JP3352371B2 - 塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ディス
プレイ基板等の基板に対してフォトレジスト液等の塗布
液を塗布する塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤ
と称する）の製造においては、ガラス製の基板にフォト
レジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、要求される
回路パターンに対応してこのレジスト膜を露光し、つい
で現象処理をするという、いわゆるフォトリゾグラフィ
技術により基板上に回路パターンを被着形成する工程が
存在する。

【０００３】これらの工程のうち、レジスト膜を形成す
る塗布工程は、矩形のＬＣＤ基板を収容する基板収容容
器（カップ）内に配設された載置台上に載置固定し、処
理容器の開口部を蓋体で閉塞して、載置台を回転させ、
この基板上面の中心部に溶剤と感光性樹脂とからなるレ
ジスト液（塗布液）を滴下し、このレジスト液を基板の
回転力と遠心力とにより基板中心部から周縁部に向けて
渦巻状に拡散させて塗布するいわゆるスピンコーティン
グが知られている。

【０００４】このような塗布装置は、基板を載置・収容
する上述のカップと、このカップの周囲に固定されてフ
ォトレジスト液のパーティクルやシンナを分離除去する
ドレインカップとを有しており、スピンコーティングに
際してはフォトレジスト液がカップ内周に飛散するとと
ともにドレインカップに流出し、かつフォトレジスト液
のパーティクルやシンナを含んだミストがカップ内部に
充満し、ドレインカップに排出される状況となる。この
ため、ドレインカップは気体と液体とを容易に分離する
構造を有しかつ気体を速やかに排出する排気管が接続さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ドレインカ
ップに連通する排気管は、ドレインカップの数箇所（例
えば４箇所）から単に導出されているのみであり、この
ため、高速回転しつつ行われるスピンコーティングに際
しても、排気管近傍の気体がまず排気され、排気範囲が
回転カップおよびドレインカップの全体に次第に広がる
といった状況である。換言すれば、カップ全体からまん
べんなく排気がしにくく排気管から離れた位置ではミス
ト蒸気がこもることになり、このミスト蒸気が基板に再
付着するおそれがあり、このためレジスト膜形成の際に
レジスト膜が汚れるというおそれがあった。

【０００６】しかも、最近ＬＣＤ基板は大型化する傾向
にあり、従来の６５０×５５０ｍｍから、例えば８３０
×６５０ｍｍのような著しく大型化したものが求められ
ており、このように基板が大型化すると、上述のミスト
蒸気量が多くなり、レジストが汚れる可能性が高くな
る。

【０００７】さらには、従来のドレインカップでは、回
転によって運動方向を持ったミストがドレインカップで
十分に気液分離されず、そのまま排気管に排出されてし
まうという現象も生じる。

【０００８】そして、このような現象は、大型の基板に
なる程著しく、ミストの量が多くなるに従い排気管に入
り込むミストの量も多くなるといった情況にある。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、一様で均一な排気が可能であり、排気管か
らのミストの排気を極力少なくすることができる塗布装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、第１発明は、基板を収容する基板収容容器と、前
記基板収容容器内に収容された基板を保持し、回転可能
なスピンチャックと、 前記スピンチャックを介して基板
を回転させる基板回転手段と、基板表面に塗布液を供給
する塗布液供給手段と、前記基板収容容器の外側に設け
られ、その外周壁に排気口を有する気液分離容器と、前
記排気口に連通されて外部に導出される排気管とを有す
る塗布装置であって、前記排気管は、前記排気口の開口
幅が周方向に広がるように、基板の回転中心から引かれ
る直線に対して傾いた方向に設けられ、かつ排気口から
排気管へ流れ込む気体の流れが前記基板の回転方向と逆
方向となるように前記排気口に連通されるとともに、前
記気液分離容器の外周壁の上端面に対してその上端部が
大きな段差を有するように前記気液分離容器の外周壁の
下部に連通されたことを特徴とする塗布装置を提供す
る。

【００１１】第２発明は、第１発明において、前記基板
とともに前記基板収容容器を回転させる容器回転手段を
有することを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１２】第３発明は、第１発明または第２発明にお
いて、前記気液分離容器は、その平面形状がリング状を
なし、前記排気管が基板回転方向と逆方向の接線方向に
排気されるように設けられていることを特徴とする塗布
装置を提供する。

【００１３】第４発明は、第１発明ないし第３発明のい
ずれかにおいて、前記気液分離容器は、前記基板収容容
器の外周部下方側に突出する部分を有し、その突出部分
と前記基板収容容器との間の間隙を調整する調整機構を
備えたことを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１４】第５発明は、第４発明において、前記調整
機構は、上端が前記気液分離容器の前記基板収容容器の
外周部下方側に突出する部分に当接する上部柱と、前記
上部柱を支持する下部台と、前記下部台に対して前記上
部柱を上下動させて前記気液分離容器の前記基板収容容
器の外周部下方側に突出する部分の高さ位置を調節す
る、ボルトおよびナットからなる上下昇降部分とを有す
ることを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１５】第６発明は、第１発明ないし第５発明のい
ずれかにおいて、 前記基板収容容器の開口部を塞ぐ着
脱自在の蓋体と、基板収容容器の周囲に設けられ、前記
蓋体の位置ずれを検出する複数のインタロックセンサと
を備えたことを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１６】第１発明によれば、排気口の開口幅が周方
向に広がるように、排気管を基板の回転中心から引かれ
る直線に対して傾いた方向に設けたので、排気口の間口
が広がった分、気液分離容器ひいては基板収容容器内を
速やかにかつ均一に排気することが可能となり、ミスト
蒸気が不均一に残存することによるミストの再付着を抑
制することができる。また、排気口から排気管へ流れ込
む気体の流れが前記基板の回転方向と逆方向となるよう
に、排気口に排気管を連通し、かつ、排気管を気液分離
容器の外周壁の上端面に対してその上端部が大きな段差
を有するように前記気液分離容器の外周壁の下部に連通
するように設けたので、排気管の向きお よび連通位置に
よってミストが直接排気管に入り込むことが極めて有効
に防止され、前記大きな段差により気液分離容器内に排
出されたミストが外周壁の内側に当って気液分離が一層
促進される。

【００１７】そして、大型の基板を取扱う場合、基板収
容容器や気液分離容器が大型になり、またミストやシン
ナの飛散も著しくなることを勘案すると、上記第１発明
における一様な排気や回転方向と逆方向の排気、さらに
は段差構造に基づく効果は一層有益なものとなる。

【００１８】第２発明によれば、基板収容容器を基板と
ともに回転させるように設けたので、基板収容容器内を
密閉状態にして塗布処理を行うことが容易となる。

【００１９】第３発明によれば、気液分離容器は、その
平面形状がリング状をなし、排気管が基板回転方向と逆
方向の接線方向に排気されるように設けられているの
で、排気口の開口幅を最大にすることができ、かつミス
トが排気管に最も入り込みにくくすることができる。し
たがって、上記第１発明の効果をより高めることができ
る。

【００２０】第４発明によれば、調整機構を備えること
により、基板収容容器と気液分離容器との間の隙間をな
るべく狭くしてミスト等の漏れをなくし、しかも気液分
離容器の一部が基板収容容器に接触しないように調整す
ることができる。

【００２１】第５発明によれば、ボルトおよびナットか
らなる上下昇降部分により上部柱を上下動させて前記気
液分離容器の前記基板収容容器の外周部下方側に突出す
る部分の高さ位置を調節するので、基板収容容器と気液
分離容器との間の隙間の調整を容易に行うことができ
る。

【００２２】第６発明によれば、基板収容容器の開口部
を塞ぐ着脱自在の蓋体の位置ずれを検出する複数のイン
タロックセンサを基板収容容器の周囲に複数設けたの
で、基 板が大型化した場合でも前記蓋体の位置ずれを容
易に検知することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明が適用
されるＬＣＤ基板の塗布・現像処理システムを示す斜視
図である。

【００２４】この塗布・現像処理システムは、複数のＬ
ＣＤ基板Ｓを収容するカセットＣを載置するカセットス
テーション１０１と、基板Ｓにレジスト塗布および現像
を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備
えた処理部１０２と、カセットステーション１上のカセ
ットＣと処理部１０２との間でＬＣＤ基板Ｓの搬送を行
うための搬送機構１０３とを備えている。そして、カセ
ットステーション１０１においてカセットＣの搬入出が
行われる。また、搬送機構１０３はカセットの配列方向
に沿って設けられた搬送路１２上を移動可能な搬送アー
ム１１１とを備え、この搬送アーム１１１によりカセッ
トＣと処理部１０２との間で基板Ｓの搬送が行われる。

【００２５】処理部１０２は、前段部１０２ａと後段部
１０２ｂとに分かれており、それぞれ中央に搬送路ユニ
ット１１５、１１６を有しており、これら搬送路の両側
に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの
間には中継部１１７が設けられている。

【００２６】前段部１０２ａは、搬送路ユニット１１５
に沿って移動可能な主搬送装置１１８を備えており、搬
送路１１５の一方側には、上下２段に積層されてなる２
組の加熱処理ユニット１２１、ならびにそれに隣接して
上下に設けられたアドヒージョン処理ユニット１２２お
よび冷却ユニット１２３が配置されており、他方側には
洗浄ユニット１２４および現像処理ユニット１２５が配
置されている。

【００２７】一方、後段部１０２ｂは、搬送路ユニット
１１６に沿って移動可能な主搬送装置１１９を備えてお
り、搬送路ユニット１１６の一方側には、二段積層され
てなる３組の加熱処理ユニット１２８が配置されてお
り、搬送路ユニット１１６の他方側には、レジスト塗布
ユニット１２６および基板Ｓの周辺部のレジストを除去
する周辺レジスト除去ユニット１２７が配置されてい
る。これら塗布ユニット１２６および周辺レジスト除去
ユニット１２７は、後述するように一体的に設けられて
おり、塗布処理部を構成する。加熱処理ユニット１２８
は、レジストの安定化のためのプリベーク、露光後のポ
ストエクスポージャーベーク、および現像後のポストベ
ーク処理を行うものである。なお、後段部１０２ｂの後
端には、露光装置（図示せず）との間で基板Ｓの受け渡
しを行うためのインターフェース部１３０が設けられて
いる。

【００２８】中継部１１７には、加熱処理ユニット１２
８に隣接した位置に、二段積層されてなる冷却処理ユニ
ット１２９が設けられており、冷却処理ユニット１２９
に対向する位置に、薬液供給ユニット１３１および搬送
装置進入路１３２が設けられている。

【００２９】上記主搬送装置１１８は、搬送機構１０３
のアーム１１１との間で基板Ｓの受け渡しを行うととも
に、前段部１０２ａの各処理ユニットに対する基板Ｓの
搬入・搬出、さらには中継部１１７との間で基板Ｓの受
け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１１
９は中継部１１７との間で基板Ｓの受け渡しを行うとと
もに、後段部１０２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｓ
の搬入・搬出、さらにはインターフェース部１３０との
間の基板Ｓの受け渡しを行う機能を有している。

【００３０】このように各処理ユニットを集約して一体
化することにより、省スペース化および処理の効率化を
図ることができる。

【００３１】このように構成される塗布・現像処理シス
テムにおいては、カセットＣ内の基板Ｓが、処理部１０
２に搬送され、処理部１０２では、まず、洗浄ユニット
１２４により洗浄処理され、加熱処理ユニット１２１の
一つで加熱乾燥された後、レジストの定着性を高めるた
めにアドヒージョン処理ユニット１２２にて疎水化処理
され、冷却ユニット１２３で冷却後、レジスト塗布ユニ
ット１２６でレジストが塗布され、周辺レジスト除去ユ
ニット１２７で基板Ｓの周縁の余分なレジストが除去さ
れる。その後、基板Ｓは、加熱処理ユニット１２８の一
つでプリベーク処理され、冷却ユニット１２９で冷却さ
れた後、インターフェース部１３０を介して露光装置に
搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そし
て、再びインターフェース部１３０を介して搬入され、
加熱処理ユニット１２８の一つでポストエクスポージャ
ーベーク処理が施される。その後、冷却ユニット１２９
で冷却された基板Ｓは、現像処理ユニット１２５で現像
処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理
された基板Ｓは、主搬送装置１１８および搬送機構１０
３によってカセットステーション１０１上の所定のカセ
ットに収容される。

【００３２】次に、塗布ユニット１２６および周辺レジ
スト除去ユニット１２７からなる塗布処理部について、
図２〜図１０を参照して詳細に説明する。図２は塗布処
理部の平面図であり、図中、左半分は塗布ユニット１２
６であり、右半分は周辺レジスト除去ユニット１２７で
ある。

【００３３】図２に示すように、塗布処理部では、塗布
ユニット１２６において、矩形状のＬＣＤ基板Ｓの表面
に塗布液供給ノズル１ａからレジスト液を供給してレジ
スト膜を形成し、この塗布ユニット１２６によって基板
Ｓの周縁部に塗布形成された不要なレジスト膜を周辺レ
ジスト除去ユニット１２７により除去される。そして、
さらに周辺レジスト除去ユニット１２７にて使用される
洗浄液例えばレジスト液の溶剤であるシンナを回収し、
この回収したシンナを塗布ユニット１２６の洗浄に利用
するための洗浄処理部４と、塗布ユニット１２６からエ
周辺レジスト除去ユニット１２７に基板Ｓを搬送するた
めの搬送部３とを有する。

【００３４】塗布ユニット１２６は、基板Ｓを吸着保持
する水平回転可能なスピンチャック１０、このスピンチ
ャック１０の上端部を囲みかつこのスピンチャック１０
に吸着保持された基板Ｓを包囲して上端部が開口する有
底開口円筒形状の基板収容容器である回転カップ１１、
回転カップ１１の上端開口にかぶせられる蓋体１２（図
２では省略）、回転カップ１１の外周を取り囲むように
固定配置される気液分離容器であるドレインカップ１３
を有する。

【００３５】また、周辺レジスト除去ユニット１２７
は、回転カップ１１から搬送されたレジスト塗布基板Ｓ
を吸着保持する載置台２０、載置台２０上に置かれた基
板Ｓを四方から取り囲むように配置されたガイドレール
２１、ガイドレール２１上を移動するスライド部材２
２、このスライド部材２２に取り付けられ基板Ｓの周縁
に対して洗浄液であるシンナを噴射する除去ノズル２３
を有し、さらに四方に備えられたガイドレール２１上を
それぞれ往復動する除去ノズル２３同士の干渉を防止す
るための接近センサ２４が備えられている。したがっ
て、基板Ｓを囲んで４組のガイドレール２１、スライド
部材２２、除去ノズル２３、近接センサ２４が備えられ
ることになる。

【００３６】周辺レジスト除去ユニット１２７において
は、除去ノズル２３から噴射されて基板Ｓ上の不要なレ
ジスト膜を除去したシンナを回収する手段としては、シ
ンナと空気との混合液を気液分離するためのミストスト
ラップ４０、気液分離されたシンナを回転カップ１１の
洗浄液として貯留する貯留タンク４１を有する。

【００３７】また、回転カップ１１上にあってレジスト
膜が形成された基板Ｓを周辺レジスト除去ユニット１２
７の戴置台２０上に搬送するために、塗布ユニット１２
６から周辺レジスト除去ユニット１２７にかけてその両
側に備えられたガイドレール３０上には、それぞれキャ
リア３１が往復移動可能に取り付けられている。

【００３８】次に、塗布ユニット１２６における塗布機
構の断面構造を図３を参照して説明する。ここでは、回
転カップ１１やスピンチャック１０を回転させるカップ
回転手段（容器回転手段）および基板回転手段として機
能する駆動部Ｄ、スピンチャック１０を昇降するための
昇降手段ＵＤ、スピンチャック１０に係る真空吸引手段
Ｖ、ドレインカップ１３に取り付けられた洗浄ノズルお
よびドレインカップ１３に連通される排気口１３ｄを
も、回転カップ１１やドレインカップ１３の内部構造と
共に示してある。

【００３９】回転カップ１１およびスピンチャック１０
の駆動部Ｄには、駆動モータＤ１、この駆動モータＤ１
の駆動軸Ｄ２に連結された駆動プーリＤ３、この駆動プ
ーリＤ３によって回転させられる従動プーリＤ４Ａ、Ｄ
４Ｂ、一方の従動プーリＤ４Ａとスピンチャック１０の
回転軸１４に固定されたスプライン軸受Ｄ６との間にか
け回されたベルトＤ５Ａ、他方の従動プーリＤ４Ｂと回
転カップ１１に連結される回転外筒Ｄ７との間にかけ回
されたベルトＤ５Ｂとを有し、回転軸１４のスプライン
軸受Ｄ６と回転外筒Ｄ７とは固定カラーＤ８にて隔てら
れ、回転外筒Ｄ７は固定カラーＤ８の外周面に取り付け
たベアリングＤ９にて支持され、スプライン軸受Ｄ６は
固定カラーＤ８内周面に取り付けたベアリングＤ１０及
びスプライン軸受Ｄ６に対して相対的に軸方向に移動可
能な回転内筒Ｄ１１を介して連結される。なお、回転外
筒Ｄ７と回転カップ１１底部とは連結筒Ｄ１２を介して
連結されている。

【００４０】この結果、回転カップ１１は、駆動モータ
Ｄ１によって駆動プーリＤ３、従動プーリＤ４Ｂ、ベル
トＤ５Ｂ、回転外筒Ｄ７、連結筒Ｄ１２を介して回転駆
動され、またスピンチャック１０も、駆動モータＤ１に
よって駆動プーリＤ３、従動プーリＤ４Ａ、ベルトＤ５
Ａ、スプライン軸受Ｄ６、回転軸１４を介して回転駆動
される。そして、この場合従動プーリＤ４Ａ、Ｄ４Ｂの
径が同じ場合には、回転数が同じになるので回転軸１４
ひいてはスピンチャック１０と回転カップ１１とが同一
回転することになる。

【００４１】もっとも従動プーリＤ４Ａ、Ｄ４Ｂの径を
異ならしめることで、回転カップ１１とスピンチャック
１０との回転数を違えることができるが、この場合回転
カップ１１の底部上面とスピンチャック１０の下面と
は、シール機能を有するベアリング１５が介在されてお
り、回転カップ１１とスピンチャック１０との相対回転
に対応することができる。

【００４２】次に、基板Ｓの搬入、搬出を円滑にするた
め、スピンチャック１０は上下方向に昇降可能に構成さ
れている。この昇降のための手段ＵＤとしては、回転軸
１４を支えて上下動可能な昇降シリンダＵＤ１が存在
し、この昇降シリンダＵＤ１の駆動により回転軸１４ひ
いてはスピンチャック１０が上下方向に移動され得る。
なお、回転軸１４は前述したようにスプライン軸受Ｄ６
を有しているので、回転内筒Ｄ１１との間では軸方向移
動は円滑に行われる。

【００４３】また、スピンチャック１０に係る吸引手段
Ｖは、回転軸１４下端部に備えられたバキュームシール
部Ｖ１を介して空気を吸収するようになっており、スピ
ンチャック１０に形成された開口（図示省略）や回転軸
１４内部の空気を吸い出して、スピンチャック１０上に
置かれた基板Ｓをスピンチャック１０上に吸着させ固定
・保持される。

【００４４】回転カップ１１そのものは、平板状の有底
開口円筒容器であり、そこに基板Ｓが収納される大きさ
を有し、前述した駆動部Ｄによって高速回転が可能であ
る。回転カップ１１の底部中央は、スピンチャック１０
にて塞がれる構造となっており、また側壁の内周面は上
側に向かって縮径されたテーパ面に形成される。そし
て、この側壁下端部には、レジスト液塗布時の飛散レジ
スト液やミストをドレインカップに排出するための排出
孔１６が適宜設けられる。

【００４５】回転カップ１１の開口は、蓋体１２によっ
て被われる。この蓋体１２はその中央部に給気孔１２ａ
が形成されるが、外周部分は回転カップ１１に隙間なく
密閉される構造である。そして、塗布処理の際に回転カ
ップ１１がスピンチャックと１０とともに回転するの
で、容易に密閉状態を保つことができる。そして蓋体１
２の回転カップ１１への着脱（開閉）は、蓋体１２の中
央植立部１２ｂの膨隆頭部１２ｃの下側にロボットアー
ム５０を挿入して当てがい、膨隆頭部１２ｃに設けられ
た係止溝１２ｄにロボットアーム５０の係止ピン５０を
係合させた後ロボットアーム５０を上下動させることに
よって行われる。このとき、係止溝１２ｄと係止ピン５
０との位置合わせあるいは、後述するロックピンと嵌合
凹所である受け（図３では省略）の位置合わせは、サー
ボモータ等にて形成される駆動モータＤ１の回転角制御
によって達成することができる。蓋体１２の下方にあっ
て中央植立部１２ｂの下端には、空気流の整流板１２ｅ
が備えられ、給気孔１２ａから入った空気が整流板１２
ｅに沿って周縁に広がりつつ回転カップ１１の側壁下端
の排出孔１６に流れ、排出されるようになっている。こ
の給気孔１２ａから排出孔１６への空気の流れは、レジ
スト液の塗布時飛散したレジスト液やミストを好適に排
出させ、しかも回転カップ１１内を必要以上に負圧にす
るのを防止し、また塗布後の蓋体１２の解放に際し大き
な力を要することなく容易に解放させることに役立つ。

【００４６】このように構成される塗布処理部における
基板Ｓへのレジスト液の塗布処理は、次のようになる。
まず、蓋体１２が解放され昇降手段ＵＤにて持ち上げら
れたスピンチャック１０上に基板Ｓが置かれると、吸引
手段Ｖにて真空引きして基板Ｓをスピンチャック１０に
固定し、昇降手段ＵＤにてスピンチャック１０を下げる
と共に蓋体１２を閉じる。その後、駆動部Ｄにて回転カ
ップ１１、蓋体１２及びスピンチャック１０を高速回転
させると共にレジスト液を基板Ｓ上に滴下して遠心力に
てレジスト液を広げ基板Ｓ上にレジスト膜を作る。この
とき、レジスト液やその溶剤であるシンナが回転カップ
１１の側壁周囲に飛散しパーティクルを含むミストが立
ちこもるが、給気孔１２ａから排出孔１６への空気流に
よって回転カップ１１の外部へ排出される。この後、蓋
体１２を開けスピンチャック１０を持ち上げ基板Ｓの吸
引を解き、次の工程のエッジトリマに搬送部３により基
板Ｓを搬送する。

【００４７】図３に示すように、回転カップ１１の外周
には、ドレインカップ１３が設けられている。このドレ
インカップ１３は回転カップ１１の排出孔１６から出る
ミスト等を気液分離するための容器である。このドレイ
ンカップ１３は回転カップ１１の外周に環状に形成さ
れ、回転カップ１１から排出されるミスト等を上下に迂
回する通路によって気液分離するために、内側壁１３ｃ
を天井から垂下させて下部通路を設け、ついで外側壁１
３ｂを底部から起立させて上部通路を設け、そして外周
壁１３ａの排気口１３ｄを介して排出管ＥＸＨに連通し
ている構造であり、回転カップ１１の排気孔１６からの
ミスト等を内側壁１３ｅの下部通路に通し、この下部通
路の下端のドレイン孔１３ｅより液体を排出し、上部通
路を通った気体を外周壁１３ａより排出孔１３ｄを介し
て排気管ＥＸＨに導いている。なお、内側壁１３ｃの上
端部にも排気通路１３ｆが形成され、この排気通路１３
ｆによる空気流により回転カップ１１の回転時に飛散し
てドレインカップ１３に流れ込んだミストの舞い上がり
を抑えている。

【００４８】ドレインカップ１３内部には、その要所に
洗浄液であるシンナ噴射ノズルＣ１〜Ｃ３が配置されて
おり、噴射ノズルＣ１ではドレインカップ１３の内側壁
１３ｃからシンナを回転カップ１１に向けて噴射させ、
噴射ノズルＣ２では外側壁１３ｂの内側面及び内側壁１
３ｃの外側面に向けてシンナを噴射させ、噴射ノズルＣ
３では回転カップ１１の外側下面及び内側壁１３ｃの内
側面に向けてシンナを噴射させるものである。そして、
この噴射ノズルＣ１〜Ｃ３による洗浄は、回転カップ１
１による塗布処理後、図２に示す貯留タンク４１のシン
ナを用いて行われる。

【００４９】以上、図２にて塗布ユニット１２６および
周辺レジスト除去ユニット１２７の平面、図３にて塗布
ユニット１２６の断面をそれぞれ示した。

【００５０】次に、図４を参照して、ドレインカップ１
３の外周壁１３ａに設けた排気口１３ｄにつきさらに詳
細に述べる。ここでは、ドレインカップ１３の外周壁１
３ａの例えば周囲４箇所に排気口１３ｄが形成されてお
り、これら排気口１３ｄにそれぞれ排気管ＥＸＨが接続
されている。これら排気管ＥＸＨは、排気口１３ｄが周
方向にその開口幅が広げられて大きな開口面積を有する
ように、ドレインカップ１３の外周壁の接線方向に設け
られている。

【００５１】このように、排気管ＥＸＨをドレインカッ
プ１３の外周壁の接線方向に設けることにより、従来の
ように排気管ＥＸＨを径方向に設けるよりも、排気口１
３ｄの開口幅を著しく広くすることができ、広範囲に亘
る排気が可能となる。つまり、ドレインカップ１３の周
囲のうち少しでも多くの部分に排気口１３ｄひいては排
気管ＥＸＨを臨ませて、ドレインカップ１３内を速やか
にかつ均一に排気できるようにし、カップ１１内に不均
一にミスト蒸気が残存してレジスト膜厚がばらつくこと
を防止するものである。このことは、被処理基板が大型
化するにともない、速やかかつ均一な排気を行いにくく
なることを勘案すれば、大型基板を処理する際にその効
果は著しい。

【００５２】また、上述のように排気口１３ｄや排気管
ＥＸＨの開口面積を広げるという手段の外に、この実施
の形態ではこの排気口１３ｄに連通される排気管ＥＸＨ
の向きにも配慮がなされている。つまり、ドレインカッ
プ１３が存在するとしても、塗布処理にあたりスピンチ
ャック１０に回転カップ１１とともに高速回転が与えら
れ、スピンチャック１０上のレジスト液は飛散してミス
トとなり、このミスト等は回転カップ１１の排気孔１６
より流出する。この流出ミストはドレインカップ１３の
排気口１３ｄに至るまで勢いを持つので、排気管にミス
トが直接入り込むおそれがある。ドレインカップ１３に
よる気液分離を一層向上させてミストの排気管ＥＸＨへ
の流入を有効に防止するためには、ドレインカップ１３
の排気口１３ｄにおいて勢いあるミストを遮断すればよ
い。

【００５３】そこで、本実施の形態では、排気口１３ｄ
から排気管ＥＸＨへ通る気体の流れを回転カップ１１の
回転方向と逆向きとなるようにされている。つまり、排
気管ＥＸＨは回転カップ１１の回転方向と逆方向に排気
を取り込むようにドレインカップ１３の外周壁１３ａに
連通される。このように構成することで、気液分離が好
適に行われミストの流出もなくなり、特に大型基板にあ
って回転基板周縁部にて特に高速となり飛び出すミスト
を排気管ＥＸＨに入り込まないよう遮断する効果は大き
い。

【００５４】また、図５は、ドレインカップ１３の一部
を主に示した拡大図であり、ここでは図３と異なり噴射
ノズルを４箇所（図３では３箇所Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）設
けた構成を例示する。この場合のドレインカップ１３
は、ドレインカップ１３内にて下部から起立する外側壁
１３ｂの上部通路に臨む外周壁１３ａは壁となって塞が
れ、排気管ＥＸＨはその壁の下に位置する構造を有す
る。すなわちドレインカップ１３の上端面と排気管ＥＸ
Ｈの上端部とは、段差を有する断面構造となっている。
したがって、回転カップ１１の下端排出孔１６より放出
されるミストは、内側壁１３ｃに沿って下り、外側壁１
３ｂに沿って上り上部通路を通って外周壁面に一旦ぶつ
かり、上部通路からそのまま排気管ＥＸＨに侵入するこ
とがないので、この外周壁１３ａの壁のため気液分離が
促進されミストの排気管への侵入も少なくなる。

【００５５】このドレインカップ１３の段差構造を得る
ために、図５では外周壁１３ａの壁面分だけ従来よりも
ドレインカップ１３を深く形成してあるが、このように
深さを深くすることは、ミストの流れる通路を増大させ
ることになり、この点においても気液分離を促進する。
このように、気液分離の促進のためには、ドレインカッ
プ１３の深さを深くするだけでも有効であるが、上記の
段差構造は、ドレインカップ１３を深くするという変更
自体構造上余裕のない場合に、わずかな変更で済み有益
である。また、このドレインカップ１３の段差構造やド
レインカップ１３の深さの増大は、最近の大型基板の塗
布処理において、多量のミストの気液分離のために、あ
るいは排気管ＥＸＨへのミストの侵入防止のために、極
めて有用なものとなる。

【００５６】上述の図５に示す排気管ＥＸＨはドレイン
カップ１３のものであるが、図６は塗布ユニット１２６
および周辺レジスト除去ユニット１２７の各ユニットの
排気を示している。この図に示すように、塗布装置１２
６および周辺レジスト除去ユニット１２７には、それぞ
れ４箇所のユニット排気管ＵＥＸＨが設けられ、ユニッ
ト内で気化したシンナの臭気がしないようにこのユニッ
ト排気管ＵＥＸＨから排気される。

【００５７】図７は、大型基板に対応するための蓋体１
２と回転カップ１１との確実な密閉のための構造であ
り、図３では省略するが蓋体１２を確実に所定位置にか
ぶせるため、回転カップ１１の周囲３箇所にインタロッ
クセンサ１２Ｓ及びロックピンが嵌まる受け１２Ｒがそ
れぞれ備えられ、大型基板に伴う大きな蓋体１２をずれ
がなく正確に位置決めしかつ確実に密閉できるようにな
っている。したがって、インタロックセンサ１２Ｓやロ
ックピンの受け１２Ｒは周囲略等配に備えられるのが好
ましい。特にかかる構造配置は、蓋体１２が水平を保て
ないとき、センサ検出信号により一見して判明すること
ができ、大型化基板により発生しやすい事故を未然に防
止することができる。

【００５８】図５に示すように、ドレインカップ１３
は、回転する回転カップ１１の外周部下方に延出した部
分を有しており、その部分において、回転する回転カッ
プ１と固定的に設けられているドレインカップ１３との
間からミスト等の漏れが生じないようにする必要があ
る。このために図５に示すように回転カップ１１の下方
でドレインカップ１３の内周端には、上端に噴射ノズル
が備えられる調整機構１７が存在する。この調整機構１
７はその上端が回転カップ１１に当たることなく、しか
もミストの漏れがないようできるだけ狭く調整する必要
がある。このため図８の如く上部柱１７ａと下部台１７
ｂとの間にボルト１７ｃおよびナット１７ｄからなる上
下昇降部分が備えられ、ボルト１７ｃと上部柱１７ａと
の相対回転により下部台１７ｂに対し上部柱１７ａの高
さを変化させることができ、回転カップ１１に当たらな
いようその上端との間隙を狭く調整できることとなる。
この調整機構の存在は基板が大型化し回転カップ１１が
大面積になる程必要なものであり、この調整機構によっ
て微小で適切な間隙を簡単に得ることができる。なお、
従来ワッシャ等を加減して調整していた場合と比べると
組立後の稼働状態に際しての調整が極めて容易となっ
た。

【００５９】図９、図１０は図２に示す搬送部３であっ
て特にそのキャリア３１を中心に図示する。キャリア３
１は図１、図９に示すように二股に分かれたコ字状のア
ーム３１ａ一対が向き合ってガイドレール３０に沿い移
動できるようになっており、このキャリア３１のアーム
３１ａ先端部には吸引して基板Ｓを固定・保持する倣い
チャック３１ｂが備えられている。この倣いチャック３
１ｂは、図１０の如く吸引孔が末広がりに形成されたト
ップパッド３１ｂ１と、トップパッド３１ｂ１の吸引孔
に連通して配管３１ｃにつながるバキューム孔３１ｂ
２、パッキング３１ｂ３等から形成され、基板Ｓの端部
がアーム３１ａ上に戴置された状態で配管３１ｃを通じ
て吸引することにより、基板Ｓの裏面がトップパッド３
１ｂ１に吸着され保持される。なお、大型の基板Ｓの場
合はアーム３１ａ間にて湾曲する場合があるので、ガイ
ド３１ｄを設けて基板Ｓを支える機構となっている。

【００６０】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れることなく種々変更可能である。例えば、上記実施の
形態では排気管をドレインカップの外周壁の接線方向に
設けたが、径方向から傾斜して、排気口の開口面積が広
がればこれに限るものではない。また、基板収容容器と
して、スピンチャックとともに回転する回転カップを用
いたが、基板収容容器は必ずしも回転する必要はない。

【００６１】さらに、上記実施の形態では、本発明をレ
ジスト塗布する塗布装置に適用したが、これに限らず他
の塗布液、例えば現像液に適用しても良い。また、上記
実施形態においては、基板としてＬＣＤ基板を用いた場
合について示したが、これに限らず他の基板の処理の場
合にも適用可能であることはいうまでもない。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、第１発明によれ
ば、排気口の開口幅が周方向に広がるように、排気管を
基板の回転中心から引かれる直線に対して傾いた方向に
設け、かつ回転カップの回転方向と逆方向に排気するよ
うに構成し、さらに排気管を気液分離容器の外周壁の上
端面に対してその上端部が大きな段差を有するように気
液分離容器の外周壁の下部に連通されるように設けたの
で、速やかにかつ均一に排気することができ、ミスト蒸
気の基板への再付着を抑えることができるとともに、排
気管へのミストの入り込みを極めて有効に抑制すること
ができる。

【００６３】第２発明によれば、基板収容容器を基板と
ともに回転させるように設けたので、基板収納容器内を
密閉状態にして塗布処理を行うことが容易となる。

【００６４】第３発明によれば、気液分離容器は、その
平面形状がリング状をなし、排気管が基板回転方向と逆
方向の接線方向に排気されるように設けられているの
で、排気口の開口幅を最大にすることができ、かつミス
トが排気管に最も入り込みにくくすることができ、第１
発明の効果をより高めることができる。

【００６５】第４発明によれば、調整機構を備えること
により、基板収容容器と気液分離容器との間の隙間をな
るべく狭くしてミスト等の漏れをなくし、しかも気液分
離容器の一部が基板収容容器に接触しないように調整す
ることができる。

【００６６】第５発明によれば、ボルトおよびナットか
らなる上下昇降部分により上部柱を上下動させて前記気
液分離容器の前記基板収容容器の外周部下方側に突出す
る部分の高さ位置を調節するので、基板収容容器と気液
分離容器との間の隙間の調整を容易に行うことができ
る。

【００６７】第６発明では、複数のインタロックセンサ
にて蓋体の位置ずれが容易に検出することができ、特に
大型化の基板を扱う場合の蓋体の位置ずれ防止に効果的
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の塗布装置が適用されるレ
ジスト塗布・現像システムを示す斜視図。

【図２】図１のシステムにおける塗布ユニットおよび周
辺レジスト除去ユニットを含む塗布処理部を示す平面
図。

【図３】塗布処理ユニットを示す断面図。

【図４】塗布処理ユニットを示す簡略平面図。

【図５】塗布処理ユニットのドレインカップを主に示す
拡大断面図。

【図６】塗布ユニットおよび周辺レジスト除去ユニット
におけるユニット排気を示す簡略平面図。

【図７】塗布ユニットに設けられたインタロックセンサ
およびロックピン受けの配置状態を示す平面図および断
面図。

【図８】回転カップとドレインカップとの隙間を調整す
る調整機構を示す概略図。

【図９】塗布処理ユニットから周辺レジスト除去ユニッ
トへ基板を搬送するためのキャリアを示す斜視図。

【図１０】図９のキャリアを用いて基板を支持した状態
を示す図。

【符号の説明】１０……スピンチャック １１……回転カップ（基板収容容器） １２……蓋体 １２Ｓ……インタロックセンサ １３……ドレインカップ（気液分離容器） １３ａ……外周壁 １３ｄ……排気口 １７……調整機構 １７ｃ……ボルト １７ｄ……ナット １２６……塗布ユニット １２７……周辺レジスト除去ユニットＤ……駆動部（基板回転手段、容器回転手段） ＥＸＨ……排気管 Ｓ……基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 11/08 B05D 1/40 G03F 7/16 H01L 21/027

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を収容する基板収容容器と、 前記基板収容容器内に収容された基板を保持し、回転可
   能なスピンチャックと、 前記スピンチャックを介して基板を回転させる基板回転
   手段と、 基板表面に塗布液を供給する塗布液供給手段と、 前記基板収容容器の外側に設けられ、その外周壁に排気
   口を有する気液分離容器と、 前記排気口に連通されて外部に導出される排気管とを有
   する塗布装置であって、 前記排気管は、前記排気口の開口幅が周方向に広がるよ
   うに、基板の回転中心から引かれる直線に対して傾いた
   方向に設けられ、かつ排気口から排気管へ流れ込む気体
   の流れが前記基板の回転方向と逆方向となるように前記
   排気口に連通されるとともに、前記気液分離容器の外周
   壁の上端面に対してその上端部が大きな段差を有するよ
   うに前記気液分離容器の外周壁の下部に連通されたこと
   を特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 前記基板とともに前記基板収容容器を回
   転させる容器回転手段を有することを特徴とする請求項
   １に記載の塗布装置。
3. 【請求項３】 前記気液分離容器は、その平面形状がリ
   ング状をなし、前記排気管が基板回転方向と逆方向の接
   線方向に排気されるように設けられていることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
4. 【請求項４】 前記気液分離容器は、前記基板収容容器
   の外周部下方側に突出する部分を有し、その突出部分と
   前記基板収容容器との間の間隙を調整する調整機構を備
   えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
   か１項に記載の塗布装置。
5. 【請求項５】 前記調整機構は、 上端が前記気液分離容器の前記基板収容容器の外周部下
   方側に突出する部分に 当接する上部柱と、 前記上部柱を支持する下部台と、 前記下部台に対して前記上部柱を上下動させて前記気液
   分離容器の前記基板収容容器の外周部下方側に突出する
   部分の高さ位置を調節する、ボルトおよびナットからな
   る上下昇降部分とを有することを特徴とする請求項４に
   記載の塗布装置。
6. 【請求項６】 前記基板収容容器の開口部を塞ぐ着脱自
   在の蓋体と、基板収容容器の周囲に設けられ、前記蓋体
   の位置ずれを検出する複数のインタロックセンサとを備
   えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
   か１項に記載の塗布装置。