JP2005236092A - 塗布膜形成装置 - Google Patents

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Abstract


【課題】 基板における転写発生を抑制するとともに基板へのパーティクルの付着を防止し、さらにフットプリントの増大を抑え、塗布液を吐出するノズルの洗浄を行う洗浄ユニットからの装置汚染を抑制した塗布膜形成装置を提供する。
【解決手段】 レジスト塗布装置(CT)23aは、LCD基板Gを略水平姿勢で一方向に搬送する基板搬送機構13と、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、LCD基板Gが搬送される領域の上空に固定配置され、少なくともレジスト供給ノズル14に洗浄処理を施すノズル洗浄ユニット15と、を有する。レジスト供給ノズル14を、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とにアクセス可能とした。
【選択図】 図5

Description

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、所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置に関する。
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。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、現像処理を逐次行っている。
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供給するレジスト供給ノズルと、載置台とレジスト供給ノズルとを水平方向で相対的に移動させる移動機構と、を有する塗布膜形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、ガラス基板を真空吸着保持すると、載置台に設けられた吸気孔がガラス基板の表面に転写されやすく、また、基板の裏面に多くのパーティクルが付着するという不都合がある。
発明者らは、このような不都合を解決するために、ガラス基板を載置台に吸着保持することなく略水平姿勢で搬送しながら、このガラス基板の表面にレジスト液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置について検討した。この場合に、基板を搬送しながら塗布液を塗布するのであるから、レジスト供給ノズルは固定式で十分であると考えられる。
一方、このような塗布膜形成装置の場合にはノズル洗浄が必要であるからノズル洗浄ユニットを設置するが、このとき、装置のフットプリントを狭くする観点から、このようなノズル洗浄ユニットは基板搬送路の上方に設けることが好ましい。ノズル洗浄ユニットには、例えば、レジスト供給ノズルの吐出口を乾燥させないように、レジスト供給ノズルの吐出口をシンナーの蒸気雰囲気に保持するシンナーバスが設けられる。また、ノズル洗浄ユニットでは、シンナーを用いてレジスト供給ノズルの吐出口を洗浄したり、基板にレジスト液を塗布する前のダミーディスペンスが行われる。
このため、固定式のレジスト供給ノズルに対して洗浄のためにノズル洗浄ユニットを移動させると、そのときに、ノズル洗浄ユニットで洗浄液のミストが発生し、これが塗布膜形成装置の他の部分を汚染するおそれがある。またノズル洗浄ユニット本体から洗浄液等がこぼれ落ちて、基板搬送路が汚染されるおそれがある。
特開平10−156255号公報
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、基板表面における転写跡の発生を抑制し、また基板裏面へのパーティクルの付着を防止するとともに、さらにフットプリントの増大を抑制し、ノズル洗浄ユニットにおける洗浄液ミストや洗浄液リーク等の発生による装置汚染を防止した塗布膜形成装置を提供することを目的とする。
すなわち本発明によれば、基板を一方向に搬送しながら前記基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
基板を略水平姿勢で一方向に搬送する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構によって搬送される基板の表面に所定の塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、
基板が搬送される領域の上空に固定配置され、少なくとも前記塗布液供給ノズルに所定の洗浄処理を施すノズル洗浄ユニットと、
前記塗布液供給ノズルを、前記基板搬送機構によって搬送される基板に塗布液を供給する位置および前記ノズル洗浄ユニットにアクセスさせるノズル移動機構と、
を具備することを特徴とする塗布膜形成装置、が提供される。
本発明の塗布膜形成装置では、塗布液供給ノズルとして、基板搬送方向に直交する方向に伸び、帯状に塗布液を吐出するスリット状の塗布液吐出口を有するものが好適に用いられる。また、本発明の塗布膜形成装置は、表面の所定位置にガス噴射口を備えたステージをさらに具備し、基板搬送機構として、前記ステージの側面に配置され、基板を基板搬送方向に直交する方向の端部近傍で保持する基板保持部材と、前記基板保持部材を前記ステージの側面に沿って一方向に移動させる一軸駆動機構とを具備し、前記基板保持部材に保持された基板は、前記ステージ上を前記ガス噴射口から噴射されるガスによって前記ステージの上面から所定距離浮いた状態で搬送される構造のものを用いることが好ましい。
本発明によれば、基板表面の転写が起こらず、基板裏面へのパーティクル付着が抑制される。また、装置のフットプリントの増大が抑制され、ノズル洗浄ユニットにおける洗浄液ミストや洗浄液リーク等の発生による装置汚染を防止することができる。
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。
図1に、LCD基板へのレジスト膜の形成と、露光処理後のレジスト膜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。
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。
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。
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LCD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。
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。
レジスト処理ユニット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。
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。
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ー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ー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。
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処理ユニット23へのLCD基板Gの受け渡しを行う。
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。
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。
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(PREBAKE)70・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。
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。
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。
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、ポストベークユニット(POBAKE)81と、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)82と、LCD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(POBAKE)83・84が4段に積層された構成を有している。
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)82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。
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。
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。
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においては、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、スクラブ前処理が行われる。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。
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(COL)66・67のいずれか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(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(疎水化処理)される。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。
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によって、レジスト処理ユニット23内へ搬入される。後に詳細に説明するように、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、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(PASS)69に受け渡される。
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)70・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、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。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(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。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。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。
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。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。
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、例えば、基板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。
現像処理終了後、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。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。
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)81・83・84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(PASS・COL)82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。
次に、レジスト処理ユニット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。
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。
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が形成される。搬出ステージ部12cは、塗布膜が形成された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。
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。
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。
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。
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。
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。
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方向に昇降させる縦駆動機構30と、縦駆動機構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横駆動機構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。
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、縦駆動機構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。
図9にノズル洗浄ユニット15の概略断面図(図9(a))およびレジスト供給ノズル14をノズル洗浄ユニット15にアクセスさせる際のこれらの位置関係を示す正面図(図9(b))を示す。ノズル洗浄ユニット15は、支柱部材55に取り付けられており、基板搬送路であるステージ12の上方に固定配置されている。
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供給ノズル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、レジスト供給ノズル14のレジスト吐出口14bが乾燥しないようにレジスト吐出口14b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、レジスト供給ノズル14のレジスト吐出口14b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。
ダミーディスペンス部57は、円柱形状を有し、その長手方向がレジスト供給ノズル14の長手方向と平行となるように配置され、回転機構112によりY軸を回転軸として一方向に回転しながらレジスト供給ノズル14から吐出されるレジスト液を受けるプライミングローラー111と、プライミングローラー111の下部をシンナー等の溶剤で浸すことにより、プライミングローラー111に付着したレジスト液を溶解してプライミングローラー111を洗浄するためのローラー洗浄用バス113と、プライミングローラー111に付着したレジスト液およびシンナーを除去するワイパー114とを備えている。
ダミーディスペンス部57におけるダミーディスペンスは、図9(a)に示されるように、レジスト供給ノズル14はプライミングローラー111の上端に近接して保持され、レジスト供給ノズル14から吐出されたレジスト液は、回転するプライミングローラー111の表面に塗布され、その後、ローラー洗浄用バス113に貯留されたシンナーによってその殆どは溶解される。プライミングローラー111はローラー洗浄用バス113からシンナーを巻き上げるが、ワイパー114がこのシンナーを掻き取ってローラー洗浄用バス113へ戻すため、レジスト供給ノズル14がダミーディスペンスを行う位置では、プライミングローラー111には、実質的にレジスト液とシンナーが付着していない状態となる。
ノズルバス58は、レジスト供給ノズル14と同様にY方向を長手方向とし、シンナーが貯留したタンクであり、このシンナーが蒸発しないようにレジスト供給ノズル14を上から被せるように配置することにより、レジスト吐出口14bの乾燥が抑制される。
ノズル洗浄機構59は、図9(a)に示されるように、レジスト供給ノズル14のレジスト吐出口14b近傍に向けてシンナー等の洗浄液を吐出するシンナー吐出ノズル115、およびレジスト供給ノズル14を洗浄したシンナーを吸引回収するシンナー排出管116、並びにレジスト供給ノズル14のレジスト吐出口14b近傍に向けて窒素ガス等の所定のガスを噴射するガス噴射ノズル117を有するノズル洗浄ヘッド120と、このノズル洗浄ヘッド120をY方向にスキャンさせるヘッドスキャン機構118(図5参照)と、を備えている。
ノズル洗浄機構59によれば、図5および図9(a)に示されるように、シンナー吐出ノズル115からシンナーを、また必要に応じてガス噴射ノズル117から窒素ガスをシンナーと同時に、レジスト供給ノズル14のレジスト吐出口14b近傍に向けて吐出しながら、ノズル洗浄ヘッド120をレジスト供給ノズル14の長手方向(Y方向)にスキャンさせることによって、レジスト供給ノズル14に付着したレジストを除去することができる。
このように、ノズル洗浄ユニット15では、シンナー等の溶剤が用いられるが、ノズル洗浄ユニット15全体が固定されており、移動することがないために、ノズル洗浄ユニット15を移動させることによってシンナーミストが発生してステージ12を汚染したり、シンナーが液漏れしてステージ12を汚染することをなくすことができる。
減圧乾燥装置(VD)23bに設けられた載置台17の表面には、LCD基板Gを支持するプロキシミティピン(図示せず)が所定位置に設けられている。チャンバ18は固定された下部容器と昇降自在な上部蓋体からなる上下2分割構造を有している。基板搬送アーム19は、X方向、Y方向、Z方向(鉛直方向)に移動可能である。
次に、上述のように構成されたレジスト処理ユニット23におけるLCD基板Gの処理工程について説明する。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、レジスト処理ユニット23へのLCD基板Gの搬送は、パスユニット(PASS)65に設けられたコロ46の回転を用いたコロ搬送機構によって行われるとする。
基板保持部材51a・51bを熱的処理ユニットブロック(TB)32側に待機させ、ステージ12では各部において所定の高さにLCD基板Gを浮上させることができる状態とする。次いで、熱的処理ユニットブロック(TB)32のパスユニット(PASS)65からコロ搬送機構によりLCD基板Gを導入ステージ部12aに進入させ、LCD基板Gの一部がまだコロ46によって支持されている状態で、基板保持部材51a・51bにLCD基板GのY方向端を保持させる。続いて、コロ46による搬送速度と基板保持部材51a・51bの移動速度を合わせて、LCD基板Gをステージ12の導入ステージ部12aへ搬入する。LCD基板Gは、例えば、ステージ12の表面から150μm浮いた状態で搬送される。
LCD基板Gが所定の位置に配置されたレジスト供給ノズル14の下を通過する際に、レジスト供給ノズル14からレジスト液がLCD基板Gの表面に供給され、塗布膜が形成される。なお、レジスト供給ノズル14を配置する高さは、センサ29の測定信号に基づいて、LCD基板Gごとに調整してもよいが、通常は複数のLCD基板Gの搬送状態は実質的に同じとなるから、最初に処理するLCD基板Gまたはダミー基板でレジスト供給ノズル14の高さを調節し、その位置を縦駆動機構30の制御装置に記憶させておけば、その後はレジスト供給ノズル14の高さをLCD基板G毎に調整する必要は実質的にない。また、レジスト供給ノズル14からのレジスト液の吐出開始/吐出終了のタイミングは、センサ29の測定信号を利用して定めてもよいし、LCD基板Gの位置を検出するセンサを別途設けて、このセンサからの信号に基づいて定めることもできる。
塗布膜が形成されたLCD基板Gは搬出ステージ部12cに搬送され、そこで、基板保持部材51a・51bによる吸着保持を解除するとともに、リフトピン47を上昇させることにより、LCD基板Gは所定の高さへ持ち上げられる。引き続き、基板搬送アーム19をリフトピン47によって持ち上げられたLCD基板Gにアクセスさせ、基板搬送アーム19がLCD基板GのY方向端でLCD基板Gを把持したら、リフトピン47を降下させる。
基板搬送アーム19は、把持したLCD基板Gを減圧乾燥装置(VD)23bの載置台17上に載置する。その後、チャンバ18を密閉してその内部を減圧することにより、塗布膜を減圧乾燥する。一方、LCD基板Gをリフトピン47に受け渡した後の基板保持部材51a・51bは、次に処理するLCD基板Gを搬送するために、熱的処理ユニットブロック(TB)32側へ戻される。
LCD基板Gの減圧乾燥装置(VD)23bにおける処理が終了したら、チャンバ18を開き、基板搬送アーム19を載置台17に載置されたLCD基板GにアクセスさせてLCD基板Gを把持し、LCD基板Gを熱的処理ユニットブロック(TB)34のパスユニット(PASS)69へ搬送する。
以降、上述したようにLCD基板Gの搬送が繰り返されて、LCD基板Gに塗布膜が形成されるが、そのときのレジスト供給ノズル14の動作例について、次に説明する。第1の例は、(1)ダミーディスペンス部57でのダミーディスペンス、(2)LCD基板Gへのレジスト液供給、(3)ノズル洗浄機構59によるレジスト供給ノズル14の洗浄処理、(4)ノズルバス58でのレジスト吐出口14bの乾燥抑制、(5)前記(1)〜(4)の繰り返し、である。
第2の例は、(1)ダミーディスペンス部57でのダミーディスペンス、(2)複数枚のLCD基板Gへのレジスト液供給、(3)ノズル洗浄機構59によるレジスト供給ノズル14の洗浄処理、(4)ノズルバス58でのレジスト吐出口14bの乾燥抑制、(5)前記(1)〜(4)の繰り返し、である。この場合において、前記(3)の洗浄処理後に前記(4)を行うことなく、前記(1)へ戻った動作を行わせてもよい。
第3の例は、(1)ダミーディスペンス部57でのダミーディスペンス、(2)LCD基板Gへのレジスト液供給、(3)ノズルバス58でのレジスト吐出口14bの乾燥抑制、(4)前記(1)〜(3)の動作の所定回数の繰り返し、(5)前記(1)および(2)の動作、(6)ノズル洗浄機構59によるレジスト供給ノズル14の洗浄処理、(7)前記(1)〜(6)の繰り返し、である。
これらの各例はLCD基板Gの搬送形態に応じて使い分けることができる。例えば、第1の例は搬送されるLCD基板Gを搬送する時間的な間隔が長い場合等に好適に用いられ、第2の例はLCD基板Gの搬送間隔が時間的に短い場合に好適に用いられ、第3の例はこれらの中間の場合に好適に用いられる。
なお、LCD基板Gの時間的な搬送間隔に応じて、前記第1〜第3の例を自動的に切り替えるような構成としてもよい。例えば、予め第1〜第3の例のそれぞれに基板Gの時間的な搬送間隔の範囲、つまり、上限値と下限値とを設定しておき、基板Gの時間的な搬送間隔に応じて第1〜第3の例を自動的に切り替えるようにすればよい。レジスト塗布・現像処理システム100は、もちろん、LCD基板Gの時間的な搬送間隔を制御しており、各LCD基板Gの時間的な搬送間隔をデータとして所有しているので、そのデータを用いることができる。
さて、上記説明においては、レジスト塗布装置(CT)23aに1本のレジスト供給ノズル14を装備した形態について説明したが、例えば、複数種のレジスト液を使い分ける場合等には、複数のレジスト供給ノズルを装備することができる。例えば、図10は、先に説明したレジスト塗布装置(CT)23aに、さらに別のレジスト供給ノズル14´・14″(レジスト供給ノズル14と同じ構造を有する)と、別のノズルバス58´・58″を備えたレジスト塗布装置(CT)23a´の概略構造を示す側面図である。
ノズルバス58´は支柱部材55´に固定されており、移動不可となっている。一方、レジスト供給ノズル14´は、支柱部材54´に縦駆動機構30´によって昇降自在に取り付けられており、支持部材54´はボールネジ等の横駆動機構56´によってX方向に自在である。これにより、レジスト供給ノズル14´は、ノズルバス58´とノズル洗浄ユニット15の両方にアクセスすることができる。
ノズルバス58″は支柱部材55″に固定されており、移動不可である。レジスト供給ノズル14″は、レジスト供給ノズル14´の場合と同様に、支柱部材54″に縦駆動機構30″によって昇降自在に取り付けられており、支柱部材54″はボールネジ等の横駆動機構56″によってX方向に自在である。これにより、レジスト供給ノズル14″は、ノズルバス58″とノズル洗浄ユニット15の両方にアクセスすることができる。
レジスト供給ノズル14´がノズル洗浄ユニット15にアクセスする際には、レジスト供給ノズル14をレジスト供給ノズル14″側に待避させる。また、レジスト供給ノズル14″がノズル洗浄ユニット15にアクセスする際には、レジスト供給ノズル14をレジスト供給ノズル14´側に移動させる。つまり、レジスト塗布装置(CT)23a´においては、支柱部材54は、ノズル洗浄ユニット15を追い越してレジスト供給ノズル14´側へ移動し、またノズル洗浄ユニット15から離れてレジスト供給ノズル14″側へ移動することができるように、横駆動機構56による移動範囲が拡大されている。
レジスト塗布装置(CT)23a´では、レジスト供給ノズル14´は、ダミーディスペンスを行うときと、ノズル洗浄処理を行うときに、ノズル洗浄ユニット15の各部へアクセスし、レジスト吐出口の乾燥を防止して保持する際には、ノズルバス58´にアクセスする。一方、レジスト供給ノズル14″は、ダミーディスペンスを行うときとノズル洗浄処理を行うときに、ノズル洗浄ユニット15の各部へアクセスし、レジスト吐出口の乾燥を防止して保持する際には、ノズルバス58″にアクセスする。
複数のレジスト供給ノズルを配置した場合でも、ノズル洗浄ユニットやノズルバスを固定することにより、これらを可動とした場合に比べて、ステージ12の汚染を防止することができる。
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、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、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。
また、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。上記説明においては、塗布膜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絶縁膜等であってもよい。
本発明はLCDガラス基板等の大型基板に、レジスト膜等の塗布膜を形成するレジスト膜形成装置等に好適である。
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。 レジスト処理ユニットの概略平面図。 レジスト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。 レジスト供給ノズルの概略斜視図。 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。 ノズル洗浄ユニットの概略断面図およびノズル洗浄ユニットとレジスト供給ノズルとの位置関係を示す正面図。 レジスト処理ユニットを構成する別のレジスト塗布装置(CT)の概略平面図。
符号の説明
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
100;レジスト塗布・現像処理システム
111;プライミングローラー
112;回転機構
113;ローラー洗浄用バス
114;ワイパー
115;シンナー吐出ノズル
116;シンナー排出管
117;ガス噴射ノズル
120;ノズル洗浄ヘッド
G;LCD基板

Claims (9)

  1. 基板を一方向に搬送しながら前記基板に所定の塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
    基板を略水平姿勢で一方向に搬送する基板搬送機構と、
    前記基板搬送機構によって搬送される基板の表面に所定の塗布液を供給する塗布液供給ノズルと、
    基板が搬送される領域の上空に固定配置され、少なくとも前記塗布液供給ノズルに所定の洗浄処理を施すノズル洗浄ユニットと、
    前記塗布液供給ノズルを、前記基板搬送機構によって搬送される基板に塗布液を供給する位置および前記ノズル洗浄ユニットにアクセスさせるノズル移動機構と、
    を具備することを特徴とする塗布膜形成装置。
  2. 前記塗布液供給ノズルは、基板搬送方向に直交する方向に伸び、帯状に塗布液を吐出するスリット状の塗布液吐出口を有することを特徴とする請求項1に記載の塗布膜形成装置。
  3. 前記ノズル移動機構は、
    前記塗布液供給ノズルを昇降させる縦駆動機構と、
    前記塗布液供給ノズルおよび前記縦駆動機構を前記基板搬送方向で移動させる横駆動機構と、
    を具備することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の塗布膜形成装置。
  4. 前記ノズル洗浄ユニットは、
    基板への塗布液供給前に予備的に前記塗布液供給ノズルから塗布液を吐出させるためのダミーディスペンス部と、
    前記塗布液供給ノズルの塗布液吐出口が乾燥しないように、前記塗布液吐出口近傍を所定の溶剤蒸気雰囲気で保持するためのノズルバスと、
    前記塗布液供給ノズルの塗布液吐出口近傍に付着した塗布液を除去するためのノズル洗浄機構と、
    を具備す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項に記載の塗布膜形成装置。
  5. 前記ダミーディスペンス部は、
    円柱形状を有し、その長手方向が前記塗布液供給ノズルの長手方向と平行となるように配置され、一方向に回転しながら前記塗布液供給ノズルから吐出される塗布液を受けるプライミングローラーと、
    前記プライミングローラーの下部を所定の溶剤で浸して洗浄するためのローラー洗浄用バスと、
    前記プライミングローラーに付着した前記塗布液および前記溶剤を除去するワイパーと、
    を具備することを特徴とする請求項4に記載の塗布膜形成装置。
  6. 前記ノズル洗浄機構は、
    前記塗布液供給ノズルの塗布液吐出口近傍に向けて所定の洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズルと、前記塗布液供給ノズルを洗浄した洗浄液を回収するための洗浄液排出管と、を有するノズル洗浄ヘッドと、
    前記ノズル洗浄ヘッドを前記塗布液供給ノズルの長手方向でスキャンさせるヘッドスキャン機構と、
    を具備することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の塗布膜形成装置。
  7. 前記ノズル洗浄ヘッドは、前記塗布液供給ノズルの塗布液吐出口近傍に向けて所定のガスを噴射するガス噴射ノズルをさらに具備することを特徴とする請求項6に記載の塗布膜形成装置。
  8. 前記基板搬送機構によって搬送される基板の表面に前記塗布液とは異なる塗布液を供給する別の塗布液供給ノズルと、
    基板が搬送される領域の上空に固定配置され、前記別の塗布液供給ノズルをその塗布液吐出口が乾燥しないように所定の溶剤蒸気雰囲気で保持する別のノズルバスと、
    前記別の塗布液供給ノズルを、前記基板搬送機構によって搬送される基板に前記別の塗布液を供給する位置と、前記ノズル洗浄ユニットと、前記別のノズルバスと、にアクセスさせる別のノズル移動機構と、
    を具備し、
    少なくとも前記別の塗布液供給ノズルの洗浄処理は前記ノズル洗浄ユニットで行わ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項に記載の塗布膜形成装置。
  9. 表面の所定位置にガス噴射口を有し、前記基板搬送機構によって搬送される基板の下側に配置されるステージをさらに具備し、
    前記基板搬送機構は、
    前記ステージの側面に配置され、基板を基板搬送方向に直交する方向の端部近傍で保持する基板保持部材と、
    前記基板保持部材を前記ステージの側面に沿って一方向に移動させる一軸駆動機構と、を具備し、
    前記基板保持部材に保持された基板は、前記ステージ上を前記ガス噴射口から噴射されるガスによって前記ステージの上面から所定距離浮いた状態で、搬送されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の塗布膜形成装置。
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