JP2008160044A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板に処理液を塗布し膜形成する際に、フォトリソグラフィ工程における生産性を向上させると共に、フットプリント及びコストの増大を抑制することのできる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板Ｇを搬送路４５上で仰向けの姿勢とし搬送する搬送手段と、搬送路４５の途中に搬送方向に沿って順に設けられ、基板Ｇに対し処理液Ｒの塗布処理を行うための第１の処理ステージ１０２及び第２の処理ステージ１０３と、前記搬送手段により各処理ステージ上を移動する基板Ｇに対し処理液Ｒを塗布する第１のノズル１０４及び第２のノズル１１１と、前記搬送手段及び前記ノズルの動作制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、順次搬送される複数の基板Ｇを第１の処理ステージ１０２と第２の処理ステージ１０３とに交互に割り当て、第１のノズル１０４及び第２のノズル１１１により夫々対応する基板Ｇへの塗布処理を実行させる。
【選択図】図３

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基板処理装置及び基板処理方法に関する。

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。

従来、このような処理においては、各処理を行う処理ユニットが、搬送路の両側に処理順を意識した形態で配置されている。そして、各処理ユニットへのＬＣＤ基板の搬入出は、搬送路を走行可能な中央搬送装置により行われている。このような処理システムは、基本的にランダムアクセスであるから処理の自由度が極めて高い。

このような処理システムにおいて、ＬＣＤ基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する方法として、レジスト液を帯状に塗布するレジスト供給ノズルとＬＣＤ基板とを、ノズル吐出口の長手方向と直交する方向に相対的に移動させて塗布する方法がある。

この方法を用いた従来のレジスト塗布装置について、図７を用いて簡単に説明する。図７に示すレジスト塗布装置は、基板Ｇを載置するステージ２００と、このステージ２００の上方に配設されるレジスト供給ノズル２０１と、このノズル２０１を移動させるノズル移動手段２０２とを具備している。

レジスト供給ノズル２０１には、基板の幅方向に延びる微小隙間を有するスリット状吐出口２０１ａが設けられ、レジスト液供給源２０３から供給されたレジスト液Ｒを吐出口から吐出するようになされている。また、ノズル長手方向の両側には、吸引ポンプ２０４、２０５が設けられ、スリット状の吐出口２０１ａから均一にレジスト液Ｒを吐出するために、吐出圧が制御されるよう構成されている。

また、スリット状の吐出口２０１ａは、微小な隙間により形成されているため、待機中においてノズル先端のメンテナンス処理を施さなければ、レジスト液の乾燥等により目詰まりが生じ、吐出口２０１ａから均一にレジスト液Ｒを吐出できない虞がある。このため、ステージ２００に隣接して、ノズル２０１の待機時に、ノズル先端に付着したレジスト液Ｒを均一化する（プライミング処理と呼ぶ）ための回転自在なプライミングローラ２０６を備えた待機部２０７が設けられている。

この構成において、ノズル５１をノズル移動手段５２によって水平移動させながら、スリット状吐出口からレジスト液Ｒを基板の表面全体に帯状に吐出することにより、レジスト液の塗布処理がなされる。
この構成を用いた方法によれば、基板一辺から他辺にわたってレジスト液を帯状に吐出（供給）するため、レジスト液を無駄にすることなく、角型の基板の全面にレジスト膜を形成することができる。
なお、このようなレジスト液等の塗布膜形成方法を採用した塗布膜形成装置については特許文献１に開示されている。
特開平１０−１５６２５５号公報

ところで、前記したように、ノズル２０１の待機時においては、ノズル２０１は、待機部２０７においてプライミングローラ２０６によるプライミング処理を受ける（図９のタイミング図参照）。そして、基板Ｇへの塗布処理開始時において、図８の矢印に示すように、塗布処理のための水平移動Ｍ１を行い、塗布処理後は、垂直上昇移動Ｍ２、待機部上方への水平移動Ｍ３、プライミングローラ２０６への垂直下降移動Ｍ４により、再び待機状態となる。
尚、この例では、待機部２０６からの移動開始後、すぐさま塗布処理を実施する構成を示したが、矢印Ｍ４からＭ１まで反対の方向にノズルを移動させて塗布処理を実施する構成もあり得る。

しかしながら、このような構成により連続的に複数の基板Ｇを処理する場合、図８に矢印Ｍ１で示す塗布処理時以外のノズル移動動作（Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）に大きく時間を要するため（図９の符号ｔ１期間）、図９に示すように塗布処理終了後から次の基板Ｇの塗布処理開始までの期間Ｔ１が大きくなる。
その結果、塗布処理前に複数の基板が滞留し、フォトリソグラフィ工程における生産性が大きく低下するという課題があった。
また、生産性向上のために、図７に示した装置の数を増加させると、設備コスト、フットプリントが増加するという課題があった。

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膜形成する際に、フォトリソグラフィ工程における生産性を向上させると共に、フットプリント及びコストの増大を抑制することのできる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理装置において、前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送する搬送手段と、前記搬送路の途中に搬送方向に沿って順に設けられ、前記基板に対し前記処理液の塗布処理を行うための第１の処理ステージ及び第２の処理ステージと、前記第１の処理ステージ及び第２の処理ステージに夫々対応して設けられ、前記搬送手段により前記各処理ステージ上を移動する基板に対し前記処理液を塗布する第１のノズル及び第２のノズルと、前記搬送手段及び前記ノズルの動作制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記搬送手段により順次搬送される複数の基板を前記第１の処理ステージと前記第２の処理ステージとに交互に割り当て、第１のノズル及び第２のノズルにより夫々対応する基板への塗布処理を実行させることに特徴を有する。

或いは、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理装置において、前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送する搬送手段と、前記搬送路の途中に設けられ、前記基板に対し前記処理液の塗布処理を行うための処理ステージと、前記搬送手段により前記処理ステージ上を移動する基板に対し前記処理液を塗布する第１のノズル及び第２のノズルと、前記搬送手段及び前記ノズルの動作制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記搬送手段により前記処理ステージ上を順次搬送される基板への塗布処理を、前記第１のノズルと第２のノズルとに交互に実施させることに特徴を有する。
このように構成することにより、順次連続して搬送される基板を塗布処理前に滞留させることなく連続的に塗布処理することができるため、塗布処理のスループットが上昇し、生産性を向上することができる。

また、前記処理ステージの搬送方向における長さ寸法は、被処理基板の搬送方向の長さ寸法よりも短く形成されていることが望ましい。
即ち、搬送されている基板に対しノズルから処理液を吐出するため、塗布処理時にはノズル位置を固定する構成とすることができる。したがって、基板への処理液の着液時に必要となる高精度ステージ（処理ステージ）の面積を小さくすることができ、フットプリント縮小及び低コスト化を図ることができる。

また、前記第１のノズル及び第２のノズルの吐出口に対しメンテナンス処理を実施するノズル待機部と、前記ノズル待機部と前記基板への塗布処理位置との間において前記第１のノズル及び第２のノズルを夫々移動させるノズル移動手段とを備え、前記制御手段は、前記第１のノズルと第２のノズルのうち、一方のノズルを用いた塗布処理を行う際、前記ノズル移動手段により塗布処理に用いるノズルを前記塗布処理位置に移動させると共に、塗布処理を行わない他方のノズルを前記ノズル待機部に移動させることが望ましい。
尚、前記ノズル待機部は、前記第１のノズルに対応する第１のノズル待機部と、前記第２のノズルに対応する第２のノズル待機部とからなることが望ましい。

また、前記ノズル移動手段により移動制御がなされる前記第１のノズル及び第２のノズルの移動経路は夫々、前記ノズル待機部と前記塗布処理位置とを結ぶ直線状に形成されることが好ましい。
尚、前記第１のノズルの塗布処理位置と前記第２のノズルの塗布処理位置は同一位置であって、前記第１のノズル及び第２のノズルの直線状の移動によって描かれる軌跡は全体としてＶ字型であることが望ましい。
このように構成することにより、順次連続して搬送される基板を塗布処理前に滞留させることなく連続的に塗布処理することができ、且つ、ノズル移動時間を短縮することができるため、ノズル吐出口のメンテナンス処理も十分に行うことができる。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理方法は、被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理方法であって、前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送するステップと、前記搬送路の途中に搬送方向に沿って順に設けられた第１の処理ステージ及び第２の処理ステージ上を移動する被処理基板に対し、前記第１の処理ステージ及び第２の処理ステージに夫々対応する第１のノズル及び第２のノズルにより前記処理液を塗布するステップとを実行し、前記第１の処理ステージ及び第２の処理ステージ上で処理液を塗布するステップにおいて、前記搬送路上を順次搬送される複数の基板を前記第１の処理ステージと前記第２の処理ステージとに交互に割り当て、第１のノズル及び第２のノズルにより夫々対応する基板への塗布処理を実行させることに特徴を有する。

或いは、本発明に係る基板処理方法は、被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理方法であって、前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送するステップと、前記搬送路上に設けられた処理ステージ上を順次搬送される基板への塗布処理を、第１のノズルと第２のノズルとに交互に実施させるステップを実行することに特徴を有する。
このような方法によれば、順次連続して搬送される基板を塗布処理前に滞留させることなく連続的に塗布処理することができるため、塗布処理のスループットが上昇し、生産性を向上することができる。

また、前記処理ステージ上で前記被処理基板への塗布処理を実施させるステップにおいて、前記第１のノズルと第２のノズルのうち、一方のノズルを用いた塗布処理を行う際、塗布処理に用いるノズルを塗布処理位置に移動させると共に、塗布処理を行わない他方のノズルをノズル待機部に移動させることが望ましい。
このようにすることにより、順次連続して搬送される基板を塗布処理前に滞留させることなく連続的に塗布処理することができ、且つ、ノズル移動時間を短縮することができるため、ノズル吐出口のメンテナンス処理も十分に行うことができる。

本発明によれば、被処理基板に処理液を塗布し膜形成する際に、フォトリソグラフィ工程における生産性を向上させると共に、フットプリント及びコストの増大を抑制することのできる基板処理装置及び基板処理方法を得ることができる。

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、本発明に係る基板処理装置を適用でき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。

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。

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、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。

塗布プロセス部２８は、第２の平流し搬送路４５に沿って、上流側から順に、本発明が適用されるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４及び、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６が設けられている。
また、第２の熱的処理部３０は、第３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が設けられている。

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４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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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内の平流し搬送路４５へ渡される。

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、搬送路４５上を水平方向に流れる基板Ｇは基板上面（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）。

この後、基板Ｇは、塗布プロセス部２８の平流し搬送部４５から第３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３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。

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３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。

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）。

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４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４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）。

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４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４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。
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４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）。

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に本発明を適用することができる。
以下、図３に基づき、本発明の一実施の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。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。

図３に示すように、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４は、水平方向（Ｘ方向）に延びる第２の平流し搬送路４５に沿って、上流側から順に第１のサブユニット１０１Ａ、第２のサブユニット１０１Ｂが設けられている。
各サブユニット１０１Ａ、１０１Ｂには、基板Ｇにレジスト液を吐出し供給するためのレジスト供給ノズル１０４（第１のノズル）、１１１（第２のノズル）が搬送路４５の上方に配設されている。各ノズル１０４、１１１は、基板Ｇの幅方向に延びるスリット状の吐出口１０４ａ、１１１ａと、これら吐出口１０４ａ、１１１ａ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１０５、１１２を介してレジスト液供給源１３５が接続されている。

また、ノズル吐出口１０４ａ、１１１ａの長手方向の両側には、この吐出口から吐出されるレジスト液Ｒの吐出圧を低減する膜厚制御手段１０６、１１３が夫々設けられている。この膜厚制御手段１０６、１１３は、吐出口１０４ａ、１１１ａの長手方向の両側に連通する連通路１０７、１１４に夫々接続する吸引管１０８、１１５と、吸引管１０８、１１５に設けられた例えばダイヤフラムポンプのような吸引ポンプ１０９、１１６とで構成されており、吸引ポンプ１０９、１１６の駆動によって吐出口１０４ａ、１１１ａの両側の吐出圧が低減されるようになされている。
尚、吸引管１０８、１１５における吸引ポンプ１０９、１１６の吸引側、即ちノズル１０４、１１１側には、開閉弁１１０、１１７が夫々介設されている。

また、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４における搬送路４５は、基板Ｇを仰向けの状態で搬送方向Ａに沿って搬送する例えば搬送ベルト４５ａ、４５ｂ、４５ｃ（搬送手段）が順に敷設されている。搬送ベルト４５ａ、４５ｂの間にはサブユニット１０１Ａに対応する高精度ステージ１０２（第１のステージ）が設けられ、搬送ベルト４５ｂ、４５ｃの間にはサブユニット１０１Ｂに対応する高精度ステージ１０３（第２のステージ）が設けられている。即ち、搬送路４５の途中に高精度ステージ１０２、１０３が所定間隔を空けて設けられている。
尚、図示するように高精度ステージ１０２、１０３の搬送方向の長さ寸法Ｌ１は、基板長さ寸法Ｌ２よりも短く形成されている。

したがって、第１の熱的処理部２６からレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４に搬送されてきた基板Ｇは、搬送ベルト４５ａ、４５ｂによる搬送により高精度ステージ１０２上を通過し、搬送ベルト４５ｂ、４５ｃによる搬送により高精度ステージ１０３上を通過するようになされている。
高精度ステージ１０２、１０３は、その上面が平坦精度において高精度を要している。また、この高精度ステージ上で塗布される基板がステージから２０〜１００μｍの設定距離と±２０μｍ内の精度で、数ミリ反った１．１ｍｍ厚以下の基板も矯正保持される。そのために、一例として、基板を浮上させるためのエアー噴出し孔と、基板を吸着させるための真空引き孔をステージ内に有し、この両者の噴出しと吸引バランスの調整で、上記精度を達成する構造である。

基板Ｇへの塗布処理は、これら高精度ステージ１０２、１０３上で行われる。即ち、ノズル１０４により基板Ｇへの塗布処理を行う際には、ノズル１０４はステージ１０２の直上部に配置され、ノズル１１１により基板Ｇへの塗布処理を行う際には、ノズル１１１はステージ１０３の直上部に配置される。そして、各ノズルにおいては、ステージ上に搬送されてきた基板Ｇに対し着液し、塗布処理を行うように構成されている。

より具体的には、第２の搬送路４５およびノズルの動作制御を行う制御手段としてのコントローラ（図示せず）が、順次搬送される複数の基板Ｇをステージ１０２とステージ１０３とに交互に割り当て、ノズル１０４、１１１により夫々対応する基板Ｇへの塗布処理を実行させるようになされている。

また、各サブユニット１０１Ａ、１０１Ｂにおいて、搬送路４５の上方には、各レジスト供給ノズル１０４、１１１に対し吐出口のメンテナンス処理を行うノズル待機部１２０（第１のノズル待機部）、ノズル待機部１２５（第２のノズル待機部）が設けられている。これらノズル待機部１２０、１２５は、待機時にノズル１０４、１１１の先端に付着したレジスト液Ｒを均一化するための回転自在なプライミングローラ１２１、１２６と、これらローラ１２１、１２６を洗浄するためシンナーに浸漬する容器１２７、１２８とを備える。尚、図示しないが、この他に、ノズル先端の乾燥を抑制するための保湿部を設けるのがより好ましい。

また、レジスト供給ノズル１０４、１１１には、夫々ノズル移動手段１３６、１３７が接続されており、基板ＧへのレジストＲの吐出位置とノズル待機部１２０、１２５との間で移動制御がなされるよう構成されている。

続いて、このノズル移動手段１３６、１３７を用いたノズル移動制御について図４、図５に基づき説明する。
図４は、ノズル移動手段１３６、１３７の概略構成図、図５は、レジスト供給ノズル１０４、１１１の夫々の移動動作の対応関係を示す図である。

図４に示すように、ノズル１０４，１１１は、直線状に傾斜したガイド部材１３０に沿って移動するよう構成されている。
このガイド部材１３０は、ノズル１０４、１１１がガイド部材１３０に沿って最下端まで降下移動した際のノズル位置が、夫々高精度ステージ１０２、１０３の直上部となり、ガイド部材１３０に沿って最上端まで上昇移動した際のノズル位置がノズル待機部１２０、１２５の位置となるよう配されている。
即ち、各ノズル１０４、１１１の移動経路（夫々対応するガイド部材１３０）は夫々、そのノズルのノズル待機部と、そのノズルの塗布処理位置とを結ぶ直線状に形成されている。したがって、従来のように水平移動及び垂直移動の組み合わせで移動制御を行うよりも、ノズル移動時間が短縮される。

ガイド部材１３０は、ボールねじ構造のボールねじ軸として形成され、ノズル１０４、１１１の側部に設けられた可動支持部材１３１がボールねじ構造のナットとしてガイド部材１３０に螺合している。
また、ガイド部材１３０の上端には、ノズル移動制御に従い駆動する例えばステッピングモータからなる駆動部１３２が接続されており、このガイド部材１３０を軸周りに回転させるよう構成されている。尚、駆動部１３２はガイド部材１３０の回転方向を変更することが可能であり、これにより可動支持部材１３１の上下動動作が制御される。
即ち、ノズル１０４、１１１の上下移動は、ガイド部材１３０の回転方向を駆動部１３２によって制御することでなされる。

この構成において、各ノズル１０４、１１１の移動制御を含めたレジスト液Ｒの塗布処理は、図５のノズル移動関係図、及び図６のタイミング図に従ってなされる。
即ち、ノズル１０４が高精度ステージ１０２上で塗布処理中の間は、ノズル１１１がノズル待機部１２５に位置するよう移動制御がなされ、ノズル１１１が高精度ステージ１０３上で塗布処理中の間は、ノズル１０４がノズル待機部１２０に位置するよう移動制御がなされる。

また、前記したように、各ノズル１０４、１１１の移動経路は夫々、そのノズルのノズル待機部と、そのノズルの塗布処理位置とを結ぶ直線状に形成されているため、図６のタイミング図に示すように、ノズル移動時間ｔ２、ｔ３は従来よりも大きく短縮される。
これにより、搬送路４５上を順次流れる基板Ｇを滞留させることがなく、連続的に塗布処理を行うことができ、図９のタイミング図に示したように、従来必要としていた塗布処理終了後から次の基板の塗布処理開始までの期間Ｔ１を、図６に示すように、より短い時間間隔Ｔ２とすることができる。その結果、従来よりも大幅にスループットが向上する。

以上のように本発明の基板処理装置に係る実施の形態によれば、平流し搬送路上を仰向けの状態で順次搬送される複数の基板Ｇに対し、交互に処理ステージ（高精度ステージ１０２、１０３）が割り当てられ、各処理ステージにおいて塗布処理が行われる。
また、ノズル吐出口のメンテナンス処理を行うノズル待機部１２０、１２５と、基板Ｇへのレジスト液Ｒを吐出する塗布処理位置との間に形成されるノズル移動経路（ガイド部材１３０）は、その両位置を結ぶ直線状に設けられ、ノズル移動時間が従来よりも短縮される。そして、一方のノズルが塗布処理位置にあるときは、他方のノズルはノズル待機部に位置するよう制御がなされる。
これにより、順次連続して搬送される基板Ｇを塗布処理前に滞留させることなく連続的に塗布処理することができ、且つ、ノズル吐出口のメンテナンス処理も十分に行うことができる。したがって、塗布処理のスループットが上昇し、生産性を向上することができる。

また、ノズル移動経路となるガイド部材１３０は、図５に示したように直線状に傾斜して設けられているため、サブユニット１０１Ｂの高精度ステージ１０３の直上部付近にサブユニット１０１Ａのノズル待機部１２０が配置されていてもよく、これによって塗布処理機構を２台設けることによるフットプリント増大を抑制することができる。
また、従来は、図７に示したように基板面積よりも大きい高精度ステージを用いて塗布処理を行っていたが、塗布処理位置を固定することにより、高精度ステージの面積を小さくすることができ、フットプリント縮小及び低コスト化を図ることができる。

尚、前記実施の形態においては、ノズル１０４、１１１に夫々対応する２つのノズル待機部１２０、１２５を設けた構成としたが、これに限らず、１つのノズル待機部で２つのノズル１０４、１１１に対応させる構成としてもよい。

また、前記実施の形態において図３乃至図６を用いて説明したレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の構成においては、２つのノズルと、各ノズルに対応する高精度ステージを夫々設けた構成例を示したが、本発明にあっては、その構成に限定されるものではない。
例えば、図７の斜視図に示すように、２つのノズルに対し、１つの高精度ステージを対応させる構成としてもよい。

この場合、図８に示すように、一方のノズル（第１のノズル）が高精度ステージ１０３上で塗布処理を行っているとき（図示ではノズル１１１）、他方のノズル（第２のノズル）はノズル待機部１２０で待機している状態となる（図示ではノズル１０４）。即ち、２つのノズルの直線状の移動によって描かれる軌跡は全体としてＶ字型となる。
このように構成することによって、図３の構成の場合と同様の効果を得ることができ、さらには、図３に示した構成よりも装置構成、フットプリント等を縮小し、さらにコストを低減することができる。

また、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。

本発明は、ＬＣＤ基板等に対し洗浄処理を施す基板処理装置に適用でき、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。

図１は、本発明に係る基板処理装置を適用できる塗布現像処理システムの平面図である。 図２は、図１の塗布現像処理システムの基板処理の流れを示すフローである。 図３は、図１の塗布現像処理システムが有するレジスト塗布ユニットの一実施の形態を示す斜視図である。 図４は、図３のレジスト塗布ユニットが有するノズル移動手段の概略構成図である。 図５は、図３のレジスト塗布ユニットが有する２つのレジスト供給ノズルの夫々の移動動作の対応関係を示す図である。 図６は、図５の動作に対応したタイミング図である。 図７は、図１の塗布現像処理システムが有するレジスト塗布ユニットの他の形態を示す斜視図である。 図８は、図７のレジスト塗布ユニットが有する２つのレジスト供給ノズルの夫々の移動動作の対応関係を示す図である。 図９は、従来のレジスト塗布装置の概略構成を示す斜視図である。 図１０は、図９のレジスト塗布装置におけるノズル移動動作を示す図である。 図１１は、図９のレジスト塗布装置における動作タイミング図である。

符号の説明

１０ 塗布現像処理システム（基板処理装置）
４４ レジスト塗布ユニット
４５ 第２の平流し搬送路（搬送路）
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ 搬送ベルト（搬送手段）
１０１ａ 第１のサブユニット
１０１ｂ 第２のサブユニット
１０２ 高精度ステージ（第１の処理ステージ）
１０３ 高精度ステージ（第２の処理ステージ）
１０４ レジスト塗布ノズル（第１のノズル）
１１１ レジスト塗布ノズル（第２のノズル）
１２０、１２５ ノズル待機部
１３０ ガイド部材
１３１ 可動支持部
１３２ 駆動部
１３５ レジスト液供給源
１３６、１３７ ノズル移動手段
Ｇ ＬＣＤ基板（被処理基板）
Ｒ レジスト液

Claims (10)

1. 被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理装置において、
   前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送する搬送手段と、前記搬送路の途中に搬送方向に沿って順に設けられ、前記基板に対し前記処理液の塗布処理を行うための第１の処理ステージ及び第２の処理ステージと、前記第１の処理ステージ及び第２の処理ステージに夫々対応して設けられ、前記搬送手段により前記各処理ステージ上を移動する基板に対し前記処理液を塗布する第１のノズル及び第２のノズルと、前記搬送手段及び前記ノズルの動作制御を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記搬送手段により順次搬送される複数の基板を前記第１の処理ステージと前記第２の処理ステージとに交互に割り当て、第１のノズル及び第２のノズルにより夫々対応する基板への塗布処理を実行させることを特徴とする基板処理装置。
2. 被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理装置において、
   前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送する搬送手段と、前記搬送路の途中に設けられ、前記基板に対し前記処理液の塗布処理を行うための処理ステージと、前記搬送手段により前記処理ステージ上を移動する基板に対し前記処理液を塗布する第１のノズル及び第２のノズルと、前記搬送手段及び前記ノズルの動作制御を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記搬送手段により前記処理ステージ上を順次搬送される基板への塗布処理を、前記第１のノズルと第２のノズルとに交互に実施させることを特徴とする基板処理装置。
3. 前記処理ステージの搬送方向における長さ寸法は、被処理基板の搬送方向の長さ寸法よりも短く形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
4. 前記第１のノズル及び第２のノズルの吐出口に対しメンテナンス処理を実施するノズル待機部と、前記ノズル待機部と前記基板への塗布処理位置との間において前記第１のノズル及び第２のノズルを夫々移動させるノズル移動手段とを備え、
   前記制御手段は、前記第１のノズルと第２のノズルのうち、一方のノズルを用いた塗布処理を行う際、前記ノズル移動手段により塗布処理に用いるノズルを前記塗布処理位置に移動させると共に、塗布処理を行わない他方のノズルを前記ノズル待機部に移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
5. 前記ノズル待機部は、
   前記第１のノズルに対応する第１のノズル待機部と、
   前記第２のノズルに対応する第２のノズル待機部とからなることを特徴とする請求項４に記載された基板処理装置。
6. 前記ノズル移動手段により移動制御がなされる前記第１のノズル及び第２のノズルの移動経路は夫々、前記ノズル待機部と前記塗布処理位置とを結ぶ直線状に形成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載された基板処理装置。
7. 前記第１のノズルの塗布処理位置と前記第２のノズルの塗布処理位置は同一位置であって、
   前記第１のノズル及び第２のノズルの直線状の移動によって描かれる軌跡は全体としてＶ字型であることを特徴とする請求項６に記載された基板処理装置。
8. 被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理方法であって、
   前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送するステップと、
   前記搬送路の途中に搬送方向に沿って順に設けられた第１の処理ステージ及び第２の処理ステージ上を移動する被処理基板に対し、前記第１の処理ステージ及び第２の処理ステージに夫々対応する第１のノズル及び第２のノズルにより前記処理液を塗布するステップとを実行し、
   前記第１の処理ステージ及び第２の処理ステージ上で処理液を塗布するステップにおいて、前記搬送路上を順次搬送される複数の基板を前記第１の処理ステージと前記第２の処理ステージとに交互に割り当て、第１のノズル及び第２のノズルにより夫々対応する基板への塗布処理を実行させることを特徴とする基板処理方法。
9. 被処理基板の表面に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する基板処理方法であって、
   前記被処理基板を搬送路上で仰向けの姿勢とし、所定方向に搬送するステップと、
   前記搬送路上に設けられた処理ステージ上を順次搬送される基板への塗布処理を、第１のノズルと第２のノズルとに交互に実施させるステップを実行することを特徴とする基板処理方法。
10. 前記処理ステージ上で前記被処理基板への塗布処理を実施させるステップにおいて、
    前記第１のノズルと第２のノズルのうち、一方のノズルを用いた塗布処理を行う際、塗布処理に用いるノズルを塗布処理位置に移動させると共に、塗布処理を行わない他方のノズルをノズル待機部に移動させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された基板処理方法。

Images