(57)【要約】【課題】従来の基板処理装置の基板処理性能を維持しながら、製造コストを抑え、さらに基板の処理時間時間を短縮する。【解決手段】基板保持装置３に可動部材６を設ける。可動部材６は、プランジャー６０を備え、その上端部には、ガスケット６１およびＯリング６２が固設されている。可動部材６の上側は、基板保持装置３の基板載置ステージ３０の下側から、基板載置ステージ３０に設けられた孔３７に向けて挿管される。このような構成とすれば、従来のような長い配管が不要となり、製造コストを抑えられる。また、基板９０の下面と孔３７とガスケット６１およびＯリング６２の上面とで、閉空間６６１，６６２が形成される。この状態で、可動部材６のプランジャー６０を上下駆動（進退駆動）すれば、閉空間６６１，６６２の容積を変更でき、基板９０を迅速に吸着あるいは剥離でき、基板の処理時間を短縮できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持装置であって、
基板が載置される基板載置ステージと、
前記基板載置ステージに載置された基板の下方に形成される閉空間の容積を変更する容積変更手段と、
を備えることを特徴とする基板保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板保持装置であって、
前記閉空間は、
前記基板載置ステージに載置された状態の前記基板の下面部と、
前記基板載置ステージに設けられる孔と、
進退駆動が可能な可動部材と、
により形成され、
前記容積変更手段は、前記可動部材を進退駆動することを特徴とする基板保持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板保持装置であって、
前記可動部材は、プランジャーを備えており、
前記容積変更手段は、前記プランジャーを進退駆動することにより前記可動部材を進退駆動させることを特徴とする基板保持装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の基板保持装置であって、
前記可動部材は、ダイヤフラム部材を備えていることを特徴とする基板保持装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の基板保持装置であって、
基板が前記基板載置ステージに載置される位置と前記基板載置ステージの上方に離間する位置との間で前記基板を昇降させる昇降手段と、
前記容積変更手段と前記昇降手段とを連結するリンク部材と、
をさらに備え、
前記リンク部材は、前記昇降手段の昇降動作と前記容積変更手段の容積変更動作とを連動させることを特徴とする基板保持装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の基板保持装置であって、
基板を所定の退避位置から前記基板載置ステージの上方の位置まで搬送する搬送手段と、
前記容積変更手段と前記搬送手段とを連結するリンク部材と、
をさらに備え、
前記リンク部材は、前記搬送手段の搬送動作と前記容積変更手段の容積変更動作とを連動させることを特徴とする基板保持装置。
【請求項７】
基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
基板を保持する基板保持装置と、
前記基板保持装置に保持された基板に対し所定の処理を行う処理機構と、
を備え、
前記基板保持装置は、
基板が載置される基板載置ステージと、
前記基板載置ステージに載置された基板の下方に形成される閉空間の容積を変更する容積変更手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置において基板を保持する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶用ガラス角型基板、半導体ウエハ、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルタ用基板など、各種基板の表面にフォトレジストなどの処理液を塗布する基板処理装置（スリットコータ）が知られている。基板処理装置は、基板載置ステージに設けられた吸着孔によって基板の裏面を吸着保持し、保持した基板の表面に向けてスリットノズルからレジスト液を吐出して、基板の表面にレジスト液を塗布する。
【０００３】
ここで、基板を吸着および剥離する技術は、例えば特許文献１に開示されている。すなわち、基板載置ステージに設けられた吸着孔と吸着孔に連通された排気機構（負圧源）を設け、排気機構を駆動することでチャンバ内の雰囲気を排出し、基板を吸着させる。さらに、基板保持装置には、４本のエジェクタピンが設けられており、エジェクタピンを基板載置ステージの上面から突出させることで、基板を剥離する。
【０００４】
一方、例えば特許文献２には、基板処理装置に負圧源と正圧源が設けられており、正圧源を利用し、チャンバ内に気体を送り込むことで、基板を基板載置ステージから剥離する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３９８３０号公報
【特許文献２】特開平９−１９２５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に開示されている基板の剥離方法では、基板をエジェクタピンにより強制的に剥離するため、基板に無理な力がかかり、破損が生じる問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている技術では、基板の吸着を完了し、さらに処理した後、剥離するまでに時間がかかってしまう。そのため、処理する基板の大型化が望まれる昨今の需要に追いつくことは、困難である。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、従来の基板処理装置の塗布性能を維持しつつ、かつ基板を瞬時に密着保持させ、さらに瞬時に引き剥がすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板を保持する基板保持装置であって、基板が載置される基板載置ステージと、前記基板載置ステージに載置された基板の下方に形成される閉空間の容積を変更する容積変更手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板保持装置であって、前記閉空間は、前記基板載置ステージに載置された状態の前記基板の下面部と、前記基板載置ステージに設けられる孔と、進退駆動が可能な可動部材と、により形成され、前記容積変更手段は、前記可動部材を進退駆動することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板保持装置であって、前記可動部材は、プランジャーを備えており、前記容積変更手段は、前記プランジャーを進退駆動することにより前記可動部材を進退駆動させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項２または３の発明に係る基板保持装置であって、前記可動部材は、ダイヤフラム部材を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る基板保持装置であって、基板が前記基板載置ステージに載置される位置と前記基板載置ステージの上方に離間する位置との間で前記基板を昇降させる昇降手段と、前記容積変更手段と前記昇降手段とを連結するリンク部材とをさらに備え、前記リンク部材は、前記昇降手段の昇降動作と前記容積変更手段の容積変更動作とを連動させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る基板保持装置であって、基板を所定の退避位置から前記基板載置ステージの上方の位置まで搬送する搬送手段と、前記容積変更手段と前記搬送手段とを連結するリンク部材とをさらに備え、前記リンク部材は、前記搬送手段の搬送動作と前記容積変更手段の容積変更動作とを連動させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７の発明は、基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持装置と、前記基板保持装置に保持された基板に対し所定の処理を行う処理機構とを備え、前記基板保持装置は、基板が載置される基板載置ステージと、前記基板載置ステージに載置された基板の下方に形成される閉空間の容積を変更する容積変更手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし請求項７の発明によれば、載置ステージに載置された基板の下方に形成される閉空間の容積を変更することで、迅速に基板を吸着・剥離することができ、基板の処理時間を短縮できる。また、従来の排気用などの配管が不要となるため、基板保持装置の製造コストを低減できる。
【００１７】
特に、請求項４の発明によれば、可動部材にダイヤフラム部材を備えることで、可動部材を進退駆動しても、摺動部がないために、パーティクルが発生せず、基板に汚れが付着することを抑制できる。また、可動部材の可動範囲（ストローク）が一定でも、ダイヤフラム部材のサイズを変更することで、吸着力などの大きさを調整することができる。
【００１８】
特に、請求項５の発明によれば、基板保持装置にリンク部材を設けることで、昇降機構の駆動力を利用して、閉空間の容積変更などを行うことができる。これにより、迅速に、かつ再現性に優れた基板の吸着・剥離動作を行うことができ、基板の処理効率がよくなる。
【００１９】
特に、請求項６の発明によれば、基板保持装置にリンク部材を設けることで、搬送機構の駆動力を利用して、閉空間の容積変更などを行うことができる。これにより、迅速かつ再現性に優れた基板の吸着・剥離動作を行うことができ、基板の処理効率がよくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２１】
＜１．  第１の実施の形態＞
＜１．１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の全体斜視図である。なお、図１において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の各図についても同様である。
【００２２】
基板処理装置１は、本体２と制御部８とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角型ガラス基板を被処理基板（以下、単に「基板」と称する。）９０としており、基板９０の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板９０の表面に処理液としてのレジスト液を塗布する塗布処理装置として構成されている。従って、この実施の形態では、スリットノズル４１はレジスト液を吐出するようになっている。なお、基板処理装置１は液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液を塗布する装置として変形利用することもできる。
【００２３】
本体２を構成する基板保持装置３には、基板９０を載置して保持するとともに、付属する各機構の基台としても機能する基板載置ステージ３０を備える。基板載置ステージ３０は、直方体形状を有する例えば一体の石製であり、基板９０が載置される載置面３１および側面は平坦面に加工されている。基板保持装置３の構造については、後に詳述する。
【００２４】
基板載置ステージ３０の載置面３１のうち基板９０の保持エリア（基板９０が保持される領域）を挟んだ両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール３２が固設されている。走行レール３２は、架橋構造４の両端部の最下方に固設される図示しない支持ブロックとともに、架橋構造４を載置面３１の上方に支持するリニアガイドを構成する。
【００２５】
基板載置ステージ３０の載置面３１において、保持エリアの（−Ｘ）方向側には、開口３３が設けられている。開口３３は、スリットノズル４１と同じくＹ軸方向に長手方向を有し、かつ該長手方向長さはスリットノズル４１の長手方向長さとほぼ同じである。
【００２６】
図１においては図示を省略しているが、開口３３の下方の本体２の内部には、スリットノズル４１の状態を正常化するための予備塗布機構や、待機中のスリットノズル４１の乾燥を抑制するための待機ポッドなどが設けられている。待機ポッドは、レジスト用ポンプ（図示せず）からレジスト液が排出される際にも使用される。
【００２７】
基板載置ステージ３０の上方には、この基板載置ステージ３０の両側部分から略水平方向に掛け渡された架橋構造４が設けられている。架橋構造４は、例えばカーボンファイバ補強樹脂を骨材とするノズル支持部４０と、その両端を支持するノズル昇降機構４３，４４とから主に構成されている。
【００２８】
ノズル支持部４０には、スリットノズル４１が取り付けられている。図１においてＹ軸方向に長手方向を有するスリットノズル４１には、スリットノズル４１へレジスト液を供給する、レジスト供給機構（図示せず）が設けられている。
【００２９】
スリットノズル４１は、基板９０の表面を走査しつつ、供給されたレジスト液を基板９０の表面の所定の領域（以下、「レジスト塗布領域」と称する。）に吐出することにより基板９０にレジスト液を塗布する。なお、レジスト塗布領域とは、基板９０の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板９０の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。
【００３０】
ノズル昇降機構４３，４４はスリットノズル４１を並進的に昇降させる。また、ノズル昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１のＹＺ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。
【００３１】
リニアモータ５０，５１は、ノズル支持部４０をＸ軸方向に沿って移動させるための駆動力を発生させる機能を有する。なお、リニアモータ５１は、リニアモータ５０とほぼ同様の構成を備えるため、ここではリニアモータ５０について説明する。
【００３２】
リニアモータ５０は、固定子５０ａと移動子５０ｂとを備え、固定子５０ａと移動子５０ｂとの電磁的相互作用によって架橋構造４をＸ軸方向に移動させるための駆動力を発生するモータである。リニアモータ５０による移動量および移動方向は、制御部８からの制御信号により制御可能となっている。固定子５０ａは、架橋構造４の移動方向に沿って伸びるように基板保持装置３の側面に固設され、載置面３１よりも低い位置に水平配置される。移動子５０ｂは、架橋構造４側に固設され、固定子５０ａに非接触で対向する。
【００３３】
また、架橋構造４の両端部には、それぞれスケール部と検出子とを備えたリニアエンコーダ５２，５３が、それぞれ配置される。リニアエンコーダ５２，５３は、リニアモータ５０，５１の位置を検出して制御部８に伝達する。
【００３４】
制御部８は、プログラムに従って各種データを処理する演算部８０と、プログラムや各データを保存する記憶部８１とを内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置１に対して必要な指示を入力するための操作部８２と、各種データを表示する表示部８３とを備える。
【００３５】
制御部８は、図１においては図示しないケーブルにより本体２に付属する各機構と電気的に接続されている。制御部８の演算部８０は、操作部８２からの入力信号や、図示しない各種センサなどからの信号に基づいて、スリットノズル４１へのレジスト液の供給動作や、ノズル昇降機構４３，４４による昇降動作、リニアモータ５０，５１によるスリットノズル４１の走査動作などを制御する。
【００３６】
なお、制御部８の構成のうち、記憶部８１の具体例としては、データを一時的に記憶するＲＡＭ、読み取り専用のＲＯＭ、および磁気ディスク装置などが該当する。ただし、記憶部８１は、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置により代用されてもよい。また、操作部８２には、ボタンおよびスイッチ類（キーボードやマウスなどを含む。）などが該当するが、タッチパネルディスプレイのように表示部８３の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部８３には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。
【００３７】
図２は、第１の実施の形態に係る基板保持装置３の、ＹＺ平面における概略断面図である。基板保持装置３は、主に、基板載置ステージ３０、リフトピン３４（端縁部リフトピン３４１，中央部リフトピン３４２）、リフトピンの昇降機構３５（第１昇降機構３５１，第２昇降機構３５２）および吸着部を備える。基板載置ステージ３０には、基板９０を吸着するための孔３７と、リフトピン３４を通すためのピン孔３８とが設けられている。
【００３８】
リフトピン３４は載置面３１と載置面３１よりも上方の位置との間で基板９０を支持しつつ昇降する部材であり、基板９０の端縁部付近を支持する端縁部リフトピン３４１と、基板９０の中央部付近を支持する中央部リフトピン３４２とを備える。
【００３９】
端縁部リフトピン３４１の下端は、それぞれ基部３６１に接続されている。また、中央部リフトピン３４２の下端は、それぞれ基部３６２に接続されている。さらに、基部３６１は第１昇降機構３５１に接続され、基部３６２は第２昇降機構３５２に接続されている。第１昇降機構３５１および第２昇降機構３５２は、制御部８による制御を受けて駆動される。これにより、基部３６１と基部３６２とを、それぞれ独立して昇降させることができる。したがって、端縁部リフトピン３４１の上端および中央部リフトピン３４２の上端は、それぞれ独立して昇降することが可能である。これらリフトピン３４と昇降機構３５とが、本発明にかかる昇降手段に相当する。
【００４０】
吸着部は主に、可動部材６、弦巻バネ６４およびリンク部材６５などから構成されている。可動部材６は、プランジャー６０、ガスケット６１、Ｏリング６２およびストッパー６３を備える。プランジャー６０の上端側は、ストッパー６３を貫通して、基板載置ステージ３０の孔３７内に挿管される。
【００４１】
プランジャー６０の上端部には、ガスケット６１が固設されている。さらに、ガスケット６１側面部には、シール機構としてのＯリング６２が固設される。このようにガスケット６１およびＯリング６２は一体となって、孔３７内に嵌合するように設けられている。これにより、ガスケット６１の位置より下側には空気が漏れない構造となっている。そして、プランジャー６０を上下駆動（進退駆動）することで、ガスケット６１を昇降させることができる。
【００４２】
プランジャー６０の所定位置には、ストッパー６３が固設されている。ストッパー６３は、可動部材６が上方に移動しすぎないよう、その移動を制限する機能を持つ。
【００４３】
プランジャー６０の下端部には、弦巻バネ６４が固設されており、また、架台（図示せず）に固着した定着プレート３９に、弦巻バネ６４は固設されている。また、弦巻バネ６４は中空の円筒状部材（図示せず）に周囲を囲われており、左右（ＸＹ平面上の各方向）への動きが制限されている。
【００４４】
さらに、各プランジャー６０の所定の位置には、リンク部材６５が固設される。基板９０を載置面３１に載置するときに、例えば、基部３６１が端縁部付近のリンク部材６５の上端位置にまで下降してくると、基部３６１の下面とリンク部材６５の上面とが当接する。これにより、リンク部材６５によって、プランジャー６０と基部３６１とが連結されることになり、プランジャー６０は、基部３６１と連動して下降する。このようにしてプランジャー６０が下降すると、ガスケット６１およびＯリング６２が下降する。
【００４５】
一方、基板９０を載置面３１から引き上げるときに、例えば、基部３６１が上昇すると、それまで押さえつけられ、縮んでいた端縁部付近の弦巻バネ６４が、その付勢力によりプランジャー６０を上方へ押し上げる。これにより、端縁部付近にある可動部材６のプランジャー６０は、基部３６１と連動して上昇する。このようにしてプランジャー６０が上昇すると、ガスケット６１およびＯリング６２が上昇する。
【００４６】
このように、吸着部がリンク部材６５を備えることで、基板保持装置３は、昇降機構３５の駆動力を可動部材６の進退駆動に流用することが可能な構成となっている。以上が、第１の実施の形態における基板処理装置１の構成の説明である。
【００４７】
＜１．２．基板保持装置の動作説明＞
次に、基板保持装置３の動作について説明する。図３から図５は、本実施の形態における基板９０の載置および引き上げ手順を説明するための図である。図示しない搬送機構（搬送ロボットなど）やオペレータなどが、基板９０を載置面３１の上方に運んできた時点で、基板保持装置３の載置動作が始まる。ここで、最初に基板９０を基板保持装置３の載置面３１に吸着が完了するまでの手順を説明する。次に、載置された基板９０の吸着状態を解除して、基板９０を載置面３１から引き上げる手順について説明する。
【００４８】
まず、基板９０の載置手順について説明する。搬送機構などにより、基板９０が載置面３１の上方に運ばれると、昇降機構３５を駆動することにより、リフトピン３４の上端を、基板受渡し位置まで移動させる。このとき、端縁部リフトピン３４１の上端の高さ位置が、中央部リフトピン３４２の上端の高さ位置より上になるように、第１昇降機構３５１および第２昇降機構３５２による移動量を制御する。
【００４９】
ここで、上端の高低差を調整することにより、基板９０に所望する撓みを自由に与えることができる。撓みを基板９０に与えることで、基板９０の中央部付近と載置面３１とを良好に接触させるように基板９０を載置面３１に下降させることができる。これにより、基板９０下面の中央部から端縁部付近に向けて確実に吸着することができる。
【００５０】
次に、基板載置ステージ３０の上方に離間する所定位置にて、端縁部リフトピン３４１の上端および中央部リフトピン３４２の上端で、基板９０を支持する（図３参照）。この動作により、搬送機構から各リフトピン３４の上端に基板９０が引き渡される。このとき、基板９０は、中央部付近の高さ位置が端縁部付近の高さ位置と比較して低くなり、撓んだ状態で各リフトピン３４の上端により支持される。なお、変形例として、基板９０をリフトピン３４に引き渡す際に、端縁部リフトピン３４１の上端と中央部リフトピン３４２の上端とを同一の高さ位置まで上昇させておき、基板９０が引き渡された後、中央部リフトピン３４２のみを下降させ、基板９０を撓んだ状態で各リフトピン３４の上端に支持させてもよい。
【００５１】
続いて、第１昇降機構３５１および第２昇降機構３５２を制御して、端縁部リフトピン３４１の上端と中央部リフトピン３４２の上端とを略同一の下降速度となるように調整して下降させる。これにより、基板９０は、撓んだ状態を保持しつつ、載置面３１に向けて下降する。
【００５２】
続いて、中央部リフトピン３４２上端の高さ位置が、所定の位置まで下降すると、基部３６２の下面と基板保持装置３の中央部付近（以下、単に「中央部付近」とも称する。）のリンク部材６５の上面とが当接し、基部３６２と中央部付近の可動部材６のプランジャー６０とが連結される。さらに中央部リフトピン３４２が下降すると、連結された中央部付近のプランジャー６０が下降し、その上端に固設されたガスケット６１およびＯリング６２が下降する。これにより、基板９０と載置面３１との間の雰囲気は、中央部付近の孔３７へ吸引される。
【００５３】
続いて、中央部リフトピン３４２の上端の高さ位置が載置面３１の高さ位置と略同一の高さに達すると、基板９０の中央部付近の下面が載置面３１に接する。ここで、中央部付近の基板９０の下面と、その直下の孔３７と、その孔３７に設けられたガスケット６１およびＯリング６２とで、孔３７内に閉空間６６２が形成される（図４参照）。さらに、基部３６２が下降すると、中央部付近のガスケット６１とＯリング６２がさらに下降し、当該閉空間６６２の容積が大きくなる。これにより、閉空間６６２内の気圧が下がり（負圧になり）、基板９０の中央部付近が、孔３７を介して基板載置ステージ３０に吸着される。中央部リフトピン３４２の下降が停止した時点において、基板９０の中央部付近についての載置面３１への吸着が完了する（図４参照）。一方、この間端縁部リフトピン３４１の上端は下降し続ける。
【００５４】
基板９０の端縁部付近についても、中央部付近と同様の作用により、基板載置ステージ３０に吸着される。すなわち、端縁部リフトピン３４１の上端の高さ位置が、所定の位置まで下降すると、基部３６１の下面とリンク部材６５とが当接し、基部３６１と基板保持装置３の端縁部付近（以下、単に「端縁部付近」とも称する。）のプランジャー６０とが連結される。さらに端縁部リフトピン３４１が下降すると、連結された端縁部付近のプランジャー６０が下降し、その上端に固設されたガスケット６１およびＯリング６２が下降する。これにより、基板９０と載置面３１との間の雰囲気は、端縁部付近の孔３７へ吸引される。
【００５５】
続いて、端縁部リフトピン３４１の上端の高さ位置が載置面３１の高さ位置と略同一の高さに達すると、基板９０の端縁部付近の下面が載置面３１に接する。ここで、端縁部付近の基板９０の下面と、その直下の孔３７と、その孔３７に設けられたガスケット６１およびＯリング６２とで、孔３７内に閉空間６６１が形成される。さらに、基部３６１が下降すると、端縁部付近のガスケット６１およびＯリング６２が下降し、当該閉空間６６１の容積が大きくなる。これにより、当該閉空間６６１内の気圧が下がり（負圧になり）、基板９０の端縁部付近が、孔３７を介して載置面３１に吸着されることになる。そして、端縁部リフトピン３４１の下降動作を停止する。この時点で、基板９０の端縁部付近について、載置面３１への吸着が完了する（図５参照）。
【００５６】
このような動作手順により、基板９０の下面は、中央部付近から端縁部に向かって徐々に載置面３１と接触する。さらに、複数の吸着部の働きにより、基板９０の下面は、中央部付近から端縁部に向かって載置面３１に吸着される。以上が、基板９０を基板保持装置３の載置面３１に吸着するまでの手順についての説明である。
【００５７】
次に、基板９０の引き上げ手順について説明する。なお、基板処理装置１によりレジストの塗布処理が終了してから、基板保持装置３の引き上げ手順が始まる。
【００５８】
まず、第１昇降機構３５１を駆動させ、端縁部リフトピン３４１上端の上昇を開始する。このとき中央部リフトピン３４２は停止している。また基部３６１が上昇することで、基部３６１と接続されていた端縁部付近のプランジャー６０は、弦巻バネ６４の付勢力により、上方に押し上げられ、これとともにプランジャー６０の上端に固設されたガスケット６１およびＯリング６２が上昇する。これにより、端縁部付近の閉空間６６１の容積が小さくなり、内部の気圧が上昇する。閉空間６６１内の気圧が略大気圧、またはそれ以上（正圧）になると、基板９０の吸着が解除される。そして、閉空間６６１内の雰囲気が、基板９０の下面に向けて押し出される。さらに、端縁部リフトピン３４１の上端が載置面３１の高さ位置に到達すると、基板９０の下面に当接し、基板９０の下面は、端縁部から中央部に向かって載置面３１から引き剥がされる（図４参照）。
【００５９】
続いて、端縁部リフトピン３４１の上端が所定高さまで上昇すると、第２昇降機構３５２を駆動して、中央部リフトピン３４２の上端と端縁部リフトピン３４１の上端の移動速度とが略同一となるように中央部リフトピン３４２の上端を上昇させる。基部３６２が上昇することで、基部３６２と接続されていた中央部付近のプランジャー６０は弦巻バネ６４の付勢力により、上方に押し上げられる。そして、中央部付近のガスケット６１およびＯリング６２が押し上げられ、中央部付近の閉空間６６２内部の気圧が上昇する。これにより、中央部付近の孔３７に集められていた雰囲気が、基板９０下面に向けて押し出される。また、中央部リフトピン３４２の上端が載置面３１の高さ位置に到達すると、基板９０の下面に当接し、中央部付近の基板９０の下面が、載置面３１から引き剥がされる。
【００６０】
基板９０の下面は、中央部付近の高さ位置が端縁部付近の高さ位置と比較して低くなり、撓んだ状態で上昇する。そして、基板９０を基板受渡し位置まで上昇させたところで、引き上げ動作が終了する（図３参照）。このようにして、プランジャー６０を押し下げる、または押し上げることにより（進退駆動）、基板９０の吸着および剥離を行う。なお、変形例として、端縁部リフトピン３４１の上端と中央部リフトピン３４２の上端とを同一の高さ位置にまで上昇させ、基板９０を撓んでいない状態で搬送機構などに引き渡してもよい。
【００６１】
＜１．３．本実施の形態の利点＞
従来の基板保持装置では、基板の載置ステージに長い配管を設け、載置ステージ外部に設けられた真空ポンプなどに接続し、この真空ポンプなどを稼働させることで、基板を載置面に吸着させていた。一方、基板処理装置１における基板保持装置３では、可動部材６のプランジャー６０を進退駆動させることで、基板９０を載置面３１に吸着し、または載置面３１から剥離する。このような構成とすることで、従来の比較的長い排気用の配管などが不要となり、基板保持装置の製造コストを抑えることができる。
【００６２】
また、基板保持装置３の吸着部において、可動部材６のプランジャー６０を進退駆動させたときに、基板９０の下面に比較的近い位置で、ガスケット６１やＯリング６２が昇降するため、基板９０に負圧および正圧による力がかかりやすくなるなど、応答特性がよくなる。これにより、基板９０の載置および引き上げ動作を迅速に行えるようになり、基板処理装置１による基板９０の処理時間を短縮することができる。
【００６３】
また、リンク部材６５を設けることで、リフトピン３４を昇降させる昇降機構３５の駆動力を流用して、可動部材６の進退駆動を行うことができる。これにより、基板保持装置３の製造コストや運転コストを抑えることができる。また、従来の基板保持装置では、基板９０の載置および引き上げ手順において、リフトピンの昇降や真空ポンプなどの制御を別々に行っていたが、基板保持装置３のような構成とすれば、このような複雑な制御を用いることなく、素早く、かつ高い再現性を実現することができ、基板９０の載置および引き上げを、効率よく行うことが可能となる。これにより、基板９０の処理効率が改善される。
【００６４】
なお、基板保持装置３では、リンク部材６５を可動部材６のプランジャー６０に設け、昇降機構３５の駆動力を流用して、可動部材６を上下駆動（進退駆動）させる。もちろんこのような構成に限られず、例えば、別途可動部材６専用の駆動機構を設け、昇降機構３５とは独立して、可動部材６を上下駆動（進退駆動）させてもよい。
【００６５】
＜２．  第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、リンク部材６５を用いることで、リフトピン３４を昇降させる昇降機構３５の駆動力を流用して、可動部材６に備えられたプランジャー６０の駆動を行う例について説明した。しかし、他の駆動力を流用してプランジャー６０を駆動する方法は、これに限られない。
【００６６】
＜２．１．基板処理装置の構成＞
図６は、このような原理に基づいて構成した、第２の実施の形態における基板保持装置３ａのＹＺ平面における概略断面図である。図６は、搬送機構７が、所定の位置に退避している様子を示している。また、図７は、基板保持装置３ａが基板９０を載置面３１ａに吸着した様子を示す図である。
【００６７】
なお、以下に第２の実施の形態の基板保持装置３ａの説明をするが、第１の実施の形態における基板保持装置３と相違する点に絞り説明し、同様の構成については、同符号を付し、適宜説明を省略する。以下の各実施の形態においても、同様とする。
【００６８】
基板保持装置３ａは、複数のリフトピン３４ａと昇降機構３５ａとを備える。リフトピン３４ａは、基板保持装置３におけるリフトピン３４とは異なり、図６に示すように、リフトピン３４ａの上端の高さ位置は、載置面３１の中央部から端縁部にかけて、徐々に高くなるよう設計されている。そのため、基板９０は撓みを有した状態でリフトピン３４ａの上端に保持される。複数のリフトピン３４ａは、互いに一つの支持部材３６３に立設されている。昇降機構３５ａは、支持部材３６３を昇降させることにより、リフトピン３４ａの上端を、基板載置ステージ３０ａに埋没する高さ位置と基板載置ステージ３０ａの上方の離間する位置との間において、昇降させることができる。なお、リフトピン３４ａや昇降機構３５ａの構成は、これに限られものではなく、例えば、第１の実施の形態におけるリフトピン３４や昇降機構３５と同一であってもよい。
【００６９】
基板保持装置３ａにおいても、下方に吸着部が備えられる孔３７ａが設けられているが、基板保持装置３における孔３７と、相対的な位置が異なっている。もちろん孔３７ａの位置は、これに限られず、孔３７と同一の位置に設けてもよい。
【００７０】
搬送機構７は、（＋Ｘ）方向に複数（例えば３本）の突出部を有し（図示せず）、該突出部で基板９０を保持するアーム部７０と、アーム部７０を水平方向に支持するアーム支持部７１と、移動機構を備える台車部７２および連動機構７３とを備える。このような構成により、搬送機構７は、所定の退避位置（＋Ｙ方向側）から基板保持装置３ａの載置面３１ａの上方の位置まで、基板９０を搬送する。また、処理の完了した基板９０を、載置面３１ａの上方位置から所定の退避位置まで搬送する。
【００７１】
台車部７２の上面は、平坦面と斜面とを有する。連動機構７３は、主に、滑車部７３０と基底部７３１とを備える。滑車部７３０は、下部に滑車を備えており、台車部７２の上面（平坦面および斜面）を転がることができる。しかし、滑車部７３０上部の筐体の側面部は固定されており（図示せず）、Ｚ軸方向に移動することは可能であるが、ＸＹ平面の各方向には移動できず、その動きは制限されている。なお、図６において、搬送機構７および滑車部７３０については、説明の都合上、断面ではなく側面を図示している。
【００７２】
可動部材６のプランジャー６０の所定の高さ位置には、それぞれリンク部材６５が固設されている。これらリンク部材６５は、後述するように、連動機構７３の基底部７３１を連結する部材であり、搬送機構７と可動部材６とを連動させる機能を有する。
【００７３】
＜２．２．基板保持装置の動作説明＞
基板保持装置３ａの動作について、まず、基板９０の載置手順について説明する。搬送機構７のアーム部７０から、基板９０をリフトピン３４ａに受け渡した後、搬送機構７は所定の位置（第１の退避位置）まで（＋Ｙ）方向に移動する。この間、連動機構７３の滑車部７３０は、台車部７２の平坦面を転がるため、連動機構７３は下降しない。搬送機構７のアーム部７０が、基板載置ステージ３０ａの上方から完全に退避すると、昇降機構３５ａが駆動され、リフトピン３４ａの上端が下降し、リフトピン３４ａの上端に支持された基板９０が下降する。この間、搬送機構７は（＋Ｙ）方向へ移動し続け、その結果、連動機構７３の滑車部７３０は、搬送機構７の台車部７２の平坦面から斜面に相対的に移動する。そして、滑車部７３０の滑車が斜面を転がる間、滑車部７３０は下方へ移動するため、連動機構７３が下方へ移動することになる。
【００７４】
所定位置にまで連動機構７３が下方移動すると、まず基底部７３１の下面と中央部付近のリンク部材６５の上面とが当接され、連動機構７３と中央部付近の可動部材６のプランジャー６０とが連結される。さらに、連動機構７３が下方移動すると、中央部付近のプランジャー６０が下降し、その上端に固設されたガスケット６１およびＯリング６２が下降する。これにより、中央部付近の基板９０と載置面３１ａとの間の雰囲気が、中央部付近の孔３７ａに吸引される。
【００７５】
引き続き、連動機構７３が下方移動すると、中央部付近と同様の動作が、端縁部付近でも起こる。すなわち、端縁部付近において、基底部７３１が、端縁部付近のリンク部材６５と当接する。これにより、端縁部付近の可動部材６のプランジャー６０が下降し、その上端に固設されたガスケット６１およびＯリング６２が下降する。これにより、端縁部付近の基板９０と載置面３１ａとの間の雰囲気が、端縁部付近の孔３７ａに吸引される。
【００７６】
上記の動作により、基板９０の下面は、載置面３１ａに対して、中央部付近から端縁部付近にかけて当接される。
【００７７】
基板９０の中央部付近および端縁部付近が、それぞれ載置面３１ａに当接することにより、各付近の基板９０の下面と、その直下にある孔３７ａと、その孔３７ａに備えられたガスケット６１やＯリング６２の上面とで、閉空間６６１，６６２が形成される（図７参照）。さらに、各部位のガスケット６１およびＯリング６２が下に押し下げられると、各閉空間６６１，６６２の容積が大きくなり、内部の気圧が下がり始め（負圧）、基板９０が載置面３１ａに吸着される。
【００７８】
このようにして、基板９０が中央部から端縁部にかけて、載置面３１ａに吸着される。そして、図７に示すように、搬送機構７が所定の退避位置（第２の退避位置）まで移動すると、搬送機構７は停止し、滑車部７３０の下降が停止する。その結果、連動機構７３の下方移動が停止し、基板９０の載置動作が完了する。
【００７９】
なお、連動機構７３の下降速度は、搬送機構７の移動速度や、台車部７２の斜面の傾斜角度などにより決定される。ここで、昇降機構３５ａによるリフトピン３４ａの下降速度が連動機構７３の下降速度に比べて速すぎると、基板９０を載置する際に、基板９０が早急に下降することにより、基板９０と載置面３１ａとの間に溜まる雰囲気を、孔３７ａを介して十分に除くことができない場合がある。このため、載置の際に基板９０の滑りが起こる虞れがある。一方、リフトピン３４ａの下降速度が、連動機構７３の下降速度に比べて遅すぎると、ガスケット６１およびＯリング６２が早急に下降することにより、基板９０の吸着を十分にできない虞れがある。このような理由から、リフトピン３４ａの下降速度は、連動機構７３の下降速度、すなわち搬送機構７の移動速度や、台車部７２の斜面の傾斜角度などから、適切に決定されることが好ましい。
【００８０】
以上が、基板９０を載置面３１ａに載置する（吸着する）手順の説明である。次に、載置された基板９０の吸着状態を解除して、基板９０を載置面３１ａから引き上げる手順について説明する。
【００８１】
図７の状態から、搬送機構７が（−Ｙ）方向へ移動すると、台車部７２が（−Ｙ）方向へ移動し、その結果、滑車部７３０は台車部７２の斜面を転がり、上方向へ移動する。これにより、連動機構７３が上方へ移動し、端縁部付近のプランジャー６０が弦巻バネ６４の弾性力により、上へ押し上げられ、閉空間６６１，６６２の容積が小さくなる。これにより、閉空間６６１，６６２内部の圧力が、略大気圧と同一またはそれ以上となり（正圧）、端縁部付近の基板９０の吸着が解除される。さらに、昇降機構３５ａが駆動することにより、リフトピン３４ａが上昇して、リフトピン３４ａの先端部が端縁部付近の基板９０の下面に当接し、端縁部付近の基板９０が載置面３１ａから引き剥がされる。さらにリフトピン３４ａが上昇することで、中央部付近においても基板９０が載置面３１ａから引き剥がされる。
【００８２】
引き続きリフトピン３４ａが上昇することで、基板９０が所定の高さ位置にまで引き上げられると、基板保持装置３ａによる基板９０の引き上げ手順が完了する。この際、搬送機構７は、図６に示す、第１の退避位置まで移動している。さらに、搬送機構７が（−Ｙ）方向へ移動することで、アーム部７０は、載置面３１ａの上方にまで移動する。そして、リフトピン３４ａの上端部から基板９０がアーム部７０へ引き渡される。
【００８３】
以上が、基板保持装置３ａによる引き上げ手順の説明である。
【００８４】
＜２．３．本実施の形態の利点＞
以上のように、第２の実施の形態における基板保持装置３ａは、基板９０を吸着・剥離させる動作を搬送機構７による搬送動作に連動させることにより、第１の実施の形態における基板保持装置３と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、前述したように、基板９０を基板載置ステージ３０ａに載置する際、中央部付近の方が、端縁部付近よりも、基板９０が載置面３１ａに到達する時間が早い。そのため、図６に示すように、端縁部付近のリンク部材６５の設置位置は、中央部付近のリンク部材６５の設置位置よりも若干低い。これにより、端縁部付近と中央部付近とで、孔３７ａを介して雰囲気を吸引し始めるタイミングに、時間差を設けることができる。もちろん、これに限られるものではなく、リンク部材６５の設置位置を略同一の高さ位置としてもよい。
【００８６】
＜３．  第３の実施の形態＞
上記の実施の形態では、閉空間６６１，６６２の底部が、ガスケット６１およびＯリング６２によって形成されている例について説明した。すなわち、上記の実施の形態では、ガスケット６１およびＯリング６２を進退駆動させることで、基板９０に対する吸着・剥離動作を実現すると説明した。しかし、閉空間の容積を変更する構成は、このような構成に限られるものではない。
【００８７】
図８は、このような原理に基づいて構成した、第３の実施の形態における基板保持装置３ｂのＹＺ平面における概略断面図である。基板保持装置３ｂにおいて、基板保持装置３におけるガスケット６１やＯリング６２の代わりに、可動部材６ｂは、ダイヤフラム部材６７を備える。
【００８８】
図８に示すように、ダイヤフラム部材６７は、各孔３７の直下に設けられており、蛇腹形状で伸縮可能な側面部６７１と比較的硬い材質からなる底面部６７２とが、凹形状を形成するように構成され、各孔３７の底部を形成する。そして、側面部６７１の上端は、基板載置ステージ３０の下面に固設されており、孔３７の下側から空気が漏れないように配置される。また、底面部６７２の下面は、プランジャー６０ｂの上端と接着されており、プランジャー６０ｂを上下駆動すると、側面部６７１はＺ軸方向に収縮または伸張し、底面部６７２は上下駆動（進退駆動）される。なお、基板保持装置３ｂのその他の構成および動作手順については、第１の実施の形態の基板保持装置３とほぼ同様である。
【００８９】
基板保持装置３ｂでは、基板９０の下面の一部が載置面３１に接着すると、接着した基板９０の下面と、その直下にある孔３７と、その孔３７に設置されたダイヤフラム部材６７とで端縁部付近には、閉空間６６１ｂが、中央部付近には閉空間６６２ｂが形成される。基板９０を基板載置ステージ３０に載置する場合においては、当該ダイヤフラム部材６７の底面部６７２が下方へ押し下げられ、その結果、閉空間６６１ｂ，６６２ｂの容積が大きくなる。これにより、閉空間６６１ｂ，６６２ｂ内部の気圧が負圧となるため、基板９０が基板載置ステージ３０に吸着されることになる。
【００９０】
一方、基板９０を載置面３１から引き上げる場合においては、ダイヤフラム部材６７の底面部６７２が上方へ押し上げられ、閉空間６６１ｂおよび６６２ｂの容積はそれぞれ小さくなる。これにより、閉空間６６１ｂ，６６２ｂ内部の気圧が略大気圧と同一またはそれ以上（正圧）となり、基板９０の吸着が解除される。
【００９１】
基板保持装置３ｂを上記のような構成とすることで、基板保持装置３ｂの製造コストを削減でき、また基板処理の時間を短縮できるなど、第１の実施の形態における基板保持装置３と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また、基板保持装置３では、ガスケット６１およびＯリング６２を上下駆動するため、使用するうちに、これらの部材の摺動運動によりパーティクルが発生し、基板９０に付着する虞れがある。しかし、基板保持装置３ｂでは、ダイヤフラム部材６７を用いるため、そのようなパーティクルが発生することを抑制できる。
【００９３】
さらに、プランジャー６０ｂのストロークが一定であっても、ダイヤフラム部材６７のサイズを変更することで、吸着力などの大きさを調整することができる。
【００９４】
基板保持装置３ｂでは、第１の実施の形態における基板保持装置３と同様に、リンク部材６５を設け、昇降機構３５の駆動力を流用して、可動部材６ｂの上下駆動（進退駆動）させている。しかし、このような構成に限られず、例えば別途、可動部材６ｂの駆動機構を設け、昇降機構３５ｂと独立して、可動部材６ｂを上下駆動（進退駆動）させてもよい。また、第２の実施の形態の基板保持装置３ａと同様に、連動機構を設け、搬送機構と連動させる構成としてもよい。
【００９５】
＜４．  第４の実施の形態＞
第３の実施の形態にでは、ダイヤフラム部材６７は、孔３７ごとに設けられているが、このような構成に限られるものではない。
【００９６】
図９は、このような原理に基づいて構成された基板保持装置３ｃのＹＺ平面における概略断面図である。ダイヤフラム部材６７ｃは、ダイヤフラム部材６７と同様に、蛇腹形状の側面部６７１ｃと底面部６７２ｂを備える。しかし、ダイヤフラム部材６７ｃのサイズは、ダイヤフラム部材６７よりも大きい。そして、図９に示すように基板保持装置３ｃでは、複数の孔３７（図９中では、２個）に対して、下方に単一のダイヤフラム部材６７ｃを備えている。
【００９７】
基板保持装置３ｃをこのような構成にした場合であっても、基板保持装置３ｂと同様の効果が得られる。さらに、ダイヤフラム部材６７やプランジャー６０などの設置数を減らすことができ、基板保持装置３ｂの製造コストを抑えることもできる。
【００９８】
＜５．  変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００９９】
第１ないし第４の実施の形態では、プランジャー６０，６０ｂを上方へ押し上げる動力として、弦巻バネ６４の付勢力を使用していた。しかし、もちろんこれに限られず、動力源はどのような形態であってもよい。
【０１００】
また、第３および第４の実施の形態では、ダイヤフラム部材６７，６７ｃの側面部６７１，６７１ｃの形状は蛇腹形状であったが、このような形状に限られず、容積変更に対応可能な形状であれば、どのようなものでもよい。
【０１０１】
また、第３の実施の形態における基板保持装置３ｂには、側面部６７１と底面部６７２とから構成されるダイヤフラム部材６７を備えると説明した。しかし、ダイヤフラム部材はこのような構造のものに限られるものではない。図１０は、変形例におけるダイヤフラム部材６７ｄを示す図である。底面部のみからなるダイヤフラム部材６７ｄを基板載置ステージ３０の孔３７内部下方に固設するとともに、ダイヤフラム部材６７ｄの下側に、プランジャー６０ｄを垂設し、接着する。このような構成であっても、基板保持装置３ｂにおける構成と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
また、吸着部の構造は、上記の実施の形態に示す構造に限定されるものではない。図１１は、変形例における吸着部の構造を示す図である。図１１に示すように、ダイヤフラム部材６７とガスケット６１ｅおよびＯリング６２ｅを組み合わせた構成としてもよい。具体的には、基板保持装置３ｂと同様に、ダイヤフラム部材を基板載置ステージ３０の下面側に固設する。また、ダイヤフラム部材６７を、中空の円筒状部材６８の内部に納める。そして、円筒状部材６８の中に、ガスケット６１ｅおよびＯリング６２ｅを上端に備えるプランジャー６０ｅを挿設する。さらに、ダイヤフラム部材６７とガスケット６１ｅとの間における円筒状部材６８の内部６９に、水などの液体を満たす。このような構成とすることで、基板保持装置３ｂと同様に、摺動運動により発生するパーティクルが、基板９０に付着することを抑制できる。さらに、プランジャー６０ｅを上下駆動した際に、円筒状部材６８の内部６９が液体で満たされているため、その駆動力がダイヤフラム部材６７に伝わりやすくなり、ダイヤフラム部材６７の応答特性がよくなる。そのため、基板９０の載置および引き上げを、さらに迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る基板処理装置の全体斜視図である。
【図２】第１の実施の形態における基板保持装置のＹＺ平面における概略断面図である。
【図３】第１の実施の形態の基板の載置手順および引き上げ手順を説明するための図である。
【図４】第１の実施の形態の基板の載置手順および引き上げ手順を説明するための図である。
【図５】第１の実施の形態の基板の載置手順および引き上げ手順を説明するための図である。
【図６】第２の実施の形態における基板保持装置のＹＺ平面における概略断面図である。
【図７】第２の実施の形態における基板保持装置が基板を載置面に吸着した様子を示す図である。
【図８】第３の実施の形態における基板保持装置のＹＺ平面における概略断面図である。
【図９】第４の実施の形態における基板保持装置のＹＺ平面における概略断面図である。
【図１０】変形例におけるダイヤフラム部材を示す図である。
【図１１】変形例における吸着部の構造を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  基板処理装置
２  本体
３，３ａ，３ｂ，３ｃ  基板保持装置
３０，３０ａ  基板載置ステージ
３１，３１ａ  載置面
３２  走行レール
３３  開口
３４，３４ａ  リフトピン
３４１  端縁部リフトピン
３４２  中央部リフトピン
３５，３５ａ  昇降機構
３６１，３６２  基部
３６３  支持部材
３７，３７ａ  孔
４１  スリットノズル
６，６ｂ  可動部材
６０，６０ｂ，６０ｄ，６０ｅ  プランジャー
６１，６１ｅ  ガスケット
６２，６２ｅ  Ｏリング
６４  弦巻バネ
６５  リンク部材
６６１，６６１ｂ，６６２，６６２ｂ  閉空間
６７，６７ｃ，６７ｄ  ダイヤフラム部材
７  搬送機構
７３  連動機構
９０  基板
【図１】
2008311466.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008311466.tif 000008
【図７】
2008311466.tif 000009
【図８】
2008311466.tif 000010
【図９】
2008311466.tif 000011
【図１０】
2008311466.tif 000012
【図１１】
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