JP4707686B2 - 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォトリソグラフィ工程において被処理基板に所定の膜を成膜する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法に関する。

例えばＦＰＤ（フラット・パネル・ディスプレイ）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、処理液であるフォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）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工程により回路パターンを形成する。

近年、このフォトリソグラフィ工程では、レジストを基板に塗布するためのレジスト塗布法として、基板の上方でレジストノズルを相対移動させながらレジスト液をスリット状のノズル口から帯状に吐出し塗布処理を行う所謂スピンレス法が普及している（特許文献１参照）。
このようなレジスト供給系においては、例えば図１０に示すようにレジスト貯蔵タンク２００からポンプ２０１を用いて吸引したレジスト液Ｒをフィルタ２０２によりろ過し、その後、バルブ２０３を介してノズル２０４から吐出するようになされている。
特開平１０−１５６２５５号公報

しかしながら、図１０に示すレジスト供給系にあっては、駆動手段２０５が、例えば図１０に示すようにポンプ２０１内を伸縮させるためのピストン部２０５ａと、このピストン部２０５ａを駆動するモータ２０５ｂとで構成されており、この構成においてモータ２０５ｂの回転に伴う振動がピストン部２０５ａに伝わり、これがポンプ２０１のレジスト送出圧に悪影響を及ぼすという問題があった。
即ち、レジスト吐出時において、モータ２０５ｂに起因する振動によりリップル周波数が発生し、リップル発生時に、ポンプ２０１からのレジストＲの送出圧が設定値よりも瞬間的に大きくなり、そのタイミングに同期してノズル２０４からのレジスト吐出量が変動し、基板Ｇ上にレジストの塗布むらが発生していた。

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、被処理基板に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法において、処理液供給系から送出される処理液の圧力に生じるリップルの影響を低減し、塗布むらの発生を抑制して均一な処理液膜を形成することのできる塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を提供することを目的とする。

また、前記した課題を解決するため、本発明に係る塗布膜形成装置は、被処理基板に処理液の膜を形成する塗布膜形成装置において、吐出口から処理液を吐出し、基板表面に処理液を塗布するノズルと、前記処理液を前記ノズルへ送出するポンプ手段と、前記ポンプ手段から出力される処理液の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記第１の圧力検出手段が検出した圧力の変化から、所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波として第１の逆位相波を生成し、該第１の逆位相波に基づく信号を出力する演算手段と、前記演算手段の出力信号に基づく圧力を前記ポンプ手段により送出された処理液に印加する加圧手段と、前記加圧手段により加圧され、前記ノズルに供給される処理液の圧力を検出する第２の圧力検出手段とを備え、前記演算手段は、前記第２の圧力検出手段が検出した圧力の変化から、所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波に基づく第２の逆位相波を生成し、該第２の逆位相波を前記第１の逆位相波に加算した逆位相波を、前記ポンプ手段による処理液の送出タイミングに同期して出力することに特徴を有する。

尚、前記演算手段は、前記第１の圧力検出手段が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出する第１のリップル周波数抽出手段と、前記第１のリップル周波数抽出手段が抽出したリップル周波数を位相反転し、該リップル周波数の逆位相波を第１の逆位相波として生成する第１の位相反転手段と、前記第２の圧力検出手段が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出する第２のリップル周波数抽出手段と、前記第２のリップル周波数抽出手段が抽出したリップル周波数を位相反転し、該リップル周波数の逆位相波を生成する第２の位相反転手段と、前記第２の位相反転手段が生成した逆位相波を、生成毎に加算して平均化し、第２の逆位相波を生成する平均化手段と、前記平均化手段により生成された第２の逆位相波を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された第２の逆位相波を、前記ポンプ手段による処理液の送出タイミングに同期して出力するタイミング生成手段とを有することが望ましい。
また、前記処理液を前記ノズルへ送出するポンプ手段は、モータにより駆動することが好ましい。

このように構成することにより、ポンプ手段から送出された処理液が有するリップル成分を、その発生周波数の逆位相波で相殺することができ、リップル成分が大幅に低減された処理液をノズルに供給することができる。
特に、ノズルに供給される処理液の圧力を演算手段にフィードバックする制御を行うため、ポンプ手段から送出された処理液が有するリップル周波数と、ポンプ手段から送出された処理液への加圧に用いる逆位相波との位相や振幅のずれを補償することができる。
したがって、ノズルに供給される処理液でのリップル成分をより大幅に低減することができ、塗布むらの発生が一層抑制され、均一な処理液膜を形成することができる。

また、前記した課題を解決するため、本発明に係る塗布膜形成方法は、ノズルの吐出口から処理液を吐出することにより被処理基板に処理液の膜を形成する塗布膜形成方法において、前記処理液を前記ノズルへ供給するポンプ手段から送出された処理液の圧力を第１の圧力として検出するステップと、前記ノズルに供給される処理液の圧力を第２の圧力として検出するステップと、前記第１の圧力及び第２の圧力の夫々の変化から、所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波を夫々生成し、それらに基づき生成した逆位相波を前記ポンプ手段による処理液の送出タイミングに同期して出力するステップと、出力した前記逆位相波に基づく圧力を前記ポンプ手段により送出された前記処理液に印加するステップとを実行することに特徴を有する。

このような方法によれば、ポンプ手段から送出された処理液が有するリップル成分を、その発生周波数の逆位相波で相殺することができ、リップル成分が大幅に低減された処理液をノズルに供給することができる。
特に、ノズルに供給される処理液の圧力をフィードバックする制御を行うため、ポンプ手段から送出された処理液が有するリップル周波数と、ポンプ手段から送出された処理液への加圧に用いる逆位相波との位相や振幅のずれを補償することができる。
したがって、ノズルに供給される処理液でのリップル成分をより大幅に低減することができ、塗布むらの発生が一層抑制され、均一な処理液膜を形成することができる。

本発明によれば、被処理基板に処理液を塗布し、該処理液の膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法において、処理液供給系から送出される処理液の圧力に生じるリップルの影響を低減し、塗布むらの発生を抑制して均一な処理液膜を形成することのできる塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法を得ることができる。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置を具備する塗布現像処理システムの平面図である。図２は、この塗布現像処理システム１０における１枚の基板Ｇに対する処理の手順を示すフローである。
最初に、この塗布現像処理システム１０について、図１の平面図を用い、図２のフローに沿って簡単に説明する。尚、塗布現像処理システム１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ用のガラス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工程を行うものとする。

先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４において、搬送機構２２が、ステージ２０上のいずれか１つのカセットＣから基板Ｇを一枚取り出し、その取り出した基板Ｇをプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６のプロセスラインＡ側の搬入部である平流し搬送路３２の始点に仰向けの姿勢（基板の被処理面を上にして）で搬入する（図２のステップＳ１）。
こうして、基板Ｇは、平流し搬送路３２上を仰向けの姿勢でプロセスラインＡの下流側へ向けて搬送される。初段の洗浄プロセス部２４において、基板Ｇは、エキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）３４およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６により紫外線洗浄処理およびスクラビング洗浄処理を順次施される（ステップＳ２、Ｓ３）。

スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６では、平流し搬送路３２上を移動する基板Ｇに対して、ブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより基板表面から粒子状の汚れを除去し、その後にリンス処理を施し、最後にエアーナイフ等を用いて基板Ｇを乾燥させる。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３６における一連の洗浄処理を終えると、基板Ｇはそのまま平流し搬送路３２を下って第１の熱的処理部２６を通過する。

第１の熱的処理部２６において、基板Ｇはアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０に搬入されると先ず加熱により脱水ベーク処理を受け、水分を取り除かれる。
アドヒージョンユニット４０において脱水ベーク処理がなされた基板Ｇは、蒸気状のＨＭＤＳを用いるアドヒージョン処理を施され、被処理面を疎水化される（ステップＳ４）。このアドヒージョン処理の終了後に、基板Ｇは冷却ユニット（ＣＯＬ）４２で所定の基板温度まで冷却される（ステップＳ５）。この後、基板Ｇは平流し搬送路３２上を搬送され、塗布プロセス部２８に渡される。

塗布プロセス部２８において、基板Ｇは平流し搬送路３２上を搬送されながら、最初にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４において例えばスリットノズルを用いた基板上面（被処理面）へのレジスト液の塗布がなされ、直後に下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４６で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ６）。
尚、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４において、本発明の塗布膜形成装置を好適に用いることができるため、その構成及び作用効果については詳細に後述する。

この後、基板Ｇは平流し搬送路３２上を搬送され、第２の熱的処理部３０を通過する。第２の熱的処理部３０において、基板Ｇは、最初にプリベークユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）５０でレジスト塗布後の熱処理または露光前の熱処理としてプリベーキングを受ける（ステップＳ７）。このプリベーキングによって、基板Ｇ上のレジスト膜中に残留していた溶剤が蒸発除去し、基板Ｇに対するレジスト膜の密着性も強化される。

次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）５２で所定の基板温度まで冷却される（ステップＳ８）。しかる後、基板Ｇは、平流し搬送路３２の終点（搬出部）からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８の搬送装置７０に引き取られる。

インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８において、基板Ｇは、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）７６から周辺装置７８の周辺露光装置（ＥＥ）に搬入され、そこで基板Ｇの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置１２へ送られる（ステップＳ９）。
露光装置１２では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置１２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８に戻されると、先ず周辺装置７８のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される（ステップＳ１０）。

しかる後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）７６に戻される。インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８における基板Ｇの搬送および露光装置１２との基板Ｇのやりとりは搬送装置７０、７２によって行われる。最後に、基板Ｇは、搬送装置７２よりプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６のプロセスラインＢ側に敷設されている平流し搬送路３３の始点（搬入部）に搬入される。
こうして、基板Ｇは、今度は平流し搬送路３３上を仰向けの姿勢でプロセスラインＢの下流側に向けて搬送される。
最初の現像ユニット（ＤＥＶ）５４において、基板Ｇは、平流しで搬送される間に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理を施される（ステップＳ１１）。

現像ユニット（ＤＥＶ）５４で一連の現像処理を終えた基板Ｇは、そのまま平流し搬送路３３に載せられたまま下流側隣のｉ線照射ユニット（ｉ−ＵＶ）５６を通り、そこでｉ線照射による脱色処理を受ける（ステップＳ１２）。その後も、基板Ｇは平流し搬送路３３に載せられたまま第３の熱的処理部５９および検査ユニット（ＡＰ）６２を順次通過する。

第３の熱的処理部５９において、基板Ｇは、最初にポストベークユニット（ＰＯＢＡＫＥ）５８で現像処理後の熱処理としてポストベーキングを受ける（ステップＳ１３）。このポストベーキングによって、基板Ｇ上のレジスト膜に残留していた現像液や洗浄液が蒸発除去し、基板に対するレジストパターンの密着性も強化される。
次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）６０で所定の基板温度に冷却される（ステップＳ１４）。検査ユニット（ＡＰ）６２では、基板Ｇ上のレジストパターンについて非接触の線幅検査や膜質・膜厚検査等が行われる（ステップＳ１５）。

そしてカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、平流し搬送路３３の終点（搬出部）から塗布現像処理の全工程を終えた基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する（ステップＳ１に戻る）。

この塗布現像処理システム１０においては、前記したように、塗布プロセス部２８に設けられたレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４に本発明に係る塗布膜形成装置を適用することができる。
以下、図３乃至図６に基づき、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の第１の実施の形態について説明する。

先ず、図３に基づき、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の全体構成及び動作態様について説明する。図３は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の概略構成を示す斜視図である。このレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４においては、図示するように、ＬＣＤ基板Ｇを水平に保持する水平移動可能な載置台１０１と、この載置台１０１上に図示しない真空装置によって吸着保持される基板Ｇの上方に配設されるレジスト供給ノズル１０２とを具備している。そして、このレジスト供給ノズル１０２をノズル移動手段１０３によって水平移動することによって載置台１０１上の基板Ｇとレジスト供給ノズル１０２とを相対的に水平移動し得るように構成されている。

なお、載置台１０１におけるレジスト供給ノズル１０２の移動方向の一端部又は両端部（図面では一端部の場合を示す）には、不作動時（待機時）のレジスト供給ノズル１０２の吐出口１０２ａの乾燥を防止すべく噴口に近接する回転自在なプライムローラ１０４と、このプライムローラ１０４をシンナーに浸漬する容器１０５とを有する待機部１０６が設けられている。

レジスト供給ノズル１０２は、基板Ｇの幅方向に延びるスリット状の吐出口１０２ａと、この吐出口１０２ａ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１０７を介してレジスト供給系１１０が接続されている。

また、吐出口１０２ａの長手方向の両側には、吐出口１０２ａから吐出されるレジスト液の吐出圧を低減する膜厚制御手段１０８が設けられている。この膜厚制御手段１０８は、吐出口１０２ａの長手方向の両側に連通する連通路１０９にそれぞれ接続する吸引管１１１と、吸引管１１１に介設される例えばダイヤフラムポンプのような吸引ポンプ１１２とで構成されており、吸引ポンプ１１２の駆動によって吐出口１０２ａ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１１１における吸引ポンプ１１２の吸引側すなわちレジスト供給ノズル１０２側には開閉弁１１３が介設されている。

次に、前記のように構成されるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の動作について説明する。まず、レジスト供給ノズル１０２を待機部１０６のプライムローラ１０４に近接させた状態において、ノズル移動手段１０３によって搬送された基板Ｇを載置台１０１上に吸着保持する。

次いで、レジスト供給系１１０からレジスト液Ｒをノズルのレジスト液収容室内に供給すると共に、吐出口１０２ａからレジスト液を吐出する。このレジスト液Ｒの吐出動作と同時に、ノズル移動手段１０３によってレジスト供給ノズル１０２を水平方向に移動してレジスト供給ノズル１０２を待機部１０６から基板Ｇ上に移動する。この際、吸引ポンプ１１２を駆動して吐出口１０２ａの長手方向の両側を吸引することにより、吐出口１０２ａの両側のレジスト液の吐出圧が減少され、吐出口１０２ａ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で基板Ｇ上に帯状にレジスト液Ｒが吐出（供給）される。
したがって、基板Ｇとレジスト供給ノズル１０２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、レジスト液の供給が停止されると共に、レジスト供給ノズル１０２が逆方向に移動してレジスト供給ノズル１０２の吐出口１０２ａを待機部１０６内のプライムローラ１０４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、図示しない搬送手段によって載置台１０１から搬出されて次の処理工程に搬送される。

続いて、図４乃至図６に基づき、レジスト供給ノズル１０２にレジスト液を供給するレジスト供給系１１０について説明する。
図４は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４のレジスト供給系１１０の概略構成を示すブロック図、図５はレジスト供給系１１０が備える演算器のブロック図である。また、図６はレジスト供給系１１０の一連の動作を説明するためのフローである。

図４に示すように、レジスト供給系１１０は、レジスト液Ｒを貯留したタンク１と、伸長することによりタンク１からレジスト液Ｒを吸入し、縮小することにより所定の圧力でレジスト液Ｒをノズル１０２に向け送出するポンプ２（ポンプ手段）とを備える。
ポンプ２は、モータ等により構成される駆動手段３により駆動し、この駆動手段３は、図示しない制御部からの制御によって動作するようになされている。尚、ポンプ２とノズル１０２との間にはバルブ４が設けられ、レジスト液Ｒのノズル１０２への供給期間が制御されると共に、このバルブ４の開閉に応じたレジスト送出量の制御が可能となされている。

また、ポンプ２の出力側には、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒの圧力を常時検出する圧力センサ５（圧力検出手段）が設けられ、検出したアナログ値としての圧力値をデジタル変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器６に出力するようになされている。
Ａ／Ｄ変換器６の出力は演算器７に入力され、この演算器７では、圧力センサ５が検出し、デジタル信号に変換されたた圧力値の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波を生成し、この逆位相波を所定のタイミングでアンプ８に出力するように構成されている。

具体的には、演算器７は、図５に示すように、圧力センサ５が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出するリップル周波数抽出部７ａ（リップル周波数抽出手段）と、リップル周波数抽出部７ａが抽出したリップル周波数を位相反転し、逆位相波を生成する位相反転部７ｂ（位相反転手段）と、位相反転部７ｂによって生成された逆位相波を、ポンプ２からのレジスト液Ｒの送出タイミングに同期して出力するタイミング生成部７ｃ（タイミング生成手段）とで構成されている。

また、アンプ８は、入力された逆位相波を所定の信号強度に増幅する処理、具体的には、減衰した信号強度を補正する増幅処理がなされ、増幅した逆位相波を加圧器９に出力する。
加圧器９は、例えばピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータ等により構成され、入力された逆位相波に基づく圧力をポンプ２から送出されたレジスト液Ｒに印加するようになされている。

このように構成されたレジスト供給系１１０において、ノズル１０２にレジスト液を供給する場合、先ず、モータ等を有する駆動手段３によりポンプ２が駆動し、タンク１からレジスト液Ｒが吸いあげられて所定の設定圧力でノズル１０２に向けて送出される（図６のステップＳＴ１）。

ポンプ２によって送出されたレジスト液Ｒは、圧力センサ５によって、その圧力値がアナログ信号として検出され、検出された信号は、Ａ／Ｄ変換器６に出力される（図６のステップＳＴ２）。
Ａ／Ｄ変換器６では、入力された圧力値のアナログ信号をデジタル信号に変換し、演算器７に出力する（図６のステップＳＴ３）。

ここで通常、ポンプ２によって送出されるレジスト液Ｒは、モータ等によって構成される駆動手段３の振動に起因するリップル成分を有しており、演算器７では、リップル周波数抽出部７ａによって、圧力変化から所定の振幅以上のリップル周波数が抽出される（図６のステップＳＴ４）。
次いで、抽出されたリップル周波数は、位相反転部７ｂによって位相が反転され、これにより逆位相波が生成される（図６のステップＳＴ５）。

そして生成された逆位相波は、ポンプ２によるレジスト液Ｒの送出タイミングに同期するタイミングでアンプ８に出力される（図６のステップＳＴ６）。
アンプ８に入力された逆位相波は、信号強度の減衰分を補正する増幅がなされ、増幅された逆位相波が加圧器９に出力される（図６のステップＳＴ７）。

加圧器９は、入力された逆位相波を、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒに印加し、加圧されたレジスト液Ｒがノズル１０２に供給される（図６のステップＳＴ８）。
ここで、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒが有するリップル周波数は、加圧器９によって印加される圧力が有する逆位相波によって略相殺され、ノズル１０２には、リップル周波数を有さないレジスト液Ｒが供給される。

以上のように、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４）の第１の実施の形態によれば、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒが有するリップル成分を、その発生周波数の逆位相波で相殺することにより、リップルが大幅に低減されたレジスト液Ｒをノズル１０２に供給することができる。したがって、ノズル１０２からはリップル成分が大幅に抑制されたレジスト液Ｒが吐出され、これにより塗布むらの無い均一な処理液膜を形成することができる。

続いて、図７乃至図９に基づき、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の第２の実施の形態について説明する。
図７は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４のレジスト供給系１１０の概略構成を示すブロック図、図８はレジスト供給系１１０が備える演算器のブロック図である。また、図９はレジスト供給系１１０の一連の動作を説明するためのフローである。

尚、前記したレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の第１の実施の形態とは、レジスト供給系１１０の構成のみが異なるため、図３に示したレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４の全体構成及び動作態様については、その説明は省略する。
また、図７、図８において、第１の実施の形態で既に説明した図４、図５に示す同一の機能を有する部分については同一の符号で示し、その詳細な説明は省略する。

図７に示すように、レジスト供給系１１０の構成は、図４に示した第１の実施の形態での構成に加え、加圧器９によって加圧され、ノズル１０２に供給されるレジスト液Ｒの圧力を検出する圧力センサ１１（第２の圧力検出手段）と、この圧力センサ１１が検出したアナログ信号としての圧力値をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器１３とを備える。

また、図４で示した演算器７に替えて演算器１５が設けられ、Ａ／Ｄ変換器１３によってデジタル信号に変換された圧力値は、その演算器１５に入力されている。
演算器１５は、図８に示すように、第１の圧力検出手段としての圧力センサ５が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出するリップル周波数抽出部１５ａ（第１のリップル周波数抽出手段）と、リップル周波数抽出部１５ａが抽出したリップル周波数を位相反転し、逆位相波（第１の逆位相波）を生成する位相反転部１５ｂ（第１の位相反転手段）とを備えている。

また、第２の圧力検出手段としての圧力センサ１１が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出するリップル周波数抽出部１５ｃ（第２のリップル周波数抽出手段）と、リップル周波数抽出部１５ｃが抽出したリップル周波数を位相反転し、逆位相波（第２の逆位相波）を生成する位相反転部１５ｄ（第２の位相反転手段）とを備えている。

また、位相反転部１５ｄが生成した逆位相波を、その生成毎に積算し平均化する平均化処理部１５ｆ（平均化手段）と、平均化された逆位相波を記憶する記憶部１５ｅ（記憶手段）とを備えている。
さらに、前記位相反転部１５ｂが生成した逆位相波と、記憶部１５ｅが記憶している平均化された逆位相波とを加算する加算部１５ｈと、加算部１５ｈによって加算された逆位相波を、ポンプ２からのレジスト液Ｒの送出タイミングに同期して出力するタイミング生成部１５ｇ（タイミング生成手段）とを備えている。

このように構成されたレジスト供給系１１０において、ノズル１０２にレジスト液を供給する場合、先ず、モータ等を有する駆動手段３によりポンプ２が駆動し、タンク１からレジスト液Ｒが吸いあげられて所定の設定圧力でノズル１０２に向けて送出される（図９のステップＳＴ１１）。

ポンプ２によって送出されたレジスト液Ｒは、圧力センサ５によって、その圧力値がアナログ信号として検出され、検出された信号は、Ａ／Ｄ変換器６に出力される（図９のステップＳＴ１２）。
Ａ／Ｄ変換器６では、入力された圧力値のアナログ信号をデジタル信号に変換し、演算器１５に出力する（図９のステップＳＴ１３）。

ここで通常、ポンプ２によって送出されるレジスト液Ｒは、モータ等で構成される駆動手段３の振動に起因するリップル成分を有しており、演算器１５では、リップル周波数抽出部１５ａによって、圧力変化から所定の振幅以上のリップル周波数が抽出される（図９のステップＳＴ１４）。
次いで、抽出されたリップル周波数は、位相反転部７ｂによって位相が反転され、これにより逆位相波が生成される（図９のステップＳＴ１５）。

ここで、記憶部１５ｅが記憶している平均化された逆位相波が読み出され、読み出された逆位相波は、ステップＳＴ１５において生成された逆位相波に加算器１５ｈによって加算される（図９のステップＳＴ１６）。
そして加算された逆位相波は、ポンプ２によるレジスト液Ｒの送出タイミングに同期するタイミングでアンプ８に出力される（図９のステップＳＴ１７）。
アンプ８に入力された逆位相波は、信号強度の減衰分を補正する増幅がなされ、増幅された逆位相波が加圧器９に出力される（図９のステップＳＴ１８）。
加圧器９は、入力された逆位相波を、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒに印加し、加圧されたレジスト液Ｒがノズル１０２に供給される（図９のステップＳＴ１９）。

尚、ここでノズル１０２に供給されるレジスト液Ｒの圧力が圧力センサ１１により検出される（図９のステップＳＴ２０）。
そして圧力センサ１１により検出されたアナログ信号としての圧力値は、Ａ／Ｄ変換器１３によってデジタル信号に変換され、演算器１５に出力される（図９のステップＳＴ２１）。

演算器１５では、リップル周波数抽出部１５ａにおいて、ステップＳＴ２１により入力された圧力変化から所定の振幅以上のリップル周波数が抽出される（図９のステップＳＴ２２）。
次いで、抽出されたリップル周波数は、位相反転部１５ｄによって位相が反転され、これにより逆位相波が生成される（図９のステップＳＴ２３）。
ステップＳＴ２３において生成された逆位相波は、記憶部１５ｅに一時記憶され、平均化処理部１５ｆによって、位相反転部１５ｄにおいて生成された所定回数分の逆位相波に積算され平均化される（図９のステップＳＴ２４）。
平均化された逆位相波は、記憶部１５ｅに記憶され、次回のステップＳＴ１６での演算に使用される（図９のステップＳＴ２５）。

このようなステップを踏むことにより、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒが有するリップル周波数は、加圧器９によって印加される圧力が有する逆位相波によって略相殺され、ノズル１０２には、リップル周波数を有さないレジスト液Ｒが供給される。
特に、ノズル１０２に供給されるレジスト液Ｒの圧力を検出して、その圧力値を演算器１５にフィードバックし、過去のデータに積算して平均化した逆位相波を利用した制御を行うため、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒが有するリップル周波数とその逆位相波との位相や振幅のずれが補正される。

以上のように、本発明に係る塗布膜形成装置（レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４４）の第２の実施の形態によれば、前記した第１の実施の形態と同様にポンプ２から送出されたレジスト液Ｒが有するリップル成分を、その発生周波数の逆位相波で相殺することにより、リップルが大幅に低減されたレジスト液Ｒをノズル１０２に供給することができる。
特に、第２の実施の形態では、ノズル１０２に供給されるレジスト液の圧力を演算器１５にフィードバックする制御を行うため、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒが有するリップル周波数と、ポンプ２から送出されたレジスト液Ｒへの加圧に用いる逆位相波との位相や振幅のずれを補償することができる。
したがって、ノズル１０２に供給されるレジスト液Ｒでのリップル成分をより大幅に低減することができ、塗布むらの発生が一層抑制され、均一な処理液膜を形成することができる。

尚、本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、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基板等に対し所定の膜を形成する塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法に適用でき、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を具備する塗布現像処理システムの平面図である。 図２は、図１の塗布現像処理システムの基板処理の流れを示すフローである。 図３は、図１の塗布現像処理システムが有するレジスト塗布ユニットの概略構成を示す斜視図である。 図４は、レジスト塗布ユニットの第１の実施の形態において、レジスト供給系の概略構成を示すブロック図である。 図５は、図４のレジスト供給系が備える演算器のブロック図である。 図６は、図４のレジスト供給系の一連の動作を説明するためのフローである。 図７は、レジスト塗布ユニットの第２の実施の形態において、レジスト供給系の概略構成を示すブロック図である。 図８は、図７のレジスト供給系が備える演算器のブロック図である。 図９は、図７のレジスト供給系の一連の動作を説明するためのフローである。 図１０は、従来のレジスト供給系の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ タンク
２ ポンプ（ポンプ手段）
４ バルブ
５ 圧力センサ５（圧力検出手段、第１の圧力検出手段）
６ Ａ／Ｄ変換器
７ 演算器（演算手段）
７ａ リップル周波数抽出部（リップル周波数抽出手段）
７ｂ 位相反転部（位相反転手段）
７ｃ タイミング生成部（タイミング生成手段）
８ アンプ
９ 加圧器（加圧手段）
１１ 圧力センサ（第２の圧力検出手段）
１３ Ａ／Ｄ変換器
１５ 演算器（演算手段）
１５ａ リップル周波数抽出部（第１のリップル周波数抽出手段）
１５ｂ 位相反転部（第１の位相反転手段）
１５ｃ リップル周波数抽出部（第２のリップル周波数抽出手段）
１５ｄ 位相反転部（第２の位相反転手段）
１５ｅ 記憶部（記憶手段）
１５ｆ 平均化処理部（平均化手段）
１５ｇ タイミング生成部（タイミング生成手段）
１５ｈ 加算部
４４ レジスト塗布ユニット（塗布膜形成装置）
１０２ ノズル
１０２ａ 吐出口
１１０ レジスト供給系
Ｇ ＬＣＤ基板（被処理基板）
Ｒ レジスト液

Claims (4)

1. 被処理基板に処理液の膜を形成する塗布膜形成装置において、
   吐出口から処理液を吐出し、基板表面に処理液を塗布するノズルと、前記処理液を前記ノズルへ送出するポンプ手段と、前記ポンプ手段から出力される処理液の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記第１の圧力検出手段が検出した圧力の変化から、所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波として第１の逆位相波を生成し、該第１の逆位相波に基づく信号を出力する演算手段と、前記演算手段の出力信号に基づく圧力を前記ポンプ手段により送出された処理液に印加する加圧手段と、前記加圧手段により加圧され、前記ノズルに供給される処理液の圧力を検出する第２の圧力検出手段とを備え、
   前記演算手段は、前記第２の圧力検出手段が検出した圧力の変化から、所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波に基づく第２の逆位相波を生成し、該第２の逆位相波を前記第１の逆位相波に加算した逆位相波を、前記ポンプ手段による処理液の送出タイミングに同期して出力することを特徴とする塗布膜形成装置。
2. 前記演算手段は、
   前記第１の圧力検出手段が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出する第１のリップル周波数抽出手段と、
   前記第１のリップル周波数抽出手段が抽出したリップル周波数を位相反転し、該リップル周波数の逆位相波を第１の逆位相波として生成する第１の位相反転手段と、
   前記第２の圧力検出手段が検出した圧力の変化から所定の振幅値以上のリップル周波数を抽出する第２のリップル周波数抽出手段と、
   前記第２のリップル周波数抽出手段が抽出したリップル周波数を位相反転し、該リップル周波数の逆位相波を生成する第２の位相反転手段と、
   前記第２の位相反転手段が生成した逆位相波を、生成毎に加算して平均化し、第２の逆位相波を生成する平均化手段と、
   前記平均化手段により生成された第２の逆位相波を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された第２の逆位相波を、前記ポンプ手段による処理液の送出タイミングに同期して出力するタイミング生成手段とを有す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. 前記処理液を前記ノズルへ送出するポンプ手段は、モータにより駆動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. ノズルの吐出口から処理液を吐出することにより被処理基板に処理液の膜を形成する塗布膜形成方法において、
   前記処理液を前記ノズルへ供給するポンプ手段から送出された処理液の圧力を第１の圧力として検出するステップと、
   前記ノズルに供給される処理液の圧力を第２の圧力として検出するステップと、
   前記第１の圧力及び第２の圧力の夫々の変化から、所定の振幅値以上のリップル周波数の逆位相波を夫々生成し、それらに基づき生成した逆位相波を前記ポンプ手段による処理液の送出タイミングに同期して出力するステップと、
   出力した前記逆位相波に基づく圧力を前記ポンプ手段により送出された前記処理液に印加するステップとを実行することを特徴とする塗布膜形成方法。

Images