专利名称：涂布方法和涂布装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用长条形的喷嘴在被处理基板上涂布液体形成涂布膜的涂布方法和涂布装置。
背景技术：
目前，在LCD和半导体器件等的制造处理过程中的光刻法工序中，作为为了在被处理基板(玻璃基板、半导体晶片等)上涂布抗蚀液所使用的抗蚀液喷嘴的一个形式，例如专利文献1中公开的具有狭缝状排出口的长条形抗蚀液喷嘴是已知的。
在使用这样的长条形喷嘴的抗蚀液涂布装置中，如图13所示，在载置台或保持板(未图示)上水平载置的基板G与长条形抗蚀液喷嘴200的下端面的排出口之间，设定有数百μm以下的微小间隙，在基板G的上方，一边使抗蚀液喷嘴200在扫描方向(一般是与喷嘴纵向相垂直的方向)上移动，一边在基板G上排出抗蚀液。此时，排出在基板G上的抗蚀液由于浸润(wet)现象，附着在抗蚀液喷嘴200背面下部200a上，在高度方向上形成凸起，沿着喷嘴纵向形成凸面状的弯月面。此弯月面的形状由抗蚀液的表面张力及粘度和喷嘴的排出部到背面部的形状等决定，在稳定状态下，弯月面的顶上位置因某一定高度的线即浸润线WL而稳定。只要该浸润线WL在一定高度位置上处于水平，就可在基板G上以一定的膜厚形成抗蚀液的涂布膜。
特开平8-138991如上所述，在使用长条形抗蚀液喷嘴200的抗蚀液涂布装置中，在涂布处理中，因浸润现象而附着于抗蚀液喷嘴200的背面下部的顶上线或浸润线WL关系到基板上的抗蚀液涂布膜的外形，只要浸润线WL以一定的高度位置保持为水平一直线，就可在基板上以一定膜厚形成抗蚀液涂布膜。但是，在现有的这种涂布装置中，存在着如下的问题，即，很难经常稳定地得到呈水平一直线的浸润线WL，随着抗蚀液种类的不同而容易形成波状的弯月面，如图13所示，产生与这样的波状弯月面的波峰部202相对应的在基板G上的位置上沿着扫描方向的筋状的涂布斑204。
发明内容
本发明是鉴于这样的现有技术的问题点而提出的，其目的在于提供一种涂布方法和涂布装置，能够经常稳定地在长条形涂布喷嘴处得到良好的浸润线，以一定膜厚在被处理基板上形成没有涂布斑的涂布膜。
为了实现上述目的，本发明的涂布方法是，在大致水平的被处理基板和设置于长条形喷嘴的下端面上的排出口之间设定所需的微小间隙，在涂布处理中，在用从上述排出口排出至上述基板上的涂布液浸润上述涂布喷嘴背面下端部的状态下，使上述涂布喷嘴在与喷嘴纵向大致垂直的水平方向上相对地移动，将上述涂布液涂布在上述基板上，其中包括在进行涂布处理之前沿着喷嘴纵向在上述涂布喷嘴的背面下端部涂上涂布液或将涂布液稀释得到的稀释涂布液的浸润线打底处理工序。
本发明的涂布装置包括在下端面具有排出口的长条形涂布喷嘴；用于向上述涂布喷嘴供给涂布液的第一涂布液供给部；用于大致水平地支持被处理基板的基板支持部；用于在涂布处理中相对于上述基板支持部所支持的上述基板隔开所需的微小间隙并且支持上述涂布喷嘴的喷嘴支持部；用于在上述基板支持部和上述喷嘴支持部之间相对地进行水平移动、使得在涂布处理中在用从上述涂布喷嘴的排出口排出至上述基板上的涂布液浸润上述涂布喷嘴的背面下端部的状态下、使上述涂布喷嘴在与喷嘴纵向大致垂直的水平方向上相对地移动的扫描部；和，用于在进行涂布处理之前沿着喷嘴纵向在上述涂布喷嘴的背面下端部涂上涂布液或将涂布液稀释得到的稀释涂布液的浸润线打底处理部。
在本发明中，在进行涂布处理之前，在浸润线打底处理部，通过在涂布喷嘴的背面下端部沿着喷嘴纵向涂上涂布液或稀释涂布液得到的稀释涂布液，可以在进行涂布处理时，因从涂布喷嘴排出的涂布液的浸润现象而使涂布喷嘴背面下端部的扩展变得平滑的同时，使液面顶上位置或浸润线以涂敷方向为准而稳定化。
按照本发明的一个优选实施方式，在浸润线打底处理工序中，对于涂布喷嘴的背面下端部，一边压住渗出涂布液或稀释涂布液的涂布垫，一边沿着喷嘴纵向进行相对地滑动。在此情况下，由于涂布垫在涂布喷嘴的背面下端部一边渗出并擦上涂布液或稀释涂布液一边沿着喷嘴纵向进行滑动，所以能够良好而有效地形成包含用于使浸润线以一直线为准的擦涂线的涂布液涂敷区域。优选为，涂布垫具有由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件，使该垫部件与涂布喷嘴的背面下端部接触并进行滑动也可以。为了得到良好的直线状擦涂线，优选使涂布垫从涂布喷嘴的背面下端部的一端一直地滑动到另一端。
按照本发明的一个优选实施方式，涂布垫具有与涂布喷嘴的背面下端部接触的在垫主面的下端部与喷嘴纵向平行地延伸的凹部，在涂布喷嘴的背面下端部形成沿着喷嘴纵向延伸的涂布液或稀释涂布液的积液部。在涂布喷嘴的背面下端部增添这样的涂布液或稀释涂布液的积液部的状态下，开始进行以下的涂布处理，由涂布喷嘴的排出口排出至基板上的涂布液，因浸润现象附着在喷嘴部背面的下端部，缩短在高度方向上扩展的时间，可以更快地开始喷嘴扫描。
按照本发明的一个优选实施方式，在浸润线打底处理工序中，对于涂布喷嘴的背面下端部，一边不断供给涂布液或稀释涂布液并压住擦涂垫，一边沿着喷嘴纵向进行相对于滑动。在此情况下，由于擦涂垫一边使预先附着在涂布喷嘴的背面下端部的涂布液或稀释涂布液沿着喷嘴纵向延长一边进行滑动，所以能够良好而有效地形成包含用于使浸润线以一直线为准的擦涂线的涂布液涂敷区域。优选为，擦涂垫具有由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件，使该垫部件与涂布喷嘴的背面下端部接触并进行滑动也可以。为了得到良好的直线状擦涂线，优选使擦涂垫从涂布喷嘴的背面下端部的一端一直地滑动到另一端。
在本发明中，在浸润线打底处理工序中涂在涂布喷嘴的背面下端部的涂布液，最优选与涂布在基板上的涂布液相同，但只要是使基本成份相同，那么在成份比或浓度等方面多少有些不同也可以。
发明效果按照本发明的涂布方法和涂布装置，通过上述那样的结构和作用，可以在长条形的涂布喷嘴上经常稳定地得到良好的浸润线，由此就能够在被处理基板上以一定膜厚形成没有涂布斑的涂布膜。
图1是表示可适用本发明的涂布显影处理系统结构的平面图。
图2是表示实施方式的涂布显影处理系统中的热处理部结构的侧视图。
图3是表示实施方式的涂布显影处理系统中的处理顺序的流程图。
图4是表示实施方式的涂布显影处理系统中的涂布加工部结构的俯视图。
图5是表示实施方式的涂布加工部中的涂布处理部结构的图。
图6是表示一个实施例的抗蚀液喷嘴的外观结构和浸润线打底处理部的立体图。
图7是表示一个实施例的抗蚀液喷嘴的主要部分结构和浸润线打底处理部的主要部分结构的主要部分剖面图。
图8是示意性地表示实施例中的浸润线打底处理部的作用的侧视图。
图9是表示实施例中的浸润线打底处理的作用效果的剖面图。
图10是表示实施例中的浸润线打底处理的作用效果的立体图。
图11是表示一个变形例的浸润线打底处理部的主要部分结构和作用的立体图。
图12是表示另一个实施例的浸润线打底处理部的主要部分结构和作用的立体图。
图13是表示现有的狭缝型抗蚀液喷嘴外观结构和作用的立体图。
符号说明16加工工位，28涂布加工部，82抗蚀液涂布单元(CT)，118台，120抗蚀液喷嘴，122涂布处理部，125浸润线打底处理部，150喷嘴本体，152排出口，156喷嘴部，158喷嘴部前面，160喷嘴部背面，162涂布垫，163擦涂垫，168垫部件，170支持管，171支持部件，172多功能单元，176直进驱动部，184凹部。
具体实施例方式
下面参照图1～图12说明本发明的优选实施方式。
在图1中，表示作为能够采用本发明的涂布方法和涂布装置的一构成例的涂布显影处理系统。此涂布显影处理系统10设置在清洁室内，以例如LCD基板作为被处理基板，在LCD制造加工中，光刻法工序中进行洗净、涂布抗蚀液、预烘烤、显影和后烘烤等一连串的处理。曝光处理是在与此处理系统相邻设置的外部的曝光装置12中进行的。
此涂布显影处理系统10，在中心部配置了横长的加工工位(P/S)16，在其纵向(X方向)两端部配置盒子工位(C/S)14和接口工位(I/F)18。
盒子工位(C/S)14是系统10的盒子搬入搬出口，包括将使方形的玻璃基板G多层重叠地能够载置多片的盒子C在水平方向例如Y方向上能并排4个进行载置的盒子台20、和相对于此台20上的盒子C进行基板G的取出送入的搬送机构22。搬送机构22具有能够保持基板G的装置例如搬送臂22a，能够在X、Y、Z、θ四个轴上进行动作，与相邻的加工工位(P/S)16侧进行基板G的授受。
加工工位(P/S)16，在系统的纵向(X方向)上延伸的平行且相反的一对加工线A、B上，以加工流程或工序的顺序配置各处理部。更详细地说，在从盒子工位(C/S)14侧向着接口工位(I/F)18侧的上游部的加工线A上，横向一列地配置了洗净加工部24、第一热处理部26、涂布加工部28、第二热处理部30。另一方面，从接口工位(I/F)18侧向着盒子工位(C/S)14侧的下游部的加工线B上，横向一列地配置了第二热处理部30、显影加工部32、脱色加工部34和第三热处理部36。在此加工线的形态下，第二热处理部30位于上游侧的加工线A的最后尾的同时，又位于下游侧的加工线B的开头，横跨两条加工线A、B之间。
在两条加工线A、B之间设置有辅助搬送空间38，由未图示的驱动机构带动能够以一片为单位载置基板G的往复输送体40在加工线方向(X方向)上进行双向移动。
在上游部的加工线A上，洗净加工部24包括洗涤洗净单元(SCR)42，在此洗涤洗净单元(SCR)42内的与盒子工位(C/S)10相邻的场所配置了受激准分子UV照射单元(e-UV)41。洗涤洗净单元(SCR)42内的洗净部，一边通过滚轴搬送或传送带搬送以水平姿势在加工线A方向上搬送基板G，一边在基板G的上面(被处理面)进行刷洗洗净或吹洗洗净。
与洗净加工部24的下游侧相邻的第一热处理部26，沿着加工线A在中心部设置有纵型的搬送机构46，在其前后两侧设置有将多个单张式烘烤单元与授受基板用的通过单元一起叠合配置为多层而成的多级单元部或烘烤塔(TB)44、48。
例如，如图2所示，在上游侧的烘烤塔(TB)44中，由基板搬入用的通过单元(PASSL)50、脱水烘烤用的加热单元(DHP)52、54和附着单元(AD)56从下开始依次重叠而成。在此，通过单元(PASSL)50提供用于将从洗涤洗净单元(SCR)42中完成了洗净处理的基板G搬入第一热处理部26内的空间。在下游侧的烘烤塔(TB)48中，基板搬出用的通过单元(PASSR)60、基板温度调整用的冷却单元(COL)62、64和附着单元(AD)66从下开始依次重叠。在此，通过单元(PASSR)60提供用于将在第一热处理部26中完成了所需热处理的基板G向下游侧的涂布加工部28搬出的空间。
在图2中，搬送机构46包括沿着在垂直方向延伸的导轨68能够升降移动的升降搬送体70；在此升降搬送体70上在θ方向上能够转动或旋转的旋转搬送体72；一边在此旋转搬送体72上支持基板G、一边能够在前后方向上进退或伸缩的搬送臂或钳子74。用于升降驱动升降搬送体70的驱动部76设置在垂直导轨68的基端侧，用于旋转驱动旋转搬送体72的驱动部78安装在升降搬送体70上。用于进退驱动搬送臂74的驱动部80安装在转动搬送体72上。各驱动部76、78、80都可以由例如电机等构成。
如上那样构成的搬送机构46，能够以高速升降乃至旋转运动进入两侧的烘烤塔(TB)44、48中的任意单元中，也能够与辅助搬送空间38侧的往复输送体40进行基板G的授受。
与第一热处理部26的下游侧相邻的涂布加工部28，如图1所示，沿着加工线A成一列地配置着抗蚀液涂布单元(CT)82和减压干燥单元(VD)84。涂布加工部28内部的结构将在后面详细地说明。
与涂布加工部28的下游侧相邻的第二热处理部30，具有与上述第一热处理部26同样的结构，在两条加工线A、B之间设置有纵型的搬送机构90，在加工线A侧(末尾)设置有一个烘烤塔(TB)88，在加工线B侧(开头)设置有另一个烘烤塔(TB)92。
虽省略了图示，但例如，在加工线A侧的烘烤塔(TB)88中，在最下面配置有基板搬入用的通过单元(PASSL)，在其上面可重叠例如三级预烘烤用的加热单元(PREBAKE)。另外，在加工线B侧的烘烤塔(TB)92中，在最下面配置有基板搬出用的通过单元(PASSR)，在其上面可重叠例如一级基板温度调整用的冷却单元(COL)，在其上面可重叠例如两级预烘烤用的加热单元(PREBAKE)。
第二热处理部30中的搬送机构90，不仅能够以一片为单位，经过两个烘烤塔(TB)88、92各自的通过单元(PASSL)、(PASSR)与涂布加工部28及显影加工部32进行基板G的授受，而且能够以一片为单位，与辅助搬送空间38内的往复输送体40、后述的接口工位(I/F)18也能进行基板G的授受。
在下游部的加工线B上，显影加工部32包括所谓平流式显影单元(DEV)94，其一边以水平姿势搬送基板G、一边进行一系列的显影处理工序。
在显影加工部32的下游侧，隔着脱色加工部34配置着第三热处理部36。脱色加工部34包括用于向基板G的被处理表面照射i线(波长365nm)进行脱色处理的i线UV照射单元(i-UV)96。
第三热处理部36具有与上述第一热处理部26、第二热处理部30同样的结构，沿着加工线B设置纵型的搬送机构100和在其前后两侧设置一对烘烤塔(TB)98、102。
虽省略图示，但例如，在上游侧的烘烤塔(TB)98中，在最下面设置有基板搬入用的通过单元(PASSL)，在其上面可重叠例如三级后烘烤用的加热单元(POBAKE)。另外，在下游侧的烘烤塔(TB)102中，可在最下面设置有后烘烤单元(POBAKE)，在其上面重叠一级基板搬出及冷却用的通过·冷却单元(PASSR·COL)，在其上面再重叠二级后烘烤用的加热单元(POBAKE)。
第三热处理部36的搬送机构100，不仅能够借助两个多级单元部(TB)98、102的通过单元(PASSL)及通过·冷却单元(PASSR·COL)分别以一片为单位与i线UV照射单元(i-UV)96及盒子工位(C/S)14进行基板G的授受，而且还能够以一片为单位与辅助搬送空间38内的往复输送体40也能进行基板G的授受。
接口工位(I/F)18，具有用于与相邻的曝光装置12进行基板G交换的搬送装置104，在其周围配置了缓冲·台(BUF)106、扩展·冷却台(EXT·COL)108及周边装置110。在缓冲·台(BUF)106上设置有定置型的缓冲盒(未图示)。扩展·冷却台(EXT·COL)108是具备了冷却功能的基板授受用的台，在与加工工位(P/S)16侧交换基板G时使用。周边装置110，可以是将例如标题记录机(TITLER)和周边曝光装置(EE)上下重叠构成的结构。搬送装置104具有能够保持基板G的装置例如搬送臂104a，可与相邻的曝光装置12、各单元(BUF)106、(EXT·COL)108、(TITLER/EE)110进行基板G的授受。
图3表示此涂布显影处理系统中的处理顺序。首先，在盒子工位(C/S)14中，搬送机构22从台20上的任何一个盒子C中取出一个基板G，搬入加工工位(P/S)16的洗净加工部24的受激准分子UV照射单元(e-UV)41中(步骤S1)。
在受激准分子UV照射单元(e-UV)41内，通过紫外线照射对基板G进行干式洗净(步骤S2)。在进行此紫外线洗净时，主要是除去基板表面的有机物。在紫外线洗净结束以后，由盒子工位(C/S)14的搬送机构22将基板G移向洗净加工部24的洗涤洗净单元(SCR)42。
在洗涤洗净单元(SCR)42中，如上所述，一边通过滚轴搬送和传送带搬送将基板G以水平姿势在加工线A方向进行平流地搬送，一边在基板G的上面(被处理面)进行刷洗洗净或吹洗洗净，从基板表面上除去粒子状污垢(步骤S3)。然后，将洗净以后的基板G一边平流地进行搬送，一边进行漂洗处理，最后用气刀等进行基板G的干燥。
在洗涤洗净单元(SCR)42内洗净处理完毕的基板G，平流地搬入第一热处理部26的上游侧烘烤塔(TB)44内的通过单元(PASSL)50中。
在第一热处理部26中，按照规定的顺序，由搬送机构46将基板G依次移送至规定的烘烤单元中。例如，最初将基板G从通过单元(PASSL)50移向加热单元(DHP)52、54中的一个当中，在此处进行脱水处理(步骤S4)。然后，将基板G移向冷却单元(COL)62、64中的一个当中，在此将基板温度冷却到一定的温度(步骤S5)。在此以后，将基板G移向附着单元(AD)56，在此进行疏水化处理(步骤S6)。在此疏水化处理结束以后，将基板G在冷却单元(COL)62、64中的一个当中冷却到一定的基板温度(步骤S7)。最后，将基板G移向下游侧烘烤塔(TB)48内的通过单元(PASSR)60中。
这样，在第一热处理部26内，能够通过搬送机构46将基板G在上游侧的多级烘烤塔(TB)44和下游侧的烘烤塔(TB)48之间任意往来。在第二及第三热处理部30、36中也进行同样的基板搬送动作。
在第一热处理部26中经受了如上所述的一连串热处理或热系统处理的基板G，从下游侧烘烤塔(TB)48内的通过单元(PASSR)60移向抗蚀液涂布单元(CT)82。
在抗蚀液涂布单元(CT)82中，如后所述，通过使用狭缝型抗蚀液喷嘴的旋涂法在基板G的上表面(被处理面)上涂布抗蚀液。然后，在下游侧相邻的减压干燥单元(VD)84中使基板G接受减压干燥处理(步骤S8)。
接受了如上所述的抗蚀液涂布处理的基板G，被从减压干燥单元(VD)84中搬入与之相邻的第二热处理部30的上游侧烘烤塔(TB)88内的通过单元(PASSL)中。
在第二热处理部30内，按照规定的顺序由搬送机构90将基板G依次移送到规定的单元中。例如，最初将基板G由通过单元(PASSL)移送到加热单元(PREBAKE)中的一个当中，在此接受预烘烤的加热处理(步骤S9)。然后，将基板G移向冷却单元(COL)中的一个当中，在此冷却到一定的基板温度(步骤S10)。在此以后，基板G经由下游侧烘烤塔(TB)92侧的通过单元(PASSR)，或者不经由它而与接口工位(I/F)18侧的扩展·冷却台(EXT·COL)108进行授受。
在接口工位(I/F)18中，基板G被从扩展·冷却台(EXT·COL)108搬入周边装置110的周边曝光装置(EE)中。在此接受用于在显影时除去附着在基板G周边部的抗蚀膜的曝光以后，被送入相邻的曝光装置12中(步骤S11)。
在曝光装置12中，基板G上的抗蚀膜曝光成为规定的电路图案。然后，完成了图案曝光的基板G从曝光装置12返回到接口工位(I/F)18中(步骤S11)时，首先搬入周边装置110的标题记录机(TITLER)中，在此在基板上的规定部位记录上规定的信息(步骤S12)。在此以后，基板G返回到扩展·冷却台(EXT·COL)108上。由搬送装置104进行接口工位(I/F)18中的基板G的搬送及与曝光装置12的基板G的授受。
在加工工位(P/S)16中，在第二热处理部30中，搬送机构90由扩展·冷却台(EXT·COL)108上取出已经曝光的基板G，通过加工线B侧的烘烤塔(TB)92内的通过单元(PASSR)搬入显影加工部32中。
在显影加工部32中，将由该烘烤塔(TB)92内的通过单元(PASSR)中取出的基板G搬入显影单元(DEV)94中。在显影单元(DEV)94中，基板G以平流方式被送到加工线B的下游，在此搬送的过程中，进行显影、漂洗、干燥等一连串的显影处理工序(步骤S13)。
在显影加工部32中接受了显影处理的基板G以平流方式被搬入下游相邻的脱色加工部34中，在此经受i线照射进行脱色处理(步骤S14)。脱色处理完毕的基板G被搬入第三热处理部36的上游侧烘烤塔(TB)98内的通过单元(PASSL)中。
在第三热处理部36中，基板G最初从该通过单元(PASSL)移到加热单元(POBAKE)中的一个当中，在此接受后烘烤的加热处理(步骤S15)。然后，将基板G移到下游侧烘烤塔(TB)102内的通过冷却·单元(PASSR·COL)中，在此被冷却到规定的基板温度(步骤S16)。第三热处理部36中的基板G的搬送由搬送机构100进行。
在盒子工位(C/S)14侧，搬送机构22就由第三热处理部36的通过冷却·单元(PASSR·COL)中取出结束了涂布显影处理的整个工序的基板G，将取出的基板G收存在台20上的任何一个盒子C当中(步骤S1)。
在此涂布显影处理系统10中，在涂布加工部28、特别是在抗蚀液涂布单元(CT)82中可采用本发明。下面就参照图4～图12来说明在涂布加工部28中采用本发明的一个实施方式。
如图4所示，涂布加工部28是，在支持台112上沿着X方向(沿着加工线A)成一列地配置了抗蚀液涂布单元(CT)82和减压干燥单元(VD)84。沿着X方向延伸的一对导轨114、114平行地铺设在支持台112的两端部，利用在两个导轨114、114上引导移动的一组或几组的搬送臂116、116，能够将基板G从抗蚀液涂布单元(CT)82传送到减压干燥单元(VD)84中。而且，两个导轨114、114进入与涂布加工部28相邻的上游侧及下游侧的单元、即属于第一热处理部26的下游侧烘烤塔(TB)48的通过单元(PASSR)60和属于第二热处理部30的上游侧烘烤塔(TB)88的通过单元(PASSL)中，使得搬送臂116、116能够在两侧的通过单元(PASSR)、(PASSL)中出入。因此，由搬送臂116、116将涂布处理前的基板G从烘烤塔(TB)48的通过单元(PASSR)搬入抗蚀液涂布单元(CT)82中，将完成了涂布处理的基板G从减压干燥单元(VD)84搬出到烘烤塔(TB)88的通过单元(PASSL)中。
抗蚀液涂布单元(CT)82具有用于水平地载置并保持基板G的台118；用于使用长条形抗蚀液喷嘴120在载置于此台118上的基板G的上面(被处理面)上用旋涂法涂布抗蚀液的涂布处理部122；用于将抗蚀液喷嘴120的抗蚀液排出功能维持在正常状态或者对其进行更新的喷嘴更新部124；和，用于在进行涂布处理时在抗蚀液喷嘴120上稳定可靠地得到水平一直线的浸润线WL的进行浸润线打底处理的浸润线打底处理部125等。在此实施方式中，浸润线打底处理部125设置在涂布喷嘴更新部124内。抗蚀液涂布单元(CT)82内的各部的结构及作用，参照图5～图12将在后面详细叙述。
减压干燥单元(VD)84具有上面开口的托盘或浅底容器型的下部容器126；和，在下部容器126的上面气密性地密合或者能够嵌合而构成的盖状的上部容器(未图示)。下部容器126是大致四边形的，在中心部配设有用于水平地支持并载置基板G的台128，在底面的四角处设置有排气口130。各排气口130通过排气管(未图示)通向真空泵(未图示)。在下部容器126上覆盖上部容器的状态下，由该真空泵将两个容器内的密闭的处理空间减压至规定的真空度。
图5表示抗蚀液涂布单元(CT)82中的涂布处理部122的结构。涂布处理部122具有包含抗蚀液喷嘴120的抗蚀液供给部132；和，在涂布处理时使抗蚀液喷嘴120沿着箭头方向(X_方向)在台118上面水平移动即扫描的扫描部134。在抗蚀液供给部132中，抗蚀液喷嘴120具有以能够从一端到另一端地覆盖住台118上的基板G的长度沿Y方向延伸的长条形喷嘴本体150，连接着来自抗蚀液供给源(未图示)的抗蚀液供给管136。在喷嘴本体150的下端面上形成沿着涂布喷嘴纵向(Y方向)延伸的狭缝状的排出口152。扫描部134具有水平地支持抗蚀液喷嘴120的倒U字状的支持体138；和，使此支持体138在X方向上双方向直线移动的扫描驱动部140。此扫描驱动部140，也可以用例如带有导轨的线性电动机机构或滚珠丝杠机构构成。在X方向上固定支持体138，使台118侧直线移动的结构也是可以的。优选在连接支持体138和抗蚀液喷嘴120的连接部142处设置用于改变或调节抗蚀液喷嘴120的高度位置的带有导轨的升降机构。通过调节抗蚀液喷嘴120的高度位置，能够任意地设定或调节抗蚀液喷嘴120的下端面或排出口152与台118上基板G的上面(被处理面)之间的距离间隔即间隙的大小。
图6及图7表示一实施例的抗蚀液喷嘴120及浸润线打底处理部125的结构。浸润线打底处理部125，设置于在台118和喷嘴扫描方向的下游侧(上游侧也可以)相邻的喷嘴更新部124内。
在抗蚀液喷嘴120中，喷嘴本体150具有由例如不锈钢等耐腐蚀性和加工性都优异的金属组成、呈方筒状的缓冲部154；和，从此缓冲部154向着下端面的排出口152呈锥状地延伸的喷嘴部156。喷嘴部156的相对向的锥面158、160之中，一个锥面158成为前面，另一个锥面160成为背面。即，抗蚀液喷嘴120，在涂布处理中，使喷嘴部156的前面158朝向喷嘴扫描方向(X_方向)的前方移动，使喷嘴部156的背面160朝向同一方向的后方移动(图5、图9、图10)。在缓冲部154的内部，设置有用于暂时储存由抗蚀液供给管136导入的抗蚀液使喷嘴纵向的压力均匀化的缓冲室或内腔(未图示)。在喷嘴部156的内部，设置有从缓冲部154内的内腔到下端的排出口152垂直向下延伸的狭缝状的流路161。
浸润线打底处理部125具有从前面渗出抗蚀液那样构成的涂布垫162；和，用于将此涂布垫162在抗蚀液喷嘴120的喷嘴部156的背面160的下半部压住并能够相对于喷嘴纵向滑动的涂布垫滑动部164。
如图7所示，涂布垫162具有前面开口的框体166；和，填充在此框体166内的垫部件168。垫部件168可由优选是具有膨润性和弹力性的纤维质的物质例如海绵状物质或多孔性物质构成。在框体166的背面，结合着由刚性的中空管构成的支持管170。在进行浸润线打底处理时，在后述的多功能箱172内的来自抗蚀液供给部的抗蚀液流经此支持管170的流路，供给至框体166内的垫部件168。在垫部件168的内部，可设置有用于使由框体166的背部侧导入的抗蚀液均匀地分布在垫部件整体上的内腔168a。
涂布垫滑动部164，在喷嘴更新部124内设定的浸润线打底处理用的工位中，配置在与抗蚀液喷嘴120的喷嘴背面部160相对的位置上，具有包含各种驱动部或用力部等的多功能单元172；载置此多功能单元172的支架174；和，使此支架174在与抗蚀液喷嘴120的纵向(Y方向)平行的水平方向呈一直线地进行移动的直进驱动部176。直进驱动部176可以用例如带有导轨(未图示)的滚珠丝杠机构构成，或者也可以用线性电动机机构或传送带机构等构成。在Y方向上将多功能单元172固定、使抗蚀液喷嘴120一直前进地移动的结构也是可以的。在多功能单元172内，收存有用于经过支持管170的流路向涂布垫162供给抗蚀液的抗蚀液供给部、用于通过支持管170能够在前后方向进行移动且水平地支持支持涂布垫162的支持部、和用于将涂布垫162与支持管170一体地向前方压紧的按压部等。在图示的例子中，涂布垫162和多功能单元172侧的弹簧承受部(未图示)之间，架设有以支持管170为支持轴的圈簧178。多功能单元172内的上述按压部，具有例如气缸，利用随着圈簧178的弹簧变形量所产生的所需压力将涂布垫162压在抗蚀液喷嘴120的喷嘴背面160的下半部上。
在此，基于图6～图8说明浸润线打底处理部125的作用。当针对台118上的基板G进行的涂布处理结束时，扫描部134将抗蚀液喷嘴120移送到喷嘴更新部124处，定位在浸润线打底处理用的工位，以便对下次的被处理基板G进行涂布处理。在浸润线打底处理部125中，在靠近定位了的抗蚀液喷嘴120的一端处，涂布垫滑动部164使涂布垫162对准喷嘴部背面160的下半部。然后，由多功能单元172内的抗蚀液供给部向涂布垫162中供给抗蚀液，由多功能单元172内的按压部将涂布垫162以一定压力压在喷嘴部背面160的下半部，同时，通过直进驱动部176的一直前进地驱动，使涂布垫162沿着喷嘴纵向(Y方向)从抗蚀液喷嘴120的一端向另一端呈直线且连续地滑动。优选为，使涂布垫162以一定的速度进行滑动，在抗蚀液喷嘴120的另一端附近不会停止也不会减速地离开。
其结果，如图8所示，在喷嘴部背面160的下半部，在涂布垫162经过的区域180上，沿着喷嘴纵向(Y方向)涂上了抗蚀液。在此喷嘴部背面160中的抗蚀液涂敷区域180内，作为涂布垫162的垫部件168擦过的路迹，形成与喷嘴纵向(Y方向)平行且沿着水平一直线延伸的多根乃至无数条的线182。这些擦涂线182，在下一次涂布开始时起着水平引导线的功能，使得向基板G上排出的抗蚀液由于浸润现象而在抗蚀液涂敷区域180上向高度方向上扩展时能够将液面顶上位置限制于水平一直线。在此优选为，以抗蚀液喷嘴120的下端面(排出口152)为基准，使抗蚀液涂敷区域180的上端高度位置H比浸润线WL的高度位置(预期值)h高出许多(例如2倍以上)。作为一个例子，相对于h＝0.5mm，可以设定H＝1.0～2.0mm。
在此抗蚀液涂布单元(CT)82中，在浸润线打底处理部125进行了上述那样的浸润线打底处理以后，由扫描部134将抗蚀液喷嘴120移送到台118的上游侧。然后，当在台118上载置下一片未处理的被处理基板G时，由扫描部134将抗蚀液喷嘴120与该基板G的上游侧端部进行位置吻合，然后如图5所示，一边按照在X_方向上纵贯台118上方的方式以一定的速度使抗蚀液喷嘴120进行扫描，一边在抗蚀液供给部132由抗蚀液喷嘴120的排出口152以沿着喷嘴纵向(Y方向)延伸的线状的排出流将抗蚀液R供给到台118上的基板G的上面。
此时，如图9及图10所示，由喷嘴排出口152排出至基板G上的抗蚀液R通过浸润现象附着在抗蚀液喷嘴120的喷嘴部背面160的下端部并在高度方向上扩展(隆起)，形成沿着喷嘴纵向延伸的凸面状的弯月面。此时，由于在喷嘴部背面160的下半部通过预先的浸润线打底处理形成了抗蚀液涂敷部180，所以基板G上的抗蚀液R就受到从喷嘴部背面160的下端沿着抗蚀液涂敷部180在同一区域内的无数的水平一直线的擦涂线182所产生的引导线的限制并同时在高度方向扩展，依照任一条擦涂线182使液面顶上位置稳定化，从而确立了水平一直线的浸润线WL。由此，在浸润线WL的下游侧使形成在基板G上的抗蚀液涂布膜RM的膜厚d保持为一定的值。
即使因在涂布处理时使用的抗蚀液的种类不同而粘度不稳定时容易形成波状的弯月面的情况下，按照此实施方式，也能够利用上述那样的抗蚀液涂敷部180中的水平引导线功能而将弯月面的顶上位置限制为水平一直线。由此，就能够大幅度地降低在抗蚀液涂布膜RM上产生筋状的涂布斑的可能性。
在喷嘴更新部124中，虽然省略了图示，但还设置有用于洗净抗蚀液喷嘴120的喷嘴部156的喷嘴洗净部、和用于喷嘴内的抗蚀液交替排出至抗蚀液喷嘴120中的模拟分配部等。在进行喷嘴洗净或模拟分配时，可随后就如上述那样由浸润线打底处理部125进行浸润线打底处理。
图11表示上述的实施例中的浸润线打底处理部125的一变形例。此变形例是，在涂布垫162的前面(主面)的下端部设置有与喷嘴纵向平行延伸的凹部184。在图示的例子中，如图11的(A)、(B)所示，在框体166和垫部件168两者上分别都设置有凹部184。
按照这样的结构，在将涂布垫162压在喷嘴部背面160的下端部的同时沿着喷嘴纵向进行滑动时，从垫部件168渗出的抗蚀液就滞留在凹部184中，以此状态附着在喷嘴部背面160的下端部。其结果，如图11(C)所示，在喷嘴部背面160的下端部形成有沿着喷嘴纵向延伸的抗蚀液的积液部186。当在此状态下开始进行下一次的涂布处理时，就缩短了从抗蚀液喷嘴120的排出口152排出至基板G上的抗蚀液通过浸润现象附着在喷嘴部背面160的下端部并在高度方向上扩展的时间。由此，能够更快地开始喷嘴扫描。
图12表示另一个实施例的浸润线打底处理部125的主要部分结构。此实施例是使用擦涂专用的擦涂垫163代替渗出抗蚀液的涂布垫162。不需要在用于支持此擦涂垫163的支持部件171上设置通过抗蚀液的流路。作为代替，在擦涂垫163的滑动方向上游侧配置抗蚀液赋予部188，用于通过例如喷淋将抗蚀液供至抗蚀液喷嘴120的喷嘴部背面160的下端部，由共同的直进驱动部176(图6)驱动抗蚀液赋予部188和擦涂垫163在喷嘴纵向同时前进。抗蚀液赋予部188也可以连接着多功能单元172(图6)内的抗蚀液供给部。擦涂垫163，可以与上述实施例的涂布垫162同样，是将例如由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件填充于框体内所构成的，预先使由抗蚀液赋予部188供给至喷嘴部背面160上的抗蚀液沿着喷嘴纵向延伸地进行滑动。以规定的压力将此擦涂垫163压在喷嘴部背面160的下半部，同时，以一定的速度在喷嘴纵向从抗蚀液喷嘴120的一端呈直线地连续滑动到另一端。
在此实施例中，在使擦涂垫163通过喷嘴部背面160的下半部以后，与上述实施例同样，形成了抗蚀液涂敷区域180，在该区域内包含了与喷嘴纵向平行且水平一直线地延伸的多条乃至无数条的擦迹线(未图示)。因此，在抗蚀液喷嘴120可经常稳定地确立水平一直线的浸润线WL的同时，还能够在被处理基板上形成一定膜厚而且没有涂布斑的抗蚀液涂布膜。
在上述的实施方式中，在浸润线打底处理部125中，使用了抗蚀液作为涂敷于抗蚀液喷嘴120的喷嘴部背面160下端部的液体，但也可以使用用适当的溶剂稀释抗蚀液所得到的稀释抗蚀液。在浸润线打底处理部125中使用的抗蚀液，最优选是与在涂布处理部122中使用的抗蚀液相同的，但也可以是主要成份相同而成份比或浓度多少有些不同的。
在上述实施方式中，将抗蚀液喷嘴120的喷嘴部前面158和喷嘴部背面160固定，只是在单面的涂布喷嘴部背面160侧进行浸润线打底处理。但是，在用双向(X_方向和X+方向)的喷嘴扫描进行涂布处理的情况下，也可以在喷嘴部156的两面158、160上实施上述实施方式的浸润线打底处理。在单方向或固定式的情况下，在与喷嘴部背面160一起也在喷嘴部前面158上进行浸润线打底处理也是没有关系的。
本发明的抗蚀液涂敷部180中的擦涂线182通常优选为如上述实施方式那样在喷嘴纵向上沿着水平一直线延伸的，但根据不同的用途，倾斜地沿一直线延伸的形态或弯曲(例如周边部高于中心部)延伸的形态等都是可以的。
在进行浸润线打底处理时，在喷嘴部背面160上涂敷了抗蚀液以后，也可以用例如CCD摄影机等摄影装置对喷嘴部背面160摄影，以检查是否有抗蚀液的涂布残留。在有抗蚀液的涂布残留时，要用喷嘴洗净部(未图示)洗净喷嘴部背面160，然后，再在喷嘴部背面160上重新涂布抗蚀液。摄影装置也可以配置在喷嘴更新部124或其附近。通过这样的检查功能和再涂布功能，就能够更加提高浸润线打底处理的可靠性，从而能够更加提高涂布膜质量的可靠性。
上述的实施方式涉及具有狭缝状排出口的长条形涂布喷嘴，但本发明也可以适用于具有由按喷嘴纵向排列的多个微细孔构成的排出口的长条形涂布喷嘴。另外，上述实施方式也涉及制造LCD的涂布显影处理系统中的抗蚀液涂布装置，但本发明可适用于在被处理基板上供给涂布液的任意的用途中。作为本发明中的涂布液来说，除了抗蚀液以外，还包括例如层间绝缘材料、介电材料、布线材料等各种各样的涂布液。对于本发明中的被处理基板，不限于LCD基板，也包括其他的平板显示器用基板、半导体晶片、CD基板、玻璃基板、光掩模、印刷电路基板等。
权利要求
1.一种涂布方法，在大致水平的被处理基板和设置于长条形喷嘴的下端面上的排出口之间设定所需的微小间隙，在涂布处理中，在用从所述排出口排出至所述基板上的涂布液浸润所述涂布喷嘴背面下端部的状态下，使所述涂布喷嘴在与喷嘴纵向大致垂直的水平方向上相对地移动，将所述涂布液涂布在所述基板上，其特征在于包括在进行涂布处理之前沿着喷嘴纵向在所述涂布喷嘴的背面下端部涂上涂布液或将涂布液稀释得到的稀释涂布液的浸润线打底处理工序。
2.如权利要求1所述的涂布方法，其特征在于所述浸润线打底处理工序是，对于所述涂布喷嘴的背面下端部，一边压住渗出所述涂布液或稀释涂布液的涂布垫，一边沿着喷嘴纵向进行相对地滑动。
3.如权利要求2所述的涂布方法，其特征在于所述涂布垫是，使由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件与所述涂布喷嘴的背面下端部接触并进行滑动。
4.如权利要求2或3所述的涂布方法，其特征在于使所述涂布垫从所述涂布喷嘴的背面下端部的一端一直地滑动到另一端。
5.如权利要求2或3所述的涂布方法，其特征在于在所述涂布喷嘴的背面下端部形成沿着喷嘴纵向延伸的所述涂布液或稀释涂布液的积液部。
6.如权利要求1所述的涂布方法，其特征在于所述浸润线打底处理工序是，对于所述涂布喷嘴的背面下端部，一边供给所述涂布液或稀释涂布液并压住擦涂垫，一边沿着喷嘴纵向进行相对于滑动。
7.如权利要求6所述的涂布方法，其特征在于所述擦涂垫是，使由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件与所述涂布喷嘴的背面下端部接触并进行滑动。
8.如权利要求6或7所述的涂布方法，其特征在于使所述擦涂垫从所述涂布喷嘴的背面下端部的一端一直地滑动到另一端。
9.一种涂布装置，其特征在于包括在下端面具有排出口的长条形涂布喷嘴；用于向所述涂布喷嘴供给涂布液的第一涂布液供给部；用于大致水平地支持被处理基板的基板支持部；用于在涂布处理中相对于所述基板支持部所支持的所述基板隔开所需的微小间隙并且支持所述涂布喷嘴的喷嘴支持部；用于在所述基板支持部和所述喷嘴支持部之间相对地进行水平移动、使得在涂布处理中在用从所述涂布喷嘴的排出口排出至所述基板上的涂布液浸润所述涂布喷嘴的背面下端部的状态下、使所述涂布喷嘴在与喷嘴纵向大致垂直的水平方向上相对地移动的扫描部；和用于在进行涂布处理之前沿着喷嘴纵向在所述涂布喷嘴的背面下端部涂上涂布液或将涂布液稀释得到的稀释涂布液的浸润线打底处理部。
10.如权利要求9所述的涂布装置，其特征在于所述浸润线打底处理部具有渗出所述涂布液或稀释涂布液的涂布垫；和，用于将所述涂布垫压住于所述涂布喷嘴的背面下端部并沿着喷嘴纵向进行相对地滑动的涂布垫滑动部。
11.如权利要求10所述的涂布装置，其特征在于所述浸润线打底处理部具有向所述涂布垫供给涂布液或稀释涂布液的第二涂布液供给部。
12.如权利要求10或11所述的涂布装置，其特征在于所述涂布垫具有由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件，所述垫部件与所述涂布喷嘴的背面下端部接触。
13.如权利要求10或11所述的涂布装置，其特征在于所述涂布垫在与所述涂布喷嘴的背面下端部接触的垫主面的下端部具有与喷嘴纵向平行地延伸的凹部。
14.如权利要求10或11所述的涂布装置，其特征在于所述涂布垫滑动部具有用于使所述涂布垫从所述涂布喷嘴的背面下端部的一端按照直线一直地滑动到另一端的直进驱动部。
15.如权利要求9所述的涂布装置，其特征在于所述浸润线打底处理部具有用于将所述涂布液或稀释涂布液涂在所述涂布喷嘴的背面下端部的涂布液赋予装置；用于擦涂所述涂布喷嘴的背面下端部的擦涂垫；和，用于将所述擦涂垫压住于所述涂布喷嘴的背面下端部并沿着喷嘴纵向进行相对地滑动的擦涂垫滑动部。
16.如权利要求15所述的涂布装置，其特征在于所述擦涂垫具有由海绵状物质或多孔质物质构成的垫部件，所述垫部件与所述涂布喷嘴的背面下端部接触。
17.如权利要求15或16所述的涂布装置，其特征在于所述擦涂垫滑动部具有用于使所述擦涂垫从所述涂布喷嘴的背面下端部的一端一直地滑动到另一端的直进驱动部。
全文摘要
本发明提供一种涂布方法，在长条形涂布喷嘴上经常稳定地得到良好的浸润线，从而在被处理基板上形成一定厚度且没有涂布斑的涂布膜。浸润线打底处理部(125)，由多功能单元(172)内的抗蚀液供给部将抗蚀液或稀释抗蚀液供给至从前面渗出抗蚀液那样构成的涂布垫(162)中，并且由多功能单元(172)内的按压部以规定的压力将涂布垫(162)压在喷嘴部背面(160)的下半部，同时，通过直进驱动部(176)的一直前进地驱动，使涂布垫(162)沿着喷嘴纵向(Y方向)从抗蚀液喷嘴(120)的一端按照直线一直地滑动到另一端。
文档编号B05C11/00GK1593787SQ20041007840
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月10日 优先权日2003年9月12日
发明者河野幸弘, 田中志信 申请人:东京毅力科创株式会社