(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、
基板を水平に保持可能な基板保持手段と、
処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、
前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段と前記処理液吐出手段とを相対的に移動させる駆動手段と、
先端の形状を利用して前記処理液吐出口からの処理液の吐出状態を安定させる吐出補助手段と、
を含み、
前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を相対的に移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、
前記吐出補助手段の先端を前記処理液吐出口の近傍に位置させた状態で、前記処理液吐出手段が吐出動作を開始する、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記吐出補助手段の少なくとも先端近傍の材質の表面張力が、前記処理液吐出手段の少なくとも先端近傍の表面張力に比べて大きいことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記吐出補助手段の少なくとも先端近傍の材質の前記処理液に対するぬれ性が、前記処理液吐出手段の少なくとも先端近傍の前記処理液に対するぬれ性よりもよいことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記吐出補助手段の配置位置を調整可能な調整手段を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記吐出補助手段が針状の先端形状を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、
基板を水平に保持可能な基板保持手段と、
処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、
前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段と前記処理液吐出手段とを相対的に移動させる駆動手段と、
前記処理液吐出手段に対する処理液供給流量を制御可能な流量制御手段と、
を含み、
前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を相対的に移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、
前記処理液の吐出開始時には定常時の処理液供給流量よりも大きな処理液供給流量にて前記処理液を前記処理液吐出手段に供給し、
前記処理液吐出口からの吐出流量が所定の定常値に達した後に、前記連続的塗布を開始する、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、
基板を水平に保持可能な基板保持手段と、
処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、
前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理液吐出手段を移動させる駆動手段と、
前記処理液供給手段によって供給される処理液の供給流量の変動を安定化させる流量安定化手段と、
を含み、
前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、
前記流量安定化手段は、前記配管と前記処理液吐出手段との接続部に、前記連続的塗布の際に前記処理液吐出手段の移動に付随して移動するように設けられてなり、前記連続的塗布における前記処理液吐出手段の移動に起因して前記配管が振動することによる処理液の供給流量の変動を、前記処理液吐出手段に対し供給される処理液の供給圧力の変動を緩衝することで安定化させるアキュムレータである、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、
基板を水平に保持可能な基板保持手段と、
処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、
前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理液吐出手段を移動させる駆動手段と、
前記処理液供給手段によって供給される処理液の供給流量の変動を安定化させる流量安定化手段と、
を含み、
前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、
前記流量安定化手段は、前記配管を前記処理液吐出手段との接合部近傍においてコイルばね状に形成したものであって、前記連続的塗布の際に前記処理液吐出手段の移動に付随して移動するように設けられてなり、前記連続的塗布における前記処理液吐出手段の移動に起因する処理液の供給流量の変動を安定化させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記処理液吐出口の近傍が、処理液吐出口付近を頂点とする略円錐形状または略角錐形状を有していることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置であって、
基板に対し加熱処理および冷却処理を行う熱処理部と、
露光された基板に対し現像処理を行う現像処理部と、
各処理部との間で基板の搬入および搬出を行う搬送部と、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板等（以下、「基板」と称する）に所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品においては、上記基板に対してフォトリソグラフィー技術を用いた回路形成がなされている。フォトリソグラフィーは、レジスト塗布、露光、現像、エッチング等のプロセスによって回路形成を行う技術である。
【０００３】
このうち、レジスト塗布に関しては、従来、水平面内で回転させた基板上に、レジスト液を滴下し、回転による遠心力を利用してレジスト液を基板全体に行き渡らせる、スピン塗布という手法が一般的である。
【０００４】
スピン塗布は、基板上に均一なレジスト膜を形成することが可能であるが、滴下したレジスト液のうち、実際に膜形成に寄与するのは１０％程度でしかなく、滴下したレジスト液の大部分は、膜形成に寄与することなく基板外に飛散して廃棄される。そのため、省レジスト化およびコストの面で問題がある。
【０００５】
そこで、この問題を回避するため、スピン塗布に代わる成膜技術が研究開発されており、その一つに特開２０００−０７７３２６に開示されるようなスキャン塗布がある。図１２は、スキャン塗布の概念を説明する図である。スキャン塗布は、基板Ｗと細径の先端を有するノズル１０１とを矢印ＡＲ１０１に示す方向に相対的に移動させつつ、ノズル１０１の先端からレジスト液１０２を連続的に吐出させ、基板Ｗ上にレジスト液１０２を線状に順次塗布することによって、液膜１０３を形成する技術である。なお、図１２においては、説明の便宜上、液膜１０３を構成する線の間隔が開いているが、実際には、それぞれの線は互いに隣接するように塗布される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
スキャン塗布においては、安定してレジスト液の吐出を開始し、また塗布中に一定の流量で吐出しつづけることが必要不可欠である。
【０００７】
また、基板への塗布中には、例えば0．1〜2．Occ／minという、低流量でレジスト液を吐出させる必要がある一方、こうした低流量では、吐出開始時に、ノズル先端から柱状にレジスト液を吐出させることが困難である。
【０００８】
さらに塗布中も、駆動部分の振動や環境温度の変化によって吐出流量が変動し、塗布したレジスト液により形成される膜厚の均一性に影響を与えてしまうという問題もある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スキャン塗布において、レジスト液を安定して吐出することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、基板を水平に保持可能な基板保持手段と、処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板保持手段と前記処理液吐出手段とを相対的に移動させる駆動手段と、先端の形状を利用して前記処理液吐出口からの処理液の吐出状態を安定させる吐出補助手段と、を含み、前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を相対的に移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、前記吐出補助手段の先端を前記処理液吐出口の近傍に位置させた状態で、前記処理液吐出手段が吐出動作を開始する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記吐出補助手段の少なくとも先端近傍の材質の表面張力が、前記処理液吐出手段の少なくとも先端近傍の表面張力に比べて大きいことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記吐出補助手段の少なくとも先端近傍の材質の前記処理液に対するぬれ性が、前記処理液吐出手段の少なくとも先端近傍の前記処理液に対するぬれ性よりもよいことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記吐出補助手段の配置位置を調整可能な調整手段を備えることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記吐出補助手段が針状の先端形状を有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、基板を水平に保持可能な基板保持手段と、処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板保持手段と前記処理液吐出手段とを相対的に移動させる駆動手段と、前記処理液吐出手段に対する処理液供給流量を制御可能な流量制御手段と、を含み、前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を相対的に移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、前記処理液の吐出開始時には定常時の処理液供給流量よりも大きな処理液供給流量にて前記処理液を前記処理液吐出手段に供給し、前記処理液吐出口からの吐出流量が所定の定常値に達した後に、前記連続的塗布を開始する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、基板を水平に保持可能な基板保持手段と、処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、前記処理液吐出手段を移動させる駆動手段と、前記処理液供給手段によって供給される処理液の供給流量の変動を安定化させる流量安定化手段と、を含み、前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、前記流量安定化手段は、前記配管と前記処理液吐出手段との接続部に、前記連続的塗布の際に前記処理液吐出手段の移動に付随して移動するように設けられてなり、前記連続的塗布における前記処理液吐出手段の移動に起因して前記配管が振動することによる処理液の供給流量の変動を、前記処理液吐出手段に対し供給される処理液の供給圧力の変動を緩衝することで安定化させるアキュムレータである、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、基板に処理液を塗布する処理を行う装置であって、基板を水平に保持可能な基板保持手段と、処理液吐出口を有し、処理液を当該処理液吐出口から前記基板上に連続的に吐出可能な処理液吐出手段と、前記処理液吐出手段に対し配管を通じて処理液を供給する処理液供給手段と、前記処理液吐出手段を移動させる駆動手段と、前記処理液供給手段によって供給される処理液の供給流量の変動を安定化させる流量安定化手段と、を含み、前記駆動手段によって前記処理液吐出手段を移動させつつ前記処理液吐出口から処理液を吐出させることで前記基板上への前記処理液の連続的塗布を行う塗布処理部を備え、前記流量安定化手段は、前記配管を前記処理液吐出手段との接合部近傍においてコイルばね状に形成したものであって、前記連続的塗布の際に前記処理液吐出手段の移動に付随して移動するように設けられてなることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理液吐出口の近傍が、処理液吐出口付近を頂点とする略円錐形状または略角錐形状を有していることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置であって、基板に対し加熱処理および冷却処理を行う熱処理部と、露光された基板に対し現像処理を行う現像処理部と、各処理部との間で基板の搬入および搬出を行う搬送部と、をさらに備えることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
＜塗布処理部の構成概要＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の塗布処理部１の概要を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。なお、それぞれには、水平面をｘｙ平面、鉛直方向をｚ軸とした3次元座標を付している。
【００２５】
塗布処理部１は、基板Ｗを水平に保持する保持部２と、吐出口５からレジスト液を基板上に吐出し、液膜を形成するノズル３と、液膜を乾燥させ基板上にレジスト膜を形成する乾燥チャンバ６とを主として備える。
【００２６】
保持部２は、駆動部１０の図示を省略する駆動機構により、矢印ＡＲ１に示す方向に移動可能となっている。ノズル３は、ノズル駆動部４によって矢印ＡＲ２に示す方向に移動可能となっている。ノズル駆動部４は、ベルト駆動による駆動機構であり、ベルト４Ｂに固定されたノズル３が、ベルト４Ｂのｙ軸方向の動作に応じて移動する態様となっている。なお、ノズル３の駆動機構はこれに限定されず、他の公知の駆動機構を採用してもよい。
【００２７】
乾燥チャンバ６は、基板を支持する支持ピン８が備わる載置部７と、カバー９とを主として備える。
【００２８】
なお、図１においては図示を省略しているが、図６（ａ）に示すように、レジスト液は、レジスト貯留部に備わるポンプによって、配管を経てノズル３に供給されている。
【００２９】
＜スキャン塗布動作の概要＞
次に塗布処理部１におけるレジスト液の塗布動作、すなわちスキャン塗布について説明する。
【００３０】
保持部２は、基板Ｗが載置されると、駆動部１０に備わる図示しない駆動機構によってｘ軸正方向に水平移動する。基板Ｗのレジスト塗布領域がノズル３の下方に差し掛かると、保持部２は一旦停止する。保持部２が停止すると、ノズル３が、ノズル駆動部４の機能により矢印ＡＲ２に示すｙ方向の正負いずれかの向きに移動しつつ、吐出口５からレジスト液を基板Ｗに向けて吐出する。
【００３１】
この吐出動作が終了すると、保持部２上の基板Ｗは、駆動部１０により、基板Ｗ上に吐出されるレジスト液の吐出幅に応じて定まる一定のピッチだけ、ｘ軸正方向に送られ、再び一旦停止する。ノズル３は、先程とは逆の向きに移動しつつ、吐出口５からレジスト液を吐出する。
【００３２】
塗布処理部１は、これらの動作を繰り返すことにより、すなわち、一定ピッチで基板Ｗを送る動作と、ノズルの往復動作とを繰り返すことにより、図１２に示すように、基板Ｗ上に順次レジストを塗布していく。
【００３３】
レジスト液が塗布された基板Ｗは、保持部２によって乾燥チャンバ６にまで搬送され、支持ピン８上に載置される。基板Ｗが載置されると、カバー９によって基板Ｗは密閉され、減圧乾燥による乾燥処理が施される。
【００３４】
＜ノズル先端部の構成＞
塗布処理部１は、上述のような動作によってスキャン塗布を行うが、塗布されるレジスト膜の膜厚を均一にするためには、レジスト液の吐出を安定かつ一定に保つ必要がある。そのための方策の１つとして、本発明では、ノズルの形状に工夫をすることで、吐出口からの安定吐出を実現する。以下、これについて説明する。
【００３５】
図２は、ノズルからのレジスト液の吐出の様子を模式的に示す図である。図２（ａ）は、従来のノズル３ａを示す図であり、図２（ｂ）は、本実施の形態に係るノズル３ｂを示す図である。また、図３は、ノズル３の先端近傍の様子について説明する図である。図３（ａ）は従来のノズル３ａについて、図３（ｂ）は本実施の形態に係るノズル３ｂについて説明するための部分拡大図である。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、従来のノズル３ａは、吐出口５ａを含む底部が水平の形状を有している。従来のノズル３ａは、基板上に安定した線幅および膜厚のレジストを塗布するために設定された流量にてレジストの吐出を実行しようとしても、吐出口５ａから吐出されたレジスト液Ｒが、表面張力によってノズル３ａの底面に付着液滴Ｒａ１として付着してしまい、安定して基板上に塗布されないという状況が生じることがある。これは、図３（ａ）に示すように、レジスト液Ｒの液滴Ｒａ２が有する表面張力Ｔが吐出口５ａの底部表面へ直接作用し、レジスト液Ｒが落下することなく付着または滞留してしまうことが理由である。レジスト液Ｒを吐出する吐出圧は前述の設定された流量によって定まるが、これが小さいと、滞留した付着液滴Ｒａ１を突き破ることができないため、基板上に安定してレジスト液を吐出できないことになる。
【００３７】
一方、本実施の形態に係るノズル３ｂは、図２（ｂ）に示すように、その底部にて、その外形が吐出口５ｂの付近を頂点とする略円錐状または略角錐状の形状を有している。図３（ｂ）に示すように、レジスト液Ｒの表面張力Ｔは鉛直方向の分力Ｔ１と水平方向の分力Ｔ２とに分解される。議論の簡単のため、レジスト液Ｒの液滴Ｒｂ２の形状が、液滴Ｒｂ１と同一であると仮定しても、ノズル３ｂの底部表面に対し鉛直方向に作用する表面張力は従来のノズル３ａに比べ小さくなるといえる。実際には、液滴Ｒｂ２自身が重力によって変形し、表面張力Ｔの分力Ｔ１はより小さくなるので、ノズル３ｂの先端の付着液滴Ｒｂ１は、より付着しにくくなる。
【００３８】
従って、ノズル３ｂの先端における付着液滴Ｒｂ１は、従来のノズル３ａの付着液滴Ｒａ１のようには付着または滞留しなくなり、ノズル３ｂからは、連続かつ安定的にレジスト液Ｒの吐出が可能となる。これにより、間欠することない柱状の液柱の形成が実現し、基板上に一定の幅および膜厚を有する液膜が形成される。
【００３９】
＜レジスト液供給機構の構成＞
上述のような形状を具備することにより、ノズル３（３ｂ）からの吐出の安定性は向上するが、本発明は、レジスト液Ｒを供給する機構においても、吐出の安定性を図るための態様をとっている。
【００４０】
図４は、塗布処理部１のうち、レジスト液Ｒの供給に関わる部分の概略を示す図である。レジスト液Ｒは、貯留部１１に貯留され、ポンプ１２の作用によって配管１４を経てノズル３に供給される。また、ポンプ１２とノズル３との間には、レジスト液Ｒの流量を調整・制御・監視するための流量調整機構１３が設けられている。
【００４１】
流量調整機構１３は、ポンプ１２によって供給されるレジスト液Ｒの流量の変動を検知し、ノズル３に対し一定の流量で供給されるように、流量の制御を行う。これにより、流量の不安定性によって生じるレジスト液Ｒの吐出の不安定性を回避することができ、基板Ｗ上に一定の幅および膜厚を有する液膜を形成するための一助となる。
【００４２】
また、吐出開始時には、上述のようにレジスト液Ｒの表面張力に起因して、ノズル底部においてレジスト液Ｒが付着または滞留し、その結果スムーズな吐出がなされない場合があるが、流量調整機構１３の機能によって、これを回避することが可能である。
【００４３】
図５は、時間とノズル３からのレジスト液Ｒの吐出量との関係を示す図である。曲線Ｃ１は、流量調整機構１３の設定流量を、吐出開始時からノズル３における目的吐出量Ｆに設定した場合を示し、曲線Ｃ２は、吐出開始時の流量調整機構１３の設定流量を、目的吐出量Ｆよりも高い値に設定し、その後、目的吐出量Ｆに設定した場合を示している。
【００４４】
曲線Ｃ１の場合は、吐出開始からしばらくは、実際に吐出される吐出量が目的吐出量Ｆよりも下回っている。これは、上述したように、ノズル３の吐出口５の近傍でレジスト液Ｒが付着して液滴を形成することが原因である。この状況は、曲線Ｃ２に示すような吐出量の変化を与えることで回避される。すなわち、吐出開始時に吐出口５からの吐出量を目的吐出量Ｆよりも高い値に設定し、高い圧力にてレジスト液Ｒを吐出することにより、吐出口５の近傍に付着する液滴の表面張力に打ち勝つことができる。十分な吐出が行われた後に、流量調整機構１３の供給量を目的吐出量Ｆに抑えることで、液滴の付着を抑制しつつ安定した吐出に移行することができる。その後、吐出量が目的吐出量Ｆに安定した時刻Ｔｓにおいて、基板Ｗに対する塗布を開始すればよい。
【００４５】
なお、本実施形態における流量調整機構１３においては、流量を直接測定・制御する構成であってもよいし、圧力値を測定・制御する構成であってもよい。
【００４６】
＜配管部分の構成＞
図６は、ノズル３と配管１４との接合部分について説明する図である。なお、説明の簡単のため、前述した流量調整機構１３は省略している。図６（ａ）に示すように、ノズル３が矢印ＡＲ４に示す塗布動作を行う際、ノズル３にレジスト液Ｒを供給する配管１４の可動部分１４Ｍは、ノズル３の動作に伴って移動する。このとき、その際の可動部分１４Ｍの伸縮・振動や運動慣性が原因となって、配管１４の内部を流れるレジスト液Ｒの圧力あるいは流量が変動し、安定したレジスト液Ｒの吐出を妨げる一因となりうる。そこで、本実施の形態においては、図６（ｂ）に示すように、ノズル３と配管１４との接合部に、アキュムレータ２１を設けることによって、これらを回避している。
【００４７】
図７は、アキュムレータ２１の機能の概略を説明する図である。図７（ａ）に示すように、配管１４（１４Ｍ）を通じてレジスト液Ｒが矢印ＡＲ５のようにアキュムレータ２１に流入すると、アキュムレータ２１の内部でレジスト液Ｒの流れは、２手に分かれる。一方は、矢印ＡＲ６に示すようにそのままノズル３へ向けて流出する流れであるが、もう一方は、矢印ＡＲ７に示すようにシェル２２に流入する流れである。シェルの内部には、不活性ガスＧ（例えば窒素ガス）が封入されたベローズ２３が設けられている。ベローズ２３は、レジスト液Ｒの流入に伴って、矢印ＡＲ８に示すように下方に押し下げられる。シェル２２に流入するレジスト液Ｒがベローズ２３に及ぼす圧力に応答して、ベローズ２３は図７（ｂ）の矢印ＡＲ１０に示すように自在に上下することができる。この作用によって、配管１４から流入するレジスト液Ｒの圧力の変動は緩衝され、ノズル３に対して供給されるレジスト液Ｒの圧力の変動が抑制されることになる。
【００４８】
＜装置の全体構成＞
上述のような構成を有する塗布処理部１は、基板に対するフォトリソグラフィー処理を行う種々の装置に組み込んで機能させることが可能である。
【００４９】
図８は、そうしたフォトリソグラフィー処理を行う装置の一例としての、基板処理装置３０の構成の概略を示す図である。図８には、図１と同様に３次元座標系を付している。基板処理装置３０は、基板Ｗに対しレジスト塗布処理や現像処理を行う装置であって、基板の搬出入を行うインデクサＩＤと、基板に処理を行う複数の処理ユニットからなる第１処理部群ＰＧ１，第２処理部群ＰＧ２と、図示を省略する露光装置（ステッパ）との基板の受け渡しを行うインターフェイスＩＦと、第１処理部群ＰＧ１と、第２処理部群ＰＧ２とに挟まれた搬送ロボットＴＲとを備えている。なお、本発明に係る基板処理装置の形態は、図８の基板処理装置３０の例に限定されるものではない。
【００５０】
インデクサＩＤは、複数の基板を収納可能なキャリアＣＲを載置し、未処理基板を当該キャリアから搬送ロボットＴＲに払い出すとともに処理済基板を搬送ロボットＴＲから受け取ってキャリアに格納する。なお、キャリアの形態としては、収納基板を外気に曝すＯＣ(open casette)であってもよいし、基板を密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)や、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドであってもよい。
【００５１】
インターフェイスＩＦは、基板処理装置３０と図外の露光装置との間で基板の授受を行う機能を有する。また、インターフェイスＩＦは、図時は省略するが、露光装置との受け渡しタイミングの調整を行うべく、露光前後の基板を一時的にストックする機能を有している。
【００５２】
また基板処理装置３０は、基板に処理を行うための複数の処理ユニットを備えており、そのうちの一部が第１処理部群ＰＧ１を構成し、残部が第２処理部群ＰＧ２を構成する。図９は、第１処理部群ＰＧ１および第２処理部群ＰＧ２の構成を示す図である。第１処理部群ＰＧ１は、塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２と、その上方に３列３段に積層された熱処理ユニットとから構成されている。この塗布処理ユニットＳＣ１およびＳＣ２が、本実施の形態に係る塗布処理部１により構成されるものである。
【００５３】
なお、図９においては、図示の便宜上処理ユニットを平面的に配置しているが、実際にはこれらは高さ方向（ｚ軸方向）に積層されているものである。
【００５４】
熱処理ユニットとしては、下から順に冷却ユニットＣＰ１、密着強化ユニットＡＨ、加熱ユニットＨＰ１が積層された列と、冷却ユニットＣＰ２、加熱ユニットＨＰ２、加熱ユニットＨＰ３が積層された列と、冷却ユニットＣＰ３、加熱ユニットＨＰ４、加熱ユニットＨＰ５が積層された列とが設けられている。
【００５５】
同様に、第２処理部群ＰＧ２は、現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２とその上方に３列３段に積層された熱処理ユニットとから構成されている。現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２は、露光後の基板上に現像液を供給することによって現像処理を行う、いわゆるスピンデベロッパである。熱処理ユニットとしては、下から順に冷却ユニットＣＰ４、露光後ベークユニットＰＥＢ、加熱ユニットＨＰ６が積層された列と、冷却ユニットＣＰ５、加熱ユニットＨＰ７、加熱ユニットＨＰ８が積層された列と、冷却ユニットＣＰ６、加熱ユニットＨＰ９、加熱ユニットＨＰ１０が積層された列とが設けられている。
【００５６】
加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ１０は、基板を加熱して所定の温度にまで昇温する、いわゆるホットプレートである。また、密着強化ユニットＡＨおよび露光後ベークユニットＰＥＢもそれぞれレジスト塗布処理前および露光直後に基板を加熱する加熱ユニットである。冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ６は、基板を冷却して所定の温度にまで降温するとともに、基板を当該所定の温度に維持する、いわゆるクールプレートである。
【００５７】
なお、塗布処理ユニットおよび現像処理ユニットの直上には、温湿度の管理されたクリーンエアーのダウンフローを形成するフィルタファンユニットＦＦＵが設けられている。また、図示を省略しているが、搬送ロボットＴＲが配置された搬送空間の上方にも、フィルタファンユニットが設けられている。
【００５８】
＜第２の実施の形態＞
塗布処理部１において、吐出口５の近傍におけるレジスト液Ｒの付着または滞留を抑制する態様、およびレジスト液Ｒの吐出の安定化を確保する態様は、第１の実施の形態の場合に限定されない。以下、異なる態様について説明する。
【００５９】
＜吐出補助手段によるスムーズな吐出の確保＞
ノズル３の吐出口５におけるレジスト液Ｒの付着または滞留を抑制する方法は、上述の場合に限定されない。本実施の形態においては、ノズル３の底部の形状が、従来例と同様の平面であっても、レジスト液Ｒの付着または滞留を抑制することが可能である。以下にこれを説明する。
【００６０】
図１０は、吐出口５の近傍に吐出補助針４１を設けることにより、吐出口５の近傍におけるレジスト液Ｒの付着または滞留を抑制する場合について説明する図である。図１０（ａ）は、図２（ａ）と同様に、従来のノズル３の底部において、吐出口５の近傍にレジスト液Ｒが付着または滞留している様子を示している。これについては既述している。
【００６１】
本実施の形態においては、図１０（ｂ）に示すように、吐出口５の近傍に吐出補助針４１を設けることにより、レジスト液Ｒの付着または滞留を抑制する。吐出補助針４１は針状の先端を有しており、当該先端がノズル３の吐出口５に近接しつつも、吐出口５の鉛直方向真下からはずれた位置にくるように配置される。
【００６２】
このように吐出補助針４１を配置した状態でレジスト液Ｒの吐出を開始すると、吐出開始当初は図１０（ａ）のようにレジスト液Ｒの付着または滞留が生ずることにより付着液滴Ｒａ３が成長し始めるが、この付着液滴Ｒ３ａが近接して配置されている吐出補助針４１の先端に接触すると、表面張力によって保たれていた付着液滴Ｒａ３が、図１０（ｂ）のように、その表面張力を失うことによって破壊される。表面張力を失った液滴の一部は、吐出補助針４１に付着する液滴Ｒｂ３となるが、レジスト液Ｒは、一定流量で供給されているので、吐出口５の近傍に付着する液滴に妨害されることなく、安定かつ連続した柱状の液柱Ｒｃ３として吐出されることになる。
【００６３】
なお、付着液滴Ｒａ３の破壊を容易にするためには、ノズル３の底面を形成する物質よりもレジスト液Ｒがぬれやすい物質、すなわち、レジスト液Ｒのぬれ角が小さくなる物質、あるいは表面張力の大きな物質を、吐出補助針４１に用いることが望ましい。
【００６４】
また、付着液滴Ｒａ３の成長度合いは、レジスト液Ｒの吐出流量や、レジスト液Ｒの組成等によっても変動するので、吐出補助針４１をより効果的に作用させるために、その位置を調整することが可能な構成であってもよい。この場合、安定した吐出が確保された時点で、吐出補助針４１を吐出口５の近傍から退避させることができる態様であってもよい。
【００６５】
＜コイルばね状配管＞
第１の実施の形態では、配管１４の振動等による吐出の不安定化を提言するために、アキュムレータ２１を設けていたが、本実施の形態においては、配管そののものが振動を吸収する構造を備えるものとする。
【００６６】
図１１は、本実施の形態におけるポンプ１２とノズル３との間の配管１４について説明するための図である。本実施の形態においては、配管１４の一部を、コイルばねの如き形状を有するコイルばね状配管１４Ｓにて構成している。このような構成を採用することにより、ノズル３の移動に配管１４に伴い生じる振動等が配管１４自身によって吸収されるので、内部のレジスト液Ｒの供給流量に対するノズル３の動作の影響が、抑制されることになる。
【００６７】
＜変形例＞
上述の実施の形態においては、基板Ｗが保持されつつ移動することにより、ノズル３との相対移動を行っていたが、基板Ｗは制止したままでノズル３が１ステップずつ塗布と移動を繰り返すことにより塗布を行う構成であってもよい。
【００６８】
スキャン塗布後の液膜を乾燥チャンバ６にて乾燥させず、他の処理ユニットに受け渡した後に乾燥させる構造であってもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１ないし請求項１０の発明によれば、駆動手段によって処理液吐出手段を相対的に移動させつつ処理液吐出口から処理液を吐出させることで基板上への処理液の連続的塗布を行う、いわゆる処理液のスキャン塗布を行う基板処理装置において、安定な処理液の吐出が実現できる。
【００７１】
特に、請求項１ないし請求項５の発明によれば、処理液の吐出時に処理液吐出口に付着する処理液の液滴を破壊することにより、液滴の付着または滞留を抑制することができる。
【００７２】
また、請求項６の発明によれば、処理液吐出手段からの処理液の吐出が安定してから基板に対する処理液の塗布を開始するので、基板上に一定の幅および膜厚を有する液膜を形成することができる。
【００７３】
また、請求項７および請求項８の発明によれば、処理液を供給する配管の移動に伴う処理液の供給流量の変動を抑制することができる。
【００７４】
特に、請求項７の発明によれば、処理液の供給圧力を緩衝することにより、処理液の供給流量の変動を抑制することができる。
【００７５】
特に、請求項８の発明によれば、振動を吸収する構造を配管に採用することにより、処理液を供給する配管の移動に伴う処理液の供給流量の変動を抑制することができる。
また、請求項９の発明によれば、処理液の吐出時に処理液吐出口の近傍に液滴が付着または滞留することを回避でき、安定な吐出の開始が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の塗布処理部１の概要を示す図である。
【図２】ノズルからのレジスト液の吐出の様子を模式的に示す図である。
【図３】ノズル３の先端近傍の様子について説明する図である。
【図４】塗布処理部１のうち、レジスト液Ｒの供給に関わる部分の概略を示す図である。
【図５】時間とノズル３からのレジスト液Ｒの吐出量との関係を示す図である。
【図６】ノズル３と配管１４との接合部分について説明する図である。
【図７】アキュムレータ２１の機能の概略を説明する図である。
【図８】基板処理装置３０の構成の概略を示す図である。
【図９】第１処理部群ＰＧ１および第２処理部群ＰＧ２の構成を示す図である。
【図１０】吐出口５の近傍に吐出補助針４１を設けることにより、吐出口５の近傍におけるレジスト液Ｒの付着または滞留を抑制する場合について説明する図である。
【図１１】ポンプ１２とノズル３との間の配管１４について説明するための図である。
【図１２】スキャン塗布の概念を説明する図である。
【符号の説明】
１  塗布処理部
１０  駆動部
１４  配管
１４Ｍ  可動部分
１４Ｓ  コイルばね状配管
２  保持部
２１  アキュムレータ
２２  シェル
２３  ベローズ
３、３ａ、３ｂ  ノズル
３０  基板処理装置
４  ノズル駆動部
４Ｂ  ベルト
４１  吐出補助針
５、５ａ、５ｂ  吐出口
６  乾燥チャンバ
７  載置部
８  支持ピン
９  カバー
Ｆ  目的吐出量
Ｒ  レジスト液
Ｗ  基板
【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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