JP4429943B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理基板上に処理液を供給して処理を行う技術に係り、特にスピンレス方式で基板上に処理液を塗布する基板処理技術に関する。

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フォト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、基板に対して長尺型のレジストノズルよりレジスト液を帯状に吐出させながらレジストノズルを相対移動または走査させることにより、回転運動を要することなく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スピンレス方式が普及している。

スピンレス方式による従来のレジスト塗布装置は、たとえば特許文献１に記載されるように、ステージ上に水平に固定載置される基板とステージ上方に設けられるレジストノズルの吐出口との間に数百μｍ以下の微小ギャップを設定し、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吐出させるようにしている。この種のレジストノズルは、ノズル本体を横長または長尺状に形成して、口径の非常に小さい微細径（たとえば１００μｍ程度）の吐出口からレジスト液を帯状に吐出するように構成されている。このような長尺型レジストノズルの走査による塗布処理が終了すると、当該基板は搬送ロボットまたは搬送アームによりステージから取り出され、装置の外へ搬出される。直後に、後続の新たな基板が搬送ロボットにより装置に搬入され、ステージ上に載置される。そして、この新たな基板に対してレジストノズルの走査により上記と同様の塗布処理が繰り返される。
特開平１０−１５６２５５

上記のようなスピンレス方式のレジスト塗布装置では、処理済の基板をステージからアンローディングないし搬出してステージ上面を完全に空状態にしない限り、後続の新たな基板をステージ上に搬入ないし載置することができない。このため、レジストノズルを走査させる動作の所要時間（Ｔ_c）に、未処理の基板をステージ上に搬入ないしローディングする動作の所要時間（Ｔ_in）と、処理済の基板をステージからアンローディングないし搬出する動作の所要時間（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）がそのままタクトタイムになり、タクトタイムの短縮化が難しいという問題がある。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、スピンレス方式で被処理基板上に処理液を供給ないし塗布する処理動作のタクトタイムを短縮する基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、浮上搬送方式において基板浮上力安定化用の真空圧力が変動して被処理基板が上下にぶれても基板とノズルとの間のギャップを設定値に保って基板上に処理液の塗布膜を均一な膜厚で形成できるようにした基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、気体を噴出する多数の噴出口と気体を吸い込む多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有するステージと、被処理基板を前記ステージ上で浮かせた状態で所定の搬送方向に前記第１の浮上領域を通過させる基板搬送部と、前記第１の浮上領域の上方に配置されるノズルを有し、前記基板上に処理液を供給するために前記ノズルより前記処理液を吐出させる処理液供給部と、前記ノズルと前記基板との間のギャップを所望の値に設定するためのギャップ設定部と、前記噴出口に正圧の気体を供給する正圧気体供給機構と、前記吸引口に真空の圧力を供給するバキューム機構と、前記バキューム機構内の真空圧力を検出する圧力検出部と、前記第１の浮上領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御する浮揚制御部と、前記第１の浮上領域で前記ギャップが前記設定値に保たれるように、前記圧力検出部によって検出される真空圧力の変動に応じて前記ノズルの高さ位置を可変制御するノズル高さ位置補正部とを有する。

また、本発明の基板処理方法は、ステージ上に搬送方向に沿って、被処理基板よりもサイズの大きい搬入領域と、前記基板よりもサイズの小さい塗布領域と、前記基板よりもサイズの大きい搬出領域とをこの順に一列に設定し、前記ステージの上面に設けた多数の噴出口より噴出する気体の圧力で前記基板を浮かせて、少なくとも前記塗布領域では前記ステージの上面に前記噴出口と混在する多数の吸引口を設けて前記塗布領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御して前記基板にほぼ均一な浮上力を与え、前記基板を前記搬入領域から前記搬出領域まで搬送する途中、前記塗布領域内で上方に配置したノズルより処理液を吐出させて前記基板上に前記処理液を塗布し、塗布処理中に、前記吸引口に供給される真空の圧力を検出し、前記ノズルと前記基板との間のギャップを設定値に保つように前記真空圧力の変動に応じて前記ノズルの高さ位置を可変制御する。

本発明においては、基板がステージの第１の浮上領域（塗布領域）を通過する途中で、ノズルより吐出される処理液の供給を受けることにより、基板上に処理液の塗布膜が形成される。この塗布処理中に、基板浮上力を高い精度で安定させるためにステージ上面の吸引口に供給される真空の圧力（バキューム）が変動すると、基板に対するステージ側からの垂直上向きの圧力と垂直下向きの圧力とのバランスが崩れ、基板が上下にぶれる。本発明によれば、真空圧力の変動によって基板が上下にぶれるのと同じタイミングでノズルを上下に同じようにぶれさせるので、ノズルと基板間のギャップを設定値に安定に保ち、基板上に塗布ムラのない一定膜厚のレジスト塗布膜を形成することができる。また、第１の浮上領域を挟んで、下流側（搬出領域）で処理済の基板をステージの外へ搬出する動作と、上流側（搬入領域）で次に処理を受ける新規の基板をステージ上に搬入する動作とを独立的または並列的に行えるので、タクトタイムを短くすることができる。

本発明の好適な一態様によれば、ノズル高さ位置補正部が、ノズルを鉛直方向で可動に支持するノズル支持部と、ノズルを鉛直方向に所定の範囲内で所望の変位量だけ変位させるためにノズル支持部に組み込まれた圧電アクチエータと、圧力検出部より出力される圧力検出信号に応じた制御信号を前記圧電アクチエータに与えるノズル変位制御部とを有する。かかる構成においては、ノズル支持部に組み込まれた圧電アクチエータに制御信号を与えることで、逆圧電効果によって圧電アクチエータの発生する変位をノズル支持部を介してノズルに効率よく伝達することができる。

また、好適な一態様によれば、ノズル変位制御部が、上記制御信号を生成するために、圧力検出信号から交流成分を抽出する第１のフィルタ、該圧力検出信号の交流成分から所定周波数以上の高周波成分を除去する第２のフィルタ、圧力検出信号の交流成分を所定の時間または位相だけ遅延させるディレイ回路、および／または該圧力検出信号の交流成分を所定の利得で増幅する増幅回路を有する。かかる構成においては、真空圧力の変動に対してノズルの変位が基板の変位と時間的にも量的にも一致ないし近似するように、フィルタ特性、ディレイ特性、利得特性が設定ないし調整されてよい。

また、好適な一態様によれば、本発明におけるノズルは、基板搬送方向と直交する水平方向で基板の一端から他端までカバーできる長尺状のノズル本体を有し、ノズル吐出口より処理液を帯状に吐出する長尺型のノズルである。また、ギャップ設定部は、ノズルを昇降移動させるノズル昇降部を有する。

さらに、好適な一態様によれば、ステージの搬送方向において第１の浮上領域の上流側に基板を浮かせる第２の浮上領域が設けられ、この第２の浮上領域内に基板を搬入するための搬入部が設けられる。この搬入部は、好ましくは、ステージ上の搬入位置で基板をピン先端で支持するための複数本の第１のリフトピンと、これらの第１のリフトピンを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させる第１のリフトピン昇降部とを有する。

また、好適な一態様によれば、ステージの搬送方向において第１の浮上領域の下流側に基板を浮かせる第３の浮上領域が設けられ、この第３の浮上領域内に基板を搬出するための搬出部が設けられる。この搬出部は、好ましくは、ステージ上の搬入位置で基板をピン先端で支持するための複数本の第２のリフトピンと、これらの第２のリフトピンを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させる第２のリフトピン昇降部とを有する。

さらに、好適な一態様によれば、ステージの搬送方向において第２の領域と第１の領域との間に基板を浮かせる第４の浮上領域が設けられ、この第４の浮上領域内に気体を吸い込む吸引口が搬送方向に向かって次第に増大する密度で多数配置される。この構成によれば、第２の領域（搬入領域）と第１の領域（塗布領域）との間で基板浮上高度をスムースに移行させることができる。また、ステージの搬送方向において第１の領域（塗布領域）と第３の領域（搬出領域）との間に基板を浮かせる第５の浮上領域が設けられ、この第５の浮上領域内に気体を吸い込む吸引口が搬送方向に向かって次第に減少する密度で多数配置される。この構成によれば、第１の領域（塗布領域）と第３の領域（搬出領域）との間で基板浮上高度をスムースに移行させることができる。

また、好適な一態様によれば、基板搬送部が、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。

本発明の基板処理装置または基板処理方法によれば、上記のような構成および作用により、スピンレス方式で被処理基板上に処理液を供給ないし塗布する処理動作のタクトタイムを短縮できるだけでなく、浮上搬送方式において浮上力安定化用の真空圧力が変動して基板が上下にぶれても基板とノズルとの間のギャップを設定値に保って基板上に処理液の塗布膜を均一な膜厚で形成することができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の基板処理装置および基板処理方法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１６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）１２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１９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型のレジストノズル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リフトピン８６が所定の間隔を置いて複数本（たとえば４本）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１７）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を所望の浮上高さ位置または浮上高度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においてステージ７６の上面からみた基板Ｇの浮上高度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には、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）も設けられている。

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はこの領域Ｍ₃を通過する際に所定の位置で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。この塗布領域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を所望の浮上高度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とが一定の密度で混在して多数設けられている。

ここで、正圧の噴出口８８と負圧の吸引口９０とを混在させているのは、浮上高度Ｈ_bを高い精度で設定値（たとえば５０μｍ）に保持するためである。つまり、塗布領域Ｍ₃における浮上高度Ｈ_bは、ノズル下端（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。この実施形態では、基板Ｇの塗布領域Ｍ₃を通過している部分に対しては、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、双方向の合成された圧力のバランスを制御することで、塗布用の浮上高度Ｈ_bを設定値（５０μｍ）に維持するようにしている。この浮上高度制御のために、基板Ｇの高さ位置を検出する高度検出センサ（図示せず）等を含むフィードバック制御機構が設けられてよい。なお、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。

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における浮上高度Ｈ_a（１００〜１５０μｍ）から塗布領域Ｍ₃における浮上高度Ｈ_b（５０μｍ）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の上面には噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置している。ただし、吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に大きくしており、これによって搬送中に基板Ｇの浮上高度が漸次的にＨ_aからＨ_bに移るようになっている。

塗布領域Ｍ₃の下流側隣の領域Ｍ₄は、搬送中に基板Ｇの浮上高さ位置を塗布用の浮上高度Ｈ_b（５０μｍ）から搬出用の浮上高度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Ｍ₄のステージ上面には、搬送方向において上記した上流側の遷移領域Ｍ₂と対称的な分布パターンで噴出口８８と吸引口９０とが混在して配置されている。

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は上記した搬入領域Ｍ₁と空間的に対称的な構成になっており、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リフトピン９２が所定の間隔を置いて複数本（たとえば４本）設けられるとともに、基板Ｇを上記浮上高度Ｈ_cに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。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１７）によって昇降駆動される。

レジストノズル７８は、レジスト液供給部に含まれ、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Ｙ方向に延びる長尺状のノズル本体を有し、レジスト液供給源９３（図１７）からのレジスト液供給管９４（図４）に接続されている。ノズル昇降機構７５およびノズル高さ位置補正部７７（図３，図１３，図１４，図１７）の構成および作用は、後に詳しく述べる。

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（図示せず）からなるパッドアクチエータ１０９（図１７）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１７）の真空源にそれぞれ通じている。

パッド吸着制御部１１５（図１７）は、バキューム管１１４の管路１１６（図９）を切替弁（図示せず）を介して圧縮空気源（図示せず）にも接続しており、吸着パッド１０４を基板Ｇの側縁部から分離させるときは、該切替弁を該圧縮空気源側に切り替えて、吸着パッド１０４に正圧または高圧の圧縮空気を供給するようになっている。

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の上面には多数の噴出口８８が設けられている。この実施形態では、ステージ７６の搬入領域Ｍ₁および搬出領域Ｍ₅に属する各噴出口８８について、空気の噴出流量を基板Ｇとの相対的な位置関係で個別的かつ自動的に切り換える噴出制御部１２２を流量切換弁の形態でステージ７６の内部に設けている。

図１１に、一実施例による噴出制御部１２２の構成を示す。この噴出制御部１２２は、ステージ７６の内部に形成された球面体形状の壁面を有する弁室１２４と、この弁室１２４の中で移動可能に設けられた球状の弁体１２６とを有している。弁室１２４の頂部および底部には、鉛直方向で互いに対向する出口１２４ａおよび入口１２４ｂがそれぞれ形成されている。出口１２４ａは、当該噴出制御部１２２と対応する噴出口８８に連通している。入口１２４ｂは、ステージ７６の下部を走っている圧縮空気供給路１２８に連通している。

図１２に、ステージ７６内における圧縮空気供給路１２８の配管パターンの一例を示す。たとえばコンプレッサ等の圧縮空気源（図示せず）からの圧縮空気は、外部配管１３０の中を流れてきてステージ７６内の圧縮空気導入部１３２に導入される。圧縮空気導入部１３２に導入された圧縮空気は、そこからステージ７６内に張り巡らされている多数の圧縮空気供給路１２８に分配される。

図１１において、弁室１２４の出口１２４ａの周りは弁座を構成する。この弁座には、出口１２４ａから放射状に延びる溝部１２４ｃが周回方向に所定の間隔（たとえば９０°間隔）を置いて複数個（４個）形成されている。これにより、弁体１２６が弁座に密着または着座して出口１２４ａを塞いでも弁室１２４から圧縮空気が溝部１２４ｃを通って噴出口８８側に漏出するようになっている。弁体１２６は、弁室１２４の内径よりも一回りないし二回り小さな直径を有するたとえば樹脂製の球体であり、球面の下半部に入口１２４ｂ側の空気圧に応じた垂直上向きの力Ｐ_Uを受けるとともに、球面の上半部に出口１２４ａ側の空気圧に応じた垂直下向きの力（反作用）Ｐ_Dを受ける。また、弁体１２６にはその質量に応じた重力Ｐ_G（一定値）が常時垂直下向きに作用する。弁体１２６は、上記のような垂直上向きの力Ｐ_Uと垂直下向きの力（Ｐ_D＋Ｐ_G）との差に応じて弁室１２４内で鉛直方向の位置（高さ位置）を変える。

この実施形態では、図１１に示すように、各噴出口８８の上方に基板Ｇが在るか否かに応じて、当該噴出口８８直下の噴出制御部１２２では、弁室１２４内の弁体１２６の高さ位置が出口１２４ａ側の弁座に密着する第１の位置、もしくは該弁座から離間して弁室１２４内で浮いた状態になる第２の位置のいずれかに切り換わるようになっている。

すなわち、各噴出口８８の上方に（厳密には設定浮上高度Ｈ_a以下の接近距離で）基板Ｇが在るときは、基板Ｇからの反作用で当該噴出口８８付近やその直下の弁室１２４の出口１２４ａ付近の空気圧が高くなって、弁体１２６に作用する垂直下向きの力（特にＰ_D）が垂直上向きの力Ｐ_Uと互角かそれを少し上回る程に増大し、弁体１２６が出口１２４ａ側の弁座から離間する。これにより、出口１２４ａが開状態となり、入口１２４ｂより弁室１２４に導入された圧縮空気は大きな流量で出口１２４ａを通り抜けて噴出口８８より噴き出る。

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ための圧縮空気供給機構１３４（圧縮空気源、外部配管１３０、圧縮空気供給路１２８、噴出制御部１２２等）、さらにはステージ７６の領域Ｍ₂，Ｍ₃，Ｍ₄内に噴出口８８と混在して形成された吸引口９０およびそれらに真空の圧力を供給するためのバキューム機構１３６等により、搬入領域Ｍ₁および搬出領域Ｍ₅では基板Ｇを効率よく所望の高さで浮かせ、塗布領域Ｍ₃では基板Ｇを高い精度で設定高さ位置に浮かせるためのステージ基板浮上部１３８（図１７）が構成されている。

図１３に、ノズル昇降機構７５、ノズル高さ位置補正部７７およびバキューム機構１３６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）と直交する方向（Ｙ方向）に跨ぐように架設された門形支持体１４０と、この門形支持体１４０に取り付けられた鉛直直線運動機構１４２と、この鉛直直線運動機構１４２の移動体（昇降体）たとえば水平棒１４４とレジストノズル７８とを結合するジョイント部１４６とを有する。ここで、直線運動機構１４２の駆動部は、たとえば電動モータ１４８、ボールネジ１５０およびガイド部材１５２等で構成される。また、ジョイント部１４６は、水平棒１４４の上面にノズル高さ位置補正部７７の圧電アクチエータ１５４を介して結合された角筒状のジョイント部材１５６と、上端がジョイント部材１５６に接続され下端がレジストノズル７８に接続された鉛直棒１５８とで構成されている。電動モータ１４８の回転力がボールネジ機構（１５０，１５２，１４４）によって鉛直方向の直線運動に変換され、昇降体の水平棒１４４と一体にジョイント部１４６およびノズル７８が鉛直方向に昇降移動する。電動モータ１４８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。

バキューム機構１３６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に接続された複数の上部マニホールド１５９、それら複数の上部マニホールド１５９に接続された単体の下部マニホールド１６０、およびこの下部マニホールド１６０を真空源１６２に接続する排気管１６４等で構成される。真空源１６２からの真空圧力が排気管１６４、下部マニホールド１６０および上部マニホールド１５９を介してステージ７６上面の各吸引口９０に供給される。すなわち、ステージ７６上面の空気が負圧吸引力によって吸引口９０の中に吸い込まれ、さらに上部マニホールド１５９、下部マニホールド１６０および排気管１６４を通って真空源１６２に吸い取られるようになっている。ここで、各上部マニホールド１５９はステージ７６の各エリアの下（ステージ内）に設けられ、下部マニホールド１６０はステージ７６の外に設けられている。真空源１６２には、たとえばブロアまたは工場排気ライン（用力）等が用いられる。

バキューム機構１３６内の適当な箇所たとえば排気管１６４に圧力センサ１６６が取り付けられている。この圧力センサ１６６は、ゲージ圧力計からなり、大気圧を基準として排気管１６４内の真空圧力を測り、測定圧力をゲージ圧力で表す電気信号（圧力検出信号）ＡＧを出力する。この圧力検出信号ＡＧは、後述するノズル高さ位置補正部７７の制御回路１７０（図１５）に与えられ、必要に応じてコントローラ１８０（図１７）にも与えられる。

図１５に、ノズル高さ位置補正部７７における信号処理系の構成を示す。制御回路１７０は、圧力センサ１６６からの圧力検出信号ＡＧを入力し、バキューム機構１３６内の真空圧力の変動に応じてレジストノズル７８を鉛直方向で変位させるための制御信号ＣＳを生成するものであり、好ましくはフィルタ回路１７０ａ、ディレイ回路１７０ｂ、増幅回路１７０ｃ等を有する。

ここで、フィルタ回路１７０ａは、検出対象である真空圧力の変動分に対応する圧力検出信号ＡＧの交流分を抽出するためのフィルタや、基板Ｇの上下方向のぶれ（変位）に影響を及ぼさない微小な圧力変動分（高周波成分）を無視（除去）するためのフィルタ等を含んでよい。ディレイ回路１７０ｂは、バキューム機構１３６内の真空圧力の変動とその圧力変動に対応する基板Ｇの変位との間に一定の時間遅れがあることから、基板Ｇの変位にレジストノズル７８の変位を同期させるように制御信号ＣＳに所定の時間遅れΔＴ（ｍｓ）をもたせるものである。増幅回路１７０ｃは、真空圧力の変動に対してレジストノズル７８の変位量を基板Ｇの変位量に合わせるような増幅率または利得で制御信号ＣＳを増幅する。

制御回路１７０より出力された制御信号ＣＳは駆動回路１７２を介して圧電アクチエータ１５４に与えられる。圧電アクチエータ１５４のピエゾ素子１５４ａは、制御信号ＣＳを供給されると逆圧電効果により上下に変位する。図１４の（Ａ）に示すように、圧電アクチエータ１５４のピエゾ素子１５４ａが鉛直上方に変位すると、ジョイント部材１５６および鉛直棒１５８を介してレジストノズル７８も鉛直上方に同じ変位量だけ変位する。また、図１４の（Ｂ）に示すように、圧電アクチエータ１５４のピエゾ素子１５４ａが鉛直下方に変位すると、ジョイント部材１５６および鉛直棒１５８を介してレジストノズル７８も同じ変位量だけ鉛直下方に変位する。

図１６に、バキューム機構１３６内の真空圧力の変動とレジストノズル７８の変位との間の関係（一例）を模式的に示す。図中、縦軸上の“−Ｐ_s”はバキューム機構１３６内の（測定点における）真空圧力の設定値または基準値である。上記のように、真空圧力の変動に対するレジストノズル７８の変位が基板Ｇの変位と時間的かつ量的に一致ないし近似するように、制御回路１７０におけるフィルタ特性、ディレイ特性、利得特性が設定ないし調整される。制御回路１７０をディジタル回路で構成する場合は、その入力段および出力段にＡ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器をそれぞれ設ける。そして、中心部のディジタル信号処理回路には、コントローラ１８０（図１７）よりフィルタ係数、ディレイ時間、増幅率等の各種設定値を与えてよい。

図１７に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における制御系の構成を示す。コントローラ１８０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源９３、ノズル昇降機構７５、ノズル高さ位置補正部７７、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、圧縮空気供給機構１３４、バキューム機構１３６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１８０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高度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、レジスト液供給部がレジストノズル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は、比較的低速の一定速度で行われる。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）に一定速度で移動すると同時に、長尺型のレジストノズル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、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。

少なくとも塗布領域Ｍ₃内では、圧縮空気供給機構１３４およびバキューム機構１３６がそれぞれ設定された基準の正圧および負圧を噴出口８８および吸引口９０に常時安定供給するように動作し、コントローラ１８０の浮揚制御機能により塗布領域Ｍ₃を通過する基板Ｇに対して噴出口８８より加えられる垂直上向きの圧力と吸引口９０より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスがとられ、基板Ｇの浮上高度Ｈ_bが他の領域、特に搬入領域Ｍ₁および搬出領域Ｍ₅における浮上高度Ｈ_a，Ｈ_cよりも格段に高い精度で安定に保たれる。しかしながら、実際には、たとえば真空源のブロアで発生する機械振動等が原因で、バキューム機構１３６内の真空圧力に図１６に示すような変動（一般に振動）が生じることが多々ある。塗布領域Ｍ₃を通過する基板Ｇに与えられる浮上力を安定化させるための真空圧力または吸引力に変動が生じると、基板Ｇが微小ながらも（通常は数ミクロン以下の振幅で）上下にぶれる。

この実施形態では、バキューム機構１３６内の真空圧力に変動が生じると、ノズル高さ位置補正部７７の制御回路１７０が圧力センサ１６６を通じてその真空圧力の変動を検出し、そのような真空圧力の変動に対して一定の応答特性を有する制御信号ＣＳを生成して圧電アクチエータ１５４を駆動制御し、圧電アクチエータ１５４より発生される物理的変位によってレジストノズル７８の高さ位置を可変制御する。これにより、図１８に示すように、バキューム機構１３６内の真空圧力の変動に応じて基板Ｇが設定浮上高度Ｈ_bよりも上方へ変位するときは、その基板Ｇの変位と同じタイミングでレジストノズル７８も上方へほぼ同じ変位量だけ変位し、結果的にレジストノズル７８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）に保たれる。また、図１９に示すように、バキューム機構１３６内の真空圧力の変動に応じて基板Ｇが設定浮上高度Ｈ_bよりも下方へ変位するときは、その基板Ｇの変位と同じタイミングでレジストノズル７８も下方へほぼ同じ変位量だけ変位し、やはりレジストノズル７８と基板Ｇとの距離間隔またはギャップＳが設定値（１００μｍ）に保たれる。

こうして、塗布処理中に、塗布領域Ｍ₃内の浮上力または浮上高度を高精度に安定化させるための真空圧力または吸引力に変動が生じて基板Ｇが上下にぶれても、レジストノズル７８と基板Ｇ間のギャップＳは設定値（１００μｍ）に保たれるので、レジストノズル７８の吐出口より帯状に出たレジスト液Ｒが一定の広がり特性で基板Ｇ上に塗布され、膜厚の均一なレジスト塗布膜が得られる。

塗布領域Ｍ₃で上記のような塗布処理が済むと、つまり基板Ｇの後端部がレジストノズル７８の直下を過ぎると、レジスト液供給源９３がレジストノズル７８からのレジスト液Ｒの吐出を終了させる。これと同時に、ノズル高さ位置補正部７７の機能が停止し、代わりにノズル昇降機構７５が作動してレジストノズル７８を垂直上方に持ち上げて基板Ｇから退避させる。一方、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、パッド吸着制御部１１５が吸着パッド１０４に対するバキュームの供給を止め、これと同時にパッドアクチエータ１０９が吸着パッド１０４を往動位置（結合位置）から原位置（退避位置）へ下ろし、基板Ｇの両側端部から吸着パッド１０４を分離させる。この時、パッド吸着制御部１１５は吸着パッド１０４に正圧（圧縮空気）を供給し、基板Ｇからの分離を速める。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。

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を別々に設け、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上で搬送しながら長尺型レジストノズル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、基板の大型化に無理なく効率的に対応することができる。

そして、基板Ｇがステージ７６の塗布領域Ｍ₃を通過する途中で、吸引口９０より受ける垂直下向きの圧力（吸引力）に変動が生じても、その変動によって基板Ｇが上下にぶれるのと同じタイミングでレジストノズル７８も上下に同じぶれかたをするようにしたので、レジストノズル７８と基板Ｇ間のギャップＳを設定値に安定に保ち、基板Ｇ上に塗布ムラのない一定膜厚のレジスト塗布膜を形成することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

たとえば、上記した実施形態における基板搬送部８４の保持部１０２は真空吸着式のパッド１０４を有するものであったが、基板Ｇの側縁部をメカニカルに（たとえば狭着して）保持するパッド等も可能である。また、パッド１０４を基板Ｇの側縁部に着脱自在に結合するための機構（パッド支持部１０６、パッド昇降部１０８、パッドアクチエータ１０９）にも種々の方式、構成を採用することができる。また、上記実施形態における基板搬送部８４は基板Ｇの左右両側縁部を保持して搬送したが、基板Ｇの片側の側縁部のみを保持して基板搬送を行うことも可能である。

バキューム機構１３６内の真空圧力を検出するために、圧力センサ１６６の取り付け位置を種々選択することが可能であり、たとえばステージ７６内の上部マニホールド１５９付近の真空圧力を検出することも可能である。また、ノズル高さ位置補正部７７において、制御回路１７０の回路構成や信号処理方式等に種々変形が可能であり、圧電アクチエータを他の微小駆動用アクチエータ（たとえばボイスコイルアクチエータ）等に置き換える変形も可能である。

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供給する任意の処理装置やアプリケーションに適用可能である。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。 実施形態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。 実施形態の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。 実施形態の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。 実施形態の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。 実施形態の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。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおける噴出制御部の構成を示す断面図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるステージ内部の流路の構成を示す部分断面図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるノズル昇降機構、ノズル高さ位置補正部およびバキューム機構の構成を示す図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるノズル高さ位置補正部の機械系の構成を示す一部断面側面図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるノズル高さ位置補正部の信号処理系の構成を示すブロック図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおけるバキューム機構内の真空圧力の変動とレジストノズルの変位との間の関係を模式的に示す波形図である。 実施形態のレジスト塗布ユニットにおける制御系の構成を示すブロック図である。 実施形態におけるノズル高さ位置補正部の作用を示す略側面図である。 実施形態におけるノズル高さ位置補正部の作用を示す略側面図である。

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
７７ ノズル高さ位置補正部
７８ レジストノズル
８４ 基板搬送部
８５ 搬入用リフトピン昇降部
８６ 搬入用リフトピン
８８ 噴出口
９０ 吸引口
９１ 搬出用リフトピン昇降部
９２ 搬出用リフトピン
９３ レジスト液供給源
１００ 搬送駆動部
１０２ 保持部
１０４ 吸着パッド
１３４ 圧縮空気供給機構
１３６ バキューム機構
１３８ ステージ基板浮上部
１４４ 水平棒
１５４ 圧電アクチエータ
１６６ 圧力センサ
１７０ 制御回路
１７２ 駆動回路
１８０ コントローラ
Ｍ₁ 搬入領域
Ｍ₃ 塗布領域
Ｍ₅ 搬出領域

Claims (20)

1. 気体を噴出する多数の噴出口と気体を吸い込む多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有するステージと、
   被処理基板を前記ステージ上で浮かせた状態で所定の搬送方向に前記第１の浮上領域を通過させる基板搬送部と、
   前記第１の浮上領域の上方に配置されるノズルを有し、前記基板上に処理液を供給するために前記ノズルより前記処理液を吐出させる処理液供給部と、
   前記ノズルと前記基板との間のギャップを所望の値に設定するためのギャップ設定部と、
   前記噴出口に正圧の気体を供給する正圧気体供給機構と、
   前記吸引口に真空の圧力を供給するバキューム機構と、
   前記バキューム機構内の真空圧力を検出する圧力検出部と、
   前記第１の浮上領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御する浮揚制御部と、
   前記第１の浮上領域で前記ギャップが前記設定値に保たれるように、前記圧力検出部によって検出される真空圧力の変動に応じて前記ノズルの高さ位置を可変制御するノズル高さ位置補正部と
   を有する基板処理装置。
2. 前記ノズル高さ位置補正部が、
   前記ノズルを鉛直方向で可動に支持するノズル支持部と、
   前記ノズルを鉛直方向に所定の範囲内で所望の変位量だけ変位させるために前記ノズル支持部に組み込まれた圧電アクチエータと、
   前記圧力検出部より出力される圧力検出信号に応じた制御信号で前記圧電アクチエータを駆動するノズル変位制御部と
   を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記ノズル変位制御部が、前記制御信号を生成するために、前記圧力検出信号から交流成分を抽出する第１のフィルタを有する、請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記ノズル変位制御部が、前記制御信号を生成するために、前記圧力検出信号の交流成分から所定周波数以上の高周波成分を除去する第２のフィルタを有する、請求項２または請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記ノズル変位制御部が、前記制御信号を生成するために、前記圧力検出信号の交流成分を所定の時間または位相だけ遅延させるディレイ回路を有する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記ノズル変位制御部が、前記制御信号を生成するために、前記圧力検出信号の交流成分を所定の利得で増幅する増幅回路を有する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記ノズルが、基板搬送方向と直交する水平方向で前記基板の一端から他端までカバーできる長尺状のノズル本体を有し、ノズル吐出口より前記処理液を帯状に吐出する長尺型のノズルである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記ギャップ設定部が、前記ノズルを昇降移動させるノズル昇降部を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記ステージが、前記搬送方向において前記第１の浮上領域の上流側に前記基板を浮かせる第２の浮上領域を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 前記第２の浮上領域内に、前記基板を搬入するための搬入部が設けられる請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記搬入部が、
    前記ステージ上の搬入位置で前記基板をピン先端で支持するための複数本の第１のリフトピンと、
    前記第１のリフトピンを前記ステージ下方の原位置と前記ステージ上方の往動位置との間で昇降移動させる第１のリフトピン昇降部と
    を有する、請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 前記ステージが、前記搬送方向において前記第１の浮上領域の下流側に前記基板を浮かせる第３の浮上領域を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
13. 前記第３の浮上領域内に、前記基板を搬出するための搬出部が設けられる、請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記搬出部が、
    前記ステージ上の搬出位置で前記基板をピン先端で支持するための複数本の第２のリフトピンと、
    前記第２のリフトピンを前記ステージ下方の原位置と前記ステージ上方の往動位置との間で昇降移動させる第２のリフトピン昇降部と
    を有する、請求項１３に記載の基板処理装置。
15. 前記ステージが、前記２の領域と前記第１の領域との間に前記基板を浮かせる第４の浮上領域を有し、前記第４の浮上領域内に気体を吸い込む吸引口を前記搬送方向に向かって次第に増大する密度で多数配置している、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
16. 前記ステージが、前記１の領域と前記第３の領域との間に前記基板を浮かせる第５の浮上領域を有し、前記第５の浮上領域内に気体を吸い込む吸引口を前記搬送方向に向かって次第に減少する密度で多数配置している、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
17. 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１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
18. ステージ上に搬送方向に沿って、被処理基板よりもサイズの大きい搬入領域と、前記基板よりもサイズの小さい塗布領域と、前記基板よりもサイズの大きい搬出領域とをこの順に一列に設定し、
    前記ステージの上面に設けた多数の噴出口より噴出する気体の圧力で前記基板を浮かせて、少なくとも前記塗布領域では前記ステージの上面に前記噴出口と混在する多数の吸引口を設けて前記塗布領域を通過する前記基板に対して前記噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と前記吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスを制御して前記基板にほぼ均一な浮上力を与え、
    前記基板を前記搬入領域から前記搬出領域まで搬送する途中、前記塗布領域内で上方に配置したノズルより処理液を吐出させて前記基板上に前記処理液を塗布し、
    塗布処理中に、前記吸引口に供給される真空の圧力を検出し、前記ノズルと前記基板との間のギャップを設定値に保つように前記真空圧力の変動に応じて前記ノズルの高さ位置を可変制御する基板処理方法。
19. 前記ノズルに機械的に結合された圧電体に前記真空圧力の変動に応じた駆動信号を与え、前記圧電体の逆圧電効果を利用して前記ノズルの高さ位置を可変制御する請求項１８に記載の基板処理方法。
20. 前記真空圧力の変動に対して前記駆動信号に一定の時間遅れをもたせる請求項１９に記載の基板処理方法。

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