JP3566591B2

JP3566591B2 - Film forming apparatus and film forming method

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Publication number: JP3566591B2
Application number: JP21666999A
Authority: JP
Inventors: 清久立山; 伝大森
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP2000114167A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板上に供給された処理液を基板の回転により拡散させて，基板上に処理液の膜を形成する膜形成装置及び膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造技術の分野では，ＬＣＤ（液晶表示装置）基板上に形成された半導体層，絶縁体層，電極層を選択的に所定のパターンにエッチングする場合に，半導体ウェハの場合と同様にＬＣＤ基板の表面にレジスト膜を形成することが行われている。そして，このようなレジスト膜の形成においては，従来よりスピンコータが多く使用されている。
【０００３】
このスピンコータには，載置したＬＣＤ基板を回転させるスピンチャックと，スピンチャックを全周にわたって包囲する回転カップと，スピンチャック及び回転カップを回転させる駆動モータとが装備されている。このスピンコータでＬＣＤ基板上にレジスト膜を形成する場合には，先ず回転するＬＣＤ基板の中央部にレジスト液を滴下し，その後レジスト液を遠心力で同心円状に拡散させている。
【０００４】
ところで，ＬＣＤ基板に滴下されたレジスト液は滴下当初は同心円状に拡散して行くが，このＬＣＤ基板の周辺部まで同心円状に拡散するとは限らず，かかる同心円状の拡散が途中で途切れてしまう場合があった。この場合には，ＬＣＤ基板上にレジスト液の塗り残しが発生してしまい，均一なレジスト膜を形成することが困難になる。従って従来では，レジスト液をＬＣＤ基板に対して過剰に滴下することで，レジスト液の塗り残しが起こらないようにしていたが，これではレジスト液使用量の低減化を図ることが不可能であった。また，ＬＣＤ基板の回転加速度が小さいと，レジスト液による同心円状の拡散が途中で途切れてしまい，ＬＣＤ基板上にレジスト液の塗り残し部分が発生してしまう場合があった。
【０００５】
このような点を解決するために，従来では高トルクのモータを使用する場合があった。即ち，高トルクのモータを使用してＬＣＤ基板を大きな回転加速度で回転させることにより，レジスト液に働く遠心力を大きくして，レジスト液をＬＣＤ基板の中央部から周辺部まで同心円状に均一に拡散させていた。これにより，レジスト液の低減化を達成することができ，かつＬＣＤ基板上に均一な厚さのレジスト膜を形成することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら今日，ＬＣＤ基板は拡大化しつつあり，その重量も重くなっている。従って，従来のモータではかかるＬＣＤ基板を大きな回転加速度で回転させることが困難となり，所定の回転速度に達するまでに長い時間を要してしまい，ＬＣＤ基板の中央部から周辺部までレジスト液を同心円状に均一に拡散させることができなくなるおそれが生じる。その結果，レジスト液を過剰に滴下しなければ，均一な厚さのレジスト膜が形成できなくなってしまう。またより高いトルクのモータを使用して大きな回転加速度を得ようとしても，そのようなモータは存在せず，仮に存在したとしても，装置の大型化による装置の価格上昇やフットプリントの肥大化につながってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，基板に対する処理液の供給量を低減化させることができ，かつ基板上に均一な処理液の膜を形成可能な新しい膜形成装置及び膜形成方法を提供することを目的としている。
【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，参考例としての膜形成装置は，基板を回転させる駆動手段と，基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え，基板に対して前記処理液供給手段から処理液を供給し，処理液を前記駆動手段の駆動により回転する基板上に拡散させて，前記処理液の膜を基板上に形成する膜形成装置であって，前記駆動手段の駆動を補助する補助駆動手段を備えている。
【０００９】
この膜形成装置によれば，駆動手段で回転する基板をさらに補助駆動手段の駆動で回転させるために，基板が大型化してもこの基板を大きな回転加速度で回転させることができる。従って，基板に供給される処理液を基板の周辺部まで同心円状に均一に拡散させることができる。その結果，処理液供給量が低減し，かつ基板上に処理液の膜を均一な厚さで形成することが可能となる。
【００１０】
別の参考例の膜形成装置は，基板を収容する収容容器と，収容容器を回転させる駆動手段と，基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え，基板に対して前記処理液供給手段から処理液を供給し，処理液を前記駆動手段の駆動により回転する収容容器内の基板上に拡散させて，前記処理液の膜を基板上に形成する膜形成装置であって，前記駆動手段の駆動を補助する補助駆動手段を備えている。
【００１１】
この膜形成装置によれば，補助駆動手段の補助により収容容器を基板と共に大きな回転加速度で回転させることができる。従って，基板が大型化しても処理液を基板の周辺部まで同心円状に均一に拡散させることができる。その結果，前記参考例の場合と同様に，処理液供給量が低減化し，かつ基板上に処理液の膜を均一な厚さで形成することが可能となる。また，収容容器を回転させることにより，基板近傍の雰囲気がこの基板の回転で乱れないために，形成された処理液の膜に対して悪影響が及ばない。従って，処理液の膜厚均一性が向上する。
【００１２】
別の参考例の膜形成装置は，基板を収容する収容容器と，収容容器と基板とを回転させる駆動手段と，基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え，基板に対して前記処理液供給手段から処理液を供給し，収容容器内で回転する基板上に処理液を拡散させて，前記処理液の膜を基板上に形成する膜形成装置であって，前記収容容器を回転させる駆動力を補助する補助駆動手段を備えている。
【００１３】
この参考例の膜形成装置によれば，収容容器の回転を補助駆動手段で補助するために，重量の重い収容容器に大きな回転加速度を加えることができ，基板と収容容器とを同一の駆動手段で回転させても基板を大きな回転加速度で回転させることができる。従って，処理液を基板の周辺部まで同心円状に拡散させることができる。その結果，処理液供給量が低減し，かつ基板上に処理液の膜を均一な厚さで形成することが可能となる。
【００１４】
また別の参考例によれば，基板に処理液を供給して，前記基板上に前記処理液を拡散させて前記基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，前記基板を回転させる駆動手段を備え，この駆動手段は，主駆動機構と，この主駆動機構の駆動を補助する補助駆動機構と，この補助駆動機構と前記主駆動機構の稼働時期を一時的にのみ重なるように制御する制御手段とを具備した膜形成装置が提案される。
【００１５】
この参考例では，制御手段によって補助駆動機構と前記主駆動機構の稼働時期を一時的にのみ重なるように補助駆動機構が制御されるから，真に補助駆動機構による駆動の補助が必要な場合，例えば回転始動時などにのみ補助駆動機構を稼働させることができる。したがって，基板が大型化しても効率のよい補助駆動機構の稼働の下で，所定の回転加速度を得ることができる。
【００１６】
別の参考例によれば，基板に処理液を供給して、前記基板上に前記処理液を拡散させて基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって、前記基板を回転させる駆動手段を備え，前記駆動手段は，主駆動機構と、この主駆動機構の駆動を補助する補助駆動機構と、この補助駆動機構の稼動時期を前記主駆動機構の加速領域の少なくとも一部領域においてのみ行うよう制御する制御手段とを具備したことを特徴とする膜形成装置が提案される。
【００１７】
この参考例の膜形成装置によれば，主駆動機構の加速時に補助駆動機構を稼働させるようにしたので，前記参考例と同様，基板が大型化しても効率のよい補助駆動機構の稼働の下で，所定の回転加速度を得ることができる。
【００１８】
この場合，前記補助駆動機構は、複数設けられていてもよい。またさらに，そのように複数ある場合，各補助駆動機構のトルクが異なるようにすることが好ましい。ここでトルクが異なる補助駆動機構とは，例えばモータの定格トルクの他，同一モータを使用する場合には，モータの出力軸からプーリやギヤ等の変速伝達手段を介して駆動力を伝達する場合の，両プーリの回転比（タイミングベルトを有する場合も同様），ギヤのギヤ比の違いによって得られるトルクをも含むものである。
【００１９】
複数の補助駆動機構を有している場合，その稼動時期については，少なくとも一時期重なっているように制御すれば，条件に応じた最適な加速状況を創出することができる。
【００２０】
また前記補助駆動機構と前記主駆動機構のトルクは、補助駆動機構の方を大きくしてもよい。
【００２１】
さらにまた補助機構が複数ある場合，その稼働順序については，トルクが大きい補助駆動機構の方から順に稼動するように，制御手段で制御してもよい。
【００２２】
また前記複数の補助駆動機構の内、トルクが最も大きい補助駆動機構を稼動する前に，制御手段によって主駆動機構を稼動するように構成してもよい。
【００２３】
そして以上の各膜形成装置において，基板の周囲に，基板を収容する収容容器を配置し，当該収容容器を回転させる収容容器の駆動機構をさらに具備すれば，基板と共にこの収容容器を回転させることができ，例えば両者を同期回転させることで，容器内に乱流が発生することを防止することができる。
【００２４】
前記収容容器の駆動機構による収容容器の回転数については、前記制御手段によって，前記主駆動機構及び／又は補助駆動機構の回転数に基づいて所望の回転数に設定されるように構成してもよい。
【００２５】
また，前記収容容器の駆動機構と前記主駆動機構とを稼働させている間に，補助駆動機構を停止する時期が存在するように，制御手段が制御するようにしてもよい。
上記課題を解決するために，本発明によれば，基板を収容する収容容器と，収容容器と基板とを回転させる駆動機構と，基板に処理液を供給する処理液供給手段とを備え，基板に対して前記処理液供給手段から処理液を供給し，収容容器内で前記駆動機構により回転する基板上に処理液を拡散させて，前記処理液の膜を基板上に形成する膜形成装置であって，前記駆動機構によって回転する基板をさらに回転させて前記駆動機構の駆動を補助する複数の補助駆動機構を備え，前記複数の補助駆動機構は，互いに異なるトルクを有し，前記駆動機構の駆動を補助する際に，前記複数の補助駆動機構をトルクの大きいものから順に駆動させる制御手段をさらに備えたことを特徴とする膜形成装置が提供される。
また，本発明によれば，基板に処理液を供給して，前記基板上に前記処理液を拡散させて前記基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，前記基板を回転させる駆動手段を備え，前記駆動手段は，主駆動機構と，この主駆動機構によって回転する基板をさらに回転させて主駆動機構の駆動を補助し，互いに異なるトルクを有する複数の補助駆動機構と，この補助駆動機構と前記主駆動機構の稼働時期を一時的にのみ重なるように制御し，かつ前記複数の補助駆動機構をトルクの大きいものから順に駆動させるように制御する制御手段と，を具備したことを特徴とする膜形成装置が提供される。
さらに，本発明によれば，基板に処理液を供給して、前記基板上に前記処理液を拡散させて基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，前記基板を回転させる駆動手段を備え，前記駆動手段は，主駆動機構と，この主駆動機構によって回転する基板をさらに回転させて主駆動機構の駆動を補助し，互いに異なるトルクを有する複数の補助駆動機構と，この補助駆動機構の稼動時期を前記主駆動機構の加速領域の少なくとも一部領域においてのみ行い，かつ前記複数の補助駆動機構をトルクの大きいものから順に駆動させるように制御する制御手段と，を具備したことを特徴とする膜形成装置が提供される。
前記補助駆動機構と前記主駆動機構のトルクは、補助駆動機構の方が大きくてもよい。
前記複数の補助駆動機構の内、トルクが最も大きい補助駆動機構を稼動する前に前記制御手段によって前記主駆動機構を稼動するように構成されていてもよい。
前記基板の周囲には，基板を収容する収容容器が配置され，当該収容容器を回転させる収容容器の駆動機構を具備していてもよい。
前記収容容器の駆動機構による収容容器の回転数は、前記制御手段によって，前記主駆動機構及び／又は補助駆動機構の回転数に基づいて所望の回転数に設定されるようにしてもよい。
前記収容容器の駆動機構と前記主駆動機構とを稼働中に補助駆動機構を停止する時期が存在するように，制御手段が制御してもよい。
前記複数の補助駆動機構は，稼動時期が少なくとも、一時期重なっていてもよい。
前記補助駆動機構は，圧縮空気で駆動する駆動補助手段を有していてもよい。
【００２６】
また参考例の膜形成方法としては，基板に処理液を供給して，所定の回転数でこの基板を回転させて前記処理液を拡散させ，基板上に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，前記駆動手段と駆動手段の駆動を補助する補助駆動機構とで，基板を回転させることを特徴とする，膜形成方法が提案される。
【００２７】
この参考例の膜形成方法にあっては，基板を回転させる駆動手段の駆動をさらに補助駆動機構で補助することにより，基板を大きな回転加速度で回転させることができる。従って，基板に供給された処理液を基板の周辺部まで均一に拡散させることができるから，処理液供給量を低減化させることができ，かつ基板上に処理液の膜を均一な厚さで形成することが可能となる。
【００２８】
別の参考例によれば，基板に処理液を供給して，所定の回転数でこの基板を回転させて前記処理液を拡散させ，基板上に前記処理液の膜を形成する膜形成方法であって，前記所定の回転数にする少なくとも加速度領域における少なくとも一部領域において，複数の駆動機構によって加速することを特徴とする，膜形成方法が提案される。
【００２９】
この場合も加速度領域において，複数の駆動機構によって加速するようにしたので，基板が大型化しても，大きな回転加速度の下で基板を回転させることができる。
【００３０】
この場合，前記複数の駆動機構は，主駆動機構と，この主駆動機構の駆動を補助する少なくとも１つの補助駆動機構で構成してもよい。すなわち，すべて同一の駆動機構による駆動でなくともよい。
【００３１】
そして前記所定の回転数に達する前に，前記補助駆動機構の補助を停止させるようにしてもよい。すなわち補助駆動機構による補助がなくとも所定の回転加速度で回転させられる場合になったときには，補助駆動機構による駆動を停止させるようにしてもよい。
【００３２】
また前記加速した後，減速領域に入った場合には，前記補助駆動機構による補助を行わないようにしてもよい。
【００３３】
前記補助駆動機構が複数ある場合には，これら複数の補助駆動機構のうちの少なくとも１つのみが稼働している時期を有するように，すなわち少なくとも１つの補助駆動機構が常時稼働するようにして運転，制御してもよい。
本発明によれば，基板に処理液を供給して，所定の回転数でこの基板を回転させて前記処理液を拡散させ，基板上に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，駆動手段によって回転している基板を複数の補助駆動機構によってさらに回転させることによって，前記駆動手段の駆動を補助し，前記複数の補助駆動機構をトルクの大きいものから順に駆動させることによって，基板の回転を加速させることを特徴とする膜形成方法が提供される。
基板を前記所定の回転数にする少なくとも加速度領域における少なくとも一部領域において，前記複数の補助駆動機構による補助が行われてもよい。
前記所定の回転数に達する前に，前記補助駆動機構の補助を停止させてもよい。
前記加速した後に，減速領域において前記補助駆動機構による補助を行わないようにしてもよい。
前記複数の補助駆動機構のうち，少なくとも１つのみが稼働している時期を有していてもよい。
前記複数の補助駆動機構は，稼動時期が少なくとも、一時期重なっていてもよい。
前記補助駆動機構のよる補助は，圧縮空気で駆動する駆動補助手段を用いて行われてもよい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態は，塗布現像処理装置内に組み込まれた塗布・周辺部除去装置及びこの塗布・周辺部除去装置を使用してレジスト膜を形成するレジスト膜形成方法として具体化されている。なお，図１は塗布現像処理装置の斜視図を，図２は塗布現像処理装置の平面図をそれぞれ示している。
【００３５】
塗布現像処理装置１は図１，２に示すように，例えば矩形状のＬＣＤ基板Ｇを搬入出するローダ部２と，ＬＣＤ基板Ｇを処理する第１の処理部３と，この第１の処理部３とインターフェイス部４とを介して連設された第２の処理部５と，この第２の処理部５と例えば露光装置（図示せず）との間でＬＣＤ基板Ｇを授受するためのインターフェイス部７から構成されている。
【００３６】
ローダ部２にはカセット載置台１０が設けられており，このカセット載置台１０には，例えば未処理のＬＣＤ基板Ｇを収納するカセット１１，１１と，処理済みのＬＣＤ基板Ｇが収納されるカセット１２，１２とがＬＣＤ基板Ｇの出入口を第１の処理部３側に向けて一列に載置自在である。またローダ部２には，ＬＣＤ基板Ｇを搬送自在な副搬送装置１３が備えられている。
【００３７】
副搬送装置１３は搬送レール１３ａに沿った方向（Ｙ方向）と，各カセット１１，１２内のＬＣＤ基板Ｇの収納方向（Ｚ方向）に移動自在であり，かつθ方向にも回転自在となるように構成されている。そして，副搬送装置１３はＬＣＤ基板Ｇを載置自在な受け渡し台１４に対してもアクセス可能となるように構成されている。
【００３８】
第１の処理部３には，ＬＣＤ基板Ｇに対して所定の処理を施す各種の処理装置が主搬送装置１５の搬送レール１６を挟んだ両側に配置されている。即ち，搬送レール１６の一側には，各カセット１１，１１から取り出されたＬＣＤ基板Ｇを洗浄するスクラバ洗浄装置１７と，ＬＣＤ基板Ｇに対して現像処理を施す現像処理装置１８とが並んで配置され，搬送レール１６の他側には紫外線オゾン洗浄装置１９と，ＬＣＤ基板Ｇを冷却処理する冷却処理装置２０，２１と，ＬＣＤ基板Ｇを加熱処理する加熱処理装置２２とが多段に配置されている。これら各種の処理装置に対するＬＣＤ基板Ｇの搬入出は，主搬送装置１５に装備された搬送アーム１５ａにより行われる。なお，かかる第１の処理部３と後述する第２の処理部５との間に形成された前記インターフェイス部４には，ＬＣＤ基板Ｇを載置自在な受け渡し台２３が備えられている。
【００３９】
第２の処理部５には，主搬送装置２５の搬送レール２６を挟んだ一側に，本発明の実施の形態にかかる塗布・周辺部除去装置２７が配置され，この搬送レール２６を挟んだ他側には，ＬＣＤ基板Ｇに疎水化処理を施す疎水化処理装置２８と，ＬＣＤ基板Ｇを冷却する冷却処理装置２９と，加熱処理装置３０，３０とが多段に配置されている。なお，上記主搬送装置２５には第２の処理部５に属する各種処理装置にＬＣＤ基板Ｇを搬入出する搬送アーム２５ａが装備されている。
【００４０】
インターフェイス部７には塗布現像処理装置１と露光装置（図示せず）とのタクトを調整するために，ＬＣＤ基板Ｇを一時的に収納して待機させるカセット３１，３１と，ＬＣＤ基板Ｇを載置自在な受け渡し台３２と，各カセット３１，３１，受け渡し台３２，露光装置（図示せず）に対してＬＣＤ基板Ｇを搬送自在な副搬送装置３３とが装備されている。
【００４１】
塗布現像処理装置１は以上のように構成されている。次に，塗布現像処理装置１に組み込まれた塗布・周辺部除去装置２７について説明する。
【００４２】
塗布・周辺部除去装置２７内には図３に示すように，ＬＣＤ基板Ｇの表面にレジスト液を供給する供給系３４と，ＬＣＤ基板Ｇの周辺部に形成された不要なレジスト膜を除去する周辺部除去系３５とが隣接配置されている。なお，供給系３４及び周辺部除去系３５におけるＬＣＤ基板Ｇの搬送は，搬送機構（図示せず）により行われている。
【００４３】
供給系３４には図４に示すように，ＬＣＤ基板Ｇを真空吸着するスピンチャック４０が具備されており，スピンチャック４０の下部にはバキュームシール部４１を介して昇降シリンダ４２と連結する回転軸４３が接続されている。回転軸４３にはスプライン軸受４４，４５が上下に装着されており，回転軸４３の外周面及びスプライン軸受４４，４５の内周面には回転軸４３の長さ方向に沿って溝（図示せず）が設けられている。従って，昇降シリンダ４２を稼働させることによりスピンチャック４０は昇降可能となる。
【００４４】
スピンチャック４０の上部及び外周部には，このスピンチャック４０を包囲する回転カップ５５が具備されている。回転カップ５５の底面には，例えばＯリング等のシール部材が設けられており，回転カップ５５の内部には回転カップ５５の底面と，回転カップ５５の側壁５７と，後述する蓋体８４とで囲まれた処理室５８が形成されている。
【００４５】
回転カップ５５の底面は連結筒６０の上端と接続しており，この連結筒６０の下端は環状の回転外筒６１の上端と接続している。回転外筒６１はベアリング６２を介して環状の固定軸６３に接続されており，固定軸６３の内方にはベアリング６４を介して環状の回転内筒６５が配置されている。そして回転内筒６５の内方にはスプライン軸受４４，４５を介して前述の回転軸４３が配置されている。これにより，回転軸４３は回転内筒６５に対して昇降自在で，かつ回転軸４３は回転内筒６５と一緒に回転するようになっている。
【００４６】
さらに回転外筒６１には，主駆動機構として従動プーリ６７が装着されており，回転内筒６５には他の従動プーリ６６が装着されている。これらの従動プーリ６６，６７には共通の駆動モータ６８に設けられた駆動プーリ６９によって駆動されるベルト７０，７１が夫々掛け渡されている。従って，スピンチャック４０と回転カップ５５とは同一の駆動モータ６８の駆動により同期して回転するように構成されている。またスピンチャック４０の下部と回転カップ５５の内側下面には，嵌合部（図示せず）が設けられており，スピンチャック４０が下降すると回転カップ５５と結合し，スピンチャック４０と回転カップ５５は同期して回転するように構成されている。
【００４７】
回転カップ５５の側壁５７は上側に向かって縮径したテーパ形状に形成されており，側壁５７の上端部にはフランジが設けられている。このフランジには周方向に適宜の間隔をおいて給気口（図示せず）が設けられている。そして，回転カップ５５の下面と側壁５７との間には排気口（図示せず）が設けられている。従って，回転カップ５５が回転すると，給気口（図示せず）から処理室５８内に雰囲気が給気され，この給気された雰囲気は排気口（図示せず）から環状のドレンカップ７６へと排出される。
【００４８】
このドレンカップ７６は回転カップ５５の周囲に配置しており，内部には環状路７７が設けられている。環状路７７はドレンカップ７６の底部から起立する壁７８と，ドレンカップ７６の天井部から垂下する壁７９とで迂回上に区画されており，壁７８と壁７９との間に位置する底部には，周方向に適宜の間隔をおいてドレン孔８０が形成されている。なお，壁７８及び壁７９は，例えばドレンカップ７６内に入り込んだ気体状のミスト等が壁７８や壁７９に衝突することで液化する慣性衝突による気液分離作用を意図して設けられている。
【００４９】
回転カップ５５の上面開口部は，上述した蓋体８４が取り付け自在である。蓋体８４は，回転カップ５５の上面開口部を開放・閉鎖自在であり，この蓋体８４の中心部には管体８５がベアリング８６を介して取り付けられている。この管体８５はＬＣＤ基板Ｇに対してレジスト液を塗布することができるように構成されており，かつ回転カップ５５の内周面にレジスト液の溶剤を噴射可能に構成されている。そして，蓋体８４は昇降機構（図示せず）に接続されており，昇降機構（図示せず）の稼働により昇降自在である。
【００５０】
さらに供給系３４では，第１の補助駆動機構として，たとえば従動プーリ９０が上記回転外筒６１に装着されており，従動プーリ９０とエアモータ９１の駆動軸９２に装着された駆動プーリ９３との間にはベルト９４が掛け渡されている。エアモータ９１は上記駆動モータ６８の駆動を補助する駆動補助手段として機能しており，駆動モータ６８の駆動をエアモータ９１で補助することにより，ＬＣＤ基板Ｇを収容した回転カップ５５が所定の回転加速度で回転することができるようになっている。
【００５１】
また第２の補助駆動機構として，従動プーリ９７が前記回転外筒６１に装着されており，従動プーリ９７と，エアモータ９１と同一軸出力を持ったエアモータ９９の駆動軸１００に装着された駆動プーリ１０１との間には，ベルト９８が掛け渡されている。エアモータ９９は，前記駆動モータ６８の駆動を補助する第２の駆動補助手段として機能しており，駆動モータ６８の駆動をエアモータ９９で補助することにより，ＬＣＤ基板Ｇを収容した回転カップ５５が所望の回転速度で回転することができるようになっている。
【００５２】
また第１の補助駆動機構と第２の補助駆動機構とは各々回転比，つまりトルクが異なっており，第１の補助駆動機構である駆動プーリ９３と従動プーリ９０との回転比は，第２の補助駆動機構である駆動プーリ１０１と従動プーリ９７との回転比よりも大きく，その結果トルクも大きくなっている。また第２の補助駆動機構の回転比は，主駆動機構である駆動プーリ６９と従動プーリ６７との回転比よりも大きくなっており，各補助駆動機構と主駆動機構の回転比は，各補助駆動機構の方が大きくなっている。したがって，駆動機構の駆動時のトルクに関しては，主駆動機構より第２の補助駆動機構の方が大きく，また第２の補助駆動機構より第１の補助駆動機構の方が大きくなる。
【００５３】
なお，エアモータ９１，９９は空気供給源９５から供給される圧縮空気で駆動し，この圧縮空気の圧力は調整器９６，１０２で制御されている。またエアモータ９１，９９と調整器９６，１０２の間には，エアオペバルブ（エアオペレーティングバルブ）１０３，１０４が設けられており，図５に示すように，これらエアオペバルブ１０３，１０４の開閉を制御は，制御部１０５が行ない，エアモータ９１，９９の回転，停止を制御することが可能になっている。なおエアモータ９１，９９は未駆動時の回転抵抗は問題にならないほど小さく，未駆動時でも回転加速を妨げることはない。また図５に示したように，制御部１０５によって駆動モータ６８の回転，停止も制御可能になっている。主駆動機構と補助駆動機構は，回転カップ５５によって繋がっているので，主駆動機構と補助駆動機構との回転数はほぼ同じであり，回転カップ５５の回転数は，主駆動機構及び／又は補助駆動機構の回転数に基づき，制御部１０５にて所望の回転数に設定される。
【００５４】
本発明の実施の形態にかかる塗布・周辺部除去装置２７は以上のように構成されている。次に，塗布・周辺部除去装置２７の作用，効果について説明する。
【００５５】
カセット載置台１０上に未処理のＬＣＤ基板Ｇを収納したカセット１１が載置されると，副搬送装置１３がカセット１１にアクセスしてＬＣＤ基板Ｇを１枚抜き取る。次いで，副搬送装置１３はローダ部２に装備された受け渡し台１４までこのＬＣＤ基板Ｇを搬送し，ＬＣＤ基板Ｇを受け渡し台１４上に受け渡す。
【００５６】
次いで，このＬＣＤ基板Ｇは主搬送装置１５の搬送アーム１５ａに保持された状態で紫外線オゾン洗浄装置１９に搬送され，ＬＣＤ基板Ｇに付着した有機汚染物が除去される。その後，オゾン洗浄が終了したＬＣＤ基板Ｇは主搬送装置１５でスクラバ洗浄装置１７に搬送されてスクラブ洗浄処理が施された後，再び搬送アーム１５ａに保持された状態で受け渡し台２３に搬送される。
【００５７】
受け渡し台２３に受け渡されたＬＣＤ基板Ｇは，主搬送装置２５の搬送アーム２５ａに保持され，疎水化処理装置２８に搬送される。この疎水化処理装置２８において所定の疎水化処理が終了したＬＣＤ基板Ｇは，搬送アーム２５ａに保持された状態で塗布・周辺部除去装置２７に搬送される。
【００５８】
塗布・周辺部除去装置２７に搬送されたＬＣＤ基板Ｇは，先ず供給系３４に搬入される。この時，スピンチャック４０は図６の１点鎖線で示す上昇した位置で待機しており，搬送アーム２５ａに保持されたＬＣＤ基板Ｇはこの位置でスピンチャック４０に受け渡されて真空吸着される。次いで昇降シリンダ４２により，スピンチャック４０をＬＣＤ基板Ｇと共に図６の１点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで下降させる。下降すると，スピンチャック４０と回転カップ５５は嵌合部により結合する。
【００５９】
またスピンチャック４０にＬＣＤ基板Ｇを受け渡した搬送アーム２５ａが供給系３４から退避した後，蓋体８４が昇降機構（図示せず）により図７の実線で示す位置から１点鎖線で示す位置まで下降し，回転カップ５５の上面開口部を閉鎖する。
【００６０】
次いで回転カップ５５に収容されたＬＣＤ基板Ｇをまず，制御部１０５の指示により，駆動モータ６８を回転させてスピンチャック４０と回転カップ５５と共に回転させ，その後に制御部１０５の指示により，エアオペバルブ１０３を開き，駆動モータ６８の駆動をエアモータ９１で補助する。この時，エアオペバルブ１０４は閉じており，エアモータ９９に空気は供給されない。エアモータ９１に結合された回転比は，駆動モータ６８に結合された主駆動機構の回転比よりも大きく，したがって駆動モータ６８のみを駆動させた場合よりもＬＣＤ基板Ｇの回転加速度を大きくすることが可能である。
【００６１】
次いで，ＬＣＤ基板Ｇの中心部に管体８５からレジスト液の溶剤とレジスト液とを順に滴下する。その後，制御部１０５からの指示によりエアオペバルブ１０４を開き，エアモータ９９も作動させる。この時は，エアモータ９１とエアモータ９９の稼働時期が重なる。そして所定時間が経過すると，エアモータ９９の回転加速度が安定し，制御部１０５の指示により，エアオペバルブ１０３を閉じ，エアモータ９１への空気の供給を停止し，エアモータ９９で駆動モータ６８の駆動を補助して回転を加速させる。
【００６２】
回転開始時には慣性モーメントにより大きな軸回転力が必要であるためエアモータ９１を駆動させるが，ある程度加速した後は，エアモータ９９で駆動モータ６８の駆動を補助する。このように駆動モータ６８を補助しながら，補助駆動機構を，回転比，すなわちトルクが大きい補助駆動機構から順に駆動させることにより，駆動モータ６８のみで加速する場合よりも，大きな回転加速度を得ることが可能である。さらに所定時間が経過し，所定の回転数，たとえば１５００ｒｐｍに達する前に，エアオペバルブ１０４を閉じ，エアモータ９９への空気の供給を停止する。
【００６３】
その後，ＬＣＤ基板Ｇを例えば１５００ｒｐｍの最高回転数に達するまで所定の回転加速度で回転させて，ＬＣＤ基板Ｇ上に供給されたレジスト液を同心円状に周辺部まで拡散させる。
【００６４】
そして，ＬＣＤ基板Ｇが最高回転数に達してから数秒間，ＬＣＤ基板Ｇをそのままの状態で回転させることにより，ＬＣＤ基板Ｇ上に均一な膜厚のレジスト膜を形成する。
【００６５】
こうして，ＬＣＤ基板Ｇ上にレジスト膜を形成した後は，スピンチャック４０と回転カップ５５の回転を減速させ，停止する。この減速機構においては，エアモータ９１，９９による補助は行わない。昇降機構（図示せず）で蓋体８４を上昇させて，回転カップ５５の上面開口部を開放する。そして，昇降シリンダ４２でスピンチャック４０を上昇させて，回転カップ５５からＬＣＤ基板Ｇを取り出す。次いで，搬送機構（図示せず）により，このＬＣＤ基板Ｇを供給系３４から周辺部除去系３５まで搬送する。
【００６６】
この周辺部除去系３５で周辺部の不要なレジスト膜が除去されたＬＣＤ基板Ｇは，搬送アーム２５ａによって塗布・周辺部除去装置２７から搬出される。その後，ＬＣＤ基板Ｇは搬送アーム２５ａに保持された状態で，今度は加熱処理装置３０に搬送されて所定の加熱処理が施される。
【００６７】
本実施の形態にかかる塗布・周辺部除去装置２７では，駆動モータ６８の駆動をエアモータ９１とエアモータ９９とで補助し，所定の回転数にする少なくとも加速度領域の少なくとも一部領域において複数の駆動機構によって加速することにより，ＬＣＤ基板Ｇが大型化しても，回転カップ５５と共にＬＣＤ基板Ｇを所定の回転加速度で回転させることができる。従って，レジスト液がＬＣＤ基板Ｇの周辺部まで同心円状に途切れることなく均一に拡散する。その結果，ＬＣＤ基板Ｇ上に均一な膜厚のレジスト膜を形成するに際し，従来よりもレジスト液使用量が低減化する。
【００６８】
また，ＬＣＤ基板Ｇの回転加速度とレジスト液使用量との一般的な関係は，図８に示したグラフに基づいて考察可能である。この図８のグラフは，サイズの異なる３種類のＬＣＤ基板Ｇ（３７０×４７０ｍｍ，４００×５００ｍｍ，５５０×６５０ｍｍの各ＬＣＤ基板）を，異なる回転加速度（５００ｒｐｍ／ｓｅｃ，８００ｒｐｍ／ｓｅｃ，１０００ｒｐｍ／ｓｅｃ）で回転させた際のレジスト液使用量をプロットしたものである。なお，縦軸にはレジスト液使用量を，横軸にはＬＣＤ基板Ｇの回転加速度を各々とっている。
【００６９】
このグラフによれば，３種類全てのＬＣＤ基板Ｇに対して右下がりのプロットが得られており，ＬＣＤ基板Ｇを大きな回転加速度で回転させるほど，レジスト液の使用量が低減化することがわかる。
【００７０】
また図８のグラフデータに基づいて，回転加速度５００（ｒｐｍ／ｓｅｃ）で回転させた際のレジスト液使用量と，回転加速度８００（ｒｐｍ／ｓｅｃ）及び１０００（ｒｐｍ／ｓｅｃ）で回転させた際のレジスト液使用量と，の比を各ＬＣＤ基板Ｇについて算出し，この比をレジスト液消費率として縦軸に，ＬＣＤ基板Ｇの回転加速度を横軸にとってプロットしたグラフが図９のグラフである。図９に示すグラフによれば，ＬＣＤ基板Ｇを大きな回転加速度で回転させるほどレジスト消費率が大幅に減少し，その効果はＬＣＤ基板Ｇが大型化するほど大きくなることがわかる。
【００７１】
なお，均一な膜厚のレジスト膜を形成するためには，ＬＣＤ基板Ｇの回転数が上記１５００ｒｐｍの最高回転数に達するまで図１０の点線で示すように，駆動モータ６８の駆動をエアモータ９１，９９で補助させる必要はなく，所定の回転数に達する前に，エアモータ９１，９９による補助を停止させてもよい。例えば図１０の実線で示すように，最高回転数に到達する途中の点Ａまで駆動モータ６８の駆動をエアモータ９１，９９に補助させ，その後，ＬＣＤ基板Ｇを駆動モータ６８の駆動だけで回転させるようにしてもよい。
【００７２】
また前記実施の形態においては，駆動モータ６８とエアモータ９１，９９とで回転軸４３をスプライン軸４５を介して回転させる例を挙げて説明したが，これら駆動モータ６８とエアモータ９１，９９との回転駆動を伝達させる箇所は前述の実施の形態には限定されない。
【００７３】
例えば図１１に示すように，回転カップ５５の回転外筒６１に従動プーリ６７を，回転内筒６５に従動プーリ９０，９７をそれぞれ装着し，ＬＣＤ基板Ｇに滴下されたレジスト液をＬＣＤ基板Ｇ上で拡散させるに際し，回転軸４３を回転させる駆動モータ６８の駆動力をエアモータ９１，９９で補助するようにしてもよい。
【００７４】
即ち，スピンチャック４０と回転カップ５５とは結合して共に同期して回転するために，かかる構成によっても，ＬＣＤ基板Ｇと回転カップ５５とを所定の回転加速度で回転させることができる。従って，上記実施の形態と同様に，ＬＣＤ基板Ｇに塗布されたレジスト液がこのＬＣＤ基板Ｇの周辺部まで途切れることなく均一に拡散するために，所定の膜厚のレジスト膜を均一に形成することができる。
【００７５】
また，ＬＣＤ基板Ｇと回転カップ５５とが共に回転することにより，このＬＣＤ基板Ｇの回転で処理室５８内の雰囲気が乱れない。従って，レジスト膜の膜厚が変化することがなく，形成されたレジスト膜の膜厚均一性が向上する。
【００７６】
また，本発明では供給系３４に替えて，図１２に示す供給系１１０を提案することもできる。この供給系１１０は，スプライン軸受４４及び回転外筒６１の間に介装された中間リング１１１と，スプライン軸受４５及び回転外筒６１の間に介装された中間リング１１２とが取り付けられており，スピンチャック４０は回転カップ５５に対して昇降自在であり，かつスピンチャック４０と回転カップ５５とは一緒に回転するようになっている。そして，駆動モータ６８の回転駆動力で回転する従動プーリ６６と，エアモータ９１の回転駆動力で回転する従動プーリ９０と，エアモータ９９の回転駆動力によって回転する従動プーリ９７とが回転外筒６１に装着されている。
【００７７】
かかる供給系１１０によっても，スピンチャック４０と回転カップ５５とが共に同期して回転するために，駆動モータ６８とエアモータ９１と，エアモータ９９とによりスピンチャック４０と回転カップ５５とを大きな回転加速度で回転させることができる。
【００７８】
なお前記実施の形態では，補助駆動機構を２つ設けていたが，もちろんそれに限らず１つ，又は３以上設けるようにしてもよい。補助駆動機構を１つ設けた場合，部品点数を軽減でき装置の小型化が可能である。しかも制御機構が簡素化でき，装置の信頼性が向上する。また補助駆動機構を３つ以上設けた場合には，異なる回転比，つまり異なるトルクの補助駆動機構が増加し，さらに滑らかに加速することが可能になり，基板上に均一な処理膜を形成することが可能である。また補助駆動機構の回転比，すなわちトルクが細分化され，各補助駆動機構によってある程度まで回転加速することが可能なので，主駆動機構をさらに小型化することができる。
【００７９】
またエアモータ９１を稼働する前に駆動モータ６８を作動させるようにしたが，同時に稼働させるようにしてもよい。同時に稼働させた場合，さらに短時間で加速することが可能であり，スループットが向上する。
【００８０】
また前記実施の形態では，エアモータ９１とエアモータ９９の稼働が，少なくとも一時期重なるようになっていたが，そのように全く重なりがなくてもよい。この場合，エアモータ９１，９９を駆動させる空気の消費量を低減させることができる。エアモータ９１の稼働を停止し，エアモータ９９の回転加速度が安定するまでの間，加速度は鈍くなるが，駆動モータ６８を稼働させているので，減速することはなく，そのときの回転数を保持でき，エアモータ９９の回転速度が安定したら，さらに加速することができる。
【００８１】
またエアモータ９１，９９に代えて電気モータを使用しても同様な効果が得られれる。
さらに，エアモータ９１，９９を作動させるタイミングは，前記した実施の形態にとらわれることなく，適宜変更してもよい。
また蓋体８４の中心部に管体８５を取り付ける代わりに，管体８５を取り付けていたアームを回転カップ５５の外に設け，レジスト液や溶剤を塗布してもよい。この場合，レジスト液や溶剤をＬＣＤ基板Ｇ上に塗布するときは，蓋体８４を上昇させて塗布を行う。
【００８２】
もちろん，従動プーリ６６及び従動プーリ９０，９７は，図１３に示すように，スプライン軸受４５を介して回転軸４３に装着してもよい。さらに，本発明に使用される基板も，上記実施の形態のようにＬＣＤ基板には限定されず，例えばＣＤ基板等であってもよいし，半導体ウエハ等の板形状のものであってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば，駆動手段の駆動を補助駆動手段が補助するために，大型の基板を大きな回転加速度で回転させることができる。従って，基板上に供給された処理液を基板の周辺部まで均一に拡散させることができ，基板に対して過剰な処理液を供給しなくても，処理液の膜を均一な膜厚で形成することが可能となる。
【００８４】
また，収容容器を大きな回転加速度で回転させることにより，基板近傍の雰囲気はこの基板の回転で乱れることがない。従って，この乱れた雰囲気が処理液の膜に悪影響を及ぼすことがなくなり，処理液の膜厚均一性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる塗布・周辺部除去装置を有する塗布現像処理装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の塗布現像処理装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる塗布・周辺部除去装置の平面図である。
【図４】図３の塗布・周辺部除去装置に装備された供給系の構成を示す断面図である。
【図５】補助駆動機構の制御部の構成を示す説明図である。
【図６】図４の供給系にＬＣＤ基板が搬入される様子を示す説明図である。
【図７】ＬＣＤ基板を収容した回転カップを蓋体で閉鎖する様子を示す説明図である。
【図８】ＬＣＤ基板の回転加速度とレジスト液使用量との関係をサイズの異なる３種類のＬＣＤ基板について示したグラフである。
【図９】図８の３種類のＬＣＤ基板についてＬＣＤ基板の回転加速度とレジスト液消費率との関係を示したグラフである。
【図１０】ＬＣＤ基板の回転数の経時変化を示すグラフである。
【図１１】図４の供給系の変更例を示す断面図である。
【図１２】図４の供給系の変更例を示す断面図である。
【図１３】図４の供給系の変更例を示す断面図である。
【符号の説明】
１塗布現像処理装置
２７塗布・周辺部除去装置
３４供給系
３５周辺部除去系
４０スピンチャック
４３回転軸
５５回転カップ
６６，６７従動プーリ
６８駆動モータ
６９駆動プーリ
９０，９７従動プーリ
９１，９９エアモータ
ＧＬＣＤ基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a film of a processing liquid on a substrate by diffusing a processing liquid supplied onto the substrate by rotating the substrate.
[0002]
[Prior art]
In the field of semiconductor manufacturing technology, when a semiconductor layer, an insulator layer, and an electrode layer formed on an LCD (Liquid Crystal Display) substrate are selectively etched into a predetermined pattern, as in the case of a semiconductor wafer, an LCD substrate is used. Forming a resist film on the surface of the substrate. In forming such a resist film, a spin coater has been used more than ever.
[0003]
The spin coater is provided with a spin chuck for rotating the mounted LCD substrate, a rotating cup surrounding the entire spin chuck, and a drive motor for rotating the spin chuck and the rotating cup. When a resist film is formed on an LCD substrate by this spin coater, a resist solution is first dropped onto the center of a rotating LCD substrate, and then the resist solution is concentrically diffused by centrifugal force.
[0004]
By the way, the resist solution dropped on the LCD substrate diffuses concentrically at the beginning of the dropping, but does not always diffuse concentrically to the periphery of the LCD substrate, and such concentric diffusion is interrupted on the way. There was a case. In this case, a residue of the resist solution is left on the LCD substrate, and it is difficult to form a uniform resist film. Therefore, in the past, the resist solution was dripped excessively onto the LCD substrate so that the resist solution was not left uncoated. However, it is impossible to reduce the amount of the resist solution used. Was. If the rotation acceleration of the LCD substrate is small, the concentric diffusion by the resist liquid is interrupted in the middle, and the uncoated portion of the resist liquid may occur on the LCD substrate.
[0005]
In order to solve such a point, a high-torque motor has conventionally been used in some cases. That is, by using a high-torque motor to rotate the LCD substrate with a large rotational acceleration, the centrifugal force acting on the resist solution is increased, and the resist solution is uniformly concentrically formed from the center to the periphery of the LCD substrate. Was spreading. As a result, the amount of the resist solution can be reduced, and a resist film having a uniform thickness can be formed on the LCD substrate.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, today, LCD substrates are expanding and their weight is increasing. Therefore, it is difficult for the conventional motor to rotate the LCD substrate at a large rotational acceleration, and it takes a long time to reach a predetermined rotational speed, and the resist solution is concentrically spread from the center to the peripheral portion of the LCD substrate. There is a possibility that it cannot be diffused uniformly in a shape. As a result, unless the resist solution is dripped excessively, a resist film having a uniform thickness cannot be formed. In addition, even if a motor with higher torque is used to obtain a large rotational acceleration, such a motor does not exist. Even if it does exist, the increase in the size of the device will increase the price of the device and increase the footprint. There is a problem that they are connected.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a new film forming apparatus and a film forming method capable of reducing a supply amount of a processing liquid to a substrate and forming a uniform film of the processing liquid on the substrate. It is intended to provide a way.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems,As a reference exampleThe film forming apparatus includes a driving unit for rotating the substrate, and a processing liquid supply unit for supplying a processing liquid to the substrate. The processing liquid is supplied to the substrate from the processing liquid supply unit, and the processing liquid is supplied to the driving unit. A film forming apparatus for forming a film of the treatment liquid on the substrate by diffusing the film on the substrate rotated by the driving of the device, and comprising an auxiliary driving means for assisting the driving of the driving means.
[0009]
thisAccording to the film forming apparatus, since the substrate rotated by the driving unit is further rotated by the driving of the auxiliary driving unit, the substrate can be rotated at a large rotational acceleration even if the substrate becomes large. Therefore, the processing liquid supplied to the substrate can be uniformly concentrically diffused to the peripheral portion of the substrate. As a result, the supply amount of the processing liquid is reduced, and the film of the processing liquid can be formed on the substrate with a uniform thickness.
[0010]
A film forming apparatus according to another reference example includes a storage container that stores a substrate, a driving unit that rotates the storage container, and a processing liquid supply unit that supplies a processing liquid to the substrate. Means for supplying a processing liquid from the means, diffusing the processing liquid on a substrate in a rotating storage container by driving the driving means, and forming a film of the processing liquid on the substrate. An auxiliary driving means is provided for assisting the driving of the means.
[0011]
thisAccording to the film forming apparatus, the container can be rotated with a large rotational acceleration together with the substrate with the aid of the auxiliary driving means. Therefore, even if the substrate becomes large, the processing liquid can be uniformly concentrically diffused to the peripheral portion of the substrate. as a result,Reference exampleAs in the case (1), the supply amount of the processing liquid can be reduced, and a film of the processing liquid can be formed on the substrate with a uniform thickness. Further, by rotating the storage container, the atmosphere near the substrate is not disturbed by the rotation of the substrate, so that the formed processing liquid film is not adversely affected. Therefore, the film thickness uniformity of the processing liquid is improved.
[0012]
Another reference exampleThe film forming apparatus includes a storage container that stores the substrate, a driving unit that rotates the storage container and the substrate, and a processing liquid supply unit that supplies a processing liquid to the substrate. A film forming apparatus for supplying a processing liquid, diffusing the processing liquid on a substrate rotating in a storage container, and forming a film of the processing liquid on the substrate, and assisting a driving force for rotating the storage container. Auxiliary driving means.
[0013]
In this reference exampleAccording to the film forming apparatus, since the rotation of the storage container is assisted by the auxiliary driving means, a large rotational acceleration can be applied to the heavy storage container, and the substrate and the storage container are rotated by the same driving means. Also, the substrate can be rotated with a large rotational acceleration. Therefore, the processing liquid can be concentrically diffused to the peripheral portion of the substrate. As a result, the supply amount of the processing liquid is reduced, and the film of the processing liquid can be formed on the substrate with a uniform thickness.
[0014]
AlsoAnother reference exampleAccording to the present invention, there is provided a film forming apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and diffusing the processing liquid on the substrate to form a film of the processing liquid on the substrate, comprising a driving unit for rotating the substrate. The driving means includes a main driving mechanism, an auxiliary driving mechanism for assisting the driving of the main driving mechanism, and a control means for controlling the operation timing of the auxiliary driving mechanism and the main driving mechanism to temporarily overlap only temporarily. A film forming apparatus equipped withProposalIs done.
[0015]
thisReference exampleIn this case, since the auxiliary drive mechanism is controlled by the control means so that the operation timings of the auxiliary drive mechanism and the main drive mechanism are temporarily overlapped only temporarily, when it is necessary to actually assist the drive by the auxiliary drive mechanism, for example, the rotation start The auxiliary drive mechanism can be operated only at the time. Therefore, a predetermined rotational acceleration can be obtained under the efficient operation of the auxiliary drive mechanism even if the substrate becomes large.
[0016]
Another reference exampleAccording to the present invention, there is provided a film forming apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and diffusing the processing liquid on the substrate to form a film of the processing liquid on the substrate, comprising a driving unit for rotating the substrate, The driving means controls a main driving mechanism, an auxiliary driving mechanism for assisting driving of the main driving mechanism, and an operation timing of the auxiliary driving mechanism in at least a part of an acceleration region of the main driving mechanism. And a control unit.ProposalIs done.
[0017]
thisReference exampleAccording to the film forming apparatus, the auxiliary drive mechanism is operated when the main drive mechanism is accelerated.Reference exampleSimilarly to the above, a predetermined rotational acceleration can be obtained under the efficient operation of the auxiliary drive mechanism even if the substrate becomes large.
[0018]
in this case,SaidA plurality of auxiliary driving mechanisms may be provided. Further, when there are a plurality of such auxiliary driving mechanisms, it is preferable that the torque of each auxiliary driving mechanism is different. Here, the auxiliary drive mechanism having different torque means, for example, when the same motor is used in addition to the rated torque of the motor, and when the driving force is transmitted from the output shaft of the motor via a speed change transmission means such as a pulley or a gear. This also includes the torque obtained by the difference in the rotation ratio of the two pulleys (the same applies to the case with the timing belt) and the gear ratio of the gears.
[0019]
In the case where a plurality of auxiliary drive mechanisms are provided, if the operation timings are controlled so as to overlap at least one time, an optimal acceleration state according to the conditions can be created.
[0020]
The torque of the auxiliary drive mechanism and the torque of the main drive mechanism may be larger for the auxiliary drive mechanism.
[0021]
Furthermore, when there are a plurality of auxiliary mechanisms, the operation order may be controlled by the control means so that the auxiliary drive mechanisms operate in order from the one with the largest torque.
[0022]
AlsoSaidBefore operating the auxiliary drive mechanism with the largest torque among the plurality of auxiliary drive mechanisms, the main drive mechanism may be operated by the control unit.
[0023]
In each of the film forming apparatuses described above, if a container for accommodating the substrate is arranged around the substrate and a drive mechanism for the container for rotating the container is further provided, the container can be rotated together with the substrate. For example, by rotating the both synchronously, it is possible to prevent turbulence from occurring in the container.
[0024]
The rotation speed of the storage container by the drive mechanism of the storage container may be set to a desired rotation speed by the control unit based on the rotation speed of the main drive mechanism and / or the auxiliary drive mechanism. Good.
[0025]
The control unit may control the auxiliary drive mechanism to be stopped while the drive mechanism of the storage container and the main drive mechanism are operating.
According to the present invention, there is provided, in accordance with the present invention, a storage container for storing a substrate, a driving mechanism for rotating the storage container and the substrate, and processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the substrate. A film forming apparatus for supplying a processing liquid from the processing liquid supply means to the processing liquid and diffusing the processing liquid on a substrate that is rotated by the driving mechanism in a storage container to form a film of the processing liquid on the substrate. A plurality of auxiliary driving mechanisms for assisting the driving of the driving mechanism by further rotating the substrate rotated by the driving mechanism, wherein the plurality of auxiliary driving mechanisms have different torques from each other; A film forming apparatus is further provided with control means for driving the plurality of auxiliary driving mechanisms in order of increasing torque when assisting driving.
Further, according to the present invention, there is provided a film forming apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and diffusing the processing liquid on the substrate to form a film of the processing liquid on the substrate, wherein the substrate is rotated. A driving means, wherein the driving means further rotates a substrate rotated by the main driving mechanism to assist driving of the main driving mechanism, and a plurality of auxiliary driving mechanisms having different torques from each other; Control means for controlling the auxiliary drive mechanism and the operation of the main drive mechanism to temporarily overlap only temporarily, and for controlling the plurality of auxiliary drive mechanisms to be driven in descending order of torque. A film forming apparatus is provided.
Further, according to the present invention, there is provided a film forming apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and diffusing the processing liquid on the substrate to form a film of the processing liquid on the substrate, wherein the driving apparatus rotates the substrate. Means for driving the main drive mechanism and a plurality of auxiliary drive mechanisms having different torques from each other by further rotating the substrate rotated by the main drive mechanism to assist driving of the main drive mechanism; Control means for performing an operation timing of the drive mechanism only in at least a part of an acceleration area of the main drive mechanism, and controlling the plurality of auxiliary drive mechanisms to be driven in descending order of torque. A film forming apparatus is provided.
The torque of the auxiliary drive mechanism and the torque of the main drive mechanism may be larger in the auxiliary drive mechanism.
The control unit may be configured to operate the main drive mechanism before operating the auxiliary drive mechanism having the largest torque among the plurality of auxiliary drive mechanisms.
An accommodation container for accommodating the substrate is arranged around the substrate, and a driving mechanism of the accommodation container for rotating the accommodation container may be provided.
The rotation speed of the storage container by the storage container drive mechanism may be set to a desired rotation speed by the control unit based on the rotation speed of the main drive mechanism and / or the auxiliary drive mechanism.
The control means may control such that there is a time to stop the auxiliary drive mechanism while the drive mechanism of the storage container and the main drive mechanism are operating.
The plurality of auxiliary drive mechanisms may be operated at least one time at a time.
The auxiliary driving mechanism may include driving auxiliary means driven by compressed air.
[0026]
AlsoReference exampleAs a film forming method, a processing liquid is supplied to a substrate, and the processing liquid is diffused by rotating the substrate at a predetermined number of rotations to form a film of the processing liquid on the substrate. The method of forming a film, wherein the substrate is rotated by the driving means and an auxiliary driving mechanism for assisting driving of the driving means.ProposalIs done.
[0027]
thisReference exampleIn the film forming method described above, the driving of the driving means for rotating the substrate is further assisted by the auxiliary driving mechanism, whereby the substrate can be rotated at a large rotational acceleration. Therefore, the processing liquid supplied to the substrate can be evenly diffused to the periphery of the substrate, so that the processing liquid supply amount can be reduced and the processing liquid film can be formed on the substrate with a uniform thickness. It can be formed.
[0028]
Another reference exampleAccording to the film forming method, a processing liquid is supplied to a substrate, the substrate is rotated at a predetermined number of revolutions to diffuse the processing liquid, and a film of the processing liquid is formed on the substrate. A film forming method characterized in that acceleration is performed by a plurality of drive mechanisms in at least a part of at least a part of an acceleration region at a predetermined rotation speed.ProposalIs done.
[0029]
Also in this case, in the acceleration region, acceleration is performed by a plurality of driving mechanisms, so that even if the substrate becomes large, the substrate can be rotated under a large rotational acceleration.
[0030]
In this case, the plurality of driving mechanisms may include a main driving mechanism and at least one auxiliary driving mechanism that assists driving of the main driving mechanism. In other words, they need not all be driven by the same drive mechanism.
[0031]
Then, before reaching the predetermined rotation speed, the assist of the auxiliary drive mechanism may be stopped. That is, when it is possible to rotate at a predetermined rotational acceleration without assistance by the auxiliary drive mechanism, the drive by the auxiliary drive mechanism may be stopped.
[0032]
When the vehicle enters the deceleration area after the acceleration, the assisting by the auxiliary driving mechanism may not be performed.
[0033]
When there are a plurality of auxiliary drive mechanisms, the operation is performed such that at least one of the plurality of auxiliary drive mechanisms has a period of operation, that is, at least one auxiliary drive mechanism always operates. , May be controlled.
According to the present invention, there is provided a film forming method for supplying a processing liquid to a substrate, rotating the substrate at a predetermined number of rotations to diffuse the processing liquid, and forming a film of the processing liquid on the substrate. By further rotating the substrate rotated by the driving means by a plurality of auxiliary driving mechanisms, the driving of the driving means is assisted, and the plurality of auxiliary driving mechanisms are driven in descending order of torque, whereby the substrate is rotated. There is provided a film forming method characterized by accelerating rotation.
The assistance by the plurality of auxiliary drive mechanisms may be performed in at least a part of an acceleration area at which the substrate is rotated at the predetermined rotation speed.
Before reaching the predetermined number of revolutions, the assist of the auxiliary drive mechanism may be stopped.
After the acceleration, the assist by the auxiliary drive mechanism may not be performed in the deceleration region.
There may be a time when at least one of the plurality of auxiliary drive mechanisms is operating.
The plurality of auxiliary drive mechanisms may be operated at least one time at a time.
The assisting by the auxiliary driving mechanism may be performed using a driving assisting unit driven by compressed air.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This embodiment is embodied as a coating / peripheral portion removing device incorporated in a coating / developing apparatus and a resist film forming method for forming a resist film using the coating / peripheral portion removing device. 1 is a perspective view of the coating and developing apparatus, and FIG. 2 is a plan view of the coating and developing apparatus.
[0035]
As shown in FIGS. 1 and 2, the coating and developing apparatus 1 includes, for example, a loader unit 2 for loading and unloading a rectangular LCD substrate G, a first processing unit 3 for processing the LCD substrate G, and a first processing unit. A second processing unit 5 connected via the unit 3 and the interface unit 4, and an LCD substrate G for exchanging the LCD substrate G between the second processing unit 5 and, for example, an exposure apparatus (not shown). It comprises an interface unit 7.
[0036]
The loader unit 2 is provided with a cassette mounting table 10. The cassette mounting table 10 includes, for example, cassettes 11 for storing unprocessed LCD substrates G and a cassette for storing processed LCD substrates G. Numerals 12 and 12 can be placed in a line with the entrance of the LCD substrate G facing the first processing unit 3 side. Further, the loader unit 2 is provided with a sub-transport device 13 capable of transporting the LCD substrate G.
[0037]
The sub-transport device 13 is movable in a direction along the transport rail 13a (Y direction), in a direction in which the LCD substrates G in the cassettes 11 and 12 are stored (Z direction), and is also rotatable in the θ direction. It is configured as follows. The sub-transport device 13 is configured to be able to access the transfer table 14 on which the LCD substrate G can be placed.
[0038]
In the first processing unit 3, various processing devices for performing a predetermined process on the LCD substrate G are arranged on both sides of the transport rail 16 of the main transport device 15. That is, on one side of the transport rail 16, a scrubber cleaning device 17 for cleaning the LCD substrate G taken out of each of the cassettes 11, 11 and a developing device 18 for performing a developing process on the LCD substrate G are arranged side by side. On the other side of the transport rail 16, an ultraviolet ozone cleaning device 19, cooling devices 20 and 21 for cooling the LCD substrate G, and a heat processing device 22 for heating the LCD substrate G are arranged in multiple stages. ing. The loading and unloading of the LCD substrate G to and from these various processing apparatuses is performed by a transfer arm 15 a provided in the main transfer device 15. The interface unit 4 formed between the first processing unit 3 and a second processing unit 5 described later is provided with a transfer table 23 on which the LCD substrate G can be placed.
[0039]
In the second processing unit 5, the coating / periphery removing device 27 according to the embodiment of the present invention is disposed on one side of the main transport device 25 with the transport rail 26 interposed therebetween. On the other side, a hydrophobizing device 28 for hydrophobizing the LCD substrate G, a cooling device 29 for cooling the LCD substrate G, and heating devices 30 and 30 are arranged in multiple stages. The main transfer device 25 is provided with a transfer arm 25a for transferring the LCD substrate G into and out of various processing devices belonging to the second processing unit 5.
[0040]
In order to adjust the takt time between the coating and developing apparatus 1 and an exposure apparatus (not shown), cassettes 31 and 31 for temporarily storing and waiting the LCD substrate G and the LCD substrate G are mounted on the interface unit 7. A transfer table 32 that can be placed freely, and a sub-transfer device 33 that can transfer the LCD substrate G to each of the cassettes 31, 31, the transfer table 32, and an exposure device (not shown) are provided.
[0041]
The coating and developing treatment apparatus 1 is configured as described above. Next, the coating / peripheral part removing device 27 incorporated in the coating and developing treatment apparatus 1 will be described.
[0042]
As shown in FIG. 3, a supply system 34 for supplying a resist solution to the surface of the LCD substrate G and an unnecessary resist film formed on the peripheral portion of the LCD substrate G are removed in the coating / peripheral portion removing device 27. The peripheral part removing system 35 is arranged adjacent to the peripheral part removing system 35. The transport of the LCD substrate G in the supply system 34 and the peripheral removal system 35 is performed by a transport mechanism (not shown).
[0043]
As shown in FIG. 4, the supply system 34 is provided with a spin chuck 40 for vacuum-sucking the LCD substrate G, and a rotating shaft connected to an elevating cylinder 42 via a vacuum seal portion 41 below the spin chuck 40. 43 are connected. Spline bearings 44 and 45 are vertically mounted on the rotating shaft 43, and grooves (shown in the drawing) are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 43 and the inner peripheral surfaces of the spline bearings 44 and 45 along the longitudinal direction of the rotating shaft 43. Z) is provided. Therefore, the spin chuck 40 can be moved up and down by operating the elevating cylinder 42.
[0044]
A rotating cup 55 surrounding the spin chuck 40 is provided on the upper portion and the outer peripheral portion of the spin chuck 40. A sealing member such as an O-ring is provided on the bottom surface of the rotating cup 55. Inside the rotating cup 55, a bottom surface of the rotating cup 55, a side wall 57 of the rotating cup 55, and a lid 84 described later are provided. An enclosed processing chamber 58 is formed.
[0045]
The bottom surface of the rotating cup 55 is connected to the upper end of the connecting cylinder 60, and the lower end of the connecting cylinder 60 is connected to the upper end of the annular rotating outer cylinder 61. The rotating outer cylinder 61 is connected to an annular fixed shaft 63 via a bearing 62, and an annular rotating inner cylinder 65 is disposed inside the fixed shaft 63 via a bearing 64. The rotating shaft 43 is disposed inside the rotating inner cylinder 65 via spline bearings 44 and 45. Thus, the rotating shaft 43 can move up and down with respect to the rotating inner cylinder 65, and the rotating shaft 43 rotates together with the rotating inner cylinder 65.
[0046]
Further, a driven pulley 67 is mounted on the rotating outer cylinder 61 as a main driving mechanism, and another driven pulley 66 is mounted on the rotating inner cylinder 65. Belts 70, 71 driven by a drive pulley 69 provided on a common drive motor 68 are wound around these driven pulleys 66, 67, respectively. Therefore, the spin chuck 40 and the rotary cup 55 are configured to rotate synchronously by driving the same drive motor 68. A fitting portion (not shown) is provided at a lower portion of the spin chuck 40 and an inner lower surface of the rotating cup 55, and when the spin chuck 40 is lowered, the fitting portion is connected to the rotating cup 55, and the spin chuck 40 and the rotating cup 55 are connected. Are configured to rotate synchronously.
[0047]
The side wall 57 of the rotating cup 55 is formed in a tapered shape whose diameter is reduced toward the upper side, and a flange is provided at an upper end portion of the side wall 57. The flange is provided with an air supply port (not shown) at an appropriate interval in the circumferential direction. An exhaust port (not shown) is provided between the lower surface of the rotating cup 55 and the side wall 57. Therefore, when the rotating cup 55 rotates, an atmosphere is supplied from the air supply port (not shown) into the processing chamber 58, and the supplied atmosphere is supplied from the exhaust port (not shown) to the annular drain cup 76. Is discharged.
[0048]
The drain cup 76 is arranged around the rotary cup 55, and an annular path 77 is provided inside. The annular path 77 is demarcated by a wall 78 rising from the bottom of the drain cup 76 and a wall 79 hanging down from the ceiling of the drain cup 76, and is formed at a bottom located between the wall 78 and the wall 79. Has drain holes 80 formed at appropriate intervals in the circumferential direction. The walls 78 and 79 are provided for the purpose of gas-liquid separation by inertial collision in which gaseous mist or the like that has entered the drain cup 76 collides with the walls 78 and 79 to liquefy. .
[0049]
The lid 84 described above can be freely attached to the upper opening of the rotating cup 55. The lid 84 can freely open and close the upper opening of the rotating cup 55, and a tube 85 is attached to the center of the lid 84 via a bearing 86. The tube 85 is configured to be able to apply a resist solution to the LCD substrate G, and is configured to be able to spray a solvent of the resist solution onto the inner peripheral surface of the rotating cup 55. The lid 84 is connected to an elevating mechanism (not shown), and can be moved up and down by operating the elevating mechanism (not shown).
[0050]
Further, in the supply system 34, as a first auxiliary drive mechanism, for example, a driven pulley 90 is mounted on the rotary outer cylinder 61, and a driven pulley 93 is mounted on the driven shaft 92 of the air motor 91. , A belt 94 is stretched. The air motor 91 functions as drive assisting means for assisting the drive of the drive motor 68. By assisting the drive of the drive motor 68 by the air motor 91, the rotary cup 55 containing the LCD substrate G is rotated at a predetermined rotational acceleration. It can rotate.
[0051]
As a second auxiliary driving mechanism, a driven pulley 97 is mounted on the rotary outer cylinder 61. A belt 98 is stretched between the belt 101 and the belt 101. The air motor 99 functions as second drive assisting means for assisting the drive of the drive motor 68. By assisting the drive of the drive motor 68 by the air motor 99, the rotation cup 55 accommodating the LCD substrate G is desired. It can rotate at the rotation speed of.
[0052]
The first auxiliary drive mechanism and the second auxiliary drive mechanism have different rotation ratios, that is, different torques, and the rotation ratio of the drive pulley 93 and the driven pulley 90 as the first auxiliary drive mechanism is the second. Is larger than the rotation ratio between the driving pulley 101 and the driven pulley 97, which are auxiliary driving mechanisms, and as a result, the torque is also increased. The rotation ratio of the second auxiliary driving mechanism is larger than the rotation ratio of the driving pulley 69 and the driven pulley 67, which are the main driving mechanisms, and the rotation ratio of each auxiliary driving mechanism and the main driving mechanism is The drive mechanism is larger. Therefore, regarding the driving torque of the driving mechanism, the second auxiliary driving mechanism is larger than the main driving mechanism, and the first auxiliary driving mechanism is larger than the second auxiliary driving mechanism.
[0053]
The air motors 91 and 99 are driven by compressed air supplied from an air supply source 95, and the pressure of the compressed air is controlled by regulators 96 and 102. Air operating valves (air operating valves) 103 and 104 are provided between the air motors 91 and 99 and the regulators 96 and 102. As shown in FIG. 5, the opening and closing of the air operating valves 103 and 104 are controlled. The rotation of the air motors 91 and 99 can be controlled by the section 105. The rotation resistance of the air motors 91 and 99 when they are not driven is so small that it does not matter, and does not hinder rotation acceleration even when they are not driven. As shown in FIG. 5, the control unit 105 can also control the rotation and stop of the drive motor 68. Since the main drive mechanism and the auxiliary drive mechanism are connected by the rotary cup 55, the rotation speeds of the main drive mechanism and the auxiliary drive mechanism are substantially the same, and the rotation speed of the rotary cup 55 is the main drive mechanism and / or the auxiliary drive mechanism. Based on the rotation speed of the drive mechanism, the control unit 105 sets the rotation speed to a desired rotation speed.
[0054]
The coating / peripheral part removing device 27 according to the embodiment of the present invention is configured as described above. Next, the operation and effect of the coating / peripheral part removing device 27 will be described.
[0055]
When the cassette 11 containing the unprocessed LCD substrate G is mounted on the cassette mounting table 10, the sub-carrier device 13 accesses the cassette 11 and removes one LCD substrate G. Next, the sub-transport device 13 transports the LCD substrate G to the transfer table 14 provided in the loader unit 2 and transfers the LCD substrate G to the transfer table 14.
[0056]
Next, the LCD substrate G is transferred to the ultraviolet / ozone cleaning device 19 while being held by the transfer arm 15a of the main transfer device 15, and organic contaminants attached to the LCD substrate G are removed. Thereafter, the LCD substrate G after the ozone cleaning is transferred to the scrubber cleaning device 17 by the main transfer device 15 and subjected to scrub cleaning processing, and then transferred to the transfer table 23 while being held by the transfer arm 15a again. .
[0057]
The LCD substrate G transferred to the transfer table 23 is held by the transfer arm 25a of the main transfer device 25 and transferred to the hydrophobizing device 28. The LCD substrate G that has been subjected to the predetermined hydrophobic treatment in the hydrophobic treatment device 28 is transported to the coating / peripheral portion removing device 27 while being held by the transport arm 25a.
[0058]
The LCD substrate G transported to the coating / peripheral part removing device 27 is first carried into the supply system 34. At this time, the spin chuck 40 is waiting at the raised position indicated by the dashed line in FIG. 6, and the LCD substrate G held by the transfer arm 25a is transferred to the spin chuck 40 at this position and is vacuum-sucked. . Next, the spin chuck 40 is lowered together with the LCD substrate G from the position indicated by the dashed line in FIG. When descending, the spin chuck 40 and the rotating cup 55 are connected by the fitting portion.
[0059]
After the transfer arm 25a having delivered the LCD substrate G to the spin chuck 40 is retracted from the supply system 34, the lid 84 is moved from the position shown by the solid line in FIG. 7 to the position shown by the one-dot chain line by the elevating mechanism (not shown). It descends and closes the upper opening of the rotating cup 55.
[0060]
Next, the LCD board G accommodated in the rotating cup 55 is first rotated by the instruction of the control unit 105 to rotate the drive motor 68 together with the spin chuck 40 and the rotating cup 55, and thereafter, by the instruction of the control unit 105, the air operation valve 103. And the driving of the drive motor 68 is assisted by the air motor 91. At this time, the air operation valve 104 is closed, and air is not supplied to the air motor 99. The rotation ratio coupled to the air motor 91 is greater than the rotation ratio of the main drive mechanism coupled to the drive motor 68, and therefore, the rotational acceleration of the LCD substrate G can be made greater than when only the drive motor 68 is driven. It is possible.
[0061]
Next, the solvent of the resist solution and the resist solution are sequentially dropped from the tube 85 onto the center of the LCD substrate G. Thereafter, the air operation valve 104 is opened according to an instruction from the control unit 105, and the air motor 99 is also operated. At this time, the operation timings of the air motor 91 and the air motor 99 overlap. After a lapse of a predetermined time, the rotational acceleration of the air motor 99 is stabilized, and the air operation valve 103 is closed, the supply of air to the air motor 91 is stopped, and the driving of the driving motor 68 is assisted by the air motor 99 according to an instruction from the control unit 105. To accelerate the rotation.
[0062]
At the start of rotation, the air motor 91 is driven because a large shaft rotation force is required due to the moment of inertia, but after acceleration to some extent, the drive of the drive motor 68 is assisted by the air motor 99. By driving the auxiliary drive mechanism in order from the auxiliary drive mechanism having the larger rotation ratio, that is, the torque while assisting the drive motor 68 in this manner, a larger rotational acceleration can be obtained than in the case where the drive motor 68 is accelerated alone. Is possible. Further, before a predetermined time elapses and reaches a predetermined rotation speed, for example, 1500 rpm, the air operation valve 104 is closed and the supply of air to the air motor 99 is stopped.
[0063]
Thereafter, the LCD substrate G is rotated at a predetermined rotational acceleration until it reaches the maximum rotation speed of, for example, 1500 rpm, and the resist liquid supplied on the LCD substrate G is concentrically diffused to the peripheral portion.
[0064]
Then, a resist film having a uniform film thickness is formed on the LCD substrate G by rotating the LCD substrate G as it is for a few seconds after the LCD substrate G reaches the maximum rotation speed.
[0065]
After the resist film is formed on the LCD substrate G, the rotation of the spin chuck 40 and the rotation cup 55 is reduced and stopped. In this speed reduction mechanism, assistance by the air motors 91 and 99 is not performed. The lid 84 is raised by an elevating mechanism (not shown) to open the upper opening of the rotating cup 55. Then, the spin chuck 40 is raised by the lifting cylinder 42, and the LCD substrate G is taken out from the rotating cup 55. Next, the LCD substrate G is transported from the supply system 34 to the peripheral removal system 35 by a transport mechanism (not shown).
[0066]
The LCD substrate G from which the unnecessary resist film in the peripheral portion has been removed by the peripheral portion removing system 35 is carried out of the coating / peripheral portion removing device 27 by the transfer arm 25a. Thereafter, while the LCD substrate G is held by the transfer arm 25a, the LCD substrate G is then transferred to the heat treatment device 30 and subjected to a predetermined heat treatment.
[0067]
In the coating / peripheral part removing device 27 according to the present embodiment, the driving of the driving motor 68 is assisted by the air motor 91 and the air motor 99, and a plurality of driving mechanisms are provided in at least a part of an acceleration region at least at a predetermined number of rotations. Thus, the LCD substrate G can be rotated at a predetermined rotational acceleration together with the rotating cup 55 even if the LCD substrate G is enlarged. Accordingly, the resist liquid is uniformly diffused concentrically to the periphery of the LCD substrate G without interruption. As a result, when a resist film having a uniform thickness is formed on the LCD substrate G, the amount of the resist liquid used is reduced as compared with the related art.
[0068]
Further, the general relationship between the rotational acceleration of the LCD substrate G and the amount of resist solution used can be considered based on the graph shown in FIG. The graph of FIG. 8 shows that three types of LCD substrates G (370 × 470 mm, 400 × 500 mm, and 550 × 650 mm LCD substrates) having different sizes are subjected to different rotational accelerations (500 rpm / sec, 800 rpm / sec, and 1000 rpm / sec). 4) is a plot of the amount of resist solution used when rotated in FIG. The vertical axis indicates the amount of the resist solution used, and the horizontal axis indicates the rotational acceleration of the LCD substrate G.
[0069]
According to this graph, plots of the lower right are obtained for all three types of LCD substrates G. It can be seen that the more the LCD substrate G is rotated at a large rotational acceleration, the more the amount of the resist liquid used is reduced. .
[0070]
Further, based on the graph data of FIG. 8, the amount of resist solution used when rotating at a rotational acceleration of 500 (rpm / sec) and the amount of resist solution when rotating at a rotational acceleration of 800 (rpm / sec) and 1000 (rpm / sec). FIG. 9 is a graph plotting the ratio of the amount of resist solution used to each LCD substrate G and plotting this ratio as the resist solution consumption rate on the vertical axis and the rotational acceleration of the LCD substrate G on the horizontal axis. . According to the graph shown in FIG. 9, it can be seen that the more the LCD substrate G is rotated at a large rotational acceleration, the more the resist consumption rate is greatly reduced, and the effect becomes larger as the LCD substrate G becomes larger.
[0071]
In order to form a resist film having a uniform thickness, the drive motor 68 is driven by the air motor 91, as shown by the dotted line in FIG. 10, until the rotation speed of the LCD substrate G reaches the maximum rotation speed of 1500 rpm. The assist by the air motors 91 and 99 may be stopped before reaching the predetermined number of rotations. For example, as shown by a solid line in FIG. 10, the driving of the drive motor 68 is assisted by the air motors 91 and 99 up to a point A on the way to reaching the maximum number of revolutions, and then the LCD substrate G is rotated only by the drive of the drive motor 68. You may do so.
[0072]
Further, in the above embodiment, an example has been described in which the rotation shaft 43 is rotated via the spline shaft 45 by the drive motor 68 and the air motors 91 and 99, but the rotation of the drive motor 68 and the air motors 91 and 99 is described. The location where the drive is transmitted is not limited to the above embodiment.
[0073]
For example, as shown in FIG. 11, the driven pulley 67 and the driven pulleys 90 and 97 are attached to the rotating outer cylinder 61 of the rotating cup 55, and the resist solution dropped on the LCD substrate G is applied to the LCD substrate G. The air motors 91 and 99 may assist the driving force of the driving motor 68 for rotating the rotating shaft 43 when diffusing the light.
[0074]
That is, since the spin chuck 40 and the rotating cup 55 are coupled and rotate synchronously with each other, the LCD substrate G and the rotating cup 55 can be rotated at a predetermined rotational acceleration even with this configuration. Therefore, similarly to the above-described embodiment, a resist film having a predetermined thickness is formed uniformly so that the resist solution applied to the LCD substrate G is uniformly diffused without interruption to the peripheral portion of the LCD substrate G. be able to.
[0075]
Further, since the LCD substrate G and the rotary cup 55 rotate together, the atmosphere in the processing chamber 58 is not disturbed by the rotation of the LCD substrate G. Therefore, the thickness of the resist film does not change, and the uniformity of the thickness of the formed resist film is improved.
[0076]
Further, in the present invention, a supply system 110 shown in FIG. This supply system 110 is provided with an intermediate ring 111 interposed between the spline bearing 44 and the rotary outer cylinder 61 and an intermediate ring 112 interposed between the spline bearing 45 and the rotary outer cylinder 61. The spin chuck 40 is movable up and down with respect to the rotating cup 55, and the spin chuck 40 and the rotating cup 55 rotate together. The driven pulley 66 rotated by the rotational driving force of the drive motor 68, the driven pulley 90 rotated by the rotational driving force of the air motor 91, and the driven pulley 97 rotated by the rotational driving force of the air motor 99 are provided on the rotary outer cylinder 61. It is installed.
[0077]
Also with this supply system 110, the spin chuck 40 and the rotary cup 55 are rotated at the same time by the drive motor 68, the air motor 91, and the air motor 99 so that the spin chuck 40 and the rotary cup 55 are rotated at a large rotational acceleration. Can be rotated.
[0078]
In the above embodiment, two auxiliary drive mechanisms are provided, but one or three or more auxiliary drive mechanisms may of course be provided. When one auxiliary drive mechanism is provided, the number of parts can be reduced and the size of the device can be reduced. In addition, the control mechanism can be simplified, and the reliability of the device improves. When three or more auxiliary driving mechanisms are provided, the number of auxiliary driving mechanisms having different rotation ratios, that is, different torques increases, and it becomes possible to accelerate more smoothly, thereby forming a uniform processing film on the substrate. It is possible. Further, since the rotation ratio of the auxiliary drive mechanism, that is, the torque, is subdivided and the rotation can be accelerated to some extent by each auxiliary drive mechanism, the size of the main drive mechanism can be further reduced.
[0079]
Although the drive motor 68 is operated before the air motor 91 is operated, it may be operated at the same time. If they are operated at the same time, it is possible to accelerate in a shorter time and the throughput is improved.
[0080]
In the above-described embodiment, the operations of the air motor 91 and the air motor 99 are overlapped at least for a period of time. In this case, the amount of air consumed to drive the air motors 91 and 99 can be reduced. While the operation of the air motor 91 is stopped and the rotational acceleration of the air motor 99 is stabilized until the rotational acceleration of the air motor 99 is stabilized, the drive motor 68 is operated, so that the rotational speed at that time can be maintained without deceleration. When the rotation speed of the air motor 99 is stabilized, it can be further accelerated.
[0081]
Similar effects can be obtained by using an electric motor instead of the air motors 91 and 99.
Further, the timing for operating the air motors 91 and 99 may be changed as appropriate without being limited to the above-described embodiment.
Instead of attaching the tube 85 to the center of the lid 84, an arm to which the tube 85 is attached may be provided outside the rotary cup 55 and a resist solution or a solvent may be applied. In this case, when applying the resist solution or the solvent on the LCD substrate G, the lid 84 is raised to perform the application.
[0082]
Of course, the driven pulley 66 and the driven pulleys 90 and 97 may be mounted on the rotating shaft 43 via the spline bearing 45 as shown in FIG. Further, the substrate used in the present invention is not limited to the LCD substrate as in the above embodiment, and may be, for example, a CD substrate or a plate-like substrate such as a semiconductor wafer. .
[0083]
【The invention's effect】
According to the present invention, the large-sized substrate can be rotated at a large rotational acceleration because the auxiliary driving means assists the driving of the driving means. Therefore, the processing liquid supplied on the substrate can be evenly diffused to the peripheral portion of the substrate, and the processing liquid film can be formed with a uniform thickness without supplying an excessive processing liquid to the substrate. It is possible to do.
[0084]
Further, by rotating the container at a large rotational acceleration, the atmosphere near the substrate is not disturbed by the rotation of the substrate. Therefore, the disturbed atmosphere does not adversely affect the film of the processing liquid, and the uniformity of the film thickness of the processing liquid can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a coating and developing apparatus having a coating and peripheral portion removing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the coating and developing apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a plan view of the coating / peripheral part removing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a supply system provided in the coating / peripheral part removing device of FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a control unit of the auxiliary drive mechanism.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which an LCD substrate is carried into the supply system of FIG. 4;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which a rotating cup containing an LCD substrate is closed with a lid.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the rotational acceleration of the LCD substrate and the amount of resist solution used for three types of LCD substrates having different sizes.
9 is a graph showing the relationship between the rotational acceleration of the LCD substrate and the resist solution consumption rate for the three types of LCD substrates of FIG.
FIG. 10 is a graph showing the change over time of the rotation speed of the LCD substrate.
FIG. 11 is a sectional view showing a modification of the supply system of FIG. 4;
FIG. 12 is a sectional view showing a modification of the supply system of FIG. 4;
FIG. 13 is a sectional view showing a modification of the supply system of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
1 Coating and developing equipment
27 Coating and peripheral removal device
34 Supply system
35 Peripheral removal system
40 Spin chuck
43 Rotation axis
55 rotating cup
66, 67 driven pulley
68 Drive motor
69 Drive pulley
90,97 driven pulley
91,99 air motor
G LCD board

Claims

A container for accommodating the substrate, a driving mechanism for rotating the container and the substrate, and a treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid to the substrate; and supplying the treatment liquid to the substrate from the treatment liquid supply means. A film forming apparatus for diffusing a processing liquid on a substrate rotated by the driving mechanism in a storage container to form a film of the processing liquid on the substrate,
A plurality of auxiliary driving mechanisms for further rotating the substrate rotated by the driving mechanism and assisting driving of the driving mechanism;
The plurality of auxiliary drive mechanisms have different torques from each other,
A film forming apparatus, further comprising control means for driving the plurality of auxiliary driving mechanisms in order of increasing torque when assisting the driving of the driving mechanism.

A film forming apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and diffusing the processing liquid on the substrate to form a film of the processing liquid on the substrate,
Driving means for rotating the substrate,
The driving means includes:
Main drive mechanism,
A plurality of auxiliary drive mechanisms having different torques from each other by further rotating the substrate rotated by the main drive mechanism to assist the drive of the main drive mechanism;
Control means for controlling the auxiliary drive mechanism and the operating time of the main drive mechanism to temporarily overlap only temporarily, and for controlling the plurality of auxiliary drive mechanisms to be driven in descending order of torque. A film forming apparatus, characterized in that:

A film forming apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and diffusing the processing liquid on the substrate to form a film of the processing liquid on the substrate,
Driving means for rotating the substrate,
The driving means includes:
Main drive mechanism,
A plurality of auxiliary drive mechanisms having different torques from each other by further rotating the substrate rotated by the main drive mechanism to assist the drive of the main drive mechanism;
Control means for performing the operation timing of the auxiliary drive mechanism only in at least a part of the acceleration area of the main drive mechanism, and controlling the plurality of auxiliary drive mechanisms to be driven in descending order of torque. A film forming apparatus, characterized in that:

4. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the torque of the auxiliary drive mechanism and the torque of the main drive mechanism are larger in the auxiliary drive mechanism.

5. The system according to claim 2, wherein the main drive mechanism is operated by the control unit before the auxiliary drive mechanism having the largest torque among the plurality of auxiliary drive mechanisms is operated. The film forming apparatus according to any one of the above.

6. A container according to claim 2, wherein a container for accommodating the substrate is arranged around the substrate, and a drive mechanism for the container for rotating the container is provided. A film forming apparatus according to any one of the above.

The rotation speed of the storage container by the storage container drive mechanism is set to a desired rotation speed by the control means based on the rotation speed of the main drive mechanism and / or the auxiliary drive mechanism. Item 7. A film forming apparatus according to item 6.

8. The film forming apparatus according to claim 6, wherein the controller controls the auxiliary driving mechanism so that there is a time to stop the auxiliary driving mechanism while operating the driving mechanism of the storage container and the main driving mechanism. apparatus.

9. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of auxiliary driving mechanisms have at least one operation time overlapping each other.

10. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary driving mechanism has driving auxiliary means driven by compressed air.

A film forming method comprising: supplying a processing liquid to a substrate; rotating the substrate at a predetermined number of revolutions to diffuse the processing liquid; and forming a film of the processing liquid on the substrate.
By further rotating the substrate rotated by the driving means by a plurality of auxiliary driving mechanisms, the driving of the driving means is assisted,
A film forming method, wherein the rotation of the substrate is accelerated by driving the plurality of auxiliary drive mechanisms in descending order of torque.

12. The film forming method according to claim 11, wherein the assisting by the plurality of auxiliary driving mechanisms is performed in at least a part of at least an acceleration area where the substrate is set to the predetermined rotation speed.

13. The film forming method according to claim 11, wherein the assist of the auxiliary driving mechanism is stopped before reaching the predetermined number of rotations.

14. The film forming method according to claim 11, wherein the assisting by the auxiliary driving mechanism is not performed in the deceleration area after the acceleration.

15. The film forming method according to claim 11, wherein at least one of the plurality of auxiliary driving mechanisms has a period of operation.

The film forming method according to any one of claims 11, 12, 13, and 14, wherein the plurality of auxiliary driving mechanisms have at least one operation time overlapping each other.

17. The film forming method according to claim 11, wherein the assisting by the auxiliary driving mechanism is performed by using a driving auxiliary means driven by compressed air. .