JP3421557B2 - 塗布処理方法および塗布処理装置 - 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、液晶ディスプレー
（ＬＣＤ）基板等の基板の表面上に、例えばレジスト液
のような塗布液を塗布する塗布処理方法および塗布処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＬＣＤ基板の製造においては、
被処理基板としてのＬＣＤ基板にフォトレジストを塗布
し、回路パターンに対応してフォトレジストを露光し、
これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフ
ィー技術により回路パターンが形成される。

【０００３】このようなリソグラフィー技術において、
レジスト液を塗布する工程は、基板を回転させつつ基板
表面にレジスト液を供給し、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レジスト液を拡散さ
せて塗布するスピンコーテイング法が採用されている。
しかし、この方法によってレジストを塗布した場合、塗
布直後における膜厚は均一であるが、回転が停止して遠
心力が作用しなくなった後や、時間が経過するに従い、
表面張力の影響で基板周縁部でレジストが盛り上がるよ
うに厚くなってしまう。また、この方法においては、余
分なレジストは基板の回転により振り切っているが、振
り切ったレジストが基板裏面に飛散して不要な箇所にレ
ジストが付着する場合もある。

【０００４】このように基板の周縁部に形成された不均
一な厚い膜や裏面に付着したレジストは、その後の基板
の搬送過程などにおいて、パーティクルの発生の原因と
なる。また、基板を搬送する機器の汚れにもつながる。

【０００５】そこで従来より、基板の表面にレジストを
塗布した後、基板の周縁部や裏面に付着した不要なレジ
ストを除去する処理が行われている。この処理は、レジ
スト塗布後、レジスト塗布ユニットに隣接するレジスト
除去ユニットに基板を搬送し、溶剤供給部と溶剤吸引部
とを備えたレジスト除去ノズルを基板周縁に沿って移動
させ、レジストの溶剤を供給すると同時に、溶剤の供給
によって溶解したレジストを吸引除去することにより行
われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置を用いてレジストの除去を行う場合には、レジ
スト塗布ユニットに付加的な設備が必要となり、設備の
大型化が避けられない。また、レジスト除去ノズルの溶
剤供給部と溶剤吸引部との狭い間に基板を挿入した状態
でノズルを移動させる必要があるため、基板とノズルと
の相対的な位置精度が高いことが要求される。このよう
な位置精度の要求は、近年の基板が大型化の傾向にとも
なって益々高いものとなっている。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、レジスト液等の塗布液を塗布する際に、基板
周縁部の付着物を洗浄するための付加的な設備が不要で
あり、かつ基板周縁部を洗浄するためのノズルの位置精
度の問題を解消することができる塗布処理方法および塗
布処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１発明は、処理容器内に収容された基板の表面上
に塗布液を供給して塗布処理する塗布処理方法であっ
て、溶剤供給ノズルを基板上方に位置させて基板表面に
溶剤を供給する工程と、塗布液供給ノズルを前記基板上
方に位置させて基板表面に塗布液を供給する工程と、前
記処理容器内の基板を回転させて、前記塗布膜の膜厚を
整える工程と、前記溶剤供給ノズルを基板周縁部上方に
位置させ、基板周縁部に溶剤を供給して洗浄する工程と
を具備することを特徴とする塗布処理方法を提供する。

【０００９】第２発明は、処理容器内に収容された基板
の表面上に塗布液を供給して塗布処理する塗布処理方法
であって、溶剤供給ノズルを基板上方に位置させて基板
表面に溶剤を供給する工程と、塗布液供給ノズルを前記
基板上方に位置させて基板表面に塗布液を供給する工程
と、前記容器を蓋体で閉止して、基板を前記処理容器内
に封入する工程と、前記処理容器内の基板を回転させ
て、前記塗布膜の膜厚を整える工程と、蓋体を取り外し
た後、前記溶剤供給ノズルを基板周縁部上方に位置さ
せ、基板周縁部に溶剤を供給して洗浄する工程とを具備
することを特徴とする塗布処理方法を提供する。

【００１０】第３発明は、処理容器内に収容された基板
の表面上に塗布液を供給して塗布処理する塗布処理方法
であって、溶剤供給ノズルを基板上方に位置させて基板
表面に溶剤を供給する工程と、塗布液供給ノズルを前記
基板上方に位置させて基板表面に塗布液を供給する工程
と、前記基板を第１の回転数で回転させ、前記塗布液を
前記基板の面上で拡散させて塗布膜を形成する工程と、
前記処理容器を蓋体で閉止して、前記基板を前記処理容
器内に封入する工程と、前記処理容器内に封入された基
板を前記第１の回転数より大きい第２の回転数で回転さ
せて、前記塗布膜の膜厚を整える工程と、蓋体を取り外
した後、前記溶剤供給ノズルを基板周縁部上方に位置さ
せ、基板周縁部に溶剤を供給して洗浄する工程とを具備
することを特徴とする塗布処理方法を提供する。

【００１１】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、前記基板は矩形状をなし、前記溶剤供
給ノズルは少なくとも前記基板の一辺に相当する長さの
液吐出口を有し、前記処理容器内で前記基板を回転させ
ながら、前記基板の各辺の周縁部を洗浄することを特徴
とする塗布処理方法を提供する。

【００１２】第５発明は、第１発明ないし第４発明のい
ずれかにおいて、前記基板周縁部を洗浄する工程は、基
板位置を従前の工程の基板位置より上方にして行われる
ことを特徴とする塗布処理方法を提供する。

【００１３】第６発明は、上部に開口部を有するカップ
状をなし、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内
で水平状態で前記基板を支持する支持手段と、前記支持
手段を回転させる回転手段と、前記基板に溶剤を供給す
る溶剤供給ノズルと、前記基板の表面に塗布液を供給す
る塗布液供給ノズルと、前記溶剤供給ノズルを基板の上
方位置と基板から離隔した退避位置との間で移動させる
とともに、前記溶剤供給ノズルを基板上のいずれかの位
置における吐出位置に移動可能な溶剤供給ノズル移動手
段と、前記塗布液供給ノズルを基板の上方位置と基板か
ら離隔した退避位置との間で移動させる塗布液供給ノズ
ル移動手段とを具備し、前記溶剤供給ノズル移動手段に
より、前記溶剤供給ノズルを基板の上方に移動させて前
記基板上に溶剤を供給した後、前記塗布液供給ノズル移
動手段により、前記塗布液供給ノズルを基板の上方に移
動させて基板に塗布液を供給し、前記回転手段により基
板を回転させて所定厚さの塗布膜を形成し、さらに前記
溶剤供給ノズル移動手段により前記溶剤供給ノズルを移
動させて基板周縁部上方に位置させ、基板周縁部に溶剤
を供給して洗浄することを特徴とする塗布処理装置を提
供する。

【００１４】第７発明は、第６発明において、前記基板
は矩形状をなし、前記溶剤供給ノズルは少なくとも前記
基板の一辺に相当する長さの液吐出口を有し、前記処理
容器内で前記基板を回転させながら、前記基板の各辺の
周縁部を洗浄することを特徴とする塗布処理装置を提供
する。

【００１５】第８発明は、第６発明または第７発明にお
いて、前記支持手段を昇降させる昇降手段をさらに具備
し、前記基板の周縁部を洗浄する際に、基板を上昇させ
ることを特徴とする記載の塗布処理装置を提供する。

【００１６】第９発明は、第６発明ないし第８発明のい
ずれかにおいて、前記溶剤ノズルと一体的に移動可能に
設けられ、前記溶剤ノズルから吐出された溶剤を受ける
受け部材と、この受け部材を着脱するためのロック機構
とをさらに具備することを特徴とする塗布処理装置を提
供する。

【００１７】従来より省レジスト液の観点からレジスト
塗布処理に先立って基板に溶剤を供給するいわゆるプリ
ウェット処理を行っているが、本発明は、プリウェット
の際の溶剤供給ノズルを利用して、塗布処理に引き続い
てその場で基板周縁部の洗浄を行う。すなわち、第１発
明および第６発明においては、溶剤供給ノズルを基板の
上方に移動させて前記基板上に溶剤を供給した後、塗布
液供給ノズルを基板の上方に移動させて基板に塗布液を
供給し、基板を回転させて所定厚さの塗布膜を形成し、
その後溶剤供給ノズルを基板周縁部上方に位置させて、
基板周縁部に溶剤を供給して洗浄する。したがって、基
板周縁部の付着物を洗浄するための付加的な設備が不要
であり、かつ基板周縁部を洗浄するためのノズルの位置
精度も要求されない。

【００１８】また、第２発明は、基板を処理容器内に入
れて容器を蓋体で閉止して塗布処理を行い、その後上記
方法を採用した場合であり、より均一な膜を形成するこ
とができるといった効果が付加される。第３発明は、こ
れに加えて、容器を蓋体で閉塞した後、まずより低速の
第１の回転数で基板を回転させて塗布液を基板表面全体
に亘って拡散させ、その後より高速な第２の回転数で膜
厚を整えるようにしたものであり、さらに塗布液の使用
量を減少させることができるといった効果が付加され
る。

【００１９】第４発明および第７発明によれば、矩形状
の基板に対して少なくとも前記基板の一辺に相当する長
さの液吐出口を有する溶剤供給ノズルを用い、基板を回
転させながら基板の各辺の周縁部を洗浄するので、一回
の溶剤吐出で基板の一辺を洗浄することができ、溶剤ノ
ズルを移動させずに基板の回転のみで基板周縁部を洗浄
することができる。したがって、洗浄効率を極めて高く
することができる。

【００２０】第５発明および第８発明によれば、塗布処
理の後、基板位置を上昇させて端部を洗浄するので、基
板周縁部の洗浄を容易に行うことができる。また、第９
発明によれば、基板周縁部洗浄の際に溶剤供給ノズルと
ともに受け部材を移動させるので、洗浄に使用した溶剤
を回収することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発
明が適用される塗布処理ユニットを備えたＬＣＤ基板の
塗布・現像処理システムを示す斜視図である。

【００２２】この塗布・現像処理システムは、複数のＬ
ＣＤ基板（以下、単に基板と記す）Ｇ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１と、基板Ｇ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２と、カセットステー
ション１上のカセットＣと処理部２との間でＬＣＤ基板
の搬送を行うための搬送機構３とを備えている。そし
て、カセットステーション１においてカセットＣの搬入
出が行われる。また、搬送機構３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１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと
処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。処理部２の
後端部にはインターフェース部３０が設けられており、
このインターフェース部３０に露光装置（図示せず）が
連設可能となっている。このインターフェース部３０
は、露光装置との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有
している。

【００２３】処理部２は、前段部分２ａと後段部分２ｂ
とに分かれており、それぞれ中央に通路１５、１６を有
しており、これら通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１７が設けら
れている。

【００２４】前段部２ａは、通路１５に沿って移動可能
な主搬送装置１８を備えており、通路１５の一方側に
は、ブラシ洗浄ユニット２１、水洗ユニット２２、アド
ヒージョン処理ユニット２３、および冷却ユニット２４
が、他方側には２つのレジスト塗布ユニット２５が配置
されている。一方、後段部２ｂは、通路１６に沿って移
動可能な主搬送装置１９を備えており、通路１６の一方
側には複数の加熱処理ユニット２６および冷却処理ユニ
ット２７が、他方側には２つの現像処理ユニット２９が
配置されている。加熱処理ユニット２６は、２段積層さ
れてなる組が通路１９に沿って２つ並んでおり、冷却処
理ユニット２７は前段部２ａ側に２段積層して設けられ
ている。加熱処理ユニット２６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。

【００２５】上記メインアーム１８は、搬送機構３のア
ーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前
段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬
出、さらには中継部１７との間で基板Ｇの受け渡しを行
う機能を有している。また、メインアーム１９は中継部
１７との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部
２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さ
らにはインターフェース部３０との間の基板Ｇの受け渡
しを行う機能を有している。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。

【００２６】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Ｇが、処理部２に
搬送され、まず、洗浄ユニット２１および水洗ユニット
２２により洗浄処理され、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２３にて疎水化処理さ
れ、冷却ユニット２４で冷却後、レジスト塗布ユニット
２５でレジストが塗布される。その後、基板Ｇは、加熱
処理ユニット２６の一つでプリベーク処理され、冷却ユ
ニット２７で冷却された後、インターフェース部３０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３０を介し
て搬入され、加熱処理ユニット２６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２７で冷却された基板Ｇは、現像処理ユニット２９
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Ｇは、メインアーム１９，１８および
搬送機構３によってカセットステーション１上の所定の
カセットに収容される。

【００２７】次に、本発明の対象である塗布処理方法が
適用されるレジスト塗布ユニット２５について説明す
る。

【００２８】図２は、本発明の一実施形態に係る塗布装
置である塗布ユニット２５を示すものである。この塗布
ユニット２５は、ＬＣＤ基板Ｇを水平状態に真空吸着に
よって回転可能に保持するスピンチャック４０と、この
スピンチャック４０の上部および外周部を包囲する処理
室４１を有する上方部が開口したカップ状の回転可能な
回転カップ（処理容器）４２と、回転カップ４２の開口
部４２ａを閉塞可能に、かつカップ４２に対して着脱可
能に設けられた蓋体４６と、この蓋体４６を閉塞位置と
待機位置との間で移動させるロボットアーム５０と、回
転カップ４２の外周側を取囲むように配置された中空リ
ング状のドレンカップ４４と、スピンチャック４０と回
転カップ４２とを回転させる駆動モータ５１と、スピン
チャック４０の上方位置に回動可能に設けられた溶剤供
給ノズル７０およびレジスト液供給ノズル８０とを備え
ている。

【００２９】ノズル７０，８０からの溶剤供給路および
レジスト液供給路のそれぞれには、中を流れる溶剤Ａお
よびレジスト液Ｂを予め設定された温度（例えば２３
℃）にするための温度調整液Ｄを循環供給する温度調整
機構９１が設けられている。

【００３０】上記スピンチャック４０は、例えばポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のような耐熱性合成
樹脂で形成され、予め設定されたプログラムに基いて駆
動し、回転速度が可変の駆動モータ５１の駆動によって
回転される回転軸５２を介して水平方向に回転（自転）
可能であり、また回転軸５２に連結される昇降シリンダ
５３の駆動によって上下方向に移動可能である。この場
合、回転軸５２はスプライン軸受５７に上下方向に摺動
可能に連結されている。スプライン軸受５７は、固定カ
ラー５４の内周面にベアリング５５ａを介して回転可能
に装着される回転内筒５６ａの内周面に嵌着されてい
る。スプライン軸受５７には従動プーリ５８ａが装着さ
れており、従動プーリ５８ａには駆動モータ５１の駆動
軸５１ａに装着された駆動プーリ５１ｂとの間にベルト
５９ａが掛け渡されている。したがって、駆動モータ５
１の駆動によってベルト５９ａを介して回転軸５２が回
転してスピンチャック４０が回転される。また、回転軸
５２の下部側は図示しない筒体内に配設されており、こ
の筒体内において回転軸５２がバキュームシール部６０
を介して昇降シリンダ５３に連結され、昇降シリンダ５
３の駆動によって回転軸５２が上下方向に移動可能とな
っており、これによりスピンチャックが上下方向に移動
する。

【００３１】上記固定カラー５４の外周面にベアリング
５５ｂを介して装着される回転外筒５６ｂの上端部には
連結筒６１が固定されており、上記回転カップ４２はこ
の連結筒６１を介して取り付けられている。回転カップ
４２の底部４２ｂとスピンチャック４０の下面との間に
は、シール機能を有するベアリング５２が介在されてお
り、回転カップ４２がスピンチャック４０に対して相対
的に回転可能となっている。そして、回転外筒５６ｂに
は従動プーリ５８ｂが装着されており、この従動プーリ
５８ｂと上記駆動モータ５１に装着された駆動プーリ５
１ｂにはベルト５９ｂが掛け渡されている。したがっ
て、このベルト５９ｂによって駆動モータ５１からの駆
動が回転カップ４２に伝達されて回転カップ４２が回転
される。

【００３２】この場合、従動プーリ５８ｂの直径は上記
回転軸５２に装着された従動プーリ５８ａの直径と同一
に形成され、同一の駆動モータ５１にベルト５９ａ，５
９ｂが掛け渡されているので、回転カップ４２とスピン
チャック４０とは同一速度で回転される。

【００３３】回転カップ４２は上方に向かって縮径され
た側壁４２ｃを有しており、この側壁４２ｃ面はテーパ
面４２ｅとなっている。この側壁４２ｃの上端には、内
方側に向って内向きフランジ４２ｄが形成されている。
回転カップ４２の内向きフランジ４２ｄには周方向に適
宜間隔をおいて給気孔６４が穿設され、側壁４２ｃの下
部側の周方向の適宜位置には排気孔６５が穿設されてい
る。このように給気孔６４と排気孔６５を設けることに
より、回転カップ４２が回転する際に、給気孔６４から
処理室４１内に流れる空気が排気孔６５から外部に流れ
るので、回転カップ４２の回転時に処理室４１内が負圧
になるのを防止することができ、処理後に回転カップ４
２から蓋体４６を開放する際に大きな力を要することな
く、蓋体４６を容易に開放することができる。

【００３４】一方、上記ドレンカップ４４の内部には環
状通路４４ａが設けられており、その外周壁の適宜箇所
（例えば周方向の４箇所）には排気口６６が設けられて
いて、この排気口６６は排気装置（図示せず）に連結さ
れている。またドレンカップ４４の内周側上方部には、
環状通路４４ａおよび排気口６６に連通する放射状の排
気通路６７が形成されている。このようにドレンカップ
４４の外周部に排気口６６を設けると共に、ドレンカッ
プ４４の内周側上方部に排気通路６７を形成することに
より、回転処理時に処理室４１内で遠心力により飛散し
排気孔６４を通ってドレンカップ４４内に流れ込んだミ
ストが回転カップ４２の上部側へ舞い上がることが防止
され、ミストを排気口６６から外部に排出させることが
できる。

【００３５】上記環状通路４４ａは、ドレンカップ４４
の底部から起立する外側壁４４ｂとドレンカップ４４の
天井部から垂下する内側壁４４ｃとで区画され、これに
より迂回路が形成されるため排気が均一に行うことが可
能である。また、外側壁４４ｂと内側壁４４ｃとの間に
位置する底部４４ｄには周方向沿って適宜間隔をおいて
ドレン孔４４ｅが設けられている。

【００３６】また、ドレンカップ４４の内周面には、上
記回転カップ４２のテーパ面４２ｅに対応するテーパを
有するテーパ面４４ｆが形成されており、回転カップ４
２のテーパ面４２ｅとドレンカップ４４のテーパ面４４
ｆとの間に微少隙間が形成されている。このように下方
に向って拡開するテーパ状の微少隙間を形成することに
よって、回転カップ４２の回転時に微少隙間の上下の間
で生じる周速差から圧力差が誘発され、この圧力差が回
転カップ４２の外周部の微少隙間の上側から下側に向う
気流を助長させてドレンカップ４４内の排気ミストが上
記微少隙間を通って回転カップ４２外へ飛散するのを防
止することができる。

【００３７】また、微少隙間を通って上方に向い回転カ
ップ４２外へ飛散しようとするミストがあっても、排気
通路６７、ドレンカップ４４内の環状通路４４ａを通っ
て、排気口６６から排出される。ここでは、ドレンカッ
プ４４が回転カップ４２の外周側を取囲むように配置さ
れる場合について説明したが、ドレンカップ４４は必ず
しも回転カップ４２の外周側に配置される必要はなく、
回転カップ４２の下部側に配置してもよい。

【００３８】上記蓋体４６には、その上面中央に上方に
向かって伸びる支持部材４９が設けられており、その上
端には支持部材４９よりも大径の頭部４８が設けられて
いる。蓋体４６を開閉する際には、蓋体４６の上面に支
持部材４９を介して設けられた頭部４８の下に、図２の
二点鎖線で示すように、ロボットアーム５０を挿入し、
頭部４８に設けられた係止溝にロボットアーム５０から
突出する係止ピン５０ａを係合させた後、ロボットアー
ム５０を上下動させる。

【００３９】なお、上記蓋体４６と基板Ｇとの中間位置
に、中心部分で蓋体４６に取着された基板Ｇ以上の大き
さの多孔板等にて形成されるバッフル板（図示せず）を
配置することも可能である。このようにバッフル板を配
置することにより、塗布処理時にさらに確実に処理室４
１内の乱流の発生を防止することができる。

【００４０】前記溶剤供給ノズル７０は、図３に示すよ
うに、スリット状の液吐出孔７０ａを有しており、この
溶剤供給ノズル７０には溶剤供給路である溶剤供給チュ
ーブ７１と開閉バルブ７２を介して溶剤タンク７３に接
続されている。そして、図１に示すように、溶剤タンク
７３内に窒素（Ｎ₂）ガスを供給することによって、そ
の加圧力により溶剤タンク７３内の溶剤Ａが基板Ｇ上に
供給される。この場合にＮ₂ガスの加圧力を制御するこ
とによって溶剤Ａの流量が制御され、所定時間中、所定
量の溶剤Ａが供給される。

【００４１】溶剤供給ノズル７０は、図４に示すよう
に、回転カップ４２を挟むように設けられた矢印Ｈ方向
に移動可能な一対の支持部材７５にシャフト７４を介し
て取り付けられている。回転カップ４２の外側には各支
持部材７５をガイドする一対のガイド部材７６が設けら
れている。各ガイド部材７６の外側にはそれぞれ一対の
プーリー７９が取り付けられており、プーリー７９には
ベルト７７が巻き掛けられている。ベルト７７には支持
部材７５が取り付けられており、また一方のプーリーは
モーター７８の軸に取り付けられている。したがって、
モーター７８の回転によって、一対の支持部材７５は、
それぞれガイドレール７６にガイドされつつ、ベルト駆
動により矢印Ｈ方向に沿って移動され、これにともなっ
て溶剤ノズル７０が矢印Ｅ方向に沿って移動可能となっ
ている。そして、溶剤ノズル７０は、基板Ｇの上方のい
ずれかの位置における吐出位置と、基板Ｇから離隔した
２点鎖線で示す退避位置との間を移動可能となってい
る。なお、溶剤ノズル７０の長さは、基板Ｇの長辺より
も若干長くなっており、一回の吐出で基板Ｇの長辺の全
長に溶剤を供給可能となっている。

【００４２】図５に示すように、溶剤供給ノズル７０に
は、その下方に受け部材９５が取付可能となっている。
受け部材９５は、ノズル７０の下方に設けられる皿状の
本体９５ａと、本体から垂直方向上方に延びる支持部材
９６と、本体に設けられた排液口９８となっている。溶
剤供給ノズル７０への受け部材９５の着脱は、ロック機
構９２によって行われる。ロック機構９２は、溶剤ノズ
ル７０の長さ方向両側面に突出した軸９３にロック位置
と解除位置との間を矢印Ｆに沿って回動可能に設けられ
たロック部材９４と、受け部材９５の支持部材９６に突
没可能に設けられ、ロック部材９４の穴に挿通可能な支
持ピン９７とを有している。そして、ロック部材９４を
ロック位置へ回動し、支持ピン９７を突出させてロック
部材９４の穴に挿通することによりロックされ、受け部
材９５が溶剤供給ノズル７０と一体的に移動可能とな
る。ロックを解除する場合には、支持ピン９７を退入さ
せてロック部材９４を解除位置に回動させる。なお、排
液口９８にはチューブ９９が接続されており、受け部材
９５に溜まった溶剤をこのチューブ９９を介して図示し
ない回収部へ排出する。

【００４３】前記レジスト液供給ノズル８０は、レジス
ト液供給路であるレジスト液供給チューブ８１を介して
レジスト液Ｂを収容するレジスト液タンク８２（塗布液
供給源）に連通されている。このチューブ８１には、サ
ックバックバルブ８３、エアーオペレーションバルブ８
４、レジスト液Ｂ中の気泡を分離除去するための気泡除
去機構８５、フィルタ８６およびベローズポンプ８７が
順次設けられている。このベローズポンプ８７は、駆動
部により伸縮可能となっており、この伸縮が制御される
ことにより所定量のレジスト液Ｂがレジスト液供給ノズ
ル８０を介して基板Ｇの表面に噴霧されることが可能と
なっている。このベローズポンプ８７により従来のレジ
スト液Ｂの供給量より少量のレジスト液Ｂの供給量制御
を可能としている。この駆動部は、一端がベローズポン
プの一端に取り付けられたネジ８８ａと、このネジに螺
合されるナット８８ｂとからなるボールネジ機構８８
と、このナット８８ｂを回転させることによりネジ８８
ａを直線動させるステッピングモータ８９とにより構成
されている。

【００４４】レジスト液供給系に設けられたサックバッ
クバルブ８３は、レジスト液供給ノズル８０からのレジ
スト液吐出後、レジスト液供給ノズル８０先端内壁部に
表面張力によって残留しているレジスト液Ｂをレジスト
液供給ノズル８０内に引き戻し、これによって残留レジ
スト液の固化を阻止するためのものである。この場合、
少量のレジスト液Ｂを吐出するレジスト液供給ノズル８
０において、通常通りサックバックバルブ８３の負圧作
用によってレジスト液Ｂをレジスト液供給ノズル８０内
に引き戻すと、ノズル８０先端付近の空気も一緒にノズ
ル８０内に巻き込まれてしまい、ノズル８０先端に付着
したレジスト液Ｂの残渣がノズル８０内に入り、ノズル
８０の目詰まりを起こすばかりか、乾燥したレジストが
パーティクルとなり基板Ｇが汚染されるとともに、歩留
まりの低下をきたすという虞れがある。

【００４５】レジスト液供給ノズル８０は、図６に示す
ように、支持部材１０３に支持されており、移動機構１
００により待機位置と基板中心上方の吐出位置との間で
移動可能となっている。移動機構１００は、駆動機構
（図示せず）と、駆動機構の回転を伝達する回転シャフ
ト１０２と、回転シャフト１０２の上部に取り付けら
れ、回転シャフト１０２とともに回転する可動部材１０
１とを有しており、可動部材１０１に支持部材１０３が
固定されている。そして、駆動機構により回転シャフト
１０２を回転させることにより、可動部材１０１に固定
された支持部材１０３が矢印Ｈに示すように回動し、待
機位置と基板上方位置との間で移動する。

【００４６】このように構成される塗布ユニット２５に
おける塗布動作について、図７を参照して説明する。ま
ず、回転カップ４２の蓋体４６を開放し、基板Ｇをメイ
ンアーム１８によって静止したスピンチャック４０上に
搬送し、基板Ｇを真空吸着によってスピンチャック４０
に保持する（ステップ１）。

【００４７】そして、溶剤供給ノズル７０を図４の退避
位置から基板Ｇ上方の吐出位置へ移動させ（ステップ
２）、基板Ｇの回転を停止した状態で、基板の一方の端
部から他方の端部までスキャンさせつつ液吐出孔７０ａ
から基板表面に塗布液の溶剤Ａとして例えばエチルセロ
ソルブアセテート（ＥＣＡ）を例えば２６．７ｃｃ供給
し、プリウェット処理を行う（ステップ３）。この処理
によりその後に供給されるレジスト液が拡散しやすくな
り、レジストの使用量を減少させることができる。な
お、溶剤供給後、１００〜６００ｒｐｍ程度の低速で基
板Ｇを回転させてもよい。また、この際に、ロック機構
９２は解除されており、受け部材９５は退避位置に位置
している。

【００４８】次に、溶剤供給ノズル７０を退避位置へ移
動させ（ステップ４）、移動機構１００により支持部材
１０３を図５の矢印Ｈ方向へ回動させて、レジスト液供
給ノズル８０を退避位置から基板中心上方の吐出位置へ
移動させる（ステップ５）。そして、スピンチャック４
０および回転カップ４２を第１の回転数、例えば６００
〜１０００ｒｐｍ程度の速度で回転させつつ、基板上に
形成された溶剤膜の中心にレジスト液供給ノズル８０か
らレジスト液Ｂを例えば１０ｃｃ吐出させる（ステップ
６）。この際のレジスト液の供給は塗布された溶剤Ａが
乾燥する前に行われる。このように、比較的低速で基板
Ｇを回転させることによりレジスト液を基板表面全体に
亘って拡散させることができるので、レジスト液の使用
をより減少させることができる。

【００４９】レジスト液吐出終了後、スピンチャック４
０および回転カップ４２の回転を停止し、レジスト液供
給ノズル８０を退避位置へ移動させる（ステップ７）。
そして、ロボットアーム５０によって蓋体４６を回転カ
ップ４２に載せ、その開口部４２ａを蓋体４６で閉塞・
密閉し、回転カップ４２内に基板Ｇを封入する（ステッ
プ８）。

【００５０】この状態でスピンチャック４０および回転
カップ４２をさらに高速の第２の回転数、例えば１３５
０ｒｐｍで１５秒間回転させてレジスト膜の膜厚を整え
る（ステップ９）。このように密閉状態で基板Ｇを回転
させることにより、より均一な膜を得ることができる。

【００５１】この工程が終了後、スピンチャック４０お
よび回転カップ４２の回転を停止させ（ステップ１
０）、蓋体４６を取り外した後、昇降シリンダ５３によ
りスピンチャック４０を上昇させ、スピンチャック４０
上の基板Ｇを上昇させる（ステップ１１）。そして、再
び溶剤供給ノズル７０を基板上方の吐出位置へ移動させ
る（ステップ１２）。この場合に、ロック機構９２によ
り受け部材９５をロックし、受け部材９５をともなっ
て、図８に示すように、基板Ｇの周縁部に対応する位置
に液吐出口７０ａが来るように移動させ、基板Ｇを溶剤
供給ノズル７０と受け部材９５とで挟持した状態とす
る。そして、溶剤供給ノズル７０の液吐出口７０ａから
溶剤を基板Ｇの周縁部に供給し、周縁部のレジストＬを
除去する（ステップ１３）。この場合に、溶剤供給ノズ
ル７０の長さは、基板Ｇの長辺よりも若干長いので、溶
剤供給ノズル７０を移動させることなく、基板Ｇの一つ
の端部におけるレジスト除去を行うことができる。

【００５２】基板Ｇの一辺の周縁部洗浄が終了したら、
駆動モーター５１によりスピンチャック４０を９０度回
転させ、基板Ｇの次の辺について同様に周縁部洗浄を行
う。これを４回繰り返すことにより、基板Ｇの全ての辺
の周縁部洗浄が行われる。

【００５３】以上のようにして塗布処理のための一連の
処理が終了した後、ロボットアーム５０によって蓋体４
６を待機位置に移動させ、メインアーム１８によって基
板Ｇを取出し、次工程である加熱ユニット２６へ搬送す
る（ステップ１４）。

【００５４】このように本実施形態では、プリウェット
に用いる溶剤供給ノズル７０により、基板Ｇの周縁部洗
浄が可能となるため、基板周縁部の付着物を洗浄するた
めの付加的な設備が不要であり、設備の大型化を回避す
ることができる。また、従来のような基板周縁に沿って
移動するノズルが不要となるためノズルの位置精度の問
題が解消される。

【００５５】また、矩形上のＬＣＤ基板Ｇに対して、ス
リット状の液吐出口７０ａを有する溶剤供給ノズル７０
を用い、基板Ｇを回転させながら基板の各辺の周縁部を
洗浄するので、一回の溶剤吐出で基板Ｇの一辺を洗浄す
ることができ、溶剤供給ノズル７０を移動させずに基板
Ｇの回転のみで基板周縁部を洗浄することができ、極め
て効率が良い。さらに、洗浄の際にスピンチャック４０
を上昇させることにより、基板Ｇを上昇させた状態で洗
浄処理を行うので、基板周縁部の洗浄を行いやすくする
ことができる。さらにまた、基板周縁部の洗浄の際に受
け部材９５を基板Ｇの下方に位置させるので、基板周縁
部の洗浄に用いた溶剤を速やかに回収することができ、
溶剤の悪影響を抑制することができる。

【００５６】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態に
おいては、溶剤供給ノズルが１つのスリット状の液吐出
口を有する場合について示したが、液吐出口は複数あっ
ても構わず、また図９に示すように、独立した複数の液
通流ライン１７１を有し、これら複数の液通流ライン１
７１に対応して複数のスリット状液吐出口１７０ａを有
する溶剤供給ノズル１７０を用いることもできる。この
場合には各液通流ライン１７１の流量を独立に制御し
て、基板周縁部の洗浄性を高めることができる。また、
図１０に示すように、長い本体２７０ａとその下部に設
けられた複数の吐出口２７１を有し、シャワー状に溶剤
を吐出させる溶剤供給ノズル２７０であってもよい。

【００５７】さらに、レジスト液供給ノズルも上記例に
限らず、噴霧状にして供給するノズルであってもよい
し、スリットノズルであってもよい。スリットノズルを
用いる場合には、図１１に示すように、溶剤供給ノズル
３７０とレジスト液供給ノズル３８０とを一体化したも
のを用いることもできる。

【００５８】また、上記実施の形態では、処理容器を基
板と共に回転させているが、基板のみを回転させてもよ
い。さらに、上記実施の形態では、塗布液としてレジス
ト液を用いた場合について説明したが、他の塗布液に適
用することも可能である。さらにまた、上記実施の形態
では、被処理体としてＬＣＤ基板を用いた場合について
示したが、これに限らず半導体ウエハ等他の基板に適用
することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリウェットの際の溶剤供給ノズルを利用して、塗布処
理に引き続いてその場で基板周縁部の洗浄を行うので、
基板周縁部の付着物を洗浄するための付加的な設備が不
要であり、設備の大型化を回避することができる。ま
た、従来のような基板周縁に沿って移動するノズルが不
要となるためノズルの位置精度の問題が解消される。

【００６０】また、矩形状の基板に対して少なくとも前
記基板の一辺に相当する長さの液吐出口を有する溶剤供
給ノズルを用い、基板を回転させながら基板の各辺の周
縁部を洗浄するので、一回の溶剤吐出で基板の一辺を洗
浄することができ、溶剤ノズルを移動させずに基板の回
転のみで基板周縁部を洗浄することができる。したがっ
て、洗浄効率を極めて高くすることができる。

【００６１】さらに、塗布処理の後、基板位置を上昇さ
せて端部を洗浄するので、基板周縁部の洗浄を容易に行
うことができる。さらにまた、基板周縁部洗浄の際に溶
剤供給ノズルとともに受け部材を移動させるので、洗浄
に用いた溶剤を速やかに回収することができ、溶剤の悪
影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される塗布処理ユニットを備えた
レジスト塗布・現像システムを示す斜視図。

【図２】本発明が適用される塗布処理ユニットを示す断
面図。

【図３】図２の塗布処理ユニットに用いられる溶剤供給
ノズルを示す部分断面斜視図。

【図４】図３の溶剤供給ノズルを移動させるための機構
を示す斜視図。

【図５】溶剤供給ノズルに対する受け部材の着脱機構を
説明するための側面図。

【図６】図２の塗布処理ユニットに用いられるレジスト
液供給ノズルの移動形態を説明するための斜視図。

【図７】本発明の塗布処理方法の一実施形態を示すフロ
ーチャート。

【図８】図２の塗布処理ユニットにおいて基板の周縁部
を洗浄する状態を模式的に示す側面図。

【図９】溶剤供給ノズルの変形例を示す断面図。

【図１０】溶剤供給ノズルの他の変形例を示す斜視図。

【図１１】溶剤供給ノズルとレジスト液供給ノズルとが
一体となった例を示す断面図。

【符号の説明】 ４０…スピンチャック ４１…処理室 ４２…回転カップ ４４…ドレンカップ ４６…蓋体 ５０…ロボットアーム ５１…駆動モータ ７０…溶剤供給ノズル ７０ａ…液吐出口 ７５…支持部材 ７６…ガイド部材 ７７…ベルト ７８…モーター ８０…レジスト液供給ノズル ９５…受け部材 １００…移動機構 Ｇ…基板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７７ (56)参考文献 特開 平８−281184（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−255745（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−349792（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−326014（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−22128（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−210230（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−243140（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−302745（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−120341（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3004824（ＪＰ，Ｕ) (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 (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理容器内に収容された基板の表面上に
   塗布液を供給して塗布処理する塗布処理方法であって、 溶剤供給ノズルを基板上方に位置させて基板表面に溶剤
   を供給する工程と、 塗布液供給ノズルを前記基板上方に位置させて基板表面
   に塗布液を供給する工程と、 前記処理容器内の基板を回転させて、前記塗布膜の膜厚
   を整える工程と、 前記溶剤供給ノズルを基板周縁部上方に位置させ、基板
   周縁部に溶剤を供給して洗浄する工程とを具備すること
   を特徴とする塗布処理方法。
2. 【請求項２】 処理容器内に収容された基板の表面上に
   塗布液を供給して塗布処理する塗布処理方法であって、 溶剤供給ノズルを基板上方に位置させて基板表面に溶剤
   を供給する工程と、 塗布液供給ノズルを前記基板上方に位置させて基板表面
   に塗布液を供給する工程と、 前記容器を蓋体で閉止して、基板を前記処理容器内に封
   入する工程と、 前記処理容器内の基板を回転させて、前記塗布膜の膜厚
   を整える工程と、蓋体を取り外した後、 前記溶剤供給ノズルを基板周縁部
   上方に位置させ、基板周縁部に溶剤を供給して洗浄する
   工程とを具備することを特徴とする塗布処理方法。
3. 【請求項３】 処理容器内に収容された基板の表面上に
   塗布液を供給して塗布処理する塗布処理方法であって、 溶剤供給ノズルを基板上方に位置させて基板表面に溶剤
   を供給する工程と、 塗布液供給ノズルを前記基板上方に位置させて基板表面
   に塗布液を供給する工程と、 前記基板を第１の回転数で回転させ、前記塗布液を前記
   基板の面上で拡散させて塗布膜を形成する工程と、 前記処理容器を蓋体で閉止して、前記基板を前記処理容
   器内に封入する工程と、 前記処理容器内に封入された基板を前記第１の回転数よ
   り大きい第２の回転数で回転させて、前記塗布膜の膜厚
   を整える工程と、蓋体を取り外した後、 前記溶剤供給ノズルを基板周縁部
   上方に位置させ、基板周縁部に溶剤を供給して洗浄する
   工程とを具備することを特徴とする塗布処理方法。
4. 【請求項４】 前記基板は矩形状をなし、前記溶剤供給
   ノズルは少なくとも前記基板の一辺に相当する長さの液
   吐出口を有し、前記処理容器内で前記基板を回転させな
   がら、前記基板の各辺の周縁部を洗浄することを特徴と
   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
   布処理方法。
5. 【請求項５】 前記基板周縁部を洗浄する工程は、基板
   位置を従前の工程の基板位置より上方にして行われるこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の塗布処理方法。
6. 【請求項６】 上部に開口部を有するカップ状をなし、
   基板を収容する処理容器と、 前記処理容器内で水平状態で前記基板を支持する支持手
   段と、 前記支持手段を回転させる回転手段と、 前記基板に溶剤を供給する溶剤供給ノズルと、 前記基板の表面に塗布液を供給する塗布液供給ノズル
   と、 前記溶剤供給ノズルを基板の上方位置と基板から離隔し
   た退避位置との間で移動させるとともに、前記溶剤供給
   ノズルを基板上のいずれかの位置における吐出位置に移
   動可能な溶剤供給ノズル移動手段と、 前記塗布液供給ノズルを基板の上方位置と基板から離隔
   した退避位置との間で移動させる塗布液供給ノズル移動
   手段とを具備し、 前記溶剤供給ノズル移動手段により、前記溶剤供給ノズ
   ルを基板の上方に移動させて前記基板上に溶剤を供給し
   た後、前記塗布液供給ノズル移動手段により、前記塗布
   液供給ノズルを基板の上方に移動させて基板に塗布液を
   供給し、前記回転手段により基板を回転させて所定厚さ
   の塗布膜を形成し、さらに前記溶剤供給ノズル移動手段
   により前記溶剤供給ノズルを移動させて基板周縁部上方
   に位置させ、基板周縁部に溶剤を供給して洗浄すること
   を特徴とする塗布処理装置。
7. 【請求項７】 前記基板は矩形状をなし、前記溶剤供給
   ノズルは少なくとも前記基板の一辺に相当する長さの液
   吐出口を有し、前記処理容器内で前記基板を回転させな
   がら、前記基板の各辺の周縁部を洗浄することを特徴と
   する請求項５に記載の塗布処理装置。
8. 【請求項８】 前記支持手段を昇降させる昇降手段をさ
   らに具備し、前記基板の周縁部を洗浄する際に、基板を
   上昇させることを特徴とする請求項６または請求項７に
   記載の塗布処理装置。
9. 【請求項９】 前記溶剤ノズルと一体的に移動可能に設
   けられ、前記溶剤ノズルから吐出された溶剤を受ける受
   け部材と、この受け部材を着脱するためのロック機構と
   をさらに具備することを特徴とする請求項６ないし請求
   項８のいずれか１項に記載の塗布処理装置。