JP2006043562A - スリットノズルおよびそれを用いた基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工精度を緩和しつつ処理液を高精度に吐出することができるスリットノズルおよびそれを用いた基板処理装置を提供する。
【解決手段】スリットノズル４１は、基板の表面に処理液（たとえばレジスト液）の層を形成する。このスリットノズル４１は、第１および第２本体部４１０，４１１と、これらの間に挟持されたシム板４１２および多孔質体４１５を有している。第１および第２本体部４１０，４１１は、処理液流通路としてのマニホールド４１１ｂを内部に有し、基板に対向すべきノズル面４１０ｆ，４１１ｆに直線状に開口した吐出口４５ａを有し、マニホールド４１１ｂと吐出口４５ａとの間に隙間空間としてのランド４１１ｄを有する長尺なノズル本体を形成している。多孔質体４１５は、ランド４１１ｄに配置されている。
【選択図】 図４

Description

この発明は、直線状の吐出口から処理液を吐出するスリットノズルおよびそれを用いた基板処理装置に関する。

半導体装置の製造工程では、基板の表面にレジスト等の処理液を塗布する場合、スピンチャックによって基板を水平姿勢で保持して回転させるとともに、回転状態の基板の表面に処理液を供給するスピンコータが用いられる。
液晶表示装置の製造工程においても、ガラス基板の表面に処理液を塗布するために、同様なスピンコータが用いられてきた。しかし、最近では、処理対象の基板がきわめて大型化してきており、このような大型の基板を高速で回転させることは物理的に不可能な状況に立ち至っている。

そこで、直線状の吐出口を有するスリットノズルから処理液を吐出しつつ、スリットノズルを基板の表面に沿って移動させることで、基板の表面に処理液を塗布するスリットコータが用いられるようになってきている。
図６は、スリットコータに備えられるスリットノズルの一部の構成を説明するための一部破断斜視図である。このスリットノズル２０は、処理対象の基板の一辺をカバーできる長さを有する長尺形状に形成されており、第１部分２１および第２部分２２に分割されたノズル本体２３と、このノズル本体２３の第１および第２部分２１，２２間に挟持されたシム板２４とを有している。ノズル本体２３の第１および第２部分２１，２２の間には、シム板２４の下方に液だまり部２５が形成され、さらにこの液だまり部２５の下方に微小な隙間空間であるランド２６が形成されている。このランド２６はノズル本体２３の下面であるノズル面（基板に対向する表面）において直線状に開口する吐出口２７に連通している。

この構成により、液だまり部２５に処理液を供給すると、この処理液がランド２６において流路抵抗を受けて分散し、吐出口２７から吐出されることになる。この吐出口２７からの処理液の吐出量は、シム板２４の厚さと、ランド２６の長さ２６Ｌとによって定まる。
特開２００４−８７７９７号公報

吐出口２７からの処理液の吐出量を精密に制御し、かつ、吐出口２７の長さ方向に関する処理液吐出量を高精度に均一化にして、処理液を高精度に均一塗布できるようにするためには、スリットノズル２０の各部の加工精度を極限にまで高めなければならない。具体的には、基板に対向するノズル面の平面加工精度は５μｍ以下であることが要求され、ランド２６の間隔（第１および第２部分２１，２２間に形成されるギャップ。幅５０μｍ〜２００μｍ程度）の平行／平面度は当該ギャップの幅の２％以下であることが要求される。

ところが、吐出口２７の長さを長くして、より大きな基板に対するスリットコーティングに対応することが要求されており、それに伴って、スリットノズル２０が大型化する傾向にある。つまり、ノズル本体２３の長さが長くなり、その形状安定化のためにノズル本体２３の断面積も大きくなり、ついには、スリットノズル２０の重量は全体で百数十kgを超えるに至っている。このように長大な重量物に対して前述のような精度を求めるのは、実際上不可能である。

たとえ可能であったとしても、ランド２６の部分の高い平行／平面度を実現するためには、ノズル本体２３の第１および第２部分２１，２２のランド２６に対向する表面およびシム板２４に対向する表面の平行／平面度を高め、かつ、シム板２４をノズル本体２３以上の加工精度で加工しなければならない。さらには、第１および第２部分２１，２２を締結する締結ボルト（図示せず）の締め付けトルクの精密な管理も必要になる。また、ランド２６での流動抵抗を均一にし、ノズル面と基板との間隙での流動抵抗を均一にし、かつ、加工による流動への影響を最小にするためには、ランド２６の内壁面およびノズル面を鏡面に加工しなければならない。

さらに、スリットノズル２０のメンテナンスのためには、その分解洗浄が必要であるが、再度組み立てたときに、分解前の吐出状態を再現するのは容易ではない。すなわち、吐出状態は、洗浄度、ランド２６の内壁面の傷、バリ、異物の状態等によって異なるので、塗布テストを行って、締結ボルトの締め付けトルクを調整し、ギャップの調整を行う必要がある。

また、前述のような長大な重量物で高精度の構造物を製作するための均一な組成で内部応力を抑えた剛性の高い部材の入手が困難であり、その加工のための大型で高精度な設備の確保もまた困難であるうえ、長大で大重量のスリットノズル２０のメンテナンスには大きな困難を伴う。
また、スリットノズル２０の大型化に伴って、処理液の供給流量を増加しなければならない一方で、処理液の吐出要求精度は同一レベルに維持しなければならない。そのため、大型で高精度の処理液供給系統が必要になる。

そこで、この発明の目的は、加工精度を緩和しつつ処理液を高精度に吐出することができるスリットノズルおよびそれを用いた基板処理装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理液を吐出することによって、基板の表面に前記処理液の層を形成するためのスリットノズルであって、処理液流通路を内部に有し、前記基板に対向すべきノズル面に直線状に開口した吐出口を有し、前記処理液流通路と前記吐出口との間に前記処理液流通路から前記吐出口へと処理液を導く隙間空間を有する長尺なノズル本体と、このノズル本体の前記隙間空間内に、この隙間空間の全長範囲に渡って配置された多孔質体とを含むことを特徴とするスリットノズルである。

この構成によれば、ノズル本体の隙間空間内に、その全長に渡って多孔質体を配置してあるので、この多孔質体によって処理液の吐出を制御することができる。すなわち、多孔質体の流路抵抗は、その厚み、孔径および開口率等に依存するから、適切な多孔質体を選択することによって、吐出流量を正確に制御することができる。
これにより、ノズル本体に要求される加工精度が低くなる。すなわち、ノズル本体を高精度に加工しなくとも、多孔質体によって吐出流量を調整することができる。これにより、ノズル本体の製作時の加工が容易になる。さらには、ノズル本体に要求される加工精度が低くなることによって、ノズル本体の構成材料の選択の幅が広がるから、軽量の材料（比重の小さな材料）を用いることで、スリットノズル全体の軽量化を図ることができる。しかも、ノズル本体に要求される精度が低くなるので、ノズル本体に要求される剛性が低くなり、その結果、ノズル本体の断面積を小さくし、その小型化を図り、さらなる軽量化を図ることができる。そして、スリットノズル全体の小型化および軽量化を図ることができる結果として、その製作コストを削減することができる。

また、隙間空間を形成する壁面を鏡面に加工しなくとも、多孔質体によって、吐出流量を精密に制御することができる。
さらに、吐出流量を多孔質体によって調整できる構成であるので、補修部品の交換やメンテナンスのための分解洗浄の際にも、従前の吐出流量を容易に再現することができる。これにより、メンテナンスが容易になる。

また、吐出流量を多孔質体によって調整できるから、処理液供給系に高精度のものを用いる必要がない。したがって、処理液供給系の部品のコストを削減することができ、部品の選択肢の幅を広げることができる。
さらに、多孔質体に適切な性質のものを選択することによって、流路抵抗を変化させることができるから、前記隙間空間の長さ（ランド長）が一定でありながら、流路抵抗を様々に変化させ、それによって吐出流量を様々に変化させたスリットノズルを実現することができる。これにより、必要とされる吐出流量毎に異なる構成のスリットノズルを設計・製作する必要がなくなる。

請求項２記載の発明は、前記多孔質体は、樹脂製のフィルタ材料からなっていることを特徴とする請求項１記載のスリットノズルである。
この構成によれば、多孔質体が樹脂製のフィルタ材料からなっているため、多孔質体のの前記隙間空間への装着が容易である。また、フィルタ材料からなる多孔質体は、処理液中の異物を捕獲するから、基板の汚染を効果的に防止することができる。

前記多孔質体は、孔径が２０μｍ以下の膜であることが好ましい。換言すれば、多孔質体は、微孔質膜以下の孔径を有するものであることが好ましい。微孔質膜とは、０．０２〜約２０μｍ（より一般的には約１μｍ）の孔径の微孔を持つ膜である。このような多孔質体は、たとえば、多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成することができる。多孔質体の孔径は、当該多孔質体を通過する微粒子の最大径である。このような多孔質体を用いることによって、処理液中の異物を確実に捕獲した状態で多孔質体から処理液を吐出させることができる。これにより、基板のパーティクル汚染を低減することができる。

多孔質体は、撥水性表面または撥油性表面（処理液を撥ねる性質の表面。撥処理液性表面）を有する材料で構成されてもよい。この多孔質体の場合において、「撥処理液性表面」とは、多孔質体の表面に対する処理液の接触角が、５０度以上となる表面である。
撥水性表面を有する多孔質体は、たとえば、多孔質ふっ素樹脂、より具体的には多孔質ＰＴＦＥで構成することができる。

多孔質体が撥処理液性を有することにより、吐出口付近において、処理液が表面張力によって凝集することによる液の偏りや、偏りによる落下を回避でき、処理液塗布性能を向上できる。
多孔質体として撥処理液性を有するものを用いない場合であっても、多孔質体において基板に対向する表面（基板対向面）に撥処理液処理（撥水処理または撥油処理）を施すことによって、同様の効果を得ることができる。

前記多孔質体は、前記処理液を通過させる一方、パーティクルの通過を阻止する濾過特性を有するフィルタ材料で構成することが好ましい。この構成によれば、多孔質体がパーティクルを捕獲するフィルタ材料からなっているため、処理液中のパーティクルをより確実に捕獲することができる。「パーティクル」とは、微小な異物粒子のことをいい、典型的には１μｍ以下の径を有する微粒子を指す。

請求項３記載の発明は、前記多孔質体が、焼結多孔質体（セラミック）からなっていることを特徴とする請求項１記載のスリットノズルである。
前記多孔質体は、焼結多孔質体で構成することもできる。
請求項４記載の発明は、基板に処理液を塗布するための基板処理装置であって、基板を保持する基板保持機構と、この基板保持機構に保持された基板の表面に前記処理液の層を形成するための前記請求項１ないし３のいずれかに記載のスリットノズルと、前記ノズル面を前記基板保持機構に保持された基板の表面に対向させた状態で、前記スリットノズルと前記基板保持機構に保持された基板とを相対移動させるノズル移動機構とを含むことを特徴とする基板処理装置である。

この構成により、基板の表面に高精度に均一に処理液を塗り延ばすことができる。処理液の吐出量の調整は、スリットノズルのノズル本体の前記隙間空間に配置された多孔質体によって高精度に行えるので、大型の基板に対応した長いスリットノズルを用いる場合でも、基板表面への処理液の塗布を高精度で均一に行うことができる。
前記基板処理装置は、前記スリットノズルに処理液を供給する処理液供給機構をさらに含むことが好ましい。スリットノズルからの処理液の吐出量を多孔質体によって調整することができるので、処理液供給機構には、高精度に流量を制御できるものを用いる必要はない。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の概略を示す斜視図である。図２は、基板処理装置１の本体２の側断面を示すとともに、レジスト塗布動作に関連する主要な構成要素を示す図解図である。図１に示すように、説明の便宜上、鉛直方向をＺ軸方向で表し、互いに直交するＸ方向およびＹ方向によって水平面内での方向を表すこととする。

基板処理装置１は、本体２と、この本体２を制御するための制御系６とを備えている。この基板処理装置１は、主に液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板９０（以下、単に「基板９０」という。）として処理するためのものであり、基板９０の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板９０の表面にレジスト液を均一に塗布する塗布装置として用いられる。したがって、この実施形態では、基板処理装置１に備えられたスリットノズル４１は、レジスト液を吐出し、基板９０の表面に均一に塗布するようになっている。この基板処理装置１は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液（薬液）を塗布する装置として変形利用することができる。

本体２は、ステージ３を備えており、このステージ３は、基板９０を載置して保持するための保持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能する。ステージ３は直方体形状の一体の石製であり、基板９０を保持する保持面３０としての上面は、平坦面に加工されている。
保持面３０は水平面とされている。保持面３０には、多数の真空吸着口が分布して形成されており、基板９０を処理する間、基板９０を吸着し、所定の水平位置に保持する。また、保持面３０には、図示しない駆動手段によって上下に昇降自在な複数のリフトピンＬＰが、適宜の間隔を開けて設けられている。リフトピンＬＰは、処理済みの基板９０を搬出する際に、基板９０を所定高さまで押し上げるために用いられる。

保持面３０のうち基板９０の保持エリア（基板９０が保持される領域）を挟んだ両側部には、略水平方向に平行に延びる一対の走行レール３１が固設されている。走行レール３１は、スリットノズル４１を含む架橋構造４のＸ軸方向への移動を案内する。より具体的には、走行レール３１は、架橋構造４の両端部の最下方に固設された支持ブロック（図示せず）とともに、架橋構造４の移動を案内し、かつ、この架橋構造４を保持面３０の上方に支持するリニアガイドを構成している。

架橋構造４は、ステージ３の上方において、このステージ３の両側部分から略水平に掛け渡された状態で設けられている。架橋構造４は、たとえばカーボンファイバ樹脂を骨材とするノズル支持部４０と、その両端を支持する昇降機構４３，４４とを備えている。
ノズル支持部４０には、スリットノズル４１が取り付けられている。スリットノズル４１は長尺に形成されており、その長手方向がＹ軸方向に沿っている。このスリットノズル４１には、当該スリットノズル４１にレジスト液を供給するための供給機構７（処理液供給機構）が接続されている。

スリットノズル４１は、供給機構７からのレジスト液の供給を受けつつ、基板９０の表面をＸ軸方向に走査することにより、基板９０の表面の所定の領域である「レジスト塗布領域」にレジスト液を吐出し、このレジスト塗布領域に均一な層厚でレジスト液を塗り延ばす。レジスト塗布領域とは、基板９０の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板９０の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた内側の領域である。

昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１の両側に分かれてそれぞれ配置されており、ノズル支持部４０によってスリットノズル４１と連結されている。昇降機構４３，４４は、ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａおよび図示しないボールねじを備え、制御系６からの制御信号に基づいて架橋構造４を昇降させる。昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１を並進的に昇降させるために用いられるとともに、スリットノズル４１のＹＺ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａは、その回転量を検出して制御系６に出力する機能を有している。したがって、制御系６は、ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａから送られてくる回転量情報に基づいて、架橋構造４の両端の高さ（Ｚ軸方向位置）をモニタすることができる。

架橋構造４の両端部には、ステージ３の両側の縁側に沿って、一対のＡＣコアレスレニアモータ（以下、単に「リニアモータ」という。）５０，５１が、それぞれ固設されている。これらのリニアモータ５０および５１は、それぞれ、固定子（ステータ）５０ａ，５１ａと移動子５０ｂ，５１ｂとを備えている。また、架橋構造４の両端部には、それぞれスケール部と検出子とを備えたリニアエンコーダ５２，５３が、それぞれ固設されている。リニアエンコーダ５２，５３は、リニアモータ５０，５１の位置を検出し、その検出結果を制御系６に出力する。これにより、制御系６は、架橋構造４のＸ軸方向位置をモニタできる。

リニアモータ５０，５１とリニアエンコーダ５２，５３とは、架橋構造４を走行レール３１によって案内させつつステージ３上で移動させるための走行機構５を構成している。すなわち、走行機構５は、スリットノズル４１を基板９０の表面に沿ったほぼ水平方向（Ｘ軸方向）に、基板９０に対して相対的に移動させるノズル移動機構として機能する。リニアエンコーダ５２，５３からの検出結果に基づいて、制御系６がリニアモータ５０の動作を制御することにより、ステージ３上における架橋構造４の移動、すなわちスリットノズル４１による基板９０の走査が制御される。

本体２の保持面３０において、基板９０の保持エリアの（−Ｘ）方向側には、開口３２が形成されている。この開口３２は、スリットノズル４１と同じくＹ軸方向に長手方向を有し、かつその長手方向長さはスリットノズル４１の長手方向長さとほぼ同じである。また、図１および図２においては図示を省略するが、開口３２の下方の本体２の内部には、待機ポットと、ノズル洗浄機構と、プリ塗布機構とが設けられている。これらの機構は、たとえば基板９０へのレジスト液の塗布に先だって行われる予備的処理の際に用いられる。この場合の予備的処理とは、レジスト液供給処理、エア抜き処理、またはプリディスペンス処理などである。

スリットノズル４１にレジスト液を供給する供給機構７は、図示しないバッファタンクに貯留されているレジスト液をスリットノズル４１に供給する機能を有し、詳細は図示しないが、主にポンプ、配管およびバルブから構成される。
制御系６は、プログラムに従って各種データを処理する演算部６０、プログラムや各種データを保存する記憶部６１を内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置１に対して必要な指示を入力するための操作部６２、および各種データを表示する表示部６３を備えている。

制御系６は、図示しないケーブルにより本体２に付属する各機構と接続されており、操作部６２および各種センサなどからの信号に基づいて、ステージ３、架橋構造４、昇降機構４３，４４、リニアモータ５０，５１などを制御する。
図３は、スリットノズル４１を構成する主な部材を示す分解斜視図である。図４は、その長手方向に交差する切断面を示す横断面図である。スリットノズル４１は、第１本体部４１０、第２本体部４１１、シム板４１２、複数のボルト４１３、および多孔質体４１５を備えている。第１および第２本体部４１０，４１１は、スリットノズル４１のノズル本体を構成している。

第１本体部４１０には、複数のボルト４１３を挿通するための挿通穴群４１０ａが形成されている。また、第１本体部４１０と対向するように配置される第２本体部４１１には、挿通穴群４１０ａと対向する位置に複数のボルト４１３を螺入するためのねじ穴群４１１ａが形成されている。この挿通穴群４１０ａおよびねじ穴群４１１ａは、ともにＸ軸方向に沿って形成されている。

シム板４１２は、第１本体部４１０と第２本体部４１１との間に配置される板状の部材であって、複数のボルト４１３が貫通するための穴が形成されている。シム板４１２は、第１および第２本体部４１０，４１１間に形成される隙間空間であるランド４１１ｄを避けて配置され、第１本体部４１０と第２本体部４１１との間に、所定の間隔を設けるためのスペーサとして機能する。

多孔質体４１５は、ランド４１１ｄの全長に渡って配置された長尺形状のもので、第１および第２本体部４１０，４１１によって挟持されることにより、ランド４１１ｄに固定されている。多孔質体４１５は、従来まずシム４１２によって構成される狭空間であった開口間隔を、ランド４１１ｄの部分に均一で連続した均一な圧力損失を有した流路を形成するものである。この多孔質体４１５は、樹脂製の厚膜の機能膜からなり、フィルタ材として用いられる材料で構成されている。たとえば、多孔質体４１５として、液晶表示装置等の製造工程で問題となる異物（パーティクル）は透過させないが、処理液（この実施形態ではレジスト液）を透過させることができる濾過性能を有するものを用いるとよい。より具体的には、孔径が０．０２〜２０μｍの微孔質膜や、孔径が０．０２μ未満の超微細孔質膜などの機能膜（すなわち、微孔以下の孔径を有する多孔質膜）を用いることができる。このような機能膜の具体例は、多孔質ふっ素樹脂膜であり、より具体的には、多孔質ＰＴＦＥ膜である。市販されている多孔質ＰＴＦＥ膜の例としては、ポール・コーポレーションの製品名エンフロンを挙げることができる。この製品は、フィルタ膜として用いることができる多孔質シートである。多孔質ふっ素樹脂膜の表面は疎水性表面であるため、レジスト液が吐出される吐出口４１ａにおいて、レジスト液の表面張力によってレジスト液が凝集することを回避することができ、レジストの凝集／液滴の落下が防止でき、基板面に均一に速くメニスカスが形成できる。

もっとも、親水性の多孔質材料を用いる場合であっても、吐出口４１ａにおいて基板９０に対向することになる表面（基板対向面）４５ａに対して撥水処理や撥油処理等の表面処理を施しておくことにより、同様の効果がもたらされる。
多孔質体４１５としては、他にも、焼結多孔質体（セラミック）を用いることもできる。

図５は、第２本体部４１１の一部の構成を示す正面図である。第２本体部４１１は、Ｙ軸方向の中心位置を対象面とした対称構造を有し、図５では（−Ｙ）方向片側部分のみが示されている。
第２本体部４１１の第１本体部４１０と対向する対向面は、所定の位置に窪みが形成されており、それらの窪みがマニホールド（拡散溝）４１１ｂとランド４１１ｄとを形成している。また、前述の対向面のうち、マニホールド４１１ｂおよびランド４１１ｄを形成しない部分は、第２本体部４１１が第１本体部４１０と結合することにより、シム板４１２を介して相互の拘束応力が作用する相互拘束面Ｓを形成する。

マニホールド４１１ｂは、処理液としてのレジスト液が流通する処理液流通路を形成しており、ランド４１１ｄは、マニホールド４１１ｂから吐出口４１ａヘレジスト液を導く通路を形成している。
マニホールド４１１ｂは、ランド４１１ｄに比べて（−Ｘ）方向に深い溝として形成されており、スリットノズル４１の内部においてレジスト液の流路を形成し、スリットノズル４１の隙間空間の一部を構成している。スリットノズル４１には、中央部付近に設けられた図示しない供給口からレジスト液が供給される。マニホールド４１１ｂは、この供給口から供給されたレジスト液をＹ軸方向に拡散させる働きを有する。なお、多孔質体４１５の流路抵抗によって、吐出口４１ａからのレジスト液の吐出量をその長手方向に渡って均一化できるので、レジスト液の供給口は必ずしもスリットノズル４１の中央付近に設ける必要はなく、スリットノズル４１の長手方向に離隔配置した複数の供給口からレジスト液を供給する構成とすることもできる。

図５に示されたマニホールド４１１ｂは、供給されたレジスト液を両端部に速やかに拡散させるために、スリットノズル４１の両端部に向かって傾斜して形成されているが、スリットノズル４１の長手方向（すなわち水平方向）に沿って形成されていてもよい。
図４に示されているように、ランド４１１ｄは、マニホールド４１１ｂに連通する隙間空間として形成されている。すなわち、ランド４１１ｄは、マニホールド４１１ｂによってＹ軸方向に拡散されたレジスト液が吐出口４１ａに向けて流れる流路となっている。また、ランド４１１ｄの（−Ｚ）側の端部は、外部に対して下方に開口しており、スリットノズル４１の吐出口４１ａを形成している。この吐出口４１ａは、スリットノズル４１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って、スリットノズル４１のほぼ全長に渡って延びる直線状の開口である。Ｄは、吐出口４１ａのＸ軸方向の幅であり開口間隔を表す。

第１および第２本体部４１０，４１１の下面には、吐出口４１ａに沿って、下方に突出した突条４１０ｅ，４１１ｅが形成されている。これらの突条４１０ｅ，４１１ｅの下面は、基板９０の表面に対向するノズル面４１０ｆ，４１１ｆを成している。レジスト液塗布時の流動抵抗をスリットノズル４１の長手方向に関して均一にするために、これらのノズル面４１０ｆ，４１１ｆは鏡面に加工しておくことが好ましい。

前述のとおり、ランド４１１ｄには、前述の多孔質体４１５がその長手方向の全長に渡って配置されている。したがって、マニホールド４１１ｂから供給されるレジスト液は、多孔質体４１５を通過して吐出口４１ａから吐出されることになる。そのため、ランド４１１ｄにおける流動抵抗は、主として多孔質体の流路抵抗によって定まるから、ランド４１１ｄに対向する第１および第２本体部４１０，４１１の各表面は、必ずしも鏡面に加工する必要はない。

多孔質体４１５としては、必要とされる吐出流量に対応した流路抵抗に応じて、適切な厚み（Ｚ軸方向の厚み。１０〜５０mm）、孔径および開孔率を有するものを選択して用いられる。多孔質体４１５の厚みは、ランド４１１ｄの長さΔと一致している必要はなく、専ら、要求される吐出流量に応じて定めればよい。Ｘ軸方向の厚みは幅Ｄにより規定されるが、本実施形態では、幅Ｄはシム４１２のＸ軸方向の厚みと等しく形成される。

多孔質体４１５によって流路抵抗の調整（吐出流量の調整）を行うことができるので、吐出口４１ａの幅（スリット幅）Ｄを大きくとることができ、たとえば、０．５〜２．０ｍｍとすることができる。この場合、スリット幅の精度は±５μｍ程度で十分である。また、シム板４１２に要求される加工精度も低く抑えることができる。さらに、ノズル面４１０ｆ，４１１ｆに要求される平面度も低くなり、たとえば、スリットノズル４１の全長Ｌ（図３参照）が９００〜２２００ｍｍである場合に、１０〜２０μｍで足りる。さらには、流路抵抗の調整を多孔質体４１５によって行うことができるので、ランド４１１ｄの長さΔを長くとる必要がなく、たとえば、３０ｍｍ程度で十分である。しかも、多孔質体４１５の材料を適切に選択することによって、吐出流量の調整が可能なので、多孔質体４１５を交換するだけで、複数種類の吐出流量に対応することができる。したがって、共通の設計のスリットノズル４１を用いて複数種類の吐出流量に対応することができる。

このように、多孔質体４５によって吐出流量を調整する構成により、基板９０の表面に、レジスト液を均一に塗り延ばすことができる。しかも、第１および第２本体部４１０，４１１等に要求される精度を抑えることができるので、第１および第２本体部４１０，４１１およびシム板４１２の材料選択の幅が広がり、たとえば、アルミニウム等の軽量（比重の小さい）の材料を適用することができる。これにより、スリットノズル４１の軽量化を図ることができるので、その材料の調達が容易になり、また、製作コストを抑えることができる。また、第１および第２本体部４１０，４１１に要求される精度を抑えることができる結果として、これらに要求される剛性を抑えることができるから、これらの断面積を大きくする必要がない。これにより、第１および第２本体部４１０，４１１の小型化を図ることができるから、一層の軽量化が可能になる。

また、第１および第２本体部４１０，４１１およびシム板４１２に要求される精度が低いので、補修部品の交換や分解洗浄等のメンテナンス後には、容易に、所望の吐出流量を再現することができる。これにより、メンテナンスが格段に容易になる。
また、吐出流量を多孔質体４５によって制御できるので、レジスト液を供給する供給機構７には、高精度のものを用いる必要がない。さらには、供給機構７がレジスト液の脈動を生じるものであっても、その影響を多孔質体４５における流路抵抗によって吸収することができる。

次に、基板処理装置１の動作について簡単に説明する。なお、以下の基板処理装置１の動作は、とくに明示しない限り、制御系６の制御に基づいて行われるものである。
基板処理装置１では、オペレータまたは図示しない搬送機構により、所定の位置に基板９０が搬送されてくると、ステージ３が保持面３０上の所定の位置に基板９０を吸着して保持する。続いて、制御系６からの制御信号に基づいて、昇降機構４３，４４が、ノズル支持部４０をＺ軸方向に移動させ、スリットノズル４１を適正姿勢に調整する。適正姿勢とは、スリットノズル４１とレジスト塗布領域との間隔がレジスト液を塗布するために適切な間隔となる、スリットノズル４１のＹＺ平面における姿勢である。

さらに、リニアモータ５０，５１が架橋構造４をＸ方向に移動させ、スリットノズル４１を吐出開始位置に移動させる。吐出開始位置とは、レジスト塗布領域の一辺（たとえば、図１においてＸ方向下流側端部の一辺）にスリットノズル４１がほぼ沿う位置である。
スリットノズル４１が吐出開始位置まで移動すると、制御系６が制御信号をリニアモータ５０，５１に与える。その制御信号に基づいて、リニアモータ５０，５１が架橋構造４を（−Ｘ方向）に移動させることで、スリットノズル４１が基板９０の表面を走査する。

このとき、供給機構７からのレジスト液の供給を受けて、スリットノズル４１がレジスト塗布領域にレジスト液を吐出する。これにより、基板９０の表面上にレジスト液の層（薄膜）が形成される。
スリットノズル４１が吐出終了位置（たとえば、図１のレジスト塗布領域において（−Ｘ）方向下流側端部の一辺）まで移動すると、制御系６が制御信号を昇降機構４３，４４、走行機構５および供給機構７に与える。その制御信号に基づいて、昇降機構４３，４４および走行機構５が、スリットノズル４１を待機位置に移動させるとともに、供給機構７がレジスト液の供給を停止することにより、スリットノズル４１からのレジスト液の吐出が停止する。吐出終了後にスリットノズル４１を基板９０から離間する。このとき、吐出口４１ａでレジスト液の凝集が発生してランド４１１Ｄに気泡が逆流してくるが、多孔質４１５があることで、多孔質４１５の表面張力によって、気泡がスリットノズル４１内へ逆流してくることを防止できる。

このスリットノズル４１の移動動作と並行して、ステージ３は基板９０の吸着を停止し、リフトピンＬＰが基板９０を持ち上げる。その後、オペレータまたは搬送機構が、基板９０を保持面３０から取り上げ、次の処理工程に搬送する
他に処理すべき基板９０が存在すれば、前述の処理が繰り返される。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することも可能である。たとえば、上記の実施形態では、第１および第２本体部４１０，４１１の間にシム板４１２が介装されているが、シム板４１２を設けずに第１および第２本体部４１０，４１１のみでノズル本体を構成してもよい。ただし、第１および第２本体部４１０，４１１の間にシム板４１２を挟む構成の方が、板厚の異なる種々のシム板４１２を選択して用いることによってスリット幅Ｄを調整することができるので好ましい。

また、前述の実施形態では、基板９０の表面にレジスト液を塗布する装置を例にとって説明したが、この発明は、他にも、基板の表面にカラーフィルタ液（カラーレジスト液）を塗布する構成や、レジスト以外の処理液を基板表面に塗布する構成にも適用が可能である。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略を示す斜視図である。 基板処理装置の本体の側断面を示すとともに、レジスト塗布動作に関連する主要な構成要素を示す図解図である。 スリットノズルを構成する主な部材を示す分解斜視図である。 スリットノズルの長手方向に交差する切断面を示す横断面図である。 スリットノズルを構成する本体部の一部の構成を示す正面図である。 従来のスリットノズルの一部の構成を説明するための一部破断斜視図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
２ 本体
３ ステージ
４ 架橋構造
５ 走行機構
６ 制御系
７ 供給機構
３０ 保持面
３１ 走行レール
４０ ノズル支持部
４１ スリットノズル
４１ａ 吐出口
４３，４４ 昇降機構
４５ 多孔質体
５０，５１ リニアモータ
９０ 基板
４１０ 第１本体部
４１０ｆ ノズル面
４１１ 第２本体部
４１１ｆ ノズル面
４１１ｂ マニホールド
４１２ シム板
４１５ 多孔質体

Claims (4)

1. 処理液を吐出することによって、基板の表面に前記処理液の層を形成するためのスリットノズルであって、
   処理液流通路を内部に有し、前記基板に対向すべきノズル面に直線状に開口した吐出口を有し、前記処理液流通路と前記吐出口との間に前記処理液流通路から前記吐出口へと処理液を導く隙間空間を有する長尺なノズル本体と、
   このノズル本体の前記隙間空間内に、この隙間空間の全長範囲に渡って配置された多孔質体とを含むことを特徴とするスリットノズル。
2. 前記多孔質体は、樹脂製のフィルタ材料からなっていることを特徴とする請求項１記載のスリットノズル。
3. 前記多孔質体は、焼結多孔質体からなっていることを特徴とする請求項１記載のスリットノズル。
4. 基板に処理液を塗布するための基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持機構と、
   この基板保持機構に保持された基板の表面に前記処理液の層を形成するための前記請求項１ないし３のいずれかに記載のスリットノズルと、
   前記ノズル面を前記基板保持機構に保持された基板の表面に対向させた状態で、前記スリットノズルと前記基板保持機構に保持された基板とを相対移動させるノズル移動機構とを含むことを特徴とする基板処理装置。

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