JP3456919B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - 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、ＬＣＤ等の基板に
レジスト膜等の膜を形成する基板処理方法および基板処
理装置に関し、特に、レジスト膜が塗布された基板に露
光処理および現像処理を施すにあたり、基板上のレジス
ト液を加熱して乾燥させる基板処理方法および基板処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造にお
いては、ガラス製の矩形のＬＣＤ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、回路パターンに対応
してレジスト膜を露光し、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】このレジスト液を塗布する工程では、矩形
のＬＣＤ基板（以下、基板という）は、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にて疎
水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、冷却ユニットで冷却
後、レジスト塗布ユニットに搬入される。

【０００４】レジスト塗布ユニットでは、矩形の基板を
スピンチャック上に保持した状態で回転させながら、そ
の上方に設けられたノズルから基板の表面中心部にレジ
スト液を供給し、基板の回転による遠心力によってレジ
スト液を拡散させ、これにより、基板の表面全体にレジ
スト膜が塗布される。

【０００５】このレジスト液が塗布された基板は、周縁
の余分なレジストが除去された後、加熱処理ユニットに
搬入され、プリベーク処理が行われる。この加熱処理ユ
ニットにおいては、加熱プレートと基板とが直接に接触
することを避けるために、リフトピンにより受け取られ
た基板を加熱プレートの固定ピンに載置して加熱プレー
トからの放熱によって加熱する、いわゆるプロキシミテ
ィー方式が採用されることが多い。

【０００６】次いで、基板は、冷却ユニットで冷却さ
れ、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、その後現像処理され、ポストベーク処理が施され
て、所定のレジストパターンが形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た塗布・現像処理においては、レジスト液が塗布された
基板がプリベーク処理等された後に、または、基板が露
光されて現像処理された後に、上述した加熱処理ユニッ
トのリフトピン、固定ピン、またはバキューム溝等の形
状が基板に転写されることがある。

【０００８】このリフトピン等の転写は、具体的には、
プリベーク処理後には、基板上に塗布されたレジスト液
の膜厚が、リフトピン等の形状に対応して変化すること
によって生じ、露光・現像処理後には、基板上に形成さ
れた回路パターンの線幅が、リフトピン等の形状に対応
するように変化することにより生じる。また、プリベー
ク後には転写の存在が認められない場合でも現像後に転
写が生じる場合もある。

【０００９】このような転写が生じるのは、近年、高感
度型のレジスト液が用いられるようになってきたこと、
および、ＬＣＤ基板に形成される回路パターンの線幅が
３μｍと従来よりも細くなったことが原因と推測される
が、その原因は詳細には把握されておらず、したがって
このような転写を防止することは未だ成功していないの
が実状である。

【００１０】転写の原因を現象から推察すると、基板上
に塗布されたレジスト液の膜厚が支持ピンやプロキシミ
ティピンからの熱伝導により変化することによって生
じ、露光・現像処理の後には基板上の形成された回路パ
ターンの線幅が支持ピンやプロキシミティピンからの熱
伝導により変化することにより、これらの転写跡が生じ
るものと思われる。これは、支持ピンやプロシミティピ
ン先端付近のＬＣＤ基板温度がその他の部分の温度と比
較して高く、またバキューム溝付近のＬＣＤ基板温度が
その他の部分の温度と比較して低いということである。
転写跡は製品になった跡にも確認することができ、製品
不良の原因となる。

【００１１】しかし、上述したように、このようなリフ
トピン等の転写は、レジスト液の膜厚の不均一、およ
び、回路パターンの線幅の変動に対応しているため、Ｌ
ＣＤ基板の塗布・現像工程においては、このような転写
が基板上に生じることを極力防止することが要望されて
いる。

【００１２】また、今後益々使用されるであろう高感度
のレジストにおいては乾燥しづらく、レジスト塗布後か
ら露光するまでの間に乾燥が完全に行われていない場
合、現像処理時に未乾燥のレジストが現像液に溶け出
し、それにより回路パターンの線幅の変動が生じる要因
にもなる可能性がある。

【００１３】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、レジスト膜の膜厚の不均一および回路パターン
の線幅の変動の指標である転写を防止することができる
基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的
とする。さらに、基板に塗布されたレジスト液を転写が
発生することなくより確実に乾燥させる基板処理方法お
よび基板処理装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点によれば、基板表面に所定の膜
を形成する基板処理方法であって、基板表面に塗布液を
塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥する第一の乾燥工程
と、前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧力に設定され
た第二の減圧雰囲気下で非加熱で乾燥処理する第二の乾
燥工程とを具備することを特徴とする基板処理方法 が提
供される。

【００１５】この場合に、前記第二の乾燥工程の後、基
板を加熱乾燥処理してもよい。第二の乾燥工程は、レジ
スト液が塗布された基板に気体を供給しながら乾燥する
ことを挙げることができる。また、前記第二の乾燥工程
の後に、前記加熱乾燥処理に先立って基板の端面に付着
したレジストの除去を行うようにすることができる。

【００１６】さらに、前記端面処理工程から加熱乾燥処
理を行う間の基板の搬送雰囲気と、基板に塗布液を塗布
した後端面処理工程までの間の基板の搬送雰囲気とは異
なる雰囲気であることが好ましく、前記基板に塗布液を
塗布した後端面処理工程までの間の基板の搬送雰囲気
は、温度、湿度、コンタミネーション、ケミカルの内少
なくとも１つの制御がなされていることが好ましい。

【００１７】本発明の第２の観点によれば、基板表面に
所定の膜を形成する基板処理装置であって、基板表面に
塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥する塗布処理
部と、前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧力に設定さ
れた第二の減圧雰囲気下で非加熱で乾燥処理する減圧処
理部とを具備することを特徴とする基板処理装置が提供
される。

【００１８】本発明の第３の観点によれば、基板表面に
所定の膜を形成する基板処理装置であって、基板表面に
塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥する塗布処理
部と、前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧力に設定さ
れた第二の減圧雰囲気下で乾燥処理する減圧処理部と、
前記基板の周縁部の所定の膜を除去する除去処理部とで
構成されるユニット部と、このユニット部に配置され、
除去処理部と減圧処理部との間および塗布処理部と減圧
処理部との間で基板を搬送するユニット内搬送機構と、
前記ユニット部内の雰囲気を制御する雰囲気制御機構と
を具備することを特徴とする基板処理装置が提供され
る。

【００１９】本発明の第４の観点によれば、基板表面に
所定の膜を形成する基板処理装置であって、基板表面に
塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥する塗布処理
部と、前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧力に設定さ
れた第二の減圧雰囲気下で乾燥処理する減圧処理部と、
前記基板の周縁部の所定の膜を除去する除去処理部とで
構成されるユニット部と、このユニット部外に配置され
前記基板を加熱して処理する複数の加熱処理部と、 前
記ユニット部に配置され、除去処理部と減圧処理部との
間および塗布処理部と減圧処理部との間で基板を搬送す
るユニット内搬送機構と、前記ユニット部外に配置さ
れ、前記複数の加熱処理部の中に一つの加熱処理部と除
去処理部との間で基板の搬送を行うユニット部外搬送機
構とを具備することを特徴とする基板処理装置が提供さ
れる。

【００２０】上記第４の観点において、前記ユニット内
とユニット外とにそれぞれ独立に設けられ、それぞれの
雰囲気を制御する雰囲気制御機構をさらに具備すること
が好ましく、前記ユニット内とユニット外とは異なる雰
囲気に設定されることが好ましい。また、上記第２〜第
４の観点において、前記塗布処理部と前記減圧処理部の
少なくとも一方には基板に気体を供給する気体供給機構
を具備していることが好ましい。

【００２１】本発明によれば、膜の内部に存在する微小
な気泡が成長しない程度の第一の減圧雰囲気下で乾燥し
た後に、第一の減圧雰囲気より低圧力に設定された第二
の減圧雰囲気下でさらに乾燥処理することにより、膜の
内部に存在する微小な気泡の成長を抑制しながら乾燥す
ることができ、基板上に転写が生じることを有効に防止
することができる。

【００２２】また、第二の乾燥工程を、レジスト液が塗
布された基板に気体を供給しながら乾燥するようにする
ことにより、非加熱状態での乾燥を簡易な手段により実
現することができる。

【００２３】さらに、この非加熱状態での乾燥の後に、
基板の端面に付着したレジストの除去を行えば、レジス
ト液の乾燥が進行しているため、余分なレジスト液の除
去を容易に行ことができる。

【００２４】

【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
される基板処理装置として例えばＬＣＤ基板の塗布・現
像処理システムを示す平面図である。

【００２５】この塗布・現像処理システムは、複数の基
板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、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡し
を行うためのインターフェイス部３とを備えており、処
理部２の両端にそれぞれカセットステーション１および
インターフェイス部３が配置されている。

【００２６】カセットステーション１は、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１０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、搬送部
１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１
０ａ上を移動可能な搬送機構１１を備え、この搬送機構
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。

【００２７】処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後
段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１
２、１３、１４を有し、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１５、１６が設けられている。

【００２８】前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可
能なユニット部外搬送機構である例えば主搬送装置１７
を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユ
ニット（ＳＣＲ）２１ａ、２１ｂが配置されており、搬
送路１２の他方側には紫外線照射・冷却ユニット（ＵＶ
／ＣＯＬ）２５、それぞれ上下２段に積層されてなる加
熱処理ユニット（ＨＰ）２６および冷却ユニット（ＣＯ
Ｌ）２７が配置されている。

【００２９】また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って
移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の
一方側には、塗布処理部である例えばレジスト塗布処理
ユニット（ＣＴ）２２、乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０
および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する除去処理部
である例えばエッジリムーバー（ＥＲ）２３を備えたユ
ニット部１０７が一体的に設けられており、搬送路１３
の他方側には、複数の熱処理部である例えば二段積層さ
れてなる加熱処理ユニット（ＨＰ）２８、加熱処理ユニ
ットと冷却処理ユニットが上下に積層されてなる加熱処
理・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）２９、およびアドヒ
ージョン処理ユニットと冷却ユニットとが上下に積層さ
れてなるアドヒージョン処理・冷却ユニット（ＡＤ／Ｃ
ＯＬ）３０が配置されている。

【００３０】このように、レジスト塗布処理ユニット
（ＣＯＴ）２２と、エッジリムーバー（ＥＲ）２３との
間に、乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０が設けられている
ことにより、レジスト液が塗布された基板Ｇが乾燥処理
ユニット（ＤＲ）８０に搬送されて乾燥処理され、その
後、エッジリムーバー（ＥＲ）２３により端面処理され
るようになっている。

【００３１】さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿っ
て移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４
の一方側には、３つの現像処理ユニット２４ａ、２４
ｂ、２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には
上下２段に積層されてなる加熱処理ユニット３１、およ
び加熱処理ユニットと冷却処理ユニットが上下に積層さ
れてなる２つの加熱処理・冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯ
Ｌ）３２、３３が配置されている。

【００３２】なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の
側に洗浄処理ユニット２１ａ、レジスト処理ユニット２
２、現像処理ユニット２４ａのようなスピナー系ユニッ
トのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニットや
冷却処理ユニット等の熱系処理ユニットのみを配置する
構造となっている。

【００３３】また、中継部１５、１６のスピナー系ユニ
ット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置さ
れており、さらに主搬送装置の出し入れが可能なスペー
ス３５が設けられている。

【００３４】上記主搬送装置１７は、搬送機構１０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１５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、主搬送装置１８は中継部１
５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２
ｂ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１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を
有している。さらに、主搬送装置１９は中継部１６との
間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃ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
ンターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機
能を有している。なお、中継部１５、１６は冷却プレー
トとしても機能する。

【００３５】インターフェイス部３は、処理部２との間
で基板を受け渡しする際に一時的に基板を保持するエク
ステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バ
ッファーカセットを配置する２つのバッファーステージ
３７と、２つのバッファーステージ３７と、これらと露
光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送
機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンシ
ョン３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿っ
て設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３
９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装
置との間で基板Ｇの搬送が行われる。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。

【００３６】装置外部は、装置内部の雰囲気を保持する
ため外装板で覆われており、さらに一体で設けられたレ
ジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２、乾燥処理ユニッ
ト（ＤＲ）８０およびエッジリムーバー（ＥＲ）２３も
装置内部の他の部分と異なる雰囲気を保持するために仕
切り板で区切られている。

【００３７】また、図２に示すように、装置上部はユニ
ット部１０７内とユニット部１０７外で独立した装置内
部の温度、湿度、コンタミネーション、ケミカル等の雰
囲気が制御可能な雰囲気制御機構である例えばファンフ
ィルターユニット９０、９０ａにて覆われており、ファ
ンフィルターユニット９０、９０ａから下方向に制御さ
れた雰囲気が吹出すようになっている。

【００３８】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、処理部２では、まず、前段部２ａの紫外線照
射・冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）２５で表面改質・洗
浄処理およびその後の冷却された後、洗浄ユニット（Ｓ
ＣＲ）２１ａ，２１ｂでスクラバー洗浄が施され、加熱
処理ユニット（ＨＰ）２６の一つで加熱乾燥された後、
冷却ユニット（ＣＯＬ）２７の一つで冷却される。

【００３９】その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、
レジストの定着性を高めるために、ユニット３０の上段
のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理
（ＨＭＤＳ処理）され、冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却
後、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗
布され、後に詳述するように、乾燥処理ユニット（Ｄ
Ｒ）８０により乾燥処理されて、エッジリムーバー（Ｅ
Ｒ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去され
る。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニ
ット（ＨＰ）の一つでプリベーク処理され、ユニット２
９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却さ
れる。

【００４０】その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装
置１９にてインターフェイス部３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、
基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、
現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ，２４ｂ，２４ｃの
いずれかで現像処理され、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、後段部２ｃのいずれか
の加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施
された後、冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬
送装置１９，１８，１７および搬送機構１０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。

【００４１】次に、本実施の形態に係る塗布・現像処理
システムにおける、一体的に設けられたレジスト塗布処
理ユニット（ＣＯＴ）２２、乾燥処理ユニット（ＤＲ）
８０およびエッジリムーバー（ＥＲ）２３で構成される
ユニット部１０７について説明する。図３は、一体的に
設けられたレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）、乾燥処
理ユニット（ＤＲ）およびエッジリムーバー（ＥＲ）か
らなるユニット部１０７の全体構成を示す概略平面図で
ある。

【００４２】図３に示すように、これらレジスト塗布処
理ユニット（ＣＯＴ）２２、乾燥処理ユニット（ＤＲ）
８０およびエッジリムーバー（ＥＲ）２３で構成される
ユニット部１０７は、同一のステージに一体的に並設さ
れている。レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）２２で
レジストが塗布された基板Ｇは、ガイドレール４３に沿
って移動可能な一対のユニット内搬送機構である例えば
搬送アーム４１により乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０を
経てエッジリムーバー（ＥＲ）２３に搬送されるように
なっている。なお、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）２２の搬送路１３側の面には、図４に示すように主
搬送装置１８により基板Ｇが搬入される搬入口２２ａが
形成されており、エッジリムーバー（ＥＲ）２３の搬送
路１３側の面には、主搬送装置１８により基板Ｇが搬出
される搬出口２３ａが形成されている。搬入口２２ａと
搬出口２３ａにはそれぞれ上下に移動して開閉する開閉
機構としてのシャッター９５、９６と、シャッターを上
下に駆動させる例えばシリンダのようなシャッター駆動
機構１０８がそれぞれレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）２２内、エッジリムーバー（ＥＲ）２３内に設けら
れている。シャッター駆動機構の可動部から発生したパ
ーティクルが雰囲気の流れにのって基板上に付着しない
ように、シャッター駆動機構の可動部はレジスト塗布処
理ユニット（ＣＯＴ）２２とエッジリムーバー（ＥＲ）
２３の基板載置面と同じ位置かまたは下方位置に配置さ
れている。

【００４３】レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）２２
は、図３および図５に示すように、基板Ｇを吸着保持す
る水平回転可能なスピンチャック５１、このスピンチャ
ック５１の上端部を囲みかつこのスピンチャック５１に
吸着保持された基板Ｇを包囲して上端部が開口する有底
円筒形状の回転カップ５２、回転カップ５２の上端開口
にかぶせられる蓋体９３、回転カップ５２内には基板に
気体を供給する気体供給機構として例えば蓋体下方に設
けられた不活性ガス等（クリーンエアーでも可能であ
る）の気体を下方に、つまり基板Ｇ方向に向けて噴出す
るシャワーヘッド９４、シャワーヘッド９４に気体を供
給する配管１０５、配管１０５の途中に設けられた気体
の流量を制御するバルブ１０６、回転カップ５２の外周
を取り囲むように固定配置され、レジスト塗布の際にレ
ジストの飛散を防止するためのコーターカップ５３、お
よびコーターカップ５３を取り囲むように配置された中
空リング状のドレンカップ５４を備えている。そして、
後述するレジストの滴下時には、回転カップ５２は蓋体
が開かれた状態とされ、回転機構１０２により基板Ｇが
スピンチャック５１とともに低速で回転されると同時に
回転カップ５２も回転され、レジストの拡散時には、回
転カップ５２は図示しない蓋体がかぶせられた状態とさ
れ、図示しない回転機構により基板Ｇがスピンチャック
５１とともに高速で回転されると同時に、回転カップ５
２も回転されるようになっている。さらに回転カップ５
２下方角部には円周上に複数の穴９７が設けられ、回転
カップ５２を回転させることにより回転カップ５２内の
雰囲気に遠心力が働き、回転カップ５２内の雰囲気を穴
９７から回転カップ５２外に排出することをにより、回
転カップ５２内を減圧可能に構成されている。また、回
転カップ５２内部とつながった駆動機構１０２の中に固
定部材１０３に減圧用の排気口１０４を設け、排気口１
０４につないだ配管１０５を図示しない減圧ポンプにつ
なげることにより、回転カップ５２内を減圧可能に構成
している。

【００４４】また、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）２２は、基板Ｇにレジスト液および溶剤を供給する
ための噴頭５６を先端に有するアーム５５を有してい
る。アーム５５は、軸５５ａを中心として回動可能とな
っており、レジスト塗布時には噴棟６がスピンチャック
５１に吸着された基板Ｇの上方に位置し、基板Ｇ搬送時
等には、図示するように、ドレンカップ５４のさらに外
側の待機位置に置かれる。噴頭５６には、レジスト液を
吐出するレジストノズル５７およびシンナー等の溶剤を
吐出する溶剤ノズル５８が設けられている。レジストノ
ズル５７は、レジスト供給管９８を介してレジスト供給
部９９に接続されており、溶剤ノズル５８は、溶剤供給
管１００を介して溶剤供給部１０１に接続されている。

【００４５】エッジリムーバー（ＥＲ）２３には、載置
台６１が設けられ、この載置台６１に基板Ｇが載置され
ている。この基板Ｇの四辺には、それぞれ、基板Ｇの四
辺のエッジから余分なレジスト液を除去するための四個
のリムーバーヘッド６２が設けられている。各リムーバ
ーヘッド６２は、内部からシンナーを吐出するように断
面略Ｕ字状を有し、基板Ｇの四辺に沿って移動機構（図
示略）によって移動されるようになっている。これによ
り、各リムーバーヘッド６２は、基板Ｇの各辺に沿って
移動してシンナーを吐出しながら、基板Ｇの四辺のエッ
ジに付着した余分なレジストを取り除くことができる。

【００４６】乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０は、図６に
示すように、筐体８１の上方に、不活性ガス等の気体を
噴出するシャワーヘッド８２（気体噴出手段）が設けら
れ、シャワーヘッド８２の下側全面から不活性ガス等が
噴出されるようになっている。

【００４７】筐体８１の前後には基板搬入口８４と基板
搬出口８５が設けられており、その側壁には搬送アーム
４１移動用の切り欠き部（図示せず）が設けられてい
て、搬送アーム４１により搬入口８４から搬入された基
板が筐体８１内を移動され、搬出口８５から搬出される
までの間に、基板Ｇには、シャワーヘッド８２から噴出
された不活性ガス等が吹き付けられるようになってい
る。

【００４８】このように、基板Ｇが移動される間に基板
Ｇに不活性ガス等が吹き付けられることにより、基板Ｇ
に塗布されたレジスト液の乾燥が進行し、レジスト液中
のシンナー等の溶剤がある程度蒸発されるようになって
いる。

【００４９】次に、図７を参照して、加熱処理ユニット
（ＨＰ）について説明する。図４は、加熱処理ユニット
（ＨＰ）の概略断面図である。この加熱処理ユニット
（ＨＰ）（２８，２９）は、図４に示すように、昇降自
在のカバー７１を有し、このカバー７１の下側には、基
板Ｇを加熱するための加熱プレート７２がその面を水平
にして配置されいてる。この加熱プレート７２には、ヒ
ーター（図示せず）が装着されており、所望の温度に設
定可能となっている。

【００５０】この加熱プレート７２の表面には、複数の
固定ピン７３が設けられており、この固定ピン７３によ
って基板Ｇが保持されている。すなわち、プロキシミテ
ィ方式が採用されており、加熱プレート７２と基板Ｇと
の直接の接触を避け、加熱プレート７２からの放熱によ
って、基板Ｇを加熱処理するようになっている。これに
より、加熱プレート７２からの基板Ｇの汚染が防止され
る。

【００５１】また、加熱プレート７２の複数の孔を通挿
して、複数のリフトピン７５が昇降自在に設けられてい
る。これらリフトピン７５の下部は、支持部材７６によ
り支持されており、この支持部材７６は、昇降機構７７
により昇降されるように構成されている。これにより、
昇降機構７７によって支持部材７６が上昇されると、リ
フトピン７５が上昇して、搬入された基板Ｇを受け取
り、次いで、リフトピン７５が下降して基板Ｇを固定ピ
ン７３上に載置すると共に、加熱処理終了後、リフトピ
ン７５は再び上昇して基板Ｇを搬出位置まで持ち上げる
ようになっている。

【００５２】次に、レジスト塗布から加熱処理までの一
連の動作について詳細に説明する。上述のように一体的
に構成されたレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）２
２、乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０およびエッジリムー
バー（ＥＲ）２３においては、まず、レジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）２２において、シャッター９５を下
降下させ、搬入口２２ａから主搬送装置１８により基板
Ｇがスピンチェック５１上に載置される。主搬送装置１
８が搬入口２２ａから退出した後、シャッター９５が上
昇し、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）２２、乾燥
処理ユニット（ＤＲ）８０およびエッジリムーバー（Ｅ
Ｒ）２３を配置するユニット部１０７内は閉じられた空
間となる。スピンチャック５１および回転カップ５２と
ともに基板Ｇが回転され、噴頭５６が基板Ｇの中心上方
に位置するようにアーム５５が回動され、溶剤ノズル５
８から基板Ｇの表面中心にシンナーが供給される。

【００５３】続いて、基板Ｇを回転させた状態でレジス
トノズル５７から基板Ｇの中心にレジストを滴下して基
板Ｇ全体に拡散させ、蓋体９３で回転カップ５２を閉塞
し、基板Ｇの回転数を上昇させてレジスト膜の膜厚を整
える。

【００５４】その後、回転カップ５２を回転させるか、
または排気口１０４から排気を引き、回転カップ５２内
を常圧よりも低い圧力に維持しながら、レジスト膜の乾
燥を行う。（第一の乾燥工程）。

【００５５】回転カップ５２内を減圧してレジスト膜の
乾燥を行うことにより、次工程へ基板Ｇを搬送する搬送
アーム４１にレジストが付着して乾燥してこれがパーテ
ィクルとなって基板Ｇ上に付着することもなく、搬送ア
ーム４１の加減速によってレジスト膜厚が慣性力により
変動することもなく、転写に対しても効果的である。ま
た、回転カップ５２内を減圧しているので、回転カップ
５２内のミストが外にもれてパーティクルとなって基板
に付着することもない。また、第一の乾燥工程におい
て、転写が発生しない程度に加熱することも可能で、さ
らに、乾燥処理時間が短縮できる。

【００５６】その後、回転カップ５２内でシャワーヘッ
ド９４から基板Ｇに気体である不活性ガスをレジスト膜
の膜厚が変化しない程度の量で供給しながらレジスト膜
を乾燥させると、さらに乾燥処理時間を短縮できる。

【００５７】このようにしてレジスト塗布が終了した基
板Ｇは、スピンチャック５１から搬送アーム４１によ
り、乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０に搬送され、そこを
通過しながらシャワーヘッド８２から不活性ガスが吹き
付けられてレジスト液中のシンナー等の溶剤がある程度
蒸発され、その後エッジリムーバー（ＥＲ）２３に搬送
され、載置台６１上に載置されて、４個のリムーバーヘ
ッド６２が基板Ｇの各辺に沿って移動し、吐出されたシ
ンナーにより基板Ｇの四辺のエッジに付着した余分なレ
ジストが除去（端面処理工程）される。エッジリムーバ
ー（ＥＲ）２３から搬出された基板Ｇは、ユニット２
８，２９のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてプ
リベーク処理が施される。

【００５８】このように非加熱乾燥処理をした後に加熱
乾燥処理を行うので、完全にレジスト液中の溶剤を乾燥
させることができ、現像後に基板上に塗布されたレジス
ト液が現像液に溶け出し、溶け出した部分の膜厚が減少
することもなく、転写に対して効果的である。

【００５９】また、特にレジスト塗布処理ユニット（Ｃ
Ｔ）２２、乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０およびエッジ
リムバー（ＥＲ）２３で構成されたユニット部１０７の
雰囲気は温度、湿度が変化するとレジスト膜厚が変化
し、コンタミネーションが多いと乾燥しきれていないレ
ジスト膜に付着して、ダウンフローでも付着したコンタ
ミネーションを除去できず、ケミカル、例えばアンモニ
ア等の雰囲気濃度が高いとレジストと反応してレジスト
膜が劣化するので、ユニット部１０７の上部のファンフ
ィルターユニット９０ａとその他のファンフィルターユ
ニット９０とをそれぞれ独立に設け、ユニット部１０７
の雰囲気は装置内の他の部分の雰囲気より厳密に管理す
る必要があり、ファンフィルターユニット９０とファン
フィルター９０ａとは異なる雰囲気に制御可能であり、
ユニット部１０７の雰囲気はその他の部分の雰囲気より
厳密に管理される。したがって、レジスト膜厚が変化す
ることもなく、また基板Ｇ上にコンタミネーションが付
着することもなく、またレジスト膜が劣化することもな
く、転写に対しても効果的である。また、装置内の雰囲
気を全て厳密に管理維持するのと比べて装置の部品点数
も減少できるので装置を小型化することができ、また、
装置内の雰囲気を全て厳密に管理するのと比べて装置の
ランニングコストを低減することもできる。また、シャ
ッター９５、９６を設けるかわりにユニット部１０７内
の雰囲気を他の部分より陽圧雰囲気にすることによりユ
ニット部１０７外からユニット部１０７内に雰囲気が流
れ込まないようにしても同様の効果が得られる。この場
合駆動部を減少することができるので、さらにコンタミ
ネーションを減少させることができ、転写に対しても効
果的である。

【００６０】このように、基板Ｇを乾燥処理ユニット
（ＤＲ）８０により実質的に非加熱状態で乾燥すること
により、レジスト液中の溶剤が徐々に放出され、レジス
トに悪影響を与えることなくことなくレジストの乾燥を
促進させることができ、しかも後工程である加熱処理工
程において急激な乾燥が生じることを防止することがで
きるので、基板Ｇ上に転写が生じることを有効に防止す
ることができる。

【００６１】また、このように、不活性ガス等の吹き付
けにより、レジスト液中のシンナー等の溶剤がある程度
蒸発されているため、この乾燥工程の後に、エッジリム
ーバー（ＥＲ）２３により基板Ｇの端面処理を行う際に
は、余分なレジスト液の除去を容易に行ことができる。
また、レジストが流れない程度に乾燥しているので、レ
ジストを除去した部分に基板に塗布した乾燥しきれてい
ないレジストが流れてくることもない。

【００６２】なお、上記乾燥処理ユニット（ＤＲ）８０
において、基板Ｇへの不活性ガス等の吹き付けは、基板
Ｇが移動している間に行わなくてもよく、基板Ｇを静止
しながら不活性ガス等を吹き付けてもよい。また、シャ
ワーヘッド８２からの不活性ガス等の噴出は、下側全面
ではなく、横一列に不活性ガス等を噴出するように構成
してもよい。

【００６３】さらに、図６に示した不活性ガス等の吹き
付けによる乾燥に代えて、前記第一の乾燥工程を行った
後で、第二の乾燥工程である減圧乾燥を行ってもよい。
すなわち、筐体８１に、排気ポンプ（減圧手段、図示
略）を有するガス排気管（図示略）を接続し、筐体８１
を密閉して筐体８１内を排気ポンプにより排気するよう
に構成されていてもよい。

【００６４】第二の乾燥工程の雰囲気は、第一の乾燥工
程の雰囲気より低圧力に設定されるのが好ましい。第一
の乾燥工程にてレジスト膜中の微小泡が成長しない程度
に常圧から減圧して乾燥させ、前記微小泡が成長しない
程度に乾燥した後に、第一の乾燥工程の雰囲気より低圧
力に設定された第二の乾燥工程の雰囲気で乾燥させるこ
とにより、微小泡が成長して膜厚が変化することがな
く、転写に対しても効果的である。また、第一と第二の
乾燥工程に分けることにより並列処理が行え、効率よく
乾燥処理を行うことができる。

【００６５】また、第二の乾燥工程の後、加熱乾燥処理
を行うので、完全にレジスト液中の溶剤を乾燥させるこ
とができ、現像後に基板上に塗布されたレジスト液が現
像液に溶け出し、溶け出した部分の膜厚が減少すること
もなく、転写に対して効果的である。

【００６６】この場合にも、減圧されることにより、レ
ジスト液中のシンナー等の溶剤がある程度蒸発され、レ
ジスト液中の溶剤が徐々に放出され、レジストに悪影響
を与えることなくレジストの乾燥を促進させることがで
き、基板Ｇ上に転写が生じることを有効に防止すること
ができる。

【００６７】また、ユニット内外の雰囲気を遮断する開
閉機構としてシャッターを上下に移動させていたが、こ
のような垂直動でなく、水平方向に移動（水平動）させ
てもよく、またある軸を中心にして回転移動（回転動）
させてもよいことはいうまでもない。この場合水平動さ
せることにより、垂直動より小さい駆動力でシャッター
を開閉でき、また、回転動させることにより、シャッタ
ーを開くときにユニット外から流れ込む雰囲気をシャッ
ターに当てて、流れ込む雰囲気の方向を変え、ユニット
内の基板載置部に直接ユニット外から雰囲気が流れ込む
のを防止でき、パーティクルあるいはケミカル等の付着
を防止できる。

【００６８】また、基板に気体を供給する気体供給機構
としてシャワーヘッドをレジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）の蓋体下方に設けていたが、図示しない移動アー
ムにシャワーヘッドを取り付け、気体の噴射時に基板Ｇ
上に配置してもよいことはいうまでもない。この場合、
回転カップ５２内の容積が小さくでき、回転カップ５２
内をさらに短時間で常圧よりも低い圧力に設定可能とな
り、スループットの向上または装置の小型化を図ること
が可能となる。

【００６９】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、上記実施の形態
では、ＬＣＤ基板用の塗布・現像処理システムについて
説明したが、ＬＣＤ基板用のカラーフィルターの塗布・
現像処理システムや、ＬＣＤ基板用の以外の他の被処理
基板、例えば半導体ウエハ用の塗布・現像処理システム
にも本発明を適用できる。

【００７０】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば、
基板表面に塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥す
る第一の乾燥を行い、前記基板を第一の減圧雰囲気より
低圧力に設定された第二の減圧雰囲気下で非加熱で乾燥
処理する第二の乾燥を行うことにより、膜の内部に存在
する微小な気泡が成長しない程度の第一の減圧雰囲気下
で乾燥した後に、第一の減圧雰囲気より低圧力に設定さ
れた第二の減圧雰囲気下でさらに乾燥処理することによ
り、膜の内部に存在する微小な気泡の成長を抑制しなが
ら乾燥することができ、基板上に転写が生じることを有
効に防止することができる。

【００７１】この非加熱状態での乾燥として、レジスト
液が塗布された基板に気体を供給しながら乾燥すること
により、または、レジスト液が塗布された基板を減圧状
態で乾燥することにより、非加熱状態での乾燥を簡易な
手段により実現することができる。

【００７２】さらに、非加熱状態での乾燥の後に、基板
の端面に付着したレジストの除去を行えば、レジスト液
の乾燥が進行しているため、余分なレジスト液の除去を
容易に行ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるＬＣＤ基板の塗布・現像処
理システムを示す平面図。

【図２】図１のＬＣＤ基板の塗布・現像処理システムの
概略断面図。

【図３】一体的に設けられたレジスト塗布処理ユニット
（ＣＴ）、乾燥処理ユニット（ＤＲ）およびエッジリム
ーバー（ＥＲ）の全体構成を示す概略平面図。

【図４】レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）および乾燥
処理ユニット（ＤＲ）の基板搬入出口およびシャッター
の構成を示す概略斜視図。

【図５】レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）を示す概略
断面図。

【図６】乾燥処理ユニットを示す概略断面図。

【図７】加熱処理ユニット（ＨＰ）を示す概略断面図。

【符号の説明】

１７，１８，１９：主搬送装置（ユニット部外搬送機
構） ２２；レジスト塗布処理ユニット（塗布処理部） ２３；エッジリムーバー（除去処理部） ＨＰ（２８，２９）；加熱処理ユニット（加熱処理部） ４１；搬送アーム（ユニット内搬送機構） ７２；加熱プレート ７４；スペーサ（固定ピン） ７５；リフトピン ８０；乾燥処理ユニット（減圧処理部） ８２；シャワーヘッド（気体供給機構） ９０，９０ａ；ファンフィルターユニット（雰囲気制御
機構） ９４：シャワーヘッド（気体供給機構） １０７；ユニット部 Ｇ；ＬＣＤ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝崎 健吾 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成 272番地の４東京エレクトロン九州株式 会社 大津事業所内 (72)発明者 穴井 徳行 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成 272番地の４東京エレクトロン九州株式 会社 大津事業所内 (56)参考文献 特開2000−12427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−22431（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−145246（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−167750（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−153537（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−281184（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−141476（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−46010（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−283108（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−147220（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−309301（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/30 G03F 7/38 G03F 7/40

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に所定の膜を形成する基板処理
   方法であって、 基板表面に塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥す
   る第一の乾燥工程と、 前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧力に設定された第
   二の減圧雰囲気下で非加熱で乾燥処理する第二の乾燥工
   程とを具備することを特徴とする基板処理方法。
2. 【請求項２】 さらに前記第二の乾燥工程の後、基板を
   加熱乾燥処理することを特徴とする請求項１に記載の基
   板処理方法。
3. 【請求項３】 前記第二の乾燥工程は、レジスト液が塗
   布された基板に気体を供給しながら乾燥することを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の基板処理方法。
4. 【請求項４】 前記第二の乾燥工程後、前記加熱乾燥処
   理に先立って基板の端面に付着したレジストまたは所定
   の膜を除去する端面処理工程をさらに具備していること
   を特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
5. 【請求項５】 前記端面処理工程から加熱乾燥処理を行
   う間の基板の搬送雰囲気と、基板に塗布液を塗布した後
   端面処理工程までの間の基板の搬送雰囲気とは異なる雰
   囲気であることを特徴とする請求項４に記載の基板処理
   方法。
6. 【請求項６】 前記基板に塗布液を塗布した後端面処理
   工程までの間の基板の搬送雰囲気は、温度、湿度、コン
   タミネーション、ケミカルの内少なくとも１つの制御が
   なされていることを特徴とする請求項５に記載の基板処
   理方法。
7. 【請求項７】 前記端面処理工程から加熱乾燥処理を行
   う間の基板の搬送機構と、基板に塗布液を塗布した後端
   面処理工程までの間の基板の搬送機構とは異なる機構で
   あることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の
   基板処理方法。
8. 【請求項８】 基板表面に所定の膜を形成する基板処理
   装置であって、 基板表面に塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥す
   る塗布処理部と、 前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧力に設定された第
   二の減圧雰囲気下で非加熱で乾燥処理する減圧処理部と
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
9. 【請求項９】 基板表面に所定の膜を形成する基板処理
   装置であって、 基板表面に塗布液を塗布し第一の減圧雰囲気下で乾燥す
   る塗布処理部と、前記基板を第一の減圧雰囲気より低圧
   力に設定された第二の減圧雰囲気下で乾燥処理する減圧
   処理部と、前記基板の周縁部の所定の膜を除去する除去
   処理部とで構成されるユニット部と、 このユニット部に配置され、除去処理部と減圧処理部と
   の間および塗布処理部と減圧処理部との間で基板を搬送
   するユニット内搬送機構と、 前記ユニット部内の雰囲気を制御する雰囲気制御機構と
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
10. 【請求項１０】 基板表面に所定の膜を形成する基板処
    理装置であって、基板表面に塗布液を塗布し第一の減圧
    雰囲気下で乾燥する塗布処理部と、前記基板を第一の減
    圧雰囲気より低圧力に設定された第二の減圧雰囲気下で
    乾燥処理する減圧処理部と、前記基板の周縁部の所定の
    膜を除去する除去処理部とで構成されるユニット部と、 このユニット部外に配置され前記基板を加熱して処理す
    る複数の加熱処理部と、 前記ユニット部に配置され、
    除去処理部と減圧処理部との間および塗布処理部と減圧
    処理部との間で基板を搬送するユニット内搬送機構と、 前記ユニット部外に配置され、前記複数の加熱処理部の
    中に一つの加熱処理部と除去処理部との間で基板の搬送
    を行うユニット部外搬送機構とを具備することを特徴と
    する基板処理装置。
11. 【請求項１１】 前記ユニット内とユニット外とにそれ
    ぞれ独立に設けられ、それぞれの雰囲気を制御する雰囲
    気制御機構をさらに具備することを特徴とする請求項１
    ０に記載の基板処理装置。
12. 【請求項１２】 前記ユニット内とユニット外とは異な
    る雰囲気に設定されることを特徴とする請求項１０また
    は請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】 前記塗布処理部と前記減圧処理部の少
    なくとも一方には基板に気体を供給する気体供給機構を
    具備していることを特徴とする請求項８ないし請求項１
    ２のいずれか１項に記載の基板処理装置。