(57)【要約】【課題】基板サイズによらず、基板のどの部分でも均一な現像時間とすることが可能な現像装置を提供することを課題とする。【解決手段】基板上の感光性レジストから露光パターンを出現させるため、供給した現像液を所定時間、前記基板上に帯溜させる現像装置であって現像液供給口と現像液回収口を有し前記現像液供給口および前記現像液回収口と前記基板からなる空間に現像液を満たした液だまり部を形成する基板処理部と、前記基板を載置する手段と前記基板を載置する手段を移動する手段と前記基板の搬送位置を検知する手段を有する基板搬送手段とを備えることを特徴とする現像装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の感光性レジストを現像して露光パターンを出現させるため、供給した現像液を所定時間、前記基板上に帯溜させる現像装置であって、
現像液供給口と現像液回収口を有し、前記現像液供給口および前記現像液回収口と前記基板とからなる空間に現像液を満たした液だまり部を形成する基板処理部と、
前記基板を載置する手段と、前記基板を移動する手段と、前記基板の搬送位置を検知する手段とを有する基板搬送手段を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置を用いて、以下の（ａ）から（ｅ）の手順で現像することを特徴とする現像方法。
（ａ）前記基板搬送手段に投入する基板の搬送を開始する。
（ｂ）前記基板の一方の端部が前記基板処理部まで搬送されたら、基板上への現像液の供給と回収を開始する。
（ｃ）前記基板を所定の搬送速度で搬送して現像を行う。
（ｄ）前記基板のもう一方の端部が前記基板処理部まで搬送されたら、現像液の供給を止める。
（ｅ）前記基板上から現像液がなくなったら、現像液の回収を止めて、基板を排出する。
【請求項３】
前記手順（ｃ）において基板の搬送速度を途中で変更することにより、１枚の基板上で部分的に現像時間を変えることを特徴とする請求項２に記載の現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体や液晶ディスプレイの製造に使用されるフォトリソ工程の現像装置に関する。特に、大型の液晶ディスプレイにおいても均一な現像が可能な現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造工程や液晶ディスプレイ製造工程では、フォトリソグラフィ工程を使用して、所望の感光性レジストパターンを基板上に形成してきた。具体的には、まずレジスト塗布装置を用いて基板の表面に感光性レジストを塗布する。その後、レジスト層に含まれている溶剤分をクリーンな雰囲気のもとで加熱して乾燥、固化させる。乾燥時間を短縮するために、減圧環境で加熱乾燥を実施することもある。また、液状のレジストを塗布、乾燥する代わりに、ドライフィルムタイプの感光性レジストをラミネートすれば、膜厚が一定で、乾燥工程が不要になる。
【０００３】
このようにして、基板上に感光性レジスト層を形成した後、所望のパターンが形成されたフォトマスクを用いて露光する。
【０００４】
次に、この露光済の感光性レジスト層を現像することにより、基板上にレジストパターンを形成する。現像は炭酸ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ性水溶液を用いたウェットプロセス処理で行われる。
【０００５】
例えば、大型の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ基板の現像装置においては、基板を平置きにして、現像液を液盛りし、所定時間経過後に基板を回転させて現像液を遠心力によって振り切る方式の現像装置の技術が開示されている。この方式では、基板を回転させる技術については、基板の大型化が進行するに連れて、更なる大型化に対応することが困難になった。また、基板を回転させずに搬送させながら現像するインライン式現像システムにおいては、搬送中の基板が振動して、現像後の線幅の均一性が安定しない問題があった。これに対して、基板を静止した状態で現像すると、生産性の低下という問題があった。その解決策として、例えば特許文献１には、現像工程の生産性を向上させる技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、現像液の回収を、現像液の供給と逆方向に行っているので、基板内の感光性レジストは現像液に浸っている時間に差が生じるため現像品質の均一性が取れない。さらに、現像時間差は基板サイズが大きくなるほどの顕著になるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８５０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのような事情に鑑み、本発明は、基板サイズによらず、基板のどの部分でも均一な現像時間とすることが可能な現像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、基板上の感光性
レジストを現像して露光パターンを出現させるため、供給した現像液を所定時間、前記基板上に帯溜させる現像装置であって、現像液供給口と現像液回収口を有し、前記現像液供給口および前記現像液回収口と前記基板とからなる空間に現像液を満たした液だまり部を形成する基板処理部と、前記基板を載置する手段と、前記基板を載置する手段を移動する手段と、前記基板の搬送位置を検知する手段とを有する基板搬送手段を備えることを特徴とする現像装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置にて、以下の（ａ）から（ｅ）の手順で現像することを特徴とする現像方法である。（ａ）前記基板搬送手段に投入する基板の搬送を開始する。（ｂ）前記基板の一方の端部が前記基板処理部まで搬送されたら、基板上への現像液の供給と回収を開始する。（ｃ）前記基板を所定の搬送速度で搬送して現像を行う。（ｄ）前記基板のもう一方の端部が前記基板処理部まで搬送されたら、現像液の供給を止める。（ｅ）前記基板上から現像液がなくなったら、現像液の回収を止めて、基板を排出する。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記手順（ｃ）において基板の搬送速度を途中で変更することにより、１枚の基板上で部分的に現像時間を変えることを特徴とする請求項２に記載の現像方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の現像装置によれば、現像液とレジストの接触時間が基板全体にわたって制御できるので、基板が大型化しても均一な現像が可能な現像装置を提供することが可能となる。また、本発明の現像装置の現像方法は、現像液を、現像を実施する部位にだけ現像液を供給するため、現像液の使用量を節約でき、液交換作業も簡素化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の現像装置の主要部の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の現像装置の動作状態の一例を説明するための概略説明図である。
【図３】本発明の現像方法で使用する基板と露光パターンの概略説明図である。
【図４】本発明の現像方法で使用する基板と異なる露光パターンの概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を用いて、本発明の現像装置を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の現像装置の実施形態を示したものである。本発明の現像装置の基板処理部２は、基板１との間に隙間を形成するように配置されている。その隙間に現像液を供給する現像液供給口４と、現像液を吸引して回収する現像液回収口５を備えている。現像液が現像液供給口４から隙間に供給されると同時に、現像液回収口５から現像液を吸引し、その回収する現像液の量を調整することによって、現像液が基板１上に溢れ出すことなく、基板１上で液だまり１０を形成する。なお、液だまり１０をより小さい体積とするには、基板処理部２の液だまり１０に面した表面に撥水処理を施しておけばよい。
【００１６】
次に液だまり１０の形状を維持しながら、基板１が基板処理部２の下方を移動して搬送することによって、現像がなされる。この現像条件は、隙間に保持される現像液の体積を定めた後、基板１の搬送速度と、現像液供給口４から供給される現像液の供給速度と、現像液回収口５から吸引し回収する現像液の回収速度を決定する。これらの現像条件を最適化することによって、安定した形状の液だまり１０が形成され、その結果、レジストパターンが安定して現像が行われる。また、現像は現像液の疲労度と温度にも影響されるので、より安定なレジストパターンを作るためには、現像液の温度および現像液の疲労度のパラメータに対する最適な基板１の搬送速度と、現像液供給口４から供給される現像液の供給速度、および現像液回収口５から吸引し回収する現像液の回収速度の組合せを予め検討し準備しておくことが望ましい。
【００１７】
次に、図面を用いて、本発明の現像方法について説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図２は本発明の現像装置で現像する方法の手順を示したものである。まず、図２に示した現像装置は基板処理手段２、基板搬送手段３、ステージ６、搬送中の基板１の端部を検出する基板端部検出装置１３を備えている。また、第１の実施形態で現像する基板１には、現像前の感光性レジスト部１２が１ブロックのみ形成されたものを使用した。
【００１９】
図２（ａ）は、現像を行うため、搬送方向７の方向に基板１の搬送を開始時の状態を示したものである。基板１は現像前の感光性レジスト部１２を上向きにして基板搬送手段３上に載置した状態で搬送を行った。
【００２０】
図２（ｂ）は、基板端部検出位置１４ａの位置で基板１の先頭の端部（１つ目の端部）を基板端部検出装置１３が検知した時の状態を示したものである。この時、図示しない基板処理部２の現像液供給口４から現像液を供給し、液だまり１０の形成を開始し、ここから実際の現像が始まる。
【００２１】
図２（ｃ）は、基板１の現像中の状態を示したものである。液だまり１０の右側が、現像が終わった部分であり、基板１上の感光性レジスト部はレジストパターン１１が形成されている。この後、レジストパターン１１上に残った現像液は、図示しない水洗装置にて洗い流した。また、第１の実施形態では、基板１の搬送速度は現像が終わるまで、一定の速度で搬送を行った。
【００２２】
図２（ｄ）は、基板端部検出位置１４ａの位置で基板１の末尾の端部（２つ目の端部）を基板端部検出装置１３が検知した時の状態を示したものである。この時には、現像が全て終わっている状態であるため、現像液の供給を止める。
【００２３】
図２（ｅ）は、現像液の供給を止めた後、現像液の吸引を続けて、液だまり１０が無くなった状態を示したもので、この後、基板１は現像装置から排出して、現像処理を終了した。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００２５】
第２の実施形態で現像する基板１には、現像条件の同じ現像前の感光性レジスト部１２が２ブロックあり、そのブロックの間には、感光性レジストが無く、液だまり１０のサイズよりも大きいブランク部２０を形成したものを使用した。
【００２６】
上記した基板１の現像は、図２に示す手順と同様に行った。図２（ｃ）に示した基板１の搬送について、速度は第２の実施形態と同じとしたが、第２の実施形態の基板１には、現像の必要がないブランク部２０があるため、ブランク部２０が基板処理部２の下を通過する際には、基板１の搬送速度を早くする設定をして現像を行った。上記の現像によれば、第１の実施形態の現像に比べて、現像時間が短くできた。
【００２７】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を、説明する。
【００２８】
第３の実施形態で現像する基板１には、現像条件（現像時間）の異なる現像前の感光性レ
ジスト部１２、１２’が各１ブロックずつあり、そのブロックの間には、感光性レジストが無く、液だまり１０のサイズよりも大きいブランク部２０を形成したものを使用した。
【００２９】
上記した基板１の現像は、図２に示す手順と同様に行った。
図２（ｃ）に示した基板１の搬送について、現像前の感光性レジスト部１２および１２’については、基板処理部２を通過する際の搬送速度をそれぞれ異なる設定を行い、ブランク部２０が基板処理部２の下を通過する際には、現像前の感光性レジスト部１２および１２’の搬送速度よりも早くする設定をして現像を行った。
【００３０】
上記の現像によれば、現像前の感光性レジスト部１２および１２’が基板処理部２の下を通過する時の速度をそれぞれ変えたので、１枚の基板上で現像条件の異なる現像を行うことができた。
【００３１】
また、本発明の現像装置によれば、本発明の使用する現像液の量を少なくできるという特徴があるため、現像液の循環制御するため、現像液を回収、循環、供給する専用のタンクを設置したところ、従来のタンクよりも小さいものを使用することができた。こうすることで、１回あたりの現像液の交換量が従来に比べて少なく、交換に要する時間も少なくなるため、現像液の交換頻度を高くすることができた。また、こうした現像液の交換頻度を高くすることで、現像液の現像性能が低下した状態で使いつづけることがなくなったので、レジストパターンの品質が安定する様になった。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・基板
２・・・基板処理部
３・・・基板搬送手段
４・・・現像液供給口
５・・・現像液回収口
６・・・ステージ
７・・・基板の搬送方向
８・・・現像液の流れる方向
１０・・・液だまり
１１・・・レジストパターン
１２、１２’・・・現像前の感光性レジスト部
１３・・・基板端部検出装置
１４・・・基板端部検出位置
１４ａ・・・基板先端検出位置
１４ｂ・・・基板末尾検出位置
２０・・・ブランク部
２１・・・パターンＡ部
２２・・・パターンＢ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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