(57)【要約】【課題】膜厚均一性を向上させること。【解決手段】実施形態に係る塗布装置は、アームと、スライド部と、流体吐出部と、制御部とを備える。アームは、先端部が基板の板面に沿って水平方向に移動可能に設けられる。スライド部は、アームの先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持され、自由状態において下方へ付勢されるように設けられる。流体吐出部は、スライド部に接続され、基板へ向けて流体を吐出する。制御部は、基板へ向けて塗布液を吐出するノズルの先端と基板の間隙を、流体吐出部から吐出される流体の吐出圧によって制御する。【選択図】図１Ｄ
2017023965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が基板の板面に沿って水平方向に移動可能に設けられたアームと、
前記アームの先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持され、自由状態において下方へ付勢されるように設けられたスライド部と、
前記スライド部に接続され、前記基板へ向けて流体を吐出する流体吐出部と、
前記基板へ向けて塗布液を吐出するノズルの先端と前記基板の間隙を、前記流体吐出部から吐出される前記流体の吐出圧によって制御する制御部と
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記流体吐出部は、
前記流体の吐出方向が前記スライド部のスライド方向と同軸となるように配置されること
を特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記スライド部は、自由状態において自重によって下方に付勢されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記アームおよび前記スライド部の間を緩衝する緩衝器
をさらに備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記緩衝器は、
前記アームおよび前記スライド部の間をバネ作用によって緩衝し、
前記スライド部は、
自由状態において前記バネ作用によって下方に付勢されていること
を特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記流体吐出部の吐出口と前記ノズルのノズル口とは同一体であって、
前記流体は前記塗布液であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項７】
前記流体吐出部の吐出口と前記ノズルのノズル口とは別体であって、
前記流体は気体であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項８】
前記流体吐出部の吐出口は、
前記ノズルのノズル口に対し、前記アームが移動した場合の前記ノズル口の移動方向に先行する位置に配置されていること
を特徴とする請求項７に記載の塗布装置。
【請求項９】
先端部が基板の板面に沿って水平方向に移動可能に設けられたアームと、前記アームの先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持され、自由状態において下方へ付勢されるように設けられたスライド部と、前記スライド部に接続され、前記基板へ向けて流体を吐出する流体吐出部とを備える塗布装置を用い、前記基板へ向けて塗布液を吐出するノズルの先端と前記基板の間隙を、前記流体吐出部から吐出される前記流体の吐出圧によって制御する制御工程
を含むことを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、塗布装置および塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハやガラス基板等の基板に対して塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
塗布装置の行う塗布処理においては、高品質性の観点から、形成される塗布膜の膜厚が基板全体に亘って均一であることが求められるが、半導体製品等のさらなる高スペック化や微細化が進むのにともなって、その要求は従来より強いものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には、膜厚均一性を向上させるうえでさらなる改善の余地がある。
【０００６】
具体的には、膜厚均一性を向上させるうえでは、塗布液を吐出するノズルと基板の間隙（以下、「ギャップ」と言う）を一定に保つことが重要となるが、基板はたとえば反り等が生じている場合があり、その平面度は必ずしも一定でない。上述した従来技術では、かかる点に対応しようとすれば、たとえば基板に対するノズルの高さ位置を逐次高精度に計測してフィードバックするといった複雑な制御等を要してしまう。
【０００７】
実施形態の一態様は、膜厚均一性を向上させることができる塗布装置および塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係る塗布装置は、アームと、スライド部と、流体吐出部と、制御部とを備える。アームは、先端部が基板の板面に沿って水平方向に移動可能に設けられる。スライド部は、アームの先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持され、自由状態において下方へ付勢されるように設けられる。流体吐出部は、スライド部に接続され、基板へ向けて流体を吐出する。制御部は、基板へ向けて塗布液を吐出するノズルの先端と基板の間隙を、流体吐出部から吐出される流体の吐出圧によって制御する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、膜厚均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係る塗布手法の概要を示す図（その１）である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本実施形態に係る塗布手法の概要を示す図（その２）である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本実施形態に係る塗布手法の概要を示す図（その３）である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本実施形態に係る塗布手法の概要を示す図（その４）である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す平面模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、塗布装置の概略構成を示す側面模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、塗布装置の概略構成を示す平面模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、ノズルの支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その１）である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ノズルの支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その２）である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ノズルの支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その３）である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、ノズルの支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その４）である。
【図５Ａ】図５Ａは、変形例に係るノズルの支持構造およびその動きを示す模式図（その１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、変形例に係るノズルの支持構造およびその動きを示す模式図（その２）である。
【図６Ａ】図６Ａは、第２の実施形態に係るノズルの支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その１）である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２の実施形態に係るノズルの支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その２）である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２の実施形態の変形例に係るノズルの支持構造およびその動きを示す模式図（その１）である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２の実施形態の変形例に係るノズルの支持構造およびその動きを示す模式図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する塗布装置および塗布方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
なお、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きをＺ軸の正方向とする直交座標系を示す場合がある。
【００１３】
＜０．はじめに＞
まず、図１Ａ〜図１Ｄを参照して、本実施形態に係る塗布手法の概要について説明する。図１Ａ〜図１Ｄは、本実施形態に係る塗布手法の概要の説明図（その１）〜（その４）である。
【００１４】
図１Ａに示すように、本実施形態に係る塗布手法では、基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）に対する塗布液Ｌ（図１Ｄ以降参照）の塗布を、スパイラル塗布によって行うものとする。
【００１５】
スパイラル塗布は、ウェハＷの中心部ＣＰの上方へ塗布液Ｌを吐出するノズル５４を位置付けた後、ウェハＷを回転させつつ（図中の矢印１０１参照）、ノズル５４をウェハＷの径方向へ移動させながら（図中の矢印１０２参照）、ノズル５４から塗布液Ｌを吐出して、ウェハＷの全面に螺旋状に塗布液Ｌを塗布するものである。
【００１６】
なお、塗布液Ｌとしては、たとえばレジスト膜形成用のレジスト液や、ポリイミド膜形成用のポリイミド液、接着剤等を挙げることができる。
【００１７】
かかるスパイラル塗布により、ウェハＷにおける面方向の均一性は容易に保ちやすい。また、垂直方向、すなわち膜厚方向の均一性（膜厚均一性）は、ノズル５４の先端とウェハＷの間のギャップｇを一定に保つことで向上させることが可能となる。
【００１８】
ただし、ウェハＷは、反り等が生じている場合もあり、その平面度は各ウェハＷによってまちまちである。このため、ギャップｇを一定に保つうえでは、ノズル５４の高さ位置を逐次制御するよりも、ウェハＷ側からギャップｇを保ちつつ相対的にノズル５４の高さ位置を変化させられる方が好ましい。
【００１９】
そこで、本実施形態では、図１Ｂに示すように、ノズル５４を支持するアーム５５３が、ノズル５４を鉛直方向にスライド自在となるように支持することとした（図中の矢印１０３参照）。
【００２０】
つづいて、図１Ｃに示すように、本実施形態では、ノズル５４をウェハＷの表面へ当接させてギャップｇを一旦０としたうえで、図１Ｄに示すように、ノズル５４から一定圧で塗布液Ｌを吐出させることによってギャップｇを確保することとした。
【００２１】
すなわち、本実施形態では、塗布液ＬがウェハＷを押す力の反作用によってノズル５４を浮上させることによってギャップｇを確保する。これにより、前述のようにスライド自在に設けられたノズル５４は、ギャップｇを保ちつつ、ウェハＷの板面に応じて自然と上げ下げされることとなる。
【００２２】
したがって、本実施形態によれば、ノズル５４の高さ位置を逐次制御し、ウェハＷの板面に応じてアーム５５３を昇降させることでギャップｇを確保するような複雑な制御を行う必要がない。また、塗布液Ｌの吐出圧を一定に保つ制御を行うだけで自然とギャップｇは精度よく保たれることとなる。すなわち、本実施形態によれば、膜厚均一性を向上させることができる。
【００２３】
なお、ここでは、塗布液Ｌの吐出圧による場合を説明したが、塗布液Ｌではなく他の流体の吐出圧によってギャップｇを確保してもよい。かかる変形例は、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂを参照して後述することとする。
【００２４】
以下、本実施形態に係る塗布手法を適用した塗布装置５０について具体的に説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
＜１．基板処理システムの構成＞
図２は、本実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す平面模式図である。図２に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００２６】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウェハＷを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００２７】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
【００２８】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００２９】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
【００３０】
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００３１】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００３２】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００３３】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００３４】
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００３５】
なお、処理ユニット１６では、たとえばレジスト膜といった膜形成用の塗布液ＬをウェハＷへ塗布する塗布処理や、塗布液Ｌを硬化させるための加熱処理等が行われる。本実施形態では、処理ユニット１６のうちの少なくともいずれかが塗布処理を行う塗布装置５０であるものとする。
【００３６】
＜２．塗布装置の構成＞
次に、この塗布装置５０の概略構成について、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａは、塗布装置５０の概略構成を示す側面模式図である。図３Ｂは、塗布装置５０の概略構成を示す平面模式図である。
【００３７】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、塗布装置５０は、チャンバ５１と、保持部５２と、回転機構５３と、ノズル５４と、移動機構５５と、カップ５６とを備える。
【００３８】
チャンバ５１は、保持部５２、回転機構５３、ノズル５４、移動機構５５およびカップ５６を収容する。なお、チャンバ５１の天井部には、図示略のＦＦＵ（Fan  Filter  Unit）が設けられる。ＦＦＵは、チャンバ５１内にダウンフローを形成する。
【００３９】
保持部５２は、チャンバ５１の略中央に設けられる。保持部５２は、たとえばバキュームチャックであり、ウェハＷを水平に吸着保持する。回転機構５３は、保持部５２を鉛直軸まわりに回転させる。これにより、保持部５２に保持されたウェハＷが、水平方向に回転する。
【００４０】
ノズル５４は、バルブや流量調節器、加圧装置等を含む供給機器群５４１を介して塗布液供給源５４２に接続されており、塗布液供給源５４２から供給される塗布液ＬをウェハＷへ向けて吐出する。塗布液供給源５４２内の塗布液Ｌは、供給機器群５４１に含まれる加圧装置によって加圧されてノズル５４へ送り出される。
【００４１】
なお、塗布液Ｌには、塗布液Ｌの粘性を低下させて塗布液ＬをウェハＷ上に塗り広げやすくするために、たとえば溶剤が混合される場合がある。
【００４２】
また、図３Ｂに示すように、ノズル５４は移動機構５５に接続される。移動機構５５は、レール５５１と、ベース部５５２と、アーム５５３とを備える。
【００４３】
レール５５１は、チャンバ５１の底部に水平方向に沿って敷設される。ベース部５５２は、レール５５１上を移動するための図示略の水平移動機構と、アーム５５３を昇降させるための図示略の昇降移動機構とを備える。
【００４４】
アーム５５３は、基端部がベース部５５２に接続され、先端部においてノズル５４を支持する。ノズル５４の具体的な支持構造については、図４Ａ以降を参照して後述する。
【００４５】
上記のように構成された移動機構５５は、ベース部５５２の水平移動機構を用いてベース部５５２をレール５５１に沿って移動させることにより、アーム５５３先端部のノズル５４をウェハＷの板面に沿って水平方向に移動させる。
【００４６】
また、移動機構５５は、ベース部５５２の昇降移動機構を用いてアーム５５３を昇降させることにより、アーム５５３先端部のノズル５４を鉛直方向（ここでは、Ｚ軸方向）に昇降させる。
【００４７】
カップ５６は、保持部５２に保持されたウェハＷの周囲を取り囲むように配置され、保持部５２の回転によってウェハＷの外方へ飛散する塗布液Ｌを受け止める。
【００４８】
カップ５６の底部には、排液口５６１が形成されており、カップ５６によって受け止められた塗布液Ｌは、かかる排液口５６１から塗布装置５０の外部へ排出される。あわせてカップ５６の底部には、前述のＦＦＵから供給されるダウンフローガスを塗布装置５０の外部へ排出する排気口５６２が形成される。
【００４９】
＜３．ノズルの支持構造およびその具体的動作＞
次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、ノズル５４の支持構造およびその動きについてより具体的に説明する。図４Ａ〜図４Ｄは、ノズル５４の支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その１）〜（その４）である。
【００５０】
図４Ａに示すように、ノズル５４は、アーム５５３の先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持される（図中の矢印４０１参照）。具体的には、ノズル５４は、アーム５５３の先端部において支持部５５４およびスライド部５５５により支持される。
【００５１】
支持部５５４は、鉛直方向に延在する略筒状に形成され、アーム５５３の先端部に設けられる。スライド部５５５は、かかる支持部５５４内を鉛直方向に延在する形状に形成され、支持部５５４内を鉛直方向にスライド自在に設けられる。ノズル５４は、かかるスライド部５５５の下端部に接続される。
【００５２】
なお、スライド部５５５もまた略筒状をなしており、かかるスライド部５５５の中空部はノズル５４のノズル口５４ａに連通している。塗布液Ｌの吐出口となるノズル口５４ａの吐出方向は、図４Ａに示すように、スライド部５５５のスライド方向と同軸となるように配置されることが好ましい。
【００５３】
また、スライド部５５５には、フランジ状に形成され、支持部５５４の上端部に当接してスライド止めとなるストッパ５５５ａが設けられている。
【００５４】
このような支持構造において、スライド部５５５は、外力が付与されない「自由状態」において下方（ここでは、Ｚ軸の負方向）へ付勢されるように設けられている。かかる付勢は、たとえば図４Ｂに示すように、自重によるもので足りる（図中の矢印４０２参照）。
【００５５】
そして、制御部１８（図２参照）は、塗布処理の開始に際し、図４Ｂに示すように、スライド部５５５が自重で付勢されつつ、ノズル５４がウェハＷの表面に当接された状態となるようにアーム５５３を移動させる。すなわち、図１Ａに示したスパイラル塗布であれば、ノズル口５４ａが、ウェハＷの中心部ＣＰ（図１Ａ参照）に位置付くようにアーム５５３を移動させる。
【００５６】
そして、図４Ｃに示すように、制御部１８は、供給機器群５４１を制御して塗布液供給源５４２から塗布液Ｌを供給し、スライド部５５５を介してノズル５４から吐出させる（図中の矢印４０３参照）。
【００５７】
このとき、制御部１８は、塗布液Ｌが一定の吐出圧で吐出されるように、供給機器群５４１を制御する。
【００５８】
ここで、一定の吐出圧は、自重によって付勢されたスライド部５５５およびノズル５４を、塗布液ＬがウェハＷを押す力の反作用として押し戻し、浮上させるとともに（図中の矢印４０４参照）、アーム５５３によりノズル５４が移動する間、ギャップｇを保ち続けることができる圧力である。
【００５９】
なお、かかる吐出圧を制御するための制御値は、たとえば装置の実運用前の検証試験や実験等を得て予め規定され、記憶部１９（図２参照）に記憶される。
【００６０】
このようなノズル５４の支持構造およびその動きにより、ノズル５４の高さ位置は、塗布液ＬがウェハＷを押す力の反作用に基づき、ギャップｇを保ちつつ相対的に自然に上げ下げされることとなる。
【００６１】
したがって、ウェハＷに反り等が生じ、ウェハＷの板面が水平ではない場合であっても、かかるウェハＷの板面に応じ相対的に、ギャップｇを確保しながら塗布液ＬをウェハＷへ吐出させることができる。すなわち、膜厚均一性を向上させるのに資することができる。
【００６２】
また、このように本実施形態によれば、ノズル５４の高さ位置は、塗布液Ｌの吐出圧により、ギャップｇを保ちつつ相対的に自然に上げ下げされるので、たとえばノズル５４の高さ位置を逐次計測するといった計測機能のための構成部品等を含む必要がない。
【００６３】
したがって、低コスト化に資することができるのは無論のこと、シンプルな構成で容易に膜厚均一性の向上を図るのに資することができる。
【００６４】
なお、図４Ｂを参照した説明では、スライド部５５５が自由状態において自重のみにより下方へ付勢される例を挙げたが、たとえば確保したいギャップｇに応じて自重以上の付勢力を付加したい場合には、図４Ｄに示すようにストッパ５５５ａに錘ｗｇを取り付ける等することによって、塗布液Ｌの吐出圧に対抗する付勢力を調整することができる（図中の矢印４０５参照）。
【００６５】
ところで、これまでは、塗布液Ｌの吐出圧によってノズル５４を浮上させる場合を例に挙げたが、ノズル５４を浮上させる圧力を付与する流体は塗布液Ｌに限られない。たとえば、ドライエア等の気体を用いてもよい。次に、図５Ａおよび図５Ｂを参照し、かかる気体を用いた変形例について説明する。
【００６６】
＜４．変形例に係るノズルの支持構造およびその具体的動作＞
図５Ａおよび図５Ｂは、変形例に係るノズル５４の支持構造およびその動きを示す模式図（その１）および（その２）である。
【００６７】
図５Ａに示すように、変形例に係るノズル５４の支持構造では、スライド部５５５の下端部には、塗布液Ｌを吐出するノズル５４ではなく、ノズル５８が接続される。ノズル５４は、リンク５７を介して一体に、ノズル５８に並設される。
【００６８】
具体的には、図５Ｂに示すように、ノズル５８は、バルブや流量調節器、加圧装置等を含む供給機器群５８１を介してエア供給源５８２に接続されている。ノズル５４は前述のように、供給機器群５４１を介して塗布液供給源５４２に接続されている。
【００６９】
このような支持構造において、制御部１８（図２参照）は、図５Ａに示すように、塗布処理の開始に際し、スライド部５５５が自重で付勢されつつ、ノズル５８およびノズル５４がウェハＷの表面に当接された状態となるようにアーム５５３を移動させる。なお、前述のスパイラル塗布であれば、ノズル５４のノズル口５４ａが、ウェハＷの中心部ＣＰ（図１Ａ参照）に位置付くようにアーム５５３を移動させる。
【００７０】
そして、図５Ｂに示すように、制御部１８は、供給機器群５８１を制御してエア供給源５８２からエアを供給し、スライド部５５５を介してノズル５８から吐出させる（図中の矢印５０１参照）。
【００７１】
このとき、制御部１８は、エアが一定の吐出圧で吐出されるように供給機器群５８１を制御し、エアによりウェハＷを押す力の反作用でノズル５８およびこれと一体に並設されたノズル５４を浮上させる（図中の矢印５０２参照）。
【００７２】
そして、制御部１８は、供給機器群５４１を制御してノズル５４から塗布液Ｌを吐出させるとともに（図中の矢印５０３参照）、アーム５５３によりノズル５４が移動する間、ノズル５８からのエアの吐出圧でギャップｇを確保させる。
【００７３】
なお、このようにノズル５８からのエアの吐出圧で専らギャップｇを確保することによって、制御部１８は、塗布液Ｌの吐出については独立した個別の制御を行うことができる。すなわち、ギャップｇによって膜厚均一性を保ちつつ、たとえばウェハＷの周縁部といった塗布液Ｌの塗布に細かい変化をつけることが要求される場合等に有用となる。
【００７４】
一方、ノズル５８からのエアの吐出圧と、ノズル５４からの塗布液Ｌの吐出圧との双方を制御することによって、ギャップｇを確保してもよい。これにより、ギャップｇをノズル５８およびノズル５４の二点支持によって確保することとなるので、ギャップｇの言わば強度を上げることができる。
【００７５】
なお、図５Ｂに示すように、エアを吐出するノズル５８のノズル口は、塗布液Ｌを吐出するノズル５４のノズル口５４ａに対し、アーム５５３が移動した場合のノズル口５４ａの移動方向に先行する位置に配置されていることが好ましい。これにより、エアにより乱すことなく塗布液Ｌを塗布することができる。
【００７６】
また、図５Ａおよび図５Ｂでは、エアを吐出するノズル５８の吐出方向が、スライド部５５５のスライド方向と同軸となるように配置され、塗布液Ｌを吐出するノズル５４がこれに並設される場合を例に挙げたが、ノズル５８とノズル５４の配置関係は逆であってもよい。
【００７７】
上述してきたように、第１の実施形態に係る塗布装置５０は、アーム５５３と、スライド部５５５と、ノズル５４または５８（「流体吐出部」の一例に相当）と、制御部１８とを備える。
【００７８】
アーム５５３は、先端部がウェハＷ（「基板」の一例に相当）の板面に沿って水平方向に移動可能に設けられる。スライド部５５５は、アーム５５３の先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持され、自由状態において下方へ付勢されるように設けられる。
【００７９】
ノズル５４または５８は、スライド部５５５に接続され、ウェハＷへ向けて塗布液Ｌまたはエア（「流体」の一例に相当）を吐出する。制御部１８は、ウェハＷへ向けて塗布液Ｌを吐出するノズル５４の先端とウェハＷのギャップｇ（「間隙」の一例に相当）を、ノズル５４または５８から吐出される塗布液Ｌまたはエアの吐出圧によって制御する。
【００８０】
したがって、第１の実施形態に係る塗布装置５０によれば、膜厚均一性を向上させることができる。
【００８１】
ところで、上述した第１の実施形態では、ノズル５４あるいはノズル５８の支持構造につき、アーム５５３に対しスライド部５５５が単にスライドする点を述べたが、かかる支持構造に緩衝器であるバッファＢＦを含み、アーム５５３およびスライド部５５５の間を緩衝することとしてもよい。かかる場合を第２の実施形態として、次に説明する。
【００８２】
（第２の実施形態）
＜５．第２の実施形態に係るノズルの支持構造およびその具体的動作＞
図６Ａおよび図６Ｂは、第２の実施形態に係るノズル５４の支持構造およびその動きを示す略断面模式図（その１）および（その２）である。第２の実施形態は、ノズル５４の支持構造にバッファＢＦを含む。バッファＢＦはバネ作用によってアーム５５３およびスライド部５５５の間を緩衝するものとする。
【００８３】
なお、バネ作用を利用する方式としては種々の方式が考えられるが、スライド部５５５のストローク長に関わりなく一定の力で反発することができ、高精度にスライド部５５５をスライドさせられるという点で磁石バネ方式が好適である。そこで、第２の実施形態では、バッファＢＦが磁石バネ方式であるものとする。
【００８４】
また、第２の実施形態の説明では、第１の実施形態と共通する構成要素については説明を簡略化するかあるいは省略する場合がある。
【００８５】
図６Ａに示すように、第２の実施形態に係るノズル５４の支持構造は、バッファＢＦを含む。バッファＢＦは、支持部５５４と、かかる支持部５５４に対し矢印６０１の方向にスライド可能に設けられたスライド部５５５との間に、磁石ｍ１，ｍ２を有して構成される。
【００８６】
磁石ｍ１は、たとえばリング状に形成され、支持部５５４の内周に沿って組み込まれる。磁石ｍ２もまた、たとえばリング状に形成され、スライド部５５５の外周に沿って、磁石ｍ１よりも上方にずらした位置に組み込まれる。
【００８７】
かかる位置関係により、磁石ｍ１，ｍ２の間に斜め方向の磁力線が発生し、スライド部５５５が下方へ戻ろうとする力を発生させる。すなわち、本実施形態では、スライド部５５５は、自由状態において下方へ磁気復帰力によって付勢されるように設けられている（図中の矢印６０２参照）。
【００８８】
また、スライド部５５５の下端部には、リンク５７を介して一体に、塗布液Ｌを吐出するノズル５４が接続される。
【００８９】
このような支持構造を用い、制御部１８（図２参照）は、第１の実施形態に示したのと同様の制御を行うこととなる。すなわち、制御部１８は、塗布処理の開始に際し、図６Ａに示すように、スライド部５５５が磁気復帰力で付勢されつつ、ノズル５４がウェハＷの表面に当接された状態となるようにアーム５５３を移動させる。
【００９０】
そして、制御部１８は、図６Ｂに示すように、供給機器群５４１を制御して塗布液供給源５４２から塗布液Ｌを供給し、ノズル５４と一体のスライド部５５５を浮上させ、かつ、ノズル５４が移動する間ギャップｇを保ち続けることができる一定の吐出圧で、ノズル５４から塗布液Ｌを吐出させる（図中の矢印６０３，６０４参照）。
【００９１】
このような第２の実施形態に係るノズル５４の支持構造およびその動きによっても、ノズル５４の高さ位置は、塗布液ＬがウェハＷを押す力の反作用に基づき、ギャップｇを保ちつつ相対的に自然に上げ下げされることとなる。
【００９２】
したがって、ウェハＷに反り等が生じ、ウェハＷの板面が水平ではない場合であっても、かかるウェハＷの板面に応じ相対的に、ギャップｇを確保しながら塗布液ＬをウェハＷへ吐出させることができる。すなわち、膜厚均一性を向上させるのに資することができる。
【００９３】
また、第２の実施形態によれば、ノズル５４の支持構造はバッファＢＦを含むので、たとえばスライド部５５５のストッパ５５５ａが支持部５５４の上端部に当接したり、ノズル５４がウェハＷに当接したりする際の衝撃等によって、ウェハＷの処理結果に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。
【００９４】
ところで、図５Ａおよび図５Ｂを参照し、上述した第１の実施形態の変形例と同様に、第２の実施形態においても、ノズル５４を浮上させる圧力を付与する流体に、ドライエア等の気体を用いることができる。次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照し、かかる場合の変形例について説明する。
【００９５】
＜６．第２の実施形態の変形例に係るノズルの支持構造およびその具体的動作＞
図７Ａおよび図７Ｂは、第２の実施形態の変形例に係るノズル５４の支持構造およびその動きを示す模式図（その１）および（その２）である。なお、図７Ａおよび図７Ｂは、既に参照した図５Ａおよび図５Ｂに対応しているため、説明を一部簡略化する。
【００９６】
図７Ａに示すように、本実施形態の変形例に係るノズル５４の支持構造では、スライド部５５５の下端部には、ノズル５８が接続される。ノズル５４は、リンク５７を介して一体に、ノズル５８に並設される。
【００９７】
具体的には、図７Ｂに示すように、ノズル５８は、供給機器群５８１を介してエア供給源５８２に接続され、ノズル５４は前述のように、供給機器群５４１を介して塗布液供給源５４２に接続されている。
【００９８】
制御部１８（図２参照）は、図７Ａに示すように、塗布処理の開始に際し、スライド部５５５が磁気復帰力で付勢されつつ、ノズル５８およびノズル５４がウェハＷの表面に当接された状態となるようにアーム５５３を移動させる。
【００９９】
そして、図７Ｂに示すように、制御部１８は、供給機器群５８１を制御してエア供給源５８２からエアを供給し、スライド部５５５を介してノズル５８から一定の吐出圧で吐出させる（図中の矢印７０１参照）。これにより、エアがウェハＷを押す力の反作用でノズル５８およびこれと一体に並設されたノズル５４を浮上させる（図中の矢印７０２参照）。
【０１００】
そして、制御部１８は、供給機器群５４１を制御してノズル５４から塗布液Ｌを吐出させる（図中の矢印７０３参照）。また、ノズル５８から吐出されるエアは、その吐出圧で、アーム５５３によりノズル５４が移動する間ギャップｇを確保させる。
【０１０１】
なお、ノズル５８からのエアの吐出圧およびノズル５４からの塗布液Ｌの吐出圧を併用して、ギャップｇを確保するよう制御してもよい。また、ノズル５８とノズル５４の配置関係は、ノズル５８のノズル口が、ノズル５４のノズル口５４ａに対し、ノズル口５４ａの移動方向に先行する位置に配置されていれば、逆であってもよい。
【０１０２】
上述してきたように、第２の実施形態に係る塗布装置５０は、アーム５５３と、スライド部５５５と、ノズル５４または５８（「流体吐出部」の一例に相当）と、制御部１８とを備える。
【０１０３】
アーム５５３は、先端部がウェハＷ（「基板」の一例に相当）の板面に沿って水平方向に移動可能に設けられる。スライド部５５５は、アーム５５３の先端部に対し鉛直方向にスライド可能に支持され、自由状態において下方へ付勢されるように設けられる。
【０１０４】
ノズル５４または５８は、スライド部５５５に接続され、ウェハＷへ向けて塗布液Ｌまたはエア（「流体」の一例に相当）を吐出する。制御部１８は、ウェハＷへ向けて塗布液Ｌを吐出するノズル５４の先端とウェハＷのギャップｇ（「間隙」の一例に相当）を、ノズル５４または５８から吐出される塗布液Ｌまたはエアの吐出圧によって制御する。
【０１０５】
また、第２の実施形態に係る塗布装置５０は、バッファＢＦ（「緩衝器」の一例に相当）をさらに備える。バッファＢＦは、アーム５５３とスライド部５５５の間を緩衝する。
【０１０６】
したがって、第２の実施形態に係る塗布装置５０によれば、膜厚均一性を向上させることができる。また、衝撃等によって、ウェハＷの処理結果に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。
【０１０７】
＜７．その他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態では、塗布の形態がスパイラル塗布である場合を例に挙げたが、各実施形態は、スパイラル塗布に限らず、ＣＡＰ塗布等種々の塗布形態に適用することが可能である。
【０１０８】
また、上述した各実施形態では、塗布の開始に際し、ノズル５４がウェハＷに当接され、ギャップｇを一旦０とする場合を例に挙げたが、ウェハＷの汚損等を防ぐうえで、必ずしも当接させなくともよい。すなわち、塗布の開始に際し、ウェハＷの表面からオフセットされた規定の初期高さ位置へノズル５４を位置付けることとしてもよい。
【０１０９】
また、上述した各実施形態では、ノズル５８から吐出される気体がドライエアである場合を例に挙げたが、これに限らず、たとえばＮ２等の不活性ガス等を用いることとしてもよい。
【０１１０】
また、上述した第２の実施形態では、バッファＢＦが磁石バネ方式である場合を例に挙げたが、無論磁石バネ方式に限られるものではなく、たとえば金属バネ方式等であってもよい。また、バネ作用を利用したものに限らず、たとえば気体や液体の流体圧等を利用したものであってもよい。
【０１１１】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  基板処理システム
２  搬入出ステーション
３  処理ステーション
４  制御装置
１６  処理ユニット
１８  制御部
５０  塗布装置
５４，５８  ノズル
５４ａ  ノズル口
５５３  アーム
５５４  支持部
５５５  スライド部
ＢＦ  バッファ
Ｌ  塗布液
Ｗ  ウェハ
【図１Ａ】
2017023965.tif 000003
【図１Ｂ】
2017023965.tif 000004
【図１Ｃ】
2017023965.tif 000005
【図１Ｄ】
2017023965.tif 000006
【図２】
2017023965.tif 000007
【図３Ａ】
2017023965.tif 000008
【図３Ｂ】
2017023965.tif 000009
【図４Ａ】
2017023965.tif 000010
【図４Ｂ】
2017023965.tif 000011
【図４Ｃ】
2017023965.tif 000012
【図４Ｄ】
2017023965.tif 000013
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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