JPH0731546Y2 - 基板用表面処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば、フォトレジストの一部ないし全部除
去を目的として、半導体基板等の薄板状の基板の表面
に、オゾンや酸素ガスを含むガスを供給しながら紫外線
を照射する表面処理や、また、フォトレジストの密着性
向上を目的として、基板の表面に有機クロルシランやヘ
キサメチルジシラザン等の密着強化剤の蒸気を含むガス
を供給する表面処理をする囲いなどのために、被処理基
板を加熱または冷却するプレートと、プレート上に載置
された被処理基板の周囲を囲う枠体と、プレートの上面
と枠体の下面との間にプレートに対して被処理基板を搬
入，搬出するに要する隙間が形成される退避状態と、プ
レートの上面と枠体の下面とが当接する囲い状態との間
において、前記枠体を昇降駆動する昇降駆動機構とを備
えた基板用表面処理装置に関する。

〈従来の技術〉 この種の基板用表面処理装置では、上述した紫外線照射
により生じたオゾンないし供給されたオゾンや密着強化
剤等のガスが外部に洩れると有害なため、あるいは、各
種ガスが基板と接触する効率を高めるため、このような
表面処理を塞閉空間で行う、ないし、基板の周囲を囲う
必要があり、従来、例えば、昇降駆動機構としてのエア
シリンダのピストンロッドに枠体を一体的に連結し、エ
アシリンダの伸縮作動により枠体をプレートの上方に離
間させた退避状態と、枠体の下端縁をプレートの上面に
接触させて基板の周囲を囲う囲い状態とに切換可能に構
成していた。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述のような従来装置では、上記囲い状
態において、枠体の下端縁がプレートの上面に密着する
ようにエアシリンダの作動ストロークを調整し、かつ、
その状態を維持するように組み付けなければならず、エ
アシリンダのストローク調整に高い精度が要求され、そ
の組み付けに手間を要して高価になる欠点があった。

詳述すれば、エアシリンダの下降ストロークが小さい
と、枠体の下端縁をプレートの上面に正しく密着できな
いために精度の良い密閉状態を得ることができず、ま
た、エアシリンダの下降ストロークが大きいと、枠体と
プレート上面との間での接触圧が過大になり、枠体の下
端縁やプレート上面が変形しやすくなるとか、ピストン
ロッドと枠体との連結部位が変形損傷するといった虞が
あり、これらの問題を回避するために、枠体がプレート
上面に適当な接触圧でもって接触するようにエアシリン
ダの下降ストロークを微妙に調整する必要があり、この
調整が煩わしくて手間を要するものになっていた。ま
た、使用に伴って下降ストロークに変化を生じた場合に
も、適時再調整を行う必要があり、この面でも手間を要
する欠点があった。

そこで、枠体の下端縁とプレート上面との間での密着性
を高めることができるように、枠体の下端面などにシー
ル用のパッキンを設けたものがあるが、経時的にパッキ
ンの表面が摩損劣化するに伴って微粉が発生すると、そ
の微粉が遊離して被処理基板に付着して製品の不良を招
きやすく、実用的では無い。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、プレートと枠体とを相対昇降駆動する昇降駆動機構
のストローク調整に精度を要することなく、囲い状態に
おいてプレートと枠体とを精度良く密着できるようにす
ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、上述のような目的を達成するために、 被処理基板を加熱または冷却するプレートと、 プレート上に載置された被処理基板の周囲を囲う枠体
と、 プレートの上面と枠体の下面との間にプレートに対して
被処理基板を搬入，搬出するに要する隙間が形成される
退避状態と、プレートの上面と枠体の下面とが当接する
囲い状態との間において、前記枠体を昇降駆動する昇降
駆動機構とを備えた基板用表面処理装置であって、 前記昇降駆動機構は、 前記枠体に連結された係合部材と、 前記囲い状態において、前記係合部材に下方から当接し
て前記枠体を上昇させる当り部材と、 前記囲い状態における係合部材と当り部材との当接位置
より低い位置と高い位置との間で前記当り部材を昇降さ
せる昇降駆動源とを具備し、 前記昇降駆動源の昇降動作により、当り部材が上昇スト
ロークの途中で係合部材に当接し、下降ストロークの途
中で係合部材との当接を離れるようにしたことを特徴と
している。

〈作用〉 上記構成によれば、上述退避状態から囲い状態に変更す
るための昇降駆動源の作動ストロークは、枠体が退避状
態の位置からプレートの上面に密接する囲い状態の位置
まで相対的に変位するに要するストロークよりも予め大
きくなり、枠体の下端縁とプレートの上面とが密着した
後の昇降駆動源の余剰のストローク分を吸収することが
できる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本考案に係る基板用表面処理装置の縦断側面
図、第２図はその縦断後面図、第３図はその平面図であ
る。

ここに例示した基板用表面処理装置は、被処理基板とし
ての半導体基板１の表面に、フォトレジストの一部（現
像液にパターン開口部に残存している不要なレジスト）
ないし全部を除去するために、酸素ガスを供給しなが
ら、紫外線照射処理を施すように構成されたものであ
り、半導体基板１が、後述する手段によって第１図およ
び第３図それぞれの図面上左側から水平姿勢で搬入さ
れ、紫外線照射処理の終了後に、図面上右側に搬出され
るようになっている。なお、以下の説明において、前方
とは半導体基板１の搬入側を、そして、後方とは半導体
基板１の搬出側をそれぞれ示す。

２は、半導体基板１を載置保持するプレートを示し、こ
のプレート２には、図示しないが、加熱用ヒータが内装
されている。

プレート２の上方には、上壁3a、底壁3bおよび周壁3cを
備えた浅い箱形の外ケース３が設けられるとともに、そ
の上壁3aの下面に、薄板材で構成されたパレット状の内
ケース４が取り付けられている。

外ケース３の上壁3aには、大きい矩形の開口５が形成さ
れ、この開口５を通して内ケース４内に紫外線照射ラン
プ６が挿入されるとともに、その紫外線照射ランプ６を
取り付け支持したランプ支持板７が開口５を密閉封止す
る状態で着脱可能に取り付けられている。ランプ支持板
７の上面には、ランプ着脱時に用いる左右一対の把手８
が備えられている。

外ケース３の底壁3bおよび内ケース４の底面それぞれの
プレート２の上方に対向する箇所に、半導体基板１より
も大きい径の円形の開口9,10が形成され、紫外線照射ラ
ンプ６から発せられた紫外線が、プレート２上に載置保
持された半導体基板１に開口9,10を通して照射されるよ
うに構成されている。

外ケース３の上壁3aの下面の所定箇所には、第２図およ
び第３図に示すように、前後水平方向に延びる状態でガ
イドレール11が設けられている。

ガイドレール11には、ガイドローラ12…が左右から係合
され、そして、ガイドローラ12…を備えた可動フレーム
板13が、エアシリンダ14によって前後水平方向に移動可
能に設けられ、その可動フレーム板13に、シャッター板
15の一側縁が取り付け支持されている。

一方、内ケース４の外側面にガイドバー17が設けられる
とともに、そのガイドバー17に案内溝17aが形成され、
その案内溝17aにシャッター板15の他側縁が摺動移動可
能に嵌入され、以上の構成により、エアシリンダ14の伸
縮に伴い、シャッター板15が、内ケース４の下面に沿っ
て前後水平方向に移動し、内ケース４に形成された開口
10を開閉するようになっている。

外ケース３の底壁3bの開口９内には、上端にフランジ部
18aを備えた円筒状のカバー体18が昇降自在に設けら
れ、このカバー体18が片持ち支持状態で昇降用の昇降駆
動機構19に連動連結されている。このカバー体18が考案
の構成にいう「枠体」に相当する。

昇降駆動機構19には、第１図示のように、フレーム20に
固定されたブラケット21と、このブラケット21に形成し
た前後一対の縦ボス21a,21aそれぞれにスライドベアリ
ング22を介して昇降自在に取り付けられた昇降ロッド23
と、両昇降ロッド23,23の上下中間それぞれにわたって
架設されるとともに固定ネジ24で両昇降ロッド23,23に
固定されたステー25と、ブラケット21に固定された昇降
用エアシリンダ26とが備えられている。この昇降用エア
シリンダ26が、考案の構成にいう「昇降駆動源」に相当
する。

第３図示のように、両昇降ロッド23,23の上端部どうし
にわたって支持板27が取り付けられるとともに、その支
持板27に、カバー体18のフランジ部18aの一側縁が取付
金具28を介して片持ち状態で取り付けられている。前記
の取付金具28、支持板27、昇降ロッド23,23、固定ネジ2
4および固定されたステー25が、考案の構成にいう「係
合部材」に相当する。

エアシリンダ26から上方に向けて突出されたピストンロ
ッド26aには、ネジ付きロッド29が固定位置調節可能に
ネジ込みにより設けられ、このネジ付きロッド29の長手
方向中間箇所に大径の当り部材29aが設けられるととも
に、この当り部材29aの上方部分がステー25に相対移動
可能に貫通されている。

また、ネジ付きロッド29の上方側にはロックナット29b,
29bが取り付けられ、そのロックナット29b,29bにより、
ステー25との間に圧縮コイルスプリング30が介装されて
いる。カバー体18を囲い位置に移動するためにエアシリ
ンダ26のピストンロッド26aを短縮させる間、カバー体1
8がプレート２に当接した時点より後、圧縮コイルスプ
リング30を圧縮しながら、ステー25の下降が停止した状
態でネジ付きロッド29だけが下降するように、第４図示
の如く融通Ａが形成されている。

以上の構成により、エアシリンダ26のピストンロッド26
aが所定量以上伸張している間は、第１図および第２図
に示すように、ステー25がネジ付きロッド29の当り部材
29aに受け止め支持された状態でカバー体18が開口９の
上方に位置され、カバー体18とプレート２との間に、半
導体基板１をプレート２上に搬入したり、プレート２か
ら搬出したりすることのできる隙間Ｂ（第１図示）が形
成される退避状態が得られるようになっている。

一方、エアシリンダ26のピストンロッド26aが短縮作動
すると、当初は、ステー25およびそれに一体化されてい
るカバー体18がネジ付きロッド29の下降に追従して下降
し、そして、カバー体18の下端縁がプレート２の上面に
当接すると、カバー体18のそれ以上の下降が阻止されて
囲い状態が得られるようになっている。このとき、カバ
ー体18のフランジ部18aが外ケース3bの開口９に沿って
付設されたシールリング31に接触し、プレート２の上面
とカバー体18とで囲まれた空間、および、これに連通す
る外ケース内空間が、外部に対して融絶された密閉空間
に形成される。

上述囲い状態から更にピストンロッド26aが短縮作動す
ると、第４図の要部の側面図に示すように、カバー体18
のプレート２への当接によって下降が阻止された状態の
ステー25に対してネジ付きロッド29のみが下降し、これ
に伴い、圧縮コイルスプリング30が少し圧縮され、その
弾性復元力によりステー25が下降側に押圧され、カバー
体18の下端縁とプレート２の上面との密着性をより向上
できるようになっている。

外ケース３内の空間には、外部の酸素ガス供給手段に配
管32を介して連通接続された吹き出しノズル33が備えら
れ、半導体基板１の表面処理に際して、この吹き出しノ
ズル33から供給される酸素ガスに紫外線を照射してオゾ
ンを発生させ、表面処理をするように構成されている。

また、外ケース３の上壁3aには、外部の排気装置に連通
接続された流体排出手段としての排気ダクト34が連通接
続され、表面処理の際のオゾンを含んだ空気を外部に吸
引排出できるように構成されている。なお、排気ダクト
34は、外ケース３の上部に装着されたカバーケース35で
覆われている。

このような表面処理に際し、カバー体18の下端縁をプレ
ート２の上面に密着させて密閉空間を形成した状態でシ
ャッター板15を開き、紫外線照射ランプ６から発した紫
外線をプレート２上に載置保持した半導体基板１の表面
に照射することにより、発生したオゾンを含んだ空気や
紫外線が装置外に洩れ出すことを確実に防止しながら表
面処理を行うことができるようになっている。

次に、この基板用表面処理装置への半導体基板１の搬入
・搬出のための手段について説明する。

第５図の要部の斜視図に示すように、プレート２の前後
それぞれに、互いに逆方向への揺動によって先端どうし
が遠近するように左右一対の揺動アーム36,36、37,37が
設けられるとともに、前後に対応する揺動アーム36,3
7、36,37それぞれにわたって、それぞれ樹脂被覆を施し
た搬送ワイヤー38が張設され、左右の揺動アーム36,3
6、37,37が互いに接近する側に揺動した状態で、両搬送
ワイヤー38,38上に半導体基板１を載置でき、逆に、遠
ざかる側に揺動した状態では、両搬送ワイヤー38,38そ
れぞれが、カバー体18の外側方に位置するように構成さ
れている。

揺動アーム36,36、37,37にはエアシリンダ（図示せず）
が連通接続され、その伸縮作動によって一体的に前後方
向に移動可能に構成されており、一連の搬入・搬出を次
のようにして行うことができるようになっている。

先ず、半導体基板１の搬入に際しては、前後の揺動アー
ム36,36、37,37それぞれが、第５図に実線で示す前方箇
所a,aに位置し、かつ、両搬送ワイヤー38,38が互いに接
近した状態にあり、この両搬送ワイヤー38,38の前部側
に半導体基板１を供給して載置する。

そして、その載置状態のままで全体を後方側に移動し、
半導体基板１がプレー上方に至る後方位置b,bで停止す
る。

プレート２には、その上面から上下方向に出退する３本
の支持ピン2a…が設けられており、前述の状態で支持ピ
ン2a…を上昇突出することにより、半導体基板１を両搬
送ワイヤー38,38から持ち上げて支持ピン2a…上に受け
止めさせる。

その後、揺動アーム36,36、37,37を互いに遠ざかる側に
揺動させて両搬送ワイヤー38,38を外方に退避し、退避
後に支持ピン2a…を下降することにより、半導体基板１
をプレート２上に載置支持させる。

このような半導体基板１の搬入が完了すると、前述のよ
うに、カバー体18を囲い状態の位置に下降して密閉空間
を形成し、紫外線照射処理を行う。そして、この処理の
間に、揺動アーム36,36、37,37を前方位置a,aに復帰す
る。

紫外線照射処理の完了後、カバー体18を上昇して退避状
態の位置に移動した後、支持ピン2a…を上昇して処理済
みの半導体基板１を持ち上げ、その後に、揺動アーム3
6,36、37,37を互いに接近する側に揺動させて、両搬送
ワイヤー38,38を、持ち上げ状態の半導体基板１の下に
潜り込ませる。

次いで、支持ピン2a…を下降することにより、半導体基
板１を両搬送ワイヤー38,38上に受け止め支持させ、こ
の状態で揺動アーム36,36、37,37を後方位置b,bに移動
する。

プレート２の後方箇所には、第１図に示すように、エア
シリンダ39によって昇降される基板受け具40が設けられ
るとともに、この基板受け具40の上面に支持突起40a…
が付設され、上記移動に伴い、半導体基板１が基板受け
具40上まで送られ、その状態で基板受け具40を上昇する
ことにより、半導体基板１を両搬送ワイヤー38,38上に
持ち上げ、支持突起40a…で受け止め支持する。

その後に、揺動アーム36,36、37,37を揺動して両搬送ワ
イヤー38,38を互いに遠ざかるように変位させるととも
に、初期の前方位置a,aまで戻し、しかる後に、半導体
基板１を支持した基板受け具40を下降し、真空吸着アー
ムなどの搬出機構により外部に搬出していく。

以上の動作を繰り返して、半導体基板１を順次表面処理
していくように構成されている。なお、上記実施例で
は、第１図および第３図それぞれの図面上左側から右側
へ半導体基板１を水平搬送するようにしたが、図面上右
側から左側へ水平搬送するようにしても良い。

次に、別実施例について説明する。

第６図は別実施例の要部の一部切欠側面図、第７図は、
その正面図である。

この別実施例は、半導体基板１の表面に有機クロルシラ
ン、ヘキサメチルジシラザンなどのフォトレジスト密着
性強化剤の蒸気を供給させるタイプの基板用表面処理装
置を示すものである。

すなわち、この別実施例に係る装置は、紫外線を照射す
る必要がないため、前記実施例における外ケース３、内
ケース４、紫外線照射ランプ６、ランプ支持板７、把手
８、ガイドレール11、ガイドローラ12、可動フレーム板
13、エアシリンダ14、シャッター板15およびガイドバー
17が組付けられていない。ガス導入カバー体48は、上端
閉止下端開口型円筒形の蓋体であり、その上端面に、前
記蒸気を供給するための配管42が管接触されている。配
管42からガス導入カバー体48内へ導入された前記蒸気
は、内設されている整流板49における微細な無数の孔を
通って、プレート２上の半導体基板１の上面へ均一に供
給される。なお、このガス導入カバー体48を昇降させる
昇降駆動機構19において、ネジ付きロッド29に圧縮コイ
ルスプリング30が介装されていない。このガス導入カバ
ー体48が考案の構成にいう「枠体」に相当する。

この構成により、ガス導入カバー体48が下降して、その
下端縁がプレート２の上面に密着した後、ネジ付きロッ
ド29とステー25との間の融通Ａにより余剰ストローク分
を吸収しながら昇降ロッド23を更に下降するに伴い、ガ
ス導入カバー体48の下端縁を、ガス導入カバー体48の自
重およびそれに付設された部材の重量によりプレート２
の上面に良好に密着できるようになっている。

なお、昇降ロッド23の上端に固定した支持金具27aに対
し、ガス導入カバー体48が取付金具28aを介して支軸41
周りに水平姿勢から上方に揺動自在に枢支連結されてい
て、手動にてガス導入カバー体48をプレート２の真上か
ら側方へ移動できるようになっている。

本考案は、プレート２を加熱するタイプの装置に限ら
ず、プレート２を冷却するタイプの装置にも適用でき
る。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案の基板用表面処理装置によ
れば、枠体を駆動昇降する昇降駆動源の作動ストローク
を、枠体の昇降ストロークより大きく設定し、枠体に連
結した係合部材に当り部材を下方から当接させて枠体を
上昇させ、一方、当り部材を下降するときに係合部材と
の当接から離れるようにして、余剰ストローク分を吸収
し、密閉空間形成時などの囲い状態において、プレート
と枠体とを確実に密着させることができるから、面倒な
ストロークの微調整や組み付け精度を要すること無く容
易に、囲い状態において、枠体の下端縁をプレートの上
面に精度良く密着できる。

また、経時的に、昇降駆動源のストロークに多少の誤差
が生じたとしても、その誤差をも上述余剰ストローク分
の吸収によって吸収することができるから、長期間にわ
たり、再調整を要することなく良好な囲い状態を得るこ
とができ、実用上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る基板用表面処理装置の実施例を示
し、第１図は縦断側面図、第２図は縦断後面図、第３図
はその平面図、第４図は、枠体の閉じ状態を示す要部の
側面図、第５図は、基板搬入・搬出手段の概略斜視図、
第６図は、別実施例の要部の側面図、第７図は別実施例
の正面図である。 １…被処理基板 ２…プレート 18…カバー体（枠体） 19…昇降駆動機構 25…ステー（係合部材） 26…昇降駆動源（昇降用エアシリンダ） 29a…当り部材 48…ガス導入カバー体（枠体） Ｂ…隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)考案者 佐藤 徹 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日本スクリーン製造株式会社洛西工場 内 (56)参考文献 実開 昭60−54327（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−150048（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理基板を加熱または冷却するプレート
   と、 プレート上に載置された被処理基板の周囲を囲う枠体
   と、 プレートの上面と枠体の下面との間にプレートに対して
   被処理基板を搬入，搬出するに要する隙間が形成される
   退避状態と、プレートの上面と枠体の下面とが当接する
   囲い状態との間において、前記枠体を昇降駆動する昇降
   駆動機構とを備えた基板用表面処理装置であって、 前記昇降駆動機構は、 前記枠体に連結された係合部材と、 前記囲い状態において、前記係合部材に下方から当接し
   て前記枠体を上昇させる当り部材と、 前記囲い状態における係合部材と当り部材との当接位置
   より低い位置と高い位置との間で前記当り部材を昇降さ
   せる昇降駆動源とを具備し、 前記昇降駆動源の昇降動作により、当り部材が上昇スト
   ロークの途中で係合部材に当接し、下降ストロークの途
   中で係合部材との当接を離れるようにしたことを特徴と
   する基板用表面処理装置。