JPH06163499A

JPH06163499A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH06163499A
Application number: JP4335406A
Authority: JP
Inventors: Tadao Okamoto; 伊雄岡本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-11-19
Filing date: 1992-11-19
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】基板を強制的に平坦に保持する必要がなく、
かつ基板に反りがあっても基板の被処理面全面をノズル
からの吐出液により均一に処理することができる基板処
理装置を提供する。【構成】基板載置台１８に設けられた基板支持ピン２
２の先端部によって基板２が支持される。距離測定ユニ
ット２９によってノズル６と基板２との距離Ｄが測定さ
れ、その測定された距離Ｄに基づいてノズル６が上下方
向に移動されて、基板２とノズル６との距離が調整され
る。【効果】基板は基板支持ピンの先端部によって支持さ
れるために、基板に反りが生じるが、上記のようにして
基板とノズルとの距離が調整されるので、基板とノズル
との間の距離を一定に保つことができ、基板の被処理面
全面をノズルからの吐出液により均一に処理することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造装置，液
晶素子製造装置，あるいはサーマルヘッド製造装置など
に用いられる基板処理装置、特にレジスト，溶剤，水な
どの吐出液をノズルから基板に向けて吐出させ、それに
よってその基板にレジスト膜などを形成したり、その基
板を洗浄するなどの処理を行う基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板処理装置は、図６に示すよ
うに、処理対象たる基板２を吸着保持するための真空チ
ャック４と、その真空チャック４の上方位置に配置さ
れ、真空チャック４上の基板２に向けて吐出液を吐出す
るノズル６とを備えている。

【０００３】ところで、基板２は自然状態（拘束力が作
用していない状態）では反っているが、真空チャック４
上に載置され、さらに図示を省略する真空ポンプによっ
て真空吸引されると、基板２の裏面全体が真空チャック
４に吸着され、強制的に平坦に保持される。そのため、
ノズル６を例えば真空チャック４の上方位置に設けられ
た固定板８のＵ字切欠部１０にナット１２止めすること
により、ノズル６の先端から基板２表面までの距離Ｄを
一定値に維持することができる。

【０００４】そして、この状態で、ノズル６から所定の
吐出液が真空チャック４に吸着保持された基板２に向け
て吐出され、所定の基板処理が実行される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように基板２を真空チャック４によって吸着保持する
と、基板２表面に形成される膜の膜厚が全面にわたって
均一でなくなってしまう。というのも、真空吸着を行う
と、その吸着付近での温度が部分的に低下し、温度分布
が不均一となり、温度低下部分（吸着部分）での膜厚が
他の領域よりも薄くなるからである。

【０００６】また、基板２を真空チャック４からつぎの
処理ステーションに搬送する場合、真空チャック４によ
る基板２の真空吸着を解除した後、基板２を強制的に剥
離する必要がある。このとき、静電気が発生するため、
基板２が帯電する、つまり剥離帯電が生じ、それが素子
破壊及び装置誤動作の原因の一つとなっている。

【０００７】そこで、真空チャック４によって基板２を
強制的に平坦保持することを避け、上記問題を解消する
ために、例えば図７に示すような基板処理装置が提案さ
れている。この基板処理装置では、基板載置ベース１４
上に複数の基板支持ピン１６が植設されており、この基
板支持ピン１６の先端によって基板２を保持するように
している。

【０００８】しかしながら、このような構成の基板処理
装置では、図７の１点鎖線に示すように、基板２は反っ
たままの状態で保持されることになるので、つぎのよう
な問題が生じる。すなわち、基板２表面の全面にわたっ
て複数のノズル６から吐出液を吐出させて処理を行う場
合、もしくは基板２と単一のノズル６とを相対的に走査
させつつノズル６から吐出液を吐出させて広範囲にわた
って基板処理を行う場合、基板２の反りのために基板２
表面上の位置によってノズル６と基板２表面との距離Ｄ
が異なってしまう。このため、基板２表面内において、
吐出液の当たり方が異なることになり、その結果、吐出
液による基板２表面を均一に処理することができなくな
るという問題を生じる。

【０００９】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたもので、基板を強制的に平坦に保持する必要がな
く、かつ基板に反りがあっても基板の被処理面全面をノ
ズルからの吐出液により均一に処理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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、吐出液をノ
ズルから基板に向けて吐出させて、前記基板に所定の処
理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するた
め、ベース部と、そのベース部の上方主面から植設され
た複数の基板支持部材とを備え、それら複数の基板支持
部材の先端部で基板を支持する基板載置台と、前記基板
載置台の上方位置に配置され、前記基板載置台に載置さ
れた前記基板に対して所定の吐出液を吐出するノズル
と、前記ノズルと前記基板との距離を測定する距離測定
手段と、前記距離測定手段によって測定された距離に基
づいて、前記基板載置台と前記ノズルとのうち少なくと
も一方を上下方向に移動させて、前記基板支持部材上に
載置された前記基板と前記ノズルとの距離を調整する距
離調整手段と、を備えている。

【００１１】

【作用】この発明では、基板載置台に設けられた基板支
持部材の先端部によって基板が支持される。このため、
基板に反りが生じるが、距離測定手段によってノズルと
基板との距離が測定され、その測定された距離に基づい
て基板載置台とノズルとのうち少なくとも一方が上下方
向に相対的に移動されて、基板とノズルとの距離が調整
される。その結果、両者の間の距離を一定に保つことが
でき、基板の被処理面全面をノズルからの吐出液により
均一に処理することができる。

【００１２】

【実施例】図１は、この発明にかかる基板処理装置の一
実施例を示す図である。この基板処理装置では、処理対
象物たる基板２を搭載する基板搭載台１８が設けられて
いる。この基板搭載台１８は、二次元的に移動自在なベ
ース部２０と、そのベース部２０の上方主面から上向
き、つまり（−Ｚ）方向に植設されたテフロン製の基板
支持ピン２２とで構成されており、複数の基板支持ピン
２２の先端部で基板２を支持しながら、基板搭載台駆動
回路２４からの制御信号に基づいてベース部２０を移動
させることによって所定位置に基板２を位置決めする。

【００１３】また、基板搭載台１８の上方（−Ｚ方向）
位置に、ノズル６が上下方向に移動自在に配置されてお
り、そのノズル６に連結されたノズル駆動機構（図示省
略）に対しノズル駆動回路２８から制御信号が与えられ
ると、ノズル６が所定高さ位置に位置決めされるように
なっている。

【００１４】このノズル６の側面部には、距離測定ユニ
ット２９の構成要素の一つである距離測定ヘッド３０が
取り付けられている。この距離測定ヘッド３０は、図２
に示すように、半導体レーザ３２，ミラー３４およびＰ
ＳＤ（=Photo Sensitive Detector ）３６からなり、半
導体レーザ３２からレーザビームＬがミラー３４を介し
て基板２に照射される一方、その基板２によって反射さ
れた反射レーザビームがＰＳＤ３６に受光される。そし
て、ＰＳＤ３６から出力される信号が演算部３８に与え
られ、この演算部３８で三角測量の原理に基づいて基板
２とノズル６との間の距離Ｄが求められる。そして、図
１に示すように、こうして測定された距離Ｄに関連した
信号Ｓが装置全体を制御する制御部４０に出力される。

【００１５】制御部４０には、図示を省略するメモリが
設けられており、そのメモリに記憶されているプログラ
ムおよび上記のようにして入力された信号Ｓに基づき、
後述する手順で基板２に所定の処理を実行する。

【００１６】図３は、上記のように構成された基板処理
装置の動作を示すフローチャートである。以下、このフ
ローチャートを参照しつつ基板処理の手順について説明
する。

【００１７】まず、基板２への所定処理に先立って、基
板処理に最適な距離Ｄ0 （処理中におけるノズル６と基
板２との間隔）を制御部４０のメモリに記憶する（ステ
ップＳＴ１）。

【００１８】次に、処理開始指令（例えば、制御部４０
に設けられたスタートボタン（図示省略）が押動される
と、それに応じて発せられる信号）が与えられると、ス
テップＳＴ２〜ＳＴ５の処理が実行されながら、ノズル
６からレジスト，溶剤，水などの吐出液が基板２に向け
て吐出され、それによってその基板２にレジスト膜など
を形成したり、その基板２を洗浄するなどの処理が行わ
れる。

【００１９】すなわち、ステップＳＴ２で、距離測定ヘ
ッド３０からの信号に基づき、演算部３８で基板２とノ
ズル６との間の距離Ｄが求められる。

【００２０】そして、ステップＳＴ３で、メモリから設
定値（＝距離Ｄ0 ）が読み出され、実測距離Ｄとの差
（ΔＤ）が求められる。

【００２１】それに続いて、ステップＳＴ４で、その計
算値（差分ΔＤ）がゼロか否か、つまり基板２とノズル
６との間の距離Ｄが設定値（距離Ｄ0 ）となるようにノ
ズル６が位置決めされているかどうかが判別される。そ
して、計算値（差分ΔＤ）がゼロでない場合だけ、その
計算値（差分ΔＤ）に応じた信号がノズル駆動回路２８
に与えられ、さらにそれに基づいてノズル６がＺあるい
は（−Ｚ）方向に移動されて、基板２とノズル６との間
の距離Ｄが設定値（距離Ｄ0 ）となるようにノズル６が
位置決めされる（ステップＳＴ５）。なお、ステップＳ
Ｔ４において、計算値（差分ΔＤ）がゼロと判別された
場合には、ノズル６はその高さ位置に保持される。

【００２２】上記ステップＳＴ２〜ＳＴ５の処理は、ス
テップＳＴ６で基板処理が完了したと判別されるまで、
繰返して行われる。

【００２３】このように、この実施例では、基板２に強
制的な外力（真空チャックによる吸着力）を加えること
なく複数の基板支持ピン２２の先端部で基板２を支持し
ているので、基板２に反りが生じている。しかしなが
ら、距離測定ヘッド３０と演算部３８とからなる距離測
定ユニット２９によって基板２とノズル６との間の距離
Ｄを非接触で実測し、その実測値（距離Ｄ）に基づいて
ノズル６を上下方向、つまりＺ，（−Ｚ）方向に移動さ
せて、基板２とノズル６との間の距離Ｄが一定値（距離
Ｄ0 ）となるようにしているので、基板２の被処理面全
面をノズル６からの吐出液により均一に処理することが
できる。

【００２４】なお、上記実施例では、距離測定ヘッド３
０と演算部３８とからなる距離測定ユニット２９によっ
て基板２とノズル６との間の距離Ｄを測定しているが、
その距離測定ユニット２９の構成や距離測定原理はこれ
に限定されるものではなく、非接触で距離Ｄを実測する
ことができればよく、例えば光干渉法を用いることも可
能である。また、ノズル６および基板２から離れた位置
で両者の画像を撮像し、その入力画像を解析して距離Ｄ
を求めるようにしてもよい。

【００２５】また、上記実施例において、距離測定ヘッ
ド３０の構成要素として半導体レーザ３２が用いられて
いるが、これはノズル６からレジストを吐出して基板２
上にレジスト膜を形成する処理の場合に、該当レジスト
膜を感光させないためであるが、他の処理の場合にはこ
のような半導体レーザ３２の代わりに別の構成要素を用
いてもよい。

【００２６】また、上記実施例では、実測距離Ｄに基づ
いてノズル６を上下方向に移動させて、基板２とノズル
６との間の距離Ｄが一定値（距離Ｄ0 ）となるようにし
ているが、ノズル駆動機構の代わりに基板搭載台１８に
上下方向に移動させる上下移動機構を設け、基板２を上
下方向に移動させるようにしてもよい。もちろん、両者
を上下方向に移動させるようにしてもよい。すなわち、
距離測定ユニット２９によって測定された距離に基づい
て、基板載置台１８とノズル６とのうち少なくとも一方
を上下方向に移動させて距離Ｄを調整する機構、つまり
距離調整手段を設ければ、上記効果を得ることができ
る。

【００２７】また、複数のノズル６を有する基板処理装
置では、各ノズル６に上記実施例を適用すればよい。す
なわち、各ノズル６に、例えば距離測定ヘッド３０を取
り付け、距離測定ヘッド３０からの信号に基づき演算部
３８で距離Ｄを演算し、その演算結果に応じてノズル６
をそれぞれ独立してその高さ位置を制御すればよい。

【００２８】ところで、上記説明では、基板搭載台１８
に搭載された基板２のずれ（横方向の位置ずれ）につい
て全く言及していないが、実際の基板処理工程において
は、基板２のずれが生じることがある。例えば、図４に
示すように、実線に示す位置で位置決めされた状態で基
板搭載台１８に支持される必要があるにもかかわらず、
同図の２点鎖線に示すように位置ずれが生じた状態で基
板２が位置決めされることがある。このような基板２の
位置ずれが生じた状態のままで、ノズル６から吐出液を
基板２に向けて吐出させると、基板２の一部に吐出液が
供給されない等の不都合が生じる。

【００２９】そこで、図１の基板処理装置に、以下の構
成を追加することによって、上記問題（横方向に位置ず
れ）を解消することができる。ここでは、図４及び図５
を参照しつつ、この発明にかかる基板処理装置の改良例
を説明する。

【００３０】この改良例では、基板搭載台１８に搭載さ
れた基板２と同一高さ位置で、しかもその基板２の外周
部に距離測定ユニット２９（図２）と同一構成の距離測
定ユニット４２，４４が平行配置されている。これらの
距離測定ユニット４２，４４はそれぞれ基板２の側面部
２ａ（図５）までの距離ｄ1 ，ｄ2 を実測し、それに関
連した信号Ｓd1，Ｓd2を制御部４０に与えている。この
制御部４０では、上記基板処理（図３）に先立って、上
記信号Ｓd1，Ｓd2に基づき基板２の位置ずれ量を演算
し、その演算結果に応じて基板搭載台駆動回路２４に適
当な制御信号を与え、基板２を所定位置（図４の実線位
置）に位置決めする。そして、上記のようにして基板２
の横方向の位置ずれが補正された後、図３に示す基板処
理が行われる。

【００３１】以上のように、この改良例によれば、基板
処理に先立って、基板搭載台１８に搭載された基板２の
横方向の位置ずれを補正しているので、基板２は常に所
定の位置に位置決めされた状態で基板処理を受けるの
で、基板２の一部に吐出液が供給されない等の不都合の
発生を防止することができる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、基板支持部材上に載
置された基板とノズルとの距離を測定し、その距離に基
づいて、基板載置台とノズルとを上下方向に相対的に移
動させて、基板とノズルとの距離を調整するようにして
いるので、両者の間の距離を一定に保つことができる。
そのため、基板を強制的に平坦に保持する必要がなく、
かつ基板に反りがあっても基板の被処理面全面をノズル
からの吐出液により均一に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる基板処理装置の一実施例を示
す図である。

【図２】距離測定ユニットを示す図である。

【図３】図１の基板処理装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】この発明にかかる基板処理装置の改良例を示す
図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】従来の基板処理装置の一例を示す図である。

【図７】従来の基板処理装置の他の例を示す図である。

【符号の説明】

２基板６ノズル１８基板搭載台２０ベース部２２基板支持ピン（基板支持部材）２９距離測定ユニット（距離測定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０８Ｂ 11/04 2119−3ＢＧ０３Ｆ 7/30 ５０１ 7124−2ＨＧ０５Ｄ 3/12 Ｈ 9179−3ＨＨ０１Ｌ 21/027 21/306 Ｒ 9278−4Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吐出液をノズルから基板に向けて吐出さ
せて、前記基板に所定の処理を施す基板処理装置におい
て、ベース部と、前記ベース部の上方主面から植設された複
数の基板支持部材とを備え、前記複数の基板支持部材の
先端部で基板を支持する基板載置台と、前記基板載置台の上方位置に配置され、前記基板載置台
に載置された前記基板に対して所定の吐出液を吐出する
ノズルと、前記ノズルと前記基板との距離を測定する距離測定手段
と、前記距離測定手段によって測定された距離に基づいて、
前記基板載置台と前記ノズルとのうち少なくとも一方を
上下方向に移動させて、前記基板支持部材上に載置され
た前記基板と前記ノズルとの距離を調整する距離調整手
段と、を備えることを特徴とする基板処理装置。