JP2010034264A - フォトレジストの塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリットノズルを用い、ガラス基板を真空吸着によってバキュームテーブル上に密着させた状態でフォトレジストを塗布しても、バキュームテーブルの開口部に起因した膜厚のムラのないフォトレジストの塗布装置を提供する。
【解決手段】ガラス基板の温度を測定する手段５０を有し、バキュームテーブル３１の温度とガラス基板２２の温度との温度差が、予め設定した範囲内になった時に、フォトレジストの塗布を開始すること。ガラス基板の温度を測定する手段の手前に、ガラス基板の温度を所定の温度にする手段を設けたこと。温調バッファ装置６４を設けたこと。制御システムを有すること。
【選択図】図９

Description

本発明は、基板上にフォトレジストを塗布する塗布装置に関するものであり、特に、塗布ステージを構成するバキュームテーブルの開口部に起因した、塗布膜の膜厚にムラのないフォトレジストの塗布装置に関する。

液晶表示装置やプラズマディスプレイパネルにおいて、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、複数の着色画素を形成されているものである。表示装置用カラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法には、印刷法、フォトリソグラフィ法などがあげられる。

例えば、顔料分散法は、このフォトリソグラフィ法の一方法であるが、この顔料分散法において使用するカラーフィルタ形成用のフォトレジスト（感光性樹脂）は所定の色の顔料を分散させた着色フォトレジスト（着色感光性樹脂）であり、フォトレジストはガラス基板上に塗布され、この塗膜にフォトマスクを介してのＵＶ（紫外線）露光、現像処理がおこなわれ表示装置用カラーフィルタの画素として形成される。
また、カラーフィルタは、着色画素の他に、例えば、スペーサー機能を有するフォトスペーサーや、液晶の配向制御機能を有する配向制御用突起など種々な機能を持たせた要素が形成されるもので、着色画素を含めた各種のカラーフィルタの構成要素は、フォトレジストからなる塗布膜の形成、パターン露光、現像処理を前提とするフォトリソグラフィ法によって形成することが多くなっている。
なお、スペーサー機能を有するフォトスペーサーや、液晶の配向制御機能を有する配向制御用突起などの形成にあたっては、透明なフォトレジストを用いる。

フォトリソグラフィ法を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造プロセスにおいては、フォトレジストを基板上に塗布する装置を用いる必要が有る。
フォトレジストなどの塗布装置としては、ノズルからガラス基板の中央部に塗布液を滴下した後、ガラス基板を回転させ塗布液を延展させるスピンコータが多く用いられてきた。しかし、カラーフィルタを製造するガラス基板の大型化に伴い、例えば、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度以上の大きさのガラス基板においては、フォトレジストの塗布装置として、スリットコータとスピンコータを併用したコータを用いる方法、すなわち、ガラス基板上にフォトレジストをスリットコータで塗布して塗布膜を形成し、塗布膜が形成されたガラス基板をスピンコータで回転し塗布膜を延展させ塗膜とする塗布装置が採用されている。

この塗布装置は、ガラス基板の大型化に伴い顕著に現れてくる上記スピンコータの弱点、すなわち、ガラス基板の中央部の塗布膜の膜厚と端部の塗布膜の膜厚の膜厚差を縮小させ、また、フォトレジストの利用率を向上させることを狙いとしたものである。この塗布装置により、ガラス基板が大型でも膜厚差の縮小した塗布膜が得られ、また、フォトレジストの利用率は大幅に改善された。
しかし、この塗布装置では、大型のガラス基板を回転させるモーターなどの機械的制約から、装置を更に大型化するのは難しいものであった。

そのため、これらのコータに代えて、下記特許文献１に示すように、単体での塗布を可能とした、精度の高いスリットコータの実用化が進んでいる。
スリットコータは、ガラス基板を載置した塗布ステージを、或いは塗布ヘッドを水平移動
させながらスリットノズルから塗布液をガラス基板に塗布する方法であり、１．５ｍ×１．８ｍ程度以上の大きさのガラス基板にも対応ができるようになった。

ここで図６は、カラーフィルタを構成する各種要素をフォトリソグラフィ法によって形成する際に用いる、ガラス基板の洗浄装置とフォトレジストの塗布装置との一例を示す平面図である。
図６には、洗浄装置（４１）、第一コンベア（４２）、移載ロボット（４３）、バッファー装置（４４）、第二コンベア（４５）、直行コンベア（４６）、第一振り分けコンベア（４７−１）、第二振り分けコンベア（４７−２）、第一塗布装置（４８−１）、第二塗布装置（４８−２）を示している。

次いで、図７は、洗浄装置（４１）を模式的に示す断面図である。
図７に示すように、図中左方から装置内に搬入されたガラス基板（２２）は洗浄装置内で、マニホールド（４１ａ）から噴射される水洗水（ａ）で洗浄された後、エアナイフ（４１ｂ）から吹き出されるエア（ｂ）にて水切りされて洗浄装置外に搬出される。

次いで、図６に示すように、洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板（図示せず）は、図６中の白太矢印で示す方向、すなわち図６中、左方の洗浄装置（４１）から右方の塗布装置へと搬送されるようになっている。
本例では、搬送されてくるガラス基板は、直行コンベア（４６）と第一及び第二振り分けコンベア（４７−１、４７−２）間にて順次に、第一又は第二塗布装置（４８−１、４８−２）に振り分けられる。

通常は、洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板は、搬出順に第一又は第二塗布装置（４８−１、４８−２）に交互に振り分けられ塗布膜が形成される。
しかし、直行コンベア（４６）以降の工程にて、何らかの異常が発生し製造が中断した際には、移載ロボット（４３）は、洗浄装置（４１）から搬出されてくるガラス基板をバッファー装置（４４）へと一時収納する。直行コンベア（４６）以降の工程にて、運転が再開された際には、移載ロボット（４３）は、バッファー装置（４４）に一時収納されていたガラス基板を優先的に第二コンベア（４５）へ移載するようになっている。尚、直行コンベア（４６）、第一及び第二振り分けコンベア（４７−１、４７−２）が、後述する第一移載機構に相当する。

図６中の塗布装置（４１）はスリットコータであり、図１は、スリットコータの一例の概略を模式的に示す平面図である。また、図２は、図１に示すスリットコータの側面図である。
図１、及び図２に示すように、模式的に示すスリットコータ（２０）は、フレーム（２４）と塗布ステージ（３０）、スリットノズル（２３）、及びフォトレジストの吐出調整機構（２５）で構成されている。
例えば、スリットノズル（２３）は、塗布ステージ（３０）の右方かつ、フレーム（２４）の上方の待機位置（Ｐ１）に設けられ、ガラス基板（２２）上にフォトレジストを塗布する際には図２中の矢印で示す方向に、スリットノズル（２３）は左方に移動し、塗布ステージ（３０）上に載置・固定されたガラス基板（２２）上にフォトレジストを塗布するようになっている。

このようなスリットコータ（２０）の動作の一例は、以下の通りである。先ず、洗浄装置から搬出され、図１中の白太矢印（２６）の方向に搬送されるガラス基板（２２）は、ロボットアーム等の第一移載機構（図示せず）により、塗布ステージ（３０）上に載置される。次いで、ガラス基板（２２）は真空吸引によって塗布ステージ（３０）上に固定される。
次に、塗布ステージ（３０）の右方かつ、フレーム（２４）の上方を待機位置（Ｐ１）とするスリットノズル（２３）が、図２中の矢印で示す方向に、塗布ステージ（３０）上に固定されたガラス基板（２２）上を右方から左方へと移動しながらガラス基板（２２）上にフォトレジストを塗布する。

塗布が終了するとスリットノズル（２３）は待機位置（Ｐ１）へ戻る。スリットノズル（２３）が待機位置（Ｐ１）へ戻ると、ロボットアーム等からなる第二移載機構（図示せず）が、ガラス基板（２２）を次工程（例えば、減圧乾燥工程）へと、図１中の白太矢印（２７）で示す方向に、搬出する
なお、スリットノズルの待機位置（Ｐ１）にて、スリットノズル（２３）の洗浄や、フォトレジストの吐出調整などが行われる。

図３は、図１に示す塗布ステージ（３０）の一例の平面図である。図３は、ガラス基板（２２）が載置されていない状態である。図３中には、塗布ステージ（３０）上にガラス基板を載置したり、塗布ステージ（３０）上からガラス基板を搬出する際に、ガラス基板を昇降させるために用いるリフトピン（３３）の位置を記している。
また、図４は、図３のＸ−Ｘ線での断面図である。図４は、第一移載機構によって搬送されてきたガラス基板（２２）が、バキュームテーブル（３１）の表面から突出したリフトピン（３３）上に受け渡された段階を示したものである。図に示すように、塗布ステージ（３０）は、バキュームテーブル（３１）、筐体（３２）、リフトピン（３３）で構成されている。

すなわち、コンベアやロボットアームなどで搬送されてきたガラス基板（２２）は、ロボットアームなどの第一移載機構を介し、バキュームテーブル（３１）上に載置されるが、そのままバキュームテーブル（３１）上にガラス基板を載置すると、ガラス基板の下方からアームを退避させることができない。なぜなら、そのままアームを退避させると、ガラス基板の位置がズレたり、ガラス基板に傷が付くなどの不具合が生じるためである。また、バキュームデーブル（３１）上からガラス基板を搬出する際に、ガラス基板の下部にロボットアームなどの第二移載機構を挿入することができない。そのため、一旦ガラス基板を、バキュームテーブル（３１）の上面から突出した複数のリフトピン（３３）上に受け渡し、その状態でアームを退避させ、その後に、リフトピン（３３）を下降させることで、ガラス基板をバキュームテーブル（３１）上に載置させる、または、バキュームデーブル（３１）上からガラス基板を搬出する際には、リフトピン（３３）を上昇、突出させ、ガラス基板の下に第二移載機構を挿入するという手順をとることが一般的となっている。
なお、リフトピン（３３）が突出した際に行われるアームの抜き差し時に、アームとリフトピン（３３）とが干渉しない位置に、リフトピン（３３）は設けられる。

上述したように、リフトピン（３３）は、バキュームテーブル（３１）に対し垂直方向に昇降自在であり、ガラス基板（２２）が受け渡された後に下降し、ガラス基板（２２）はバキュームテーブル（３１）上に載置される。図４中に示す、バキュームテーブル（３１）に設けられたリフトピン（３３）が昇降する開口部（３４）は、ガラス基板（２２）がバキュームテーブル（３１）上に載置された後に、ガラス基板（２２）とバキュームテーブル（３１）の間の空気を吸引する吸着孔を兼ねている例を示す。
尚、バキュームテーブルによっては、リフトピンが昇降する開口部と、ガラス基板を吸引する吸着孔を兼ねず、リフトピンが昇降する開口部と吸着孔とを別々に設けている場合もある。

また、塗布ステージ（３０）の筐体（３２）は、中空部（３５）を有し、上部にバキュームテーブル（３１）を備え、下部には排気口（３６）が設けられている。上のガラス基板（２２）を真空吸着する際には、排気口（３６）からの排気により行う。
ガラス基板（２２）の真空吸着は、排気口（３６）からの排気により筐体（３２）内の中空部（３５）の空気が、続いてバキュームテーブル（３１）の開口部（３４）から一斉に空気が吸引されて行われる。つまり、開口部（３４）から、バキュームテーブ（３１）とガラス基板（２２）との間の空を吸引することで、ガラス基板（２２）がバキュームテーブル（３１）に吸着、密着されるようになっている。
図５は、図４におけるバキュームテーブル（３１）、リフトピン（３３）、ガラス基板（２２）の一部分を拡大して示したものである。図５（ａ）は、ガラスガラス基板（２２）がリフトピン（３３）上に受け渡された後にリフトピン（３３）を下降させ、ガラス基板（２２）をバキュームテーブル（３１）上に載置した状態を示す。また、基板の載置後、矢印（３８）で示すように、開口部（吸着孔）（３４）から空気を吸引し、ガラス基板（２２）をバキュームテーブル（３１）に密着させている。
フォトレジストの塗布は、ガラス基板（２２）をバキュームテーブル（３１）に密着させた状態で行う。図５（ｂ）は、ガラス基板（２２）上に着色フォトレジストが塗布された直後の状態を表した断面図である。

ここで、上記のようにガラス基板（２２）をバキュームテーブル（３１）に密着させた状態でフォトレジストの塗布を行うと、得られた塗布膜には、開口部（吸着孔）（３４）上もしくは、その近傍で、塗布膜厚がその他の部位と異なる膜厚のムラが発生するといった問題が生じていた。
図５（ｃ）は、膜厚のムラを説明する断面図である。例えば、厚み０．７ｍｍ程度のガラス基板においては、符号（Ａ）で示す、開口部（３４）が形成されていないバキュームテーブル（３１）部位に接触した部分のガラス基板（２２）上の塗布膜の膜厚（ｔ１）が１．８μｍ程度のときに、開口部（吸着孔）（３４）上のガラス基板（２２）部位への塗布膜の膜厚（ｔ２）は、０．０３μｍ程度厚いものとなる（ｔ２−ｔ１≒０．０３μｍ）。

カラーフィルタを構成する各種の要素を各々、フォトリソグラフィ法にて形成する際、上述したような塗布膜膜厚のムラが発生すると、形成した各種要素は高さにムラ（バラツキ）を生じた部位を有することになる。かかる、高さにムラ（バラツキ）を有する要素が形成されたカラーフィルタを液晶表示装置に組み込むと、表示装置の表示品位が損なわれることになる。例えば、着色画素においては色の濃淡が発生し、また、フォトスペーサーや配向制御用突起の高さムラ（バラツキ）においては表示ムラの原因となり、液晶表示装置の表示品質が損なわれたものとなって観視される。特に、フォトスペーサーや配向制御用突起の高さムラは顕著に表示品位の低下が観視される傾向にある。

なお、半導体装置に組み込まれるリードフレームなどの電子部品は、金属板の不要な部位をエッチングにて除去し、残された金属部位を製品とするフォトエッチング法を用いて製造することが多い。フォトエッチング法を用いて形成された電子部品（エッチング部品）を得るに当たり、選択的にエッチングを行う金属板部位を定めるために、フォトレジストからなる塗布膜の形成、塗布膜へのパターン露光、塗布膜への現像というフォトリソグラフィ工程は必要になる。しかし、フォトエッチング法では、フォトレジストからなる塗布膜により選択された金属板部位をエッチング除去し、所定のパターンとした金属部位（例えば、リードフレームのリード部）が得られた後に、通常は、塗布膜は金属板から剥離除去してしまい、最終製品には塗布膜が残らない。

すなわち、エッチング部品の製造のような用途においては、塗布膜が膜厚のムラ（バラツキ）を有していても、その塗布膜は最終的に除去されてしまうため、膜厚のムラの程度は、さほど問題となるものではない。しかし、フォトリソグラフィ法で形成された、カラーフィルタを構成する要素（着色画素、フォトスペーサーや、配向制御用突起など）は、塗布されたフォトレジストが所定のパターンとなった後に剥離除去されることなくそのまま残存し、各種の機能を有することになる。そのため、塗布膜の形成時に生じた膜厚のムラ（バラツキ）は、形成した要素（着色画素、フォトスペーサーや、配向制御用突起など）において高さのムラ（バラツキ）をもたらすことになり、かかる高さのムラ（バラツキ）は特に、表示装置のような用途においては表示ムラとして観視されてしまうことになる。
このような、表示品質を損なう原因となる塗布ムラを解消することが、強く要望されている。
特開２０００−１９３８１５公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、スリットノズルを用い、ガラス基板を真空吸着によってバキュームテーブル上に密着させた状態でガラス基板上にフォトレジストを塗布しても、ガラス基板がバキュームテーブルに接触した部分の塗布膜の膜厚と、バキュームテーブルに接触していない開口部の位置に対応した部分の塗布膜の膜厚との間に膜厚差が生じることのない、すなわち、画素を含めフォトリソグラフィ法で形成された要素を有するカラーフィルタには開口部に起因した膜厚のムラのないフォトレジストの塗布装置を提供することを課題とするものである。
これにより、表示装置において、膜厚のムラに起因して表示品質が損ねられることは解消される。

本発明は、ガラス基板を真空吸着によって塗布ステージのバキュームテーブル上に密着させた状態で、スリットノズルを移動させながら該ガラス基板上にフォトレジストを塗布するフォトレジストの塗布装置において、
前記ガラス基板の温度を測定する手段を有し、バキュームテーブルの温度とガラス基板の温度との温度差が、予め設定した範囲内になった時に、フォトレジストの塗布を開始することを特徴とするフォトレジストの塗布装置である。

また、本発明は、バキュームテーブルにガラス基板を搬送する手段を有し、当該搬送手段に前記ガラス基板の温度を測定する手段を設け、当概搬送手段上にてバキュームテーブルの温度とガラス基板の温度との温度差が、予め設定した範囲内になるまでガラス基板を待機させ、予め設定した範囲内になった時に、バキュームテーブル上にガラス基板を搬送し、しかる後にフォトレジストの塗布を行うことを特徴とするフォトレジストの塗布装置である。

また、本発明は、上記発明によるフォトレジストの塗布装置において、前記ガラス基板の温度を測定する手段の手前に、ガラス基板の温度を所定の温度にする手段を設けたことを特徴とするフォトレジストの塗布装置である。

また、本発明は、上記発明によるフォトレジストの塗布装置において、前記ガラス基板の温度を所定の温度にする手段が、温調バッファ装置であることを特徴とするフォトレジストの塗布装置である。

また、本発明は、上記発明によるフォトレジストの塗布装置において、前記温度差を判断し、該温度差が予め設定した範囲内か否かを判断し、フォトレジストの塗布を自動的に開始する制御システムを有することを特徴とするフォトレジストの塗布装置である。

本発明は、ガラス基板を真空吸着によって塗布ステージのバキュームテーブル上に密着させた状態で、スリットノズルを移動させながら該ガラス基板上にフォトレジストを塗布するフォトレジストの塗布装置において、前記ガラス基板の温度を測定する手段を有し、バキュームテーブルの温度とガラス基板の温度との温度差が、予め設定した範囲内になった時に、フォトレジストの塗布を開始するフォトレジストの塗布装置であるので、ガラス基板がバキュームテーブルに接触した部位に形成された塗布膜の膜厚と、ガラス基板がバキュームテーブルに接触しない、バキュームテーブルに形成された開口部に対応する部位に形成された塗布膜の膜厚との間に膜厚差が生じることを防止できる。すなわち、本発明の塗布装置を用い、画素を含めて、フォトリソグラフィ法にて形成される各種要素を有するカラーフィルタを製造すれば、開口部に起因した膜厚のムラのないカラーフィルタが得られる。

また、本発明は、ガラス基板の温度を測定する手段の手前に、ガラス基板の温度を所定の温度にする手段を設けた、或いはガラス基板の温度を所定の温度にする手段が温調バッファ装置であるので、直行コンベアにての調温のための待機時間が短くなる、もしくは、不要となり、生産効率が阻害されるの回避されたフォトレジストの塗布装置となる。

本発明を実施の形態に基づいて以下に説明する。
本発明者は、課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、レジスト塗布時の温度に着目した。そのため、まず本発明者は、図６に示す、洗浄装置（４１）以降のフォトレジストの塗布装置（４８）までの間の装置が置かれた雰囲気の温度（装置環境温度）、図７に示す水洗水（ａ）、及びエア（ｂ）の温度、図６に示す洗浄装置（４１）から搬出された直後のガラス基板の温度、および、装置環境温度を搬送されるガラス基板の温度の経時変化、などについて具体的に精査した。

その結果、本発明者らは、以下の（ａ）、（ｂ）の事実を見出した。
すなわち、
（ａ）洗浄装置（４１）から搬出されるガラス基板の温度は、第一及び第二塗布装置（４８−１、４８−２）の塗布ステージ（３０）を構成するバキュームテーブル（３１）の温度より低い状態になっている。
（ｂ）洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板は、各コンベアを経て第一又は第二塗布装置（４８−１、４８−２）に達し、バキュームテーブル（３１）上に吸着・固定されるが、その時点でガラス基板の温度は、塗布装置の温度まで到達していない。

以下、この点につき更に説明する。
カラーフィルタの製造ラインは、クリーンルーム内に設置されており、例えば製造ラインの上方に設けられたファンフィルタユニットから常時、２３℃程度に温調された清浄なエアが各装置に向かって吹き出されている。
すなわち、カラーフィルタの製造工程は、所定の温度に常時管理されたクリーンルーム内で行われる。なお、製造に用いられる各種の装置は、同一のクリーンルーム内に置かれるとは限らず、複数のクリーンルームに分散して置かれる場合もある。その場合、複数のクリーンルーム内の温度は同一に管理されるとは限らず、各々異なった温度にて管理される場合もある。
いずれの場合も、第一コンベア（４２）から塗布装置（４８）までの装置が置かれたクリーンルーム内雰囲気の温度、もしくは、少なくとも、塗布装置（４８）が置かれたクリーンルーム内雰囲気の温度（以下、装置環境温度と記す）は、一定に保たれている。
そのため、クリーンルーム内に置かれた装置は、周辺雰囲気の温度と同じ温度になっているものである。

ここで、上述した（ａ）に記したように、洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板の温度は、塗布装置（４８）が置かれた装置環境温度より低い。洗浄装置を出た後に搬送され、バキュームテーブル（３１）上に吸着・固定されるまでの間にガラス基板の温度は、搬送経路における装置環境温度に応じて、ある程度は上昇するものの、バキュームテーブル（３１）上に吸着・固定された時点では塗布装置の温度まで到達していなかった。

そのため本発明者は、前記したような、フォトレジストからなる塗布膜を形成した際に、バキュームテーブル（３１）の開口部（３４）に対応した基板部位に塗布膜の膜厚ムラが発生するのは、以下の（ｃ）、（ｄ）に記すメカニズムによるものと推測したものである。
すなわち、
（ｃ）ガラス基板は、バキュームテーブル（３１）の温度に近づいたが、装置環境温度、すなわち、塗布装置の温度より低い温度の状態でバキュームテーブル（３１）上に吸着・固定される、
（ｄ）そのため、フォトレジストの塗布後に、金属又は石材製のバキュームテーブル（３１）の熱伝導率（図５における符号（Ａ））と、ガラス基板の下側の開口部（３４）内に部分（空気）の熱伝導率（図５における符号（Ｂ））との差から、ガラス基板上の塗布膜の乾燥に差が生じ、乾燥後の膜厚の差（ｔ１＜ｔ２）となって現れる、
との、推測を行った。

以下、測定した温度につき、さらに説明を行う。
図６に示す各装置は、フォトリソグラフィ法によってカラーフィルタの各種画素を形成する際の製造ラインの一部である。製造ラインの全体は、クリーンルーム内に設置されており、製造ラインの上方に設けられたファンフィルタユニット（図示せず）からは、２３℃に温調された清浄なエアが各装置に向かって吹き出されている。

ここで、以下の表１は、第一コンベア（４２）からバキュームテーブル（３１）表面までの各部位において測定した温度（環境温度）を示したものである。表１に示すように、ガラス基板が第一コンベア（４２）に搬出され、第一塗布装置（４８−１）のバキュームテーブルに載置されるまでの間の、第一パスライン（ＰＬ−１）及び第二パスライン（ＰＬ−２）における各部位での装置環境温度は、概ね２３±０．５℃に収まっている。
次に、表２は、図７に示す洗浄装置（４１）での、マニホールド（４１ａ）から噴射される水洗水（ａ）の温度、及びエアナイフ（４１ｂ）から吹き出されるエア（ｂ）の温度を測定した結果を示したものである。表２に示すように、水洗水（ａ）の温度、及びエア（ｂ）の温度は、概ね２３±０．５℃に収まっている。

次に、洗浄装置（４１）から搬出された直後のガラス基板（厚さ０．７ｍｍ、大きさ７３０×９２０ｍｍ）の温度を測定したところ、１８．２℃といった測定値が得られた。ここで、搬出された直後のガラス基板の温度が、水洗水（ａ）及びエア（ｂ）の温度より低いのは、エアナイフ（４１ｂ）からのエアによって、ガラス基板上の水洗水が押し流される際に、ガラス基板上に残った水洗水がエアにより加速された状態で蒸発するため、水の蒸発に伴う気化熱に起因しているものと推量される。

次に、洗浄装置（４１）から１８．２℃の温度で搬出されたガラス基板は、２３℃の装置環境温度下に置かれることになるので、環境温度２３℃下で搬送される上記ガラス基板（厚さ０．７ｍｍ、大きさ７３０×９２０ｍｍ）の経時に伴う温度上昇変化について測定を行った。

図８は、洗浄装置（４１）から搬出された、温度１８．２℃のガラス基板の２３℃の環境温度下における経過時間と表面温度との関係図である。図８に示すように、２３℃の環境温度下にては、略２４０秒（４分）にて環境温度２３℃に到達するといった結果が得られた。

さて、図６に点線で示す第一パスライン（ＰＬ−１）は、製造工程にて何らの異常も発生しなかった場合に、洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板が、第一塗布装置（４８−１）まで正常に搬送される際のパスラインである。ガラス基板が第一パスライン（ＰＬ−１）を経て洗浄装置（４１）から第一塗布装置（４８−１）に到達するまでの所要時間を測定したところ、略８０秒であった。

洗浄装置（４１）から第一塗布装置（４８−１）に到達するまでの所要時間が略８０秒であるということは、図８の経過時間／表面温度の関係図からすると、第一塗布装置（４８−１）に到達した時点でのガラス基板の温度は、２１．５℃程度には上昇しているものの、第一塗布装置（４８−１）のバキュームテーブル（３１）の温度２３℃とは、１．５℃程度の差を有した温度の低い状態といえる。従来よりこの状態では塗布膜の膜厚にムラが発生していたものであり、前記のメカニズムを左証するものと言える。

また一方、実際の作業において何らかの異常が発生した際には、第二パスライン（ＰＬ−２）にて示すように、移載ロボット（４３）は、洗浄装置（４１）から搬出されてくるガラス基板をバッファー装置（４４）へと一時収納した状態で各種製造装置の運転を一時中断する。異常が回復し製造装置の運転が再開された時点でバッファー装置（４４）内の基板が優先的に塗布装置（４８）に供給されるのであるが、運転が再開された際には、既に４分以上の時間が経過している場合もある。この場合のガラス基板の温度は、図８に示すように既にバキュームテーブル（３１）の温度２３℃に到達しているので、最早、塗布膜の膜厚にムラが発生することはなかった。

以上のことより、本発明者は本発明に至ったものであり、以下に、本発明によるフォトレジストの塗布装置の一例の概略を示す平面図である図９を元に、説明を行う。
なお、前述した図６に記した装置と重複する部位、機構については、図６中の符号と同一の符号を付しており、同一の符号を付した部位、機構の説明は省略している。また、ガラス基板を載置するバキュームテーブルには、前述したようにガラス基板を真空吸着させるために空気の吸引を行う開口部（吸引部）が設けられおり、開口部からリフトピンの昇降が行われるようになっている。

図９に示すように、本発明に係わるフォトレジストの塗布装置は、搬送されて来るガラス基板の温度を測定する手段（５０）を設けたものである。図９に示す例では、直行コンベア（４６）の上方にガラス基板の温度を測定する温度測定手段（５０）が設けられている。温度測定手段（５０）は、温度センサ（５１）と制御ユニット（５２）で構成されている。
温度センサ（５１）としては、例えば、放射温度センサを用いることができる。
また、制御ユニット（５２）は、温度センサ（５１）の制御部（アンプ）であり、表示パネルを有し、また、後述する一連の動作を制御する機能が内蔵されたものである。

本発明によるフォトレジストの塗布装置を運転する際には、運転に先立ち予め、以下の（ａ）〜（ｄ）に記す事項を設定しておく。
（ａ）バキュームテーブル（３１）の温度と、ガラス基板の温度との温度差が、どの範囲内にあれば塗布を行っても表示装置の表示品質を損なうことがない程度の塗布ムラになるかを予め実測により測定しておき、許容される塗布ムラに収まるバキュームテーブル（３
１）の温度とガラス基板の温度との温度差（例えば、±０．５℃）を設定しておく。
（ｂ）直行コンベア（４６）に搬送されて来たガラス基板の温度が、上記設定した温度差以上の時に、本発明の塗布装置では、後述するように温調のために直行コンベア（４６）上にガラス基板を待機させるが、その待機の際に許容される最長待機時間（例えば、３００秒）を設定しておく。
（ｃ）この最長待機時間を経過しても、上記設定した温度差内に到達しない際には、例えば、製造運転を中止する指示を出す、もしくは、警報を発し作業者に知らせる、などの少なくとも一つの動作を行うよう設定しておく。

何故ならば、待機時間が長すぎた場合、塗布工程以降の製造工程に支障を来たしたり、または、製造工程に未発見の異常を来たしている可能性が有るためである。
（ｄ）直行コンベア（４６）に搬送されて来て温度測定されたガラス基板の温度の上限温度及び下限温度（例えば、上限温度２５℃、下限温度２１．５℃）を設定しておく。ガラス基板の温度が設定された上限温度及び下限温度の範囲にあれば、後述する動作を行う。また、ガラス基板の温度が設定された上限温度及び下限温度の範囲外であった場合、例えば、図示しない排出装置により基板を排出する、製造運転を中止する指示を出す、もしは、警報を発し作業者に知らせる、などの少なくとも一つの動作を行うように設定しておくものである。何故ならば、測定温度が範囲外であった場合、洗浄工程を含めた前工程に未発見の異常を来たしている可能性が有り、または、基板に欠陥を生じている可能性も有るためである。

上述した設定を行った後に、洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板に対し塗布を行うが、以下に本発明の塗布装置にて塗布を行う際の一連の動きを説明する。なお、以下の説明において、塗布装置が置かれた環境温度は２３℃であり、バキュームテーブルを含めた塗布装置の温度も２３℃となっている。

図９に示すように、洗浄装置（４１）から搬出されたガラス基板は、第一パスライン（ＰＬ−１）又は第二パスライン（ＰＬ−２）を経て直行コンベア（４６）に達するので、温度測定手段（５０）が設けられた直行コンベア（４６）に搬送されて来るガラス基板としては、洗浄装置（４１）から搬出されてからの経過時間が各々異なるガラス基板が混在している。
ここで、図９に示す第一パスライン（ＰＬ−１）によって、つまり、洗浄装置（４１）から直行コンベア（４６）に直行して搬送され、直行コンベア（４６）に受入れられたガラス基板の温度を、温度測定手段（５０）の温度センサ（５１）にて測定する。この場合のガラス基板は、洗浄装置（４１）より搬出されてからの時間の経過が例えば８０秒程度と短いため、図８に示すようにガラス基板の温度は２１．５℃程度であり、未だバキュームテーブルの温度２３℃に到達していない。
しかし、ガラス基板の温度が２１．５℃であれば、上述した予め設定した上限温度及び下限温度（例えば、上限温度２５℃、下限温度２１．５℃）内にあるので、そのまま直行コンベア（４６）に受け入れる。
なお、測定したガラス基板の温度が、予め設定された上限温度及び下限温度の範囲外であった場合は、上述した動作を行わせる。

ここで、直行コンベア（４６）に受け入れた時点で、ガラス基板の温度（２１．５℃）とバキュームテーブルの温度（２３℃）との差が１．５℃であった場合、上述した予め設定している許容される温度差（例えば、±０．５℃）外となる。そのため、本発明の塗布装置では、ガラス基板を第一塗布装置（４８−１）へは搬送せず、温調のための待機を行う。
直行コンベア（４６）上で待機中のガラス基板の温度は、温度を測定する手段（５０）によって継続して測定され、ガラス基板の温度が前記許容される温度差（例えば、±０．５
℃）内となった時に、このガラス基板を第一塗布装置（４８−１）へ搬送し、フォトレジストを塗布する。

なお、待機時間が、上記で設定した最長待機時間を経過しても、上記設定した温度差内に到達しない際には、上記した動作を行わせるものである。

また一方、例えば、図９に示す第二パスライン（ＰＬ−２）によって、つまり、バッファー装置（４４）に一時収納されていたガラス基板の場合も、直行コンベア（４６）に受入れられた段階で、ガラス基板の温度を、温度測定手段（５０）の温度センサ（５１）にて測定する。
なお、図８に示すように、このガラス基板の収納されていた時間が、例えば、４分以上であれば、温度は２３℃に到達しており、このガラス基板の収納されていた時間が、例えば、４分以下であれば、温度は２１．５℃〜２３℃にあるといえる。
いずれの場合も、ガラス基板の温度が、上述した予め設定した上限温度及び下限温度（例えば、上限温度２５℃、下限温度２１．５℃）内にあれば、そのまま直行コンベア（４６）に受け入れ、予め設定した上限温度及び下限温度の範囲外であった場合には、上述した動作を行わせる。

ガラス基板の温度を測定する温度測定手段（５０）による温度測定によって測定された、この一時収納されていたガラス基板の温度が、上述した予め設定している許容される温度差（例えば、±０．５℃）内であれば、ガラス基板を第一塗布装置（４８−１）に搬送し、フォトレジストを塗布する。また、その温度が前記許容される温度差（例えば、±０．５℃）外であれば、第一塗布装置（４８−１）へは搬送せず、温調のための待機を行う。待機中のガラス基板の温度は、温度を測定する手段（５０）によって継続して測定され、ガラス基板の温度が前記許容される温度差（例えば、±０．５℃）内となった時に、このガラス基板を第一塗布装置（４８−１）に搬送し、フォトレジストを塗布する。

なお、待機時間が、上記で設定した最長待機時間を経過しても、上記設定した温度差内に到達しない際には、上記した動作を行わせるものである。

前記ガラス基板の温度を測定する手段（５０）を構成する制御ユニット（５２）は、上述した一連の動作を制御する機能が内蔵されたものであるが、この制御の機能の内には、バキュームテーブルの温度とガラス基板の温度との温度差を判断し、この温度差が予め設定した許容される範囲内か否かを判断し、フォトレジストの塗布を自動的に開始する制御システムとしての機能を含む。

上記のように、本発明によるフォトレジストの塗布装置によれば、たとえ、洗浄装置（４１）から搬出されてからの経過時間の異なるガラス基板が混在していても、ガラス基板がバキュームテーブルに接触した部位に形成された塗布膜の膜厚と、ガラス基板がバキュームテーブルに接触しない、バキュームテーブルに形成された開口部に対応する部位に形成された塗布膜の膜厚との間に膜厚差が生じることを防止できる。すなわち、本発明の塗布装置を用い、画素を含めて、フォトリソグラフィ法にて形成される各種要素を有するカラーフィルタを製造すれば、開口部に起因した膜厚のムラのないカラーフィルタが得られる。

請求項２に係わる発明は、図９に示す平面図において、ガラス基板の温度を測定する手段（５０）の手前、すなわち、洗浄装置（４１）から直行コンベア（４６）の間の洗浄装置側に、ガラス基板の温度を所定の温度にする手段（図示せず）を設けたものである。この所定の温度にする手段を設ける位置は、例えば、直行コンベア（４６）の直前、或いは洗浄装置〜直行コンベアの間のいずこでもよい。

これにより、直行コンベア（４６）へは所定の温度に調温されたガラス基板の搬送が行われることになり、直行コンベア（４６）にての調温のための待機時間が短くなる、もしくは、不要となり、生産効率が阻害されることは回避される。

図１０は、請求項３に係わる発明の一例の平面図である。ガラス基板を一時収納するバッファー装置が、ガラス基板の温度を調節する温調バッファ装置（６４）であることを特徴としている。収納されるガラス基板の温度を２３℃にまで上昇させ、かつ２３℃に維持する機能を有している。

この温調バッファ装置（６４）の収容能力を充分なものとすることによって、直行コンベア（４６）以降の工程にて、何らかの異常が発生した際の一時収納の機能に加え、常時、第三パスライン（ＰＬ−３）による、調温されたガラス基板の搬送が行われることになる。従って、直行コンベア（４６）にての調温のための待機時間が短くなる、もしくは、不要となり、生産効率が阻害されることは回避される。

スリットコータの一例の概略を模式的に示す平面図である。 図１に示すスリットコータの側面図である。 図１に示す塗布ステージの一例の平面図である。 図３のＸ−Ｘ線での断面図である。 （ａ）は、ガラス基板をバキュームテーブルに密着させた状態である。（ｂ）は、ガラス基板上にフォトレジストが塗布された直後の状態である。（ｃ）は、膜厚の差を説明する断面図である。 ガラス基板の洗浄装置からフォトレジストの塗布装置までの間の各装置の配列状態の一例を示す平面図である。 図６に示す洗浄装置の一例の概略を示す断面図である。 洗浄装置から搬出されたガラス基板の環境温度下における経過時間と表面温度との関係図である。 本発明によるフォトレジストの塗布装置の一例の概略を示す平面図である。 請求項３に係わる発明の一例の平面図である。

符号の説明

２０・・・スリットコータ
２２・・・ガラス基板
２３・・・スリットノズル
２４・・・フレーム
２５・・・吐出調整機構
３０・・・塗布ステージ
３１・・・バキュームテーブル
３２・・・筐体
３３・・・リフトピン
３４・・・開口部
３５・・・中空部
３６・・・排気口
３６・・・排気口
３８・・・空気の吸引
４１・・・洗浄装置
４２・・・第一コンベア
４３・・・移載ロボット
４４・・・バッファー装置
４５・・・第二コンベア
４６・・・直行コンベア
４７−１、４７−２・・・第一、第二振り分けコンベア
４８−１、４８−２・・・第一、第二塗布装置
４１ａ・・・マニホールド
４１ｂ・・・エアナイフ
５０・・・温度測定手段
５１・・・温度センサ
５２・・・制御ユニット
６４・・・温調バッファ装置
Ｐ１・・・待機位置
ＰＬ−１、ＰＬ−２、ＰＬ−３・・・第一、第二、第三パスライン

Claims (5)

1. ガラス基板を真空吸着によって塗布ステージのバキュームテーブル上に密着させた状態で、スリットノズルを移動させながら該ガラス基板上にフォトレジストを塗布するフォトレジストの塗布装置において、
   前記ガラス基板の温度を測定する手段を有し、バキュームテーブルの温度とガラス基板の温度との温度差が、予め設定した範囲内になった時に、フォトレジストの塗布を行うことを特徴とするフォトレジストの塗布装置。
2. バキュームテーブル上にガラス基板を搬送する手段を有し、当該搬送手段に前記ガラス基板の温度を測定する手段を設け、当概搬送手段上にてバキュームテーブルの温度とガラス基板の温度との温度差が、予め設定した範囲内になるまでガラス基板を待機させ、予め設定した範囲内になった時に、バキュームテーブル上にガラス基板を搬送し、しかる後にフォトレジストの塗布を行うことを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストの塗布装置。
3. 前記ガラス基板の温度を測定する手段の手前に、ガラス基板の温度を所定の温度にする手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のフォトレジストの塗布装置。
4. 前記ガラス基板の温度を所定の温度にする手段が、温調バッファ装置であることを特徴とする請求項３に記載のフォトレジストの塗布装置。
5. 前記温度差を判断し、該温度差が予め設定した範囲内か否かを判断し、フォトレジストの塗布を自動的に開始する制御システムを有することを特徴とする請求項１、２、３、または４に記載のフォトレジストの塗布装置。

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