JP2006051504A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル吐出口付近の汚れを取り除くための洗浄能力および効率を向上させること。
【解決手段】ノズル待機部１５２において、レジストノズル１５０がノズル保持体１５４に装着された状態では、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄがドレイン口１５６に臨み、ノズル本体１１０のテーパ状側面１１０ｅ，１１０ｆと凹所１５４ａの内壁面との間にほぼ一定間隔（幅）の隙間１５８が形成され、この隙間１５８の上端部がノズル保持体１５４の上面の溝部１５４ｂに連通する。ドレイン口１５６は、ドレイン管１６０を介して空気圧式真空装置からなるエジェクタ装置に通じている。ノズル保持体１５４の内側には、レジストノズル１５０の吐出部を洗浄するための１個または複数個の溶剤噴射ノズル１６４が設けられている。

【選択図】 図８

Description

本発明は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や半導体デバイス等の製造プロセスにおいて被処理基板に塗布膜を形成する塗布装置に関する。

従来より、ＬＣＤや半導体デバイス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（ガラス基板、半導体基板）上にレジスト液を塗布するために、いわゆるスピンコート法が常用ないし多用されている。しかし、従来一般のスピンコート法では、被処理基板をかなりの高速度でスピン回転させるため、多量のレジスト液が遠心力で基板の外へ飛散して、無駄に捨てられたりパーティクルの原因になるという問題がある。また、基板が大型化すると、スピン回転時に基板外周部において周速度が大きいために空気の乱流を引き起こしやすく、レジスト膜の膜厚の変動ひいては解像度の低下を招きやすいといった問題もある。

そこで、スピンコート法に替わる新しいレジスト塗布法として、図１４に示すように、被処理基板１上でレジストノズル２を走査させながらレジストノズル２よりレジスト液Ｒを細径の線状で連続的に吐出させることにより、高速回転を要することなく基板１上に万遍無く所望の膜厚でレジスト液Ｒを塗布するようにした技法（スピンレス法）が提案されている（たとえば特許文献１）。このスピンレス法に使用されるレジストノズル２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Ｒを吐出するように構成されている。
特開２０００−７７３２６

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固化すると、次回の塗布処理の際にレジスト吐出流を妨げたり、または乱すおそれがあり、あるいはパーティクルの発生源になることもある。そこで、塗布処理領域に隣接して設置されるノズル待機部に、吐出動作を終えて帰還したレジストノズルに対して、吐出口付近の部分に洗浄液または溶剤を吹き掛けてレジストを洗い流すためのノズル洗浄機構が備えられている。

しかしながら、上記のような従来のノズル洗浄機構は、塗布処理中の合間にレジストノズルの吐出口付近を洗浄またはクリーニングすることはできないだけでなく、洗浄効率もさほど高いものではない。特に、上記のようなスピンレス法に使用される微細径型のレジストノズルは、吐出口周辺部にレジストが付着または残留する度合いが大きいため、従来のノズル洗浄機構では対応しきれない。

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、処理液吐出用ノズルの吐出口付近に付着または残留した処理液を待機中の合間を利用してきれいに取り除いて、塗布処理の効率と品質を向上させる塗布装置を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、ノズル吐出口付近の汚れを取り除くための洗浄能力および効率を向上させる塗布装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の塗布装置は、被処理基板上に上方から処理液を滴下して塗布するための塗布装置において、１個または複数個の吐出口とそれらの吐出口に連通する処理液導入口とを有し、処理液を前記処理液導入口より導入して前記吐出口より吐出する処理液吐出ノズルと、所定のノズル待機位置に設けられ、前記処理液吐出ノズルの少なくとも吐出口付近の部分を所定の隙間を空けて覆うようにして前記処理液吐出ノズルを着脱可能に保持し、前記処理液吐出ノズルの吐出口と対向する位置に排液部を有し、前記排液部以外の前記隙間の開口端部を気体空間に開放させるノズル保持体と、前記ノズル保持体に保持される前記処理液吐出ノズルの前記吐出口近傍よりも上方の部分に向けて溶剤を噴射するために前記ノズル保持体に設けられた溶剤噴射ノズルと、前記ノズル保持体に保持される前記処理液吐出ノズルの吐出口付近に存在する液体をバキューム吸引により除去するために前記排液部に接続されているバキューム手段とを有する。

上記の構成においては、ノズル待機位置で待機中の処理液吐出ノズルに対して溶剤噴射ノズルより溶剤を噴射させると同時にバキューム手段にバキューム吸引を行わせると、溶剤噴射ノズルより処理液吐出ノズルの吐出口近傍よりも上方の部分に供給された溶剤はその上方（上流）からの空気流と一緒に隙間を下って吐出口近傍を通過し、その付近に付着または残留している処理液を巻き込みながら排液部側へ吸い込まれる。こうして、処理液吐出ノズルの吐出口近傍に効果的なウエット洗浄が施される。

本発明の好適な一態様として、ノズル保持体に保持される処理液吐出ノズルの吐出口近傍に自由端が近接するようにノズル保持体の内壁面に設けられた櫛の歯状のブリッジ部材を有する構成としてよい。かかる構成によれば、ブリッジ部材の橋渡し作用によりノズル吐出口近傍に付着または残留している処理液を取り除きやすくなる。また、ブリッジ部材を可撓性の材質で構成することで、バキューム吸引をかけた時にブリッジ部材の自由端部を排液部側に撓ませて、それと一緒にノズル吐出口近傍から処理液を引き離すことができる。

別の好適な一態様として、溶剤噴射ノズルが処理液吐出ノズルの吐出口と１対１の対応関係で配置されてよく、好ましくは溶剤噴射ノズルがノズル本体の吐出口列を挟んで両側に千鳥状に配置される構成、つまり各隣接する２つの処理液吐出ノズルの吐出口にそれぞれ対応する２つの溶剤噴射ノズルが処理液吐出ノズルの吐出口列に対して両側に分かれて配置されてよい。

別の好適な一態様として、ノズル吐出口付近を一層隈なく十全に洗浄するために、溶剤噴射ノズルより溶剤を噴射させながら処理液吐出ノズルと溶剤噴射ノズルとの間で吐出口の配列方向と平行な方向に相対移動を行わせてもよい。

別の好適な一態様によれば、処理液吐出ノズルに溶剤蒸気の雰囲気を与えるために、ノズル保持体が、処理液吐出ノズルの吐出口付近に吐出口よりも高い位置から溶剤の蒸気を供給するための第１の溶剤溜め部や、処理液吐出ノズルの吐出口付近に吐出口よりも低い位置から溶剤の蒸気を供給するための第２の溶剤溜め部を有してよい。

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により、処理液吐出用ノズルを所定のノズル待機位置で待機させている間に、その吐出口付近に付着または残留していた処理液をきれいに取り除くことができ、塗布処理の効率と品質を向上させることができる。さらに、ノズル吐出口付近の汚れを取り除くための洗浄能力および効率を向上させることもできる。

以下、図１〜図１３を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の塗布装置が適用可能な構成例として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の各処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置（図示せず）で行われる。

この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。

システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このステージ１２上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の搬送装置３８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）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。

洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。

塗布プロセス部２４は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、エッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。

現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５４と、加熱ユニット（ＨＰ）５６とを含んでいる。

各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５２，５８が設けられ、主搬送装置３８，５４，６０が各搬送路に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５２，５８の一方の側にスピンナ系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ等）が配置されている。

システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５７およびバッファステージ５６を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。

図２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）１０において、搬送機構２０が、ステージ１２上の所定のカセット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）１２の洗浄プロセス部２２の搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。

洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、最初の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（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。

次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、主搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。

塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。

その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受け、次いでエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４で基板周縁部の余分（不要）なレジストを除かれる（ステップＳ8）。

次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。

上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の主搬送装置５４と現像プロセス部２６の主搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５７を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。

現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ12）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５５の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５３を用いることもできる。

現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ1）。

この塗布現像処理システムにおいては、塗布プロセス部２４のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に本発明を適用することができる。以下、図３〜図１３につき本発明をレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に適用した実施形態を説明する。

図３および図４に、塗布プロセス部１２におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２およびエッジリムーバ・ユニット（ＥＲ）４４の要部の構成を示す。

これらの塗布系処理ユニット群（ＣＴ）４０、（ＶＤ）４２、（ＥＲ）４４は支持台６０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６０の両側に一対のガイドレール６２，６２が敷設され、これらガイドレール６２，６２に沿って平行移動する一組または複数組の搬送アーム６４，６４により、ユニット間で基板Ｇを直接（主搬送路５２側の主搬送装置５４を介することなく）やりとりできるようになっている。

減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２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６８とを有している。下部チャンバ６６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７０が配設され、底面の四隅には排気口７２が設けられている。下部チャンバ６６の下から各排気口７２に接続する排気管７４は真空ポンプ（図示せず）に通じている。下部チャンバ６６に上部チャンバ６８を被せた状態で、両チャンバ６６，６８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）４４には、基板Ｇを水平に載置して支持するステージ７６と、基板Ｇを相対向する一対の角隅部にて位置決めするアライメント手段７８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８０等が設けられている。アライメント手段７８がステージ７６上の基板Ｇを位置決めした状態で、各リムーバヘッド８０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。

レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０は、上面が開口しているカップ状の処理容器８２と、この処理容器８２内で基板Ｇを水平に載置して保持するための昇降可能なステージ８４と、このステージ８４を昇降させるために処理容器８２の下に設けられた昇降駆動部８６と、ステージ８４上の基板Ｇに対して上方からレジスト液を滴下するためのレジストノズル１５０をＸＹ方向で駆動するノズル走査機構９０と、稼動していないレジストノズル１５０を処理容器８２の外でメンテナンスするためのノズルメンテナンス部９１と、各部を制御するコントローラ（図示せず）とを有している。ノズルメンテナンス９１には、後述する実施例のノズル待機部１５２（１８４）が設けられている。

図５にノズル走査機構９０の構成を示し、図６にレジストノズル１５０の外観構成を拡大して示す。このノズル走査機構９０では、Ｙ方向に延びる一対のＹガイドレール９４，９４が処理容器８２（図５では図示省略）の両側に配置されるとともに、両Ｙガイドレール９４，９４の間にＸ方向に延在するＸガイドレール９６がＹ方向に移動可能に架け渡されている。所定位置たとえば片側のＹガイドレール９４の一端に配置されたＹ方向駆動部９８が，無端ベルト等の伝動機構（図示せず）を介してＸガイドレール９６を両Ｙガイドレール９４，９４に沿ってＹ方向に駆動するようになっている。また、Ｘガイドレール９６に沿ってＸ方向にたとえば自走式または外部駆動式で移動できるキャリッジ（搬送体）１００が設けられており、このキャリッジ１００にレジストノズル１５０が着脱可能に取り付けられる。

レジストノズル１５０の後背部には、キャリッジ１００に着脱可能に取付されるための連結部材１０２が固着または一体形成されている。図示の例の連結部材１０２は垂直方向に延びる円柱部１０４を有しており、この円柱部１０２ａの外壁面に形成された左右一対の盲孔またはざぐり穴１０４ａ（図６）にキャリッジ１００側の左右一対のノズル保持アーム１００ａの先端部が両側から着脱可能に嵌るようになっている。

レジストノズル１５０の上部には、レジスト液容器およびポンプ等からなるレジスト液供給部（図示せず）に通じる可撓性のレジスト供給管１０６が接続されている。これらレジスト供給管１０６にはコントローラによって制御可能な開閉弁（図示せず）がそれぞれ設けられている。

次に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における作用を説明する。

先ず、主搬送路５２側の主搬送装置５４（図１）により塗布処理前の基板Ｇがレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に搬入される。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０では、昇降駆動部８６によりステージ８４が処理容器８２の上面開口から上に出る位置まで持ち上げられ、主搬送装置５４により基板Ｇがステージ８４上に移載される。ステージ８４の上面には、基板Ｇを保持するために、たとえばバキューム式の吸着手段（図示せず）が設けられてもよい。

ステージ８４上に基板Ｇが載置されると、次に昇降駆動部８６によりステージ８４が処理容器８２内の所定位置まで降ろされ、その位置で基板Ｇに対するレジスト塗布処理が実行される。

より詳細には、ノズル走査機構９０が、レジストノズル１５０をノズルメンテナンス部９１のノズル待機部１５２（１８４）から処理容器８２の内側へ移動させ、ステージ８４に載置されている基板Ｇの上方でＸＹ方向に走査する。走査中にレジストノズル１５０は、レジスト液供給部よりレジスト供給管１０６を介してレジスト液の供給を受け、各吐出口１１０ｄより微細径の吐出流でレジスト液Ｒを所定の圧力および流量で基板Ｇに向けて滴下する。

この実施形態においても、たとえば図６に示すように、直角ジグザグ状の走査パターンで基板Ｇの端から端まで走査し、基板Ｇ上で相隣接する滴下ラインをライン幅方向に繋げることで、基板Ｇの上面（被処理面）全体を覆うようなレジスト塗布膜を形成することができる。

上記のような塗布処理のノズル走査が終了したならば、レジストノズル１５０のレジスト吐出動作を止めて、ノズル走査機構９０がレジストノズル１５０を処理容器８２の外へ退出させるべくノズルメンテナンス部９１のノズル待機部１５２（１８４）へ移送する。ノズル待機部１５２（１８４）では、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ付近にレジストの取り残しがあったとしても、後述するようなウェット洗浄によってきれいに洗い流されるようになっている。

一方、処理容器８２の中では、レジストノズル１５０の退出後に、基板Ｇを搬出するため、昇降駆動部８６がステージ８４を処理容器８２の上面開口から上に出る位置まで上昇させる。直後に、搬送アーム６４，６４が、基板Ｇをステージ８４から受け取り、隣接する減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２へ移送する。

次に、第１の実施例によるノズル待機部１５２の構成および作用を説明する。図８に、この第１の実施例によるレジストノズル１５５およびノズル待機部１５２の断面構造を示す。

図８において、レジストノズル１５０は、レジスト供給管１０６に接続されるノズル本体１１０を有している。このノズル本体１１０は、レジスト供給管１０６の終端よりレジスト液を導入するための導入口１１０ａと、導入したレジスト液をいったん溜めるバッファ室１１０ｂと、このバッファ室１１０ｂの底面より垂直下方に延びる１個または複数個の吐出流路１１０ｃと、各吐出流路１１０ｃの終端に設けられた微細径の吐出口１１０ｄとを有している。ノズル本体１１０の外形面では、吐出口１１０ｄの配列方向と平行な両側面１１０ｅ，１１０ｆが、吐出口１１０ｄ側に向かって次第に細くなる（幅が狭まる）ようにテーパ状に形成されている。

図８において、ノズル待機部１５２は、上面にレジストノズル８８を受け入れるための凹所１５４ａが形成されているノズル保持体１５４を有する。このノズル保持体１５４の凹所１５４ａは、レジストノズル１５０の本体部１１０がフランジ部１５０ａを除いてすっぽり入るようなテーパ形状を有している。凹所１５４ａの底の中心部には、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄと対向するドレイン口１５６が鉛直方向に形成されている。

ノズル保持体１５４の上面には凹所１５４ａの縁部から放射状に延びる溝部１５４ｂが形成されている。ノズル本体１１０が凹所１５４ａに挿入され、フランジ部１５０ａがノズル保持体１５４の上面に載せられることで、レジストノズル１５０がノズル保持体１５４に装着される。このノズル装着状態では、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄがドレイン口１５６に臨み、ノズル本体１１０のテーパ状側面１１０ｅ，１１０ｆと凹所１５４ａの内壁面との間にほぼ一定間隔（幅）の隙間１５８が形成され、この隙間１５８の上端部がノズル保持体１５４の上面の溝部１５４ｂに連通する。

ドレイン口１５６は、ドレイン管１６０を介して空気圧式真空装置からなるエジェクタ装置（図示せず）に通じている。ドレイン管１６０の途中にコントローラによって制御可能な開閉弁１６２が設けられる。ノズル保持体１５４にレジストノズル１５０を装着している時に、開閉弁１６２を開けて該エジェクタ装置を作動させると、エジェクタ装置からのバキューム吸引力がドレイン管１６０を介してノズル保持体１５４内の凹所１５４ａないし流体通路１５８に及ぶ。このバキューム吸引力により、ノズル保持体１５４の上面の溝１５４ｂから外の空気が流体通路１５８に流入し、流入した空気流はテーパ状の流体通路１５８内を下方に向かって流れ、レジストノズル１５０の吐出部の前を通過してドレイン口１５６に出て、ドレイン口１５６からドレイン管１６０へ排出される。

図示の構成例では、ノズル保持体１５４内の流体通路１５８を最下端位置にて凹所１５４ａの中心部寄りに屈折（１５５）させている。これにより、上方から流体通路１５８内を勢いよく下ってきた空気流はこの屈折部１５５にて中心部側へ進路を比較的急な角度で曲げることにより、ノズル吐出口１１０ｄ付近で左右から衝突して合流し、ノズル吐出口１１０ｄ近傍に大きな流体圧力を及ぼすことができる。

ノズル保持体１５４の内側には、レジストノズル１５０の吐出部を洗浄するための１個または複数個の溶剤噴射ノズル１６４が設けられる。図示の構成例では各溶剤噴射ノズル１６４が、凹所１５４ａのテーパ状内壁面の途中たとえば中間部に形成された溶剤噴射口で構成されている。各溶剤噴射ノズル１６４には、ノズル保持体１５４に形成された溶剤通路１６８および溶剤供給管１７０を介して溶剤容器およびポンプ等からなる溶剤供給部（図示せず）が接続されている。溶剤通路１６８の途中にはバッファ室１６８ａが設けられている。該溶剤供給部が溶剤供給管１７０および溶剤通路１６８を介して各溶剤噴射ノズル１６４に溶剤たとえばシンナーＳを圧送すると、各溶剤噴射ノズル１６４より溶剤Ｓが噴射されるようになっている。

このレジストノズル１５０において、ノズル本体１１０の吐出口１１０ｄを一列に複数個設ける場合は、洗浄効率の面から同数の溶剤噴射ノズル１６４を吐出口１１０ｄと１対１の対応関係で配置するのが好ましく、さらに好ましくは図９に示すように、溶剤噴射ノズル１６４をノズル本体１１０の吐出口列に対して千鳥状に配置する構成、つまり各隣接する２つの吐出口１１０ｄにそれぞれ対応する２つの溶剤噴射ノズル１６４を吐出口列に対して両側に分けて配置する構成としてよい。このような千鳥状の配置構成にすることで、溶剤噴射ノズル１６４のピッチ間隔が大きくなって設計・製作が容易になるだけでなく、洗浄効率も一層向上する。

レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍を洗浄するために溶剤噴射ノズル１６４より溶剤Ｓを噴射させる時は、これと同時に上記のようにエジェクタ装置を作動させてドレイン管１６０側から流体通路１５８側にバキューム吸引力を及ぼしてよい。そうすると、各溶剤噴射ノズル１６４より噴射された溶剤Ｓは、上流からの空気流と一緒に流体通路１５８を下って、通路下端の屈折部１５５からレジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍に当たり、その付近に付着または残留しているレジストを巻き込みながらドレイン管１６０側へ吸い込まれる。このようにして、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍にウエット洗浄を施すことができる。

このウエット洗浄において、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍を一層隈なく洗浄するために、好ましくは、レジストノズル１５０と溶剤噴射ノズル１６４との間でノズル配列方向と平行に相対的な往復移動を行わせてよい。この相対往復移動を行わせるためには、たとえば、同方向においてノズル保持体１５４の凹所１５４ａをレジストノズル１５０の本体１１０よりも大きめ（長め）に形成し、ノズル走査機構９０がキャリッジ１００のノズル支持アーム１００ａでレジストノズル１５０を同方向に往復移動させる構成としてよい。あるいは、ノズル保持体１５４の内側を空洞に形成してその空洞内に溶剤噴射ノズル１６４をノズル配列方向と平行に移動可能に設け、適当なアクチエータによって往復移動させてもよい。

上記のようなウエット洗浄の終了後は、溶剤噴射ノズル１６４の溶剤噴射を止めても、エジェクタ装置側のバキューム吸引をそのまましばらく継続させてバキューム乾燥を行ってよい。

ノズル保持体１５４の内側には、レジストノズル１５０の吐出口近傍に上方および下方から溶剤蒸気の雰囲気を与えるための上部溶剤溜り１７２および下部溶剤溜り１７４も設けられている。上部溶剤溜り１７２は、凹所１５４ａのテーパ状内壁面の上部に溝状に形成されており、ノズル保持体１５４内の溶剤通路１７６および溶剤供給管１７８を介して溶剤供給部（図示せず）より溶剤たとえばシンナーＳが引かれるようになっている。下部溶剤溜り１７４は、ドレイン口１５６の流路の内壁面に溝状に形成されており、ノズル保持体１５４内の溶剤通路１８０および溶剤供給管１８２を介して溶剤供給部（図示せず）より溶剤たとえばシンナーＳが引かれるようになっている。

上記のようなノズル吐出口洗浄において、溶剤噴射ノズル１６４からの溶剤噴射と一緒に、またはその代用として、上部溶媒溜り１７２に溶剤Ｓを引いて、この上部溶媒溜り１７２より溶剤蒸気を流体通路１５８に供給することも可能である。上部溶媒溜り１７２からの溶剤蒸気も、バキューム吸引力により上流からの空気流と一緒に流体通路１５８を介してレジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍に吹き付けられることで、その付近に付着または残留しているレジストを取り除くのに寄与することができる。

ノズル吐出口洗浄後の待機時間中は、ドレイン管１６０の開閉弁１６２を閉めて下部溶剤溜り１７４に溶剤を引き、ここから立ち篭める溶剤蒸気を上方のレジストノズル１５０の吐出口近傍に供給してよい。また、上部溶剤溜り１７２にも溶剤を引いて、ここから立ち篭める溶剤蒸気を流体通路１５８に拡散させることで、流体通路１５８内で下流側のレジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍を上流側の外気から実質的に遮断することができる。

図１０に、第２の実施例によるノズル待機部１８４の断面構造を示す。図中、上記した第１の実施例におけるノズル待機部１５２のものと実質的に同様の構成または機能を有する部分には同一の符号を付してある。

このノズル待機部１８４の特徴は、ノズル保持体１５４の凹所１５４ａのテーパ状内壁面の下端部ないしドレイン口１５６の上端部に櫛の歯状のブリッジ部材１８６を設ける構成である。レジストノズル１５０がノズル保持体１８４に保持されると、レジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍にブリッジ部材１８６の先端または自由端が近接するようになっている。

図１１に示すように、ノズル本体１１０の吐出口１１０ｄを一列に複数個設ける場合は、洗浄効率の面から同数のブリッジ部材１８６を吐出口１１０ｄと１対１の対応関係で配置するのが好ましく、さらに好ましくは図１１に示すように、ブリッジ部材１８６をノズル本体１１０の吐出口列に対して千鳥状に配置する構成、つまり各隣接する２つの吐出口１１０ｄにそれぞれ対応する２つのブリッジ部材１８６を吐出口列に対して両側に分けて配置する構成としてよい。このような千鳥状の配置構成とすることで、ブリッジ部材１８６のピッチ間隔が大きくなって設計・製作が容易になるうえ、流路の妨げになることもない。

ノズル吐出動作を終えてきたレジストノズル１５０をこのノズル待機部１８４に装着すると、図１２に示すように、ノズル保持体１５４の底部にて各ブリッジ部材１８６の自由端部がレジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍に付着または残存しているレジスト液Ｒに接触する。この橋渡しにより、吐出口１１０ｄ近傍からレジスト液Ｒがブリッジ部材１８６を伝ってノズル保持体１５４側に移動しやすくなる。

ブリッジ部材１８６は、耐溶剤性の材質で構成されるのが好ましく、さらに好ましくは可撓性の材質で構成されてよい。図１３に示すように、ドレイン管１６０側からバキューム吸引をかけた時に、可撓性のブリッジ部材１８６はドレイン口１５６側に撓んで、その自由端部と一緒にレジスト液Ｒをレジストノズル１５０の吐出口１１０ｄ近傍から引導することができる。このブリッジ部材１８６による引導効果によって、吐出口１１０ｄ近傍に付着または残存しているレジストを一層効果的かつ効率的に取り除くことができる。

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型ノズルに適用して特に好適なものである。しかし、任意の吐出口を有する種々の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、走査式でなくても、たとえば静止状態で処理液を吐出供給する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。

本発明の塗布装置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。 実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態の塗布現像処理システムにおける塗布系処理ユニット群の要部の構成を示す平面図である。 実施形態の塗布現像処理システムにおける塗布系処理ユニット群の要部の構成を示す正面図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットに含まれるノズル走査機構の構成を示す斜視図である。 実施形態におけるレジストノズルの外観構成を示す斜視図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるレジスト塗布方式を模式的に示す斜視図である。 第１の実施例によるノズル待機部の構成を示す縦断面図である。 実施例のノズル待機部における溶剤噴射ノズルの配置構成を模式的に示す図である。 第２の実施例によるノズル待機部の構成を示す縦断面図である。 第２の実施例のノズル待機部におけるブリッジ部材の配置構成を模式的に示す図である。 第２の実施例のノズル待機部におけるブリッジ部材の一作用を模式的に示す部分断面拡大図である。 第２の実施例のノズル待機部におけるブリッジ部材の一作用を模式的に示す部分断面拡大図である。 スピンレス法によるレジスト塗布方法を模式的に示す図である。

符号の説明

４０ レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
８８ レジストノズル
９０ ノズル走査機構
９２ ノズル洗浄部
９３ ノズル待機部
１０６ レジスト供給管
１５０ レジストノズル
１５２ ノズル待機部
１５４ ノズル保持体
１５５ 屈折部
１５６ ドレイン口
１５８ 流体通路
１６４ 溶剤噴射ノズル
１７２ 溶媒溜り
１７４ 溶媒溜り
１８４ ノズル待機部
１８６ ブリッジ部材

Claims (8)

1. 被処理基板上に上方から処理液を滴下して塗布するための塗布装置において、
   １個または複数個の吐出口とそれらの吐出口に連通する処理液導入口とを有し、処理液を前記処理液導入口より導入して前記吐出口より吐出する処理液吐出ノズルと、
   所定のノズル待機位置に設けられ、前記処理液吐出ノズルの少なくとも吐出口付近の部分を所定の隙間を空けて覆うようにして前記処理液吐出ノズルを着脱可能に保持し、前記処理液吐出ノズルの吐出口と対向する位置に排液部を有し、前記排液部以外の前記隙間の開口端部を気体空間に開放させるノズル保持体と、
   前記ノズル保持体に保持される前記処理液吐出ノズルの前記吐出口近傍よりも上方の部分に向けて溶剤を噴射するために前記ノズル保持体に設けられた溶剤噴射ノズルと、
   前記ノズル保持体に保持される前記処理液吐出ノズルの吐出口付近に存在する液体をバキューム吸引により除去するために前記排液部に接続されているバキューム手段と
   を有する塗布装置。
2. 前記ノズル保持体に保持される前記処理液吐出ノズルの吐出口近傍に自由端が近接するようにノズル保持体の内壁面に設けられた櫛の歯状のブリッジ部材を有する請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記ブリッジ部材が可撓性の材質からなる請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記溶剤噴射ノズルが、前記処理液吐出ノズルの吐出口と１対１の対応関係で配置される請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布装置。
5. 各隣接する２つの前記処理液吐出ノズルの吐出口にそれぞれ対応する２つの前記溶剤噴射ノズルが、前記処理液吐出ノズルの吐出口列に対して両側に分かれて配置される請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記溶剤噴射ノズルより溶剤を噴射させながら前記処理液吐出ノズルと前記溶剤噴射ノズルとの間で前記吐出口の配列方向と平行な方向に相対移動を行わせる請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗布装置。
7. 前記ノズル保持体が、前記処理液吐出ノズルの吐出口付近に前記吐出口よりも高い位置から溶剤の蒸気を供給するための第１の溶剤溜め部を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗布装置。
8. 前記ノズル保持体が、前記処理液吐出ノズルの吐出口付近に前記吐出口よりも低い位置から溶剤の蒸気を供給するための第２の溶剤溜め部を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗布装置。
   
   
   
   

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