JP2005322873A - 塗布膜形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 膜形成処理のスループットを向上させると共に各被処理基板に処理液を均一に塗布できる塗布膜形成装置を提供する。
【解決手段】 被処理基板Ｇの表面に処理液Ｒを塗布し膜を形成する塗布膜形成装置２３ａにおいて、被処理基板を夫々載置する第一のステージ５０、および第二のステージ５９と、被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有する一つの処理液供給ノズル５１と、前記供給ノズル５１を移動するノズル移動手段８６と、前記吐出口からの処理液を回転自在に形成されたローラ５２の周面に吐出させ、前記ローラ５２を回転させることによって前記吐出口に付着する処理液を均一化処理するプライミング処理手段とを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、処理液を被処理基板に塗布し膜を形成する際に、膜形成処理のスループットが向上すると共に、被処理基板に処理液を均一に塗布できる塗布膜形成装置に関する。

例えばＬＣＤの製造においては、被処理基板であるＬＣＤ基板に所定の膜を成膜した後、フォトレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ技術により回路パターンを形成する。このフォトリソグラフィ技術では、被処理基板であるＬＣＤ基板は、主な工程として、洗浄処理→脱水ベーク→アドヒージョン（疎水化）処理→レジスト塗布→プリベーク→露光→現像→ポストベークという一連の処理を経てレジスト層に所定の回路パターンを形成する。

従来、このような処理においては、各処理を行う処理ユニットが、搬送路の両側に処理順を意識した形態で配置されている。そして、各処理ユニットへのＬＣＤ基板の搬入出は、搬送路を走行可能な中央搬送装置により行われている。このような処理システムは、基本的にランダムアクセスであるから処理の自由度が極めて高い。

このような処理システムにおいて、ＬＣＤ基板にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成する方法として、レジスト液を帯状に塗布するレジスト供給ノズルとＬＣＤ基板とを、ノズル吐出口の長手方向と直交する方向に相対的に移動させて塗布する方法がある。この場合、レジスト供給ノズルには、基板の幅方向に延びる微小隙間を有するスリット状吐出口が設けられ、このスリット状吐出口から帯状に吐出されるレジスト液を基板の表面全体に供給することによりレジスト膜を形成する。

この方法によれば、基板一辺から他辺にわたってレジスト液を帯状に吐出（供給）するため、レジスト液を無駄にすることなく、角型の基板の全面にレジスト膜を形成することができる。なお、このような塗布膜形成方法を採用した塗布膜形成装置については特許文献１（特開平１０−１５６２５５）に開示されている。
特開平１０−１５６２５５号公報（第３頁右欄第５行乃至第４頁左欄第６行、第１図）

ところで前述の塗布膜形成方法による塗布膜形成装置において、単に膜形成処理のスループットを向上させるには、図１５に示すように、基板Ｇを載置するステージ２００と、レジスト供給ノズル２０１と、ノズル２０１先端に付着するレジスト液の状態を整えるノズル待機部２０２とからなる装置を２つ設ければよい。このようにすれば、夫々のステージ２００において、基板に対する膜形成処理を並行して行うことができる。
しかしながら、この場合、フットプリント並びに装置のコストが増大するという技術的課題があった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、フットプリント及び装置のコスト増大を極力抑制しつつ、処理液を被処理基板に塗布し膜形成する際に、膜形成処理のスループットを向上させると共に各被処理基板に処理液を均一に塗布できる塗布膜形成装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る塗布膜形成装置は、被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有する一つの処理液供給ノズルと、前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、前記処理液供給ノズルに対して処理液を供給する処理液供給手段と、前記吐出口からの処理液を回転自在に形成されたローラの周面に吐出させ、前記ローラを回転させることによって前記吐出口に付着する処理液を均一化処理するプライミング処理手段とを備え、前記処理液供給ノズルによって、第一のステージおよび第二のステージに載置された被処理基板の表面に処理液を塗布することに特徴を有する。

このように、２つのステージを並べて配置することにより、夫々のステージに載置される被処理基板に対して効率的に塗布処理を行うことができる。すなわち、一方のステージでの塗布処理中に他方のステージでの搬入出作業を行うことができるため、従来の単一のステージの場合よりも、基板搬入出に要する時間を省くことができ、スループットを向上することができる。

また、前記プライミング処理手段は、前記第一のステージと第二のステージとの間に設置されることが望ましい。
また、前記被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が、前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することが望ましい。
このように構成することにより、いずれのステージに載置された基板に対しても、処理液供給ノズルの吐出口に付着する処理液の均一化処理後に、すぐに塗布処理を行うことができる。したがって、いずれのステージで処理される基板に対しても、膜厚が均一となる塗布処理を行うことができ、且つスループットを向上することができる。

また、前記プライミング処理手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、前記吐出口に付着する処理液を均一化処理する際に、前記ローラ回転制御手段は、該均一化処理後の塗布処理が前記第一のステージまたは前記第二のステージのいずれで行われるかにより前記ローラの回転方向を決定することが望ましい。
このように構成すれば、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着するよう制御することができる。すなわち、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着する状態であれば、塗布開始時において塗布膜の不均一による箒スジ等の発生を抑制することができる。

また、前記プライミング処理手段には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられていることが望ましい。
このように保湿手段を設けることにより、待機時においてノズル先端の乾燥を抑制することができる。

また、前記プライミング手段として、第一のプライミング処理手段および第二のプライミング処理手段とを備え、前記第一のプライミング処理手段および第二のプライミング処理手段は、それぞれ前記第一のステージおよび第二のステージの右側または左側に配置されることが望ましい。
また、前記第一のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第一のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理し、且つ、前記第二のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第二のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することが望ましい。

このように、２つのステージを並べて配置することにより、夫々のステージに載置される被処理基板に対して効率的に塗布処理を行うことができる。すなわち、一方のステージでの塗布処理中に他方のステージでの搬入出作業を行うことができるため、従来の単一のステージの場合よりも、基板搬入出に要する時間を省くことができ、スループットを向上することができる。
また、各ステージに対応したローラを夫々配置するため、いずれのステージに載置された基板に対しても、処理液供給ノズルの吐出口に付着する処理液の均一化処理後に、すぐに塗布処理を行うことができる。したがって、いずれのステージで処理される基板に対しても、膜厚が均一となる塗布処理を行うことができ、且つスループットを向上することができる。

また、前記第一および第二のプライミング手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、前記第一のプライミング処理手段のローラと、前記第二のプライミング処理手段のローラの回転方向が同一方向であることが望ましい。
このように構成すれば、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着するように制御することができる。すなわち、ノズル先端部において、吐出口を境に、ノズル進行方向と反対側に多く処理液が付着する状態であれば、塗布開始時において塗布膜の不均一による箒スジ等の発生を抑制することができる。

なお、前記第一のプライミング処理手段または前記第二のプライミング処理手段には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられていることが望ましい。
このように保湿手段を設けることにより、待機時においてノズル先端の乾燥を抑制することができる。

本発明によれば、フットプリント及び装置のコスト増大を極力抑制しつつ、処理液を被処理基板に塗布し膜形成する際に、膜形成処理のスループットを向上させると共に各被処理基板に処理液を均一に塗布できる塗布膜形成装置を提供することができる。

以下、本発明にかかる第一の実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）を備えるレジスト塗布現像処理装置の全体構成を示す平面図である。
このレジスト塗布現像処理装置１００は、被処理基板である複数のＬＣＤ基板Ｇ（以下、基板Ｇと呼ぶ）を収容する複数のカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇに処理液であるレジスト液の塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理ステーション２と、露光装置４との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインタフェイスステーション３とを備えている。

なお、前記処理ステーション２の両端に、前記カセットステーション１およびインタフェイスステーション３が夫々配置されている。また、図１において、レジスト塗布現像処理装置１００の長手方向をＸ方向、平面上においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。

カセットステーション１は、カセットＣと処理ステーション２との間で基板Ｇの搬入出を行うための搬送装置１１を備えている。この搬送装置１１は搬送アーム１１ａを有し、カセットＣの配列方向であるＹ方向に沿って設けられた搬送路１０上を移動可能であり、搬送アーム１１ａによってカセットＣと処理ステーション２との間で基板Ｇの搬入出が行われる。

処理ステーション２は、Ｘ方向に伸びる基板Ｇ搬送用の平行な２列の搬送ラインＡ、Ｂを有しており、搬送ラインＡに沿ってカセットステーション１側からインタフェイスステーション３に向けてスクラブ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２１、第１の熱処理ユニットセクション２６、レジスト処理ユニット２３および第２の熱処理ユニットセクション２７の一部が配列されている。
なお、スクラブ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２１の上の一部にはエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）２２が設けられている。

また、搬送ラインＢに沿ってインタフェイスステーション３側からカセットステーション１に向けて第２の熱処理ユニットセクション２７の一部、現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４、ｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）２５および第３の熱処理ユニット２８が配列されている。

また、処理ステーション２では、前記２列の搬送ラインＡ，Ｂを構成するように、且つ基本的に処理の順になるように各処理ユニットおよび搬送装置が配置されており、これら搬送ラインＡ、Ｂの間には、空間部４０が設けられている。そして、この空間部４０を往復移動可能にシャトル４１が設けられている。このシャトル４１は基板Ｇを保持可能に構成されており、搬送ラインＡ、Ｂとの間で基板Ｇが受け渡し可能となっている。

また、インタフェイスステーション３は、処理ステーション２と露光装置４との間での間で基板Ｇの搬入出を行う搬送装置４２と、バッファカセットを配置するバッファステージ（ＢＵＦ）４３と、冷却機能を備えた基板受け渡し部であるエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）４４とを有しており、タイトラ（ＴＩＴＬＥＲ）と周辺露光装置（ＥＥ）とが上下に積層された外部装置ブロック４５が搬送装置４２に隣接して設けられている。なお、搬送装置４２は搬送アーム４２ａを備え、この搬送アーム４２ａにより処理ステーション２と露光装置４との間で基板Ｇの搬入出が行われる。

このように構成されたレジスト塗布現像装置１００においては、まず、カセットステーション１に配置されたカセットＣ内の基板Ｇが、搬送装置１１により処理ステーション２に搬入された後、先ず、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ―ＵＶ）２２によるスクラブ前処理、スクラブ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２１によるスクラブ洗浄処理が行なわれる。
次いで、基板Ｇは、第１の熱処理ユニットセクション２６に属する熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３１、３２に搬入され、一連の熱処理（脱水ベーク処理、疎水化処理等）が行われる。なお、第１の熱処理ユニットセクション２６内における基板搬送は搬送装置３３により行われる。

その後、基板Ｇはレジスト塗布処理ユニット２３に搬入され、レジスト液の膜形成処理が施される。このレジスト塗布処理ユニット２３では、先ずレジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａにおいて基板Ｇにレジスト液が塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂにおいて減圧乾燥処理がなされる。
なお、このレジスト塗布処理ユニット２３は、本発明に係る塗布膜形成装置としてのレジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａを含むユニットであり、詳細に後述する。
前記レジスト塗布処理ユニット２３でのレジスト成膜処理後、基板Ｇは、第２の熱処理ユニットセクション２７に属する熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３４、３５に搬入され、一連の熱処理（プリベーク処理等）が行われる。なお、第２の熱処理ユニットセクション２７内における基板搬送は搬送装置３６により行われる。

次いで、基板Ｇは搬送装置３６によりインタフェイスステーション３のエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）４４へ搬送され、搬送装置４２により外部装置ブロック４５の周辺露光装置（ＥＥ）に搬送される。そこで基板Ｇに対し、周辺レジスト除去のための露光が行われ、次いで搬送装置４２により露光装置４に搬送され、基板Ｇ上のレジスト膜が露光されて所定のパターンが形成される。なお、場合によってはバッファステージ（ＢＵＦ）４３上のバッファカセットに基板Ｇを収容してから露光装置４に搬送される。

露光終了後、基板Ｇはインタフェイスステーション３の搬送装置４２により外部装置ブロック４５の上段のタイトラ（ＴＩＴＬＥＲ）に搬送されて基板Ｇに所定の情報が記される。その後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）４４に載置され、そこから再び処理ステーション２に搬送される。そして例えばコロ搬送機構により基板Ｇが現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４へ搬送され、そこで現像処理が施される。

現像処理終了後、基板Ｇは現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４からｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）２５に搬入され、基板Ｇに対して脱色処理が施される。その後、基板Ｇは第３の熱処理ユニットセクション２８に搬入され、熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３７、３８において一連の熱処理（ポストベーク処理等）が施される。なお、第３の熱処理ユニットセクション２８内における基板搬送は搬送装置３９によって行われる。
そして基板Ｇは、第３の熱処理ユニットセクション２８において所定温度に冷却された後、カセットステーション１の搬送装置１１によって所定のカセットＣに収容される。

次に、レジスト塗布処理ユニット２３について図２および図３に基づき説明する。図２は、レジスト塗布処理ユニット２３を構成するレジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａ、および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂの平面図である。図３は、図２のレジスト塗布処理ユニット２３の側面図である。
図示するように、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａおよび減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂは、支持台６０の上に処理工程の順序に従い横一列に配置されている。支持台６０の両側には一対のガイドレール６２が敷設され、このガイドレール６２に沿って平行移動する一組または複数組の搬送アーム６４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。

減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂ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６６と、この下部チャンバ６６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６７とを有している。下部チャンバ６６は略四角形で、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７０が配置され、底面の二箇所には排気口７２が設けられている。また、各排気口７２に接続された排気管７３は真空ポンプ（図示せず）に通じている。そして、下部チャンバ６６に前記上部チャンバ６７を被せた状態で、両チャンバ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。

このように構成された減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂにおいては、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａにおいてレジスト液が塗布された基板Ｇに対し、加熱に依らない減圧乾燥が施される。すなわち、減圧乾燥にあっては、レジスト中の溶剤が徐々に放出され、加熱して乾燥する場合のような急激な乾燥が生じないため、この減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂでは、レジストに悪影響を与えることなくレジストの乾燥が促進される。

更に、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａについて図２乃至図４に基づき説明する。図４は、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａの外観を示す斜視図である。図示するように、このレジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａは、基板Ｇを水平に保持するステージ５０（第一のステージ）およびステージ５９（第二のステージ）と、これらステージの上方に配設されるレジスト供給ノズル（処理液供給ノズル）５１と、このレジスト供給ノズル５１（以下、ノズル５１と呼ぶ）を移動させるノズル移動手段８６とを具備している。この構成において、ノズル５１をノズル移動手段８６によって水平移動することにより、ステージ５０、５９上の基板Ｇ（Ｇ１、Ｇ２）とノズル５１とを相対的に水平移動し得るようになされている。
なお、図３に示すように、前記ステージ５０およびステージ５９は、昇降可能な吸着機構を有する基板保持部５０ａ、５９ａを夫々備えており、搬入された基板Ｇを前記基板保持部５０ａ、５９ａにより受け取り、保持するようになされている。

また、図４に示すように前記ノズル５１は、基板Ｇ１、Ｇ２の幅方向に延びるスリット状の吐出口５１ａと、この吐出口５１ａに連通するレジスト液収容室（図示せず）とを有しており、このレジスト液収容室に接続するレジスト液供給チューブ５７を介してレジスト液供給源９５（処理液供給手段）が接続されている。

なお、ノズル５１の先端部は、図５の拡大断面図に示すように、その短手側から見てテーパ状とされ、ノズル短手方向に沿って吐出口５１ａの前後には、下端面５１ｂおよび傾斜面５１ｃが夫々形成されている。また、このノズル５１は、塗布処理時の進行方向に方向性を有している。すなわち、図５に示すようにノズル進行方向と反対側の下端部５１ｂは、ノズル短手方向の長さが幅広に形成されている。このようにすることによって、吐出されるレジスト液Ｒが下端部５１ｂの面により基板表面へ押し付けられ、塗布処理が安定するようになされている。

また、図２乃至図４に示すように、ステージ５０とステージ５９との間には、ノズル待機部５５（プライミング処理手段）が設けられる。このノズル待機部５５は、待機時にノズル５１の先端に付着したレジスト液を均一化する（プライミング処理と呼ぶ）ための回転自在なプライミングローラ５２（ローラ）と、このプライミングローラ５２を洗浄するためシンナーに浸漬する容器５３と、ノズル５１先端の乾燥を抑制するための保湿部（保湿手段）５４とを備える。

なお、基板への塗布処理前のプライミング処理においては、図６に示すようにプライミングローラ５２の周面にノズル５１の先端が近接して配置される。そして、吐出口５１ａからレジスト液Ｒを吐出する一方で、ローラ回転制御手段６５によりプライミングローラ５２を回転させ、ノズル５１先端に付着したレジスト液Ｒの均一化処理が行われる。

また、図６に示すように、吐出口５１ａから吐出されるレジスト液Ｒはローラ５２の回転方向に流される。したがって、プライミング処理後において、ノズル５１先端の一方の側には、ローラ５２の回転方向に沿って、他方よりも多くのレジスト液が付着した状態となる。なお、塗布処理時においては、吐出口５１ａを境にレジスト液Ｒが少なく付着した側が進行方向となるようにノズル５１の移動方向が制御される。このようにすることによって、塗布開始時における箒スジ等の発生が抑制され、塗布膜がより均一になるようにされている。

また、図６に示すように、プライミングローラ５２の途中には、ワイパ９１が設けられている。このワイパ９１は、耐薬品性の樹脂から成り、先端がプライミングローラ５２の周面に摺接して周面上の不要な前回の回り込みレジスト液やシンナー８９を除去できるようにされている。
なお、ワイパ９１の先端形状は、このレジスト液除去機能が発揮できるものであれば良く、この例で用いている楔形の断面の他、矩形断面や二股状の断面形状といった任意の形状を採用することができる。
また、このワイパ９１は、エアシリンダ９０によりプライミングローラ５２周面に接触する下位置とプライミングローラ５２周面から離れた上位置との間を昇降可能に構成されており、必要に応じて、その位置を変更可能になされている。

また、図４に示すように、吐出口５１ａの長手方向の両側には、この吐出口５１ａから吐出されるレジスト液Ｒの吐出圧を低減する膜厚制御手段８０が設けられている。この膜厚制御手段８０は、吐出口５１ａの長手方向の両側に連通する連通路８１にそれぞれ接続する吸引管８２と、吸引管８２に設けられた例えばダイヤフラムポンプのような吸引ポンプ８３とで構成されており、吸引ポンプ８３の駆動によって吐出口５１ａの両側の吐出圧が低減されるように構成されている。なお、吸引管８２における吸引ポンプ８３の吸引側すなわちノズル５１側には開閉弁８４が介設されている。

続いて、前記構成のレジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａの動作態様について説明する。最初に図４に示すように、例えばステージ５０に載置された基板Ｇ１に対し、レジスト液Ｒを塗布する場合の動作について説明する。
まず、ノズル５１をノズル待機部５５に配置する一方、搬送アーム６４によって搬送された基板Ｇ１をステージ５０上に吸着保持する。このとき、ステージ５０に設けられた基板保持部５０ａによって基板Ｇ１が吸着される。そして、レジスト液供給源９５からレジスト液Ｒをノズル５１内のレジスト液収容室に供給すると共に、ノズル移動手段８６によってノズル５１をノズル待機部５５からステージ５０の左側端部上方に移動する。

次いで、ノズル５１は、吐出口５１ａからレジスト液Ｒを吐出しながら、基板Ｇ１上を右方向へ移動する。なお、吐出口５１ａと基板Ｇとの距離は、４０〜１５０μｍの程度に設置され、好ましくは６０μｍに設定される。
また、この際、吸引ポンプ８３を駆動して吐出口５１ａの長手方向の両側を吸引することにより、吐出口５１ａの両側におけるレジスト液Ｒの吐出圧が減少され、吐出口５１ａの中央部側の吐出圧と両側の吐出圧がほぼ等しくなった状態、すなわちレジスト液Ｒの液厚が等しくなった状態で基板Ｇ上に帯状に吐出（供給）される。したがって、基板Ｇとノズル５１が相対的に水平移動することによって基板Ｇの表面にレジスト液Ｒが帯状に供給され、基板Ｇの表面全体に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。

このようにして、基板Ｇ表面にレジスト膜を形成した後、レジスト液Ｒの供給が停止されると共に、ノズル５１を待機位置に移動し、ノズル５１の吐出口５１ａをノズル待機部５５内のプライミングローラ５２に近接して、次の塗布処理に備える。また、レジスト膜が形成された基板Ｇは、搬送アーム６４によって載置台５０から減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂに搬送される。

次に、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａにおいて、複数の基板に対し連続して塗布処理を行う際のノズル５１の動作について図７および図８に基づき説明する。図７はノズル５１の移動方向を示す模式図である。図８はノズル５１の動作制御工程を示すフローである。
まず、ノズル５１をノズル待機部５５のプライミングローラ５２に近接させ、ノズル５１先端のプライミング処理を行う（図８のステップＳ１）。ステージ５０上に、未塗布処理状態の基板Ｇ１が搬送された場合（図８のステップＳ２）、ノズル５１はステージ５０の左側端部上に移動し、基板Ｇ１へのレジスト液Ｒの塗布処理を行う（図８のステップＳ３）。なお、このとき、図７の矢印に示す方向にノズル５１が移動し、塗布処理が行われる。

次いで、ノズル５１は、ノズル待機部５５に移動し、ノズル５１先端のプライミング処理を行う（図８のステップＳ４）。ステージ５９上に、未塗布処理状態の基板Ｇ２が搬送された場合（図８のステップＳ５）、ノズル５１はステージ５９の右側端部上に移動し、基板Ｇ２へのレジスト液Ｒの塗布処理を行う（図８のステップＳ６）。なお、このとき、図７の矢印に示す方向にノズル５１が移動し、塗布処理が行われる。
次いで、図８のステップＳ１の処理に戻り、その後、未塗布処理状態の基板が連続して各ステージに搬送された場合には、前記したフローに従い、基板への塗布処理を行う。

また、前記ステップＳ２あるいはステップＳ５において、ステージ上に基板が搬送されていない場合には、ノズル５１はプライミング処理後に保湿部５４に移動し、ノズル５１先端が乾燥しない状態で待機する（図８のステップＳ７）。
なお、前記したようにノズル５１は塗布処理時における進行方向に方向性を有している。このため、塗布処理時において、基板Ｇ１、Ｇ２に対しては、図７の矢印に示すように、同一方向にノズル５１が基板上を移動するようにノズル移動手段８６によって移動の動作が制御される。

以上説明した第一の実施の形態によれば、２つのステージ５０、５９を並べて配置することにより、夫々のステージに載置される基板Ｇに対して効率的に塗布処理を行うことができる。すなわち、一方のステージでの塗布処理中に他方のステージでの搬入出作業を行うことができるため、従来の単一のステージの場合よりも、基板搬入出に要する時間を省くことができ、スループットを向上することができる。
また、２つのステージ５０、５９間にノズル待機部５５を配置するため、いずれのステージに載置された基板Ｇに対しても、ノズル５１へのプライミング処理後に、すぐに塗布処理を行うことができる。このため、いずれのステージに載置された基板Ｇに対しても、膜厚が均一となる塗布処理を行うことができる。

また、図１５に示した、ステージと、ノズルと、ノズル待機部とからなる装置を２つ具備する場合にくらべ、フットプリントを縮小でき、また、装置コストを低減することができる。
さらに、前記実施の形態に示した構成によれば、ステージ５０またはステージ５９のいずれか一方で搬送アーム６４や基板保持部５０ａ、５９ａ等の故障により塗布処理が出来ない状態になっても、図８に示したフローとは別フローを動作させることによって、他方のステージでの塗布処理を行うことができる。すなわち、ステージ５０側に故障が生じた場合には、ノズル５１先端のプライミング処理および、ステージ５９上の未処理の基板Ｇ２に対する塗布処理を順に繰り返し行うよう動作させる。一方、ステージ５９側に故障が生じた場合には、ノズル５１先端のプライミング処理および、ステージ５０上の未処理の基板Ｇ１に対する塗布処理を順に繰り返し行うよう動作させる。したがって、前記故障によるレジスト塗布現像処理装置１００の運転中断を回避することができる。

続いて、図９乃至図１１に基づき本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）の第二の実施形態について説明する。なお、第二の実施の形態においては、前記した第一の実施の形態と、レジスト塗布装置２３ａの構成及びその動作制御のみが異なるため、その他の共通する構成については詳細な説明を省略する。

図９は、第二の実施形態におけるレジスト塗布装置を模式的に示す側面図である。図１０は、図９のレジスト塗布装置の有するレジスト供給ノズルによる塗布処理を説明するための図である。図１１は、図９のレジスト塗布装置の有するレジスト供給ノズルのプライミング処理を説明するための図である。
この第二の実施の形態にあっては、図９に示すように、ノズル５１は、ノズル移動手段８６による動作制御により、塗布処理時の移動方向をステージ５０側あるいはステージ５９側に変更可能になされる。
また、図１０に示すように、ノズル５１の先端部は、吐出口５１ａを挟んで相対する下端部５１ｂが共に幅広に形成される。このようにすることによって、ノズル５１の進行方向が矢印に示す、いずれの方向であっても、吐出されるレジスト液Ｒが下端部５１ｂの面により基板表面へ押さえつけられ、安定して塗布されるようになされている。

また、図１１に示すプライミング処理において、ローラ回転制御手段６５は、ローラ５２の回転方向を、次の塗布処理がステージ５０またはステージ５９のいずれで行われるかにより決定する。すなわち、ノズル５１先端において、吐出口５１ａを境に、次の塗布処理におけるノズル進行方向の反対側にレジスト液Ｒが多く付着するように、ローラ５２の回転方向が決められる。
また、図示するように、ノズル５１を挟んでローラ５２の左右には、ワイパ９１が夫々設置され、ローラ５２の回転方向によって、いずれかのワイパ９１がローラ５２の周面に摺接するよう制御される。すなわち、ローラ５２の回転方向によって、いずれかのエアシリンダ９０が駆動され、ワイパ９１の昇降動作が制御される。

このように本発明に係る第二の実施の形態によれば、ステージ５０に載置された基板Ｇ１あるいはステージ５９に載置された基板Ｇ２のいずれに対しても、プライミング処理後に直ちに処理する基板方向にノズル５１を移動させ、そのまま塗布処理を行うことができる。すなわち、ノズル５１の進行方向に方向性を持たせた構成よりもノズル５１の移動動作に無駄がないため、よりスループットを向上させることができ、また、ノズル５１先端の乾燥を抑制することができる。
したがって、本実施の形態によれば、図９に示すレジスト塗布装置２３ａの構成とすることにより、前記第一の実施の形態の場合よりも、略同じフットプリントで、よりスループットを向上させる構成とすることができる。

続いて、図１２に基づき本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）の第三の実施形態について説明する。なお、第三の実施の形態においては、前記した第一の実施の形態と、レジスト塗布装置２３ａの構成及びその動作制御のみが異なるため、その他の共通する構成については詳細な説明を省略する。

図１２は、第三の実施形態におけるレジスト塗布装置を模式的に示す側面図である。図１２に示すように、基板Ｇ１、Ｇ２を夫々載置するステージ５０およびステージ５９が横並びに配置され、ステージ５９とは反対側のステージ５０の隣にノズル待機部５５（プライミング処理手段）が設置される。
このレジスト塗布装置２３ａにおいては、ノズル待機部５５から移動したノズル５１は先ずステージ５０上の基板Ｇ１を塗布処理し、次いでステージ５９上の基板Ｇ２を塗布処理して、再びノズル待機部５５に戻るようになされる。
このように本発明に係る第三の実施の形態によれば、ステージ５０およびステージ５９上に夫々載置された基板Ｇ１、Ｇ２に対し連続して塗布処理を行うことができるため、単位時間当たりの処理枚数を増やすことができる。

ところで、前記第三の実施形態にあっては、基板Ｇ１への塗布処理後において、塗布処理中に乾燥固化したレジスト液がスリット状の吐出口周辺に付着する。そのため、その状態で次の基板Ｇ２への塗布処理を行うと、吐出口からのレジスト液の吐出が乱れ、基板面に対して均一な塗布処理ができない虞があるという技術的課題があった。
そこで、前記技術的課題を解決する実施形態として、図１３に基づき、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）の第四の実施形態について説明する。なお、第四の実施の形態においては、前記した第一の実施の形態と、レジスト塗布装置２３ａの構成及びその動作制御のみが異なるため、その他の共通する構成については詳細な説明を省略する。

図１３は、第四の実施形態におけるレジスト塗布装置を模式的に示す側面図である。図１３に示すように、ローラ５２（第一のプライミング処理手段）および保湿部５４をステージ５０の左側に配置し、ローラ６３（第二のプライミング処理手段）をステージ５９の左側に配置する構成とする。すなわち、ローラ６３はステージ５２とステージ６３との間に配置される。なお、保湿部５４はローラ６３の隣に配置してもよい。また、図示しないが、ローラ５２および保湿部５４をステージ５０の右側に配置し、ローラ６３をステージ５９の右側に配置してもよい。また、その場合には、保湿部５４をローラ５９の隣に配置してもよい。尚、前記ローラ５２とローラ６３は同一方向に回転する。
このような構成とすれば、先ず、ローラ５２によるプライミング処理後にステージ５０での基板Ｇ１への塗布処理を行い、次いでローラ６３によるプライミング処理後にステージ５９での基板Ｇ２への塗布処理を行うことができる。

このように本発明に係る第四の実施の形態によれば、ステージ５０とステージ５９にそれぞれ載置された基板Ｇ１および基板Ｇ２のいずれに対しても、塗布処理前にプライミング処理を行うため、第三の実施形態での技術的課題を解決することができる。
また、第一の実施の形態において図４に示したレジスト塗布装置２３ａの構成よりもフットプリントおよび装置コストは増大するが、第二の実施形態において図９に示したレジスト塗布装置と同等のスループットを得ることができる。

なお、前記第一乃至第四の実施形態において図１に示した、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）を備えるレジスト塗布現像処理装置の全体構成（レイアウト）は一例であって、それに限定されるものではない。図１４に、他の形態の全体構成（レイアウト）を示す。

ここで、図１４に示すレジスト塗布現像処理装置１０１のレイアウトについて簡単に説明する。なお、図１で示した構成と同一のものについては、同じ符号で示し、その詳細な説明は省略する。
レジスト塗布現像処理装置１０１は、図１のレジスト塗布現像処理装置１００と同様に、図のＸ軸方向に沿って、カセットステーション１と、処理ステーション２と、インタフェイスステーション３とを備える。レジスト塗布現像処理装置１０１の構成において、図１のレジスト塗布現像処理装置１００と明らかに異なるのは、シャトル４１、搬送装置３３、３６、３９等を廃し、各処理ユニットにおける基板Ｇの搬送に、垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）を用いる点である。

この垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）は、基板Ｇを搬送するための搬送アーム（図示省略）を有し、その搬送アームは、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向に移動可能とされ、かつ水平方向に回動可能となされている。
この構成の垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１３、１４、１５、１２は、第１の熱処理ユニットセクション２６、第２の熱処理ユニットセクション２７、第３の熱処理ユニットセクション２８、さらには、レジスト塗布処理ユニット２３にそれぞれ隣接して配置される。
なお、レジスト塗布処理ユニット２３に隣接して配置される垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１４については、ユニット自体が、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａの長手方向（Ｘ方向）に沿って大きく移動可能になされている。すなわち、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａのステージ５０およびステージ５９にそれぞれ載置される基板Ｇに対し、一搬送ユニットで対応可能になされている。

以上の構成におけるレジスト塗布現像処理装置１０１の処理工程について簡単に説明する。
まず、カセットステーション１に配置されたカセットＣ内の基板Ｇが、搬送装置１１により処理ステーション２に搬入された後、先ず、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ―ＵＶ）２２によるスクラブ前処理、スクラブ洗浄処理ユニット（ＳＣＲ）２１によるスクラブ洗浄処理が行なわれる。

次いで、基板Ｇは、第１の熱処理ユニットセクション２６に属する熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３１、３２に搬入され、一連の熱処理（脱水ベーク処理、疎水化処理等）が行われる。なお、第１の熱処理ユニットセクション２６内における基板搬送は垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１３により行われる。

その後、基板Ｇはレジスト塗布処理ユニット２３に搬入され、レジスト液の膜形成処理が施される。このレジスト塗布処理ユニット２３では、前記第一乃至第四の実施形態で説明したように、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａにおいて基板Ｇにレジスト液が塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂにおいて減圧乾燥処理がなされる。

なお、このレイアウトにおいては、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）は、２段に構成され、２枚の基板Ｇに対する並列処理が可能に構成されている（図２、図３の例とはレイアウトが異なる。）。すなわち、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａにおいて、連続して効率的にレジスト塗布された複数の基板Ｇに対し並列して減圧乾燥処理することで、スループットを向上するようになされている。
また、レジスト塗布装置（ＣＴ）２３ａ及び減圧乾燥ユニット（ＶＤ）２３ｂに対する基板Ｇの搬入、搬出は、すべて垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１４により行われる。

前記レジスト塗布処理ユニット２３でのレジスト成膜処理後、基板Ｇは、第２の熱処理ユニットセクション２７に属する熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３３に搬入され、一連の熱処理（プリベーク処理等）が行われる。なお、第２の熱処理ユニットセクション２７内における基板搬送は垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１５により行われる。

次いで、基板Ｇはインタフェイスステーション３における外部装置ブロック４５の周辺露光装置（ＥＥ）に搬送される。そこで基板Ｇに対し、周辺レジスト除去のための露光が行われる。次いで、基板Ｇは垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）と同一の構成を有するインタフェイスユニット（Ｉ／Ｆ）２０により露光装置４に搬送され、基板Ｇ上のレジスト膜が露光されて所定のパターンが形成される。なお、場合によっては、バッファステージ（ＢＵＦ）４３上のバッファカセットに基板Ｇを収容してから露光装置４に搬送される。
露光終了後、基板Ｇはインタフェイスユニット（Ｉ／Ｆ）２０により外部装置ブロック４５の上段のタイトラ（ＴＩＴＬＥＲ）に搬送されて基板Ｇに所定の情報が記される。なお、場合によっては、露光終了後、バッファステージ（ＢＵＦ）４３上のバッファカセットに基板Ｇを収容してから外部装置ブロック４５の上段のタイトラ（ＴＩＴＬＥＲ）に搬送される。

その後、基板Ｇは再び処理ステーション２に搬送され、第２の熱処理ユニットセクション２７に属する熱処理ユニットブロック（ＨＰ）３５において、一連の熱処理（ポストエクスポージャベーク等）が行なわれる。
そして例えばコロ搬送機構により基板Ｇが現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４へ搬送され、そこで現像処理が施される。

現像処理終了後、基板Ｇは現像処理ユニット（ＤＥＶ）２４からｉ線ＵＶ照射ユニット（ｉ−ＵＶ）２５に搬入され、基板Ｇに対して脱色処理が施される。その後、基板Ｇは第３の熱処理ユニットセクション２８に搬入され、熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３７において一連の熱処理（ポストベーク処理等）が施され、熱処理ユニットブロック（ＴＢ）３８において所定温度に冷却される。なお、第３の熱処理ユニットセクション２８内における基板搬送は垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１２によって行われる。
その後、基板Ｇはコンベア搬送によりカセットステーション１に搬送され、搬送装置１１によって所定のカセットＣに収容される。

以上説明した、レジスト塗布現像処理装置１０１の構成においては、図示するように、垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１２の周りに第３の熱処理ユニットセクション２８が配置され、垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１３の周りに第１の熱処理ユニットセクション２６が配置される。さらに、垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１４の周りにレジスト塗布処理ユニット２３が配置され、垂直搬送ユニット（Ｓ／Ａ）１５の周りに第２の熱処理ユニットセクション２７が配置される。
このため、効率的に基板搬送処理を行うことが可能となり、さらには、各熱処理ユニットセクション２６、２７、２８やレジスト塗布処理ユニット２３が、一方向に並設されることを回避して、レジスト塗布現像処理装置の小型化を図ることができる。
また、このようにレイアウトされたレジスト塗布現像処理装置１０１においても、本発明に係る塗布膜形成装置を有効に配置することができる。

なお、前記すべての実施の形態においては、ＬＣＤ基板にレジスト膜を塗布形成する場合を例としたが、これに限らず処理液を被処理基板上に供給する任意の塗布膜形成装置に適用可能である。本発明における処理液としては、レジスト液以外にも、例えば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の液体も可能である。また、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。

本発明は、ＬＣＤ基板や半導体ウエハ等に処理液を成膜する塗布膜形成装置に適用でき、半導体製造業界、電子デバイス製造業界等において好適に用いることができる。

図１は、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）を備えるレジスト塗布現像処理装置の全体構成を示す平面図である。 図２は、図１のレジスト塗布現像処理装置が備えるレジスト塗布処理ユニットの第一の実施形態を示す平面図である。 図３は、図２のレジスト塗布処理ユニットの側面図である。 図４は、図２のレジスト塗布処理ユニットを構成するレジスト塗布装置の外観を示す斜視図である。 図５は、図４のレジスト塗布装置が備えるレジスト供給ノズルの先端拡大断面図である。 図６は、図４のレジスト塗布装置が備えるレジスト供給ノズルの吐出口付近のレジスト液均一化処理を説明するための図である。 図７は、図４のレジスト塗布装置が備えるレジスト供給ノズルの移動方向を示す模式図である。 図８は、図４のレジスト塗布装置が備えるレジスト供給ノズルの動作制御工程を示すフローである。 図９は、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）の第二の実施形態を模式的に示す側面図である。 図１０は、図９のレジスト塗布装置の有するレジスト供給ノズルによる塗布処理を説明するための図である。 図１１は、図９のレジスト塗布装置の有するレジスト供給ノズルのプライミング処理を説明するための図である。 図１２は、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）の第三の実施形態を模式的に示す側面図である。 図１３は、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）の第四の実施形態を模式的に示す側面図である。 図１４は、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布装置）を備えるレジスト塗布現像処理装置の他の全体構成（レイアウト）例を示す平面図である。 図１５は、従来の塗布膜形成装置を２台具備する場合のレジスト供給ノズルの動作を示す図である。

符号の説明

２３ レジスト塗布処理ユニット
２３ａ レジスト塗布装置（塗布膜形成装置）
５０ ステージ（第一のステージ）
５１ レジスト供給ノズル（処理液供給ノズル）
５１ａ 吐出口
５１ｂ 下端面
５１ｃ 傾斜面
５２ プライミングローラ（第一のプライミング手段）
５５ ノズル待機部（プライミング処理手段）
５９ ステージ（第二のステージ）
８６ ノズル移動手段
６３ プライミングローラ（第二のプライミング手段）
６５ ローラ回転制御手段
９５ レジスト液供給源（処理液供給手段）
１００ レジスト塗布現像処理装置
１０１ レジスト塗布現像処理装置
Ｇ ＬＣＤ基板（被処理基板）
Ｇ１ ＬＣＤ基板（被処理基板）
Ｇ２ ＬＣＤ基板（被処理基板）
Ｒ レジスト液（処理液）

Claims (9)

1. 被処理基板の表面に処理液を塗布し膜を形成する塗布膜形成装置において、
   並べて配置され、被処理基板を夫々載置する第一のステージおよび第二のステージと、被処理基板の幅方向に延びるスリット状の吐出口を有する一つの処理液供給ノズルと、前記処理液供給ノズルを移動するノズル移動手段と、前記処理液供給ノズルに対して処理液を供給する処理液供給手段と、前記吐出口からの処理液を回転自在に形成されたローラの周面に吐出させ、前記ローラを回転させることによって前記吐出口に付着する処理液を均一化処理するプライミング処理手段とを備え、
   前記処理液供給ノズルによって、第一のステージおよび第二のステージに載置された被処理基板の表面に処理液を塗布することを特徴とする塗布膜形成装置。
2. 前記プライミング処理手段は、前記第一のステージと第二のステージとの間に設置されることを特徴とする請求項１に記載された塗布膜形成装置。
3. 前記被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が、前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された塗布膜形成装置。
4. 前記プライミング処理手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、
   前記吐出口に付着する処理液を均一化処理する際に、前記ローラ回転制御手段は、該均一化処理後の塗布処理が前記第一のステージまたは前記第二のステージのいずれで行われるかにより前記ローラの回転方向を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された塗布膜形成装置。
5. 前記プライミング処理手段には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された塗布膜形成装置。
6. 前記プライミング手段として、第一のプライミング処理手段および第二のプライミング処理手段とを備え、
   前記第一のプライミング処理手段および第二のプライミング処理手段は、それぞれ前記第一のステージおよび第二のステージの右側または左側に配置されることを特徴とする請求項１に記載された塗布膜形成装置。
7. 前記第一のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第一のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理し、
   且つ、前記第二のステージに載置される被処理基板に対する塗布処理の前に、前記ノズル移動手段が前記処理液供給ノズルの吐出口を前記ローラの周面に近接させ、前記第二のプライミング処理手段が前記吐出口に付着する処理液を均一化処理することを特徴とする請求項６に記載された塗布膜形成装置。
8. 前記第一および第二のプライミング手段は、前記ローラの回転を制御するローラ回転制御手段を備え、前記第一のプライミング処理手段のローラと、前記第二のプライミング処理手段のローラの回転方向が同一方向であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された塗布膜形成装置。
9. 前記第一のプライミング処理手段または前記第二のプライミング処理手段には、前記処理液供給ノズルの先端の乾燥を抑制する保湿手段が設けられていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載された塗布膜形成装置。

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