(第1実施形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係るLCDガラス基板のレジスト塗布現像処理装置を示す平面図である。
レジスト塗布現像処理装置100は、複数のLCD基板G(以下、基板Gと略称する。)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(搬入出部)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ステーション(処理部)2と、露光装置4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ステーション(インターフェイス部)3とを備えており、処理ステーション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ステーション3が配置されている。なお、図1において、レジスト塗布現像処理装置100の長手方向をX方向、平面上においてX方向と直交する方向をY方向とする。
カセットステーション1は、カセットCと処理ステーション2との間で基板Gの搬入出を行うための搬送装置11を備えており、このカセットステーション1において外部に対するカセットCの搬入出が行われる。また、搬送装置11は搬送アーム11aを有し、カセットCの配列方向であるY方向に沿って設けられた搬送路10上を移動可能であり、搬送アーム11aによりカセットCと処理ステーション2との間で基板Gの搬入出が行われる。
処理ステーション2は、基本的にX方向に伸びる基板G搬送用の平行な2列の搬送ラインA、Bを有しており、搬送ラインAに沿ってカセットステーション1側からインターフェイスステーション3に向けてスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21、第1の熱的処理ユニットセクション26、レジスト処理ユニット23および第2の熱的処理ユニットセクション27が配列されている。また、搬送ラインBに沿ってインターフェイスステーション3側からカセットステーション1に向けて第2の熱的処理ユニットセクション27、現像処理ユニット(DEV)24、i線UV照射ユニット(i−UV)25および第3の熱的処理ユニットセクション28が配列されている。なお、エキシマUV照射ユニット(e−UV)22はスクラバ洗浄に先立って基板Gの有機物を除去するために設けられ、i線UV照射ユニット(i−UV)25は現像の脱色処理を行うために設けられる。
スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21は、その中で基板Gが従来のように回転されることなく、略水平に搬送されつつ洗浄処理および乾燥処理を行うようになっている。現像処理ユニット(DEV)24も、その中で基板Gが回転されることなく、略水平に搬送されつつ現像液塗布、現像後の現像液洗浄、および乾燥処理を行うようになっている。なお、これらスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21および現像処理ユニット(DEV)24では、基板Gの搬送は例えばコロ搬送またはベルト搬送により行われ、基板Gの搬入口および搬出口は相対向する短辺に設けられている。また、i線UV照射ユニット(i−UV)25への基板Gの搬送は、現像処理ユニット(DEV)24の搬送機構と同様の機構により連続して行われる。
レジスト処理ユニット23は、図2のその内部の平面図に示すように、カップ46内の基板Gにレジストを塗布するための後述するレジスト塗布機構23Aなどを有するレジスト塗布処理装置(CT)23a、基板G上に形成されたレジスト膜を減圧容器で減圧乾燥する減圧乾燥装置(VD)23b、およびステージに載置された基板Gの四辺をスキャン可能な溶剤吐出ヘッドにより基板Gの周縁に付着した余分なレジストを除去する周縁レジスト除去装置(ER)23cがその順に配置されており、ガイドレール48にガイドされて移動する一対のサブアーム47により基板Gがこれらの間を略水平に搬送される。レジスト塗布処理装置(CT)23a、減圧乾燥装置(VD)23b及びレジスト除去装置(ER)23cのY方向両端部には、X方向に渡ってガイドレール48が固定されている。レジスト処理ユニット23は、相対向する短辺に基板Gの搬入口57および搬出口58が設けられており、ガイドレール48はこれら搬入口57および搬出口58から外側に延びてサブアーム47により基板Gの受け渡しが可能となっている。
図3の側面図に示すように、第1の熱的処理ユニットセクション26は、基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)31,32を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)31はスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21側に設けられ、熱的処理ユニットブロック(TB)32はレジスト処理ユニット23側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック(TB)31,32の間に第1の搬送装置33が設けられている。
熱的処理ユニットブロック(TB)31は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)61、基板Gに対して脱水ベーク処理を行う2つの脱水ベークユニット(DHP)62,63、基板Gに対して疎水化処理を施すアドヒージョン処理ユニット(AD)64の4段積層されて構成されている。熱的処理ユニットブロック(TB)32は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)65、基板Gを冷却する2つのクーリングユニット(COL)66,67、基板Gに対して疎水化処理を施すアドヒージョン処理ユニット(AD)68の4段積層されて構成されている。第1の搬送装置33は、パスユニット(PASS)61を介してのスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21からの基板Gの受け取り、熱的処理ユニット間の基板Gの搬入出、およびパスユニット(PASS)65を介してレジスト処理ユニット23への基板Gの受け渡しを行う。
第1の搬送装置33は、上下に延びるガイドレール91と、ガイドレール91に沿って昇降する昇降部材92と、昇降部材92上を旋回可能に設けられたベース部材93と、ベース部材93上を前進後退可能に設けられ、基板Gを保持する基板保持アーム94とを有している。そして、昇降部材92の昇降はモーター95によって行われ、ベース部材93の旋回はモーター96によって行われ、基板保持アーム94の前後動はモーター97によって行われる。第1の搬送装置33はこのように上下動、前後動、旋回動可能に設けられているので、熱的処理ユニットブロック(TB)31,32のいずれのユニットにもアクセス可能である。
第2の熱的処理ユニットセクション27及び第3の熱的処理ユニットセクション28については、図示を省略し、第1の熱的処理ユニットセクション26と異なる箇所を中心に説明する。
第2の熱的処理ユニットセクション27は、基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)34、35を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)34はレジスト処理ユニット23側に設けられ、熱的処理ユニットブロック(TB)35は現像処理ユニット(DEV)24側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック(TB)34、35の間に第1の搬送装置33と同じ構成の第2の搬送装置36が設けられている。
熱的処理ユニットブロック(TB)34は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)、基板Gに対してプリベーク処理を行う3つのプリベークユニット(PREBAKE)の4段積層されて構成されており、熱的処理ユニットブロック(TB)35は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)、基板Gを冷却するクーリングユニット(COL)、基板Gに対してプリベーク処理を行う2つのプリベークユニット(PREBAKE)の4段積層されて構成されている。第2の搬送装置36は、パスユニット(PASS)を介してのレジスト処理ユニット23からの基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間の基板Gの搬入出、パスユニット(PASS)を介しての現像処理ユニット(DEV)24への基板Gの受け渡し、および後述するインターフェイスステーション3の基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44に対する基板Gの受け渡しおよび受け取りを行う。
第3の熱的処理ユニットセクション28は、基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)37、38を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)37は現像処理ユニット(DEV)24側に設けられ、熱的処理ユニットブロック(TB)38はカセットステーション1側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック(TB)37、38の間に第1の搬送装置33と同じ構成の第3の搬送装置39が設けられている。
熱的処理ユニットブロック(TB)37は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)、基板Gに対してポストベーク処理を行う3つのポストベークユニット(POBAKE)の4段積層されて構成されており、熱的処理ユニットブロック(TB)38は、下から順にポストベークユニット(POBAKE)、基板Gの受け渡しおよび冷却を行うパス・クーリングユニット(PASS・COL)、基板Gに対してポストベーク処理を行う2つのポストベークユニット(POBAKE)の4段積層されて構成されている。第3の搬送装置39は、パスユニット(PASS)を介してのi線UV照射ユニット(i−UV)25からの基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間の基板Gの搬入出、パス・クーリングユニット(PASS・COL)を介してのカセットステーション1への基板Gの受け渡しを行う。
なお、上記スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21およびエキシマUV照射ユニット(e−UV)22への基板Gの搬入は、カセットステーション1の搬送装置11によって行われる。また、スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21の基板Gは上述したように例えばコロ搬送により熱的処理ユニットブロック(TB)31のパスユニット(PASS)61に搬出され、そこで図示しないピンが突出されることにより持ち上げられた基板Gが第1の搬送装置33により搬送される。また、レジスト処理ユニット23への基板Gの搬入は、第1の搬送装置33により基板Gがパスユニット(PASS)65に受け渡された後、一対のサブアーム47により搬入口57から行われる。レジスト処理ユニット23では、サブアーム47により基板Gが搬出口58を通って熱的処理ユニットブロック(TB)34のパスユニット(PASS)まで搬送され、そこで突出されたピン(図示せず)上に基板Gが搬出される。現像処理ユニット(DEV)24への基板Gの搬入は、熱的処理ユニットブロック(TB)35のパスユニット(PASS)において図示しないピンを突出させて基板を上昇させた状態から下降させることにより、パスユニット(PASS)まで延長されている例えばコロ搬送機構を作用させることにより行われる。i線UV照射ユニット(i−UV)25の基板Gは例えばコロ搬送により熱的処理ユニットブロック(TB)37のパスユニット(PASS)に搬出され、そこで図示しないピンが突出されることにより持ち上げられた基板Gが第3の搬送装置39により搬送される。さらに全ての処理が終了した後の基板Gは、熱的処理ユニットブロック(TB)38のパス・クーリングユニット(PASS・COL)に搬送されてカセットステーションの搬送装置11により搬出される。
処理ステーション2では、以上のように2列の搬送ラインA,Bを構成するように、かつ基本的に処理の順になるように各処理ユニットおよび搬送装置が配置されており、これら搬送ラインA,Bの間には、空間部40が設けられている。そして、この空間部40を往復動可能にシャトル(基板載置部材)41が設けられている。このシャトル41は基板Gを保持可能に構成されており、搬送ラインA,Bとの間で基板Gが受け渡し可能となっている。
インターフェイスステーション3は、処理ステーション2と露光装置4との間で基板Gの搬入出を行う搬送装置42と、バッファーカセットを配置するバッファーステージ(BUF)43と、冷却機能を備えた基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44とを有しており、タイトラー(TITLER)と周辺露光装置(EE)とが上下に積層された外部装置ブロック45が搬送装置42に隣接して設けられている。搬送装置42は搬送アーム42aを備え、この搬送アーム42aにより処理ステーション2と露光装置4との間で基板Gの搬入出が行われる。
このように構成されたレジスト塗布現像処理装置100においては、まず、カセットステーション1に配置されたカセットC内の基板Gが、搬送装置11により処理ステーション2のエキシマUV照射ユニット(e−UV)22に直接搬入され、スクラブ前処理が行われる。次いで、搬送装置11により、基板GがエキシマUV照射ユニット(e−UV)22の下に配置されたスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21に搬入され、スクラブ洗浄される。このスクラブ洗浄では、基板Gが従来のように回転されることなく略水平に搬送されつつ、洗浄処理および乾燥処理を行うようになっており、これにより、従来、回転タイプのスクラバ洗浄処理ユニットを2台使用していたのと同じ処理能力をより少ないスペースで実現することができる。スクラブ洗浄処理後、基板Gは例えばコロ搬送により第1の熱的処理ユニットセクション26に属する熱的処理ユニットブロック(TB)31のパスユニット(PASS)61に搬出される。
パスユニット(PASS)61に配置された基板Gは、図示しないピンが突出されることにより持ち上げられ、第1の熱的処理ユニットセクション26に搬送されて以下の一連の処理が行われる。すなわち、まず最初に、熱的処理ユニットブロック(TB)31の脱水ベークユニット(DHP)62,63のいずれかに搬送されて加熱処理され、次いで熱的処理ユニットブロック(TB)32のクーリングユニット(COL)66,67のいずれかに搬送されて冷却された後、レジストの定着性を高めるために熱的処理ユニットブロック(TB)31のアドヒージョン処理ユニット(AD)64、および熱的処理ユニットブロック(TB)32のアドヒージョン処理ユニット(AD)68のいずれかに搬送され、そこでHMDSによりアドヒージョン処理(疎水化処理)され、その後、上記クーリングユニット(COL)66,67のいずれかに搬送されて冷却され、さらに熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニット(PASS)65に搬送される。この際に搬送処理は全て第1の搬送装置33によって行われる。なお、アドヒージョン処理を行わない場合もあり、その場合には、基板Gは、脱水ベークおよび冷却の後、直ちにパスユニット(PASS)65に搬送される。
その後、パスユニット(PASS)65に配置された基板Gがレジスト処理ユニット23のサブアームによりレジスト処理ユニット23内へ搬入される。そして、基板Gはまずその中のレジスト塗布処理装置(CT)23aに搬送され、そこで基板Gに対するレジスト液のスピン塗布が実施され、次いでサブアーム47により減圧乾燥装置(VD)23bに搬送されて減圧乾燥され、さらにサブアーム47により周縁レジスト除去装置(ER)23cに搬送されて基板G周縁の余分なレジストが除去される。そして、周縁レジスト除去終了後、基板Gはサブアーム47によりレジスト処理ユニット23から搬出される。このように、レジスト塗布処理装置(CT)23aの後に減圧乾燥装置(VD)23bを設けるのは、これを設けない場合には、レジストを塗布した基板Gをプリベーク処理した後や現像処理後のポストベーク処理した後に、リフトピン、固定ピン等の形状が基板Gに転写されることがあるが、このように減圧乾燥装置(VD)により加熱せずに減圧乾燥を行うことにより、レジスト中の溶剤が徐々に放出され、加熱して乾燥する場合のような急激な乾燥が生じず、レジストに悪影響を与えることなくレジストの乾燥を促進させることができ、基板上に転写が生じることを有効に防止することができるからである。
このようにして塗布処理が終了し、サブアーム47によりレジスト処理ユニット23から搬出された基板Gは、第2の熱的処理ユニットセクション27に属する熱的処理ユニットブロック(TB)34のパスユニット(PASS)に受け渡される。パスユニット(PASS)に配置された基板Gは、第2の搬送装置36により、熱的処理ユニットブロック(TB)34のプリベークユニット(PREBAKE)および熱的処理ユニットブロック(TB)35のプリベークユニット(PREBAKE)のいずれかに搬送されてプリベーク処理され、その後熱的処理ユニットブロック(TB)35のクーリングユニット(COL)に搬送されて所定温度に冷却される。そして、第2の搬送装置36により、さらに熱的処理ユニットブロック(TB)35のパスユニット(PASS)に搬送される。
その後、基板Gは第2の搬送装置36によりインターフェイスステーション3のエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44へ搬送され、インターフェイスステーション3の搬送装置42により外部装置ブロック45の周辺露光装置(EE)に搬送されて周辺レジスト除去のための露光が行われ、次いで搬送装置42により露光装置4に搬送されてそこで基板G上のレジスト膜が露光されて所定のパターンが形成される。場合によってはバッファーステージ(BUF)43上のバッファーカセットに基板Gを収容してから露光装置4に搬送される。
露光終了後、基板Gはインターフェイスステーション3の搬送装置42により外部装置ブロック45の上段のタイトラー(TITLER)に搬入されて基板Gに所定の情報が記された後、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44に載置され、そこから再び処理ステーション2に搬入される。すなわち、基板Gは第2の搬送装置36により、第2の熱的処理ユニットセクション27に属する熱的処理ユニットブロック(TB)35のパスユニット(PASS)に搬送される。そして、パスユニット(PASS)においてピンを突出させて基板Gを上昇させた状態から下降させることにより、現像処理ユニット(DEV)24からパスユニット(PASS)まで延長されている例えばコロ搬送機構を作用させることにより基板Gが現像処理ユニット(DEV)24へ搬入され、現像処理が施される。この現像処理では、基板Gが従来のように回転されることなく、例えばコロ搬送により略水平に搬送されつつ現像液塗布、現像後の現像液除去、および乾燥処理を行うようになっており、これにより、従来、回転タイプの現像処理ユニットを3台使用していたのと同じ処理能力をより少ないスペースで実現することができる。
現像処理終了後、基板Gは現像処理ユニット(DEV)24から連続する搬送機構、例えばコロ搬送によりi線UV照射ユニット(i−UV)25に搬送され、基板Gに対して脱色処理が施される。その後、基板Gはi線UV照射ユニット(i−UV)25内の搬送機構、例えばコロ搬送により第3の熱的処理ユニットセクション28に属する熱的処理ユニットブロック(TB)37のパスユニット(PASS)に搬出される。
このパスユニット(PASS)に配置された基板Gは、第3の搬送装置39により熱的処理ユニットブロック(TB)37のポストベークユニット(POBAKE)および熱的処理ユニットブロック(TB)38のポストベークユニット(POBAKE)のいずれかに搬送されてポストベーク処理され、その後熱的処理ユニットブロック(TB)38のパス・クーリングユニット(PASS・COL)に搬送されて所定温度に冷却された後、カセットステーション1の搬送装置11によって、カセットステーション1に配置されている所定のカセットCに収容される。
図2に示すように、レジスト塗布処理装置(CT)23aは、レジストの塗布処理時に基板Gを収容するカップ46と、基板Gにレジストを塗布するためのレジスト塗布機構23Aと、レジスト塗布機構23AをX方向に移動させるための第1の駆動部23Bと、レジストを乾燥させるための乾燥機構23Cを有している。
レジスト塗布機構23Aは、レジストと塗布するための長尺状のレジストノズル12と、レジストノズル12のY方向の両端部を保持する保持部材14と、レジストノズル12、保持部材14を収容するためのノズル収容体13とを有している。レジスト塗布機構23Aは、ガイドレール48上にY方向に掛け渡されている。
レジストノズル12は、両端部が保持部材14により保持された長尺状の第1、第2のレジストノズル12a、12bとを有している。第1、第2のレジストノズル12a、12bは、互いに隣接して長手方向をY方向にして配置されている。第1、第2のレジストノズル12a、12bには、図示を省略した吐出孔またはスリットが形成されている。第1、第2のレジストノズル12a、12bは、それぞれ図示しないポンプなどを介してそれぞれ第1、第2のレジストタンクに接続され、それぞれポンプ等によってレジストが供給されるように構成されている。
一方の保持部材14は、レジストノズル12をガイドレール48に沿ってX方向に移動させるための第1の駆動部23Bに接続されている。第1の駆動部23Bは、図2では模式的にブロック化して示している。実際には、第1の駆動部23Bは、図示しないが保持部材14に接続された無端ベルトと、無端ベルトが巻き掛けられた一対のプーリと、一方のプーリの回転軸に固定されたモーター等を有している。モーターの駆動によりレジストノズル12がX方向に移動可能とされている。モーターは、モーターの駆動を制御するための制御部Sに接続されている。
乾燥機構23Cは、レジストを乾燥させるためのエアを案内する長尺状の乾燥用ノズル17aと、乾燥用ノズル17aの両端部を保持する保持部材18と、乾燥用ノズル17a、保持部材18を収容するためのノズル収容体49とを有している。乾燥機構23Cは、ガイドレール48上にY方向に掛け渡されている。乾燥用ノズル17aには、図示を省略した吐出孔またはスリットが形成されている。乾燥用ノズル17aは、図示を省略した連通管を介してブロワファンが接続されている。なお、乾燥用ノズル17aを用いる代わりに、ヒータを用いるようにしてもよい。これにより、レジストを乾燥又は加熱することができる。
一方の保持部材18は、乾燥用ノズル17aをガイドレール48に沿ってX方向に移動させるための第2の駆動部19に接続されている。第2の駆動部19は、上記駆動部23Bと同様に、模式的にブロック化して示している。これも同様に保持部材18に接続された無端ベルトと、無端ベルトが巻き掛けられた一対のプーリと、一方のプーリの回転軸に固定されたモーターを有している。モーターの駆動により乾燥用ノズル17aがX方向に移動可能とされている。モーターは、モーターの駆動を制御するための制御部Sに接続されている。
図4はレジスト塗布機構23Aの側面図である。図4に示すように、第1、第2のレジストノズル12a、12bの下部は、略V字状の形状を有している。第1、第2のレジストノズル12a、12bの下端部は、例えばガイドレール48より下方に突出している。これにより、例えば、第1、第2のレジストノズル12a、12bのメンテナンスが容易となる。
図5は乾燥機構23Cの側面図である。図5に示すように、乾燥用ノズル17aの略V字状の下端部は、例えばガイドレール48より下方に突出している。これにより、例えば、乾燥用ノズル17aのメンテナンスが容易となる。
図6に示すように、レジスト塗布処理装置(CT)23aのカップ46内には、レジスト塗布時に基板Gを収容するための回転カップ51が収容されている。回転カップ51内には、基板Gを真空引きで保持するためのチャックプレート52が設けられている。カップ46の下方には、レジスト塗布処理時に基板Gを回転させるための回転機構23Dが配置されている。
回転機構23Dは、チャックプレート52に上端が固定された柱状の回転軸部材168を有している。回転軸部材168はその下部に設けられたエアシリンダ170により上下に昇降可能に設けられている。回転軸部材168はバキュームシール部169を介して図示しない真空ポンプに接続されている。これによりチャックプレート52の表面で基板Gを真空チャックすることができるように構成されている。エアシリンダ170の駆動の制御は制御部Tにより行われている。
回転軸部材168は例えばボールスプライン等の軸受171を介してスピンドル体164に取り付けられている。スピンドル体164の上部には、回転カップ51の下部に固定された中空の回転筒体167が取り付けられている。スピンドル体164は内側に設けられた筒部材164cと、外側の上部に設けられた上部プーリー164aと、外側の下部に設けられた下部プーリー164bとからなっている。例えば筒部材164cはスピンドル体164の内部空間に配置された固定カラー173に複数のベアリング172を介して取り付けられている。上部プーリー164aはタイミングベルト165bを介してモータ165により回転駆動する駆動プーリー165aに接続されている。同様に、下部プーリー164bはタイミングベルト166bを介してモータ166により回転駆動する駆動プーリー166aに接続されている。モータ165、166の回転は制御部Tにより制御される。モータ165、166が同期して同じ回転速度で同じ方向に回転することにより、スピンドル体164、回転筒体167、回転カップ51、軸受171、回転軸部材168及びチャックプレート52が一体的に回転させられる。
図7は、露光時に照射される照射光の露光エネルギーE(mJ/cm2)と、現像後のレジストの膜厚t(Å)との関係を示すグラフである。基板Gに塗布されるレジストには、それぞれ上述した第1、第2のレジストタンクに蓄えられた第1、第2のレジストS1、S2が用いられる。第1のレジストS1は、露光エネルギーEが第1の露光エネルギーE1(例えば、全露光時の露光エネルギー)以上のときに露光反応する。これに対して、第2のレジストS2は、第1の露光エネルギーE1より小さい第2の露光エネルギーE2(露光エネルギーE1の大きさを1.0とするときに0.5E1〜0.7E1)以上のときに露光反応する。露光反応した第1、第2のレジストS1、S2は現像により溶解する。従って、例えば、露光エネルギーEが0.7E1のときには、第1のレジストS1は露光反応を起こさず(現像後、膜厚tは変わらない)、第2のレジストS2は露光反応を起こす(現像後、膜厚tは0になる)ことになる。
次に、レジスト塗布処理装置(CT)及び露光装置4の動作について図面を参照しながら説明する。
まず、図8(a)に示すように、例えば図示を省略したポンプ等を駆動し、チャックプレート52上に基板Gを吸着する。続いて、図示を省略したポンプを駆動し、第1のレジストタンク中のレジストを第1のレジストノズル12aから吐出する。この間、第1の駆動部23Bのモーターを駆動し第1のレジストノズル12aを基板Gに沿ってにX方向に移動させる。このときの移動速度は、塗布された第1のレジストS1の膜厚が均一となるように制御部Sにより制御させている(以下同様)。これにより、基板G上に第1のレジストS1が塗布される。
次いで、図8(b)に示すように、図6に示すモータ165及び166を駆動し、チャックプレート52を回転させる。これにより、基板G上の第1のレジストS1が基板G上に略均一に分散、乾燥される。
続いて、図8(c)に示すように、第2の駆動部19のモータを駆動させて乾燥用ノズル17aをX方向に移動させる。この間、乾燥用ノズル17aに図示を省略した連通管を介して接続されたブロワファンを作動させる。これにより、第1のレジストS1の表面Saにエアを送り第1のレジストS1を乾燥させて第1のレジスト層R1を形成する。
続いて、図8(d)に示すように、図示を省略したポンプを駆動し第2のレジストタンク中のレジストを第2のレジストノズル12bから吐出する。この間、第1の駆動部23Bを駆動し第2のレジストノズル12bを基板Gに沿ってX方向に移動させる。これにより、乾燥した第1のレジスト層R1の表面上に第2のレジストS2が塗布される。続く工程の減圧乾燥装置(VD)23bにおいて第2のレジストS2の表面が乾燥されて第2のレジスト層R2(図8(e)参照)が形成される。
続いて、図8(e)に示すように、露光装置4においてハーフ露光マスクMを介してレジスト塗布済みの基板Gを露光(紫外線UVを照射)する。ハーフ露光マスクMには、露光量を調節するために開口Maが形成されている。すなわち、ハーフ露光マスクMは、例えば、第1の露光エネルギーE1を遮断する部分と、全透過する部分と、第2の露光エネルギーE2(第1の露光エネルギーE1の50%から70%)を透過する部分を有している(以下、第2の露光エネルギーE2が照射されるレジスト塗布済み基板Gの領域を、ハーフ露光領域Fという。)。このため、ハーフ露光マスクMを用いた露光(以下、ハーフ露光、という。)時には、第1、第2のレジスト層R1、R2の領域H、第2のレジスト層R2の領域J、Kにおいて露光反応が起こる。これにより、図8(f)に示すように、現像後に領域H、J及びKが溶解し、平坦な表面RLが露出する。
本実施形態によれば、第1、第2の露光エネルギーE1、E2(E2=0.5E1〜0.7E1)で露光反応する第1、第2のレジストS1、S2がこの順に塗布された基板Gを得ることができる。このため、ハーフ露光によりハーフ露光領域Fにおいて、第1のレジスト層R1を露光反応させずに第2のレジスト層R2の領域J、Kを露光反応させて、第1、第2のレジスト層R1、R2の露光反応をはっきりと分離することができる。従って、現像後のレジストの残膜の均一性を向上させることができる。
従って、例えば従来のように、エッチング後に形成される複数の電極間の距離が不均一になり、スイッチング時間が場所によって異なるようになり、液晶による画像の表示時において色ムラなどが生ずることを防止することができる。
本実施形態によれば、レジスト塗布処理装置(CT)23aは、乾燥用ノズル17aを有しており、第1のレジストS1塗布後、第2のレジストS2の塗布前に、第1のレジストS1を乾燥させる。これにより、乾燥した第1のレジストS1上に第2のレジストS2を塗布することができるので、第1のレジスト層R1と第2のレジストS2とが混ざり合うことを抑制することができる。従って、現像後のレジストの残膜の例えば膜厚の均一性を更に向上させることができる。
本実施形態によれば、レジスト塗布処理装置(CT)23aは、チャックプレート52を回転させるモータ165、166を有している。これにより、基板Gに塗布された第1のレジストS1をモータ55の回転により分散させてすぐに乾燥させることができる。また、基板Gに塗布された第1のレジストS1の表面を平坦にすることができる。従って、例えば、第2のレジストS2を平坦な第1のレジスト層R1の表面上に塗布することができるので、第1のレジスト層R1と第2のレジストS2とが混合することを抑制することができる。
本実施形態によれば、第2の露光エネルギーE2は、第1の露光エネルギーE1の50%以上70%以下に設定されている。これにより、第2の露光エネルギーE2が第1の露光エネルギーE1の50%未満のときに生じ易い第2のレジストS2の誤反応を防止し、70%を超えるときに第1の露光エネルギーE1と第2の露光エネルギーE2の値が近くなり第1のレジスト層R1と第2のレジスト層R2の露光反応の分離が困難になることを防止することができる。
(第2実施形態)
以下、第2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態において第1実施形態と同じ構成部材には同じ符号を付し、その説明を省略し異なる箇所を中心に説明する。
図9に示すように、レジスト塗布処理装置(CT)は、乾燥機構23Cに代えて有機溶媒を塗布、乾燥するための塗布乾燥機構23Eを有している。塗布乾燥ノズル23Eは、乾燥用ノズル17aと、有機溶媒を塗布するための塗布用ノズル17bと、乾燥用ノズル17a及び塗布用ノズル17bの両端部を保持する保持部材18Bと、乾燥用ノズル17a、塗布用ノズル17b及び保持部材18Bを収容するためのノズル収容体49Bとを有している。塗布乾燥機構23Eは、ガイドレール48上にY方向に掛け渡されている。塗布用ノズル17bは、乾燥用ノズル17aに隣接して、長手方向をY方向にして配置されている。保持部材18Bはガイドレール48上にX方向に移動可能に載置されている。有機溶媒には、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)等が用いられている。
一方の保持部材18Bは、乾燥用ノズル17a及び塗布用ノズル17bをガイドレール48に沿ってX方向に移動させるための第3の駆動部19Bに接続されている。第3の駆動部19Bは、図示しないが、保持部材18Bに接続された無端ベルトと、無端ベルトが巻き掛けられた一対のプーリと、一方のプーリの回転軸に固定されたモーターを有している。モーターの駆動により乾燥用ノズル17a及び塗布用ノズル17bがX方向に移動可能とされている。このモータは、モーターの駆動を制御するための制御部Sに接続されている。塗布用ノズル17bは、図示を省略したポンプを介してポリビニルアルコールを貯蔵するPVAタンクに接続されている。
図10は塗布乾燥機構23Eの側面図である。図10に示すように、乾燥用ノズル17a及び塗布用ノズル17bの略V字状の下端部は、例えばガイドレール48より下方に突出している。これにより、例えば、乾燥用ノズル17a及び塗布用ノズル17bのメンテナンスが容易となる。
図11(a)に示すように、本実施形態では、第1の駆動部23Bを駆動させ、第1のレジストノズル12aを基板Gに沿ってX方向に移動させて、基板G上に第1のレジストS1を塗布する。
次いで、図11(b)に示すように、第3の駆動部19Bのモーターを駆動させ乾燥用ノズル17aを同様にX方向に移動させて、第1のレジストS1の表面を乾燥させ第1のレジスト層R1を形成する。
続いて、図11(c)に示すように、第3の駆動部19Bのモーターを駆動させ乾燥用ノズル17a及び塗布用ノズル17bを基板Gに沿ってX方向に移動させる。このとき、上述したPVAタンクに接続されたポンプを駆動させ、PVAタンクから塗布用ノズル17bにポリビニルアルコールを供給する。また、このとき、乾燥用ノズル17aからエアを送るための図示を省略したブロワファンを作動させる。これにより、第1のレジスト層R1の表面に、ポリビニルアルコールPVAを塗布しながら乾燥させ透明なポリビニルアルコール層RPを形成する。
次いで、図11(d)に示すように、第1の駆動部23Bのモーターを駆動させ第2のレジストノズル12bをX方向に移動させ、ポリビニルアルコール層RPの表面に第2のレジストS2を塗布する。以下の工程についてはほぼ同じなので省略する。
本実施形態によれば、第1、第2の露光エネルギーE1、E2(E2=0.5E1〜0.7E1)で露光反応する第1、第2のレジストS1、S2がこの順に塗布された基板Gを得ることができる。このため、ハーフ露光によりハーフ露光領域Fにおいて、第1、第2のレジスト層R1、R2の露光反応を分離することができる。従って、現像後のレジストの残膜の例えば膜厚の均一性を向上させることができる。
本実施形態によれば、第1のレジスト層R1を形成した後、第2のレジスト層R2を形成する前に、ポリビニルアルコール層RPを形成する。このため、ポリビニルアルコール層RPにより第1のレジスト層R1と第2のレジストS2とが混ざり合うことを抑制することができる。
本実施形態によれば、第1、第2のレジストS1、S2を塗布するときに、X方向にレジストノズル12を移動させる。従って、レジストを塗布するために基板を回転させる必要がないので、例えば、回転機構23Dをなくしてレジスト塗布処理装置(CT)の低コスト化を図ることができる。
本実施形態によれば、レジスト塗布処理装置(CT)は、乾燥用ノズル17aを有している。これにより、第1のレジストS1の表面を乾燥させることができる。従って、乾燥した第1のレジスト層R1の表面に第2のレジストS2を塗布することができる。従って、第1のレジスト層R1と第2のレジストS2とが混ざり合うことを抑制することができる。
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。
第1実施形態では、基板G上に塗布された第1のレジストS1を乾燥させるために、乾燥用ノズル17aによりエアを送る例を示した。しかしながら、例えば、図示を省略したヒータをガイドレール48に沿って移動させながら乾燥するようにしてもよい。また、例えば、レジスト塗布処理装置(CT)内を図示を省略したポンプにより減圧し、減圧下で乾燥用ノズル17aにより乾燥するようにしてもよい。このようにすれば、効果的にレジストの乾燥処理を施すことができる。
第2実施形態では、第1のレジスト層R1の表面にポリビニルアルコール層RPを形成する例を示した。しかしながら、ポリビニルアルコール層RPを形成する代わりに、例えば第1のレジスト層R1の表面にHMDSガスを噴霧し疎水処理を施すようにしてもよい。このようにしても、第1のレジスト層R1と第2のレジストS2とが混ざり合うことを抑制することができる。このようなHMDSガスの噴霧処理は、例えば図3に示すアドヒージョン処理ユニット(AD)64で行うことができる。