WO2013121878A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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locking
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義広 川口
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東京エレクトロン株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/11Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/112Deposition methods from solutions or suspensions by spraying

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for holding a substrate to be processed on a stage and performing a predetermined process on the substrate to be processed.
  • a solar cell using silicon has a semiconductor structure in which n-type silicon and p-type silicon are stacked, and when light of a predetermined wavelength hits the semiconductor, electricity is generated by a photoelectric effect.
  • a panel constituting a light receiving surface hereinafter referred to as a cover glass
  • an antireflection film Conventionally, as a method of forming an antireflection film on a cover glass, for example, as disclosed in Patent Document 1, a technique of forming a silicon nitride film containing hydrogen on the panel by plasma CVD is known. Yes.
  • the antireflection film is formed by the plasma CVD method
  • the cost increases because the facility becomes large-scale, such as the need for an evacuation facility.
  • a method of forming an antireflection film by applying a predetermined coating solution to a cover glass and baking the coating film. According to this method, the antireflection film can be formed on the glass even in a vacuum environment, and the cost can be reduced.
  • a coating processing apparatus 50 As an apparatus for forming an antireflection film on a cover glass by forming the coating film, the applicant of the present application conventionally uses a coating processing apparatus 50 as shown in FIG. 12 includes a stage 51 on which a glass substrate G serving as a cover glass is placed, a slit nozzle 52 for discharging a coating liquid from a slit-like discharge port to the substrate G, and a slit nozzle 52. And a nozzle moving mechanism 53 that holds and scans (moves) the substrate along the upper surface of the substrate G.
  • the nozzle moving mechanism 53 includes a pair of rails 54 laid on the left and right sides of the stage 51, a portal frame 55 that is provided so as to be movable along the rails 54 and that is formed in a gate shape so as to straddle the stage 51, And a drive mechanism 56 such as a linear motor mechanism for moving the portal frame 55 along the rail 54.
  • the portal frame 55 holds the slit nozzle 52 by a nozzle holding portion 57, and the nozzle holding portion 57 can be moved up and down by an elevating mechanism 58 such as a ball screw mechanism.
  • the coating liquid coating process for forming the antireflection film on the glass substrate G is performed as follows. First, the glass substrate G is placed on the stage 51, and the alignment in the horizontal direction along the stage surface is performed by an alignment mechanism (not shown) provided on the stage 51. The substrate G is attracted and held on the stage 51 by a suction mechanism (not shown) provided on the stage 51. Then, the slit nozzle 52 is scanned from one end to the other end of the glass substrate G held on the stage 52 by the driving mechanism 56, and the coating liquid is discharged onto the glass substrate G. Is applied in the form of a film.
  • a tempered glass is used as a cover glass used for a solar cell in order to give strength.
  • a method (wind cooling tempering method) is often employed in which the plate glass is heated to a high temperature (for example, about 700 ° C.) and then tempered by blowing air onto the glass surface and cooling it uniformly and rapidly. ing.
  • the substrate peripheral portion often warps due to a rapid temperature change, and the substrate G placed on the stage 51 as shown in FIG.
  • the substrate G could not be adsorbed to the stage 51 even if it was sucked from the suction part 60 provided on the stage surface.
  • the slit nozzle 52 scanned over the substrate in the coating process interferes with the substrate G, or the substrate G is inclined with respect to the stage 51, and thus there is a problem that the film thickness is uneven.
  • some of the cover glasses are embossed on one side (one side) of the glass in order to reduce the light reflection on the glass surface and improve the light absorption rate.
  • the peripheral edge of the substrate may be warped, which has a problem due to the warp as described above.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a substrate processing apparatus that holds a substrate to be processed by suction on a stage and performs predetermined processing on the substrate to be processed.
  • a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of sucking and holding a substrate on the stage even when the peripheral edge of the substrate is lifted when the substrate is placed on the stage.
  • a substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus that holds a substrate to be processed on a stage and performs a predetermined process on the substrate to be processed.
  • the stage to be mounted; and a pressing unit capable of pressing an edge of the substrate to be processed mounted on the stage; a plurality of the pressing units are provided around the substrate to be processed;
  • a locking member having a locking surface that can be locked with respect to an edge of the upper surface of the substrate, lifting / lowering means for moving the locking member up and down relative to the stage surface, and rotation for rotating the locking member around a vertical axis
  • a locking surface of the locking member is directed to the substrate side by the rotating means, and the locking member is moved downward by the lifting / lowering means, whereby the locking member is Lock to the edge of the processing substrate, Characterized in that the pressing to stage.
  • the peripheral edge portion of the substrate is held by the plurality of locking members.
  • the entire substrate can be brought into close contact with the stage.
  • the slit nozzle scanned over the substrate in the coating process does not interfere with the substrate, and the substrate surface does not tilt with respect to the stage, so that the coating film can be applied uniformly.
  • position adjustment pins protruding upward from the upper surface of the stage around the substrate to be processed placed on the stage, and the substrate to be processed placed on the stage by the position adjustment pin. It is desirable to provide a horizontal position adjusting means for pressing the end portion in the horizontal direction to place the substrate to be processed at a predetermined position in the horizontal direction. By having the horizontal position adjusting means in this way, the substrate is arranged at a predetermined position in the horizontal direction, and when the locking member is moved downward, the locking surface of the locking member is locked to the peripheral edge of the substrate. Can be.
  • the substrate to be processed pressed onto the stage surface by the pressing unit is sucked by a plurality of suction units provided on the stage surface and sucked to the stage surface.
  • the suction means By having the suction means in this way, the substrate can be completely sucked and held on the stage surface.
  • a substrate processing method is a substrate processing method for holding a substrate to be processed on a stage and performing a predetermined process on the substrate to be processed.
  • a step of moving the locking member downward, and pressing an edge of the substrate to be processed against the stage by the locking member is pressed by the plurality of locking members.
  • the entire substrate can be brought into close contact with the stage.
  • the slit nozzle scanned over the substrate in the coating process does not interfere with the substrate, and the substrate surface does not tilt with respect to the stage, so that the coating film can be applied uniformly.
  • the end portion of the substrate to be processed is horizontally oriented by a plurality of position adjustment pins protruding upward from the upper surface of the stage around the substrate to be processed. It is desirable to perform the step of placing the substrate to be processed at a predetermined position in the horizontal direction. By doing so, the substrate can be arranged at a predetermined position in the horizontal direction, and the locking surface of the locking member can be locked to the peripheral edge of the substrate when the locking member is moved downward. .
  • the substrate to be processed pressed to the stage surface is moved by a plurality of suction portions provided on the stage surface. It is desirable to perform the step of sucking and adsorbing to the stage surface. By doing so, the substrate can be completely sucked and held on the stage surface.
  • a substrate processing apparatus that holds a substrate to be processed on a stage and performs a predetermined process on the substrate to be processed, a state in which the peripheral edge of the substrate floats when the substrate to be processed is placed on the stage Even so, it is possible to obtain a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of attracting and holding the substrate on the stage.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a coating processing apparatus to which a substrate processing apparatus according to the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a plan view of the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view seen from the front of the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the alignment pins provided in the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a flow showing the flow of the operation of applying the coating liquid onto the substrate to be processed in the coating processing apparatus of FIG. 6 is a plan view showing a through hole formed in the stage in the coating treatment apparatus of FIG. 1, an upright bar inserted through the through hole, and a claw member supported by the upper end of the upright bar.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a coating processing apparatus to which a substrate processing apparatus according to the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a plan view of the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a series of operations of the claw member in the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 8 is a plan view showing a modification of the claw member in the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the through hole formed in the stage in the coating treatment apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the depth dimension in which the claw member is locked to the substrate to be processed in the coating processing apparatus of FIG.
  • FIG. 11 shows, in a coating processing apparatus to which the substrate processing apparatus according to the present invention can be applied, functions of the pressing means using the claw member and the horizontal position adjusting means for adjusting the horizontal position of the substrate in one mechanism. It is sectional drawing shown collectively.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a conventional coating treatment apparatus.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a problem caused by a warped substrate periphery in a conventional coating treatment apparatus.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a coating processing apparatus to which a substrate processing apparatus according to the present invention can be applied.
  • 2 is a plan view of the coating treatment apparatus of FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the coating treatment apparatus of FIG.
  • this coating processing apparatus 1 uses a glass substrate for solar cell cover glass (hereinafter referred to as a substrate G) as a substrate to be processed, and applies a coating liquid for forming an antireflection film on the substrate G. It is.
  • a substrate G glass substrate for solar cell cover glass
  • the coating processing apparatus 1 moves in the scanning direction (X direction) along the stage 2 for placing the substrate G, a pair of rails 3 laid on the left and right sides of the stage 2, and the rails 3.
  • the stage 2 is fixed to the upper part of the box-shaped housing 5, and the substrate G is placed on the upper surface thereof.
  • a pressing mechanism 6 pressing means for pressing the peripheral edge of the substrate G placed on the stage 2 is provided.
  • the pressing mechanism 6 includes a plurality of claw members 7 (locking members) for pressing the peripheral edge of the substrate G and a plurality of upright bars 8 that support the claw members 7.
  • the claw member 7 is provided so as to project in a bowl shape in the horizontal direction at the upper end of the upright bar 8, and its lower surface (locking surface) is locked to the edge of the upper surface of the substrate, and the substrate edge is fixed to the stage 2. It is designed to hold down.
  • the pressing mechanism 6 includes a rotating mechanism 9 (rotating means) that supports each of the upright rods 8 so as to be rotatable around an axis, and a frame 10 that holds all the rotating mechanisms 9 at the same height. Furthermore, it has an elevating mechanism 11 (elevating means) that holds the frame 10 so that it can be raised and lowered, and this elevating mechanism 11 is provided at the bottom of the housing 5.
  • the stage 2 is provided with a plurality of through holes 2a penetrating vertically, and the plurality of upright bars 8 are inserted through the plurality of through holes 2a so as to be movable up and down. Thereby, when the elevating mechanism 11 moves the frame 10 up and down, the plurality of upright bars 8 simultaneously move up and down with respect to the stage 2.
  • the claw member 7 since the claw member 7 is provided at the upper end of the upright bar 8, the claw member 7 also moves up and down as the upright bar 8 moves up and down. More specifically, when the claw member 7 moves upward, the lower end thereof (the lower surface of the claw member that is a locking surface) protrudes at least higher than the substrate surface. Further, when the claw member 7 moves downward, the protruding direction (locking surface) of the claw member 7 faces the substrate side, so that the substrate edge is pressed by the claw member 7 and the protruding direction (engagement of the claw member 7). When the (stopping surface) faces away from the substrate G, it is accommodated in the through hole 2a as shown in FIG.
  • the claw members 7 can be rotated around the vertical axis by driving the rotation mechanisms 9. For this reason, the protrusion direction (direction of the locking surface) of the claw member 7 can be switched between the substrate side and the opposite side during the coating process on the substrate G and during other standby times.
  • the stage 2 when the substrate G is delivered, the stage 2 can be moved up and down to support a plurality of peripheral portions including corners of the substrate G at a predetermined height with respect to the stage surface. Pins 12 are provided. Further, as shown in FIG. 2, a plurality of linear suction grooves 13 (suction portions) are provided on the upper surface of the stage 2, and suction from the suction grooves 13 is performed by a suction mechanism 14 (see FIG. 1) such as a vacuum pump. The bottom surface of the substrate G is attracted to the stage 2. The suction groove 13 and the suction mechanism 14 constitute suction means.
  • the stage 2 is provided with two alignment pins 15 (position adjustment pins) for adjusting the horizontal position of the substrate G to a predetermined position, near the four corners around the substrate G. ing.
  • the alignment pin 15 is supported by a rotating unit 16 as shown in FIG.
  • the rotation unit 16 is accommodated in a cylindrical hole 2 b formed on the upper surface side of the stage 2.
  • the rotary unit 16 is a disk-shaped support plate 17 that supports the alignment pin 15 in an upright state, a support bar 18 that supports the center of the support plate 17 from below, and the support bar 18 can rotate about its axis. And a rotating mechanism 19 that supports the rotating mechanism 19.
  • the alignment pin 15 and the rotary unit 16 constitute a horizontal direction adjusting means.
  • the alignment pin 15 since the alignment pin 15 stands upright on the peripheral edge portion on the support plate 17, the support rod 18 is rotated around the axis by the rotation mechanism 19, and when the support plate 17 rotates thereby, the alignment pin 15 is It is configured to move so as to draw an arc along the inner peripheral edge of the hole 2b. For this reason, as shown in FIG. 4B, when the substrate G is placed on the stage 2 and the support bar 18 is rotated about the axis by the rotation mechanism 19, the alignment pin 15 is moved along the inner peripheral edge of the hole 2b. As shown in FIG. 4 (c), the alignment pin 15 presses the end of the substrate G and moves it to a predetermined position.
  • the horizontal position of G is configured to be a predetermined position.
  • the nozzle moving mechanism 4 includes a pair of sliders 20 that can be moved along the rails 3 by, for example, a linear mechanism, and a gate provided on the slider 20 so as to straddle the stage 2.
  • a shape frame 21 and a nozzle 22 supported in a suspended state under the portal frame 21 and having a discharge port 22a long in the substrate width direction are provided.
  • the portal frame 21 is supported by a pair of rods 23 whose left and right sides extend in the vertical direction so as to maintain a horizontal posture.
  • the rods 23 are provided on the lower surface of the portal frame 21.
  • the cylinder mechanism 24 can move up and down. For this reason, the nozzle 22 can move up and down with respect to the portal frame 21 and is lowered during the coating process to maintain a predetermined distance with respect to the substrate G on the stage 2.
  • a coating liquid supply pipe 25 is connected to the nozzle 22, and the coating liquid is supplied from the coating liquid supply unit 26 to the nozzle 22 through the coating liquid supply pipe 25.
  • notches 22b are formed on the left and right sides of the lower portion of the nozzle 22 to avoid interference with the claw member 7 protruding from the stage 2 side.
  • each mechanism (rotation mechanism 9, elevating mechanism 11, suction mechanism 14, slider 20, etc.) of the coating treatment apparatus 1 is configured to be driven and controlled by a control unit 30.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the operation of applying the coating liquid onto the substrate G in the coating processing apparatus 1.
  • the substrate G is carried over the stage 2, and the delivery pins 12 (see FIG. 2) rise on the stage 2 to receive the substrate G.
  • substrate G is mounted on the stage 2 by the delivery pin 12 falling (step S1 of FIG. 5).
  • the edge of the substrate G is in a state of floating with respect to the stage surface as shown in FIG.
  • step S2 in FIG. 5 the alignment pins 15 provided at the four corners of the substrate G are moved along the inner peripheral edge of the hole 2 b, the alignment pins 15 press the end of the substrate G, and the substrate G is placed horizontally on the stage 2. It is arranged at a predetermined position in the direction (step S2 in FIG. 5).
  • step S3 in FIG. 5 the upright bar 8 is moved upward with respect to the stage 2 as shown in FIG. 7B (step S3 in FIG. 5). Accordingly, the claw member 7 provided at the upper end of the upright bar 8 is disposed above the substrate G.
  • the upright bar 8 and the claw member 7 provided at the upper end thereof are moved up and down along the through hole 2a.
  • the claw member 7 protrudes toward the side opposite to the substrate G (the locking surface is directed to the side opposite to the substrate G). Therefore, in the step S3, as shown in FIG. 7B, the claw member 7 is moved upward from the substrate G as it is so as not to interfere with the substrate G.
  • the upright bar 8 is rotated 180 ° around the axis by the rotation mechanism 9, and the claw member 7 is rotated around the vertical axis and protrudes toward the substrate G (the locking surface is directed toward the substrate G).
  • Step S4 in FIG. 5 the frame 10 is lowered by the elevating mechanism 11, and the claw member 7 is lowered and locked to the edge of the substrate G as shown in FIG. 7C and pressed against the stage surface (step of FIG. 5).
  • S5 As a result, the warpage of the substrate G is corrected, and the substrate G is brought into a state of being in close contact with the stage 2.
  • a suction operation is performed from the suction groove 13 of the stage 2 by driving the suction mechanism 14, and the substrate G is completely attracted to the stage surface (step S6 in FIG. 5).
  • control unit 30 drives the cylinder mechanism 24 to lower the nozzle 22 so that the discharge port 22a of the nozzle 22 has a predetermined distance from the upper surface of the substrate G. Then, the slider 20 is moved along the rail 3, and the nozzle 22 is scanned on the substrate G. In addition, when the nozzle 22 scans the substrate G, the control unit 30 supplies the coating liquid from the coating liquid supply unit 26 to the nozzle 22, whereby the coating liquid is discharged from the discharge port 22 a of the nozzle 22 and the substrate G A coating solution is applied to the substrate (step S7 in FIG. 5).
  • the control unit 30 stops driving the suction mechanism 14 and desorbs the substrate G from the stage 2 (step S8 in FIG. 5). Further, the frame 10 is raised by the drive of the elevating mechanism 11, the claw member 7 is raised, and the pressing against the substrate G is released (step S9 in FIG. 5). At this time, even if the edge of the substrate G floats again due to the warpage of the substrate G, the coating solution on the substrate does not flow because the volatilization of the solvent of the coating solution has progressed after coating, and the substrate surface is uniform. In this state, the coating liquid is applied.
  • the upright bar 8 is rotated by 180 ° around the axis by driving the rotation mechanism 9, and the claw member 7 is directed to the side opposite to the substrate G (step S10 in FIG. 5).
  • the frame 11 is lowered by driving the elevating mechanism 11, and the claw member 7 is accommodated in the through hole 2a (step S11 in FIG. 5).
  • the delivery pin 12 is raised, the substrate G is disposed above the stage 2, and is carried out by a transfer robot (not shown) (step S12 in FIG. 5).
  • the plurality of claw members 7 that are rotatable in the horizontal direction and can be moved up and down are provided along the outer periphery of the substrate G placed on the stage 8.
  • the substrate edge portion can be pressed by a plurality of claw members 7. Accordingly, even if the edge of the substrate G is warped and floats from the stage 2, the peripheral edge of the substrate is pressed by the plurality of claw members 7, and the entire substrate G is brought into close contact with the stage 2. It can be adsorbed and held on top.
  • the slit nozzle 52 scanned over the substrate in the coating process does not interfere with the substrate G, and the substrate surface does not tilt with respect to the stage 2, so that the coating film can be uniformly coated. Can do.
  • the width dimension of the claw member 7 shown in the embodiment is not particularly limited.
  • the claw member 7 is formed to have a wider width dimension d2 as shown in FIG. 8 than the claw width d1 shown in FIG. Good. By doing so, the edge of the substrate G can be pressed in a more stable state.
  • the through-passage 2 a of the stage 2 shown in the above embodiment has a claw member accommodating portion 2 a 1 shaped along the protruding portion of the claw member 7 on the top and bottom of the stage 2. It was supposed to be formed through. However, even when the claw member 7 is lowered most during the standby time when the application process is not performed, it is not necessary to move the claw member 7 to a position below the stage 2, so that the claw member accommodating portion 2 a 1 has a stage as shown in FIG. What is necessary is just to form in the depth which the nail
  • the depth dimension d3 at which the claw member 7 is engaged with the edge of the substrate G is not particularly limited as shown in FIG. 10, but it reaches the region where the coating film is formed on the substrate G. Unless the depth dimension d3 is larger, it is preferable.
  • claw member 7 and the mechanism of the alignment pin 15 were provided separately, you may put them together in one mechanism. In that case, it can be configured as shown in FIG.
  • elements that already have the same functions as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals and names.
  • the upright bar 8 that holds the claw member 7 is supported by the peripheral edge of a disk-shaped support plate 31, and the center of the support plate 31 is supported from below by the support bar 32.
  • the support bar 32 is supported by the rotation mechanism 9 so as to be rotatable about an axis. For this reason, when the support plate 31 is rotated around the axis together with the support rod 32, the upright rod 8 is moved along the inner peripheral edge of the through hole 2a. Further, the claw member 7 supported by the upper end of the upright bar 8 is disposed so as to protrude toward the outside of the through hole 2a, and before the substrate G is placed, as shown in FIG. It is in a state of projecting toward the side opposite to the side on which the substrate G is placed.
  • the rotation mechanism 9 is supported by the frame 10 as described in the above embodiment.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention is applied to the coating processing apparatus.
  • the present invention is not limited thereto, and is an apparatus that holds a substrate to be processed on a stage and performs a predetermined process. If applicable, it can be applied.

Abstract

 被処理基板をステージに載置した際に基板周縁部が浮いた状態であっても基板をステージ上に吸着保持する。 被処理基板(G)を載置するステージ(2)と、前記ステージに載置される前記被処理基板の縁部を押さえ付け可能な押さえ付け手段(6)とを備え、前記押さえ付け手段は、前記被処理基板の周囲に複数設けられ、基板上面の縁部に対し係止可能な係止面を有する係止部材(7)と、前記係止部材をステージ面に対して昇降移動させる昇降手段(11)と、前記係止部材を鉛直軸回りに回転させる回転手段(9)とを有し、前記係止部材の係止面が、前記回転手段により前記基板側に向けられ、前記昇降手段により前記係止部材が下降移動されることにより、前記係止部材が前記被処理基板の縁部に係止し、前記ステージに対し押さえ付ける。

Description

基板処理装置及び基板処理方法
 本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に被処理基板をステージ上に保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置及び基板処理方法に関する。
 例えばシリコンを用いる太陽電池は、n型シリコンとp型シリコンとが積層された半導体構造を有し、この半導体に所定波長の光が当たると、光電効果により電気が発生する。この太陽電池は、太陽光などの光を効率よく吸収するために、通常、受光面を構成するパネル(以下、カバーガラスと称する)を反射防止膜で被覆している。
 従来、カバーガラスに反射防止膜を形成する方法としては、例えば、特許文献1に開示されるように、プラズマCVD法により水素を含有する窒化シリコン膜を前記パネルに形成する技術などが知られている。
特開2005-340358号公報
 しかしながら、プラズマCVD法により反射防止膜を形成する場合、真空排気設備が必要になるなど、設備が大規模になるため、コストが嵩むという課題がある。
 前記課題を解決するものとして、所定の塗布液をカバーガラスに塗布し、塗布膜を焼成することにより反射防止膜を形成する方法がある。この方法によれば、真空環境でなくともガラス上に反射防止膜を形成することができ、コストを低減することができる。
 前記塗布膜形成によりカバーガラス上に反射防止膜を形成する装置として、本願出願人は、従来、図12に示すような塗布処理装置50を用いている。
 図12の塗布処理装置50は、カバーガラスとなるガラス基板Gが載置されるステージ51と、前記基板Gに対しスリット状の吐出口から塗布液を吐出するスリットノズル52と、スリットノズル52を保持すると共にこれを基板Gの上面にそって走査(移動)させるノズル移動機構53とを備える。
 ノズル移動機構53は、ステージ51の左右両側に敷設された一対のレール54と、レール54に沿って移動可能に設けられ、ステージ51を跨ぐように門状に形成された門形フレーム55と、門形フレーム55をレール54に沿って移動させるリニアモータ機構などの駆動機構56とを有している。
 前記門形フレーム55は、ノズル保持部57によってスリットノズル52を保持し、ノズル保持部57はボールねじ機構などの昇降機構58によって昇降移動可能になっている。
 このように構成された塗布処理装置50においてガラス基板Gに反射防止膜を形成するための塗布液の塗布処理は次のように行われる。
 先ず、ステージ51にガラス基板Gが載置され、ステージ51に設けられたアライメント機構(図示せず)によりステージ面に沿った水平方向の位置合わせがなされる。また、基板Gはステージ51に設けられた吸引機構(図示せず)によりステージ51に吸着され保持される。
 そして、駆動機構56により、スリットノズル52はステージ52上に保持されたガラス基板Gの一端から他端まで走査されると共に、塗布液をガラス基板G上に吐出し、基板G上には塗布液が膜状に塗布される。
 ところで、太陽電池に用いられるカバーガラスは、強度を持たせるために強化ガラスが用いられる。強化ガラスの形成にあっては、板ガラスを高温(例えば約700℃)まで加熱した後、ガラス表面に空気を吹き付け、均一かつ急激に冷やすことで強化する方法(風冷強化法)が多く採用されている。
 しかしながら、そのように風冷強化法により形成されたカバーガラスにあっては、急激な温度変化により基板周縁部が反ることが多く、図13のようにステージ51上に載置された基板Gの縁部が浮き、ステージ面に設けられた吸引部60から吸引しても基板Gをステージ51に吸着できないことがあった。
 その結果、塗布処理において基板上を走査されるスリットノズル52が基板Gに干渉する、あるいはステージ51に対して基板Gが傾斜するため、膜厚が偏るなどの不具合が生じるという課題があった。
 また、前記カバーガラスにあっては、ガラス面の光反射を低減し、光の吸収率を向上させるためにガラスの一面(片面)にエンボス加工が施されるものがある。しかしながら、そのようなエンボス加工を施す際にも、基板周縁が反ることがあり、前記のような反りに起因する課題を有していた。
 本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被処理基板をステージ上に吸着保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置において、被処理基板をステージに載置した際に基板周縁部が浮いた状態であっても基板をステージ上に吸着保持することのできる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
 前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板をステージ上に保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、前記被処理基板を載置する前記ステージと、前記ステージに載置される前記被処理基板の縁部を押さえ付け可能な押さえ付け手段とを備え、前記押さえ付け手段は、前記被処理基板の周囲に複数設けられ、基板上面の縁部に対し係止可能な係止面を有する係止部材と、前記係止部材をステージ面に対して昇降移動させる昇降手段と、前記係止部材を鉛直軸回りに回転させる回転手段とを有し、前記係止部材の係止面が、前記回転手段により前記基板側に向けられ、前記昇降手段により前記係止部材が下降移動されることにより、前記係止部材が前記被処理基板の縁部に係止し、前記ステージに対し押さえ付けることに特徴を有する。
 このように構成することにより、被処理基板をステージに載置した際、仮に被処理基板の縁部が反ってステージから浮いた状態であっても、前記複数の係止部材により基板周縁部を押さえ付け、基板全体をステージに密着させることができる。
 その結果、例えば塗布処理において基板上を走査されるスリットノズルが基板に干渉することがなく、また、ステージに対して基板面が傾斜することがないため、塗布膜を均一に塗布することができる。
 また、前記ステージに載置された被処理基板の周囲において、前記ステージの上面から上方に突出する複数の位置調整ピンを有すると共に、前記位置調整ピンにより前記ステージに載置された被処理基板の端部を水平方向に押圧して、前記被処理基板を水平方向において所定の位置に配置するための水平方向位置調整手段を備えることが望ましい。
 このように水平方向位置調整手段を有することにより、水平方向における所定位置に基板を配置し、前記係止部材が下降移動された際、係止部材の係止面が基板周縁部に係止するようにすることができる。
 また、前記押さえ付け手段により前記ステージ面に押さえ付けられる被処理基板を、前記ステージ面に設けられた複数の吸引部により吸引し、ステージ面に吸着させる吸着手段を備えることが望ましい。
 このように吸着手段を有することにより、基板をステージ面に完全に吸着保持することができる。
 また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理方法は、被処理基板をステージ上に保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、前記ステージ上に前記被処理基板を載置するステップと、前記ステージに載置される前記被処理基板の周囲に複数設けられ、基板上面の縁部に対し係止可能な係止面を有する係止部材を、前記基板側に向けるステップと、前記係止部材を下降移動させ、前記係止部材により前記被処理基板の縁部を前記ステージに対し押さえ付けるステップとを含むことに特徴を有する。
 このようなステップにより、被処理基板をステージに載置した際、仮に被処理基板の縁部が反ってステージから浮いた状態であっても、前記複数の係止部材により基板周縁部を押さえ付け、基板全体をステージに密着させることができる。
 その結果、例えば塗布処理において基板上を走査されるスリットノズルが基板に干渉することがなく、また、ステージに対して基板面が傾斜することがないため、塗布膜を均一に塗布することができる。
 また、前記ステージ上に前記被処理基板を載置するステップの後、前記被処理基板の周囲において前記ステージの上面から上方に突出する複数の位置調整ピンにより前記被処理基板の端部を水平方向に押圧し、前記被処理基板を水平方向において所定の位置に配置するステップを実行することが望ましい。
 このようにすることにより、水平方向における所定位置に基板を配置し、前記係止部材が下降移動された際、係止部材の係止面が基板周縁部に係止するようにすることができる。
 また、前記係止部材により前記被処理基板の縁部を前記ステージに対し押さえ付けるステップの後、前記ステージ面に押さえ付けられた被処理基板を、前記ステージ面に設けられた複数の吸引部により吸引し、ステージ面に吸着させるステップを実行することが望ましい。
 このようにすることにより、基板をステージ面に完全に吸着保持することができる。
 本発明によれば、被処理基板をステージ上に吸着保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置において、被処理基板をステージに載置した際に基板周縁部が浮いた状態であっても基板をステージ上に吸着保持することのできる基板処理装置及び基板処理方法を得ることができる。
図1は、本発明に係る基板処理装置を適用可能な塗布処理装置の実施形態を示す側断面図である。 図2は、図1の塗布処理装置の平面図である。 図3は、図1の塗布処理装置の正面から見た断面図である。 図4は、図1の塗布処理装置が備えるアライメントピンの構成を説明するための断面図である。 図5は、図1の塗布処理装置における被処理基板への塗布液の塗布動作の流れを示すフローである。 図6は、図1の塗布処理装置においてステージに形成された貫通孔と、貫通孔に挿通された直立棒と、直立棒の上端に支持された爪部材を示す平面図である。 図7は、図1の塗布処理装置において爪部材の一連の動作を示す断面図である。 図8は、図1の塗布処理装置において爪部材の変形例を示す平面図である。 図9は、図1の塗布処理装置においてステージに形成された貫通孔の変形例を示す断面図である。 図10は、図1の塗布処理装置において爪部材が被処理基板に係止する奥行き寸法を示す断面図である。 図11は、本発明に係る基板処理装置を適用可能な塗布処理装置において、爪部材を用いた押さえ付け手段と、基板の水平方向位置を調整する水平方向位置調整手段の機能を一つの機構に纏めて示す断面図である。 図12は、従来の塗布処理装置の構成を示す斜視図である。 図13は、従来の塗布処理装置において、基板周縁が反ることによる課題を説明するための断面図である。
 以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図1は、本発明に係る基板処理装置を適用可能な塗布処理装置の実施形態を示す側断面図である。また、図2は、図1の塗布処理装置の平面図であり、図3は、図1の塗布処理装置を正面から見た断面図である。尚、この塗布処理装置1は、例えば太陽電池カバーガラス用のガラス基板(以下、基板Gと称する)を被処理基板とし、基板G上に反射防止膜を形成するための塗布液を塗布する装置である。
 図示するように塗布処理装置1は、基板Gを載置するためのステージ2と、ステージ2の左右両側に敷設された一対のレール3と、レール3に沿って走査方向(X方向)に移動可能なノズル移動機構4とを備える。
 ステージ2は、箱状の筐体5の上部に固定され、その上面に基板Gが載置されるようになっている。筐体5内には、ステージ2に載置された基板Gの周縁部を押さえ付けるための押圧機構6(押さえ付け手段)が設けられている。
 この押圧機構6は、基板Gの周縁部を押さえ付けるための複数の爪部材7(係止部材)と、それら爪部材7を支持する複数の直立棒8とを有している。
 前記爪部材7は、直立棒8の上端において水平方向に鍔状に突出して設けられ、その下面(係止面)が基板上面の縁部に係止し、基板縁部をステージ2に対して押さえ付けるようになっている。また、押圧機構6は、各直立棒8をそれぞれ軸回りに回転可能に支持する回転機構9(回転手段)と、全ての回転機構9を同じ高さに保持するフレーム10とを有する。更には、前記フレーム10を昇降可能に保持する昇降機構11(昇降手段)を有し、この昇降機構11は、筐体5の底部に設けられている。
 また、ステージ2には、上下に貫通する複数の貫通孔2aが設けられ、それら複数の貫通孔2aには前記複数の直立棒8がそれぞれ上下動自在に挿通されている。これにより、前記昇降機構11が前記フレーム10を上下移動させると、それに伴い複数の直立棒8がステージ2に対して同時に上下移動するようになっている。
 また、前記爪部材7は、直立棒8の上端に設けられているため、直立棒8の上下動に伴い爪部材7も上下移動するようになっている。
 具体的に説明すると、爪部材7が上昇移動するとその下端(係止面である爪部材下面)が少なくとも基板面より高く突出するようになっている。
 また、爪部材7が下降移動する際、爪部材7の突出方向(係止面)が基板側を向くことにより、基板縁部が爪部材7により押さえ付けられ、爪部材7の突出方向(係止面)が基板Gとは反対側を向くことにより、図7(a)に示すように貫通孔2a内に収容されるようになっている。
 尚、前記複数の直立棒8は、前記のようにそれぞれ回転機構9に支持されているため、各回転機構9の駆動によって、爪部材7を鉛直軸回りに回転させることが可能である。このため、基板Gへの塗布処理時とそれ以外の待機時とで爪部材7の突出方向(係止面の方向)が基板側とその反対側との間で切り替えられるようになっている。
 また、図2に示すようにステージ2には、基板Gの受け渡しの際、基板Gの角隅を含む周縁部の複数箇所をステージ面に対し所定の高さに支持するための昇降可能な受け渡しピン12が設けられている。
 また、図2に示すようにステージ2の上面には、複数の直線状の吸引溝13(吸引部)が設けられ、真空ポンプなどの吸引機構14(図1参照)により吸引溝13からの吸引を行い、基板Gの下面をステージ2に吸着させるようになっている。尚、吸引溝13及び吸引機構14により吸引手段が構成される。
 更に、図2に示すようにステージ2には、基板Gの水平方向の位置を所定位置に合わせるためのアライメントピン15(位置調整ピン)が、基板G周囲の四隅付近にそれぞれ2つずつ設けられている。
 前記アライメントピン15は、図4(a)に示すように回転ユニット16に支持されている。回転ユニット16は、ステージ2の上面側に形成された円筒状の孔2bの中に収容されている。回転ユニット16は、アライメントピン15を直立させた状態で支持する円板状の支持板17と、支持板17の中心部を下方から支持する支持棒18と、支持棒18を軸回りに回転可能に支持する回転機構19とを有している。尚、前記アライメントピン15と回転ユニット16とにより水平方向位置調整手段が構成される。
 図示するようにアライメントピン15は、支持板17上の周縁部に直立しているため、回転機構19により支持棒18が軸回りに回転され、それにより支持板17が回転すると、アライメントピン15は孔2bの内周縁に沿って円弧を描くように移動する構成となされている。このため、図4(b)に示すように基板Gがステージ2に載置され、回転機構19により支持棒18が軸回りに回転されると、アライメントピン15が孔2bの内周縁に沿って移動し、図4(c)に示すようにアライメントピン15が基板Gの端部を押圧して所定位置に移動させるようになっている。
 尚、前記したようにアライメントピン15は、基板Gの四隅に対応して複数設けられているため、全てのアライメントピン15が孔2bの内周縁に沿って移動することにより、ステージ2上における基板Gの水平方向位置が所定位置となるように構成されている。
 また、図1乃至図3に示すようにノズル移動機構4は、レール3に沿って例えばリニア機構により移動可能な一対のスライダ20と、ステージ2を跨ぐようにスライダ20の上に設けられた門形フレーム21と、門形フレーム21の下に吊り下げられた状態で支持され、基板幅方向に長い吐出口22aを有するノズル22とを備えている。
 門形フレーム21には、図3に示すように水平姿勢を維持するように左右両側が垂直方向に軸が延びる一対のロッド23により支持され、このロッド23は門形フレーム21の下面に設けられたシリンダ機構24により上下移動可能となされている。
 このため、ノズル22は、門形フレーム21に対して昇降することができ、塗布処理時に下降し、ステージ2上の基板Gに対して所定距離を維持するようになっている。
 また、ノズル22には塗布液供給管25が接続され、この塗布液供給管25を介して塗布液供給部26からノズル22に塗布液が供給されるように構成されている。
 尚、図3に示すように、ノズル22の下部における左右両側は、ステージ2側から突出する爪部材7との干渉を避けるために切り欠き22bが形成されている。
 また、図1に示すように、この塗布処理装置1の各機構(回転機構9,昇降機構11、吸引機構14、スライダ20など)は制御部30によって駆動制御されるように構成されている。
 続いて、このように構成された塗布処理装置1の一連の動作について図5を用いて説明する。図5は、塗布処理装置1における基板Gへの塗布液の塗布動作の流れを示すフローである。
 先ず、基板Gがステージ2の上方に搬入され、ステージ2上で受け渡しピン12(図2参照)が上昇して基板Gを受け取る。そして、受け渡しピン12が下降することにより基板Gがステージ2上に載置される(図5のステップS1)。
 ここで、基板Gの縁部は、基板自体の反りにより図7(a)に示すようにステージ面に対して浮いた状態となっている。
 次いで、基板Gの四隅に設けられた全てのアライメントピン15が、孔2bの内周縁に沿って移動され、アライメントピン15が基板Gの端部を押圧して、基板Gがステージ2上の水平方向において所定の位置に配置される(図5のステップS2)。
 水平方向における位置調整(アライメント作業)がなされると、図7(b)に示すようにステージ2に対して直立棒8が上昇移動される(図5のステップS3)。これにより、直立棒8の上端に設けられている爪部材7は基板Gよりも上方に配置される。
 尚、直立棒8及びその上端に設けられた爪部材7は、貫通孔2aに沿って昇降移動されるが、図6(平面図)及び図7(a)に示すように、爪部材7が貫通孔2a内に収容された状態にあっては、爪部材7は基板Gと反対側に向けて突出している(係止面が基板Gとは反対側に向けられている)。
 したがって、前記ステップS3では、図7(b)に示すように爪部材7はその状態のまま基板Gよりも上方に移動され、基板Gに干渉しないようになされている。
 次に回転機構9により直立棒8が軸回りに180°回転され、爪部材7が鉛直軸回りに回転し、基板G側に突出する状態(係止面が基板G側に向けられた状態)となされる(図5のステップS4)。
 そして、昇降機構11によりフレーム10が下降され、図7(c)に示すように爪部材7が下降して基板Gの縁部に係止し、ステージ面に対して押さえ付ける(図5のステップS5)。これにより、基板Gの反りが矯正され、基板Gはステージ2に略密着した状態となされる。
 更に、吸引機構14の駆動によりステージ2の吸引溝13から吸引動作がなされ、基板Gはステージ面に完全に吸着される(図5のステップS6)。
 次いで、制御部30は、ノズル22の吐出口22aの高さが基板Gの上面から所定距離となるようにシリンダ機構24を駆動してノズル22を下降させる。そして、レール3に沿ってスライダ20を移動させ、基板G上でノズル22を走査させる。
 また、制御部30は、ノズル22が基板G上を走査する際、塗布液供給部26からノズル22に塗布液を供給し、それによりノズル22の吐出口22aから塗布液が吐出されて基板Gに塗布液が塗布される(図5のステップS7)。
 基板Gに対するノズル22の走査が終了し、塗布液の塗布が完了すると、制御部30は吸引機構14の駆動を停止し、基板Gをステージ2から吸着解除する(図5のステップS8)。
 また、昇降機構11の駆動によりフレーム10が上昇され、爪部材7が上昇して基板Gに対する押さえ付けが解除される(図5のステップS9)。尚、このとき基板Gの反りにより基板Gの縁部が再び浮いても、塗布後から塗布液の溶媒の揮発が進んでいるため基板上の塗布液が流れることはなく、基板面には均一に塗布液が塗布された状態となっている。
 次に回転機構9の駆動により直立棒8が軸回りに180°回転され、爪部材7が基板Gとは反対側に向けられる(図5のステップS10)。
 そして、昇降機構11の駆動によりフレーム11が下降され、爪部材7が貫通孔2aに収容される(図5のステップS11)。
 また、受け渡しピン12が上昇し、基板Gがステージ2の上方に配置され、搬送ロボット(図示せず)により搬出される(図5のステップS12)。
 以上のように、本発明に係る実施形態によれば、ステージ8に載置された基板Gの外周に沿って、水平方向に回転可能且つ昇降移動可能な複数の爪部材7が設けられ、それら複数の爪部材7により基板縁部を押さえ付け可能な構成となっている。
 これにより、仮に基板Gの縁部が反ってステージ2から浮いた状態であっても、前記複数の爪部材7により基板周縁部を押さえ付け、基板Gの全体をステージ2に密着させてステージ2上に吸着保持することができる。
 その結果、塗布処理において基板上を走査されるスリットノズル52が基板Gに干渉することがなく、また、ステージ2に対して基板面が傾斜することがないため、塗布膜を均一に塗布することができる。
 尚、前記実施の形態において示した爪部材7の幅寸法は、特に限定されるものではなく、例えば図6に示した爪幅d1よりも図8に示すように広い幅寸法d2に形成してよい。そのようにすれば、基板Gの縁部をより安定した状態で押さえ付けることができる。
 また、前記実施の形態に示したステージ2の貫通路2aは、図6の平面図に示すように、爪部材7の突出した部分に沿った形状の爪部材収容部2a1がステージ2の上下に貫通して形成されているものとした。
 しかしながら、塗布処理を行わない待機時に爪部材7を最も下降させても、爪部材7をステージ2の下方位置まで移動させる必要はないため、爪部材収容部2a1は、図9に示すようにステージ上面から爪部材7が隠れる程度の深さに形成すればよい。
 また、前記実施の形態にあっては、図10に示すように爪部材7が基板Gの縁部に係止する奥行き寸法d3は特に限定されないが、基板Gに塗布膜形成される領域に達しない限り、奥行き寸法d3は大きいほうが好ましい。
 また、前記実施の形態においては、爪部材7を昇降及び回転させる機構と、アライメントピン15の機構とを別個に設けたが、それらを一つの機構に纏めてもよい。
 その場合、例えば図11(a)に示すように構成することができる。尚、図11(a)に示す機構において、既に図1乃至図3に示した部材と同じ機能を奏するものについては同一の符号及び名称で示している。
 図示するように、爪部材7を保持する直立棒8は、円板状の支持板31の周縁部に支持され、支持板31の中心部が支持棒32によって下方から支持されている。支持棒32は回転機構9により軸回りに回転可能に支持されている。このため、支持棒32と共に支持板31が軸回りに回転すると、直立棒8が貫通孔2aの内周縁に沿って移動するようになされている。また、直立棒8の上端に支持された爪部材7は、貫通孔2aの外側に向けて突出するように配置され、基板Gが載置される前においては、図11(a)に示すように基板Gが載置される側とは反対側に向けて突出する状態となされている。
 また、回転機構9は前記実施の形態で説明したようにフレーム10に支持されている。
 この構成において、図11(a)に示すようにステージ2に基板Gが載置されると、基板Gの縁部は反って浮いた状態であるが、回転機構9により支持板31が鉛直軸回りに180°回転され、直立棒8が貫通孔2aの内周縁に沿って移動する。
 これにより図11(b)に示すように直立棒8が基板Gの端部を押して基板Gを所定位置まで移動させ、水平方向における位置合わせが行われる。また、このとき爪部材7は基板G側に突出した状態となっている。
 次にフレーム10と共に爪部材7を下降させ、図11(c)に示すように基板Gの縁部を押さえ付け、基板Gをステージ2に密着させる。
 このように構成すれば、より少ない駆動機構により基板Gの水平方向における位置合わせとステージ2への押さえ付けを行うことができる。
 また、前記実施の形態にあっては、本発明に係る基板処理装置を塗布処理装置に適用したが、本発明はそれに限らず、被処理基板をステージに保持して所定の処理を施す装置であれば適用することができる。
 1     塗布処理装置
 2     ステージ
 3     レール
 4     ノズル移動機構
 5     筐体
 6     押圧機構(押さえ付け手段)
 7     爪部材(係止部材)
 8     直立棒
 9     回転機構(回転手段)
 11    昇降機構(昇降手段)
 12    受け渡しピン
 13    吸引溝(吸引部、吸引手段)
 14    吸引機構(吸引手段)
 15    アライメントピン(位置調整ピン、水平方向位置調整手段)
 16    回転ユニット(水平方向位置調整手段)
 20    スライダ
 22    ノズル
 30    制御部
 G     ガラス基板(被処理基板)

Claims (6)

  1.  被処理基板をステージ上に保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
     前記被処理基板を載置する前記ステージと、前記ステージに載置される前記被処理基板の縁部を押さえ付け可能な押さえ付け手段とを備え、
     前記押さえ付け手段は、
     前記被処理基板の周囲に複数設けられ、基板上面の縁部に対し係止可能な係止面を有する係止部材と、前記係止部材をステージ面に対して昇降移動させる昇降手段と、前記係止部材を鉛直軸回りに回転させる回転手段とを有し、
     前記係止部材の係止面が、前記回転手段により前記基板側に向けられ、前記昇降手段により前記係止部材が下降移動されることにより、前記係止部材が前記被処理基板の縁部に係止し、前記ステージに対し押さえ付けることを特徴とする基板処理装置。
  2.  前記ステージに載置された被処理基板の周囲において、前記ステージの上面から上方に突出する複数の位置調整ピンを有すると共に、前記位置調整ピンにより前記ステージに載置された被処理基板の端部を水平方向に押圧して、前記被処理基板を水平方向において所定の位置に配置するための水平方向位置調整手段を備えることを特徴とする請求項1に記載された基板処理装置。
  3.  前記押さえ付け手段により前記ステージ面に押さえ付けられる被処理基板を、前記ステージ面に設けられた複数の吸引部により吸引し、ステージ面に吸着させる吸着手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された基板処理装置。
  4.  被処理基板をステージ上に保持し、前記被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、
     前記ステージ上に前記被処理基板を載置するステップと、
     前記ステージに載置される前記被処理基板の周囲に複数設けられ、基板上面の縁部に対し係止可能な係止面を有する係止部材を、前記基板側に向けるステップと、
     前記係止部材を下降移動させ、前記係止部材により前記被処理基板の縁部を前記ステージに対し押さえ付けるステップとを含むことを特徴とする基板処理方法。
  5.  前記ステージ上に前記被処理基板を載置するステップの後、
     前記被処理基板の周囲において前記ステージの上面から上方に突出する複数の位置調整ピンにより前記被処理基板の端部を水平方向に押圧し、前記被処理基板を水平方向において所定の位置に配置するステップを実行することを特徴とする請求項4に記載された基板処理方法。
  6.  前記係止部材により前記被処理基板の縁部を前記ステージに対し押さえ付けるステップの後、
     前記ステージ面に押さえ付けられた被処理基板を、前記ステージ面に設けられた複数の吸引部により吸引し、ステージ面に吸着させるステップを実行することを特徴とする請求項4または請求項5に記載された基板処理方法。
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