JP4718061B2 - 液処理装置および液処理方法ならびに現像処理装置 - Google Patents

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）用ガラス基板や半導体ウエハ等の基板に所定の液処理を施す液処理装置および液処理方法、ならびにこれらの基板に対してフォトリソグラフィー処理を施す際に用いられる現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体デバイスのフォトリソグラフィー工程においては、一般的にスピンナ型と呼ばれる液処理装置を用いて、被処理基板であるＬＣＤ基板や半導体ウエハを面内でスピン回転させ、洗浄、レジスト塗布、現像等の処理が行われる。
【０００３】
例えば、スピンナ型の現像処理装置では、基板を水平姿勢となるようにスピンチャックに保持して基板の表面に現像液を液盛りし、所定時間放置した後に基板に純水等のリンス液を供給するとともにスピンチャックを回転させて基板上の現像液とリンス液を基板から振り切り、さらにリンス液の供給を停止させた状態で基板を所定の回転数で回転させることで基板上のリンス液を振り切って、基板を乾燥するという一連の処理が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年では生産効率を向上させるために、ＬＣＤ基板として一辺の長さが１ｍを超える大きさの基板が用いられるようになってきているために、このような大型の基板を高速で回転させて、現像液やリンス液をＬＣＤ基板から振り切るといった処理は、安全性の観点や基板に掛かる応力が大きくなる問題、基板を保持する方法や保持力の確保といった種々の問題を有している。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、基板を回転させることなく基板に対して所定の液処理を施す液処理装置および液処理方法を提供することを目的とする。また本発明は、このような液処理の一つである現像処理に適した現像処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に処理液を塗布する処理液供給ノズルと、前記基板に塗布された処理液が前記基板から流れ落ちるように前記保持手段を所定角度傾斜させる傾斜機構と、前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる気体吐出ノズルと、を具備し、基板に対する処理液の塗布、基板に塗布された処理液の除去、基板の乾燥の一連の処理を行う液処理装置であって、前記基板が前記保持手段に保持された状態で、この保持手段を、前記傾斜機構を用いて傾斜させることで、前記基板を回転させることなく前記一連の処理が行われることを特徴とする液処理装置、が提供される。
【０００７】
本発明の第２の観点によれば、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に第１の処理液を塗布する第１処理液供給ノズルと、前記保持手段に保持された基板に第２の処理液を供給する第２処理液供給ノズルと、前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる気体吐出ノズルと、前記保持手段を所定角度傾斜させる傾斜機構と、前記第１の処理液の液盛りされた基板が前記傾斜機構によって前記基板の一方の端面または逆の端面が下方となるように第１の所定角度に傾けられた際に前記基板から流れ落ちる前記第１の処理液を回収する第１回収機構と、前記第１の処理液が流れ落ちた基板を前記傾斜機構によって前記第１の所定角度と同じ傾斜方向または逆の傾斜方向で第２の所定角度に傾けた状態で、前記基板に前記第２の処理液を所定量供給したときに前記基板から流れ落ちる前記第１の処理液を含む前記第２の処理液を回収する第２回収機構と、を具備し、基板に対する第１の処理液の塗布、基板に対する第２の処理液の供給、基板に塗布された第１の処理液の除去と回収、基板に供給された第２の処理液の回収、基板の乾燥の一連の処理を行う液処理装置であって、前記基板が前記保持手段に保持された実質的に移動しない状態で前記一連の処理が行われることを特徴とする液処理装置、が提供される。
【０００８】
本発明の第３の観点によれば、基板を保持する保持手段に前記基板が保持された状態で、この保持手段を傾斜させることで、前記基板を回転させることなく前記基板に所定の液処理を施す液処理方法であって、基板を所定の保持手段に保持する第１工程と、前記保持手段に保持された基板に第１の処理液を塗布して所定時間保持する第２工程と、前記保持手段を所定角度に傾斜させて前記基板を傾斜姿勢に保持し、前記基板上の第１の処理液を流し出すとともに前記基板から流れ出した第１の処理液を回収する第３工程と、前記傾斜姿勢に保持された基板に第２の処理液を供給して前記基板から前記第１の処理液を前記第２の処理液によって洗い流すとともに、流れ出した第１の処理液と第２の処理液を回収する第４工程と、前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる第５工程と、を有することを特徴とする液処理方法、が提供される。
【０００９】
本発明の第４の観点によれば、レジスト膜が形成されて露光処理の施された基板を実質的に移動しない状態で現像処理する現像処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板に現像液を塗布する現像液塗布ノズルと、前記保持手段に保持された基板にリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる乾燥気体吐出ノズルと、前記保持手段を所定角度傾斜させる傾斜機構と、前記傾斜機構によって前記基板の一方の端面または逆の端面が下方となるように第１の所定角度に傾けられた基板から流れ落ちる高濃度の現像液を回収する第１の現像液回収機構と、前記現像液が流れ落ちた後の前記傾斜機構によって前記第１の所定角度と同じ傾斜方向または逆の傾斜方向で第２の所定角度に傾けられた基板へ前記リンス液を供給したときに前記基板から流れ落ちる低濃度の現像液を回収する第２の現像液回収機構と、前記傾斜機構によって前記第２の所定角度の傾斜方向と逆の傾斜方向で第３の所定角度に傾けられた基板へ前記リンス液を供給したときに前記基板から流れ落ちるリンス液を回収するリンス液回収機構と、を具備することを特徴とする現像処理装置、が提供される。
【００１０】
このような本発明の液処理装置および現像処理装置によれば、基板を回転させることなく所定の液処理を行うことができるために安全性が高められる。また、基板を高速で回転させないために、基板に掛かる応力を低減して基板の品質を高く維持することができる。さらに、用いる処理液の種類に応じて基板の傾斜状態を変化させて使用された処理液を専用の回収手段によって回収することによって、処理液を効率的に利用することができる。
【００１１】
大型基板の液処理においては、基板を略水平姿勢で一方向に所定の速度で搬送しながら、基板に処理液を塗布し、所定位置に到達したときに基板を傾斜姿勢に変換して基板上の処理液を流し出し、基板を傾斜姿勢に保持しながら所定速度で搬送しながら処理液を洗い流すためのリンス液を供給するといった、所謂、平流し処理も行われているが、このような方法では必然的にフットプリントが広くなる問題がある。しかし、本発明の液処理装置を用いれば、基板は実質的に移動しない状態で処理されるために、フットプリントを小さくすることが可能であり、これによってコンパクトな処理システムを実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ここでは、ＬＣＤ基板に対して所定の現像処理を施す現像処理装置（現像処理ユニット）を具備し、ＬＣＤ基板に対して洗浄から現像までの処理を一貫して行うことができるレジスト塗布・現像処理システム１００を例に説明することとする。図１はこのレジスト塗布・現像処理システム１００の構造を示す概略平面図である。
【００１３】
レジスト塗布・現像処理システム１００は、複数の基板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１と、基板Ｇにレジスト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部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１およびインターフェイス部３が配置されている。
【００１４】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間で基板Ｇ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１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１０ａ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２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００１５】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２・１３・１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５・１６が設けられている。
【００１６】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００１７】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００１８】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック３２・３３が配置されている。
【００１９】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａのようなスピンナ系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニット（ＨＰ）や冷却ユニット（ＣＯＬ）等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２０】
また、中継部１５・１６のスピンナ系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置１７・１８・１９のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２１】
主搬送装置１７・１８・１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアームを有している。
【００２２】
主搬送装置１７は搬送アーム１７ａを有し、搬送機構１０の搬送アーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は搬送アーム１８ａを有し、中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は搬送アーム１９ａを有し、中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５・１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２３】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板Ｇを受け渡しする際に一時的に基板Ｇを保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファカセットを配置する２つのバッファステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装置との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２４】
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【００２５】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システム１００においては、カセットＣ内の基板Ｇが処理部２に搬送され、処理部２では、まず前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂでスクラブ洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２６】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニット（ＨＰ）の１つでプリベーク処理され、処理ブロック２９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００２７】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送され、そこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１・３２・３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ・２４ｂ・２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃのいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９・１８・１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００２８】
次に、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４の構造について説明する。図２（ａ）は現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４の概略平面図、図２（ｂ）は現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４の概略断面図である。現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４は、筐体６５の内部に、ＬＣＤ基板Ｇを保持する保持プレート４１と、保持プレート４１を所定角度傾斜させる角度調整ピン４５ａ・４５ｂと、保持プレート４１に保持されたＬＣＤ基板Ｇに現像液を塗布する現像ノズル４６と、保持プレート４１を所定角度に傾斜させた際にＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる高濃度の現像液を回収する第１トレー４２ａと、現像液が流れ落ちた後にＬＣＤ基板Ｇにリンス液を吐出するリンスノズル４７と、リンス液によってＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる低濃度の現像液を回収する第２トレー４３ａと、現像液を殆ど含まないリンス液を回収する第３トレー４４ａと、リンス処理の終了したＬＣＤ基板Ｇを乾燥させる空気等をＬＣＤ基板Ｇに吹き付けるエアーナイフ４８とが設けられた構造を有している。
【００２９】
保持プレート４１を貫通するように昇降自在な昇降ピン４９が設けられており、この昇降ピン４９は搬送アーム１９ａとの間でＬＣＤ基板Ｇの受け渡しを行う。例えば、ＬＣＤ基板Ｇを保持した搬送アーム１９ａが現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４内に進入した状態で昇降ピン４９を上昇させると、昇降ピン４９がＬＣＤ基板Ｇを搬送アーム１９ａの上方に持ち上げる。この状態で搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４から退出させ、続いて昇降ピン４９を降下させれば、ＬＣＤ基板Ｇは保持プレート４１に載置される。
【００３０】
保持プレート４１の表面には、ＬＣＤ基板Ｇの裏面に当接する図示しない保持ピンが、ＬＣＤ基板Ｇができるだけ撓まないように所定の位置に設けられている。このためにＬＣＤ基板Ｇは保持プレート４１の表面には直接に載置されず、保持プレート４１の表面から所定の高さの位置で保持される。
【００３１】
角度調整ピン４５ａ・４５ｂはそれぞれ独立して昇降させることができるようになっている。このために、例えば、昇降ピン４９の先端が保持プレート４１の裏面よりも下側に位置するように昇降ピン４９を保持プレート４１から抜いた状態で、角度調整ピン４５ｂを所定距離降下させるかまたは一定高さに保持し、かつ、角度調整ピン４５ａを所定距離上昇させることで、保持プレート４１の第１トレー４２ａ側が低くなるように保持プレート４１を傾斜させることができる。
【００３２】
また、角度調整ピン４５ａ・４５ｂは図示しないスライド機構によって一体的に矢印Ｓの方向にスライド可能となっている。つまり保持プレート４１を矢印Ｓの方向にスライドさせることができるようになっている。これにより、角度調整ピン４５ａ・４５ｂによって所定の角度に傾けられた保持プレート４１に保持されたＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる現像液やリンス液を、その種類に応じて所定のトレーに回収することができるようになっている。
【００３３】
なお、保持プレート４１の大きさはＬＣＤ基板Ｇよりも少し小さく、保持プレート４１の外周の所定位置には、ＬＣＤ基板Ｇを位置決めし、かつ、保持プレート４１を傾斜させたときにＬＣＤ基板Ｇが保持プレート４１から滑り落ちることを防止するガイド４１ａが設けられている。
【００３４】
現像ノズル４６は一方向に長い形状を有し、その長手方向がＬＣＤ基板Ｇの第１トレー４２ａ側の一辺と平行になるように配置され、現像液を略帯状に略垂直に吐出する。現像ノズル４６には、現像液を貯留したタンクや現像液を送液するポンプ等を有する現像液供給機構５１から所定のタイミングで現像液が送液される。また、現像ノズル４６は昇降／スライド機構５４によってＬＣＤ基板Ｇの表面とノズル下端との距離を調整することができ、また、ＬＣＤ基板Ｇ上を現像ノズル４６の長手方向に垂直かつ水平方向にスキャンさせることができるようになっている。
【００３５】
現像ノズル４６から現像液を吐出させながら現像ノズル４６をＬＣＤ基板Ｇの一端から他端へスライドさせることで、ＬＣＤ基板Ｇ上に現像液が液盛りされ、パドルが形成される。現像ノズル４６の不使用時の退避位置は、第２トレー４３ａの外側（保持プレート４１から離れた位置であって図２（ａ）の点線位置）に設けられており、この場所において、現像ノズル４６の先端部等の洗浄処理を行うことができるようになっている。
【００３６】
リンスノズル４７もまた一方向に長い形状を有し、その長手方向がＬＣＤ基板Ｇの第２トレー４３ａ側の一辺と平行となるように配置され、現像液を洗い流す純水等のリンス液をスプレー状かつ略帯状に略垂直に吐出する。リンスノズル４７からは、超音波が印加されたリンス液や、高圧エアーによって吐出圧力が高められたリンス液を吐出させることも好ましい。
【００３７】
リンスノズル４７には、リンス液を貯留したタンクやリンス液を送液するポンプ等を有するリンス液供給機構５２から所定のタイミングでリンス液が送液される。後述するように、リンス液のＬＣＤ基板Ｇへの吐出はＬＣＤ基板Ｇを所定の角度に傾斜させてた状態で行われるために、リンスノズル４７は昇降／スライド機構５５によってＬＣＤ基板Ｇの表面とノズル下端との距離を調整することができ、また、ＬＣＤ基板Ｇの表面に沿ってＬＣＤ基板Ｇとの距離を一定に保ちつつスキャンさせることができるようになっている。
【００３８】
エアーナイフ４８もまた一方向に長い形状を有し、その長手方向がＬＣＤ基板Ｇの第３トレー４４ａ側の一辺と平行となるように配置され、フィルタを通した清浄な空気を略帯状に吐出する。エアーナイフ４８にはコンプレッサやパーティクル除去用のフィルタ等を有するエアー供給機構５３から所定のタイミングで乾燥したエアーが送風される。後述するように、エアーナイフ４８によるＬＣＤ基板Ｇの乾燥処理は、ＬＣＤ基板Ｇを水平姿勢に保持した状態と所定角度の傾斜姿勢に保持した状態のいずれの状態でも行うことができる。このために、エアーナイフ４８は昇降／スライド機構５５によってＬＣＤ基板Ｇの表面とノズル下端との距離を調整することができ、また、ＬＣＤ基板Ｇの表面に沿ってスキャンさせることができ、さらに、空気の吐出角度を変化させることができるようにエアーナイフ４８自体をその長手方向を軸として所定角度傾斜させることができるようになっている。
【００３９】
なお、図２（ａ）に示すように、エアーナイフ４８はリンスノズル４７の外側（保持プレート４１から離れた位置）に待機位置が設けられているが、エアーナイフ４８はリンスノズル４７を追い越して移動することができるようになっている。また、エアーナイフ４８からエアーをＬＣＤ基板Ｇに吐出した際には、リンス液のミストが現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４内に拡散するが、このようなミストは、筐体６５の底面に設けられた排気口６４から排出されるようになっている。
【００４０】
第１トレー４２ａの底部にはドレイン６１が設けられ、また第１トレー４２ａの上面開口部は蓋体４２ｂによって開閉自在となっている。現像液が液盛りされたＬＣＤ基板Ｇを所定角度に傾斜させた際に、ＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる現像液は第１トレー４２ａに流れ込み、ドレイン６１を介して回収される。こうして回収された現像液は再生して再利用に供する。
【００４１】
第２トレー４３ａの底部にはドレイン６２が設けられ、また第２トレー４３ａの上面開口部は蓋体４３ｂによって開閉自在となっている。ＬＣＤ基板Ｇを所定角度に傾斜させてＬＣＤ基板Ｇ上に液盛りされた現像液を第１トレー４２ａを用いて回収した後に、ＬＣＤ基板Ｇを所定角度に傾斜させた状態でリンス液をＬＣＤ基板Ｇに吐出すると、ＬＣＤ基板Ｇから現像液濃度が低下した現像液がＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちて第２トレー４３ａに流れ込み、ドレイン６２を通じて所定のルートを経て廃棄される。後述するように、第２トレー４３ａから低濃度の現像液を回収する際には、保持プレート４１の位置を第２トレー４３ａ側へ所定距離スライドさせる。
【００４２】
第３トレー４４ａは保持プレート４１を挟んで第１トレー４２ａの反対側に設けられており、底部にはドレイン６３が形成され、上面開口部は蓋体４４ｂによって開閉自在となっている。低濃度の現像液を第２トレー４３ａを用いて回収した後にＬＣＤ基板Ｇの傾きを逆にして保持プレート４１の水平方向位置を元の位置に戻して、この状態でＬＣＤ基板Ｇにリンス液を吐出すると、ＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる現像液を殆ど含まないリンス液が第３トレー４４ａに流れ込んで、ドレイン６３を通じて回収される。ここで回収されたリンス液は、例えば、ＬＣＤ基板Ｇ上に液盛りされた現像液が流れ落ちた後の最初のリンス処理に供することができる。
【００４３】
次に、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４における現像処理方法の一実施形態について説明する。図３は現像処理方法を示すフローチャートであり、図４は図３に示したステップ２〜ステップ８の工程を簡略に図示した説明図であり、図５はステップ９の工程を簡略に示した説明図である。最初に、搬送アーム１９ａによって露光処理が終了したＬＣＤ基板Ｇを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４内へ搬入し、昇降ピン４９を上昇させてＬＣＤ基板Ｇを搬送アーム１９ａから昇降ピン４９へ移し替え、次に搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４から退出させて昇降ピン４９を降下させることによって、ＬＣＤ基板Ｇを保持プレート４１に載置する（ステップ１）。
【００４４】
現像ノズル４６を退避位置からＬＣＤ基板ＧのＡ２側端面（図４参照）へ移動させ、現像ノズル４６から現像液を吐出させながら略水平状態に保持されたＬＣＤ基板ＧのＡ２側端面からＡ１側端面（図４参照）へ向けて、現像ノズル４６をスキャンさせて、ＬＣＤ基板Ｇ上に現像液を液盛りし、パドルを形成する（ステップ２）。この現像ノズル４６のスキャンによる液盛りは複数回行ってもよい。その後、現像反応を進行させるために所定時間放置する（ステップ３）。
【００４５】
このステップ２の開始からステップ３の終了に至る間は、少なくとも第３トレー４４ａには現像液が入り込まないように、第３トレー４４ａの上面開口部を蓋体４４ｂによって閉塞する。第１トレー４２ａは上面を開口しておけば、ＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる濃度の高い現像液の一部を回収することができる。第２トレー４３ａが設けられている位置は、ＬＣＤ基板Ｇの端面よりも離れているので、通常、ステップ２とステップ３においてＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる現像液が第２トレー４３ａへ流れ込むことはない。
【００４６】
ステップ３の所定時間が経過したら、第１トレー４２ａの上面が開口され、かつ、第２トレー４３ａの上面が蓋体４３ｂによって閉塞された状態として、ＬＣＤ基板Ｇ上に液盛りされた現像液が第１トレー４２ａへ流れ込むように、例えば、角度調整ピン４５ａを所定距離上昇させると同時に角度調整ピン４５ｂを所定距離降下させてＬＣＤ基板ＧのＡ２側端面が下方となるように角度θ_１だけ保持プレート４１およびＬＣＤ基板Ｇを傾斜させる（ステップ４）。ここで、角度θ_１は、所定時間内に現像液がＬＣＤ基板Ｇの表面の全面から流れ落ちるように設定される。これは、所定時間内にＬＣＤ基板Ｇの表面全面から現像液を液切りしないと、ＬＣＤ基板Ｇ面内で現像時間に差が生じて、これが現像ムラの原因となる可能性があるからである。
【００４７】
ＬＣＤ基板Ｇから殆どの現像液が流れ落ちたら、保持プレート４１の傾斜角度を緩やかにして（傾斜角度θ_２＜θ_１）、蓋体４２ｂによって第１トレー４２ａの上面を閉塞し、代わりに第２トレー４３ａの上面を開口させ、さらに保持プレート４１を第２トレー４３ａ側へ所定距離移動（Ａ１側端面を位置Ｂ１へ、Ａ２側端面を位置Ｂ２へ移動）させて、リンスノズル４７を退避位置からＬＣＤ基板ＧのＡ１側端面へと移動させる（ステップ５）。なお、第２トレー４３ａが第１トレー４２ａと同じ側に配置されているので、ＬＣＤ基板Ｇを現像液の液切り処理とリンス処理で同方向に傾ければよく、このために液切り処理時にＬＣＤ基板Ｇの傾斜下端に残った現像液が再度ＬＣＤ基板Ｇ上に拡がることを防止できる。
【００４８】
続いて、リンスノズル４７からリンス液を吐出させながらＬＣＤ基板Ｇの表面に沿って移動させて、ＬＣＤ基板Ｇの表面に残った現像液を洗い流す、いわゆる、リンス処理を行う（ステップ６）。このとき、ＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちる低濃度の現像液は、第２トレー４３ａに捕集されてドレイン６２を通じて廃棄される。
【００４９】
ステップ６の処理が終了したら、リンスノズル４７をＬＣＤ基板Ｇの上方の所定位置に一時退避させ、角度調整ピン４５ａを所定距離降下させると同時に角度調整ピン４５ｂを所定距離上昇させて保持プレート４１の傾斜方向を逆にし（θ_３＝θ_２）、第３トレー４４ａの上面を開口させて保持プレート４１の水平方向の位置を元に戻し、第２トレー４３ａの上面を蓋体４３ｂによって閉塞する（ステップ７）。
【００５０】
リンスノズル４７をＬＣＤ基板Ｇ上の所定位置に戻して、リンスノズル４７からリンス液を吐出させながらＬＣＤ基板Ｇの表面に沿って移動させて、ＬＣＤ基板Ｇの表面をさらに精密にリンス処理する（ステップ８）。このときＬＣＤ基板Ｇから流れ落ちるリンス液は第３トレー４４ａによって回収される。
【００５１】
ステップ８の処理によってＬＣＤ基板Ｇ上の現像液がほぼ完全に除去された後には、ＬＣＤ基板Ｇを乾燥させるためにリンスノズル４７をＬＣＤ基板Ｇ上から退避させ、代わりにエアーナイフ４８をＬＣＤ基板Ｇ上の所定位置に移動させた後に、エアーナイフ４８から乾燥空気や乾燥窒素等の乾燥ガスを吐出させながら、ＬＣＤ基板Ｇ上をスキャンさせる（ステップ９）。このＬＣＤ基板Ｇの乾燥方法としては、図５（ａ）に示すように、予めエアーナイフ４８からは乾燥ガスがＬＣＤ基板Ｇに対して斜めにあたるようにしておいて、ＬＣＤ基板Ｇを略水平姿勢に戻して、乾燥ガスがＬＣＤ基板Ｇ上に残ったリンス液を一方に押し出すように、エアーナイフ４８をスキャンさせる方法がある。
【００５２】
また、図５（ｂ）に示すように、エアーナイフ４８からは乾燥ガスが略垂直方向に吐出されるようにしておいて、ＬＣＤ基板Ｇを所定角度傾斜させたままの状態に保持して、エアーナイフ４８をＬＣＤ基板Ｇの上側端面から下側端面に向かってＬＣＤ基板Ｇ上をスキャンさせる方法を用いてもよい。ステップ９においては、ＬＣＤ基板Ｇからリンス液がミスト化してＬＣＤ基板Ｇから飛散するが、このようなミストは主に排気口６４から排出されるため、ＬＣＤ基板Ｇに再付着することが抑制される。また、図５（ｂ）に示した状態から、エアーナイフ４８を基板Ｇの傾斜下方向に傾けた状態で乾燥ガスを吐出しながらスキャンさせてもよい。
【００５３】
ステップ９の乾燥処理が終了したら、エアーナイフ４８を退避位置へ移動させてＬＣＤ基板Ｇを略水平姿勢に保持し、昇降ピン４９を上昇させてＬＣＤ基板Ｇを所定位置まで上昇させ、続いて搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４内へ進入させて昇降ピン４９を降下させ、ＬＣＤ基板Ｇを搬送アーム１９ａに受け渡し、搬送アーム１９ａを現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４から退出させる（ステップ１０）。こうして１枚のＬＣＤ基板Ｇの現像処理が終了する。
【００５４】
このように、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４においては、ＬＣＤ基板Ｇが実質的に移動しない状態で、一連の処理を行うことが可能であるために、フットプリントを小さくすることが可能である。
【００５５】
ところで、大型のＬＣＤ基板Ｇの現像処理では、ＬＣＤ基板Ｇを略水平姿勢で一方向に所定の速度で搬送しながら、現像液の塗布、現像液の液切り、リンス処理、乾燥処理を行う、所謂、平流し処理も行われているが、このような方法では必然的に現像処理装置のフットプリントが広くなる。そこで、ＬＣＤ基板Ｇに対するレジスト膜の形成から現像に至る一連の処理を平流しで行うレジスト塗布・現像処理システムに、上記現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４を搭載することによって、コンパクトなレジスト塗布・現像処理システムを実現することができる。
【００５６】
以上、本発明を現像処理ユニット（ＤＥＶ）に適用した実施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い。例えば、図６は保持プレート４１を所定角度傾斜させる別の機構を示す説明図であり、モータ８２等によって所定角度回転自在な枢軸８１を保持プレート４１の下部中央に取り付けることによって、保持プレート４１の角度を自在に制御することが可能である。なお、モータ８２は図示しない支持部材によって所定位置で保持され、枢軸８１は、円柱部分がモータ８２に取り付けられて、断面略半円形の棒状部分の平面部分が保持プレート４１の裏面に接合されている。保持プレート４１を安定に保持するために、枢軸８１の断面略半円形の棒状部分が保持プレート４１を支持する面積を拡げるために、枢軸８１は固定部材８３によって保持プレート４１の裏面に固定されている。
【００５７】
ＬＣＤ基板Ｇの最初のリンス処理を行う際には、現像液およびリンス液を第２トレー４３ａを用いて捕集するために保持プレート４１を水平方向に移動させたが、保持プレート４１の位置を変えることなく第１トレー４２ａと第２トレー４３ａを水平方向にスライド移動させる構成としてもよい。保持プレート４１の傾斜角度と第１トレー４２ａおよび第２トレー４３ａの配設位置を最適化することによって、保持プレート４１または第１トレー４２ａおよび第２トレー４３ａのいずれをもをスライドさせることなく、現像液とリンス液を第１トレー４２ａまたは第２トレー４３ａから別個に捕集することも可能である。
【００５８】
また、ＬＣＤ基板Ｇを傾斜させた際に、ＬＣＤ基板Ｇの下端を第１トレー４２ａと第２トレー４３ａに挿入可能なように、第１トレー４２ａおよび第２トレー４３ａを適宜配置することにより、さらに確実に現像液やリンス液を分別して回収することが可能である。さらに、第１トレー４２ａと第２トレー４３ａとを同じ側に配置したが、第１トレー４２ａを第３トレー４４ａ側に設けてもよい。
【００５９】
リンスノズル４７やエアーナイフ４８の配設数は１本に限定されず、２本以上設けてもよい。また、エアーナイフ４８の長手方向を、ＬＣＤ基板Ｇの第３トレー４４ａ側の一辺に対して斜めに配置してもよく、この場合には、ＬＣＤ基板Ｇの傾斜下側の角部での液切り性能を向上させることができる。
【００６０】
また、第１トレー４２ａ〜第３トレー４４ａの蓋体４２ｂ〜４４ｂについては、所定角度回転させることで第１トレー４２ａ〜第３トレー４４ａの上部を開閉する構造について示したが、蓋体４２ｂ〜４４ｂとしては、水平方向にスライドすることによって第１トレー４２ａ〜第３トレー４４ａの上部を開閉するものを用いることもできる。
【００６１】
第１トレー４２ａと第２トレー４３ａとを入れ替えて配置し、最初にＬＣＤ基板Ｇを保持した保持プレート４１をＬＣＤ基板Ｇが位置Ｂ１・Ｂ２間（図４参照）に位置するようにスライドさせ、次に現像液をＬＣＤ基板Ｇに液盛りして所定時間放置し、その場で保持プレート４１を所定角度傾斜させて、ＬＣＤ基板Ｇから現像液を液切りすることもできる。液切りしたＬＣＤ基板Ｇを元の位置に戻せば、リンス処理以降の処理を行うことができる。
【００６２】
第１トレー４２ａと第２トレー４３ａとを入れ替えて配置した場合には、前述した角度θ_１とθ_２との関係が、θ_１＜θ_２とする方が装置を小型化できる。しかし、できるだけ短い時間でＬＣＤ基板Ｇの全面から現像液を液切りする必要があることを考慮すると、θ_１＞θ_２となるようにしてもよい。また、現像ノズル４６を１度スキャンさせるだけでＬＣＤ基板Ｇの表面に現像液を液盛りする場合には、現像ノズル４６を、ＬＣＤ基板ＧのＡ１側端面（図４参照）からＡ２側端面へ向けて、つまり、現像液を回収する第１トレー４２ａを配置している側に向けて、スキャンさせてもよい。この場合には、ＬＣＤ基板Ｇへの現像液の液盛りからＬＣＤ基板Ｇを傾斜させて液切りを終了するまでのＬＣＤ基板Ｇの面内での現像時間差を低減できる。
【００６３】
本発明は現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４に限定して適用されるものではなく、例えば、現像ノズル４６に代えてロールブラシやディスクブラシを設けてＬＣＤ基板Ｇ上をスキャン可能な構成とすれば、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂとして用いることも可能であり、この場合にも、洗浄処理の前半で使用された汚れた洗浄液と、後半で使用される汚れの少ない洗浄液とを分別して捕集することが可能である。本発明は、ＬＣＤ基板の液処理に限定されず、半導体ウエハ等の他の基板の液処理にも適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の液処理装置および現像処理装置によれば、基板を回転させることなく所定の液処理を行うことができるために、安全性が高められる。また、高速で基板を回転させないために、基板に掛かる応力を低減して基板の品質を高く維持することができる。さらに、処理液の種類に応じて基板の傾斜状態を変化させて、使用された処理液を専用の回収手段によって回収することによって、処理液を効率的に利用することができる。さらにまた、本発明の液処理装置を、大型の基板の液処理において用いられている、平流し型の処理システムに適用することによって、フットプリントの小さいコンパクトな処理システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液処理装置の一実施形態である現像処理ユニット（ＤＥＶ）を有するレジスト塗布・現像処理システムの一実施形態を示す平面図。
【図２】現像処理ユニット（ＤＥＶ）の一実施形態を示す概略平面図と概略断面図。
【図３】現像処理方法の一実施形態を示す説明図（フローチャート）。
【図４】図３に示すステップ２〜ステップ８の工程を簡略に図示する説明図。
【図５】図３に示すステップ９の工程を簡略に図示する説明図。
【図６】現像処理ユニット（ＤＥＶ）に設けられた保持プレートを所定角度傾斜させる機構を示す説明図。
【符号の説明】
１；カセットステーション
２；処理部
３；インターフェイス部
４１；保持プレート
４２ａ；第１トレー
４３ａ；第２トレー
４４ａ；第３トレー
４５ａ・４５ｂ；角度調整ピン
４６；現像ノズル
４７；リンスノズル
４８；エアーナイフ
４９；昇降ピン
６１〜６３；ドレイン
６４；排気口
６５；筐体
１００；レジスト塗布・現像処理システム
Ｇ；ＬＣＤ基板（被処理基板）

Claims (15)

1. 基板を保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持された基板に処理液を塗布する処理液供給ノズルと、
   前記基板に塗布された処理液が前記基板から流れ落ちるように前記保持手段を所定角度傾斜させる傾斜機構と、
   前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる気体吐出ノズルと、
   を具備し、
   基板に対する処理液の塗布、基板に塗布された処理液の除去、基板の乾燥の一連の処理を行う液処理装置であって、
   前記基板が前記保持手段に保持された状態で、この保持手段を、前記傾斜機構を用いて傾斜させることで、前記基板を回転させることなく前記一連の処理が行われることを特徴とする液処理装置。
2. 前記処理液供給ノズルは、前記第１の処理液を略帯状に略垂直に吐出しながら、前記保持手段に保持された基板の表面に沿って水平方向にスキャン自在であることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
3. 基板を保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持された基板に第１の処理液を塗布する第１処理液供給ノズルと、
   前記保持手段に保持された基板に第２の処理液を供給する第２処理液供給ノズルと、
   前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる気体吐出ノズルと、
   前記保持手段を所定角度傾斜させる傾斜機構と、
   前記第１の処理液の液盛りされた基板が前記傾斜機構によって前記基板の一方の端面または逆の端面が下方となるように第１の所定角度に傾けられた際に前記基板から流れ落ちる前記第１の処理液を回収する第１回収機構と、
   前記第１の処理液が流れ落ちた基板を前記傾斜機構によって前記第１の所定角度と同じ傾斜方向または逆の傾斜方向で第２の所定角度に傾けた状態で、前記基板に前記第２の処理液を所定量供給したときに前記基板から流れ落ちる前記第１の処理液を含む前記第２の処理液を回収する第２回収機構と、
   を具備し、
   基板に対する第１の処理液の塗布、基板に対する第２の処理液の供給、基板に塗布された第１の処理液の除去と回収、基板に供給された第２の処理液の回収、基板の乾燥の一連の処理を行う液処理装置であって、
   前記基板が前記保持手段に保持された実質的に移動しない状態で前記一連の処理が行われることを特徴とする液処理装置。
4. 前記第１回収機構は、
   前記基板から流れ落ちる前記第１の処理液を捕集する第１のトレーと、
   前記第１のトレーの上面を開閉自在であり、前記基板が前記第１の所定角度に傾けられる場合にのみ前記第１のトレーの上面を開口させる第１の蓋体と、
   前記第１のトレーに設けられた第１のドレインと、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の液処理装置。
5. 前記第２回収機構は、
   前記基板から流れ落ちる前記第１の処理液を含む前記第２の処理液を捕集する第２のトレーと、
   前記第２のトレーの上面を開閉自在であり、前記基板が前記第２の所定角度に傾けられる場合にのみ前記第２のトレーの上面を開口させる第２の蓋体と、
   前記第２のトレーに設けられた第２のドレインと、
   を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液処理装置。
6. 前記傾斜機構によって前記第１の所定角度に傾けられた基板の表面と水平面とのなす角θ_１と、前記第２の所定角度に傾けられた基板の表面と水平面とのなす角θ_２とは、９０度＞θ_１＞θ_２＞０度の関係を満足することを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
7. 前記第２の処理液による前記第１の処理液の洗い流し処理が施された基板を前記傾斜機構によって前記第２の所定角度の傾斜方向と逆の傾斜方向で第３の所定角度に傾けた状態で、さらに前記基板へ前記第２の処理液を供給したときに前記基板から流れ落ちる主に前記第２の処理液からなる処理液を回収する第３回収機構をさらに具備することを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の液処理装置。
8. 前記傾斜機構は、前記第２の所定角度に傾けた状態で下方側となる端面が逆に上方側となるように前記基板を前記第３の所定角度に傾斜させることを特徴とする請求項７に記載の液処理装置。
9. 前記第３回収機構は、
   前記基板から流れ落ちる主に前記第２の処理液からなる処理液を捕集する第３のトレーと、
   前記第３のトレーの上面を開閉自在であり、前記基板が前記第３の所定角度に傾けられる場合にのみ前記第３のトレーの上面を開口させる第３の蓋体と、
   前記第３のトレーに設けられた第３のドレインと、
   を有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の液処理装置。
10. 前記第１処理液供給ノズルは、前記第１の処理液を略帯状に略垂直に吐出しながら、前記保持手段に保持された基板の表面に沿って水平方向にスキャン自在であることを特徴とする請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の液処理装置。
11. 前記第２処理液供給ノズルは、前記第１の処理液を略帯状かつスプレー状で略垂直に吐出しながら、前記保持手段および前記傾斜機構によって所定の傾斜姿勢で保持された基板の表面に沿ってスキャン自在であることを特徴とする請求項３から請求項１０のいずれか１項に記載の液処理装置。
12. 前記気体吐出ノズルは、前記乾燥気体を略帯状に噴射しながら前記保持手段に保持された基板の表面に沿ってスキャン自在であることを特徴とする請求項３から請求項１１のいずれか１項に記載の液処理装置。
13. 基板を保持する保持手段に前記基板が保持された状態で、この保持手段を傾斜させることで、前記基板を回転させることなく前記基板に所定の液処理を施す液処理方法であって、
    基板を所定の保持手段に保持する第１工程と、
    前記保持手段に保持された基板に第１の処理液を塗布して所定時間保持する第２工程と、
    前記保持手段を所定角度に傾斜させて前記基板を傾斜姿勢に保持し、前記基板上の第１の処理液を流し出すとともに前記基板から流れ出した第１の処理液を回収する第３工程と、
    前記傾斜姿勢に保持された基板に第２の処理液を供給して前記基板から前記第１の処理液を前記第２の処理液によって洗い流すとともに、流れ出した第１の処理液と第２の処理液を回収する第４工程と、
    前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる第５工程と、
    を有することを特徴とする液処理方法。
14. 前記第３工程における前記基板の傾斜角度を、前記第４工程における基板の傾斜角度よりも大きくすることを特徴とする請求項１３に記載の液処理方法。
15. レジスト膜が形成されて露光処理の施された基板を実質的に移動しない状態で現像処理する現像処理装置であって、
    基板を保持する保持手段と、
    前記保持手段に保持された基板に現像液を塗布する現像液塗布ノズルと、
    前記保持手段に保持された基板にリンス液を吐出するリンス液吐出ノズルと、
    前記保持手段に保持された基板に乾燥気体を吐出して前記基板を乾燥させる乾燥気体吐出ノズルと、
    前記保持手段を所定角度傾斜させる傾斜機構と、
    前記傾斜機構によって前記基板の一方の端面または逆の端面が下方となるように第１の所定角度に傾けられた基板から流れ落ちる高濃度の現像液を回収する第１の現像液回収機構と、
    前記現像液が流れ落ちた後の前記傾斜機構によって前記第１の所定角度と同じ傾斜方向または逆の傾斜方向で第２の所定角度に傾けられた基板へ前記リンス液を供給したときに前記基板から流れ落ちる低濃度の現像液を回収する第２の現像液回収機構と、
    前記傾斜機構によって前記第２の所定角度の傾斜方向と逆の傾斜方向で第３の所定角度に傾けられた基板へ前記リンス液を供給したときに前記基板から流れ落ちるリンス液を回収するリンス液回収機構と、
    を具備することを特徴とする現像処理装置。

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