(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布液を塗布する塗布装置であって，
下方の基板に塗布液を吐出する塗布液吐出部材を有し，
前記塗布液吐出部材の下面は，少なくとも基板の半径よりも長い細幅形状を有し，
前記塗布液吐出部材が基板の直径上に位置した際に，前記塗布液吐出部材における前記基板の中心に対向する位置には，前記塗布液を吐出する塗布液吐出口が設けられ，前記基板の外縁部に対向する位置には，前記塗布液の溶剤ミストを吐出する溶剤ミスト吐出口が設けられ，
前記塗布液吐出部材は，
所定の圧力で当該塗布液吐出部材内に供給された塗布液を吐出前に一旦貯留する貯留部と，当該貯留部の下方に位置する吐出圧調節室と，前記塗布液吐出部材内に供給される前記溶剤ミストを含む気体が通過し前記溶剤ミスト吐出口に連通する気体供給経路と，を有し，
前記塗布液吐出口は，前記貯留部に連通し，前記吐出圧調節室の上面に開口し，
前記吐出圧調節室の底面には，前記塗布液吐出口に対向する位置にスリットが設けられて，
前記気体供給経路は，前記吐出圧調節室に連通し，
さらに，前記気体供給経路内に供給される前記気体の圧力が，圧力調節装置によって調整可能に構成されていることを特徴とする，基板の塗布装置。
【請求項２】
前記溶剤ミスト吐出口は，前記スリットであることを特徴とする，請求項１に記載の基板の塗布装置。
【請求項３】
前記塗布液吐出口が複数設けられていることを特徴とする，請求項１又は２に記載の基板の塗布装置。
【請求項４】
前記塗布液吐出部材が前記基板の直径とほぼ同じ長さを有しており，前記溶剤ミスト吐出口が前記塗布液吐出部材の両端部に設けられていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の基板の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイス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，ウェハ表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が順次行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述したレジスト塗布処理は，通常レジスト塗布装置によって行われる。このレジスト塗布装置は，ウェハを水平に吸着保持し，回転させるスピンチャックと，ウェハの中心上方まで移動し，ウェハにレジスト液を吐出する吐出ノズルとを有している。そして，レジスト塗布処理の際には，吐出ノズルから回転されたウェハの中心にレジスト液が吐出され，当該レジスト液が遠心力によって拡散されて，ウェハ表面にレジスト膜が形成される。ところで，レジスト液が拡散されるためには，レジスト液の粘性が低い必要があり，そのためにレジスト液内には，予め所定量の溶剤が含まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上述のようにウェハを回転させながらレジスト液を拡散させると，ウェハの外縁部に行くにつれて周速度が増すため，レジスト液がウェハの外縁部に到達する前に，レジスト液内の溶剤が揮発してしまい，レジスト液が好適に拡散されない場合がある。また，拡散されたとしてもウェハ中心部と外縁部との膜厚が相異し，ウェハ上に不均一なレジスト膜が形成される恐れがある。このように不均一なレジスト膜が形成されると，半導体デバイスとして使用可能な部分が減少し，歩留まりが低下する。特に，近年レジスト膜の薄膜化，レジスト液の省量化が望まれており，ウェハ上に供給されるレジスト液の液量を減少させる傾向にあるので，ウェハに供給されたレジスト液の粘性を維持し，適切な膜を形成することは極めて重要である。
【０００５】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハ等の基板の外縁部においても所望のレジスト膜等の塗布膜を形成する基板の塗布装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，基板に塗布液を塗布する塗布装置であって，下方の基板に塗布液を吐出する塗布液吐出部材を有し，前記塗布液吐出部材の下面は，少なくとも基板の半径よりも長い細幅形状を有し，前記塗布液吐出部材が基板の直径上に位置した際に，前記塗布液吐出部材における前記基板の中心に対向する位置には，前記塗布液を吐出する塗布液吐出口が設けられ，前記基板の外縁部に対向する位置には，前記塗布液の溶剤ミストを吐出する溶剤ミスト吐出口が設けられ，前記塗布液吐出部材は，所定の圧力で当該塗布液吐出部材内に供給された塗布液を吐出前に一旦貯留する貯留部と，当該貯留部の下方に位置する吐出圧調節室と，前記塗布液吐出部材内に供給される前記溶剤ミストを含む気体が通過し前記溶剤ミスト吐出口に連通する気体供給経路と，を有し，前記塗布液吐出口は，前記貯留部に連通し，前記吐出圧調節室の上面に開口し，前記吐出圧調節室の底面には，前記塗布液吐出口に対向する位置にスリットが設けられ，前記気体供給経路は，前記吐出圧調節室に連通し，さらに，前記気体供給経路内に供給される前記気体の圧力が，圧力調節装置によって調整可能に構成されていることを特徴とする基板の塗布装置が提供される。
【０００７】
このように，塗布装置が，基板の半径よりも長い細幅形状の塗布液吐出部材を有し，当該塗布液吐出部材における前記基板の中心に対向する位置に，塗布液吐出口を設け，基板の外縁部に対向する位置に，溶剤ミスト吐出口を設けることによって，例えば基板の中心に塗布された塗布液を遠心力で拡散させる際に，基板の外縁部に溶剤ミストを供給し，塗布液の粘性を低く維持することができる。それ故，塗布液が基板の外縁部までスムーズに拡散され，基板面内において均一な塗布膜が形成される。また，ミスト状の溶剤を供給するので，蒸気を供給する場合に比べて，より短時間により多くの溶剤を基板に供給することができる。
また，前記塗布液吐出部材内に，前記吐出圧調節室と，前記溶剤ミストを含む気体が通過する前記気体供給経路とを設け，当該気体供給経路と前記吐出圧調節室とを連通させることによって，当該気体供給経路内に供給される前記気体の圧力と吐出圧調節室内の圧力とを等しくすることができる。そして，前記気体の圧力を，圧力調節装置によって調節できるようにすることによって，結果的に吐出圧調節室の圧力を調節することが可能となる。一方，塗布液吐出口は，吐出圧調節室に開口しているため，塗布液の吐出圧は，吐出圧調節室の圧力に依存している。それ故，圧力調節装置によって，吐出圧調節室内の圧力，引いては塗布液の吐出圧を調節することができ，これによって塗布液の吐出量を調節することができる。したがって，塗布液吐出口からの吐出量を必要最小限の適正な量に調節することができ，塗布液の省量化が図られる。また，吐出圧調節室の圧力を前記溶剤ミストを含む気体の圧力調節装置で調節できるので，吐出圧調節室の圧力を調節するための圧力調節装置を別途設ける必要がなく，装置の簡略化が図られる。
【００１２】
前記溶剤ミスト吐出口は，前記スリットであってもよい。このように，前記スリットが前記溶剤ミスト吐出口の機能をも果たすことによって，別途溶剤ミスト吐出口を設ける必要がない。前記塗布液吐出部材に前記塗布液吐出口が複数設けられていてもよい。このように基板に対向する位置に塗布液吐出口を複数設けることによって，基板中心の周辺にも塗布液が供給され，塗布液の基板全面への塗布が促進される。
【００１３】
前記塗布液吐出部材が前記基板の直径とほぼ同じ長さを有しており，前記溶剤ミスト吐出口が前記塗布液吐出部材の両端部に設けられていてもよい。このように，塗布液吐出部材を基板の直径の長さに形成し，前記溶剤ミスト吐出口を前記塗布液吐出部材の両端部に設けることによって，二箇所から基板の外縁部に溶剤ミストを供給することができる。それ故，基板外縁部への溶剤ミストの供給がより確実に，かつ多量に行えるため，基板の中心に塗布された塗布液がより滑らかに拡散され，基板上に均一な塗布膜が形成される。
参考例として，基板に対して塗布液を塗布する方法であって，基板の中心部に塗布液を吐出する塗布液吐出口と基板の外縁部に塗布液の溶剤ミストを吐出する溶剤ミスト吐出口とを備えた塗布液吐出部材を用いて，所定の回転速度で回転された基板の外縁部に対して前記溶剤ミスト吐出口から溶剤ミストを吐出する工程と，その後，前記溶剤ミスト吐出口からの溶剤ミストの吐出を行いながら，前記回転された基板の中心部に対して前記塗布液吐出口から塗布液を吐出する工程と，を有するものが提案される。
前記溶剤ミスト吐出口は，前記塗布液吐出部材の二箇所に設けられ，前記回転された基板の外縁部に対して前記二箇所の溶剤ミスト吐出口から溶剤ミストが吐出されてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板の塗布装置が搭載された塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００１５】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００１６】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＲ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｒ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００１７】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００１８】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１つ以上であれば任意に選択してもよい。
【００１９】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すように，本実施の形態にかかる基板の塗布装置としてのレジスト塗布装置１７と，露光後にウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群G2の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２０】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置３５が下から順に例えば６段に重ねられている。
【００２１】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置４６が下から順に例えば７段に積み重ねられている。
【００２２】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＲ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００２３】
次に，上述したレジスト塗布装置１７の構成について説明する。図４は，レジスト塗布装置１７の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，レジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。
【００２４】
レジスト塗布装置１７は，図４に示すようにケーシング１７ａを有し，当該ケーシング１７ａ内にウェハＷの保持手段であるスピンチャック６０を有する。スピンチャック６０は，上面に水平面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸着するための図示しない吸引口が設けられている。したがって，スピンチャック６０は，ウェハＷを水平に吸着保持することができる。スピンチャック６０の下方には，当該スピンチャック６０を回転させるための，例えばモータ等を備えた駆動部６１が設けられている。駆動部６１は，制御装置６２によって制御されており，スピンチャック６０を所定の回転速度で回転させることができる。
【００２５】
スピンチャック６０の外方には，ウェハＷから飛散したレジスト液等を受け止め，回収するカップ６３が設けられている。カップ６３は，上面が開口した略円筒形状を有し，スピンチャック６０上のウェハＷの外方と下方とを囲むように形成されている。カップ６３の下面には，回収したレジスト液等を排液する排液管６４とカップ６３内の雰囲気を排気する排気管６５とが設けられている。
【００２６】
レジスト液を吐出する塗布液吐出部材としての吐出ノズル６６は，例えば図５に示すようにアーム６７に支持されている。ケーシング１７ａ内には，Ｘ方向（図５の上下方向）に伸びるレール６８が設けられており，アーム６７は，当該レール６８上を移動できるようになっている。アーム６７には，例えばモータ等を備えた駆動部６９が設けられており，レール６８上を任意に移動することができる。カップ６３のＸ方向負方向側（図５の下方側）の外方には，吐出ノズル６６の待機位置Ｔがあり，当該待機位置Ｔには，例えば吐出ノズル６６を洗浄する図示しない洗浄槽が設けられている。吐出ノズル６６は，アーム６７によって待機位置Ｔとカップ６３内のウェハＷ上との間を往復移動することができる。アーム６７の駆動部６９には，アーム６７を昇降させる機能が備えられており，必要に応じてアーム６７を昇降させ，吐出ノズル６６とウェハＷとの距離を調節することができる。
【００２７】
吐出ノズル６６は，図４，図５に示すようにウェハＷの半径よりやや長い細長形状を有している。吐出ノズル６６は，当該吐出ノズル６６がＸ方向に平行に移動しウェハＷの直径上に移動した際に，平面から見て吐出ノズル６６の一端がウェハＷの端部付近に位置し，吐出ノズル６６の他端部がウェハＷの中心部付近に位置するようにアーム６７に支持されている。図６に示すように吐出ノズル６６のＹ方向正方向側の上部には，塗布液としてのレジスト液を供給するための供給管７０が接続されており，吐出ノズル６６のＹ方向負方向側の上部には，レジスト液の溶剤ミストを含む気体としてのミスト含有ガスを供給するためのガス供給管７１が接続されている。
【００２８】
供給管７０は，図４に示すようにレジスト液の供給源であるレジストタンク７２に接続されている。供給管７０には，例えばレジストタンク７２内のレジスト液を設定圧力で圧送するポンプ７３が設けられている。ポンプ７３と吐出ノズル６６の間の供給管７０には，開閉弁７４が設けられており，レジスト液の吐出ノズル６６への供給を開始したり，当該供給を停止させたりすることができる。したがって，レジストタンク７２内のレジスト液は，ポンプ７３によって一定の設定圧力で供給管７０内を圧送されており，開閉弁７４の開閉によって吐出ノズル６６内に供給される。
【００２９】
ガス供給管７１は，前記ミスト含有ガスを生成し，ミスト含有ガスの供給源となるガス生成タンク７５に接続されている。ガス生成タンク７５には，例えばレジスト液の溶剤ミストを噴霧する噴霧器７６が設けられ，ガス生成タンク７５内に窒素ガス等のキャリアガスを供給する配管７７が，ガス生成タンク７５に接続されている。ガス生成タンク７５内に配管７７からキャリアガスを供給し，当該噴霧器７６から溶剤ミストを噴霧することによって，ガス生成タンク７５内にミスト含有ガスが生成される。
【００３０】
ガス供給管７１には，例えばガス生成タンク７５内のミスト含有ガスを吐出ノズル６６に所定の圧力で圧送するファン７８が設けられている。ファン７８は，電力によって稼動し，ファン７８には，電源７９と当該電源７９を操作できる制御部８０とが設けられている。制御部８０は，ガス供給管７１内を流れるミスト含有ガスの圧力を設定することができ，制御部８０は，当該ミスト含有ガスの圧力が設定圧力になるように電源７９の電圧をコントロールし，ファン７８の回転速度を調節することができる。したがって，吐出ノズル６６内に供給されるミスト含有ガスの圧力は，制御部８０によって制御される。なお，本実施の形態に関しては，ファン７８，電源７９及び制御部８０が，吐出ノズル６６内に供給されるミスト含有ガスの圧力を調節する圧力調節装置としての役割を果たす。また，ミスト含有ガスの圧力を調節する他の手段として，溶剤を入れたタンク内の底部からキャリアガスを噴出させるバブリングをさせてもよく，ガス供給管７１の途中に開閉バルブを設けて，当該圧力を調節してもよい。
【００３１】
吐出ノズル６６の内部には，図７に示すようにＹ方向正方向側に供給管７０からのレジスト液を一旦貯留する貯留部８１が設けられている。貯留部８１は，吐出ノズル６６内の上部に位置し，所定容量を有する空間を形成している。貯留部８１の下面には，複数の塗布液吐出口としてのレジスト液吐出口８２がＹ方向に並べられて設けられている。レジスト液吐出口８２は，吐出ノズル６６がウェハＷの半径上に移動した際にウェハＷの中心上方に位置するように設けられている。レジスト液吐出口８２は，貯留部８１に連通しており，貯留部８１内に供給されたレジスト液は，各レジスト液吐出口８２から吐出される。
【００３２】
吐出ノズル６６内の下部であって，貯留部８１の下方には，吐出ノズル６６の長手方向に長い空間を形成し，所定の圧力に維持できる吐出圧調節室Ｓが設けられいる。吐出圧調節室Ｓには，レジスト液吐出口８２が開口している。したがって，貯留部８１内のレジスト液は，貯留部８１と吐出圧調節室Ｓとの圧力差でレジスト液吐出口８２から吐出される。すなわち，貯留部８１内に圧力を一定に維持した場合，レジスト液の吐出圧は，吐出圧調節室Ｓの圧力によって決定できる。
【００３３】
吐出ノズル６６の下面であって，吐出圧調節室Ｓのレジスト液吐出口８２に対向する位置には，図８に示すようにウェハＷ側に開口するスリット８３が設けられている。レジスト液吐出口８２から吐出されたレジスト液は，スリット８３内を通過し，ウェハＷに供給される。スリット８３は，Ｙ方向に長い細長形状に形成されており，スリット８３の横幅は，吐出圧調節室Ｓ内の圧力を維持し，安定させるため，例えば０．５〜１．０ｍｍの範囲の狭小に形成されている。以上で記載した構成によって，ポンプ７３によって吐出ノズル６６内に供給されたレジスト液は，貯留部８１に一旦貯留され，吐出圧調節室Ｓ内の圧力によって決定される吐出圧で，レジスト液吐出口８２から吐出され，吐出圧調節室Ｓ及びスリット８３を通過してウェハＷの中心付近に吐出される。
【００３４】
吐出ノズル６６のＹ方向負方向側の内部には，図７に示すようにガス供給管７１からのミスト含有ガスが通過するガス供給経路８４が設けられている。ガス供給経路８４は，吐出ノズル６６内を鉛直方向に形成され，吐出ノズル６６の下面に設けられた溶剤ミスト吐出口としてのミスト含有ガス吐出口８５は，ガス供給経路８４の下方に位置している。
【００３５】
ガス供給経路８４は，吐出圧調節室Ｓと連通しており，吐出圧調節室Ｓ内の圧力は，ガス供給経路８４内の圧力に等しくなる。ガス供給経路８４の圧力は，ミスト含有ガスの供給圧力に等しく，ミスト含有ガスの供給圧力は，ファン７８を制御する制御部８０の設定圧力に等しいので，ミスト含有ガスが供給されると，吐出圧調節室Ｓの圧力は，制御部８０の設定圧力に維持される。したがって，レジスト液は，吐出圧調節室Ｓ内の圧力から貯留部８１内の圧力を引いた圧力と等しいポンプ７３の一定の設定圧力から，制御部８０の設定圧力を引いた圧力でレジスト液吐出口８２から吐出される。
【００３６】
ミスト含有ガス吐出口８５は，図７，図８に示すように吐出ノズル６６のＹ方向負方向側の下面であって，スリット８３の延長上に複数設けられており，例えば円形状を有している。ミスト含有ガス吐出口８５は，吐出ノズル６６がウェハＷの半径上に移動した際に，ウェハＷの外縁部に対応する位置に設けられている。したがって，ミスト含有ガスは，ガス供給管７１から吐出ノズル６６内に供給されると，ガス供給経路８４を通って，各ミスト含有ガス吐出口８５からウェハＷの外縁部に吐出される。
【００３７】
ケーシング１７ａの上面には，温度及び湿度が調節され，清浄化された気体，例えばエアを供給するエア供給管８６が設けられており，ウェハＷの処理時に当該気体を供給し，カップ６３内を所定の雰囲気に維持すると同時に，カップ６３内をパージすることができる。
【００３８】
次に，以上のように構成されているレジスト塗布装置１７の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００３９】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送する。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷ上にレジスト液の密着性を向上させる，例えばHMDSが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。そして，所定温度に冷却されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，例えばレジスト塗布装置１７に搬送される。
【００４０】
レジスト塗布装置１７においてレジスト液が塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，さらにウェハ搬送体５０によって周辺露光装置５１，露光装置（図示せず）に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。そして露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，その後，主搬送装置１３によってポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３，現像処理装置１８，ポストベーキング装置４６及びクーリング装置３０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻され，一連の塗布現像処理が終了する。
【００４１】
次に，上述したレジスト塗布装置１７の作用について詳しく説明する。供給管７０のポンプ７３の設定圧力を圧力Ｐ１に設定し，ファン７８の制御部８０の設定圧力を圧力Ｐ２に設定する。圧力Ｐ２は，例えば圧力Ｐ１＞圧力Ｐ２の条件を満たす。一定時間のレジスト液の吐出によってウェハＷ上に所定の膜厚のレジスト膜が形成される最小限の吐出量となるようにＰ２を定めるのが好ましい。レジスト塗布処理が開始される前に，ケーシング１７ａのエア供給管８６から，例えば２３℃に調節された清浄なエアが供給され始め，その一方でカップ６３の排気管６５から排気が開始される。これによって，カップ６３内が所定温度の清浄な雰囲気に維持されると共に，塗布処理中発生するパーティクルがパージされる。
【００４２】
レジスト塗布処理が開始されると，例えばクーリング装置３０において前工程である冷却処理が終了したウェハＷが，主搬送装置１３によってケーシング１７ａ内に搬入される。搬入されたウェハＷは，スピンチャック６０に受け渡されて，スピンチャック６０上に吸着保持される。次に，待機位置Ｔで待機していた吐出ノズル６６が，図５に示すようにアーム６７によってウェハＷの半径上方まで移動される。このとき，図７に示すようにレジスト液吐出口８２は，ウェハＷの中心上方に位置し，ミスト含有ガス吐出口８５は，ウェハＷの外縁部上方に位置する。このとき，駆動部６１によってスピンチャック６０が所定の回転速度で回転され始め，これに伴ってウェハＷも回転される。
【００４３】
続いて，例えばガス供給管７１のファン７８が稼動され，制御部８０によって圧力Ｐ２に制御されたミスト含有ガスが，ガス生成タンク７５からガス供給管７１を通じてガス供給経路８４内に供給される。当該ミスト含有ガスは，ガス供給経路８４を通過し，ミスト含有ガス吐出口８５からウェハＷ上に吐出される。当該吐出されたミスト含有ガスは，図９に示すように回転されたウェハＷの外縁部に吐出され，ウェハＷの外縁部に溶剤ミストが供給される。このとき，ガス供給経路８４と連通した吐出圧調節室Ｓの圧力は，圧力Ｐ２に維持される。
【００４４】
ミスト含有ガスが吐出されて間もなく開閉弁７４が開放され，図７に示すようにポンプ７３によってレジストタンク７２内のレジスト液が圧力Ｐ１で貯留部８１内に供給される。そして，貯留部８１内に供給されたレジスト液は，吐出圧調節室Ｓの圧力から貯留部８１の圧力を引いた圧力，すなわちＰ１−Ｐ２の圧力で各レジスト液吐出口８２から吐出される。各レジスト液吐出口８２から吐出されたレジスト液は，スリット８３を通過し，図１０に示すようにウェハＷの中心部に供給される。
【００４５】
ウェハＷの中心部に供給されたレジスト液は，遠心力によってウェハＷの外縁部に広げられる。当該レジスト液はウェハＷの外縁部に行くにつれ，レジスト液に元々含まれていた溶剤が揮発するが，ウェハＷの外縁部に供給されている溶剤ミストによって，揮発した分の溶剤が補充され，レジスト液の粘性は維持される。したがって，レジスト液は，ウェハＷの外縁部までスムーズに広げられる。所定時間の吐出でウェハＷ上に所定量のレジスト液が供給され，ウェハＷ上にレジスト液の液膜が形成される。こうしてウェハＷ上に液膜が形成されると，開閉弁７４が閉鎖され，レジスト液の供給が終了する。これと同時にファン７８も停止され，ミスト含有ガスの吐出が終了する。その後吐出ノズル６６は，再びアーム６７によって待機位置Ｔに移動される。
【００４６】
一方，ウェハＷはそのまま回転され続け，ウェハＷ上の液膜が平坦化されると共に，膜厚が所定の膜厚に調整される。こうしてウェハＷ上に所定膜厚のレジスト膜が形成されると，ウェハＷの回転が停止される。
【００４７】
その後，ウェハＷが主搬送装置１３に受け渡され，ケーシング１７ａ外に搬出されて，一連のレジスト塗布処理が終了する。
【００４８】
ウェハＷのロットが変更され場合には，ウェハＷ上に供給されるレジスト液の供給量をより適正な量に変更することが好ましい。以下，レジスト液の供給量を変更する場合について説明する。
【００４９】
かかる場合，ポンプ７３の設定圧力の圧力Ｐ１が維持され，制御部８０の設定圧力の圧力Ｐ２が変更される。例えば，レジスト液の供給量を増やす場合には，制御部８０の設定圧力が圧力Ｐ２からより小さい圧力（Ｐ２−α）に変更される。こうすることによって，処理時の吐出圧調節室Ｓ内の圧力が圧力（Ｐ２−α）になり，貯留部８１内の圧力Ｐ１との圧力差が大きくなるので，レジスト液の吐出圧が上昇する。これによって，所定の時間内にウェハＷに供給されるレジスト液の供給量を増やすことができる。一方，レジスト液の供給量を減少させる場合には，制御部８０の設定圧力が圧力Ｐ２よりも大きい圧力（Ｐ２＋α）に変更される。こうすることによって，処理時の吐出圧調節室Ｓの圧力が（Ｐ２−α）になり，レジスト液の吐出圧が下降し，所定時間内に供給されるレジスト液の供給量が減少される。
【００５０】
以上の実施の形態によれば，吐出ノズル６６をウェハＷの半径程度の細長形状に形成し，当該吐出ノズル６６がウェハＷの半径上に移動した際に，ウェハＷの中心に対向する位置にレジスト液吐出口８２を設け，ウェハＷの外縁部に対向する位置にミスト含有ガス吐出口８５を設けるようにしたので，レジスト液をウェハＷの中心に供給しながら，ウェハＷの外縁部に溶剤ミストを供給することができる。このように，ウェハＷの外縁部に溶剤ミストを供給することによって，ウェハＷの中心から外縁部に拡散されるレジスト液の粘性が維持され，レジスト液がウェハＷの外縁部まで好適に広げられる。したがって，ウェハＷ外縁部におけるレジスト膜がウェハＷ中心部と等しい膜厚で形成され，ウェハＷ面内において均一なレジスト膜が形成される。また，溶剤のミストを供給するので，比較的多量の溶剤がウェハＷに供給され，レジスト液の粘性を確実に維持することができる。
【００５１】
また，レジスト液吐出口８２の開口部に吐出圧調節室Ｓを設け，吐出圧調節室Ｓをガス供給経路８４に連通するようにしたので，ガス供給経路８４内の圧力を制御する制御部８０によって，レジスト液の吐出圧を任意に変更することができる。したがって，ウェハＷのロットが変更された場合には，制御部８０の設定圧力を変更し，レジスト液の吐出圧を変更して，ウェハＷへのレジスト液の供給量を変更することができる。また，レジスト液の吐出圧をミスト含有ガスの供給圧力のみによって調節できるので，より細かい微調節が可能となり，より厳密にレジスト液の供給量を調節することができる。したがって，レジスト液の供給量を，所望のレジスト膜が形成される必要最小限の適正な量に微調節し，レジスト液の省量化を図ることができる。
【００５２】
吐出ノズル６６のレジスト液吐出口８２に対向する位置に，横幅の狭いスリット８３を設けたので，吐出圧調節室Ｓ内の圧力が安定し，レジスト液の吐出圧をより容易に制御することができる。
【００５３】
レジスト液吐出口８２を複数設けたので，ウェハＷの中心付近にもレジスト液が吐出され，レジスト液の供給とその拡散が促進される。なお，レジスト液吐出口８２の数は，当然に単数であってもよい。また，ミスト含有ガス吐出口８５は，複数設けられていたが単数でもよい。また，ミスト含有ガス吐出口８５の形状は，円形でなくても四角形等の他の形状でもよい。
【００５４】
以上の実施の形態では，ミスト含有ガス吐出口８５を別個に設けていたが，スリット８３がミスト含有ガス吐出口の役割を担うようにしてもよい。図１１に示した吐出ノズル９０は，その一例を示しており，この吐出ノズル９０の下面には，吐出ノズル９０のＹ方向負方向側まで伸びたスリット９１が設けられている。スリット９１は，レジスト吐出ノズル８２に対向する位置からガス供給経路８４に対向する位置まで形成されており，レジスト液とミスト含有ガスは，当該スリット９１からウェハＷに供給される。このように，スリット９１をミスト含有ガス吐出口として用いることによって，ミスト含有ガス吐出口を別途設ける必要が無く，吐出ノズル９０の製造が簡略化される。
【００５５】
また，以上の実施の形態において，吐出圧調節室Ｓ内又はガス供給経路８４内の圧力を測定する圧力センサを設け，当該圧力センサの測定値に基づいて制御部８０が吐出圧調節室Ｓ内の圧力を微調節するようにしてもよい。こうすることによって，より正確に吐出圧調節室Ｓ内を設定圧力Ｐ２に維持することができるので，より厳格にレジスト液の吐出圧を制御することができる。
【００５６】
以上の実施の形態では，吐出圧調節室Ｓをガス供給経路８４に連通し，吐出圧調節室Ｓ内の圧力をミスト含有ガスの供給圧力によって制御するようにしたが，吐出圧調節室Ｓをガス供給経路８４と連通させず，吐出圧調節室Ｓ内の圧力を別途調節するようにしてよい。
【００５７】
例えば，図１２に示すように吐出ノズル１００における貯留部１０１の下方に，ガス供給経路１０２と遮断された吐出圧調節室Ｓ’が設けられる。吐出圧調節室Ｓ’には，レジスト液吐出口１０３が開口し，当該レジスト液吐出口１０３に対向する位置には，スリット１０４が設けられる。吐出圧調節室Ｓ’には，吐出圧調節室Ｓ’内に所定の気体，例えば不活性気体，窒素ガス等を供給する気体供給管１０５が設けられている。
【００５８】
気体供給管１０５には，吐出圧調節室Ｓ’内に供給される前記気体の圧力を調節する圧力調節装置１０６が設けられている。圧力調節装置１０６は，例えばポンプ１０７，当該ポンプ１０７の電源１０８，当該電源１０８を操作する制御部１０９及び吐出圧調節室Ｓ’内の圧力を検出する圧力センサ１１０とを有している。圧力センサ１１０は，吐出圧調節室Ｓ’内に設けられている。圧力センサ１１０において検出された検出値は，制御部１０９に出力される。制御部１０９は，当該検出値に基づいて吐出圧調節室Ｓ’内が設定圧力になるように，電源１０８を操作し，ポンプ１０７の圧力を制御する。こうすることによって，吐出圧調節室Ｓ’が設定圧力に維持され，前記実施の形態と同様にレジスト液の吐出圧を維持，調節することができる。
【００５９】
前記実施の形態で記載した吐出ノズル６６は，ウェハＷの直径とほぼ同じ長さの細長形状を有していてもよい。図１３に示した吐出ノズル１２０は，その一例を示しており，吐出ノズル１２０内の長手方向の中央部には，レジスト液を一旦貯留する貯留部１２２が設けられ，長手方向の両端部付近には，ガス供給管１２３からミスト含有ガスが供給されるガス供給経路１２４，１２５がそれぞれ設けられる。各ガス供給経路１２４，１２５は，それぞれミスト含有ガス吐出口１２６，１２７に連通されている。貯留部１２２の下部には，貯留部１２２と連通するレジスト液吐出口１２８が設けられ，さらにその下方には，レジスト液吐出口１２８が開口する吐出圧調節室Ｓが設けられる。吐出圧調節室Ｓは，各ガス供給経路１２４，１２５に連通されており，吐出圧調節室Ｓ内の圧力は，ガス供給経路１２４，１２５内を通過するミスト含有ガスの供給圧力に等しくなる。レジスト液吐出口１２８に対向する位置には，スリット１２９が設けられる。なお，他の構成は，上述した吐出ノズル６６と同様であり，説明を省略する。
【００６０】
そして，レジスト塗布処理の際には，吐出ノズル１２０がウェハＷの直径上に移動され，前記実施の形態と同様にウェハＷが回転され，各ミスト含有ガス吐出口１２６，１２７からウェハＷの外縁部に溶剤ミストが供給され，レジスト液吐出口１２８からウェハＷの中心にレジスト液が供給される。遠心力によってレジスト液がウェハＷの外縁部に広げられると共に，当該ウェハＷの外縁部においてレジスト液に溶剤ミストが補充され，ウェハＷ上に所定膜厚のレジスト膜が形成される。このように，吐出ノズル１２０をウェハＷの直径の長さに形成し，その両端付近にミスト含有ガス吐出口１２６，１２７を設けることによって，ウェハＷ外縁部への溶剤ミストの供給が２箇所で行われ，溶剤ミスト供給がより適切かつ確実に行われる。
【００６１】
以上の実施の形態は，本発明をレジスト液を塗布するレジスト塗布装置に適用したものであったが，他の塗布装置，例えば現像液を塗布する現像処理装置等にも適用できる。また，以上の実施の形態は，半導体ウェハデバイスの製造プロセスのフォトリソグラフィー工程における塗布装置について適用したものであったが，本発明は半導体ウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板の塗布装置においても適用できる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば，基板面内に塗布される塗布液の粘性を低く維持できるので，基板の外縁部においても所定膜厚の塗布膜が形成され，基板面内に均一な塗布膜が形成されるので，歩留まりの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかるレジスト塗布装置を搭載した塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】レジスト塗布装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。
【図６】吐出ノズルの概略を示す斜視図である。
【図７】吐出ノズル内の構成を示す縦断面の説明図である。
【図８】吐出ノズルを下方から見た場合の説明図である。
【図９】吐出ノズルからミスト含有ガスを吐出している状態を示す説明図である。
【図１０】ウェハ上にレジスト液が塗布された状態を示す説明図である。
【図１１】吐出ノズルの他の構成例を示す斜視図である。
【図１２】吐出ノズルの他の構成例を示す縦断面の説明図である。
【図１３】吐出ノズルをウェハの直径長さに形成した場合の吐出ノズルの構成例を示す縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１    塗布現像処理システム
１７    レジスト塗布装置
６０    スピンチャック
６６    吐出ノズル
７８    ファン
８０    制御部
８１    貯留部
８２    レジスト液吐出口
８３    スリット
８４    ガス供給経路
８５    ミスト含有ガス吐出口
Ｓ    吐出圧調節室
Ｗ    ウェハ
【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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【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】
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