JP4324538B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶用ガラス角形基板、半導体ウエハ、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルター用基板などの基板（以下、単に「基板」と称する）の表面にフォトレジストなどの処理液を塗布する技術に関する。より詳しくは、塗布精度を向上させるために、ノズルの状態を正常化させる技術に関する。

基板の表面にフォトレジストなどの処理液を塗布する基板処理装置が知られている。このような基板処理装置として、スリット状の吐出部を有するスリットノズルを用いて塗膜を形成するスリットコータが知られている。塗布後に塗膜を均一化させるための回転処理を行わないスリットコータにおいて、塗布膜厚のばらつき（以下、「塗布ムラ」と称する）は、そのまま製品の配線幅等の不具合（不良原因）となる。

塗布ムラの原因としては種々の事情が存在するが、一つには塗布処理を開始する際のスリットノズルの状態が大きな影響を与えることが明らかとなっている。例えば、塗布処理を開始する際に、スリットノズルの側面に処理液が付着していたり、スリット内にエアが混入していたりして、スリットノズルの状態が幅方向に不均一であると、これが塗布ムラの原因となる。そのため、従来よりスリットノズルの状態を回復する種々の技術が知られており、例えば特許文献１に提案されている。

特許文献１には、スリットノズルの側面等に撥水性材料をコーティングして不要な処理液が付着しないように加工する技術が記載されている。しかし、１ｍ以上のスリットノズルの先端のみをコーティングするため、コストが増大してスリットノズルが高価になるという問題があった。また、コーティング処理は熱処理を伴うのでスリットノズルに歪みが生じるおそれがあった。

また、基板に処理液を塗布する本塗布処理に先立って、基板以外の部材に予備的に処理液を塗布する予備塗布処理を行って、スリットノズルの状態を回復する技術も提案されている。

特開２００２−２８２７６０公報

ところが、上記従来の技術を用いてもスリットノズルの状態を完全に最適化することはできない。したがって、例えば、所定回数の処理を行うごとに、あるいは所定の時間が経過するたびに、スリットノズルの洗浄処理等を行う必要がある。そしてスリットノズルの洗浄処理を行っている間は塗布処理が中断されるのでスループットが低下する。したがって、さらなる改善が望まれている。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スリットノズルの状態を最適化して、塗布ムラを抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に処理液を塗布する基板処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板を第１方向に走査しつつ、吐出口から前記基板に対して処理液を吐出するスリットノズルと、前記スリットノズルによって処理液が塗布される予備塗布部材と、前記スリットノズルが前記予備塗布部材の表面を前記第１方向に対してほぼ逆向きの第２方向に走査するように、前記スリットノズルと前記予備塗布部材の表面とを相対的に移動させる移動手段とを備え、前記スリットノズルは、前記吐出口の前記第１方向側に位置する第１リップ面と、前記吐出口の前記第２方向側に位置する第２リップ面とを有し、前記第１リップ面は、前記第２リップ面よりも処理液の吐出方向に突出していることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置であって、前記予備塗布部材は略円筒状の部材であり、前記移動手段は、前記予備塗布部材の表面を前記スリットノズルが前記第２方向に走査するように、前記予備塗布部材を軸心周りに回転させることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係る基板処理装置であって、前記第１リップ面を前記第２リップ面よりも突出させる調整手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記第１リップ面は、前記第２リップ面よりも３０μｍ以上突出していることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、スリットノズルに設けられた吐出口から処理液を吐出させて、基板に処理液を塗布する基板処理方法であって、基板を保持する保持工程と、前記保持工程において保持された前記基板に対して前記スリットノズルを第１方向に走査しつつ、前記基板に処理液を塗布する本塗布工程と、前記スリットノズルが前記第１方向のほぼ逆方向となる第２方向に走査するように予備塗布部材の表面を相対移動させつつ、前記予備塗布部材に処理液を塗布する予備塗布工程とを有し、前記本塗布工程および前記予備塗布工程において、前記吐出口の前記第１方向側に設けられる第１リップ面は、前記吐出口の前記第２方向側に設けられる第２リップ面よりも低い位置に配置されることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、前記予備塗布工程は、前記本塗布工程に先立って実行され、前記本塗布工程は、前記予備塗布工程の直後に実行されることを特徴とする。

請求項１ないし６に記載の発明では、保持された基板を第１方向に走査しつつ、吐出口から基板に対して処理液を吐出するスリットノズルの第１リップ面は、第２リップ面よりも処理液の吐出方向に突出しており、予備塗布部材の表面を第１方向に対してほぼ逆向きの第２方向に走査するように、スリットノズルと予備塗布部材の表面とを相対的に移動させることにより、塗布ムラを抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、予備塗布部材は略円筒状の部材であり、移動手段は、予備塗布部材の表面をスリットノズルが第２方向に走査するように、予備塗布部材を軸心周りに回転させることにより、装置の小型化を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、第１リップ面を第２リップ面よりも突出させる調整手段をさらに備えることにより、例えば、使用する処理液の種類に応じて位置調整することができる。

請求項６に記載の発明では、予備塗布工程は、本塗布工程に先立って実行され、本塗布工程は、予備塗布工程の直後に実行されることにより、スリットノズルの状態が最適化された直後に基板への本塗布処理を行うことで、高精度に処理液を塗布することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

＜１． 実施の形態＞
図１、本発明の実施の形態に係る基板処理装置１の概略を示す斜視図である。なお、図１において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の図についても同様である。

基板処理装置１は、本体２と制御部８とに大別され、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板（以下、単に「基板」と称する）９０としており、基板９０の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板９０の表面に処理液としてのレジスト液を塗布する塗布処理装置として構成されている。したがって、この実施の形態では、スリットノズル４１はレジスト液を吐出するようになっている。なお、基板処理装置１は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液を塗布する装置として変形利用することもできる。

本体２は、基板９０を載置して保持するための保持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能するステージ３を備える。ステージ３は直方体形状を有する例えば一体の石製であり、その上面（保持面３０）および側面は平坦面に加工されている。

ステージ３の上面は水平面とされており、基板９０の保持面３０となっている。保持面３０には図示しない多数の真空吸着口が分布して形成されており、基板処理装置１において基板９０を処理する間、基板９０を吸着することにより、基板９０を所定の水平位置に保持する。また、保持面３０には、図示しない駆動手段によって上下に昇降自在な複数のリフトピンＬＰが、適宜の間隔をおいて設けられている。リフトピンＬＰは、基板９０を取り除く際に基板９０を押し上げるために用いられる。

保持面３０のうち基板９０の保持エリア（基板９０が保持される領域）を挟んだ両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール３１が固設される。走行レール３１は、架橋構造４の両端部の最下方に固設される図示しない支持ブロックとともに、架橋構造４の移動を案内（移動方向を所定の方向に規定）し、架橋構造４を保持面３０の上方に支持するリニアガイドを構成する。

ステージ３の上方には、このステージ３の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造４が設けられている。架橋構造４は、例えばカーボンファイバ補強樹脂を骨材とするノズル支持部４０と、その両端を支持する昇降機構４３，４４とから主に構成される。

ノズル支持部４０には、スリットノズル４１が取り付けられている。図１においてＹ軸方向に長手方向を有するスリットノズル４１には、スリットノズル４１へレジスト液を供給する配管やレジスト用ポンプなどを含むレジスト供給機構（図示せず）が接続されている。スリットノズル４１は、基板９０の表面を走査しつつ、レジスト用ポンプにより供給されたレジスト液を基板９０の表面の所定の領域（以下、「レジスト塗布領域」と称する。）に吐出することにより、基板９０にレジスト液を塗布する。なお、レジスト塗布領域とは、基板９０の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板９０の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。

また、スリットノズル４１は、基板９０だけでなく、ローラ７１（図２）の表面を走査しつつ、レジスト液を塗布する。基板処理装置１における、これらの動作の詳細は後述する。

昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１の両側に分かれて、ノズル支持部４０によりスリットノズル４１と連結されている。昇降機構４３，４４は主にＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａおよび図示しないボールネジからなり、制御部８からの制御信号に基づいて、架橋構造４の昇降駆動力を生成する。これにより、昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１を並進的に昇降させる。また、昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１のＹＺ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。

架橋構造４の両端部には、ステージ３の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子（ステータ）５０ａと移動子５０ｂおよび固定子５１ａと移動子５１ｂを備える一対のＡＣコアレスリニアモータ（以下、単に、「リニアモータ」と略する。）５０，５１が、それぞれ固設される。また、架橋構造４の両端部には、それぞれスケール部と検出子とを備えたリニアエンコーダ５２，５３が、それぞれ固設される。リニアエンコーダ５２，５３は、リニアモータ５０，５１の位置を検出する。これらリニアモータ５０，５１とリニアエンコーダ５２，５３とが主として、架橋構造４が走行レール３１に案内されつつステージ３上を移動するための走行機構を構成する。制御部８は、リニアエンコーダ５２，５３からの検出結果に基づいてリニアモータ５０，５１の動作を制御し、ステージ３上における架橋構造４の移動、つまりはスリットノズル４１による基板９０の走査を制御する。

本体２の保持面３０において、保持エリアの（−Ｘ）方向側には、開口３２が設けられている。開口３２はスリットノズル４１と同じくＹ軸方向に長手方向を有し、かつ該長手方向長さはスリットノズル４１の長手方向長さとほぼ同じである。

図２は、主に開口３２内の予備塗布機構７の構成を示す側面図である。図１においては図示を省略しているが、開口３２の下方の本体２の内部には、予備塗布機構７が設けられている。

予備塗布機構７は、基板９０へのレジスト液の塗布（本塗布処理）に先立って行われる、予備塗布処理（後述する）に際し用いられる。予備塗布機構７は、筐体７０、ローラ７１、回転機構７２、および液切りブレード７３を備えている。

筐体７０は、図２に示すように、上面からローラ７１の一部が露出するように配置される略箱状の部材である。筐体７０の内部には、ローラ７１の塗布面の一部を浸すのに適した量の洗浄液が貯留される。なお、詳細は図示しないが、貯留される洗浄液は、洗浄液供給部から供給され、オーバーフローまたはドレインによって筐体７０外に排出される。また、洗浄液はレジスト液の溶剤成分を含む揮発性の液体が望ましいが、もちろんこれに限られるものではない。

円筒状のローラ７１は、その円筒面が予備塗布処理においてスリットノズル４１によって走査されることにより、レジスト液が塗布される塗布面を構成している。すなわち、ローラ７１は本発明における予備塗布部材に相当する。ローラ７１の円筒中心は軸心Ｐであり、ローラ７１は軸心ＰがＹ軸方向に沿うように配置される。ローラ７１の軸心Ｐには回転機構７２から回転駆動力が伝達される。

回転機構７２は、詳細は図示しないが、回転駆動力を生成する回転モータおよび当該回転駆動力を伝達するリンク部材などから構成される機構である。当該回転モータによって生成された回転駆動力はリンク部材を介してローラ７１に伝達され、ローラ７１は図２において時計回りに回転する。これにより、ローラ７１の塗布面とスリットノズル４１とが相対的に移動する。

また、回転機構７２がローラ７１を回転させることにより、ローラ７１の塗布面がこの貯留された洗浄液に浸される。また、塗布面のうち洗浄液に浸っている部分は、ローラ７１が回転することにより洗浄液から引き上げられる。

このように、予備塗布機構７では、ローラ７１の塗布面が洗浄液に浸されることにより、予備塗布処理において塗布面に塗布されたレジスト液が洗浄され除去される。なお、塗布面を洗浄する機構としては、このような浸漬洗浄機構に限られるものではなく、例えば筐体７０内に塗布面に向けて洗浄液を吐出するノズルを設けてもよい。

筐体７０の内部には、液切りブレード７３が固設されている。液切りブレード７３はローラ７１の塗布面に向けてわずかに押圧された状態で、Ｙ軸方向に均一に当接している。この状態でローラ７１が回転すると、液切りブレード７３と塗布面とは相対的に移動し、液切りブレード７３は塗布面の付着物を掻き取りつつ除去する。なお、液切りブレード７３は、塗布面より硬度の低い材質、具体的には樹脂またはゴム等により形成することが好ましい。

予備塗布機構７が予備塗布処理を行うときには、走行機構および昇降機構４３，４４によって、スリットノズル４１は図２に示す位置（以下、「予備塗布位置」と称する）に配置される。すなわち、予備塗布処理において、スリットノズル４１はほぼ静止した状態となる。

図３は、予備塗布位置に配置されたスリットノズル４１を示す図である。スリットノズル４１はノズル支持部４０の下方に取り付けられており、第１リップ４１０、第２リップ４１１およびシム板４１２を備える。

第１リップ４１０と第２リップ４１１とは、図３に示すように、略同一形状の部材であり、これらがほぼ対向するように迎合して、スリットノズル４１を構成している。第１リップ４１０の下端は、略水平方向に配置される第１リップ面４１０ａとなっている。同様に、第２リップ４１１の下端は、略水平方向に配置される第２リップ面４１１ａとなっている。また、第１リップ面４１０ａおよび第２リップ面４１１ａは、いずれもスリットノズル４１がレジスト液を塗布する場合において、塗布対象物（基板９０またはローラ７１）の表面に対向する面である。

基板処理装置１では、第１リップ４１０と第２リップ４１１との間に形成される空間が、スリットノズル４１内におけるレジスト液の流路（図示せず）となり、当該流路の（−Ｚ）方向の開口部が吐出口（スリット）４１ａを形成する。このような構造により、第１リップ面４１０ａは吐出口４１ａの（＋Ｘ）方向側に配置され、第２リップ面４１１ａは吐出口４１ａの（−Ｘ）方向側に配置される。

図３に示すように、第１リップ４１０は、シム板４１２を介してノズル支持部４０に取り付けられている。したがって、第１リップ面４１０ａは、シム板４１２のＺ軸方向の厚み分（段差Ｄ）だけ、第２リップ面４１１ａより（−Ｚ）方向に突出している。このように、厚みの異なるシム板４１２を用いることにより、シム板４１２は第１リップ面４１０ａと第２リップ面４１１ａとの段差を調整する調整機構として機能する。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、Ｚ軸方向が垂直方向を示しているので、第１リップ面４１０ａは第２リップ面４１１ａより低い位置に配置されている。

基板処理装置１では、図示しない供給口からスリットノズル４１にレジスト液が供給され、このレジスト液がスリットノズル４１内の流路を流れて、吐出口４１ａから（−Ｚ）方向に吐出される。すなわち、第１リップ面４１０ａは第２リップ面４１１ａより段差Ｄだけ（−Ｚ）方向に突出しており、基板処理装置１においてレジスト液の吐出方向は（−Ｚ）方向であるから、第１リップ面４１０ａは第２リップ面４１１ａより吐出方向に突出していることとなる。これは、言い換えれば、塗布処理（本塗布処理および予備塗布処理）において、スリットノズル４１の第１リップ面４１０ａは、第２リップ面４１１ａよりも塗布対象物に近接することを意味する。

図１に戻って、制御部８は、プログラムに従って各種データを処理する演算部８０、プログラムや各種データを保存する記憶部８１を内部に備える。また、前面には、オペレータが基板処理装置１に対して必要な指示を入力するための操作部８２、および各種データを表示する表示部８３を備える。

制御部８は、図１においては図示しないケーブルにより本体２に付属する各機構と電気的に接続されている。制御部８は、操作部８２からの入力信号や、図示しない各種センサなどからの信号に基づいて、昇降機構４３，４４による昇降動作、走行機構によるスリットノズル４１の走査動作、さらには回転機構７２によるスリットノズル４１の走査動作を制御する。

記憶部８１の具体的例としては、データを一時的に記憶するＲＡＭ、読み取り専用のＲＯＭ、および磁気ディスク装置などが該当する。ただし、記憶部８１は、可搬性の光磁気ディスクやメモリーカードなどの記憶媒体、およびそれらの読み取り装置により代用されてもよい。また、操作部８２には、ボタンおよびスイッチ類（キーボードやマウスなどを含む。）などが該当するが、タッチパネルディスプレイのように表示部８３の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部８３には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。

次に、スリットノズル４１によるレジスト液の塗布動作について概説する。なお、特に断らない限り、以下の動作は、制御部８からの制御信号によって制御される。

図４は、基板処理装置１の動作を示す流れ図である。基板処理装置１において、オペレータまたは図示しない搬送機構により、基板９０がリフトピンＬＰに受け渡される。リフトピンＬＰは、基板９０を受け取ると、下降を開始してステージ３内に埋没することにより、受け取った基板９０を保持面３０に載置する。これにより、基板９０がステージ３の保持面３０の所定位置に載置され、さらに吸着保持される（ステップＳ１）。

このような基板９０の搬入処理とは別に、基板処理装置１では、本塗布処理に先立って、スリットノズル４１の先端部の状態を回復させるための最適化処理、すなわち予備塗布処理が実行される（ステップＳ２）。

予備塗布処理では、まず、リニアモータ５０，５１がスリットノズル４１をＸ軸方向に移動させて、予備塗布機構７のローラ７１の上方に配置させる。次に、昇降機構４３，４４がスリットノズル４１のＹＺ平面内における姿勢を調整しつつ、スリットノズル４１をローラ７１の塗布面に近接させる。これにより、スリットノズル４１が予備塗布位置（図２および図３）に移動する。

スリットノズル４１の予備塗布位置への移動が完了すると、制御部８からの制御信号に応じて、レジスト供給機構がスリットノズル４１に対してレジスト液の供給を行い、これによって、スリットノズル４１の吐出口４１ａからレジスト液が吐出される。そして、レジスト液の吐出に同期して、回転機構７２がローラ７１を回転させることにより、塗布面へのレジスト液の塗布、つまりは予備塗布処理が実行される。

このとき、スリットノズル４１はほぼ静止状態にあるが、回転機構７２がローラ７１を回転させることによって、スリットノズル４１と塗布面とが相対的に移動する。すなわち、基板処理装置１では、回転機構７２による塗布面の回転によって、予備塗布処理におけるスリットノズル４１の走査が実現されている。

予備塗布処理における塗布面の回転方向は、図２および図３における時計回り方向である。したがって、予備塗布処理におけるスリットノズル４１と塗布面との相対的な移動方向は曲線的である。しかし、ローラ７１においてレジスト液が塗布される部分（塗布の瞬間に走査が行われている部分）は、ローラ７１の最高到達点（最もＺ軸方向の座標が大きい点）である。したがって、例え塗布面が回転運動している場合であっても、塗布の瞬間におけるスリットノズル４１の走査方向は、回転方向に対する接線方向、すなわち（−Ｘ）方向とみなせる。

後述するが、基板処理装置１では本塗布処理においてスリットノズル４１が（＋Ｘ）方向に基板９０を走査する。したがって、予備塗布処理におけるスリットノズル４１の走査方向は本塗布処理における走査方向のほぼ逆方向である。すなわち、本実施の形態における基板処理装置１の予備塗布処理では、第１リップ４１０が走査方向に対して後方に配置され、第２リップ４１１が走査方向に対して前方に配置される。

塗布面のうちレジスト液が塗布された領域は、ローラ７１の回転により順次筐体７０の下部に貯留されている洗浄液に浸される。すなわち、塗布面に塗布されたレジスト液は、ただちに洗浄液によって洗浄除去される。さらに、ローラ７１が回転することにより洗浄液に浸っていた塗布面が洗浄液から引き上げられ、塗布面の洗浄処理が終了する。

塗布面のうち洗浄処理が終了した領域は、ローラ７１の回転により、液切りブレード７３により付着物（主に洗浄液やレジスト液の残留物など）が掻き取られる。このようにして、液切りブレード７３による除去処理が行われる。

予備塗布処理によってローラ７１の塗布面のうちレジスト液が塗布された領域は、このようにして塗布されたレジスト液が除去されて、再びレジスト液が塗布される位置（最高到達点）に戻る。これにより、ローラ７１の塗布面によってスリットノズル４１が汚染されないようにされている。

スリットノズル４１から所定量のレジスト液の吐出が行われ、予備塗布処理が終了すると、リニアモータ５０，５１が、スリットノズル４１を塗布開始位置に移動させるとともに、昇降機構４３，４４が所定の高さにスリットノズル４１の高さを調節する。塗布開始位置とは、基板９０のレジスト塗布領域の（−Ｘ）側端辺にスリットノズル４１がほぼ沿う位置である。

これらの位置調整が完了次第、レジスト供給機構がスリットノズル４１にレジスト液を供給しつつ、リニアモータ５０，５１が架橋構造４を所定の速さで（＋Ｘ）方向に移動させることにより、基板９０へのレジスト液の塗布、つまりは本塗布処理が行われる（ステップＳ３）。このように、本実施の形態における基板処理装置１では、本塗布処理において、スリットノズル４１の走査方向は（＋Ｘ）方向であり、予備塗布方向の走査方向である（−Ｘ）方向とは逆方向となる。

なお、本実施の形態における基板処理装置１では、スリットノズル４１を予備塗布位置から塗布開始位置に移動させる間に、レジスト供給機構からレジスト液を少量吐出して、スリットノズル４１の先端部にレジスト液の液溜まりを形成するようにしている。これにより、スリットノズル４１が基板９０に近接する際に、Ｙ軸方向に均一なメニスカスが形成され、さらに塗布精度が向上する。

ここで、本実施の形態における基板処理装置１のような予備塗布処理（ステップＳ２）および本塗布処理（ステップＳ３）を行った場合の効果について、他の手法と比較しつつ説明する。

図５は、本塗布処理を行った場合の塗布ムラの発生結果を示す図である。なお、予備塗布処理において、予備塗布部材であるローラの最高到達点にスリットノズルの先端を合わせることと、当該ローラとスリットノズルとの距離とは、いずれの場合においても同じ条件としている。また、ローラ回転方向のうち、「順方向」とは、予備塗布処理の走査方向が本塗布処理の走査方向とほぼ一致している場合を示し、「逆方向」とは、予備塗布処理の走査方向が本塗布処理の走査方向とほぼ逆方向である場合を示す。また、「リップ段差」とは、本実施の形態における段差Ｄに相当する値であって、本塗布処理において走査方向前方に配置されるフロントリップ（第１リップ４１０に相当する）が、後方に配置されるリアリップ（第２リップ４１１に相当する）に対してどれだけ吐出方向に突出しているかを示す値である。さらに、図５における塗布ムラ発生状況とは、記号により以下の結果を示す。

×：１枚目の基板からスジムラが発生した。△：数枚塗布後にスジムラが発生した。○：１００枚連続処理した場合に、まれにスジムラが発生した。◎：１００枚連続処理した場合でもスジムラは発生しなかった。ここで１００枚連続処理とは、途中でスリットノズルの洗浄処理を行わずに連続処理することを意味し、本塗布処理だけを連続的に行うという意味ではない。

リップ段差が「０」の場合（図５において、番号１，６）は、予備塗布処理における走査方向に依存することなく、数枚塗布後にスジムラが発生した。これは、スリットノズルのリップ面のうち、いずれも突出させない場合であるから、従来の装置における処理にほぼ相当する。図５に示す結果からも従来の装置では所定枚数を処理するごとに、スリットノズルの洗浄処理を行うことが必要であることがわかる。このような結果となる理由としては、スリットノズルのリップの乾燥状態に依存して、スリットノズル先端部側面にレジスト液が付着する、あるいは予備塗布部材であるローラとの液切り後やスリットノズルと基板との近接前後に、スリットノズルの先端部に均一な液溜まりが形成されない等の理由によって、基板とレジスト液との接触形状が安定しないためと考えられる。

リップ段差が「マイナス」であって「順方向」の場合（図５において、番号２，３）は、数枚塗布後にスジムラが発生した。これはリアリップ側のレジスト液が不均一になり、結果的にスジムラが発生するためと考えられる。すなわち、フロントリップをリアリップに比べて退出させた場合（フロントリップの方が高い位置にある場合）は、予備塗布処理の走査方向を本塗布処理の走査方向に一致させた上で、所定枚数ごとに洗浄処理を行うことにより、従来の装置と同程度の処理を行うことができる。

しかし、リップ段差が「マイナス」であって「逆方向」の場合（図５において、番号７，８）は、１枚目からスジムラが発生し、従来の装置よりも塗布精度が低下する。これは、予備塗布処理によってリアリップ側面にレジスト液が不均一にせり上がり、スジムラの発生をかえって促進してしまうためと考えられる。

リップ段差が「プラス」であって「順方向」の場合（図５において、番号４，５）は、１枚目からスジムラが発生し、従来の装置よりも塗布精度が低下する。これは、予備塗布処理によってリアリップ側のレジスト液が不均一になり、結果的にスジムラの発生をかえって促進してしまうためと考えられる。

一方、本実施の形態における基板処理装置１と同様に、リップ段差を「プラス」とし、予備塗布処理における走査方向を「逆方向」とした場合（図５において、番号９，１０）、従来の装置に比べて、塗布ムラの発生を激減させることができた。具体的には、リップ段差を「３０μｍ」とすれば、１００枚連続処理したときにまれにスジムラが発生する程度にまで塗布ムラが抑制される。特に、リップ段差を「７０μｍ」とした場合には１００枚連続処理してもスジムラが発生しなかった。

以上、図５を用いて説明したように、リップ段差を「プラス」にするだけで、塗布精度が向上するわけではなく、図５に示す番号４，５の場合などにおいては改悪ともなりかねない。塗布ムラを抑制するためには、リップ段差を「プラス」にした上で、予備塗布処理におけるスリットノズルの走査方向を本塗布処理におけるスリットノズルの走査方向の逆方向とすることが必要である。

本実施の形態における基板処理装置１は、この条件を満たしているので、従来の装置に比べて塗布ムラの発生を抑制することができる。なお、スリットノズルにおいてリップ段差を設けることは、装置構成をいたずらに複雑化させるものではない。また、予備塗布処理におけるスリットノズルの走査方向を変更したとしても、これによるコスト上昇はほとんどない。すなわち、基板処理装置１はコストの増大を抑制しつつ実現可能である。

また、図５によれば、基板処理装置１は、段差Ｄを「３０μｍ以上」とすることにより、従来の装置に比べて塗布ムラが抑制されるが、さらに「７０μｍ以上」とすることが好ましい。なお、図５には示していないが、リップ段差の上限値としては、「２００μｍ以下」で塗布ムラが抑制される効果があり、好ましくは「１００μｍ以下」であった。

図４に戻って、スリットノズル４１が（＋Ｘ）方向に移動して、レジスト塗布領域の（＋Ｘ）側端辺に到達するとステップＳ３の本塗布処理が終了する。また、本塗布処理が終了すると、リニアモータ５０，５１が架橋構造４を移動させることにより、スリットノズル４１は待機位置に復帰する。なお、待機位置とは、スリットノズル４１が処理を行わずに待機する位置であって、基板９０が搬出入される際に、基板９０とスリットノズル４１とが干渉しない位置である。

スリットノズル４１が待機位置に移動すると、ステージ３の保持面３０が基板９０の吸着を停止して、基板９０が装置外に搬出される（ステップＳ４）。さらに、基板処理装置１は、続けて処理する他の基板９０が存在するか否かを判定し（ステップＳ５）、他の基板９０が存在する場合はステップＳ１に戻って処理を繰り返す。一方、処理すべき他の基板９０が存在しない場合には処理を終了する。

以上のように、本実施の形態における基板処理装置１は、スリットノズル４１の第１リップ面４１０ａが第２リップ面４１１ａよりもレジスト液の吐出方向（（−Ｚ）方向）に突出しており、本塗布処理において、基板９０を（＋Ｘ）方向に走査しつつ、吐出口４１ａから基板９０に対して処理液を吐出するとともに、予備塗布処理において、スリットノズル４１がローラ７１の塗布面を（＋Ｘ）方向に対してほぼ逆向きの（−Ｘ）方向に走査するように、回転機構７２によりスリットノズル４１とローラ７１とを相対的に移動させることによって、コストをかけることなく、塗布ムラを抑制することができる。

また、ローラ７１は略円筒状の部材であり、回転機構７２は、ローラ７１の塗布面をスリットノズル４１が（−Ｘ）方向に走査するように、ローラ７１を軸心周りに回転させることにより、例えば板状の予備塗布部材に予備塗布する場合に比べて、装置の小型化を図ることができる。

また、第１リップ面４１０ａを第２リップ面４１１ａよりも突出させる調整手段として、シム板４１２を備えることにより、例えば、使用するレジスト液の種類に応じて位置調整（高さ位置を調整）することができる。

また、本塗布処理が開始される直前に予備塗布処理を行うことにより、スリットノズル４１が予備塗布処理によって最適化された状態で、本塗布処理を開始することができるので、より高精度に本塗布処理を行うことができる。

＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

例えば、予備塗布部材はローラ７１のように円筒形状のものに限られるものではない。例えば、略水平方向に配置される板状部材であってもよい。このような板状部材を予備塗布部材として使用する場合は、予備塗布処理において、リニアモータ５０，５１がスリットノズル４１と予備塗布部材とを相対的に移動させてもよい。

また、図４に示す処理手順は、これに限られるものではない。例えば、ステップＳ１の基板９０を保持する処理は、ステップＳ２の予備塗布処理の後に行われてもよいし、これらの処理が同時並行的に実行されてもよい。すなわち、同様の効果が得られる順序であれば、どのような順序でこれらの処理が実行されてもよい。

また、第１リップ面４１０ａを第２リップ面４１１ａよりも、吐出方向に突出させるための手法としては、上記実施の形態に示すようにシム板４１２を使用する形態に限られるものではない。例えば、第１リップ４１０を第２リップ４１１よりも（−Ｚ）方向に長い部材として予め製造してもよいし、調整ネジのような機構を設けて、第１リップ４１０を（−Ｚ）方向に突出させるように構成してもよい。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略を示す斜視図である。 主に開口部内の予備塗布機構の構成を示す側面図である。 予備塗布位置に配置されたスリットノズルを示す図である。 基板処理装置の動作を示す流れ図である。 本塗布処理を行った場合の塗布ムラの発生結果を示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
２ 本体
３ ステージ
３０ 保持面
４１ スリットノズル
４１０ 第１リップ
４１０ａ 第１リップ面
４１１ 第２リップ
４１１ａ 第２リップ面
４１２ シム板
４１ａ 吐出口
４３，４４ 昇降機構
５０，５１ リニアモータ
７ 予備塗布機構
７１ ローラ
７２ 回転機構
８ 制御部
９０ 基板
Ｄ 段差

Claims (6)

1. 基板に処理液を塗布する基板処理装置であって、
   基板を保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持された基板を第１方向に走査しつつ、吐出口から前記基板に対して処理液を吐出するスリットノズルと、
   前記スリットノズルによって処理液が塗布される予備塗布部材と、
   前記スリットノズルが前記予備塗布部材の表面を前記第１方向に対してほぼ逆向きの第２方向に走査するように、前記スリットノズルと前記予備塗布部材の表面とを相対的に移動させる移動手段と、
   を備え、
   前記スリットノズルは、
   前記吐出口の前記第１方向側に位置する第１リップ面と、
   前記吐出口の前記第２方向側に位置する第２リップ面と、
   を有し、
   前記第１リップ面は、前記第２リップ面よりも処理液の吐出方向に突出していることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記予備塗布部材は略円筒状の部材であり、
   前記移動手段は、前記予備塗布部材の表面を前記スリットノズルが前記第２方向に走査するように、前記予備塗布部材を軸心周りに回転させることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
   前記第１リップ面を前記第２リップ面よりも突出させる調整手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記第１リップ面は、前記第２リップ面よりも３０μｍ以上突出していることを特徴とする基板処理装置。
5. スリットノズルに設けられた吐出口から処理液を吐出させて、基板に処理液を塗布する基板処理方法であって、
   基板を保持する保持工程と、
   前記保持工程において保持された前記基板に対して前記スリットノズルを第１方向に走査しつつ、前記基板に処理液を塗布する本塗布工程と、
   前記スリットノズルが前記第１方向のほぼ逆方向となる第２方向に走査するように予備塗布部材の表面を相対移動させつつ、前記予備塗布部材に処理液を塗布する予備塗布工程と、
   を有し、
   前記本塗布工程および前記予備塗布工程において、
   前記吐出口の前記第１方向側に設けられる第１リップ面は、前記吐出口の前記第２方向側に設けられる第２リップ面よりも低い位置に配置されることを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項５に記載の基板処理方法であって、
   前記予備塗布工程は、前記本塗布工程に先立って実行され、
   前記本塗布工程は、前記予備塗布工程の直後に実行されることを特徴とする基板処理方法。

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