TW201404473A - 塗佈裝置、基板處理系統及基板處理方法 - Google Patents

Abstract

塗佈裝置(10)，具備：包圍基板(1)用的杯子(11)；對基板(1)吐出塗佈液的噴嘴(12)；使基板(1)旋轉的旋轉部(18)；從杯子(11)排出塗佈液的排出路徑(14)；及至少對杯子(11)之內壁或排出路徑(14)供應洗淨液的裝置洗淨部(16、17)。

Description

塗佈裝置、基板處理系統及基板處理方法

本發明是關於要對基板塗敷塗佈液的塗佈裝置，詳細地說是關於使基板旋轉將塗佈液散佈在基板表面的塗佈裝置。

已知有要於杯子內使基板高速旋轉，將滴下在基板上的塗佈液散佈在基板表面的塗佈裝置。

例如：專利文獻1中，記載有要將基板載置在盒內所配置的主軸卡盤，利用上述主軸卡盤使基板旋轉藉此使滴下在基板表面的塗佈液均勻散佈的塗佈裝置，於該塗佈裝置中，是於上述盒的底面設有可將上述主軸卡盤以上面露出狀態收納的筒狀壁部，於該筒狀壁部的外側配置有整流構件，該整流構件由固定設置在上述盒的豎立壁和從該豎立壁的上端朝上述筒狀壁部延伸的水平部構成，再加上，上述豎立壁的全部或局部為空氣可流通的多孔體或穿孔板，於上述水平部形成有呼吸用的開口，於該呼吸 用的開口下方配置有防霧罩。根據上述技術時，可提供一種能使通過基板背面側的氣流中幾乎不含有噴霧狀塗佈液，基板背面不會附著塗佈液的塗佈裝置。

〔先行技術獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本公開專利公報「特開2006-086204號公報(2006年3月30日公開)」

然而，於要使基板旋轉將塗佈液散佈在基板表面的塗佈裝置中，基板旋轉離心力所造成之飛散的塗佈液，不僅會附著在基板的背面側，而且還會附著在塗佈裝置內部。附著在塗佈裝置內部的塗佈液不易流動，且有滯留在塗佈裝置內的傾向，因此就會產生廢液管路阻塞等各種問題。因此，需要頻繁維護保養(例如取下杯子加以洗淨等)。特別是，當使用高黏度的塗佈液時，上述問題就會更為顯著。

本發明是有鑑於上述問題而為的發明，針對使基板旋轉將塗佈液散佈在基板表面的塗佈裝置，以提供一種用以抑制塗佈液附著在塗佈裝置內所造成之問題產生的技術為主要目的。

本發明相關的塗佈裝置，其為要對基板塗敷塗佈液的塗佈裝置，其特徵為，具備：包圍該基板用的杯子；對該基板吐出該塗佈液的噴嘴；使該基板旋轉的旋轉手段；要從該杯子排出該塗佈液的排出路徑；及至少對該杯子之內壁或該排出路徑供應洗淨液的洗淨手段。

本發明相關的基板處理方法，其特徵為，包括要對配置在杯子內的基板塗敷塗佈液使該基板旋轉的塗佈步驟，於該塗佈步驟中，至少對該杯子的內壁或要從該杯子排出該塗佈液的排出路徑供應洗淨液。

根據本發明時，可對塗佈裝置內部供應洗淨液藉此沖洗塗佈液，因此就能夠抑制塗佈液附著在塗佈裝置內所造成的問題產生。

1‧‧‧基板

10‧‧‧塗佈裝置

11、31‧‧‧杯子

12‧‧‧噴嘴

13‧‧‧噴嘴承座

14、34‧‧‧排出路徑

15、35‧‧‧氣液分離部

16‧‧‧裝置洗淨部(洗淨手段)

17‧‧‧裝置洗淨部(洗淨手段)

18‧‧‧旋轉部(旋轉手段)

19、39‧‧‧遮蔽構件

20、40‧‧‧背面洗淨部

30‧‧‧洗淨裝置

32‧‧‧EBR噴嘴

38‧‧‧旋轉部

50‧‧‧基板洗淨液槽

51‧‧‧使用過的洗淨液槽

52‧‧‧未使用的洗淨液槽

53‧‧‧廢液槽

54‧‧‧閥(洗淨液供應手段)

第1圖為表示本發明之一實施形態相關的塗佈裝置概略構成側方剖面圖。

第2圖為表示本發明之一實施形態相關的洗淨裝置概略構成側方剖面圖。

第3圖為表示本發明之一實施形態相關的基板處理系統概略構成方塊圖。

〔發明之實施形態〕 〔塗佈裝置〕

第1圖為表示本發明之一實施形態相關的塗佈裝置10概略構成側方剖面圖。塗佈裝置10，其為要對基板1塗敷塗佈液的一種裝置，具備：包圍基板1用的杯子11；對基板1吐出塗佈液的噴嘴12；噴嘴12收納用的噴嘴承座13；要從杯子11排出塗佈液的排出路徑14；對裝置內供應洗淨液的裝置洗淨部(洗淨手段)16、17；使基板1旋轉的旋轉部(旋轉手段)18；與基板1之上述塗佈液的塗佈面之相反側的面成相向設置的遮蔽構件19；對基板1之背面供應洗淨液的背面洗淨部20；及基板1載置用的載置部21。此外，於排出路徑14中，設有要將杯子11所排出之液滴狀的塗佈液從排出氣體分離的氣液分離部15。

基板1，首先，由未圖示之機器手臂等設置在杯子11內的載置部21。載置部21，只要構成為足以固定基板1即可，例如其可以是基板1吸附用之真空吸盤等吸附部。此外，杯子11，只要構成為足以包圍被載置在載置部21的基板1即可，於塗佈處理中能夠防止從基板1上飛散的塗佈液被放出塗佈裝置10外。

接著，噴嘴12會將塗佈液吐出在基板1上。塗佈液，是一種為了要獲得所期望之效果而需塗敷在基板1上的物質，並無特別限定，但例如其可以是丙烯酸系樹 脂、苯乙烯系樹脂、順丁烯二醯抱亞胺系樹脂、烴系樹脂、彈性體等。噴嘴12，只要構成為足以吐出塗佈液即可，其數量可以為一個也可以為複數。此外，噴嘴12不吐出塗佈液時是以收納在噴嘴承座13為佳。

接著，藉由旋轉部18使載置部21及基板1旋轉，塗佈裝置10就會將塗佈液散佈在基板1上。另，從噴嘴12之塗佈液的吐出作業及旋轉部18之基板1的旋轉作業可以同時執行也可以逐次執行。此外，基板1的旋轉速度只要適當設定即可，但例如也可以是10rpm以上5000rpm以下，又以10rpm以上3000rpm以下為佳。

此時，基板1之旋轉的離心力會使塗佈液飛散，且附著在塗佈裝置10內部。根據本發明者們的獨自見解時，上述飛散的塗佈液不易流動，因此就容易滯留在裝置內，特別是容易滯留在杯子11的內壁(圖中A)及氣液分離部15(圖中B)等。當塗佈液滯留在杯子11的內壁、氣液分離部15等時，排出路徑14就會產生阻塞等問題，需要頻繁維護保養。特別是，當使用高黏度的塗佈液時，塗佈液更不易流動，因此該問題就會更為顯著。另，所謂高黏度的塗佈液，是指25℃的環境下經由E型(錐板式)黏度計所測定的結果黏度為1000cp以上的塗佈液。

相對於此，本實施形態相關之塗佈裝置10，具備有對杯子11之內壁供應洗淨液的裝置洗淨部16及對排出路徑14供應洗淨液的裝置洗淨部17。如此一來，塗 佈裝置10就能夠洗淨去除附著在杯子11之內壁及排出路徑14的塗佈液。藉此，就能夠抑制排出路徑14的阻塞等由附著在塗佈裝置10內部之塗佈液造成的問題產生，能夠改善塗佈裝置10之維護保養週期。另，裝置洗淨部16、17，以設有雙方為佳，但也可以只設有其中一方。

另，裝置洗淨部17，特別是以可使洗淨液供應至排出路徑14當中的氣液分離部15為佳。氣液分離部15是一種具備有至少一個流入口及至少二個排出口的氣液分離槽，其構成為可使經由流入口從杯子11流入的液滴狀塗佈液及排出氣體分離，從一方之排出口排出上述塗佈液，從另一方排出口排出上述排出氣體。上述構成的氣液分離部15於內部容易滯留塗佈液。因此，藉由裝置洗淨部17對氣液分離部15供應洗淨液是能夠更乾淨地清洗附著在塗佈裝置10內部的塗佈液。

裝置洗淨部16、17，要將洗淨液供應至塗佈裝置10內之各部時的供應形態並無特別限定，但例如可以是加壓壓送、泵浦供應等的形態。裝置洗淨部16、17之洗淨液的供應量並無特別限定，但例如可以是針對每一片基板供應5mL程度的洗淨液。

此外，本實施形態中所使用的洗淨液，只要足以溶解塗佈液並無特別限定，可以是水性溶劑也可以是有機溶劑，但例如：塗佈液為碳氫系時洗淨液可使用對薄荷烷等。此外，塗佈液為丙烯酸系時可使用PGMEA等。其他之洗淨液的例子，可例舉有：水、己烷、庚烷、辛 烷、壬烷、甲基辛烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷等的直鏈烴、碳數3至15的支鏈烴、對薄荷烷、鄰薄荷烷、間薄荷烷、二苯基甲烷、1,4-萜二醇、1,8-萜二醇、菠烷、降菠烷、蒎烷、側柏烷、蒈烷、長葉烯、香葉醇、橙花醇、芫荽醇、檸檬醛、香茅醇、薄荷醇、異薄荷醇、新薄荷醇、α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇、萜品烯-1-醇、萜品烯-4-醇、二氫松香醇醋酸酯、1,4-桉葉素、1,8-桉葉素、冰片、香芹酮、紫羅酮、側柏油、樟腦、d-檸檬烯、l-檸檬烯、雙戊烯等的萜烯系溶劑；γ-丁內酯等的內酯類；丙酮、甲基乙基酮、環己烷(CH)、甲基-正戊基酮、甲基異戊基酮、2-庚酮等的酮類；乙二醇、二甘醇、丙二醇、一縮二丙二醇等的多元醇類；乙二醇單乙酸酯、二甘醇單醋酸、丙二醇單乙酯醋酸、或一縮二乙二醇單醋酸等之具有酯鍵的化合物、上述多元醇類或具有上述酯鍵之化合物的單甲基醚、單乙基醚、單丙醚、單丁醚等的單烷基醚、或單苯基醚等之具有醚鍵的化合物等多元醇類之衍生物[該等當中以丙二醇單甲基醚酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)為佳]；如二噁烷般的環醚類；乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲基、乙氧基乙基丙酸等的酯類；茴香醚、乙基苄基醚、甲苯基甲醚、二苯醚、二苄醚、苯乙醚、丁基苯基醚等的芳香族系有機溶劑等。

此外，於一實施形態中，塗佈裝置10，為了 防止塗佈液附著在基板1的背面，其具備有遮蔽構件19。設置遮蔽構件19的理由特別是在於當使用高黏度塗佈液時會產生基板1旋轉離心力所造成之延伸成線條狀的塗佈液，恐怕該塗佈液會附著在基板1的背面。遮蔽構件19，是設置成與基板1之背面(與塗佈液塗佈面相反側的面)成相向，藉此就能夠防止上述線條狀塗佈液到達基板1的背面。

此時，由於線條狀塗佈液會附著在遮蔽構件19，因此遮蔽構件19也是要由洗淨液洗淨為佳。於本實施形態中，裝置洗淨部16，是構成為對杯子11之內壁供應洗淨液的同時也對遮蔽構件19供應洗淨液。如此一來，就能夠乾淨地清除附著在塗佈裝置10內的塗佈液，能夠改善維護保養週期。

另，於一實施形態中，塗佈裝置10也可具備有對基板1之背面供應洗淨液，對附著在基板1背面的塗佈液加以洗淨的背面洗淨部20。

此外，於噴嘴12中，塗佈液有時會乾燥。因此，於一實施形態中，就以構成為可對噴嘴12收納用之噴嘴承座13供應洗淨液為佳。換句話說，噴嘴承座13，是以構成為具備有洗淨液儲備用的儲備部，且將噴嘴12收納在該儲備部為佳。藉由上述構成，就能夠抑制塗佈液在噴嘴12中乾燥。對噴嘴承座13供應的洗淨液量，並無特別限定，但例如可以是針對每一片基板供應5~10mL的洗淨液。

〔基板處理系統〕

第3圖為表示本發明一實施形態相關之基板處理系統100的概略構成方塊圖。如第3圖所示，本實施形態相關的基板處理系統100，除了具備有塗佈裝置10以外，還具備有：要對已塗敷有塗佈液之基板1的背面及周緣部加以洗淨的洗淨裝置30；洗淨裝置30所要使用之基板洗淨液儲備用的基板洗淨液槽50；洗淨裝置30所排出之使用過的基板洗淨液儲備用的使用過洗淨液槽51；未使用之洗淨液儲備用的未使用洗淨液槽52；塗佈裝置10所排出之廢液儲備用的廢液槽53；及控制洗淨液是否要從使用過洗淨液槽51或未使用洗淨液槽52供應至塗佈裝置10的閥(洗淨液供應手段)54。此外，雖然未圖示，但基板處理系統100，還具備有：連接各槽及各裝置間的配管(洗淨液供應手段)；及要將洗淨液等在配管內供應至各槽及各裝置用的泵浦(洗淨液供應手段)。

洗淨裝置30，是一種要執行已塗敷有塗佈液之基板1的背面洗淨(背部清洗)及周緣部洗淨(邊緣清洗)的裝置，其具備：要包圍基板1用的杯子31；要將基板洗淨液吐出在基板1之周緣部的EBR噴嘴32；要從杯子31排出塗佈液的排出路徑34；使基板1旋轉的旋轉部38；與基板1之塗佈液塗敷面相反側之面成相向設置的遮蔽構件39；要將基板洗淨液供應至基板1之背面的背面洗淨部40；及基板1載置用的載置部41。此外，於 排出路徑34中，設有要將杯子31所排出之液滴狀的塗佈液從排出氣體分離的氣液分離部35。

洗淨裝置30，是構成為利用旋轉部38使基板1旋轉的同時，從背面洗淨部40對基板1的背面供應基板洗淨液，且從EBR噴嘴32對基板1的周緣部供應基板洗淨液，藉此洗淨基板1的背面及周緣部。

於洗淨裝置30所使用的基板洗淨液，並無特別限定，可以使用與上述之塗佈裝置10所使用的洗淨液相同。不過，基板洗淨液，是以未使用的基板洗淨液為佳。於一實施形態中，未使用的基板洗淨液，是儲備在基板洗淨液槽50，從該基板洗淨液槽50供應至洗淨裝置30。

接著，洗淨裝置30所排出之使用過的基板洗淨液，是儲備在使用過洗淨液槽51。本實施形態中，塗佈裝置10會將該儲備在使用過洗淨液槽51之使用過的基板洗淨液做為要供應至塗佈裝置10內部的洗淨液再利用。如此一來，就能夠在系統全體所要使用之洗淨液的使用量不會增加之情況下執行塗佈裝置10內部的洗淨。

即，對於洗淨裝置30是不供應塗佈液，因此洗淨裝置30所排出之使用過的基板洗淨液，就會比較乾淨。基於此，使用過的基板洗淨液就能夠適合再利用做為塗佈裝置10內部洗淨用的洗淨液。另，洗淨裝置30所排出之使用過的基板洗淨液量，於一例中，每一片基板為50mL程度，能夠充分滿足塗佈裝置10所要使用的洗淨 液。

另，於一實施形態中，塗佈裝置10，也可構成為最初是使用未使用之洗淨液執行裝置內的洗淨，於使用過洗淨液槽51已經儲有足夠量之使用過的基板洗淨液之後，將使用過的基板洗淨液做為再利用來執行裝置內的洗淨。例如：於一實施形態中，塗佈裝置10，是構成為當儲備在使用過洗淨液槽51內之使用過的基板洗淨液量比事先所訂定的閾值還少時，就使用儲備在未使用洗淨液槽52內的未使用之洗淨液，當儲備在使用過洗淨液槽51內之使用過的基板洗淨液量為上述閾值以上時，就使用儲備在使用過洗淨液槽51內之使用過的基板洗淨液。換句話說，於基板處理系統100，是可構成為根據儲備在使用過洗淨液槽51內之使用過的基板洗淨液量控制是否要從未使用洗淨液槽52對塗佈裝置10供應未使用的洗淨液，或者，要從使用過洗淨液槽51對塗佈裝置10供應使用過的基板洗淨液。如此一來，就能夠順利執行洗淨及洗淨液的再利用。

另，是否要從使用過洗淨液槽51或未使用洗淨液槽52對塗佈裝置10供應洗淨液的控制，例如也可利用閥54來執行控制，但並無特別限定，只要使用習知技術控制各洗淨液的流通即可。此外，儲備在使用過洗淨液槽51內之使用過的基板洗淨液量，例如只要利用使用過洗淨液槽51內所配備的水位計等加以測定即可。另外，根據儲備在使用過洗淨液槽51內之使用過的基板洗淨液 量執行各洗淨液之流通的控制(例如閥54的開閉)，只要利用基板處理系統100所配備之未圖示的控制裝置等執行即可。

接著，包括有塗佈裝置10所排出之使用過的洗淨液及塗佈液的廢液是廢棄至廢液槽53。

如以上所述，於基板處理系統100，洗淨裝置30是構成為利用基板洗淨液旋轉洗淨基板1，此外塗佈裝置10，是構成為將洗淨裝置30已經使用過之使用過的基板洗淨液做為要供應至塗佈裝置10內部(例如杯子11的內壁或排出路徑14之至少任一者)用的洗淨液使用。如上述所示，於基板處理系統100，是藉由執行洗淨液的再利用，就能夠使系統全體所要使用的洗淨液使用量在不增加之情況下進行塗佈裝置10內部的洗淨，能夠抑制塗佈液附著在塗佈裝置內所造成之問題產生。

〔產業上之可利用性〕

本發明是可利用在基板處理領域及基板處理裝置之製造領域。

1‧‧‧基板

10‧‧‧塗佈裝置

11‧‧‧杯子

12‧‧‧噴嘴

13‧‧‧噴嘴承座

14‧‧‧排出路徑

15‧‧‧氣液分離部

16‧‧‧裝置洗淨部(洗淨手段)

17‧‧‧裝置洗淨部(洗淨手段)

18‧‧‧旋轉部(旋轉手段)

19‧‧‧遮蔽構件

20‧‧‧背面洗淨部

21‧‧‧載置部

Claims (8)

1. 一種塗佈裝置，對基板塗敷塗佈液的塗佈裝置，其特徵為，具備：包圍該基板用的杯子；對該基板吐出該塗佈液的噴嘴；使該基板旋轉的旋轉手段；從該杯子排出該塗佈液的排出路徑；及至少對該杯子之內壁或該排出路徑供應洗淨液的洗淨手段。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的塗佈裝置，其中，於上述排出路徑中具備將上述杯子所排出之液滴狀的上述塗佈液從排出氣體分離的氣液分離部，上述洗淨手段，構成為對該氣液分離部內供應上述洗淨液。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的塗佈裝置，其中，具備與上述基板之上述塗佈液的塗佈面之相反側的面成相向設置的遮蔽構件，上述洗淨手段，構成為又可對該遮蔽構件供應上述洗淨液。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的塗佈裝置，其中，具備有上述噴嘴收納用的噴嘴承座， 上述洗淨手段，構成為又可對該噴嘴承座供應上述洗淨液。
5. 一種基板處理系統，其特徵為，具備：申請專利範圍第1項或第2項所記載的塗佈裝置；利用基板洗淨液對上述基板進行旋轉洗淨的洗淨裝置；及將該洗淨裝置所排出之使用過的上述基板洗淨液供應至上述塗佈裝置的洗淨液供應手段，上述洗淨手段，構成為可將經由該洗淨液供應手段供應至上述塗佈裝置的上述基板洗淨液至少供應至上述杯子的內壁或上述排出路徑的其中之一。
6. 如申請專利範圍第5項所記載的基板處理系統，其中，具備有：未使用之洗淨液儲備用的未使用洗淨液槽；及上述使用過之基板洗淨液儲備用的使用過洗淨液槽，上述洗淨液供應手段，構成為根據上述使用過洗淨液槽已儲有之基板洗淨液的量對上述塗佈裝置供應上述未使用洗淨液槽所儲備的該未使用的洗淨液或者上述使用過洗淨液槽所儲備的上述使用過的基板洗淨液的其中一方。
7. 一種基板處理方法，其特徵為，包括對配置在杯子內的基板塗敷塗佈液且使該基板旋轉的塗佈步驟， 於該塗佈步驟中，對該杯子的內壁或從該杯子排出該塗佈液的排出路徑的至少其中之一供應洗淨液。
8. 如申請專利範圍第7項所記載的基板處理方法，其中，進一步包括利用基板洗淨液對上述基板進行旋轉洗淨的洗淨步驟，於上述塗佈步驟中，將該洗淨步驟中已使用之使用過的上述基板洗淨液至少供應至上述杯子的內壁或上述排出路徑的其中之一。