(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を回転させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布装置において、基板を水平にかつ回転可能に保持する基板保持部材と、この基板保持部材の周囲に、この基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された整流部材と、前記基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙寸法を、０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に維持しかつ基板の裏面にのみ当接する突起部材とを備えて構成されていることを特徴とする処理液塗布装置。
【請求項２】
基板を水平に保持する基板保持部材が中央に設けられ、この基板保持部材の周囲に、この基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された整流部材が設けられ、前記基板保持部材上に保持された基板を回転させることにより前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布装置において、前記基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙を、０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に維持すべく、前記基板の端縁部の裏面にのみ当接する突起を有する突起部材が前記整流部材側に設けられていることを特徴とする処理液塗布装置。
【請求項３】
前記突起部材は、前記基板の端縁部のうち少なくとも４角部に対応した前記整流部材側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の処理液塗布装置。
【請求項４】
基板の端縁部の４角部に対応した前記整流部材側の突起部材と、当該突起部材に隣設されている突起部材とを結ぶ直線に略沿うように他の突起部材が設けられていることを特徴とする請求項３記載の処理液塗布装置。
【請求項５】
前記突起部材は、前記保持部材に保持された基板の外周縁内側に沿って全体として矩形を形成する位置に配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項６】
前記突起部材は、整流部材からの突出量が０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項７】
前記整流部材には、前記突起部材を装着する穴が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項８】
前記突起部材は、前記穴に嵌入される本体部を有し、前記突起は、この本体部の上面から突設されていることを特徴とする請求項７記載の処理液塗布装置。
【請求項９】
前記本体部は、所定厚さを有する円形の板状に形成されていることを特徴とする請求項８記載の処理液塗布装置。
【請求項１０】
前記突起は、先端が針鋭に形成されていることを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項１１】
前記整流部材と基板との間の間隙寸法は、前記突起によって調整されることを特徴とする請求項２乃至１０のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項１２】
前記基板保持部材は、最も小さい基板に対応し得るように寸法設定されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項１３】
前記基板保持部材は、真空吸着することで基板を保持するバキュームチャックであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項１４】
前記処理液は、フォトレジスト液または現像液であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項１５】
前記基板は、半導体基板、液晶表示基板、カラーフィルタおよびプラズマ表示パネルの内のいずれかに使用されるものであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の処理液塗布装置。
【請求項１６】
基板を回転させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布方法において、基板を水平かつ回転可能に保持する基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された当該保持部材を囲む整流部材の上面と、基板の裏面との間に０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満の間隙を形成させかつ基板の裏面にのみ当接する部材を介設した上で前記基板保持部材、整流部材および基板を中心回りに一体回転させながら、回転している基板の表面に処理液を供給することを特徴とする処理液塗布方法。
【請求項１７】
前記間隙を形成させる部材として基板の端縁部の裏面に当接する突起を有する突起部材を用いることを特徴とする請求項１６記載の処理液塗布方法。
【請求項１８】
前記突起として針状のものを用いることを特徴とする請求項１７記載の処理液塗布方法。
【請求項１９】
基板を回転させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布装置において、基板を水平にかつ回転可能に保持する基板保持部材と、この基板保持部材の周囲に、この基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された整流部材と、前記基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙寸法を、０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に維持する突起部材とを備えて構成されていることを特徴とする処理液塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体基板や液晶表示基板、カラーフィルタ、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などの製造工程において、例えばフォトレジスト液や現像液などの処理液を基板上に塗布する処理液塗布装置および処理液塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば半導体基板や液晶表示基板などの製造工程において、フォトプロセスでパターンを形成する際には、基板にフォトレジスト液を塗布する工程や、基板に現像液を塗布する工程など、各種の処理液を塗布する塗布工程が不可欠である。このような処理液塗布工程に用いられる処理液塗布装置には、基板を水平状態に保持して回転させる基板載置部が設けられており、この基板載置部の周辺を半密閉空間として、基板上の中央部に処理液が乗せられた状態で半密閉空間内の空気といっしょに基板および基板載置部を回転させることにより、その遠心力で均一に処理液を基板上面に塗布している。
【０００３】
図７は従来の処理液塗布装置の斜視図である。
【０００４】
図７において、処理液塗布装置５は、角形の基板３を保持して回転させる基板載置部１と、この基板載置部１の上方に基板載置部１と平行に配置された上部回転板６と、これらの基板載置部１および上部回転板６を囲むように配設された下部ケース７ａおよび上部ケース７ｂと、基板載置部１上に保持された基板３にフォトレジスト液を供給するための処理液供給部８と、基板載置部１の上面を洗浄するための上面洗浄部９ａと、上部回転板６の下面を洗浄するための下面洗浄部９ｂとを有している。窒素ガス弁１０ａおよび真空弁１０ｂは、基板載置部１の基板吸着面２ａを負圧または正圧に択一的に切り換えする。
【０００５】
図８は図７の処理液塗布装置５における基板載置部１の平面図である。
【０００６】
図８において、基板載置部１は、上面に吸着面２ａが形成され基板３を真空吸着することで保持するバキュームチャック２と、このバキュームチャック２の周辺部に配設された外周が円形状の整流板４とを有している。このバキュームチャック２は長方形状に構成されており、整流板４の中央部に埋め込まれるように配置されている。この場合のバキュームチャック２の上面の高さは、スピン処理後の処理液の基板裏面への回り込みを防止するために、整流板４の上面の高さよりも僅かに高くなるように設定されている。これによって、基板３がバキュームチャック２の上面に真空吸着により保持された場合、基板裏面と整流板４の上面との間に僅かな隙間が生じることになる。
【０００７】
また、バキュームチャック２の吸着面２ａには多数の溝（図示せず）が形成されており、それらの溝がバキュームチャック２の中央部付近に設けられた真空配管と連通しており、バキュームチャック２の上面を均一な吸着面２ａとしている。これにより、吸着による基板保持は基板３をその吸着面２ａで受けているため、基板３が大型化や薄型化していても機械的な保持に比べて基板３の損傷を防止 することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、基板３の中央部をバキュームチャック２により真空吸着して保持するが、大型化および薄型化した基板３に対して処理液を塗布する場合に、基板３の端部とバキュームチャック２の距離であるオーバーハング量が大きく、スピン処理後に基板３の端縁部が垂れ下がって基板３と整流板４の上面とが接触してその隙間が保てなくなる。このように、基板３の端部が整流板４の上面に接触したりその隙間が少な過ぎると、その接触部または隙間に液残りを生じやすく、処理液の基板裏面への回り込みが生じるという問題があった。逆に、基板３の端縁部と整流板４の上面との隙間を予め多く取っておくことも考えられるが、この隙間が多過ぎても、処理液の基板裏面への回り込みが生じやすいという問題があった。
【０００９】
この場合に、バキュームチャック２および整流板４を基板３のサイズ毎に設ければ、バキュームチャック２との基板３のオーバーハング量を適正にすることができて基板３の端縁部の垂れ下がりは防止されることになる。ところが、バキュームチャック２および整流板４の組を基板３のサイズ毎に設けて交換装着作業をしなければならないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するもので、基板上面に処理液を塗布する際に、基板サイズ毎に各種サイズのチャックおよび整流板を必要とせず、その処理液が基板裏面に回り込むのを確実に防止することができる処理液塗布装置および処理液塗布方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の処理液塗布装置は、基板を回転させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布装置において、基板を水平にかつ回転可能に保持する基板保持部材と、この基板保持部材の周囲に、この基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された整流部材と、前記基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙を、０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に維持しかつ基板の裏面にのみ当接する突起部材とを備えて構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２記載の処理液塗布装置は、基板を水平に保持する基板保持部材が中央に設けられ、この基板保持部材の周囲に、この基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された整流部材が設けられ、前記基板保持部材上に保持された基板を回転させることにより前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布装置において、前記基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙を、０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に維持すべく、前記基板の端縁部の裏面にのみ当接する突起を有する突起部材が前記整流部材側に設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
これらの発明によれば、基板サイズが大きくて薄い場合に、基板の端縁部と基板保持部材との距離であるオーバーハング量が多くなり、スピン処理後に基板の端縁部が垂れ下がろうとしても、少なくとも最も垂れ下がる位置に突起部材の突起部（基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙を前記所定寸法に維持する部材）が位置していれば、基板の端縁部と整流部材の上面との隙間が所定寸法に維持され、従来のようにその接触部または隙間に液残りを生じるようなことはない。これによって、処理液が基板裏面に回り込むのが防止されて、基板の信頼性が向上するとともにその歩留まりも向上することになる。しかも、この処理液の基板裏面への回り込み防止によって、従来のように、基板サイズ毎に各種の基板保持部材および整流部材を設けて、交換装着作業をする必要はなくなる。
【００１４】
請求項３記載の処理液塗布装置は、請求項１または２記載の処理液塗布装置において、前記突起部材は、前記基板の端縁部のうち少なくとも４角部に対応した前記整流部材側にそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成により、４角形の基板の場合、基板の端縁部と基板保持部材との距離であるオーバーハング量が最も多い４角部に突起部材が設置されていれば、基板上面に処理液を塗布する際に、基板サイズ毎に各種サイズのチャックおよび整流板を必要とせず、その処理液が基板裏面側に回り込むのが防止されるという効果が得られる。
【００１６】
請求項４記載の処理液塗布装置は、請求項３記載の処理液塗布装置において、基板の端縁部の４角部に対応した前記整流部材側の突起部材と、当該突起部材に隣設されている突起部材とを結ぶ直線に略沿うように他の突起部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項５記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記突起部材は、前記保持部材に保持された基板の外周縁内側に沿って全体として矩形を形成する位置に配設されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記突起部材は、整流部材からの突出量が０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項７記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記整流部材には、前記突起部材を装着する穴が設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項８記載の処理液塗布装置は、請求項７記載の処理液塗布装置において、前記突起部材は、前記穴に嵌入される本体部を有し、前記突起は、この本体部の上面から突設されていることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項９記載の処理液塗布装置は、請求項８記載の処理液塗布装置において、前記本体部は、所定厚さを有する円形の板状に形成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１０記載の処理液塗布装置は、請求項２乃至９のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記突起は、先端が針鋭に形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１１記載の処理液塗布装置は、請求項２乃至１０のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記整流部材と基板との間の間隙寸法は、前記突起によって調整されることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１２記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記基板保持部材は、最も小さい基板に対応し得るように寸法設定されていることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１３記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至１２のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記基板保持部材は、真空吸着することで基板を保持するバキュームチャックであることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１４記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至１３のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記処理液は、フォトレジスト液または現像液であることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１５記載の処理液塗布装置は、請求項１乃至１４のいずれかに記載の処理液塗布装置において、前記基板は、半導体基板、液晶表示基板、カラーフィルタおよびプラズマ表示パネルの内のいずれかに使用されるものであることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項１６記載の処理液塗布方法は、基板を回転させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布方法において、基板を水平かつ回転可能に保持する基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された当該保持部材を囲む整流部材の上面と、基板の裏面との間に０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満の間隙を形成させかつ基板の裏面にのみ当接する部材を介設した上で前記基板保持部材、整流部材および基板を中心回りに一体回転させながら、回転している基板の表面に処理液を供給することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１７記載の処理液塗布方法は、請求項１６記載の処理液塗布方法において、前記間隙を形成させる部材として基板の端縁部の裏面に当接する突起を有する突起部材を用いることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１８記載の処理液塗布方法は、請求項１７記載の処理液の塗布方法において、前記突起として針状のものを用いることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１９記載の処理液塗布装置は、基板を回転させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理液塗布装置において、基板を水平にかつ回転可能に保持する基板保持部材と、この基板保持部材の周囲に、この基板保持部材の上面位置よりも上面が僅かに所定寸法だけ低い位置に配設された整流部材と、前記基板保持部材上に保持された基板の裏面と前記整流部材の上面との間隙寸法を０．１ｍｍを越えて０．６ｍｍ未満に維持する突起部材とを備えて構成されていることを特徴とするものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は本発明の一実施形態を示す処理液塗布装置における基板載置部の平面図であり、図２は図１の基板載置部のＡＡ′断面図である。
【００３４】
図１および図２において、基板載置部１１の中央部に、上面に吸着面１２ａが形成され基板１３を真空吸着することで基板１３を保持する長方形状の基板保持部材としてのバキュームチャック１２が設けられている。このバキュームチャック１２の周辺部に外周が円形状の整流部材としての整流板１４が配設されており、この整流板１４の中央部にバキュームチャック１２が埋め込まれるように配置されている。この場合のバキュームチャック１２の上面の高さは、スピン処理後のレジストの基板裏面への回り込みを防止するために、整流板１４の上面の高さよりも僅かに高くなるように設定されている。これによって、基板１３がバキュームチャック１２の上面に真空吸着により保持された場合、基板裏面と整流板１４の上面との間に僅かな隙間が生じることになる。この僅かな隙間は、０．２〜０．５ｍｍ程度の間隙であることが望ましい。この間隙が０．１ｍｍ以下であっても０．６ｍｍ以上であってもレジストの基板裏面への回り込みが起こりやすくなる。
【００３５】
このような基板端部の裏面と整流板１４の上面との間の僅かな隙間を維持するために、基板１３のサイズが大きく、これがバキュームチャック１２上に保持された場合、基板１３のオーバーハング量が大きいので、基板１３の端縁部が垂れ下がるが、その位置に垂れ下がり防止用の突起部材１５を配置する。この突起部材１５の配置は、少なくとも基板１３の４角部に配置する必要がある。つまり、基板１３のオーバーハング量が少なくとも最も大きい位置に突起部材１５を配置することになる。本実施形態においては、基板１３の４角部の他に、長方形状のバキュームチャック１２の短辺側では、基板１３の端縁部中央に対応する整流板１４側の位置に突起部材１５を埋め込んで、基板裏面と整流板１４の上面との間の隙間が最適になるように調整している。また、基板１３の４角部の他に、長方形状のバキュームチャック１２の長辺側では、その基板１３の長辺寸法の半分の ピッチ寸法を開けた位置に対応する整流板１４側の位置にも突起部材１５を２個ずつ埋め込んで、基板裏面と整流板１４の上面との間の隙間が最適になるように調整している。
【００３６】
また、この垂れ下がり防止用の突起部材１５と基板１３の端縁部との接触位置は、スピン処理後に、図３に示すように基板１３の端縁部にレジスト１８が溜って基板１３の下面側に球状のしずく１８ａとなった場合に、少なくともそのしずく１８ａの直径寸法よりも内側の位置である必要がある。また、基板裏面と整流板１４の上面との隙間を保つ必要から、この突起部材１５の基板１３の裏面との接触部分は一点の針状である方が望ましい。
【００３７】
さらに、バキュームチャック１２の吸着面１２ａには多数の溝（図示せず）が形成されており、それらの溝がバキュームチャック１２の中央部付近に設けられた真空配管と連通しており、真空配管内の空気を脱気することによりバキュームチャック１２の上面の多数の溝を介して吸着面１２ａ全体を均一な吸着面としている。
【００３８】
図４は図１の突起部材１５の斜視図であり、図５は図４の突起部材１５の平面図であり、図６は図４の突起部材１５の側面図である。
【００３９】
図４〜図６において、この突起部材１５は、所定厚さを有する円形状の板状に構成されており、その一方面の中央部に突起部１６を有している。この突起部１６の高さはこの突起部材１５が整流板１４の凹部内にセットされたときに整流板１４の上面から突出する寸法が、上記０．２〜０．５ｍｍ程度となるように設定している。この突起部１６の位置に対して点対称な位置には、皿グリがなされたねじ用の孔１７ａ，１７ｂが設けられており、これらの孔１７ａ，１７ｂを介して整流板１４側の凹部のねじ穴にねじを螺合させて突起部材１５を整流板１３側の凹部に固定する。このような突起部１６は、突起部材１５に少なくとも１個あればよい。
【００４０】
上記構成により、数種類のサイズの基板を処理する必要があるときに、最も小さい基板に対応したバキュームチャック１２を製作し、このバキュームチャック１２で大きいサイズの基板１３を保持する場合にも、基板１３の端縁部の垂れで整流板１４の上面に基板１３の裏面が接触しないように基板１３のオーバーハング量の大きい位置に突起部材１５を配置することにより、強制的に基板１３の端縁部裏側と整流板１４の上面部との間隙を所定寸法以内に維持することができ、従来のようにその接触部または隙間に液残りを生じるようなことはなく、レジスト１８の基板裏面への回り込みを防止することができる。
【００４１】
また、このレジスト１８の基板裏面への回り込み防止によって、基板サイズが多種類にわたってもバキュームチャック１２および整流板１４は１種類で済ますことができるため、基板サイズの変更に伴うバキュームチャック１２および整流板１４の交換装着作業は不要となる。
【００４２】
さらに、大型サイズの基板に対してもバキュームチャック１２を小さく構成することができるため、バキュームチャック１２の作製が容易であり、軽いのでスピンモータにかかる負荷も低減することができる。
【００４３】
さらに、突起部材１５の突起部１６で、基板１３の端縁部裏側と整流板１４の上面部との間隙を所定寸法以内に調整することができるため、整流板１４の精度や、組立精度に応じて調整することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、処理液としてレジスト１８を用いたが、処理液として現像液などの他の処理液を用いても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板保持部材上に保持された基板の裏面と整流部材の上面との間隙が所定寸法を維持すべく、基板の端縁部のうち少なくとも４ 角部に対応した整流部材側に突起部材が設けられているため、基板サイズが大きくて薄い場合、スピン処理後に基板の端縁部が垂れ下がろうとしても、少なくとも最も垂れ下がる位置に突起部材の突起部が位置しており、基板端縁部と整流板の上面との隙間が所定寸法に確保でき、従来のようにその接触部または隙間に液残りを生じるようなことはなく、処理液の基板裏面への回り込みを防止することができる。これによって、各種の基板の信頼性が向上するとともにその歩留まりも向上することができる。しかも、この処理液の基板裏面への回り込み防止によって、基板サイズ毎に基板保持部材および整流板を設けて、交換装着作業をする必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す処理液塗布装置における基板載置部の平面図である。
【図２】  図１の基板載置部のＡＡ′断面図である。
【図３】  図２のＸ部の拡大図である。
【図４】  図１の突起部材の斜視図である。
【図５】  図４の突起部材の平面図である。
【図６】  図４の突起部材の側面図である。
【図７】  従来の処理液塗布装置の斜視図である。
【図８】  図７の処理液塗布装置における基板載置部の平面図である。
【符号の説明】
１１    基板載置部
１２    バキュームチャック
１２ａ    吸着面
１３    基板
１４    整流板
１５    突起部材
１６    突起部
１８    レジスト
１８ａ    しずく
【図１】
0003821400.tif 000002
【図２】
0003821400.tif 000003
【図３】
0003821400.tif 000004
【図４】
0003821400.tif 000005
【図５】
0003821400.tif 000006
【図６】
0003821400.tif 000007
【図７】
0003821400.tif 000008
【図８】
0003821400.tif 000009