JP3495268B2 - レジスト塗布処理装置およびレジスト塗布処理方法 - 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、カラー液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）のカラーフィルター等の基板にフォト
リソグラフィー技術によりパターンを形成する際に用い
られるレジスト塗布処理装置およびレジスト塗布処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のカ
ラーフィルターの製造においては、ガラス製の矩形の基
板に、４色（レッド、グリーン、ブルー、およびブラッ
ク）の色彩レジストを塗布し、これを露光し、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
によりカラーフィルターを形成している。

【０００３】このようなカラーフィルターのフォトリソ
グラフィ工程においては、各色ごとに色彩レジストの塗
布処理および露光・現像処理を行っている。すなわち、
例えば、レッドの色彩レジストを塗布して、このレッド
に関して露光・現像処理し、次いでグリーンの色彩レジ
ストを塗布して、グリーンに関して露光・現像処理し、
その後、ブルー、ブラックに関しても同様に行ってい
る。

【０００４】具体的には、矩形の基板に洗浄処理を施
し、冷却ユニットで冷却後、レジスト塗布ユニットに搬
入し、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、各色彩レ
ジストを供給し、基板の回転による遠心力によって各色
彩レジストを拡散し、これにより、基板の表面全体に各
色彩のレジスト膜を塗布している。

【０００５】この各色彩のレジストを塗布した基板は、
エッジリムーバーにより周縁の余分なレジストを除去し
た後、加熱処理ユニットに搬入し、プリベーク処理を行
い、次いで、冷却ユニットで冷却し、露光装置に搬送し
てそこで所定のパターンを露光し、その後現像処理し、
ポストベーク処理を施して、各色彩のレジスト膜を形成
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なフォトリソグラフィー技術は、ＬＣＤガラス基板や半
導体ウエハ上の回路形成に多用されており、これらにレ
ジストを塗布する際には、レジストの使用量を削減する
観点から、基板を比較的高加速度（例えば、１０００ｒ
ｐｍ／ｓｅｃ）で回転させることが行われている。

【０００７】しかしながら、このカラーフィルター用の
色彩レジストは、ＬＣＤ基板等に用いるレジストと異な
り、粒子の径が比較的大きく、しかも溶媒中で顔料が分
散しており、さらに、ＬＣＤ基板等のレジスト塗布より
も厚く塗布する必要があるため、基板を高加速度で回転
させると、塗布されたレジストの膜厚が基板の中央部で
厚く、基板の周辺部で薄くなる傾向が大きく膜厚の均一
性が悪いといった問題点がある。また、基板のコーナー
部に放射線状のムラが発生し、かつ基板の中央部にレジ
ストの滴下跡が残るといった問題点がある。すなわち、
カラーフィルター用の色彩レジストでは、レジストの使
用量を削減する観点から基板を高加速度で回転させる
と、最適な塗布状態が得られない。

【０００８】したがって、従来は、各色彩レジストを基
板に塗布する際には、省レジスト化を犠牲にして、基板
を比較的低加速度（例えば、１００〜３００ｒｐｍ／ｓ
ｅｃ）で回転させることにより、膜厚の均一化、および
放射線状のムラの解消や滴下跡の消失等を図っている。

【０００９】しかし、このような場合であってもレジス
トの最適な塗布状態を確保しながら、同時に、レジスト
の使用量を極力削減したいという要望がある。

【００１０】 本発明はかかる事情に鑑みてなされたも
のであり、色彩レジストの最適な塗布状態を確保しつ
つ、レジストの使用量を極力削減することができるレジ
スト塗布処理装置およびレジスト塗布処理方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、回転する基板に着色粒子を含む色
彩レジストを滴下して、基板に色彩レジストを塗布する
レジスト塗布処理装置であって、基板を回転するための
基板回転手段と、この基板回転手段により回転している
基板に、色彩レジストを滴下して、基板に色彩レジスト
を塗布するレジスト吐出ノズルと、基板を回転させつ
つ、基板上に色彩レジストを滴下する際に、前記基板回
転手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段
は、基板の回転開始時には基板を相対的に低い第１の加
速度で加速させながら回転させて色彩レジストの塗布状
態を制御するようにし、回転開始から基板加速度が高く
なっても基板上の色彩レジストの塗布状態に影響を与え
なくなる時間経過後、相対的に高い第２の加速度に切り
替えて回転させてレジスト使用量を削減するようにした
ことを特徴とするレジスト塗布処理装置が提供される。

【００１２】 また、本発明によれば、回転する基板に
着色粒子を含む色彩レジストを滴下して、基板に色彩レ
ジストを塗布するレジスト塗布処理方法であって、基板
を回転させつつ、基板上に色彩レジストを滴下して、基
板に色彩レジストを塗布する際に、基板の回転開始時に
は基板を相対的に低い第１の加速度で加速させながら回
転させて色彩レジストの塗布状態を制御し、回転開始か
ら基板加速度が高くなっても基板上の色彩レジストの塗
布状態に影響を与えなくなる時間経過後、相対的に高い
第２の加速度に切り替えて回転させてレジスト使用量を
削減するようにしたことを特徴とするレジスト塗布処理
方法が提供される。

【００１３】 このように、本発明によれば、基板を回
転させつつ、基板上に色彩レジストを滴下する際に、基
板の回転開始時には、基板を相対的に低い第１の加速度
で加速させながら回転（低加速度回転）させて色彩レジ
ストの塗布状態を制御し、回転開始から基板加速度が高
くなっても基板上の色彩レジストの塗布状態に影響を与
えなくなる時間経過後、相対的に高い第２の高加速度に
切り換えて回転（高加速度回転）させてレジスト使用量
を削減するようにしたので、最初の低加速度回転時にお
いて、最適な塗布状態を得ることができ、その後の高加
速度回転時には塗布状態に影響を与えることなくレジス
トの使用量を削減することができる。つまり、最初の低
加速度回転時には、基板を低加速度回転させて色彩レジ
ストの塗布状態を制御することにより、レジストを塗布
した基板中央部と周辺部とに膜厚差を生じさせずに膜厚
の均一性化を図り、かつ、基板コーナー部の放射線状の
ムラの発生を防止し、さらに、基板の中央部におけるレ
ジストの滴下跡をほぼ消失させて最適な塗布状態を形成
し、その後、高加速度で回転して省レジストの効果を得
ることができる。したがって、色彩レジストの最適な塗
布状態を確保しながら、同時に、レジストの使用量を極
力削減することができる。

【００１４】 この場合に、前記第１の加速度は、１０
０〜３００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］であることが好ましく、
前記第２の加速度は、７００〜１０００［ｒｐｍ／ｓｅ
ｃ］であることが好ましい。さらに、上記方法で前記レ
ジストとして着色粒子を含む色彩レジストを塗布した
後、露光・現像処理を経て、他の色彩レジストを同様に
して塗布するようにしてもよい。異なる４色の色彩レジ
ストを同様に繰り返して基板に塗布することによりカラ
ーフィルターを形成することができる。

【００１５】

【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のカラーフィルターの塗布・現像処理シス
テムを示す平面図である。

【００１６】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ース部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
インターフェース部３が配置されている。

【００１７】カセットステーション１は、カセットＣと
処理部２との間で基板Ｇの搬送を行うための搬送機構１
０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１
０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０
ａ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。

【００１８】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。

【００１９】前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可
能な主搬送装置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、冷却ユニッ
ト（ＣＯＬ）２５、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（ＣＯＬ）２
７が配置されている。

【００２０】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、色彩レジストを塗布するためのレジスト塗
布処理ユニット（ＣＴ）２２、および基板Ｇの周縁部の
色彩レジストを除去するエッジリムーバー（ＥＲ）２３
が設けられており、搬送路１３の他方側には、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、および冷却
ユニット（ＣＯＬ）３０が配置されている。

【００２１】さらに、本実施の形態では、レジスト塗布
処理ユニット（ＣＯＴ）２２と、エッジリムーバー（Ｅ
Ｒ）２３との間に、乾燥処理ユニット４０が設けられて
いる。これにより、色彩レジストが塗布された基板Ｇが
乾燥処理ユニット４０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。この乾燥処理ユニット４０につい
ては、後述する。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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、さらにメンテナンスのためのスペース３５が
設けられている。

【００２５】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
ンターフェース部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。

【００２６】インターフェース部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、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３
７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３９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。

【００２７】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の洗浄ユニ
ット（ＳＣＲ）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。

【００２８】その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、
レジスト塗布ユニット（ＣＴ）２２で所定の色彩レジス
トが塗布され、乾燥処理ユニット４０により乾燥処理さ
れて、エッジリムーバー（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の
余分な色彩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２９または３０の下段の冷
却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。

【００２９】その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装
置１９にてインターフェース部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ース部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（ＣＯ
Ｌ）にて冷却される。

【００３０】このような各色彩毎の一連の処理が予め設
定されたレシピに従って実行される。例えば、レッドの
塗布・露光・現像処理が終了した基板Ｇは、順次グリー
ン、ブルー、ブラックの塗布・露光・現像処理が施され
るが、後述するように、塗布ユニット（ＣＴ）２２にお
いて異なる色彩のノズルを用いる他は、各色彩ともほぼ
同様に処理される。完成したカラーフィルターの基板
は、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。

【００３１】次に、本実施の形態に係るカラーフィルタ
ーの塗布・現像処理システムに装着されるレジスト塗布
処理ユニット（ＣＯＴ）、減圧乾燥処理ユニット（Ｖ
Ｄ）、およびエッジリムーバー（ＥＲ）について説明す
る。図２および図３は、レジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）、減圧乾燥処理ユニット（ＶＤ）、およびエッジ
リムーバー（ＥＲ）を示す概略平面図および概略側面図
である。

【００３２】図２および図３に示すように、これらレジ
スト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）２２、減圧乾燥処理ユ
ニット（ＶＤ）４０、およびエッジリムーバー（ＥＲ）
２３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で所定の色彩レ
ジストが塗布された基板Ｇは、一対の搬送アーム４１に
よりガイドレール４３に沿って減圧乾燥処理ユニット
（ＶＤ）４０に搬送され、この減圧乾燥処理ユニット
（ＶＤ）４０で乾燥処理された基板Ｇは、一対の搬送ア
ーム４２によりガイドレール４３に沿ってエッジリムー
バー（ＥＲ）２３に搬送されるようになっている。

【００３３】レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）２２
は、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開口円筒形状の回転カップ５
２、回転カップ５２の上端開口にかぶせられる蓋体（図
示略）、回転カップ５２の外周を取り囲むように固定配
置されるコーターカップ５３を有している。そして、後
述する色彩レジストの滴下時には、蓋体が開かれた状態
で基板Ｇがスピンチャック５１により回転され、色彩レ
ジストの拡散時には、基板Ｇがスピンチャック５１によ
り回転されると同時に、蓋体（図示略）が閉じられた状
態の回転カップ５２が回転されるようになっている。な
お、コーターカップ５３の外周には、アウターカバー５
４が設けられている。また、スピンチャック５１を回転
するための駆動モータ５７がスピンチャック５１の下側
に配置されている。この駆動モータ５７は、後述するよ
うに塗布関係ユニットコントローラ２２ｂにより制御さ
れるようになっている。

【００３４】また、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）２２は、ガラス製の矩形の基板Ｇに、４色（レッ
ド、グリーン、ブルー、およびブラック）の色彩レジス
トを吐出するためのレジスト吐出ノズルアーム５５を有
している。色彩レジストの滴下時には、このレジスト吐
出ノズルアーム５５が基板Ｇの中心まで移動されるよう
になっている。レジスト吐出ノズルアーム５５の先端に
は、レッドの色彩レジストのノズル５６ａ、グリーンの
色彩レジストのノズル５６ｂ、ブルーの色彩レジストの
ノズル５６ｃ、ブラックの色彩レジストのノズル５６
ｄ、およびシンナーノズル５６ｅを備えている。各ノズ
ル５６ａ〜５６ｅは、レジスト供給管（図示略）を介し
てレジスト供給部（図示略）に接続されている。

【００３５】このように構成されているため、色彩ノズ
ル５６ａ〜５６ｄの一つにより、一つの色彩レジストを
基板Ｇに塗布した後、他の色彩のズルによって塗布処理
を行うことが容易である。例えば、次の基板に塗布する
レジストの色彩が異なっていても、ノズルを変えるだけ
で容易に対応することができる。

【００３６】減圧乾燥処理ユニット４０には、ローチャ
ンバ６１と、その上を覆うように設けられ、内部の処理
室を気密に維持するアッパーチャンバ６２とが設けられ
ている。このローチャンバ６１には、基板Ｇを載置する
ためのステージ６３が設けられ、ローチャンバ６１の各
コーナー部には、４個の排気口６４が設けられ、この排
気口６４に連通された排気管６５（図３）がターボ分子
排気ポンプ等の排気ポンプ（図示略）に接続され、これ
により、ローチャンバ６１とアッパーチャンバ６２との
間の処理室内のガスが排気され、所定の真空度、例えば
０．１Torrに減圧されるように構成されている。なお、
ステージ６３には吸着機構は設けられておらず、単に基
板Ｇが載置されるようになっている。また、ステージ６
３には基板Ｇの受け渡し用のピン（図示せず）が突没可
能に設けられている。これらピンは基板の処理に悪影響
を与えないために、基板の処理領域以外の部分に当接す
るような位置に配置されている。

【００３７】エッジリムーバー（ＥＲ）２３（端面処
理）には、基板Ｇを載置するためのステージ７１が設け
られ、このステージ７１上の２つのコーナー部には、基
板Ｇを位置決めするための２つのアライメント機構７２
が設けられている。上述したように、減圧乾燥ユニット
（ＶＤ）４０のステージ６３には吸着機構が設けられて
おらず、単に基板Ｇを載置しているだけであるから、エ
ッジリムーバー（ＥＲ）２３による端面レジスト除去処
理に先立ってアライメント機構７２により基板Ｇのアラ
イメントを行う。

【００３８】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色彩レジストを除去するため
の四個のリムーバーヘッド７３が設けられている。各リ
ムーバーヘッド７３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。し
たがって、各リムーバーヘッド７３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色彩レジストを取り除くこと
ができる。

【００３９】次に、図４を参照しつつ、本実施の形態に
係る塗布・現像処理システムの制御系を説明する。図４
は、本実施の形態に係る塗布・現像処理システムの制御
系のブロック図である。

【００４０】本制御系においては、図示しないホストコ
ンピュータがカラーフィルターの基板の製造工程全般を
統括制御するように構成されており、このホストコンピ
ュータにより制御されるメインコントローラ８１は、図
１に示す塗布・現像処理システム全体を制御するように
構成されている。

【００４１】このメインコントローラ８１の下位制御と
して、図１に示す処理部２の前段部２ａと、中段部２ｂ
と、後段部２ｃとのブロックに対応するように分けられ
た３個のブロックコントローラ８２ａ，８２ｂ，８２ｃ
が設けられている。

【００４２】これらのうち、処理部２の中段部２ｂに対
応するブロックコントローラ８２ｂ内には、この中段部
２ｂの各処理ユニットに制御信号を送受信して各処理ユ
ニットを制御するための複数のユニットコントローラが
収納されている。すなわち、レジスト塗布処理ユニット
（ＣＴ）２２、処理ユニット間搬送アーム４０、および
エッジリムーバー（ＥＲ）２３を制御するための塗布関
係ユニットコントローラ２２ｂ、加熱処理ユニット（Ｈ
Ｐ）２８を制御するための加熱処理ユニットコントロー
ラ２８ｂ、………およびメイン搬送アーム１８を制御す
るためのメイン搬送アームコントローラ１８ｂが、中段
部２ｂのブロックコントローラ８２ｂ内に収納されてい
る。これらユニットコントローラ２２ｂ，２８ｂ，……
は、各々、メインコントローラ８１から制御信号が送受
信されて制御されるように構成されている。

【００４３】また、図３に示すように、この塗布関係ユ
ニットコントローラ２２ｂにより、スピンチャック５１
のための駆動モータ５７が制御されるようになってお
り、これにより、後述するように、スピンチャック５１
の加速度が２段階に制御される。さらに、処理部２の前
段部２ａ、後段部２ｃの各ユニットコントローラも、特
に図示しないが、同様に構成されている。

【００４４】次に、こ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）２２、乾燥処理ユニッ
ト（ＶＤ）４０、およびエッジリムーバー（ＥＲ）２３
における基板の処理について説明する。

【００４５】まず、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）２２において、スピンチャック５１により基板Ｇが
移動され、レジスト吐出ノズルアーム５５が基板Ｇの中
心まで回動され、シンナーノズル５６ｅが基板Ｇの中心
に到達されると、回転する基板Ｇの表面にシンナーが供
給され、遠心力によって基板Ｇの中心からその周囲全域
にむらなく広げられる。

【００４６】続いて、所定の色彩レジスト、例えばレッ
ドの色彩レジストのノズル５６ａがスピンチャック５１
の中心（基板Ｇの中心）に到達され、回転する基板Ｇの
中心にレッドの色彩レジストが滴下されて基板Ｇに塗布
され、遠心力によって基板Ｇの中心からその周囲全域に
むらなく広げられる。

【００４７】このレッドの色彩レジストが塗布された基
板Ｇは、搬送アーム４１により減圧乾燥処理ユニット４
０に搬送され、ローチャンバ６１とアッパーチャンバ６
２との間の処理室内のガスが排気され、所定の真空度、
例えば０．１Torrに減圧されることにより、色彩レジス
ト中のシンナー等の溶剤がある程度蒸発され、レジスト
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、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。

【００４８】この乾燥された基板Ｇは、搬送アーム４２
によりエッジリムーバー（ＥＲ）２３に搬送され、アラ
イメント機構７２によりアライメントされた後、４個の
リムーバーヘッド７３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
した余分な色彩レジストが除去される。この場合に、塗
布されたレジスト膜は減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４０に
よりある程度乾燥されているため、極めて容易にレジス
ト除去を行うことができる。

【００４９】この後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）２２には、他の基板Ｇが搬入され、同じレッド、ま
たは他の色彩のレジストが塗布される。同じ色彩の場合
には同一の動作を繰り返して行えばよく、異なる色彩の
場合にも異なる色彩ノズルから他の色彩のレジストを滴
下するのみで他は同じ処理でよいから、極めて容易に対
応することができる。

【００５０】一方、上述のレッドの色彩レジストが塗布
された基板Ｇは、露光・現像処理されて、再度、洗浄処
理の後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２に搬入
され、二回目の色彩レジスト、例えばグリーンの色彩レ
ジストのノズル５６ｂからグリーンの色彩レジストが基
板Ｇに塗布されて、上述した処理工程が同様に繰り替え
される。同様にして、三回目の色彩レジスト、例えばブ
ルーが塗布され、四回目の色彩レジスト、例えばブラッ
クが塗布される。

【００５１】次に、図５を参照しつつ、基板Ｇを載置し
回転するためのスピンチャックの制御について説明す
る。図５は、本発明に従って基板を回転させながらレジ
ストを塗布する際における時間と回転速度との関係を示
すグラフグラフである。

【００５２】本実施の形態では、上述した制御系によ
り、図５に示すように、スピンチャック５１の回転加速
度（つまり基板の回転加速度）が２段階に制御されるよ
うになっている。すなわち、スピンチャック５１の回転
を開始して色彩レジストの塗布を開始する際には、スピ
ンチャック５１は、相対的に低い第１の加速度で回転さ
れ、回転開始の所定時間後には、相対的に高い第２の加
速度で回転されるようになっている。この低加速度の第
１の加速度は１００〜３００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］である
ことが好ましく、例えば２００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］が採
用される。さらに、高加速度の第２の加速度は、７００
〜１０００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］であることが好ましく、
例えば８００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］が採用される。塗布条
件としては、例えば、２００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］で１．
０ｓｅｃ回転後、８００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］で５．０ｓ
ｅｃ回転という条件を採用することができる。

【００５３】このように、本実施の形態では、スピンチ
ャック５１により基板Ｇの回転を開始して色彩レジスト
の塗布を開始する際には、基板Ｇを低加速度である第１
の加速度により加速しながら回転し、回転開始の所定時
間後には、高加速度である第２の加速度に切り換えてい
るため、以下のような効果を得ることができる。すなわ
ち、低加速度の時には、色彩レジストを塗布した基板中
央部と周辺部とに、膜厚差が生じることがなく膜厚の均
一性化を図ることができ、また、基板Ｇのコーナー部に
放射線状のムラが発生することもなく、さらに、基板Ｇ
の中央部おける色彩レジストの滴下跡をほぼ消失するこ
とができ、最適な塗布状態を得ることができる。一方、
回転開始の所定時間後、高加速度に切り換えた際には、
塗布状態に影響を与えることなくレジストの使用量を削
減することができる。したがって、色彩レジストの最適
な塗布状態を確保しながら、同時に、色彩レジストの使
用量を極力削減することができる。

【００５４】次に、本実施の前提となる予備的な実験結
果について説明する。まず、第１の実験として、回転数
を１０００［ｒｐｍ］とし、膜厚の均一性に関して、加
速度が２００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］である場合と、１００
０［ｒｐｍ／ｓｅｃ］である場合とを比較した。この
際、低粘度であって高接触角の界面活性剤を含有した色
彩レジストＡと、低粘度であって低接触角の界面活性剤
を含有した色彩レジストＢと、高粘度であって高接触角
の界面活性剤を含有した色彩レジストＣと、高粘度であ
って低接触角の界面活性剤を含有した色彩レジストＤと
を用いて比較した。実験結果を表１に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１に示すように、低粘度である色彩レジ
ストＡ，Ｂの場合には、いずれの加速度においても、膜
厚レンジを製品スペックとしての３０００Ａ（オングス
トローム）以内におさめることができた。一方、高粘度
である色彩レジストＣ，Ｄの場合には、いずれの加速度
においても、膜厚レンジを製品スペックとしての３００
０Ａ以内におさめることはできなかった。ただし、低粘
度・高粘度にかかわりなく、低加速度の方が膜厚の均一
性が良好であることを確認することができた。

【００５７】第２の実験として、高粘度の色彩レジスト
Ｃ，Ｄについて、加速度が１００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］で
ある場合と、２００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］である場合と、
３００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］である場合と、１０００［ｒ
ｐｍ／ｓｅｃ］である場合とを比較した。実験結果を表
２と図６に示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２および図６に示すように、加速度が低
いほど、膜厚の均一性が良好であることを確認すること
ができた。また、界面活性剤に関しては、高接触角であ
る色彩レジストＣでは、基板Ｇの中央部にレジストの滴
下跡が発生したが、低接触角である色彩レジストＤで
は、このような滴下跡は発生しなかった。

【００６０】次に、図７ないし図９を参照して、本発明
の効果を確認する実験結果について説明する。図７は、
上記本発明の実施形態に従ってレジストを塗布した場合
における基板端からの距離とレジスト膜厚との関係を示
すグラフであり、図８は、従来の方法でレジストを塗布
した場合の基板端からの距離と膜厚との関係を示すグラ
フである。また、図９は、色彩レジスト塗布後の基板上
の塗布膜の状態を示す平面図であり、（ａ）は上記本発
明の実施形態を適用した場合、（ｂ）は従来方法を適用
した場合を示すものである。

【００６１】ここでは、基板として４００×５００ｍｍ
の矩形のカラーフィルター用基板を用い、本発明の実施
形態を適用した実験では、スピンチャック５１の回転を
開始して色彩レジストの塗布を開始する際には、スピン
チャック５１を２００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］の低加速度で
２ｓｅｃ回転させ、引き続き１０００［ｒｐｍ／ｓｅ
ｃ］の高加速度で２ｓｅｃ回転させた。その結果、図７
に示すように、急激な膜厚変化は発生されず、図９の
（ａ）に示すように、基板Ｇのコーナー部に放射線状の
ムラが発生することもなく、基板Ｇの中央部おける色彩
レジストの滴下跡も薄くすることができた。

【００６２】これに対して、従来方法の場合には、スピ
ンチャック５１を１０００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］の高加速
度で回転させた。その結果、図８に示すように、急激な
膜厚変化が発生し、さらに、図９の（ｂ）に示すよう
に、基板Ｇのコーナー部に放射線状のムラが発生され
た。さらに、図８に示すように、基板Ｇの中央部おける
色彩レジストの滴下跡が明確な段差となって発生され
た。

【００６３】一方、最後までこのような低加速度で塗布
する場合には、基板全体にレジストを形成するために３
０ｃｃのレジストが必要であったが、本発明に従って、
２ｓｅｃ後に１０００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］の高加速度と
して２ｓｅｃその加速度を維持した場合には、レジスト
量を２０ｃｃにすることができた。

【００６４】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、本発明をカラーフィルターのレジスト塗布に適用
した場合について説明したが、これに限らず、例えば、
ＬＣＤ基板や半導体ウエハ等の他の基板へのレジスト塗
布にも適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板を回転させつつ、基板上に色彩レジストを滴下する
際に、基板の回転開始時には、基板を相対的に低い第１
の加速度で加速させながら回転（低加速度回転）させて
色彩レジストの塗布状態を制御し、回転開始から基板加
速度が高くなっても基板上の色彩レジストの塗布状態に
影響を与えなくなる時間経過後、相対的に高い第２の高
加速度に切り換えて回転（高加速度回転）させてレジス
ト使用量を削減するようにしたので、最初の低加速度回
転時において、膜厚の均一性化、基板のコーナー部に放
射線状のムラの防止、基板の中央部おけるレジストの滴
下跡の消失を図ることができて、最適な塗布状態を得る
ことができ、その後の高加速度回転時には塗布状態に影
響を与えることなくレジストの使用量を削減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるＬＣＤのカラーフィルター
の塗布・現像処理システムを示す平面図。

【図２】レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）およびエ
ッジリムーバー（ＥＲ）を示す概略平面図。

【図３】レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）およびエ
ッジリムーバー（ＥＲ）を示す概略側面図。

【図４】本実施の形態に係る塗布・現像処理システムの
ブロック図。

【図５】本発明に従って基板を回転させながらレジスト
を塗布する際における時間と回転速度との関係を示すグ
ラフ。

【図６】加速度と膜厚の均一性との関係を示すグラフ。

【図７】本発明の実施形態に従ってレジストを塗布した
場合における基板端からの距離とレジスト膜厚との関係
を示すグラフ。

【図８】従来の方法に従ってレジストを塗布した場合に
おける基板端からの距離と膜厚との関係を示すグラフ。

【図９】本発明の実施形態に従ってレジストを塗布した
場合および従来方法でレジストを塗布した場合におけ
る、色彩レジスト塗布後の基板上の塗布膜の状態を模式
的に示す平面図。

【符号の説明】

２２；レジスト塗布処理ユニット ２２ｂ；塗布関係ユニットコントローラ（制御手段） ２３；エッジリムーバー（端面処理ユニット） ５１；スピンチャック（基板回転手段） ５２；回転カップ ５３；ドレンカップ ５５；レジスト吐出ノズルアーム（ノズルアーム） ５６ａ〜５６ｅ；色彩レジスト吐出ノズル ５７；駆動モータ（基板回転手段） Ｇ；カラーフィルター基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 B05C 11/08 B05D 1/40 G03F 7/16 502

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する基板に着色粒子を含む色彩レジ
   ストを滴下して、基板に色彩レジストを塗布するレジス
   ト塗布処理装置であって、 基板を回転するための基板回転手段と、 この基板回転手段により回転している基板に、色彩レジ
   ストを滴下して、基板に色彩レジストを塗布するレジス
   ト吐出ノズルと、 基板を回転させつつ、基板上に色彩レジストを滴下する
   際に、前記基板回転手段を制御する制御手段と を具備し、 前記制御手段は、 基板の回転開始時には基板を相対的に
   低い第１の加速度で加速させながら回転させて色彩レジ
   ストの塗布状態を制御するようにし、回転開始から基板
   加速度が高くなっても基板上の色彩レジストの塗布状態
   に影響を与えなくなる時間経過後、相対的に高い第２の
   加速度に切り替えて回転させてレジスト使用量を削減す
   るようにしたことを特徴とするレジスト塗布処理装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記第１の加速度を１
   ００〜３００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］に制御することを特徴
   とする請求項１に記載のレジスト塗布処理装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記第２の加速度を７
   ００〜１０００［ｒｐｍ／ｓｅｃ］に制御することを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載のレジスト塗布
   処理装置。
4. 【請求項４】 回転する基板に着色粒子を含む色彩レジ
   ストを滴下して、基板に色彩レジストを塗布するレジス
   ト塗布処理方法であって、 基板を回転させつつ、基板上に色彩レジストを滴下し
   て、基板に色彩レジストを塗布する際に、基板の回転開
   始時には基板を相対的に低い第１の加速度で加速させな
   がら回転させて色彩レジストの塗布状態を制御し、回転
   開始から基板加速度が高くなっても基板上の色彩レジス
   トの塗布状態に影響を与えなくなる時間経過後、相対的
   に高い第２の加速度に切り替えて回転させてレジスト使
   用量を削減するようにしたことを特徴とするレジスト塗
   布処理方法。
5. 【請求項５】 前記第１の加速度が、１００〜３００
   ［ｒｐｍ／ｓｅｃ］であることを特徴とする請求項４に
   記載のレジスト塗布処理方法。
6. 【請求項６】 前記第２の加速度が、７００〜１０００
   ［ｒｐｍ／ｓｅｃ］であることを特徴とする請求項４ま
   たは請求項５に記載のレジスト塗布処理方法。
7. 【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれかの方法
   で色彩レジストを塗布した後、露光・現像処理を経て、
   他の色彩レジストを同様にして塗布することを特徴とす
   るレジスト塗布処理方法。
8. 【請求項８】 異なる４色の色彩レジストを同様に繰り
   返して基板に塗布してカラーフィルターを形成すること
   を特徴とする請求項７に記載のレジスト塗布処理方法。