JP2003289038A - 塗布装置 - Google Patents
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Abstract
剤の粘度や種類など広範囲の処理剤を使用でき、ノズル
と基板との間隙やノズルの寸法精度などの機械的な精度
を緩和できる塗布装置を提供する。 【解決手段】 基板Gをスピンチャック15に保持し、
基板Gの表面を横切る第1の方向にわたって配設された
レジストパイプ61の下面側に設けられた複数のレジス
トノズル61a〜61cから、基板Gの表面に対して所
定間隔を隔てた複数の位置にレジスト液を供給し、複数
の気体ノズル63aから気体を供給し、また、基板Gを
揺動したり回転させることにより基板上のレジスト液を
均一で薄い膜厚の塗膜にする。
Description
置(以下、この液晶表示装置を「LCD」と記す)の製
造工程でLCD用ガラス基板上にレジスト液などの処理
剤を塗布する塗布装置に関する。
このLCD用ガラス基板を単に「ガラス基板」と記す)
上にレジスト液などの処理剤を塗布するには「スピンコ
ート法」と呼ばれる方法を用いるのが一般的であった。
このスピンコート法では、ガラス基板を水平面内で高速
回転させ、その回転中心の近傍にレジスト液を滴下し、
遠心力によりガラス基板全体に塗布せしめ、余分なレジ
スト液を遠心力で振り切り除去するとともに薄膜化する
方法である。
な構造の塗布装置で塗布できるという利点があるもの
の、ガラス基板全体にレジスト液を広げるため不要な部
分にまでレジスト液を塗布することになり、レジスト塗
布が必要な面積に比較して多量のレジスト液を必要とす
るという問題がある。
積度の増大に伴い、レジスト塗膜の薄膜化が要請されて
いるが、スピンコート法ではレジスト塗膜の膜厚は滴下
するレジスト液の粘度とガラス基板の回転速度により定
まるため、薄膜化には自ずと限界がある。
解決するために種々の提案がなされてきた。
「コーティングすべきワークのコーティング面に、コー
ティング材を吐出するスロットを有しており、該スロッ
トの延出方向と直交する方向へ該ワークとは相対的に移
動されるスロットコータと、該スロットコータに並設さ
れており、コーティング面にコーティング材が塗布され
たワークを、該コーティング面がほぼ水平状態になるよ
うに保持して高速回転させるスピン型塗膜調整機構と、
を具備するコーティング装置」が開示されている。 こ
の方法によれば、少量のコーティング材で効率よくコー
ティングできるという利点がある。
ーティング装置には以下のような問題点がある。
が変動するとコーティング膜の膜厚が変動したり、スロ
ットの中央部と端の部分とで吐出される際の膜厚が相違
したりするため、スロットと基板との間隙を狭くかつ一
定になるように高精度の制御が必要であるという問題が
ある。
向けてスロットから液膜状態でコーティング材を吐出さ
せるため、この液膜を形成するようにある程度高い粘度
のコーティング材を用いる必要がある。このように比較
的高粘度の溶液は乾燥しやすく、そのためスロットの目
づまりを起こし易いという問題がある。
高い粘度の液体は溶剤含有率が低く粘度が変動しやすい
ため、この粘度管理を高精度に行う必要があるという問
題もある。
ーティング材を回転させて薄膜化したり膜厚を均一化す
るためには高速で回転させる必要がある。しかし、大き
なガラス基板を高速回転させるのは困難であるため、大
型のガラス基板には使用できないという問題もある。
転させる場合、余分のコーティング材は遠心力で降り飛
ばされ、ローターカップの内壁に付着するが、高粘度ゆ
えにコーティング材を除去しにくいという問題もある。
で寸法の大きいものが必要となるため、ダイスの強度を
維持する必要上、ダイへッドが大型化するという問題も
ある。
になされたものである。
うな、機械的精度や動作的精度の条件を緩和できる塗布
装置を提供することを目的とする。
る塗布装置を提供することを目的とする。
被処理基板を保持する保持手段と、前記被処理基板表面
上の所定間隔を隔てた複数の位置に処理剤を供給する供
給手段と、前記被処理基板表面上の所定間隔を隔てた複
数の位置に気体を供給する手段と、前記保持手段と、前
記供給手段および前記気体を供給する手段とを相対的に
移動させる手段と、を具備することを特徴とする。
する保持手段と、前記被処理基板表面上の所定間隔を隔
てた複数の位置に処理剤を供給する供給手段と、前記被
処理基板表面上の所定間隔を隔てた複数の位置に気体を
供給する手段と、前記保持手段と、前記供給手段および
前記気体を供給する手段とを相対的に移動させる手段
と、密閉状態で前記処理剤を前記被処理基板表面に拡散
して均一に薄膜化する薄膜化手段と、を具備することを
特徴とする。
布装置であって、前記薄膜化手段が、前記被処理基板を
揺動させる手段であることを特徴とする。
布装置であって、前記薄膜化手段が、前記被処理基板を
回転させる手段であることを特徴とする。
れか1項記載の塗布装置であって、前記隣接して供給さ
れる処理剤どうしの間隔が、前記薄膜化手段により前記
被処理基板表面で処理剤どうしが一体化するような間隔
であることを特徴とする。
れか1項記載の塗布装置であって、前記処理剤が供給さ
れる前の被処理基板表面に予め溶剤を供給する手段を更
に具備することを特徴とする。
する保持部材と、前記被処理基板の表面に向けられ、前
記被処理基板表面を横切る第1の方向にわたって所定間
隔ごとに設けられた複数の処理剤ノズルと、前記処理剤
ノズルに処理剤を供給する処理剤供給系と、前記被処理
基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面を横切る前
記第1の方向にわたって所定間隔ごとに設けられた複数
の気体ノズルと、前記気体ノズルに気体を供給する気体
供給系と、前記第1の方向と異なる第2の方向に配設さ
れ、前記保持部材、又は前記処理剤ノズルと前記気体ノ
ズルを移動可能に支持するガイドと、前記保持部材と、
前記処理剤ノズルおよび前記気体ノズルとを相対的に移
動させる移動系と、前記保持部材に配設されたアクチュ
エータと、前記保持部材及びアクチュエータを収納する
容器と、前記容器を密閉する蓋と、前記処理剤供給系、
前記気体供給系、前記移動系及び前記アクチュエータを
同期して駆動させる制御部と、を具備することを特徴と
する。
可能に保持するスピンチャックと、前記スピンチャック
を収納する容器と、前記容器を密閉する蓋と、前記被処
理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面を横切る
第1の方向にわたって所定間隔ごとに設けられた複数の
処理剤ノズルと、前記処理剤ノズルに処理剤を供給する
処理剤供給系と、前記被処理基板の表面に向けられ、前
記被処理基板表面を横切る前記第1の方向にわたって所
定間隔ごとに設けられた複数の気体ノズルと、前記気体
ノズルに気体を供給する気体供給系と、前記第1の方向
と異なる第2の方向に配設され、前記スピンチャック、
又は前記処理剤ノズルと前記気体ノズルを移動可能に支
持するガイドと、前記スピンチャックと、前記処理剤ノ
ズルおよび前記気体ノズルとを相対的に移動させる移動
系と、前記処理剤供給系、前記気体供給系、前記移動系
及び前記スピンチャックを同期して駆動させる制御部
と、を具備することを特徴とする。
可能に保持するスピンチャックと、前記スピンチャック
を収納する容器と、前記容器を密閉する蓋と、前記被処
理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面を横切る
第1の方向にわたって所定間隔ごとに設けられた複数の
処理剤ノズルと、前記処理剤ノズルに処理剤を供給する
処理剤供給系と、前記容器の両端に前記第1の方向と異
なる第2の方向に配設され、前記処理剤ノズルを移動可
能に支持する2つのガイドと、所定間隔ごとに設けられ
た前記処理剤ノズルの両端部を支持し、前記各々のガイ
ドに係合される2つの脚部材と、前記処理剤ノズルを移
動させる移動系と、前記処理剤供給系、前記移動系及び
前記スピンチャックを同期して駆動させる制御部と、を
具備することを特徴とする。
塗布装置であって、前記保持部材に隣接した前記処理剤
ノズルの待機位置に、各前記処理剤ノズルと対向するよ
うに配設され、各前記処理剤ノズルの吐出圧を検出する
圧力センサと、検出した前記吐出圧に基づいて各前記処
理剤ノズルの作動状態を監視する監視装置と、を具備す
ることを特徴とする。
記載の塗布装置であって、前記スピンチャックに隣接し
た前記処理剤ノズルの待機位置に、各前記処理剤ノズル
と対向するように配設され、各前記処理剤ノズルの吐出
圧を検出する圧力センサと、検出した前記吐出圧に基づ
いて各前記処理剤ノズルの作動状態を監視する監視装置
と、を具備することを特徴とする。
いずれか1項記載の塗布装置であって、前記処理剤ノズ
ルの、前記移動系による移動方向の上流側に配設された
溶剤ノズルと、前記溶剤ノズルに溶剤を供給する溶剤供
給系と、を具備することを特徴とする。
図面に従って説明する。
像装置の斜視図であり、図2はその平面図である。
トステーションC/Sを備えている。
光装置(図示せず)との間でLCD用ガラス基板G(以
下、LCD用ガラス基板を「基板」と略記する。)の受
け渡しを行うためのインターフェースユニットI/Fが
配置されている。
Gを収容した複数、例えば4組のカセット2が載置され
ている。カセットステーションC/Sのカセット2の正
面側には、被処理基板である基板Gの搬送及び位置決め
を行うとともに、基板Gを保持してメインアーム3との
間で受け渡しを行うための補助アーム4が設けられてい
る。
光装置(図示せず)との間で基板Gの受け渡しを行う補
助アーム5が設けられている。また、インターフェース
ユニットI/Fには、メインアーム3との間で基板Gの
受け渡しを行うためのエクステンション部6及び基板G
を一旦待機させるバッファユニット7が配置されてい
る。
央部を長手方向に移動可能に、2基直列に配置されてお
り、各メインアーム3の搬送路の両側にはそれぞれ第1
の処理ユニット群A、第2の処理ユニット群Bが配置さ
れている。第1の処理ユニット群Aと第2の処理ユニッ
ト群Bとの間には、基板Gを一旦保持するとともに冷却
する中継部8が配置されている。
テーションC/Sの側方に基板Gを洗浄する洗浄処理ユ
ニットSCRと現像処理を行う現像処理ユニットDEV
とが並設されている。また、メインアーム3の搬送路を
挟んで洗浄処理ユニットSCR及び現像処理ユニットD
EVの反対側には、上下に2段配置された2組の熱処理
ユニットHPと、上下に2段配置されたUV処理ユニッ
トUV及び冷却ユニットCOLとが隣り合うように配置
されている。
布処理及びエッジリムーブ処理を行う塗布処理ユニット
COTが配置されている。また、メインアーム3の搬送
路を挟んで塗布処理ユニットCOTの反対側には、上下
に2段配置された基板Gを疎水処埋するアドヒージョン
ユニットAD及び冷却ユニットCOLと、上下に2段配
置された熱処理ユニットHP及び冷却ユニットCOL
と、上下に2段配置された2組の熱処理ユニットHPと
が隣り合うように配置されている。熱処理ユニットHP
と冷却ユニットCOLとを上下に2段配置する場合、熱
処理ユニットHPを上に冷却ユニットCOLを下に配置
することによって、相互の熱的干渉を避けている。これ
により、より正確な温度制御が可能となる。
動機構およびZ軸駆動機構を備えており、更に、Z軸を
中心に回転する回転駆動機構をそれぞれ備えている。こ
のメインアーム3が塗布・現像装置1の中央通路に沿っ
て適宜走行して、各処理ユニット間で基坂Gを搬送す
る。そして、メインアーム3は、各処理ユニット内に処
理前の基板Gを搬入し、また、各処理ユニット内から処
理済の基板Gを搬出する。
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。
おいては、まずカセット2内の基板Gが、補助アーム4
及びメインアーム3を介して洗浄処理ユニットSCRへ
搬送されて洗浄処理される。
ンアーム3を介してアドヒージョンユニットADへ搬送
されて疎水化処理される。これにより、レジストの定着
性が高められる。
トCOLへ搬送されて冷却される。その後、メインアー
ム3を介して塗布処理ユニットCOTへ搬送されてレジ
ストが塗布される。
加熱処理ユニットHPへ搬送されてプリベーク処理され
る。そして、メインアーム3を介して冷却ユニットCO
Lへ搬送されて冷却された後、メインアーム3及びイン
ターフェース部I/F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。
ーフェース部I/Fを介して装置1内へ搬入され、メイ
ンアーム3を介して加熱処理ユニットHPへ搬送されて
ポストエクスポージャーベーク処理が施される。
部8及びメインアーム3を介して冷却ユニットCOLへ
搬入されて冷却される。そして、基板Gは、メインアー
ム3を介して現像処理ユニットDEVへ搬入されて現像
処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理
された基板Gは、メインアーム3を介してポストベーク
処理ユニットHPへ搬入されてポストベーク処理され
る。
は、メインアーム3及び補助アーム4を介してカセット
ステーションC/S上の所定のカセット2に収容され
る。
(COT)について説明する。図3は本実施形態に係る
塗布処理ユニット(COT)の平面図、図4は側面図で
あり、図5は斜視図である。
(COT)内にはレジスト塗布装置RCとエッジリムー
バERとが隣接配置されている。このうち、レジスト塗
布装置RCは洗浄処理やプリベーキングなどの前段階の
処理が施された基板G表面にレジスト液等の処理剤を塗
布する装置であり、エッジリムーバERはレジスト塗布
装置RCで表面にレジスト塗膜が形成された基板Gのう
ち、レジスト塗布が不要な外周縁部(エッジ)のレジス
ト塗膜を剥離除去する装置である。
要な部分にのみ選択的に塗膜を形成する場合にはこのエ
ッジリムーバERは必ずしも必要ではなく、省略するこ
とができる。
板としての基板Gを回転可能に保持する基板保持装置と
してのローターカップ10と、このローターカップ10
に保持された基板Gの上面からレジスト液や溶剤を供給
する塗布液供給装置60と、塗布液供給装置60をロー
ターカップ10に対して移動させる移動装置70とから
構成されている。
軸を備えた円柱管状の側壁部11と、この側壁部11の
上部端面を塞ぐ蓋12とからなり、この蓋12には昇降
アーム13が着脱可能に取り付けられている。
2を閉じた状態を示した平面図であり、図4は塗布処理
ユニット(COT)の垂直断面図である。
を回転可能に保持するスピンチャック15とこのスピン
チャック15を回転するための回転駆動機構が配設され
ている。
プCPが配設され、その内側にスピンチャック15が配
置されている。スピンチャック15は真空吸着によって
基板Gを固定保持した状態で、駆動モータ16の回転駆
動力で回転するように構成されている。
当接する面には基板Gを揺動させるためのアクチュエー
タ(振動体)ACが配設されている。このアクチュエー
タACは電圧が印加されると振動する振動体であり、後
述する制御部100を介して印加電圧が制御され、その
電圧により振動してスピンチャック15上面に保持され
た基板Gを揺動させる。
転軸18に回転駆動力を伝達するようになっており、更
に、回転軸18は昇降駆動手段19により昇降ガイド手
段20に沿って図中上下方向に移動可能に取り付けられ
ている。
スピンチャック15はカップCPの上端より低い位置ま
で下がる。一方、ローターカップ10から基板Gを出し
入れする際の、スピンチャック15とメインアーム4と
の間で基板Gの受け渡しが行われる時は、昇降駆動手段
19が回転軸18とスピンチャック15とを上方へ持ち
上げ、スピンチャック15はカップCPの上端より高い
位置まで変位する。
された基板G上にレジスト液を吐出する塗布液供給装置
60はこのローターカップ10をY方向に跨るように配
設されている。
ップ10の上端面と平行に配設され、Y方向にわたって
基板Gの上面を横切るように配設されたレジストパイプ
61と、このレジストパイプ61の両端部を閉塞すると
ともにこのレジストパイプ61を支持する脚部材64及
び65とからなり、これら脚部材64及び65は後述す
る移動装置70のガイドレール71及び72とそれぞれ
係合する。
あり、ローターカップ10のY方向の両隣に一機ずつ配
設され、それぞれX方向に沿って、ローターカップ10
の位置からエッジリムーバERの位置にまでわたって配
設されている。この移動装置70の上面には細長い溝が
それぞれ二本ずつX方向に沿って設けられている。
0の脚部材64及び65が係合するガイドレール71,
72と搬送部材80,81が係合するガイドレール7
3,74である。
駆動モータの駆動力を無端ベルトで伝達するベルト駆動
機構などの既知の移動機構(図示省略)が配設されてお
り、駆動モータの駆動力で、脚部材64,65と、搬送
部材80,81とをそれぞれ独立してX方向に移動する
ようになっている。
61のX方向両隣には溶剤パイプ62と気体パイプ63
とがそれぞれ配設されている。これらレジストパイプ6
1、溶剤パイプ62、気体パイプ63はいずれも中空管
状の構造となっており、下面即ちスピンチャック15上
に保持された基板Gと対向する面にはY方向にわたり所
定間隔で複数の開口部がそれぞれ設けられ、それぞれレ
ジストノズル61a,61b,61c、溶剤ノズル62
a,62a…、気体ノズル63a,63a…をそれぞれ
構成している。これらのレジストパイプ61、溶剤パイ
プ62、気体パイプ63にはレジスト供給管66、溶剤
供給管67、気体供給管68がそれぞれ配設されてお
り、図示しないレジスト供給系、溶剤供給系、気体供給
系とそれぞれ接続され、これらのレジストパイプ61、
溶剤パイプ62、気体パイプ63にレジスト液、溶剤、
溶剤蒸気を含む気体をそれぞれ供給するようになってい
る。図6は基板Gと塗布液供給装置60の垂直断面図を
部分的に拡大した図であり、図7はこれらのレジストパ
イプ61、溶剤パイプ62、気体パイプ63を下側から
見上げた状態を示した図である。
は、例えば、角型パイプの下部を絞ってテーパを形成し
た台形或いは変形6角形の断面形状を備えており、基板
Gと対向する面に上記複数のレジストノズル、例えば3
つのレジストノズル61a,61b,61cがそれぞれ
所定間隔を隔ててY方向にわたって設けられている。こ
のレジストノズル61aと61b、及び、61bと61
cとのY方向の間隔は、隣接するレジストノズル、即
ち、61aと61b、61bと61cからそれぞれ供給
された処理剤が基板Gに供給されたとき、隣接して供給
された処理剤と処理剤とが被処理基板上でつながって一
体化するような間隔である。この間隔の具体的な値は設
計事項であり、処理剤の粘度、レジストノズル61a〜
61cの大きさ、レジストノズル61a〜61cと基板
Gとの間隙、レジストの供給速度等の各パラメータとの
関係により定められる。
形のパイプであり、レジストパイプ61と同様に下面側
に複数の開口部が形成されており、複数の溶剤ノズル6
2a,62a…、気体ノズル63a,63a…を構成し
ている。
ップ本体10の上部開口を蓋12で覆うようになってお
り、この蓋12は昇降アーム13により着脱可能に保持
されている。
は蓋12をその先端で挟持する二本のアーム13a,1
3bと、これら二本のアーム13a,13bの間に配設
され、これら二本のアーム13a,13bを連結する連
結部材14とで構成されている。
を保持する側と反対側はカップリフタ30内まで伸びて
おり、カップリフタ30に内蔵された蓋昇降機構により
蓋12を昇降せるようになっている。なお、説明の便宜
上、図5では昇降アーム13及びカップリフタ30を省
略した。
タ30との間にはレジストノズル61a〜61cを洗浄
するための洗浄バス20が配設されている。この洗浄バ
ス20については後述する。
(COT)の制御系を図示したブロック図である。
10、アクチュエータAC、塗布液供給装置60、塗布
液供給装置60を移動させる移動装置70、塗布液供給
装置60へレジスト液を供給するレジスト液供給系R
S、塗布液供給装置60へ気体を供給する気体供給系G
S、及び塗布液供給装置60へ溶剤を供給する溶剤供給
系SSが制御部100と接続されており、この制御部1
00により統括的に制御されている。
(COT)の動作について説明する。
板G上へのレジスト塗膜の形成をレジスト液の供給動作
と、供給されたレジスト液の拡散動作との二つの動作に
分けて行う。
は、ローターカップ10と塗布液供給装置60とを相対
的に移動させながら、レジストノズル61a〜61cか
ら基板Gの表面にほぼ垂直にレジスト液を吐出させるこ
とにより行う。なお、この動作ではレジスト液が基板G
の表面に供給されればよく、必ずしも基板表面全体を覆
う必要はない。
ジスト液を連続的に供給する状態を模式的に示したY方
向の垂直断面図である。
せて塗布液供給装置60とローターカップ10とを互い
に反対方向に移動させることによりレジストノズル61
a〜61cに対して基板Gを図中矢印の方向に相対的に
移動させる。
からレジスト液を供給する。
する。図10は図9の状態のA−A切断面をX方向から
見た図であり、図11は図9の状態のB−B切断面をX
方向から見た図であり、図12は図9の状態のC−C切
断面をX方向から見た図である。
の粘度が適当な場合には、レジスト液はレジストパイプ
61の各レジストノズル61a〜61cから基板Gの表
面まで連続的に流れる。
面に供給されたレジスト液は各レジストノズル61a〜
61cの真下部分で盛り上がり、互いに離れた3つのレ
ジスト液の島を形成する。この島と島との間の部分には
直接にはレジスト液は供給されないため、基板Gの表面
が露出している。
レジスト液の表面張力と重力とでレジスト液の表面が丸
くなり、隣接するレジスト液の島と島との間が幾分狭ま
るものの、くっついて一体化するには至らず、依然とし
て基板Gの表面が露出したままの状態が続いている。
ため揺動動作を行う。
揺動動作はスピンチャック15の表面に配設され、基板
Gの図中下側の面と接触するアクチュエータACを作動
させることにより行う。
3つの島状に離れた状態で基板G表面上に載置されてい
るところでアクチュエータACに電圧を印加すると、こ
のアクチュエータACが振動を発生し、このアクチュエ
ータAC上で当接している基板Gとその上に載置された
レジスト液とを揺動させる。この揺動により、上記レジ
スト液は流動性を増し、Z方向の高さが減少するととも
に水平方向に広がる。このとき、上述したように、基板
G上へレジスト液を供給する際の間隔は、アクチュエー
タのような薄膜化手段により基板G表面でレジスト液ど
うしが一体化するような間隔となっている。
により揺動されると、隣接するレジスト液の島と島とが
その端どうしで繋がる。それと同時に基板Gの露出部分
がなくなり、基板Gの表面全体がレジスト液で覆われ
る。この状態を示したのが図12である。ただし、この
段階では、まだレジスト液の表面が全体に波を打った状
態であり、膜厚は未だ厚く、均一性も不十分である。
膜厚の均一化が図られる。この膜厚が均一に薄膜化され
る様子を示したのが図13と図14である。
間の経過と共に膜厚の均一化が進み、水平方向全体にわ
たって膜厚の均一化が図られる。
溶剤パイプ62や気体パイプ63を併用することによ
り、より短時間で確実に均一に薄膜化することが可能と
なる。図15は気体パイプ22と溶剤パイプ23とを作
動させた状態を模式的に示した垂直断面図である。
の基板G表面に溶剤を供給することにより基板Gを濡ら
すと、この溶剤は表面張力が低いため、基板G表面に広
く拡散し、基板表面に膜厚の薄い溶剤層を形成する。こ
の溶剤層は次に供給するレジスト液と基板Gとの馴染み
性を良くする。次いでこの溶剤層上にレジストパイプ6
1からレジスト液を供給すると、このレジスト液は上記
溶剤層の表面に沿って速やかに拡散し、溶剤層全体に広
がってゆく。
から基板G表面上に吐出されたレジスト液は、吐出後ご
く短い時間の間で基板G表面に広がり易くなる。
のような薄膜化手段により揺動させると容易に基板G全
体に広がり、隣接するレジスト液どうしが繋がって一体
化し、薄くて膜厚の均一なレジスト塗膜を形成する。
だ気体を噴出させると、基板G上に供給されたレジスト
液の液面に圧力が作用してレジスト液が基板G表面に押
し広げられる。そのため、均一で膜薄の塗膜を形成する
のがより容易かつ迅速に行われるようになる。
スト塗膜の山を形成する部分に気体を当てて押し広げる
のが効果的であるので、気体パイプ63の開口部は基板
Gの幅方向(Y方向)に関してレジストパイプ61の開
口部と同じ位置に配設するのが好ましい。また、溶剤パ
イプ62や気体パイプ63から供給される溶剤や気体を
予め加熱しておき、この熱でレジスト液の粘度を低下す
るようにしても良い。更に、本実施形態では省略した
が、基板Gを保持するスピンチャック15の内部に例え
ばニクロム線などのヒータを内蔵しておき、このヒータ
により基板Gを加熱し、レジスト液が基板G上に供給さ
れたときに低粘度化させることも可能である。その場合
には、方形の基板Gを均一に加熱できるよう、基板Gよ
り一回り大きい方形のスピンチャックを用い、スピンチ
ャック全体が一様に加熱されるようにヒータを配設する
のが好ましい。
ユニットでは、レジスト液の供給と供給されたレジスト
塗膜の薄膜化を別々の動作で行い、実際の薄膜化は基板
G上にレジスト液が供給された後に行われる。
から吐出されたレジスト液を基板G表面に供給できれば
よく、レジストノズル61a〜61cから基板Gまでの
間で加工などの操作は行わないので、ノズルの形状や直
径などのレジストノズル61a〜61cの機械的精度
や、吐出量や吐出速度などの管理精度はあまり厳格には
要求されない。
レジストパイプ61の剛性を失う程度は低いのでレジス
トパイプ61の変形を来すことも少なく、レジストノズ
ル61a〜61cの寸法精度を確保し易い。
できるのでノズルの乾燥の問題が生じにくい。
実施形態には限定されない。
61a〜61cとして角型のレジストパイプ61の下面
に3つの開口を設けたものを用いたが、一つ一つが独立
した細い口金状の部材に配管を接続したものを一列に並
べたものでもよい。
イプ61のノズルとして円形のノズル61a〜61cの
ものを用いたが、これ以外にも、例えば、図16に示す
ようにスリット状のノズル61bを備えたものであって
もよい。
イプ61は一本のみ用いているが、基板Gの移動方向に
わたって二本以上のレジストパイプ61,61´を備え
ていてもよい。その場合には、図17に示すように、レ
ジストノズル61aの開口位置をこの二本のレジストパ
イプ61,61´の間で互い違いになるようにするのが
好ましい。このような配置にすることにより、基板G上
に供給されたレジスト液の液面の***の密度が細かくな
り、その後の薄膜化する段階で膜厚を均一にし易く、好
都合だからである。
ットに搭載されたノズル点検機構について説明する。図
18は溶剤バス20を切断したところを示した斜視図で
ある。図18に示すように、この溶剤バス20は矩形断
面のハウジング21を備えており、このハウジング21
の内側の図中X方向左側には洗浄ロール22が配設さ
れ、図中X方向右側には吐出台25が配設されている。
全般にわたって伸びており、レジストパイプ61のレジ
ストノズル61a〜61cが配設された部分より若干大
きい寸法である。この洗浄ロール22はハウジング21
に固定された回転軸22aの回りに回転するようになっ
ており、図示しない駆動力伝達機構から伝達された駆動
力により図中矢印の方向に回転するようになっている。
なお、図18では省略したがこの溶剤バス20の内側に
は溶剤が収容されており、液面の高さは後述する吐出台
25上の圧力センサ26,26…の上面が露出する程度
の高さである。
はこの洗浄ロール22表面についたレジスト液を除去す
るためのワイパー23が配設されている。このワイパー
23はワイパーボックス24に対して出没可能に収容さ
れており、制御部100からの信号に応答してワイパー
23の先端を洗浄ロール22の表面に当接させたり、ワ
イパーボックス24内に収容したりできるようになって
いる。
右側の位置に配設された、低い棚状の部材であり、この
上面にはY方向にわたって複数個の圧力センサ26,2
6…が配設されている。これらの圧力センサ26,26
…はレジストノズル61a〜61cのそれぞれと対応す
る位置に配設されており、レジストパイプ61が吐出台
25の真上の位置に来たときにはレジストノズル61a
〜61cの一つ一つに対して圧力センサ26,26…の
一つ一つが対向するような位置に配設されている。ま
た、これら圧力センサ26,26…の一つ一つはそれぞ
れ別個に制御部100と接続されており、これらの圧力
センサ26,26…の一つ一つで検出した吐出圧を制御
部100が認識できるようになっている。
説明する。
御部100は移動装置70を駆動させてレジストパイプ
61を洗浄位置、即ちレジストノズル61a〜61cが
洗浄ロール22の回転軸22aの真上にくる位置まで移
動させる。この状態でレジストノズル61a〜61cか
らレジスト液を洗浄ロール22の表面に向けて吐出さ
せ、洗浄ロール22の表面にレジスト液を付着させる。
このとき、洗浄ロール22は回転しており、付着したレ
ジスト液を先端としてレジストノズル61a〜61c表
面に付着した余分なレジスト液をこの洗浄ロールが巻き
取る。一方、このときワイパー23はワイパーボックス
24から突出しており、その先端が洗浄ロール22表面
に当接している。そのため、レジストノズル61a〜6
1cから巻き取った余分のレジスト液はこのワイパー2
3でそぎ落され、レジスト液のない状態の洗浄ロール2
2表面がレジストノズル61a〜61cと対向し、再び
余分のレジスト液を巻きとって除去する。
ジストパイプ61を図中右方向に移動させ、待機位置、
即ち、レジストノズル61a〜61cが圧力センサ2
6,26…と対向する位置まで移動させる。この状態で
レジストノズル61a〜61cからダミーディスペン
ス、即ちレジスト液の吐出を行わせ、圧力センサ26,
26…に向けてレジスト液が吐出される。それぞれの圧
力センサ26,26…は各レジストノズル61a〜61
cから吐出されたレジスト液の吐出圧を検出し、その結
果を制御部100に送信する。
からの信号に基づいて各各レジストノズル61a〜61
cの吐出圧を認識する。そして各吐出圧が規定の範囲に
あるか否かを判断し、各レジストノズル61a〜61c
の状態を把握する。その結果、吐出圧が低く、レジスト
ノズル61a〜61cのいずれかがつまっていると判断
した場合には、再びレジストパイプ61を上記した洗浄
位置まで戻し、再度洗浄操作を行う。この操作は待機位
置でのダミーディスペンスの結果が良好な状態となるま
で繰り返される。
トノズル61a〜61cのいずれにも異常がない場合に
は、そのままレジストパイプ61を図中X方向に移動さ
せて、基板Gへのレジスト液供給に供する。
常があった場合、光や音声による警告を発するようにし
てもよい。
ば、基板Gにレジストを吐出する前の段階でレジストノ
ズル61a〜61cに目づまりがないか否かを検出でき
るので、基板Gへの吐出ミスによる不良品の製造が未然
に防止され、歩留まりの向上、ひいては製品一枚当たり
の生産コストを削減することができる。
実施形態に係る塗布処理ユニットについて説明する。
ットのうち、上記第1の実施形態に係る塗布処理ユニッ
トと共通する部分については説明を省略する。
T)では、スピンチャック15上面の基板Gと当接する
面にアクチュエータ(振動体)を配設する代わりに、こ
のスピンチャック15を高速回転させることにより基板
G上のレジスト塗膜の膜厚を薄膜化するとともに均一化
する構造とした。
T)では、スピンチャック15上に基板Gを保持し、こ
の状態でレジストパイプ61を図5のX方向に移動させ
ながらレジスト液を基板上に吐出させる。
膜は図11のように不均一な膜厚の塗膜である。
5を駆動するモータ16に電圧を印加して基板Gとその
表面に形成されたレジスト塗膜を高速回転させる。この
高速回転により、レジスト塗膜の膜厚は薄膜化されると
ともに均一化され、図14に示したような膜厚が薄く、
しかも膜厚の均一なレジスト塗膜が得られる。
5を用いて基板Gを高速回転させる構成としたが、この
高速回転させる前に、更に、スピンチャック15自体を
回転軸18の回りに微小角度で短い周期で正逆反転させ
ることにより上記アクチュエータと同様に基板Gを揺動
させることができる。この場合にはアクチュエータとい
う追加の部材を用いる必要がないので、構造的にもコス
ト的にも好ましい。
実施形態に係る塗布処理ユニットについて説明する。
ットのうち、上記実施形態に係る塗布処理ユニットと共
通する部分については説明を省略する。
布処理ユニット(COT)のレジストパイプ61周辺の
構造を模式的に描いた垂直断面図である。
ジストパイプ61からのレジスト液の供給は断続的に行
うようになっており、溶剤パイプ62はレジストパイプ
61の基板G移動方向上流側(図中左側)に配設されて
いる。
ユニット(COT)では、まず基板Gの表面に溶剤ノズ
ル62aから溶剤が吐出され、その後にレジスト液を吐
出供給する構造になっている。
たレジスト液が基板G上で均一に薄膜化される様子につ
いて時系列に従って説明する。
イプ61から吐出されたレジスト液が基板G上で薄膜化
されるまでの変化を模式的に描いた垂直断面図である。
の上面に溶剤ノズル62aから所定量の溶剤が吐出され
る。吐出された溶剤は基板Gの表面に広がり、薄い溶剤
層を形成する(図19(a))。
2とを図中左方向に移動させる。なお、説明の便宜上、
図19と図20では基板Gを図中右方向に移動させるも
のとして説明する。上記移動により基板Gはレジストパ
イプ61及び溶剤パイプ62に対して相対的に図中右方
向に移動する。この移動により上記の溶剤層はレジスト
ノズル61aの真下の位置まで移動する。この状態でレ
ジストノズル61aからレジスト液の吐出を行う(図1
9(b))。
スト液は上記溶剤層と当接するとこの溶剤層に対してた
だちに拡散し、この溶剤層に沿って基板G表面に広がる
(図19(c))。その後上記溶剤層と上記レジスト液
とは完全に溶解し、基板G表面に広がったレジスト塗膜
を形成する(図20(d))。
出されて薄い溶剤層を形成し、その上からレジスト液が
吐出され、図中右から左方向にわたって順次薄いレジス
ト塗膜が形成されていく(図20(e))。一方、この
間も基板G上に形成されたレジスト塗膜は基板G上に広
がってゆき、X方向及びY方向で隣接するレジスト塗膜
どうしがその端の部分で重なりあい、一体化してゆく
(図20(f))。
レジスト液によるレジスト塗膜どうしがつながり、膜厚
が薄くなるとともに膜厚が均一し、基板G表面に薄くて
膜厚の均一なレジスト塗膜が形成される(図20
(f))。
たり、スピンチャック15により基板Gを高速回転する
ことにより、より膜厚の均一化や薄膜化が図られる。
処理剤の供給と処理剤の薄膜化とを別々の操作に分けて
行うようにしたので、ノズルの形状や大きさ、処理剤ノ
ズルと被処理基板との間隙などの機械的精度や動作的精
度の条件が緩和される。
置に処理剤を供給するので、比較的低粘度の処理剤を使
用することができる。そのため溶剤含有率が高く、処理
剤が乾燥しにくいので、ノズルの目づまりがおこりにく
い。
低いので処理剤の粘度管理も容易になる。
処理後に回転して薄膜化する場合にも低回転で薄膜化で
き、大型のLCD基板にも適用できる。
に付着しても除去しやすい。
スロットのような大型の開口部を備えた処理剤ノズルを
用いる必要はなく、処理剤ノズルが大型化することもな
い。更に、密閉状態で回転させることにより薄膜化する
ので、気流が乱れることがなく、膜厚の均一な塗膜が得
られる。
させるスピンチャックを用いる場合には、従来型の装置
をそのまま使用でき、新たな部品や素子を追加する必要
がないので新たに設備投資する必要がなくほとんど生産
コストを上昇させることもない。
表面に予め溶剤を供給することにより、予め溶剤で被処
理基板の表面を濡らし、処理剤と被処理基盤とを馴染み
易くし、処理剤が溶剤層を介して被処理基盤表面を走
り、迅速に拡散するので、より確実に塗膜を均一にする
ことができる。
の斜視図である。
の平面図である。
理ユニットの平面図である。
理ユニットの側面図である。
理ユニットの斜視図である。
理ユニットの垂直断面図である。
を下から見た図である。
理ユニットのブロック図である。
の垂直断面図である。
処理ユニットの垂直断面図である。
処理ユニットの垂直断面図である。
処理ユニットの垂直断面図である。
処理ユニットの垂直断面図である。
処理ユニットの垂直断面図である。
処理ユニットの垂直断面図である。
プの変形例を示した図である。
プの変形例を示した図である。
構の展開斜視図である。
ユニットの作動状態を示す垂直断面図である。
ユニットの作動状態を示す垂直断面図である。
チャック、20……溶剤バス、26……圧力センサ、6
0……塗布液供給装置、61……レジストパイプ、61
a〜61c……レジストノズル、62……溶剤パイプ、
63……気体パイプ、64,65……脚部材、70……
移動装置、71〜74……ガイドレール、100……制
御部、RS……レジスト供給系、AC……アクチュエー
タ、GS……気体供給系、SS……溶剤供給系、COT
……塗布処理ユニット。
Claims (12)
- 【請求項1】 被処理基板を保持する保持手段と、 前記被処理基板表面上の所定間隔を隔てた複数の位置に
処理剤を供給する供給手段と、 前記被処理基板表面上の所定間隔を隔てた複数の位置に
気体を供給する手段と、 前記保持手段と、前記供給手段および前記気体を供給す
る手段とを相対的に移動させる手段と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項2】 被処理基板を保持する保持手段と、 前記被処理基板表面上の所定間隔を隔てた複数の位置に
処理剤を供給する供給手段と、 前記被処理基板表面上の所定間隔を隔てた複数の位置に
気体を供給する手段と、 前記保持手段と、前記供給手段および前記気体を供給す
る手段とを相対的に移動させる手段と、 密閉状態で前記処理剤を前記被処理基板表面に拡散して
均一に薄膜化する薄膜化手段と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の塗布装置であって、前記
薄膜化手段が、前記被処理基板を揺動させる手段である
ことを特徴とする塗布装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の塗布装置であって、前記
薄膜化手段が、前記被処理基板を回転させる手段である
ことを特徴とする塗布装置。 - 【請求項5】 請求項2〜4いずれか1項記載の塗布装
置であって、前記隣接して供給される処理剤どうしの間
隔が、前記薄膜化手段により前記被処理基板表面で処理
剤どうしが一体化するような間隔であることを特徴とす
る塗布装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5いずれか1項記載の塗布装
置であって、前記処理剤が供給される前の被処理基板表
面に予め溶剤を供給する手段を更に具備することを特徴
とする塗布装置。 - 【請求項7】 被処理基板を保持する保持部材と、 前記被処理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面
を横切る第1の方向にわたって所定間隔ごとに設けられ
た複数の処理剤ノズルと、 前記処理剤ノズルに処理剤を供給する処理剤供給系と、 前記被処理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面
を横切る前記第1の方向にわたって所定間隔ごとに設け
られた複数の気体ノズルと、 前記気体ノズルに気体を供給する気体供給系と、 前記第1の方向と異なる第2の方向に配設され、前記保
持部材、又は前記処理剤ノズルと前記気体ノズルを移動
可能に支持するガイドと、 前記保持部材と、前記処理剤ノズルおよび前記気体ノズ
ルとを相対的に移動させる移動系と、 前記保持部材に配設されたアクチュエータと、 前記保持部材及びアクチュエータを収納する容器と、 前記容器を密閉する蓋と、 前記処理剤供給系、前記気体供給系、前記移動系及び前
記アクチュエータを同期して駆動させる制御部と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項8】 被処理基板を回転可能に保持するスピン
チャックと、 前記スピンチャックを収納する容器と、 前記容器を密閉する蓋と、 前記被処理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面
を横切る第1の方向にわたって所定間隔ごとに設けられ
た複数の処理剤ノズルと、 前記処理剤ノズルに処理剤を供給する処理剤供給系と、 前記被処理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面
を横切る前記第1の方向にわたって所定間隔ごとに設け
られた複数の気体ノズルと、 前記気体ノズルに気体を供給する気体供給系と、 前記第1の方向と異なる第2の方向に配設され、前記ス
ピンチャック、又は前記処理剤ノズルと前記気体ノズル
を移動可能に支持するガイドと、 前記スピンチャックと、前記処理剤ノズルおよび前記気
体ノズルとを相対的に移動させる移動系と、 前記処理剤供給系、前記気体供給系、前記移動系及び前
記スピンチャックを同期して駆動させる制御部と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項9】 被処理基板を回転可能に保持するスピン
チャックと、 前記スピンチャックを収納する容器と、 前記容器を密閉する蓋と、 前記被処理基板の表面に向けられ、前記被処理基板表面
を横切る第1の方向にわたって所定間隔ごとに設けられ
た複数の処理剤ノズルと、 前記処理剤ノズルに処理剤を供給する処理剤供給系と、 前記容器の両端に前記第1の方向と異なる第2の方向に
配設され、前記処理剤ノズルを移動可能に支持する2つ
のガイドと、 所定間隔ごとに設けられた前記処理剤ノズルの両端部を
支持し、前記各々のガイドに係合される2つの脚部材
と、 前記処理剤ノズルを移動させる移動系と、 前記処理剤供給系、前記移動系及び前記スピンチャック
を同期して駆動させる制御部と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項10】 請求項7記載の塗布装置であって、 前記保持部材に隣接した前記処理剤ノズルの待機位置
に、各前記処理剤ノズルと対向するように配設され、各
前記処理剤ノズルの吐出圧を検出する圧力センサと、 検出した前記吐出圧に基づいて各前記処理剤ノズルの作
動状態を監視する監視装置と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項11】 請求項8又は9記載の塗布装置であっ
て、 前記スピンチャックに隣接した前記処理剤ノズルの待機
位置に、各前記処理剤ノズルと対向するように配設さ
れ、各前記処理剤ノズルの吐出圧を検出する圧力センサ
と、 検出した前記吐出圧に基づいて各前記処理剤ノズルの作
動状態を監視する監視装置と、 を具備することを特徴とする塗布装置。 - 【請求項12】 請求項7〜11いずれか1項記載の塗
布装置であって、 前記処理剤ノズルの、前記移動系による移動方向の上流
側に配設された溶剤ノズルと、 前記溶剤ノズルに溶剤を供給する溶剤供給系と、 を具備することを特徴とする塗布装置。
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