JP3592934B2 - Coating method and coating device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば写真製版技術を用いて液晶表示装置(以下、液晶表示装置を「LCD」と記す。)を製造するLCD製造システム内に組み込まれるレジスト塗布装置などの塗布装置や塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、LCD用ガラス基板(以下、LCD用ガラス基板のことを単に「基板」という。)上にレジスト剤を塗布してレジスト膜を形成する塗布装置では、スピンチャックで保持した基板の中心にレジスト溶液を滴下した後、スピンチャックとコーターカップとを1000〜1400r.p.m.の高速で回転してレジスト液を基板全体に拡散してレジスト液の薄膜を形成し、これを乾燥した後、エッジリムーバーに搬送し、ここで周縁部のレジストを剥離除去する構成となっている。
【0003】
図15は、代表的な塗布処理ユニットの概略構成を示した平面図である。この図15に示すように、塗布処理ユニット100内には、コーターカップ110とエッジリムーバー120とが隣接配置されており、このコーターカップ110からエッジリムーバー120にわたって搬送アーム機構が配設されている。コーターカップ110とエッジリムーバー120との間の基板の搬送は搬送アーム130により行われる。コーターカップ110内でレジスト塗布された基板Gはこの搬送アーム130上によって掬い上げられ、エッジリムーバー120のところまで搬送され、このエッジリムーバー120にセットされて周縁部のレジストの剥離除去が行われる。
【0004】
ところで、コーターカップ110内で基板G上に滴下されるレジスト液はレジスト剤を溶剤に溶解した溶液であり、LCDのレジスト塗布に用いられる溶剤としてはPGMEA(ポリエチレングリコールメチルアセテート)やEL(乳酸エチル)等が挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このEL(乳酸エチル)を溶剤として用いたレジスト溶液は乾燥性が悪く、乾燥に時間がかかるため、コーターカップ110内で高速回転による薄膜化処理を行った後もいわゆる「生乾き」の状態であり、レジスト膜の表面はまだ柔らかい状態である。
【0006】
そのため、コーターカップ110内や、コーターカップ110からエッジリムーバー120まで搬送する際に基板Gの下面側とスピンチャック或いは搬送アーム130とが接触する際に基板G下面側のレジスト膜に接触した跡が転写跡として残る場合がある。この転写跡が形成されると、後続の露光や現像処理などの一連の処理の結果形成されるレジスト膜の膜厚が変動してLCDの品質を低下させたり、歩留まりを低下させるという問題がある。
【0007】
本発明は上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は均一な膜厚のレジスト膜を形成することのできる塗布方法や塗布装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の塗布方法は、処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、前記処理容器を密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が予め定められた上限値より高い場合に、前記処理容器の蓋を開けて外気を前記処理容器内に流入させ、前記保持手段を第2の速度で所定時間回転させ、前記被処理基板上の塗膜を前記処理容器内に流入した外気に触れさせることにより、前記塗膜の乾燥を促進させる工程と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記乾燥を促進させる工程を終了する工程と、を具備する。
【0010】
請求項の塗布方法は、処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、前記処理容器を密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が予め定められた上限値より高い場合に、前記密閉した処理容器内部に負圧を作用させて内部の空気を吸引すると同時に不活性ガスを前記処理容器内に供給して前記処理容器の内部を溶剤蒸気を含まない雰囲気に置き換えながら、前記保持手段を第2の速度で所定時間回転させることにより、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させる工程と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記乾燥を促進させる工程を終了する工程と、を具備することを特徴とする。
【0012】
請求項の塗布方法は、処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、前記処理容器を蓋で密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、前記処理容器内に当該処理容器の半径方向に対して斜め方向に向けて配設された開口から気体を供給し、前記蓋の下面側中心付近に配設された気体吸引口から真空引きすることにより、前記密閉した処理容器内の前記被処理基板の上部空間に渦巻き状に気体を流しながら前記保持手段を第2の速度で回転させる工程と、を具備する。
【0013】
請求項の塗布方法は、処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、前記処理容器を蓋で密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が予め定められた上限値より高い場合に、前記処理容器内に当該処理容器の半径方向に対して斜め方向に向けて配設された開口から気体を供給し、前記蓋の下面側中心付近に配設された気体吸引口から真空引きすることにより、前記密閉した処理容器内の前記被処理基板の上部空間に渦巻き状に気体を流しながら前記保持手段を第2の速度で回転させることにより、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させる工程と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記乾燥を促進させる工程を終了する工程と、を具備する。
【0014】
請求項の塗布方法は、請求項4に記載の塗布方法であって、渦巻き状の前記気体の流動方向と逆方向に、前記保持手段を前記第2の速度で回転させることを特徴とする。
【0015】
請求項の塗布方法は、請求項1〜5いずれか1項に記載の塗布方法であって、前記第2の速度が、50〜100r.p.mであり、回転時間が5〜10秒であることを特徴とする。
【0016】
請求項の塗布装置は、被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、前記処理容器を密閉する蓋と、前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる手段と、前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、前記被処理基板の上面と前記蓋との間の空間に渦状の気流を発生させる手段と、を有し、前記渦状の気流を発生させる手段は、前記処理容器内に当該処理容器の半径方向に対して斜め方向に向けて配設された気体流出ノズルと、前記蓋の下面側中心付近に配設された気体吸引口と、前記気体流出ノズルに気体を供給する気体供給系と、前記気体吸引口に負圧を作用させる吸引系とを具備する。
【0017】
請求項の塗布装置は、請求項7に記載の塗布装置であって、前記処理容器内の溶剤蒸気圧を検出する溶剤センサと、前記検出した溶剤蒸気圧の値が許容範囲内になるまで、前記気体流出ノズルから前記気体を供給し、前記気体吸引口から前記気体を吸引し、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させるように前記気体供給系と前記吸引系とを制御する制御手段と、を具備する。
【0018】
請求項の塗布装置は、被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、前記処理容器を密閉する蓋と、前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる保持手段と、前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、前記処理容器に配設された気体流出ノズルと、前記気体流出ノズルに気体を供給する気体供給系と、前記蓋に配設された気体吸引口と、前記気体吸引口に負圧を作用させる吸引系と、前記処理用内の溶剤蒸気圧を検出する溶剤センサと、前記溶剤センサの検出した値が予め求めた上限値より高い場合に、前記蓋で密閉された前記処理容器内部に負圧を作用させて内部の空気を吸引すると同時に、不活性ガスを前記処理容器内に供給して前記処理容器の内部空間を溶剤蒸気を含まない雰囲気に置き換えながら、前記保持手段を所定速度で所定時間回転させることにより、前記被処理基板上の塗布膜の乾燥を促進させ、前記溶剤センサの検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記気体供給系、前記吸引系および前記保持手段の動作を停止させるように制御する制御手段と、を具備する。
【0021】
請求項1の塗布装置は、被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、前記処理容器を密閉する蓋と、前記蓋を開閉する開閉手段と、前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる回転手段と、前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、前記被処理基板上の塗膜の乾燥状態を検出する手段と、前記検出した塗膜の乾燥状態に基づいて、前記開閉手段と回転手段とを制御する手段と、を有する塗布装置であって、前記被処理基板上の塗膜の乾燥状態を検出する手段は、前記被処理基板の重量または前記塗膜の屈折率を測定することにより前記塗膜の乾燥状態を検出することを特徴とする。
【0022】
請求項1の塗布装置は、被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、前記処理容器を密閉する蓋と、前記蓋を開閉する開閉手段と、前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる回転手段と、前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、前記処理容器内の溶剤蒸気圧を検出する溶剤センサと、前記検出した溶剤蒸気圧の値が許容範囲内になるまで、前記蓋を開放し、溶剤蒸気圧が低い外気を前記処理容器内に流入させ、前記回転手段を回転させ、前記被処理基板上の塗膜を流入した外気に触れさせ、前記塗膜の乾燥を促進させるように、前記開閉手段と前記回転手段とを制御する手段と、を具備する。
【0023】
本発明では、保持手段上に保持された被処理基板上に塗布液を滴下後、処理容器を密閉して保持手段を第1の速度で回転して被処理基板上に塗布液の薄膜を形成した後、処理容器の蓋を開けて保持手段を第2の速度で回転する。
【0024】
そのため被処理基板上の塗布液薄膜のすぐ上の空間に溶剤濃度の低い気体の気流が形成されるため塗布液の乾燥が促進され、転写跡が形成されない程度にまで乾燥されるので、転写跡の形成による膜厚不良が防止される。
【0025】
また、本発明では、前記第2の速度を、50〜100r.p.m、回転時間5〜10秒とすることにより、薄膜状の塗膜が形成された被処理基板の上部空間に適当な流速の気流が形成され、転写跡が形成されない程度にまで乾燥され、転写跡の形成による膜厚不良が防止される。
【0026】
また、本発明では、保持手段上に保持された被処理基板上に塗布液を滴下後、処理容器を密閉して保持手段を第1の速度で回転し被処理基板上に塗布液の薄膜を形成した後、前記密閉した処理容器内を不活性ガスで置換しながら、前記保持手段を第2の速度で所定時間回転させる。
【0027】
そのため処理容器内の溶媒蒸気圧が低下して塗膜中の溶媒が揮発しやすくなるので、塗膜が乾燥しやすくなり、転写跡が形成されない程度にまで乾燥され、転写跡の形成による膜厚不良が防止される。
【0029】
また、本発明では、保持手段上に保持された被処理基板上に塗布液を滴下後、処理容器を密閉して保持手段を第1の速度で回転し被処理基板上に塗布液の薄膜を形成した後、前記密閉した処理容器内の前記被処理基板の上部空間に気体を流して渦巻き状の気流を形成させるとともに、保持手段を第2の速度で回転する。また、上記第2の速度での回転は、例えば、渦巻き状の気体の流動方向と逆方向に行う。
【0030】
そのため被処理基板上の塗布液の薄膜のすぐ上の空間に溶剤濃度の低い気体の気流が形成されるため塗布液の乾燥が促進され、転写跡が形成されない程度にまで乾燥されるので、転写跡の形成による膜厚不良が防止される。
【0045】
また、本発明では、処理容器内の溶剤蒸気圧を検出し、溶剤蒸気圧に基づいて処理容器の蓋の開閉、保持手段の回転、処理容器内雰囲気の不活性ガスによる置換、処理容器内の気流の形成等を制御することによって、処理容器内を理想的な状態にすることができる。そのため塗膜の乾燥が促進され、転写跡が形成されない程度にまで乾燥されるので、転写跡の形成による膜厚不良が防止される。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の詳細を図面に従って説明する。
【0047】
(第1の実施形態)
図1は本発明の一実施形態に係る塗布・現像装置の斜視図であり、図2はその平面図である。
【0048】
塗布・現像装置1は、その一端側にカセットステーションC/Sを備えている。
【0049】
また、塗布・現像装置1の他端側には、露光装置(図示せず)との間でLCD用ガラス基板G(以下、LCD用ガラス基板を「基板」と略記する。)の受け渡しを行うためのインターフェースユニットI/Fが配置されている。
【0050】
このカセットステーションC/SにはLCD用基板等の基板Gを収容した複数、例えば4組のカセット2が載置されている。カセットステーションC/Sのカセット2の正面側には、被処理基板である基板Gの搬送及び位置決めを行うとともに、基板Gを保持してメインアーム3との間で受け渡しを行うための補助アーム4が設けられている。
【0051】
インターフェースユニットI/Fには、露光装置(図示せず)との間で基板Gの受け渡しを行う補助アーム5が設けられている。また、インターフェースユニットI/Fには、メインアーム3との間で基板Gの受け渡しを行うためのエクステンション部6及び基板Gを一旦待機させるバッファユニット7が配置されている。
【0052】
メインアーム3は、塗布・現像装置1の中央部を長手方向に移動可能に、二基直列に配置されており、各メインアーム3の搬送路の両側にはそれぞれ第1の処理ユニット群A、第2の処理ユニット群Bが配置されている。第1の処理ユニット群Aと第2の処理ユニット群Bとの間には、基板Gを一旦保持するとともに冷却する中継部8が配置されている。
【0053】
第1の処理ユニット群Aでは、カセットステーションC/Sの側方に基板Gを洗浄する洗浄処理ユニットSCRと現像処理を行う現像処理ユニットDEVとが並設されている。また、メインアーム3の搬送路を挟んで洗浄処理ユニットSCR及び現像処理ユニットDEVの反対側には、上下に2段配置された2組の熱処理ユニットHPと、上下に2段配置されたUV処理ユニットUV及び冷却ユニットCOLとが隣り合うように配置されている。
【0054】
第2の処理ユニット群Bでは、レジスト塗布処理及びエッジリムーブ処理を行う塗布処理ユニットCOTが配置されている。また、メインアーム3の搬送路を挟んで塗布処理ユニットCOTの反対側には、上下に2段配置された基板Gを疎水処埋するアドヒージョンユニットAD及び冷却ユニットCOLと、上下に2段配置された熱処理ユニットHP及び冷却ユニットCOLと、上下に2段配置された2組の熱処理ユニットHPとが隣り合うように配置されている。熱処理ユニットHPと冷却ユニットCOLとを上下に2段配置する場合、熱処理ユニットHPを上に冷却ユニットCOLを下に配置することによって、相互の熱的干渉を避けている。これにより、より正確な温度制御が可能となる。
【0055】
メインアーム3は、X軸駆動機構,Y軸駆動機構およびZ軸駆動機構を備えており、更に、Z軸を中心に回転する回転駆動機構をそれぞれ備えている。このメインアーム3が塗布・現像装置1の中央通路に沿って適宜走行して、各処理ユニット間で基坂Gを搬送する。そして、メインアーム3は、各処理ユニット内に処理前の基板Gを搬入し、また、各処理ユニット内から処理済の基板Gを搬出する。
【0056】
本実施形態の塗布・現像装置1では、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、省スペース化およぴ処理の効率化を図ることができる。
【0057】
このように構成される塗布・現像装置1においては、まずカセット2内の基板Gが、補助アーム4及びメインアーム3を介して洗浄処理ユニットSCRへ搬送されて洗浄処理される。
【0058】
次に、メインアーム3、中継部8及びメインアーム3を介してアドヒージョンユニットADへ搬送されて疎水化処理される。これにより、レジストの定着性が高められる。
【0059】
次に、メインアーム3を介して冷却ユニットCOLへ搬送されて冷却される。その後、メインアーム3を介して塗布処理ユニットCOTへ搬送されてレジストが塗布される。
【0060】
次に、基板Gは、メインアーム3を介して加熱処理ユニットHPへ搬送されてプリベーク処理される。そして、メインアーム3を介して冷却ユニットCOLへ搬送されて冷却された後、メインアーム3及びインターフェース部I/F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。
【0061】
そして、再び露光された基板Gは、インターフェース部I/Fを介して装置1内へ搬入され、メインアーム3を介して加熱処理ユニットHPへ搬送されてポストエクスポージャーベーク処理が施される。
【0062】
その後、基板Gは、メインアーム3、中継部8及びメインアーム3を介して冷却ユニットCOLへ搬入されて冷却される。そして、基板Gは、メインアーム3を介して現像処理ユニットDEVへ搬入されて現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Gは、メインアーム3を介してポストベーク処理ユニットHPへ搬入されてポストベーク処理される。
【0063】
そして、ポストベーク処理された基板Gは、メインアーム3及び補助アーム4を介してカセットステーションC/S上の所定のカセット2に収容される。
【0064】
次に、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)について説明する。図3は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の平面図、図4は垂直断面図であり、図5は斜視図である。
【0065】
図3に示すように、この塗布処理ユニット(COT)内にはレジスト塗布装置としてのコーターカップ20とエッジリムーバ60とが隣接配置されている。このうち、コーターカップ20は洗浄処理やプリベーキングなどの前段階の処理が施された基板G表面にレジスト液等の処理剤を塗布する装置であり、エッジリムーバ60はコーターカップ20で表面にレジスト塗膜が形成された基板Gのうち、レジスト塗布が不要な外周縁部(エッジ)のレジスト塗膜を剥離除去する装置である。
【0066】
コーターカップ20とエッジリムーバ60との間には搬送装置が配設されており、この搬送装置のレール61,61上を移動する搬送アーム62によりコーターカップ20とエッジリムーバ60との間で基板Gを搬送する機構となっている。
【0067】
次に、コーターカップ20の周辺について説明する。
【0068】
図6は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の蓋22を開けた状態を示した平面図である。尚、図6では説明と図解の便宜上、蓋22と蓋昇降機構の一部を省略してある。
【0069】
コーターカップ20内の空間には、基板Gを回転可能に保持するスピンチャック23とこのスピンチャック23を回転するための回転駆動機構が配設されている。そして、コーターカップ20の近傍の位置にはこのコーターカップ20の内部にアクセスして前記スピンチャック23上にセットされた基板G上にレジスト液を吐出するレジストノズル57が配設されている。
【0070】
コーターカップ本体21の内側には円盤状の回転カップCPが配設され、その内側にスピンチャック23が配置されている。スピンチャック23は真空吸着によって基板Gを固定保持した状態で、駆動モータ25の回転駆動力で回転するように構成されている。
【0071】
駆動モータ25は、歯車列26を介して回転軸27に回転駆動力を伝達するようになっており、更に、回転軸27は昇降駆動手段28により昇降ガイド手段32に沿って図中上下方向に移動可能に取り付けられている。
【0072】
レジスト塗布時には、図4に示すように、スピンチャック23は回転カップCPの上端より低い位置まで下がる。一方、コーターカップ20から基板Gを出し入れする際の、スピンチャック23とメインアーム4との間で基板Gの受け渡しが行われる時は、昇降駆動手段28が回転軸27とスピンチャック23とを上方へ持ち上げ、スピンチャック23は回転カップCPの上端より高い位置まで変位する。
【0073】
基板G上にレジスト液を吐出するレジストノズル57は、レジストノズルスキャンアーム55を介して旋回機構56に取り付けられており、支点56aを中心にして水平面内を旋回してコーターカップ本体21の中心付近までアクセスできるようになっている。
【0074】
レジストノズル57にはレジストパイプ(図示省略)が取り付けられており、図示しないレジスト液供給機構からこのレジストパイプを経由してレジスト液がレジストノズル57へと供給される。
【0075】
コーターカップ20では、基板Gに塗布処理を行なうコーターカップ本体21の上部開口を蓋22で覆うようになっており、この蓋22は保持部材41により保持されている。
【0076】
図3と図4に示すように、保持部材41は蓋22をその先端で挟持する二本のアーム41a,41aと、これら二本のアーム41a,41aの間に配設され、これら二本のアーム41a,41aを連結する連結部材41b,41bとで構成されている。そして保持部材41の根元側即ち蓋22を保持する側と反対側はカップリフタ42内まで伸びており、後述するカップリフタ42の内部に配設された蓋昇降機構40により上下方向に蓋22を移動させるようになっている。
【0077】
カップリフタ42は塗布装置本体21に関してエッジリムーバ60と反対側の位置に配設されている。
【0078】
図3に示すように、カップリフタ42の正面即ちコーターカップ本体21に対向する面には垂直方向に互いに平行に伸びた溝42a,42aが設けられており、これらの溝42a,42aを介して保持部材41の根元側の部分はカップリフタ42の正面側からカップリフタ42の内部にまで伸びている。
【0079】
図3、図5に示すように、保持部材41の根元の部分には図中上下方向に伸びた直線状の突起41c,41cが保持部材41の二本のアーム41a,41aのそれぞれの外側に配設されており、この突起41c,41cがアームリフタ42の側面ハウジング42,42のそれぞれ内面側に垂直方向に配設されたガイドレール43,43に移動可能に係合している。こうして保持部材41はこのガイドレール43,43に沿って垂直方向に上下動できるようになっている。
【0080】
図4に示すように、保持部材41の下側にはこの保持部材41を垂直方向に上下動させるためのシリンダ44が配設されている。このシリンダ44は底板24を貫通して取り付けられており、シリンダ44下側の半分近くまでが底板24の下側に突き出ている。
【0081】
このシリンダ44の上部からはロッド45が出入りするようになっており、このロッド45の上部が保持部材41に固定されている。一方、ロッド45の下部はシリンダ44内でエアの圧力で上下動するピストン(図示省略)に固定されている。
【0082】
次に、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の制御系について説明する。図7は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の制御系を示したブロック図である。
【0083】
図7に示すように、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)では、基板Gを回転させる回転駆動機構M、コーターカップ20の蓋を昇降させる蓋昇降機構40、及びコーターカップ20内にセットされた基板Gに溶剤やレジスト液などを供給する処理剤供給機構70が制御部200に接続されており、この制御部200により、統括的に制御されている。
【0084】
次に、このように構成されたLCD用ガラス基板の塗布・現像装置の動作を説明する。
【0085】
図8は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)により行われる塗布工程のフローチャートである。
【0086】
本実施形態の塗布・現像装置のカセットステーション3に基板Gを収容したカセット2を載置した後、塗布・現像装置に電源を投入して起動すると、補助アーム5がカセット2にアクセスして内部に収容された基板Gを取り出し、メインアーム4へ引き渡す。基板Gを受け取ったメインアーム4はレール上を移動してブラシスクラバ、高圧ジェット洗浄ユニットSCR、加熱ユニットHP、アドヒージョンユニットAD、冷却ユニットCOL等、レジスト塗布前に行なう処理を施す処理ユニット内にセットし、必要な処理を施す。一連の必要な処理が完了すると処理ユニット内から基板Gを取り出し、レール上を移動して塗布処理ユニット(COT)のコーターカップ20にアクセスする。
【0087】
コーターカップ20ではメインアーム4の動きと同期して蓋22を持ち上げ、コーターカップ本体21の上部を開放する。この解放されたコーターカップ本体21上部と持ち上げた蓋22との間に基板Gを載置したメインアーム4が入り込み、コーターカップ本体21上部に露出したスピンチャック23の上面に基板Gを引き渡す。基板Gを受け取ったスピンチャック23はその上面中心部に配設された吸着用の開口部(図示省略)に負圧を作用させて基板Gを保持し、この状態で垂直方向下向きに移動してコーターカップ本体21の中に引き込み、基板Gのセットが完了する(ステップ1)。
【0088】
基板Gのコーターカップ20へのセットが完了すると、旋回機構56が作動してレジストノズルスキャンアーム55が移動し、レジストノズル57がスピンチャック23上に保持された基板Gのほぼ中心の位置に運ばれる。
【0089】
このレジストノズル57には溶剤を滴下するためのシンナーノズル(図示省略)が併設されている。このシンナーノズルはレジストの滴下に先立ち、溶剤を滴下して基板Gの上面を濡らし(プリウェット)、そのあとで滴下するレジストの拡散を促進するものである。
【0090】
この状態でまず基板Gを回転させる(ステップ2)。
【0091】
次にこの回転する基板Gに溶剤を滴下し、拡散させて基板Gの表面全体を溶剤で濡らす(プリウェット)(ステップ3)。
【0092】
このプリウェットが終了すると、次にレジストノズル57から所定量のレジストを滴下する(ステップ4)。
【0093】
次に、蓋22を降下させてコーターカップ本体21上部に蓋をし、コーターカップ本体21内を密閉する(ステップ5)。
【0094】
次いでスピンチャック23を所定時間高速で回転させて、いま滴下したレジストを基板G全体に拡散するとともに余分のレジストを振り切り除去して基板G上に薄いレジスト溶液の膜を形成する(ステップ6)。なお、本実施形態では1300r.p.m.で15秒間回転させた。
【0095】
この状態ではコーターカップ本体21内部の空間には溶剤蒸気が充満しているため、基板Gのレジスト溶液は乾燥しにくく、基板Gの上面は濡れた状態となっている。
【0096】
次に蓋22を上昇させてコーターカップ本体21上部を開放する(ステップ7)。
【0097】
次に、この状態で再びスピンチャック23を回転させて基板G上のレジスト溶液の薄膜の乾燥を促進する(ステップ8)。このときの回転速度は前記レジスト滴下直後の回転に比べ、低回転に抑える。例えば、100r.p.m.で5秒間回転させる。
【0098】
このときの回転速度は50〜100r.p.m.が好ましい。このように回転速度の範囲を定めたのは、回転速度が上限値を上回ると、基板Gのコーナー部に塗布ムラ、即ち膜厚が異常に厚くなる、という弊害が生じるためである。
【0099】
一方、回転速度が下限値を下回ると、乾燥が促進されず、転写防止の効果が得られない、という弊害が生じるためである。
【0100】
なお、この回転速度や回転させる時間は使用するレジストやその溶剤の種類に応じて定まる。また、この低回転で回転させる時間は回転速度に応じて決められる。例えば、50回転では7〜10秒間、80回転では5〜7秒間、100回転では3〜5秒間回転する。
【0101】
回転させる時間の範囲を定めたのは、回転時間が上限値を上回ると、基板Gのコーナー部に塗布ムラ、即ち膜厚が異常に厚くなる、という弊害が生じるためである。
【0102】
一方、回転時間が下限値を下回ると、乾燥が促進されず、転写防止の効果が得られない、という弊害が生じるためである。
【0103】
この蓋22を開けた状態で低速回転させることにより、基板Gの上部空間に弱い気流が生じる。蓋22を開けていることと、この弱い気流の形成により、基板Gの上部空間の溶剤蒸気が充満した空気はコーターカップ本体21外部の空気と入れ替わる。この外部の空気は溶剤蒸気を殆ど含んでいないため、この外部の空気がコーターカップ本体21内の基板Gの上部空間に流れ込むと、基板G上面に形成されたレジスト溶液の薄膜は溶剤蒸気を殆ど含んでいない外部の空気に晒され、薄膜中の溶剤が揮発しやすくなり、レジスト薄膜の乾燥が促進される。
【0104】
ここでの乾燥の程度は、スピンチャック23やエッジリムーバ60にセットしたときでも接触部分に転写跡が残らない程度にまで乾燥した状態である。
【0105】
次いで、回転が停止した後、コーターカップ20内から基板Gを取り出し(ステップ9)、エッジリムーブ処理などの後続の処理装置へ基板Gが搬送される。このように、本実施形態に係る塗布方法によれば、基板G上にレジスト溶液を滴下し、コーターカップ20を密閉した状態で基板Gを高速回転して基板G全体に拡散させてレジスト膜を薄膜化した後、一旦コーターカップ20の蓋22を開けて外気を取り入れる。この状態で基板Gを比較的低速で回転してレジスト膜の乾燥を促進させる。このときの乾燥が適度に行われるため、スピンチャック23やエッジリムーバ60と基板G下面との接触部分に転写跡が残らない。そのため、その後の処理工程を経てもレジスト膜の膜厚不良が未然に防止される。
【0106】
なお、本発明は本実施形態に限定されない。
【0107】
例えば、上記実施形態ではLCD用ガラス基板にレジスト塗布する装置を例にして説明したが、シリコンウエハにレジスト塗布する装置についても同様に適用できることはいうまでもない。
【0108】
(第2の実施形態)
以下、本発明に係る第2の実施形態について説明する。なお、上記第1の実施形態と重複する部分については、説明を省略する。
【0109】
本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)では、基板G上にレジスト溶液を滴下後、高速回転して基板G上にレジスト溶液の薄膜を形成した後、基板Gを低速回転させる代わりに、コーターカップ20内部を窒素ガスで置換することにより、基板G上面のレジスト溶液薄膜の乾燥を促進する。
【0110】
即ち、スピンチャック23上に保持された基板G上にレジスト溶液を滴下し、高速回転して基板G上面全体にレジスト溶液を拡散すると同時に余分のレジスト溶液を振り切り除去して基板G上面上にレジスト溶液の薄膜を形成する。
【0111】
次いで、コーターカップ20の蓋22を閉じたままの密閉状態を保ったまま、コーターカップ20内部に負圧を作用させて内部の空気を吸引すると同時に、窒素ガス供給系から窒素ガスをコーターカップ20内部に供給してコーターカップ20の内部空間を窒素ガスで置換する。
【0112】
こうすることにより、コーターカップ20内の溶剤蒸気が充満したコーターカップ20内の空気は除去され、溶剤蒸気を含まない窒素ガスに置換される。そのため、コーターカップ20内の雰囲気は溶剤蒸気を含まない乾燥した雰囲気に置き換わる。基板G上のレジスト溶液薄膜は乾燥した窒素ガスにふれるので、溶剤が蒸発しやすくなり、レジスト溶液薄膜の乾燥が促進される。
【0113】
本実施形態では、コーターカップ20の蓋22を閉じたままの状態でコーターカップ20内の雰囲気を窒素置換するので、コーターカップ20の外部に溶剤蒸気が漏れ出ず、従って、塗布ユニット周辺の雰囲気を溶剤で汚染させることがない。
【0114】
なお、この第2の実施形態では基板Gを静止させた状態で窒素置換を行っているが、基板Gを回転させながら窒素置換を行っても良い。
【0115】
また、この窒素置換を行う代わりに。コーターカップ20内部空間に負圧を作用させることにより基板G上面上のレジスト溶剤薄膜の乾燥を促進させるようにしてもよい。
【0116】
更に、その場合に負圧を作用させると同時に基板Gを回転させることにより乾燥を更に促進させることも可能である。
【0117】
(第3の実施形態)
以下、本発明に係る第3の実施形態について説明する。なお、上記第1,第2の実施形態と重複する部分については、説明を省略する。
【0118】
本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)では、基板G上にレジスト溶液を滴下後、高速回転して基板G上にレジスト溶液の薄膜を形成した後、基板Gを低速回転させる代わりに、基板G上に渦巻き状の気流を形成させ、この気流よって基板G上のレジスト溶液薄膜の乾燥を促進する。
【0119】
図9は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の垂直断面図を部分的に拡大した図であり、図10は同塗布処理ユニット(COT)の蓋22を開けた状態の平面図を部分的に拡大した図である。
【0120】
図9及び図10に示したように、本実施形態に係るコーターカップ本体21の内部には気体を流すための4本の気体ダクト30〜33がコーターカップ本体21の中心を中心とする同じ円周上に互いに対称な位置に配設されている。これらの気体ダクト30〜33の下部は図示しない気体供給系に接続されており、気体供給系からは空気、或いは窒素やアルゴンなどの不活性ガスが供給されるようになっている。
【0121】
コーターカップ本体21内側側面には、コーターカップ本体21の半径方向に対して斜め方向に向けて開口部34〜37が配設されており、これら開口部34〜37はそれぞれ上記気体ダクト30〜33の上部と接続されている。また、回転カップCPの側面部全体にわたって開口(図示省略)が設けられており、上記開口部34〜37と対向するようになっている。
【0122】
そのため、上記気体ダクト30〜33から流出された気体は、開口部34〜37、回転カップCP側面の開口を経てコーターカップ本体21の内側空間に流れ込むようになっている。このとき、開口部はコーターカップ本体21の半径方向に対して斜め方向を向いているので、気体は図8の矢印に示す様にコーターカップ本体21内周円の円周方向から斜めに流れる。
【0123】
一方、図9に示すように、蓋22の中心部には貫通孔22aが設けられており、この貫通孔22aには真空系が接続されている。そのため、この真空系を作動させることにより貫通孔22aには真空が作用するようになっている。
【0124】
図11は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の制御系を示したブロック図である。
【0125】
図11に示すように、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)では、基板Gを回転させる回転駆動機構M、蓋22を昇降させる蓋昇降機構40、処理剤供給系70、気体供給系180及び真空供給系190が制御部200と接続されており、この制御部200で統括して制御されている。
【0126】
次に、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)により行われる塗布工程について説明する。図12は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)により行われる塗布工程のフローチャートである。
【0127】
この塗布処理ユニット(COT)では、基板Gをセットし(ステップ1)、溶剤で基板Gの表面をプリウェットし(ステップ2〜3)、レジストを滴下し(ステップ4)、密閉状態で基板Gを高速回転した後(ステップ6)、気体供給系180と真空供給系190とを作動させて塗布装置の基板Gの上部空間に渦気流を形成させる。
【0128】
図9及び図10に気流を矢印で示した。
【0129】
このように、コーターカップ本体21内側の空間には内部側面の開口部34〜37から気体が斜め方向に流れ込む一方で、蓋22の中心の貫通孔22aで真空引きしているので、図10に示すように基板Gの上部空間で渦巻き状の気流が形成される。この気流により基板G上面に形成されたレジスト溶液薄膜の乾燥が促進される。そして、このときの乾燥が適度に行われるため、スピンチャック23やエッジリムーバ60と基板G下面との接触部分に転写跡が残らない。そのため、その後の処理工程を経てもレジスト膜の膜厚不良が未然に防止される。
【0130】
なお、渦巻き状の気流を形成させるために気体を流す方向としては、基板Gの回転方向と同じ方向に気体を流す方法と、基板Gの回転方向と逆方向に気体を流す方法との二つの方法が考えられる。
【0131】
(第4の実施形態)
以下、本発明に係る第4の実施形態について説明する。なお、上記第1〜第3の実施形態と重複する部分については、説明を省略する。
【0132】
本実施形態に係る塗布ユニット(COT)では、コーターカップ20の内部に溶剤蒸気圧を検出する溶剤蒸気圧センサ(以下、「溶剤蒸気圧センサ」を単に「溶剤センサ」と略記す。)を配設し、この溶剤センサで検出したコーターカップCP内の溶剤蒸気圧に基づいて、乾燥促進のために蓋22を解放する時間や、蓋22解放状態で基板Gを回転させる際の回転速度などを制御する。
【0133】
図13は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)の制御系を示したブロック図である。
【0134】
図13に示すように、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)では、基板Gを回転させる回転駆動機構M、蓋22を昇降させる蓋昇降機構40、処理剤供給系70、及び溶剤センサSが制御部200と接続されており、この制御部200で統括して制御されている。
【0135】
次に、本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)により行われる塗布工程について説明する。図14は本実施形態に係る塗布処理ユニット(COT)により行われる塗布工程のフローチャートである。
【0136】
この塗布処理ユニット(COT)では、基板Gをセットし(ステップ1)、溶剤で基板G表面をプリウェットし(ステップ2〜3)、レジストを滴下し(ステップ4)、密閉状態で基板Gを高速回転した後(ステップ6)、コーターカップCP内の溶剤蒸気圧を溶剤センサSで検出する(ステップ7)。
【0137】
次いで検出したコーターカップCP内の溶剤蒸気圧が適正値か否かを判断する(ステップ8)。
【0138】
検出した溶剤蒸気圧の値が適正値であるとき、即ち、予め求めた上限値より低い場合には基板G上の塗膜はある程度乾燥していると判断して塗布工程を終了する(ステップ11)。
【0139】
一方、検出した溶剤蒸気圧の値が適正値でないとき、即ち、予め求めた上限値より高い場合には基板G上の塗膜は乾燥が不十分であると判断して乾燥を促進させる。即ち、蓋22を持ち上げて解放し(ステップ9)溶剤蒸気圧が低い外気をコーターカップCP内に流入させる。そして、スピンチャック23を所定時間低速回転させ、基板G上の塗膜を上記比較的乾燥した外気に触れさせ、乾燥を促進させる(ステップ10)。
【0140】
所定時間低速回転させた後、上記と同様にコーターカップCP内の溶剤蒸気圧を検出し(ステップ7)、その検出した溶剤蒸気圧が許容範囲内か否かを判断する(ステップ8)。
【0141】
このステップ7〜ステップ10のループは、溶剤センサSで検出した溶剤蒸気圧が許容範囲内になるまで継続され、最終的に溶剤蒸気圧が許容範囲内にはいった時点で一連の乾燥促進のための操作が終了する(ステップ11)。
【0142】
このように、本実施形態に係る塗布ユニット(COT)では、コーターカップCP内の溶剤蒸気圧を常に監視しており、この検出した溶剤蒸気圧の値に基づいて蓋22解放状態で低速回転させることによる乾燥促進操作の条件を制御するので、基板Gの一枚一枚についてきめの細かい乾燥促進操作を行うことができる。そして、このときの乾燥が適度に行われるため、スピンチャック23やエッジリムーバ60と基板G下面との接触部分に転写跡が残らない。そのため、その後の処理工程を経てもレジスト膜の膜厚不良が未然に防止される。
【0143】
なお、本実施形態では乾燥促進のための操作として、蓋22を解放した状態で基板Gを低速回転させる操作を用いたが、これ以外にも、例えば上記第2の実施形態のように不活性ガスを流す操作や、上記第3の実施形態のようにコーターカップCP内側側面から蓋22の中心に向けて気流を流して渦状の気流を形成させる操作を用いても良い。
【0144】
更に、基板G上面の塗膜の乾燥状態を把握する方法として、本実施形態ではコーターカップCP内の溶媒蒸気圧を検出する方法を採用したが、これ以外にも、基板Gの重量を測定する方法や、塗膜の屈折率を測定するなどの様々な方法を用いることも可能である。
【0145】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、塗膜の乾燥を促進することができ、転写跡が形成されない程度にまで乾燥することができるので、転写跡の形成による膜厚不良の発生を防止することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るLCD用ガラス基板の塗布・現像装置の斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係るLCD用ガラス基板の塗布・現像装置の平面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの平面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの垂直断面図である。
【図5】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの斜視図である。
【図6】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの平面図を部分的に拡大した図である。
【図7】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの制御系を示したブロック図である。
【図8】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの塗布工程を示したフローチャートである。
【図9】本発明の第3の実施形態に係る塗布処理ユニットの垂直断面の部分拡大図である。
【図10】本発明の第3の実施形態に係る塗布処理ユニットの平面図の部分拡大図である。
【図11】本発明の第3の実施形態に係る塗布処理ユニットの制御系を示したブロック図である。
【図12】本発明の第3の実施形態に係る塗布処理ユニットの塗布工程を示したフローチャートである。
【図13】本発明の第4の実施形態に係る塗布処理ユニットの制御系を示したブロック図である。
【図14】本発明の第4の実施形態に係る塗布処理ユニットの塗布工程を示したフローチャートである。
【図15】従来の塗布処理ユニットの垂直断面図である。
【符号の説明】
G ガラス基板
20 コーターカップ
21 コーターカップ本体
22 蓋
23 スピンチャック
M 回転駆動機構
70 処理剤供給機構
30〜33 気体流出ノズル
180 気体供給系
190 気体吸引口
22a 吸引系
S 溶剤センサ
40 蓋昇降機構
200 制御部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus and a coating method such as a resist coating apparatus incorporated in an LCD manufacturing system that manufactures a liquid crystal display device (hereinafter, the liquid crystal display device is referred to as “LCD”) using, for example, photolithography technology.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a coating apparatus that forms a resist film by applying a resist agent on an LCD glass substrate (hereinafter, the LCD glass substrate is simply referred to as a “substrate”), the center of the substrate held by a spin chuck is used. After the resist solution was dropped, the spin chuck and the coater cup were moved to 1000 to 1400 r.p. p. m. The resist solution is rotated at high speed to spread the resist solution throughout the substrate to form a thin film of the resist solution, which is dried and then conveyed to an edge remover, where the resist at the peripheral portion is peeled and removed. .
[0003]
FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration of a typical coating processing unit. As shown in FIG. 15, a coater cup 110 and an edge remover 120 are arranged adjacent to each other in the coating processing unit 100, and a transfer arm mechanism is arranged from the coater cup 110 to the edge remover 120. The transfer of the substrate between the coater cup 110 and the edge remover 120 is performed by the transfer arm 130. The substrate G coated with the resist in the coater cup 110 is scooped up by the transport arm 130, transported to the edge remover 120, set on the edge remover 120, and stripped of the resist on the peripheral edge.
[0004]
The resist solution dropped onto the substrate G in the coater cup 110 is a solution obtained by dissolving a resist agent in a solvent, and PGMEA (polyethylene glycol methyl acetate) or EL (ethyl lactate) is used as a solvent for resist coating of LCDs. ) And the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the resist solution using EL (ethyl lactate) as a solvent has poor drying properties and takes a long time to dry, a so-called “raw dry” state is obtained even after a thinning process is performed by high-speed rotation in the coater cup 110. And the surface of the resist film is still in a soft state.
[0006]
Therefore, when the substrate G is transferred from the coater cup 110 to the edge remover 120 from the coater cup 110 to the edge remover 120, when the lower surface of the substrate G contacts the spin chuck or the transfer arm 130, traces of contact with the resist film on the lower surface of the substrate G are observed. It may remain as a transfer mark. When this transfer mark is formed, the thickness of a resist film formed as a result of a series of processes such as subsequent exposure and development processes fluctuates, causing a problem of lowering LCD quality and lowering the yield. .
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a coating method and a coating apparatus capable of forming a resist film having a uniform thickness.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a coating method according to claim 1 includes a step of dropping a coating liquid onto a substrate to be processed held by a holding unit in a processing container; Rotating at a speed of 1;Detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, if the detected value is higher than a predetermined upper limit,Open the lid of the processing containerAnd let outside air flow into the processing vessel,Rotating the holding means at a second speed for a predetermined time;By touching the coating film on the substrate to be treated to the outside air flowing into the processing container, the drying of the coating film is promoted.ProcessA step of detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and ending the step of promoting the drying when the detected value falls within an allowable range,Is provided.
[0010]
Claim2A coating method, a step of dropping a coating liquid onto a substrate to be processed held by a holding unit in a processing container, and a step of rotating the holding unit at a first speed in a state where the processing container is sealed,Detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, if the detected value is higher than a predetermined upper limit,The sealed processing containerWhile applying a negative pressure to the inside to suck in the air inside and simultaneously supply an inert gas into the processing vessel to replace the inside of the processing vessel with an atmosphere containing no solvent vapor,Rotating the holding means at a second speed for a predetermined time;Thereby, the drying of the coating film on the substrate to be processed is promoted.Process andA step of detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and ending the step of promoting the drying when the detected value falls within an allowable range,It is characterized by having.
[0012]
Claim3The method of applying, a step of dropping a coating liquid on the substrate to be processed held by the holding means in the processing container, and the processing containerWith lidRotating the holding means at a first speed in a sealed state;Supplying gas into the processing container from an opening disposed obliquely to the radial direction of the processing container, and evacuating from a gas suction port disposed near the center on the lower surface side of the lid. By rotating the holding means at a second speed while spirally flowing gas in the upper space of the substrate to be processed in the closed processing container,Is provided.
[0013]
Claim4The method of applying, a step of dropping a coating liquid on the substrate to be processed held by the holding means in the processing container, and the processing containerWith lidRotating the holding means at a first speed in a sealed state;Detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and if the detected value is higher than a predetermined upper limit, disposing it in the processing container obliquely to the radial direction of the processing container. The gas is supplied from the opened opening, and is evacuated from the gas suction port disposed near the center on the lower surface side of the lid, so that the gas is swirled into the upper space of the substrate to be processed in the closed processing container. Rotating the holding means at a second speed while flowing water, and promoting the drying of the coating film on the substrate to be processed; and detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container and detecting the detected value. Terminating the step of accelerating the drying when it is within the allowable range,Is provided.
[0014]
Claim5The application method of5. The coating method according to claim 4, wherein the holding unit is rotated at the second speed in a direction opposite to a flow direction of the spiral gas. 6.I do.
[0015]
Claim6The application method ofThe coating method according to any one of claims 1 to 5, wherein the second speed is 50 to 100 r. p. m, and the rotation time is 5 to 10 seconds.I do.
[0016]
Claim7A coating container that rotatably stores the substrate to be processed, a lid that seals the processing container, a unit that rotates the substrate to be processed in the processing container, and a process on the upper surface of the substrate to be processed. Means for supplying an agent, and means for generating a vortex air flow in the space between the upper surface of the substrate to be processed and the lid,The means for generating a vortex-like air flow includes a gas outflow nozzle disposed in the processing container obliquely to a radial direction of the processing container, and a gas outflow nozzle disposed near a center on a lower surface side of the lid. A gas suction port provided, a gas supply system for supplying gas to the gas outflow nozzle, and a suction system for applying a negative pressure to the gas suction port.Is provided.
[0017]
Claim8The coating device is8. The coating apparatus according to claim 7, wherein a solvent sensor for detecting a solvent vapor pressure in the processing container, and the gas from the gas outlet nozzle until the value of the detected solvent vapor pressure is within an allowable range. Control means for controlling the gas supply system and the suction system so as to suck the gas from the gas suction port and promote drying of the coating film on the substrate to be processed,Is provided.
[0018]
Claim9The coating device isA processing container that rotatably stores the substrate to be processed, a lid that seals the processing container, a holding unit that rotates the substrate to be processed in the processing container, and a processing agent that supplies a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed. Means, a gas outflow nozzle provided in the processing vessel, a gas supply system for supplying gas to the gas outflow nozzle, a gas suction port provided in the lid, and a negative pressure applied to the gas suction port. A suction system to be actuated, a solvent sensor for detecting a solvent vapor pressure in the processing solution, and when a value detected by the solvent sensor is higher than a predetermined upper limit value, the inside of the processing container sealed with the lid. At the same time as applying a negative pressure to suck the air inside, the inert gas is supplied into the processing vessel to replace the internal space of the processing vessel with an atmosphere containing no solvent vapor, and the holding means is moved at a predetermined speed. Rotate for a predetermined time This promotes drying of the coating film on the substrate to be processed, and stops the operations of the gas supply system, the suction system, and the holding unit when the value detected by the solvent sensor falls within an allowable range. Control means for controllingI do.
[0021]
Claim 10Is a processing container that rotatably stores a substrate to be processed, a lid that seals the processing container, an opening / closing unit that opens and closes the lid, and a rotating unit that rotates the substrate to be processed in the processing container. Means for supplying a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed; andPaint filmMeans for detecting the dry state of thePaint filmMeans for controlling the opening / closing means and the rotating means based on the dry state ofA coating device having a means for detecting a dry state of the coating film on the substrate to be processed, wherein the means for detecting the dry state of the coating film by measuring the weight of the substrate to be processed or the refractive index of the coating film Is characterized byI do.
[0022]
Claim 11Is a processing container that rotatably stores a substrate to be processed, a lid that seals the processing container, an opening / closing unit that opens and closes the lid, and a rotating unit that rotates the substrate to be processed in the processing container. Means for supplying a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed, a solvent sensor for detecting a solvent vapor pressure in the processing vessel, and the detected solvent vapor pressureThe cover is opened until the value falls within the allowable range, the outside air having a low solvent vapor pressure flows into the processing container, the rotating means is rotated, and the outside air having the coating film on the substrate to be processed flows thereinto. , So as to accelerate the drying of the coating film,Said opening and closing meansSaidMeans for controlling the rotating means.You.
[0023]
The present inventionThenHolding meansAfter dropping the coating liquid on the substrate to be processed held above,Processing containerSealedHolding meansIs rotated at a first speed to form a thin film of the coating liquid on the substrate to be processed,Processing containerOpen the lidHolding meansAt a second speed.
[0024]
As a result, a gas stream having a low solvent concentration is formed in the space just above the coating liquid thin film on the substrate to be processed, so that drying of the coating liquid is promoted and drying is performed to such an extent that transfer marks are not formed. This prevents a film thickness defect due to the formation of.
[0025]
In the present invention,The second speed, 50-100 r. p. m, rotation timeToBy setting it to 5 to 10 seconds,An airflow having an appropriate flow rate is formed in the upper space of the substrate on which the thin film coating is formed, and the airflow is dried to such an extent that transfer marks are not formed.
[0026]
In addition, the present inventionThenHolding meansAfter dropping the coating liquid on the substrate to be processed held above,Processing containerSealedHolding meansWas rotated at a first speed to form a thin film of the coating liquid on the substrate to be processed, and then the above-mentioned closedProcessing containerWhile replacing the inside with an inert gas,Holding meansIs rotated at a second speed for a predetermined time.
[0027]
for that reasonProcessing containerThe solvent vapor pressure in the inside decreases and the solvent in the coating film evaporates easily, so the coating film is easy to dry and is dried to the extent that transfer marks are not formed, preventing poor film thickness due to transfer mark formation Is done.
[0029]
In addition, the present inventionThenHolding meansAfter dropping the coating liquid on the substrate to be processed held above,Processing containerSealedHolding meansWas rotated at a first speed to form a thin film of the coating liquid on the substrate to be processed, and then the above-mentioned closedProcessing containerA gas is caused to flow in the upper space of the substrate to be processed in the inside to form a spiral airflowAt the same time, the holding means rotates at the second speed. The rotation at the second speed is performed, for example, in a direction opposite to the flow direction of the spiral gas.
[0030]
As a result, a gas stream having a low solvent concentration is formed in a space immediately above the thin film of the coating liquid on the substrate to be processed, so that the drying of the coating liquid is promoted, and the coating liquid is dried to the extent that transfer marks are not formed. Defective film thickness due to the formation of traces is prevented.
[0045]
In addition, the present inventionThenDetects the solvent vapor pressure in the processing vessel and controls opening and closing of the lid of the processing vessel, rotation of the holding means, replacement of the atmosphere in the processing vessel with an inert gas, formation of an airflow in the processing vessel, etc. based on the solvent vapor pressure By doing, the inside of the processing vesselIt can be in an ideal state. for that reasonPaint filmIs promoted and dried to such an extent that transfer marks are not formed, so that a film thickness defect due to the formation of transfer marks is prevented.
[0046]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0047]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a coating and developing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof.
[0048]
The coating / developing apparatus 1 includes a cassette station C / S on one end side.
[0049]
On the other end side of the coating / developing device 1, an LCD glass substrate G (hereinafter, the LCD glass substrate is abbreviated as “substrate”) is transferred to and from an exposure device (not shown). Interface unit I / F is arranged.
[0050]
In the cassette station C / S, a plurality of, for example, four sets of cassettes 2 containing substrates G such as LCD substrates are mounted. On the front side of the cassette 2 of the cassette station C / S, an auxiliary arm 4 for carrying and positioning the substrate G, which is a substrate to be processed, and holding and transferring the substrate G to and from the main arm 3. Is provided.
[0051]
The interface unit I / F is provided with an auxiliary arm 5 for transferring the substrate G to and from an exposure apparatus (not shown). In the interface unit I / F, an extension unit 6 for transferring the substrate G to and from the main arm 3 and a buffer unit 7 for temporarily suspending the substrate G are arranged.
[0052]
Two main arms 3 are arranged in series so that the central part of the coating / developing apparatus 1 can move in the longitudinal direction, and the first processing unit group A, A second processing unit group B is arranged. Between the first processing unit group A and the second processing unit group B, a relay section 8 for temporarily holding and cooling the substrate G is arranged.
[0053]
In the first processing unit group A, a cleaning processing unit SCR for cleaning the substrate G and a developing processing unit DEV for performing a developing process are provided side by side on the cassette station C / S. Further, on the opposite side of the cleaning processing unit SCR and the developing processing unit DEV across the transport path of the main arm 3, two sets of heat treatment units HP arranged vertically in two stages and a UV processing unit arranged vertically in two stages are provided. The unit UV and the cooling unit COL are arranged adjacent to each other.
[0054]
In the second processing unit group B, a coating unit COT that performs a resist coating process and an edge remove process is arranged. An adhesion unit AD and a cooling unit COL for hydrophobically embedding two vertically arranged substrates G are provided on the opposite side of the coating processing unit COT with the conveyance path of the main arm 3 therebetween. The arranged heat treatment units HP and cooling units COL and two sets of heat treatment units HP vertically arranged in two stages are arranged adjacent to each other. When the heat treatment unit HP and the cooling unit COL are arranged vertically in two stages, the heat treatment unit HP is arranged above and the cooling unit COL is arranged below, thereby avoiding mutual thermal interference. This allows more accurate temperature control.
[0055]
The main arm 3 includes an X-axis driving mechanism, a Y-axis driving mechanism, and a Z-axis driving mechanism, and further includes a rotation driving mechanism that rotates about the Z-axis. The main arm 3 appropriately travels along the central passage of the coating / developing apparatus 1 and transports the base slope G between the processing units. Then, the main arm 3 loads the unprocessed substrate G into each processing unit, and unloads the processed substrate G from each processing unit.
[0056]
In the coating / developing apparatus 1 of the present embodiment, by integrating and integrating the respective processing units as described above, it is possible to achieve space saving and more efficient processing.
[0057]
In the coating / developing apparatus 1 configured as described above, first, the substrate G in the cassette 2 is transferred to the cleaning processing unit SCR via the auxiliary arm 4 and the main arm 3 and subjected to cleaning processing.
[0058]
Next, it is conveyed to the adhesion unit AD via the main arm 3, the relay section 8, and the main arm 3, and is subjected to a hydrophobic treatment. Thereby, the fixability of the resist is improved.
[0059]
Next, it is conveyed to the cooling unit COL via the main arm 3 and cooled. Thereafter, the resist is transferred to the coating unit COT via the main arm 3 and coated with the resist.
[0060]
Next, the substrate G is conveyed to the heat processing unit HP via the main arm 3 and subjected to a pre-baking process. Then, after being conveyed to the cooling unit COL via the main arm 3 and cooled, it is conveyed to the exposure device via the main arm 3 and the interface unit I / F, where a predetermined pattern is exposed.
[0061]
Then, the substrate G that has been exposed again is carried into the apparatus 1 via the interface unit I / F, conveyed to the heating processing unit HP via the main arm 3, and subjected to post-exposure bake processing.
[0062]
Thereafter, the substrate G is carried into the cooling unit COL via the main arm 3, the relay section 8, and the main arm 3, and is cooled. Then, the substrate G is carried into the development processing unit DEV via the main arm 3 and subjected to development processing, and a predetermined circuit pattern is formed. The developed substrate G is carried into the post-bake processing unit HP via the main arm 3 and subjected to post-bake processing.
[0063]
Then, the substrate G subjected to the post-baking process is accommodated in a predetermined cassette 2 on the cassette station C / S via the main arm 3 and the auxiliary arm 4.
[0064]
Next, the coating processing unit (COT) according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a plan view of the coating unit (COT) according to the present embodiment, FIG. 4 is a vertical sectional view, and FIG. 5 is a perspective view.
[0065]
As shown in FIG. 3, a coater cup 20 as a resist coating device and an edge remover 60 are arranged adjacent to each other in the coating processing unit (COT). Among these, the coater cup 20 is a device for applying a processing agent such as a resist solution to the surface of the substrate G that has been subjected to a pre-treatment such as a cleaning process or pre-baking, and the edge remover 60 is a device for coating the surface with the coater cup 20. This is an apparatus that peels off and removes a resist coating film on an outer peripheral portion (edge) of the substrate G on which a coating film is formed, which does not require resist coating.
[0066]
A transfer device is provided between the coater cup 20 and the edge remover 60, and a transfer arm 62 that moves on rails 61 of the transfer device transfers the substrate G between the coater cup 20 and the edge remover 60. Transport mechanism.
[0067]
Next, the periphery of the coater cup 20 will be described.
[0068]
FIG. 6 is a plan view showing a state where the lid 22 of the coating unit (COT) according to the present embodiment is opened. In FIG. 6, the lid 22 and a part of the lid lifting / lowering mechanism are omitted for convenience of explanation and illustration.
[0069]
A spin chuck 23 for rotatably holding the substrate G and a rotation driving mechanism for rotating the spin chuck 23 are provided in a space inside the coater cup 20. A resist nozzle 57 for accessing the inside of the coater cup 20 and discharging a resist solution onto the substrate G set on the spin chuck 23 is provided at a position near the coater cup 20.
[0070]
A disc-shaped rotating cup CP is disposed inside the coater cup body 21, and a spin chuck 23 is disposed inside the rotating cup CP. The spin chuck 23 is configured to rotate by the rotational driving force of the drive motor 25 while the substrate G is fixedly held by vacuum suction.
[0071]
The drive motor 25 transmits a rotational driving force to a rotating shaft 27 via a gear train 26. Further, the rotating shaft 27 is moved vertically by a lifting drive means 28 along a lifting guide means 32 in the drawing. Mounted movably.
[0072]
At the time of resist application, as shown in FIG. 4, the spin chuck 23 is lowered to a position lower than the upper end of the rotating cup CP. On the other hand, when the substrate G is transferred between the spin chuck 23 and the main arm 4 when the substrate G is taken in and out of the coater cup 20, the elevating drive unit 28 moves the rotating shaft 27 and the spin chuck 23 upward. And the spin chuck 23 is displaced to a position higher than the upper end of the rotating cup CP.
[0073]
A resist nozzle 57 for discharging a resist solution onto the substrate G is attached to a turning mechanism 56 via a resist nozzle scan arm 55, and turns around a fulcrum 56a in a horizontal plane and near the center of the coater cup body 21. You can access up to.
[0074]
A resist pipe (not shown) is attached to the resist nozzle 57, and a resist liquid is supplied to the resist nozzle 57 from the resist liquid supply mechanism (not shown) via the resist pipe.
[0075]
In the coater cup 20, an upper opening of a coater cup body 21 that performs a coating process on the substrate G is covered with a lid 22, and the lid 22 is held by a holding member 41.
[0076]
As shown in FIGS. 3 and 4, the holding member 41 is provided between two arms 41 a, 41 a for holding the lid 22 at the tip thereof, and between the two arms 41 a, 41 a. It is composed of connecting members 41b, 41b for connecting the arms 41a, 41a. The base side of the holding member 41, that is, the side opposite to the side that holds the lid 22, extends into the cup lifter 42, and the lid 22 is moved in the vertical direction by a lid lifting / lowering mechanism 40 disposed inside the cup lifter 42 described later. It has become.
[0077]
The cup lifter 42 is provided at a position opposite to the edge remover 60 with respect to the coating apparatus main body 21.
[0078]
As shown in FIG. 3, the front surface of the cup lifter 42, that is, the surface facing the coater cup body 21, is provided with grooves 42a, 42a extending in parallel with each other in the vertical direction, and is held through these grooves 42a, 42a. The base side portion of the member 41 extends from the front side of the cup lifter 42 to the inside of the cup lifter 42.
[0079]
As shown in FIGS. 3 and 5, linear projections 41 c, 41 c extending in the vertical direction in the figure are provided at the base of the holding member 41 on the outside of each of the two arms 41 a, 41 a of the holding member 41. The projections 41c are movably engaged with guide rails 43 vertically arranged on the inner surface of the side housings 42 of the arm lifter 42, respectively. Thus, the holding member 41 can move up and down in the vertical direction along the guide rails 43.
[0080]
As shown in FIG. 4, a cylinder 44 for vertically moving the holding member 41 in the vertical direction is disposed below the holding member 41. The cylinder 44 is mounted so as to penetrate the bottom plate 24, and nearly half of the lower side of the cylinder 44 projects below the bottom plate 24.
[0081]
A rod 45 enters and exits from the upper part of the cylinder 44, and the upper part of the rod 45 is fixed to the holding member 41. On the other hand, the lower part of the rod 45 is fixed to a piston (not shown) which moves up and down by the pressure of air in the cylinder 44.
[0082]
Next, a control system of the coating processing unit (COT) according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the coating processing unit (COT) according to the present embodiment.
[0083]
As shown in FIG. 7, in the coating processing unit (COT) according to the present embodiment, a rotation drive mechanism M for rotating the substrate G, a lid elevating mechanism 40 for elevating and lowering the lid of the coater cup 20, and a set in the coater cup 20. A processing agent supply mechanism 70 that supplies a solvent, a resist solution, and the like to the substrate G thus obtained is connected to the control unit 200, and the control unit 200 controls the entire system.
[0084]
Next, the operation of the thus configured LCD glass substrate coating / developing apparatus will be described.
[0085]
FIG. 8 is a flowchart of a coating process performed by the coating processing unit (COT) according to the present embodiment.
[0086]
After the cassette 2 accommodating the substrate G is placed in the cassette station 3 of the coating / developing apparatus of the present embodiment, the power is turned on to start up the coating / developing apparatus. The substrate G stored in the main arm 4 is taken out and delivered to the main arm 4. The main arm 4 that has received the substrate G moves on the rail and is in a processing unit that performs processing before resist application, such as a brush scrubber, a high-pressure jet cleaning unit SCR, a heating unit HP, an adhesion unit AD, and a cooling unit COL. And perform necessary processing. When a series of necessary processing is completed, the substrate G is taken out of the processing unit, moved on the rail, and accesses the coater cup 20 of the coating processing unit (COT).
[0087]
In the coater cup 20, the lid 22 is lifted in synchronization with the movement of the main arm 4, and the upper part of the coater cup body 21 is opened. The main arm 4 on which the substrate G is placed enters between the released upper portion of the coater cup main body 21 and the lifted lid 22, and transfers the substrate G to the upper surface of the spin chuck 23 exposed at the upper portion of the coater cup main body 21. Upon receiving the substrate G, the spin chuck 23 holds the substrate G by applying a negative pressure to a suction opening (not shown) provided at the center of the upper surface thereof, and moves vertically downward in this state. The substrate G is pulled into the coater cup body 21 and the setting of the substrate G is completed (step 1).
[0088]
When the setting of the substrate G on the coater cup 20 is completed, the turning mechanism 56 operates to move the resist nozzle scan arm 55, and the resist nozzle 57 is moved to a position substantially at the center of the substrate G held on the spin chuck 23. It is.
[0089]
The resist nozzle 57 is provided with a thinner nozzle (not shown) for dropping a solvent. Prior to the dropping of the resist, the thinner nozzle wets the upper surface of the substrate G by dropping a solvent (pre-wet), and promotes diffusion of the resist dropped thereafter.
[0090]
In this state, the substrate G is first rotated (step 2).
[0091]
Next, a solvent is dropped and diffused on the rotating substrate G to wet the entire surface of the substrate G with the solvent (pre-wet) (step 3).
[0092]
When the pre-wet is completed, a predetermined amount of resist is dropped from the resist nozzle 57 (step 4).
[0093]
Next, the lid 22 is lowered to cover the upper portion of the coater cup main body 21 to seal the inside of the coater cup main body 21 (step 5).
[0094]
Next, the spin chuck 23 is rotated at a high speed for a predetermined time, and the resist that has just been dropped is diffused throughout the substrate G, and excess resist is shaken off to form a thin resist solution film on the substrate G (step 6). In this embodiment, 1300 r. p. m. For 15 seconds.
[0095]
In this state, since the space inside the coater cup main body 21 is filled with the solvent vapor, the resist solution of the substrate G is not easily dried, and the upper surface of the substrate G is in a wet state.
[0096]
Next, the lid 22 is raised to open the upper portion of the coater cup main body 21 (step 7).
[0097]
Next, in this state, the spin chuck 23 is rotated again to promote the drying of the thin film of the resist solution on the substrate G (Step 8). The rotation speed at this time is suppressed to a low rotation as compared with the rotation immediately after the resist dropping. For example, 100r. p. m. Rotate for 5 seconds.
[0098]
The rotation speed at this time is 50 to 100 r. p. m. Is preferred. The reason for setting the range of the rotation speed in this way is that if the rotation speed exceeds the upper limit value, there occurs a problem that the coating becomes uneven at the corners of the substrate G, that is, the film thickness becomes abnormally large.
[0099]
On the other hand, if the rotation speed is lower than the lower limit, the drying is not promoted, and the effect of preventing the transfer cannot be obtained.
[0100]
The rotation speed and the rotation time are determined according to the type of the resist and the solvent used. Further, the time for rotating at the low rotation speed is determined according to the rotation speed. For example, 50 rotations rotate for 7 to 10 seconds, 80 rotations rotate for 5 to 7 seconds, and 100 rotations rotate for 3 to 5 seconds.
[0101]
The reason for setting the range of the rotation time is that if the rotation time exceeds the upper limit, there is a problem that coating unevenness at the corners of the substrate G, that is, an abnormally large film thickness occurs.
[0102]
On the other hand, if the rotation time is less than the lower limit, the drying is not promoted, and the effect of preventing the transfer cannot be obtained.
[0103]
By rotating at a low speed with the lid 22 opened, a weak airflow is generated in the upper space of the substrate G. Due to the opening of the lid 22 and the formation of this weak airflow, the air filled with the solvent vapor in the upper space of the substrate G is replaced with the air outside the coater cup body 21. Since this outside air contains almost no solvent vapor, when this outside air flows into the upper space of the substrate G in the coater cup body 21, the thin film of the resist solution formed on the substrate G almost completely removes the solvent vapor. The thin film is exposed to outside air that does not contain the solvent, and the solvent in the thin film is easily volatilized, thereby promoting the drying of the resist thin film.
[0104]
The degree of drying here is a state in which the transfer marks are dried to such an extent that no transfer marks remain on the contact portions even when they are set on the spin chuck 23 or the edge remover 60.
[0105]
Next, after the rotation is stopped, the substrate G is taken out of the coater cup 20 (step 9), and the substrate G is transported to a subsequent processing device such as an edge remove process. As described above, according to the coating method according to the present embodiment, the resist solution is dropped on the substrate G, and the substrate G is rotated at a high speed while the coater cup 20 is closed to diffuse the resist film over the entire substrate G to form a resist film. After thinning, the lid 22 of the coater cup 20 is once opened to take in outside air. In this state, the substrate G is rotated at a relatively low speed to accelerate the drying of the resist film. Since drying at this time is performed appropriately, no transfer mark remains on the contact portion between the spin chuck 23 or the edge remover 60 and the lower surface of the substrate G. Therefore, even after a subsequent processing step, a failure in the thickness of the resist film is prevented.
[0106]
Note that the present invention is not limited to this embodiment.
[0107]
For example, in the above embodiment, an apparatus for applying a resist to an LCD glass substrate has been described as an example, but it goes without saying that an apparatus for applying a resist to a silicon wafer can be similarly applied.
[0108]
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described. The description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
[0109]
In the coating processing unit (COT) according to the present embodiment, after a resist solution is dropped on the substrate G, the resist solution is rotated at a high speed to form a thin film of the resist solution on the substrate G, and instead of rotating the substrate G at a low speed, a coater is used. By replacing the inside of the cup 20 with nitrogen gas, drying of the resist solution thin film on the upper surface of the substrate G is promoted.
[0110]
That is, the resist solution is dropped on the substrate G held on the spin chuck 23, and is rotated at a high speed to diffuse the resist solution over the entire upper surface of the substrate G. Form a thin film of the solution.
[0111]
Next, while maintaining the hermetically closed state with the lid 22 of the coater cup 20 closed, a negative pressure is applied to the inside of the coater cup 20 to suck air therein, and at the same time, nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply system to the coater cup 20. It is supplied to the inside to replace the inner space of the coater cup 20 with nitrogen gas.
[0112]
By doing so, the air in the coater cup 20 filled with the solvent vapor in the coater cup 20 is removed and replaced with nitrogen gas containing no solvent vapor. Therefore, the atmosphere in the coater cup 20 is replaced with a dry atmosphere containing no solvent vapor. Since the resist solution thin film on the substrate G touches the dried nitrogen gas, the solvent is easily evaporated, and the drying of the resist solution thin film is promoted.
[0113]
In the present embodiment, the atmosphere in the coater cup 20 is replaced with nitrogen while the lid 22 of the coater cup 20 is kept closed, so that the solvent vapor does not leak out of the coater cup 20, and therefore, the atmosphere around the coating unit is not changed. Is not contaminated by the solvent.
[0114]
Note that in the second embodiment, the nitrogen replacement is performed while the substrate G is stationary, but the nitrogen replacement may be performed while rotating the substrate G.
[0115]
Also, instead of performing this nitrogen substitution. The drying of the resist solvent thin film on the upper surface of the substrate G may be promoted by applying a negative pressure to the inner space of the coater cup 20.
[0116]
Further, in this case, the drying can be further promoted by rotating the substrate G at the same time as applying the negative pressure.
[0117]
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment according to the present invention will be described. The description of the same parts as those of the first and second embodiments will be omitted.
[0118]
In the coating processing unit (COT) according to the present embodiment, after the resist solution is dropped on the substrate G, the resist solution is rotated at a high speed to form a thin film of the resist solution on the substrate G, and then the substrate G is rotated at a low speed. A spiral airflow is formed on G, and this airflow promotes drying of the resist solution thin film on substrate G.
[0119]
FIG. 9 is a partially enlarged view of a vertical sectional view of the coating unit (COT) according to the present embodiment, and FIG. 10 is a plan view of the coating unit (COT) with the lid 22 opened. FIG.
[0120]
As shown in FIGS. 9 and 10, four gas ducts 30 to 33 for flowing gas inside the coater cup main body 21 according to the present embodiment have the same circle around the center of the coater cup main body 21. They are arranged at symmetrical positions on the circumference. The lower portions of these gas ducts 30 to 33 are connected to a gas supply system (not shown), and air or an inert gas such as nitrogen or argon is supplied from the gas supply system.
[0121]
Openings 34 to 37 are provided on the inner side surface of the coater cup body 21 in a direction oblique to the radial direction of the coater cup body 21, and these openings 34 to 37 are respectively provided with the gas ducts 30 to 33. Connected to the top of the An opening (not shown) is provided over the entire side surface of the rotating cup CP, and faces the openings 34 to 37.
[0122]
Therefore, the gas flowing out from the gas ducts 30 to 33 flows into the inner space of the coater cup main body 21 through the openings 34 to 37 and the opening on the side surface of the rotating cup CP. At this time, since the opening is directed obliquely to the radial direction of the coater cup main body 21, the gas flows obliquely from the circumferential direction of the inner circumferential circle of the coater cup main body 21 as shown by the arrow in FIG.
[0123]
On the other hand, as shown in FIG. 9, a through hole 22a is provided in the center of the lid 22, and a vacuum system is connected to the through hole 22a. Therefore, by operating this vacuum system, a vacuum acts on the through-hole 22a.
[0124]
FIG. 11 is a block diagram showing a control system of the coating processing unit (COT) according to the present embodiment.
[0125]
As shown in FIG. 11, in the coating processing unit (COT) according to the present embodiment, a rotation driving mechanism M for rotating the substrate G and a lid lifting mechanism for lifting and lowering the lid 22.40, Treatment agent supply system70, A gas supply system 180 and a vacuum supply system 190200Connected to this control unit200It is controlled in a unified manner.
[0126]
Next, a coating process performed by the coating processing unit (COT) according to the present embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart of a coating process performed by the coating processing unit (COT) according to the present embodiment.
[0127]
In this coating processing unit (COT), the substrate G is set (Step 1), the surface of the substrate G is pre-wet with a solvent (Steps 2 to 3), a resist is dropped (Step 4), and the substrate G is sealed. Is rotated at a high speed (step 6), and the gas supply system 180 and the vacuum supply system 190 are operated to form a vortex in the upper space of the substrate G of the coating apparatus.
[0128]
The airflow is shown by arrows in FIGS. 9 and 10.
[0129]
As described above, while the gas flows obliquely into the space inside the coater cup main body 21 from the openings 34 to 37 on the inner side surface, the gas is evacuated through the through hole 22 a at the center of the lid 22. As shown, a spiral airflow is formed in the upper space of the substrate G. This airflow promotes drying of the resist solution thin film formed on the upper surface of the substrate G. Since the drying at this time is performed appropriately, no transfer mark remains on the contact portion between the spin chuck 23 or the edge remover 60 and the lower surface of the substrate G. Therefore, even after a subsequent processing step, a failure in the thickness of the resist film is prevented.
[0130]
In addition, as a direction in which gas flows to form a spiral airflow, there are two methods, a method of flowing gas in the same direction as the rotation direction of the substrate G and a method of flowing gas in the direction opposite to the rotation direction of the substrate G. There is a method.
[0131]
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment according to the present invention will be described. The description of the same parts as those in the first to third embodiments will be omitted.
[0132]
In the coating unit (COT) according to the present embodiment, a solvent vapor pressure sensor (hereinafter, “solvent vapor pressure sensor” is simply abbreviated as “solvent sensor”) for detecting a solvent vapor pressure is provided inside the coater cup 20. Based on the solvent vapor pressure in the coater cup CP detected by the solvent sensor, the time for opening the lid 22 to promote drying, the rotation speed when rotating the substrate G with the lid 22 opened, and the like are set. Control.
[0133]
FIG. 13 is a block diagram showing a control system of the coating processing unit (COT) according to the present embodiment.
[0134]
As shown in FIG. 13, in the coating processing unit (COT) according to the present embodiment, a rotation driving mechanism M for rotating the substrate G and a lid lifting mechanism for lifting and lowering the lid 22.40, Treatment agent supply system70, And the solvent sensor S are connected to the control unit 200, and are controlled by the control unit 200.
[0135]
Next, a coating process performed by the coating processing unit (COT) according to the present embodiment will be described. FIG. 14 is a flowchart of a coating process performed by the coating processing unit (COT) according to the present embodiment.
[0136]
In the coating processing unit (COT), the substrate G is set (Step 1), the surface of the substrate G is pre-wet with a solvent (Steps 2 to 3), a resist is dropped (Step 4), and the substrate G is sealed. After the high-speed rotation (step 6), the solvent vapor pressure in the coater cup CP is detected by the solvent sensor S (step 7).
[0137]
Next, it is determined whether or not the detected solvent vapor pressure in the coater cup CP is an appropriate value (step 8).
[0138]
If the detected solvent vapor pressure is an appropriate value, that is, if the detected solvent vapor pressure is lower than the upper limit obtained in advance, it is determined that the coating film on the substrate G has been dried to some extent, and the coating process is terminated (step 11). ).
[0139]
On the other hand, if the detected value of the solvent vapor pressure is not an appropriate value, that is, if the detected solvent vapor pressure is higher than the upper limit obtained in advance, it is determined that the coating film on the substrate G is insufficiently dried, and the drying is accelerated. That is, the lid 22 is lifted up and released (step 9), and outside air having a low solvent vapor pressure is caused to flow into the coater cup CP. Then, the spin chuck 23 is rotated at a low speed for a predetermined time, and the coating film on the substrate G is brought into contact with the relatively dry outside air to accelerate the drying (step 10).
[0140]
After the low-speed rotation for a predetermined time, the solvent vapor pressure in the coater cup CP is detected in the same manner as described above (step 7), and it is determined whether or not the detected solvent vapor pressure is within an allowable range (step 8).
[0141]
This loop of Steps 7 to 10 is continued until the solvent vapor pressure detected by the solvent sensor S falls within the allowable range. When the solvent vapor pressure finally falls within the allowable range, a series of drying promotion is performed. Is completed (step 11).
[0142]
As described above, in the coating unit (COT) according to the present embodiment, the solvent vapor pressure in the coater cup CP is constantly monitored, and the rotation is performed at a low speed with the lid 22 being opened based on the detected value of the solvent vapor pressure. Thus, the conditions of the drying promotion operation are controlled, so that a fine-grained drying promotion operation can be performed for each substrate G. Since the drying at this time is performed appropriately, no transfer mark remains on the contact portion between the spin chuck 23 or the edge remover 60 and the lower surface of the substrate G. Therefore, even after a subsequent processing step, a failure in the thickness of the resist film is prevented.
[0143]
In the present embodiment, an operation for rotating the substrate G at a low speed with the lid 22 opened is used as an operation for promoting drying. However, other than this, for example, an inactive state as in the second embodiment described above. An operation of flowing a gas or an operation of flowing an air flow from the inner side surface of the coater cup CP toward the center of the lid 22 to form a vortex air flow as in the third embodiment may be used.
[0144]
Furthermore, as a method for grasping the drying state of the coating film on the upper surface of the substrate G, in the present embodiment, a method of detecting the solvent vapor pressure in the coater cup CP is adopted. In addition, the weight of the substrate G is measured. It is also possible to use various methods, such as measuring the refractive index of the coating film.
[0145]
【The invention's effect】
As described above,ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since drying of a coating film can be promoted and can be dried to the extent that transfer marks are not formed, it is possible to prevent the occurrence of a film thickness defect due to the formation of transfer marks..
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an LCD glass substrate coating / developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an apparatus for coating and developing an LCD glass substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a coating unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a vertical sectional view of a coating processing unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a coating unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged plan view of a coating unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a control system of a coating processing unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a coating process of a coating unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially enlarged view of a vertical section of a coating unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a partially enlarged plan view of a coating processing unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a control system of a coating processing unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a coating process of a coating unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a control system of a coating processing unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a coating process of a coating unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a vertical sectional view of a conventional coating unit.
[Explanation of symbols]
G glass substrate
20 coater cup
21 Coater cup body
22 lid
23 Spin chuck
M rotation drive mechanism
70 Treatment agent supply mechanism
30-33 Gas outlet nozzle
180 gas supply system
190 Gas suction port
22a Suction system
S solvent sensor
40 Lid lifting mechanism
200 control unit

Claims (11)

処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、
前記処理容器を密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が予め定められた上限値より高い場合に、前記処理容器の蓋を開けて外気を前記処理容器内に流入させ、前記保持手段を第2の速度で所定時間回転させ、前記被処理基板上の塗膜を前記処理容器内に流入した外気に触れさせることにより、前記塗膜の乾燥を促進させる工程と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記乾燥を促進させる工程を終了する工程と、
を具備することを特徴とする塗布方法。
A step of dropping a coating liquid on the substrate to be processed held by the holding means in the processing container,
Rotating the holding means at a first speed with the processing vessel sealed;
Detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing vessel, and when the detected value is higher than a predetermined upper limit , opening the processing vessel lid and allowing outside air to flow into the processing vessel, are spun at a second speed predetermined time, said by exposing a coating film on the processed substrate to the outside air that has flowed into the processing chamber, comprising the steps of Ru promotes the drying of the coating film,
A step of detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and ending the step of promoting the drying when the detected value falls within an allowable range,
A coating method, comprising:
処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、
前記処理容器を密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が予め定められた上限値より高い場合に、前記密閉した処理容器内部に負圧を作用させて内部の空気を吸引すると同時に不活性ガスを前記処理容器内に供給して前記処理容器の内部を溶剤蒸気を含まない雰囲気に置き換えながら、前記保持手段を第2の速度で所定時間回転させることにより、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させる工程と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記乾燥を促進させる工程を終了する工程と、
を具備することを特徴とする塗布方法。
A step of dropping a coating liquid on the substrate to be processed held by the holding means in the processing container,
Rotating the holding means at a first speed with the processing vessel sealed;
A value of the solvent vapor pressure in the processing container is detected, and when the detected value is higher than a predetermined upper limit , a negative pressure is applied to the inside of the sealed processing container to suck air inside and simultaneously perform the same operation. By rotating the holding means at a second speed for a predetermined time while supplying an active gas into the processing container and replacing the inside of the processing container with an atmosphere containing no solvent vapor, the coating on the substrate to be processed is performed. Promoting the drying of the membrane ;
A step of detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and ending the step of promoting the drying when the detected value falls within an allowable range,
A coating method, comprising:
処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、
前記処理容器を蓋で密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、
前記処理容器内に当該処理容器の半径方向に対して斜め方向に向けて配設された開口から気体を供給し、前記蓋の下面側中心付近に配設された気体吸引口から真空引きすることにより、前記密閉した処理容器内の前記被処理基板の上部空間に渦巻き状に気体を流しながら前記保持手段を第2の速度で回転させる工程と、
を具備することを特徴とする塗布方法。
A step of dropping a coating liquid on the substrate to be processed held by the holding means in the processing container,
Rotating the holding means at a first speed with the processing vessel sealed with a lid ;
Supplying gas into the processing container from an opening disposed obliquely to the radial direction of the processing container, and evacuating from a gas suction port disposed near the center on the lower surface side of the lid. By rotating the holding means at a second speed while spirally flowing gas in the upper space of the substrate to be processed in the closed processing container,
A coating method, comprising:
処理容器内の保持手段に保持された被処理基板に塗布液を滴下する工程と、
前記処理容器を蓋で密閉した状態で前記保持手段を第1の速度で回転させる工程と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が予め定められた上限値より高い場合に、前記処理容器内に当該処理容器の半径方向に対して斜め方向に向けて配設された開口から気体を供給し、前記蓋の下面側中心付近に配設された気体吸引口から真空引きすることにより、前記密閉した処理容器内の前記被処理基板の上部空間に渦巻き状に気体を流しながら前記保持手段を第2の速度で回転させることにより、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させる工程と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧の値を検出し、検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記乾燥を促進させる工程を終了する工程と、
を具備することを特徴とする塗布方法。
A step of dropping a coating liquid on the substrate to be processed held by the holding means in the processing container,
Rotating the holding means at a first speed with the processing vessel sealed with a lid ;
Detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and if the detected value is higher than a predetermined upper limit, disposing it in the processing container obliquely to the radial direction of the processing container. The gas is supplied from the opened opening, and is evacuated from the gas suction port disposed near the center on the lower surface side of the lid, so that the gas is swirled into the upper space of the substrate to be processed in the closed processing container. Rotating the holding means at a second speed while flowing, the step of promoting the drying of the coating film on the substrate to be processed,
A step of detecting the value of the solvent vapor pressure in the processing container, and ending the step of promoting the drying when the detected value falls within an allowable range,
A coating method, comprising:
渦巻き状の前記気体の流動方向と逆方向に、前記保持手段を前記第2の速度で回転させることを特徴とする請求項4に記載の塗布方法。The coating method according to claim 4, wherein the holding unit is rotated at the second speed in a direction opposite to a flow direction of the spiral gas. 前記第2の速度が、50〜100r.p.mであり、回転時間が5〜10秒であることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の塗布方法。The second speed is between 50 and 100 r. p. m, and the rotation time is 5 to 10 seconds. 被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、
前記処理容器を密閉する蓋と、
前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる手段と、
前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、
前記被処理基板の上面と前記蓋との間の空間に渦状の気流を発生させる手段と、
有し、
前記渦状の気流を発生させる手段は、
前記処理容器内に当該処理容器の半径方向に対して斜め方向に向けて配設された気体流出ノズルと、
前記蓋の下面側中心付近に配設された気体吸引口と、
前記気体流出ノズルに気体を供給する気体供給系と、
前記気体吸引口に負圧を作用させる吸引系と
を具備することを特徴とする塗布装置。
A processing container that rotatably stores the substrate to be processed,
A lid for sealing the processing container,
Means for rotating the substrate to be processed in the processing container,
Means for supplying a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed,
Means for generating a vortex air flow in the space between the upper surface of the substrate to be processed and the lid,
Has,
The means for generating the vortex air flow includes:
A gas outflow nozzle disposed in the processing container in an oblique direction with respect to a radial direction of the processing container,
A gas suction port arranged near the center on the lower surface side of the lid,
A gas supply system for supplying gas to the gas outflow nozzle,
A coating apparatus, comprising: a suction system for applying a negative pressure to the gas suction port .
前記処理容器内の溶剤蒸気圧を検出する溶剤センサと、
前記検出した溶剤蒸気圧の値が許容範囲内になるまで、前記気体流出ノズルから前記気体を供給し、前記気体吸引口から前記気体を吸引し、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させるように前記気体供給系と前記吸引系とを制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする請求項7に記載の塗布装置。
A solvent sensor for detecting a solvent vapor pressure in the processing container,
Until the value of the detected solvent vapor pressure falls within the allowable range, the gas is supplied from the gas outlet nozzle, the gas is sucked from the gas suction port, and drying of the coating film on the substrate to be processed is promoted. Control means for controlling the gas supply system and the suction system so that
The coating device according to claim 7, comprising:
被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、
前記処理容器を密閉する蓋と、
前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる保持手段と、
前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、
前記処理容器に配設された気体流出ノズルと、
前記気体流出ノズルに気体を供給する気体供給系と、
前記蓋に配設された気体吸引口と、
前記気体吸引口に負圧を作用させる吸引系と、
前記処理用内の溶剤蒸気圧を検出する溶剤センサと、
前記溶剤センサの検出した値が予め求めた上限値より高い場合に、前記蓋で密閉された前記処理容器内部に負圧を作用させて内部の空気を吸引すると同時に、不活性ガスを前記処理容器内に供給して前記処理容器の内部空間を溶剤蒸気を含まない雰囲気に置き換えながら、前記保持手段を所定速度で所定時間回転させることにより、前記被処理基板上の塗膜の乾燥を促進させ、前記溶剤センサの検出した値が許容範囲内にはいった時点で前記気体供給系、前記吸引系および前記保持手段の動作を停止させるように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする塗布装置。
A processing container that rotatably stores the substrate to be processed,
A lid for sealing the processing container,
Holding means for rotating the substrate to be processed in the processing container,
Means for supplying a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed,
A gas outflow nozzle disposed in the processing container,
A gas supply system for supplying gas to the gas outflow nozzle,
A gas suction port disposed on the lid,
A suction system for applying a negative pressure to the gas suction port,
A solvent sensor for detecting a solvent vapor pressure in the processing,
When the value detected by the solvent sensor is higher than a predetermined upper limit, a negative pressure is applied to the inside of the processing container sealed with the lid to suck air therein, and at the same time, an inert gas is supplied to the processing container. By rotating the holding means at a predetermined speed for a predetermined time while replacing the internal space of the processing container with an atmosphere containing no solvent vapor by supplying the inside, the drying of the coating film on the substrate to be processed is promoted, Control means for controlling so as to stop the operation of the gas supply system, the suction system and the holding means at the time when the value detected by the solvent sensor falls within the allowable range,
A coating device comprising:
被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、
前記処理容器を密閉する蓋と、
前記蓋を開閉する開閉手段と、
前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる回転手段と、
前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、
前記被処理基板上の塗膜の乾燥状態を検出する手段と、
前記検出した塗膜の乾燥状態に基づいて、前記開閉手段と回転手段とを制御する手段と、
有する塗布装置であって、
前記被処理基板上の塗膜の乾燥状態を検出する手段は、前記被処理基板の重量または前記塗膜の屈折率を測定することにより前記塗膜の乾燥状態を検出することを特徴とする塗布装置。
A processing container that rotatably stores the substrate to be processed,
A lid for sealing the processing container,
Opening and closing means for opening and closing the lid,
Rotating means for rotating the substrate to be processed in the processing container,
Means for supplying a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed,
Means for detecting the dry state of the coating film on the substrate to be processed,
Means for controlling the opening and closing means and the rotating means based on the detected dried state of the coating film ,
A coating device having
The means for detecting the dry state of the coating film on the substrate to be processed is characterized in that the drying state of the coating film is detected by measuring the weight of the substrate to be processed or the refractive index of the coating film. apparatus.
被処理基板を回転可能に収容する処理容器と、
前記処理容器を密閉する蓋と、
前記蓋を開閉する開閉手段と、
前記処理容器内で前記被処理基板を回転させる回転手段と、
前記被処理基板の上面に処理剤を供給する手段と、
前記処理容器内の溶剤蒸気圧を検出する溶剤センサと、
前記検出した溶剤蒸気圧の値が許容範囲内になるまで、前記蓋を開放し、溶剤蒸気圧が 低い外気を前記処理容器内に流入させ、前記回転手段を回転させ、前記被処理基板上の塗膜を流入した外気に触れさせ、前記塗膜の乾燥を促進させるように、前記開閉手段と前記回転手段とを制御する手段と、
を具備することを特徴とする塗布装置。
A processing container that rotatably stores the substrate to be processed,
A lid for sealing the processing container,
Opening and closing means for opening and closing the lid,
Rotating means for rotating the substrate to be processed in the processing container,
Means for supplying a processing agent to the upper surface of the substrate to be processed,
A solvent sensor for detecting a solvent vapor pressure in the processing container,
Until the value of the detected solvent vapor pressure is within the allowable range, open the lid, let the outside air having a low solvent vapor pressure flow into the processing container, rotate the rotating means, and rotate the rotating means on the substrate to be processed. exposed to the outside air flowing coating, so as to accelerate the drying of the coating film, and means for controlling said rotating means and said switching means,
A coating device comprising:
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