JP2003112098A

JP2003112098A - 処理装置

Info

Publication number: JP2003112098A
Application number: JP2001305063A
Authority: JP
Inventors: Kiyohisa Tateyama; 清久立山; Fumio Orimo; 文夫下茂; Kimio Motoda; 公男元田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2003-04-15
Anticipated expiration: 2021-10-01
Also published as: JP3808741B2

Abstract

(57)【要約】【課題】必要最小限のレジスト液で，基板に均一な膜
厚のレジスト膜を形成する。【解決手段】インクジェット方式のレジスト液供給ノ
ズル８０を保持するノズルボックス７６を，載置台７０
上方でＸ方向に延びるノズルガイドレール７４に設け
る。ノズルボックス７６は，ノズル駆動部７７によりノ
ズルガイドレール７４上を移動できる。ノズルガイドレ
ール７４は，レール駆動部７５により載置台７０の両側
に設けられたガイドレール７２，７３上をＹ方向に移動
できる。レジスト液供給ノズル８０は，基板Ｇ上をＸ，
Ｙ方向に移動自在であり，レジスト液を基板Ｇに供給し
ながらＸ方向に往復移動し，基板Ｇの端部に到達する度
にＹ方向正方向側に所定距離ずつ移動する。レジスト液
の吐出量，吐出タイミングは，インクジェット方式のノ
ズルにより厳密に制御され，基板Ｇ表面上に均等な量の
レジスト液が塗布される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板の処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＬＣＤや半導体デバイスの製造プ
ロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，基板
（ＬＣＤ基板，半導体基板）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，基板に所
定のパターンを露光する露光処理，露光後の基板を現像
する現像処理等が行われ，基板に所定の回路パターンを
形成する。

【０００３】現在，上述のレジスト塗布処理における基
板表面上にレジスト膜を形成する方法としては，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
ィング法では，基板の中心部にレジスト液を吐出し，そ
の基板を高速回転させる。こうすることにより，基板中
心部に供給されたレジスト液が遠心力により拡散し，基
板表面にレジスト膜を形成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このス
ピンコーティング法によると，基板の中心部と外周部と
で周速度が異なるので，基板表面上に厳密に均一な膜厚
のレジスト膜を形成できない。また，基板を高速で回転
させるため，ウェハの周縁部から大量のレジスト液が飛
散し，無駄になるレジスト液が多い。さらにレジスト液
の飛散によりレジスト液を受け止めるカップが汚染さ
れ，そのまま放置すると付着したレジスト液が結晶化し
パーティクルの原因となるため，カップを頻繁に洗浄す
る必要があった。基板の外縁部のレジスト膜は，本来不
要であり，後でパーティクルの原因にもなるので，通常
基板にレジスト膜が形成された後に，当該基板の外縁部
のレジスト膜を除去する処理が行われていた。

【０００５】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
あり，基板に均一な膜厚のレジスト膜等の塗布膜を形成
し，レジスト液等の塗布液等の消費量や塗布液の飛散に
よる汚染を低減し，基板外縁部の塗布膜の除去処理を省
略できる基板の処理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】請求項１の発明によれ
ば，基板を処理する処理装置であって，基板を保持する
基板保持部と，前記基板保持部に保持された基板に対向
して配置され，基板に塗布液を供給するインクジェット
方式の塗布液供給ノズルと，当該塗布液供給ノズルを前
記基板保持部に対して直交する２方向に相対移動させて
基板表面に塗布液を塗布して塗布膜を形成する駆動機構
と，を備えたことを特徴とする処理装置が提供される。

【０００７】この発明によれば，従来のように基板を回
転させないので，遠心力等により塗布液が偏らず基板表
面に均一な膜厚の塗布膜を形成できる。また，従来のよ
うに基板上の塗布液が飛散することもないので，その分
塗布液の消費量を低減することができる。また，塗布液
の飛散による周辺機器の汚染も防止できる。本発明で
は，インクジェット方式の塗布液供給ノズルが用いられ
る。インクジェット方式のノズルは，塗布液の供給タイ
ミング，塗布液の供給量等を厳密に制御できる。したが
って，例えば塗布液供給ノズルが基板の外方まで移動す
る場合でも基板の表面のみに塗布液を供給できるので，
塗布液の消費量を低減することができる。また，基板の
外縁部にのみ塗布液を供給しないようにすることもでき
るので，後に基板外縁部の塗布膜を除去する作業を行う
必要が無くなる。さらに，塗布液の供給量等を厳密に制
御できるので，基板面内に渡って同量の塗布液を供給
し，基板上により均一な膜厚の塗布膜を形成することが
できる。なお，前記基板表面には，基板表面の全面のみ
ならず，基板表面から基板外縁部を除いたものも含まれ
る。

【０００８】前記駆動機構は，前記塗布液を吐出してい
る状態の前記塗布液供給ノズルを，前記基板保持部に対
して前記2方向の一の方向に相対的に往復移動させ，前
記塗布液供給ノズルが前記基板の端部上に達する度に，
当該塗布液供給ノズルを前記基板保持部に対して前記２
方向の他の方向に相対移動させて，基板表面に塗布液を
塗布するものであってもよい。

【０００９】この発明によれば，前記塗布液供給ノズル
が前記基板に対して略波形形状に移動し，効率的に基板
表面に塗布膜を形成することができる。

【００１０】前記処理装置は，基板に塗布液が供給され
る前に，基板に塗布液の溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供
給ノズルを備えていてもよい。この場合，溶剤蒸気によ
り基板表面の濡れ性が向上し，その後供給された塗布液
の流動性も維持されるので，基板表面上に塗布された塗
布液の平坦化作用が促進される。

【００１１】請求項４の発明によれば，基板を処理する
処理装置であって，基板を保持する基板保持部と，前記
基板保持部に保持された基板に対向して配置され，前記
基板保持部に対して相対的に移動して，基板表面に塗布
膜を形成するために基板に塗布液を供給する塗布液供給
ノズルと，基板に塗布液が供給される前に，当該基板に
塗布液の溶剤蒸気を供給するインクジェット方式の溶剤
蒸気供給ノズルと，を備えたことを特徴とする処理装置
が提供される。

【００１２】この発明によれば，基板を回転させないの
で，基板に均一な膜厚の塗布膜を形成できる。また，塗
布液が飛散されないので，塗布液の消費量も低減でき
る。基板に塗布液が供給される前に溶剤蒸気を供給でき
るので，基板の濡れ性が向上され，さらに供給された塗
布液の流動性が維持されるので，塗布直後の塗布液の平
坦化が促進される。また，インクジェット方式の溶剤蒸
気供給ノズルを用いるので，適量の溶剤蒸気を最適なタ
イミングで供給することができる。これによって溶剤蒸
気の消費量を低減できる。また，溶剤蒸気による周辺機
器の汚染，悪臭の発生を抑制することができる。

【００１３】前記溶剤蒸気供給ノズルは，前記塗布液供
給ノズルと同じノズル保持部に保持されており，前記溶
剤蒸気供給ノズルは，前記塗布液供給ノズルが塗布液を
供給する時の前記塗布液供給ノズルの前記基板保持部に
対する移動方向側に配置されていてもよい。これによ
り，塗布液供給ノズルから基板に塗布液が供給される直
前に溶剤蒸気を供給することができる。すなわち，溶剤
蒸気の供給直後に塗布液が供給され，少量でも塗布液供
給時の基板表面上を溶剤雰囲気に維持できるので，溶剤
蒸気の供給量が減らすことができる。また，溶剤蒸気の
供給を塗布液の供給と同時期に行うことができるので，
別途行うよりも処理時間を短縮できる。

【００１４】前記処理装置は，前記塗布液が供給された
基板に塗布液の溶剤ミストを供給する溶剤ミスト供給ノ
ズルを備えていてもよい。この場合，基板表面に供給さ
れた塗布液の表面に溶剤ミストが供給され，かかる塗布
液の粘性の低下を抑制することができる。したがって，
塗布液の流動性が維持され，基板表面上の塗布直後の塗
布液の平坦化が促進される。

【００１５】請求項７の発明によれば，基板を処理する
処理装置であって，基板を保持する基板保持部と，前記
基板保持部に保持された基板に対向して配置され，前記
基板保持部に対して相対的に移動して，基板表面に塗布
膜を形成するために基板に塗布液を供給する塗布液供給
ノズルと，前記基板保持部に対して相対的に移動して，
前記塗布液が供給された基板に前記塗布液の溶剤ミスト
を供給するインクジェット方式の溶剤ミスト供給ノズル
と，を備えたことを特徴とする処理装置が提供される。

【００１６】この発明によれば，基板を回転させないの
で，基板に均一な膜厚の塗布膜を形成できる。また，塗
布液が飛散されないので，塗布液の消費量も低減でき
る。塗布液の供給後に溶剤ミストが供給されるので，塗
布液中の溶剤の蒸発による塗布液の粘性の低下が防が
れ，塗布液の流動性が維持されるので，塗布直後の塗布
膜の平坦化が促進される。インクジェット方式の溶剤ミ
スト供給ノズルを用いるので，溶剤ミストの供給量，供
給タイミング等を厳密に制御できる。これによって適量
の溶剤ミストを適切なタイミングで基板に供給すること
ができ，溶剤ミストの消費量を低減することができる。

【００１７】前記処理装置は，前記溶剤ミスト供給ノズ
ルから吐出された溶剤ミストを排気する排気部を備えて
いてもよく，これにより，基板の周辺に拡散した溶剤ミ
ストを回収することができ，周辺機器の汚染や溶剤ミス
トによる悪臭の発生を抑制することができる。

【００１８】また，前記排気部は，前記溶剤ミスト供給
ノズルを保持するノズル保持部に設けられており，前記
排気部は，前記溶剤ミスト供給ノズルが溶剤ミストを供
給する時の前記溶剤ミスト供給ノズルの前記基板保持部
に対する移動方向の逆側に配置されていてもよい。これ
により，溶剤ミスト供給ノズルから吐出され，移動方向
の後方側に流れた余分な溶剤ミストを好適に排気するこ
とができる。

【００１９】前記排気部は，前記基板保持部に保持され
た基板の外方に配置されていてもよい。この場合，基板
表面上に基板中心方向から基板の外方に向けて気流が形
成される。この気流により，基板表面上の塗布直後の塗
布液が均され，塗布膜の平坦化が促進される。

【００２０】前記インクジェット方式の溶剤ミスト供給
ノズルを備えた処理装置は，基板に前記塗布液が供給さ
れる前に，基板に塗布液の溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気
供給ノズルを備えていてもよい。また，この溶剤蒸気供
給ノズルは，前記塗布液供給ノズルと同じノズル保持部
に保持されており，前記溶剤蒸気供給ノズルは，前記塗
布液供給ノズルが塗布液を供給する時の前記塗布液供給
ノズルの前記基板保持部に対する移動方向側に配置され
ていてもよい。

【００２１】前記溶剤ミスト供給ノズルは，前記塗布液
供給ノズルと同じノズル保持部に保持されており，前記
溶剤ミスト供給ノズルは，前記塗布液供給ノズルが塗布
液を供給する時の前記塗布液供給ノズルの前記基板保持
部に対する移動方向の逆側に配置されていてもよい。こ
の発明により，基板に塗布液を供給した直後に，溶剤ミ
ストを供給することができる。したがって，塗布液中の
溶剤が多量に蒸発する前に溶剤ミストを補給できるの
で，溶剤ミストの供給量を減らすことができる。また，
溶剤ミスト供給ノズルは，塗布液供給ノズルと同じノズ
ル保持部に保持されているので，塗布液の供給と溶剤ミ
ストの供給を同時に行うことができ，処理時間の短縮化
が図られる。なお，前記塗布液供給ノズルは，インクジ
ェット方式のノズルであってもよい。

【００２２】前記処理装置は，前記塗布液が塗布された
基板を収容し，閉鎖可能な処理室と，前記処理室を減圧
して基板を減圧乾燥するための減圧機構とを備えていて
もよい。この発明により，塗布膜の形成された基板を減
圧乾燥することができる。処理室内を減圧する際には，
基板表面上に気流が形成され，この気流により，塗布膜
の平坦化が促進される。特に，塗布液が基板上に細線状
に供給される場合には，塗布直後の塗布膜の表面に塗布
経路に沿った凹凸が現れる可能性があり，この凹凸を解
消できる。

【００２３】

【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処
理装置としての塗布現像処理装置１の構成の概略を示す
平面図である。塗布現像処理装置１は，ＬＣＤ製造プロ
セスのフォトリソグラフィー工程における一連の処理が
行われるものである。

【００２４】塗布現像処理装置１は，図１に示すように
例えば塗布現像処理装置１の端部に位置し，複数の基板
Ｇをカセット単位で外部に対して搬入出するためのカセ
ットステーション２と，フォトリソグラフィー工程の中
で枚葉式に所定の処理を施す各種処理ユニットが配置さ
れた処理ステーション３と，塗布現像処理装置１に隣接
して設けられ，処理ステーション３と図示しない露光装
置との間で基板Ｇの受け渡しを行う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。

【００２５】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Ｙ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（Ｙ方向）と
カセットＣに収容された基板Ｇの基板配列方向（Ｚ方
向；鉛直方向）に対して移送可能な基板搬送体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。

【００２６】処理ステーション３には，例えばカセット
ステーション２側から順に洗浄プロセス部１０，塗布プ
ロセス部１１及び現像プロセス部１２が一列に設けられ
ている。洗浄プロセス部１０と塗布プロセス部１１間，
塗布プロセス部１１と現像プロセス部１２間には，それ
ぞれ基板中継部１３，薬液供給ユニット１４及びスペー
ス１５が設けられている。

【００２７】洗浄プロセス部１０は，例えば２つのスク
ラバ洗浄ユニット２０，上下２段の紫外線照射／冷却ユ
ニット２１，加熱ユニット２２及び冷却ユニット２３を
有している。

【００２８】塗布プロセス部１１は，レジスト塗布ユニ
ット３０，減圧乾燥ユニット３１，上下２段型アドヒー
ジョン／冷却ユニット３２，上下２段型加熱／冷却ユニ
ット３３及び加熱ユニット３４を有している。

【００２９】現像プロセス部１２は，３つの現像ユニッ
ト４０，２つの上下２段型加熱／冷却ユニット４１及び
加熱ユニット４２を有している。

【００３０】各プロセス部１０，１１，１２の中央部に
は，長手方向（Ｘ方向）に搬送路５０，５１，５２が設
けられ，この各搬送路５０，５１，５２には，主搬送装
置５３，５４，５５が各々設けられている。この主搬送
装置５３〜５５は，各プロセス部１０〜１２内の処理ユ
ニットにアクセス可能であり，各処理ユニットへの基板
Ｇの搬入出と各処理ユニット間の基板Ｇの搬送を行うこ
とができる。

【００３１】インターフェイス部４は，処理ステーショ
ン３側にエクステンション部６０とバッファステージ６
１とを有し，処理ステーション３の反対側（Ｘ方向負方
向側であって図示しない露光装置側に搬送装置６２を有
している。これにより，処理ステーション３の基板Ｇを
露光装置内に搬送したり，露光処理の終了した基板Ｇを
処理ステーション３内に搬送したりすることができる。

【００３２】次に，上述したレジスト塗布ユニット３０
の構成について説明する。図２は，レジスト塗布ユニッ
ト３０の構成の概略を示す側面図である。レジスト塗布
ユニット３０は，後述するレジスト液供給ノズルが基板
Ｇに塗布液としてのレジスト液を供給しながら，当該基
板Ｇ上を走査し，基板Ｇ表面に塗布膜としてのレジスト
膜を形成する処理ユニットである。

【００３３】レジスト塗布ユニット３０には，基板Ｇを
載置する基板保持部としての載置台７０が設けられてい
る。載置台７０は，例えば厚みのある長方形の板状に形
成されている。載置台７０の上面は，水平に形成されて
いる。これにより，塗布処理される基板Ｇを載置台７０
上に水平に載置することができる。また，載置台７０に
は，基板Ｇを搬入出する際に基板Ｇを下から支持し，昇
降させる複数の昇降ピン７１が設けられている。

【００３４】載置台７０のＸ方向（図２の左右方向）の
両側には，一対のガイドレール７２，７３が設けられて
いる。ガイドレール７２は，Ｘ方向正方向側，ガイドレ
ール７３は，Ｘ方向負方向側に設けられている。ガイド
レール７２，７３は，図３に示すようにＹ方向に延びて
おり，例えば載置台７０の両端部まで形成されている。
ガイドレール７２，７３上には，載置台７０上をＸ方向
に延びるノズルガイドレール７４が架設されている。ノ
ズルガイドレール７４には，このノズルガイドレール７
４をＹ方向に平行移動させる，例えばモータ等を備えた
レール駆動部７５が設けられている。

【００３５】ノズルガイドレール７４には，後述するレ
ジスト液供給ノズル８０や溶剤蒸気供給ノズル８１，８
２を保持するノズル保持部としてのノズルボックス７６
が設けられている。例えばノズルボックス７６には，こ
のノズルボックス７６をノズルガイドレール７４に沿っ
てＸ方向に移動させるノズル駆動部７７が設けられてい
る。これによって，ノズルボックス７６は，載置台７０
の基板Ｇ上方をＸ方向に往復移動することができる。ノ
ズルボックス７６の取り付けられたノズルガイドレール
７４は，上述した通りＹ方向に移動できるので，ノズル
ボックス７６は，載置台７０上をＸ，Ｙ方向に移動する
ことができる。

【００３６】前記レール駆動部７５とノズル駆動部７７
は，図２に示すように制御部７８により制御されてお
り，ノズルボックス７６の移動経路，移動速度，移動タ
イミング等は，制御部７８によって制御される。なお，
本発明の駆動機構は，本実施の形態においては，ガイド
レール７２，７３，ノズルガイドレール７４，レール駆
動部７５，ノズル駆動部７７及び制御部７８で構成され
る。

【００３７】ノズルボックス７６には，Ｘ方向に沿って
塗布液吐出ノズルとしてのレジスト液供給ノズル８０，
溶剤蒸気供給ノズル８１及び８２が設けられている。溶
剤蒸気供給ノズル８１，８２は，レジスト液供給ノズル
８０の両側に設けられており，例えば溶剤蒸気供給ノズ
ル８１がガイドレール７２側（Ｘ方向正方向側）に，溶
剤蒸気供給ノズル８２がガイドレール７３側（Ｘ方向負
方向側）に配置されている。このように配置することに
より，ノズルボックス７６がＸ方向の何れの方向に移動
している時にも，レジスト液供給ノズル８０の進行方向
側の溶剤蒸気供給ノズルから溶剤蒸気を吐出することが
できる。したがって，基板Ｇにレジスト液を供給する直
前に溶剤蒸気を供給することができる。

【００３８】レジスト液供給ノズル８０は，レジスト液
供給管８３を介してレジスト液の供給源となるレジスト
液貯留タンク８４に連通接続されている。また，溶剤蒸
気供給ノズル８１及び８２は，溶剤蒸気供給管８５を介
して溶剤蒸気貯留タンク８６に連通接続されている。

【００３９】レジスト液供給ノズル８０，溶剤蒸気供給
ノズル８１及び８２には，ピエゾ式インクジェットノズ
ルが用いられる。例えばピエゾ式インクジェットノズル
であるレジスト液供給ノズル８０は，図４に示すように
レジスト液貯留タンク８４からのレジスト液を一旦貯留
する貯留部８７と，当該貯留部８７に連通しレジスト液
が吐出される小口径の複数の吐出口８８と，貯留部８７
の内面に取り付けられ貯留部８７内のレジスト液を加圧
するためのピエゾ素子８９とを有する。

【００４０】貯留部８７には，吐出口８８からレジスト
液が吐出しない程度に加圧されたレジスト液がレジスト
液貯留タンク８４から供給され貯留されている。ピエゾ
素子８９は，印可された電圧に応じて所定の周波数で伸
縮するものであり，貯留部８７内のレジスト液は，この
ピエゾ素子８９の伸縮によって押し出され，吐出口８８
から押し出された分の所定量のレジスト液が吐出され
る。このようにピエゾ式インクジェットノズルでは，ピ
エゾ素子８９の伸縮の周波数単位でレジスト液の吐出を
制御できるので，レジスト液の吐出タイミング，吐出量
等を厳密に制御できる。ピエゾ素子８９に印可される電
圧は，例えば上述のレジスト液供給ノズル８０の移動を
制御する制御部７８により制御される。したがって，制
御部７８により，レジスト液の吐出タイミングや吐出回
数を，レジスト液供給ノズル８０の移動速度や移動位置
等に合わせて制御して，基板Ｇ表面の所望の領域に所定
量のレジスト液を塗布することができる。

【００４１】なお，レジスト液供給ノズル８０の吐出口
８８は，例えば図５に示すように極めて狭い間隔でＹ方
向に並べて設けられ，レジスト液は，基板Ｇ表面上に幅
のある線状に供給される。なお，吐出口８８の数，配置
は，任意に選択可能である。

【００４２】また，溶剤蒸気供給ノズル８１，８２のイ
ンクジェットノズルの構成は，レジスト液供給ノズル８
０と同様であり，溶剤蒸気貯留タンク８６からの溶剤蒸
気を溶剤蒸気供給ノズル８１，８２内の貯留部（図示せ
ず）で一旦貯留し，制御部７８により制御されたピエゾ
素子（図示せず）の伸縮により吐出口（図示せず）から
吐出されるようになっている。したがって，溶剤蒸気の
吐出タイミングや吐出量も制御部７８により厳密に制御
できる。

【００４３】次いで，上述の減圧乾燥ユニット３１の構
成について説明する。図６は，減圧乾燥ユニット３１の
構成の概略を示す縦断面の説明図である。

【００４４】減圧乾燥ユニット３１は，基板Ｇを収納
し，処理室としての減圧室Ｄを形成するためのチャンバ
１００を有している。チャンバ１００は，上部チャンバ
１０１と下部チャンバ１０２とで構成されており，上部
チャンバ１０１が上下動し，下部チャンバ１０２と一体
となって気密に閉鎖された減圧室Ｄを形成することがで
きる。下部チャンバ１０２内には，基板Ｇを直接載置す
る載置台１０３が設けられている。載置台１０３は，そ
の上面が平坦で，かつ基板Ｇよりも小さく形成されてい
る。載置台１０３の外方には，昇降ピン１０４が設けら
れており，基板Ｇの外周部を下方から支持し，基板Ｇを
載置台１０３上で昇降させることができる。

【００４５】下部チャンバ１０２の底面には，チャンバ
１００内の雰囲気を排気するための排気管１０５が取り
付けられている。排気管１０５には，チャンバ１００内
の雰囲気を吸引してチャンバ１００内を減圧する吸引ポ
ンプ１０６が設けられている。これにより，レジスト液
が塗布された直後の基板Ｇをチャンバ１００内に収容
し，チャンバ１００内を減圧して，基板Ｇを減圧乾燥す
ることができる。なお，本発明の減圧機構は，本実施の
形態においては排気管１０５と吸引ポンプ１０６で構成
される。

【００４６】次に，以上のように構成されている塗布現
像処理装置１で行われるフォトリソグラフィー工程のプ
ロセスについて説明する。

【００４７】先ず，基板搬送体７によりカセットＣから
未処理の基板Ｇが１枚取り出され，処理ステーション３
の洗浄プロセス部１０の主搬送装置５３に受け渡され
る。洗浄プロセス部１０に搬送された基板Ｇは，先ず紫
外線照射／冷却ユニット２１に搬送され，紫外線照射に
よる乾式洗浄が施された後，所定温度に冷却される。次
いで基板Ｇは，スクラバ洗浄ユニット２０に搬送され，
スクラビング洗浄処理に付される。スクラビング洗浄さ
れた基板Ｇは，加熱ユニット２２に搬送され，脱水処理
された後，冷却ユニット２３に搬送されて所定温度に冷
却される。冷却処理の終了した基板Ｇは，洗浄プロセス
部１０から基板受け渡し部１３を介して塗布プロセス部
１１に搬送される。

【００４８】塗布プロセス部１１に搬送された基板Ｇ
は，先ず主搬送装置５４によってアドヒージョン／冷却
ユニット３２に搬送され，疎水化処理された後，冷却処
理される。次いで基板Ｇは，レジスト塗布ユニット３０
に搬送される。

【００４９】レジスト塗布ユニット３０内に搬送された
基板Ｇは，予め上昇して待機していた昇降ピン７１に受
け渡される。次いで昇降ピン７１が下降し，基板Ｇが載
置台７０上に載置される。このとき，ノズルボックス７
６が，ノズル駆動部７７，レール駆動部７５により図示
しない待機位置から塗布開始位置，例えば基板ＧのＹ方
向負方向側の端部上であって基板ＧのＸ方向負方向側の
外方の所定位置まで移動する。基板Ｇが載置台７０上に
載置されると，ノズルボックス７６がＸ方向正方向に移
動し，基板Ｇの端部上を通過すると，レジスト液供給ノ
ズル８０と進行方向側の溶剤蒸気供給ノズル８２からの
レジスト液や溶剤蒸気の吐出が開始される。これによ
り，基板Ｇには，図７に示すように先ず溶剤蒸気が供給
され，その直後にレジスト液が供給される。そして，レ
ジスト液の供給と溶剤蒸気の供給は，ノズルボックス７
６が基板Ｇの端部を通過する直前に停止される。かかる
塗布処理においては，例えばレジスト液が基板Ｇの外縁
部に供給されないように，レジスト液の吐出の開始タイ
ミングと停止タイミングが制御される。

【００５０】その後，ノズルボックス７６は，例えば基
板ＧのＸ方向正方向側の端部上で一旦停止する。次いで
ノズルボックス７６は，レール駆動部７５によりＹ方向
正方向側に所定距離だけ移動され，レジスト液供給ノズ
ル８０の供給位置がずらされる。続いてノズルボックス
７６は，折り返しＸ方向負方向側に移動し，今度は溶剤
蒸気供給ノズル８２とレジスト液供給ノズル８０から基
板Ｇ表面上に溶剤蒸気とレジスト液とが順に供給され
る。ノズルボックス７６が基板ＧのＸ方向負方向側の端
部上に到達すると，溶剤蒸気とレジスト液の吐出が停止
される。その後基板ＧのＸ方向負方向側の端部付近で停
止したノズルボックス７６は，再びＹ方向正方向側に所
定距離だけ移動する。そして，再びＸ方向正方向側に移
動して基板Ｇ表面上に溶剤蒸気とレジスト液を順に供給
する。このようにノズルボックス７６をＸ方向に往復移
動させながら，徐々にＹ方向正方向側にずらしていき，
最終的にノズルボックス７６が基板ＧのＹ方向正方向側
の端部まで到達すると，図３に示すような基板Ｇの外縁
部を除いた所定領域Ａにレジスト液が供給され，基板Ｇ
上にレジスト膜が形成される。なお，レジスト液供給ノ
ズル８０のＸ方向の移動時の速度は，一定であってもよ
いし，適宜変動させてもよい。変動させる場合でも，基
板Ｇ表面上に均一にレジスト液が塗布されるように吐出
量が制御される。

【００５１】レジスト液の塗布工程が終了すると，ノズ
ルボックス７６は，図示しない待機位置に戻される。基
板Ｇは，搬入時と同様に昇降ピン７１により上昇され，
主搬送装置５４に受け渡され，レジスト塗布ユニット３
０から搬出される。

【００５２】塗布処理の終了した基板Ｇは，主搬送装置
５４により減圧乾燥ユニット３１に搬送され，予め上昇
して待機していた昇降ピン１０４に受け渡される。昇降
ピン１０４が下降し，基板Ｇが載置台１０３上に載置さ
れると，上部チャンバ１０１が下降し，下部チャンバ１
０２と一体となって減圧室Ｄが形成される。吸引ポンプ
１０６が作動し，減圧室Ｄ内の雰囲気が排気管１０５か
ら排気され，減圧室Ｄ内が所定の圧力に減圧される。こ
のとき，基板Ｇ表面のレジスト膜内の溶剤が蒸発し，レ
ジスト膜が乾燥されると共に，基板Ｇ上に基板Ｇの中心
部から排気管１０５に向かう気流が形成される。この気
流により，レジスト膜表面の僅かな凹凸が均され，平坦
化される。

【００５３】所定時間の減圧乾燥処理が終了すると，減
圧室Ｄ内の圧力が回復され，上部チャンバ１０１が上昇
して，減圧室Ｄが開放される。その後基板Ｇは，昇降ピ
ン１０４によって上昇され，主搬送装置５４に受け渡さ
れ，減圧乾燥ユニット３１から搬出される。

【００５４】減圧乾燥処理の終了した基板Ｇは，加熱／
冷却ユニット３３に搬送され，プリベーキング処理が行
われた後，冷却処理される。

【００５５】その後，基板Ｇは，主搬送装置５４及び主
搬送装置５５によってインターフェイス部４のエクステ
ンション部６０に搬送され，搬送装置６２によって図示
しない露光装置に搬送される。露光装置では，基板Ｇ上
のレジスト膜に所定の回路パターンが露光される。露光
処理の終了した基板Ｇは，インターフェイス部４を介し
て現像プロセス部１２に戻され，主搬送装置５５により
現像ユニット４０に搬送される。現像ユニット４０で
は，現像処理が行われる。現像処理の終了した基板Ｇ
は，加熱／冷却ユニット４１に搬送され，ポストベーキ
ング処理が行われた後，冷却処理される。冷却処理が終
了した基板Ｇは，主搬送装置５５，５４，５３によって
カセットステーション２まで搬送され，基板搬送体７に
よってカセットＣに戻されて，一連のフォトリソグラフ
ィー工程が終了する。

【００５６】以上の実施の形態によれば，レジスト液供
給ノズル８０を基板Ｇ上方で移動させて，基板Ｇ表面に
レジスト液を塗布するようにしたので，従来の基板Ｇを
回転させる場合に比べてレジスト液の消費量を低減する
ことができる。特にインクジェット方式のレジスト液供
給ノズル８０を用いたので，レジスト液の吐出タイミン
グ等を正確かつ厳密に制御することができ，レジスト液
の消費量を最小限に抑えることができる。また，インク
ジェット方式によると，基板Ｇへのレジスト液の供給量
も正確に制御できるので，レジスト液を基板Ｇ面内に斑
なく供給できる。

【００５７】また，インクジェット方式のレジスト液供
給ノズル８０を用いて基板Ｇの外縁部には，レジスト液
を供給しないようにしたので，その分レジスト液の消費
量の低減が図られる上に，従来行われていた基板外縁部
のレジスト膜の除去処理を行う必要がない。

【００５８】ノズルボックス７６に溶剤蒸気供給ノズル
８１，８２を設け，レジスト液が基板Ｇに供給される前
に溶剤蒸気を供給するようにしたので，塗布前の基板Ｇ
の濡れ性が向上し，その後供給されたレジスト液が基板
Ｇ表面上でスムーズに拡散される。これにより，線状に
塗布されたレジスト液が適当に均され，レジスト膜の表
面が平坦化される。また，溶剤蒸気供給ノズル８１，８
２をレジスト液供給ノズル８０の進行方向側，すなわち
レジスト液供給ノズル８０のＸ方向の両隣に設けるよう
にしたので，基板Ｇにレジスト液が塗布される直前に溶
剤蒸気を供給することができる。この場合，溶剤蒸気が
供給されてからレジスト液が供給されるまでの時間が短
いので，より希薄な溶剤蒸気を用いて基板Ｇの濡れ性を
向上させることができる。したがって，溶剤蒸気の使用
量を低減することができ，また，溶剤による臭いを抑え
ることができる。

【００５９】溶剤蒸気供給ノズル８１，８２にもインク
ジェット方式のノズルが用いられるので，溶剤蒸気の供
給タイミング，供給量等を正確かつ厳密に制御すること
ができ，溶剤の消費量を低減することができる。また溶
剤蒸気によるレジスト塗布ユニット３０内の汚染を抑制
することができる。

【００６０】以上の実施の形態で記載したレジスト塗布
ユニット３０には，レジスト液を供給する前に溶剤蒸気
を供給する溶剤蒸気供給ノズル８１，８２が設けられて
いたが，この溶剤蒸気供給ノズル８１，８２に代えてレ
ジスト液が塗布された後に基板Ｇに溶剤ミストを供給す
る溶剤ミスト供給ノズルを設けてもよい。

【００６１】図８は，かかる一例を示すものであり，ノ
ズルボックス１１０のレジスト液供給ノズル１１１のＸ
方向の両隣にインクジェット方式の溶剤ミスト供給ノズ
ル１１２，１１３が設けられている。例えば溶剤ミスト
供給ノズル１１２は，レジスト液供給ノズル１１１のＸ
方向正方向側に，溶剤ミスト吐出ノズル１１３は，Ｘ方
向負方向側に設ける。溶剤ミスト供給ノズル１１２及び
１１３は，例えば図９に示すようにＹ方向に並べられた
複数の吐出口１１４，１１５を有し，溶剤ミストが各吐
出口１１４，１１５からインクジェット方式によって吐
出される。

【００６２】また，ノズルボックス１１０には，溶剤ミ
スト供給ノズル１１２，１１３から吐出され，基板Ｇの
周辺に拡散した溶剤ミストを排気する排気部としての排
気口１１６，１１７が設けられている。排気口１１６，
１１７は，各溶剤ミスト供給ノズル１１２，１１３の外
方に各々設けられている。排気口１１６，１１７は，例
えばＹ方向に長いスリット状に形成されており，前記吐
出口１１４及び１１５の配列された幅よりも長く形成さ
れている。これによって吐出口１１４，１１５から吐出
し，周辺部に拡散した溶剤ミストを十分に回収できるよ
うになっている。排気口１１６，１１７は，図示しない
ファン等の吸引装置に連通接続されており，この吸引装
置からの吸引によってノズルボックス１１０の下方域の
雰囲気を吸引し，排気することができる。なお，溶剤ミ
スト供給ノズル１１２，１１３から供給されるミストの
粒径は，もちろん前述した溶剤蒸気供給ノズル８１，８
２から供給される蒸気の粒径より大きく，所定の粒径に
適したノズルを用いたり，制御部７８により制御するこ
とにより所定の粒径を得ることが可能である。

【００６３】そして，前記実施の形態と同様にノズルボ
ックス１１０がＸ方向に往復移動し，レジスト液供給ノ
ズル１１１からレジスト液が吐出されると同時に，レジ
スト液供給ノズル１１１の進行方向の後方側の溶剤ミス
ト吐出ノズル１１２又は１１３から溶剤ミストが吐出さ
れる。これにより，図１０に示すように基板Ｇにレジス
ト液が塗布された直後に溶剤ミストが供給される。ま
た，この際に例えばレジスト液供給ノズル１１１の進行
方向の後方側の排気口１１６又は１１７からの排気が行
われ，基板Ｇの周辺部に拡散した溶剤ミストが排気され
る。

【００６４】この実施の形態によれば，レジスト液の塗
布された基板Ｇの表面に溶剤ミストが供給され，レジス
ト液の液面の粘性を低下させて，レジスト液の平坦化を
促すことができる。溶剤ミスト吐出ノズル１１２，１１
３には，インクジェット方式のノズルが用いられるの
で，溶剤ミストの供給量等を厳密に制御し，溶剤ミスト
の消費量を最小限に抑えることができる。また，基板Ｇ
の周辺に拡散した溶剤ミストを排気口１１６，１１７か
ら回収するので，レジスト塗布ユニット３０内の汚染を
抑制することができる。

【００６５】かかる実施の形態では，溶剤蒸気供給ノズ
ル８１，８２の代わりに溶剤ミスト供給ノズル１１２，
１１３を設けたが，図１１に示すように上記溶剤蒸気供
給ノズル８１，８２と併用してもよい。かかる場合，基
板Ｇには，レジスト液の供給前に溶剤蒸気が供給され，
レジスト液の供給後に溶剤ミストが供給される。

【００６６】また，前記実施の形態で供給していた溶剤
ミストは，液滴の径が１０〜１００μｍ以下の細かい溶
剤ミストであってもよい。この場合，レジスト膜の表面
の一部にだけ多量の溶剤ミストが供給され，その部分の
レジスト膜が変質することを抑制できる。なお，溶剤ミ
ストの代わりに溶剤蒸気を供給してもよい。この場合，
前記溶剤蒸気供給ノズル８１，８２を用いてレジスト液
供給後に溶剤蒸気の供給してもよい。また，溶剤ミスト
供給ノズル１１２，１１３を用いて，レジスト液を供給
する前に溶剤ミストを供給してもよい。

【００６７】さらに，上述の溶剤ミストを排気するため
の排気口を基板Ｇの外方に設けるようにしてもよい。図
１２は，かかる一例を示すものであり，載置台７０上の
基板ＧのＹ方向側の両端部外方に排気口１２０が設けら
れている。排気口１２０は，基板Ｇ側に向けて設けられ
ている。そして，上述の実施の形態と同様に溶剤ミスト
が吐出された時に，基板Ｇ上の雰囲気が排気される。こ
うすることによって，基板周辺部の不要な溶剤ミストが
除去されると共に，基板Ｇの中心付近から基板ＧのＹ方
向側の端部に向かう気流が形成され，この気流により，
Ｘ方向に線状に塗布されたレジスト液が均され，平坦化
される。なお，上述した排気口１１６，１１７及び１２
０の数や形状，配置位置は任意に選択できる。

【００６８】上述したレジスト液供給ノズル８０，１１
１，溶剤蒸気供給ノズル８１，８２，溶剤ミスト供給ノ
ズル１１２，１１３は，インクジェット方式のノズルで
あったが，各ノズルについて他の方式のノズルであって
もい。例えばポンプ等の加圧手段により圧送されたレジ
スト液を細径の吐出口から連続吐出するノズルであって
もよい。

【００６９】また，溶剤蒸気供給ノズル８１，８２，溶
剤ミスト供給吐出ノズル１１２，１１３は，レジスト液
供給ノズル８０，１１１と同じノズルボックスに設けら
れていなくてもよく，独立して移動可能なノズルボック
スに設けられていてもよい。また，基板Ｇの位置，例え
ば基板Ｇの中央部と，基板Ｇの中央部よりレジスト膜が
盛り上がりやすい基板Ｇの周縁部とでレジスト液の供給
前後に供給する溶剤の量を変化させるように制御しても
良く，またそのために溶剤蒸気供給ノズル８１，８２と
溶剤ミスト供給ノズル１１２，１１３とを基板Ｇの位置
に応じて使い分け又は併用してもよい。

【００７０】以上の実施の形態は，レジスト液供給ノズ
ル８０，１１１をＸ方向に往復移動させて，レジスト液
の塗布経路がＸ方向に平行になるようにレジスト液を基
板Ｇに供給していたが，他の塗布経路，例えば渦巻き
状，格子状の塗布経路になるようレジスト液を供給して
もよい。

【００７１】また，以上の実施の形態は，基板Ｇにレジ
スト液を塗布していたが，本発明は，他の処理液，例え
ばＳＯＤ，ＳＯＧ膜等を形成する処理液や現像液を塗布
する場合にも適用できる。また，以上で説明した実施の
形態は，ＬＣＤ製造プロセスのフォトリソグラフィー工
程が行われる処理装置について適用したものであった
が，本発明はＬＣＤ基板以外の基板例えば半導体ウェ
ハ，フォトマスク用のマスクレチクル基板等の処理装置
においても適用できる。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば，基板に均一な膜厚の塗
布膜を形成できるので，歩留まりが向上される。また，
塗布液等の消費量を低減できるので，コストが低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態にかかる塗布現像処理装置の構成の
概略を示す平面図である。

【図２】レジスト塗布ユニットに構成の概略を示す側面
図である。

【図３】図２のレジスト塗布ユニットの斜視図である。

【図４】レジスト液供給ノズルの構成を示す縦断面の説
明図である。

【図５】ノズルボックスを下方から見た場合のノズルボ
ックスの各ノズルの構成を示す説明図である。

【図６】減圧乾燥ユニットの構成を示す縦断面の説明図
である。

【図７】ノズルボックスが移動しながらレジスト液と溶
剤蒸気を基板に供給している状態を示す説明図である。

【図８】溶剤ミスト供給ノズルと排気口を設けた場合の
ノズルボックスの側面図である。

【図９】図８のノズルボックスを下方から見た場合ノズ
ルボックスの構成の説明図である。

【図１０】ノズルボックスが移動しながらレジスト液と
溶剤ミストを基板に供給している状態を示す説明図であ
る。

【図１１】溶剤蒸気供給ノズルと溶剤ミスト供給ノズル
を併用した場合のノズルボックスの側面図である。

【図１２】基板の外方に排気口を設けた場合のレジスト
塗布ユニットの斜視図である。

【符号の説明】

１塗布現像処理装置３０レジスト塗布ユニット３１減圧乾燥ユニット７０載置台７２，７３ガイドレール７４ノズルガイドレール７５レール駆動部７６ノズルボックス７７ノズル駆動部８０レジスト液供給ノズル８１溶剤蒸気供給ノズルＤ減圧室Ｇ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者元田公男東京都港区赤坂五丁目３番６号ＴＢＳ放送センター東京エレクトロン株式会社内Ｆターム(参考） 2H025 AB14 AB16 AB17 EA04 4F041 AA05 AB01 BA10 BA13 BA23 CA16 CA23 4F042 AA06 AB00 BA08 BA25 CB03 CB07 DD32 DD38 DE09 DF01 DF26 ED05 5F046 JA02 JA03 JA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を処理する処理装置であって，基板
を保持する基板保持部と，前記基板保持部に保持された
基板に対向して配置され，基板に塗布液を供給するイン
クジェット方式の塗布液供給ノズルと，当該塗布液供給
ノズルを前記基板保持部に対して直交する２方向に相対
移動させて基板表面に塗布液を塗布して塗布膜を形成す
る駆動機構と，を備えたことを特徴とする，処理装置。
【請求項２】前記駆動機構は，前記塗布液を吐出して
いる状態の前記塗布液供給ノズルを，前記基板保持部に
対して前記２方向の一の方向に相対的に往復移動させ，
さらに，前記駆動機構は，前記塗布液供給ノズルが前記
基板の端部上に達する度に，当該塗布液供給ノズルを前
記基板保持部に対して前記２方向の他の方向に相対移動
させることを特徴とする，請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】基板に塗布液が供給される前に，基板に
塗布液の溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給ノズルを備え
たことを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載
の処理装置。
【請求項４】基板を処理する処理装置であって，基板
を保持する基板保持部と，前記基板保持部に保持された
基板に対向して配置され，前記基板保持部に対して相対
的に移動して，基板表面に塗布膜を形成するために基板
に塗布液を供給する塗布液供給ノズルと，基板に塗布液
が供給される前に，当該基板に塗布液の溶剤蒸気を供給
するインクジェット方式の溶剤蒸気供給ノズルと，を備
えたことを特徴とする，処理装置。
【請求項５】前記溶剤蒸気供給ノズルは，前記塗布液
供給ノズルと同じノズル保持部に保持されており，前記
溶剤蒸気供給ノズルは，前記塗布液供給ノズルが塗布液
を供給する時の前記塗布液供給ノズルの前記基板保持部
に対する移動方向側に配置されていることを特徴とす
る，請求項３又は４のいずれかに記載の処理装置。
【請求項６】前記塗布液が供給された基板に塗布液の
溶剤ミストを供給する溶剤ミスト供給ノズルを備えたこ
とを特徴とする，請求項１，２，３，４又は５のいずれ
かに記載の処理装置。
【請求項７】基板を処理する処理装置であって，基板
を保持する基板保持部と，前記基板保持部に保持された
基板に対向して配置され，前記基板保持部に対して相対
的に移動して，基板表面に塗布膜を形成するために基板
に塗布液を供給する塗布液供給ノズルと，前記基板保持
部に対して相対的に移動して，前記塗布液が供給された
基板に前記塗布液の溶剤ミストを供給するインクジェッ
ト方式の溶剤ミスト供給ノズルと，を備えたことを特徴
とする，処理装置。
【請求項８】前記溶剤ミスト供給ノズルから吐出され
た溶剤ミストを排気する排気部を備えたことを特徴とす
る，請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】前記排気部は，前記溶剤ミスト供給ノズ
ルを保持するノズル保持部に設けられており，前記排気
部は，前記溶剤ミスト供給ノズルが溶剤ミストを供給す
る時の前記溶剤ミスト供給ノズルの前記基板保持部に対
する移動方向の逆側に配置されていることを特徴とす
る，請求項８に記載の処理装置。
【請求項１０】前記排気部は，前記基板保持部に保持
された基板の外方に配置されていることを特徴とする，
請求項８に記載の処理装置。
【請求項１１】基板に前記塗布液が供給される前に，
基板に塗布液の溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給ノズル
を備えたことを特徴とする，請求項７，８，９又は１０
のいずれかに記載の処理装置。
【請求項１２】前記溶剤蒸気供給ノズルは，前記塗布
液供給ノズルと同じノズル保持部に保持されており，前
記溶剤蒸気供給ノズルは，前記塗布液供給ノズルが塗布
液を供給する時の前記塗布液供給ノズルの前記基板保持
部に対する移動方向側に配置されていることを特徴とす
る，請求項１１に記載の処理装置。
【請求項１３】前記溶剤ミスト供給ノズルは，前記塗
布液供給ノズルと同じノズル保持部に保持されており，
前記溶剤ミスト供給ノズルは，前記塗布液供給ノズルが
塗布液を供給する時の前記塗布液供給ノズルの前記基板
保持部に対する移動方向の逆側に配置されていることを
特徴とする，請求項６，７，８，９，１０，１１又は１
２のいずれかに記載の処理装置。
【請求項１４】前記塗布液供給ノズルは，インクジェ
ット方式のノズルであることを特徴とする，請求項４，
５，６，７，８，９，１０，１１，１２又は１３のいず
れかに記載の処理装置。
【請求項１５】前記塗布液が塗布された基板を収容
し，閉鎖可能な処理室と，前記処理室を減圧して基板を
減圧乾燥するための減圧機構と，を備えたことを特徴と
する，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１
０，１１，１２，１３又は１４のいずれかに記載の処理
装置。