JP4022282B2 - 塗布装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布装置、特に、基板の表面にフォトレジスト等の塗布液を塗布する塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板表面に塗布液を塗布する装置として、特開平4−61955号公報や特開平1−135565号公報に示されたスピンコータが知られている。このスピンコータでは、回転可能なスピンチャック上に基板が保持され、基板の中央部にノズルから処理液が滴下される。その後、基板をスピンチャックとともに回転させて基板表面中央部の塗布液を遠心力によって基板表面全体に拡散させるとともに、基板上の塗布液の膜が所望の厚みとなるように余剰の塗布液を基板外へ振り切る。これにより、基板表面全体に塗布液が塗布される。なお、遠心力によって基板中央から振り切られた塗布液は周囲に飛散し、塗布処理終了後に回収される。
【0003】
このような従来のスピンコータでは、基板周囲に塗布液が飛散するので、基板表面に膜を形成するのに必要な塗布液の量よりも多めに塗布液を供給しなければならない。その結果、塗布液の消費量が多くなる。
【0004】
そこで特開平7−284715号公報に示されるように、スリットノズル等で基板表面を走査することによって基板表面の全域よりもやや小さい所定の範囲に比較的薄く塗布液を供給しておき、その後、この基板を回転させ、前記塗布液を基板表面全体に拡散させる技術も提供されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような技術によれば、予め比較的広い領域に塗布液を供給しているので、基板の回転で塗布液を基板面に塗り広げる必要がなく、そのため塗布液の供給を薄く少なくすることができ、塗布液の消費を抑えることができる。しかし、このような技術によっても、遠心力によって基板周囲に飛散する塗布液の量は少なくなく、さらなる消費量の低減が求められている。
【0006】
本発明の課題は、基板表面に均一に塗布液を供給しつつ、塗布液の消費量を従来の装置に比較してさらに抑えることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の塗布装置は、基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、塗布液供給手段と、移動手段と、間欠領域塗布手段と、回転手段とを備えている。塗布液供給手段は第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて又は連続的に塗布液を吐出可能な手段である。移動手段は塗布液供給手段を基板表面に対して第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる手段である。間欠領域塗布手段は塗布液供給手段を基板表面に対して相対移動させながら基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する手段である。回転手段は間欠領域に塗布液が塗布された基板を回転させて間欠領域に塗布された塗布液を基板の表面全体に拡散させる手段である。そして、塗布液供給手段は第1の方向に長い連続する領域に塗布液を供給するものである。また、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液の吐出及び停止を繰り返して、第1の方向に長い塗布領域を第2の方向に間欠的に形成するものである。
【0008】
この装置では、塗布液供給手段によって、基板表面における第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて又は連続的に塗布液が供給される。そして、この塗布液供給手段を第1の方向と交差する第2の方向に基板に対して相対移動させる。このとき、第1の方向に間隔をあけて塗布液が供給される場合は、相対移動の際に連続的に塗布液を供給することにより、第2の方向に長い塗布領域が第1の方向に間欠的に形成される。また、第1の方向に連続的に塗布液が供給される場合は、相対移動の際に間欠的に塗布液を供給することにより、第1の方向に長い塗布領域が第2の方向に間欠的に形成される。なお、いずれの場合も、回転手段で基板を回転させる際における基板の回転中心には塗布液が供給されるようにする。
【0009】
このようにして間欠領域に塗布液が塗布された基板を回転させ、基板表面全体に均一に塗布液を拡散させる。ここでは、間欠領域に塗布液を供給するので、基板表面の全域よりもやや小さい範囲全部に塗布液を供給する前記公報に記載の場合に比較して、塗布液の消費量をさらに少なくすることが可能である。また、基板上に供給された塗布液は、基板の回転により基板上の未供給の領域へも塗り広げられ、むらなく塗布される。
【0010】
請求項2に記載の塗布装置は、請求項1の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に長い連続するスリット状開口を有するノズルを有している。この場合は、連続するスリット状開口を有するノズルにより塗布液を供給するので、第1の方向における塗布液の供給量のバラツキを少なくでき、基板表面により均一に塗布液を供給できる。
【0011】
請求項3に記載の塗布装置は、請求項1の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に沿って近接して配置された多数の小孔を有するノズルを有している。この場合は、連続するスリット状開口に比較して塗布液の消費量をより抑えることができる。
【0012】
請求項4に記載の塗布装置は、基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、請求項1の装置と同様の、塗布液供給手段と、移動手段と、間欠領域塗布手段と、回転手段とを備えている。そして、塗布液供給手段は、第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液の吐出及び停止を繰り返して、第1及び第2の両方向に間欠的な塗布領域を形成する。
【0013】
この場合は、請求項1の装置と同様の作用に加え、第1及び第2の両方向に間欠的に塗布領域が形成されるので、基板の表面により均一に塗布できるとともに、塗布液の消費量をより抑えることができる。
【0014】
請求項5に記載の塗布装置は、基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、塗布液供給手段と、移動手段と、間欠領域塗布手段と、回転手段とを備えている。塗布液供給手段は第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能である。移動手段は塗布液供給手段を基板表面に対して第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる。間欠領域塗布手段は塗布液供給手段を基板表面に対して相対移動させながら基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する。回転手段は間欠領域に塗布液が塗布された基板を回転させて間欠領域に塗布された塗布液を基板の表面全体に拡散させる。そして、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液を連続的に供給して第2の方向に長い塗布領域を第1の方向に間欠的に形成するものであり、塗布液供給手段は、第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有するノズルを有している。
【0015】
この場合は、請求項1の装置と同様の作用に加え、1つのノズルに複数のスリット状開口が設けられているので、容易に間隔をあけて塗布液を供給できるとともに、各開口からの供給量を容易に均一にできる。
【0016】
請求項6に記載の塗布装置は、基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、塗布液供給手段と、移動手段と、間欠領域塗布手段と、回転手段とを備えている。塗布液供給手段は第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能である。移動手段は塗布液供給手段を基板表面に対して第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる。間欠領域塗布手段は塗布液供給手段を基板表面に対して相対移動させながら基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する。回転手段は間欠領域に塗布液が塗布された基板を回転させて間欠領域に塗布された塗布液を基板の表面全体に拡散させる。そして、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液を連続的に供給して第2の方向に長い塗布領域を第1の方向に間欠的に形成するものであり、塗布液供給手段は、第1の方向に並べて配置されそれぞれ所定の長さのスリット状開口を有する複数のノズルを有している。
【0017】
この場合は、請求項1の装置と同様の作用に加え、各ノズルの開口の形状等を調整することにより、例えば中心付近の供給量を周辺部分に比較して多くする等の、第1の方向の塗布液の供給量を容易に制御できる。
【0018】
請求項7に記載の塗布装置は、請求項4の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有するノズルを有している。この場合は、1つのノズルに複数のスリット状開口が設けられているので、容易に間隔をあけて塗布液を供給できるとともに、各開口からの供給量を容易に均一にできる。
【0019】
請求項8に記載の塗布装置は、請求項4の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に並べて配置されそれぞれ所定の長さのスリット状開口を有する複数のノズルを有している。この場合は、各ノズルの開口の形状等を調整することにより、例えば中心付近の供給量を周辺部分に比較して多くする等の、第1の方向の塗布液の供給量を容易に制御できる。
【0020】
請求項9に記載の塗布装置は、請求項6又は8の装置において、塗布液供給手段は、複数のノズルからの塗布液吐出量をそれぞれ制御するための吐出量制御手段をさらに有している。この場合は、各ノズルの開口の形状等が同じであっても、供給量を制御できる。
【0021】
請求項10に記載の塗布装置は、基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、請求項1の装置と同様の、塗布液供給手段と、移動手段と、間欠領域塗布手段と、回転手段とを備えている。そして、塗布液供給手段は、それぞれ第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有し第2の方向に並べて配置された第1ノズル及び第2ノズルを有している。、また、間欠領域塗布手段は、第1ノズルによって基板上に第2の方向に長い連続した塗布領域を第1の方向に間欠的に形成した後、基板を90゜回転させて第2ノズルによって基板上に第2の方向に長い連続した塗布領域を第1の方向に間欠的に形成する。
【0022】
この場合は、請求項1の装置と同様の作用に加え、第1ノズルの開口の長さと第2ノズルの開口の長さを調節でき、基板の塗布領域の幅を、縦と横とで変えることができる。
【0023】
請求項11に記載の塗布装置は、請求項10の装置において、基板は矩形形状であり、間欠領域塗布手段は、基板の回転中心を含む領域と、基板の一対の辺に沿った領域と、基板の一対の他の辺に沿った領域とで形成される間欠領域に塗布液を塗布する。
【0024】
この場合は、後行程で基板を回転させて塗布液を拡散させる場合に、より容易に塗布液を均一に拡散させることができる。
【0025】
請求項12に記載の塗布装置は、請求項1から11のいずれかの装置において、塗布液供給手段は回転手段に対向可能なように配置されている。
【0026】
この場合は、回転手段に基板を保持させて間欠領域に塗布液を塗布することができ、1ステージで間欠領域の塗布及び回転による拡散が行えるので、装置全体のスペースが小さくなる。
【0027】
請求項13に記載の塗布装置は、基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための 塗布装置であって、請求項1の装置と同様の、塗布液供給手段と、移動手段と、間欠領域塗布手段と、回転手段とを備えている。そしてさらに、塗布液供給手段に対向可能で基板を保持する第1基板保持部と、間欠領域塗布手段によって塗布液が塗布された基板を保持して回転させる第2基板保持部とを備えている。
【0028】
この場合は、請求項1と同様の作用に加え、間欠領域の塗布と回転による拡散とがそれぞれ別の場所で、すなわち、2ステージによって基板への塗布が行われることとなるので、1ステージにおける処理時間が短くなり、全体のスループットが向上する。
【0029】
請求項14に記載の塗布装置は、請求項13の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に長い連続する領域に塗布液を供給するものであり、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液の吐出及び停止を繰り返して、第1の方向に長い塗布領域を第2の方向に間欠的に形成する。
【0030】
この場合も前記同様に、基板表面の全域よりも小さい範囲全部に塗布液を供給する場合に比較して、塗布液を消費量をさらに少なくすることが可能である。
【0031】
請求項15に記載の塗布装置は、請求項13に記載の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液を連続的に供給して第2の方向に長い塗布領域を第1の方向に間欠的に形成する。
【0032】
この場合は、請求項1の場合と逆方向の間欠領域に塗布液が塗布されることになるが、同様に、塗布液の消費量を抑えることができる。
【0033】
請求項16に記載の塗布装置は、請求項13に記載の装置において、塗布液供給手段は、第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、間欠領域塗布手段は、塗布液供給手段の移動中に塗布液の吐出及び停止を繰り返して、第1及び第2の両方向に間欠的な塗布領域を形成する。
【0034】
この場合は、第1及び第2の両方向に間欠的に塗布領域が形成されるので、基板の表面により均一に塗布できるとともに、塗布液の消費量をより抑えることができる。
【0035】
請求項17に記載の塗布装置は、請求項13の装置において、間欠領域塗布手段は、基板表面の同心の複数の環状間欠領域に塗布液を塗布する。
【0036】
この場合は、後行程で基板を回転させて塗布液を拡散させる場合に、より容易に塗布液を均一に拡散させることができる。
【0037】
請求項18に記載の塗布装置は、請求項13の装置において、塗布液供給手段は第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能な第1ノズル部と、第2の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能な第2ノズル部とを有している。そして、移動手段は第1ノズル部を基板表面に対して第2の方向に相対移動させ、かつ第2ノズル部を基板表面に対して第1の方向に相対移動させるものである。
【0038】
この場合は、塗布液供給手段を基板に対して相対移動させ、描画するように塗布領域を形成できる。したがって、同心の複数の環状間欠領域に塗布液を塗布すること等が自在に行える。
【0039】
請求項19に記載の塗布装置は、請求項13の装置において、塗布液供給手段は、それぞれ第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有し第2の方向に並べて配置された第1ノズル及び第2ノズルを有している。また、間欠領域塗布手段は、第1ノズルによって基板上に第2の方向に長い連続した塗布領域を第1の方向に間欠的に形成した 後、基板を90゜回転させて第2ノズルによって基板上に第2の方向に長い連続した塗布領域を第1の方向に間欠的に形成する。
【0040】
ここでは、第1ノズルの開口の長さと第2ノズルの開口の長さを調節でき、基板の塗布領域の幅を、縦と横とで変えることができる。
【0041】
【実施の形態】
[第1実施形態]
図1において、本発明の第1実施形態が採用された塗布装置は、処理部1と、レジスト液圧送部2と、モータ機構26とを主に備えている。この塗布装置では、図2に示すような矩形のガラス基板Pに対してフォトレジスト(以下、単にレジスト液と記す)が塗布され、コーティング処理が行われる。
【0042】
処理部1は、基板Pを真空吸着し水平に保持し得る基板保持部4と、基板保持部4に保持された基板Pに対してレジスト液を供給するレジスト液供給部5とを備えている。基板保持部4は、回転自在であり、モータ機構26によって水平回転させられるようになっている。基板保持部4の周囲には、回転時のレジスト液の飛散を防止するためのカップ6が配置されている。
【0043】
レジスト液供給部5は、図2及び図3に示すように、基板Pの上面に沿って基板Pの短辺方向(図1の奥行き方向;第1の方向)に延びるノズル部7を有している。ノズル部7は、図4に示すように断面が倒立家型の部材である。ノズル部7の底面は、基板Pの長手方向両端から中央に向かって低くなるように傾斜している。また、ノズル部7は基板Pの短辺長さよりも短い長さのスリット(開口)20を有しており、ノズル支持アーム8の下端に固定されている。ノズル支持アーム8の上端部は、移動フレーム9に上下移動可能に支持されている。移動フレーム9は、移動ガイド10に移動可能に支持されている。移動ガイド10は、基板Pの長手方向(図1の左右方向;第2の方向)に沿って延びている。
【0044】
図4に示すように、ノズル部7内部において、スリット20の途中にはスリット20よりも幅の広い液溜め31が形成されている。この液溜め31は、レジスト液供給配管16(後述)から供給されたレジスト液をノズル部7の長手方向(図4の奥行き方向)に均一に拡散させるためのものである。
【0045】
レジスト液圧送部2は、図1に示すように、レジスト液を貯溜したガラス瓶12を収納し、かつ内部が気密に封止された加圧タンク11を有している。加圧タンク11の上部には、図示しない窒素ガス源から加圧された窒素ガスが供給される加圧配管13が開口している。加圧配管13の途中には、給排用三方弁14及びレギュレータ15が加圧タンク11側からこの順に配置されている。なお、三方弁14は、窒素ガスを加圧タンク11に供給するかまたは他に排気するかを選択できる。レジスト液供給配管16は、その一端がガラス瓶12の底面近傍に達しており、他端がノズル部7に接続されている。レジスト液供給配管16の途中には、レジスト液供給弁18及びサックバックバルブ17がガラス瓶12側からこの順で配置されている。
【0046】
さらに、この塗布装置は、図5に示すように、マイクロコンピュータからなる制御部23を備えている。制御部23には、基板保持部4、ノズル支持アーム8及び移動フレーム9の駆動部、給排用三方弁14、レジスト液供給弁18、サックバックバルブ17及びモータ機構26が接続されている。さらに、制御部23には、ノズル支持アーム8や移動フレーム9の位置の検出を行うセンサ等の各種センサ(図示せず)、及びその他の入出力装置が接続されている。
【0047】
塗布装置の動作を、図6及び図7に示す制御フローチャートにしたがって説明する。ステップS1では、塗布装置全体の初期設定を行う。次に、ステップS2に移行し、図示しない搬送機構が基板Pを塗布装置に搬入するのを待つ。基板Pが搬入されると、ステップS3に移行し、基板保持部4により基板Pを真空吸着する。
【0048】
続いて、ステップS4でコーティング処理を行う。コーティング処理では、図7に示すように、始めにステップS10でノズル部7をスタート位置に移動させる。ここでは、ノズル部7が図8に示す点線位置(すなわち基板Pの左端から基板P側に所定距離進入した位置)に配置される。このとき、ノズル部7の底面が基板Pから所定の隙間をあけて配置される。ステップS11では、ノズル部7を基板Pの長手方向に水平移動させる。そして、ステップS12において、ノズル部7を移動させながら、スリット20からのレジスト液の吐出及び停止を所定の周期で繰り返す。これにより、レジスト液は基板Pに対して間欠的に供給されることになる。レジスト液の吐出動作は、三方弁14を供給側に切り換えさらにレジスト液供給弁18を開いて、ガラス瓶12からレジスト液をノズル部7に供給することで行う。また、このステップS12におけるレジスト液の吐出の停止は、レジスト液供給弁18を閉じることによって行う。なお、このステップS12においてレジスト液の供給を行う場合に、基板Pの長手方向の寸法、ノズル部7の移動速度、吐出・停止の繰り返し周期、及び吐出時間を考慮して、基板Pの回転中心(図8のO)には必ずレジスト液が供給されるように制御する。
【0049】
このような処理を実行することによって、図8に示すように、基板Pの短辺方向に長い塗布領域Cが基板Pの長手方向に間欠的に形成される。すなわち、基板Pの回転中心Oを含む間欠領域にレジスト液が供給される。
【0050】
ステップS13では、ノズル部7が図8に矢印で示すように移動して基板Pの予め設定された塗布領域の右端に到達するのを待つ。ノズル部7が基板Pの右端に到達するとステップS14に移行し、三方弁14を排気側に切り換えるとともにレジスト液供給弁18を閉じてレジスト液の供給を完全に停止する。ステップS15では、ノズル部7の移動を停止させる。そしてステップS16で、図3に示すように、ノズル部7を基板Pの右端斜め上方の退避位置に退避させる。
【0051】
次に、ステップS17においてモータ機構26を駆動し、図3に示す状態で基板保持部4を所定の回転速度で回転させる。ステップS18では所定の回転処理時間が経過するのを待つ。この間、基板Pの間欠領域に供給されたレジスト液は遠心力によって外周方向に移動し、その結果基板Pの表面全域にレジスト液が行き渡り、間欠領域以外の領域にもレジスト液が拡散される。次にステップS18からステップS19に移行し、モータ機構26の回転を停止して図6のメインルーチンに戻る。
【0052】
図6のステップS5では、基板保持部4による基板Pの吸着を解除する。ステップS6では、図示しない搬送機構が基板Pを次の処理のために排出するのを待つ。基板Pが搬出されれば、ステップS2に戻り、次の基板Pが搬入されるのを待つ。なお、本実施形態において、サックバックバルブ17によるレジスト液の引き戻し動作は、ステップS12における周期的な吐出の停止毎に行ってもよいし、ステップS12では行わずにステップS14での吐出停止時にのみ行うようにしてもよい。
【0053】
〔変形例〕
(a)図7のステップS12におけるレジスト液の吐出・停止の繰り返し周期を、基板Pの位置によって変えてもよい。
【0054】
図9に示す例では、基板Pの中央部における塗布領域C0の幅を、周辺部に比較して大きくしている。すなわち、中央部分に比較的多量のレジスト液を供給しても、遠心力によって基板外部に飛散する量が少ない。しかし、周辺部分に供給されたレジスト液は基板の外部に飛散しやすい。そこで、この図9に示す例では、レジスト液の供給量を、中央部は多く、周辺部に行くほど少なくしている。したがって、各塗布領域の幅は、塗布領域C0>塗布領域C1>塗布領域C2>塗布領域C3となっている。
【0055】
このような例では、レジスト液をより効率的に基板P全体に塗布することができ、レジスト液の消費量をより抑えることができる。
【0056】
(b)前記例では、ノズル部7に、基板の短辺方向に延びるスリット20を形成したが、図10(a)に示すように、スリットに代えて、基板の短辺方向に沿って近接して配置された複数の小孔41を有するノズル部40を用いてもよい。また、図10(b)に示すように、基板の短辺方向中央部にスリット20を、その両側に複数の小孔41を有するノズル部40としてもよい。なお、図10(a)(b)は、ノズル部40を底面から見た図であり、矢印Mはノズル部41の移動方向を示している。
【0057】
[第2実施形態]
図11に本発明の第2実施形態による塗布装置に適用されるノズル部50を示す。この例では、ノズル部50はその延びる方向(基板の短辺方向)に沿って複数のスリット51を有している。ここでは、各スリット51の長さはいずれも同じである。
【0058】
このようなノズル部50を用いてレジスト液を供給することにより、図12に示すように、基板Pの長手方向に長い塗布領域Cを短辺方向に間欠的に形成することができる。図11及び12における矢印Mはノズル部50の移動方向を示している。なお、このようなノズル部50を用いる場合は、先の例における図7のステップS12において、レジスト液を連続して吐出する。他の処理は先の例と同じである。もちろん、この例においても、基板Pの回転中心Oにはレジスト液が必ず供給されるようにスリット51を配置する。
【0059】
〔変形例〕
(a)この第2実施形態の変形例として、ノズル部50の各スリットの長さを変えて、前述のように、中央部の塗布領域の幅が周辺部の塗布領域の幅に比較して大きくなるようにしてもよい。
【0060】
(b)図12に示すような間欠領域にレジスト液を塗布する場合、図13(a)に示すように、それぞれが前述のようなスリット51を有する複数のノズル部60a,60b,60c,60d,60eを、基板の短辺方向に並べて配置してもよい。この場合、中央部のノズル部60cにレジスト液供給弁61を連結し、中間部の1対のノズル部60b,60dにレジスト液供給弁62を連結し、最も外側の1対のノズル部60a,60eにレジスト液供給弁63を連結して、各ノズル部60a〜60eに供給するレジスト液の量を個別に制御できるようにするのが望ましい。もちろん、各ノズル部のそれぞれにレジスト液供給弁を連結して、すべてのノズル部に対するレジスト液供給量を個別に制御できるようにしてもよい。
【0061】
(c)図13(b)に示すように、中央部にスリット51を有するノズル部60fと、両端側に複数の小孔41を有するノズル部60gとを組み合わせて用いてもよい。
【0062】
(d)この第2実施形態のノズル部50,60を用いて、第1実施形態と同様にレジスト液の吐出及び停止を周期的に繰り返すことによって、第1の方向と第2の方向の両方向に間欠的な塗布領域を形成することができる。また、ノズル部60f,60gを用いて、その両方又はいずれか一方を、吐出及び停止を周期的に繰り返すようにしてもよい。
【0063】
[第3実施形態]
前記第1及び第2実施形態では、一方向の長い塗布領域を他方向に間欠的に形成したが、この実施形態では、同心の環状領域を間欠的に形成している。
【0064】
この場合のノズル部の構成を図14に示す。この図に示されたノズル部70は、基板Pの回転中心Oを中心に回転自在となっており、半径方向に長く延びている。そして、その底部には複数のスリット71a,71b,71c,71dがノズル部70の延びる方向に沿って配置されている。スリット71aは回転中心Oを含むように配置されており、また、各スリットの長さは、周辺部にいくに従って短くなっている。すなわち、スリットの長さは、スリット71a>スリット71b>スリット71c>スリット71dとなっている。なお、ノズル部70は、基板Pの搬送等に妨げとならないように、基板Pの上方から退避した位置と、図14に示す位置とを取り得るように移動自在である。
【0065】
このようなノズル部70を回転させて得られる間欠塗布領域を図15に示す。塗布領域C0はスリット71aによって、塗布領域C1はスリット71bによって、塗布領域C2はスリット71cによって、塗布領域C3はスリット71dによってレジスト液が供給されて形成されたものである。なお、領域C3を形成するスリット71dは基板の長辺部分で基板の表面上から外れてしまうが、その間はスリット71dからのレジスト液の供給のみ停止できるように弁等を設けることが望ましい。
【0066】
このような実施形態では、複数の環状の塗布領域が同心に形成されるので、回転によって各塗布領域のレジスト液が拡散しやすく、少ないレジスト液でより均一に塗布を行うことができる。
【0067】
〔変形例〕
(a)図16に示すように、2つのノズル部75,76を用いて複数の環状の塗布領域を同心に形成することもできる。この例では、第1ノズル部75は、基板Pの短辺方向に延びるように形成されており、基板P上方で基板Pの長手方向に移動可能である。また、第2ノズル部76は、基板Pの長手方向に延びるように形成されており、基板P上方で基板Pの短辺方向に移動可能である。そして、第1ノズル部75は基板Pの短辺方向に沿って配置された複数のスリット75a〜75cを有している。中央部のスリット75aは最も長さが長く、それに隣接する中間部の1対のスリット75bはこれに次いで長く、最も周辺部の1対のスリット75cは最も短くなっている。すなわち、各スリットの長さは、スリット75a>1対のスリット75b>1対のスリット75cとなっている。また、第2ノズル部76は基板Pの長手方向に沿って配置されたそれぞれ1対のスリット76b,76cを有しており、中央側のスリット76bの長さは第1ノズル部75のスリット75bの長さと同じで、外側のスリット76cの長さは第1ノズル部75のスリット75cの長さと同じになっている。
【0068】
そして、各スリットには、個別にレジスト液供給弁(図示せず)が連結されており、それぞれのスリットからのレジスト液の供給タイミングを制御できるようになっている。
【0069】
このようなノズル部によって環状の塗布領域を形成する場合は、まず図17(a)に示すように、第1ノズル部75を基板Pの長手方向に移動させながら各スリットからのレジスト液の供給タイミングを制御して、基板の長手方向に長い塗布領域を短辺方向に間欠的に形成する。この場合、最も外側の塗布領域を最も長く、中間部の塗布領域をその次に長く、中央部の塗布領域を最も短くする。次に、図17(b)に示すように、第2ノズル部76を基板Pの短辺方向に移動させながら各スリットからのレジスト液の供給タイミングを制御して、基板Pの短辺方向に長い塗布領域を基板Pの長手方向に間欠的に形成する。これらの塗布領域によって、中央部の塗布領域C0と、中間部の環状の塗布領域C1と、外周部の環状の塗布領域C2とが同心に形成される。そして、各塗布領域は、外側にいくに従ってその幅が狭くなっている。
【0070】
(b)図17(b)に示すような環状の間欠塗布領域は、1つのノズル部によっても形成できる。すなわち、まず、図18(a)に示すように、ノズル部75を基板Pの長手方向に移動させながら各スリット75a〜75cからのレジスト液の供給タイミングを制御して、基板Pの長手方向に長い塗布領域を基板Pの短辺方向に間欠的に形成する。次に、基板Pを90゜回転する。この状態を図18(b)に示している。次に、先とは逆方向にノズル部75を移動させながらレジスト液の供給タイミングを制御して、先に形成された塗布領域を連結するように塗布領域を形成する。これにより、図17の例とほぼ同様の複数の環状の塗布領域を同心に形成できる。
【0071】
(c)また、図19に示すように、基板上方でX,Y方向に移動可能でかつ所定の幅のスリット81を有するノズル部80を用いて、複数の環状の塗布領域を同心に形成することもできる。すなわち、ノズル部80を図の矢印に沿って描画するように移動させることにより、基板の回転中心Oを含む塗布領域C0と、その周囲の塗布領域C1と、外周部の塗布領域C2とを、同心に形成することができる。
【0072】
(d)また、第2実施形態における図11に示したノズル部50を、基板Pの回転中心Oの上方を通る位置に停止させて設け、ノズル部50から液を吐出しつつ基板Pを180゜回転させることによっても、塗布領域を同心に形成することができる。さらに、図11に示したノズル部50を半分の長さのものとし、基板Pの回転中心Oの上方を通る位置に停止させ、基板Pを360゜回転させることによっても塗布領域を同心に形成できる。
【0073】
[第4実施形態]
図20に第4実施形態を示す。この例では、基板Pの長手方向に並ぶ2つのノズル部83,84を有している。第1ノズル部83は基板Pの短辺方向に沿って2つのスリット83a,83bを有しており、第2ノズル部84は基板Pの短辺方向に沿って3つのスリット84a,84b,84cを有している。スリット83aとスリット84aとは基板の長手方向において一部が重なるがずれて配置されている。また、スリット83bとスリット84cとの関係も同様である。また、スリット84bは基板Pの短辺方向の中央部に形成されている。そして、各スリットの幅(長さ)寸法は、スリット84b>スリット84a=84c>スリット83a=83bとなっている。
【0074】
このような実施形態では、まず第1及び第2ノズル部83,84を基板の長手方向(図20の矢印M方向)に移動させながら、第1ノズル部83のみを用いて基板Pの長手方向に長い塗布領域を基板Pの短辺方向に間欠的に形成する。次に、基板Pを90゜回転させ、前記両ノズル部83,84を先とは逆方向(図21の矢印方向)に移動させながら第2ノズル部84のみを用いて基板の短辺方向に長い塗布領域を基板Pの長手方向に間欠的に形成する。
【0075】
このようにして形成される間欠塗布領域を図21に示す。図において、実線で示す領域は第1ノズル部83によって形成された塗布領域であり、一点鎖線で示す領域は第2ノズル部84によって形成されるべき塗布領域である。
【0076】
この場合は、基板Pにおける長手方向の塗布領域と短辺方向の塗布領域の幅や位置をノズル部のスリットを変えることによって個別に制御することができる。
【0077】
[第5実施形態]
前記各実施形態では、基板Pにレジスト液を塗布する工程と基板Pを回転させてレジスト液を拡散させる工程とを1つのステージで行うようにしたが、これらを別々のステージで行うようにしてもよい。
【0078】
この例を図22に示す。図に示す装置は、塗布処理ステージ85と、回転拡散ステージ86とを有している。そして、これらの各ステージ間で基板を搬送するための搬送ロボット(図示せず)が設けられている。
【0079】
塗布処理ステージ85は、例えば前記第1実施形態で示したようなノズル部7と、基板保持装置90とを有している。ここでの基板保持装置90は回転しない。ノズル部7は、基板保持装置90の表面に沿って図の矢印方向に移動可能である。またこのノズル部7には、前述したような、レジスト液をノズル部7に供給するための各装置が連結されている。
【0080】
また、回転拡散ステージ86は、基板を保持して回転可能な基板回転装置91を有している。この基板回転装置91は、図示しないモータ等の回転機構によって回転させられるようになっている。
【0081】
このような装置では、塗布処理ステージ85において、前述したような間欠領域にレジスト液が塗布される。そして、この間欠領域にレジスト液が塗布された基板が回転拡散ステージ86に搬送され、このステージにおいて基板が回転されて、間欠領域に塗布されたレジスト液が基板表面の全体に拡散される。
【0082】
ここでは、1つのステージで塗布及び回転を行う場合に比較して、各ステージでの処理時間が短くなる。したがって、装置のスループットが向上し、全体の処理時間が短縮される。
【0083】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の装置に比較して塗布液の消費量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態による塗布装置のブロック模式図。
【図2】 塗布処理時のノズル部の部分斜視図。
【図3】 塗布処理時の一状態を示す概略正面図。
【図4】 図2のIV−IV断面図。
【図5】 塗布装置の制御構成を示すブロック模式図。
【図6】 塗布装置の制御フローチャート。
【図7】 塗布装置の制御フローチャート。
【図8】 塗布処理時の一状態を示す平面図。
【図9】 第1実施形態の変形例による塗布状態を示す基板の平面図。
【図10】 本発明の第1実施形態の他の変形例によるノズル部の底面図。
【図11】 本発明の第2実施形態によるノズル部の底面図。
【図12】 前記第2実施形態による塗布状態を示す基板の平面図。
【図13】 前記第2実施形態の変形例によるノズル部の模式図。
【図14】 本発明の第3実施形態によるノズル部の平面図。
【図15】 前記第3実施形態による塗布状態を示す基板の平面図。
【図16】 前記第3実施形態の変形例によるノズル部の平面図。
【図17】 前記第3実施形態の変形例による塗布状態を示す基板の平面図。
【図18】 前記第3実施形態の別の変形例によるノズル部及び塗布状態を示す平面図。
【図19】 前記第3実施形態のさらに別の変形例によるノズル部及び塗布状態を示す平面図。
【図20】 本発明の第4実施形態によるノズル部及び基板の平面図。
【図21】 前記第4実施形態による塗布状態の平面図。
【図22】 本発明の第5実施形態による塗布装置の正面模式図。
【符号の説明】
1 処理部
4 基板保持部
5 レジスト液供給部
7,40,50,60a〜60e,70,75,76,80,83,84 ノズル部
18,61,62,63 レジスト液供給弁
20,51,71a〜71d,75a〜75c,76b,76c,80a,83a,83b,84a〜84c スリット
23 制御部
90 基板保持装置
91 基板回転装置
Claims (19)
- 基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、
第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて又は連続的に塗布液を吐出可能な塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる移動手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して相対移動させながら前記基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する間欠領域塗布手段と、
間欠領域に塗布液が塗布された前記基板を回転させて前記間欠領域に塗布された塗布液を前記基板の表面全体に拡散させる回転手段とを備え、
前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に長い連続する領域に塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液の吐出及び停止を繰り返して、前記第1の方向に長い塗布領域を前記第2の方向に間欠的に形成する、
塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に長い連続するスリット状開口を有するノズルを有している、請求項1に記載の塗布装置。
- 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に沿って近接して配置された多数の小孔を有するノズルを有している、請求項1に記載の塗布装置。
- 基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、
第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて又は連続的に塗布液を吐出可能な塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる移動手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して相対移動させながら前記基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する間欠領域塗布手段と、
間欠領域に塗布液が塗布された前記基板を回転させて前記間欠領域に塗布された塗布液を前記基板の表面全体に拡散させる回転手段とを備え、
前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液の吐出及び停止を繰り返して、前記第1及び第2の両方向に間欠的な塗布領域を形成する、
塗布装置。 - 基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、
第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能な塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる移動手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して相対移動させながら前記基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する間欠領域塗布手段と、
間欠領域に塗布液が塗布された前記基板を回転させて前記間欠領域に塗布された塗布液を前記基板の表面全体に拡散させる回転手段とを備え、
前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液を連続的に供給して前記第2の方向に長い塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成するものであり、
前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有するノズルを有している、
塗布装置。 - 基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、
第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能な塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる移動手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して相対移動させながら前記基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する間欠領域塗布手段と、
間欠領域に塗布液が塗布された前記基板を回転させて前記間欠領域に塗布された塗布液を前記基板の表面全体に拡散させる回転手段とを備え、
前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液を連続的に供給して前記第2の方向に長い塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成するものであり、
前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に並べて配置されそれぞれ所定の長さのスリット状開口を有する複数のノズルを有している、
塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有するノズルを有している、請求項4に記載の塗布装置。
- 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に並べて配置されそれぞれ所定の長さのスリット状開口を有する複数のノズルを有している、請求項4に記載の塗布装置。
- 前記塗布液供給手段は、前記複数のノズルからの塗布液吐出量をそれぞれ制御するための吐出量制御手段をさらに有している、請求項6又は8に記載の塗布装置。
- 基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、
第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて又は連続的に塗布液を吐出可能な塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる移動手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して相対移動させながら前記基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する間欠領域塗布手段と、
間欠領域に塗布液が塗布された前記基板を回転させて前記間欠領域に塗布された塗布液を前記基板の表面全体に拡散させる回転手段とを備え、
前記塗布液供給手段は、それぞれ前記第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有し前記第2の方向に並べて配置された第1ノズル及び第2ノズルを有し、
前記間欠領域塗布手段は、前記第1ノズルによって前記基板上に前記第2の方向に長い連続した塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成した後、前記基板を90゜回転させて前記第2ノズルによって前記基板上に前記第2の方向に長い連続した塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成する、
塗布装置。 - 前記基板は矩形形状であり、
前記間欠領域塗布手段は、前記基板の回転中心を含む領域と、前記基板の一対の辺に沿った領域と、前記基板の一対の他の辺に沿った領域とで形成される間欠領域に塗布液を塗布する、請求項10に記載の塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は前記回転手段に対向可能なように配置されている、請求項1から11のいずれかに記載の塗布装置。
- 基板を回転させて基板表面に塗布液を塗布するための塗布装置であって、
第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて又は連続的に塗布液を吐出可能な塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に相対移動させる移動手段と、
前記塗布液供給手段を前記基板表面に対して相対移動させながら前記基板の回転中心を含む間欠領域に塗布液を塗布する間欠領域塗布手段と、
間欠領域に塗布液が塗布された前記基板を回転させて前記間欠領域に塗布された塗布液を前記基板の表面全体に拡散させる回転手段と、
前記塗布液供給手段に対向可能で前記基板を保持する第1基板保持部と、
前記間欠領域塗布手段によって塗布液が塗布された基板を保持して回転させる第2基板保持部と、
を備えている塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に長い連続する領域に塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液の吐出及び停止を繰り返して、前記第1の方向に長い塗布領域を前記第2の方向に間欠的に形成する、
請求項13に記載の塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液を連続的に供給して前記第2の方向に長い塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成する、
請求項13に記載の塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は、前記第1の方向に沿った長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を供給するものであり、
前記間欠領域塗布手段は、前記塗布液供給手段の移動中に前記塗布液の吐出及び停止を繰り返して、前記第1及び第2の両方向に間欠的な塗布領域を形成する、
請求項13に記載の塗布装置。 - 前記間欠領域塗布手段は、前記基板表面の同心の複数の環状間欠領域に塗布液を塗布する、請求項13に記載の塗布装置。
- 前記塗布液供給手段は前記第1の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能な第1ノズル部と、前記第2の方向に長い領域に所定の間隔をあけて塗布液を吐出可能な第2ノズル部とを有し、
前記移動手段は前記第1ノズル部を前記基板表面に対して前記第2の方向に相対移動させ、かつ前記第2ノズル部を前記基板表面に対して前記第1の方向に相対移動させるものである、請求項13に記載の塗布装置。 - 前記塗布液供給手段は、それぞれ前記第1の方向に間欠的に形成された複数のスリット状開口を有し前記第2の方向に並べて配置された第1ノズル及び第2ノズルを有し、
前記間欠領域塗布手段は、前記第1ノズルによって前記基板上に前記第2の方向に長い連続した塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成した後、前記基板を90゜回転させて前記第2ノズルによって前記基板上に前記第2の方向に長い連続した塗布領域を前記第1の方向に間欠的に形成する、
請求項13に記載の塗布装置。
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