JPH0736195A - 基板現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短い現像時間で現像液の塗布厚の均一性を向
上する。 【構成】 基板現像装置は、フォトレジストが塗布され
かつ所定のパターンに露光された基板３を現像液により
現像する装置であって、基板保持部４と現像液供給部５
とを備えている。基板保持部４は基板３を横方向に保持
する。現像液供給部５は、基板保持部４に対して水平移
動可能であり、基板３の上面に沿って延び、移動方向に
対して斜め後方に現像液を流出するノズル部７を有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像装置、特に、感光
性樹脂が塗布されかつ所定のパターンに露光された基板
を現像液により現像する基板現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体や液晶ディスプレイの製造
工程では、基板に対するフォトエッチング処理が繰り返
して行われる。フォトエッチング処理では、基板にスピ
ンコーター等によりフォトレジスト（感光性樹脂の一
例）が塗布され、塗布された基板に所定のパターンが露
光される。パターンが露光された基板は、現像装置によ
りアルカリ現像液で現像され、たとえば露光部分のフォ
トレジストが除去される。

【０００３】従来、この種の基板現像装置として、基板
を回転保持する基板保持部と、保持された基板に現像液
を供給する現像液供給部とを備えたものが知られてい
る。この基板現像装置では、基板を回転させながら現像
液を供給し、遠心力により現像液を均一に塗布して現像
処理を行う。しかし、遠心力を利用した基板現像装置で
角型基板に現像液を塗布すると、基板の四隅部に現像液
が溜まり、現像液を均一に塗布できず現像むらが生じ易
い。

【０００４】そこで、角型基板を現像する基板現像装置
として、基板に上方から現像液を噴霧するシャワーノズ
ルと、基板を載せて水平に移動させるローラ部とを備え
たものが既に開発されている。この基板現像装置では、
シャワーノズルから現像液を噴霧した状態で、基板を水
平方向に移動させ、基板上面に現像液を塗布する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
基板の上方から現像液を常に噴霧するので、基板上だけ
ではなく、基板外にも現像液が噴霧される。このため、
現像処理における現像液の消費量が多くなるという問題
が生じる。現像液の消費量が多くなると、それに伴って
廃液量も多くなり、廃液に要するコストも高くなる。

【０００６】この問題を解決するために、本出願人は、
角型基板の短手方向に長いノズルを角型基板に対して垂
直に配置する基板現像装置を考えた。そこでは、ノズル
により現像液を基板上に液盛りしながら、ノズルを基板
に沿って移動させる。しかし、この現像装置では、ノズ
ルを移動させる際に、基板上に液盛りされた現像液が進
行方向に掻き出され、ノズルの前方に液溜まりが生じ
る。この液溜まりは、ノズルの移動後に液引き現象（現
像液を薄くしか盛れない部分が発生する現象）を発生さ
せ、現像液の厚みを不均一にして現像むらの原因とな
る。この液引き現象を抑えるためには、現像液のノズル
からの流出量を絞りかつノズルの移動速度（ノズルと基
板との相対移動速度）を遅くしなければならず、現像時
間が長くなる。

【０００７】本発明の目的は、短い現像時間で現像液の
塗布厚の均一性を向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板現像装
置は、感光性樹脂が塗布されかつ所定のパターンに露光
された基板を現像液により現像する装置である。この装
置は、基板保持部と現像液供給部とを備えている。基板
保持部は基板を水平方向に保持し得るものである。現像
液供給部は、基板保持部に対して相対移動可能であり、
基板の上面に沿って延び、移動方向に対して斜め後方に
現像液を流出するノズルを有している。

【０００９】

【作用】本発明に係る基板現像装置では、基板保持部に
より基板が水平方向に保持される。そして、その基板に
対して現像液供給部がノズルから現像液を流出する。こ
こでは、移動方向に対して斜め後方に現像液がノズルか
ら流出するので、ノズルの前方に液溜まりが生じにく
い。このため、基板上に盛られた現像液が進行方向に掻
き出されにくくなり、液引き現象が生じにくくなる。従
って、短い現像時間であっても、現像液の塗布厚の均一
性を向上できるようになる。

【００１０】

【実施例】図１において、本発明の一実施例による基板
現像装置は、現像処理部１と現像液圧送部２とを備えて
いる。現像処理部１は、矩形のガラス基板３を真空チャ
ックにより吸着保持し得る基板保持部４と、基板保持部
４に保持された基板３に対して現像液を液盛りする現像
液供給部５とを備えている。基板保持部４は、図示しな
い回転機構により高低速２段階に回転可能である。基板
保持部４の周囲には、回転時の現像液やリンス液（純
水）の飛散を防止するためのカップ６が配置されてい
る。

【００１１】現像液供給部５は、基板３上面に沿って基
板３の短手方向（図１の奥行き方向）に延びるノズル部
７を有している。ノズル部７は、ノズル支持アーム８の
下端に水平軸回りに回動可能に支持されている。ノズル
支持アーム８は、倒立Ｌ字状の１対の部材であり、移動
フレーム９に上下移動可能に支持されている。移動フレ
ーム９は、移動ガイド１０に移動可能に支持されてい
る。移動ガイド１０は、基板３の長手方向（図１の左右
方向）に沿って延びている。この結果、ノズル部７は、
基板３の長手方向に基板３の上面に沿って移動して、基
板３の全面に現像液を塗布し得る。

【００１２】ノズル部７は、図２及び図３に示すよう
に、断面が倒立家型の部材である。ノズル部７は、その
上部がわずかに進行方向に傾斜した状態でノズル支持ア
ーム８に取り付けられている。ノズル部７の底面と基板
３とのなす角度θは、例えば５°程度である。なお、こ
の角度は、現像液を表面張力により引張って液垂れしな
い角度であれば良く、１°〜３０°の範囲、好ましくは
３°〜１０°の範囲であれば良い。

【００１３】ノズル部７内には、下方に開口するスリッ
トノズル２０が形成されている。スリットノズル２０の
途中には、上下に配置された１対の液溜め２１，２２が
形成されている。この液溜め２１，２２は、現像液供給
配管１６（後述）から供給された現像液をノズル部７の
長手方向（図３の奥行き方向）に均一に拡散させるため
のものである。

【００１４】ノズル部７の下端面全体の長手方向長さは
基板３の短手方向長さよりやや長い。ただし、スリット
ノズル２０の開口長さは基板３の短手方向長さよりやや
短い。なお、ノズル部７の移動速度は、ノズル部７の先
端から流出する現像液の流出速度と約同等である。この
結果、現像液は基板３に対して相対的に静止した状態で
液盛りされる。

【００１５】現像液圧送部２は、図１に示すように、現
像液を貯留したポリタンク１２を収納し、かつ内部が気
密に封止された加圧タンク１１を有している。加圧タン
ク１１の上部には、加圧配管１３が開口している。加圧
配管１３の途中には吸排用三方弁１４及びレギュレータ
１５がこの順に配置されている。加圧配管１３には、図
示しない窒素ガス源から加圧された窒素ガスが供給され
る。なお、三方弁１４は、窒素ガスを供給・排気するも
のである。また、ポリタンク１２の底面近傍に、現像液
供給配管１６が達している。現像液供給配管１６の途中
には、流量計１７及び現像液供給弁１８が配置されてい
る。現像液供給配管１６の先端は、ノズル部７に接続さ
れている。

【００１６】次に、上述の実施例の動作を、図４に示す
ノズル部７の軌跡を参照して説明する。基板３が基板保
持部４に載置されると、ノズル支持アーム８が下降し、
ノズル部７の先端を基板３の始端よりやや内側の上面に
対向して配置する。ここで、始端よりやや内側にノズル
部７の先端を対向配置するのは、基板３の始端側からの
液垂れを防止するためである。

【００１７】ノズル部７を基板３の始端に対向配置した
場合には、ノズル部７から流出した現像液が基板３の始
端から垂れ落ちやすくなるのである。ノズル部７を基板
３の上面に対向して配置すると、三方弁１４を供給側に
切り換え、現像液供給弁１８を開いてポリタンク１２か
ら現像液を供給する。そして、移動フレーム９を前述し
た速度（現像液が相対的に静止状態になる速度）で移動
させ、基板３に現像液を液盛りする。

【００１８】移動フレーム９が図５（Ａ）のように移動
し、図５（Ｂ）のように基板３の終端へ到達すると、三
方弁１４を排気側に切り換えるとともに、現像液供給弁
１８を閉じて現像液の供給を停止する。そして、ノズル
部７を図５（Ｂ）〜（Ｄ）のように斜め上方に退避させ
る。このときの斜め上方に上げる角度は、例えばノズル
部７の先端の角度θと同等である。なお、この角度は角
度θと異なる角度でもよい。

【００１９】ここで、ノズル部７を斜め上方に退避する
ようにしたのは、ノズル部７をそのまま水平に移動させ
ると、一度基板３上に盛られた現像液がノズル部７に引
かれて基板３の終端から下方に垂れるからである。ノズ
ル部７を斜め上方に退避させれば、図５（Ｂ）〜（Ｄ）
に示すように、ノズル部７に引かれる現像液は、基板３
の終端から垂れ落ちない。また、特に液盛りの終了地点
近くでは現像液が均一に盛られにくいが、この実施例で
は、ノズル部７を斜め上方に上げて基板３とノズル７と
の距離を広げることにより、基板表面方向の現像液流出
速度を抑えることで、基板３の終端近くでも均一に液盛
りできる。

【００２０】ノズル部７を斜め上方に退避させて液切り
をした後、カップ６の内周縁よりやや内側でノズル部７
を上昇させる。そして、ノズル部７をカップ６の外方に
移動させ、さらに下降させてカップ６の外側で待機させ
る。カップ６の外側でノズル部７を待機させることによ
り、以降の処理においてノズル部７の汚染を防止でき
る。

【００２１】所定時間が経過すると、基板保持部４によ
り基板３を高速回転させ、基板３に盛られた現像液を振
り落とす。このとき基板３から振り落とされた現像液
は、カップ６内でのみ飛散する。この結果、カップ６の
外側に待機しているノズル部７は現像液により汚染され
ない。現像液の振り落としが終了すると、図示しない純
水供給ノズルにより基板３をリンス（洗浄）する。この
リンス時には、基板３を基板保持部４により低速回転さ
せる。リンスが終了すると、基板保持部４により基板３
を高速回転させて液切り乾燥する。液切り乾燥が終了す
ると、基板保持部４による保持を解除し、基板３を図示
しない搬送機構により次の工程に搬送する。

【００２２】ここでは、ノズル部７を基板３の上面に沿
って基板３の短手方向に配置し、ノズル部７を基板３上
面に沿いかつ長手方向に移動させるので、ノズル部７か
ら供給された現像液は基板３上にだけ液盛りされる。こ
の結果、現像液を無駄に消費しなくなる。また、ノズル
部７が斜め後方に現像液を吐出するので、ノズル部７の
前方に生じる液だまりを減少できる。これにより、ノズ
ル部７の移動時の液引き現象による液厚の不均一性を軽
減できるとともに、基板３の終端にノズル部７が到達し
たときに現像液が基板３の終端から液垂れしにくくな
る。

【００２３】〔他の実施例〕 （ａ） 前述のノズル部７に代えて、図６に示すノズル
部７ａを使用してもよい。ノズル部７ａは、液溜め２１
ａと、その下方に配置されたスリットノズル２０ａとを
有している。液溜め２１ａはノズル部７のものに比べて
容量が大きく、これによって、スリットノズル２０ａの
ノズル長手方向の流出量の均一性が確保されている。

【００２４】ノズル部７ａは、２つ割りの部材からな
り、両者が弾性シール３０を介して重ね合わされてい
る。また、両者はボルト３１及びナット３２によって一
体的に連結されている。スリットノズル２０ａは、その
開口面積がボルト３１及びナット３２により調節され得
る。 （ｂ） 図７に示すように、上下に長い液溜め２１ｂ
と、液溜め２１ｂの下端から斜め後方に屈曲して形成さ
れたスリットノズル２０ｂとを内部に有するノズル部７
ｂを使用してもよい。ここでは、スリットノズル２０ｂ
が傾斜姿勢であるので、ノズル部７ｂが実質的に傾斜し
ていることになる。

【００２５】このノズル部７ｂは、液溜め２１ｂ及びス
リットノズル２０ｂの１側面を構成する第１ノズル部材
２３ｂと、他側面を構成する第２ノズル部材２４ｂとを
備えている。２つのノズル部材２３ｂ，２４ｂは、調節
ねじ２５ｂにより連結されており、スリットノズル２０
ｂの開口面積が調整可能である。 （ｃ） 図８に示すように、上下に長い液溜め２１ｃ
と、液溜め２１ｃの下端から斜め後方に湾曲するスリッ
トノズル２０ｃとを内部に有するノズル部７ｃを使用し
てもよい。スリットノズル２０ｃは、先端に行く程細く
なっている。ここでは、スリットノズル２０ｃが傾斜姿
勢であるので、ノズル部７ｃが実質的に傾斜しているこ
とになる。

【００２６】このノズル部７ｃは、液溜め２１ｃ及びス
リットノズル２０ｃの１側面を構成する第１ノズル部材
２３ｃと、他側面を構成する第２ノズル部材２４ｃとを
備えている。２つのノズル部材２３ｃ，２４ｃは、調節
ねじ２５ｃにより連結されており、スリットノズル２０
ｃの開口面積が調整可能である。 （ｄ） 図９に示すように、上下に長くかつ下端が斜め
後方に屈曲したスリットノズル２０ｄと、スリットノズ
ル２０ｄの上端部に設けられた液溜め２１ｄとを内部に
有するノズル部７ｄを使用してもよい。ここでは、スリ
ットノズル２０ｄの下端部が傾斜姿勢であるので、ノズ
ル部７ｃが実質的に傾斜していることになる。

【００２７】このノズル部７ｄは、スリットノズル２０
ｄ及び液溜め２１ｄの側面を構成する第１ノズル部材２
３ｄと、他側面を構成する第２ノズル部材２４ｄとを備
えている。２つのノズル部材２３ｄ，２４ｄは、調節ね
じ２５ｄにより連結されており、スリットノズル２０ｄ
の開口面積が調整可能である。 （ｅ） 図１０に示すように、上下に長くかつ下端が斜
め後方に屈曲したスリットノズル２０ｅと、スリットノ
ズル２０ｅの上端部に設けられた液溜め２１ｅとを内部
に有するノズル部７ｅを使用してもよい。ここでは、ス
リットノズル２０ｅの下端部が傾斜姿勢であるので、ノ
ズル部７ｅが実質的に傾斜していることになる。

【００２８】このノズル部７ｅは、スリットノズル２０
ｅ及び液溜め２１ｅの側面を構成する第１ノズル部材２
３ｅと、それらの他側面を構成する第２ノズル部材２４
ｅと、スリットノズル２０ｅの下端部の一側面を構成す
るスイーププレート２６とを備えている。２つのノズル
部材２３ｅ，２４ｅは、調節ねじ２５ｅにより連結され
ており、スリットノズル２０ｅの開口面積が調整可能で
ある。スイーププレート２６は、例えば４フッ化エチレ
ン樹脂製であり、ビス３３により第２ノズル部材２４ｅ
に固定されている。このスイーププレート２６の取り付
け位置を変更することにより、スリットノズル２０ｅの
開口面積及び開口方向を調整できる。 （ｆ）丸基板を用いて本発明を実施してもよい。ここで
は、使用するノズル部７の長さは丸基板の半径程度に設
定される。この場合には、ノズル部７を丸基板に対して
相対的に１回転させることで、現像液を基板上面に塗布
することができる。

【００２９】半径程度の長さのノズル部を７の１対を丸
基板の１直径方向に連結する構成としてもよい。この場
合には、ノズル部７を丸基板に対して相対的に半回転さ
せることで、現像液を基板上面に塗布することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る基板現像装置では、ノズル
が移動方向に対して斜め後方に現像液を流出するので、
ノズル前方の液溜まりが減少し、ノズル移動後の液引き
現象が少なくなる。このため、短い現像時間で現像液の
塗布厚の均一性を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による基板現像装置の断面模
式図。

【図２】ノズル部の縦断面図。

【図３】ノズル部の移動軌跡を示す模式図。

【図４】現像液の供給状態を示す模式図。

【図５】他の実施例の図２に相当する図。

【図６】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【図７】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【図８】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【図９】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【図１０】さらに他の実施例の図２に相当する図。

【符号の説明】

１ 現像処理部 ３ 基板 ４ 基板保持部 ５ 現像液供給部 ７ ノズル部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井関 出 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光性樹脂が塗布されかつ所定のパターン
   に露光された基板を現像液により現像する基板現像装置
   であって、 前記基板を水平方向にして保持し得る基板保持部と、 前記基板保持部に対し相対移動可能であり、前記基板の
   上面に沿って延び、移動方向に対して斜め後方に前記現
   像液を流出するノズルを有する現像液供給部と、を備え
   た基板現像装置。