JP2002043203A

JP2002043203A - 薄膜形成装置および基板洗浄装置

Info

Publication number: JP2002043203A
Application number: JP2000219180A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Ota; 義治太田; Kazunori Yuzuhara; 和則柚原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-02-08
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: JP3595760B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＵＶ光照射ランプの照射面と基板との間の距
離を基板の表面全体にわたって均等に保って十分な洗浄
効果を得ること。【解決手段】基板の表面を洗浄処理する洗浄処理部
と、洗浄後の基板の表面に塗布液を塗布することによっ
て薄膜を形成する薄膜形成部とを備え、洗浄処理部は、
基板が載置されるステージ５２と、ステージ５２上に載
置された基板Ｇの表面に光を照射する光照射部５４と、
基板Ｇ上の複数の点で光照射部５４の照射面５９と基板
Ｇの表面との間の距離を検出する距離検出センサ５５
と、基板Ｇ上の複数の点で光照射部５４の照射面５９と
基板Ｇの表面との間の距離を変化させる照射距離可変手
段５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃと、距離検出センサ５５から
の検出データに基づいて前記照射距離可変手段の動作を
制御する制御部とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば矩形のＬＣ
Ｄ基板を洗浄してその基板上に薄膜を形成する薄膜形成
装置及びこの薄膜形成装置内に設けられる基板洗浄装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示装置の製造工程では、
ガラス基板の表面に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
の薄膜や回路パターンを形成するため、半導体製造工程
の場合と同様のフォトリソグラフィ技術が利用される。
この場合、例えば、レジスト液塗布処理によってガラス
基板の表面にレジスト液が塗布され、露光処理によって
ガラス基板上のレジスト膜に回路パターンが露光され、
現像処理によってレジスト膜に露光された回路パターン
が現像される。

【０００３】レジスト液塗布処理に際しては、予め基板
の表面が洗浄される。このような基板洗浄には、一般に
乾式洗浄と湿式洗浄とがあり、乾式洗浄は、従来、基板
の表面に紫外線光（以下、ＵＶ光という。）を照射して
基板表面の有機物を除去する表面改質を行なうことによ
って成されている。具体的には、ガラス基板が洗浄室内
のステージ上に載せられ、ステージの水平移動によって
ガラス基板がＵＶ光照射ランプの照射面と対向する位置
までスライドされ、この対向位置で前記照射面からガラ
ス基板の表面にＵＶ光が照射される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したＵ
Ｖ洗浄において、ガラス基板の面内で均等な洗浄効果を
得るためには、ＵＶ光照射ランプの照射面と基板との間
の距離を基板の全面にわたって均等に保ってＵＶ照射を
行なう必要がある。すなわち、基板の表面全体にわたっ
て均等にＵＶ光を照射しなければ、洗浄ムラが生じ、十
分な洗浄効果を得ることができない。

【０００５】しかしながら、ガラス基板は一般に大型で
あり、したがって、これが載置されるステージもまた大
型であるため、ステージおよびガラス基板に撓みが生じ
易い。そのため、ＵＶ光照射ランプの照射面と基板との
間の距離を基板の表面全体にわたって均等に保つことが
難しい。

【０００６】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、ＵＶ光照射ランプの
照射面と基板との間の距離を基板の表面全体にわたって
均等に保って十分な洗浄効果を得ることができる薄膜形
成装置および基板洗浄装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明の主要な第１の観点によれば、基板の表面を
洗浄処理する洗浄処理部と、洗浄後の基板の表面に塗布
液を塗布することによって薄膜を形成する薄膜形成部と
を備えた薄膜形成装置において、前記洗浄処理部は、基
板が載置されるステージと、ステージ上に載置された基
板の表面に光を照射する光照射部と、基板上の複数の点
で光照射部の照射面と基板の表面との間の距離を検出す
る距離検出センサと、基板上の複数の点で光照射部の照
射面と基板の表面との間の距離を変化させる照射距離可
変手段と、前記距離検出センサからの検出データに基づ
いて前記照射距離可変手段の動作を制御する制御部とを
具備することを特徴とする薄膜形成装置が提供される。
また、本発明の主要な第２の観点によれば、基板の表面
に光を照射することによって基板の表面を洗浄処理する
基板洗浄装置において、基板が載置されるステージと、
ステージ上に載置された基板の表面に光を照射する光照
射部と、基板上の複数の点で光照射部の照射面と基板の
表面との間の距離を検出する距離検出センサと、基板上
の複数の点で光照射部の照射面と基板の表面との間の距
離を変化させる照射距離可変手段と、前記距離検出セン
サからの検出データに基づいて前記照射距離可変手段の
動作を制御する制御部とを具備することを特徴とする基
板洗浄装置が提供される。

【０００８】前記構成の薄膜形成装置および基板洗浄装
置においては、特に、前記制御部が、光照射部の照射面
と基板の表面との間の距離が基板の全面にわたって略均
等になるように、前記照射距離可変手段の動作を制御す
ることが望ましい。また、前記光照射部から照射される
光がエキシマ紫外線光であることが望ましい。また、基
板の表面と前記光照射部の照射面との接触を防止する接
触防止手段を備えていても良い。また、好ましい実施形
態において、前記照射距離可変手段は、ステージを昇降
させるとともにステージの高さを複数の点で調整する複
数の昇降軸からなる。また、前記照射距離可変手段は、
ステージ上に設けられて基板を支持する複数の圧電素子
であっても良く、また、ステージの表面から突没してス
テージに対して基板を昇降させる複数の昇降ピンであっ
ても良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について詳細に説明する。

【００１０】図１〜図５は本発明をＬＣＤ基板の塗布現
像処理システム（薄膜形成装置）１に適用した第１の実
施形態を示している。この塗布現像処理システム１は、
ＬＣＤ基板に対してレジスト液を塗布した後、図に２で
示す露光システム（ＥＸＰ）に一旦受け渡し、この露光
システム２によって露光処理された後の基板を再度受け
取って現像処理を行なう。

【００１１】このような一連の処理を行なうため、この
塗布現像処理システム１は、ＬＣＤ基板のローディング
およびアンローディングを行なうためのローダ／アンロ
ーダ部（Ｌ／ＵＬ）３と、基板洗浄処理を行なうための
第１プロセス部（洗浄処理部）４と、レジスト液の塗布
（コーティング）および周縁レジスト除去処理等を行な
うための第２プロセス部５と、現像処理を行なうための
第３プロセス部６と、露光システム２との間で基板の受
け渡しを行なうためのインターフェース部（Ｉ／Ｆ）７
とを備えている。

【００１２】ローダ／アンローダ部３は、カセット載置
台１０と搬送部（Ｃ／Ｓ）１１とを備えている。カセッ
ト載置台１０上には２種類のカセットＣ１，Ｃ２が載置
されている。例えば、第１のカセットＣ１には処理前の
ＬＣＤ基板が収納され、第２のカセットＣ２には処理後
のＬＣＤ基板が収納される。

【００１３】また、搬送部１１には、第１のサブアーム
機構１３が設けられている。この第１のサブアーム機構
１３は、基板を保持できる例えばアーム１４を有し、こ
のアーム１４を旋回させ進退させ上下させることによ
り、第１のカセットＣ１に収納された基板を取り出して
第１のプロセス部４側に受け渡せるようになっている。
なお、全ての処理が終了した基板は、この第１のサブア
ーム機構１３によって、例えば第１のプロセス部４側か
ら第２のカセットＣ２へと収納される。

【００１４】第１のプロセス部４は、第１のサブアーム
機構１３から基板を受け取る第１のメインアーム機構１
５を有している。このメインアーム機構１５は、Ｙ方向
に沿って延設された第１の中央搬送路１６上を走行する
ベース１７と、このベース１７上で旋回、進退、上下駆
動される例えばアーム１８とを備えている。

【００１５】第１のメインアーム機構１５の一方側に
は、中央搬送路１６に沿って、例えばブラシスクラバか
らなる２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）１９が設けられて
いる。また、第１のメインアーム機構１５の他方側に
は、中央搬送路１６に沿って、例えばホットプレートを
備える加熱／加熱ユニット（ＨＰ／ＨＰ）２０と、エキ
シマＵＶ光によって有機物洗浄を行なう乾式洗浄部とし
てのエキシマユニット（Excimer Unit）２１と、例えば
クーリングプレートを備える冷却ユニット（ＣＯＬ）２
２とがそれぞれ設けられている。

【００１６】ここで、明細書中、「加熱／加熱ユニット
（ＨＰ／ＨＰ）」の表記は、ホットプレートを有する加
熱ユニットが例えば上下２段に積み上げて設置されてい
ることを示している（図中には、上下２段で表記されて
いる。以下同じ）。また、図中、加熱ユニットを表すＨ
Ｐおよび冷却ユニットを表すＣＯＬの後に付された数字
（「ＨＰ１」や「ＣＯＬ１」等）は、加熱処理若しくは
冷却処理の種類若しくは順序を示している。

【００１７】第１のメインアーム機構１５は、ローダ／
アンローダ部３から受け取った基板を各処理ユニット１
９〜２２に搬入するとともに、必要な処理が施された基
板を各処理ユニット１９〜２２から取り出して順次別の
処理ユニット１９〜２２若しくは第２のプロセス部５に
搬送するようになっている。

【００１８】一方、第２のプロセス部５は、Ｙ方向に沿
って延設された第２の中央搬送路２３上を走行する第２
のメインアーム機構２４を備えている。この第２のメイ
ンアーム機構２４は、第１のメインアーム機構１５と同
様に構成されたベース２５およびアーム２６を有してい
る。

【００１９】また、この第２のメインアーム機構２４の
一方側には、塗布系ユニット群１００が設けられてい
る。この塗布系ユニット群１００は、基板にレジスト液
を塗布するレジスト液塗布処理ユニット（ＣＴ）１２２
と、レジスト液が塗布された基板を乾燥処理する減圧乾
燥処理ユニット（ＶＤ）１４０と、乾燥後の基板の周縁
部の不要レジストを除去するエッジリムーバ（ＥＲ）１
２３とから成り、これらは互いに一体となって第２の中
央搬送路２３に沿って配列されている。また、第２のメ
インアーム機構２４の他方側には、第２の中央搬送路２
３に沿って、基板表面の疎水化処理を行なうためのアド
ヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）２９と、加
熱／加熱ユニット（ＨＰ／ＨＰ）３０と、加熱／冷却ユ
ニット（ＨＰ／ＣＯＬ）３１とが配置されている。

【００２０】第２のメインアーム機構２４は、第１のプ
ロセス部４から受け取った基板を各処理ユニット２８〜
３１に搬入し、必要な処理が施された基板を各処理ユニ
ット２８〜３１から取り出して順次別の処理ユニット２
８〜３１若しくは第３のプロセス部６側に搬送するよう
になっている。

【００２１】第３のプロセス部６は、Ｙ方向に沿って延
設された第３の中央搬送路３３上を走行する第３のメイ
ンアーム機構３４を備えている。この第３のメインアー
ム機構３４は、第１および第２のメインアーム機構１
５，２４と同様に構成されたベース３５およびアーム３
６を有している。

【００２２】この第３のメインアーム機構３４の一方側
には、露光処理後のＬＣＤ基板を現像処理するための３
つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）３８が第３の中央搬送
路３３に沿って設けられている。また、第３のメインア
ーム機構３４の他方側には、第３の中央搬送路３３に沿
って、タイトリングを行なうタイトラー（ＴＩＴＬＥ
Ｒ）３９と、加熱／加熱ユニット（ＨＰ／ＨＰ）４０
と、２つの加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４１と
が配設されている。

【００２３】第３のメインアーム機構３４は、第２のプ
ロセス部５から受け取ったレジスト液塗布済みの基板を
露光システム２側（インターフェース部７）に移送する
とともに、露光済みの基板を露光システム２側から受け
取る。また、第３のメインアーム機構３４は、露光済み
の基板を各処理ユニット３８〜４１に搬入するととも
に、必要な処理が施された基板を各処理ユニット３８〜
４１から取り出して順次別の処理ユニット３８〜４１若
しくは第２のプロセス部５側に搬送するようになってい
る。

【００２４】なお、図１に示されるように、第１のプロ
セス部４と第２のプロセス部５との間および第２のプロ
セス部５と第３のプロセス部６との間にはそれぞれ冷却
ユニット（ＣＯＬ）４２，４３が設けられている。これ
らの冷却ユニット４２，４３は処理中の基板を一時的に
待機させておくために用いられる。

【００２５】また、インターフェース部７は、バッファ
ーカセット（ＢＣ）および第２のサブアーム機構４６を
有する搬送・待機部４７と、第２のサブアーム機構４６
と露光システム２との間で基板の受け渡しを行なわせる
ための受け渡し台（図示せず）を有する受け渡し部４９
とからなる。

【００２６】このインターフェース部７は、第２のプロ
セス部５から第３メインアーム機構３４を介して受け取
ったレジスト液塗布済みの基板を露光システム２側に移
送させるとともに、露光済みの基板を露光システム２か
ら受け取って第３のプロセス部６に受け渡す機能を有す
る。

【００２７】次に、前記構成の塗布現像処理システム１
における処理手順を図２のフローチャートを参照しなが
ら説明する。なお、フローチャート内の英字記号は、図
１の同符号が付されたユニットで処理が行なわれること
を意味している。

【００２８】まず、載置台１０上の第１のカセットＣ１
内に収納された未処理の基板が、ローダ／アンローダ部
３から搬送部（Ｃ／Ｓ）１１を介して第１のプロセス部
４の第１のメインアーム機構１５に受け渡される（ステ
ップＳ１，Ｓ２）。次いで、この基板は、エキシマユニ
ット（Excimer Unit）２１でエキシマＵＶ光により有機
物洗浄され（ステップＳ３）、その後、冷却ユニット２
２による第１の冷却処理（ＣＯＬ１）によって冷却され
る（ステップＳ４）。

【００２９】次に、第１の冷却処理が施された基板は、
湿式洗浄装置１９によってブラシ洗浄（ＳＣＲ）され
（ステップＳ５）、加熱ユニット２０による第１の加熱
処理（ＨＰ１）によって乾燥された後（ステップＳ
６）、冷却ユニット４２による第２の冷却処理によって
冷却される（ステップＳ７）。そして、この基板は、そ
の後、第１のメインアーム機構１５から第２のプロセス
部５の第２のメインアーム機構２４へと受け渡される。

【００３０】第２のプロセス部５に受け渡された基板
は、アドヒージョン処理ユニット２９によって、表面の
疎水化処理（ＡＤ）が行われた後（ステップＳ８）、第
３の冷却処理（ＣＯＬ３）が施される（ステップＳ
９）。次いで、疎水化処理後の基板は、塗布系ユニット
群１００に導入され，レジスト液塗布（ＣＴ）、減圧乾
燥処理（ＶＤ）および基板周縁の不要なレジスト液の除
去（ＥＲ）が行われる（ステップＳ１０）。

【００３１】このように処理された基板は、加熱ユニッ
ト３０，３１に挿入され、ベーキング処理（ＨＰ２）が
施される(ステップＳ１１)。これにより、基板に塗布さ
れたレジスト液に含まれる溶剤が揮発される。次いで、
この基板が冷却ユニットに搬入されて略室温まで冷却
（ＣＯＬ４）される（ステップＳ１２）。その後、この
基板は、第２のメインアーム機構２４から第３のメイン
アーム機構３４を介してインターフェース部７に搬送さ
れ、露光システム２に受け渡される（ステップＳ１
３）。そして、この露光システム２において露光処理
（ＥＸＰ）が施される（ステップＳ１４）。

【００３２】露光処理が行なわれた基板は、インターフ
ェース部７と第３のメインアーム機構３４とを介してタ
イトラー３９に挿入されタイトリング処理が行なわれる
（ステップＳ１５）。

【００３３】その後、基板は、現像処理装置３８に導入
されて現像処理（ＤＥＶ）が行なわれる（ステップＳ１
６）。この現像処理ユニット３８では、例えば基板が回
転された状態で基板上に現像液が供給されて現像が行な
われる。また、リンス液で現像液が洗い流された後、振
り切り乾燥が行なわれる。

【００３４】最後に、基板は、この基板に対向する加熱
／加熱ユニット４０もしくは加熱／冷却ユニット４１に
挿入され、第３の加熱処理（ＨＰ３）によって加熱乾燥
された後（ステップＳ１７）、第５の冷却処理（ＣＯＬ
５）により冷却される（ステップＳ１８）。

【００３５】以上の処理が全て施された基板は、第３の
メインアーム機構３４から、第２および第１のメインア
ーム機構２４，１５を介して搬送部１１（Ｃ／Ｓ）に設
けられた第１のサブアーム機構１３に受け渡される（ス
テップＳ１９）。そして、この第１のサブアーム機構１
３によってローダ／アンローダ部３に載置された第２の
カセットＣ２内に収容される（ステップＳ２０）。

【００３６】次に、基板洗浄装置を構成するエキシマユ
ニット（Excimer Unit）２１について説明する。図３は
エキシマユニット２１を概念的に示した模式図であり、
また、図４はエキシマユニット２１の構成を概略的に示
した平面図である。これらの図から分かるように、エキ
シマユニット２１は洗浄室を形成するハウジング５０を
備えており、ハウジング５０内には矩形のステージ５２
と光照射装置（光照射部）５４とが収容されている。ス
テージ５２は、基板Ｇが載置される載置面を有してお
り、第１の中央搬送路１６と略平行（Ｙ方向）に移動
（スライド）可能である。また、光照射装置５４は、ス
テージ５２の移動経路の途中に配置されており、ステー
ジ５２の上側からステージ５２上に載置された基板Ｇに
エキシマＵＶ光を照射する。図４に詳しく示されるよう
に、ステージ５２は、第１の中央搬送路１６と略平行に
延びるガイドレール６２に連結装置６３を介して連結さ
れるとともに、ステージ駆動部６５によって駆動されて
ガイドレール６２に沿って往復動できる。具体的には、
ステージ５２は、例えばステージ駆動部６５からの駆動
信号によって駆動されるエアシリンダ（図示せず）の伸
縮動作やボールネジ（図示せず）の回転動作等により、
第１のメインアーム機構１５から基板Ｇを受け取るホー
ムポジション（図４に実線で示される第１の位置）と、
照明装置５４を略完全に通り過ぎた折り返しポジション
（図４に一点鎖線で示された第２の位置）との間で往復
動される。一方、照明装置５４は、エキシマＵＶ光を発
する光源５７と、光源５７からのエキシマＵＶ光を透過
して基板Ｇに向けて照射する照射面５９とを有してい
る。光源５７は、ステージ５２の移動方向（Ｙ方向）に
沿って並んで配列された例えば３つのエキシマＵＶラン
プ５７ａ，５７ｂ，５７ｃから成る。また、各ランプ５
７ａ，５７ｂ，５７ｃは、基板Ｇの幅全体にわたってム
ラなくエキシマＵＶ光を照射できるように、ステージ５
２の移動方向に対して略直交する方向（Ｘ方向）に所定
の長さで延びている。なお、光源５７は、照射駆動部６
８に接続されており、この照射駆動部６８からの駆動信
号によってＯＮ／ＯＦＦされる。また、ステージ５２の
移動経路の上側には、照射面５９と基板Ｇの表面との間
の距離を検出する距離検出センサ５５が、光源５７より
もホームポジション側に位置して設けられている。この
距離検出センサ５５は、照明装置５４に付設され或いは
照明装置５４と別個に設けられている。また、距離検出
センサ５５は、Ｘ方向（基板Ｇの幅方向）に並ぶ基板Ｇ
上の複数の点で照射面５９と基板Ｇの表面との間の距離
を計測すべく、Ｘ方向に配列された複数のセンサ部（例
えば光センサから成る）５５ａ，５５ｂ…を有してい
る。なお、距離検出センサ５５によって得られた検出信
号は、ステージ駆動部６５と照射駆動部６８および後述
する昇降駆動部６６の駆動を制御する制御部６７に入力
されるようになっている。また、照射面５９と基板Ｇの
表面との間の距離を変化させることができるように、ス
テージ５２には照射距離可変手段としての昇降機構が設
けられている。この昇降機構は、ステージ５２の底面に
連結された例えば３つの昇降（伸縮）軸５３Ａ，５３
Ｂ，５３Ｃと、これらの昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ
を昇降（伸縮）させるモータ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃと
から成る。各モータ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、昇降駆
動部６６に接続されており、昇降駆動部６６からの駆動
信号によって個別に駆動されて、対応する昇降軸５３
Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを昇降させる。すなわち、昇降駆動
部６６からの駆動信号によって昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，
５３Ｃが個別に昇降され、ステージ５２の高さ（したが
って、照射面５９と基板Ｇの表面との間の距離）が変化
するようになっている。そのため、前述した連結装置６
３は、ステージ５２の昇降動作を許容するように、ステ
ージ５２をガイドレール６２に連結している。また、ス
テージ５２の全面にわたってその高さを調整（補正）し
て照射面５９と基板Ｇの表面との間の距離を基板Ｇの全
面にわたって均等に保つことができるように、３つの昇
降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、互いにステージ５２の
幅方向（Ｘ方向）および長手方向（Ｙ方向）に所定距離
だけ離間した状態、具体的には、三角形を成す配置形態
で設けられている。また、ステージ５２には、ステージ
５２に対して基板Ｇを昇降させる複数の昇降ピン６０
が、ステージ５２の表面から突没自在に設けられてい
る。これらの昇降ピン６０は、昇降駆動部６６からの駆
動信号によってその昇降動作が制御されるようになって
いる。

【００３７】次に、上記構成のエキシマユニット２１の
動作について説明する。まず、前述したように、第１の
中央搬送路１６を移動する第１のメインアーム機構１５
のアーム１８から基板Ｇがエキシマユニット２１のステ
ージ５２上に受け渡される。この場合、図５の（ａ）に
示されるように、予め昇降ピン６０がステージ５２の表
面から所定の高さまで突出された状態で、ステージ５２
がホームポジションに待機される。そして、このホーム
ポジションで基板Ｇが第１のメインアーム機構１５のア
ーム１８から昇降ピン６０に受け渡される。図５の
（ａ）に示されるように基板Ｇが昇降ピン６０に受け渡
されたら、昇降駆動部６６によって昇降ピン６０が下降
され、基板Ｇがステージ５２の載置面上に載置される。
そして、光照射装置５４の照射面５９と基板Ｇの表面と
の間の距離が予め決められた距離Ｌとなるように、昇降
駆動部６６によって昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが上
昇される。その状態が図５の（ｂ）に示されている。以
上の動作が完了したら、続いて、ステージ駆動部６５に
よってステージ５２がホームポジションから光照射装置
５４に向かってＹ方向に移動され、その移動方向側に位
置する基板Ｇの表面から順次に照射面５９に対向されて
エキシマＵＶ光による有機物洗浄が行なわれる。ところ
で、エキシマＵＶ光は、短波長であり、その空間伝達距
離が極めて短いため、基板Ｇに対して十分な洗浄効果を
与えるためには、基板Ｇと照射面５９との間の距離を数
百μｍ〜数ｍｍのオーダーに設定する必要がある。すな
わち、基板Ｇと照射面５９との間の距離の管理を通常の
ＵＶ光の場合よりも厳格に行なって、基板Ｇの全面にわ
たって均等にエキシマＵＶ光を照射しなければ、基板Ｇ
の面内で均等且つ十分な洗浄効果を得ることはできな
い。しかしながら、ＬＣＤ基板Ｇは大型であり、したが
って、これが載置されるステージ５２もまた大型である
ため、前述したように光照射装置５４の照射面５９と基
板Ｇの表面との間の距離が予め決められた距離Ｌとなる
ように昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃを上昇させても、
実際には、ステージ５２および基板Ｇに生じる撓みによ
って、照射面５９と基板Ｇとの間の距離が基板Ｇの表面
全体にわたって均等になってはいない。そこで、本実施
形態では、基板Ｇが照射面５９と対向する前に、移動す
る基板Ｇと照射面５９との間の距離を距離検出センサ５
５によって予め検出し、その検出値に基づいてステージ
５２の高さをステージ５２の移動中に昇降軸５３Ａ，５
３Ｂ，５３Ｃの昇降によって逐次補正しながら、照射面
５９と基板Ｇの表面との間の距離が基板Ｇの表面全体に
わたって均等（距離Ｌ）になるように基板Ｇを照射面５
９と対向する位置へと送り込むようにする。以下、これ
について詳細に説明する。まず、図３に示されるよう
に、基板Ｇは、その幅方向の列を単位として、距離検出
センサ５５により所定のタイミングで照射面５９との間
の距離が検出される。具体的には、例えば、各センサ部
５５ａ，５５ｂ…から発せられる光によって各センサ部
５５ａ，５５ｂ…とこれに対向する基板Ｇ上の点との間
の距離が計測され、その計測値と照射面５９の既知の高
さとから照射面５９と基板Ｇ上の計測点との間の距離が
制御部６７によって演算される。この時、規定の距離Ｌ
を満たしていない計測点における基板高さを補正するた
めに、制御部６７は、センサ５５によって検出された基
板Ｇの幅方向の列が照射面５９と対向する前に、昇降駆
動部６６を介して各モータ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃを個
別に駆動させて、幅方向の列の全ての計測点で照射面５
９との間の距離がＬとなるようにする。このような動作
は所定のタイミングでセンサ５５による検出が行なわれ
る度になされ、これにより、結果として、照射面５９と
基板Ｇの表面との間の距離が基板Ｇの表面全体にわたっ
て均等（距離Ｌ）になるように基板Ｇが照射面５９と対
向する位置へと送り込まれる（図５の（ｃ）参照）。ま
た、距離検出センサ５５からの検出情報に基づいて、光
照射装置５４に近いモータから順に（５４Ａ→５４Ｂ→
５４Ｃ）駆動させることにより、ステージ５２の高さを
その移動方向側端部から順に補正するようにしても良
い。なお、ホームポジションから折り返しポジションに
向かうこの往路において、距離検出センサ５５からの検
出データは、制御部６７のメモリに記憶される。以上の
ようにして光照射が基板Ｇの全面にわたって行なわれ、
基板Ｇが折り返しポジション（図４に一点鎖線で示され
る位置）に達したら、今度は、ステージ５２がホームポ
ジションに向かって逆方向に移動される。この復路にお
いても、光照射装置５４から基板ＧにエキシマＵＶ光が
照射され、前述したと同様の操作によって基板Ｇの表面
全体にわたって均等に有機物洗浄が行なわれる。この場
合、前述した往路で制御部６７のメモリに記憶された検
出データに基づき、ステージ５２の高さが補正されなが
ら基板Ｇの全面にわたって均等にエキシマＵＶ光が照射
される。そして、基板Ｇがホームポジションに達した段
階で、エキシマユニット２１のステージ５２上から第１
のメインアーム機構１５のアーム１８に基板Ｇが受け渡
される。

【００３８】また、本実施形態のエキシマユニット２１
には、昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの昇降動作によっ
て基板Ｇが照射面５９と接触しないように、昇降軸５３
Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの上昇動作を規制する接触防止イン
ターロック機構が設けられている。この接触防止インタ
ーロック機構は、具体的には、距離検出センサ５５と制
御部６７と昇降駆動部６６とから主に構成されており、
距離検出センサ５５によって検出される基板Ｇと照射面
５９との間の距離が所定の閾値よりも小さいことが制御
部６７によって認識されると、昇降駆動部６６を介した
モータ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの駆動（具体的には、昇
降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの上昇）が停止される（あ
るいは、基板Ｇが照射面５９と対向する前に、昇降駆動
部６６を介して昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが所定量
だけ下降される）ようになっている。また、基板Ｇの湾
曲によって照射面５９に最も近くなる可能性がある基板
Ｇ上のポイントを実測やシュミレーションによって見つ
け出し、そのポイントを距離検出センサ５５によって積
極的に検出して接触の有無の可能性を確認しつつ基板Ｇ
を照射面５９側へとスライドさせるようにしても良い。

【００３９】以上説明したように、本実施形態のエキシ
マユニット２１は、基板Ｇが照射面５９と対向する前
に、基板Ｇと照射面５９との間の距離を距離検出センサ
５５によって予め検出し、その検出値に基づいてステー
ジ５２の高さを昇降軸５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの昇降に
よって逐次補正しながら、基板Ｇを照射面５９と対向す
る位置へと送り込むようにしている。具体的には、ステ
ージ５２および基板Ｇの撓みによって生じる照射面５９
と基板Ｇの表面との間の距離の不均衡を、ステージ５２
の複数の個所でステージ５２の高さを調整することによ
り是正して、照射面５９と基板Ｇの表面との間の距離が
基板Ｇの表面全体にわたって均等（距離Ｌ）になるよう
にしている。したがって、基板Ｇの全面にわたって均等
にエキシマＵＶ光を照射することができ、洗浄ムラを回
避して基板Ｇの面内で均等且つ十分な洗浄効果を得るこ
とができる。

【００４０】このような効果は、特に、基板Ｇと照射面
５９との間の距離を数百μｍ〜数ｍｍのオーダーに設定
する必要があるエキシマＵＶ光を用いる場合に有益であ
る。エキシマＵＶ光は、前述したように、短波長であ
り、その空間伝達距離が極めて短いため、基板Ｇと照射
面５９との間の距離の管理を通常のＵＶ光の場合よりも
厳格に行なう必要がある反面、通常のＵＶ光に比べてＯ
Ｎ／ＯＦＦのレスポンスが良好であるため、スループッ
トを向上させることができる。したがって、本実施形態
のように、エキシマＵＶ光照射によって基板Ｇを洗浄し
つつ、前述したセンサ５５によって基板Ｇと照射面５９
との間の距離の管理を厳格に行なえば、スループットを
向上させつつ洗浄効果もアップさせることができ、その
後の薄膜形成処理の精度および効率を飛躍的にアップさ
せることが可能となる。

【００４１】また、本実施形態のエキシマユニット２１
は、基板Ｇと照射面５９との接触を防止する接触防止イ
ンターロック機構を備えている。したがって、基板Ｇの
洗浄を安全且つ確実に行なうことができる。

【００４２】なお、本実施形態においては、ホームポジ
ションから折り返しポジションに向かう往路で距離検出
センサ５５による検出のみを行ない、折り返しポジショ
ンからホームポジションに向かう復路で初めてエキシマ
ＵＶ光の照射を行なうようにしても良い。すなわち、ホ
ームポジションから折り返しポジションに向かう往路で
は、エキシマＵＶ光の照射を行なわず、距離検出センサ
５５によって基板Ｇと照射面５９との間の距離を検出し
てその検出データを制御部６７のメモリに記憶し、折り
返しポジションからホームポジションに向かう復路で、
メモリに記憶された検出データに基づいてステージ５２
の高さを補正しながら、基板Ｇの全面にわたって均等に
エキシマＵＶ光を照射するようにしても良い。

【００４３】図６および図７は本発明の第２の実施形態
を示している。なお、本実施形態において、第１の実施
形態と共通する構成部分については、同一符号を付して
その説明を省略する。

【００４４】前述した第１の実施形態では、昇降軸５３
Ａ，５３Ｂ，５３Ｃによるステージ５２の高さ調整を介
して間接的に基板Ｇの高さすなわち照射面５９と基板Ｇ
の表面との間の距離が基板Ｇ上の複数の点で変化された
が、本実施形態では、ステージ５２上に配設されて基板
Ｇを支持する多数の圧電素子７２によって直接的に基板
Ｇの高さすなわち照射面５９と基板Ｇの表面との間の距
離が細かく変化される。

【００４５】具体的には、圧電素子７２は、例えばステ
ージ５２の幅方向および長手方向に沿う多数の列を形成
するように、ステージ５２の表面上に固定されている。
また、各圧電素子７２は昇降駆動部６６に電気的に接続
され、昇降駆動部６６は圧電素子７２に対し個別に（あ
るいは幅方向の列を単位として）電圧を印加できるよう
になっている。そして、制御部６７は、センサ５５から
の検出結果に基づき、昇降駆動部６６から圧電素子７２
に印加される電圧を制御する。

【００４６】また、圧電素子７２の変形による基板Ｇの
ズレを防止するため、ステージ５２には、基板Ｇの裏面
に吸引力を作用させて基板Ｇを圧電素子７２に吸着させ
るための多数の吸引孔７０が設けられている。なお、図
７に詳しく示されるように、これらの吸引孔７０は、吸
引管路７４を介して、例えば吸引ポンプ７５に接続され
ている。それ以外の構成は第１の実施形態と同一であ
る。

【００４７】このような構成によれば、電圧の印加に伴
う圧電素子７２の機械的な歪み（変形）によって、圧電
素子７２と接触する基板Ｇ上の多数の点で基板Ｇの高さ
が調整される。前述した第１の実施形態では、３つの補
正点でステージ５２（基板Ｇ）の高さが調整されたが、
本実施形態では、圧電素子７２の数に対応して補正点の
数が第１の実施形態に比べ飛躍的に増大され、その分、
基板Ｇの高さが細かく調整されるため、照射距離の均等
率を飛躍的に高めることができる。

【００４８】図８は本発明の第３の実施形態を示してい
る。なお、本実施形態において、第１および第２の実施
形態と共通する構成部分については、同一符号を付して
その説明を省略する。

【００４９】本実施形態では、第２の実施形態の圧電素
子７２が昇降ピン６０に取って代えられている。すなわ
ち、多数の昇降ピン６０によって基板Ｇの高さ調整が基
板Ｇ上の多数の点で行なわれるようになっている。な
お、それ以外の構成は第２の実施形態と同一であり、し
たがって、第２の実施形態と同一の作用効果を得ること
ができる。なお、本発明は、前述した各実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは言うまでもない。例えば、前述し
た実施形態では、照射面５９が固定され、基板Ｇが照射
面５９へとスライドされているが、基板Ｇが固定され、
照射面５９が基板Ｇに向けてスライドされる構成であっ
ても良い。また、前記実施形態では、本発明をＬＣＤ基
板の塗布現像処理システムに適用した例が示されている
が、これに限らず、カラーフィルタ等、他の基板の塗布
・現像処理システムに本発明を適用できることは言うま
でもない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＵＶ光照射ランプの照射面と基板との間の距離を基板の
表面全体にわたって均等に保って十分な洗浄効果を得る
ことができる薄膜形成装置及び基板洗浄装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるＬＣＤ製造装置の平面図で
ある。

【図２】図１のＬＣＤ製造装置を用いた製造工程のフロ
ーチャートである。

【図３】本発明の第１の実施形態に係るエキシマユニッ
トを概念的に示した模式図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係るエキシマユニッ
トの構成を概略的に示した平面図である。

【図５】エキシマユニットの動作形態を段階的に示した
概略図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係るエキシマユニッ
トの構成を概略的に示した平面図である。

【図７】図６のエキシマユニットを構成するステージの
断面図である。

【図８】本発明の第３の実施形態に係るエキシマユニッ
トの構成を概略的に示した平面図である。

【符号の説明】

１…塗布現像処理システム（薄膜形成装置）４…第１プロセス部（洗浄処理部）２１…エキシマユニット（洗浄処理部、洗浄処理装置）５２…ステージ５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…昇降軸（照射距離可変手段）５４…光照射装置（光照射部）５５…距離検出センサ５９…照射面６０…昇降ピン（照射距離可変手段）６７…制御部７２…圧電素子（照射距離可変手段）Ｇ…基板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４５Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６３Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB17 AC08 EA01 EA04 FA03 FA14 2H090 JB02 JC19 3B116 AA02 AB23 AB47 BC01 4G059 AA08 AB09 AB11 AB19 AC24 AC30 5F046 HA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面を洗浄処理する洗浄処理部
と、洗浄後の基板の表面に塗布液を塗布することによっ
て薄膜を形成する薄膜形成部とを備えた薄膜形成装置に
おいて、前記洗浄処理部は、基板が載置されるステージと、ステ
ージ上に載置された基板の表面に光を照射する光照射部
と、基板上の複数の点で光照射部の照射面と基板の表面
との間の距離を検出する距離検出センサと、基板上の複
数の点で光照射部の照射面と基板の表面との間の距離を
変化させる照射距離可変手段と、前記距離検出センサか
らの検出データに基づいて前記照射距離可変手段の動作
を制御する制御部とを具備することを特徴とする薄膜形
成装置。
【請求項２】前記制御部は、光照射部の照射面と基板
の表面との間の距離が基板の全面にわたって略均等にな
るように、前記照射距離可変手段の動作を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】前記光照射部から照射される光がエキシ
マ紫外線光であることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の薄膜形成装置。
【請求項４】基板の表面と前記光照射部の照射面との
接触を防止する接触防止手段を備えていることを特徴と
する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の薄
膜形成装置。
【請求項５】前記照射距離可変手段は、ステージを昇
降させるとともにステージの高さを複数の点で調整する
複数の昇降軸からなることを特徴とする請求項１ないし
請求項４のいずれか１項に記載の薄膜形成装置。
【請求項６】前記照射距離可変手段は、ステージ上に
設けられて基板を支持する複数の圧電素子からなること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に
記載の薄膜形成装置。
【請求項７】前記照射距離可変手段は、ステージの表
面から突没してステージに対して基板を昇降させる複数
の昇降ピンからなることを特徴とする請求項１ないし請
求項４のいずれか１項に記載の薄膜形成装置。
【請求項８】基板の表面に光を照射することによって
基板の表面を洗浄処理する基板洗浄装置において、基板が載置されるステージと、ステージ上に載置された
基板の表面に光を照射する光照射部と、基板上の複数の
点で光照射部の照射面と基板の表面との間の距離を検出
する距離検出センサと、基板上の複数の点で光照射部の
照射面と基板の表面との間の距離を変化させる照射距離
可変手段と、前記距離検出センサからの検出データに基
づいて前記照射距離可変手段の動作を制御する制御部と
を具備することを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項９】前記制御部は、光照射部の照射面と基板
の表面との間の距離が基板の全面にわたって略均等にな
るように、前記照射距離可変手段の動作を制御すること
を特徴とする請求項８に記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】前記光照射部から照射される光がエキ
シマ紫外線光であることを特徴とする請求項８または請
求項９に記載の基板洗浄装置。
【請求項１１】基板の表面と前記光照射部の照射面と
の接触を防止する接触防止手段を備えていることを特徴
とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載
の基板洗浄装置。
【請求項１２】前記照射距離可変手段は、ステージを
昇降させるとともにステージの高さを複数の点で調整す
る複数の昇降軸からなることを特徴とする請求項８ない
し請求項１１のいずれか１項に記載の基板洗浄装置。
【請求項１３】前記照射距離可変手段は、ステージ上
に設けられて基板を支持する複数の圧電素子からなるこ
とを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれか１
項に記載の基板洗浄装置。
【請求項１４】前記照射距離可変手段は、ステージの
表面から突没してステージに対して基板を昇降させる複
数の昇降ピンからなることを特徴とする請求項８ないし
請求項１１のいずれか１項に記載の基板洗浄装置。