(57)【要約】【課題】基板裏面と他の部材との接触によって生じる接触転写ムラ、乾燥ムラをなくすことができるレジスト液塗布処理装置を提供する。【解決手段】レジスト液が表面に塗布された基板１００を減圧乾燥する減圧乾燥機１４と、前記減圧乾燥された基板１００を加熱して前記レジスト液を固化させるベーキング装置１６と、減圧乾燥機１４と前記ベーキング装置１６の間で基板を搬送する搬送ロボット１５を備えるレジスト液塗布処理装置である。前記搬送ロボット１５は、前記基板１００を下側から載置した状態に支持する搬送ハンド２１が、ハンド本体２４と、前記基板と前記ハンド本体との間を断熱する断熱部２３と、前記断熱部よりも熱伝導率が高い材料で構成され基板を支持する突起Ｐを有するハンド表面部２２とが、積層状態に配置されている。【選択図】図５
2008166623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト液が表面に塗布された基板を減圧乾燥する減圧乾燥機と、前記減圧乾燥された基板を加熱して前記レジスト液を固化させるベーキング装置と、減圧乾燥機と前記ベーキング装置の間で基板を搬送する搬送ロボットを備えるレジスト液塗布処理装置であって、
前記搬送ロボットは、前記基板を下側から載置した状態に支持する搬送ハンドが、ハンド本体と、前記基板と前記ハンド本体との間を断熱する断熱部と、前記断熱部よりも熱伝導率が高い材料で構成されたハンド表面部とが、積層状態に配置され、前記ハンド表面部に前記基板を支持する突起が設けられていることを特徴とするレジスト液塗布処理装置。
【請求項２】
前記搬送ハンドは、ハンド本体の上面に断熱材料からなる板部材と板状のハンド表面部が積層された状態で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のレジスト液塗布処理装置。
【請求項３】
前記ハンド表面部は、前記ハンド本体表面に対して離間した状態に保持されており、前記ハンド本体と前記ハンド表面部の間に存在する空気層を前記断熱部とすることを特徴とする、請求項１に記載のレジスト液塗布処理装置。
【請求項４】
前記突起の高さは２〜３ｍｍに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレジスト液塗布処理装置。
【請求項５】
前記ハンド表面部は、金属アルミニウムで構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のレジスト液塗布処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面にレジスト液を塗布したあと、ホットプレート加熱方式でレジスト液のベーキングまでの一連の処理工程を行うためのレジスト液塗布処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＣＤや半導体デバイス等の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、レジスト液塗布後にプリベークが行なわれ、露光・現像後にポストベークが行なわれる。プリベークは、被処理基板（ガラス基板、半導体ウエハ等）上に塗布されたレジスト膜中に残留する溶媒を蒸発させ、レジスト膜と基板の密着性を強化するためのもので、レジスト材料が反応しない比較的低い温度で行なわれる。ポストベークは、現像液やリンス液を蒸発させ、レジスト膜パターンの硬化や基板との密着性をより強化するためのもので、レジスト耐熱性以下の温度で行なわれる。
【０００３】
特許文献１には、これらの処理を行う装置について開示されている。また、一般には、これらの処理はそれぞれのユニット化された装置により塗布、乾燥、ベーキングという処理がなされ、それらのユニットの間の基板の搬送には、搬送ロボットが用いられる。
【０００４】
そして、この搬送ロボットは、基板を上側に載置するための搬送ハンドを有している。当該搬送ハンドは、基板の大型化に伴い、軽量高剛性かつ振動減衰特性がよい材料が求められる。従来の装置では、上記要求される特性からカーボン材料が用いられていることが通常である。
【特許文献１】特開２００４−１４６６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、テーブルコーターによってレジスト液が塗布された基板は、レジスト液の塗工時、塗工後の搬送時、減圧乾燥工程、ベーキング工程において、それぞれ基板裏面と搬送他の部材との接触を原因とする接触転写ムラ、乾燥ムラなどの加工ムラが生じる場合がある。
【０００６】
このムラの発生は、搬送ロボットのハンドについても同様である。ハンドに直接基板を載せた場合、基板は薄く熱容量が小さいので雰囲気温度に合わせて自身の温度が素早く追従する。一方、カーボン材料が用いられている搬送ハンドは、熱容量が大きいため、雰囲気の温度が変化しても自身の温度はゆっくりと変化する。よって、基板下面とハンドとの接触部分と非接触部分で温度差が生じ、塗布されたレジスト液の加工のムラができる。当該ムラは、ガラス基板を用いたディスプレイなどの品質に影響を及ぼすことから、当該ムラを少なくすることが好ましい。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、基板裏面と搬送ロボットの搬送ハンドとの接触によって生じる接触転写ムラ、乾燥ムラ等の加工ムラを少なくすることができるレジスト液塗布処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のレジスト液塗布処理装置を提供する。
【０００９】
本発明のレジスト液塗布処理装置は、レジスト液が表面に塗布された基板を減圧乾燥する減圧乾燥機と、前記減圧乾燥された基板を加熱して前記レジスト液を固化させるベーキング装置と、減圧乾燥機と前記ベーキング装置の間で基板を搬送する搬送ロボットを備えるレジスト液塗布処理装置であって、
前記搬送ロボットは、前記基板を下側から載置した状態に支持する搬送ハンドが、ハンド本体と、前記基板と前記ハンド本体との間を断熱する断熱部と、前記断熱部よりも熱伝導率が高い材料で構成されたハンド表面部とが、積層状態に配置され、前記ハンド表面部に前記基板を支持する突起が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、前記搬送ハンドは、ハンド本体の上面に断熱材料からなる板部材と板状のハンド表面部が積層された状態で構成してもよい。
【００１１】
また、前記ハンド表面部は、前記ハンド本体表面に対して離間した状態に保持されており、前記ハンド本体と前記ハンド表面部の間に存在する空気層を前記断熱部としてもよい。
【００１２】
また、前記突起の高さは２〜３ｍｍに構成されていることが好ましい。
【００１３】
上記各構成において、前記ハンド表面部は、金属アルミニウムで構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のレジスト液塗布処理装置によれば、搬送ロボットのハンドが、ハンド本体とその上に設置されたセラミックなどの断熱部と、さらにその上に設置されたアルミニウムなどの熱伝導性のよい材料で作られたハンド表面部と、さらにその上に設けられた突起で構成されており、その突起に基板が支持される。このようにするとハンド表面部はハンド本体の温度に影響を受けることなく周囲の温度に素早く追従するため、突起で支持された基板とハンド表面部の間の空間の温度が、短時間で周囲の温度と同じになる。よって、基板全体が搬送ハンドに積載された基板の下面の周囲の温度と極めて短時間で同じとなることによって、基板を搬送ハンドによってベーキング装置へ出し入れするような周囲温度の急激な変化があった場合でも、基板全体での温度差は生じず一様に周囲の温度変化に追従する。よって、基板に塗布されたレジスト液に加工ムラが生じなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係るレジスト液塗布処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に、本発明の実施形態にかかるレジスト液塗布処理装置の構成例を示す。このレジスト液塗布処理装置１は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ用の基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、減圧乾燥、ベーキング等の各処理を行うものである。
【００１７】
このレジスト液塗布処理装置１は、図２に示すように、ホストコンピュータ６１からの制御指示を受けて、下記の各ユニットを動作させるシーケンスコントローラ６２が設けられている。ホストコンピュータ６１は設定入力部６０からの設定情報に基づいて、シーケンスコントローラ６２を動作させる。
【００１８】
図３に、このレジスト液塗布処理装置における処理の手順を示す。先ず、入側ステージ１１において基板の位置決めが行われる（＃１）。入側ステージ１１による位置決めは、前工程から移動してきた基板が搬送ロボット１２との相対的な位置が毎回同じになるように、入側ステージ１１に設けられた可動式のツメ（図示せず）で位置ずれを調整する動作である。
【００１９】
位置決めされた基板は、矢印８０に示すように搬送ロボット１２により取り出され（＃２）、矢印８１に示すように、テーブルコーター１３に搬入される（＃３）。テーブルコーター１３では、たとえば基板の短手方向に幅を有するノズルを長手方向に移動させることにより基板上面（被処理面）にレジスト液が塗布される（＃４）。
【００２０】
レジスト液が塗布された基板は、矢印８２で示すように、搬送ロボット１２により取り出され（＃５）、矢印８３に示すように、減圧乾燥機１４に収納される（＃６）。減圧乾燥機１４は、テーブルコーター１３によってレジスト液が塗布された基板１００を減圧状態で加熱して乾燥させる装置である。
【００２１】
減圧乾燥機１４の内側は、加熱されているため、レジスト液が塗布された基板１００は雰囲気温度にまで加熱されて減圧乾燥が行われる（＃７）。
【００２２】
テーブルコーター１３は、底面に設けられた穴から上昇してきた昇降ピンにより、搬送ロボットの搬送ハンドから基板を持ち上げた後、搬送ハンドを後退させ、その後、基板を載せた昇降ピンが下降することにより、基板を搬送ハンドから移載するものである。取り出しの際は、上記と逆の動作を行う。この方法は後述の減圧乾燥機、ベーキング装置、クールプレートにも共通し、昇降ピンはレジスト液が塗布された基板の非有効領域を支持する。
【００２３】
減圧乾燥機１４の下流側には、搬送ロボット１５が設けられている。減圧乾燥が終了した基板は、矢印８４に示すように搬送ロボット１５により取り出された後（＃８）、矢印８５で示すように、ベーキング装置１６に収納される（＃９）。
【００２４】
図４は、搬送ロボット１５の構成を示す部分拡大図である。搬送ロボット１５は、本体２０に２本の搬送ハンド２１が設けられた構成である。本体２０は、図示しない移動機構によって上下運動及び旋回運動可能に構成されており、また、搬送ハンド２１をその延在方向に進退可能にするために、前後方向の運動も可能である。搬送ハンド２１は、基板１００を載置して下側から保持する。
【００２５】
搬送ロボット１５は、搬送ハンド２１により、減圧乾燥機１４内へ基板を出し入れすることにより発生する加工ムラを抑えるために、以下に示すような構成を有する。
【００２６】
図５は、搬送ロボットの搬送ハンドの構成を示す断面図であり、搬送ハンドを短手方向に沿って切断したときの状態を示している。搬送ハンド２１は、本体２０に連結されカーボンファイバーで構成されたハンド本体２４に、断熱材料で構成された断熱部２３、断熱部２３を構成する材料よりも熱伝導率がよい材料で構成されたハンド表面部２２が積層された構成となっている。
【００２７】
搬送ハンド２１の上面には、ほぼ全面にわたって断熱部２３が配置され、さらにその上にハンド表面部２２が配置されている。ハンド表面部２２は、熱伝導率に優れた金属アルミニウムで構成された薄板状もしくは箔状の部材であり、その表面に複数の突起Ｐが設けられている。基板は通常内部が棚状になったケースに積み重ねられて収納されるため、基板を収納するためのケースの高さに制限があることから、突起Ｐの高さ寸法が大きくなるとケースへの出し入れ時の空間が余分に必要となり、基板の積載枚数が少なくなるので好ましくない。一方、突起の高さがあまりに低くなると、基板が撓んだときに搬送ハンドの表面に接触しやすくなる。よって、突起Ｐは、高さが２〜３ｍｍ程度に構成されていることが好ましい。
【００２８】
ハンド表面部の厚みＡはおよそ熱容量の観点から薄くすることが好ましく、およそ１ｍｍ以下であることが望ましく箔状であってもよい。また、ハンド表面部２２の突起Ｐは、基板と直接接触するので、基板と搬送ハンド２１との接触面積を小さくするために、先端をとがらせた形状とすることが好ましい。これにより、基板に与えるムラの発生を少なくすることができる。ハンド表面部２２に使用可能な材料は、断熱部２３と比較して熱伝導率が高いものを用い、具体的には、アルミニウムなどの金属材料を用いることができる。
【００２９】
ハンド本体２４の表面に設けられている断熱部２３は、例えば、樹脂、セラミック、空気を含んだ発泡材料、真空断熱材料等の断熱性の高い材料などで構成されている。断熱部２３は、基板１００又はハンド表面部２２とハンド本体２４との間の熱伝導を防止する。
【００３０】
このような搬送ハンドを有する搬送ロボット１５は、減圧乾燥機１４からベーキング装置１６の間の基板１００の搬送において、次のように作用する。
【００３１】
まず、減圧乾燥機１４内に収納され、乾燥のために加熱された基板を減圧乾燥機１４から取り出すために、搬送ロボット１５の搬送ハンド２１が、減圧乾燥機１４内に挿入される。減圧乾燥機１４内は、加熱されているため、搬送ハンド２１も加熱される。その際、ハンド表面部２２は、熱伝導率が高い材料で構成され、搬送ハンド２１全体と比較すると著しく薄く構成され、また、断熱部２３によってハンド表面部２２とハンド本体２４間の熱伝導が抑えられるため、挿入後短時間で雰囲気の温度と略同じ程度にまで素早く加熱される。
【００３２】
ハンド表面部２２は、その下層に断熱部があるため、ハンド表面部２２はハンド本体の温度に影響を受けることなく周囲の温度に素早く追従する。したがって、突起Ｐで支持された基板とハンド表面部２２の間の空間の温度が周囲の温度と短時間で同じになる。よって、基板全体がハンドに積載された基板の下面の周囲の温度と短時間で同じとなることによって、基板をハンドによってベーキング装置（又は減圧乾燥機）へ出し入れするような周囲温度の急激な変化があった場合でも、基板のどこにも温度差は生じず、一様に周囲の温度変化に追従する。よって、基板に塗布されたレジスト液に加工ムラが生じなくなる。
【００３３】
図６は、搬送ハンドの他の構成例を示す図である。図６は、搬送ハンド２１ａをその短手方向に切断したときの状態を示している。搬送ハンド２１ａは、ハンド本体２４の表面と離間した状態に保持されるハンド表面部２５を備える。ハンド表面部２５は、脚部材２６によってハンド本体２４と連結されている。したがって、ハンド表面部２５とハンド本体２４との間には空気層２７が介在しており、当該空気層２７がハンド表面部２５とハンド本体２４との間の熱伝導を遮断する。
【００３４】
図７は、搬送ハンドの他の構成例を示す図である。図７は、搬送ハンド２１ｂをその長手方向に切断したときの状態を示している。この構成では、基板当接部２９は、ハンド本体２４から離間された状態に保持されるハンド表面部３０と、ハンド表面部３０の中央部分に設けられた基板を支持するための突起Ｐと、搬送ハンド２１ｂの長手方向に沿った基板の両端を支持可能な位置に配置された支持部材３１，３２とを備える。また、基板当接部２９のハンド表面部３０とハンド本体２４との間には、断熱材料で構成された断熱板３３が設けられている。
【００３５】
この構成では、支持部材３１によって支持される基板１００の部分が基板の端部であるため、基板の塗布領域に生じる加工ムラの発生を防止することができ、支持部材３２によって基板の位置ずれを防止している。
【００３６】
ベーキング装置１６は、減圧乾燥がなされた基板をベーキングし、レジスト液を固化させるための装置である。
【００３７】
この実施形態によるベーキング装置１６は、プロキシミティ方式とホットプレートに基板を直接接触させるように載置したコンタクト方式でベーキング（＃１０）を行う装置である。ホットプレートは、熱伝導率の高い金属たとえばアルミニウムからなり、たとえば発熱抵抗体からなるヒータ（図示せず）が内蔵されている。
【００３８】
例えば、ホットプレートには上下に貫通する貫通孔に昇降可能に挿入された支持ピン等を有する。プロキシミティ方式のときは、リフトピンを突出させて、ホットプレートから基板をおよそ２〜３ｍｍ離間させた状態で加熱を行い、リフトピンを貫通孔内に収納することで、ホットプレートに基板を接触させ、コンタクト方式にて加熱する。
【００３９】
ベーキング装置１６でベーキング処理が行われた基板は、搬送ロボット１５によってクールプレート１７に搬送される。クールプレート１７は、ベーキングされた基板を冷却するための装置である。
【００４０】
ベーキング処理が終了した後、搬送ロボット１５によって矢印８８に示すように基板１００をベーキング装置１６から取り出す（＃１１）。
【００４１】
ベーキング装置１６から搬出された基板１００は、搬送ロボット１５によって、矢印８９に示すように、クールプレート１７に送られる（＃１２）。クールプレート１７では、基板１００の温度は急激に低下する（＃１３）。基板１００が十分に冷却された後、矢印９０に示すようにクールプレートから搬送ロボット１８によって基板１００が取り出され（＃１４）、矢印９１に示すように、出側ステージ１９に搬送される（＃１５）。
【００４２】
出側ステージ１９では、基板の位置決めが行われる（＃１６）。出側ステージ１９による位置決めは、一連の動作で生じた基板の位置ずれが後工程に影響を与えないように、出側ステージ１９に設けられた可動性のツメ（図示せず）で位置ずれを調整する動作である。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のレジスト液塗布処理装置によれば、減圧乾燥機とベーキング装置の間で基板を受け渡す搬送ロボットと基板とが接触しながら搬送する場合において、基板のどこにも温度差を生じないようにできるので、基板に発生する加工ムラを抑えることができる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本記載の構成を超えない範囲でその他種々の態様で実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明にかかるレジスト液塗布処理装置は、例えば、液晶ディスプレイのガラス基板におけるレジスト液の塗布処理に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態にかかるレジスト液塗布処理装置の構成例を示す。
【図２】図１のレジスト液塗布処理装置を動作制御するための制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフロー図である。
【図４】図１のレジスト液塗布処理装置の搬送ロボットの構成を示す部分拡大図である。
【図５】搬送ロボットの搬送ハンドの構成を示す断面図である。
【図６】搬送ハンドの他の構成例を示す断面図である。
【図７】搬送ハンドのさらなる他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  レジスト液塗布処理装置
１１  入側ステージ
１２  搬送ロボット
１３  テーブルコーター
１４  減圧乾燥機
１５  搬送ロボット
１６  ベーキング装置
１７  クールプレート
１８  搬送ロボット
１９  出側ステージ
２０  搬送ロボット本体
２１、２１ａ、２１ｂ  搬送ハンド
２２、２５、３０  ハンド表面部
２３  断熱部
２４  ハンド本体
２７  空気層
２９  基板当接部
３２  支持部材
３３  断熱板
Ｐ  突起
【図１】
2008166623.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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