JP2011159656A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板とノズルとを相対移動させつつ前記ノズルから塗布液を吐出し、前記基板に塗布膜形成を行う基板処理装置において、前記基板の被処理面に対し均一な塗布処理を施す。
【解決手段】基板Ｇの幅方向に長いスリット状の吐出口１６ａを有し、前記基板に対し、前記吐出口から塗布液を吐出するノズル１６と、前記ノズルに対し前記基板を相対移動させる相対移動手段５，６と、前記基板の相対移動方向に沿って、少なくとも前記ノズルの吐出口の前方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成する第一のガス流形成手段８とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理基板とノズルとを相対移動させつつ前記ノズルから塗布液を吐出し、前記基板に塗布膜を形成する基板処理装置及び基板処理方法に関する。

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、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ことが行われている。
前記フォトリソグラフィ工程は、具体的には次のように行われる。
先ず、ガラス基板等の被処理基板に所定の膜を成膜した後、塗布液であるフォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）が塗布されレジスト膜が形成される。そして、回路パターンに対応してレジスト膜が露光され、これが現像処理される。

ところで近年、このフォトリソグラフィ工程におけるレジスト膜の形成処理にあっては、スループット向上の目的により、被処理基板を略水平姿勢の状態で搬送（所謂、平流し搬送）しながら、その被処理面に対しレジスト液を塗布する構成が多く採用されている。
具体的に説明すると、図７に示す従来のレジスト塗布処理装置２００は、被処理基板であるガラス基板Ｇ（例えばＬＣＤ用の基板）をＸ軸方向に浮上搬送するための浮上ステージ２０１と、前記ガラス基板Ｇの進行方向に対して浮上ステージ２０１の左右両側に敷設された一対のガイドレール２０２と、ガラス基板Ｇの四隅付近を下方から吸着保持し、ガイドレール２０２上をスライド移動する４つの基板キャリア２０３とを備えている。

浮上ステージ２０１の上面には、上方に向かって所定のガスを噴射するための多数のガス噴射口２０１ａと、吸気を行うための多数の吸気口２０１ｂとが夫々、一定間隔で交互に設けられている。そして、ガス噴射口２０１ａから噴射されるガス噴射量と吸気口２０１ｂからの吸気量との圧力負荷を一定とすることによって、ガラス基板Ｇを浮上ステージ２０１の表面から一定の高さに浮上させるように構成されている。
また、このレジスト塗布処理装置２００は、ガラス基板Ｇの左右方向（幅方向）に跨って配置され、浮上ステージ２０１上で浮上搬送されるガラス基板Ｇの表面にレジスト液を供給するレジストノズル２０５を備えている。

このように構成されたレジスト塗布処理装置２００においては、前段工程の装置から搬入されたガラス基板Ｇは、浮上ステージ２０１上に形成された気流によって所定の高さに浮上すると共に、四隅が基板キャリア２０３により吸着保持される。
ガラス基板Ｇが基板キャリア２０３に保持されると、基板キャリア２０３がレール２０２に沿ってＸ方向に移動し、浮上ステージ２０１上を基板Ｇが搬送される。
そして、基板Ｇはレジストノズル２０５の下方を通過する際、レジストノズル２０５の先端からレジスト液が吐出され、基板表面にレジスト液の塗布がなされる。

特開２００６−２３７４８２号公報

ところで、前記レジスト塗布処理装置２００におけるレジスト塗布処理後においては、一般に、減圧乾燥装置（図示せず）において基板Ｇをチャンバ（図示せず）内に収容し、前記チャンバ内を減圧することによって基板Ｇ上のレジスト液を乾燥する減圧乾燥処理が行われる。
しかしながら、基板Ｇにレジスト液が塗布され、減圧乾燥処理が施されるまでの自然乾燥において、気流や雰囲気中の温度のばらつきにより乾燥状態が不均一となり、塗布ムラが生じるという課題があった。

また、塗布処理の前後、及び塗布処理中にあっては、図８に示すようにノズル２０５の先端からレジスト液Ｒが常に露出している。
しかしながら、その露出したレジスト液Ｒに、大気中に含まれる水分（Ｈ₂Ｏ）や、酸素（Ｏ₂）等の成分が混入し、それを原因としてノズル２０５内（スリット内）のレジスト液Ｒがゲル化するという課題があった。

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あり、被処理基板とノズルとを相対移動させつつ前記ノズルから塗布液を吐出し、前記基板に塗布膜形成を行う基板処理装置において、前記基板の被処理面に対し均一な塗布処理を施すことのできる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。

前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、被処理基板に対し塗布膜形成を行う基板処理装置であって、前記基板の幅方向に長いスリット状の吐出口を有し、前記基板に対し、前記吐出口から塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルに対し前記基板を相対移動させる相対移動手段と、前記基板の相対移動方向に沿って、少なくとも前記ノズルの吐出口の前方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成する第一のガス流形成手段とを備えることに特徴を有する。
尚、更に、前記基板の相対移動方向に沿って、前記ノズルの吐出口の後方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成する第二のガス流形成手段を備えることが好ましい。

このように本発明にかかる基板処理装置においては、ノズルから塗布液を吐出する期間にあっては、基板上に塗布された直後の塗布膜が、所定の不活性ガスのガス流に一様に晒される構成となされる。
これにより、基板上に形成された塗布膜の乾燥を促進し、乱流要因による塗布ムラの発生を抑制することができる。
また、ノズルからの吐出待機期間にあっては、ノズルの上流方向及び下流方向に向けて形成された一様なガス流によって、吐出口から露出する塗布液と大気との接触が抑制される。
このため、ノズルの先端部周辺における大気中の水分、酸素（Ｏ₂）等の濃度を低下させ、それらの塗布液への混入（ノズル内の塗布液のゲル化）を防ぐことができる。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理方法は、被処理基板に塗布液を塗布し、塗布膜形成を行う基板処理工程において、前記基板の幅方向に長いスリット状の吐出口を有するノズルと、前記ノズルに対し前記基板を相対移動させ、前記基板の被処理面に対し、前記ノズルの吐出口から塗布液を吐出すると共に、前記基板の相対移動方向に沿って、少なくとも前記ノズルの吐出口の前方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成することに特徴を有する。
尚、更に、前記基板の相対移動方向に沿って、前記ノズルの吐出口の後方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成することが好ましい。

このように本発明にかかる基板処理方法においては、ノズルから塗布液を吐出する期間にあっては、基板上に塗布された直後の塗布膜が、所定の不活性ガスのガス流に一様に晒される。
これにより、基板上に形成された塗布膜の乾燥を促進し、乱流要因による塗布ムラの発生を抑制することができる。
また、ノズルからの吐出待機期間にあっては、ノズルの上流方向及び下流方向に向けて形成された一様なガス流によって、吐出口から露出する塗布液と大気との接触が抑制される。
このため、ノズルの先端部周辺における大気中の水分、酸素（Ｏ₂）等の濃度を低下させ、それらの塗布液への混入（ノズル内の塗布液のゲル化）を防ぐことができる。

本発明によれば、被処理基板とノズルとを相対移動させつつ前記ノズルから塗布液を吐出し、前記基板に塗布膜形成を行う基板処理装置において、前記基板の被処理面に対し均一な塗布処理を施すことのできる基板処理装置及び基板処理方法を得ることができる。

図１は、本発明にかかる一実施形態の全体概略構成を示す平面図である。 図２は、本発明にかかる一実施形態の全体概略構成を示す側面図である。 図３は、図１の基板処理装置を上流側から見た正面図である。 図４は、本発明にかかる一実施形態の動作を示すフローである。 図５（ａ）、（ｂ）は、本発明にかかる一実施形態においてノズル前後に形成するガス流の制御を説明するためのグラフである。 図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる一実施形態の動作を説明するための断面図である。 図７は、従来の塗布処理ユニットの概略構成を説明するための平面図である。 図８は、従来の塗布処理ユニットにおけるノズルの断面図である。

以下、本発明の基板処理装置にかかる一実施形態を、図１乃至図６に基づき説明する。尚、この実施形態にあっては、基板処理装置を、被処理基板であるガラス基板を浮上搬送しながら、前記基板に対し塗布液であるレジスト液の塗布膜形成を行うレジスト塗布処理ユニットに適用した場合を例にとって説明する。

図１、図２に示すように、この基板処理装置１は、ガラス基板Ｇを枚様式に一枚ずつ浮上搬送するための浮上搬送部２Ａと、前記浮上搬送部２Ａから基板Ｇを受け取り、コロ搬送するコロ搬送部２Ｂとを備え、基板Ｇが所謂平流し搬送されるように構成されている。
前記浮上搬送部２Ａにおいては、基板搬送方向であるＸ方向に延長された浮上ステージ３が設けられている。浮上ステージ３の上面には、図示するように多数のガス噴出口３ａとガス吸気口３ｂとがＸ方向とＹ方向に一定間隔で交互に設けられ、ガス噴出口３ａからの不活性ガスの噴出量と、ガス吸気口３ｂからの吸気量との圧力負荷を一定とすることによって、ガラス基板Ｇを浮上させている。
尚、この実施形態では、ガスの噴出及び吸気により基板Ｇを浮上させるようにしたが、それに限定されず、ガス噴出のみの構成によって基板浮上させるようにしてもよい。

また、前記浮上ステージ３の幅方向（Ｙ方向）の左右側方には、Ｘ方向に平行に延びる一対のガイドレール５が設けられている。この一対のガイドレール５には、ガラス基板Ｇの四隅の縁部を下方から吸着保持してガイドレール５上を移動する４つの基板キャリア６が設けられている。これら基板キャリア６により浮上ステージ３上に浮上したガラス基板Ｇを搬送方向（Ｘ方向）に沿って移動される。
尚、浮上搬送部２Ａからコロ搬送部２Ｂへの基板引き渡しを円滑に行うために、ガイドレール５は、浮上ステージ３の左右側方だけでなく、コロ搬送部２Ｂの側方にまで延設されている。

各基板キャリア６は、図３に示すように、ガイドレール５に沿って移動可能に設けられたスライド部材６ａと、基板Ｇの下面に対し吸引・開放動作により吸着可能な吸着部材６ｂと、吸着部材６ｂを昇降移動させるシリンダ駆動部６ｃとを有する。
尚、吸着部材６ｂには、吸引ポンプ（図示せず）が接続され、基板Ｇとの接触領域の空気を吸引して真空状態に近づけることにより、基板Ｇに吸着するようになされている。
また、前記スライド部材６ａと、シリンダ駆動部６ｃと、前記吸引ポンプは、それぞれコンピュータからなる制御部５０（制御手段）によって、その駆動が制御される。

また、図１、図２に示すように、基板処理装置１の浮上ステージ３上には、ガラス基板Ｇにレジスト液を吐出するノズル１６が設けられている。ノズル１６は、Ｙ方向に向けて例えば長い略直方体形状に形成され、ガラス基板ＧのＹ方向の幅よりも長く形成されている。図２に示すようにノズル１６の下端部には、浮上ステージ３の幅方向に長いスリット状の吐出口１６ａが形成され、このノズル１６には，レジスト液供給源（図示せず）からレジスト液が供給されるようになされている。
尚、本実施形態にあっては、ノズル１６に対し、その下方を基板Ｇが基板搬送方向に沿って移動する構成であるため、ガイドレール５と基板キャリア６とにより相対移動手段が構成される。

また、基板搬送方向（Ｘ方向）に沿ってノズル１６の前後には、ノズル１６の吐出口１６ａの前後領域に所定の不活性ガスのガス流を形成するガス流形成部８，９がそれぞれノズル１６に隣設されている。
このうちノズル１６の前方（下流側）に隣設されたガス流形成部８（第一のガス流形成手段）は、ノズル１６の側面に沿って下方、即ち浮上ステージ３に向けて所定の不活性ガスを供給するガス供給部１０と、ガス供給部１０よりも下流側に設けられ、ガス供給部１０から供給された不活性ガスを上方に向けて吸引するガス吸引部１１とを備える。

前記ガス供給部１０とガス吸引部１１とは、それぞれノズル１６と同じくＹ方向に向けて長い略直方体形状に形成され、その下端部に、ガス供給口１０ａとガス吸引口１１ａとがそれぞれ設けられている。それらガス供給口１０ａとガス吸引口１１ａは、それぞれノズル１６の吐出口１６ａと同様に浮上ステージ３の幅方向に沿って長く形成されている。
また、前記ガス供給口１０ａとガス吸引口１１ａとの間には、Ｙ方向に長い平板状の整流板１２が浮上ステージ３に対面配置され、整流板１２は、ノズル１６先端（吐出口１６ａの形成面）よりも、所定寸法高い位置（例えば２〜５ｍｍ高い位置）に配置されている。

このようなガス流形成部８の構成により、図２に示すようにノズル１６の前方領域においてガス供給部１０から下方に吹き出された不活性ガスは、整流板１２の下面付近を下流側に向けて一様に流れ、ガス吸引部１１によって吸引され上方に流れるようになされている。

一方、ノズル１６の後方（上流側）に隣設されたガス流形成部９（第二のガス流形成手段）は、ノズル１６の側面に沿って下方、即ち浮上ステージ３に向けて所定の不活性ガスを供給するガス供給部１３と、ガス供給部１３よりも上流側に設けられ、ガス供給部１３から供給された不活性ガスを上方に向けて吸引するガス吸引部１４とを備える。
前記ガス供給部１３とガス吸引部１４とは、それぞれノズル１６と同じくＹ方向に向けて長い略直方体形状に形成され、その下端部に、ガス供給口１３ａとガス吸引口１４ａとがそれぞれ設けられている。それらガス供給口１３ａとガス吸引口１４ａは、それぞれノズル１６の吐出口１６ａと同様に浮上ステージ３の幅方向に沿って長く形成されている。
また、前記ガス供給口１３ａとガス吸引口１４ａとの間には、Ｙ方向に長い平板状の整流板１５が浮上ステージ３に対面配置され、整流板１５は、ノズル１６先端（吐出口１６ａの形成面）よりも、所定寸法高い位置（例えば２〜５ｍｍ高い位置）に配置されている。

このようなガス流形成部９の構成により、図２に示すようにノズル１６の後方領域においてガス供給部１３から下方に吹き出された不活性ガスは、整流板１５の下面付近を上流側に向けて一様に流れ、ガス吸引部１４によって吸引され上方に流れるようになされている。

また、前記ガス供給部１０、１３には、加熱装置１７（加熱手段）によって所定温度に加熱調整された所定の不活性ガスが供給されるようになされている。前記加熱装置１７には流量制御器１８によって流量制御された不活性ガスが供給される。
また、基板Ｇへのレジスト塗布処理期間とそれ以外の期間において異なる不活性ガスを切り換えて供給できるように、流量制御器１８に対して、複数種の不活性ガスの中から最も適したガスを選択し供給可能な構成となされている。

本実施の形態においては、例えば、低露点の乾燥した窒素（Ｎ₂）ガスと、空気よりも動粘度の高いヘリウム（Ｈｅ）ガスの２種類のガスの中から選択可能となされる。
即ち、窒素ガス供給源４０から窒素ガスを送出するポンプ１９、及びその流量制御を行う流量制御器２０と、ヘリウムガス供給源４１からヘリウムガスを送出するポンプ２１、及びその流量制御を行う流量制御器２２とを備える。これにより窒素ガスとヘリウムガスのいずれかが切換弁２３によって前記流量制御器１８に供給されるようになされている。
尚、前記加熱装置１７における加熱温度、前記流量制御器１８、２０、２２、及び切換弁２３の動作は、制御部５０によって制御される。また、前記窒素ガス供給源４０、ヘリウムガス供給源４１、ポンプ１９，２１、流量制御器１８，２０，２２、切換弁２３、加熱装置１７によりガス供給手段が構成される。

また、前記ガス吸引部１１には吸引ポンプ２４が接続され、ガス吸引部１４には吸引ポンプ２５が接続され、それぞれ吸引された不活性ガスがガス回収部２６に回収されるようになされている。
尚、ガス回収部２６に回収された不活性ガスは所定の再生処理を施されることによって、ガス供給源に還元されるように構成してもよい。

また、前記のように前記浮上搬送部２Ａの後段には、コロ搬送部２Ｂが設けられている。このコロ搬送部２Ｂにおいては、ステージ３の後段に、コロ駆動部２７によって回転駆動される複数本のコロ軸２８が並列に設けられている。各コロ軸２８には、複数の搬送コロ２９が取り付けられ、これら搬送コロ２９の回転によって基板Ｇを搬送する構成となされている。

続いて、このように構成された基板処理装置１における基板Ｇに対するレジスト塗布処理工程について説明する。
基板処理装置１においては、浮上ステージ３に新たにガラス基板Ｇが搬入されると、浮上ステージ３上に形成された不活性ガスの気流によって下方から支持され、基板キャリア６により保持される。

そして、制御部５０の制御により基板キャリア６が駆動され、基板搬送方向に搬送開始される（図４のステップＳ１）。
基板Ｇの搬送が開始されると、図５（ａ）の塗布処理前の期間に示すように、切換弁２３により流量制御器１８に窒素ガスが供給される。また、図５（ｂ）の塗布処理前の期間に示すように加熱装置１７では加熱調整されることなくガス流形成部８，９のガス供給部１０、１３に窒素ガスが送出される。

ガス供給部１０、１３のガス供給口１０ａ、１３ａからは窒素ガスが吹き出され、整流板１２，１５の下面付近を流れてガス吸引部１１，１４により吸引され上方に流れる（図４のステップＳ２）。
これにより、待機するノズル１６の先端部においては、吐出口１６ａの上流方向及び下流方向に向けてそれぞれ形成された窒素ガスの一様なガス流によって、吐出口１６ａから露出するレジスト液Ｒと大気との接触が防止される。
即ち、低露点の乾燥した窒素ガス流によって、ノズル１６の先端部周辺における大気中の水分、酸素（Ｏ₂）等の濃度が低下し、それらのレジスト液Ｒへの混入（ノズル１６内のレジスト液のゲル化）が抑制される。

浮上ステージ３上を搬送される基板Ｇの先端が、例えばセンサ（図示せず）により検出され、基板Ｇがノズル１６に接近した状態となると（図４のステップＳ３）、制御部５０によって切換弁２３の切換動作が徐々に行われる。これにより、図５（ａ）の塗布処理前の期間に示すように、流量制御器１８に供給されるヘリウムガスの流量が徐々に増加される（図４のステップＳ４）。また、流量制御器１８へのヘリウムガスの導入に伴い、図５（ｂ）に示すように、加熱装置１７において加熱調整（例えば３０℃〜４０℃）が開始される（図４のステップＳ５）。

ガス流形成部８，９のガス供給部１０、１３に供給される不活性ガスにおいては、ヘリウムガスの割合が次第に増加される。そして、図５（ａ）に示すように、塗布処理直前においては、切換弁２３により流量制御器１８への窒素ガスの供給が完全に停止され、ヘリウムガスのみが流量制御器１８に供給される。
これにより、塗布処理直前においては、加熱調整されたヘリウムガスのみがガス供給部１０、１３のガス供給口１０ａ、１３ａに送出される。
また、ガス供給口１０ａ、１３ａからは温風のヘリウムガスが下方に吹き出され、整流板１２，１５の下面付近を一様に流れ、さらにガス吸引部１１，１４により吸引されて上方に流れるガス流が形成される（図４のステップＳ６）。

ここで、図６（ａ）は基板Ｇに対する塗布処理の開始直後、図６（ｂ）は基板Ｇに対する塗布処理の途中段階、図６（ｃ）は基板Ｇに対する塗布処理の終了直前の状態を示す側面図である。
前記ガス流形成部８，９により、ノズル吐出口１６ａの前方領域、及び後方領域に前記ヘリウムガスのガス流が形成されると、レジストノズル１６からレジスト液Ｒが吐出され、図６（ａ）に示すように基板Ｇの先端部から塗布処理が開始される（図４のステップＳ７）。
そして、図６（ｂ）に示すように基板Ｇの中央部、図６（ｃ）に示すように基板Ｇの後端部にかけてレジスト液Ｒの塗布処理が施される。

ここで、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、レジスト塗布処理期間においては、基板Ｇ上に塗布された直後の膜状のレジスト液Ｒは、ガス流形成部８において整流板１２の下方に形成された温風のヘリウムガスのガス流に一様に晒されることになる。
このため、基板Ｇ上の膜状のレジスト液Ｒは、乾燥が促進されつつ、乱流要因による塗布ムラの発生が抑制される。
また、基板Ｇ上にガス流を形成するヘリウムガスは、空気よりも低密度、高動粘度を有するため、レジスト膜上部におけるレイノルズ数を低下させる（粘性を高くする）ことができ、より効果的に、均一な塗布膜形成を行うことができる。

尚、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、レジスト塗布処理期間においては、ノズル１６の下流方向（即ち、塗布直後の基板Ｇ上）だけでなく、ガス流形成部９によってノズル１６の上流方向（即ち、塗布直前の基板Ｇ上）にもヘリウムガスのガス流が形成される。
これにより、ノズル１６の吐出口１６ａから露出するレジスト液Ｒと大気とが接触することなく、ノズル１６内のレジスト液Ｒのゲル化が抑制される。

基板Ｇ上へのレジスト液Ｒの塗布処理が終了すると（図４のステップＳ８）、ノズル１６からのレジスト液Ｒの吐出が停止される（図４のステップＳ９）。
そして、図５（ａ）の塗布処理後の期間に示すように、切換弁２３の切換により流量制御器１８に窒素ガスが供給開始されると共に、ヘリウムガスの供給量が徐々に減少される（図４のステップＳ１０）。また、図５（ｂ）の塗布処理後の期間に示すように、加熱装置１７における不活性ガスへの加熱調整が停止される（図４のステップＳ１１）。
これにより、ガス供給部１０、１３のガス供給口１０ａ、１３ａからはレジスト吐出前と同様に低露点の乾燥した窒素ガスが吹き出され、ノズル１６内のレジストＲのゲル化が抑制される。

また、浮上ステージ３上でのレジスト液Ｒの塗布処理が完了した基板Ｇは、浮上搬送部２Ａからコロ搬送部２Ｂに引き渡され、コロ搬送によって後段の処理部へ搬送される（図４のステップＳ１２）。

以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、ノズル１６からレジスト液Ｒを吐出する期間にあっては、基板Ｇ上に塗布された直後のレジスト膜が、動粘度の高い温風のヘリウムガスのガス流に一様に晒される。
これにより、基板Ｇ上に形成されたレジスト膜の乾燥を促進し、乱流要因による塗布ムラの発生を抑制することができる。
また、基板Ｇ上にガス流を形成するヘリウムガスは、空気よりも低密度、高動粘度を有するため、レジスト膜上部におけるレイノルズ数を低下させる（粘性を高くする）ことができ、より効果的に、均一な塗布膜形成を行うことができる。
また、ノズル１６からの吐出待機期間にあっては、吐出口１６ａの前方領域、及び後方領域に形成された窒素ガスの一様なガス流によって、吐出口１６ａから露出するレジスト液Ｒと大気との接触が抑制される。
このため、ノズル１６の先端部周辺における大気中の水分、酸素（Ｏ₂）等の濃度を低下させ、それらのレジスト液Ｒへの混入（ノズル１６内のレジスト液のゲル化）を防ぐことができる。

尚、前記実施の形態においては、前記したようにノズル１６からレジスト液Ｒを吐出する期間にあっては、空気よりも動粘度の高い温風のヘリウムガスのガス流を形成し、ノズル１６からの吐出待機期間にあっては、低露点の乾燥した窒素ガスのガス流を形成する構成とした。
しかしながら、本発明にかかる基板処理装置及び基板処理方法にあっては、その構成に限定されるものではなく、ヘリウムガスや窒素ガスに替えて、他の不活性ガスを用いた構成としてもよい。

また、前記実施の形態においては、浮上ステージ３上を平流し搬送される基板Ｇに対し塗布膜を形成する構成としたが、本発明にあっては、その形態に限定されるものではなく、塗布液を吐出するノズルと被処理基板とが相対的に移動する構成であれば、その他の構成にも適用することができる。例えば、基板Ｇをステージに載置（吸着）し、前記ステージをノズルに対して移動させる構成であってもよい。或いは、基板Ｇをステージに載置（吸着）し、ノズルを走査しながら塗布膜を形成する構成であってもよい。

また、前記実施の形態においては、本発明にかかる基板処理装置をレジスト塗布処理ユニットに適用した場合を例にとって説明したが、本発明にかかる基板処理装置は、そのユニットに限定されることなく、他の基板処理ユニット等においても好適に用いることができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、レジスト塗布中において、ノズル前後のガス流の形成に用いる不活性ガスの種類について検証した。
本発明において用いられる不活性ガスにあっては、レジスト膜上部におけるレイノルズ数を低下させる（粘性を高くする）ことによって、レジスト液の塗布処理直後における乱流による塗布ムラ等の悪影響を抑制するものでなければならない。
このため本実施例では、以下の式（１）により求められるレイノルズ数Ｒｅを小さいものとするために、動粘度の大きい不活性ガスについて検証した。尚、式（１）において、Ｕは特性速度（ｍ／ｓ）、Ｌは特性長さ（ｍ）、νは動粘度（ｍ²／ｓ）である。

動粘度νは、次の式（２）により求められるため、粘性係数μと密度ρとを複数種のガスについて測定した。

複数種のガスの密度ρ（ｇ／ｃｍ³）の測定結果について表１に示す。

表１に示されるように、不活性ガスではヘリウム（Ｈｅ）ガスの密度が最も小さい結果となった。このヘリウムガスを含めて、複数種のガスの粘性係数μ（Ｐ）の測定結果について表２に示す。

表２の結果から、気体温度２０℃のときの粘性係数を用い、ヘリウムガスの動粘度νを求めると、ν（ヘリウムガス）＝１．２３×１０^-4（ｍ²／ｓ）となった。
一方、気体温度２０℃のときの粘性係数を用い、空気の動粘度νを求めると、ν（空気）＝１．５２×１０^-5（ｍ²／ｓ）となった。
即ち、気体温度２０℃のとき、ヘリウムガスの動粘度は、空気の動粘度よりも高く、ヘリウムガスを用いることにより、空気よりもレイノルズ数Ｒｅを引き下げることができることを確認した。
したがって、レジスト液の塗布処理直後にあっては、レジスト膜をヘリウムガスのガス流に晒すことによって、レジスト膜上部におけるレイノルズ数を低下させる（粘性を高くする）ことができ、乱流による塗布ムラ等の悪影響を抑制する効果を得ることができる。

１ 基板処理装置
３ 浮上ステージ
５ ガイドレール（相対移動手段）
６ 基板キャリア（相対移動手段）
８ ガス流形成部（第一のガス流形成手段）
９ ガス流形成部（第二のガス流形成手段）
１６ ノズル
１６ａ 吐出口
Ｇ ガラス基板（被処理基板）
Ｒ レジスト液（塗布液）

Claims (11)

1. 被処理基板に対し塗布膜形成を行う基板処理装置であって、
   前記基板の幅方向に長いスリット状の吐出口を有し、前記基板に対し、前記吐出口から塗布液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに対し前記基板を相対移動させる相対移動手段と、
   前記基板の相対移動方向に沿って、少なくとも前記ノズルの吐出口の前方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成する第一のガス流形成手段とを備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 更に、前記基板の相対移動方向に沿って、前記ノズルの吐出口の後方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成する第二のガス流形成手段を備えることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
3. 前記ガス流形成手段は、
   前記吐出口に並列かつ隣接して設けられ、基板搬送路に向けて所定の不活性ガスを噴出するガス供給口と、前記ガス供給口よりも前記吐出口から離され、前記吐出口に並列に設けられたガス吸引口と、前記ガス供給口と前記ガス吸引口との間に設けられ、前記基板搬送路に対面配置された整流板とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
4. 異なる不活性ガスを切り換える切換手段により前記ガス流形成手段に異なる不活性ガスを供給するガス供給手段と、
   前記切換手段の制御と、前記ノズルからの塗布液の吐出制御とを行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記ノズルからの塗布液の吐出待機期間と吐出期間とにおいて、異なる不活性ガスを、前記ガス供給手段により前記ガス流形成手段に供給するように前記切換手段の切り換え制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板処理装置。
5. 前記ノズルからの塗布液の吐出期間において、前記ガス供給手段により前記ガス流形成手段に供給される不活性ガスは、ヘリウム（Ｈｅ）ガスであって、
   前記ノズルからの塗布液の吐出待機期間において、前記ガス供給手段により前記ガス流形成手段に供給される不活性ガスは、窒素（Ｎ₂）ガスであることを特徴とする請求項４に記載された基板処理装置。
6. 前記ガス流形成手段に供給する不活性ガスを所定温度に加熱調整する加熱手段を有し、
   前記制御手段は、前記ノズルからの塗布液の吐出期間に供給される不活性ガスの温度を、前記塗布液の吐出待機期間に供給される不活性ガスの温度よりも高く設定することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載された基板処理装置。
7. 被処理基板に塗布液を塗布し、塗布膜形成を行う基板処理工程において、
   前記基板の幅方向に長いスリット状の吐出口を有するノズルと、前記ノズルに対し前記基板を相対移動させ、
   前記基板の被処理面に対し、前記ノズルの吐出口から塗布液を吐出すると共に、
   前記基板の相対移動方向に沿って、少なくとも前記ノズルの吐出口の前方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成することを特徴とする基板処理方法。
8. 更に、前記基板の相対移動方向に沿って、前記ノズルの吐出口の後方領域に、一様に流れる所定の不活性ガスのガス流を形成することを特徴とする請求項７に記載された基板処理方法。
9. 前記ノズル吐出口からの塗布液の吐出待機期間と吐出期間とにおいて、前記一様に流れるガス流を形成する不活性ガスを、異なる不活性ガスに切り換えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載された基板処理方法。
10. 前記ノズル吐出口からの塗布液の吐出期間において前記ガス流を形成する不活性ガスはヘリウム（Ｈｅ）ガスとなされ、
    前記ノズル吐出口からの塗布液の吐出待機期間において前記ガス流を形成する不活性ガスは窒素（Ｎ₂）ガスとなされることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載された基板処理方法。
11. 前記ノズルからの塗布液の吐出期間に供給される不活性ガスの温度を、前記塗布液の吐出待機期間に供給される不活性ガスの温度よりも高く設定することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載された基板処理方法。

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