JP5314726B2 - 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法 - Google Patents
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Description
このフォトリソグラフィ工程では、ガラス基板等の被処理基板に所定の膜を成膜した後、処理液であるフォトレジスト(以下、レジストと呼ぶ)が塗布されレジスト膜(感光膜)が形成される。そして、回路パターンに対応して前記レジスト膜が露光され、これが現像処理され、パターン形成される。
この方法を用いた従来のレジスト塗布装置について、図9を用いて簡単に説明する。
図9に示すレジスト塗布装置200は、基板Gを載置するステージ201と、このステージ201の上方に配設されるレジスト供給ノズル202と、このノズル202を移動させるノズル移動手段203とを具備している。
レジスト供給ノズル202には、基板の幅方向に延びる微小隙間を有するスリット状の吐出口202aが設けられ、レジスト液供給源204から供給されたレジスト液Rを吐出口202aから吐出するようになされている。
このプライミング処理装置208によるプライミング処理を塗布処理前に行うことにより、塗布処理時における塗布斑の発生を防止することができる。
プライミング処理を施さずに基板Gへの塗布処理を行う場合、図10(a)に示すようにノズル202が下降され、基板Gに対し吐出口202aが近接される。
次いで、図10(b)に示すように、ノズル吐出口202aから基板面に対し所定量のレジスト液Rが吐出され、レジスト液Rの基板Gへの着液が行われる。このとき、ノズル202から着液のために多量のレジスト液Rが吐出され、ノズル先端の前側面202b、及び後側面202cには、レジスト液Rが付着する。
しかしながら、図10(c)の塗布処理中の状態にあっては、ノズル202の進行方向側であるノズル先端の前側面202bには、破線で囲んで示すように多量のレジスト液Rが付着している。このため、そのレジスト液Rがノズル下に流れ込み、塗布斑が生じ易いという課題があった。
具体的に説明すると、塗布処理前にプライミング処理を行う場合、図11(a)に示すように、ノズル202がプライミングローラ207の頂部に近接され、所定量のレジスト液Rが吐出される。この状態においては、ノズル先端の前側面202b、及び後側面202cにもレジスト液Rが付着する。
次いで、図11(b)に示すように、プライミングローラ207が矢印の方向に回転される。これにより、ノズル先端の前側面202bに付着しているレジスト液Rはノズル202後方に流され、図11(c)に示すようにレジスト液Rはノズル先端の後側面202cのみに付着した状態となされる(プライミング処理が完了する)。
ここで、ノズル吐出口202aには、プライミング処理によって所定量のレジスト液Rが付着しており、図11(e)に示すように、基板Gへの着液にあっては、少量のレジスト液Rの吐出で済むことになる。そのため、着液後もノズル先端の前側面202bにはレジスト液Rが付着せず、後側面202cのみに付着した状態となっている。
そして、図11(f)に示すように、ノズル吐出口202aからレジスト液Rが吐出されながら、基板Gに対してノズル202が相対的に矢印の方向に移動され、レジスト液Rの塗布処理がなされる。ここで、ノズル先端の前側面202bにはレジスト液Rが付着していないため、塗布斑の発生が防止される。
尚、前記のようにプライミング処理を行うプライミング処理装置については、特許文献1に記載されている。
しかしながら、プライミングローラ207のローラ面に付着したレジスト液Rを完全に除去するためには、洗浄液が大量に必要となり、コストが嵩むという課題があった。
さらには、プライミング処理時間が長いため、各基板Gに対する塗布処理の時間間隔(塗布完了時から次の基板Gの塗布開始時までの時間)が長く空き、生産効率が低下するという課題があった。
このため、塗布処理時において、ノズル先端の前側面に付着している処理液がノズル下に流れ込むことがなく、またノズル先端のレジスト液の整形がなされるため、塗布斑の発生を防止することができる。
また、この構成によれば、従来のプライミング処理と同様の効果を得ることができるため、前記プライミング処理を必要とせず、プライミング処理装置にかかるコストを削減することができる。
また、従来のプライミング処理工程が不要であり、ノズル先端に付着した処理液の整形を短時間に実施できるため、各基板に対する塗布処理の時間間隔(塗布完了時から次の基板の塗布開始時までの時間)を短縮することができ、生産効率を向上することができる。
このように被処理基板への着液時にノズルを移動させながら処理液の吐出を行うことにより、前記基板への着液処理とノズル先端の処理液の整形処理とを並行して効率的に行うことができる。
このように処理液の吸引動作を行うことにより、余分に吐出された処理液を除去することができる。
また、前記制御部は、前記所定量の処理液の吸引動作の停止と共にノズルの走査方向への移動を停止し、その後に、前記塗布開始領域内においてノズルを走査方向とは逆方向に所定距離移動させることが望ましい。
このように制御することによっても、被処理基板への着液時にノズル先端の前側面に付着している処理液を後方へ流し除去することができる。
このため、塗布処理時において、ノズル先端の前側面に付着している処理液がノズル下に流れ込むことがなく、またノズル先端のレジスト液の整形がなされるため、塗布斑の発生を防止することができる。
また、従来のプライミング処理と同様の効果を得ることができるため、前記プライミング処理を必要とせず、プライミング処理装置にかかるコストを削減することができる。
また、従来のプライミング処理工程が不要であり、ノズル先端に付着した処理液の整形を短時間に実施できるため、各基板に対する塗布処理の時間間隔(塗布完了時から次の基板の塗布開始時までの時間)を短縮することができ、生産効率を向上することができる。
このように被処理基板への着液時にノズルを移動させながら処理液の吐出を行うことにより、前記基板への着液処理とノズル先端の処理液の整形処理とを並行して効率的に行うことができる。
このように処理液の吸引動作を行うことにより、余分に吐出された処理液を除去することができる。
また、前記所定量の処理液を吸引させるステップの後、前記所定量の処理液の吸引動作の停止と共にノズルの走査方向への移動を停止し、その後に、前記塗布開始領域内においてノズルを走査方向とは逆方向に所定距離移動させることが望ましい。
このようなステップによっても、被処理基板への着液時にノズル先端の前側面に付着している処理液を後方へ流し除去することができる。
このようにノズルの走査方向に沿った往復移動を繰り返すことによって、ノズル先端に付着している処理液の状態(厚さ等)をより均一にすることができる。
尚、この実施形態では、ガスの噴出及び吸気により基板Gを浮上させるようにしたが、それに限定されず、ガス噴出のみの構成によって基板浮上させるようにしてもよい。
尚、浮上搬送部2Aからコロ搬送部2Bへの基板引き渡しを円滑に行うために、ガイドレール5は、浮上ステージ3の左右側方だけでなく、コロ搬送部2Bの側方にまで延設されている。
尚、吸着部材6bには、吸引ポンプ(図示せず)が接続され、基板Gとの接触領域の空気を吸引して真空状態に近づけることにより、基板Gに吸着するようになされている。
また、前記スライド部材6aと昇降駆動部6cと前記吸引ポンプとは、図1に示すように、それぞれコンピュータからなる制御部50(制御手段)によって、その駆動が制御される。
かかる構成によりノズル16は、昇降移動可能、且つガイドレール10に沿ってX方向に移動可能となされている。
ノズル16は、ガイドレール10に沿って、ガラス基板Gにレジスト液を吐出する吐出位置と、それより上流側にある待機部14との間を移動可能とされている。そして、待機時には、待機部14においてノズル洗浄がなされる。
レジスト塗布処理ユニット1において、浮上ステージ3上に新たにガラス基板Gが搬入されると、基板Gはステージ3上に形成された不活性ガスの気流によって下方から支持され、基板キャリア6により保持される(図4のステップS1)。
そして、制御部50は基板キャリア6を駆動して基板Gを基板搬送方向に搬送開始し、その先端が塗布開始領域となる位置で搬送を停止する(図4のステップS2)。
尚、前記塗布開始領域とは、基板前端付近の基板面上の所定領域であって、その塗布開始領域における基板搬送方向の長さは、基板全長に対し僅かな距離(例えば、吐出口16aの走査方向の基板端2mm〜8mmの範囲)に設定されている。
前記ステップS3の着液工程が終了すると、制御部50は、レジストノズル16の吐出口16aからレジスト液Rを吐出しながら、ノズル16に対して基板Gを相対的に搬送方向に移動し、基板面上にレジスト液Rの膜を形成する(図4のステップS4)。
基板G上へのレジスト液Rの塗布処理が終了すると、ノズル16からのレジスト液Rの吐出を停止し、塗布処理が完了した基板Gを、浮上搬送部2Aからコロ搬送部2Bに引き渡し、コロ搬送によって後段の処理部へ搬出する(図4のステップS5)。
前記図4のステップ2において、基板Gの先端が塗布開始領域で停止されると、図6(a)に示すように、制御部50はノズル16を下降移動させ、吐出口16aを基板面(塗布開始領域)に近接させる(図5のステップSt1)。
また、着液時には、ノズル先端の前側面16b、及び後側面16cには、吐出口16aから吐出されたレジスト液Rが付着した状態となるが、図6(c)に示すようにノズル16が前進移動することによって前側面16bに付着しているレジスト液Rは後方へ流され、次第に除去される。
尚、前記したノズル16の前進移動及び後進移動は、塗布開始領域内において行われるため、基板全長に対してノズル16の前記移動は微移動である。
また、基板Gへの着液時にノズル16を微移動させながらレジスト液Rの吐出を行うことにより、基板Gへの着液処理とノズル先端のレジスト液Rの整形処理とを並行して効率的に行うことができる。
また、この着液工程にあっては、ノズル先端に付着したレジスト液Rの整形を短時間に実施できるため、各基板Gに対する塗布処理の時間間隔(塗布完了時から次の基板Gの塗布開始時までの時間)を従来のプライミング処理よりも短縮することができ、生産効率を向上することができる。
また、前記着液工程の第一の実施形態にあっては、ノズル先端に付着している余分なレジスト液Rを取り除くためにサックバック処理を行うようにしたが、このサックバック処理は省略してもよい。即ち、サックバック処理を実施しなくても、着液時にノズル先端の前側面16bに付着していたレジスト液Rをノズル後方に流して除去し、レジスト液Rを吐出口16aの直下からノズル先端の後側面16cにかけてのみに付着した状態とすることができる。
また、ステップSt5において、ノズル16を後進移動させ、ノズル先端に付着したレジスト液Rの液量を調整したが、このステップSt5の処理を省略してもよい。即ち、ステップSt4までの処理により、ノズル先端の前側面16bに付着していたレジスト液Rをノズル後方に流して除去し、レジスト液Rを吐出口16aの直下からノズル16先端の後側面にかけてのみに付着した状態とすることができる。
前記図4のステップ2において、基板Gの先端が塗布開始位置で停止されると、図8(a)に示すように、制御部50はノズル16を下降移動させ、吐出口16aを基板面(塗布開始領域)に近接させる(図7のステップSp1)。
次いで、図8(b)に示すように、レジストポンプ31を駆動してノズル16の吐出口16aから所定量のレジスト液Rを基板G上に吐出する(図7のステップSp2)。これにより、図示するように基板Gの塗布開始領域内にはレジスト液Rが着液される。
このように前記一連の動作により、着液時にノズル先端の前側面16bに付着していたレジスト液Rはノズル後方に流されて除去され、レジスト液Rは吐出口16aの直下からノズル16先端の後側面16cにかけてのみに付着した状態となされる。
したがって、この着液工程の第二の実施形態によっても、前記着液工程の第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、ステップSp4において、ノズル16を後進移動させ、ノズル先端に付着したレジスト液Rの液量を調整したが、このステップSp4の処理を省略してもよい。即ち、ステップSp3までの処理により、ノズル先端の前側面16bに付着していたレジスト液Rをノズル後方に流して除去し、レジスト液Rを吐出口16aの直下からノズル16先端の後側面にかけてのみに付着した状態とすることができる。
16 ノズル
16a 吐出口
20 ノズル移動駆動部(ノズル移動手段)
30 レジスト供給部
50 制御部(制御手段)
G ガラス基板(被処理基板)
R レジスト液(処理液)
Claims (11)
- 被処理基板の幅方向に長いスリット状の吐出口を有するノズルを備え、前記ノズルの下方を基板搬送路に沿って相対的に移動される前記基板に対し、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出し、所定の塗布膜を形成する塗布膜形成装置であって、
前記基板搬送路上の前記基板に対し前記ノズルを相対的に移動させるノズル移動手段と、前記ノズルと前記ノズル移動手段の駆動制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記ノズル移動手段により前記ノズルを前記基板の塗布開始領域に配置し、
前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液すると共に、該塗布開始領域内において、前記ノズル移動手段により前記ノズルをその走査方向および走査方向の逆方向に所定距離移動させることを特徴とする塗布膜形成装置。 - 前記制御手段は、
前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液し、さらに所定量の処理液を吐出させながら、該塗布開始領域内において、前記ノズル移動手段により前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項1に記載された塗布膜形成装置。 - 前記制御手段は、
さらに前記塗布開始領域内において、前記ノズル移動手段により前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させながら、前記ノズルから前記基板に吐出された処理液のうち、所定量の処理液を吸引させることを特徴とする請求項2に記載された塗布膜形成装置。 - 前記制御部は、
前記所定量の処理液の吸引動作の停止と共にノズルの走査方向への移動を停止し、その後に、前記塗布開始領域内においてノズルを走査方向とは逆方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項3に記載された塗布膜形成装置。 - 前記制御手段は、
前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から所定量の処理液を吐出して前記基板に着液し、前記処理液の吐出が停止された前記ノズルを、前記ノズル移動手段によりその走査方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項1に記載された塗布膜形成装置。 - 被処理基板の幅方向に長いスリット状の吐出口を有するノズルの下方を基板搬送路に沿って相対的に移動される前記基板に対し、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出し、所定の塗布膜を形成する塗布膜形成方法であって、
前記ノズルを前記基板の塗布開始領域に配置するステップと、
前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液すると共に、該塗布開始領域内において、前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させるステップと、
前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させるステップの後、前記ノズルを、その走査方向の逆方向に所定距離移動させるステップを含むことを特徴とする塗布膜形成方法。 - 前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液すると共に、該塗布開始領域内において、前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させるステップにおいて、
前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液し、さらに所定量の処理液を吐出させながら、該塗布開始領域内において、前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項6に記載された塗布膜形成方法。 - 前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液すると共に、該塗布開始領域内において、前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させるステップにおいて、
前記ノズルをその走査方向に移動させながら、前記ノズルの吐出口から所定量の処理液を吐出するステップと、
さらに前記ノズルをその走査方向に移動させながら、前記基板に吐出された処理液のうち、所定量の処理液を吸引させるステップとを行うことを特徴とする請求項7に記載された塗布膜形成方法。 - 前記所定量の処理液を吸引させるステップの後、
前記所定量の処理液の吸引動作の停止と共にノズルの走査方向への移動を停止し、その後に、前記塗布開始領域内においてノズルを走査方向とは逆方向に所定距離移動させることを特徴とする請求項8に記載された塗布膜形成方法。 - 前記塗布開始領域内において、前記ノズルの吐出口から処理液を吐出して前記基板に着液すると共に、該塗布開始領域内において、前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させるステップにおいて、
前記ノズルの吐出口から所定量の処理液を吐出して前記基板に着液するステップと、
前記処理液の吐出を停止した後に、前記ノズルをその走査方向に所定距離移動させるステップとを行うことを特徴とする請求項6に記載された塗布膜形成方法。 - 前記ノズルを、その走査方向の逆方向に所定距離移動させるステップの後、
さらに前記ノズルを走査方向に所定距離移動させるステップと、
前記ノズルを、その走査方向の逆方向に所定距離移動させるステップとを少なくとも1回行うことを特徴とする請求項6に記載された塗布膜形成方法。
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