JP4040251B2 - 膜形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイス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，ウェハ表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。かかるフォトリソグラフィー工程は，塗布現像処理装置で行われる。この塗布現像処理装置は，レジスト塗布処理を行うレジスト塗布装置を備えている。
【０００３】
従来のレジスト塗布装置において，レジスト液を塗布する方法としては，スピンコーティング法が主流をなしている。このスピンコーティング法によれば，ウェハの中心にレジスト液を吐出して，このウェハを回転させる。このことにより，ウェハ上に塗布されたレジスト液が遠心力により拡散し，ウェハの全面に渡って均一なレジスト膜を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，スピンコーティング法は，ウェハを高速で回転させるため，ウェハの周縁部から大量のレジスト液が飛散し，無駄になるレジスト液が多い。また，レジスト液の飛散により当該装置が汚染されるため，頻繁に洗浄しなければならない等の弊害が生じていた。
【０００５】
そこで，ウェハを回転させるスピンコーティング法に変えて，レジスト液を吐出する吐出ノズルとウェハを相対的に移動させてレジスト液を塗布する装置が提案されている。かかる新規に提案されたレジスト塗布装置は，ウェハ上方で吐出ノズルを往復移動させるリニアスライド手段を備えている。このリニアスライド手段は，ガイドレールにスライド自在に取り付けられたスライダを備え，このスライダに吐出ノズルを取り付けている。したがって，吐出ノズルは，ガイドレールに沿って移動する際には，直線状にレジスト液をウェハ上に塗布することができる。一方，駆動機構により，ウェハを吐出ノズルのスライド方向と直角の方向に移動させる構成になっている。
【０００６】
そして，吐出ノズルは，往復移動しながらレジスト液を吐出する。一方，吐出ノズルのスライド方向と直角の方向にウェハを間欠的に移動させる。これにより，吐出ノズルは，ウェハ全体を走査して満遍なく粘度の低いレジスト液を塗布することができる。この場合，吐出ノズルは，ウェハ上を移動する際に最も高速になり，ウェハの周縁部にくると，減速して折り返し，その後加速して高速になり，再びウェハ上を移動する。
【０００７】
ところで，このいわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布するレジスト塗布装置において，迅速なレジスト塗布を行うには，吐出ノズルをなるべく高速で動かす必要がある。しかしながら，前記スライダを，ボールベアリング等の軸受を介してガイドレールに取り付けると，摺動抵抗が生じる。そうなると，吐出ノズルを高速で移動させた場合，摺動抵抗による振動が発生し，吐出ノズルが微動することにより，正確な直線状のレジスト塗布を行えないおそれがある。さらに，この振動が，塗布現像処理装置に備えられた他の装置に伝達されて，他の装置のプロセスに悪影響を及ぼすおそれもある。また，吐出ノズルの折り返し時の減速及び加速も，摺動抵抗により円滑に行えなくなり，時間を要するおそれが生じる。高精度なレジスト塗布を実現するために，これらの点に関して改善する余地がある。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，塗布液供給手段を移動させる際に，摺動抵抗をより少なくして振動を抑えることができる，膜形成装置を提供することをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，請求項１の発明は，塗布液吐出手段から基板に塗布液を供給してこの基板上に膜を形成する装置であって，前記塗布液吐出手段を移動させる移動手段を備え，前記移動手段は，前記塗布液吐出手段を支持する支持部材と，前記支持部材を移動させる移動部材と，前記支持部材に形成された軸受部を通るガイド軸と，前記軸受部と前記ガイド軸の隙間に，流体を供給する流体供給機構とを備え、前記移動部材は，前記支持部材の略重心位置に連結された駆動ベルトであり、前記移動手段は，前記駆動ベルトが巻回された駆動プーリ及び従動プーリと，前記駆動プーリを回転駆動させる回転駆動機構と，前記支持部材の反対側の位置において前記駆動ベルトに連結された他の塗布液吐出手段及び支持部材とを備えていることを特徴とする，膜形成装置を提供する。
【００１０】
請求項１に記載の膜形成装置によれば，移動手段は，支持部材を介して塗布液吐出手段を移動させる。塗布液吐出手段は，ガイド軸に沿って移動しながら塗布液を吐出することになる。基板上では，塗布液吐出手段の移動軌跡に沿った塗布液の塗布が行われる。ここで，軸受部とガイド軸の隙間に，流体供給機構により流体が供給されるので，ガイド軸に対して支持部材を中空浮上させた状態にすることができる。この状態では，移動部材により，ガイド軸に沿って支持部材を移動させても，軸受部とガイド軸に機械的な接触がないので，従来のような摺動抵抗が殆ど生じない。したがって，塗布液吐出手段を高速で移動させる場合，摺動抵抗による振動を抑えることができ，塗布液吐出手段をガイド軸に沿って忠実に移動させることができる。その結果，塗布液吐出手段の微動により塗布液吐出が乱れて例えば重ね塗り等の不均一な塗布が行われる事態を防止し，例えば正確な直線状の塗布液塗布が行われて，迅速かつ高精度な膜形成を行うことが可能となる。さらに，振動が，他の装置に伝達されて，該他の装置のプロセスに悪影響を及ぼすような事態を防止することができる。
また前記移動部材が，前記支持部材の略重心位置に連結された駆動ベルトであるので，駆動ベルトによる動力が支持部材の略重心位置に働くようになるので，移動時に，バランスが崩れて支持手段の姿勢が乱れる事態を防止することができる。
【００１１】
請求項１に記載の膜形成装置において，請求項２に記載したように，前記塗布液吐出手段を往復移動させると共に，該塗布液吐出手段の移動方向と直角の方向に基板を移動させるように構成されていることが好ましい。かかる構成によれば，塗布液吐出手段は，往復移動しながら塗布液を吐出する。一方，塗布液吐出手段の往復方向と直角の方向に基板を移動させる。これにより，塗布液吐出手段は，基板全体を走査して塗布液を塗布することができる。この場合，塗布液吐出手段は，基板の塗布範囲内を一定速度で移動し，例えば塗布範囲内から外れると，又は基板の周縁部までくると，減速して折り返し，その後加速して一定速度になり，再び塗布範囲内を移動する。塗布液吐出手段は，減速・折り返し・加速中も塗布液を吐出している。この減速・折り返し・加速中に吐出された塗布液は，膜形成に使用されずに排液される。ここで，前述したように摺動抵抗が殆ど生じないので，減速及び加速を円滑を行うことができる。このため，減速時間及び加速時間を短縮でき，排液される塗布液量を低減させることができる。
【００１２】
請求項３に記載したように，前記移動手段は，複数のガイド軸を備えていても良い。そうすれば，複数のガイド軸を用いて支持手段を支持してその移動を案内できるようになるので，移動中の塗布液吐出手段の姿勢が安定する。
【００１５】
そして本発明においては，前記移動手段は，前記駆動ベルトが巻回された駆動プーリ及び従動プーリと，前記駆動プーリを回転駆動させる回転駆動機構と，前記支持部材の反対側の位置において前記駆動ベルトに連結された他の塗布液吐出手段及び支持部材とを備えているので，巻回された駆動ベルトの両側の荷重を釣り合わせるだけでなく，巻回された駆動ベルトの両側で塗布液吐出を同時に行うことができるようになる。このため，膜形成を迅速に行うことが可能となる。
【００１６】
請求項７に記載したように，前記軸受部の内壁に，多孔質膜が被覆されていると良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかるレジスト塗布装置を有する塗布現像処理システム１の平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００１８】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００１９】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２０】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２１】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。
【００２２】
第１の処理装置群Ｇ１では，例えば図２に示すように，本実施の形態にかかるレジスト塗布装置１７と，ウェハＷに現像液を供給して処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ２の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている
【００２３】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を減圧乾燥させるバキュームドライング装置３３，プリベーキング装置３４及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００２４】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００２５】
インターフェイス部４の中央部にはウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスできるように構成されている。
【００２６】
次に上述したレジスト塗布装置１７の構成について説明するが，ここでは，レジスト液を吐出するレジスト液吐出手段がウェハＷに対して，相対的に移動しながらレジスト液を塗布する，いわゆる一筆書きの要領の塗布方式を実施可能なレジスト塗布装置を採用する。
【００２７】
レジスト塗布装置１７のケーシング６０内には，図４，図５に示すように，Ｙ方向（図５中の上下方向）に長い略箱形の外容器６１が設けられており，この外容器６１は，上面が開口している。この外容器６１内には，その中でウェハＷを処理する内容器６２が設けられている。この内容器６２は，上面が開口しており，また，外容器６１の底面上に設けられたＹ方向に伸びる２本のレール６３上を内容器駆動機構６４により移動自在に構成されている。したがって，ウェハＷを内容器６２に搬入，搬出する場合には，内容器６２が外容器６１のＹ方向正方向側（図５中の上方）の搬送部Ｌに移動し，ウェハＷを塗布処理する場合には，Ｙ方向負方向側（図５中の下方）の処理部Ｒに移動することができる。また，ウェハＷに対してレジスト液を塗布中においても内容器６２を所定のタイミングで所定の距離だけＹ方向に移動させることが可能となる。
【００２８】
さらに，この内容器６２内には，ウェハＷを吸着して保持する載置台６５が設けられており，その下方には，この載置台６５を回転自在とする回転駆動６６が設けられている。また，この載置台６５には，例えば超音波振動子６７が取り付けられており，載置台６５を高周波数で振動させることができる。内容器６２の底面には，内容器６２内を所定濃度の溶剤雰囲気に維持するための溶剤を貯留する溶剤タンク６８が設けられている。
【００２９】
また，内容器６２の底面には，排気口７３が設けられており，ここからの排気により内容器６２内に気流を発生させてウェハＷ周辺を所定の溶剤濃度に維持することができるようになっている。
【００３０】
さらに，ウェハＷ上を覆いウェハＷの塗布範囲Ｗａを限定するマスク部材７０がウェハＷ上方に設けられており，このマスク部材７０は，内容器６２の内側壁に設けられているマスク支持部材７１で支持される。また，マスク部材７０は，図示しない搬送機構によりＸ方向に搬送可能になっている。したがって，マスク部材７０を外容器６１のＸ方向負方向側（図５中の左方向）の洗浄部に待機させておき，ウェハＷを有する内容器６２が処理部Ｒに移動した後に，前記搬送機構により，マスク部材７０を内容器６２内のマスク支持部材７１上に搬入することが可能となる。
【００３１】
上述した外容器６１には，外容器６１の処理部Ｒ側に蓋をする蓋体８０が固定して取り付けられており，内容器６２が処理部Ｒ側に移動したときに，その上方が蓋体８０で覆われると，所定の雰囲気を維持しやすくなる。この蓋体８０には，温度調節可能なヒータ８１が内蔵されており，前記溶剤タンク６８内の溶剤が蓋体８０下面に結露することを防止している。また，この蓋体８０には，Ｘ方向に伸びるスリット８０ａが設けられており，このスリット８０ａ内を後述する塗布液吐出手段としての吐出ノズル８５がＸ方向に往復移動する。
【００３２】
上述したように外容器６１の処理部Ｒ側に設けられた蓋体８０のスリット８０ａには，レジスト液を吐出する前述した吐出ノズル８５が下方のウェハＷに吐出可能に設けられている。吐出ノズル８５を往復移動させる本発明にかかる移動手段８６が備えられている。
【００３３】
図６〜８に示すように，移動手段８６には，エアスライダ方式が採用されている。即ち，移動手段８６は，基台９０と，吐出ノズル８５を支持する支持部材としてのスライダ９１と，スライダ９１をスライド移動させる移動部材としての例えば駆動ベルト９２とを備えている。この駆動ベルト９２は，基台９０上に設置された駆動プーリ９３及び従動プーリ９４の間で巻回されている。駆動プーリ９３を回転駆動させるモータ９５が設けられている。駆動ベルト９２には，スライダ９１の反対側の位置においてバランスウェイト９６が取り付けられている。スライダ９１には，軸受部９７ａ，９７ｂが形成され，これら軸受部９７ａ，９７ｂを介してスライダ９１がガイド軸９８ａ，９８ｂにスライド自在に取り付けられている。バランスウェイト９６には，軸受部９９ａ，９９ｂが形成され，これら軸受部９９ａ，９９ｂを介してバランスウェイト９６がガイド軸１００ａ，１００ｂにスライド自在に取り付けられている。軸受部９７ａとガイド軸９８ａの隙間に，軸受部９７ｂとガイド軸９８ｂの隙間にそれぞれエアを供給するエア供給チューブ１０１と，軸受部９９ａとガイド軸１００aの隙間に，軸受部９９ｂとガイド軸１００ｂの隙間にそれぞれエアを供給するエア供給チューブ１０２とが設けられている。
【００３４】
吐出ノズル８５は，ノズルブラケット１１０に取り付けられ，このノズルブラケット１１０は，スライダ９１に固定されている。スライダ９０の略重心位置に，駆動ベルト９２がベルトクランプ１１１ａにより連結されている。バランスウェイト９６の略重心位置にも，駆動ベルト９２がベルトクランプ１１１ｂにより連結されている。
【００３５】
駆動プーリ９３は，基台９０の一方側（図６中の左側）に設けられたブラケット１１２ａ内に収納されている。モータ９５は，ブラケット１１２ａの上方に設置されている。モータ９５の回転軸１１３は，ブラケット１１２ａの上面を貫通した後に，駆動プーリ９３に接続されている。従動プーリ９４は，基台９０の他方側（図６中の右側）に設けられたブラケット１１２ｂ内に収納されている。モータ９５により駆動プーリ９３を回転させて駆動ベルト９２を周動させる。駆動プーリ９３を正転・反転させれば，駆動ベルト９２の周動方向が切り換えられ，吐出ノズル８５を往復移動させることができる。したがって，図５に示すように，吐出ノズル８５が下方のウェハＷに対して往復移動しながら，レジスト液を吐出し，さらに内容器６２が吐出ノズル８５の往復方向（図５中のＸ方向）と直角の方向（図５中のＹ方向）に間欠的に移動することにより，いわゆる一筆書きの要領で，吐出ノズル８５の移動軌跡に沿ったレジスト液の塗布が行われる。
【００３６】
バランスウェイト９６の重量は，スライダ９１と吐出ノズル８５（ノズルブラケット１１０を含む）とを合わせた重量と同じである。図７に示すように，駆動プーリ９３が正転して吐出ノズル８５がＸ方向正方向側（図７中の右側方向）に移動する際には，バランスウェイト９６は，Ｘ方向負方向側（図７中の左側方向）に移動し，駆動プーリ９３が反転して吐出ノズル８５がＸ方向負方向側に移動する際には，バランスウェイト９６は，Ｘ方向正方向側に移動するようになっている。そして，バランスウェイト９６とスライダ９１は，巻回された駆動ベルト９２の重心を中心に対称の動きをなす。
【００３７】
図８及び図９に示すように，スライダ９１の重心を中心にして，軸受部９７ａはスライダ９１の上部に，軸受部９７ｂはスライダ９１の下部にそれぞれ形成されている。軸受部９７ａ，９７ｂは，略筒状の形態をなす。図１０に示すように，軸受部９７ａの縦断面形状は，Ｏリング状をなし，内壁に多孔質膜１１５ａが被覆されている。軸受部９７ｂの縦断面形状もＯリング状をなし，内壁に多孔質膜１１５ｂが被覆されている。多孔質膜１１５ａ，１１５ｂには，微細な孔が多数形成されている。多孔質膜１１５ａ，１１５ｂの材質には，カーボン等を用いると良い。
【００３８】
図６に示すように，ガイド軸９８ａ，９８ｂは，ブラケット１１２ａ側に立設された架設台１１６ａと，ブラケット１１２ｂ側に立設された架設台１１６ｂの間で水平に架設されている。また，ガイド軸９８ａ，９８ｂの表面は，摩擦が生じないように研磨されている。
【００３９】
エア供給チューブ１０１の入口側は，図示しないエア供給源に接続されている。エア供給チューブ１０１の出口側は，スライダ９１に接続され，スライダ９１内に形成された流路１１７ａ，１１７ｂに通じている。流路１１７ａは，多孔質膜１１５ａに通じ，流路１１７ｂは，多孔質膜１１５ｂに通じている。したがって，エア供給チューブ１０１から供給されたエアは，流路１１７ａ，１１７ｂを経由した後，多孔質膜１１５ａ，１１５ｂの微細の孔を通じて軸受部９７ａ，９７ｂ内に吐出される。軸受部９７ａ，９７ｂの周りに，エアが均等に供給されることになるので，ガイド軸９８ａは軸受部９７ａ内で，ガイド軸９８ｂは軸受部９７ｂ内でそれぞれ浮いている。このため，スライダ９１は，ガイド軸９８ａ，９８ｂに非接触の状態で支持されている。図９に示すように，軸受部９７ａ（多孔質膜１１５ａの外周面）とガイド軸９８ａの距離Ｍ１，軸受部９７ｂ（多孔質膜１１５ｂの外周面）とガイド軸９８ｂの距離Ｍ２は，それぞれ例えば１０μｍ程度であると良い。ガイド軸９８ａはエアを介在させて軸受部９７ａ内を，ガイド軸９８ｂはエアを介在させて軸受部９８ｂ内をそれぞれ通る構成になっている。
【００４０】
バランスウェイト９６において，軸受部９９ａ，９９ｂは，前記軸受部９７ａ，９７ｂと同様の構成を有している。表面が研磨されたガイド軸１００ａ，１００ｂは，架設台１２０ａ，１２０ｂの間で水平に架設されている。エア供給チューブ１０２から供給されたエアは，バランスウェイト９６内に形成された流路１２１ａ，１２１ｂを経由した後，多孔質膜の微細の孔を通じて軸受部９９ａ，９９ｂ内に吐出される。したがって，バランスウェイト９６は，ガイド軸１００ａ，１００ｂに非接触の状態で支持されている。
【００４１】
次に，以上のように構成されているレジスト塗布装置１７の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００４２】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群Ｇ３に属するアドヒージョン装置３１に搬入する。そして，レジスト液の密着性を向上させる例えばHMDSを塗布されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。その後，ウェハＷは，レジスト塗布装置１７又は１９に搬送される。
【００４３】
このレジスト塗布装置１７又は１９で，後述するいわゆる一筆書きの要領でレジスト液が塗布されたウェハＷは，その後，主搬送装置１３により，バキュームドライング装置３３，プリベーキング装置３４，クーリング装置４０に順次搬送される。その後ウェハＷは，各処理装置において露光処理，現像処理等の一連の所定の処理が行われ，塗布現像処理が終了する。
【００４４】
上述したレジスト塗布装置１７の作用について詳しく説明すると，先ず，クーリング装置３０において所定の温度に冷却されたウェハＷが主搬装置１３により，レジスト塗布装置１７のケーシング６０内に搬入される。このとき外容器６１内の内容器６２は予め搬送部Ｌで待機しており，ウェハＷは，主搬送装置１３により直接載置台６５に載置され，吸着保持される。ここで，図示しないアライメント機構によりウェハＷのノッチ又はオリフラは検出され，回転機構６６により，ウェハＷは所定の位置に位置決めされる。次に，内容器駆動機構６４により内容器６２を処理部Ｒに移動させる。その後洗浄部に待機されていたマスク部材７０が，図示しない搬送機構により，外容器６１外から内容器６２内に搬送され，マスク支持部材７１上に載置される。
【００４５】
次に，排気口７３から内容器６２内の気体を所定速度で排気し，内容器６２内を所定の雰囲気に維持する。そして，この内容器６２内において，吐出ノズル８５がウェハＷに対して相対的に移動しながら，レジスト液を塗布し，ウェハＷ上にレジスト膜を形成する。
【００４６】
レジスト液の塗布経路の例を図１１（ａ）に示し，吐出ノズル８５の速度変化を図１１（ｂ）のグラフに示す。図１１（ａ）に示すように，吐出ノズル８５は，図１１に示すＳＴＡＲＴ位置から往復移動を開始し，レジスト液を吐出する。一方，吐出ノズル８５の往復方向（Ｘ方向）と直角の方向に（Ｙ方向）にウェハＷを間欠的に所定距離だけ移動させる。これにより，吐出ノズル８５は，ウェハＷ全体を走査していわゆる一筆書きの要領でレジスト液を塗布することができる。そして，図１１（ａ）に示すＥＮＤ位置に来たところで吐出を停止し，塗布が終了する。
【００４７】
吐出ノズル８５の速度変化を，ウェハＷの略中央の塗布範囲Ｗａにおけるレジスト液の塗布経路ａ，ｂ，ｃ，ｄを例にとって説明する。塗布経路ａでは，吐出ノズル８５が減速する。その後，吐出ノズル８５が折り返し，図１１（ｂ）に示すように，塗布経路ｂでは加速する。ちょうど塗布範囲Ｗａ内に入る直前に最も高速になり，塗布経路ｃでは一定の速度で塗布範囲Ｗａ内を移動する。その後，塗布範囲Ｗａ内から外れ，塗布経路ｄでは減速する。以後，折り返し，加速して高速になり，再び塗布範囲Ｗａ内を移動する。このように，塗布範囲Ｗａ内にレジスト液を吐出する場合，吐出ノズル８５は，最も高速になり，折り返す場合，減速及び加速する。また，図示の例では，吐出ノズル８５が減速を開始した時点から，ウェハＷを所定距離Ｙ方向に動かす。また，吐出ノズル８５は，減速・折り返し・加速中もレジスト液を吐出している。この減速・折り返し・加速中に吐出されたレジスト液は，レジスト膜形成に使用されずにマスク部材７０により受け止められて排液される。
【００４８】
ここで，吐出ノズル８５の往復移動は，移動手段８６により行われる。即ち，図７に示したように，モータ９５により駆動プーリ９３を回転駆動させることにより，駆動ベルト９２を周動させる。この場合，モータ９５により駆動プーリ９３を正逆回転させれば，駆動ベルト９２の周動方向を適宜切り換えて，吐出ノズル８５の往復移動を実施することができる。
【００４９】
レジスト液の塗布経路は，吐出ノズル８５の移動軌跡によって決まる。即ち，図６に示したように，移動手段８６は，スライダ９１を介して吐出ノズル８５を往復移動させる。吐出ノズル８５は，ガイド軸９８ａ，９８ｂに沿って移動しながらレジスト液を吐出することになる。ここで，図８，９に示したように，スライダ９１の軸受部９７ａとガイド軸９８ａの隙間に，軸受部９７ｂとガイド軸９８ｂの隙間に，エア供給チューブ１０１によりエアがそれぞれ供給されるので，ガイド軸９８ａ，９８ｂに対してスライダ９１を中空浮上させた状態にすることができる。この状態では，駆動ベルト９２により，ガイド軸９８ａ，９８ｂに沿ってスライダ９１をスライド移動させても，軸受部９７ａとガイド軸９８ａに，軸受部９７ｂとガイド軸９８ｂにそれぞれ機械的な接触がないので，従来のような摺動抵抗が殆ど生じない。
【００５０】
したがって，本発明にかかるレジスト塗布装置１７によれば，吐出ノズル８５を高速で移動させる場合，摺動抵抗による振動を抑えることができ，吐出ノズ８５をガイド軸９８ａ，９８ｂに沿って忠実に移動させることができる。その結果，吐出ノズル８５の微動によりレジスト吐出が乱れて例えば重ね塗り等の不均一な塗布が行われる事態を防止し，正確な直線状の軌跡でレジスト塗布が行われて，迅速かつ高精度な膜形成を行うことが可能となる。さらに，振動が，他の装置に伝達されて，該他の装置のプロセスに悪影響を及ぼすような事態を防止することができる。例えば，露光装置での，パターンの重ね合わせ精度等が振動により悪影響を受けるようなことがない。
【００５１】
さらに，摺動抵抗が殆ど生じないので，減速及び加速を円滑を行うことができる。このため，減速時間及び加速時間を短縮でき，排液されるレジスト液量を低減させることができる。その結果，ランニングコストに優れている。
【００５２】
また，上下２本のガイド軸９８ａ，９８ｂを用いてスライダ９１を支持してそのスライド移動を案内すると共に，駆動ベルト９２による動力がスライダ９１の略重心位置に働くようになるので，減速・折り返し・加速中に，モータ９５の回転力が急激に変化することがあっても，バランスが崩れてスライダ９１の姿勢が乱れる事態を防止することができ，往復移動中の吐出ノズル８５の姿勢を安定させることができる。
【００５３】
また，図７に示したように，バランスウェイト９６が，スライダ９１の反対側で駆動ベルト９２に連結されているので，巻回された駆動ベルト９２の一方側にかかる荷重と他方側にかかる荷重とを釣り合わせることができる。そして，駆動ベルト９２を周動させる場合，バランスウェイト９６は，巻回された駆動ベルト９２の重心を中心にスライダ９１の動きとは対称の動きをなす。これにより，例えば吐出ノズル８５及びスライダ９１が移動することによる駆動ベルト９２への影響（振動等）が相殺される。このため，より安定した状態で吐出ノズル８５を往復移動させることができる。もちろん，バランスウェイト９６にも，軸受部９９ａ，９９ｂが形成されているので，その往復移動は好適に行われる。
【００５４】
塗布後，高周波振動子６７の振動により，ウェハＷ上のレジスト液が平坦化される。そして最終的に，ウェハＷ上の塗布範囲Ｗａには，レジスト液が斑なく塗布され，所定の膜厚のレジスト膜が形成される。マスク部材７０が外容器６１内から退出した後，ウェハＷは，搬送部Ｌに搬送される。そして，主搬送装置１３により，ケーシング６０内から搬出され，次工程が行われるバキュームドライング装置３３に搬送されて減圧乾燥処理される。
【００５５】
なお，本発明の参考例について説明したが，本発明においては，バランスウェイト９６の代わりに，他のスライダ１３０及び吐出ノズル１３１を駆動ベルト９２に連結させている。そうなると，駆動ベルト９２の両側の荷重を釣り合わせるだけでなく，駆動ベルト９２の両側でレジスト吐出を同時に行うことができるようになる。このため，レジスト膜形成を迅速に行うことが可能となる。もちろん，駆動ベルト９２への影響も相殺される。
【００５６】
また，吐出ノズル８５の減速及び加速のタイミング，ウェハＷのＹ方向に移動するタイミング等は，プロセスに応じて自由に変えることができる。例えば，吐出ノズル８５の減速は，例えばウェハＷの周縁部に移動してから開始しても良いし，吐出ノズル８５の減速が止まった時点から，ウェハＷを所定距離Ｙ方向に動かすようにしても良い。
【００５７】
また，多孔質膜１１５ａ，１１５ｂを通じて軸受部９７ａ，９７ｂ内にエアを吐出していたが，ガイド軸を通じて軸受部９７ａ，９７ｂ内にエアを吐出するようにしても良い。即ち，図１３に示すように，多孔質体のガイド軸１４０ａの内部に，通路１４１が形成されている。そして，ガイド軸１４０ａにエア供給チューブ１０１が接続されている。これにより，軸受部９７ａとガイド軸１４０ａとの隙間に，エアを供給することができる。軸受部９７ｂ内を通るガイド軸も同様の構成とする。したがって，スライダ９１を中立浮上させた状態にすることが可能となる。
【００５８】
前記実施の形態では，スライダ９１，バランスウェイト９６側とも，各々２つのガイド軸９８ａ，９８ｂ，１００ａ，１００ｂを有していたが，これに代えて図１４に示したように，バランスウェイト９６の構成を変えて１本のガイド軸１００ｃに沿ってバランスウェイト９６を移動させるようにしてもよい。したがって図１４の例では，ガイド軸は合計３本となり，装置全体の簡素化が図れる。
【００５９】
また前記実施の形態では，ブラケット１１２ａ側に立設された架設台１１６ａと，ブラケット１１２ｂ側に立設された架設台１１６ｂの間で，ガイド軸９８ａ，９８ｂが直接水平に架設されていたが，組立作業の容易さに鑑み，図１５に示したようにしてガイド軸９８ａ，９８ｂをも架設台１１６ａと架設台１１６ｂ間に架設してもよい。
【００６０】
図１５に示した例では，上側のガイド軸９８ａを支持する支持部材９８ｃと，下側のガイド軸９８ｂを支持する支持部材９８ｄとを独立させ，両支持部材９８ｃ，９８ｄとが，板バネ９８ｅで接続されている。そして支持部材９８ｃを架設台１１６ａに固定し，一方支持部材９８ｄについては，スライダ９１のスライド状態をチェックしながら，その後に架設台１１６ａに固定する。このような取付過程を経ることで，面倒なガイド軸９８ａ，９８ｂの平行度の調整を容易に実施することが可能である。
【００６１】
前記例では，吐出ノズル８５は，前面側，すなわちガイド軸９８ａ，９８ｂ側に設けられたスライダ９１のみに装備され，背面側，すなわちガイド軸１００ａ，１００ｂ側にはバランスウェイト９６が装備されていた。図１６の例では，バランスウェイトの代わりに，吐出ノズル８５ａ（吐出ノズル８５と同一構成を有している）を有する別のスライダ９１を装備している。その結果，図１６の例は，前面側，背面側に２つの吐出ノズル８５を有している。
【００６２】
図１６に示した移動手段によれば，同時に２つの吐出ノズル８５，８５ａからレジスト液を吐出させられるので，図１７に示した塗布方法が実現できる。すなわち図１７に示したように，Ｙ方向に沿って前後に２つの吐出ノズル８５，８５ａが配置されることになるので，ウエハＷのＹ方向の送りピッチ（１ステップあたりの移動距離）を，図１１の例よりも２倍にして，ウエハＷ上にレジスト液を塗布することができる。したがって，塗布に必要な時間が図１１の例の半分で済み，スループットが向上する。
【００６３】
また，以上の実施の形態では，成膜に要する塗布液としてレジスト液を挙げたが，これに限定されるものではない。他の塗布液として，層間絶縁膜用の塗布液，高導電性膜用の塗布液，強誘電体用の塗布液等が挙げられる。また，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板の膜形成装置にも応用される。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１〜４によれば，塗布液供給手段を移動させる際に，摺動抵抗をより少なくして振動を抑えることができる。その結果，不均一な塗布が行われる事態を防止し，迅速かつ高精度な膜形成を行うことが可能となり，歩留まりの向上を図ることができる。さらに，振動が，他の装置に伝達されて，該他の装置のプロセスに悪影響を及ぼすような事態を防止することができる。しかも移動中に，バランスが崩れて支持手段の姿勢が乱れる事態を防止することができ，塗布液吐出手段の姿勢を安定させることができる。また巻回された駆動ベルトの両側の荷重を釣り合わせることができ，駆動ベルトへの影響が相殺される。そのうえ巻回された駆動ベルトの両側で塗布液吐出を同時に行うことができ，スループットの向上を図ることができる。
【００６５】
特に請求項２によれば，塗布液吐出手段を往復移動させる際に，減速・折り返し・加速に要する時間を短縮することができ，膜形成に使用されずに排液される塗布液量を低減させることができる。その結果，ランニングコストに優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかるレジスト塗布装置を備えた塗布現像処理システムの外観を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】本実施の形態にかかるレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図５】本実施の形態にかかるレジスト塗布装置の横断面の説明図である。
【図６】移動手段及び吐出ノズルの斜視図である。
【図７】駆動ベルトの周動により，吐出ノズル及びスライダとバランスウェイトとが往復移動する際の様子を示す平面図である。
【図８】移動手段の縦断面の説明図である。
【図９】図７とは異なる方向からみたスライダの縦断面の説明図である。
【図１０】軸受部及びガイド軸の縦断面の拡大図である。
【図１１】レジスト液の塗布経路と，吐出ノズルの速度変化を示すグラフとを合わせ示した説明図である。
【図１２】駆動ベルトの周動により，吐出ノズル及びスライダと他の吐出ノズル及びスライダとが往復移動する際の様子を示す平面図である。
【図１３】軸受部及びガイド軸の他の例を示す縦断面の拡大図である。
【図１４】バランスウェイト側のガイド軸が１本の場合の，移動手段の縦断面図である。
【図１５】板バネを介して２本のガイド軸を架設した際の縦断面図である。
【図１６】バランスウェイトに代えて他の吐出ノズルを装備した場合の移動手段の縦断面図である。
【図１７】吐出ノズルを進行方向の前後に有した場合の，レジスト液の塗布経路を示す平面からの説明図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム
１７ レジスト塗布装置
８５ 吐出ノズル
８６ 移動手段
９１ スライダ
９２ 駆動ベルト
９３ 駆動プーリ
９４ 従動プーリ
９５ モータ
９６ バランスウェイト
９７ａ，９７ｂ，９９ａ，９９ｂ 軸受部
９８ａ，９８ｂ，１００ａ，１００ｂ ガイド軸
１０１，１０２ エア供給チューブ
１１５ａ，１１５ｂ 多孔質膜
Ｗ ウェハ

Claims (4)

1. 塗布液吐出手段から基板に塗布液を供給してこの基板上に膜を形成する装置であって，
   前記塗布液吐出手段を移動させる移動手段を備え，
   前記移動手段は，前記塗布液吐出手段を支持する支持部材と，前記支持部材を移動させる移動部材と，前記支持部材に形成された軸受部を通るガイド軸と，前記軸受部と前記ガイド軸の隙間に，流体を供給する流体供給機構とを備え、
   前記移動部材は，前記支持部材の略重心位置に連結された駆動ベルトであり、
   前記移動手段は，前記駆動ベルトが巻回された駆動プーリ及び従動プーリと，前記駆動プーリを回転駆動させる回転駆動機構と，前記支持部材の反対側の位置において前記駆動ベルトに連結された他の塗布液吐出手段及び支持部材とを備えていることを特徴とする，膜形成装置。
2. 前記塗布液吐出手段を往復移動させると共に，該塗布液吐出手段の往復方向と直角の方向に基板を移動させるように構成されていることを特徴とする，請求項１に記載の膜形成装置。
3. 前記移動手段は，複数のガイド軸を備えていることを特徴とする，請求項１又は２に記載の膜形成装置。
4. 前記軸受部の内壁に，多孔質膜が被覆されていることを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の膜形成装置。

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