KR102655983B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 스테이지의 상면에서 직사각형 형상의 기판을 높은 흡착력으로 유지하여 처리액의 도포를 안정적으로 행한다.
[해결 수단] 이 발명은, 직사각형 형상의 기판을 재치 가능한 기판 재치 영역을 상면에 갖는 스테이지와, 처리액을 토출하는 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐과, 노즐을 스테이지의 상방에 있어서 이동시키는 노즐 이동부와, 기판 재치 영역의 중앙부에 있어서 스테이지에 재치된 기판의 하면과 스테이지 사이에 끼인 공간으로부터 제1 기체를 배출하여 제1 부압을 발생시키는 제1 부압 발생부와, 상방으로부터 평면에서 봤을 때 공간을 둘러싸도록 기판 재치 영역의 주연부에 설치된 환상의 오목부와, 오목부 내에 설치된 탄성체인 환상의 시일 부재를 구비하고, 시일 부재의 상단은, 기판의 재치 전에 있어서 스테이지의 상면으로부터 노출되는 한편, 기판이 기판 재치 영역에 재치됨과 더불어 제1 부압을 받은 상태에 있어서 기판의 하면과 밀착하면서 오목부를 향하여 후퇴하여 공간을 기밀한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

이 발명은, 직사각형 형상의 기판, 예를 들면 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 FPD용 유리 기판, 전자 종이용 기판 등의 정밀 전자 장치용 기판, 반도체 패키지용 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 칭한다)을 흡착 유지하는 기술에 관한 것이다.

종래, 처리액의 도포 등의 처리를 기판에 행하는 기판 처리 장치에서는, 기판이 스테이지 상에 재치(載置)된 다음에, 스테이지에 흡착 유지된다. 즉, 스테이지의 상면에 복수의 흡착 구멍이 형성되어 있으며, 당해 흡착 구멍을 통해 기판과 스테이지 사이에 끼인 공간으로부터 기체를 배출하여 부압을 발생시킨다. 이 부압에 의해 기판은 스테이지에 유지된다(일본국 특허공개 2017-174855호 공보 참조). 이렇게 하여 기판의 유지 공정이 실행된 다음에, 처리액을 토출하는 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐이 스테이지의 상방에 있어서 이동하여 처리액을 기판의 상면에 공급하여 도포한다(도포 공정).

그러나, 근래에는 기판의 휨이 비교적 크고, 스테이지 상에서 기판을 플랫하게 유지하는 것이 어려운 케이스가 발생하고 있다. 예를 들면 웨이퍼 레벨 패키지(WLP：Wafer Level Packaging)나 패널 레벨 패키지(PLP：Panel Level Packaging) 등과 같은 제조 형태로 제조되는 반도체 패키지에서는, 직사각형 형상의 유리 기판 상에 복수의 반도체 칩이나 칩간의 배선 등이 다층으로 조합되어 있다. 그들의 열수축률이나 열팽창률의 상위량(相違量)은 간단히 레지스트 층 등을 적층한 반도체 기판보다 크고, 휨이 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 직사각형 형상의 기판을 안정적으로 유지하는 것이 어렵고, 기판으로의 처리액의 공급이 불안정하게 되는 경우가 있었다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 스테이지의 상면에서 직사각형 형상의 기판을 높은 흡착력으로 유지하여 처리액의 도포를 안정적으로 행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태는, 기판 처리 장치로서, 직사각형 형상의 기판을 재치 가능한 기판 재치 영역을 상면에 갖는 스테이지와, 처리액을 토출하는 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐과, 노즐을 스테이지의 상방에 있어서 이동시키는 노즐 이동부와, 기판 재치 영역의 중앙부에 있어서 스테이지에 재치된 기판의 하면과 스테이지 사이에 끼인 공간으로부터 제1 기체를 배출하여 제1 부압을 발생시키는 제1 부압 발생부와, 상방으로부터 평면에서 봤을 때 공간을 둘러싸도록 기판 재치 영역의 주연부에 설치된 환상의 오목부와, 오목부 내에 설치된 탄성체인 환상의 시일 부재를 구비하고, 시일 부재의 상단은, 기판의 재치 전에 있어서 스테이지의 상면으로부터 노출되는 한편, 기판이 기판 재치 영역에 재치됨과 더불어 제1 부압을 받은 상태에 있어서 기판의 하면과 밀착하면서 오목부를 향하여 후퇴하여 공간을 기밀하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명의 제2 양태는, 기판 처리 방법으로서, 스테이지의 상면의 기판 재치 영역에 직사각형 형상의 기판을 재치한 다음에 기판 재치 영역의 중앙부에 있어서 기판의 하면과 스테이지 사이에 끼인 공간으로부터 제1 기체를 배출하여 제1 부압을 발생시켜 스테이지 상에서 유지하는 유지 공정과, 기판을 유지하는 스테이지의 상방에 있어서 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 이동시키면서 토출구로부터 처리액을 기판의 상면에 공급하여 도포하는 도포 공정을 구비하고, 유지 공정은, 기판의 재치 전에, 탄성체로 구성된 환상의 시일 부재의 상단을 스테이지의 상면으로부터 노출시킨 채 상방으로부터 평면에서 봤을 때 공간을 둘러싸도록 기판 재치 영역의 주연부에 설치된 환상의 오목부 내에 위치시키는 공정과, 기판의 재치 후에, 제1 부압을 받은 기판의 하면과 시일 부재의 상단을 밀착시키면서 시일 부재를 오목부를 향하여 후퇴시켜 공간을 기밀하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스테이지의 상면에서 직사각형 형상의 기판을 높은 흡착력으로 유지하여 처리액의 도포를 안정적으로 행할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 2a는, 제1 실시 형태에 있어서의 스테이지, 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2b는, 제1 실시 형태에 있어서의 스테이지, 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3a는, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 스테이지, 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3b는, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 스테이지, 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 6은, 기체층 형성부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시 형태를 나타내는 사시도이다. 각 도면에 있어서의 방향을 통일적으로 나타내기 위해, 도 1 왼쪽 상단에 나타내는 바와 같이 XYZ 직교 좌표축을 설정한다. 여기서 XY평면이 수평면, Z축이 연직축을 나타낸다.

기판 처리 장치(100)는, 슬릿 노즐(1)을 이용하여 기판(S)의 상면에 처리액을 도포하는 슬릿 코터로 불리는 장치이다. 처리액으로서는, 레지스트 액, 컬러 필터용 액, 폴리이미드, 실리콘, 나노 메탈 잉크, 도전성 재료를 포함하는 슬러리 등, 여러 가지의 것을 이용하는 것이 가능하다. 이 기판 처리 장치(100)에서는, 기대(2) 위에 스테이지(3)가 배치되어 있다. 이 스테이지(3)의 상면(31)은 기판(S)을 재치 가능한 기판 재치 영역(도 2b 중 부호(311))을 갖고 있다. 또, 스테이지(3)의 상면(31)에 재치된 기판(S)을 흡착 유지하기 위한 부압 발생부(도 2a, 도 2b 중 부호(5))가 스테이지(3)에 접속되어 있다. 또한, 스테이지(3) 및 부압 발생부의 구성 및 동작에 대해서는 나중에 상술한다.

스테이지(3)의 상방에는, 슬릿 노즐(1)이 배치되어 있다. 슬릿 노즐(1)은 Y방향으로 연장되는 슬릿 형상의 토출구를 갖고 있으며, 스테이지(3)에 유지된 기판(S)의 상면을 향하여 토출구로부터 처리액을 토출 가능하게 되어 있다. 기판 처리 장치(100)에서는, 슬릿 노즐(1)을 스테이지(3)의 상방에 있어서 X방향으로 왕복 이동시키는 노즐 이동부(4)가 설치되어 있다. 노즐 이동부(4)는, 스테이지(3)의 상방을 Y방향으로 횡단하여 슬릿 노즐(1)을 지지하는 브릿지 구조의 노즐 지지체(41)와, 노즐 지지체(41)를 X방향으로 수평 이동시키는 노즐 구동 기구(42)를 갖는다.

노즐 지지체(41)는, 슬릿 노즐(1)이 고정된 고정 부재(41a)와, 고정 부재(41a)를 지지하면서 승강시키는 2개의 승강 기구(41b)를 갖고 있다. 고정 부재(41a)는, Y방향을 길이 방향으로 하는 단면 직사각형의 막대 형상 부재이며, 카본 파이버 보강 수지 등으로 구성된다. 2개의 승강 기구(41b)는 고정 부재(41a)의 길이 방향의 양단부에 연결되어 있으며, 각각 AC 서보 모터 및 볼 나사 등을 갖는다. 이러한 승강 기구(41b)에 의해, 고정 부재(41a)와 슬릿 노즐(1)이 일체적으로 연직 방향(Z방향)으로 승강되고, 슬릿 노즐(1)의 토출구와 기판(S)의 간격, 즉, 기판(S)의 상면에 대한 토출구의 상대적인 높이가 조정된다.

노즐 구동 기구(42)는, 슬릿 노즐(1)의 이동을 X방향으로 안내하는 2개의 가이드 레일(43)과, 구동원인 2개의 리니어 모터(44)와, 슬릿 노즐(1)의 토출구의 위치를 검출하기 위한 2개의 리니어 인코더(45)를 구비하고 있다. 2개의 가이드 레일(43)은, 기판 재치 영역(311)(도 2b)을 Y방향으로부터 사이에 두도록 기대(2)의 Y방향의 양단에 배치됨과 더불어, 기판 재치 영역(311)을 포함하도록 X방향으로 연장되어 설치되어 있다. 그리고, 2개의 승강 기구(41b)의 하단부의 각각이 2개의 가이드 레일(43)을 따라 안내됨으로써, 슬릿 노즐(1)은 스테이지(3) 상에 유지되는 기판(S)의 상방을 X방향으로 이동한다.

2개의 리니어 모터(44)의 각각은, 고정자(44a)와 이동자(44b)를 갖는 AC 코어리스 리니어 모터이다. 고정자(44a)는, 기대(2)의 Y방향의 양측면에 X방향을 따라 설치되어 있다. 한편, 이동자(44b)는, 승강 기구(41b)의 외측에 대해 고정되어 설치되어 있다. 리니어 모터(44)는, 이들 고정자(44a)와 이동자(44b) 사이에 발생하는 자력에 의해, 노즐 구동 기구(42)의 구동원으로서 기능한다.

또, 2개의 리니어 인코더(45)의 각각은, 스케일부(45a)와 검출부(45b)를 갖고 있다. 스케일부(45a)는 기대(2)에 고정되어 설치된 리니어 모터(44)의 고정자(44a)의 하부에 X방향을 따라 설치되어 있다. 한편, 검출부(45b)는, 승강 기구(41b)에 고정되어 설치된 리니어 모터(44)의 이동자(44b)의 더욱 외측에 고정되어 설치되고, 스케일부(45a)에 대향 배치된다. 리니어 인코더(45)는, 스케일부(45a)와 검출부(45b)의 상대적인 위치 관계에 의거하여, X방향에 있어서의 슬릿 노즐(1)의 토출구의 위치를 검출한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 승강 기구(41b)에 의해 슬릿 노즐(1)과 기판(S)의 간격을 Z방향으로 조정하면서, 노즐 구동 기구(42)에 의해 슬릿 노즐(1)이 기판(S)에 대해 X방향으로 상대 이동한다. 그리고, 이러한 상대 이동 중에, 슬릿 노즐(1)로부터 처리액이 토출됨으로써 기판(S)의 상면에 처리액이 공급된다(처리액의 도포 처리).

이 도포 처리의 전후로 스테이지(3)에 대해 기판(S)을 승강시키기 위해, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부가 설치되어 있다. 또, 도포 처리 중에 기판(S)을 강고하게 스테이지(3)의 상면(31)에 흡착 유지하기 위해, 본 실시 형태에서는, 스테이지(3) 및 부압 발생부를 다음과 같이 구성하고 있다. 이하, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면서 스테이지(3), 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성 및 동작에 대해 상술한다.

도 2a 및 도 2b는 스테이지, 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이며, 도 2a는 기판(S)을 흡착 유지하고 있지 않는 상태를 나타내고, 도 2b는 기판(S)을 흡착 유지하고 있는 상태를 나타내고 있다. 또, 도 2a 및 도 2b(추가로 다음에 설명하는 도 3a, 도 3b, 도 4 및 도 5)에 있어서, 「CLOSE」 및 「OPEN」은 개폐 밸브(53)의 개폐 상황을 나타내고 있다. 여기에서는, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 먼저 설명한다.

스테이지(3)에는, Z방향에 평행하게 연장되어 설치되고 상면(31)으로 개구하는 복수의 핀 수납 구멍(315)이 설치되어 있으며, 각 핀 수납 구멍(315)에 리프트 핀(61)이 수용되어 있다. 각 리프트 핀(61)은 Z방향에 평행하게 연장되어 설치된 핀 형상을 갖고, 장치 전체를 제어하는 제어부(10)가 리프트 핀 구동부(62)에 승강 지령을 부여함으로써 리프트 핀(61)을 승강시킨다. 이에 의해, 리프트 핀(61)이 핀 수납 구멍(315)에 대해 진퇴한다. 도시를 생략하는 로봇이 스테이지(3)의 상방에 기판(S)을 반송해 오면, 리프트 핀 구동부(62)의 구동에 의해 상승한 복수의 리프트 핀(61)이 핀 수납 구멍(315)으로부터 스테이지(3)의 상면(31)의 상방으로 돌출되고 각각의 상단에서 기판(S)을 수취(受取)한다. 이어서, 리프트 핀 구동부(62)의 구동에 의해 복수의 리프트 핀(61)이 강하하여 핀 수납 구멍(315) 내에 수납됨으로써, 복수의 리프트 핀(61)의 상단으로부터 기판 재치 영역(311)에 기판(S)이 재치된다. 또한, 기판 재치 영역(311)으로부터 기판(S)을 들어 올릴 때에는, 리프트 핀 구동부(62)의 구동에 의해 복수의 리프트 핀(61)이 상승하여 핀 수납 구멍(315)으로부터 스테이지(3)의 상면(31)의 상방으로 돌출한다.

스테이지(3)의 상면(31)에는, 상기한 바와 같이 기판 재치 영역(311)이 설치되어 있는데, 기판 재치 영역(311)을 더욱 자세하게 보면, 기판 재치 영역(311)은, 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)에 대응하여 격자 형상의 흡착 홈(312)이 형성된 중앙부와, 흡착 홈(312)을 둘러싸도록 환상의 오목부(7)가 설치된 주연부를 갖고 있다.

여기서, 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)(도 2a, 도 2b 참조)란, 기판(S)의 상면 중앙부에 복수의 소자가 설치되는 영역을 의미하고 있다. 예를 들면 반도체 패키지의 경우, 직사각형 형상의 유리 기판이 기판(S)에 상당하고, 유리 기판의 상면 중앙부에 적층하여 배치되는 복수의 반도체 칩이나 칩간의 배선 등이 복수의 소자에 상당한다. 기판(S)이 기판 재치 영역(311)에 재치되면, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 유효 에어리어(Sa)는 기판 재치 영역(311)의 중앙부의 상방에 위치한다. 기판 재치 영역(311)의 중앙부에서는, 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)를 스테이지(3)의 상면(31)으로 강고하게 흡착 유지하기 위해, 도 1에 나타내는 바와 같이 흡착 홈(312)이 격자 형상으로 형성되어 있다. 즉, 스테이지(3)의 상면(31)으로부터 일정 깊이로 홈이 X방향 및 Y방향으로 연장되어 설치됨과 더불어, 홈이 교차하고 있는 지점의 몇 군데에서 당해 교차점으로부터 스테이지(3)의 하면(32)으로 연결되는 관통 구멍(313)이 Z방향으로 뚫려 있다.

각 관통 구멍(313)은, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 부압 발생부(5)와 접속되어 있다. 부압 발생부(5)는 흡인 배관(51), 흡인원(52) 및 개폐 밸브(53)를 갖고 있다. 보다 상세하게는, 흡인 배관(51)에 의해 흡인원(52)이 관통 구멍(313)과 접속되어 있다. 흡인원(52)으로서는, 예를 들면 진공 펌프를 이용해도 되고, 기판 처리 장치(100)가 설치되는 공장의 용력을 이용해도 된다. 흡인 배관(51)에는, 개폐 밸브(53)가 끼워져 있다. 제어부(10)로부터의 닫힘 지령에 따라 개폐 밸브(53)가 닫힘으로써 관통 구멍(313)으로의 부압 공급은 정지된다. 한편, 제어부(10)로부터의 열림 지령에 따라 개폐 밸브(53)가 열림으로써 관통 구멍(313)에 부압이 공급된다. 즉, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 기판(S)이 기판 재치 영역(311)에 재치된 다음에 제어부(10)로부터의 열림 지령에 따라 개폐 밸브(53)가 열리면, 관통 구멍(313)에 부압이 공급된다. 그에 의해, 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)의 하면과 스테이지(3)의 상면(31) 사이에 끼인 공간(이하 「배기 대상 공간」이라고 한다)으로부터 공기가 흡착 홈(312) 및 관통 구멍(313)을 통해 배출되어, 기판(S)이 스테이지(3)의 상면(31)에 흡착 유지된다.

이렇게 하여 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)는 부압 발생부(5)에 의해 흡착 유지되는데, 유효 에어리어(Sa)의 외측 영역, 즉 비(非)유효 에어리어(Sb)는 기판 재치 영역(311)의 주연부의 상방에 위치하고 있다. 따라서, 비유효 에어리어(Sb)에서 휨이 발생하고 있으면, 휨 부분으로부터 공기가 배기 대상 공간(유효 에어리어(Sa)와 스테이지(3) 사이)에 유입하여 흡착력이 저하해 버린다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 기판 재치 영역(311)의 주연부에 있어서, 격자 형상의 흡착 홈(312)을 둘러싸도록 환상의 오목부(7)가 설치됨과 더불어, 고무나 수지 등의 탄성체로 구성된 환상의 중공 패킹(8A)이 본 발명의 「시일 부재」로서 삽입되어 있다.

중공 패킹(8A)의 단면은 원환 형상 또는 타원환 형상을 갖고 있다. 그리고, 기판(S)이 기판 재치 영역(311) 상에 재치되어 있지 않을 때에는, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 중공 패킹(8A)의 상단은 스테이지(3)의 상면(31)으로부터 상방으로 돌출량(ΔZ)만큼 돌출하여 노출되어 있다. 한편, 기판(S)이 기판 재치 영역(311) 상에 재치되면, 중공 패킹(8A)의 상단은 비유효 에어리어(Sb)에서 기판(S)의 하면과 밀착한 다음에 당해 상단이 탄성 변형하면서 오목부(7)를 향하여 후퇴한다. 이러한 밀착하면서의 탄성 변형은 기판(S)의 휨에 대응하면서 중공 패킹(8A)의 전체 둘레에 걸쳐 발생한다. 이 때문에, 기판(S)에 대한 중공 패킹(8A)의 전체 둘레 밀착에 의해 배기 대상 공간의 기밀이 유지된다. 그 결과, 기판(S)에 휨이 발생했다 하더라도, 스테이지(3)에 대해 기판(S)을 강고하게 유지할 수 있어, 기판(S)으로의 처리액의 도포를 안정적으로 행할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 오목부(7)의 모서리부를 둥글게 마감하는, 이른바 라운드 에지로 성형하고 있기 때문에, 환상의 중공 패킹(8A)을 오목부(7)에 삽입할 때에 중공 패킹(8A)이 모서리부로 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 제1 실시 형태에서는, 부압 발생부(5)가 본 발명의 「제1 부압 발생부」의 일례에 상당하고, 배기 대상 공간에 존재하는 공기가 본 발명의 「제1 기체」의 일례에 상당함과 더불어 당해 공기의 배출에 의해 발생하는 부압이 본 발명의 「제1 부압」의 일례에 상당하고 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 스테이지, 부압 발생부, 리프트 핀 및 리프트 핀 구동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이며, 도 3a는 기판(S)을 흡착 유지하고 있지 않는 상태를 나타내고, 도 3b는 기판(S)을 흡착 유지하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이 제2 실시 형태가 제1 실시 형태와 크게 상이한 점은, 본 발명의 시일 부재로서 단면이 대략 V자형의 시일, 이른바 V시일(8B)을 이용하고 있는 점과, 오목부(7)의 내부의 공기를 배출하는 오목부 배기 구조를 채용하고 있는 점이다. 또한, 그 외의 구성은 제1 실시 형태와 기본적으로 동일하다. 그래서, 이하에 있어서는 차이점을 중심으로 설명하고, 동일 구성에 대해 동일 부호를 붙이고 구성 설명을 생략한다.

제2 실시 형태에서는, 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 오목부(7)의 바닥면으로부터 스테이지(3)의 하면을 향하여 관통 구멍(314)이 뚫려 있다. 관통 구멍(314)은 흡인 배관(51)에 의해 흡인원(52)과 접속되어 있다. 따라서, 제어부(10)로부터의 닫힘 지령에 따라 개폐 밸브(53)가 닫혀 있는 동안, 관통 구멍(313, 314)으로의 부압 공급은 정지된다. 한편, 제어부(10)로부터의 열림 지령에 따라 개폐 밸브(53)가 열림으로써 관통 구멍(313)뿐만 아니라, 관통 구멍(314)에도 부압이 공급된다. 이 때문에, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 기판(S)이 기판 재치 영역(311) 상에 재치되면, V시일(8B)의 상단은 기판(S)의 하면 중 비유효 에어리어(Sb)와 밀착한 다음에 주로 당해 상단이 탄성 변형하면서 오목부(7)의 내부를 향하여 밀어넣어진다. 그 결과, 제1 실시 형태와 동일하게, 기판(S)에 대한 V시일(8B)의 전체 둘레 밀착에 의해 배기 대상 공간의 기밀이 유지된다. 그 결과, 기판(S)에 휨이 발생했다 하더라도, 스테이지(3)에 대해 기판(S)을 강고하게 유지할 수 있어, 기판(S)으로의 처리액의 도포를 안정적으로 행할 수 있다. 게다가, 오목부(7)의 내부로부터 공기(본 발명의 「제2 기체」에 상당)를 배출하여 부압(본 발명의 「제2 부압」에 상당)을 발생시키고 있다. 이 때문에, 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)뿐만 아니라 비유효 에어리어(Sb)에 대해서도 스테이지(3)의 상면(31)에 흡착 유지되어, 기판(S)의 흡착력을 더욱 높일 수 있다. 또, V시일(8B)이 탄성 변형할 때에, 만일 기판(S)이나 스테이지(3)와 스쳐 발진했다 하더라도, 오목부(7)로부터 확실히 배출하여 기판(S)으로의 부착을 확실히 방지할 수 있다.

이와 같이 제2 실시 형태에서는, 부압 발생부(5)는 본 발명의 「제2 부압 발생부」로서도 기능하고 있는데, 부압 발생부(5)로부터 독립하여 오목부(7)로부터 제2 공기를 배출하여 제2 부압을 발생시키는 부압 발생부를 별도 설치해도 되며, 이것은 본 발명의 「제2 부압 발생부」로서 기능한다. 또, 제2 실시 형태의 오목부 배기 구조를 제1 실시 형태나 나중에 설명하는 제3 실시 형태나 제4 실시 형태에 적용해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제3 실시 형태를 나타내는 도면이다. 제3 실시 형태가 제1 실시 형태와 크게 상이한 점은, 예를 들면 일본국 특허공개 2017-112197호 공보에 기재된 교정 기구와 동일 구성의 교정부(9)가 추가되어 있는 점이다. 그 외의 구성은 제1 실시 형태와 기본적으로 동일하다. 그래서, 이하에 있어서는 차이점을 중심으로 설명하고, 동일 구성에 대해 동일 부호를 붙이고 구성 설명을 생략한다.

교정부(9)는, 기판 재치 영역(311)에 재치된 기판(S)의 상면의 주연부, 즉 비유효 에어리어(Sb)에 대해 교정 블록(91)을 직접 맞닿게 함으로써 비유효 에어리어(Sb)에 하방 방향의 압압력(押壓力)을 부여하여 기판(S)의 휨을 교정하는 것이며, 그 상세에 대해서는 상기 공보에 기재되어 있다. 따라서, 본 명세서에서는, 기판 처리 장치(100)에서 채용된 교정부(9)의 기본 구성 및 동작에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다.

교정 블록(91)은 기판 재치 영역(311)의 각 변에 하나씩 배치되어 있다. 같은 도면 중 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 교정 블록(91)은 기판 재치 영역(311)의 주연부의 상방에서 연직 방향(Z)으로 승강 가능하게 설치되어 있다. 각 교정 블록(91)은 블록 이동부(92)와 접속되어 있다. 이 블록 이동부(92)에 의해 교정 블록(91)이 기판 재치 영역(311)에 재치된 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)의 상방으로 이동되면, 교정 블록(91)의 하면이 비유효 에어리어(Sb)를 상방으로부터 덮도록 대향 배치된다. 그리고, 블록 이동부(92)에 의해 교정 블록(91)이 더욱 강하되면, 교정 블록(91)의 하면이 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)에 접촉하고, 더욱 비유효 에어리어(Sb)를 기판 재치 영역(311)의 주연부로 누른다. 이에 의해 기판(S)의 휨이 교정되어 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)는 플랫한 상태가 된다. 게다가, 이 비유효 에어리어(Sb)가 오목부(7)에 삽입된 중공 패킹(8A)의 상단을 눌러, 중공 패킹(8A)을 거의 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 탄성 변형시켜 배기 대상 공간의 기밀성을 더욱 높인다. 그 결과, 스테이지(3)에 대해 기판(S)을 더욱 강고하게 유지할 수 있어, 기판(S)으로의 처리액의 도포를 더욱 안정적으로 행할 수 있다.

그런데, 상기 제3 실시 형태에서는, 교정 블록(91)의 하면을 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)에 직접적으로 접촉시켜 당해 비유효 에어리어(Sb)를 기판 재치 영역(311)의 주연부에 눌러 교정하고 있다. 이 때문에, 기판(S) 중 교정 블록(91)과 물리적으로 접촉하는 부위에 대미지가 도입되어 버리는 경우가 있다. 또, 상기 접촉에 의해 티끌이나 파티클 등이 발생하는 경우가 있다. 그래서, 다음에 설명하는 바와 같이, 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)와 교정 블록(91)의 하면 사이에 기체층을 형성하고, 기체층에 의해 비유효 에어리어(Sb)를 하방으로 눌러 기판(S)의 휨을 교정함과 더불어 배기 대상 공간의 기밀성을 높여도 된다(제4 실시 형태).

도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제4 실시 형태를 나타내는 도면이다. 제4 실시 형태가 제3 실시 형태와 크게 상이한 점은, 교정 블록(91)에 연결되고 교정 블록(91)과 기판(S) 사이에 기체층(93)을 강제적으로 형성하는 기체층 형성부(94)가 추가되어 있는 점과, 기체층(93)을 통해 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)를 하방으로 누르는 점이며, 그 외의 구성은 기본적으로 제3 실시 형태와 동일하다. 따라서, 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 6은 기체층 형성부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 기체층 형성부(94)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 컴프레서 등의 압축부(941), 온도 조절부(942), 필터(943), 니들 밸브(944), 유량계(945), 압력계(946) 및 에어 오퍼레이션 밸브(947)를 갖고 있다. 기체층 형성부(94)에서는, 압축부(941)에 의해 압축된 공기를 온도 조절부(942)에서 소정의 온도로 조정하여 기체층 형성용의 압축 공기를 생성한다.

이 압축 공기를 유통시키는 배관에는, 필터(943), 니들 밸브(944), 유량계(945), 압력계(946) 및 에어 오퍼레이션 밸브(947)가 설치되어 있다. 그리고, 제어부(10)로부터의 지령에 따라 에어 오퍼레이션 밸브(947)가 열리면, 필터(943)를 통과하여 청정화된 압축 공기가 니들 밸브(944)에 의해 압력 조절된 다음에 유량계(945), 압력계(946), 에어 오퍼레이션 밸브(947)를 통과하여 교정 블록(91)으로 압송된다. 압축 공기는 교정 블록(91)의 하면에 설치된 분출 구멍(도시 생략)으로부터 본 발명의 「제3 기체」로서 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)를 향하여 분출된다. 이에 의해, 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)와 교정 블록(91) 사이에 기체층(93)(도 5에 있어서 도트를 붙여 모식적으로 나타낸 영역)이 형성된다.

그리고, 기체층(93)을 형성한 채로, 제3 실시 형태와 동일하게, 블록 이동부(92)에 의해 교정 블록(91)이 더욱 강하되면, 비유효 에어리어(Sb)는 교정 블록(91)과 비(非)접촉 상태인 채로 기체층(93)에 의해 기판 재치 영역(311)의 주연부에 눌려 교정되고 기판(S)의 비유효 에어리어(Sb)는 플랫한 상태가 된다. 게다가, 이 비유효 에어리어(Sb)가 오목부(7)에 삽입된 중공 패킹(8A)의 상단을 눌러, 중공 패킹(8A)을 거의 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 탄성 변형시켜 배기 대상 공간의 기밀성을 더욱 높인다. 그 결과, 스테이지(3)에 대해 기판(S)을 더욱 강고하게 유지할 수 있어, 기판(S)으로의 처리액의 도포를 더욱 안정적으로 행할 수 있다.

이상과 같이, 제3 실시 형태와 동일하게, 비유효 에어리어(Sb)를 교정하고 있기 때문에, 중공 패킹(8A)을 거의 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 탄성 변형시켜 배기 대상 공간의 기밀성을 더욱 높일 수 있다. 그 결과, 스테이지(3)에 대해 기판(S)을 더욱 강고하게 유지할 수 있어, 기판(S)으로의 처리액의 도포를 더욱 안정적으로 행할 수 있다.

또, 휨의 교정 시에 기판(S)에 접촉하는 것은 기체층(93)이 되어, 교정 블록(91)을 직접 접촉시켜 교정하는 제3 실시 형태에 비해 기판(S)에 대미지가 도입되는 것을 방지함과 더불어 발진의 문제를 해소하면서 기판(S)을 강고하게 흡착 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외에 여러 가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면 상기 실시 형태에서는, 흡착 홈(312)을 격자 형상으로 형성하여 기판(S)의 유효 에어리어(Sa)의 하면을 흡착 유지하고 있는데, 흡착 홈(312)의 배치는 격자 형상에 한정되지 않으며, 임의이다. 또, 흡착 홈(312)을 형성하는 대신에, 혹은 흡착 홈(312)과 함께 복수의 흡착 구멍을 기판 재치 영역(311)의 중앙부에 분산하여 형성하고, 각 흡착 구멍을 통해 배기 대상 공간의 공기를 배출하여 부압을 발생시켜도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 기판(S)의 일례로서 휨량이 비교적 큰 반도체 패키지를 예시하고 있는데, 본 발명의 적용 대상은 이것에 한정되는 것은 아니며, 직사각형 형상의 기판을 흡착 유지하면서 기판의 상면에 슬릿 노즐로부터 처리액을 공급하는 기판 처리 장치 전반에 적용할 수 있다.

이 발명은, 스테이지의 상면에서 직사각형 형상의 기판을 흡착 유지하면서 처리액을 기판에 도포하는 기판 처리 기술 전반에 적용할 수 있다.

1 … 슬릿 노즐
3 … 스테이지
4 … 노즐 이동부
5 … (제1, 제2) 부압 발생부
7 … 오목부
8A … 중공 패킹(시일 부재)
8B … V시일(시일 부재)
31 … (스테이지의) 상면
32 … (스테이지의) 하면
91 … 교정 블록
92 … 블록 이동부
93 … 기체층
94 … 기체층 형성부
100 … 기판 처리 장치
311 … 기판 재치 영역
312 … 흡착 홈
S … 기판
Sa … 유효 에어리어
Sb … 비유효 에어리어

Claims (8)

1. 직사각형 형상의 기판을 재치(載置) 가능한 기판 재치 영역을 상면에 갖는 스테이지와,
   처리액을 토출하는 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐과,
   상기 노즐을 상기 스테이지의 상방에 있어서 이동시키는 노즐 이동부와,
   상기 기판 재치 영역의 중앙부에 있어서 상기 스테이지에 재치된 상기 기판의 하면과 상기 스테이지 사이에 끼인 공간으로부터 제1 기체를 배출하여 제1 부압을 발생시키는 제1 부압 발생부와,
   상방으로부터 평면에서 봤을 때 상기 공간을 둘러싸도록 상기 기판 재치 영역의 주연부에 설치된 환상의 오목부와,
   상기 오목부 내에 설치된 탄성체인 환상의 시일 부재와,
   상기 시일 부재의 상단이 상기 기판의 하면과 밀착한 상태로 상기 오목부의 내부로부터 제2 기체를 배출하여 제2 부압을 발생시키는 제2 부압 발생부
   를 구비하고,
   상기 기판의 유효 에어리어에 복수의 소자가 형성되는 한편, 상기 유효 에어리어를 둘러싸는 비(非)유효 에어리어에는 상기 소자가 형성되어 있지 않으며,
   상기 제1 부압 발생부는 상기 유효 에어리어에 대해 상기 제1 부압을 부여하고,
   상기 오목부는 상기 비유효 에어리어에 대향하여 설치되고,
   상기 시일 부재의 상단은, 상기 기판의 재치 전에 있어서 상기 스테이지의 상면으로부터 노출되는 한편, 상기 기판이 상기 기판 재치 영역에 재치됨과 더불어 상기 제1 부압을 받은 상태에 있어서 상기 기판의 하면과 밀착하면서 상기 오목부를 향하여 후퇴하여 상기 공간을 기밀하게 하고, 상기 스테이지의 상기 기판 재치 영역의 주연부 중, 상기 오목부에 대한 중앙부측 부위와, 상기 오목부에 대한 주단측 부위 양쪽 모두에 상기 기판의 상기 비유효 에어리어가 맞닿은 상태로, 상기 기판의 상기 유효 에어리어 및 상기 비유효 에어리어를 상기 스테이지의 상기 기판 재치 영역에 흡착 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 스테이지의 상면의 기판 재치 영역에 직사각형 형상의 기판을 재치한 다음에 상기 기판 재치 영역의 중앙부에 있어서 상기 기판의 하면과 상기 스테이지 사이에 끼인 공간으로부터 제1 기체를 배출하여 제1 부압을 발생시켜 상기 스테이지 상에서 유지하는 유지 공정과,
   상기 기판을 유지하는 상기 스테이지의 상방에 있어서 슬릿 형상의 토출구를 갖는 노즐을 이동시키면서 상기 토출구로부터 처리액을 상기 기판의 상면에 공급하여 도포하는 도포 공정을 구비하고,
   상기 기판의 유효 에어리어에 복수의 소자가 형성되는 한편, 상기 유효 에어리어를 둘러싸는 비유효 에어리어에는 상기 소자가 형성되어 있지 않으며,
   상기 유지 공정에 있어서의 상기 제1 부압은 상기 유효 에어리어에 대해 부여되고,
   상기 유지 공정은,
   상기 기판의 재치 전에, 탄성체로 구성된 환상의 시일 부재의 상단을 상기 스테이지의 상면으로부터 노출시킨 채 상방으로부터 평면에서 봤을 때 상기 공간을 둘러싸도록 상기 기판 재치 영역의 주연부이고, 상기 기판의 상기 비유효 에어리어에 대향하여 설치된 환상의 오목부 내에 위치시키는 공정과,
   상기 기판의 재치 후에, 상기 제1 부압을 받은 상기 기판의 하면과 상기 시일 부재의 상단을 밀착시키면서 상기 시일 부재의 상단을 상기 오목부를 향하여 후퇴시켜 상기 공간을 기밀함과 더불어, 상기 오목부의 내부로부터 제2 기체를 배출하여 제2 부압을 발생시키는 공정을 갖고,
   상기 스테이지의 상기 기판 재치 영역의 주연부 중, 상기 오목부에 대한 중앙부측 부위와, 상기 오목부에 대한 주단측 부위 양쪽 모두에 상기 기판의 상기 비유효 에어리어가 맞닿은 상태로, 상기 기판의 상기 유효 에어리어 및 상기 비유효 에어리어를 상기 스테이지의 상기 기판 재치 영역에 흡착 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
   
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