JP2008140895A - Coating film forming device, and coating film forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトリソグラフィ工程において被処理基板に所定の膜を成膜する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法に関する。 The present invention relates to a coating film forming apparatus and a coating film forming method for forming a predetermined film on a substrate to be processed in a photolithography process.
例えばFPD(フラット・パネル・ディスプレイ)の製造においては、被処理基板であるLCD基板に所定の膜を成膜した後、処理液であるフォトレジスト(以下、レジストと呼ぶ)を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ工程により回路パターンを形成する。 For example, in the manufacture of an FPD (flat panel display), a predetermined film is formed on an LCD substrate which is a substrate to be processed, and then a photoresist (hereinafter referred to as a resist) which is a processing liquid is applied to form a resist film. The circuit pattern is formed by a so-called photolithography process in which the resist film is exposed corresponding to the circuit pattern and developed.
ところで従来、このフォトリソグラフィ工程におけるレジスト塗布処理においては、レジスト貯蔵タンクからポンプを用いて吸引したレジスト液をフィルタによりろ過し、その後、バルブを介してノズルから吐出するようになされている。
ところが、このようなレジスト供給系においては、フィルタの一次側と二次側との間でレジスト液の吐出速度に依存した比較的大きな差圧が生じ、この差圧の影響でフィルタにて捕捉されていたパーティクルやゲル化したレジスト等がフィルタの孔を通過し、ウエハの表面に付着することで、基板に塗布されたレジスト膜に欠陥が生じ、歩留まりの低下をもたらすという問題があった。
Conventionally, in the resist coating process in this photolithography process, a resist solution sucked from a resist storage tank using a pump is filtered by a filter, and then discharged from a nozzle through a valve.
However, in such a resist supply system, a relatively large differential pressure is generated between the primary side and the secondary side of the filter depending on the discharge speed of the resist solution, and is captured by the filter due to the influence of this differential pressure. The particles, gelled resist, and the like that pass through the filter holes and adhere to the surface of the wafer cause defects in the resist film applied to the substrate, resulting in a decrease in yield.
このような問題を解決するため、特許文献1には、フィルタの一次側と二次側との差圧を大幅に低減してパーティクル等の処理液中の除去対象物のフィルタ漏出や発泡現象を最小限に抑制し、処理液の塗布むらの発生を効果的に抑制することのできる塗布膜形成装置が開示されている。
この特許文献1に開示される塗布膜形成装置が有するフィルタ一体型ベローズポンプの断面図を図6に示す。
In order to solve such a problem,
A sectional view of a filter-integrated bellows pump included in the coating film forming apparatus disclosed in
図示するように、ベローズポンプ200としては、ポンプ室201内の圧力を、室内容量を変動させることにより可変して塗布液の吸液・吐出を行うチューブフラムポンプが用いられる。ポンプ室201は略円柱状に設けられ、その周囲内壁は、所定の流体(液体)を封入したチューブフラム202の弾性膜202aにより形成されている。そしてこのポンプ室201の周囲内壁面はチューブフラム202におけるベローズ部203の伸縮運動によって膨脹・収縮変位し、ポンプ室201の容量と圧力が可変されるようになっている。
As shown in the figure, as the bellows pump 200, a tube diaphragm pump is used that changes the pressure in the
ベローズ部203の下端には、ボールねじ構造のナット部として機能する可動支持部210が接続され、この可動支持部210は、ボールねじ構造のねじ軸として機能する軸部材209に螺合している。また、軸部材209は、ステッピングモータ204の動力によって減速機(ギア)211を介し、軸周りに回転するよう構成されている。
したがって、ステッピングモータ204の駆動により、軸部材209が回転し、それにより可動支持部210が上下動し、これに伴いベローズ部203が高精度に伸縮駆動するようになされている。
A
Accordingly, the
また、ベローズ部203は、図示しないコントローラによってその伸縮動作タイミングや伸縮速度、つまり塗布液の吸入・吐出タイミングや吸入・吐出速度が設定条件に従って制御されるようになっている。
また、ステッピングモータ204にはロータリーエンコーダ205が接続され、ステッピングモータ204の動作量をコントローラにフィードバックしている。
The
Further, a
ここで、ポンプ室201内に塗布液を導入するための吸入配管206は、その先端部周面に多数穿設された孔をフィルタ207内に開口せしめた状態でポンプ室201と接続され、一方、吐出配管208はポンプ室201内のフィルタ外の空間に開口せしめた状態で接続されている。
すなわち、このフィルタ一体型のベローズポンプ200において、塗布液はポンプ室201内の減圧による吸入過程でフィルタ207を通過してその濾過が行われ、ポンプ室201内の加圧時には既に濾過を終えた塗布液が吐出されるようになっている。
Here, the
That is, in this filter-integrated
この構成によれば、ポンプ室201への塗布液の吸入時にレジスト液の濾過が行われるため、吸入速度を低く設定することによってフィルタの一次側と二次側との差圧を低減でき、この結果、パーティクル等の処理液中の除去対象物のフィルタ漏出や発泡現象を最小限に抑制することができる。
ところで、図6に示す構成においては、ステッピングモータ204の磁極ピッチ及び外乱に起因する振動成分を低減するため、ステッピングモータ204を高回転させ、振動成分を高周波化させている。
即ち、ステッピングモータ204と軸部材209との間に減速機211を介在させることにより、モータ204を高回転させても、ベローズ部203の伸縮動作が実用的な低速動作となるようになされている。
In the configuration shown in FIG. 6, in order to reduce the vibration component due to the magnetic pole pitch and disturbance of the
That is, by interposing the
しかしながら、図6の構成にあっては、モータ回転に起因する振動成分を低減できる代わりに、減速機211に起因する振動成分が生じ、これにより塗布処理への悪影響が生じるという課題があった。
また、ステッピングモータ204の回転力は、減速機211を介して軸部材209に伝わるため、ベローズポンプ200のレスポンスが低下するという課題もあった。
さらに、エンコーダ205において、入力信号として電気分解する前の正弦波に所定周期ごとに揺らぎが発生し、この揺らぎにステッピングモータ204が追従して振動が発生し、周期的に塗布むらが生じるという課題があった。
However, in the configuration of FIG. 6, there is a problem that, instead of being able to reduce the vibration component due to the motor rotation, the vibration component due to the
Further, since the rotational force of the stepping
Furthermore, in the
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、被処理基板に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法において、処理液供給系から発生する振動や低周波のゆらぎを除去することにより、塗布処理への悪影響を低減し、均一な処理液膜を形成することのできる塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above. In the coating film forming apparatus and the coating film forming method for applying a processing liquid to a substrate to be processed and forming a film of the processing liquid, the processing liquid supply is provided. To provide a coating film forming apparatus and a coating film forming method capable of reducing adverse effects on coating processing by removing vibrations generated from the system and fluctuations of low frequency and forming a uniform processing liquid film. Objective.
前記した課題を解決するために、本発明に係る塗布膜形成装置は、被処理基板に処理液の膜を形成する塗布膜形成装置において被処理基板上を平行移動しながらスリット状の吐出口から処理液を吐出し、基板表面に処理液を塗布するノズルと、伸縮部を有し、該伸縮部の伸縮動作により処理液を前記ノズルへ供給するポンプ手段と、前記伸縮部の伸縮方向の一端に設けられたボールねじナットと、前記伸縮部の伸縮方向に沿って設けられ、前記ボールねじナットに螺合することにより該ボールねじナットを前記伸縮部の伸縮方向に移動させるボールねじ軸と、前記ボールねじ軸を軸周りに回転させるモータとを備え、前記ボールねじ軸は、前記モータの回転軸上に設けられ、前記モータの回転軸の慣性モーメントは、1×10-3kg・m2以上であることに特徴を有する。 In order to solve the above-described problems, a coating film forming apparatus according to the present invention is a coating film forming apparatus that forms a film of a processing solution on a substrate to be processed, and is arranged so as to pass through a slit-like discharge port while translating on the substrate to be processed. A nozzle that discharges the processing liquid and applies the processing liquid to the substrate surface; a pump unit that has an expansion / contraction part; and supplies the processing liquid to the nozzle by an expansion / contraction operation of the expansion / contraction part; And a ball screw shaft provided along the expansion / contraction direction of the expansion / contraction part and moving the ball screw nut in the expansion / contraction direction of the expansion / contraction part by screwing with the ball screw nut, A motor that rotates the ball screw shaft around the shaft, and the ball screw shaft is provided on the rotation shaft of the motor, and the moment of inertia of the rotation shaft of the motor is 1 × 10 −3 kg · m 2. Less than Characterized in that it is.
このようにポンプ手段を動作させるためのボールねじ軸をモータの回転軸上に設け、モータの回転軸の慣性モーメントを高慣性とすることにより、低速でモータを回転させても磁極ピッチや外乱の影響を受けず、モータの振動を抑制することができる。したがって、モータの振動による塗布処理への悪影響を低減することができる。
また、従来用いていた減速機(ギア)を用いる必要がないため、減速機に起因していた振動を排除することができる。
また、減速機(ギア)がないことで、モータの回転力を直接、ボールねじ軸、ボールねじナットに伝えることができ、ポンプ手段のレスポンス低下を抑制することができる。
In this way, the ball screw shaft for operating the pump means is provided on the rotating shaft of the motor, and the moment of inertia of the rotating shaft of the motor is set to high inertia, so that even if the motor is rotated at low speed, the magnetic pole pitch and disturbance can be reduced. The vibration of the motor can be suppressed without being affected. Therefore, the adverse effect on the coating process due to the vibration of the motor can be reduced.
Further, since there is no need to use a conventionally used speed reducer (gear), vibrations caused by the speed reducer can be eliminated.
Further, since there is no speed reducer (gear), the rotational force of the motor can be transmitted directly to the ball screw shaft and the ball screw nut, and the response reduction of the pump means can be suppressed.
また、前記モータの回転駆動と前記ノズルの移動動作の制御を行うコントローラと、前記モータの回転軸の動作量を検出し、前記コントローラに検出結果を出力するエンコーダと、前記ノズルへの処理液の供給圧を検出し、検出結果を前記コントローラに出力する圧力センサとを備え、前記コントローラは、前記エンコーダの検出結果に基づき前記モータの駆動を制御すると共に、前記圧力センサの検出結果に基づき前記エンコーダから生じる揺らぎの発生周波数を求め、(ノズル移動速度(mm/sec)/揺らぎ発生周波数(Hz))<1mmの条件を満たすよう前記ノズルの移動動作を制御することが望ましい。
尚、前記エンコーダの分解能は、262144pulse/rev以上であることが望ましい。
A controller that controls rotation of the motor and movement operation of the nozzle; an encoder that detects an operation amount of the rotation shaft of the motor; and outputs a detection result to the controller; and a processing liquid to the nozzle A pressure sensor that detects a supply pressure and outputs a detection result to the controller. The controller controls driving of the motor based on the detection result of the encoder, and the encoder based on the detection result of the pressure sensor. It is desirable to determine the frequency of occurrence of fluctuation generated from the above, and to control the movement of the nozzle so that the condition of (nozzle movement speed (mm / sec) / fluctuation generation frequency (Hz)) <1 mm is satisfied.
The resolution of the encoder is preferably 262144 pulse / rev or higher.
このように構成することにより、塗布方向の微小間隔毎に吐出リップルを発生させることができ、結果的に塗布膜厚が均一となり、塗布むら発生による塗布膜形成への悪影響を低減することができる。
特に、エンコーダの分解能を高分解能とすることにより、モータからの入力信号としての正弦波に生じる揺らぎの発生周波数を、所定値以上の高周波とすることができ、コントローラによる制御が容易となる。
With this configuration, it is possible to generate a discharge ripple at every minute interval in the coating direction. As a result, the coating film thickness becomes uniform, and adverse effects on the coating film formation due to the occurrence of coating unevenness can be reduced. .
In particular, by setting the resolution of the encoder to a high resolution, the frequency of occurrence of fluctuations generated in a sine wave as an input signal from the motor can be set to a high frequency equal to or higher than a predetermined value, and control by the controller becomes easy.
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る塗布膜形成方法は、スリット状の吐出口を有するノズルを被処理基板上で平行移動させると共に、前記吐出口から処理液を基板表面に吐出させ、処理液の膜を形成する塗布膜形成方法であって、前記ノズルに処理液を供給するポンプを駆動するモータを、該モータの回転軸の動作量を検出するエンコーダの出力に基づき動作制御するステップと、前記ノズルへの処理液の供給圧を検出する圧力センサの出力に基づき前記エンコーダから生じる揺らぎの発生周波数を求めるステップと、(ノズル移動速度(mm/sec)/揺らぎ発生周波数(Hz))<1mmの条件を満たすよう前記ノズルの移動動作を制御し、被処理基板への処理液の塗布を行うステップとを実行することに特徴を有する。
尚、前記エンコーダの分解能は、262144pulse/rev以上であることが望ましい。
In order to solve the above-described problems, the coating film forming method according to the present invention translates a nozzle having a slit-like discharge port on a substrate to be processed, and supplies a processing liquid from the discharge port to the substrate surface. A coating film forming method for discharging and forming a film of a processing liquid, wherein a motor that drives a pump that supplies the processing liquid to the nozzle is operated based on an output of an encoder that detects an operation amount of a rotating shaft of the motor A step of controlling, a step of determining a fluctuation generation frequency generated from the encoder based on an output of a pressure sensor that detects a supply pressure of the processing liquid to the nozzle, and (nozzle moving speed (mm / sec) / fluctuation generation frequency ( Hz)) <1 mm to control the moving operation of the nozzle and to apply the processing liquid to the substrate to be processed. .
The resolution of the encoder is preferably 262144 pulse / rev or higher.
このような方法により、塗布方向の微小間隔毎にエンコーダに起因する吐出リップルを発生させることができ、結果的に塗布膜厚が均一となり、塗布むら発生による塗布膜形成への悪影響を低減することができる。
また、エンコーダの分解能を高分解能とすることにより、モータからの入力信号としての正弦波に生じる揺らぎの発生周波数を、所定値以上の高周波とすることができ、コントローラによる制御を容易とすることができる。
By such a method, discharge ripple caused by the encoder can be generated at every minute interval in the coating direction, resulting in uniform coating film thickness and reducing adverse effects on coating film formation due to the occurrence of coating unevenness. Can do.
In addition, by making the resolution of the encoder high, the frequency of fluctuation generated in the sine wave as the input signal from the motor can be made a high frequency equal to or higher than a predetermined value, and the control by the controller can be facilitated. it can.
本発明によれば、被処理基板に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法において、処理液供給系から発生する振動や低周波のゆらぎを除去することにより、塗布処理への悪影響を低減し、均一な処理液膜を形成することのできる塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を得ることができる。 According to the present invention, in a coating film forming apparatus and a coating film forming method for applying a processing liquid to a substrate to be processed and forming a film of the processing liquid, vibration and low-frequency fluctuations generated from the processing liquid supply system are removed. By doing so, it is possible to obtain a coating film forming apparatus and a coating film forming method capable of reducing the adverse effect on the coating process and forming a uniform processing liquid film.
以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図1は、本発明に係る塗布膜形成装置を具備する塗布現像処理システムの平面図である。
この塗布現像処理システム10は、クリーンルーム内に設置され、たとえばLCD用のガラス基板を被処理基板とし、LCD製造プロセスにおいてフォトリソグラフィ工程中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベーク等の一連の処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置12で行われる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a coating and developing treatment system including a coating film forming apparatus according to the present invention.
This coating /
塗布現像処理システム10は、中心部に横長のプロセスステーション(P/S)16を配置し、その長手方向(X方向)両端部にカセットステーション(C/S)14とインタフェースステーション(I/F)18とを配置している。
カセットステーション(C/S)14は、基板Gを多段に積み重ねるようにして複数枚収容したカセットCを搬入出するポートであり、水平な一方向(Y方向)に4個まで並べて載置可能なカセットステージ20と、このステージ20上のカセットCに対して基板Gの出し入れを行う搬送機構22とを備えている。搬送機構22は、基板Gを保持できる手段たとえば搬送アーム22aを有し、X,Y,Z,θの4軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション(P/S)16側と基板Gの受け渡しを行えるようになっている。
In the coating and developing
The cassette station (C / S) 14 is a port for loading and unloading a plurality of cassettes C in such a manner that the substrates G are stacked in multiple stages, and up to four can be placed side by side in a horizontal direction (Y direction). A
プロセスステーション(P/S)16は、水平なシステム長手方向(X方向)に延在する平行かつ逆向きの一対のラインA,Bに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。
より詳細には、カセットステーション(C/S)14側からインタフェースステーション(I/F)18側へ向う上流部のプロセスラインAには、洗浄プロセス部24、第1の熱的処理部26、塗布プロセス部28および第2の熱的処理部30を一列に配置している。ここで、洗浄プロセス部24は、第1の平流し搬送路32に沿って上流側から順にエキシマUV照射ユニット(e−UV)34および、本発明が適用できるスクラバ洗浄ユニット(SCR)36を設けている。第1の熱的処理部26は、第1の平流し搬送路32に沿って上流側から順にアドヒージョンユニット(AD)40および冷却ユニット(COL)42が設けられている。
In the process station (P / S) 16, the processing units are arranged in the order of the process flow or the process on a pair of parallel and opposite lines A and B extending in the horizontal system longitudinal direction (X direction).
More specifically, in the upstream process line A from the cassette station (C / S) 14 side to the interface station (I / F) 18 side, the
塗布プロセス部28は、レジスト塗布ユニット(CT)44および減圧乾燥ユニット(VD)46を含み、第1の平流し搬送路32とレジスト塗布ユニット(CT)44との間、両ユニット44、46の間、および減圧乾燥ユニット(VD)46と第2の平流し搬送路48との間で基板GをプロセスラインAの方向に転送するための搬送機構(図示せず)を備えている。第2の熱的処理部30は、第2の平流し搬送路48に沿って上流側から順にプリベークユニット(PREBAKE)50および冷却ユニット(COL)52を設けている。
The
一方、インタフェースステーション(I/F)18側からカセットステーション(C/S)14側へ向う下流部のプロセスラインBには、現像ユニット(DEV)54、i線UV照射ユニット(i−UV)56、ポストベークユニット(POBAKE)58、冷却ユニット(COL)60および検査ユニット(AP)62を一列に配置している。これらのユニット54、56、58、60、62は第3の平流し搬送路64に沿って上流側からこの順序で設けられている。なお、ポストベークユニット(POBAKE)58および冷却ユニット(COL)60は第3の熱的処理部59を構成する。
On the other hand, in the downstream process line B from the interface station (I / F) 18 side to the cassette station (C / S) 14 side, a development unit (DEV) 54 and an i-ray UV irradiation unit (i-UV) 56 are provided. The post bake unit (POBAKE) 58, the cooling unit (COL) 60, and the inspection unit (AP) 62 are arranged in a line. These
両プロセスラインA,Bの間には補助搬送空間66が設けられており、基板Gを1枚単位で水平に載置可能なシャトル68が図示しない駆動機構によってプロセスライン方向(X方向)で双方向に移動できるようになっている。
An
インタフェースステーション(I/F)18は、前記第2および第3の平流し搬送路48、64と基板Gのやりとりを行うための搬送装置70と、隣接する露光装置12と基板Gのやりとりを行うための搬送装置72とを有し、それらの周囲にバッファ・ステージ(BUF)74、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76および周辺装置78を配置している。
The interface station (I / F) 18 exchanges the substrate G with the
バッファ・ステージ(BUF)74には定置型のバッファカセット(図示せず)が置かれる。エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、両搬送装置70,72の問で基板Gをやりとりする際に用いられる。周辺装置78は、たとえばタイトラー(TITLER)と周辺露光装置(EE)とを上下に積み重ねた構成であってよい。各搬送装置70,72は、基板Gを保持できる搬送アーム70a,72aを有し、基板Gの受け渡しのために隣接する各部にアクセスできるようになっている。
A stationary buffer cassette (not shown) is placed on the buffer stage (BUF) 74. The extension / cooling stage (EXT / COL) 76 is a stage for transferring a substrate having a cooling function, and is used when the substrate G is exchanged between the
図2に、この塗布現像処理システム10における1枚の基板Gに対する処理の手順を示す。先ず、カセットステーション(C/S)14において、搬送機構22が、ステージ20上のいずれか1つのカセットCから基板Gを一枚取り出し、その取り出した基板Gをプロセスステーション(P/S)16のプロセスラインA側の搬入部つまり第1の平流し搬送路32の始点に仰向けの姿勢(基板の被処理面を上にして)で搬入する(図2のステップS1)。
FIG. 2 shows a processing procedure for one substrate G in the coating and developing
こうして、基板Gは、第1の平流し搬送路32上を仰向けの姿勢でプロセスラインAの下流側へ向けて搬送される。初段の洗浄プロセス部24において、基板Gは、エキシマUV照射ユニット(e−UV)34およびスクラバ洗浄ユニット(SCR)36により紫外線洗浄処理およびスクラビング洗浄処理を順次施される(ステップS2、S3)。
In this way, the substrate G is transported toward the downstream side of the process line A in the posture of lying on the first flat
スクラバ洗浄ユニット(SCR)36では、平流し搬送路32上を移動する基板Gに対して、ブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより基板表面から粒子状の汚れ(異物)を除去し、その後にリンス処理を施し、最後にエアナイフ等を用いて基板Gを乾燥させる。
スクラバ洗浄ユニット(SCR)36における一連の洗浄処理を終えると、基板Gはそのまま第1の平流し搬送路32を下って第1の熱的処理部26を通過する。
The scrubber cleaning unit (SCR) 36 removes particulate dirt (foreign matter) from the substrate surface by performing brushing cleaning and blow cleaning on the substrate G moving on the flat
When a series of cleaning processes in the scrubber cleaning unit (SCR) 36 is finished, the substrate G passes through the first
第1の熱的処理部26において、基板Gはアドヒージョンユニット(AD)40に搬入されると先ず加熱の脱水ベーク処理を受け、水分を取り除かれる。次に、基板Gは、蒸気状のHMDSを用いるアドヒージョン処理を施され、被処理面を疎水化される(ステップS4)。このアドヒージョン処理の終了後に、基板Gは冷却ユニット(COL)42で所定の基板温度まで冷却される(ステップS5)。この後、基板Gは第1の平流し搬送路32の終点(搬出部)から塗布プロセス部28内の搬送機構へ渡される。
In the first
塗布プロセス部28では、最初にレジスト塗布ユニット(CT)44において、スリット状ノズルにより基板Gの基板上面(被処理面)に対しレジスト液が塗布され、レジスト膜の形成処理がなされる。
尚、このレジスト塗布ユニット(CT)44において、本発明の塗布膜形成装置を好適に用いることができるため、その構成及び作用効果については詳細に後述する。
また、レジスト塗布ユニット(CT)44においてレジスト膜が形成された基板Gは、直後に下流側隣の減圧乾燥ユニット(VD)46で減圧による乾燥処理を受ける(ステップS6)。
In the
In this resist coating unit (CT) 44, since the coating film forming apparatus of the present invention can be used suitably, its configuration and operational effects will be described in detail later.
Further, the substrate G on which the resist film is formed in the resist coating unit (CT) 44 is immediately subjected to a drying process under reduced pressure by the reduced pressure drying unit (VD) 46 adjacent to the downstream side (step S6).
この後、基板Gは、塗布プロセス部28内の搬送機構により第2の平流し搬送路48の始点(搬入部)へ転送される。基板Gは、第2の平流し搬送路48上でも仰向けの姿勢でプロセスラインAの下流側へ搬送され、第2の熱的処理部30を通過する。
Thereafter, the substrate G is transferred to the start point (carry-in portion) of the second flat-
第2の熱的処理部30において、基板Gは、最初にプリベークユニット(PREBAKE)50でレジスト塗布後の熱処理または露光前の熱処理としてプリベーキングを受ける(ステップS7)。このプリベーキングによって、基板G上のレジスト膜中に残留していた溶剤が蒸発除去し、基板に対するレジスト膜の密着性も強化される。次に、基板Gは、冷却ユニット(COL)52で所定の基板温度まで冷却される(ステップS8)。しかる後、基板Gは、第2の平流し搬送路48の終点(搬出部)からインタフェースステーション(I/F)18の搬送装置70に引き取られる。
In the second
インタフェースステーション(I/F)18において、基板Gは、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76から周辺装置78の周辺露光装置(EE)に搬入され、そこで基板Gの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置12へ送られる(ステップS9)。
露光装置12では基板G上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Gは、露光装置12からインタフェースステーション(I/F)18に戻されると、先ず周辺装置78のタイトラー(TITLER)に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される(ステップS10)。
In the interface station (I / F) 18, the substrate G is carried from the extension / cooling stage (EXT / COL) 76 to the peripheral exposure device (EE) of the
In the
しかる後、基板Gはエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)76に戻される。インタフェースステーション(I/F)18における基板Gの搬送および露光装置12との基板Gのやりとりは搬送装置70、72によって行われる。最後に、基板Gは、搬送装置72よりプロセスステーション(P/S)16のプロセスラインB側に敷設されている第3の平流し搬送路64の始点(搬入部)に搬入される。
こうして、基板Gは、今度は第3の平流し搬送路64上を仰向けの姿勢でプロセスラインBの下流側に向けて搬送される。最初の現像ユニット(DEV)54において、基板Gは、平流しで搬送される間に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理を施される(ステップS11)。
Thereafter, the substrate G is returned to the extension / cooling stage (EXT / COL) 76. Transfer of the substrate G at the interface station (I / F) 18 and exchange of the substrate G with the
In this way, the substrate G is transported toward the downstream side of the process line B in a posture of lying on the third flat transporting
現像ユニット(DEV)54で一連の現像処理を終えた基板Gは、そのまま第3の平流し搬送路64に載せられたまま下流側隣のi線照射ユニット(i−UV)56を通り、そこでi線照射による脱色処理を受ける(ステップS12)。その後も、基板Gは第3の平流し搬送路64に載せられたまま第3の熱的処理部59および検査ユニット(AP)62を順次通過する、第3の熱的処理部59において、基板Gは、最初にポストベークユニット(POBAKE)58で現像処理後の熱処理としてポストベーキングを受ける(ステップS13)。このポストベーキングによって、基板G上のレジスト膜に残留していた現像液や洗浄液が蒸発除去し、基板に対するレジストパターンの密着性も強化される。
The substrate G that has undergone a series of development processes in the development unit (DEV) 54 passes through the i-line irradiation unit (i-UV) 56 adjacent to the downstream side while being placed on the third flat
次に、基板Gは、冷却ユニット(COL)60で所定の基板温度に冷却される(ステップS14)。検査ユニット(AP)62では、基板G上のレジストパターンについて非接触の線幅検査や膜質・膜厚検査等が行われる(ステップS15)。
そしてカセットステーション(C/S)14側では、搬送機構22が、第3の平流し搬送路64の終点(鍛出部)から塗布現像処理の全工程を終えた基板Gを受け取り、受け取った基板Gをいずれか1つ(通常は元)のカセットCに収容する(ステップS1に戻る)。
Next, the substrate G is cooled to a predetermined substrate temperature by the cooling unit (COL) 60 (step S14). In the inspection unit (AP) 62, non-contact line width inspection, film quality / film thickness inspection, and the like are performed on the resist pattern on the substrate G (step S15).
On the cassette station (C / S) 14 side, the
この塗布現像処理システム10においては、前記したように、塗布プロセス部28に設けられたレジスト塗布ユニット(CT)44に本発明に係る塗布膜形成装置を適用することができる。
以下、図3乃至図5に基づき、本発明の一実施形態におけるレジスト塗布ユニット(CT)44の構成について説明する。
In the coating and developing
Hereinafter, based on FIG. 3 thru | or FIG. 5, the structure of the resist coating unit (CT) 44 in one Embodiment of this invention is demonstrated.
先ず、図3に基づき、レジスト塗布ユニット(CT)44の全体構成及び動作態様について説明する。図3は、レジスト塗布ユニット(CT)44の概略構成を示す斜視図である。このレジスト塗布ユニット(CT)44においては、図示するように、LCD基板Gを水平に保持する水平移動可能な保持手段例えば載置台101と、この載置台101上に図示しない真空装置によって吸着保持される基板Gの上方に配設されるレジスト供給ノズル102とを具備している。そして、このレジスト供給ノズル102をノズル移動手段103によって水平移動することによって載置台101上の基板Gとレジスト供給ノズル102とを相対的に水平移動し得るように構成されている。
First, the overall configuration and operation mode of the resist coating unit (CT) 44 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the resist coating unit (CT) 44. In the resist coating unit (CT) 44, as shown in the drawing, a horizontally movable holding means for holding the LCD substrate G horizontally, such as a mounting table 101, and a vacuum device (not shown) are held by suction on the mounting table 101. And a resist
なお、載置台101におけるレジスト供給ノズル102の移動方向の一端部又は両端部(図面では一端部の場合を示す)には、不作動時(待機時)のレジスト供給ノズル102の吐出口102aの乾燥を防止すべく噴口に近接する回転自在なプライムローラ104と、このプライムローラ104をシンナーに浸漬する容器105とを有する待機部106が設けられている。
It should be noted that at one end or both ends in the moving direction of the resist
レジスト供給ノズル102は、基板Gの幅方向に延びるスリット状の吐出口102aと、この吐出口102aに連通するレジスト液収容室(図示せず)とを有しており、このレジスト液収容室に接続するレジスト液供給チューブ107を介してレジスト供給系110が接続されている。
The resist
また、吐出口102aの長手方向の両側には、吐出口102aから吐出されるレジスト液の吐出圧を低減する膜厚制御手段108が設けられている。この膜厚制御手段108は、吐出口102aの長手方向の両側に連通する連通路109にそれぞれ接続する吸引管111と、吸引管111に介設される例えばダイヤフラムポンプのような吸引ポンプ112とで構成されており、吸引ポンプ112の駆動によって吐出口102aの両側の吐出圧が低減されるように構成されている。なお、吸引管111における吸引ポンプ112の吸引側すなわちレジスト供給ノズル102側には開閉弁113が介設されている。
Further, on both sides of the
次に、前記のように構成されるレジスト塗布ユニット(CT)44の動作について説明する。まず、レジスト供給ノズル102を待機部106のプライムローラ104に近接させた状態において、ノズル移動手段103によって搬送された基板Gを載置台101上に吸着保持する。
Next, the operation of the resist coating unit (CT) 44 configured as described above will be described. First, in a state where the resist
次いで、レジスト供給系110からレジスト液Rをノズルのレジスト液収容室内に供給すると共に、吐出口102aからレジスト液を吐出する。このレジスト液Rの吐出動作と同時に、ノズル移動手段103によってレジスト供給ノズル102を水平方向に移動してレジスト供給ノズル102を待機部106から基板G上に移動する。この際、吸引ポンプ112を駆動して吐出口102aの長手方向の両側を吸引することにより、吐出口102aの両側のレジスト液の吐出圧が減少され、吐出口102aの中央部側の吐出圧と両側の吐出圧がほぼ等しくなった状態で基板G上に帯状にレジスト液Rが吐出(供給)される。
したがって、基板Gとレジスト供給ノズル102が相対的に水平移動することによって基板Gの表面にレジスト液Rが帯状に供給され、基板Gの表面全体に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。
Next, the resist solution R is supplied from the resist
Therefore, when the substrate G and the resist
このようにして、基板G表面にレジスト膜を形成した後、レジスト液の供給が停止されると共に、レジスト供給ノズル102が逆方向に移動してレジスト供給ノズル102の吐出口102aを待機部106内のプライムローラ104に近接して、次の塗布処理に備える。また、レジスト膜が形成された基板Gは、図示しない搬送手段によって載置台101から搬出されて次の処理工程に搬送される。
In this way, after the resist film is formed on the surface of the substrate G, the supply of the resist solution is stopped, and the resist
続いて、図4及び図5に基づき、レジスト供給ノズル102にレジスト液を供給するレジスト供給系110について説明する。
図4は、レジスト塗布ユニット(CT)44のレジスト供給系110の概略構成を示すブロック図、図5はレジスト供給系110が備えるフィルタ一体型ベローズポンプの断面図である。
Next, a resist
4 is a block diagram showing a schematic configuration of the resist
図4に示すように、レジスト供給系110は、レジスト液Rを貯留したタンク120と、タンク120から吸入配管121を通じて塗布液を吸入し、ポンプ室内に内蔵された例えばPTFE、高分子ポリエチレン等からなるフィルタ122(孔径例えば0.1μm以下)にて濾過して吐出配管123に吐出するフィルタ一体型のベローズポンプ124と、ベローズポンプ124の吐出配管123とノズル102との間の流路を開閉するバルブ125とを備えている。
また、吐出配管123とノズル102との間の流路には、流路を流れるレジスト液の圧力を検出する圧力センサ126が設けられ、この圧力センサ126の出力は、レジスト塗布ユニット(CT)44の動作制御を行うコントローラ127に入力されている。
As shown in FIG. 4, the resist
Further, a
ベローズポンプ124は、図5に示すように、ポンプ室130内の圧力を、室内容量を変動させることにより可変して塗布液の吸液・吐出を行うチューブフラムポンプを採用している。ポンプ室130は略円柱状に設けられ、その周囲内壁は、例えばPFAからなるチューブフラム131(ポンプ手段)の弾性膜131aにより形成されている。尚、チューブフラム131には、流体(液体)が封入されている。
そしてポンプ室130の周囲内壁面はチューブフラム131におけるベローズ部132(伸縮部)の伸縮運動によって膨脹・収縮変位し、以てポンプ室130の容量と圧力が可変されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the bellows pump 124 employs a tube diaphragm pump that varies the pressure in the
The inner wall surface of the
ベローズ部132はモータ例えばステッピングモータ133の動力によって高精度に伸縮駆動される。
具体的には、ベローズ部132の下端には、ボールねじ構造におけるボールねじナットとして機能する可動支持部136が接続され、この可動支持部136に対し、ボールねじ軸として機能する軸部材137が螺合すると共に、ステッピングモータ133の回転軸上に設けられている。即ち、ステッピングモータ133の回転方向に従って可動支持部136が上下動し、これによりベローズ部132が伸縮動作するようになされている。
The
Specifically, a
尚、ここで用いるステッピングモータ133の性能として慣性モーメントが1×10-3kg・m2以上の高慣性が要求される。
即ち、ステッピングモータ133を高慣性とすることにより、低速でモータを回転させても外乱の影響を受けず、モータの振動を抑制することができる。したがって、従来用いていた減速機(ギア)を用いる必要がなく、減速機に起因していた振動を排除することができる。また、減速機を介さず、ステッピングモータ133の回転力を直接、可動支持部136に伝えるため、ベローズポンプ124のレスポンス低下を抑制することができる。
The stepping
That is, by setting the stepping
また、ステッピングモータ133にはエンコーダ134が接続され、ステッピングモータ133の動作量をコントローラ127にフィードバックしている。
コントローラ127は、エンコーダ134により得られたステッピングモータ133の動作量と、諸設定条件に基づき、ベローズ部132の伸縮動作タイミングや伸縮速度、つまりレジスト液の吸入・吐出タイミングや吸入・吐出速度を制御する。
In addition, an
The
また、エンコーダ134への入力信号としての正弦波には、周期的に揺らぎが生じ、その発生周波数に同期して塗布むら(レジスト液Rの吐出リップル)が生じるため、その塗布むらを目立たなくするよう、コントローラ127は制御を行う。
詳しくは、例えば塗布方向の1mm以内毎に吐出リップルが発生するようにすれば、塗布むらが目立たないため、コントローラ127は、式(1)の条件を満たすようノズル102の移動速度を制御する。尚、揺らぎ発生周波数は、圧力センサ126の検出結果を周波数解析することで求められる。
Specifically, for example, if the discharge ripple is generated every 1 mm or less in the application direction, the application unevenness is inconspicuous. Therefore, the
また、この式(1)の条件を満たす制御を行えば、塗布むらによる悪影響を低減できるが、実際にはノズル動作速度の制御には限界があるため、例えば、ノズル102の移動速度を50mm/secとしたとき、式(1)の条件を満たすには、前記揺らぎの発生周波数が50Hz以上となるようなエンコーダ134の性能が要求される。このため、エンコーダ134の分解能は18bit(262144pulse/rev)以上であることが望ましい。
このようにすれば、ステッピングモータ133からの入力信号としての正弦波に生じる揺らぎの発生周波数が、所定値以上の高周波(例えば96Hz)となり、塗布方向の1mm以内毎に吐出リップルが発生するようになされ、結果的に膜厚が均一となる。
Further, if the control satisfying the expression (1) is performed, the adverse effect due to the coating unevenness can be reduced. However, since the control of the nozzle operation speed is actually limited, for example, the moving speed of the
In this way, the frequency of the fluctuation generated in the sine wave as the input signal from the stepping
また、符号135は光透過型のセンサであり、このセンサ135はベローズ部132の可動支持部136に取り付けられたシャッタ部材136aと干渉して、例えばベローズ部132の伸縮の初期位置或いは終了位置の検出を行う。その検出信号はコントローラ127に出力されることによって、ステッピングモータ133の制御に供される。
ここで、ポンプ室130内にレジスト液Rを導入するための吸入配管121は、その先端部周面に多数穿設された孔をフィルタ122内に開口せしめた状態でポンプ室130と接続され、一方、吐出配管123はポンプ室130内のフィルタ122外の空間に開口せしめた状態で接続されている。すなわち、このフィルタ一体型のベローズポンプ124において、レジスト液Rはポンプ室130内の減圧による吸入過程でフィルタ122を通過してその濾過が行われ、ポンプ室130内の加圧時には既に濾過を終えたレジスト液Rが吐出されるようになっている。なお、吸入配管121及び吐出配管123の開口近傍には逆流防止のためのボール式のチャッキ弁(図示せず)が各々設けられている。
Here, the
フィルタ一体型のチュープフラムポンプには、ポンプ室130内のフィルタ外の空間に開口した泡抜き用のベント138が設けられている。このベント138の開口と吐出配管138の開口との間には高低差hが設けられており、ポンプ室130内で発生した泡は吐出配管123の開口よりも高い位置に滞留し、そこから泡抜き用のベント138により排出されるようになっている。これにより、泡が吐出配管123内に浸入しにくくなり、基板Gに供給されるレジスト液中の気泡の量を低減することができる。なお、泡抜き用のベント138には図示しないバルブが接続され、定期的に例えばタンク120を交換する都度、バルブを開いてポンプ室130内の上部に溜った泡を排出できるようにしている。
The filter-integrated tube diaphragm pump is provided with a
次に、以上説明したフィルタ一体型ベローズポンプ124の動作を説明する。
本実施形態では、ポンプ室130内へのレジスト液の吸入過程でフィルタ122でのレジスト液の濾過を行う。すなわち、ステッピングモータ133を駆動してチューブフラム131のベローズ部132を引き伸ばし、ポンプ室130の周囲内壁面を収縮(へこませた)状態にしてポンプ室130内を大気圧に対して減圧し、タンク120内のレジスト液を吸入配管121を通じてポンプ室130内に吸入する。
このとき、吸入配管121はその先端部周面に多数穿設された孔をフィルタ122の内部にて開口させてあるので、レジスト液はフィルタ122内を通過してポンプ室130に吸入され、これによりレジスト液の濾過が行われる。
Next, the operation of the filter-integrated bellows pump 124 described above will be described.
In the present embodiment, the resist solution is filtered by the
At this time, since the
その後、ステッピングモータ133を駆動してチューブフラム131のベローズ部132を圧縮し、ポンプ室130の周囲内壁面を膨脹突出状態にしてポンプ室130内の容量を下げることによりポンプ室130内の圧力を上げ、ポンプ室130内の濾過を終えたレジスト液Rを吐出配管123より吐出し、バルブ125、ノズル102を通じて基板Gに供給する。
Thereafter, the stepping
ここで、前記したように、ステッピングモータ133の駆動軸の慣性モーメントは、1×10-3kg・m2以上の高慣性となされているため、低速でモータを回転させても磁極ピッチや外乱の影響を受けず、モータの振動が抑制される。
また、エンコーダ134の分解能が18bit(262144pulse/rev)以上の高分解能となされることにより、ステッピングモータ133からの入力信号としての正弦波に生じる揺らぎの発生周波数が、所定値以上の高周波(例えば96Hz)となされる。したがって、塗布方向の微小間隔毎に吐出リップルが発生するようになされ、結果的に塗布膜厚が均一となる。
Here, as described above, since the moment of inertia of the drive shaft of the stepping
In addition, since the resolution of the
以上のように本発明に係る実施の形態によれば、フィルタ一体型ベローズポンプ124において、ベローズ部132を上下動させる可動支持部136(ボールねじナット)に螺合する軸部材137(ボールねじ軸)がモータ133の回転軸上に設けられ、このモータ133の回転軸の慣性モーメントが1×10-3kg・m2以上の高慣性となされる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, in the filter-integrated bellows pump 124, the shaft member 137 (ball screw shaft) screwed to the movable support portion 136 (ball screw nut) that moves the
これにより、低速でモータ133を回転させても磁極ピッチや外乱の影響を受けず、モータ133の振動が抑制される。したがって、モータ133の振動による塗布処理への悪影響を低減することができる。
また、従来用いていた減速機(ギア)を用いる必要がないため、減速機に起因していた振動を排除することができる。
また、減速機(ギア)がないことで、ステッピングモータ133の回転力を直接、可動支持部136に伝えることができ、ベローズポンプ124のレスポンス低下を抑制することができる。
Thereby, even if the
Further, since there is no need to use a conventionally used speed reducer (gear), vibrations caused by the speed reducer can be eliminated.
Further, since there is no reduction gear (gear), the rotational force of the stepping
また、エンコーダ134の分解能を高分解能とすることにより、ステッピングモータ133からの入力信号としての正弦波に生じる揺らぎの発生周波数を、所定値以上の高周波とすることができる。
即ち、これにより塗布方向の微小間隔毎に吐出リップルが発生するようすることができ、結果的に塗布膜厚が均一となり、塗布むら発生による塗布膜形成への悪影響を低減することができる。
Further, by setting the resolution of the
In other words, this makes it possible to generate a discharge ripple at every minute interval in the coating direction. As a result, the coating film thickness becomes uniform, and adverse effects on the coating film formation due to the occurrence of coating unevenness can be reduced.
尚、本発明における被処理基板はLCD基板に限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、半導体ウエハ、CD基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。 The substrate to be processed in the present invention is not limited to an LCD substrate, and various substrates for flat panel displays, semiconductor wafers, CD substrates, glass substrates, photomasks, printed substrates and the like are also possible.
続いて、本発明に係る塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法について、実施例に基づきさらに説明する。
〔実施例1〕
実施例1では、モータ性能(慣性モーメント)による塗布膜への影響を観察した。即ち、モータの性能条件を変えて基板への塗布処理を行い、その塗布状態を観察した。モータ性能の条件及び結果を表1に示す。尚、実施例1の全ての条件において、モータの動作量を検出するロータリーエンコーダは同一のものを使用した。
この結果、条件1、2では、モータの振動に起因する塗布膜への影響は確認されなかったが、条件3(比較例1)では、塗布膜においてモータの振動に起因する塗布むらが確認された。
Subsequently, the coating film forming apparatus and the coating film forming method according to the present invention will be further described based on examples.
[Example 1]
In Example 1, the effect of the motor performance (moment of inertia) on the coating film was observed. That is, the application | coating process to a board | substrate was performed changing the performance conditions of a motor, and the application | coating state was observed. Table 1 shows the conditions and results of the motor performance. In all the conditions of Example 1, the same rotary encoder for detecting the operation amount of the motor was used.
As a result, under
このように実施例1の結果、モータの慣性モーメントが1.0×10-3kg・m2以上であれば、モータの振動に起因する塗布むらの発生を抑制できると確認した。
〔実施例2〕
実施例2では、エンコーダ性能(分解能)による塗布膜への影響を観察した。具体的には、エンコーダ性能の条件毎に、ノズルへ供給されるレジスト液の圧力を検出する圧力センサの出力に対しFFT(高速フーリエ変換)による周波数解析を行い、エンコーダに起因する揺らぎ発生周波数を求めた。また、塗布後の基板における塗布むらの発生の有無を観察した。エンコーダの性能条件、ノズル移動速度、及び実験結果を表2に示す。尚、エンコーダに接続されるモータは、実施例2の全ての条件において同一のものを使用した。また、圧力センサの出力を周波数解析したグラフを図7に示す。
Thus, as a result of Example 1, it was confirmed that if the moment of inertia of the motor is 1.0 × 10 −3 kg · m 2 or more, the occurrence of uneven coating due to the vibration of the motor can be suppressed.
[Example 2]
In Example 2, the effect of the encoder performance (resolution) on the coating film was observed. Specifically, frequency analysis by FFT (Fast Fourier Transform) is performed on the output of the pressure sensor that detects the pressure of the resist solution supplied to the nozzle for each condition of the encoder performance, and the fluctuation generation frequency caused by the encoder is calculated. Asked. In addition, the occurrence of coating unevenness in the substrate after coating was observed. Table 2 shows the performance conditions of the encoder, the nozzle moving speed, and the experimental results. Note that the same motor was used as the motor connected to the encoder under all conditions in Example 2. Moreover, the graph which frequency-analyzed the output of the pressure sensor is shown in FIG.
図7(a)のグラフに示すように、高分解能のエンコーダを用いた条件4では、揺らぎ発生周波数が96Hzと高周波になり、塗布むらが発生しなかった。塗布むらが発生しなかったのは、ノズル移動速度が90mm/secであるため、揺らぎに起因する塗布リップルの発生頻度が基板上塗布方向の1mm以内(90/96=0.9375mm)毎、即ち幅狭い間隔毎になったためである。
このように、高分解能のエンコーダを用いた条件4では、塗布むらは発生せず、実用上問題ないレベルの結果が得られた。
As shown in the graph of FIG. 7A, under condition 4 using a high-resolution encoder, the fluctuation generation frequency was as high as 96 Hz, and coating unevenness did not occur. The reason why the coating unevenness did not occur is that the nozzle moving speed is 90 mm / sec. Therefore, the occurrence frequency of the coating ripple due to the fluctuation is within 1 mm (90/96 = 0.9375 mm) in the coating direction on the substrate, that is, This is because the intervals are narrower.
Thus, under condition 4 using a high-resolution encoder, coating unevenness did not occur, and a practically satisfactory level of result was obtained.
一方、図7(b)のグラフに示すように、低分解能のエンコーダを用いた条件5(比較例2)では、揺らぎ発生周波数24Hz、及び96Hzとなり、塗布むらが発生した。塗布むらが発生したのは、ノズル移動速度が90mm/secであるため、24Hzの揺らぎに起因する塗布リップルの発生頻度が基板上塗布方向の約3.75mm(=90/24)毎、即ち幅広い間隔毎となったためである。 On the other hand, as shown in the graph of FIG. 7B, in Condition 5 (Comparative Example 2) using the low-resolution encoder, the fluctuation generation frequencies were 24 Hz and 96 Hz, and coating unevenness occurred. The coating unevenness occurred because the nozzle moving speed was 90 mm / sec. Therefore, the frequency of occurrence of coating ripple due to 24 Hz fluctuation was about 3.75 mm (= 90/24) in the coating direction on the substrate, that is, a wide range. This is because it was every interval.
このように実施例2の結果、揺らぎに起因する塗布リップルの発生頻度が基板上塗布方向の1mm以内であれば、実用上問題ないことを確認し、そのために、エンコーダの分解能が262144pulse/rev以上が好ましいと確認した。 As described above, as a result of Example 2, it was confirmed that there was no practical problem if the frequency of occurrence of the application ripple due to fluctuation was within 1 mm in the application direction on the substrate. For this reason, the resolution of the encoder was 262144 pulses / rev or more. Was confirmed to be preferable.
本発明は、LCD基板等に対し所定の膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法に適用でき、半導体製造業界、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。 The present invention can be applied to a coating film forming apparatus and a coating film forming method for forming a predetermined film on an LCD substrate or the like, and can be suitably used in the semiconductor manufacturing industry, the electronic device manufacturing industry, and the like.
44 レジスト塗布ユニット(塗布膜形成装置)
102 ノズル
102a 吐出口
124 フィルタ一体型ベローズポンプ
126 圧力センサ
127 コントローラ
130 ポンプ室
131 チューブフラム(ポンプ手段)
132 ベローズ部(伸縮部)
133 ステッピングモータ(モータ)
134 エンコーダ
136 可動支持部(ボールねじナット)
137 軸部材(ボールねじ軸)
G LCD基板(被処理基板)
R レジスト液
44 resist coating unit (coating film forming device)
102
132 Bellows part (expandable part)
133 Stepping motor (motor)
137 Shaft member (ball screw shaft)
G LCD substrate (substrate to be processed)
R resist solution
Claims (5)
被処理基板上を平行移動しながらスリット状の吐出口から処理液を吐出し、基板表面に処理液を塗布するノズルと、伸縮部を有し、該伸縮部の伸縮動作により処理液を前記ノズルへ供給するポンプ手段と、前記伸縮部の伸縮方向の一端に設けられたボールねじナットと、前記伸縮部の伸縮方向に沿って設けられ、前記ボールねじナットに螺合することにより該ボールねじナットを前記伸縮部の伸縮方向に移動させるボールねじ軸と、前記ボールねじ軸を軸周りに回転させるモータとを備え、
前記ボールねじ軸は、前記モータの回転軸上に設けられ、
前記モータの回転軸の慣性モーメントは、1×10-3kg・m2以上であることを特徴とする塗布膜形成装置。 In a coating film forming apparatus that forms a film of a processing liquid on a substrate to be processed, a nozzle that discharges the processing liquid from a slit-like discharge port while translating on the substrate to be processed, and applies the processing liquid to the substrate surface; And a pump means for supplying the processing liquid to the nozzle by the expansion / contraction operation of the expansion / contraction section, a ball screw nut provided at one end of the expansion / contraction direction of the expansion / contraction section, and provided along the expansion / contraction direction of the expansion / contraction section A ball screw shaft that moves the ball screw nut in the expansion / contraction direction of the expansion / contraction part by being screwed to the ball screw nut, and a motor that rotates the ball screw shaft about the axis,
The ball screw shaft is provided on a rotating shaft of the motor;
The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein an inertia moment of the rotation shaft of the motor is 1 × 10 −3 kg · m 2 or more.
前記コントローラは、前記エンコーダの検出結果に基づき前記モータの駆動を制御すると共に、前記圧力センサの検出結果に基づき前記エンコーダから生じる揺らぎの発生周波数を求め、
(ノズル移動速度(mm/sec)/揺らぎ発生周波数(Hz))<1mm
の条件を満たすよう前記ノズルの移動動作を制御することを特徴とする請求項1に記載された塗布膜形成装置。 A controller for controlling the rotational drive of the motor and the movement operation of the nozzle; an encoder for detecting the operation amount of the rotation shaft of the motor; and outputting a detection result to the controller; and a supply pressure of the processing liquid to the nozzle And a pressure sensor that outputs a detection result to the controller,
The controller controls the driving of the motor based on the detection result of the encoder, obtains the frequency of occurrence of fluctuations generated from the encoder based on the detection result of the pressure sensor,
(Nozzle moving speed (mm / sec) / fluctuation generation frequency (Hz)) <1 mm
The coating film forming apparatus according to claim 1, wherein the movement operation of the nozzle is controlled so as to satisfy the following condition.
前記ノズルに処理液を供給するポンプを駆動するモータを、該モータの回転軸の動作量を検出するエンコーダの出力に基づき動作制御するステップと、
前記ノズルへの処理液の供給圧を検出する圧力センサの出力に基づき前記エンコーダから生じる揺らぎの発生周波数を求めるステップと、
(ノズル移動速度(mm/sec)/揺らぎ発生周波数(Hz))<1mm
の条件を満たすよう前記ノズルの移動動作を制御し、被処理基板への処理液の塗布を行うステップとを実行することを特徴とする塗布膜形成方法。 A coating film forming method for forming a film of a processing liquid by moving a nozzle having a slit-shaped discharge port in parallel on a substrate to be processed and discharging a processing liquid from the discharge port onto the surface of the substrate,
Controlling the operation of a motor that drives a pump that supplies a processing liquid to the nozzle based on an output of an encoder that detects an operation amount of a rotating shaft of the motor;
Determining the frequency of occurrence of fluctuations generated from the encoder based on the output of a pressure sensor that detects the supply pressure of the processing liquid to the nozzle;
(Nozzle moving speed (mm / sec) / fluctuation generation frequency (Hz)) <1 mm
And a step of applying the processing liquid onto the substrate to be processed by controlling the movement operation of the nozzle so as to satisfy the above condition.
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