專利名稱：基板保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來吸附并保持半導(dǎo)體晶片和玻璃基板等各種基 板的基板保持裝置。
背景技術(shù)：
已知一種狹縫式涂敷機，這種涂敷機將玻璃基板承載在平臺上，并 利用真空吸附將其固定在平臺上，使狹縫噴頭移動，將涂敷液涂敷在基 板表面上(例如參照專利文獻1 )。這種已知的狹縫式涂敷機中使用了具 有真空抽吸功能的平臺，將需處理的玻璃基板利用真空吸附固定在平臺 上。并且，以將玻璃基板真空吸附在平臺上的狀態(tài)，使狹縫噴頭移動而 進行涂敷。在向基板表面涂敷過程中持續(xù)進行真空抽吸，涂敷處理結(jié)束 后，停止真空抽吸，并導(dǎo)入吹掃氣體，從而將基板由平臺上取下。專利文獻l:日本專利特開2002-79163號>^才艮
上述使用將玻璃基板利用真空吸附保持在平臺上的基板保持裝置 的狹縫式涂敷機中，因為基板和平臺之間有很強的真空吸附力作用，所 以是在將玻璃141大致完全固定于平臺上的狀態(tài)下進行涂敷的。但是， 使用這種已知的基板保持裝置而進行涂敷時，會出現(xiàn)如下問題，即在形 成于基板表面的涂敷膜表面，將形成與平臺的吸附孔以及連通吸附孔的 槽相同形狀的斑點。若在涂敷膜上產(chǎn)生斑點，則在此后進行的處理等中 就無法形成正確的圖案，妨礙實現(xiàn)微細化。
另外，對狹縫式涂敷機來說，從改善處理能力的觀點出發(fā)，縮短生 產(chǎn)節(jié)拍時間也成為很重要的課題。但是，為了抑制在涂敷膜上出現(xiàn)的斑 點的產(chǎn)生，需較小地設(shè)定形成于平臺上的吸附孔的直徑，同時要較窄地 設(shè)定槽的寬度，因此真空抽吸需要較長時間，會對縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間造 成妨礙。還有，為了抑制斑點產(chǎn)生，也有降低真空壓來運用的方法，但 真空吸附就需要花費很長時間，對縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間造成妨礙。
本發(fā)明人對形成在基板上的涂敷膜上斑點進行了各種試驗及分析， 結(jié)果判斷出將基板吸附保持在平臺上時所產(chǎn)生的溫度分布是斑點產(chǎn)生 的原因。即，當(dāng)使基板真空吸附于平臺上時，基板和平臺表面將緊密結(jié) 合，且基板和平臺的表面直接發(fā)生接觸。因此，只要基板和平臺之間存 在溫度差，就會從基板側(cè)向平臺側(cè)或者從平臺側(cè)向基板側(cè)直接進行熱傳 導(dǎo)。其結(jié)果，例如當(dāng)基板的溫度高于平臺的溫度時，在基板和平臺直接 接觸的部位，會產(chǎn)生從基板側(cè)向平臺側(cè)的熱傳導(dǎo)，使該部位的基板的溫 度降低。另一方面，形成有平臺的吸附孔或槽的部位處于真空狀態(tài)，且不存 在熱傳導(dǎo)介質(zhì)，故基板和平臺之間幾乎不產(chǎn)生熱傳導(dǎo)。其結(jié)果，基板和 平臺之間形成了溫度差，例如即使在基板溫度高于平臺溫度的情況下， 也不會產(chǎn)生從基板側(cè)向平臺側(cè)的熱傳導(dǎo)，而導(dǎo)致該部位的溫度會保持在 高于周圍溫度的狀態(tài)，形成溫度分布。這種溫度分布被傳遞到基板的相 反側(cè)表面，對在基板的相反側(cè)表面上形成的涂敷膜來說，會形成并出現(xiàn) 蒸發(fā)速度差，從而產(chǎn)生斑點。本發(fā)明是基于上述分析結(jié)果而提出的，在對基板進行規(guī)定處理期 間，不形成溫度分布。即，本發(fā)明的基板保持裝置，在吸引并保持基板的承載面上開設(shè)有多個吸附孔，其具有真空閥門， 一端側(cè)與上述承載面上的吸附孔連通， 而另一端側(cè)與真空源連通；大氣開放閥門， 一端側(cè)與上述承載面上的吸 附孔連通，而另一端側(cè)與大氣連通；以及閥門控制裝置，控制上述真空 閥門和上述大氣開放閥門的開關(guān)。在平臺上真空吸附基板，則基板牢固地緊密結(jié)合在平臺上，平臺與 基板之間作用很強的緊密結(jié)合力。因為該緊密結(jié)合力的作用，即使平臺 的吸附孔變化到大氣狀態(tài)，基板也維持在平臺上緊密結(jié)合的狀態(tài)。因此， 本發(fā)明中，在檢測到吸附孔的真空度達到規(guī)定真空度后，使大氣閥門轉(zhuǎn) 換到開啟狀態(tài)，使吸附孔從真空狀態(tài)變化到大氣狀態(tài)，在大氣狀態(tài)下進 行涂敷等各種處理。規(guī)定的處理完成后，使大氣閥門從開啟狀態(tài)向關(guān)閉 狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時使吹掃氣體閥門轉(zhuǎn)換到開啟狀態(tài)，從平臺上剝離基板。
本發(fā)明中，當(dāng)基板被吸附保持在平臺上后，使吸附孔以及連通吸附 孔之間的槽轉(zhuǎn)換到大氣狀態(tài)，在大氣狀態(tài)下進行各種處理。因此，即使 基板和平臺之間存在溫度差，也能防止在基板上產(chǎn)生溫度分布的問題。若使用本發(fā)明的基板保持裝置的話，因為消除了由基板和平臺之間 存在的溫度差所引發(fā)的問題，所以能擴大吸附孔直徑，同時也能夠增大 連通吸附孔的槽的寬度。其結(jié)果，可以縮短真空抽吸所需時間，達到縮 短生產(chǎn)節(jié)拍時間的效果。另外，作為使用了本發(fā)明涉及的裝置的基板保持方法，例如包括在 上述承載面上承載基板時，對上述吸附孔進行真空抽吸的工序、檢測到 上述吸附孔達到了規(guī)定的真空狀態(tài)而停止真空抽吸的工序、將上述吸附 孔向大氣開放的工序。本發(fā)明涉及的基板保持裝置中，因為是在平臺的吸附孔被維持在大 氣狀態(tài)期間對基板進行規(guī)定處理的，所以，即使基板和平臺之間存在溫 度差，因為其間夾隔有熱傳導(dǎo)效率差的空氣，所以平臺和基板之間能確 保大致均勻的熱傳導(dǎo)，防止在基板上形成溫度分布的問題。本發(fā)明中，利用真空吸附將基板吸附保持在平臺上，但在進行規(guī)定 處理期間，由于平臺的吸附孔處于大氣狀態(tài)，所以，將本發(fā)明用在涂敷 裝置時，基板上不會形成溫度分布，因此能有效防止因溫度分布引起的 涂敷斑點的產(chǎn)生，并且還能夠縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。


圖1中，(A)是本發(fā)明涉及的基板保持裝置的主要部分放大剖視圖， (B)是基板承載面的局部放大俯視圖。圖2 (A)及(B)是說明基板和平臺之間的熱傳導(dǎo)狀態(tài)的圖。圖3是表示閥門控制動作的時間圖。圖4是表示另一個實施例涉及的閥門控制動作的時間圖。符號說明1…平臺；2…基板；3…密封件；4…導(dǎo)管；5…真空閥門；
6…大氣開放岡門；7…吹掃氣體閥門； 8…閥門控制裝置。
具體實施方式
以下基于附圖就本發(fā)明的適宜的實施例進行說明。圖l(A)為本發(fā) 明涉及的基板保持裝置的主要部分放大剖視圖；(B)是基板承載面的局 部放大俯視圖。本例中，就使用狹縫噴頭而在玻璃基板上進行涂敷的狹 縫式涂敷機的基板保持裝置進行說明。在基板保持裝置的承載部即平臺l上承載基板2，利用真空吸附將 基板2吸附保持在平臺1上。在平臺1的基板承載面上形成有多個相互 垂直的槽la，在各槽的交點處以二維矩陣形狀形成吸附孔lb。使吸附 孔的直徑大于以往的吸附孔直徑，例如i殳定在1.0mm~3.0mm的范圍 內(nèi)。另外，使連通各吸附孔間的槽的寬度也寬于以往的槽的寬度 (0.2mm),例如設(shè)定為0.5mm以上。這樣，通過較大地i更定吸附孔直 徑以及連通吸附孔的槽的寬度，而縮短了將吸附孔抽吸到規(guī)定真空度所 需要的時間，從而縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。在平臺1中，形成有與槽la及吸附孔lb連通的流路孔lc，將該流 路孔lc通過密封件3與導(dǎo)管4連接。導(dǎo)管4分支為三個，分別通過真 空閥門5與真空源連通；通過大氣開放閥門6與大氣連通，通過吹掃氣 體閥門7與吹掃氣體源連通。三個閥門5~7是利用從閥門控制裝置8 所供給的控制信號而被進行開關(guān)控制的。此外，控制裝置8不僅可以控 制閥門的開關(guān)，也可以控制涂敷機構(gòu)等其它構(gòu)件。此外，在流路孔lc 處設(shè)置真空檢測裝置(未圖示)，來檢測吸附孔及槽是否處于規(guī)定的真 空狀態(tài)，并將該檢測信號向閥門控制裝置8進行供給。若將大氣開放閥門6及吹掃氣體閥門7維持在關(guān)閉狀態(tài)，并將真空 閥門5從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)，則平臺的槽la和吸附孔lb將從大 氣狀態(tài)逐漸向真空狀態(tài)轉(zhuǎn)換。當(dāng)吸附孔及槽達到真空狀態(tài)之后，在大氣 壓的作用下，基板的表面和平臺表面會緊密結(jié)合，相互之間作用有很強 的緊密結(jié)合力。關(guān)于這種緊密結(jié)合力，本發(fā)明人進行了各種試驗，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)當(dāng)吸附孔變成規(guī)定的真空狀態(tài)后，即便使吸附孔及槽轉(zhuǎn)換到大氣 狀態(tài)，基板也會因基板和平臺之間相互作用的緊密結(jié)合力而被牢固地固 定在平臺上，而不會因外力使基板移動?；谠搶嶒灲Y(jié)果，本發(fā)明中，
在使吸附孔及槽變化到一定的真空狀態(tài)而將基板緊密結(jié)合在平臺上后， 使真空閥門轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)，同時開啟大氣閥門。這樣，使平臺的吸附 孔及槽向大氣狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并在基板緊密結(jié)合在平臺上的狀態(tài)下進行各種 處理。因此在處理過程中，由于處在平臺的吸附孔及槽充滿空氣的狀態(tài)， 所以在這些部位，能確保實現(xiàn)與基板表面和平臺表面之間產(chǎn)生的熱傳導(dǎo) 大致同等的熱傳導(dǎo)，從而消除在基板上形成不期望出現(xiàn)的溫度分布的問 題。圖2是說明基板和平臺之間的熱傳導(dǎo)狀態(tài)的圖。(A)示意性地表示 一邊進行真空抽吸， 一邊利用狹縫式涂敷機進行涂敷時的熱傳導(dǎo)狀態(tài)， (B)示意性地表示在吸附孔轉(zhuǎn)換到真空狀態(tài)之后與大氣連通的狀態(tài)下 進行涂敷處理的情況下的熱傳導(dǎo)狀態(tài)。
如以往的基板保持裝置， 一邊進行真空抽吸一邊進行涂敷處理的情 況下，由于吸附孔及槽內(nèi)處于真空狀態(tài)，所以如圖2(A)所示，在這 些部位基板和平臺緊密結(jié)合，中間不存在熱傳導(dǎo)介質(zhì)，成為局部絕熱狀 態(tài)。因此，即使基板和平臺之間存在溫度差，基板和平臺之間也幾乎不 進行熱量的傳遞。另一方面，在基板和平臺相互緊密結(jié)合的部位，處于 容易產(chǎn)生熱傳導(dǎo)的狀態(tài)，在基板和平臺之間存在溫度差時，根據(jù)溫度差 產(chǎn)生熱量的流動。根據(jù)這種熱量的流動，例如當(dāng)基板的溫度低于平臺溫 度時，就會產(chǎn)生從平臺側(cè)向基板側(cè)的熱量流動，使基板的與平臺緊密結(jié) 合的部位溫度升高。另一方面，在平臺的形成有吸附孔及槽的部位，由 于幾乎不產(chǎn)生熱量的流動，因而該部位的溫度不會變化，其結(jié)果導(dǎo)致基 板上產(chǎn)生溫度分布。
所產(chǎn)生的溫度分布，被傳遞到形成于基板2上的涂敷膜10上，并 在涂敷膜10上照原樣地形成溫度分布，因該溫度分布引起涂敷膜中溶 劑的蒸發(fā)速度不同，結(jié)果就造成了涂敷膜中斑點的產(chǎn)生。
另一方面，如圖2(B)所示，當(dāng)吸附孔處于大氣狀態(tài)時，吸附孔及 槽充滿空氣，并且基板2和平臺1的上面之間進入了空氣，成為熱傳遞 受阻的狀態(tài)。因此，即使基板和平臺之間存在溫度差，熱量也難以傳遞。 例如，在平臺的溫度高于基板的溫度的情況下，熱量欲經(jīng)由空氣而從平 臺側(cè)向基板側(cè)傳遞，但因夾隔有空氣層，所以會進行大致均勻的熱傳遞， 消除了在基板上產(chǎn)生溫度分布的問題。
根據(jù)上述分析結(jié)果，在本發(fā)明中，將基板真空吸附在平臺上后，使 吸附孔變化到大氣狀態(tài)，并在該狀態(tài)下，進行涂敷液的涂敷等各種處理， 從而消除由基板和平臺之間溫度差導(dǎo)致的問題。圖3是表示將本發(fā)明涉及的基板保持裝置搭載在狹縫式涂敷機上 時，控制3個閥門的時間圖。在待機狀態(tài)下，將真空閥門5、大氣開放 閥門6及吹掃氣體閥門7設(shè)定為關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)將基板2承載在平臺l上時，控制裝置8控制真空閥門5從關(guān)閉 狀態(tài)轉(zhuǎn)換為開啟狀態(tài)。期間以大概3秒鐘時間達到規(guī)定的真空度。
真空檢測裝置檢測到吸附孔內(nèi)的真空度已經(jīng)達到預(yù)定的真空狀態(tài)， 約l秒鐘后，將大氣開放閥門6從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換到開啟狀態(tài)。大致同時， 狹縫式噴頭開始移動，進行約15秒鐘的涂敷處理。若涂敷工作完成，將大氣開放閥門6由開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換成關(guān)閉狀態(tài)， 并在大致同時將吹掃氣體閥門7由關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)，使玻璃基 板從平臺上剝離。接下來，升降銷動作，使基板從平臺上完全分開，再 利用機械手的操作搬送至其他位置，處理過程完成。
此外，在對基板進行涂敷處理前所進行的各種前期處理，例如，從 狹縫噴頭向底涂輥(priming roller)的預(yù)噴出或微珠(bead)的形成等， 可以在真空抽吸過程中(真空閥門處于開啟狀態(tài))或者在大氣開放閥門 轉(zhuǎn)換為開啟狀態(tài)前進行。
圖4是表示另一個實施例涉及的閥門的控制動作的時間圖。在該實 施例中，設(shè)置為使大氣開放閥門6的開啟狀態(tài)的后半部分與吹掃氣體閥 門7的開啟狀態(tài)重疊。通過這樣設(shè)置，可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間。本發(fā)明不只局限于上述實施例，可以進行各種變形和變更。例如， 上述實施例中，對將本發(fā)明涉及的基板保持裝置搭載在狹縫式涂敷機上 的例子進行了說明，但也可適用在各種因基板和平臺之間的溫度差引起 而產(chǎn)生問題的基板保持裝置上。
另外，上述了的實施例中，雖然使大氣開放閥門從開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換成 關(guān)閉狀態(tài)后再使吹掃氣體閥門從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)，但也可以在 大氣開放閥門被維持在開啟狀態(tài)時，將吹掃氣體閥門轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種基板保持裝置，在吸附并保持基板的承載面上開設(shè)有多個吸附孔，其特征在于，具有真空閥門，一端側(cè)與上述承載面上的吸附孔連通，而另一端側(cè)與真空源連通；大氣開放閥門，一端側(cè)與上述承載面上的吸附孔連通，而另一端側(cè)與大氣連通；以及閥門控制裝置，控制上述真空閥門和上述大氣開放閥門的開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板保持裝置，其特征在于，上述閥門 控制裝置進行控制，使得當(dāng)基板被承載在上述承載面上時，上述真空閥 門從關(guān)閉狀態(tài)向開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時當(dāng)檢測到上述吸附孔成為規(guī)定的真 空狀態(tài)后，上述真空閥門從開啟狀態(tài)向關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換；并且進行控制，使得當(dāng)上述真空閥門從開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài) 后，上述大氣開放閥門從關(guān)閉狀態(tài)向開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板保持裝置，其特征在于，具有 一端側(cè)與上述吸附孔連通，而另一端側(cè)與吹掃氣體源連通的吹掃氣體閥 門，上述閥門控制裝置控制上述吹掃氣體閥門的開關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板保持裝置，其特征在于，上述閥門 控制裝置進行控制，使得當(dāng)上述大氣閥門從開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài) 后，上述吹掃氣體閥門從關(guān)閉狀態(tài)向開啟狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板保持裝置，其特征在于，上述閥門 控制裝置進行控制，使得上述大氣岡門的開啟狀態(tài)和上述吹掃氣體閥門 的開啟狀態(tài)重疊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有效防止涂敷膜上生斑的基板保持裝置?；灞３盅b置具有形成有多個吸附孔(1b)以及連通吸附孔之間的槽(1a)，且對基板(2)進行吸附并保持的平臺(1)；一端側(cè)與上述平臺的吸附孔連通、另一端側(cè)與真空源連通的真空閥門(5)；一端側(cè)與上述平臺的吸附孔連通、另一端側(cè)與大氣連通的大氣閥門(6)；一端側(cè)與上述平臺的吸附孔連通、另一端側(cè)與吹掃氣體源連通的吹掃氣體閥門(7)；控制真空閥門、大氣閥門以及吹掃氣體閥門的開關(guān)的閥門控制裝置(8)。在平臺上對基板進行吸附保持時，利用真空吸附將基板吸附并保持在平臺上后，使平臺的吸附孔轉(zhuǎn)換到大氣狀態(tài)，在大氣狀態(tài)下進行各種處理。
文檔編號H01L21/67GK101131954SQ20071014527
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者升芳明, 吉澤健司, 宮本英典 申請人:東京應(yīng)化工業(yè)株式會社