JP6535828B1

JP6535828B1 - 基板処理装置

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Publication number: JP6535828B1
Application number: JP2019021652A
Authority: JP
Inventors: 山口　臣治; 臣治山口; 圭悟天本
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2039-02-08
Also published as: JP2020129609A

Abstract

【目的】被処理基板の加熱処理時に被処理基板の反りを十分に抑制して被処理基板全体を均一に加熱できる基板処理装置を提供する。また被処理基板の上面側を効率的に乾燥させることができ、密閉容器内のゴミ等が被処理基板の上面に容易に固着しないようにする基板処理装置及び方法を提供する。【構成】被処理基板を密閉容器内において加熱処理する基板処理装置において、ホットプレート上に配置された被処理基板に対し、その周辺部分を上方から押圧する押圧部と、前記押圧部を前記周辺部分に対し近接離反させる駆動部とを備えた基板処理装置及び方法である。前記押圧部は、前記被処理基板の周辺部分又はその近傍に対向する略枠状の支持部の下面側の全部又は一部に、前記被処理基板の周辺部分に対し接触可能に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置又は半導体製造装置などに使用されるガラス製又は樹脂製等の被処理基板を加熱等する場合に使用される基板処理装置に関する。

従来より、レジスト塗布後のガラス基板等の被処理基板に対して加熱処理（ベーク処理）が行われている。このような被処理基板の加熱処理には、例えば図７に示す装置が使われている。図７は、特許文献１から一部修正して引用した図である。

図７において、１０１は底部１１１と蓋体１１２とから成る密閉容器、１１４はヒータ１１３を内蔵したホットプレート、１１５は前記蓋体１１２から前記密閉容器１０１内に窒素ガス等のパージガスを供給するガス供給管、１１６は前記密閉容器１０１からの排気を行う排気管である。

前記密閉容器１０１内では、被処理基板Ｗが前記ホットプレート１１４の上に配置された後、前記ガス供給管１１５から前記密閉容器１０１内に例えば室温のパージガスが供給されると共に前記排気管１１６から排気が行われる。そして、この状態で被処理基板Ｗの加熱処理が行われる。前記密閉容器１０１内に供給されたパージガスは、図中の矢印で示すように被処理基板Ｗの表面近傍を外縁から中心へと流れて前記蓋体１１２の天井部側の排気管１１６から排出される。

ところで、このような被処理基板Ｗの加熱処理時においては、被処理基板Ｗに反りが生じることがあるため、多くの場合、前記ホットプレート１１４の上面側の複数箇所に吸着孔（図示しない真空ポンプなどに接続されて負圧を生じさせる吸着孔）を形成し、当該吸着孔から被処理基板を吸着することにより、被処理基板Ｗの反りを抑えることが行われている。

特開２００３−３４７１９８号公報

しかしながら、従来より、前述のような複数の吸着孔による吸着だけでは、被処理基板の反りを十分に抑制できず、その結果、被処理基板の全体を均一に加熱できないことが少なくなかった。

本発明はこのような従来技術の問題点に着目して為されたものであって、被処理基板の加熱処理時に被処理基板の反りを十分に且つ確実に抑制して、被処理基板の全体を均一に加熱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。また、本発明は、被処理基板の加熱処理時に被処理基板の反りを十分に抑制すると共に、被処理基板の上面側を効率的に加熱又は乾燥させることができ、更に密閉容器内のゴミ等が被処理基板の上面側に容易に固着しないよう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。

以上のような課題を解決するための本発明による基板処理装置では、ホットプレート上に配置された被処理基板に対し、その周辺部分を上方から押圧する樹脂製の押圧部と前記押圧部を支持する支持部が備えられている。

また、本発明による基板処理装置においては、前記押圧部又は前記支持部に、前記押圧部又は前記支持部から被処理基板の上面側の中央方向に延在するように備えられた上面側加熱部が備えられている。

また、本発明による基板処理装置においては、前記上面側加熱部は前記ホットプレート上の被処理基板の上面側を非接触で加熱するものである。

また、本発明による基板処理装置においては、前記押圧部を、前記押圧部が前記被処理基板の周辺部分に対して近接離反するように上下動させる機構部が備えられている。

また、本発明による基板処理装置においては、前記駆動部は前記ホットプレートの側方に配置されている。

さらに、本発明による基板処理装置においては、前記押圧部は、前記被処理基板の周辺部分に対向する略枠状の支持部の下面側の全部又は一部に、前記被処理基板の周辺部分に対し接触可能に配置されるものであってもよい。

本発明に係る基板処理装置によれば、密閉容器内での被処理基板の加熱処理時において、前記押圧部を被処理基板に近接させ、前記押圧部により前記被処理基板の周辺部分を上方から押圧するようにしたので、前記加熱処理時における前記ホットプレート上の被処理基板の反りを十分に且つ確実に抑制し、被処理基板の全体を均一に加熱することができるようになる。

また、本発明において、前記押圧部を、前記被処理基板の周辺部分又はその近傍に対向する略枠状の支持部（図３参照）の下面側の全部又は一部に、前記被処理基板の周辺部分に対し接触可能に配置するようにしたときは、前記駆動部により前記支持部３を前記被処理基板の方向へ移動させるだけで、前記被処理基板の周辺部分の全体を効率的に押圧することができる。

また、本発明において、前記押圧部中の少なくとも前記被処理基板に接触する部分を樹脂により形成したときは、前記被処理基板に接触する部分を金属等により形成したときと比較して、前記押圧部の一部の接触により生じる被処理基板の表面のダメージを、最小に止めることができる。

また、本発明において、前記駆動部が前記押圧部を上下動させるようにしたときは、前記押圧部を安定的に被処理基板の周辺部分に当接、押圧させることができる。

また、本発明において、前記の押圧部又は支持部に、前記ホットプレート上の被処理基板の上面側を非接触で加熱する加熱部を備えるようにしたときは、前記加熱部により被処理基板の上面側を効率的に加熱し、被処理基板の下面側と上面側との温度差から生じる熱膨張量の差を軽減して被処理基板の反りを抑制することができると共に、被処理基板の上面側に塗布されたレジス等を効率的に加熱又は乾燥させることができ、更に密閉容器内のゴミ等が被処理基板の上面側に容易に固着しないようにすることができる（前記密閉容器内のゴミ等は、被処理基板中の加熱が不十分な部分に対し固着され易いため、被処理基板の上面側を加熱することにより、前記ゴミ等の被処理基板の上面側への固着等が防止されるようになる）。

さらに、本発明に係る基板処理方法によれば、密閉容器内で被処理基板をホットプレート上に配置して加熱するとき、押圧部を前記被処理基板の周辺部分の上方に配置し、前記押圧部を前記被処理基板の周辺部分に近接させ、前記押圧部により前記被処理基板の周辺部分を上方から押圧するようにしたので、前記加熱処理時における前記ホットプレート上の被処理基板の反りを十分に且つ確実に抑制し、被処理基板の全体を均一に加熱することができるようになる。

本発明の実施形態１による基板処理装置の構成及び動作を示す概略図である。本実施形態１による基板処理装置の構成の一部を示す平面図及び側面図である。本実施形態１による基板処理装置の一部を示す概略斜視図である。本発明の実施形態２による基板処理装置の構成の一部を示す平面図及び側面図である。本実施形態２による基板処理装置の構成及び動作を示す概略図である。本実施形態２による基板処理装置の構成及び動作を示す概略図である。従来の基板処理装置の一例を説明するための概略図である。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の実施形態１による基板処理装置及び方法を図面を用いて説明する。図１は本実施形態１による基板処理装置を示す図、図２（ａ）は本実施形態１による基板処理装置を示す平面図、図２（ｂ）はその側面図、図３は本実施形態１による基板処理装置の一部を示す概略斜視図である。

図１〜３において、１は密閉容器（図示省略）内において被処理基板（ワーク）１０を加熱するホットプレート、１ａは前記ホットプレート１の上面側の複数箇所に設けられた吸着孔であって被処理基板１０を吸着して被処理基板１０の反りを抑えるための吸着孔（図２参照）である。

また、図１〜３において、２は、ホットプレート１上の被処理基板１０の周辺部分（例えば外周縁部から中心方向に数ｍｍ、例えば２〜６ｍｍに渡る部分）１０ａに対向し、前記周辺部分１０ａに対して近接離反可能に配置された樹脂製の押圧部（図３に示すように、後記の略枠状の支持部３の下面側に配置された、例えば略枠状の押圧部）である。

また、図１〜３において、３は前記押圧部２を支持する略枠状の支持部（図３参照）、４は前記支持部３と連結部４ａ（図２参照）を介して固定された駆動機構部、５は前記駆動機構部４を支持する基部、６は前記支持部３から中央方向に突出するように配置され被処理基板１０の略全体（又は一部）と対向するように配置された面状（板状）又は棒状のヒーター（ヒーターを内蔵した加熱部。図１参照）である。なお、図２〜３では、前記棒状ヒーター６は図示を省略している。

本実施形態１においては、前記押圧部２中の被処理基板１０と接触する部分（図示下端部）は、被処理基板１０と面状に接触する平板状に形成されていてもよいし、あるいは、被処理基板１０と点状に接触する１つ又は複数のピン又は突起状に形成されていてもよい。

また、本実施形態１においては、前記押圧部２中の被処理基板１０と接触する部分（図示下端部）は、接触により被処理基板１０の表面にダメージを与え難い素材である樹脂により、形成されている。

また、本実施形態１において、前記駆動機構部４は、電動モーター又は油圧回路などから成る駆動機構により、前記押圧部２を上下動させるものである。また、図２（ａ）において、１ａは、図示しない真空源に接続されており且つ前記ホットプレート１の上面側の複数箇所に形成されている吸着孔であって、前記加熱処理中の被処理基板１０を吸着する吸着孔である。また、図２（ａ）及び（ｂ）において、４ａは、前記支持部３と前記駆動機構部４とを連結する、例えば板状の連結部である。

次に本実施形態１の動作を説明する。前記密閉容器内で被処理基板１０の加熱処理を行うときは、図１（ａ）に示すように、ホットプレート１上の被処理基板１０は、その下面側と上面側との温度差から生じる膨張量の差及びワーク自体の元々の形状などにより、その中央部が凹むような反りが生じる。

このような反りを抑制するため、本実施形態１では、図１（ｂ）に示すように、前記密閉容器内で被処理基板１０の加熱処理を行うとき、予め、被処理基板１０の周辺部分１０ａの上方に前記押圧部２を配置し、前記周辺部分１０ａに対向させておく。そして、前記加熱処理の最初から又は途中から、前記駆動機構部４により、前記支持部３及び前記押圧部２を、被処理基板１０に近づくように下降させる。このときの下降動作は、例えば、前記支持部３及び前記押圧部２を何ｍｍだけ下降させるかという下降距離を予め決めてプログラムしておく、又は、前記支持部３及び前記押圧部２を所定速度で下降させながら接触センサ又は画像センサなどで前記押圧部２の下端部が被処理基板１０に当接したことを検知したとき停止する、などの方法で行われる。

前記下降動作により、前記押圧部２が、被処理基板１０の周辺部分１０ａに当接し、当該周辺部分１０ａを押圧する。その結果、被処理基板１０の周辺部分１０ａは、前記ホットプレート１と平行な形状、又は前記ホットプレート１に密着した状態となる。以上の動作により、前記被処理基板１０の反りが確実に抑制される。

また、本実施形態１では、前記密閉容器内で被処理基板１０の加熱処理を行うとき、前記支持部３から中央方向に突出する面状（板状）又は棒状のヒーター６を駆動して被処理基板１０の上面側を効率的に加熱する。これにより、本実施形態１では、被処理基板１０の下面側と上面側との温度差（膨張量の差）を軽減して被処理基板１０の更なる反りを抑制すると共に、被処理基板の上面側に塗布されたレジスト等を効率的に加熱、乾燥させることができ、更に密閉容器内のゴミ等が被処理基板の上面側に容易に固着しないようにすることができる（前記密閉容器内のゴミ等は、被処理基板中の加熱が不十分な部分に対し固着され易いため、被処理基板の上面側を加熱することにより、前記ゴミ等の被処理基板の上面側への固着が防止されるようになる）。

以上のように、本実施形態１によれば、前記密閉容器（図示省略）内での被処理基板１０の加熱処理時において、前記押圧部２を被処理基板１０に近接させ、前記押圧部２により前記被処理基板１０の周辺部分１０ａを上方から押圧するようにしたので、前記加熱処理時における前記ホットプレート１上の被処理基板１０の反りを十分に且つ確実に抑制して、被処理基板１０の全体を均一に加熱することができるようになる。

また、本実施形態１では、前記押圧部２を、前記被処理基板１０の周辺部分１０ａに対向する略枠状の支持部３（図３参照）の下面側の全部又は一部に、前記被処理基板１０の周辺部分１０ａに対し接触可能に配置するようにしたので、前記駆動機構部４により略枠状の支持部３を前記被処理基板１０の方向へ移動（下降）させることにより、前記被処理基板１０の周辺部分１０ａを効率的に押圧することができる。

また、本実施形態１では、前記押圧部２中の少なくとも前記被処理基板１０に接触する部分（図示下端部）を、樹脂により形成するようにしたので、前記被処理基板１０に接触する部分を金属等により形成したときと比較して、前記押圧部２の一部が接触することにより被処理基板１０の表面に生じるダメージを、最小に止めることができる。

また、本実施形態１では、前記駆動機構部４を、前記押圧部２を上下動させる機構部として構成するようにしたので、前記押圧部２を安定的に前記被処理基板１０の周辺部分１０ａの方向に移動させ、前記被処理基板１０の周辺部分１０ａに接触、押圧させることができる。

また、本実施形態１では、前記支持部３に、前記ホットプレート１上の被処理基板１０の上面側を非接触で加熱する面状（板状）又は棒状のヒーター（加熱部）６を備えるようにしたので、前記面状（板状）又は棒状のヒーター６により被処理基板１０の上面側の略全体を効率的に加熱し、被処理基板１０の下面側と上面側との温度差から生じる熱膨張量の差を軽減して被処理基板１０の反りを抑制することができると共に、被処理基板１０の上面側に塗布されたレジスト等を効率的に加熱、乾燥させることができ、更に密閉容器内のゴミ等が被処理基板１０の上面側に容易に固着しないようにすることができる（前記密閉容器内のゴミ等は被処理基板１０中の加熱が不十分な部分に対し固着され易いため、被処理基板１０の上面側を加熱することにより、前記ゴミ等の被処理基板１０の上面側への固着が防止され易くなる）。

さらに、本実施形態１では、本実施形態１においては、前記押圧部２だけで被処理基板１０の反りを十分に抑制することができるので、図２に示すような被処理基板１０の反りを抑えるための吸着孔１ｂをホットプレート１に設けることを不要として、基板処理装置のコスト低減を図ることもできる。

〔第２の実施形態〕
次に本発明の実施形態２による基板処理装置及び方法を説明する。前記実施形態１では、一つの被処理基板（ワーク）１０の反りを抑制するために前記被処理基板１０の周辺部分１０ａを前記押圧部２が押圧するものであった。これに対し、本実施形態２では、後述するように、計４個の押圧部１２が互いに連結されて一体的に駆動されるように構成している。そして、このように構成した計４個の押圧部１２が、計４個の被処理基板１０（又は４個以下の個数の被処理基板１０）の各周辺部分１０ａを、それぞれ押圧して、それらの反りを抑制するようにしている。

すなわち、図４〜６において、１１は密閉容器（図示省略）内において被処理基板（ワーク）１０を加熱するホットプレート、１１ａは前記ホットプレート１１の上面側の複数箇所に設けられた吸着孔（図４参照）である。また、１３は、密閉容器（図示省略）中に配置された計４個（又はそれ以下の複数個）の被処理基板（ワーク）１０の周辺部分１０ａと対向できるように、略四角の枠状の部分とその内部に略十字状の部分が形成された支持部である。また、１２は前記支持部１３の下側（被処理基板１０側）に配置された押圧部、１４は前記支持部１３を上下動させる駆動機構部、１４ａは前記支持部１３と前記駆動機構部１４とを連結する平板状の連結部である。なお、図４〜６では、前記実施形態１において説明した前記面状（板状）又は棒状のヒーター６（図１参照）の図示を、省略している。

本実施形態２は、前述のような構成を有しているので、前述した実施形態１の作用効果を奏することができ、さらに、そのような作用効果を、計４個又はそれ以下の複数個の被処理基板１０の各周辺部分１０ａに対して、前記一度の下降動作を行うだけで、同時に実現することができる。

すなわち、図５は、密閉容器（図示省略）内で被処理基板１０をホットプレート１１上に配置して加熱するときに、前記押圧部１２を前記被処理基板１０の周辺部分１０ａの上方に配置したときの状態を示す図である。また、図６は、前記押圧部１２を前記被処理基板１０の周辺部分１０ａに向けて下降、近接させ、前記押圧部１２により前記被処理基板１０の周辺部分１０ａを上方から押圧したときの状態を示す図である。

図５，６に示すように、本実施形態２では、計４個の押圧部１２が互いに連結されて一体的に、前記被処理基板１０の周辺部分１０ａの上方に配置され（図５参照）、前記計４個の押圧部１２が一体的に、被処理基板１０の周辺部分１０ａの方に下降して近接し、さらに前記計４個の押圧部１２が一体的に、前記被処理基板１０の周辺部分１０ａを押圧する（図６参照）。このような動作により、本実施形態２では、前記計４個の押圧部１２が、計４個の被処理基板１０（又は４個以下の個数の被処理基板１０）の各周辺部分１０ａを、それぞれ押圧し、前記各被処理基板１０の反りをそれぞれ抑制するようにしている。

以上、本発明の実施形態１，２について説明したが、本発明は前記各実施形態として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施形態１に関する図１などにおいては、前記押圧部２は被処理基板１０の周辺部分１０ａに対して面状に押圧するように示しているが、本発明では、前記押圧部２の下端部をピン状又は突起状に形成して、すなわち前記押圧部２の下端部に１つ又は複数のピン又は突起を形成して、被処理基板１０の周辺部分１０ａに対して点状に押圧するようにしてもよい。また、前記実施形態１では、前記駆動機構部４を前記支持部３と連結させて前記駆動機構部４が前記支持部３を上下動させるようにしたが、本発明においては、前記駆動機構部４を前記押圧部２と連結させて前記駆動機構部４が前記押圧部２を直接に上下動させるようにしてもよい。さらに、前記実施形態１では、前記面状（板状）又は棒状のヒーター６は前記枠状の支持部３に備えるようにしたが、本発明では前記面状（板状）又は棒状のヒーター６を前記押圧部２に備えるようにしてもよい。

１，１１ホットプレート
１ａ，１１ａ吸着孔
２，１２押圧部
３，１３支持部
４，１４駆動機構部
４ａ，１４ａ連結部
６面状（板状）又は棒状のヒーター（加熱部）
１０被処理基板
１０ａ被処理基板の周辺部分

Claims

ホットプレート上に配置された被処理基板に対し、その周辺部分を上方から押圧する樹脂製の押圧部と、
前記押圧部を支持する支持部と、
前記押圧部又は前記支持部に、前記押圧部又は前記支持部から被処理基板の上面側の中央方向に延在するように備えられ、前記ホットプレート上の被処理基板の上面側を非接触で加熱する上面側加熱部と、
前記ホットプレートの側方に配置された機構部であって、前記押圧部を、前記押圧部が前記被処理基板の周辺部分に対して近接離反するように上下動させる機構部と、
を備えたことを特徴とする、被処理基板を密閉容器内において加熱処理する基板処理装置。
前記押圧部は、前記被処理基板の周辺部分に対向する略枠状の支持部の下面側の全部又は一部に、前記被処理基板の周辺部分に対し接触可能に配置されるものである請求項１に記載の基板処理装置。