JP2007090145A - 塗布方法及び塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布膜の膜厚制御、特に塗布走査終端部の膜厚均一化を安定した動作で再現性よく行えるスピンレス方式の塗布方法および塗布装置を提供する。
【解決手段】レジストノズル７８が通過点Ｘ₁を通過した時点ｔ₁でレジストポンプを止めてから一定の遅延時間が経過した時点ｔ_aでレジストノズル７８の吐出圧力が減衰し始める。一方、これと時間的に近接して、基板Ｇに対するレジストノズル７８の上昇移動と走査速度の減速とがそれぞれ所定の時点ｔ₂，ｔ₃で開始する。こうして、レジストノズル７８の吐出圧力が減衰している最中に、レジストノズル７８が上昇移動し、かつ走査速度が減速する。
【選択図】図１６

Description

本発明は、被処理基板上に液体を塗布して塗布膜を形成する塗布方法および塗布装置に関する。

ＬＣＤ等の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フォトリソグラフィー工程には、スリット状の吐出口を有する長尺形のレジストノズルを走査して被処理基板（ガラス基板等）上にレジスト液を塗布するスピンレスの塗布法がよく用いられている。

このようなスピンレス塗布法は、たとえば特許文献１に開示されるように、載置台またはステージ上に基板を水平に載置して、このステージ上の基板と長尺形レジストノズルの吐出口との間に１００μｍ程度の微小なギャップを設定し、基板上方でレジストノズルを走査方向（一般にノズル長手方向と直交する水平方向）に移動させながら基板上にレジスト液を帯状に吐出させて塗布する。長尺形レジストノズルを基板の一端から他端まで１回移動させるだけで、レジスト液を基板の外に落とさずに所望の膜厚でレジスト塗布膜を基板上に形成することができる。
特開平１０−１５６２５５

従来のスピンレス塗布法は、レジスト塗布膜の膜厚制御に改善の余地があり、特に面内均一性が課題となっている。具体的には、塗布走査の終端部において、基板上のレジスト液膜からレジストノズルに残るべきレジスト液をきれいに断つのが難しいため、レジスト塗布膜が盛り上がりやすいという問題がある。

この問題に対処するために、レジスト供給源とレジストノズルとを結ぶ配管の途中にサックバックバルブを設け、塗布走査の終了時にサックバックバルブをオンさせて、レジストノズルの吐出口から基板上に垂れていたレジスト液を瞬時に断ち切るようにノズル側に引き戻す技法が用いられている。しかしながら、この技法は、レジストノズル内にレジスト液を引き戻す際に空気を一緒に吸い込んでしまい、次回の塗布処理の際に気泡混じりのレジスト液を基板上に供給するおそれがあり、安定稼動が難しいという欠点がある。また、サックバックバルブは、レジスト供給源からレジストノズルへレジスト液を圧送する流路内で少なからぬ圧力損失を与えるため、塗布開始時のレジスト吐出圧力の立ち上がり特性を低下させるデメリットもある。

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あって、塗布膜の膜厚制御、特に塗布走査終端部の膜厚均一化を安定した動作で再現性よく行えるスピンレス方式の塗布方法および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、本発明の塗布方法は、被処理基板の上面と長尺形ノズルの吐出口とを所定のギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、処理液供給源より前記ノズルに処理液を圧送すると同時に、前記基板に対して前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布方法であって、前記ノズルが前記基板上に設定された第１の通過点を通過する第１の時点で、処理液供給源から前記ノズルへの前記処理液の圧送を停止する第１の工程と、前記ノズルが前記基板上に設定された第２の通過点を通過する第２の時点から走査終了まで、前記基板に対して前記ノズルを所定の速度で相対的に上方へ移動させる第２の工程と、前記ノズルが前記基板上に設定された第３の通過点を通過する第３の時点から走査終了まで、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動を減速させる第３の工程とを有する。

また、本発明の塗布装置は、一定の塗布領域内で被処理基板をほぼ水平に支持するための基板支持部と、前記塗布領域内で前記基板の上面に所定のギャップを隔てて処理液を吐出するための長尺形のノズルと、前記ノズルに前記処理液を圧送するための処理液供給源と、前記塗布領域内で前記ノズルを前記基板に対して相対的に水平方向で移動させるための走査部と、前記塗布領域内で前記ノズルを前記基板に対して相対的に鉛直方向で移動させるための昇降部と、前記ノズルが前記基板上に設定された第１の通過点を通過する時に前記処理液供給源を制御して前記ノズルへの前記処理液の圧送を停止させ、前記ノズルが前記基板上に設定された第２の通過点を通過する時点から走査終了まで前記昇降部を制御して前記基板に対して前記ノズルを所定の速度で相対的に上方へ移動させ、前記ノズルが前記基板上に設定された第３の通過点を通過する時点から走査終了まで前記走査部を制御して前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動を減速させる制御部とを有する。

本発明の塗布法においては、塗布走査の終盤で、先ずノズルが基板上の第１の通過点を通過すると、この時点（第１の時点）で処理液供給源からノズルへの処理液の圧送が停止する。そうすると、この時から所定の遅延時間が経過してノズルの吐出圧力が減衰し始める。一方、ノズルが基板上の第２の通過点を通過すると、この時点（第２の時点）で基板に対するノズルの相対的な上方移動が開始され、このノズルの相対的な上方移動は走査終了まで行われる。また、ノズルが基板上の第３の通過点を通過すると、この時点（第３の時点）で基板に対するノズルの相対的な水平移動の減速が開始され、このノズルの相対的な水平移動の減速は走査終了まで行われる。こうして、ノズルが基板の真上を相対移動している時に、ノズル吐出圧力の減衰と基板に対するノズルの相対的な上方移動と水平移動の減速とがそれぞれ所定のタイミングで行われる。

本発明の好適な一態様によれば、上記第１、第２および第３の通過点の位置を調整して基板の終端部付近における塗布膜の膜厚プロファイルを最適化する。あるいは、上記第１、第２および第３の時点を調整して基板の終端部付近における塗布膜の膜厚プロファイルを最適化してもよい。

特に好適な一態様によれば、第１の時点から所定の遅延時間の経過後にノズルの吐出圧力が減衰し始め、その吐出圧力の減衰中に基板に対する前記ノズルの相対的な上方移動と水平移動の減速とが同時に行われる。そのようなノズルの相対的な水平移動と上方移動はほぼ同時に終了してよい。この場合、塗布走査の終了直前に、基板上で液膜の走査方向に延びる速度が急激に落ちるうえに、ノズルが吐出圧力を減衰させながら急角度で上方へ移動するため、基板上の液膜からノズルに残るべきレジスト液をきれいに断つ（液切りする）ことができる。

また、好適な一態様として、基板に対するノズルの相対的な水平移動の減速はほぼ一定の負の加速度で行われてよく、基板に対するノズルの相対的な上方移動はほぼ一定の速度で行われてよい。本発明においては、走査終了時にノズルの吐出口を基板の後端よりも基板内側つまり走査上流側に位置させることも可能である。

本発明においては、塗布走査のために基板とノズルとの間で上記のような相対移動が行われればよく、基板が一定の位置に静止してノズルが水平方向および鉛直方向の移動を行う形態、ノズルが一定の位置に静止して基板が水平方向および鉛直方向に移動する形態、あるいは基板およびノズルの両者が水平方向および／または鉛直方向に移動する形態のいずれも可能である。もっとも、水平方向においては、一般にノズルよりも格段に軽い基板を移動させる方が基本水平走査だけでなく本発明における水平移動の減速をも効率よく行える。また、鉛直方向においては、空気抵抗の少ないノズルを上昇移動させた方が本発明において基板に対するノズルの相対的な上方移動を高速に行うことができる。

好適な一態様によれば、本発明の塗布装置において、基板支持部が、塗布領域内で基板を空中に浮かせるステージを有する。該塗布領域内では、ステージの上面に、気体を噴出する噴出口と気体を吸い込む吸引口とが多数混在して設けられる。ノズルは、水平搬送方向では塗布領域内の定位置に配置されてよい。走査部には、ステージ上で浮いた状態の基板を水平移動に対応する所定の搬送方向に搬送してノズルの直下を通過させる基板搬送部が備えられる。この基板搬送部は、基板の移動する方向と平行に延びるようにステージの片側または両側に配置されるガイドレールと、このガイドレールに沿って移動可能なスライダと、このスライダをガイドレールに沿って移動するように駆動する搬送駆動部と、スライダからステージの中心部に向かって延在し、基板の側縁部を着脱可能に保持する保持部とを有する。

また、好適な一態様によれば、昇降部が、ノズルを一体に支持するノズル支持部と、ノズルを任意の第１の高さ位置から任意の第２の高さ位置へ昇降移動させるためにノズル支持部と結合する電動アクチエータと、ノズルの重力をキャンセルするために前記ノズル支持部と結合するエアシリンダとを有する。

本発明の塗布方法および塗布装置によれば、上記のような構成および作用により、スピンレス方式において塗布膜の膜厚制御、特に塗布走査終端部の膜厚均一化を安定した動作で再現性よく行うことができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の塗布方法および塗布装置の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、このカセットステージ１６上の側方でかつカセットＣの配列方向と平行に設けられた搬送路１７と、この搬送路１７上で移動自在でステージ１６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、スピンレス方式のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２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）５３と、加熱ユニット（ＨＰ）５５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３６，５１，５８が設けられ、搬送装置３８，５４，６０がそれぞれ搬送路３６，５１，５８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３６，５１，５８の一方の側に液処理系のユニット（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）５６およびバッファステージ５７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。この搬送機構５９は、Ｙ方向に延在する搬送路１９上で移動自在であり、バッファステージ５７に対して基板Ｇの出し入れを行なうほか、イクステンション（基板受け渡し部）５６や隣の露光装置と基板Ｇの受け渡しを行うようになっている。

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、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でスピンレス法により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の搬送装置５４と現像プロセス部２６の搬送装置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５６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）５３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）５５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、たとえば塗布プロセス部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２５につき本発明をレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に適用した一実施形態を説明する。

図３に、この実施形態におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２の全体構成を示す。

図３に示すように、支持台または支持フレーム７０の上にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２とがＸ方向に横一列に配置されている。塗布処理を受けるべき新たな基板Ｇは、搬送路５１側の搬送装置５４（図１）により矢印Ｆ_Aで示すように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で塗布処理の済んだ基板Ｇは、支持台７０上のガイドレール７２に案内されるX方向に移動可能な搬送アーム７４により、矢印Ｆ_Bで示すように減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２に転送される。減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で乾燥処理を終えた基板Ｇは、搬送路５１側の搬送装置５４（図１）により矢印Ｆ_Cで示すように引き取られる。

レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０は、Ｘ方向に長く延びるステージ７６を有し、このステージ７６上で基板Ｇを同方向に平流しで搬送しながら、ステージ７６の上方に配置された長尺形のレジストノズル７８より基板Ｇ上にレジスト液を供給して、スピンレス法で基板上面（被処理面）に一定膜厚のレジスト塗布膜を形成するように構成されている。ユニット（ＣＴ）４０内の各部の構成および作用は後に詳述する。

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８０と、この下部チャンバ８０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（図示せず）とを有している。下部チャンバ８０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８２が配設され、底面の四隅には排気口８３が設けられている。各排気口８３は排気管（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）に通じている。下部チャンバ８０に上部チャンバを被せた状態で、両チャンバ内の密閉された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。

図４および図５に、本発明の一実施形態におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０内のより詳細な全体構成を示す。

この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０においては、ステージ７６が、従来のように基板Ｇを固定保持する載置台として機能するのではなく、基板Ｇを空気圧の力で空中に浮かせるための基板浮上台として機能する。そして、ステージ７６の両サイドに配置されている直進運動型の基板搬送部８４が、ステージ７６上で浮いている基板Ｇの両側縁部をそれぞれ着脱可能に保持してステージ長手方向（Ｘ方向）に基板Ｇを搬送するようになっている。

詳細には、ステージ７６は、その長手方向（Ｘ方向）において５つの領域Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃，Ｍ₄，Ｍ₅に分割されている（図５）。左端の領域Ｍ₁は搬入領域であり、塗布処理を受けるべき新規の基板Ｇはこの領域Ｍ₁内の所定位置に搬入される。この搬入領域Ｍ₁には、搬送装置５４（図１）の搬送アームから基板Ｇを受け取ってステージ７６上にローディングするためにステージ下方の原位置とステージ上方の往動位置との間で昇降移動可能な複数本のリフトピン８６が所定の間隔を置いて設けられている。これらのリフトピン８６は、たとえばエアシリンダ（図示せず）を駆動源に用いる搬入用のリフトピン昇降部８５（図１３）によって昇降駆動される。

この搬入領域Ｍ₁は浮上式の基板搬送が開始される領域でもあり、この領域内のステージ上面には基板Ｇを搬入用の浮上高さまたは浮上量Ｈ_aで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口８８が一定の密度で多数設けられている。ここで、搬入領域Ｍ₁における基板Ｇの浮上量Ｈ_aは、特に高い精度を必要とせず、たとえば１００〜１５０μｍの範囲内に保たれればよい。また、搬送方向（Ｘ方向）において、搬入領域Ｍ₁のサイズは基板Ｇのサイズを上回っているのが好ましい。さらに、搬入領域Ｍ₁に、基板Ｇをステージ７６上で位置合わせするためのアライメント部（図示せず）も設けられてよい。

ステージ７６の中心部に設定された領域Ｍ₃はレジスト液供給領域または塗布領域であり、基板Ｇはこの塗布領域Ｍ₃を通過する際に上方のレジストノズル７８からレジスト液Ｒの供給を受ける。塗布領域Ｍ₃における基板浮上量Ｈ_bはノズル７８の下端（吐出口）と基板上面（被処理面）との間のギャップＳ（たとえば１００μｍ）を規定する。このギャップＳはレジスト塗布膜の膜厚やレジスト消費量を左右する重要なパラメータであり、高い精度で一定に維持される必要がある。このことから、塗布領域Ｍ₃のステージ上面には、たとえば図６に示すような配列または分布パターンで、基板Ｇを所望の浮上量Ｈ_bで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口８８と負圧で空気を吸い込む吸引口９０とを混在させて設けている。そして、基板Ｇの塗布領域Ｍ₃内を通過している部分に対して、噴出口８８から圧縮空気による垂直上向きの力を加えると同時に、吸引口９０より負圧吸引力による垂直下向きの力を加えて、相対抗する双方向の力のバランスを制御することで、塗布用の浮上量Ｈ_bを設定値Ｈ_S（たとえば５０μｍ）付近に維持するようにしている。搬送方向（Ｘ方向）における塗布領域Ｍ₃のサイズは、レジストノズル７８の直下に上記のような狭い塗布ギャップＳを安定に形成できるほどの余裕があればよく、通常は基板Ｇのサイズよりも小さくてよく、たとえば１／３〜１／４程度でよい。

図６に示すように、塗布領域Ｍ₃においては、基板搬送方向（Ｘ方向）に対して一定の傾斜した角度をなす直線Ｃ上に噴出口８８と吸引口９０とを交互に配し、隣接する各列の間で直線Ｃ上のピッチに適当なオフセットαを設けている。かかる配置パターンによれば、噴出口８８および吸引口９０の混在密度を均一にしてステージ上の基板浮上力を均一化できるだけでなく、基板Ｇが搬送方向（Ｘ方向）に移動する際に噴出口８８および吸引口９０と対向する時間の割合を基板各部で均一化することも可能であり、これによって基板Ｇ上に形成される塗布膜に噴出口８８または吸引口９０のトレースまたは転写跡が付くのを防止することができる。塗布領域Ｍ₃の入口では、基板Ｇの先端部が搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）で均一な浮上力を安定に受けるように、同方向（直線Ｊ上）に配列する噴出口８８および吸引口９０の密度を高くするのが好ましい。また、塗布領域Ｍ₃においても、ステージ７６の両側縁部（直線Ｋ上）には、基板Ｇの両側縁部が垂れるのを防止するために、噴出口８８のみを配置するのが好ましい。

搬入領域Ｍ₁と塗布領域Ｍ₃との間に設定された中間の領域Ｍ₂は、搬送中に基板Ｇの浮上高さ位置を搬入領域Ｍ₁における浮上量Ｈ_aから塗布領域Ｍ₃における浮上量Ｈ_bへ変化または遷移させるための遷移領域である。この遷移領域Ｍ₂内でもステージ７６の上面に噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置することができる。その場合は、吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に大きくし、これによって搬送中に基板Ｇの浮上量が漸次的にＨ_aからＨ_bに移るようにしてよい。あるいは、この遷移領域Ｍ₂においては、吸引口９０を含まずに噴出口８８だけを設ける構成も可能である。

塗布領域Ｍ₃の下流側隣の領域Ｍ₄は、搬送中に基板Ｇの浮上量を塗布用の浮上量Ｈ_bから搬出用の浮上量Ｈ_c（たとえば１００〜１５０μｍ）に変えるための遷移領域である。この遷移領域Ｍ₂でも、ステージ７６の上面に噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置してもよく、その場合は吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に小さくするのがよい。あるいは、吸引口９０を含まずに噴出口８８だけを設ける構成も可能である。また、図６に示すように、塗布領域Ｍ₃と同様に遷移領域Ｍ₄でも、基板Ｇ上に形成されたレジスト塗布膜に転写跡が付くのを防止するために、吸引口９０（および噴出口８８）を基板搬送方向（Ｘ方向）に対して一定の傾斜した角度をなす直線Ｅ上に配置し、隣接する各列間で配列ピッチに適当なオフセットβを設ける構成が好ましい。

ステージ７６の下流端（右端）の領域Ｍ₅は搬出領域である。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０で塗布処理を受けた基板Ｇは、この搬出領域Ｍ₅内の所定位置または搬出位置から搬送アーム７４（図３）によって下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２（図３）へ搬出される。この搬出領域Ｍ₅には、基板Ｇを搬出用の浮上量Ｈ_cで浮かせるための噴出口８８がステージ上面に一定の密度で多数設けられているとともに、基板Ｇをステージ７６上からアンローディングして搬送アーム７４（図３）へ受け渡すためにステージ下方の原位置とステージ上方の往動位置との間で昇降移動可能な複数本のリフトピン９２が所定の間隔を置いて設けられている。これらのリフトピン９２は、たとえばエアシリンダ（図示せず）を駆動源に用いる搬出用のリフトピン昇降部９１（図１３）によって昇降駆動される。

レジストノズル７８は、ステージ７６上の基板Ｇを一端から他端までカバーできる長さで搬送方向と直交する水平方向（Ｙ方向）に延びる長尺状のノズル本体を有し、門形または逆さコ字形のノズル支持体１３０に昇降可能に取り付けられ、レジスト液供給機構１７０（図１２、図１３）からのレジスト液供給管９４（図４）に接続されている。図４において、レジストノズル７８を支持するための鉛直方向に延びる棒体１３６は、ノズル昇降機構７５（図１１、図１３）の一部を構成している。

図４、図７および図８に示すように、基板搬送部８４は、ステージ７６の左右両サイドに平行に配置された一対のガイドレール９６と、各ガイドレール９６上に軸方向（Ｘ方向）に移動可能に取り付けられたスライダ９８と、各ガイドレール９６上でスライダ９８を直進移動させる搬送駆動部１００と、各スライダ９８からステージ７６の中心部に向かって延びて基板Ｇの左右両側縁部を着脱可能に保持する保持部１０２とをそれぞれ有している。

ここで、搬送駆動部１００は、直進型の駆動機構たとえばリニアモータによって構成されている。また、保持部１０２は、基板Ｇの左右両側縁部の下面に真空吸着力で結合する吸着パッド１０４と、先端部で吸着パッド１０４を支持し、スライダ９８側の基端部を支点として先端部の高さ位置を変えられるように弾性変形可能な板バネ型のパッド支持部１０６とをそれぞれ有している。吸着パッド１０４は一定のピッチで一列に配置され、パッド支持部１０６は各々の吸着パッド１０４を独立に支持している。これにより、個々の吸着パッド１０４およびパッド支持部１０６が独立した高さ位置で（異なる高さ位置でも）基板Ｇを安定に保持できるようになっている。

図７に示すように、搬送方向（Ｘ方向）におけるステージ７６上の基板Ｇの位置を予め設定した複数の位置で検出するための位置センサ１２２がステージ７６に沿って設けられている。これらの位置センサ１２２はたとえば光学式の近接スイッチからなり、基板Ｇを直接検出してもよく、あるいは基板Ｇと一体に移動するスライダ９８を検出してもよい。

図７および図８に示すように、この実施形態におけるパッド支持部１０６は、スライダ９８の内側面に昇降可能に取り付けられた板状のパッド昇降部材１０８に取り付けられている。スライダ９８に搭載されているたとえばエアシリンダからなるパッドアクチエータ１０９（図１３）が、パッド昇降部材１０８を基板Ｇの浮上高さ位置よりも低い原位置（退避位置）と基板Ｇの浮上高さ位置に対応する往動位置（結合位置）との間で昇降移動させるようになっている。

図９に示すように、各々の吸着パッド１０４は、たとえば合成ゴム製で直方体形状のパッド本体１１０の上面に複数個の吸引口１１２を設けている。これらの吸引口１１２はスリット状の長穴であるが、丸や矩形の小孔でもよい。吸着パッド１０４には、たとえば合成ゴムからなる帯状のバキューム管１１４が接続されている。これらのバキューム管１１４の管路１１６はパッド吸着制御部１１５（図１３）の真空源にそれぞれ通じている。

保持部１０２においては、図４に示すように、片側一列の真空吸着パッド１０４およびパッド支持部１０６が１組毎に分離している分離型または完全独立型の構成が好ましい。しかし、図１０に示すように、切欠き部１１８を設けた一枚の板バネで片側一列分のパッド支持部１２０を形成してその上に片側一列の真空吸着パッド１０４を配置する一体型の構成も可能である。

上記のように、ステージ７６の上面に形成された多数の噴出口８８およびそれらに浮上力発生用の圧縮空気を供給する圧縮空気供給機構１４６（図１１）、さらにはステージ７６の塗布領域Ｍ₃内に噴出口８８と混在して形成された多数の吸引口９０およびそれらに真空の圧力を供給するバキューム供給機構１４８（図１１）により、搬入領域Ｍ₁や搬出領域Ｍ₅では基板Ｇを搬入出や高速搬送に適した浮上量で浮かせ、塗布領域Ｍ₃では基板Ｇを安定かつ正確なレジスト塗布走査に適した設定浮上量Ｈ_Sで浮かせるためのステージ基板浮上部１４５（図１３）が構成されている。

図１１に、ノズル昇降機構７５、圧縮空気供給機構１４６およびバキューム供給機構１４８の構成を示す。ノズル昇降機構７５は、塗布領域Ｍ₃の上を搬送方向（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）に跨ぐように架設された門形支持体１３０と、この門形支持体１３０に取り付けられた鉛直直線運動機構１３２と、この鉛直直線運動機構１３２の移動体（昇降体）である角柱状の水平支持部材１３４とレジストノズル７８とを結合するジョイント棒１３６とを有する。ここで、直線運動機構１３２の駆動部は、電動モータ１３８、ボールネジ１４０、ガイド部材１４２およびエアシリンダ１４４を有している。電動モータ１３８の回転力がボールネジ機構（１４０，１４２，１３４）によって鉛直方向の直線運動に変換され、昇降体の水平支持部材１３４と一体にノズル７８が鉛直方向に昇降移動する。電動モータ１３８の回転量および回転停止位置によってレジストノズル７８の昇降移動量および高さ位置を任意に制御できるようになっている。エアシリンダ１４４は、後述する塗布走査の終了直前でレジストノズル７８を上昇移動させる際にレジストノズル７８および水平支持部材１３４の重力をキャンセルするためのものであり、そのピストンロッド１４４ａを水平支持部１３４の両端部に下から押し当てて高速上昇をアシストする。なお、ジョイント棒１３６を省いてレジストノズル７８を水平支持部材１３４に直接結合する構成も可能である。

圧縮空気供給機構１４６は、ステージ７６上面で分割された複数のエリア別に噴出口８８に接続された正圧マニホールド１５０と、それら正圧マニホールド１５０にたとえば工場用力の圧縮空気供給源１５２からの圧縮空気を送り込む圧縮空気供給管１５４と、この圧縮空気供給管１５４の途中に設けられるレギュレータ１５６とを有している。バキューム供給機構１４８は、ステージ７６上面で分割された複数のエリア別に吸引口９０に接続された負圧マニホールド１５８、それらの負圧マニホールド１５８にたとえば工場用力の真空源１６０からのバキュームを送り込むバキューム管１６２と、このバキューム管１６２の途中に設けられる絞り弁１６４とを有している。

図１２に、レジスト液供給機構１７０の構成を示す。このレジスト液供給機構１７０は、レジスト液Ｒを貯留するボトル１７２より吸入管１７４を介して少なくとも塗布処理１回分（基板１枚分）のレジスト液Ｒをレジストポンプ１７６に予め充填しておき、塗布処理時にレジストポンプ１７６よりレジスト液Ｒを吐出管またはレジスト液供給管９４を介してレジストノズル７８に所定の圧力で圧送し、レジストノズル７８から基板Ｇ上にレジスト液Ｒを所定の流量で吐出するようになっている。

ボトル１７２は密閉されており、ボトル内の液面に向けてガス管１７８より圧送ガスたとえばＮ₂ガスが一定の圧力で供給されるようになっている。ガス管１７８には、たとえばエアオペレートバルブからなる開閉弁１８０が設けられている。

吸入管１７４の途中には、フィルタ１８２、脱気モジュール１８４および開閉弁１８６が設けられている。フィルタ１８２はボトル１７２から送られてくるレジスト液Ｒ中の異物（ごみ類）を除去し、脱気モジュール１８４はレジスト液中の気泡を除去する。開閉弁１８６は、たとえばエアオペレートバルブからなり、吸入管１７４におけるレジスト液Ｒの流れをオン（全開導通）またはオフ（遮断）する。

レジスト液供給管９４の途中には、開閉弁１８８が設けられている。フィルタやサックバックバルブは設けられていない。この開閉弁１８８は、たとえばエアオペレートバルブからなり、レジスト液供給管９４におけるレジスト液Ｒの流れをオン（全開導通）またはオフ（遮断）する。

レジストポンプ１７６は、たとえばシリンジポンプからなり、ポンプ室を有するポンプ本体１９０と、ポンプ室の容積を任意に変えるためのピストン１９２と、このピストン１９２を往復運動させるためのポンプ駆動部１９４とを有している。

図１３に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における制御系の主要な構成を示す。コントローラ２００は、マイクロコンピュータからなり、ユニット内の各部、特にレジスト液供給機構１７０、ノズル昇降機構７５、ステージ基板浮上部１４５、搬送駆動部１００、パッド吸着制御部１１５、パッドアクチエータ１０９、搬入用リフトピン昇降部８５、搬出用リフトピン昇降部９１等の個々の動作と全体の動作（シーケンス）を制御する。

次に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における塗布処理動作を説明する。

コントローラ２００は、たとえば光ディスク等の記憶媒体に格納されているレジスト塗布処理プログラムを主メモリに取り込んで実行し、プログラムされた一連の塗布処理動作を制御する。

搬送装置５４（図１）より未処理の新たな基板Ｇがステージ７６の搬入領域Ｍ₁に搬入されると、リフトピン８６が往動位置で該基板Ｇを受け取る。搬送装置５４が退出した後、リフトピン８６が下降して基板Ｇを搬送用の高さ位置つまり浮上位置Ｈ_a（図５）まで降ろす。次いで、アライメント部（図示せず）が作動し、浮上状態の基板Ｇに四方から押圧部材（図示せず）を押し付けて、基板Ｇをステージ７６上で位置合わせする。アライメント動作が完了すると、その直後に基板搬送部８４においてパッドアクチエータ１０９が作動し、吸着パッド１０４を原位置（退避位置）から往動位置（結合位置）へ上昇（ＵＰ）させる。吸着パッド１０４は、その前からバキュームがオンしており、浮上状態の基板Ｇの側縁部に接触するや否や真空吸着力で結合する。吸着パッド１０４が基板Ｇの側縁部に結合した直後に、アライメント部は押圧部材を所定位置へ退避させる。

次に、基板搬送部８４は、保持部１０２で基板Ｇの側縁部を保持したままスライダ９８を搬送始点位置から搬送方向（Ｘ方向）へ比較的高速の一定速度で直進移動させる。こうして基板Ｇがステージ７６上を浮いた状態で搬送方向（Ｘ方向）へ直進移動し、基板Ｇの前端部がレジストノズル７８の直下付近の設定位置に着いたところで、基板搬送部８４が第１段階の基板搬送を停止する。この時、ノズル昇降機構７５は、レジストノズル７８を上方の退避位置で待機させている。

基板Ｇが止まると、ノズル昇降機構７５が作動して、レジストノズル７８を垂直下方に降ろし、ノズルの吐出口と基板Ｇとの距離間隔またはギャップＳが設定値（たとえば１００μｍ）に達したところでノズル下降動作を止める。次いで、レジスト液供給機構１７０がレジストノズル７８より基板Ｇの上面に向けてレジスト液の吐出を開始させる。この際、最初に微量のレジスト液を出してノズル吐出口と基板ＧとのギャップＳを完全に塞いでから、正規の流量で吐出を開始するのが好ましい。一方で、基板搬送部８４が第２段階の基板搬送を開始する。この第２段階つまり塗布時の基板搬送には、比較的低速の一定速度Ｖ_S（たとえば５０ｍｍ／ｓ）が選ばれる。こうして、塗布領域Ｍ₃内において、基板Ｇが水平姿勢で搬送方向（Ｘ方向）に一定速度Ｖ_Sで移動すると同時に、長尺形のレジストノズル７８が直下の基板Ｇに向けてレジスト液Ｒを一定の流量で帯状に吐出することにより、図１４に示すように基板Ｇの前端側から後端側に向かってレジスト液の塗布膜ＲＭが形成されていく。なお、レジスト液供給機構１７０（図１２）においては、レジスト液供給管９４にフィルタやサックバックバルブが設けられていないため、レジストノズル７８の吐出圧力が設定圧力まで高速かつスムースに立ち上がる。

そして、図１５の（Ａ）に示すように、この塗布走査の終盤で、レジストノズル７８が基板Ｇの後端Ｅ_Gから所定距離ｄ₁（たとえば１０〜１５ｍｍ）だけ走査上流側（基板Ｇの中心側）に位置する通過点Ｘ₁を通過すると、この時点ｔ₁でコントローラ２００はレジスト液供給機構１７０に所定の制御信号を与えてレジストポンプ１７６の吐出動作を停止させ、直後にレジスト液供給管９４の開閉弁１８８を閉じる。しかし、応答速度の遅れや残圧によりレジストノズル７８はそれまでの吐出圧力または吐出流量をしばらく維持し、ある時点ｔ_aからレジストノズル７８の吐出圧力が一定の減衰特性で減衰する。この実施例では、このノズル吐出圧力の減衰開始時点ｔ_aが後述するノズル上昇開始時点（ｔ₂）および搬送速度減速開始時点（ｔ₃）と時間的に適度な関係で近接するように各タイミングの設定ないし調整が行われる。

その後、図１５の（Ｂ）に示すように、レジストノズル７８が基板後端Ｅ_Gから所定距離ｄ₂（たとえば４ｍｍ）だけ走査上流側に位置する通過点Ｘ₂を通過すると、この時点ｔ₂でコントローラ２００はノズル昇降機構７５に所定の制御信号を与えてレジストノズル７８をこの時から塗布走査終了まで所定の速度（たとえば１００ｍｍ／ｓ）で上昇させる。この際、ノズル昇降機構７５においては、エアシリンダ１４４がノズル支持部材１３４およびレジストノズル７８の重力をキャンセルするように下から押し上げることにより、電動モータ１３２はノズル支持部材１３４およびレジストノズル７８を実質的に無重力状態で高速に昇降運動させることができる。

さらに、レジストノズル７８が基板後端Ｅ_Gから所定距離ｄ₃（たとえば３．５ｍｍ）だけ上流側に位置する通過点Ｘ₃を通過すると、この時点ｔ₃でコントローラ２００は基板搬送部８４に所定の制御信号を与えて基板Ｇを搬送する速度をこの時から塗布走査終了まで一定の減速率つまり負の加速度（たとえば−５００ｍｍ／ｓ²）で減速させる。この際、基板搬送部８４においては、搬送負荷の基板Ｇが軽いので、搬送駆動部１００は大きな負の加速度で搬送速度つまり走査速度を減速させることができる。

こうして、基板Ｇ上の後端部では、レジストノズル７８におけるレジスト吐出圧力の減衰とレジストノズル７８の上昇移動と基板Ｇの減速運動とが時間的に重なった塗布走査が行われることにより、図１５の（Ｃ）に示すように、隆起部を持たないほぼ均一な膜厚でレジスト液の塗布膜ＲＭが終端する。この実施形態では、搬送方向（Ｘ方向）においてレジストノズル７８の吐出口が基板Ｇ上の所定位置つまり基板後端Ｅ_Gから所定距離ｄ₄（たとえば１ｍｍ）だけ走査上流側に位置する終点Ｘ₄に到達した時点ｔ₄で、レジストノズル７８の上昇移動と基板Ｇの搬送が共に終了する（静止する）。鉛直方向における終点Ｘ₄の高さ位置Ｈ_eは約１０ｍｍである。

このように、本発明によれば、レジストノズル７８の吐出口を基板Ｇの後端Ｅ_Gより下流側にはみ出させずに塗布走査を完了させることができる。もっとも、塗布走査終点Ｘ₄の位置を基板後端Ｅ_Gの下流側に設定することも可能である。また、サックバックバルブを用いていないので、塗布走査の終了時にレジストノズル７８の吐出口の中に空気が入り込むのを防止することができる。

塗布領域Ｍ₃で上記のような塗布処理が済むと、基板Ｇは搬出領域Ｍ₅に向けて搬送される。ここで、基板搬送部８４は搬送速度の比較的大きい第３段階の基板搬送に切り替える。そして、基板Ｇが搬出領域Ｍ₅内の搬送終点位置に着くと、基板搬送部８４は第３段階の基板搬送を停止する。この直後に、吸着パッド１０４に対するバキュームの供給が止められ、吸着パッド１０４は往動位置（結合位置）から原位置（退避位置）へ下りて、基板Ｇの両側端部から分離する。代わって、リフトピン９２が基板Ｇをアンローディングするためにステージ下方の原位置からステージ上方の往動位置へ上昇する。

しかる後、搬出領域Ｍ₅に搬出機つまり搬送アーム７４がアクセスし、リフトピン９２から基板Ｇを受け取ってステージ７６の外へ搬出する。基板搬送部８４は、基板Ｇをリフトピン９２に渡したなら直ちに搬入領域Ｍ₁へ高速度で引き返す。搬出領域Ｍ₅で上記のように処理済の基板Ｇが搬出される頃に、搬入領域Ｍ₁では次に塗布処理を受けるべき新たな基板Ｇについて搬入、アライメントないし搬送開始が行われる。

ここで、図１６〜図２０につき、この実施形態における塗布走査終了間際の作用およびその効果をより詳細に説明する。

図１６は、この実施形態の塗布走査において、基板Ｇに対するレジストノズル７８の相対的なスキャニング移動の軌跡（Ａ）および相対速度の時間特性（Ｃ）ならびにレジストノズル７８の吐出圧力の時間特性（Ｂ）を同一の時間軸上で対比して示す。ノズル吐出圧力の時間特性（Ｂ）において、時点ｔ_bは基板Ｇ上のレジスト液Ｒの液膜からレジストノズル７８の吐出口が完全に分離する（液切りする）タイミングであり、この時点ｔ_bからノズル吐出圧力が急激に落ちてレジスト液Ｒがノズル吐出口の外に出なくなる。

図１６に示すように、レジストノズル７８が通過点Ｘ₁を通過した時点ｔ₁でレジストポンプ１７６を止めてから一定の遅延時間が経過した時点ｔ_aでレジストノズル７８の吐出圧力が減衰し始める。一方、これと時間的に近接して、レジストノズル７８の上昇移動と走査速度の減速とがそれぞれ所定の時点ｔ₂，ｔ₃で開始する。こうして、（１）レジストノズル７８の吐出圧力が減衰している最中に、（２）レジストノズル７８が上昇移動し、かつ（３）走査速度が減速することが重要である。これら３つの条件（１）、（２），（３）が揃うことにより、図１７に示すように、塗布走査の終了直前に、基板Ｇ上でレジスト液膜ＲＭの走査方向に延びる速度が急激に落ちるうえに、レジストノズル７８が吐出圧力を減衰させながら急角度で上方へ移動するため、基板Ｇ上のレジスト液膜ＲＭからレジストノズル７８に残るべきレジスト液をきれいに断つ（液切りする）ことができる。この結果、図１８、図１９および図２０に示すように、塗布走査の終端部で基板Ｇ上に形成されるレジスト液膜ＲＭの膜厚を均一化することができる。なお、図２０は、図１９のＡ−Ａ線についての断面図である。図１９において点線Ｂは基板Ｇ上の製品（デバイス形成）領域とマージン領域との境界線を示す。

本発明の基本的な技法は上記のとおりであるが、実際のアプリケーションでは各パラメータの値を最適化する必要がある。本発明者が実験と検討を重ねたところ、基板Ｇの終端部におけるレジスト液膜ＲＭの膜厚プロファイルは、各部の移動速度を一定値（固定値）と仮定すると、塗布走査方向では通過点Ｘ₁の位置またはレジストポンプ停止時点ｔ₁に大きく左右され、塗布走査方向と直交する水平方向（Ｙ方向）ではレジストノズル７８の上昇開始時点ｔ₂および水平走査減速開始時点ｔ₃によって大きく左右されることが確認された。

すなわち、塗布走査方向においては、レジストポンプ停止の通過点Ｘ₁の位置を基板後端Ｅ_Gに近づけるほど塗布走査終端部においてレジスト液膜ＲＭの膜厚が設定値よりも大きくなる方向にばらつきやすくなり、逆に通過点Ｘ₁の位置を基板後端Ｅ_Gから遠ざけるほど塗布走査終端部においてレジスト液膜ＲＭの膜厚が設定値よりも小さくなる方向にばらつきやすくなる。したがって、通過点Ｘ₁の位置（基板後端Ｅ_Gからの距離ｄ₁）を適宜調整することで、塗布走査方向の膜厚プロファイルの最適化（特に膜厚均一化）を行うことができる。

また、塗布走査方向と直交する水平方向（Ｙ方向）では、レジストノズル７８の上昇開始時点ｔ₂を早くするほど、あるいは水平走査減速開始時点ｔ₃を早くするほど左右両端部においてレジスト液膜ＲＭの膜厚が設定値よりも小さくなる方向にばらつきやすくなり、逆にレジストノズル７８の上昇開始時点ｔ₂を遅くするほど、あるいは水平走査減速開始時点ｔ₃を遅くするほど左右両端部においてレジスト液膜ＲＭの膜厚が設定値よりも大きくなる方向にばらつきやすくなる。したがって、レジストノズル７８の上昇開始時点ｔ₂および水平走査減速開始時点ｔ₃を適宜調整することで、同方向の膜厚プロファィルの最適化（特に膜厚均一化）を行うことができる。なお、レジストノズル７８の上昇開始時点ｔ₂と水平走査減速開始時点ｔ₃との時間的な前後関係に限定はなく、前者（ｔ₃）が後者（ｔ₂）より先であってもよい。

図２１〜図２５に、本発明と対比するために参考例の作用とその結果（問題点）を示す。この参考例は、上記実施形態において水平走査減速開始位置を基板後端Ｅ_Gよりも走査下流側に設定した場合である。この場合、図２１に示すように、レジストノズル７８は基板Ｇの後端部を設定速度Ｖｓのまま通り抜けるため、基板後端Ｅ_Gよりも内側（走査上流側）でレジスト液膜ＲＭを終端させるには、レジストノズル７８の上昇移動開始時点ｔ₂を早める（たとえばｄ₂＝７ｍｍに設定する）ことになる。図２１において、ｔ₃'、 ｘ₃'は水平走査減速開始の時点および位置（通過点）であり、ｔ₄'、 ｘ₄'は水平走査終了の時点および位置（終点）である。

この参考例においては、基板Ｇ上のレジスト液膜ＲＭからノズル７８の吐出口を分離する際に、レジスト液膜ＲＭの追従速度がまだ大きいうえ、レジストノズル７８の上昇角度が小さいため、図２２に示すように液切りが緩慢に行われ、図２３に示すようにレジスト液膜ＲＭが盛り上がる方向にばらつきやすい。具体的には、図２４の一点鎖線で示すように、および図２５に示すように、基板Ｇの左右両端部でレジスト液膜ＲＭが中心側に寄って盛り上がりやすい。また、図２４に示すように、レジスト液膜ＲＭの終端が不安定で不揃いになりやすい。なお、図２５は、図２４のＡ−Ａ線についての断面図である。

上記のような参考例または比較例に鑑みると、本発明においては、水平走査減速開始位置を基板後端Ｅ_Gよりも走査上流側に設定することが肝要であることがわかる。

上記のように、この実施形態においては、ステージ７６上に搬入領域Ｍ₁、塗布領域Ｍ₃、搬出領域Ｍ₅を一列に設け、それらの各領域に基板を順次転送して基板搬入動作、レジスト液供給動作、基板搬出動作を各領域で独立または並列的に行うようにしており、これによって、１枚の基板Ｇについてステージ７６上に搬入する動作に要する時間（Ｔ_IN）と、ステージ７６上で搬入領域Ｍ₁から搬出領域Ｍ₅まで搬送するのに要する時間（Ｔ_C）と、搬出領域Ｍ₅から搬出するのに要する時間（Ｔ_OUT）とを足し合わせた塗布処理１サイクルの所要時間（Ｔ_C＋Ｔ_IN＋Ｔ_OUT）よりも、タクトタイムを短縮することができる。

しかも、ステージ７６の上面に設けた噴出口８８より噴出する気体の圧力を利用して基板Ｇを空中に浮かせ、浮いている基板Ｇをステージ７６上で搬送しながら走査方向で静止した長尺形レジストノズル７８より基板Ｇ上にレジスト液を供給して塗布するようにしたので、基板の大型化および長尺形レジストノズルの重厚長大化に無理なく効率的に対応することができる。

そして、塗布走査においては、重量の大きい長尺形レジストノズル７８を一定の位置に配設し、軽量の基板Ｇを水平方向（Ｘ方向）に搬送することよって基板Ｇに対するノズル７８の相対的な水平移動を行うようにしたので、塗布走査の終了間際において本発明による水平走査の減速を大きな減速率（負の加速度）で高速に行うことができる。また、塗布走査の終了間際に基板Ｇ上でレジストノズル７８を上昇移動させるに際しては、上記のようにノズル昇降機構７５において電動モータ１３８とエアシリンダ１４４との併用により高速上昇駆動を行えるので、大きな上昇速度ないし上昇角度を設定することができる。

もっとも、本発明は上記実施形態のような浮上搬送方式のスピンレス塗布法に限定されるものではない。載置型のステージ上に基板を水平に固定載置して、基板上方で長尺形レジストノズルをノズル長手方向と直交する水平方向に移動させながら基板上にレジスト液を帯状に吐出させて塗布するスピンレス塗布法にも本発明を適用することができる。

上記した実施形態はＬＣＤ製造の塗布現像処理システムにおけるレジスト塗布装置に係るものであったが、本発明は被処理基板上に処理液を塗布する任意の塗布法に適用可能である。したがって、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、配線材料等の塗布液も可能であり、現像液やリンス液等も可能である。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、他のフラットパネルディスプレイ用基板、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。 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レジスト塗布ユニットおよび減圧乾燥ユニットの全体構成を示す略平面図である。 実施形態におけるレジスト塗布ユニットの全体構成を示す斜視図である。 実施形態におけるレジスト塗布ユニットの全体構成を示す略正面図である。 上記レジスト塗布ユニット内のステージ塗布領域における噴出口と吸入口の配列パターンの一例を示す平面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の構成を示す一部断面略側面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の保持部の構成を示す拡大断面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部のパッド部の構成を示す斜視図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の保持部の一変形例を示す斜視図である。 上記レジスト塗布ユニットにおけるノズル昇降機構、圧縮空気供給機構およびバキューム供給機構の構成を示す図である。 上記レジスト塗布ユニットにおけるレジスト液供給機構の構成を示す図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける制御系の主要な構成を示すブロック図である。 実施形態における塗布走査の一段階を示す側面図である。 実施形態における塗布走査終了間際の各段階の作用を示す側面図である。 実施形態における塗布走査終了間際の各部の作用を同一時間軸上で対比して示す図である。 実施形態において基板上のレジスト液膜からレジストノズルの吐出口が分離するときの作用を示す側面図である。 実施形態において基板上の形成されるレジスト塗布膜の終端部を示す側面図である。 実施形態において基板上の形成されるレジスト塗布膜の終端部を示す平面図である。 図１９のＡ−Ａ線についての断面図である。 参考例における塗布走査終了間際の各部の作用を同一時間軸上で対比して示す図である。 参考例において基板上のレジスト液膜からレジストノズルの吐出口が分離するときの作用を示す側面図である。 参考例において基板上の形成されるレジスト塗布膜の終端部を示す側面図である。 参考例において基板上の形成されるレジスト塗布膜の終端部を示す平面図である。 図２４のＡ−Ａ線についての断面図である。

符号の説明

４０ レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
７５ ノズル昇降機構
７６ ステージ
７８ レジストノズル
８４ 基板搬送部
８８ 噴出口
９０ 吸引口
１００ 搬送駆動部
１０２ 保持部
１０４ 吸着パッド
１２２ 位置センサ
１３８ 電動モータ
１４４ エアシリンダ
１４６ 圧縮空気供給機構
１４８ バキューム供給機構
１７０ レジスト液供給機構
１７６ レジストポンプ
２００ コントローラ
Ｍ₁ 搬入領域
Ｍ₃ 塗布領域
Ｍ₅ 搬出領域

Claims (17)

1. 一定の塗布領域内で被処理基板をほぼ水平に支持するための基板支持部と、
   前記塗布領域内で前記基板の上面に所定のギャップを隔てて処理液を吐出するための長尺形のノズルと、
   前記ノズルに前記処理液を圧送するための処理液供給源と、
   前記塗布領域内で前記ノズルを前記基板に対して相対的に水平方向で移動させるための走査部と、
   前記塗布領域内で前記ノズルを前記基板に対して相対的に鉛直方向で移動させるための昇降部と、
   前記ノズルが前記基板上に設定された第１の通過点を通過する時に前記処理液供給源を制御して前記ノズルへの前記処理液の圧送を停止させ、前記ノズルが前記基板上に設定された第２の通過点を通過する時点から走査終了まで前記昇降部を制御して前記基板に対して前記ノズルを所定の速度で相対的に上方へ移動させ、前記ノズルが前記基板上に設定された第３の通過点を通過する時点から走査終了まで前記走査部を制御して前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動を減速させる制御部と
   を有する塗布装置。
2. 前記基板支持部が、前記塗布領域内で前記基板を空中に浮かせるステージを有する請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記塗布領域内で、前記ステージの上面に、気体を噴出する噴出口と気体を吸い込む吸引口とが多数混在して設けられている請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記ノズルが、前記塗布領域内の水平方向で固定された所定位置に配置され、
   前記走査部が、前記ステージ上で浮いた状態の前記基板を前記水平移動に対応する所定の搬送方向に搬送して前記ノズルの直下を通過させる基板搬送部を有する請求項２または請求項３に記載の塗布装置。
5. 前記基板搬送部が、
   前記基板の移動する方向と平行に延びるように前記ステージの片側または両側に配置されるガイドレールと、
   前記ガイドレールに沿って移動可能なスライダと、
   前記スライダを前記ガイドレールに沿って移動するように駆動する搬送駆動部と、
   前記スライダから前記ステージの中心部に向かって延在し、前記基板の側縁部を着脱可能に保持する保持部と
   を有する請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記昇降部が、
   前記ノズルを一体に支持するノズル支持部と、
   前記ノズルを任意の第１の高さ位置から任意の第２の高さ位置へ昇降移動させるために前記ノズル支持部と結合する電動アクチエータと、
   前記ノズルの重力をキャンセルするために前記ノズル支持部と結合するエアシリンダと
   を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗布装置。
7. 被処理基板の上面と長尺形ノズルの吐出口とを所定のギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、処理液供給源より前記ノズルに処理液を圧送すると同時に、前記基板に対して前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布方法であって、
   前記ノズルが前記基板上に設定された第１の通過点を通過する第１の時点で、処理液供給源から前記ノズルへの前記処理液の圧送を停止する第１の工程と、
   前記ノズルが前記基板上に設定された第２の通過点を通過する第２の時点から走査終了まで、前記基板に対して前記ノズルを所定の速度で相対的に上方へ移動させる第２の工程と、
   前記ノズルが前記基板上に設定された第３の通過点を通過する第３の時点から走査終了まで、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動を減速させる第３の工程と
   を有する塗布方法。
8. 前記第１、第２および第３の通過点の位置を調整して前記基板の終端部付近における前記塗布膜の膜厚プロファイルを最適化する請求項７に記載の塗布方法。
9. 前記第１、第２および第３の時点を調整して前記基板の終端部付近における前記塗布膜の膜厚プロファイルを最適化する請求項７に記載の塗布方法。
10. 前記第１の時点から所定の遅延時間の経過後に前記ノズルの吐出圧力が減衰し始め、その吐出圧力の減衰中に前記基板に対する前記ノズルの相対的な上方移動と水平移動の減速とが同時に行われる請求項７〜９のいずれか一項に記載の塗布方法。
11. 前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の減速がほぼ一定の負の加速度で行われる請求項７〜１０のいずれか一項に記載の塗布方法。
12. 前記基板に対する前記ノズルの相対的な上方移動がほぼ一定の速度で行われる請求項７〜１１のいずれか一項に記載の塗布方法。
13. 前記ノズルが所定の走査終点に到達した第４の時点で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動と上方移動とがほぼ同時に終了する請求項７〜１２のいずれか一項に記載の塗布方法。
14. 走査終了時に前記ノズルの吐出口が前記基板の後端よりも基板内側に位置する請求項７〜１３のいずれか一項に記載の塗布方法。
15. 走査方向において、前記ノズルを一定の位置に固定して、前記基板を水平に移動させる請求項７〜１４のいずれか一項に記載の塗布方法。
16. 垂直上向きに気体の圧力を与える浮上ステージ上で前記基板を空中に浮かせながら前記基板の水平移動を行う請求項１５に記載の塗布方法。
17. 鉛直方向において、走査の開始から前記第３の時点までは前記ノズルを所定の基準高さ位置に保持し、前記第３の時点より前記ノズルを所定速度で上昇移動させる請求項１５または請求項１６に記載の塗布方法。
    
    
    
    

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