JP3698398B2

JP3698398B2 - Rotating cup, coating apparatus and coating method

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Publication number: JP3698398B2
Application number: JP22137699A
Authority: JP
Inventors: 武虎篠木; 武塚本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP2000157915A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置（以下、液晶表示装置を「ＬＣＤ」と略記する。）などに用いられる基板に処理剤を塗布する回転カップ及び塗布装置及び塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＬＣＤの製造工程においては、ＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板にレジスト剤などの処理剤を塗布するために、基板を高速回転した状態でこの基板の中心付近に処理剤を滴下する方式のスピンコーターと呼ばれる回転型塗布装置が用いられている。
【０００３】
図１２は典型的な回転型塗布装置の平面図であり、図１３は同塗布装置の垂直断面図である。図１２及び図１３に示したように従来の回転型塗布装置では、ＬＣＤ用ガラス基板Ｇ（以下、「ＬＣＤ用ガラス基板」を単に「基板」と略記する。）の下面側中央部を円板状のスピンチャック２０１で吸着保持する。この基板Ｇとスピンチャック２０１は容器としての回転カップＣＰ内に収容され、回転カップＣＰの上部には蓋２０２が被せられる。
【０００４】
この回転型塗布装置で基板Ｇ上に処理剤を塗布するには、回転カップＣＰの蓋２０２を蓋昇降機構２０３のリフトアーム２０４で持ち上げて上部を開放し、基板Ｇを回転させた状態で溶剤を滴下して表面全体を濡らし、次いで処理剤を基板Ｇの中心付近にレジストノズル２０５から滴下し、遠心力で基板Ｇ全体に処理剤を拡散させる。次いで、蓋２０２を降ろして回転カップＣＰを密閉し、基板Ｇを高速回転させて余分の溶剤や処理剤を遠心力で振り切り除去し、基板Ｇ表面に処理剤の薄膜を形成する。
【０００５】
回転カップＣＰ内の内側カップ（図示省略）や蓋２０２の下側に配設された内蓋（図示省略）はスピンチャック２０１や基板Ｇと一緒に回転するようになっており、矩形の基板Ｇを回転させても回転カップＣＰと蓋とで密閉された空間内には乱気流が起きないようになっている。
【０００６】
そのため、回転カップＣＰと蓋とで密閉された空間内に保持された基板Ｇには図１３に示したように、回転時の基板Ｇの上面中心から外周縁に向かう遠心力のみが作用する。一方、回転カップＣＰの周囲には図示しない開口部が設けられており、回転型塗布装置本体２００に供給される負圧と相俟って、回転カップＣＰの内側から外側に流れる気流が形成されるようになっている。従って、基板Ｇが高速回転して遠心力で振り飛ばされた溶剤や処理剤の大部分は回転カップＣＰの内側から外側に流れる気流に運ばれて、回転カップＣＰの外側に排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転カップＣＰの底面と基板Ｇ下面との間には隙間が形成されている。この隙間は基板Ｇの下面側が溶剤や処理剤で汚れるのを防止するために設けられるものであり、下面側の汚れを防止するためには一定以上の大きさの隙間が必要となる。その一方でこの隙間が大き過ぎると、この隙間に気流が回り込み、溶剤や処理剤が基板Ｇの下面側に付着してしまう。下面側に処理剤が付着すると後続の処理工程で基板Ｇ上に形成される塗膜の膜厚が変動することが確認されており、歩留まりの低下、ひいては製造コストの上昇を招くため、この隙間を適切な大きさに維持する必要がある。
【０００８】
しかし、基板Ｇは薄いガラス板であり、スピンチャック２０１に支持されているのは中央部のみであるため、撓みが生じ、基板Ｇの外周縁ほど回転カップＣＰ底面との隙間が小さくなるため、この隙間を一定に維持するのが困難であるという問題がある。特に、画面の大型化の要請が高い昨今においては、より大型の基板Ｇに対する需要が高く、この問題を早急に解決する必要性に迫られている。
【０００９】
本発明はこの問題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は基板Ｇと回転カップ底面との隙間を一定に保つことができ、基板Ｇ表面に形成される塗膜の膜厚不良を防止できる回転カップ及び塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の回転カップは、スピンチャックの外周縁と隣接する開口部を備えた穴空き円盤状の底面部と、前記底面部の外周縁から回転軸方向に延設された側面部と、前記底面部から所定の高さの突出部を有し、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に配設された支持ピンとを具備し、前記支持ピンの配置は前記被処理基板の４角部分の支持ピンが最も被処理基板の周縁部から遠い位置に配置される。
【００１３】
請求項２記載の回転カップは、請求項１に記載の回転カップであって、前記支持ピンの高さが、０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の塗布装置は、被処理基板を保持するスピンチャックと、前記スピンチャックの外周縁と隣接する開口部を備えた穴空き円盤状の底面部と、前記底面部の外周縁から回転軸方向に延設された側面部と、前記底面部から所定の高さの突出部を有し、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に配設された支持ピンと、を備えた回転カップと、前記被処理基板上に処理剤を供給する手段と、前記回転カップを開閉する手段とを具備し、前記支持ピンの配置は前記被処理基板の４角部分の支持ピンが最も被処理基板の周縁部から遠い位置に配置される。
【００１７】
請求項４記載の塗布装置は、請求項３に記載の塗布装置であって、前記支持ピンの高さが、０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１又は請求項２に記載の回転カップでは、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に、前記底面部から所定の高さの突出部を有する支持ピンを備えているので、常に回転カップ底面と被処理基板との間隙が一定に保たれ、被処理基板の下面側に付着した処理剤による塗膜の膜厚不良が防止される。
【００２１】
請求項３又は請求項４に記載の塗布装置では、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に、前記底面部から所定の高さの突出部を有する支持ピンを備えているので、常に回転カップ底面と被処理基板との間隙が一定に保たれ、被処理基板の下面側に付着した処理剤による塗膜の膜厚不良が防止される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の詳細を図面に従って説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施形態に係る塗布・現像装置の斜視図であり、図２はその平面図である。
【００２４】
塗布・現像装置１は、その一端側にキャリアステーションＣ／Ｓを備えている。
また、塗布・現像装置１の他端側には、露光装置ＥＸＰ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。
【００２５】
このキャリアステーションＣ／ＳにはＬＣＤ用基板等の基板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。キャリアステーション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。
【００２６】
インターフェースユニットＩ／Ｆには、露光装置ＥＸＰ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。
【００２７】
メインアーム３は、塗布・現像装置１の中央部を長手方向に移動可能に、三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、及び第３の処理ユニット群Ｃ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装置を兼ねる冷却ユニットＣＯＬ２が配置されており、同様に第２の処理ユニット群Ｂと第３の処理ユニット群Ｃとの間には基板Ｇの保持と冷却とを行う冷却ユニットＣＯＬ５が配置されている。
【００２８】
第１の処理ユニット群Ａでは、キャリアステーションＣ／Ｓの側方に基板Ｇを洗浄する洗浄処理ユニットＳＣＲが二機並設されている。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ＨＰ１，ＨＰ１と、上下に２段配置された紫外線処理ユニットＵＶ及び冷却ユニットＣＯＬ１とが隣り合うように配置されている。
【００２９】
第２の処理ユニット群Ｂでは、レジスト塗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ＣＴ／ＥＲ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ＣＴ／ＥＲ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ＣＯＬ３と、上下に２段配置された熱処理ユニットＨＰ２及び冷却ユニットＣＯＬ３と、上下に２段配置された２組の熱処理ユニットＨＰ２，ＨＰ２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。
【００３０】
メインアーム３は、Ｘ軸駆動機構，Ｙ軸駆動機構および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。
【００３１】
本実施形態の塗布・現像装置１では、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。
【００３２】
次にこの塗布・現像装置１を用いて基板Ｇを処理する手順について説明する。図３は本実施形態に係る塗布・現像装置１の処理手順を示したフローチャートである。
【００３３】
上記のように構成される塗布・現像装置１においては、図示しないローダ／アンローダＬ／ＵＬにより複数枚の基板Ｇを水平に収容したカセット２がキャリアステーションＣ／Ｓに載置され、セットされる（ステップ１）。
【００３４】
次に、この塗布・現像装置１を起動させると、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を介して紫外線処理ユニットＵＶへ搬送されてここで紫外線照射処理が行われる。紫外線照射処理が完了した基板Ｇはメインアーム３により紫外線処理ユニットＵＶから冷却ユニットＣＯＬ１に搬送され、ここで所定温度になるまで冷却される（ステップ２）。
【００３５】
冷却が済んだ基板Ｇはメインアーム３により洗浄処理ユニットＳＣＲへ搬送されて洗浄処理される（ステップ３）。
【００３６】
次に、基板Ｇは熱処理ユニットＨＰ１で加熱処理（脱水処理）された後に冷却ユニットＣＯＬ２で冷却される（ステップ４）
【００３７】
しかる後、メインアーム３、冷却ユニットＣＯＬ２及びメインアーム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。次に、メインアーム３を介して冷却ユニットＣＯＬへ搬送されて冷却される（ステップ５）。
【００３８】
その後、メインアーム３を介して塗布処理ユニットＣＴ／ＥＲへ搬送されてレジストが塗布され、次いでエッジリムーブ処理が行われる（ステップ６）。
【００３９】
次に、基板Ｇは、メインアーム３を介して加熱処理ユニットＨＰ２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ＣＯＬ４へ搬送されて冷却された後（ステップ７）、メインアーム３、エクステンション部６及びインターフェース部Ｉ／Ｆを経由して（ステップ８）、露光装置ＥＸＰに搬送されてそこで所定のパターンが露光される。
【００４０】
そして、再び露光された基板Ｇはインターフェース部Ｉ／Ｆを介して装置１内へ搬入され、タイトラーＴＬに搬入され、そこでタイトルが書き込まれる（ステップ９）。次いで現像処理ユニットＤＥＶにメインアーム３で運ばれて現像処理される（ステップ１０）。
【００４１】
次いで、メインアーム３を介して加熱処理ユニットＨＰ３へ搬送されてポストベーク処理が施される。その後、基板Ｇは、メインアーム３、冷却ユニットＣＯＬ５へ搬入されて冷却される（ステップ１１）。
【００４２】
冷却の完了した基板Ｇは、処理ユニット群Ｂのメインアーム３、冷却ユニットＣＯＬ２、処理ユニット群Ａのメインアーム３、及び補助アーム４の順に搬送されて、再びキャリアステーションＣ／Ｓ上の所定のカセット２に収容される（ステップ１２）。
【００４３】
次に、本実施形態に係る塗布処理ユニット（ＣＴ／ＥＲ）について説明する。図４は本実施形態に係る塗布処理ユニット（ＣＴ／ＥＲ）の平面図、図５垂直断面図であり、図６は斜視図である。
【００４４】
図４に示すように、この塗布処理ユニット（ＣＴ／ＥＲ）内にはレジスト塗布装置としてのコーターカップ２０とエッジリムーバ６０とが隣接配置されている。
【００４５】
コーターカップ２０は洗浄処理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６０はコーターカップ２０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）と裏面のレジスト塗膜を洗浄除去する装置である。コーターカップ２０とエッジリムーバ６０との間には搬送装置が配設されており、この搬送装置のレール６１，６１上を移動する搬送アーム６２によりコーターカップ２０とエッジリムーバ６０との間で基板Ｇを搬送する機構となっている。
次に、コーターカップ２０の周辺について説明する。
【００４６】
図７は本実施形態に係るコーターカップ２０の蓋２２を開けた状態を示した平面図である。なお、図７ではコーターカップ２０内部を図示する必要上、蓋２２とこの蓋２２を昇降させる蓋昇降機構の一部を省略してある。
【００４７】
コーターカップ２０内の空間には、基板Ｇを回転可能に保持するスピンチャック２３とこのスピンチャック２３を回転するための回転駆動機構が配設されている。
【００４８】
そして、コーターカップ２０の近傍の位置にはこのコーターカップ２０の内部にアクセスして前記スピンチャック２３上にセットされた基板Ｇ上にレジスト液を吐出するレジストノズル５７が配設されている。
【００４９】
コーターカップ本体２１の内側には円板状の回転カップＣＰが配設され、その内側にスピンチャック２３が配置されている。スピンチャック２３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２５の回転駆動力で回転するように構成されている。
【００５０】
駆動モータ２５は、ベルトとプーリとからなる駆動機構２６を介して回転軸２７に回転駆動力を伝達するようになっており、更に、回転軸２７は昇降駆動手段２８により昇降ガイド手段３２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。
【００５１】
レジスト塗布時には、図５に示すように、スピンチャック２３は回転カップＣＰの上端より低い位置まで下がる。一方、コーターカップ２０から基板Ｇを出し入れする際の、スピンチャック２３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２８が回転軸２７とスピンチャック２３とを上方へ持ち上げ、スピンチャック２３は回転カップＣＰの上端より高い位置まで変位する。
【００５２】
基板Ｇ上にレジスト液を吐出するレジストノズル５７は、レジストノズルスキャンアーム５５を介して旋回機構５６に取り付けられており、支点５６ａを中心にして水平面内を旋回してコーターカップ本体２１の中心付近までアクセスできるようになっている。
【００５３】
レジストノズル５７にはレジストパイプ（図示省略）が取り付けられており、図示しないレジスト液供給機構からこのレジストパイプを経由してレジスト液がレジストノズル５７へと供給される。
【００５４】
コーターカップ２０では、基板Ｇに塗布処理を行なうコーターカップ本体２１の上部開口を蓋２２で覆うようになっており、この蓋２２は保持部材４１により保持されている。
【００５５】
図４と図５に示すように、保持部材４１は蓋２２をその先端で挟持する二本のアーム４１ａ，４１ａと、これら二本のアーム４１ａ，４１ａの間に配設され、これら二本のアーム４１ａ，４１ａを連結する連結部材４１ｂ，４１ｂとで構成されている。そして保持部材４１の根元側即ち蓋２２を保持する側と反対側はカップリフタ４２内まで伸びており、後述するカップリフタ４２の内部に配設された蓋昇降機構により上下方向に蓋２２を移動させるようになっている。
カップリフタ４２は塗布装置本体２１に関してエッジリムーバ６０と反対側の位置に配設されている。
【００５６】
図４に示すように、カップリフタ４２の正面即ちコーターカップ本体２１に対向する面には垂直方向に互いに平行に伸びた溝４２ａ，４２ａが設けられており、これらの溝４２ａ，４２ａを介して保持部材４１の根元側の部分はカップリフタ４２の正面側からカップリフタ４２の内部にまで伸びている。
【００５７】
図４、図６に示すように、保持部材４１の根元の部分には図中上下方向に伸びた直線状の突起４１ｃ，４１ｃが保持部材４１の二本のアーム４１ａ，４１ａのそれぞれの外側に配設されており、この突起４１ｃ，４１ｃがアームリフタ４２の側面ハウジング４２，４２のそれぞれ内面側に図中上下方向に配設されたガイドレール４３，４３に移動可能に係合している。こうして保持部材４１はこのガイドレール４３，４３に沿って垂直方向に上下動できるようになっている。
【００５８】
図５に示すように、保持部材４１の下側にはこの保持部材４１を垂直方向に上下動させるためのシリンダ４４が配設されている。このシリンダ４４は底板２４を貫通して取り付けられており、シリンダ４４下側の半分近くまでが底板２４の下側に突き出ている。
【００５９】
このシリンダ４４の上部からはロッド４５が出入りするようになっており、このロッド４５の上部が保持部材４１に固定されている。一方、ロッド４５の下部はシリンダ４４内でエアの圧力で上下動するピストン（図示省略）に固定されている。
【００６０】
次に、本実施形態に係る回転カップＣＰについて説明する。
図８は本実施形態に係る塗布装置の回転カップＣＰ取り付け部分を拡大した垂直断面図であり、図９は本実施形態に係る回転カップＣＰの底部表面付近を拡大した垂直断面図である。
【００６１】
図８に示したように、本実施形態の回転カップＣＰでは、底部に複数個の支持ピン７０，７０，が配設されている。
【００６２】
これらの支持ピン７０，７０，…は、スピンチャック２３上に基板Ｇを吸着保持させたときの基板Ｇの外周縁部の下側に位置する部分に配設されており、基板Ｇの外周縁部が重力で下向きに湾曲して撓むのを下から支える。
【００６３】
また、図７に示したように、これらの支持ピン７０，７０，…は、スピンチャック２３上に基板Ｇを吸着保持させたときの基板Ｇの外周縁部、より正確には四隅と各辺の中点付近の８箇所に配設されており、全体としてスピンチャック２３上に吸着保持した基板Ｇの外周縁内側に沿って、全体として矩形を形成する位置に配設されている。
【００６４】
図９に示したように、支持ピン７０は頭部の直径がその下の胴体部分より大きいアルファベットの「Ｔ」字型の垂直断面を備えており、頭部が回転カップＣＰの底部から突出した状態で配設される。スピンチャック２３上に吸着された基板Ｇの外周縁部の下面側はこの支持ピン７０，７０，…の頭部上面と当接することにより保持される。従って、この頭部の高さｈがそのままスピンチャック２３上に吸着された基板Ｇ下面と回転カップＣＰ上面との間の隙間となる。
【００６５】
図９に示したように、この頭部の高さｈは、スピンチャック２３上面と回転カップＣＰ底部上面との差ｈと等しくするのが好ましい。基板Ｇの中心付近と外周縁付近とを等しく回転カップＣＰ底部上面からｈの距離に保つことにより、基板Ｇを水平に保つことになり、基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底部上面との間隔を一定に保つことができるからである。
【００６６】
この支持ピン７０の頭部の高さｈは、基板Ｇ下面と回転カップＣＰの内側底面との間に処理剤や溶剤を含んだ気流が回り込まない距離であると同時に、基板Ｇ下面と回転カップＣＰの内側底面との間が処理剤や溶剤の液滴で繋がらないような距離である。
【００６７】
この支持ピン７０の頭部の高さｈの具体的な値は、いわゆる設計事項であり、回転カップＣＰの形状や、基板Ｇの寸法、厚さ、材質、回転速度や塗布温度などの塗布条件により決定される値であるので、一概に断定することはできない。
【００６８】
但し、一例として挙げるならば、本実施形態に係る回転カップＣＰでは、支持ピン７０の頭部の高さｈの値は０．２〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。
【００６９】
ここで頭部の高さｈの上限を０．５ｍｍとしたのは、この値を越えると、裏面にレジストが付着する、という問題が生じるためである。
【００７０】
一方、頭部の高さｈの下限を０．２ｍｍとしたのは、この値を下回ると、樹脂で作った場合に回転カップＣＰに取り付ける際に割れたり、或いは、基板Ｇと回転カップＣＰとが接触する、といった問題が生じるためである。
【００７１】
これらのことについて下記に目視における評価結果を示す図１４の表１を参照して説明する。図１４の表１に示すように、頭部の高さｈの下限を０．２ｍｍ下とすると、カップとの接触の汚れが生じることとなり、また、頭部の高さｈの上限を０．５ｍｍ以上とすると、カップとの接触汚れは無いものの、塗布液の基板の裏面への回り込みが出てきてしまう。したがって、支持ピン７０の頭部の高さｈの値は０．２〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。
【００７２】
このように本実施形態に係る回転カップＣＰでは、基板Ｇをセットしたときに基板Ｇの下面外周縁に対応する位置に支持ピン７０，７０，…が配設されておりこの支持ピンの頭部が上記のような適切な厚さを備えているので、基板Ｇと回転カップＣＰ底面との間に、正確な距離ｈの隙間が形成される。そのため、基板Ｇはコーターカップ２０内でほぼ水平に保たれ、基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底面との間が非接触の状態に保たれる。そのため、基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底面との間に溶剤やレジスト液が入り込み、この溶剤やレジスト液の液滴で基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底面との間が繋がるのが防止される。
【００７３】
また、この隙間の距離ｈが適切な値であるため、この隙間に溶剤やレジスト液などを含んだ気流が入り込むのが防止される。その結果、基板Ｇの下面にレジスト液が付着して起こる膜厚不良が未然に防止される。
【００７４】
次に、このように構成されたＬＣＤ用ガラス基板の塗布・現像装置の動作を説明する。
【００７５】
本実施形態の塗布・現像装置のキャリアステーションＣ／Ｓに基板Ｇを収容したカセット２を載置した後、塗布・現像装置に電源を投入して起動すると、補助アーム５がカセット２にアクセスして内部に収容された基板Ｇを取り出し、メインアーム４へ引き渡す。基板Ｇを受け取ったメインアーム４はレール上を移動してブラシスクラバ、高圧ジェット洗浄ユニットＳＣＲ、加熱ユニットＨＰ、アドヒージョンユニットＡＤ、冷却ユニットＣＯＬ等、レジスト塗布前に行なう処理を施す処理ユニット内にセットし、必要な処理を施す。一連の必要な処理が完了すると処理ユニット内から基板Ｇを取り出し、レール上を移動して塗布処理ユニット（ＣＴ／ＥＲ）のコーターカップ２０にアクセスする。
【００７６】
コーターカップ２０ではメインアーム４の動きに対応して蓋２２を持ち上げ、コーターカップ本体２１の上部を開放する。この解放されたコーターカップ本体２１上部と持ち上げた蓋２２との間に基板Ｇを載置したメインアーム４が入り込み、コーターカップ本体２１上部に露出したスピンチャック２３の上面に基板Ｇを引き渡す。基板Ｇを受け取ったスピンチャック２３はその上面中心部に配設された吸着用の開口部２９に負圧を作用させて基板Ｇを保持する。この状態でスピンチャック２３は垂直方向下向きに下降してコーターカップ本体２１の中に基板Ｇを引き込む。
【００７７】
図８に示したように、スピンチャック２３が最も低い位置まで下降したとき、スピンチャック２３の上部は回転カップＣＰの底面より僅かに突出した状態になる。このスピンチャック２３上面と回転カップＣＰ底面との高さの差は、図９に示したようにｈである。
【００７８】
一方、図７に示すように、回転カップＣＰの底面には複数の支持ピン７０，７０，…が配設されている。これら支持ピン７０，７０，…は、スピンチャック２３が最下位置まで下降したときにスピンチャック２３上に吸着保持された基板Ｇの外周縁が接近する位置に配設されており、この外周縁に沿って長方形を構成する位置に配設されている。そして、これらの支持ピン７０，７０，…は、図８、図９に示したように胴体部分に比べて直径の大きい頭部を備えており、この頭部の厚さｈだけ回転カップＣＰの底面より上方に突出している。
【００７９】
そのため、基板Ｇの中心付近はスピンチャック２３に保持されて回転カップＣＰ底面からｈの高さに保たれ、基板Ｇの外周縁付近は支持ピン７０，７０，…に保持されて回転カップＣＰ底面からｈの高さに保たれ、基板Ｇ全体が回転カップＣＰ底面からｈの高さに水平に保たれる。こうして図８及び図９に示した状態で基板Ｇがコーターカップ２０にセットされる。
【００８０】
基板Ｇのコーターカップ２０へのセットが完了すると、旋回機構５６が作動してレジストノズルスキャンアーム５５が移動し、レジストノズル５７がスピンチャック２３上に保持された基板Ｇのほぼ中心の位置に運ばれる。
【００８１】
このレジストノズル５７には溶剤を滴下するためのシンナーノズル（図示省略）が併設されている。このシンナーノズルはレジストの滴下に先立ち、溶剤を滴下して基板Ｇの上面を濡らし（プリウェット）、そのあとで滴下するレジストの拡散を促進するのものである。回転する基板Ｇに溶剤を滴下し、拡散させてプリウェットが終了すると、次にレジストノズル５７から所定量のレジストを滴下する。このレジストを滴下する際、一旦基板Ｇの回転を停止することが好ましい。つまり、基板Ｇが回転している時にレジストを滴下すると、前述の溶剤が基板Ｇ上に存在するためにレジスト液の飛散の範囲が拡大されるためにミスト等のチリの発生を抑制することが可能となり、基板Ｇの歩留まりを向上することができるためである。また、基板Ｇの裏面への回り込みも抑制することが可能となる。
【００８２】
次に、蓋２２を降下させてコーターカップ本体２１上部に蓋をし、コーターカップ本体２１内を密閉する。
【００８３】
次いでスピンチャック２３と回転カップＣＰとを所定時間高速で回転させて、いま滴下したレジストを基板Ｇ全体に拡散するとともに余分のレジストを振り切り除去して基板Ｇ上に薄いレジスト溶液の膜を形成する。
【００８４】
このスピンチャック２３を高速回転させるときに、溶剤やレジストが遠心力で振り飛ばされるため、回転カップＣＰと蓋２２とで覆われたコーターカップ２０内部の空間には溶剤蒸気や小さな液滴、レジスト液の小さい粒子などが漂っている。一方、長方形の基板Ｇが回転することにより、コーターカップ２０の内部空間に気流が発生する。
【００８５】
このとき、本実施形態に係る回転カップＣＰでは、底面のうち、セットした基板Ｇ外周縁部に対応する位置に支持ピン７０，７０，…が配設されており、この支持ピン７０，７０，…の頭部の厚さにより基板Ｇの外周縁部を回転カップＣＰ底部から高さｈの位置に保持する。そして、回転カップＣＰより高さｈだけ上部に突出した最下位置で停止するスピンチャック２３と相俟って、基板Ｇと回転カップＣＰ底面との間には距離ｈの隙間が形成される。
【００８６】
この隙間の距離ｈは基板Ｇの回転による気流が入り込むには小さすぎる距離であり、溶剤やレジスト液が付着して基板Ｇ下面と回転カップＣＰ底面との間を繋げるには大きすぎる距離である。
【００８７】
そのため、この基板Ｇ下面と回転カップＣＰ底面との間の隙間には基板Ｇの回転による気流が入り込んで基板Ｇ下面にレジスト液が付着したり、基板Ｇ下面と回転カップＣＰ底面との間を溶剤やレジスト液の液滴が繋げて基板Ｇ下面にレジスト液が付着するのが防止される。
【００８８】
ここでの基板Ｇ下面側の状態は、スピンチャック２３やエッジリムーバ６０にセットしたときでも接触部分に転写跡が残らない程度にまで乾燥した状態である。
【００８９】
このように本実施形態に係る塗布処理ユニットによれば、コーターカップ２０内に基板Ｇをセットしたときに基板Ｇの下面外周縁に対応する位置に支持ピン７０，７０，…が配設されておりこの支持ピンの頭部が上述したような適切な厚さｈを備えているので、基板Ｇと回転カップＣＰ底面との間に、正確な距離ｈの隙間が形成される。そのため、基板Ｇはコーターカップ２０内でほぼ水平に保たれ、基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底面との間が非接触の状態に保たれる。その結果、基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底面との間に溶剤やレジスト液が入り込み、この溶剤やレジスト液の液滴で基板Ｇの下面と回転カップＣＰ底面との間が繋がるのが防止される。
【００９０】
また、この隙間の幅ｈが適切な値であるため、この隙間に溶剤やレジスト液などを含んだ気流が入り込むのが防止される。その結果、基板Ｇの下面にレジスト液が付着して起こる膜厚不良が未然に防止される。
【００９１】
次に、本発明の他の実施形態について説明を行う。
図１０（ａ）に示すのは、セットした基板Ｇ外周縁部に対応する位置に支持ピンの配置図である。この配置図によれば、基板Ｇの４角に近く配置される支持ピン７０ａは、基板Ｇの縁から図中横方向にｘ１の距離、例えば７０ｍｍ±１０ｍｍに図中縦方向にｙ１の距離、例えば７０ｍｍ±１０ｍｍに配置されている。また、その他の支持ピン７０ｂは基板Ｇの縁から図中横方向にｘ２の距離、例えば２５ｍｍ±１０ｍｍに配置されている。この関係は、ｘ１の距離≧ｘ２の距離になるよう設定して配置されている。これは、基板Ｇを回転させることから基板中心から最も離れた位置、つまり基板Ｇの４角に塗布液が集中しやすくなり、基板Ｇの裏面への回り込みの影響が他の部署に比べて大きいからである。
【００９２】
さらに、他の部署に配置される位置よりも基板Ｇの中心部方向に配置することにより、図１０（ｂ）に示すように、他の部署よりも基板Ｇの撓み量Ｔを大きくすることとしている。この撓み量Ｔは、前述の表―１でもわかるように、所定の間隔Ｇａ、つまり０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定される。
【００９３】
したがって、この隙間に溶剤やレジスト液などを含んだ気流が入り込むのが防止される。その結果、基板Ｇの下面にレジスト液が付着して起こる膜厚不良が未然に防止される。また、他の部署と４角の間隔が異なることから４角の基板裏面への空気の流れ込みを防ぐことができ、さらに、基板Ｇの下面にレジスト液が付着して起こる膜厚不良が未然に防止される。
【００９４】
次に、本発明の他の実施形態について説明を行う。
図１１（ａ）に示すのは、セットした基板Ｇ外周縁部に対応する位置に支持ピンの代わりに土手状の材質、例えばテフロンで形成された支持部材１７０を配置した図である。したがって、図１１（ｂ）に示すように、基板Ｇの裏面は支持部材１７０により、この支持部材１７０より内側に塗布液の裏面への侵入を抑制するよう構成されている。
【００９５】
また、支持部材１７０の他の実施形態として図１１（ｃ）に示すのは、基板Ｇとの接触をより線接触となるよう、基板Ｇとの接触部を鋭角な形状としたものである。このようにすることにより、さらに転写の防止をする事が可能となる。
なお、本発明は本実施形態に限定されない。
【００９６】
例えば、上記実施形態ではＬＣＤ用ガラス基板にレジスト塗布する装置を例にして説明したが、シリコンウエハにレジスト塗布する装置についても同様に適用できることはいうまでもない。
【００９８】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１、２、３又は４に記載の本発明によれば、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に、前記底面部から所定の高さの突出部を有する支持ピンを備えているので、常に回転カップ底面と被処理基板との間隙が一定に保たれ、被処理基板の下面側に付着した処理剤による塗膜の膜厚不良が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＣＤ用ガラス基板の塗布・現像装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＬＣＤ用ガラス基板の塗布・現像装置の平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る塗布・現像装置の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの垂直断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの平面の部分拡大図である。
【図８】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの垂直断面の部分拡大図である。
【図９】本発明の実施形態に係る塗布処理ユニットの平面の部分拡大図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る支持ピンの説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る支持部材を説明するための図である。
【図１２】従来の塗布処理ユニットの平面の部分的拡大図である。
【図１３】従来の塗布ユニットの垂直断面図である。
【図１４】本発明の効果を確認するために行った評価結果を示す表である。
【符号の説明】
２０コーターカップ
２１コーターカップ本体
２２蓋
２３スピンチャック
ＣＰ回転カップ
Ｇ基板
７０支持ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating cup, a coating apparatus, and a coating method for coating a treatment agent on a substrate used in a liquid crystal display device (hereinafter, the liquid crystal display device is abbreviated as “LCD”).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an LCD manufacturing process, in order to apply a processing agent such as a resist agent to a substrate to be processed such as an LCD glass substrate, the processing agent is dropped near the center of the substrate while the substrate is rotated at a high speed. A rotary type coating apparatus called a spin coater of the type is used.
[0003]
FIG. 12 is a plan view of a typical rotary coating apparatus, and FIG. 13 is a vertical sectional view of the coating apparatus. As shown in FIG. 12 and FIG. 13, in the conventional rotary coating apparatus, the center part on the lower surface side of the glass substrate G for LCD (hereinafter, “LCD glass substrate” is simply abbreviated as “substrate”) is a disc. It is adsorbed and held by the spin chuck 201. The substrate G and the spin chuck 201 are accommodated in a rotating cup CP as a container, and a lid 202 is put on the rotating cup CP.
[0004]
In order to apply the treatment agent onto the substrate G with this rotary type coating apparatus, the lid 202 of the rotary cup CP is lifted by the lift arm 204 of the lid lifting mechanism 203, the upper part is opened, and the substrate G is rotated. Is dropped to wet the entire surface, and then a processing agent is dropped from the resist nozzle 205 near the center of the substrate G, and the processing agent is diffused throughout the substrate G by centrifugal force. Next, the lid 202 is lowered to seal the rotary cup CP, the substrate G is rotated at a high speed, and excess solvent and processing agent are shaken off by centrifugal force to form a thin film of processing agent on the surface of the substrate G.
[0005]
An inner cup (not shown) in the rotating cup CP and an inner lid (not shown) disposed below the lid 202 rotate together with the spin chuck 201 and the substrate G, and the rectangular substrate G The turbulence does not occur in the space sealed by the rotating cup CP and the lid even if the is rotated.
[0006]
Therefore, only the centrifugal force from the center of the upper surface of the substrate G during rotation to the outer peripheral edge acts on the substrate G held in the space sealed by the rotating cup CP and the lid, as shown in FIG. On the other hand, an opening (not shown) is provided around the rotary cup CP, and an airflow flowing from the inside to the outside of the rotary cup CP is formed in combination with the negative pressure supplied to the rotary coating apparatus main body 200. It has become so. Accordingly, most of the solvent and the processing agent that is rotated at a high speed by the substrate G and spun off by the centrifugal force is carried by the airflow flowing from the inside to the outside of the rotating cup CP and discharged to the outside of the rotating cup CP.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, a gap is formed between the bottom surface of the rotating cup CP and the lower surface of the substrate G. This gap is provided in order to prevent the lower surface side of the substrate G from being contaminated with a solvent or a processing agent. In order to prevent the lower surface side from being stained, a gap of a certain size or more is required. On the other hand, if this gap is too large, an air current will flow into this gap, and the solvent and the processing agent will adhere to the lower surface side of the substrate G. It has been confirmed that if the processing agent adheres to the lower surface side, the film thickness of the coating film formed on the substrate G in the subsequent processing steps will fluctuate, leading to a decrease in yield and an increase in manufacturing cost. Must be maintained at an appropriate size.
[0008]
However, since the substrate G is a thin glass plate and only the central portion is supported by the spin chuck 201, the substrate G is bent, and the outer peripheral edge of the substrate G has a smaller gap with the bottom surface of the rotating cup CP. There is a problem that it is difficult to keep this gap constant. In particular, in recent years when there is a high demand for larger screens, there is a high demand for larger substrates G, and there is a pressing need to solve this problem immediately.
[0009]
The present invention has been made to solve this problem. That is, the present invention provides a rotating cup, a coating apparatus, and a coating method that can maintain a constant gap between the substrate G and the bottom surface of the rotating cup and prevent a film thickness defect of a coating film formed on the surface of the substrate G. With the goal.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, claim 1 is provided.The rotating cup described is a perforated disk-shaped bottom surface portion having an opening adjacent to the outer peripheral edge of the spin chuck, a side surface portion extending in the direction of the rotation axis from the outer peripheral edge of the bottom surface portion, and the bottom surface portion. And a support pin disposed at a position of the bottom surface portion facing the outer peripheral edge portion of the substrate to be processed held by the spin chuck.The support pins are arranged such that the support pins at the four corners of the substrate to be processed are farthest from the peripheral edge of the substrate to be processed.
[0013]
  Claim2The rotating cup as claimed in claim1The rotary cup according to claim 1, wherein a height of the support pin is 0.2 to 0.5 mm.
[0016]
  Claim3The coating apparatus described above includes a spin chuck for holding a substrate to be processed, a perforated disk-shaped bottom surface portion having an opening adjacent to the outer peripheral edge of the spin chuck, and a rotation axis direction from the outer peripheral edge of the bottom surface portion. An extended side surface portion and a protruding portion having a predetermined height from the bottom surface portion are disposed at the position of the bottom surface portion facing the outer peripheral edge portion of the substrate to be processed held by the spin chuck. A rotating cup provided with a support pin; means for supplying a processing agent onto the substrate to be processed; and means for opening and closing the rotating cup.The support pins are arranged such that the support pins at the four corners of the substrate to be processed are farthest from the peripheral edge of the substrate to be processed.
[0017]
  Claim4The applicator as claimed in claim3The height of the said support pin is 0.2-0.5 mm.
[0019]
  Claim1Or claims2In the rotary cup described in (2), a support pin having a protrusion with a predetermined height from the bottom surface is provided at a position of the bottom surface facing the outer peripheral edge of the substrate to be processed held by the spin chuck. Therefore, the gap between the bottom surface of the rotating cup and the substrate to be processed is always kept constant, and the film thickness defect of the coating film due to the processing agent adhering to the lower surface side of the substrate to be processed is prevented.
[0021]
  Claim3Or claims4The coating apparatus described in (1) further includes a support pin having a protrusion having a predetermined height from the bottom surface at a position of the bottom surface facing the outer peripheral edge of the substrate to be processed held by the spin chuck. Therefore, the gap between the bottom surface of the rotating cup and the substrate to be processed is always kept constant, and the film thickness defect of the coating film due to the processing agent adhering to the lower surface side of the substrate to be processed is prevented.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Details of embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a perspective view of a coating / developing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof.
[0024]
The coating / developing apparatus 1 includes a carrier station C / S on one end side thereof.
Further, an interface unit for delivering the LCD glass substrate G (hereinafter, the LCD glass substrate is abbreviated as “substrate”) to the other end side of the coating / developing apparatus 1 with the exposure apparatus EXP. I / F is arranged.
[0025]
On this carrier station C / S, a plurality of, for example, four sets of cassettes 2 containing substrates G such as LCD substrates are placed. On the front side of the cassette 2 of the carrier station C / S, an auxiliary arm 4 for transferring and positioning the substrate G, which is a substrate to be processed, while holding the substrate G and transferring it to and from the main arm 3. Is provided.
[0026]
The interface unit I / F is provided with an auxiliary arm 5 that transfers the substrate G to and from the exposure apparatus EXP. In addition, the interface unit I / F is provided with an extension unit 6 for transferring the substrate G to and from the main arm 3 and a buffer unit 7 for temporarily waiting the substrate G.
[0027]
Three main arms 3 are arranged in series so as to be movable in the longitudinal direction in the central portion of the coating / developing apparatus 1, and the first processing unit group A, A second processing unit group B and a third processing unit group C are arranged. Between the first processing unit group A and the second processing unit group B, a cooling unit COL2 that temporarily holds the substrate G and also serves as a cooling device is disposed. Similarly, the second processing unit group B And a third processing unit group C are provided with a cooling unit COL5 for holding and cooling the substrate G.
[0028]
In the first processing unit group A, two cleaning processing units SCR for cleaning the substrate G are arranged in parallel on the side of the carrier station C / S. Further, on the opposite side of the cleaning processing unit SCR across the conveyance path of the main arm 3, two sets of heat treatment units HP1 and HP1 arranged in two stages up and down, and an ultraviolet treatment unit UV arranged in two stages up and down, The cooling unit COL1 is arranged next to each other.
[0029]
In the second processing unit group B, coating processing units CT / ER for performing resist coating processing and edge removal processing are arranged. In addition, on the opposite side of the coating processing unit CT / ER across the transport path of the main arm 3, an adhesion unit AD and a cooling unit COL3 that hydrophobically embed a substrate G arranged in two stages above and below, The heat treatment unit HP2 and the cooling unit COL3 arranged in two stages and the two sets of heat treatment units HP2 and HP2 arranged in two stages above and below are arranged adjacent to each other. When the heat treatment unit HP and the cooling unit COL are arranged in two stages in the vertical direction, the thermal interference between the heat treatment unit HP and the cooling unit COL is avoided by arranging the heat treatment unit HP on the top and the cooling unit COL on the bottom. Thereby, more accurate temperature control becomes possible.
[0030]
The main arm 3 includes an X-axis drive mechanism, a Y-axis drive mechanism, and a Z-axis drive mechanism, and further includes a rotation drive mechanism that rotates about the Z-axis. The main arm 3 appropriately travels along the central passage of the coating / developing apparatus 1 and conveys the base slope G between the processing units. And the main arm 3 carries in the board | substrate G before a process in each process unit, and carries out the processed board | substrate G from each process unit.
[0031]
  In the coating / developing apparatus 1 of the present embodiment, the processing units are integrated and integrated in this way, thereby saving space.AndProcessing efficiency can be improved.
[0032]
Next, a procedure for processing the substrate G using the coating / developing apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the coating / developing apparatus 1 according to this embodiment.
[0033]
In the coating / developing apparatus 1 configured as described above, a cassette 2 in which a plurality of substrates G are horizontally stored by a loader / unloader L / UL (not shown) is placed and set on a carrier station C / S. (Step 1).
[0034]
Next, when the coating / developing apparatus 1 is started, the substrate G in the cassette 2 is first transported to the ultraviolet processing unit UV via the auxiliary arm 4 and the main arm 3 and subjected to ultraviolet irradiation processing. The substrate G on which the ultraviolet irradiation processing has been completed is transferred from the ultraviolet processing unit UV to the cooling unit COL1 by the main arm 3, and is cooled until it reaches a predetermined temperature (step 2).
[0035]
The cooled substrate G is transported to the cleaning processing unit SCR by the main arm 3 and cleaned (step 3).
[0036]
Next, the substrate G is heated (dehydrated) by the heat treatment unit HP1 and then cooled by the cooling unit COL2 (step 4).
[0037]
Thereafter, it is transported to the adhesion unit AD via the main arm 3, the cooling unit COL2, and the main arm 3 and subjected to a hydrophobic treatment. Thereby, the fixability of the resist is improved. Next, it is conveyed to the cooling unit COL via the main arm 3 and cooled (step 5).
[0038]
Thereafter, the resist is applied by being conveyed to the coating processing unit CT / ER via the main arm 3, and then an edge removing process is performed (step 6).
[0039]
Next, the substrate G is transferred to the heat treatment unit HP2 via the main arm 3 and subjected to a pre-baking process. Then, after being transferred to the cooling unit COL4 through the main arm 3 and cooled (step 7), the main arm 3, the extension unit 6 and the interface unit I / F (step 8) are transferred to the exposure apparatus EXP. Then, a predetermined pattern is exposed.
[0040]
Then, the exposed substrate G is carried into the apparatus 1 through the interface unit I / F, and carried into the titler TL, where a title is written (step 9). Next, it is carried to the development processing unit DEV by the main arm 3 and developed (step 10).
[0041]
Subsequently, it is transported to the heat treatment unit HP3 through the main arm 3 and subjected to post-baking treatment. Thereafter, the substrate G is carried into the main arm 3 and the cooling unit COL5 and cooled (step 11).
[0042]
The cooled substrate G is transported in the order of the main arm 3 of the processing unit group B, the cooling unit COL2, the main arm 3 of the processing unit group A, and the auxiliary arm 4, and again in a predetermined state on the carrier station C / S. It is accommodated in the cassette 2 (step 12).
[0043]
Next, the coating processing unit (CT / ER) according to the present embodiment will be described. 4 is a plan view of the coating processing unit (CT / ER) according to the present embodiment, FIG. 5 is a vertical sectional view, and FIG. 6 is a perspective view.
[0044]
As shown in FIG. 4, in this coating processing unit (CT / ER), a coater cup 20 and an edge remover 60 as a resist coating device are disposed adjacent to each other.
[0045]
CoThe coater cup 20 is a device for applying a processing agent such as a resist solution to the surface of the substrate G that has been subjected to a pre-treatment such as a cleaning treatment. G is an apparatus that cleans and removes the outer peripheral edge (edge) that does not require resist coating and the resist coating on the back surface. A transfer device is disposed between the coater cup 20 and the edge remover 60, and the substrate G is transferred between the coater cup 20 and the edge remover 60 by a transfer arm 62 that moves on rails 61, 61 of the transfer device. It is a mechanism to convey.
  Next, the periphery of the coater cup 20 will be described.
[0046]
FIG. 7 is a plan view showing a state in which the lid 22 of the coater cup 20 according to the present embodiment is opened. In FIG. 7, for the purpose of illustrating the inside of the coater cup 20, the lid 22 and a part of the lid lifting mechanism for raising and lowering the lid 22 are omitted.
[0047]
In the space in the coater cup 20, a spin chuck 23 that rotatably holds the substrate G and a rotation drive mechanism for rotating the spin chuck 23 are disposed.
[0048]
A resist nozzle 57 for accessing the inside of the coater cup 20 and discharging a resist solution onto the substrate G set on the spin chuck 23 is disposed near the coater cup 20.
[0049]
A disk-shaped rotating cup CP is disposed inside the coater cup body 21, and a spin chuck 23 is disposed inside the disk-shaped rotating cup CP. The spin chuck 23 is configured to rotate by the rotational driving force of the drive motor 25 in a state where the substrate G is fixed and held by vacuum suction.
[0050]
The drive motor 25 transmits a rotational driving force to a rotary shaft 27 via a drive mechanism 26 composed of a belt and a pulley. The rotary shaft 27 is moved along a lift guide means 32 by a lift drive means 28. It is attached so that it can move up and down in the figure.
[0051]
At the time of resist application, as shown in FIG. 5, the spin chuck 23 is lowered to a position lower than the upper end of the rotary cup CP. On the other hand, when the substrate G is transferred between the spin chuck 23 and the main arm 4 when the substrate G is taken in and out of the coater cup 20, the lift drive means 28 moves the rotary shaft 27 and the spin chuck 23 upward. The spin chuck 23 is displaced to a position higher than the upper end of the rotary cup CP.
[0052]
The resist nozzle 57 that discharges the resist solution onto the substrate G is attached to the turning mechanism 56 via the resist nozzle scan arm 55, and turns around the fulcrum 56a in the horizontal plane and near the center of the coater cup body 21. Can be accessed.
[0053]
A resist pipe (not shown) is attached to the resist nozzle 57, and a resist solution is supplied to the resist nozzle 57 from the resist solution supply mechanism (not shown) via the resist pipe.
[0054]
In the coater cup 20, the upper opening of the coater cup body 21 that performs the coating process on the substrate G is covered with a lid 22, and the lid 22 is held by a holding member 41.
[0055]
As shown in FIGS. 4 and 5, the holding member 41 is disposed between the two arms 41 a and 41 a that sandwich the lid 22 at the tip thereof, and the two arms 41 a and 41 a. It is comprised by the connection members 41b and 41b which connect the arms 41a and 41a. The base side of the holding member 41, that is, the side opposite to the side holding the lid 22 extends into the cup lifter 42, and the lid 22 is moved in the vertical direction by a lid lifting mechanism arranged inside the cup lifter 42 described later. It has become.
The cup lifter 42 is disposed at a position opposite to the edge remover 60 with respect to the coating apparatus main body 21.
[0056]
As shown in FIG. 4, the front surface of the cup lifter 42, that is, the surface facing the coater cup body 21, is provided with grooves 42a and 42a extending in parallel to each other in the vertical direction, and is held via these grooves 42a and 42a. The base side portion of the member 41 extends from the front side of the cup lifter 42 to the inside of the cup lifter 42.
[0057]
As shown in FIGS. 4 and 6, linear protrusions 41 c and 41 c extending in the vertical direction in the drawing are formed on the outer sides of the two arms 41 a and 41 a of the holding member 41. The projections 41c, 41c are movably engaged with guide rails 43, 43 disposed in the vertical direction in the figure on the inner surface side of the side housings 42, 42 of the arm lifter 42, respectively. Thus, the holding member 41 can move up and down in the vertical direction along the guide rails 43 and 43.
[0058]
As shown in FIG. 5, a cylinder 44 for moving the holding member 41 up and down in the vertical direction is disposed below the holding member 41. The cylinder 44 is attached so as to penetrate the bottom plate 24, and almost half of the lower side of the cylinder 44 protrudes below the bottom plate 24.
[0059]
A rod 45 enters and exits from the upper portion of the cylinder 44, and the upper portion of the rod 45 is fixed to the holding member 41. On the other hand, the lower portion of the rod 45 is fixed to a piston (not shown) that moves up and down by the pressure of air in the cylinder 44.
[0060]
Next, the rotating cup CP according to the present embodiment will be described.
FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of the rotating cup CP mounting portion of the coating apparatus according to the present embodiment, and FIG. 9 is an enlarged vertical sectional view of the vicinity of the bottom surface of the rotating cup CP according to the present embodiment.
[0061]
As shown in FIG. 8, in the rotary cup CP of the present embodiment, a plurality of support pins 70, 70 are provided at the bottom.
[0062]
These support pins 70, 70,... Are arranged at portions located below the outer peripheral edge of the substrate G when the substrate G is attracted and held on the spin chuck 23. It supports from below the part bending and bending downward due to gravity.
[0063]
7, these support pins 70, 70,... Are the outer peripheral edge of the substrate G when the substrate G is attracted and held on the spin chuck 23, more precisely, the four corners and each side. Are arranged at positions that form a rectangle as a whole along the inner periphery of the substrate G attracted and held on the spin chuck 23 as a whole.
[0064]
As shown in FIG. 9, the support pin 70 has an alphabet “T” -shaped vertical section whose head diameter is larger than the body part below the head, and the head protrudes from the bottom of the rotating cup CP. Arranged in a state. The lower surface side of the outer peripheral edge of the substrate G adsorbed on the spin chuck 23 is held by contacting the upper surface of the head of the support pins 70, 70,. Accordingly, the height h of the head is a gap between the lower surface of the substrate G adsorbed on the spin chuck 23 and the upper surface of the rotary cup CP.
[0065]
As shown in FIG. 9, the height h of the head is preferably equal to the difference h between the upper surface of the spin chuck 23 and the upper surface of the bottom of the rotary cup CP. By keeping the vicinity of the center of the substrate G and the vicinity of the outer periphery equally at a distance h from the top surface of the bottom of the rotating cup CP, the substrate G is kept horizontal, and the distance between the bottom surface of the substrate G and the top surface of the bottom of the rotating cup CP is increased. This is because it can be kept constant.
[0066]
The height h of the head of the support pin 70 is a distance at which an airflow containing a processing agent or a solvent does not enter between the lower surface of the substrate G and the inner bottom surface of the rotating cup CP, and at the same time, The distance is such that the inner bottom surface of the CP is not connected by the treatment agent or solvent droplets.
[0067]
The specific value of the height h of the head of the support pin 70 is a so-called design item, and the coating conditions such as the shape of the rotating cup CP, the dimensions, thickness, material, rotational speed, and coating temperature of the substrate G are used. Since it is a value determined by the above, it cannot be determined in general.
[0068]
However, as an example, in the rotary cup CP according to this embodiment, the value of the height h of the head of the support pin 70 is preferably in the range of 0.2 to 0.5 mm.
[0069]
The reason why the upper limit of the height h of the head is set to 0.5 mm is that if this value is exceeded, there is a problem that the resist adheres to the back surface.
[0070]
On the other hand, the lower limit of the head height h is set to 0.2 mm. When the head height h is below this value, when it is made of resin, it is cracked when attached to the rotating cup CP, or the substrate G and the rotating cup CP This is because a problem such as contact occurs.
[0071]
These will be described below with reference to Table 1 of FIG. 14 showing the visual evaluation results. As shown in Table 1 of FIG. 14, when the lower limit of the head height h is 0.2 mm below, contamination of contact with the cup occurs, and the upper limit of the head height h is set to 0. If the thickness is 5 mm or more, the coating liquid wraps around the back surface of the substrate although there is no contact contamination with the cup. Therefore, the value of the height h of the head of the support pin 70 is preferably in the range of 0.2 to 0.5 mm.
[0072]
As described above, in the rotating cup CP according to the present embodiment, when the substrate G is set, the support pins 70, 70,... Are disposed at positions corresponding to the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate G. Is provided with an appropriate thickness as described above, so that a gap having an accurate distance h is formed between the substrate G and the bottom surface of the rotary cup CP. Therefore, the substrate G is kept almost horizontal in the coater cup 20, and the bottom surface of the substrate G and the bottom surface of the rotary cup CP are kept in a non-contact state. Therefore, a solvent or a resist solution enters between the lower surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP, and the lower surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP are prevented from being connected by droplets of the solvent or the resist solution. .
[0073]
Further, since the distance h of the gap is an appropriate value, it is possible to prevent an air stream containing a solvent or a resist solution from entering the gap. As a result, the film thickness failure caused by the resist solution adhering to the lower surface of the substrate G is prevented in advance.
[0074]
Next, the operation of the coating / developing apparatus for the glass substrate for LCD configured as described above will be described.
[0075]
After the cassette 2 containing the substrate G is placed on the carrier station C / S of the coating / developing apparatus of this embodiment, the auxiliary arm 5 accesses the cassette 2 when the coating / developing apparatus is turned on and started. The substrate G accommodated inside is taken out and delivered to the main arm 4. The main arm 4 that has received the substrate G moves on the rail, and in a processing unit that performs processing before resist coating, such as a brush scrubber, a high-pressure jet cleaning unit SCR, a heating unit HP, an adhesion unit AD, and a cooling unit COL. Set to, and apply the necessary processing. When a series of necessary processing is completed, the substrate G is taken out from the processing unit, moved on the rail, and accessed to the coater cup 20 of the coating processing unit (CT / ER).
[0076]
In the coater cup 20, the lid 22 is lifted corresponding to the movement of the main arm 4 to open the upper part of the coater cup body 21. The main arm 4 on which the substrate G is placed enters between the released upper part of the coater cup body 21 and the lifted lid 22, and the substrate G is delivered to the upper surface of the spin chuck 23 exposed on the upper part of the coater cup body 21. Upon receiving the substrate G, the spin chuck 23 holds the substrate G by applying a negative pressure to the suction opening 29 disposed at the center of the upper surface thereof. In this state, the spin chuck 23 descends vertically downward to draw the substrate G into the coater cup body 21.
[0077]
As shown in FIG. 8, when the spin chuck 23 is lowered to the lowest position, the upper portion of the spin chuck 23 is slightly protruded from the bottom surface of the rotary cup CP. The difference in height between the top surface of the spin chuck 23 and the bottom surface of the rotating cup CP is h as shown in FIG.
[0078]
On the other hand, as shown in FIG. 7, a plurality of support pins 70, 70,. The support pins 70, 70,... Are arranged at positions where the outer peripheral edge of the substrate G attracted and held on the spin chuck 23 approaches when the spin chuck 23 is lowered to the lowest position. Are disposed at positions forming a rectangle along the line. These support pins 70, 70,... Have a head having a diameter larger than that of the body portion as shown in FIGS. 8 and 9, and the rotation cup CP has a thickness h. Projects upward from the bottom.
[0079]
Therefore, the vicinity of the center of the substrate G is held by the spin chuck 23 and is maintained at a height h from the bottom surface of the rotating cup CP, and the vicinity of the outer peripheral edge of the substrate G is held by the support pins 70, 70,. To the height of h, and the entire substrate G is kept horizontally at the height of h from the bottom of the rotary cup CP. Thus, the substrate G is set in the coater cup 20 in the state shown in FIGS.
[0080]
When the setting of the substrate G to the coater cup 20 is completed, the turning mechanism 56 is operated to move the resist nozzle scan arm 55, and the resist nozzle 57 is moved to a position substantially at the center of the substrate G held on the spin chuck 23. It is.
[0081]
The resist nozzle 57 is provided with a thinner nozzle (not shown) for dropping the solvent. The thinner nozzle is used to drip a solvent before the resist is dropped to wet the top surface of the substrate G (pre-wet), and to promote the diffusion of the dropped resist thereafter. When the solvent is dropped onto the rotating substrate G and diffused to complete the pre-wetting, a predetermined amount of resist is dropped from the resist nozzle 57 next. It is preferable to stop the rotation of the substrate G once when the resist is dropped. In other words, when the resist is dropped while the substrate G is rotating, the above-mentioned solvent is present on the substrate G, so that the range of scattering of the resist solution is expanded, thereby suppressing the generation of dust such as mist. This is because the yield of the substrate G can be improved. Further, it is possible to suppress wraparound to the back surface of the substrate G.
[0082]
Next, the lid 22 is lowered to cover the top of the coater cup body 21, and the inside of the coater cup body 21 is sealed.
[0083]
Next, the spin chuck 23 and the rotating cup CP are rotated at a high speed for a predetermined time to diffuse the resist that has been dripped over the entire substrate G and to remove and remove the excess resist to form a thin resist solution film on the substrate G. .
[0084]
When the spin chuck 23 is rotated at a high speed, the solvent and the resist are spun off by the centrifugal force, so that the solvent vapor, small droplets, resist and the like are placed in the space inside the coater cup 20 covered with the rotating cup CP and the lid 22. Small particles of liquid are floating. On the other hand, when the rectangular substrate G rotates, an air flow is generated in the inner space of the coater cup 20.
[0085]
At this time, in the rotary cup CP according to the present embodiment, support pins 70, 70,... Are arranged at positions corresponding to the outer peripheral edge of the set substrate G on the bottom surface. The outer peripheral edge of the substrate G is held at a height h from the bottom of the rotary cup CP by the thickness of the head of. A gap of a distance h is formed between the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP in combination with the spin chuck 23 that stops at the lowest position protruding upward by a height h from the rotating cup CP.
[0086]
The distance h of the gap is too small for the airflow generated by the rotation of the substrate G to enter, and is too large for the solvent or resist solution to adhere to connect the bottom surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP. .
[0087]
Therefore, an airflow due to the rotation of the substrate G enters the gap between the bottom surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP, and the resist solution adheres to the bottom surface of the substrate G, or between the bottom surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP. Solvent and resist liquid droplets are connected to prevent the resist liquid from adhering to the lower surface of the substrate G.
[0088]
The state on the lower surface side of the substrate G here is a state where the substrate G is dried to such an extent that no transfer mark remains on the contact portion even when it is set on the spin chuck 23 or the edge remover 60.
[0089]
As described above, according to the coating processing unit according to the present embodiment, when the substrate G is set in the coater cup 20, the support pins 70, 70,... Are arranged at positions corresponding to the outer peripheral edge of the lower surface of the substrate G. Since the head of the support pin has the appropriate thickness h as described above, an accurate gap h is formed between the substrate G and the bottom surface of the rotary cup CP. Therefore, the substrate G is kept almost horizontal in the coater cup 20, and the bottom surface of the substrate G and the bottom surface of the rotary cup CP are kept in a non-contact state. As a result, the solvent or resist solution enters between the lower surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP, and the lower surface of the substrate G and the bottom surface of the rotating cup CP are prevented from being connected by droplets of the solvent or resist solution. The
[0090]
Further, since the width h of the gap is an appropriate value, it is possible to prevent an air stream containing a solvent or a resist solution from entering the gap. As a result, the film thickness failure caused by the resist solution adhering to the lower surface of the substrate G is prevented in advance.
[0091]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10A shows the arrangement of the support pins at positions corresponding to the outer peripheral edge of the set substrate G. FIG. According to this arrangement drawing, the support pins 70a arranged close to the four corners of the substrate G have a distance x1 from the edge of the substrate G in the horizontal direction in the drawing, for example, a distance y1 in the vertical direction in the drawing to 70 mm ± 10 mm, For example, it is arranged at 70 mm ± 10 mm. The other support pins 70b are arranged at a distance of x2 from the edge of the substrate G in the horizontal direction in the figure, for example, 25 mm ± 10 mm. This relationship is set so that the distance of x1 ≧ the distance of x2. This is because the rotation of the substrate G makes it easier for the coating liquid to concentrate at positions farthest from the center of the substrate, that is, at the four corners of the substrate G, and the influence of the wraparound to the back surface of the substrate G is greater than in other departments. Because.
[0092]
Further, as shown in FIG. 10 (b), by arranging the substrate G in the direction of the center of the substrate G rather than the position arranged in the other department, the deflection amount T of the substrate G is made larger than that in the other department. Yes. The deflection amount T is set to a predetermined interval Ga, that is, a range of 0.2 to 0.5 mm, as can be seen from the above-described Table-1.
[0093]
Therefore, an air stream containing a solvent or a resist solution is prevented from entering the gap. As a result, the film thickness failure caused by the resist solution adhering to the lower surface of the substrate G is prevented in advance. In addition, since the four corners are different from the other sections, it is possible to prevent the air from flowing into the back of the four-sided substrate. Is prevented.
[0094]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11A shows a support member 170 formed of a bank-like material, for example, Teflon, instead of the support pins at a position corresponding to the outer peripheral edge of the set substrate G. Therefore, as shown in FIG. 11B, the back surface of the substrate G is configured to suppress the penetration of the coating liquid into the back surface inside the support member 170 by the support member 170.
[0095]
FIG. 11C shows another embodiment of the support member 170 in which the contact portion with the substrate G has an acute shape so that the contact with the substrate G becomes a stranded contact. By doing so, it is possible to further prevent transfer.
The present invention is not limited to this embodiment.
[0096]
For example, in the above-described embodiment, an apparatus for applying a resist to a glass substrate for LCD has been described as an example. However, it goes without saying that the present invention can be similarly applied to an apparatus for applying a resist to a silicon wafer.
[0098]
【The invention's effect】
  As detailed above, claims 1, 2, 3 or 4According to the present invention, the support pin having a protrusion with a predetermined height from the bottom surface is provided at the position of the bottom surface facing the outer peripheral edge of the substrate to be processed held by the spin chuck. Therefore, the gap between the bottom surface of the rotating cup and the substrate to be processed is always kept constant, and the film thickness defect of the coating film due to the processing agent adhering to the lower surface side of the substrate to be processed is prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an LCD glass substrate coating / developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an LCD glass substrate coating / developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the coating / developing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a coating processing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a vertical sectional view of a coating processing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a coating processing unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially enlarged plan view of the coating processing unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partially enlarged view of a vertical cross section of the coating treatment unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially enlarged view of a plane of the coating processing unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a support pin according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view for explaining a support member according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a partially enlarged view of a plane of a conventional coating processing unit.
FIG. 13 is a vertical sectional view of a conventional coating unit.
FIG. 14 is a table showing evaluation results performed to confirm the effects of the present invention.
[Explanation of symbols]
20 Coater Cup
21 Coater cup body
22 Lid
23 Spin chuck
CP rotating cup
G substrate
70 Support pin

Claims

スピンチャックの外周縁と隣接する開口部を備えた穴空き円盤状の底面部と、
前記底面部の外周縁から回転軸方向に延設された側面部と、
前記底面部から所定の高さの突出部を有し、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に配設された支持ピンとを具備し、
前記支持ピンの配置は前記被処理基板の４角部分の支持ピンが最も被処理基板の周縁部から遠い位置に配置されることを特徴とする回転カップ。A perforated disc-shaped bottom surface with an opening adjacent to the outer periphery of the spin chuck;
A side surface extending in the direction of the rotation axis from the outer periphery of the bottom surface;
A protrusion having a predetermined height from the bottom surface, and a support pin disposed at the position of the bottom surface facing the outer peripheral edge of the substrate to be processed held by the spin chuck;
The rotating cup is characterized in that the support pins are arranged such that the support pins at the four corners of the substrate to be processed are located farthest from the peripheral edge of the substrate to be processed .

請求項１に記載の回転カップであって、
前記支持ピンの高さが、０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする回転カップ。The rotating cup according to claim 1 ,
A rotating cup, wherein the support pin has a height of 0.2 to 0.5 mm.

被処理基板を保持するスピンチャックと、
前記スピンチャックの外周縁と隣接する開口部を備えた穴空き円盤状の底面部と、前記底面部の外周縁から回転軸方向に延設された側面部と、前記底面部から所定の高さの突出部を有し、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に配設された支持ピンと、を備えた回転カップと、
前記被処理基板上に処理剤を供給する手段と、
前記回転カップを開閉する手段とを具備し、
前記支持ピンの配置は前記被処理基板の４角部分の支持ピンが最も被処理基板の周縁部から遠い位置に配置されることを特徴とする塗布装置。A spin chuck for holding a substrate to be processed;
A perforated disk-shaped bottom surface having an opening adjacent to the outer peripheral edge of the spin chuck, a side surface extending in the direction of the rotation axis from the outer peripheral edge of the bottom surface, and a predetermined height from the bottom surface And a support pin disposed at the position of the bottom surface portion facing the outer peripheral edge portion of the substrate to be processed held by the spin chuck,
Means for supplying a treatment agent onto the substrate to be treated;
Means for opening and closing the rotating cup ,
The coating apparatus is characterized in that the support pins are arranged such that the support pins at the four corners of the substrate to be processed are located farthest from the peripheral edge of the substrate to be processed .

請求項３に記載の塗布装置であって、
前記支持ピンの高さが、０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする塗布装置。The coating apparatus according to claim 3 ,
The height of the said support pin is 0.2-0.5 mm, The coating device characterized by the above-mentioned.

被処理基板を保持するスピンチャックと、前記スピンチャックの外周縁と隣接する開口部を備えた穴空き円盤状の底面部と、前記底面部の外周縁から回転軸方向に延設された側面部と、前記底面部から所定の高さの突出部を有し、前記スピンチャックに保持された被処理基板の外周縁部に対向する前記底面部の位置に配設された支持ピンとを備えた塗布装置における塗布方法であって、
前記被処理基板の４角部分の支持ピンが最も被処理基板の周縁部から遠い位置に配置された複数の支持ピンにより前記被処理基板を支持させるとともに前記スピンチャックに保持する工程と、
前記保持された被処理基板を回転させる工程と、
前記被処理基板の処理面に対して溶剤を供給する工程と、
前記被処理基板の回転を停止した後、前記被処理基板の処理面に対して塗布液を供給する工程と、
この後、前記被処理基板を回転させ前記被処理基板の処理面に塗布液を拡散する工程と、
を具備することを特徴とする塗布方法。 A spin chuck for holding a substrate to be processed, a perforated disk-shaped bottom surface portion having an opening adjacent to the outer peripheral edge of the spin chuck, and a side surface portion extending in the rotation axis direction from the outer peripheral edge of the bottom surface portion And a support pin that has a protruding portion having a predetermined height from the bottom surface portion and is disposed at the position of the bottom surface portion that faces the outer peripheral edge portion of the substrate to be processed held by the spin chuck. An application method in an apparatus,
A step of supporting the substrate to be processed by a plurality of support pins arranged at positions farthest from the peripheral edge of the substrate to be processed, and holding the substrate on the spin chuck;
Rotating the held substrate to be processed;
Supplying a solvent to the processing surface of the substrate to be processed;
Supplying the coating liquid to the processing surface of the substrate to be processed after stopping the rotation of the substrate to be processed;
Thereafter, the step of rotating the substrate to be processed and diffusing the coating liquid on the processing surface of the substrate to be processed;
The coating method characterized by comprising.

請求項５に記載の塗布方法であって、
前記支持ピンの高さが、０．２〜０．５ｍｍであることを特徴とする塗布方法。The coating method according to claim 5 ,
The coating method, wherein a height of the support pin is 0.2 to 0.5 mm.