각 상기 롤러 부재끼리의 사이에 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 노즐은 상기 반송로를 반송되는 기판의 양면 측에 각각 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
청구항 4 내지 6중 어느 한항에 있어서,

상기 냉각 기구는 상기 반송로를 반송되는 기판의 주요면과 대향하는 상기 케이싱의 벽부에 설치된 팬을 갖고, 상기 팬에 의해 냉각 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 냉각 장치.
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