(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、
それぞれが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複数の処理液吐出手段と、
前記複数の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複数の処理液吐出手段とを相対的に移動させる駆動手段と、
を含む塗布処理部を備え、
前記複数の処理液吐出手段が、所定の仮想的中心線と直交する仮想面上で前記仮想的中心線まわりに等間隔で回転対称に配置されてい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、
前記複数の処理液吐出手段のそれぞれの配置位置と、
前記駆動手段による前記基板保持手段と前記処理液吐出手段との相対移動方向とが、
前記複数の処理液吐出手段のそれぞれに備わる処理液吐出口から吐出される前記処理液の前記基板上の走査軌跡が略平行となるように定められることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記塗布処理部が、
前記複数の処理液吐出手段のそれぞれに対する処理液供給流量を制御可能な複数の流量制御手段をさらに含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
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、
複数の処理液吐出口を有し、処理液を当該複数の処理液吐出口のそれぞれ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、
を含む塗布処理部を備え、
前記複数の処理液吐出口が、所定の仮想的中心線と直交する仮想面上で前記仮想的中心線まわりに等間隔で回転対称に配置されており、
前記配管から前記複数の処理液吐出口への前記処理液の供給経路が、前記仮想的中心線に対して回転対称性を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記複数の処理液吐出口それぞれの配置位置と、前記駆動手段による前記基板保持手段と前記処理液吐出手段との相対移動方向とが、前記複数の処理液吐出口のそれぞれから吐出される前記処理液の前記基板上の走査軌跡が略平行となるように定められ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、
を含む塗布処理部を備え、
前記処理液吐出手段と前記駆動手段とを制御して、前記処理液吐出口から前記処理液を吐出させつつ前記基板の表面をインターレース状に複数回走査することにより、前記基板上に等間隔かつ平行な走査軌跡群を得ることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置であって、
各々の走査軌跡群が、前記処理液吐出手段の往復走査の繰返しによって得られることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基板処理装置であって、
走査軌跡群を単位とした折り返し走査が行われ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、
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。
【請求項１０】
処理液吐出口から処理液を連続的に吐出しつつ、基板の表面を走査することによって、前記基板上に前記処理液を塗布する処理を行う方法であって、
前記処理液吐出口から前記処理液を吐出させつつ前記基板の表面を走査し、それによってそれぞれが主走査方向に伸びる複数の走査軌跡からなる第１の走査軌跡群を前記基板上に形成する第１形成工程と、
副走査方向における前記処理液吐出口と前記基板との相対位置を所定ピッチだけずらせる移動工程と、
前記移動工程の後、前記処理液吐出口から前記処理液を吐出させつつ前記基板の表面を走査し、それによってそれぞれが主走査方向に伸びる複数の走査軌跡からなる第２の走査軌跡群を形成する第２形成工程と、
を備え、
前記第１の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡と前記第２の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡とが交互に配列するように前記第１および第２形成工程を行う、
ることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板処理方法であって、
前記第２形成工程の後に、前記移動工程と前記第２形成工程とをさらに所定回数だけ繰り返すことによって、前記第１の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡と複数の前記第２の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡とを順次に配列させる、
ることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の基板処理方法であって、
各々の走査軌跡群が、前記主走査方向における往復走査の繰返しによって得られることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１３】
請求項１０ないし請求項１２のいずれかに記載の基板処理方法であって、
走査軌跡群を単位とした折り返し走査が行われることを特徴とする基板処理方法。
【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部に廃棄される。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９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９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、最終的には略円板状の液膜が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスキャン塗布方法においては、ウェハーの一端から末端まで、線状の液を一筆書きで塗布し液膜を形成するが、その際に用いるノズルが１本だけであるので、処理時間が長くかかってしまっていた。これにより、塗布開始時に形成された液膜と、塗布終了時に形成された液膜とでは、以降の処理に供されるまでの時間に著しい差が生じてしまい、その結果、液膜表面の物性に塗布位置による差がみられたほか、液膜の膜厚には不均一が生じることとなっていた。
【０００７】
なお、レジスト液の吐出流量を増加させること、およびノズルのスキャン速度を下げることにより、一度の直線移動においてノズルが塗布する液膜の幅を大きくし，塗布時間を短縮させることは可能であるが、その場合、ノズルを送るごとに形成されるそれぞれの液膜がなす直線ごとの凹凸が平坦化されにくく、膜厚の均一性が悪化してしまう、という問題がある。なぜならば、一般的に液膜が平坦化される速度（レベリング速度）は、凹凸の波長に依存するからである。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のノズル、もしくは複数の吐出口を設けたノズルを用いた基板処理装置を提供することを第１の目的とする。
【０００９】
なお、単一のノズルに複数の吐出口を備える態様については、特開２００１−１６２２０７に開示されているが、当該開示の態様では、それぞれの吐出口からの吐出流量に配置位置による差異が生じ、吐出の不安定性および液膜の膜厚の不均一を引き起こすという問題がある。本発明においては、これらの問題を解決する基板処理装置を提供することを第２の目的とする。
【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、それぞれが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複数の処理液吐出手段と、前記複数の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複数の処理液吐出手段とを相対的に移動させる駆動手段と、を含む塗布処理部を備え、前記複数の処理液吐出手段が、所定の仮想的中心線と直交する仮想面上で前記仮想的中心線まわりに等間隔で回転対称に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
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、前記複数の処理液吐出手段のそれぞれの配置位置と、前記駆動手段による前記基板保持手段と前記処理液吐出手段との相対移動方向とが、前記複数の処理液吐出手段のそれぞれに備わる処理液吐出口から吐出される前記処理液の前記基板上の走査軌跡が略平行となるように定められることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、前記塗布処理部が、前記複数の処理液吐出手段のそれぞれに対する処理液供給流量を制御可能な複数の流量制御手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４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、複数の処理液吐出口を有し、処理液を当該複数の処理液吐出口のそれぞれ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、を含む塗布処理部を備え、前記複数の処理液吐出口が、所定の仮想的中心線と直交する仮想面上で前記仮想的中心線まわりに等間隔で回転対称に配置されており、前記配管から前記複数の処理液吐出口への前記処理液の供給経路が、前記仮想的中心線に対して回転対称性を有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記複数の処理液吐出口それぞれの配置位置と、前記駆動手段による前記基板保持手段と前記処理液吐出手段との相対移動方向とが、前記複数の処理液吐出口のそれぞれから吐出される前記処理液の前記基板上の走査軌跡が略平行となるように定められることを特徴とする。
【００１６】
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、を含む塗布処理部を備え、前記処理液吐出手段と前記駆動手段とを制御して、前記処理液吐出口から前記処理液を吐出させつつ前記基板の表面をインターレース状に複数回走査することにより、前記基板上に等間隔かつ平行な走査軌跡群を得ることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載の基板処理装置であって、各々の走査軌跡群が、前記処理液吐出手段の往復走査の繰返しによって得られることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載の基板処理装置であって、走査軌跡群を単位とした折り返し走査が行われることを特徴とする。
【００２０】
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、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。
【００２１】
また、請求項１０の発明は、処理液吐出口から処理液を連続的に吐出しつつ、基板の表面を走査することによって、前記基板上に前記処理液を塗布する処理を行う方法であって、前記処理液吐出口から前記処理液を吐出させつつ前記基板の表面を走査し、それによってそれぞれが主走査方向に伸びる複数の走査軌跡からなる第１の走査軌跡群を前記基板上に形成する第１形成工程と、副走査方向における前記処理液吐出口と前記基板との相対位置を所定ピッチだけずらせる移動工程と、前記移動工程の後、前記処理液吐出口から前記処理液を吐出させつつ前記基板の表面を走査し、それによってそれぞれが主走査方向に伸びる複数の走査軌跡からなる第２の走査軌跡群を形成する第２形成工程と、を備え、前記第１の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡と前記第２の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡とが交互に配列するように前記第１および第２形成工程を行う、ことを特徴とする。
また、請求項１１の発明は、請求項１０に記載の基板処理方法であって、前記第２形成工程の後に、前記移動工程と前記第２形成工程とをさらに所定回数だけ繰り返すことによって、前記第１の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡と複数の前記第２の走査軌跡群のそれぞれの走査軌跡とを順次に配列させる、ることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２の発明は、請求項１０または請求項１１に記載の基板処理方法であって、各々の走査軌跡群が、前記主走査方向における往復走査の繰返しによって得られることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３の発明は、請求項１０ないし請求項１２のいずれかに記載の基板処理方法であって、走査軌跡群を単位とした折り返し走査が行われることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
＜装置要部の概要＞
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。
【００２６】
塗布処理部１は、基板Ｗを水平に保持する保持部２と、複数のノズルを備えるノズル部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。
【００２７】
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。ノズル部３は、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を複数備え、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。ノズル部３の詳細は後述する。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部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、ノズル部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。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】
図２は、ノズル部３およびノズル部３に対するレジスト液Ｒの供給について説明する図である。図１においては図示を省略しているが、図２に示すように、ノズル部３は３つのノズル３ａ、３ｂ、および３ｃが互いに側面を接するように構成されており、それぞれが吐出口５を有している。レジスト液Ｒは、レジスト貯留部１１貯留され、ポンプ１２によって、配管１４を経てノズル３ａ、３ｂ、および３ｃに供給され、それぞれのノズルの吐出口５から吐出される。ポンプ１２とノズル３ａ、３ｂおよび３ｃ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１３ａ、１３ｂ、および１３ｃ（総称して流量調整部１３という）が、ぞれぞれのノズルに対応して設けられている。
【００２９】
流量調整機構１３ａ、１３ｂ、および１３ｃ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３ａ、３ｂ、および３ｃに対し一定の流量でレジスト液Ｒが供給されるように、流量の制御を行う。これにより、それぞれのノズル３ａ、３ｂ、および３ｃにおける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るだけでなく、それぞれのノズル３ａ、３ｂ、および３ｃ間の吐出流量のばらつきを抑え、基板Ｗ上に形成される液膜の幅および膜厚の均一性を向上させることができる。なお、流量調整部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。
【００３０】
図３は、ノズル部３におけるノズル３ａ、３ｂおよび３ｃの配置を説明する図である。図３（ａ）は上述のようにノズルを配置した場合を示している。この場合は、矢印ＡＲ４に示すように、ノズル部３の断面にて各ノズルの中心を結んでできる正三角形のいずれか１辺と垂直な方向が、ノズル部３の駆動方向となるように各ノズルを配置することで、各ノズルからのレジスト液が平行かつ等間隔に液膜２１を基板Ｗ上に形成する。
【００３１】
ところで、ノズル３ａ、３ｂおよび３ｃの配置は、上述の例に限定されない。それぞれのノズルからレジスト液Ｒが平行に吐出される方向を、ノズル部３の駆動方向として取り得るのであれば、異なる配置がなされていてもよい。
【００３２】
例えば図３（ｂ）のように、それぞれのノズルを１列に配列させた場合は、矢印ＡＲ５が示すように、配列方向と垂直な方向をノズル部３の駆動方向となるように、ノズルを配置すればよい。これにより、平行かつ等間隔の液膜２２が基板Ｗ上に形成される。
【００３３】
いずれの場合も、平行な液膜同士の間隔はノズル径に依存するが、ノズル径が同じであれば、図３（ａ）に示すようにノズルを配置する方が、図３（ｂ）のように配置するよりも、液膜の間隔は小さくすることができる。
【００３４】
なお、上述の例ではノズル部３に３つのノズルが備わるとして説明しているが、ノズルの個数はこれに限定さず、２個でもよいし、４個以上備えていてもよい。
【００３５】
また、平行かつ等間隔に液膜を形成できるのであれば、それぞれのノズルは必ずしも隣接して配置されなくてもよい。
【００３６】
＜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。
【００３７】
保持部２に、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保持部２は基板Ｗとともに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部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、ノズル部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。その際、上述のように、流量調整部１３にてノズル部３に対するレジスト液の供給の安定化が図られている。
【００３８】
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。ノズル部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。
【００３９】
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、基板Ｗ上に順次レジストを塗布していく。
【００４０】
図４は、本実施の形態におけるスキャン塗布と、１つのノズルのみを用いた従来のスキャン塗布とを比較するための図である。なお、図４の説明においては、図示の都合上、ノズル部が所定のピッチにて移動するように説明しているが、実際の動作はこれには限定されない。本発明においては、ノズル部と基板とが相対的に図４に示す塗布処理動作を行いさえすればよい（以降も同様）。本実施形態の場合、実際には基板を当該ピッチにて送られることにより本発明を実現する。
【００４１】
図４（ａ）は、本実施の形態におけるスキャン塗布の様子を示している。本実施の形態においては、上述したように、３本のノズル３ａ、３ｂ、および３ｃから同時にレジスト液が吐出され、平行な３つの液膜２３ａ、２３ｂ、および２３ｃ（総称して液膜２３という）が形成される。さらに、それぞれのノズル３ａ、３ｂ、および３ｃが同一ピッチＰにて送られた後に往復動作する。
【００４２】
よって、例えば図４（ｂ）に示すように、従来のスキャン塗布において、ノズルの往復動作のためのピッチがＰ０、基板Ｗの全面にレジスト液による液膜２４を形成するのに必要なノズルの往復数が６往復であると仮定するならば、本実施の形態において、従来のスキャン塗布と同一の線幅および膜厚にて塗布を行うとすると、Ｐ＝３Ｐ0とすればよく、ノズル部３の往復数は１／３の２往復となる。これにより、塗布動作に要する時間が短縮され、塗布された時間のずれに伴う液膜の不均一を抑制することができる。なお、実際の塗布処理においては、ノズル部３の往復数は６往復よりも十分大きい。
【００４３】
図４（ａ）に示すように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、矢印ＡＲ３に示すように上下するカバー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。
【００４４】
以上、説明したように、本実施の形態に係る基板処理装置の塗布処理部１は、複数のノズルを備え、かつ、それぞれのノズルに対応する流量調整機構が設けられていることにより、塗布処理に要する時間を短縮することができ、かつ、塗布した液膜の膜厚の均一性を高めることができる。
【００４５】
＜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。
【００４６】
図５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５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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、図示は省略するが、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。
【００４９】
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６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。
【００５０】
なお、図６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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施形態においては、レジスト液を吐出するノズルを複数設けることによって、塗布動作の時間を短縮し、液膜の膜厚の均一性を向上させていたが、これらを達成するための態様はこれに限定されない。本実施の形態においては、単一のノズルに複数の吐出口を備えることによって、塗布動作の時間短縮と、液膜の膜厚の均一性向上を実現する。以下、これについて説明する。
【００５６】
本実施の形態に係る基板処理装置の塗布処理部は、ノズルが単一である点、およびそれに伴って流量制御機構も単一である点で、第１の実施形態に係る塗布処理部１とは相違するが、その他は概ね同じ構成および塗布動作を有するので、その概要についての説明は省略する。また、流量調整機構は、第１の実施形態の場合と同様に、ノズルに供給されるレジスト液の供給流量を一定に保つ機能を備えるものである。よって以下においては主に、ノズル部３に代わって備わる、複数の吐出口を有するノズルについて説明する。
【００５７】
複数の吐出口を有するノズルにおいて、各吐出口への処理液の供給条件がほぼ同じとなるようにするには、配管から吐出口までの処理液の供給経路の配置を、各吐出口間で対称となるようにすればよい。ひとつの配管から処理液が供給されるノズルに吐出口が３個以上存在する場合は、３個以上の吐出口を２次元配列することが有効である。すなわち、２個の吐出口だけであれば、それらの中間位置から処理液を供給すればよいが、３個以上の吐出口を１次元配列している場合には、それらすべてから等間隔になるような位置は幾何学的に存在しないからである。これに対して３個以上の吐出口を有する場合は、これらを所定の仮想的中心線と直交する仮想面上で当該仮想的中心線まわりに等間隔で回転対称に配置すれば、配管とそれぞれの処理液吐出口との位置関係を、処理液吐出口相互で実質的に等価とすることが可能となる。これにより、各吐出口への処理液の供給条件がほぼ同じとなる。このような構成は、３つ以上の吐出口を用いる塗布において特に有用であるが、２個の吐出口を使用する場合をも、ひとつの態様として含む。なお、第１の実施の形態にて示した複数のノズルを用いる図２ないし図３（ａ）の場合も、吐出口の幾何学的配置という点では実は同様である。
【００５８】
図７は、本実施の形態に係るノズルの側断面および底面を模式的に示す図である。図７（ａ）は、３つの吐出口４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）を備えるノズル４１ａを示している。ノズル４１ａの３つの吐出口４２ａ、４２ｂ、および４２ｃは、それぞれが正三角形の頂点をなし、さらに、この正三角形の重心が当該底面の重心と一致するように、ノズル４１ａの底面に配置されている。この吐出口４２の配置は、ノズル４１ａに対して３回対称な配置となるため、ノズル４１ａの内部において、レジスト液Ｒの圧力がそれぞれの吐出口４２に均等にかかることになり、個々の吐出口４２ごとの吐出流量および吐出圧力のばらつきが低減される。これにより、吐出により形成される液膜の膜厚の不均一が、改善されることになる。
【００５９】
また、ノズル４１ａの３つの吐出口４２がなす位置関係は、図３（ａ）にて示した第１の実施の形態における３つのノズル３ａ、３ｂ、および３ｃのそれぞれの吐出口５がなす位置関係と、相似形をなすことになる。従って、ノズル４１ａの配置の向きは、図３（ａ）にて示したノズル部３の駆動方向と各ノズルの配置との関係と同様に、定められることになる。すなわち、図７（ａ）にて矢印ＡＲ６で示している、ノズル４１ａの３つの吐出口４２がなす正三角形のいずれか１辺と垂直な方向が、ノズル４１ａの駆動方向となるように、ノズル４１ａの配置の向きが定められるわけである。このように配置したノズル４１ａの動作により、基板上に平行かつ等間隔な液膜の形成が可能となる。
【００６０】
ところで、本実施の形態に係るノズルが有する吐出口の数は、３つに限定されない。図７（ｂ）は、４つの吐出口４２（４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ）を備えるノズル４１ｂを示している。ノズル４１ｂの４つの吐出口４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、および４２ｇは、それぞれが正方形の頂点をなし、さらに、この正方形の重心が当該底面の重心と一致するように、ノズル４１ｂの底面に配置されている。
【００６１】
この場合、個々の吐出口４２の配置は、ノズル４１ｂに対して４回対称な配置となるため、ノズル４１ｂの内部において、レジスト液Ｒの圧力がそれぞれの吐出口４２に均等にかかることになり、個々の吐出口４２ごとの吐出流量および吐出圧力のばらつきが低減され、吐出により形成される液膜の膜厚の不均一が、改善されることになる。
【００６２】
なお、ノズル４１ｂを用いる場合においても、やはり、それぞれの吐出口４２からレジスト液Ｒを吐出することによって、基板上に平行かつ等間隔に液膜を形成するように、ノズル４１ｂの配置の向きを定めなければならない。この場合は、図７（ｂ）に矢印ＡＲ７にて示す方向、すなわち、４つの吐出口４２がなす正方形のいずれか一辺の中点と、その辺を形成しない残りの２つの頂点のいずれか１つとを結ぶ方向が、ノズル４１ｂの駆動方向となるように、ノズル４１ｂの配置の向きを定めればよい。このように配置したノズル４１ｂの動作により、基板上に平行かつ等間隔な液膜の形成が可能となる。
【００６３】
以上、説明したような、複数の吐出口を有するノズルを用いた塗布処理部にてスキャン塗布を行うことにより、第１の実施の形態と同様に、塗布処理に要する時間を短縮することができ、かつ、塗布した液膜の膜厚の均一性を高めることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態にて示した、単一であって吐出口を複数有するノズルを用いる態様よりも、第１の実施の形態にて示したノズルを複数用いる態様の方が、吐出口同士の間隔を広げることは容易であるが、吐出口の間隔が同程度であるならば、本実施の形態のようにノズルが単一である方が、装置の構成を単純化することができる。
【００６５】
また、本実施の形態に係る塗布処理部も、第１の実施の形態と同様に、基板に対するリソグラフィー処理を行う種々の装置に組み込んで用いることが可能である。
【００６６】
＜第３の実施の形態＞
第１および第２の実施の形態にて説明したように、レジスト液の吐出口を複数設けることにより、単一の吐出口のみを有する場合よりも、膜厚が均一な液膜を塗布することが可能であるが、液膜の均一性を高めるための態様は、これらに限定されない。本実施の形態においては、吐出口が単一であっても、液膜の均一性の向上に寄与し得るレジスト液の塗布処理動作について説明する。
【００６７】
図８は、本実施の形態に係る基板処理装置の塗布処理部によるレジスト液の塗布処理動作を説明するための図である。図８においては、議論の簡単のため、一の吐出口を持つ一のノズルにてレジスト液の塗布がなされ、図４（ｂ）に示す従来のスキャン塗布の場合と同様に、形成される液膜の線幅はＰ０であるとして説明する。
【００６８】
図４（ｂ）に示す従来のスキャン塗布の場合、あるいは第１および第２の実施形態にて示すスキャン塗布の場合はいずれも、ノズルが往復動作して直線状の液膜を形成する際、直前に塗布した液膜に隣接するように次の塗布が行われる。一方、図８（ａ）においてもやはり、ノズルが往復動作をしつつ基板Ｗに液膜を形成するが、ここで行われるのは、いわゆるインターレース走査である。すなわち、ノズルは、まず当該液膜の線幅Ｐ０に相当する間隔を空けつつ塗布を行い、第１平行線液膜群５１形成していく。すなわちノズルは、ピッチ２Ｐ０にてストライプ状の第１平行線液膜群５１を形成していくことになる。ノズルの往復動作が、基板の端部にまで達し第１平行線液膜群５１の形成が終わると、すなわち、図８（ａ）においてはノズルがピッチ２Ｐ０にて３往復すると、ノズルは一旦、第１平行線液膜群５１を開始した反対側の基板端まで戻る。そして引き続き、第１平行線液膜群５１の間隙を埋めるように、ピッチ２Ｐ０にて第２平行線液膜群５２を形成していく。基板全面にレジスト液の塗布がなされた時点で、すなわち、図８（ｂ）においてはノズルが３往復した時点で、塗布動作は終了する。
【００６９】
このような塗布動作を行うと、レジスト液が塗布されてからの経過時間が長い領域と短い領域とが混在するので、従来の塗布動作を実行した場合に比べて、当該経過時間の位置依存性が小さくなる。また、ノズルの往復数はトータルとして同じであるので、全体として塗布動作に要する時間は従来の場合と大差がない。これにより、従来のスキャン塗布の場合よりも液膜の膜厚が平均化され、塗布後の経過時間の差に伴う不均一が改善されることになる。
【００７０】
また、図８（ｂ）は、第１平行線液膜群５３は図８（ａ）と同様に塗布されるが、第２平行線液膜群５４を第１平行線液膜群５３とは逆向きに塗布していく場合について示している。この場合は、レジスト液が塗布されてからの経過時間の位置依存性は、図８（ａ）よりもやや劣るものの、基板Ｗの送り動作を図８（ａ）よりも少なくできるという特徴がある。
【００７１】
なお、これらの塗布動作は、第１および第２の実施の形態のように、吐出口あるいはノズルが複数備わる場合であっても、ピッチを適切に定めることによって、同様に実行することができる。
【００７２】
また、本実施の形態においては、第１平行線液膜群の塗布と第２平行線液膜群の塗布との２段階に分けて塗布動作を実行しているが、さらに多くの段階に分けて塗布を行うことで、液膜の膜厚をより平均化することが可能である。その際、例えば図８の例で３段階に分けて塗布を行うのであれば、ピッチを３Ｐ０とすればよい。
【００７３】
以上、説明したように、本実施の形態においては、ストライプ状に液膜を形成していくことにより、レジスト液が塗布されてからの経過時間の基板位置依存性を小さくすることができ、塗布後の経過時間の差に伴う液膜の膜厚の不均一が改善されることになる。
【００７４】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１ないし請求項５の発明によれば、基板に処理液を塗布する時間を短縮することができる。
【００７５】
また、請求項２および請求項５の発明によれば、基板に処理液を塗布することにより形成する液膜の膜厚の均一性を高めることができる。
【００７６】
また、請求項４の発明によれば、複数の吐出口間に生じる処理液の吐出流量のばらつきを低減することができる。
【００７７】
また、請求項６ないし請求項８、および請求項１０ないし請求項１３の発明によれば、基板に処理液が塗布されてからの経過時間の基板位置依存性を小さくすることができ、液膜の膜厚の均一を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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】ノズル部３およびノズル部３に対するレジスト液Ｒの供給について説明する図である。
【図３】ノズル部３におけるノズル３ａ、３ｂおよび３ｃの配置を説明する図である。
【図４】第１の実施の形態におけるスキャン塗布と、１つのノズルのみを用いた従来のスキャン塗布とを比較するための図である。
【図５】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６】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７】第２の実施の形態に係るノズルの側断面および底面を模式的に示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る基板処理装置の塗布処理部によるレジスト液の塗布処理動作を説明するための図である。
【図９】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
２  保持部
３  ノズル部
３ａ、３ｂ、３ｃ、４１ａ、４１ｂ  ノズル
４  ノズル駆動部
５、４２  吐出口
６  乾燥チャンバ
７  載置部
８  支持ピン
９  カバー
１０  駆動部
１１  レジスト貯留部
１２  ポンプ
１３  流量調整部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  流量調整機構
２１〜２４  液膜
３０  基板処理装置
５１、５２、５３、５４  平行線液膜群
ＡＲ１〜ＡＲ７  矢印
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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