JP2019005683A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板全体に反りを有する基板であっても塗布処理及び乾燥処理に亘って膜厚均一性を損なうことなく塗布膜を形成することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】基板を載置して吸着保持するステージと、前記ステージに載置された基板に塗布液を吐出して基板上に塗布膜を形成する塗布処理が行われる塗布処理部と、前記ステージに載置された基板上に形成された塗布膜を乾燥させる乾燥処理が行われる乾燥処理部と、を備えており、前記ステージは、前記塗布処理部と乾燥処理部とで共用されており、前記ステージに載置された基板の吸着状態が解除されることなく、前記基板に対して前記塗布処理と前記乾燥処理とが順次行われるように構成する。【選択図】図２

Description

本発明は、基板上に塗布液を吐出して塗布膜を形成し、その塗布膜を乾燥させる基板処理装置に関するものである。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、塗布装置により基板上に均一にレジスト液が塗布された後、減圧乾燥装置により塗布液を乾燥させることにより形成されている。

具体的には、下記特許文献１に示されるように、塗布装置のステージ上に基板が吸着されて保持される（吸着保持）。そして、その基板上に塗布液が塗布されて塗布膜が形成される。この塗布処理が行われた後、乾燥装置に搬送され乾燥処理される。すなわち、塗布装置のステージ上の基板は、搬送装置であるロボットハンドが基板の下面側に侵入すると、吸着保持状態が解除され、ロボットハンドが上昇することにより保持される。そして、ロボットハンドに保持された状態で乾燥装置まで搬送される。乾燥装置のチャンバ内のステージには、複数のピンが立設されており、ピン上に配置された基板は、ロボットハンドが下降することによりピンの先端部分に保持される。そして、チャンバ内が減圧されることにより乾燥処理が行われ塗布基板が生産される。

特開２００７−１１８００７号公報

近年では、プリント基板のように銅箔が積層された薄い基板を対象に塗布膜が形成される場合がある。このような基板は、銅箔のある面と、銅箔のない面との銅箔の収縮率の違いから、基板全体が湾曲するような一定の反りが発生している。このような基板は、塗布装置のステージ上に吸着保持されている状態ではステージの表面に沿って水平な姿勢を維持しているが、塗布動作が完了し吸着保持を解除すると、基板の反りが戻って基板全体が湾曲する。すなわち、塗布膜が形成された基板の反りが戻ると、形成された塗布膜が乾燥していないため、液流れが生じて塗布膜の膜厚均一性の精度が損なわれてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板全体に反りを有する基板であっても塗布処理及び乾燥処理に亘って膜厚均一性を損なうことなく塗布膜を形成することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の基板処理装置は、基板を載置して吸着保持するステージと、前記ステージに載置された基板に塗布液を吐出して基板上に塗布膜を形成する塗布処理が行われる塗布処理部と、前記ステージに載置された基板上に形成された塗布膜を乾燥させる乾燥処理が行われる乾燥処理部と、を備えており、前記ステージは、前記塗布処理部と乾燥処理部とで共用されており、前記ステージに載置された基板の吸着状態が解除されることなく、前記基板に対して前記塗布処理と前記乾燥処理とが順次行われることを特徴としている。

上記基板処理装置によれば、ステージに載置された基板の吸着状態が解除されることなく、基板に対して塗布処理と乾燥処理とが順次行われるため、反りを有する基板であっても膜厚の均一性を維持して塗布膜を形成することができる。すなわち、塗布処理部では、反りのある基板がステージの表面に吸着保持されることによりステージの表面に沿った形状に維持され均一な塗布膜が形成される。塗布処理終了後、基板は乾燥処理部に搬送されるが、塗布処理部と乾燥処理部とでステージが共用され、ステージの吸着状態が解除されることなく、乾燥処理部で処理されるため、塗布処理部、乾燥処理部いずれにおいても基板の姿勢がステージの表面に沿う姿勢に維持される。そして、乾燥処理部においてもステージの吸着状態が解除されることなく、基板の姿勢がステージの表面に沿う姿勢に維持され塗布膜が減圧乾燥される。したがって、塗布膜が乾燥するまで基板の姿勢が維持されるため塗布処理及び乾燥処理に亘って膜厚均一性を損なうことなく塗布膜を形成することができる。

また、前記ステージは、載置された基板の吸着状態が解除されることなく、前記塗布処理が行われる塗布処理部と、前記乾燥処理が行われる乾燥処理部とに移動するように構成されていてもよい。

この構成によれば、ステージに対して塗布処理部と乾燥処理部とが移動する構成に比べて機構を容易にすることができる。

また、前記塗布処理部には、ステージの表面に接離可能な基板押さえ部が設けられており、この基板押さえ部は、基板をステージの表面に沿う姿勢に押さえることにより基板がステージの表面に吸着保持されるのを補助する構成にしてもよい。

この構成によれば、基板押さえ部により基板をステージの表面に押さえて確実にステージに吸着保持させることができる。すなわち、反りのある基板が塗布処理部に搬入されてステージ上に載置されると、反りのためにステージの表面から浮いた状態になりステージの表面に吸引力を発生させても吸着するのが困難であるが、基板押さえ部により基板をステージの表面に押さえることにより、容易に吸着保持させることができる。

また、前記乾燥処理部は、前記ステージを収容し、ステージに吸着保持された基板を減圧環境下に曝すチャンバ部を有しており、このチャンバ部には、減圧乾燥中の基板をステージの表面に押さえる補助押さえ部が設けられている構成にしてもよい。

この構成によれば、チャンバ部内の減圧環境下であっても基板がステージ上に吸着保持されるのを維持することができる。すなわち、ステージに基板を吸着した状態でチャンバ部内を減圧環境にすると、ステージ上の吸引圧力とチャンバ部内の圧力との差が小さくなるため基板の反りが戻る虞があるが、補助押さえ部が基板をステージ表面に押し付けることにより反りの戻りを回避することができる。

また、上記課題を解決するために本発明の基板処理方法は、ステージに吸着保持された基板に塗布液を吐出して基板上に塗布膜を形成する塗布処理工程と、ステージに吸着保持された基板上に形成された塗布膜を乾燥させる乾燥処理工程と、を有しており、前記塗布処理工程と前記乾燥処理工程とが共通のステージで行われ、塗布処理工程終了後、前記ステージに吸着保持された基板の吸着状態が解除されることなく、前記乾燥処理工程が行われることを特徴としている。

上記基板処理方法によれば、塗布処理工程終了後、次の乾燥処理工程に移行する際、基板が吸着保持されたステージの吸着状態が解除されることなく行われるため、基板に反りが戻ることなく塗布処理工程後に乾燥処理工程を行うことができる。したがって、塗布処理工程及び乾燥処理工程に亘って膜厚均一性を損なうことなく塗布膜を形成することができる。

また、前記塗布処理工程では、基板押さえ部により基板をステージの表面に沿う姿勢に押さえた後、基板がステージに吸着保持される構成にしてもよい。

この構成によれば、塗布処理工程において搬入された基板が反りのある基板であっても基板押さえ部によりステージの表面に押さえて確実にステージに吸着保持させることができる。

また、前記乾燥処理工程では、減圧乾燥中に補助押さえ部が基板をステージの表面に押さえる構成にしてもよい。

この構成によれば、乾燥処理工程において、チャンバ部内の減圧環境下であっても基板がステージ上に吸着保持されるのを維持することができる。

本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、基板全体に反りを有する基板であっても塗布処理及び乾燥処理に亘って膜厚均一性を損なうことなく塗布膜を形成することができる。

本発明の一実施形態における基板処理装置の正面図である。 上記基板処理装置の側面図である。 上記基板処理装置の塗布ユニットを示す概略図である。 上記基板処理装置のステージの表面を示す図である。 上記基板処理装置の基板押さえ部を示す図であり、（ａ）はアーム部が退避位置に位置している図、（ｂ）はアーム部が押さえ位置に位置している図、（ｃ）はアーム部が下降して基板を押圧している状態を示す図である。 上記基板処理装置の乾燥ユニットを示す図である。 上記基板処理装置の動作を示すフローチャートである。 上記基板処理装置の動作を示す図である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１、図２は、本発明の一実施形態における基板処理装置を概略的に示す図であり、図１は、基板処理装置の正面図、図２は、その側面図である。

図１〜図２に示すように、本実施形態の基板処理装置は、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとを有しており、塗布処理部Ａで基板６上に塗布膜が形成された後、乾燥処理部Ｂで塗布膜が乾燥されることにより均一厚さの塗布膜が形成されるようになっている。本実施形態では、塗布処理部Ａ、乾燥処理部Ｂとが一方向に配列されて設けられており、塗布処理部Ａで搬入された基板６に塗布液が塗布されることによって塗布膜が形成され、乾燥処理部Ｂで塗布膜が乾燥された後、再度、塗布処理部Ａから搬出されるようになっている。この基板処理装置は、塗布処理部Ａ、及び、乾燥処理部Ｂで共通のステージ３と、塗布液を吐出する塗布ユニット４と、塗布膜を乾燥させる乾燥ユニット５とを備えており、塗布ユニット４によりステージ３上の基板６に対して塗布液が吐出された後、基板６が載置された状態でステージ３が乾燥ユニット５側に移動し、乾燥ユニット５により基板６上に形成された塗布膜が乾燥されて塗布膜が形成されるようになっている。

なお、以下の説明では、ステージ３の移動方向をＸ軸方向（図１において紙面を貫通する方向）とし、これと直交する方向をＹ軸方向（図１において左右方向）とし、さらにＸ軸とＹ軸とに垂直をなす方向をＺ軸方向（図１において上下方向）として説明を進めることとする。

基台２は、ステージ３等を載置するものであり、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂに亘って形成されている。この基台２は、Ｙ軸方向に延びる支持台２１と、この支持台２１に載置される端支持部２２及び中央支持部２３とを有している。支持台２１は、一方向に延びる２本の柱状部材であり、図２に示す例では、Ｘ軸方向に所定間隔を置いて配置されている。この支持台２１により、端支持部２２及び中央支持部２３がＸ軸方向にほぼ水平な状態で支持されている。

端支持部２２は、一方向に延びる柱状部材であり、図１に示す例では、Ｙ軸方向に所定間隔を置いてＸ軸方向に延びる状態で支持台２１上に配置されている。端支持部２２は、その上面がそれぞれ互いに同一高さになる状態で配置されている。そして、端支持部２２の上面部分には、塗布ユニット４とステージ３をガイドするレール２５とが設けられている。塗布ユニット４は、その脚部４１が端支持部２２の上面部分に固定されており、ステージ３をＹ軸方向に跨ぐ姿勢で取付けられている。また、レール２５は、塗布ユニット４の脚部４１の内側（ステージ３側）にＸ軸方向に延びるように設けられている。

このレール２５は、ステージ３がＸ軸方向に移動可能にガイドするものである。このレール２５は、それぞれの端支持部２２に１本ずつ互いに平行をなすように設けられており、それぞれ端支持部２２の長手方向（Ｘ軸方向）に亘って設けられている。すなわち、図２に示すように、端支持部２２の一方側端部（図２において右側）から塗布ユニット４の配置位置、乾燥ユニット５の配置位置を越えて他方側端部（図２において左側）に亘って設けられている。

中央支持部２３は、一方向に延びる柱状部材であり、図１に示す例では、Ｙ軸方向中央位置にＸ軸方向に延びる状態で支持台２１上に配置されている。そして、中央支持部２３は、その上面の高さ位置が端支持部２２よりも低くなっており、この上面部分にリニアモータ３１（移動手段）の固定子３１ａ（図３参照）が設けられている。この固定子３１ａは、中央支持部２３上面部分に中央支持部２３の延びる方向に亘って設けられており、両レール２５と対向するように設けられている。すなわち、固定子３１ａは、Ｘ軸方向に沿って両レール２５と平行をなすように設けられている。

基台２上には基板６を載置するステージ３が設けられている。このステージ３は、基板６を載置するものであるとともに、基板６を載置した状態で当該基板６をＸ軸方向に搬送するものである。すなわち、このステージ３は、基台２上をＸ軸方向に沿って移動でき、また任意の位置で停止できるように設けられている。具体的には、図３に示すように、ステージ３の裏面（基板６を載置する面と反対側の面）には、ブロック３２が取付けられており、このブロック３２がレール２５上をスライド自在に取付けられている。また、ステージ３の中央部分には、リニアモータ３１の固定子３１ａと連結される可動子３１ｂが取付けられている。したがって、リニアモータ３１を駆動させることにより、可動子３１ｂが固定子３１ａに沿って移動すると、ステージ３がレール２５に沿って移動できるようになっている。すなわち、リニアモータ３１を駆動制御することにより、ステージ３がＸ軸方向に沿って移動し、任意の位置で停止できるようになっている。本実施形態では、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとに移動できるように構成されており、基板６が搬入及び搬出される基板搬入出位置Ｐ、塗布処理工程が行われる塗布領域Ｑ（塗布開始位置Ｑ１、塗布終了位置Ｑ２）、乾燥処理工程が行われる乾燥工程位置Ｒで停止できるようになっている。

ここで、基板搬入出位置Ｐとは、搬送装置としてのロボットハンドにより基板６が基板処理装置に搬入、及び、搬出される位置であり、図２において仮想的に示したステージ３（２点鎖線）の位置（位置Ｐ）である。

また、塗布領域Ｑとは、塗布処理工程が行われる位置であり、基板６上に塗布液が吐出されることにより塗布膜が形成される位置である。具体的には、図２で示される領域Ｑであり、塗布ユニット４により基板６上に塗布液を吐出して塗布が開始される塗布開始位置Ｑ１と、塗布液を停止させて塗布が終了する塗布終了位置Ｑ２とで形成されるステージ３の移動領域である。なお、図２において、塗布開始位置Ｑ１及び塗布終了位置Ｑ２に位置するステージ３は２点鎖線により仮想的に示している。

また、乾燥工程位置Ｒとは、乾燥処理工程が行われる位置であり、基板６上の塗布膜を乾燥させる位置である。具体的には、図２において位置Ｒで示されており、この乾燥工程位置Ｒでは、チャンバ蓋５１が下降することにより、チャンバ蓋５１とステージ３とによってチャンバ部５３が形成され、そのチャンバ部５３に基板６が収容される状態となる。

また、ステージ３は、平板形状を有しており、その表面に基板６を保持できるようになっている。本実施形態では、ステージ３は、吸引装置である真空ポンプ３５により基板６をステージ３の表面に吸着保持できるようになっている。ステージ３は、図４に示すように、その表面に開口する複数の吸引孔３３が形成されており、これらの吸引口３３が直線状の溝３７で連結されている。また、これらの吸引孔３３は、真空ポンプ３５とホース３６により接続されている。したがって、ステージ３の表面に基板６が載置された状態で真空ポンプ３５を作動させると、吸引口３３に吸引力が発生すると共に、溝３７と基板６とで形成される溝空間にも吸引力が発生し、基板６がステージ３の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。

なお、この吸引孔３３と真空ポンプ３５とを接続するホース３６は、余長を有するように構成されている。したがって、ステージ３が基板搬入出位置Ｐ、塗布領域Ｑ、乾燥工程位置Ｒに移動するに従ってホース３６が吸引孔３３に追従し、真空ポンプ３５を作動させることにより吸引孔３３及び溝３７に吸引力を継続して発生させることができる。したがって、基板搬入出位置Ｐ、塗布領域Ｑ、乾燥工程位置Ｒのいずれの位置においてもステージ３上に基板６に対して吸着保持状態を維持することができるようになっている。

また、ステージ３には、基板６を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、ステージ３の表面には複数のピン孔３４が形成されており、このピン孔３４にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピン（不図示）が埋設されている。そして、ステージ３の表面に基板６を載置した状態でリフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分が基板６に当接し、複数のリフトピンの先端部分で基板６を所定の高さ位置に保持できるようになっている。これにより、基板６との接触部分を極力抑えて保持することができ、基板６を損傷させることなくスムーズに交換できるようになっている。

また、塗布処理部Ａの塗布ユニット４は、塗布液を吐出して基板６上に塗布膜を形成するものであり、塗布ユニット４から塗布液を吐出しつつ、基板６が載置されたステージ３が特定方向（Ｘ軸方向）に移動することにより基板６上に塗布膜が形成される。この塗布ユニット４は、図３に示すように、基台２の端支持部２２と連結される脚部４１とＹ軸方向に延びるビーム部４２とを有する門型形状を有しており、ステージ３が移動するレール２５をＹ軸方向に跨いだ状態で固定されている。

塗布ユニット４の脚部４１には、塗布液を塗布する塗布器４３が取り付けられている。具体的には、この脚部４１にはＺ軸方向に延びるレール４１ａと、このレール４１ａに沿ってスライドするスライダ４１ｂが設けられており、これらのスライダ４１ｂと塗布器４３とが連結されている。そして、スライダ４１ｂにはサーボモータにより駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータを駆動制御することにより、スライダ４１ｂがＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、塗布器４３が、ステージ３に保持された基板６に対して昇降動作可能に支持されており、本実施形態では、塗布工程において塗布に適した塗布位置と、塗布位置から退避する退避位置に停止できるようになっている。

塗布器４３は、塗布液を塗布することにより基板６上に塗布膜を形成するものである。この塗布器４３は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット４のビーム部４２とほぼ平行をなすように設けられている。この塗布器４３には、ステージ３と対向する面には、塗布器４３の長手方向に延びるスリット４３ａが形成されている。そして、塗布器４３に供給された塗布液がスリット４３ａから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリット４３ａから塗布液を吐出させた状態で基板６を載置したステージ３をＸ軸方向に移動させることにより、基板６上に一定厚さの塗布膜が形成されるようになっている。すなわち、図２において、基板６を載置したステージ３が塗布開始位置Ｑ１に移動し、この位置において塗布液を吐出する。そして、スリット４３ａからの塗布液と基板６上に形成された塗布膜とが連結された状態のままステージ３を塗布終了位置Ｑ２まで移動させる。これにより、基板６上の所定領域に均一厚さの塗布膜が形成される。

また、塗布処理部Ａには、基板押さえ部８が設けられている（図４，図５参照）。この基板押さえ部８は、反りを有する基板６をステージ３の表面に押さえるものである。本実施形態では、ステージ３の４つの角部に配置されており端支持部２２上に設けられている。この基板押さえ部８は、支持本体部８１とアーム部８２とを有しており、支持本体部８１からアーム部８２で基板６の表面を押さえることにより、基板６全体をステージ３の表面に沿う姿勢に抑えることができるようになっている。

支持本体部８１は、アーム部８２を支持するものであり、下ブロック８１ａと上ブロック８１ｂで形成されている。上ブロック８１ｂは、下ブロック８１ａに対して移動できるように形成されており、本実施形態では、Ｘ軸方向に移動できるように形成されている。これにより、アーム部８２をＸ軸方向に移動させることによりアーム部８２が基板６を押さえる位置を調節できるようになっている。すなわち、アーム部８２がステージ３に載置された基板６の適切な位置（例えば、基板６の未塗布領域）を押圧できるように調節できるようになっている。

アーム部８２は、基板６を押さえるものである。本実施形態では、アーム部８２は、下ブロック８１ａから上方に延び、直角に折れ曲がって水平に延び、さらに直角に折れ曲がって下方に延びる形状を有しており、下方に延びる先端部分で基板６を押圧するように形成されている。このアーム部８２は、上ブロック８１ｂに対して昇降動作することによりステージ３の表面に対して接離できるように形成されており、下降することにより基板６を押圧し、上昇することにより基板６への押圧を解除できるようになっている。

また、アーム部８２は、上ブロック８１ｂに対してＺ軸回りに回転できるように形成されている。すなわち、アーム部８２の先端部分がステージ３の表面に対向する押さえ位置と、この押さえ位置から１８０°回転することにより、アーム部８２の先端部分がステージ３から退避する退避位置とに切り替えることができるようになっている。これにより、アーム部８２が退避位置に位置することにより、アーム部８２がステージ３に供給される基板６に接触することを回避することができ、ステージ３上に基板６が供給されると、アーム部８２が押さえ位置まで回転し、その位置で下降することにより、供給される基板６に接触することなく基板６を押圧することができる。

これにより、ステージ３に供給された基板６に反りが生じていても、基板６をステージ３に吸着保持させることができる。すなわち、図５（ａ）に示すように、アーム部８２が退避位置に位置している状態で、基板６がステージ３上に供給されると、反りが発生していることにより、基板６の端部がステージ３の表面から浮き上がる状態になっている。このまま吸引孔３３に吸引力を発生させても吸着保持できないため、アーム部８２を押さえ位置に位置させる（図５（ｂ））。この際、アーム部８２の位置は、基板６の未塗布部分を押さえるように調節されている。そして、アーム部８２を下降させると、アーム部８２の先端部分が基板６に当接し、さらに下降させることにより基板６をステージ３の表面に押圧する（図５（ｃ））。すなわち、アーム部８２で押さえることにより、基板６をステージ３の表面に沿う姿勢に変形させる。この状態で吸引孔３３に吸引力を発生させることにより、反りのある基板６であっても確実にステージ３に吸着保持させることができる。

また、乾燥処理部Ｂの乾燥ユニット５は基板６上の塗布膜を乾燥させるものであり、基板６が載置されたステージ３が乾燥工程位置Ｒに停止した状態で基板６が減圧環境に曝されることにより塗布膜が乾燥するようになっている。具体的には、図６に示すように、乾燥ユニット５は、レール２５を跨ぐように固定される門型形状のフレーム部５２と、このフレーム部５２に取付けられ、乾燥工程位置Ｒに停止したステージ３に対して昇降動作可能なチャンバ蓋５１を有しており、このチャンバ蓋５１とステージ３とによってチャンバ部５３が形成される。そして、このチャンバ部５３が減圧環境に設定され基板６上の塗布膜が乾燥するようになっている。

チャンバ蓋５１は、ステージ３に載置された基板６を覆う形状を有しており、ステージ３と対面する天壁部５１ａと、この天壁部５１ａの端部からステージ３側に突出する側壁部５１ｂとを有している。

前記天壁部５１ａは、一定厚さを有する平板状の長方形状であり、ステージ３上の基板６と対面する部分が平坦状に形成されている。また、基板６と対面する部分の裏面にはリブが設けられており、このリブによりチャンバ部５３が減圧環境になっても基板６と対面する部分の平坦性が維持されるようになっている。これにより、チャンバ部５３の気流が乱れるのを抑制でき、気流の乱れにより生じる塗布膜の乾燥ムラを抑えることができるようになっている。

また、側壁部５１ｂは、天壁部５１ａの４つの端部それぞれからステージ３側に延びて形成されており、載置された基板６を囲むように形成されている。そして、側壁部５１ｂのステージ３に対面する側壁対面部５１ｃには、シール材５４が設けられている。具体的には、側壁対面部５１ｃには、基板６を囲むようにシール溝５５が形成されており、このシール溝５５にシール材５４を嵌め込むことによって設けられている。これにより、チャンバ部５３が密封されるようになっている。

具体的には、フレーム部５２のＹ軸方向両端部分には、昇降スライダ５６が取付けられた駆動装置（不図示）が設けられており、駆動装置を駆動させると昇降スライダ５６がＺ軸方向に移動するようになっている。そして、昇降スライダ５６とチャンバ蓋５１とが連結部５７で連結されており、駆動装置を駆動制御することにより、スライダのＺ軸方向への移動が制御され、チャンバ蓋５１が昇降動作すると共に任意の位置で停止できるようになっている。本実施形態では、チャンバ蓋５１とステージ３上の基板６とが接触しない上昇位置と、チャンバ蓋５１とステージ３とでチャンバ部５３を形成するチャンバ位置とにチャンバ蓋５１を停止できるように設定されている。したがって、駆動装置を駆動させてチャンバ蓋５１を下降させてチャンバ位置に配置させると、ステージ３の表面とシール材５４とが密着して、チャンバ部５３とその外部がシール材５４により遮断される。これにより、チャンバ部５３が密封されるようになっている。なお、駆動装置はＹ軸方向両側に設けられており、これらの駆動装置は、チャンバ蓋５１の天壁部５１ａが基板６と平行となる姿勢を維持できるように同調して駆動制御されるようになっている。

また、チャンバ蓋５１の天壁部５１ａには、チャンバ部５３に連通する排気口９１とガス供給口９２とが形成されており、この排気口９１とガス供給口９２により、チャンバ部５３を減圧雰囲気や大気圧雰囲気に設定できるようになっている。この排気口９１は、チャンバ部５３の空気を排気することにより、チャンバ部５３を大気圧よりも小さい圧力に減圧するためのものである。具体的には、排気口９１と真空ポンプ３５とが配管９３ａ、９３ｂにより連通して接続されており、この真空ポンプ３５を作動させることにより、チャンバ部５３の空気が排気できるようになっている。また、ガス供給口９２は、チャンバ部５３の減圧状態を解除させるものである。具体的には、ガス供給口９２とガス供給源が配管９３ａ、９３ｂにより連通して接続されており、ガス供給源を作動させると、チャンバ部５３にガス（Ｎ２等）が供給されることにより、チャンバ部５３が大気圧に戻り減圧状態が解除されるようになっている。なお、配管９３ａ、９３ｂは、天壁部５１ａと連結される部分が伸縮変形自在なベローズ９４ａ、９４ｂで形成されており、チャンバ蓋５１の昇降動作に応じてベローズ９４ａ、９４ｂが伸縮変形することにより、その動作に追従できるようになっている。

また、チャンバ蓋５１の天壁部５１ａには、補助押さえ部７が設けられている。この補助押さえ部７は、基板６をステージ３の表面に押さえるためのものである。補助押さえ部７は、図６に示すように、天壁部５１ａからステージ３側に延びるように形成されており、ステージ３上の基板６の４つの角部に対向する位置に設けられている。補助押さえ部７は、天壁部５１ａに取り付けられる軸芯部７１とその先端に位置する当接部７２とを有しており、軸芯部７１よりも当接部７２が大径に形成されている。

そして、当接部７２は軸芯部７１からステージ３側に向かって付勢力を有するように設けられており、当接部７２が軸芯部７１に沿って弾性的に変位できるように構成されている。そして、この当接部７２は、チャンバ蓋５１を下降させてチャンバ蓋５１とステージ３とでチャンバ部５３を形成した状態では、当接部７２の下端位置がステージ３の表面よりも僅かに下方になる位置に調節されている。これにより、基板６がステージ３の表面に吸着保持された状態でチャンバ蓋５１が下降して当接部７２が基板６に当接し、さらに下降することにより、当接部７２が付勢力に抗して軸芯部７１に沿って変位し、当接部７２が基板６に対して弾性的に押圧することができる。したがって、ステージ３の表面に基板６が吸着保持された状態でチャンバ部５３に収容され、チャンバ部５３内を減圧させると、チャンバ部５３内の圧力と、ステージ３の吸引孔３３により基板６を吸引する吸引力との差圧が小さくなるため、基板６の吸着保持力が弱くなり、基板６の反りが戻る虞があるが、この補助押さえ部７により基板６がステージ３の表面に押し圧されるため、基板６の反りが戻るのを防止することができる。

また、基板処理装置には、制御装置が設けられており、この制御装置により、リニアモータ３１、サーボモータ等の各駆動装置を適切に駆動制御できるようになっている。

次に、基板処理装置の動作について説明する。ここで、図７は、基板処理装置の動作を示すフローチャートであり、図８は、基板処理装置の動作を示す概略図である。

まず、基板６の供給が行われる。具体的には、リニアモータ３１を駆動させることによりステージ３を塗布処理部Ａの基板搬入出位置Ｐに配置させる（ステップＳ１）。すなわち、リニアモータ３１を駆動制御することにより、ステージ３を移動させ、ステージ３が基板搬入出位置Ｐになったところで停止させる（図８（ａ）参照）。

次に、基板６が搬入される（ステップＳ２）。具体的には、ステージ３の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、これらのリフトピンの先端部分にロボットハンドに保持されて搬送されてきた基板６が載置される。そして、リフトピンを下降させることにより基板６をステージ３の表面に載置させる。このとき、基板６がステージ３に載置されると、図示しない位置決め装置により、基板６が所定の位置に位置決めされる。また、基板押さえ部８のアーム部８２が退避位置から押さえ位置に変位し基板６がステージ３上に押圧される。そして、この状態で真空ポンプ３５を作動させることにより、吸引孔３３に吸引力が発生し、基板６が位置決めされた状態でステージ３の表面上に吸着されて保持される。

次に、塗布処理工程を行うためにステージ３を塗布領域Ｑに移動させる（ステップＳ３）。具体的には、リニアモータ３１を駆動させることによりステージ３を塗布領域Ｑに配置させる。すなわち、リニアモータ３１を駆動制御することによりステージ３を移動させ、ステージ３を塗布開始位置Ｑ１で停止させる（図８（ｂ）参照）。

次に塗布処理工程が行われる（ステップＳ４）。具体的には、塗布器４３から塗布液を吐出させた状態で、ステージ３を乾燥ユニット５側（図２において左側）に移動させる。すなわち、塗布ユニット４が塗布開始位置Ｑ１に位置する状態で塗布器４３のスリット４３ａの高さ位置を塗布位置に調節する。そして、スリット４３ａから塗布液の吐出を開始し、塗布液を吐出した状態でステージ３を塗布終了位置まで移動させる。すなわち、スリット４３ａから吐出される塗布液と基板６に形成された塗布膜とが連結された状態を維持するように塗布開始位置（図８（ｂ））から塗布終了位置（図８（ｃ））までリニアモータ３１を制御しつつステージ３を移動させる。これにより、基板６上に均一厚さの塗布膜が形成される。

次に、乾燥処理工程を行うためにステージ３を乾燥工程位置Ｒに移動させる（ステップＳ４）。具体的には、リニアモータ３１を駆動させることによりステージ３を乾燥工程位置Ｒに配置させる。すなわち、吸引孔３３に吸引力を発生させつつ、ステージ３上に基板６を吸着保持した状態で、リニアモータ３１を駆動制御することによりステージ３を移動させ、ステージ３上の基板６がチャンバ部５３に配置される位置で停止させる（図８（ｄ）参照）。

次に、乾燥処理工程が行われる（ステップＳ５）。この工程においても、塗布処理工程でステージ３上で吸着保持された基板６は、依然として吸着保持状態が維持されている。具体的には、基板６を載置したステージ３が乾燥工程位置Ｒに配置されると、上昇位置に配置されていたチャンバ蓋５１がチャンバ位置まで下降し、ステージ３とチャンバ蓋５１とによってチャンバ部５３が形成される。すなわち、ステージ３上の基板６がこのチャンバ部５３に配置される（図８（ｅ）参照）。このとき、チャンバ蓋５１から延びる補助押さえ部７の当接部７２が基板６の未塗布領域に弾性的に接触し、基板６をステージ３の表面に押圧する。そして、真空ポンプ３５を作動させてチャンバ部５３を減圧雰囲気にし、基板６上の塗布膜を乾燥させる。

そして、乾燥が終了すると、チャンバ部５３にガスを供給しチャンバ部５３が大気圧雰囲気に戻される。そして、チャンバ蓋５１を上昇位置まで上昇させて乾燥処理工程が終了する（図８（ｆ）参照）。なお、この時点においても、ステージ３上の基板６は、依然として塗布処理工程で吸着保持された状態が維持されている。

次に、基板６の取出しを行うため、ステージ３を基板搬入出位置Ｐに移動させる（ステップＳ６）。具体的には、リニアモータ３１を駆動制御することにより、ステージ３を移動させ、ステージ３が基板搬入出位置Ｐになったところで停止させる（図８（ｇ）参照）。そして、真空ポンプ３５を停止させてステージ３の吸引孔３３が開放されることにより、基板６の吸着保持が解除される。

次に、基板６の取出しが行われる（ステップＳ７）。具体的には、コンプレッサーを作動させてリフトピンを基板受渡位置まで上昇させる。そして、リフトピンに保持された基板６の下側にロボットハンドを進入させて、ロボットハンドを上昇させることにより、基板６をロボットハンドに載置させる。そして、ロボットハンドを退避させることにより、基板６の取出しが完了する。

そして、次に塗布を行う基板６があるか否かが判断される（ステップＳ８）。ここで、新たな基板６が存在する場合には、ステップＳ８でＹＥＳの方向に進み、ステップＳ２に戻って基板６の搬入が行われ、新たな基板６が存在しない場合には、ステップＳ８でＮＯの方向に進み、リフトピンを収容位置まで下降させることにより、本実施形態における基板処理装置の動作が終了する。

以上説明した通りの基板処理装置及び基板処理方法によれば、ステージ３に載置された基板６の吸着状態が解除されることなく、基板６に対して塗布処理と乾燥処理とが順次行われるため、反りを有する基板６であっても膜厚の均一性を維持して塗布膜を形成することができる。すなわち、塗布処理部Ａでは、反りのある基板６がステージ３の表面に吸着保持されることによりステージ３の表面に沿った形状に維持され均一な塗布膜が形成される。塗布処理終了後、基板６は乾燥処理部Ｂに搬送されるが、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとでステージ３が共用され、ステージ３の吸着状態が解除されることなく、乾燥処理部Ｂで処理されるため、塗布処理部Ａ、乾燥処理部Ｂいずれにおいても基板６の姿勢がステージ３の表面に沿う姿勢に維持される。そして、乾燥処理部Ｂにおいてもステージ３の吸着状態が解除されることなく、基板６の姿勢がステージ３の表面に沿う姿勢に維持され塗布膜が減圧乾燥される。したがって、塗布膜が乾燥するまで基板６の姿勢が維持されるため塗布処理及び乾燥処理に亘って膜厚均一性を損なうことなく塗布膜を形成することができる。

また、上記実施形態では、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂが一方向に並んで配列された例について説明したが、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとが同じ位置にあるものであってもよい。すなわち、ステージ３が固定されており、塗布ユニット４、乾燥ユニット５がそれぞれステージ３が配置された位置に移動するように構成する。このように構成することにより、塗布ユニット４がステージ３に配置された位置に移動すると、ステージ３が配置された位置が塗布処理部Ａとなり、乾燥ユニット５がステージ３に配置された位置に移動すると、ステージ３が配置された位置が乾燥処理部Ｂとなり、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとが同じ位置になるように構成することができる。

また、上記実施形態では、基板押さえ部８、補助押さえ部７を有する例について説明したが、塗布処理部Ａにおいてステージ３に基板６を載置した際に基板６の反りが僅かで吸着保持できる場合には、基板押さえ部８がないものであってもよい。また、減圧乾燥中、チャンバ部５３内の圧力と吸引孔３３における吸引圧力との差圧が確保できる場合には、補助押さえ部７を設けないものであってもよい。

また、上記実施形態では、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとがチャンバ壁で囲って区分されていない例について説明したが、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとをチャンバ壁で囲ってそれぞれ別々の雰囲気を形成できるように構成してもよい。この場合、ステージ３が塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとに移動できるように、塗布処理部Ａと乾燥処理部Ｂとを区分するチャンバ壁にゲートバルブを設け、それぞれの環境を維持しつつ移動できるように構成してもよい。

３ ステージ
４ 塗布ユニット
５ 乾燥ユニット
６ 基板
７ 補助押さえ部
８ 基板押さえ部
５１ チャンバ蓋
５３ チャンバ部
Ａ 塗布処理部
Ｂ 乾燥処理部

Claims (7)

1. 基板を載置して吸着保持するステージと、
   前記ステージに載置された基板に塗布液を吐出して基板上に塗布膜を形成する塗布処理が行われる塗布処理部と、
   前記ステージに載置された基板上に形成された塗布膜を乾燥させる乾燥処理が行われる乾燥処理部と、
   を備えており、
   前記ステージは、前記塗布処理部と乾燥処理部とで共用されており、前記ステージに載置された基板の吸着状態が解除されることなく、前記基板に対して前記塗布処理と前記乾燥処理とが順次行われることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記ステージは、載置された基板の吸着状態が解除されることなく、前記塗布処理が行われる塗布処理部と、前記乾燥処理が行われる乾燥処理部とに移動するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記塗布処理部には、ステージの表面に接離可能な基板押さえ部が設けられており、この基板押さえ部は、基板をステージの表面に沿う姿勢に押さえることにより基板がステージの表面に吸着保持されるのを補助することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
4. 前記乾燥処理部は、前記ステージを収容し、ステージに吸着保持された基板を減圧環境下に曝すチャンバ部を有しており、このチャンバ部には、減圧乾燥中の基板をステージの表面に押さえる補助押さえ部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. ステージに吸着保持された基板に塗布液を吐出して基板上に塗布膜を形成する塗布処理工程と、
   ステージに吸着保持された基板上に形成された塗布膜を乾燥させる乾燥処理工程と、
   を有しており、
   前記塗布処理工程と前記乾燥処理工程とが共通のステージで行われ、塗布処理工程終了後、前記ステージに吸着保持された基板の吸着状態が解除されることなく、前記乾燥処理工程が行われることを特徴とする基板処理方法。
6. 前記塗布処理工程では、基板押さえ部により基板をステージの表面に沿う姿勢に押さえた後、基板がステージに吸着保持されることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
7. 前記乾燥処理工程では、減圧乾燥中に補助押さえ部が基板をステージの表面に押さえることを特徴とする請求項５又は６に記載の基板処理方法。

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