JP2981709B2

JP2981709B2 - 処理方法及び処理装置

Info

Publication number: JP2981709B2
Application number: JP6064345A
Authority: JP
Inventors: 隆之友枝
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH07249566A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＬＣＤ基板等
の方形状の被処理体に例えば現像液等の処理液を塗布す
る処理方法及び処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）装置の製造工程においては、ＬＣＤ基板（ガラス基
板）上に例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉ
ｄｅ）の薄膜や電極パターン等を形成するために、半導
体製造工程において用いられるものと同様なフォトリソ
グラフィ技術を用いて回路パターン等を縮小してフォト
レジストに転写し、これを現像処理する一連の処理が施
される。

【０００３】例えば、被処理体である矩形状のＬＣＤ基
板を、高速回転可能に構成されたスピンチャック上に配
置して、これを高速回転させながらフォトレジストを塗
布した後、露光装置にてパターンを露光し転写する。そ
の後、露光されたＬＣＤ基板と処理液例えば現像液を供
給する現像液供給ノズル（処理液供給手段）とを対向配
置して相対移動させることによりＬＣＤ基板上に現像液
を膜状に液盛り状態とし、現像を所定時間実施する。そ
して、スピンチャックを高速回転させながら脱イオン水
又は純水等のリンス液（後処理液）を供給して現像液を
流し、現像をストップする。

【０００４】このような処理を行う場合、ＬＣＤ基板が
比較的大型である関係上、スピンチャックの回転時に軸
振れが生じ易いため、駆動モータをスピンチャックの回
転軸に直結させるダイレクトドライブ方式においては回
転軸と駆動モータの位置合せに高精度が要求されると共
に、メンテナンスが面倒であるという問題がある。そこ
で、従来のこの種の処理装置においては、スピンチャツ
クの回転軸と駆動モータとをベルトやチェーン等の伝達
手段を介してスピンチャックを回転駆動している。

【０００５】また、現像液供給ノズルに現像液を供給す
るには、現像液供給配管を介して現像液供給ノズルに接
続する現像液タンク内に例えば窒素（Ｎ₂）ガス等を圧
入して現像液を現像液供給ノズルに供給している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の処理方法においては、ＬＣＤ基板と現像液供給
ノズルとを対向配置した後にＬＣＤ基板と現像液供給ノ
ズルとを相対移動させてＬＣＤ基板上に現像液を膜状に
液盛りするため、現像液供給ノズルをＬＣＤ基板に対向
配置する際の位置合せが不正確であると、ＬＣＤ基板の
端部に現像液が塗布されず液盛りが不均一になり、歩留
まりの低下を招くという問題があった。

【０００７】また、スピンチャツクの回転時に軸振れが
生じるため、回転軸のシール部の摩耗が激しく、スピン
チャックの回転振れによる現像液の膜厚を不均一にする
という虞れもあり、更には装置の寿命の低下を招くとい
う問題があった。

【０００８】また、現像液をＮ₂ガス等で圧送して現像
液供給ノズルに供給してＬＣＤ基板上に現像液を供給す
るため、現像液にＮ₂ガスの一部が溶込んで泡を発生
し、この泡が現像液と共にＬＣＤ基板上に付着して現像
むらを生じるという問題もあった。また、現像液供給ノ
ズルの細孔からノズル内に空気が侵入する虞れもあり、
この場合にはノズル内に侵入した空気が上述と同様に泡
となってＬＣＤ基板上に付着するという問題もある。

【０００９】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、被処理体表面への処理液の塗布を均一にして、歩留
まりの向上を図れるようにした処理方法及び処理装置を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の処理方法は、方形状の被処理体
と、この被処理体の一辺に沿う方向に被処理体と対向配
置された処理液供給手段とを相対移動させて、上記被処
理体の表面に処理液を塗布する処理方法を前提とし、上
記処理液供給手段を上記被処理体の端縁内側付近に配置
させる工程と、処理液を供給させながら上記処理液供給
手段を上記被処理体の一端縁に移動する工程と、処理液
供給手段と被処理体とを相対移動させて被処理体表面に
処理液を塗布する工程とを有することを特徴とするもの
である（請求項１）。

【００１１】また、この発明の第２の処理方法は、上記
第１の処理方法と同様に、方形状の被処理体と、この被
処理体の一辺に沿う方向に被処理体と対向配置された処
理液供給手段とを相対移動させて、上記被処理体の表面
に処理液を塗布する処理方法を前提とし、上記処理液供
給手段を上記被処理体の端縁内側付近に配置させる工程
と、処理液を供給させながら上記処理液供給手段を上記
被処理体の一端縁に移動する工程と、処理液供給手段と
被処理体とを相対移動させて被処理体表面に処理液を塗
布する工程と、処理液が塗布された被処理体を往復回転
させる工程とを有することを特徴とするものである（請
求項２）。この場合、処理液が塗布された被処理体の回
転を往復回転とする方が好ましい（請求項３）。

【００１２】また、この発明の第１の処理装置は、被処
理体を回転可能に保持する保持手段と、上記被処理体の
表面に処理液を供給する処理液供給手段とを有する処理
装置において、上記保持手段を処理容器内に配置される
昇降及び回転可能な真空吸着式スピンチャックにて形成
し、上記スピンチャックの回転軸と上記処理容器との間
に介在されるシール機構を、上記回転軸と処理容器の隙
間を閉塞する可撓性を有するシール部材と、このシール
部材を上記回転軸と処理容器側へ押圧するばね部材とで
構成してなることを特徴とするものである（請求項
４）。

【００１３】また、この発明の第２の処理装置は、方形
状の被処理体を回転可能に保持する保持手段と、上記被
処理体の表面に処理液を供給する処理液供給手段とを有
する処理装置において、上記処理液供給手段を、上記方
形状の被処理体の一辺に沿う方向に延びる処理液収容体
と、この処理液収容体の長手方向に沿って形成される細
孔とで構成し、上記処理液収容体と被処理体の少なくと
も一方を上記方形状の被処理体の一辺に沿う方向に相対
的に移動させる移動手段を有し、上記処理液供給手段の
処理液収容体の上部に泡抜き口を形成すると共に、この
泡抜き口に吸引量調節機構を介設して気泡排出管を接続
したことを特徴とするものである（請求項５）。

【００１４】また、この発明の第３の処理装置は、方形
状の被処理体を回転可能に保持する保持手段と、上記被
処理体の表面に処理液を供給する処理液供給手段とを有
する処理装置において、被処理体の対向する端部側に、
上記処理液供給手段と、この処理液供給手段とは異なる
供給形態によって上記被処理体の表面に後処理液を供給
する後処理液供給手段とを配設し、上記処理液供給手段
及び後処理液供給手段と被処理体の少なくとも一方を上
記方形状の被処理体の一辺に沿う方向に相対的に移動さ
せる移動手段を設けることを特徴とするものである（請
求項６）。

【００１５】この発明において、上記処理液供給手段と
処理液供給源とを接続する処理液供給配管における処理
液供給手段の近傍位置に温度調整機構を設ける方が好ま
しい（請求項７）。

【００１６】

【作用】この発明の処理方法によれば、処理液供給手段
を被処理体の端縁内側付近に配置した後、処理液を供給
させながら処理液供給手段を被処理体の一端縁に位置さ
せ、そして、処理液供給手段と被処理体とを相対移動さ
せて被処理体表面に処理液を塗布することにより、被処
理体の縁部上に処理液を確実に塗布することができ、処
理液の塗布を均一にすることができる（請求項１）。

【００１７】また、上記のようにして被処理体表面に処
理液を塗布した後、処理液が塗布された被処理体を回転
して被処理体表面上の処理液を外方へ拡散させることに
より、被処理体と処理液とを親和させることができ、処
理液の塗布を良好にすることができる（請求項２）。こ
の場合、処理液が塗布された被処理体を往復回転させる
ことにより、被処理体と処理液とを更に親和させること
ができる（請求項３）。

【００１８】また、この発明の処理装置によれば、スピ
ンチャックの回転軸と処理容器との間に介在されるシー
ル機構を、回転軸と処理容器の隙間を閉塞する可撓性を
有するシール部材と、このシール部材を回転軸と処理容
器側へ押圧するばね部材とで構成することにより、スピ
ンチャックの回転駆動時に回転軸が軸振れしても、ばね
部材の弾発力で吸収することができ、回転軸と処理容器
との間の隙間を気密にシールすることができる（請求項
４）。

【００１９】また、処理液供給手段を、方形状の被処理
体の一辺に沿う方向に延びる処理液収容体と、この処理
液収容体の長手方向に沿って形成される細孔とで構成
し、上記処理液収容体と被処理体の少なくとも一方を上
記方形状の被処理体の一辺に沿う方向に相対的に移動さ
せる移動手段を有することにより、被処理体の縁部上に
処理液を確実に塗布することができ、処理液の塗布を均
一にすることができる。また、処理液供給手段の処理液
収容体の上部に泡抜き口を形成することにより、処理液
供給手段内に収容される処理液中から気泡を排出するこ
とができ、更に、泡抜き口に吸引量調節機構を介設して
気泡排出管を接続することにより、処理液中の気泡を確
実に排出して、被処理体への気泡の付着を防止すること
ができる（請求項５）。

【００２０】また、被処理体の対向する端部側に、処理
液供給手段と、この処理液供給手段とは異なる供給形態
によって被処理体の表面に後処理液を供給する後処理液
供給手段とを配設し、処理液供給手段及び後処理液供給
手段と被処理体の少なくとも一方を方形状の被処理体の
一辺に沿う方向に相対的に移動させる移動手段を設ける
ことにより、処理液が塗布された後の被処理体の全面に
後処理液を均一に供給することができる（請求項６）。

【００２１】また、処理液供給手段と処理液供給源とを
接続する処理液供給配管における処理液供給手段の近傍
位置に温度調節機構を設けることにより、被処理体に供
給される処理液の温度を所定温度に維持することができ
る（請求項７）。

【００２２】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、この発明の処理装置を、ＬＣＤ
基板の現像装置に適用した場合について説明する。図１
はこの発明の処理装置の概略断面図、図２はその要部拡
大断面図が示されている。

【００２３】この発明の処理装置は、方形状の被処理体
例えば矩形状のＬＣＤ基板Ｇ（以下に基板という）を図
示しない真空装置によって吸着保持すると共に水平方向
に回転するスピンチャック１（保持手段）と、このスピ
ンチャック１を取囲むように配置される処理容器１０
と、基板Ｇ上に処理液例えば現像液を供給する処理液供
給手段例えば現像液供給ノズル２０と、基板Ｇ上に脱イ
オン水又は純水等の後処理液例えばリンス液を供給する
リンス液供給ノズル３０を具備してなる。

【００２４】上記スピンチャック１は駆動モータ２の駆
動によって回転される中空状の回転軸３を介して水平方
向に回転（自転）可能になっており、また、回転軸３に
連結される昇降シリンダ４の駆動によって上下方向に移
動し得るように構成されている。この場合、スピンチャ
ック１の上面は、真空吸着により例えば最大５００×４
００ｍｍの矩形状のＬＣＤ基板Ｇを保持し得るように構
成されている。また、スピンチャック１の回転軸３は、
処理容器１０内に配置される固定カラー５の内周面にベ
アリング５ａ及びラビリンスシール５ｂを介して回転可
能に装着される回転内筒６の内周面に嵌着されるスプラ
イン軸受７に摺動可能に連結されている。スプライン軸
受７には従動プーリ４１が装着されており、従動プーリ
４１には処理容器１０の外方に配置された駆動モータ２
の駆動軸２ａに装着された駆動プーリ４２との間にベル
ト４３が掛け渡されている。したがって、駆動モータ２
の駆動によってベルト４３を介して回転軸３が回転して
スピンチャック１が回転される。また、回転軸３の下部
側は処理容器１０の下部側に配置され、処理容器１０の
外方に配置された昇降シリンダ４によって昇降可能な可
動カラー８内にベアリング８ａを介して配設されると共
に、可動カラー８内において回転軸３はシール機構５０
を介して昇降シリンダ４に連結され、昇降シリンダ４の
駆動によって回転軸３が上下方向に移動し得るようにな
っている。

【００２５】なお、可動カラー８のフランジ部８ｂにス
ライドシャフト４４が取付けられており、このスライド
シャフト４４が処理容器１０のベース部１１に固定され
る案内筒体４５内に摺動可能に嵌挿されて、スピンチャ
ック１の昇降が円滑に行えるようになっている。また、
スピンチャック１は回転軸３に設けられた通路４６及び
この通路４６に接続する排気管４７を介して図示しない
真空ポンプに接続されて、真空ポンプの駆動により真空
引きされてスピンチャック１上に基板Ｇを真空吸着によ
って保持することができるように構成されている。

【００２６】上記シール機構５０は、回転軸３と処理容
器１０（具体的には可動カラー８に固定される可動壁
９）との間の隙間５１に介在されて処理容器１０と外部
とを遮断してスピンチャック１の真空吸着を良好に行え
るようにしたものである。このシール機構５０の構造
は、図２、図３及び図４に示すように、回転軸３と可動
壁９との間の隙間５１を閉塞する断面略Ｕ字状の例えば
テフロン（商品名）等のフッ素樹脂製の可撓性を有する
環状のシール部材５２と、このシール部材５２を回転軸
３と可動壁９すなわち処理容器側へ押圧する断面略Ｕ字
状の例えばステンレス製のばね部材５３とで構成されて
いる。このようにシール機構５０を構成することによ
り、ばね部材５３の弾発力によって常時シール部材５２
が回転軸３と可動壁９（処理容器側）に押圧されるの
で、スピンチャック１の設置時に隙間５１に多少の寸法
誤差が生じてもシール機構５０にて誤差分を吸収するこ
とができ、回転軸３の位置合せを容易にすることができ
る。また、スピンチャック１の回転駆動時に回転軸３に
軸振れが生じたとしても、ばね部材５３の弾発力によっ
て常時シール部材５２が回転軸３と可動壁９に押圧され
るので、シール状態は常に良好であり、また、軸振れが
発生してもその振れが可動壁９に伝達するのを抑制でき
るため、処理装置のがたつきを防止できる。かつ、シー
ル部材５２は変形可能なため、その摩耗を少なくするこ
とができる。このように構成されるシール機構５０を用
いることにより、スピンチャックの回転軸３と処理容器
側との隙間５１の大小に関係なく隙間５１を気密にシー
ルすることができ、しかも、スピンチャック１の設置及
びメンテナンスが容易となり、更には、スピンチャック
１及び装置全体の寿命の増大が図れる。

【００２７】なお、上記シール機構５０は上記構造に限
定されるものではなく、例えば図５（ａ）に示すよう
に、スリット５４を有する断面円状のばね部材５３ａを
シール部材５２内に配設してもよく、あるいは、図５
（ｂ）に示すように、シール部材５２内に蛇腹状のばね
部材５３ｂを配設した構造としてもよい。

【００２８】上記処理容器１０は、ベース部１１に設け
られた排気口１２に連通する排気通路１３ａと、ベース
部１１に設置された固定カラー５の取付穴１３ｂを有す
る下部容器１３と、この下部容器１３の外周に位置し、
底面が傾斜する周溝１４ａを有する容器基部１４と、容
器基部１４の周溝１４ａ内に垂下する垂下片１５ａの上
端からスピンチャック１に保持される基板Ｇの下面側に
向かって上向きに傾斜する傾斜片１５ｂを有する内容器
１５と、この内容器１５の外周側に位置し、図示しない
昇降手段によって容器基部１４の周溝１４ａ内に出没可
能に突出する筒状の第１の外容器１６ａと、この第１の
外容器１６ａの上昇に伴って内容器１５の外側上方に突
出する筒状の第２の外容器１６ｂとで構成されている。
この場合、上記排気口１２及び排気通路１３ａは図面上
では１箇所設けられているが、実際には同心上に２箇所
設けられており、この排気口１２に図示しない排気装置
を介設する排気管１２ａが接続されている。また、上記
容器基部１４の周溝１４ａにおける最下部側の底部に、
排液管１４ｃを接続する排液口１４ｂが設けられてい
る。

【００２９】上記のように構成される処理容器１０を設
置するベース部１１には、スピンチャック１の回転軸３
を嵌挿する開口１１ａが設けられており、この開口１１
ａを囲むようにして開口１１ａの上方側に上記従動プー
リー４１を配設する回転駆動伝達室４８を介して上記固
定カラー５が設置され、また、開口１１ａの下方側には
上記可動カラー８を配設する昇降駆動室４９が設けられ
ている。

【００３０】なお、上記スピンチャック１の保持部周辺
の下方側には基板Ｇの裏面に洗浄水を噴射するための洗
浄水噴射ノズル６０が設けられている。この洗浄水噴射
ノズル６０は、スピンチャック１の外周の８箇所（図面
では２箇所を示す）に等間隔で配置されており、各噴射
ノズル６０は洗浄水供給管６１を介して洗浄水供給源６
２に接続されて、必要に応じて洗浄水を噴射し得るよう
に構成されている。この場合、各噴射ノズル６０の基板
Ｇに対する噴射角をそれぞれ異ならせて固定的に設けて
もよく、あるいは、図示しないノズル角度調整機構を設
けて各噴射ノズル６０の噴射角を可変にし得るように構
成してもよい。

【００３１】上記のように構成される処理容器１０内に
基板Ｇを搬入するには、まず、第１の外容器１６ａと第
２の外容器１６ｂを下降させた状態でスピンチャック１
を上昇する。次に、図示しない搬送アームによって搬送
された基板Ｇをスピンチャック１上に吸着保持した後、
スピンチャック１を下降して基板Ｇを処理容器１０内に
搬入することができる。そして、第１及び第２の外容器
１６ａ，１６ｂを上昇させた状態で、基板Ｇの現像処理
を施すことができる。

【００３２】上記のように構成される処理容器１０内に
搬入される基板Ｇの表面に現像液を塗布する場合、現像
液が飛散して基板Ｇ上に再付着するのを防止するために
排気側及び排液側を吸引する必要があるが、この際、基
板Ｇの周囲に乱流が生じないように考慮する必要があ
る。そのため、この実施例では、基板Ｇの上面と第２の
外容器１６ｂの開口端との寸法Ａを１０〜２０ｍｍ、基
板Ｇの長片側短辺と第２の外容器１６ｂの側壁１６ｃと
の寸法Ｂを１５〜７５ｍｍ、基板Ｇの下面と内容器１５
の傾斜片１５ｂの頂面との寸法Ｃを１０〜２５ｍｍとし
ている。

【００３３】上記実施例では、上方が開口した処理容器
１０を固定する場合について説明したが、処理容器１０
の開口部を覆うように蓋体を設けると共に、処理容器１
０をスピンチャック１と共に回転させて現像処理を行う
ように構成してもよい。

【００３４】例えば、図６に示すように、上記第２の外
容器１６ｂの上部開口部に嵌合する蓋体１７の中心部に
吊持部１７ａを設け、この吊持部１７ａをベアリング１
８ａを介して上下動可能な吊持アーム１８にて支持する
ことによって、吊持アーム１８の上下動によって蓋体１
７を上昇及び下降し、また、回転可能に構成する。一
方、上記内容器１５をスピンチャック１に取付けると共
に、下部容器１３の上面に起立する当接部１９ａにシー
リング及び滑動可能に当接し、また、内容器１５の外側
に取付部材１９ｂを介して第２の外容器１６ｂを取付け
る。このように構成することにより、スピンチャック１
を回転させると、内容器１５と第２の外容器１６ｂ及び
蓋体１７が一体的に回転するので、密閉容器内で基板Ｇ
表面に現像液を塗布することができ、この際、乱気流等
の外的要因に影響を受けることなく、現像処理を行うこ
とができる。

【００３５】なお、取付部材１９ｂは空気がスムースに
流通可能なように必要最小限の大きさとし、例えば棒状
体を複数個設けたものにする。また、スピンチャック１
と内容器１５の取付部に開口部を設けて、洗浄水噴射ノ
ズル６０から基板Ｇ裏面に洗浄水が噴射可能に形成する
必要がある。なお、図６において、その他の部分は上記
実施例と同じであるので同一部分には同一符号を付し
て、その説明は省略する。

【００３６】一方、上記現像液供給ノズル２０は、図７
及び図８に示すように、基板Ｇの一辺（短辺）に沿う方
向に延びて短辺全体を覆う長さを有し、両端が閉塞され
た例えば塩化ビニル製のパイプ状の現像液収容体２１
と、この現像液収容体２１の長手方向に沿って例えば
１．５ｍｍの間隔をおいて列設される直径約０．４ｍｍ
の細孔２２とで構成されている。この現像液供給ノズル
２０の現像液収容体２１の両側端部には、処理液である
現像液を収容する現像液収容タンク２３（処理液供給
源）に接続する現像液供給配管２４が接続されており、
現像液収容タンク２３内に導入される圧送用Ｎ₂ガスに
よって現像液が現像液供給ノズル２０内に供給され、細
孔２２から基板表面にカーテン状に滲み出るようにして
供給されるようになっている。

【００３７】また、現像液収容体２１の一端には支持ア
ーム２５が突出しており、この支持アーム２５にボール
ネジにて形成される移動手段２６の移動軸２６ａが係合
され、例えばステップモータ２６ｂによって正逆回転さ
れる移動軸２６ａによって現像液供給ノズル２０が基板
Ｇの長辺方向に相対移動し得るように構成されている。
なお、現像液供給ノズル２０の他端には案内アーム２７
が突出しており、この案内アーム２７は移動軸２６ａと
平行に配設された案内レール２８に摺動可能に装着され
て、現像液供給ノズル２０の移動を円滑に行えるように
してある。この場合、上記ステッピングモータ２６ｂは
制御部７０からの信号によって正逆いずれかの回転及び
回転時間が決定され、現像液供給ノズル２０を基板Ｇの
長辺側の端部付近に配置した後、現像液供給ノズル２０
を端部まで戻した後、ステッピングモータ２６ａを逆回
転させて現像液供給ノズル２０を基板Ｇの他端まで移動
することができるようになっている（図９参照）。なお
この場合、図７及び図８に示すように、現像液供給ノズ
ル２０の支持アーム２５と案内アーム２７にそれぞれ取
付けられた発光部７１と受光部７２とからなる光学式の
センサ７３を設けておけば、このセンサ７３によって基
板Ｇの端部に現像液供給ノズル２０が移動したことを検
出することができ、この検出信号を制御部７０に伝達す
ることによって、現像液供給ノズル２０の移動を停止す
ることができる。

【００３８】また、現像液供給ノズル２０の現像液供給
配管２４における現像液供給ノズル２０の近傍位置に温
度調整機構８０が設けられており、この温度調整機構８
０によって現像液の温度が例えば２３℃の所定の温度に
維持されるようになっている。この場合、温度調整機構
８０は、現像液供給配管２４を覆う温調室８１と、この
温調室８１に設けられた流入口８２と流出口８３にそれ
ぞれ接続する温度調整液の給排配管８４とで構成されて
おり、現像液供給配管２４内を流れる現像液と温度調整
液とを熱交換させて現像液収容体２１内へ供給される現
像液の温度を一定に維持することができる。なお、ＬＣ
Ｄ基板Ｇにおいては、半導体ウエハ程微細な線幅は要求
されないので、現像液供給配管２４における現像液供給
ノズル２０の近傍位置にて温度調整を行うことで十分な
温度管理が行える。

【００３９】したがって、現像液供給ノズル２０を中空
パイプ状に形成することができるので、構造を簡単かつ
軽量にすることができる。また、現像液の温度を現像液
の塗布処理に最適な温度例えば２３℃（温度勾配±１
℃）に設定することができ、現像処理における歩留まり
の向上及びスループットの向上を図ることができる。

【００４０】なお、現像液供給ノズル２０は中空パイプ
状の現像液収容体２１に直接細孔２２を設ける場合以外
に、例えば図１０に示すように、中空パイプ状の現像液
収容体２１の下面に長手通しにスリット２１ａを設け、
このスリット２１ａに多数の細孔２２を列設した噴頭２
１ｂを溶接にて固定したものであってもよい。

【００４１】また、上記現像液供給ノズル２０の現像液
収容体２１の上部中央には泡抜き口８６が形成されてお
り、この泡抜き口８６に接続される気泡排出管８７に吸
引量調節機構８８が介設されている。吸引量調節機構８
８は気泡排出管８７に接続する空気室８８ａ内に例えば
圧縮空気の噴射ノズル８８ｂを挿入すると共に、噴射ノ
ズル８８ｂの噴口を排出側に向けて配設した構造となっ
ており、噴射ノズル８８ｂより圧縮空気を噴射させるこ
とによってベルヌーイ効果により現像液供給ノズル２０
内に発生する気泡を気泡排出管８７から排出することが
できる。なおこの場合、現像液収容体２１の上部内面８
５を中央に向って上り勾配の傾斜面とすることによっ
て、気泡が泡抜き口８６に向って集まり易くなり、気泡
の排出を更に円滑にすることができる。このように、現
像液中に発生する気泡は気泡排出管８７から外部に排出
されるので、気泡が基板Ｇの表面に付着する虞れがな
い。この泡抜きは基板Ｇのロット単位、所定枚数処理
毎、所定時間経過時毎、あるいは図示しない気泡検出手
段による気泡検出時、などに行えばよい。なお、図７に
おいて、符合８９ａは圧縮空気供給源、８９ｂは流量調
整弁であって、流量調整弁８９ｂを調整することによっ
て圧縮空気の噴射量及び気泡の吸引量を調節することが
できるようになっている。

【００４２】また、上記リンス液供給ノズル３０は、図
８に示すように、上記現像液供給ノズル２０と対向する
側の基板Ｇの端部外側に配設されている。このリンス液
供給ノズル３０は、上部にリンス液供給管３１を接続
し、下面の２箇所にリンス液噴射用噴頭３２が設けられ
て、現像液供給ノズル２０とは異なる供給形態となって
いる。リンス液供給ノズル３０は、移動軸２６ａ及び案
内レール２８と平行に配置された搬送レール３３に沿っ
て移動する移動アーム３４によってスピンチャック１に
て保持された基板Ｇの上方に移動し得るように構成され
ている。

【００４３】上記実施例では、現像液供給ノズル２０と
リンス液供給ノズル３０とを別の駆動手段によって移動
させているが、同一の駆動手段によって移動することも
可能である。すなわち、図１１に示すように、スピンチ
ャック１にて吸着保持される基板Ｇの長手方向に平行に
配設される搬送レール３５を設けると共に、この搬送レ
ール３５に沿って例えばエアーシリンダ、ステッピング
モータ等によって駆動される移動機構（図示せず）によ
って移動可能になされた把持アーム３６を設け、この把
持アーム３６にて現像液供給ノズル２０又はリンス液供
給ノズル３０を把持し得るように構成すればよい。な
お、把持アーム３６によって現像液供給ノズル２０又は
リンス液供給ノズル３０を把持するには、例えばエアー
シリンダ等を使用したメカニカルチャック機構、真空吸
着式、電磁石式のチャック等を使用することができる。

【００４４】次に、上記のように構成されるこの発明の
処理装置を用いて基板Ｇ上に現像液を塗布する手順につ
いて図１２を参照して説明する。

【００４５】まず、スピンチャック１上に搬送されてき
た基板Ｇをスピンチャック１にて吸着保持する。そし
て、基板Ｇの短辺に沿う方向すなわち短辺の端部上方位
置に例えば、細孔２２が端縁より５ｍｍ程度内側に位置
するように現像液供給ノズル２０を対向配置した後、現
像液供給ノズル２０から現像液を基板Ｇ上に供給する
（図１２（ａ）参照）。次に、現像液を供給しながら現
像液供給ノズル２０を基板Ｇの一端縁まで移動して戻
し、基板Ｇの端部に現像液を塗布する（図１２（ｂ），
参照）。そして、現像液供給ノズル２０を基板Ｇの他
端位置まで移動して基板Ｇ表面の全面に現像液を塗布し
た後、現像液の供給を停止して現像液供給ノズル２０を
そのまま待機させるか、元の待機位置に復帰させる（図
１２（ｃ），及び参照）。次に、スピンチャック１
を例えば１０ｒｐｍ、周期３秒程度で往復回転して基板
Ｇ上に塗布された現像液を遠心力によって外方へ拡散す
ると共に、基板Ｇと現像液とを親和させる（図１２
（ｄ）参照）。そして、スピンチャック１を２００ｒｐ
ｍ程度で連続回転させながら現像液を振り切り、基板Ｇ
上にリンス液供給ノズル３０を移動し、リンス液供給ノ
ズル３０からリンス液を基板Ｇ上に供給して現像を停止
する（図１２（ｅ）参照）。

【００４６】上記のように構成されるこの発明の処理装
置は単独の装置として使用できることは勿論であるが、
以下に説明するＬＣＤ基板の塗布・現像処理システムに
組込んで使用することができる。

【００４７】上記塗布・現像処理システムは、図１３に
示すように、基板Ｇを搬入・搬出するローダ部９０と、
基板Ｇの第１処理部９１と、中継部９３を介して第１処
理部９１に連設される第２処理部９２とで主に構成され
ている。なお、第２処理部９２には受渡し部９４を介し
てレジスト膜に所定の微細パターンを露光するための露
光装置９５が連設可能になっている。

【００４８】上記ローダ部９０は、未処理の基板Ｇを収
容するカセット９６と、処理済みの基板Ｇを収容するカ
セット９７を載置するカセット載置台９８と、このカセ
ット載置台９８上のカセット９６，９７との間で基板Ｇ
の搬出入を行うべく水平（Ｘ，Ｙ）方向と垂直（Ｚ）方
向の移動及び回転（θ）可能な基板搬出入ピンセット機
構９９とで構成されている。

【００４９】上記第１処理部９１は、Ｘ，Ｙ、Ｚ方向の
移動及びθ回転可能な搬送アーム機構１０１の搬送路１
０２の一方の側に、基板Ｇをブラシ洗浄するブラシ洗浄
装置１０３と、基板Ｇを高圧ジェット水で洗浄するジェ
ット水洗浄装置１０４と、基板Ｇの表面を疎水化処理す
るアドヒージョン処理装置１０５と、このアドヒージョ
ン処理装置１０５の下に基板Ｇを所定温度に冷却する冷
却処理装置１０６とを配置し、搬送路１０２の他方の側
に、基板Ｇの表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布
装置１０７と、基板Ｇの周縁部のレジストを除去するレ
ジスト除去装置１０８を配置してなる。

【００５０】また、上記第２処理部９２は、第１処理部
９１と同様に、Ｘ，Ｙ、Ｚ方向の移動及びθ回転可能な
搬送アーム機構１０１ａを有し、この搬送アーム機構１
０１ａの搬送路１０２ａの一方の側に、レジスト液塗布
の後で基板Ｇを加熱してプリベーク又はポストベークを
行う加熱処理装置１０９を配置し、搬送路１０２ａの他
方の側に、この発明の処理装置としての現像装置１１０
を配置している。

【００５１】なお、上記受渡し部９４には、基板Ｇを一
時待機させるためのカセット１１１と、このカセット１
１１との間で基板Ｇの出入れを行う搬送用ピンセット機
構１１２と、基板Ｇの受渡し台１１３が設けられてい
る。

【００５２】上記のように構成される塗布・現像処理シ
ステムにおいて、カセット９６内に収容された未処理の
基板Ｇはローダ部９０の搬出入ピンセット機構９９によ
って取出された後、第１処理部９１の搬送アーム機構１
０１に受け渡され、そして、ブラシ洗浄装置１０３内に
搬送される。このブラシ洗浄装置１０３内にてブラシ洗
浄された基板Ｇは引続いて乾燥される。なお、プロセス
に応じてジェット水洗浄装置１０４内にて高圧ジェット
水により洗浄させるようにしてもよい。この後、基板Ｇ
は、アドヒージョン処理装置１０５にて疎水化処理が施
され、冷却処理装置１０６にて冷却された後、レジスト
塗布装置１０７にてフォトレジストすなわち感光膜が塗
布形成される。そして、このフォトレジストが加熱処理
装置１０９にて加熱されてベーキング処理が施された
後、露光装置９５にて所定のパターンが露光される。そ
して、露光後の基板Ｇはこの発明に係る現像装置１１０
内へ搬送され、ここで上述したようなこの発明の処理工
程を経て現像液により現像された後にリンス液により現
像液を洗い流し、現像処理を完了する。

【００５３】現像処理された処理済みの基板Ｇはローダ
部９０のカセット９７内に収容された後に、搬出されて
次の処理工程に向けて移送される。

【００５４】上記実施例では、この発明の処理方法及び
処理装置をＬＣＤ基板の現像処理に適用した場合につい
て説明したが、ＬＣＤ基板以外の方形状被処理体に処理
液を塗布する方法及び装置にも適用できることは勿論で
ある。

【００５５】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の塗布
装置によれば、上記のように構成されるので、以下のよ
うな効果が得られる。

【００５６】１）請求項１記載の処理方法によれば、処
理液供給手段を被処理体の端縁内側付近に配置した後、
処理液を供給させながら処理液供給手段を被処理体の一
端縁に移動し、そして、処理液供給手段と被処理体とを
相対移動させて被処理体表面に処理液を塗布するので、
被処理体の縁部上に処理液を確実に塗布することがで
き、処理液の塗布を均一にすることができる。したがっ
て、歩留まりの向上を図ることができる。

【００５７】２）請求項２記載の処理方法によれば、被
処理体表面に処理液を塗布した後、処理液が塗布された
被処理体を回転して被処理体表面上の処理液を外方へ拡
散させるので、被処理体と処理液とを親和させることが
でき、処理液の塗布を更に良好にすることができると共
に、歩留まりの向上を図ることができる。この場合、被
処理体が塗布された被処理体を往復回転することによ
り、更に被処理体と処理液とを親和させることができる
（請求項３）。

【００５８】３）請求項４記載の処理装置によれば、ス
ピンチャックの回転軸と処理容器との間に介在されるシ
ール機構を、回転軸と処理容器の隙間を閉塞する可撓性
を有するシール部材と、このシール部材を回転軸と処理
容器側へ押圧するばね部材とで構成するので、回転軸と
処理容器との間の隙間の大小に影響を受けることなく気
密にシールすることができ、スピンチャックの設置及び
メンテナンスを容易にすることができ、かつ、寿命の増
大を図ることができる。更に、被処理体をスピンチャッ
クにて確実に真空吸着することができ、処理液の塗布の
均一化を図ることができる。

【００５９】４）請求項５記載の処理装置によれば、処
理液供給手段を、方形状の被処理体の一辺に沿う方向に
延びる処理液収容体と、この処理液収容体の長手方向に
沿って形成される細孔とで構成し、処理液収容体と被処
理体の少なくとも一方を方形状の被処理体の一辺に沿う
方向に相対的に移動させる移動手段を設けるので、処理
液供給手段の構造を簡単にし、かつ、被処理体の縁部上
に処理液を確実に塗布することができ、処理液の塗布を
均一にすることができる。また、処理液供給手段の処理
液収容体の上部に泡抜き口を形成するので、処理液供給
手段内に収容される処理液中から気泡を排出することが
できる。また、泡抜き口に吸引量調節機構を介設して気
泡排出管を接続することにより、処理液中の気泡を確実
に排出して、被処理体への気泡の付着を防止することが
できる。

【００６０】５）請求項６記載の処理装置によれば、被
処理体の対向する端部側に、処理液供給手段と、この処
理液供給手段とは異なる供給形態によって被処理体の表
面に後処理液を供給する後処理液供給手段とを配設し、
処理液供給手段及び後処理液供給手段と被処理体の少な
くとも一方を方形状の被処理体の一辺に沿う方向に相対
的に移動させる移動手段を設けることにより、処理液が
塗布された後の被処理体の全面に後処理液を均一に供給
することができる。

【００６１】６）請求項７記載の処理装置によれば、処
理液供給手段と処理液供給源とを接続する処理液供給配
管における処理液供給手段の近傍位置に温度調節機構を
設けるので、上記５），６）に加えて被処理体に供給さ
れる処理液の温度を所定温度に維持することができ、処
理条件を最適にし、スループットの向上を図ることがで
きる。

【００６２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置の一例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。

【図３】この発明におけるシール機構の要部を示す断面
斜視図である。

【図４】シール機構の概略断面図である。

【図５】シール機構の別の実施例を示す概略断面図であ
る。

【図６】この発明における処理容器の別の実施例を示す
断面図である。

【図７】この発明における処理液供給手段の一例を示す
一部断面図である。

【図８】処理液供給手段と後処理液供給手段の移動機構
の一例を示す平面図である。

【図９】処理液供給手段の動作を示す断面図である。

【図１０】処理液供給手段の別の実施例の要部を示す断
面斜視図である。

【図１１】処理液供給手段と後処理液供給手段の移動機
構の別の実施例を示す平面図である。

【図１２】この発明の処理方法の手順を示す説明図であ
る。

【図１３】この発明の処理装置を具備するＬＣＤ基板の
塗布・現像処理システムを示す斜視図である。

【符号の説明】

ＧＬＣＤ基板（被処理体）１スピンチャック（保持手段）３回転軸１０処理容器２０現像液供給ノズル（処理液供給手段）２１現像液収容体２２細孔２３現像液収容タンク（処理液供給源）２４現像液供給配管２６移動手段３０リンス液供給ノズル（後処理液供給手段）５０シール機構５１隙間５２シール部材５３ばね部材５３ａ円状ばね部材５３ｂ蛇腹状ばね部材８０温度調整機構８６泡抜き口８７気泡排出管８８吸引量調節機構

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】方形状の被処理体と、この被処理体の一
辺に沿う方向に被処理体と対向配置された処理液供給手
段とを相対移動させて、上記被処理体の表面に処理液を
塗布する処理方法において、上記処理液供給手段を上記被処理体の端縁内側付近に配
置させる工程と、処理液を供給させながら上記処理液供給手段を上記被処
理体の一端縁に移動する工程と、処理液供給手段と被処理体とを相対移動させて被処理体
表面に処理液を塗布する工程とを有することを特徴とす
る処理方法。
【請求項２】方形状の被処理体と、この被処理体の一
辺に沿う方向に被処理体と対向配置された処理液供給手
段とを相対移動させて、上記被処理体の表面に処理液を
塗布する処理方法において、上記処理液供給手段を上記被処理体の端縁内側付近に配
置させる工程と、処理液を供給させながら上記処理液供給手段を上記被処
理体の一端縁に移動する工程と、処理液供給手段と被処理体とを相対移動させて被処理体
表面に処理液を塗布する工程と、処理液が塗布された被処理体を回転させる工程とを有す
ることを特徴とする処理方法。
【請求項３】請求項２記載の処理方法において、塗布液が塗布された被処理体の回転を往復回転としたこ
とを特徴とする処理方法。
【請求項４】被処理体を回転可能に保持する保持手段
と、上記被処理体の表面に処理液を供給する処理液供給
手段とを有する処理装置において、上記保持手段を処理容器内に配置される昇降及び回転可
能な真空吸着式スピンチャックにて形成し、上記スピンチャックの回転軸と上記処理容器との間に介
在されるシール機構を、上記回転軸と処理容器の隙間を
閉塞する可撓性を有するシール部材と、このシール部材
を上記回転軸と処理容器側へ押圧するばね部材とで構成
してなることを特徴とする処理装置。
【請求項５】方形状の被処理体を回転可能に保持する
保持手段と、上記被処理体の表面に処理液を供給する処
理液供給手段とを有する処理装置において、上記処理液供給手段を、上記方形状の被処理体の一辺に
沿う方向に延びる処理液収容体と、この処理液収容体の
長手方向に沿って形成される細孔とで構成し、上記処理液収容体と被処理体の少なくとも一方を上記方
形状の被処理体の一辺に沿う方向に相対的に移動させる
移動手段を有し、上記処理液供給手段の処理液収容体の上部に泡抜き口を
形成すると共に、この泡抜き口に吸引量調節機構を介設
して気泡排出管を接続したことを特徴とする処理装置。
【請求項６】方形状の被処理体を回転可能に保持する
保持手段と、上記被処理体の表面に処理液を供給する処
理液供給手段とを有する処理装置において、被処理体の対向する端部側に、上記処理液供給手段と、
この処理液供給手段とは異なる供給形態によって上記被
処理体の表面に後処理液を供給する後処理液供給手段と
を配設し、上記処理液供給手段及び後処理液供給手段と被処理体の
少なくとも一方を上記方形状の被処理体の一辺に沿う方
向に相対的に移動させる移動手段を設けることを特徴と
する処理装置。
【請求項７】請求項５又は６記載の処理装置におい
て、上記処理液供給手段と処理液供給源とを接続する処理液
供給配管における処理液供給手段の近傍位置に温度調整
機構を設けたことを特徴とする処理装置。