JP4570001B2 - 液供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶装置に使われるガラス基板上にレジスト液を供給する液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置は半導体デバイス製造プロセスと同様のプロセスにより製造される。
かかるプロセスにおけるフォトレジスト工程では、ガラス基板上にレジスト膜を形成し、露光処理を行い、その後現像処理を行っている。
【０００３】
上記のレジスト膜を形成する工程では、例えばガラス基板を回転させながら、その中心にレジスト液を供給し、レジスト液を遠心力によりガラス基板全面に伸展する、スピンコート法が一般的に採用されている。
【０００４】
このようなスピンコート法では、例えばガラス基板をスピンチャックに載置した状態で、これらガラス基板及びスピンチャックを回転させずに、ガラス基板の中心にノズルからレジスト液を供給する。
【０００５】
次いで、スピンチャックを下方から包囲する回転カップに、蓋体を被せてガラス基板を回転カップと蓋体内に封入する。そして、ガラス基板を回転カップとともに回転させ、レジスト液をガラス基板の回転力と遠心力とによりガラス基板の中心から周縁に向けて拡散させて、ガラス基板上にレジスト膜を形成するとともに、このレジスト膜の膜厚を整えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の回転カップ内でスピンチャックがガラス基板を保持した状態では、スピンチャックの基板保持面と回転カップの床面との間に高低差があることから、これらの境界に対応するガラス基板の表面が熱的に不連続となり、例えば有機絶縁膜用のレジスト膜等においてはこの位置にチャック跡が発生する、という問題がある。
【０００７】
このため、例えばスピンチャックの基板保持面と回転カップの床面との間に高低差をなくすことが考えられるが、その場合にはスピンチャックを下降させる際にガラス基板が回転カップの床面に当接し、ガラス基板の欠け等の不良が発生する、という問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づきなされたもので、基板の欠け等の不良を発生させることもなく、チャック跡等の発生を抑制することができる液供給装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の液供給装置は、基板のほぼ中央部分を回転可能に保持する第１の材料からなる保持面を有し、昇降可能な保持部材と、前記保持面により保持された基板を収容すると共に、前記保持部材と同期して回転可能であり、かつ、床面が前記第１の材料とは異なる第２の材料からなる収容容器と、降下した前記保持部材の下方に配置され、前記収容容器の床面と前記保持面との間に高低差を有するように前記収容容器の下面を支持する支持部材と、前記高低差を前記下面と前記支持部材との間に介挿される介挿部材の枚数により調整する調整機構と、前記保持部材により保持された基板上に液を供給する液供給機構とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、保持部材の保持面の材料と収容容器の床面の材料とを異なるものとし、更に保持面と床面との間の高低差を調整可能としたので、保持面と床面との間の高低差に起因する基板表面における熱的不連続性を抑制でき、基板の欠け等の不良を発生させることもなく、チャック跡等の発生を抑制することができる。また、簡単な構成で正確に高低差の調整を行うことができる。
【００１１】
本発明の一の形態によれば、前記収容容器の下面を支持する支持部材を更に有し、前記調整機構は、前記収容容器と前記支持部材との間に介挿される介挿部材の枚数により前記高低差を調整するものであることを特徴とする。これにより、簡単な構成で正確に高低差の調整を行うことができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記調整機構は、前記介挿部材が介挿された前記収容容器と前記支持部材との間を固定するため、前記床面から前記支持部材に向けて螺着された螺着部材と、前記螺着部材の頭の覆うと共に、前記床面とほぼ同一の平面を構成し、かつ、少なくとも表面が前記第２の材料からなるキャップとを更に具備することを特徴とする。これにより、固定部材（螺着部材）に起因して基板表面に熱的不連続が発生することを防止することができる。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、前記保持面が、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、カーボン等の樹脂材料からなり、前記床面が、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料からなることを特徴とする。これらの熱伝導率がかなり異なるこれらの材料の組み合わせにより上記の熱的不連続性の抑制制御を容易に行うことができる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記収容容器の床面には、前記基板の裏面を保持する例えば高さがほぼ０．２ｍｍ程度の支持ピンが設けられていることを特徴とする。これにより、保持部材が下降した際に基板が収容容器の床面に当接して基板の欠け等が発生することをより確実に防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明が適用される液晶装置に使われるガラス基板のレジスト塗布・現像処理システムを示す平面図である。
【００１７】
この塗布・現像処理システムは、複数の矩形のガラス基板（以下、単に「ガラス基板」と呼ぶ。）Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１及びインターフェイス部３が配置されている。
【００１８】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０ａ上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００１９】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２、１３、１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５、１６が設けられている。
【００２０】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００２１】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００２２】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ、２４ｂ、２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック３２、３３が配置されている。
【００２３】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄処理ユニット２１ａ、レジスト処理ユニット２２、現像処理ユニット２４ａのようなスピナー系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニットや冷却処理ユニット等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２４】
また、中継部１５、１６のスピナー系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２５】
上記主搬送装置１７，１８，１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアーム１７ａ，１８ａ，１９ａを有している。
【００２６】
上記主搬送装置１７は、搬送機構１０のアーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５、１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２７】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板を受け渡しする際に一時的に基板Ｇを保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファーカセットを配置する２つのバッファステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装置との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２８】
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。
【００２９】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システムにおいては、カセットＣ内の基板Ｇが、処理部２に搬送され、処理部２では、まず、前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ，２１ｂでスクラバー洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００３０】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニット（ＨＰ）の一つでプリベーク処理され、処理ブロック２９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００３１】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１，３２，３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ，２４ｂ，２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃのいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９，１８，１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００３２】
次に、本発明の一実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２について説明する。
【００３３】
図２はそのレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２の模式的断面図である。
【００３４】
図２に示すように、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２には、駆動装置４０により回転されるスピンチャック４１が昇降可能でかつ回転自在に設けられ、このスピンチャック４１上には、基板Ｇがその表面を水平にしながら基板Ｇのほぼ中央部分を吸着して載置されるようになっている。また、このスピンチャック４１とともに回転され、下方からスピンチャック４１および基板Ｇを包囲する有底円筒形状の回転カップ４２が設けられている。
【００３５】
スピンチャック４１の基板保持面６３は、後述する調整機構により回転カップ４２の床面６４よりも例えば０．３ｍｍ±０．１ｍｍ程度高い位置に調整されている。また、スピンチャック４１の少なくとも基板保持面６３は、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、カーボン等の樹脂材料からなり、回転カップ４２の少なくとも床面６４は、床面が、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料からなる。
【００３６】
この回転カップ４２の外周側には、回転カップ４２の外周側と下方側を覆い、中空リング上のドレインカップ４４が配置されている。このドレインカップ４４は、レジスト塗布の際に飛散したレジスト液を下方に導くことが可能となっている。
【００３７】
回転カップ４２の上部開口には、図示しない搬送アームにより、中央部に開口４６を有する環状の蓋体４５が装着されるようになっている。この環状の蓋体４５は、回転カップ４２が基板Ｇとともに回転される際、回転カップ４２とともに回転するようになっている。
【００３８】
回転カップ４２の上方には、図示しない装着アームによって、外蓋６０が装着されるようになっており、この外蓋６０の上には支持柱５０が立設されている。
【００３９】
支持柱５０からは、基板Ｇにレジスト液や溶剤を供給するための噴頭４９を先端に有するアーム４８が支持柱５０から延出している。この噴頭４９には、レジスト液を吐出するためのレジスト液吐出ノズル５１と、シンナー等の溶剤を吐出するための溶剤吐出ノズル５２とからなる多系統のノズルユニットが設けられている。
【００４０】
また、アーム４８は、支持柱５０内の機構（図示せず）により進退可能及び昇降可能に構成され、レジスト液や溶剤の吐出時には、レジスト液吐出ノズル５１や溶剤吐出ノズル５２が基板Ｇの上方であって、環状の蓋体４５の開口４６の上方に位置される一方、レジスト液等の吐出後には、待避位置に移動されるようになっている。
【００４１】
この環状の蓋体４５の開口４６には、小蓋５３が装着されるように構成されている。この小蓋５３は、図示を省略した昇降機構により昇降可能に構成されている。
【００４２】
スピンチャック４１の下方には、回転カップ４２の支持部材としてのロータベース６１が配置されている。
【００４３】
図３は図２の一部拡大図であり、図４は図２の一部分解斜視図である。
【００４４】
これらの図にも示すように、回転カップ４２とロータベース６１との間には、調整機構を構成する介挿部材としての数枚のシム６２が介挿されている。これらの各シム６２は、例えば環状をなし、２分割され、厚さが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とされている。２分割することで回転カップ４２とロータベース６１との間に介挿された際の変形を防止できる。また、厚さを０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とすることで、スピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４との間の高低差の調整を精度よく行うことができる。このシム６２には、ネジ７１を貫通するための孔７２が例えば８カ所に設けられている。
【００４５】
上記の孔７２の対応するように、回転カップ４２には貫通孔７３が８カ所に設けられ、ロータベース６１にはネジ切り孔７４が８カ所に設けられている。そして、各ネジ７１は回転カップ４２の床面６４側からロータベース６１に向けて螺着されており、これにより回転カップ４２とロータベース６１とがシム６２を介して固定されるようになっている。
【００４６】
回転カップ４２の各貫通孔７３には、ネジ７１の頭を隠すようにキャップ７５が取り付けられている。キャップ７５の表面は、回転カップ４２の床面６４とほぼ同一の面を構成し、しかも回転カップ４２の床面６４と同一の材料、例えばＡｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料から構成されている。これにより、床面６４において熱伝導率が不均一になることを防止することができる。また、図５にも示すように、ネジ７１の頭の六角穴７１ａには、樹脂製のリング部材７１ｂが挿入されており、このリング部材７１ｂの内周側にキャップ７５の脚部７５ａが挿入されている。
【００４７】
また、スピンチャック４１は、基板Ｇを主搬送装置１８との間で受け渡しをする際には蓋体４５及び外蓋６０が外された状態でロータベース６１から離れて点線の位置まで上昇している。また、スピンチャック４１は、液供給時等には図２の実線の如く下降してＯリング６５を介してロータベース６１に密着するようになっている。そして、駆動装置４０により、スピンチャック４１、ロータベース６１、回転カップ４２及び蓋体４５、更には小蓋５３が一体的に回転するようになっている。
【００４８】
また、上述したようにシム６２の枚数によりスピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４との高低差を調整することができるが、本実施形態では、特に図３に示すように、スピンチャック４１の基板保持面６３が回転カップ４２の床面６４よりも０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、例えば０．３ｍｍ±０．１ｍｍ程度高く（高さｈ１）することで、回転カップ４２の床面６４とスピンチャック４１の基板保持面６３との境界に対応する基板Ｇの表面にチャック跡が発生しなくなった。
【００４９】
さらに、図４にも示すように、スピンチャック４１により保持された基板Ｇの外周に沿って該外周と対向するように回転カップ４２の床面６４上にプレート６６が設けられている。このプレート６６の高さｈ２は、スピンチャック４１により保持された基板Ｇの表面よりも高い方が好ましく、例えば基板Ｇの厚さを０．７ｍｍとしたときに０．７ｍｍ〜２ｍｍ程度、より好適にはほぼ１．５ｍｍとされている。これにより、回転カップ４２内で発生したミストを含んだ気流が基板Ｇの裏面と床面６４との隙間に回り込むことをより効果的に防止することができる。すなわち、プレート６６の高さが０．７ｍｍよりも小さいと上記の回り込みが発生し易くなり、２ｍｍよりも大きいと基板Ｇの外周方向に飛散しようとする液がプレート６６で反射する不具合が発生し易くなるからである。
【００５０】
プレート６６の基板Ｇとの対向面６７は、３０°〜６０°程度傾斜しており、該対向面６７と基板Ｇの端部との隙間は例えば３ｍｍ程度とされている。このように対向面６７が傾斜していることにより、レジスト液やシンナーがプレート６７で反射して基板Ｇ側に飛散することを防止でき、また基板Ｇの裏面と床面６４との隙間に向けて気流が発生することも防止できる。
【００５１】
回転カップ４２の床面６４には、基板Ｇの裏面を保持する支持ピン６８が例えば４隅にそれぞれ１本、合計４本設けられている。これらの支持ピン６８は、例えばＰＣＴＦＥ材からなり、高さがほぼ０．２ｍｍ程度であり、太さがφ８ｍｍ程度である。このように床面６４に支持ピン６８が設けられているので、スピンチャック４１が下降した際に基板Ｇが床面６４に当接することを確実に防止できる。従って、基板Ｇの欠け等が発生することはなくなる。
【００５２】
また、回転カップ４２の底部の外周側部分には、円周上に複数の空気の流出孔６９が設けられており、環状の蓋体４５の外周側部分には、円周上に複数の空気の流入孔７０が設けられている。回転カップ４２を回転させることにより、回転カップ４２内の空気に遠心力が働き、回転カップ４２の流出孔６９から空気が外部に流出されるとともに、蓋体４５の流入孔７０を介して外部から空気が流入されるような気流が生起される。この流出孔６９および流入孔７０の大きさを変更して気流を調整することにより、基板Ｇ周辺のレジスト液の乾燥速度を調整して拡散速度を調整できるため、基板Ｇ周辺のレジスト膜の膜厚を制御することができるとともに、膜厚の均一性を維持することができる。
【００５３】
次に、このように構成されるレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）により基板Ｇ表面にレジスト膜を形成する際の動作について説明する。図７は、基板Ｇの回転速度と処理時間とレジスト吐出量との関係を示すグラフである。
【００５４】
まず、蓋体４５が図示しない搬送アームにより回転カップ４２から外されるとともに、基板Ｇが図示しない搬送アームによりスピンチャック４１上に搬送されて真空吸着される。
【００５５】
蓋体４５が図示しない搬送アームにより回転カップ４２の上部開口に装着され、次いで、レジスト液吐出ノズル５１および溶剤吐出ノズル５２が基板Ｇの上方であって、環状の蓋体４５の開口４６の上方に位置される。
【００５６】
次に図６を用いて、基板Ｇの回転速度及びレジスト吐出量の経時変化について説明する。図６において、横軸は処理時間軸、縦軸は回転速度及びレジスト吐出量を示し、実線は回転速度、点線はレジスト吐出量を示している。
【００５７】
図６に示すように、基板Ｇの回転開始前に、溶剤吐出ノズル５２から、シンナー等の溶剤が環状の蓋体４５の開口４６を通して基板Ｇに吐出される。次いで、基板Ｇおよび回転カップ４２の回転が開始されると同時に、レジスト液吐出ノズル５１からレジスト液が蓋体４５の開口４６を通して基板Ｇに吐出され、基板Ｇ上にレジスト膜が形成される。回転カップ４２は、回転開始後、徐々にその回転速度が上昇され、この上昇時に吐出量が一定量に保持されてレジスト液が供給される。その後、回転カップ４２及び基板Gは、回転速度１５００ｒｐｍにて一定時間保持され、この回転速度が維持された後、回転速度が低下されて、基板Ｇおよび回転カップ４２が停止される。レジスト液の吐出量は、回転カップ４２の回転速度が一定速度となった時から減少される。そして、レジスト液の供給を開始してから回転カップ４２の回転が停止するまでに、段階的にレジスト液の吐出量は減少され、回転カップ４２の回転の停止と同時にレジスト液の吐出が停止される。レジスト液の吐出は約４秒間行なわれる。この溶剤およびレジスト液の吐出時、蓋体４５により、溶剤およびレジスト液の外部への飛散が防止される。レジスト液の吐出停止後、溶剤吐出ノズル５２とレジスト液吐出ノズル５１が待避位置に移動される。本実施形態では、基板回転時に、回転カップの回転速度を上昇させる間に塗布すべきレジスト液の吐出量のほとんどが吐出され、その後はレジスト液の吐出量が減少されて吐出される。このようにレジスト液の吐出量を可変可能とすることにより、レジスト膜の表面の乾燥を抑制しつつ、余剰なレジスト液の吐出を小さく抑えることができる。
【００５８】
その後、基板Ｇおよび回転カップ４２の停止時に、小蓋５３が搬送されて、レジスト液の吐出停止から１秒後に、小蓋５３は環状の蓋体４５の開口４６に装着される。
【００５９】
その後、基板Ｇおよび回転カップ４２の回転速度が１３４０ｒｐｍまで上昇されて、この回転速度が維持され、レジスト膜の膜厚が整えられる。
【００６０】
上述したように、回転カップ４２の床面６４をスピンチャック４１の基板保持面６３よりも程度低くし、しかも回転カップ４２の床面６４に基板欠け等防止用の支持ピン６８を設けたので、スピンチャック４１の下降時に基板Ｇが回転カップの床面６４に当接して基板Ｇに欠け等が発生することがなくなるが、スピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４との高低差によって、これらの境界に対応する基板Ｇの表面が熱的に不連続となり、例えば有機絶縁膜用のレジスト膜等においてはこの位置にチャック跡が発生するという問題がある。
【００６１】
そこで、本実施形態では、特に、スピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４とを異なる材料、例えばスピンチャック４１の基板保持面６３をＰＰＳ、ＰＥＥＫ、カーボン等の樹脂材料とし、回転カップ４２の床面６４をＡｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料とし、回転カップ４２の床面６４とスピンチャック４１の基板保持面６３との高低差を、これらの境界に対応する基板Ｇの表面が熱的に不連続とならないように調整している。これにより、基板Ｇの表面が熱的に不連続となり、例えば有機絶縁膜用のレジスト膜等においてはこの位置にチャック跡が発生するという問題を回避することができる。
【００６２】
次に、上述した実施形態におけるスピンチャックに好適な基板吸着用の吸着溝の構成について説明する。
【００６３】
図７に示すように、このスピンチャック８１の基板保持面８２においては、同心円状に例えば５本程度の円形の吸着溝８３か形成され、最内周の吸着溝８３に吸着孔８４が例えば６ヶ所に設けられている。これらの吸着孔８４には、図示を省略したポンプが接続されている。また、これら各吸着孔８４から外周に向けて例えば中心から直径方向８５から６０°程度傾いた直線状の吸着溝８６が合計６本形成されている。
【００６４】
このような形態の吸着溝が形成されたスピンチャック８１では、吸着溝に起因したチャック跡が発生しない。
【００６５】
その第１の理由は、スピンチャックの中心は他の領域に比べて液の広がりが遅いので、かかる中心に吸着孔が設けられていない本例に係るスピンチャック８１ではその中心の液の広がりは他の領域と比べてそれほど遅くならず、従ってレジスト液の温度を均一にできるからである。
【００６６】
第２の理由は、スピンチャックの直線方向に向けて溝があると、溝を流れる液は直線方向に向いた溝を伝わり外周へ流れようとするので、溝を流れる液の温度は他の領域を流れる液に比べて温度差を生じるのに対して、中心から直径方向８５から傾いた直線状の吸着溝８６を有する本例に係るスピンチャック８１ではそのような液の流れは生じず、従ってレジスト液の温度を均一にできるからである。
【００６７】
本例を上記の実施形態に適用することによって、基板全面に亘りチャック跡のような不具合を完全になくすことができる。
【００６８】
なお、上記の実施形態では、基板へのレジスト液の供給を基板の回転前の静止状態から開始するものであったが、回転する基板上にレジスト液を供給するいわゆるダイナミック塗布タイプのレジスト塗布処理ユニットにも本発明を当然適用することができる。
【００６９】
また、上記の実施形態では、基板としてガラス基板を用いた場合について示したが、これに限らず半導体ウエハ等他の基板への液供給装置にも本発明を適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板の欠け等の不良を発生させることもなく、チャック跡等の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。
【図２】図１に示したレジスト塗布処理ユニットを示す断面図である。
【図３】図２に示してレジスト塗布処理ユニットの一部拡大断面図である。
【図４】図２に示したレジスト塗布処理ユニットの分解斜視図である。
【図５】図３及び図４に示したネジ及びキャップを示す分解斜視図である。
【図６】図２のレジスト塗布処理ユニットにおける基板の回転速度と処理時間とレジスト吐出量との関係を示すグラフである。
【図７】上記実施形態に適用可能なスピンチャックの平面図である。
【符号の説明】
２２ レジスト塗布処理ユニット
４１ スピンチャック
４２ 回転カップ
４５ 蓋体
４９ 噴頭
５１ レジスト液吐出ノズル
５２ 溶剤吐出ノズル
６１ ロータベース
６２ シム
６３ 基板保持面
６４ 回転カップの床面
６８ 支持ピン
７１ ネジ
７５ キャップ
Ｇ 基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶装置に使われるガラス基板上にレジスト液を供給する液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置は半導体デバイス製造プロセスと同様のプロセスにより製造される。
かかるプロセスにおけるフォトレジスト工程では、ガラス基板上にレジスト膜を形成し、露光処理を行い、その後現像処理を行っている。
【０００３】
上記のレジスト膜を形成する工程では、例えばガラス基板を回転させながら、その中心にレジスト液を供給し、レジスト液を遠心力によりガラス基板全面に伸展する、スピンコート法が一般的に採用されている。
【０００４】
このようなスピンコート法では、例えばガラス基板をスピンチャックに載置した状態で、これらガラス基板及びスピンチャックを回転させずに、ガラス基板の中心にノズルからレジスト液を供給する。
【０００５】
次いで、スピンチャックを下方から包囲する回転カップに、蓋体を被せてガラス基板を回転カップと蓋体内に封入する。そして、ガラス基板を回転カップとともに回転させ、レジスト液をガラス基板の回転力と遠心力とによりガラス基板の中心から周縁に向けて拡散させて、ガラス基板上にレジスト膜を形成するとともに、このレジスト膜の膜厚を整えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の回転カップ内でスピンチャックがガラス基板を保持した状態では、スピンチャックの基板保持面と回転カップの床面との間に高低差があることから、これらの境界に対応するガラス基板の表面が熱的に不連続となり、例えば有機絶縁膜用のレジスト膜等においてはこの位置にチャック跡が発生する、という問題がある。
【０００７】
このため、例えばスピンチャックの基板保持面と回転カップの床面との間に高低差をなくすことが考えられるが、その場合にはスピンチャックを下降させる際にガラス基板が回転カップの床面に当接し、ガラス基板の欠け等の不良が発生する、という問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に基づきなされたもので、基板の欠け等の不良を発生させることもなく、チャック跡等の発生を抑制することができる液供給装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の液供給装置は、基板のほぼ中央部分を回転可能に保持する第１の材料からなる保持面を有し、昇降可能な保持部材と、前記保持面により保持された基板を収容すると共に、前記保持部材と同期して回転可能であり、かつ、床面が前記第１の材料とは異なる第２の材料からなる収容容器と、降下した前記保持部材の下方に配置され、前記収容容器の床面と前記保持面との間に高低差を有するように前記収容容器の下面を支持する支持部材と、前記高低差を前記下面と前記支持部材との間に介挿される介挿部材の枚数により調整する調整機構と、前記保持部材により保持された基板上に液を供給する液供給機構とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、保持部材の保持面の材料と収容容器の床面の材料とを異なるものとし、更に保持面と床面との間の高低差を調整可能としたので、保持面と床面との間の高低差に起因する基板表面における熱的不連続性を抑制でき、基板の欠け等の不良を発生させることもなく、チャック跡等の発生を抑制することができる。また、簡単な構成で正確に高低差の調整を行うことができる。
【００１１】
本発明の一の形態によれば、前記収容容器の下面を支持する支持部材を更に有し、前記調整機構は、前記収容容器と前記支持部材との間に介挿される介挿部材の枚数により前記高低差を調整するものであることを特徴とする。これにより、簡単な構成で正確に高低差の調整を行うことができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記調整機構は、前記介挿部材が介挿された前記収容容器と前記支持部材との間を固定するため、前記床面から前記支持部材に向けて螺着された螺着部材と、前記螺着部材の頭の覆うと共に、前記床面とほぼ同一の平面を構成し、かつ、少なくとも表面が前記第２の材料からなるキャップとを更に具備することを特徴とする。これにより、固定部材（螺着部材）に起因して基板表面に熱的不連続が発生することを防止することができる。
【００１３】
本発明の一の形態によれば、前記保持面が、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、カーボン等の樹脂材料からなり、前記床面が、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料からなることを特徴とする。これらの熱伝導率がかなり異なるこれらの材料の組み合わせにより上記の熱的不連続性の抑制制御を容易に行うことができる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記収容容器の床面には、前記基板の裏面を保持する例えば高さがほぼ０．２ｍｍ程度の支持ピンが設けられていることを特徴とする。これにより、保持部材が下降した際に基板が収容容器の床面に当接して基板の欠け等が発生することをより確実に防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明が適用される液晶装置に使われるガラス基板のレジスト塗布・現像処理システムを示す平面図である。
【００１７】
この塗布・現像処理システムは、複数の矩形のガラス基板（以下、単に「ガラス基板」と呼ぶ。）Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェイス部３とを備えており、処理部２の両端にそれぞれカセットステーション１及びインターフェイス部３が配置されている。
【００１８】
カセットステーション１は、カセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送を行うための搬送機構１０を備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構１０はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１０ａ上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００１９】
処理部２は、前段部２ａと中段部２ｂと後段部２ｃとに分かれており、それぞれ中央に搬送路１２、１３、１４を有し、これら搬送路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１５、１６が設けられている。
【００２０】
前段部２ａは、搬送路１２に沿って移動可能な主搬送装置１７を備えており、搬送路１２の一方側には、２つの洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ、２１ｂが配置されており、搬送路１２の他方側には紫外線照射ユニット（ＵＶ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが２段に重ねられた処理ブロック２５、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２６および冷却ユニット（ＣＯＬ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２７が配置されている。
【００２１】
また、中段部２ｂは、搬送路１３に沿って移動可能な主搬送装置１８を備えており、搬送路１３の一方側には、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２および基板Ｇの周縁部のレジストを除去する周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３が一体的に設けられており、搬送路１３の他方側には、加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック２８、加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック２９、およびアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）と冷却ユニット（ＣＯＬ）とが上下に重ねられてなる処理ブロック３０が配置されている。
【００２２】
さらに、後段部２ｃは、搬送路１４に沿って移動可能な主搬送装置１９を備えており、搬送路１４の一方側には、３つの現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ、２４ｂ、２４ｃが配置されており、搬送路１４の他方側には加熱処理ユニット（ＨＰ）が２段に重ねられてなる処理ブロック３１、およびともに加熱処理ユニット（ＨＰ）と冷却処理ユニット（ＣＯＬ）が上下に重ねられてなる処理ブロック３２、３３が配置されている。
【００２３】
なお、処理部２は、搬送路を挟んで一方の側に洗浄処理ユニット２１ａ、レジスト処理ユニット２２、現像処理ユニット２４ａのようなスピナー系ユニットのみを配置しており、他方の側に加熱処理ユニットや冷却処理ユニット等の熱系処理ユニットのみを配置する構造となっている。
【００２４】
また、中継部１５、１６のスピナー系ユニット配置側の部分には、薬液供給ユニット３４が配置されており、さらに主搬送装置のメンテナンスを行うためのスペース３５が設けられている。
【００２５】
上記主搬送装置１７，１８，１９は、それぞれ水平面内の２方向のＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構、および垂直方向のＺ軸駆動機構を備えており、さらにＺ軸を中心に回転する回転駆動機構を備えており、それぞれ基板Ｇを支持するアーム１７ａ，１８ａ，１９ａを有している。
【００２６】
上記主搬送装置１７は、搬送機構１０のアーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、主搬送装置１８は中継部１５との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、中段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１６との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。さらに、主搬送装置１９は中継部１６との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｃの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェイス部３との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。なお、中継部１５、１６は冷却プレートとしても機能する。
【００２７】
インターフェイス部３は、処理部２との間で基板を受け渡しする際に一時的に基板Ｇを保持するエクステンション３６と、さらにその両側に設けられた、バッファーカセットを配置する２つのバッファステージ３７と、これらと露光装置（図示せず）との間の基板Ｇの搬入出を行う搬送機構３８とを備えている。搬送機構３８はエクステンション３６およびバッファステージ３７の配列方向に沿って設けられた搬送路３８ａ上を移動可能な搬送アーム３９を備え、この搬送アーム３９により処理部２と露光装置との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００２８】
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。
【００２９】
このように構成されたレジスト塗布・現像処理システムにおいては、カセットＣ内の基板Ｇが、処理部２に搬送され、処理部２では、まず、前段部２ａの処理ブロック２５の紫外線照射ユニット（ＵＶ）で表面改質・洗浄処理が行われ、冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却された後、洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ，２１ｂでスクラバー洗浄が施され、処理ブロック２６のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）で加熱乾燥された後、処理ブロック２７のいずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００３０】
その後、基板Ｇは中段部２ｂに搬送され、レジストの定着性を高めるために、処理ブロック３０の上段のアドヒージョン処理ユニット（ＡＤ）にて疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）され、下段の冷却処理ユニット（ＣＯＬ）で冷却後、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２でレジストが塗布され、周縁レジスト除去ユニット（ＥＲ）２３で基板Ｇの周縁の余分なレジストが除去される。その後、基板Ｇは、中段部２ｂの中の加熱処理ユニット（ＨＰ）の一つでプリベーク処理され、処理ブロック２９または３０の下段の冷却ユニット（ＣＯＬ）で冷却される。
【００３１】
その後、基板Ｇは中継部１６から主搬送装置１９にてインターフェイス部３を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、基板Ｇは再びインターフェイス部３を介して搬入され、必要に応じて後段部２ｃの処理ブロック３１，３２，３３のいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）でポストエクスポージャーベーク処理を施した後、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４ａ，２４ｂ，２４ｃのいずれかで現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、後段部２ｃのいずれかの加熱処理ユニット（ＨＰ）にてポストベーク処理が施された後、いずれかの冷却ユニット（ＣＯＬ）にて冷却され、主搬送装置１９，１８，１７および搬送機構１０によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００３２】
次に、本発明の一実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２について説明する。
【００３３】
図２はそのレジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２の模式的断面図である。
【００３４】
図２に示すように、レジスト塗布処理ユニット（ＣＴ）２２には、駆動装置４０により回転されるスピンチャック４１が昇降可能でかつ回転自在に設けられ、このスピンチャック４１上には、基板Ｇがその表面を水平にしながら基板Ｇのほぼ中央部分を吸着して載置されるようになっている。また、このスピンチャック４１とともに回転され、下方からスピンチャック４１および基板Ｇを包囲する有底円筒形状の回転カップ４２が設けられている。
【００３５】
スピンチャック４１の基板保持面６３は、後述する調整機構により回転カップ４２の床面６４よりも例えば０．３ｍｍ±０．１ｍｍ程度高い位置に調整されている。また、スピンチャック４１の少なくとも基板保持面６３は、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、カーボン等の樹脂材料からなり、回転カップ４２の少なくとも床面６４は、床面が、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料からなる。
【００３６】
この回転カップ４２の外周側には、回転カップ４２の外周側と下方側を覆い、中空リング上のドレインカップ４４が配置されている。このドレインカップ４４は、レジスト塗布の際に飛散したレジスト液を下方に導くことが可能となっている。
【００３７】
回転カップ４２の上部開口には、図示しない搬送アームにより、中央部に開口４６を有する環状の蓋体４５が装着されるようになっている。この環状の蓋体４５は、回転カップ４２が基板Ｇとともに回転される際、回転カップ４２とともに回転するようになっている。
【００３８】
回転カップ４２の上方には、図示しない装着アームによって、外蓋６０が装着されるようになっており、この外蓋６０の上には支持柱５０が立設されている。
【００３９】
支持柱５０からは、基板Ｇにレジスト液や溶剤を供給するための噴頭４９を先端に有するアーム４８が支持柱５０から延出している。この噴頭４９には、レジスト液を吐出するためのレジスト液吐出ノズル５１と、シンナー等の溶剤を吐出するための溶剤吐出ノズル５２とからなる多系統のノズルユニットが設けられている。
【００４０】
また、アーム４８は、支持柱５０内の機構（図示せず）により進退可能及び昇降可能に構成され、レジスト液や溶剤の吐出時には、レジスト液吐出ノズル５１や溶剤吐出ノズル５２が基板Ｇの上方であって、環状の蓋体４５の開口４６の上方に位置される一方、レジスト液等の吐出後には、待避位置に移動されるようになっている。
【００４１】
この環状の蓋体４５の開口４６には、小蓋５３が装着されるように構成されている。この小蓋５３は、図示を省略した昇降機構により昇降可能に構成されている。
【００４２】
スピンチャック４１の下方には、回転カップ４２の支持部材としてのロータベース６１が配置されている。
【００４３】
図３は図２の一部拡大図であり、図４は図２の一部分解斜視図である。
【００４４】
これらの図にも示すように、回転カップ４２とロータベース６１との間には、調整機構を構成する介挿部材としての数枚のシム６２が介挿されている。これらの各シム６２は、例えば環状をなし、２分割され、厚さが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とされている。２分割することで回転カップ４２とロータベース６１との間に介挿された際の変形を防止できる。また、厚さを０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とすることで、スピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４との間の高低差の調整を精度よく行うことができる。このシム６２には、ネジ７１を貫通するための孔７２が例えば８カ所に設けられている。
【００４５】
上記の孔７２の対応するように、回転カップ４２には貫通孔７３が８カ所に設けられ、ロータベース６１にはネジ切り孔７４が８カ所に設けられている。そして、各ネジ７１は回転カップ４２の床面６４側からロータベース６１に向けて螺着されており、これにより回転カップ４２とロータベース６１とがシム６２を介して固定されるようになっている。
【００４６】
回転カップ４２の各貫通孔７３には、ネジ７１の頭を隠すようにキャップ７５が取り付けられている。キャップ７５の表面は、回転カップ４２の床面６４とほぼ同一の面を構成し、しかも回転カップ４２の床面６４と同一の材料、例えばＡｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料から構成されている。これにより、床面６４において熱伝導率が不均一になることを防止することができる。また、図５にも示すように、ネジ７１の頭の六角穴７１ａには、樹脂製のリング部材７１ｂが挿入されており、このリング部材７１ｂの内周側にキャップ７５の脚部７５ａが挿入されている。
【００４７】
また、スピンチャック４１は、基板Ｇを主搬送装置１８との間で受け渡しをする際には蓋体４５及び外蓋６０が外された状態でロータベース６１から離れて点線の位置まで上昇している。また、スピンチャック４１は、液供給時等には図２の実線の如く下降してＯリング６５を介してロータベース６１に密着するようになっている。そして、駆動装置４０により、スピンチャック４１、ロータベース６１、回転カップ４２及び蓋体４５、更には小蓋５３が一体的に回転するようになっている。
【００４８】
また、上述したようにシム６２の枚数によりスピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４との高低差を調整することができるが、本実施形態では、特に図３に示すように、スピンチャック４１の基板保持面６３が回転カップ４２の床面６４よりも０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ、例えば０．３ｍｍ±０．１ｍｍ程度高く（高さｈ１）することで、回転カップ４２の床面６４とスピンチャック４１の基板保持面６３との境界に対応する基板Ｇの表面にチャック跡が発生しなくなった。
【００４９】
さらに、図４にも示すように、スピンチャック４１により保持された基板Ｇの外周に沿って該外周と対向するように回転カップ４２の床面６４上にプレート６６が設けられている。このプレート６６の高さｈ２は、スピンチャック４１により保持された基板Ｇの表面よりも高い方が好ましく、例えば基板Ｇの厚さを０．７ｍｍとしたときに０．７ｍｍ〜２ｍｍ程度、より好適にはほぼ１．５ｍｍとされている。これにより、回転カップ４２内で発生したミストを含んだ気流が基板Ｇの裏面と床面６４との隙間に回り込むことをより効果的に防止することができる。すなわち、プレート６６の高さが０．７ｍｍよりも小さいと上記の回り込みが発生し易くなり、２ｍｍよりも大きいと基板Ｇの外周方向に飛散しようとする液がプレート６６で反射する不具合が発生し易くなるからである。
【００５０】
プレート６６の基板Ｇとの対向面６７は、３０°〜６０°程度傾斜しており、該対向面６７と基板Ｇの端部との隙間は例えば３ｍｍ程度とされている。このように対向面６７が傾斜していることにより、レジスト液やシンナーがプレート６７で反射して基板Ｇ側に飛散することを防止でき、また基板Ｇの裏面と床面６４との隙間に向けて気流が発生することも防止できる。
【００５１】
回転カップ４２の床面６４には、基板Ｇの裏面を保持する支持ピン６８が例えば４隅にそれぞれ１本、合計４本設けられている。これらの支持ピン６８は、例えばＰＣＴＦＥ材からなり、高さがほぼ０．２ｍｍ程度であり、太さがφ８ｍｍ程度である。このように床面６４に支持ピン６８が設けられているので、スピンチャック４１が下降した際に基板Ｇが床面６４に当接することを確実に防止できる。従って、基板Ｇの欠け等が発生することはなくなる。
【００５２】
また、回転カップ４２の底部の外周側部分には、円周上に複数の空気の流出孔６９が設けられており、環状の蓋体４５の外周側部分には、円周上に複数の空気の流入孔７０が設けられている。回転カップ４２を回転させることにより、回転カップ４２内の空気に遠心力が働き、回転カップ４２の流出孔６９から空気が外部に流出されるとともに、蓋体４５の流入孔７０を介して外部から空気が流入されるような気流が生起される。この流出孔６９および流入孔７０の大きさを変更して気流を調整することにより、基板Ｇ周辺のレジスト液の乾燥速度を調整して拡散速度を調整できるため、基板Ｇ周辺のレジスト膜の膜厚を制御することができるとともに、膜厚の均一性を維持することができる。
【００５３】
次に、このように構成されるレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）により基板Ｇ表面にレジスト膜を形成する際の動作について説明する。図７は、基板Ｇの回転速度と処理時間とレジスト吐出量との関係を示すグラフである。
【００５４】
まず、蓋体４５が図示しない搬送アームにより回転カップ４２から外されるとともに、基板Ｇが図示しない搬送アームによりスピンチャック４１上に搬送されて真空吸着される。
【００５５】
蓋体４５が図示しない搬送アームにより回転カップ４２の上部開口に装着され、次いで、レジスト液吐出ノズル５１および溶剤吐出ノズル５２が基板Ｇの上方であって、環状の蓋体４５の開口４６の上方に位置される。
【００５６】
次に図６を用いて、基板Ｇの回転速度及びレジスト吐出量の経時変化について説明する。図６において、横軸は処理時間軸、縦軸は回転速度及びレジスト吐出量を示し、実線は回転速度、点線はレジスト吐出量を示している。
【００５７】
図６に示すように、基板Ｇの回転開始前に、溶剤吐出ノズル５２から、シンナー等の溶剤が環状の蓋体４５の開口４６を通して基板Ｇに吐出される。次いで、基板Ｇおよび回転カップ４２の回転が開始されると同時に、レジスト液吐出ノズル５１からレジスト液が蓋体４５の開口４６を通して基板Ｇに吐出され、基板Ｇ上にレジスト膜が形成される。回転カップ４２は、回転開始後、徐々にその回転速度が上昇され、この上昇時に吐出量が一定量に保持されてレジスト液が供給される。その後、回転カップ４２及び基板Gは、回転速度１５００ｒｐｍにて一定時間保持され、この回転速度が維持された後、回転速度が低下されて、基板Ｇおよび回転カップ４２が停止される。レジスト液の吐出量は、回転カップ４２の回転速度が一定速度となった時から減少される。そして、レジスト液の供給を開始してから回転カップ４２の回転が停止するまでに、段階的にレジスト液の吐出量は減少され、回転カップ４２の回転の停止と同時にレジスト液の吐出が停止される。レジスト液の吐出は約４秒間行なわれる。この溶剤およびレジスト液の吐出時、蓋体４５により、溶剤およびレジスト液の外部への飛散が防止される。レジスト液の吐出停止後、溶剤吐出ノズル５２とレジスト液吐出ノズル５１が待避位置に移動される。本実施形態では、基板回転時に、回転カップの回転速度を上昇させる間に塗布すべきレジスト液の吐出量のほとんどが吐出され、その後はレジスト液の吐出量が減少されて吐出される。このようにレジスト液の吐出量を可変可能とすることにより、レジスト膜の表面の乾燥を抑制しつつ、余剰なレジスト液の吐出を小さく抑えることができる。
【００５８】
その後、基板Ｇおよび回転カップ４２の停止時に、小蓋５３が搬送されて、レジスト液の吐出停止から１秒後に、小蓋５３は環状の蓋体４５の開口４６に装着される。
【００５９】
その後、基板Ｇおよび回転カップ４２の回転速度が１３４０ｒｐｍまで上昇されて、この回転速度が維持され、レジスト膜の膜厚が整えられる。
【００６０】
上述したように、回転カップ４２の床面６４をスピンチャック４１の基板保持面６３よりも程度低くし、しかも回転カップ４２の床面６４に基板欠け等防止用の支持ピン６８を設けたので、スピンチャック４１の下降時に基板Ｇが回転カップの床面６４に当接して基板Ｇに欠け等が発生することがなくなるが、スピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４との高低差によって、これらの境界に対応する基板Ｇの表面が熱的に不連続となり、例えば有機絶縁膜用のレジスト膜等においてはこの位置にチャック跡が発生するという問題がある。
【００６１】
そこで、本実施形態では、特に、スピンチャック４１の基板保持面６３と回転カップ４２の床面６４とを異なる材料、例えばスピンチャック４１の基板保持面６３をＰＰＳ、ＰＥＥＫ、カーボン等の樹脂材料とし、回転カップ４２の床面６４をＡｌ、ＳＵＳ、Ｃｒ等の金属材料とし、回転カップ４２の床面６４とスピンチャック４１の基板保持面６３との高低差を、これらの境界に対応する基板Ｇの表面が熱的に不連続とならないように調整している。これにより、基板Ｇの表面が熱的に不連続となり、例えば有機絶縁膜用のレジスト膜等においてはこの位置にチャック跡が発生するという問題を回避することができる。
【００６２】
次に、上述した実施形態におけるスピンチャックに好適な基板吸着用の吸着溝の構成について説明する。
【００６３】
図７に示すように、このスピンチャック８１の基板保持面８２においては、同心円状に例えば５本程度の円形の吸着溝８３か形成され、最内周の吸着溝８３に吸着孔８４が例えば６ヶ所に設けられている。これらの吸着孔８４には、図示を省略したポンプが接続されている。また、これら各吸着孔８４から外周に向けて例えば中心から直径方向８５から６０°程度傾いた直線状の吸着溝８６が合計６本形成されている。
【００６４】
このような形態の吸着溝が形成されたスピンチャック８１では、吸着溝に起因したチャック跡が発生しない。
【００６５】
その第１の理由は、スピンチャックの中心は他の領域に比べて液の広がりが遅いので、かかる中心に吸着孔が設けられていない本例に係るスピンチャック８１ではその中心の液の広がりは他の領域と比べてそれほど遅くならず、従ってレジスト液の温度を均一にできるからである。
【００６６】
第２の理由は、スピンチャックの直線方向に向けて溝があると、溝を流れる液は直線方向に向いた溝を伝わり外周へ流れようとするので、溝を流れる液の温度は他の領域を流れる液に比べて温度差を生じるのに対して、中心から直径方向８５から傾いた直線状の吸着溝８６を有する本例に係るスピンチャック８１ではそのような液の流れは生じず、従ってレジスト液の温度を均一にできるからである。
【００６７】
本例を上記の実施形態に適用することによって、基板全面に亘りチャック跡のような不具合を完全になくすことができる。
【００６８】
なお、上記の実施形態では、基板へのレジスト液の供給を基板の回転前の静止状態から開始するものであったが、回転する基板上にレジスト液を供給するいわゆるダイナミック塗布タイプのレジスト塗布処理ユニットにも本発明を当然適用することができる。
【００６９】
また、上記の実施形態では、基板としてガラス基板を用いた場合について示したが、これに限らず半導体ウエハ等他の基板への液供給装置にも本発明を適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板の欠け等の不良を発生させることもなく、チャック跡等の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布・現像処理システムの概略平面図である。
【図２】図１に示したレジスト塗布処理ユニットを示す断面図である。
【図３】図２に示してレジスト塗布処理ユニットの一部拡大断面図である。
【図４】図２に示したレジスト塗布処理ユニットの分解斜視図である。
【図５】図３及び図４に示したネジ及びキャップを示す分解斜視図である。
【図６】図２のレジスト塗布処理ユニットにおける基板の回転速度と処理時間とレジスト吐出量との関係を示すグラフである。
【図７】上記実施形態に適用可能なスピンチャックの平面図である。
【符号の説明】
２２ レジスト塗布処理ユニット
４１ スピンチャック
４２ 回転カップ
４５ 蓋体
４９ 噴頭
５１ レジスト液吐出ノズル
５２ 溶剤吐出ノズル
６１ ロータベース
６２ シム
６３ 基板保持面
６４ 回転カップの床面
６８ 支持ピン
７１ ネジ
７５ キャップ
Ｇ 基板
Claims (4)
- 基板のほぼ中央部分を回転可能に保持する第１の材料からなる保持面を有し、昇降可能な保持部材と、
前記保持面により保持された基板を収容すると共に、前記保持部材と同期して回転可能であり、かつ、床面が前記第１の材料とは異なる第２の材料からなる収容容器と、
降下した前記保持部材の下方に配置され、前記収容容器の床面と前記保持面との間に高低差を有するように前記収容容器の下面を支持する支持部材と、
前記高低差を前記下面と前記支持部材との間に介挿される介挿部材の枚数により調整する調整機構と、
前記保持部材により保持された基板上に液を供給する液供給機構と
を具備することを特徴とする液供給装置。 - 請求項１に記載の液供給装置において、
前記調整機構は、前記介挿部材が介挿された前記収容容器と前記支持部材との間を固定するため、前記床面から前記支持部材に向けて螺着された螺着部材と、
前記螺着部材の頭を覆うと共に、前記床面とほぼ同一の平面を構成し、かつ、少なくとも表面が前記第２の材料からなるキャップと
を更に具備することを特徴とする液供給装置。 - 請求項１に記載の液供給装置において、
前記保持面が、樹脂材料からなり、
前記床面が、金属材料からなる
ことを特徴とする液供給装置。 - 請求項１に記載の液供給装置において、
前記収容容器の床面には、前記基板の裏面を保持する支持ピンが設けられていることを特徴とする液供給装置。
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