JP3504018B2 - Substrate cooling device - Google Patents
Substrate cooling deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、フォト
マスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、
光ディスク用の基板等の基板を、フォトリソグラフィー
工程の中で、フォトレジスト液塗布や現像工程の前後に
おいて高温に加熱処理された基板を常温付近の目標温度
に冷却するために、冷却手段を備えた冷却プレートに基
板を接触載置または近接載置することにより、基板を冷
却する基板冷却装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device,
In the photolithography process, a substrate such as a substrate for an optical disk is provided with a cooling means in order to cool the substrate which has been heated to a high temperature before and after the photoresist coating and developing processes to a target temperature near room temperature. The present invention relates to a substrate cooling device that cools a substrate by placing the substrate in contact with or close to a cooling plate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の基板冷却装置として、例えば、
図７に示すような装置が知られている。この装置は、処
理室１００内に設けられ、伝熱プレート１０１とペルチ
ェ素子１０２と放熱板１０３とからなる冷却プレート１
０４と、その冷却プレート１０４に形成した貫通孔１０
４ａを通じて昇降可能に設けられた複数本の基板支持ピ
ン１０５と、各基板支持ピン１０５を昇降させるエアシ
リンダ１０６とを備えている。高温状態の基板Ｗを冷却
する際には、各基板支持ピン１０５を上昇させた状態で
基板搬送ロボット（図示せず）により基板Ｗの搬入を行
い、そして、各基板支持ピン１０５を下降させることに
より、基板Ｗを冷却プレート１０４の上に載置して基板
Ｗの冷却が開始されるようになっている。この時、比例
微積分（ＰＩＤ）制御などによってペルチェ素子１０２
を駆動することにより、図８のタイムチャートに示すよ
うに、冷却プレート１０４のプレート温度ＴPを基板Ｗ
を冷却すべき目標温度ＴSと同じ温度に維持するように
している。2. Description of the Related Art As a substrate cooling device of this type, for example,
A device as shown in FIG. 7 is known. This apparatus is provided in a processing chamber 100 and includes a cooling plate 1 including a heat transfer plate 101, a Peltier element 102, and a heat dissipation plate 103.
04 and the through hole 10 formed in the cooling plate 104.
It is provided with a plurality of substrate support pins 105 that can be raised and lowered through 4a and an air cylinder 106 that raises and lowers each substrate support pin 105. When cooling the substrate W in a high temperature state, the substrate W is carried in by a substrate transfer robot (not shown) in a state where each substrate support pin 105 is raised, and then each substrate support pin 105 is lowered. Thus, the substrate W is placed on the cooling plate 104 and the cooling of the substrate W is started. At this time, the Peltier element 102 is controlled by proportional calculus (PID) control or the like.
8 is driven to drive the plate temperature T P of the cooling plate 104 to the substrate W as shown in the time chart of FIG.
Is maintained at the same temperature as the target temperature T S to be cooled.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな基板冷却装置では、図８に示すように、冷却開始時
刻ｔ1において高温の基板Ｗが冷却プレート１０４に載
置されると、基板Ｗの基板温度ＴWに引っ張られて、プ
レート温度ＴPが一時的に上昇する。もちろんこのと
き、冷却プレート１０４のペルチェ素子１０２は、ＰＩ
Ｄ制御により冷却の目標温度Ｔ S になるように制御され
るのではあるが、しかしながらその場合でも、ペルチェ
素子１０２の冷却能力をいくらでも大きくすることがで
きるわけではないので、冷却プレート１０４の温度が一
時的に冷却の目標温度Ｔ S よりも高くなってしまうこと
は避けがたい。従って、プレート温度ＴPが目標温度ＴS
に戻るまでの時間ｔPが長くなるので、基板Ｗを目標温
度ＴSまで冷却する時間ｔWも長くなり、その結果、装置
全体のスループットが低下するという欠点がある。However, in such a substrate cooling apparatus, as shown in FIG. 8, when the high temperature substrate W is placed on the cooling plate 104 at the cooling start time t 1 , the substrate W is cooled. The plate temperature T P is temporarily increased by being pulled by the substrate temperature T W. Of course, at this time, the Peltier element 102 of the cooling plate 104 is
Although it is controlled by the D control so as to reach the target temperature T S for cooling, however, even in that case, the cooling capacity of the Peltier element 102 cannot be increased as much as possible, so that the temperature of the cooling plate 104 is increased. It is unavoidable that the temperature temporarily becomes higher than the cooling target temperature T S. Therefore, the plate temperature T P is equal to the target temperature T S
Since the time t P until the temperature returns to T becomes long, the time t W for cooling the substrate W to the target temperature T S also becomes long, and as a result, the throughput of the entire apparatus decreases.
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基板を高速で冷却して冷却時間を短縮
することができ、かつ基板を効率良く冷却することがで
きる基板冷却装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of cooling a substrate at a high speed to shorten the cooling time and efficiently cooling the substrate. The purpose is to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の基板冷却装置は、冷却手段を備え
た冷却プレートに基板を接触載置または近接載置するこ
とにより、基板を冷却する基板冷却装置において、前記
冷却プレートが基板を冷却すべき目標温度を第１の設定
温度とし、前記第１の設定温度よりも低い所定の温度を
第２の設定温度として、前記冷却プレートに基板が載置
された時点から、前記冷却手段に対して前記冷却プレー
トの温度が前記第２の設定温度になるような制御を開始
し、次いで、前記冷却プレートの温度が前記第２の設定
温度に達すると、前記冷却プレートの温度が前記第１の
設定温度になるように前記冷却手段を切り換え制御する
制御手段、を備えたものである。The present invention has the following constitution in order to achieve such an object. That is, the substrate cooling device according to claim 1 is brought into contact mounting or close mounting the substrate on the cooling plate with a cooling means, the substrate cooling device for cooling the substrate, the
First set target temperature for cooling plate to cool substrate
Temperature, and a predetermined temperature lower than the first set temperature
As the second set temperature, the control for starting the temperature of the cooling plate to the second set temperature is started for the cooling means from the time when the substrate is placed on the cooling plate, and then the second set temperature is set. When the temperature of the cooling plate reaches the second set temperature, the temperature of the cooling plate changes to the first temperature.
Control means for switching and controlling the cooling means so as to reach a set temperature is provided.
【０００６】また、請求項２に記載の装置は、請求項１
に記載の装置において、前記制御手段は、前記冷却プレ
ートに基板が載置されるまでは、前記冷却プレートの温
度が前記第１の設定温度になるように前記冷却手段を制
御しているものである。The apparatus according to claim 2 is the device according to claim 1.
In the apparatus described in the paragraph 1 , the control means controls the cooling means so that the temperature of the cooling plate becomes the first set temperature until a substrate is placed on the cooling plate. is there.
【０００７】また、請求項３に記載の装置は、請求項１
に記載の装置において、前記制御手段は、前記冷却プレ
ートに基板が載置された時点から、前記冷却プレートの
温度が前記第２の設定温度に達するまでの間、前記冷却
手段を最大冷却出力で駆動制御するものである。The apparatus according to claim 3 is the device according to claim 1.
In the apparatus described in (1) above, the control means keeps the cooling means at the maximum cooling output from the time when the substrate is placed on the cooling plate until the temperature of the cooling plate reaches the second set temperature. The drive is controlled.
【０００８】[0008]
【作用】本発明の作用は次のとおりである。すなわち、
請求項１の発明によれば、冷却プレートに基板が接触載
置または近接載置されると、制御手段によって、先ず、
冷却プレートの温度が第２の設定温度になるように冷却
手段が制御され、基板の冷却が開始される。ここで、第
２の設定温度は、冷却プレートが基板を冷却すべき目標
温度よりも低い所定の温度であり、また、この目標温度
を第１の設定温度としている。したがって、このとき、
冷却プレートの温度が目標温度よりも低い所定の温度に
なるように冷却手段が制御されるので、基板が載置され
た際に基板の温度に引っ張られる冷却プレートの温度上
昇が抑えられることになり、冷却プレートの温度がより
低温に維持される。これに伴って基板が速やかに冷却さ
れる。The operation of the present invention is as follows. That is,
According to the first aspect of the present invention, when the substrate is placed on the cooling plate in contact with or in close proximity to the cooling plate, the control means first
The cooling means is controlled so that the temperature of the cooling plate becomes the second set temperature, and the cooling of the substrate is started. Where the
2 set temperature is the target that the cooling plate should cool the substrate
This is a predetermined temperature lower than the temperature, and this target temperature
Is the first set temperature. Therefore, at this time,
Since the cooling means is controlled so that the temperature of the cooling plate becomes a predetermined temperature lower than the target temperature, the temperature rise of the cooling plate, which is pulled by the temperature of the substrate when the substrate is placed, can be suppressed. , The temperature of the cooling plate is kept lower. Along with this, the substrate is rapidly cooled.
【０００９】次いで、冷却プレートの温度が第２の設定
温度に達すると、制御手段によって、冷却プレートの温
度が第１の設定温度になるように冷却手段が切り換え制
御される。これにより、目標温度に向かって冷却プレー
トの温度は上昇し、この間にも基板の温度は下降し続け
るので、冷却プレートの温度と基板の温度とが目標温度
に収束することになる。従って、目標温度に達するまで
冷却プレートと基板との温度差が大きく、基板は目標温
度に速やかに冷却される。Next, when the temperature of the cooling plate reaches the second set temperature, the control means switches and controls the cooling means so that the temperature of the cooling plate becomes the first set temperature. As a result, the temperature of the cooling plate rises toward the target temperature, and the temperature of the substrate continues to drop during this period, so that the temperature of the cooling plate and the temperature of the substrate converge to the target temperature. Therefore, the temperature difference between the cooling plate and the substrate is large until the target temperature is reached, and the substrate is quickly cooled to the target temperature.
【００１０】また、請求項２の発明によれば、先ず、制
御手段によって、冷却プレートに基板が載置された時点
では、予め冷却プレートの温度が第１の設定温度になる
ように制御されており、この冷却プレートに基板が載置
されると、冷却プレートの温度が第２の設定温度になる
ように冷却手段が制御され、基板の冷却が開始される。
そして、冷却プレートの温度が第２の設定温度に達する
と、再び、冷却プレートの温度が第１の設定温度になる
ように冷却手段が切り換え制御され、基板が目標温度に
速やかに冷却される。また、同じ条件の複数枚の基板を
処理する場合においては、冷却開始時の冷却プレートの
温度を第１の設定温度に一定にでき、全ての基板は均一
な条件で冷却処理される。According to the second aspect of the present invention, first, the temperature of the cooling plate is controlled in advance to the first set temperature by the control means when the substrate is placed on the cooling plate. When the substrate is placed on this cooling plate, the cooling means is controlled so that the temperature of the cooling plate becomes the second set temperature, and the cooling of the substrate is started.
Then, when the temperature of the cooling plate reaches the second set temperature, the cooling means is switched and controlled again so that the temperature of the cooling plate becomes the first set temperature, and the substrate is quickly cooled to the target temperature. When processing a plurality of substrates under the same conditions, the temperature of the cooling plate at the start of cooling can be kept constant at the first set temperature, and all the substrates are cooled under uniform conditions.
【００１１】また、請求項３の発明によれば、冷却プレ
ートに基板が載置されると、先ず、制御手段によって、
冷却プレートの温度が第２の設定温度になるように冷却
手段が最大冷却出力で制御され、基板の冷却が開始され
る。そして、冷却プレートの温度が第２の設定温度に達
すると、冷却プレートの温度が第１の設定温度になるよ
うに冷却手段が切り換え制御され、基板が目標温度に速
やかに冷却される。According to the invention of claim 3, when the substrate is placed on the cooling plate, first, the control means causes
The cooling means is controlled by the maximum cooling output so that the temperature of the cooling plate becomes the second set temperature, and the cooling of the substrate is started. Then, when the temperature of the cooling plate reaches the second set temperature, the cooling means is switched and controlled so that the temperature of the cooling plate becomes the first set temperature, and the substrate is quickly cooled to the target temperature.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本発明に係る基板冷却装置の実施
例を示す全体縦断面図であり、図２はその要部の平面図
である。ハウジング１内の下方に基板冷却装置２が設け
られ、その上方に基板加熱装置３が設けられている。FIG. 1 is an overall vertical cross-sectional view showing an embodiment of a substrate cooling device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a main part thereof. A substrate cooling device 2 is provided below the housing 1, and a substrate heating device 3 is provided above the substrate cooling device 2.
【００１４】基板冷却装置２は、処理室４内に冷却プレ
ート５を設けるとともに、その冷却プレート５に形成し
た貫通孔６を通じて複数本の基板支持ピン７を昇降可能
に設け、更に、図２に示すように、冷却プレート５上
に、冷却プレート５の表面と基板Ｗとの間に均一冷却の
ための所定の隙間（プロキシミティギャップ）を形成す
る複数個のプロキシミティボール８を設けて構成されて
いる。In the substrate cooling device 2, a cooling plate 5 is provided in the processing chamber 4, and a plurality of substrate support pins 7 are vertically movable through through holes 6 formed in the cooling plate 5. Further, FIG. As shown, a plurality of proximity balls 8 are provided on the cooling plate 5 to form a predetermined gap (proximity gap) for uniform cooling between the surface of the cooling plate 5 and the substrate W. ing.
【００１５】各基板支持ピン７を一体的に保持した支持
部材９にエアシリンダ１０が連動連結され、そのエアシ
リンダ１０の伸縮によって基板支持ピン７が昇降される
ように構成されている。各基板支持ピン７を上昇させた
状態で基板搬送ロボット（図示せず）により基板Ｗの搬
入・搬出を行い、そして、各基板支持ピン７を下降させ
ることにより、基板Ｗを冷却プレート５上の各プロキシ
ミティボール８に載置して支持できるようになってい
る。An air cylinder 10 is interlockingly connected to a support member 9 that integrally holds each substrate support pin 7, and the substrate support pin 7 is moved up and down by the expansion and contraction of the air cylinder 10. The substrate W is loaded and unloaded by a substrate transfer robot (not shown) in a state where each substrate support pin 7 is raised, and each substrate support pin 7 is lowered to place the substrate W on the cooling plate 5. It can be mounted on and supported by each proximity ball 8.
【００１６】冷却プレート５は、基板Ｗを載置するアル
ミニウム製の伝熱プレート１１と、給水管１２および排
水管１３を接続したアルミニウム製の水冷式の放熱板１
４と、伝熱プレート１１と放熱板１４との間に介在され
た冷却手段としての急冷用のペルチェ素子１５とから構
成されている。放熱板１４は、ペルチェ素子１５の熱を
放熱するためのものである。また、ペルチェ素子１５
は、その素子に許容される最大の電流を供給してその最
大冷却出力で駆動したときは、基板の冷却の目標温度Ｔ
S1 よりも十分に低く、またその目標温度Ｔ S1 に応じてそ
れよりも若干低い値として算出される第２の設定温度Ｔ
S2 よりも低い温度まで、冷却プレート５を冷却する能力
を有するものが使用される。また、伝熱プレート１１の
中央箇所近くにペルチェ素子１５によって冷却される冷
却プレート５のプレート温度ＴPを測定するプレート温
度センサ１６が設けられている。また、放熱板１４の給
水管１２には、放熱水温度センサ１８が接続されてお
り、給水管１２を流れる放熱水の温度を測温している。The cooling plate 5 is a water-cooled radiator plate 1 made of aluminum in which a heat transfer plate 11 made of aluminum on which a substrate W is placed and a water supply pipe 12 and a drain pipe 13 are connected.
4 and a Peltier element 15 for quenching as cooling means interposed between the heat transfer plate 11 and the heat dissipation plate 14. The heat radiating plate 14 is for radiating the heat of the Peltier element 15. In addition, the Peltier device 15
Is a target temperature T for cooling the substrate when the device is supplied with the maximum allowable current and driven at the maximum cooling output.
Well below S1, while the second set temperature T, which is calculated as a value slightly lower than in accordance with the target temperature T S1
What has the ability to cool the cooling plate 5 to a temperature below S2 is used. A plate temperature sensor 16 for measuring the plate temperature T P of the cooling plate 5 cooled by the Peltier element 15 is provided near the center of the heat transfer plate 11. Further, a facility water temperature sensor 18 is connected to the water supply pipe 12 of the heat dissipation plate 14 to measure the temperature of the facility water flowing through the water supply pipe 12.
【００１７】次に、図３のブロック図を参照して制御系
の構成を説明する。図３に示すように、プレート温度セ
ンサ１６、放熱水温度センサ１８、後述する各設定値を
入力する入力部２０、基板Ｗの送り出し信号を出力する
搬送制御部２１それぞれが制御部２２に接続されるとと
もに、この制御部２２に、電磁弁１７などを介してエア
シリンダ１０を駆動する基板昇降駆動部２７と、ペルチ
ェ素子１５に対する冷却駆動部２８とが接続されてい
る。Next, the configuration of the control system will be described with reference to the block diagram of FIG. As shown in FIG. 3, the plate temperature sensor 16, the facility water temperature sensor 18, an input unit 20 for inputting each set value described later, and a transfer control unit 21 for outputting a signal for sending the substrate W are connected to the control unit 22. At the same time, the control unit 22 is connected to a substrate elevating drive unit 27 that drives the air cylinder 10 via the solenoid valve 17 and the like, and a cooling drive unit 28 for the Peltier element 15.
【００１８】入力部２０では、オペレータがキーボード
等から冷却プレート５の設定温度等の必要な各設定値を
入力することにより、その入力された各設定値を制御部
２２に出力して設定するようになっている。各設定値に
ついては後述する。In the input section 20, the operator inputs necessary set values such as the set temperature of the cooling plate 5 from a keyboard or the like, and outputs the set values thus input to the control section 22 for setting. It has become. Each set value will be described later.
【００１９】搬送制御部２１では、例えば、基板搬送ロ
ボットによって搬入されてきた基板Ｗが冷却プレート５
の上方に上昇された基板支持ピン７に載置されるタイミ
ングを予め時間管理しておき、そのタイミングがきた
ら、基板Ｗが基板支持ピン７に載置されたとみなして基
板送り出し信号を制御部２２に出力するようになってい
る。In the transfer controller 21, for example, the substrate W loaded by the substrate transfer robot is used as the cooling plate 5.
The timing when the substrate W is lifted above the substrate support pin 7 is time-controlled in advance, and when the timing comes, it is considered that the substrate W is mounted on the substrate support pin 7 and the substrate sending signal is sent to the controller 22. It is designed to output to.
【００２０】制御部２２には、コントローラ２３と、基
板Ｗを冷却すべき目標温度である第１の設定温度ＴS1を
記憶する第１設定温度記憶部２４と、その第１の設定温
度Ｔ S1 に応じてそれよりも若干低い値として算出される
第２の設定温度Ｔ S2 を記憶する第２設定温度記憶部３０
と、冷却プレート５のプレート温度ＴPを制御する温度
制御部２６とが備えられている。なお、第２設定温度記
憶部３０に記憶される第２の設定温度Ｔ S2 の算出は予め
実験的に求められた方法により行われるが、詳細につい
ては後述する。The control unit 22 includes a controller 23, a first set temperature storage unit 24 for storing a first set temperature T S1 which is a target temperature for cooling the substrate W, and the first set temperature T S1. The second set temperature storage unit 30 that stores the second set temperature T S2 calculated as a value slightly lower than that according to
And a temperature controller 26 for controlling the plate temperature T P of the cooling plate 5. The calculation of the second set temperature T S2 stored in the second set temperature storage unit 30 is performed by a method that has been experimentally obtained in advance, but the details will be described later.
【００２１】コントローラ２３は、いわゆるマイクロコ
ンピュータよりなり、入力部２０から与えられた第１の
設定温度Ｔ S1 を第１設定温度記憶部２４に記憶させる書
き込み機能と、その第１の設定温度Ｔ S1 に応じて第２の
設定温度Ｔ S2 を算出して第２設定温度記憶部３０に書き
込む算出機能と、搬送制御部２１からの基板送り出し信
号受信と基板支持ピン７の下降確認により基板Ｗの冷却
プレート５への載置を確認する載置確認機能と、基板Ｗ
の冷却プレート５への載置確認時に、温度制御部２６に
対して最大出力駆動機能（後述する）の実行を指示する
最大出力駆動実行指示機能と、プレート温度センサ１６
により検出される冷却プレート５の温度が第２設定温度
Ｔ S2 以下になったことを判定する判定機能と、かかる判
定時に第１設定温度記憶部２４に記憶されている第１の
設定温度Ｔ S1 を読み出して後述する温度制御部２６に対
しＰＩＤ制御の目標温度として出力してＰＩＤ制御の実
行を指示するＰＩＤ制御指示機能と、あらかじめ設定し
た冷却処理時間ｔ E の経過を計時する計時機能と、その
計時機能の計時結果や搬送制御部２１からの基板送り出
し信号に応じて基板昇降制御部２７に基板支持ピン７を
昇降させるためのピン下降指令、ピン上昇指令を出力す
るピン制御機能とを有する。The controller 23 is composed of a so-called microcomputer, and has a writing function for storing the first set temperature T S1 given from the input section 20 in the first set temperature storage section 24 and the first set temperature T S1. The second setting temperature T S2 is calculated and written in the second setting temperature storage unit 30 according to the above, and the substrate W is cooled by receiving the substrate sending signal from the transfer control unit 21 and confirming the lowering of the substrate support pin 7. Placement confirmation function to confirm placement on the plate 5, and substrate W
When confirming the placement of the sheet on the cooling plate 5, the maximum output drive execution instruction function for instructing the temperature control unit 26 to execute the maximum output drive function (described later), and the plate temperature sensor 16
The temperature of the cooling plate 5 to be detected are stored and a determination function that falls below the second set temperature T S2, on the determination time of the first set temperature storage part 24 by the first set temperature T S1 And a PID control instructing function for instructing execution of PID control by outputting as a target temperature for PID control to a temperature control unit 26 described later, and a time counting function for measuring elapse of a preset cooling processing time t E , It has a pin control function for outputting a pin lowering command and a pin raising command for raising and lowering the substrate support pins 7 to the substrate raising and lowering control unit 27 according to the timing result of the timing function and the substrate sending signal from the transfer control unit 21. .
【００２２】温度制御部２６も、同じくいわゆるマイク
ロコンピュータよりなる。この温度制御部２６は、周知
のＰＩＤ制御のためのプログラムを内蔵したＰＩＤ制御
機能と、そのＰＩＤ制御は行わずにペルチェ素子１５を
単純にその最大能力を発揮するよう最大冷却出力で連続
的に駆動する最大出力駆動機能とを有する。この２つの
機能はコントローラ２３の制御により選択される。ＰＩ
Ｄ制御機能においては、プレート温度センサ１６によっ
て計測される冷却プレート５のプレート温度Ｔ P を参照
し、冷却駆動部２８に制御信号を出力することにより、
ペルチェ素子１５を所定の目標温度にＰＩＤ制御する。
この温度制御部２６がペルチェ素子１５をＰＩＤ制御す
べき目標温度は、コントローラ２３から出力される設定
温度である。例えばコントローラ２３から第１の設定温
度Ｔ S1 が出力されたときには、ペルチェ素子１５は第１
の設定温度Ｔ S1 となるようにＰＩＤ制御される。また、
最大出力駆動機能においては、最大冷却出力となるよう
な制御信号を冷却駆動部２８に出力して、ペルチェ素子
１５に対しその素子に許容される最大の電流を連続的に
供給し、ペルチェ素子１５を最大冷却出力で連続的に駆
動する。また、温度制御部２６はプレート温度センサ１
６が計測した冷却プレート５のプレート温度Ｔ P を常時
入力し、コントローラ２３へも伝える。なお、本実施例
では、コントローラ２３や温度制御部２６はそれぞれ単
一のマイクロコンピュータにより各機能を実現したが、
これらの機能を個別に有する複数の回路を別個に設けて
も良い。The temperature control unit 26 also comprises a so-called microcomputer. The temperature control unit 26 has a PID control function that incorporates a well-known program for PID control, and continuously performs the maximum cooling output so that the Peltier element 15 simply exerts its maximum capacity without performing the PID control. It has a maximum output drive function for driving. These two functions are selected by the control of the controller 23. PI
In the D control function, by referring to the plate temperature T P of the cooling plate 5 measured by the plate temperature sensor 16 and outputting a control signal to the cooling drive unit 28,
PID control is performed on the Peltier device 15 to a predetermined target temperature.
The target temperature at which the temperature control unit 26 should perform PID control of the Peltier device 15 is the set temperature output from the controller 23. For example, when the controller 23 outputs the first set temperature T S1 , the Peltier element 15 is
PID control is performed so that the set temperature T S1 of Also,
In the maximum output drive function, a control signal that provides the maximum cooling output is output to the cooling drive unit 28 to continuously supply the maximum current allowed to the Peltier element 15 to the Peltier element 15. Drive continuously with maximum cooling power. Further, the temperature control unit 26 uses the plate temperature sensor 1
The plate temperature T P of the cooling plate 5 measured by 6 is constantly input and also transmitted to the controller 23. In the present embodiment, the controller 23 and the temperature control unit 26 realize their respective functions by a single microcomputer.
A plurality of circuits each having these functions may be separately provided.
【００２３】本実施例の冷却制御は、冷却プレート５に
基板Ｗが載置された時点から、プレート温度ＴPが目標
温度（第１の設定温度ＴS1）よりも低い所定の温度（第
２の設定温度ＴS2）になるようにペルチェ素子１５を制
御し、プレート温度ＴPの温度上昇を抑えることによっ
て、基板Ｗを高速で冷却するものである。また、プレー
ト温度ＴPを最適な条件でコントロールし、プレート温
度ＴPと基板温度ＴWとが互いに目標温度に収束する時点
を一致させることによって、基板Ｗを効率良く冷却する
ものである。以下に具体的に説明する。In the cooling control of the present embodiment, from the time when the substrate W is placed on the cooling plate 5, the plate temperature T P is lower than the target temperature (first set temperature T S1 ) at a predetermined temperature (second temperature). The substrate P is cooled at a high speed by controlling the Peltier element 15 so as to reach the set temperature T S2 ) and suppressing the plate temperature T P from rising. Further, the plate temperature T P is controlled under the optimum condition, and the time when the plate temperature T P and the substrate temperature T W converge to the target temperature coincides with each other, whereby the substrate W is efficiently cooled. This will be specifically described below.
【００２４】上記構成による冷却制御動作につき、コン
トローラ２３が実行する制御を示す図４，図５のフロー
チャートおよび図６のタイムチャートを用いて説明す
る。図６において、（ａ）は基板支持ピン７の昇降によ
る基板Ｗの搬送タイミングを示し、（ｂ）はタイムチャ
ートであり、基板Ｗの基板温度ＴWを実線で、冷却プレ
ート５のプレート温度ＴPを破線で図示している。な
お、冷却開始時刻ｔ1において、基板Ｗが冷却プレート
５に載置されて冷却が開始されるが、その直後は基板温
度ＴWは高温であるため、図６の（ｂ）では、その直後
の基板温度ＴWの記載を省略している。The cooling control operation with the above configuration will be described with reference to the flow charts of FIGS. 4 and 5 showing the control executed by the controller 23 and the time chart of FIG. 6, (a) shows the transfer timing of the substrate W by raising and lowering the substrate support pins 7, (b) is a time chart, the substrate temperature TW of the substrate W is a solid line, the plate temperature T of the cooling plate 5 P is shown by a broken line. At the cooling start time t 1 , the substrate W is placed on the cooling plate 5 and cooling is started. Immediately after that, the substrate temperature T W is high. Therefore, in FIG. The description of the substrate temperature T W is omitted.
【００２５】ステップ１：先ず、入力部２０から各設定
値を入力する。各設定値としては、第１の設定温度ＴS1
としての基板Ｗを冷却すべき目標温度、基板Ｗの冷却開
始時刻ｔ1から冷却終了時刻ｔ2までの基板冷却時間ｔE
等があり、これらは基板Ｗの種類やペルチェ素子１５の
能力などに応じて予め実験的に決定されるものである。
コントローラ２３は、各設定値のうち第１の設定温度Ｔ
S1を第１設定温度記憶部２４に記憶させる。第１の設定
温度ＴS1は、基板Ｗを冷却すべき目標温度であり、例え
ば、20℃と設定される。また、コントローラ２３は、第
１の設定温度Ｔ S1 に応じてそこからΔＴb（ΔＴb＞０）
を減じた値を第２の設定温度Ｔ S2 として算出し、かかる
値を第２設定温度記憶部３０に記憶させる。ΔＴbの大
きさは、使用するペルチェ素子１５の特性や、後述する
フローチャートにおけるステップＳ８からＳ９に進んだ
とき（時刻ｔS）からステップＳ１０でタイムアップす
るまで（時刻ｔ 2 ）の時間に応じて、時刻ｔ 2 においてプ
レート温度Ｔ P と基板温度Ｔ W の両方が目標温度Ｔ S1 に収
束するような値を実験的に求めることにより決定され、
例えば３℃に設定される。なお、基板冷却時間ｔ E はコ
ントローラ２３の内部のメモリに記憶される。Step 1: First, each set value is input from the input unit 20. As each set value, the first set temperature T S1
As a target temperature for cooling the substrate W, the substrate cooling time t E from the cooling start time t 1 to the cooling end time t 2 of the substrate W
Etc., which are experimentally determined in advance in accordance with the type of the substrate W, the capability of the Peltier device 15, and the like.
The controller 23 uses the first set temperature T among the set values.
S1 is stored in the first set temperature storage unit 24. The first set temperature T S1 is a target temperature for cooling the substrate W, and is set to 20 ° C., for example. In addition, the controller 23 changes ΔT b (ΔT b > 0) from there according to the first set temperature T S1.
Is calculated as the second set temperature T S2 , and this value is stored in the second set temperature storage unit 30. The magnitude of ΔT b depends on the characteristics of the Peltier element 15 used and the time from when the process proceeds from step S8 to S9 (time t S ) to the time up in step S10 (time t 2 ) in the flowchart described later. Then, it is determined by experimentally obtaining values such that both the plate temperature T P and the substrate temperature T W converge to the target temperature T S1 at time t 2 .
For example, it is set to 3 ° C. The substrate cooling time t E is stored in the memory inside the controller 23.
【００２６】ステップ２：次に、コントローラ２３は、
基板Ｗが冷却プレート５上に載置される以前、すなわち
基板Ｗの冷却開始時刻ｔ1以前に温度制御部２６に対し
ＰＩＤ制御の目標温度として第１の設定温度ＴS1を設定
し、図６の（ｂ）に示すように、冷却プレート５のプレ
ート温度ＴPが第１の設定温度ＴS1になるように、ＰＩ
Ｄ制御によってペルチェ素子１５を駆動する。その結
果、基板Ｗが冷却プレート５に載置される以前では、冷
却プレート５のプレート温度ＴPが予め目標温度ＴS1に
保たれていることになる。Step 2: Next, the controller 23
Before the substrate W is placed on the cooling plate 5, that is, before the cooling start time t 1 of the substrate W, the first set temperature T S1 is set as the target temperature of the PID control in the temperature control unit 26. As shown in (b) of the above, PI is adjusted so that the plate temperature T P of the cooling plate 5 becomes the first set temperature T S1.
The Peltier device 15 is driven by the D control. As a result, before the substrate W is placed on the cooling plate 5, the plate temperature T P of the cooling plate 5 is kept at the target temperature T S1 in advance.
【００２７】ステップ３，４，５：次に、コントローラ
２３は、搬送制御部２１から基板送り出し信号が出され
たかどうかを判断する。すなわち、基板Ｗが基板支持ピ
ン７に搬入されたかどうかを判断する。基板Ｗが基板支
持ピン７上に搬入されると、コントローラ２３は、基板
昇降駆動部２７にピン下降指令を出し、エアシリンダ１
０の収縮によって基板支持ピン７が下降されて基板Ｗが
冷却プレート５上の各プロキシミティボール８に載置さ
れる。コントローラ２３は、ピン下降が完了したかどう
かを判断し、完了すると次のステップ６に移行する。Steps 3, 4, 5: Next, the controller 23 determines whether or not the substrate sending-out signal is issued from the transfer control section 21. That is, it is determined whether the substrate W has been carried into the substrate support pins 7. When the substrate W is loaded onto the substrate support pins 7, the controller 23 issues a pin lowering command to the substrate elevating and lowering drive unit 27, and the air cylinder 1
The contraction of 0 lowers the substrate support pins 7 to place the substrate W on each proximity ball 8 on the cooling plate 5. The controller 23 determines whether or not the pin lowering is completed, and when completed, moves to the next step 6.
【００２８】ステップ６：コントローラ２３は、このよ
うにして基板Ｗの冷却プレート５への載置を確認する
と、温度制御部２６に対して、ペルチェ素子１５が単純
にその最大能力を発揮する最大冷却出力で連続的に駆動
するよう指示する。温度制御部２６は、これによりペル
チェ素子１５に対しその素子に許容される最大の電流を
連続的に供給し、ペルチェ素子１５を最大冷却出力で連
続的に駆動制御する。ここでは、ペルチェ素子１５は、
最大冷却出力で駆動したときに冷却プレート５を基板の
冷却の目標温度Ｔ S1 や第２の設定温度Ｔ S2 よりも十分に
低い温度まで冷却する能力を有しているので、かかる最
大冷却出力での駆動は、基板を目標温度よりも低い所定
の温度になるように制御されていることになる。実際
に、冷却プレート５はこの最大冷却出力での冷却によ
り、図６の（ｂ）に示すように、プレート温度Ｔ P が目
標温度Ｔ S1 よりも低い温度（第２の設定温度Ｔ S2 ）にな
るまで冷却されることになる。Step 6: When the controller 23 confirms the placement of the substrate W on the cooling plate 5 in this way, the maximum cooling with which the Peltier element 15 simply exerts its maximum capacity with respect to the temperature control section 26. Instruct to drive continuously at output. Accordingly, the temperature control unit 26 continuously supplies the maximum current allowed to the Peltier element 15 to the Peltier element 15, and continuously controls the Peltier element 15 at the maximum cooling output. Here, the Peltier element 15 is
When the cooling plate 5 is driven at the maximum cooling output, it has the ability to cool the cooling plate 5 to a temperature sufficiently lower than the target temperature T S1 for cooling the substrate and the second set temperature T S2. Is controlled so that the substrate is brought to a predetermined temperature lower than the target temperature. In fact, the cooling plate 5 is cooled by this maximum cooling output, so that the plate temperature T P becomes lower than the target temperature T S1 (second set temperature T S2 ) as shown in FIG. 6B. It will be cooled until.
【００２９】ステップ７，８：基板Ｗの冷却が開始され
ると、コントローラ２３は、温度制御部２６を介してプ
レート温度センサ１６で計測される冷却プレート５のプ
レート温度ＴPを順次読み込む。そして、読み込んだプ
レート温度Ｔ P が第２の設定温度Ｔ S2 以下になったか否
かを判断する。Steps 7 and 8: When the cooling of the substrate W is started, the controller 23 sequentially reads the plate temperature T P of the cooling plate 5 measured by the plate temperature sensor 16 via the temperature controller 26. Then, it is determined whether the read plate temperature T P has become equal to or lower than the second set temperature T S2 .
【００３０】ステップ９：プレート温度Ｔ P が第２の設
定温度Ｔ S2 以下になると（時刻ｔS）、コントローラ２
３は第１設定温度記憶部２４に記憶されている第１の設
定温度Ｔ S1 を読み出して温度制御部２６に対して出力
し、ＰＩＤ制御の目標温度として設定する。これによ
り、温度制御部２６の制御は冷却プレート５のプレート
温度Ｔ P が第１の設定温度Ｔ S1 となるようなＰＩＤ制御
に切り換えられ、そのＰＩＤ制御によるペルチェ素子１
５の駆動が開始される。Step 9: When the plate temperature T P falls below the second set temperature T S2 (time t S ), the controller 2
3 reads the first set temperature T S1 stored in the first set temperature storage unit 24 and outputs it to the temperature control unit 26 to set it as the target temperature for PID control. Thereby, the control of the temperature control unit 26 is switched to the PID control such that the plate temperature T P of the cooling plate 5 becomes the first set temperature T S1, and the Peltier element 1 by the PID control is switched.
The driving of No. 5 is started.
【００３１】ステップ１０，１１，１２：次に、コント
ローラ２３は、予め設定された基板冷却時間ｔEがタイ
ムアップしたか否か判断する。なお、基板冷却時間ｔE
は、基板Ｗの初期温度のバラツキ等を考慮して少し長め
に設定される。基板冷却時間ｔEがタイムアップする
と、冷却終了時刻ｔ2において、コントローラ２３は、
基板昇降駆動部２８にピン上昇指令を出し、エアシリン
ダ１０の伸長によって基板支持ピン７を上昇させる。こ
れにより、基板Ｗは冷却プレート５の上方に持ち上げら
れて冷却が終了する。そして、ステップ３に戻って、次
の基板Ｗが冷却プレート５に載置されるまで、冷却プレ
ート５のプレート温度ＴPを第１の設定温度ＴS1に保持
しておく。これらの動作を繰り返すことにより、複数枚
の基板Ｗに対して、第１の設定温度ＴS1例えば20℃の常
温まで冷却してから次の処理工程へと移載していくので
ある。Steps 10, 11, 12: Next, the controller 23 determines whether or not the preset substrate cooling time t E has expired. The substrate cooling time t E
Is set a little longer in consideration of variations in the initial temperature of the substrate W and the like. When the substrate cooling time t E is up, at the cooling end time t 2 , the controller 23
A pin raising command is issued to the substrate raising / lowering drive unit 28, and the substrate supporting pin 7 is raised by the extension of the air cylinder 10. As a result, the substrate W is lifted above the cooling plate 5 and the cooling is completed. Then, returning to step 3, the plate temperature T P of the cooling plate 5 is kept at the first set temperature T S1 until the next substrate W is placed on the cooling plate 5. By repeating these operations, the plurality of substrates W are cooled to the first set temperature T S1, for example, room temperature of 20 ° C., and then transferred to the next processing step.
【００３２】ここで、図６の（ｂ）のタイムチャートに
基づいて基板冷却時の温度変化を説明する。Here, the temperature change when the substrate is cooled will be described based on the time chart of FIG. 6 (b).
【００３３】冷却開始時刻ｔ1において、冷却処理前の
基板Ｗが冷却プレート５に載置されると、その基板Ｗの
基板温度ＴWは高温状態（例えば100 ℃以上）なので、
図６に示すように、基板温度ＴWは冷却プレート５に吸
熱されることにより急激に下がり始める。一方、基板Ｗ
が冷却プレート５に吸熱されることの熱移動量の方が、
冷却プレート５がペルチェ素子１５で冷やされる熱移動
量よりも上回っている状況にあるので、冷却プレート５
のプレート温度ＴPは、基板Ｗに引っ張られて一時的に
上昇する。この時、プレート温度ＴPが第２の設定温度
ＴS2に達する時刻ｔSまでは、ペルチェ素子１５が最大
冷却出力で駆動されているので、基板Ｗに引っ張られる
プレート温度ＴPの上昇が抑えられる。従って、プレー
ト温度ＴPがより低温に保たれることになり、これに伴
って基板温度ＴWも高速に冷却される。そして、このよ
うに基板Ｗの冷却動作の前期において、ペルチェ素子１
５をその最大冷却出力で連続的に駆動することにより、
ペルチェ素子１５の能力を最大限に生かした高速な冷却
動作を実現できる。また、最大冷却出力での駆動である
から、そのあいだの制御動作はごく単純なものでよい。
その後、プレート温度Ｔ P が第２の設定温度Ｔ S2 以下に
なると、こんどはプレート温度Ｔ P が第１の設定温度Ｔ
S1 になるようなＰＩＤ制御にペルチェ素子１５の制御が
切り換えられる。このとき、基板温度Ｔ W はまだ第１の
設定温度Ｔ S1 までは低下しておらず、基板温度ＴWが第
１の設定温度ＴS1以下に冷やされ過ぎることなく精度良
く冷却される。この際、時刻ｔSにおいて、プレート温
度ＴPと基板温度ＴWの温度差ΔＴS2（例えば６℃）が、
冷却プレート５の温度を目標温度（第１の設定温度
ＴS1）に保つ従来装置の場合の基板温度ＴWとの温度差
ΔＴS1（例えば３℃）に比べて大きいので、熱が速く移
動することになり、これに伴って基板温度ＴWも第１の
設定温度ＴS1に速く到達することになる。従って、基板
Ｗを目標温度に正確に、かつ高速に冷却することができ
る。また、複数枚の基板Ｗを処理する場合、各基板Ｗ間
での冷却時間（冷却履歴）がほぼ一定になるので、例え
ば、後工程において半導体ウエハなどにフォトレジスト
液を塗布する際にその膜厚分布に悪影響を及ぼすような
ことがない。さらに、複数の基板Ｗにわたって冷却開始
時刻ｔ 1 における冷却プレート５の温度を第１の設定温
度Ｔ S1 に一定にでき、全ての基板Ｗは均一な条件で冷却
処理される。When the substrate W before the cooling process is placed on the cooling plate 5 at the cooling start time t 1 , the substrate temperature T W of the substrate W is in a high temperature state (for example, 100 ° C. or higher).
As shown in FIG. 6, the substrate temperature T W begins to drop sharply by being absorbed by the cooling plate 5. On the other hand, the substrate W
The heat transfer amount of the heat absorbed by the cooling plate 5 is
Since the cooling plate 5 is in a state of exceeding the heat transfer amount cooled by the Peltier element 15, the cooling plate 5
The plate temperature T P of is pulled by the substrate W and temporarily rises. At this time, since the Peltier element 15 is driven at the maximum cooling output until the time t S when the plate temperature T P reaches the second set temperature T S2 , the rise of the plate temperature T P pulled by the substrate W is suppressed. To be Therefore, the plate temperature T P is maintained at a lower temperature, and the substrate temperature T W is cooled at a high speed accordingly. In this way, in the first half of the cooling operation of the substrate W, the Peltier device 1
By continuously driving 5 at its maximum cooling power,
It is possible to realize a high-speed cooling operation that makes the best use of the capacity of the Peltier element 15. Moreover, since the drive is performed at the maximum cooling output, the control operation during that period may be very simple.
After that, when the plate temperature T P becomes equal to or lower than the second set temperature T S2 , the plate temperature T P is now set to the first set temperature T S.
The control of the Peltier element 15 is switched to the PID control so as to be S1 . At this time, the substrate temperature T W has not yet decreased to the first set temperature T S1 , and the substrate temperature T W is accurately cooled without being cooled below the first set temperature T S1 . At this time, at time t S , the temperature difference ΔT S2 (for example, 6 ° C.) between the plate temperature T P and the substrate temperature T W is
Since the temperature of the cooling plate 5 is larger than the temperature difference ΔT S1 (for example, 3 ° C.) from the substrate temperature T W in the case of the conventional apparatus that maintains the target temperature (first set temperature T S1 ), heat moves quickly. As a result, the substrate temperature T W also quickly reaches the first set temperature T S1 . Therefore, the substrate W can be cooled to the target temperature accurately and at high speed. In addition, when processing a plurality of substrates W, the cooling time (cooling history) between the substrates W becomes substantially constant. Therefore, for example, when a photoresist liquid is applied to a semiconductor wafer or the like in a later step, the film is not formed. It does not adversely affect the thickness distribution. Furthermore, the temperature of the cooling plate 5 at the cooling start time t 1 can be made constant at the first set temperature T S1 across the plurality of substrates W, and all the substrates W are cooled under uniform conditions.
【００３４】以上の構成により、基板Ｗを高速で冷却処
理でき、複数枚の基板Ｗを同じ冷却時間（冷却履歴）で
効率良く冷却処理することができる。結果、基板冷却装
置のスループットが向上して装置全体のスループットが
向上する。With the above configuration, the substrates W can be cooled at high speed, and a plurality of substrates W can be efficiently cooled in the same cooling time (cooling history). As a result, the throughput of the substrate cooling device is improved and the throughput of the entire device is improved.
【００３５】なお、上記実施例では、基板Ｗが冷却プレ
ート５に載置される前に、第１の設定温度ＴS1になるよ
うに制御しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば、プレート温度ＴPが第１の設定温度Ｔ
S1よりも低い温度になるようにしても良い。すなわち、
冷却プレート５を、基板Ｗを冷却すべき目標温度よりも
低い所定の温度になるように設定することにより、基板
Ｗの冷却開始時において、基板温度ＴWとプレート温度
ＴPとの温度差が大きく、基板温度ＴWは目標温度よりも
低い所定の温度に向かってより高速に冷却される。In the above embodiment, the substrate W is controlled so as to reach the first set temperature T S1 before being placed on the cooling plate 5, but the present invention is not limited to this. Instead of the plate temperature T P being the first set temperature T
The temperature may be lower than S1 . That is,
By setting the cooling plate 5 to a predetermined temperature lower than the target temperature at which the substrate W should be cooled, the temperature difference between the substrate temperature T W and the plate temperature T P at the start of cooling the substrate W Larger, the substrate temperature T W is cooled more rapidly towards a predetermined temperature below the target temperature.
【００３６】また、上記実施例では、基板Ｗが冷却プレ
ート５に載置されると、第２の設定温度ＴS2になるよう
にペルチェ素子１５を最大冷却出力で駆動しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、プレ
ート温度ＴPが第２の設定温度ＴS2になるように、ＰＩ
Ｄ制御によってペルチェ素子１５を駆動しても良い。要
するに、冷却プレート５のプレート温度ＴPが、基板Ｗ
を冷却すべき目標温度よりも低い所定の温度になるよう
にペルチェ素子１５を駆動するものであれば良い。ただ
し、上記実施例のようにペルチェ素子１５を単純にその
最大冷却出力で連続的に駆動すれば、ペルチェ素子１５
の能力を最大限に生かした高速な冷却動作を実現でき、
かつ、そのあいだの制御動作がごく単純なものでよいと
いう利点がある。In the above embodiment, when the substrate W is placed on the cooling plate 5, the Peltier element 15 is driven at the maximum cooling output so as to reach the second set temperature T S2 .
The present invention is not limited to this, and for example, PI is set so that the plate temperature T P becomes the second set temperature T S2.
The Peltier device 15 may be driven by D control. In short, if the plate temperature T P of the cooling plate 5 is the substrate W
It is sufficient that the Peltier element 15 is driven so as to reach a predetermined temperature lower than the target temperature to be cooled. However, if the Peltier element 15 is simply continuously driven at its maximum cooling output as in the above embodiment, the Peltier element 15
It is possible to realize high-speed cooling operation that maximizes the
Moreover, there is an advantage that the control operation during that time may be very simple.
【００３７】また、上記実施例では、基板Ｗの冷却開始
前と第２の設定温度ＴS2到達後にペルチェ素子１５をＰ
ＩＤ制御で駆動しているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば、オン・オフ制御するものでも良
く、要するに、冷却プレート５のプレート温度ＴPが第
１の設定温度ＴS1になるように駆動するものであれば良
い。In the above embodiment, the Peltier element 15 is set to P before the cooling of the substrate W is started and after the second set temperature T S2 is reached.
Although it is driven by ID control, the present invention is not limited to this, and for example, ON / OFF control may be performed. In short, the plate temperature T P of the cooling plate 5 is the first set temperature T S1. Anything can be used as long as it is driven so that
【００３８】また、上記実施例では、搬送制御部２１か
らの基板送り出し信号を判別することにより、基板Ｗが
冷却プレート５上に搬入されたかどうかを検出している
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
プレート温度センサ１６を用いて所定の設定温度と比較
して基板Ｗが冷却プレート５上に搬入されたかどうかを
検出するようにしても良い。すなわち、基板Ｗが搬入さ
れると冷却プレート５も少なからず昇温するので、その
ことにより搬入を検知するようにしても良い。Further, in the above embodiment, it is detected whether or not the substrate W has been loaded onto the cooling plate 5 by discriminating the substrate delivery signal from the transport control section 21, but the present invention is not limited to this. Not, for example,
The plate temperature sensor 16 may be used to detect whether the substrate W has been loaded onto the cooling plate 5 by comparing it with a predetermined set temperature. That is, when the substrate W is loaded, the cooling plate 5 also rises in temperature to some extent, and thus the loading may be detected.
【００３９】また、上記実施例では、基板Ｗを冷却プレ
ート５上の各プロキシミティボール８に載置している
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
プロキシミティボール８を設けずに基板Ｗを冷却プレー
ト５上に直接載置するようにしてもよい。In the above embodiment, the substrate W is placed on each proximity ball 8 on the cooling plate 5, but the present invention is not limited to this.
The substrate W may be placed directly on the cooling plate 5 without providing the proximity balls 8.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、冷却プレートに基板が載置される
と、制御手段によって基板を冷却すべき目標温度よりも
低い所定の温度（第２の設定温度）になるように冷却手
段が制御されるので、冷却プレートの温度上昇が抑えら
れて速く回復することになり、基板を高速に冷却するこ
とができる。従って、基板を目標温度まで冷却する時間
を短縮でき、装置全体のスループットを向上させること
ができる。As is apparent from the above description, according to the invention of claim 1, when the substrate is placed on the cooling plate, the predetermined temperature lower than the target temperature at which the substrate should be cooled by the control means. Since the cooling means is controlled so as to reach the (second set temperature) , the temperature rise of the cooling plate is suppressed and the plate is quickly recovered, so that the substrate can be cooled at high speed. Therefore, the time for cooling the substrate to the target temperature can be shortened, and the throughput of the entire apparatus can be improved.
【００４１】また、請求項２の発明によれば、冷却プレ
ートに基板が載置されるまでは、冷却プレートの温度が
目標温度（第１の設定温度）に設定され、冷却プレート
の温度が第２の設定温度に達した時点で、再び第１の設
定温度に設定されるので、次の基板を処理する際に、冷
却手段の制御を切り換えることなく目標温度を維持した
ままで冷却することができる。従って、冷却手段の制御
の切り換え回数が少なく、比較的簡単な制御で基板を高
速に冷却することができる。また、同じ条件の複数枚の
基板を処理する場合においては、冷却開始時の冷却プレ
ートの温度を第１の設定温度に一定にでき、全ての基板
は均一な条件で冷却処理される。According to the second aspect of the invention, the temperature of the cooling plate is set to the target temperature (first set temperature) until the substrate is placed on the cooling plate, and the temperature of the cooling plate is set to the first temperature . When the set temperature of 2 is reached, the first setting is performed again .
Since the temperature is set to a constant temperature, it is possible to cool the next substrate while maintaining the target temperature without switching the control of the cooling means when processing the next substrate. Therefore, the number of times the control of the cooling means is switched is small, and the substrate can be cooled at high speed with relatively simple control. When processing a plurality of substrates under the same conditions, the temperature of the cooling plate at the start of cooling can be kept constant at the first set temperature, and all the substrates are cooled under uniform conditions.
【００４２】また、請求項３の発明によれば、冷却プレ
ートに基板が載置されると、制御手段によって冷却手段
が最大冷却出力で駆動制御されるので、冷却プレートの
温度上昇が抑えられてより速く回復することになり、基
板をより高速に冷却することができる。According to the third aspect of the invention, when the substrate is placed on the cooling plate, the control means drives and controls the cooling means at the maximum cooling output, so that the temperature rise of the cooling plate is suppressed. It will recover faster and the substrate can be cooled faster.
【図１】本発明に係る基板冷却装置の実施例を示す全体
縦断面図である。FIG. 1 is an overall vertical cross-sectional view showing an embodiment of a substrate cooling device according to the present invention.
【図２】図１の要部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of FIG.
【図３】ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram.
【図４】制御動作のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of a control operation.
【図５】制御動作のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of control operation.
【図６】タイムチャートである。FIG. 6 is a time chart.
【図７】従来装置の概略縦断面図である。FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a conventional device.
【図８】従来装置のタイムチャートである。FIG. 8 is a time chart of a conventional device.
２…基板冷却装置 ４…処理室 ５…冷却プレート ７…基板支持ピン １３…エアシリンダ １４…水冷板 １５…ペルチェ素子（冷却手段） １６…プレート温度センサ １８…放熱水温度センサ ２０…入力部 ２１…搬送制御部 ２２…制御部（制御手段） ２３…コントローラ ２４…第１設定温度記憶部 ２６…温度制御部 ２７…冷却駆動部 ２８…基板昇降駆動部 ３０…第２設定温度記憶部 Ｗ…基板 2 ... Substrate cooling device 4 ... Processing room 5 ... Cooling plate 7 ... Board support pin 13 ... Air cylinder 14 ... Water cooling plate 15 ... Peltier element (cooling means) 16 ... Plate temperature sensor 18 ... Facility water temperature sensor 20 ... Input section 21 ... Transport control unit 22 ... Control unit (control means) 23 ... Controller 24 ... First set temperature storage unit 26 ... Temperature control unit 27 ... Cooling drive unit 28 ... Substrate lift drive unit 30 ... Second set temperature storage unit W ... substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大神 信敏 滋賀県野洲郡野洲町大字三上字口ノ川原 2426番１ 大日本スクリーン製造株式会 社 野洲事業所内 (72)発明者 藪田 昌明 京都府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 西工場内 (56)参考文献 特開 平６−283493（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−188462（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/02 H01L 21/027 H01L 21/304 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Nobutoshi Ogami Nobutoshi Ogami 2426-1 Kuchinogawara, Mikami, Yasu-machi, Yasu-gun, Shiga Prefecture Inside the Yasu Plant of Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. (72) Masaaki Yabuta Kyoto Prefecture Kyoto Prefecture 322 Furukawa-cho, Fukumi-ku, Fukumi-shi, Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., Rakusai Factory (56) References Fields (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/02 H01L 21/027 H01L 21/304
Claims (3)
接触載置または近接載置することにより、基板を冷却す
る基板冷却装置において、前記冷却プレートが基板を冷却すべき目標温度を第１の
設定温度とし、前記第１の設定温度よりも低い所定の温
度を第２の設定温度として、 前記冷却プレートに基板が載置された時点から、前記冷
却手段に対して前記冷却プレートの温度が前記第２の設
定温度になるような制御を開始し、次いで、前記冷却プ
レートの温度が前記第２の設定温度に達すると、前記冷
却プレートの温度が前記第１の設定温度になるように前
記冷却手段を切り換え制御する制御手段、 を備えたことを特徴する基板冷却装置。1. In a substrate cooling device for cooling a substrate by placing the substrate in contact with or close to a cooling plate provided with a cooling means , the first temperature is set to a target temperature at which the cooling plate should cool the substrate.
The set temperature is a predetermined temperature lower than the first set temperature.
In degrees second set temperature, the from the time the substrate is placed on the cooling plate, the temperature of the cooling plate is the second to the cooling unit set
The control is started so that the cooling plate has a constant temperature, and when the temperature of the cooling plate reaches the second set temperature, the cooling unit is switched so that the temperature of the cooling plate becomes the first set temperature. A substrate cooling device comprising: a control unit for controlling.
までは、前記冷却プレートの温度が前記第１の設定温度
になるように前記冷却手段を制御している基板冷却装
置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit cools the cooling plate so that the temperature of the cooling plate becomes the first set temperature until a substrate is placed on the cooling plate. Substrate cooling device controlling means.
時点から、前記冷却プレートの温度が前記第２の設定温
度に達するまでの間、前記冷却手段を最大冷却出力で駆
動制御する基板冷却装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the temperature of the cooling plate to the second set temperature from the time when the substrate is placed on the cooling plate. A substrate cooling device that drives and controls the cooling means with a maximum cooling output until the temperature reaches the maximum.
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