专利名称：抗蚀液涂敷方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及抗蚀液涂敷方法及装置，用以在光刻工序中向被处理基板涂敷抗蚀液。
背景技术：
以前，在LCD和半导体装置的制造工艺中的光刻工序中，为了向被处理基板(玻璃基板、半导体晶片等)涂敷抗蚀液，多用所谓的旋涂法(例如，参照专利文献1)。但是，由于旋涂法使被处理基板以相当高的速度旋转，因而有多量的抗蚀液由于离心力向基板外飞散而浪费并成为形成粒子的原因的问题。特别是，随着基板的大型化，上述问题不仅变得更显著，而且旋转时基板外周部中大的圆周速度导致空气的紊流，有易于导致抗蚀膜的膜厚变动的问题。
因而，最近，作为有利于基板大型化的抗蚀液涂敷法，通过在基板的上方相对移动或扫描抗蚀液喷嘴，同时将抗蚀液以细微径连续地吐出，从而不需要高速旋转，在基板上以期望的膜厚涂敷抗蚀液的方法(スピンレス法无自旋法)变得普及(例如参照专利文献2及专利文献3)。
特开平8-255745号公报(第4-6页，图2)特开2001-162207号公报(第4页，图2，图3)特开平10-76207号公报(第3-4页，图1)传统的无自旋法中，在基板的整个被处理面涂敷抗蚀液。但是，如果通过该方式，即使在基板上涂敷大致一定的膜厚的抗蚀液，其后的干燥处理即减压干燥和预烘干时基板上的抗蚀液以随机的方向移动，干燥后抗蚀膜的膜厚也会变得不均一。另外，有抗蚀液的干燥所需时间长的问题。
发明内容
本发明是鉴于相关传统技术的问题而提出，其目的是提供可抑制在被处理基板上涂敷的抗蚀液在干燥处理中的移动、保证抗蚀膜的膜厚均一性的抗蚀液涂敷方法和抗蚀液涂敷装置。
本发明的其他目的是提供可减少抗蚀液的消耗量的抗蚀液涂敷方法及抗蚀液涂敷装置。
本发明的其他目的是提供可缩短基板上涂敷的抗蚀液的干燥所需时间的抗蚀液涂敷方法及抗蚀液涂敷装置。
为达成上述的目的，本发明的抗蚀液涂敷方法，在光刻工序中向被处理基板上涂敷抗蚀液，它包括设定工序，在上述基板上设定实质上分离独立的多个涂敷区域；涂敷工序，在上述基板上限定上述涂敷区域并涂敷抗蚀液。
另外，本发明的抗蚀液涂敷装置，包括抗蚀液喷嘴头，由可分别独立控制抗蚀液吐出动作的多个喷嘴部以一定间隔配置而成；扫描部件，使上述抗蚀液喷嘴头相对于被处理基板而扫描移动；涂敷区域设定部件，在上述基板上设定实质上分离独立的多个涂敷区域；抗蚀液吐出控制部件，控制上述抗蚀液喷嘴头中的上述喷嘴部的抗蚀液吐出动作，以限定在上述基板的上述涂敷区域上涂敷抗蚀液。
根据本发明，由于仅仅在基板上的被处理面中离散的涂敷区域涂敷抗蚀液、其他区域不涂敷抗蚀液，因而涂敷后，例如干燥处理中基板上的抗蚀液即使移动也只是限制在涂敷区域内，不会发展到在全体上移动和返回，可保证抗蚀液的膜厚一定。另外，不必在基板上的整个面、而只是在必要场所(涂敷区域)限定或离散地涂敷抗蚀液，因而可减少抗蚀液的消耗量、且缩短干燥所需时间。
本发明的方法中，为了减少涂敷区域内的涂敷不均，最好在涂敷区域内中以大致一定的膜厚涂敷抗蚀液，以覆盖整个区域。本发明的装置中，最好扫描部件具有第1扫描部，使抗蚀液喷嘴头沿与喷嘴部的排列方向正交的第1方向，相对于基板移动；第2扫描部，使抗蚀液喷嘴头沿与喷嘴部的排列方向平行的第2方向，相对于基板移动。另外，为了进一步缩短涂敷后的干燥时间，最好具有将在基板上涂敷后的抗蚀液立即加热干燥的干燥部件，该干燥部件可构成与抗蚀液喷嘴头一起由扫描部件扫描移动的结构。
作为本发明的一个方面，基板为平板显示器用的多面取型母基板时，可对应基板上的各板区域来设定涂敷区域。
作为本发明的另一个方面，基板为在各象素具有薄膜晶体管(TFT)的TFT液晶显示器用基板时，可以对应基板上的各TFT区域来设定涂敷区域。
另外，基板为各象素中具有红色、绿色或蓝色的着色层的滤色镜用基板时，可在各着色层对应基板上的各象素区域来设定涂敷区域。
本发明的上述及其他目的、特征、方面及优点通过参照附图理解的本发明的详细说明可变得更加清楚。
图1是可采用本发明的涂敷方法及装置的涂敷显影处理系统的构成的平面图。
图2是图1的涂敷显影处理系统中的热处理部的构成的侧面图。
图3是表示图1的涂敷显影处理系统中的处理顺序的流程图。
图4是表示图1的涂敷显影处理系统中的涂敷相关处理单元群的要部的构成平面图。
图5是表示图1的涂敷显影处理系统中的涂敷相关处理单元群的要部的构成侧面图。
图6是一个实施例的抗蚀液涂敷单元中的扫描机构的构成的透视图。
图7是表示实施例的抗蚀液涂敷单元中的抗蚀液喷嘴头的构成例的纵向截面图。
图8是表示实施例中控制抗蚀液喷嘴头的抗蚀液吐出动作的控制部的构成例的方框图。
图9是示意表示第1实施例中的抗蚀液涂敷处理的一个阶段的平面略图。
图10是示意表示第1实施例中的抗蚀液涂敷处理的一个阶段的平面略图。
图11是示意表示第1实施例中的抗蚀液涂敷处理结束时的状态的平面略图。
图12是示意表示第1实施例中的抗蚀液涂敷图案的一个变形例的平面略图。
图13是示意表示第1实施例中的抗蚀液涂敷图案的一个变形例的平面略图。
图14是示意表示第2实施例中的TFT-LCD的排列基板的构成的平面略图。
图15是表示第2实施例中的抗蚀液涂敷图案的平面略图。
图16是表示第2实施例中的光刻工序的截面略图。
图17是表示第3实施例中的光刻工序的截面略图。
图18是表示在实施例的抗蚀液涂敷单元中设置干燥手段(加热器)的构成的平面略图。
图19是表示在实施例的抗蚀液涂敷单元中设置干燥手段(加热器)的构成的侧面略图。
具体实施例方式
以下参照
最佳实施例。
图1表示可采用本发明的抗蚀液涂敷方法及装置的一构成例的涂敷显影处理系统。该涂敷显影处理系统10设置在净化室内，以例如LCD用的玻璃基板作为被处理基板，在LCD制造工艺中进行光刻工序中的洗净、抗蚀液涂敷、预烘干、显影及后烘干等的各处理。曝光处理在与该系统邻接设置的外部曝光装置12中进行。
该涂敷显影处理系统10在中心部配置横长的工艺台(P/S)16，在其长方向(X方向)的两端配置暗盒台(C/S)14和接口台(I/F)18。
暗盒台(C/S)14是系统10的暗盒输入输出端口，包括可将可收容多枚基板G并使之多级层叠的暗盒C在水平方向例如Y方向上并排载置4个的暗盒平台20，以及向该平台20上的暗盒C输入输出基板G的传输机构22。传输机构22具有可保持基板G的手段，例如传输臂22a，可在X、Y、Z、θ的4轴上动作，与邻接的工艺台(P/S)16进行基板G的交接。
工艺台(P/S)16在系统长方向(X方向)上延伸的平行且逆向的一对线A、B上，按照工艺流程或工序顺序配置各处理部。更详细地说，在从暗盒台(C/S)14到接口台(I/F)18的上行部的工艺线A上，将洗净工艺部24、第1热处理部26、涂敷工艺部28、第2热处理部30横向配置成一列。另一方面，在从接口台(I/F)18到暗盒台(C/S)14的下行部的工艺线B上，将第2热处理部30、显影工艺部32、脱色工艺部34、第3热处理部36横向配置成一列。在该线中，第2热处理部30位于上行侧的工艺线A的最后且位于下行侧的工艺线B的开端，跨于两线A、B间。
两工艺线A、B之间设有辅助传输空间38，可水平载置1枚基板G的往复装置40由未图示的驱动机构驱动，可在线方向(X方向)的双向上移动。
上行部的工艺线A中，洗净工艺部24包含擦洗洗净单元(SCR)42，在与该擦洗洗净单元(SCR)42内的暗盒台(C/S)10邻接的场所配置准分子UV照射单元(e-UV)41。擦洗洗净单元(SCR)42内的洗净部在将LCD基板G通过辊传输或带传输以水平姿势沿线A方向传输的同时，对基板G的上面(被处理面)进行刷洗和吹洗。
与洗净工艺部24的下行侧邻接的第1热处理部26，沿工艺线A在中心部设置立式的传输机构46，其前后两侧多级层叠配置了多个单元。例如，如图2所示，上行侧的多级单元部(TB)44中，从下到上顺序堆叠了基板交接用的传递单元(PASS)50、脱水烘干用的加热单元(DHP)52、54及粘附单元(AD)56。这里，传递单元(PASS)50用于与擦洗洗净单元(SCR)42进行基板G的交接。另外，下行侧的多级单元部(TB)48中，从下到上顺序堆叠了基板交接用的传递单元(PASS)60、冷却单元(CL)62、64及粘附单元(AD)66。这里，传递单元(PASS)60用于与涂敷工艺部28进行基板G的交接。
如图2所示，传输机构46包括沿铅直方向延伸的导轨68可升降移动的升降传输体70；在该升降传输体70上可沿θ方向回转或旋转的旋转传输体72；在该旋转传输体72上支持基板G的同时可沿前后方向进退或伸缩的传输臂或钳74。用于升降驱动升降传输体70的驱动部76设在垂直导轨68的基端侧，用于旋转驱动旋转传输体72的驱动部78安装在升降传输体70上，用于进退驱动传输臂74的驱动部80安装在旋转传输体72上。各驱动部76、78、80由例如电气马达等构成。
如上述构成的传输机构46可高速升降及旋转，可以进入与两边相邻的多级单元部(TB)44、48中的任意单元，也可与辅助传输空间38侧的往复装置40进行基板G的交接。
与第1热处理部26的下行侧邻接的涂敷工艺部28如图1所示，将抗蚀液涂敷单元(CT)82、减压干燥单元(VD)84及边缘去除单元(ER)86沿工艺线A配置成一列。虽然省略了图示，涂敷工艺部28内设置有将基板G按照工序顺序逐一输入输出这3个单元(CT)82、(VD)84、(ER)86的传输装置，在各单元(CT)82、(VD)84、(ER)86内以1枚为单位对基板进行各个处理。
与涂敷工艺部28的下行侧邻接的第2热处理部30具有与上述第1热处理部26同样的构成，两工艺线A、B间设置有立式传输机构90，工艺线A侧(最后)中设有一个多级单元部(TB)88，工艺线B侧(开端)中设有另一个多级单元部(TB)92。
虽然省略了图示，例如，在工艺线A侧的多级单元部(TB)88的最下级设有基板交接用的传递单元(PASS)，其上例如可堆叠3级的预烘干用加热单元(PREBAKE)。另外，工艺线B侧的多级单元部(TB)92的最下级设有基板交接用的传递单元(PASS)，其上例如可堆叠1级冷却单元(COL)，再其上堆叠例如2级预烘干用的加热单元(PREBAKE)。
第2热处理部30中的传输机构90，经由两个多级单元部(TB)88、92的各个传递单元(PASS)，不仅可以与涂敷工艺部28及显影工艺部32交接1枚基板G，还可以与辅助传输空间38内的往复装置40和后述的接口台(I/F)18交接1枚基板G。
下行部的工艺线B中，显影工艺部32具有在以水平姿势传输基板G的同时进行一系列的显影处理工序的所谓平流方式的显影单元(DEV)94。
在显影工艺部32的下行侧，夹着脱色工艺部34配置第3热处理部36。脱色工艺部34具有用于向基板G的被处理面照射i线(波长365nm)、进行脱色处理的i线UV照射单元(i-UV)96。
第3热处理部36具有与上述第1热处理部26和第2热处理部30同样的构成，沿工艺线B设有立式的传输机构100并在其前后两侧设有一对多级单元部(TB)98、102。
虽然省略了图示，例如，在上行侧的多级单元部(TB)98的最下级设有传递单元(PASS)，其上例如可堆叠3级后烘干用加热单元(POBAKE)。另外，下行侧的多级单元部(TB)102的最下级设有后烘干单元(POBAKE)，其上可堆叠1级基板交接及冷却用的传递冷却单元(PASS·COL)，再其上堆叠2级后烘干用加热单元(POBAKE)。
第3热处理部36中的传输机构100，经由两个多级单元部(TB)98、102的传递单元(PASS)及传递冷却单元(PASS·COL)，不仅可分别与i线UV照射单元(i-UV)96及暗盒台(C/S)14交接1枚基板G，还可以与辅助传输空间38内的往复装置40交接1枚基板G。
接口台(I/F)18具有与邻接的曝光装置12进行基板G交换的传输装置104，其周围配置有缓冲平台(BUF)106、扩展冷却平台(EXT·COL)108及周边装置110。缓冲平台(BUF)105设有定置型的缓冲暗盒(未图示)。扩展冷却平台(EXT·COL)106是具有冷却机能的基板交接用的平台，用于与工艺台(P/S)16交换基板G。周边装置110可以是上下堆叠例如编号器(TITLER)和周边曝光装置(EE)的构成。传输装置104具有作为可保持基板G的手段、例如传输臂104a，与邻接的曝光装置12和各单元(BUF)106、(EXT·COL)108、(TITLER/EE)110进行基板G的交接。
图3表示该涂敷显影处理系统中的处理的顺序。首先，暗盒台(C/5)14中，传输机构22从平台20上的规定的暗盒C中取出1个基板G，输入工艺台(P/S)16的洗净工艺部24的准分子UV照射单元(e-UV)41(步骤S1)。
在准分子UV照射单元(e-UV)41内，基板G通过紫外线照射进行干式洗净(步骤S2)。该紫外线洗净主要是除去基板表面的有机物。紫外线洗净结束后，基板G通过暗盒台(C/S)14的传输机构22转移到洗净工艺部24的擦洗洗净单元(SCR)42。
擦洗洗净单元(SCR)42中，如上述，将基板G通过辊传输或带传输以水平姿势沿工艺线A方向平流并传输，同时在基板G的上面(被处理面)进行刷洗和吹洗，从而从基板表面除去粒子状的污物(步骤S3)。洗净后也将基板G平流并传输，同时进行漂洗处理，最后周气刀等干燥基板G。
在擦洗洗净单元(SCR)42内洗净处理后的基板G，输入第1热处理部26的上行侧多级单元部(TB)44内的传递单元(PASS)50。
第1热处理部26中，基板G通过传输机构46以规定的顺序经过规定的单元。例如，基板G最初从传递单元(PASS)50移到加热单元(DHP)52、54之一，接受脱水处理(步骤S4)。接着，基板G移到冷却单元(COL)62、64之一，冷却到一定的基板温度(步骤S5)。然后，基板G移到粘附单元(AD)56，接受疏水化处理(步骤S6)。该疏水化处理结束后，基板G在冷却单元(COL)62、64之一冷却到一定的基板温度(步骤S7)。最后，基板G移到下行侧多级单元部(TB)48的传递单元(PASS)60。
这样，第1热处理部26中，基板G通过传输机构46可在上行侧的多级单元部(TB)44和下行侧的多级单元部(TB)48之间任意往来。另外，第2及第3热处理部30、36也可以进行同样的基板传输动作。
在第1热处理部26中接受了上述一系列的热处理或热相关处理后的基板G，从下行侧多级单元部(TB)48内的传递单元(PASS)60移到下行侧相邻的涂敷工艺部28的抗蚀液涂敷单元(CT)82。
基板G在抗蚀液涂敷单元(CT)82通过例如无自旋法在基板上面(被处理面)涂敷抗蚀液，然后立刻在下行侧相邻的减压干燥单元(VD)84通过减压进行干燥处理，然后，在下行侧相邻的边缘去除单元(ER)86去除基板周缘部的过多(不要)的抗蚀液(步骤S8)。
上述的抗蚀液涂敷处理后的基板G从边缘去除单元(ER)86传递到相邻的第2热处理部30的上行侧多级单元部(TB)88的传递单元(PASS)。
第2热处理部30内，基板G通过传输机构90以规定的顺序经过规定的单元。例如，基板G最初从该传递单元(PASS)移到加热单元(PREBAKE)之一，接受抗蚀液涂敷后的烘干(步骤S9)。接着，基板G移到冷却单元(COL)之一，冷却到一定的基板温度(步骤S10)。然后，基板G经由下行侧多级单元部(TB)92侧的传递单元(PASS)或直接传递到接口台(I/F)18侧的扩展冷却平台(EXT·COL)108。
接口台(I/F)18中，基板G从扩展冷却平台(EXT·COL)108输入周边装置110的周边曝光装置(EE)，在显影时执行用以除去基板G的周边部附着的抗蚀液的曝光后，发送到相邻的曝光装置12(步骤S11)。
曝光装置12中，规定的电路图案曝光到基板G上的抗蚀层。图案曝光后的基板G若从曝光装置12返回接口台(I/F)18(步骤S11)，则首先输入周边装置110的编号器(TITLER)，在基板上的规定的部位记下规定的信息(步骤S12)。然后，基板G返回扩展冷却平台(EXT·COL)108。接口台(I/F)18中的基板G的传输及与曝光装置12进行的基板G的交换由传输装置104执行。
工艺台(P/5)16中，在第2热处理部30中，传输机构90从扩展冷却平台(EXT·COL)106接受曝光后的基板G，经由工艺线B侧的多级单元部(TB)92内的传递单元(PASS)传递到显影工艺部32。
显影工艺部32中，从该多级单元部(TB)92内的传递单元(PASS)接受的基板G输入到显影单元(DEV)94。显影单元(DEV)94中，基板G沿工艺线B的下行方向以平流方式传输，传输中进行显影、漂洗、干燥等一系列显影处理工序。(步骤S13)。
在显影工艺部32显影处理后的基板G输入下行侧相邻的脱色工艺部34，接受i线照射的脱色处理(步骤S14)。脱色处理后的基板G传输到第3热处理部36的上行侧多级单元部(TB)98内的传递单元(PASS)。
第3热处理部36中，基板G最初从该传递单元(PASS)移到加热单元(POBAKE)之一，接受后烘干(步骤S15)。接着，基板G移到下行侧多级单元部(TB)102内的传递冷却单元(PASS·COL)，冷却到规定的基板温度(步骤S16)。第3热处理部36中的基板G的传输由传输机构100执行。
暗盒台(C/S)14中，传输机构22从第3热处理部36的传递冷却单元(PASS·COL)接受涂敷显影处理的全工序完成后的基板G，将接受的基板G收容到任一个暗盒C(步骤S1)。
该涂敷显影处理系统10中，涂敷工艺部28的抗蚀液涂敷单元(CT)82可采用本发明。以下，参照图4～图19说明采用本发明的抗蚀液涂敷单元(CT)82的一个实施例。
图4及图5表示涂敷工艺部28中的抗蚀液涂敷单元(CT)82、减压干燥单元(VD)84及边缘去除单元(ER)86的要部的构成。
这些涂敷相关处理单元群(CT)82、(VD)84、(ER)86在支持台112上按照处理工序的顺序横向配置成一列。通过沿支持台112的两侧敷设一对导轨114、114移动的一组或多组传输臂116、116，可在单元间直接交换基板G。
减压干燥单元(VD)84具备上面开口的盘或浅底容器型的下部腔118；以及在该下部腔118的上面可气密性地密封或嵌合而构成的盖状上部腔120。下部腔118为大致四方形，在中心部设有用于水平载置并支持基板G的平台122，底面的四角设有排气口124。从下部腔118的下部与各排气口124连接的排气管128通到真空泵(未图示)。在下部腔118覆盖上部腔120的状态下，两腔118、120内的处理空间可通过该真空泵减压到规定的真空度。
边缘去除单元(ER)86中，设有水平载置并支持基板G的平台130；在相对向的一对角部定位基板G的定位手段132；从基板G的四边的周缘部(边缘)除去过多的抗蚀层的4个去除头134等。在定位手段132对平台130上的基板G定位的状态下，各去除头134沿基板G的各个边移动，用冲淡剂溶解去除基板各边的周缘部附着的过多的抗蚀层。
抗蚀液涂敷单元(CT)82是通过无自旋法在基板G上涂敷抗蚀液的抗蚀液涂敷装置，包括上面开口的杯状处理容器136；在该处理容器136内水平载置并保持基板G的可升降平台138；处理容器136下设置的升降该平台138的升降驱动部140；沿XY方向驱动向平台138上的基板G吐出抗蚀液的抗蚀液喷嘴头154(图6)的扫描机构144。
图6表示扫描机构144的构成。该扫描机构144中，Y方向延伸的一对Y导轨146、146配置在处理容器136(图6中图示省略)的两侧，同时，两Y导轨146、146间架设有沿X方向延伸的X导轨148，可沿Y方向移动。在规定位置例如两Y导轨146、146的一端配置的Y方向驱动部150、150经由环带等的传动机构(未图示)，将X导轨148沿两Y导轨146、146向Y方向直线驱动。另外，设有例如以自走式或外部驱动式沿X导轨148向X方向可移动的托架(传输体)152，该托架152上安装有沿X方向延伸的长条状的抗蚀液喷嘴头154。
如图7所示，抗蚀液喷嘴头154具有从抗蚀液供给管156的终端部导入抗蚀液的导入通路157；暂时存储导入的抗蚀液的缓冲室158；从缓冲室158的底部以一定间隔垂直向下延伸的多个喷嘴部160；各喷嘴部160中设置的喷射部162。喷嘴部160的吐出口160a具有例如100μm以下口径的微细径。喷嘴部160的排列方向与喷嘴头的长方向平行。
各喷射部162是所谓的喷墨方式，例如具有压电元件，通过电气驱动信号使压电元件进行收缩动作，通过该收缩压力对喷嘴部160内的抗蚀液加压，作为液滴从喷嘴吐出口160a喷射(吐出)。抗蚀液喷嘴头154到托架152中，搭载有向各喷射部162提供个别的驱动信号的驱动电路(未图示)。
图8表示对抗蚀液喷嘴头154的抗蚀液吐出动作进行控制的控制部的构成例。设定输入部164包括例如操作盘，输入工件(基板)的种类尺寸和加工条件相关的各种设定值。主计算机166根据输入的设定值，在基板G的被处理面上设定实质上分离独立的多个涂敷区域，生成表示涂敷区域的布局的数据，例如涂敷图象数据。在向基板G涂敷抗蚀液时，以规定的定时将涂敷图象数据发送到喷嘴控制器168。喷嘴控制器168根据来自主计算机166的涂敷图象数据，生成喷嘴控制信号，用以个别控制抗蚀液喷嘴头154中的各喷射部162的抗蚀液吐出动作。该实施例中，生成喷嘴控制信号，用以限定在基板G上设定的离散的多个涂敷区域涂敷抗蚀液。喷嘴控制器168生成的喷嘴控制信号作为驱动信号，经由上述驱动电路发送到各对应喷嘴部160的喷射部162。另一方面，主计算机166将用以控制抗蚀液喷嘴头154的扫描移动的扫描控制信号提供给扫描机构144的控制器或驱动部。
抗蚀液涂敷装置具有抗蚀液喷嘴头154，由多个喷嘴部以一定间隔配置而成，可分别独立控制抗蚀液吐出动作；扫描手段144，对被处理基板相对地扫描移动抗蚀液喷嘴头；设定输入部164及主计算机166，作为在基板上设定实质上分离独立的多个涂敷区域的涂敷区域设定手段；喷嘴控制器168及喷射部162，作为控制抗蚀液喷嘴头中的喷嘴部的抗蚀液吐出动作、以限定在基板的涂敷区域涂敷抗蚀液的抗蚀液吐出控制手段。
扫描手段144包括Y导轨146及Y方向驱动体150，作为以与喷嘴部的排列方向正交的第1方向相对于基板移动抗蚀液喷嘴头154的第1扫描部；X导轨148及托架152，作为以与喷嘴部的排列方向平行的第2方向相对于基板移动抗蚀液喷嘴头154的第2扫描部。
接着，就实施例说明该实施例中的抗蚀液涂敷单元(CT)82的作用。
实施例1图9～图13表示基板G为LCD用的多面取型母玻璃基板时的一个实施例。
如图9所示，母玻璃基板G中设有离散的多个例如9个液晶板(单元)区域S。通常，液晶板区域S为矩形形状，为了插入划线，以10～20mm左右的间隔或间隙配置成矩阵状。基板G的尺寸和液晶板区域S的尺寸·个数(面取数)其他布局信息作为设定值由设定输入部164输入。主计算机166根据输入的设定值，在基板G上设定与液晶板区域S对应的涂敷区域E。液晶板区域S和涂敷区域E的对应关系最好一一对应，涂敷区域E必须最少覆盖液晶板区域S的全域。例如，如图9所示，涂敷区域E可设定成比液晶板区域S稍微(例如1～2mm左右)溢出的大致相同的形状。重要的是各涂敷区域E是实质上分离独立的，即相邻涂敷区域E、E间设定实质的间隔或间隙d。
如图9所示，抗蚀液喷嘴头154的初始位置Ps设定在Y方向中母玻璃基板G的第1列液晶板区域S的延长上。抗蚀液涂敷处理若开始，则主计算机166使扫描机构144(特别是Y方向驱动部150)动作，使抗蚀液喷嘴头154从初始位置Ps沿Y方向直线移动，穿过母玻璃基板G上的第1列液晶板区域S。另一方面，由抗蚀液供给部(未图示)经由抗蚀液供给管156向抗蚀液喷嘴头154供给抗蚀液。
抗蚀液喷嘴头154通过第1列各液晶板区域S的上方期间，喷嘴控制器168根据来自主计算机166的涂敷图象数据发生喷嘴控制信号，使抗蚀液喷嘴头154的喷嘴部160(更正确地说是喷射部162)选择性地动作。该例中，抗蚀液喷嘴头154的所有喷嘴部160中进行抗蚀液吐出动作的活性喷嘴部160限定于与涂敷区域E的宽度尺寸(X方向尺寸)对应的区间M内的喷嘴部(图7)。属于该活性区间M的所有喷嘴160在伸向各涂敷区域E的上方时开始抗蚀液的吐出，移动到各涂敷区域E外时停止抗蚀液的吐出。各涂敷区域E中，可以一定的吐出量连续吐出抗蚀液，以一定的膜厚形成抗蚀液的液膜。不属于活性区间M的喷嘴部160在抗蚀液涂敷处理中也维持非活性状态(截止状态)。
这样，如图10所示，抗蚀液喷嘴头154通过在Y方向上穿过第1列液晶板区域S移动，仅仅在第1列各涂敷区域E(图的斜线区域)涂敷抗蚀液。
对于第1列液晶板区域S的上述涂敷扫描结束后，抗蚀液喷嘴头154沿图10的点划线A所示路线移动，对第2列及第3列进行同样的涂敷扫描。更详细地说，穿过第1列液晶板区域S移动到基板G外后，暂且沿X方向移动以配合第2列液晶板区域S的位置，然后以与第1列时相反的方向沿Y方向穿过第2列液晶板区域S移动，其间进行与上述同样的抗蚀液吐出动作，仅仅向第2列的各涂敷区域E涂敷抗蚀液。然后，移动到基板G外后沿X方向移动以配合第3列液晶板区域S的位置，然后以与第1列相同的方向沿Y方向穿过第3列液晶板区域S直线移动，其间进行与上述同样的抗蚀液吐出动作，仅仅向第3列的各涂敷区域E涂敷抗蚀液。
结果，如图11所示，基板G的被处理面(上面)中，向与9个液晶板区域S分别对应的9个涂敷区域E(图的斜线区域)以大致一定的膜厚涂敷了抗蚀液。基板周缘部和相邻接的涂敷区域E、E的间隙d中，残留有不存在抗蚀液膜的空区域。
如上所述，在抗蚀液涂敷单元(CT)82中进行了抗蚀液涂敷处理的基板G，通过传输臂116、116移到相邻的减压干燥单元(VD)84。减压干燥单元(VD)84中，将基板G配置在下部腔118内后，用上部腔120覆盖密闭，通过真空泵将腔室内减压到例如0.1Torr左右，该减压状态维持规定时间。在该减压干燥中，从基板G上的抗蚀液可有效放出溶剂，但是另一方面，抗蚀液会向随机的方向移动或返回。但是，该实施例中，由于基板G上的抗蚀液被划分到夹着间隙d的多个(9个)涂敷区域E，因而抗蚀液的移动和返回被控制在小范围内(被分断)，不会大范围扩展以至影响膜厚。因而，减压干燥后，基板G上的各涂敷区域E的抗蚀膜也可维持大致均一的膜厚。
另外，该实施例中，由于不必在基板G的整个面，而只需要在限定的或离散的必要场所涂敷抗蚀液，因而可减少抗蚀液的消耗量，且可缩短干燥所要的时间。从而，可以缩短减压干燥单元(VD)84中的处理时间，提高涂敷工艺部28全体的生产量。
另外，该实施例中，如上述，限定在基板G上设定的离散的多个涂敷区域E形成抗蚀膜。从而，最好使用显影后在涂敷区域E内有曝光部分残留的负片型抗蚀剂。
上述例中，在基板G上，涂敷区域E必须至少设定成可覆盖各液晶板区域S。但是，例如图12所示，也可形成在相邻液晶板区域S、S间设定间隙(非涂敷区域)d，使与各液晶板部S邻接的基板周缘部包含于涂敷区域E的涂敷图案。或，如图13所示，也可形成在各列(或各行)间设定间隙(非涂敷区域)d，在同一列(或同一行)的液晶板部S上设定连续的1个涂敷区域E的涂敷图案。
另外，上述的多面取是从1枚基板G取出9枚液晶板的9面取，本发明可适用于取任意的枚数的多面取的应用。另外，上述例中，抗蚀液喷嘴头154对基板G上以矩阵状设定的多个涂敷区域E，逐列或逐行地多次反复进行涂敷扫描。但是，抗蚀液喷嘴头154的喷嘴部的全长可覆盖基板G的一端到另一端时，可以对抗蚀液喷嘴头154设定与基板G上的全列或全行的涂敷区域E分别对应的多区间的活性范围M，通过1次扫描可对基板G进行抗蚀液涂敷处理。
上述实施例1与液晶显示器用的多面取母玻璃基板相关的实施例，但是本发明可适用于任意的多面取型基板，例如有机EL显示器(OELD)用的多面取母基板和等离子显示器(PDP)用的多面取母基板等也可采用与上述实施例1同样的方法。
实施例2图14～图16表示基板G为在各象素中具有薄膜晶体管(TFT)的TFT液晶显示器用的基板时的一个实施例。
如图14所示，在TFT液晶显示器中，在玻璃基板上的各象素区域内采用光刻技术设置由TFT(薄膜晶体管)组成的活性元件180和由ITO(Indium Tin Oxide氧化铟锡)组成的透明电极182。在活性元件区域或TFT区域中，形成由非定形硅膜或多晶硅膜组成的硅薄膜的同时，在该硅薄膜的上或下经由栅极绝缘膜形成栅极电极，在栅极电极的左右两侧的硅薄膜中形成不纯物扩散区域(源极·漏极)。
该TFT-LCD的制造工序中，例如图15的概念性所示，在基板G上(更正确地说是液晶板区域上)的各TFT区域形成硅薄膜的光刻工序中，可采用本实施例的抗蚀液涂敷方法。即，可以在基板G上设定覆盖各TFT区域的离散的涂敷区域E，用与上述实施例1同样的方法限定涂敷区域E，涂敷抗蚀液。
图16示意表示采用本发明的抗蚀液涂敷方法在基板G上的各TFT区域形成硅薄膜的光刻工序的顺序。如图16的(A)所示，在整个主面上形成有硅薄膜184的基板G上限定覆盖各TFT区域的涂敷区域E，通过本发明的抗蚀液涂敷工序形成抗蚀膜R。接着，在曝光工序中，如图16的(B)所示，限定在基板G上的离散的各抗蚀膜R上曝光光掩模186的图案。
这里，光掩模186的图案设定成在各抗蚀膜R的区域内划分TFT区域。从而，若进行显影处理，则如图16的(C)所示，在基板G上残留有与各TFT区域的划分对应的离散的抗蚀膜R’。从而，刻蚀工序中，如图16的(D)所示，以该抗蚀膜R’为掩模，对底层的硅膜184进行刻蚀。最后，若通过灰化处理剥离抗蚀掩模R’，则如图16的(E)所示，在基板G上形成与各TFT区域的划分对应的离散的硅膜区域184’。
该实施例中，在抗蚀液涂敷工序中，通过格子状延伸的空区域d可有效地分断并抑制干燥处理时基板G上的抗蚀液的移动和返回，保证抗蚀膜的膜厚的均一性。从而，可以提高光刻工序的精度、TFT-LCD的成品率和装置性能。另外，可降低抗蚀液的消耗量并缩短干燥时间。
实施例3图17表示基板G为各象素中具有红色、绿色或蓝色的着色层的滤色镜用基板时的一个实施例。
滤色镜是在透明基板上以矩阵状配置红色、绿色及蓝色的3原色象素，通过与电气的光快门的组合进行LCD的彩色显示。以前，作为滤色镜的制造方法之一，有采用光刻的颜料分散法。该制法是在基板上涂敷颜料分散型的抗蚀液(彩色抗蚀液)后，用紫外线烧灼(曝光)光掩模的图案并显影，形成一色的着色图案或象素。通过对红色、绿色及蓝色的各色重复上述的工序，在基板整个面上以矩阵状形成3原色象素。
以前，在基板上涂敷时，在基板整个面涂敷彩色抗蚀液。但是，根据本发明，如图17的(A)所示，例如在涂敷红色的彩色抗蚀液时，在基板G上设定覆盖各红色象素的区域的离散的涂敷区域E，仅仅在涂敷区域E的限定或局部地涂敷彩色抗蚀液。曝光工序中，如图17的(B)所示，经由光掩模188对涂敷区域E曝光划分红色象素的区域的图案。结果，如图17的(C)所示，在基板G上的红色象素区域形成红色象素R’。同样，也形成绿色及蓝色的象素(图17的(D))。
该实施例也可抑制基板G上涂敷的彩色抗蚀液R在干燥处理中的移动，保证彩色抗蚀膜的膜厚均一性。另外，可降低彩色抗蚀液的消耗量并缩短干燥时间。
上述实施例1、2、3只是示例，本发明的抗蚀液涂敷方法及装置可以应用于光刻工序中在任意的基板上涂敷任意的抗蚀液的应用。从而，本发明中的被处理基板不限于LCD用的玻璃基板，也可以是半导体晶片、CD基板、玻璃基板、光掩模、印刷基板等。
另外，上述实施例的抗蚀液涂敷单元(CT)82中，可构成使对抗蚀液喷嘴头154在基板G上涂敷后的抗蚀液立即加热并干燥的加热器170与抗蚀液喷嘴头154一起由扫描机构144扫描移动。
例如，如图18及图19所示，可在扫描方向中抗蚀液喷嘴头154的两侧配置一对加热器170，使进行方向中位于抗蚀液喷嘴头154的后侧的加热器170有选择地动作。各加热器170内设有例如电阻发热元件组成的发热部172。也可以在加热器170中经由气管174引入空气或氮气等，由加热器170向基板G侧吹出热风。这样，通过将在抗蚀液涂敷工序中涂敷的抗蚀液立刻干燥到某一程度，可以进一步缩短后续的干燥处理(减压干燥或预烘干)中的干燥时间。而且，由于这样的前置干燥处理使抗蚀液难以移动，可以进一步提高膜厚的均一性。
上述实施例中，装置各部的构成只是一例，可以有各种变形。特别地，抗蚀液喷嘴头154中的喷射部162不限于压电方式，也可以是热方式和带电控制方式等。
如上所述，根据本发明的抗蚀液涂敷装置或抗蚀液涂敷方法，可抑制被处理基板上涂敷的抗蚀液在干燥处理中的移动，保证抗蚀膜的膜厚均一性。另外，可减少抗蚀液的消耗量且缩短基板上涂敷的抗蚀液的干燥所需时间。
虽然详细说明了本发明，但是只是进行例示而不是限定，应该明白发明的精神和范围仅仅由权利要求书限定。
权利要求
1.一种抗蚀液涂敷方法，在光刻工序中向被处理基板G上涂敷抗蚀液，它包括设定工序，在上述基板上设定实质上分离独立的多个涂敷区域E；涂敷工序，在上述基板上限定上述涂敷区域并涂敷抗蚀液。
2.权利要求1所述的抗蚀液涂敷方法，其特征在于在上述涂敷区域内以大致一定的膜厚涂敷上述抗蚀液，以覆盖整个区域。
3.权利要求1所述的抗蚀液涂敷方法，其特征在于上述基板G是平板显示器用的多面取型的母基板，在上述涂敷区域设定工序中，与上述基板上的各板区域对应地设定上述涂敷区域。
4.权利要求1所述的抗蚀液涂敷方法，其特征在于上述基板G是各象素中具有薄膜晶体管(TFT)的TFT液晶显示器用基板，在上述涂敷区域设定工序中，与上述基板上的各TFT区域对应地设定上述涂敷区域。
5.权利要求1所述的抗蚀液涂敷方法，其特征在于上述基板G是各象素中具有红色、绿色或蓝色的着色层的滤色镜用基板，在上述涂敷区域设定工序中，对于各个着色层，与上述基板上的各象素区域对应地设定上述涂敷区域。
6.一种抗蚀液涂敷装置，包括抗蚀液喷嘴头154，由可分别独立控制抗蚀液吐出动作的多个喷嘴部以一定间隔配置而成；扫描部件144，使上述抗蚀液喷嘴头相对于被处理基板而扫描移动；涂敷区域设定部件164、166，在上述基板上设定实质上分离独立的多个涂敷区域；抗蚀液吐出控制部件168、162，控制上述抗蚀液喷嘴头中的上述喷嘴部的抗蚀液吐出动作，以限定在上述基板的上述涂敷区域上涂敷抗蚀液。
7.权利要求6所述的抗蚀液涂敷装置，其特征在于上述扫描部件包括第1扫描部146、150，使上述抗蚀液喷嘴头沿与上述喷嘴部的排列方向正交的第1方向，相对于上述基板移动；第2扫描部148、152，使上述抗蚀液喷嘴头沿与上述喷嘴部的排列方向平行的第2方向，相对于上述基板移动。
8.权利要求6所述的抗蚀液涂敷装置，其特征在于包括干燥部件170，对上述基板上涂敷后的抗蚀液立即进行加热和干燥；通过上述扫描部件使上述干燥部件170与上述抗蚀液喷嘴头一起扫描移动。
9.权利要求6所述的抗蚀液涂敷装置，其特征在于上述基板G是平板显示器用的多面取型母基板，上述涂敷区域设定部件与上述基板上的各板区域对应地设定上述涂敷区域。
10.权利要求6所述的抗蚀液涂敷装置，其特征在于上述基板G是各象素中具有薄膜晶体管(TFT)的TFT液晶显示器用基板，上述涂敷区域设定部件与上述基板上的各TFT区域对应地设定上述涂敷区域。
11.权利要求6所述的抗蚀液涂敷装置，其特征在于上述基板G是各象素中具有红色、绿色或蓝色的着色层的滤色镜用基板，上述涂敷区域设定部件对于各个着色层，与上述基板上的各象素区域对应地设定上述涂敷区域。
全文摘要
本发明的目的是抑制在被处理基板上涂敷的抗蚀液在干燥处理中的移动、保证抗蚀膜的膜厚均一性的抗蚀液涂敷方法和抗蚀液涂敷装置。抗蚀液喷嘴头154沿点划线A所示路线移动，对第1列至第3列依次进行涂敷扫描。更详细地说，沿Y方向穿过各个列的液晶板区域S移动，仅仅限定向各涂敷区域E(图中斜线部分)涂敷抗蚀液。从而，基板G的被处理面中，仅仅向与液晶板区域S分别对应的涂敷区域E以大致一定的膜厚涂敷了抗蚀液。基板周缘部和相邻接的涂敷区域E、E的间隙d中，残留有不存在抗蚀液膜的空区域。
文档编号B05C5/00GK1501443SQ20031010469
公开日2004年6月2日 申请日期2003年10月27日 优先权日2002年10月25日
发明者高森秀之 申请人:东京毅力科创株式会社