JP2009061380A - 塗布装置および塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板９０の塗布処理時間を短縮しつつ、基板処理の高スループットを実現することを目的とする。
【解決手段】搬送部２は、基板９０を搬送する上流側（（−Ｘ）方向側）および下流側（（＋Ｘ）方向側）の両側に設けられる複数の搬送ローラ２０と、搬送ローラ駆動部２２と、搬送ローラ２０に挟まれるように配置される上流側および下流側の振動抑制部２３とで構成される。塗布部３は、スリット状の吐出口が設けられたノズル３２と、ノズル３２の下方に設けられるプリディスペンスローラ（回転体）３３と、プリディスペンスローラ３３を収容する洗浄容器３４と、洗浄容器３４内部に設けられた液切りブレード３５とで構成される。なお、塗布部３は、搬送部２の上流側および下流側の振動抑制部２３のそれぞれの間に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、磁気ディスク用のガラス基板・セラミック基板、光ディスク用のガラス基板・セラミック基板に対して、感光性樹脂（フォトレジスト）等の塗布を行う技術に関する。

従来より、基板保持装置のステージ（例えば石定盤）に設けられた吸着口によって基板の裏面を吸着保持し、保持した基板の表面に向けてスリット状の吐出口を有するノズルからフォトレジスト液（以下、単に「レジスト」と称す。）を吐出して基板の表面にレジストを塗布する塗布装置が知られている。ここで、従来の塗布装置について説明する。

図１８は、従来の塗布装置１００の斜視図である。従来の塗布装置１００は、搬送部１０２と塗布部１０３とを備えている。搬送部１０２は、（−Ｘ）方向（上流）側および（＋Ｘ）方向（下流）側に設けられる回転式の搬送ローラ１２０と搬送ロボット１２１とで構成される。また塗布部１０３は、基板１９０が載置されるステージ１３０と、ステージ１３０の上面から突出するリフトピン１３１と、スリット状の吐出口を有し、レジストを吐出するノズル１３２と、プリディスペンスローラ１３３と洗浄容器１３４とで構成される。なお、基板１９０は（−Ｘ）方向から（＋Ｘ）方向へ搬送される。

従来の塗布装置１００では、搬送ロボット１２１により基板１９０をステージ１３０の上方へ搬入する動作と、ステージ上方から搬出する動作とを行う。また、リフトピン１３１の昇降により、基板１９０をステージ１３０に載置する動作、またはステージ１３０から引き上げる動作を行う。例えば液晶製造業界では、基板の製造工程のタクトタイムの短縮が望まれているが、塗布装置１００において塗布処理を行うためには、上記の動作が必要となっており、基板１９０の塗布処理には多大な時間がかかっている。

また、上記以外にも従来の塗布装置１００では、ノズル１３２のメンテナンスに時間がかかっている。図１９は、従来の塗布装置１００が備えるノズル１３２の移動を示す側面図である。なお、塗布処理を均一に行うためには、ノズル１３２の初期化（メンテナンス）を行うことが必要とされている。ここで、ノズル１３２のメンテナンスについて説明する。

例えば、比較的長時間に渡って、基板１９０の塗布処理を行わなかった場合や、塗布装置１００のメンテナンスを行った場合に、ノズル１３２の内部でレジストＲＧが変質する場合がある。また、連続して基板９０の塗布処理を行った場合に、ノズル１３２の内部に気泡が発生する場合がある。ここで、均一な塗布処理を行うためには、これらの変質したレジストＲＧや気泡を除去する必要がある。また、基板９０に均一な膜厚のレジストＲＧの被膜を形成させるためには、ノズル１３２の先端部分にレジストＲＧが均一に付着した状態であることが必要である。以上の目的から、レジストＲＧの吐出（ダミーディスペンスやプライミング処理）することによって、ノズル１３２のメンテナンスを行う。

図１９に示すように、ノズル１３２のメンテナンスは、プリディスペンスローラ１３３上方の位置Ｌ１で行われる。プリディスペンスローラ１３３の表面に対してノズル１３２からレジストＲＧを吐出することにより、ノズル１３２の吐出調整がなされる。そしてリフトピン１３１の下降工程により基板１９０がステージ１３０に載置されると、ノズル１３２は位置Ｌ１から位置Ｌ２へ水平移動し、さらに位置Ｌ３へ下方移動する。その後、ノズル１３２は、位置Ｌ３から位置Ｌ４へ水平移動しつつレジストを吐出する。これにより基板１９０にレジストＲＧの膜が形成される。そして、ノズル１３２は位置Ｌ５へ上方移動する。

以上のように従来の塗布装置１００では、メンテナンスを行う際のノズル１３２の移動距離（すなわち位置Ｌ５から位置Ｌ１までの距離）が大きくなっている。したがって、ノズル１３２のメンテナンスを行う場合、次に処理される基板１９０が、上流側の搬送ローラ１２０または搬送ロボット１２１に保持された状態で待機する時間が生じてしまい、基板処理の高スループットを実現することは困難であった。

上記の従来の問題を解決する技術は、例えば特許文献１で提案されている。すなわち、基板を所定の搬送機構により搬送しつつ、ノズルからレジストを吐出することにより基板にレジストを塗布するものである。この塗布装置では、図１８に示したような搬送ロボット１２１やリフトピン１３１等によってステージ１３０に基板１９０を保持する動作を行う必要がなく、基板を搬送しつつ塗布することができる。したがって、塗布処理にかかる時間を短縮することができる。

特開２００５−２４７５１６号公報

ところが特許文献１に記載された技術では、ノズルを初期化するための構成をノズルの直下に設けることができない。そのため、搬送ライン外にノズルを移動させ、ノズルのメンテナンスを行わなければならず、ノズルのメンテナンスに塗布処理が律速されるという問題は、未だ解決されていない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の塗布処理時間を短縮しつつ、基板処理の高スループットを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板の表面に塗布膜を形成する塗布装置であって、スリット状の吐出口を有するノズルと、前記ノズルに塗布液を供給することによって前記吐出口から塗布液を吐出させる液供給手段と、前記吐出口の長手方向に直交する方向に基板を水平搬送する搬送手段と、軸芯が前記吐出口の長手方向と略平行になるように前記ノズルの下方に配置される回転体と、前記軸芯を中心として前記回転体を回転させる駆動手段と、前記塗布装置の動作モードを、前記吐出口から吐出される塗布液が前記回転体に塗布されるメンテナンスモード、または前記回転体に支持されつつ前記搬送手段によって搬送される基板に塗布液が塗布される基板塗布モードに設定する設定手段と、前記回転体から塗布液を除去する除去手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る塗布装置であって、前記搬送手段により搬送される前記基板に生じる振動を抑制する振動抑制手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る塗布装置であって、前記振動抑制手段は、基板の非支持領域に対して、下方から気体を噴射するとともに、前記の下方空間の雰囲気を排気することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項２または３の発明に係る塗布装置であって、前記振動抑制手段は、前記回転体に対して、前記搬送手段により前記基板が搬送される方向の上流側および下流側に配置されることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る塗布装置であって、前記回転体の形状が円筒状であることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る塗布装置であって、前記回転体の形状が帯状かつ環状であり、前記回転体の表面のうち前記基板を支持する領域は、水平な平面を有することを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る塗布装置であって、前記ノズルを、前記基板塗布モードにおける塗布位置と前記メンテナンスモードおけるメンテナンス位置との間で上下に進退させるノズル昇降手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項８の発明は、ノズルに設けられたスリット状の吐出口から塗布液を吐出して基板の表面に塗布膜を形成する塗布方法であって、軸芯が前記吐出口の長手方向と略平行となるように前記吐出口の下方に配置される回転体を、前記軸芯を中心に回転させる回転工程と、前記回転工程により回転する前記回転体に向けて前記吐出口から塗布液を吐出して前記吐出口の状態を初期化するメンテナンス工程と、前記回転体の表面に付着する前記塗布液を除去する除去工程と、前記回転体に支持された基板を搬送しつつ、前記基板に向けて前記吐出口から塗布液を吐出して前記基板に塗布液を塗布する塗布工程と、前記メンテナンス工程または前記塗布工程の実行を設定する設定工程とを有することを特徴とする。

請求項１ないし請求項８に記載の発明では、基板の搬出を行いつつ、基板の搬入も行うことができるので、塗布処理の時間を短縮できる。また、ノズルの移動距離を従来に比べて小さくすることが可能であり、塗布に必要なノズルメンテナンス時間を短縮できる。また、従来のようにリフトピン昇降による基板の受渡を行う必要がない。したがって、待機時間を短縮でき、作業効率も向上する。また、基板の搬送ラインよりも下方でノズルのメンテナンスを行うことが可能であり、塗布液や洗浄液等のパーティクルやミストが基板に付着することを防ぐこともできる。以上の作用により、基板の塗布処理のスループット向上が図れる。

また、請求項２に記載の発明では、振動抑制手段を備えることにより、基板の振動を抑制することができるので、基板の塗布処理を均一に行うことができる。

また、請求項３に記載の発明では、振動抑制手段の気体の噴射による押圧力と気体の吸引による吸引力とによって、基板を安定させることができる。また、このように基板に触れることなく振動を抑制することで、基板にキズがつくことを抑制しつつ、基板の塗布処理を均一に行うことができる。

また、請求項４に記載の発明では、振動抑制手段を、前記回転体に対して基板の搬送される方向の上流側および下流側に配置することにより、一方のみ配置する場合に比べて、基板をより安定させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

＜１． 第１の実施の形態＞
＜１．１． 塗布装置の構成＞
図１は、本発明に係る塗布装置１の斜視図である。

なお、図１において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の各図についても同様である。

塗布装置１は、搬送部２と塗布部３と制御部８とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角型ガラス基板を、被処理基板（以下、単に「基板」と称する。）９０としており、基板９０の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板９０の表面に処理液としてのレジストＲＧ（塗布液）を塗布する処理装置として構成されている。したがって、本実施の形態では、ノズル３２はレジストＲＧを吐出するように構成される。なお塗布装置１は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液を塗布する装置として変形利用することもできる。また、角型ガラス基板に限らず、円形型や非円形の多角型基板の処理にも変形利用できる。

搬送部２は、基板９０を搬送する上流側（（−Ｘ）方向側）および下流側（（＋Ｘ）方向側）の両側に設けられる複数の搬送ローラ２０と、搬送ローラ駆動部２２と、搬送ローラ２０に挟まれるように配置される上流側および下流側の振動抑制部２３とで構成される。搬送部２は、基板９０の搬送方向（（＋Ｘ）方向）に向けて延設されており、搬送ラインを形成している。

搬送ローラ２０は、円筒状の形状であり、搬送方向に対して直角に交わる方向（Ｙ軸方向）に長手方向を有する。搬送ローラ２０は、それぞれ軸芯２０１を有しており、軸芯２０１は搬送ローラ駆動部２２に接続されている。この搬送ローラ駆動部２２を駆動することにより、その動力が軸芯２０１に伝わって、搬送ローラ２０を軸芯２０１を中心に回転させることができる。したがって、搬送ローラ２０は、基板９０を下方から支持しつつ、基板９０を搬送方向へ向けて搬送することが可能である。

図２は、振動抑制部２３の斜視図である。振動抑制部２３は、形状が直方体形状（板状）であり、Ｙ軸方向に長手方向を有する。また振動抑制部２３は、その上面には、Ｙ軸方向に沿って延びる溝部２３１と排気口２３２とが設けられている。排気口２３２は溝部２３１内部に設けられており、真空ポンプなどの排気機構（図示せず）に接続されている。これにより、溝部２３１および排気口２３２を介して、振動抑制部２３の上方空間の大気を吸引することができる。

また、振動抑制部２３は、上面に多孔性の表面部２３３を有しており、表面部２３３の上面には多数の孔が形成されている。表面部２３３は、窒素ガス等を供給する気体供給部（図示せず）に接続されており、表面部２３３の多数の孔を介して、振動抑制部２３の上方の空間に向けてガスを噴射することができる。

振動抑制部２３は、図１に示すように、基板９０の非支持領域の下方に配置され、表面部２３３に形成された多数の孔から当該非支持領域に向けて気体を噴射するとともに、溝部２３１および排気口２３２を介して、当該非支持領域の下方空間の雰囲気を外部に排気する。なお、基板９０の非支持領域とは、基板９０のうち、搬送ローラ２０またはプリディスペンスローラ３３（回転体）によって支持されていない領域である。

図１に示す塗布部３は、主に、ノズル３２と、プリディスペンスローラ３３と、プリディスペンスローラ３３を収容する洗浄容器３４と、洗浄容器３４内部に設けられた液切りブレード３５とで構成される。そして塗布部３は、上流側および下流側の振動抑制部２３の間に配置される。

図１に示すように、ノズル３２は、Ｙ軸方向に長手方向を有する。また、ノズル３２は、その上部に設けられた管を介してレジスト供給部３２１に接続されている。

図３は、ノズル３２の吐出側から見た斜視図である。図３に示すように、ノズル３２の下端には、ノズル３２の長手方向に開口するスリット状の吐出口３２３が設けられている。ノズル３２は、レジスト供給部３２１からレジストＲＧを供給されることにより、吐出口３２３からレジストＲＧを下方に向けて吐出することができる（図１参照）。なお、ノズル３２の内部構造については、詳細を省略する。

また、図１において概念的に示すように、ノズル３２は、その側面において、ノズル昇降機構３２２と接続している。ノズル昇降機構３２２を駆動することによりノズル３２を上下方向（Ｚ軸方向）に昇降させることができる。

プリディスペンスローラ３３は、円筒状の形状であって、Ｙ軸方向に長手方向を有しており、ノズル３２の下方に配置される。また、プリディスペンスローラ３３は、軸芯３３１を有しており、軸芯３３１はローラ駆動部３３２に接続されている。このローラ駆動部３３２を駆動することによって、その動力が軸芯３３１に伝達され、プリディスペンスローラ３３を軸芯３３１を中心に回転させることができる。

また、プリディスペンスローラ３３は、その上端の位置と搬送される基板９０の下面の高さ位置とがほぼ一致するように配置されている。したがって塗布装置１は、基板９０を下方からプリディスペンスローラ３３によって支持しつつ、塗布処理を実行することができる。また、プリディスペンスローラ３３を、回転させることによって、支持している基板９０を搬送する動力として利用可能である。

洗浄容器３４は、プリディスペンスローラ３３の下方に設けられており、その内部に所定の洗浄液が貯蔵されている。そしてプリディスペンスローラ３３の下端側は、洗浄容器３４内に貯蔵された洗浄液に浸されている。したがって、プリディスペンスローラ３３を回転駆動することにより、その表面に付着したレジストＲＧを洗浄・除去することができる。

液切りブレード３５は、洗浄容器３４の内部に備えられており、プリディスペンスローラ３３の表面から液を除去する部材である。液切りブレード３５は、Ｙ軸方向から見て、プリディスペンスローラ３３の表面に向けて突出した突起形状を有しており、Ｙ軸方向に長手方向を有する。また、液切りブレード３５の突起部は、Ｙ軸方向に沿って、プリディスペンスローラ３３の表面のＹ軸方向の幅全体に渡って接触している。液切りブレード３５は、プリディスペンスローラ３３が回転したときに、その表面に付着した液をかき取って除去する。したがって、プリディスペンスローラ３３が、基板９０を支持するために基板９０の下面と接触しても、基板９０にレジストＲＧや洗浄液が付着することを防止できる。これら洗浄容器３４および液切りブレード３５が、本発明に係る除去手段に相当する。

制御部８は、各種データを処理する演算部８０と、プログラムや各種データを保存する記憶部８１とを備える。また、オペレータが塗布装置１に対して必要な指示を入力するための操作部８２と、各種データを表示する表示部８３とを備える。図４は、塗布装置１が備える各部と制御部８との接続構成を示したブロック図である。図４に示すように、制御部８は、前述した搬送ローラ駆動部２２、レジスト供給部３２１、ノズル昇降機構３２２、ローラ駆動部３３２と電気的に接続しており、これらの動作を制御することができる。

なお、制御部８の構成のうち、記憶部８１の具体例としては、データを一時的に記憶するＲＡＭ、読み取り専用のＲＯＭ、および磁気ディスク装置などが該当する。ただし、記憶部８１は、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置により代用されてもよい。また、操作部８２には、ボタンおよびスイッチ類（キーボードやマウスなどを含む。）などが該当するが、タッチパネルディスプレイのように表示部８３の機能を兼ね備えたものであってもよい。なお表示部８３には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。

以上が塗布装置１の構成についての説明である。次に、塗布装置１の動作について説明する。

＜１．２． 塗布装置の動作について＞
図５は、塗布装置１の動作手順を示す流れ図である。

はじめに、オペレータは入力部８２を介して、制御部８に各種データを入力する（ステップＳ１）。入力された各種情報は、演算部８０を介して記憶部８１に記憶される。

次に、制御部８は、記憶部８１に記憶された情報を元に、搬送部２の搬送ローラ駆動部２２に駆動信号を出力し、これにより搬送ローラ２０の回転が開始される。その結果、搬送ローラ２０に支持された基板９０の搬送方向に向けた搬送が開始される（ステップＳ２）。

次に、ノズル３２のメンテナンスが必要かどうかが判断される（ステップＳ３）。

ここで、メンテナンスが必要な場合とは、例えば、ノズル３２の内部においてレジストＲＧが変質した場合やレジストＲＧに気泡が発生した場合、あるいはノズル３２の先端部分がレジストＲＧによって均一に濡れた状態となっていない場合等が考えられる。

レジストＲＧが変質したり、レジストＲＧに気泡が発生すると、塗布装置１による均一な塗布処理が困難になり、処理精度が低下する。したがって、このような場合には、塗布装置１は、ステップＳ３においてメンテナンスが必要であると判断し、ノズル３２からプリディスペンスローラ３３に向けてレジストＲＧを吐出することによって、吐出されるレジストＲＧとともに変質したレジストＲＧや気泡を除去する。

また、ノズル３２の先端部分がレジストＲＧによって均一に濡れた状態となっていない場合においても塗布装置１はステップＳ３においてメンテナンスが必要と判断する。この場合にも、塗布装置１は、ノズル３２とプリディスペンスローラ３３とを近接させた状態で、ノズル３２からレジストＲＧを吐出させることにより、ノズル３２の先端にレジストＲＧを均一に付着させる。このようなメンテナンス動作によって、ノズル３２の先端部分がレジストＲＧによって均一に濡れた状態となる。

なお、塗布装置１が塗布処理を連続的に行っているときにはレジストＲＧが変質する危険性は低いが、塗布装置１が長時間塗布処理を行っていない場合（ノズル３２が長時間吐出を行っていない場合）にはレジストＲＧが変質する危険性がある。そこで、塗布装置１は、例えば、所定時間（比較的長時間）塗布処理を行っていない場合に、変質したレジストＲＧの除去を行う必要があると判断して、ステップＳ３においてＹｅｓと判定する。

また、レジストＲＧにおける気泡の発生やノズル３２がレジストＲＧによって均一に濡れていない状態は、ノズル３２の分解洗浄処理やレジストＲＧの交換処理を行った後（比較的長時間塗布処理を行っていない場合）のみならず、塗布処理を繰り返すことによって発生する場合もある。そこで、塗布装置１は、所定枚数の基板９０を処理した場合に、ステップＳ３においてＹｅｓと判定してメンテナンスを実行する。

ただし、変質したレジストＲＧや発生した気泡を検出するセンサを塗布装置１に設けて、塗布装置１が当該センサの検出結果に応じてステップＳ３における判定を行ってもよい。また、ノズル３２がレジストＲＧによって均一に濡れた状態となっているか否かをオペレータが目視確認して判定するようにしてもよい。あるいは、ノズル３２の濡れ状態を検出する光学センサ等を設けてもよい。

なお、塗布装置１がステップＳ３においてメンテナンスが必要であると判断する基準（原因）や判断手法はここに示したものに限定されるものではない。

次に、ステップＳ３でノズル３２のメンテナンスが必要であると判断された場合（ＹＥＳの場合）には、塗布装置１の動作モードがメンテナンスモードに設定される（ステップＳ４）。なお、メンテナンスモードとは、プリディスペンスローラ３３の表面に対してノズル３２からレジストＲＧを吐出することにより、ノズル３２の吐出調整を行う動作状態をいう。なお、メンテナンスモードの詳細については後述する。

ステップＳ３でノズルのメンテナンスが不要であると判断された場合（ＮＯの場合）、または、ステップＳ４のメンテナンスモードが終了したとき、塗布装置１の動作状態が基板塗布モードに設定される（ステップＳ５）。なお、基板塗布モードとは、搬送される基板９０の上面に対してノズル３２からレジストＲＧを吐出することにより、基板９０にレジストＲＧの膜を形成する塗布装置１の動作状態をいう。なお、基板塗布モードの詳細については後述する。

次に、次の処理されるべき基板９０（被処理基板）が搬送ライン上にあるかどうかが判断される（ステップＳ６）。具体的な判断方法として、例えば搬送部２の上流側の搬送ローラ２０の上方にセンサーを設けることにより、被処理基板９０の有無を判断する方法等があげられる。あるいは、オペレータがあらかじめ処理する基板９０の枚数を入力部８２に入力しておき、塗布部３が処理した基板９０の枚数がその枚数に達したか否かで判断するという方法であってもよい。

ステップＳ６で次に処理する基板９０が搬送ライン上にあると判断された場合（ＹＥＳの場合）には、再度ステップＳ３に戻り、以降の動作を繰り返して行う。

一方、ステップＳ６で次に処理する基板９０が搬送ライン上にないと判断された場合（ＮＯの場合）には、搬送部２による搬送動作を停止する（ステップＳ７）。ここで、塗布処理済みの基板９０が搬送ライン上に残らないようにする必要があるが、例えば、先に上流側の搬送ローラ２０の回転を停止し、時間をおいて下流側の搬送ローラ２０の回転を停止するように搬送ローラ駆動部２２を制御すればよい。以上が塗布装置１の動作手順である。次に、塗布装置１のメンテナンスモード（ステップＳ４）および基板塗布モード（ステップＳ５）における動作についてそれぞれ説明する。

＜１．２．１ メンテナンスモードについて＞
図６は、塗布装置１のメンテナンスモードにおける動作手順を示す流れ図である。また、図７および図８は、塗布装置１のメンテナンスモードにおける動作を説明するための側面図である。

図７に示すように、塗布装置１のメンテナンスモードの動作は、ノズル３２が所定の位置に待機した状態で開始される。なお、図７に示すノズル３２の位置を「待機位置」と称する。

まずはじめに、ローラ駆動部３３２が駆動されることにより、プリディスペンスローラ３３が回転し始める（ステップＳ４１）。

次に、ノズル３２が待機位置から、プリディスペンスローラ３３の上端付近にまで下降する（ステップＳ４２、図８参照）。なお、図８に示す、ノズル３２の位置を「メンテナンス位置」と称する。このメンテナンス位置は、メンテナンス位置におけるノズル３２下端からプリディスペンスローラ３３表面までの高さが、実際に基板９０に向けてレジストＲＧを吐出するときのノズル３２下端から基板９０上面までの高さと略同一となるように設定するのが好ましが、もちろんこれに限定されるものではない。

次に、ノズル３２にレジスト供給部３２１からレジストＲＧが供給されることにより、回転するプリディスペンスローラ３３に向けてノズル３２の吐出口３２３からレジストＲＧが吐出される（ステップＳ４３、図８参照）。図８に示すように、吐出されたレジストＲＧは、プリディスペンスローラ３３の回転とともに、またはその表面を伝って、洗浄容器３４内に回収される。

なお、液切りブレード３５は、プリディスペンスローラ３３の表面に付着したレジストＲＧを除去する。したがって、プリディスペンスローラ３３のノズル３２に塗布される面のうち、レジストＲＧの塗布がなされる前の部分は、常にレジストＲＧ等が付着していない状態に保たれる。

次に、ノズル３２が所定時間レジストＲＧの吐出をすると、レジスト供給部３２１からのレジストＲＧの供給が停止される。これにより、レジストＲＧのノズル３２からの吐出が停止する（ステップＳ４４）。

次に、ノズル昇降機構３２２が制御されることにより、ノズル３２は上昇し、待機位置に移動する（ステップＳ４５、図７参照）。この位置においてノズル３２は、待機状態となる。

以上が、メンテナンスモードにおける塗布装置１の動作手順の説明である。次に基板塗布モードにおける塗布装置１の動作手順の説明をする。

＜１．２．２． 基板塗布モードについて＞
図９は、塗布装置１の基板塗布モードにおける動作手順を示す流れ図である。図１０ないし図１３は、塗布装置１の基板塗布モードにおける動作を説明するための側面図である。なお、塗布装置１の基板塗布モードの動作は、ノズル３２が図７に示す待機位置に配置された状態で開始される。

図１０に示すように、搬送ローラ２０に支持され、基板９０が振動抑制部２３の上方に搬送されると、振動抑制部２３が稼働を開始する（ステップＳ５１）。具体的には、振動抑制部２３は、排気口２３２を介して、上方の雰囲気の吸引を開始するとともに、表面部２３３の多数の孔からの気体の噴射を開始する。この振動抑制部２３により、基板９０は、浮上した状態で安定的に保持される。そして、基板９０が搬送ローラ２０の動力により搬送され、基板９０がノズル３２の下方へ向けて搬送される。

次に、基板９０のレジスト塗布領域のうち（＋Ｘ）方向側の端部の位置がノズル３２の下方の位置にまで到達すると（図１１参照）、搬送ローラ２０およびプリディスペンスローラ３３の回転が停止され（ステップＳ５２）、基板９０の移動が停止する。またこのとき、図１１に示すように、基板９０の端部がプリディスペンスローラ３３の上端に支持される。なお、「レジスト塗布領域」とは、基板９０の表面のうちでレジストＲＧを塗布しようとする領域であって、通常、基板９０の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。

次に、ノズル昇降機構３２２が駆動されることにより、ノズル３２が待機位置から図１１に示すように、基板９０の搬送の高さ位置の付近の位置にまで下降する（ステップＳ５３）。なお、図１１に示すノズル３２の位置を「塗布位置」と称する。

次に、レジスト供給部３２１からノズル３２へレジストＲＧが供給される。これにより、ノズル３２の吐出口３２３からレジストＲＧが基板９０に向けて吐出される（ステップＳ５４、図１２参照）。

次に、搬送ローラ２０およびプリディスペンスローラ３３の回転が開始される（ステップＳ５５）。これらの動力により、搬送方向へ向けて基板９０の移動が開始され、また同時に、基板９０の上面にレジストＲＧの膜が形成され始める。

次に、図１３に示すように、基板９０のレジスト塗布領域のうち、（−Ｘ）側の端部の位置がノズル３２の下方の位置に到達すると、レジスト供給部３２１からノズル３２へのレジストＲＧの供給が終了する。これにより、ノズル３２からのレジストＲＧ吐出が終了する（ステップＳ５６）。

次に、ノズル昇降機構３２２を駆動することにより、ノズル３２が塗布位置から待機位置へ上昇移動する（ステップＳ５７）。なお、この間も搬送ローラ２０およびプリディスペンスローラ３３が回転し続けることにより、表面にレジストＲＧの膜が形成された基板９０は、搬送方向の下流側へ搬送される。

以上が、塗布装置１の基板塗布モードの動作手順の説明である。

＜１．３． 本実施の形態の効果＞
本実施の形態のように、塗布装置１を構成することにより、以下のような様々な効果を得ることができる。

塗布装置１は、搬送ライン内に、ノズル３２を備えているので、基板９０の基板搬入・搬出を連続的に行いつつ、レジストＲＧの塗布処理を行うことができる。また塗布装置１は、ノズル３２の直下に、プリディスペンスローラ３３を備えている。そのため、基板９０の塗布処理が終了した後、次の処理されるべき基板９０が塗布開始位置に到達するまでの間に、ノズル３２を上下に動作させるだけで、ノズル３２の初期化（メンテナンス）を行うことができる。したがって、ノズルの移動距離が従来に比較して短縮されるので、ノズル３２のメンテナンスのための時間が短縮される。これにより、基板９０の塗布処理を高スループットで実現することが可能となる。

また、プリディスペンスローラ３３を搬送ライン内に設けることで、塗布装置が占有するスペースを削減することができる。

また、レジストＲＧや洗浄液が貯蔵される洗浄容器３４を、搬送される基板９０の高さ位置よりも下側に配置することで、発生するパーティクルやミストなどが基板９０に付着することを抑制できる。

また、塗布装置１が備える洗浄容器３４内部には、液切りブレード３５が設けられている。これにより、プリディスペンスローラ３３の表面に付着したレジストＲＧや洗浄液を除去することができるので、プリディスペンスローラ３３に基板９０が接触しても、基板９０が汚染されることを防ぐことができる。したがって、プリディスペンスローラ３３に、基板９０を支持する機能を持たせることができる。さらに、プリディスペンスローラ３３を、軸芯３３１回りに回転させつつ、基板９０を支持することにより、基板９０を搬送する動力源としても利用可能である。

また、塗布装置１はプリディスペンスローラ３３に対して、搬送方向の上流側および下流側に振動抑制部２３を備えている。これにより、振動抑制部２３の上方に位置する基板９０が浮上されつつ安定的に支持されるため、基板９０のレジストＲＧ塗布を均一に行うことが可能となる。また、プリディスペンスローラ３３に対して上流側あるいは下流側のどちらか一方に設けた場合に比べて、基板９０をより安定して保持することができる。塗布装置１では、プリディスペンスローラ３３に接触した状態で、基板９０の表面にレジストＲＧの膜が形成されるため、基板９０に振動が発生する虞れがあるが、搬送方向に対してプリディスペンスローラ３３の前後に振動抑制部２３を設けることで、基板９０に発生する振動を抑制することができる。

＜２． 第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、プリディスペンスローラ３３の形状を円筒状の形状と説明したが、もちろんこれに限られるものではない。図１４は、第２の実施の形態に係る塗布装置１が備えるプリディスペンスローラ３３ａの斜視図である。プリディスペンスローラ３３ａは、形状が帯状かつ環状のベルト部３３３ａと、ベルト部３３３ａの内部に３つの形状が円筒状のローラ３３４ａを備えている。また、ローラ３３４ａは、それぞれ軸芯３３４１ａを備えており、図示しないローラ駆動部と接続されている。軸芯３３４１ａを中心にローラ３３４ａが回転することにより、その回りに巻き付けられたベルト部３３３ａが回転することができる。

３つのローラ３３４ａは、図１４に示すように、（（＋Ｙ）方向側）から見て逆三角形の各頂点にそれぞれの軸芯３３４１ａが位置するようにそれぞれ配置される。したがってこれらローラ３３４ａの周囲をベルト部３３３ａで巻いた際に、プリディスペンスローラ３３ａの上面には、水平かつ帯状の面が形成される。このような構成のプリディスペンスローラ３３ａであっても、プリディスペンスローラ３３と同様の効果を得ることができる。なお、プリディスペンスローラ３３ａ以外のその他の構成および動作は、第１の実施の形態における塗布装置１と同様であるため、詳細は省略する。

＜３． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

上記実施の形態では、プリディスペンスローラ３３，３３ａの上流側および下流側の両側に、振動抑制部２３が設けると説明したが、もちろんこれに限られるものではない。図１５は、変形例に係る振動抑制部２３ａを備える塗布装置１の側面図である。振動抑制部２３ａは、図１５に示すように、搬送ローラ２０と同様の形状を有する支持ローラ２３４ａで構成される。支持ローラ２３４ａは、プリディスペンスローラ３３に対して搬送方向の上流側であって、基板９０の搬送される高さ位置の上下それぞれに配置される。そして、これらの支持ローラ２３４ａは、基板９０の上面と下面のそれぞれに接触して、基板９０を支持する。このような構成であっても、基板９０を安定的に保持することができる。また、振動抑制部２３を使用する場合に比べて、搬送ローラ２０をそのまま流用可能であるので、製造コストを抑えることができる。

また、基板９０の振動を防ぐ機構は、振動抑制部２３，２３ａに限られるものではない。図１６は、変形例に係る振動抑制部２３ｂを備える塗布装置１の側面図である。図１５に示すように、振動抑制部２３ｂは、振動抑制部２３ａの上下の支持ローラ２３４ａのうち、上側を気体噴射部２３５ｂに置換したものである。気体噴射部２３５ｂは、図示しない気体供給部に接続されており、窒素ガス等の気体を下方に向けて噴出することができる。このような構成であっても、基板９０を安定的に保持することができる。また、振動抑制部２３ａを使用する場合に比べて、基板９０のレジストＲＧの膜を形成する面に直接触れないため、汚れやキズ等の発生を防止することができる。なお、上記の振動抑制部２３ａ，２３ｂ以外にも、気体噴射部２３５ｂや支持ローラ２３４ａを組み合わせることで、基板９０の振動を抑制する機構が実現されてもよい。

また、上記実施の形態では、搬送ローラ２０の形状は円筒状であると説明したが、もちろんこれに限られるものではない。図１７は、変形例に係る塗布装置１の備える搬送ローラ２０ａの形状を示す側面図である。図１７に示すように、搬送ローラ２０ａの両端部は、斜め上方に向けて沿ったテーパー状の形状を有している。このような形状を有する搬送ローラ２０ａを用いることにより、基板９０が、例えば搬送方向に対して斜めに位置ずれした状態で搬送ローラ２０ａに載置された場合であっても、テーパー部分により基板９０が下方へ滑り込むため、基板９０の位置を整えることができる。これにより、基板９０がノズル３２の下方に到達する前に、その位置ずれを補正することができる。

また、上記実施の形態では、洗浄容器３４の内部に洗浄液を貯蔵し、プリディスペンスローラ３３，３３ａの下端部を貯蔵した洗浄液に浸すことで、表面に付着したレジストＲＧを洗浄すると説明した。しかし、洗浄する機構はこれに限られるものではなく、例えば、洗浄容器３４内にプリディスペンスローラ３３，３３ａの表面に向けて洗浄液を吐出するノズルを設けることで、洗浄する機構が実現されていてもよい。

また、上記実施の形態において、基板塗布モードにおける塗布装置１の動作で、ノズル３２を、待機位置、塗布位置、待機位置の順に移動させると説明した。しかし、もちろんこれに限られるものではない。例えば、複数の基板９０を連続的に処理する（すなわち塗布装置１をメンテナンスモードに設定しない）場合に、ノズル３２を待機位置に戻さずに、塗布位置に配置したまま次の被処理基板９０を搬送してもよい。

また、上記実施の形態では、塗布装置１の動作モードを、メンテナンスモードから基板塗布モードへ移行する際に、ノズル３２を、メンテナンス位置から待機位置に戻した後、さらに塗布位置に移動させると説明した。しかし、これに限られるものではなく、例えば、待機位置を経由せずに、メンテナンス位置から塗布位置へと直接移動させて、塗布処理を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、基板塗布モードにおける塗布装置１の動作において、搬送ローラ２０およびプリディスペンスローラ３３の回転を停止させることによって（ステップＳ５２）、基板９０の移動を停止させると説明した。しかし、基板９０の移動を停止させることなく（すなわち、ステップＳ５２を省略して）、ノズル３２からのレジストＲＧ吐出を開始してもよい。なお、この場合には、レジストＲＧの吐出を開始する前に、ノズル３２の位置を塗布位置にあらかじめ配置しておくことが望ましい。

また、上記の実施の形態において、振動抑制部２３は、上面に溝部２３１とその内部の排気口２３２と、表面部に多数の孔が設けられていると説明した。しかし、振動抑制部２３はこのような構成のものに限定されるものではなく、その上面に気体を供給することが可能な気体供給口と排気口とを、例えば交互に複数列配置することで、基板９０の振動を抑制する機構が実現されていてもよい。

本発明に係る塗布装置の斜視図である。 振動抑制部の斜視図である。 ノズルの斜視図である。 塗布装置が備える各部と制御部との接続を示したブロック図である。 塗布装置の動作手順を示すの流れ図である。 塗布装置のメンテナンスモードにおける動作手順を示すの流れ図である。 塗布装置のメンテナンスモードにおける動作を説明するための側面図である。 塗布装置のメンテナンスモードにおける動作を説明するための側面図である。 塗布装置の基板塗布モードにおける動作手順を示す流れ図である。 塗布装置の基板塗布モードにおける動作を説明するための側面図である。 塗布装置の基板塗布モードにおける動作を説明するための側面図である。 塗布装置の基板塗布モードにおける動作を説明するための側面図である。 塗布装置の基板塗布モードにおける動作を説明するための側面図である。 第２の実施の形態における塗布装置の備える搬送ローラの形状を示す側面図である。 変形例に係る振動抑制部を備える塗布装置の側面図である。 変形例に係る振動抑制部を備える塗布装置の側面図である。 変形例に係る塗布装置の備える搬送ローラの形状を示す側面図である。 従来の塗布装置の斜視図である。 従来の塗布装置の備えるノズルの移動を示す側面図である。

符号の説明

１ 塗布装置
２ 搬送部
２０，２０ａ 搬送ローラ
２２ 搬送ローラ駆動部
２３，２３ａ，２３ｂ 振動抑制部
２３１ 溝部
２３２ 排気口
２３３ 表面部
２３４ａ 支持ローラ
２３５ｂ 気体噴射部
３ 塗布部
３２ ノズル
３２１ レジスト供給部
３２２ ノズル昇降機構
３２３ 吐出口
３３，３３ａ プリディスペンスローラ
３３１ 軸芯
３３２ ローラ駆動部
３４ 洗浄容器
３５ 液切りブレード
８ 制御部
９０ 基板
ＲＧ レジスト

Claims (8)

1. 基板の表面に塗布膜を形成する塗布装置であって、
   スリット状の吐出口を有するノズルと、
   前記ノズルに塗布液を供給することによって前記吐出口から塗布液を吐出させる液供給手段と、
   前記吐出口の長手方向に直交する方向に基板を水平搬送する搬送手段と、
   軸芯が前記吐出口の長手方向と略平行になるように前記ノズルの下方に配置される回転体と、
   前記軸芯を中心として前記回転体を回転させる駆動手段と、
   前記塗布装置の動作モードを、前記吐出口から吐出される塗布液が前記回転体に塗布されるメンテナンスモード、または前記回転体に支持されつつ前記搬送手段によって搬送される基板に塗布液が塗布される基板塗布モードに設定する設定手段と、
   前記回転体から塗布液を除去する除去手段と、
   を備えることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置であって、
   前記搬送手段により搬送される前記基板に生じる振動を抑制する振動抑制手段をさらに備えることを特徴とする塗布装置。
3. 請求項２に記載の塗布装置であって、
   前記振動抑制手段は、
   基板の非支持領域に対して、下方から気体を噴射するとともに、前記の下方空間の雰囲気を排気することを特徴とする塗布装置。
4. 請求項２または３に記載の塗布装置であって、
   前記振動抑制手段は、
   前記回転体に対して、前記搬送手段により前記基板が搬送される方向の上流側および下流側に配置されることを特徴とする塗布装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記回転体の形状が円筒状であることを特徴とする塗布装置。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記回転体の形状が帯状かつ環状であり、前記回転体の表面のうち前記基板を支持する領域は、水平な平面を有することを特徴とする塗布装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記ノズルを、前記基板塗布モードにおける塗布位置と前記メンテナンスモードおけるメンテナンス位置との間で上下に進退させるノズル昇降手段をさらに備えることを特徴とする塗布装置。
8. ノズルに設けられたスリット状の吐出口から塗布液を吐出して基板の表面に塗布膜を形成する塗布方法であって、
   軸芯が前記吐出口の長手方向と略平行となるように前記吐出口の下方に配置される回転体を、前記軸芯を中心に回転させる回転工程と、
   前記回転工程により回転する前記回転体に向けて前記吐出口から塗布液を吐出して前記吐出口の状態を初期化するメンテナンス工程と、
   前記回転体の表面に付着する前記塗布液を除去する除去工程と、
   前記回転体に支持された基板を搬送しつつ、前記基板に向けて前記吐出口から塗布液を吐出して前記基板に塗布液を塗布する塗布工程と、
   前記メンテナンス工程または前記塗布工程の実行を設定する設定工程と、
   を有することを特徴とする塗布方法。

Images