JP2002086039A - 液処理装置 - Google Patents

液処理装置

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JP2002086039A
JP2002086039A JP2000277632A JP2000277632A JP2002086039A JP 2002086039 A JP2002086039 A JP 2002086039A JP 2000277632 A JP2000277632 A JP 2000277632A JP 2000277632 A JP2000277632 A JP 2000277632A JP 2002086039 A JP2002086039 A JP 2002086039A
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holding arm
substrate
arm
nozzle holding
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JP2000277632A
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English (en)
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Takeshi Yamazaki
剛 山崎
Kazunori Yuzuhara
和則 柚原
Takashi Nakamitsu
孝志 中満
Kazuhito Miyazaki
一仁 宮崎
Mitsuhiro Sakai
光広 坂井
Masaya Aoki
賢哉 青木
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/18Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with elements moving in a straight line, e.g. along a track; Mobile sprinklers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00Spray booths
    • B05B16/60Ventilation arrangements specially adapted therefor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理液吐出ノズルを安定して一軸方向に移動
させ、処理液を均一に基板に供給することを可能とする
液処理装置を提供する。 【解決手段】 液処理装置、例えば、その一形態である
現像処理ユニット(DEV)24a〜24cは、基板G
を載置して保持するスピンチャック41等の保持手段
と、スピンチャック41に保持された基板Gの表面に所
定の現像液を吐出するパドル形成用ノズル80と、パド
ル形成用ノズル80を保持するノズル保持アーム51
と、ノズル保持アーム51の長さ方向端部近傍において
ノズル保持アーム51と嵌合するように平行に配設され
たガイドレール53a・53bを具備し、駆動機構52
により、スピンチャック41に保持された基板Gの表面
に沿ってノズル保持アーム51をガイドレール53a・
53bの長さ方向に移動させる。

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、液晶ディ
スプレイ(LCD)用ガラス基板や半導体ウエハ等の基
板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示ディスプレイ(LCD)や半導
体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、洗
浄処理されたLCD基板や半導体ウエハ等の基板にフォ
トレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、所定のパ
ターンでレジスト膜を露光し、これを現像処理するとい
う一連の処理が行われている。このうち洗浄処理、レジ
スト塗布処理、現像処理は、一般的にスピンナ型と呼ば
れる液処理装置を用いて、基板を水平に保持し静止させ
た状態で、または基板を面内で回転させながら、所定の
処理液を基板表面に供給して行われている。
【0003】例えば、LCD基板の現像処理において
は、露光処理された基板をスピンチャック等に載置、固
定して現像液を基板に液盛りし、パドルを形成して現像
反応を進行させ、所定時間経過した後にリンス液の供給
を開始するとほぼ同時に基板を回転させて現像液とリン
ス液を振り切り、その後にリンス液の供給を停止して基
板を高速で回転させ、スピン乾燥を行うといった方法が
採用されている。
【0004】ここで、基板に現像液を供給するための現
像液吐出ノズルとしては、例えば、現像液が帯状に吐出
されるように現像液吐出口が形成された一方向に長い形
状を有するものが用いられている。また、このような現
像液吐出ノズルは、同様に一方向に長く、現像液吐出ノ
ズルの幅と同等幅を有するノズル保持アームに取り付け
られている。
【0005】そして、現像液吐出ノズルが基板表面に沿
って現像液吐出ノズルの長さ方向に垂直な一軸方向に移
動できるように、例えば、ノズル保持アームの長さ方向
の片端近傍にノズル保持アームを移動方向である一軸方
向に案内するガイドレールと、このガイドレールに沿っ
てノズル保持アームを駆動させる駆動機構を配設した片
持ち構造が採られ、ノズル保持アームの他端は完全にフ
リーで宙に浮いた状態となっているか、または移動方向
に回転する車等が取り付けられて、この車等が液処理装
置に固定して設けられたレール等に接地してレール等の
上を移動する構造となっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
なって処理する基板の大型化が進むにつれて、ノズル保
持アームを従来の片持ち構造とした場合に種々の問題が
生ずることが明らかとなってきた。例えば、大型化され
た基板上に均一に現像液を吐出するためには、現像液吐
出ノズルの長さ方向の長さを基板の大きさに合わせて長
くする必要があるが、このときにノズル保持アームの片
端がフリーな状態であると、ノズル保持アームや現像液
吐出ノズルの自重に起因してノズル保持アームが長さ方
向で傾き、現像液吐出ノズルの現像液吐出口の高さ位置
を基板表面に対して平行に保持し難くなり、その結果、
基板上に均一なパドルを形成することが困難となる。
【0007】また、ノズル保持アームの片端が車等を介
して接地している場合には、現像液吐出口の高さ位置は
基板の表面に対して平行に保持できるが、ノズル保持ア
ームの駆動中に、車等の回転による振動が現像液吐出ノ
ズルに伝達され現像液の吐出が均一に行えなくなる。さ
らに、現像液の吐出が終了して現像液吐出ノズルを上昇
させる際にはノズル保持アームの片端は浮いた状態とな
るので、現像液吐出ノズルに傾きが生じて、高さの低く
なる位置に形成された現像液吐出口から現像液が液垂れ
し易くなる問題も生ずる。
【0008】なお、現像液吐出ノズルの長さ方向の長さ
が長くなると、一軸方向の駆動時において急激な発進動
作や停止動作を行った場合には、慣性によって現像液吐
出ノズルに生ずるぶれが大きくなり、現像液吐出時にこ
のようなぶれが生ずると現像液の吐出均一性が低下する
おそれがある。
【0009】本発明はこのような従来技術が有する課題
に鑑みてなされたものであり、現像液に限らず処理液一
般について、処理液吐出ノズルを安定して一軸方向に移
動させ、処理液を均一に基板に供給することが可能な液
処理装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、基板を載置して保持する保持手段
と、前記保持手段に保持された基板の表面に所定の処理
液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズ
ルを保持するノズル保持アームと、前記ノズル保持アー
ムの長さ方向端部近傍において前記ノズル保持アームと
嵌合するように平行に配設されたガイドレールと、前記
保持手段に保持された基板の表面に沿って前記ノズル保
持アームを前記ガイドレールの長さ方向に移動させる駆
動機構部と、を具備することを特徴とする液処理装置、
が提供される。
【0011】また、本発明によれば、基板を載置して保
持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板の表
面に所定の処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記
処理液吐出ノズルを保持するノズル保持アームと、前記
ノズル保持アームの長さ方向端部近傍において前記ノズ
ル保持アームと嵌合するように平行に配設されたガイド
レールと、前記保持手段に保持された基板の表面に沿っ
て前記ノズル保持アームを前記ガイドレールの長さ方向
に移動させる駆動機構部と、前記ノズル保持アームに発
生するぶれまたは振動が低減されるように前記ノズル保
持アームの駆動加速度を制御する駆動制御機構と、を具
備することを特徴とする液処理装置、が提供される。
【0012】これら本発明の液処理装置では、ノズル保
持アームは平行に配設されたガイドレールと嵌合した両
持ち型構造となっているために、ノズル保持アームの一
端の高さ位置が変化したり、また、片端にぶれが生じた
りすることなく、ノズル保持アームおよび処理液吐出ノ
ズルをガイドレールの長さ方向に沿って安定して、移動
させることが可能となる。また、ノズル保持アームを車
等を使用して接地させていないことから振動発生が低減
される。さらに、ノズル保持アームの駆動加速度を制御
して、例えば、ノズル保持アームの駆動開始時と駆動終
了時の動きが緩やかに制御されることから、ノズル保持
アームに発生するぶれまたは振動が低減され、処理液の
吐出を均一に行うことが可能となる。こうして、処理液
を均一に基板に吐出することが可能となり、製品の品質
が安定し、歩留まりが向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の液処理装置につい
て、その一実施形態である、LCD基板のレジスト塗布
・現像処理システムに用いられる現像処理装置、を例と
して添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、
現像処理装置(現像処理ユニット)(DEV)24a〜
24cを有するLCD基板のレジスト塗布・現像処理シ
ステム100を示す平面図である。
【0014】レジスト塗布・現像処理システム100
は、複数のLCD基板(基板)Gを収容するカセットC
を載置するカセットステーション1と、基板Gにレジス
ト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の
処理ユニットを備えた処理部2と、露光装置(図示せ
ず)との間で基板Gの受け渡しを行うためのインターフ
ェイス部3とを備えており、処理部2の両端にそれぞれ
カセットステーション1およびインターフェイス部3が
配置されている。
【0015】カセットステーション1は、カセットCと
処理部2との間で基板Gの搬送を行うための搬送機構1
0を備えている。そして、カセットステーション1にお
いてカセットCの搬入出が行われる。また、搬送機構1
0はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路10
a上を移動可能な搬送アーム11を備え、この搬送アー
ム11によりカセットCと処理部2との間で基板Gの搬
送が行われる。
【0016】処理部2は、前段部2aと中段部2bと後
段部2cとに分かれており、それぞれ中央に搬送路12
・13・14を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニ
ットが配設されている。そして、これらの間には中継部
15・16が設けられている。
【0017】前段部2aは、搬送路12に沿って移動可
能な主搬送装置17を備えており、搬送路12の一方側
には、2つの洗浄ユニット(SCR)21a・21bが
配置されており、搬送路12の他方側には紫外線照射ユ
ニット(UV)と冷却ユニット(COL)とが2段に重
ねられた処理ブロック25、加熱処理ユニット(HP)
が2段に重ねられてなる処理ブロック26および冷却ユ
ニット(COL)が2段に重ねられてなる処理ブロック
27が配置されている。
【0018】また、中段部2bは、搬送路13に沿って
移動可能な主搬送装置18を備えており、搬送路13の
一方側には、レジスト塗布処理ユニット(CT)22お
よび基板Gの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト
除去ユニット(ER)23が一体的に設けられており、
搬送路13の他方側には、加熱処理ユニット(HP)が
2段に重ねられてなる処理ブロック28、加熱処理ユニ
ット(HP)と冷却処理ユニット(COL)が上下に重
ねられてなる処理ブロック29、およびアドヒージョン
処理ユニット(AD)と冷却ユニット(COL)とが上
下に重ねられてなる処理ブロック30が配置されてい
る。
【0019】さらに、後段部2cは、搬送路14に沿っ
て移動可能な主搬送装置19を備えており、搬送路14
の一方側には、3つの現像処理ユニット(DEV)24
a・24b・24cが配置されており、搬送路14の他
方側には加熱処理ユニット(HP)が2段に重ねられて
なる処理ブロック31、およびともに加熱処理ユニット
(HP)と冷却処理ユニット(COL)が上下に重ねら
れてなる処理ブロック32・33が配置されている。
【0020】なお、処理部2は、搬送路を挟んで一方の
側に洗浄ユニット(SCR)21a、レジスト塗布処理
ユニット(CT)22、現像処理ユニット(DEV)2
4aのようなスピンナ系ユニットのみを配置しており、
他方の側に加熱処理ユニット(HP)や冷却処理ユニッ
ト(COL)等の熱系処理ユニットのみを配置する構造
となっている。
【0021】また、中継部15・16のスピンナ系ユニ
ット配置側の部分には、薬液供給ユニット34が配置さ
れており、さらに主搬送装置17・18・19のメンテ
ナンスを行うためのスペース35が設けられている。
【0022】主搬送装置17・18・19は、それぞれ
水平面内の2方向のX軸駆動機構、Y軸駆動機構、およ
び垂直方向のZ軸駆動機構を備えており、さらにZ軸を
中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基
板Gを支持するアームを有している。
【0023】主搬送装置17は、搬送アーム17aを有
し、搬送機構10の搬送アーム11との間で基板Gの受
け渡しを行うとともに、前段部2aの各処理ユニットに
対する基板Gの搬入・搬出、さらには中継部15との間
で基板Gの受け渡しを行う機能を有している。また、主
搬送装置18は搬送アーム18aを有し、中継部15と
の間で基板Gの受け渡しを行うとともに、中段部2bの
各処理ユニットに対する基板Gの搬入・搬出、さらには
中継部16との間の基板Gの受け渡しを行う機能を有し
ている。さらに、主搬送装置19は搬送アーム19aを
有し、中継部16との間で基板Gの受け渡しを行うとと
もに、後段部2cの各処理ユニットに対する基板Gの搬
入・搬出、さらにはインターフェイス部3との間の基板
Gの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部1
5・16は冷却プレートとしても機能する。
【0024】インターフェイス部3は、処理部2との間
で基板Gを受け渡しする際に一時的に基板Gを保持する
エクステンション36と、さらにその両側に設けられ
た、バッファカセットを配置する2つのバッファステー
ジ37と、これらと露光装置(図示せず)との間の基板
Gの搬入出を行う搬送機構38とを備えている。搬送機
構38はエクステンション36およびバッファステージ
37の配列方向に沿って設けられた搬送路38a上を移
動可能な搬送アーム39を備え、この搬送アーム39に
より処理部2と露光装置との間で基板Gの搬送が行われ
る。
【0025】このように各処理ユニットを集約して一体
化することにより、省スペース化および処理の効率化を
図ることができる。
【0026】このように構成されたレジスト塗布・現像
処理システム100においては、カセットC内の基板G
が処理部2に搬送され、処理部2では、まず前段部2a
の処理ブロック25の紫外線照射ユニット(UV)で表
面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット(CO
L)で冷却された後、洗浄ユニット(SCR)21a・
21bでスクラバ洗浄が施され、処理ブロック26のい
ずれかの加熱処理ユニット(HP)で加熱乾燥された
後、処理ブロック27のいずれかの冷却ユニット(CO
L)で冷却される。
【0027】その後、基板Gは中段部2bに搬送され、
レジストの定着性を高めるために、処理ブロック30の
上段のアドヒージョン処理ユニット(AD)にて疎水化
処理(HMDS処理)され、下段の冷却処理ユニット
(COL)で冷却後、レジスト塗布処理ユニット(C
T)22でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニ
ット(ER)23で基板Gの周縁の余分なレジストが除
去される。その後、基板Gは、中段部2bの中の加熱処
理ユニット(HP)の1つでプリベーク処理され、処理
ブロック29または30の下段の冷却ユニット(CO
L)で冷却される。
【0028】その後、基板Gは中継部16から主搬送装
置19にてインターフェイス部3を介して露光装置に搬
送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、
基板Gは再びインターフェイス部3を介して搬入され、
必要に応じて後段部2cの処理ブロック31・32・3
3のいずれかの加熱処理ユニット(HP)でポストエク
スポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット
(DEV)24a・24b・24cのいずれかで現像処
理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理さ
れた基板Gは、後段部2cのいずれかの加熱処理ユニッ
ト(HP)にてポストベーク処理が施された後、いずれ
かの冷却ユニット(COL)にて冷却され、主搬送装置
19・18・17および搬送機構10によってカセット
ステーション1上の所定のカセットに収容される。
【0029】次に、現像処理ユニット(DEV)24a
〜24cについて詳細に説明する。図2は現像処理ユニ
ット(DEV)24a〜24cの一実施形態を示す平面
図であり、図3は図2記載の現像処理ユニット(DE
V)24a〜24cにおけるカップ部分の断面図であ
る。現像処理ユニット(DEV)24a〜24cはシン
ク48により全体が包囲されており、その内部に基板G
を機械的に保持する保持手段、例えば、スピンチャック
41がモータ等の回転駆動機構42により回転されるよ
うに設けられ、このスピンチャック41の下側には、回
転駆動機構42を包囲するカバー43が配置されてい
る。スピンチャック41は図示しない昇降機構により昇
降可能となっており、上昇位置において搬送アーム19
aとの間で基板Gの受け渡しを行う。スピンチャック4
1は真空吸引力等により、基板Gを吸着保持できるよう
になっている。
【0030】カバー43の外周囲には2つのアンダーカ
ップ44・45が離間して設けられており、この2つの
アンダーカップ44・45の間の上方には、主として現
像液を下方に流すためのインナーカップ46が昇降自在
に設けられ、アンダーカップ45の外側には、主として
リンス液を下方に流すためのアウターカップ47がイン
ナーカップ46と一体的に昇降自在に設けられている。
なお、図3において、左側には現像液の排出時にインナ
ーカップ46およびアウターカップ47が上昇される位
置が示され、右側にはリンス液の排出時にこれらが降下
される位置が示されており、また後述するノズル洗浄機
構120等は示していない。
【0031】アンダーカップ44の内周側底部には回転
乾燥時にユニット内を排気するための排気口49が配設
されており、2つのアンダーカップ44・45間には主
に現像液を排出するためのドレイン管50aが、アンダ
ーカップ45の外周側底部には主にリンス液を排出する
ためにドレイン管50bが、設けられている。
【0032】アウターカップ47の一方の側には、図2
に示すように、現像液供給用のノズル保持アーム51が
設けられ、ノズル保持アーム51には、基板Gに現像液
を塗布するために用いられる現像液吐出ノズルの一実施
形態であるパドル形成用ノズル80が取り付けられてい
る。パドル形成用ノズル80としては、例えば、現像液
を帯状に垂直方向に吐出できるように、全体が一方向に
長く、その長さ方向に複数の吐出口が形成されたもの
や、長さ方向にスリット状の吐出口が形成された形態の
ものを用いることができる。パドル形成用ノズル80に
は、図示しない現像液供給源から所定のタイミングで現
像液が送液される。
【0033】ノズル保持アーム51は、長さ方向の両端
近傍において、シンク48に固定されたガイドレール5
3a・53bと嵌合した両持ち型構造となっている。ノ
ズル保持アーム51は直接にガイドレール53a・53
bと嵌合していてもよく、後に説明する図4に示すよう
に、ノズル保持アーム51の端部と強固に接合された別
の部材と嵌合していてもよい。また、ガイドレール53
a・53bの形状に限定はなく、ノズル保持アーム51
またはノズル保持アーム51の端部と強固に接合された
別の部材が、ガイドレール53a・53bの長さ方向に
垂直ないずれかの方向へ脱離することがない構造であれ
ばよい。
【0034】ノズル保持アーム51はガイドレール53
a・53bの長さ方向に沿って駆動機構52により基板
Gを横切って移動できる構造となっており、パドル形成
用ノズル80が使用されないときには、ノズル待機部1
15に待機されるようになっている。なお、ノズル待機
部115にはパドル形成用ノズル80を洗浄するノズル
洗浄機構120が設けられている。
【0035】このように、ノズル保持アーム51をその
長さ方向の端部で両持ち型構造としてガイドレール53
a・53bの長さ方向に移動させた場合には、例えば、
ガイドレールをノズル保持アーム51の中央部分に設け
た場合や従来のように片端にのみガイドレールを設けた
場合と比較して、ノズル保持アーム51の長さ方向にお
ける傾きが生ずることが抑えられ、また、ノズル保持ア
ーム51に発生する振動やぶれを抑えながら、ノズル保
持アーム51を安定して移動させること可能となる。
【0036】ノズル保持アーム51の上面には昇降装置
であるシリンダ58aが取り付けられ、このシリンダ5
8aの動作によって支持板58bの昇降が行えるように
なっている。一方、パドル形成用ノズル80は吊り下げ
棒58cにより支持板58bから吊支されており、こう
してシリンダ58aの昇降動作により、パドル形成用ノ
ズル80が昇降自在な構成となっている。これらシリン
ダ58a、支持板58b、吊り下げ棒58cが昇降機構
58を構成する。
【0037】アウターカップ47を降下させ、かつパド
ル形成用ノズル80をノズル保持アーム51に近接した
上方位置(待避位置)に保持した状態で、ノズル保持ア
ーム51をガイドレール53a・53bの長さ方向にス
ライドさせることで、パドル形成用ノズル80がアウタ
ーカップ47の上端に接することなく、インナーカップ
46内に配置することができる。そして、昇降機構58
によりパドル形成用ノズル80の現像液吐出口を基板G
の表面から所定の高さの位置(処理位置)に合わせて、
現像液を吐出しながらノズル保持アーム51を静止した
基板G上をスキャンさせることで、基板G上に現像液パ
ドルを形成することができる。
【0038】このようにノズル保持アーム51を両持ち
型構造とすることで、基板Gが大型化してパドル形成用
ノズル80の長さ方向の長さが長くなっても、安定して
ガイドレール53a・53bの長さ方向に移動させるこ
とが可能となる。また、パドル形成用ノズル80がノズ
ル保持アーム51と同様に両持ち型の構成とされている
ことから、パドル形成用ノズル80の現像液吐出口を基
板Gの処理面と平行に保持することが容易となり、これ
により現像液の均一な基板Gへの塗布が可能となる。さ
らに図3に示すように、ノズル保持アーム51の幅はパ
ドル形成用ノズル80の幅よりもかなり広く形成されて
剛性が確保され、ノズル保持アーム51のスキャン時の
振動等がパドル形成用ノズル80に伝わり難い構造とな
っている。これによっても、パドル形成用ノズル80か
らの均一な現像液の吐出が可能となる。
【0039】次に、ノズル保持アーム51の駆動機構5
2の駆動原理について、図4から図6を参照しながら説
明する。図4は、現像処理ユニット(DEV)24a〜
24cにおける駆動機構52の配設状態を示した断面図
であり、図5は図4の左側に示した駆動部分P1の構造
を矢視A方向から示した説明図であり、図6は図4の右
側に示した駆動部分P2を矢視B方向から示した説明図
である。
【0040】図4および図5に示されるように、現像処
理ユニット(DEV)24a〜24cにおける駆動部分
P1においては、ガイドレール53aの一端近傍の下方
に回転駆動機構の1つであるモータ61aが配設されて
おり、モータ61aの回転軸にはプーリー62aが取り
付けられている。プーリー62aとプーリー62aの下
方に配置されたプーリー64aとの間にはベルト71a
が架けられており、プーリー64aが取り付けられてい
るシャフト63aには別のプーリー65aが配設されて
いる。プーリー65aとガイドレール53aの長さ方向
の他端にはプーリー66aが配設されており、プーリー
65aとプーリー66aとの間にはベルト72aが架け
られている。ガイドレール53aは、ノズル保持アーム
51をその上部で連結する支持壁69aを貫通してお
り、支持壁69aの下部に配設された連結部材68aは
ベルト72aの一部に取り付けられた固定部材67aと
接続されている。
【0041】このような構成により、駆動部分P1にお
いては、モータ61aが回転するとプーリー62aが回
転し、この回転はベルト71aによってプーリー64a
に伝達され、こうしてシャフト63aが軸周りに回転す
るようになる。シャフト63aの回転によりプーリー6
5aが回転し、プーリー65aとプーリー66aとの間
に架けられたベルト72aがプーリー65aの回転量ほ
ど回転する。ベルト72aの回転によってベルト72a
に取り付けられた固定部材67aは、モータ61aの回
転の向きに応じて、所定距離ほどガイドレール53aの
長さ方向にスライド移動する。この固定部材67aのス
ライド移動は連結部材68aを介して支持壁69aに伝
えられるが、ここで支持壁69aをガイドレール53a
が貫通しているために、支持壁69aは安定してガイド
レール53aの長さ方向にスライドする。
【0042】一方、図4および図6に示すように、シャ
フト63aは駆動部分P1・P2間に架けられており、
モータ61aの回転はシャフト63aを介して駆動部分
P2に伝達されるようになっている。シャフト63aの
駆動部分P2側にはプーリー81aが配設されており、
プーリー81aの上方に設けられたプーリー82aとの
間にベルト73aが架けられている。こうしてシャフト
63aの回転がプーリー82aに伝達される。プーリー
82aの回転軸にはプーリー83aが配設されており、
プーリー82aの回転によりプーリー83aが回転す
る。
【0043】また、ガイドレール53bの長さ方向他端
側にはプーリー84aが配設されており、プーリー83
a・84a間にはベルト74aが架けられている。こう
してプーリー83aの回転量ほどベルト74aが回転す
る。ベルト74aの一部には固定部材85aが取り付け
られており、固定部材85aはノズル保持アーム51を
その上部で連結する連結部材86aと接続されている。
ガイドレール53bは連結部材86aを貫通するように
配設されていることから、連結部材86aはベルト74
aの動きに合わせてガイドレール53bの長さ方向にス
ライドする。
【0044】上述のように、駆動部分P2において、シ
ャフト63aの回転動力を上部へ伝達する構造とした理
由は、図4に示されるように、駆動部分P2側のシンク
48の壁面に搬送アーム19aとスピンチャック41と
の間で基板Gの受け渡しを行うための窓部6が形成され
ているためである。
【0045】このように駆動機構52においては、1個
のモータ61aの回転がノズル保持アーム51を連結す
る駆動部分P1側の支持壁69aと駆動部分P2側の連
結部材86aに同時に伝達され、ノズル保持アーム51
のガイドレール53a・53bの長さ方向でのスキャン
を実現している。このような両側駆動によってノズル保
持アーム51の駆動制御特性が向上する。
【0046】また、駆動機構52においては、ノズル保
持アーム51の動作開始時や終了時にノズル保持アーム
51に発生するぶれまたは振動が低減されるように、ノ
ズル保持アーム51の駆動加速度が制御される。
【0047】例えば、静止状態にあるノズル保持アーム
51に大きな加速度を与えて急なスライド動作を始めた
り、逆にスライド動作中のノズル保持アーム51を急停
止させたりした場合には、パドル形成用ノズル80等に
大きな負荷が加わり、振動やぶれの発生が起こり易くな
ると考えられる。このようなパドル形成用ノズル80の
振動やぶれは、現像液の吐出中においては、形成される
現像液パドルの部分的な波打ち等の発生等の影響を与
え、現像処理状態に不均一性を生じさせる原因となり、
また、装置の耐久性にも悪影響を与えると考えられる。
【0048】そこで、このような問題を回避するため
に、例えば、ノズル保持アーム51の駆動開始時には徐
々に加速度が大きくなるようにゆっくりと加速し、一
方、駆動停止時には徐々に加速度が小さくなるようにゆ
っくりと停止するように、ノズル保持アーム51の駆動
加速度を制御することが好ましい。このような制御機構
は、後述する制御装置70に組み込まれる。
【0049】また、図4に示されるように、モータ61
a周りやベルト71a〜74a周りといった発塵(パー
ティクルの発生)が予想される部分はカップ部分と隔離
され、基板Gの表面にパーティクルが飛散しない構造と
なっている。これらの部分には、局所的に排気機構を設
けることによって、より確実に基板Gにパーティクルが
飛散しない構造とすることが好ましい。昇降機構58に
ついても、例えば、昇降機構58およびパドル形成用ノ
ズル80を上昇位置において包囲するようなカバーを設
けて、そのカバー内を排気する構造とすることが好まし
い。
【0050】さて、アウターカップ47の他方の側に
は、純水等のリンス液吐出用のノズル保持アーム54が
設けられ、ノズル保持アーム54には、リンス液吐出ノ
ズル55が設けられている。リンス液吐出ノズル55と
しては、例えば、パイプ状の吐出口を有するもの用いる
ことができる。ノズル保持アーム54は、ノズル保持ア
ーム51と同様に両持ち型構造を有し、所定の剛性が確
保されるようにその幅が広く設定されている。
【0051】ノズル保持アーム54は、駆動機構56に
よりガイドレール53a・53bの長さ方向に沿ってス
ライド自在に構成されており、リンス液吐出ノズル55
からリンス液を吐出させながら、基板G上をスキャンで
きるようになっている。なお、図2には示していない
が、リンス液吐出ノズル55の高さ位置を調整する昇降
機構がノズル保持アーム54に配設されている。
【0052】駆動機構56の駆動原理は前述した駆動機
構52の駆動原理と同じである。すなわち、図4および
図5に示されるように、ガイドレール53aの長さ方向
の端部であって、モータ61aが配設されている端部と
は反対側の端部にモータ61bが配設され、モータ61
bの回転軸にプーリー62bが取り付けられている。こ
こで省スペース化を考慮して、モータ61bはプーリー
66aの横側に取り付けられ、プーリー64bをプーリ
ー62bの上方に配置して、これらのプーリー62b・
64b間にベルト71bが架けられている。プーリー6
4bが取り付けられているシャフト63bには別のプー
リー65bが配設されており、プーリー65bとガイド
レール53aの長さ方向の他端にはプーリー66bが配
設されている。そして、プーリー65b・66bとの間
にはベルト72bが架けられている。
【0053】ガイドレール53aは、ノズル保持アーム
54をその上部で連結する支持壁69bを貫通してお
り、支持壁69bの下部に配設された連結部材68bは
ベルト72bの一部に取り付けられた固定部材67bと
接続されている。
【0054】このような構成により、駆動部分P1にお
いては、モータ61bが回転するとプーリー62bが回
転し、この回転はベルト71bによってプーリー64b
に伝達され、こうしてシャフト63bが軸周りに回転す
るようになる。シャフト63bの回転によりプーリー6
5bが回転し、プーリー65bとプーリー66bとの間
に架けられたベルト72bがプーリー65bの回転量ほ
ど回転する。ベルト72bの回転によってベルト72b
に取り付けられた固定部材67bは、モータ61bの回
転の向きに応じて、所定距離ほどガイドレール53aの
長さ方向にスライド移動する。この固定部材67bのス
ライド移動は連結部材68bを介して支持壁69aに伝
えられるが、ここで支持壁69bをガイドレール53a
が貫通しているために、支持壁69bおよび支持壁69
bに接続されたノズル保持アーム54は、安定してガイ
ドレール53aの長さ方向にスライドする。
【0055】一方、図4および図6に示すように、シャ
フト63bは駆動部分P1・P2間に架けられており、
モータ61bの回転はシャフト63bを介して駆動部分
P2に伝達されるようになっている。シャフト63bの
駆動部分P2側にはプーリー81bが配設されており、
プーリー81bの上方に設けられたプーリー82bとの
間にベルト73bが架けられている。こうしてシャフト
63bの回転がプーリー82bに伝達される。プーリー
82bの回転軸にはプーリー83bが配設されており、
プーリー82bの回転によりプーリー83bが回転す
る。
【0056】また、ガイドレール53bの長さ方向他端
側にはプーリー84bが配設されており、プーリー83
b・84b間にはベルト74bが架けられている。こう
してプーリー83bの回転量ほどベルト74bが回転す
る。ベルト74bの一部には固定部材85bが取り付け
られており、固定部材85bはノズル保持アーム51を
その上部で連結する連結部材86bと接続されている。
ガイドレール53bは連結部材86bを貫通するように
配設されていることから、連結部材86bはベルト74
bの動きに合わせてガイドレール53bの長さ方向にス
ライドする。このように、ノズル保持アーム54もまた
両側駆動され、高い駆動性能を有している。
【0057】上述した現像処理ユニット(DEV)24
a〜24cにおけるスピンチャック41を回転させる回
転駆動機構42、現像液用のノズル保持アーム51をス
ライド移動させる駆動機構52、およびリンス液用のノ
ズル保持アーム54をスライド移動させる駆動機構56
は、図7に示すようにいずれも制御装置70により制御
されるようになっている。
【0058】次に、上述したパドル形成用ノズル80を
有する現像処理ユニット(DEV)24a〜24cを用
いた現像処理工程について説明する。まず、インナーカ
ップ46とアウターカップ47とを下段(図3右側位
置)に保持した状態として、窓部6を開けて、基板Gを
保持した搬送アーム19aを現像処理ユニット(DE
V)24a〜24c内に挿入し、このタイミングに合わ
せてスピンチャック41を上昇させて、基板Gをスピン
チャック41へ受け渡す。
【0059】搬送アーム19aを現像処理ユニット(D
EV)24a〜24c外に待避させた後に窓部6を閉
め、基板Gが載置されたスピンチャック41を降下させ
て所定位置に保持する。パドル形成用ノズル80がアウ
ターカップ47の上端に接触しないように待避位置にあ
る状態として駆動機構52を動作させ、ノズル保持アー
ム51をインナーカップ46内の所定位置に移動、配置
する。昇降機構58を用いてパドル形成用ノズル80を
下方の処理位置に移動させて保持し、パドル形成用ノズ
ル80から所定の現像液を基板G上に吐出しながら基板
G上をスキャンさせることで、現像液パドルを形成す
る。
【0060】現像液パドルが形成された後、所定の現像
処理時間(現像反応時間)が経過するまでの間に、パド
ル形成用ノズル80を昇降機構58を動作させて待避位
置へ戻し、ノズル保持アーム51をノズル待機部115
へ移動させる。代わりにノズル保持アーム54を駆動し
て、リンス液吐出ノズル55を基板G上の所定位置にお
いて所定高さに保持し、インナーカップ46とアウター
カップ47を上昇させて上段位置(図3の左側位置)に
保持する。この上段位置は、基板Gの表面の水平位置が
ほぼインナーカップ46のテーパー部の位置に合う高さ
とする。
【0061】基板Gを低速で回転させて基板G上の現像
液を振り切る動作に入るのとほぼ同時にリンス液吐出ノ
ズル55からリンス液を吐出し、さらにこれらの動作と
ほぼ同時に、排気口49による排気動作を開始する。つ
まり、現像反応時間の経過前には排気口49は未動作の
状態とすることが好ましく、これにより、基板G上に形
成された現像液パドルには、排気口49の動作による気
流発生等の悪影響が及ばない。
【0062】基板Gの回転が開始され、基板Gからその
外周に向けて飛散する現像液およびリンス液は、インナ
ーカップ46のテーパー部や外周壁(垂直壁)に当たっ
て下方へ導かれ、ドレイン管50aから排出される。こ
のとき基板Gの回転開始から所定の時間が経過するまで
は、主に現像液からなる現像液濃度の高い処理液がドレ
イン管50aから排出されるために、このような排出液
はドレイン管50aに設けられた図示しない切替バルブ
等を操作して回収し、再利用に供することが好ましい。
【0063】基板Gの回転開始から所定時間経過後に
は、リンス液を吐出しながら、また基板Gを回転させた
ままの状態でインナーカップ46とアウターカップ47
を降下させて下段位置に保持する。下段位置は、基板G
の表面の水平位置がほぼアウターカップ47のテーパー
部の位置に合う高さである。そして、現像液の残渣が少
なくなるように、基板Gの回転数を現像液を振り切るた
めの回転動作開始時よりも大きくする。この基板Gの回
転数を上げる操作は、インナーカップ46とアウターカ
ップ47の降下動作と同時にまたはその前後のいずれの
段階で行ってもよい。こうして、基板Gから飛散する主
にリンス液からなる処理液は、アウターカップ47のテ
ーパー部や外周壁に当たってドレイン管50bから排出
される。
【0064】次に、リンス液の吐出を停止して、リンス
液吐出ノズル55の高さ調節を行い、リンス液吐出ノズ
ル55およびノズル保持アーム54をアウターカップ4
7外に待避させる。そして、基板Gの回転数をさらに上
げて所定時間保持し、基板Gを乾燥するスピン乾燥を行
う。このスピン乾燥時には、基板Gの上方からガスブロ
ー機構を用いて、乾燥した窒素ガス等を基板に供給しな
がら行うことが好ましい。
【0065】こうしてスピン乾燥が終了した後には基板
Gの回転を停止し、スピンチャック41を上昇させ、そ
のタイミングに合わせて搬送アーム19aを現像処理ユ
ニット(DEV)24a〜24c内に挿入して、基板G
の受け渡しを行い、以降は、所定数の基板Gについて、
上述した動作を繰り返し行うことで現像処理が終了す
る。なお、基板Gの回転終了後から基板Gの搬送アーム
19aへの受け渡しに至る間に、排気口49による排気
動作を停止する。
【0066】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明は上記形態に限定されるものでなく、
種々の変形が可能である。例えば、上記形態では、ノズ
ル保持アーム51・54は平行に配設されたガイドレー
ル53a・53bと嵌合した両持ち型構造であって、し
かも駆動部分P1・P2による両端駆動構造としていた
が、例えば、両持ち型構造であって、駆動部分P1のみ
による片端駆動構造としてもよい。この場合であって
も、ガイドレール53a・53bによって、ノズル保持
アーム51・54の位置精度が確保される。
【0067】また、ガイドレール53a・53bの位置
は上記実施形態に示された位置に限定されるものではな
く、ノズル保持アーム51・54の長さ方向の端部近傍
であればその高さ位置に制限はない。そして、ガイドレ
ール53a・53bに加えて、ノズル保持アーム51の
長さ方向の両端近傍や、場合によっては中央部分にさら
に別のガイドレールを設けてることも可能である。
【0068】さらに、ノズル保持アーム51・54の駆
動機構52・56としては、回転動力をプーリーとベル
トを用いて伝達する方法を用いたが、例えば、ガイドレ
ール53a・53bに、その長さ方向に移動可能なリニ
アアクチュエータ等を配設し、このリニアアクチュエー
タとノズル保持アーム51・54を接合した構造とする
ことによっても、両持ち型構造であって、片端駆動また
は両端駆動を行うことが可能となる。
【0069】また、ノズル保持アーム51・54に配設
される現像液吐出ノズルやリンス液吐出ノズルはそれぞ
れ1本に限定されることなく、2本以上を配設し、しか
も現像液やリンス液の吐出形態の異なるノズルを配設す
ることが可能である。複数の現像液吐出ノズルを配設し
た場合には、それぞれの現像液吐出ノズルから異なる種
類および/または濃度の現像液が吐出できるように構成
しておくと、使用する現像液の異なるロットの基板Gに
対する現像処理に容易に対応することができるようにな
る。
【0070】さらに、基板Gを保持する手段としては、
上記実施形態のように基板Gを吸着力により保持するス
ピンチャック41に限定されず、例えば、基板Gよりも
大きなスピンプレート上に凸に形成された複数の固定ピ
ン上に基板Gを載置して、基板Gを回転させた際に基板
Gの位置がずれないように、基板Gの端面の所定位置、
例えば、4隅において基板Gを別のピン等で保持するメ
カニカルな方法を用いることもできる。
【0071】さらにまた、現像処理工程においては、イ
ンナーカップ46とアウターカップ47とを昇降させて
現像液の振り切り、リンス処理、スピン乾燥時の位置調
節を行ったが、インナーカップ46とアウターカップ4
7を固定として、スピンチャック41を昇降させて所定
位置に保持しながら、現像液の振り切り等の処理を行う
ことも可能である。上記実施形態では、LCD基板を被
処理基板として説明してきたが、半導体ウエハ、CD基
板等の他の基板についても用いることが可能であり、ま
た、現像処理に限定されず、これら種々の基板の洗浄処
理やレジスト塗布処理等の他の液処理にも用いることが
できる。
【0072】
【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、ノズル保
持アームは平行に配設されたガイドレールと嵌合した両
持ち型構造となっているために、ノズル保持アームの一
端の高さ位置が変化したり、また、片端にぶれが生じた
りすることなく、ノズル保持アームおよび処理液吐出ノ
ズルを、ガイドレールの長さ方向に沿って安定して移動
させることが可能となる。また、ノズル保持アームを車
等を使用して接地させていないことから振動発生が低減
される。さらに、ノズル保持アームの駆動加速度を制御
して、例えば、ノズル保持アームの駆動開始時と駆動終
了時の動きを緩やかに制御することにより、ノズル保持
アームに発生するぶれまたは振動が低減され、処理液の
吐出の均一に行うことが可能となる。こうして、処理液
を均一に基板に吐出して均一な液処理を行うことが可能
となり、製品の品質が安定し、生産歩留まりが向上する
という顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液処理装置の一実施形態である現像処
理装置(現像処理ユニット)が用いられるレジスト塗布
・現像処理システムを示す平面図。
【図2】本発明に係る現像処理ユニットの一実施形態を
示す平面図。
【図3】図2記載の現像処理ユニットの断面図。
【図4】図2記載の現像処理ユニットの別の断面図。
【図5】図2記載の現像処理ユニットのノズル保持アー
ムの駆動機構を示す説明図。
【図6】図2記載の現像処理ユニットのノズル保持アー
ムの駆動機構を示す別の説明図。
【図7】図2記載の現像処理ユニットにおける駆動系を
示す説明図。
【符号の説明】
1;カセットステーション 2;処理部 3;インターフェイス部 24a〜24c;現像処理ユニット(DEV) 41;スピンチャック 46;インナーカップ 47;アウターカップ 48;シンク 51;ノズル保持アーム 52;駆動機構 53a・53b;ガイドレール 58;昇降機構 61;モータ 63a;シャフト 80;パドル形成用ノズル(現像液吐出ノズル) 100;レジスト塗布・現像処理システム G;基板(被処理基板)
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/027 H01L 21/304 643C 5F046 21/304 643 21/30 564C 21/306 569C 21/306 R (72)発明者 中満 孝志 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成272 番地の4 東京エレクトロン九州株式会社 大津事業所内 (72)発明者 宮崎 一仁 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成272 番地の4 東京エレクトロン九州株式会社 大津事業所内 (72)発明者 坂井 光広 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成272 番地の4 東京エレクトロン九州株式会社 大津事業所内 (72)発明者 青木 賢哉 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成272 番地の4 東京エレクトロン九州株式会社 大津事業所内 Fターム(参考) 2H096 AA25 AA30 GA31 4D075 AC64 AC84 DA06 DC22 4F041 AA02 AA05 AB02 BA05 BA12 BA22 BA57 CA04 4F042 AA07 EB18 EB19 5F043 EE07 EE08 5F046 JA02 JA27 LA04 LA19

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を載置して保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された基板の表面に所定の処理液を
    吐出する処理液吐出ノズルと、 前記処理液吐出ノズルを保持するノズル保持アームと、 前記ノズル保持アームの長さ方向端部近傍において前記
    ノズル保持アームと嵌合するように平行に配設されたガ
    イドレールと、 前記保持手段に保持された基板の表面に沿って前記ノズ
    ル保持アームを前記ガイドレールの長さ方向に移動させ
    る駆動機構部と、 を具備することを特徴とする液処理装置。
  2. 【請求項2】 基板を載置して保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された基板の表面に所定の処理液を
    吐出する処理液吐出ノズルと、 前記処理液吐出ノズルを保持するノズル保持アームと、 前記ノズル保持アームの長さ方向端部近傍において前記
    ノズル保持アームと嵌合するように平行に配設されたガ
    イドレールと、 前記保持手段に保持された基板の表面に沿って前記ノズ
    ル保持アームを前記ガイドレールの長さ方向に移動させ
    る駆動機構部と、 前記ノズル保持アームに発生するぶれまたは振動が低減
    されるように前記ノズル保持アームの駆動加速度を制御
    する駆動制御機構と、 を具備することを特徴とする液処理装置。
  3. 【請求項3】 前記処理液吐出ノズルを処理位置と待避
    位置との間で昇降移動させるノズル昇降機構が前記ノズ
    ル保持アームに配設されていることを特徴とする請求項
    1または請求項2に記載の液処理装置。
  4. 【請求項4】 前記ノズル保持アームの幅が、前記処理
    液吐出ノズルの幅よりも広く、所定の高い剛性を有する
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項
    に記載の液処理装置。
  5. 【請求項5】 前記駆動機構部および/または前記ノズ
    ル昇降機構における発塵性のある駆動部分が局所排気さ
    れるように局所排気機構が配設されていることを特徴と
    する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液処
    理装置。
  6. 【請求項6】 前記駆動機構部は、 回転駆動機構と、 前記回転駆動機構の回転が伝達されることにより前記ノ
    ズル保持アームを前記ガイドレールの長さ方向の所定位
    置に移動させるアーム搬送機構と、 前記回転駆動機構の回転を前記アーム搬送機構へ伝達す
    る回転伝達機構と、 を有し、 前記ノズル搬送機構は前記ノズル保持アームの長さ方向
    の片端部にのみ配設されて、前記ノズル保持アームが片
    端駆動されることを特徴とする請求項1から請求項5の
    いずれか1項に記載の液処理装置。
  7. 【請求項7】 前記駆動機構部は、 回転駆動機構と、 前記ノズル保持アームの長さ方向の両端部にそれぞれに
    配設され、前記回転駆動機構の回転が伝達されることに
    より前記ノズル保持アームを前記ガイドレールの長さ方
    向の所定位置に移動させるアーム搬送機構と、 前記回転駆動機構の回転を前記ノズル保持アームの両端
    に配設された2つの前記アーム搬送機構へ伝達する回転
    伝達機構と、 を有し、 前記ノズル保持アームが長さ方向の両端部を用いて駆動
    されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれ
    か1項に記載の液処理装置。
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