JP4628964B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板を支持台上に載置して処理する場合に、支持台に基板を搬入する技術および支持台から基板を搬出する技術に関する。
基板を支持台によって水平支持しつつ様々な処理を実行する基板処理装置が提案されている。このような基板処理装置においては、昇降する複数の支持ピンが設けられており、搬入された基板は、上昇した複数の支持ピン上に載置され、当該支持ピンが下降して支持台に埋没することによって支持台に載置される。また、処理が終了した基板は、支持ピンが上昇して支持台から上方に突出することによって、当該支持台から持ち上げられて搬出される。
このような構成によって支持台に基板を載置する場合、基板の裏面が水平状態となっていると、基板と支持台との間の雰囲気が適切に抜けず、一瞬基板が浮遊した状態となって基板の載置位置ずれを生じる場合がある。また、基板と支持台との間に雰囲気が滞留した状態となると、1枚の基板において、支持台に直接接触している部分と、支持台との間に雰囲気の層が形成されている部分とが生じるため、例えば熱伝導率が変化し、処理ムラを生じる場合がある。
また、支持台から基板を持ち上げる場合、基板を水平状態で(基板の全域を同時に)持ち上げようとすると、基板と支持台との間(特に中央部)に雰囲気が適切に流入しないため、基板が破損する場合がある。
したがって、基板の載置動作および持ち上げ動作を行う場合には、基板をわずかに撓ませつつ行うことが好ましい。すなわち、これらの動作を行う場合には、複数の支持ピンの上端位置が一部異なるようにすることが好ましい。
一方、基板に対して温調処理を行う加熱処理装置や冷却処理装置である場合、あるいは熱分布の影響を受けやすい薬液処理を行う装置(例えば塗布処理装置)である場合においては、支持台に支持されている基板の熱分布が均一であることが好ましい。そのためには、下降した複数の支持ピンの上端の高さ位置が互いに等しく、さらにそれらの高さ位置が支持台の保持面の高さ位置と等しい状態が好ましい。すなわち、処理される基板の裏面が支持ピンあるいは保持面に接した状態、もしくは、支持ピンと基板とが形成する隙間の空間容積が等しいことが好ましい。
上記の条件を同時に実現するためには、複数の支持ピンを独立して昇降させる必要がある。これを実現するための1つの手法として、独立した複数の駆動機構によって複数の支持ピンを昇降させることが考えられる。このような技術が、例えば特許文献1に記載されている。
また、複数の支持ピンを昇降させるリフトプレートを、所定の位置で複数の支持ピンの下端から離間させ、各支持ピンを支持台に支持させるとともに、保持面より下方に下降しないようにする技術が提案されている(特許文献2)。
特開平08−241918号公報 特開2000−237983号公報
ところが、上記特許文献1に記載されている技術では、複数の駆動機構を設けるため装置のコストが増大するという問題があった。
また、上記特許文献2に記載されている技術では、支持ピンがバネの付勢力によって基板の裏面に押しつけられているため、基板を支持台に支持する間、基板が浮遊しないように吸着する必要があるという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板を処理する間、基板を支持台に適切に支持させるとともに、基板を支持台に載置したり、基板から取り上げたりする場合にも基板を適切に扱える機構を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、前記処理を実行する際に、基板を水平状態に支持する支持台と、前記支持台の上面に設けられた貫通孔に前記上面の裏面側から挿入され、前記上面の上方に突出することによって基板を支持する第1支持ピンおよび第2支持ピンと、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを前記支持台に対して昇降自在に支持するピン支持機構と、前記ピン支持機構を介して、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを、それぞれ上昇位置と下降位置との間で移動させる1つの駆動機構とを備え、前記第2支持ピンは、前記支持台に基板を載置する場合においては、前記第1支持ピンより先に前記下降位置に達する一方で、前記支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、前記第1支持ピンより遅れて前記上面の上方に突出し、前記ピン支持機構は、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンのいずれもが前記下降位置にある状態において、前記第1支持ピンの上端の高さ位置と前記第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも前記上面の高さ位置と等しくなるように、前記第1支持ピンの下端および前記第2支持ピンの下端をそれぞれ支持することを特徴とする。
た、前記ピン支持機構が、前記1つの駆動機構の駆動力を前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンに伝達する板部材と、前記第2支持ピンの下端を支持するかさ上げ部材と、前記第2支持ピンが前記下降位置にある状態において、前記かさ上げ部材を支持する固定部材とを備え、前記かさ上げ部材は、前記第2支持ピンが前記下降位置にない状態において、前記板部材に支持されることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、前記処理を実行する際に、基板を水平状態に支持する支持台と、前記支持台の上面に設けられた貫通孔に前記上面の裏面側から挿入され、前記上面の上方に突出することによって基板を支持する第1支持ピンおよび第2支持ピンと、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを前記支持台に対して昇降自在に支持するピン支持機構と、前記ピン支持機構を介して、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを、それぞれ上昇位置と下降位置との間で移動させる1つの駆動機構とを備え、前記第2支持ピンは、前記支持台に基板を載置する場合においては、前記第1支持ピンより先に前記下降位置に達する一方で、前記支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、前記第1支持ピンより遅れて前記上面の上方に突出し、前記ピン支持機構は、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンのいずれもが前記下降位置にある状態において、前記第1支持ピンの上端の高さ位置と前記第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも前記上面の高さ位置と等しくなるように、前記第1支持ピンの下端および前記第2支持ピンの下端をそれぞれ支持し、前記ピン支持機構が、前記1つの駆動機構の駆動力を前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンに伝達する板部材と、前記第2支持ピンが前記下降位置にある状態において、前記板部材を貫通して前記第2支持ピンの下端を支持する固定部材とを備えることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、前記処理を実行する際に、基板を水平状態に支持する支持台と、前記支持台の上面に設けられた貫通孔に前記上面の裏面側から挿入され、前記上面の上方に突出することによって基板を支持する第1支持ピンおよび第2支持ピンと、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを前記支持台に対して昇降自在に支持するピン支持機構と、前記ピン支持機構を介して、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを、それぞれ上昇位置と下降位置との間で移動させる1つの駆動機構とを備え、前記第2支持ピンは、前記支持台に基板を載置する場合においては、前記第1支持ピンより先に前記下降位置に達する一方で、前記支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、前記第1支持ピンより遅れて前記上面の上方に突出し、前記ピン支持機構は、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンのいずれもが前記下降位置にある状態において、前記第1支持ピンの上端の高さ位置と前記第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも前記上面の高さ位置と等しくなるように、前記第1支持ピンの下端および前記第2支持ピンの下端をそれぞれ支持し、前記ピン支持機構が、前記1つの駆動機構の駆動力を前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンに伝達する板部材と、前記第2支持ピンが前記下降位置にある状態において、前記第2支持ピンの下端を支持する固定部材とを備え、前記第2支持ピンが、前記下降位置にない状態において、前記板部材に支持される支持部を有することを特徴とする。
請求項1ないし記載の発明では、第2支持ピンは、支持台に基板を載置する場合においては、第1支持ピンより先に下降位置に達する一方で、支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、第1支持ピンより遅れて上面の上方に突出し、ピン支持機構は、第1支持ピンおよび第2支持ピンのいずれもが下降位置にある状態において、第1支持ピンの上端の高さ位置と第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも上面の高さ位置と等しくなるように、第1支持ピンの下端および第2支持ピンの下端をそれぞれ支持することにより、支持台に支持されている基板に、第1支持ピンおよび第2支持ピンを押しつける必要がない。すなわち、基板に作用する力が抑制されるため、基板の割れを抑制することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
<1. 第1の実施の形態>
図1は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置1の概略を示す斜視図である。なお、図1において、図示および説明の都合上、Z軸方向が鉛直方向を表し、XY平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の図についても同様である。
基板処理装置1は、本体2と制御部8とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板(以下、単に「基板」と称する)90としており、基板90の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板90の表面に処理液としてのレジスト液を塗布する塗布処理装置として構成されている。したがって、この実施の形態では、スリットノズル41はレジスト液を吐出するようになっている。なお、基板処理装置1は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液を塗布する装置として変形利用することもできる。
本体2は、基板90を載置して保持するための支持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能するステージ3を備える。ステージ3は直方体形状を有する例えば一体の石製であり、その上面(保持面30)および側面は平坦面に加工されている。
ステージ3の上面は水平面とされており、基板90を略水平状態で支持する保持面30となっている。保持面30には図示しない多数の真空吸着口が分布して形成されており、基板90を保持面30に載置する際などに、基板90を吸着して所定の水平位置に保持する。なお、本実施の形態における基板処理装置1では、一旦、基板90を保持した後は吸着を停止するようにしているが詳細は後述する。
保持面30のうち基板90の保持エリア(基板90が保持される領域)を挟んだ両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール31が固設される。走行レール31は、架橋構造4の両端部の最下方に固設される図示しない支持ブロックとともに、架橋構造4の移動を案内(移動方向を所定の方向に規定)し、架橋構造4を保持面30の上方に支持するリニアガイドを構成する。
本体2の保持面30において、保持エリアの(−X)方向側には、開口32が設けられている。開口32はスリットノズル41と同じくY軸方向に長手方向を有し、かつ該長手方向長さはスリットノズル41の長手方向長さとほぼ同じである。
図1においては図示を省略しているが、開口32の下方の本体2の内部には、スリットノズル41の状態を正常化するための予備塗布機構や、待機中のスリットノズル41の乾燥を抑制するための待機ポッドなどが設けられている。待機ポットは、レジスト用ポンプ(図示せず)からレジスト液が排出される際にも使用される。
ステージ3の上方には、このステージ3の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造4が設けられている。架橋構造4は、例えばカーボンファイバ補強樹脂を骨材とするノズル支持部40と、その両端を支持する昇降機構43,44とから主に構成される。
ノズル支持部40には、スリットノズル41が取り付けられている。図1においてY軸方向に長手方向を有するスリットノズル41には、スリットノズル41へレジスト液を供給するレジスト供給機構(図示せず)が接続されている。
スリットノズル41は、基板90の表面を走査しつつ、供給されたレジスト液を基板90の表面の所定の領域(以下、「レジスト塗布領域」と称する。)に吐出することにより、基板90にレジスト液を塗布する。なお、レジスト塗布領域とは、基板90の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板90の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。
昇降機構43,44は、スリットノズル41の両側に分かれて、ノズル支持部40によりスリットノズル41と連結されている。昇降機構43,44は主にACサーボモータ43a,44aおよび図示しないボールネジからなり、制御部8からの制御信号に基づいて、架橋構造4の昇降駆動力(Z軸方向の駆動力)を生成する。これにより、昇降機構43,44は、スリットノズル41を並進的に昇降させる。また、昇降機構43,44は、スリットノズル41のYZ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。
架橋構造4の両端部には、ステージ3の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子(ステータ)50aと移動子50bおよび固定子51aと移動子51bを備える一対のACコアレスリニアモータ(以下、単に、「リニアモータ」と略する。)50,51が、それぞれ固設される。
また、架橋構造4の両端部には、それぞれスケール部と検出子とを備えたリニアエンコーダ52,53が、それぞれ固設される。リニアエンコーダ52,53は、リニアモータ50,51の位置を検出する。これらリニアモータ50,51とリニアエンコーダ52,53とが主として、架橋構造4が走行レール31に案内されつつステージ3上を移動するための移動機構を構成する。
制御部8は、リニアエンコーダ52,53からの検出結果に基づいてリニアモータ50,51の動作を制御し、ステージ3上における架橋構造4の移動、つまりはスリットノズル41による基板90の走査を制御する。
制御部8は、プログラムに従って各種データを処理する演算部80、プログラムや各種データを保存する記憶部81を内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置1に対して必要な指示を入力するための操作部82、および各種データを表示する表示部83を備える。
制御部8は、図1においては図示しないケーブルにより本体2に付属する各機構と電気的に接続されている。制御部8の演算部80は、操作部82からの入力信号や、図示しない各種センサなどからの信号に基づいて、スリットノズル41へのレジスト液の供給動作や、昇降機構43,44による昇降動作、リニアモータ50,51によるスリットノズル41の走査動作を制御する。
なお、制御部8の構成のうち、記憶部81の具体的例としては、データを一時的に記憶するRAM、読み取り専用のROM、および磁気ディスク装置などが該当する。ただし、記憶部81は、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置により代用されてもよい。また、操作部82には、ボタンおよびスイッチ類(キーボードやマウスなどを含む。)などが該当するが、タッチパネルディスプレイのように表示部83の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部83には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。
図2は、第1の実施の形態におけるピン支持機構35が第1支持ピン33および第2支持ピン34を上昇位置に支持する様子を示す図である。また、図3は、ピン支持機構35が第1支持ピン33および第2支持ピン34を上昇位置に支持する様子を示す図である。なお、図2および図3において、ステージ3およびリフトプレート351を断面で示している。
第1支持ピン33および第2支持ピン34は、図2に示すように、ステージ3の上面に設けられた貫通孔300に保持面30の裏面側(−Z方向)から挿入され、保持面30の上方に突出することによって基板90を支持する。また、図2から明らかなように、基板処理装置1は、第1支持ピン33および第2支持ピン34の上端部が基板90の裏面にそれぞれ当接することによって、基板90を(−Z)方向から支持する機能を備えている。
図3に示すように、第1支持ピン33および第2支持ピン34は、下降位置(最も低い位置)に移動した状態でも、その上端が貫通孔300に挿入された状態となる。すなわち、第1支持ピン33および第2支持ピン34は、ピン支持機構35および駆動機構36によって昇降しても貫通孔300から抜けることはない。したがって、第1支持ピン33および第2支持ピン34のXY平面における位置は、貫通孔300によってほぼ規定される。これにより、基板処理装置1では、第1支持ピン33および第2支持ピン34を他の部材を用いて固定する必要がなく、Z軸に平行な軸を中心に回転自在に支持することができる。したがって、例えば、昇降動作において、第1支持ピン33および第2支持ピン34にかかる外力を抑制することができる。
また、本実施の形態における基板処理装置1では、第1支持ピン33の方が第2支持ピン34よりも上下方向に長い寸法のものを用いている。
なお、図2において、2つの第1支持ピン33と、1つの第2支持ピン34とを図示しているが、もちろんピンの数はこれに限られるものではなく、保持面30に対して適当な数が分布するように配置される。また、本実施の形態では第1支持ピン33が基板90の周辺部を保持し、第2支持ピン34が基板90の中央部を保持する例を示すが、第1支持ピン33および第2支持ピン34の配置位置はこれに限られるものではない。
ピン支持機構35は、ステージ3に対して固定される板状の固定プレート350と、駆動機構36によってZ軸方向に昇降する板状のリフトプレート351とを備え、第1支持ピン33および第2支持ピン34をステージ3に対して昇降自在に支持する。
リフトプレート351は、摺接板352,353およびかさ上げ部材354を備え、送りナット362と固設されている。摺接板352は第1支持ピン33と当接する面が略水平面となっており、第1支持ピン33の下端を摺接支持する。すなわち、摺接板352の位置によって、第1支持ピン33の下端は(−Z)方向には規定されるが、X軸およびY軸方向には摺動可能となっている。
摺接板353には貫通孔が設けられており、当該貫通孔には(+Z)方向からかさ上げ部材354の下部が挿入されている。かさ上げ部材354の上部の水平方向断面積は、摺接板353の貫通孔の開口断面積より広く、かさ上げ部材354が下方に抜けないようになっている。つまり、摺接板353は、かさ上げ部材354を所定の範囲で昇降自在に支持している。
かさ上げ部材354は、図2に示すように、下端が固定プレート350から離間している間は、上部が摺接板353によって支持される。一方、図3に示すように、かさ上げ部材354の下端が固定プレート350に当接すると、上部は摺接板353から離間し、かさ上げ部材354は固定プレート350によって摺接支持される。すなわち、かさ上げ部材354は、固定プレート350やリフトプレート351(摺接板353)に支持されることによって、Z軸方向の位置が決定されている。
図2および図3に示すように、第2支持ピン34の下端は、かさ上げ部材354の上部上面に常に当接する。このように第2支持ピン34は、かさ上げ部材354によって(−Z)方向には規定される。ただし、かさ上げ部材354と第2支持ピンとの間は、X軸およびY軸方向には摺動可能となっている。
また、基板処理装置1では、かさ上げ部材354のZ軸方向の寸法と、第2支持ピン34のZ軸方向の寸法とを合わせると、固定プレート350の上面からステージ3の保持面30までの距離となるように設計されている。
駆動機構36は、1つの回転モータ360によって駆動力を生成する機構であって、駆動軸361を回転させることによって、駆動軸361に螺合した送りナット362が駆動軸361に沿って移動する機構となっている。送りナット362にはリフトプレート351が固設されており、送りナット362の移動に連動してリフトプレート351がZ軸方向に昇降する。
すなわち、駆動機構36は、一般的なボールネジを用いた直動駆動機構であり、ピン支持機構35(リフトプレート351)を介して、第1支持ピン33および第2支持ピン34を、それぞれ上昇位置(図2)と、下降位置(図3)との間で移動させる。なお、駆動機構36としては、他の周知の機構が用いられてもよい。例えば、シリンダを用いた機構であってもよい。また、図示を省略しているが、回転モータ360は制御部8に接続されており、制御部8からの制御信号によって回転方向および回転速度が制御可能とされている。
図2および図3を用いて、基板処理装置1がステージ3の保持面30に基板90を載置する場合と、保持面30に保持されている基板90を取り上げる場合とを説明する。
ここでは、上昇位置における第1支持ピン33の上端の高さ位置を「高さ位置A」、上昇位置における第2支持ピン34の上端の高さ位置を「高さ位置B」と称する。また、保持面30の高さ位置を「高さ位置C」と称する。図2に示すように、高さ位置Aは高さ位置Bよりも(+Z)側となっており、第1支持ピン33の上昇位置よりも第2支持ピン34の上昇位置の方が低く設定されている。
基板処理装置1は、第1支持ピン33および第2支持ピン34をそれぞれの上昇位置まで上昇させた状態(図2の状態)で基板90を受け取る。具体的には、装置外の搬送装置が上昇位置にある第1支持ピン33の上端および第2支持ピン34上端に基板90を受け渡す。
先述のように、上昇位置にある第1支持ピン33と、上昇位置にある第2支持ピンとでは、上端の高さ位置が異なっている。そのため、図2に示すように、基板90は中央部が下向きに撓んだ状態でステージ3の上方に支持されることとなる。なお、本実施の形態においては、高さ位置Aと高さ位置Bとの高低差は1mm程度に設定されている。しかし、基板90と保持面30との間の雰囲気の出入りがスムーズで、かつ、基板90にかかる曲げ応力が過大とならない程度であれば、高さ位置Aと高さ位置Bとの高低差はこれに限られるものではない。
搬入された基板90を保持面30に載置するため、制御部8は、駆動機構36の回転モータ360の回転を開始させ、図2に示す状態から、リフトプレート351の下降を開始させる。これによって、第1支持ピン33の下端を支持する摺接板352が下降するので、第1支持ピン33が下降を開始する。また、第2支持ピン34の下端を支持するかさ上げ部材354も摺接板353の下降に伴って下降するので、第2支持ピン34も下降を開始する。
すなわち、かさ上げ部材354の下端が固定プレート350に当接するまでの間は、第1支持ピン33の上端と、第2支持ピン34の上端との相対位置は変化することなく下降を続け、基板90は図2に示す姿勢のままで下降する。また、ステージ3に基板90を載置する場合において、リフトプレート351が下降すると、第2支持ピン34は、第1支持ピン33より先に下降位置(上端が「高さ位置C」となる位置)に達する。
リフトプレート351が下降して、第2支持ピン34の上端が保持面30の高さ位置(高さ位置C)まで下降すると、第2支持ピン34に支持された基板90の中央部が保持面30に載置される。このとき、第1支持ピン33の上端は第2支持ピン34の上端より高い位置にあるので、基板90の周辺部はまだ保持面30に載置されていない。すなわち、基板90は中央部が周辺部より先に保持面30に載置される。
第2支持ピン34の上端が高さ位置Cまで下降した状態では、かさ上げ部材354の下端が、固定プレート350の上面に当接する。かさ上げ部材354は固定プレート350に支持された状態では下降しないので、この状態からさらにリフトプレート351が下降しても、第2支持ピン34は下降せず、第2支持ピン34の上端の高さ位置は高さ位置Cに維持される。すなわち、第1支持ピン33より先に下降位置に到達した第2支持ピン34は、駆動機構36が停止しなくても、その位置で停止することとなる。
これにより、基板90と第2支持ピン34の上端部とは当接したままの状態となり、第2支持ピン34と基板90との間に雰囲気の層が形成されない。
さらにリフトプレート351が下降して、第1支持ピン33の上端が保持面30の高さ位置まで下降すると、制御部8は、駆動機構36を停止してリフトプレート351の下降を停止する。このとき、第1支持ピン33の上端および第2支持ピン34の上端は、ともに高さ位置Cとなる。したがって、第1支持ピン33および第2支持ピン34のいずれも保持面30の上方に突出しない状態となるので、基板90は図3に示すように略水平姿勢で保持面30に支持される。すなわち、基板90の周辺部が中央部におくれて保持面30に支持される。
このように、基板処理装置1では、基板90が中央部から周辺部に向かって、順次、保持面30に支持されるため、基板90と保持面30との間の雰囲気が周辺部に向かって適切に排気される。これによって、基板90の中央部裏面に雰囲気の滞留が生じないので、基板90の浮遊状態が生じない。したがって、基板90を保持面30に位置決め精度よく載置することができる。
なお、本実施の形態における基板処理装置1では、第2支持ピン34が下降位置に到達する直前に、保持面30に設けられた吸着口からの吸引を開始する。これによっても、基板90と保持面30との間の雰囲気が良好に排気されるため、さらに基板90の位置決め精度を向上させることができる。
図3に示すように、ピン支持機構35は、第1支持ピン33および第2支持ピン34のいずれもが下降位置にある状態において、第1支持ピン33の上端の高さ位置と第2支持ピン34の上端の高さ位置とが、いずれも保持面30の高さ位置とほぼ等しくなるように、第1支持ピン33の下端および第2支持ピン34の下端をそれぞれ支持する。これにより、基板90が保持面30に支持されている状態において、第1支持ピン33の上端および第2支持ピン34の上端はいずれも基板90に当接しており、基板90との間に雰囲気の層が形成されない。したがって、基板処理装置1は、処理中の基板90の温度ムラを低減することができる。
また、ピン支持機構35は、第1支持ピン33および第2支持ピン34の下端を支持することにより、第1支持ピン33および第2支持ピン34を保持面30に支持された基板90の裏面に当接させる。このような構造によって、第1支持ピン33および第2支持ピン34を(+Z)方向に付勢することがなく、処理中の基板90に(+Z)方向の外力を作用させる必要がない。したがって、基板90を(−Z)方向に吸着する必要がない。そのため、基板処理装置1は、基板90が完全に保持面30に載置された後に、吸引による基板90の吸着を停止することができ、基板90にかかる局所的な応力を抑制することができる。したがって、基板の破損をさらに効果的に防止することができる。
また、基板90を吸着保持するためには、吸着口の開口寸法をある程度大きくする必要がある。この場合、基板90の裏面のうち吸着口の位置にある部分は、雰囲気の層に当たることになるので、基板90の温度ムラを誘発する原因となる。
しかし、基板処理装置1は、基板90を載置する際に、基板90と保持面30との間の雰囲気を排気するためだけの吸引なので、吸引口の開口寸法を比較的小さくでき、基板90の温度ムラを低減することができる。
このようにして、基板90が保持面30の所定の位置に保持されると、基板処理装置1は、スリットノズル41からレジスト液を吐出しつつ、基板90の表面を走査して、レジスト液を基板90の表面に塗布する。すなわち、塗布処理が実行される。
次に、塗布処理が終了して、ステージ3に支持されている基板90を上昇させる場合(基板90を保持面30から取り上げる場合)について説明する。
まず、第1支持ピン33および第2支持ピン34のいずれもが下降位置にある状態(図3に示す状態)から、駆動機構36がリフトプレート351を上昇させる。これにより、摺接板352,353はただちに上昇を開始し、摺接板352に支持された第1支持ピン33は、ただちに上昇を開始する。一方、摺接板353の上面はかさ上げ部材354の上部と離間しているため、かさ上げ部材354はただちに上昇することはなく、その間、第2支持ピン34は上昇しない。
したがって、上昇動作の開始時には、基板90は第1支持ピン33によってのみ上昇する。つまり、基板90の取り上げ動作の初期においては、第1支持ピン33によって支持される基板90の周辺部のみが持ち上げられ、第2支持ピン34によって支持される中央部は保持面30と接したままの状態となる。
基板90を保持面30から取り上げる際には、基板90とステージ3との間に隙間空間が形成される。この隙間空間は雰囲気が充分に流入するまでは低圧状態であるため、基板90は表面側から(−Z)方向に大気圧による荷重がかかった状態となる。この状態で無理に基板90をピンで押し上げると、基板90が破損するおそれがある。しかし、隙間空間への雰囲気の流入は基板90の周辺部から起こるので、基板90の周辺部は、中央部に比べて裏面に雰囲気が回り込みやすい部分である。したがって、基板90の周辺部は中央部に比べて安全に持ち上げることができる。
リフトプレート351がさらに上昇して、摺接板353の上面がかさ上げ部材354に当接すると、以後、かさ上げ部材354はリフトプレート351と一体的に上昇する。これにより、第2支持ピン34が上昇を開始する。すなわち、第2支持ピン34は、第1支持ピン33より遅れて保持面30の上方に突出する。
このように基板処理装置1は、第1支持ピン33の上昇開始と、第2支持ピン34の上昇開始との間にタイムラグを設けることによって、ステージ3との間に雰囲気が流入しやすい部分から順次上昇させることができる。基板90の周辺部の裏面に充分な雰囲気が流入してからであれば、中央部を持ち上げても負荷は少ない。したがって、基板処理装置1は、基板90を取り上げる際に基板90にかかる力を抑制することができるため、基板90の破損を防止することができる。
以上のように、第1の実施の形態における基板処理装置1は、基板90をステージ3の保持面30に載置する際には、基板90の中央部から先に保持面30に載置するため、基板90が浮遊することによる位置ずれの発生を抑制することができる。
また、処理中の基板90の裏面に第1支持ピン33の上端および第2支持ピン34の上端が当接するので、ピンと基板90の裏面との間に空間が形成される場合に比べて、基板90の温度ムラを抑制することができる。したがって、塗布処理の精度が向上する。
また、第1支持ピン33の下端および第2支持ピン34の下端を支持することにより、処理中の基板90に向けて第1支持ピン33および第2支持ピンを付勢する必要がない。すなわち、処理中の基板90に対して、第1支持ピン33および第2支持ピン34から無用な外力が与えられることがない。したがって、基板90を吸着する必要がなく、基板90にかかる外力を抑制することができるので、基板90の破損を防止することができる。
また、塗布処理が終了した基板90を保持面30から取り上げる際には、基板90の周辺部から持ち上げることにより、基板90の破損を抑制することができる。
さらに、基板90の昇降動作を1つの駆動機構36(回転モータ360)で実現しているので、装置コストの増大を抑制することができる。
<2. 第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、第2支持ピン34とかさ上げ部材354とが異なる部材で形成されている例について説明したが、第2支持ピン34とかさ上げ部材354とは別部材でなくてもよい。
図4は、第2の実施の形態における基板処理装置1aのピン支持機構35aが、第1支持ピン33および第2支持ピン34aを上昇位置に支持する様子を示す図である。また、図5は、ピン支持機構35aが第1支持ピン33および第2支持ピン34aを下降位置に支持する様子を示す図である。なお、基板処理装置1aの構成のうち、第1の実施の形態における基板処理装置1と同様の構成は同符号を付し、適宜説明を省略する。以下の実施の形態においても同様である。
第2の実施の形態における第2支持ピン34aは、第1の実施の形態における第2支持ピン34と同様に、基板90の中央部を支持するピンであるが、軸部の途中にリング部材340を備えている点が異なっている。このリング部材340の中央部にZ軸方向に沿って設けられた孔には、第2支持ピン34aの軸部が挿入されている。リング部材340は、側面方向から押しネジによって第2支持ピン34aの軸部の所定の位置に固定されている。
なお、リング部材340は、第2支持ピン34aの軸部と一体の部材として形成されてもよい。また、本実施の形態においては、第1支持ピン33および第2支持ピン34aの上端は、略平坦なパッド状となっているが、もちろん第1の実施の形態と同様に緩やかに尖った形状であってもよい。
第2の実施の形態におけるピン支持機構35aは、駆動機構36によって昇降するリフトプレート351aを備えている。リフトプレート351aは、上面によって直接、第1支持ピン33の下端を支持するとともに、XY平面上において第2支持ピン34aの下端位置に貫通孔351bが設けられている。この貫通孔351bによって、第2支持ピン34aの下端部はリフトプレート351aを貫通して、(−Z)方向に突出している。
第2支持ピン34aは、リング部材340がリフトプレート351aに支持されることによってリフトプレート351aと一体的に昇降する。一方、第2支持ピン34aが下端位置にある状態(上端が高さ位置Cにある状態)では、第2支持ピン34aの下端が固定プレート350によって直接支持される。そして、第2支持ピン34aは固定プレート350に支持されている状態では昇降しない。
すなわち、第2の実施の形態における基板処理装置1aでは、第1の実施の形態における第2支持ピン34とかさ上げ部材354とが互いに固設された状態とほぼ同様の構造を備えている。
以上のような構造を有する第2の実施の形態における基板処理装置1aにおいても、第1の実施の形態における基板処理装置1とほぼ同様の効果を得ることができる。
<3. 第3の実施の形態>
第1の実施の形態では、かさ上げ部材354が固定プレート350と別部材で構成されており、上昇位置においてかさ上げ部材354が固定プレート350と離間する例について説明したが、かさ上げ部材354の機能を固定プレート350が備えていてもよい。
図6は、第3の実施の形態における基板処理装置1bのピン支持機構35bが、第1支持ピン33および第2支持ピン34bを上昇位置に支持する様子を示す図である。また、図7は、ピン支持機構35bが第1支持ピン33および第2支持ピン34bを下降位置に支持する様子を示す図である。
第3の実施の形態におけるピン支持機構35bは、ピン状のかさ上げ部350bが形成された固定プレート350aを備えている。かさ上げ部350bは固定プレート350aの上面に突出した形状で形成されており、上端が緩やかに尖った形状を有している。
第2の実施の形態のリフトプレート351aには、貫通孔351bが形成されており第2支持ピン34aが挿入されていたが、第3の実施の形態のリフトプレート351aの貫通孔351bにはかさ上げ部350bが挿入される。
第3の実施の形態における第2支持ピン34bは、下端に摺接部341が設けられている。摺接部341は貫通孔351bの開口面積よりも広い断面積を有しているため、第2支持ピン34bは下降位置よりも高い位置に配置されている状態(図6)では、摺接部341がリフトプレート351aに支持されることによって支持される。
一方、第2支持ピン34bの上端が高さ位置Cにある状態では、摺接部341の裏面にかさ上げ部350bの先端が当接し、第2支持ピン34bは固定プレート350aによって支持される。そして、上記実施の形態と同様に、第2支持ピン34bが固定プレート350aによって支持される状態では、リフトプレート351aが昇降しても、第2支持ピン34bは昇降しない。
以上のように、第3の実施の形態における基板処理装置1bも上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
<4. 第4の実施の形態>
上記実施の形態では、固定プレート350(350a)によって下端位置の第2支持ピン34(34a,34b)を支持する例を説明したが、このような構造に限られるものではない。
図8は、第4の実施の形態における基板処理装置1cのピン支持機構35cが、第1支持ピン33および第2支持ピン34を上昇位置に支持する様子を示す図である。また、図9は、第4の実施の形態において、第1支持ピン33および第2支持ピン34が上昇位置と下降位置との間で移動している中間状態を示す図である。また、図10は、ピン支持機構35cが第1支持ピン33および第2支持ピン34を下降位置に支持する様子を示す図である。
基板処理装置1cのピン支持機構35cは、駆動機構36aによって駆動されるリフトプレート351cを備えているが、上記実施の形態における固定プレート350に相当する構造を備えていない。
リフトプレート351cの上面には、第1支持ピン33の下端を支持する摺接板352aと、第2支持ピン34の下端を支持する摺接板353aとが固設されている。また、リフトプレート351cの(+Y)側の端部には駆動機構36aのリンク部材364が固定されている。
摺接板352aは、リフトプレート351cと一体的に移動し、上面が平坦な略水平面となっている。したがって、リフトプレート351cがY軸方向に移動しても、第1支持ピン33の上端の位置は変化しない。なお、摺接板352aは、第1の実施の形態における摺接板352と同様の構造であってもよい。また、第2の実施の形態と同様にリフトプレート351cの上面が直接第1支持ピン33を支持する構造でもよい。
摺接板353aは、リフトプレート351cと一体的に移動し、その上面は上段面353b、斜面353cおよび下段面353dによって形成されている。上段面353bと下段面353dとは、互いに高さ位置が異なる略水平面であり、その高低差は、「高さ位置A」と「高さ位置B」との高低差にほぼ等しくなるように形成されている。また、斜面353cは(+Y)方向に向かって徐々に高さ位置が低くなっており、その傾きは後述する溝366bの傾きとほぼ等しい。また、斜面353cの(−Y)側は上段面353bと滑らかに連続しており、(+Y)側は下段面353dと滑らかに連続している。
なお、図8ないし図10から明らかなように、本実施の形態における基板処理装置1cでは、第1支持ピン33の下端のみならず、第2支持ピン34の下端も常に摺接支持される。したがって、第1・第2の実施の形態と同様に、第1支持ピン33および第2支持ピン34にかかる外力を抑制することができる。
駆動機構36aは、エアシリンダ360aの他に、シリンダロッド363、リンク部材364、カムフォロアー365および溝カム366を備えている。
シリンダロッド363はZ軸方向に伸縮することによって、リンク部材364にZ軸方向の駆動力を伝達する。
シリンダロッド363の上端部は、リンク部材364に設けられたY軸方向に沿って延びる図示しない長穴に係合しており、いわゆる長穴取付されている。これにより、シリンダロッド363の昇降動作に応じて、シリンダロッド363の上端部とリンク部材364とのY軸方向の相対位置は変化するが、Z軸方向の相対位置は変化しない構造となっている。
すなわち、シリンダロッド363のZ軸方向の昇降距離(伸縮距離)は、そのままリンク部材364(リフトプレート351c)のZ軸方向の昇降距離となる。一方、シリンダロッド363のY軸方向の位置はほぼ固定されており、リフトプレート351cがY軸方向に移動しても、シリンダロッド363はY軸方向に連動して移動することはない。
リンク部材364は、(−Y)側の端部がリフトプレート351cに固定されており、(+Y)側の端部にカムフォロアー365が取り付けられている。溝カム366には、Z軸方向に沿って形成される溝366aと、Z軸に対して斜面353cと同じ傾きをもって形成される溝366bとが設けられており、図8ないし図10に示すように、溝366aおよび溝366bは連通している。溝366aおよび溝366bにはカムフォロアー365がはめ込まれる。
このような構造により、カムフォロアー365の移動方向は、溝カム366によって(溝366aおよび溝366bの形状によって)規定される。また、カムフォロアー365の移動方向はリフトプレート351cの移動方向となる。したがって、カムフォロアー365が溝366aを移動する間、リフトプレート351cはZ軸方向にのみ移動する。一方、カムフォロアー365が溝366bを移動する間、リフトプレート351cはZ軸方向のみならずY軸方向にも移動する。
第1支持ピン33および第2支持ピン34は、いずれも貫通孔300によってXY方向における位置が規定されているため、リフトプレート351cがY軸方向に移動すると、第1支持ピン33および第2支持ピン34と、リフトプレート351cとの相対位置が移動する。
本実施の形態におけるピン支持機構35cでは、摺接板352aの上面は略水平面であるので、リフトプレート351cがY軸方向に移動しても、第1支持ピン33はその影響を受けない。すなわち、シリンダロッド363のZ軸方向の移動がそのまま第1支持ピン33の昇降動作となり、第1支持ピン33については溝カム366による影響はない。
以上のような構造によって、第4の実施の形態における基板処理装置1cが基板90をステージ3に載置する場合の動作を説明する。
図8に示すように、シリンダロッド363が最も(+Z)方向に移動した状態が本実施の形態における上昇位置となる。このとき、第2支持ピン34の下端は、摺接板353aの下段面353dによって支持されており、第1支持ピン33の下端の高さ位置と、第2支持ピン34の下端の高さ位置とはほぼ同じである。
第2支持ピン34は、第1支持ピン33よりもZ軸方向の寸法が短いので、その分上昇位置において第2支持ピン34の上端の高さ位置Bは、第1支持ピン33の上端の高さ位置Aより低くなっている。本実施の形態においても、第1支持ピン33は周辺部に配置され、第2支持ピン34は中央部に配置されているので、上昇位置において基板90は中央部が低く撓んだ状態で支持される。
図8に示す状態から、駆動機構36aはシリンダロッド363を(−Z)方向に移動させることによって、第1支持ピン33および第2支持ピン34によって支持した基板90を保持面30に載置する。シリンダロッド363が上昇位置から下降を開始した時点では、カムフォロアー365は溝366aに沿って移動する。溝366aはZ軸に沿って設けられているので、この間(下降動作の初期)において、リフトプレート351cは(−Z)方向にのみ移動する。
このようにリフトプレート351cがZ軸方向にのみ移動する間、第1支持ピン33および第2支持ピン34と、ピン支持機構35cとの相対位置は変化しない。したがって、基板90は図8に示す姿勢のまま下降する。
このように、第4の実施の形態における基板処理装置1cでは、摺接板352aの上面および摺接板353aの上面(上段面353b、斜面353cおよび下段面353d)の傾斜形状は、ステージ3に基板90を載置する場合において、第2支持ピン34が第1支持ピン33より先に下降位置に達するように形成されている(図9)。
これにより、本実施の形態においても基板90は中央部(第2支持ピン34に支持されている部分)から先に保持面30上に載置される。したがって、基板90の裏面の雰囲気の流出が適切に行われる。
シリンダロッド363が下降を続け、カムフォロアー365が溝366aの下端に到達すると、以後、カムフォロアー365は溝366bに沿って移動する(図7)。溝366bは、前述のように、Z軸に対して傾いた形状となるように形成されている。したがって、シリンダロッド363が下降することによって、カムフォロアー365が溝366bに沿って移動するとき、リフトプレート351cは(−Z)方向のみならず、溝366bの傾きに応じて(+Y)方向にも移動する。
カムフォロアー365が溝366bに沿って移動する際のY軸方向の移動距離は、第1支持ピン33および第2支持ピン34と、ピン支持機構35bとのY軸方向の相対的な移動距離となる。
摺接板352aの上面は略水平面であるため、この上面のどの位置で第1支持ピン33の下端を支持したとしても、第1支持ピン33の上端の高さ位置は変化しない。すなわち、第1支持ピン33が摺接板352aの上面によって支持されている限り、リフトプレート351cのY軸方向の移動は、第1支持ピン33の上端の高さ位置に影響を与えない。したがって、カムフォロアー365が溝366bを移動する間も、第1支持ピン33の上端の高さ位置は、シリンダロッド363の昇降距離だけ変化する。
摺接板353aの下段面353dは略水平面である。したがって、第1支持ピン33と同様に、第2支持ピン34についても下段面353dに支持されている間、第2支持ピン34の上端の高さ位置は、シリンダロッド363の昇降距離だけ変化する。
塗布処理における基板90の温度ムラを抑制するためには、第2支持ピン34の上端が基板90の裏面に接していることが好ましいので、一旦、第2支持ピン34の上端が保持面30の高さ位置Cまで下降した後は、第2支持ピン34の下降を停止する必要がある。
本実施の形態では、第2支持ピン34が下降位置まで下降した時点で、第2支持ピン34を支持する位置が下段面353dの斜面353c側端部となるように、溝366bの形状が設計されている。これは逆に言えば、溝366bの形状(第2支持ピン34が下降位置まで下降した時点におけるカムフォロアー365の位置)に応じて、摺接板353aの形状(ここでは主に下段面353dの形状)が設計されているとも言える。
駆動機構36aは、第2支持ピン34が下降位置まで下降した後も、第1支持ピン33を下降位置まで下降させるために、シリンダロッド363をそのまま下降させる。これによって、カムフォロアー365は溝366bに沿ってさらに移動を続け、リフトプレート351cは(−Z)方向に移動しつつ、(+Y)方向にも移動する。
この間において、第2支持ピン34の下端を支持する位置は、リフトプレート351cの(+Y)方向の移動に伴って、斜面353c上を(−Y)方向に移動する。すなわち、リフトプレート351cはシリンダロッド363の下降距離だけ(−Z)方向に移動するが、その下降距離分だけ摺接板353aの厚みが増すことになり、第2支持ピン34の下端の高さ位置は変化しない状態となる。すなわち、溝366bの傾きと、斜面353cの傾きが略同一とされていることによって、第2支持ピン34の上端位置が「高さ位置C」に維持されることとなる。
なお、斜面353cの傾きと溝366bの傾きとが等しくなるようにそれらの形状が決められているため、第2支持ピン34の下端を支持する位置が斜面353c上を移動する際の斜面353cに対する移動軌跡は、溝366bを移動するカムフォロアー365の移動軌跡と平行となる。したがって、リフトプレート351c(摺接板353a)と第2支持ピン34とがこじれたりすることを抑制することができる。
第1支持ピン33の上端が高さ位置Cとなった時点で駆動機構36aは、エアシリンダ360aを停止して、リフトプレート351cの下降を停止する。これによって、図10に示すように、第1支持ピン33および第2支持ピン34のいずれもが下降位置にある状態においては、第1支持ピン33の上端の高さ位置と第2支持ピン34の上端の高さ位置とがいずれも保持面30の高さ位置Cとほぼ等しくなる。
第4の実施の形態における基板処理装置1cにおいても、図10に示す状態で塗布処理を行うので、第1支持ピン33の上端および第2支持ピン34の上端と基板90の裏面との間に雰囲気の層が形成されず、基板90の温度ムラを抑制することができる。
一方、ステージ3に支持されている基板90を上昇させる場合においては、駆動機構36aがエアシリンダ360aを駆動して、シリンダロッド363を上昇させる。これによってカムフォロアー365が溝366bに沿って上昇し、第2支持ピン34の下端は摺接板353aの斜面353cを下るように(+Y)方向に移動する。したがって、シリンダロッド363が上昇を開始した時点では、第2支持ピン34の下端の高さ位置は変化せず、第1支持ピン33のみが保持面30から突出する。これによって、まず基板90の周辺部だけが持ち上げられる。
第2支持ピン34の下端が、摺接板353aの下段面353dによって支持される状態となると、第2支持ピン34の上端はリフトプレート351cの上昇とともに上昇し、第2支持ピン34の上端は保持面30から突出する。
このように、第3の実施の形態における基板処理装置1bでは、基板90を取り上げる際に、上記実施の形態と同様に、第2支持ピン34が第1支持ピン34より遅れて保持面30の上方に突出する(図9)。
第1支持ピン33の上端が高さ位置Aとなり、第2支持ピン34の上端が高さ位置Bとなると、駆動機構36aはエアシリンダ360aを停止して、上昇動作を終了する。
以上のように、第4の実施の形態における基板処理装置1cは、固定プレート350を用いない構成であっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、摺接板352aおよび摺接板353aのZ軸方向の厚みを適切に設定すれば、第1支持ピン33と第2支持ピン34とのZ軸方向の寸法を略同一にすることも可能である。その場合には、第1支持ピン33および第2支持ピン34として共通の部品を使用することができる。
また、エアシリンダ360aの代わりに、他の実施の形態と同様に、モータと、ボールネジと、送りナットとを用いた構成でも実現することができる。その場合には、送りナットを長穴に取り付ければよい。
<5. 第5の実施の形態>
上記実施の形態では、第2支持ピン34(34a,34b)の長さは不変であったが、例えば、第2支持ピン34(34a,34b)のZ軸方向の寸法は可変であってもよい。
図11は、第5の実施の形態における基板処理装置1dを示す図である。図11は、ピン支持機構35dが第1支持ピン33および第2支持ピン34cをそれぞれ下降位置に支持する状態を示す。
本実施の形態における基板処理装置1dは、第1支持ピン33および第2支持ピン34cによって基板90を支持しない状態(これらのピンに基板90の荷重がかかっていない状態)では、第1支持ピン33および第2支持ピン34cのZ軸方向の寸法は略同一とされている。したがって、本実施の形態におけるピン支持機構35dのリフトプレート351dは、第1支持ピン33の下端および第2支持ピン34cの下端を同じ高さ位置で支持することによって、第1支持ピン33の上端および第2支持ピン34cの上端のいずれもが高さ位置Cとなるように支持することができる(図11)。
図12は、第2支持ピン34cの上部を示す図である。なお、図12において、下軸部344については断面を示している。
本実施の形態における第2支持ピン34cは、上軸部342および下軸部344から構成されている。上軸部342の下部には、ゴム体343が取り付けられている。下軸部344の上面には略円筒状の孔が設けられており、上軸部342のゴム体343が内部に挿入される。
このような構造によって、第2支持ピン34cは基板90を支持する際には、基板90の荷重によって(−Z)方向に一定長さだけ縮み、基板90を支持しない状態ではゴム体343の復元力によって(+Z)方向に伸びる。
基板処理装置1dでは、基板90を受け取るために、第1支持ピン33および第2支持ピン34cをそれぞれ上昇位置に上昇させる。このとき、第1支持ピン33の上端と第2支持ピン34cの上端とはいずれも高さ位置Aとなる。
この状態で、基板90が受け渡されると、第2支持ピン34cのみが基板90の重みで(−Z)方向に縮み、第2支持ピン34cの上端は高さ位置Bとなる。すなわち、基板90は中央部が撓んだ形状となる。
第1支持ピン33および第2支持ピン34cによって支持された基板90をステージ3に載置するため、駆動機構36がリフトプレート351dを下降させると、基板90は中央部が撓んだ形状のまま下降する。したがって、基板90は、中央部から周辺部にむけて、順次保持面30に支持されることとなる。
第2支持ピン34cの上端が高さ位置Cまで下降した後は、リフトプレート351dの下降距離分だけ、第2支持ピン34cが伸びるので、基板90の裏面に第2支持ピン34cの上端が当接した状態が維持される。すなわち、基板90と第2支持ピン34cとの間に雰囲気の層は形成されない。
リフトプレート351dが下降位置にまで下降すると、基板90が完全に保持面30に支持された状態となるので、第2支持ピン34cには基板90の荷重がかかっていない状態となる。したがって、第1支持ピン33が下降位置にまで下降した状態では、第1支持ピン33および第2支持ピン34cから基板90に対して外力(ゴム体343の付勢力等)を作用させることはない。したがって、基板90は自重によってのみ保持面30に支持される。
塗布処理が終了して、基板90を持ち上げる際には、駆動機構36がリフトプレート351dを上昇させる。このとき、第1支持ピン33は伸縮しないので、第1支持ピン33によって支持される基板90の周辺部はただちに持ち上げられる。しかし、第2支持ピン34cは、ゴム体343が収縮することによって(−Z)方向に一定の長さだけ縮むので、基板90の中央部は遅れて持ち上げられることとなる。これによって、基板90の中央部裏面に充分に雰囲気が流入した状態で基板90の中央部を持ち上げることができる。
以上のように、第5の実施の形態における基板処理装置1dにおいても、上記実施の形態と同様の効果を得ることがてきる。
なお、第2支持ピン34cを伸縮させる機構は、第2支持ピン34cの比較的下方に設けてもよい。すなわち、上軸部342のZ軸方向の寸法を比較的長くしてもよい。これによって伸縮部(可動部)をステージ3の裏面側に配置することができ、パーティクルの影響を抑制することができる。
また、第2支持ピン34cを伸縮させる機構はバネを用いた機構でも実現することができる。すなわち、このような機構は、弾性体を用いることによって実現することができる。
<6. 第6の実施の形態>
上記実施の形態では、駆動機構36(36a)はZ軸方向の駆動力を生成する機構であったが、水平方向に駆動する構造であってもよい。
図13は、第6の実施の形態における基板処理装置1eを示す図である。なお、図示の都合上、図13では、ステージ3を省略している。また、上昇位置にある第1支持ピン33および第2支持ピン34のリフトプレート351eに対する位置を実線で示し、下降位置にある第1支持ピン33および第2支持ピン34のリフトプレート351eに対する位置を破線で示す。
本実施の形態における駆動機構36bでは、駆動軸361がY軸に沿って設けられており、送りナット362がY軸方向に沿って移動する。これによってリフトプレート351eはY軸方向にのみ移動する。
第1支持ピン33の下端を支持する摺接板352bの上面は、Y軸方向に沿った傾きが一定の斜面352cを形成している。このような構造により、第1支持ピン33はリフトプレート351eが(−Y)方向に一定速度で移動する際には一定速度で上昇し、(+Y)方向に一定速度で移動する際には一定速度で下降する。
一方、第2支持ピン34を支持する摺接板353eの上面は、Y軸方向に沿った傾きが変化する曲面353fを形成している。曲面353fの(−Y)側は略水平面となっており、この略水平面となっている部分の高さ位置は、摺接板352bの斜面352cの(−Y)側端部の高さ位置と略同一となっている。また、曲面353fの(+Y)側の高さ位置は、摺接板352bの斜面352cの(+Y)側端部の高さ位置と略同一となっている。
まず、図13に実線で示すように、上昇位置において、第1支持ピン33の下端は、斜面352cの(+Y)側端部に支持されており、この部分における摺接板352bのZ軸方向の厚みによって、第1支持ピン33の上端は高さ位置Aとなっている。また、第2支持ピン34の下端は、曲面353fの(+Y)側端部に支持されており、この部分における摺接板353eのZ軸方向の厚みによって、第2支持ピン34の上端も高さ位置Aとなっている。
したがって、上昇位置にある第1支持ピン33および第2支持ピン34によって基板90を支持すると、基板90は略水平状態で支持されることとなり、基板90に作用する応力(主に曲げ応力)を抑制することができる。
上昇位置にある第1支持ピン33および第2支持ピン34によって支持された基板90をステージ3の保持面30に載置するには、回転モータ360が回転してリフトプレート351eを(+Y)方向に移動させる。
摺接板352bおよび摺接板353eは、(−Y)方向に向かって、いずれも厚みが減少するので、第1支持ピン33および第2支持ピン34は、リフトプレート351eの(+Y)方向の移動によって、いずれも下降するが、摺接板353eの曲面353fの方が傾きが急であるので、第2支持ピン34の方が下降速度が速く、先に下降位置に到達する。
これによって、第2支持ピン34に支持された基板90の中央部が先にステージ3の保持面30に支持されることとなる。すなわち、本実施の形態においても、基板90が保持面30に載置される際には、中央部が撓んだ形状となる。したがって、基板90の裏面の雰囲気が適切に流出し、基板90の浮遊現象は生じない。
また、下降位置に到達した第2支持ピン34の支持位置は、曲面353fの略水平面の部分を移動するので、これ以上リフトプレート351eを移動させても第2支持ピン34は下降しない。すなわち、第2支持ピン34の上端が高さ位置Cに到達した後は、第2支持ピン34の上端は下降しないので、基板90と第2支持ピン34との間に雰囲気の層が形成されない。
第1支持ピン33の下端の支持位置が、斜面352cの(−Y)側端部に到達した時点で(破線で示す位置関係になった時点で)、駆動機構36bは回転モータ360の回転を停止して、リフトプレート351eのY軸方向の移動を停止する。
塗布処理が終了した基板90を保持面30から取り上げる際には、駆動機構36bはリフトプレート351eを(−Y)方向に移動させる。
このとき、第1支持ピン33の下端は、摺接板352bの斜面352cによって、ただちに上昇を開始するため、第1支持ピン33の上端もただちに上昇を開始する。これによって、第1支持ピン33によって支持される基板90の周辺部はただちに持ち上げられる。
一方、第2支持ピン34の下端の支持位置は、上昇動作の初期においては、摺接板353eの曲面353fの略水平面部分を移動するため、第2支持ピン34の上端は上昇しない。したがって、この間、第2支持ピン34によって支持される基板90の中央部は持ち上げられることはなく、周辺部に比べて遅れて持ち上げられることとなる。したがって、基板90の中央部裏面に充分に雰囲気が流入してから持ち上げることができる。
以上のように、第6の実施の形態における基板処理装置1も、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、上記実施の形態における駆動機構36,36aと異なり、水平方向に駆動する駆動機構36bによっても実現できることから、装置設計の自由度が増加する。
<7. 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
例えば、第1の実施の形態における基板処理装置1では、かさ上げ部材354が第2支持ピン34を支持する位置と、かさ上げ部材354が固定プレート350に支持される位置とが、XY平面内において同じであった。しかし、支持する位置はこのような位置関係に限定されるものではない。図14および図15は、かさ上げ部材354aが第2支持ピン34をずれた位置で支持する例を示す図である。図14は、ピン支持機構35fが第1支持ピン33および第2支持ピン34を上昇位置に支持する様子を示す。また、図15は、ピン支持機構35fが第1支持ピン33および第2支持ピン34を下降位置に支持する様子を示す。変形例における基板処理装置1fは、第2の実施の形態における基板処理装置1aと同様に、貫通孔351bを有するリフトプレート351aを備えている。ただし、基板処理装置1fでは、リフトプレート351aにおける貫通孔351bの位置が第2の実施の形態における基板処理装置1aと異なっている。このように、かさ上げ部材354aが支持される位置と、第2支持ピン34が支持される位置とがズレた構造であっても、第1の実施の形態における基板処理装置1と同様の動作を実現可能であり、同様の効果を得ることができる。
また、上記実施の形態では、基板90を支持する面(保持面30)は平坦面であると説明したが、これに限られるものではない。基板90を取り上げる際に、裏面への雰囲気の流入をスムーズにするために、ステージ3の上面に複数の近接ピンが設けられていてもよい。この場合、複数の近接ピンの上端で形成される面が保持面30に相当する。
また、第1支持ピン33および第2支持ピン34(34a,34b,34c)によって、いわば2段階的に基板90を昇降させる例を説明したが、もちろん3段階、あるいはそれ以上の段階を設けてもよい。このような機構は、ピンの長さや、かさ上げ部材の長さ、あるいは摺接板の形状等を段階的に決定することによって実現することができる。
また、基板処理装置1は、塗布装置として説明したが、例えば加熱装置や冷却装置など、他の用途の装置においても応用することができる。加熱装置に応用する場合、基板処理装置1におけるステージ3にヒータを内蔵して、ステージ3をホットプレートとして機能させる。このホットプレート上に、例えばレジスト膜が形成された基板90を載置して、当該基板90の表面に形成されているレジスト膜を乾燥させる。また、冷却装置に応用する場合、基板処理装置1におけるステージ3内に冷却水を循環させるための配管を設けて、ステージ3をクールプレートとして機能させる。このクールプレート上に、例えば加熱装置で加熱された基板90を載置して、当該基板90を例えば常温まで冷却する。
図16は、短ピン101および長ピン102によって基板91を昇降させる従来の加熱装置100を示す図である。加熱装置100は、基板91を受け渡す際に、リフトプレート103によって、短ピン101と長ピン102を一体的に昇降させる機構を採用している。したがって、リフトプレート103が下降した状態では、短ピン101の先端がホットプレート104の内部に埋没している。すなわち、基板91がホットプレート104に載置された状態では、短ピン101と基板91との間には空洞部105が存在する。
上述のように加熱装置100では、図16に示すように短ピン101上に空洞部105が存在するが、長ピン102上には空洞部105に相当する空間は存在しない。このような状態では、空洞部105の有無によって熱伝導率が異なるため、基板に作用する温度が基板面内で均一にならないという問題が生じる。このような温度ムラは、レジスト膜Rの乾燥ムラを誘発する。
しかし、本願発明を加熱装置に応用した場合には、空洞部105が形成されることはないため、乾燥ムラは抑制される。なお、冷却装置に応用した場合も同様に温度ムラによる処理ムラを抑制することができる。
本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略を示す斜視図である。 第1の実施の形態におけるピン支持機構が第1支持ピンおよび第2支持ピンを上昇位置に支持する様子を示す図である。 ピン支持機構が第1支持ピンおよび第2支持ピンを上昇位置に支持する様子を示す図である。 第2の実施の形態における基板処理装置のピン支持機構が、第1支持ピンおよび第2支持ピンを上昇位置に支持する様子を示す図である。 ピン支持機構が第1支持ピンおよび第2支持ピンを下降位置に支持する様子を示す図である。 第3の実施の形態における基板処理装置のピン支持機構が、第1支持ピンおよび第2支持ピンを上昇位置に支持する様子を示す図である。 ピン支持機構が第1支持ピンおよび第2支持ピンを下降位置に支持する様子を示す図である。 第4の実施の形態における基板処理装置のピン支持機構が、第1支持ピンおよび第2支持ピンを上昇位置に支持する様子を示す図である。 第4の実施の形態において、第1支持ピンおよび第2支持ピンが上昇位置と下降位置との間で移動している中間状態を示す図である。 第4の実施の形態におけるピン支持機構が第1支持ピンおよび第2支持ピンを下降位置に支持する様子を示す図である。 第5の実施の形態における基板処理装置を示す図である。 第5の実施の形態における第2支持ピンの上部を示す図である。 第6の実施の形態における基板処理装置を示す図である。 変形例におけるピン支持機構を示す図である。 変形例におけるピン支持機構を示す図である。 短ピンおよび長ピンによって基板を昇降させる従来の加熱装置を示す図である。
符号の説明
1,1a,1b,1c,1d,1e,1f 基板処理装置
2 本体
3 ステージ
30 保持面
300 貫通孔
33 第1支持ピン
34,34a,34b,34c 第2支持ピン
340 リング部材
341 摺接部
342 上軸部
343 ゴム体
344 下軸部
35,35a,35b,35c,35d,35e,35f ピン支持機構
350,350a 固定プレート
350b かさ上げ部
351,351a,351c,351d,351e リフトプレート
352,352a,352b,353,353a,353e 摺接板
352c 斜面
353b 上段面
353c 斜面
353d 下段面
353f 曲面
354,354a かさ上げ部材
36,36a,36b 駆動機構
360 回転モータ
365 カムフォロアー
366 溝カム
366a 溝
366b 溝
41 スリットノズル
43,44 昇降機構
50,51 リニアモータ
8 制御部
90,91 基板

Claims (3)

  1. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記処理を実行する際に、基板を水平状態に支持する支持台と、
    前記支持台の上面に設けられた貫通孔に前記上面の裏面側から挿入され、前記上面の上方に突出することによって基板を支持する第1支持ピンおよび第2支持ピンと、
    前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを前記支持台に対して昇降自在に支持するピン支持機構と、
    前記ピン支持機構を介して、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを、それぞれ上昇位置と下降位置との間で移動させる1つの駆動機構と、
    を備え、
    前記第2支持ピンは、前記支持台に基板を載置する場合においては、前記第1支持ピンより先に前記下降位置に達する一方で、前記支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、前記第1支持ピンより遅れて前記上面の上方に突出し、
    前記ピン支持機構は、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンのいずれもが前記下降位置にある状態において、前記第1支持ピンの上端の高さ位置と前記第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも前記上面の高さ位置と等しくなるように、前記第1支持ピンの下端および前記第2支持ピンの下端をそれぞれ支持し、
    前記ピン支持機構が、
    前記1つの駆動機構の駆動力を前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンに伝達する板部材と、
    前記第2支持ピンの下端を支持するかさ上げ部材と、
    前記第2支持ピンが前記下降位置にある状態において、前記かさ上げ部材を支持する固定部材と、
    を備え、
    前記かさ上げ部材は、前記第2支持ピンが前記下降位置にない状態において、前記板部材に支持されることを特徴とする基板処理装置。
  2. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記処理を実行する際に、基板を水平状態に支持する支持台と、
    前記支持台の上面に設けられた貫通孔に前記上面の裏面側から挿入され、前記上面の上方に突出することによって基板を支持する第1支持ピンおよび第2支持ピンと、
    前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを前記支持台に対して昇降自在に支持するピン支持機構と、
    前記ピン支持機構を介して、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを、それぞれ上昇位置と下降位置との間で移動させる1つの駆動機構と、
    を備え、
    前記第2支持ピンは、前記支持台に基板を載置する場合においては、前記第1支持ピンより先に前記下降位置に達する一方で、前記支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、前記第1支持ピンより遅れて前記上面の上方に突出し、
    前記ピン支持機構は、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンのいずれもが前記下降位置にある状態において、前記第1支持ピンの上端の高さ位置と前記第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも前記上面の高さ位置と等しくなるように、前記第1支持ピンの下端および前記第2支持ピンの下端をそれぞれ支持し、
    前記ピン支持機構が、
    前記1つの駆動機構の駆動力を前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンに伝達する板部材と、
    前記第2支持ピンが前記下降位置にある状態において、前記板部材を貫通して前記第2支持ピンの下端を支持する固定部材と、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
  3. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記処理を実行する際に、基板を水平状態に支持する支持台と、
    前記支持台の上面に設けられた貫通孔に前記上面の裏面側から挿入され、前記上面の上方に突出することによって基板を支持する第1支持ピンおよび第2支持ピンと、
    前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを前記支持台に対して昇降自在に支持するピン支持機構と、
    前記ピン支持機構を介して、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンを、それぞれ上昇位置と下降位置との間で移動させる1つの駆動機構と、
    を備え、
    前記第2支持ピンは、前記支持台に基板を載置する場合においては、前記第1支持ピンより先に前記下降位置に達する一方で、前記支持台に支持されている基板を上昇させる場合においては、前記第1支持ピンより遅れて前記上面の上方に突出し、
    前記ピン支持機構は、前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンのいずれもが前記下降位置にある状態において、前記第1支持ピンの上端の高さ位置と前記第2支持ピンの上端の高さ位置とが、いずれも前記上面の高さ位置と等しくなるように、前記第1支持ピンの下端および前記第2支持ピンの下端をそれぞれ支持し、
    前記ピン支持機構が、
    前記1つの駆動機構の駆動力を前記第1支持ピンおよび前記第2支持ピンに伝達する板部材と、
    前記第2支持ピンが前記下降位置にある状態において、前記第2支持ピンの下端を支持する固定部材と、
    を備え、
    前記第2支持ピンが、
    前記下降位置にない状態において、前記板部材に支持される支持部を有することを特徴とする基板処理装置。
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