(57)【要約】迅速かつ均質に、しかも液体をできるだけ小さい力で基板上に塗布するために、本発明によれば、基板上に液体を塗布するためのノズル装置（２２）が設けられており、この装置は、ノズル装置（２２）が、一列に並んで配置された複数のノズル（３６）を備えたノズル体（２６）と、ほぼ垂直方向に延びる、平らな面を備え、かつ真っ直ぐな下縁部（６４）を備えた変向プレート（２８）とを有しており、前記ノズル（３６）が下縁部（６４）の上側で変向プレート（２８）の平らな面に向けられていて、それによって、前記下縁部（６４）を越えて流出する液膜（８４）が前記変向プレート（２６）上に形成されるようになっている。
2005537124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液体を塗布するためのノズル装置（２２）であって、該ノズル装置（２２）が、一列に並んで配置された複数のノズル（３６）を備えたノズル体（２６）と、ほぼ垂直方向に延びる、平らな面を備え、かつ真っ直ぐな下縁部（６４）を備えた変向プレート（２８）とを有しており、前記ノズル（３６）が下縁部（６４）の上側で変向プレート（２８）の平らな面に向けられていて、それによって、前記下縁部（６４）を越えて流出する液膜（８４）が前記変向プレート（２６）上に形成されるようになっていることを特徴とする、基板上に液体を塗布するためのノズル装置（２２）。
【請求項２】
ノズル体（２６）と変向プレート（２８）との間に、下方に広がるギャップ（８０）が形成されている、請求項１記載のノズル装置（２２）。
【請求項３】
下方に広がる前記ギャップ（８０）がノズル体（２６）の平らな面（７６）と変向プレート（２８）の平らな面とによって形成され、これらの面が互いに鋭角（α）を成して配置されている、請求項２記載のノズル装置（２２）。
【請求項４】
前記角度（α）が調節可能である、請求項３記載のノズル装置（２２）。
【請求項５】
前記角度（α）が０．５°〜４°の間、有利には１°〜３°の間である、請求項３又は４記載のノズル装置（２２）。
【請求項６】
前記角度（α）が１．５°〜２．５°の間である、請求項５記載のノズル装置（２２）。
【請求項７】
変向プレート（２８）の平らな面が、ノズル体（２６）の平らな面（７６）を越えて下方に延在している、請求項３から６までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項８】
変向プレート（２６）がノズル体（２６）に直接取り付けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項９】
変向プレート（２６）がノズル（３６）の上側でノズル体（２６）に取り付けられている、請求項８記載のノズル装置（２２）。
【請求項１０】
ノズル体（２６）と変向プレート（２８）との間に、ノズル（３６）の上側に位置するシール（７４）が配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項１１】
シール（７４）を受容するための切欠がノズル体（２６）に設けられている、請求項１０記載のノズル装置（２２）。
【請求項１２】
前記シール（７４）が円形の横断面を有している、請求項１０又は１１記載のノズル装置（２２）。
【請求項１３】
ノズル（３６）がノズル体（２６）内の真っ直ぐな貫通部によって形成され、この場合前記貫通部のインレット端部（５０）が、高さ的に貫通部のアウトレット端部（５１）の下側に位置している、請求項１から１２までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項１４】
ノズル（３６）のインレット端部（５０）が共通の分配ライン（３８）内に開口しており、この分配ライン（３８）が、各ノズル（３６）よりも著しく大きい横断面を有している、請求項１３記載のノズル装置（２２）。
【請求項１５】
ノズル（３６）のインレット端部（５０）が、分配ライン（３８）の最も高い位置に、又はその付近に位置している、請求項１４記載のノズル装置（２２）。
【請求項１６】
分配ライン（３８）の下側に供給ライン（４４）が設けられており、この供給ライン（４４）が、複数の接続ライン（５４）を介して分配ライン（３８）に接続されている、請求項１４又は１５記載のノズル装置（２２）。
【請求項１７】
前記複数の接続ライン（５４）が分配ライン（３８）の長さに亘って一様な間隔を保って配置されている、請求項１６記載のノズル装置（２２）。
【請求項１８】
変向プレート（２８）の、ノズル（３６）に向けられた少なくとも１つの表面が疎水性の層（６２）より成っている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項１９】
基板（２）とノズル装置（２２）との間の相対運動を生ぜしめるための装置が設けられている、請求項１から１８までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２０】
前記装置が、ノズル装置（２２）を基板（２）の表面に対してほぼ平行に移動させるためのユニットを有している、請求項１９記載のノズル装置（２２）。
【請求項２１】
基板（２）及び／又はノズル装置（２２）を運動させるためのリニア運動ユニットが設けられている、請求項１９又は２０記載のノズル装置（２２）。
【請求項２２】
ノズル体（２６）と変向プレート（２８）とが、旋回可能なアーム（３２）に取り付けられている、請求項２０記載のノズル装置（２２）。
【請求項２３】
変向プレート（２８）が、基板（２）よりも幅広く構成されている、請求項１から２２までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２４】
一列に並んで配置された複数の外側のノズル（３６）がこの列に沿って、基板（２）の幅よりも大きい間隔を保って配置されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２５】
変向プレート（２８）の下縁部（６４）と基板（２）との間の間隔を調節するための装置（１９）が設けられている、請求項１から２４までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２６】
変向プレート（２８）の下縁部（６４）が鋭角である、請求項１から２５までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２７】
所定のノズル特に外側に位置するノズルを開閉するための装置が設けられている、請求項１から２６までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２８】
ノズル（３６）と変向プレート（２８）との間に、９０°〜９４°の間の角度、有利には９０．５°〜９３°の間の角度が形成される、請求項１から２７までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２９】
前記角度が９０．５°〜９２°の間である、請求項１から２８までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を基板上に塗布するためのノズル装置に関する。
【０００２】
特にウェーハ及びマスク製造における多くの使用例においては、基板を処理するために、液体層例えば現像液をウェーハ又はマスク上に塗布する必要がある。
【０００３】
これは従来では、基板上に個別に向けられたノズルによって行われていた。これらのノズルは、基板表面全体を塗布するために、マスク上又はウェーハ上をラスタ状にスキャン若しくは擦過せしめられる。選択的に、互いに並んで配置された複数のノズルを使用することも考慮される。これらのノズルは、基板表面上に向けられていて、各擦過工程内において基板全体を塗布する。
【０００４】
塗布された液体が、例えばマイクロリソグラフ的な現像段階のために使用される現像液であれば、最終製品の品質のためには、処理しようとする基板表面の各部分面に、同じプロセス成長（つまり均一な現像度）が得られるようにすることが重要である。プロセス成長は、主に、塗布された現像液の量、基板上の滞在時間及び、基板表面上に液体を塗布する際に機械的な塗布力によって規定される。従って、できるだけ均質なプロセス成長を得るためには、現像液をできるだけ同時に、均質に、かつ無圧で基板表面全体に塗布することが必要である。
【０００５】
塗布をできるだけ同時に行うためには、各ノズルを介して液体を塗布する際に、媒体の流れ速度並びにノズルのスキャン速度を非常に高く設定する必要がある。何故ならば、そうでなければ媒体塗布時に時間的に長い不均質性が発生するからである。しかしながら高い流れ速度は、媒体の塗布時に機械的な高い塗布力を生ぜしめ、これは避けなければならない。さらにまた、各ノズルの使用時に、基板表面上にノズルの形（パターン）が押し付けられる。何故ならば、媒体は一般的にノズルの塗布範囲の幅に亘って不均一に（塗布力に関連しても、また塗布された液体の量に関連しても）塗布されるからである。
【０００６】
互いに並んで配置された複数のノズルを使用する際に、各ノズルの塗布時間は著しく短縮され、それによって媒体塗布時に時間的な不均質性が減少される。しかしながら、媒体をできるだけ同時に塗布することを可能にするために、高い流れ速度を用いる必要があり、従って媒体塗布時に機械的に高い塗布力が加えられることになる。さらにまた、前記のように各ノズルの形が基板表面上に押し付けられることになる。
【０００７】
ヨーロッパ特許公開第０３６６９６２号公報によればさらに、液状の高分子材料を塗布するためのスリットノズルが公知である。このスリットノズルは、２分割されたノズル体より成っており、この場合、第１の部分は１つの供給通路と複数の遮断弁とを有していて、これらの遮断弁は、供給通路と前記第１の部分の対応する吐出孔との間の接続を開閉するようになっている。吐出孔は、ノズル体の第２の部分の方向に延在していて、第２の部分に凹部として構成された細長い拡散室に向けられている。拡散室の下には、前記第１の部分と第２の部分との間に吐出スリットが形成される。
【０００８】
以上述べた従来技術のものから出発して本発明は、迅速で、均質かつできるだけ小さい力によって基板上に液体を塗布できるような装置を提供することである。
【０００９】
本発明によればこの課題は、基板上に液体を塗布するためのノズル装置において、ノズル装置が、一列に並んで配置された複数のノズルを備えたノズル体と、ほぼ垂直方向に延びる、平らな面を備え、かつ真っ直ぐな下縁部を備えた変向プレートとを有しており、前記ノズルが下縁部の上側で変向プレートの平らな面上に向けられていて、それによって、前記下縁部を越えて流出する液膜が前記変向プレート上に形成されるようになっている、ことによって解決される。このように構成された装置においては、ほぼ均質な液膜が変向プレート上に形成され、これが均質な膜として、塗布しようとする基板上に施されるようになっている。さらにまた、この膜は一様な塗布力で基板表面上に施される。何故ならば各ノズルは基板表面上にノズルの形を付けることがないからである。さらにまた、液膜は、基板と装置との間の各相対運動によって迅速に施される。この場合、液体の高い流れ速度が得られるが、それによって基板表面上に分力は作用しないか、ほとんど作用しない。機械的な塗布力は、ノズルを通る流れ速度とはほぼ無関係であって、主に、変向プレート上の液体の流れ経路、及び変向プレートの下縁部と基板表面との間の落差（Falltiefe）によって規定される。
【００１０】
本発明の特に有利な実施例によれば、ノズル体と変向プレートとの間に、下方に広がるギャップが形成されており、このギャップは、変向プレート上に形成された均質な液膜を下縁部に向かって送る。ギャップの簡単な構成によれば、ギャップはノズル体の平らな面と変向プレートの平らな面とによって形成されており、これらの面は互いに鋭角をなして配置されている。
【００１１】
本発明による装置が、種々異なる粘性を有する種々異なる液体を調節するためには、前記角度は有利な形式で調節可能である。これによって液膜の均質な構成は液体に関連して得られる。有利にはこの角度は０．５°〜４°の間である。良好な結果は特に、１°〜３°の間、若しくは１．５°〜２．５°の間でも得られる。
【００１２】
本発明の実施例によれば、変向プレートの平らな面はノズル体の平らな面を越えて下方に延在している。これによって、液膜は変向プレートの下縁部においてきれいに分断され、この分断がノズルによって影響されることはない。
【００１３】
本発明による装置の簡単な構成によれば、変向プレートはノズル体に直接取り付けられている。これによって特に、変向プレートとノズル体とを１つのユニットとして移動させることができる。この場合、変向プレートは有利な形式でノズルの上側でノズル体に取り付けられており、これによって、変向プレート上の液膜の均質性に影響を与える、ノズルの下側の領域内における取り付け部材は避けられる。
【００１４】
ノズルから吐出される液体が変向プレートとノズル体との間を通って上方に移動し、それによって場合によっては液膜の均質性に影響が及ぼされることを避けるために、有利にはノズルの上側に位置するシールがノズル体と変向プレートとの間に設けられている。この場合、有利にはノズル体に切欠が設けられており、この切欠はシールを形成するために相補的な形状を有している。これによってシールの確実な配置及びシールの良好な保持が得られる。有利にはシールは円形の横断面を有している。
【００１５】
本発明の特に有利な実施例によれば、ノズルはノズル体に形成された真っ直ぐな貫通部によって形成され、この場合、貫通部のインレット端部は、高さ的に貫通部のアウトレット端部の下に位置している。これによって、装置の非稼動時つまり液体が流れない時に、液体がノズルから滴り落ちて、液体システム内に気泡が侵入することは避けられる。このような形式の気泡は、基板表面の連続的、かつ完全な塗布に不都合な影響を与える。有利には、ノズルのインレット端部は共通の分配ライン内に開口しており、この分配ラインは、各ノズルよりもはるかに大きい横断面を有している。これによって複数のノズルに亘ってほぼ均一な流れ速度が確実に得られる。
【００１６】
遮断されたシステムにおいて、ノズルに液圧が発生して液体を流出させるように作用するのを阻止するために、ノズルのインレット端部は、分配ラインの最も高い位置に、又はその付近に位置している。
【００１７】
本発明の有利な実施例によれば、分配ライン内でできるだけ均質な圧力分布を得るために、有利には分配ライン内に位置する供給ラインが設けられており、この供給ラインは複数の接続ラインを介して分配ラインに接続されている。複数の接続ラインを設けることによって、分配ライン内に均質な圧力分布が得られ、ひいては複数のノズルに亘って均質な圧力分布が得られる。分配ラインの下側に供給ラインが配置されていることによって、遮断されたシステムにおいて、ノズル内に存在する液体に圧力が影響を及ぼすことはない。しかも、供給ラインと分配ラインと傾斜したノズルとから成る液体システムの構造によって、この液体システムは、重力に抗する液体の充填時に自動的に排気される。さらにまた、ノズルの吐出は重力の作用に抗してのみ可能であり、従ってほぼ閉鎖されている。これによって、この液体システムは長期にわたって遮断されていても、再始動後に均質な液膜が直ちに再び準備されるようになっている。何故ならば、この液体システムは常に一様に液体で満たされていて、液体内に気泡が侵入することがないからである。
【００１８】
分配ライン内における一様な圧力分布のために、供給ラインと分配ラインとの間の接続ラインは、分配ラインの長さに亘って有利な形式で一様な間隔を保って配置されている。
【００１９】
変向プレート上に均質な液膜を供給するために、有利な形式で、変向プレートの、ノズルに向けられた少なくとも１つの表面が疎水性の層より成っている。
【００２０】
基板表面を完全に塗布することができるようにするために、有利には、基板と変向プレートとの間の相対運動を生ぜしめるための装置が設けられている。この場合、この装置は有利な形式で、基板上に均一な機械的な塗布力を作用させるために、基板の表面に対してほぼ平行に変向プレートを移動させるためのユニットを有している。
【００２１】
本発明の１実施例によれば、前記装置は、基板及び／又はノズル体を変向プレートと共に移動させるためのリニア運動ユニットである。選択的な実施例によれば、ノズル体と変向プレートとは、旋回可能なアームに取り付けられており、この場合、旋回運動に基づいて不均質性を阻止するために、できるだけ大きい旋回曲率半径が選択される。
【００２２】
基板の良好で均一は塗布を得るために、変向プレートは有利な形式で基板よりも幅広く構成されている。これは特に有利である。何故ならば、液膜は変向プレートの縁部領域内で不均一性を有しているからである。
【００２３】
基板の幅に相当する均質な液膜を形成するために、ノズル体内の最も外側の複数のノズルは、これらのノズル間の間隔の幅が、基板の幅よりも大きい。
【００２４】
本発明の有利な実施例によれば、変向プレートの下縁部と基板との間の間隔を調節するための装置が設けられている。これによって、基板に対する液体の塗布力を調節するために、液膜の落差を調節することができる。本発明の別の実施例によれば、変向プレートの下縁部は、変向プレートの下縁部における所定の分断縁部を設けるために、鋭角な縁部である。これによって、液膜の所定の流出が得られ、液体が変向プレートを通過する際に流れ方向が変わることは避けられる。
【００２５】
液膜の幅を塗布しようとする基板に関連して調節するために、有利には、所定のノズル特に外側に位置するノズルを開閉するための装置が設けられている。
【００２６】
均質な液膜を形成するために、ノズルと変向プレートとの間に、９０°〜９４°の間の角度が形成される。有利には９０．５°〜９３°若しくは９０．５°〜９２°間の角度によって良好なプロセス結果が得られる。
【００２７】
本発明による装置は、特にウェーハ及びマスク製造のために適している。この場合非常に微細な構造を形成する必要があり、非常に均質なプロセス状態が得られなければならない。
【００２８】
以下に図示の実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
【００２９】
図１は、本発明によるノズル装置を備えた、ウェーハを製造するためのマスクを処理するための装置の概略的な平面図、
図２は、本発明によるノズル体を前方から見た概略図、
図３は、図２に示したノズル体の概略的な断面図、
図４は、本発明によるノズル装置の概略的な側面図、
図５は、本発明によるノズル装置の概略的な部分断面図、
図６は、本発明によるノズル装置を概略的に前方から見た図、
図１には、半導体ウェーハを製造するためのマスク２を処理するための装置１の平面図が示されている。この装置１は、側壁５を備えた処理容器４を備えており、この処理容器４は、少なくとも上側の領域７内で円錐形に先細りしていて、上側の円形の挿入／取り出し開口８を形成している。処理容器４の底部は、相応の底部プレートによって形成されている。この底部プレートは、側壁５と共に固定プレート１０に固定されている。上側の挿入／取り出し開口８は、詳しく図示していない相応の蓋によって閉鎖可能である。側壁５の円錐形の部分７には、種々異なる処理システムをガイドするための複数の貫通ガイド孔１２、特に種々異なる液体のための複数の管路が設けられている。
【００３０】
処理容器４内には回転可能な受容装置１５が設けられており、この受容装置１５は図１によれば４つの受容エレメント７を有している。受容装置１５は、容器の底壁を通って延びる回転軸及び適当な駆動装置を介して回転可能である。この場合、受容装置１５は、高回転数が可能となるようにダイナミックにバランスがとられている。
【００３１】
受容装置１５の下にはシールベローズ１９が設けられており、このシールベローズ１９は、受容装置１５の回転軸をプロセス環境に対してシールする。このシールベローズは例えばふいご（鞴）として構成されていてよい。このベローズは、シール機能の他に、受容装置を図１の図平面に対して垂直にずらす機能を有している。この機能は勿論、別の適当な装置によっても得られる。
【００３２】
図１にはさらに、本発明によるノズル装置２２が示されており、このノズル装置２２は、図１によればマスク２の上側に部分的に配置されている。
【００３３】
ノズル装置２２は、管路２４とノズル体２６と、図１に示されていない変向プレート２８とから成っている。変向プレート２８は図４に詳しく示されている。
【００３４】
管路２４は、図１の図平面に対してほぼ垂直に延在する管区分３０を有しており、この管区分３０は、図平面に対して垂直な方向に延在する旋回軸線を中心にして管路２４を旋回させるために、適当な形式で旋回装置に接続されている。管路２４はさらに、ほぼ図１の図平面に延在する区分を有しており、この区分は伸縮アーム３２を形成している。伸縮アーム３２はその自由端部において適当な形式でノズル体２６を有している。ノズル体２６は、真っ直ぐに延びる部材によって形成されており、この真っ直ぐに延びる部材は、伸縮アーム３２の主延在方向に関連して所定の角度を成して延在している。管路２４が区分３０の領域内で旋回可能であることによって、ノズル体２６は、マスク２上に位置していない領域から、マスク上の領域に、及びマスクを越えて旋回せしめられる。この場合、伸縮アーム３２の主延在方向とノズル体２６との間の角度は、より大きい旋回範囲を可能にする。これによって、マスク２は、図１の図平面に対して垂直な方向で処理容器４から持ち上げられる。これは、外部の操作ロボットがマスク２を把持して、受容装置１５から取り出すか若しくは新たなマスクを受容装置上に載せるために必要である。
【００３５】
ノズル体２６を旋回させることによってさらに、以下に詳しく記載されているように、マスク２を完全に塗布することができる。
【００３６】
図２は変向プレート２８を取り除いた状態のノズル体２６の概略的な正面図であって、図３は同様に変向プレート２８が取り付けられていない状態のノズル体２６の概略的な断面図である。図２及び図３に示されているように、ノズル体２６内には全部で２０個のノズル３６が設けられており、これらのノズル３６は直線上に配置されている。ノズル３６はノズル体２６に設けられたそれぞれ相応の真っ直ぐな孔によって形成されている。ノズル３６は、ノズル３６に対して垂直に延在する分配ライン３８に接続されており、これらの分配ライン３８は、ノズル体２６内の真っ直ぐに延びる盲孔４０によって形成されている。盲孔４０の開放端部は適当な栓４２によって閉鎖されている。
【００３７】
選択的に、孔４０はノズル体２６を通って延在していてもよく、また互いに向き合う開口はそれぞれ適当な形式で閉鎖されていてもよい。例えば互いに向き合う端部はそれぞれ滑りスライダによって閉鎖されていてよい、この滑りスライダは、液体負荷されたノズル３６の数を段階的に減少させるために、分配ライン３８と最も外側に位置するノズル３６との間の接続部を遮断することができる。改良されたシンメトリー（左右対称性）を得るために、このように、使用されたノズルの数を減少させることは、盲孔の場合には片側から、貫通孔の場合には両側から行うことができる。
【００３８】
ノズル体２６内にはさらに供給ライン４４が設けられており、この供給ライン４４は相応の盲孔４６によって形成されている。図３に示されていないが、供給ライン４４は高さ的に分配ライン３８の下に位置している。さらにまた、ノズル３６は分配ラインの最も高い位置で又はその付近において、この分配ラインに接続されている。さらにまた、ノズル３６は水平線に関連してノズル体２６を垂直に整列させる場合、上昇する。つまりノズル３６は、分配ライン３８と連通するインレット端部５０を有しており、このインレット端部５０はそのアウトレット端部５１に対して低い位置にある。このような供給ライン４４、分配ライン３８及びノズル３６の幾何学的な配置の特徴は、主に、図４に示した概略的な側面図、若しくは図５に示した概略的な部分断面図からも分かる。
【００３９】
供給ライン４４は、適当な接続ライン５４を介して分配ライン３８に接続されている。分配ライン３８内においてできるだけ一様な圧力分布を得るために、接続ライン５４は、分配ライン３８の長さに関連して一様な間隔保っていて、中心平面に関連して左右対称に配置されている。
【００４０】
側方で接続端部４５を備えた、ノズル体２６を通って側方に延びる盲孔によって供給ライン４４を設ける代わりに、供給ライン４４内及びひいては分配ライン３８内で良好な圧力分布得るために、ノズル体２６にほぼ中央の接続部を設けてもよい。さらに、管路２４の中央の接続をノズル体２６に設けることによって、旋回曲率半径が高められる。
【００４１】
図４及び図５には、ノズル体２６及びこれに取り付けられた変向プレート２８の概略的な側面図、若しくはノズル体２６及び変向プレート２８の概略的な部分断面図が示されている。図６には、変向プレート２８及びノズル体２６の概略的な正面図が示されている。
【００４２】
図４に最も分かりやすく示されているように、変向プレート２８は台形のベースプレート６０を有しており、このベースプレート６０はその長い方の側がノズル体２６に向けられている。長い方の側は部分的に、疎水性の材料より成る層６２を備えており、この場合、層６２はベースプレート６０の下端部を越えて延びていて、鋭角の下縁部６４で終わっている。
【００４３】
ベース体６０は、主要な側面に対して垂直に延びる貫通孔６５を有しており、この貫通孔６５は、ノズル体２６とは反対側の端部で、ボールナット６６を受容するための半円形の切欠を有している。ねじ６８は、ノズル体２６の相応の孔６９を通って、またノズル体６０の孔６５を通って延びていて、ボールナット６６にねじ込まれている。これによって変向プレート２８はノズル体２６で保持される。この場合、変向プレート２８は、ボールナット６６を中心にしてわずかに旋回可能である。旋回の程度は、ほぼ、ベース体６０の貫通孔におけるねじ６８の遊びによって制限される。旋回の程度は、ノズル体２６内の調節ねじ７０によって調節される。図４には固定ねじ６８及び調節ねじ７０だけが示されているが、変向プレート２８の幅を超えて、複数の固定ねじ及び／又は調節ねじを設けてもよい。
【００４４】
図４に示されているように、固定ねじ６８及び調節ねじ７０は、ノズル３６上及び疎水性の層６２上に位置している。疎水性の層６２は、ベース体６０の貫通孔から下方に延びているが、勿論、貫通孔の上側に延びていてもよい。ノズル体２６内には、円形のシールエレメント７４を受容するためのあり形溝７２が設けられている。あり形溝７２は、変向プレート２８に向けられた、ノズル体２６の表面内に設けられていて、高さ的に、ノズル３６と、固定ねじ６８を受容するための孔との間に位置している。あり形溝７２内に受容された円形のシールエレメントは、変向プレート２８に対するシールを実施し、ノズル３６から流出する、圧力下にある液体が上方に流れるのを阻止する。
【００４５】
ノズル体２６はノズル３６の下側で、ほぼ垂直に下方に延びるフラットな壁部７６を有しており、このフラットな壁部７６は下縁部７８で終わっている。フラットな壁部は変向プレート２８及び特に疎水性の層６２と共に、図５に示されているように、下方に拡張されたギャップ８０を有している。このギャップ８０は鋭角α（有利には０．５°〜４°）を形成していて、上記調節機構を介して変えられるようになっている。この場合、この角度は有利には１°〜３°若しくは１．５°〜２．５°である。拡張されたギャップは、以下に詳しく説明されているように、ノズル３６から吐出する液体によって均質な液膜を形成する。
【００４６】
ノズル体２６の真っ直ぐな壁部７６の下縁部７８は、疎水性の層６２の鋭角の下縁部６４の上で終わっていて、この壁部７６の下縁部７８と層６２の下縁部６４との間に形成された液膜が下縁部６４から不均等に流れ出すのを阻止する。
【００４７】
図６には、変向プレート２８と、この変向プレート２８において形成される液膜８４とが概略的に示されている。ノズル体２６は、この図６には示されていない、何故ならばノズル体２６は主に変向プレート２８の後ろに位置しているからである。変向プレート２８と、この変向プレート２８の後ろに位置するノズル体とは、図６に示されていない、塗布しようとするマスクの幅よりも大きい幅を有している。図６に示されているように、変向プレート２８に形成された液膜８４は、変向プレート２８の幅に亘って、均質な中央の領域８６と不均質な縁部領域８８とを有している。これは、ノズル体２６においてそれぞれ外側のノズル３が、それぞれ１つだけの隣接するノズルを有していることによって、得られる。液膜８４の均質な中央領域８６の幅は、少なくとも、マスクを均質に被覆するために、塗布しようとするマスクの幅に相当する。これは、変向プレート２８が、被覆しようとするマスクよりも大きい幅を有していて、ノズル体２６における外側のノズル３６が、マスクの幅よりも大きい間隔を有していることによって得られる。図１に示した装置におけるように、ノズル装置２２がマスク２を越えて旋回せしめられる場合は、均質は中央領域は勿論、マスク２と少なくとも最大に重なり合う長さを有しており、これは、変向プレートの相応の長さ及び、外側ノズル間の相応の間隔によって得られる。
【００４８】
本発明によるノズル装置の使用について、以下に図面を用いて詳しく説明する。
【００４９】
まずノズル装置２２が、受容装置１５の垂直移動領域から引き出される。次いで受容装置１５が垂直方向に上昇せしめられ、それによってる。図示していない操作ロボットを介して、処理しようとするマスク２が受容装置１５の受容エレメント１７上に載せられる。受容装置１５は再び垂直下方に移動せしめられるので、高さ的にノズル装置２２の下に位置する。
【００５０】
処理液例えば現像液が管路２４を介してノズル体２６内に導入される。この場合、液体は供給ライン４４を介して供給される。液体は供給ライン４４内で下方から上方へ上昇し、次いで接続ライン５４を介して分配ライン３８内に流入する。この時に、液体は重力に抗して上昇し、それによって各導管内において気泡が侵入することは避けられる。分配ライン３８から液体はノズル３６内に侵入し、この際に、ノズル３６はノズル３６の上昇に基づいて下方から上方に向かって満たされる。これによって、液体内に再び気泡が侵入することは避けられる。気泡の侵入はさらに、液体が高圧下でノズル体２６内に導入されることによって、避けられる。液体は、ノズル３６のアウトレット端部５１から吐出されると、変向プレート２８特に疎水性の層６２にぶつかる。圧力に基づいて、液体は変向プレート２８に沿って側方及び下方に向かって拡散する。上方への拡散は、シール７４によって阻止される。この場合、疎水性の層６２上に均質な液膜が形成され、この均質な液膜はこの疎水性の層６２に沿って下方に流れる。形成された液層の均質性は、下方に広がる、流れを静めるためのギャップ８０によって促進される。
【００５１】
下方に流れる液膜８４が形成されると、ノズル装置２２は、図示していない旋回装置を介して、ノズル体が均一な速度でマスク２上を擦過しながら塗布を行うように、旋回せしめられる。これによって下方に流れる液体４８はマスク２上に均質な液体層を形成する。
【００５２】
ノズル装置がマスク２を擦過する前に、疎水材料の層６２の下縁部６４とマスク２の上側との間の間隔がベローズ１９を介して調節される。この間隔は、マスク表面に作用する液膜８４の機械的な塗布力を小さく維持するために、非常に小さく選定することができる。ノズル装置２２内の液体の流れ速度及びひいては液膜８４の流れ速度、並びに旋回運動の速度は、適当な層圧を有する液層がマスク２上に形成されるように、選定されている。
【００５３】
マスク２上をノズル装置２２が擦過移動すると、ノズル装置２２内での液体の流れは遮断され、ノズル装置２２は初期位置、つまり受容装置１５の垂直運動範囲の外に戻し旋回せしめられる。ノズル装置２２は重力に抗して液体で満たされるので、液体流の遮断後に液体が不都合に流れ出す恐れはない。従ってノズル装置２２を安全に戻り旋回させることができる。
【００５４】
次いでマスク２は公知の形式でさらに処理される。次いでマスクは再び装置１から取り出される。
【００５５】
本発明は、以上の具体的な実施例に限定されることなしに、本発明の有利な実施例について記載されている。例えば本発明によるノズル装置は、半導体ウェーハ又は任意のその他の基板を塗布するためにも適している。特に半導体ウェーハにおいても、塗布液をできるだけ小さい力で施す必要がある。何故ならば半導体ウェーハ上に形成された、ナノメートル範囲の構成部分は破壊され易いからである。また、疎水性の層６２を変向プレート２８にも蹴ることは必ずしも必要ではない。むしろ変向プレート２８はそれ自体でベース体６０によって形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるノズル装置を備えた、ウェーハを製造するためのマスクを処理するための装置の概略的な平面図である。
【図２】本発明によるノズル体を前方から見た概略図である。
【図３】図２に示したノズル装置の概略的な断面図である。
【図４】本発明によるノズル装置の概略的な側面図である。
【図５】本発明によるノズル装置の概略的な部分断面図である。
【図６】本発明によるノズル装置を概略的に前方から見た図である。
【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６】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年9月7日(2004.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液体を塗布するためのノズル装置（２２）であって、該ノズル装置（２２）が、一列に並んで配置された複数のノズル（３６）を備えたノズル体（２６）と、ほぼ垂直方向に延びる、平らな面を備え、かつ真っ直ぐな下縁部（６４）を備えた変向プレート（２８）とを有しており、前記ノズル（３６）が下縁部（６４）の上側で変向プレート（２８）の平らな面に向けられていて、それによって、前記下縁部（６４）を越えて流出する液膜（８４）が前記変向プレート（２６）上に形成されるようになっており、ノズル体（２６）と変向プレート（２８）との間に、下方に広がるギャップ（８０）が形成されており、このギャップ（８０）がノズル体（２６）の平らな面（７６）と変向プレート（２８）の平らな面とによって形成され、これらの面が互いに鋭角（α）を成して配置されており、これらの面の平面が、ノズル体の領域内でノズル装置の上側において交差していることを特徴とする、基板上に液体を塗布するためのノズル装置（２２）。
【請求項２】
前記角度（α）が調節可能である、請求項１記載のノズル装置（２２）。
【請求項３】
前記角度（α）が０．５°〜４°の間、有利には１°〜３°の間である、請求項１又は２記載のノズル装置（２２）。
【請求項４】
前記角度（α）が１．５°〜２．５°の間である、請求項３記載のノズル装置（２２）。
【請求項５】
変向プレート（２８）の平らな面が、ノズル体（２６）の平らな面（７６）を越えて下方に延在している、請求項１から４までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項６】
変向プレート（２６）がノズル体（２６）に直接取り付けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項７】
変向プレート（２６）がノズル（３６）の上側でノズル体（２６）に取り付けられている、請求項６記載のノズル装置（２２）。
【請求項８】
ノズル体（２６）と変向プレート（２８）との間に、ノズル（３６）の上側に位置するシール（７４）が配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項９】
シール（７４）を受容するための切欠がノズル体（２６）に設けられている、請求項８記載のノズル装置（２２）。
【請求項１０】
前記シール（７４）が円形の横断面を有している、請求項８又は９記載のノズル装置（２２）。
【請求項１１】
ノズル（３６）がノズル体（２６）内の真っ直ぐな貫通部によって形成され、この場合前記貫通部のインレット端部（５０）が、高さ的に貫通部のアウトレット端部（５１）の下側に位置している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項１２】
ノズル（３６）のインレット端部（５０）が共通の分配ライン（３８）内に開口しており、この分配ライン（３８）が、各ノズル（３６）よりも著しく大きい横断面を有している、請求項１１記載のノズル装置（２２）。
【請求項１３】
ノズル（３６）のインレット端部（５０）が、分配ライン（３８）の最も高い位置に、又はその付近に位置している、請求項１２記載のノズル装置（２２）。
【請求項１４】
分配ライン（３８）の下側に供給ライン（４４）が設けられており、この供給ライン（４４）が、複数の接続ライン（５４）を介して分配ライン（３８）に接続されている、請求項１２又は１３記載のノズル装置（２２）。
【請求項１５】
前記複数の接続ライン（５４）が分配ライン（３８）の長さに亘って一様な間隔を保って配置されている、請求項１４記載のノズル装置（２２）。
【請求項１６】
変向プレート（２８）の、ノズル（３６）に向けられた少なくとも１つの表面が疎水性の層（６２）より成っている、請求項１から１５までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項１７】
基板（２）とノズル装置（２２）との間の相対運動を生ぜしめるための装置が設けられている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項１８】
前記装置が、ノズル装置（２２）を基板（２）の表面に対してほぼ平行に移動させるためのユニットを有している、請求項１７記載のノズル装置（２２）。
【請求項１９】
基板（２）及び／又はノズル装置（２２）を運動させるためのリニア運動ユニットが設けられている、請求項１７又は１８記載のノズル装置（２２）。
【請求項２０】
ノズル体（２６）と変向プレート（２８）とが、旋回可能なアーム（３２）に取り付けられている、請求項１８記載のノズル装置（２２）。
【請求項２１】
変向プレート（２８）が、基板（２）よりも幅広く構成されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２２】
一列に並んで配置された複数の外側のノズル（３６）がこの列に沿って、基板（２）の幅よりも大きい間隔を保って配置されている、請求項１から２１までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２３】
変向プレート（２８）の下縁部（６４）と基板（２）との間の間隔を調節するための装置（１９）が設けられている、請求項１から２２までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２４】
変向プレート（２８）の下縁部（６４）が鋭角である、請求項１から２３までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２５】
所定のノズル特に外側に位置するノズルを開閉するための装置が設けられている、請求項１から２４までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２６】
ノズル（３６）と変向プレート（２８）との間に、９０°〜９４°の間の角度、有利には９０．５°〜９３°の間の角度が形成される、請求項１から２５までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【請求項２７】
前記角度が９０．５°〜９２°の間である、請求項１から２６までのいずれか１項記載のノズル装置（２２）。
【国際調査報告】
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