JP2002153799A - 塗布処理装置および塗布処理方法 - Google Patents

塗布処理装置および塗布処理方法

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JP2002153799A
JP2002153799A JP2000354073A JP2000354073A JP2002153799A JP 2002153799 A JP2002153799 A JP 2002153799A JP 2000354073 A JP2000354073 A JP 2000354073A JP 2000354073 A JP2000354073 A JP 2000354073A JP 2002153799 A JP2002153799 A JP 2002153799A
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Japan
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substrate
coating
coating liquid
cup
liquid
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JP2000354073A
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English (en)
Inventor
Takeshi Tsukamoto
武 塚本
Kengo Mizozaki
健吾 溝崎
Yoichi Honda
洋一 本田
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を回転させながら処理液を基板に供給す
る等した場合に、基板から飛散する処理液によって装置
内が汚れることを防止することができる塗布処理装置と
この塗布処理装置を用いた塗布処理方法を提供する。 【解決手段】 基板に塗布液を塗布する処理装置の一形
態であるレジスト塗布処理ユニット(CT)22は、基
板Gを略水平に保持するスピンチャック40と、スピン
チャック40を囲繞するように設けられたカップ44b
と、基板Gに処理液を供給する溶剤吐出ノズル73bを
有する。基板Gからの処理液の飛散を防止する昇降可能
な塗布液飛散防止用カバーをカップ44bの外周を囲繞
するようにして設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【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
板の表面にレジスト液等の塗布液を塗布して塗布膜を形
成する塗布処理装置と塗布処理方法に関する。
【従来の技術】
【0002】例えば、液晶ディスプレイ(LCD)の製
造においては、ガラス製の矩形のLCD基板にフォトレ
ジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターン
に対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理すると
いう、いわゆるフォトリソグラフィ技術により所定のパ
ターンが形成される。
【0003】このような回路パターンの形成は複数の処
理ユニットが集約されたレジスト塗布・現像システムを
用いて行われる。このようなシステムにおいては、ま
ず、基板に対して必要に応じて紫外線照射により表面改
質・洗浄処理が行われた後、洗浄ユニットによりブラシ
洗浄および超音波水洗浄が施される。その後、基板はレ
ジストの安定性を高めるために、アドヒージョン処理ユ
ニットにて疎水化処理(HMDS処理)され、引き続き
レジスト塗布処理ユニットにてレジスト塗布が行われ
る。こうして、レジスト膜が形成された基板には加熱処
理ユニットによるプリベーク、露光装置による所定のパ
ターンの露光、現像処理ユニットでの現像処理、加熱処
理ユニットでのポストベーク処理が順次施され、基板に
所定の回路パターンが形成される。
【0004】ここで、レジストの塗布からプリベーク前
までの処理工程について、より詳しく説明すると、まず
疎水化処理された基板を、水平回転可能なスピンチャッ
クに吸着保持し、静止した基板にレジスト液を供給した
後に基板を回転させて、遠心力によりレジスト液を周縁
部へ拡散させて基板上にレジスト膜を形成する。
【0005】このとき、基板の周縁部では形成されたレ
ジスト膜が不均一な厚みを有し、また、基板の側面や裏
面にレジストが付着する場合が殆どである。このような
レジストはその後の基板の搬送過程等においてパーティ
クル等の発生の原因となり、また、基板の搬送装置を汚
す原因にもなることから、これらのレジストはシンナー
等の処理液を基板周縁の所定位置に吐出することにより
除去され、基板はその後にプリベーク処理へと送られ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように静止した基板にレジスト液を供給してレジスト
膜を形成する方法では、殆どのレジスト液は膜とはなら
ずに外部に排出されることから、レジスト液の利用効率
が低いという問題があった。そこで、この問題を解決す
るために、例えば、基板を回転させながら基板にレジス
ト液を供給する方法や、回転する基板上にレジストを拡
がり易くする溶剤、例えば、シンナーを供給して、その
後にレジスト液を供給する方法等が提案されている。
【0007】ところが、基板を回転させながらシンナー
やレジスト液を供給した場合には、供給した処理液が基
板から飛散し、こうして飛散した処理液は基板を囲繞す
るように設けられているカップ外にも及び、処理装置を
汚すという新たな問題が発生した。
【0008】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、基板を回転させながら処理液を基板に供給す
る等した場合に、基板から飛散する処理液によって装置
内が汚れることを防止することができる塗布処理装置と
この塗布処理装置を用いた塗布処理方法を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、基板に所定の塗布液を塗布する塗布処理装置であっ
て、基板を略水平に保持する保持手段と、前記保持手段
を囲繞するように設けられたカップと、前記保持手段に
保持された基板に塗布液を供給する液供給機構と、前記
カップの外周を囲繞するように昇降可能に設けられ、前
記保持手段に保持された基板からの塗布液の飛散を防止
する塗布液飛散防止用カバーと、を具備することを特徴
とする塗布処理装置、が提供される。
【0010】また、本発明によれば、基板に所定の塗布
液を塗布する塗布処理装置であって、基板に塗布液を塗
布して、塗布膜を形成する塗布膜形成部と、塗布膜が形
成された基板の周縁部および裏面に付着した塗布液を除
去する周縁塗布膜除去部と、塗布膜が形成された基板を
前記塗布膜形成部と前記周縁塗布膜除去部との間で搬送
する搬送手段と、前記塗布膜形成部から前記周縁塗布膜
除去部へ塗布液が飛散しないように、前記塗布膜形成部
に配設された昇降可能な塗布液飛散防止用カバーと、を
具備することを特徴とする塗布処理装置、が提供され
る。
【0011】さらに、本発明によれば、上述した塗布処
理装置を用いた塗布処理方法として、略水平に保持され
た基板に塗布膜を形成する塗布処理方法であって、基板
を回転自在な保持手段に保持する第1工程と、前記保持
手段を囲繞するように設けられたカップをさらに囲繞す
るように昇降可能に構成された塗布液飛散防止用カバー
を所定位置に配置する第2工程と、前記基板を回転させ
ながら基板上に所定の処理液を供給する第3工程と、前
記基板の回転が終了した後に前記塗布液飛散防止用カバ
ーを待避させる第4工程と、静止した基板に塗布液を供
給した後に前記カップを閉塞し、前記基板を所定の回転
数で回転させて基板に塗布膜を形成する第5工程と、を
有することを特徴とする塗布処理方法、が提供される。
【0012】また、本発明によれば、略水平に保持され
た基板に塗布膜を形成する塗布処理方法であって、基板
を回転自在な保持手段に保持する第1工程と、前記保持
手段を囲繞するように設けられたカップをさらに囲繞す
るように昇降可能に構成された塗布液飛散防止用カバー
を所定位置に配置する第2工程と、前記基板を回転させ
ながら基板上に所定の処理液を供給する第3工程と、前
記基板を回転させながら基板上に所定の塗布液を供給し
て基板に塗布膜を形成する第4工程と、前記基板の回転
が終了した後に前記塗布液飛散防止用カバーを待避させ
る第5工程と、前記カップを閉塞して前記基板を所定の
回転数で回転させることで前記塗布膜の厚みを調整する
第6工程と、を有することを特徴とする塗布処理方法、
が提供される。
【0013】このような塗布処理装置および塗布処理方
法によれば、基板を回転させながら処理液を塗布した場
合にも基板から飛散する処理液は塗布液飛散防止用カバ
ーによって塗布液飛散防止用カバーより外部には及ばな
いことから、塗布処理装置内が処理液によって汚れるこ
とが防止され、また、1枚の基板あたりに必要となる処
理液を量を低減することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の塗布処理装置の実施の形態について、LCD基板に塗
布液としてのレジストを塗布し、処理するレジスト塗布
・現像処理システムを例に説明する。
【0015】図1はレジスト塗布・現像処理システム1
00の平面図であり、このレジスト塗布・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。
【0016】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1
0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1
0はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路10
a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。
【0017】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。
【0018】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2
7が配置されている。
【0019】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が設
けられている。レジスト塗布処理ユニット(CT)22
の隣にはレジスト塗布処理ユニット(CT)22におい
てレジスト膜が形成された後の基板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
設けられている。
【0020】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)と冷却処理ユニット(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(CO
L)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。
【0021】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)と冷却処理ユニット(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。
【0022】なお、処理部2は、搬送路を挟んで一方の
側に洗浄処理ユニット21a、レジスト塗布処理ユニッ
ト(CT)22、現像処理ユニット24aのようなスピ
ナー系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処
理ユニットや冷却処理ユニット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。
【0023】また、中継部15・16のスピナー系ユニ
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。
【0024】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。
【0025】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1
5・16は冷却プレートとしても機能する。
【0026】インターフェイス部3は、処理部2との間
で基板を受け渡しする際に一時的に基板を保持するエク
ステンション36と、さらにその両側に設けられた、バ
ッファーカセットを配置する2つのバッファステージ3
7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3
8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。
【0027】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。
【0028】このように構成されたレジスト塗布・現像
処理システムにおいては、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、冷却処理ユニット(COL)で冷
却された後、洗浄ユニット(SCR)21a・21bで
スクラバー洗浄が施され、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。
【0029】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)された後、下段の冷却処理ユニッ
ト(COL)で冷却される。次いで、レジスト塗布処理
ユニット(CT)22において、基板Gにレジストが塗
布される。
【0030】このレジスト塗布工程では、後に詳細に説
明するように、例えば、レジスト液を基板Gに供給する
前に、基板Gを回転させながらシンナー等の処理液を供
給して基板Gの表面がレジスト液に馴染み易い状態とし
て、その後に基板Gを一旦静止させ、レジスト液を基板
Gに供給してから再び基板Gを回転させて基板Gの全面
にレジスト液を拡げるようにして、レジスト膜が形成さ
れる。
【0031】このようなレジスト塗布処理ユニット(C
T)22での処理の終了後に、基板Gは周縁レジスト除
去ユニット(ER)23へ搬送され、基板Gの周縁部の
レジストの除去(以下、このような処理を「エッジリム
ーブ」という)が行われる。エッジリムーブは、基板G
のレジスト膜が形成された面の周縁部のレジストの除去
と、基板Gの側面ならびに基板Gの裏面に付着したレジ
ストの除去と、を行う処理をいう。
【0032】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(CO
L)で冷却される。次いで、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
置に搬送されて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・3
2・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。
【0033】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。
【0034】次に、本発明の塗布処理装置の一形態であ
るレジスト塗布処理ユニット(CT)22について詳細
に説明する。図2と図3はレジスト塗布処理ユニット
(CT)22を模式的に示す断面図であって、図2は蓋
体45を下部容器44に装着し、液飛散防止用カバー8
1a〜81cを下部容器44の上方に待避させた状態を
示した状態を示しており、また、図3は液飛散防止用カ
バー81a〜81cを図2に示した待避位置から使用位
置へ降下させて下部容器44を囲繞し、かつ、レジスト
吐出ノズル73aと溶剤吐出ノズル73bを基板Gの上
方に位置させた状態をそれぞれ示している。なお、図2
および図3には液飛散防止用カバー81aは図示されて
おらず、また、図3においては蓋体45は省略されてい
る。
【0035】レジスト塗布処理ユニット(CT)22
は、基板Gを主面を水平にした状態で吸着保持するスピ
ンチャック40を有し、スピンチャック40は連結棒5
6により図示しない回転モータ等の回転駆動機構の駆動
によって回転することができるようになっている。従っ
て、スピンチャック40上の基板Gもまたスピンチャッ
ク40の回転により回転する。
【0036】また、スピンチャック40は、昇降機構4
1により昇降可能に構成されており、後述する外側カッ
プ44bの上面よりも上方に突出できるようになってい
る。こうして主搬送装置18から基板Gを受け取り、ま
たは後処理である周縁レジスト除去ユニット(ER)2
3への基板Gの搬送を容易に行うことができる構造とな
っている。なお、基板Gの授受を行うためにスピンチャ
ック40の高さを固定して下部容器44を昇降可能な構
成としてもよい。
【0037】基板Gとスピンチャック40を内部に配置
することとなるチャンバ43は下部容器44と蓋体45
から構成され、さらに下部容器44は回転可能な内側カ
ップ44aと、内側カップ44aの外周側と下方側を覆
う固定された外側カップ44bから構成されている。ま
た、蓋体45は内側カップ44aを閉塞し、内側カップ
44aと共に回転可能な内蓋45aと、外側カップ44
bを閉塞する外蓋45bから構成されている。内側カッ
プ44aは回転機構42によって筒状体57周りに回転
可能な構造となっており、回転機構42は、スピンチャ
ック40を回転させる回転駆動機構とは異なる別の回転
駆動機構(図示せず)により、スピンチャック40とは
独立して回転することが可能となっている。
【0038】内側カップ44aの底部外縁には排出口5
0が形成されており、基板Gから飛散したレジスト液が
外側カップ44bの底部外縁へ向けて排出されるように
なっている。一方、外側カップ44bには仕切板47が
設けられており、仕切板47は、外側カップ44b内で
のガス流路を形成するとともに、排出口50から排出さ
れたレジスト液を外側カップ44bの底部外縁へ導く役
割を果たしている。
【0039】内側カップ44aの底部下面の外縁部には
フィン59が配設されており、フィン59は内側カップ
44aを回転させたときに、排出口50からのレジスト
液やガスの排出を促進させるように、チャンバ43内に
気流を起こす形状に設計されている。従って、ガス導入
口58a・58bを閉塞した状態において、内側カップ
44aを回転させると、チャンバ43内に負圧を発生さ
せることも可能であり、チャンバ43内を減圧雰囲気と
することが可能となる。
【0040】外側カップ44bの底部外縁にはドレイン
排出口46aが形成されており、内側カップ44aから
排出され仕切壁47に導かれたレジスト液はこのドレイ
ン排出口46aから外部へ排出される。また、外側カッ
プ44bの底部には排気口46bが形成されており、チ
ャンバ43内に流入したガスが排気されるようになって
いる。排気口46bは、例えば、工場ダクト等の弱い排
気機構に連通するように構成され、逆にこの排気機構に
よってチャンバ43内が負圧となるため、蓋体45に形
成されたガス導入口58a・58bからチャンバ43内
部にガスが導入され易くなる。
【0041】内蓋45aの上部中央には支持部材52が
取り付けられており、支持部材52の上端には係止部材
61が配設されている。これら内蓋45aと支持部材5
2および係止部材61の中央を貫通するように、ガス導
入口58aが形成されており、係止部材61上にはガス
導入口58aからチャンバ43内へのガスの流入を制御
することができるように弁54を有する開閉装置53が
配設されている。
【0042】また、内蓋45aの下部には内蓋45aと
微小間隔ほど隔離するように整流板51が形成されてい
る。従って、ガス導入口58aから流入したガスは、図
2中の矢印で示されるように、整流板51と内蓋45a
との間を流れて排出口50から外側カップ44bへ導か
れ、排気口46bを通って排気される。
【0043】外蓋45bの上部に形成されたガス導入口
58bは、開閉装置55により開閉可能となっている。
図2では、開閉装置55として左右方向にスライドする
ものを示しているが、このような形態(構造)に限定さ
れるものではない。ガス導入口58bからチャンバ43
内へ流入したガスは、内蓋45aと外蓋45bとの間を
通って内側カップ44aに形成された排出口50から排
出されるガス等と混合されながら、外側カップ44bに
形成されているガス流路を通って排気口46bから外部
へと排出される。
【0044】なお、ガス導入口58aからチャンバ43
内へ流入するガスは、レジスト塗布処理ユニット(C
T)22が配置される場所の雰囲気ガスであることが一
般的であり、多くの場合に空気である。しかしながら、
例えば、ガス導入口58aにガス導入管を取り付けて、
特にパーティクルの含有量が少ないように調整されたガ
ス等を流入させることも可能である。
【0045】外蓋45bの中央部には支持部材52が貫
通しており、支持部材52と外蓋45bとの間は気密に
シールされているが、これらの部材は固定はされておら
ず、従って、外蓋45bは支持部材52の上下方向に可
動である。
【0046】また、外蓋45bの上面に取り付けられた
支持棒62には上面に突起部65bが形成された円環状
のベース部材63が固定されており、突起部65bは係
止部材61の下面に形成されている凹部65aと嵌合す
る形状となっている。こうして、昇降機構64により支
持棒62を上昇させた場合には支持棒62と共に外蓋4
5bとベース部材63がまず上昇し、ベース部材63と
係止部材61とが突起部65bと凹部65aが嵌合して
接触した時点から、係止部材61と支持部材52および
内蓋45aも上昇し、チャンバ43全体が開口した状態
となる。
【0047】図3に示すように、支持棒62を降下させ
た場合には最初に内蓋45aが内側カップ44aの上開
口部を閉塞し、その後に係止部材61とベース部材63
が離れて、外蓋45bが外側カップ44bを閉塞するま
でベース部材63と外蓋45bが一緒に下降する。こう
して、チャンバ43全体が閉塞された状態が図2に示し
た状態である。
【0048】さて、外側カップ44bの外側には支持柱
70が立設されており、支持柱70からは基板Gにレジ
スト液や溶剤を供給するためのヘッド72を先端に有す
るアーム71が延出している。図2および図3に記載の
ヘッド72は、塗布液であるレジスト液を吐出するため
のレジスト液吐出ノズル73aと、シンナー等の溶剤を
吐出するための溶剤吐出ノズル73bとを有しており、
多系統のノズルユニットを構成している。
【0049】アーム71は、支持柱70内の機構(図示
せず)により、回転可能に構成され、ヘッド72はレジ
スト液や溶剤の供給時には図3に示されるように基板G
の中央部上空に位置され、一方、蓋体45で下部容器4
4を閉塞する際には図2に示されるように退避位置へ移
動されるようになっている。
【0050】さて、上述したレジスト塗布処理ユニット
(CT)22は周縁レジスト除去ユニット(ER)23
と連設することが可能である。そこで、以下、レジスト
塗布処理ユニット(CT)22と周縁レジスト除去ユニ
ット(ER)23とを連設した装置を例として、図2に
示される液飛散防止用カバー81a〜81cについて、
さらに図4から図7を参照しながら説明することとす
る。
【0051】図4は、液飛散防止用カバー81a〜81
cを配設したレジスト塗布処理ユニット(CT)22を
周縁レジスト除去ユニット(ER)23と連設した装置
の概略平面図であり、図5は液飛散防止用カバー81a
の概略構造を示す斜視図である。図4に示されるよう
に、レジスト塗布処理ユニット(CT)22から周縁レ
ジスト除去ユニット(ER)23への基板Gの搬送はガ
イドレール95に沿って搬送アーム96を移動させるこ
とにより行うことができるようになっている。なお、周
縁レジスト除去ユニット(ER)23の構成については
後述することとする。
【0052】液飛散防止用カバー81a〜81cは、ア
ーム71が回動する範囲にはアーム71の回動を妨げな
いようにするために配置されておらず、それ以外の部分
において外側カップ44bを囲繞するように配設されて
いる。3個の液飛散防止用カバー81a〜81cを配設
して外側カップ44bを囲繞したのは、1枚のカバーで
構成した場合にはカバー自体が大型化するために昇降時
にカバーに歪みが生じ易くなり、安定した昇降動作が困
難となること等を考慮したためである。従って、このよ
うな問題が生じない場合には1枚のカバーで構成しても
よい。
【0053】図5に示すように、液飛散防止用カバー8
1aにおいては、3枚のパネル82a〜82cが連結さ
れて壁面が構成されており、これらパネル82a〜82
cは嵌め合わせ等により脱着が容易となっている。そし
て、パネル82a〜82cはパネル82aに取り付けら
れたエアーシリンダ85等の昇降機構によって昇降自在
となっている。エアーシリンダ85はチャンバ43の上
方に蓋体45の昇降動作を妨げないように組まれたフレ
ーム89(図5において一部のみを示す)に固定されて
いる。
【0054】エアーシリンダ85を動作させて液飛散防
止用カバー81a〜81cを図2に示した位置から降下
させ、基板Gおよび下部容器44を囲繞するように所定
の高さに保持した状態において、主搬送装置18側に配
設された液飛散防止用カバー81aは、基板Gから処理
液が主搬送装置18に飛散して主搬送装置18が汚染さ
れるのを防止する役割を果たす。また、周縁レジスト除
去ユニット(ER)23側に配設された液飛散防止用カ
バー81cは、周縁レジスト除去ユニット(ER)23
や周縁レジスト除去ユニット(ER)23とレジスト塗
布処理ユニット(CT)22との間に配設されたガイド
レール95と搬送アーム96に基板Gから処理液が飛散
して、これらを汚すことを防止する役割を果たす。さら
に、レジスト塗布・現像処理システム100の外壁側に
配設された液飛散防止用カバー81bは、レジスト塗布
処理ユニット(CT)22の壁面パネルと、ガイドレー
ル95および搬送アーム96が、基板Gから飛散する処
理液により汚染されることを防止する役割を果たす。
【0055】図6はエアーシリンダ85の構造を示す説
明図であり、エアーシリンダ85のピストン85aの進
出退入は、作動空気の導入/排出口88a・88bから
の空気量/空気圧調節により行われる。また、エアーシ
リンダ85の一端の封止部分には局所排気口87が設け
られており、エアーシリンダ85内で発生するパーティ
クル等がこの局所排気口87から排出されるようになっ
ている。こうして、エアーシリンダ85の開口端からは
パーティクルが排出されないために、例えば、処理中の
基板Gにエアーシリンダ85を発生源とするパーティク
ルの付着を防止することができる。なお、ピストン85
aの先端にはピストン85aとパネル82aを連結する
連結部材85bが配設されている。
【0056】パネル82a〜82cの昇降動作を安定に
行うために、ガイド83a・83bがフレーム89に取
り付けられており、一方でパネル82aにはガイド83
a・83bに従って昇降が可能なように案内棒84a・
84bが取り付けられている。そして、案内棒84a・
84bの下部にはポケット86が形成されており、ガイ
ド83a・83bと案内棒84a・84bとの摩擦等に
よって生ずるパーティクル等はこのポケット86に捕集
され、レジスト塗布処理ユニット(CT)22内に拡散
し難いようになっている。
【0057】レジスト塗布処理ユニット(CT)22に
は、通常、その上方から清浄な空気がダウンフローとし
て供給されるため、パネル82a〜82cを降下させた
状態において、このダウンフローの流れが妨げられない
ようにする必要がある。そこで液飛散防止用カバー81
aでは、図7の断面図に示すように、液飛散防止用カバ
ー81aを降下させた場合に、パネル82aに形成され
たポケット86の底部下面が外側カップ44bに当接し
ないように、所定の間隔が開いた状態で保持されるよう
になっている。なお、図7は、液飛散防止用カバー81
a〜81cを降下させて保持する位置の一例を示すもの
でもある。
【0058】液飛散防止用カバー81bは液飛散防止用
カバー81aと同等の構造を有し、液飛散防止用カバー
81cはパネルが1枚のみである点以外は液飛散防止用
カバー81aと同等の構造を有する。液飛散防止用カバ
ー81a〜81cは、チャンバ43の上部に保持された
状態から突然に落下することのないように、落下防止用
のインターロックが掛かるようになっており、降下動作
時にこのインターロックが解除されるように制御され
る。
【0059】上述したように、液飛散防止用カバー81
a〜81cを外側カップ44bの上方に配置した場合に
は、外側カップ44bの周囲の空間が広くなるので、メ
ンテナンスが容易となる利点がある。また、液飛散防止
用カバー81a〜81cを垂直方向に長く配置すること
ができるので、基板Gに向かって供給されるダウンフロ
ーを垂直方向に整流する可能性を向上できる。
【0060】続いて、周縁レジスト除去ユニット(E
R)23の構造について説明する。周縁レジスト除去ユ
ニット(ER)23には基板Gを載置するためのステー
ジ93が設けられており、ステージ93の上の2つのコ
ーナー部には基板Gを位置決めするための2つのアライ
メント機構91が設けられている。基板Gの4辺それぞ
れには基板Gに形成されたレジスト膜の外縁部分や側面
および裏面に付着したレジストを基板Gから除去するた
めのリムーバヘッド92が設けられている。
【0061】各リムーバヘッド92は内部からシンナー
等の溶剤を吐出するように断面略U字状を有し、基板G
の4辺に沿って移動するようになっている。従って、リ
ムーバヘッド92は基板Gの各辺に沿ってシンナーを吐
出しながら、かつ、吐出されたシンナーおよび溶解した
レジストを吸引しつつ、基板Gの4辺の周縁のレジスト
を除去することができる。なお、エッジリムーブの処理
後には基板Gは主搬送装置18(図1参照)を用いて加
熱処理ユニット(HP)へと送られる。
【0062】このように、レジスト塗布処理ユニット
(CT)22と周縁レジスト除去ユニット(ER)23
とを連設した場合には、レジスト塗布処理ユニット(C
T)22での処理後に近接した周縁レジスト除去ユニッ
ト(ER)23へ基板Gを搬送することができるため
に、基板Gの移動時間を短縮することができる。また、
レジストの塗布、エッジリムーブ処理を独立したユニッ
トで構成した場合と比較して、装置の省スペース化、小
型化を図ることができる。
【0063】次に、以上のように構成されるレジスト塗
布処理ユニット(CT)22を用いたレジスト膜の形成
方法について説明する。図8は以下に説明する工程を簡
単に示したフローチャートである。まず、図3に示され
るように、蓋体45を上昇させてチャンバ43(下部容
器44)を開口した状態とし、スピンチャック40を上
昇させて、主搬送装置18から基板Gをスピンチャック
40上へ移し替え、固定する(ST1)。このとき、ア
ーム71については図4においてヘッド72が外側カッ
プ44b外に位置している状態にあるように退避させて
おく。
【0064】続いて、基板Gが固定されたスピンチャッ
ク40を内側カップ44a内に収容し、図4においてヘ
ッド72が基板Gの中央部に位置している状態となるよ
うにアーム71を回動させてヘッド72を基板Gの中央
部上方に位置させ、さらに液飛散防止用カバー81a〜
81cが下部容器44を囲繞するように、液飛散防止用
カバー81a〜81cを上方の待機位置から降下させて
所定の位置に保持する(ST2)。そして、スピンチャ
ック40(基板G)を所定の第1の回転数で回転させ、
例えば、溶剤吐出ノズル73bからシンナー等の溶剤を
基板Gに供給し、プリウエット処理を施す(ST3)。
【0065】このプリウエット処理によって、次に供給
するレジスト液と基板Gとの濡れ性が改善されて、レジ
スト液の拡散が基板Gの表面全体にわたって均一に起こ
るようになるとともに、基板Gに供給するレジスト液の
量を低減することが可能となる。また、基板Gを回転さ
せた状態でシンナーを供給することから、基板Gからシ
ンナーが外側カップ44bを超えてその外側へも飛散す
ることが起こり得るが、液飛散防止用カバー81a〜8
1cによってこのシンナーの飛散は防止され、例えば、
周縁レジスト除去ユニット(ER)23や主搬送装置1
8等へシンナーが付着することが防止される。
【0066】上述したプリウエット処理は基板Gの回転
を停止することで終了するが、基板Gの回転を停止させ
ることで基板Gからはシンナーは外側カップ44bの外
周へ飛散しなくなるため、基板Gの回転終了後は液飛散
防止用カバー81a〜81cは上昇させて保持し、待機
状態に戻す(ST4)。ヘッド72はST3からST4
の間は基板G上に保持された状態にあることから、基板
Gの回転を停止した後に引き続いて、レジスト液をレジ
スト液吐出ノズル73aから基板Gに供給し、レジスト
液の供給が終了した後にはアーム71を回動させてヘッ
ド72を退避位置へ移動させ、基板Gおよびスピンチャ
ック40を第1の回転数より大きな第2の回転数、例え
ば1500rpm程度の回転速度で回転させる(ST
5)。こうして生じる遠心力により、レジスト液は外周
へ向けて拡散されて、基板G上にレジスト膜が形成され
る。
【0067】このとき、チャンバ43は閉塞された状態
ではないが、回転する基板Gにシンナーを供給するプリ
ウエット処理時のようにレジスト液が外側カップ44b
外に飛散することはなく、基板Gの外周に飛散したレジ
スト液は排出口50を経て外側カップ44b下部へ導か
れ、ドレイン排出口46aより外部に排出される。
【0068】レジスト液を供給して所定時間ほど基板G
を回転させた後には、一旦、基板Gの回転を停止してそ
の後に蓋体45を降下させ、内側カップ44a・外側カ
ップ44bをそれぞれ内蓋45a・外蓋45bにより閉
塞した状態とし、基板Gを第1の回転数より大きく第2
の回転数より小さい第3の回転数、例えば、1340r
pmで回転させてレジスト膜の膜厚を調整する(ST
6)。このときには、例えば、ガス導入口58a・58
bを開口させた状態とし、チャンバ43内にガスを導入
する。
【0069】このレジスト膜の膜厚調整の際には内側カ
ップ44aは内蓋45aによって閉塞されているため
に、膜圧調整に悪影響を及ぼす気流の発生を防止するこ
とができ、これにより膜厚の均一化が図られる。また、
内蓋45aには整流板51が設けられていることから、
ガス導入口58aから流入したガスは直接に基板Gに当
たることがないために、レジスト膜へ悪影響を及ぼさな
い。さらに、流入したガスは整流板51と内蓋45aと
の間を外周方向へ流され、排出口50から外側カップ4
4bへと流出することから、レジスト膜厚が変化し易い
基板Gの周縁部近傍に積極的に気流が形成されて、その
部分の乾燥状態が制御される。こうして基板Gの周縁部
の膜厚が制御され、レジスト膜の膜厚均一性の向上が図
られる。
【0070】レジスト膜の膜厚が均一になったら、基板
Gの回転数をレジスト膜に厚みの変化が起きない程度に
まで落とすか、または停止させ、ガス導入口58aを閉
じてガスが内側カップ44aと内蓋45aにより形成さ
れる処理室内に導入されないようにし、内側カップ44
aと内蓋45aを所定の回転数、例えば、1340rp
mで回転させる(ST7)。
【0071】この内側カップ44aと内蓋45aの回転
初期においては、ガス導入口58bは開口した状態とし
ておくことが好ましい。ガス導入口58bから外側カッ
プ44b内に導入されたガスにより、回転する内側カッ
プ44aと固定された外側カップ44bとの間での乱流
の発生が防止され、排気をスムーズに行うことが可能と
なる。その後、ガス導入口58bを閉口することによ
り、内側カップ44aの底部下面の外縁部に設けられた
フィン59は、チャンバ43内に残留するガスを外部へ
排出するように機能し、チャンバ43内に負圧を発生さ
せる。こうしてチャンバ43内が減圧されることによ
り、レジスト膜中の揮発成分の蒸発が促進され、レジス
ト膜を減圧雰囲気で乾燥させることが可能となる。
【0072】所定時間の乾燥処理が終了した後には、内
側カップ44aの回転を停止し、蓋体45を上昇させて
基板Gを周縁レジスト除去ユニット23へ搬送する(S
T8)。周縁レジスト除去ユニット23においては、基
板Gにエッジリムーブが施され、終了後には基板Gは加
熱処理ユニットへ搬送される。
【0073】上述したレジスト膜の形成方法にあって
は、レジスト液の塗布の時点では基板Gの回転を停止し
ていたが、プリウエット処理に引き続いて、基板Gが回
転した状態でレジスト液を基板Gに供給することによ
り、レジスト膜を形成する方法を採用することも可能で
ある。この場合には、レジスト液が基板Gに供給される
際に、液飛散防止用カバー81a〜81cを降下させた
ままの状態に保持しておくことで、レジスト液が周縁レ
ジスト除去ユニット(ER)23等へ飛散することが防
止される。また、基板Gを回転させた状態でレジスト液
を供給した場合には、使用されるレジスト液の量を低減
して、レジスト液を効率よく使用することが可能とな
る。液飛散防止用カバー81a〜81cは、形成された
レジスト膜の膜厚を調整するために下部容器44を蓋体
45で閉塞する動作と並行して上昇させ、待機位置に戻
せばよい。
【0074】なお、上述したレジスト膜の形成方法にお
いては、ST6でチャンバ43を閉塞したが、ST5で
チャンバ43を閉塞してチャンバ43が閉塞された状態
で後の処理を行ってもよいことはいうまでもなく、こう
して、レジストがチャンバ43の外部に飛散することを
防止することができる。
【0075】また、上記レジスト塗布処理ユニット(C
T)22では、液飛散防止用カバー81a〜81cを外
側カップ44bの上方に配置した場合について説明した
が、液飛散防止用カバーを外側カップ44b外周下方に
配置して上昇させることにより、液の飛散を防止しても
よい。この場合には、液飛散防止用カバーの昇降機構を
基板Gの処理面よりも下方に配置することができるの
で、昇降機構で発生したパーティクルが基板G上に到達
して付着する可能性を低減できる。
【0076】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
はない。例えば、塗布膜はレジスト膜に限定されるもの
ではなく、例えば、色素膜や絶縁膜といった各種の機能
膜の形成にも用いることができる。また、本発明の塗布
処理装置は、LCD基板におけるカラーフィルタ用色彩
レジストの塗布・現像システムや半導体ウエハを処理す
るレジスト塗布・現像処理システム等にも好適に用いら
れる。さらに、基板としてLCD基板について説明して
きたが、半導体ウエハ、CD基板等の他の基板について
も用いることが可能である。
【0077】
【発明の効果】上述の通り、本発明によれば、基板を回
転させながら処理液を基板上に供給した場合に、基板か
ら飛散する処理液は塗布液飛散防止用カバーによって塗
布液飛散防止用カバーより外部には及ばないことから、
塗布処理装置内が処理液によって汚れることが防止され
る。また、塗布液飛散防止用カバーの昇降機構を基板の
上方に設けた場合にも、適所に排気機構が備えられてい
るために、パーティクル等が基板上に付着することが防
止される。こうして、塗布処理装置内を清浄に保つこと
が可能となることから、本発明は基板の品質を高く保持
しつつ塗布処理装置内の清掃メンテナンスの負荷を低減
するという効果を奏する。また、基板を回転させながら
処理液を基板に供給した場合には、1枚の基板当たりに
必要となる処理液を量を低減することが可能となり、製
造コストを低減することが可能となる効果が得られる。
さらに、塗布液飛散防止用カバーを上方に待機させて昇
降する構造とすることにより、従来の塗布液飛散防止用
カバーを有さない塗布処理装置にも容易に配設すること
ができるという利点を有する。さらにまた、基板の外周
を囲繞するカップ等の機器のさらに周辺に配置されてい
る種々の機構の配置に影響を及ぼさないことから、塗布
処理装置を大型化することのない省スペース設計が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗布処理装置の一実施形態であるレジ
スト塗布処理ユニットが配設されたレジスト塗布・現像
処理システムを示す平面図。
【図2】レジスト塗布処理ユニットを示す断面図。
【図3】レジスト塗布処理ユニットを示す別の断面図。
【図4】レジスト塗布処理ユニットと周縁レジスト除去
ユニットを連設した装置を示す平面図。
【図5】液飛散防止用カバーの一実施形態を示す斜視
図。
【図6】液飛散防止用カバーに用いられるエアーシリン
ダの構造を示す断面図。
【図7】液飛散防止用カバーを降下させて保持した位置
を示す断面図。
【図8】レジスト塗布処理ユニットを用いたレジスト膜
の形成方法を示す説明図。
【符号の説明】
22;レジスト塗布処理ユニット 23;周縁レジスト除去ユニット 40;スピンチャック 44;下部容器 45;蓋体 81a〜81c;液飛散防止用カバー 82a〜82c;パネル 83a・83b;ガイド 84a・84b;案内棒 85;エアーシリンダ 100;レジスト塗布・現像処理ユニット G;基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B05D 3/00 B05D 3/00 A H01L 21/027 H01L 21/30 564C (72)発明者 本田 洋一 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成272 番地の4東京エレクトロン九州株式会社大 津事業所内 Fターム(参考) 4D075 AC64 AC84 AC86 CA47 DA08 DB14 DC22 EA45 4F041 AA06 AB01 BA05 BA59 4F042 AA07 CC07 EB06 EB23 EB28 5F046 JA05 JA08 JA15

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に所定の塗布液を塗布する塗布処理
    装置であって、 基板を略水平に保持する保持手段と、 前記保持手段を囲繞するように設けられたカップと、 前記保持手段に保持された基板に塗布液を供給する液供
    給機構と、 前記カップの外周を囲繞するように昇降可能に設けら
    れ、前記保持手段に保持された基板からの塗布液の飛散
    を防止する塗布液飛散防止用カバーと、 を具備することを特徴とする塗布処理装置。
  2. 【請求項2】 前記塗布液飛散防止用カバーは、前記保
    持手段の上方に形成されたフレームに配設された昇降機
    構により昇降されることを特徴とする請求項1に記載の
    塗布処理装置。
  3. 【請求項3】 前記昇降機構に局所排気機構が設けら
    れ、前記昇降機構からの発塵が防止されていることを特
    徴とする請求項2に記載の塗布処理装置。
  4. 【請求項4】 前記塗布液飛散防止用カバーは、複数の
    パネルを組み合わせることで前記カップの外周が囲繞さ
    れるように配置され、前記複数のパネル毎に昇降機構が
    配設されてい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。
  5. 【請求項5】 前記塗布液飛散防止用カバーは、前記液
    供給機構が前記カップの外周において可動する範囲には
    配設されていないことを特徴とする請求項1から請求項
    4のいずれか1項に記載の塗布処理装置。
  6. 【請求項6】 前記塗布液飛散防止用カバーは、前記カ
    ップとの間に所定の間隙が形成された位置で、前記カッ
    プを囲繞するように保持されることを特徴とする請求項
    1から請求項5のいずれか1項に記載の塗布処理装置。
  7. 【請求項7】 前記塗布液飛散防止用カバーは、前記カ
    ップ内に保持された基板の上方を覆わない構造を有する
    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。
  8. 【請求項8】 前記塗布液飛散防止用カバーは、前記基
    板を回転させつつ前記基板に塗布液を塗布する工程にお
    いて、前記カップを囲繞するように降下位置に配置され
    ることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1
    項に記載の塗布処理装置。
  9. 【請求項9】 基板に所定の塗布液を塗布する塗布処理
    装置であって、 基板に塗布液を塗布して、塗布膜を形成する塗布膜形成
    部と、 塗布膜が形成された基板の周縁部および裏面に付着した
    塗布液を除去する周縁塗布膜除去部と、 塗布膜が形成された基板を前記塗布膜形成部と前記周縁
    塗布膜除去部との間で搬送する搬送手段と、 前記塗布膜形成部から前記周縁塗布膜除去部へ塗布液が
    飛散しないように、前記塗布膜形成部に配設された昇降
    可能な塗布液飛散防止用カバーと、 を具備することを特徴とする塗布処理装置。
  10. 【請求項10】 略水平に保持された基板に塗布膜を形
    成する塗布処理方法であって、 基板を回転自在な保持手段に保持する第1工程と、 前記保持手段を囲繞するように設けられたカップをさら
    に囲繞するように昇降可能に構成された塗布液飛散防止
    用カバーを所定位置に配置する第2工程と、 前記基板を回転させながら基板上に所定の処理液を供給
    する第3工程と、 前記基板の回転が終了した後に前記塗布液飛散防止用カ
    バーを待避させる第4工程と、 静止した基板に塗布液を供給した後に前記カップを閉塞
    し、前記基板を所定の回転数で回転させて基板に塗布膜
    を形成する第5工程と、 を有することを特徴とする塗布処理方法。
  11. 【請求項11】 略水平に保持された基板に塗布膜を形
    成する塗布処理方法であって、 基板を回転自在な保持手段に保持する第1工程と、 前記保持手段を囲繞するように設けられたカップをさら
    に囲繞するように昇降可能に構成された塗布液飛散防止
    用カバーを所定位置に配置する第2工程と、 前記基板を回転させながら基板上に所定の処理液を供給
    する第3工程と、 前記基板を回転させながら基板上に所定の塗布液を供給
    して基板に塗布膜を形成する第4工程と、 前記基板の回転が終了した後に前記塗布液飛散防止用カ
    バーを待避させる第5工程と、 前記カップを閉塞して前記基板を所定の回転数で回転さ
    せることで前記塗布膜の厚みを調整する第6工程と、 を有することを特徴とする塗布処理方法。
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JP2009272493A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Tokyo Electron Ltd 塗布装置及び塗布方法並びに記憶媒体
KR101177575B1 (ko) * 2005-12-08 2012-08-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 제조용 스핀 코터
KR101383755B1 (ko) * 2011-09-30 2014-04-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 헤드 유닛의 세정 방법

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