JP2004064007A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レジストを塗布する際、低消費電力で安全性を向上させることができ、しかも発塵を防止すること。
【解決手段】超音波振動子５０により保持台６０を振動させることで、ノズル４１により供給された基板Ｇ上のレジストを均し、平坦化させるとともにレジスト液膜を均一化させている。本発明では基板Ｇを回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、基板Ｇを回転させないでレジストを平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【選択図】　図４

Description

【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）に用いられるガラス基板にレジスト等の処理液を塗布する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤの製造工程においては、被処理体であるＬＣＤ用のガラス基板上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）の薄膜や電極パターンを形成するために、半導体デバイスの製造に用いられるものと同様のフォトリソグラフィ技術が利用される。フォトリソグラフィ技術では、フォトレジストをガラス基板に塗布し、これを露光し、さらに現像する。
【０００３】
レジストの塗布工程においては、まず、基板を収容するカップ内でガラス基板をチャック機構により基板裏面側から真空吸着し、保持する。そしてそのガラス基板上の中心にレジスト液を供給し、チャック機構自体を回転させることで基板を回転させて、その遠心力により基板全面にレジストに拡散塗布させている。これをいわゆるスピン塗布という。また、このようなスピン塗布では、基板の回転で基板の周囲に発生する乱気流を抑制するために、上記カップを基板とともに回転させる等の対策を施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるスピン塗布のような装置では、チャック機構やカップを回転させるためのモータ等の駆動機構が必要であり、モータの軸受け部分等から発塵するといった問題がある。また、このような駆動機構を使用することで装置が大型になりコストや消費電力が増大している。さらに基板の高速回転による安全性の問題もある。特に、近年のガラス基板は大型化していることを考慮すると、消費電力や安全性等の問題は深刻である。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、レジスト液等の処理液を塗布する際、低消費電力で安全性を向上させることができ、しかも発塵を防止することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明のさらなる目的は、上記目的に加え、処理液を効率良く平坦化し、膜厚の均一性を確保することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の基板処理装置は、容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、前記保持台に設けられ、保持台に保持された基板に対し振動を与える振動発生部と、少なくとも前記振動発生部により基板に対し振動を与える際、前記容器と前記保持台とを離間させる手段とを具備する。
【０００８】
本発明では、振動発生部により保持台を振動させることで、供給された基板上の処理液を均し、平坦化させるとともに処理液膜を均一化させている。この振動は例えば超音波振動子による超音波振動（２０ｋＨｚ以上の振動）であって微小な振動を用いることが好ましい。このように本発明では基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、本発明は、基板を回転させないで処理液を平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。さらに、本発明は基板に対し振動を与える際に容器と保持台とを離間させることにより、基板に振動を与えながら、容器に対してはその振動を伝達しないようにしている。このように、基板と接触している保持台のみを振動させることにより、不要な部分への振動の伝達を抑えて発塵防止の効果を高めることができるとともに、電力消費の低減の効果をも向上させることができる。
【０００９】
本発明の一の形態は、前記容器と前記保持台とを離間させる手段としては、電磁石を用いることができる。例えばこの電磁石を容器または保持台に設け保持台を浮上させる。このように電磁石を用いることで容器と保持台との接触部分がなくなり発塵を防止できる。
【００１０】
本発明の一の形態は、前記容器の側面または前記保持台の側面に設けられ、該容器と保持台との水平方向の位置を保持するための第２の電磁石をさらに具備する。このように容器と保持台との水平方向の位置決めを第２の電磁石を用いて行うことにより、上記第１の電磁石による浮上状態を安定化させることができる。特に、振動発生部による振動によって保持台の側面が容器の内部側面と接触することを防止しつつ、保持台に安定した振動を供給することができる。
【００１１】
本発明の一の形態は、前記処理液を供給する手段は、基板に対し前記処理液を吐出するノズルと、このノズルから処理液を吐出している間、ノズルを基板面とほぼ平行な面内で移動させる移動機構とを具備する。本発明では、例えば移動機構により、ノズルを一方向及びこの一方向と直交する方向に交互に移動させていわゆるスキャン塗布を行う。あるいは、本発明では移動機構により長尺形状のノズルを基板上で一方向に移動させながら処理液を吐出する方法もとることができる。これにより、基板全面に処理液を塗布して振動発生部による振動により処理液の平坦化させることができる。ここで、長尺形状のノズルとは、処理液が吐出する孔がその長手方向に複数設けられたもの、または、処理液が吐出するスリット状の開口がその長手方向に設けられたものをいう。
【００１２】
上記スキャン塗布の場合は、基板を振動させながらスキャン塗布を行うことも考えられる。しかし、基板を振動させながら行う場合、例えば基板上で一列分の塗布が終了して次列の分の塗布を塗布しようとするときに、当該列同士のピッチが非常に狭い場合には列同士が干渉して均一な膜厚が得られないおそれがある。そこで、例えば、本発明の一の形態では、ノズルにより処理液を供給した後、振動発生部により振動を発生させるように制御している。
【００１３】
また、スキャン塗布の場合、そのような列同士のピッチが比較的大きい場合は、ノズルが処理液を基板上で一列分の供給を終了するごとに、間欠的に振動発生部により振動を発生させるように制御するようにしてもよい。スキャン塗布の場合、基板全面に処理液を塗布するのにスピン塗布の場合より時間がかかり、その結果、塗布開始時の処理液が時間経過とともに乾き始める。その結果、基板全面の塗布終了後に振動させても平坦化できなくなるおそれがあるからである。
【００１４】
一方、長尺形状ノズルにより処理液を塗布する場合は、処理液を吐出しながら振動発生部により基板に振動を与えることが好ましい。長尺形状ノズルによる場合は、例えば基板全面の処理液の塗布が長尺形状ノズルの一方向の移動のみで行うことができるので、短時間で塗布処理を行うことができるからである。すなわち、短時間で塗布処理を行えることにより、上述したような処理液が乾くという問題点がないからである。
【００１５】
本発明の一の形態は、前記容器と前記保持台との相対移動に応じて、保持台における基板保持面に対して出没可能に設けられ、基板を支持する支持部材をさらに具備する。本発明のこのような支持部材は、基板処理装置と外部との間で基板の受け渡しを行うためのものである。本発明では、例えば容器に支持部材を取り付けることにより、容器と保持台との相対移動でもって、基板を保持台に保持したり支持部材で支持したりすることが可能となる。このような支持部材を設けることにより、従来まで必要であった支持部材を昇降させる駆動機構が不要となる。これにより、発塵防止、装置の簡略化、コスト低減を図ることができる。
【００１６】
本発明の一の形態は、前記容器を密閉する手段と、密閉された容器内に溶剤ガスを供給して溶剤雰囲気にする溶剤ガス供給手段とをさらに具備する。これにより、供給された処理液の乾きが抑制され、液膜の平坦化に寄与する。このことは、例えばスキャン塗布の場合に特に有効である。処理液の乾きを抑制する別の手段としては、前記容器を密閉する手段と、前記密閉された容器内を加圧する手段とをさらに具備するようにしてもよい。加圧により、処理液の蒸発を抑えることができるからである。あるいは、前記容器内の温度調整を行う手段をさらに具備するようにしてもよい。例えば、容器内の温度を処理液の最も乾燥しにくい程度の温度に調整することができる。
【００１７】
本発明の一の形態は、前記第１の電磁石及び前記第２の電磁石のうち少なくとも一方に電圧を印加することで、前記保持台を振動させるように制御する手段をさらに具備する。振動発生部による振動のみだけでなく、第１の電磁石及び第２の電磁石のうち少なくとも一方により保持台に振動を発生させることにより効率良く処理液の平坦化を行うことができ、膜厚の均一化に寄与する。
【００１８】
本発明の別の観点に係る基板処理装置は、基板上に処理液を供給する処理液供給処理室と、前記処理液が塗布された基板に対し振動を与える振動処理室と、前記塗布処理室と前記振動処理室との間で基板の搬送を行う搬送機構とを具備する。
【００１９】
本発明では、処理液供給処理室で処理液が供給された基板を搬送機構で振動処理室に搬送し、基板に振動を与えることにより基板上の処理液の平坦化を行う。振動は例えば超音波振動を用いることができる。このように本発明では基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、本発明は、基板を回転させないで処理液を平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【００２０】
本発明の一の形態は、前記振動処理室内に溶剤ガスを供給して溶剤雰囲気にする溶剤ガス供給手段をさらに具備する。また、これにより、供給された処理液の乾き抑制し、液膜の平坦化に寄与する。このことは、例えばスキャン塗布の場合に特に有効である。処理液の乾きを抑制する別の手段としては、振動処理室内を加圧する手段をさらに具備するようにしてもよいし、あるいは、振動処理室内の温度を調整する手段をさらに具備するようにしてもよい。
【００２１】
本発明の基板処理方法は、容器に収容されて配置された保持台に基板を保持する工程と、前記容器と前記保持台とを離間させる工程と、保持された基板上に処理液を供給する工程と、前記離間された保持台に振動を与えることで、保持された基板に対し振動を与える工程とを具備する。
【００２２】
本発明では、容器と保持台とを離間させ、その保持台を振動させることで基板を振動させて処理液の平坦化を行っている。このように本発明では、基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、本発明は、基板を回転させないで処理液を平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明は、基板上に処理液を供給しながら基板に対し振動を与えてもよいし、基板上に処理液を供給した後基板に対し振動を与えるようにしてもよい。
【００２４】
本発明の一の形態は、基板に対し振動を与えた後、容器内を減圧して処理液を乾燥させる工程をさらに具備する。このように振動による平坦化の後に、減圧乾燥処理を行うことにより、処理液の膜厚の均一性を効率良く確保することができる。
【００２５】
本発明のさらに別の観点に係る基板処理装置は、容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、前記容器と前記保持台とを離間させるとともに、保持台に保持された基板に対し振動を与える電磁石機構とを具備する。
【００２６】
本発明では、電磁石機構を駆動させることで、容器と保持台とを離間させるとともに供給された基板上の処理液を均し、平坦化させる。この振動は例えば超音波振動を用いることができる。このように本発明では基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、本発明は、基板を回転させないで処理液を平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
図１は本発明の搬送装置が適用されるＬＣＤ基板の塗布現像処理システムを示す平面図であり、図２はその正面図、また図３はその背面図である。
【００２９】
この塗布現像処理システム１は、複数のガラス基板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２と、基板Ｇにレジスト塗布及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３と、露光装置３２との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェース部４とを備えており、処理部３の両端にそれぞれカセットステーション２及びインターフェース部４が配置されている。
【００３０】
カセットステーション２は、カセットＣと処理部３との間でＬＣＤ基板の搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション２においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１２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３との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００３１】
処理部３には、カセットステーション２におけるカセットＣの配列方向（Ｙ方向）に垂直方向（Ｘ方向）に延設された主搬送部３ａと、この主搬送部３ａに沿って、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）を含む各処理ユニットが並設された上流部３ｂ及び現像処理ユニット（ＤＥＶ）１８を含む各処理ユニットが並設された下流部３ｃとが設けられている。
【００３２】
主搬送部３ａには、Ｘ方向に延設された搬送路３１と、この搬送路３１に沿って移動可能に構成されガラス基板ＧをＸ方向に搬送する主搬送装置２３とが設けられている。この主搬送装置２３は、例えば支持ピンにより基板Ｇを保持して搬送するようになっている。また、主搬送部３ａのインターフェース部４側端部には、処理部３とインターフェース部４との間で基板Ｇの受け渡しを行う垂直搬送ユニット７が設けられている。
【００３３】
上流部３ｂにおいて、カセットステーション２側端部には、基板Ｇに洗浄処理を施すスクラバ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２０が設けられ、このスクラバ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２０の上段に基板Ｇ上の有機物を除去するためのエキシマＵＶ処理ユニット（ｅ−ＵＶ）１９が配設されている。
【００３４】
スクラバ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２０の隣には、ガラス基板Ｇに対して熱的処理を行うユニットが多段に積み上げられた熱処理系ブロック２４及び２５が配置されている。これら熱処理系ブロック２４と２５との間には、垂直搬送ユニット５が配置され、搬送アーム５ａがＺ方向及び水平方向に移動可能とされ、かつθ方向に回動可能とされているので、両ブロック２４及び２５における各熱処理系ユニットにアクセスして基板Ｇの搬送が行われるようになっている。なお、上記処理部３における垂直搬送ユニット７についてもこの垂直搬送ユニット５と同一の構成を有している。
【００３５】
図２に示すように、熱処理系ブロック２４には、基板Ｇにレジスト塗布前の加熱処理を施すベーキングユニット（ＢＡＫＥ）が２段、ＨＭＤＳガスにより疎水化処理を施すアドヒージョンユニット（ＡＤ）が下から順に積層されている。一方、熱処理系ブロック２５には、基板Ｇに冷却処理を施すクーリングユニット（ＣＯＬ）が２段、アドヒージョンユニット（ＡＤ）が下から順に積層されている。
【００３６】
熱処理系ブロック２５に隣接してレジスト処理ブロック１５がＸ方向に延設されている。このレジスト処理ブロック１５は、基板Ｇにレジストを塗布するレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）４９と、減圧により前記塗布されたレジストを乾燥させる減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４０と、本発明に係る基板Ｇの周縁部のレジストを除去するエッジリムーバ（ＥＲ）４８とが一体的に設けられて構成されている。このレジスト処理ブロック１５には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）４９からエッジリムーバ（ＥＲ）４８にかけて移動する図示しないサブアームが設けられており、このサブアームによりレジスト処理ブロック１５内で基板Ｇが搬送されるようになっている。
【００３７】
レジスト処理ブロック１５に隣接して多段構成の熱処理系ブロック２６が配設されており、この熱処理系ブロック２６には、基板Ｇにレジスト塗布後の加熱処理を行うプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）が３段積層されている。
【００３８】
下流部３ｃにおいては、図３に示すように、インターフェース部４側端部には、熱処理系ブロック２９が設けられており、これには、クーリングユニット（ＣＯＬ）、露光後現像処理前の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢＡＫＥ）が２段、下から順に積層されている。
【００３９】
熱処理系ブロック２９に隣接して現像処理を行う現像処理ユニット（ＤＥＶ）１８がＸ方向に延設されている。この現像処理ユニット（ＤＥＶ）１８の隣には熱処理系ブロック２８及び２７が配置され、これら熱処理系ブロック２８と２７との間には、上記垂直搬送ユニット５と同一の構成を有し、両ブロック２８及び２７における各熱処理系ユニットにアクセス可能な垂直搬送ユニット６が設けられている。また、現像処理ユニット（ＤＥＶ）１８端部の上には、ｉ線処理ユニット（ｉ―ＵＶ）３３が設けられている。
【００４０】
熱処理系ブロック２８には、クーリングユニット（ＣＯＬ）、基板Ｇに現像後の加熱処理を行うポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が２段、下から順に積層されている。一方、熱処理系ブロック２７も同様に、クーリングユニット（ＣＯＬ）、ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が２段、下から順に積層されている。
【００４１】
インターフェース部４には、正面側にタイトラー及び周辺露光ユニット（Ｔｉｔｌｅｒ／ＥＥ）２２が設けられ、垂直搬送ユニット７に隣接してエクステンションクーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）３５が、また背面側にはバッファカセット３４が配置されており、これらタイトラー及び周辺露光ユニット（Ｔｉｔｌｅｒ／ＥＥ）２２とエクステンションクーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）３５とバッファカセット３４と隣接した露光装置３２との間で基板Ｇの受け渡しを行う垂直搬送ユニット８が配置されている。この垂直搬送ユニット８も上記垂直搬送ユニット５と同一の構成を有している。
【００４２】
以上のように構成された塗布現像処理システム１の処理工程については、先ずカセットＣ内の基板Ｇが処理部３部における上流部３ｂに搬送される。上流部３ｂでは、エキシマＵＶ処理ユニット（ｅ−ＵＶ）１９において表面改質・有機物除去処理が行われ、次にスクラバ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２０において、基板Ｇが略水平に搬送されながら洗浄処理及び乾燥処理が行われる。続いて熱処理系ブロック２４の最下段部で垂直搬送ユニットにおける搬送アーム５ａにより基板Ｇが取り出され、同熱処理系ブロック２４のベーキングユニット（ＢＡＫＥ）にて加熱処理、アドヒージョンユニット（ＡＤ）にて、ガラス基板Ｇとレジスト膜との密着性を高めるため、基板ＧにＨＭＤＳガスを噴霧する処理が行われる。この後、熱処理系ブロック２５のクーリングユニット（ＣＯＬ）による冷却処理が行われる。
【００４３】
次に、基板Ｇは搬送アーム５ａから主搬送装置２３に受け渡される。そしてレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）に搬送され、レジストの塗布処理が行われた後、減圧乾燥処理ユニット（ＶＤ）にて減圧乾燥処理、エッジリムーバ（ＥＲ）４８にて基板周縁のレジスト除去処理が順次行われる。
【００４４】
次に、基板Ｇは主搬送装置２３から垂直搬送ユニット７の搬送アームに受け渡され、熱処理系ブロック２６におけるプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）にて加熱処理が行われた後、熱処理系ブロック２９におけるクーリングユニット（ＣＯＬ）にて冷却処理が行われる。続いて基板Ｇはエクステンションクーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）３５にて冷却処理されるとともに露光装置にて露光処理される。
【００４５】
次に、基板Ｇは垂直搬送ユニット８及び７の搬送アームを介して熱処理系ブロック２９のポストエクスポージャーベーキングユニット（ＰＥＢＡＫＥ）に搬送され、ここで加熱処理が行われた後、クーリングユニット（ＣＯＬ）にて冷却処理が行われる。そして基板Ｇは垂直搬送ユニット７の搬送アームを介して、現像処理ユニット（ＤＥＶ）１８において基板Ｇは略水平に搬送されながら現像処理、リンス処理及び乾燥処理が行われる。
【００４６】
次に、基板Ｇは熱処理系ブロック２８における最下段から垂直搬送ユニット６の搬送アーム６ａにより受け渡され、熱処理系ブロック２８又は２７におけるポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）にて加熱処理が行われ、クーリングユニット（ＣＯＬ）にて冷却処理が行われる。そして基板Ｇは搬送機構１０に受け渡されカセットＣに収容される。
【００４７】
図４及び図５は、本発明の第１の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）を示す斜視図及び断面図である。
【００４８】
このレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）には、ガラス基板Ｇの裏面側から全体的に保持する保持台６０が設けられている。この保持台６０は容器５２に収容されて配置されている。この容器５２の上部は開口されており、この上部には容器５２内を密閉して処理室Ｒを形成させるための蓋部材５１（図５参照）が図示しない昇降駆動機構により昇降可能に配置されている。
【００４９】
図６は保持台６０の簡略化した下からの斜視図である。図示するように、保持台６０の下端部の周囲には、例えば８つの永久磁石４５が配置されている。そしてこれら複数の永久磁石４５に対向する容器５２の外側底部の位置に、第１の電磁石としての浮上用電磁石４３がそれぞれ例えば８つ固定配置されている（図５において２つのみ図示している。）。これらの浮上用電磁石４３は例えば交流電源５５に接続され、電磁石制御部３７における浮上用電磁石制御部３７ａにより制御されるようになっている。具体的には、例えば印加電圧やそのタイミング等が制御され、さらにこの浮上用電磁石制御部３７ａは、整流回路や交流の周波数変換回路等を有している。このような電磁石４３を作動させることにより、容器５２から保持台６０を離間させて浮上するようになっている。
【００５０】
また、保持台６０の側面周囲にも永久磁石４６が例えば８つ固定配置されている。そしてこれらの永久磁石４６に対向する容器５２の外側側面の位置に、第２の電磁石としての水平位置保持用電磁石４４が例えば８つ配置されている。これらの水平位置保持用電磁石４４は、それぞれ交流電源５６に接続され上記浮上用電磁石４３と同様に水平位置保持用電磁石制御部３７ｂによって制御されるようになっている。具体的には、上記と同様に例えば印加電圧やそのタイミング等を制御し、さらに整流回路や交流の周波数変換回路等を有している。
【００５１】
保持台６０には、その上部から下部まで貫通した複数の孔６０ａが設けられており、この孔６０ａには基板Ｇの裏面側を支持する支持ピン６１がそれぞれ立設されている。これら支持ピン６１は容器５２の底部に固定されている。支持ピン６１の長さは、浮上用電磁石４３の電源が入っていない場合、つまり図５のように保持台６０の底部と容器５２の底部とが接触している状態で、保持台の上面から突き出るような長さになっている。これにより、外部との間で基板Ｇの受け渡しが可能となっている。
【００５２】
また、保持台６０には基板を保持するためのチャック孔６０ｂが形成されており、真空ポンプ５３により真空引きされることで基板Ｇが真空吸着されるようになっている。さらに、保持台６０には超音波を発生させる超音波振動子５０が組み込まれている。これにより、保持台６０に超音波振動を与え、その振動が保持台６０に載置された基板に伝達されるようになっている。超音波振動子５０は、超音波振動子制御部３６により例えばその振動数、振幅等が制御されるようになっている。
【００５３】
蓋部材５１の例えば中央部には、溶剤ガス供給源５８から供給管５７を通って処理室Ｒ内に溶剤ガスを供給するための供給口５１ａが設けられている。ここで溶剤ガスは、例えばシンナーを用いる。そして、処理室Ｒ内であってこの供給口５１ａの下部には、拡散板５９が設けられ、これにより、供給された溶剤ガスが処理室Ｒで拡散され、室内が溶剤雰囲気とされるようになっている。
【００５４】
なお、容器５２の底部には、レジスト塗布処理におけるレジスト液の廃液及び排気を行うためのドレイン６７が設けられている。
【００５５】
また、電磁石４３（４４）と永久磁石４５（４６）との位置関係は互いに逆であってもよい。また、電磁石４３（４４）の配置及び個数、永久磁石４５（４６）の配置及び個数は適宜変更可能である。
【００５６】
図４を参照して、容器５２の外側には、保持台６０に保持されるガラス基板Ｇの一辺に平行に、長尺形状のノズル４１が配置されている。このノズル４１には、レジスト液の供給源となるレジストタンクやポンプ等３９に接続され、配管６５を介してレジスト液が供給されるようになっている。
【００５７】
この長尺形状のノズル４１は、図示しないレジスト液が吐出する孔がその長手方向に複数設けられているものを用いている。しかし、これに限らずレジスト液が吐出するスリット状の開口がその長手方向に設けられている長尺形状のノズルを用いてもよい。このノズル４１は取付部材６４に取り付け固定され、取付部材６４は垂直支持体４２に取り付けられている。垂直支持体４２にはモータ６２により回転するボールネジ６３に接続され、このモータ６２の作動によりノズル４１が基板Ｇ上を水平方向に移動するようになっている。モータ６２はモータ制御部３８により、例えば回転数等が制御されるようになっている。
【００５８】
上記超音波振動子制御部３６、電磁石制御部３７、モータ制御部３８、レジストタンク・ポンプ３９は中央制御部３０によって、統括的にそのタイミング等が制御されるようになっている。
【００５９】
次に、以上のように構成されたレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）の動作について説明する。
【００６０】
まず、図７（ａ）に示すように、蓋部材５１が開けられ、例えば主搬送装置２３の搬送アーム２３ａにより支持ピン６１に基板Ｇが受け渡される。そして、浮上用電磁石４３に整流された高周波電圧を印加して、図７（ｂ）に示すように保持台６０を容器５２から浮上させる。これにより、保持台６０に基板Ｇが載置される。このように容器５２と保持台６０との相対移動でもって、基板Ｇを保持台６０に保持したり支持ピン６１で支持したりすることができるので、従来まで必要であった支持部材を昇降させる駆動機構が不要となる。これにより、その駆動機構からの発塵を防止でき、装置の簡略化、コスト低減を図ることができる。また、保持台６０の浮上と同時に水平位置保持用の電磁石４４を作動させることにより、保持台６０の浮上状態を安定化させることができる。特に、振動発生部による振動によって保持台の側面が容器の内部側面と接触することを防止しつつ、保持台に安定した振動を供給することができる。
【００６１】
次に、図７（ｂ）に示す状態で超音波振動子５０により保持台６０を介して基板Ｇに振動を与えるとともに、ノズル４１の移動によるレジストの吐出が開始される。具体的には、図８に示すようにノズル４１が移動しながら基板Ｇ上にレジストを吐出していき、基板Ｇ上の全面にレジストが塗布される。このように基板Ｇに超音波振動を与えながらレジストが供給されることでレジストが平坦化され、膜厚が均一化される。
【００６２】
また、本実施形態では、レジストの吐出終了後に蓋部材５１を閉めて、処理室Ｒ内に溶剤ガスを供給している。これにより、処理室Ｒが溶剤雰囲気で満たされ、供給されたレジストの乾きが抑制され、超音波振動によるレジストの平坦化を促進させることができる。レジストの乾燥度が高いと基板に振動を与えても平坦化が困難となるからである。
【００６３】
図１０は、以上のようなレジスト塗布処理における各動作のタイミングを示しており、レジストの吐出及び停止、超音波振動のＯＮ及びＯＦＦ、蓋部材５１の開閉、溶剤ガスの供給及び停止を示している。
【００６４】
以上のように、本実施形態では基板Ｇを回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、基板Ｇを回転させないでレジストを平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、基板Ｇに対し振動を与える際に容器５２から保持台６０を浮上させることにより、基板に振動を与えながら、容器５２に対してはその振動を伝達しないようにしている。このように、基板と接触している保持台のみを振動させることにより、不要な部分への振動の伝達を抑えて発塵防止の効果を高めることができるとともに、電力消費の低減の効果をも向上させることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、電磁石４３，４４を用いることで容器と保持台との接触部分がなくなり発塵を防止できる。
【００６７】
また、保持台６０の浮上と同時に水平位置保持用の電磁石４４を作動させているので、超音波振動子５０による振動によって保持台６０の側面が容器５２の内部側面と接触することを防止しつつ、保持台６０に安定した振動を供給することができる。
【００６８】
本実施形態においては、例えば図１１に示すように、超音波振動子５０による振動の振幅を時間経過とともに小さくなるように制御してもよい。このようにレジスト吐出開始時点では振幅を大きくしておけば、既に供給されて拡散して平坦化しようとしていレジスト液が、後に供給されたレジスト液に対して覆い被さるように流れる。これにより消費電力を抑えながらレジストを平坦化させることができる。この場合、そのノズル４１の移動方向成分には大きく振動し、その反対方向成分に小さく振動するような振動を、電磁石４３によりさらに与えることが特に効果的である。
【００６９】
図１２は、スキャン塗布を行う場合の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）を示す斜視図である。なお、図１２において、図４における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【００７０】
このようなスキャン塗布のレジスト塗布処理ユニットにおいては、例えばレジストを吐出するノズル７２がノズル保持部材７１に保持されている。このノズル保持部材は、モータ７４により回転するボールネジ７３に接続されており、垂直支持体４２の移動方向と直行する方向に移動するように構成されている。これにより、ノズル４１は、基板Ｇ上の水平面内で縦横方向に移動することができる。
【００７１】
本実施形態のレジスト塗布処理ユニットの動作については、上記の場合と同様に、まず蓋部材５１が開いた状態で支持ピン６１に基板が受け渡され、基板は保持台６０の浮上により保持台６０に載置される。そして、超音波振動子５０による振動発生とともに、レジストの吐出を開始する。この場合、図９に示すように基板Ｇの角部から、例えば基板の短辺に平行な方向と長辺に平行な方向とに交互に移動しながら、レジストを７０に示すように吐出される。これにより基板Ｇ全面にレジストが塗布される。
【００７２】
本実施形態においても、基板Ｇを回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、基板Ｇを回転させないでレジストを平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【００７３】
ところで、スキャン塗布の場合、基板Ｇを振動させながら塗布処理を行うと、例えば基板上で一列分の塗布が終了して次列の分の塗布を塗布しようとするときに、当該列同士のピッチが非常に狭い場合には列同士が干渉するおそれがある。すなわち、振動によって塗布開始時の処理液がある程度広がり、ある列分の塗布液とその次の列分の塗布液とが干渉し、均一な膜厚による塗布が得ることができないおそれがある。そこで本実施形態では、ノズル７２によりレジストを基板Ｇ上に全面に塗布した後、基板を振動させるようにしてもよい。これにより、そのような干渉を防ぐことができ、膜厚を均一にすることができる。
【００７４】
また、あるいは図１３に示すようなタイミングで、レジストの吐出及び超音波振動を行うようにしてもよい。例えば、図９に示した基板の短辺Ｇｂに平行な移動におけるレジストの吐出を一列分行った後、一旦吐出を停止させ、このように停止している間に基板を振動させる。このような動作を繰り返して基板全面にレジストを塗布する。スキャン塗布の場合、基板全面にレジストを塗布するのにスピン塗布や上記の長尺形状ノズルを使用する場合より時間がかかり、その結果、塗布開始時のレジストが時間経過とともに乾き始める。しかし、本実施形態ではレジストが乾燥する前に、間欠的に振動を与えているのでそのような不都合は生じない。なお、この場合、全面の塗布終了後に長時間の振動を行うことが好ましい。さらに図１４に示すように、基板全面の塗布終了後に、振動の振幅を小さくしていくようにしてもよい。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７６】
図１５は、その実施形態に係る側面図である。符号８２は塗布ユニットであって、この上に振動ユニット８１が積み重ねられている。両ユニット８１，８２には主搬送装置２３がアクセス可能となっている。塗布ユニット８２内には、基板Ｇを保持する保持部材８４が設けられ、この保持部材８４に保持されてノズル４１によりレジストが塗布されるようになっている。振動ユニット８１内には、第１の実施形態と同様に容器５２内に、超音波振動子５０が組み込まれた保持台６０が収容されて配置されている。また、各処理ユニット８１，８２には、基板搬入出のための開口部７９が設けられ、それぞれシャッタ８３で開閉可能とされている。さらに各処理ユニット８１，８２には溶剤ガス７６を供給するための供給口７７が設けられている。
【００７７】
なお、塗布ユニット８２と振動ユニット８１とが垂直方向に重ねられているのではなく水平方向に配列させてもよい。
【００７８】
このような装置では、まず塗布ユニット８２でレジストが塗布された後、主搬送装置２３が塗布ユニット８２から基板を取り出し、振動ユニット８１へ搬送して保持台６０に載置させる。そして超音波振動を与えることでレジストを平坦化し膜厚を均一にする。
【００７９】
本実施形態によっても、基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、回転を必要としないので安全性を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施形態では、各処理ユニット８１，８２における処理中に溶剤ガスを供給するようにしているのでレジストの乾燥を防止することができる。
【００８１】
本発明は以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００８２】
例えば、上記実施形態において処理室Ｒに溶剤ガスを供給するようにしたが、これに代えて、処理室内を加圧してレジストの乾燥を抑制することも可能である。あるいは、保持台６０を所定の温度に保つために例えば保持台６０にペルチェ素子等を設けるようにしてもよい。これにより例えば容器内の温度を処理液の最も乾燥しにくい程度の温度に調整することができる。
【００８３】
また、上記実施形態では超音波振動子５０を用いたが、超音波と同じ２０ｋＨｚ以上の周波数を有する電圧を浮上用電磁石４３や水平位置保持用電磁石４４に印加することで、これら電磁石４３，４４のみで保持台６０を振動させることができる。
【００８４】
さらに、上記実施形態ではガラス基板を例にあげたが、半導体ウェハを処理する装置であっても本発明は適用可能である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レジスト液等の処理液を塗布する際、低消費電力で安全性を向上させることができ、しかも発塵を防止することができる。また、処理液を効率良く平坦化し、膜厚の均一性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１に示す塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニットの斜視図である。
【図５】図４に示すレジスト塗布処理ユニットの断面図である。
【図６】保持台の下からの斜視図である。
【図７】（ａ），（ｂ）順に、保持台に基板が保持される動作を示す図である。
【図８】長尺形状ノズルでレジストを塗布する動作を示す斜視図である。
【図９】縦横方向のスキャン塗布を行う動作を示す斜視図である。
【図１０】レジスト塗布処理における各動作のタイミングチャートである。
【図１１】別の振動動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】スキャン塗布の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニットの斜視図である。
【図１３】スキャン塗布の実施形態に係るレジスト吐出と振動動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】別の振動動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】第２の実施形態に係る基板処理装置を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｇ…ガラス基板
Ｒ…処理室
１５…レジスト処理ブロック
２３…主搬送装置
３０…中央制御部
３６…超音波振動子制御部
３７ａ…浮上用電磁石制御部
３７ｂ…水平位置保持用電磁石制御部
３８…モータ制御部
３９…レジストタンク・ポンプ
４０…減圧乾燥ユニット
４１…ノズル
４３…浮上用電磁石
４４…水平位置保持用電磁石
４５，４６…永久磁石
５０…超音波振動子
５１…蓋部材
５８…溶剤ガス供給源
６０…保持台
６１…支持ピン
６６…ノズル
８１…振動ユニット
８２…塗布ユニット

Claims (23)

1. 容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、
   この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、
   前記保持台に設けられ、保持台に保持された基板に対し振動を与える振動発生部と、
   少なくとも前記振動発生部により基板に対し振動を与える際、前記容器と前記保持台とを離間させる手段と
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記容器と前記保持台とを離間させる手段は、該容器または保持台に設けられた第１の電磁石により保持台を浮上させるものであることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記容器の側面または前記保持台の側面に設けられ、該容器と保持台との水平方向の位置を保持するための第２の電磁石をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記処理液を供給する手段は、
   基板に対し前記処理液を吐出するノズルと、
   このノズルから処理液を吐出している間、ノズルを基板面とほぼ平行な面内で移動させる移動機構と
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
   前記移動機構は、前記ノズルを一方向及びこの一方向と直交する方向に交互に移動させる手段を具備することを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記ノズルにより処理液を供給した後、前記振動発生部により振動を発生させるように制御する手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項６に記載の基板処理装置であって、
   前記ノズルが処理液を基板上で一列分の供給を終了するごとに、間欠的に前記振動発生部により振動を発生させるように制御する手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
   前記ノズルは、基板上で一方向に移動しながら処理液を吐出する長尺形状のノズルであることを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項８に記載の基板処理装置であって、
   前記長尺形状ノズルにより処理液を吐出しながら、前記振動発生部により振動を発生させるように制御する手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
10. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記容器と前記保持台との相対移動に応じて、保持台における基板保持面に対して出没可能に設けられ、基板を支持する支持部材をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
11. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記容器を密閉する手段と、
    密閉された容器内に溶剤ガスを供給して溶剤雰囲気にする溶剤ガス供給手段と
    をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
12. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記容器を密閉する手段と、
    前記密閉された容器内を加圧する手段と
    をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
13. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記容器内の温度調整を行う手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
14. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
    前記第１の電磁石及び前記第２の電磁石のうち少なくとも一方に電圧を印加することで、前記保持台を振動させるように制御する手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
15. 基板上に処理液を供給する処理液供給室と、
    前記処理液が供給された基板に対し振動を与える振動処理室と、
    前記処理液供給室と前記振動処理室との間で基板の搬送を行う搬送機構と
    を具備することを特徴とする基板処理装置。
16. 請求項１５に記載の基板処理装置であって、
    前記振動処理室内に溶剤ガスを供給して溶剤雰囲気にする溶剤ガス供給手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
17. 請求項１５に記載の基板処理装置であって、
    前記振動処理室内を加圧する手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
18. 請求項１５に記載の基板処理装置であって、
    前記振動処理室内の温度調整を行う手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
19. 容器に収容されて配置された保持台に基板を保持する工程と、
    前記容器と前記保持台とを離間させる工程と、
    保持された基板上に処理液を供給する工程と、
    前記離間された保持台に振動を与えることで、保持された基板に対し振動を与える工程と
    を具備することを特徴とする基板処理方法。
20. 請求項１９に記載の基板処理方法であって、
    基板上に処理液を供給しながら、前記基板に対し振動を与えることを特徴とする基板処理方法。
21. 請求項１９に記載の基板処理方法であって、
    基板上に処理液を供給した後、前記基板に対し振動を与えることを特徴とする基板処理方法。
22. 請求項１９に記載の基板処理方法であって、
    基板に対し振動を与えた後、容器内を減圧して処理液を乾燥させる工程をさらに具備することを特徴とする基板処理方法。
23. 容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、
    この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、
    前記容器と前記保持台とを離間させるとともに、保持台に保持された基板に対し振動を与える電磁石機構と
    を具備することを特徴とする基板処理装置。

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