專利名稱：基板處理裝置、涂敷裝置及涂敷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在使基板的被處理面朝向下方的狀態(tài)下進(jìn)行基板處理的基板處理裝置，特別涉及在使基板的被涂敷面朝向下方的狀態(tài)下涂敷光致抗蝕劑等液體的涂敷裝置及涂敷方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1特開2001-62370號(hào)公報(bào)以往，作為把光致抗蝕劑等涂敷液涂敷在硅晶片等基板上的涂敷裝置(涂敷機(jī))，通常使用旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)，該旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)向基板中央滴下涂敷液，然后使基板高速旋轉(zhuǎn)，由此利用離心力的作用使涂敷液擴(kuò)散，在基板表面形成涂敷膜。
另外，上述旋轉(zhuǎn)涂敷機(jī)有時(shí)會(huì)在基板的周緣部分產(chǎn)生被稱為抗蝕劑凸緣的鼓起。特別是在液晶顯示裝置和液晶顯示裝置制造用的光掩模中，需要在大型基板(例如，至少一邊大于等于300mm的方形基板)上涂敷抗蝕劑，并且，伴隨近年來圖形的高精度化和基板尺寸的大型化，期望開發(fā)在大型基板上涂敷均勻的抗蝕劑膜的技術(shù)。
作為在大型基板上涂敷均勻的抗蝕劑膜的技術(shù)，已提出CAP涂敷機(jī)的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)1)。
該CAP涂敷機(jī)把具有毛細(xì)管狀間隙的噴嘴沉入儲(chǔ)存有涂敷液的液槽中，使噴嘴上升到利用吸盤被保持成被涂敷面朝下的基板的該被涂敷面附近，同時(shí)從毛細(xì)管狀間隙涂覆涂敷液，然后使噴嘴掃過整個(gè)被涂敷面，從而形成涂敷膜。
更具體地講，使完全沉入在抗蝕劑填滿到規(guī)定高度的液槽的抗蝕劑中的噴嘴，上升到被涂敷基板的下方。然后，控制單元使液槽的上升暫且停止，僅使噴嘴從液槽突出。
此處，由于噴嘴完全沉入抗蝕劑中，所以毛細(xì)管狀間隙被填滿了抗蝕劑。即，噴嘴在抗蝕劑填滿到毛細(xì)管狀間隙的頂端的狀態(tài)下上升。
然后，控制單元僅停止噴嘴的上升，再次使液槽上升，從而使抗蝕劑接觸光掩模坯料的被涂敷面。即，控制單元使填滿于噴嘴47的毛細(xì)管狀間隙的抗蝕劑接觸被涂敷面。
這樣，在使抗蝕劑接觸光掩模坯料的被涂敷面的狀態(tài)下，使噴嘴和液槽一起下降到涂敷高度的位置，并且移動(dòng)光掩模坯料，使噴嘴掃過整個(gè)被涂敷面，從而形成抗蝕劑膜。
使用該裝置，就可以涂敷膜厚均勻的抗蝕劑，且不會(huì)在基板的周緣部分產(chǎn)生凸緣。
另外，該CAP涂敷機(jī)具有使吸附板在上下方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所以在設(shè)置基板時(shí)，使吸附板旋轉(zhuǎn)，直到吸附面朝上，同時(shí)使被涂敷面朝上，把基板放置在該吸附面上。然后，在基板的設(shè)置完成后，再次使吸附板旋轉(zhuǎn)，直到吸附面朝下，以便可以進(jìn)行涂敷。因此，具有容易進(jìn)行基板設(shè)置的便利性。
但是，該CAP涂敷機(jī)在具有上述便利性的反面，存在以下問題由于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的齒隙游移(backlash)等，吸附板在涂敷中也產(chǎn)生微動(dòng)，導(dǎo)致水平平衡發(fā)生變化，由此給薄膜質(zhì)量(例如，膜厚均勻性)帶來不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的是提供一種不使用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就可以使基板的被處理面朝向下方地吸附在吸附板上的基板處理裝置、涂敷裝置及涂敷方法。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)置以下部分可以自由裝卸地保持基板的保持單元；在使基板的被處理面朝向下方的狀態(tài)下，從保持單元吸附基板的吸附單元；和使處理基板的處理單元和/或吸附單元在水平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)單元，可以提高被涂敷面和噴嘴的位置精度，特別是能夠提高給膜厚質(zhì)量帶來重大影響的垂直方向的位置精度，能夠使膜厚更加均勻。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的齒隙游移等引起的精度不良給薄膜質(zhì)量帶來不良影響，根據(jù)該見解，本發(fā)明人完成了不會(huì)給薄膜質(zhì)量帶來不良影響并且不會(huì)降低生產(chǎn)性的基板處理裝置、涂敷裝置及涂敷方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基板處理裝置，具有可以自由裝卸地保持基板的保持單元；在使所述基板的被處理面朝向下方的狀態(tài)下，從所述保持單元吸附所述基板的吸附單元；設(shè)在所述基板的下方，對(duì)所述基板的被處理面進(jìn)行處理的處理單元；和使所述處理單元和/或所述吸附單元在水平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)單元。
這樣，在使基板的處理面朝向下方的狀態(tài)下吸附基板時(shí)，不需要以往的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以提高基板的被處理面和處理單元的位置精度，可以提高與位置精度有關(guān)的處理質(zhì)量。
另外，此處所說的水平面也包括從下方對(duì)基板進(jìn)行處理時(shí)具有不產(chǎn)生問題程度的傾斜的平面。
另外，為了在使基板的被處理面朝向下方的狀態(tài)下，從保持單元吸附基板，保持單元將基板保持成使基板的被處理面朝下、基板的被吸附面朝上的狀態(tài)。此時(shí)，優(yōu)選配備僅保持基板的所述被處理面的外周部分的保持單元，這樣，可以避免損傷基板重要部位的問題。
此外，優(yōu)選使由所述保持單元保持的基板的被吸附面和所述吸附單元的吸附面接近，使所述吸附單元吸附所述基板，這樣，可以避免損傷基板重要部位的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的涂敷裝置，利用噴嘴的毛細(xì)管現(xiàn)象使儲(chǔ)存在基板下方的涂敷液上升，使所上升的所述涂敷液接觸朝向下方的所述基板的被涂敷面，通過使所述噴嘴和所述基板移動(dòng)，在所述被涂敷面上形成涂敷膜，其具有可以自由裝卸地保持所述基板的保持單元；在使所述基板的被涂敷面朝向下方的狀態(tài)下，從所述保持單元吸附所述基板的吸附單元；和使所述噴嘴和/或所述吸附單元在水平面內(nèi)相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)單元。
這樣，可以提高被涂敷面和噴嘴的位置精度，能夠使膜厚更加均勻。
另外，優(yōu)選的是，所述保持單元在裝卸基板時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度，使基板在垂直方向立起。這樣，在裝卸基板時(shí)，與在水平方向上裝卸橫臥的基板的情況相比，能夠容易且可靠地進(jìn)行基板的裝卸，提高了作業(yè)性。特別是在裝卸大型基板(例如，至少一邊大于等于300mm的方形基板等)時(shí)很有用。
另外，該涂敷裝置非常適合在把所述基板作為光掩模坯料并且把所述涂敷膜作為抗蝕劑的情況下進(jìn)行實(shí)施。這樣，可以高效大批量地生產(chǎn)高質(zhì)量的基板。
此處，優(yōu)選的是，所述涂敷裝置具有測(cè)定從設(shè)在所述基板的被涂敷面下方的任意原點(diǎn)位置到所述基板的被涂敷面的距離的測(cè)定單元；使所述噴嘴升降的升降單元；和根據(jù)所述測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果控制所述升降單元的控制單元。
這樣，由于測(cè)定從設(shè)在基板的被涂敷面下方的任意原點(diǎn)位置(例如，測(cè)定單元的原點(diǎn)位置)到基板的被涂敷面的距離，就可以根據(jù)該距離算出基板的板厚，可以根據(jù)所算出的板厚控制被涂敷面和噴嘴之間的間隙，所以能夠防止人為的測(cè)定錯(cuò)誤和輸入錯(cuò)誤，能夠可靠地防止噴嘴沖擊基板而致使基板受損的問題等。并且，即使不算出板厚，也可以根據(jù)從所述原點(diǎn)位置到基板的被涂敷面的距離，來直接控制升降單元。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的涂敷方法，利用噴嘴的毛細(xì)管現(xiàn)象使涂敷液上升，使所上升的所述涂敷液接觸朝向下方的基板的被涂敷面，通過使所述噴嘴和所述基板相對(duì)移動(dòng)，在所述被涂敷面上形成涂敷膜，該涂敷方法具有以下步驟使所述基板的被涂敷面朝向下方，把所述基板設(shè)置在保持單元上；在使所述基板的被處理面朝向下方的狀態(tài)下，使所述保持單元和/或所述吸附單元相對(duì)上下移動(dòng)而接近；所述吸附單元吸附所述基板；使所述保持單元和/或所述吸附單元相對(duì)上下移動(dòng)而遠(yuǎn)離；使所述噴嘴和/或所述吸附單元在水平面內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，在所述基板的被涂敷面上形成涂敷膜。另外，該涂敷方法非常適合在把所述基板作為光掩模坯料并且把所述涂敷膜作為抗蝕劑的情況下進(jìn)行實(shí)施。這樣，可以高效大批量地生產(chǎn)高質(zhì)量的基板。
這樣，即使在使基板的涂敷面朝向下方的狀態(tài)下，在涂敷面上形成涂敷膜的情況下，也不需要使基板反轉(zhuǎn)，所以可簡化涂敷動(dòng)作，能夠提高吸盤和噴嘴的位置精度，可以使膜厚更加均勻。


圖1是本發(fā)明涉及的基板處理裝置的概略側(cè)面圖。
圖2是本發(fā)明涉及的基板處理裝置的概略正面圖。
圖3是本發(fā)明涉及的涂敷裝置的概略側(cè)面圖。
圖4是本發(fā)明涉及的涂敷裝置的概略正面圖。
圖5是本發(fā)明涉及的涂敷裝置中的涂敷單元的重要部分的概略放大截面圖。
圖6是本發(fā)明涉及的涂敷裝置中的涂敷單元的概略方框圖。
圖7是本發(fā)明涉及的涂敷裝置中的用于說明與基板的位置關(guān)系的重要部分的概略放大截面圖。
圖8是說明圖5的涂敷裝置的動(dòng)作的概略圖，(a)表示測(cè)定距離時(shí)的側(cè)面圖，(b)表示調(diào)整液槽高度時(shí)的側(cè)面圖，(c)表示涂抗蝕液時(shí)的側(cè)面圖。
圖9是本發(fā)明涉及的涂敷方法的概略流程圖。
符號(hào)說明1基板處理裝置；1a涂敷裝置；2基板處理單元(涂敷單元)；3吸附單元；4移動(dòng)單元；5保持單元；5a保持單元；8控制單元；9線性量規(guī)(linear gage)；10基板；11基座架；12移動(dòng)架；13移動(dòng)部；20涂敷液；21支撐板；22升降部；23毛細(xì)管間隙；24噴嘴；25液槽；26噴嘴升降部；41直線導(dǎo)軌(linear way)；42滾珠絲杠；43電機(jī)；51保持單元用架；52基座板；53直線導(dǎo)軌；54線性電機(jī)；55保持部件；56氣缸；61保持板；62直線導(dǎo)軌；63軌道(rail)；64直線導(dǎo)軌；65轉(zhuǎn)動(dòng)板；66轉(zhuǎn)動(dòng)軸；67轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸；68擋塊；69基座板；70保持單元架；71引導(dǎo)柱；72底架；73升降單元；80操作面板；81信息處理部；82存儲(chǔ)部；83信號(hào)輸入部；84信號(hào)輸出部；91測(cè)定端子。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的各實(shí)施方式。
首先，參照?qǐng)D1和圖2，說明本發(fā)明的基板處理裝置的實(shí)施方式。
圖1是基板處理裝置的側(cè)面概略圖，圖2表示其正面概略圖。
如圖1所示，基板處理裝置1具有設(shè)在基座架11上的基板處理單元2；設(shè)在移動(dòng)架12上的吸附單元3；使移動(dòng)架12在基座架11上向水平方向移動(dòng)的移動(dòng)單元4；可以自由裝卸地保持基板10的保持單元5；和未圖示的控制單元。
基板處理單元2用于對(duì)被處理面朝下的基板10進(jìn)行處理。該基板處理單元2設(shè)在矩形箱狀的基座架11的大致中央部位。
作為處理的內(nèi)容，例如，在基板10是用于制造光掩模的光掩模坯料的情況下，是從基板10的下方涂覆涂敷液的處理，該涂敷液用作用于形成光刻工序中所用的抗蝕劑膜的涂敷膜，在基板10是液晶顯示裝置的玻璃基板或器件基板的情況下，是從基板10的下方涂敷用于形成抗蝕劑膜或用作保護(hù)膜等的涂敷液的處理。但是，并不特別限定于該處理，只要是對(duì)朝向下方的基板10的被處理面進(jìn)行的處理，可以是任何處理。
移動(dòng)架12的相對(duì)置的一對(duì)側(cè)板和連接該側(cè)板的頂板是一體形成的，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以使基板10和基板處理單元2的位置精度不會(huì)因剛性不足而失調(diào)。
另外，移動(dòng)架12通過直線導(dǎo)軌41，可在水平方向自由移動(dòng)地與基座架11連接。
此外，移動(dòng)架12在頂板的大致中央部位安裝著由穿通設(shè)置多個(gè)吸附孔(未圖示)的吸附板構(gòu)成的吸附單元3。在移動(dòng)架12的一方側(cè)板上，突起地設(shè)置形成了用于螺合后述的滾珠絲杠42的螺母的移動(dòng)部13。
移動(dòng)單元4由以下部分構(gòu)成引導(dǎo)移動(dòng)架12的側(cè)板的同時(shí)使其移動(dòng)的直線導(dǎo)軌41；螺合到移動(dòng)部13的螺母中的滾珠絲杠42；和使?jié)L珠絲杠42旋轉(zhuǎn)的電機(jī)43。
根據(jù)來自控制部的指示，使電機(jī)43旋轉(zhuǎn)，則滾珠絲杠42旋轉(zhuǎn)，可以使移動(dòng)部13向與滾珠絲杠42的旋轉(zhuǎn)方向相應(yīng)的方向僅水平移動(dòng)規(guī)定距離。
此處，吸附單元3和基板處理單元2的垂直方向的位置精度，由吸附單元3和直線導(dǎo)軌41之間的誤差、直線導(dǎo)軌41和基板處理單元2之間的誤差、以及直線導(dǎo)軌41的誤差決定。即，由于在移動(dòng)架12上未設(shè)置用于使基板10的被處理面朝向下方的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(反轉(zhuǎn)單元)，所以能夠排除由反轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)軸的間隙引起的誤差，可以提高位置精度。
保持單元5由以下部分構(gòu)成與基座架11一體形成的保持單元用架51；設(shè)在保持單元用架51上的直線導(dǎo)軌53；由該直線導(dǎo)軌53引導(dǎo)著在保持單元用保持架51上移動(dòng)的基座板52；使該基座板52在水平方向移動(dòng)的線性電機(jī)54；在桿(rod)頂端設(shè)有保持部件55的氣缸56(或電磁螺線管)。
另外，氣缸56通過螺釘?shù)瓤梢宰杂裳b卸地安裝在可以對(duì)應(yīng)基板尺寸的基座板52的任意位置。
此時(shí)，優(yōu)選按照各個(gè)基板10的尺寸，標(biāo)記氣缸56的固定位置，這樣，可以根據(jù)將要制造的基板10，在短時(shí)間內(nèi)變更氣缸56的安裝位置。
保持部件55由放置基板10的周緣部分的放置面和對(duì)基板10進(jìn)行定位的卡合用臺(tái)階構(gòu)成。保持部件55相對(duì)于矩形狀的基板10，設(shè)置在基座板52的四角，以保持基板10的四角。另外，保持部件55的設(shè)置位置可以考慮基板形狀、基板的位置精度等來適當(dāng)變更，不一定限定于保持四角的情況。
下面，參照?qǐng)D1，說明上述結(jié)構(gòu)的基板處理裝置1的動(dòng)作。
基板處理裝置1的初始狀態(tài)為基座板52位于基板的設(shè)置位置，移動(dòng)架12位于吸附位置，而且，基座板52上的四個(gè)氣缸56的桿下降的狀態(tài)。
然后，作業(yè)者或機(jī)器人在使被處理面朝下的狀態(tài)下，把基板10放置在保持部件55的放置面上。此處，在保持部件55設(shè)有卡合用臺(tái)階，所以能夠容易地定位基板10。此外，在基座板52從設(shè)置位置移動(dòng)到吸附位置并停止時(shí)，可以卡合基板10。通過使該卡合用臺(tái)階不超過基板的吸附面，可以使下述的基板的被吸附面和吸附單元接觸或接近。
這樣，把基板10放置在保持部件55上，以后根據(jù)來自控制單元的指示進(jìn)行如下動(dòng)作。首先，基座板52通過線性電機(jī)54移動(dòng)到吸附位置。
保持單元5被定位在吸附位置時(shí)，四個(gè)氣缸56的桿同時(shí)上升，使基板10接觸或接近吸附單元3。在此處，由于吸附單元3的吸引，基板10被吸附在吸附單元3上。然后，氣缸56使桿下降，使移動(dòng)架12向處理位置方向移動(dòng)。
在移動(dòng)架12通過處理位置的途中，基板處理單元2從下方對(duì)朝下的基板10的被處理面進(jìn)行基板處理。此時(shí)，移動(dòng)架12由于未設(shè)置降低吸附單元3和基板處理單元2的垂直方向的位置精度的反轉(zhuǎn)單元，所以能夠排除由反轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)軸的間隙引起的誤差，能夠提高位置精度。
然后，使電機(jī)43(滾珠絲杠43)逆向旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)架12從處理位置返回到吸附位置，氣缸56的桿上升，使保持部件55的放置面和基板10接觸，基板10通過卡合用臺(tái)階被定位。
并且，在使吸附單元3的吸附停止后，使四個(gè)氣缸56的桿同時(shí)下降，把已處理完畢的基板10放置在保持單元5上。
然后，通過線性電機(jī)54把基座板52從吸附位置移動(dòng)到設(shè)置位置，作業(yè)者或機(jī)器人把已處理完畢的基板10從保持單元5取走。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的基板處理裝置1，即使在使被處理面向下的狀態(tài)下移動(dòng)，由基板處理單元2從基板10的下方進(jìn)行基板處理，也能夠提高被吸附單元3吸附的基板10的被處理面和基板處理單元2的垂直方向的位置精度。
另外，在本實(shí)施方式中，使保持單元5水平移動(dòng)到吸附位置，但也可以使移動(dòng)架12(吸附單元3)移動(dòng)到設(shè)置位置，并且也可以使兩者移動(dòng)。另外，雖然采用了使移動(dòng)架12(吸附單元3)向處理位置方向水平移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，但不限于該結(jié)構(gòu)，例如，也可以不使移動(dòng)架12移動(dòng)，而使基板處理單元2在水平方向移動(dòng)。此外，還可以使移動(dòng)架12和基板處理單元2移動(dòng)。
另外，雖然采用了使用多個(gè)氣缸56使多個(gè)保持部件55升降的結(jié)構(gòu)，但不限于該結(jié)構(gòu)，例如，也可以取代氣缸56，而設(shè)置使保持單元用架51升降的電機(jī)驅(qū)動(dòng)式升降單元。
下面，參照?qǐng)D3和圖4說明本發(fā)明的涂敷裝置的實(shí)施方式。
圖3是涂敷裝置的側(cè)面概略圖，圖4表示其正面概略圖。
如圖3所示，涂敷裝置1a具有設(shè)在基座架11上的基板處理單元2；設(shè)在移動(dòng)架12上的吸附單元3；使該移動(dòng)架12在水平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)單元4；可自由裝卸地保持基板10并將其安裝到吸附單元3上的保持單元5a。
即，本實(shí)施方式的涂敷裝置1a把上述基板處理裝置1的基板處理單元2作為涂敷單元，設(shè)置保持單元5a來取代保持單元5。
作為基板處理單元2的涂敷單元2設(shè)置在矩形箱狀的基座架11的大致中央部位。該涂敷單元2設(shè)有現(xiàn)有技術(shù)中的CAP涂敷機(jī)的線性量規(guī)9。
具體而言，如圖5所示，涂敷單元具有使支撐板21升降的電機(jī)驅(qū)動(dòng)式升降部22；具有毛細(xì)管間隙23的噴嘴24；固定在支撐板21的上端部，將噴嘴24以浸漬在涂敷液20中的狀態(tài)收容的液槽25；使噴嘴24從液槽25突出到規(guī)定高度的氣缸驅(qū)動(dòng)式噴嘴升降部26，并且，作為測(cè)定基板10的板厚的測(cè)定單元，在液槽25的側(cè)部設(shè)置線性量規(guī)9。
升降部22具有升降機(jī)構(gòu)，通過由控制單元8控制的電機(jī)(未圖示)可以微調(diào)整支撐板21的高度。即，升降部22是在控制噴嘴24和基板10的被涂敷面之間的間隙的同時(shí)升降噴嘴24的升降單元。
另外，噴嘴升降部26具有升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)通過由控制單元8控制的氣缸(未圖示)，在使噴嘴24從被收容在液槽25的狀態(tài)到從頂端部突出的狀態(tài)下，使其僅上升一定距離Hc(參照?qǐng)D7)。
此處，在支撐板21的上部固定液槽25，在液槽25的側(cè)面固定線性量規(guī)9，進(jìn)而，噴嘴24通過噴嘴升降部26相對(duì)液槽25僅上升一定距離Hc(參照?qǐng)D7)。因此，如果升降部22控制支撐板21的高度，則可以同時(shí)控制線性量規(guī)9、液槽25和突出狀態(tài)的噴嘴24的高度。
作為測(cè)定單元的線性量規(guī)9被固定在液槽25的吸附位置方的側(cè)面。
該線性量規(guī)9在從控制單元8輸入開始測(cè)定信號(hào)時(shí)，測(cè)定端子91自動(dòng)上升，測(cè)定與基板10接觸的位置(從線性量規(guī)的原點(diǎn)位置G3到基板10的被涂敷面的距離h1(參照?qǐng)D7))，向控制單元8輸出測(cè)定結(jié)果。
控制單元8如圖6所示，由以下部分構(gòu)成由CPU構(gòu)成的信息處理部81；存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)部82；具有模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換功能的信號(hào)輸入部83；和具有數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換功能的信號(hào)輸出部84。
該控制單元8的信號(hào)輸入部83與操作面板80及線性量規(guī)9連接，輸入操作信號(hào)和上述距離h1的測(cè)定結(jié)果。另外，信號(hào)輸出部84連接到保持單元5、吸附單元3、涂敷單元2、移動(dòng)單元4和線性量規(guī)9，并向它們輸出控制信號(hào)。
控制單元8在吸附單元3吸附基板10時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制移動(dòng)單元4的電機(jī)，使移動(dòng)架12(即基板10)從吸附位置向涂敷位置方移動(dòng)。
另外，控制單元8通過對(duì)升降部22的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制來升降液槽25，并且，通過對(duì)噴嘴升降部26的氣缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使噴嘴24相對(duì)液槽25而升降。
另外，控制單元8通過控制線性量規(guī)9，使線性量規(guī)9測(cè)定到基板10的距離h1。然后，根據(jù)所輸入的測(cè)定結(jié)果，控制升降部22，使液槽25升降，由此，控制噴嘴24和基板10的被涂敷面之間的間隙。
控制單元8如圖7所示，預(yù)先存儲(chǔ)有在液槽25位于液槽的原點(diǎn)位置G1并且通過噴嘴升降部26使噴嘴24上升而位于噴嘴的原點(diǎn)位置G2時(shí)的噴嘴24和吸附單元3的吸附面之間的距離(H)；以及從線性量規(guī)的原點(diǎn)位置G3到吸附單元3的吸附面的距離(h0)。并且，存儲(chǔ)有使噴嘴24的涂敷液20接觸基板10時(shí)，使噴嘴24不沖擊被涂敷面但能可靠地使液體接觸被涂敷面的最佳間隙ΔS。
并且，控制單元8在輸入線性量規(guī)9測(cè)定的從線性量規(guī)的原點(diǎn)位置G3到基板10的被涂敷面的距離(h1)時(shí)，算出基板10的板厚(＝h0-h1)，根據(jù)所算出的板厚數(shù)據(jù)，算出用于涂液的液槽25的上升量(＝H-(h0-h1)-ΔS)。并且，控制單元8在涂液后，為了形成預(yù)先輸入的膜厚T的涂敷液20，算出用于涂液的液槽25的下降量(＝T-ΔS)。
參照?qǐng)D8，說明上述結(jié)構(gòu)的涂敷裝置1的動(dòng)作。
圖8表示說明涂敷裝置的動(dòng)作的概略圖。
在該圖(a)中，涂敷裝置1中，基板10被吸附單元3吸附時(shí)，移動(dòng)單元4將基板10向涂敷位置方移動(dòng)，直到基板10的涂敷位置方的端部位于線性量規(guī)9上。
另外，涂敷單元2的升降部22使支撐板21升降，把液槽25設(shè)置在液槽的原點(diǎn)位置G1。
然后，從控制單元8輸入了測(cè)定開始信號(hào)的線性量規(guī)9使測(cè)定端子91上升并接觸基板10，測(cè)定從線性量規(guī)的原點(diǎn)位置G3到基板10的被涂敷面的距離(h1)，把測(cè)定結(jié)果(接觸位置數(shù)據(jù))輸出給控制單元8，使測(cè)定端子91下降。
控制單元8在輸入接觸位置數(shù)據(jù)時(shí)，從預(yù)先輸入的從線性量規(guī)的原點(diǎn)位置G3到吸附單元3的吸附面的距離(h0)中減去接觸位置數(shù)據(jù)(h1)，算出基板10的板厚(h0-h1)。然后，算出使涂液用的液槽25的上升量(＝H-(h0-h1)-ΔS)。
然后，如該圖(b)所示，移動(dòng)單元4移動(dòng)基板10，直到基板10的涂敷開始位置位于噴嘴24的正上方。之后，升降部22使液槽25僅上升由控制單元8算出的上升量(＝H-(h0-h1)-ΔS)。
然后，如該圖(c)所示，噴嘴升降部26使噴嘴24僅上升一定的上升量Hc后，噴嘴24和基板10的被涂敷面的距離成為ΔS，使利用噴嘴24的毛細(xì)管現(xiàn)象而上升的涂敷液20接觸基板10的被涂敷面。
然后，升降部22根據(jù)將要形成的涂敷膜的膜厚T，使噴嘴24連同液槽25僅降低下降量(＝T-ΔS)，移動(dòng)單元4在水平方向移動(dòng)基板10，就可以在被涂敷面上形成膜厚為T的均勻的涂敷膜(參照?qǐng)D7)。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的涂敷裝置1，自動(dòng)測(cè)定從線性量規(guī)的原點(diǎn)位置G3到基板10的被涂敷面的距離(h1)，根據(jù)該測(cè)定結(jié)果使液槽25上升，所以，通過噴嘴升降部26使噴嘴24從上升了上升量(＝H-(h0-h1)-ΔS)的液槽25上升一定量Hc，可以最佳地使噴嘴24上的涂敷液20接觸被涂敷面。即，可以避免噴嘴24沖擊基板10，或者基板10未接觸液體或僅部分接觸液體的問題。
另外，由于可以對(duì)每個(gè)基板10測(cè)定到被涂敷面的距離h1，根據(jù)測(cè)定結(jié)果來調(diào)整噴嘴24和被涂敷面之間的間隙，所以即使在基板10的板厚存在偏差的情況下，也能形成所期望的膜厚為T的涂敷膜。
此外，涂敷裝置1把線性量規(guī)9安裝在液槽25上，能夠直接測(cè)定液槽25和基板10之間的距離，所以能夠高精度地調(diào)整噴嘴24和被涂敷面之間的間隙。
并且，涂敷裝置1在把基板10作為光掩模坯料并把涂敷膜作為抗蝕劑的情況下，可以高效大批量地生產(chǎn)高質(zhì)量的基板10。
保持單元5具有保持基板10的四角的周緣部分的四個(gè)保持部件55。這些保持部件55中的每個(gè)保持部件55被固定在保持板61上。
此處，雖未圖示，但優(yōu)選設(shè)置按壓單元，以使設(shè)在保持部件55上的基板10不會(huì)從保持部件55脫落。該按壓單元例如可使按壓板上下移動(dòng)并在水平方向擺動(dòng)。由此，把設(shè)置在傾斜的保持部件55上的基板10向保持部件55的方向按壓。
通過直線導(dǎo)軌62，在與Y方向平行相對(duì)設(shè)置的軌道63上分別設(shè)有兩個(gè)保持板61，里側(cè)的兩個(gè)保持板61通過使用了滾珠絲杠和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元(未圖示)可以在Y方向移動(dòng)。這樣，在基板10的縱向尺寸不同的情況下，可以通過上述驅(qū)動(dòng)單元使保持板61在Y方向移動(dòng)，能夠容易地使其與縱向尺寸不同的基板10相對(duì)置。
另外，通過與X方向平行相對(duì)設(shè)置的直線導(dǎo)軌64，軌道63的兩端部被安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)板65上，通過使用了滾珠絲杠和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元(未圖示)可以在X方向移動(dòng)。這樣，在基板10的橫向尺寸不同的情況下，可以通過上述驅(qū)動(dòng)單元使保持板61在X方向移動(dòng)，能夠容易地使其與橫向尺寸不同的基板10相對(duì)置。
轉(zhuǎn)動(dòng)板65的正面?zhèn)鹊亩瞬客ㄟ^轉(zhuǎn)動(dòng)軸66自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到基座板69，里側(cè)的端部通過突起設(shè)在基座板69上的擋塊68被水平支撐。
另外，轉(zhuǎn)動(dòng)板65通過轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸67轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度。該轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸67的桿頂端自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到轉(zhuǎn)動(dòng)板65，并且氣缸主體的端部自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到基座板69。
基座板69在下面的四角上突起地設(shè)有貫通保持單元保持架70的引導(dǎo)柱71，它可以通過設(shè)在底架72上的氣缸等升降單元73在垂直方向移動(dòng)。
下面，參照?qǐng)D3，說明上述結(jié)構(gòu)的涂敷裝置1a的動(dòng)作。
首先，涂敷裝置1a的初始狀態(tài)為未通過升降單元73使基座板69上升，轉(zhuǎn)動(dòng)板65被水平支撐，移動(dòng)架12位于處理結(jié)束位置，涂敷單元2未上升的狀態(tài)。
另外，保持部件55已經(jīng)預(yù)先根據(jù)基板10的縱向尺寸和橫向尺寸進(jìn)行了調(diào)整。在該調(diào)整中，通過使軌道63在X方向移動(dòng)，可以根據(jù)基板10的橫向尺寸容易地進(jìn)行保持部件55的定位。并且，通過使里側(cè)的兩個(gè)保持板61在Y方向移動(dòng)，可以根據(jù)基板10的縱向尺寸容易地進(jìn)行保持部件55的定位。
然后，涂敷裝置1a通過轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸67一面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)板65立起于前面?zhèn)龋幻嬉苿?dòng)到設(shè)置位置。
然后，在涂敷裝置1a的正面?zhèn)冗M(jìn)行作業(yè)的作業(yè)者，在使基板10的被涂敷面朝向涂敷裝置1a方的狀態(tài)下將其設(shè)置在保持部件55上，上述按壓單元將基板10按壓在保持部件55上。這樣，涂敷裝置1a可以防止設(shè)置在傾斜狀態(tài)的保持部件55上的基板10從保持部件55脫落。
然后，轉(zhuǎn)動(dòng)板65通過轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸67被轉(zhuǎn)動(dòng)，向里側(cè)傾倒，轉(zhuǎn)動(dòng)板65的里側(cè)的端部接觸擋塊68并被水平支撐。
然后，在基板10被水平支撐時(shí)，按壓單元解除對(duì)基板10的按壓。另外，由于按壓解除后的按壓單元處于比基板10的上面低的狀態(tài)，所以即使基板10上升也不會(huì)接觸吸附單元3。
然后，移動(dòng)架12通過移動(dòng)單元4從處理結(jié)束位置移動(dòng)到安裝位置，以使吸附單元3的吸附位置位于基板10上。另外，此時(shí)，涂敷單元2處于下降狀態(tài)。
之后，升降單元73使基座板69上升，直到基板10的上面接觸吸附單元3。此處，也可以控制成在基板10的上面接觸吸附單元3之前停止基座板69的上升，保留微小間隙，以此來代替使基座板69上升，直到基板10的上面接觸吸附單元3。
然后，在吸附單元3通過吸附孔(未圖示)進(jìn)行吸引時(shí)，基板10被吸附單元3吸引，之后升降單元73下降。
然后，移動(dòng)架12向處理位置方移動(dòng)，同時(shí)涂敷單元2上升到規(guī)定位置，將涂敷液涂敷在基板10的被涂敷面。此時(shí)，涂敷單元2使通過毛細(xì)管現(xiàn)象被吸出到噴嘴頂端的涂敷液接觸被涂敷面，然后調(diào)整噴嘴位置以形成所期望的涂敷厚度，在保持該垂直方向的間隙的狀態(tài)下，使移動(dòng)架12通過處理位置，由此可以在基板10形成膜厚均勻的涂敷膜。
然后，移動(dòng)架12移動(dòng)到處理結(jié)束位置時(shí)，涂敷單元2下降，移動(dòng)架12在水平方向移動(dòng)到安裝位置。
然后，升降單元73使基座板69上升，直到保持部件55接觸基板10，在保持部件55接觸基板10時(shí)，吸附單元3停止吸引，通過氣流使基板脫離，基板10被放置在保持部件55上。
并且，在基板10上儲(chǔ)存有電荷的情況下，如果保持部件55由絕緣性材料構(gòu)成，則在把基板10放置到保持部件55上時(shí)，在基板10和保持部件55的接觸部位有可能產(chǎn)生靜電損壞。為了防止這種靜電損壞，作為保持部件55優(yōu)選使用金屬等導(dǎo)電性材料。
然后，在升降單元73使基座板69下降并停止后，按壓單元把基板10按壓在保持部件55上，之后，使轉(zhuǎn)動(dòng)板65向正面?zhèn)绒D(zhuǎn)動(dòng)。
然后，轉(zhuǎn)動(dòng)板65的轉(zhuǎn)動(dòng)停止時(shí)，按壓單元被解除，作業(yè)者能夠容易地從保持部件55卸下已形成有涂膜的基板10。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的涂敷裝置1a，即使在使基板10的被涂敷面朝下的狀態(tài)下，從下方涂覆涂敷液時(shí)，也可以不設(shè)置使移動(dòng)單元4產(chǎn)生垂直方向誤差的反轉(zhuǎn)單元，能夠提高基板10和涂敷單元2的噴嘴的垂直方向的位置精度，所以能夠在基板10形成厚度均勻的涂敷膜。
另外，在設(shè)置基板10時(shí)，保持單元5a處于轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜的狀態(tài)，所以作業(yè)者不需要使基板10反轉(zhuǎn)180度，能夠容易地把基板10以傾斜角度設(shè)置在保持部件55上或?qū)⑵湫断隆?br> 并且，保持單元5a具有通過直線導(dǎo)軌64自由移動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)板65上的軌道63；通過直線導(dǎo)軌62自由移動(dòng)地安裝在該軌道上的保持板61；和安裝在該保持板61上的保持部件55，所以即使針對(duì)尺寸不同的基板10，也能迅速且容易地變更保持部件55的位置，能夠提高改換機(jī)型時(shí)的生產(chǎn)性。
另外，本發(fā)明作為涂敷方法也非常有效，本發(fā)明的涂敷方法使上述的涂敷裝置1a執(zhí)行各種處理。
圖9是涂敷方法的概略流程圖。
在該圖中，涂敷方法是首先使基板10的被涂敷面朝向下方，把基板10設(shè)置在保持單元5a，即設(shè)置在向傾斜方向傾斜的保持部件55上(步驟S1)。然后，使放置了基板10的保持部件55轉(zhuǎn)動(dòng)而成為水平狀態(tài)。
然后，吸附單元3移動(dòng)到保持部件55的上方并被定位。在此處，在使基板10的被涂敷面朝向下方的狀態(tài)下，使保持單元5a的基座板69朝向吸附基板10的吸附單元3上升，使基板10接觸或接近吸附單元3(步驟S2)。
然后，吸附單元3吸附基板10(步驟S3)，之后，基座板69下降(步驟S4)。
然后，在調(diào)整涂敷單元2的噴嘴相對(duì)于基板10的垂直方向的位置(基板處理單元2和基板10之間的間隙)后，通過使移動(dòng)架12在水平面內(nèi)移動(dòng)，在基板10的被涂敷面上形成涂敷膜(步驟S5)。
另外，按照與前述相反的動(dòng)作步驟，可以把形成了涂敷膜的基板10從上述的涂敷裝置1a上卸下。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的涂敷方法，即使在使基板10的被涂敷面朝向下方的狀態(tài)下，在被涂敷面上形成涂敷膜的情況下，也沒必要使基板反轉(zhuǎn)，所以涂敷動(dòng)作變得簡單，可以提高吸附單元3和噴嘴的位置精度，能夠使涂敷膜的膜厚更加均勻。
作為本發(fā)明的基板處理裝置、涂敷裝置及涂敷方法中優(yōu)選使用的基板，可以列舉出半導(dǎo)體裝置用的基板、液晶等顯示裝置或攝影裝置用的基板、或作為制造這些基板而使用的光掩模素材的光掩模坯料。最適合的形式是在大區(qū)域中需要均勻的涂敷膜的各邊大于等于300mm的大型基板，例如液晶等顯示裝置用的基板或作為制造該基板的光掩模素材的光掩模坯料等。
例如，作為光掩模坯料，是在由石英玻璃等構(gòu)成的透明基板上形成了由鉻類材料構(gòu)成的遮光膜等用于形成圖形的薄膜的坯料，通過在該薄膜上形成抗蝕劑膜，在該抗蝕劑膜上進(jìn)行圖形曝光和顯影而形成抗蝕劑圖形后，把該抗蝕劑圖形作為掩模進(jìn)行蝕刻，從而在該薄膜上形成圖形。作為光掩模中的液晶用的大型光掩模的尺寸，例如有330×450×5mm、390×610×6mm、500×570×8mm、520×800×10mm或更大的尺寸，對(duì)于這些不同尺寸、不同板厚的基板，都可以使用本發(fā)明。此外，作為基板的處理，優(yōu)選的是涂敷抗蝕劑。
以上，對(duì)本發(fā)明的基板處理裝置、涂敷裝置和涂敷方法，示出優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明涉及的基板處理裝置、涂敷裝置和涂敷方法不限于上述實(shí)施方式，當(dāng)然可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
例如，保持部件55采用了僅保持基板10的外周部分的結(jié)構(gòu)，但不限于這種結(jié)構(gòu)，例如，只要是不給基板10帶來不良影響的部位，也可以保持外周部分以外的部位。
另外，在使放置了基板10的保持部件55接觸吸附單元3時(shí)，為了不沖擊基板10，也可以設(shè)置減震器等沖擊吸收單元，這樣，可以避免在基板10接觸吸附單元3時(shí)給基板10帶來損傷的問題。
權(quán)利要求
1.一種基板處理裝置，其特征在于，具有可以自由裝卸地保持基板的保持單元；在使所述基板的被處理面朝向下方的狀態(tài)下，從所述保持單元吸附所述基板的吸附單元；設(shè)在所述基板的下方，對(duì)所述基板的被處理面進(jìn)行處理的處理單元；和使所述處理單元和/或所述吸附單元在水平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)單元。
2.一種涂敷裝置，利用噴嘴的毛細(xì)管現(xiàn)象使儲(chǔ)存在基板下方的涂敷液上升，使所上升的所述涂敷液接觸朝向下方的所述基板的被涂敷面，通過使所述噴嘴和所述基板移動(dòng)，在所述被涂敷面上形成涂敷膜，其特征在于，具有可以自由裝卸地保持所述基板的保持單元；在使所述基板的被涂敷面朝向下方的狀態(tài)下，從所述保持單元吸附所述基板的吸附單元；和使所述噴嘴和/或所述吸附單元在水平面內(nèi)相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂敷裝置，其特征在于，所述保持單元在裝卸基板時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度，使基板在垂直方向立起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂敷裝置，其特征在于，把所述涂敷膜作為抗蝕劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂敷裝置，其特征在于，把所述基板作為光掩模坯料。
6.一種涂敷方法，利用噴嘴的毛細(xì)管現(xiàn)象使涂敷液上升，使所上升的所述涂敷液接觸朝向下方的所述基板的被涂敷面，通過使所述噴嘴和所述基板相對(duì)移動(dòng)，在所述被涂敷面上形成涂敷膜，該涂敷方法的特征在于，具有以下步驟使所述基板的被涂敷面朝下，把所述基板設(shè)置在保持單元上；在使所述基板的被涂敷面朝向下方的狀態(tài)下，使所述保持單元和/或所述吸附單元相對(duì)上下移動(dòng)而接近；所述吸附單元吸附所述基板；使所述保持單元和/或所述吸附單元相對(duì)上下移動(dòng)而遠(yuǎn)離；使所述噴嘴和/或所述吸附單元在水平面內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，在所述基板的被涂敷面上形成涂敷膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂敷方法，其特征在于，把所述涂敷膜作為抗蝕劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的涂敷方法，其特征在于，把所述基板作為光掩模坯料。
全文摘要
提供一種不使用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，就可以使基板的被處理面朝向下方吸附在吸附板上的基板處理裝置、涂敷裝置及涂敷方法。該涂敷裝置1a，利用基板處理單元2的毛細(xì)管現(xiàn)象使儲(chǔ)存在基板10下方的涂敷液上升，使所上升的所述涂敷液接觸朝向下方的基板10的被涂敷面，通過使基板處理單元2和基板10相對(duì)移動(dòng)，在被涂敷面上形成涂敷膜，該涂敷裝置具有可以自由裝卸地保持基板10的保持單元5a；在使基板10的被處理面朝向下方的狀態(tài)下，從保持單元5a吸附基板10的吸附單元3；和使基板處理單元2和/或吸附單元3在水平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)單元4。
文檔編號(hào)B05C3/18GK1535763SQ20041003371
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者元村秀峰 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社