(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を噴出する多数の噴出口と気体を吸い込む多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有するステージと、
被処理基板を前記ステージ上で浮かせた状態で所定の搬送方向に前記第１の浮上領域を通過させる基板搬送部と、
前記第１の浮上領域の上方に配置されるノズルを有し、前記基板上に処理液を供給するために前記ノズルより前記処理液を吐出させる処理液供給部と、
前記ステージ上で前記基板の厚さを光学的に測定する基板厚測定部と、
前記第１の浮上領域における前記ステージ上の前記基板の設定浮上量と前記基板厚測定部で測定された前記基板の厚さとに対応する第１および第２の圧力設定値にそれぞれ一致ないし近似するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を同時に制御する浮上制御部と
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記浮上制御部が、
正圧気体の供給源と前記噴出口とを結ぶ気体供給路の途中に設けられた比例制御弁と、
前記比例制御弁の二次側圧力を測定する第１の圧力測定部と、
前記第１の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が前記第１の圧力設定値に一致するように前記比例制御弁の開度を制御する第１のバルブ制御部と
を有する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記浮上制御部が、
負圧源と前記吸引口とを結ぶ排気路の途中に設けられたコンダクタンスバルブと、
前記コンダクタンスバルブの二次側圧力を測定する第２の圧力測定部と、
前記第２の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が前記第２の圧力設定値に一致するように前記コンダクタンスバルブの開度を制御する第２のバルブ制御部と
を有する請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記浮上制御部が、
前記吸引口に排気路を介して接続されるブロアファンと、
前記排気路内の圧力を測定する第２の圧力測定部と、
前記第２の圧力測定部より得られる圧力測定値が前記第２の圧力設定値に一致するように前記ブロアファンの回転量を制御するブロア制御部と
を有する請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
気体を噴出する多数の噴出口と気体を吸い込む多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有するステージと、
被処理基板を前記ステージ上で浮かせた状態で所定の搬送方向に前記第１の浮上領域を通過させる基板搬送部と、
前記第１の浮上領域の上方に配置されるノズルを有し、前記基板上に処理液を供給するために前記ノズルより前記処理液を吐出させる処理液供給部と、
前記第１の浮上領域における前記ステージ上の前記基板の浮上量を測定する浮上量測定部と、
前記浮上量測定部より得られる浮上量測定値が設定浮上量に一致するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を前記気体圧力が前記真空圧力よりも大きい関係の下で一定の比率を保ったまま同時に制御して、前記基板に対する合成浮上圧力を一定変化率の直線上で制御する浮上制御部と
を有する基板処理装置。
【請求項６】
前記浮上制御部が、
正圧気体の供給源と前記噴出口とを結ぶ気体供給路の途中に設けられた比例制御弁と、
前記比例制御弁の二次側圧力を測定する第１の圧力測定部と、
前記第１の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が第１の圧力設定値に一致するように前記比例制御弁の開度を制御する第１のバルブ制御部と、
前記浮上量測定値が前記設定浮上量に一致するように前記第１の圧力設定値を可変制御する第１の圧力設定部と
を有する請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記浮上制御部が、
負圧源と前記吸引口とを結ぶ排気路の途中に設けられたコンダクタンスバルブと、
前記コンダクタンスバルブの二次側圧力を測定する第２の圧力測定部と、
前記第２の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が前記第１の圧力設定値よりも絶対値の小さい第２の圧力設定値に一致するように前記コンダクタンスバルブの開度を制御する第２のバルブ制御部と、
前記浮上量測定値が前記設定浮上量に一致するように前記第２の圧力設定値を可変制御する第２の圧力設定部と
を有する請求項５または請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記浮上制御部が、
前記吸引口に排気路を介して接続されるブロアファンと、
前記排気路内の圧力を測定する第２の圧力測定部と、
前記第２の圧力測定部より得られる圧力測定値が前記第１の圧力設定値よりも絶対値の小さい第２の圧力設定値に一致するように前記ブロアファンの回転量を制御するブロア制御部と、
前記浮上量測定値が前記設定浮上量に一致するように前記第２の圧力設定値を可変制御する第２の圧力設定部と
を有する請求項５または請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記浮上量測定部が、前記基板と前記ステージの上面との距離を光学的に測定するための光学式距離センサを有する、請求項５〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記ノズルを鉛直方向で昇降移動させるためのノズル昇降部を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記ステージが、前記搬送方向において前記第１の浮上領域の上流側に前記基板を浮かせる第２の浮上領域を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記第２の浮上領域内に、前記基板を搬入するための搬入部が設けられる、請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記ステージが、前記搬送方向において前記第１の浮上領域の下流側に前記基板を浮かせる第３の浮上領域を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記第３の浮上領域内に、前記基板を搬出するための搬出部が設けられる、請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記基板搬送部が、
前記基板の移動する方向と平行に延びるように前記ステージの片側または両側に配置されるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能なスライダと、
前記スライダを前記ガイドレールに沿って移動するように駆動する搬送駆動部と、
前記スライダから前記ステージの中心部に向かって延在し、前記基板の側縁部を着脱可能に保持する保持部と
を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
ステージ上に搬送方向に沿って、被処理基板よりもサイズの大きい搬入領域と、前記基板よりもサイズの小さい塗布領域と、前記基板よりもサイズの大きい搬出領域とをこの順に一列に設定し、
前記ステージの上面に設けた多数の噴出口より噴出する気体の圧力で前記基板を浮かせて、少なくとも前記塗布領域では前記ステージの上面に前記噴出口と混在する多数の吸引口を設けて前記塗布領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御して前記基板にほぼ均一な浮上力を与え、
前記ステージ上で前記基板の厚さを光学的に測定し、
前記第１の浮上領域における前記ステージ上の前記基板の設定浮上量と前記基板厚測定部で測定された前記基板の厚さとに対応する第１および第２の圧力設定値にそれぞれ一致ないし近似するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を同時に制御し、
前記基板を前記搬入領域から前記搬出領域まで搬送する途中、前記塗布領域内で上方に配置したノズルより処理液を吐出させて前記基板上に前記処理液を塗布する、
基板処理方法。
【請求項１７】
ステージ上に搬送方向に沿って、被処理基板よりもサイズの大きい搬入領域と、前記基板よりもサイズの小さい塗布領域と、前記基板よりもサイズの大きい搬出領域とをこの順に一列に設定し、
前記ステージの上面に設けた多数の噴出口より噴出する気体の圧力で前記基板を浮かせて、少なくとも前記塗布領域では前記ステージの上面に前記噴出口と混在する多数の吸引口を設けて前記塗布領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御して前記基板にほぼ均一な浮上力を与え、
前記塗布領域における前記ステージ上の前記基板の浮上量を測定し、
前記基板浮上量の測定値が設定浮上量に一致ないし近似するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を前記気体圧力が前記真空圧力よりも大きい関係の下で一定の比率を保ったまま同時に制御して、前記基板に対する合成浮上圧力を一定変化率の直線上で制御し、
前記基板を前記搬入領域から前記搬出領域まで搬送する途中、前記塗布領域内で上方に配置したノズルより処理液を吐出させて前記基板上に前記処理液を塗布する、
基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基板上に処理液を供給して処理を行う技術に係り、特にスピンレス方式で基板上に処理液を塗布する基板処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、被処理基板（たとえばガラス基板）の大型化に有利なレジスト塗布法として、基板に対して長尺型のレジストノズルよりレジスト液を帯状に吐出させながらレジストノズルを相対移動または走査させることにより、回転運動を要することなく基板上に所望の膜厚でレジスト液を塗布するようにしたスピンレス方式が普及している。
【０００３】
スピンレス方式による従来のレジスト塗布装置は、たとえば特許文献１に記載されるように、ステージ上に水平に固定載置される基板とステージ上方に設けられるレジストノズルの吐出口との間に数百μｍ以下の微小ギャップを設定し、レジストノズルを走査方向（一般にノズル長手方向と直交する水平方向）に移動させながら基板上にレジスト液を吐出させるようにしている。この種のレジストノズルは、ノズル本体を横長または長尺状に形成して、口径の非常に小さい微細径（たとえば１００μｍ程度）の吐出口からレジスト液を帯状に吐出するように構成されている。このような長尺型レジストノズルの走査による塗布処理が終了すると、当該基板は搬送ロボットまたは搬送アームによりステージから取り出され、装置の外へ搬出される。直後に、後続の新たな基板が搬送ロボットにより装置に搬入され、ステージ上に載置される。そして、この新たな基板に対してレジストノズルの走査により上記と同様の塗布処理が繰り返される。
【特許文献１】特開平１０−１５６２５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなスピンレス方式のレジスト塗布装置では、処理済の基板をステージからアンローディングないし搬出してステージ上面を完全に空状態にしない限り、後続の新たな基板をステージ上に搬入ないし載置することができない。このため、レジストノズルを走査させる動作の所要時間（Ｔc）に、未処理の基板をステージ上に搬入ないしローディングする動作の所要時間（Ｔin）と、処理済の基板をステージからアンローディングないし搬出する動作の所要時間（Ｔout）とを足し合わせた塗布処理１サイクルの所要時間（Ｔc＋Ｔin＋Ｔout）がそのままタクトタイムになり、タクトタイムの短縮化が難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、スピンレス方式で被処理基板上に処理液を供給ないし塗布する処理動作のタクトタイムを短縮する基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の別の目的は、浮上搬送方式において処理液を供給される基板の浮上高さを設定値付近に安定に保って基板上に処理液の塗布膜をムラのない均一な膜厚で形成できるようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点における基板処理装置は、気体を噴出する多数の噴出口と気体を吸い込む多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有するステージと、被処理基板を前記ステージ上で浮かせた状態で所定の搬送方向に前記第１の浮上領域を通過させる基板搬送部と、前記第１の浮上領域の上方に配置されるノズルを有し、前記基板上に処理液を供給するために前記ノズルより前記処理液を吐出させる処理液供給部と、前記ステージ上で前記基板の厚さを光学的に測定する基板厚測定部と、前記第１の浮上領域における前記ステージ上の前記基板の設定浮上量と前記基板厚測定部で測定された前記基板の厚さとに対応する第１および第２の圧力設定値にそれぞれ一致ないし近似するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を同時に制御する浮上制御部とを有する。
【０００８】
また、本発明の第１の観点における基板処理方法は、ステージ上に搬送方向に沿って、被処理基板よりもサイズの大きい搬入領域と、前記基板よりもサイズの小さい塗布領域と、前記基板よりもサイズの大きい搬出領域とをこの順に一列に設定し、前記ステージの上面に設けた多数の噴出口より噴出する気体の圧力で前記基板を浮かせて、少なくとも前記塗布領域では前記ステージの上面に前記噴出口と混在する多数の吸引口を設けて前記塗布領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御して前記基板にほぼ均一な浮上力を与え、前記ステージ上で前記基板の厚さを光学的に測定し、前記第１の浮上領域における前記ステージ上の前記基板の設定浮上量と前記基板厚測定部で測定された前記基板の厚さとに対応する第１および第２の圧力設定値にそれぞれ一致ないし近似するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を同時に制御し、前記基板を前記搬入領域から前記搬出領域まで搬送する途中、前記塗布領域内で上方に配置したノズルより処理液を吐出させて前記基板上に前記処理液を塗布する。
【０００９】
上記の構成においては、基板がステージの第１の浮上領域（塗布領域）を通過する途中で、ノズルより吐出される処理液の供給を受けることにより、基板上に処理液の塗布膜が形成される。この塗布処理中に、ステージの噴出口に正圧の気体を供給する圧縮気体供給源側に圧力の変動が生じても、あるいはステージの吸引口にバキュームを供給する真空源側に圧力の変動が生じても、浮上制御部により浮上用の噴出圧力および吸引圧力の双方に対して圧力フィードバック制御が同時にかけられ、ステージの塗布領域における基板の浮上量が設定浮上量付近に安定に保持される。また、基板厚測定部によりステージ上で基板の厚さを光学的に測定し、基板の厚さ測定値に応じて第１および第２の圧力設定値を可変するので、基板の厚みサイズがたとえばロット単位で変わっても基板の浮上量を設定浮上量付近に随時安定に合わせることができる。このことにより、ノズルと基板との間のギャップが常に設定値に維持されるとともに、基板の水平度や浮上剛性も安定状態を保ち、基板上に塗布ムラのない一定膜厚の塗布膜が形成される。
【００１０】
本発明の好適な一態様によれば、浮上制御部が、正圧気体の供給源と噴出口とを結ぶ気体供給路の途中に設けられた比例制御弁と、この比例制御弁の二次側圧力を測定する第１の圧力測定部と、この第１の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が第１の圧力設定値に一致するように比例制御弁の開度を制御する第１のバルブ制御部とを有する。この場合、第１のバルブ制御部は、第１の圧力測定部からの二次側圧力測定値を第１の圧力設定値と比較し、その比較誤差を零にするように比例制御弁の開度を可変制御する。比例制御弁の二次側圧力を第１の圧力設定値に一致させることで、噴出口より基板に加えられる垂直上向きの圧力を所定値に合わせ、ひいては基板の浮上量を設定通りに制御することができる。
【００１１】
本発明の好ましい一態様によれば、浮上制御部が、負圧源と吸引口とを結ぶ排気路の途中に設けられたコンダクタンスバルブと、このコンダクタンスバルブの二次側圧力を測定する第２の圧力測定部と、この第２の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が第２の圧力設定値に一致するように前記コンダクタンスバルブの開度を制御する第２のバルブ制御部とを有する。この場合、第２のバルブ制御部は、第２の圧力測定部からの二次側圧力測定値を第２の圧力設定値と比較し、その比較誤差を零にするようにコンダクタンスバルブの開度を可変制御する。コンダクタンスバルブの二次側圧力を第２の圧力設定値に一致させることで、吸引口より基板に加えられる垂直下向きの圧力を所定値に合わせ、ひいては基板の浮上量を設定通りに制御することができる。
【００１２】
また、浮上制御部の別の好ましい一態様として、吸引口に排気路を介して接続されるブロアファンと、排気路内の圧力を測定する第２の圧力測定部と、この第２の圧力測定部より得られる圧力測定値が第２の圧力設定値に一致するようにブロアファンの回転量を制御するブロア制御部とを有する構成も可能である。
【００１３】
本発明の第２の観点における基板処理装置は、気体を噴出する多数の噴出口と気体を吸い込む多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有するステージと、被処理基板を前記ステージ上で浮かせた状態で所定の搬送方向に前記第１の浮上領域を通過させる基板搬送部と、前記第１の浮上領域の上方に配置されるノズルを有し、前記基板上に処理液を供給するために前記ノズルより前記処理液を吐出させる処理液供給部と、前記第１の浮上領域における前記ステージ上の前記基板の浮上量を測定する浮上量測定部と、前記浮上量測定部より得られる浮上量測定値が設定浮上量に一致するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を前記気体圧力が前記真空圧力よりも大きい関係の下で一定の比率を保ったまま同時に制御して、前記基板に対する合成浮上圧力を一定変化率の直線上で制御する浮上制御部とを有する。
【００１４】
本発明の第２の観点における基板処理方法は、ステージ上に搬送方向に沿って、被処理基板よりもサイズの大きい搬入領域と、前記基板よりもサイズの小さい塗布領域と、前記基板よりもサイズの大きい搬出領域とをこの順に一列に設定し、前記ステージの上面に設けた多数の噴出口より噴出する気体の圧力で前記基板を浮かせて、少なくとも前記塗布領域では前記ステージの上面に前記噴出口と混在する多数の吸引口を設けて前記塗布領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御して前記基板にほぼ均一な浮上力を与え、前記塗布領域における前記ステージ上の前記基板の浮上量を測定し、前記基板浮上量の測定値が設定浮上量に一致ないし近似するように、前記噴出口に供給する気体の圧力および前記吸引口に供給する真空の圧力を前記気体圧力が前記真空圧力よりも大きい関係の下で一定の比率を保ったまま同時に制御して、前記基板に対する合成浮上圧力を一定変化率の直線上で制御し、前記基板を前記搬入領域から前記搬出領域まで搬送する途中、前記塗布領域内で上方に配置したノズルより処理液を吐出させて前記基板上に前記処理液を塗布する。
【００１５】
上記の構成においても、基板がステージの第１の浮上領域（塗布領域）を通過する途中で、ノズルより吐出される処理液の供給を受けることにより、基板上に処理液の塗布膜が形成される。この塗布処理中に、ステージの噴出口に正圧の気体を供給する圧縮気体供給源側に圧力の変動が生じても、あるいはステージの吸引口にバキュームを供給する真空源側に圧力の変動が生じても、噴出口に供給する気体の圧力および吸引口に供給する真空の圧力を前記気体圧力が前記真空圧力よりも大きい関係の下で一定の比率を保ったまま同時に制御して、前記基板に対する合成浮上圧力を一定変化率の直線上で制御するように浮上制御部において基板浮上量の測定値をフィードバックするフィードバック制御がかけられ、ステージの塗布領域における基板の浮上量が設定浮上量付近に高い精度で保持される。これにより、ノズルと基板との間のギャップが高い精度で設定値に保たれるとともに、基板の水平度や浮上剛性も高い精度で安定状態を保ち、基板上に塗布ムラのない一定膜厚の塗布膜が形成される。
【００１６】
本発明の好適な一態様によれば、浮上制御部が、正圧気体の供給源と噴出口とを結ぶ気体供給路の途中に設けられた比例制御弁と、この比例制御弁の二次側圧力を測定する第１の圧力測定部と、この第１の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が第１の圧力設定値に一致するように比例制御弁の開度を制御する第１のバルブ制御部と、浮上量測定値が設定浮上量に一致するように第１の圧力設定値を可変制御する第１の圧力設定部とを有する。この場合、比例制御弁と第１の圧力測定部と第１のバルブ制御部とによって比例制御弁の二次側圧力を第１の圧力設定値に一致させる圧力フィードバックループが形成されるとともに、第１の圧力設定値が第１の圧力設定部により浮上量測定値を設定浮上量に一致させるように可変調整される。こうして、基板の浮上量を直接的に設定通りに制御することができる。
【００１７】
また、好適な一態様によれば、浮上制御部が、負圧源と前記吸引口とを結ぶ排気路の途中に設けられたコンダクタンスバルブと、コンダクタンスバルブの二次側圧力を測定する第２の圧力測定部と、この第２の圧力測定部より得られる二次側圧力測定値が第２の圧力設定値に一致するように前記コンダクタンスバルブの開度を制御する第２のバルブ制御部と、浮上量測定値が設定浮上量に一致するように第２の圧力設定値を可変制御する第２の圧力設定部とを有する。この場合、コンダクタンスバルブと第２の圧力測定部と第２のバルブ制御部とによってコンダクタンスバルブの二次側圧力を第２の圧力設定値に一致させる圧力フィードバックループが形成されるとともに、第２の圧力設定値が第２の圧力設定部により浮上量測定値を設定浮上量に一致させるように可変調整される。こうして、基板の浮上量を直接的に設定通りに制御することができる。
【００１８】
あるいは、別の好適な一態様として、浮上制御部が、吸引口に排気路を介して接続されるブロアファンと、排気路内の圧力を測定する第２の圧力測定部と、この第２の圧力測定部より得られる圧力測定値が第２の圧力設定値に一致するようにブロアファンの回転量を制御するブロア制御部と、浮上量測定値が設定浮上量に一致するように第２の圧力設定値を可変制御する第２の圧力設定部と有する構成も可能である。
【００１９】
好適な一態様として、上記浮上量測定部が、基板とステージの上面との距離を光学的に測定するための光学式距離センサを有する。また、ノズルを鉛直方向で昇降移動させるためのノズル昇降部が設けられる。
【００２０】
また、好適な一態様によれば、ステージの搬送方向において第１の浮上領域の上流側には基板を浮かせる第２の浮上領域が設けられ、この第２の浮上領域内に基板を搬入するための搬入部が設けられる。また、ステージの搬送方向において第１の浮上領域の下流側には基板を浮かせる第３の浮上領域が設けられ、この第３の浮上領域内に基板を搬出するための搬出部が設けられる。
【００２１】
また、好適な一態様によれば、基板搬送部が、基板の移動する方向と平行に延びるようにステージの片側または両側に配置されるガイドレールと、このガイドレールに沿って移動可能なスライダと、このスライダをガイドレールに沿って移動するように駆動する搬送駆動部と、スライダからステージの中心部に向かって延在し、基板の側縁部を着脱可能に保持する保持部とを有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の基板処理装置および基板処理方法によれば、上記のような構成および作用により、スピンレス方式で被処理基板上に処理液を供給ないし塗布する処理動作のタクトタイムを短縮できるだけでなく、浮上搬送方式において処理液を供給される基板の浮上高さを設定値付近に安定に保って基板上に処理液の塗布膜をムラのない均一な膜厚で形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２４】
図１に、本発明の基板処理装置および基板処理方法の適用可能な構成例として塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システムは、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で行われる。
【００２５】
この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。
【００２６】
システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このカセットステージ１６上の側方でかつカセットＣの配列方向と平行に設けられた搬送路１７と、この搬送路１７上で移動自在でステージ１６上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の搬送装置３８と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００２７】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。
【００２８】
洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。
【００２９】
塗布プロセス部２４は、スピンレス方式のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。
【００３０】
現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５３と、加熱ユニット（ＨＰ）５５とを含んでいる。
【００３１】
各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５１，５８が設けられ、搬送装置３８，５４，６０がそれぞれ搬送路３６，５１，５８に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５１，５８の一方の側に液処理系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ等）が配置されている。
【００３２】
システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５６およびバッファステージ５７を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。この搬送機構５９は、Ｙ方向に延在する搬送路１９上で移動自在であり、バッファステージ５７に対して基板Ｇの出し入れを行なうほか、イクステンション（基板受け渡し部）５６や隣の露光装置と基板Ｇの受け渡しを行うようになっている。
【００３３】
図２に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、ステージ１２上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部２２の搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。
【００３４】
洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、最初の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ2）。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。
【００３５】
次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。
【００３６】
塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。
【００３７】
その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でスピンレス法によりレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ8）。
【００３８】
次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。
【００３９】
上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の搬送装置５４と現像プロセス部２６の搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５６を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。
【００４０】
現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ12）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５３の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５５を用いることもできる。
【００４１】
現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ1）。
【００４２】
この塗布現像処理システムにおいては、たとえば塗布プロセス部２４のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に本発明を適用することができる。以下、図３〜図１５につき本発明をレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に適用した一実施形態を説明する。
【００４３】
図３に、この実施形態におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２の全体構成を示す。
【００４４】
図３に示すように、支持台または支持フレーム７０の上にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２とがＸ方向に横一列に配置されている。塗布処理を受けるべき新たな基板Ｇは、搬送路５１側の搬送装置５４（図１）により矢印ＦAで示すようにレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に搬入される。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０で塗布処理の済んだ基板Ｇは、支持台７０上のガイドレール７２に案内されるX方向に移動可能な搬送アーム７４により、矢印ＦBで示すように減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２に転送される。減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で乾燥処理を終えた基板Ｇは、搬送路５１側の搬送装置５４（図１）により矢印ＦCで示すように引き取られる。
【００４５】
レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０は、Ｘ方向に長く延びるステージ７６を有し、このステージ７６上で基板Ｇを同方向に平流しで搬送しながら、ステージ７６の上方に配置された長尺型のレジストノズル７８より基板Ｇ上にレジスト液を供給して、スピンレス法で基板上面（被処理面）に一定膜厚のレジスト塗布膜を形成するように構成されている。ユニット（ＣＴ）４０内の各部の構成および作用は後に詳述する。
【００４６】
減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２は、上面が開口しているトレーまたは底浅容器型の下部チャンバ８０と、この下部チャンバ８０の上面に気密に密着または嵌合可能に構成された蓋状の上部チャンバ（図示せず）とを有している。下部チャンバ８０はほぼ四角形で、中心部には基板Ｇを水平に載置して支持するためのステージ８２が配設され、底面の四隅には排気口８３が設けられている。各排気口８３は排気管（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）に通じている。下部チャンバ８０に上部チャンバを被せた状態で、両チャンバ内の密閉された処理空間を該真空ポンプにより所定の真空度まで減圧できるようになっている。
【００４７】
図４および図５に、本発明の一実施形態におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０内のより詳細な全体構成を示す。
【００４８】
この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０においては、ステージ７６が、従来のように基板Ｇを固定保持する載置台として機能するのではなく、基板Ｇを空気圧の力で空中に浮かせるための基板浮上台として機能する。そして、ステージ７６の両サイドに配置されている直進運動型の基板搬送部８４が、ステージ７６上で浮いている基板Ｇの両側縁部をそれぞれ着脱可能に保持してステージ長手方向（Ｘ方向）に基板Ｇを搬送するようになっている。
【００４９】
詳細には、ステージ７６は、その長手方向（Ｘ方向）において５つの領域Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3，Ｍ4，Ｍ5に分割されている（図５）。左端の領域Ｍ1は搬入領域であり、塗布処理を受けるべき新規の基板Ｇはこの領域Ｍ1内の所定位置に搬入される。この搬入領域Ｍ1には、搬送装置５４（図１）の搬送アームから基板Ｇを受け取ってステージ７６上にローディングするためにステージ下方の原位置とステージ上方の往動位置との間で昇降移動可能な複数本のリフトピン８６が所定の間隔を置いて設けられている。
【００５０】
この搬入領域Ｍ1は浮上式の基板搬送が開始される領域でもあり、この領域内のステージ上面には基板Ｇを搬入用の浮上高さまたは浮上量Ｈaで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口８８が一定の密度で多数設けられている。ここで、搬入領域Ｍ1における基板Ｇの浮上量Ｈaは、特に高い精度を必要とせず、たとえば１００〜１５０μｍの範囲内に保たれればよい。また、搬送方向（Ｘ方向）において、搬入領域Ｍ1のサイズは基板Ｇのサイズを上回っているのが好ましい。さらに、搬入領域Ｍ1に、基板Ｇをステージ７６上で位置合わせするためのアライメント部（図示せず）も設けられてよい。
【００５１】
ステージ７６の中心部に設定された領域Ｍ3はレジスト液供給領域または塗布領域であり、基板Ｇはこの領域Ｍ3を通過する際に上方のレジストノズル７８からレジスト液Ｒの供給を受ける。塗布領域Ｍ3における基板浮上量Ｈbはノズル７８の下端（吐出口）と基板上面（被処理面）との間のギャップＳ（たとえば１００μｍ）を規定する。このギャップＳはレジスト塗布膜の膜厚やレジスト消費量を左右する重要なパラメータであり、高い精度で一定に維持される必要がある。このことから、塗布領域Ｍ3のステージ上面には、たとえば図６に示すような配列または分布パターンで、基板Ｇを所望の浮上量Ｈbで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口８８と負圧で空気を吸い込む吸引口９０とを混在させて設けている。そして、基板Ｇの塗布領域Ｍ3内を通過している部分に対して、噴出口８８から圧縮空気による垂直上向きの力を加えると同時に、吸引口９０より負圧吸引力による垂直下向きの力を加えて、相対抗する双方向の力のバランスを制御することで、塗布用の浮上量Ｈbを設定値ＨS（たとえば５０μｍ）付近に維持するようにしている。搬送方向（Ｘ方向）における塗布領域Ｍ3のサイズは、レジストノズル７８の直下に上記のような狭い塗布ギャップＳを安定に形成できるほどの余裕があればよく、通常は基板Ｇのサイズよりも小さくてよく、たとえば１／３〜１／４程度でよい。
【００５２】
図６に示すように、塗布領域Ｍ3においては、基板搬送方向（Ｘ方向）に対して一定の傾斜した角度をなす直線Ｃ上に噴出口８８と吸引口９０とを交互に配し、隣接する各列の間で直線Ｃ上のピッチに適当なオフセットαを設けている。かかる配置パターンによれば、噴出口８８および吸引口９０の混在密度を均一にしてステージ上の基板浮上力を均一化できるだけでなく、基板Ｇが搬送方向（Ｘ方向）に移動する際に噴出口８８および吸引口９０と対向する時間の割合を基板各部で均一化することも可能であり、これによって基板Ｇ上に形成される塗布膜に噴出口８８または吸引口９０のトレースまたは転写跡が付くのを防止することができる。塗布領域Ｍ3の入口では、基板Ｇの先端部が搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）で均一な浮上力を安定に受けるように、同方向（直線Ｊ上）に配列する噴出口８８および吸引口９０の密度を高くするのが好ましい。また、塗布領域Ｍ3においても、ステージ７６の両側縁部（直線Ｋ上）には、基板Ｇの両側縁部が垂れるのを防止するために、噴出口８８のみを配置するのが好ましい。
【００５３】
搬入領域Ｍ1と塗布領域Ｍ3との間に設定された中間の領域Ｍ2は、搬送中に基板Ｇの浮上高さ位置を搬入領域Ｍ1における浮上量Ｈaから塗布領域Ｍ3における浮上量Ｈbへ変化または遷移させるための遷移領域である。この遷移領域Ｍ2内でもステージ７６の上面に噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置することができる。その場合は、吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に大きくし、これによって搬送中に基板Ｇの浮上量が漸次的にＨaからＨbに移るようにしてよい。あるいは、この遷移領域Ｍ2においては、吸引口９０を含まずに噴出口８８だけを設ける構成も可能である。
【００５４】
塗布領域Ｍ3の下流側隣の領域Ｍ4は、搬送中に基板Ｇの浮上量を塗布用の浮上量Ｈbから搬出用の浮上量Ｈc（たとえば１００〜１５０μｍ）に変えるための遷移領域である。この遷移領域Ｍ2でも、ステージ７６の上面に噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置してもよく、その場合は吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に小さくするのがよい。あるいは、吸引口９０を含まずに噴出口８８だけを設ける構成も可能である。また、図６に示すように、塗布領域Ｍ3と同様に遷移領域Ｍ4でも、基板Ｇ上に形成されたレジスト塗布膜に転写跡が付くのを防止するために、吸引口９０（および噴出口８８）を基板搬送方向（Ｘ方向）に対して一定の傾斜した角度をなす直線Ｅ上に配置し、隣接する各列間で配列ピッチに適当なオフセットβを設ける構成が好ましい。
【００５５】
ステージ７６の下流端（右端）の領域Ｍ5は搬出領域である。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０で塗布処理を受けた基板Ｇは、この搬出領域Ｍ5内の所定位置または搬出位置から搬送アーム７４（図３）によって下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２（図３）へ搬出される。この搬出領域Ｍ5には、基板Ｇを搬出用の浮上量Ｈcで浮かせるための噴出口８８がステージ上面に一定の密度で多数設けられているとともに、基板Ｇをステージ７６上からアンローディングして搬送アーム７４（図３）へ受け渡すためにステージ下方の原位置とステージ上方の往動位置との間で昇降移動可能な複数本のリフトピン９２が所定の間隔を置いて設けられている。
【００５６】
レジストノズル７８は、ステージ７６上の基板Ｇを一端から他端までカバーできる長さで搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に延びる長尺状のノズル本体を有し、門形または逆さコ字形のノズル支持体１４０に昇降可能に取り付けられ、レジスト液供給源（図示せず）からのレジスト液供給管９４（図４）に接続されている。図４において、レジストノズル７８を支持するための鉛直方向に延びる棒体１３６は、ノズル昇降部１３８（図１１）の駆動軸に接続されている。
【００５７】
図４、図７および図８に示すように、基板搬送部８４は、ステージ７６の左右両サイドに平行に配置された一対のガイドレール９６と、各ガイドレール９６上に軸方向（Ｘ方向）に移動可能に取り付けられたスライダ９８と、各ガイドレール９６上でスライダ９８を直進移動させる搬送駆動部１００と、各スライダ９８からステージ７６の中心部に向かって延びて基板Ｇの左右両側縁部を着脱可能に保持する保持部１０２とをそれぞれ有している。
【００５８】
ここで、搬送駆動部１００は、直進型の駆動機構たとえばリニアモータによって構成されている。また、保持部１０２は、基板Ｇの左右両側縁部の下面に真空吸着力で結合する吸着パッド１０４と、先端部で吸着パッド１０４を支持し、スライダ９８側の基端部を支点として先端部の高さ位置を変えられるように弾性変形可能な板バネ型のパッド支持部１０６とをそれぞれ有している。吸着パッド１０４は一定のピッチで一列に配置され、パッド支持部１０６は各々の吸着パッド１０４を独立に支持している。これにより、個々の吸着パッド１０４およびパッド支持部１０６が独立した高さ位置で（異なる高さ位置でも）基板Ｇを安定に保持できるようになっている。
【００５９】
図７および図８に示すように、この実施形態におけるパッド支持部１０６は、スライダ９８の内側面に昇降可能に取り付けられた板状のパッド昇降部材１０８に取り付けられている。スライダ９８に搭載されているたとえばエアシリンダからなるパッドアクチエータ（図示せず）が、パッド昇降部材１０８を基板Ｇの浮上高さ位置よりも低い原位置（退避位置）と基板Ｇの浮上高さ位置に対応する往動位置（結合位置）との間で昇降移動させるようになっている。
【００６０】
図９に示すように、各々の吸着パッド１０４は、たとえば合成ゴム製で直方体形状のパッド本体１１０の上面に複数個の吸引口１１２を設けている。これらの吸引口１１２はスリット状の長穴であるが、丸や矩形の小孔でもよい。吸着パッド１０４には、たとえば合成ゴムからなる帯状のバキューム管１１４が接続されている。これらのバキューム管１１４の管路１１６はパッド吸着用の真空源（図示せず）にそれぞれ通じている。
【００６１】
保持部１０２においては、図４に示すように、片側一列の真空吸着パッド１０４およびパッド支持部１０６が１組毎に分離している分離型または完全独立型の構成が好ましい。しかし、図１０に示すように、切欠き部１１８を設けた一枚の板バネで片側一列分のパッド支持部１２０を形成してその上に片側一列の真空吸着パッド１０４を配置する一体型の構成も可能である。
【００６２】
上記のように、ステージ７６の上面に形成された多数の噴出口８８およびそれらに浮上力発生用の圧縮空気を供給する圧縮空気供給機構、さらにはステージ７６の塗布領域Ｍ3内に噴出口８８と混在して形成された多数の吸引口９０およびそれらに真空の圧力を供給するバキューム供給機構により、搬入領域Ｍ1や搬出領域Ｍ5では基板Ｇを搬入出や高速搬送に適した浮上量で浮かせ、塗布領域Ｍ3では基板Ｇを安定かつ正確なレジスト塗布走査に適した設定浮上量ＨSで浮かせるようにしている。
【００６３】
もっとも、圧縮空気供給機構の圧縮空気源およびバキューム供給機構のバキューム源は、通常は工場各部が共有する用力源として配備されており、このレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０だけでなく他の様々なシステムや装置ユニットにも同時に圧縮空気およびバキュームをそれぞれ配給している。このような工場用力は工場全体の稼働状況に応じて変動するのが常である。このことから、各装置ユニットには、工場用力源からの圧縮空気の圧力を設定値まで下げて安定させるためのレギュレータや、工場用力源からのバキュームの圧力を設定値まで上げて安定させるための絞り弁が設けられている。しかしながら、工場用力源側の圧力変動が非常に大きいときは、その圧力変動がレギュレータまたは絞り弁の二次側に伝わることがある。その場合、このレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０においては、ステージ塗布領域Ｍ3（特にノズル７８の直下）の基板浮上量Ｈbに圧力変動の影響が顕著に現れる。
【００６４】
ところで、上記のように塗布領域Ｍ3（特にノズル７８の直下）において基板Ｇの浮上量Ｈbを設定値ＨSに保持することは、塗布ギャップＳを一定に保つだけでなく、基板Ｇの水平度を保つうえでも重要である。すなわち、浮上量設定値ＨSは、基板Ｇがステージ７６の上面を擦るおそれがなく、しかも浮上状態の基板Ｇを水平に保持するのに十分な剛性（基板浮上剛性）を得るうえで最適な浮上高さに選ばれている。実際の基板浮上量Ｈbが設定値ＨSよりも大きいと、基板浮上剛性が減少して、基板Ｇが上下にぶれたり水平度を失い、塗布ムラが生じやすい。一方、基板浮上量Ｈbが設定値ＨSよりも小さいと、浮上搬送中の基板Ｇにステージ７６上のゴミ等の異物が当たったり付着するなどの支障が出やすくなる。したがって、工場用力の圧力変動によって塗布領域Ｍ3（特にノズル７８の直下）の基板浮上量Ｈbが設定値ＨS付近に安定に保持できなくなることは、浮上式レジスト塗布法の性能や信頼性を著しく低下させることに帰着する。
【００６５】
この実施形態では、以下に述べるような浮上圧力制御機構により、工場用力の圧力に大きな変動があっても、塗布領域Ｍ3（特にノズル７８の直下）における基板Ｇの浮上量Ｈbを設定値ＨS付近に常時安定に保って、基板Ｇ上に塗布ムラのない均一なレジスト膜を形成できるようにしている。
【００６６】
図１１に、この実施形態における浮上圧力制御機構の構成を示す。この浮上圧力制御機構は、圧縮空気供給機構とバキューム供給機構とを同時に制御する。
【００６７】
圧縮空気供給機構において、工場用力の圧縮空気源１４０は配管または圧縮空気供給管１４２を介してステージ７６の圧縮空気導入部１４４に接続されており、この圧縮空気供給管１４２の途中にたとえば電空レギュレータからなる比例制御弁１４６が設けられている。さらに、圧縮空気供給管１４２には、比例制御弁１４６の二次側に、たとえばゲージ圧力計からなる圧力センサ１４８も取り付けられている。バルブコントローラ１５０は、圧力センサ１４８の出力信号（圧力検出信号）ｓａを入力し、主制御部１５２より与えられる所定の基準値ＳＡに圧力検出信号ｓａが一致するように比例制御弁１４６のバルブ開度を制御信号によって可変制御する。ここで、基準値ＳＡは、比例制御弁１４６の二次側圧力の設定値Ａに対応している。なお、ステージ７６の圧縮空気導入部１４４とステージ７６上面の噴出口８８（図４〜図６）との間には各領域Ｍ毎にマニホールド（図示せず）が設けられている。かかる構成によれば、比例制御弁１４６、圧力センサ１４８およびバルブコントローラ１５０により圧力フィードバック制御が働くため、比例制御弁１４６の一次側圧力つまり工場用力源１４０のエア圧力が大きく変動しても、比例制御弁１４６の二次側圧力を常時安定に設定圧力Ａに一致させることができる。
【００６８】
バキューム供給機構において、工場用力のバキューム源１５４は配管またはバキューム管１５６を介してステージ７６のバキューム導入部１５８に接続されており、このバキューム管１５６の途中にコンダクタンスバルブ１６０が設けられている。さらに、バキューム管１５６には、コンダクタンスバルブ１６０の二次側に、たとえばゲージ圧力計からなる圧力センサ１６２も取り付けられている。バルブコントローラ１６４は、圧力センサ１６２の出力信号（圧力検出信号）ｓｂを入力し、主制御部１５２より与えられる所定の基準値ＳＢに圧力検出信号ｓｂが一致するようにコンダクタンスバルブ１６０のバルブ開度を制御信号によって可変制御する。ここで、基準値ＳＢは、コンダクタンスバルブ１６０の二次側圧力の設定値Ｂに対応している。なお、ステージ７６のバキューム導入部１５８とステージ７６上面の吸引口９０（図４〜図６）との間には各領域Ｍ毎にマニホールド（図示せず）が設けられている。かかる構成によれば、コンダクタンスバルブ１６０、圧力センサ１６２およびバルブコントローラ１６４による圧力フィードバック制御が働くため、コンダクタンスバルブ１６０の一次側圧力つまり工場用力源１５４のバキューム圧力が大きく変動しても、コンダクタンスバルブ１６０の二次側圧力を常時安定に設定圧力Ｂに一致させることができる。
【００６９】
上記のように、圧縮空気供給機構において比例制御弁１４６の二次側圧力が設定圧力Ａ付近に高い精度で安定に保持されることにより、ステージ７６の塗布領域Ｍ3で噴出口８８より基板Ｇに与えられるエア圧が所定値に高い精度で安定に保持される。また、バキューム供給機構においてコンダクタンスバルブ１６０の二次側圧力が設定圧力Ｂ付近に高い精度で安定に保持されることにより、ステージ７６の塗布領域Ｍ3で吸引口９０より基板Ｇに与えられるバキューム圧が所定値に高い精度で安定に保持される。こうして、基板Ｇに同時に与えられるエア圧とバキューム圧との差が所定値に高い精度で安定に保持されることで、塗布領域Ｍ3（特にレジストノズル７８の直下）における基板浮上量Ｈbが設定値ＨS（５０μｍ）付近に安定に維持される。
【００７０】
主制御部１５２は、マイクロコンピュータからなり、このレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０内の各部の動作を制御し、塗布領域Ｍ3内の浮上圧力制御のために上記のようにバルブコントローラ１５０，１６４にそれぞれフィードバック制御用の基準値ＳＡ、ＳＢを与える。この主制御部１５２のメモリには、たとえば図１２に示すように、所望の設定浮上量ＨSに対して基板Ｇの厚みＤi毎に比例制御弁１４６の二次側圧力（正圧）およびコンダクタンスバルブ１６０の二次側圧力（負圧）の設定値Ａi，Ｂiを対応づけるデータテーブルが構築されている。ここで、基板Ｇの厚みはガラス基板の製品別にたとえば０．５０ｍｍ，０．７５ｍｍ，０．９０ｍｍというように幾つかの異なったサイズがあり、基板Ｇの単位面積当たりの重量を表す指標でもあることから、パラメータとしている。なお、このデータテーブルにおいて、各設定値Ａi，Ｂiに代えてそれと対応するフィードバック用の基準値ＳＡi，ＳＢiを設定してもよい。
【００７１】
主制御部１５２は、この塗布現像処理システムの全体を統括制御するシステムコントローラ（図示せず）等ともコマンドやデータのやりとりを行う。その中で、システム内で現在流れている各基板Ｇの厚みに関するデータを入手できる場合は、上記データテーブル（図１２）を参照して当該基板Ｇの厚みＤiに対応する圧力設定値Ａi，Ｂiを読み出して、圧縮空気供給機構のバルブコントローラ１５０およびバキューム供給機構のバルブコントローラ１６４にそれぞれ圧力設定値Ａi，Ｂiに相当する基準値ＳＡi，ＳＢiを与えればよい。
【００７２】
また、主制御部１５２は、各圧力センサ１４８，１６２の出力信号（圧力検出信号）ｓａ，ｓｂを監視し、上記のような圧力フィードバック制御によっても各圧力検出信号ｓａ，ｓｂが基準値ＳＡ，ＳＢに一致ないし収束しないときは、工場用力源１４０，１５４側に調圧不能な異常事態が生じたものと判定し、インターロックをかけてシステムコントローラ等にアラームを送ることもできる。
【００７３】
この実施形態は、主制御部１５２が各基板Ｇの厚みに関するデータを外部から入手できない場合にも、適切に対応（適応）できる機能を有している。すなわち、このレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０内で各基板Ｇの厚みを測定する手段ないし機構を装備している。
【００７４】
図３〜図５および図１１に示すように、ノズル７８と一体的にその一側面または一側方（好ましくは、搬送上流側または搬入部Ｍ1側）に下向きの上部光学式距離センサ１７０が取り付けられている。この上部光学式距離センサ１７０は、直下の基板Ｇに向けて光ビームＬＢ1を投光し、基板Ｇの上面からの反射光を受光して、その受光位置から所定の測定基準高さ位置Ｈ1と基板Ｇの上面との間の距離Ｌ1の測定値［Ｌ1］を求める。
【００７５】
さらに、図３、図７および図１１に示すように、ステージ７６側（好ましくは上部光学式距離センサ１７０とほぼ向き合う位置）に上向きの下部光学式距離センサ１７２が取り付けられている。この下部光学式距離センサ１７２は、直上の基板Ｇに向けて光ビームＬＢ2を照射し、基板Ｇの下面からの反射光を受光して、その受光位置から所定の測定基準高さ位置Ｈ2と基板Ｇの下面との間の距離Ｌ2の測定値［Ｌ2］を求める。上部測定基準高さ位置Ｚ1および下部測定基準高さ位置Ｚ2は既知であるから、その距離間隔（Ｚ1−Ｚ2）をＬa（既知の値）とすると、基板Ｇの厚みの測定値［Ｄi］は下記の式（１）で求められる。
［Ｄi］＝Ｌa−（［Ｌ1］＋［Ｌ2］）    ・・・・・・・（１）
【００７６】
主制御部１５２は、上記のようにして求めた基板厚み測定値[Ｄi]を基にデータテーブル（図１２）を参照して、当該基板Ｇに対する圧力設定値Ａi，Ｂiを読み出し、圧縮空気供給機構のバルブコントローラ１５０およびバキューム供給機構のバルブコントローラ１６４にそれぞれ最適な基準値ＳＡi，ＳＢiを与えることができる。なお、基板Ｇの個体差（バラツキ）によって厚み測定値[Ｄi]が標準の厚みＤiと正確に一致しないことがあるので、データテーブルにおいては厚み測定値[Ｄi]に最も近い値の標準板厚Ｄiを参照すればよい。
【００７７】
図示の構成例では、上部および下部光学式距離センサ１７０，１７２をそれぞれ左右に一対設けて、基板Ｇの左右両端部の厚みをそれぞれ測定し、両者の平均値を求めるようにしている。
【００７８】
さらに、この実施形態では、ステージ塗布領域Ｍ3における基板浮上量Ｈbを直接測定して、その測定値が浮上量設定値ＨSに一致するように圧縮空気供給機構およびバキューム供給機構にフィードバック制御をかけることも可能となっている。基板浮上量Ｈbを直接測定するには、下部光学式距離センサ１７２より得られる距離測定値［Ｌ2］を利用することができる。すなわち、ステージ７６の上面の高さ位置Ｚ3は一定（既知の値）であるから、それと下部測定基準高さ位置Ｚ2との距離間隔（Ｚ3−Ｚ2）をＬb（既知の値）とすると、基板浮上量Ｈbの測定値［Ｈb］は下記の式（２）で求められる。
［Ｈb］＝［Ｌ2］−Ｌb    ・・・・・・・（２）
【００７９】
主制御部１５２は、上記のようにデータテーブル（図１２）から割り出した圧力設定値Ａi，Ｂiをそれぞれ初期値とし、そのうえで基板浮上量測定値［Ｈb］を浮上量設定値ＨSと比較し、誤差があるときはその比較誤差を零にするようにフィードバック制御用の圧力設定値Ａ，Ｂを所定のアルゴリズムで可変調整する。
【００８０】
図１３に、フィードバック制御用の圧力設定値Ａ，Ｂを可変調整するための好適なアルゴリズムを示す。通常、正圧設定値Ａと負圧設定値Ｂとの間には前者の絶対値｜Ａ｜が後者の絶対値｜Ｂ｜よりも大きいという関係がある。つまり、ステージ７６上で基板Ｇを浮上させるには、噴出口８８のエア圧が吸引口９０のバキューム圧よりも大きくなければならないからである。この実施例のアルゴリズムによれば、データテーブルから読み出した初期設定値Ａi，Ｂi間の比率｜Ａi｜：｜Ｂi｜と同じ比率を保ちながら、フィードバック制御の正圧設定値Ａ，負圧設定値Ｂを可変調整する。基板Ｇに加わる合成の浮上圧力Ｆが正圧設定値Ａと負圧設定値Ｂの絶対値の差（｜Ａ｜−｜Ｂ｜）に比例するものと仮定すると、このアルゴリズムにより合成浮上圧力Ｆを一定変化率（勾配）の直線上で精細に可変調整することができる。
【００８１】
次に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における塗布処理動作を説明する。以下の説明では、ステージ７６の塗布領域Ｍ3（特にノズル７８の直下）における基板浮上量Ｈbを設定値ＨS付近に保持するために、上記のように基板浮上量Ｈbを測定してその浮上量測定値［Ｈb］をフィードバック制御で浮上量設定値ＨSに一致させる方式を用いるものとする。
【００８２】
搬送装置５４（図１）より未処理の新たな基板Ｇがステージ７６の搬入領域Ｍ1に搬入されると、リフトピン８６が往動位置で該基板Ｇを受け取る。搬送装置５４が退出した後、リフトピン８６が下降して基板Ｇを搬送用の高さ位置つまり浮上位置Ｈa（図５）まで降ろす。次いで、アライメント部（図示せず）が作動し、浮上状態の基板Ｇに四方から押圧部材（図示せず）を押し付けて、基板Ｇをステージ７６上で位置合わせする。アライメント動作が完了すると、その直後に基板搬送部８４において吸着パッド１０４を原位置（退避位置）から往動位置（結合位置）へ上昇させる。吸着パッド１０４は、その前からバキュームがオンしており、浮上状態の基板Ｇの側縁部に接触するや否や真空吸着力で結合する。吸着パッド１０４が基板Ｇの側縁部に結合した直後に、アライメント部は押圧部材を所定位置へ退避させる。
【００８３】
次に、基板搬送部８４は、保持部１０２で基板Ｇの側縁部を保持したままスライダ９８を搬送始点位置から搬送方向（Ｘ方向）へ比較的高速の一定速度で直進移動させる。こうして基板Ｇがステージ７６上を浮いた状態で搬送方向（Ｘ方向）へ直進移動し、図１４の（Ａ）に示すように、基板Ｇの前端部が塗布領域Ｍ3内（より正確にはノズル７８の直下付近）の設定位置に着いたところで、基板搬送部８４が第１段階の基板搬送を停止する。この時、レジストノズル７８は基板Ｇから上方に相当離れた基準位置に位置している。
【００８４】
基板Ｇが止まると、図１４の（Ａ）に示すように、上部光学式距離センサ１７０が上記のような光学式測定法により所定の測定基準高さ位置Ｚ1と基板Ｇの上面との間の距離Ｌ1を測定する。一方、下部光学式距離センサ１７２も、上記のような光学式測定法により所定の測定基準高さ位置Ｚ2と基板Ｇの下面との間の距離Ｌ2を測定する。この結果、主制御部１５２は、上記のように式（１）から基板Ｇの厚みの測定値［Ｄi］を求め、式（２）から基板浮上量Ｈbの測定値［Ｈb］を求めることができる。そして、データテーブル（図１２）を参照して、基板厚み測定値［Ｄi］に対応する圧力設定値Ａi，Ｂiを読み出してそれらに対応する基準値ＳＡi，ＳＢiを圧縮空気供給機構のバルブコントローラ１５０およびバキューム供給機構のバルブコントローラ１６４にそれぞれ与える。そして、下部光学式距離センサ１７２からの距離測定値［Ｌ2］に基づく基板浮上量測定値［Ｈb］をフィードバックして、圧力設定値Ａ，Ｂないし基準値Ａ，Ｂを上記のようなアルゴリズムにしたがって可変制御し、基板浮上量測定値［Ｈb］を浮上量設定値ＨS付近に一致させる。
【００８５】
こうしてレジストノズル７８直下付近の基板浮上量Ｈbを浮上量設定値ＨSに一致させてから、主制御部１５２は、ノズル７８と基板Ｇとの間の距離間隔つまり塗布ギャップＳが設定値（１００μｍ）になるように、ノズル昇降部１３８（図１１）を通じてレジストノズル７８を所定の高さ位置まで降下させる。レジストノズル７８の下端（吐出口）の高さ位置を図１４の（Ａ）に示す原位置ではＺ4（既知の値）、降下後でＺ5とすると、ノズル降下距離ＤＺは下記の式（３）で与えられる。
ＤＺ＝Ｚ4−Ｚ5
＝Ｚ4−（Ｓ＋［Ｄi］＋Ｈb＋Ｚ3）  ・・・・・・・（３）
【００８６】
こうして塗布ギャップＳを設定値（１００μｍ）に合わせてから、主制御部１５２の制御の下でレジスト液供給機構がレジストノズル７８より基板Ｇの上面に向けてレジスト液Ｒの吐出を開始させる。この際、最初に微量のレジスト液Ｒを出してノズル吐出口と基板ＧとのギャップＳを完全に塞いでから、正規の流量で吐出を開始するのが好ましい。一方で、基板搬送部８４が第２段階の基板搬送を開始する。この第２段階つまり塗布時の基板搬送は、比較的低速の一定速度で行われる。こうして、塗布領域Ｍ3内において、基板Ｇが水平姿勢を保ちながら一定の浮上量で搬送方向（Ｘ方向）に一定速度で移動すると同時に、長尺型のレジストノズル７８が直下の基板Ｇに向けてレジスト液Ｒを一定の流量で帯状に吐出することにより、図１４の（Ｂ）に示すように、基板Ｇの前端側から後端側に向かってレジスト液の塗布膜ＭＲが形成されていく。
【００８７】
このレジスト塗布処理の最中に工場用力の圧力（エア圧および／またはバキューム圧）に大きな変動が生じても、上記のような浮上圧力制御機構（図１１〜図１３）によりステージ塗布領域Ｍ3（特にレジストノズル７８の直下）における基板Ｇの浮上量Ｈbが設定値ＨS付近に高い精度で安定に保持されることにより、塗布ギャップＳが設定値に維持されると同時に基板Ｇの水平度ないし浮上剛性も安定に保たれるので、基板Ｇ上に塗布ムラのない均一な膜厚のレジスト膜ＭＲが形成される。
【００８８】
塗布領域Ｍ3で上記のような塗布処理が済むと、つまり基板Ｇの後端部がレジストノズル７８の直下を過ぎると、レジスト液供給機構がレジストノズル７８からのレジスト液Ｒの吐出を終了させる。その直後に、ノズル昇降部１３８がレジストノズル７８を垂直上方に持ち上げて基板Ｇから退避させる。一方、基板搬送部８４は搬送速度の比較的大きい第３段階の基板搬送に切り替える。そして、基板Ｇが搬出領域Ｍ5内の搬送終点位置に着くと、基板搬送部８４は第３段階の基板搬送を停止する。この直後に、吸着パッド１０４に対するバキュームの供給が止められ、吸着パッド１０４は往動位置（結合位置）から原位置（退避位置）へ下りて、基板Ｇの両側端部から分離する。代わって、リフトピン９２が基板Ｇをアンローディングするためにステージ下方の原位置からステージ上方の往動位置へ上昇する。
【００８９】
しかる後、搬出領域Ｍ5に搬出機つまり搬送アーム７４がアクセスし、リフトピン９２から基板Ｇを受け取ってステージ７６の外へ搬出する。基板搬送部８４は、基板Ｇをリフトピン９２に渡したなら直ちに搬入領域Ｍ1へ高速度で引き返す。搬出領域Ｍ5で上記のように処理済の基板Ｇが搬出される頃に、搬入領域Ｍ1では次に塗布処理を受けるべき新たな基板Ｇについて搬入、アライメントないし搬送開始が行われる。
【００９０】
上記のように、この実施形態においては、ステージ７６上に搬入領域Ｍ1、塗布領域Ｍ3、搬出領域Ｍ5を別々に設け、それらの各領域に基板を順次転送して基板搬入動作、レジスト液供給動作、基板搬出動作を各領域で独立または並列的に行うようにしており、これによって、１枚の基板Ｇについてステージ７６上に搬入する動作に要する時間（ＴIN）と、ステージ７６上で搬入領域Ｍ1から搬出領域Ｍ5まで搬送するのに要する時間（ＴC）と、搬出領域Ｍ5から搬出するのに要する時間（ＴOUT）とを足し合わせた塗布処理１サイクルの所要時間（ＴC＋ＴIN＋ＴOUT）よりも、タクトタイムを短縮することができる。
【００９１】
しかも、ステージ７６の上面に設けた噴出口８８より噴出する気体の圧力を利用して基板Ｇを空中に浮かせ、浮いている基板Ｇをステージ７６上で搬送しながら長尺型レジストノズル７８より基板Ｇ上にレジスト液を供給して塗布するようにしたので、基板の大型化に無理なく効率的に対応することができる。
【００９２】
そして、基板浮上搬送に用いる工場用力の圧力に大きな変動が生じても、ステージ７６の塗布領域Ｍ3（特にレジストノズル７８の直下）における基板Ｇの浮上量Ｈbを設定値ＨS付近に高い精度で安定に保持できるので、基板Ｇ上に塗布ムラのない一定膜厚のレジスト膜を形成することができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記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々の変形が可能である。
【００９４】
たとえば、上記した実施形態の浮上圧力制御機構において、バキューム圧を制御するためにコンダクタンスバルブ１６０に代えて、図１５に示すように、バキューム管１５６の途中にブロアファン１８０を設け、このブロアファン１８０を駆動するインバータ１８２を通じてブロアコントローラ１８４によりブロアファン１８０の回転量ひいてはブロアファン１８０の二次側（吸気側）の圧力をフィードバック制御することも可能である。この場合、バキューム用の工場用力源１５４を排気ダクト等で置き換えることもできる。また、上記した実施形態では圧縮空気系およびバキューム系の双方でそれぞれのフィードバック制御を同時に働かせたが、片方だけフィードバック制御をかけることも可能である。
【００９５】
また、上記した実施形態では、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０内で基板Ｇの厚みを測定するために、基板Ｇの上面との距離を測定する上部光学式距離センサ１７０および基板Ｇの下面との距離を測定する下部光学式距離センサ１７２を用いた。しかし、基板Ｇに上方から光ビームを当て、基板Ｇの上面からの反射光と基板Ｇの下面（裏面）からの反射光とを受光してそれぞれの受光位置間の距離間隔から基板Ｇの厚みを測定する方式も可能である。あるいは、基板Ｇに下方から光ビームを当て、基板Ｇの下面からの反射光と基板Ｇの上面（おもて面）からの反射光とを受光してそれぞれの受光位置間の距離間隔から基板Ｇの厚みを測定する方式も可能である。
【００９６】
レジストノズル７８を鉛直方向で支持ないし昇降移動させる機構においては、水平の梁状ノズル支持部材にレジストノズル７８を取り付け、このノズル支持部材を昇降駆動部の駆動軸に接続する構成とすることも可能である。その場合、光学式距離センサまたは基板厚み測定センサを該ノズル支持部材に取り付けることができる。
【００９７】
上記した実施形態における基板搬送部８４の保持部１０２は真空吸着式のパッド１０４を有するものであったが、基板Ｇの側縁部をメカニカルに（たとえば狭着して）保持するパッド等も可能である。パッド１０４を基板Ｇの側縁部に着脱自在に結合するための機構にも種々の方式、構成を採用することができる。また、上記実施形態における基板搬送部８４は基板Ｇの左右両側縁部を保持して搬送したが、基板Ｇの片側の側縁部のみを保持して基板搬送を行うことも可能である。
【００９８】
上記した実施形態はＬＣＤ製造の塗布現像処理システムにおけるレジスト塗布装置に係るものであったが、本発明は被処理基板上に処理液を供給する任意の処理装置やアプリケーションに適用可能である。したがって、本発明における処理液としては、レジスト液以外にも、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の塗布液も可能であり、現像液やリンス液等も可能である。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、他のフラットパネルディスプレイ用基板、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の塗布現像処理システムにおけるレジスト塗布ユニットおよび減圧乾燥ユニットの全体構成を示す略平面図である。
【図４】実施形態におけるレジスト塗布ユニットの全体構成を示す斜視図である。
【図５】実施形態におけるレジスト塗布ユニットの全体構成を示す略正面図である。
【図６】上記レジスト塗布ユニット内のステージ塗布領域における噴出口と吸入口の配列パターンの一例を示す平面図である。
【図７】上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の構成を示す一部断面略側面図である。
【図８】上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の保持部の構成を示す拡大断面図である。
【図９】上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部のパッド部の構成を示す斜視図である。
【図１０】上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の保持部の一変形例を示す斜視図である。
【図１１】上記レジスト塗布ユニットにおける浮上圧力制御機構の構成を示すブロック図である。
【図１２】上記浮上圧力制御機構で用いるデータテーブルの一例を示す図である。
【図１３】上記浮上圧力制御機構で用いる設定圧力可変制御のアルゴリズムの一例を示す図である。
【図１４】上記レジスト塗布ユニットにおける上記浮上圧力制御機構の作用を示す拡大側面図である。
【図１５】実施形態の一変形例による浮上圧力制御機構の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１００】
４０    レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
７６    ステージ
７８    レジストノズル
８４    基板搬送部
８５    搬入用リフトピン昇降部
８６    搬入用リフトピン
８８    噴出口
９０    吸引口
１００    搬送駆動部
１０２    保持部
１０４    吸着パッド
１３８    ノズル昇降部
１４０    圧縮空気源
１４２    圧縮空気供給管
１４６    比例制御弁
１４８    圧力センサ
１５０    バルブコントローラ
１５２    主制御部
１５４    バキューム源
１５６    バキューム管
１６０    コンダクタンスバルブ
１６２    圧力センサ
１６４    バルブコントローラ
１７０    上部光学式距離センサ
１７２    下部光学式距離センサ
１８０    ブロアファン
１８２    インバータ
１８４    ブロアコントローラ
Ｍ1    搬入領域
Ｍ3    塗布領域
Ｍ5    搬出領域
【図１】
0004570545.tif 000002
【図２】
0004570545.tif 000003
【図３】
0004570545.tif 000004
【図４】
0004570545.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004570545.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004570545.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004570545.tif 000014
【図１４】
0004570545.tif 000015
【図１５】
0004570545.tif 000016