米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> 東京エレクトロン株式会社

発明の名称 塗布膜のむら検出方法、塗布処理装置および塗布膜のむら検出用プログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−48836(P2007−48836A)
公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
出願番号 特願2005−229812(P2005−229812)
出願日 平成17年8月8日(2005.8.8)
代理人 【識別番号】100099944
【弁理士】
【氏名又は名称】高山 宏志
発明者 白石 雅敏
要約 課題
レジストなどの塗布液を基板に塗布して塗布膜を形成した後に、塗布膜の膜厚のむらを簡易な手法で定量的に検出し、短時間で評価することが可能な塗布膜のむら測定方法を提供する。

解決手段
基板に塗布液を塗布した後、複数の測定ポイントの膜厚を測定する膜厚測定工程と、測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算工程と、前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする、塗布むら検出方法。
特許請求の範囲
【請求項1】
基板上に形成された塗布膜の膜厚のむらを検出するむら検出方法であって、
前記塗布膜上の複数の測定ポイントの膜厚を測定する膜厚測定工程と、
測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算工程と、
前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする、塗布膜のむら検出方法。
【請求項2】
前記しきい値は、前記測定ポイント間の距離に応じて設定されていることを特徴とする、請求項1に記載の塗布膜のむら検出方法。
【請求項3】
前記しきい値は、塗布膜の平均膜厚に応じて設定されていることを特徴とする、請求項1に記載の塗布膜のむら検出方法。
【請求項4】
前記しきい値は、塗布膜の種類に応じて設定されていることを特徴とする、請求項1に記載の塗布膜のむら検出方法。
【請求項5】
前記判定工程の後に、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定する位置判定工程を含むことを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の塗布膜のむら検出方法。
【請求項6】
前記基板がFPD用基板であることを特徴とする、請求項5に記載の塗布膜のむら検出方法。
【請求項7】
前記塗布膜がレジスト膜、有機膜またはカラーフィルター用の色彩レジスト膜であることを特徴とする、請求項6に記載の塗布膜のむら検出方法。
【請求項8】
基板上に形成された塗布膜の膜厚のむらを検出する塗布膜のむら検出用プログラムであって、コンピュータに、少なくとも、
前記塗布膜上の複数の測定ポイントの膜厚を測定する膜厚測定ステップと、
測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算ステップと、
前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする、塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項9】
前記しきい値は、前記測定ポイント間の距離に応じて設定されていることを特徴とする、請求項8に記載の塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項10】
前記しきい値は、塗布膜の平均膜厚に応じて設定されていることを特徴とする、請求項8に記載の塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項11】
前記しきい値は、塗布膜の種類に応じて設定されていることを特徴とする、請求項8に記載の塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項12】
前記判定ステップの後に、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定する位置判定ステップを含むことを特徴とする、請求項8から請求項11のいずれか1項に記載の塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項13】
前記基板がFPD用基板であることを特徴とする、請求項12に記載の塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項14】
前記塗布膜がレジスト膜、有機膜またはカラーフィルター用の色彩レジスト膜であることを特徴とする、請求項13に記載の塗布膜のむら検出用プログラム。
【請求項15】
基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する塗布工程と、前記レジスト膜を露光処理する露光工程と、露光処理後のレジスト膜を現像処理してパターン形成する現像工程と、を含む基板処理方法であって、
前記塗布工程の後、複数の測定ポイントにおいて前記レジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算工程と、
前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項16】
前記しきい値は、前記測定ポイント間の距離に応じて設定されていることを特徴とする、請求項15に記載の基板処理方法。
【請求項17】
前記しきい値は、塗布膜の平均膜厚に応じて設定されていることを特徴とする、請求項15に記載の基板処理方法。
【請求項18】
前記しきい値は、塗布膜の種類に応じて設定されていることを特徴とする、請求項15に記載の基板処理方法。
【請求項19】
前記判定工程の後に、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定する位置判定工程を含むことを特徴とする、請求項15から請求項18のいずれか1項に記載の基板処理方法。
【請求項20】
前記基板がFPD用基板であることを特徴とする、請求項19に記載の基板処理方法。
【請求項21】
略水平に支持された基板に対して相対移動するノズルによって前記基板の上方から塗布液を吐出して基板上の塗布膜を形成する塗布処理装置と、
前記塗布処理装置によって基板に塗布された塗布膜の膜厚を測定する膜厚測定手段と、
測定された膜厚をもとに、任意の測定ポイント間の膜厚の変化率を求め、塗布むらの有無を判定する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項22】
前記制御手段は、塗布むらの有無の判定とともに、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定することを特徴とする、請求項21に記載の基板処理装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置(LCD)等のFPD(フラットパネルディスプレイ)に用いられるガラス基板等の基板にレジストなどの塗布液を塗布した後の塗布膜のむらを検出するための塗布膜のむら検出方法、塗布処理装置および塗布膜のむら検出用プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置(LCD)に代表されるFPDの製造工程においては、フォトリソグラフィー技術を用いて、ガラス基板に所定の回路パターンを形成している。すなわち、ガラス基板にレジスト液を供給して塗布膜を形成し、これを乾燥、熱処理した後に、露光処理、現像処理を順次行っている。
【0003】
ここで、ガラス基板にレジスト液を供給して塗布膜を形成する装置としては、ガラス基板を水平に保持する載置台と、この載置台に保持された基板にレジスト液を供給するレジストノズルと、載置台とレジストノズルとを水平方向に相対的に移動させる移動機構と、を有するスリット型塗布処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2005−52821号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記スリット型塗布処理装置によりレジスト塗布を行う際には、ノズル進行方向に対して後ろ側にメニスカスが形成され、このメニスカスの形状を一定に保ちながら塗布を行うことにより、膜厚の均一な塗布膜が形成される。ところが、メニスカスが不安定になったり、ノズルに局所的な目詰まりが生じたり、さらには基板上にゴミが存在したりすると、均一な塗布膜形成が困難になり、塗布膜上に縦筋、横縞、ほうき筋などの塗布むらが発生する。塗布膜の厚みむらは、エッチングの線幅の相違となって顕れ、最終的に液晶表示装置(LCD)などの画質にばらつきを生じさせる原因となる。
【0005】
例えば図22は、レジストの膜厚と現像後の線幅(CD)とレジストが完全になくなるためのしきい露光エネルギー(Eth)との関係をグラフ化したものである。この図22のグラフから、レジスト膜厚が10nm変化すると、線幅(CD)として0.2μmほどが変化していることがわかる。また、しきい露光エネルギー(Eth)も線幅(CD)と同じように変化している。このような線幅(CD)の変動は、液晶表示装置(LCD)などの最終製品の電気的特定に少なからず悪影響を与えてしまうことが懸念される。
【0006】
このため、従来、塗布処理後の塗布膜のむらに対しては、作業者が目視により判定を行ってきた。目視による塗布むらの判定は、作業者の経験や勘に依存する部分が大きく、また、目視によって局所的なむらを発見することは容易でないため、作業者によって判定に差が生じたり、判定に長時間を要するなどの問題があった。
【0007】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、レジストなどの塗布液を基板に塗布して塗布膜を形成した後に、塗布膜の膜厚のむらを簡易な手法で定量的に検出し、短時間で評価することが可能な塗布膜のむら測定方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1の観点は、基板上に形成された塗布膜の膜厚のむらを検出するむら検出方法であって、
前記塗布膜上の複数の測定ポイントの膜厚を測定する膜厚測定工程と、
測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算工程と、
前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする、塗布膜のむら検出方法を提供する。
【0009】
第1の観点の塗布膜のむら検出方法によれば、塗布膜のむらを経験や勘に頼らず簡易な方法で客観的に把握することが可能になる。例えば、塗布膜における局所的なむらや広範囲に渡るむらについても短時間で確実に検出できるので、液晶表示装置(LCD)をはじめとする基板加工製品の信頼性を高めることができる。
【0010】
上記第1の観点において、前記しきい値は、前記測定ポイント間の距離に応じて設定されていてもよく、あるいは、塗布膜の平均膜厚に応じて設定されていてもよい。あるいは、塗布膜の種類に応じて設定されていてもよい。
【0011】
また、前記判定工程の後に、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定する位置判定工程を含むことができる。
【0012】
また、前記基板は、FPD用基板であってもよい。また、前記塗布膜がレジスト膜、有機膜またはカラーフィルター用の色彩レジスト膜であってもよい。
【0013】
本発明の第2の観点は、基板上に形成された塗布膜の膜厚のむらを検出する塗布膜のむら検出用プログラムであって、コンピュータに、少なくとも、
前記塗布膜上の複数の測定ポイントの膜厚を測定する膜厚測定ステップと、
測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算ステップと、
前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする、塗布膜のむら検出用プログラムを提供する。
【0014】
上記第2の観点において、前記しきい値は、前記測定ポイント間の距離に応じて設定されていてもよく、あるいは、塗布膜の平均膜厚に応じて設定されていてもよい。あるいは、塗布膜の種類に応じて設定されていてもよい。
【0015】
また、前記判定ステップの後に、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定する位置判定ステップを含むことができる。また、前記基板は、FPD用基板であってもよい。また、前記塗布膜がレジスト膜、有機膜またはカラーフィルター用の色彩レジスト膜であってもよい。
【0016】
本発明の第3の観点は、基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する塗布工程と、前記レジスト膜を露光処理する露光工程と、露光処理後のレジスト膜を現像処理してパターン形成する現像工程と、を含む基板処理方法であって、
前記塗布工程の後、複数の測定ポイントにおいて前記レジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
測定された各測定ポイントの膜厚から、任意の測定ポイント間における膜厚の変化率を求める演算工程と、
前記変化率を、予め設定されたしきい値と比較することにより、むらの有無を判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする、基板処理方法を提供する。
【0017】
前記しきい値は、前記測定ポイント間の距離に応じて設定されていてもよく、あるいは、塗布膜の平均膜厚に応じて設定されていてもよい。あるいは、塗布膜の種類に応じて設定されていてもよい。
【0018】
また、前記判定工程の後に、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定する位置判定工程を含むことができる。また、前記基板がFPD用基板であってもよい。
【0019】
本発明の第4の観点は、略水平に支持された基板に対して相対移動するノズルによって前記基板の上方から塗布液を吐出して基板上の塗布膜を形成する塗布処理装置と、
前記塗布処理装置によって基板に塗布された塗布膜の膜厚を測定する膜厚測定手段と、
測定された膜厚をもとに、任意の測定ポイント間の膜厚の変化率を求め、塗布むらの有無を判定する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、基板処理装置を提供する。
【0020】
上記第4の観点において、前記制御手段は、塗布むらの有無の判定とともに、むらの位置が所定の領域内にあるか否かを判定するものであってもよい。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、塗布膜のむらを経験や勘に頼らず簡易な方法で客観的に把握することが可能になる。例えば、塗布膜における局所的なむらや広範囲に渡るむらについても短時間で確実に検出できるので、液晶表示装置(LCD)をはじめとする基板加工製品の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明を、LCD用のガラス基板(以下「LCD基板」という)の表面にレジスト膜を形成する装置および方法に適用した場合について説明することとする。
【0023】
図1に、LCD基板へのレジスト膜、有機膜またはカラーフィルター用の色彩レジスト膜などの形成と、露光処理後のレジスト膜、有機膜またはカラーフィルター用の色彩レジスト膜などの現像処理を行うレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図を示す。このレジスト塗布・現像処理システム100は、複数のLCD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(搬入出部)1と、LCD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ステーション(処理部)2と、露光装置4との間でLCD基板Gの受け渡しを行うためのインターフェイスステーション(インターフェイス部)3と、レジスト塗布・現像処理システム100の各構成部を制御する制御部101とを備えており、カセットステーション1とインターフェイスステーション3はそれぞれ処理ステーション2の両端に配置されている。なお、図1において、レジスト塗布・現像処理システム100の長手方向をX方向、平面上においてX方向と直交する方向をY方向とする。
【0024】
カセットステーション1は、カセットCをY方向に並べて載置できる載置台9と、処理ステーション2との間でLCD基板Gの搬入出を行うための搬送装置11を備えており、この載置台9と外部との間でカセットCの搬送が行われる。搬送装置11は搬送アーム11aを有し、カセットCの配列方向であるY方向に沿って設けられた搬送路10上を移動可能であり、搬送アーム11aによりカセットCと処理ステーション2との間でLCD基板Gの搬入出が行われる。
【0025】
処理ステーション2は、基本的にX方向に伸びるLCD基板G搬送用の平行な2列の搬送ラインA・Bを有しており、搬送ラインAに沿ってカセットステーション1側からインターフェイスステーション3に向けて、スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21と、第1の熱的処理ユニットセクション26と、レジスト塗布処理ユニット23と、第2の熱的処理ユニットセクション27と、が配列されている。
【0026】
また、搬送ラインBに沿ってインターフェイスステーション3側からカセットステーション1に向けて、第2の熱的処理ユニットセクション27と、現像処理ユニット(DEV)24と、i線UV照射ユニット(i−UV)25と、第3の熱的処理ユニットセクション28と、が配列されている。スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21の上の一部にはエキシマUV照射ユニット(e−UV)22が設けられている。なお、エキシマUV照射ユニット(e−UV)22はスクラブ洗浄に先立ってLCD基板Gの有機物を除去するスクラブ前処理のために設けられ、i線UV照射ユニット(i−UV)25は有機膜の脱色処理を行うために設けられる。
【0027】
スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21では、その中でLCD基板Gが略水平姿勢で搬送されながら洗浄処理および乾燥処理が行われるようになっている。現像処理ユニット(DEV)24では、LCD基板Gが略水平姿勢で搬送されながら、現像液塗布、リンス、乾燥処理が逐次行われるようになっている。これらスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21および現像処理ユニット(DEV)24では、LCD基板Gの搬送は例えばコロ搬送またはベルト搬送により行われ、LCD基板Gの搬入口および搬出口は相対向する短辺に設けられている。また、i線UV照射ユニット(i−UV)25へのLCD基板Gの搬送は、現像処理ユニット(DEV)24の搬送機構と同様の機構により連続して行われる。
【0028】
レジスト塗布処理ユニット23は、後に詳細に説明するように、LCD基板Gを略水平姿勢で搬送しながら、レジスト液を供給し、塗布膜Rを形成するレジスト塗布装置(CT)23aと、減圧雰囲気にLCD基板GをさらすことによりLCD基板G上に形成された塗布膜Rに含まれる揮発成分を蒸発させて塗布膜Rを乾燥させる減圧乾燥装置(VD)23bと、を備えている。
【0029】
第1の熱的処理ユニットセクション26は、LCD基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)31・32を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)31はスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21側に設けられ、熱的処理ユニットブロック(TB)32はレジスト塗布処理ユニット23側に設けられている。これら2つの熱的処理ユニットブロック(TB)31・32の間に第1の搬送装置33が設けられている。
【0030】
図2の第1の熱的処理ユニットセクション26の側面図に示すように、熱的処理ユニットブロック(TB)31は、下から順にLCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)61と、LCD基板Gに対して脱水ベーク処理を行う2つの脱水ベークユニット(DHP)62・63と、LCD基板Gに対して疎水化処理を施すアドヒージョン処理ユニット(AD)64が4段に積層された構成を有している。また、熱的処理ユニットブロック(TB)32は、下から順にLCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)65と、LCD基板Gを冷却する2つのクーリングユニット(COL)66・67と、LCD基板Gに対して疎水化処理を施すアドヒージョン処理ユニット(AD)68が4段に積層された構成を有している。
【0031】
第1の搬送装置33は、パスユニット(PASS)61を介してのスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21からのLCD基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間のLCD基板Gの搬入出、およびパスユニット(PASS)65を介してのレジスト塗布処理ユニット23へのLCD基板Gの受け渡しを行う。
【0032】
第1の搬送装置33は、上下に延びるガイドレール91と、ガイドレール91に沿って昇降する昇降部材92と、昇降部材92上を旋回可能に設けられたベース部材93と、ベース部材93上を前進後退可能に設けられ、LCD基板Gを保持する基板保持アーム94とを有している。昇降部材92の昇降はモータ95によって行われ、ベース部材93の旋回はモータ96によって行われ、基板保持アーム94の前後動はモータ97によって行われる。このように第1の搬送装置33は、上下動、前後動、旋回動可能であり、熱的処理ユニットブロック(TB)31・32のいずれのユニットにもアクセスすることができる。
【0033】
第2の熱的処理ユニットセクション27は、LCD基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)34・35を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)34はレジスト塗布処理ユニット23側に設けられ、熱的処理ユニットブロック(TB)35は現像処理ユニット(DEV)24側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック(TB)34・35の間に、第2の搬送装置36が設けられている。
【0034】
図3の第2の熱的処理ユニットセクション27の側面図に示すように、熱的処理ユニットブロック(TB)34は、下から順にLCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)69と、LCD基板Gに塗布されたレジストの塗布膜の膜厚を測定する塗布膜厚計測ユニット(INS)70と、LCD基板Gに対してプリベーク処理を行う2つのプリベークユニット(PREBAKE)71・72が4段に積層された構成となっている。また、熱的処理ユニットブロック(TB)35は、下から順にLCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)73と、LCD基板Gを冷却するクーリングユニット(COL)74と、LCD基板Gに対してプリベーク処理を行う2つのプリベークユニット(PREBAKE)75・76が4段に積層された構成となっている。
【0035】
第2の搬送装置36は、パスユニット(PASS)69を介してのレジスト塗布処理ユニット23からのLCD基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間のLCD基板Gの搬入出、パスユニット(PASS)73を介しての現像処理ユニット(DEV)24へのLCD基板Gの受け渡し、および後述するインターフェイスステーション3の基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44に対するLCD基板Gの受け渡しおよび受け取り、を行う。なお、第2の搬送装置36は、第1の搬送装置33と同じ構造を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)34・35のいずれのユニットにもアクセス可能である。
【0036】
第3の熱的処理ユニットセクション28は、LCD基板Gに熱的処理を施す熱的処理ユニットが積層して構成された2つの熱的処理ユニットブロック(TB)37・38を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)37は現像処理ユニット(DEV)24側に設けられ、熱的処理ユニットブロック(TB)38はカセットステーション1側に設けられている。そして、これら2つの熱的処理ユニットブロック(TB)37・38の間に、第3の搬送装置39が設けられている。
【0037】
図4の第3の熱的処理ユニットセクション28の側面図に示すように、熱的処理ユニットブロック(TB)37は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しを行うパスユニット(PASS)77と、LCD基板Gに対してポストベーク処理を行う3つのポストベークユニット(POBAKE)78・79・80が4段に積層された構成を有している。また、熱的処理ユニットブロック(TB)38は、下から順に、LCD基板Gの受け渡しおよび冷却を行うパス・クーリングユニット(PASS・COL)81と、LCD基板Gに対してポストベーク処理を行う3つのポストベークユニット(POBAKE)82・83・84が4段に積層された構成を有している。
【0038】
第3の搬送装置39は、パスユニット(PASS)77を介してのi線UV照射ユニット(i−UV)25からのLCD基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間のLCD基板Gの搬入出、パス・クーリングユニット(PASS・COL)81を介してのカセットステーション1へのLCD基板Gの受け渡しを行う。なお、第3の搬送装置39も第1の搬送装置33と同じ構造を有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)37・38のいずれのユニットにもアクセス可能である。
【0039】
処理ステーション2では、以上のように2列の搬送ラインA・Bを構成するように、かつ基本的に処理の順になるように各処理ユニットおよび搬送装置が配置されており、これら搬送ラインA・B間には空間40が設けられている。そして、この空間40を往復動可能にシャトル(基板載置部材)41が設けられている。このシャトル41はLCD基板Gを保持可能に構成されており、シャトル41を介して搬送ラインA・B間でLCD基板Gの受け渡しが行われる。シャトル41に対するLCD基板Gの受け渡しは、上記第1から第3の搬送装置33・36・39によって行われる。
【0040】
インターフェイスステーション3は、処理ステーション2と露光装置4との間でLCD基板Gの搬入出を行う搬送装置42と、バッファカセットを配置するバッファステージ(BUF)43と、冷却機能を備えた基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44とを有しており、タイトラー(TITLER)と周辺露光装置(EE)とが上下に積層された外部装置ブロック45が搬送装置42に隣接して設けられている。搬送装置42は搬送アーム42aを備え、この搬送アーム42aにより処理ステーション2と露光装置4との間でLCD基板Gの搬入出が行われる。
【0041】
次に、レジスト塗布処理ユニット23について詳細に説明する。図5はレジスト塗布処理ユニット23の概略平面図である。レジスト塗布装置(CT)23aは、表面の所定位置に所定のガスを噴射するための複数のガス噴射口16が設けられたステージ12と、ステージ12上でLCD基板GをX方向に搬送する基板搬送機構13と、ステージ12上を移動するLCD基板Gの表面にレジスト液を供給するレジスト供給ノズル14と、レジスト供給ノズル14を洗浄等するためのノズル洗浄ユニット15と、を備えている。
【0042】
ノズル洗浄ユニット15は、支柱部材55に取り付けられて、ステージ12の上方に配置されている。ノズル洗浄ユニット15は、LCD基板Gへのレジスト液供給前に予備的にレジストノズル14からレジスト液を吐出させる、所謂、ダミーディスペンスを行うためのダミーディスペンス部57と、レジストノズル14のレジスト吐出口が乾燥しないようにレジスト吐出口を溶剤(例えば、シンナー)の蒸気雰囲気で保持するためのノズルバス58と、レジストノズル14のレジスト吐出口近傍に付着したレジストを除去するためのノズル洗浄機構59と、を備えている。
【0043】
減圧乾燥装置(VD)23bは、LCD基板Gを載置するための載置台17と、載置台17および載置台17に載置されたLCD基板Gを収容するチャンバ18と、を備えている。さらに、レジスト塗布処理ユニット23には、レジスト塗布装置(CT)23aから減圧乾燥装置(VD)23bへ、さらに減圧乾燥装置(VD)23bから熱的処理ユニットブロック(TB)34に設けられたパスユニット(PASS)69へLCD基板Gを搬送する基板搬送アーム19が設けられている。
【0044】
ステージ12は、LCD基板Gの搬送方向の上流から下流に向けて、大略的に、導入ステージ部12a、塗布ステージ部12b、搬出ステージ部12cに分けられる。導入ステージ部12aは、熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニット(PASS)65から塗布ステージ部12bへLCD基板Gを搬送するためのエリアである。塗布ステージ部12bには、レジスト供給ノズル14が配置されており、ここでLCD基板Gにレジスト液が供給されて塗布膜Rが形成される。搬出ステージ部12cは、塗布膜Rが形成されたLCD基板Gを減圧乾燥装置(VD)23bへ搬出するためのエリアである。
【0045】
LCD基板Gは、ガス噴射口16から噴射されるガスによって、略水平姿勢で、ステージ12から浮上した状態で保持され、この状態で基板搬送機構13により搬送される。なお、LCD基板Gの平面度を高くするためには、ガス噴射口16の直径を短くして、ガス噴射口16の配置数を多くすることが好ましい。
【0046】
ステージ12の搬出ステージ部12cには、ガス噴射口16に加えて、搬出ステージ部12cへ搬送されてきたLCD基板Gを基板搬送アーム19に受け渡すために、LCD基板Gを持ち上げるリフトピン47が設けられている。
【0047】
図6は基板搬送機構13の概略構成を示す断面図である。基板搬送機構13は、LCD基板GのY方向端の一部を保持する基板保持部材51a・51bと、ステージ12のY方向側面に、X方向に延在するように配置された直線ガイド52a・52bと、基板保持部材51a・51bを保持し、直線ガイド52a・52bと嵌合した連結部材50と、連結部材50をX方向で往復移動させるX軸駆動機構53と、を備えている。
【0048】
基板保持部材51a・51bはそれぞれ、台座部49にLCD基板Gを吸着保持するための吸着パッド48が1個以上設けられた構造を有しており、吸着パッド48は図示しない真空ポンプ等を動作させることにより、LCD基板Gを吸着保持することができるようになっている。吸着パッド48は、LCD基板Gにおいてレジスト液が塗布されない部分の裏面側、つまりLCD基板Gの裏面のY方向端部近傍で、LCD基板Gを保持する。X軸駆動機構53としては、例えば、ベルト駆動機構や、ボールねじ、エアースライダ、電動スライダ、リニアモータ等が挙げられる。
【0049】
図7にレジスト供給ノズル14の概略斜視図を示し、図8にレジスト供給ノズル14とレジスト供給ノズル14をX方向およびZ方向に移動させるノズル移動機構20の概略構成を示す正面図(X方向から見た図)を示す。レジスト供給ノズル14は、一方向に長い長尺状の箱体14aに、レジスト液を略帯状に吐出するスリット状のレジスト吐出口14bが設けられた構造を有している。
【0050】
ノズル移動機構20は、このレジスト供給ノズル14を箱体14aの長手方向をY方向に一致させた状態で保持し、レジスト供給ノズル14をZ方向に昇降させる昇降機構30と、昇降機構30を保持する支柱部材54と、支柱部材54をX方向で移動させるボールネジ等の水平駆動機構56と、を備えている。このようなノズル移動機構20によって、レジスト供給ノズル14は、LCD基板Gにレジスト液を供給する位置とノズル洗浄ユニット15において洗浄処理等される各位置との間で移動することができるようになっている。
【0051】
レジスト供給ノズル14にはレジスト吐出口14bとLCD基板Gとの間隔を測定するセンサ29が取り付けられており、昇降機構30は、このセンサ29の測定値に基づいてLCD基板Gにレジスト液を供給する際のレジスト供給ノズル14の位置を制御する。レジスト供給ノズル14の長さはLCD基板Gの幅(Y方向長さ)よりも短くなっており、LCD基板Gの周縁の一定領域には塗布膜Rが形成されないようになっている。なお、このセンサ29は、ノズル洗浄ユニット15の各部にアクセスする際のレジスト供給ノズル14の位置調整にも用いられる。
【0052】
図9は、第2の熱的処理ユニットセクション27の熱的処理ユニットブロック(TB)34に配備された塗布膜厚計測ユニット(INS)70の概略構成と、LCD基板Gに形成されたレジストの塗布膜Rの検査状態を模式的に示している。この塗布膜厚計測ユニット(INS)70は、上記のようなレジスト塗布処理ユニット23でレジスト塗布処理を受け、塗布膜Rが形成された後のLCD基板Gに光を照射する光源201と、LCD基板Gからの反射光を受光するCCD素子を備えた受光部202と、受光した反射光を分光する分光部203と、分光部203より出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器204と、を有している。
【0053】
光源201および受光部202は、図示しない駆動機構により走査駆動され、同期してLCD基板Gの上方を例えばX、Y方向に走査できるようになっている。そして、LCD基板Gの上を走査しながら、光源201によりLCD基板Gの表面の塗布膜Rに所定角度で光を照射し、各測定ポイントにおける反射光を受光部202により受光し、分光部203で各波長の光に分光する。分光部203より出力される各波長光のアナログ信号はA/D変換器204によりデジタル信号に変換され、後述する制御部101に送出される。この塗布膜厚計測ユニット(INS)70では、例えば塗布膜R上の40,000点の測定ポイントを僅か90秒程度で測定できる。
【0054】
図1を参照するに、レジスト塗布・現像処理システム100の各構成部は、制御部101により制御される構成となっている。制御部101は、CPUを備えたコントローラ102を備えており、このコントローラ102には、工程管理者がレジスト塗布・現像処理システム100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、レジスト塗布・現像処理システム100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェイス103が接続されている。
【0055】
また、コントローラ102には、レジスト塗布・現像処理システム100で実行されるレジスト塗布処理や塗布膜厚検査、むら判定などの各種処理をコントローラ102の制御にて実現するための制御プログラム(ソフトウエア)や処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部104が接続されている。
【0056】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェイス103からの指示等にて任意のレシピを記憶部104から呼び出してコントローラ102に実行させることで、コントローラ102の制御下で、レジスト塗布・現像処理システム100で所望の処理が行われる。また、前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばCD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【0057】
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における一連の処理は、例えば図10に示す手順で行われる。
まず、カセットステーション1の載置台9に配置されたカセットC内のLCD基板Gが、搬送装置11により処理ステーション2のエキシマUV照射ユニット(e−UV)22に直接搬入され(ステップS11)、そこでスクラブ前処理が行われる(ステップS12)。次いで、搬送装置11によりLCD基板Gがスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21に搬入され、スクラブ洗浄される(ステップS13)。スクラブ洗浄処理後、LCD基板Gは、例えばコロ搬送により第1の熱的処理ユニットセクション26に属する熱的処理ユニットブロック(TB)31のパスユニット(PASS)61に搬出される。
【0058】
パスユニット(PASS)61に配置されたLCD基板Gは、最初に、熱的処理ユニットブロック(TB)31の脱水ベークユニット(DHP)62・63のいずれかに搬送されて脱水ベーク処理(加熱処理)され(ステップS14)、次いで熱的処理ユニットブロック(TB)32のクーリングユニット(COL)66・67のいずれかに搬送されて冷却された後(ステップS15)、レジストの定着性を高めるために熱的処理ユニットブロック(TB)31のアドヒージョン処理ユニット(AD)64および熱的処理ユニットブロック(TB)32のアドヒージョン処理ユニット(AD)68のいずれかに搬送され、そこでHMDSによりアドヒージョン処理、すなわち、疎水化処理される(ステップS16)。その後、LCD基板Gは、クーリングユニット(COL)66・67のいずれかに搬送されて冷却され、さらに熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニット(PASS)65に搬送される。このような一連の処理を行う際のLCD基板Gの搬送処理は、全て第1の搬送装置33によって行われる。
【0059】
パスユニット(PASS)65に配置されたLCD基板Gは、パスユニット(PASS)65内に設けられた、例えば、コロ搬送機構等の基板搬送機構46によって、レジスト塗布処理ユニット23内へ搬入される。なお、熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニット(PASS)65からレジスト塗布装置(CT)23aへのLCD基板の搬入は、例えば、パスユニット(PASS)65に基板搬送アームを設け、かつ、導入ステージ部12aにリフトピンを設けて、この基板搬送アームが保持したLCD基板をリフトピンに受け渡し、リフトピンを降下させることによって導入ステージ部12aの表面近傍で、基板保持部材51a・51b等にLCD基板Gを把持させるようにしてもよい。
【0060】
レジスト塗布装置(CT)23aにおいては、LCD基板Gを水平姿勢で搬送しながらレジスト液を供給して塗布膜Rを形成し(ステップS17)、その後、減圧乾燥装置(VD)23bにて塗布膜Rに減圧乾燥処理が施される(ステップS18)。その後、LCD基板Gは減圧乾燥装置(VD)23bに設けられた基板搬送アーム19により、レジスト塗布処理ユニット23から第2の熱的処理ユニットセクション27に属する熱的処理ユニットブロック(TB)34のパスユニット(PASS)69に受け渡される。
【0061】
パスユニット(PASS)69に配置されたLCD基板Gは、第2の搬送装置36により、熱的処理ユニットブロック(TB)34のプリベークユニット(PREBAKE)71・72および熱的処理ユニットブロック(TB)35のプリベークユニット(PREBAKE)75・76のいずれかに搬送されてプリベーク処理され(ステップS19)、その後熱的処理ユニットブロック(TB)35のクーリングユニット(COL)74に搬送されて所定温度に冷却される(ステップS20)。冷却されたLCD基板Gは、熱的処理ユニットブロック(TB)34の塗布膜厚計測ユニット(INS)70に搬送され、LCD基板G上の所定の測定ポイントで塗布膜Rの膜厚が測定されることによりむらの有無の判定が行われる(ステップS21)。
【0062】
ステップS21で塗布膜Rにむらが「有り」と判定されたLCD基板Gについては、例えばダミー処理に換えることにより以降の処理を中止し、LCD基板Gを再生利用または破棄する。一方、ステップS21で塗布膜Rにむらが「無し」と判定されたLCD基板Gについては、次の処理に進む。なお、このステップS21の詳細については後述する。また、このような判定を行うことにより、レジスト塗布・現像処理システム100において連続的に処理されるLCD基板Gに同様のむらが連続して発生する場合には、例えばレジスト供給ノズル14の目詰まり等の不具合が発生していることが考えられるので、必要に応じて、レジスト塗布・現像処理システム100の稼働を中断し、所要のメンテナンスを行うなどのフィードバックが可能になる。
【0063】
塗布膜厚計測ユニット(INS)70で膜厚測定され、むらが無いと判定された後のLCD基板Gは、第2の搬送装置36により、さらに熱的処理ユニットブロック(TB)35のパスユニット(PASS)73に搬送される。
その後、LCD基板Gは第2の搬送装置36によりインターフェイスステーション3のエクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44へ搬送され、必要に応じて、インターフェイスステーション3の搬送装置42により外部装置ブロック45の周辺露光装置(EE)に搬送されて、そこで、レジスト膜の外周部(不要部分)を除去するための露光が行われる(ステップS22)。次いで、LCD基板Gは、搬送装置42により露光装置4に搬送されてそこでLCD基板G上のレジスト膜に所定パターンで露光処理が施される(ステップS23)。なお、LCD基板Gは、一旦、バッファステージ(BUF)43上のバッファカセットに収容され、その後に露光装置4に搬送される場合がある。
【0064】
露光終了後、LCD基板Gはインターフェイスステーション3の搬送装置42により外部装置ブロック45の上段のタイトラー(TITLER)に搬入されてLCD基板Gに所定の情報が記され、タイトリングされた後(ステップS24)、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44に載置される。LCD基板Gは、第2の搬送装置36により、エクステンション・クーリングステージ(EXT・COL)44から第2の熱的処理ユニットセクション27に属する熱的処理ユニットブロック(TB)35のパスユニット(PASS)73へ搬送される。
【0065】
パスユニット(PASS)73から現像処理ユニット(DEV)24まで延長されている例えばコロ搬送機構を作用させることにより、LCD基板Gはパスユニット(PASS)73から現像処理ユニット(DEV)24へ搬入される。現像処理ユニット(DEV)24では、現像処理が行われる(ステップS25)。例えば、LCD基板Gを水平姿勢で搬送しながら現像液がLCD基板G上に液盛りされ、その後、一旦、LCD基板Gの搬送を停止してLCD基板Gを所定角度傾けることにより、LCD基板上の現像液を流し落とし、さらにこの状態でLCD基板Gにリンス液を供給して、現像液を洗い流す。その後、LCD基板Gを水平姿勢に戻して、再び搬送を開始し、乾燥用窒素ガスまたは空気をLCD基板Gに吹き付けることにより、LCD基板を乾燥させる。
【0066】
現像処理終了後、有機膜を形成する場合、LCD基板Gは現像処理ユニット(DEV)24から連続する搬送機構、例えばコロ搬送によりi線UV照射ユニット(i−UV)25に搬送され、LCD基板Gに対して脱色処理が施される(ステップS26)。その後、LCD基板Gはi線UV照射ユニット(i−UV)25内のコロ搬送機構により第3の熱的処理ユニットセクション28に属する熱的処理ユニットブロック(TB)37のパスユニット(PASS)77に搬出される。
【0067】
パスユニット(PASS)77に配置されたLCD基板Gは、第3の搬送装置39により熱的処理ユニットブロック(TB)37のポストベークユニット(POBAKE)78・79・80および熱的処理ユニットブロック(TB)38のポストベークユニット(POBAKE)82・83・84のいずれかに搬送されてポストベーク処理され(ステップS27)、その後熱的処理ユニットブロック(TB)38のパス・クーリングユニット(PASS・COL)81に搬送されて所定温度に冷却された後(ステップS28)、カセットステーション1の搬送装置11によって、カセットステーション1に配置されている所定のカセットCに収容される(ステップS29)。
【0068】
次に、塗布膜厚計測ユニット(INS)70における塗布膜Rの膜厚測定とむらの判定方法について、適宜図11〜図14を参照しながら説明する。図11は、塗布膜Rのむら判定の内容を概念的に説明するための模式図である。図11に示すとおり、塗布膜Rの膜厚を元に、基板上の任意の測定ポイント間の膜厚の変化率を算出すると、変化率の絶対値が一定の値(しきい値)を超え、他の部位よりも大きくなっている部位(同図中、矢印で示す)を検出できる。後述するように、膜厚変化率が大きな部位は膜厚が局所的に変動している箇所と一致することが確認されている。従って、図11中、矢印で示す部位がむらとして検出され、むらの有無を判定できる。
【0069】
塗布膜Rの膜厚の測定ポイントは、例えばLCD基板Gに対してX方向もしくはY方向に直線的に並ぶように選択してもよく、または、X方向とY方向の両方でもよく、さらには、LCD基板Gの各辺に対して所定の角度をもって斜め方向に測定してもよい。あるいは、一枚のLCD基板Gの略全面を網羅できるように例えば螺旋状に測定を行ってもよい。
【0070】
本発明では、測定ポイント間の膜厚変化率(つまり膜厚曲線の傾き)を基準にするため、むら判定を行うための測定ポイントの選択が重要な要素になる。つまり、膜厚変化率を算出する基礎となる膜厚測定ポイント間の距離をどの程度に設定するか、によって、膜厚の変化率のデータが変化する。例えば、局所的なむらを検出するためには、該局所的なむらに起因する膜厚変動が明瞭になるように、膜厚測定ポイントの距離を小さく設定することが重要である。一方、LCD基板G上の塗布膜R表面の広範囲に亘ってブロードな膜厚むらが形成されている場合には、膜厚変動率算出の基礎となる測定ポイント間の距離を広めに設定した方が、広範囲の膜厚変動を検出しやすい。このように、膜厚変動率算出の基礎となる測定ポイント間の距離は、目的に応じ、例えばLCD基板G上の1000の測定ポイントの膜厚を測定した場合、隣接する999測定ポイント間の膜厚変化率と、50測定ポイント毎の膜厚変化率を算出し、局所的な膜厚変動と広範囲の膜厚変動の両方を検出できるようにしてもよい。具体的には、LCD基板Gの長辺の長さが2200mmである場合、膜厚変化率の基礎とする測定ポイントの間隔を例えば0.1〜2.0mmとすることにより、局所的な塗布むらを判定することができる。他方、膜厚変化率の基礎とする測定ポイントの間隔を1〜20mmとすることにより、緩やかな凹凸の塗布むらを判定することができる。
【0071】
また、膜厚変化率算出の基礎とすべき膜厚の測定ポイントの間隔は、塗布膜Rの膜種や塗布膜厚、処理目的(求められるエッチング精度)、想定されるむらの種類(例えば、縦筋、横縞、ほうき筋、濃淡むら)などに応じても、適宜選択することが可能である。この場合、測定ポイントの全てを変化率算出の基礎としてもよいが、任意の測定ポイントの膜厚を選択して変化率算出の基礎としてもよい。
【0072】
また、塗布むらの判定基準となるしきい値は、塗布膜Rの膜種や、平均塗布膜厚、処理目的(求められるエッチング精度)、想定されるむらの種類(例えば、縦筋、横縞、ほうき筋、濃淡むら)などに応じて適宜設定することが可能である。
【0073】
塗布膜厚計測ユニット(INS)70における膜厚の測定は、例えば図12に示す手順で行われる。図9において、塗布膜厚計測ユニット(INS)70の光源201および受光部202は、前記のように走査駆動により同期してLCD基板Gの上方を例えばX、Y方向に走査できるようになっている。そして、LCD基板Gの上を走査しながら、光源201によりLCD基板Gの上面に所定角度で光を照射し、各測定ポイントにおける反射光を受光部202により受光し、分光部203で各波長の光に分光する。分光部203より出力される各波長光のアナログ信号は、A/D変換器204によりデジタル信号に変換され、制御部101に送出される。
【0074】
制御部101では、予め記憶部104に保存されたLCD基板Gおよびその表面に形成されたレジスト膜Rの膜種毎の屈折率を元に、コントローラ102が、これらの屈折率と、分光部203から送られた各波長光のデータとを解析し、例えば7つの波長において屈折率のマッチングを行うことによって、各測定ポイントにおける膜厚を算出する(ステップS31)。なお、膜厚測定の手法は、この方法に限るものではなく、例えば、単一波長エリプソメーター、分光エリプソメーターなどを採用できる。
【0075】
コントローラ102は、各測定ポイントにおける膜厚の測定値と、予め設定された測定ポイント間の距離を元に、任意の2測定ポイント間における膜厚の変化率を計算する(ステップS32)。そして、得られた膜厚の変化率と、記憶部104に記憶されているしきい値とを比較する(ステップS33)。比較の結果、しきい値を超える膜厚変化率の部位がある場合(Yes)には、当該LCD基板G上の塗布膜Rは「むら有り」であると判定し、しきい値を超える膜厚変化率の部位が存在しない場合(No)には、当該LCD基板G上の塗布膜Rは「むらなし」であると判定する(ステップS34)。このような判定結果は、ユーザーインターフェイス103へ送られ、例えばモニタに表示される。以上のステップS31〜ステップS34の処理を実施することによって、LCD基板G上の塗布膜Rのむらを判定できる。
【0076】
前記のように、塗布膜Rにしきい値を超えるむらが存在するLCD基板Gは、LCD製品の信頼性を損なうおそれがあるため、例えばダミー処理に切替えることによってその後の処理を中止し、塗布膜Rを剥離してLCD基板Gを再利用したり、あるいは破棄する。しかし、塗布膜Rのむらが、例えば図13に示すように、LCD製品の製品化領域から外れて存在しているのであれば、製品の信頼性には何ら悪影響を及ぼさない可能性がある。図13は、1枚のLCD基板Gから4枚のLCD製品Pを加工する、所謂4面取りのケースであり、図示のように、むらはLCD製品Pの加工領域から外れた位置に存在している。
【0077】
このような場合には、例えば図14に示す手順により、むら判定とむら位置の判定とを組み合わせることにより、処理を中止するか否かの判断が可能になる。図14のステップS41〜ステップS44までは、図12のステップS31〜ステップS34までと同様である。ステップS44で膜厚の変化率がしきい値より大きく(Yes)、むら有りと判定された場合、ステップS45で、むら位置の判定を行う。そして、むらの存在する位置が、製品加工領域から外れている場合(No)には、LCD製品Pへの悪影響はないと考えられるので、次の処理、例えば周辺露光処理(図10参照)へ進む。一方、むらの存在する位置が、製品加工領域内にある場合には、製品への影響を考慮し、例えばダミー処理を行うことにより以降の処理を中止したり、そのまま次の処理、例えば周辺露光処理へ進む場合でも、むらの存在しない加工領域だけを部分利用するといった対応が可能になる。
【0078】
次に、図15〜図22を参照しながら、本発明の効果を確認した試験結果について説明する。
図15(a)に図示のように、レジストが塗布され塗布膜Rが形成されたLCD基板Gに対し、長手方向に連続する測定ポイントで塗布膜Rの膜厚測定を実施した。その結果を図15(b)に示す。なお、このLCD基板Gには、目視により図15(a)に示すように測定ポイント方向と直交する方向にむらが識別された。測定ポイント間(100mm間隔)における膜厚の変化率を求めた結果を図15(c)に示す。図15(a)〜(c)の比較から、目視により検出されたむらの位置と、膜厚および膜厚変化率の変動のピーク位置とが一致していた。このことより、塗布膜Rの膜厚変化率を算出し、しきい値(例えば0.03nm/mm)と比較することによって、塗布膜Rのむらの有無を判定できることが確認された。
【0079】
図16は、レジスト供給ノズル14の幅方向にLCD基板Gの膜厚変化を測定した結果を示している。このケースでは、グラフ中の丸で囲んだ部分A、Bの2カ所に膜厚の大きな変動が見られるが、これらの部位に対応して、LCD基板Gの塗布膜Rには、目視によっても濃淡むらが確認された。そして、図16中のA、Bの変化率を求めたところ、Aは約40nm/100mmであり、Bは約50nm/80mmであった。この場合、むらの有無を判定する場合のしきい値は30nm/100mmであるため、これらA、Bの2カ所にむらが存在することが定量的に把握できる。
【0080】
図17は、ほうき筋が発生したLCD基板Gの塗布膜Rの膜厚変化をグラフ化したものである。ほうき筋は、通常、塗布開始部から30mm程度の範囲においてレジスト供給ノズル14とLCD基板Gとの相対移動方向(スキャン方向)に沿って複数発生するものである。図17は、複数のほうき筋の中の一本を横切るように塗布膜Rの膜厚測定を行っており、同図中、測定位置140mm〜150mm付近での断続的な黒丸で示すV字型の谷部分がほうき筋の断面に該当する。そして、図17中のほうき筋断面部分(V字谷の両側斜面)の膜厚変化率を求めたところ、40nm/10mmおよび20nm/10mmであった。この場合、むらの有無を判定する場合のしきい値は10nm/10mmであるため、この部分にむらが存在することを定量的に把握できた。
【0081】
図18および図19は、減圧乾燥装置(VD)23bにおける減圧乾燥時の支持ピンの転写跡による塗布膜Rのむらの測定結果である。図18はレジスト供給ノズル14の幅方向(図5のY方向)にLCD基板Gの塗布膜Rの膜厚変化を測定した結果を示し、図19は、レジスト供給ノズル14とLCD基板Gとの相対移動方向(図5のX方向)にLCD基板Gの膜厚変化を測定した結果を示している。この図18および図19のグラフでは、横軸の測定位置0の位置が支持ピンの位置であり、ほぼこの位置にオーバーラップするように転写跡による膜厚の減少が発生している。そして、図18中の膜厚減少部位の膜厚変化率を求めたところ、10nm/10mmであった。また、図19中の膜厚減少部位の膜厚変化率を求めたところ、8nm/10mmであった。この場合、むらの有無を判定する場合のしきい値は5nm/10mmであるため、この部分にむらが存在することを定量的に把握できた。
【0082】
図20は、LCD基板Gの裏面に付着したゴミによる塗布膜Rのむらの測定結果であり、レジスト供給ノズル14とLCD基板Gとの相対移動方向(スキャン方向)にLCD基板Gの膜厚変化を測定した結果を示している。この図20のグラフでは、横軸の測定位置−430mm付近に裏面ゴミの転写跡による膜厚の変動が発生している。そして、図20中の膜厚変動部位の膜厚変化率を求めたところ、60nm/15mmであった。この場合、むらの有無を判定する場合のしきい値は10nm/10mmであるため、この部分にむらが存在することを定量的に把握できた。
【0083】
図21は、塗布膜Rに顕れたV字むら付近の膜厚測定結果である。V字むらは、レジスト供給ノズル14とLCD基板Gとの相対移動方向(スキャン方向)に、複数枚のLCD基板Gに渡って平面視V字状のむらが水紋のように幾重にも形成される現象である。この図21のグラフでは、横軸の測定位置0を中心に±15mm付近の丸印a,bの2カ所に急激な膜厚の変動が見られた。そして、図21中の膜厚変動部位の膜厚変化率を求めたところ、aは50nm/5mmであり、bは30nm/5mmであった。この場合、むらの有無を判定する場合のしきい値はともに20nm/5mmであるため、この部分にむらが存在することを定量的に把握できた。
【0084】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、上記説明においては、塗布膜Rとしてレジスト膜を取り上げたが、塗布膜はこれに限定されるものではなく、反射防止膜や感光性を有さない有機膜等の絶縁膜や、カラーフィルター用の色彩レジスト膜などであってもよい。
【0085】
また、本発明は、LCD用のガラス基板の処理に限らず、例えば発光ダイオード(LED)ディスプレイ、エレクトロルミネセンス(Electro Luminescence;EL)ディスプレイ、蛍光表示管(Vacuum Fluorescent Display;VFD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)等に使用する各種FPD用基板に塗布膜の形成を行う場合にも同様に適用できる。
【0086】
また、上記説明では、レジスト塗布装置(CT)23における基板搬送機構として、ステージ12上でLCD基板Gを浮上させて搬送する形態を取り上げたが、基板Gの搬送には、Y方向に所定間隔でコロが設けられた軸部材をX方向に所定間隔で並べ、この軸部材を回転させることによりコロに載せられたLCD基板Gを移動させる、所謂、コロ搬送機構を用いてもよいし、LCD基板GのY方向端をベルトに載せて搬送させてもよい。
【0087】
なお、むらの有無の判断を、膜厚変化率をさらに微分した値で判断してもよく、例えば図17のように膜厚がゆっくり変化する場合など、膜厚変化率だけでは判断が難しい場合などに有効である。
【0088】
また、むらの有無の判定をステップS28の冷却処理とステップS29の基板をカセットに収容する処理の間に行ってもよい。この場合は、塗布膜厚計測ユニット(INS)70を熱的処理ユニットブロック(TB)37または熱的処理ユニットブロック(TB)38に搭載すればよい。
【産業上の利用可能性】
【0089】
本発明は、FPD用基板等の大型基板に、レジスト膜等の塗布膜を形成する処理を行う場合に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0090】
【図1】本発明の一実施形態であるレジスト塗布装置を具備するレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図。
【図2】図1に示したレジスト塗布・現像処理システムの第1の熱的処理ユニットセクションを示す側面図。
【図3】図1に示したレジスト塗布・現像処理システムの第2の熱的処理ユニットセクションを示す側面図。
【図4】図1に示したレジスト塗布・現像処理システムの第3の熱的処理ユニットセクションを示す側面図。
【図5】レジスト塗布処理ユニットの概略平面図。
【図6】レジスト塗布処理ユニットに設けられる基板搬送機構の概略構成を示す断面図。
【図7】レジスト供給ノズルの概略斜視図。
【図8】レジスト供給ノズルとノズル移動機構の概略構成を示す正面図。
【図9】塗布膜厚計測ユニット(INS)の概略構成を示す模式図。
【図10】基板処理の流れを示すフロー図。
【図11】膜厚変化率とむらとの関係を示す概念図。
【図12】むら判定の手順を示すフロー図。
【図13】4面取りのLCD基板におけるむらと製品加工領域との関係を説明する模式図。
【図14】むら判定およびむら位置判定の手順を示すフロー図。
【図15】むら判定の試験結果を示す図面であり、(a)は測定ポイントとむらの位置を示す概略図であり、(b)は膜厚測定結果を示すグラフであり、(c)は膜厚変化率を示すグラフである。
【図16】濃淡むらが発生した塗布膜の膜厚測定結果を示す図面。
【図17】ほうき筋が発生した塗布膜の膜厚測定結果を示す図面。
【図18】支持ピンの転写跡が発生した塗布膜のノズル幅方向の膜厚測定結果を示す図面。
【図19】支持ピンの転写跡が発生した塗布膜のノズル相対移動方向の膜厚測定結果を示す図面。
【図20】裏面ごみの転写跡が発生した塗布膜の膜厚測定結果を示す図面。
【図21】V字むらが発生した塗布膜のノズル幅方向の膜厚測定結果を示す図面。
【図22】レジスト膜厚と線幅(CD)としきい露光エネルギー(Eth)との関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
【0091】
1;カセットステーション
2;処理ステーション
3;インターフェイスステーション
12;ステージ
13;基板搬送機構
14;レジスト供給ノズル
15;ノズル洗浄ユニット
16:ガス噴射口
20;ノズル移動機構
23;レジスト塗布処理ユニット
23a;レジスト塗布装置(CT)
57;ダミーディスペンス部
58;ノズルバス
59;ノズル洗浄機構
70;塗布膜厚計測ユニット(INS)
100;レジスト塗布・現像処理システム
101;制御部
102;コントローラ
103;ユーザーインターフェイス
104;記憶部
201;光源
202;受光部
203;分光部
204;A/D変換器
G;LCD基板




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013