JP2016167475A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ローラによって搬送される基板の表面に処理液が供給され所定の処理が行われる場合でも基板の表面へのムラの発生を抑制することが可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】円筒状部材２２１を有する第２搬送ローラ２２を、処理液吐出ノズル１８２によって基板Ｓの表面に処理液が吐出された吐出位置から下流側に連続して複数配設され、第１搬送ローラ２１は、連続して複数配設された第２搬送ローラ２２の下流側に隣接して配設される。これにより、搬送ローラによって搬送される基板の表面に処理液が供給され所定の処理が行われる場合でも基板の表面へのムラの発生を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）用、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）用、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）用、太陽電池パネル用等のガラス基板、磁気／光ディスク用のガラス／セラミック基板、半導体ウェハ、電子デバイス基板、印刷用の印刷版等の各種の基板に対して、洗浄液、エッチング液、現像液、レジスト等を剥離するための剥離液等の薬液や純水、等々の各種処理液を吐出して基板を処理する基板処理装置に関する。

従来この種の基板処理装置としては、基板の搬送方向に並設された搬送ローラによって処理室内に基板を搬入し、搬送ローラで搬送される基板に対して処理液を供給し処理する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示された基板処理装置が有する基板搬送装置は、基板に接触する搬送用コロが基板の搬送方向において全体として千鳥状となるように各搬送ローラに設けられている。これにより、基板の裏面に対し複数の搬送用コロを均一に当接することができるため、基板の表面に対して現像処理等を行った際に、搬送用コロの接触ムラを防止している。

特開２０１３−１１０１９５号公報

しかしながら、特許文献１に係る基板搬送装置では、１本のシャフトに対して基板の裏面に接触する搬送用コロが一定間隔で配置されており、シャフトの延設する方向に対して、基板の裏面に搬送用コロが接触する接触部と接触しない非接触部が生じる。このような場合、基板の表面に供給された処理液による化学反応によって基板に熱が発生した際、接触部と非接触部で温度の不均一が生じる虞がある。すると、この温度の不均一によって基板の表面に搬送用コロのムラが発生する虞がある。

そこで、本発明は、搬送ローラによって搬送される基板の表面に処理液が供給され所定の処理が行われる場合でも基板の表面へのムラの発生を抑制することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、基板処理装置であって、基板を搬送方向の上流側から下流側に向けて搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって下流側に向けて搬送される前記基板の表面に処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルに前記処理液を供給する処理液供給部と、を備え、前記搬送機構は、前記基板の搬送方向と直交する方向に複数配置された円板状部材を有する第１搬送ローラと、前記直交する方向に延びる円筒状部材を有する第２搬送ローラと、を含み、前記第２搬送ローラは、前記処理液吐出ノズルから前記基板の表面に処理液が吐出される吐出位置から下流側に連続して複数配設され、前記第１搬送ローラは、連続して複数配設された前記第２搬送ローラの下流側に隣接して配設される。

第２の態様は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記第２搬送ローラが、前記吐出位置から下流側に連続して３個以上配設されている。

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る基板処理装置であって、前記基板は、搬送方向の両端部に非有効領域を有し、前記円筒状部材の両端が前記非有効領域内に位置する。

第４の態様は、第１の態様ないし第３の態様のいずれか一態様に係る基板処理装置であって、前記第１搬送ローラは、１個以上７個以下の範囲で搬送方向に連続して配設される。

第５の態様は、第１の態様ないし第４の態様のいずれか一態様に係る基板処理装置であって、前記処理液は現像液であり、前記処理液吐出ノズルは、前記基板の表面に前記現像液で液盛りを行う。

本発明の第１の態様ないし第５の態様によれば、円筒状部材を有する搬送ローラを、基板の表面に処理液が吐出された吐出位置から下流側に連続して複数配設されることで、搬送ローラによって搬送される基板の表面に処理液が供給され所定の処理が行われる場合でも基板の表面へのムラの発生を抑制することができる。

基板処理システムの概略上面図である。 制御部の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略側面図である。 第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略平面図である。 第２搬送ローラと基板との位置関係を説明するための概略平面図である。 第２実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略平面図である。

以下、基板処理システム１について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかる基板処理システム１の概略構成を示す上面図である。基板処理システム１は、複数の処理装置を接続して一貫した処理を可能にしたコータ／デベロッパ装置である。

基板処理システム１は、主として、洗浄装置１２、脱水ベーク装置１３、レジスト塗布装置１４、減圧乾燥装置１５、プリベーク装置１６、露光装置１７、現像装置１８、及びポストベーク装置１９の各処理装置と、上記した装置群への基板Ｓの出入を行うインデクサー部１１と、を備えている。

インデクサー部１１から露光装置１７までの行きラインには、洗浄装置１２、脱水ベーク装置１３、レジスト塗布装置１４、減圧乾燥装置１５、プリベーク装置１６等が配置される。露光装置１７からインデクサー部１１までの帰りラインには、現像装置１８、ポストベーク装置１９等が配置される。

インデクサー部１１には複数の基板Ｓを収納するカセットが載置される。インデクサー部１１に配されるインデクサーロボットによりカセットから取り出された基板Ｓは、まず、洗浄装置１２において洗浄される。洗浄装置１２での処理を終えた基板Ｓは、脱水ベーク装置１３に搬送され、脱水ベーク処理が行われる。脱水ベーク処理が行われた基板Ｓは、次にレジスト塗布装置１４に搬送され、レジスト塗布処理が施される。レジスト塗布処理が施された基板Ｓは、次に減圧乾燥装置１５に搬送され、基板Ｓの表面に塗布されたレジスト液の溶媒を減圧により蒸発させて、基板Ｓを乾燥させる。減圧乾燥が施された基板Ｓは、次にプリベーク装置１６に搬送され、基板Ｓ表面のレジスト成分を固化させるため加熱処理が施される。加熱処理が施された基板Ｓは、次に露光装置１７に搬送され、露光処理が施される。

これらの処理を終えた基板Ｓは、現像装置１８に搬送され、現像処理が行われる。現像処理を終えた基板Ｓは、ポストベーク装置１９に運ばれ、加熱処理を施される。その後、該基板Ｓは、インデクサーロボットによってインデクサー部１１に載置される元のカセットに収容される。

また、基板処理システム１は、各処理装置での処理および基板Ｓの搬送を制御する制御部６０を有する。制御部６０は、図２に示されるように、例えば、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、記憶装置６４等が、バスライン６５を介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成される。ＲＯＭ６２は基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭ６３はＣＰＵ６１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置６４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成される。

また、制御部６０では、入力部６６、表示部６７、通信部６８もバスライン６５に接続されている。入力部６６は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されており、オペレータから処理レシピ等の各種の入力設定指示を受ける。表示部６７は、液晶表示装置、ランプ等により構成されており、ＣＰＵ６１による制御のもと各種の情報を表示する。通信部６８は、ＬＡＮ等を介したデータ通信機能を有する。また、制御部６０には、各ロボットおよび各処理装置が制御対象として接続されている。

制御部６０のＣＰＵ６１が処理プログラムＰを実行することによって、基板Ｓの搬送動作および各処理装置での処理動作が制御される。制御部６０は、本発明における搬送制御部としての機能を有する。

以下では、基板処理装置の一例である現像装置１８の構成について図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態にかかる現像装置１８の構成を示す概略側面図であり、図４は現像装置１８の構成を示す概略平面図である。なお、図４ではスペースの都合上一部の符号の記載を省略している。

現像装置１８は、基板Ｓを搬送方向ＡＲ１に沿って搬送する搬送機構２０と、基板Ｓに現像処理を行う処理室１８１と、搬送される基板Ｓの表面に処理液である現像液Ｌを吐出する処理液吐出ノズル１８２と、処理液吐出ノズル１８２に現像液Ｌを供給する処理液供給部１８５とを有する。以下の説明では、特に断らない限り、基板Ｓの搬送方向の上流側を単に「上流側」と称し、その反対側を「下流側」と称する。

処理室１８１は、内部に処理空間を有し、処理室１８１の上流側端部には、露光装置１７で処理された基板Ｓを搬入するための搬入口が設けられている。また、処理室１８１の下流側端部には、処理が完了した基板Ｓをポストベーク装置１９に搬出するための搬出口が設けられている。また、処理室１８１の底面には、処理室内で使用された処理液を排出するための排出機構（図示省略）が設けられている。

処理液吐出ノズル１８２は、処理室１８１の処理空間に設けられており、後述する搬送機構によって下流側に向けて搬送される基板Ｓの表面に処理液を吐出する。処理液吐出ノズル１８２は、搬送方向ＡＲ１と直交する直交方向（Ｙ軸方向）に延びており、その下面（基板Ｓと対向する面）には、直交方向に細長く延びる細隙の吐出口が形成される、いわゆる、スリットノズルである。吐出口の直交方向の寸法は、基板Ｓの直交方向の寸法と略同じである。そして、吐出口から現像液Ｌをカーテン状に吐出することによって、基板Ｓの表面に現像液Ｌを供給する。

基板Ｓと処理液吐出ノズル１８２の吐出口は所定の間隔を設けて配置されており、基板Ｓが吐出口の直下を通過することによって、基板Ｓの上面全体が、表面張力を利用して現像液Ｌが液盛りされた状態（すなわち、現像液Ｌのパドルが形成された状態）となる。基板Ｓの表面に現像液Ｌが盛られた状態で搬送されることで現像処理が行われる。このような、現像液Ｌとしては、常温の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）などを用いることができる。

処理液供給部１８５は、現像液Ｌを貯留する処理液貯留部１８４と、処理液貯留部１８４と処理液吐出ノズル１８２とを接続する配管１８３とを有し、処理液吐出ノズル１８２に現像液Ｌを供給する。処理液貯留部１８４から処理液吐出ノズル１８２への送液にはポンプ等を用いることができる。なお、例えば処理液貯留部１８４が加圧タンクで実現されていれば、加圧タンク内を加圧することで配管１８３を介して処理液吐出ノズル１８２に現像液Ｌを送液することができるためポンプは必要ない。

搬送機構２０は、搬送機構２０は、複数の搬送ローラと当該搬送ローラを回転駆動させる駆動部とを備え、処理室１８１内で基板Ｓを搬送方向ＡＲ１の上流側から下流側に向けて搬送する。複数の搬送ローラは、基板Ｓの搬送方向ＡＲ１と直交する方向に複数配置された円板状部材２１１を有する複数の第１搬送ローラ２１と、直交する方向に延びる円筒状部材２２１を有する複数の第２搬送ローラ２２とから構成されている。駆動部としては公知のモータ等を採用することができ、制御部６０によって制御される。

第１搬送ローラ２１は、直交方向に延びる回転軸２３と、回転軸２３の長手方向に複数配置された円板状部材２１１とを有する。回転軸２３は図示を省略する駆動部に連結されている。本実施形態では図４に示すように６個の円板状部材２１１が回転軸２３の長手方向に取り付けられている。そして、制御部６０からの命令により駆動部が駆動することで第１搬送ローラ２１は、回転軸２３を中心に矢印ＡＲ２で示す向きに回転する。

また、第１搬送ローラ２１を構成する複数の円板状部材２１１の直径は同一であるため、基板Ｓは円板状部材２１１の外周面で水平に支持される。さらに、円板状部材２１１は回転軸２３に対してほぼ同じ間隔で配置されているため、基板Ｓの撓みを抑制しつつ支持することができる。

ここで、第１搬送ローラ２１を基板Ｓの搬送方向ＡＲ１に連続して配置する際、基板Ｓと接触する位置が隣接する第１搬送ローラ２１で異なるようにするため、円板状部材２１１が６個からなる構成と、円板状部材２１１が５個からなる構成との２種類の第１搬送ローラ２１で構成される。なお、隣接する第１搬送ローラ２１のそれぞれの円板状部材２１が基板Ｓの同一位置で接触することによって生じる問題を解消する上では前述した構成が好ましいが、基板Ｓを搬送するという視点ではこの配置は必須ではない。

第２搬送ローラ２２は、基板Ｓの搬送方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に延びる円筒状部材２２１を有する。より詳細には、第１搬送ローラ２１と同様に直交方向に延びる回転軸２３と、回転軸２３に取り付けられ、基板Ｓの裏面にその外周面が当接する円筒状部材２２１とを有する。第２搬送ローラ２２の駆動は第１搬送ローラ２１と同じであるため説明は省略する。円筒状部材２２１は、円板状部材２１１と略同じ直径を有する。そのため、後述するように第１搬送ローラ２１と第２搬送ローラとを組合せて配設した場合でも、基板Ｓを略水平に搬送することができる。

続いて、処理室１８１の処理空間内における第１搬送ローラ２１と第２搬送ローラ２２との配置について詳細に説明する。

処理室１８１では、搬送機構２０に搬送される基板Ｓの上面に対して処理液吐出ノズル１８２から現像液Ｌがカーテン状に吐出される。図３では、基板Ｓに対して現像液Ｌがカーテン状に吐出され、基板Ｓに現像液Ｌが接触する位置を吐出位置ＣＰとして表している。吐出位置ＣＰを通過した基板Ｓの上面には現像液Ｌが液盛りされ現像処理が開始される。

処理室１８１内において、第２搬送ローラ２２は、処理液吐出ノズル１８２から基板Ｓの表面に処理液である現像液Ｌが吐出される吐出位置ＣＰから搬送方向の下流側に連続して複数配設されている。図３では、吐出位置ＣＰから下流側に向けて３個の第２搬送ローラ２２が連続して（隣接して）配設されている。しかしながら、連続して配設される第２搬送ローラ２２の個数はこれに限定されるものではなく、少なくとも連続して２個以上の第２搬送ローラ２２が配設されていればよく、吐出位置ＣＰから下流側に連続して３個以上配設されていることがより好ましい。これにより、より効果的にムラの発生を抑制することができる。

一般的に第２搬送ローラ２２のように円筒状部材を有する搬送ローラは、第１搬送ローラ２１のように円板状部材を有する搬送ローラに比べて高価である。そのため、現像処理によるムラの発生を抑制し、かつ、第２搬送ローラ２２の配設する数を少なくする上では、連続して配設される第２搬送ローラ２２の最大の数は６個とすることが好ましい。なお、連続して配設される最大数は処理液の種類等により実験によってムラの発生とコストの視点から決めれば良い。

また、本実施形態では吐出位置ＣＰから連続して３個配設された第２搬送ローラ２２の下流側に、隣接して第１搬送ローラ２１が配設される。具体的には、７個の第１搬送ローラ２１が連続して配設されている。なお、図示は省略されているが第１搬送ローラ２１が連続して７個配設された下流側には、隣接して第２搬送ローラ２２が連続して複数配設されている。

つまり、吐出位置ＣＰから連続して３個の第２搬送ローラ２２が配設され、その下流側に第１搬送ローラ２１が連続して７個配設され、さらにその下流側には第２搬送ローラ２２が連続して２個以上配設される。このように、基板Ｓの上面に現像液Ｌが吐出された吐出位置ＣＰから第２搬送ローラ２２からなる第２ローラ群２２３と第１搬送ローラ２１とからなる第１ローラ群２１３とを交互に配設することで基板Ｓに生じる現像処理によるムラを抑制することができる。なお、吐出位置ＣＰよりも上流側においては、第１搬送ローラ２１を配設すればよい。なお、第１ローラ群２１３を構成する第１搬送ローラ２１は、連続して１個以上７個以下の範囲で搬送方向ＡＲ１に対して連続して配設されることが好ましい。これにより、ムラの発生を抑制しつつ搬送ローラに係るコストを低下させることができる。

続いて、第２搬送ローラ２２と基板Ｓとの位置関係について説明する。図５は、第２搬送ローラ２２と基板Ｓとの位置関係を説明するための概略平面図である。

基板Ｓは、搬送方向ＡＲ１の両端部に非有効領域３３と中央部に有効領域３０とを有する。有効領域３０とは、後工程等での処理に使用される領域であり、当該領域では現像処理によるムラの発生を防ぐ必要がある。一方、非有効領域３３とは、有効領域３０の周囲を囲む領域であり、後工程等でも使用されない領域である。したがって、非有効領域３３に現像処理によるムラが生じた場合でも製品の品質等に問題は生じない。なお、非有効領域３３は必ずしも有効領域３０の周囲を囲む領域でなくてもよく、例えば、基板Ｓの搬送方向の両端部の領域のみ非有効領域３３となる構成であってもよい。

本実施形態では、第２搬送ローラ２２の円筒状部材２２１の両端位置２２５が基板Ｓの非有効領域３３の直交方向の幅寸法Ｄの範囲内に位置している。このように円筒状部材２２１のＹ軸方向の長さ寸法が、基板ＳのＹ軸方向の有効領域３０よりも長く、基板ＳのＹ軸方向の長さ寸法よりも短いことで、円筒状部材２２の両端位置２２５が非有効領域３３内に位置する。そのため、基板Ｓの有効領域３０内では、第２搬送ローラ２２の円筒状部材２２１が接触支持するため、現像処理によって生じる熱に対して有効領域３０内での温度ばらつきの発生が抑制される。これにより、基板Ｓの表面へのムラの発生を抑制することができる。

以上、説明したように上記実施形態では、複数の円板状部材２１１を有する第１搬送ローラ２１と、円筒状部材２２１とを有する第２搬送ローラ２２との配置を、基板Ｓの上面に吐出される現像液Ｌの吐出位置ＣＰに対し、吐出位置ＣＰから下流側に連続して第２搬送ローラ２２を複数配設し、第１搬送ローラ２１は、連続して複数配設された第２搬送ローラ２２の下流側に隣接して配設されることで、現像処理によって生じる熱のムラが一番発生しやすい搬送区間では、第２搬送ローラ２２で基板Ｓを搬送することとなる。これにより、搬送ローラによる温度バラツキを抑え、基板Ｓへの現像ムラの発生を抑制することができる。

続いて、基板処理装置の第２実施形態であるエッチング装置４８について図６を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態の現像装置１８と異なる構成は、処理液であるエッチング液を吐出するノズルのみである。その他の構成は同じであり同一の符号を付して説明を省略する。

エッチング装置４８は、基板Ｓの上面に高温のエッチング液を吐出するスプレーノズル４０を有する。スプレーノズル４０には、処理液貯留部１８４から高温のエッチング液が配管１８３を介して供給され、エッチング液が基板Ｓに吐出されると、基板Ｓの上面では化学反応が生じ温度の上昇が起こる。そのため、第１実施形態と同様にエッチング液が基板Ｓに吐出される吐出位置ＣＰから下流側に連続して複数の第２搬送ローラ２２が配設される。また、この第２搬送ローラ２２の下流側には隣接して第１搬送ローラ２１が複数配設される。これにより、基板Ｓへのエッチングムラの発生を抑制することができる。

以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、１つの処理液吐出ノズルを用いたがこの数に限定されるものではなく、複数の処理液吐出ノズルを用いてもよい。例えば、２つのスリットノズルを用いてもよく、また、スリットノズルとスプレーノズルを併用する場合においても本発明は有効である。その際、第２搬送ローラ２２は、基板上に処理液が吐出されることで化学反応により熱が発生する位置から配設されることが好ましい。

また、上記実施形態では現像処理とエッチング処理を例に挙げて説明したが、これは本発明の一例にすぎない。例えば、剥離処理などの他の基板処理においても本発明は有効である。

また、上記実施形態では基板を水平に搬送する例を挙げて説明したが、例えば、基板の搬送方向に対して傾斜させた状態で搬送する搬送機構に対しても本発明は有効である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記実施形態で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

１ 基板処理システム
１８ 現像装置
２０ 搬送機構
２１ 第１搬送ローラ
２２ 第２搬送ローラ
３０ 有効領域
３３ 非有効領域
１８２ 処理液吐出ノズル
１８５ 処理液供給部
２１１ 円板状部材
２１３ 第１ローラ群
２２１ 円筒状部材
２２３ 第２ローラ群
２２５ 両端位置
ＣＰ 吐出位置
Ｓ 基板

Claims (5)

1. 基板処理装置であって、
   基板を搬送方向の上流側から下流側に向けて搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構によって下流側に向けて搬送される前記基板の表面に処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、
   前記処理液吐出ノズルに前記処理液を供給する処理液供給部と、を備え、
   前記搬送機構は、
   前記基板の搬送方向と直交する方向に複数配置された円板状部材を有する第１搬送ローラと、
   前記直交する方向に延びる円筒状部材を有する第２搬送ローラと、を含み、
   前記第２搬送ローラは、前記処理液吐出ノズルから前記基板の表面に処理液が吐出される吐出位置から下流側に連続して複数配設され、
   前記第１搬送ローラは、連続して複数配設された前記第２搬送ローラの下流側に隣接して配設されることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記第２搬送ローラが、前記吐出位置から下流側に連続して３個以上配設されている、基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記基板は、搬送方向の両端部に非有効領域を有し、
   前記円筒状部材の両端が前記非有効領域内に位置する、基板処理装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
   前記第１搬送ローラは、１個以上７個以下の範囲で搬送方向に連続して配設される、基板処理装置
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
   前記処理液は現像液であり、
   前記処理液吐出ノズルは、前記基板の表面に前記現像液で液盛りを行う、基板処理装置。
   

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