JP4805384B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、スピンレスの平流し方式で被処理基板に処理液を塗布して直後に乾燥させる基板処理装置に関する。

ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルの製造においては、フォトリソグラフィー工程の中で被処理基板（ガラス基板）上にレジストを塗布した後にレジスト中の残存溶剤を蒸発させるプリベーキングの加熱処理を即座に行うと、プリベークユニット内で基板と接触するリフトピン、支持ピンまたはバキューム溝等からの熱的な影響を受けて溶剤の蒸発が不均一になり、レジストの膜厚にムラが現れるという問題がある。そこで、プリベーキングに先立って、基板上に塗布された直後のレジスト液中の残存溶剤を一定段階まで揮発させることでレジスト塗布膜の表面に固い層（一種の変質層）を形成する乾燥処理が行われている。このようにレジスト塗布膜の内部またはバルク部を液状に保ちつつ表層部のみを固化する乾燥法によれば、プリベーキングの際にバルクレジストの流動を抑制して乾燥斑の発生を低減できるだけでなく、現像処理時のレジストの非溶解性または膜減り量を少なくし、レジスト解像度が高くなる効果も得られる。

従来より、上記のようなプリベーキングに先立つ乾燥処理には、減圧雰囲気の下でレジスト中の溶剤を揮発させる減圧乾燥法が多く用いられている。しかしながら、スピンレスの平流し方式を採るインラインの塗布現像処理システムにおいては、適度な気流の付与あるいは温度制御により常圧の雰囲気下でレジスト中の溶剤を揮発させる常圧乾燥法も好適に用いられている（たとえば特許文献１）。

図８に、平流し方式でレジスト塗布処理および常圧乾燥処理を連続的に行う従来の基板処理装置のレイアウト構成を示す。この基板処理装置は、レジスト塗布処理を行うレジスト塗布ユニット２００と、常圧乾燥処理を行う常圧乾燥ユニット２０２とを平流しの搬送方向（Ｘ方向）に並べて配置する。

レジスト塗布ユニット２００内には、搬入口２０４から搬出口２０６に向かって搬入部２０８、平流し搬送部２１０、搬出部２１２が横一列に配置されている。ここで、平流し搬送部２１０はもちろん、搬入部２０８および搬出部２１２も基板Ｇを平流しで水平に移動させる搬送機構を備えている。

搬入部２０８は、搬送方向（Ｘ方向）において、基板１枚分以上のサイズを有し、上流側隣のユニット（図示せず）より搬入口２０４に受け取った基板Ｇをすばやく平流し搬送部２１０へ渡すようになっている。

平流し搬送部２１０は、搬送方向（Ｘ方向）において、基板２枚分以上のサイズを有し、搬入部２０８より受け取った基板Ｇをレジストノズル２１４のレジスト吐出動作と同期した所定のタイミングで、かつ塗布走査用の比較的緩やかな一定速度で移動させる。ここで、レジストノズル１１４は、長尺型のスリットノズルからなり、平流し搬送部１１０の搬送方向（Ｘ方向）中心部の上方に配置され、塗布処理中にスリット状の吐出口から帯状にレジスト液を吐出するようになっている。

搬出部２１２は、搬送方向（Ｘ方向）において、基板１枚分以上のサイズを有し、塗布処理を終えた直後、つまりレジストノズル１１４を完全に通り抜けた基板Ｇを平流し搬送部２１０より受け取り、受け取った基板Ｇをすばやく常圧乾燥ユニット２０２の平流し搬送部２１６へ渡すようになっている。

レジスト塗布ユニット２００の天井には、多数のＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）２１８が設置され、これらのＦＦＵ２１８より清浄なエアがダウンフローで室内に供給されるようになっている。また、レジスト塗布ユニット２００の底には１つまたは複数の排気口２２０が設けられ、たとえばブロアファンを有する排気装置２２２により排気口２２０を介して室内が排気されるようになっている。

レジスト塗布ユニット２００の室内には、塗布処理の合間にレジストノズル２１４をリフレッシュするためのノズルリフレッシュ部２２４も設けられている。レジストノズル２１４は、１回（基板１枚分）の塗布処理を終えると、平流し搬送部２１０に近接した塗布位置から上方のノズルリフレッシュ部２２４へ移動し、そこでノズル洗浄やプライミング処理等のリフレッシュないし下準備を行って、次回の塗布処理に備える。

常圧乾燥ユニット２０２においては、搬入口２２６（つまりレジスト塗布ユニット２００の搬出口２０６）の近くで平流し搬送部２１６の上方に乾燥用のガスたとえばエアを吹き下ろす給気部２２８が設けられるとともに、搬入口２３０の近くで平流し搬送部２１６の上方に乾燥エアその他の気体を吸い込む排気部２３２が設けられている。

平流し搬送部２１６による平流しで基板Ｇが室内を移動する間に、基板Ｇ上のレジスト塗布膜は乾燥エアの気流に晒され、レジスト塗布膜から溶媒が蒸発して、膜の表層部が固く変質する。常圧乾燥ユニット２０２を通り抜けた基板Ｇは、次工程のプリベーキングを行うプリベークユニット（図示せず）へ送られる。

特開２００９−７６６２６

上記のような従来の基板処理装置（図８）には、改善の余地が幾つかある。

第１に、レジスト塗布ユニット２００の室内で基板Ｇ上のレジスト塗布膜から蒸発する溶媒の回収が難しい。すなわち、レジスト塗布ユニット２００内で基板Ｇ上から蒸発した溶媒が装置外部へ漏れると周囲に有機臭が漂うので、極力外部へ漏らさないようにしている。ところが、有機臭の漏洩を防止するために、レジスト塗布ユニット２００の室内を陰圧に排気すると、外部からパーティクルが室内に入りやすくなる。代わりに、ＦＦＵ２１８のエア給気量（流量）を上げると、室内でダウンフローの風速が増大して、基板Ｇ上に形成されるレジスト液膜に塗布ムラ等の悪影響を与えるおそれがある。

第２に、ＦＦＵ１８の吹き下ろす気流がノズルリフレッシュ部２２４に当たって、パーティクルの巻き上がり、そして基板への付着が生じやすいという問題がある。

第３に、搬送方向（Ｘ方向）において、レジスト塗布ユニット２００の全長サイズが相当長いため（通常、基板の４倍以上）、装置全体のフットプリントが大きいうえ、ＦＦＵ２１８の使用台数および消費エネルギーが多いという問題がある。

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決するものであり、塗布処理の際に被処理基板上から蒸発するガスの回収を首尾よく行えるとともに、塗布処理空間の省スペース化、フットプリントの縮小、空気清浄の設備および消費エネルギーの節減を実現する基板処理装置を提供する。

本発明の基板処理装置は、常圧の雰囲気下で被処理基板上に所定の処理液を塗布するための第１の処理室と、前記基板上に形成された直後の前記処理液の塗布膜を常圧の雰囲気下で乾燥させるために、前記第１の処理室の隣に設けられる第２の処理室と、前記第１の処理室と前記第２の処理室とを仕切る隔壁と、前記第１および第２の室を縦断して前記基板を水平な平流しで搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部による平流し搬送で前記第１の処理室内を移動する前記基板上に処理液を供給して処理液の塗布膜を形成するために、前記隔壁に近接して配置されるノズルとを有する。

上記の構成においては、基板が第１の処理室内で平流し方式の塗布処理を受けるや否や、基板上に形成されたばかりの処理液の塗布膜は直ぐに第２の処理室に入り、そこで乾燥燥処理を受ける。この乾燥処理によって塗布膜から蒸発した溶剤は、第１の処理室内で拡散せずに、第２の処理室内で回収される。

このように、基板上の処理液の塗布膜から蒸発する溶剤が第１の処理室内に拡散しないので、第１の処理室から室外の周囲に有機臭が漏れるおそれがなく、第１の処理室内の排気を弱くすることができる。したがって、第１の処理室内を陰圧に排気するにしても大気圧に近い圧力に設定できるため、外からのパーティクルの進入を防止できる。また、第１の処理室内では喚気用ガスの給気流量を少なくできるので、空気清浄の設備および消費エネルギーの節減を実現できる。さらに、第１の処理室内では、搬送方向において塗布処理部の全長サイズを大幅に短縮できるため、省スペース化とフットプリントの縮小化も実現できる。

本発明の基板処理装置によれば、上記のような構成および作用により、塗布処理の際に被処理基板上から蒸発するガスの回収を首尾よく行えるとともに、塗布処理空間の省スペース化、フットプリントの縮小、空気清浄の設備および消費エネルギーの節減を実現することができる。

本発明の基板処理装置を適用できる一構成例としての塗布現像処理システムのレイアウトを示す平面図である。 本発明の一実施形態における基板処理装置としての塗布プロセス部の構成を示す平面図である。 上記塗布プロセス部の構成を示す側面図である。 上記塗布プロセス部に設けられるノズルリフレッシュ部の構成例を示す略断面図である。 上記塗布プロセス部における塗布処理中の要部の構成を示す断面図である。 上記塗布プロセス部においてレジスト塗布ユニットと気流乾燥ユニットとの境界付近にシャッタを備える実施例（塗布処理中の状態）を示す断面図である。 上記シャッタを備える実施例の塗布処理の合間の状態を示す断面図である。 平流し方式でレジスト塗布処理および常圧乾燥処理を連続的に行う従来の基板処理装置のレイアウト構成を示す側面図である。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。

図１に、本発明の基板処理装置を適用できる一構成例としての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１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばガラス基板を被処理基板Ｇ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等の一連の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１２で行われる。

この塗布現像処理システム１０は、中心部に横長のプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６を配置し、その長手方向（Ｘ方向）両端部にカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４とインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とを配置している。

カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４は、システム１０のカセット搬入出ポートであり、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットＣを水平な一方向（Ｙ方向）に４個まで並べて載置できるカセットステージ２０と、このステージ２０上のカセットＣに対して基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２２とを備えている。搬送機構２２は、基板Ｇを１枚単位で保持できる搬送アーム２２ａを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板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）１６は、水平なシステム長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。

より詳細には、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側へ向う上流部のプロセスラインＡには、搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４、洗浄プロセス部２６、第１の熱的処理部２８、塗布プロセス部３０および第２の熱的処理部３２が第１の基板搬送ライン３４に沿って上流側からこの順序で一列に配置されている。

より詳細には、搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４はカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２から未処理の基板Ｇを受け取り、所定のタクトで第１の基板搬送ライン３４に投入するように構成されている。

洗浄プロセス部２６は、第１の平流し搬送路３４に沿って上流側から順にエキシマＵＶ照射ユニット（Ｅ−ＵＶ）３６およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３８を設けている。第１の熱的処理部２８は、上流側から順にアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０および冷却ユニット（ＣＯＬ）４２を設けている。

塗布プロセス部３０は、上流側から順にレジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４および気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６を並置している。第２の熱的処理部３２は、上流側から順にプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８および冷却ユニット（ＣＯＬ）５０を設けている。

第２の熱的処理部３２の下流側隣に位置する第１の基板搬送ライン３４の終点にはパスユニット（ＰＡＳＳ）５２が設けられている。第１の基板搬送ライン３４上を平流しで搬送されてきた基板Ｇは、この終点のパスユニット（ＰＡＳＳ）５２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８へ渡されるようになっている。

一方、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側からカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側へ向う下流部のプロセスラインＢには、現像ユニット（ＤＥＶ）５４、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６、冷却ユニット（ＣＯＬ）５８、検査ユニット（ＡＰ）６０および搬出ユニット（ＯＵＴ−ＰＡＳＳ）６２が第２の基板搬送ライン６４に沿って上流側からこの順序で一列に配置されている。ここで、ポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６および冷却ユニット（ＣＯＬ）５８は第３の熱的処理部６６を構成する。搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２は、第２の平流し搬送路６４から処理済の基板Ｇを１枚ずつ受け取って、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２に渡すように構成されている。

両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間６８が設けられており、基板Ｇを１枚単位で水平に載置可能なシャトル７０が図示しない駆動機構によってプロセスライン方向（Ｘ方向）で双方向に移動できるようになっている。

インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、上記第１および第２の基板搬送ライン３４，６４や隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置７２を有し、この搬送装置７２の周囲にロータリステージ（Ｒ／Ｓ）７４および周辺装置７６を配置している。ロータリステージ（Ｒ／Ｓ）７４は、基板Ｇを水平面内で回転させるステージであり、露光装置１２との受け渡しに際して長方形の基板Ｇの向きを変換するために用いられる。周辺装置７６は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）や周辺露光装置（ＥＥ）等を第２の平流し搬送路６４に接続している。

ここで、この塗布現像処理システム１０における１枚の基板Ｇに対する全工程の処理手順を説明する。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１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側の搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４に搬入する。搬入ユニット（ＩＮ ＰＡＳＳ）２４から基板Ｇは第１の基板搬送ライン３４上に移載または投入される。

第１の基板搬送ライン３４に投入された基板Ｇは、最初に洗浄プロセス部２６においてエキシマＵＶ照射ユニット（Ｅ−ＵＶ）３６およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３８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。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）３８は、平流し搬送路３４上を水平に移動する基板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）３８における一連の洗浄処理を終えると、基板Ｇはそのまま第１の平流し搬送路３４を下って第１の熱的処理部２８を通過する。

第１の熱的処理部２８において、基板Ｇは、最初にアドヒージョンユニット（ＡＤ）４０で蒸気状の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。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。この後も、基板Ｇは第１の平流し搬送路３４を下って塗布プロセス部３０へ搬入される。

塗布プロセス部３０において、基板Ｇは、最初にレジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４でスリットノズルを用いるスピンレスの平流し方式により基板上面（被処理面）にレジスト液を塗布され、直後に下流側隣の気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６で常圧雰囲気下の気流による乾燥処理を受ける。

塗布プロセス部３０を出た基板Ｇは、第１の基板搬送ライン３４を下って第２の熱的処理部３２を通過する。第２の熱的処理部３２において、基板Ｇは、最初にプリベークユニット（ＰＲＥ−ＢＡＫＥ）４８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。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して除去され、基板に対するレジスト膜の密着性が強化される。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）５０で所定の基板温度まで冷却される。しかる後、基板Ｇは、第１の平流し搬送路３４の終点のパスユニット（ＰＡＳＳ）５２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８の搬送装置７２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、ロータリステージ７４でたとえば９０度の方向変換を受けてから周辺装置７６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。

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７６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。しかる後、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第２の基板搬送ライン６４の現像ユニット（ＤＥＶ）５４の始点に搬入される。

こうして、基板Ｇは、今度は第２の基板搬送ライン６４上をプロセスライン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。

現像ユニット（ＤＥＶ）５４で一連の現像処理を終えた基板Ｇは、そのまま第２の基板搬送ラインに乗せられたまま第３の熱的処理部６６および検査ユニット（ＡＰ）６０を順次通過する。第３の熱的処理部６６において、基板Ｇは、最初にポストベークユニット（ＰＯＳＴ−ＢＡＫＥ）５６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。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して除去され、基板に対するレジストパターンの密着性が強化される。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）５８で所定の基板温度に冷却される。検査ユニット（ＡＰ）６０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。

搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２は、第２の基板搬送ライン６４から全工程の処理を終えてきた基板Ｇを受け取って、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４の搬送機構２２へ渡す。カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、搬出ユニット（ＯＵＴ ＰＡＳＳ）６２から受け取った処理済の基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する。

この塗布現像処理システム１０においては、レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４および気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６からなる塗布プロセス部３０に本発明を適用することができる。

以下、図２〜図７につき、本発明の一実施形態における基板処理装置としての塗布プロセス部３０の構成および作用を詳細に説明する。

図２および図３に、この実施形態における塗布プロセス部３０の構成を示す。図２は略平面図、図３は側面図である。

この塗布プロセス部３０において、レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４は、図３に示すように、搬送方向（Ｘ方向）と向き合う一対の壁に搬入口８０ａおよび搬出口８０ｂをそれぞれ設けた匡体型の塗布処理室８０を有し、この処理室８０内に搬入部８２と塗布処理部８４とを横一列に配置している。

搬入部８２は、搬送方向（Ｘ方向）において略基板１枚分のサイズを有し、上流側の第１の熱的処理部２８より搬入口８０ａを介して受け取った基板Ｇをすばやく塗布処理部８４へ渡すように構成されている。

より詳細には、図２に示すように、搬入部８２は、搬入ステージ８６と基板搬送機構８８とを備えている。搬入ステージ８６には、搬送方向（Ｘ方向）に延びる帯状の孔部９０が横幅方向（Ｙ方向）に所定の間隔を置いて複数本たとえば３本設けられている。また、搬入ステージ８６には、浮上用のガス（たとえばエア）を噴射するためのガス噴射口９２が均一な密度で離散的に多数設けられている。これらのガス噴射口９２から噴射されるガスの圧力または揚力によって、基板Ｇが搬入ステージ８６上で水平に浮くようになっている。

基板搬送機構８８は、搬入ステージ８６の上面に設けられた帯状の孔部９０を利用して設けられており、基板Ｇをバキュームで吸着保持するチャック部材９４と、このチャック部材９４を搬送方向（Ｘ方向）で往復移動させるスライダ（図示せず）等を有している。各チャック部材９４は、たとえば真空ポンプ（図示せず）に接続されており、その基板吸着面（上面）が搬入ステージ８６の表面から僅かに突出し、横幅方向（Ｙ方向）一列に並んで各帯状孔部９０に配置されている。

塗布処理部８４は、搬送方向（Ｘ方向）において略基板１枚分のサイズを有し、浮上式のステージ９６と、この浮上ステージ９６上で空中に浮いている基板Ｇをステージ長手方向（Ｘ方向）に搬送する基板搬送機構９８と、浮上ステージ９６上を搬送される基板Ｇの上面（被処理面）にレジスト液を供給するレジストノズル１００とを有している。

浮上ステージ９６の上面には浮上用のガス（たとえばエア）を上方に噴射するためのガス噴射口１０２が一定の密度で多数設けられており、それらのガス噴射口１０２から噴射されるガスの圧力によって基板Ｇがステージの上面から一定の高さに浮上するように構成されている。

さらに、この実施例では、浮上ステージ９６の上面にガス噴射口１０２と混在してガスを吸引する吸引口１０４を設けており、ガス噴射口１０２からの垂直上向きの圧力と吸引口１０４からの垂直下向きの圧力との双方向の力のバランスを制御して、塗布用の浮上量を高い精度で設定値に維持するようにしている。

基板搬送機構９８は、浮上ステージ９６の左右両側で搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のガイドレール１０６と、これらのガイドレール１０６に沿って往復移動可能なスライダ１０８と、浮上ステージ９６上で基板Ｇの両側端部を着脱可能に保持するようにスライダ１０８に設けられた吸着パッド等の基板保持部材１１０とを備えており、たとえばリニアモータを有する直進移動機構（図示せず）によりスライダ１０８を搬送方向（Ｘ方向）に移動させることによって、浮上ステージ９６上で基板Ｇの浮上搬送を行うように構成されている。

レジストノズル１００は、搬送方向（Ｘ方向）と直交する横幅方向（Ｙ方向）に浮上ステージ９６の上方を横断して延びる長尺型のスリットノズルであり、塗布処理室８０の搬出口８０ｂの近傍に設定された塗布処理用のレジスト吐出位置でその直下を通過する基板Ｇの上面（被処理面）に向けてスリット状の吐出口よりレジスト液を帯状に吐出するようになっている。

また、レジストノズル１００は、たとえばボールネジ機構やガイド部材等を含むノズル移動機構１１２により、このノズルを支持するノズル支持部材１１４と一体にＸ方向に移動可能、かつ垂直方向（Ｚ方向）に昇降可能に構成されており、上記レジスト吐出位置と後述するノズルリフレッシュ部１１６との間で移動できるようになっている。

塗布処理室８０の天井には複数台のＦＦＵ１１８が設置され、これらのＦＦＵ１１８より清浄なエアがダウンフローで室内に供給されるようになっている。また、塗布処理室８０の底には１つまたは複数の排気口１２０が設けられ、たとえばブロアファンを有する排気装置１２２により排気口１２０を介して室内が排気されるようになっている。

塗布処理室８０の上部と仕切り無しに隣接して、好ましくは気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６の上に、ノズルリフレッシュ部１１６を格納する待機室１２４が設けられている。

ノズルリフレッシュ部１１６は、たとえば図４に示すような構成であり、次回の塗布処理のための下準備としてレジストノズル１００に少量のレジスト液を吐出させてプライミングローラ１２５に巻き取るプライミング処理部１２６と、レジストノズル１００のレジスト吐出口を乾燥防止の目的から溶剤蒸気の雰囲気中に保つためのノズルバス１２８と、レジストノズル１００のレジスト吐出口近傍に付着したレジストを除去するためのノズル洗浄機構１３０とを備えている。

レジストノズル１００をノズルリフレッシュ部１１６に行き着かせるときは、ノズル移動機構１１２により、レジストノズル１００を図３の実線で示す塗布処理用の吐出位置から図３の点線で示す上方の位置までへ上昇させ、次いで図４の点線で示すように待機室１２４内のノズルリフレッシュ部１１６へ移動させる。あるいは、レジストノズル１００を図３の点線で示す位置で止まらせ、ノズルリフレッシュ部１１６を待機室１２４から処理室８０へ移動させることも可能である。

また、レジスト液容器や送液ポンプ等からなるレジスト供給部１３２が塗布処理室８０の外に設けられており、塗布処理室８０内のレジストノズル１００はレジスト供給管１３４を介してレジスト供給部１３２に接続されている。

この塗布プロセス部３０において、気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６は、匡体型の乾燥処理室１３６を有し、図３に示すように、レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４の下流側隣に配置されている。この実施例では、レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４の塗布処理室８０と気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６の乾燥処理室１３６とが両室の境界で隔壁１３８を共有しており、塗布処理室８０の搬出口８０ｂが乾燥処理室１３６の搬入口１３６ａとなっている。

乾燥処理室１３６内には、搬入口１３６ａから搬出口１３６ｂまで平流し用の搬送路たとえばコロ搬送路１４０が敷設されている。コロ搬送路１４０を構成するコロ１４２は、歯車またはベルト等の伝導機構（図示せず）を介してモータ（図示せず）に接続されており、塗布プロセス部３０より浮上搬送の平流しで送られてくる基板Ｇを同一の移動速度（塗布処理用の走査速度）および搬送面で受け取り、受け取った基板Ｇを気流乾燥に適した一定の速度でコロ搬送するようになっている。

コロ搬送路１４０の上方には、搬入口１３６ａの近くに乾燥用のガス（たとえばエア、窒素ガス等）をコロ搬送路１４０上の基板Ｇに向けて吹き下ろす給気部１４４が設けられるとともに、搬出口１３６ｂの近くにコロ搬送路１４０側から乾燥用ガスや溶媒を含む任意の気体を吸引して排気する排気部１４６が設けられている。

給気部１４４は、コロ搬送路１４０の幅方向（Ｙ方向）に延びる長尺型の乾燥用ガス噴射口１４８と、この乾燥ガス噴射口１４８に乾燥用ガスを圧送する給気源１５０とを備えている。排気部１４６は、コロ搬送路１４０の幅方向（Ｙ方向）に延びる長尺型のガス吸い込み口１５２と、このガス吸い込み口１５２に排気管を介して接続される排気ファンまたは真空ポンプを有する排気装置１５４とを備えている。

搬入口１３６ａと乾燥用ガス噴射口１４８とガス吸い込み口１５２との間には、コロ搬送路１４０上を平流しで移動する基板Ｇの上面（レジスト塗布膜）が効率よく乾燥用ガスの気流に晒されるように、コロ搬送路１４０と所定の間隔を隔てて上部カバー１５８が設けられている。また、コロ搬送路１４０の下にも気流遮断用のカバー（図示せず）を設けてもよく、あるいは乾燥処理室１３６の底または側壁に排気口（図示せず）を設けることも可能である。

制御部１６０は、マイクロコンピュータおよび各種インタフェースを含み、この塗布プロセス部３０内の各部および全体の動作を制御する。

次に、この塗布プロセス部３０における作用を説明する。先ず、前段の第１の熱的処理部２８よりたとえばコロ搬送の平流しで送られてきた基板Ｇが、レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４において搬入口８０ａから搬入部８２に搬入される。

搬入部８２は、第１の熱的処理部２８から送られてきた基板Ｇを浮上式の搬入ステージ８６の上に受け取り、ステージ上面の帯状孔部９０に沿って直進する搬送機構８８の平流し搬送によって基板Ｇをすばやく塗布処理部８４の浮上ステージ９６上へ搬入する。

塗布処理部８４では、浮上ステージ９６上に搬入された基板Ｇが浮上状態でいったん静止し、基板Ｇの前端部（基板上の塗布開始位置）がレジストノズル１００の直下に位置決めされる。

次いで、所定のタイミングで、つまりレジストノズル１００よりレジスト液の吐出が開始されるのと略同時に、基板搬送機構９８が基板Ｇの浮上搬送を開始し、塗布処理用の一定の走査速度で基板Ｇを搬送方向（Ｘ方向）に移動させる。

こうして、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のと同時に、レジストノズル１００が直下の基板Ｇに向けてレジスト液を所定の圧力で帯状に吐出することにより、図５に示すように、基板Ｇの前端側から後端側へ向かってレジスト液の塗布膜ＲＭが形成されていく。この塗布処理走査中に、基板Ｇのレジストノズル１００よりも下流側の部分（レジストノズル１００直下の塗布位置を通り過ぎた部分）は、直ぐに塗布処理室８０の搬出口８０ｂを抜けて乾燥処理室１３６へ入り、そこで気流乾燥処理を受ける。

すなわち、基板Ｇが乾燥処理室１３６に入ると、基板上のレジスト塗布膜ＲＭは給気部１４４の乾燥用ガス噴射口１４８より流れてくる乾燥用ガスに晒され、レジスト塗布膜ＲＭより溶剤が蒸発する。蒸発した溶剤は、乾燥用ガス等と一緒に下流側に流れて、ガス吸い込み口１５２に吸い込まれる。この気流乾燥は、基板Ｇが乾燥処理室１３６内をコロ搬送の平流しで移動している間、つまりガス吸い込み口１５２を通り抜けるまで持続的に行われ、基板Ｇ上のレジスト塗布膜ＲＭの表層部を適度に乾燥固化させる。

この実施形態では、上記のように、基板Ｇが塗布処理室８０内で平流し方式のレジスト塗布処理を受けるや否や、基板Ｇ上に形成されたばかりのレジスト液の塗布膜ＲＭは直ぐに乾燥処理室１３６に入り、そこで乾燥用ガスの気流に晒され、気流乾燥処理を受ける。気流乾燥によってレジスト塗布膜ＲＭから蒸発した有機溶剤は、塗布処理室８０内で拡散せずに、乾燥処理室１３６内で搬送方向（Ｘ方向）の下流側に流れて排気部１４６に回収される。

図５に示すように、塗布処理用のレジスト吐出位置でレジストノズル１００が隔壁１３８と搬出口８０ｂに近接しており、基板Ｇ上のレジスト塗布膜ＲＭから蒸発する溶剤に対してレジストノズル１００が壁を形成し、塗布処理室８０内に有機溶剤を拡散させないようにしている。

このように、塗布処理室８０内では、基板Ｇ上のレジスト塗布膜ＲＭから蒸発する有機溶剤が拡散しないので、塗布処理室８０から室外の周囲に有機臭が漏れるおそれがなく、室内の排気を弱くすることができる。したがって、室内を陰圧にするにしても大気圧に近い圧力に設定できるため、パーティクルの進入を防止できる。また、ＦＦＵ１１８のエア給気量を少なくできるので、ＦＦＵ１１８の設置台数および消費エネルギーを節減することができる。

さらに、この実施形態では、基板Ｇ上に形成されるレジスト塗布膜ＲＭがＦＦＵ１１８からのダウンフローの影響を受けないようになっている。また、ノズルリフレッシュ部１１６が、ＦＦＵ１１８からのダウンフローを避けて塗布処理室８０と隣接する待機室１２４内に格納されるので、パーティクルの発生源となることもない。待機室１２４は乾燥処理室１３６の上に設置されるので、スペース効率が高いうえ、レジストノズル１００の昇降位置に近いので、塗布処理用のレジスト塗布位置とノズルリフレッシュ部１１６との間でレジストノズル１００を移動させる時間または距離が短くて済むという利点もある。

レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４においては、搬送方向（Ｘ方向）において塗布処理部８４の全長サイズが従来の半分に短縮しているだけでなく、塗布処理部８４と気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６との間に搬出部（２１２、図８）を持たないため、塗布処理室８０の大幅な省スペース化とフットプリントの大幅な縮小化を実現している。もちろん、塗布処理室８０の省スペース化は、ＦＦＵ１１８の使用台数の節減にもつながる。

なお、塗布処理中は、上記のようにレジストノズル１００が基板Ｇ上のレジスト塗布膜ＲＭを塗布処理室８０内の雰囲気、特にＦＦＵ１１８よりダウンフローで供給されるエアの気流から遮断する。この時、レジストノズル１００の吐出口を境として下流側（搬出口８０ｂ）の圧力が上流側（ダウンフローの気流）の圧力よりも低くなると、ノズル吐出口より帯状に出たレジスト液が基板Ｇ上に塗布される際の液膜形成メカニズムが乱され、レジスト塗布膜ＲＭの膜質が悪化する懸念がある。

この実施形態では、レジストノズル１００が塗布処理用のレジスト吐出位置にいる時と、レジストノズル１００が塗布処理の合間にレジスト吐出位置を外している時とで、気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６側で給気部１４４より供給する乾燥用ガスの流量を制御部１６０の制御の下で切り換えるようにしている。特に、上記のように、塗布処理中にレジストノズル１００の吐出口を境として下流側の圧力が上流側の圧力よりも低くなる場合は、給気部１４４の乾燥用ガス噴射量を一段増加させて、レジストノズル１００の下流側の圧力が上流側の圧力よりも低くならないようにしている。この圧力バランス制御のために、圧力センサ（図示せず）を用いて圧力フィードバック制御を行ってもよい。

また、塗布処理中は、上記のようにレジストノズル１００が壁となって塗布処理室８０の雰囲気と乾燥処理室１３６の雰囲気が遮断される。レジストノズル１００が塗布処理の合間にレジスト吐出位置を外している時でも、塗布処理室８０の雰囲気と乾燥処理室１３６の雰囲気とを遮断するために、図６および図７に示すように、隔壁１３８に隣接してシャッタ１６２を好適に設けることができる。

このシャッタ１６２は、たとえば、乾燥処理室１３６内で隔壁１３８に取り付けられたシャッタ駆動部１６４と、このシャッタ駆動部１６４の昇降駆動によって乾燥処理室１３６の搬入口１３６ａの開閉を行うシャッタ板１６６とを備えている。

塗布処理中に基板Ｇを塗布処理室８０から乾燥処理室１３６へ移す間はシャッタ１６２がシャッタ板１６６を上げて開状態となり（図６）、レジストノズル１００が塗布処理の合間にレジスト吐出位置を外している間はシャッタ１６２がシャッタ板１６６を下して閉状態となり、シャッタ板１６６によって塗布処理室８０の雰囲気と乾燥処理室１３６の雰囲気とを遮断する（図７）。

以上本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した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他の実施形態あるいは種種の変形が可能である。

たとえば、上記した実施形態では、気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６内の乾燥処理に専ら乾燥用ガスの気流を用いたが、ヒータによる加熱を気流乾燥と併用することも可能であり、あるいは常圧雰囲気下で基板を平流しで移動させながら基板上の塗布膜を基板の裏面側から常温よりも低い温度に冷やしながら乾燥させる方法も使用可能であり、基本的には平流し方式の任意の常圧乾燥法を使用できる。

さらには、気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６に代えて、平流し方式の減圧乾燥ユニットを使用することも可能である。その場合、平流し搬送で基板を減圧乾燥ユニット内に搬入したなら、そこで基板搬送を停止する。そして、減圧乾燥ユニットの処理室（チャンバ）を密閉して減圧乾燥を実行し、減圧乾燥の終了後に処理室（チャンバ）を解放して、処理済みの基板を平流し搬送により搬出するようにしてよい。

気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６あるいはその代用の平流し方式の乾燥ユニットにおいて、平流し用の搬送路はコロ搬送路に限定されず、たとえば浮上ステージで構成することも可能である。

レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４の塗布処理室８０と気流乾燥ユニット（ＫＤ）４６の乾燥処理室１３６とが隙間またはスペースを空けて分離していてもよい。

レジスト塗布ユニット（ＣＯＡＴ）４４内の各部も種種の変形が可能であり、たとえば搬入部８２と塗布処理部８４との間に隔壁を設け、あるいは各々別室に設けることも可能である。

本発明における被処理基板はＬＣＤ用のガラス基板に限るものではなく、他のフラットパネルディスプレイ用基板や、半導体ウエハ、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。処理対象の塗布液もレジスト液に限らず、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の処理液も可能である。

Claims (14)

1. 被処理基板上に所定の処理液を塗布するための第１の処理室と、
   前記基板上に形成された直後の前記処理液の塗布膜を乾燥させるために、前記第１の処理室の隣に設けられる第２の処理室と、
   前記第１の処理室と前記第２の処理室とを仕切る隔壁と、
   前記第１および第２の室を縦断して前記基板を水平な平流しで搬送する基板搬送部と、
   前記基板搬送部による平流し搬送で前記第１の処理室内を移動する前記基板上に処理液を供給して処理液の塗布膜を形成するために、前記隔壁に近接して配置されるノズルと
   を有する基板処理装置。
2. 前記第１の処理室に清浄な空気をダウンフローで供給する第１の給気部と、前記第１の処理室内を排気する第１の排気部とを有する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板搬送部が、前記第１の処理室内に敷設される第１の平流し搬送路と、前記第２の処理室内に敷設される第２の平流し搬送路とを有する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記基板搬送部が、前記第１の平流し搬送路上で前記基板を搬送するための第１の搬送機構と、前記第２の平流し搬送路上で前記基板を搬送するための第２の搬送機構とを有する、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記第２の処理室内で前記基板上の処理液の塗布膜を常圧の雰囲気の下で気流に晒して乾燥させる気流乾燥部を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記気流乾燥部は、前記隔壁に近接して配置され、前記基板搬送部による平流し搬送で前記第２の処理室内を通過する前記基板に向けて上方から乾燥用のガスを供給する第２の給気部を有する、請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記気流乾燥部は、前記乾燥用ガスを含む前記第２の処理室内の気体を室外へ排出するために、基板搬送方向において前記給気部の下流側に配置される第２の排気部を有する、請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記気流乾燥部は、前記ノズルが塗布処理用の第１の位置にいる時と、前記ノズルが非塗布処理時に前記第１の位置よりも高い第２の位置にいる時とで、前記第２の給気部より供給する乾燥用ガスの流量を切り換える、請求項５または請求項６記載の基板処理装置。
9. 前記乾燥用ガスの供給流量は、前記ノズルが前記第１の位置にいる時の流量に対して、非塗布処理時に前記第２の位置にいる時の流量が大きい、請求項８記載の基板処理装置。
10. 前記隔壁に近接して設けられ、前記基板を前記第１の処理室から前記第２の処理室へ移す間は開状態となり、前記ノズルが塗布処理用の第１の位置よりも高い第２の位置にいる間は閉状態となって前記第１の処理室の雰囲気と前記第２の処理室の雰囲気とを遮断するシャッタを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
11. 前記ノズルを所定の方向または経路で移動させるためのノズル移動機構を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記ノズル移動機構が、前記ノズルを、塗布処理のための第１の位置と、塗布処理の合間に前記ノズルの機能をリフレッシュするための第３の位置との間で移動させる、請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 前記ノズルの機能をリフレッシュするためのノズルリフレッシュ部が、前記第１の処理室の隣で前記第２の処理室から隔離した第３の室内に設置または配置される、請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記第３の室が、前記第２の処理室の上に設けられる、請求項１３に記載の基板処理装置。

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