CN101003041A - 涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序 - Google Patents

涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序 Download PDF

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Abstract

在涂敷扫描的最后阶段,通过瞬间提高扫描速度(急加速),使此前附着或者追随在抗蚀剂喷嘴的下部侧面(78b)的弯液面的抗蚀剂液隆起部(RQ)从抗蚀剂喷嘴(78)分离,优选将其留在保证区域边界(LX)附近。并且,在扫描刚结束后,使抗蚀剂喷嘴(78)在基板(G)上进行倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余抗蚀剂液,此时倒吸的影响被上述留下的抗蚀剂液隆起部(RQ)抵消,从而可以防止保证区域(ES)内的抗蚀剂膜厚变成设定值或者容许范围以下。

Description

涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序
技术领域
本发明涉及采用长条形的喷嘴在被处理基板上形成处理液的涂敷膜的涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序。
背景技术
在LCD等平板显示器(FPD)的制造工艺中的光刻工序中,经常采用无旋转涂敷法,即,使具有狭缝状排出口的长条形的抗蚀剂喷嘴扫描而在被处理基板(玻璃基板等)上涂敷抗蚀剂液。
这样的无旋转涂敷法,如例如日本特开平10-156255号公报中所公开的那样,将基板水平地载置于载置台上或工作台上,在该工作台上的基板和长条形抗蚀剂喷嘴的排出口之间设定数百μm以下的微小间隙,使抗蚀剂喷嘴沿扫描方向(一般来说是与喷嘴长度方向相正交的水平方向)在基板上方移动,同时将抗蚀剂液呈带状地排出并涂敷到基板上。通过一次使长条形的抗蚀剂喷嘴从基板的一端移动到另一端,可以不使抗蚀剂液落到基板外地以所希望的膜厚将抗蚀剂涂敷膜形成于基板上。
现有的无旋转涂敷法,在抗蚀剂涂敷膜的膜厚控制方面仍有改进的余地,特别是面内的均匀性是一个问题。具体地说,存在以下问题,即,如果仅采取下述措施,也就是在涂敷扫描的终端部使作为抗蚀剂液供给源的泵停止、并在该状态下使抗蚀剂喷嘴向基板外侧或者上方退让,则在将抗蚀剂喷嘴内的抗蚀剂液以与基板上的保护液膜相连的状态排出后截断液体,所以,在涂敷扫描方向的基板后端部容易使抗蚀剂涂敷膜隆起。
一般来说,在基板上表面(被处理面)的周缘部设定既定宽度的边缘区域,在该边缘区域的内侧的产品区域形成器件。因此,在抗蚀剂涂敷处理中,产品区域是必须保证抗蚀剂涂敷膜的膜厚的保证区域,只要在整个保证区域使抗蚀剂涂敷膜的膜厚落入在既定的容许范围内即可,即使在周边的边缘区域内产生超过容许范围的隆起,抗蚀剂涂敷膜也不会出现膜厚轮廓不良的问题。
但是,涂敷在边缘区域的周边抗蚀剂有可能导致颗粒的产生,所以采用周边曝光机等在后面的工序中加以去除。但是,若抗蚀剂的膜厚大的话,则无法完全将其去除,基于此,会存在上述那样的、抗蚀剂涂敷膜在涂敷扫描终端部隆起的问题。
为了控制这样的涂敷扫描终端部处的抗蚀剂涂敷膜隆起,以往采用所谓的倒吸法,即,在基板上设定涂敷扫描的结束位置,使抗蚀剂喷嘴暂时停止于此,在喷嘴停止或静止状态下使作为抗蚀剂液供给源的泵反转,从而从基板上吸取抗蚀剂液。
但是,若在现有技术下采用倒吸法,则通过抗蚀剂喷嘴进行的抗蚀剂液吸取不仅会使边缘区域内的抗蚀剂涂敷膜薄膜化,而且还会波及膜厚保证区域,存在使膜厚保证区域内的抗蚀剂膜厚降低到设定值或容许范围以下的危险。
而且,在进行倒吸时会存在如下问题,即,大气中的极少量空气会与基板上的抗蚀剂液一起被吸入到抗蚀剂喷嘴中,由此,在单张方式的连续涂敷处理中,随着处理次数的重复,涂敷扫描开始部的抗蚀剂膜厚会显著下降。也就是说,长条形的抗蚀剂喷嘴,为了使狭缝状排出口处的排出压力均匀化,在喷嘴内具有形成缓冲室的腔,并且从腔到排出口设置具有与排出口同样的间隙尺寸的狭缝状排出通道,所述缓冲室用来暂时缓冲或贮存从抗蚀剂液供给源送来的抗蚀剂液。若如上所述进行倒吸时与基板上的抗蚀剂液一起吸入到抗蚀剂喷嘴的排出口中的空气经过排出通道而进入到内侧深处的腔中,则空气在此处扩散并混入到室内的抗蚀剂液中。若多次进行连续涂敷处理、即多次进行倒吸,则空气混入量也增大。于是,在涂敷扫描开始、作为抗蚀剂液供给源的泵起动之际,来自泵的排出压力在混入到腔内的空气的作用下下降(产生空气啮入),由此,上升到设定压力的过程变慢,结果,涂敷扫描开始部的抗蚀剂涂敷膜变薄。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种在采用长条形喷嘴的无旋转涂敷法中通过改善涂敷扫描结束部附近的膜厚控制性、而提高涂敷品质的涂敷方法以及涂敷装置。
本发明的另一目的是提供一种在采用长条形喷嘴的无旋转涂敷法中通过改善采用倒吸法时的膜厚控制性、而提高涂敷品质的涂敷方法以及涂敷装置。
本发明的又一目的在于提供执行这样的涂敷处理方法的涂敷处理程序。
为了达到上述目的,本发明的第一涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第一涂敷装置具有:基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;长条形的喷嘴,用于在涂敷扫描中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;处理液供给源,用于在涂敷扫描中向上述喷嘴压送上述处理液;扫描部,用于在涂敷扫描中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;控制部,控制上述扫描部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度以既定的减速率从第一水平移动速度暂时上升到比该第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达预先设定的扫描终点位置;控制上述升降部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止向上述喷嘴压送上述处理液,并且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第一涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,以既定的垂直移动速度使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
在上述第一涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序中,长条形的喷嘴经微小的间隙呈带状地向基板上排出处理液,同时沿水平方向相对移动,从而在扫描方向上从基板的前端侧向后端侧形成处理液的涂敷膜。在该涂敷扫描中,排出到基板上的处理液在润湿现象的作用下附着到喷嘴的、扫描方向上的背面下部,并向高度方向扩展(隆起),形成沿喷嘴长度方向延伸的弯液面。在涂敷扫描的最后阶段,在既定的扫描位置或时刻(优选地,在通过从基板的外周边向基板中心侧偏移既定距离的位置的边界的内侧,设定应保证涂敷膜的膜厚的区域,在喷嘴沿涂敷扫描方向通过上述边界附近的时刻),使扫描速度瞬间上升(急加速),从而使此前附着或追随在喷嘴背面下部的弯液面的处理液隆起部与喷嘴分离,在扫描方向上留在喷嘴的后方。并且,在扫描结束之后,使喷嘴在基板上的扫描终点位置进行处理液的吸取即倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余处理液,此时,倒吸的影响(吸取作用)被上述留下的处理液隆起部抵消,所以,可以防止基板上的膜厚保证区域内的膜厚变到容许范围之外。
本发明的第二涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第二涂敷装置,具有:基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;长条形的喷嘴,用于在涂敷处理中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;处理液供给源,用于在涂敷处理中向上述喷嘴压送上述处理液;扫描部,用于在涂敷处理中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;控制部,控制上述扫描部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达预先设定的扫描终点位置;控制上述升降部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止向上述喷嘴压送上述处理液,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
另外,本发明的第二涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
在上述第二涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序中,长条形的喷嘴经微小的间隙呈带状地向基板上排出处理液,同时沿水平方向相对移动,从而在扫描方向上从基板的前端侧向后端侧形成处理液的涂敷膜。在该涂敷扫描中,排出到基板上的处理液在润湿现象的作用下附着到喷嘴的、扫描方向上的背面下部,并向高度方向扩展(隆起),形成沿喷嘴长度方向延伸的弯液面。并且,在涂敷扫描的最后阶段,在既定的扫描位置或时刻(优选地,在通过从基板的外周边向基板中心侧偏移既定距离的位置的边界的内侧,设定应保证涂敷膜的膜厚的区域,在喷嘴沿涂敷扫描方向通过边界附近的时刻),使涂敷间隙瞬间上升(急加速),从而使处理液的侧缘部向内侧收缩,而膜厚也与之相应地增大。由此,即使此后在喷嘴和基板之间同时进行扫描速度的减小和涂敷间隙的缩小,也可以防止或抑制涂敷膜在基板上的扫描方向上于产品区域和非产品区域之间的边界附近向侧向扩展。并且,在扫描结束之后,使喷嘴在基板上的扫描终点位置进行处理液的吸取即倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余处理液,此时,倒吸的影响(吸取作用)被上述收缩部抵消,所以,可以防止基板上的膜厚保证区域内的膜厚变到容许范围之外。
本发明的第三涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第三涂敷装置,具有:基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;长条形的喷嘴,用于在涂敷扫描中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;处理液供给源,用于在涂敷扫描中向上述喷嘴压送上述处理液;扫描部,用于在涂敷扫描中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;控制部,控制上述扫描部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达预先设定的扫描终点位置;控制上述升降部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止向上述喷嘴压送上述处理液,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
另外,本发明的第三涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
上述第三涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序,同时采用上述第一涂敷方法、涂敷装置和涂敷处理程序中的利用扫描速度的增减来控制膜厚的方法,以及上述第二涂敷方法、涂敷装置和存储介质中的利用涂敷间隙的增减来控制膜厚的方法,所以在两者的复合效果作用下,可以更进一步地提高基板上的产品区域内的膜厚均匀性。
在上述第一至第三涂敷方法中,为了提高涂敷扫描终端部的处理液扩展和膜厚的稳定性以及再现性,可以从喷嘴到达扫描终点位置时起经过既定时间后开始处理液的吸取。
在上述第一至第三涂敷装置中,可作成下述结构,即,基板支承部具有使基板在涂敷区域内浮于空中的工作台。另外,可以设计成,该涂敷区域内,在工作台的上表面上混合设置有多个喷出气体的喷出口和吸入气体的吸引口。进而,可以设计成,上述喷嘴在水平输送方向上配置于涂敷区域内的固定位置,上述扫描部具有基板输送部,所述基板输送部向与水平移动对应的既定输送方向输送处在浮于工作台上的状态下的基板,使其通过喷嘴的正下方。可以设计成,该基板输送部具有:导轨,以与基板的移动方向平行地延伸的方式配置在工作台的一侧或两侧;滑动件,可沿导轨移动;输送驱动部,驱动滑动件,以使其沿导轨移动;保持部,从滑动件向工作台的中心部延伸,可装卸地保持基板的侧缘部。
进而,在上述第一至第三涂敷装置中,可以设计成,上述升降部具有:喷嘴支承部,一体地支承喷嘴;电动致动器,与喷嘴支承部相结合,以便使喷嘴从任意的第一高度位置向任意的第二高度位置升降移动;气缸,与上述喷嘴支承部相结合,以抵消喷嘴的重力。
本发明的第四涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板排出处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第四涂敷装置,具有:基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;长条形的喷嘴,用于在涂敷扫描中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;处理液供给源,用于在涂敷扫描中向上述喷嘴压送上述处理液;扫描部,用于在涂敷扫描中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;控制部,控制上述扫描部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;控制上述升降部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
另外,本发明的第四涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
在上述第四涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序中,长条形的喷嘴通过微小的间隙呈带状地向基板上排出处理液,同时沿水平方向相对移动,从而在扫描方向上从基板的前端侧向后端侧形成处理液的涂敷膜。在涂敷扫描的最后阶段,在既定的扫描位置或时刻,使喷嘴的处理液排出速度瞬间增大,从而优选地在膜厚保证区域和非保证区域的边界附近在基板上的涂敷膜上形成隆起部。然后,在扫描结束之后,使喷嘴在基板上的扫描终点位置进行处理液的吸取即倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余处理液,此时,倒吸的影响(吸取作用)在上述处理液隆起部处被抵消,所以,可以防止基板上的膜厚保证区域内的膜厚达到容许范围之外。这种情况下,在喷嘴沿涂敷扫描方向通过膜厚保证区域和非保证区域的边界附近前后,使处理液排出速度到达第二排出速度。
本发明的第五涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板排出处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第五涂敷装置,具有:基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;长条形的喷嘴,用于在涂敷处理中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;处理液供给源,用于在涂敷处理中向上述喷嘴压送上述处理液;扫描部,用于在涂敷处理中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;控制部,控制上述扫描部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;控制上述升降部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
本发明的第五涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
在上述第五涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序中,长条形的喷嘴通过微小的间隙呈带状地向基板上排出处理液,同时沿水平方向相对移动,从而在扫描方向上从基板的前端侧向后端侧形成处理液的涂敷膜。在涂敷扫描的最后阶段,在既定的扫描位置或时刻,使喷嘴的处理液排出速度瞬间增大,从而优选在膜厚保证区域和非保证区域的边界附近在基板上的涂敷膜上形成隆起部。并且,与这样的排出速度的瞬间增大相配合,使涂敷间隙瞬间增大,从而使涂敷膜的侧缘部向内侧收缩,进一步增大隆起部的膜厚。这样,此后在喷嘴和基板之间同时进行扫描速度的减小和涂敷间隙的缩小之际,可以防止或抑制涂敷膜在基板上的扫描方向上于保证区域和非保证区域之间的边界附近向侧向扩展。然后,在扫描刚结束后,使喷嘴在基板上的扫描终点位置进行处理液的吸取即倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余处理液,此时,倒吸的影响(吸取作用)在上述收缩部处被抵消,所以,可以防止基板上的膜厚保证区域内的处理液膜厚处于容许范围之外。在本发明的一个优选实施方式中,在喷嘴沿涂敷扫描方向通过膜厚保证区域和非保证区域的边界附近前后,使上述间隙达到第二距离间隔。
在上述第四、第五涂敷方法中,为了提高涂敷扫描终端部的处理液扩展和膜厚的稳定性以及再现性,可以从喷嘴到达扫描终点位置时起到开始吸取处理液,设定既定的延迟时间。
在上述第四、第五涂敷装置中,可以设计成,在扫描终点位置刚完成喷嘴的处理液吸取后,上述控制部使喷嘴离开基板上的处理液,并使喷嘴进行处理液的排出,以便排出在吸取处理液时一起吸入的空气。另外,可以设计成,还具有起步处理部,所述起步处理部,为了预先做好涂敷处理的准备,而在既定的起步位置,使上述喷嘴下端的排出口与圆柱形的起步辊的顶部隔开希望的间隙相对,边使上述起步辊旋转边从上述喷嘴排出处理液,排出结束后,在上述喷嘴的下端部形成上述处理液的液膜。
进而,在上述第四、第五涂敷装置中,可以设计成,喷嘴具有用于暂时贮存排出前的处理液的腔、和从该腔延伸到排出口的狭缝状排出通道,用于空气排出的处理液排出量设定在排出通道的容积的1/2~1倍的范围内。
一般来说,在处理液的吸取(倒吸)即将结束时,大气中的空气会与基板上的处理液一起被吸入喷嘴,刚吸入到喷嘴中的空气处于排出通道内,而并未进入到腔内。但是,若就此放置,则用不了多长时间排出通道内的空气就会向上方扩散或移动、混入到腔内的处理液中。在本发明中,在倒吸刚结束之后,喷嘴从涂敷扫描结束位置向上方退让必要的最小距离并迅速地排出处理液,从而将处于喷嘴排出通道内的吸入时间不长的空气排出到喷嘴排出口之外。此时,通过将处理液排出量设定为适当的量(优选在排出通道容积的1/2~1倍的范围内),可以充分地排出空气,并在表面张力的作用下使与空气一起排出的处理液留在喷嘴排出口周围,可以防止垂落。
根据本发明,通过上述结构和作用,在采用长条形喷嘴的无旋转涂敷法中,可以改善涂敷扫描结束部附近的膜厚控制性,提高涂敷品质。另外,可以改善采用倒吸法时涂敷扫描结束部附近的膜厚控制性,而且,还可以改善涂敷扫描开始部附近的膜厚控制性,进而可以大幅提高涂敷品质。
附图说明
图1是表示可应用本发明的涂敷显影处理系统的结构的俯视图。
图2是表示图1的涂敷显影处理系统中的处理顺序的流程图。
图3是表示搭载于图1的涂敷显影处理系统的本发明第一实施方式的抗蚀剂涂敷单元和减压干燥单元的整体结构的概略俯视图。
图4是表示本发明第一实施方式的抗蚀剂涂敷单元的整体结构的立体图。
图5是表示本发明第一实施方式的抗蚀剂涂敷单元的整体结构的概略主视图。
图6是表示上述抗蚀剂涂敷单元内的工作台涂敷区域中的喷出口和吸入口的排列图形的一个示例的俯视图。
图7是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的基板输送部的结构的概略局部剖面侧视图。
图8是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的基板输送部的保持部的结构的放大剖视图。
图9是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的基板输送部的衬垫部的结构的立体图。
图10是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的基板输送部的保持部的一个变型例的立体图。
图11是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的喷嘴升降机构、压缩空气供给机构以及真空供给机构的结构的图。
图12是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的抗蚀剂液供给机构的结构的图。
图13是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的控制系统的主要结构的框图。
图14是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描的一个阶段的侧视图。
图15是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的主要参数的时间特性(第一实施例)的时序图。
图16是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图17是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图18是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描结束时的状态的局部剖面侧视图。
图19是表示本发明第一实施方式中的倒吸结束时的抗蚀剂涂敷膜状态的局部剖面侧视图。
图20是表示比较例中的涂敷扫描即将结束时的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图21是表示比较例中的涂敷扫描结束时状态的局部剖面侧视图。
图22是表示比较例中的倒吸结束时的抗蚀剂涂敷膜状态的局部剖面侧视图。
图23是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的主要参数的时间特性(第二实施例)的时序图。
图24是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图25是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部放大剖视图。
图26是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描即将结束时的一个阶段的作用的局部放大俯视图。
图27是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描即将结束时的状态的局部放大俯视图。
图28是表示比较例中的涂敷扫描即将结束时状态的局部放大俯视图。
图29是对比表示实施例和比较例中的基板上的涂敷扫描终端部处的抗蚀剂涂敷膜的膜厚轮廓的图。
图30是表示本发明第一实施方式中的涂敷扫描最后阶段的主要参数的时间特性(第三实施例)的时序图。
图31是表示本发明第二实施方式的涂敷显影处理系统中的抗蚀剂涂敷单元和减压干燥单元的整体结构的概略俯视图。
图32是表示实施方式中的抗蚀剂涂敷单元的整体结构的立体图。
图33是表示实施方式中的抗蚀剂涂敷单元的整体结构的概略主视图。
图34是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的基板输送部的结构的概略局部剖面侧视图。
图35是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的喷嘴升降机构、压缩空气供给机构以及真空供给机构的结构的图。
图36是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的控制系统的主要结构的框图。
图37是表示实施方式中的涂敷扫描最后阶段的主要参数的时间特性(第一实施例)的时序图。
图38是表示实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图39是表示实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图40是表示实施方式中的涂敷扫描结束时的状态的局部剖面侧视图。
图41是表示实施方式中的倒吸结束时的抗蚀剂涂敷膜状态的局部剖面侧视图。
图42是表示实施方式中的涂敷扫描最后阶段的主要参数的时间特性(第二实施例)的时序图。
图43是表示实施方式中的涂敷扫描最后阶段的一个阶段的作用的局部剖面侧视图。
图44是对比表示实施例和比较例中的基板上的涂敷扫描终端部处的抗蚀剂涂敷膜的膜厚轮廓的图。
图45是表示实施方式中的构成单张涂敷处理的一个循环的主要工序的顺序的流程图。
图46是表示实施方式中的构成单张涂敷处理的一个循环的主要工序的顺序的示意图。
图47是表示实施方式中所采用的抗蚀剂喷嘴的具体结构示例的纵剖视图。
图48是表示实施方式中的喷嘴空气排出动作的作用的纵剖视图。
图49是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的喷嘴待机部的结构的局部剖面侧视图。
图50是表示上述抗蚀剂涂敷单元中的起步处理的局部剖面侧视图。
图51是表示通过起步处理而在抗蚀剂喷嘴的下端部形成的液膜的剖视图。
图52是表示在起步处理后将长条形的抗蚀剂喷嘴下降到基板上的涂敷开始位置时的着液状态的立体图。
图53是表示实施方式中的形成于涂敷扫描开始部的抗蚀剂涂敷膜的膜厚状态的局部剖面侧视图。
图54是表示测定实施方式中形成于涂敷扫描开始部的抗蚀剂涂敷膜的膜厚所得的数据的图表。
附图标记说明
40抗蚀剂涂敷单元(CT)
75喷嘴升降机构
76工作台
78抗蚀剂喷嘴
84基板输送部
88喷出口
90吸引口
100输送驱动部
102保持部
104吸附衬垫
122位置传感器
138电动马达
144气缸
146压缩空气供给机构
148真空供给机构
170抗蚀剂液供给机构
176抗蚀剂泵
196抗蚀剂液供给控制部
200控制器
246腔
250排出通路
M1输入区域
M3涂敷区域
M5输出区域
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的优选实施方式。
图1表示作为可应用本发明的涂敷方法、涂敷装置以及涂敷处理程序的构成例的涂敷显影处理系统。该涂敷显影处理系统设置于无尘室内,将例如LCD基板作为被处理基板,在LCD制造工艺中进行光刻工序中的清洗、抗蚀剂涂敷、预烘干、显影以及后烘干的各个处理。曝光处理在与该系统邻接设置的外部曝光装置(未图示)中进行。
该涂敷显影处理系统主要由盒装卸站(C/S)10、处理站(P/S)12以及接口部(I/F)14构成。
设置于系统一端部的盒装卸站(C/S)10具有盒装卸台16、输送通路17以及输送机构20。所述盒装卸台16可载置既定数目例如4个盒C,盒C收纳有多个基板G。所述输送通路17配置于该盒装卸台16上的侧方并与盒C的排列方向平行。所述输送机构20在该输送通路17上移动自如,并使基板G进出盒装卸台16上的盒C。该输送机构20具有可以保持基板G的机构,例如输送臂,可在X、Y、Z、θ四个轴上动作,能与后述处理站(P/S)12侧的输送装置38进行基板G的交接。
处理站(P/S)12,从上述盒装卸站(C/S)10侧起,清洗处理部22、涂敷处理部24和显影处理部26按顺序经由(隔着)基板中继部23、药液供给单元25和间隔部27横向排成一列地设置。
清洗处理部22包括两个擦洗单元(SCR)28、上下两层的紫外线照射/冷却单元(UV/COL)30、加热单元(HP)32以及冷却单元(COL)34。
涂敷处理部24包括无旋转式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40、减压干燥单元(VD)42、上下两层式的粘附/冷却单元(AD/COL)46、上下两层式的加热/冷却单元(HP/COL)48以及加热单元(HP)50。
显影处理部26包括三个显影单元(DEV)52、两个上下两层式的加热/冷却单元(HP/COL)53以及加热单元(HP)55。
在各处理部22、24、26的中央部,沿长度方向设置有输送通路36、51、58,输送装置38、54、60分别沿着输送通路36、51、58移动以访问各处理部内的各单元,进行基板G的输入/输出或者输送。在该系统的各处理部22、24、26中,在输送通路36、51、28的一侧配置液体处理系统的单元(SCR、CT、DEV等),在另一侧配置热处理系统的单元(HP、COL等)。
配置于系统另一端部的接口部(I/F)14,在与处理站12相邻的一侧设置延伸部(基板交接部)56和缓冲台57,在与曝光装置相邻的一侧设置输送机构59。该输送机构59在沿Y方向延伸的输送通路19上移动自如,除了相对于缓冲台57使基板G进出,还与延伸部(基板交接部)56和相邻的曝光装置进行基板G的交接。
图2表示该涂敷显影处理系统的处理顺序。首先,在盒装卸站(C/S)10中,输送机构20将一个基板G从盒装卸台16上的既定盒C中取出,并将其转送到处理站(P/S)12的清洗处理部22的输送装置38(步骤S1)。
在清洗处理部22中,首先按顺序将基板G输送到紫外线照射/冷却单元(UV/COL)30中,先在紫外线照射单元(UV)中利用紫外线照射进行干式清洗,接着在冷却单元(COL)中冷却到既定的温度(步骤S2)。在该紫外线清洗中,主要去除基板表面的有机物。
然后,用一个擦洗单元(SCR)28对基板G进行擦洗处理,从基板表面去除颗粒状的污物(步骤S3)。在擦洗后,在加热单元(HP)32中通过加热对基板G进行脱水处理(步骤S4),接着在冷却单元(COL)34中将基板G冷却到一定的基板温度(步骤S5)。这样,完成清洗处理部22中的前处理,由输送装置38经由基板交接部23将基板G输送到涂敷处理部24。
在涂敷处理部24中,首先按顺序将基板G送到粘附/冷却单元(AD/COL)46中,先在粘附单元(AD)中进行疏水化处理(HMDS)(步骤S6),接着在冷却单元(COL)中冷却到一定的基板温度(步骤S7)。
然后,在抗蚀剂涂敷单元(CT)40中采用无旋转法对基板G涂敷抗蚀剂液,接着在减压干燥单元(VD)42中进行减压干燥处理(步骤S8)。
接下来,按顺序将基板G送到加热/冷却单元(HP/COL)48中,先在加热单元(HP)中进行涂敷后的烘干(预烘干)(步骤S9),接着在冷却单元(COL)中冷却到一定的基板温度(步骤S10)。在该涂敷后的烘干中,也可以采用加热单元(HP)50。
在上述涂敷处理后,由涂敷处理部24的输送装置54和显影处理部26的输送装置60将基板G输送到接口部(I/F)14,从该处将基板G转送到曝光装置中(步骤S11)。在曝光装置中,在基板G上的抗蚀剂上对既定的电路图案进行曝光。然后,使完成图案曝光的基板G从曝光装置返回到接口部(I/F)14。接口部(I/F)14的输送机构59将取自曝光装置的基板G经延伸部56送到处理站(P/S)12的显影处理部26(步骤S11)。
在显影处理部26中,采用任一个显影单元(DEV)52对基板G进行显影处理(步骤S12),接着,按顺序将基板G送入一个加热/冷却单元(HP/COL)53中,先在加热单元(HP)中进行后烘干(步骤S13),而后在冷却单元(COL)中冷却到一定的基板温度(步骤S14)。在该后烘干中也可以采用加热单元(HP)50。
在显影处理部26中进行了一系列处理的基板G通过处理站(P/S)12内的输送装置60、54、38返回到盒装卸站(C/S)10,在此,由输送机构20将其收纳到任一个盒C中(步骤S1)。
在该涂敷显影处理系统中,可以将本发明应用于例如涂敷处理部24的抗蚀剂涂敷单元(CT)40。下面参照图3~图30,对将本发明应用于抗蚀剂涂敷单元(CT)40的第一实施方式进行说明。
图3是表示该实施方式中的抗蚀剂涂敷单元(CT)40和减压干燥单元(VD)42的整体结构的俯视图。
如图3所示,在支承台或支承台70的上方,沿X方向横向排成一列地设置抗蚀剂涂敷单元(CT)40和减压干燥单元(VD)42。如箭头FA所示,通过输送通路51侧的输送装置54(图1),将要进行涂敷处理的新基板G输送到抗蚀剂涂敷单元(CT)40。如箭头FB所示,通过输送臂74将在抗蚀剂涂敷单元(CT)40进行了涂敷处理的基板G输送到减压干燥单元(VD)42。该输送臂74由支承台70上的导轨72引导而能在X方向上移动。在减压干燥单元(VD)42中完成干燥处理的基板G如箭头FC所示,通过输送通路51侧的输送装置54(图1)取回。
抗蚀剂涂敷单元(CT)40具有沿X方向延伸较长的工作台76,在该工作台76上,基板G沿同一方向被以平流方式输送,同时,从配置在工作台76上方的长条形抗蚀剂喷嘴78向基板G上供给抗蚀剂液,采用无旋转法在基板上表面(被处理面)上形成一定膜厚的抗蚀剂涂敷膜。在后面将对单元(CT)40内的各部分结构和作用进行详细说明。
减压干燥单元(VD)42具有上表面开口的托盘或是浅底容器型的下部腔室80、以及可气密地密封安装或者嵌合在该下部腔室80上表面上的盖状上部腔室(未图示)。下部腔室80为大致四边形,在中心部配置用于水平载置并支承基板G的工作台82,在底面的四个角设有排气口83。各排气口83通过排气管(未图示)与真空泵(未图示)相通。在下部腔室80上覆盖有上部腔室的状态下,可以用该真空泵将两腔室内密闭的处理空间减压到既定的真空度。
图4和图5表示本发明一个实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40内的更详细的整体结构。
在本实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中,工作台76不仅像以往那样起到固定保持基板G的载置台的作用,还起到基板上浮台的作用,用空气压力使基板G浮于空中。配置于工作台76两侧的直线运动型基板输送部84分别对浮于工作台76上的基板G的两侧缘部可装卸地加以保持,并沿工作台长度方向(X方向)输送基板G。
详细地说,沿工作台76的长度方向(X方向)将该工作台76分割成五个区域M1、M2、M3、M4、M5(图5)。左端的区域M1为输入区域,将要进行涂敷处理的新基板G输入到该区域M1内的既定位置。在该输入区域M1中,为了从输送装置54(图1)的输送臂接受基板G并将其载于工作台76上,而隔开既定的间隔设置有多个升降销86,该升降销86可在工作台下方的原位置和工作台上方的往复动作位置之间升降移动。这些升降销86采用输入用升降销升降部85(图13)进行升降驱动。该升降销升降部85将例如气缸(未图示)作为驱动源。
该输入区域M1也是开始上浮式基板输送的区域,在该区域内的工作台上表面上以一定密度设置有多个喷出口88。该喷出口为了使基板G上浮到输入用上浮高度或者上浮量Ha,而喷出高压或正压的压缩空气。在此,输入区域M1中的基板G的上浮量Ha不必设为特别高的精度,只要保证在例如250~350μm的范围内即可。而且,在输送方向(X方向)上,输入区域M1的尺寸优选大于基板G的尺寸。而且,在输入区域M1中,也可以设置在工作台76上对基板G进行对位的校准部(未图示)。
设置于工作台76中心部的区域M3是抗蚀剂液供给区域或者涂敷区域,当基板G通过该涂敷区域M3时,从上方的抗蚀剂喷嘴78接受抗蚀剂液R的供给。涂敷区域M3中的基板上浮量Hb规定了喷嘴78下端(排出口)和基板上表面(被处理面)之间的涂敷间隙S(例如240μm)。该涂敷间隙S是左右抗蚀剂涂敷膜的膜厚或抗蚀剂消耗量的重要参数,需要以高精度将其维持为一定值。鉴于此,为了使基板G上浮希望的上浮量Hb,在涂敷区域M3的工作台上表面,以例如图6所示的排列或分布图案,混合设置喷射出高压或正压的压缩空气的喷出口88和以负压吸入空气的吸引口90。这样,针对基板G的通过涂敷区域M3内的部分,由来自喷出口88的压缩空气施加垂直向上的力、同时由来自吸引口90的负压吸引力施加垂直向下的力,控制相对抗的两个方向的力的平衡,从而将涂敷用上浮量Hb维持在设定值Hs(例如50μm)附近。输送方向(X方向)上的涂敷区域M3的尺寸只要有能够在抗蚀剂喷嘴78的正下方稳定地形成上述那样的狭窄涂敷间隙S的余量即可,通常可以小于基板G的尺寸,例如1/3~1/4左右即可。
如图6所示,在涂敷区域M3中,在相对于基板输送方向(X方向)倾斜一定角度的直线C上,交替地配置喷出口88和吸引口90,相邻的各列之间在直线C上的间距上设有适当的偏移量α。根据该配置图案,喷出口88和吸引口90的混合密度均匀,不仅能够使得工作台上的基板上浮力均匀化,还能使得基板G在沿基板沿输送方向(X方向)移动时与喷出口88及吸引口90相对置的时间比例在基板各部分均匀化,这样,可以防止在形成于基板G上的涂敷膜上留下喷出口88或吸引口90的轨迹或者转印痕迹。在涂敷区域M3的入口处,为了使基板G的末端部在与输送方向正交的方向(Y方向)上稳定地接受均匀的上浮力,优选提高排列在该方向(直线J)上的喷出口88和吸引口90的密度。另外,在涂敷区域M3中,为了防止基板G的两侧缘部的下垂,优选在工作台76的两侧缘部(直线K上)仅配置喷出口88。
再次参照图5,设定在输入区域M1和涂敷区域M3之间的中间区域M2是在输送过程中使基板G的上浮高度位置从输入区域M1的上浮量Ha变化或过渡到涂敷区域M3的上浮量Hb的过渡区域。在该过渡区域M2内,也可在工作台76的上表面混合配置喷出口88和吸引口90。这种情况下如下设置为宜,即,使吸引口90的密度沿输送方向逐渐增大,由此,使得输送过程中的基板G的上浮量逐渐从Ha转移到Hb。或者,在该过渡区域M2内,也可以不含吸引口90而仅设置喷出口88。
邻接于涂敷区域M3下游侧的区域M4是在输送过程中使基板G的上浮量从涂敷用上浮量Hb改变到输出用上浮量Hc(例如250~350μm)的过渡区域。在该过渡区域M4内,也可在工作台76的上表面混合配置喷出口88和吸引口90,这种情况下如下设置为宜,即,使吸引口90的密度沿输送方向逐渐减小。或者,也可以不合吸引口90而仅设置喷出口88。另外,如图6所示,与涂敷区域M3同样地,在过渡区域M4内,为了防止在形成于基板G上的抗蚀剂涂敷膜上留下转印痕迹,优选将吸引口90(和喷出口88)配置在相对于基板输送方向(X方向)倾斜一定角度的直线E上,并且相邻的各列之间在排列间距上设置适当的偏移量β。
工作台76的下游端(右端)区域M5是输出区域。在抗蚀剂涂敷单元(CT)40接受了涂敷处理的基板G,通过输送臂74(图3)从该输出区域M5内的既定位置或输出位置输出到邻接于下游侧的减压干燥单元(VD)42(图3)。该输出区域M5中,在工作台上表面以一定密度设置多个用于使基板G上浮输出用上浮量Hc的喷出口88,并且,为了从工作台76上卸载基板G并将其交接给输送臂74(图3),隔开既定的间隔设置多个升降销92,该升降销可在工作台下方的原位置和工作台上方的往复动作位置之间升降移动。这些升降销92采用输出用升降销升降部91(图13)进行升降驱动。该升降销升降部将例如气缸(未图示)作为驱动源。
抗蚀剂喷嘴78的长条形喷嘴本体以覆盖工作台76上的基板G的一端到另一端的长度在与输送方向正交的水平方向(Y方向)上延伸,在该喷嘴本体的下端具有狭缝状的排出口78a。该抗蚀剂喷嘴78可升降地安装在门形喷嘴支承体130上,并与来自抗蚀剂液供给机构170(图12、图13)的抗蚀剂液供给管94(图4)相连。在图4中,用于支承抗蚀剂喷嘴78并沿竖直方向延伸的棒体136构成喷嘴升降机构75(图11、图13)的一部分。
如图4、图7和图8所示,基板输送部84具有:平行地配置于工作台76左右两侧的一对导轨96、可沿轴向(X方向)移动地安装在各导轨96上的滑动件98、使滑动件98在各导轨96上直线移动的输送驱动部100、以及从各滑动件98向工作台76的中心部延伸并可装卸地保持基板G的左右两侧缘部的保持部102。
在此,输送驱动部100由直线运动型的驱动机构例如线性马达构成。另外,保持部102分别具有吸附衬垫104和板簧型衬垫支承部106。该吸附衬垫104靠真空吸附力结合于基板G的左右两侧缘部的下表面。该衬垫支承部106用末端部支承吸附衬垫104,并且,能弹性变形以将滑动件98侧的基端部作为支点来改变末端部高度位置。吸附衬垫104以一定的间距排成一列,衬垫支承部106独立地支承各吸附衬垫104。这样,各吸附衬垫104和衬垫支承部106可在独立的高度位置(即使在高度不同的位置也能)稳定地保持基板G。
如图7和图8所示,该实施方式中的衬垫支承部106安装在板状衬垫升降部件108上,该衬垫升降部件可升降地安装于滑动件98的内侧面。搭载于滑动件98上的由例如气缸构成的衬垫致动器109(图13)使衬垫升降部件108在低于基板G的上浮高度位置的原位置(退让位置)和与基板G的上浮高度位置对应的往复动作位置(结合位置)之间升降移动。
如图9所示,各吸附衬垫104在例如合成橡胶制的长方体形衬垫本体110的上表面设置有多个吸引口112。这些吸引口112是狭缝状的长孔,但是,也可以是圆形或矩形的小孔。在吸附衬垫104上连接着由例如合成橡胶构成的带状真空管114。这些真空管114的管路116分别与衬垫吸附控制部115(图13)的真空源相通。
保持部102优选采用分离型或完全独立型的结构,即,如图4所示,单侧的一列真空吸附衬垫104和衬垫支承部106按组分离。但是,也可以是图10所示的一体型结构,即,用设有缺口部118的一张板簧形成单侧一列的衬垫支承部120,在其上配置单侧一列的真空吸附衬垫104。
如上所述,利用形成于工作台76上表面的多个喷出口88和对其供给用来产生上浮力的压缩空气的压缩空气供给机构146(图11)、以及在工作台76的涂敷区域M3内与喷出口88混合形成的多个吸引口90和对其供给真空压力的真空供给机构148(图11),构成工作台基板上浮部145(图13)。该工作台基板上浮部145,在输入区域M1和输出区域M5使基板G上浮适于输入输出和高速输送的上浮量,在涂敷区域M3使基板G上浮适于进行稳定且准确的抗蚀剂涂敷扫描的设定上浮量Hs
图11表示喷嘴升降机构75、压缩空气供给机构146和真空供给机构148的结构。喷嘴升降机构75具有门形支承体130、安装于该门形支承体130的竖直直线运动机构132以及连接棒136。该门形支承体130以沿与输送方向(X方向)正交的水平方向(Y方向)跨于涂敷区域M3之上的方式架设。该连接棒136结合作为该竖直直线运动机构132的移动体(升降体)的棱柱状水平支承部件134和抗蚀剂喷嘴78。在此,直线运动机构132的驱动部具有电动马达138、滚珠丝杠140、引导部件142以及气缸144。电动马达138的旋转力由滚珠丝杠机构(140、142、134)变换为竖直方向的直线运动,喷嘴78与升降体的水平支承部件134一体地沿竖直方向进行升降移动。根据电动马达138的旋转量和旋转停止位置,可任意地控制抗蚀剂喷嘴78的升降移动量和高度位置。气缸144用于在后述的涂敷扫描结束前使抗蚀剂喷嘴78上升移动之际抵消抗蚀剂喷嘴78和水平支承部件134的重力,将其活塞杆144a从下面推抵在水平支承部134的两端部上来辅助高速上升。另外,也可以省去连接棒136而使抗蚀剂喷嘴78和水平支承部件134直接结合。
压缩空气供给机构146具有正压歧管150、压缩空气供给管154和设置在该压缩空气供给管154的中途的调节器156。该正压歧管150与在工作台76上表面分割的多个区域的喷出口88分别相连。该压缩空气供给管154将来自例如工厂用的压缩空气供给源152的压缩空气送入到这些正压歧管150中。真空供给机构148具有负压歧管158、真空管162和设置在该真空管162的中途的节流阀164。该负压歧管158与在工作台76上表面分隔的多个区域的吸引口90分别相连。该真空管162将来自例如工厂用的真空源160的真空送入这些负压歧管158。
图12表示抗蚀剂液供给机构170的结构。该抗蚀剂液供给机构170从贮存抗蚀剂液R的瓶172经由吸入管174将至少一次涂敷处理的量(一张基板的量)的抗蚀剂液R预先填充到抗蚀剂用泵176中,在进行涂敷处理时,从抗蚀剂用泵176经由排出管或者抗蚀剂液供给管94以既定压力将抗蚀剂液R压送到抗蚀剂喷嘴78,从抗蚀剂喷嘴78以既定流量向基板G上排出抗蚀剂液R。
瓶172是密封的,从气体管178朝向瓶内液面以一定的压力供给压送气体例如N2气。在气体管178上设置有由例如气动阀构成的开闭阀180。
在吸入管174的中途设置有过滤器182、脱气组件184和开闭阀186。过滤器182去除从瓶172送来的抗蚀剂液R中的异物(废物类),脱气组件184去除抗蚀剂液中的气泡。开闭阀186由例如气动阀构成,打开(全开导通)或关闭(隔断)吸入管174中的抗蚀剂液R的流动。
在抗蚀剂液供给管94的中途设有开闭阀188。并未设置过滤器和倒吸阀。该开闭阀188由例如气动阀构成,打开(全开导通)或关闭(隔断)抗蚀剂液供给管94中的抗蚀剂液R的流动。
抗蚀剂用泵176由例如注射泵构成,具有泵本体190、活塞192和使该活塞192往复动作的泵驱动部194。该泵本体190具有泵室。该活塞192用来任意地改变泵室的容积。
抗蚀剂液供给控制部196是局部控制器,根据来自后述主控制器200(图13)的指令控制抗蚀剂液供给机构170内的各个部分、特别是抗蚀剂用泵176的泵驱动部194和各开闭阀180、186、188等。
图13表示该实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中的控制系统的主要结构。控制器200由微型计算机构成,控制单元内的各个部分、特别是抗蚀剂液供给机构170、喷嘴升降机构75、工作台基板上浮部145、基板输送部84(输送驱动部100、衬垫吸附控制部115、衬垫致动器109)、输入用升降销升降部85、输出用升降销升降部91等各自的动作和整体动作(序列)。
下面,说明该实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中的涂敷处理动作。
控制器200将存储在例如光盘等存储介质中的涂敷处理程序读入主存储器中并加以执行,从而控制程序化了的一系列涂敷处理动作。
若通过输送装置54(图1)将未处理的新基板G输入到工作台76的输入区域M1,则升降销86在往复动作位置接受该基板G。当输送装置54退出后,升降销86下降,使基板G下降到输送用高度位置、即上浮位置Ha(图5)。然后,校准部(未图示)动作,从四面将按压部件(未图示)按压于上浮状态的基板G,使基板G在工作台76上对位。在校准动作完成后,紧接着使基板输送部84的衬垫致动器109动作,使吸附衬垫104从原位置(退让位置)上升(UP)到往复动作位置(结合位置)。在此之前,吸附衬垫104与真空源连通,一与上浮状态的基板G的侧缘部接触就用真空吸附力结合。在吸附衬垫104与基板G的侧缘部结合之后,紧接着,校准部使按压部件退让到既定位置。
然后,基板输送部84在用保持部102保持着基板G侧缘部的状态下,使滑动件98从输送起点位置沿输送方向(X方向)以较高的一定速度直线移动。这样,基板G在浮于工作台76上的状态下沿输送方向(X方向)直线移动,在基板G的前端部到达抗蚀剂喷嘴78的正下方附近的设定位置时,基板输送部84停止第一阶段的基板输送。此时,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78在上方的退让位置待机。
当基板G停止时,喷嘴升降机构75动作,使抗蚀剂喷嘴78向垂直下方下降,使喷嘴排出口和基板G之间的距离间隔或涂敷间隙与初始值(60μm)相一致。然后,抗蚀剂液供给机构170开始从抗蚀剂喷嘴78向基板G的上表面排出抗蚀剂液,同时,基板输送部84也开始第二阶段的基板输送,而另一方面,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78上升到涂敷间隙成为设定值SA(例如240μm)的高度(在例如0.1秒期间),之后,使基板G在该状态下水平移动。在该第二阶段即涂敷时的基板输送中,选择较低的第一速度VA(例如50mm/s)。
这样,在涂敷区域M3内,基板G以水平姿势并以一定速度VA沿输送方向(X方向)移动,同时,长条形的抗蚀剂喷嘴78以一定的泵压力PA朝向正下方的基板G排出带状的抗蚀剂液R,这样,如图14所示,从基板G的前端侧朝向后端侧逐渐形成抗蚀剂液的涂敷膜RM。在该涂敷扫描中,在润湿现象的作用下,排出到基板G上的抗蚀剂液R附着到抗蚀剂喷嘴78的单侧下部侧面78b上并向高度方向扩展(隆起),形成沿喷嘴长度方向(Y方向)延伸的弯液面RQ。
在该实施方式中,从涂敷扫描的最后阶段到刚结束后,扫描速度(基板输送速度)、涂敷间隙和抗蚀剂用泵176的压力,在控制器200的控制下分别按照图15所示的时间特性变化。更具体地说,从抗蚀剂喷嘴78相对通过设定在基板G上的既定通过点X1的时刻t1起,在控制器200的控制下,基板输送部84使扫描速度(基板输送速度)从此前的第一速度VA(50mm/s)以既定的加速度(例如200mm/s2)暂时上升到比第一速度高的第二速度VB(例如70mm/s)。这样,如图16所示,此前附着于或追随着抗蚀剂喷嘴78的下部侧面78b的弯液面的抗蚀剂液隆起部RQ,由于扫描速度的瞬间上升(急加速)而从抗蚀剂喷嘴78分离,并保持该分离状态而远离抗蚀剂喷嘴78。
在此,可以根据抗蚀剂液的特性(粘性等)、涂敷条件(膜厚、标准扫描速度等)、涂敷规格(边缘尺寸等)适当地选择扫描速度开始急速上升或加速的通过点X1,通常可以将其设定在将基板G的上表面(被处理面)分为内侧的产品区域(膜厚保证区域)Es和外侧的边缘区域(非膜厚保证区域)EM这两部分的边界(以下称为“保证区域边界”)Lx附近。
扫描速度通过上述那样的急加速而在既定时刻t2上升到第二速度VB后,接下来基板输送部84使扫描速度以既定的减速率(例如-140mm/s2)从该第二速度即峰值VB下降到零或作为其附近值的第三速度VC。另一方面,与该扫描速度的减小(减速)相联动,在控制器200的控制下,喷嘴升降机构75从既定时刻t3开始使抗蚀剂喷嘴78沿竖直方向(Z方向)以既定的移动速度(例如280μm/s)下降既定距离(例如140μm),使涂敷间隙从此前的距离间隔SA(240μm)减小到较小的距离间隔SC(100μm)。
图17表示涂敷扫描即将结束时在抗蚀剂喷嘴78和基板G之间随着扫描速度的减小涂敷间隙也同时减小的状况。如图所示,之前刚从抗蚀剂喷嘴78的下部侧面78b分离的抗蚀剂液隆起部RQ保持隆起的状态,在扫描方向(-X方向)上被留在抗蚀剂喷嘴78的后方。
这样,抗蚀剂喷嘴78到达预先设定于基板G上的扫描终点位置Xe并暂时在该位置停止(图18),与此同时或在此前后,在控制器200的控制下,抗蚀剂液供给机构170使抗蚀剂用泵176的排出动作停止(图15)。然后,在泵压力下降到大气压附近的基准待机压力PS后,将该暂停状态保持一段时间。在此期间,抗蚀剂液R从抗蚀剂喷嘴78的排出口78a向周围、特别是向与涂敷扫描正交的水平方向(Y方向)的周围扩展,连基板后端部的边角部也能到达。
然后,从泵压力下降到基准待机压力PS的时刻t5起经过既定时间TS后,抗蚀剂液供给机构170使抗蚀剂用泵176进行吸引动作。即,在图12的结构示例中,使活塞192以一定行程进行回复动作。在该泵吸引动作的作用下,抗蚀剂喷嘴78吸取基板G上的抗蚀剂液R,从而抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚从扫描终点位置Xe向基板G内侧逐渐减小。抗蚀剂液供给机构170使泵压力下降到既定的吸引压力PB后则立刻返回到基准待机压力PS。这样,在涂敷扫描刚结束后,在扫描终点位置Xe将一定量的抗蚀剂液R从基板G上吸到抗蚀剂喷嘴78中。
在本实施方式中,如上所述,涂敷扫描过程中,在保证区域边界LX附近形成隆起部RQ,在上述那样的扫描刚结束之后的吸取(倒吸)之际,隆起部RQ的抗蚀剂液被向扫描终点位置Xe侧吸引,这样,如图19所示,保证区域边界Lx附近(特别是保证区域Es内)的抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚被调整或保持为设定值或容许范围内。
如上述那样在扫描终点位置Xe处进行倒吸之后,在控制器200的控制下,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78向上方移动(退让),与此同时,基板输送部84朝向输出区域M5再度开始基板输送。该最终阶段的基板输送是以比涂敷扫描时的速度大的输送速度进行的。当基板G到达输出区域M5内的输送终点位置时,基板输送部84停止第三阶段的基板输送。在此之后,停止向吸附衬垫104供给真空,吸附衬垫104从往复动作位置(结合位置)下降到原位置(退让位置),从基板G的两侧端部分离。取而代之,升降销92从工作台下方的原位置上升到工作台上方的往复动作位置,以卸下基板G。
在此之后,输出机构即输送臂74访问输出区域M5,从升降销92接过基板G,将其输出到工作台76之外。基板输送部84在将基板G交接到升降销92后立即高速返回到输入区域M1。在输出区域M5如上述那样进行处理后的基板G的输出之时,在输入区域M1开始进行接下来要接受涂敷处理的新基板G的输入、校准以及输送。
如上所述,本实施方式中,在涂敷扫描的最后阶段,由于扫描速度(基板输送速度)的瞬间上升(急加速),此前附着或追随着抗蚀剂喷嘴78的单侧(扫描方向上的背面侧)下部侧面78b上的弯液面的抗蚀剂液隆起部RQ从抗蚀剂喷嘴78分离,在扫描方向上被留在抗蚀剂喷嘴78的后方、优选留在保证区域边界Lx附近。并且,扫描刚结束后,在基板G上的扫描终点位置Xe处进行抗蚀剂喷嘴78的倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余抗蚀剂液。此时,倒吸的影响(吸取作用)在上述留下的抗蚀剂液隆起部RQ处被抵消,从而可以防止保证区域Es内的抗蚀剂膜厚在设定值或容许范围之外。
图20~图22表示比较例,该比较例是在涂敷扫描的最后阶段省略了上述那样使扫描速度(基板输送速度)瞬间上升(急加速)的工序时的作用。此时,如图20和图21所示,抗蚀剂喷嘴78在下部侧面78b上附着有弯液面的抗蚀剂液隆起部RQ的状态下移动到扫描终点位置Xe,在保证区域边界Lx附近的抗蚀剂涂敷液上并未形成隆起部。然后,使抗蚀剂喷嘴78停止在扫描终点位置Xe并进行倒吸,则保证区域边界Lx附近的抗蚀剂涂敷液也被向扫描终点位置Xe侧吸引,结果,如图22所示,保证区域Es内的抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚薄到设定值以下。
上述第一实施方式的涂敷处理法(图15),是在涂敷扫描的最后阶段在扫描方向(-X方向)上控制抗蚀剂涂敷膜的膜厚。但是,在采用倒吸法时,在与扫描方向正交的水平方向(Y方向)上需要从其他角度对膜厚进行控制。也就是说,在倒吸法中,如上述那样在涂敷扫描即将结束之际,在抗蚀剂喷嘴78和基板G之间,扫描速度和涂敷间隙减小,所以,如图28所示,抗蚀剂涂敷膜RM从扫描方向的保证区域边界Lx附近沿侧向(Y方向)大范围扩展至基板边附近。由于这样的抗蚀剂涂敷膜RM侧向扩展,靠近该方向的保证区域边界LY的保证区域Es内的抗蚀剂膜厚变薄,因抗蚀剂种类的不同,有可能从倒吸开始之前或者倒吸结束之后变成设定值或设定范围以下。在这种情况下,仅靠上述实施方式中的扫描方向上的膜厚控制是无法进行应对的。
为了解决该问题,下面对在与扫描方向正交的水平方向或侧向(Y方向)进行的有效的膜厚控制方法进行说明。在此,在涂敷扫描的最后阶段,扫描速度(基板输送速度)、涂敷间隙以及抗蚀剂用泵178的压力,在控制器200的控制下分别按图23所示的时间特性变化。在该特性中,与图15的控制不同的是涂敷间隙的时间特性。即,在涂敷扫描的最后阶段,在控制器200的控制下,借助喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78进行升降动作,这样,使涂敷间隙以既定的垂直移动速度(例如600μm/s)从此前的第一距离间隔SA(例如240μm)暂时增大到比该第一距离间隔大的第二距离间隔SB(例如300μm),然后,以既定的垂直移动速度(例如400μm/s)减小到倒吸用的最小距离间隔SC(例如100μm)。
上述那样的涂敷间隙开始从第一距离间隔SA向第二距离间隔SB增大的通过点可以根据抗蚀剂液的特性(粘性等)、涂敷条件(膜厚、扫描速度等)、涂敷规格(边缘尺寸等)进行适当地选择,通常可以设定在扫描方向上的保证区域边界LX的附近。
图24~图27表示按上述那样的时间特性(图23)控制各个部分时的作用。首先,在涂敷扫描的最后阶段,在保证区域边界Lx附近,随着扫描速度(基板输送速度)的瞬间上升(急加速),涂敷间隙瞬间增大,这样,如图24所示,弯液面的抗蚀剂液隆起部RQ以更加隆起的状态从抗蚀剂喷嘴78的下部侧面78b分离,并且,如图25和图26所示,抗蚀剂涂敷液RM的侧缘部(Y方向的端部)向内侧靠拢(收缩),与之相应地膜厚也增大。由此,即使此后在抗蚀剂喷嘴78和基板G之间同时进行扫描速度的减小和涂敷间隙的缩小,如图27所示,也可以防止或抑制抗蚀剂涂敷膜RM在扫描方向的保证区域边界LX附近向侧向(Y方向)的扩展。而且,为了使涂敷扫描终端部处的膜厚稳定,在倒吸开始前设置一定时间(Ts),所以,如图27所示那样扫描终点位置Xe附近的抗蚀剂涂敷膜在侧向上尽管延伸到基板边,但是却并未延伸到远离保证区域边界Lx的位置,扩展的液体量也不是很多。
与比较例(图28)对比则可以理解,该实施方式(图27)中,在扫描方向的保证区域边界Lx附近,抗蚀剂涂敷膜RM的侧缘部向内侧收缩,从而在侧向(Y方向)的保证区域边界LY附近,保证区域Es内的抗蚀剂的膜厚相应地增大。结果,在扫描终点位置Xe处进行倒吸时,可以防止保证区域Es内的抗蚀剂膜厚在侧向(Y方向)端部薄到容许范围以外。
图29表示对实施例(图27)和比较例(图28)中的直线Xs上的膜厚轮廓的对比,其中,该直线Xs在基板G的后端部沿扫描方向(X方向)通过比侧向(Y方向)的保证区域边界LY稍靠内侧的保证区域Es内。如图29所示,在扫描方向上,抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚朝向扫描终点位置Xe如指数函数般减小,在比较例(图28)中,膜厚不仅在边缘区域EM中、在保证区域Es内也比设定值Ds薄,而在实施例(图27)中,在保证区域Es内可以保持设定值Ds
如上所述,在该第一实施方式中,若同时采用利用涂敷间隙的增减来控制膜厚的方法和利用扫描速度的增减来控制膜厚的方法,则在两者的复合效果作用下,可以进一步提高膜厚的均匀性。但是,根据其应用情况的不同,有时也可以仅采用图30所示那样的利用涂敷间隙的增减来控制膜厚的方法。在图15、图23和图30中,各参数变化的时刻和相互的时刻关系是一个示例,如上述那样,可以根据抗蚀剂液的种类、涂敷条件、涂敷规格等来进行各种变型、改变。例如,在图23的特性中,是使扫描速度和涂敷间隙的增减变化时刻一致,但也可以使两者的时刻适当地错开。
下面参照图31~图58来说明将本发明应用于抗蚀剂涂敷单元(CT)40的第二实施方式。在第二实施方式中,与第一实施方式相同的部分采用相同的附图标记进行说明。
图31是表示该实施方式中的抗蚀剂涂敷单元(CT)40和减压干燥单元(VD)42的整体结构的俯视图。
如图31所示,抗蚀剂涂敷单元(CT)40和减压干燥单元(VD)42基本上具有与第一实施方式的图3相同的结构,其基本结构的说明从略。
图32和图33表示本发明第二实施方式中的抗蚀剂涂敷单元(CT)40内的更详细的整体结构。
在该实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中,工作台76与第一实施方式同样也起到了基板上浮台的作用,用于从多个喷出口88喷出压缩空气、使基板G在空气压力的作用下浮于空中。而且,与第一实施方式同样地,配置于工作台76两侧的直线运动型的基板输送部84对浮于工作台76上的基板G的两侧缘部分别以可装卸的方式加以保持,并沿工作台长度方向(X方向)输送基板G。与第一实施方式同样地,工作台76在其长度方向(X方向)上也被分割成五个区域M1、M2、M3、M4、M5(图33)。这些区域M1、M2、M3、M4、M5的功能与第一实施方式相同,其说明从略。
与第一实施方式同样地,抗蚀剂喷嘴78的长条形喷嘴本体以能够覆盖工作台76上的基板G的一端到另一端的长度在与输送方向正交的水平方向(Y方向)上延伸,在该喷嘴本体的下端具有狭缝状的排出口78a。该抗蚀剂喷嘴78可升降地安装在门形喷嘴支承体130上,并与来自抗蚀剂液供给机构170的抗蚀剂液供给管94相连。
如图32和图34所示,与第一实施方式同样地,基板输送部84具有平行地配置于工作台76左右两侧的一对导轨96、可沿轴向(X方向)移动地安装在各导轨96上的滑动件98、使滑动件98在各导轨96上直线移动的输送驱动部100、以及从各滑动件98向工作台76的中心部延伸并可装卸地保持基板G的左右两侧缘部的保持部102。
如图34所示,该实施方式中,衬垫支承部106也安装在板状衬垫升降部件108上,该衬垫升降部件可升降地安装于滑动件98的内侧面。与第一实施方式同样地,借助衬垫致动器109(图37)使衬垫升降部件108在低于基板G的上浮高度位置的原位置(退让位置)和与基板G的上浮高度位置对应的往复动作位置(结合位置)之间升降移动。
如上所述,利用形成于工作台76上表面的多个喷出口88和对其供给用来产生上浮力的压缩空气的压缩空气供给机构146(图35)、以及在工作台76的涂敷区域M3内与喷出口88混合形成的多个吸引口90和对其供给真空压力的真空供给机构148(图35),构成工作台基板上浮部145(图36)。该工作台基板上浮部145,在输入区域M1和输出区域M5使基板G上浮适于输入输出和高速输送的上浮量,在涂敷区域M3使基板G上浮适于稳定且准确的抗蚀剂涂敷扫描的设定上浮量Hs
图35表示喷嘴升降机构75、喷嘴水平移动机构77、压缩空气供给机构146和真空供给机构148的结构。喷嘴升降机构75具有门形框架130、安装于该门形框架130的左右一对竖直运动机构132、以及跨这些竖直运动机构132之间的移动体(升降体)即喷嘴支承体134。该门形框架130以沿与输送方向(X方向)正交的水平方向(Y方向)跨涂敷区域M3之上的方式架设。各竖直运动机构132的驱动部具有由例如脉冲马达构成的电动马达138、滚珠丝杠140以及引导部件142。脉冲马达138的旋转力由滚珠丝杠机构(140、142)转换为竖直方向的直线运动,抗蚀剂喷嘴78与升降体即喷嘴支承体134一体地沿竖直方向进行升降移动。根据脉冲马达138的旋转量和旋转停止位置可任意控制抗蚀剂喷嘴78左右两侧的升降移动量和高度位置。喷嘴支承体134由例如棱柱状的刚体构成,在其下表面或侧面通过凸缘、螺栓等可装卸地安装着抗蚀剂喷嘴78。
喷嘴水平移动机构77具有左右一对导轨(未图示)、和左右一对水平运动机构例如脉冲马达驱动型的滚珠丝杠机构135,可以将门形框架130定位在导轨上的任意位置。所述一对导轨沿与喷嘴长度方向正交的水平方向(X方向)引导门形框架130。所述水平运动机构使门形框架130在这些导轨上直线移动。
压缩空气供给机构146和真空供给机构148与第一实施方式的结构相同。而且,抗蚀剂液供给机构170也与第一实施方式的结构相同(参照图12)。
抗蚀剂涂敷单元(CT)40,如图33所示,在基板输送方向(X方向)上的基板76稍下游侧的上方设置喷嘴待机部210,在该喷嘴待机部210中设置有起步处理部。
图49表示喷嘴待机部210内的结构。如图所示,喷嘴待机部210将起步处理部212、溶剂气氛室214和清洗部216沿X方向横向排成一列。其中,起步处理部212设置在距涂敷处理位置最近的部位。喷嘴水平移动机构77(图49)的直线驱动部135延伸到喷嘴待机部210(图31),可将抗蚀剂喷嘴78移送到喷嘴待机部210内的各个部分(212、214、216)。
清洗部216具有喷嘴清洗头218,该喷嘴清洗头沿长度方向(Y方向)在定位于既定位置的抗蚀剂喷嘴78下方移动或扫描。在该喷嘴清洗头218上,搭载有分别向抗蚀剂喷嘴78的下端部和排出口78a喷出清洗液(例如稀释剂)和干燥用气体(例如N2气)的清洗喷嘴220和气体喷嘴222,并且,设有排水部224。该排水部224利用真空力收集碰到抗蚀剂喷嘴78而落下的清洗液并加以回收。
溶剂气氛室214以覆盖抗蚀剂喷嘴78全长的长度沿平行于喷嘴长度方向(Y方向)的方向延伸,在室内填充有溶剂例如稀释剂。在溶剂气氛室214的上表面设有截面呈V字形的盖体226,该盖体226设有沿长度方向(Y方向)延伸的狭缝状开口226a。当抗蚀剂喷嘴78的喷嘴部从上方与盖体226对齐时,仅有排出口78a和锥形的喷嘴下端部经开口226a暴露于笼罩在室内的溶剂蒸汽中。当暂不在工作台76上进行涂敷处理时,抗蚀剂喷嘴78在清洗部216对其排出口78a和喷嘴部进行清洗,然后在溶剂气氛室214内待机。
起步处理部212将以覆盖抗蚀剂喷嘴78全长的长度沿水平方向(Y方向)延伸的圆柱状起步辊228配置在溶剂浴室230中。在溶剂浴室230内,以浸没起步辊228下部的程度的液面高度,收纳有溶剂或者清洗液例如稀释剂。配置于溶剂浴室230外的旋转支承机构232支承起步辊228的旋转轴,驱动起步辊228旋转。另外,在溶剂浴室230内,设置有在清洗液存积处的上方位置对起步辊228的外周面喷射新溶剂的溶剂喷嘴234以及与起步辊228的外周面摩擦接触的擦拭器236。起步处理部212的作用将在后面加以描述。
图36表示该实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中的控制系统的主要结构。与第一实施方式同样,具有由微型计算机构成的控制器200。在本实施方式中,控制器200控制抗蚀剂液供给机构170、喷嘴升降机构75、工作台基板上浮部145、基板输送部84(输送驱动部100、衬垫吸附控制部115、衬垫致动器109)、输入用升降销升降部85、输出用升降销升降部91、以及起步辊旋转支承机构232、喷嘴清洗头218等各部分的动作和整体动作(序列)。
下面,说明该实施方式的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中的涂敷处理动作。
控制器200将存储在例如光盘等存储介质中的涂敷处理程序读取到主存储器中并加以执行,从而控制程序化了的一系列涂敷处理动作。
若通过输送装置54(图1)将未处理的新基板G输入到工作台76的输入区域M1,则升降销86在往复动作位置接受该基板G。当输送装置54退出后,升降销86下降,使基板G下降到输送用高度位置、即上浮量Ha(图33)。然后,校准部(未图示)动作,从四面将按压部件(未图示)按压于上浮状态的基板G,使基板G在工作台76上对位。在校准动作完成后,紧接着使基板输送部84的衬垫致动器109动作,使吸附衬垫104从原位置(退让位置)上升(UP)到往复动作位置(结合位置)。在此之前,吸附衬垫104与真空源连通,一与上浮状态的基板G的侧缘部接触就用真空吸附力结合。在吸附衬垫104与基板G的侧缘部结合之后,紧接着,校准部使按压部件退让到既定位置。
然后,基板输送部84在用保持部102保持着基板G侧缘部的状态下,使滑动件98从输送起点位置沿输送方向(X方向)以较高的一定速度直线移动。这样,基板G在浮于工作台76上的状态下沿输送方向(X方向)直线移动,在基板G的前端部到达抗蚀剂喷嘴78的正下方附近的设定位置时,基板输送部84停止第一阶段的基板输送。此时,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78在上方的退让位置待机。
当基板G停止时,喷嘴升降机构75动作,使抗蚀剂喷嘴78向垂直下方下降,使喷嘴排出口和基板G之间的距离间隔或涂敷间隙与初始值(60μm)相一致。然后,抗蚀剂液供给机构170开始从抗蚀剂喷嘴78向基板G的上表面排出抗蚀剂液,同时,基板输送部84也开始第二阶段的基板输送,而另一方面,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78上升到涂敷间隙成为设定值SA(例如240μm)的高度(在例如0.1秒期间),之后,使基板G在该状态下水平移动。在该第二阶段即涂敷时的基板输送中,选择较低的第一速度VA(例如50mm/s)。
这样,在涂敷区域M3内,基板G以水平姿势并以一定速度VA沿输送方向(X方向)移动,同时,长条形的抗蚀剂喷嘴78以一定的泵压力PA朝向正下方的基板G排出带状的抗蚀剂液R,这样,与第1实施方式同样,如图14所示,从基板G的前端侧朝向后端侧逐渐形成抗蚀剂液的涂敷膜RM。在该涂敷扫描中,在润湿现象的作用下,排出到基板G上的抗蚀剂液R附着到抗蚀剂喷嘴78的单侧、即在涂敷扫描方向上位于背面侧的侧面78b上,并向高度方向扩展,形成沿喷嘴长度方向(Y方向)延伸的弯液面RQ。
在本实施方式中,从涂敷扫描的最后阶段到刚结束后,扫描速度(基板输送速度)、涂敷间隙和泵压力(抗蚀剂用泵176的输出侧压力),在控制器200的控制下分别按照图37所示的时间特性变化。更具体地说,从抗蚀剂喷嘴78相对通过设定在基板G上的既定通过点X1的时刻t1起,在控制器200的控制下,抗蚀剂液供给机构170使抗蚀剂用泵176的排出压力即泵压力从此前的第一泵压力PA瞬间上升到比第一泵压力高的第二泵压力PB(例如PB=1.3PA)。在抗蚀剂液供给机构170中,从抗蚀剂喷嘴78排出抗蚀剂液的速度或者流量与泵压力成比例。因此,如图38所示,由于泵压力的瞬间上升(PA→PB),从抗蚀剂喷嘴78供给到基板G上的抗蚀剂液R的流量瞬间增大。这样,在既定的时刻t2达到作为峰值的第二泵压力PB,此后,一下子或者逐步地使泵压力下降到设定为大气压附近值的基准待机压力PC
另一方面,与泵压力的降低(PB→PC)相联动,在控制器200的控制下,基板输送部84使扫描速度(基板输送速度)以既定的减速率(例如-100mm/s2)从此前的第一速度VA(50mm/s)下降到零或作为其附近值的第二速度VC,同时,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78沿竖直方向(Z方向)以既定的移动速度(例如280μm/s)下降既定距离(例如140μm),使涂敷间隙从此前的距离间隔SA(240μm)减小到比该距离间隔SA小的距离间隔SC(100μm)。
在此,可以根据抗蚀剂液的特性(粘性等)、涂敷条件(膜厚、标准扫描速度等)、涂敷规格(边缘尺寸等)适当地选定泵压力开始瞬间上升的通过点X1(或时刻t1)。优选地,将上述通过点X1设定在将基板G的上表面(被处理面)分成内侧的产品区域(膜厚保证区域)Es和外侧的边缘区域(非膜厚保证区域)EM两部分的边界(以下称为“保证区域边界”)Lx的稍内侧(保证区域Es内),以便在抗蚀剂喷嘴78相对地通过保证区域边界LX前后,泵压力达到作为峰值的第二泵压力PB。同样,也可以适当地选择扫描速度(基板输送速度)和涂敷间隙分别开始减小的通过点或者时刻。
图39表示涂敷扫描即将结束时,抗蚀剂喷嘴78和基板G之间在扫描速度减小的同时涂敷间隙也减小的状况。如图所示,在抗蚀剂喷嘴78的排出速度瞬间上升的保证区域边界LX附近,形成抗蚀剂涂敷膜的局部隆起部RK。
这样,抗蚀剂喷嘴78在既定时刻t3到达预先设定于基板G上的扫描终点位置Xe并暂时在此停止(图40),与此同时或在此前后,泵压力在既定时刻t4到达大气压附近的基准待机压力PC,结束抗蚀剂液排出动作(图37)。然后,在泵压力下降到基准待机压力PC后,将该暂停状态保持一段时间。在此期间,抗蚀剂液R从抗蚀剂喷嘴78的排出口78a向周围、特别是向与涂敷扫描正交的水平方向(Y方向)的周围扩展,基板后端部的边角部也能充分到达。
然后,从泵压力下降到基准待机压力PC的时刻t4起经过既定时间TS后,抗蚀剂液供给机构170使抗蚀剂用泵176进行吸引动作。即,在图12的结构示例中,使活塞192以一定行程进行回复动作。在该泵吸引动作的作用下,抗蚀剂喷嘴78吸取基板G上的抗蚀剂液R,从而抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚从扫描终点位置Xe向基板G内侧逐渐减小。对于抗蚀剂液供给机构170来说,泵压力下降到既定的吸引压力PD后,立刻返回到基准待机压力PC。这样,涂敷扫描刚结束后,在扫描终点位置Xe,一定量的抗蚀剂液R被抗蚀剂喷嘴78从基板G上吸走。
在本实施方式中,如上所述,涂敷扫描过程中,在保证区域边界LX附近形成隆起部RK,在上述那样的扫描刚结束之后的吸取(倒吸)之际,隆起部RK的抗蚀剂液被向扫描终点位置Xe侧吸引,这样,如图41所示,保证区域边界Lx附近(特别是保证区域Es内)的抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚被调整或保持为设定值或容许范围内。
如上述那样在扫描终点位置Xe进行倒吸之后,在控制器200的控制下,喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78向上方移动(退让),然后,为了排出(吐出)抗蚀剂喷嘴78的空气,抗蚀剂液供给机构170在瞬间使泵压力上升到正压侧,使抗蚀剂喷嘴78排出既定量的抗蚀剂液R。该喷嘴空气排出的功能和作用将在后面进行详细说明。
另一方面,在控制器200的控制下,基板输送部84朝向输出区域M5再度开始基板输送。该最终阶段的基板输送是以比涂敷扫描时的速度快的输送速度进行的。当基板G到达输出区域M5内的输送终点位置时,基板输送部84停止第三阶段的基板输送。在此之后,停止向吸附衬垫104供给真空,吸附衬垫104从往复动作位置(结合位置)下降到原位置(退让位置),从基板G的两侧端部分离。取而代之,升降销92从工作台下方的原位置上升到工作台上方的往复动作位置,以便卸下基板G。
在此之后,输出机构即输送臂74访问输出区域M5,从升降销92接过基板G,将其输出到工作台76之外。基板输送部84在将基板G交接到升降销92后立即以高速返回到输入区域M1。在输出区域M5如上述那样进行处理后的基板G的输出之时,在输入区域M1开始进行接下来要接受涂敷处理的新基板G的输入、校准乃至输送。
如上所述,在本实施方式中,在涂敷扫描的最后阶段,通过瞬间提高抗蚀剂液供给机构170的泵压力即抗蚀剂液排出速度,在保证区域边界LX附近形成抗蚀剂涂敷膜的隆起部RK。然后,在扫描刚结束之后在基板G上的扫描终点位置Xe进行抗蚀剂喷嘴78的倒吸,从而去除涂敷扫描终端部的多余抗蚀剂液。此时,倒吸的影响(吸取作用)在上述抗蚀剂液隆起部RK处被抵消,从而可以防止保证区域Es内的抗蚀剂厚变成设定值或容许范围以下。
对于在涂敷扫描的最后阶段省略了上述那样的瞬间提高泵压力(抗蚀剂液排出速度)的工序的比较例,与在第一实施方式中参照图20~图22说明过的同样,抗蚀剂液在基板G上以大致一定的膜厚保持到扫描终点位置Xe,在保证区域边界Lx附近的抗蚀剂涂敷膜上并未形成隆起部。于是,使抗蚀剂喷嘴78停止在扫描终点位置Xe并进行倒吸时,保证区域边界Lx附近的抗蚀剂涂敷液也被向扫描终点位置Xe侧吸引,结果,保证区域Es内的抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚变为设定值以下。
上述第二实施方式的涂敷处理法(图37)是在涂敷扫描的最后阶段在扫描方向(-X方向)上控制抗蚀剂涂敷膜的膜厚。但是,在采用倒吸法时,在与扫描方向正交的水平方向(Y方向)上需要从其他角度对膜厚进行控制。也就是说,在倒吸法中,如上述那样在涂敷扫描即将结束之际,在抗蚀剂喷嘴78和基板G之间,扫描速度和涂敷间隙同时减小,所以,与第1实施方式同样,如图28所示,抗蚀剂涂敷膜RM从扫描方向的保证区域边界Lx附近沿侧向(Y方向)大范围扩展至基板边附近。由于这样的抗蚀剂涂敷膜RM侧向扩展,靠近该方向的保证区域边界LY的保证区域Es内的抗蚀剂膜厚变薄,因抗蚀剂种类的不同,有可能从倒吸开始之前或者倒吸结束之后薄到设定值或设定范围以下。在这种情况下,仅靠上述实施方式中的扫描方向上的膜厚控制是无法进行应对的。
为了解决该问题,下面对在与扫描方向正交的水平方向或侧向(Y方向)上进行的有效的膜厚控制进行说明。在此,在涂敷扫描的最后阶段,扫描速度(基板输送速度)、涂敷间隙以及泵压力,在控制器200的控制下分别按图42所示的时间特性变化。在该特性中,与图37的控制不同的是涂敷间隙的时间特性。即,将与上述第一实施方式中用图28说明的操作同样的操作添加到图37的操作中。即,在涂敷扫描的最后阶段,在控制器200的控制下,借助喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78进行升降动作,使涂敷间隙暂时增大,然后,减小到倒吸用的最小距离间隔SC
在以图42那样的时间特性控制各部分时,首先,在涂敷扫描的最后阶段,与泵压力即抗蚀剂液排出速度的瞬间上升相配合,涂敷间隙瞬间增大,这样,如图43所示,抗蚀剂涂敷膜的隆起部RK进一步向上方延伸(隆起),并且,如第一实施方式中说明的图25和图26所示,抗蚀剂涂敷液RM的侧缘部(Y方向的端部)向内侧靠拢(收缩),与之相应地膜厚也增大。由此,即使在此后在抗蚀剂喷嘴78和基板G之间同时进行扫描速度的减小和涂敷间隙的缩小,也可以如上述图27所示那样防止或抑制抗蚀剂涂敷膜RM在扫描方向的保证区域边界Lx附近向侧向(Y方向)扩展。
与比较例(图28)对比可以理解,在本实施方式中,在扫描方向的保证区域边界Lx附近,抗蚀剂涂敷膜RM的侧缘部向内侧收缩,从而在侧向(Y方向)的保证区域边界LY附近,保证区域Es内的抗蚀剂的膜厚相应地增大。结果,在扫描终点位置Xe处进行倒吸时,可以防止保证区域Es内的抗蚀剂膜厚在侧向(Y方向)端部薄到容许范围以下。
图44表示对实施例和比较例(图28)中的直线Xs上的膜厚轮廓进行的对比,其中,该直线Xs在基板G的后端部沿扫描方向(X方向)通过比侧向(Y方向)的保证区域边界LY稍靠内侧的保证区域Es内。如该图所示的对比结果所示,可以得到与第一实施方式的图29相同的结果。
如上所述,在该第实施方式中,若同时采用利用涂敷间隙的增减来控制膜厚的方法和利用处理液排出速度的瞬间上升来控制膜厚的方法,则在两者的复合效果作用下,可以进一步提高膜厚的均匀性。但是,根据其应用场合的不同,有时也可以仅采用利用涂敷间隙的增减来控制膜厚的方法。在图37和图42中,各参数变化的时刻和相互的时刻关系是一个示例,如上述那样,可以根据抗蚀剂液的种类、涂敷条件、涂敷规格等来进行各种变型、改变。例如,在图42的特性中,使泵压力(处理液排出速度)和涂敷间隙的增减变化时刻一致,但也可以使两者的时刻适当地错开。
图45和图46表示第二实施方式中的抗蚀剂涂敷单元(CT)40中构成单张涂敷处理的一个循环的主要工序的顺序。如图所示,按顺序进行涂敷扫描(步骤A1)、倒吸(步骤A2)、喷嘴空气排出(步骤A3)以及起步处理(步骤A4),在起步处理(步骤A4)之后进行下一循环的涂敷扫描(步骤A1)。其中,涂敷扫描(步骤A1)和倒吸(步骤A2)的各工序内容如上所述。下面对喷嘴空气排出(步骤A3)和起步处理(步骤A4)的各工序内容进行说明。
喷嘴空气排出(步骤A3)是在倒吸(步骤A2)之后瞬间将泵压力提升到正压侧、使抗蚀剂喷嘴78排出既定量的抗蚀剂液R的工序,在本实施方式中作为第二特征。具体地说,在图37和图42中,在倒吸刚结束之后(t6~t7),喷嘴升降机构75使抗蚀剂喷嘴78向上方移动到完全脱离基板G的涂敷间隙SD(例如数mm)的高度位置,此后(t8~t9),抗蚀剂液供给机构170使泵压力(抗蚀剂用泵176的输出侧压力)从此前的基准待机压力PC瞬间上升到作为正压的既定压力PE(例如PE=0.5~0.8PA),然后马上返回基准待机压力PC。这样,抗蚀剂喷嘴78从排出口78a排出既定量的抗蚀剂液R,将与在此前的倒吸时与基板G上的抗蚀剂液一起被吸入的空气排出。
设定该喷嘴空气排出动作中的泵压力的上升速度和峰值PE,使其同时满足完全排出抗蚀剂喷嘴78中的空气、以及使排出到喷嘴排出口78a之外的抗蚀剂液R不会滴落(垂落)到下方这两个条件。如后所述,由于抗蚀剂喷嘴78内的排出通道250(图47)的容积不过例如1.5ml(毫升)左右,所以,即使设定与排出通道250的容积相当的排出量,即,即使将排出通道250(图47)内的抗蚀剂液全部排出,也可以用表面张力的保持力来避免滴落。因此,优选将喷嘴空气排出动作中的抗蚀剂液排出量设定在排出通道容积的1/2~1倍的范围内。另外,排出开始的时刻(t8)从倒吸结束时起经过的时间越短越好,优选是2秒以内,更优选是1秒以内。另外,在倒吸结束后,抗蚀剂液供给机构170仍使抗蚀剂液供给管94的开闭阀188保持打开状态,在喷嘴空气排出动作刚结束之后将其关闭。
图47表示抗蚀剂喷嘴78的具体结构示例。图示的喷嘴结构非常普通,通过夹着一张垫片240从左右对合配置两个分割喷嘴部242、244而构成。在一个分割喷嘴部242的内壁上形成沿喷嘴长度方向延伸的缓冲用腔246,在另一个分割喷嘴部244的内部形成连接外部抗蚀剂液供给管94和缓冲腔246的导入通道248。在腔246和下端的喷嘴排出口78a之间形成狭缝状的排出通道250,该排出通道250和喷嘴排出口78a的间隙(狭缝间隙)J由垫片240的厚度确定。若将排出通道250的垂直方向尺寸(接合区长度)设为L、将水平方向尺寸(排出宽度)设为W,则排出通道250内的容积(狭缝容积)U用U=J×L×W来表示。作为一个示例,在J=60μm、L=25mm、W=996mm时,U=1.494ml(毫升)。
如上所述,在倒吸时,空气也与基板G上的抗蚀剂液一起被吸入抗蚀剂喷嘴78,但大多是在倒吸即将结束时被吸入的。也就是说,在倒吸的作用下,基板G上的抗蚀剂涂敷膜变薄,若其液膜高度变得低于抗蚀剂喷嘴78的排出口78a,则周围的空气就会混入基板G上的抗蚀剂液而被吸入排出口78a中。因此,刚被吸入到抗蚀剂喷嘴78后的空气AR存在于排出通道250内而不会进入到腔246内。
但是,随着时间的推移,排出通道250内的空气AR向上方扩散或者移动,不用多少时间(通常是在倒吸结束后经过4~5秒)就会进入腔246。在省略本实施方式的喷嘴空气排出(步骤A3)的情况下,从倒吸(步骤A2)结束到起步处理(步骤A4)开始通常在移动和调整等上需要花费至少4~5秒以上的时间,在此期间,空气AR从排出通道250进入到腔246内。一旦空气AR进入到腔246内就会混入其中的抗蚀剂液R,只要不在喷嘴待机部210的清洗部216(图34)内使抗蚀剂喷嘴78进行假分配(ダミ一ディスペンス),空气AR就总处于腔246内。在单张方式的连续涂敷处理中,为了提高生产效率,如图30所示,在涂敷处理的一个循环内,在待机中仅进行起步处理(步骤A4),所以随着连续涂敷处理的次数增加,混入腔246内的抗蚀剂液中的空气AR也累积增多。这样,如前面对现有技术的问题点进行的描述那样,在涂敷扫描开始时,泵压力在混入腔246内的空气的作用下下降(产生空气啮入),这样上升到涂敷用设定压力PA的过程变慢,结果,涂敷扫描开始部的抗蚀剂涂敷膜变薄。
鉴于这一点,本实施方式中,在倒吸结束后,使抗蚀剂喷嘴78从涂敷扫描结束位置向上方退让必要的最小限度距离、迅速进行上述那样的喷嘴空气排出动作,这样,处于抗蚀剂喷嘴78的排出通道250内的被吸入没有多长时间的空气AR被排出排出口78a之外。此时,如图48所示,与空气AR一起排出的抗蚀剂液在表面张力的作用下在排出口78a周围形成凸面状的液膜RB,不会滴落而是留在该处。这样,每当进行涂敷扫描和倒吸时,作为其后处理都要进行喷嘴空气排出动作,所以,可以始终保持没有空气混入抗蚀剂喷嘴78的腔246中的状态。由此,可以防止涂敷扫描开始后在抗蚀剂喷嘴78产生空气啮入,进而可以防止在涂敷扫描开始部产生抗蚀剂涂敷膜膜厚的降低。
喷嘴空气排出动作(步骤A3)之后进行的起步处理(步骤A4)是为了进行下一次的涂敷扫描(步骤A1)而在抗蚀剂喷嘴78的排出口78a乃至背面78的下部涂敷抗蚀剂液的前处理。在控制器200的控制下,喷嘴升降机构75和喷嘴水平移动机构77(图35)等联动而使抗蚀剂喷嘴78移动到喷嘴待机部210的起步处理部212,抗蚀剂液供给机构170(图12)和起步辊旋转支承机构232(图49)等联动而由起步辊228回收抗蚀剂液。
进行了上述起步处理的抗蚀剂喷嘴78,为了进行下一循环的涂敷处理,在控制器200的控制下,在既定的时刻借助喷嘴升降机构75和喷嘴水平移动机构77(图35)移动到工作台76上的涂敷位置。即,如上所述,若从输入部M1向涂敷区域M3输送未处理的基板G,则将抗蚀剂喷嘴78下降到其与基板G形成既定的初期涂敷间隙的高度位置。这样,如图52所示,附着在抗蚀剂喷嘴78的排出口和背面下端部的抗蚀剂液的液膜RF以焊道状堵塞设定尺寸d的涂敷间隙,并附着在基板G上。然后,抗蚀剂液供给机构170开始喷出抗蚀剂液R,与此同时基板输送部84开始第二阶段的基板输送,这样,对该基板G进行涂敷扫描(步骤A1)。
此时,抗蚀剂液供给机构170,是在抗蚀剂喷嘴78内(特别是腔246内)没有混入空气AR的状态下开始抗蚀剂用泵176的排出动作,所以,泵压力在抗蚀剂喷嘴78内不会下降(不会发生空气啮入),而是稳定且迅速地上升到设定值PA。由此,如图53所示,在涂敷扫描开始部,可以将抗蚀剂涂敷膜RM的膜厚TH控制在设定值或容许范围内。
图54表示对在这样的起步处理中进行了喷嘴空气排出动作时形成于涂敷扫描开始部的抗蚀剂涂敷膜膜厚进行测定所得的数据,与省略了上述喷嘴空气排出动作时(比较例)进行对比。膜厚测定位置选定在保证区域边界LX附近的位置(例如从基板的始端靠内侧10mm的位置)。在实施例中,即使进行100次的连续涂敷处理,也能确认涂敷扫描开始部的膜厚稳定在设定值(1600nm)附近。而在比较例中,随着多次进行连续涂敷处理,涂敷扫描开始部的膜厚呈指数函数般下降,若膜厚容许范围设为例如±5%,则仅用五次就变得低于容许范围的下限值(1520nm)。
利用本发明的喷嘴空气排出动作对涂敷扫描开始部的膜厚进行的控制也可以独立于涂敷扫描终端部的膜厚控制,而单独用于倒吸法的涂敷处理。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,可在其技术思想的范围内进行各种变形。例如,在第二实施方式中,若抗蚀剂液供给机构170的抗蚀剂用泵176采用チュ-ブフラム泵,则泵压力的上升/下降速度低,而且在涂敷扫描的最后阶段,泵压力在从峰值PB下降到基准待机压力PC时容易产生残存压力。这种情况下,可在使チュ-ブフラム泵下降到基准待机压力PC后,暂时向负压侧抽吸而释放残存压力。
另外,本发明也不限于上述实施方式那样的上浮输送方式的无旋转涂敷法。也可以将本发明应用于下述方式的无旋转涂敷法,即,将基板水平地固定载置于载置型的工作台上,使长条形的抗蚀剂喷嘴在基板上方沿与喷嘴长度方向正交的水平方向移动,同时向基板上排出带状的抗蚀剂液进行涂敷。
上述实施方式涉及LCD制造的涂敷显影处理系统中的抗蚀剂涂敷装置,但本发明可以应用于将处理液涂敷于被处理基板上的任意涂敷法。因此,本发明的处理液除了抗蚀剂液以外,还可以采用例如层间绝缘材料、电介质材料、配线材料等的涂敷液,也可以采用显影液或漂洗液等。本发明的被处理基板不限于LCD基板,也可以是其它的平板显示器用基板、半导体晶片、CD基板、光掩模、印制电路板等。

Claims (36)

1.一种涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
2.一种涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
3.如权利要求2所述的涂敷方法,其特征在于,在通过从上述基板的外周边向基板中心侧偏移既定距离的位置的边界的内侧,设定应保证上述涂敷膜的膜厚的区域,在上述喷嘴沿上述涂敷扫描方向通过上述边界附近的时刻,开始增大上述间隙。
4.一种涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
5.如权利要求1或4所述的涂敷方法,其特征在于,在通过从上述基板的外周边向基板中心侧偏移既定距离的位置的边界的内侧,设定应保证上述涂敷膜的膜厚的区域,在上述喷嘴沿上述涂敷扫描方向通过上述边界附近的时刻,开始上述水平移动速度的加速。
6.如权利要求5所述的涂敷方法,其特征在于,在上述喷嘴沿上述涂敷扫描方向通过上述边界附近的时刻,开始增大上述间隙。
7.如权利要求1至4中任一项所述的涂敷方法,其特征在于,从上述喷嘴到达上述扫描终点位置时起经过既定时间后,开始上述处理液的吸取。
8.一种涂敷装置,具有:
基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;
长条形的喷嘴,用于在涂敷扫描中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;
处理液供给源,用于在涂敷扫描中向上述喷嘴压送上述处理液;
扫描部,用于在涂敷扫描中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;
升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;
控制部,控制上述扫描部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度以既定的减速率从第一水平移动速度暂时上升到比该第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达预先设定的扫描终点位置;控制上述升降部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止向上述喷嘴压送上述处理液,并且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
9.一种涂敷装置,具有:
基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;
长条形的喷嘴,用于在涂敷处理中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;
处理液供给源,用于在涂敷处理中向上述喷嘴压送上述处理液;
扫描部,用于在涂敷处理中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;
升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;
控制部,控制上述扫描部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达预先设定的扫描终点位置;控制上述升降部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止向上述喷嘴压送上述处理液,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
10.一种涂敷装置,具有:
基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;
长条形的喷嘴,用于在涂敷扫描中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;
处理液供给源,用于在涂敷扫描中向上述喷嘴压送上述处理液;
扫描部,用于在涂敷扫描中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;
升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;
控制部,控制上述扫描部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达预先设定的扫描终点位置;控制上述升降部,使得在涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止向上述喷嘴压送上述处理液,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
11.如权利要求8~10中任一项所述的涂敷装置,其特征在于,上述基板支承部具有使上述基板在上述涂敷区域内浮于空中的工作台。
12.如权利要求11所述的涂敷装置,其特征在于,上述涂敷区域内,在上述工作台的上表面上混合设置有多个喷出气体的喷出口和吸入气体的吸引口。
13.如权利要求11所述的涂敷装置,其特征在于,上述喷嘴配置于上述涂敷区域内的在水平方向上固定的既定位置,
上述扫描部具有基板输送部,所述基板输送部向与上述水平移动对应的既定输送方向输送处在浮于上述工作台上的状态下的上述基板,使其通过上述喷嘴的正下方。
14.如权利要求13所述的涂敷装置,其特征在于,上述基板输送部具有:
导轨,以与上述基板的移动方向平行地延伸的方式配置在上述工作台的一侧或两侧;
滑动件,可沿上述导轨移动;
输送驱动部,驱动上述滑动件,以使其沿上述导轨移动;
保持部,从上述滑动件向上述工作台的中心部延伸,可装卸地保持上述基板的侧缘部。
15.如权利要求11所述的涂敷装置,其特征在于,上述升降部具有:
喷嘴支承部,一体地支承上述喷嘴;
电动致动器,与上述喷嘴支承部相结合,以便使上述喷嘴从任意的第一高度位置向任意的第二高度位置升降移动;
气缸,与上述喷嘴支承部相结合,以抵消上述喷嘴的重力。
16.一种涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,以既定的垂直移动速度使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
17.一种涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
18.一种涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度暂时上升到比第一水平移动速度高的第二水平移动速度,然后,从上述第二水平移动速度下降到基本上等于零的第三水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段或结束后,停止从上述喷嘴向上述基板供给处理液;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
19.一种涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板排出处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
20.一种涂敷方法,使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板排出处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,包括下述工序:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
21.如权利要求20所述的涂敷方法,其特征在于,在通过从上述基板的外周边向基板中心侧偏移既定距离的位置的边界的内侧,设定应保证上述涂敷膜的膜厚的区域,在上述喷嘴沿上述涂敷扫描方向通过上述边界附近前后,使上述间隙到达上述第二距离间隔。
22.如权利要求19~21中任一项所述的涂敷方法,其特征在于,在通过从上述基板的外周边向基板中心侧偏移既定距离的位置的边界的内侧,设定应保证上述涂敷膜的膜厚的区域,在上述喷嘴沿上述涂敷扫描方向通过上述边界附近前后,使上述处理液排出速度到达上述第二排出速度。
23.如权利要求19~21中任一项所述的涂敷方法,其特征在于,从上述喷嘴到达上述扫描终点位置时起经过既定时间后,开始上述处理液的吸取。
24.如权利要求19~21中任一项所述的涂敷方法,其特征在于,在上述扫描终点位置刚完成上述喷嘴对处理液的吸取后,使上述喷嘴离开上述基板上的处理液,并使上述喷嘴进行处理液的排出,以便排出在吸取上述处理液时一起吸入的空气。
25.如权利要求24所述的涂敷方法,其特征在于,在为了排出上述空气而排出处理液时,将排出量设定成,排出到上述喷嘴的排出口外的处理液不会垂落。
26.如权利要求25所述的涂敷方法,其特征在于,为了预先做好下一次涂敷处理的准备,还包括下述工序,即,在进行了用于排出上述空气的处理液排出之后,在既定的起步位置,使上述喷嘴下端的排出口与圆柱形的起步辊的顶部隔开希望的间隙相对,从上述喷嘴排出处理液,并且使上述起步辊旋转,从而在上述喷嘴的下端部形成上述处理液的液膜。
27.一种涂敷装置,具有:
基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;
长条形的喷嘴,用于在涂敷扫描中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;
处理液供给源,用于在涂敷扫描中向上述喷嘴压送上述处理液;
扫描部,用于在涂敷扫描中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;
升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;
控制部,控制上述扫描部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;控制上述升降部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
28.一种涂敷装置,具有:
基板支承部,用于大致水平地支承被处理基板;
长条形的喷嘴,用于在涂敷处理中与上述基板的上表面隔开微小间隙地向该上表面排出处理液;
处理液供给源,用于在涂敷处理中向上述喷嘴压送上述处理液;
扫描部,用于在涂敷处理中使上述喷嘴相对于上述基板向水平方向相对移动;
升降部,用于使上述喷嘴相对于上述基板向竖直方向相对移动;
控制部,控制上述扫描部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;控制上述升降部,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔暂时增加到比该第一距离间隔大的第二距离间隔,然后,从上述第二距离间隔减小到比上述第一距离间隔小的第三距离间隔;控制上述处理液供给源,使得在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给,而且通过到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
29.如权利要求27或28所述的涂敷装置,其特征在于,在上述扫描终点位置刚完成上述喷嘴的处理液吸取后,上述控制部控制上述扫描部和上述升降部的至少一者,使上述喷嘴离开上述基板上的处理液,并控制上述处理液供给源,使上述喷嘴进行处理液的排出,以便排出在吸取上述处理液时一起吸入的空气。
30.如权利要求29所述的涂敷装置,其特征在于,在排出上述空气时,排出量设定成,使得排出到上述喷嘴的排出口外的处理液不会向下垂落。
31.如权利要求29所述的涂敷装置,其特征在于,上述喷嘴具有用于暂时贮存排出前的处理液的腔、和从该腔延伸到排出口的狭缝状排出通道,
用于上述空气排出的处理液排出量设定在上述排出通道的容积的1/2~1倍的范围内。
32.如权利要求27或28所述的涂敷装置,其特征在于,还具有起步处理部,所述起步处理部,为了预先做好涂敷处理的准备,而在既定的起步位置,使上述喷嘴下端的排出口与圆柱形的起步辊的顶部隔开希望的间隙相对,边使上述起步辊旋转边从上述喷嘴排出处理液,排出结束后,在上述喷嘴的下端部形成上述处理液的液膜。
33.一种涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述基板和上述喷嘴之间的间隙从第一距离间隔减小到比该第一距离间隔小的第二距离间隔;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
34.一种涂敷处理程序,在计算机上执行,用于使被处理基板和长条形喷嘴的排出口隔开微小的间隙大致水平地对置,进行边由上述喷嘴向上述基板供给处理液边使上述喷嘴在水平方向上相对移动的涂敷扫描,在上述基板上形成上述处理液的涂敷膜,使计算机执行下述步骤:
在上述基板上设定使上述喷嘴相对停止的扫描终点位置;
在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴相对于上述基板相对水平移动的速度从第一水平移动速度下降到基本上等于零的第二水平移动速度,来使上述喷嘴到达上述扫描终点位置;
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在上述涂敷扫描的最后阶段,使上述喷嘴排出处理液的速度从第一排出速度暂时增大到比该第一排出速度大的第二排出速度,接着从上述第二排出速度开始减小,停止上述处理液的供给;
使到达上述扫描终点位置的上述喷嘴以既定量吸取上述基板上的处理液。
35.如权利要求33或34所述的涂敷处理程序,其特征在于,在上述扫描终点位置刚完成上述喷嘴的处理液吸取后,使计算机执行如下步骤,即,使上述喷嘴离开上述基板上的处理液,并使上述喷嘴进行处理液的排出,以便排出在吸取上述处理液时一起吸入的空气。
36.如权利要求35所述的涂敷处理程序,其特征在于,为了预先做好下一次涂敷处理的准备,在进行了用于排出上述空气的处理液排出之后,使计算机执行下述步骤,即,在既定的起步位置,使上述喷嘴下端的排出口与圆柱形的起步辊的顶部隔开希望的间隙相对,边使上述起步辊旋转边从上述喷嘴排出处理液,排出结束后,在上述喷嘴的下端部形成上述处理液的液膜。
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