JPH09213597A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を熱処理プレートから剥離するに際し基
板に生じる剥離帯電を効率的に中和することができるよ
うにする。 【解決手段】 基板Ｂの主面のほぼ全面に亘って当接し
て基板Ｂを保持するとともに、基板Ｂを加熱または冷却
するＣＰ３と、基板ＢがＣＰ３により保持された保持位
置と、ＣＰ３より離間した離間位置との間で基板Ｂを移
動させる基板昇降機構４と、正にイオン化された気体で
ある正イオンと負にイオン化された気体である負イオン
とをそれぞれ基板Ｂに供給するイオナイザ６と、基板Ｂ
が保持位置にあるときと離間位置にあるときとで、イオ
ナイザ６から基板Ｂに供給する正イオンと負イオンとの
割合を切り換えるイオンバランス設定手段６２とを有し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示用のガラ
ス基板、半導体ウエハ、半導体製造用のマスク基板等の
基板に熱処理を施す基板処理装置に関し、特に基板に帯
電した静電気を除電するイオナイザを備えた基板処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示器の製造工程中には、所定の表
面処理が施されたガラス製の基板に熱処理を施す処理工
程が設定されている。この処理工程においては、まず、
基板は金属製の加熱プレート上に密着載置されて加熱さ
れ、ついで、冷却プレート上に移され、ここで同プレー
トに密着載置され、室温まで冷却されるようになってい
る。

【０００３】ところで、上記のような基板の熱処理方式
においては、ガラス等の絶縁材料からなる基板は、金属
製の加熱プレートおよび冷却プレートから剥離されると
きにマイナスの電荷が発生し（剥離帯電現象）、負の静
電気を帯びた状態になる。基板にかかる静電気の帯電が
保持されると、以後の工程における各種センサの誤検出
の原因になったり、基板の表面に形成された素子の破壊
を招いたり、基板への空気中の微細な塵の吸着により基
板が汚染される等の問題点を有している。

【０００４】そこで上記問題点を解消するために、従
来、基板を熱処理するに際し、イオン発生器（イオナイ
ザ）からのイオン化された窒素を基板上に送り込み、こ
れによって剥離帯電を中和するような方策が採られてい
る。上記イオナイザは、正負両極の電極を有し、これら
電極に直流高電圧を交互に印加した状態で電極間に窒素
を送り込み、各電極の周りに生じるコロナ放電によって
窒素を正イオンおよび負イオンにイオン化するものであ
る。このイオン化された窒素が基板に向けて送出され、
これによって基板の帯電が中和されるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイオ
ナイザを利用した基板の帯電中和方式においては、塵の
電極への付着を防止するためにイオナイザは常に駆動さ
れ、各プレートが内装されたチャンバー内に基板が存在
するか否かに拘らずイオン化窒素が常時送り込まれるよ
うになっている。そして、イオナイザから送出されるイ
オン化窒素の量は、基板が各プレートを離れたときに発
生する静電気の強さに対応して設定されている。

【０００６】そして、基板が各プレート上に密着されて
いる状態では、基板の表面に略同量の正イオンおよび負
イオンを有するイオン化窒素がたえず降り注ぎ、これに
よって基板の正に帯電している部分には負イオンが、負
に帯電している部分には正イオンが吸い寄せられ、基板
の静電気は中和された状態になっている。

【０００７】この中和状態の基板を各プレートから引き
離すと、基板は、剥離帯電現象によって全体的に負の静
電気が帯電された状態になる。この負の極性に帯電した
基板の静電気を確実に中和する、すなわち静電気を確実
に除電することができないという問題点が存在した。

【０００８】本発明の目的は、上述のような点に鑑み、
熱処理を終えた基板に帯電した静電気を確実に除電する
ことができる基板処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板を熱処理する基板処理装置において、基板の主面の
ほぼ全面に亘って当接して基板を保持するとともに、基
板を加熱または冷却する熱処理プレートと、基板が熱処
理プレートにより保持された保持位置と、熱処理プレー
トより離間した離間位置との間で基板を移動させる基板
移動手段と、正にイオン化された気体である正イオンと
負にイオン化された気体である負イオンとをそれぞれ基
板に供給するイオナイザと、基板が保持位置にあるとき
と離間位置にあるときとで、イオナイザから基板に供給
する正イオンと負イオンとの割合を切り換えるイオン割
合切換手段とを有することを特徴とするものである。

【００１０】この発明によれば、基板は、所定の温度に
設定された熱処理プレート上に保持された保持位置にあ
る状態で、イオナイザからイオン化した気体が供給され
ることにより、熱処理プレートと基板との間の熱の授受
で温度処理されつつ電荷の中和処理が施される。ついで
基板が熱処理プレートから離間された離間位置にある状
態では、基板はイオナイザからのイオン化した気体の供
給を受けて電荷の中和処理が施される。そして、イオン
割合切換手段によりイオナイザから基板に供給する正イ
オンと負イオンとの割合を切り換えることにより、基板
は、その状況に応じてそれぞれ適したイオン環境に曝さ
れるようになる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記イオン割合切換手段は、イオナイザか
ら保持位置にある基板に供給される正イオンと負イオン
との割合を、基板が保持位置から離間位置に移動すると
きに剥離帯電により基板が帯電する電荷の極性と逆極性
のイオンの方の割合が大きくなるようにするものである
ことを特徴とするものである。

【００１２】この発明によれば、基板を熱処理プレート
から剥離するときに基板に生じる剥離帯電の極性と異な
る極性のイオンがイオン割合切換手段の働きによってイ
オナイザから供給されるため、基板に生じた剥離帯電に
起因する静電気は確実に中和される。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記基板は、ガラス製の基板であり、上記
熱処理プレートは、基板を保持しつつ冷却する金属製の
冷却プレートであり、イオン化割合切換手段は、イオナ
イザから保持位置にある基板に供給される正イオンの割
合を負イオンの割合と比較して大きくする手段であるこ
とを特徴とするものである。

【００１４】この発明によれば、ガラスと金属との間の
剥離帯電の特性により、基板は、それを熱処理プレート
から剥離するときに負に帯電した状態になるが、イオン
化割合切換手段の働きにより基板が保持位置にあるとき
はイオナイザからは正イオンが負イオンよりも多く放出
され、正イオンが蓄積された状態になっているため、剥
離帯電により負に帯電した基板は負イオンよりも多い正
イオンによって確実に中和される。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の発明において、上記イオン割合切換手段は、イオ
ナイザから離間位置にある基板に供給される正イオンと
負イオンとの割合をほぼ同等とするものであることを特
徴とするものである。

【００１６】この発明によれば、基板が離間位置にある
状態では、部分的に正または負に帯電した個所が存在す
る状態になっているため、イオナイザから基板に略同等
の正イオンと負イオンとを含む気体が供給されることに
より、基板の正に帯電している部分が負イオンにより中
和され、負に帯電している部分が正イオンによって中和
され、これによって基板の部分的な帯電状態が解消し、
基板の中和効果が大きくなる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載の基板処理装置において、基板に帯電し
た静電気の電荷量を測定する電荷量測定手段を有すると
ともに、イオン化割合切換手段が上記電荷量に応じて、
正イオンと負イオンとの割合を切り換える手段であるこ
とを特徴とするものである。

【００１８】この発明によれば、電荷量測定手段の測定
結果に基づき、イオン化割合切換手段によって、例え
ば、基板が正に帯電しているときは負イオンの割合が多
い気体がイオナイザから基板に供給され、基板が負に帯
電しているときは正イオンが多い気体がイオナイザから
基板に供給されるようにする等、基板に供給される正イ
オンと負イオンの割合を制御することができるようにな
り、基板はその電荷量に応じて確実に除電される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る基板処理装
置１の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、基板
Ｂが冷却プレート（以下ＣＰと称する）３の載置面３１
上に装着された状態を示している。また、図２は、図１
に示す基板処理装置１において、基板Ｂがリフトピン４
１によって持ち上げられた状態を示している。これらの
図では、基板処理装置１として基板冷却装置１０を例示
している。基板冷却装置１０は、内部に基板冷却用のチ
ャンバー２０を備えた箱型のハウジング２、このハウジ
ング２内の底部に設けられたＣＰ３、このＣＰ３上に載
置された基板Ｂを昇降する基板昇降機構４、上記ＣＰ３
上に載置された基板Ｂを吸着固定する基板固定手段５、
上記ハウジング２の天井部に設けられたイオナイザ６、
このイオナイザ６に窒素ガスを供給する窒素供給手段
７、および基板冷却装置１０の運転を制御する制御手段
８とを備えて形成されている。

【００２０】上記ハウジング２の一側部（図１では左側
部）は、チャンバー２０に対して基板Ｂを出し入れする
ための基板搬出入口２１を有している。この基板搬出入
口２１は、少なくとも基板Ｂの幅寸法および厚み寸法を
有する矩形状に形成され、この基板搬出入口２１を介し
図略のロボットアーム等によって基板Ｂをチャンバー２
０に対して出し入れし得るようになっている。

【００２１】上記ＣＰ３は、所定の熱容量を有するよう
に厚さ寸法が設定されたアルミニウム製の板で直方体状
に形成され、その表面に基板Ｂの大きさよりも若干大き
い面積を有する平面状の載置面３１が形成されている。
この載置面３１には、ほぼ所定間隔で多数の基板吸着孔
３２が穿設されているとともに、四隅部にピン孔３３が
設けられている。かかるＣＰ３は、アース線３５を介し
て接地されている。ＣＰ３上の基板Ｂの存否は、気体吸
引管路５２に設けられた気体吸引管路５２内の圧力を検
出する圧力センサ３６により検出される。具体的には、
ＣＰ３上に基板Ｂがあるときは気体吸引管路５２内は負
圧になり、ＣＰ３上に基板Ｂがないときは大気圧になる
ため、気体吸引管路５２内の圧力を圧力センサ３６で測
定することにより基板の存否を検出し得るようになる。

【００２２】上記基板昇降機構４は、上記ＣＰ３の各ピ
ン孔３３に下部から貫入された４本のリフトピン４１
と、ＣＰ３の下部に設けられ、かつ、これらリフトピン
４１を昇降させるピン駆動部４２とから形成されてい
る。各リフトピン４１は、ピン駆動部４２の駆動によっ
て所定高さまで同期して上昇し、ピン駆動部４２の逆駆
動によって頂部がピン孔３３内に没入するまで同期して
下降するようになされている。

【００２３】従って、リフトピン４１が下降した状態で
ＣＰ３の載置面３１上に基板Ｂを載置し、ピン駆動部４
２を駆動することによって各リフトピン４１は頂部がピ
ン孔３３から抜け出て上昇し、これによって基板Ｂが上
昇するとともに（図２）、ピン駆動部４２を逆駆動する
ことによって各リフトピン４１は下降しピン孔３３内に
没入し、これによって基板Ｂが載置面３１に載置される
ようになっている。

【００２４】上記基板固定手段５は、真空ポンプ５１、
この真空ポンプ５１に接続された気体吸排気管路５２、
この気体吸排気管路５２に設けられた三方弁からなる第
１制御弁５３、および高圧窒素ボンベからなる窒素源５
５を備えて形成されている。気体吸排気管路５２の基端
側は第１制御弁５３に接続されているとともに、先端側
は上記多数の基板吸着孔３２に連通されている。また、
上記窒素源５５の下流側にはフィルター５４が設けら
れ、このフィルター５４の下流側が窒素管路５４ａを介
して第１制御弁５３に接続されているとともに、第１制
御弁５３と真空ポンプ５１との間には気体排出管路５１
ａが介設されている。

【００２５】そして、第１制御弁５３を第１開弁位置に
設定することにより気体排出管路５１ａと気体吸排気管
路５２とが連通状態になり、第１制御弁５３を第２開弁
位置に設定することにより窒素管路５４ａと気体吸排気
管路５２とが連通状態になり、第１制御弁５３を閉弁位
置に設定することにより気体吸排気管路５２と、気体排
出管路５１ａおよび窒素管路５４ａのいずれもとの連通
状態が遮断されるようになっている。

【００２６】従って、真空ポンプ５１を駆動し、かつ、
ＣＰ３の載置面３１上に基板Ｂを載置した状態で第１制
御弁５３を第１開弁位置に設定することによって基板Ｂ
は各基板吸着孔３２内は減圧され、これによって基板Ｂ
はＣＰ３の載置面３１上に吸着固定された状態になる
（図１）。そして、基板吸着孔３２内が所定の真空度に
なった時点で第１制御弁５３を閉弁位置に設定して真空
ポンプ５１の駆動を停止しても、基板Ｂの載置面３１へ
の吸着固定状態は維持されるようになっている。

【００２７】逆に、基板Ｂが載置面３１に固定されてい
る状態で第１制御弁５３を第２開弁位置に設定すること
により、窒素源５５からの窒素ガスが窒素管路５４ａ、
第１制御弁５３、および気体吸排気管路５２を介して各
基板吸着孔３２内に導入され、これによって基板吸着孔
３２内の減圧状態が解消され、基板Ｂの載置面３１への
吸着固定状態が解消されることになる。

【００２８】一方、ＣＰ３内には図略の冷却管路が蛇行
状態で埋設され、この冷却管路の上流端および下流端に
上流側および下流側の冷媒管路３４ａが接続され、冷熱
源３４からの冷媒が上流側の冷媒管路３４ａ、ＣＰ３内
の冷却管路、および下流側の冷媒管路３４ａを循環移動
されるようにしている。この冷媒の循環移動によってＣ
Ｐ３が冷却されることになる。冷媒管路３４ａには第３
制御弁３４ｂが設けられ、これの開閉操作で冷熱源３４
からの冷媒のＣＰ３への供給および供給遮断を行い得る
ようにしている。

【００２９】図３は、イオナイザ６の内部構造の一実施
形態を示す説明図である。本実施形態においては、イオ
ナイザ６は、正電極６４ａおよび負電極６４ｂに直流高
電圧を印加して各電極６４ａ，６４ｂからそれぞれ正イ
オンおよび負イオンを発生させる、いわゆるパルスＤＣ
タイプのものが用いられている。

【００３０】かかるイオナイザ６は、ハウジング２（図
１および図２）の天井壁に外部から固定されたケーシン
グ６０に内装され、かつ、直流電源６６を交流のパルス
波形に変換するパルス変換器６１、イオンバランス設定
手段６２、このイオンバランス設定手段６２から出力さ
れた電圧を昇圧する昇圧器６３、およびこの昇圧器６３
からの高電圧が印加される上記正電極６４ａおよび負電
極６４ｂ備えて形成されている。また、ケーシング６０
は、開口がハウジング２のチャンバー２０内に臨んだ左
右一対のフード６５を有している。そして、左方のフー
ド６５には正電極６４ａが内装されているとともに右方
のフード６５には負電極６４ｂが内装されている。

【００３１】上記イオンバランス設定手段６２にはパル
ス変換器６１からの両極のパルス電圧が供給され、ここ
で所定のイオンバランスに対応した正・負の各電圧レベ
ルが設定され、これら各電圧が昇圧器６３に向けて出力
されるようになっている。昇圧器６３は、正電圧昇圧器
６３ａと負電圧昇圧器６３ｂとからなり、イオンバラン
ス設定手段６２からの正電圧は正電圧昇圧器６３ａに入
力されるとともに、負電圧は負電圧昇圧器６３ｂに入力
され、各電圧が所定の昇圧比で昇圧されるようになって
いる。

【００３２】一方、上記窒素供給手段７は、上記窒素源
５５と各フード６５とを結ぶ窒素供給管路７１、この窒
素供給管路７１に設けられた第２制御弁７２、およびこ
の第２制御弁７２の下流側に設けられたフィルター７２
ａを備えている。そして、直流電源６６からの高電圧が
イオンバランス設定手段６２および昇圧器６３を介して
正電極６４ａおよび負電極６４ｂに印加された状態で第
２制御弁７２を開弁することにより、高電圧の正電極６
４ａおよび負電極６４ｂの周りには窒素ガス流が形成さ
れるようにしている。

【００３３】従って、正電極６４ａおよび負電極６４ｂ
に高電圧を印加した状態でフード６５内に窒素ガスを送
り込むことにより、正電極６４ａ側のフード６５内の空
間では窒素気流内で生じる正電極６４ａによるコロナ放
電によって窒素ガスの一部が正イオンになり、また負電
極６４ｂ側の空間では負電極６４ｂによるコロナ放電に
よって窒素ガスの一部が負イオンになり、これらのイオ
ン化窒素ガスが各フード６５の開口からＣＰ３上の基板
Ｂに降り注ぐことになる。

【００３４】そして上記イオンバランス設定手段６２
は、制御手段８からの指令信号に基づいて、正電極６４
ａ側からの正イオンと、負電極６４ｂ側からの負イオン
との生成割合が所定の値になるように各電極６４ａ，６
４ｂに供給する電圧のバランス調整を行うイオンバラン
ストリマ回路を内蔵している。

【００３５】本実施形態においては、イオンバランス設
定手段６２は、ＣＰ３の載置面３１上に載置された基板
Ｂにイオナイザ６からのイオン化窒素を供給する際の帯
電防止モード（第１のモード）Ｍ１と、基板Ｂがリフト
ピン４１の上昇によって載置面３１から剥離された際の
除電モードＭ２とに切り換え可能に構成されている。

【００３６】図４は、各モードにおけるイオンの生成状
態を模式的に示した説明図であり、（イ）は帯電防止モ
ードＭ１における状態、（ロ）は除電モードＭ２におけ
る状態をそれぞれ示している。なお、この図において
は、円印の中に「＋」を記入して正の電荷を示し、同
「−」を記入して負の電荷を示している。

【００３７】まず、帯電防止モードＭ１時には、イオン
バランス設定手段６２（図３）において正電圧が負電圧
より高レベルに設定され、これによって正電圧昇圧器６
３ａを介して正電極６４ａに印加される電位は、負電圧
昇圧器６３ｂを介して負電極６４ｂに印加される電位よ
りも絶対値が大きくなっている。また、除電モードＭ２
時には、イオンバランス設定手段６２において正電圧と
負電圧とが等しくなるように設定され、これによって昇
圧器６３を介して正電極６４ａおよび負電極６４ｂに印
加される電位は絶対値が同一になっている。

【００３８】従って、帯電防止モードＭ１においては、
図４の（イ）に示すように、フード６５内の正電極６４
ａ側から放出される正イオンは、同負電極６４ｂ側から
放出される負イオンよりも多くなっている。逆に、除電
モードＭ２においては、図４の（ロ）に示すように、フ
ード６５からは同量の正イオンと負イオンとが導出さ
れ、これらがＣＰ３からの剥離によって本実施形態にお
いては、負に帯電した基板Ｂの表面に降り注ぐようにな
っている。

【００３９】図５は、制御手段８による制御系統の一実
施形態を示すブロック図である。制御手段８には、圧力
センサ３６からの検出信号が入力されるとともに、この
検出信号、および内装された図略のタイマーの時間経過
信号に基づいてピン駆動部４２、真空ポンプ５１、第１
制御弁５３、第２制御弁７２、第３制御弁３４ｂ、およ
びイオンバランス設定手段６２に所定の制御信号が出力
され、これによって基板Ｂに対する冷却処理、および静
電気の除電処理が施されるようにしている。

【００４０】すなわち、図略の稼動スイッチがＯＮされ
ると、まず第３制御弁３４ｂ（図１）が開弁され、冷熱
源３４からの冷媒が冷媒管路３４ａを通してＣＰ３に供
給され、これによってＣＰ３は所定の温度にまで冷却さ
れる。ついで第２制御弁７２が開弁され、窒素源５５か
らの窒素ガスが窒素供給管路７１を通して各フード６５
に供給される。

【００４１】また当初は第１制御弁５３が第１開弁位置
に設定されて気体排出管路５１ａと気体吸排気管路５２
とが連通状態にされている。この状態で真空ポンプ５１
が駆動され、これによって基板Ｂの冷却処理の準備が完
了した状態になる。

【００４２】ついで、基板Ｂがロボットアーム等によっ
て基板搬出入口２１を介してハウジング２のチャンバー
２０内に導入され、ＣＰ３の載置面３１の定位置に載置
されると、それを圧力センサ３６が検出し、その検出信
号が制御手段８に入力され、この時点から基板Ｂの冷却
処理が開始される。

【００４３】すなわち、圧力センサ３６が基板Ｂの存在
を検出した時点で、まず第１制御弁５３が第１開弁位置
に設定され、基板吸着孔３２内が減圧されることによっ
て基板Ｂは載置面３１上に吸着固定された状態になる。
同時にイオンバランス設定手段６２は帯電防止モードＭ
１に切り換わり、正電極６４ａの電位の絶対値が負電極
６４ｂの電位の絶対値よりも高くなり、これによってフ
ード６５から正イオンの方が負イオンよりも多い窒素気
流が放出され、チャンバー２０内は負イオンよりも正イ
オンの方が多い環境になる。従って、ＣＰ３上の基板Ｂ
の表面は、上記正イオンの影響で正に帯電した状態にな
る。

【００４４】ついで所定時間経過後、すなわち基板Ｂが
ＣＰ３からの冷熱を受けて所定温度まで冷却された後、
第１制御弁５３が第２開弁位置に設定変更される。これ
によって窒素源５５からの窒素ガスが基板吸着孔３２内
に導入されため、基板Ｂの載置面３１への吸着状態が解
消される。

【００４５】この時点にイオンバランス設定手段６２は
除電モードＭ２に切り換えられる同時に、ピン駆動部４
２の駆動によってリフトピン４１が上昇される。この上
昇によって基板ＢはＣＰ３の載置面３１から剥離され、
このときの剥離帯電現象によって負の静電気が帯電され
た状態になるが、各フード６５から窒素気流に乗せてこ
の帯電を中和するように同量の正イオンと負イオンとが
供給されるため、基板Ｂの静電気帯電は解消される。な
お、窒素気流中の余剰の負イオンは、ハウジング２やＣ
Ｐ３等を介してアースに戻される。

【００４６】ついで、除電モードＭ２において所定時間
が経過した後、基板Ｂはロボットアーム等によってチャ
ンバー２０内から基板搬出入口２１を介して外部に取り
出され、つぎの工程に搬送される。ついでリフトピン４
１は下降され、つぎの基板Ｂを受け入れる態勢に戻され
る。そして、つぎの基板Ｂが圧力センサ３６によって検
出されると、イオンバランス設定手段６２は帯電防止モ
ードＭ１に切り換わり、この状態からつぎの基板Ｂの処
理が上記同様に行われ、かかる操作を順次行うことによ
って基板に冷却処理が施されるとともに、基板Ｂの剥離
帯電現象による静電気が中和される。

【００４７】図６は、基板Ｂの電荷の分布状態を経時的
に示す模式図であり、（イ）は帯電防止モードＭ１にお
いて基板ＢがＣＰ３上に載置された直後の状態、（ロ）
は帯電防止モードＭ１において基板Ｂの冷却処理が完了
した時点の状態、（ハ）は除電モードＭ２において基板
ＢがＣＰ３から剥離された状態をそれぞれ示している。
なお、図６においては、円印の中に「＋」を記入して正
の電荷を示し、同「−」を記入して負の電荷を示してい
る。

【００４８】まず、図６の（イ）に示すように、基板Ｂ
がＣＰ３上に載置された時点では、基板Ｂには正の電荷
と負の電荷とが入り乱れた状態で分布している。なお、
基板Ｂの裏面に密着しているＣＰ３の載置面３１には、
基板Ｂの裏面とは正負が逆になる電荷分布が形成され、
見掛け上中和している。

【００４９】その後、帯電防止モードＭ１の環境でフー
ド６５からは正イオンの方が負イオンよりも多い窒素気
流が基板Ｂの表面に供給されるため、所定の時間が経過
した後には、図６の（ロ）に示すように、基板Ｂは負の
電荷よりも正の電荷の方が多くなり、逆帯電状態にな
る。

【００５０】ついで、図６の（ハ）に示すように、リフ
トピン４１の上昇による剥離帯電現象により基板Ｂに多
くの負の電荷が発生するが（図示の都合上基板Ｂの下方
に示している）、これらの負の電荷は、帯電防止モード
Ｍ１が終了した直後の図６の（ロ）の状態における電荷
分布の正の電荷との間で中和が起こり、図６の（ハ）に
斜線で重ね書きしたように静電気は消滅するため、基板
Ｂの負の電荷は、帯電防止モードＭ１により基板Ｂを逆
帯電状態にしない場合に比べて少なくなっている（正と
負の電荷を相殺した状態を図６の（ハ）の右方に括弧書
きで示している）。従って、除電モードＭ２での基板Ｂ
の除電処理は、剥離帯電による負の電荷が減少した分容
易になる。

【００５１】本実施形態は、以上詳述したように、基板
処理装置１に基板Ｂを装填してＣＰ３上で冷却処理を施
すに際し、前半の帯電防止モードＭ１と、後半の除電モ
ードＭ２とに区分してイオナイザ６からチャンバー２０
内へイオン化窒素を供給するようにし、帯電防止モード
Ｍ１時にはイオナイザ６から負イオンよりも正イオンを
より多く放出するようにしたので、基板Ｂは帯電防止モ
ードＭ１時に冷却されつつより多くの正イオンを受ける
ようになり、これによって基板Ｂは全体的に正側に帯電
した状態（逆帯電状態）になる。

【００５２】従って、つぎの除電モードＭ２において、
基板ＢがＣＰ３から剥離され、これによって基板Ｂに高
い負電位の電荷が生じても、帯電防止モードＭ１での正
の電荷との間で打ち消し合うため、負の帯電状態は緩和
され、基板処理装置１による基板の処理時間内で確実に
除電し得るようになる。

【００５３】本発明は、以上の実施形態に限定されるも
のではなく、以下の内容を含むものである。

【００５４】（１）上記の実施形態においては、基板処
理装置１として基板Ｂを冷却する装置を例示したが、本
発明は基板処理装置１が基板冷却装置であることに限定
されるものではなく、所定の処理が施された後の基板Ｂ
を加熱プレート上に載置して加熱処理する基板加熱装置
であってもよい。

【００５５】（２）上記の実施形態においては、ＣＰ３
はアース線３５を介して接地されているが、これに代え
てアース線３５にスイッチを設け、帯電防止モードＭ１
においては上記スイッチをＯＦＦにするようにしてもよ
い。こうすることによって、ＣＰ３からのアースによる
電荷の移動が遮断されるため、ＣＰ３自体の帯電を高め
ることが可能になり、これに対応した基板Ｂの正の電荷
を高めることが可能になる。また、帯電防止モードＭ１
時に基板Ｂの電荷量および電荷の極性を検出する電荷量
センサー、およびこのセンサーの検出結果により正イオ
ンと負イオンとの割合を調整するイオン調節器を備える
ようにし、電荷量検出センサーの検出結果に基づいて調
節器によって正イオンと負イオンとの割合を調節するこ
とにより、第１の状態での基板の電荷の極性および電荷
量が除電モードＭ２での基板の除電に適したものになる
ようにしてもよい。

【００５６】（３）上記の実施形態においては、正電極
６４ａおよび負電極６４ｂには窒素源５５からの窒素ガ
スが供給されるようにしているが、これに代えて清浄化
したクリーンエアーを送り込むようにしてもよい。

【００５７】（４）上記の実施形態においては、イオナ
イザ６は、正電極６４ａおよび負電極６４ｂに直流電圧
を所定の時間ピッチで印加して各電極６４ａ，６４ｂか
らそれぞれ正イオンおよび負イオンを発生させる、いわ
ゆるパルスＤＣタイプのものが用いられているが、かか
るパルスＤＣタイプのイオナイザ６に代えて、接地され
たグリッドの中央にエミッタが配置され、このエミッタ
に交流電圧を印加してグリッドとエミッタとの間の空気
をイオン化するＡＣタイプのイオナイザを適用してもよ
い。

【００５８】（５）上記の実施形態においては、ＣＰ３
の冷却に冷熱源３４からの冷媒を用いるようにしている
が、かかる冷媒を用いる代わりにペルチェ素子を用いて
冷却するようにしてもよい。

【００５９】（６）上記の実施形態においては、ＣＰ３
に供給する窒素およびフード６５に供給する窒素は同一
の窒素源５５から供給されるようにしているが、こうす
る代わりにＣＰ３およびイオナイザ６へはそれぞれ別の
窒素源からの窒素を供給するようにしてもよい。

【００６０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、基板は、
基板移動手段によって熱処理プレートに保持された保持
位置と、熱処理プレートより離間した離間位置との間で
移動されるとともに、イオン割合切換手段とによって、
基板が保持位置にあるときと離間位置にあるときとで、
イオナイザから供給される正イオンと負イオンとの割合
が切り換えられようにしているため、基板は、その状況
に応じてそれぞれ適したイオン環境に曝され、確実に除
電することができるようになる。

【００６１】上記請求項２記載の発明によれば、イオン
割合切換手段によって、基板は、それが保持位置にある
状態で、保持位置から離間位置に移動するときに剥離帯
電により基板が帯電する電荷の極性と逆極性のイオンの
方の割合が大きくなるように、正イオンと負イオンとの
割合が設定されてイオナイザからイオンが供給されるた
め、基板が保持位置にあるときに基板の周りは予め剥離
帯電を打ち消し得る環境になっており、従って、基板が
保持位置から離間位置に移る基板の剥離時には、剥離帯
電が効果的に中和され、基板を確実に除電することがで
きる。

【００６２】上記請求項３記載の発明によれば、基板と
してガラス製のものが、熱処理プレートとして金属製の
冷却プレートが採用され、基板が保持位置にあるとき
は、イオン化割合切換手段により、正イオンが負イオン
よりも大きくなるようにイオン割合の設定されたイオン
がイオナイザから基板に供給されるようにしているた
め、ガラスと金属との間の剥離帯電の特性により、基板
は、それを熱処理プレートから剥離するときに負に帯電
した状態になるが、基板が保持位置にあるときに基板の
周りの環境はすでに正イオンが多く蓄積された状態にな
っており、剥離帯電により負に帯電した基板は負イオン
よりも多い正イオンによって確実に中和することができ
るようになる。

【００６３】上記請求項４記載の発明によれば、基板が
離間位置にあるときは、イオン割合切換手段によりイオ
ナイザから同量の正イオンと負イオンとが基板に供給さ
れるため、イオナイザから基板に略同等の正イオンと負
イオンとを含む気体が供給されることにより、基板の正
に帯電している部分が負イオンにより中和され、負に帯
電している部分が正イオンによって中和され、これによ
って基板の部分的な帯電状態が解消し、基板の中和効果
が大きくなる。

【００６４】上記請求項５記載の発明によれば、基板に
帯電した静電気の電荷量を測定する電荷量測定手段が備
えられ、この電荷量測定手段の測定結果に基づいてイオ
ン化割合切換手段によって正イオンと負イオンとの割合
を切り換えるようにしているため、例えば、基板が正に
帯電しているときは負イオンの割合が多い気体がイオナ
イザから基板に供給され、基板が負に帯電しているとき
は正イオンが多い気体がイオナイザから基板に供給され
るようにする等、基板に供給される正イオンと負イオン
の割合を制御することができるようになり、基板の静電
気を電荷量に応じて確実に除電することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施形態を示す
一部切欠き斜視図であり、基板がＣＰの載置面上に装着
された状態を示している。

【図２】図１に示す基板処理装置において、基板がリフ
トピンによって持ち上げられた状態を示す斜視図であ
る。

【図３】イオナイザの内部構造の一実施形態を示す説明
図である。

【図４】（イ）および（ロ）は各モードにおけるイオン
の生成状態を模式的に示した説明図である。

【図５】制御手段による制御系統の一実施形態を示すブ
ロック図である。

【図６】（イ）〜（ハ）は基板の電荷の分布状態を経時
的に示す模式図である。

【符号の説明】

１ 基板処理装置 ２０ チャンバー ３ 冷却プレート（ＣＰ） ３１ 載置面 ３２ 基板吸着孔 ３４ｂ 第３制御弁 ３５ アース線 ３６ 圧力センサ ４ 基板昇降機構 ５ 基板固定手段 ６ イオナイザ ６４ａ 正電極 ６４ｂ 負電極 ６５ フード ７ 窒素供給手段 ８ 制御手段 Ｂ 基板 Ｍ１ 帯電防止モード（第１のモード） Ｍ２ 除電モード（第２のモード）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を熱処理する基板処理装置におい
   て、 基板の主面のほぼ全面に亘って当接して基板を保持する
   とともに、基板を加熱または冷却する熱処理プレート
   と、 基板が熱処理プレートにより保持された保持位置と、熱
   処理プレートより離間した離間位置との間で基板を移動
   させる基板移動手段と、 正にイオン化された気体である正イオンと負にイオン化
   された気体である負イオンとをそれぞれ基板に供給する
   イオナイザと、 基板が保持位置にあるときと離間位置にあるときとで、
   イオナイザから基板に供給する正イオンと負イオンとの
   割合を切り換えるイオン割合切換手段と、を有すること
   を特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板処理装置において、 上記イオン割合切換手段は、イオナイザから保持位置に
   ある基板に供給される正イオンと負イオンとの割合を、
   基板が保持位置から離間位置に移動するときに剥離帯電
   により基板が帯電する電荷の極性と逆極性のイオンの方
   の割合が大きくなるようにするものであることを特徴と
   する基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の基板処理装置において、 上記基板は、ガラス製の基板であり、 上記熱処理プレートは、基板を保持しつつ冷却する金属
   製の冷却プレートであり、 イオン化割合切換手段は、イオナイザから保持位置にあ
   る基板に供給される正イオンの割合を負イオンの割合と
   比較して大きくする手段であることを特徴とする基板処
   理装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の基板処理装置に
   おいて、 上記イオン割合切換手段は、イオナイザから離間位置に
   ある基板に供給される正イオンと負イオンとの割合をほ
   ぼ同等とするものであることを特徴とする基板処理装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の基板
   処理装置において、 基板に帯電した静電気の電荷量を測定する電荷量測定手
   段を有するとともに、イオン化割合切換手段が上記電荷
   量に応じて、正イオンと負イオンとの割合を切り換える
   手段であることを特徴とする基板処理装置。