(57)【要約】      （修正有）【課題】弧形状の縁部を有する基板、特に円形の基板上に薬液の塗布膜を効率的に、かつ塗布ムラの少ない膜厚に形成すること。【解決手段】スリット状の吐出口１０ａと、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールド１０ｄと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部１０ｅとを備えるスリットノズル１０であって、円弧状に延びる円弧側面５４ａと、前記円弧側面に隣接する部位に溝部５４ｂが形成されている上面５４ｃとを有する板体の下部リップ５４と、前記下部リップの円弧側面に対応して円弧状に延びる円弧側壁５６ａと、前記下部リップの上面に対向する天井壁５６ｂとを有するカバー体の上部リップ５６とを有し、前記下部リップの円弧側面と前記上部リップの円弧側壁との間に前記吐出口と前記ランド部が形成され、前記下部リップの上面の前記溝部と前記上部リップの前記天井壁との間に前記マニホールドが形成されている。【選択図】図５
2014054618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の吐出口と、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部とを備えるスリットノズルであって、
円弧状に延びる円弧側面と、前記円弧側面に隣接する部位に溝部が形成されている上面とを有する板体の下部リップと、
前記下部リップの円弧側面に対応して円弧状に延びる円弧側壁と、前記下部リップの上面に対向する天井壁とを有するカバー体の上部リップと
を有し、
前記下部リップの円弧側面と前記上部リップの円弧側壁との間に前記吐出口と前記ランド部が形成され、前記下部リップの上面の溝部と前記上部リップの前記天井壁との間に前記マニホールドが形成されている、
スリットノズル。
【請求項２】
前記下部リップは、
前記円弧側面の両端部の第１の区間に形成されるスリット状の第１の回収口と、
前記円弧側面の裏側の背面または前記上面に設けられる薬液回収用の第１の排出ポートと、
前記第１の回収口と前記第１の排出ポートとを繋ぐ第１の回収流路と
を有する、請求項１に記載のスリットノズル。
【請求項３】
前記下部リップは、
前記円弧側面の中央より外側で前記第１の区間の内側に隣接する第２の区間に形成されるスリット状の第２の回収口と、
前記背面または前記上面に設けられる薬液回収用の第２の排出ポートと、
前記第２の回収口と前記第２の排出ポートとを繋ぐ第２の回収流路と
を有する、請求項２に記載のスリットノズル。
【請求項４】
前記吐出口のギャップ幅は、円弧の中央で最大であり、円弧の両端に向かって次第に狭くなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスリットノズル。
【請求項５】
前記吐出口の円弧形状は半円である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスリットノズル。
【請求項６】
前記下部リップの円弧側面の下端部および前記上部リップの円弧側壁の下端部は、テーパ状に突出するリップ先端部を構成する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスリットノズル。
【請求項７】
円形の基板上に薬液を塗布するための塗布装置であって、
前記基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口と、前記吐出口と平行に円弧状に延びる出口を有し、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部と、周回方向において前記ランド部の両端部の第１の区間に形成されるスリット状の第１の回収口と、前記第１の回収口より回収される薬液を排出するための第１の排出ポートと、前記第１の回収口と前記第１の排出ポートとを繋ぐ第１の回収流路とを有するスリットノズルと、
前記スリットノズルのマニホールド内に薬液を供給するための薬液供給部と、
前記第１の排出ポートに外部より薬液回収用のバキューム吸引力を条件的に与える第１の吸引部と、
前記スリットノズルの吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に塗布走査のための相対的な移動を行わせる走査機構と、
前記基板上に薬液の塗布膜が形成されるように、前記薬液供給部、前記第１の吸引部および前記走査機構の動作を制御する制御部と
を有する塗布装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記塗布走査の中盤ないし終盤において、前記第１の回収口が完全に前記基板の外に出るタイミングで、前記第１の吸引部の吸引動作を開始させる、請求項７に記載の塗布装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記吐出口の中央部が完全に前記基板の外に出るタイミングで、前記薬液供給部の薬液供給動作を停止させる、請求項８に記載の塗布装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記薬液供給部の薬液供給動作を停止させた後に、前記第１の吸引部の吸引動作と前記走査機構の移動動作とを停止させる、請求項９に記載の塗布装置。
【請求項１１】
円形の基板上に薬液を塗布するための塗布装置であって、
前記基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口と、前記吐出口と平行に円弧状に延びる出口を有し、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記スリット吐出口までの薬液通路を形成するランド部と、周回方向において前記ランド部の両端部の第１の区間に形成されるスリット状の第１の回収口と、前記第１の回収口より回収される薬液を排出するための第１の排出ポートと、前記第１の回収口と前記第１の排出ポートとを繋ぐ第１の回収流路と、周回方向において前記ランド部の中央より外側で前記第１の区間の内側に隣接する第２の区間に形成されるスリット状の第２の回収口と、前記第２の回収口より回収される薬液を排出するための第２の排出ポートと、前記第２の回収口と前記第２のポートとを繋ぐ第２の回収流路とを有するスリットノズルと、
前記スリットノズルのマニホールド内に薬液を供給するための薬液供給部と、
前記第１および第２のポートの排出ポートに外部よりそれぞれ独立して薬液回収用のバキューム吸引力を条件的に与える第１および第２の吸引部と、
前記スリットノズルの吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に塗布走査のための相対的な移動を行わせる走査機構と、
前記基板上に薬液の塗布膜が形成されるように、前記薬液供給部、前記第１および第２の吸引部ならびに前記走査機構の動作を制御する制御部と
を有する塗布装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記塗布走査の中盤ないし終盤において、前記第１の回収口が完全に前記基板の外に出るタイミングで前記第１の吸引部の吸引動作を開始させ、前記第２の回収口が完全に前記基板の外に出るタイミングで前記第２の吸引部の吸引動作を開始させる、請求項１１に記載の塗布装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記スリットノズルの吐出口の中央部が完全に前記基板の外に出るタイミングで、前記薬液供給部の薬液供給動作を停止させる、請求項１２に記載の塗布装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記薬液供給部の薬液供給動作を停止させた後に、前記第１および第２の吸引部の吸引動作と前記走査機構の移動動作とを停止させる、請求項１３に記載の塗布装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記スリットノズルの吐出口をその端から端まで前記基板の一端部に所定のギャップを隔てて対向させ、前記ギャップに薬液のビードを形成してから、前記薬液供給部および前記走査機構を制御して前記塗布走査を開始させる、請求項７〜１４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項１６】
前記スリットノズルの吐出口のギャップ幅は、周回方向の中央で最大であり、周回方向の両端に向かって次第に狭くなる、請求項７〜１５のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項１７】
前記スリットノズルの吐出口の円弧形状は半円である、請求項７〜１６のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項１８】
円形の基板上に薬液を塗布するための塗布装置であって、
前記基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口と、前記吐出口と平行に円弧状に延びる出口を有し、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部とを有するスリットノズルと、
前記スリットノズルのマニホールド内に薬液を供給するための薬液供給部と、
前記スリットノズルの吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に塗布走査のための相対的な移動を行わせる走査機構と、
前記スリットノズルの吐出口が前記基板の外にはみ出た時に、そのはみ出た部分から吐出された薬液を前記吐出口の近傍で再利用可能に回収する吐出薬液回収部と、
前記基板上に薬液の塗布膜が形成されるように、前記薬液供給部、前記吐出薬液回収部および前記走査機構の動作を制御する制御部と
を有する塗布装置。
【請求項１９】
前記吐出薬液回収部は、
前記基板より低い位置で前記スリットノズルと一緒に前記水平方向で移動する可動ベースと、
前記可動ベースに線対称に回動可能に取り付けられ、前記スリットノズルの吐出口と同じ曲率半径を有する円弧状の上面開口を有する一対の薬液レシーバと、
前記一対の薬液レシーバを前記スリットノズルの吐出口に全く重ならない第１の位置と完全に重なる第２の位置との間で回動させるための旋回駆動部と
を有する、請求項１８に記載の塗布装置。
【請求項２０】
前記吐出薬液回収部は、
前記薬液レシーバ内で前記上面開口から垂直下方に延びる溝部と、
前記溝部の底に接続されるバキューム源と
を有する、請求項１９に記載の塗布装置。
【請求項２１】
前記吐出薬液回収部は、前記スリットノズルの吐出口と前記薬液レシーバとの間で、前記吐出口より吐出される薬液を周囲の大気中の空気からシールドするシールドガス雰囲気を形成するための手段を有する、請求項１９または請求項２０に記載の塗布装置。
【請求項２２】
前記スリットノズルの吐出口の円弧形状は半円である、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項２３】
円形の基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口を有するスリットノズルの前記吐出口をその端から端まで前記基板の一端部に所定のギャップを隔てて対向させる第１の工程と、
前記ギャップに薬液のビードを形成する第２の工程と、
前記スリットノズルの吐出口より薬液を吐出させながら、前記吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に相対的な走査移動を行わせて、前記基板上に薬液の塗布膜を形成する第３の工程と
を有する塗布方法。
【請求項２４】
前記スリットノズルの吐出口を周回方向において複数の区間に分割し、
前記第３の工程を開始する時は、前記吐出口の全ての区間から薬液を吐出させ、
前記第３の工程の中盤ないし終盤にかけて、前記基板の上から前記基板の外に出るタイミングで周回方向の外側から内側に向かって順に各区間における薬液の吐出を停止する、
請求項２３に記載の塗布方法。
【請求項２５】
前記第３の工程において、前記スリットノズルの吐出口が前記基板の外にはみ出た時に、そのはみ出た部分から吐出された薬液を前記吐出口の近傍で再利用可能に回収する、請求項２３に記載の塗布方法。
【請求項２６】
前記スリットノズルの吐出口の円弧形状は半円である、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に薬液を塗布するためのスリットノズルおよびこれを用いるスキャン方式の塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディプレイや太陽電池パネルの製造プロセスでは、矩形（特に大型で矩形）の基板上に薬液を塗布する様々な場面でスキャン方式の塗布装置または塗布方法が多く用いられている。スキャン方式の塗布装置は、典型的には、長尺型のスリットノズル、薬液供給源および走査機構等を有し、スリットノズルより薬液をカーテン状に吐出させながら、走査機構によりスリットノズルと基板との間に相対的な走査移動を行わせることにより、周囲に薬液を飛ばさずに基板上に一定膜厚の塗布膜を形成する。
【０００３】
一方、半導体デバイスの製造プロセスでは、円形の基板つまり半導体ウエハ上に薬液を塗布する様々な場面でスピン方式の塗布装置または塗布方法が多く用いられている。スピン方式の塗布装置は、典型的には、スピンステージ、ディスペンサタイプのノズル、薬液供給源およびカップ等を有し、カップ内でスピンステージ上に載置されたウエハの中心部に一定量の薬液をノズルから滴下し、スピンステージと一体にウエハを高速回転させてウエハ上に膜厚の均一な塗布膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０８１４０
【特許文献２】特開２０１１−２３６６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまで、半導体ウエハ用の塗布装置または塗布方法は、上記のようにスピン方式が主流であった。しかしながら、スピン方式は、ノズルよりウエハ上に滴下された薬液の多くが回転中に振り飛ばされるため、薬液の使用効率がよくない。さらに、スピン方式は、フォトリソグラフィー用のレジスト膜のように数ｎｍ〜数μｍの薄い塗布膜を形成するのには適しているが、層間絶縁膜やパッシベーション膜のように数十μｍ〜百μｍあるいはそれ以上の厚い塗布膜を形成するのが難しい。このため、そのような厚い塗布膜を形成する場合は、重ね塗りで対処するほかなく、生産効率がよくない。また、スピン方式は、高粘度の樹脂系薬液や接着剤の塗布にも向いていない。
【０００６】
一方、スキャン方式は、上記のように矩形の基板上には薬液を基板の外にこぼさないで均一に盛って塗布することができ、厚い絶縁膜や高粘度薬液の成膜にも難なく対応できる。しかし、半導体ウエハのような円形の基板に対しては、長尺型のスリットノズルよりカーテン状に吐出される薬液がノズルの中央部以外ではウエハの外にはみ出てしまう。このため、ウエハの外にはみ出た薬液が無駄になる。さらには、塗布走査の開始位置でスリットノズルの吐出口と半導体ウエハとの間のギャップを吐出口の端から端まで薬液のビードで塞ぐことができない。このように塗布走査の開始位置でスリットノズルの吐出口の全長に亘って薬液のビードが形成されない場合は、塗布走査を開始するとスリットノズルの吐出口の回りに薬液のメニスカスが均一かつ安定に形成されず、半導体ウエハ上の塗布膜には膜厚の不均一性または塗布ムラが生じやすい。
【０００７】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するものであり、円弧形状の縁部を有する基板、特に円形の基板上に薬液の塗布膜を効率的に、かつ塗布ムラの少ない膜厚に形成することができるスリットノズル、塗布装置および塗布方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスリットノズルは、スリット状の吐出口と、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部とを備えるスリットノズルであって、円弧状に形成されている円弧側面と、前記円弧側面に隣接する部位に溝部が形成されている上面とを有する板体の下部リップと、前記下部リップの円弧側面に対応して円弧状に形成されている円弧側壁と、前記円弧側壁と連続する天井壁とを有するカバー体の上部リップとを有し、前記下部リップの円弧側面と前記外側リップの円弧側壁との間に前記吐出口と前記ランド部が形成され、前記下部リップの上面の溝部と前記上部リップの前記天井壁との間に前記マニホールドが形成されている。
【０００９】
上記構成のスリットノズルは、円弧形状の縁部を有する基板、特に円形の基板に対する薬液の塗布に好適に適応することができる。すなわち、塗布走査を開始する前に、基板の円弧状の縁部に所定距離の塗布ギャップを隔てて円弧状の吐出口を対向させることができる。これにより、吐出口の端から端まで塗布ギャップを薬液のビードで塞いで塗布走査を開始することが可能となり、塗布走査中に吐出口の回りでメニスカスを均一に安定させて、塗布ムラの無い塗布膜を形成することができる。また、下部リップおよび上部リップの各々が円弧状の板体およびカバー体であり、スリットノズル全体がブロック体であるから頑丈であり、外からの応力に対して変形しにくく、ノズル内の各部の寸法精度、特に吐出口の寸法精度を安定に保つことができる。
【００１０】
本発明の第１の観点における塗布装置は、円形の基板上に薬液を塗布するための塗布装置であって、前記基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口と、前記吐出口と平行に円弧状に延びる出口を有し、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部と、周回方向において前記ランド部の両端部の第１の区間に形成されるスリット状の第１の回収口と、前記第１の回収口より回収される薬液を排出するための第１の排出ポートと、前記第１の回収口と前記第１の排出ポートとを繋ぐ第１の回収流路とを有するスリットノズルと、前記スリットノズルのマニホールド内に薬液を供給するための薬液供給部と、前記第１の排出ポートに外部より薬液回収用のバキューム吸引力を条件的に与える第１の吸引部と、前記スリットノズルの吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に塗布走査のための相対的な移動を行わせる走査機構と、前記基板上に薬液の塗布膜が形成されるように、前記薬液供給部、前記第１の吸引部および前記走査機構の動作を制御する制御部とを有する。
【００１１】
上記構成の塗布装置においては、塗布走査を開始する前に、円形の基板の一端部に所定距離の塗布ギャップを隔ててスリットノズルの円弧状の吐出口をその端から端まで所定の塗布ギャップを隔てて対向させることができる。これにより、吐出口の端から端まで塗布ギャップを薬液のビードで塞いでから塗布走査を開始することにより、塗布走査中に吐出口の回りでメニスカスを均一に安定させて、塗布ムラの無い塗布膜を形成することができる。また、周回方向においてランド部の両端部の第１の区間にスリット状の第１の回収口を形成し、第１の吸引部により第１の回収流路および第１の排出ポートを通じて第１の回収口より吐出直前の薬液を随時回収できるようにしたので、塗布走査中に第１の区間が基板の外に出るタイミングでその区間における薬液の塗布を中断することができる。これにより、薬液使用効率を向上させることができる。
【００１２】
本発明の第２の観点における塗布装置は、円形の基板上に薬液を塗布するための塗布装置であって、前記基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口と、前記吐出口と平行に円弧状に延びる出口を有し、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記スリット吐出口までの薬液通路を形成するランド部と、周回方向において前記ランド部の両端部の第１の区間に形成されるスリット状の第１の回収口と、前記第１の回収口より回収される薬液を排出するための第１の排出ポートと、前記第１の回収口と前記第１の排出ポートとを繋ぐ第１の回収流路と、周回方向において前記ランド部の中央より外側で前記第１の区間の内側に隣接する第２の区間に形成されるスリット状の第２の回収口と、前記第２の回収口より回収される薬液を排出するための第２の排出ポートと、前記第２の回収口と前記第２のポートとを繋ぐ第２の回収流路とを有するスリットノズルと、前記スリットノズルのマニホールド内に薬液を供給するための薬液供給部と、前記第１および第２のポートの排出ポートに外部よりそれぞれ独立して薬液回収用のバキューム吸引力を条件的に与える第１および第２の吸引部と、前記スリットノズルの吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に塗布走査のための相対的な移動を行わせる走査機構と、前記基板上に薬液の塗布膜が形成されるように、前記薬液供給部、前記第１および第２の吸引部ならびに前記走査機構の動作を制御する制御部とを有する。
【００１３】
上記構成の塗布装置においては、塗布走査を開始する前に、円形の基板の一端部に所定距離の塗布ギャップを隔ててスリットノズルの円弧状の吐出口をその端から端まで所定の塗布ギャップを隔てて対向させることができる。これにより、吐出口の端から端まで塗布ギャップを薬液のビードで塞いでから塗布走査を開始することにより、塗布走査中に吐出口の回りでメニスカスを均一に安定させて、塗布ムラの無い塗布膜を形成することができる。また、周回方向においてランド部の両端部の第１の区間にスリット状の第１の回収口を形成し、第１の吸引部により第１の回収流路および第１の排出ポートを通じて第１の回収口より吐出直前の薬液を随時回収できるようにしたので、塗布走査中にスリットノズルの第１の区間が基板の外に出るタイミングでその区間における薬液の塗布を中断することができる。さらに、周回方向においてランド部の第１の区間に隣接する第２の区間にスリット状の第２の回収口を形成し、第２の吸引部により第２の回収流路および第２の排出ポートを通じて第２の回収口より吐出直前の薬液を随時回収できるようにしたので、塗布走査中に第２の区間が基板の外に出るタイミングでその区間における薬液の塗布を中断することができる。これにより、薬液使用効率を一層向上させることができる。
【００１４】
本発明の第３の観点における塗布装置は、円形の基板上に薬液を塗布するための塗布装置であって、前記基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口と、前記吐出口と平行に円弧状に延びる出口を有し、吐出前の薬液をいったん蓄えるマニホールドと、前記マニホールドから前記吐出口までの薬液通路を形成するランド部とを有するスリットノズルと、前記スリットノズルのマニホールド内に薬液を供給するための薬液供給部と、前記スリットノズルの吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に塗布走査のための相対的な移動を行わせる走査機構と、前記スリットノズルの吐出口が前記基板の外にはみ出た時に、そのはみ出た部分から吐出された薬液を前記吐出口の近傍で再利用可能に回収する吐出薬液回収部と、前記基板上に薬液の塗布膜が形成されるように、前記薬液供給部、前記吐出薬液回収部および前記走査機構の動作を制御する制御部とを有する。
【００１５】
上記構成の塗布装置においては、塗布走査中にスリットノズルの吐出口が基板の外にはみ出た時は、そのはみ出た部分から吐出された薬液を吐出薬液回収機構が吐出口の近傍で再利用可能に回収するので、薬液使用効率を可及的に向上させることができる。
【００１６】
本発明の第１の観点における塗布方法は、円形の基板の半径より少し小さい半径で円弧状に延びるスリット状の吐出口を有するスリットノズルの前記吐出口をその端から端まで前記基板の一端部に所定のギャップを隔てて対向させる第１の工程と、前記ギャップに薬液のビードを形成する第２の工程と、前記スリットノズルの吐出口より薬液を吐出させながら、前記吐出口の円弧の弦と直交する水平方向で、前記スリットノズルと前記基板との間に相対的な走査移動を行わせて、前記基板上に薬液の塗布膜を形成する第３の工程とを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のスリットノズル、塗布装置または塗布方法によれば、上記のような構成と作用により、円弧形状の縁部を有する基板、特に円形の基板上に薬液の塗布膜を効率的に、かつ塗布ムラの少ない膜厚に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における塗布装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記塗布装置における塗布走査中の要部の構成を示す斜視図である。
【図３】斜め上方から見たスリットノズルの外観構成を示す斜視図である。
【図４】斜め下方から見た上記スリットノズルの外観構成を示す斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線についての縦断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線についての断面斜視図である。
【図７】斜め上方から見た下部リップの外観構成を示す斜視図である。
【図８】斜め上方から見た下部リップの内部の構造を示す透視図である。
【図９】斜め下方から見た上部リップの内側の構成を示す斜視図である
【図１０】図３のＣ−Ｃ線についての横断面図である。
【図１１Ａ】塗布走査開始直前のスリットノズル回りの状態を示す部分拡大断面図である。
【図１１Ｂ】塗布走査中のスリットノズル回りの状態を示す部分拡大断面図である。
【図１２Ａ】実施形態における塗布走査の幾つかの段階を模式的に示す略平面図である。
【図１２Ｂ】実施形態における塗布走査の幾つかの段階を模式的に示す略平面図である。
【図１３Ａ】塗布走査の一段階におけるスリットノズル内（下部リップ回り）の状態を示す斜視図である。
【図１３Ｂ】塗布走査の一段階におけるスリットノズル内（下部リップ回り）の状態を示す斜視図である。
【図１３Ｃ】塗布走査の一段階におけるスリットノズル内（下部リップ回り）の状態を示す斜視図である。
【図１３Ｄ】塗布走査の一段階におけるスリットノズル内（下部リップ回り）の状態を示す斜視図である。
【図１４】途中で薬液回収を一切行わない塗布走査方式を示す略平面図である。
【図１５】スリットノズルの円弧の吐出口を複数の区間に分割する一変形例を示す斜視図である。
【図１６】スリットノズル内のマニホールド構造の一変形例を示す部分拡大断面図である。
【図１７】円形でない基板に対して本発明のスリットノズルを適用する一変形例を示す斜視図である。
【図１８Ａ】一実施例における吐出薬液回収機構の構成（塗布走査開始時の状態）を示す側面図である。
【図１８Ｂ】上記吐出薬液回収機構の構成（塗布走査終了時の状態）を示す側面図である。
【図１９】上記吐出薬液回収機構の要部の構成を示す略平面図である。
【図２０】上記吐出薬液回収機構における薬液レシーバの構成を示す一部断面斜視図である。
【図２１Ａ】上記吐出薬液回収機構の作用を段階的に示す略平面図である。
【図２１Ｂ】上記吐出薬液回収機構の作用を段階的に示す略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図を参照して本発明の実施形態を説明する。
［塗布装置全体の構成］
【００２０】
図１および図２に、本発明の一実施形態における塗布装置の構成を示す。図１は装置全体の構成を示すブロック図、図２は塗布走査中の装置の要部の構成を示す斜視図である。
【００２１】
この塗布装置は、スリットノズルを用いて円形の基板たとえば半導体ウエハＷ上に薬液を塗布するスキャン方式の塗布装置として構成されている。この塗布装置で使用される薬液は、特に限定されず、たとえば、レジスト、層間絶縁膜用の材料溶液、パッシベーション膜用の材料溶液、高粘度の樹脂系薬液、接着剤などである。
【００２２】
図１に示すように、この塗布装置は、円弧形のスリットノズル１０、薬液供給部１２、薬液回収部１４、走査機構１６および制御部１８を備えている。スリットノズル１０は、その下端部に円弧状に延びるスリット状の吐出口１０ａを有し、半導体ウエハＷ上で塗布走査を行っている時は吐出口１０ａより横断面が円弧状の層流で薬液を吐出するように構成されている。
【００２３】
薬液供給部１２は、薬液を貯留する薬液容器２０と、この薬液容器２０より薬液を汲み出す送液ポンプ２２と、この送液ポンプ２２より汲み出された薬液をスリットノズル１０まで送る薬液供給管２４と、この薬液供給管２４の途中に設けられるレギュレータ２６および開閉弁２８とを有している。
【００２４】
薬液回収部１４は、２系統の吸引部３０Ａ，３０Ｂを有している。第１吸引部３０Ａは、スリットノズル１０の背面の両端部に設けられている一対の第１排出ポート３２Ａに接続される第１分岐回収管３４Ａと、この第１分岐回収管３４Ａの途中に設けられる第１開閉弁３６Ａと、第１分岐回収管３４Ａの他端を薬液容器２０に繋ぐ共通回収管３８と、この共通回収管３８の途中に設けられる吸引ポンプ４０およびフィルタ４２とで構成されている。
【００２５】
第２の吸引部３０Ｂは、第１排出ポート３２Ａの内側に隣接してスリットノズル１０の背面に設けられている一対の第２排出ポート３２Ｂに接続される第２分岐回収管３４Ｂと、この第２分岐回収管３４Ｂの途中に設けられる第２開閉弁３６Ｂと、第２分岐回収管３４Ｂの他端を薬液容器２０に繋ぐ上記の共通回収管３８と、この共通回収管３８の途中に設けられる上記の吸引ポンプ４０およびフィルタ４２とで構成されている。なお、薬液容器２０内の薬液が空気に触れないように、薬液容器２０を密閉して、液面の上の空間にたとえばＮ2ガスを充填するのが好ましい。
【００２６】
走査機構１６は、スリットノズル１０と半導体ウエハＷとの間で塗布走査のための相対的な移動を行わせる。図２に示すように、この実施形態における走査機構１６は、上面の開口したカップ４４内で半導体ウエハＷを水平に載置して保持するステージ４６と、塗布走査のためにスリットノズル１０をステージ４６の上方で水平な所定の走査方向（Ｘ方向）に移動させるガントリー型の走査部４８とを有している。ここで、走査方向（Ｘ方向）は、スリットノズル１０の吐出口１０ａの円弧の弦と直交する水平方向に設定される。ステージ４６は、半導体ウエハＷの周辺部がはみ出るように半導体ウエハＷよりも小さな上面（ウエハ載置面）を有している。ステージ４６には、複数のリフトピンを昇降移動させて半導体ウエハＷのローディング／アンローディングを行うリフトピン機構（図示せず）等も備わっている。カップ４４の底には、半導体ウエハＷ上に塗布されずに落下した薬液を回収するためのドレイン口４５が設けられている。
【００２７】
走査部４８は、スリットノズル１０を水平に支持する門型の支持体５０と、この支持体５０を走査方向（Ｘ方向）で直進移動させる走査駆動部５２とを有している。この走査駆動部５２は、たとえばガイド付きのリニアモータ機構またはボールねじ機構によって構成される。支持体５０とスリットノズル１０とを接続するジョイント部５３には、スリットノズル１０の高さ位置を変更または調節するためのガイド付きの昇降機構（図示せず）が設けられている。スリットノズル１０の高さ位置を調節することで、スリットノズル１０の吐出口１０ａとステージ４６上の半導体ウエハＷの表面との間の距離間隔を任意に設定または調整することができる。
【００２８】
制御部１８は、ＣＰＵ、メモリおよび各種インタフェースを有しており、装置内の各部、特に薬液供給部１２、薬液回収部１４（第１および第２の吸引部３０Ａ，３０Ｂ）および走査機構１６の個々の動作および装置全体の動作（シーケンス）を制御する。なお、走査機構１６にはスリットノズル１０の位置を検出する位置センサ（図示せず）が複数箇所に設けられている。制御部１８は、走査機構１６を通じてスリットノズル１０の位置を制御しながら、それらの位置センサから得られる位置情報に基づいて、スリットノズル１０の現在位置を監視することができる。
［スリットノズルの構成］
【００２９】
次に、図３〜図１０につき、この実施形態におけるスリットノズル１０の構成を説明する。
【００３０】
図３〜図６に、スリットノズル１０の全体構成を示す。図３は斜め上方から見たスリットノズル１０の外観構成を示す斜視図、図４は斜め下方から見たスリットノズル１０の外観構成を示す斜視図、図５は図３のＡ−Ａ線についての縦断面図、図６は図３のＢ−Ｂ線についての断面斜視図である。
【００３１】
このスリットノズル１０は、円弧形状の板体からなる下部リップ５４と、この下部リップ５４より一回り大きい円弧形状のカバー体からなる上部リップ５６とを一体に結合している。下部リップ５４および上部リップ５６の材質は、加工性に優れた剛体が好ましく、たとえばステンレス鋼またはアルミニウムである。この実施形態では、下部リップ５４および上部リップ５６の円弧形状が中心角１８０°の半円であり、スリットノズル１０全体が半円形のユニットになっている。
【００３２】
スリットノズル１０の上面には、その円弧状（半円）の縁部の中央付近に薬液導入口１０ｂが形成されている（図３）。この薬液導入口１０ｂには薬液供給管２４の終端または出口が接続される（図１、図２）。スリットノズル１０の下面には、その円弧状（半円）の縁部に沿って下方にテーパ状に突出するリップ先端部１０ｃが形成されている（図４）。このリップ先端部１０ｃの先端（下端）には、スリット状の吐出口１０ａが形成されている。
【００３３】
スリットノズル１０の内部には、吐出口１０ａと平行に円弧状（半円）に延びる出口を有し、薬液導入口１０ｂより導入される薬液を吐出前にいったん蓄えるマニホールド１０ｄと、このマニホールド１０ｄの出口から吐出口１０ａまでの薬液通路を形成するランド部１０ｅとが設けられている（図５）。
【００３４】
図７〜図１０に、下部リップ５４および上部リップ５６の構成を示す。図７は、斜め上方から見た下部リップ５４の外観構成を示す斜視図、図８は斜め上方から見た下部リップ５４の内部の構造を示す透視図、図９は斜め下方から見た上部リップ５４の内側の構成を示す斜視図、図１０は図３のＣ−Ｃ線についての横断面図である。
【００３５】
下部リップ５４は、円弧状（半円）に延びる円弧側面５４ａと、この円弧側面に隣接する部位に円弧状（半円）に溝部５４ｂが形成されている上面５４ｃと、円弧側面５４ａの裏側（円弧の弦の部分）で平坦に延びる背面５４ｄと、上面５４ｃと対向する下面５４ｅと、円弧側面５４ａの下端部つまり下面５４ｅの円弧状（半円）の縁部に形成される半テーパ状の突出部５４ｆとを有している（図４〜図８）。この半テーパ状の突出部５４ｆは、リップ先端部１０ｃの一方の片側部分を構成する（図４、図５）。溝部５４ｂの外周側の側壁５４ｇは、上面５４ｃよりも低くなっている（図５、図７）。
【００３６】
上部リップ５６は、下部リップ５４の円弧側面５４ａに対応して円弧状（半円）に延びる円弧側壁５６ａと、下部リップ５４の上面５４ｃに対応して円弧側壁５６ａと連続する平坦面の天井壁５６ｂと、円弧側壁５６ａの下端部に形成される半テーパ状の突出部５６ｃとを有している（図９）。この半テーパ状の突出部５６ｃは、リップ先端部１０ｃの他方の片側部分を構成する（図４、図５）。
【００３７】
かかる構成の下部リップ５４および上部リップ５６は、下部リップ５４の上に上部リップ５６が被さるように互いに突き合わせて複数の締結ボルト（図示せず）で一体に固定される。その際、下部リップ５４の背面５４ｃの両端部と上部リップ５６の背面の内壁との間に、吐出口１０ａのギャップ幅を規定するシム（板片）５８が挿入される（図４）。
【００３８】
このように下部リップ５４および上部リップ５６を一体に結合したスリットノズル１０においては、下部リップ５４の円弧側面５４ａと上部リップ５６の円弧側壁５６ａとの間に吐出口１０ａとランド部１０ｅが形成され、下部リップ５４の溝部５４ｂと上部リップ５６の天井壁５６ｂとの間にマニホールド１０ｄが形成される。そして、溝部５４ｂの外周側の側壁５４ｇと上部リップ５６の天井壁５６ｂとの間に、マニホールド１０ｄの出口が形成される（図５）。
【００３９】
図１０に示すように、吐出口１０ａおよびランド部１０ｅの半径方向のギャップ幅は、円弧の中央で最大であり、円弧の両端に向かって次第に狭くなっている。別な見方をすると、吐出口１０ａおよびランド部１０ｅのギャップ幅は、走査方向（Ｘ方向）では円弧上のどの位置でも略同じである。機構的には、上部リップ５６の円弧側壁５６ａの円弧（半円）の半径が、下部リップ５４の円弧側面５４ａの円弧（半円）の半径より少し大きい。そして、前者の円弧の中心Ｏ56と後者の円弧の中心Ｏ54とは、半径方向のギャップ幅が円弧の中央部で最も大きくなる方向（Ｘ方向）に所定の距離だけオフセットしている。
【００４０】
下部リップ５４には、スリットノズル１０内でマニホールド１０ｄから流れ落ちる薬液をランド部１０ｅの途中で回収して吐出口１０ａへ行かないようにするための薬液回収ラインが以下のような構成で設けられている。
【００４１】
図７に示すように、下部リップ５４の円弧側面５４ａ（または吐出口１０ａ）は、薬液吐出／回収機能に関して、円弧両端部の一対の第１区間ＥAと、その内側に隣接する一対の第２区間ＥBと、残りの第３区間ＥMとに分割されている。第１および第２区間ＥA，ＥBには、各区間の端から端まで円弧状に延びるスリット状の第１および第２回収口６０Ａ，６０Ｂがそれぞれ形成されている。一方、円弧中央部を含む第３区間ＥMには、回収口は形成されない。
【００４２】
また、図８に示すように、下部リップ５４の背面５４ｄには、その両端部に薬液回収用の一対の第１排出ポート３２Ａが設けられるととともに、第１排出ポート３２Ａに隣接してそれより内側に薬液回収用の一対の第２排出ポート３２Ｂが設けられている。そして、下部リップ５４の内部には、第１回収口６０Ａと第１排出ポート３２Ａとを繋ぐ溝状の第１回収流路６２Ａと、第２回収口６０Ｂと第２排出ポート３２Ｂとを繋ぐ溝状およびトンネル状の第２回収流路６２Ｂとが形成されている。
【００４３】
この実施形態におけるスリットノズル１０は、上記のように板体の下部リップ５４とカバー体の上部リップ５６とを一体に結合して構成されるため、円弧状に延びるスリット状の吐出口１０ａを比較的簡単な加工によって形成することができる。さらに、下部リップ５４および上部リップ５６の各々が、更にはそれらのアッセンブリであるスリットノズル１０全体が、円弧状（半円形）の板体あるいはカバー体ないしブロック体であるから頑丈であり、外からの応力に対して変形しにくく、ノズル内の各部（特に吐出口１０ａ）の寸法精度を安定に保つことができる。
［塗布装置及びスリットノズルの作用］
【００４４】
次に、図１１〜図１３につき、この実施形態における塗布装置の作用（特にスリットノズル１０の作用）を説明する。
【００４５】
図１１Ａは塗布走査開始直前のスリットノズル１０回りの状態を示す部分拡大断面図、図１１Ｂは塗布走査中のスリットノズル１０回りの状態を示す部分拡大断面図、図１２Ａおよび図１２Ｂは塗布走査の幾つかの段階を模式的に示す略平面図、図１３Ａ〜図１３Ｄは塗布走査の各段階におけるスリットノズル内（下部リップ回り）の状態を示す斜視図である。
【００４６】
処理対象の半導体ウエハＷは、外部搬送装置たとえば搬送ロボット（図示せず）によってステージ４６の真上に搬入される。ステージ４６側のリフトピン機構は、搬入された半導体ウエハＷをリフトピンで受け取った後、リフトピンを降ろして半導体ウエハＷをステージ４６の上面に載置（ローディング）する。
【００４７】
半導体ウエハＷのローディングが完了すると、制御部１８の制御の下で、走査機構１６が走査部４８の走査駆動部５２およびジョイント部５３の昇降機構を動作させて、スリットノズル１０を塗布走査の開始位置に移動させる。より詳細には、図１１Ａおよび図１２Ａの（ａ）に示すように、スリットノズル１０の吐出口１０ａをその端から端までステージ４６上の半導体ウエハＷの一端部、つまり走査方向（Ｘ方向）において上流側半分（半円）のエッジ部に、所定距離Ｓ（たとえば１００μｍ〜数ｍｍ）の塗布ギャップＧを隔てて対向させる。
【００４８】
ここで、スリットノズル１０は、カップ４４に隣接するノズル待機部（図示せず）で前以て行われるプライミング処理により、その内部のマニホールド１０ｄおよびランド１０ｅが薬液で充たされるとともに、吐出口１０ａの回りにも薬液の液膜が付いている。スリットノズル１０がその状態で半導体ウエハＷ上の塗布走査開始位置に着くと、半導体ウエハＷ上には塗布ギャップＧに沿って吐出口１０ａの端から端まで円弧状に薬液のビードＢＭが形成される。こうして、塗布ギャップＧが薬液のビードＢＭで隙間なく塞がれる。
【００４９】
次いで、走査機構１６は、走査部４８の走査駆動部５２を動作させて、走査方向（Ｘ方向）においてスリットノズル１０を塗布走査開始位置から半導体ウエハＷの上方を横断するように一定速度で移動させる。一方で、薬液供給部１２が、開閉弁２８および送液ポンプ２２（図１）をオンにして、スリットノズル１０のマニホールド１０ｄへの薬液の供給を開始する。こうして、塗布走査が開始される。なお、塗布走査の開始時に、薬液回収部１４はオフ状態を保っている。すなわち、第１および第２吸引部３０Ａ，３０Ｂの開閉弁３６Ａ，３６Ｂおよび吸引ポンプ４０はオフ状態を保っている。
【００５０】
上記のようにして塗布走査が開始されると、図１１Ｂおよび図１２Ａの（ｂ）に示すように、スリットノズル１０が横断面円弧状（半円）の層流で薬液を吐出しながら走査方向（Ｘ方向）に水平に移動し、半導体ウエハＷ上のスリットノズル１０が通り過ぎた領域には薬液の塗布膜ＲＭが一定の膜厚で形成されていく。この時、スリットノズル１０の内部では、図１３Ａに示すように、マニホールド１０ｄからランド部１０ｅに溢れ出た薬液が円弧（半円）の全域に亘り吐出口１０ａまで流れ落ちる。
【００５１】
なお、図１１Ｂに示すように、塗布走査中のリップ先端部１０ｃは、スリットノズル１０自体の移動方向に着目すると、下部リップ５４が前で、上部リップ５６が後になる。別の見方をすると、つまり半導体ウエハＷ上に塗布膜ＲＭを形成する塗布走査の前後に着目すると、上部リップ５６が上流側で、下部リップ５４が下流側になる。
【００５２】
塗布走査の開始から間もなくして、図１２Ａの（ｃ）に示すように、スリットノズル１０の吐出口１０ａの両端部が半導体ウエハＷの外にはみ出る。吐出口１０ａの半導体ウエハＷの外にはみ出た両端部分から吐出された薬液（図１２の斜線部分）は、半導体ウエハＷ上に塗布されずにカップ４４の底に落下する。
【００５３】
この実施形態では、制御部１８が、吐出口１０ａの両端部の第１区間ＥA（つまり第１回収口６０Ａ）が完全に半導体ウエハＷの外に出るタイミングで、薬液回収部１４の第１吸引部３０Ａをオンにする。すなわち、吸引ポンプ４０および開閉弁３６Ａをオンにして、下部リップ５４の第１排出ポート３２Ａに薬液回収用のバキューム吸引力を与える。これにより、マニホールド１０ｄからランド部１０ｅに溢れ出た薬液のうち、両端部の第１区間ＥAを流れ落ちる薬液は、途中の第１回収口６０Ａで内奥へ吸い込まれ、第１回収流路６２Ａを通って第１排出ポート３２Ａから薬液回収部１４側へ排出（回収）される。薬液回収部１４に回収される薬液は空気に触れていないので、そのまま再利用可能であり、薬液容器２０に戻してよい。
【００５４】
こうして、図１２Ｂの（ｄ）に示すように、半導体ウエハＷの外に出た吐出口１０ａの両端部の第１区間ＥAは薬液を吐出しなくなり、一方で半導体ウエハＷの上を移動中の吐出口１０ａの第２および第３区間ＥB，ＥMは薬液を吐出し続ける。図１３Ｂに、この時のスリットノズル１０の内部の状態を示す。
【００５５】
その後、制御部１８は、吐出口１０ａの中間部の第２区間ＥB（つまり第２回収口６０Ｂ）が完全に半導体ウエハＷの外に出るタイミングで、今度は薬液回収部１４の第２吸引部３０Ｂをオンにする。すなわち、開閉弁３６Ｂをオンにして、下部リップ５４の第２排出ポート３２Ｂに薬液回収用のバキューム吸引力を与える。これにより、マニホールド１０ｄからランド部１０ｅに溢れ出た薬液のうち、中間部の第２区間ＥBを流れ落ちる薬液は、途中の第２回収口６０Ｂで内奥へ吸い込まれ、第２回収流路６２Ｂを通って第２排出ポート３２Ｂから薬液回収部１４側へ排出（回収）される。なお、第１吸引部３０Ａはオンし続けている。こうして、図１２Ｂの（ｅ）に示すように、吐出口１０ａの両端部の第１区間ＥAだけでなく中間部の第２区間ＥBも薬液を吐出しなくなり、中央部を含む第３区間ＥMだけが最後まで薬液を吐出し続ける。図１３Ｃに、この時のスリットノズル１０の内部の状態を示す。
【００５６】
そして、制御部１８は、吐出口１０ａの中央部の第３区間ＥMが完全に半導体ウエハＷの外に出るタイミングで、薬液供給部１２（送液ポンプ２２、開閉弁２８）をオフにする。すると、スリットノズル１０のマニホールド１０ｄには新たな薬液が供給されなくなるので、マニホールド１０ｄからランド部１０ｅに薬液が流れ落ちなくなり、図１２Ｂの（ｆ）に示すように吐出口１０ａのどの区間またはどの位置からも薬液が全く吐出されなくなる。図１３Ｄに、この時のスリットノズル１０の内部の状態を示す。
【００５７】
直後に、制御部１８は、走査機構１６を制御して、スリットノズル１０の走査移動を停止させる。また、薬液供給部１２をオフにした後は、薬液回収部１４（第１および第２吸引部３０Ａ，３０Ｂ）もオフ状態に戻しておく。
【００５８】
上記のように、この実施形態においては、塗布走査を開始する前に、走査方向（Ｘ方向）において半導体ウエハＷの上流側半分（半円）のエッジ部に所定距離Ｓの塗布ギャップＧを隔ててスリットノズル１０の吐出口１０ａを対向させて、吐出口１０ａの端から端まで円弧状に塗布ギャップＧを薬液のビードＢＭで塞ぐようにしている。これにより、塗布走査を開始すると、スリットノズル１０の吐出口１０ａの回りに薬液のメニスカスが均一かつ安定に形成され、半導体ウエハ上のスリットノズル１０が通り過ぎた領域には塗布ムラの無い塗布膜ＲＭが形成される。
【００５９】
また、スリットノズル１０の円弧状の吐出口１０ａは、走査方向（Ｘ方向）では円弧の全域に亘り一定のギャップ幅に形成されているので、塗布走査中に円弧の全域に亘り均一な流量で薬液を吐出する。これにより、半導体ウエハＷの全域で塗布膜ＲＭの膜厚を均一にすることができる。
【００６０】
さらに、この実施形態では、スリットノズル１０の内部（下部リップ５４）に薬液回収ライン（６０Ａ，６２Ａ，３２Ａ，６０Ｂ，６２Ｂ，３２Ｂ）を設けるとともに、スリットノズル１０の外部に薬液回収部１４（第１および第２吸引部３０Ａ，３０Ｂ）を備えている。こうして、スリットノズル１０の円弧状の吐出口１０ａを周回方向において両端部の第１区間ＥA，中間部の第２区間ＥBおよび中央部の第３区間ＥMに分割している。そして、塗布走査を開始する時は吐出口１０ａの全ての区間ＥA，ＥB，ＥMから薬液を吐出させ、塗布走査の中盤ないし終盤にかけて半導体ウエハＷの外に出るタイミングで、周回方向の外側つまり第１区間ＥAから内側に向かって第２区間ＥB，第３区間ＥMの順に各区間における薬液の吐出を停止する。これにより、半導体ウエハＷ上に塗布されずにカップ４４の底に落ちる（無駄になる）薬液の量を少なくし、薬液使用効率を向上させることができる。
【００６１】
因みに、塗布走査の途中で薬液回収を一切行わずに、スリットノズル１０の吐出口１０ａが完全に半導体ウエハＷの外に出るタイミングで薬液供給部１２をオフにした場合は、図１４に示すように、塗布されない薬液の量は倍増する。具体的には、この比較例における薬液使用効率は約７８％である。これに対して、実施形態における薬液使用効率は約８９％である。
［他の実施形態または変形例］
【００６２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種種の変形または変更あるいは別の実施形態が可能である。
【００６３】
たとえば、走査機構１６においては、走査方向（Ｘ方向）において、スリットノズル１０を固定して半導体ウエハＷを移動させる方式、あるいはスリットノズル１０および半導体ウエハＷの双方を移動させる方式も可能である。
【００６４】
スリットノズル１０の内部に設ける薬液回収ラインにおいては、スリットノズル１０の吐出口１０ａを円周方向において任意の数の区間に分割することができる。たとえば、薬液回収ラインを簡易化するために、中間の区間ＥBを省いて、両端部の区間ＥAと中央部を含む区間ＥMとに分割してもよい。あるいは、薬液使用効率を更に向上させるために、たとえば図１５に示すように区間の数を増やすことも可能である。
【００６５】
また、上記の実施形態では、薬液回収ライン（６０Ａ，６２Ａ，３２Ａ，６０Ｂ，６２Ｂ，３２Ｂ）を下部リップ５４に設けることにより、下部リップ５４のブロック体を有効に利用した。しかし、別の実施形態として、上部リップ５６の嵩張りを伴うことになるが、薬液回収ライン（６０Ａ，６２Ａ，３２Ａ，６０Ｂ，６２Ｂ，３２Ｂ）を上部リップ５６に設けることも可能である。
【００６６】
また、図１６に示すように、下部リップ５４の上面５４ｃに設けられる溝５４ｂの外周側の壁（５４ｇ）を取り払って、マニホールド１０ｄの下端にその出口を形成する構成も可能である。
【００６７】
上記の実施形態では、円形の半導体ウエハを処理対象の基板とした。しかし、たとえば図１７に示すように、相対向する一対の辺が平行な円弧で、他の相対向する一対の辺が平行な直線である形状の基板Ｋに対しても、本発明のスリットノズル１０'を好適に用いることができる。この場合、円弧の中心角が１８０°未満であるとき、つまり劣弧であるときは、スリットノズル１０'の吐出口１０ａ'も同様の劣孤形状となる。
【００６８】
また、上述した実施形態では、スリットノズル１０の吐出口１０ａを複数の区間ＥA，ＥB，ＥMに分割し、塗布走査を開始する時はスリットノズル１０の吐出口１０ａの全ての区間ＥA，ＥB，ＥMから薬液を吐出させ、塗布走査の中盤ないし終盤にかけて半導体ウエハＷの外に出るタイミングで、周回方向の外側つまり第１区間ＥAから内側に向かって第２区間ＥB，第３区間ＥMの順に各区間における薬液の吐出を停止して、吐出直前の薬液を回収するようにした。そのために、スリットノズル１０の内部（下部リップ５４）に薬液回収ライン（６０Ａ，６２Ａ，３２Ａ，６０Ｂ，６２Ｂ，３２Ｂ）を設け、スリットノズル１０の外部に薬液回収部１４（第１および第２吸引部３０Ａ，３０Ｂ）を備えた。
【００６９】
別の実施形態として、スリットノズル１０の吐出口１０ａが半導体ウエハＷの外にはみ出た時は、はみ出た任意の部分［１０ａ］から吐出された薬液を吐出口１０ａの近傍で再利用可能に回収する吐出薬液回収機構６３を備えることも可能である。この場合は、スリットノズル１０の吐出口１０ａを複数の区間ＥA，ＥB，ＥMに分割する必要はなく、薬液回収ライン（６０Ａ，６２Ａ，３２Ａ，６０Ｂ，６２Ｂ，３２Ｂ）、薬液回収部１４（第１および第２吸引部３０Ａ，３０Ｂ）およびカップ４４を省くことも可能である。
【００７０】
図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１９に示すように、この吐出薬液回収機構６３は、スリットノズル１０と一緒に走査方向（Ｘ方向）に移動する可動ベース６４の上に、水平面内で円弧状に延びる一対の薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂを線対称に回動可能に取り付けている。なお、図１８Ａ、図１８Ｂでは、図解の便宜上、片方（手前）の薬液レシーバ６６Ｂを図示省略している。
【００７１】
より詳細には、可動ベース６４は、走査部４８の走査駆動部５２に結合されている。この可動ベース６４の上に支持体６５を介して一対の旋回駆動部６８Ａ，６８Ｂが鉛直方向で同軸に配置され、これらの旋回駆動部６８Ａ，６８Ｂに水平な旋回アーム７０Ａ，７０Ｂを介して薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂがそれぞれ結合されている。
【００７２】
これらの薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂは、鉛直（高さ）方向では、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、ステージ４６に載置されている半導体ウエハＷより僅かに低い位置でそれらの上端面がスリットノズル１０の吐出口１０ａと対向するようになっている。また、これらの薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂは、平面視では、図１９に示すように、スリットノズル１０の吐出口１０ａと同じ曲率半径を有し、中心角が約９０°(１／４周)の円弧に形成されており、スリットノズル１０の吐出口１０ａに全く重ならない第１の位置つまり復動位置（図１９の(a)）と完全に重なる第２の位置つまり往動位置（図１９の(c)）との間で（約９０°の回転角で）回動可能となっている。
【００７３】
薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂは、図１９および図２０に示すように、円弧の端から端まで形成されている上面の開口部７２と、この開口部７２から垂直下方に延びる溝部７４と、この溝部７４の底に接続されている吸引排出口７６とを有している。吸引排出口７６は、バキューム管７８を介してバキューム源たとえば吸引ポンプ（図示せず）に接続されている。半導体ウエハＷの外でスリットノズル１０の吐出口１０ａより吐出された薬液は、その直下で吐出口１０ａと対向している薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの開口７２ないし溝部７４の中に吸い込まれ、吸引排出口７６からバキューム管７８を通って吸引ポンプ側へ送られるようになっている。なお、吸引ポンプの出側は薬液回収タンク（図示せず）に接続されている。
【００７４】
さらに、薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂは、図２０に示すように、開口部７２から径方向内側および外側に延びるフランジ部８０と、このフランジ部８０の上面に円弧の端から端まで一定の間隔で形成され、シールドガスたとえばＮ2ガスを上方に噴出する多数のガス噴出口８２とを有している。これらのガス噴出口８２は、マニホールド８４、内部ガス流路（図示せず）、ガス導入口８６およびガス供給管８８を介してシールドガス供給源（図示せず）に接続されている。
【００７５】
このように、吐出薬液回収機構６３においては、薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの開口７２の周囲でガス噴出口８２よりシールドガスが上方に噴射されることにより、半導体ウエハＷよりはみ出た位置でスリットノズル１０の吐出口１０ａより吐出された薬液は、大気中の空気に殆ど触れずにシールドガスの雰囲気の中を通って開口部７２の中つまり溝部７４に吸い込まれ、再利用可能に回収されるようになっている。なお、溝部７４の内壁にもガス噴出口８２を設けて、溝部７４の中にシールドガスを充満させることも可能である。
【００７６】
図２１Ａおよび図２１Ｂにつき、この実施形態における吐出薬液回収機構６３の作用をより詳しく説明する。なお、吐出薬液回収機構６３の動作は、すべて制御部１８（図１）によって制御される。
【００７７】
この実施形態でも、塗布走査において、スリットノズル１０が半導体ウエハＷ上の塗布走査開始位置に着くと、半導体ウエハＷ上には塗布ギャップＧに沿って吐出口１０ａの端から端まで円弧状に薬液のビードＢＭが形成される。こうして、塗布ギャップＧが薬液のビードＢＭで隙間なく塞がれる（図１１Ａ）。
【００７８】
次いで、走査機構１６は、走査部４８の走査駆動部５２を動作させて、走査方向（Ｘ方向）においてスリットノズル１０を塗布走査開始位置から半導体ウエハＷの上方を横断するように一定速度で移動させる。一方で、薬液供給部１２が、開閉弁２８および送液ポンプ２２（図１）をオンにして、スリットノズル１０のマニホールド１０ｄへの薬液の供給を開始する。こうして、図２１Ａの（ａ）に示すように塗布走査が開始される。
【００７９】
この時、吐出薬液回収機構６３においては、ベース部６２がスリットノズル１０と一緒に同じ速度で同方向に移動する。一方で、塗布走査が開始されると、薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂは、復動位置（図１９の(a)）から往動位置（図１９の(c)）に向かって線対称に逆方向の回動運動を、つまり一方の薬液レシーバ６６Ａは反時計方向の回動運動を、他方の薬液レシーバ６６Ｂは時計方向の回動運動を、同じ回転速度でそれぞれ開始する。
【００８０】
塗布走査の開始から間もなくして、図２１Ａの（ｂ）に示すように、スリットノズル１０の吐出口１０ａの両端部が半導体ウエハＷの外に少しでもはみ出ると、そのはみ出た両端部分［１０ａ］から吐出された薬液は、半導体ウエハＷを外れて、薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの開口部７２ないし溝部７４の中に吸い込まれるようにして回収される。
【００８１】
こうして、図２１Ａの（ｃ）および図２１Ｂの（ｄ），（ｅ）に示すように、塗布走査が進行するにつれて、スリットノズル１０において半導体ウエハＷの外にはみ出る吐出口［１０ａ］の範囲が両端から中央部に向かって拡大するものの、そのはみ出た部分［１０ａ］から吐出された薬液はすべて薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの開口部７２ないし溝部７４の中に吸い込まれるようにして回収される。
【００８２】
そして、スリットノズル１０の吐出口１０ａの中央部が半導体ウエハＷの外に出た時は、図２１Ｂの（ｆ）に示すように、薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂが往道位置に到達し、吐出口１０ａの全域から吐出された薬液がすべて薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの開口部７２ないし溝部７４の中に吸い込まれるようにして回収される。このタイミングで、薬液供給部１２はスリットノズル１０への薬液の供給を停止し、吐出薬液回収機構６３は薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの回動運動を停止する。
【００８３】
上記のように、この実施形態においては、スリットノズル１０より吐出され半導体ウエハＷに塗布されない薬液の全部または殆どを、吐出薬液回収機構６３により再利用可能に回収することができる。これにより、薬液使用効率を１００％近くまで向上させることができる。
【００８４】
なお、上述した吐出薬液回収機構６３において、各部の構成または作用は一例であり、種種の変形が可能である。たとえば、薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの溝部７４を多孔質材に置き換えてもよい。あるいは、スリットノズル１０の吐出口１０ａおよび薬液レシーバ６６Ａ，６６Ｂの開口部７２の周囲にシールドガスの雰囲気を形成する手段を、独立したユニットで構成してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０    スリットノズル
１０ａ    吐出口
１０ｂ    薬液導入口
１０ｃ    リップ先端部
１０ｄ    マニホールド
１０ｅ    ランド部
１２    薬液供給部
１４    薬液回収部
１６    走査機構
１８    制御部
２０    薬液容器
３０Ａ，３０Ｂ    吸引部
３２Ａ，３２Ｂ    排出ポート
５４    下部リップ
５６    上部リップ
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ    薬液回収口
６２Ａ，６２Ｂ    回収流路
６３    吐出薬液回収機構
６６Ａ，６６Ｂ    薬液レシーバ
７２    開口部
８２    ガス噴出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図６】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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