(57)【要約】【課題】ノズル先端部から基板上への異物の落下を抑制する塗布装置を提供する.【解決手段】基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズル４２を有する塗布装置において、ノズル４２の滴下口の端面５６及び滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されている。【選択図】図３
2004202432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、
前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されている
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の塗布装置において、
前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかは、研磨加工されている
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
請求項１記載の塗布装置において、
前記ノズルは、射出成形により作製されたものである
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
請求項１記載の塗布装置において、
前記ノズルは、加熱により塑性変形した後に再固化したものである
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項５】
基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、
前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されている
ことを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体材料を基板上に塗布する塗布装置に係り、特に、液体材料を基板上に滴下するためのノズルを有する塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハ等の基板上にレジスト等の液体材料を塗布する塗布装置においては、ボトルに保管された液体材料をポンプ又は加圧圧送によりノズルに送り、ノズルから液体材料を基板上に滴下する方法が用いられている。液体材料をノズルから滴下する際或いは滴下した後に、基板を高速回転することで液体材料中に存在する溶剤を揮発しつつ、レジスト等よりなる薄膜が基板上に形成される。また、基板に対して液体材料をノズルから噴霧しつつ、基板又はノズルを移動することにより薄膜を基板上に形成する方法等も用いられている。
【０００３】
このような液体材料の塗布装置において液体材料を滴下するためのノズルは、基板上に形成される薄膜の膜質の均一性、基板に形成する半導体装置等の信頼性を左右する重要な要素の一つとなっている。このため、液体材料を滴下するためのノズルに関し、その形状等について種々の工夫がなされている（例えば特許文献１、２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２２８４１３号公報
【特許文献２】
特開平１０−６２２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した塗布装置を用いて基板上に塗布されるレジスト等の液体材料は、一般的に、大気中で溶剤が揮発し、比較的短時間で固化するものである。このため、上記従来の塗布装置を用いて基板上に液体材料を塗布する場合、かかる液体材料がノズルの先端部において固化してしまう。
【０００６】
ノズル先端部に生じた固化物又は半固化物は、液体材料がノズルから滴下する際の衝撃等により落下し、基板上に形成すべき薄膜の膜厚異常や、基板に形成する半導体装置等の不良の要因の一つとなっていた。
【０００７】
本発明の目的は、ノズル先端部から基板上への異物の落下を抑制する塗布装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されていることを特徴とする塗布装置により達成される。
【０００９】
また、上記目的は、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されていることを特徴とする塗布装置により達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による塗布装置について図１乃至図４を用いて説明する。図１は本実施形態による塗布装置の全体構成を示す上面図、図２は本実施形態による塗布装置における塗布処理部の構造を示す断面図、図３は本実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図、図４は従来の塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【００１１】
本実施形態では、半導体装置の製造工程においてＳＯＧ（Spin On Glass）膜を形成する場合を例に説明するが、本発明による塗布装置は、あらゆる液体材料の塗布に適用することができる。
【００１２】
本実施形態による塗布装置には、図１に示すように、液体材料の塗布前後のウェーハ１０が収容される収容部１２と、液体材料塗布前にウェーハ１０の温度を一定にする定温化部１４と、液体材料のウェーハ１０上への塗布が行われる塗布処理部１６と、液体材料が塗布されたウェーハ１０の熱処理が行われる第１乃至第３の熱処理部１８、２０、２２と、熱処理後のウェーハ１０の冷却処理が行われる冷却処理部２４とが、図中に示すウェーハの移動方向に沿って順次隣接して設けられている。
【００１３】
定温化部１４、塗布処理部１６、第１乃至第３の熱処理部１８、２０、２２、及び冷却処理部２４の側方には、各処理部へウェーハ１０を搬送するウェーハ搬送装置２６が設けられている。各処理部は、例えば独立して環境設定が可能な隔室内に設けられている。
【００１４】
収容部１２には、液体材料の塗布前後の複数のウェーハ１０が、ポッド２８に収容されている。収容部１２側方には、液体材料塗布前のウェーハ１０をポッド２８内から取り出し、また、各処理部を経た液体材料塗布後のウェーハ１０をポッド２８内に再収容するウェーハ搬送装置３０が設けられている。ウェーハ搬送装置３０は、各処理部側方を移動するウェーハ搬送装置２６との間でウェーハ１０の受け渡しを行う。
【００１５】
定温化部１４には、例えば恒温槽等により温度調節された水が内部を循環する恒温プレート３２が設けられている。定温化時には、恒温プレート３２上にウェーハ１０が載置される。
【００１６】
塗布処理部１６には、図２に示すように、液体材料の塗布が内部で行われる塗布室３４を構成するアウターカップ３６及びインナーカップ３８と、塗布室３４内に設けられ、ウェーハ１０を保持して水平面内で回転するチャック４０とが設けられている。また、チャック４０上方には、チャック４０に保持されたウェーハ１０上に液体材料を滴下するためのノズル４２が設けられている。ノズル４２には、絶縁膜形成用の液体材料が貯蔵されたボトル（図示せず）が配管（図示せず）を介して接続され、塗布処理時には、ポンプ（図示せず）によりボトルからノズル４２へ液体材料が送られる。アウターカップ３６及びインナーカップ３８内部には、洗浄用有機溶剤が通過する配管４４が設けられている。アウターカップ３６及びインナーカップ３８の壁面上方には、下方から上方に配管４４を通過した洗浄用有機溶剤が排出される排出口４６が設けられている。塗布処理時には、アウターカップ３６及びインナーカップ３８壁面上方の排出口４６から壁面に沿って洗浄用有機溶剤が適時流される。塗布処理の際にアウターカップ３６及びインナーカップ３８壁面へ飛散した液体材料は、洗浄用有機溶剤とともに廃液として回収される。
【００１７】
第１乃至第３の熱処理部１８、２０、２２には、所定の温度範囲で温度制御が可能なホットプレート４８、５０、５２がそれぞれ設けられている。第１乃至第３の熱処理部１８、２０、２２それぞれにおける熱処理時には、ホットプレート４８、５０、５２上にウェーハ１０に載置される。例えば、第１乃至第３の熱処理部のホットプレート４８、５０、５２の加熱温度は段階的に高温になるように設定してあり、第１乃至第３の熱処理部１８、２０、２２により段階的に徐々にウェーハ１０を所定の温度に加熱することができるようになっている。
【００１８】
冷却処理部１６には、例えば恒温槽等により一定温度に冷却された水が内部を循環するクーリングプレート５４が設けられている。冷却処理時には、クーリングプレート５４上にウェーハ１０が載置される。
【００１９】
こうして、本実施形態による冷却装置が構成されている。
【００２０】
本実施形態による塗布装置は、ウェーハ１０上に液体材料を滴下するためのノズル４２の滴下口の端面が研磨加工により平滑化され、その表面粗さが、ノズル４２端面での液体材料の残存が抑制されるように十分に低減されていることに主たる特徴がある。以下、本実施形態による塗布装置におけるノズル４２について詳述する。
【００２１】
図３（ａ）は、本実施形態による塗布装置におけるノズル４２の図２中の点線で囲まれた先端近傍の拡大断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）中の点線で囲まれたノズル４２端面近傍の断面図である。本実施形態による塗布装置におけるノズル４２は、その滴下口の端面５６が、図３（ｂ）に示すように、研磨加工により平滑化され、その表面粗さが低減されている。
【００２２】
従来、レジスト等の液体材料の塗布装置におけるノズルとしては、通常、既製の樹脂製配管を加工したもの等が用いられていた。図４は従来の塗布装置に用いられるノズルの先端部を示す断面図である。通常、図４（ａ）に示す円筒形状を有するものや、さらに図４（ｂ）に示すようにテーパ形状を有するものが用いられている。
【００２３】
従来のように樹脂製配管を加工してノズルを作製する場合、通常、樹脂製配管を切断することにより、ノズルを作製する。しかしながら、これまでその切断面を別途加工することは、ほとんど行われていなかった。或いは切断面を加工することがあっても、切断面をノズル周壁に対して垂直にしたり、切断面に生じるバリを除去したりする程度であった。また、樹脂製配管の切断は、通常、鋭利な刃物を用いて樹脂製配管の周壁の一方向から押し切ることにより行われていた。
【００２４】
図４（ｃ）は、図４（ａ）又は図４（ｂ）の中の点線で囲まれたノズル端面近傍を拡大したものである。図示するように、樹脂製配管を切断して作製された従来のノズルの滴下口の端面５８には、刃物の押し切り方向に沿って一方向に微小な溝等からなる切断痕５９が形成されている。
【００２５】
上述のように、従来の塗布装置におけるノズルには、液体材料の滴下口の端面に微小な溝等からなる切断痕が存在するため、毛細管現象により、液体材料が滴下口から吐出する際に切断痕に液体材料が残存する。さらに、レジストや絶縁膜形成用の液体材料は大気中で溶剤が揮発し、比較的短時間で固化するものが多い。このため、滴下口の端面に残存した液体材料の溶剤が蒸発する結果、ノズル端面に液体材料の固化物が形成される。この固化物は、液体材料の吐出時における衝撃等によりノズル端面から剥離し、ウェーハ上に落下することとなる。こうしてノズル端面からウェーハ等の基板上に落下した液体材料の固化物は、薄膜の膜厚異常を引き起こし、また、ウェーハに形成する半導体装置等の不良の一因となる。
【００２６】
上述のような従来の塗布装置におけるノズルに対して、本実施形態による塗布装置におけるノズル４２は、図３（ｃ）に示すように、滴下口の端面５６が研磨加工により平滑化されている。研磨加工を用いた平滑化により滴下口の端面５６の表面粗さを低減することで、端面５６における毛細管現象の発生が抑制される。このため、滴下口の端面５６での液体材料の残存を抑制し、端面５６での液体材料の固化を抑制することができる。したがって、ノズル４２からのウェーハ１０表面への固化物の落下を抑制することができるので、ウェーハ１０上に形成すべき薄膜の膜厚異常や、ウェーハ１０に形成する半導体装置等の信頼性の低下を抑制することができる。
【００２７】
ノズル４２の材料としては、研磨加工により滴下口の端面を平滑化することができるものであればよく、樹脂や、ステンレス等の金属等を用いることができる。かかる材料よりなるノズル４２の滴下口の端面５６の表面粗さが、粗さ形状のパラメータである最大高さＲｙで表した場合に、例えば１００μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以下となるまで研磨加工により平滑化する。なお、最大高さＲｙは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定し、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。なお、算術平均粗さＲａ、十点平均粗さＲｚ等の他の表面粗さを表すパラメータを指標に、ノズル４２の滴下口の平滑化を行ってもよい。
【００２８】
ノズル４２の滴下口の端面５６の研磨加工の方法としては、例えば機械研磨等を用いることができる。ステンレス等の金属製のノズルの場合には、電解研磨によりノズルの滴下口の端面を平滑化して表面粗さを低減してもよい。
【００２９】
なお、ノズル４２の滴下口の端面５６の表面粗さは、上記数値範囲のものに限定されるものではない。ノズル４２から滴下される液体材料の粘度、比重、分子量等の特性や、滴下される液体材料とノズル材料との接触角等に応じて、ノズル４２の滴下口の端面５６での液体材料の残存が抑制されるように研磨による平滑化を行えばよい。
【００３０】
次に、本実施形態による塗布装置を用いた液体材料のウェーハへの塗布方法について図１を用いて説明する。
【００３１】
まず、ウェーハ搬送装置３０により、収容部１２内のポッド２８からウェーハ１０を取り出し、ウェーハ搬送装置２６に渡す。次いで、ウェーハ搬送装置２６により、ウェーハ１０を定温化部１４に搬送し、定温化部１４内の恒温プレート３２上にウェーハ１０を載置する。その後、ウェーハ１０の温度が所定の温度で安定するまで、恒温プレート３２上にウェーハ１０を載置する。
【００３２】
ウェーハ１０の温度が所定の温度で安定した後、ウェーハ搬送装置２６により、定温化部１４から塗布処理部１６にウェーハ１０を搬送し、塗布処理部１６のチャック４０上にウェーハ１０を保持する。
【００３３】
次いで、チャック４０により、ウェーハ１０を水平面内で回転させる。続いて、ノズル４２に液体材料を送り、水平面内で回転しているウェーハ１０表面に所定の量の液体材料をノズル４２から滴下する。こうして、スピン塗布法により、ウェーハ１０表面に絶縁膜形成用の液体材料を塗布する。このとき、本実施形態による塗布装置におけるノズル４２は、研磨加工により滴下口の端面５６が平滑化され表面粗さが低減されているので、滴下口５６の端面での液体材料の残存が抑制される。この結果、ノズル４２の滴下口の端面５６での液体材料の固化が抑制され、ウェーハ１０上への異物の落下を抑制することができる。
【００３４】
液体材料の塗布終了後、ウェーハ搬送装置２６により、塗布処理部１６から第１の熱処理部１８にウェーハ１０を搬送し、第１の熱処理部１８内のホットプレート４８上にウェーハ１０を載置する。続いて、第１の熱処理部１８内のホットプレート４８により、所定の温度にウェーハ１０を加熱する。
【００３５】
続いて、第１の熱処理部１８における熱処理と同様にして、段階的に熱処理の温度を上昇しながら、第２及び第３の熱処理部２０、２２によりウェーハ１０の熱処理を行う。こうして、第１乃至第３の熱処理部１８、２０、２２による段階的な熱処理によって、有機溶剤を含んだ塗布直後の液体材料を乾燥、固化していく。なお、本実施形態では３段階の熱処理を行っているが、熱処理の段階数や加熱温度等の条件は、ウェーハ１０上に塗布する液体材料の種類等に応じて適宜設定することができる。
【００３６】
第３の熱処理部２２におけるウェーハ１０の熱処理終了後、ウェーハ搬送装置２６により、第３の熱処理部２２から冷却処理部２４にウェーハ１０を搬送し、冷却処理部２４内のクーリングプレート５４上にウェーハ１０を載置する。続いて、クーリングプレート５４により、ウェーハ１０を冷却する。なお、本実施形態では１段階の冷却処理を行っているが、冷却処理の段階数や冷却温度等の条件は、ウェーハ１０に塗布する液体材料の種類等に応じて適宜設定することができる。
【００３７】
以上のようにしてウェーハ１０上に絶縁膜形成用の液体材料が塗布され、熱処理及び冷却処理を経て、ウェーハ１０上に絶縁膜が形成される。
【００３８】
次いで、ウェーハ搬送装置２６、３０により、ウェーハ１０を冷却処理部２４から再び収容部１２へ搬送し、ポッド２８内にウェーハ１０を収容する。こうして、本実施形態による塗布装置を用いた液体材料の塗布を終了する。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、液体材料を滴下するためのノズル４２の滴下口の端面５６が研磨加工により平滑化され表面粗さが低減されているので、滴下口の端面５６における液体材料の残存を抑制することができる。これにより、ノズル４２の滴下口の端面５６における液体材料の固化を抑制することができ、液体材料を塗布するウェーハ１０上に、液体材料が固化した異物が落下するのを抑制することができる。
【００４０】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による塗布装置について図５を用いて説明する。図５は本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。なお、図１及び図２に示す第１実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【００４１】
本実施形態による塗布装置の基本構成は、第１実施形態による塗布装置とほぼ同様である。本実施形態による塗布装置は、液体材料を滴下するためのノズルが、成形面が平滑化された金型等を用いた射出成形により作製されたものであることに主たる特徴がある。成形面が平滑化された金型を用いた射出成形によりノズルを作製することにより、表面粗さが低減された平滑な端面を有するノズルを得ることができるので、第１実施形態による場合と同様に、ノズルの滴下口の端面での液体材料の残存を抑制することができる。
【００４２】
以下、本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法について図５を用いて説明する。
【００４３】
図５（ａ）は、本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製に用いる金型を示す断面図である。図示するように、土台６０中央に、液体材料が通過するノズルの中空部を形成するためのシャフト６２が垂直に設けられている。土台６０上には、シャフト６２を中心として、ノズルの外壁の形状を有する２つの金型６４ａ、６４ｂが対向して合わせられた状態で配置されている。土台６０のシャフト６２と、シャフト６０を中心に配置された金型６４ａ、６４ｂとにより、ノズルの形状を有し樹脂材料が充填される環状空間部６６が形成されている。土台６０側の端面が、ノズルの滴下口の端面となる。環状空間部６６を形成する成形面は、例えば電解研磨等により平滑化されている。
【００４４】
なお、本実施形態による塗布装置におけるノズルの滴下口の端面の表面粗さは、射出成形に用いる土台６０の樹脂材料と接する成形面の表面粗さにより決定される。したがって、本実施形態による塗布装置のノズルの滴下口の端面の表面粗さも、第１実施形態による場合と同様に、最大高さＲｙで表した場合に、所望の値、例えば１００μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以下となるように、ノズル材料の樹脂と接する土台６０の成形面の表面粗さを設定する必要がある。
【００４５】
ノズルを作製する際には、図５（ａ）に示す土台６０及び金型６４ａ、６４ｂにより形成された環状空間部６６に、ノズルの材料となる液体状の樹脂材料６８ａを充填する（図５（ｂ）を参照）。ノズルの材料となる樹脂材料としては、熱可塑性樹脂等を用いることができる。具体的には、例えば、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）、ＰＦＡ（tetrafluoroethylene-perfluoro alkyl vinyl ether copolymer）、ＰＥＴＦＥ（poly(ethylene tetrafluoroethylene)）等をノズルの材料として用いることができる。
【００４６】
次いで、環状空間部６６に充填された液体状の樹脂材料６８ａが固化した後、２つの金型６４ａ、６４ｂを固化した樹脂材料６８ｂの側方に引き離す（図５（ｃ）を参照）。
【００４７】
続いて、土台６０を引き下げ、ノズルの形状に固化した樹脂材料６８ｂから土台のシャフト６２を引き抜く。或いは、ノズルの形状に固化した樹脂材料６８ｂを引き上げ、樹脂材料６８ｂから土台６０のシャフト６２を引き抜く。
【００４８】
こうして、固化した樹脂材料６８ｂからなる本実施形態による塗布装置のノズルが作製される。
【００４９】
上述のように、本実施形態による塗布装置のノズルは、成形面が平滑化された金型を用いた樹脂材料の射出成形により作製されたものであるため、ノズルの滴下口の端面に刃物による切断痕が形成されることはない。これにより、従来の樹脂製配管を切断して作製されるノズルと比較して、ノズルの滴下口の端面の表面粗さを十分に低減することができる。この結果、ノズルの滴下口の端面での毛細管現象の発生が抑制され、滴下口の端面における液体材料の残存を抑制することができ、液体材料の滴下口の端面での固化を抑制することができる。この結果、液体材料が固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、樹脂材料を用いて射出成形によりノズルを形成したが、ノズルの材料は樹脂に限定されるものではなく、射出成形により形成できるものであればよい。
【００５１】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による塗布装置について図６を用いて説明する。図６は本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。なお、図１及び図２に示す第１実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【００５２】
本実施形態による塗布装置の基本構成は、図１及び図２に示す第１実施形態による塗布装置とほぼ同様である。本実施形態による塗布装置は、液体材料が滴下するためのノズルの滴下口の端面が金型を用いて平滑化され、ノズル端面の表面粗さが低減されたものであることに主たる特徴がある。
【００５３】
以下、本実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法について図６を用いて説明する。
【００５４】
まず、樹脂等から切削加工等により作製されたノズル７０を、ノズル７０とほぼ同一形状の環状空間部７２を有する金型７４に嵌め込む（図６（ａ）、図６（ｂ）を参照）。
【００５５】
次いで、金型７４を、ノズル７０の材質が塑性変形する程度の温度にまで加熱する。この加熱により、金型７４に嵌め込まれたノズル７０は塑性変形する。塑性変形することにより、切削加工等によりノズル７０の滴下口の端面に形成されていた加工痕は消失し、滴下口の端面は、金型面により平坦化される。
【００５６】
金型７４によりノズル７０を所定の時間加熱した後、金型７４の加熱を停止し、金型７４に嵌め込まれたノズル７０を冷却する。
【００５７】
次いで、ノズル７０が十分に冷却され固化した後、ノズル７０を金型７４より取り出す（図６（ｃ）を参照）。
【００５８】
こうして、本実施形態による塗布装置におけるノズルが作製される。
【００５９】
上述のように、本実施形態による塗布装置におけるノズルは、金型７４を用いて樹脂等からなるノズル７０を塑性変形させた後に再び固化したものであるので、ノズル７０の滴下口の端面に形成されていた加工痕が消失し、滴下口の端面が平滑化され表面粗さが低減されている。したがって、第１及び第２実施形態による場合と同様に、ノズルの滴下口の端面での毛細管現象の発生が抑制され、滴下口の端面での液体材料の残存を抑制することができ、滴下口の端面での液体材料の固化を抑制することができる。この結果、液体材料が固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【００６０】
なお、本実施形態による塗布装置におけるノズルの滴下口の端面の表面粗さも、第２実施形態による場合と同様に、ノズル７０を塑性変形するための金型の成形面の表面粗さにより決定される。したがって、本実施形態による塗布装置のノズルの滴下口の端面の表面粗さも、第１及び第２実施形態による場合と同様に、最大高さＲｙ表した場合に、所望の値、例えば１００μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以下となるように、金型７４の成形面の表面粗さを設定する必要がある。
【００６１】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による塗布装置について説明する。図７は本実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。なお、図１及び図２に示す第１実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【００６２】
本実施形態による塗布装置の基本構成は、図１及び図２に示す第１実施形態による塗布装置とほぼ同様である。本実施形態による塗布装置は、液体材料を滴下するためのノズルの滴下口の端面を含むノズル先端部が、疎水化されていることに主たる特徴がある。
【００６３】
図７に示すように、本実施形態による塗布装置におけるノズルは、樹脂を切削加工することにより作製したノズル７６の先端の周壁及び滴下口の端面に、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）膜からなる疎水性被膜７８が形成されたものである。この疎水性被膜７８により、滴下口の端面を含むノズル７６先端部が疎水化されている。ＳｉＣ膜からなる疎水性被膜７８は、例えばプラズマＣＶＤ法により、ノズル７６の先端部の周壁及び滴下口の端面に形成することができる。
【００６４】
このように、疎水性被膜７８によってノズル７６の滴下口の端面が疎水化されていることにより、ノズル７６端面における液体材料の残存を抑制することができ、液体材料の端面での固化を抑制することができる。この結果、液体材料が固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、ノズルの滴下口の端面を含むノズル先端部分が疎水化されているが、滴下口の端面が疎水化されていればよく、滴下口の端面以外の部分が疎水化されていなくてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、疎水性被膜７８としてＳｉＣ膜からなるものを用いたが、疎水性被膜７８はこれに限定されるものではなく、例えば、ＳｉＣ膜の他、シリコン窒化膜等を疎水性被膜７８として用いることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、樹脂を切削加工することにより作製したノズル７６の滴下口の端面を含む先端部に疎水性被膜７８を形成したが、第１乃至第３実施形態による場合において、本実施形態による場合と同様にして、ノズルに疎水性被膜７８を形成してもよい。
【００６８】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による塗布装置について説明する。なお、図１及び図２に示す第１実施形態による塗布装置と同様の構成要素については説明を省略し或いは簡略にする。
【００６９】
ノズルから液体材料を滴下してウェーハ上に液体材料を塗布する塗布装置には、ノズル先端での液体材料の固化を防止するため、一般的に、液体材料の滴下後にノズル内の液体材料の一部を吸い上げるサックバック機構が設けられている。しかしながら、このようなサックバックにより、ノズルの滴下口近傍の内壁は大気に露出することとなり、液体材料が残存していると、滴下口近傍の内壁において液体材料が容易に固化してしまう。
【００７０】
本実施形態による塗布装置におけるノズルは、サックバックにより大気に曝露されうるノズルの滴下口近傍の内壁が更に平滑化され表面粗さが低減されていることに主たる特徴がある。
【００７１】
図８は、本実施形態による塗布装置におけるノズル先端部のサックバック前後の様子を示す断面図である。図８（ａ）は液体材料の滴下直後の様子を示し、図８（ｂ）はサックバック後の様子を示している。
【００７２】
図８（ａ）に示すように液体材料の滴下直後には、ノズル端部まで液体材料が満たされ、ノズル端部外側に液体材料が滴状になって付着している。
【００７３】
図８（ａ）に示す状態からサックバックにより、図８（ｂ）に示すように、ノズル内の液体材料の一部が吸い上げられる。これにより、ノズルの滴下口近傍の内壁８０は大気に露出する。本実施形態による塗布装置におけるノズルは、このサックバックにより大気に露出しうるノズルの滴下口近傍の内壁８０が平滑化され表面粗さが低減されている。
【００７４】
ノズルの滴下口近傍の内壁が平滑化され表面粗さが低減されていることにより、滴下口近傍の内壁での液体材料の残存を抑制することができ、滴下口近傍の内壁での液体材料の固化を抑制することができる。これにより、液体材料が固化した異物のウェーハ上への固化物の落下を抑制することができる。
【００７５】
ノズルの滴下口近傍の内壁の平滑化は、第１乃至第３実施形態による場合においてノズル端面を平滑化するために用いた手法と同様の手法により行うことができる。すなわち、ノズルの滴下口近傍の内壁を、機械研磨等の研磨加工により平滑化して表面粗さを低減してもよい。また、成形面が平滑化された金型を用いた射出成形によりノズルを作製することにより、ノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化して表面粗さを低減してもよい。さらに、切削加工等により作製したノズルを金型内で塑性変形させることにより、ノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化して表面粗さを低減してもよい。
【００７６】
なお、ノズルの滴下口近傍の内壁の表面粗さは、第１乃至第３実施形態におけるノズル端面の場合と同様に、ノズルから滴下される液体材料の粘度、比重、分子量等の特性や、液体材料とノズル材料との接触角等に応じて適宜設定すればよい。例えば、ノズルの滴下口近傍の内壁の表面粗さを、最大高さＲｙで表した場合に、例えば１００μｍ以下、より望ましくは１０μｍ以下となるまで研磨加工等により平滑化する。
【００７７】
なお、上述のようにノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化するとともに、或いは平滑化することに代えて、ノズルの滴下口近傍の内壁を、第４実施形態による場合と同様の手法により疎水化してもよい。ノズルの滴下口近傍の内壁が疎水化されていることにより、滴下口近傍の内壁における液体材料の残存を抑制することができ、滴下口近傍の内壁での液体材料の固化を抑制することができる。この結果、液体材料の固化した異物のウェーハ上への落下を抑制することができる。
【００７８】
［変形実施形態］
本発明の上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００７９】
また、上記実施形態では、ウェーハ１０上に液体材料を塗布する場合を例に説明したが、液晶装置等に用いるガラス基板等の種々の基板へ液体材料を塗布する塗布装置に本発明を適用することができる。
【００８０】
また、本発明による塗布装置におけるノズルの形状やサイズは特に限定されるものではなく、塗布する液体材料の特性、１回の塗布量等に応じて適宜設定することができる。
【００８１】
また、第１乃至第４実施形態による場合の端面が平滑化又は疎水化されているノズルについて、第５実施形態による場合と同様にして、ノズルの滴下口近傍の内壁を平滑化又は疎水化してもよい。
【００８２】
（付記１）  基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化されていることを特徴とする塗布装置。
【００８３】
（付記２）  付記１記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかは、研磨加工されていることを特徴とする塗布装置。
【００８４】
（付記３）  付記１記載の塗布装置において、前記ノズルは、射出成形により作製されたものであることを特徴とする塗布装置。
【００８５】
（付記４）  付記１記載の塗布装置において、前記ノズルは、加熱により塑性変形した後に再固化したものであることを特徴とする塗布装置。
【００８６】
（付記５）  付記１乃至４のいずれかに記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかの表面粗さは、最大高さ１００μｍ以下の粗さであることを特徴とする塗布装置。
【００８７】
（付記６）  付記５記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかの表面粗さは、最大高さ１０μｍ以下の粗さであることを特徴とする塗布装置。
【００８８】
（付記７）  付記１乃至６のいずれかに記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されていることを特徴とする塗布装置。
【００８９】
（付記８）  基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置であって、前記ノズルの滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されていることを特徴とする塗布装置。
【００９０】
（付記９）  付記７又は８記載の塗布装置において、前記ノズルの前記滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかには、疎水性被膜が形成されていることを特徴とする塗布装置。
【００９１】
（付記１０）  基板上に液体材料を塗布するための塗布装置に用いられるノズルであって、滴下口の端面及び前記滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化又は疎水化されていることを特徴とするノズル。
【００９２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置において、ノズルの滴下口の端面及び滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが平滑化され表面粗さが低減されているので、滴下口における液体材料の残存を抑制することができる。これにより、ノズルの滴下口の端面における液体材料の固化を抑制することができ、液体材料を塗布する基板上に、液体材料が固化した異物が落下するのを抑制することができる。
【００９３】
また、本発明によれば、基板上に塗布される液体材料を滴下するためのノズルを有する塗布装置において、ノズルの滴下口の端面及び滴下口近傍の内壁の少なくともいずれかが疎水化されているので、滴下口における液体材料の残存を抑制することができる。これにより、ノズルの滴下口の端面における液体材料の固化を抑制することができ、液体材料を塗布する基板上に、液体材料が固化した異物が落下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による塗布装置の全体構成を示す上面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による塗布装置における塗布処理部の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【図４】従来の塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による塗布装置におけるノズルの作製方法を示す工程断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態による塗布装置におけるノズル先端部を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…ウェーハ
１２…収容部
１４…定温化部
１６…塗布処理部
１８…第１の熱処理部
２０…第２の熱処理部
２２…第３の熱処理部
２４…冷却処理部
２６…ウェーハ搬送装置
２８…ポッド
３０…ウェーハ搬送装置
３２…恒温プレート
３４…塗布室
３６…アウターカップ
３８…インナーカップ
４０…チャック
４２…ノズル
４４…配管
４６…排出口
４８、５０、５２…ホットプレート
５４…クーリングプレート
５６…端面
５８…端面
５９…切断痕
６０…土台
６２…シャフト
６４ａ、６４ｂ…金型
６６…環状空間部
６８ａ、６８ｂ…樹脂材料
７０…ノズル
７２…環状空間部
７４…金型
７６…ノズル
７８…疎水性被膜
８０…滴下口近傍の内壁
【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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【図７】
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【図８】
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