JP2000077326A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成膜に要する液体の歩留まりが高く、かつ、
被処理基板の所望の箇所に液体を均一に塗布できる成膜
装置を提供する。 【解決手段】 ウエハ１を保持するウエハ保持体６と、
このウエハ保持体６に対向配置され、前記ウエハ１上に
レジスト液を細径の線状に吐出できる吐出孔４０ａを有
するノズルユニット２とを有し、ウエハ保持体６とノズ
ルユニット２を相対的に駆動し、ノズルユニット２から
レジスト液を細径の線状に吐出しながら前記ウエハ１の
回路形成領域１ａにレジスト液を塗布させることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
エハ、ＬＣＤ基板や露光マスク等の被処理基板上に樹脂
等を溶解させたものからなる液体、特にレジスト液を塗
布し、この液体の膜を形成する成膜装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＬＣＤや半導体デバイスの製造
プロセスにおいては、微細な回路パターンがフォトリソ
グラフィーの技術を利用して形成される。

【０００３】フォトリソグラフィー技術によれば、ＬＣ
Ｄ基板や半導体ウエハ等の被処理基板の表面にレジスト
液を塗布・成膜した後、これを所定のパターンに露光
し、さらに現像処理・エッチング処理することにより所
定の回路パターンを形成する。

【０００４】現在、被処理基板にレジスト液を塗布し成
膜するための方法としてはスピンコーティング法が主流
をなしている。このスピンコーティング法によれば、被
処理基板の中心部にレジスト液を滴下した後、この基板
を高速で回転させる。このことで、レジスト液を回転遠
心力によって基板全体に拡散させ、基板の全面に亘って
略均一なレジスト液膜を形成することができる。

【０００５】ところで、近年、フォトリソグラフィー技
術によって形成するべき回路パターンの線幅がますます
微細化する傾向にあり、これに伴いレジスト膜の薄膜化
が厳しく要求されている。すなわち、形成される回路の
線幅は、このレジスト液の膜厚と露光波長とに比例する
ことから、レジスト液の膜厚はできる限り薄くすること
が好ましい。

【０００６】スピンコーティング法では、基板回転速度
を高速化することによりレジスト膜厚を薄くすることが
できる。このため、例えば８インチのウエハの場合、２
０００〜４０００ｒｐｍと、かなりの高速で回転させる
ようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスピ
ンコーティングによるレジスト液塗布方法によれば、以
下に説明するような解決すべき課題がある。

【０００８】（１）スピンコーティング法においては、
被処理基板を大型化するとその外周部での周速度が速く
なり、これにより空気の乱流が引き起こされ、この乱流
によりレジスト膜の膜厚が変動しやすくなる。そして、
これが原因で露光解像度が低下するという問題がある。

【０００９】解像度の低下は半導体の集積度の向上を達
成する上で致命的な障害であり、従来スピンコート法で
は０．４μm以下の膜厚では一定の塗膜を得ることは困
難であるため、数ギガ程度以上の半導体を製造するには
自ずと限界がある。

【００１０】（２）また、スピンコーティング法によれ
ば、レジスト液が被処理基板の中心位置から周縁部に向
けて拡散していく過程において、レジスト液に含まれる
溶剤が順次蒸発していく。このために、拡散方向に沿っ
てレジスト液の粘度が異ってしまい、中心部と周辺部と
で形成されたレジスト膜の厚さが異なるおそれがある。

【００１１】（３）一方、スピンコーティング法では、
被処理基板を高速で回転させるため、ウエハの周縁部か
ら飛散し無駄になるレジスト液の量が多い。一例によれ
ば、ウエハ上に供給されたレジスト液のうち１０％以下
の量しかレジスト液膜の形成に寄与していない。

【００１２】（４）さらに、スピンコーティング法で
は、飛散するレジスト液を受け止めるため、ウエハをカ
ップ内で回転させる必要があるが、このカップに付着し
たレジスト液がパーティクルとなって被処理基板を汚染
する恐れがある。このため、このカップを頻繁に洗浄す
る必要がある。

【００１３】（５）また、スピンコーティング法では、
被処理基板の周縁部等の回路形成に寄与しない領域にも
レジスト液が塗布されてしまう欠点がある。この部分に
塗布されたレジスト液は、通常、レジスト液塗布工程の
直後にエッジリムーバと称される専用の装置によって除
去するようにしている。

【００１４】この発明は、（１）〜（５）に掲げたな事
情に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、
成膜に要する液体の歩留まりが高く、かつ、被処理基板
の所望の箇所のみに前記液体を均一に塗布できる成膜装
置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の観点に
よれば、成膜装置であって、被処理基板を保持する基板
保持部と、前記基板保持部に対向配置され、この基板保
持部によって保持された基板の表面に成膜用の液体を細
径の線状に連続吐出できる吐出孔を有するノズルユニッ
トと、前記基板保持部とノズルユニットを相対的に駆動
し、前記液体を、このノズルユニットから細径の線状に
吐出しながら前記被処理基板の表面に塗布することによ
って膜を形成する駆動機構とを有するものが提供され
る。

【００１６】このような構成によれば、いわゆる一筆書
きの要領で、レジスト液のような液体を塗布することが
できるので、成膜に要する液体の歩留まりが向上する。
ここで、液体成膜の薄膜化及び膜厚均一化を図るために
は、液体の線径をできるだけ小さくして高圧で吐出し、
かつ高速でノズルユニットを移動させながら塗布を行な
う必要がある。この場合、細径線状の液体流が切れてし
まうことを有効に防止する必要があるが、このために
は、ノズルユニットからの前記液体が吐出される空間を
所定濃度の溶剤雰囲気にコントロールする雰囲気制御機
構を設けることが好ましい。

【００１７】ここで、前記雰囲気制御機構は、前記被処
理基板を収容する本体と、この本体に設けられ、液温及
び液面高さコントロールされた溶剤を貯溜する液溜めチ
ャンネルと、この本体の上方に設けられ前記液体が吐出
される空間を区画する天板部材とから構成することがで
きる。この場合、前記天板部材には、ノズルユニットが
挿通される挿通部を設けるようにする。

【００１８】また、前記天板部材に加熱手段を設け、前
記液体が吐出される空間を加熱すると共にノズルユニッ
トを加熱するようにすれば、溶剤雰囲気をより良好にコ
ントロールできると共に前記液体の粘度を好ましい状態
に制御することができる。

【００１９】一方、前記ノズルユニットは、液体を細径
の線状に吐出するための液体吐出ノズルと、この液体吐
出ノズルから吐出された液体の周囲に溶剤を流通させる
溶剤供給ノズルとを有するものであることが望ましい。

【００２０】このような構成によれば、ノズルユニット
から吐出された直後の液体から例えば溶剤が揮発してこ
の液体の粘度が変動してしまうことを有効に防止でき、
吐出された細径の液体流の切れを防ぐことができる。

【００２１】さらに、塗布経路・速度設定部を設け、必
要塗布量、吐出時間及び塗布範囲に基づいてノズルと被
処理基板の相対移動速度及び塗布経路を設定するように
することで、基板上に薄厚でかつ均一な厚さの液膜を形
成することができる。

【００２２】ここで、塗布経路としては、適宜のものを
採用することが可能である。例えばジグザグ状の経路の
他、螺旋状の経路であっても良い。

【００２３】また、液体の膜厚を均一化するためには、
被処理基板とノズルユニットの相対速度を一定に保つ必
要がある。これを実現するため、被処理基板の必要塗布
領域の外側を覆い隠すマスク部材を設け、このマスク部
材上で、減速・折り返し・加速を行なうようにして塗布
領域内では一定の相対速度に保つようにすることが好ま
しい。

【００２４】なお、このマスク部材は、成膜領域に対応
する開口を有する板部材であっても良いし、一対の液体
の受け部材を有し、この受け部材の対向間隔を、成膜領
域の幅に対応して制御する受け部材駆動機構を有するも
のであっても良い。

【００２５】また、これらに液体にはレジスト液、層間
絶縁材料、低誘電体材料、強誘電体材料、配線材料、有
機金属材料、金属ペースト等のうちいずれかひとつの液
体を用いることができる。

【００２６】また、この発明の第２の観点によれば、被
処理基板の表面に成膜するための成膜方法であって、前
記被処理基板を保持する工程と、成膜用の液体を細径の
線状に連続吐出しながら、前記基板保持部とノズルユニ
ットを相対的に駆動し、前記被処理基板に塗布させるこ
とで被処理基板の表面に膜を形成する工程とを有する方
法が提供される。

【００２７】このような構成によれば、いわゆる一筆書
きの要領で、レジスト液のような液体を塗布することが
できるので、成膜に要する液体の歩留まりが向上する。

【００２８】なお、この方法においては、成膜領域以外
の部分をマスク部材で覆う工程を有することが好まし
い。

【００２９】また、被処理基板を振動させて塗布された
液体の膜の表面を平坦化するアジテーション工程を有す
ることが望ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下この発明の一実施形態を図１
〜図１１（ｄ）を参照して説明する。

【００３１】この実施形態では、成膜装置として、半導
体ウエハ（被処理基板）にレジスト液（成膜用の液体）
を塗布するレジスト液塗布装置を例にとって説明する。

【００３２】この発明の特徴は、従来のスピンコーティ
ング法のように半導体ウエハ１を高速で回転させてレジ
スト液の塗布を行うのではなく、図３に示すように、レ
ジスト液塗布ノズルユニット２とウエハ１とを相対的に
ＸＹ方向に移動させ、いわゆる一筆書きの要領で、ウエ
ハ１上の回路形成領域１ａのみにレジスト液３の塗布を
行っていくことにある。

【００３３】この例では、前記ウエハ１の直上に前記回
路形成領域１ａ以外の周縁部を覆うマスク部材４を被
せ、前記塗布ノズルユニット２をＹ方向に所定ピッチづ
つ間欠送りしながらＸ方向に往復させることで、前記回
路形成領域１ａのみにレジスト液を塗布するようにして
いる。

【００３４】この発明では、半導体装置製造装置のフォ
トリソグラフィー技術に適用されるレジスト塗布装置に
おいて、このような一筆書きによるレジスト液塗布を可
能とするため、以下に説明するような種々の工夫を図っ
ている。

【００３５】（レジスト液塗布装置）図１は、このレジ
スト液塗布装置の縦断面図を示すものであり、図２は、
その平面図を示すものである。

【００３６】図１に示すように、この装置は、フレーム
５と、このフレーム５内にＹ方向に移動可能に保持され
前記半導体ウエハ１を保持するウエハ保持体６（この発
明の基板保持部）と、前記フレーム５に固定されこのウ
エハ保持体６の上方を覆う温度調節機能付きの天板７
と、この天板７に設けられたスリット７ａ（この発明の
挿通部）を通してウエハ１と対向しかつこのウエハ１に
対してＸ方向に駆動される塗布ノズルユニット２とを有
する。

【００３７】前記フレーム５は、例えば、この図１に示
すように、上方に開放するチャンネル状に形成された部
材である。また、このフレーム５は、図２に示すように
Ｙ方向に長尺に形成され、Ｙ方向一端側をレジスト液の
塗布が行われるレジスト液塗布部Ｒ、他端側をウエハの
受け渡しを行なうウエハロード・アンロード部Ｌとして
いる。そして、このフレーム５上には、前記ウエハ保持
体６をＹ方向に移動自在に保持するための一対のＹレー
ル９が前記レジスト液塗布部Ｒとウエハロード・アンロ
ード部Ｌとに亘って延設されている。

【００３８】また、図２に１０で示すのは、前記ウエハ
保持体６をＹ方向に位置決め駆動するためのＹ方向駆動
用ボールねじ機構である。このＹ方向駆動用ボールねじ
機構１０は、前記フレーム５のＹ方向両端部の壁部５
ａ、５ｂによって回転自在に保持されたボールねじ１１
と、このボールねじ１１を回転駆動するためのＹ駆動モ
ータ１２とを有する。

【００３９】すなわち、図１に示すように、前記ウエハ
保持体６は、前記Ｙレール９上にＹスライダ１３を介し
てＹ方向に移動自在に保持されていると共に、下面には
ナット１４が固定され、このナット１４には前記ボール
ねじ１１が螺着されている。したがって、前記Ｙ駆動モ
ータ１２を作動させ前記ボールねじ１１を回転させるこ
とで、前記ナット１４を介して前記ウエハ保持体６をＹ
方向に位置決め自在に駆動できるようになっている。

【００４０】一方、前記ウエハ保持体６は、カップ状に
形成された本体１６と、前記ウエハ１を保持するウエハ
吸着テーブル１７とを有する。前記本体１６は、前記ウ
エハ１の下面に対向する位置に溶剤（シンナー溶液）を
貯流するための液溜めチャンネル１８を有する。この液
溜めチャンネル１８内には、液温及び液面高さコントロ
ールされた溶剤が満たされ、この溶剤を蒸発させること
によってウエハ１の周囲を所定濃度の溶剤雰囲気に保つ
ようになっている。

【００４１】前記液溜めチャンネル１８には、溶剤の供
給、液温コントロール及び液面高さコントロールを行な
うための溶剤液温制御部２０及び溶剤供給部２１が接続
されている。前記溶剤液温制御部２０は、前記チャンネ
ル１８内に予め温度コントロールされた溶剤を供給する
ものであっても良いし、前記本体１６にヒータ（この発
明の加熱手段）を設けこのヒータを制御することで前記
液溜めチャンネル１８内に満たされた溶剤を直接温度コ
ントロールするものであっても良い。

【００４２】また、前記溶剤供給部２１は、液溜めチャ
ンネル１８内の液面高さを監視する手段、例えば圧力管
を有し、これにより液面を監視しながら溶剤を供給する
機能を有する。なお、溶剤の供給方式としては、前記チ
ャンネル１８からの蒸発分のみを補う方式であっても良
いし、この溶剤供給部２１とチャンネル１８との間で溶
剤を循環させる方式であっても良い。

【００４３】また、この本体１６の底面の、前記ウエハ
吸着テーブル１７（ウエハ１）を囲む四隅には、この本
体１６内の気流を制御するための４つの強制排気口１９
ａ〜１９ｄが設けられている。各排気口１９ａ〜１９ｄ
は排気流量制御弁７０ａ〜７０ｄを介して図示しない排
気装置に接続されている。そして、各流量制御弁７０ａ
〜７０ｄは排気制御部７１に接続されている。この排気
制御部７１は、各流量制御弁７０ａ〜７０ｄを各別に制
御し、例えば、２つの排気口１９ａ、１９ｂのみから排
気を行わせることにより、本体１６中に一方向に偏った
微弱な気流を生じさせる。このことにより、塗布したレ
ジスト液から揮発した溶剤の流れを制御し、これによ
り、後で説明するように溶剤の過度の揮発を防止する。

【００４４】一方、ウエハ吸着テーブル１７は、上面に
ウエハ１を保持する保持部２３と、この保持部２３をＺ
θ方向に駆動するＺθ駆動機構２４とを有する。前記保
持部２３には図示しない真空装置が接続されており、上
面に保持したウエハ１を真空チャッキングできるように
なっている。また、Ｚθ駆動機構２４は、図１に示すよ
うに、Ｚ位置決め・ノッチ合わせ部２５に接続されてい
る。このＺ位置決め・ノッチ合わせ部２５は、前記ウエ
ハ保持体６が、前記ウエハロード・アンロード部Ｌに移
動した際に前記Ｚθ駆動機構２４を作動させ、ウエハ１
の受け渡しを行なうためのＺ方向動作と、ノッチ合わせ
を行なうためのθ動作を行なわせる。

【００４５】また、このウエハ吸着テーブル１７には、
吸着保持したウエハ１を振動させるための超音波振動子
７３が固定されている。この超音波振動子７３は、図に
７４で示すアジテーション発生部に接続されている。こ
のアジテーション発生部７４は、レジスト液が塗布され
た後で、ウエハ１に振動を印可する。このことで、塗布
されたレジスト液膜にアジテーションを加え、表面を平
坦化する。特に一筆書き方式のレジスト液塗布方法にお
いては、スピンコーティング法と異なり、塗布後のレジ
スト液膜の表面が平坦でないことが多いことから非常に
有効である。

【００４６】また、このウエハ保持体６内には、前記マ
スク部材４をウエハ１の直上で保持すると共に、このマ
スク部材４を図２に矢印Ａで示す方向（Ｘ方向）に駆動
し、このウエハ保持体６内から挿脱するためのマスク部
材駆動機構２７が設けられている。前記マスク部材４
は、図３に示すように、ウエハ１の回路形成領域１ａ以
外の領域を覆い、レジスト液がウエハ１の周縁部に塗布
されてしまうのを防止する。前記マスク部材駆動機構２
７は、レジスト液で汚れたマスク部材４を図２に矢印Ａ
出示すように前記ウエハ保持体６及びフレーム５に設け
られた挿脱通路３８，３９を通してこのレジスト塗布装
置から取出し、この図に４２で示すマスク部材洗浄装置
に搬送する。

【００４７】このマスク部材洗浄装置４２は図示しない
洗浄機構を有すると共に交換用のマスク部材４’を保持
している。このマスク部材洗浄装置４２は、前記レジス
ト液塗布装置からレジスト液で汚れたマスク部材４が搬
送されてきたならば、既洗浄済みのマスク部材４’を前
記レジスト塗布装置に対して送出する。前記マスク部材
駆動機構２７は、この洗浄済みのマスク部材４を受け取
って前記ウエハに対して位置決めする。

【００４８】一方、前記温度調節機能付き天板７は、上
述したように前記ウエハ保持体６の上方を覆うものであ
って、例えば図１に示すように線状のヒータ２６が埋設
され所定の温度で発熱するように構成されている。これ
によって、この天板７は以下の２つの機能を主に奏す
る。

【００４９】第１の機能は、前記ウエハ１の周囲に満た
された溶剤雰囲気を維持・コントロールする機能であ
る。すなわち、いわゆる一筆書きの要領でレジスト液を
塗布する場合、後で説明するように、前記レジスト液は
細径に成型されて吐出されるためこのレジスト液に含ま
れている溶剤が揮発しやすいということがある。したが
って、ノズルユニット２の周囲及びウエハ１の上面は常
に一定の濃度の溶剤雰囲気にコントロールされている必
要がある。

【００５０】この天板７は所定の温度で発熱することで
前記溶剤雰囲気中の溶剤が凝固することを防止し、特
に、この天板７の下面に溶剤が結露することを防止す
る。このことによって、溶剤雰囲気の濃度コントロール
を行なう。

【００５１】第２の機能は、前記ノズルユニット２を加
熱し、このノズルユニット２の目詰まりや吐出されたレ
ジスト液流の「切れ」を防止する機能である。後で詳し
く説明するように、このノズルユニット２は、レジスト
液を細径の線状に成形してかつ切れ目なく吐出する必要
があるため、その吐出孔の径が従来のレジスト液吐出ノ
ズルと比較して非常に小さい。したがって、吐出孔の目
詰まりを有効に防止する必要がある。

【００５２】この天板７は、このノズルユニット２の先
端部に近接して設けられ、ノズルユニット２を加熱保温
することで、吐出孔の目詰まりを有効に防止する。

【００５３】また、第１の機能によって、ノズルユニッ
ト２の周囲が所定の溶剤雰囲気にコントロールされるか
ら、レジスト液吐出直後の溶剤の揮発を有効に防止して
目詰まりを防ぐことができると共に、レジスト液の粘度
が一定に保たれ「切れ」が防止される。

【００５４】この天板７は、図２に示すように、前記レ
ジスト液塗布部Ｒの部分のみに設けられ、前記ウエハ保
持体６を覆っている。この天板７の寸法は、レジスト液
の塗布時に前記ウエハ保持体６をＹ方向に最大限移動さ
せた場合であっても、前記ウエハ保持体６を覆い続けら
れる程度である必要がある。

【００５５】また、この天板７のＹ方向中途部には、前
述したように、前記ノズルユニット２のＸ方向移動を許
容するためのスリット７ａが設けられている。このスリ
ット７ａは、ウエハ１の幅に対応する長さでかつ前記ノ
ズルユニット２の挿通を許容する幅で設けられている。

【００５６】さらに、この天板７に埋設された線状のヒ
ータ２６は天板温度調節部２８に接続されており、この
天板温度調節部２８によって制御されるようになってい
る。

【００５７】一方、前記ノズルユニット２は、図１に示
すように、前記フレーム５の上端部にＸ方向沿って架設
されたリニアスライド機構２９によって保持されてい
る。このリニアスライド機構２９は、Ｘレール３０と、
このＸレール３０にスライド自在に設けれたスライダ３
１と、このスライダ３１を駆動するためのボールねじ３
２と、このボールねじ３２を回転駆動するＸ駆動モータ
３３とを有する。

【００５８】前記ノズルユニット２は、前記スライダ３
１によって、前記天板７のスリット７ａに対応する位置
に保持され、その下端部をこのスリット７ａを通してウ
エハ保持体６内に延出させている。ここで、前記スライ
ダ３１に前記ノズルユニット２をＺ方向に駆動できるＺ
駆動機構（図示せず）を設け、ノズルユニット２をスリ
ットから退出させて定期的に洗浄することが好ましい。

【００５９】また、ノズルユニット２をＸ駆動するため
のＸ駆動モータ３３及び前記ウエハ１をＹ駆動するため
のＹ駆動モータ１２は、ノズル・ウエハ駆動部３４に接
続されている。このノズル・ウエハ駆動部３４は、前記
Ｘ駆動モータ３３とＹ駆動モータ１２とを同期をとって
作動させることで、前記ノズルユニット２を前記ウエハ
１の所定の経路に対向させつつ移動させる。

【００６０】このノズル・ウエハ駆動部３４は、図に３
５で示す中央制御部に設けられた塗布経路・速度設定部
３６によって設定された塗布経路及び相対移動速度に基
いて作動する。なお、この塗布経路・速度設定部３６
は、塗布条件設定ファイル３７に格納されたウエハ寸法
（回路形成領域１ａの寸法）、塗布経路基本パターン、
必要塗布量等に基いて塗布経路を決定する。

【００６１】ここでウエハ寸法としては、６インチ、８
インチ、１２インチ等がある。また、塗布経路基本パタ
ーンとしては、図３に示したジグザグ経路の他、渦巻き
経路等がある。また、レジスト液の塗布量は、この装置
の場合歩留まりが略１００パーセントであるから、必要
膜厚及び塗布面積から決定される。さらに相対移動速度
は、塗布量と液吐出時間とによって決定されるが、膜厚
の形成に大きく関係するため非常に重要である。

【００６２】塗布条件は、塗布経路・速度設定部３６が
自動で設定するようにしても良いし、オペレータが選択
してこの塗布経路・速度設定部３６に入力するようにし
ても良い。

【００６３】なお、この中央制御部３５は、この図に示
されている構成の他、図示されていない構成を含め、こ
のレジスト液塗布装置の全ての制御を中央集約的に司る
コンピュータシステムである。

【００６４】一方、前記ノズルユニット２は、例えば図
４に示すように構成されている。このノズルユニット２
は２重管構造をなしており、内管部が前記レジスト液を
細径線状に供給するためのレジスト液供給ノズル４０、
外管部がこのレジスト液供給ノズル４０の周囲を通して
ミスト状の溶剤を供給する溶剤供給ノズル４１となって
いる。

【００６５】前記レジスト液供給ノズル４０は、例えば
ステンレス材で形成され、吐出孔４０ａは１０μｍ〜２
００μｍと、きわめて細径に形成されている。ここでレ
ジスト液はこの分野で通常使用さているように溶剤が混
入されているものであるが、前記吐出孔４０ａの径が極
めて小さいために、その体積に対する表面積比が大きく
なり、溶剤が揮発し、目詰まりを起こしやすくなる。

【００６６】これを有効に防止するため、前記吐出孔４
０ａの長さ寸法は、レジスト液線径が安定するのに必要
な長さに止め、その直前までは例えば直径約２ｍｍと比
較的大径なる供給孔４０ｂによってレジスト液を供給す
るようになっている。

【００６７】図１に示すように、このレジスト液供給ノ
ズル４０は、レジスト液温制御部４４を介してレジスト
液供給部４５に接続されている。一筆書きでレジスト液
を供給する際に重要なことは、薄膜化及び膜厚の均一化
を図るためにできるだけ細径で、かつ前記レジスト液を
途切れることなく一定の線幅で連続的に吐出することで
ある。

【００６８】レジスト液の最大吐出速度は前記吐出孔４
０ａの水頭圧で定まるが、その最大吐出速度が得られる
ような大圧力で吐出を行なうようにするため、前記レジ
スト液供給部４５は例えばシリンダ等容積型のポンプを
用いてレジスト液を押し出し式に吐出できるように構成
されている。

【００６９】さらに、ウエハ１上に着地したレジスト液
はその粘度に応じて一定の広がりを生じる。これにより
Ｙ方向の送りピッチを定めることができるから、塗布経
路が決定される。塗布経路が定まると、前記レジスト液
の吐出時間（吐出速度と吐出量とから求める）から、ノ
ズルユニット２の相対駆動速度が決定される。この装置
においては、吐出速度（例えば２ｍ／ｓ）と比較してノ
ズルユニット２の相対駆動速度（例えば５００ｍｍ／ｓ
〜１ｍ／ｓ）は遅くなる。

【００７０】また、レジスト液を吐出しながらノズルユ
ニット２を駆動する場合、線状のレジスト液流が切れて
しまう恐れがあるので注意する必要がある。この発明で
は、レジスト液流の切れを防止するため、前記レジスト
液温制御部４４でレジスト液温の制御を行なうと共に前
記天板７によって吐出直前でも温度コントロールを行な
っている。なお、レジスト液温制御部４４は、例えば所
定の温度に調節された温調水を使用するウォータジャケ
ットである。

【００７１】また、前記溶剤供給ノズル４１は、図１に
４６で示す溶剤温度調節供給部に接続されている。この
溶剤温度調節・供給部４６は、前記溶剤供給ノズル４１
から所定の温度に制御されたミスト状の溶剤を吐出する
ことで、図４に示すように、吐出直後のレジスト液流の
周囲を溶剤雰囲気でシールさせる。このことによって、
レジスト液流からの溶剤の揮発を抑制して粘度を一定に
保ち、液流の切れを防止している。

【００７２】さらに、ウエハ１の周囲は前述したように
一定の雰囲気が保たれているから、ウエハ１上に供給さ
れたレジスト液の粘度が急激に低下することがなく、ウ
エハ上での液流の切れが防止されると共に、レジスト液
の広がりも促進される。

【００７３】なお、ウエハ保持体６内の溶剤雰囲気は、
前記液溜めチャンネル１８からの溶剤の蒸発、天板７に
よる温度制御、及び前記溶剤ミスト吐出ノズル４１から
の溶剤の噴出によって総合的に制御される（この発明の
雰囲気制御機構）。この雰囲気制御は、前記中央制御部
３５に設けられた雰囲気管理部４７によって管理される
ようになっている。

【００７４】次に、このレジスト液塗布装置によるレジ
スト液塗布工程を説明する。 （１）まず、半導体ウエハ１をレジスト液塗布装置にロ
ードする。

【００７５】前記ウエハ保持体６は、前記Ｙ駆動モータ
１２が作動することによって前記フレーム５の他端部に
設けたウエハロード・アンロード部Ｌに位置決めされ
る。

【００７６】ウエハ１は、図示しないウエハ搬送用のメ
インアームに保持された状態で、前記ウエハロード・ア
ンロード部Ｌに搬入され、前記ウエハ吸着テーブル１７
は、前記Ｚθ駆動機構２４を作動させ、ウエハ保持部２
３を上下させることによってウエハ１を受け取る。つい
で、図示しない吸着機構を作動させることで、このウエ
ハ１を吸着保持する。

【００７７】ウエハ１を吸着保持したならば、前記ノッ
チ合わせ部２５によってノッチ合わせが行われる。すな
わち、このフレーム５の所定位置には図示しない発光部
及び受光センサがウエハ１の周縁部に対向して設けられ
ており、前記Ｚθ駆動機構２４によってウエハ１を回転
させ前記ノッチ１ｂ（図３参照）が検出された角度で停
止させる。このことでノッチ合わせが行われたならば、
前記ウエハ保持部２３は下降駆動され、ウエハ１を保持
体６内に収容する。この状態でウエハ１は回転しないよ
うにロックされる。

【００７８】ついで、前記Ｙ駆動モータ１２が作動する
ことで、前記ウエハ保持体６は駆動され、前記レジスト
液塗布部Ｒに位置決めされる。ウエハ保持体６がレジス
ト液塗布部Ｒに位置決めされたならば、前記マスク部材
駆動機構２７は、前記マスク部材洗浄部４２からマスク
部材４を受け取ってウエハ１上で保持する。

【００７９】（２） ウエハ１をロードしている間に
も、前記中央制御部３５に設けられた雰囲気管理部４７
は溶剤雰囲気の管理を継続的に行なっている。すなわ
ち、前記ウエハ保持体６の溶剤保持チャンネル１８内の
溶剤はすでに液温及び液面コントロールされている。ま
た、前記天板７も所定の温度に加熱されてノズルユニッ
ト２の予熱を行なっていると共に、前記溶剤供給ノズル
４１からは溶剤が噴出され、レジスト液供給ノズル４０
の吐出孔４０ａが乾燥して目詰まりの原因となるのを防
止している。 （３） 前記ウエハ１がレジスト液塗布部Ｒに位置決め
されたならば、前記制御部３５は、前記塗布経路・速度
設定部３６により設定された経路、相対移動速度その他
の条件に基いてノズルユニット２とウエハ１とを相対移
動させながら前記レジスト液を塗布する。

【００８０】図３に示すような経路に沿ってノズルユニ
ット２を移動させる場合、Ｘ方向両端の折り返し部分で
はノズルユニット２を減速及び加速する必要があるか
ら、レジスト液の膜厚にばらつきが生じる恐れがある。
このため、前記ノズルユニット２の折り返しは、前記マ
スク部材４上、すなわち回路形成領域１ａの外側で行な
うようにする。そして、回路形成領域１ａ上では、ノズ
ルユニット２を一定の速度で移動させる。

【００８１】このことで、ウエハ１上に供給されたレジ
スト液膜の厚さは、前記レジスト液の線径、吐出速度、
ノズルユニット２の相対移動速度、及びウエハ１上での
レジスト液の広がりで調節され、ウエハ上の回路形成領
域１ａには均一な液膜が形成される。

【００８２】なお、このとき、前記排気制御部７１が作
動し、ウエハ１の周辺の気流を制御し、塗布したレジス
ト液からの溶剤の揮発を規制する。すなわち、例えば、
ノズルユニット２のＹ方向の送りを、図２の紙面に向か
って左側から右側に行うとすると、前記排気口１９ａ〜
１９ｄのうち、Ｙ方向送り方向の上流側の排気口１９
ａ、１９ｂのみから排気を行う。このことで、レジスト
液から蒸発する溶剤は、既に塗布済みのレジスト液の方
向に案内されるから、レジスト液の直上を溶剤雰囲気で
覆うことができる。したがって、塗布済みのレジスト液
からの溶剤の過度の揮発を防止できる効果がある。

【００８３】また、レジスト液の塗布が終了したなら
ば、前記アジテーション発生部７４は、前記ウエハ吸着
テーブル１７に取着された超音波振動子７３を作動さ
せ、ウエハ１に対して超音波帯域での振動を印加する。
このことで、塗布されたレジスト液膜にアジテーション
が加えられ、液膜の表面を平坦化することができる。

【００８４】（４）以上の動作が終了したならば、レジ
スト液が付着したマスク部材４をマスク部材洗浄装置４
２側へ排出する。ついで、前記ウエハ保持体６をレジス
ト液塗布部Ｒから退出させ、前記ウエハロード・アンロ
ード部Ｌに移動させる。この位置で、前記保持部２３を
上下させることで図示しない主アームに半導体ウエハ１
を受け渡す。

【００８５】以上説明した構成によれば以下の効果を得
ることができる。

【００８６】第１に、ウエハを回転させることなく、一
筆書きの要領でレジスト液を塗布することでレジスト液
を供給できるから、レジスト液の歩留まりを飛躍的に向
上させることができ、場合によっては略１００％とする
ことができる効果がある。

【００８７】すなわち、レジスト液の塗布方法として一
般的に採用されているスピンコーティング法では、ウエ
ハを高速で回転させるため、ウエハの周縁部から飛散し
無駄になるレジスト液の量が多い。一例によれば、ウエ
ハ上に供給されたレジスト液のうち１０％以下の量しか
レジスト液膜の形成に寄与していない。

【００８８】さらに、この方法では、ウエハ周縁部の回
路形成に寄与しない領域にもレジスト液が塗布されてし
まう欠点がある。この部分に塗布されたレジスト液は、
通常、レジスト液塗布工程の直後にエッジリムーバと称
される専用の装置によって除去しなければならない。

【００８９】これに対して、この発明のレジスト液塗布
装置によれば、レジスト液の歩留まりが飛躍的に向上す
るから、後でレジスト液を除去する必要はない。

【００９０】第２に、レジスト液流の切れを防止でき、
薄厚でかつ均一な液膜を形成することができる効果があ
る。

【００９１】すなわち、一筆書きの要領でレジスト液を
塗布する場合、液膜の薄膜化及び均一化を図るために、
できるだけ細径の液流で塗布を行い、しかも液流が切れ
ることを有効に防止する必要がある。また、吐出中に液
流の粘度が変化すると液流が切れる可能性が高い。ま
た、塗布ノズルが目詰まりを起こす可能性が高いため、
これも有効に防止する必要がある。

【００９２】この発明では、液流の切れを防止するため
に、レジスト液流の周囲の溶剤雰囲気の濃度管理を高精
度に行なうことができるから、細径の液流であっても、
液流の粘度を常に一定に保つことができ、液流の切れを
防止できる。

【００９３】特に、吐出直後の液流に関しても、ノズル
ユニット２に一体的に溶剤供給ノズル４１を設けること
で溶剤の揮発を防止でき、粘度の変化を防止できる。ま
た、天板７を設け、この天板７で溶剤雰囲気の濃度コン
トロール及びノズルユニットの加熱を精度良く行なうこ
とができ、このことによっても液流の切れを防止でき
る。

【００９４】第３に、レジスト液の飛散を防止できるか
ら、パーティクルが発生することを有効に防止できる効
果がある。

【００９５】すなわち、スピンコーティング法では、飛
散するレジスト液を受け止めるため、ウエハをカップ内
で回転させる必要があるが、このカップに付着したレジ
スト液がパーティクルとなってウエハを汚染する恐れが
あるため、このカップを頻繁に洗浄する必要がある。

【００９６】これに対して、この発明のレジスト液塗布
装置によれば、一度に供給されるレジスト液の線径を非
常に小さくできるから飛び散ることが防止され、また、
ウエハ１を回転させないから飛散はほとんどない。従っ
て、このようなカップを設ける必要はなく、洗浄も不要
となる。

【００９７】第４に、ウエハ周縁部分をマスク部材４で
覆うようにし、このマスク部材４上でレジスト液塗布の
開始、折り返し、塗布終了等を行なうようにした。この
ことで、回路形成領域１ａ上ではノズルユニット２の加
減速を行うことなく一定の速度で移動させることができ
るから、レジスト液膜厚の均一化を行なうことができ
る。

【００９８】また、この場合、前記マスク部材４がレジ
スト液で汚れることとなるが、このレジスト液塗布装置
の側方にマスク部材洗浄装置４２を設けたのでこのマス
ク部材４の洗浄を行なえる。また、このマスク部材洗浄
装置４２は、洗浄済みのマスク部材４’を待機させ、汚
れたマスク部材４と交換的に送出するようになっている
から、レジスト液塗布のスループットを低下させること
はない。

【００９９】第５に、レジスト液をウエハ１の回路形成
領域１ａの全面に亘って確実に塗布できるから、レジス
ト液を塗布する前のプリウエット工程（ウエハ１の表面
にシンナ等の溶剤を塗布しておくこと）を必ずしも設け
る必要がない。このため、成膜工程が簡略化する効果が
ある。 （塗布現像処理システム）なお、このレジスト液塗布装
置は、図５〜図７に示す塗布現像処理システムに適用さ
れることが好ましい。

【０１００】図５に示すように、この塗布現像処理シス
テムは、ウエハ１が収容されたカセットＣＲからウエハ
１を順次取り出すカセット部５０と、カセット部５０に
よって取り出されたウエハ１に対しレジスト液塗布及び
現像のプロセス処理を行なうプロセス処理部５１と、レ
ジスト液が塗布されたウエハ１を図示しない露光装置に
受け渡すインタフェース部５２とを備えている。

【０１０１】前記カセット部５０には、カセットＣＲを
位置決め保持するための４つの突起部６０ａと、この突
起部６０ａによって保持されたカセット内からウエハ１
を取り出す第１のサブアーム機構６１とが設けられてい
る。このサブアーム機構６１は、ウエハ１を取り出した
ならば、θ方向に回転して向きを変え、このウエハ１を
前記プロセス処理部５１に設けられたメインアーム機構
６２に受け渡すことができるようになっている。

【０１０２】カセット部５０とプロセス処理部５１間で
のウエハ１の受け渡しは第３の処理ユニット群Ｇ３を介
して行われる。この第３の処理ユニット群Ｇ３は、図７
に示すように複数のプロセス処理ユニットを縦形に積み
上げて構成したものである。すなわち、この処理ユニッ
ト群Ｇ３は、ウエハ１を冷却処理するクーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）、ウエハ１に対するレジスト液の定着性を
高める疎水化処理を行なうアドヒージョンユニット（Ａ
Ｄ）、ウエハ１の位置合わせをするアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）、ウエハ１を待機させておくためのエク
ステンションユニット（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処
理を行なう２つプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫ
Ｅ）、及び露光処理後の加熱処理を行なう２つポストベ
ーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）を順次下から上へと
積み上げて構成されている。

【０１０３】前記ウエハ１のメインアーム機構６２への
受け渡しは、前記エクステンションユニット（ＥＸＴ）
及びアライメントユニット（ＡＬＩＭ）を介して行われ
る。

【０１０４】また、図５に示すように、このメインアー
ム機構６２の周囲には、前記第３の処理ユニット群Ｇ３
を含む第１〜第５の処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ５がこのメ
インアーム機構６２を囲むように設けられている。前述
した第３の処理ユニット群Ｇ３と同様に、他の処理ユニ
ット群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５も各種の処理ユニットを
上下方向に積み上げ的に構成されている。

【０１０５】この発明のレジスト液塗布装置（ＣＯＴ）
は、図６に示すように、前記第１、第２の処理ユニット
群Ｇ１、Ｇ２に設けられている。この第１、第２の処理
ユニット群Ｇ１，Ｇ２は、レジスト塗布装置（ＣＯＴ）
と現像処理装置（ＤＥＶ）とを上下方向に積み上げ構成
したものである。

【０１０６】一方、前記メインアーム機構６２は、図７
に示すように、上下方向に延接された筒状のガイド６９
と、ガイド６９に沿って上下駆動されるメインアーム６
８を備えている。また、このメインアーム６８は平面方
向に回転し、かつ進退駆動されるように構成されてい
る。したがって、このメインアーム６８を、上下方向に
駆動することで、ウエハ１を前記各処理ユニット群Ｇ１
〜Ｇ５の各処理ユニットに対して任意にアクセスさせる
ことができるようになっている。

【０１０７】前記カセット部５０から第３の処理ユニッ
ト群Ｇ３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）を介し
てウエハ１を受け取ったメインアーム機構６２は、先
ず、このウエハ１を第３の処理ユニット群Ｇ３のアドヒ
ージョンユニット（ＡＤ）に搬入し、疎水化処理を行な
う。ついで、アドヒージョンユニット（ＡＤ）からウエ
ハ１を搬出し、クーリングユニット（ＣＯＬ）で冷却処
理する。

【０１０８】冷却処理されたウエハ１は、前記メインア
ーム機構６２によって前記第１の処理ユニット群Ｇ１
（若しくは第２の処理ユニット群Ｇ２）のレジスト液塗
布装置（ＣＯＴ）に対向位置決めされ、搬入される。こ
のことで、ウエハ１をこの発明のレジスト液塗布装置の
前記ウエハロード・アンロード部Ｌに対してロードする
ことができる。

【０１０９】前述したように、一筆書きの要領でレジス
ト液が塗布されたウエハ１は、前記ウエハロード・アン
ロード部Ｌからメインアーム機構によってアンロードさ
れ、第４の処理ユニット群Ｇ４を介してインタフェース
部５２に受け渡される。

【０１１０】この第４の処理ユニット群Ｇ４は、図７に
示すように、クーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステ
ンション・クーリングユニット（ＥＸＴ・ＣＯＬ）、イ
クステンションユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニッ
ト（ＣＯＬ）、２つのプリベーキングユニット（ＰＲＥ
ＢＡＫＥ）、及び２つのポストベーキングユニット（Ｐ
ＯＢＡＫＥ）を下から上へと順次積み上げて構成したも
のである。

【０１１１】前記レジスト液塗布装置（ＣＯＴ）から取
り出されたウエハ１は、先ず、プリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）に挿入され、レジスト液から溶剤
（シンナー）を飛ばして乾燥される。なお、この乾燥は
例えば、減圧法によるものであっても良い。すなわち、
ウエハ１をプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）
若しくはこれとは別に設けられたチャンバ内に挿入し、
ウエハ１周辺を減圧することで溶剤を除去（レジスト液
を乾燥）する方法であっても良い。また、このポストベ
ーキングユニットはレジスト液塗布装置（ＣＯＴ）と別
に設置しても良いし、レジスト液塗布装置内に設置され
ていても良い。

【０１１２】次に、このウエハ１はクーリングユニット
（ＣＯＬ）で冷却された後、エクステンションユニット
（ＥＸＴ）を介して前記インタフェース部５２に設けら
れた第２のサブアーム機構５４に受け渡される。

【０１１３】ウエハ１を受け取った第２のサブアーム機
構５４は、受け取ったウエハ１を順次カセットＣＲ内に
収納する。このインターフェース部は、前記ウエハ１を
カセットＣＲに収納した状態で図示しない露光装置に受
け渡し、露光処理後のウエハ１が収納されたカセットＣ
Ｒを受け取る。

【０１１４】露光処理された後のウエハ１は、前記とは
逆に第４の処理ユニット群Ｇ４を介してメインアーム機
構６２に受け渡され、このメインアーム機構６２は、こ
の露光後のウエハ１を必要であればポストベーキングユ
ニット（ＰＯＢＡＫＥ）に挿入した後、現像装置（ＤＥ
Ｖ）に挿入し現像処理を行なわせる。現像処理後のウエ
ハ１は、いずれかのベーキングユニットに搬送され、加
熱乾燥した後、この第３の処理ユニット群Ｇ３のエクス
テンションユニット（ＥＸＴ）を介してカセット部５０
に排出される。

【０１１５】なお、前記第５の処理ユニット群Ｇ５は、
選択的に設けられるもので、この例では前記第４の処理
ユニット群Ｇ４と同様に構成されている。また、この第
５の処理ユニット群Ｇ５はレール５５によって移動可能
に保持され、前記メインアーム機構６２及び前記第１〜
第４の処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４に対するメンテナンス
処理を容易に行ない得るようになっている。

【０１１６】この発明の成膜装置を、図５〜図７に示し
た塗布現像ユニットに適用した場合、複数のウエハの並
行処理が容易に行なえるから、ウエハ１の塗布現像処理
工程を非常に効率的に行なうことができる。また、各処
理ユニットが上下に積上げ式に構成されているから装置
の設置面積を著しく減少させることができる。

【０１１７】なお、この実施形態の成膜装置は、このよ
うな塗布現像ユニット以外の装置にも適用可能であるこ
とはもちろんである。また、その他発明の要旨を変更し
ない範囲で種々変形可能である。

【０１１８】第１に、前記塗布ノズルユニットは、図４
に示した構成に限定されるものではなく、例えば図８に
示した構成のものも採用することが可能である。なお、
図４と同様の構成部分には同一の符号を付している。

【０１１９】このノズルユニット２’は、図４のノズル
ユニット２と同様に、レジスト液吐出ノズル４０を内管
とし、溶剤供給ノズル４１を外管とする二重管構造を採
っている。ただし、溶剤供給ノズル４１の下端部には溶
剤を溜める液溜め部７０が区画されている。

【０１２０】このような構成によれば、図４のノズルユ
ニット２と同様の効果を得ることができる他、液溜め部
７０を設けたことでこの周囲の雰囲気の変化を極力小さ
くすることができ、溶剤雰囲気が安定する。

【０１２１】第２に、レジスト液の塗布径路は、上記一
実施形態のもの（図３）に限定されるものではなく、例
えば図９に示すように渦巻き状の径路としても良い。こ
の場合、前記ウエハ１を低速（例えば２０〜３０ｒｐ
ｍ）で回転させつつノズルユニット２をこのウエハ１の
直径方向（例えばＸ方向）に移動させることで塗布を行
うようにすることが好ましい。

【０１２２】この場合でもウエハ１とノズルユニット２
の相対速度を一定に保つことが重要である。例えばノズ
ルユニット２を一定の速度で移動させる場合には、この
ノズルユニット２がウエハ１の周縁部側に移動するにし
たがってウエハ１の回転速度を徐々に低下させる。一
方、ウエハ１を一定の速度で回転させる場合には、ノズ
ルユニット２の移動速度をウエハ１の周縁部に行くにし
たがって徐々に低下させるようにする。

【０１２３】第３に、レジスト液膜の膜厚の均一化を図
るため、図１０に示すように塗布方向を異ならせて２度
塗りを行うようにしても良い。この場合、塗布の開始点
（ＳＴＡＲＴ）、方向変換点、終了点（ＥＮＤ）はマス
ク部材４上に位置させるようにする。このことでウエハ
１上では常に一定の速度でノズルユニット２を移動させ
ることができ、膜厚の均一化を図ることができる。

【０１２４】第４に、上記一実施形態では、ノズルユニ
ット２とウエハ１とを相対的に移動させる際に、ウエハ
１をＹ方向に間欠的にピッチ送りすると共にノズルユニ
ット２をＸ方向に往復駆動するようにしたが、この駆動
方法に限定されるものではない。例えばノズルユニット
２を固定してウエハ１をＸＹ方向に駆動するようにして
も良い。この場合、前記天板７にスリット７ａを設ける
必要がないから保温効果が向上する。

【０１２５】また、ノズルユニット２やウエハ保持体６
の具体的な駆動機構についても、前記一実施形態のもの
に限定されることなく、他の駆動方式、例えばベルト駆
動機構などを用いても良いことは勿論である。

【０１２６】第５に、上記一実施形態では、成膜に要す
る液体としてレジスト液を挙げたが、これに限定される
ものではない。他の液体としては、層間絶縁膜用の液
体、高導電性膜の液体、強誘電体の液体、銀ペースト等
が挙げられる。

【０１２７】第６に、この実施形態では、被処理基板と
して半導体ウエハ１を挙げたが、ＬＣＤ基板や露光マス
クなどであっても良い。

【０１２８】また、前記実施形態ではノズルユニット２
は１つであったが、２以上並列に設けるようにしても良
い。このような構成によれば塗布時間を短縮することが
できる。

【０１２９】第７に、前記一実施形態では、マスク部材
４を設けるようにしたが、これを設けなくても良い。こ
の場合、ウエハ１の下側に、カップ等、余剰レジスト液
の排出機構を設けるようにすれば良い。

【０１３０】第８に、前記の実施形態では、塗布したレ
ジスト液膜の表面の平坦化を行うために、ウエハ吸着テ
ーブル１７に超音波振動子７３を取り付けてウエハ１を
振動させてレジスト液膜のアジテーションを行うように
にしたが、これに限定されるものではない。

【０１３１】例えば、上記のような振動子７３をウエハ
１をＹ方向にラチェット式に送ることで、その際の振動
によってアジテーションを行うようにしても良い。ま
た、それ以外の方法によるものであっても良い。

【０１３２】第９に、前記実施形態では、回路形成領域
に対応する開口を有するマスク部材４をウエハ１に対し
て固定して用いていたが、ノズルユニット２と一緒にＹ
方向に移動するように構成しても良い。

【０１３３】この場合には、ノズルユニット２のＸ方向
の往復ストロークに応じて、開口部の大きさが変化する
ようなマスク部材を用いるようにする必要があり、この
ようなマスク部材としては、例えば、図１１（ａ）に示
すような構造を採用することができる。

【０１３４】この図に示されたマスク部材８０は、Ｘ方
向に沿って離間して設けられた一対の受け部材８１，８
１を有する。この受け部材８１は、ノズルユニットのＸ
方向のストロークに応じてその間隔が変化するように駆
動され常にノズルの折り返し地点に位置するように構成
される。

【０１３５】すなわち、前記受け部材８１は、例えば、
Ｘ方向に沿って延出されたＬ字状のアーム８３を介して
受け部材駆動機構３２に接続されており、この駆動機構
３２は、図１、図２に２９で示すリニアスライド機構に
固定されており、このリニアスライド機構２９と一体的
にＹ方向に移動するようになっている。受け部材駆動機
構８２としては、例えばステッピングモータ及び直線ギ
アが用いることができる。

【０１３６】また、この受け部材駆動機構８２は、前記
中央制御部３５に接続されており、前記塗布経路・速度
設定部３６の設定に応じて作動する。すなわち、前記ノ
ズルユニット２のＸ方向のストローク、すなわち回路形
成領域１ａのＸ方向の幅に略一致するように前記受け部
材８１の対向間隔が制御されるようになっている。

【０１３７】前記受け部材８１は、例えば、図１１
（ｂ）、１１（ｃ）に示すように構成されている。この
図は、この受け部材８１の縦断面図及び正面図を示す概
略図である。

【０１３８】この受け部材８１は、上面側がチャンネル
形状に形成されてなる本体８５を有する。すなわち、こ
の本体８５の上面には、Ｙ方向に沿う両端に受け壁８５
ａが立設され側方へのレジスト液の液垂れを防止する。
一方、この本体８５の上面の先端側には、このような受
け壁は設けられておらず、その先端面は、下方向に向か
って後端方向に傾斜する傾斜面８５ｂに形成されてい
る。そして、この本体８５には、この径斜面８５ｂの中
途部に開口し、この径斜面８５ｂを伝って垂れようとす
るレジスト液を吸引するための第１の吸引孔８６が設け
られている。

【０１３９】また、この本体８５の上面は後端側に向か
って次第に高さが低くなるように緩やかに傾斜してい
る。そして、この本体８５の後端部には、上面で受けら
れたレジスト液を吸引するための第２の吸引孔８７が設
けられている。

【０１４０】これら第１、第２の吸引孔８６、８７は、
この本体８５から外側へ延出される廃液管８８、８９に
接続されており、受け部材８１で受けたレジスト液を強
制的に排出するようになっている。

【０１４１】また、この受け部材８１の洗浄は、前記本
体１６若しくはフレーム内でシンナー等の溶剤でリンス
することで行うようにすれば良い。

【０１４２】このような構成によれば、前記実施形態で
用いたマスク部材と比較してコンパクトであり、また、
マスク部材を装置の内部で洗浄することができるから、
装置全体の小型化に寄与する。

【０１４３】なお、前記受け部材８１の駆動方式は図１
１（ａ）に示したものに限定されるものではない。例え
ば、図１１（ｄ）に示すように、前記ウエハ１の回路形
成領域１ａの外縁と同形状を有する倣いカム９１を有す
る案内板９０を用い、前記カム９１に前記受け部材８１
から延出されたカムフォロア９２を倣わすことで前記受
け部材８１、８１間の間隔を制御するようにしても良
い。

【０１４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、成膜に要する液体の歩留まりが高く、かつ、被処理
基板の所望の箇所に液体を均一に塗布できる成膜装置を
提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるレジスト液塗布装置の概略を示
す縦断面図。

【図２】同じく、レジスト液塗布装置の平面図。

【図３】同じく、レジスト液の塗布経路を説明するため
の斜視図。

【図４】同じく、ノズルユニットの要部を示す縦断面
図。

【図５】この発明に係わるレジスト液塗布装置を適用し
た塗布現像処理装置の平面図。

【図６】同じく、側面図。

【図７】同じく、機能を説明するための正面図。

【図８】この発明に係わるレジスト液塗布装置のノズル
ユニットの別の例を示す縦断面図。

【図９】レジスト液塗布経路の別の例を示す斜視図。

【図１０】レジスト液塗布経路の更なる別の例を示す平
面図。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、マスク部材の別の構成を
示す斜視図。

【符号の説明】

Ｒ…レジスト液塗布部、Ｌ…ウエハロード・アンロード
部、Ｇ１〜Ｇ５…第１〜第５の処理ユニット群、１…半
導体ウエハ、１…ウエハ、１ａ…回路形成領域、１ｂ…
ノッチ、２…ノズルユニット、３…レジスト液、４…マ
スク部材、５…フレーム、５ａ．５ｂ…壁部、６…ウエ
ハ保持体、７…温度調節機能付き天板、７ａ…スリッ
ト、９…Ｙレール、１０…機構、１２…Ｙ駆動モータ、
１３…Ｙスライダ、１４…ナット、１６…本体、１７…
ウエハ吸着テーブル、１８…溶剤保持チャンネル、１９
ａ〜１９ｄ…排気口、２０…溶剤液温制御部、２１…溶
剤供給部、２３…ウエハ保持部、２４…Ｚθ駆動機構、
２５…ノッチ合わせ部、２６…ヒータ、２７…マスク部
材駆動機構、２８…天板温度調節部、２９…リニアスラ
イド機構、３０…Ｘレール、３１…スライダ、３２…駆
動機構、３３…Ｘ駆動モータ、３４…ノズル・ウエハ駆
動部、３５…中央制御部、３６…塗布経路・速度設定
部、３７…塗布条件設定ファイル、３８．３９…挿脱通
路、４０ａ…吐出孔、４０ｂ…供給孔、４０…レジスト
液吐出ノズル、４１…溶剤供給ノズル、４２…マスク部
材洗浄装置、４４…レジスト液温制御部、４５…レジス
ト液供給部、４６…溶剤温度調節・供給部、４７…雰囲
気管理部、５０…カセット部、５１…プロセス処理部、
５２…インタフェース部、５４…第２のサブアーム機
構、５５…レール、６０ａ…突起部、６１…第１のサブ
アーム機構、６２…メインアーム機構、６８…メインア
ーム、６９…ガイド、７０ａ〜７０ｄ…排気流量制御
弁、７１…排気制御部、７３…超音波振動子、７４…ア
ジテーション発生部、８０…マスク部材、８１…部材、
８２…部材駆動機構、８３…アーム、８５…本体、８５
ａ…壁、８５ｂ…傾斜面、８６…第１の吸引孔、８６．
８７…第１．第２の吸引孔、８７…第２の吸引孔、８
８．８９…廃液管、９０…案内板、９１…カム、９２…
カムフォロア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飽本 正巳 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内 (72)発明者 竹下 和宏 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社熊本事業所内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成膜装置であって、 被処理基板を保持する基板保持部と、 前記基板保持部に対向配置され、この基板保持部によっ
   て保持された基板の表面に成膜用の液体を細径の線状に
   連続吐出できる吐出孔を有するノズルユニットと、 前記基板保持部とノズルユニットを相対的に駆動し、前
   記液体を、このノズルユニットから細径の線状に吐出し
   ながら前記被処理基板の表面に塗布することによって膜
   を形成する駆動機構とを有することを特徴とする成膜装
   置。
2. 【請求項２】 請求項２記載の成膜装置において、 前記基板保持機構は、 被処理基板の成膜を行う表面を上方に向けた状態で保持
   するものであることを特徴とする成膜装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の成膜装置において、 ノズルユニットから前記液体が吐出される空間の雰囲気
   を、所定の濃度の溶剤雰囲気にコントロールする雰囲気
   制御機構をさらに有することを特徴とする成膜装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の成膜装置において、 前記雰囲気制御機構は、 前記被処理基板を収容する本体と、 この本体に設けられ、液温及び液面高さコントロールさ
   れた溶剤を貯溜する液溜めチャンネルと、 この本体の上方に設けられ前記液体が吐出される空間を
   区画する天板部材とを有することを特徴とする成膜装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の成膜装置において、 前記天板部材には、ノズルユニットが挿通される挿通部
   が設けられていることを特徴とする成膜装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の成膜装置において、 前記区画部材には、加熱手段が設けられ、前記液体が吐
   出される空間を加熱すると共にノズルユニットを加熱す
   ることを特徴とする成膜装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の成膜装置において、 前記ノズルユニットは、前記液体を細径の線状に吐出す
   るための液体吐出ノズルと、 この液体吐出ノズルから吐出された液体の周囲に溶剤を
   流通させる溶剤供給ノズルとを有することを特徴とする
   成膜装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の成膜装置において、 被処理基板の成膜領域以外の部分を覆い、液体を受ける
   マスク部材を有することを特徴とする成膜装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の成膜装置において、 前記マスク部材は、 成膜領域に対応する開口を有する板部材であることを特
   徴とする成膜装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の成膜装置において、 前記マスク部材は、 一対の液体の受け部材と、 この受け部材の対向間隔を、成膜領域の幅に対応して制
    御する受け部材駆動機構とを有することを特徴とする成
    膜装置。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の成膜装置において、 前記マスク部材は、 受けた液体を排出する排出機構を有することを特徴とす
    る成膜装置。
12. 【請求項１２】 請求項８記載の成膜装置において、 前記マスク部材上で、減速・折り返し・加速を行ない、
    前記塗布領域内では一定の相対速度に保つように前記ノ
    ズルユニットと被処理基板の相対移動速度及び塗布経路
    を設定する塗布経路・速度設定部を有することを特徴と
    する成膜装置。
13. 【請求項１３】 請求項１記載の成膜装置において、 前記液体は、レジスト液、層間絶縁膜材料、低誘電体材
    料、強誘電体材料、配線材料、有機金属材料、金属ペー
    スト等であることを特徴とする成膜装置。
14. 【請求項１４】 請求項１記載の成膜装置において、 液体が塗布される被処理基板の表面の気流を制御する気
    流制御機構をさらに有することを特徴とする成膜装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の成膜装置において、 前記気流制御機構は、液体が塗布される被処理基板の表
    面の気流を塗布方向の上流がわに向かうように制御する
    ことを特徴とする成膜装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４記載の成膜装置において、 前記気流制御機構は、 排気機構を有し、 この排気機構を制御することで液体が塗布される被処理
    基板の表面の気流を制御することを特徴とする成膜装
    置。
17. 【請求項１７】 請求項１記載の成膜装置において、 液体が塗布された被処理基板を振動させ、塗布されたレ
    ジスト液膜の表面の平坦化を行うアジテーション機構を
    有することを特徴とする成膜装置。
18. 【請求項１８】 請求項１記載の成膜装置において、 前記ノズルユニットの吐出孔径は、１０〜２００μｍで
    あることを特徴とする成膜装置。
19. 【請求項１９】 被処理基板の表面に成膜するための成
    膜方法であって、 前記被処理基板を保持する工程と、 成膜用の液体を細径の線状に連続吐出しながら、前記基
    板保持部とノズルユニットを相対的に駆動し、前記被処
    理基板に塗布させることで被処理基板の表面に膜を形成
    する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
20. 【請求項２０】 請求項２２記載の成膜方法において、 成膜領域以外の部分をアスク部材で覆う工程を有するこ
    とを特徴とする成膜方法。
21. 【請求項２１】 請求項２２記載の成膜方法において、 被処理基板を振動させて塗布された液体の膜の表面を平
    坦化するアジテーション工程を有することを特徴とする
    成膜方法。