JP2005205329A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗布ノズルの吐出機能を常に正常状態に保ち、装置稼動率ないし生産効率を向上させること。
【解決手段】 塗布処理部の近くに超音波洗浄部１４０と溶剤雰囲気室１４２とが併設される。レジストノズル１２０のノズル部１２０ａを洗浄槽１６４の蓋体１８８の開口１８８ａに挿し込むと、洗浄槽１６４内でノズル部１２０ａの下端部（吐出口付近の部位）が超音波発振筐体１６６からの超音波の付加されたシンナー浴に浸かる。溶剤雰囲気室１４２では、超音波洗浄部１４０の洗浄槽１６４から隔壁１７０の上端部に設けられた切欠き１７０ａを通ってオーブーフローしてきたシンナーＳが溶剤溜め部１９２に導入され、溶剤溜め部１９２がいっぱいになると、そこからシンナーＳがドレイン溝１９６へ溢れ落ち、ドレイン溝１９６が洗浄される。

【選択図】 図１０

Description

本発明は、ノズルを用いて被処理基板に液体を塗布または滴下する塗布装置に関する。

最近、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造プロセスにおけるリソグラフィー工程では、被処理基板（たとえばガラス基板）の大型化に有利なレジスト塗布法として、基板の上方でレジストノズルを相対移動または走査させながらレジスト液を細径で連続的に吐出させることにより、静止したままの基板上に所望の膜厚でレジスト液を塗布するようにした技法（スピンレス法）が普及している。

このスピンレス法で使用されるレジストノズルは、口径の非常に小さい（たとえば１００μｍ程度の）吐出口を有し、相当高い圧力でレジスト液を吐出するように構成されており、塗布効率を高めるために、ノズル本体を横長または長尺状に形成して、その長手方向に微細径の吐出口を一定ピッチの多孔構造で配列し、または連続的なスリット構造に形成している。

一般にレジストノズルにおいては、吐出動作を止めた際に、吐出口付近にレジスト液が付着または残留しやすく、これがそのまま放置されて乾燥凝固すると、次回の塗布処理の際にレジスト吐出流を妨げたり、または乱して、レジスト膜厚の変動を招くおそれがある。そこで、塗布処理部に隣接して設置されるノズル待機部に、レジスト用溶剤たとえばシンナーの蒸気の雰囲気を与える溶剤雰囲気室を設け、塗布処理を行わない間はこの溶剤雰囲気室内にレジストノズルを待機させてノズル吐出口をシンナー蒸気に曝し、ノズル内レジストの乾燥を防止するようにしている。

しかしながら、上記のようなスピンレス法で使用される微細孔型のレジストノズルにあっては、ノズル内でレジストがゲル状に固化しただけでも孔詰まりを起こしやすく、小さなパーティクルによっても孔詰まりを起こしやすい。いったん微細孔が詰まると、洗浄液または溶剤を吹き掛けても、あるいは洗浄液に浸けても、孔詰まりを直すことは難しい。このため、現状は、レジストノズルを塗布装置から取り外して分解洗浄または修理に回すようにしており、製造ラインの停止を招いて装置稼動率や生産効率を低下させるはめになっていた。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、塗布ノズルの吐出機能を常に正常状態に保ち、装置稼動率ないし生産効率を向上させる塗布装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の塗布装置は、処理液を吐出するための吐出口を有する塗布ノズルと、被処理基板を所定位置に配置し、前記塗布ノズルを用いて前記基板上に処理液を塗布する塗布処理部と、処理液用溶剤を洗浄液として収容する洗浄槽を前記塗布処理部の近くに配置し、前記洗浄槽内の溶剤に超音波振動を付加しながら、前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を前記溶剤に浸けて洗浄する超音波洗浄部とを有する。

上記の構成においては、塗布処理部の近くに超音波洗浄部を設置し、塗布処理の合間または待機時間を利用して、超音波洗浄部において塗布ノズルの吐出口付近の部位を超音波の付加された溶剤（洗浄液）に浸けて洗浄することにより、吐出口付近の細部に亘って頑固な汚れから微小なパーティクルまで効果的にかつ短時間で除去することができる。これにより、装置稼動率を落とさずに塗布ノズルの吐出機能を正常に維持することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、超音波洗浄部が、超音波振動子を内蔵する水密の超音波振動筐体を有し、この超音波振動筐体をその超音波振動面が上方を向くようにして洗浄槽の中に脱着可能に配置してよい。この構成においては、超音波振動筐体の超音波振動面がエロージョンなどで劣化したときは、超音波振動筐体のみを部品交換すればよく、超音波洗浄部の洗浄槽は交換不要で継続使用できる。

また、好ましい一態様として、超音波洗浄部が、洗浄槽の底部の超音波振動筐体を避けた位置に溶剤供給口を設け、この溶剤供給口より溶剤を槽内に導入する構成としてよい。この構成によれば、洗浄槽に導入されたばかりの新液の溶剤を良好な流れで速やかに被洗浄物（ノズル吐出口付近の部位）に供給し、洗浄効果を高めることができる。

また、好ましい一態様として、超音波洗浄部が、塗布ノズルの吐出口付近の部位を洗浄する際に、洗浄槽内に溶剤を導入し続けて洗浄槽から溶剤を溢れ出させる構成としてよい。かかる構成においては、洗浄槽内の溶剤（洗浄液）を持続的に新陳代謝して、安定した洗浄効果を確保できるとともに洗浄液の液温を制御することができる（特に超音波による液温上昇を避けられる）。

また、好ましい一態様として、超音波洗浄部が、洗浄槽内の溶剤の温度を検出するための温度センサを有し、この温度センサの出力信号に基づいて洗浄槽内への溶剤の導入を制御してよい。また、超音波洗浄部が、洗浄槽内における溶剤の液面レベルを検出する液面センサを有し、この液面センサの出力信号に基づいて洗浄槽内への溶剤の導入を制御するようにしてもよい。

また、好ましい一態様として、塗布ノズルの吐出口付近の部位を溶剤に浸けた状態で塗布ノズルを相対的に揺動させる揺動手段を備えてよい。かかる揺動運動により、溶剤（洗浄液）を攪拌し、超音波洗浄の効果を一層高めることができる。

また、好ましい一態様として、超音波洗浄部が、塗布ノズルの吐出口付近の部位を溶剤に浸けた状態で洗浄槽の上面を実質的に密閉するための密閉部を有してよい。特に、塗布ノズルのノズル本体が水平方向に延びる長尺状のもので、ノズル部がノズル本体の下面から垂直下方に突出して下端に吐出口を設けたものである場合は、密閉部が、塗布ノズルのノズル部を通すためのスリット状の開口を設けた蓋体を有するのが好ましい。このような密閉により洗浄槽から周囲への溶剤ミストの拡散と散逸を防止できる。

また、一態様として、洗浄槽内に溶剤の蒸気の雰囲気を形成し、超音波洗浄を行わない間は塗布ノズルの吐出口付近の部位を溶剤の蒸気に曝しておくことも可能である。また、超音波洗浄を行うための第１の高さ位置とそれよりも低い退避用の第２の高さ位置との間で洗浄槽を昇降移動させるための昇降機構を設けるのも好ましい。

本発明の好ましい一態様による塗布装置は、超音波洗浄部の洗浄槽の隣で塗布ノズルの吐出口付近の部位を溶剤の蒸気に曝すための溶剤雰囲気室を有する。このように超音波洗浄部の隣に溶剤雰囲気室を併設することで、好ましくは一体に設けることで、非稼動中の塗布ノズルを溶剤雰囲気室で待機させ、定期的または必要に応じて隣の超音波洗浄部で超音波洗浄を実行し、その後直ぐ溶剤雰囲気室に戻すことが可能であり、超音波洗浄を行うためにノズル内の処理液が乾燥凝固するのを確実に回避することができる。

好ましい一態様によれば、溶剤雰囲気室内に溶剤を溜めておくための溶剤溜め部を設け、超音波洗浄部の洗浄槽から溢れ出た溶剤を溶剤溜め部に導く構成としてよい。かかる構成により、超音波洗浄部で超音波洗浄に用いた溶剤を溶剤雰囲気室内で溶剤蒸気を生成するために有効利用することができる。

この溶剤溜め部は、好ましい形態として、溶剤雰囲気室の内壁に沿って周回方向に延在する上端の開口した溝部を有してよい。また、溶剤雰囲気室と洗浄槽とを隔てる隔壁の上端部に洗浄槽内の溶剤を溶剤雰囲気室側に溢れ出させるオーバーフロー通路を設けてよい。かかる構成により、超音波洗浄部側からの溶剤を最短ルートで効率よく溶剤雰囲気室内に導くとともに、室内に均一な溶剤蒸気の雰囲気を形成することができる。この場合、洗浄槽内では、超音波振動筐体を隔壁にぴったり寄せて配置するのが好ましく、これによってオーバーフロー通路に向う溶剤の流れをよくすることができる。また、溶剤雰囲気室側では、隔壁が溶剤雰囲気室の内壁の一部を構成し、洗浄槽から溢れ出た溶剤を溶剤雰囲気室内で隔壁伝いに溶剤溜め部に導く構成とするのが好ましく、これによってオーバーフロー通路から溶剤溜め部への溶剤の供給を効率的に行うことができる。

超音波洗浄部の温度センサは、洗浄槽内に設けられてもよいが、洗浄槽から溢れ出た溶剤を受ける位置で溶剤雰囲気室側に配置されてもよい。かかる構成により、温度センサに不要な超音波を加えなくて済み、温度センサの経時劣化を少なくすることができる。

本発明の好ましい一態様によれば、溶剤雰囲気室の底部に排液用のドレイン溝を設け、溶剤雰囲気室内で塗布ノズルよりダミーディスペンスで吐出させた塗布液をドレイン溝で受けて室外へ排出し、溶剤溜め部より溢れ出た溶剤をドレイン溝で受けて室外へ排出する構成としてよい。かかる構成により、溶剤雰囲気室内でダミーディスペンスによりドレイン溝に付着した汚れを、超音波洗浄部側からオーバーフローしてきた溶剤を用いて洗い落とすことが可能であり、溶剤の有効利用を図れると同時に簡便な構造でドレイン洗浄機能を実現することができる。

また、好ましい一態様として、昇降機構が、溶剤雰囲気室を洗浄槽と一緒に昇降移動させる構成としてよい。また、溶剤雰囲気室が、塗布ノズルのノズル部を通すためのスリット状の開口を設けた蓋体を有する構成も好ましい。

さらに、好ましい一態様として、超音波洗浄部から離れた位置で塗布ノズルの吐出口付近の部位を洗浄液で洗浄するノズル洗浄部を設けることもできる。好ましくは、このノズル洗浄部が、塗布ノズルの吐出口付近の部位に向けて洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、塗布ノズルより落下した液をバキューム力で受け集めて回収する排液回収部とを有してよい。また、このノズル洗浄部が、超音波洗浄部の上方の位置で、洗浄ノズルおよび排液回収部を塗布ノズルの吐出口付近の部位に一定の間隔を空けて対向させ塗布ノズルの一端から他端まで走査する走査型の構成であるのが好ましい。この場合、走査方向において前記洗浄ノズルの後方位置で塗布ノズルの吐出口付近の部位に乾燥用のガスを噴き掛けるガスノズルを有してよい。かかるノズル洗浄部を用いて、超音波洗浄の後に仕上げ洗浄を行うこともできる。

本発明の塗布装置によれば、上記のような構成および作用を有することにより、塗布ノズルの吐出機能を常に正常状態に保ち、装置稼動率ないし生産効率を向上させることができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。

図１に、本発明の塗布装置を適用できる一構成例としての塗布現像処理システムを示す。この塗布現像処理システム１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、ＬＣＤ製造プロセスにおいてフォトリソグラフィー工程の中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベーク等の一連の処理を行うものである。露光処理は、この処理システムに隣接して設置される外部の露光装置１２で行われる。

この塗布現像処理システム１０は、中心部に横長のプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６を配置し、その長手方向（Ｘ方向）両端部にカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４とインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とを配置している。

カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４は、システム１０のカセット搬入出ポートであり、角型のガラス基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットＣを水平方向たとえばＹ方向に４個まで並べて載置可能なカセットステージ２０と、このステージ２０上のカセットＣに対して基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２２とを備えている。搬送機構２２は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム２２ａを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。

プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６は、システム長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。より詳細には、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側へ向う上流部のプロセスラインＡには、洗浄プロセス部２４と、第１の熱的処理部２６と、塗布プロセス部２８と、第２の熱的処理部３０とを横一列に配置している。一方、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側からカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側へ向う下流部のプロセスラインＢには、第２の熱的処理部３０と、現像プロセス部３２と、脱色プロセス部３４と、第３の熱的処理部３６とを横一列に配置している。このライン形態では、第２の熱的処理部３０が、上流側のプロセスラインＡの最後尾に位置するとともに下流側のプロセスラインＢの先頭に位置しており、両ラインＡ，Ｂ間に跨っている。

両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間３８が設けられており、基板Ｇを１枚単位で水平に載置可能なシャトル４０が図示しない駆動機構によってライン方向（Ｘ方向）で双方向に移動できるようになっている。

上流部のプロセスラインＡにおいて、洗浄プロセス部２４は、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２を含んでおり、このスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内のカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と隣接する場所にエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１を配置している。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内の洗浄部は、基板Ｇをコロ搬送またはベルト搬送により水平姿勢でラインＡ方向に搬送しながら基板Ｇの上面（被処理面）にブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すようになっている。

洗浄プロセス部２４の下流側に隣接する第１の熱的処理部２６は、プロセスラインＡに沿って中心部に縦型の搬送機構４６を設け、その前後両側に複数の枚葉式オーブンユニットを基板受け渡し用のパスユニットと一緒に多段に積層配置してなる多段ユニット部またはオーブンタワー（ＴＢ）４４，４８を設けている。

たとえば、図２に示すように、上流側のオーブンタワー（ＴＢ）４４には、基板搬入用のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）５０、脱水ベーク用の加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳ_L）５０は、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２からの洗浄処理の済んだ基板Ｇを第１の熱的処理部２６内に搬入するためのスペースを提供する。下流側のオーブンタワー（ＴＢ）４８には、基板搬出用のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０、基板温度調整用の冷却ユニット（ＣＬ）６２，６４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）６６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０は、第１の熱的処理部２６で所要の熱処理の済んだ基板Ｇを下流側の塗布プロセス部２８へ搬出するためのスペースを提供する。

図２において、搬送機構４６は、鉛直方向に延在するガイドレール６８に沿って昇降移動可能な昇降搬送体７０と、この昇降搬送体７０上でθ方向に回転または旋回可能な旋回搬送体７２と、この旋回搬送体７２上で基板Ｇを支持しながら前後方向に進退または伸縮可能な搬送アームまたはピンセット７４とを有している。昇降搬送体７０を昇降駆動するための駆動部７６が垂直ガイドレール６８の基端側に設けられ、旋回搬送体７２を旋回駆動するための駆動部７８が昇降搬送体７０に取り付けられ、搬送アーム７４を進退駆動するための駆動部８０が回転搬送体７２に取り付けられている。各駆動部７６，７８，８０はたとえば電気モータ等で構成されてよい。

上記のように構成された搬送機構４６は、高速に昇降ないし旋回運動して両隣のオーブンタワー（ＴＢ）４４，４８の中の任意のユニットにアクセス可能であり、補助搬送空間３８側のシャトル４０とも基板Ｇを受け渡しできるようになっている。

第１の熱的処理部２６の下流側に隣接する塗布プロセス部２８は、図１に示すように、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２と減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４とをプロセスラインＡに沿って一列に配置している。塗布プロセス部２８内の構成は後に詳細に説明する。

塗布プロセス部２８の下流側に隣接する第２の熱的処理部３０は、上記第１の熱的処理部２６と同様の構成を有しており、両プロセスラインＡ，Ｂの間に縦型の搬送機構９０を設け、プロセスラインＡ側（最後尾）に一方のオーブンタワー（ＴＢ）８８を設け、プロセスラインＢ側（先頭）に他方のオーブンタワー（ＴＢ）９２を設けている。

図示省略するが、たとえば、プロセスラインＡ側のオーブンタワー（ＴＢ）８８には、最下段に基板搬入用のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）が配置され、その上にプリベーク用の加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）がたとえば３段積みに重ねられてよい。また、プロセスラインＢ側のオーブンタワー（ＴＢ）９２には、最下段に基板搬出用のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）が配置され、その上に基板温度調整用の冷却ユニット（ＣＯＬ）がたとえば１段重ねられ、その上にプリベーク用の加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）がたとえば２段積みに重ねられてよい。

第２の熱的処理部３０における搬送機構９０は、両オーブンタワー（ＴＢ）８８，９２のそれぞれのパスユニット（ＰＡＳＳ_L），（ＰＡＳＳ_R）を介して塗布プロセス部２８および現像プロセス部３２と基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるだけでなく、補助搬送空間３８内のシャトル４０や後述するインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とも基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるようになっている。

下流部のプロセスラインＢにおいて、現像プロセス部３２は、基板Ｇを水平姿勢で搬送しながら一連の現像処理工程を行う、いわゆる平流し方式の現像ユニット（ＤＥＶ）９４を含んでいる。

現像プロセス部３２の下流側には脱色プロセス部３４を挟んで第３の熱的処理部３６が配置される。脱色プロセス部３４は、基板Ｇの被処理面にｉ線（波長３６５ｎｍ）を照射して脱色処理を行うためのｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）９６を備えている。

第３の熱的処理部３６は、上記第１の熱的処理部２６や第２の熱的処理部３０と同様の構成を有しており、プロセスラインＢに沿って縦型の搬送機構１００とその前後両側に一対のオーブンタワー（ＴＢ）９８，１０２を設けている。

図示省略するが、たとえば、上流側のオーブンタワー（ＴＢ）９８には、最下段に基板搬入用のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）が置かれ、その上にポストベーキング用の加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）がたとえば３段積みに重ねられてよい。また、下流側のオーブンタワー（ＴＢ）１０２には、最下段にポストベーキング・ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が置かれ、その上に基板搬出および冷却用のパス・クーリングユニット（ＰＡＳＳ_R・ＣＯＬ）が１段重ねられ、その上にポストベーキング用の加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が２段積みに重ねられてよい。

第３の熱的処理部３６における搬送機構１００は、両多段ユニット部（ＴＢ）９８，１０２のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）およびパス・クーリングユニット（ＰＡＳＳ_R・ＣＯＬ）を介してそれぞれｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）９６およびカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４と基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるだけでなく、補助搬送空間３８内のシャトル４０とも基板Ｇを１枚単位で受け渡しできるようになっている。

インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置１０４を有し、その周囲にバッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８および周辺装置１１０を配置している。バッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６には定置型のバッファカセット（図示せず）が置かれる。エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇをやりとりする際に用いられる。周辺装置１１０は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）と周辺露光装置（ＥＥ）とを上下に積み重ねた構成であってよい。搬送装置１０４は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム１０４ａを有し、隣接する露光装置１２や各ユニット（ＢＵＦ）１０６、（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８、（ＴＩＴＬＥＲ／ＥＥ）１１０と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。

図３に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４において、搬送機構２２が、ステージ２０上のいずれかのカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６の洗浄プロセス部２４のエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１に搬入する（ステップＳ₁）。

エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１内で基板Ｇは紫外線照射による乾式洗浄を施される（ステップＳ₂）。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。紫外線洗浄の終了後に、基板Ｇは、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２によって洗浄プロセス部２４のスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２へ移される。

スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２では、上記したように基板Ｇをコロ搬送またはベルト搬送により水平姿勢でプロセスラインＡ方向に平流しで搬送しながら基板Ｇの上面（被処理面）にブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより、基板表面から粒子状の汚れを除去する（ステップＳ₃）。そして、洗浄後も基板Ｇを平流しで搬送しながらリンス処理を施し、最後にエアーナイフ等を用いて基板Ｇを乾燥させる。

スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内で洗浄処理の済んだ基板Ｇは、第１の熱的処理部２６の上流側オーブンタワー（ＴＢ）４４内のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）５０に平流しで搬入される。

第１の熱的処理部２６において、基板Ｇは搬送機構４６により所定のシーケンスで所定のオーブンユニットに順次移送される。たとえば、基板Ｇは、最初にパスユニット（ＰＡＳＳ_L）５０から加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４の１つに移され、そこで脱水処理を受ける（ステップＳ₄）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ₅）。しかる後、基板Ｇはアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６に移され、そこで疎水化処理を受ける（ステップＳ₆）。この疎水化処理の終了後に、基板Ｇは冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ₇）。最後に、基板Ｇは下流側オーブンタワー（ＴＢ）４８内のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０に移される。

このように、第１の熱的処理部２６内では、基板Ｇが、搬送機構４６を介して上流側の多段オーブンタワー（ＴＢ）４４と下流側のオーブンタワー（ＴＢ）４８との間で任意に行き来できるようになっている。なお、第２および第３の熱的処理部３０，３６でも同様の基板搬送動作が行なわれる。

第１の熱的処理部２６で上記のような一連の熱的または熱系の処理を受けた基板Ｇは、下流側オーブンタワー（ＴＢ）４８内のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０から下流側隣の塗布プロセス部２８の搬入ユニット（ＩＮ）８１へ移され、搬入ユニット（ＩＮ）８１からレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２へ移される。

レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２において、基板Ｇは、後述するようにスリット型のレジストノズルを用いるスピンレス法により基板上面（被処理面）にレジスト液を塗布される。次いで、基板Ｇは、下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ₈）。

上記のようなレジスト塗布処理を受けた基板Ｇは、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４から隣の第２の熱的処理部３０の上流側オーブンタワー（ＴＢ）８８内のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）に搬入される。

第２の熱的処理部３０内で、基板Ｇは、搬送機構９０により所定のシーケンスで所定のユニットに順次移送される。たとえば、基板Ｇは、最初にパスユニット（ＰＡＳＳ_L）から加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでプリベーキングの加熱処理を受ける（ステップＳ₉）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ₁₀）。しかる後、基板Ｇは下流側オーブンタワー（ＴＢ）９２側のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）を経由して、あるいは経由せずにインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側のエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８へ受け渡される。

インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８において、基板Ｇは、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８から周辺装置１１０の周辺露光装置（ＥＥ）に搬入され、そこで基板Ｇの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置１２へ送られる（ステップＳ₁₁）。

露光装置１２では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置１２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８に戻されると（ステップＳ₁₁）、先ず周辺装置１１０のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される（ステップＳ₁₂）。しかる後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８に戻される。インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８における基板Ｇの搬送および露光装置１２との基板Ｇのやりとりは搬送装置１０４によって行われる。

プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６では、第２の熱的処理部３０において搬送機構９０がエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８より露光済の基板Ｇを受け取り、プロセスラインＢ側のオーブンタワー（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）を介して現像プロセス部３２へ受け渡す。

現像プロセス部３２では、該オーブンタワー（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）から受け取った基板Ｇを現像ユニット（ＤＥＶ）９４に搬入する。現像ユニット（ＤＥＶ）９４において基板ＧはプロセスラインＢの下流に向って平流し方式で搬送され、その搬送中に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理工程が行われる（ステップＳ₁₃）。

現像プロセス部３２で現像処理を受けた基板Ｇは下流側隣の脱色プロセス部３４へ平流しで搬入され、そこでｉ線照射による脱色処理を受ける（ステップＳ₁₄）。脱色処理の済んだ基板Ｇは、第３の熱的処理部３６の上流側オーブンタワー（ＴＢ）９８内のパスユニット（ＰＡＳＳ_L）に搬入される。

第３の熱的処理部３６において、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳ_L）から加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでポストベーキングの加熱処理を受ける（ステップＳ₁₅）。次に、基板Ｇは、下流側オーブンタワー（ＴＢ）１０２内のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ_R・ＣＯＬ）に移され、そこで所定の基板温度に冷却される（ステップＳ₁₆）。第３の熱的処理部３６における基板Ｇの搬送は搬送機構１００によって行われる。

カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、第３の熱的処理部３６のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ_R・ＣＯＬ）から塗布現像処理の全工程を終えた基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇをステージ２０上のいずれかのカセットＣに収容する（ステップＳ₁）。

この塗布現像処理システム１０においては、塗布プロセス部２８、特にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に本発明を適用することができる。以下、図４〜図１７を参照して本発明を塗布プロセス部２８に適用した一実施形態を説明する。

図４および図５に、塗布プロセス部２８におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４およびエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）８６の要部の構成を示す。これらの塗布系処理ユニット群（ＣＴ）８２、（ＶＤ）８４、（ＥＲ）８６は支持台１１２の上に処理工程の順序にしたがって横一列に配置されている。支持台１１２の両側に一対のガイドレール１１４，１１４が敷設され、両ガイドレール１１４，１１４に沿って平行移動する一組または複数組の搬送アーム１１６，１１６により、ユニット間で基板Ｇを直接やりとりできるようになっている。

レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２は、微細径吐出型のレジストノズル１２０を用いて基板Ｇの上面または被処理面（デバイス形成面）にレジスト液を塗布するための塗布処理部１２２と、レジストノズル１２０のレジスト吐出機能を正常に維持またはリフレッシュするためのリフレッシュ部１２４と、ユニット内の各部を制御するコントローラ（図示せず）とを有している。

塗布処理部１２２は、上面が開口しているカップ状の処理容器１２６と、この処理容器１２６内で基板Ｇを水平に載置して保持するためのステージ１２８と、このステージ１２８を固定して、あるいは昇降可能および／または回転可能に支持するステージ支持部１３０と、ステージ１２８上の基板Ｇに対して上方からレジスト液を走査方式で基板全面に滴下するように長尺状のレジストノズル１２０を一定方向（Ｘ方向）で駆動するノズル走査機構１３２とを有している。

ノズル走査機構１３２は、塗布処理部１２２とリフレッシュ部１２４とを間に挟んでＸ方向に延びる一対のＸガイドレール１３４，１３４を敷設し、Ｙ方向に延びるノズル支持体１３６を両Ｘガイドレール１３４，１３４の間に架け渡して図示しない直進駆動手段によりＸ方向で移動させるようにしている。レジストノズル１２０は、ステージ１２８上の基板Ｇを一端から他端までカバーする長さでＹ方向に延びる長尺状のノズル本体を有しており、ノズル支持体１３６に昇降可能に取り付けられている。ノズル支持体１３６には、レジストノズル１２０の真下でノズルから垂れ落ちる液を受けるための第１の位置とレジストノズル１２０の昇降空間の外（側方）に退避する第２の位置との間でＸ方向に移動可能に構成されたドレインパン１３８も取り付けられている。

リフレッシュ部１２４は、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４側で塗布処理部１２２の隣に設置されており、超音波洗浄部１４０と溶剤雰囲気室１４２とを一体型に並設して昇降機構１４４により昇降可能に構成するとともに、Ｙ方向に移動可能な走査型のノズル洗浄部１４６を備えている。リフレッシュ部１２４内の各部の構成および作用は後に詳しく述べる。

減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４は、上面が開口しているトレーまたは底浅容器型の下部チャンバ１４８と、この下部チャンバ１４８の上面に気密に密着または嵌合可能に構成された蓋状の上部チャンバ１５０とを有している。下部チャンバ１４８はほぼ四角形で、中心部には基板Ｇを水平に載置して支持するためのステージ１５２が配設され、底面の四隅には排気口１５４が設けられている。下部チャンバ１４８の下から各排気口１５４に接続する排気管１５６は真空ポンプ（図示せず）に通じている。下部チャンバ１４８に上部チャンバ１５０を被せた状態で、両チャンバ１４８，１５０内の処理空間を該真空ポンプにより所定の真空度まで減圧できるようになっている。

エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）８６には、基板Ｇを水平に載置するたとえばアルミニウム板からなるステージ１５８と、基板Ｇをステージ１５８上で位置決めするアライメント機構１６０と、基板Ｇの四辺の周縁部（エッジ）から余分なレジストを除去する４個のリムーバヘッド１６２等が設けられている。アライメント機構１６０がステージ１５８上で基板Ｇを設定位置に位置決めし、かつ水平姿勢に固定保持した状態で、各リムーバヘッド１６２が基板Ｇの各辺に沿って移動しながら、基板各辺の周縁部に付着している余分なレジストを溶剤たとえばシンナーで溶解して除去するようになっている。

図６〜図１５に、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２におけるリフレッシュ部１２４内の各部の構成を示す。より詳細には、超音波洗浄部１４０および溶剤雰囲気室１４２について、図６および図７は内部構造を示す断面図、図８は内部構造を示す平面図、図９は図８のＪ−Ｊ線で見た一部断面側面図、図１０は要部の構成を示す斜視図、図１１は超音波洗浄部１４０内の超音波振動筐体の構成を示す斜視図であり、図１２の（Ａ）、（Ｂ）は温度センサの取付構造を示す図８のＫ−Ｋ線断面図およびＬ−Ｌ線断面図、図１３は液面センサの取付構造を示す一部断面側面図である。また、走査型ノズル洗浄部１４６について、図１４および図１５は要部の構成を示す斜視図および平面図である。

図６〜図１１において、超音波洗浄部１４０は、レジストノズル１２０の全長をカバーする長さでＹ方向に延在する長尺状の洗浄槽１６４を有し、この洗浄槽１６４内にすっぽり収まる角柱状の超音波振動筐体１６６を設けている。超音波振動筐体１６６は、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ）の板材からなり、１個または複数固の超音波振動子１６８を内蔵している（図１１）。筐体内で各超音波振動子１６８は超音波振動筐体１６６の上面に溶接等で接合されており、各超音波振動子１６８より出力された超音波が超音波振動筐体１６６の上面つまり超音波振動面１６６ａより上方に向けて放射されるようになっている。図１１に示すように、超音波振動筐体１６６の一端面には、超音波振動子１６８に駆動用の電力または信号を供給するための電気ケーブル１６３がコネクタ部１６５を介して接続または引き込まれている。図８および図９に示すように、超音波振動筐体１６６は、コネクタ部１６５側の一端面をＯリング１６７を介して洗浄槽１６４の内壁に水密に密着させ、電気ケーブル１６３を洗浄槽１６４の外へ引き出している。この取付のために、コネクタ部１６５の外周に雄ネジを形成し、洗浄槽１６４の外側からナット１６９を螺合させてよい。

図６、図７および図１０に示すように、超音波洗浄部１４０の洗浄槽１６４内で、超音波振動筐体１６６は、隣の溶剤雰囲気室１４２側の壁面１７０にぴったり寄せて配置され、反対側の壁面１７２との間にスペース１７３を空けている。このスペース１７３の底面には、洗浄槽１６４の長手方向に一定の間隔を置いて複数個の溶剤導入口１７４が設けられている。これらの溶剤導入口１７４には、溶剤供給用の配管１７６を介して溶剤供給源（図示せず）が接続されている。溶剤供給管１７６には開閉弁１７８が設けられている。開閉弁１７８を開けて上記溶剤供給源よりレジスト用の溶剤たとえばシンナーＳを溶剤導入口１７４より洗浄槽１６４内に導入できるようになっている。洗浄槽１６４内でシンナーＳは超音波洗浄のための洗浄液に用いられる。

また、洗浄槽１６４内で超音波振動筐体１６６はその下面を槽底から浮かすようにして複数個の突起状台座１８０の上に載置され、超音波振動筐体１６６の配置位置の下に排液口１８２が設けられている。この排液口１８２は排液用の配管１８４を介してドレインつまり排液処理部（図示せず）に通じている。配管１８４に設けられる開閉弁１８６は、通常は閉じており、洗浄槽１６４内のシンナーＳを抜く時に開けられる。

洗浄槽１６４の上面には、図６、図７および図１０に示すように、超音波振動筐体１６６と対向して長手方向に延びるスリット状の開口１８８ａを設けた蓋体１８８が取り付けられている。この蓋体１８８の開口１８８ａは、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａを幾らか余裕（隙間）を開けて通す大きさに形成されている。図示のように、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａは、長尺型直方体形状のノズル本体のほぼ全長に亘って垂直下方にテーパ状に突出し、下端に多孔型またはスリット型の微細径吐出口（図示せず）を有している。レジストノズル１２０の下面を洗浄槽１６４の蓋体１８８に上方から合わせると、ノズル部１２０ａだけが開口１８８ａを通り抜けてほぼ密閉状態の槽内に入り、下端部の吐出口付近の部位が洗浄槽１６４内のシンナー浴に浸かれるようになっている（図７、図１０）。

洗浄槽１６４の内壁のうち、溶剤雰囲気室１４２側の壁面１７０は洗浄槽１６４と溶剤雰囲気室１４２とを隔てるための隔壁を構成している。この隔壁１７０の上端部には、蓋体１８８（または蓋体２０２）との間に隙間を形成するオーバーフロー用の切欠き１７０ａが長手方向に一定ピッチで多数設けられている。洗浄槽１６４内でシンナーＳの液面が切欠き１７０ａを超えると、切欠き１７０ａを通って隣の溶剤雰囲気室１４２側へ溢れ出るようになっている（図７）。

溶剤雰囲気室１４２は、図６〜図８および図１０に示すように、レジストノズル１２０の全長をカバーする長さで洗浄槽１６４の隣に一体に設けられている。室内には、内壁に沿って周回方向に延在する（水平方向で一周する）上端の開口した回廊状の溝部１９２が溶剤溜め部として形成されるとともに、この溶剤溜め部１９２の内側（室内の中心部）に排液口１９４に通じるドレイン溝１９６が形成されている。排液口１９４には外部の排液処理部（図示せず）に通じる配管１９８が接続され、配管１９８に開閉弁２００が設けられている。洗浄槽１６４との境界壁または隔壁１７０の切欠き１７０ａから溶剤雰囲気室１４２側に溢れてきたシンナーＳは隔壁１７０の壁伝いに流れ落ちて溶剤溜め部１９２に導かれる。そして、溶剤溜め部１９２に溜まったシンナーＳは蒸発し、付近にシンナーの蒸気が立ち篭めるようになっている。また、溶剤溜め部１９２で溢れたシンナーＳは、ドレイン溝１９６へ流れ落ちるようになっている。ドレイン溝１９６に流れ落ちたシンナーＳは排液口１９４から排液管１９８に送られる。

溶剤雰囲気室１４２の上面には、ドレイン溝１９６と対向して長手方向に延びるスリット状の開口２０２ａを設けた蓋体２０２が取り付けられている。この蓋体２０２の開口２０２ａも、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａを幾らか余裕（隙間）を開けて通す大きさに形成されている。レジストノズル１２０の下面を溶剤雰囲気室１４２の蓋体２０２に上方から合わせると、ノズル部１２０ａだけが開口２０２ａを通り抜けてほぼ密閉状態の室内に入り、下端部の吐出口がドレイン溝１９６と対向して、室内に立ち篭めるシンナーＳの蒸気に曝されるようになっている（図６）。

図８および図１２に示すように、溶剤雰囲気室１４２内の一端部に縦方向に延びるざぐり穴２０４が形成され、このざぐり穴２０４に温度センサ２０６が感温部２０６ａを頂上位置にして収容されている。センサ取付のために、センサ保持板２０８、取付ボルト２１０等が用いられている。洗浄槽１６４側から隔壁１７０の切欠き１７０ａを通って溶剤雰囲気室１４２側に溢れ落ちてきたシンナーＳの一部が温度センサ２０６の感温部２０６に触れてざぐり穴２０４内に溜まるようになっている。ざぐり穴２０４でいっぱいになったシンナーＳは、隣の溶剤溜め部１９２に移るか、あるいはドレイン溝１９６へ流れ落ちるようになっている。温度センサ２０６は、感温部２０６に触れるシンナーＳの温度を検知し、検知した温度を表す電気信号を電気ケーブル２１２を介してコントローラに送る。コントローラは、温度センサ２０６の出力信号に基づいて洗浄槽１６４へのシンナーＳの導入を制御するようになっている。

一方、図８および図１３に示すように、溶剤雰囲気室１４２の他端部の外では、洗浄槽１６４の上端部と下端部とに間に配管２１４が接続され、この配管２１４の途中に洗浄槽１６４内の液面レベルを検出するための液面センサ２１６が設けられている。この液面センサ２１６の出力信号もコントローラに与えられる。

走査型のノズル洗浄部１４６（図４、図５）は、図１４および図１５に示すような可動型の洗浄ヘッド２２０を有している。この洗浄ヘッド２２０の上面には、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａの下端部を十分な余裕（隙間）をもって入れられるＹ方向に延びる溝部２２２が形成されており、この溝部２２２の相対向する内壁にはＹ方向一列に多数の洗浄ノズル２２４が設けられている。これらの洗浄ノズル２２４は、ノズル洗浄部１４６のアーム部２２８内を通る配管（図示せず）を介して洗浄液供給源（図示せず）に接続されており、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａの下端部に向けて洗浄液たとえばシンナーを噴射する。また、洗浄ノズル２２４の両端外側にはガスノズル２２６が取り付けられている。これらのガスノズル２２６は、ノズル洗浄部１４６のアーム部２２８内を通る配管（図示せず）を介して乾燥ガス供給源（図示せず）に接続されており、ノズル部１２０ａの下端部に向けて乾燥用のガスたとえばＮ₂ガスを噴き掛ける。もっとも、両端外側のガスノズル２２６が全部同時に作動することはなく、洗浄ヘッド２２０の移動する方向（走査方向）において洗浄ノズル２２４の後方に位置するガスノズル２２６のみが乾燥用ガスを噴出するようになっている。溝部２２２の底穴２２２ａはノズル洗浄部１４６のアーム部２２８内を通る配管（図示せず）を介してバキューム源（図示せず）に接続されており、ノズル部１２０ａより落下した液はバキューム力で溝部２２２に受け集められて回収されるようになっている。

ノズル洗浄部１４６の洗浄ヘッド２２０はアーム部２２８を介してＹ方向直進駆動部２３０に接続されている（図４、図５）。Ｙ方向直進駆動部２３０は、たとえばガイド付きのボールネジ機構またはリニアモータ機構等で構成されてよく、レジストノズル１２０に対して図１４に示すように向き合った位置関係で洗浄ヘッド２２０をＹ方向に直進移動させる。

図１６および図１７に、レジストノズル１２０に付随してノズル支持体１３６に取り付けられているドレインパン１３８の構成例を示す。ドレインパン１３８は、レジストノズル１２０の全長をカバーする長さでＹ方向に延在する長尺状の受皿からなり、上面にスリット状の開口１３８ａを有している。ノズル支持体１３６には、ドレインパン１３８の両端部にシリンダロッド２３２ａを結合させたシリンダ２３２が取り付けられている。図１６に示すように、シリンダ２３２がシリンダロッド２３２ａを伸ばすと、ドレインパン１３８はレジストノズル１２０の側方の位置へ退避し、レジストノズル１２０はドレインパン１３８とぶつかることなく昇降移動することができる。図１７に示すように、シリンダ２３２がシリンダロッド２３２ａを引くと、ドレインパン１３８はレジストノズル１２０の真下の位置へ移動し、この位置でレジストノズル１２０の吐出口付近から垂れ落ちる液を開口１３８ａの中に受けるようになっている。ドレインパン１３８には排液処理部（図示せず）に通じる排液管（図示せず）が接続されている。

次に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２における全体の動作ないし作用を説明する。

上記のように、第１の熱的処理部２６（図１）で所定の熱処理を受けた基板Ｇが下流側オーブンタワー（ＴＢ）４８内のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０（図２）からレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に搬入される。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２において、基板Ｇが搬入されるまでの期間中、レジストノズル１２０は図６に示すようにしてリフレッシュ部１２４の溶剤雰囲気室１４２で待機している。この待機期間中、溶剤雰囲気室１４２内で、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａの下端部は溶剤溜め部１９２から立ち篭めるシンナーＳの蒸気に曝されているため、ノズル内（特に吐出口付近）のレジスト液が乾燥して凝固するようなことはない。また、定期的に、あるいは必要に応じて、ダミーディスペンスが実行され、レジストノズル１２０内の残留レジスト液がドレイン溝１９６に向けて吐き出される。このダミーディスペンスによってドレイン溝１９６はレジストで汚れる。しかし、後述するように、隣の超音波洗浄部１４０による超音波洗浄が行われる際に、これに付随してドレイン溝１９６の洗浄が自動的に行われるようになっている。

隣のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０から基板Ｇがレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に搬入されると、これと同時または前後して、レジストノズル１２０がリフレッシュ部１２４の溶剤雰囲気室１４２から退出する。この退出のために、ノズル支持体１３６がレジストノズル１２０を上昇移動させてもよいが、走査型ノズル洗浄部１４６に作業スペースを明け渡しできる点で、昇降機構１４４（図５、図９）が溶剤雰囲気室１４２と超音波洗浄部１４０の洗浄槽１４４とを最下位の位置（退避位置）まで下降移動させるのが好ましい。

こうして退避位置まで下降した溶剤雰囲気室１４２および超音波洗浄部１４０と入れ替わるようにして、走査型ノズル洗浄部１４６が図１４に示すように洗浄ヘッド２２０をレジストノズル１２０の下に付ける。そして、洗浄ノズル２２４より洗浄液（シンナー）をレジストノズル１２０のノズル部１２０ａ下端部に噴き付けながら、直進駆動部２３０の駆動によって洗浄ノズル２２４をレジストノズル１２０の一端から他端までＹ方向に直進移動させる。レジストノズル１２０のノズル部１２０ａには洗浄ノズル２２４からの洗浄液に続けてガスノズル２２６より乾燥ガスを噴き掛けられるうえ、洗浄ヘッド２２０の溝部２２２側からバキューム力（吸引力）が働くため、ノズル部１２０ａに当たった洗浄液は風圧とバキューム力で瞬時に離脱して溝部２２２に回収される。こうして、レジストノズル１２０の吐出口付近に付着していた汚れ（特にレジスト汚れ）が走査型ノズル洗浄部１４６により短時間で除去される。

上記のような走査型ノズル洗浄部１４６によるノズル洗浄が終了すると、ノズル支持体１３６側でそれまでレジストノズル１２０の側方位置（退避位置）で控えていたドレインパン１３８をレジストノズル１２０の下に潜り込ませる（図１７）。これにより、レジストノズル１２０に付着または残留していた洗浄液が垂れ落ちたとしても、ドレインパン１３８の中に捕捉される。こうして、リフレッシュ部１２４で吐出機能をリフレッシュさせたレジストノズル１２０がノズル走査機構１３２によって塗布処理部１２２へ送られる。一方、塗布処理部１２２の処理容器１２６内には、隣のパスユニット（ＰＡＳＳ_R）６０から搬入された基板Ｇがステージ１２８上に載置される。

塗布処理部１２２では、ドレインパン１３８をレジストノズル１２０の側方へ退かせたうえで、ノズル走査機構１３２によってレジストノズル１２０を基板Ｇの上方でＸ方向に移動させ、同時にレジストノズル１２０の吐出口よりレジスト液をライン状に滴下させる。こうして、レジストノズル１２０がＸ方向で基板Ｇの一端から他端まで走査し終えると、基板Ｇ上には一定の膜厚でレジスト液の塗布膜が形成される。この実施形態では、レジストノズル１２０の走査開始位置をリフレッシュ部１２４とは反対側に設定し、リフレッシュ部１２４に接近する向き（図４の左→右の向き）のＸ方向で走査を行ってよく、塗布走査を終えたレジストノズル１２０をそのまま直進移動させてリフレッシュ部１２４へ帰還させてよい。なお、塗布走査を終えた時点で、ドレインパン１３８をレジストノズル１２０の下に移動させ、レジストノズル１２０の吐出口付近から垂れ落ちるレジスト液をドレインパン１３８に受けさせる。

塗布走査を終えてリフレッシュ部１２４に戻ったレジストノズル１２０は、最初に溶剤雰囲気室１４２に送られてもよく、あるいは超音波洗浄部１４０に送られてもよい。次の塗布処理が行われるまでの待機時間中、レジストノズル１２０はリフレッシュ部１２４内の任意の場所で任意の手当てを受けることができる。とりわけ、レジストノズル１２０は、定期的あるいは随時、超音波洗浄部１４０で超音波洗浄を受けることができる。

レジストノズル１２０に超音波洗浄を施すときは、昇降機構１４４（図５、図９）により超音波洗浄部１４０の洗浄槽１６４を所定の高さ位置に合わせ、ノズル支持体１３６側がドレインパン１３８を退避位置へ退かしてレジストノズル１２０のノズル部１２０ａを洗浄槽１６４の蓋体１８８の開口１８８ａに挿し込む。こうして、洗浄槽１６４内でノズル部１２０ａの下端部つまり吐出口付近の部位が超音波の付加されたシンナー浴に浸かることができる（図７、図１０）。

この際、超音波洗浄部１４０側では、洗浄槽１６４内でノズル部１２０ａの下端部が所定の深さまで浸かるようにシンナー浴の液面レベルを調整する。図７に示すように、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａがシンナー浴に浸かっているときは液面が隔壁１７０の切欠き１７０ａを越えて、洗浄槽１６４から隣の溶剤雰囲気室１４２へシンナーＳがオーバーフローするようになっている。一方で、超音波洗浄中は溶剤導入口１７８より洗浄槽１６４内へシンナーＳの新液を供給し続ける。図７に示すように、洗浄槽１６４の底の溶剤導入口１７８より上昇流で導入されたシンナーＳは、超音波発振筐体１６６の側面に沿ってスペース１７３を通り抜け、ノズル部１２０ａ付近を横断するようにしてオーバーフローの出口１７０ａに向って流れる。こうして、レジストノズル１２０のノズル部１２０ａは洗浄槽１６４内でシンナー新液の流れの中に浸かることになる。

超音波発振筐体１６６は、その上面（超音波振動面）１６６ａより上方つまりレジストノズル１２０のノズル部１２０ａに向けてシンナー浴に所望の周波数（たとえば３８ｋＨｚ）および所望の出力（たとえば６００Ｗ）で超音波を放射する。この超音波の付与により、被洗浄物（ノズル部１２０ａの吐出口付近の部位）を単にシンナー浴に浸けるのとは異なり、いわゆるキャビテーション作用により微細径の吐出口でもその中の汚れを確実に剥離除去できるとともに、シンナーの化学的溶解作用を促進させ、短時間で最大限の洗浄効果を得ることができる。超音波洗浄時の超音波発振筐体１６６の上面（超音波振動面）１６６ａの深さＤは任意に設定されてよいが、好ましくは、シンナー浴の振動を超音波振動子の振動周波数に共鳴または共振させるような深さ、たとえば超音波振動の１／２波長の整数倍に設定されてよい。

また、超音波洗浄中はシンナー浴の温度（液温）が上昇するので、液温管理も重要である。この点、この実施形態では、溶剤雰囲気室１４２内に設置された温度センサ２０６が洗浄槽１６４から溢れてきた直後のシンナーＳの温度を検出し、センサ出力信号（検出温度）に基づいてコントローラにより洗浄槽１６４内へのシンナー新液の導入（たとえば導入レート等）を制御するので、超音波洗浄の間も洗浄槽１６４のシンナー液温を適性な範囲内に維持することができる。なお、温度センサ２０６は、超音波洗浄部１４０側たとえば洗浄槽１６４内に配置されてもよい。しかし、この実施形態のように溶剤雰囲気室１４２側に配置されることで、不要な超音波を受けなくて済み、経時劣化を少なくすることができる。

また、超音波洗浄の最中に、たとえばノズル支持体１３６側の駆動で、あるいは昇降機構１４４側の駆動でレジストノズル１２０を洗浄槽１６４内のシンナー浴に対して相対的に揺動させてもよい。水平方向に揺動させる場合は、蓋体１８８の開口１８８ａに揺動ストローク分の余裕（マージン）を与えればよい。かかる遥動によって、シンナー浴を攪拌し、超音波洗浄効果を一層高めることができる。

上記のようにして超音波洗浄部１４０でレジストノズル１２０に対する超音波洗浄が行われている間、溶剤雰囲気室１４２では超音波洗浄部１４０の洗浄槽１６４からオーバーフローしてきたシンナーＳが溶剤溜め部１９２に導入ないし補給され、溶剤溜め部１９２がいっぱいになると、そこからシンナーＳがドレイン溝１９６へ溢れ落ちる。この溶剤溜め部１９２からドレイン溝１９６へのシンナーＳのオーバーフローによって、ドレイン溝１９６の内壁に付着していた汚れ（特にダミーディスペンスによる汚れ）がシンナーＳに溶けて洗い流される。こうして、超音波洗浄部１４０で超音波洗浄が行われるとき、洗浄槽１６４からオーバーフローさせたシンナーＳを有効利用して溶剤雰囲気室１４２内のドレイン溝１９６を洗浄することができる。

超音波洗浄部１４０でレジストノズル１２０に対する超音波洗浄が終了した後は、レジストノズル１２０を洗浄槽１６４から退出させる。この場合も、昇降機構１４４（図５、図９）が超音波洗浄部１４０を溶剤雰囲気室１４２と一体に最下位の位置（退避位置）まで下降移動させてよい。

次に、走査型ノズル洗浄部１４６を用いてレジストノズル１２０に仕上げ洗浄を施すのが好ましい。この仕上げ洗浄においても、走査型ノズル洗浄部１４６が図１４に示すように洗浄ヘッド２２０をレジストノズル１２０の下に付けて、洗浄ノズル２２４より洗浄液（シンナー）をレジストノズル１２０のノズル部１２０ａ下端部に噴き付けながら、また洗浄ノズル２２４の後方位置でガスノズル２２６より乾燥ガスを噴き掛けながら、直進駆動部２３０の駆動によって洗浄ノズル２２４をレジストノズル１２０の一端から他端までＹ方向に直進移動させる。こうして、超音波洗浄直後のレジストノズル１２０に短時間で効率的に仕上げ用のブロー洗浄を施すことができる。

上記のような走査型ノズル洗浄部１４６による仕上げ洗浄が終了した後は、次の塗布処理が行われるまでの間、レジストノズル１２０を溶剤雰囲気室１４２に停留させてよい。このために、昇降機構１４４（図５、図９）が溶剤雰囲気室１４２を超音波洗浄部１４０と一体に退避位置から稼動位置まで上昇移動させる。

超音波洗浄部１４０では、超音波洗浄が終了した後は、洗浄槽１６４へのシンナー新液の供給を止めてよい。そうすると、洗浄槽１６４内でシンナーＳが蒸発して次第に減少するが、液面センサ２１６を通じてコントローラが液面レベルをモニタし、所定の下限レベルに達した時は、シンナー新液を補給することができる。また、超音波洗浄を行わない期間中でも、溶剤雰囲気室１４２内の溶剤溜め部１９２にシンナーＳを補給するために洗浄槽１６４内のシンナーをオーバーフローさせてもよい。

また、長時間の使用で超音波振動筐体１６６の超音波振動面１６６ａにエロージョンが発生した場合は、洗浄槽１６４が汚染源になるのを避けるため、超音波振動筐体１６６を新規のものと交換すればよい。この部品交換作業は至って簡単であり、ドレインの開閉弁１８６を空けて洗浄槽１６４内のシンナーを排出してから、洗浄槽１６４外側のナット１６９を緩めれば旧筐体１６６を取り出すことができる。そして、新規筐体１６６を洗浄槽１６４の中に入れてナット１６９を締めればよい。洗浄槽１６４自体は、交換や修理が不要であり、永続的使用を保証できる。

以上、本発明を好適な実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形・変更が可能である。たとえば、上記した実施形態では、超音波洗浄部１４０の隣に溶媒雰囲気室１４２を一体構造で併設した。しかしながら、両者（１４０，１４２）を別体または分離したユニット構造とすることも可能である。また、超音波洗浄部１４０の洗浄槽１６４内に形成される溶剤蒸気の雰囲気を利用し、その雰囲気の中でレジストノズル１２０を待機させることも可能である。その場合は、レジストノズル１２０の吐出口が洗浄槽１６４内のシンナー浴に触れないように、液面のレベルを下げるか、レジストノズル１２０の位置を高くすればよい。また、上記した実施形態では超音波洗浄部１４０の洗浄槽１６４内に脱着式の超音波振動筐体１６６を配置して必要最小限の部品交換を可能としたが、洗浄槽１６４に一体型または組み込み式で超音波振動体を設ける構成も可能である。

本発明は、上記した実施形態におけるようなレジスト液（処理液）を微細径で吐出する微細径吐出型ノズルに適用して特に好適なものである。しかしながら、任意の吐出口構造を有する処理液吐出ノズルに適用可能である。

また、本発明は、処理液吐出ノズルを用いて被処理基板上に処理液を供給する任意のアプリケーションに適用可能であり、スピンレス方式でなくても、たとえば被処理基板を回転させて塗布膜を形成するスピン方式にも適用可能である。本発明における処理液としては、レジスト液以外にも、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の液体も可能である。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、半導体ウエハ、ＣＤ基板、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。

本発明の適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。 上記塗布現像処理システムにおける熱的処理部の構成を示す側面図である。 上記塗布現像処理システムにおける処理手順を示すフローチャートである。 上記塗布現像処理システムにおける塗布プロセス部の構成を示す平面図である。 上記塗布プロセス部の構成を示す側面図である。 上記塗布プロセス部のリフレッシュ部における超音波洗浄部および溶剤雰囲気室の内部構造と一作用とを示す断面図である。 上記超音波洗浄部および溶剤雰囲気室の内部構造と一作用とを示す断面図である。 上記超音波洗浄部および溶剤雰囲気室の内部を示す平面図である。 図８のＪ−Ｊ線で見た一部断面側面図である。 上記超音波洗浄部および溶剤雰囲気室の内部構造の要部を示す斜視図である。 上記超音波洗浄部内の超音波振動筐体の構成を示す斜視図である。 上記超音波洗浄部で用いる温度センサの取付構造を示す図８のＫ−Ｋ線断面図およびＬ−Ｌ線断面図である。 上記超音波洗浄部で用いる液面センサの取付構造を示す一部断面側面図である。 上記リフレッシュ部における走査型ノズル洗浄部の要部の構成を示す斜視図である。 走査型ノズル洗浄部の要部の構成を示す平面図である。 上記塗布プロセス部におけるドレインパンの構成例とその一状態を示す斜視図である。 上記ドレインパンの構成例とその一状態を示す斜視図である。

符号の説明

２８ 塗布プロセス部
８２ レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
１２０ レジストノズル
１２２ 塗布処理部
１２４ リフレッシュ部
１４０ 超音波洗浄部
１４２ 溶剤雰囲気室
１４４ 昇降機構
１４６ 走査型ノズル洗浄部
１６４ 洗浄槽
１６６ 超音波振動筐体
１７０ 隔壁
１７０ａ 切欠き（オーバーフロー通路）
１７４ 溶剤導入口
１８８ 蓋体
１９２ 溶剤溜め部
１９６ ドレイン溝
２０２ 蓋体
２０６ 温度センサ
２１６ 液面センサ

Claims (26)

1. 塗布液を吐出するための吐出口を有する塗布ノズルと、
   被処理基板を所定位置に配置し、前記塗布ノズルを用いて前記基板上に塗布液を塗布する塗布処理部と、
   塗布液用の溶剤を洗浄液として収容する洗浄槽を前記塗布処理部の近くに配置し、前記洗浄槽内の溶剤に超音波振動を加えながら、前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を前記溶剤に浸けて洗浄する超音波洗浄部と
   を有する塗布装置。
2. 前記超音波洗浄部が、超音波振動子を内蔵する水密の超音波振動筐体を有し、前記超音波振動筐体をその超音波振動面が上方を向くようにして前記洗浄槽の中に脱着可能に配置する請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記超音波洗浄部が、前記洗浄槽の底部の前記超音波振動筐体を避けた位置に溶剤供給口を設け、前記溶剤供給口より溶剤を槽内に導入する請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記超音波洗浄部が、前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を洗浄する際に、前記溶剤供給口より前記洗浄槽内に溶剤を導入し続けて前記洗浄槽から溶剤を溢れ出させる請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記超音波洗浄部が、前記洗浄槽内の溶剤の温度を検出するための温度センサを有し、前記温度センサの出力信号に基づいて前記洗浄槽内への溶剤の導入を制御する請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布装置。
6. 前記超音波洗浄部が、前記洗浄槽内における溶剤の液面レベルを検出する液面センサを有し、前記液面センサの出力信号に基づいて前記洗浄槽内への溶剤の導入を制御する請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗布装置。
7. 前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を前記溶剤に浸けた状態で前記塗布ノズルを揺動させる揺動手段を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗布装置。
8. 前記超音波洗浄部が、前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を前記溶剤に浸けた状態で前記洗浄槽の上面を実質的に密閉するための密閉部を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗布装置。
9. 前記塗布ノズルが、水平方向に延びる長尺状のノズル本体と、前記ノズル本体の下面から垂直下方に突出して下端に前記吐出口を設けたノズル部とを有し、
   前記密閉部が、前記塗布ノズルのノズル部を通すためのスリット状の開口を設けた蓋体を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の塗布装置。
10. 前記洗浄槽内に溶剤の蒸気の雰囲気を形成し、超音波洗浄を行わない間は前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を前記溶剤蒸気の雰囲気中に置いておく請求項１〜９のいずれか一項に記載の塗布装置。
11. 前記洗浄槽を超音波洗浄を行うための第１の高さ位置と前記第１の高さ位置よりも低い退避用の第２の高さ位置との間で昇降移動させるための昇降機構を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の塗布装置。
12. 前記超音波洗浄部の洗浄槽の隣で前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を溶剤蒸気の雰囲気に曝すための溶剤雰囲気室を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の塗布装置。
13. 前記溶剤雰囲気室を前記洗浄槽と一体に設ける請求項１２に記載の塗布装置。
14. 前記溶剤雰囲気室内に溶剤を溜めておくための溶剤溜め部を設け、前記洗浄槽から溢れ出た溶剤を前記溶剤溜め部に導く請求項１２または請求項１３に記載の塗布装置。
15. 前記溶剤溜め部が、前記溶剤雰囲気室の内壁に沿って周回方向に延在する上端の開口した溝部を有する請求項１４に記載の塗布装置。
16. 前記溶剤雰囲気室と前記洗浄槽とを隔てる隔壁の上端部に前記洗浄槽内の溶剤を前記溶剤雰囲気室側に溢れ出させるオーバーフロー通路を設ける請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の塗布装置。
17. 前記洗浄槽内で前記超音波振動筐体を前記隔壁にぴったり寄せて配置する請求項１６に記載の塗布装置。
18. 前記隔壁が前記溶剤雰囲気室の内壁の一部を構成し、前記洗浄槽から溢れ出た溶剤を前記溶剤雰囲気室内で前記隔壁伝いに前記溶剤溜め部に導く請求項１６または請求項１７に記載の塗布装置。
19. 前記超音波洗浄部が、前記洗浄槽から溢れ出た溶剤を受けるように前記溶剤雰囲気室内に配置される温度センサを有する請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の塗布装置。
20. 前記溶剤雰囲気室の底部に排液用のドレイン溝を設け、前記溶剤雰囲気室内で前記塗布ノズルよりダミーディスペンスで吐出させた塗布液を前記ドレイン溝で受けて室外へ排出し、前記溶剤溜め部より溢れ出た溶剤を前記ドレイン溝で受けて室外へ排出する請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の塗布装置。
21. 前記昇降機構が、前記溶剤雰囲気室を前記洗浄槽と一緒に昇降移動させる請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の塗布装置。
22. 前記溶剤雰囲気室が、前記塗布ノズルのノズル部を通すためのスリット状の開口を設けた蓋体を有する請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の塗布装置。
23. 前記超音波洗浄部から離れた位置で前記塗布ノズルの吐出口付近の部位を洗浄液で洗浄するノズル洗浄部を有する請求項１〜２２のいずれか一項に記載の塗布装置。
24. 前記ノズル洗浄部が、前記塗布ノズルの吐出口付近の部位に向けて洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、前記塗布ノズルより落下した液をバキューム力で受け集めて回収する排液回収部とを有する請求項２３に記載の塗布装置。
25. 前記ノズル洗浄部が、前記超音波洗浄部の上方の位置で、前記洗浄ノズルおよび前記排液回収部を前記塗布ノズルの吐出口付近の部位に一定の間隔を空けて対向させ前記塗布ノズルの一端から他端まで走査する請求項２４に記載の塗布装置。
26. 前記ノズル洗浄部が、走査方向において前記洗浄ノズルの後方位置で前記塗布ノズルの吐出口付近の部位に乾燥用のガスを噴き掛けるガスノズルを有する請求項２５に記載の塗布装置。

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