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塗布処理装置および塗布処理方法 - 東京エレクトロン株式会社
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発明の名称 塗布処理装置および塗布処理方法
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2007−48929(P2007−48929A)
公開日 平成19年2月22日(2007.2.22)
出願番号 特願2005−231555(P2005−231555)
出願日 平成17年8月10日(2005.8.10)
代理人 【識別番号】100099944
【弁理士】
【氏名又は名称】高山 宏志
発明者 太田 義治 / 元田 公男
要約 課題
基板を一方向に移動させながら塗布液を塗布する塗布方式において、基板を受け渡して保持する際に基板の流れが止まることを回避することが可能な技術を提供すること。

解決手段
塗布処理装置23aは、基板Gを保持して一方向に搬送するベルト搬送機構12と、ベルト搬送機構12の上方に設けられ、搬送されている基板Gに塗布液を吐出する塗布液吐出ノズル14と、基板Gを一方向に搬送してベルト搬送機構12に搬入する搬入側搬送部13と、ベルト搬送機構12から基板Gを一方向に搬出する搬出側搬送部15とを具備し、ベルト搬送機構12は、多数の吸着孔57が形成された吸着搬送ベルト51と、吸着搬送ベルト51が巻き掛けられる一対の搬送ロール52と、搬送ロール52を駆動させる駆動機構53と、吸着搬送ベルト51の吸着孔57を介して基板Gを吸引する吸引機構55とを有する。
特許請求の範囲
【請求項1】
基板を一方向に搬送しながら基板に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、
基板を保持した状態で一方向に搬送するベルト搬送機構と、
前記ベルト搬送機構の上方に設けられ、搬送されている基板に塗布液を吐出する塗布液吐出ノズルと、
基板を前記一方向に搬送して前記ベルト搬送機構に搬入する搬入側搬送部と、
前記ベルト搬送機構から塗布後の基板を前記一方向に搬出する搬出側搬送部とを具備し、
前記ベルト搬送機構は、
多数の吸着孔が形成され、基板を吸着した状態で搬送する吸着搬送ベルトと、
前記吸着搬送ベルトが巻き掛けられる一対の搬送ロールと、
前記搬送ロールを駆動させ前記吸着搬送ベルトを前記一方向に移動させる駆動機構と、
基板の搬送ラインに臨むように前記吸着搬送ベルトの直下に設けられ、前記吸着搬送ベルトの前記吸着孔を介して基板を吸引するための吸引機構と
を有し、
前記吸引機構により前記吸着搬送ベルトに基板を吸着した状態で塗布液を塗布することを特徴とする塗布処理装置。
【請求項2】
前記吸着搬送ベルトの下側の、前記塗布液吐出ノズルの直下位置に設けられ、基板と塗布液吐出ノズルの先端との間のクリアランスを調整するための位置決めロールをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の塗布処理装置。
【請求項3】
前記塗布液吐出ノズルの先端部は、前記位置決めロールの頂点位置からずれた位置に位置合わせされることを特徴とする請求項2に記載の塗布処理装置。
【請求項4】
前記吸引機構は、一方向のみに気孔が形成されたポーラス部材と、そのポーラス部材の気孔の方向を基板の搬送方向と垂直となるように支持し、基板の搬送方向に沿って複数の独立したゾーンに分割されたマニホールドとを有し、ポンプの作動により前記ポーラス部材の気孔を介して吸引する吸引器を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の塗布処理装置。
【請求項5】
前記吸引機構は、基板の搬送方向に沿って、吸引孔を有する複数の独立したゾーンに分割され、ポンプの作動により前記吸引孔から吸引する吸引器を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の塗布処理装置。
【請求項6】
前記一対の搬送ロールの間に複数設けられ、吸着搬送ベルトを支持してその位置決めを行う複数の位置決めロールをさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の塗布処理装置。
【請求項7】
前記吸引機構は、吸引孔を有し、ポンプの作動により前記吸引孔から吸引する複数の吸引器を、前記搬送ロールと前記位置決めロールとの間および隣接する前記位置決めロールの間に配置してなることを特徴とする請求項6に記載の塗布処理装置。
【請求項8】
前記複数の位置決めロールの一つは、前記塗布液吐出ノズルの直下位置に設けられ、基板と塗布液吐出ノズルの先端との間のクリアランスを調整することを特徴とする請求項6に記載の塗布処理装置。
【請求項9】
前記塗布液吐出ノズルの先端部は、前記塗布液吐出ノズルの直下位置に設けられた位置決めロールの頂点位置からずれた位置に位置合わせされることを特徴とする請求項8に記載の塗布処理装置。
【請求項10】
前記吸着搬送ベルトの張力を調整する張力調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の塗布処理装置。
【請求項11】
前記張力調整機構は、移動することにより張力を調整するテンションロールを有することを特徴とする請求項10に記載の塗布処理装置。
【請求項12】
前記搬入側搬送部および前記搬出側搬送部は、複数のコロと、コロを駆動させる駆動手段とを有することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の塗布処理装置。
【請求項13】
前記吸着搬送ベルトのエッジ位置を検出する位置センサーと、前記搬送ロールを縦方向に移動させるアクチュエータと、前記位置センサーの情報に基づいて、前記アクチュエータにより前記搬送ロールの位置を制御する制御機構とを有する蛇行防止機構をさらに具備することを特徴とする請求項1から請求項12に記載の塗布処理装置。
【請求項14】
基板を一方向に搬送しながら基板に塗布液を塗布する塗布処理方法であって、
多数の吸着孔を有しこの吸着孔を介して吸引することにより基板を吸着することが可能な吸着搬送ベルトを有し、この吸着搬送ベルトを前記一方向へ移動させて基板を前記一方向に搬送するベルト搬送機構へ、基板を前記一方向へ移動させながら搬送する工程と、
前記ベルト搬送機構において、前記吸着搬送ベルトにより基板を搬送しながら、基板を前記吸着搬送ベルトに吸着させる工程と、
前記吸着搬送ベルトに吸着された状態で基板を搬送しながら、塗布液吐出ノズルから基板上へ塗布液を吐出する工程と、
塗布液を塗布後の基板を前記一方向に移動させながら前記ベルト搬送機構から搬出する工程と
を有することを特徴とする塗布処理方法。
【請求項15】
コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、請求項14の方法が実施されるようにコンピュータに塗布処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置等の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、レジスト液等の塗布液を塗布する塗布処理装置および塗布処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、液晶表示装置(LCD)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。このフォトリソグラフィー技術においては、ガラス基板にレジスト液を供給して塗布膜を形成する塗布処理を行った後、これを乾燥し、引き続き露光処理、現像処理を逐次行っている。
【0003】
従来、レジスト塗布処理においては、基板を回転させてその回転中心の真上から基板表面にレジスト液を滴下し、遠心力によって基板全面にレジスト液を広げる回転塗布が多用されてきたが、近時、LCDガラス基板が大型の一途をたどり、レジスト消費量の低減や安全性の観点から、基板とスリット型ノズルとを直線的に相対移動させならがらノズルからレジスト液を吐出するスリット塗布が用いられつつある(例えば、特許文献1)。このようなスリット塗布においては、ガラス基板を水平に真空吸着する載置台と、この載置台に保持された基板にレジスト液を吐出するレジスト液吐出ノズルと、載置台とレジスト液吐出ノズルとの間に相対移動を生じさせる移動機構とを有する塗布処理装置が用いられている。
【0004】
一方、LCDガラス基板のフォトリソグラフィー工程においては、レジスト塗布および露光後の現像ならびにそれらに付随する多数の処理を一括して行うレジスト塗布・現像システムが用いられており、従来、このような処理システムは、各処理を行う処理ユニットを搬送路の両側にプロセスフローを意識した形態で配置し、搬送路を走行可能な中央搬送装置により各処理ユニットへの被処理基板の搬入出を行うプロセスブロックを一または複数配置してなる処理システムにより行われている。このような処理システムは、基本的にランダムアクセスであるから処理の自由度が極めて高いが、ガラス基板が大型化すると、このような配置ではシステムのフットプリントが極めて大きくなってしまう。このため、中央搬送装置を用いずに処理の順に処理ユニットを配置してガラス基板を流しながら処理を行ういわゆる「平流し方式」が採用されつつある。
【0005】
このような平流し方式のシステムに、上述したようなスリット塗布を行う塗布処理装置を用いた場合には、レジスト吐出ノズルとガラス基板との間の距離を高精度で規定するために基板を載置台に真空吸着させ、基板を載置台ごと一方向に移動させながら基板上にレジスト液を吐出して塗布しているが、ガラス基板を載置台に真空吸着させて保持する際に、搬送ロボットを用いて載置台への基板の受け渡しを行う必要があるため、載置台への受け渡しの際しガラス基板の流れが止まってしまうとともに、受け渡しに時間を要することから、スループットが低下してしまう。
【特許文献1】特開平10−156255号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板を一方向に移動させながら塗布液を塗布する塗布方式において、基板を受け渡して保持する際に基板の流れが止まることを回避することが可能な塗布処理装置および塗布処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、基板を一方向に搬送しながら基板に塗布液を塗布する塗布処理装置であって、基板を保持した状態で一方向に搬送するベルト搬送機構と、前記ベルト搬送機構の上方に設けられ、搬送されている基板に塗布液を吐出する塗布液吐出ノズルと、基板を前記一方向に搬送して前記ベルト搬送機構に搬入する搬入側搬送部と、前記ベルト搬送機構から塗布後の基板を前記一方向に搬出する搬出側搬送部とを具備し、前記ベルト搬送機構は、多数の吸着孔が形成され、基板を吸着した状態で搬送する吸着搬送ベルトと、前記吸着搬送ベルトが巻き掛けられる一対の搬送ロールと、前記搬送ロールを駆動させ前記吸着搬送ベルトを前記一方向に移動させる駆動機構と、基板の搬送ラインに臨むように前記吸着搬送ベルトの直下に設けられ、前記吸着搬送ベルトの前記吸着孔を介して基板を吸引するための吸引機構とを有し、前記吸引機構により前記吸着搬送ベルトに基板を吸着した状態で塗布液を塗布することを特徴とする塗布処理装置を提供する。
【0008】
上記塗布処理装置において、前記吸着搬送ベルトの下側の、前記塗布液吐出ノズルの直下位置に、基板と塗布液吐出ノズルの先端との間のクリアランスを調整するための位置決めロールを設けてもよい。この場合に、前記塗布液吐出ノズルの先端部は、前記位置決めロールの頂点位置からずれた位置に位置合わせされることが好ましい。
【0009】
また、前記吸引機構は、一方向のみに気孔が形成されたポーラス部材と、そのポーラス部材の気孔の方向を基板の搬送方向と垂直となるように支持し、基板の搬送方向にそって複数の独立したゾーンに分割されたマニホールドとを有し、ポンプの作動により前記ポーラス部材の気孔を介して吸引する吸引器を備える構成とすることができる。また、前記吸引機構は、基板の搬送方向に沿って、吸引孔を有する複数の独立したゾーンに分割され、ポンプの作動により前記吸引孔から吸引する吸引器を備えるものであってもよい。
【0010】
また、前記一対の搬送ロールの間に複数設けられ、吸着搬送ベルトを支持してその位置決めを行う複数の位置決めロールをさらに具備する構成としてもよい。この場合に、前記吸引機構は、吸引孔を有し、ポンプの作動により前記吸引孔から吸引する複数の吸引器を、前記搬送ロールと前記位置決めロールとの間および隣接する前記位置決めロールの間に配置するように構成することができる。前記複数の位置決めロールの一つを、前記塗布液吐出ノズルの直下位置に設け、基板と塗布液吐出ノズルの先端との間のクリアランスを調整するように構成することもできる。この場合に、前記塗布液吐出ノズルの先端部は、前記塗布液吐出ノズルの直下位置に設けられた位置決めロールの頂点位置からずれた位置に位置合わせされることが好ましい。
【0011】
上記いずれかの塗布処理装置において、前記吸着搬送ベルトの張力を調整する張力調整機構をさらに具備することが好ましい。この場合に、前記張力調整機構は、移動することにより張力を調整するテンションロールを有するものとすることができる。
【0012】
また、上記いずれかの塗布処理装置において、前記搬入側搬送部および前記搬出側搬送部として、複数のコロと、コロを駆動させる駆動手段とを有するものを用いることができる。
【0013】
さらに、上記いずれかの塗布処理装置において、前記吸着搬送ベルトのエッジ位置を検出する位置センサーと、前記搬送ロールを縦方向に移動させるアクチュエータと、前記位置センサーの情報に基づいて、前記アクチュエータにより前記搬送ロールの位置を制御する制御機構とを有する蛇行防止機構をさらに具備することが好ましい。
【0014】
本発明の第2の観点では、基板を一方向に搬送しながら基板に塗布液を塗布する塗布処理方法であって、多数の吸着孔を有しこの吸着孔を介して吸引することにより基板を吸着することが可能な吸着搬送ベルトを有し、この吸着搬送ベルトを前記一方向へ移動させて基板を前記一方向に搬送するベルト搬送機構へ、基板を前記一方向へ移動させながら搬送する工程と、前記ベルト搬送機構において、前記吸着搬送ベルトにより基板を搬送しながら、基板を前記吸着搬送ベルトに吸着させる工程と、前記吸着搬送ベルトに吸着された状態で基板を搬送しながら、塗布液吐出ノズルから基板上へ塗布液を吐出する工程と、塗布液を塗布後の基板を前記一方向に移動させながら前記ベルト搬送機構から搬出する工程とを有することを特徴とする塗布処理方法を提供する。
【0015】
本発明の第3の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記方法が実施されるようにコンピュータに塗布処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、基板を一方向に搬送しながら基板に塗布液を塗布するに際し、搬入側搬送部により前記一方向に沿って基板をそのままベルト搬送機構に搬送し、ベルト搬送機構では吸引機構により吸着搬送ベルトの吸着孔を介して基板を吸着させた状態で基板をベルト搬送しつつ塗布液を塗布することができ、さらに塗布後は、ベルト搬送機構から前記一方向にそって搬出側搬送部により基板を搬出するので、従来のように基板載置台に基板を受け渡す動作が不要となり、基板の流れを止めることによる時間ロスおよび基板の受け渡しにともなう時間ロスを削減することができる。したがって、基板の塗布処理を極めて高いスループットで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る塗布処理装置が搭載されたLCD用ガラス基板のレジスト塗布および露光後の現像に適用されるレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。
【0018】
このレジスト塗布・現像処理システム100は、複数のLCD用ガラス基板(以下、単に基板という)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、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2と、露光装置4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ステーション3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。このレジスト塗布・現像処理システム100は、基本的に、処理の順に処理ユニットを配置してガラス基板を流しながら処理を行ういわゆる「平流し方式」を採用している。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。
【0019】
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との間で基板Gの搬入出が行われる。
【0020】
処理ステーション2は、基本的にX方向に伸びる基板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。
【0021】
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はスクラバ洗浄に先立って基板Gの有機物を除去するために設けられ、i線UV照射ユニット(i−UV)25は現像の脱色処理を行うために設けられる。
【0022】
スクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21では、その中で基板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、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、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、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。
【0023】
レジスト処理ユニット23は、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、塗布膜を形成する本実施形態に係るレジスト塗布装置(CT)23aと、減圧雰囲気に基板Gをさらすことにより基板G上に形成された塗布膜に含まれる揮発成分を蒸発させて塗布膜を乾燥させる減圧乾燥装置(VD)23bとを備えている。レジスト塗布装置(CT)23aについては後で詳細に説明する。
【0024】
第1の熱的処理ユニットセクション26は、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。
【0025】
熱的処理ユニットブロック(TB)31は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニットと、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と、基板Gに対して疎水化処理を施すアドーヒージョン処理ユニットが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、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニットと、基板Gを冷却する2つのクーリングユニットと、基板Gに対して疎水化処理を施すアドーヒージョン処理ユニットが4段に積層された構成を有している。
【0026】
第1の搬送装置33は、パスユニットを介してのスクラブ洗浄処理ユニット(SCR)21からの基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間の基板Gの搬入出、およびパスユニットを介してのレジスト処理ユニット23への基板Gの受け渡しを行う。
【0027】
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ようになっている。
【0028】
第2の熱的処理ユニットセクション27は、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。
【0029】
熱的処理ユニットブロック(TB)34は、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニットと基板Gに対してプリベーク処理を行う3つのプリベークユニットが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、下から順に基板Gの受け渡しを行うパスユニットと、基板Gを冷却するクーリングユニットと、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が4段に積層された構成となっている。
【0030】
第2の搬送装置36は、パスユニットを介してのレジスト処理ユニット23からの基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間の基板Gの搬入出、パスユニットを介しての現像処理ユニット(DEV)24への基板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。
【0031】
第3の熱的処理ユニットセクション28は、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。
【0032】
熱的処理ユニットブロック(TB)37は、下から順に、基板Gの受け渡しを行うパスユニットと、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、ポストベークユニットと、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と、基板Gに対してポストベーク処理を行う2つのポストベークユニットが4段に積層された構成を有している。
【0033】
第3の搬送装置39は、パスユニットを介してのi線UV照射ユニット(i−UV)25からの基板Gの受け取り、上記熱的処理ユニット間の基板Gの搬入出、パス・クーリングユニットを介してのカセットステーション1への基板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。
【0034】
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間で基板Gの受け渡しが行われる。シャトル41に対する基板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。
【0035】
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との間で基板Gの搬入出が行われる。
【0036】
レジスト塗布・現像処理システム100の各構成部は、プロセスコントローラ90に接続されて制御される構成となっている。プロセスコントローラ90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ース91が接続されている。
【0037】
また、プロセスコントローラ90には、レジスト塗布・現像処理システム100で実行される各種処理をプロセスコントローラ90の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマエッチング装置の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部92が接続されている。
【0038】
レシピはハードディスクや半導体メモリに記憶されていてもよいし、CDROM、DVD等の可搬性の記憶媒体に収容された状態で記憶部92の所定位置にセットするようになっていてもよい。さらに、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【0039】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース91からの指示等にて任意のレシピを記憶部92から呼び出してプロセスコントローラ90に実行させることで、プロセスコントローラ90の制御下で、レジスト塗布・現像処理システム100での所望の処理が行われる。
【0040】
次に、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における処理動作の概略について説明する。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、スクラブ前処理が行われる。次いで搬送装置11により基板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。スクラブ洗浄処理後、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のパスユニットに搬出される。
【0041】
熱的処理ユニットブロック(TB)31のパスユニットに配置された基板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に搬送されて加熱処理され、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に搬送されて冷却された後、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(疎水化処理)される。その後、基板Gは、クーリングユニット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のパスユニットに搬送される。このような一連の処理を行う際の基板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。
【0042】
熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニットに配置された基板Gは、パスユニットに設けられた、例えば、コロ搬送機構等の基板搬送機構によって、レジスト処理ユニット23内へ搬入される。レジスト塗布装置(CT)23aにおいては、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を形成し、その後、減圧乾燥装置(VD)23bにて塗布膜に減圧乾燥処理が施される。その後、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により、レジスト処理ユニット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のパスユニットに受け渡される。
【0043】
熱的処理ユニットブロック(TB)34のパスユニットに配置された基板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のいずれかに搬送されてプリベーク処理され、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に搬送されて所定温度に冷却される。そして、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のパスユニットに搬送される。
【0044】
その後、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。次いで、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。なお、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。
【0045】
露光終了後、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)に搬入されて基板Gに所定の情報が記された後、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。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のパスユニットへ搬送される。
【0046】
熱的処理ユニットブロック(TB)35のパスユニット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、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、例えば、基板を水平姿勢で搬送しながら現像液が基板G上に液盛りされ、その後、一旦、基板Gの搬送を停止して基板Gを所定角度傾けることにより、基板G上の現像液を流し落とし、さらにこの状態で基板Gにリンス液を供給して、現像液を洗い流す。その後、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基板Gに吹き付けることにより、基板Gを乾燥させる。
【0047】
現像処理終了後、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、基板Gに対して脱色処理が施される。その後、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のパスユニットに搬出される。
【0048】
熱的処理ユニットブロック(TB)37のパスユニットに配置された基板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、熱処理ユニットブロック(TB)38のポストベークユニットのいずれかに搬送されてポストベーク処理され、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に搬送されて所定温度に冷却された後、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。
【0049】
次に、レジスト塗布装置(CT)23aについて詳細に説明する。
図2はレジスト塗布装置(CT)23aの概略平面図、図3はその側断面図である。レジスト塗布装置(CT)23aは、基板Gを吸着した状態で水平(X方向)に搬送するベルト搬送機構12と、ベルト搬送機構12により搬送される基板Gの表面にレジスト液を供給するレジスト液吐出ノズル14と、ベルト搬送機構12へ基板Gを搬入するための搬入側コロ搬送機構13と、ベルト搬送機構12から基板Gを搬出するための搬出側コロ搬送機構15を有している。
【0050】
ベルト搬送機構12は、基板を吸着して搬送する吸着搬送ベルト51と、吸着搬送ベルト51が巻き掛けられた一対の搬送ロール52と、搬送ロール52の一方を駆動するベルト駆動機構53と、一対の搬送ロール52の間に設けられ、吸着搬送ベルト51を支持してその位置決めを行うための複数の位置決めロール54と、搬送ロール52と位置決めロール54との間および隣接する位置決めロール54の間に基板Gのパスラインに臨むように設けられた複数の吸引器55とを有している。また、図3に示すように、搬入側コロ搬送機構13からベルト搬送機構12に至る部分の基板Gの裏面に対応する部分、吸着搬送ベルト51の基板Gの搬送ラインと反対側の部分にクリーナー56が設けられている。これにより、基板Gの裏面へのパーティクル付着を低減することができる。クリーナー56としてはパーティクルを吸引するものを好適に用いることができる。
【0051】
吸着搬送ベルト51は、例えばステンレス鋼等の腐食し難い金属材料からなり、多数の吸着孔57が穿孔されている。吸着孔57は例えばパンチングにより形成される。また、図4に示すように、吸引器55には、多数の真空吸引孔58が形成されており、その底部には下方に延びる複数の垂直吸引配管59が設けられ、これら垂直吸引配管59は、水平に延びる水平吸引配管60に接続されている。水平吸引配管60は、図示しない真空ポンプに接続されており、真空ポンプを作動させることにより水平吸引配管60、垂直吸引配管59、吸引孔58を介して吸引力が発揮される。そして、吸着搬送ベルト51上の基板Gが吸引器55を通過する際に、吸着搬送ベルト51の吸着孔57を介して吸引され、基板Gが吸着搬送ベルト51に吸着される。
【0052】
吸着搬送ベルト51の側面部分は、図5に示すように、僅かなクリアランスで遮蔽板61により遮蔽されており、搬送ロール52に巻き掛けられた吸着搬送ベルト51と遮蔽板61で囲繞された内部空間62が減圧状態に保持可能となっている。これにより、基板Gに対する吸着力を有効に作用させることができる。
【0053】
位置決めロール54は、上下動可能になっており、これにより、吸着搬送ベルト51の位置を調整して、その移動軌跡を水平にかつ一定高さに規定することが可能となっている。特に、レジスト液吐出ノズル14の直下にある位置決めロール54により、基板Gとレジスト液吐出ノズル14の先端との間のクリアランスを高精度で調整することが可能となっている。なお、レジスト液吐出ノズル14の先端部は、その直下にある位置決めロール54の頂点位置から少しずれた位置に位置合わせされる。これにより、基板Gが変形等していた場合にも、逃げを確保することができる。
【0054】
上記搬入側コロ搬送機構13は、複数のコロ64と、コロ64を駆動する駆動機構(図示せず)とを有しており、熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニットからの基板Gを受け取り、コロ64を駆動させることにより、基板Gをベルト搬送機構12へ搬送する。また上記搬出側コロ搬送機構は15は、複数のコロ66と、コロ66を駆動する駆動機構(図示せず)とを有しており、ベルト搬送機構12から基板Gを受け取り、コロ66を駆動させることにより、基板Gを減圧乾燥ユニット(VD)23bへ搬送する。
【0055】
次に、レジスト液吐出ノズル14について説明する。
レジスト液吐出ノズル14は、図6の斜視図に示すように、一方向に沿って延びる長尺状の箱体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液吐出口14bが設けられた構造を有しており、その長手方向をY方向に一致した状態で配置されている。また、レジスト吐出ノズル14は、図7に示すように、ベルト搬送機構12の両側に設けられた一対の支柱68に掛け渡された梁部材69に支持部材70を介して支持されており、昇降機構72により支持部材70を介して昇降される。
【0056】
レジスト液吐出ノズル14にはレジスト液吐出口14bと基板Gとの間隔を測定するセンサ74が取り付けられており(図2参照)、このセンサの測定値に基づいて基板Gにレジスト液を供給する際のレジスト液吐出ノズル14の位置が制御される。レジスト液吐出ノズル14の長さは基板Gの幅(Y方向長さ)よりも短くなっており、基板Gの周縁の一定領域には塗布膜が形成されないようになっている。
【0057】
レジスト液吐出ノズル14には、レジスト液供給配管76が接続されており、図示しないレジスト液供給源からこのレジスト液供給配管76を通ってレジスト液吐出ノズル14へレジスト液が供給される。
【0058】
このように構成されるレジスト塗布装置(CT)23aにおいては、所定の処理が終了した後の基板Gが、熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニットから搬入側コロ搬送機構13へ送給され、コロ64上をベルト搬送機構12に向けて搬送される。基板Gは搬入側コロ搬送機構13により、先端から順次ベルト搬送機構12へ搬送されていく。
【0059】
このときベルト搬送機構12においては、駆動機構53により搬送ロール52を回転させ、吸着搬送ベルト51を基板搬送方向に移動させた状態としておき、さらに吸引器55を作動させておく。
【0060】
この状態で、基板Gが吸着搬送ベルト51に到達すると、まず、基板Gの先端部が最初の吸引器55によって吸引され、吸着搬送ベルト51の吸着孔57を介して吸着搬送ベルト51に吸着される。基板Gが搬送方向に進行するにつれ、吸引器51により順次吸着されていく。
【0061】
そして、基板Gの先端がレジスト液吐出ノズル14のスリット状のレジスト液吐出口14bにさしかかった際に、レジスト液吐出ノズル14のレジスト液吐出口14bからレジスト液の吐出を開始し、基板Gを吸着搬送ベルト51に吸着させた状態でレジスト液吐出ノズル14の直下を移動させながら基板Gにレジスト液を吐出して基板Gの表面に順次レジスト膜を塗布する。このとき、吸引器55のうちで吸引が必要なのは基板Gが存在している部分であるから、基板Gが存在していない吸引器55の吸引が停止するように制御することが好ましい。吸着搬送ベルト51と遮蔽板61で囲繞された内部空間62は、吸引器55を作動させることにより減圧状態に保持され、基板Gが吸着されやすい状態となっている。吸着搬送ベルト51のうち基板Gが存在していない部分は、吸着孔57から多少空気が入り込むが、吸着孔57は微小であって圧損が大きいため、内部空間62の減圧状態が維持される。
【0062】
このようにして塗布処理が終了した後の基板Gはベルト搬送機構12により搬出側コロ搬送機構15側へ移動されていき、そのままベルト搬送機構12から搬出側コロ搬送機構15へと搬送されていく。そして、基板Gは搬出側コロ搬送機構15を経て減圧乾燥装置(VD)23bに搬送される。
【0063】
本実施形態によれば、ベルト搬送機構12の搬送ベルトとして多数の吸着孔57が穿孔された吸着搬送ベルト51を用い、さらに、真空吸引する吸着器55を用いて、基板Gを吸着した状態でベルト搬送しながらスリットノズルであるレジスト液吐出ノズル14からレジスト液を吐出して、基板Gにレジスト液を塗布するので、搬入側コロ搬送機構13を用いて流れを止めることなく基板搬送方向に沿ってベルト搬送機構12に基板を搬入して、ベルト搬送機構12で基板を搬送させながらレジスト液を塗布することができ、レジスト液塗布後も搬出側コロ搬送機構15を用いて流れを止めることなく基板Gを搬出することができる。このため、従来のように基板載置台に基板を受け渡す動作が不要となり、基板の流れを止めることによる時間ロスおよび基板の受け渡しにともなう時間ロスを削減することができる。したがって、基板Gの塗布処理を極めて高いスループットで行うことができる。
【0064】
なお、上記ベルト搬送機構12において、吸着搬送ベルト51は金属製であり、弾力性がないため、蛇行防止策としてクラウニングドラムを用いる方法は採用できない。したがって、本実施形態では、蛇行防止策として図8に示すように従動側の搬送ロール52の近傍に吸着搬送ベルト51のエッジ位置を検出する位置センサー80を設置し、さらに搬送ロール52を縦方向に移動させるアクチュエータ81を設け、センサー80からの情報に基づいてプロセスコントローラ90によりアクチュエータ81を制御して搬送ロール52の位置を制御する手法を採用する。これにより、簡便に蛇行を防止することができる。
【0065】
また、吸着搬送ベルト51としては、継ぎ目のないものを用いることが好ましいが、やむを得ず継ぎ目がある吸着搬送ベルト51を使用した場合には、プロセスコントローラ90により、継ぎ目が基板Gの途中に位置しないように同期制御を行う。
【0066】
次に、レジスト塗布装置の他の実施形態について説明する。
図9は、他の実施形態に係るレジスト塗布装置を示す側断面図である。この実施形態に係るレジスト塗布装置(CT)23a′は、ベルト搬送機構12の代わりに以下に示す構成のベルト搬送機構12′を有している点のみ従前の実施形態と異なっている。したがって、図2、3と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。
【0067】
ベルト搬送機構12′は、吸着搬送ベルト51が搬送ロール52に巻き掛けられている点は従前の実施形態と同様であるが、レジスト液吐出ノズル14の直下に設けられた1個の位置決めロール54′と、吸着搬送ベルト51に張力を付与するテンションロール82とを有している点が異なっている。そして、位置決めロール54′の下流側および上流側に、2つの吸引器84が設けられている。
【0068】
吸着搬送ベルト51の側面部分は、従前の実施形態と同様、僅かなクリアランスで遮蔽板により遮蔽されている。
【0069】
位置決めロール54′は、上下動可能になっており、これにより、基板Gとレジスト液吐出ノズル14の先端との間のクリアランスを正確に調整することが可能となっている。なお、レジスト液吐出ノズル14の先端部は、位置決めロール54′の頂点位置から少しずれた位置に位置合わせされる。これにより、基板Gが変形等していた場合にも、逃げを確保することができる。
【0070】
テンションロール82は、吸着搬送ベルト51の張力を所定の範囲に保って、吸着搬送ベルト51を適切な位置に水平に保持する機能を有している。したがって、上記位置決めロール54′とテンションロール82とにより、基板Gのパスラインを高精度で規定することが可能である。
【0071】
2つの吸引器84は、基板Gのパスラインの直下に設けられており、図10に示すように、基板Gの搬送方向に沿って複数の独立したゾーンに分割されたマニホールド85と、マニホールド85の上に設けられた垂直方向(すなわち基板の搬送方向に対して垂直方向)のみに気孔が形成されたポーラス部材86とを有している。マニホールド85の各ゾーンには吸引配管87が設けられており、これら吸引配管87は図示しない真空ポンプに接続されており、真空ポンプを作動させることにより各ゾーンにおける吸引力が発揮される。このように複数のゾーンに分けるのは、ゾーン分けしていない場合には基板Gが存在しない部分においてリークが大きくなり、基板Gが存在している部分での吸着力が弱まるからである。すなわち、このようにゾーン分けをしたマニホールド85を用い、垂直方向の一方向のみの気孔が形成されたポーラス部材86を設けることにより、基板Gの存在する部分には確実に吸着力を作用させることができる。なお、このようなマニホールド85とポーラス部材86との組み合わせを用いる代わりに、図11に示すような、全体を複数のゾーン88にゾーン分けし、各ゾーン毎に吸引できる構造の吸引器89を用いてもよい。
【0072】
このように構成されるレジスト塗布装置(CT)23a′においては、従前の実施形態と同様に、所定の処理が終了した後の基板Gが、熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニットから搬入側コロ搬送機構13へ送給され、コロ64上をベルト搬送機構12′に向けて搬送される。基板Gは、先端から順次ベルト搬送機構12′へ搬送されていき、吸引器84で吸引することにより、吸着搬送ベルト51に吸着された状態とされ、その状態で基板Gがレジスト液吐出ノズル14の直下を通過し、その際に当該ノズル14から吐出されたレジスト液が基板Gに塗布される。このようにして塗布処理が終了した後の基板Gは、ベルト搬送機構12′により搬出側コロ搬送機構15側へ移動されていき、従前の実施形態と同様、そのままベルト搬送機構12から搬出側コロ搬送機構15へと搬送され、さらには減圧乾燥装置(VD)23bに搬送される。
【0073】
本実施形態においても、基本的に従前の実施形態と同様、従来のように基板載置台に基板を受け渡す動作が不要となり、基板の流れを止めることにより時間ロスおよび基板の受け渡しにともなう時間ロスを削減することができる。したがって、基板Gの塗布処理を極めて高いスループットで行うことができる。また、本実施形態では、テンションロール82を用いて、吸着搬送ベルト51の張力を調整することができるので、従前の実施形態のように複数の位置決めロールを設ける必要はなく、レジスト液吐出ノズル14の直下の位置決めロール54′のみでよいため、ロール本数の削減を図ることができ、またそのため、基板Gを吸着できるエリアが広くなるため、基板Gの吸着の確実性を高めることができる。
【0074】
この場合に、テンションロール82だけで、レジスト液吐出ノズル14と基板Gとの間のクリアランスを所望の精度で調整することができれば、図12に示すさらに他の実施形態に示すように、位置決めロールを設けずに、基板Gのパスラインのほぼ全エリアに亘る吸引器84′を設ける構造のベルト搬送機構12″としたレジスト塗布装置(CT)23a″とすることにより、基板Gの吸着の確実性をより高めることができる。なお、従前の実施形態においてはテンションロールを設けていないが、設けてもよいことは言うまでもない。
【0075】
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、搬入側と搬出側の搬送にコロ搬送を用いた例を示したが、これらをベルト搬送等の他の搬送手段で実現してもよい。また、レジスト塗布を例にとって示したが、これに限らず、ポリイミドや誘電体膜に用いる塗布液等、他の塗布液の場合であっても適用可能である。さらにまた、基板としてLCD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、他の基板の場合でも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0076】
【図1】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置を具備するレジスト塗布・現像処理システムを示す概略平面図。
【図2】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置を示す概略平面図。
【図3】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置を示す側断面図。
【図4】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置に用いられている吸引器を示す斜視図。
【図5】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置におけるベルト搬送機構を示す斜視図。
【図6】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置のレジスト液吐出ノズルを示す斜視図。
【図7】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置のレジスト液吐出ノズルの配置状態を説明するための図。
【図8】ベルト搬送機構における吸着搬送ベルトの蛇行防止機構を説明するための図。
【図9】本発明の他の実施形態に係るレジスト塗布装置を示す側断面図。
【図10】本発明の他の実施形態に係るレジスト塗布装置に用いられている吸引器を示す側面図。
【図11】吸引器の他の例を示す側面図。
【図12】本発明のさらに他の実施形態に係るレジスト塗布装置を示す側断面図。
【符号の説明】
【0077】
12、12′、12″;ベルト搬送機構
13;搬入側コロ搬送機構(搬入側搬送部)
14;レジスト液吐出ノズル
15;搬出側コロ搬送機構(搬出側搬送部)
23a、23a′、23a″;レジスト塗布装置
51;吸着搬送ベルト
52;搬送ロール
53;駆動機構
54、54′;位置決めロール
55、84、84′、89;吸引器
57;吸着孔
64、66;コロ
90;プロセスコントローラ
91;ユーザーインターフェース
92;記憶部
100;レジスト塗布・現像処理システム
G;LCD用ガラス基板




 

 


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