JP4407971B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、フォトリソグラフィ工程において被処理基板に加熱処理を施す基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that heats a substrate to be processed in a photolithography process.
FPD(フラット・パネル・ディスプレイ)の製造においては、被処理基板であるガラス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。 In the manufacture of an FPD (flat panel display), a predetermined film is formed on a glass substrate as a substrate to be processed, and then a photoresist (hereinafter referred to as a resist) as a processing liquid is applied to form a resist film. The circuit pattern is formed by a so-called photolithography process, in which the resist film is exposed corresponding to the circuit pattern and developed.
このフォトリソグラフィ工程においては、複数の熱処理、即ち、ガラス基板にレジスト膜を形成後、塗布膜を加熱して不要な溶剤等を除去するプリベーク処理、露光処理後に露光によるレジスト膜の化学変化を促進するためのポストエクスポージャ処理、現像処理後に現像パターンの固定と基板の乾燥を兼ねたポストベーク処理等が行われる。
従来、このような熱処理を行う装置としては、ガラス基板を載置するためのホットプレートと、このホットプレート上でガラス基板を昇降させるための昇降機構と、ホットプレートを内包するためのチャンバとを有する加熱装置が用いられている。また、加熱処理が終了した基板は、必要に応じて冷却プレートを備えた冷却装置に搬送されて、そこで冷却処理される。
In this photolithography process, after a resist film is formed on the glass substrate, a pre-bake process that removes unnecessary solvents by heating the coating film, and a chemical change of the resist film due to exposure after the exposure process are promoted Post-exposure processing for performing the post-exposure processing, post-baking processing for fixing the development pattern and drying the substrate is performed after the development processing.
Conventionally, as an apparatus for performing such heat treatment, a hot plate for placing a glass substrate, an elevating mechanism for raising and lowering the glass substrate on the hot plate, and a chamber for enclosing the hot plate are provided. The heating apparatus which has is used. In addition, the substrate that has been subjected to the heat treatment is transported to a cooling device including a cooling plate as necessary, and is subjected to a cooling treatment there.
しかしながら、このような加熱装置及び冷却装置では、基板を搬入出する搬送用ロボットが必要であるためコストが高くなっていた。また、基板の搬入出に時間を要する上、加熱(冷却)装置内に搬入後、基板を支持ピンにより支持し、基板が反らないように予備加熱を行う必要があり、スループットが低下するという課題を有していた。
このような課題を解決するため、特許文献1には、基板を水平方向に搬送しながら、搬送路に沿って所定間隔で配置された複数のヒータにより基板の加熱等を行う基板処理装置が開示されている。
However, such a heating device and a cooling device are expensive because they require a transfer robot for loading and unloading a substrate. In addition, it takes time to carry in and out the substrate, and after carrying it into the heating (cooling) device, it is necessary to support the substrate with support pins and to perform preheating so that the substrate does not warp, resulting in a decrease in throughput. Had problems.
In order to solve such a problem,
尚、特許文献1に開示の基板処理装置において基板の下方に設けられるヒータは熱板ヒータであるが、近年では、赤外線ランプをヒータとして用いる構成が提案されている。この赤外線ランプによれば、遠赤外線をガラス基板に吸収させることで高い加熱効率を得ることができる。
そのような構成は、例えば、図12に模式的な断面図を示すように、搬送コロ201上を平流し搬送される基板Gに対し、搬送路に沿って設けられた複数の赤外線ランプ202により基板Gをその下方から加熱する構造となされる。また、基板G上面に対する加熱効率を向上するため、通常、搬送路上方に例えば材質がSUS(ステンレス鋼)からなる反射板としての天板203が設けられる。
For example, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 12, such a configuration is formed by a plurality of
しかしながら、図12に示す構成にあっては、基板搬入時において図13(a)に示すように基板先端部の基板上面に天板203からの反射熱が直接照射され、基板搬出時において図13(b)に示すように基板終端部の基板上面に天板203からの反射熱が直接照射されるため、基板の昇温にばらつきが生じて温度分布が不均一となり、パターン形成に悪影響を及ぼすという課題があった。
However, in the configuration shown in FIG. 12, when the substrate is carried in, as shown in FIG. 13A, the reflected heat from the
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、平流し搬送される被処理基板に対し加熱処理を施す基板処理装置において、基板搬送路上方に設けられた天板からの反射熱を制御することにより、前記基板の温度分布を均一にすることができる基板処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and in a substrate processing apparatus for performing heat treatment on a substrate to be processed in a flat flow, reflection from a top plate provided above the substrate transfer path. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of making the temperature distribution of the substrate uniform by controlling heat.
前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板に対し熱処理を施す基板処理装置において、前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプと、前記赤外線ランプからの熱放射の方向を一定方向に導く導光板とを備え、前記赤外線ランプからの放射熱は、前記搬送路上を搬送される基板に対し、前記導光板によって垂直上方に照射されることに特徴を有する。
このように導光板を設けることにより、天井部に対し照射される赤外線ランプからの熱放射が全て垂直上方に導かれる。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天井部からの反射熱が大幅に低減され、基板の加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。
In order to solve the above-described problems, a substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate to be processed. A ceiling portion provided in parallel with the transport path, an infrared lamp that radiates heat upward from below the substrate transported on the transport path, and heats the substrate; and the infrared lamp A light guide plate that guides the direction of heat radiation from the infrared light in a fixed direction, and the radiant heat from the infrared lamp is irradiated vertically upward by the light guide plate to the substrate transported on the transport path. Have
By providing the light guide plate in this way, all the heat radiation from the infrared lamp irradiated to the ceiling portion is guided vertically upward .
Therefore, when the substrate is carried in or out, the reflected heat from the ceiling portion irradiated to the upper surface of the substrate at the front end portion and the terminal end portion is greatly reduced, and the substrate is heated by heating the substrate. The entire temperature distribution can be made uniform.
尚、前記天井部は、所定の金属材料により形成され、下面に黒アルマイト処理が施された天板であることが望ましい。
このように天板下面に黒アルマイト処理を施すことによって放射熱の反射が抑制され、基板の先端部及び終端部における基板上面への余分な熱放射を低減することができる。
The ceiling is preferably a top plate made of a predetermined metal material and having a lower surface subjected to black alumite treatment.
Thus, by applying black alumite treatment to the lower surface of the top plate, reflection of radiant heat is suppressed, and excess heat radiation to the upper surface of the substrate at the front end portion and the terminal end portion of the substrate can be reduced.
或いは、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板と、前記天板の下面に接して設けられ、前記赤外線ランプからの熱放射の反射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成されることが望ましい。
このように構成すれば、赤外線ランプ側の導光板により垂直上方に放射される熱は、天板側導光板及び天板によって垂直下方に反射する。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天板からの反射熱を大幅に低減することができる。
Alternatively, the ceiling portion is provided with a top plate formed of a predetermined metal material, and a top plate side light guide plate that is provided in contact with a lower surface of the top plate and guides reflection of heat radiation from the infrared lamp vertically downward. It is desirable to be constituted by.
If comprised in this way, the heat | fever radiated | emitted vertically upward by the light guide plate by the side of an infrared lamp will be reflected vertically downward by the top plate side light guide plate and a top plate.
Therefore, when the substrate is carried in or out, the reflected heat from the top plate irradiated on the upper surface of the substrate at the front end portion and the end portion of the substrate can be greatly reduced.
或いは、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、前記天板の下面には、搬送される被処理基板の幅方向に延設され、基板搬送方向の断面が下方に向けてテーパー状に突起したリブ部が、基板搬送方向に沿って複数形成され、前記リブ部の表面には黒アルマイト加工が施されていることが望ましい。
尚、前記天板には複数の排気口が形成され、前記排気口から天板下方の雰囲気が排気されることが好ましい。
このように構成すれば、導光板により垂直上方に導かれる赤外線ランプの熱放射は、天板に反射した際に大きく減衰する。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天板からの反射熱を大幅に低減することができる。
また、天板に排気口を設けることにより、天板下方に滞留する高熱の雰囲気や基板からの昇華物を排出し、その基板加熱に対する悪影響の発生を防止することができる。
Alternatively, the ceiling portion is made of a top plate made of a predetermined metal material, and the bottom surface of the top plate extends in the width direction of the substrate to be transported, and the cross section in the substrate transport direction is downward. It is desirable that a plurality of rib portions projecting in a tapered shape toward the substrate is formed along the substrate transport direction, and the surface of the rib portions is black anodized.
The top plate is preferably formed with a plurality of exhaust ports, and the atmosphere below the top plate is exhausted from the exhaust ports.
If comprised in this way, the thermal radiation of the infrared lamp guided | guided | derived to the perpendicular | vertical upper direction with a light-guide plate will attenuate | damp largely, when it reflects on a top plate.
Therefore, when the substrate is carried in or out, the reflected heat from the top plate irradiated on the upper surface of the substrate at the front end portion and the end portion of the substrate can be greatly reduced.
Further, by providing an exhaust port on the top plate, it is possible to discharge a hot atmosphere staying below the top plate and sublimates from the substrate, and to prevent the adverse effect on the substrate heating.
或いは、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板と、前記天板の下方に設けられ、前記搬送路を搬送される前記基板の上方から下方に向けて熱放射し、該基板を加熱する天板側赤外線ランプと、前記天板側赤外線ランプの下方に設けられ、前記天板側赤外線ランプからの熱放射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成されることが望ましい。
このように構成することにより、基板下方に配置された赤外線ランプからの熱放射は、基板上方の天板側赤外線ランプによって天板には反射することがなく、また、天板側赤外線ランプからの熱放射は、天板側導光板によって垂直下方に導かれる。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際であっても、基板先端部及び終端部の基板上面には均一な熱照射がなされる。
Alternatively, the ceiling portion is provided on a top plate made of a predetermined metal material, and is provided below the top plate, and radiates heat from above to below the substrate transported in the transport path. Desirably, it is configured by a top plate side infrared lamp that heats the top plate and a top plate side light guide plate that is provided below the top plate side infrared lamp and guides heat radiation from the top plate side infrared lamp vertically downward .
With this configuration, the heat radiation from the infrared lamp disposed below the substrate is not reflected by the top plate-side infrared lamp above the substrate and is not reflected from the top plate-side infrared lamp. The thermal radiation is guided vertically downward by the top plate side light guide plate.
Therefore, even when the substrate is carried in or when the substrate is carried out, uniform heat irradiation is performed on the top surface of the substrate at the front end portion and the terminal end portion.
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板に対し熱処理を施す基板処理装置において、前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプとを備え、前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、前記天板の下面には、棒状の前記赤外線ランプの長手方向に沿って凹曲面が形成され、該凹曲面の焦点位置に前記赤外線ランプが設けられていることに特徴を有する。
このように、凹曲面の焦点位置に赤外線ランプが設けられるため、赤外線ランプからの熱放射が凹曲面に当たると、その反射熱を全て赤外線ランプに向けることができる。
したがって、基板が搬入される際、或いは基板が搬出される際に、基板先端部及び終端部の基板上面に照射される天井部からの反射熱が大幅に低減され、基板の加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。
Further, in order to solve the above-described problems, a substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus that performs a heat treatment on a substrate to be processed. A ceiling portion provided above and parallel to the transport path, and an infrared lamp that radiates heat upward from below the substrate transported on the transport path and heats the substrate. The ceiling portion is made of a top plate made of a predetermined metal material, and a concave curved surface is formed along the longitudinal direction of the rod-shaped infrared lamp on the lower surface of the top plate, and the focal position of the concave curved surface It is characterized in that the infrared lamp is provided.
As described above, since the infrared lamp is provided at the focal position of the concave curved surface, when the heat radiation from the infrared lamp hits the concave curved surface, all of the reflected heat can be directed to the infrared lamp.
Therefore, when the substrate is carried in or out, the reflected heat from the ceiling portion irradiated to the upper surface of the substrate at the front end portion and the terminal end portion is greatly reduced, and the substrate is heated by heating the substrate. The entire temperature distribution can be made uniform.
本発明によれば、平流し搬送される被処理基板に対し加熱処理を施す基板処理装置において、基板搬送路上方に設けられた天板からの反射熱を制御することにより、前記基板の温度分布を均一にすることができる基板処理装置を得ることができる。 According to the present invention, in a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate to be processed that is transported in a flat flow, the temperature distribution of the substrate is controlled by controlling the reflected heat from the top plate provided above the substrate transport path. Can be obtained.
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、本発明に係る基板処理装置を具備する塗布現像処理システムの平面図である。
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用のガラス基板を被処理基板とし、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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a coating and developing treatment system including a substrate processing apparatus according to the present invention.
This coating /
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。
In the coating and developing
The cassette station (C / S) 14 is a port for loading and unloading a plurality of cassettes C in such a manner that the substrates G are stacked in multiple stages, and up to four can be placed side by side in a horizontal direction (Y direction). A
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。
より詳細には、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側へ向う上流部のプロセスラインAには、洗浄プロセス部24、第1の熱的処理部26、塗布プロセス部28および第2の熱的処理部30が一列に配置されている。ここで、洗浄プロセス部24は、平流し搬送路32に沿って上流側から順にエキシマUV照射ユニット(e−UV)34およびスクラバ洗浄ユニット(SCR)36が設けられている。第1の熱的処理部26は、平流し搬送路32に沿って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。
In the process station (P / S) 16, the processing units are arranged in the order of the process flow or the process on a pair of parallel and opposite lines A and B extending in the horizontal system longitudinal direction (X direction).
More specifically, in the upstream process line A from the cassette station (C / S) 14 side to the interface station (I / F) 18 side, the
また、第1の熱的処理部26の下流側には、平流し搬送路32に沿って、塗布プロセス部28と第2の熱的処理部30が設けられている。塗布プロセス部28は、レジスト塗布ユニット(CT)44および減圧乾燥ユニット(VD)46を含み、第2の熱的処理部30は、上流側から順にプリベークユニット(PREBAKE)50および冷却ユニット(COL)52が設けられている。
Further, on the downstream side of the first
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、i線UV照射ユニット(i−UV)56、ポストベークユニット(POBAKE)58、冷却ユニット(COL)60および検査ユニット(AP)62が一列に配置されている。
これらのユニット54、56、58、60、62は平流し搬送路33に沿って上流側からこの順序で設けられている。なお、ポストベークユニット(POBAKE)58および冷却ユニット(COL)60は第3の熱的処理部59を構成する。
On the other hand, in the downstream process line B from the interface station (I / F) 18 side to the cassette station (C / S) 14 side, a development unit (DEV) 54 and an i-ray UV irradiation unit (i-UV) 56 are provided. A post bake unit (POBAKE) 58, a cooling unit (COL) 60, and an inspection unit (AP) 62 are arranged in a line.
These
また、両プロセスラインA,Bの間には補助搬送空間66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68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。
Further, an
また、インタフェースステーション(I/F)18は、両プロセスラインA、Bの平流し搬送路と基板Gのやりとりを行うための搬送装置70と、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とを有し、それらの周囲にバッファ・ステージ(BUF)74、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76および周辺装置78を配置している。
Further, the interface station (I / F) 18 is for exchanging the substrate G with the conveying
バッファ・ステージ(BUF)74には定置型のバッファカセット(図示せず)が置かれる。エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、両搬送装置70,72の問で基板Gをやりとりする際に用いられる。周辺装置78は、たとえばタイトラー(TITLER)と周辺露光装置(EE)とを上下に積み重ねた構成であってよい。各搬送装置70,72は、基板Gを保持できる搬送アーム70a,72aを有し、基板Gの受け渡しのために隣接する各部にアクセスできるようになっている。
A stationary buffer cassette (not shown) is placed on the buffer stage (BUF) 74. The extension / cooling stage (EXT / COL) 76 is a stage for transferring a substrate having a cooling function, and is used when the substrate G is exchanged between the
図2に、この塗布現像処理システム10における1枚の基板Gに対する処理の手順を示す。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を一枚取り出し、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側の搬入部である平流し搬送路32の始点に仰向けの姿勢(基板の被処理面を上にして)で搬入する(図2のステップS1)。
FIG. 2 shows a processing procedure for one substrate G in the coating and developing
こうして、基板Gは、平流し搬送路32上を仰向けの姿勢でプロセスラインAの下流側へ向けて搬送される。初段の洗浄プロセス部24において、基板Gは、エキシマUV照射ユニット(e−UV)34およびスクラバ洗浄ユニット(SCR)36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(ステップS2、S3)。
In this way, the substrate G is transported to the downstream side of the process line A in a flat flow and in a posture on its back on the
スクラバ洗浄ユニット(SCR)36では、平流し搬送路32上を移動する基板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)36における一連の洗浄処理を終えると、基板Gはそのまま平流し搬送路32を下って第1の熱的処理部26を通過する。
In the scrubber cleaning unit (SCR) 36, the substrate G moving on the flat
第1の熱的処理部26において、基板Gはアドヒージョンユニット(AD)40に搬入されると先ず加熱の脱水ベーク処理を受け、水分を取り除かれる。次に、基板Gは、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(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(ステップS5)。この後、基板Gは平流し搬送路32上を搬送され、塗布プロセス部28に渡される。
In the first
塗布プロセス部28において、基板Gは平流し搬送路32上を搬送されながら、最初にレジスト塗布ユニット(CT)44において例えばスリットノズルを用いた基板上面(被処理面)へのレジスト液の塗布がなされ、直後に下流側隣の減圧乾燥ユニット(VD)46で減圧による乾燥処理を受ける(ステップS6)。
In the
この後、基板Gは平流し搬送路32上を搬送され、第2の熱的処理部30を通過する。第2の熱的処理部30において、基板Gは、最初にプリベークユニット(PREBAKE)50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(ステップS7)。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除去し、基板に対するレジスト膜の密着性も強化される。尚、このプリベーキングユニット50は、本発明に係る基板処理装置を最も好ましく適用することができるため、その構成については詳細に後述する。
Thereafter, the substrate G flows flatly and is transported on the
次に、基板Gは、冷却ユニット(COL)52で所定の基板温度まで冷却される(ステップS8)。しかる後、基板Gは、平流し搬送路32の終点(搬出部)からインタフェースステーション(I/F)18の搬送装置70に引き取られる。
Next, the substrate G is cooled to a predetermined substrate temperature by the cooling unit (COL) 52 (step S8). Thereafter, the substrate G is picked up by the
インタフェースステーション(I/F)18において、基板Gは、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76から周辺装置78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(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78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される(ステップS10)。
In the interface station (I / F) 18, the substrate G is carried from the extension / cooling stage (EXT / COL) 76 to the peripheral exposure device (EE) of the
In the
しかる後、基板Gはエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76に戻される。インタフェースステーション(I/F)18における基板Gの搬送および露光装置12との基板Gのやりとりは搬送装置70、72によって行われる。最後に、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平流し搬送路33の始点(搬入部)に搬入される。
こうして、基板Gは、今度は平流し搬送路33上を仰向けの姿勢でプロセスライン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(ステップS11)。
Thereafter, the substrate G is returned to the extension / cooling stage (EXT / COL) 76. Transfer of the substrate G in the interface station (I / F) 18 and exchange of the substrate G with the
In this way, the substrate G is now transported toward the downstream side of the process line B in a flat flow on the
In the first development unit (DEV) 54, the substrate G is subjected to a series of development processes of development, rinsing, and drying while being conveyed in a flat flow (step 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、そのまま平流し搬送路33に載せられたまま下流側隣のi線照射ユニット(i−UV)56を通り、そこでi線照射による脱色処理を受ける(ステップS12)。その後も、基板Gは平流し搬送路33に載せられたまま第3の熱的処理部59および検査ユニット(AP)62を順次通過する。
The substrate G that has undergone a series of development processes in the development unit (DEV) 54 is flattened as it is and is placed on the
第3の熱的処理部59において、基板Gは、最初にポストベークユニット(POBAKE)58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(ステップS13)。このポストベーキングによって、基板G上のレジスト膜に残留していた現像液や洗浄液が蒸発除去し、基板に対するレジストパターンの密着性も強化される。
次に、基板Gは、冷却ユニット(COL)60で所定の基板温度に冷却される(ステップS14)。検査ユニット(AP)62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(ステップS15)。
In the third
Next, the substrate G is cooled to a predetermined substrate temperature by the cooling unit (COL) 60 (step S14). In the inspection unit (AP) 62, non-contact line width inspection, film quality / film thickness inspection, and the like are performed on the resist pattern on the substrate G (step S15).
そしてカセットステーション(C/S)14側では、搬送機構22が、平流し搬送路33の終点(搬出部)から塗布現像処理の全工程を終えた基板Gを受け取り、受け取った基板Gをいずれか1つ(通常は元)のカセットCに収容する(ステップS1に戻る)。
Then, on the cassette station (C / S) 14 side, the
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、第2の熱的処理部30のプリベークユニット(PREBAKE)50に本発明を適用することができる。
続いて、このプリベークユニット50の構成について説明する。図3に、本発明に係る基板処理装置の第1の実施形態として、プリベークユニット50の要部の概略断面図を示す。
In the coating and developing
Next, the configuration of the
図3に示すように、プリベークユニット50は、複数の搬送コロ7からなる平流し搬送路32に沿って、複数の赤外線ランプ1が設けられている。具体的には、赤外線ランプ1は搬送コロ7と平行に設置される棒状のヒータであって、隣り合う搬送コロ7の間に形成される空間から熱放射が上方に向けてなされるよう設けられる。尚、各赤外線ランプ1の下方には、ランプ1の放射熱が上方に向けて放射されるようSUSにより形成された反射部材2が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
また、平流し搬送路32の上方(天井部17)には、下面に黒アルマイト処理が施された天板3が設けられている。天板3は所定の金属材料(例えばSUS(ステンレス鋼))により形成されている。このように、天板3の下面に黒アルマイト処理が施されることで、放射熱の反射が抑制され、基板Gの先端部及び終端部における基板上面への余分な熱放射が低減される。
さらに、基板搬送方向に複数設けられる赤外線ランプ1の上方には、赤外線ランプ1からの熱放射を一定方向に導く導光板4が設けられている。具体的には、この導光板4は、赤外線ランプ1からの熱放射を基板搬送方向に対し垂直上方に出射する。導光板4は、例えばアルミ板を加工することによって形成されている。この導光板4により、天板3に対し照射される赤外線ランプ1からの熱放射が全て垂直方向に導かれるため、その反射熱の基板先端部及び終端部の基板上面へ照射が低減される。
Further, a
Further, a light guide plate 4 that guides heat radiation from the
したがって、図3に示した本発明に係る第1の実施の形態によれば、基板Gが搬入される際、或いは基板Gが搬出される際に、基板G先端部及び終端部の基板上面に照射される天板3からの反射熱が大幅に低減され、基板Gの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。 Therefore, according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, when the substrate G is carried in or when the substrate G is carried out, the top surface of the substrate G at the front end portion and the end portion of the substrate G The reflected heat from the top 3 to be irradiated is greatly reduced, and the temperature distribution of the entire substrate due to the heating and heating of the substrate G can be made uniform.
続いて、本発明に係る基板処理装置の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明に係る基板処理装置の第2の実施形態を適用することができるプリベークユニット50の要部の概略断面図である。尚、図4においては、図3に示した本発明に係る基板処理装置の第1の実施の形態としてのプリベークユニット50の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part of a
図4に示すプリベークユニット50の構成は、図3に示した構成と天井部17の構成が異なる。即ち、図3に示した天板3に替え、天板5及び導光板6(天板側導光板)が設けられる。天板5は所定の金属材料(例えばSUS(ステンレス鋼))からなり、導光板6は、導光板4と同様に例えばアルミ板を加工することにより形成されている。尚、導光板6の上面は天板5の下面に接した状態となされている。
The configuration of the
この構成によれば、導光板4により垂直上方に放射される赤外線ランプ1の放射熱は、導光板6及び天板5によって垂直下方に反射する。
したがって、図4に示した本発明に係る第2の実施の形態によれば、基板Gが搬入される際、或いは基板Gが搬出される際に、基板G先端部及び終端部の基板上面に照射される天板5からの反射熱が大幅に低減され、基板Gの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。
According to this configuration, the radiant heat of the
Therefore, according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4, when the substrate G is carried in or when the substrate G is carried out, the top surface of the substrate G at the front end portion and the end portion of the substrate G The reflected heat from the irradiated
続いて、本発明に係る基板処理装置の第3の実施形態について図5(図5(a)、図5(b))に基づき説明する。図5(a)は、本発明に係る基板処理装置の第3の実施形態を適用することができるプリベークユニット50の要部の概略断面図である。図5(b)は、図5(a)における天井部の斜視図である。尚、図5においては、図3に示した本発明に係る基板処理装置の第1の実施の形態としてのプリベークユニット50の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。
Next, a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 5 (FIGS. 5A and 5B). FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a main part of a
図5に示すプリベークユニット50の構成は、図3に示した構成と天井部17の構成が異なる。即ち、図3に示した天板3に替え、天板8が設けられる。所定の金属材料(例えばSUS(ステンレス鋼))からなる天板8の下面には、図5(b)に示すように、搬送される基板Gの幅方向に延設され、基板搬送方向の断面が下方に向けてテーパー状に突起したリブ部8aが、基板搬送方向に沿って複数形成され、このリブ部8aの表面には黒アルマイト加工が施されている。即ち、この天板8に対し下方から熱放射されると、その熱反射が大きく減衰するようになされている。
The configuration of the
この構成によれば、導光板4により垂直上方に導かれる赤外線ランプ1の熱放射は、天板8に反射した際に大きく減衰する。
したがって、図5に示した本発明に係る第3の実施の形態によれば、基板Gが搬入される際、或いは基板Gが搬出される際に、基板G先端部及び終端部の基板上面に照射される天板8からの反射熱が大幅に低減され、基板Gの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。
According to this configuration, the heat radiation of the
Therefore, according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5, when the substrate G is carried in or when the substrate G is carried out, the top surface of the substrate G at the front end portion and the end portion of the substrate G is disposed. The reflected heat from the irradiated
続いて、本発明に係る基板処理装置の第4の実施形態について説明する。図6は、本発明に係る基板処理装置の第4の実施形態を適用することができるプリベークユニット50の要部の概略断面図である。尚、図6においては、図3に示した本発明に係る基板処理装置の第1の実施の形態としてのプリベークユニット50の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。
Next, a fourth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a main part of a
図6に示すプリベークユニット50の構成は、図5に示した天板8を一部改良したものである。即ち、図5に示した天板8に替え、同様に所定の金属材料(例えばSUS(ステンレス鋼))で形成された天板9が設けられる。
天板9においても、図5に示した天板8と同様に形成された突起9aが下面に複数形成される。但し、突起9aが複数等間隔に形成された天板9の下面には、基板上方の雰囲気を排気するための排気口9bが形成され、これら排気口9bは天板9中に形成された排気路9cに連通している。また、排気路9cは図示しない吸気手段が接続されている。
The configuration of the
Also on the top plate 9, a plurality of projections 9a formed in the same manner as the
即ち、図6に示す構成においては、黒アルマイト加工された複数の突起9aによって生じる滞留熱を効果的に放射することができる。
したがって、図6に示した本発明に係る第4の実施の形態によれば、図5に示した第3の実施の形態と同様の効果が得られる上に、天板9下方に滞留する高熱の雰囲気や基板Gからの昇華物を排出し、その基板加熱に対する悪影響の発生を防止することができる。
That is, in the configuration shown in FIG. 6, the staying heat generated by the plurality of projections 9a processed with black alumite can be effectively radiated.
Therefore, according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the same effect as that of the third embodiment shown in FIG. The sublimates from the atmosphere and the substrate G can be discharged, and adverse effects on the substrate heating can be prevented.
続いて、本発明に係る基板処理装置の第5の実施形態について説明する。図7は、本発明に係る基板処理装置の第5の実施形態を適用することができるプリベークユニット50の要部の概略断面図である。尚、図7においては、図3に示した本発明に係る基板処理装置の第1の実施の形態としてのプリベークユニット50の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。
Next, a fifth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a main part of a
図7に示すプリベークユニット50は、図3に示した構成と天井部17の構成が異なり、また、図3に示した導光板4を有さない構成となされる。
図7において、天板部は、図3に示した天板3に替え、天板11が設けられる。天板11は所定の金属材料(例えばSUS(ステンレス鋼))により形成され、棒状の各赤外線ランプ7の長手方向に沿って凹曲面11aが形成されている。尚、この凹曲面11aの焦点位置に赤外線ランプ7が設けられるため、赤外線ランプ7からの熱放射が凹曲面11aに当たると、その反射熱は全て赤外線ランプ7に向けられるようになされている。
The
In FIG. 7, the top plate portion is provided with a
したがって、図7に示した本発明に係る第5の実施の形態によれば、基板Gが搬入される際、或いは基板Gが搬出される際に、基板G先端部及び終端部の基板上面に照射される天板11からの反射熱が大幅に低減され、基板Gの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。
Therefore, according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 7, when the substrate G is carried in or when the substrate G is carried out, the top surface of the substrate G at the front end portion and the end portion of the substrate G is disposed. The reflected heat from the irradiated
続いて、本発明に係る基板処理装置の第6の実施形態について説明する。図8は、本発明に係る基板処理装置の第6の実施形態を適用することができるプリベークユニット50の要部の概略断面図である。尚、図8においては、図3に示した本発明に係る基板処理装置の第1の実施の形態としてのプリベークユニット50の構成部材と同一のものについては同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。
Next, a sixth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a main part of a
図8に示すプリベークユニット50は、図4に示した第2の実施形態における天板5と導光板6(天板側導光板)との間に、各赤外線ランプ1に対応する赤外線ランプ13(天板側赤外線ランプ)が複数設けられた構成となされる。尚、赤外線ランプ13の熱放射が下方に向くようランプ上方には例えばSUS(ステンレス鋼)により形成された反射部材15が設けられている。
The
この構成によれば、基板G下方に配置された赤外線ランプ1からの熱放射は、基板G上方の赤外線ランプ13によって天板5には反射することがなく、また、赤外線ランプ13からの熱放射は、導光板6によって垂直下方に導かれる。
したがって、図8に示した本発明に係る第6の実施の形態によれば、基板Gが搬入される際、或いは基板Gが搬出される際であっても、基板G先端部及び終端部の基板上面には均一な熱照射がなされるため、基板Gの加熱昇温による基板全体の温度分布を均一にすることができる。
According to this configuration, the heat radiation from the
Therefore, according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 8, even when the substrate G is carried in or when the substrate G is carried out, the front end portion and the end portion of the substrate G Since uniform heat irradiation is performed on the upper surface of the substrate, the temperature distribution of the entire substrate can be made uniform by heating and heating the substrate G.
尚、前記した本発明に係る第1乃至第6の実施の形態において、本発明に係る基板処理装置の好適な一態様としてプリベークユニット50を例に説明したが、これに限定されることなく、熱処理を行うための他の装置に適用してもよく、例えば、ポストベーキングユニット58等に適用することができる。
また、本発明における被処理基板はLCD基板(ガラス基板)に限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、半導体ウエハ、CD基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
In the first to sixth embodiments according to the present invention described above, the
Further, the substrate to be processed in the present invention is not limited to the LCD substrate (glass substrate), and various substrates for flat panel displays, semiconductor wafers, CD substrates, photomasks, printed substrates, and the like are also possible.
続いて、本発明に係る基板処理装置について、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に基づく基板処理装置を用い、実際に実験を行うことにより、その効果を検証した。
〔実施例1〕
実施例1では、SUS(ステンレス鋼)により形成された天板の下面に黒アルマイト加工を施し、被処理基板であるガラス基板に対する熱処理を行い、熱処理後の基板の温度分布を測定した。
図9のグラフに測定結果を示す。尚、図9において、符号A1で示すエリアは111℃付近、符号A2で示すエリアは114℃付近、符号A3で示すエリアは105〜108℃付近、符号A4で示すエリアは117℃付近とする。
〔実施例2〕
実施例2では、実施例1で用いた天板の下方に導光板を設け、被処理基板であるガラス基板に対する熱処理を行い、熱処理後の基板の温度分布を測定した。
図10のグラフに測定結果を示す。尚、図10において、符号A1で示すエリアは111℃付近、符号A2で示すエリアは114℃付近、符号A3で示すエリアは105〜108℃付近とする。
Next, the substrate processing apparatus according to the present invention will be further described based on examples. In this example, the effect was verified by actually performing an experiment using the substrate processing apparatus based on the configuration described in the above embodiment.
[Example 1]
In Example 1, the lower surface of the top plate formed of SUS (stainless steel) was subjected to black alumite processing, heat treatment was performed on the glass substrate as the substrate to be processed, and the temperature distribution of the substrate after heat treatment was measured.
The measurement results are shown in the graph of FIG. In FIG. 9, the area indicated by reference numeral A1 is around 111 ° C., the area indicated by reference numeral A2 is around 114 ° C., the area indicated by reference numeral A3 is around 105-108 ° C., and the area indicated by reference numeral A4 is around 117 ° C.
[Example 2]
In Example 2, a light guide plate was provided below the top plate used in Example 1, heat treatment was performed on the glass substrate as the substrate to be processed, and the temperature distribution of the substrate after heat treatment was measured.
The measurement results are shown in the graph of FIG. In FIG. 10, the area indicated by reference numeral A1 is around 111 ° C., the area indicated by reference numeral A2 is around 114 ° C., and the area indicated by reference numeral A3 is around 105-108 ° C.
〔比較例1〕
比較例1では、SUS(ステンレス鋼)により形成された天板を用いる従来の構成に基づき、被処理基板であるガラス基板に対する熱処理を行い、熱処理後の基板の温度分布を測定した。
図11のグラフに測定結果を示す。尚、図11において、符号A1で示すエリアは111℃付近、符号A2で示すエリアは114℃付近、符号A3で示すエリアは105〜108℃付近、符号A4で示すエリアは117℃付近、符号A5で示すエリアは120℃付近、符号A6で示すエリアは123℃、符号A7で示すエリアは126℃、符号A8で示すエリアは129℃とする。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, based on a conventional configuration using a top plate formed of SUS (stainless steel), heat treatment was performed on a glass substrate which is a substrate to be processed, and the temperature distribution of the substrate after heat treatment was measured.
The measurement results are shown in the graph of FIG. In FIG. 11, the area indicated by reference numeral A1 is around 111 ° C., the area indicated by reference numeral A2 is around 114 ° C., the area indicated by reference numeral A3 is around 105-108 ° C., the area indicated by reference numeral A4 is around 117 ° C., and reference numeral A5 The area indicated by is assumed to be around 120 ° C., the area indicated by reference A6 is 123 ° C., the area indicated by reference A7 is 126 ° C., and the area indicated by reference A8 is 129 ° C.
以上の実施例の結果、比較例1の結果に示された従来の構成では、特に基板搬送方向の基板先端側と終端側で基板温度の分布が大きく不均一となった。
一方、天板に黒アルマイト加工を施した実施例1では、比較例1に対し基板温度分布が大きく改善された。また、実施例1の構成に加え導光板を用いた実施例2では、さらに大幅に基板温度分布の均一性が向上した。
したがって、本発明に係る基板処理装置によれば、熱処理後の基板の温度分布の均一性を大幅に向上することができることを確認した。
As a result of the above example, in the conventional configuration shown in the result of Comparative Example 1, the substrate temperature distribution was particularly large and non-uniform on the substrate front end side and the terminal end side in the substrate transport direction.
On the other hand, in Example 1 in which black alumite processing was applied to the top plate, the substrate temperature distribution was greatly improved compared to Comparative Example 1. Further, in Example 2 using the light guide plate in addition to the configuration of Example 1, the uniformity of the substrate temperature distribution was further greatly improved.
Therefore, according to the substrate processing apparatus which concerns on this invention, it confirmed that the uniformity of the temperature distribution of the board | substrate after heat processing could be improved significantly.
本発明は、LCD基板等に対し加熱処理を施す基板処理装置に適用でき、半導体製造業界、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。 The present invention can be applied to a substrate processing apparatus that heat-treats an LCD substrate or the like, and can be suitably used in the semiconductor manufacturing industry, the electronic device manufacturing industry, and the like.
1 赤外線ランプ
2 反射部材
3 天板
4 導光板
5 天板
6 導光板(天板側導光板)
7 搬送コロ
8 天板
8a リブ部
9 天板
9a 突起
9b 排気口
9c 排気路
10 塗布現像処理システム
11 天板
11a 凹曲面
13 赤外線ランプ(天板側赤外線ランプ)
15 反射部材
17 天井部
32 平流し搬送路(搬送路)
50 プリベークユニット(基板処理装置)
G ガラス基板(被処理基板)
DESCRIPTION OF
7
15
50 Pre-bake unit (substrate processing equipment)
G Glass substrate (substrate to be processed)
Claims (7)
前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプと、前記赤外線ランプからの熱放射の方向を一定方向に導く導光板とを備え、
前記赤外線ランプからの放射熱は、前記搬送路上を搬送される基板に対し、前記導光板によって垂直上方に照射されることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate to be processed,
A conveyance path that conveys the substrate in a supine posture in a horizontal direction, a ceiling portion that is provided above the conveyance path and is parallel to the conveyance path, and an upper side from below the substrate that is conveyed on the conveyance path An infrared lamp that radiates heat toward the substrate and heats the substrate; and a light guide plate that guides the direction of heat radiation from the infrared lamp in a certain direction,
Radiation heat from the infrared lamp is irradiated vertically upward by the light guide plate on a substrate transported on the transport path.
前記天板の下面に接して設けられ、前記赤外線ランプからの熱放射の反射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成されることを特徴とする請求項1に記載された基板処理装置。 The ceiling part is a top plate made of a predetermined metal material;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus includes a top plate side light guide plate that is provided in contact with a lower surface of the top plate and guides the reflection of heat radiation from the infrared lamp vertically downward. .
前記天板の下面には、搬送される被処理基板の幅方向に延設され、基板搬送方向の断面が下方に向けてテーパー状に突起したリブ部が、基板搬送方向に沿って複数形成され、前記リブ部の表面には黒アルマイト加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載された基板処理装置。 The ceiling portion is made of a top plate made of a predetermined metal material,
A plurality of rib portions extending in the width direction of the substrate to be transported and projecting in a taper shape with a cross section in the substrate transport direction downward are formed on the bottom surface of the top plate along the substrate transport direction. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the surface of the rib portion is subjected to black alumite processing.
前記天板の下方に設けられ、前記搬送路を搬送される前記基板の上方から下方に向けて熱放射し、該基板を加熱する天板側赤外線ランプと、
前記天板側赤外線ランプの下方に設けられ、前記天板側赤外線ランプからの熱放射を垂直下方に導く天板側導光板とにより構成されることを特徴とする請求項1に記載された基板処理装置。 The ceiling part is a top plate made of a predetermined metal material;
A top plate-side infrared lamp that is provided below the top plate and radiates heat downward from above the substrate transported through the transport path, and heats the substrate;
2. The substrate according to claim 1, comprising: a top-side light guide plate that is provided below the top-side infrared lamp and guides heat radiation from the top-side infrared lamp vertically downward. Processing equipment.
前記基板を仰向けの姿勢とし水平方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の上方であって該搬送路に平行に設けられた天井部と、前記搬送路を搬送される前記基板の下方から上方に向けて熱放射し、該基板を加熱する赤外線ランプとを備え、
前記天井部は、所定の金属材料により形成された天板からなり、前記天板の下面には、棒状の前記赤外線ランプの長手方向に沿って凹曲面が形成され、該凹曲面の焦点位置に前記赤外線ランプが設けられていることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for performing a heat treatment on a substrate to be processed,
A conveyance path that conveys the substrate in a supine posture in a horizontal direction, a ceiling portion that is provided above the conveyance path and is parallel to the conveyance path, and an upper side from below the substrate that is conveyed on the conveyance path An infrared lamp that radiates heat toward the substrate and heats the substrate,
The ceiling portion is made of a top plate made of a predetermined metal material, and a concave curved surface is formed along the longitudinal direction of the rod-shaped infrared lamp on the lower surface of the top plate, and the focal point of the concave curved surface is A substrate processing apparatus comprising the infrared lamp.
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