TWI402635B - 顯影裝置 - Google Patents

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TWI402635B TW97139884A TW97139884A TWI402635B TW I402635 B TWI402635 B TW I402635B TW 97139884 A TW97139884 A TW 97139884A TW 97139884 A TW97139884 A TW 97139884A TW I402635 B TWI402635 B TW I402635B
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Yamaguchi Akira
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Sugiyama Minoru
Kuroda Takuya
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Description

顯影裝置 DEVELOPING APPARATUS
本發明係關於一種將半導體基板、液晶顯示裝置用玻璃基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板等(以下簡稱為「基板」)進行顯影之顯影裝置，特別係關於一種將顯影液有效供給到基板而抑制顯影液之消耗量的技術。
習知，作為此種裝置，有具備以下者：旋轉夾盤，可旋轉地保持基板；縫隙噴嘴，帶狀地供給顯影液；和移動機構，用來使該縫隙噴嘴移動。在該裝置中，使基板旋轉並使縫隙噴嘴移動，將帶狀之顯影液螺旋狀地供給到基板。依照該裝置，當與在基板上充盛顯影液將基板進行顯影之情況比較，可減少顯影液之消耗量(例如，日本國專利特開2005-210059號公報所揭示)。
但是，在具有此種構成之習知情況，會有以下問題。
亦即，從縫隙噴嘴吐出而流下之顯影液係呈現帶狀之形狀。該顯影液之帶狀形狀，當供給到縫隙噴嘴之顯影液流量發生變動時，容易變形。具體而言，其變形成為顯影液之帶狀形狀寬度變為細窄、或顯影液之帶狀形狀分裂為二個以上之形狀。在此種情況，要在基板上之所希望位置、範圍附著顯影液會有困難，例如即使以螺旋狀供給顯影液，亦有無法對基板整面無間隙地供給顯影液之不良情況。又，為了避免此種不良情況，亦考慮供給多餘量之顯影液，但在此種情況無法充分地減少顯影液之消耗量。
本發明針對上述情況完成，其目的在於提供一種可抑制顯影液之消耗量的顯影裝置。
本發明為了達成此種目的而採用如下構成。
亦即，本發明係一種對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含有以下元件：
旋轉保持部，可旋轉地保持基板；
顯影液供給部，有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口形成，使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板；
移動機構，將上述吐出口之排列方向保持在俯視下朝向基板之中心的一方向，並使上述顯影液供給部在該一方向移動，藉此使上述顯影液供給部於俯視下在基板之大致中心和周緣進行移動；和
控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行顯影。
依照本發明，從顯影液供給部之各吐出口吐出的顯影液，在附著至基板為止係保持互相分離。因此，從吐出口至基板面流下的顯影液之形狀可穩定地保持。因此，可使顯影液容易附著在與吐出口對應的基板上之位置、範圍。附著在基板上之顯影液擴展到附著位置之周圍。移動機構在將排成一列之各吐出口之排列方向保持在俯視下朝向基板之中心的一方向之狀態下，於該一方向使顯影液供給部在俯視下之基板之大致中心和周緣進行移動。
控制部對此種移動機構與旋轉保持部一起控制，而從各吐出口將顯影液分別以螺旋狀附著在基板上。顯影液附著在基板上擴展(供給顯影液)之範圍，在每個吐出口呈現多個螺旋形狀。此時，各吐出口俯視下經常排列在通過基板中心之直線上，因此多個螺旋形狀之區域之各個直徑均勻比地增減。因此，多個螺旋形狀之區域間之位置關係可容易控制。利用此種方式，可在基板整面有效地供給顯影液，可抑制顯影液之消耗量。
另外，本發明係一種對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含以下元件：
旋轉保持部，可旋轉地保持基板；
顯影液供給部，有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口形成，使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板；
移動機構，在使上述吐出口之排列方向成為與基板之徑方向平行的狀態下，使上述顯影液供給部在基板之大致中心和周緣於基板之徑方向移動；和
控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行顯影。
依照本發明，從顯影液供給部之各吐出口至基板面流下的顯影液之形狀亦可穩定保持。可使顯影液容易地附著在與吐出口對應的基板上之位置、範圍。移動機構在排成一列的各吐出口之排列方向與基板之徑方向成為平行之狀態下，使上述顯影液供給部在基板之大致中心和周緣於基板之徑方向進行移動。
控制部藉由將此種移動機構和旋轉保持部一起控制，從各吐出口將顯影液分別以螺旋狀附著在基板上。顯影液附著在基板上擴展(供給顯影液)之範圍，在每個吐出口呈現多個螺旋形狀。此時，各吐出口俯視下經常排列在基板之徑方向，所以多個螺旋形狀之區域之各徑均勻比地增減。因此，多個螺旋形狀之區域間之位置關係可容易控制。利用此種方式，可在基板整面有效地供給顯影液，可抑制顯影液之消耗量。
在上述之各發明中，從上述吐出口吐出之顯影液最好以棒狀流下。因為從吐出口流下的顯影液之形狀呈現棒狀，所以即使在顯影液之流量發生變動之情況下亦不容易變形。因此，可將顯影液確實附著在與吐出口對應的基板上之位置、範圍。
在上述各發明中，最好各吐出口被設置成互相接近，當從各吐出口同時吐出顯影液時，在顯影液附著在基板的附著位置彼此間之基板面係由附著後擴展的顯影液所覆蓋。從各吐出口同時吐出的顯影液分別附著在基板上。此時，顯影液附著在依每個吐出口分離的多個附著位置。附著在各附著位置的顯影液隨著附著時間之經過，在多個附著位置彼此之間擴展。如此，可無間隙地將顯影液供給到連結各吐出口之1線。利用此種方式，可在基板整面有效供給顯影液，可抑制顯影液之消耗量。
在上述之各發明中，最好上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，使鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此接近，該等軌跡和軌跡間之基板面係由附著後擴展的顯影液所覆蓋。藉由使基板旋轉並使顯影液供給部移動，而使顯影液之附著位置之軌跡連結成螺旋狀。使鄰接的附著位置之軌跡彼此接近，可無間隙地將顯影液確實地供給到基板之整面。另外，鄰接的附著位置之軌跡，有與不同之2個吐出口對應之情況和與相同之吐出口對應的情況。
在上述各發明中，最好上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，經由調整基板之旋轉速度和上述顯影液供給部之移動速度之關係，而控制鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此之間隔。控制部可適當控制鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此之間隔。
在上述各發明中，最好上述控制部控制上述間隔成為預先設定之既定值或既定範圍內。控制部可將顯影液確實供給到基板之整面。
在上述各發明中，最好上述控制部在使基板旋轉1周之期間，使對於上述顯影液供給部之移動方向為最後尾的吐出口，移動至在移動方向側接近開始旋轉1周之時刻為前頭之吐出口位置的位置處。控制部可將顯影液有效地供給到基板之整面。因此，可以更進一步地減少顯影液之消耗量。
在上述之各發明中，最好上述控制部控制與各吐出口對應之多個在顯影液之附著位置之軌跡中至少任2個軌跡成為重疊。可將顯影液確實供給到基板之整面。
在上述之各發明中，最好上述控制部控制與各吐出口對應的多個顯影液附著位置之軌跡成為互相重疊。可將顯影液確實供給到基板之整面。
在上述各發明中，最好上述控制部在使基板旋轉1周之期間使上述顯影液供給部移動的距離，係將鄰接的吐出口之中心間距離之值除以從吐出口之總數減去1之數而得值。可將顯影液確實供給到基板之整面。
在上述各發明中，最好上述控制部在使基板旋轉1周之期間使上述顯影液供給部移動的距離，係比鄰接的吐出口之中心間距離還短。可將顯影液確實供給到基板之整面。
在上述之各發明中，最好各吐出口之直徑為大約1mm之圓形，鄰接的吐出口間分別離開大約3mm。因為從吐出口流下的顯影液之形狀呈現圓柱狀，所以即使在顯影液之流量發生變動之情況下，亦不容易變形。另外，在附著位置彼此間，附著在各附著位置的顯影液分別擴展。如此，可在基板面之整面無間隙地供給顯影液。
在上述各發明中，最好上述控制部當從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上而對基板進行顯影時，控制基板之旋轉速度及上述顯影液供給部之移動速度成為分別一定。控制部可在基板之整面適當供給顯影液。
為了說明本發明，圖示出數個目前被認為較佳之形態，但本發明並不受限於如圖示之構成及對策當可理解。
以下，根據圖式詳細說明本發明之較佳實施例。
以下，參照圖式說明本發明之實施例。圖1是方塊圖，用來表示實施例顯影裝置之概略構成，圖2是實施例顯影裝置之俯視圖。
本實施例之顯影裝置具備有旋轉夾盤1，用來吸附基板W之下面中央部，以水平姿勢保持基板W。在旋轉夾盤1之下部中央連結有馬達3之輸出軸3a之前端。馬達3驅動其輸出軸3a使其旋轉，由此旋轉夾盤1和基板W圍繞鉛直軸AX旋轉。另外，鉛直軸AX通過基板W之大致中心。旋轉夾盤1和馬達3相當於本發明中旋轉保持部。另外，旋轉保持部並不受限於上述例。例如，亦可以將旋轉夾盤1變更成為設有保持基板W端緣之多個銷的旋轉板。
在旋轉夾盤1之周圍配備有防止飛散杯5。防止飛散杯5具備有將從基板W之外周飛散到周圍的顯影液等導引到下方並加以回收之功能。
本裝置具備有用來供給顯影液之顯影液噴嘴11。在顯影液噴嘴11之下面，排列形成有一列多個(在本實施例中為3個)之吐出口a。在顯影液噴嘴11連通連接有顯影液配管13之一端。在顯影液噴嘴11內形成有使顯影液配管13和各吐出口a連通之流路(參照圖4A)。顯影液配管13之另一端連通連接於顯影液供給源15。在顯影液配管13設有用來使顯影液之流路開閉的開閉閥17。顯影液噴嘴11相當於本發明中顯影液供給部。
顯影液噴嘴11由水平移動機構21支持。水平移動機構21將其吐出口a之排列方向d1保持在朝向基板W之大致中心的一方向，並使顯影液噴嘴11在該一方向移動。利用此種方式，水平移動機構21使顯影液噴嘴11在基板W之大致中心之上方位置(圖1中實線所示之顯影液噴嘴11之位置)和基板W之周緣之上方位置(圖1中虛線所示之顯影液噴嘴11之位置)移動。更進一步，水平移動機構21使顯影液噴嘴11移動到離開基板W上方之位置處(圖2中實線所示之顯影液噴嘴11之位置)。另外，圖2中虛線所示之顯影液噴嘴11之位置為基板W之大致中心之上方位置。
該水平移動機構21具備有軌道部22、自走台23和臂部24。軌道部22為直線形狀，水平設置在防止飛散杯5之側方。在軌道部22可滑動地安裝有自走台23。自走台23由軌道部22導引，在防止飛散杯5之側方以水平1軸方向(以下稱為「移動方向d2」)前後移動。在自走台23之上部連結有臂部24之一端，在較防止飛散杯5之上端還高之位置處支持有臂部24。在臂部24之另一端安裝有顯影液噴嘴11。
由臂部24支持之顯影液噴嘴11，各吐出口a之排列方向d1在俯視下為朝向基板W之大致中心的狀態。另外，各吐出口a之排列方向d1與自走台23之移動方向d2平行。而且，藉由使自走台23在移動方向d2前後作動，而在排列方向d1俯視下為朝向基板W之大致中心的狀態下，顯影液噴嘴11在俯視下對基板W之大致中心前後移動。換言之，水平移動機構21在使吐出口a之排列方向d1與基板W之徑方向平行之狀態下，使顯影液噴嘴11在基板W之徑方向移動。利用此種方式，顯影液噴嘴11於基板W之大致中心之上方、基板之大致中心和周緣、及離開基板W上方之位置處直線移動。水平移動機構21相當於本發明中移動機構。
如上述，因為吐出口a之排列方向d1和自走台23之移動方向d2相同，所以以下將符號「d1」、「d2」適當地簡稱為「d」。又，顯影液噴嘴11之移動方向與吐出口a之排列方向d一致，因此適當地簡稱為「顯影液噴嘴11之移動方向d」。另外，在將3個吐出口a予以區別之情況下，從接近基板W之大致中心處起依序稱為「吐出口a0、a1、a2」。本裝置中更配備有移動到基板W上方構成之清洗液噴嘴(未圖示)等。
另外，本裝置具備有用來統括操作上述各構成之控制部31。具體而言，其驅動馬達3，控制基板W之旋轉數(旋轉速度)，驅動水平移動機構21，控制顯影液噴嘴11之移動速度，使開閉閥17開放、閉合而控制顯影液之供給量。
該控制部31具有預先設定用以處理基板W之處理條件的處理配方和與顯影液噴嘴11之形狀相關之噴嘴資訊。處理條件包含後述之距離L、顯影、洗淨或乾燥等之各種時間、或顯影液供給流量等。噴嘴資訊包含各吐出口a之尺寸、吐出口a之彼此間隔1a(後述)、或與水平移動機構21之位置對應之各吐出口a和基板W之相對位置關係等。控制部31由實行各種處理之中央運算處理裝置(CPU)、作為運算處理之作業區域之RAM(Random-Access Memory，隨機存取記憶體)、和用以記憶各種資訊之固定磁碟等之記憶媒體等來實現。
其次，說明實施例顯影裝置之動作。首先，假設被覆有阻劑膜之基板W已被吸附保持在旋轉夾盤1，將對基板W進行顯影之一連串動作簡單地說明。
＜步驟S1＞
控制部31驅動馬達3，使開閉閥17開放並使水平移動機構21驅動。利用此種方式，使基板W旋轉，同時從各吐出口a吐出顯影液，並使顯影液噴嘴11在從基板W之周緣上方到基板W之大致中心上方沿移動方向d移動。而且，當顯影液噴嘴11移動到基板W之大致中心上方時，控制部31使顯影液噴嘴11停止移動。
＜步驟S2~S4＞
控制部31使基板W旋轉，並在使顯影液噴嘴11靜止在基板W之大致中心之上方位置的狀態下，從顯影液噴嘴11將顯影液吐出到基板W。在經過既定時間後停止吐出顯影液，使顯影液噴嘴11退離到離開基板W上方之位置處(步驟S2)。從未圖示之清洗液噴嘴將清洗液供給到基板W，將基板W洗淨。在經過既定時間後停止清洗液之供給(步驟S3)。使基板W高速旋轉，對基板W進行甩去乾燥(步驟S4)。如此，在步驟S1、S2將基板W顯影，在步驟S3洗淨基板W，在步驟S4使基板乾燥。
其次，關於步驟S1之更詳細內容，分別說明3種處理例(步驟S1a、步驟S1b、步驟S1c)。
＜第1處理例(步驟S1a)＞
控制部31在使基板W旋轉1周之期間，使顯影液噴嘴11在移動方向d移動，以使最後尾之吐出口a2移動到於移動方向側接近在開始旋轉1周時刻為前頭吐出口a0位置之位置處。
參照圖3、圖4A和圖4B。圖3是俯視圖，用來概略地表示附著在旋轉之基板的顯影液之情況，圖4A和圖4B分別為圖3之A-A箭視和B-B箭視之垂直剖視圖。如圖4A所示，從各吐出口a分別吐出而流下之顯影液D呈現棒形狀。從各吐出口a流下之顯影液在相互分離之狀態下附著在基板W(參照圖4A)。顯影液D直接附著在基板W之附著位置在吐出口a之大致鉛直下方，為與吐出口a之大小大致相同的大小。在圖3、圖4A及圖4B中，從各吐出口a0、a1、a2吐出的顯影液D之附著位置分別附加符號b0、b1、b2來表示。另外，當不將附著位置b0、b1、b2特別區別時，則適當簡稱為「附著位置b」。
在從各吐出口a吐出顯影液D之狀態下，使基板W圍繞鉛直軸AX旋轉(將旋轉方向在圖3中附加符號「c」來表示)，並使顯影液噴嘴11在移動方向d移動，而使各附著位置b分別連續地變換。在本說明書中，將分別連續附著位置b0、b1、b2之各個區域稱為附著位置之軌跡bL0、bL1、bL2。另外，圖3中符號「bL0」、「bL1」、「bL2」係指由分別與附著位置b0、b1、b2對應之2條彎曲虛線所包圍之區域。以下，在不將附著位置之軌跡bL0、bL1、bL2特別區別時，適當地簡稱為「附著位置之軌跡bL」。
所附著之顯影液D隨著時間之經過從附著位置b擴展到周圍。顯影液D之附著位置b和顯影液D從附著位置b擴展之範圍，為對基板W供給顯影液D之範圍。因此，如圖3所示，對基板W供給顯影液D之範圍較附著位置之軌跡bL還大。
在本實施例中，根據實驗結果等由以下方式選擇設計吐出口a彼此之間隔(更詳言之，為吐出口a之邊緣彼此之距離)1a。亦即，如圖4B所示，從各吐出口a同時吐出之顯影液D分別附著在互相分離之附著位置b。附著在各附著位置b之顯影液D隨著時間之經過而擴展到周圍，不久後覆蓋在附著位置b彼此間。此時，附著在各個附著位置b之顯影液D在基板W上合流。因此，如圖3(特別是連結B-B之一點鏈線附近)、圖4B所示，在連結各吐出口a0、a1、a2之一條線可無間隙地供給顯影液。換言之，在附著位置之軌跡bL0-bL1彼此間、及在附著位置之軌跡bL1-bL2彼此間，對於附著時所形成之間隙，透過附著後之顯影液D擴展，可確實供給顯影液D。另外，鄰接之吐出口a彼此間隔1a最好為例如3(mm)。在此情況下，吐出口a之直徑最好為1(mm)。
圖5A是概略圖，用來表示經第1處理例在某個時刻下供給到基板表面的顯影液之範圍，圖5B是概略圖，用來表示在從圖5A所示之時刻使基板旋轉1周後之時刻下經供給到基板表面的顯影液之範圍。在圖5A、圖5B中，以圖案濃度差異來表示供給有顯影液的基板W上之範圍、和與吐出口a0、a1、a2對應的各顯影液之供給範圍。另外，在圖5A、圖5B中，為了圖示之方便，而未在顯影液噴嘴11附加「a0」、「a1」、「a2」，但從接近基板W之大致中心處起，依序在顯影液噴嘴11設置有吐出口a0、a1、a2。
如圖示，經由一邊使基板W圍繞鉛直軸AX旋轉(在圖5A、圖5B中附以符號「c」之方向)，一邊使顯影液噴嘴11於移動方向d移動，而將顯影液供給到朝向基板W之大致中心而直徑逐漸縮小的螺旋形狀之區域。
更進一步，如圖5A、圖5B所示，在基板W旋轉1周之期間，使相對於移動方向d為最後尾之吐出口a2，移動至對開始旋轉1周時為前頭之吐出口a0朝移動方向d側隔開距離L之間隔的位置處(以下簡稱為距離L)。該距離L亦與鄰接之吐出口a彼此之間隔1a同樣地，被選擇設定在不產生基板W未有顯影液供給之間隙的值。如此，經由使鄰接的顯影液之附著位置之軌跡bL0-bL2彼此間隔接近，而如圖5B所示，可使與吐出口a2對應的顯影液之供給範圍、和與吐出口a0對應的顯影液之供給範圍密接。
上述距離L(m)係根據基板W之旋轉速度ω(rad/s)及顯影液噴嘴11之移動速度v(m/s)、和已知之顯影液噴嘴11之噴嘴資訊來決定(此處，ω和v均為正常數)。以下使用數式對距離L(m)進行說明。
圖6是俯視圖，用來概略地表示正交座標系統，圖7A為顯影液噴嘴之仰視圖。圖7B是從圖7A所示之時刻使基板W旋轉1周後之時刻下的顯影液噴嘴11之仰視圖。如圖6所示，在與基板W面平行的2次元平面之座標設定正交座標系統，其以X軸為吐出口a之排列方向d(顯影液噴嘴11之移動方向d)，以Y軸為與X軸及鉛直軸AX正交之軸。該正交座標系統之原點(0，0)俯視下為基板W旋轉中心之位置一致。
形成在顯影液噴嘴11之吐出口a總數為(m＋1)個，從移動方向d之前頭起依序稱為吐出口a0、a1、a2、......、am(m為1以上之整數)。如圖7A、圖7B所示，各吐出口ai為半徑r(m)之圓形，鄰接之吐出口a之中心間距離分別成為P(m)(i為0至m之任意整數，P為正常數)。如圖6所示，當時刻t=0(s)之前頭吐出口a0之中心位置為(-R，0)時，時刻t=0(s)之各吐出口ai之中心位置為(-R-i×P，0)(R為正常數)。
將從各吐出口ai之中心位置下垂到旋轉之基板W面之點再度投影到XY座標系統的點Bi(Xi，Yi)，隨著時間t之經過，其移動軌跡以
Xi=(-R-i×P＋v×t)×cosωt　……　(1)
Yi=(-R-i×P＋v×t)×sinωt　……　(2)
來表示。
該點Bi之軌跡視作上述附著位置之軌跡bL之中心線。此處，角速度ω和移動速度v保持一定。因此，多個點Bi之軌跡橫穿基板W之徑方向之1軸的位置彼此之間隔(換言之，多個點Bi之軌跡分別與通過原點(0，0)之直線交叉的交點間之距離)與徑方向之方向無關而保持一定。此處，點Bi之軌跡彼此之間隔依通過X軸之負之部分(連結點(-R，0)和原點(0，0)之線段)的位置可方便求得。點Bi位在X軸之負之部分上時的X座標，經由將時刻t=2πN/ω(N為基板W之旋轉數，其為0以上之整數)代入式(1)而獲得。
因此，與吐出口ai1 對應的附著位置之軌跡bL，在旋轉數N1 時其X座標為Xi1 ，與吐出口ai2 對應的附著位置之軌跡bL，在旋轉數N2 時其X座標為Xi2 。此時，下式(3)所示之各X座標之差(Xi1 -Xi2 )可謂二個附著位置之軌跡bL之各中心線距離。
Xi1 -Xi2 =(-i1 ＋i2 )×P＋v×2π×(N1 -N2 )/ω……(3)
另外，二個附著位置之軌跡bL彼此間隔為從X座標之差(Xi1 -Xi2 )減去2r之值。
此處，當進行如步驟S1a之動作的情況下，在任意旋轉數N1 =n之前頭吐出口a0之位置為(x，0)時，更進一步，在加1後之旋轉數N2 =(n＋1)下最後尾之吐出口am之位置為(x＋L＋2r，0)(參照圖7A、圖7B)。
亦即，成立下式(4)至式(6)所示之關係。
i1 =0　……　(4)
i2 =m　……　(5)
N1 -N2 =-1　……　(6)
當將該等之式(4)至式(6)代入式(3)時獲得下式(7)。
v×2π/ω=L＋2r＋m×P　……　(7)
在式(7)中，m、P、r之各值為顯影液噴嘴11之固有值，均為已知。因此，利用基板W之旋轉速度ω(rad/s)及顯影液噴嘴11之移動速度v(m/s)之關係，可自動決定距離L(m)。
如此，依照關係式(7)，針對吐出口a之個數(~m)、鄰接之吐出口a之中心間距離P、及吐出口a之半徑r分別採用任意值之各種顯影液噴嘴11進行一般化，可表示基板W之旋轉速度ω和顯影液噴嘴11之移動速度v和距離L之關係。
在本實施例中，控制部31具有預先設定有上述吐出口a之總數(~m)、鄰接之吐出口a之中心間距離P及吐出口a之半徑r之各值的噴嘴資訊。另外，控制部31具有預先設定有距離L之值(既定值)的處理配方作為處理條件。而且，在第1處理例中，控制部31以保持在式(7)中將既定值代入距離L所獲得的基板W之旋轉速度ω和顯影液噴嘴11之移動速度v之關係之方式，控制水平移動機構21和馬達3。例如，最好調整基板W之旋轉速度ω和顯影液噴嘴11之移動速度v之關係，以使距離L達到0.003(m)。
結果，如圖5A、圖5B所示，在基板W旋轉1周之期間，可使對移動方向d為最後尾之吐出口am，以對於開始旋轉1周之時刻下前頭之吐出口a0朝移動方向d側離開距離L(m)之方式接近。如此一來，當使顯影液噴嘴11移動到基板W之大致中心之上方位置後，可無間隙地對基板W之整面供給顯影液。
其次，針對步驟S1說明第2處理例(步驟S1b)。
＜步驟S1b＞
控制部31在使基板W旋轉1周之期間，以從吐出口a之總數減去1之數，依將鄰接之各吐出口a之中心間距離P分割之距離，使顯影液噴嘴11在移動方向d移動。
參照圖8A、圖8B、圖8C。圖8A是概略圖，用來表示利用第2處理例在某時刻下供給到基板表面的顯影液之範圍。圖8B是概略圖，用來表示從圖8A所示之時刻在使基板旋轉1周後之時刻下，供給到基板表面的顯影液之範圍。圖8C是概略圖，用來表示從圖8A所示之時刻在使基板旋轉2周後之時刻下，供給到基板表面的顯影液之範圍。在圖8A至圖8C中為了圖示之方便，未在顯影液噴嘴11附加符號「a0」、「a1」、「a2」，但以接近基板W之大致中心處起依序地在顯影液噴嘴11設置有吐出口a0、a1、a2。亦即，顯影液噴嘴11所具有的吐出口a之總數為3。因此，在使基板W旋轉1周之期間，依照以從吐出口a之總數3減1後之數2來分割鄰接之各吐出口a之中心間距離P的距離(亦即，P/2)，使顯影液噴嘴11在移動方向d移動。
圖8A至圖8C所示之顯影液噴嘴11表示依從各吐出口a同時吐出之顯影液D，越無法覆蓋與各吐出口a對應之多個附著位置彼此之間則吐出口a彼此之間隔1a越大之情況。若在具備有此種顯影液噴嘴11時進行第2處理例時，在無法以從各吐出口a同時吐出之顯影液D進行供給之範圍，則在後續之旋轉數供給顯影液D。因此，可涵蓋基板W之整面確實供給顯影液。
該第2處理例在式(3)中，成立式(8)至式(10)所示之關係。
i1 -i2 =-1　……　(8)
N1 -N2 =-1　……　(9)
Xi1 -Xi2 =(m-1)×P/m　……　(10)
或者，該第2處理例在式(3)中，成立式(11)至式(13)所示之關係。
i1 -i2 =0　……　(11)
N1 -N2 =-1　……　(12)
Xi1 -Xi2 =-P/m　……　(13)
將式(8)至式(10)、或式(11)至式(13)之任一者代入式(3)，可獲得下式(14)。
V×2π/ω=P/m　……　(14)
在第2處理例中，控制部31以保持從式(14)獲得的基板W之旋轉速度ω和顯影液噴嘴11之移動速度v之關係的方式，控制水平移動機構21及馬達3。
最後，針對步驟S1說明第3處理例(步驟S1c)。
＜步驟S1c＞
以使與各個吐出口ai對應之多個附著位置之軌跡bL互相重疊之方式進行控制。而且，藉由使顯影液噴嘴11移動到基板W之大致中心之上方位置，而可無間隙地對基板W之整面供給顯影液。
參照圖9A、圖9B、圖9C。圖9A是概略圖，用來表示利用第3處理例在某時刻供給到基板表面的顯影液之範圍。圖9B是概略圖，用來表示從圖9A所示之時刻在使基板旋轉1周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。圖9C是概略圖，用來表示從圖9A所示之時刻在使基板旋轉2周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。在圖9A至圖9C中為了圖示之方便，未在顯影液噴嘴11附加符號「a0」、「a1」、「a2」，但從接近基板W之大致中心處起依序在顯影液噴嘴11設置有吐出口a0、a1、a2。如圖示，與鄰接之2個吐出口a對應的2個之附著位置之軌跡bL，在旋轉數每1周前後成為一致。具體而言，圖9A所示之旋轉數中吐出口a0之附著位置之軌跡bL，與圖9B所示之旋轉數中吐出口a1之附著位置之軌跡bL重疊。
第3處理例在式(3)中，成立式(15)至式(17)所示之關係。
i1 -i2 =1　……　(15)
N1 -N2 =1　……　(16)
Xi1 -Xi2 =0　……　(17)
將該等式(15)至式(17)代入式(3)，可獲得下式(18)。
V×2π/ω=P　……　(18)
在第3處理例中，控制部31以保持從式(18)獲得的基板W之旋轉速度ω和顯影液噴嘴11之移動速度v之關係之方式，控制水平移動機構21和馬達3。
又，亦可使以鄰接的吐出口a彼此之附著位置之軌跡bL重疊之方式進行的控制更一般化，以下述方式進行控制。亦即，亦可控制成在與各吐出口a對應的多個附著位置之軌跡bL中，使至少任2個軌跡bL達到重疊。
亦即，與吐出口ai1 對應的附著位置之軌跡bL、和與吐出口ai1 不同的吐出口ai2 之附著位置之軌跡bL，亦可控制成在不同旋轉數下達到一致。
於此種處理例中，在式(3)中成立下式(19)至式(21)所示之關係。
i1 -i2 ≠0　……　(19)
N1 -N2 ≠0　……　(20)
Xi1 -Xi2 =0　……　(21)
將該等式(19)至式(21)代入式(3)，可獲得下式(22)。
V×2π/ω=(i1 -i2 )×P/(N1 -N2 )　……　(22)
在此種情況，控制部31以保持從式(22)獲得的基板W之旋轉速度ω和顯影液噴嘴11之移動速度v之關係之方式，控制水平移動機構21和馬達3。
如此，依照實施例1之顯影裝置，顯影液噴嘴11具有多個吐出口a，從各吐出口a吐出之顯影液，在附著到基板W為止保持互相分離。因此，在從吐出口a吐出至附著在基板W之期間，顯影液保持穩定形狀地流下。因此，顯影液附著在基板W之位置、範圍亦保持穩定，可容易地控制、管理顯影液之附著位置b。
另外，因為各吐出口a為圓形，所以顯影液從各吐出口a以圓柱狀流下。因此，當與帶狀之顯影液比較時，流下的顯影液之形狀較不容易變形。具體而言，流下的顯影液之寬度不會變寬窄、或流下的顯影液不會分裂為2個以上。
更進一步，因為鄰接的吐出口a彼此分別隔著間隔1a接近配置成一列，所以對於每個吐出口a分離而附著在基板W上的顯影液進行擴展，可由顯影液覆蓋在附著位置b彼此間之基板W面。因此，可無間隙地對基板W供給顯影液。
另外，水平移動機構21，在各吐出口a之排列方向d俯視下保持於朝向基板W中心之一定方向的狀態下，使顯影液噴嘴11在該一方向移動。因此，各吐出口a俯視下經常位在通過基板W中心之直線上。因此，從基板W之中心至各吐出口a之距離，分別與顯影液噴嘴11之移動距離成比例均勻增減。因此，控制部31經由調整基板W之旋轉數(旋轉速度ω)和顯影液噴嘴11之移動速度v之關係，而可控制附著位置之軌跡bL之位置。
而且，如上述，因為可以良好精確度控制與各吐出口a對應的顯影液之附著位置b、和該等各附著位置之軌跡bL之位置，所以亦可調整多個附著位置之軌跡bL之相互之位置關係。因此，顯影液之供給量不需要包含多餘量，可有效地將顯影液供給到基板W之整面。因此，可減少顯影液之消耗量。
具體而言，在第1處理例，與各吐出口a對應的附著位置之軌跡bL彼此不重複。對於在鄰接的附著位置之軌跡bL彼此間附著時所形成的間隙，可在附著後確實供給擴展之顯影液D。利用此種方式，可極有效且均勻地將顯影液供給到基板W之整面。
又，在第2處理例中，在同時分離供給的附著位置b彼此間越無法供給顯影液D，則在各吐出口a彼此之間隔1a越大之情況時較為有效。亦即，依照第2處理例，在鄰接的附著位置b彼此間之範圍，可由之後之旋轉數N來補充顯影液。利用此種方式，可將顯影液確實地供給到基板W之整面。
又，在第3處理例中，在從各吐出口a之顯影液吐出若成不穩定之情況時較為有效。亦即，全部之吐出口a分別在不同之旋轉數對相同位置供給顯影液D，因此可將顯影液確實地供給到基板W之整面。
本發明並不受限於上述實施形態，亦可以下述方式變化實施。
(1)在上述第1處理例(步驟S1a)中是將吐出口a彼此之間隔1a及距離L例示最佳值，但並不受限於此。只要在可由附著後擴展之顯影液D而確實覆蓋在鄰接的附著位置b彼此間之範圍內，亦可適當變更吐出口a彼此之間隔1a及距離L之值。又，該等值越大則越可更有效地供給顯影液，可減少顯影液之消耗量。
因此，亦可將第1處理例變更成為以下述方式進行控制。亦即，控制部31係預先具有設定有距離L之上限值Lmax值而非距離L值的處理條件作為處理配方。
而且，亦可以距離L在上限值Lmax以下(既定範圍內)之方式、亦即，以滿足變化上述式(7)後之下式(23)之方式，由控制部31控制馬達3和水平移動機構21。
L=v×2π/ω-2r-m×P≦Lmax　……　(23)
控制部31以滿足式(23)之方式進行控制，可在顯影液噴嘴11從基板W之周緣移動到大致中心之期間使基板W之旋轉數更進一步地減少，可使附著位置之軌跡bL之全長變短。因此，可將顯影液更有效地供給到基板W之整面。
另外，作為處理條件，除上述距離L之上限值Lmax外，亦可預先設定距離L之下限值Lmin，以使距離L達從上限值Lmax至下限值Lmin之既定範圍內之方式、亦即，以滿足變化上述式(7)之下式(24)之方式，由控制部31控制馬達3和水平移動機構21。根據此種控制，可適當地進行第1處理例。
Lmin≦L=v×2π/ω-2r-m×P≦Lmax　……　(24)
(2)在上述第2處理例(步驟S1b)中是構成在使基板W旋轉1周之期間，依照以從吐出口a之總數減去1之數來分割鄰接的各吐出口a之中心間距離P的距離，使顯影液噴嘴11在移動方向d移動，但並不受限於此。例如，亦可將在基板W旋轉1周之期間使顯影液噴嘴11在移動方向d移動的距離，變更為比鄰接的吐出口a之中心間距離P還短之距離。
例如，除上述條件式(11)、(12)外亦可將下式(25)變更代入式(3)。
Xi1 -Xi2 =-P×k　……　(25)
k：係數(0以上未滿1之常數)
因此，亦可預先設定係數k、或比鄰接的吐出口a之中心間距離P還短之距離(P×k)作為處理條件，以滿足式(3)、(11)、(12)、(25)之方式，由控制部31控制馬達3和水平移動機構21。
(3)上述實施例中，水平移動機構21係使顯影液噴嘴11在水平方向移動，但並不受限於此。只要可使顯影液噴嘴11俯視下在基板W之周緣和中心之間變換，亦可包含其他方向成分來移動。
(4)上述各實施例中，是以顯影液噴嘴11之移動方向d為俯視下朝向基板W之大致中心的方向而說明，但亦可使其在該方向之相反方向移動並供給顯影液。亦即，亦可變更成使顯影液噴嘴11俯視下從基板W之大致中心朝向基板W之周緣於徑方向移動。
(5)上述實施例中，吐出口a為圓形，但若可將吐出之顯影液棒狀地流下，則亦可將吐出口a之形狀適當變更為矩形(正方形)或其他形狀。
(6)上述實施例中尤其是在第1處理例之說明中，所記載的鄰接之吐出口a彼此間隔1a最好為同時分離附著之顯影液可在基板W上合流的值，但並不受限於此。例如，亦可設計成使鄰接的吐出口a彼此之間隔1a較大，使同時分離附著之顯影液即使在基板W上擴展亦無法合流。即使在變更為此種顯影液噴嘴11之情況時，可經由進行第2處理例或第3處理例，可無間隙地對基板W之整面供給顯影液。
本發明在不脫離其精神或本質之範圍內可以其他具體形式實施，因此，表示發明之範圍者並非以上說明，而是應該參照所添附之申請專利範圍。
1．．．旋轉夾盤
1a．．．間隔
3．．．馬達
3a．．．輸出軸
5．．．防止飛散杯
11．．．顯影液噴嘴
13．．．顯影液配管
15．．．顯影液供給源
17．．．開閉閥
21．．．水平移動機構
22．．．軌道部
23．．．自走台
24．．．臂部
31．．．控制部
a、a0-a2．．．吐出口
AX．．．鉛直軸
b、b0-b2．．．附著位置
bL0-bL2．．．軌跡
c．．．旋轉方向
D．．．顯影液
d1．．．排列方向
d2．．．移動方向
L．．．距離
P．．．中心間距離
W．．．基板
圖1是方塊圖，用來表示實施例顯影裝置之概略構造。
圖2是實施例顯影裝置之俯視圖。
圖3是主要部分俯視圖，用來概略地表示附著在旋轉的基板之顯影液情況。
圖4A是圖3所示之A-A箭視之垂直剖視圖。
圖4B是圖3所示之B-B箭視之垂直剖視圖。
圖5A是概略圖，用來表示利用第1處理例在某時刻下供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖5B是概略圖，用來表示從圖5A所示之時刻下在使基板旋轉1周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖6是主要部分俯視圖，用來概略地表示正交座標系統。
圖7A是顯影液噴嘴之仰視圖。
圖7B是從圖7A所示之時刻起在使基板W旋轉1周後之時刻下顯影液噴嘴11之仰視圖。
圖8A是概略圖，用來表示利用第2處理例在某時刻下供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖8B是概略圖，用來表示從圖8A所示之時刻下在使基板旋轉1周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖8C是概略圖，用來表示從圖8A所示之時刻下在使基板旋轉2周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖9A是概略圖，用來表示利用第3處理例在某時刻下供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖9B是概略圖，用來表示從圖9A所示之時刻下在使基板旋轉1周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。
圖9C是概略圖，用來表示從圖9A所示之時刻下在使基板旋轉2周後之時刻，供給到基板表面的顯影液之範圍。
5．．．防止飛散杯
11．．．顯影液噴嘴
21．．．水平移動機構
22．．．軌道部
23．．．自走台
24．．．臂部
AX．．．鉛直軸
a0-a2．．．吐出口
d1．．．排列方向
d2．．．移動方向
W．．．基板

Claims (18)

  1. 一種顯影裝置，係對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含有以下元件：旋轉保持部，可旋轉地保持基板；顯影液供給部，被形成有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口，而使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板；移動機構，將上述吐出口之排列方向保持在俯視下朝向基板之中心的一方向，並使上述顯影液供給部在該一方向移動，藉此使上述顯影液供給部於俯視下在基板之大致中心和周緣進行移動；和控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行顯影，上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，使鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此接近，該等軌跡和軌跡之間之基板面，係由附著後擴展之顯影液所覆蓋，上述控制部在使基板旋轉1周之期間，使對於上述顯影液供給部之移動方向為最後尾的吐出口，移動至在移動方向側接近開始旋轉1周之時刻為前頭之吐出口位置的位置處，上述控制部當從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上而對基板進行顯影時，將基板之旋轉速度及上述顯影 液供給部之移動速度分別控制為一定。
  2. 一種顯影裝置，係對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含有以下元件：旋轉保持部，可旋轉地保持基板；顯影液供給部，被形成有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口，而使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板；移動機構，將上述吐出口之排列方向保持在俯視下朝向基板之中心的一方向，並使上述顯影液供給部在該一方向移動，藉此使上述顯影液供給部於俯視下在基板之大致中心和周緣進行移動；和控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行顯影，上述控制部係控制與各吐出口對應之多個在顯影液之附著位置之軌跡中之至少任2個軌跡成為重疊。
  3. 一種顯影裝置，係對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含有以下元件：旋轉保持部，可旋轉地保持基板；顯影液供給部，被形成有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口，而使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板； 移動機構，將上述吐出口之排列方向保持在俯視下朝向基板之中心的一方向，並使上述顯影液供給部在該一方向移動，藉此使上述顯影液供給部於俯視下在基板之大致中心和周緣進行移動；和控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行顯影，上述控制部在使基板旋轉1周之期間使上述顯影液供給部移動的距離，係將鄰接的吐出口之中心間距離除以從吐出口之總數減去1之數而得之值。
  4. 一種顯影裝置，係對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含有以下元件：旋轉保持部，可旋轉地保持基板；顯影液供給部，被形成有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口，而使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板；移動機構，將上述吐出口之排列方向保持在俯視下朝向基板之中心的一方向，並使上述顯影液供給部在該一方向移動，藉此使上述顯影液供給部於俯視下在基板之大致中心和周緣進行移動；和控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行 顯影，上述控制部在使基板旋轉1周之期間使上述顯影液供給部移動的距離，係比鄰接的吐出口之中心間距離還短。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顯影裝置，其中，從上述吐出口所吐出的顯影液以棒狀流下。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顯影裝置，其中，各吐出口被設置成互相接近，當從各吐出口同時吐出顯影液時，顯影液附著在基板的附著位置彼此間之基板面，係由附著後擴展的顯影液所覆蓋。
  7. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之顯影裝置，其中，上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，使鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此接近，該等軌跡和軌跡之間之基板面，係由附著後擴展之顯影液所覆蓋。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顯影裝置，其中，上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，經由調整基板之旋轉速度和上述顯影液供給部之移動速度之關係，而控制鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此之間隔。
  9. 如申請專利範圍第8項之顯影裝置，其中，上述控制部控制上述間隔使其達到預先設定之既定值或既定範圍內。
  10. 如申請專利範圍第2項之顯影裝置，其中，上述控制部係控制與各吐出口對應的顯影液之附著位置 之軌跡成為互相重疊。
  11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之顯影裝置，其中，各吐出口之直徑為大約1mm之圓形，鄰接的吐出口之間分別離開大約3mm。
  12. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之顯影裝置，其中，上述控制部當從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上而對基板進行顯影時，將基板之旋轉速度及上述顯影液供給部之移動速度分別控制為一定。
  13. 一種顯影裝置，係對基板進行顯影的顯影裝置；上述裝置包含以下元件：旋轉保持部，可旋轉地保持基板；顯影液供給部，被形成有排成一列之吐出顯影液之多個吐出口，而使從各吐出口吐出的顯影液在互相分離之狀態下附著於基板；移動機構，在使上述吐出口之排列方向成為與基板之徑方向平行的狀態下，使上述顯影液供給部在基板之大致中心和周緣於基板之徑方向移動；和控制部，用來控制上述旋轉保持部和上述移動機構，從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上，而對基板進行顯影， 上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，使鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此接近，該等軌跡和軌跡間之基板面係由附著後擴展的顯影液所覆蓋，上述控制部在使基板旋轉1周之期間，使對於上述顯影液供給部之移動方向為最後尾的吐出口，移動至在移動方向側接近開始旋轉1周之時刻為前頭之吐出口位置的位置處，上述控制部當從各吐出口使顯影液分別以螺旋狀附著在基板上而對基板進行顯影時，將基板之旋轉速度及上述顯影液供給部之移動速度分別控制為一定。
  14. 如申請專利範圍第13項之顯影裝置，其中，從上述吐出口所吐出的顯影液係以棒狀流下。
  15. 如申請專利範圍第13項之顯影裝置，其中，各吐出口被設置成互相接近，當從各吐出口同時吐出顯影液時，顯影液附著在基板的附著位置彼此間之基板面，係由附著後擴展的顯影液所覆蓋。
  16. 如申請專利範圍第13項之顯影裝置，其中，上述控制部控制上述旋轉保持部和上述移動機構，經由調整基板之旋轉速度和上述顯影液供給部之移動速度之關係，而控制鄰接的顯影液之附著位置之軌跡彼此之間隔。
  17. 如申請專利範圍第16項之顯影裝置，其中，上述控制部控制上述間隔使其達到預先設定之既定值或既定範圍內。
  18. 如申請專利範圍第1至4及13項中任一項之顯影裝置，其中，藉由基板上所附著之顯影液隨著時間之經過而擴展到周圍，使軌跡和軌跡之間之基板面被覆蓋。
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