JP4386430B2 - 塗布膜形成装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、この場合、フットプリント並びに装置のコストが増大するという技術的課題があった。
このように構成することにより、いずれのステージに載置された基板に対しても、処理液供給ノズルの吐出口に付着する処理液の均一化処理後に、すぐに塗布処理を行うことができる。したがって、いずれのステージで処理される基板に対しても、膜厚が均一となる塗布処理を行うことができ、且つスループットを向上することができる。
このように構成すれば、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着するよう制御することができる。すなわち、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着する状態であれば、塗布開始時において塗布膜の不均一による箒スジ等の発生を抑制することができる。
このように保湿手段を設けることにより、待機時においてノズル先端の乾燥を抑制することができる。
また、前記第一のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第一のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理し、且つ、前記第二のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第二のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することが望ましい。
また、各ステージに対応したローラを夫々配置するため、いずれのステージに載置された基板に対しても、処理液供給ノズルの吐出口に付着する処理液の均一化処理後に、すぐに塗布処理を行うことができる。したがって、いずれのステージで処理される基板に対しても、膜厚が均一となる塗布処理を行うことができ、且つスループットを向上することができる。
このように構成すれば、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着するように制御することができる。すなわち、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着する状態であれば、塗布開始時において塗布膜の不均一による箒スジ等の発生を抑制することができる。
このように保湿手段を設けることにより、待機時においてノズル先端の乾燥を抑制することができる。
また、前記した目的を達成するためになされた本発明に係る塗布膜形成装置は、被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有し、被処理基板に処理液を供給する一つの処理液供給ノズルと、前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、前記ノズル移動手段により前記処理液供給ノズルの吐出口を回転自在に形成されたローラの周面に近接させると共に、前記吐出口から前記ローラの周面に対し処理液を吐出させ、且つ前記ローラを一方向に回転させることにより、前記ノズル先端の前後方向の一方の側に前記ローラの回転方向に沿って他方よりも多くの処理液が付着した状態とするプライミング処理手段とを備え、前記ローラは、少なくとも前記第一のステージと第二のステージとの間に設置され、前記プライミング処理手段による処理の後、前記ノズル移動手段により、前記ノズル先端の前後方向の処理液が少なく付着した側を進行方向として前記処理液供給ノズルを移動させ、被処理基板に対する塗布処理を行うことを特徴としている。
このように2つのステージを有する構成とすることにより、従来の単一のステージの場合よりもスループットを向上することができる。
さらに、プライミング処理手段による処理の後、ノズル先端の処理液が少なく付着した側を進行方向としてノズルを移動し塗布処理を行うことにより、塗布開始時における箒スジ等の発生が抑制され、塗布膜がより均一となるようにすることができる。
また、前記プライミング処理手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、前記ノズル先端に対する処理の際、前記ローラ回転制御手段は、被処理基板に対する塗布処理が前記第一のステージまたは前記第二のステージのいずれで行われるかにより、前記ローラの回転方向を決定することが好ましい。
このように構成することにより、次に塗布処理を行うステージに合わせて、ノズル先端の処理液が少なく付着した側を進行方向とすることができる。
また、前記した目的を達成するためになされた本発明に係る塗布膜形成装置は、被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有し、被処理基板に処理液を供給する一つの処理液供給ノズルと、前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、前記ノズル移動手段により前記処理液供給ノズルの吐出口を回転自在に形成されたローラの周面に近接させると共に、前記吐出口から前記ローラの周面に対し処理液を吐出させ、且つ前記ローラを一方向に回転させることにより、前記ノズル先端の前後方向の一方の側に前記ローラの回転方向に沿って他方よりも多くの処理液が付着した状態とするプライミング処理手段とを備え、前記プライミング手段は、二つの前記ローラを備え、前記二つのローラは、それぞれ前記第一のステージおよび第二のステージの右側または左側に配置されると共に、前記二つのローラのいずれか一方の側方には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられ、前記プライミング処理手段による処理の後、前記ノズル移動手段により、前記ノズル先端の前後方向の処理液が少なく付着した側を進行方向として前記処理液供給ノズルを移動させ、被処理基板に対する塗布処理を行うことを特徴としている。
このように保湿手段を設けることにより、待機時においてノズル先端の乾燥を抑制することができる。
また、前記プライミング手段は、前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラに近接させた際に、前記ノズルを挟んで前記ローラの左右に配置された二つのワイパを有し、前記ローラ回転制御手段の制御により一方向に回転する前記ローラの回転方向上流側の前記ワイパのみをローラ周面に摺接させ、該周面上の不要な処理液を除去することが望ましい。
このようにローラの回転方向に対応させたワイパを用いることにより、ローラ周面の不要な処理液等を効果的に除去することができる。
このレジスト塗布現像処理装置100は、被処理基板である複数のLCD基板G(以下、基板Gと呼ぶ)を収容する複数のカセットCを載置するカセットステーション1と、基板Gに処理液であるレジスト液の塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理ステーション2と、露光装置4との間で基板Gの受け渡しを行うためのインタフェイスステーション3とを備えている。
なお、スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21の上の一部にはエキシマUV照射ユニット(e−UV)22が設けられている。
次いで、基板Gは、第1の熱処理ユニットセクション26に属する熱処理ユニットブロック(TB)31、32に搬入され、一連の熱処理(脱水ベーク処理、疎水化処理等)が行われる。なお、第1の熱処理ユニットセクション26内における基板搬送は搬送装置33により行われる。
なお、このレジスト塗布処理ユニット23は、本発明に係る塗布膜形成装置としてのレジスト塗布装置(CT)23aを含むユニットであり、詳細に後述する。
前記レジスト塗布処理ユニット23でのレジスト成膜処理後、基板Gは、第2の熱処理ユニットセクション27に属する熱処理ユニットブロック(TB)34、35に搬入され、一連の熱処理(プリベーク処理等)が行われる。なお、第2の熱処理ユニットセクション27内における基板搬送は搬送装置36により行われる。
そして基板Gは、第3の熱処理ユニットセクション28において所定温度に冷却された後、カセットステーション1の搬送装置11によって所定のカセットCに収容される。
図示するように、レジスト塗布装置(CT)23aおよび減圧乾燥ユニット(VD)23bは、支持台60の上に処理工程の順序に従い横一列に配置されている。支持台60の両側には一対のガイドレール62が敷設され、このガイドレール62に沿って平行移動する一組または複数組の搬送アーム64により、ユニット間で基板Gを直接やりとりできるようになっている。
なお、図3に示すように、前記ステージ50およびステージ59は、昇降可能な吸着機構を有する基板保持部50a、59aを夫々備えており、搬入された基板Gを前記基板保持部50a、59aにより受け取り、保持するようになされている。
なお、ワイパ91の先端形状は、このレジスト液除去機能が発揮できるものであれば良く、この例で用いている楔形の断面の他、矩形断面や二股状の断面形状といった任意の形状を採用することができる。
また、このワイパ91は、エアシリンダ90によりプライミングローラ52周面に接触する下位置とプライミングローラ52周面から離れた上位置との間を昇降可能に構成されており、必要に応じて、その位置を変更可能になされている。
まず、ノズル51をノズル待機部55に配置する一方、搬送アーム64によって搬送された基板G1をステージ50上に吸着保持する。このとき、ステージ50に設けられた基板保持部50aによって基板G1が吸着される。そして、レジスト液供給源95からレジスト液Rをノズル51内のレジスト液収容室に供給すると共に、ノズル移動手段86によってノズル51をノズル待機部55からステージ50の左側端部上方に移動する。
また、この際、吸引ポンプ83を駆動して吐出口51aの長手方向の両側を吸引することにより、吐出口51aの両側におけるレジスト液Rの吐出圧が減少され、吐出口51aの中央部側の吐出圧と両側の吐出圧がほぼ等しくなった状態、すなわちレジスト液Rの液厚が等しくなった状態で基板G上に帯状に吐出(供給)される。したがって、基板Gとノズル51が相対的に水平移動することによって基板Gの表面にレジスト液Rが帯状に供給され、基板Gの表面全体に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。
まず、ノズル51をノズル待機部55のプライミングローラ52に近接させ、ノズル51先端のプライミング処理を行う(図8のステップS1)。ステージ50上に、未塗布処理状態の基板G1が搬送された場合(図8のステップS2)、ノズル51はステージ50の左側端部上に移動し、基板G1へのレジスト液Rの塗布処理を行う(図8のステップS3)。なお、このとき、図7の矢印に示す方向にノズル51が移動し、塗布処理が行われる。
次いで、図8のステップS1の処理に戻り、その後、未塗布処理状態の基板が連続して各ステージに搬送された場合には、前記したフローに従い、基板への塗布処理を行う。
なお、前記したようにノズル51は塗布処理時における進行方向に方向性を有している。このため、塗布処理時において、基板G1、G2に対しては、図7の矢印に示すように、同一方向にノズル51が基板上を移動するようにノズル移動手段86によって移動の動作が制御される。
また、2つのステージ50、59間にノズル待機部55を配置するため、いずれのステージに載置された基板Gに対しても、ノズル51へのプライミング処理後に、すぐに塗布処理を行うことができる。このため、いずれのステージに載置された基板Gに対しても、膜厚が均一となる塗布処理を行うことができる。
さらに、前記実施の形態に示した構成によれば、ステージ50またはステージ59のいずれか一方で搬送アーム64や基板保持部50a、59a等の故障により塗布処理が出来ない状態になっても、図8に示したフローとは別フローを動作させることによって、他方のステージでの塗布処理を行うことができる。すなわち、ステージ50側に故障が生じた場合には、ノズル51先端のプライミング処理および、ステージ59上の未処理の基板G2に対する塗布処理を順に繰り返し行うよう動作させる。一方、ステージ59側に故障が生じた場合には、ノズル51先端のプライミング処理および、ステージ50上の未処理の基板G1に対する塗布処理を順に繰り返し行うよう動作させる。したがって、前記故障によるレジスト塗布現像処理装置100の運転中断を回避することができる。
この第二の実施の形態にあっては、図9に示すように、ノズル51は、ノズル移動手段86による動作制御により、塗布処理時の移動方向をステージ50側あるいはステージ59側に変更可能になされる。
また、図10に示すように、ノズル51の先端部は、吐出口51aを挟んで相対する下端部51bが共に幅広に形成される。このようにすることによって、ノズル51の進行方向が矢印に示す、いずれの方向であっても、吐出されるレジスト液Rが下端部51bの面により基板表面へ押さえつけられ、安定して塗布されるようになされている。
また、図示するように、ノズル51を挟んでローラ52の左右には、ワイパ91が夫々設置され、ローラ52の回転方向によって、いずれかのワイパ91がローラ52の周面に摺接するよう制御される。すなわち、ローラ52の回転方向によって、いずれかのエアシリンダ90が駆動され、ワイパ91の昇降動作が制御される。
したがって、本実施の形態によれば、図9に示すレジスト塗布装置23aの構成とすることにより、前記第一の実施の形態の場合よりも、略同じフットプリントで、よりスループットを向上させる構成とすることができる。
このレジスト塗布装置23aにおいては、ノズル待機部55から移動したノズル51は先ずステージ50上の基板G1を塗布処理し、次いでステージ59上の基板G2を塗布処理して、再びノズル待機部55に戻るようになされる。
このように本発明に係る第三の実施の形態によれば、ステージ50およびステージ59上に夫々載置された基板G1、G2に対し連続して塗布処理を行うことができるため、単位時間当たりの処理枚数を増やすことができる。
そこで、前記技術的課題を解決する実施形態として、図13に基づき、本発明に係る塗布膜形成装置(レジスト塗布装置)の第四の実施形態について説明する。なお、第四の実施の形態においては、前記した第一の実施の形態と、レジスト塗布装置23aの構成及びその動作制御のみが異なるため、その他の共通する構成については詳細な説明を省略する。
このような構成とすれば、先ず、ローラ52によるプライミング処理後にステージ50での基板G1への塗布処理を行い、次いでローラ63によるプライミング処理後にステージ59での基板G2への塗布処理を行うことができる。
また、第一の実施の形態において図4に示したレジスト塗布装置23aの構成よりもフットプリントおよび装置コストは増大するが、第二の実施形態において図9に示したレジスト塗布装置と同等のスループットを得ることができる。
レジスト塗布現像処理装置101は、図1のレジスト塗布現像処理装置100と同様に、図のX軸方向に沿って、カセットステーション1と、処理ステーション2と、インタフェイスステーション3とを備える。レジスト塗布現像処理装置101の構成において、図1のレジスト塗布現像処理装置100と明らかに異なるのは、シャトル41、搬送装置33、36、39等を廃し、各処理ユニットにおける基板Gの搬送に、垂直搬送ユニット(S/A)を用いる点である。
この構成の垂直搬送ユニット(S/A)13、14、15、12は、第1の熱処理ユニットセクション26、第2の熱処理ユニットセクション27、第3の熱処理ユニットセクション28、さらには、レジスト塗布処理ユニット23にそれぞれ隣接して配置される。
なお、レジスト塗布処理ユニット23に隣接して配置される垂直搬送ユニット(S/A)14については、ユニット自体が、レジスト塗布装置(CT)23aの長手方向(X方向)に沿って大きく移動可能になされている。すなわち、レジスト塗布装置(CT)23aのステージ50およびステージ59にそれぞれ載置される基板Gに対し、一搬送ユニットで対応可能になされている。
まず、カセットステーション1に配置されたカセットC内の基板Gが、搬送装置11により処理ステーション2に搬入された後、先ず、エキシマUV照射ユニット(e―UV)22によるスクラブ前処理、スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21によるスクラブ洗浄処理が行なわれる。
また、レジスト塗布装置(CT)23a及び減圧乾燥ユニット(VD)23bに対する基板Gの搬入、搬出は、すべて垂直搬送ユニット(S/A)14により行われる。
露光終了後、基板Gはインタフェイスユニット(I/F)20により外部装置ブロック45の上段のタイトラ(TITLER)に搬送されて基板Gに所定の情報が記される。なお、場合によっては、露光終了後、バッファステージ(BUF)43上のバッファカセットに基板Gを収容してから外部装置ブロック45の上段のタイトラ(TITLER)に搬送される。
そして例えばコロ搬送機構により基板Gが現像処理ユニット(DEV)24へ搬送され、そこで現像処理が施される。
その後、基板Gはコンベア搬送によりカセットステーション1に搬送され、搬送装置11によって所定のカセットCに収容される。
このため、効率的に基板搬送処理を行うことが可能となり、さらには、各熱処理ユニットセクション26、27、28やレジスト塗布処理ユニット23が、一方向に並設されることを回避して、レジスト塗布現像処理装置の小型化を図ることができる。
また、このようにレイアウトされたレジスト塗布現像処理装置101においても、本発明に係る塗布膜形成装置を有効に配置することができる。
23a レジスト塗布装置(塗布膜形成装置)
50 ステージ(第一のステージ)
51 レジスト供給ノズル(処理液供給ノズル)
51a 吐出口
51b 下端面
51c 傾斜面
52 プライミングローラ(第一のプライミング手段)
55 ノズル待機部(プライミング処理手段)
59 ステージ(第二のステージ)
86 ノズル移動手段
63 プライミングローラ(第二のプライミング手段)
65 ローラ回転制御手段
95 レジスト液供給源(処理液供給手段)
100 レジスト塗布現像処理装置
101 レジスト塗布現像処理装置
G LCD基板(被処理基板)
G1 LCD基板(被処理基板)
G2 LCD基板(被処理基板)
R レジスト液(処理液)
Claims (12)
- 被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、
並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、
被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有する一つの処理液供給ノズルと、
前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、
前記処理液供給ノズルに対して処理液を供給する処理液供給手段と、
前記第一のステージと第二のステージとの間に設置され、前記吐出口からの処理液を回転自在に形成されたローラの周面に吐出させ、前記ローラを回転させることによって前記吐出口に付着する処理液を均一化処理するプライミング処理手段とを備え、
前記処理液供給ノズルによって、第一のステージおよび第二のステージに載置された被処理基板の表面に処理液を塗布することを特徴とする塗布膜形成装置。 - 前記被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が、前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することを特徴とする請求項1に記載された塗布膜形成装置。
- 前記プライミング処理手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、
前記吐出口に付着する処理液を均一化処理する際に、前記ローラ回転制御手段は、該均一化処理後の塗布処理が前記第一のステージまたは前記第二のステージのいずれで行われるかにより前記ローラの回転方向を決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載された塗布膜形成装置。 - 前記プライミング処理手段には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された塗布膜形成装置。
- 被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、
並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、
被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有する一つの処理液供給ノズルと、
前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、
前記処理液供給ノズルに対して処理液を供給する処理液供給手段と、
前記吐出口からの処理液を回転自在に形成されたローラの周面に吐出させ、前記ローラを回転させることによって前記吐出口に付着する処理液を均一化処理するプライミング処理手段として、第一のプライミング処理手段および第二のプライミング処理手段とを備え、
前記第一のプライミング処理手段および第二のプライミング処理手段は、それぞれ前記第一のステージおよび第二のステージの右側または左側に配置され、
前記処理液供給ノズルによって、第一のステージおよび第二のステージに載置された被処理基板の表面に処理液を塗布することを特徴とする塗布膜形成装置。 - 前記第一のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第一のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理し、
且つ、前記第二のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第二のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することを特徴とする請求項5に記載された塗布膜形成装置。 - 前記第一および第二のプライミング手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、前記第一のプライミング処理手段のローラと、前記第二のプライミング処理手段のローラの回転方向が同一方向であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載された塗布膜形成装置。
- 前記第一のプライミング処理手段または前記第二のプライミング処理手段には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられていることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載された塗布膜形成装置。
- 被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、
並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、
被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有し、被処理基板に処理液を供給する一つの処理液供給ノズルと、
前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、
前記ノズル移動手段により前記処理液供給ノズルの吐出口を回転自在に形成されたローラの周面に近接させると共に、前記吐出口から前記ローラの周面に対し処理液を吐出させ、且つ前記ローラを一方向に回転させることにより、前記ノズル先端の前後方向の一方の側に前記ローラの回転方向に沿って他方よりも多くの処理液が付着した状態とするプライミング処理手段とを備え、
前記ローラは、少なくとも前記第一のステージと第二のステージとの間に設置され、
前記プライミング処理手段による処理の後、前記ノズル移動手段により、前記ノズル先端の前後方向の処理液が少なく付着した側を進行方向として前記処理液供給ノズルを移動させ、被処理基板に対する塗布処理を行うことを特徴とする塗布膜形成装置。 - 前記プライミング処理手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、
前記ノズル先端に対する処理の際、前記ローラ回転制御手段は、被処理基板に対する塗布処理が前記第一のステージまたは前記第二のステージのいずれで行われるかにより、前記ローラの回転方向を決定することを特徴とする請求項9に記載された塗布膜形成装置。 - 被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、
並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、
被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有し、被処理基板に処理液を供給する一つの処理液供給ノズルと、
前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、
前記ノズル移動手段により前記処理液供給ノズルの吐出口を回転自在に形成されたローラの周面に近接させると共に、前記吐出口から前記ローラの周面に対し処理液を吐出させ、且つ前記ローラを一方向に回転させることにより、前記ノズル先端の前後方向の一方の側に前記ローラの回転方向に沿って他方よりも多くの処理液が付着した状態とするプライミング処理手段とを備え、
前記プライミング手段は、二つの前記ローラを備え、前記二つのローラは、それぞれ前記第一のステージおよび第二のステージの右側または左側に配置されると共に、
前記二つのローラのいずれか一方の側方には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられ、
前記プライミング処理手段による処理の後、前記ノズル移動手段により、前記ノズル先端の前後方向の処理液が少なく付着した側を進行方向として前記処理液供給ノズルを移動させ、被処理基板に対する塗布処理を行うことを特徴とする塗布膜形成装置。 - 前記プライミング手段は、前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラに近接させた際に、前記ノズルを挟んで前記ローラの左右に配置された二つのワイパを有し、
前記ローラ回転制御手段の制御により一方向に回転する前記ローラの回転方向上流側の前記ワイパのみをローラ周面に摺接させ、該周面上の不要な処理液を除去することを特徴とする請求項11に記載された塗布膜形成装置。
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