JP2003332193A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化の際のリフトピンの追随性を良好に
した基板処理装置を提供すること。 【解決手段】 基板処理装置は、基板を加熱または冷却
するためのプレート３３と、プレート３３を通挿して昇
降機構により昇降自在に設けられ、基板を支持するため
のリフトピン４０と、リフトピン４０の下端に設けられ
た滑動部材５１と、滑動部材５１を介してリフトピン４
０を支持し、リフトピン４０とともに昇降する支持部材
４２と、滑動部材５１をその側方への移動を許容するよ
うに側部および上部で包持するとともに前記支持部材に
固定される包持部材５２と、滑動部材５１の上面と前記
包持部材の下面の間に設けられた第１のリニアベアリン
グ５３ａと、滑動部材５１の下面と支持部材４２の上面
との間に設けられた第２のリニアベアリング５３ｂとを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＤ基板の塗布
・現像処理システムにおいて、疎水化処理、加熱処理、
または冷却処理を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）装置の製造工程においては、ＬＣＤ基板（ガラス基
板）上に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ）の薄膜や電極パターン等を形成するために、半導
体製造工程において用いられるものと同様なフォトリソ
グラフィ技術を用いて回路パターン等を縮小してフォト
レジストに転写し、これを現像処理する一連の処理が施
されている。例えば、被処理体であるＬＣＤ基板を、洗
浄装置にて洗浄した後、ＬＣＤ基板にアドヒージョン処
理装置にて疎水化処理を施し、冷却処理装置にて冷却し
た後、レジスト塗布装置にてフォトレジスト膜すなわち
感光膜を塗布形成する。そして、フォトレジスト膜を熱
処理装置にて加熱してベーキング処理（プリベーク）を
施した後、露光装置にて所定のパターンを露光し、そし
て、露光後のＬＣＤ基板を現像装置にて現像液を塗布し
て所定のパターンを形成した後に、ベーキング処理（ポ
ストベーク）を施して高分子化のための熱変成、ＬＣＤ
基板とパターンとの密着性を強化している。

【０００３】このような処理システムにおいて、ＬＣＤ
基板へのレジスト液の密着性を良好にするため実施して
いるアドヒージョン処理は、処理室内に載置された基板
にＨＭＤＳガスを供給して熱処理を行うことにより、親
水性の基板の表面を疎水性に変化させる処理であり、具
体的には、基板下地のＯＨ結合を化学的に分離し、水分
を除去することができる。

【０００４】このアドヒージョン処理においては、まず
基板を載置台上に載置し、処理室内を排気し、処理室内
にＨＭＤＳガスを導入してＨＭＤＳを基板に塗布してい
る。この処理の終了後、ＨＭＤＳ雰囲気が大気中へ放出
されないように、排気機構によりＨＭＤＳガスを強制的
に排出するとともに、処理室内にＮ_２ガスのような置換
ガスを導入し、配管内および処理室内をパージしてい
る。

【０００５】この処理室内に基板を搬入する際には、図
６に示すようなリフトピン駆動機構により載置台に載置
されている。すなわち、基板Ｇを加熱するための加熱プ
レート１０１に形成された複数の孔１０２に、複数のリ
フトピン１０３の上部が通挿されている。このリフトピ
ン１０３の下端は、図示しない駆動機構により昇降され
る支持部材１０４に取付けられている。これにより、支
持部材１０４が昇降されると、リフトピン１０３が昇降
し、搬入された基板Ｇを受け取って加熱プレート１０１
上に載置すると共に、処理終了後、基板Ｇを搬出位置ま
で持ち上げるようになっている。

【０００６】また、加熱プレート１０１の下側で、リフ
トピン１０３の周囲には、真空シール１０５が設けられ
ている。この真空シール１０５により、処理室内のＨＭ
ＤＳガス等の外部への漏洩が防止されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような処理装置にあっては、基板Ｇを加熱するため
の加熱プレート１０１の温度を上昇させると、加熱プレ
ート１０１の熱膨張により孔１０２のピッチがずれてし
まうといったことがある。そこで従来はこのような加熱
プレート１０１の熱膨張に伴う孔ピッチのずれに対応す
るため、孔１０２とリフトピン１０３との隙間を大きく
し、孔１０２のピッチがずれても支障なくリフトピン１
０３が昇降できる程度の隙間を形成している。しかし、
このように、孔１０２の径を大きくすると、その部分で
は基板Ｇが加熱されないため、基板Ｇ上に温度分布のム
ラが発生するといった問題が生じる。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、温度変化の際のリフトピンの追随性を良好にし
た基板処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１発明は、基板に対して加熱処理、冷却処理、ま
たは疎水化処理を施す基板処理装置であって、基板の下
方に配置され、基板を加熱または冷却するためのプレー
トと、前記プレートを通挿して昇降機構により昇降自在
に設けられ、基板を支持するためのリフトピンと、前記
リフトピンの下端に設けられた滑動部材と、前記滑動部
材を介して前記リフトピンを支持し、前記リフトピンと
ともに昇降する支持部材と、前記滑動部材をその側方へ
の移動を許容するように側部および上部で包持するとと
もに前記支持部材に固定される包持部材と、前記滑動部
材の上面と前記包持部材の下面の間に設けられた第１の
リニアベアリングと、前記滑動部材の下面と前記支持部
材の上面との間に設けられた第２のリニアベアリングと
を具備し、前記第１および第２のリニアベアリングによ
りリフトピンの側方への移動を許容するように構成され
ていることを特徴とする基板処理装置を提供する。

【００１０】第２発明は、第１発明において、前記第１
のリニアベアリングは、前記滑動部材の上面に嵌装され
たボールを有し、このボールと前記包持部材の上壁とで
構成され、前記第２のリニアベアリングは、前記滑動部
材の下面に装着されたボールを有し、このボールと前記
支持部材とで構成されることを特徴とする基板処理装置
を提供する。

【００１１】本発明によれば、リフトピンの下端に設け
られた滑動部材と、滑動部材を介して前記リフトピンを
支持し、前記リフトピンとともに昇降する支持部材と、
滑動部材をその側方への移動を許容するように側部およ
び上部で包持するとともに支持部材に固定される包持部
材と、滑動部材の上面と前記包持部材の下面の間に設け
られた第１のリニアベアリングと、滑動部材の下面と前
記支持部材の上面との間に設けられた第２のリニアベア
リングとを具備するので、プレートが熱膨張した際、リ
フトピンは、プレートの熱膨張に追随して側方に移動す
ることができる。そのため、リフトピンを通挿するため
の加熱プレートの孔を大きくする必要がなく、基板の温
度分布のムラを招来することもない。また、リニアベア
リングを用いているため、リフトピンの上下変動が小さ
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明が適用
されるＬＣＤ基板の塗布・現像処理システムを示す斜視
図である。

【００１３】この塗布・現像処理システムは、複数の基
板Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーシ
ョン１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連
の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部
２と、カセットステーション１上のカセットＣと処理部
２との間でＬＣＤ基板の搬送を行うための搬送機構３と
を備えている。そして、カセットステーション１におい
てカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構３は
カセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１２上を
移動可能な搬送アーム１１とを備え、この搬送アーム１
１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が
行われる。

【００１４】処理部２は、前段部２ａと後段部２ｂとに
分かれており、それぞれ中央に搬送路ユニット１５、１
６を有しており、これら搬送路の両側に各処理ユニット
が配設されている。そして、これらの間には中継部１７
が設けられている。

【００１５】前段部２ａは、搬送路ユニット１５に沿っ
て移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１５
の一方側には、上下２段に積層されてなる２組の加熱処
理ユニット２１、ならびにそれに隣接して上下に設けら
れたアドヒージョン処理ユニット２２および冷却ユニッ
ト２３が配置されており、他方側には洗浄ユニット２４
および現像処理ユニット２５が配置されている。

【００１６】一方、後段部２ｂは、搬送路ユニット１６
に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送
路ユニット１６の一方側には、二段積層されてなる３組
の加熱処理ユニット２８が配置されており、搬送路ユニ
ット１６の他方側には、レジスト塗布ユニット２６およ
び基板Ｇの周辺部のレジストを除去する周辺レジスト除
去ユニット２７が配置されている。加熱処理ユニット２
８は、レジストの安定化のためのプリベーク、露光後の
ポストエクスポージャーベーク、および現像後のポスト
ベーク処理を行うものである。なお、後段部２ｂの後端
には、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡し
を行うためのインターフェース部３０が設けられてい
る。

【００１７】中継部１７には、加熱処理ユニット２８に
隣接した位置に、二段積層されてなる冷却処理ユニット
２９が設けられており、冷却処理ユニット２９に対向す
る位置に、薬液供給ユニット８１および搬送装置進入路
８２が設けられている。

【００１８】上記主搬送装置１８は、搬送機構３のアー
ム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段
部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、
さらには中継部１７との間で基板Ｇの受け渡しを行う機
能を有している。また、主搬送装置１９は中継部１７と
の間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｂの
各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには
インターフェース部３０との間の基板Ｇの受け渡しを行
う機能を有している。

【００１９】このように各処理ユニットを集約して一体
化することにより、省スペース化および処理の効率化を
図ることができる。

【００２０】このように構成される塗布・現像処理シス
テムにおいては、カセットＣ内の基板Ｇが、処理部２に
搬送され、処理部２では、まず、洗浄ユニット２４によ
り洗浄処理され、加熱処理ユニット２１の一つで加熱乾
燥された後、レジストの定着性を高めるためにアドヒー
ジョン処理ユニット２２にて疎水化処理され、冷却ユニ
ット２３で冷却後、レジスト塗布ユニット２６でレジス
トが塗布され、周辺レジスト除去ユニット２７で基板Ｇ
の周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇ
は、加熱処理ユニット２８の一つでプリベーク処理さ
れ、冷却ユニット２９で冷却された後、インターフェー
ス部３０を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパ
ターンが露光される。そして、再びインターフェース部
３０を介して搬入され、加熱処理ユニット２８の一つで
ポストエクスポージャーベーク処理が施される。その
後、冷却ユニット２９で冷却された基板Ｇは、現像処理
ユニット２５で現像処理され、所定の回路パターンが形
成される。現像処理された基板Ｇは、主搬送装置１８お
よび搬送機構３によってカセットステーション１上の所
定のカセットに収容される。

【００２１】次に、本実施の形態に係るアドヒージョン
処理ユニット２２を説明する。図２は、本実施の形態に
係るアドヒージョン処理ユニットの概略断面図である。

【００２２】このアドヒージョン処理ユニット２２は、
図２に示すように、筐体３１を有し、この筐体３１内に
は、基板Ｇにアドヒージョン処理するための処理室３２
が形成されている。この処理室３２の下側には、基板Ｇ
を加熱するための加熱プレート３３がその面を水平にし
て配置されいてる。この加熱プレート３３には、ヒータ
ー（図示せず）が装着されており、所望の温度に設定可
能となっている。

【００２３】この加熱プレート３３の表面には、複数の
スペーサ３４が設けられており、このスペーサ３４によ
って基板Ｇが保持されている。すなわち、プロキシミテ
ィ方式が採用されており、加熱プレート３３と基板Ｇと
の直接の接触を避け、加熱プレート３３からの放熱によ
って、基板Ｇを加熱処理するようになっている。これに
より、加熱プレート３３からの基板Ｇの汚染が防止され
る。各スペーサ３４には、支持部材３５がねじ止めされ
ており、この支持部材３５により基板Ｇが支持されてい
る。

【００２４】処理室３２には、ガス供給管３６が接続さ
れており、このガス供給管３６には、処理ガスとしての
ＨＭＤＳガスおよび置換ガスのＮ_２ガスがバルブ３７に
より選択的に通流され、これらのいずれかのガスが処理
室３２内に供給されるようになっている。

【００２５】また、処理室３２には、ガス排気管３８が
接続されており、このガス排気管３８には、排気ポンプ
３９が設けられている。したがって、処理室３２内のＨ
ＭＤＳガスまたはＮ_２ガスは、排気ポンプ３９により排
気管３８を通って排気されるようになっている。

【００２６】また、加熱プレート３３の複数の孔４１を
通挿して、複数のリフトピン４０が昇降自在に設けられ
ている。これらリフトピン４０の下部は、昇降機構４３
により昇降される支持部材４２に当接して支持されてい
る。これにより、昇降機構４３によって支持部材４２が
上昇されると、リフトピン４０は、上昇して、搬入され
た基板Ｇを受け取り、次いで、若干下降して加熱プレー
ト３３上に載置すると共に、アドヒージョン処理終了
後、再び上昇して基板Ｇを搬出位置まで持ち上げるよう
になっている。

【００２７】図３を参照して更に詳細に説明する。図３
は、図２に示すリフトピンを拡大して示す概略断面図で
ある。

【００２８】リフトピン４０は、加熱プレート３３の孔
４１を通挿する上部材４０ａと、この上部材４０ａの下
部が嵌入されていると共に支持部材４２に当接する下部
材４０ｂとから構成されている。加熱プレート３３の孔
４１には、リフトピン４０の上部材４０ａを通挿して摺
動するための複数段の摺動部材４５が嵌装されている。
この摺動部材４５の下方には、筒状に形成された有底の
リング部材４６が取付けられ、このリング部材４６の底
部４６ａには、リフトピン４０の上部材４０ａに密着し
てシールするための真空シール４７が取付けられてい
る。

【００２９】この真空シール４７は、図４に示すよう
に、リング部材４６の底部４６ａの孔に嵌装された基部
４７ａと、この基部４７ａから折曲されてリフトピン４
０の上部材４０ａに密着してシールするためのリップ部
４７ｂとからなっている。これにより、処理室３２内の
ＨＭＤＳガス等の外部への漏洩を防止するようになって
いる。

【００３０】さらに、図３および図５に示すように、リ
フトピン４０の下部材４０ｂの下端には、円形の滑動部
材５１が設けられており、昇降機構４３により昇降され
る支持部材４２には、この滑動部材５１をその側部およ
び上部で包持する包持部材５２が固定されている。

【００３１】包持部材５２の上壁５２ａには、リフトピ
ン４０の下部材４０ｂを通挿する孔５２ｂが設けられて
いる。この孔５２ｂは、リフトピン４０の下部材４０ｂ
が側方に移動するとき、この下部材４０ｂに干渉しない
ようになっている。また、包持部材５２の側壁５２ｃ
は、図５に示すように、滑動部材５１が側方に移動する
とき、側方への動きを許容するスペースを有すると共
に、滑動部材５１の移動の最大限を規制する働きもする
ようになっている。

【００３２】滑動部材５１の上面には、包持部材５２の
上壁５２ａと協働してリニアベアリングを構成するピロ
ーボール５３ａが嵌装されていると共に、滑動部材５１
の下面には、支持部材４２と協働してリニアベアリング
を構成するピローボール５３ｂが嵌装されている。これ
らピローボール５３ａ，５３ｂは、図５に示すように、
滑動部材５１の上面および下面で、各々、３個ずつ設け
られている（５３ａのみ図示）。

【００３３】このように、リフトピン４０の下端に、リ
ニアベアリングを構成するピローボール５３ａ，５３ｂ
を有する滑動部材５１が設けられているため、加熱プレ
ート３３を温度上昇させて加熱プレート３３が熱膨張し
た際、リフトピン４０は、加熱プレート３３の熱膨張に
追随して容易に側方に移動することができる。

【００３４】したがって、リフトピン４０を通挿するた
めの加熱プレート３３の孔４１の径を大きくする必要が
なく、且つリフトピン４０の径を極めて細く、例えば１
〜２ｍｍ程度とすることが可能であり、基板Ｇの温度分
布ムラを有効に防止することができ、また、リフトピン
４０の跡が基板Ｇに転写されてしまう等の不都合を防止
できる。さらに、リフトピン４０が加熱プレート３３の
熱膨張に追随して容易に側方に移動することができるた
め、真空シール４７がリフトピン４０との摩擦により磨
耗するといったことがなく、真空シール４７の劣化を招
来することがなく、真空シール４７を頻繁に取り替える
といった必要がない。

【００３５】以上はアドヒージョン処理ユニット２２に
ついて説明したが、処理ガスを用いない加熱処理ユニッ
ト２１，２８の加熱プレートも、アドヒージョン処理ユ
ニット２２のものと同様の構造を有しているため、この
加熱処理ユニット２１，２８にも本発明が適用可能であ
り、この場合にも、リフトピンは、加熱プレートの熱膨
張に追随して容易に側方に移動することができる。ま
た、冷却処理ユニット２９も、アドヒージョン処理ユニ
ットと同様の構造を有しており、処理ガスを用いずに基
板Ｇを冷却プレートにより冷却するようになっているた
め、この冷却処理ユニット２９にも本発明が適用可能で
あり、この場合には、冷却プレートが冷却により熱収縮
する際、リフトピンがこの冷却プレートの収縮に追随し
て容易に側方に移動することができる。なお、加熱処理
ユニットおよび冷却処理ユニットでは、処理ガスを用い
ないため、真空シール４７は必ずしも必要でない。

【００３６】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、図２に示す支持
部材３５を用いずにリフトピン４０により基板Ｇを加熱
プレート３３から所定距離だけ離間位置に保持する、い
わゆるピンプロキシミティー方式を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リフトピンの下端に設けられた滑動部材と、滑動部材を
介して前記リフトピンを支持し、前記リフトピンととも
に昇降する支持部材と、滑動部材をその側方への移動を
許容するように側部および上部で包持するとともに支持
部材に固定される包持部材と、滑動部材の上面と前記包
持部材の下面の間に設けられた第１のリニアベアリング
と、滑動部材の下面と前記支持部材の上面との間に設け
られた第２のリニアベアリングとを具備するので、プレ
ートが熱膨張した際、リフトピンは、プレートの熱膨張
に追随して側方に移動することができる。そのため、リ
フトピンを通挿するための加熱プレートの孔を大きくす
る必要がなく、基板の温度分布のムラを招来することも
ない。また、リニアベアリングを用いているため、リフ
トピンの上下変動が小さい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるＬＣＤ基板の塗布・現像処
理システムを示す斜視図。

【図２】本実施の形態に係るアドヒージョン処理ユニッ
トの概略断面図。

【図３】図２に示すリフトピンを拡大して示す概略断面
図。

【図４】図３に示すＩＶ部分の拡大図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線から視た矢視図。

【図６】従来のアドヒージョン処理ユニットに用いるリ
フトピンの概略断面図。

【符号の説明】

２２……アドヒージョン処理装置 ３２……処理室 ３３……加熱プレート（プレート） ４０……リフトピン ４０ａ……上部材 ４０ｂ……下部材 ４２……支持部材 ４３……昇降機構 ４７……真空シール（シール部材） ５１……滑動部材 ５２……包持部材 ５３ａ，５３ｂ……ピローボール（リニアベアリング） Ｇ……ＬＣＤ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 統 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成272 番地の４東京エレクトロン九州株式会社大 津事業所内 Ｆターム(参考） 5F046 KA04 KA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対して加熱処理、冷却処理、また
   は疎水化処理を施す基板処理装置であって、 基板の下方に配置され、基板を加熱または冷却するため
   のプレートと、 前記プレートを通挿して昇降機構により昇降自在に設け
   られ、基板を支持するためのリフトピンと、 前記リフトピンの下端に設けられた滑動部材と、 前記滑動部材を介して前記リフトピンを支持し、前記リ
   フトピンとともに昇降する支持部材と、 前記滑動部材をその側方への移動を許容するように側部
   および上部で包持するとともに前記支持部材に固定され
   る包持部材と、 前記滑動部材の上面と前記包持部材の下面の間に設けら
   れた第１のリニアベアリングと、 前記滑動部材の下面と前記支持部材の上面との間に設け
   られた第２のリニアベアリングとを具備し、 前記第１および第２のリニアベアリングによりリフトピ
   ンの側方への移動を許容するように構成されていること
   を特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記第１のリニアベアリングは、前記滑
   動部材の上面に嵌装されたボールを有し、このボールと
   前記包持部材の上壁とで構成され、前記第２のリニアベ
   アリングは、前記滑動部材の下面に装着されたボールを
   有し、このボールと前記支持部材とで構成されることを
   特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。