JP4490797B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板に対する処理を停止することなく、スリットノズルを洗浄することにより、タクトタイムの短縮を図る技術に関する。
基板の製造工程に用いられる装置として、スリットノズルから基板の表面にレジスト液などの処理液を吐出することにより、基板にレジスト液を塗布するスリットコータ(基板処理装置)が知られている。
従来より、基板の製造工程においては生産性向上の要請から、基板処理のタクトタイムを短縮することが切望されており、例えば、特許文献1にこのようなスリットコータが記載されている。特許文献1に記載されている装置では、複数のスリットノズルによって複数の基板を並行処理することにより、タクトタイムの短縮を図る技術が提案されている。
特開平10−216599号公報
一方、スリットコータでは、塗布処理の精度を向上させるために、基板に対する塗布処理を行う毎に、スリットノズルの先端を洗浄するなどのメンテナンスを行うことが好ましい。しかし、例えスリットコータが動作中であっても、スリットノズルに対するメンテナンスを行っている間は、当該スリットノズルを使用することができないため、スリットコータは基板に対する塗布処理を行うことができない。したがって、基板の搬入搬出処理の時間内でメンテナンスが終了しない場合には、基板処理のタクトタイムが増大するという問題があった。特に、スリットノズルの内部に溜まったエアを抜く処理は比較的時間がかかる処理であり、基板の搬入搬出処理の時間内に終了させることが難しいという問題があった。
特許文献1に記載されている装置であっても、複数のスリットノズルのうちいずれか1つでもメンテナンスに時間がかかると、他のスリットノズルにおいて処理された基板もそれに応じて待たされることとなり、メンテナンスによるタクトタイムの増大という問題は解決されていない。
また、特許文献1に記載されているスリットコータでは、例え一方のスリットノズルについて異常が発生して、当該スリットノズルに対する大がかりなメンテナンスが必要となった場合であっても、スリットコータ全体を停止させなければならないという問題があった。すなわち、スリットノズルの数を増加させると、メンテナンスの機会も増えるため、特許文献1に記載されているスリットコータでは、さらにメンテナンスによるタクトタイムが増大するという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、メンテナンスによるタクトタイムの増大を防止することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、基板の塗布領域に所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、1枚の基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記基板の塗布領域のほぼ全域に向けて、直線状の吐出口から前記所定の処理液を吐出する複数のスリットノズルと、前記複数のスリットノズルに前記所定の処理液を供給する供給機構と、前記複数のスリットノズルをそれぞれ独立して昇降させる昇降手段と、前記保持手段に保持された前記基板と前記複数のスリットノズルとをそれぞれ独立して、前記基板の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動手段と、前記複数のスリットノズルのうち、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルに所定のメンテナンスを行うメンテナンス手段とを備え、前記メンテナンス手段は、前記複数のスリットノズルのうち特定のスリットノズルの前記基板に対する塗布処理の回数に応じて、前記特定のスリットノズルのメンテナンス条件を変更することを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る基板処理装置であって、前記メンテナンス手段は、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルを、所定の洗浄液によって洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る基板処理装置であって、前記洗浄手段が、前記複数のスリットノズルに対して、それぞれ独立した洗浄液供給路を備えることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記メンテナンス手段は、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルからエア抜きを行うエア抜き手段をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記供給機構が、前記複数のスリットノズルに対して、それぞれ独立した処理液供給路を備えることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、メンテナンス条件を取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたメンテナンス条件を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたメンテナンス条件に基づいて、前記メンテナンス手段を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項1ないし6のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記複数のスリットノズルのそれぞれについて、前記保持手段に保持された前記基板との間隔を測定する測定手段をさらに備え、前記昇降手段は、前記測定手段による測定結果に応じて、前記複数のスリットノズルを昇降させることを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項1ないし7のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記移動手段は、リニアモータであることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記複数のスリットノズルは、互いに長手方向の幅が異なるものを含むことを特徴とする。
また、請求項10の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記供給機構は、前記複数のスリットノズルに対し、同一の処理液を供給することを特徴とする。
また、請求項11の発明は、請求項1ないし10のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記制御手段は、前記複数のスリットノズルのうち、前記メンテナンス手段によるメンテナンスが終了したと判定されたスリットノズルを用いて、前記基板の塗布領域に所定の処理液を塗布することを特徴とする。
また、請求項12の発明は、基板の塗布領域に所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、1枚の基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記基板の塗布領域のほぼ全域に向けて、直線状の吐出口から前記所定の処理液を吐出する複数のスリットノズルと、前記複数のスリットノズルに前記所定の処理液を供給する供給機構と、前記複数のスリットノズルをそれぞれ独立して昇降させる昇降手段と、前記保持手段に保持された前記基板と前記複数のスリットノズルとをそれぞれ独立して、前記基板の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動手段と、前記複数のスリットノズルのうち、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルに所定のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、を備え、前記供給機構は、前記複数のスリットノズルのそれぞれに対し、互いに異なる処理液を供給するとともに、前記メンテナンス手段は、前記複数のスリットノズルに対し、それぞれ独立した洗浄液供給路から所定の洗浄液を供給することにより、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルを洗浄する洗浄手段を含むことを特徴とする。
請求項1ないし9に記載の発明では、保持手段に保持された基板の塗布領域のほぼ全域に向けて、直線状の吐出口から所定の処理液を吐出する複数のスリットノズルと、複数のスリットノズルに所定のメンテナンスを行うメンテナンス手段とを備えることにより、基板に対する処理を継続しつつ、他のスリットノズルのメンテナンスを十分に行うことができる。
請求項2に記載の発明では、メンテナンス手段は、基板に対する吐出を行っていないスリットノズルを、所定の洗浄液によって洗浄する洗浄手段を備えることにより、基板に対する処理を継続しつつ、他のスリットノズルの洗浄を十分に行うことができる。
請求項3に記載の発明では、洗浄手段が、複数のスリットノズルに対して、それぞれ独立した洗浄液供給路を備えることにより、それぞれのスリットノズルに適した洗浄液を供給することができる。
請求項4に記載の発明では、メンテナンス手段は、基板に対する吐出を行っていないスリットノズルからエア抜きを行うエア抜き手段をさらに備えることにより、基板に対する処理を継続しつつ、他のスリットノズルのエア抜きを十分に行うことができる。
請求項5に記載の発明では、供給機構が、複数のスリットノズルに対して、それぞれ独立した処理液供給路を備えることにより、それぞれのスリットノズルに適した処理液を供給することができる。
請求項6に記載の発明では、記憶手段に記憶されたメンテナンス条件に基づいて、メンテナンス手段を制御する制御手段をさらに備えることにより、適宜必要なメンテナンスを効率よく実行することができる。
請求項7に記載の発明では、複数のスリットノズルのそれぞれについて、保持手段に保持された基板との間隔を測定する測定手段をさらに備え、昇降手段は、測定手段による測定結果に応じて、複数のスリットノズルを昇降させることにより、複数のスリットノズルのいずれもが、どのような厚みの基板にも対応することができる。
請求項8に記載の発明では、移動手段は、リニアモータであることにより、フットプリントの増加を防止することができる。
請求項9に記載の発明では、複数のスリットノズルは、互いに長手方向の幅が異なるものを含むことにより、幅の異なる基板に対応することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
<1. 第1の実施の形態>
図1は、本発明に係る基板処理装置1の概略を示す斜視図である。図2は、基板処理装置1の本体2の側断面を示すと共に、レジスト液の塗布動作に係る主たる構成要素を示す図である。
なお、図1において、図示および説明の都合上、Z軸方向が鉛直方向を表し、XY平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の図についても同様である。
<全体構成>
基板処理装置1は、本体2と制御部6とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板(以下、単に「基板」と称する)90としており、基板90の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板90の表面に処理液としてのレジスト液を塗布する塗布処理装置として構成されている。したがって、この実施の形態では、スリットノズル41a,41bはレジスト液を吐出するようになっている。なお、基板処理装置1は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液(薬液)を塗布する装置として変形利用することもできる。
本体2は、基板90を載置して保持するための保持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能するステージ3を備える。ステージ3は直方体形状を有する例えば一体の石製であり、その上面(保持面30)および側面は平坦面に加工されている。
ステージ3の上面は水平面とされており、基板90の保持面30となっている。保持面30には図示しない多数の真空吸着口が分布して形成されており、基板処理装置1において基板90を処理する間、基板90を吸着することにより、基板90を所定の水平位置に保持する。また、保持面30には、図示しない駆動手段によって上下に昇降自在な複数のリフトピンLPが、適宜の間隔をおいて設けられている。リフトピンLPは、基板90を取り除く際に基板90を押し上げるためなどに用いられる。
保持面30のうち基板90の保持エリア(基板90が保持される領域)を挟んだ両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール31が固設される。走行レール31は、架橋構造4a,4bの両端部の最下方に固設される図示しない支持ブロックとともに、架橋構造4a,4bの移動を案内し(移動方向を所定の方向に規定する)、架橋構造4a,4bを保持面30の上方に支持するリニアガイドを構成する。
ステージ3の上方には、このステージ3の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造4a,4bが設けられている。
架橋構造4aは、例えばカーボンファイバ補強樹脂を骨材とするノズル支持部40a,と、その両端を支持する昇降機構43a,44aとから主に構成される。なお、架橋構造4bは、架橋構造4aとほぼ同様の構成であるため、説明を適宜省略する。
ノズル支持部40aには、スリットノズル41aとギャップセンサ42aとが取り付けられている。図1においてY軸方向に長手方向を有するスリットノズル41aには、スリットノズル41aにレジスト液を供給するための供給機構7(レジストポンプ72a)が接続されている。
スリットノズル41aは、基板90の表面を走査しつつ、供給機構7により供給されたレジスト液を、基板90の表面の所定の領域(以下、「レジスト塗布領域」と称する。)に吐出する。これにより、スリットノズル41aは基板90にレジスト液を塗布する。ここで、レジスト塗布領域とは、基板90の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板90の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。なお、供給機構7についての詳細は、後述する。
ギャップセンサ42a,42bは、それぞれスリットノズル41a,41bの近傍となるよう、ノズル支持部40a,40bに取り付けられ、下方の存在物(例えば、基板90の表面や、レジスト膜の表面)との間の高低差(ギャップ)を測定して、測定結果を制御部6に伝達する。すなわち、ギャップセンサ42aはスリットノズル41aと下方の存在物とのギャップを測定し、ギャップセンサ42bはスリットノズル41bと下方の存在物とのギャップを測定する。このように、基板処理装置1は、ステージ3に保持された基板90と、複数のスリットノズル41a,41bのそれぞれとの間隔をそれぞれ独立して測定する。
昇降機構43a,44aは、ノズル支持部40aの両側に分かれて配置されており、ノズル支持部40aを介してスリットノズル41aと連結されている。昇降機構43a,44aは主にACサーボモータ430a,440aおよび図示しないボールネジからなり、制御部6からの制御信号に基づいて、架橋構造4aの昇降駆動力を生成する。これにより、昇降機構43a,44aは、スリットノズル41aを並進的に昇降させる。また、昇降機構43a,44aは、スリットノズル41aのYZ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。なお、スリットノズル41bについても、昇降機構43b,44bのACサーボモータ430b,440bにより、スリットノズル41aとは独立して同様の動作を行うことが可能とされている。
基板処理装置1では、ステージ3の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子(ステータ)500,510が固設される。また、架橋構造4aの両端部には移動子501a,511aが設けられ、架橋構造4bの両端部には移動子501b,511bが設けられる。固定子500および移動子501a,501bはACコアレスリニアモータ(以下、単に、「リニアモータ」と略する。)50を,固定子500および移動子501a,501bはリニアモータ51をそれぞれ構成する。すなわち、リニアモータ50,51は、それぞれが一対の移動子501a,501bおよび511a,511bを備えており、それらを独立してX軸方向に移動させる。
このように、本実施の形態における基板処理装置1は、架橋構造4a,4bをX軸方向に移動させる機構としてリニアモータ50,51を採用することにより、固定子500,510を共通化することができる。したがって、例えば、回転モータとボールネジとを用いた一般的な移動機構によって、架橋構造4a,4bを独立して移動させる場合に比べて、フットプリントを抑制することができる。
また、架橋構造4aの両端部には、それぞれスケール部と検出子とを備えたリニアエンコーダ52a(図示せず),53aが固設される。リニアエンコーダ52aは、リニアモータ50の移動子501aの位置を検出し、リニアエンコーダ53aは、リニアモータ51の移動子511aの位置を検出する。同様に、架橋構造4bの両端部には、リニアエンコーダ52b,53bが固設され、リニアエンコーダ52bは、リニアモータ50の移動子501bの位置を検出し、リニアエンコーダ53bは、リニアモータ51の移動子511bの位置を検出する。各リニアエンコーダ52a,52b,53a,53bは、検出した位置情報を制御部6に出力する。
このように、各リニアエンコーダ52a,52b,53a,53bが各移動子501a,501b,511a,511bの位置をそれぞれ検出し、その検出結果に応じて制御部6がリニアモータ50,51をそれぞれ制御することにより、基板処理装置1は、架橋構造4a,4bをそれぞれ独立して移動させることができる。したがって、一方のスリットノズル(例えばスリットノズル41a)の状態に影響されることなく、他方のスリットノズル(例えばスリットノズル41b)を移動させることができる。
本体2の保持面30において、保持エリアのX軸方向両側には、開口32a,32bが設けられている。開口32a,32bはスリットノズル41a,41bと同じくY軸方向に長手方向を有し、かつ該長手方向長さはスリットノズル41a,41bの長手方向長さとほぼ同じである。また、図1において図示を省略するが、開口32aの下方の本体2の内部には、洗浄液吐出機構83aと、待機ポット85aと、プリ塗布機構86aとが設けられ、開口32bの下方の本体2の内部には、洗浄液吐出機構83bと、待機ポット85bと、プリ塗布機構86bとが設けられている。
図3は、供給機構7および洗浄機構8を示す図である。スリットノズル41a,41bにレジスト液を供給する供給機構7は、図3に示すように、レジストボトル70、レジスト液の流路となる配管71a,71b、およびレジストポンプ72a,72bから主に構成される。レジストボトル70からレジストポンプ72aを介してスリットノズル41aへと続く配管71aと、配管71a内のレジスト液を送液するレジストポンプ72aがスリットノズル41aに対するレジスト液供給路73aを構成する。同様に、レジストボトル70からレジストポンプ72bを介してスリットノズル41bへと続く配管71bと、配管71b内のレジスト液を送液するレジストポンプ72bがスリットノズル41bに対するレジスト液供給路73bを構成する。すなわち、供給機構7は各スリットノズル41a,41bに対して、それぞれ独立して設けられたレジスト液供給路73a,73bを備えている。
また、スリットノズル41a,41bを洗浄する洗浄機構8は、洗浄液ボトル80、洗浄液の流路となる配管81a,81b、ポンプ82a,82b、および洗浄液吐出機構83a,83bから主に構成される。洗浄液ボトル80からポンプ82aを介して洗浄液吐出機構83aへと続く配管81aと、配管81a内の洗浄液を送液するポンプ82aと、スリットノズル41aに洗浄液を吐出する洗浄液吐出機構83aとが、スリットノズル41aに対する洗浄液供給路84aを構成する。同様に、洗浄液ボトル80からポンプ82bを介して洗浄液吐出機構83bへと続く配管81bと、配管81b内の洗浄液を送液するポンプ82bと、スリットノズル41bに洗浄液を吐出する洗浄液吐出機構83bとが、スリットノズル41bに対する洗浄液供給路84bを構成する。すなわち、洗浄機構8は、複数のスリットノズル41a,41bに対して、それぞれ独立した洗浄液供給路84a,84bを備える。
洗浄液吐出機構83a,83bは、それぞれ洗浄液ボトル80から供給される洗浄液をスリットノズル41a,41bの先端部に向けて吐出する機構である。また、図示は省略しているが、洗浄液吐出機構83a,83bには、ガス供給部から不活性ガス(窒素)が供給され、スリットノズル41a,41bに向けて噴出させることが可能とされている。洗浄液吐出機構83a,83bは、図示しない移動機構によって、スリットノズル41a,41bの下方をY軸方向に沿って移動しつつ、洗浄液を吐出することにより、スリットノズル41a,41bの先端部を洗浄するとともに、窒素ガスを吹き付けることにより洗浄液を乾燥させることも可能である。
このように、基板処理装置1は、洗浄機構8によって、複数のスリットノズル41a,41bのうち、基板90に対する吐出を行っていない方を、洗浄液によって洗浄することにより、一方について洗浄処理(メンテナンス)を行いつつ、他方では基板90に対する処理を継続する。したがって、タクトタイムの増大を抑制しつつ、メンテナンス時間を十分に確保することができる。
なお、本実施の形態における基板処理装置1のように、スリットノズル41a,41bに対して同じ洗浄液を用いる場合には、洗浄液供給路84a,84bのうち、ポンプ82a,82bまでの経路を共通化してもよい。その場合、ポンプから洗浄液吐出機構83a,83bまでの配管を開閉バルブなどによって開閉することにより、洗浄処理を行う洗浄液吐出機構83a,83bに対してのみ洗浄液を供給するように構成してもよい。
図4は、スリットノズル41aのレジスト液供給路73aの詳細を示す図である。配管71aには、三方弁710およびバルブ711が取り付けられている。なお、同様の構造がスリットノズル41b側にも設けられている。また、図4において、図示を省略するが、三方弁710、バルブ711およびバルブ741は制御部6と接続されており、制御部6の制御により開閉動作する一種の電磁弁である。
三方弁710は、配管71aに配管81aが接続される位置に設けられており、配管71aの上流側と、配管81aとを選択的に、スリットノズル41a(配管71aの下流側)に接続する。具体的には、スリットノズル41aにレジスト液を供給する場合には、配管71aの上流側を開放し、配管81aを閉鎖する。これにより、レジストポンプ72aから送液されるレジスト液がスリットノズル41aに供給される。一方、スリットノズル41aに洗浄液を供給する場合には、配管71aの上流側を閉鎖し、配管81aを開放する。これにより、ポンプ82aから送液される洗浄液がスリットノズル41aに供給される。
また、スリットノズル41aには、エア抜き機構74aが取り付けられている。エア抜き機構74aは、エア抜き配管740およびバルブ741を備えている。エア抜き配管740は、図示しない回収機構に連通接続されており、バルブ741により開閉する。
なお、本実施の形態における基板処理装置1では、レジスト液および洗浄液は、スリットノズル41aの左右から供給されるが、例えば中央の一カ所から供給されるものであってもよい。
待機ポット85a,85bは、待機中の各スリットノズル41a,41bの先端が乾燥しないように設けられるものであり、比較的長時間塗布処理を行わない間、スリットノズル41a,41bは、主に待機ポット85a,85bの上方で待機する。
プリ塗布機構86a,86bは、スリットノズル41a,41bが基板90に対して塗布処理を行う直前に、予備塗布を行うための機構である。プリ塗布機構86a,86bは、それぞれがディスペンスロールを備えており、スリットノズル41a,41bは、当該ディスペンスロールに対してレジスト液を吐出して予備塗布を行う。これにより、基板処理装置1の塗布処理における精度が向上する。
図1に戻って、制御部6は、プログラムに従って各種データを処理する演算部60、プログラムや各種データを保存する記憶部61を内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置1に対して必要な指示を入力するための操作部62、および各種データを表示する表示部63を備える。
制御部6は、図1においては図示しないケーブルにより本体2に付属する各機構と電気的に接続されている。制御部6は、記憶部61に記憶されているデータや、操作部62からの入力信号、あるいはギャップセンサ42a,42bおよびその他の図示しない各種センサからの信号などに基づいて、各構成を制御する。
特に、制御部6は、オペレータが操作部62を操作することによって設定するメンテナンス条件を記憶部61に記憶させる。また、記憶部61が記憶したメンテナンス条件を適宜読み出して、リニアモータ50,51、供給機構7および洗浄機構8などを制御して、状況に応じたメンテナンスを行わせる。
なお、具体的には、データを一時的に記憶するRAM、読み取り専用のROM、および磁気ディスク装置などが記憶部61に該当する。あるいは、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置などであってもよい。また、操作部62には、ボタンおよびスイッチ類(キーボードやマウスなどを含む。)などが該当する。もしくは、タッチパネルディスプレイのように表示部63の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部63には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。
以上が、本実施の形態におけ基板処理装置1の構成および機能の説明である。
<動作説明>
図5および図6は、本実施の形態における基板処理装置1の動作を示す流れ図である。以下に図5および図6を用いて基板処理装置1の動作を説明する。なお、以下の基板処理装置1の動作は、特に明示しないかぎり、制御部6の制御に基づいて行われるものである。
まず、基板処理装置1は、所定の初期設定(ステップS10)を行った後、基板90が搬入されるまで待機する(ステップS11)。なお、所定の初期設定とは、基板処理装置1の動作に必要な準備を行う工程である。例えば、基板処理装置1が自動で行う工程(データの読み出しなど)のみならず、オペレータが手動で所定の設定作業を行うこと(新たなレシピの追加やメンテナンス条件の設定など)も含まれる。また、スリットノズル41a,41bの初期化メンテナンスも初期設定において行われる。
図7は、初期設定において行われる初期化メンテナンスの詳細を示す流れ図である。本実施の形態における基板処理装置1では、初期化メンテナンスにおいて、スリットノズル41a,41bに対して、内部洗浄処理および外部洗浄処理を行う。なお、メンテナンスはこれらに限られるものではない。また、初期化メンテナンスはスリットノズル41aおよびスリットノズル41bに対してほぼ同様に実行されるので、ここではスリットノズル41aに対する処理を例に説明する。
まず、制御部6がリニアモータ50,51を制御することにより、スリットノズル41aをプリ塗布機構86aの上方に移動させる(ステップS101)。
スリットノズル41aの移動が完了すると、制御部6は、三方弁710を制御して、配管81aを開放状態にするとともに、配管71aの上流側を閉鎖状態にする。また、バルブ711を制御して、配管71aの下流側を開放する。これにより、洗浄液ボトル80からスリットノズル41aまでの洗浄液の流路が連通接続される。さらに、制御部6は、エア抜き機構74aのバルブ741を開放状態として、エア抜き配管740を開放する。
次に、制御部6は、ポンプ82aを駆動させて、洗浄液ボトル80からスリットノズル41aに向けて洗浄液を供給する(ステップS102)とともに、スリットノズル41aのエア抜きを行う(ステップS103)。ステップS102が実行され、スリットノズル41aに洗浄液が供給されると、供給された洗浄液は配管71aの下流側を送液されつつスリットノズル41aから吐出される。これにより、スリットノズル41aの内部が洗浄される。
また、ポンプ82aによって送液され、供給された洗浄液は、エア抜き機構74aからも溢れ出す。この洗浄液によってスリットノズル41a内のエアがエア抜き機構74aに向けて押し出され、回収機構に向けて排出されることとなる。したがって、図9において、図示の都合上ステップS102とステップS103とを別工程として記載しているが、実際には、この2つの工程は同時並行的に進行する処理である。なお、エア抜き機構74aにエア抜き用のポンプを設けて強制的に排気するように構成してもよい。
ポンプ82aの駆動を開始してから所定の時間が経過すると、制御部6は、ポンプ82aを停止させて洗浄液の供給を停止させる。次に、三方弁710を制御して、配管81aを閉鎖するとともに、配管71aの上流側を開放する。これにより、レジストボトル70からスリットノズル41aまでのレジスト液の流路が連通接続される。
なお、ステップS102(S103)を実行する時間(内部洗浄処理における実質的な洗浄時間)は、メンテナンス条件として予め設定され、記憶部61に記憶されている。このように、基板処理装置1では、オペレータが予め設定したメンテナンス条件を記憶部61に記憶し、制御部6が一種のレシピ(メンテナンスレシピ)として扱うことにより、適切なタイミングで、必要なメンテナンスを実行することができる。
具体例としては、以下に実行する基板処理のレシピ(通常レシピ)に、必要なメンテナンスレシピを組み込むことによって、逐一オペレータの指示がなくてもメンテナンスを実行することが可能となり、自動化を促進させることができる。したがって、オペレータが介入しなければならない事態が減少するため、オペレータの負担を軽減することができる。以下、特に断らない限り、メンテナンスにおいて制御部6が必要とする諸条件は、メンテナンス条件として予め設定され、記憶されているものとする。
次に、制御部6は、レジストポンプ72aを駆動させて、レジストボトル70からスリットノズル41aに向けてレジスト液を供給する(ステップS104)。これにより、スリットノズル41a、配管71aおよびエア抜き機構74a内の洗浄液が押し出され、レジスト液に置換される。
レジストポンプ72aの駆動を開始してから所定の時間が経過すると、制御部6は、レジストポンプ72aを停止させてレジスト液の供給を停止させる。次に、バルブ711を閉鎖して配管71aの下流側を閉鎖するとともに、バルブ741を閉鎖してエア抜き配管740を閉鎖する。これにより、スリットノズル41aおよび配管71a内は、レジスト液によって充填された状態となり、内部洗浄処理が終了する。
内部洗浄処理が終了すると、制御部6は、リニアモータ50,51を制御して、スリットノズル41aを待機ポット85aの上方に移動させる(ステップS105)。このとき、制御部6は、洗浄液吐出機構83aがスリットノズル41aの吐出口付近を走査することができる高さ位置(スリットノズル41aと洗浄液吐出機構83aとが干渉しない高さ位置)となるように、昇降機構43a,44aを制御する。
スリットノズル41aの移動が完了すると、制御部6は洗浄液吐出機構83aの走査回数に応じて、洗浄液を吐出するか否かを判定し(ステップS106)、洗浄液を吐出させる場合にはポンプ82aを駆動して、洗浄液吐出機構83aに向けて洗浄液を供給する。これにより、洗浄液吐出機構83aは、スリットノズル41aに向けて洗浄液を吐出しつつ(ステップS107)、スリットノズル41aを走査する(ステップS108)。したがって、スリットノズル41aの先端部が外部から洗浄される。なお、洗浄液吐出機構83aを走査させる際の速度などもメンテナンス条件として設定することができる。
一方、洗浄液を吐出させない場合(ステップS106においてNo)は、ステップS107をスキップして、スリットノズル41aを走査する(ステップS108)。ステップS108において、洗浄液吐出機構83aは窒素ガスを噴出させるので、洗浄液を吐出せずにステップS108を実行することにより、スリットノズル41aの乾燥処理が行われる。
なお、本実施の形態における基板処理装置1では、ステップS107を実行する際にもステップS108が実行されるため窒素ガスの吹きつけを行う。これは、吐出される洗浄液が不必要に飛散することを抑制するなどの目的のために行うものであるが、不要であれば洗浄中は窒素ガスの吹きつけを停止させてもよい。このような判断も予め設定されているメンテナンス条件に応じて制御部6が各構成を制御するので、基板処理装置1では必要に応じた処理が実現できる。
ステップS108が実行されるたびに制御部6は、洗浄液吐出機構83aの走査回数をカウントし、所定の回数が終了するまで、ステップS106ないしS109の処理を繰り返す(ステップS109)。
洗浄液吐出機構83aによって所定の回数の走査が終了すると、外部洗浄処理を終了して図6に示す処理に戻る。このとき、制御部6は、昇降機構43a,44aを制御して、スリットノズル41aを下降させ、先端部を待機ポット85a内に侵入させる。これにより、スリットノズル41aの先端部の乾燥を抑制することができる。以下、このときのスリットノズル41a,41bの状態を「待機状態」と称する。以上が初期化メンテナンスの処理である。
図6に戻って、基板処理装置1では、オペレータまたは図示しない搬送機構により、所定の位置に基板90が搬送されると、ステージ3のリフトピンLPが上昇して基板90を受け取る。そして、リフトピンLPが下降することによって、基板90がステージ3の保持面30上の所定の位置に載置され、ステージ3が基板90を吸着して保持する。この動作により、基板90の搬入が完了する(ステップS11においてYesと判定される)。
基板90の搬入が完了すると、基板処理装置1は、スリットノズル41aのメンテナンスを終了して、スリットノズル41aによる塗布処理を開始し(ステップS12)、塗布処理が完了するまで、処理を継続する(ステップS13)。なお、ステップS12におけるメンテナンスは、初期化メンテナンスに限られるものではなく、後述するメンテナンスを含むものである。すなわち、スリットノズル41aに対するメンテナンスはステップS12が実行されるまでに終了していればよいのであって、より詳しくは、ステップS12が実行される時点でスリットノズル41aは待機状態にある。
スリットノズル41aによる塗布処理を説明すると、まず、制御部6からの制御信号に応じて、昇降機構43a,44aおよびリニアモータ50,51がスリットノズル41aをプリ塗布機構86aの上方に移動させる。次に、供給機構7が所定量のレジスト液をスリットノズル41aに供給することにより、スリットノズル41aがプリ塗布機構86aのディスペンスローラに向けてレジスト液を吐出する。これにより、基板処理装置1における予備塗布処理が実行され、スリットノズル41aの準備が完了し、塗布処理を行える状態となる。
予備塗布処理が終了すると、制御部6からの制御信号に基づいて、昇降機構43a,44aが、ノズル支持部40aに取り付けられたギャップセンサ42aを基板90の厚み分よりも高い所定の高度(以下、「測定高度」と称する。)に移動させる。
ギャップセンサ42aが測定高度にセットされると、リニアモータ50,51が、架橋構造4aを(+X)方向に移動させる(すなわち、移動子501a,511aのみを移動させる)ことにより、ギャップセンサ42aをレジスト塗布領域の上方まで移動させる。このとき、制御部6は、リニアエンコーダ52a,53aの検出結果に基づいて、それぞれのリニアモータ50,51に制御信号を与えることにより、ギャップセンサ42aのX軸方向の位置を制御する。
次に、ギャップセンサ42aが基板90表面のレジスト塗布領域における基板90表面とスリットノズル41aとのギャップの測定を開始し、測定結果を制御部6に伝達する。このとき、制御部6は、ギャップセンサ42aの測定結果を、記憶部61に保存する。
ギャップセンサ42aによる測定が終了すると、制御部6は演算部60により、ギャップセンサ42aからの検出結果に基づいて、スリットノズル41aのYZ平面における姿勢が、適切な姿勢(スリットノズル41aとレジスト塗布領域との間隔がレジスト液を塗布するために適切な間隔となる姿勢。以下、「適正姿勢」と称する。)となるノズル支持部40aの位置を算出する。さらに、演算部60の算出結果に基づいて、それぞれの昇降機構43a,44aに制御信号を与える。制御部6からの制御信号に基づいて、それぞれの昇降機構43a,44aがノズル支持部40aをZ軸方向に移動させ、スリットノズル41aを適正姿勢に調整する。
このように、レジスト液の均一な塗布を実現するためには、スリットノズル41aと基板90の表面との距離を厳密に調整する必要がある。基板処理装置1では、制御部6がギャップセンサ42aの検出結果に応じて、昇降機構43a,44aを制御することにより、当該距離の調整を行っている。
また、前述のように、本実施の形態における基板処理装置1は、各スリットノズル41a,41bについて、昇降機構43a,43b,44a,44bおよびギャップセンサ42a,42bが独立して設けられているため、各スリットノズル41a,41bについて個別にこのような姿勢調整を行うことが可能とされている。したがって、基板処理装置1がどのような厚みの基板90を処理する場合であっても、いずれのスリットノズル41a,41bによっても処理することができる。すなわち、処理する基板90の厚みによって、処理可能なスリットノズル41a,41bが限定されることがない。
さらに、リニアモータ50,51が架橋構造4aをX軸方向に移動させ、スリットノズル41aを吐出開始位置に移動させる。ここで、吐出開始位置とは、レジスト塗布領域の一辺にスリットノズル41aがほぼ沿う位置である。
スリットノズル41aが吐出開始位置まで移動すると、制御部6が制御信号をリニアモータ50,51に与える。その制御信号に基づいて、リニアモータ50,51が架橋構造4aを(+X)方向に移動させることでスリットノズル41aが基板90の表面を走査する。さらに、制御部6は、リニアエンコーダ52a,53aの検出結果に基づいて、スリットノズル41aが吐出終了位置に移動したか否かを監視する。
また、スリットノズル41aの走査と並行して、制御部6は供給機構7に制御信号を与え、この制御信号に応じて供給機構7がレジストポンプ72aを駆動する。これにより、レジストボトル70からスリットノズル41aについて独立して設けられたレジスト液供給路73aを介して、スリットノズル41aにレジスト液が供給される。なお、制御部6は、スリットノズル41aから吐出されるレジスト液の流量を所望する膜厚の薄膜を形成するために必要な流量となるように、供給機構7を制御する。具体的には、レジストポンプ72aの駆動速度を制御する。
以上のような動作により、スリットノズル41aがレジスト塗布領域にレジスト液を吐出し、基板90の表面上にレジスト液の層(薄膜)が形成される。すなわち、スリットノズル41aによる塗布処理が行われる。
スリットノズル41aが吐出終了位置まで移動すると、制御部6が制御信号を供給機構7に与える。その制御信号に基づいて、供給機構7がレジストポンプ72aを停止する。これにより、スリットノズル41aからのレジスト液の吐出が停止し、スリットノズル41aによる塗布処理が終了する(ステップS13においてYesと判定される)。なお、後述するスリットノズル41bによる塗布処理もほぼ同様に行われる。
スリットノズル41aによる塗布処理が完了すると、基板処理装置1は、スリットノズル41aに対するメンテナンスを開始する(ステップS14)。
本実施の形態における基板処理装置1において、スリットノズル41aに対して行われるメンテナンスを説明すると、まず、制御部6は、昇降機構43a,44a、およびリニアモータ50,51に制御信号を与え、昇降機構43a,44aおよびリニアモータ50,51がスリットノズル41aを待機ポット85aの上方に移動させる。
次に、供給機構7が所定量のレジスト液をスリットノズル41aに供給することにより、スリットノズル41aがレジスト液を待機ポット85aに吐出する。これにより、例えば塗布終了時のサックバックなどによってスリットノズル41aの内部に混入したエアを除去することができる。したがって、次回、スリットノズル41aによる塗布処理が行われる際に、吐出応答性および吐出均一性が向上するため、スリットノズル41aの吐出精度を向上させることができる。このように、本実施の形態における基板処理装置1では、制御部6、供給機構7および待機ポット85a(プリ塗布機構86a)によってもエア抜き処理を行うことができる。すなわち、エア抜き機構74aのみならず、これらの構成も本願発明のエア抜き手段としての機能を有している。
エア抜き処理が終了すると、洗浄機構8がポンプ82aを駆動して洗浄液ボトル80から洗浄液を洗浄液吐出機構83aに供給しつつ、洗浄液吐出機構83aをY軸方向に移動させる。これにより、スリットノズル41aの先端部の洗浄処理(図7に示す外部洗浄処理と同様の処理)が行われ、付着したレジスト液やその他の汚染物が取り除かれる。したがって、次回、スリットノズル41aによる塗布処理が行われる際に、パーティクルが基板90に付着したり、形成される膜の厚みが不均一になることを抑制することができるため、スリットノズル41aによる塗布精度を向上させることができる。
以上が主に基板処理中の基板処理装置1におけるスリットノズル41aに対するメンテナンスの内容である。なお、後述するスリットノズル41bについてのメンテナンスもほぼ同様の内容である。
ステップS14が実行され、スリットノズル41aに対するメンテナンスが開始されるのと並行して、基板処理装置1は塗布処理が終了した基板90の搬出処理を行い、制御部6は、基板90の搬出処理の完了を監視する(ステップS15)。基板90の搬出処理において、まず、ステージ3は基板90の吸着を停止し、リフトピンLPを上昇させることにより基板90を所定の高さ位置に持ち上げる。この状態の基板90をオペレータまたは搬送機構が受け取り、次の処理工程に搬送し、基板90の搬出処理が完了する(ステップS15においてYesと判定される)。
基板90の搬出処理が終了すると、基板処理装置1は、さらに処理すべき基板90(以下、次に処理すべき基板90を「基板91」と称する)が存在するか否かによって、動作を終了するか否かを判定し(ステップS16)、基板91が存在しない場合(ステップS16においてYes)、処理を終了する。
一方、基板処理装置1は、基板91が存在する場合(ステップS16においてNo)、基板91についての搬入作業を行い、当該搬入作業の完了を監視する(ステップS21)。
基板91の搬入が完了すると、スリットノズル41bのメンテナンスを終了して、スリットノズル41bによる塗布処理を開始する(ステップS22)。スリットノズル41bによる塗布処理は、スリットノズル41aによる塗布処理とほぼ同様に行われる。
このように、本実施の形態における基板処理装置1では、基板91に対する塗布処理をスリットノズル41bが行うことにより、基板91が搬入された時点でスリットノズル41aについてのメンテナンスを終了する必要がない。すなわち、従来の装置では、ステップS14が実行された後、基板搬出搬入の時間(ステップS15,S16,S21が実行される間の時間に相当する)しかメンテナンスに充てることができなかったが、基板処理装置1では、ステップS15,16、ステップS21ないしS26、ステップS11が実行される間の時間をスリットノズル41aのメンテナンス時間に充てることができる。したがって、基板処理装置1を停止させることなく、エア抜き処理のように比較的長時間を要するメンテナンスを行ったとしても、基板90に対するタクトタイムが増大することがない。
基板91に対するスリットノズル41bによる塗布処理が終了すると(ステップS23においてYes)、基板処理装置1は、スリットノズル41bのメンテナンスを開始するとともに(ステップS24)、基板91の搬出作業を開始し、当該搬出作業の完了を監視する(ステップS25)。
基板91の搬出が完了すると、さらに処理すべき基板90が存在する否かを判定することにより、動作を終了するか否かを判定し(ステップS26)、処理すべき基板90が存在しない場合には処理を終了する。
一方、処理すべき基板90が存在する場合には、ステップS11に戻って処理を継続する。このように、基板処理装置1は、処理すべき基板90が存在しなくなるまで(ステップS16またはステップS26においてNoと判定するまで)、ステップS11ないしS16およびステップS21ないしS26の処理を継続する。
以上のように、本実施の形態における基板処理装置1は、ステージ3に保持された基板90のレジスト塗布領域のほぼ全域に向けて、レジスト液を吐出する複数のスリットノズル41a,41bを備え、複数のスリットノズル41a,41bのうち、基板90に対する吐出を行っていないスリットノズルに対してメンテナンスを行うことにより、基板90に対する処理を継続しつつ、他のスリットノズルの洗浄を十分に行うことができる。
また、複数のスリットノズル41a,41bをそれぞれ独立して昇降させる昇降手段43a,44a,43b,44bと、複数のスリットノズル41a,41bのそれぞれについて、ステージ3に保持された基板90との間隔を測定するギャップセンサ42a,42bとを備え、ギャップセンサ42a,42bによる測定結果に応じて、複数のスリットノズル41a,41bを昇降させることにより、複数のスリットノズル41a,41bのいずれもが、どのような厚みの基板90にも対応することができる。
また、架橋構造4a,4bをX軸方向に移動させる機構として、リニアモータ50,51を採用することにより、フットプリントの増加を防止することができる。
なお、本実施の形態における基板処理装置1では、スリットノズル41a,41bに供給するレジスト液はいずれもレジストボトル70から供給されるものであり、共通のレジスト液であった。しかし、レジスト液供給路73a,73bのそれぞれに接続されるレジストボトル70をそれぞれ別個に設け、それらのレジストボトル70に互いに異なるレジスト液を貯留しておいてもよい。すなわち、本実施の形態における基板処理装置1は、レジスト液供給路73a,73bがそれぞれ独立に設けられているため、スリットノズル41a,41bが互いに異なる処理液を吐出するように構成してもよい。その場合、基板90と基板91とは互いにことなる処理液が塗布されることとなるが、その場合であっても、スリットノズル41a,41bのメンテナンス時間は十分に確保することができる。
また、洗浄機構8が洗浄液吐出機構83a,83bに供給する洗浄液はいずれも洗浄液ボトル80から供給されるものであり、共通の洗浄液であった。しかし、洗浄液供給路84a,84bのそれぞれに接続される洗浄液ボトル80をそれぞれ別個に設け、それらの洗浄液ボトル80に互いに異なる洗浄液を貯留しておいてもよい。すなわち、本実施の形態における基板処理装置1は、洗浄液供給路84a,84bがそれぞれ独立に設けられているため、例えばスリットノズル41a,41bが使用する処理液に応じて、最適な洗浄液を用いてそれぞれのスリットノズル41a,41bを洗浄するように構成してもよい。
また、ステップS14(またはS24)におけるメンテナンス(基板処理装置1による基板処理中のメンテナンス)が、1枚の基板を処理する間に終了することが難しい場合、スリットノズル41a,41bは続けて2枚の基板に塗布処理を行ってもよい。すなわち、何枚の基板を処理するごとにスリットノズル41aとスリットノズル41bを交代させるかは、実行するメンテナンスに要する時間に応じて決定すればよい。
<2. 第2の実施の形態>
上記第1の実施の形態では、スリットノズル41a,41bによって交互に塗布処理を行うことによって、スリットノズル41a,41bのメンテナンス時間を確保する手法について説明した。しかし、メンテナンスは基板処理装置1の動作中に行われるものに限られるものではなく、例えばスリットノズルの異常によって、当該スリットノズルを分解して洗浄したり、交換したりするようなメンテナンス(以下、「回復メンテナンス」と称する)もある。回復メンテナンスは、比較的長時間を要するメンテナンスであり、一般にオペレータによる作業が必要であるため、従来では装置を停止し、メンテナンスが終了した時点でオペレータの指示により装置の運転を再開させていた。本発明にかかる基板処理装置1は、このような回復メンテナンスを実行する場合にもタクトタイムの増大を抑制することができる。
図8および図9は、このような原理に基づいて構成した第2の実施の形態における基板処理装置1の動作を示す流れ図である。なお、第2の実施の形態における基板処理装置1の構成は、第1の実施の形態における基板処理装置1とほぼ同様であるため、構成に関する説明は省略する。
まず、図示しない初期設定が終了すると、スリットノズル41aについて異常が発生しているか否かを判定し(ステップS31)、異常が発生している場合はスリットノズル41aの回復メンテナンスを開始する(ステップS41)。なお、ステップS31が実行されることにより、スリットノズル41aに異常が発見された場合の処理は後述する。また、異常の検出は、処理された基板90についての検査結果や、オペレータからの操作などに応じて検出してもよいし、所定枚数の処理が行われたことによって定期的に発生するものであってもよい。
一方、スリットノズル41aに異常が発生してない場合は、基板90の搬入を行い、当該搬入作業の完了を監視する(ステップS32)。
本実施の形態における基板処理装置1は、基板90が搬入されると、スリットノズル41aのメンテナンスを終了して、スリットノズル41aによる塗布処理を開始する(ステップS33)。本実施の形態における塗布処理は、第1の実施の形態における塗布処理と同様であるため説明を省略する。
ステップS34の実行により、スリットノズル41aによる塗布処理が完了したことを検出すると、スリットノズル41aのメンテナンスを開始するとともに(ステップS35)、基板90の搬出を行う。
ステップS36の実行により、基板90の搬出の完了が検出されると、さらに処理すべき基板90が存在するか否かを判定し(ステップS37)、処理すべき基板90が存在する場合には、ステップS31に戻って処理を継続する。一方、処理すべき基板90が存在しない場合には、処理を終了する。
すなわち、第2の実施の形態における基板処理装置1は、スリットノズル41aについて回復メンテナンスが必要な異常が発生するまで(ステップS31においてYesと判定されるまで)は、スリットノズル41aによって従来の装置とほぼ同様な処理を行う。したがって、動作中、スリットノズル41aに対して行われるメンテナンスは、主に基板90の搬入搬出を行う間の時間(ステップS36,S37、S31,S32が実行される間の時間)に終了するものである。
第2の実施の形態における基板処理装置1の動作中に、スリットノズル41aの異常を検出した場合(ステップS31においてYes)、前述のように、ステップS41を実行し、スリットノズル41aの回復メンテナンスを開始する。
さらに、処理する基板90の搬入を行いつつ、基板90の搬入作業が完了するのを監視する(ステップS42)。そして、基板90が搬入されると、スリットノズル41bのメンテナンスを終了して、スリットノズル41bによる塗布処理を開始する(ステップS43)。
すなわち、第2の実施の形態における基板処理装置1は、スリットノズル41aに回復メンテナンスが必要になると、スリットノズル41bを使用して塗布処理を継続する。従来の装置では、このような場合には動作を停止(ライン停止)して回復メンテナンスを行う必要があり、その間基板90をまったく処理できない状態となっていた。しかし、本実施の形態における基板処理装置1は、このような場合であってもラインを停止させる必要がなく、回復メンテナンスによるタクトタイムの増大を抑制することができる。
ステップS44の実行により、スリットノズル41bによる塗布処理が完了すると、基板処理装置1は、スリットノズル41bのメンテナンスを開始するとともに(ステップS45)、基板90の搬出を行う。
さらに、ステップS46の実行により基板90の搬出の完了を検出すると、スリットノズル41aに対する回復メンテナンスが終了したか否かを判定し(ステップS47)、回復メンテナンスが終了している場合には、図8のステップS37に戻って処理を継続する。
スリットノズル41aについての回復メンテナンスが終了していない場合には、さらに処理すべき基板90が存在するか否かを判定し(ステップS48)、処理すべき基板90が存在する場合には、ステップS42に戻って処理を継続する。一方、処理すべき基板90が存在しない場合には、処理を終了する。
以上のように、第2の実施の形態における基板処理装置1においても、第1の実施の形態における基板処理装置1と同様に、メンテナンスによるタクトタイムの増大を抑制することができる。
なお、回復メンテナンスには、「異常」のように予測が不可能な場合に必要になるメンテナンスに限られるものではない。例えば、レジスト液の交換処理などのように、実行することが予測可能なメンテナンスも含まれる。
<3. 第3の実施の形態>
第1の実施の形態では、比較的長時間を要する内部洗浄処理を初期設定においてのみ実行する例を説明した。しかし、メンテナンス条件を適宜設定することにより、基板処理装置1における塗布処理が開始された後に、塗布処理を継続しつつ内部洗浄処理を行うように構成することも可能である。
図10および図11は、第3の実施の形態における基板処理装置1の動作を示す流れ図である。なお、本実施の形態における基板処理装置1の構成は、第1の実施の形態における基板処理装置1とほぼ同様であるため説明を省略する。
まず、第1の実施の形態におけるステップS10,S11と同様に、初期設定(ステップS51)および基板90の搬入完了確認が行われる(ステップS52)。
基板90が搬入されると、制御部6はスリットノズル41a対するメンテナンスが終了しているか否かを判定し(ステップS53)、スリットノズル41aに対するメンテナンスが行われている場合には、さらにスリットノズル41bに対するメンテナンスが終了しているか否かを判定する(ステップS54)。すなわち、本実施の形態における基板処理装置1は、スリットノズル41aおよびスリットノズル41bのいずれかが使用可能になるまで、ステップS53,S54を繰り返しながら塗布処理を待機する。
スリットノズル41aが使用可能な場合(ステップS53においてYes)、スリットノズル41aによる塗布処理を開始し(ステップS55)、スリットノズル41bが使用可能な場合(ステップS54においてYes)、スリットノズル41bによる塗布処理を開始する(ステップS56)。このようにして、スリットノズル41aおよびスリットノズル41bのうち、基板90に対する塗布処理を行うスリットノズルとして選択された方を、以下、「対象スリットノズル」と称する。なお、対象スリットノズルによる塗布処理は、第1の実施の形態において説明した塗布処理と同様であるため説明を省略する。
制御部6は、対象スリットノズルによる塗布処理が完了すると(ステップS61においてYes)、対象スリットノズルの使用回数をインクリメントする。使用回数とは、前回の内部洗浄処理から当該対象スリットノズルが連続して塗布処理を行った回数である。これにより、以後の処理において、制御部6は、スリットノズル41a,41bが何回連続して塗布処理を行ったかを知得することができる。
次に、制御部6は、メンテナンス処理を開始するとともに(ステップS62)、基板90の搬出完了を監視する(ステップS63)。すなわち、本実施の形態における基板処理装置1は、ステップS62によってメンテナンス処理を開始するが、その終了を待たずに塗布処理を続行する。
図12は、第3の実施の形態におけるメンテナンス処理の動作を示す流れ図である。メンテナンス処理では、まず、スリットノズルチェックが行われる(ステップS71)。スリットノズルチェックとは、メンテナンス処理を行うスリットノズルを特定する処理であり、本実施の形態では直前の塗布処理を行ったスリットノズル(対象スリットノズル)が選択される。
対象スリットノズルが決まると、制御部6はカウントしていた当該対象スリットノズルの使用回数を参照して、所定回数使用したか否かを判定する(ステップS72)。このときの判定基準となる所定回数は、オペレータによってメンテナンス条件として予め入力され設定される。制御部6は、記憶部61に所定回数として記憶されている当該設定値を参照することにより、ステップS72の判定を実行する。
すでに所定回数使用している場合、制御部6は、リニアモータ50,51を制御して、対象スリットノズルをプリ塗布機構86a(またはプリ塗布機構86b)の上方に移動させる(ステップS73)。そして対象スリットノズルの移動が完了すると内部洗浄処理(ステップS74)を実行する。なお、ステップS74の内部洗浄処理は、第1の実施の形態におけるステップS102ないしS104(図7)とほぼ同様の処理であるため説明を省略する。
一方、まだ所定回数使用していない場合は、内部洗浄処理を省略するために、ステップS73,S74をスキップする。
次に、制御部6は、リニアモータ50,51を制御して、対象スリットノズルを待機ポット85a(または待機ポット85b)の上方に移動させる(ステップS75)。そして、対象スリットノズルの移動が完了すると、外部洗浄処理(ステップS76)を実行する。なお、ステップS76の外部洗浄処理は、第1の実施の形態におけるステップS106ないしS109(図7)とほぼ同様の処理であるため説明を省略する。
このようにして、制御部6は、所定回数連続して塗布処理を行ったスリットノズル41a,41bについては、その塗布処理が終了した後に内部洗浄処理(ステップS74)と外部洗浄処理(ステップS76)とを連続して実行する。一方、まだ連続使用回数が所定回数に達していないスリットノズル41a,41bについては、塗布処理の後に外部洗浄処理(ステップS76)のみ行う。このように、本実施の形態における基板処理装置1では、制御部6がメンテナンス条件に応じて、適宜必要なメンテナンスを実行することにより、スリットノズル41a,41bの状態を正常に保つことができる。
外部洗浄処理が終了すると、制御部6は、昇降機構43a,44a(または昇降機構43b,44b)を制御して、対象スリットノズルを降下させ、先端部を待機ポット85a(または待機ポット85b)内に侵入させる。すなわち、対象スリットノズルを待機位置に移動させる(ステップS77)。
以上のようにしてメンテナンス処理が終了する。メンテナンス処理は、先述のように、ステップS62(図11)によって開始されるが、その終了を待たずに塗布処理は続行される。したがって、メンテナンス処理が終了していなくても、基板90の搬出が完了すると、さらに処理する基板90が存在するか否かを判定し(ステップS64)、まだ塗布処理を施すべき基板90が存在する場合はステップS52(図10)に戻って処理を繰り返す。
しかし、メンテナンス処理の対象となっているスリットノズル41a,41bは塗布処理を行うことができないので、ステップS71によって対象スリットノズルに特定されてからステップS77の処理が終了するまでの間、当該対象スリットノズルのステータスは「メンテナンス中」となる。制御部6は、ステップS53,S54(図10)において、このステータスを参照することにより、次に塗布処理を行わせるスリットノズル41a,41bを決定する。
このように、本実施の形態における基板処理装置1は、複数のスリットノズル41a,41bを備えているので、いずれかが使用可能であれば(ステップS53,S54のいずれかがYes)、塗布処理を実行することができる。したがって、一方のスリットノズルに内部洗浄処理のように比較的長時間を要するメンテナンスを行いつつ、他方のスリットノズルによって塗布処理を継続することができ、基板90の処理効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態における基板処理装置1では、スリットノズル41a,41bに対して並行してメンテナンス処理が行われている状態もあり得るが、その場合は、いずれかのメンテナンス処理が終了するまで、ステップS53,54の処理を繰り返しつつ、塗布処理を待機することとなる。
基板処理装置1は、ステップS64において、さらに処理すべき基板90が存在しないと判定されると、メンテナンス処理の終了を待って処理を終了する。
以上のように、本実施の形態における基板処理装置1も上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態に示すように、塗布処理の開始時からスリットノズル41a,41bとを交互に使用すると、ほぼ同時に所定回数に達し、ほぼ同時に内部洗浄処理(ステップS74)が必要となる。この場合は、比較的長時間両方のスリットノズル41a,41bが使用不能となる。したがって、例えば、最初の一定枚数分はスリットノズル41aのみで塗布処理を行ってから交互運用を開始するようにしてもよい。
<4. 第4の実施の形態>
基板処理装置1は、独立したレジスト液供給路73a,73bを備えているので、異なるレジスト液をそれぞれ供給して交互に異なる塗布処理を行うことができることは上記第1の実施の形態において説明した。しかし、複数種類のレジスト液を使用する場合には、レジスト液を交換する時間を確保するように運用することも可能である。
以下に本実施の形態の原理を簡単に説明すると、レジスト液Aによる塗布処理をスリットノズル41aのみで実行している間に、スリットノズル41bに供給するレジスト液をレジスト液Bに交換する。これにより、レジスト液Bへ交換するためのメンテナンス時間を確保することができる。
レジスト液Bへの交換が終了すると、スリットノズル41aとスリットノズル41bとによって交互に塗布処理を行う。これにより、各スリットノズル41a,41bの外部洗浄処理のメンテナンス時間を確保することができる。
さらに、レジスト液Aを塗布する塗布処理が終了すると、スリットノズル41bのみで塗布処理を継続しつつ、レジスト液Aをレジスト液Cに交換する。これにより、レジスト液Cへ交換するためのメンテナンス時間を確保することができる。
このように、どのレジスト液で、それぞれ何枚の基板90を処理するかが予め製造計画等により明らかであれば、これをメンテナンス条件として設定することによって、効率のよい運用が可能となる。
<5. 第5の実施の形態>
スリットノズル41a,41bに付着したレジスト液を除去するために行うメンテナンスとして、上記実施の形態では、主に外部洗浄処理について説明したが、レジスト液を除去する手法は、これに限られるものではない。
図13は、このような原理に基づいて構成した第5の実施の形態における基板処理装置1の除去機構75を示す図である。なお、図13では、1つの除去機構75のみ図示しているが、本実施の形態における基板処理装置1は2つの除去機構75を備えており、それぞれが待機ポット85a,85bの上方に配置されている。
除去機構75は、ベース750、一対の掻き取り部材751、送りナット部752、ボールネジ753および図示しない回転モータを備えている。
ベース750は板状の部材であって、(+Z)側の面に一対の掻き取り部材751がY軸方向に配列して固定される。掻き取り部材751は板状の樹脂製の部材であって、図13に示すように、それぞれ上部に切り欠き部751aが形成されている。この切り欠き部751aは、スリットノズル41a,41bの先端部に迎合する形状となっている。なお、掻き取り部材751の個数や形状は、図13に示すものに限られるものではない。
ベース750の(−Z)側の面には送りナット部752が固定される。略箱状の部材である送りナット部752には、Y軸方向に貫通するネジ穴が形成されており、このネジ穴にボールネジ753が螺入される。
ボールネジ753は、Y軸に沿って配置されており、そのY軸方向の長さはスリットノズル41a,41bのY軸方向の長さ以上とされる。また、ボールネジ753の片端には回転モータが取り付けられ、回転モータが駆動することによって、ボールネジ753はY軸に略平行な軸を中心に回転する。なお、ベース750は、図示を省略するガイド部材と迎合しており、ボールネジ753の回転によって回転することのないようにされている。したがって、ボールネジ753が回転モータによって回転すると、送りナット部752がベース750および一対の掻き取り部材751とともにY軸方向に移動する。また、回転モータは制御部6からの制御により、その回転方向および回転速度が調節可能とされている。
以上のような構成の除去機構75によってスリットノズル41a,41bに付着したレジスト液を除去する手法(以下、「除去処理」と称する)を説明する。ただし、スリットノズル41a,41bに対する手法はほぼ同様であるので、ここではスリットノズル41aについてのみ説明する。
本実施の形態における基板処理装置1では、スリットノズル41aに対する外部洗浄処理(図7に示すステップS106ないしS109と同様の処理)に続いて、除去処理を行う。
まず、制御部6がリニアモータ50,51および昇降機構43a,44aを制御して、外部洗浄処理が終了したスリットノズル41aを除去機構75の上方に移動させる。さらに、昇降機構43a,44aによってスリットノズル41aを若干下降させて、スリットノズル41aの先端部を掻き取り部材751の切り欠き部751aに迎合するように押しつける。
この状態で、制御部6が回転モータを駆動してボールネジ753を回転させる。これによって、掻き取り部材751がスリットノズル41aの先端部に当接したまま、掻き取り部材751がY軸方向に移動する。したがって、スリットノズル41aに付着していた付着物が、掻き取り部材751によって掻き取られ、除去される。
なお、本実施の形態における基板処理装置1では、掻き取り部材751の材料として樹脂を採用するが、スリットノズル41a,41bを形成する材料よりも柔らかいものであればどのような材料を用いてもよい。また、掻き取り部材751はベース750に掻き取り部材751を(+Z)方向に付勢する部材(例えばバネやゴムなど)を介して取り付けられていてもよい。
制御部6は、メンテナンス条件に設定されている回数だけ走査を繰り返してから、除去処理を終了する。
以上のように、メンテナンス手段が除去機構75のように、レジスト液を掻き取り除去する機構であっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、掻き取り部材751の代わりに、布製の拭き取り部材を用いて除去処理を実現することもできる。この場合、ローラ状の拭き取り部材を巻き取ることによって、付着したレジスト液を拭き取るように構成してもよい。
<6. 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
例えば、スリットノズル41a,41bのいずれかにおいて、メンテナンスが必要となるまでは、第1の実施の形態における基板処理装置1のように、スリットノズル41a,41bによる塗布処理を交互に行いつつ、メンテナンスが必要になった場合には、第2の実施の形態における基板処理装置1のように、メンテナンスが必要でない方のスリットノズルを使用して処理を実行するように構成してもよい。
また、洗浄液吐出機構83a,83bおよびプリ塗布機構86a,86bは、それぞれいずれか1つであってもよい。図14は、このような原理に基づいて構成した基板処理装置1の本体部2aの側断面と、レジスト液の塗布動作に係る主な構成要素とを示す図である。図14に示す本体部2aは、上記実施の形態における基板処理装置1の洗浄液吐出機構83bおよびプリ塗布機構86bに相当する構成が設けられていない。このような構成であっても、例えば、第2の実施の形態における基板処理装置1のような動作を行うことができる。すなわち、通常は、スリットノズル41aによって塗布処理を行い、スリットノズル41aについて分解メンテナンスなどの回復メンテナンスが必要になった場合には、スリットノズル41aを大きく退避させた後、スリットノズル41bによる塗布処理を行う。このとき、スリットノズル41bについての動作中のメンテナンスは、開口32a内で行う。すなわち、待機ポット85aの上方にスリットノズル41bが待機した状態で洗浄液吐出機構83aが洗浄液を吐出することにより、スリットノズル41bの洗浄を行うとともに、スリットノズル41bが予備塗布処理を行う場合にはプリ塗布機構86aを使用する。このような構成によっても、例えば第2の実施の形態における基板処理装置1と同様の効果を得ることができる。
また、複数のスリットノズル41a,41bは、互いに長手方向(Y軸方向)の幅が異なっていてもよい。その場合、基板処理装置1は、幅の異なる基板に対応することができる。
本発明に係る基板処理装置の概略を示す斜視図である。 基板処理装置の本体の側断面を示すと共に、レジスト液の塗布動作に係る主たる構成要素を示す図である。 基板処理装置におけるレジスト液および洗浄液の供給経路を示す図である。 スリットノズルのレジスト液供給路の詳細を示す図である。 第1の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第1の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第1の実施の形態における初期化メンテナンスの動作を示す流れ図である。 第2の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第2の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第3の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第3の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第3の実施の形態におけるメンテナンス処理の動作を示す流れ図である。 第5の実施の形態における基板処理装置の除去機構を示す図である。 変形例における基板処理装置の本体部の側断面と、レジスト液の塗布動作に係る主たる構成要素とを示す図である。
符号の説明
1 基板処理装置
2,2a 本体部
3 ステージ
30 保持面
41a,41b スリットノズル
42a,42b ギャップセンサ
43a,43b,44a,44b 昇降機構
4a,4b 架橋構造
50,51 リニアモータ
6 制御部
61 記憶部
62 操作部(取得手段)
7 供給機構
73a,73b レジスト液供給路
74a エア抜き機構
75 除去機構
8 洗浄機構
80 洗浄液ボトル
84a,84b 洗浄液供給路
85a,85b 待機ポット
90,91 基板

Claims (12)

  1. 基板の塗布領域に所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、
    1枚の基板を保持する保持手段と、
    前記保持手段に保持された前記基板の塗布領域のほぼ全域に向けて、直線状の吐出口から前記所定の処理液を吐出する複数のスリットノズルと、
    前記複数のスリットノズルに前記所定の処理液を供給する供給機構と、
    前記複数のスリットノズルをそれぞれ独立して昇降させる昇降手段と、
    前記保持手段に保持された前記基板と前記複数のスリットノズルとをそれぞれ独立して、前記基板の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動手段と、
    前記複数のスリットノズルのうち、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルに所定のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
    を備え
    前記メンテナンス手段は、前記複数のスリットノズルのうち特定のスリットノズルの前記基板に対する塗布処理の回数に応じて、前記特定のスリットノズルのメンテナンス条件を変更することを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項1に記載の基板処理装置であって、
    前記メンテナンス手段は、
    前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルを、所定の洗浄液によって洗浄する洗浄手段を備えることを特徴とする基板処理装置。
  3. 請求項2に記載の基板処理装置であって、
    前記洗浄手段が、
    前記複数のスリットノズルに対して、それぞれ独立した洗浄液供給路を備えることを特徴とする基板処理装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記メンテナンス手段は、
    前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルからエア抜きを行うエア抜き手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記供給機構が、
    前記複数のスリットノズルに対して、それぞれ独立した処理液供給路を備えることを特徴とする基板処理装置。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    メンテナンス条件を取得する取得手段と、
    前記取得手段により取得されたメンテナンス条件を記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されたメンテナンス条件に基づいて、前記メンテナンス手段を制御する制御手段と、
    をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
  7. 請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記複数のスリットノズルのそれぞれについて、前記保持手段に保持された前記基板との間隔を測定する測定手段をさらに備え、
    前記昇降手段は、
    前記測定手段による測定結果に応じて、前記複数のスリットノズルを昇降させることを特徴とする基板処理装置。
  8. 請求項1ないし7のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記移動手段は、リニアモータであることを特徴とする基板処理装置。
  9. 請求項1ないし8のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記複数のスリットノズルは、互いに長手方向の幅が異なるものを含むことを特徴とする基板処理装置。
  10. 請求項1ないし9のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記供給機構は、前記複数のスリットノズルに対し、同一の処理液を供給することを特徴とする基板処理装置。
  11. 請求項1ないし10のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記制御手段は、前記複数のスリットノズルのうち、前記メンテナンス手段によるメンテナンスが終了したと判定されたスリットノズルを用いて、前記基板の塗布領域に所定の処理液を塗布することを特徴とする基板処理装置。
  12. 基板の塗布領域に所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、
    1枚の基板を保持する保持手段と、
    前記保持手段に保持された前記基板の塗布領域のほぼ全域に向けて、直線状の吐出口から前記所定の処理液を吐出する複数のスリットノズルと、
    前記複数のスリットノズルに前記所定の処理液を供給する供給機構と、
    前記複数のスリットノズルをそれぞれ独立して昇降させる昇降手段と、
    前記保持手段に保持された前記基板と前記複数のスリットノズルとをそれぞれ独立して、前記基板の表面に沿った方向に相対的に移動させる移動手段と、
    前記複数のスリットノズルのうち、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルに所定のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
    を備え、
    前記供給機構は、前記複数のスリットノズルのそれぞれに対し、互いに異なる処理液を供給するとともに、
    前記メンテナンス手段は、前記複数のスリットノズルに対し、それぞれ独立した洗浄液供給路から所定の洗浄液を供給することにより、前記基板に対する吐出を行っていないスリットノズルを洗浄する洗浄手段を含むことを特徴とする基板処理装置。
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