JPH08138991A

JPH08138991A - 基板保持装置

Info

Publication number: JPH08138991A
Application number: JP27122994A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kamiyama; 勉上山
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】平面歪みを有する基板を確実に吸着保持可能
な基板保持装置を提供する。【構成】保持板５上に角型基板Ｗが載置されると、吸
気系６６の真空ポンプによる吸着を開始する（ステップ
Ｓ１０）。吸着確認センサ６１がオンしない場合にはノ
ズル２０に設けられたギャップセンサ２７を利用してノ
ズル２０と角型基板Ｗの表面との間隔を検出する（ステ
ップＳ１２）。このギャップセンサ２７の検出結果によ
りアクチュエータ６を駆動して保持板５を角型基板Ｗの
裏面に沿うように駆動する（ステップＳ１３）。角型基
板Ｗを保持板５に吸着した後アクチュエータ６を平面上
に復帰して（ステップＳ１５）、所定の処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板を搬送もしくは所
定の処理のために吸着して保持する基板保持装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ、液晶用ガラス角型基板、
フォトマスク用基板、プリント基板、カラーフィルタ用
基板、サーマルヘッド用セラミック基板等の基板表面に
処理液を塗布する装置として、特開昭６０−１４３８７
１号公報、特開平１−１３５５６号公報、特開平２−２
１９２１３号公報に示されたスピンコーターが知られて
いる。スピンコーターでは、回転可能なスピンチャック
上に基板が保持され、基板の中央部にノズルから処理液
が滴下される。その後、基板をスピンチャックとともに
回転させて基板表面中央部の処理液を遠心力によって基
板表面全体に拡散させる。これにより、基板表面に処理
液が均一に塗布される。

【０００３】このような装置では、スピンチャック上面
に多数の真空吸着口が設けられており、この吸着口を介
して基板下面を吸着し、スピンチャック上に基板を保持
する構成となっている。一方、基板表面に処理液を塗布
する装置として、特開昭５６−１５９６４６号公報に示
されるように、スリット状の吐出部を有するスリットノ
ズルを用いたスリットコーターが知られている。スリッ
トコーターでは、保持面に水平に保持された基板に対し
てスリットノズルが移動しながら基板上に処理液を塗布
していく。そのとき、ノズルの下面が塗布液を押して圧
力部分を形成し、塗布後の膜厚の一定化を図っている。
このようなスリットコーターの場合も、スピンコーター
と同様に上面に複数の真空吸着口を有する基板保持部を
有しており、この吸着口を介して基板を吸着して保持し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】基板の処理を行う装置
において、基板に平面歪、いわゆる反りが発生したもの
については、そのプロセスにおいて排除することが好ま
しい。しかしながら、製造装置により反りに対する許容
値のばらつきがあり、歩留りを考慮すると歪のある基板
もできる限り処理して使用することが好ましい。

【０００５】上述のスピンコーターにおいて、スピンチ
ャック上に歪のある基板を載置した場合に、全ての吸着
口で基板を吸着できないおそれがある。基板を確実に吸
着していない状態でスピンチャックの回転を行うと、基
板の破損や破損した基板による装置の破損を招くおそれ
がある。スリットコーターの場合にも、基板を完全に吸
着していない場合には、塗布される処理液の膜厚が変動
したり、基板の破損等の問題を有している。

【０００６】上述したスピンコーター、スリットコータ
ーのみならず、その他基板を吸着保持する装置において
も、同様にして基板の破損や処理の不完全という問題を
有している。また、吸着口、真空発生源を含む吸気系に
基板の吸着を確認するための圧力センサが設けられてい
る場合には、基板の吸着不良によって所定の真空圧が得
られず、装置の停止が頻繁に発生したり、装置のタクト
タイムが長引く等の問題がある。

【０００７】平面歪を有する基板を基板保持部に完全に
吸着するには、ブロアにより吸着口からの吸着風量を大
きくし、風圧により基板を吸い寄せることも考えられ
る。しかしながら、ブロア容量を大きくするために配管
径や配管距離に配慮する必要があり、設計が煩雑である
とともに配置空間にも制約が多くなる。また、吸着系統
が一系統の場合、１か所でも基板から離れた吸着口があ
ると吸引力が弱まるため、複数の吸着系統を用意する必
要があり、装置がさらに複雑となる。さらに、基板保持
部は中空構造にする必要があり、装置が高価となる。

【０００８】また、前述の従来の構成に加えて上下動す
る吸着パッドをさらに設け、基板に反りがあってもこの
吸着パッドにより基板を吸着することが考えられる。こ
の場合も、吸着パッドを設ける必要があり、複雑な構造
になるとともにコストダウンが困難である。また、前述
したようなレジストのコーティングを行う装置では、基
板の裏面を接触面積の大きい吸着パッドで吸着すると熱
伝達によってコーティングの膜厚が変化するおそれがあ
る。したがって、接触面積の小さな吸着パッドを多数設
ける必要があり、さらに装置が複雑になるという問題を
有している。

【０００９】本発明の目的は、平面歪を有する基板をも
確実に吸着保持可能な基板保持装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の基板保持装置は、基板保持部と、検出手段と、保持部
変形手段と、吸着手段とを備えている。基板保持部は、
上面に基板が載置される載置面と、載置面に形成される
基板吸着用の複数の吸着口とを有し、各吸着口が上下方
向に独立して移動するように載置面が変形可能となって
いる。検出手段は、載置面上に載置された基板の平面歪
を検出する。保持部変形手段は検出手段の検出結果に基
づいて載置面を変形させる。吸着手段は吸着口を介して
載置面に載置された基板を吸着する。

【００１１】請求項２に記載の基板保持装置は、請求項
１に記載の基板保持装置において、保持部変形手段が吸
着口に基板を吸着した状態で載置面を平面に復帰させる
構成である。請求項３に記載の基板保持装置は、請求項
１または２に記載の基板保持装置において、基板保持部
に対向し基板表面への処理を行うための基板処理部をさ
らに備え、検出手段は基板処理部と基板保持部との間隔
を検出するギャップセンサを含む構成である。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１に記載の基板保持装置では、
基板保持部の載置面に基板が載置される。載置面上に載
置された基板は検出手段によってその平面歪が検出され
る。検出手段の検出結果に基づいて保持部変形手段は基
板保持部の載置面を変形させ、各吸着口が基板下面に近
接するように移動させる。この状態で吸着手段により基
板を載置面上に吸着する。

【００１３】請求項２に記載の基板保持装置では、基板
を吸着口に吸着した状態で載置面を平面に復帰させ、基
板表面を歪のない平坦面とする。請求項３に記載の基板
保持装置では、基板表面への処理を行うための基板処理
部に設けられているギャップセンサによって基板の平面
歪を検出し、この検出結果に基づいて保持部変形手段に
よる載置面の変形を行う。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例が採用されるレジスト液塗
布装置１を図１に示す。レジスト液塗布装置１は、角型
基板Ｗの表面にレジスト液を塗布するための装置であ
り、主に基板保持部２と塗布部３と洗浄部４とを備えて
いる。基板保持部２は、角型基板Ｗがその上に載置され
る保持板５と、保持板５の下方に配置された９つのアク
チュエータ６と、ガイド機構７とを主に備えている。

【００１５】保持板５は、図１のＸ方向に長い長方形で
上下方向に弾性変形可能である。保持板５の表面には多
数の真空吸着口（図示せず）が形成されている。この真
空吸着口は、図示しない真空ポンプ等の吸気系６６（後
述）に接続されている。９つのアクチュエータ６は保持
板５を下方から支持している。アクチュエータ６は、伸
縮することにより保持板５を局部的に弾性変形させる。

【００１６】ガイド機構７は、図２に詳細に示すよう
に、一対のディスペンサガイド９と、ディスペンサガイ
ド９を駆動するためのリンク機構１０とから構成されて
いる。ディスペンサガイド９は、図から明らかなよう
に、保持板５の短辺に沿って延びる細長い板状の部材で
ある。ディスペンサガイド９の上面は、保持板５上に角
型基板Ｗが保持されたときに角型基板Ｗの上面と面一に
なるようになっている。リンク機構１０は保持板５の下
方に配置され、各ディスペンサガイド９に２本ずつ固定
された支持棒１１と、支持棒１１が固定された一対の板
部材１２と、各板部材１２に固定された調整ロッド１３
と、両調整ロッド１３に回動自在に連結された回動部材
１５と、板部材１２を内側に（互いに近づく方向に）付
勢するリターンスプリング１６と、回動部材１５を回動
させるためのシリンダ１７とを備えている。図１及び図
２に示す状態では、シリンダ１７はオフ状態であり、シ
リンダロッドが突出して回動部材１５を反時計回りに回
動させている。これにより、ディスペンサガイド９は、
リターンスプリング１６による付勢力に抗して、保持板
５の短辺端縁から所定距離離れている。シリンダ１７が
オンされると、シリンダ１７のロッドが回動部材１５か
ら離れ、リターンスプリング１６の付勢力によりディス
ペンサガイド９が保持板５側に移動する。このとき角型
基板Ｗが保持板５に保持されていると、ディスペンサガ
イド９は角型基板Ｗの短辺端縁に当接する。なお、ディ
スペンサガイド９と支持棒１１とは、コイルスプリング
１８によって連結されている。

【００１７】塗布部３は、図１に示すように、ノズル２
０と、ノズル２０を駆動するための駆動機構２１とから
構成されている。ノズル２０は駆動機構２１によって図
１のＸ方向に移動可能になっている。ノズル２０は、Ｘ
方向に直交するＹ方向に長く延びている。ノズル２０
は、図３に示すように断面が倒立家型の部材である。ま
た、ノズル２０は、下端に長手方向に延びるスリット２
０ａを有している。ノズル２０内部において、スリット
２０ａの途中にはスリット２０ａよりも幅の広い液溜め
２０ｂが形成されている。この液溜め２０ｂは、レジス
ト液供給装置６７（後述）に接続されている。液溜め２
０ｂは、レジスト液供給装置から供給されたレジスト液
をノズル２０の長手方向に均一に拡散させるものであ
る。

【００１８】ノズル２０の移動方向後方側（図３のＸ₂
側）傾斜面には、ギャップ調整機構３３が設けられてい
る。ギャップ調整機構３３は、主に、ダイ部材３４と支
持ブロック３５と圧電素子３６と静電容量変位計３７と
を備えている。ダイ部材３４は、ノズル２０の後方側傾
斜面に沿って形成された凹部２０ｃ内に斜めに配置され
ている。凹部２０ｃおよびダイ部材３４は、図３の紙面
直交方向（図１のＹ方向）に延びている。ダイ部材３４
は薄い板部材であり、厚み方向に弾性変形可能である。
ダイ部材３４は、下端がノズル２０のスリット２０ａの
出口近傍に配置され、角型基板Ｗとの間にギャップを形
成している。ダイ部材３４と凹部２０ｃとの間には所定
の隙間が形成されている。この隙間内には、互いに逆向
きに重ね合わされた一対のコーンスプリング３８が２組
配置されており、ダイ部材３４を斜め下方の角型基板Ｗ
側に付勢している。また、ダイ部材３４と凹部２０ｃと
の間の隙間は、ノズル２０に形成された吸引孔２０ｄに
連通している。吸引孔２０ｄは、図示しない真空ポンプ
等からなる吸気系６６（後述）に接続されている。この
ように、ノズル２０のスリット２０ａから吐出されたレ
ジスト液を吸引する構造を有しているため、角型基板Ｗ
に供給されるレジスト液の量を調整できる。

【００１９】支持ブロック３５は、ノズル長手方向に延
びかつノズル２０の後方側傾斜面に固定されている。支
持ブロック３５は、ダイ部材３４に当接する側の側壁
に、ノズル長手方向に並んで形成された複数の孔３５ａ
を有している。それぞれの孔３５ａ内には、ダイ部材３
４に形成された複数の突起３４ａのそれぞれが挿入され
ている。支持ブロック３５の内部において、ダイ部材３
４の突起部３４ａと対応する箇所には、支持ブロック３
５と一体に形成された複数のリンク部３５ｂが配置され
ている。各リンク部３５ｂと支持ブロック３５とは細い
連結部３５ｃで連結されており、リンク部３５ｂの下部
はダイ部材３４の突起３４ａに当接している。なお、リ
ンク部３５ｂは、連結部３５ｃを支点として回動するよ
うに弾性変形可能である。圧電素子３６は、複数のリン
ク部３５ｂに対応して、例えば２０ｍｍピッチで図３の
紙面直交方向に複数配置されている。圧電素子３６が図
３に示す状態から下方に伸びると、リンク部３５ｂが回
動するように変形し、それに対応するダイ部材３４の一
部が局部的に変形する。この結果、ダイ部材３４の下端
と角型基板Ｗとの間隔がノズル２０の長手方向において
様々に変更される。圧電素子３６の近傍には、静電容量
変位計３７が配置されている。静電容量変位計３７は、
圧電素子３６において電圧と変位量との関係で生じる変
位量のずれを補正するためのものである。

【００２０】ノズル２０の相対移動方向前方側（Ｘ
₁側）には、ギャップセンサ２７が設けられている。ギ
ャップセンサ２７は、光学式センサであり、角型基板Ｗ
の上面から所定距離を開けて配置され、ノズル２０の下
端と角型基板Ｗとの間隔を検出する。ギャップセンサ２
７は、図４に示すように、ノズル２０に固定されたボー
ルネジ５４とモータ５５とによって、ノズル２０の長手
方向に移動自在になっている。

【００２１】駆動機構２１は、図１に示すように、ノズ
ル２０の両端を支持するブロック２２と、両端のブロッ
ク２２を下方から支持するコ字状の支持ステイ２３とか
ら主に構成されている。支持ステイ２３は、ノズル２０
の移動方向に延びるボールネジ２４に連結されている。
ボールネジ２４は、図示しないモータに連結されてい
る。このモータが駆動されると、支持ステイ２３および
ノズル２０が角型基板Ｗに対して図１のＸ方向に移動す
る。

【００２２】ブロック２２にはモータ２５が設けられて
いる。モータ２５は、図５に示すように、プーリ３８及
びベルト２６によってボールネジ２６ａに連結されてい
る。ボールネジ２６ａは、軸２９に装着されたナット２
８に螺合している。また、軸２９はノズル２０に連結さ
れている。以上の構成により、モータ２５が回転する
と、ノズル２０が図１のＹ方向に移動する。さらに、ブ
ロック２２に設けられたモータ３０（図１）により、ノ
ズル２０は傾き運動も可能である。

【００２３】両ブロック２２には、図１に示すように、
鉛直方向に延びるボールネジ３１が連結されている。ボ
ールネジ３１はモータ３２に接続されている。これによ
り、ノズル２０は昇降可能である。洗浄部４は、図１に
示すように、基板保持部２のＸ方向両側にそれぞれ配置
されている。各洗浄部４は、洗浄装置３９と、洗浄装置
３９をＹ方向に移動させる移動機構４０とを備えてい
る。洗浄装置３９は、ブロック状であり、図７及び図８
に示すように、ディスペンサガイド９が保持板５から所
定距離離れた状態（図１参照）で、角型基板Ｗの短辺端
縁とディスペンサガイド９の端縁とを洗浄するためＸ方
向両側に開いた開口部４１を有している。図８に示すよ
うに、各開口部４１の上下には、紙面直交方向に並べら
れた複数の針状リンスノズル４３が配置されている。ま
た、各開口部４１の斜め上方には、紙面直交方向に並べ
られた複数の針状ガスノズル４４が配置されている。ガ
スノズル４４は、角型基板Ｗの端縁およびディスペンサ
ガイド９の外方に配置され、洗浄液や溶解物を開口部４
１内に吹き飛ばすように配置されている。両開口部４１
は、排気孔４２に連続しており、排気孔４２は図６に示
す排出通路４５に連続している。さらに、洗浄装置３９
は、ノズル２０の下端を洗浄するための洗浄溝４６を上
面に有している。洗浄溝４６の近傍には、紙面直交方向
に並べられた複数のリンスノズル４７が配置されてい
る。洗浄溝４６は、洗浄装置３９内に形成された排出通
路４８（図６）に接続されている。排出通路４５，４８
は一つの排気系に接続されている。

【００２４】移動機構４０は、図７に示すように、Ｙ方
向に延びるローラチェーン５０と、ローラチェーン５０
の両端に配置されたスプロケット５１と、スプロケット
５１に連結された減速機５２と、減速機５２に連結され
たモータ５３とから主に構成されている。ローラチェー
ン５０は、洗浄装置３９に連結されている。モータ５３
が回転すると、洗浄装置３９がＹ方向に移動する。

【００２５】レジスト液塗布装置１は、さらに、図９に
示す制御部５７を有している。制御部５７は、ＣＰＵ，
ＲＡＭ，ＲＯＭ及び他の部品からなるマイクロコンピュ
ータを含んでいる。制御部５７には、入力装置として、
操作パネル５８とギャップセンサ２７とノズル位置セン
サ５９と基板検出センサ６０と吸着確認センサ６１とが
接続されている。操作パネル５８からは、オペレーター
が様々な指示を装置１に与えることができる。たとえ
ば、ノズル２０の洗浄を角型基板何枚毎に行うかを設定
する。ノズル位置センサ５９は、ノズル２０のＸ方向の
位置を検出する。基板検出センサ６０は、角型基板Ｗが
保持板５上に載置されているか否かを検出する。吸着確
認センサ６１は、吸気系６６に設けられ、真空圧を検出
することにより角型基板Ｗが保持板５上に吸着されてい
るか否かを検出する。

【００２６】さらに、制御部５７には、出力装置とし
て、アクチュエータ駆動部６２とダイ駆動部６３とセン
サ駆動部６４とノズル駆動部６５と吸気系６６とレジス
ト液供給装置６７と洗浄液供給装置６８とＮ₂ガス供給
装置６９と洗浄装置駆動部７０とシリンダ１７とが接続
されている。アクチュエータ駆動部６２は各アクチュエ
ータ６を伸縮させる。ダイ駆動部６３は、圧電素子３６
を駆動するものであり、静電容量変位計３７が接続され
ている。センサ駆動部６４は、モータ５５に接続され、
ギャップセンサ２７をＹ方向に移動させる。ノズル駆動
部６５は、ボールネジ２４、モータ２５、モータ３０、
３２に接続され、ノズル２０を角型基板Ｗに対して移
動、昇降、揺動、傾斜させる。吸気系６６は、保持板
５、ノズル２０および洗浄装置３９での吸引を行う真空
ポンプ等からなる。洗浄液供給装置６８はリンスノズル
４３，４７に洗浄液を供給し、またＮ₂ガス供給装置６
９はガスノズル４４にＮ₂ガスを供給する。洗浄装置駆
動部７０は、モータ５３に接続され、洗浄装置３９をＹ
方向に移動する。

【００２７】次に、図１０〜図１４の制御フローチャー
ト及び図１５のグラフを用いて、制御部５７による制御
動作について説明する。図１０に示す全体フローチャー
トにおいて、ステップＳ１においてレジスト液塗布装置
１全体を初期化する。ここでは、ノズル２０を図１の手
前側上方の初期位置に配置し、処理された角型基板Ｗの
枚数を示す変数ｎを０にする。また、このときオペレー
ターがノズル２０の洗浄を角型基板何枚毎に行うかを入
力し、その値が変数ｐの値になる。ステップＳ２では、
図示しない搬送装置によりレジスト液塗布装置１に角型
基板Ｗが搬入されるのを待つ。なお、基板Ｗの搬入出時
はディスペンサガイド９が保持板５の両短辺から離れて
いるため、角型基板Ｗの搬入・搬出が容易である。角型
基板Ｗが搬入されるとステップＳ３に移行し、吸着保持
処理を行う。ステップＳ４ではレジスト液塗布処理を行
う。ステップＳ５では乾燥処理を行う。次にステップＳ
６では、角型基板Ｗの端縁洗浄処理を行う。ステップＳ
７では、角型基板Ｗがレジスト液塗布装置１から搬出さ
れるのを待ち、ステップＳ２に戻る。

【００２８】ステップＳ３の吸着保持処理を図１１に示
す。この処理では、ステップＳ９において、変数ｎをイ
ンクリメントする。ステップＳ１０では、吸気系６６の
真空ポンプをオンして保持板５への角型基板Ｗの吸着を
開始する。ステップＳ１１では、吸着確認センサ６１が
オンしたか否かを判断する。吸着確認センサ６１は、吸
気系６６の真空圧を検出するものであり、保持板５に設
けられた全ての真空吸着口が角型基板Ｗを吸着している
場合には、吸気系６６の真空圧が高まり、吸着確認セン
サ６１がオンする。保持板５の真空吸着口が１つでも角
型基板Ｗを吸着していない場合には、吸気系６６内の真
空圧が所定値に達しないため吸着確認センサ６１はオン
しないこととなる。吸着確認センサ６１がオンした場合
は、ステップＳ１６に移行する。吸着確認センサ６１が
オンしない場合にはステップＳ１２に移行する。

【００２９】ステップＳ１２では、角型基板Ｗの表面上
においてノズル２０を往復させ、ノズル２０の下端と角
型基板Ｗの表面とのギャップをギャップセンサ２７によ
って検出する。ここでは、たとえば角型基板ＷをＸ，Ｙ
方向に６×６のマス目に分割した場合のマス目の交点
（７×７）でのギャップをそれぞれ検出する。ステップ
Ｓ１３では、アクチュエータ６が配置された９点に関し
て、ステップＳ１２でのギャップ検出データに基づいて
角型基板Ｗの下面に保持板５が沿うようにアクチュエー
タ６を駆動する。ステップＳ１４では、吸着確認センサ
６１がオンしたか否かを判断する。吸着確認センサがオ
ンしない場合にはステップＳ１２に移行し、再度ギャッ
プセンサ２７によるギャップ検出データを求める。吸着
確認センサ６１がオンした場合には、ステップＳ１５に
移行する。ステップＳ１５では、アクチュエータ６を駆
動し、保持板５の表面が初期の平坦面になるように復帰
させる。

【００３０】ステップＳ１６では、シリンダ１７をオン
する。このことによりディスペンサガイド９がリターン
スプリング１６の付勢力によって保持板５側に戻る。デ
ィスペンサガイド９は角型基板Ｗの短辺端縁に当接する
とき、衝突時のショックはリターンスプリング１６によ
って緩和されて、角型基板Ｗは損傷しにくくなってい
る。また、ディスペンサガイド９は、コイルスプリング
１８を介して支持棒１１に接続されているため、角型基
板Ｗに当接する際のショックが吸収される。また、角型
基板Ｗが保持板５に対してずれて配置されていると、デ
ィスペンサガイド９はコイルスプリング１８によって姿
勢が自在に変わって角型基板Ｗの各短辺端縁に全体が密
着する。

【００３１】次に、ステップＳ１７において、角型基板
Ｗの表面上においてノズル２０を再度往復させ、ノズル
２０の下端と角型基板Ｗの表面とのギャップをギャップ
センサ２７によって検出する。ここでは、ステップＳ１
２と同様の検出方法が可能である。ステップＳ１８で
は、アクチュエータ６が配置された９点に関して、ステ
ップＳ１７でのギャップ検出データに基づいて角型基板
Ｗの９点が同一平面内に位置するようにアクチュエータ
６を駆動する。ステップＳ１９では、アクチュエータ６
が配置された９点以外の他の点について補正演算をす
る。アクチュエータ６が配置された９点以外の点は、ス
テップＳ１８におけるアクチュエータ６の駆動により、
ステップＳ１７において検出したギャップ検出データか
らさらに変位していると考えられる。このため、初期の
変位量をアクチュエータ６が配置された９点からの影響
を考慮して補正し、正しい変位量を得る。これらの補正
後の変位量はメモリに記憶される。ステップＳ１９から
は図１０のメインルーチンに戻る。

【００３２】ステップＳ４のレジスト液塗布処理を図１
２及び図１３に示す。この処理では、ステップＳ２０に
おいて、ノズル２０をＸ方向に移動を開始する（図１５
の０点）。ステップＳ２１ではノズル２０がディスペン
サガイド９上に来るのを待ち、ステップＳ２２でノズル
２０の下降を開始する。続いて、ステップＳ２３で、ノ
ズル２０のスリット２０ａからレジスト液の吐出を開始
する。ステップＳ２４ではノズル２０の下端とディスペ
ンサガイド９の表面との間隔が２０ミクロンになるのを
待ち、ステップＳ２５でノズル２０のＸ方向移動及び下
降を停止する。ステップＳ２６では、ノズル２０を図１
のＹ方向に往復移動させる。これにより、スリット２０
ａから吐出されたレジスト液がスリット２０ａの長手方
向全体に渡って均一にディスペンサガイド９に付着す
る。すなわち、スリット２０ａとディスペンサガイド９
との間で、レジスト液がカーテン状に連続する。ここで
は、ノズル２０が角型基板Ｗに近接しているため、レジ
スト液の消費量は少ない。なお、変形例としてノズル２
０を上下動あるいは傾斜させてもよい。

【００３３】ステップＳ２７では、ノズル２０のＸ方向
への移動を開始する。このとき、レジスト液はディスペ
ンサガイド９上に吐出されていく。このレジスト液の吐
出開始時にノズル２０の長手方向にレジスト液を均一に
吐出するために、レジスト液は大量にノズル２０に供給
される。しかし、初期のレジスト液がディスペンサガイ
ド９上に塗布されていることで、レジスト吐出開始時に
生じる厚いレジスト膜はディスペンサガイド９上に形成
されていく。したがって角型基板Ｗの表面に形成される
レジスト膜が均一になる。

【００３４】次にステップＳ２８ではノズル２０が角型
基板Ｗの塗布開始側の端縁に到達するのを待ち、ステッ
プＳ２９でノズル２０の吸引孔２０ｄの吸引を開始する
（図１５の左側の吸引）。ここでは、ノズル２０のスリ
ット２０ａから吐出されたレジスト液の一部が、ダイ部
材３４とノズル２０の凹部２０ｃとの隙間を通って吸引
孔２０ｄ側に排出される。すなわち、角型基板Ｗの処理
液塗布開始側部分においては、ノズル２０から供給され
るレジスト液の量が角型基板Ｗの他の部分に供給される
量と等しくなっている。その結果、角型基板Ｗの処理液
塗布開始側部分に付着するレジスト液の盛り上がりを防
止できる。なお、スリット２０ａから出たレジスト液は
ノズル２０の下端の壁に沿って流れて（コアンダ効
果）、スムーズにダイ部材３４と凹部２０ｃとの隙間に
吸引される。さらに、吸引のための隙間がスリット２０
ａより進行方向後方に配置され、かつダイ部材３４より
進行方向前方で吸引されるため、効率良くレジスト液を
吸引ができる。さらに、隙間は角型基板Ｗの表面に対し
て傾斜しているため、レジスト液が逆流しにくい。

【００３５】ステップＳ３０では、ノズル２０の上昇を
開始する。ステップＳ３１で、ノズル２０の下端と角型
基板Ｗの表面との間隔（図１５のＧＡＰ）がたとえば３
０〜５０ミクロンになるのを待ち、ステップＳ３２で吸
引孔２０ｄの吸引を停止し、ステップＳ３３でノズル２
０の上昇を停止する。これ以降は、ノズル２０はＸ方向
に移動しつつ、角型基板Ｗ上にレジスト液を塗布してい
く。なお、ノズル２０のスリット２０ａは角型基板Ｗの
長辺端縁に対して長さおよび位置決めが精度良く決定さ
れているため、レジスト液は角型基板Ｗの長辺側端縁の
裏側には回り込みにくい。

【００３６】ステップＳ３４では、ノズルがＸ方向にお
いて小変位点を計測した位置に到達したか否かを判断す
る。小変位点を計測した位置に到達すると、ステップＳ
３５でノズル２０のダイ部材３４を変形させて、ノズル
２０と角型基板Ｗとの間隔を微調整する。具体的には、
ノズル２０がＸ軸の所定位置に達すると、吸着保持処理
で記憶した小変形点における変位量に応じて各圧電素子
３６を駆動する。それにより、ダイ部材３４が長手方向
において局部的に変形し、角型基板Ｗとの間隔を一定に
保つ。このように、ノズル２０の変形によるギャップ調
整は、ノズル２０によるレジスト液塗布工程中に行われ
る。また、吸着保持処理時に角型基板Ｗの平坦度があら
かじめ保持板５側で粗調整されているため、最終的な間
隔の調整はより細かくなり、正確になっている。さら
に、ダイ部材３４は剛性の少ない方向に変形させられる
ため、圧電素子３６の作用力が小さくて済み、さらに変
形点が回りの点に影響を与えにくい。

【００３７】ステップＳ３６でノズル２０が角型基板Ｗ
の塗布終了側の端縁付近に到達したか否かを判断する。
到達していないとすると、ステップＳ３４に戻る。ステ
ップＳ３７では、吸引孔２０ｄからの吸引を開始する
（図１５の右側の吸引）。そして、ステップＳ３８で、
ノズル２０の下降を開始する。すなわち、ノズル２０は
吐出するレジスト液の量を抑えつつ下降していく。この
ため、角型基板Ｗの塗布終了側部分でのレジスト液の量
が他の部分での量と等しくなり、角型基板Ｗの短辺端縁
におけるレジスト液の盛り上がりが防止される。ステッ
プＳ３９でノズル２０と角型基板Ｗとの間隔が２０ミク
ロンになるのを待ち、図１３のステップＳ４０で吸引孔
２０ｄからの吸引を停止し、ステップＳ４１でスリット
２０ａのレジスト液供給を停止する。ステップＳ４２で
は、ノズル２０の上昇を開始する。このとき、ノズル２
０のスリット２０ａに残ったレジスト液がディスペンサ
ガイド９上に吐出されていく。このように、レジスト液
は角型基板Ｗからディスペンサガイド９に連続して塗布
されるため、角型基板Ｗの処理液供給終了側部分の膜厚
が大きくなることがなくなり全体の膜厚が一定になる。
ステップＳ４３では、ノズル２０が一定の高さになるの
を待ち、ステップＳ４４でノズル２０の上昇を停止す
る。ステップＳ４５ではノズル２０が図示しない樋内に
配置されるのを待ち、ステップＳ４６ではノズル２０の
Ｘ方向移動を停止する。ステップＳ４７ではノズル２０
をＹ方向および上下方向に高速で揺動させて、ノズル２
０に付着したレジスト液を振り切り、図１０のメインル
ーチンに戻る。ノズル２０を揺動させることでノズル２
０のスリット２０ａの付近のレジスト液が振るい落され
る。このため、レジスト液が角型基板Ｗの不要な箇所に
落下するのを防止できる。

【００３８】図１４に示す端縁洗浄処理では、ステップ
Ｓ５０でシリンダ１７をオフする。すると、回動部材１
５が回動し、ディスペンサガイド９がリターンスプリン
グ１６の付勢力に打ち勝って、角型基板Ｗの短辺端縁か
ら離れる。ステップＳ５１では、処理済み基板の枚数を
示す変数ｎが端縁洗浄を行うべき枚数間隔を示す所定値
ｐの倍数であるかどうかを判断する。ｎがｐの倍数であ
る場合はノズル２０の洗浄を行う必要が有るので、ステ
ップＳ５２に移行してノズル２０を洗浄位置に下降させ
る。このときは、ノズル２０はどちらの洗浄部４側に配
置されてもよい。変数ｎが所定値ｐの倍数でない場合は
ノズル２０の洗浄を行う必要がないため、ステップＳ５
２を飛ばしてステップＳ５３に移行する。ステップＳ５
３では、洗浄装置４０の排出通路４５，４８の吸引を開
始する。ステップＳ５４では、ガスノズル４４からＮ₂
ガスを吐出する。ステップＳ５５では、リンスノズル４
３，４７から洗浄液を吐出させる。ステップＳ５６で
は、洗浄装置３９をＹ方向に数回往復移動させる。この
とき、角型基板Ｗの短辺端縁とディスペンサガイド９と
が同時に洗浄される。特に、角型基板Ｗおよびディスペ
ンサガイド９の上面での溶解物および洗浄液は、Ｎ₂ガ
スにより吹き飛ばされて排気孔４２に吸引されて、さら
に排出通路４５に排出される。ノズル２０が図８に示す
洗浄位置に配置されている場合は、ノズル２０のスリッ
ト２０ａ近傍がリンスノズル４７によって洗浄される。
付着物および洗浄液は、排出通路４５内に流れて排出さ
れる。なお、変形例としてこのとき吸引孔２０ｄを吸引
すると、洗浄液がダイ部材３４とノズル２０の凹部２０
ｃとの間の隙間を流れて吸引孔２０ｄに流れる。この結
果、隙間、吸引孔２０ｄおよび吸引機構が洗浄される。

【００３９】ステップＳ５７では、洗浄液の吐出を停止
する。ステップＳ５８では、Ｎ₂ガスの吐出を停止す
る。ステップＳ５９では、洗浄装置３９での排気を停止
する。ステップＳ６０では、ノズル２０を図１の手前側
上方の初期位置に配置させて、図１０のメインルーチン
に戻る。上記実施例では、角型基板Ｗの両端縁は各基板
毎に洗浄されるとともに一対のディスペンサガイド９も
同時に洗浄され、ノズル２０のみが基板ｐ枚毎に洗浄さ
れるように構成されている。ここで、角型基板Ｗの両端
縁は各基板毎に洗浄される必要があるが、たとえば、一
対のディスペンサガイド９も基板ｐ枚毎に洗浄されるよ
うに構成しても良いし、逆にノズル２０も各基板毎に洗
浄されるように構成しても良い。

【００４０】以上に説明したように、このレジスト液塗
布装置１では、角型基板Ｗの端縁洗浄とディスペンサガ
イド９の洗浄とが単一の駆動機構によって同時に行われ
るとともに、必要なときにはノズル２０の洗浄をも単一
の駆動機構によって同時に行うことができる。また、ノ
ズル２０の洗浄も同時にされる。この結果、洗浄のため
の構造が簡単になり、コストが下がる。さらに、工程数
が減る。〔他の変形例〕上述の実施例ではレジスト液塗布装置に
採用したものを説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、基板搬送用ロボットのハンド、スピンコ
ーター，スピンスクラバー，スピンデベロッパー等のス
ピン処理を行う装置における基板吸着保持を行うスピン
チャック、端縁洗浄ユニットにおいて基板を吸着保持す
るチャック、ダイレクトオーブンの基板載置プレート、
クールプレートの基板載置プレート等に適用することが
できる。また、基板の種類は角型に限定されず、円形の
半導体ウエハ，オリエンテーションフラットを有する半
導体ウエハ等他の種類でもよい。

【００４１】実施例では基板の平面歪を検出するため
に、ノズル２０に設けたギャップセンサ２７を用いた
が、各アクチュエータ６に対応する位置において保持板
５上に載置される基板下面の上下方向位置を検出する光
学センサを設けることも可能である。ノズル２０はディ
スペンサガイド９上で揺動させてカーテン状膜を形成し
たが、角型基板Ｗのレジスト液供給開始側端縁で揺動さ
せてもよい。

【００４２】保持板５は、内部に電気粘性流体を収納す
るフレキシブルな容器で構成することも可能である。こ
の場合はフレキシブルな容器の表面に真空吸着手段を設
ける。基板を容器上に載置すれば、載置された基板に合
わせて電気粘性流体が変形する。フレキシブルな容器が
基板の形状に沿った状態で電気粘性流体に通電を行え
ば、その時の形状で電気粘性流体が固定化し、これに合
わせて容器形状が固定される。この状態で真空吸着口か
ら吸着を行えば確実に基板の吸着を行うことが可能とな
る。この場合は基板の重量により電気粘性流体を移動さ
せた後通電するのみで基板載置面を基板形状に沿わせる
ことが可能となり、センサによる基板の平面歪を検出す
る必要がなくなる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の基板保持装置
では、基板の平面歪を検出手段によって検出し、この検
出結果に基づいて載置面を変形させて吸着しているた
め、基板に反りを有している場合にも、確実に吸着する
ことが可能となる。請求項２に記載の基板保持装置で
は、基板保持部の吸着口に基板を吸着した状態で載置面
を平面に復帰させているため、基板への処理を行う場合
に基板の破損や処理むら等を防止することができる。

【００４４】請求項３に記載の基板保持装置では、基板
処理部と基板保持部との間隔を検出するギャップセンサ
により基板の平面歪を検出することができ、確実に処理
を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのレジスト液塗布装置
の概略斜視図。

【図２】基板保持部の平面図。

【図３】ノズルの部分縦断面図。

【図４】ギャップセンサの移動機構の部分正面図。

【図５】揺動機構の部分縦断面図。

【図６】洗浄装置の平面図。

【図７】洗浄装置の正面図。

【図８】図７の拡大部分図。

【図９】レジスト液塗布装置の制御ブロック図。

【図１０】レジスト液塗布装置の制御フローチャート。

【図１１】レジスト液塗布装置の制御フローチャート。

【図１２】レジスト液塗布装置の制御フローチャート。

【図１３】レジスト液塗布装置の制御フローチャート。

【図１４】レジスト液塗布装置の制御フローチャート。

【図１５】ノズルの移動時間と間隔の変化との関係を示
すグラフ。

【符号の説明】

１レジスト液塗布装置２基板保持部３塗布部４洗浄部５保持板６アクチュエータ２０ノズル２０ａスリット３３ギャップ調整機構３４ダイ部材３５支持ブロック３６圧電素子

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 21/68 ＰＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に基板が載置される載置面と、前記載
置面に形成される基板吸着用の複数の吸着口とを有し、
前記各吸着口が上下方向に独立して移動するように前記
載置面が変形可能な基板保持部と、前記載置面上に載置された基板の平面歪を検出する検出
手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記載置面を変形
させる保持部変形手段と、前記吸着口を介して前記載置面に載置された基板を吸着
する吸着手段と、を備える基板保持装置。
【請求項２】前記保持部変形手段は、前記吸着口に基板
を吸着した状態で、前記載置面を平面に復帰させる、請
求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】前記基板保持部に対向し前記基板表面への
処理を行うための基板処理部をさらに備え、前記検出手
段は前記基板処理部と前記基板保持部との間隔を検出す
るギャップセンサを含む、請求項１または２に記載の基
板保持装置。