JP3897694B2 - 基板用トレイ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラス基板や半導体ウェーハなどの基板の表面に被膜、例えば２０μｍ以上の厚膜を形成する際に用いるトレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス基板や半導体ウェーハなどの基板を収める凹部を形成したトレイが提案されている（特許文献１〜４）。
特許文献１には、半導体ウェーハ表面に膜をエピタキシャル成長させる際に用いるトレイとして、中央部に半導体ウェーハよりも深い凹部を形成したものが提案されている。
特許文献２には、半導体ウェーハ上に形成された回路などを検査する際に、半導体ウェーハを吸着固定するステージとして、表面に同心円状の吸着溝を形成し、各吸着溝に吸引孔を形成し、これら吸引孔をステージ内に穿設した１本の吸引通路につなげた構造が提案されている。
特許文献３には、特許文献１と同様に半導体ウェーハ表面に膜をエピタキシャル成長させる際に用いるトレイとして、中央部に半導体ウェーハを収納する凹部が形成され、且つトレイ自体を炭化珪素を主体とした材料で構成したものが提案されている。
特許文献４には、基板を搬送するトレイとして、基板を収納する凹部を形成するとともに、当該凹部に絶縁性と柔軟性を有する物質を設けた構造が提案されている。
【０００３】
（特許文献１） 特許第３３３６８９７号公報
（特許文献２） 特開２００２−２８９６７５公報
（特許文献３） 特開２００２−３１３８８８公報
（特許文献４） 特開２００２−３１３８９１公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近では基板表面に厚膜を形成する試みがなされている。例えば、ＩＣパターン面上にパンプと称される高さ２０μｍ程度の突起状電極を、集積回路形成技術を応用して形成するには、２０μｍ程度の厚さのレジスト膜を形成する必要がある。
また、従来ではＩＣチップを基板に搭載するのにワイヤボンディングを行っているが、ワイヤボンディングでは金線を１本ずつ繋げなければならず面倒で時間がかかる。そこでワイヤボンディングの代わりにチップ自体に金属柱を複数本設け、この金属柱を介してＩＣチップを基板に搭載するようにしている。この金属柱の高さが１００μｍ程度であり、集積回路形成技術を応用して金属柱を形成するには、１００μｍ程度の厚さのレジスト膜を形成する必要がある。
このような塗布工程に用いるトレイとして、従来のトレイは塗布工程特有の問題を解決することができない。
【０００５】
例えば、特許文献１や特許文献３のトレイを塗布工程のトレイとして用いると、図５に示すように、基板とトレイ凹部との間に入り込んだ塗布液が、基板裏面と凹部表面との間の狭い隙間を毛細管現象によって伝って裏面全面にまで廻り込んでしまう。この廻り込んだ塗布液が乾燥するとパーティクルとなって基板表面に付着する不利がある。
【０００６】
また、特許文献２のように、吸着用の孔を設けている場合に、塗布液が裏面まで廻り込むと、塗布液が吸着用の孔内に入り込み、吸着機能を発揮できなくなるおそれがある。尚、特許文献２にあっては複数の吸着孔を形成しているが、これら吸着孔は１本の吸引通路につながっているので、吸引通路内に塗布液が侵入すると全ての吸着孔からの吸引が阻害されてしまう。
【０００７】
また、特許文献４のように、凹部の中央部に１つだけ吸引孔を形成した場合には、特許文献２の場合よりも吸着の信頼性は低くなる。
【０００８】
また、ノズルを用いて基板に塗布液を供給する場合、塗り始めの塗布液の濃度が濃くなりすぎる傾向がある。このため従来から基板への塗布に先だって、プリディスペンスすることが行われているが、プリディスペンスの場所から塗布する場所までの距離が長いため、ノズルを移動する間にノズル先端が乾燥してしまい、プリディスペンスの効果が薄れてしまうが、従来のトレイではこの不利を解消できない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の各課題を解決すべく、請求項１に記載したトレイは、基板が嵌り込む凹部が形成され、この凹部の深さは基板の厚さと略等しくされ、且つ凹部の外周縁若しくは外周縁より若干内側に、一段深くなった溝部が形成された構造となっている。
このように、凹部表面よりも一段深くなった溝部を設けることで、基板の裏面に廻り込む塗布液が遮断される。
【００１０】
また、請求項２に記載したトレイは、基板が嵌り込む凹部が形成され、この凹部の深さは基板の厚さと略等しくされ、且つ凹部表面には同心円状に複数の吸引溝が形成され、各吸引溝ごとに吸引孔が設けられ、これら吸引孔は独立の吸引通路を介して真空源につながった構成とした。
このように、複数の吸引孔を独立の吸引通路を介して真空源につなげることで、１つの吸引孔が塗布液で塞がった場合でも他の吸引孔で真空吸着するので、トレイとして有効に機能する。
【００１１】
また、請求項３に記載したトレイは、一側に寄った部分には基板が嵌り込む凹部が形成され、他側にはノズルからの塗布液を受けるプリディスペンスエリアが設けられた構成とした。
このように同一のトレイ表面に、基板を収める凹部とプリディスペンスエリアを設けることで、プリディスペンスから連続して、或いは実質的に連続したと同様に、基板に塗布液を供給することができ、均一塗布が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るトレイを適用した被膜形成装置の全体構成図であり、被膜形成装置は基板のストックステーションＳ１と処理ステーションＳ２とを隣接してなり、ストックステーションＳ１には未処理基板を収納するカセット１、処理済基板を収納するカセット２、端縁洗浄装置３、乾燥装置４および基板の搬送と授受を行うハンドリング装置５が設置されている。
【００１３】
処理ステーションＳ２は４つのエリアに等分割され、各エリアにコーティング部１０、被膜形成部２０、洗浄部３０および乾燥部４０が設けられている。そして処理ステーションＳ２にはスリットノズル１１を備えたコーティング部１０、被膜形成部２０、洗浄部３０および乾燥部４０に順次トレイ５０を送り込むとともにトレイ５０を払い出す搬送装置６０を配置している。
【００１４】
搬送装置６０によってトレイ５０はコーティング部１０、被膜形成部２０、洗浄部３０および乾燥部４０間を循環して移動することになる。尚、搬送装置６０を処理ステーションＳ２の周縁部に設置する代わりに各処理部の境界部或いは処理ステーションＳ２の中心部に搬送装置を設けるようにしてもよい。また処理ステーションＳ２は２段構成とし、各段にコーティング部１０、被膜形成部２０、洗浄部３０および乾燥部４０を設けてもよい。
【００１５】
また各処理部を循環移動するトレイ５０は、図２に示すように、全体として平面矩形状をなし、一側に寄った部分に基板を収納する凹部５１を形成し、他側に寄った部分を前記コーティング部１０においてスリットノズル１１からの塗布液を受けるプリディスペンスエリア５２としている。前記凹部５１は基板Ｗ（実施例の場合は半導体ウェーハ）よりも平面視で若干大きく設定されている。
【００１６】
また、図３に示すように、前記凹部５１表面には同心円状に吸引溝５３…が形成され、各吸引溝５３…にはそれぞれ吸引孔５４…が穿設され、これら吸引孔５４…は独立した吸引通路５５…を介して真空ポンプなどの減圧装置につながっている。
【００１７】
更に、図４（ａ）に示すように、前記凹部５１の深さは基板Ｗの厚みと等しくされ、コーティングの際に基板Ｗの表面とトレイ５０の表面とが面一になるようにされ、また凹部５１の外周縁には凹部表面よりも一段深くなった溝部５６が形成されている。溝部５６の具体的な寸法としては、例えば、幅を２〜３ｍｍ、凹部５１上面からの深さを１〜２ｍｍとする。
【００１８】
また、溝部５６は同図（ｂ）に示すように、凹部５１の外周縁よりも若干内側に寄った部分に形成してもよい。具体的な寸法としては、凹部５１の外周縁よりも１〜３ｍｍ内側に寄った部分に溝部５６の外端縁が位置するようにする。この場合も溝部５６の幅は２〜３ｍｍ、凹部５１上面からの深さは１〜２ｍｍとする。
【００１９】
以上において、コーティング部１０ではスリットノズル１１の下端に滞留していた塗布液をプリディスペンスエリア５２に吐出し、これに続いてスリットノズル１１を水平移動し、トレイ５０の凹部５１内に収まっている基板Ｗ表面に塗布液を供給する。このとき、基板Ｗと凹部５１との間に侵入した塗布液は、ある程度まで毛管現象にて侵入するが、溝部５６の部分で遮断され、それ以上は廻り込まない。
この後、吸引溝５３…を介した吸着状態を解除するとともに、トレイを下から貫通する図示しないピンにて基板を上昇させる。このとき、吸引孔５４からガスを噴出して基板のトレイ５０からの剥離を補助することが好ましい。
【００２０】
尚、図示例としては、プリディスペンスエリア５２、独立した吸引通路５５及び一段深くなった溝部５６を全て備えたトレイ５０について説明したが、本発明に係るトレイは、これらのうち少なくとも１つを備えているものを含む。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、塗布工程において用いる基板搬送用のトレイの凹部の外周縁またはその近傍に、一段深くなった溝部を形成したので、基板裏面に塗布液が廻り込むのを確実に防止することができる。
【００２２】
また、同心円状の吸引用溝に形成する吸引孔を独立した吸引通路を介して真空源に繋げたため、仮に１つの吸引孔が塗布液で塞がった場合でも、他の吸引孔で真空吸着されているので、トレイからウェーハが外れることがない。
【００２３】
更に、トレイ自体に基板収納用の凹部以外に、プリディスペンスエリアを設けたので、プリディスペンスと実質的に連続して塗布を開始でき、塗布の均一性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトレイを適用した被膜形成装置の全体構成図
【図２】（ａ）は本発明に係るトレイの一例の平面図、（ｂ）は同トレイの側断面図
【図３】本発明に係るトレイの凹部の部分を示す平面図
【図４】（ａ）は本発明に係るトレイの要部拡大断面図、（ｂ）は別実施例を示す要部拡大断面図
【図５】従来の問題点を説明した図
【符号の説明】
１…未処理基板を収納するカセット、２…処理済基板を収納するカセット、３…端縁洗浄装置、４…乾燥装置、５…ハンドリング装置、１０…コーティング部、１１…スリットノズル、５０…トレイ、５１…凹部、５２…プリディスペンスエリア、５３…吸引溝、５４…吸引孔、５５…吸引通路、５６…溝部、Ｓ１…ストックステーション、Ｓ２…処理ステーション。

Claims (1)

  1. 基板の搬送と塗布処理に兼用して用いるトレイであって、このトレイの一側には基板が嵌り込む凹部が形成され、この凹部の深さは基板の厚さと略等しくされ、且つ凹部の外周縁若しくは外周縁より若干内側に、一段深くなった溝部が形成され、前記凹部表面には同心円状に複数の吸引溝が形成され、各吸引溝ごとに吸引孔が設けられ、これら吸引孔は独立の吸引通路を介して真空源につながるとともにガス噴出孔としても機能し、更にトレイの他側にはノズルからの塗布液を受けるプリディスペンスエリアが設けられていることを特徴とする基板用トレイ。
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