JP4680251B2

JP4680251B2 - リフロー処理装置およびリフロー処理方法

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Publication number: JP4680251B2
Application number: JP2007317753A
Authority: JP
Inventors: 豊麻生; 稔彦植田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: JP2009141226A; KR20090060181A

Description

本発明は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの製造過程でレジストをリフロー処理する際に適用されるリフロー処理装置およびリフロー処理方法に関する。

アクティブ・マトリックス型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成したＴＦＴ基板と、カラーフィルタを形成した対向基板との間に液晶を挟み込んで担持し、画素毎に選択的に電圧を印加できるように構成されている。ここで用いられるＴＦＴ基板の作製過程では、フォトリソグラフィ技術によってレジスト等の感光性材料のパターニングが繰り返し行なわれるため、フォトリソグラフィ工程毎に、レジストマスクが必要である。

ところで、近年では液晶表示装置の高集積化と微細化の進展に伴い、その製造工程が複雑化しており、製造コストが増加する傾向にある。そこで、製造コストを低減すべく、フォトリソグラフィのためのマスクパターンの形成工程を統合させて全体の工程数を削減することが検討されている。マスクパターンの形成工程数を削減する技術として、レジストに有機溶剤を浸透させることによりレジストを軟化させ、レジストパターンの形状を変化させることによって、マスクパターンの形成工程を省略できるリフロープロセスが提案されている（例えば、特許文献１）。また、リフロープロセスを効率的に行なうための基板処理装置（リフロー処理装置）についての提案もなされている（例えば、特許文献２、特許文献３）。

しかしながら、上記特許文献２や特許文献３に記載のリフロー処理装置は、チャンバ内に基板を搬送装置で搬入した後、前記チャンバ内を溶剤雰囲気に置換してレジストを溶解させるチャンバ方式であるため、基板の搬入・搬出および雰囲気置換に所定の時間を必要とし、スループットの向上には限界がある。

また、液晶表示装置用の基板は年々大型化しており、チャンバ方式の場合、これに対応してチャンバ内の容積を大きくせざるを得ず、このような大容積のチャンバ内の溶剤濃度を均一に制御することが極めて困難であり、溶剤濃度に濃淡が生じて基板面内でのフロー量の均一性が得難いという問題がある。
特開２００２−３３４８３０号公報特開２００３−１５８０５４号公報特開２００５−１５９２９３号公報

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板面内において均一な処理が可能で、かつ十分なスループットが得られるリフロー処理装置およびリフロー処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理装置であって、基板が水平姿勢で搬送される搬送路と、前記搬送路に沿って基板を搬送する搬送機構と、前記搬送路を含む搬送空間の所定部分に、基板の全幅に亘って、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成するリフロー処理部形成機構と、を具備し、前記リフロー処理部形成機構は、前記搬送空間の前記所定部分に溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを備え、前記溶剤導入ノズルによる溶剤の導入および前記溶剤排出ノズルによる溶剤の排出を調整して前記リフロー処理部を形成し、前記溶剤導入ノズルは、前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤導入スリットと、前記溶剤導入スリットを覆うように設けられた溶剤導入ヘッドと、前記溶剤導入ヘッドの上面に設けられた溶剤導入口と、前記溶剤導入ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有し、前記溶剤排出ノズルは、前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤排出スリットと、前記溶剤排出スリットを覆うように設けられた溶剤排出ヘッドと、前記溶剤排出ヘッドの上面に設けられた溶剤排出口と、前記溶剤排出ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有することを特徴とするリフロー処理装置を提供する。

本発明の第２の観点では、基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理装置であって、基板が水平姿勢で搬送される搬送路と、前記搬送路に沿って基板を搬送する搬送機構と、前記搬送路を含む搬送空間の所定部分に、基板の全幅に亘って、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成するリフロー処理部形成機構と、を具備し、前記リフロー処理部形成機構は、前記搬送空間の前記所定部分に溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットと、前記所定部分の溶剤雰囲気の濃度変動を抑制する溶剤濃度変動抑制機構とを備え、前記溶剤導入ノズルによる溶剤の導入および前記溶剤排出ノズルによる溶剤の排出を調整し、かつ溶剤濃度変動抑制機構により基板に対する実効的な溶剤濃度の変動を抑制して前記リフロー処理部を形成し、前記溶剤導入ノズルは、前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤導入スリットと、前記溶剤導入スリットを覆うように設けられた溶剤導入ヘッドと、前記溶剤導入ヘッドの上面に設けられた溶剤導入口と、前記溶剤導入ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有し、前記溶剤排出ノズルは、前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤排出スリットと、前記溶剤排出スリットを覆うように設けられた溶剤排出ヘッドと、前記溶剤排出ヘッドの上面に設けられた溶剤排出口と、前記溶剤排出ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有することを特徴とするリフロー処理装置を提供する。

上記第２の観点において、前記溶剤濃度変動抑制機構は、前記搬送機構による基板の搬送および前記溶剤雰囲気の一方または両方を制御して基板に対する実効的な溶剤濃度の変動を抑制する制御機構を有するものとすることができる。また、前記溶剤濃度変動抑制機構は、前記ノズルユニットの下端の上流側端部および下流側端部に、前記リフロー処理部形成機構の基板の略全幅に亘って下方に延びるように設けられた、リフロー処理部を区画する仕切り部材を有するものとすることができる。この場合に、前記仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が２〜５ｍｍであることが好ましい。また、前記溶剤濃度変動抑制機構は、前記仕切り部材に加えて、前記ノズルユニットの底部における前記溶剤導入ノズルおよび前記溶剤排出ノズルの間の部分に、基板の全幅に亘って下方に延びる中間仕切り部材を有するようにすることもできる。前記中間仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が３〜７ｍｍであることが好ましい。

本発明の第３の観点では、基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理装置であって、基板が水平姿勢で搬送される搬送路と、前記搬送路に沿って基板を搬送する搬送機構と、前記搬送路を含む搬送空間の所定部分に、溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよび溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなり、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を基板の全幅に亘って形成するノズルユニットと、前記ノズルユニットの下端の上流側端部および下流側端部に、前記リフロー処理部の基板の略全幅に亘って下方に延びるように設けられた、リフロー処理部を区画する仕切り部材と、を具備し、前記溶剤導入ノズルは、前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤導入スリットと、前記溶剤導入スリットを覆うように設けられた溶剤導入ヘッドと、前記溶剤導入ヘッドの上面に設けられた溶剤導入口と、前記溶剤導入ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有し、前記溶剤排出ノズルは、前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤排出スリットと、前記溶剤排出スリットを覆うように設けられた溶剤排出ヘッドと、前記溶剤排出ヘッドの上面に設けられた溶剤排出口と、前記溶剤排出ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有することを特徴とするリフロー処理装置を提供する。

上記第３の観点において、前記仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が２〜５ｍｍであることが好ましい。また、前記ノズルユニットの底部における前記溶剤導入ノズルおよび前記溶剤排出ノズルの間の部分に、基板の全幅に亘って下方に延びる中間仕切り部材をさらに具備すること前記ノズルユニットの下端の前記溶剤供給ノズルおよび前記溶剤排出ノズルの間の部分に、基板の全幅に亘って下方に延びる中間仕切り部材をさらに具備することができる。この場合に、前記中間仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が３〜７ｍｍであることが好ましい。

本発明の第４の観点では、基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理方法であって、基板を搬送する搬送路を含む搬送空間の所定部分に溶剤を導入する請求項１に記載された溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する請求項１に記載された溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを用いて、前記溶剤導入ノズルから溶剤を導入しながら前記溶剤排出ノズルから溶剤を排出して、前記搬送空間の前記所定部分に、基板の全幅に亘って、所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成する工程と、基板を前記搬送路に沿って水平姿勢で搬送し、前記リフロー処理部を通過させ、基板上のレジストにリフロー処理を施す工程とを有することを特徴とするリフロー処理方法を提供する。

本発明の第５の観点では、基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理方法であって、基板を搬送する搬送路を含む搬送空間の所定部分に溶剤を導入する請求項１に記載された溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する請求項１に記載された溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを用いて、前記溶剤導入ノズルから溶剤を導入しながら前記溶剤排出ノズルから溶剤を排出して、前記搬送空間の前記所定部分に、基板の全幅に亘って、所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成する工程と、基板を搬送路に沿って水平姿勢で搬送し、前記リフロー処理部を通過させ、基板上のレジストにリフロー処理を施す工程と、基板を搬送する際に、前記リフロー処理部の溶剤雰囲気の濃度変動を抑制する工程とを有することを特徴とするリフロー処理方法を提供する。

本発明によれば、搬送路を含む搬送空間の一部に、基板の全幅に亘って、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成するリフロー処理部形成機構を設け、このリフロー処理部形成機構を、前記搬送空間の所定部分に溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよびその所定部分から溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを備えたものとして、前記導入供給ノズルによる溶剤の導入および前記溶剤排出ノズルによる溶剤の排出を調整して前記リフロー処理部を形成し、そこに基板を走行させてリフロー処理を行うので、リフロー処理部自体の体積を極めて小さくすることができ、リフロー処理部の溶剤濃度をより均一にすることができる。したがって、より均一なリフロー処理を行うことができる。また、ノズルユニットの下端の上流側端部および下流側端部に設けられたリフロー処理部を区画する仕切り部材のような溶剤濃度変動抑制機構を設けることにより、基板の搬送の際にリフロー処理部の溶剤の濃度変動を抑制してリフロー処理をより均一に行うことができる。
さらに、チャンバ方式のリフロー処理装置で必須であった基板の搬入・搬出動作や、リフロー処理前後のチャンバ内雰囲気置換が不要になり、基板を搬送しながらリフロー処理を行うことができることから、リフロー処理のスループットを大幅に向上させることができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るリフロー処理装置を示す断面図、図２は図１のリフロー処理装置のノズルユニットを示す斜視図、図３はそのノズルユニットの断面図である。このリフロー処理装置１００は、上部カバー１と下部カバー２とを有し、これらの間にリフロー処理すべきレジストパターンが形成されたガラス基板Ｇが水平に搬送される搬送路Ｔを規定する搬送空間３が形成されている。搬送空間３の一方の端部はガラス基板を搬入する搬入口４となっており、他方の端部はガラス基板Ｇを搬出する搬出口５となっている。

上部カバー１の中央には、ガラス基板Ｇの搬送方向と直交する幅方向に沿って切り欠きが形成されており、その中にガラス基板Ｇの幅方向に沿って溶剤導入ノズル６および溶剤排出ノズル７が互いに隣接して配置してなるノズルユニット１０が設けられている。そして、溶剤導入ノズル６には溶剤供給機構３１が接続されており、溶剤排出ノズル７には吸引機構３２が接続されている。

一方、下部カバー２には、複数の搬送コロ８がガラス基板Ｇの幅方向に沿って回転可能に嵌め込まれており、これら複数の搬送コロ８はガラス基板Ｇの搬送方向に沿って配列されている。この搬送コロ８のいくつかは、駆動機構９によって回転駆動されるようになっており、ガラス基板Ｇは、この搬送コロ８上を矢印Ａに沿って搬送されるようになっている。これら搬送コロ８および駆動機構９によりガラス基板Ｇを搬送する搬送機構が構成される。また、搬送コロ８は水冷構造となっており、その上を走行するガラス基板Ｇの冷却機構として機能する。ガラス基板Ｇの温度は、結露しない程度に高く、リフロー処理部Ｐに至るまではレジストがフローしない程度に低い必要があり、１７〜２４℃程度、例えば１８℃に保持される。

上記溶剤導入ノズル６は、図２および図３に詳細に示すように、上部が開放した矩形状をなし、ガラス基板Ｇの幅方向に沿って設けられた筐体１１を有しており、この筐体１１の底面には、ガラス基板Ｇの幅方向に沿ってかつガラス基板Ｇの全幅に亘って形成された溶剤導入スリット１２が形成れている。また、筐体１１の内部には、ガラス基板Ｇの幅方向に沿って溶剤導入ヘッド１３が設けられている。溶剤導入ヘッド１３は下部が開放した矩形状をなしており、筐体１１の底面に形成された溶剤導入スリット１２を覆うように設けられている。溶剤導入ヘッド１３と筐体１１の底面とは、溶接等により気密に接合されている。溶剤導入ヘッド１３の上面には、複数箇所、例えば２箇所の溶剤導入口１４（１箇所のみ図示）が設けられており、溶剤導入口１４には溶剤供給配管１５が接続されている。そして、この溶剤供給配管１５は上記溶剤供給機構３１に接続されている（図１参照）。また、溶剤導入ヘッド１３の内部には、ガラス基板Ｇの幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板１６が設けられており、これにより溶剤供給配管１５を介して溶剤導入口１４から溶剤導入ヘッド１３に導入された溶剤をガラス基板Ｇの幅方向に沿って均一にかつ極力整流になるように一方向側から溶剤導入スリット１２へ溶剤を導くようになっている。なお、溶剤導入口１４は１箇所であってもよい。

上記溶剤排出ノズル７は、図２および図３に詳細に示すように、上部が開放した矩形状をなし、ガラス基板Ｇの幅方向に沿って設けられた筐体２１を有しており、この筐体２１の底面には、ガラス基板Ｇの幅方向に沿ってかつガラス基板Ｇの全幅に亘って形成された溶剤排出スリット２２が形成れている。また、筐体２１の内部には、ガラス基板Ｇの幅方向に沿って溶剤排出ヘッド２３が設けられている。溶剤排出ヘッド２３は下部が開放した矩形状をなしており、筐体２１の底面に形成された溶剤排出スリット２２を覆うように設けられている。溶剤排出ヘッド２３と筐体２１の底面とは、溶接等により気密に接合されている。溶剤排出ヘッド２３の上面には、複数箇所、例えば２箇所の溶剤排出口２４（１箇所のみ図示）が設けられており、溶剤排出口２４には溶剤排出配管２５が接続されている。そして、この溶剤排出配管２５は上記吸引機構３２に接続されている（図１参照）。また、溶剤排出ヘッド２３の内部には、ガラス基板Ｇの幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板２６が設けられており、溶剤排出スリット２２から溶剤排出口２４から溶剤排出配管２５を介して溶剤を排出する際に、基板Ｇの幅方向に沿って均一に溶剤を排出するようになっている。溶剤排出口２４も１箇所であってもよい。

上記溶剤供給機構３１は、溶剤源と希釈液源とを有し、溶剤と希釈液とが所定の割合に調整されて所望の濃度の希釈溶剤が気化され、マスフローコントローラ等の流量制御器により所望の流量に調節されて供給可能となっている。また、この溶剤供給機構３１は溶剤の温度を制御する温度制御機構も有している。溶剤の温度は、２０〜２５℃程度、例えば２３℃に保持される。一方、上記吸引機構３２は、例えば真空ポンプ等の吸引手段および吸引量を調節するバルブ等を有しており、溶剤排出配管２５を介して所定の排出量で搬送空間３内の溶剤を排出するようになっている。したがって、後述する制御部４０により、溶剤供給機構３１による搬送空間３への溶剤の導入および吸引機構３２による溶剤の排出を制御することにより、図１および図３に示すように、搬送空間３のノズルユニット１０の直下領域に、所望の溶剤雰囲気のリフロー処理部Ｐが形成される。この場合に、ノズルユニット１０の溶剤導入スリット１２および溶剤排出スリット２２が形成された底面から走行するガラス基板Ｇの表面までの距離は、９〜１５ｍｍ程度が好ましい。

このリフロー処理装置１００の各構成部、例えば図１に示すように、溶剤供給機構３１、吸引機構３２、および駆動機構９等は、制御部４０により制御されるようになっている。この制御部４０は、所定の制御を実施するための制御プログラム等を格納するプログラム格納部、制御プログラムに基づいて実際に各構成部を制御するコントローラ、およびキーボードやディスプレー等からなるユーザーインターフェースを有している。

具体的には、この制御部４０は、溶剤供給機構３１から供給される希釈溶剤の濃度、流量、温度を制御し、かつ吸引機構３２の吸引量も制御することにより、搬送空間３のリフロー処理部Ｐの雰囲気制御を行い、また、駆動機構９によるガラス基板Ｇの搬送速度を制御する。

このように構成されるリフロー装置１００においては、まず、溶剤供給機構３１から溶剤供給配管１５およびノズルユニット１０の溶剤導入ノズル６内を通って溶剤導入スリット１２から搬送空間３へ気体状の溶剤を導入し、一方、吸引機構３２により搬送空間３の溶剤は溶剤排出スリット２２からノズルユニット１０の溶剤排出ノズル７の内部および溶剤排出配管２５を通って排出される。これにより、搬送空間３のノズルユニット１０の直下領域にリフロー処理部Ｐが形成される。

この状態で、リフロー処理すべきレジストパターンが形成されたガラス基板Ｇを搬送コロ８上に載せ、駆動機構９により搬送コロ８を回転させる。これにより、ガラス基板Ｇが搬送コロ８の上を矢印Ａ方向に沿って水平に走行し、その先端部より搬入口４を介して搬送空間３内へ搬入される。そして、ガラス基板Ｇが順次リフロー処理部Ｐを通過することにより、ガラス基板Ｇ上のレジストが溶剤により軟化して変形する。これにより、ガラス基板Ｇ上の所定のパターンのレジストがリフローして他のパターンのレジストとなる。

このリフロー処理の例を図４に示す。図４（ａ）の状態は、ガラス基板Ｇ上に下地膜２０１、第２被エッチング膜２０２の上に第１被エッチング膜２０３を設け、その上のレジスト膜２０４をパターン化したレジスト部分２０４ａ，２０４ｂをマスクとして一回目のエッチングを行った後の状態であり、この状態のガラス基板Ｇに対してリフロー処理を行う。すると図４（ｂ）のようにレジスト部分２０４ａ，２０４ｂが変形し、一体化して別のパターンのレジスト部分２０５が形成される。そして、これをマスクとして第２被エッチング膜２０２をエッチングすることができる。

このとき、所望のリフロー処理を行うことができるように、制御部４０により、供給する溶剤（希釈溶剤）の濃度、溶剤流量、溶剤温度、吸引量、ガラス基板Ｇの搬送速度等を制御して、所望のリフロー処理が行われるようにする。

このように、搬送空間３に溶剤を供給する溶剤導入ノズル６および搬送空間３から溶剤を排出する溶剤排出ノズル７を隣接した状態で配置してなるノズルユニット１０を設け、これにより搬送路Ｔを含む搬送空間３の一部に、ガラス基板Ｇの全幅に亘ってリフロー処理が施すことが可能な溶剤雰囲気を有するリフロー処理部Ｐを形成し、そこにガラス基板Ｇを走行させてリフロー処理を行うようにしたので、溶剤雰囲気の部分の体積を極めて小さくすることができ、リフロー処理部の溶剤濃度をより均一にすることができる。したがって、より均一なリフロー処理を行うことができる。

また、このように互いに隣接した溶剤導入ノズル６および溶剤排出ノズル７を有するノズルユニット１０により溶剤雰囲気を形成するので、装置の小型化を図ることができる。

さらに、上述のように制御部４０により溶剤供給機構３１を制御して溶剤の濃度や流量および温度を制御し、かつ吸引機構３２による溶剤排出量を制御することにより、体積の小さいリフロー処理部Ｐの雰囲気を調整するので、雰囲気調整を容易に行うことができ、かつ雰囲気調整精度が高く、より高精度のリフロー処理を行うことができる。

ところで、このように所定の溶剤雰囲気のリフロー処理部Ｐを形成してロット先頭のガラス基板Ｇの先端部がリフロー処理部Ｐに達したときには、その先端部においてレジストのフロー量が低下することがある。このようなフロー量の低下は、リフロー処理部Ｐの雰囲気が一時的に乱されて、ロット先頭のガラス基板Ｇの先端部がリフロー処理部Ｐに達したときに溶剤濃度が低下するからであると考えられる。この場合には、ロット先頭部のガラス基板Ｇの先端部がリフロー処理部Ｐを通過するときのみ、溶剤濃度を高くしたり、搬送速度を低下させて溶剤と接触させる時間を長くし、結果的にガラス基板Ｇへ作用を及ぼす単位面積あたりの溶剤量を増加させて実効的な溶剤濃度を高くするという制御を行うことにより、このような溶剤濃度変動にともなうリフロー量の変動を抑制することができる。すなわち、制御部４０を溶剤濃度変動抑制機構として機能させることができする。

さらに、本実施形態では、チャンバ方式のリフロー処理装置で必須であった基板の搬入・搬出動作や、リフロー処理前後のチャンバ内雰囲気置換が不要になり、ガラス基板Ｇを搬送しながらリフロー処理を行うことができることから、リフロー処理のスループットを大幅に向上させることができる。

図５は本実施形態の変形例を説明するためのノズルユニットの断面図である。この変形例においては図５に示すように、ノズルユニット１０底部の溶剤導入ノズル６と溶剤排出ノズル７の間の部分から下方に突出する中間仕切り部材３５を設けている。これにより、溶剤導入スリット１２から溶剤排出スリット２２へ向かう流れが整流状態でガラス基板Ｇの近傍を通過するので、所望の溶剤雰囲気で均一かつ高精度でリフロー処理を行うことができる。この場合に、中間仕切り部材３５の下端からガラス基板Ｇの表面までの距離は、３〜９ｍｍ程度が好ましい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態では、所定の溶剤雰囲気のリフロー処理部Ｐにロット先頭のガラス基板Ｇの先端部に達したときの雰囲気の乱れにともなう溶剤濃度の低下を、制御部４０による溶剤濃度の制御や搬送速度の制御による実効的な溶剤濃度の制御によって補償してリフロー量の変動を抑制するが、このような場合には特別な制御が必要となってコストが増加してしまう。

そこで、本実施形態では、このような特別な制御を用いずに、ロット先頭のガラス基板Ｇの先端部における溶剤濃度変動を抑制してフロー量の低下を解消する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るリフロー処理装置を示す断面図、図７は図６のリフロー処理装置のノズルユニットを示す斜視図、図８はそのノズルユニットの断面図である。図６〜８のリフロー処理装置の基本構成は、第１の実施形態である図１のリフロー処理装置と同じであるから図１と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。

このリフロー処理装置１００′は、ノズルユニット１０底部の前端部および後端部にガラス基板Ｇの幅方向に沿って下方に延びるように第１の仕切り部材３６と第２の仕切り部材３７を設けて、リフロー処理部Ｐを区画するようにした点のみが、第１の実施形態のリフロー処理装置１００と異なっている。

このように、第１および第２の仕切り部材３６、３７を形成することにより、リフロー処理部Ｐの雰囲気がその外側へ拡散することが防止され、先頭ロットのガラス基板Ｇの先端がリフロー処理部Ｐに到達してもリフロー処理部Ｐの雰囲気が乱されず、溶剤濃度の変動が抑制される。このため、特別な制御を行わなくても、ガラス基板の先端部分のフロー量が低下することを抑制することができる。
なお、第１および第２の仕切り部材３６、３７の下端からガラス基板Ｇの表面までの距離は２〜５ｍｍ程度が好ましい。

次に、このような第１および第２の仕切り板３６、３７の効果を確認した実験結果について説明する。
ここではガラス基板上に幅１０ｍｍの格子状のパターンを用い、溶剤としてシンナーを用いてリフロー処理テストを行った。図９は仕切り部材を設けない場合のフロー量の変動を示すグラフであり、図１０は仕切り部材を設けた場合のフロー量の変動を示すグラフである。これらの図は、ガラス基板Ｇの幅方向位置毎に（Ｓ１〜Ｓ５）、ガラス基板Ｇの流れ方向距離とフロー量との関係を求めたものであり、流れ方向距離はリフロー処理部Ｐに最初に入るガラス基板Ｇの先端を０としている。なお、ガラス基板Ｇの幅は４００ｍｍであり、Ｓ１およびＳ５はガラス基板Ｇの幅端から３０ｍｍ内側の位置であり、Ｓ３は幅方向中央であり、Ｓ２およびＳ４はそれぞれＳ１からＳ３の中間位置およびＳ３からＳ５の中間位置である。

これら図９および図１０に示すように、仕切り部材を設けない場合には、ガラス基板の先端部のフロー量が低下する傾向があるのに対し、リフロー処理部Ｐを区画する仕切り部材を設けることにより、このようなフロー量の低下を抑制してフロー量の均一性を高められることが確認された。

このように第１および第２の仕切り部材３６、３７を設けることによりフロー量の変動を抑制することができるが、さらに幅方向端面にも仕切り部材を設けてリフロー処理部Ｐの四方を囲むことにより、フロー量の変動をより小さくすることができる。

本実施形態の場合にも、図１１に示すように、ノズルユニット１０底部の溶剤導入ノズル６と溶剤排出ノズル７の間の部分から下方に突出する中間仕切り部材３５を設けることができる。これにより、図５の場合と同様に、溶剤導入スリット１２から溶剤排出スリット２２へ向かう流れが整流状態でガラス基板Ｇの近傍を通過するので、所望の溶剤雰囲気で均一かつ高精度でリフロー処理を行うことができ、第１および第２の仕切り部材を設けたことによる効果と相俟って、極めて均一で高精度のリフロー処理を行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、基板の搬送機構としてコロ搬送や浮上搬送等、他の搬送方式を採用することもできる。浮上搬送等の精密な搬送機構を使用した場合、リフロー処理部を区画する仕切り部材の下端と搬送路を走行する基板との距離を接触しない程度に極めて小さく（例えばμｍ単位）設けることができ、これにより、さらに溶剤濃度の変動を抑制して均一な高濃度の状態を維持することができる。なお、浮上搬送は、例えばステージに多数のエア吐出孔とエア吸引孔を交互的に設けこれらのエアの吐出および吸引を制御して、基板をステージから所定の高さに維持しつつ搬送するものである。

また、基板の冷却機構として水冷搬送コロを用いる例を説明したが、他の冷却機構を用いることもできる。さらに、上記実施形態ではノズルユニットを１個設ける例を示したが、複数であってもよい。さらにまた、上記実施形態では基板としてＦＰＤ用のガラス基板を用いた例について示したが、半導体ウエハ等の他の基板のガス処理にも適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係るリフロー処理装置を示す断面図。図１のリフロー処理装置のノズルユニットを示す斜視図。図１のリフロー処理装置のノズルユニットを示す断面図。リフロー処理の例を示す断面図。本発明の第１の実施形態に係るリフロー処理装置に用いられるノズルユニットの変形例を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係るリフロー処理装置を示す断面図。図６のリフロー処理装置のノズルユニットを示す斜視図。図６のリフロー処理装置のノズルユニットを示す断面図。仕切り部材を設けない場合のフロー量の変動を示すグラフ。仕切り部材を設けた場合のフロー量の変動を示すグラフ。本発明の第２の実施形態に係るリフロー処理装置に用いられるノズルユニットの変形例を示す断面図。

符号の説明

１；上部カバー
２；下部カバー
３；搬送空間
４；搬入口
５；搬出口
６；溶剤導入ノズル
７；溶剤排出ノズル
８；搬送コロ
９；駆動機構
１０；ノズルユニット
３１；溶剤供給機構
３２；吸引機構
４０；制御部
１００，１００′；リフロー処理装置
Ｇ；ガラス基板
Ｐ；リフロー処理部
Ｔ；搬送路

Claims

基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理装置であって、
基板が水平姿勢で搬送される搬送路と、
前記搬送路に沿って基板を搬送する搬送機構と、
前記搬送路を含む搬送空間の所定部分に、基板の全幅に亘って、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成するリフロー処理部形成機構と、を具備し、
前記リフロー処理部形成機構は、前記搬送空間の前記所定部分に溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを備え、前記溶剤導入ノズルによる溶剤の導入および前記溶剤排出ノズルによる溶剤の排出を調整して前記リフロー処理部を形成し、
前記溶剤導入ノズルは、
前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤導入スリットと、
前記溶剤導入スリットを覆うように設けられた溶剤導入ヘッドと、
前記溶剤導入ヘッドの上面に設けられた溶剤導入口と、
前記溶剤導入ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有し、
前記溶剤排出ノズルは、
前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤排出スリットと、
前記溶剤排出スリットを覆うように設けられた溶剤排出ヘッドと、
前記溶剤排出ヘッドの上面に設けられた溶剤排出口と、
前記溶剤排出ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有することを特徴とするリフロー処理装置。
基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理装置であって、
基板が水平姿勢で搬送される搬送路と、
前記搬送路に沿って基板を搬送する搬送機構と、
前記搬送路を含む搬送空間の所定部分に、基板の全幅に亘って、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成するリフロー処理部形成機構と、を具備し、
前記リフロー処理部形成機構は、前記搬送空間の前記所定部分に溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットと、前記所定部分の溶剤雰囲気の濃度変動を抑制する溶剤濃度変動抑制機構とを備え、前記溶剤導入ノズルによる溶剤の導入および前記溶剤排出ノズルによる溶剤の排出を調整し、かつ溶剤濃度変動抑制機構により基板に対する実効的な溶剤濃度の変動を抑制して前記リフロー処理部を形成し、
前記溶剤導入ノズルは、
前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤導入スリットと、
前記溶剤導入スリットを覆うように設けられた溶剤導入ヘッドと、
前記溶剤導入ヘッドの上面に設けられた溶剤導入口と、
前記溶剤導入ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有し、
前記溶剤排出ノズルは、
前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤排出スリットと、
前記溶剤排出スリットを覆うように設けられた溶剤排出ヘッドと、
前記溶剤排出ヘッドの上面に設けられた溶剤排出口と、
前記溶剤排出ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有することを特徴とするリフロー処理装置。
前記溶剤濃度変動抑制機構は、前記搬送機構による基板の搬送および前記溶剤雰囲気の一方または両方を制御して基板に対する実効的な溶剤濃度の変動を抑制する制御機構を有することを特徴とする請求項２に記載のリフロー処理装置。
前記溶剤濃度変動抑制機構は、前記ノズルユニットの下端の上流側端部および下流側端部に、前記リフロー処理部形成機構の基板の略全幅に亘って下方に延びるように設けられた、リフロー処理部を区画する仕切り部材を有することを特徴とする請求項２に記載のリフロー処理装置。
前記仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が２〜５ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載のリフロー処理装置。
前記溶剤濃度変動抑制機構は、前記ノズルユニットの底部における前記溶剤導入ノズルおよび前記溶剤排出ノズルの間の部分に、基板の全幅に亘って下方に延びる中間仕切り部材を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のリフロー処理装置。
前記中間仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が
３〜７ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載のリフロー処理装置。
基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理装置であって、
基板が水平姿勢で搬送される搬送路と、
前記搬送路に沿って基板を搬送する搬送機構と、
前記搬送路を含む搬送空間の所定部分に、溶剤を導入する溶剤導入ノズルおよび溶剤を排出する溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなり、基板が通過することによりその上のレジストにリフロー処理が施される所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を基板の全幅に亘って形成するノズルユニットと、
前記ノズルユニットの下端の上流側端部および下流側端部に、前記リフロー処理部の基板の略全幅に亘って下方に延びるように設けられた、リフロー処理部を区画する仕切り部材と、
を具備し、
前記溶剤導入ノズルは、
前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤導入スリットと、
前記溶剤導入スリットを覆うように設けられた溶剤導入ヘッドと、
前記溶剤導入ヘッドの上面に設けられた溶剤導入口と、
前記溶剤導入ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有し、
前記溶剤排出ノズルは、
前記基板の幅方向に沿ってかつ前記基板の全幅に亘って形成された溶剤排出スリットと、
前記溶剤排出スリットを覆うように設けられた溶剤排出ヘッドと、
前記溶剤排出ヘッドの上面に設けられた溶剤排出口と、
前記溶剤排出ヘッドの内部に設けられた、前記基板の幅方向に沿って断面鈎状をなす邪魔板と、を有することを特徴とするリフロー処理装置。
前記仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が２〜５ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載のリフロー処理装置。
前記ノズルユニットの底部における前記溶剤導入ノズルおよび前記溶剤排出ノズルの間の部分に、基板の全幅に亘って下方に延びる中間仕切り部材をさらに具備することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のリフロー処理装置。
前記中間仕切り部材の下端と前記搬送路を走行する基板との距離が
３〜７ｍｍであることを特徴とする請求項１０に記載のリフロー処理装置。
基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理方法であって、
基板を搬送する搬送路を含む搬送空間の所定部分に溶剤を導入する請求項１に記載された溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する請求項１に記載された溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを用いて、前記溶剤導入ノズルから溶剤を導入しながら前記溶剤排出ノズルから溶剤を排出して、前記搬送空間の前記所定部分に、基板の全幅に亘って、所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成する工程と、
基板を前記搬送路に沿って水平姿勢で搬送し、前記リフロー処理部を通過させ、基板上のレジストにリフロー処理を施す工程と
を有することを特徴とするリフロー処理方法。
基板上のレジストを溶剤雰囲気中で軟化させて流動化させるリフロー処理方法であって、
基板を搬送する搬送路を含む搬送空間の所定部分に溶剤を導入する請求項１に記載された溶剤導入ノズルおよび前記所定部分から溶剤を排出する請求項１に記載された溶剤排出ノズルを隣接した状態で配置してなるノズルユニットを用いて、前記溶剤導入ノズルから溶剤を導入しながら前記溶剤排出ノズルから溶剤を排出して、前記搬送空間の前記所定部分に、基板の全幅に亘って、所定濃度の溶剤雰囲気を有するリフロー処理部を形成する工程と、
基板を搬送路に沿って水平姿勢で搬送し、前記リフロー処理部を通過させ、基板上のレジストにリフロー処理を施す工程と、
基板を搬送する際に、前記リフロー処理部の溶剤雰囲気の濃度変動を抑制する工程と
を有することを特徴とするリフロー処理方法。