JP3796469B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)に用いられるガラス基板にレジスト等の処理液を塗布する基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
LCDの製造工程においては、被処理体であるLCD用のガラス基板上にITO(Indium Tin Oxide)の薄膜や電極パターンを形成するために、半導体デバイスの製造に用いられるものと同様のフォトリソグラフィ技術が利用される。フォトリソグラフィ技術では、フォトレジストをガラス基板に塗布し、これを露光し、さらに現像する。
【0003】
レジストの塗布工程においては、まず、基板を収容するカップ内でガラス基板をチャック機構により基板裏面側から真空吸着し、保持する。そしてそのガラス基板上の中心にレジスト液を供給し、チャック機構自体を回転させることで基板を回転させて、その遠心力により基板全面にレジストに拡散塗布させている。これをいわゆるスピン塗布という。また、このようなスピン塗布では、基板の回転で基板の周囲に発生する乱気流を抑制するために、上記カップを基板とともに回転させる等の対策を施している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるスピン塗布のような装置では、チャック機構やカップを回転させるためのモータ等の駆動機構が必要であり、モータの軸受け部分等から発塵するといった問題がある。また、このような駆動機構を使用することで装置が大型になりコストや消費電力が増大している。さらに基板の高速回転による安全性の問題もある。特に、近年のガラス基板は大型化していることを考慮すると、消費電力や安全性等の問題は深刻である。
【0005】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、レジスト液等の処理液を塗布する際、低消費電力で安全性を向上させることができ、しかも発塵を防止することができる基板処理装置を提供することにある。
【0006】
また、本発明のさらなる目的は、上記目的に加え、処理液を効率良く平坦化し、膜厚の均一性を確保することができる基板処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の基板処理装置は、容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、前記保持台に設けられ、保持台に保持された基板に対し振動を与える振動発生部と、少なくとも前記振動発生部により基板に対し振動を与える際、前記容器と前記保持台とを離間させる手段とを具備し、前記容器と前記保持台とを離間させる手段は、該容器または保持台に設けられた第1の電磁石により保持台を浮上させるものである
【0008】
本発明では、振動発生部により保持台を振動させることで、供給された基板上の処理液を均し、平坦化させるとともに処理液膜を均一化させている。この振動は例えば超音波振動子による超音波振動(20kHz以上の振動)であって微小な振動を用いることが好ましい。このように本発明では基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、本発明は、基板を回転させないで処理液を平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。さらに、本発明は基板に対し振動を与える際に容器と保持台とを離間させることにより、基板に振動を与えながら、容器に対してはその振動を伝達しないようにしている。このように、基板と接触している保持台のみを振動させることにより、不要な部分への振動の伝達を抑えて発塵防止の効果を高めることができるとともに、電力消費の低減の効果をも向上させることができる。
【0009】
また、電磁石を容器または保持台に設け保持台を浮上させることで容器と保持台との接触部分がなくなり発塵を防止できる。
【0010】
本発明の一の形態は、前記容器の側面または前記保持台の側面に設けられ、該容器と保持台との水平方向の位置を保持するための第2の電磁石をさらに具備する。このように容器と保持台との水平方向の位置決めを第2の電磁石を用いて行うことにより、上記第1の電磁石による浮上状態を安定化させることができる。特に、振動発生部による振動によって保持台の側面が容器の内部側面と接触することを防止しつつ、保持台に安定した振動を供給することができる。
【0017】
本発明の一の形態は、前記第1の電磁石及び前記第2の電磁石のうち少なくとも一方に電圧を印加することで、前記保持台を振動させるように制御する手段をさらに具備する。振動発生部による振動のみだけでなく、第1の電磁石及び第2の電磁石のうち少なくとも一方により保持台に振動を発生させることにより効率良く処理液の平坦化を行うことができ、膜厚の均一化に寄与する。
【0025】
本発明のさらに別の観点に係る基板処理装置は、容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、前記容器と前記保持台とを離間させるとともに、保持台に保持された基板に対し振動を与える電磁石機構とを具備する。
【0026】
本発明では、電磁石機構を駆動させることで、容器と保持台とを離間させるとともに供給された基板上の処理液を均し、平坦化させる。この振動は例えば超音波振動を用いることができる。このように本発明では基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、本発明は、基板を回転させないで処理液を平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0028】
図1は本発明の搬送装置が適用されるLCD基板の塗布現像処理システムを示す平面図であり、図2はその正面図、また図3はその背面図である。
【0029】
この塗布現像処理システム1は、複数のガラス基板Gを収容するカセットCを載置するカセットステーション2と、基板Gにレジスト塗布及び現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部3と、露光装置32との間で基板Gの受け渡しを行うためのインターフェース部4とを備えており、処理部3の両端にそれぞれカセットステーション2及びインターフェース部4が配置されている。
【0030】
カセットステーション2は、カセットCと処理部3との間でLCD基板の搬送を行うための搬送機構10を備えている。そして、カセットステーション2においてカセットCの搬入出が行われる。また、搬送機構10はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路12上を移動可能な搬送アーム11を備え、この搬送アーム11によりカセットCと処理部3との間で基板Gの搬送が行われる。
【0031】
処理部3には、カセットステーション2におけるカセットCの配列方向(Y方向)に垂直方向(X方向)に延設された主搬送部3aと、この主搬送部3aに沿って、レジスト塗布処理ユニット(CT)を含む各処理ユニットが並設された上流部3b及び現像処理ユニット(DEV)18を含む各処理ユニットが並設された下流部3cとが設けられている。
【0032】
主搬送部3aには、X方向に延設された搬送路31と、この搬送路31に沿って移動可能に構成されガラス基板GをX方向に搬送する主搬送装置23とが設けられている。この主搬送装置23は、例えば支持ピンにより基板Gを保持して搬送するようになっている。また、主搬送部3aのインターフェース部4側端部には、処理部3とインターフェース部4との間で基板Gの受け渡しを行う垂直搬送ユニット7が設けられている。
【0033】
上流部3bにおいて、カセットステーション2側端部には、基板Gに洗浄処理を施すスクラバ洗浄処理ユニット(SCR)20が設けられ、このスクラバ洗浄処理ユニット(SCR)20の上段に基板G上の有機物を除去するためのエキシマUV処理ユニット(e−UV)19が配設されている。
【0034】
スクラバ洗浄処理ユニット(SCR)20の隣には、ガラス基板Gに対して熱的処理を行うユニットが多段に積み上げられた熱処理系ブロック24及び25が配置されている。これら熱処理系ブロック24と25との間には、垂直搬送ユニット5が配置され、搬送アーム5aがZ方向及び水平方向に移動可能とされ、かつθ方向に回動可能とされているので、両ブロック24及び25における各熱処理系ユニットにアクセスして基板Gの搬送が行われるようになっている。なお、上記処理部3における垂直搬送ユニット7についてもこの垂直搬送ユニット5と同一の構成を有している。
【0035】
図2に示すように、熱処理系ブロック24には、基板Gにレジスト塗布前の加熱処理を施すベーキングユニット(BAKE)が2段、HMDSガスにより疎水化処理を施すアドヒージョンユニット(AD)が下から順に積層されている。一方、熱処理系ブロック25には、基板Gに冷却処理を施すクーリングユニット(COL)が2段、アドヒージョンユニット(AD)が下から順に積層されている。
【0036】
熱処理系ブロック25に隣接してレジスト処理ブロック15がX方向に延設されている。このレジスト処理ブロック15は、基板Gにレジストを塗布するレジスト塗布処理ユニット(CT)49と、減圧により前記塗布されたレジストを乾燥させる減圧乾燥ユニット(VD)40と、本発明に係る基板Gの周縁部のレジストを除去するエッジリムーバ(ER)48とが一体的に設けられて構成されている。このレジスト処理ブロック15には、レジスト塗布処理ユニット(CT)49からエッジリムーバ(ER)48にかけて移動する図示しないサブアームが設けられており、このサブアームによりレジスト処理ブロック15内で基板Gが搬送されるようになっている。
【0037】
レジスト処理ブロック15に隣接して多段構成の熱処理系ブロック26が配設されており、この熱処理系ブロック26には、基板Gにレジスト塗布後の加熱処理を行うプリベーキングユニット(PREBAKE)が3段積層されている。
【0038】
下流部3cにおいては、図3に示すように、インターフェース部4側端部には、熱処理系ブロック29が設けられており、これには、クーリングユニット(COL)、露光後現像処理前の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキングユニット(PEBAKE)が2段、下から順に積層されている。
【0039】
熱処理系ブロック29に隣接して現像処理を行う現像処理ユニット(DEV)18がX方向に延設されている。この現像処理ユニット(DEV)18の隣には熱処理系ブロック28及び27が配置され、これら熱処理系ブロック28と27との間には、上記垂直搬送ユニット5と同一の構成を有し、両ブロック28及び27における各熱処理系ユニットにアクセス可能な垂直搬送ユニット6が設けられている。また、現像処理ユニット(DEV)18端部の上には、i線処理ユニット(i―UV)33が設けられている。
【0040】
熱処理系ブロック28には、クーリングユニット(COL)、基板Gに現像後の加熱処理を行うポストベーキングユニット(POBAKE)が2段、下から順に積層されている。一方、熱処理系ブロック27も同様に、クーリングユニット(COL)、ポストベーキングユニット(POBAKE)が2段、下から順に積層されている。
【0041】
インターフェース部4には、正面側にタイトラー及び周辺露光ユニット(Titler/EE)22が設けられ、垂直搬送ユニット7に隣接してエクステンションクーリングユニット(EXTCOL)35が、また背面側にはバッファカセット34が配置されており、これらタイトラー及び周辺露光ユニット(Titler/EE)22とエクステンションクーリングユニット(EXTCOL)35とバッファカセット34と隣接した露光装置32との間で基板Gの受け渡しを行う垂直搬送ユニット8が配置されている。この垂直搬送ユニット8も上記垂直搬送ユニット5と同一の構成を有している。
【0042】
以上のように構成された塗布現像処理システム1の処理工程については、先ずカセットC内の基板Gが処理部3部における上流部3bに搬送される。上流部3bでは、エキシマUV処理ユニット(e−UV)19において表面改質・有機物除去処理が行われ、次にスクラバ洗浄処理ユニット(SCR)20において、基板Gが略水平に搬送されながら洗浄処理及び乾燥処理が行われる。続いて熱処理系ブロック24の最下段部で垂直搬送ユニットにおける搬送アーム5aにより基板Gが取り出され、同熱処理系ブロック24のベーキングユニット(BAKE)にて加熱処理、アドヒージョンユニット(AD)にて、ガラス基板Gとレジスト膜との密着性を高めるため、基板GにHMDSガスを噴霧する処理が行われる。この後、熱処理系ブロック25のクーリングユニット(COL)による冷却処理が行われる。
【0043】
次に、基板Gは搬送アーム5aから主搬送装置23に受け渡される。そしてレジスト塗布処理ユニット(CT)に搬送され、レジストの塗布処理が行われた後、減圧乾燥処理ユニット(VD)にて減圧乾燥処理、エッジリムーバ(ER)48にて基板周縁のレジスト除去処理が順次行われる。
【0044】
次に、基板Gは主搬送装置23から垂直搬送ユニット7の搬送アームに受け渡され、熱処理系ブロック26におけるプリベーキングユニット(PREBAKE)にて加熱処理が行われた後、熱処理系ブロック29におけるクーリングユニット(COL)にて冷却処理が行われる。続いて基板Gはエクステンションクーリングユニット(EXTCOL)35にて冷却処理されるとともに露光装置にて露光処理される。
【0045】
次に、基板Gは垂直搬送ユニット8及び7の搬送アームを介して熱処理系ブロック29のポストエクスポージャーベーキングユニット(PEBAKE)に搬送され、ここで加熱処理が行われた後、クーリングユニット(COL)にて冷却処理が行われる。そして基板Gは垂直搬送ユニット7の搬送アームを介して、現像処理ユニット(DEV)18において基板Gは略水平に搬送されながら現像処理、リンス処理及び乾燥処理が行われる。
【0046】
次に、基板Gは熱処理系ブロック28における最下段から垂直搬送ユニット6の搬送アーム6aにより受け渡され、熱処理系ブロック28又は27におけるポストベーキングユニット(POBAKE)にて加熱処理が行われ、クーリングユニット(COL)にて冷却処理が行われる。そして基板Gは搬送機構10に受け渡されカセットCに収容される。
【0047】
図4及び図5は、本発明の第1の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット(CT)を示す斜視図及び断面図である。
【0048】
このレジスト塗布処理ユニット(CT)には、ガラス基板Gの裏面側から全体的に保持する保持台60が設けられている。この保持台60は容器52に収容されて配置されている。この容器52の上部は開口されており、この上部には容器52内を密閉して処理室Rを形成させるための蓋部材51(図5参照)が図示しない昇降駆動機構により昇降可能に配置されている。
【0049】
図6は保持台60の簡略化した下からの斜視図である。図示するように、保持台60の下端部の周囲には、例えば8つの永久磁石45が配置されている。そしてこれら複数の永久磁石45に対向する容器52の外側底部の位置に、第1の電磁石としての浮上用電磁石43がそれぞれ例えば8つ固定配置されている(図5において2つのみ図示している。)。これらの浮上用電磁石43は例えば交流電源55に接続され、電磁石制御部37における浮上用電磁石制御部37aにより制御されるようになっている。具体的には、例えば印加電圧やそのタイミング等が制御され、さらにこの浮上用電磁石制御部37aは、整流回路や交流の周波数変換回路等を有している。このような電磁石43を作動させることにより、容器52から保持台60を離間させて浮上するようになっている。
【0050】
また、保持台60の側面周囲にも永久磁石46が例えば8つ固定配置されている。そしてこれらの永久磁石46に対向する容器52の外側側面の位置に、第2の電磁石としての水平位置保持用電磁石44が例えば8つ配置されている。これらの水平位置保持用電磁石44は、それぞれ交流電源56に接続され上記浮上用電磁石43と同様に水平位置保持用電磁石制御部37bによって制御されるようになっている。具体的には、上記と同様に例えば印加電圧やそのタイミング等を制御し、さらに整流回路や交流の周波数変換回路等を有している。
【0051】
保持台60には、その上部から下部まで貫通した複数の孔60aが設けられており、この孔60aには基板Gの裏面側を支持する支持ピン61がそれぞれ立設されている。これら支持ピン61は容器52の底部に固定されている。支持ピン61の長さは、浮上用電磁石43の電源が入っていない場合、つまり図5のように保持台60の底部と容器52の底部とが接触している状態で、保持台の上面から突き出るような長さになっている。これにより、外部との間で基板Gの受け渡しが可能となっている。
【0052】
また、保持台60には基板を保持するためのチャック孔60bが形成されており、真空ポンプ53により真空引きされることで基板Gが真空吸着されるようになっている。さらに、保持台60には超音波を発生させる超音波振動子50が組み込まれている。これにより、保持台60に超音波振動を与え、その振動が保持台60に載置された基板に伝達されるようになっている。超音波振動子50は、超音波振動子制御部36により例えばその振動数、振幅等が制御されるようになっている。
【0053】
蓋部材51の例えば中央部には、溶剤ガス供給源58から供給管57を通って処理室R内に溶剤ガスを供給するための供給口51aが設けられている。ここで溶剤ガスは、例えばシンナーを用いる。そして、処理室R内であってこの供給口51aの下部には、拡散板59が設けられ、これにより、供給された溶剤ガスが処理室Rで拡散され、室内が溶剤雰囲気とされるようになっている。
【0054】
なお、容器52の底部には、レジスト塗布処理におけるレジスト液の廃液及び排気を行うためのドレイン67が設けられている。
【0055】
また、電磁石43(44)と永久磁石45(46)との位置関係は互いに逆であってもよい。また、電磁石43(44)の配置及び個数、永久磁石45(46)の配置及び個数は適宜変更可能である。
【0056】
図4を参照して、容器52の外側には、保持台60に保持されるガラス基板Gの一辺に平行に、長尺形状のノズル41が配置されている。このノズル41には、レジスト液の供給源となるレジストタンクやポンプ等39に接続され、配管65を介してレジスト液が供給されるようになっている。
【0057】
この長尺形状のノズル41は、図示しないレジスト液が吐出する孔がその長手方向に複数設けられているものを用いている。しかし、これに限らずレジスト液が吐出するスリット状の開口がその長手方向に設けられている長尺形状のノズルを用いてもよい。このノズル41は取付部材64に取り付け固定され、取付部材64は垂直支持体42に取り付けられている。垂直支持体42にはモータ62により回転するボールネジ63に接続され、このモータ62の作動によりノズル41が基板G上を水平方向に移動するようになっている。モータ62はモータ制御部38により、例えば回転数等が制御されるようになっている。
【0058】
上記超音波振動子制御部36、電磁石制御部37、モータ制御部38、レジストタンク・ポンプ39は中央制御部30によって、統括的にそのタイミング等が制御されるようになっている。
【0059】
次に、以上のように構成されたレジスト塗布処理ユニット(CT)の動作について説明する。
【0060】
まず、図7(a)に示すように、蓋部材51が開けられ、例えば主搬送装置23の搬送アーム23aにより支持ピン61に基板Gが受け渡される。そして、浮上用電磁石43に整流された高周波電圧を印加して、図7(b)に示すように保持台60を容器52から浮上させる。これにより、保持台60に基板Gが載置される。このように容器52と保持台60との相対移動でもって、基板Gを保持台60に保持したり支持ピン61で支持したりすることができるので、従来まで必要であった支持部材を昇降させる駆動機構が不要となる。これにより、その駆動機構からの発塵を防止でき、装置の簡略化、コスト低減を図ることができる。また、保持台60の浮上と同時に水平位置保持用の電磁石44を作動させることにより、保持台60の浮上状態を安定化させることができる。特に、振動発生部による振動によって保持台の側面が容器の内部側面と接触することを防止しつつ、保持台に安定した振動を供給することができる。
【0061】
次に、図7(b)に示す状態で超音波振動子50により保持台60を介して基板Gに振動を与えるとともに、ノズル41の移動によるレジストの吐出が開始される。具体的には、図8に示すようにノズル41が移動しながら基板G上にレジストを吐出していき、基板G上の全面にレジストが塗布される。このように基板Gに超音波振動を与えながらレジストが供給されることでレジストが平坦化され、膜厚が均一化される。
【0062】
また、本実施形態では、レジストの吐出終了後に蓋部材51を閉めて、処理室R内に溶剤ガスを供給している。これにより、処理室Rが溶剤雰囲気で満たされ、供給されたレジストの乾きが抑制され、超音波振動によるレジストの平坦化を促進させることができる。レジストの乾燥度が高いと基板に振動を与えても平坦化が困難となるからである。
【0063】
図10は、以上のようなレジスト塗布処理における各動作のタイミングを示しており、レジストの吐出及び停止、超音波振動のON及びOFF、蓋部材51の開閉、溶剤ガスの供給及び停止を示している。
【0064】
以上のように、本実施形態では基板Gを回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、基板Gを回転させないでレジストを平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【0065】
さらに、本実施形態では、基板Gに対し振動を与える際に容器52から保持台60を浮上させることにより、基板に振動を与えながら、容器52に対してはその振動を伝達しないようにしている。このように、基板と接触している保持台のみを振動させることにより、不要な部分への振動の伝達を抑えて発塵防止の効果を高めることができるとともに、電力消費の低減の効果をも向上させることができる。
【0066】
また、本実施形態では、電磁石43,44を用いることで容器と保持台との接触部分がなくなり発塵を防止できる。
【0067】
また、保持台60の浮上と同時に水平位置保持用の電磁石44を作動させているので、超音波振動子50による振動によって保持台60の側面が容器52の内部側面と接触することを防止しつつ、保持台60に安定した振動を供給することができる。
【0068】
本実施形態においては、例えば図11に示すように、超音波振動子50による振動の振幅を時間経過とともに小さくなるように制御してもよい。このようにレジスト吐出開始時点では振幅を大きくしておけば、既に供給されて拡散して平坦化しようとしていレジスト液が、後に供給されたレジスト液に対して覆い被さるように流れる。これにより消費電力を抑えながらレジストを平坦化させることができる。この場合、そのノズル41の移動方向成分には大きく振動し、その反対方向成分に小さく振動するような振動を、電磁石43によりさらに与えることが特に効果的である。
【0069】
図12は、スキャン塗布を行う場合の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット(CT)を示す斜視図である。なお、図12において、図4における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。
【0070】
このようなスキャン塗布のレジスト塗布処理ユニットにおいては、例えばレジストを吐出するノズル72がノズル保持部材71に保持されている。このノズル保持部材は、モータ74により回転するボールネジ73に接続されており、垂直支持体42の移動方向と直行する方向に移動するように構成されている。これにより、ノズル41は、基板G上の水平面内で縦横方向に移動することができる。
【0071】
本実施形態のレジスト塗布処理ユニットの動作については、上記の場合と同様に、まず蓋部材51が開いた状態で支持ピン61に基板が受け渡され、基板は保持台60の浮上により保持台60に載置される。そして、超音波振動子50による振動発生とともに、レジストの吐出を開始する。この場合、図9に示すように基板Gの角部から、例えば基板の短辺に平行な方向と長辺に平行な方向とに交互に移動しながら、レジストを70に示すように吐出される。これにより基板G全面にレジストが塗布される。
【0072】
本実施形態においても、基板Gを回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、基板Gを回転させないでレジストを平坦化させているので、装置を小型化できるとともに、安全性を向上させることができる。
【0073】
ところで、スキャン塗布の場合、基板Gを振動させながら塗布処理を行うと、例えば基板上で一列分の塗布が終了して次列の分の塗布を塗布しようとするときに、当該列同士のピッチが非常に狭い場合には列同士が干渉するおそれがある。すなわち、振動によって塗布開始時の処理液がある程度広がり、ある列分の塗布液とその次の列分の塗布液とが干渉し、均一な膜厚による塗布が得ることができないおそれがある。そこで本実施形態では、ノズル72によりレジストを基板G上に全面に塗布した後、基板を振動させるようにしてもよい。これにより、そのような干渉を防ぐことができ、膜厚を均一にすることができる。
【0074】
また、あるいは図13に示すようなタイミングで、レジストの吐出及び超音波振動を行うようにしてもよい。例えば、図9に示した基板の短辺Gbに平行な移動におけるレジストの吐出を一列分行った後、一旦吐出を停止させ、このように停止している間に基板を振動させる。このような動作を繰り返して基板全面にレジストを塗布する。スキャン塗布の場合、基板全面にレジストを塗布するのにスピン塗布や上記の長尺形状ノズルを使用する場合より時間がかかり、その結果、塗布開始時のレジストが時間経過とともに乾き始める。しかし、本実施形態ではレジストが乾燥する前に、間欠的に振動を与えているのでそのような不都合は生じない。なお、この場合、全面の塗布終了後に長時間の振動を行うことが好ましい。さらに図14に示すように、基板全面の塗布終了後に、振動の振幅を小さくしていくようにしてもよい。
【0075】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0076】
図15は、その実施形態に係る側面図である。符号82は塗布ユニットであって、この上に振動ユニット81が積み重ねられている。両ユニット81,82には主搬送装置23がアクセス可能となっている。塗布ユニット82内には、基板Gを保持する保持部材84が設けられ、この保持部材84に保持されてノズル41によりレジストが塗布されるようになっている。振動ユニット81内には、第1の実施形態と同様に容器52内に、超音波振動子50が組み込まれた保持台60が収容されて配置されている。また、各処理ユニット81,82には、基板搬入出のための開口部79が設けられ、それぞれシャッタ83で開閉可能とされている。さらに各処理ユニット81,82には溶剤ガス76を供給するための供給口77が設けられている。
【0077】
なお、塗布ユニット82と振動ユニット81とが垂直方向に重ねられているのではなく水平方向に配列させてもよい。
【0078】
このような装置では、まず塗布ユニット82でレジストが塗布された後、主搬送装置23が塗布ユニット82から基板を取り出し、振動ユニット81へ搬送して保持台60に載置させる。そして超音波振動を与えることでレジストを平坦化し膜厚を均一にする。
【0079】
本実施形態によっても、基板を回転させるためのモータ等を使用していないので、発塵を防止することができるとともに電力の消費量を低減できる。また、回転を必要としないので安全性を向上させることができる。
【0080】
また、本実施形態では、各処理ユニット81,82における処理中に溶剤ガスを供給するようにしているのでレジストの乾燥を防止することができる。
【0081】
本発明は以上説明した実施形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【0082】
例えば、上記実施形態において処理室Rに溶剤ガスを供給するようにしたが、これに代えて、処理室内を加圧してレジストの乾燥を抑制することも可能である。あるいは、保持台60を所定の温度に保つために例えば保持台60にペルチェ素子等を設けるようにしてもよい。これにより例えば容器内の温度を処理液の最も乾燥しにくい程度の温度に調整することができる。
【0083】
また、上記実施形態では超音波振動子50を用いたが、超音波と同じ20kHz以上の周波数を有する電圧を浮上用電磁石43や水平位置保持用電磁石44に印加することで、これら電磁石43,44のみで保持台60を振動させることができる。
【0084】
さらに、上記実施形態ではガラス基板を例にあげたが、半導体ウェハを処理する装置であっても本発明は適用可能である。
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レジスト液等の処理液を塗布する際、低消費電力で安全性を向上させることができ、しかも発塵を防止することができる。また、処理液を効率良く平坦化し、膜厚の均一性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る塗布現像処理システムの全体構成を示す平面図である。
【図2】図1に示す塗布現像処理システムの正面図である。
【図3】図1に示す塗布現像処理システムの背面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニットの斜視図である。
【図5】図4に示すレジスト塗布処理ユニットの断面図である。
【図6】保持台の下からの斜視図である。
【図7】(a),(b)順に、保持台に基板が保持される動作を示す図である。
【図8】長尺形状ノズルでレジストを塗布する動作を示す斜視図である。
【図9】縦横方向のスキャン塗布を行う動作を示す斜視図である。
【図10】レジスト塗布処理における各動作のタイミングチャートである。
【図11】別の振動動作を示すタイミングチャートである。
【図12】スキャン塗布の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニットの斜視図である。
【図13】スキャン塗布の実施形態に係るレジスト吐出と振動動作を示すタイミングチャートである。
【図14】別の振動動作を示すタイミングチャートである。
【図15】第2の実施形態に係る基板処理装置を示す側面図である。
【符号の説明】
G…ガラス基板
R…処理室
15…レジスト処理ブロック
23…主搬送装置
30…中央制御部
36…超音波振動子制御部
37a…浮上用電磁石制御部
37b…水平位置保持用電磁石制御部
38…モータ制御部
39…レジストタンク・ポンプ
40…減圧乾燥ユニット
41…ノズル
43…浮上用電磁石
44…水平位置保持用電磁石
45,46…永久磁石
50…超音波振動子
51…蓋部材
58…溶剤ガス供給源
60…保持台
61…支持ピン
66…ノズル
81…振動ユニット
82…塗布ユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for applying a processing liquid such as a resist to a glass substrate used in, for example, a liquid crystal display (LCD).
[0002]
[Prior art]
In the LCD manufacturing process, photolithography technology similar to that used in semiconductor device manufacturing to form ITO (Indium Tin Oxide) thin films and electrode patterns on the glass substrate for LCD, which is the object to be processed Is used. In the photolithography technique, a photoresist is applied to a glass substrate, which is exposed and further developed.
[0003]
In the resist coating step, first, a glass substrate is vacuum-sucked from the back side of the substrate by a chuck mechanism and held in a cup that accommodates the substrate. Then, a resist solution is supplied to the center of the glass substrate, and the substrate is rotated by rotating the chuck mechanism itself, and the entire surface of the substrate is diffused and applied by the centrifugal force. This is called spin coating. Further, in such spin coating, measures such as rotating the cup together with the substrate are taken in order to suppress turbulence generated around the substrate by the rotation of the substrate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a spin coating apparatus requires a driving mechanism such as a chuck mechanism and a motor for rotating the cup, and has a problem that dust is generated from a bearing portion of the motor. In addition, the use of such a drive mechanism increases the size of the device, increasing costs and power consumption. There is also a safety problem due to the high-speed rotation of the substrate. In particular, considering the recent increase in size of glass substrates, problems such as power consumption and safety are serious.
[0005]
In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving safety with low power consumption and preventing dust generation when applying a processing solution such as a resist solution. Is to provide.
[0006]
In addition to the above object, a further object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of efficiently flattening the processing liquid and ensuring the uniformity of the film thickness.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus of the present invention is arranged to be accommodated in a container, holds a substrate, means for supplying a processing liquid onto the substrate held on the holding table, A vibration generating unit provided on the holding table for applying vibration to the substrate held on the holding table, and means for separating the container and the holding table at least when the vibration generating unit applies vibration to the substrate. The means for separating the container and the holding table is to float the holding table by a first electromagnet provided on the container or the holding table .
[0008]
In the present invention, the processing table on the supplied substrate is leveled and flattened while the processing liquid film is made uniform by vibrating the holding table by the vibration generating unit. This vibration is, for example, an ultrasonic vibration (vibration of 20 kHz or more) by an ultrasonic vibrator, and it is preferable to use a minute vibration. Thus, in the present invention, since a motor or the like for rotating the substrate is not used, dust generation can be prevented and power consumption can be reduced. In the present invention, since the processing liquid is flattened without rotating the substrate, the apparatus can be miniaturized and the safety can be improved. Further, according to the present invention, when the vibration is applied to the substrate, the container and the holding base are separated from each other so that the vibration is not transmitted to the container while the substrate is vibrated. In this way, by vibrating only the holding table that is in contact with the substrate, it is possible to suppress the transmission of vibration to unnecessary parts and enhance the dust prevention effect, and also reduce the power consumption. Can be improved.
[0009]
Further, it is possible to prevent the contact portion is eliminated dust between the container and the supporter by floating the holder is provided an electromagnet in a container or holder.
[0010]
One embodiment of the present invention further includes a second electromagnet provided on the side surface of the container or the side surface of the holding table, for holding the horizontal position of the container and the holding table. Thus, the floating state by the first electromagnet can be stabilized by positioning the container and the holding table in the horizontal direction using the second electromagnet. In particular, it is possible to supply stable vibration to the holding table while preventing the side surface of the holding table from coming into contact with the inner side surface of the container due to the vibration generated by the vibration generating unit.
[0017]
One aspect of the present invention further includes means for controlling the holding base to vibrate by applying a voltage to at least one of the first electromagnet and the second electromagnet. In addition to the vibration generated by the vibration generating unit, the treatment liquid can be efficiently flattened by generating vibration on the holding table by at least one of the first electromagnet and the second electromagnet, and the film thickness can be made uniform. Contributes to
[0025]
According to still another aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus accommodated in a container and holding a substrate, means for supplying a processing liquid onto the substrate held on the holding table, and the container And an electromagnet mechanism that vibrates the substrate held on the holding table.
[0026]
In the present invention, by driving the electromagnet mechanism, the container and the holding table are separated from each other and the supplied processing liquid on the substrate is leveled and flattened. As this vibration, for example, ultrasonic vibration can be used. Thus, in the present invention, since a motor or the like for rotating the substrate is not used, dust generation can be prevented and power consumption can be reduced. In the present invention, since the processing liquid is flattened without rotating the substrate, the apparatus can be miniaturized and the safety can be improved.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a plan view showing a coating and developing system for an LCD substrate to which the conveying apparatus of the present invention is applied, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a rear view thereof.
[0029]
The coating and developing processing system 1 includes a cassette station 2 on which a cassette C that stores a plurality of glass substrates G is placed, and a plurality of processing units for performing a series of processes including resist coating and development on the substrates G. An interface unit 4 for transferring the substrate G between the processing unit 3 and the exposure apparatus 32 is provided, and a cassette station 2 and an interface unit 4 are disposed at both ends of the processing unit 3, respectively.
[0030]
The cassette station 2 includes a transport mechanism 10 for transporting the LCD substrate between the cassette C and the processing unit 3. Then, loading and unloading of the cassette C is performed at the cassette station 2. In addition, the transport mechanism 10 includes a transport arm 11 that can move on a transport path 12 provided along the cassette arrangement direction, and the transport arm 11 can transport the substrate G between the cassette C and the processing unit 3. Done.
[0031]
The processing section 3 includes a main transport section 3a extending in the direction (X direction) perpendicular to the arrangement direction (Y direction) of the cassette C in the cassette station 2, and a resist coating processing unit along the main transport section 3a. An upstream portion 3b in which processing units including (CT) are arranged in parallel and a downstream portion 3c in which processing units including development processing unit (DEV) 18 are arranged in parallel are provided.
[0032]
The main transport unit 3a is provided with a transport path 31 extending in the X direction, and a main transport device 23 configured to move along the transport path 31 and transport the glass substrate G in the X direction. . The main transfer device 23 is configured to hold and transfer the substrate G with, for example, support pins. Further, a vertical transfer unit 7 that transfers the substrate G between the processing unit 3 and the interface unit 4 is provided at the end of the main transfer unit 3a on the interface unit 4 side.
[0033]
In the upstream part 3b, a scrubber cleaning unit (SCR) 20 for cleaning the substrate G is provided at the end of the cassette station 2 side, and an organic substance on the substrate G is disposed above the scrubber cleaning unit (SCR) 20. An excimer UV processing unit (e-UV) 19 is provided for removing water.
[0034]
Next to the scrubber cleaning processing unit (SCR) 20, thermal processing blocks 24 and 25 are arranged in which units for performing thermal processing on the glass substrate G are stacked in multiple stages. Between these heat treatment blocks 24 and 25, the vertical transfer unit 5 is arranged, and the transfer arm 5a is movable in the Z direction and the horizontal direction and is rotatable in the θ direction. The substrate G is transferred by accessing each heat treatment system unit in the blocks 24 and 25. The vertical transport unit 7 in the processing unit 3 has the same configuration as the vertical transport unit 5.
[0035]
As shown in FIG. 2, the heat treatment system block 24 includes a baking unit (BAKE) for performing heat treatment before applying a resist to the substrate G, and an adhesion unit (AD) for performing hydrophobization treatment with HMDS gas. They are stacked in order from the bottom. On the other hand, in the heat treatment block 25, two stages of cooling units (COL) for cooling the substrate G and an adhesion unit (AD) are stacked in order from the bottom.
[0036]
A resist processing block 15 extends in the X direction adjacent to the heat treatment block 25. The resist processing block 15 includes a resist coating processing unit (CT) 49 for applying a resist to the substrate G, a reduced pressure drying unit (VD) 40 for drying the applied resist under reduced pressure, and a substrate G according to the present invention. An edge remover (ER) 48 for removing the resist at the peripheral edge portion is integrally provided. The resist processing block 15 is provided with a sub arm (not shown) that moves from the resist coating processing unit (CT) 49 to the edge remover (ER) 48, and the substrate G is transported in the resist processing block 15 by this sub arm. It is like that.
[0037]
A multi-stage heat treatment system block 26 is disposed adjacent to the resist processing block 15, and the pre-baking unit (PREBAKE) for performing a heat treatment after applying the resist to the substrate G is arranged in this heat treatment system block 26. Are stacked.
[0038]
In the downstream portion 3c, as shown in FIG. 3, a heat treatment system block 29 is provided at the end on the interface portion 4 side, which includes a cooling unit (COL), a heat treatment before the development process after the exposure. Post-exposure baking units (PEBAKE) that perform the above are stacked in order from the bottom.
[0039]
A development processing unit (DEV) 18 that performs development processing adjacent to the heat treatment block 29 extends in the X direction. Next to the development processing unit (DEV) 18, heat treatment system blocks 28 and 27 are arranged. Between these heat treatment system blocks 28 and 27, the same structure as the vertical transport unit 5 is provided. A vertical transfer unit 6 that can access the heat treatment units 28 and 27 is provided. An i-line processing unit (i-UV) 33 is provided on the end of the development processing unit (DEV) 18.
[0040]
In the heat treatment block 28, a cooling unit (COL) and a post baking unit (POBAKE) for performing heat treatment after development on the substrate G are stacked in order from the bottom. On the other hand, in the heat treatment block 27, similarly, a cooling unit (COL) and a post baking unit (POBAKE) are stacked in order from the bottom.
[0041]
The interface unit 4 is provided with a titler and peripheral exposure unit (Title / EE) 22 on the front side, an extension cooling unit (EXTCOL) 35 adjacent to the vertical transfer unit 7, and a buffer cassette 34 on the back side. There is a vertical transfer unit 8 that transfers the substrate G between the titler / peripheral exposure unit (Title / EE) 22, the extension cooling unit (EXTCOL) 35, the buffer cassette 34, and the adjacent exposure device 32. Has been placed. The vertical transport unit 8 has the same configuration as the vertical transport unit 5.
[0042]
Regarding the processing steps of the coating and developing processing system 1 configured as described above, first, the substrate G in the cassette C is transported to the upstream portion 3b in the processing portion 3 portion. In the upstream portion 3b, surface modification / organic matter removal processing is performed in the excimer UV processing unit (e-UV) 19, and then cleaning processing is performed in the scrubber cleaning processing unit (SCR) 20 while the substrate G is transported substantially horizontally. And a drying process is performed. Subsequently, the substrate G is taken out by the transfer arm 5a in the vertical transfer unit at the lowermost stage of the heat treatment system block 24, heated in the baking unit (BAKE) of the heat treatment system block 24, and in the adhesion unit (AD). In order to improve the adhesion between the glass substrate G and the resist film, a process of spraying HMDS gas onto the substrate G is performed. Thereafter, a cooling process by a cooling unit (COL) of the heat treatment system block 25 is performed.
[0043]
Next, the substrate G is transferred from the transfer arm 5 a to the main transfer device 23. After being transferred to the resist coating processing unit (CT) and subjected to the resist coating processing, the reduced pressure drying processing unit (VD) performs the reduced pressure drying processing, and the edge remover (ER) 48 performs the resist removal processing on the periphery of the substrate. It is done sequentially.
[0044]
Next, the substrate G is transferred from the main transfer device 23 to the transfer arm of the vertical transfer unit 7, subjected to heat treatment in the pre-baking unit (PREBAKE) in the heat treatment block 26, and then cooled in the heat treatment block 29. A cooling process is performed in the unit (COL). Subsequently, the substrate G is cooled by an extension cooling unit (EXTCOL) 35 and exposed by an exposure apparatus.
[0045]
Next, the substrate G is transferred to the post-exposure baking unit (PEBAKE) of the heat treatment system block 29 via the transfer arms of the vertical transfer units 8 and 7, where the heat treatment is performed and then the cooling unit (COL). The cooling process is performed. Then, the development process, the rinsing process and the drying process are performed while the substrate G is transported substantially horizontally in the development processing unit (DEV) 18 via the transport arm of the vertical transport unit 7.
[0046]
Next, the substrate G is transferred from the lowermost stage in the heat treatment system block 28 by the transfer arm 6a of the vertical transfer unit 6, and is subjected to heat treatment in the post baking unit (POBAKE) in the heat treatment system block 28 or 27, and the cooling unit. The cooling process is performed at (COL). The substrate G is transferred to the transport mechanism 10 and accommodated in the cassette C.
[0047]
4 and 5 are a perspective view and a sectional view showing the resist coating unit (CT) according to the first embodiment of the present invention.
[0048]
The resist coating unit (CT) is provided with a holding table 60 that holds the entire glass substrate G from the back side. The holding table 60 is accommodated in a container 52 and arranged. An upper portion of the container 52 is opened, and a lid member 51 (see FIG. 5) for sealing the inside of the container 52 to form the processing chamber R is disposed so as to be movable up and down by a lift driving mechanism (not shown). ing.
[0049]
FIG. 6 is a simplified perspective view of the holding table 60 from below. As shown in the figure, for example, eight permanent magnets 45 are arranged around the lower end of the holding table 60. For example, eight levitation electromagnets 43 as first electromagnets are fixedly arranged at the position of the outer bottom portion of the container 52 facing the plurality of permanent magnets 45 (only two are shown in FIG. 5). .) These levitation electromagnets 43 are connected to an AC power supply 55, for example, and are controlled by the levitation electromagnet control section 37a in the electromagnet control section 37. Specifically, for example, the applied voltage and its timing are controlled, and the levitation electromagnet controller 37a further includes a rectifier circuit, an AC frequency converter circuit, and the like. By operating such an electromagnet 43, the holding base 60 is separated from the container 52 and floats.
[0050]
Further, for example, eight permanent magnets 46 are fixedly arranged around the side surface of the holding table 60. For example, eight horizontal position holding electromagnets 44 as second electromagnets are disposed at positions on the outer side surface of the container 52 facing the permanent magnets 46. These horizontal position holding electromagnets 44 are respectively connected to an AC power source 56 and controlled by a horizontal position holding electromagnet control section 37b in the same manner as the levitation electromagnet 43. Specifically, for example, the applied voltage and its timing are controlled in the same manner as described above, and a rectifier circuit, an AC frequency conversion circuit, and the like are provided.
[0051]
The holding table 60 is provided with a plurality of holes 60a penetrating from the upper part to the lower part thereof, and support pins 61 for supporting the back side of the substrate G are erected in the holes 60a. These support pins 61 are fixed to the bottom of the container 52. The length of the support pin 61 is such that the bottom of the holding table 60 and the bottom of the container 52 are in contact with each other when the levitation electromagnet 43 is not powered, that is, as shown in FIG. The length is sticking out. Thereby, the board | substrate G can be delivered between the exteriors.
[0052]
Further, a chuck hole 60 b for holding the substrate is formed in the holding table 60, and the substrate G is vacuum-sucked by being evacuated by the vacuum pump 53. Furthermore, an ultrasonic transducer 50 that generates ultrasonic waves is incorporated in the holding table 60. Thereby, ultrasonic vibration is applied to the holding table 60 and the vibration is transmitted to the substrate placed on the holding table 60. The ultrasonic transducer 50 is configured such that, for example, the frequency, amplitude, and the like thereof are controlled by the ultrasonic transducer control unit 36.
[0053]
For example, a central portion of the lid member 51 is provided with a supply port 51a for supplying solvent gas from the solvent gas supply source 58 through the supply pipe 57 into the processing chamber R. Here, for example, thinner is used as the solvent gas. A diffusion plate 59 is provided in the processing chamber R and below the supply port 51a, so that the supplied solvent gas is diffused in the processing chamber R so that the chamber has a solvent atmosphere. It has become.
[0054]
A drain 67 is provided at the bottom of the container 52 for draining and exhausting the resist solution in the resist coating process.
[0055]
Further, the positional relationship between the electromagnet 43 (44) and the permanent magnet 45 (46) may be opposite to each other. The arrangement and number of electromagnets 43 (44) and the arrangement and number of permanent magnets 45 (46) can be changed as appropriate.
[0056]
With reference to FIG. 4, an elongated nozzle 41 is arranged outside the container 52 in parallel with one side of the glass substrate G held on the holding table 60. The nozzle 41 is connected to a resist tank 39 or a pump 39 that serves as a resist solution supply source, and is supplied with a resist solution via a pipe 65.
[0057]
The long nozzle 41 is provided with a plurality of holes for discharging a resist solution (not shown) in the longitudinal direction. However, the present invention is not limited to this, and a long nozzle in which a slit-like opening for discharging a resist solution is provided in the longitudinal direction may be used. The nozzle 41 is attached and fixed to an attachment member 64, and the attachment member 64 is attached to the vertical support 42. The vertical support 42 is connected to a ball screw 63 that is rotated by a motor 62, and the nozzle 41 moves in the horizontal direction on the substrate G by the operation of the motor 62. The motor 62 is controlled by, for example, the rotational speed by the motor control unit 38.
[0058]
The ultrasonic transducer control unit 36, electromagnet control unit 37, motor control unit 38, and resist tank / pump 39 are controlled centrally by the central control unit 30.
[0059]
Next, the operation of the resist coating unit (CT) configured as described above will be described.
[0060]
First, as shown in FIG. 7A, the lid member 51 is opened, and the substrate G is transferred to the support pins 61 by the transfer arm 23 a of the main transfer device 23, for example. Then, the rectified high-frequency voltage is applied to the levitation electromagnet 43, and the holding table 60 is levitated from the container 52 as shown in FIG. Thereby, the substrate G is placed on the holding table 60. As described above, since the substrate 52 can be held on the holding table 60 or supported by the support pins 61 by the relative movement between the container 52 and the holding table 60, the support member that has been conventionally required is moved up and down. A drive mechanism becomes unnecessary. Thereby, dust generation from the drive mechanism can be prevented, and the apparatus can be simplified and the cost can be reduced. Further, by operating the horizontal position holding electromagnet 44 simultaneously with the floating of the holding table 60, the floating state of the holding table 60 can be stabilized. In particular, it is possible to supply stable vibration to the holding table while preventing the side surface of the holding table from coming into contact with the inner side surface of the container due to the vibration generated by the vibration generating unit.
[0061]
Next, in the state shown in FIG. 7B, the ultrasonic vibrator 50 applies vibration to the substrate G via the holding table 60 and discharge of the resist by the movement of the nozzle 41 is started. Specifically, as shown in FIG. 8, the resist is applied to the entire surface of the substrate G by discharging the resist onto the substrate G while the nozzle 41 moves. In this way, by supplying the resist while applying ultrasonic vibration to the substrate G, the resist is flattened and the film thickness is made uniform.
[0062]
In the present embodiment, the lid member 51 is closed after the resist discharge is completed, and the solvent gas is supplied into the processing chamber R. As a result, the processing chamber R is filled with a solvent atmosphere, drying of the supplied resist is suppressed, and planarization of the resist by ultrasonic vibration can be promoted. This is because if the resist is dry, planarization becomes difficult even if the substrate is vibrated.
[0063]
FIG. 10 shows the timing of each operation in the resist coating process as described above, and shows discharge and stop of the resist, ON and OFF of the ultrasonic vibration, opening and closing of the lid member 51, and supply and stop of the solvent gas. Yes.
[0064]
As described above, in the present embodiment, since a motor or the like for rotating the substrate G is not used, dust generation can be prevented and power consumption can be reduced. Further, since the resist is flattened without rotating the substrate G, the apparatus can be miniaturized and the safety can be improved.
[0065]
Furthermore, in the present embodiment, when the substrate G is subjected to vibration, the holding table 60 is lifted from the container 52 so that the vibration is not transmitted to the container 52 while the substrate is vibrated. . In this way, by vibrating only the holding table that is in contact with the substrate, it is possible to suppress the transmission of vibration to unnecessary parts and enhance the dust prevention effect, and also reduce the power consumption. Can be improved.
[0066]
Further, in the present embodiment, by using the electromagnets 43 and 44, the contact portion between the container and the holding table is eliminated, and dust generation can be prevented.
[0067]
In addition, since the horizontal position holding electromagnet 44 is activated simultaneously with the floating of the holding table 60, it is possible to prevent the side surface of the holding table 60 from coming into contact with the inner side surface of the container 52 due to the vibration of the ultrasonic vibrator 50. A stable vibration can be supplied to the holding table 60.
[0068]
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 11, the amplitude of vibration by the ultrasonic transducer 50 may be controlled so as to decrease with time. As described above, if the amplitude is increased at the time of starting the resist discharge, the resist solution that has already been supplied and is about to diffuse and flatten flows so as to cover the resist solution supplied later. As a result, the resist can be planarized while reducing power consumption. In this case, it is particularly effective to further give the electromagnet 43 vibration that vibrates greatly in the moving direction component of the nozzle 41 and vibrates in the opposite direction component.
[0069]
FIG. 12 is a perspective view showing a resist coating processing unit (CT) according to an embodiment when performing scan coating. In FIG. 12, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0070]
In such a resist coating processing unit for scan coating, for example, a nozzle 72 for discharging a resist is held by a nozzle holding member 71. The nozzle holding member is connected to a ball screw 73 that is rotated by a motor 74 and is configured to move in a direction perpendicular to the moving direction of the vertical support 42. Thereby, the nozzle 41 can move in the horizontal and vertical directions within a horizontal plane on the substrate G.
[0071]
As for the operation of the resist coating unit of this embodiment, as in the case described above, the substrate is first transferred to the support pins 61 with the lid member 51 opened, and the substrate is lifted by the holding table 60 and the holding table 60 is lifted. Placed on. Then, along with the generation of vibration by the ultrasonic vibrator 50, the discharge of the resist is started. In this case, as shown in FIG. 9, the resist is discharged from the corner of the substrate G as indicated by 70 while alternately moving in a direction parallel to the short side of the substrate and a direction parallel to the long side, for example. . As a result, a resist is applied to the entire surface of the substrate G.
[0072]
Also in the present embodiment, since a motor or the like for rotating the substrate G is not used, dust generation can be prevented and power consumption can be reduced. Further, since the resist is flattened without rotating the substrate G, the apparatus can be miniaturized and the safety can be improved.
[0073]
By the way, in the case of the scan coating, if the coating process is performed while vibrating the substrate G, for example, when the coating for one row is finished on the substrate and the coating for the next row is to be applied, the pitch between the rows If is very narrow, the rows may interfere with each other. That is, the treatment liquid at the start of application spreads to some extent due to vibration, and the coating liquid for a certain row interferes with the coating liquid for the next row, and there is a possibility that coating with a uniform film thickness cannot be obtained. Therefore, in this embodiment, the resist may be applied to the entire surface of the substrate G by the nozzle 72, and then the substrate may be vibrated. Thereby, such interference can be prevented and the film thickness can be made uniform.
[0074]
Alternatively, resist discharge and ultrasonic vibration may be performed at the timing shown in FIG. For example, after discharging the resist for one row in the movement parallel to the short side Gb of the substrate shown in FIG. 9, the discharge is temporarily stopped, and the substrate is vibrated while the discharge is stopped. Such an operation is repeated to apply a resist to the entire surface of the substrate. In the case of scan coating, it takes more time to apply the resist to the entire surface of the substrate than when spin coating or the above-described long nozzle is used, and as a result, the resist at the start of coating starts to dry over time. However, in this embodiment, such inconvenience does not occur because vibration is intermittently applied before the resist is dried. In this case, it is preferable to vibrate for a long time after the entire surface is coated. Further, as shown in FIG. 14, the amplitude of vibration may be reduced after the coating on the entire surface of the substrate is completed.
[0075]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0076]
FIG. 15 is a side view according to the embodiment. Reference numeral 82 denotes a coating unit, on which a vibration unit 81 is stacked. Both units 81 and 82 are accessible by the main transfer device 23. A holding member 84 that holds the substrate G is provided in the coating unit 82, and the resist is applied by the nozzle 41 while being held by the holding member 84. In the vibration unit 81, a holding base 60 in which the ultrasonic transducer 50 is incorporated is housed and disposed in the container 52, as in the first embodiment. Each processing unit 81, 82 is provided with an opening 79 for loading and unloading a substrate, and can be opened and closed by a shutter 83. Further, each processing unit 81, 82 is provided with a supply port 77 for supplying the solvent gas 76.
[0077]
Note that the coating unit 82 and the vibration unit 81 may be arranged in the horizontal direction instead of being stacked in the vertical direction.
[0078]
In such an apparatus, first, after a resist is applied by the application unit 82, the main transfer device 23 takes out the substrate from the application unit 82, transfers it to the vibration unit 81, and places it on the holding table 60. By applying ultrasonic vibration, the resist is flattened to make the film thickness uniform.
[0079]
Also according to the present embodiment, since a motor or the like for rotating the substrate is not used, dust generation can be prevented and power consumption can be reduced. Moreover, since rotation is not required, safety can be improved.
[0080]
In the present embodiment, the solvent gas is supplied during the processing in each of the processing units 81 and 82, so that the resist can be prevented from drying.
[0081]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible.
[0082]
For example, although the solvent gas is supplied to the processing chamber R in the above embodiment, it is also possible to pressurize the processing chamber and suppress drying of the resist instead. Alternatively, for example, a Peltier element or the like may be provided on the holding table 60 in order to keep the holding table 60 at a predetermined temperature. Thereby, for example, the temperature in the container can be adjusted to a temperature at which the processing liquid is hardly dried.
[0083]
In the above embodiment, the ultrasonic vibrator 50 is used. However, by applying a voltage having the same frequency of 20 kHz or higher as that of the ultrasonic wave to the levitation electromagnet 43 and the horizontal position holding electromagnet 44, the electromagnets 43, 44 are used. The holding table 60 can be vibrated only by this.
[0084]
Furthermore, in the above embodiment, the glass substrate is taken as an example, but the present invention can be applied to an apparatus for processing a semiconductor wafer.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when applying a processing solution such as a resist solution, safety can be improved with low power consumption, and dust generation can be prevented. In addition, the processing liquid can be efficiently flattened to ensure the uniformity of the film thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a coating and developing treatment system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the coating and developing treatment system shown in FIG.
FIG. 3 is a rear view of the coating and developing treatment system shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view of a resist coating unit according to the first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the resist coating unit shown in FIG.
FIG. 6 is a perspective view from below of the holding table.
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an operation of holding a substrate on a holding table in order of (a) and (b).
FIG. 8 is a perspective view showing an operation of applying a resist with a long nozzle.
FIG. 9 is a perspective view showing an operation of performing vertical and horizontal scan coating.
FIG. 10 is a timing chart of each operation in the resist coating process.
FIG. 11 is a timing chart showing another vibration operation.
FIG. 12 is a perspective view of a resist coating processing unit according to an embodiment of scan coating.
FIG. 13 is a timing chart showing resist discharge and vibration operation according to an embodiment of scan coating.
FIG. 14 is a timing chart showing another vibration operation.
FIG. 15 is a side view showing a substrate processing apparatus according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
G ... Glass substrate R ... Processing chamber 15 ... Resist processing block 23 ... Main transfer device 30 ... Central control unit 36 ... Ultrasonic transducer control unit 37a ... Levitation electromagnet control unit 37b ... Horizontal position holding electromagnet control unit 38 ... Motor Control unit 39 ... Registration tank / pump 40 ... Low pressure drying unit 41 ... Nozzle 43 ... Floating electromagnet 44 ... Horizontal position holding electromagnet 45,46 ... Permanent magnet 50 ... Ultrasonic vibrator 51 ... Cover member 58 ... Solvent gas supply source 60 ... Holding stand 61 ... Support pin 66 ... Nozzle 81 ... Vibration unit 82 ... Application unit

Claims (4)

容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、
この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、
前記保持台に設けられ、保持台に保持された基板に対し振動を与える振動発生部と、
少なくとも前記振動発生部により基板に対し振動を与える際、前記容器と前記保持台とを離間させる手段とを具備し、
前記容器と前記保持台とを離間させる手段は、該容器または保持台に設けられた第1の電磁石により保持台を浮上させるものであることを特徴とする基板処理装置。
A holding base arranged in a container and holding a substrate;
Means for supplying the processing liquid onto the substrate held on the holding table;
A vibration generating unit that is provided on the holding table and applies vibrations to the substrate held on the holding table;
Means for separating the container and the holding table when the substrate is vibrated at least by the vibration generating unit ;
The substrate processing apparatus characterized in that the means for separating the container and the holding table floats the holding table with a first electromagnet provided on the container or the holding table .
請求項に記載の基板処理装置であって、
前記容器の側面または前記保持台の側面に設けられ、該容器と保持台との水平方向の位置を保持するための第2の電磁石をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1 ,
A substrate processing apparatus, further comprising: a second electromagnet provided on a side surface of the container or the side surface of the holding table, for holding a horizontal position of the container and the holding table.
請求項に記載の基板処理装置であって、
前記第1の電磁石及び前記第2の電磁石のうち少なくとも一方に電圧を印加することで、前記保持台を振動させるように制御する手段をさらに具備することを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 2 ,
The substrate processing apparatus further comprising means for controlling the holding table to vibrate by applying a voltage to at least one of the first electromagnet and the second electromagnet.
容器に収容されて配置され、基板を保持する保持台と、
この保持台に保持された基板上に処理液を供給する手段と、
前記容器と前記保持台とを離間させるとともに、保持台に保持された基板に対し振動を与える電磁石機構と
を具備することを特徴とする基板処理装置。
A holding base arranged in a container and holding a substrate;
Means for supplying the processing liquid onto the substrate held on the holding table;
The substrate processing apparatus comprising: an electromagnet mechanism that separates the container and the holding table and applies vibration to the substrate held on the holding table.
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