JP4447331B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、スリットノズルによって基板の主面に処理液を塗布する技術に関する。より詳しくは、塗布を開始する前に、スリットノズルと基板との間に、予め適切な液溜まりを効率よく形成する技術に関する。

直線状のスリットが設けられたスリットノズルからレジスト液などの処理液を吐出しつつ、基板の主面に沿ってスリットノズルを移動させることによって走査して、基板の主面にレジスト液の膜を形成する基板処理装置（スリットコータ）が知られている。

スリットコータでは、スリットノズルにレジスト液の供給を開始することによって、スリットノズルからレジスト液の吐出が開始される。しかし、スリットノズルによる走査を開始する瞬間に、スリットノズルへの供給を開始すると、応答遅延などにより塗布開始位置付近におけるレジスト液の膜が不完全に形成されるという問題があった。

そこで従来より、スリットコータでは、塗布開始端部における塗布精度を向上させるために、スリットノズルによる走査を開始する前に、予めレジスト液をスリットノズルに供給し、スリットノズルの先端にレジスト液の液溜まり（メニスカス）を形成する技術が提案されている。このようなスリットコータに関する技術が、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されている基板処理装置では、スリットノズルによる走査を開始する前に、スリットノズルを基板に近接させて、レジスト液の吐出を開始する。そして、一定時間だけスリットノズルを基板に対して停止させておくことにより液溜まりを形成する。すなわち、レジスト液の吐出を開始してから一定時間が経過した時点でスリットノズルによる走査を開始する。

特開平８−２２９４９７号公報

図２３は、特許文献１に記載されている基板処理装置において、スリットノズルＳＮの先端部に形成されるレジスト液Ｒの液溜まりの様子を示す概略図である。図２４は、図２３に示す状態のスリットノズルＳＮによって走査を開始した場合に、基板９１上に形成されるレジスト液Ｒの膜の状態を示す概略図である。

スリットノズルＳＮから吐出されるレジスト液Ｒは、吐出された直後では、図２３に示すように、スリットノズルＳＮの長手方向の加工不均一性などに起因して、略球状の液溜まりを形成する。ところが、特許文献１に記載されている基板処理装置では、このような状態で、スリットノズルＳＮによる走査を開始すると、図２４に示すように、レジスト液Ｒの膜が塗布開始端部が不均一になるという問題があった。

このような問題を解決するためには、例えば、スリットノズルＳＮによる走査を開始するタイミングを遅らせることも考えられる。図２５は、スリットノズルＳＮによる走査開始を比較的遅らせた場合のスリットノズルＳＮの先端部に形成されるレジスト液Ｒの液溜まりの様子を示す概略図である。この場合、最初略球状に形成された液溜まりは、さらなるレジスト液Ｒの吐出により、互いに十分に接触する。しかし、レジスト液Ｒの吐出量が多くなるため、余分なレジスト液ＲがスリットノズルＳＮの先端部側面に沿って上昇し、当該側面に付着する。このような状態のスリットノズルＳＮによって塗布処理を行うと、レジスト液Ｒの膜厚が不均一になり、塗布ムラが発生するという問題がある。

また、特許文献１に記載されている基板処理装置では、スリットノズルを基板に近接させた状態からレジスト液の液溜まりを形成するため、液溜まり形成に要する時間だけ処理時間が長くなるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、塗布開始位置におけるレジスト液の膜の不均一さを防止するために、効率よく適切な液溜まりを形成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、基板に所定の処理液の膜を形成する基板処理装置であって、基板を保持する保持台と、先端に設けられたスリット状の吐出口から前記保持台に保持された前記基板の主面に、前記所定の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前記所定の処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板の主面に沿って前記スリットノズルを相対的に移動させるノズル移動手段と、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端とが近接する近接位置にある状態で、前記処理液供給手段に前記所定の処理液の供給を行わせ、その後、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を所定の時間停止させることにより、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間に前記所定の処理液の液溜まりを形成する液溜まり形成手段と、前記液溜まり形成手段により前記液溜まりが形成された後、前記処理液供給手段による供給を再開させつつ前記ノズル移動手段によって前記基板と前記スリットノズルとを相対的に移動させるように制御する塗布制御手段とを備え、前記処理液供給手段が、前記スリットノズルに向けて前記所定の処理液を送液するポンプと、前記ポンプから前記スリットノズルまでの前記所定の処理液の流路を開閉するバルブとを備え、前記塗布制御手段は、前記所定の処理液の供給を開始させる前に予め前記ポンプの駆動を開始させた後、前記所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて前記バルブが前記流路を開放状態とするように前記処理液供給手段を制御する。

また、請求項２の発明は、基板に所定の処理液の膜を形成する基板処理装置であって、基板を保持する保持台と、先端に設けられたスリット状の吐出口から前記保持台に保持された前記基板の主面に、前記所定の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前記所定の処理液を供給する処理液供給手段と、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間隔を相対的に変更する変更手段と、前記基板の主面に沿って前記スリットノズルを相対的に移動させるノズル移動手段と、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端とが離間する離間位置にある状態で、前記処理液供給手段を駆動して前記スリットノズルに前記所定の処理液を供給し、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間に前記所定の処理液の液溜まりを形成する液溜まり形成手段と、前記液溜まり形成手段により前記液溜まりが形成された後に、前記変更手段を制御することにより、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端とが近接する近接位置にある状態とするとともに、前記処理液供給手段により前記所定の処理液を供給させつつ前記ノズル移動手段により前記基板と前記スリットノズルとを相対的に移動させるように前記処理液供給手段および前記ノズル移動手段を制御する塗布制御手段とを備え、前記処理液供給手段が、前記スリットノズルに向けて前記所定の処理液を送液するポンプと、前記ポンプから前記スリットノズルまでの前記所定の処理液の流路を開閉するバルブとを備え、前記塗布制御手段は、前記所定の処理液の供給を開始させる前に予め前記ポンプの駆動を開始させた後、前記所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて前記バルブが前記流路を開放状態とするように前記処理液供給手段を制御する。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置であって、前記液溜まり形成手段は、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を開始し、その後、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を所定の時間停止させることにより、前記液溜まりを形成する。

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、前記液溜まり形成手段は、前記処理液供給手段からの出力に基づいて、前記処理液供給手段から供給される前記所定の処理液の量が第１吐出量となるように、前記処理液供給手段を制御し、前記第１吐出量は、前記スリットノズルが前記近接位置にある状態において、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間に形成される隙間空間の体積と略同一体積以下とされる。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記塗布制御手段は、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給が行われている状態で、前記ノズル移動手段による前記スリットノズルの移動を開始させる。

また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記塗布制御手段は、前記ノズル移動手段による前記スリットノズルの移動を開始した後に、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給加速度を低加速度状態から高加速度状態に変更する。

また、請求項７の発明は、基板に所定の処理液の膜を形成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の主面に対して前記所定の処理液を吐出するスリットノズルに、前記所定の処理液を供給した後、一旦、前記所定の処理液の供給を停止することにより、前記スリットノズルの先端に前記所定の処理液の液溜まりを形成する形成工程と、前記形成工程によって前記液溜まりが形成された後に、前記スリットノズルに前記所定の処理液を供給する供給工程と、前記保持工程において保持された前記基板と前記スリットノズルとを前記基板の主面に沿う方向に相対的に移動させる移動工程とを有し、前記供給工程が、ポンプを駆動させる駆動工程と、前記駆動工程による前記ポンプの駆動が開始された後、前記ポンプから前記スリットノズルまでの前記所定の処理液の流路を開放する開放工程と、前記開放工程によって開放された前記流路を閉鎖する閉鎖工程とをさらに有する。

また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る基板処理方法であって、前記移動工程は、前記供給工程によって前記所定の処理液の供給を開始した後に、前記基板と前記スリットノズルとの相対的な移動を開始する。

また、請求項９の発明は、請求項７または８の発明に係る基板処理方法であって、前記供給工程が、前記移動工程が実行されていることにより前記基板と前記スリットノズルとが相対的に移動している状態で、前記所定の処理液の供給加速度を高加速度状態に変更する変更工程を有する。

請求項１に記載の発明では、基板の主面とスリットノズルの先端とが近接する近接位置にある状態で、処理液供給手段に所定の処理液の供給を行わせ、その後、処理液供給手段による所定の処理液の供給を所定の時間停止させることにより、基板の主面とスリットノズルの先端との間に所定の処理液の液溜まりを形成することにより、形成される液溜まりが不均一になることを防止できる。したがって、塗布精度を向上させることができる。
さらに、請求項１に記載の発明では、所定の処理液の供給を開始させる前に予めポンプの駆動を開始させた後、所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて処理液の流路を開放状態とするように制御することにより、予めポンプに吐出圧を加えておくことができ、短時間でポンプを定常状態にすることができる。

請求項２に記載の発明では、基板の主面とスリットノズルの先端とが離間する離間位置にある状態で、処理液供給手段を駆動してスリットノズルに所定の処理液を供給し、基板の主面とスリットノズルの先端との間に所定の処理液の液溜まりを形成しておくことにより、近接位置に移動してから液溜まりを形成する場合に比べて、液溜まりを効率よく形成できる。したがって、タクト時間を短縮できる。
さらに、請求項２に記載の発明では、所定の処理液の供給を開始させる前に予めポンプの駆動を開始させた後、所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて処理液の流路を開放状態とするように制御することにより、予めポンプに吐出圧を加えておくことができ、短時間でポンプを定常状態にすることができる。

請求項３ないし７に記載の発明では、処理液供給手段による所定の処理液の供給を開始し、その後、処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を所定の時間停止させることにより、液溜まりを形成することにより、形成される液溜まりが不均一になることを防止できる。したがって、塗布精度を向上させることができる。

請求項４に記載の発明では、処理液供給手段からの出力に基づいて、処理液供給手段から供給される所定の処理液の量が第１吐出量となるように処理液供給手段を制御するところ、第１吐出量は、スリットノズルが近接位置にある状態において、基板の主面とスリットノズルの先端との間に形成される隙間空間の体積と略同一体積以下とされることにより、スリットノズルの先端部側面に処理液が付着することを防止することができる。

請求項５および８に記載の発明では、所定の処理液の供給が行われている状態で、スリットノズルの移動を開始させることにより、スリットノズルの移動によって、液溜まりを形成している処理液が不足することを防止することができる。

請求項６および９に記載の発明では、スリットノズルの移動を開始した後に、所定の処理液の供給加速度を低加速度状態から高加速度状態に変更することにより、予め低加速度状態で供給を開始することによって処理液の急激な吐出を抑制しつつ、途中で高加速度状態に変更することによって短時間で定常状態にすることができる。

請求項７に記載の発明では、所定の処理液の供給を開始させる前に予めポンプの駆動を開始させた後、所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて処理液の流路を開放状態とするように制御することにより、予めポンプに吐出圧を加えておくことができ、短時間でポンプを定常状態にすることができる。

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． 第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の概略を示す斜視図である。図２は、基板処理装置１の本体２の側断面を示すと共に、レジスト液の塗布動作に係る主たる構成要素を示す図である。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。

＜全体構成＞
基板処理装置１は、本体２と制御系６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（薬液）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の移動を案内し（移動方向を所定の方向に規定する）、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とギャップセンサ４２とが取り付けられている。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にレジスト液を供給するための供給機構７が接続されている。

図３は、スリットノズル４１を−Ｚ方向から見た図である。また、図４は、図３に示すIV−IV線におけるスリットノズル４１の部分断面図である。なお、図４は、スリットノズル４１を近接位置（所望の液溜まりが形成されるときのスリットノズル４１の位置）に配置した場合の基板９０との位置関係を示している。なお、図４に示すように、本実施の形態において近接位置におけるスリットノズル４１の先端と基板９０の主面との間隔の値を「ｂ」とする。

スリットノズル４１は、供給機構７により供給されたレジスト液を、先端に設けられたスリット状の吐出口４１０からステージ３に保持された基板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。これにより、基板処理装置１は基板９０にレジスト液を塗布する。ここで、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。

スリットノズル４１の先端部は、ステージ３に保持された基板９０の主面に対向する平坦面４１１となっている。吐出口４１０は、Ｙ軸方向に幅ａ、Ｘ軸方向に幅ｅの大きさを有する開口部としてスリットノズル４１の平坦面４１１に形成されている。なお、スリットノズル４１が近接位置にある状態において、基板９０の主面とスリットノズル４１の先端との間に形成される空間を「隙間空間ＤＶ」と称する。また、隙間空間ＤＶのＸ軸方向の長さは、「幅ｃ」となる。

スリットノズル４１の内部は、吐出口４１０から（＋Ｚ）方向に延びる長さｄの流路が設けられており、さらにその上部にはマニホールド４１２が形成されている。なお、スリットノズル４１の内部は、Ｙ軸方向に吐出口４１０の幅ａに渡って、ほぼ同様の構造となっている。

ギャップセンサ４２は、スリットノズル４１の近傍となるよう、ノズル支持部４０に取り付けられ、下方の存在物（例えば、基板９０の表面や、レジスト膜の表面）との間の高低差（ギャップ）を測定して、測定結果を制御系６に伝達する。これにより、制御系６はギャップセンサ４２の測定結果に基づいて、上記存在物とスリットノズル４１との距離を制御できる。

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、制御系６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。さらに、ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａは、その回転量を検出して制御系６に出力する機能を有している。

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５を構成する。すなわち、走行機構５は、スリットノズル４１を基板９０の表面に沿った略水平方向に相対的に移動させるノズル移動手段として作用する。リニアエンコーダ５２，５３からの検出結果に基づいて、制御系６がリニアモータ５０の動作を制御することにより、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の走査が制御される。

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。また、図１および図２において図示を省略するが、開口３２の下方の本体２の内部には、待機ポットと、ノズル洗浄機構と、プリ塗布機構とが設けられている。

ノズル支持部４０には、スリットノズル４１の上方となる位置に、スリットノズル４１にレジスト液を供給する供給機構７が設けられている。図５は、供給機構７の構成を概略的に示す図である。基板処理装置１は、スリットノズル４１にレジスト液を供給する供給機構７として、バッファタンク７０、開閉バルブ７１，７２、フィルタ７３、逆止弁７４、および吐出ポンプ８０を備える。

バッファタンク７０は、レジスト液を一時的に貯留することによって、レジスト液に混入しているエアーを分離除去するために設けられている。すなわち、レジスト液に混入しているエアーは、レジスト液がバッファタンク７０に貯留されている間に、バッファタンク７０の貯留槽の上部に集まり、図示しない排気機構によって装置外に排気される。

バッファタンク７０は、図１には図示しないが、昇降機構４３の側方でスリットノズル４１と略同じ高さ位置に設けられ、バッファタンク７０内の液面はスリットノズル４１の吐出口４１０よりもやや下方位置となるように設定される。

レジスト液は、制御系６からの制御信号に応じて、所定のタイミングで流路の開閉を行うバルブ７２がいずれも開放状態である場合に、配管を通ってスリットノズル４１に送液される。

フィルタ７３は、図５に示すように、吐出ポンプ８０の一次側に設けられ、スリットノズル４１に送液されるレジスト液から異物を取り除く機能を有している。また、逆止弁７４は、配管内のレジスト液が逆流することを防止するために配置され、図５において右側方向（吐出ポンプ８０に向かう方向）にのみレジスト液を通過させる弁である。

図６は、吐出ポンプ８０の詳細を示す図である。吐出ポンプ８０は、本体部８１および駆動機構８２から主に構成される。なお、図６では、本体部８１の断面を示している。

本体部８１は、第１ベローズ８１１、第２ベローズ８１２、接合部材８１３、チューブ８１４を有している。また、本体部８１には、レジスト液を吸引する際にレジスト液の入口となる吸引口８１５と、レジスト液を吐出する際にレジスト液の出口となる吐出口８１６とがそれぞれ設けられている。吸引口８１５は配管を介してバッファタンク７０に連通接続され、吐出口８１６は配管を介してスリットノズル４１に連通接続され、吸引口８１５が吐出口８１６よりも下方に位置するように設置されている。

なお、スリットノズル４１からの吐出精度を向上させるためには、本体部８１の吐出口８１６からスリットノズル４１までの距離を短くすることが望ましい。本実施の形態における基板処理装置１では、吐出ポンプ８０がノズル支持部４０に配置されており、当該距離が短くなるように配置されているため、スリットノズル４１の吐出精度を向上させることができる。

第１ベローズ８１１および第２ベローズ８１２は、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能な部材で構成されており、接合部材８１３を介して第１ベローズ８１１の（−Ｚ）側の端部と、第２ベローズ８１２の（＋Ｚ）側の端部とが互いに固着されているとともに、内部が互いに連通している。また、第１ベローズ８１１と第２ベローズ８１２の合計長さ（図中Ｘ）が一定となるようにその両端が蓋８１０を介して図外の剛体に支持されている。第１ベローズ８１１の内径面積（Ｚ軸に垂直な面の面積）は、第２ベローズ８１２の内径面積より小さいため、第１ベローズ８１１が伸びた状態と、第２ベローズ８１２が伸びた状態との間で状態を変化させることにより、本体部８１の容積を変更することができる。

第１ベローズ８１１および第２ベローズ８１２の内部にはチューブ８１４が配置されている。チューブ８１４は管状の可塑性部材で構成され、両端がそれぞれ吸引口８１５および吐出口８１６に連通接続されている。すなわち、チューブ８１４はレジスト液の流路を構成している。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、図６に示すように、チューブ８１４がＺ軸に沿って略垂直方向に配置される。

第１・第２ベローズ８１１，８１２とチューブ８１４とによって囲まれた空間には、間接液ＬＱが内封されている。間接液ＬＱとしては、圧力や温度等の変化に対して体積変化率の低い液体が用いられる。これによって、第１ベローズ８１１および第２ベローズ８１２が伸縮により変形した場合であっても、間接液ＬＱの体積はほとんど変化することはない。

このような構成により、本実施の形態における基板処理装置１では、第１ベローズ８１１が伸びる際（接合部材８１３を下方に移動させる場合）には、本体部８１の第１・第２ベローズ８１１，８１２によって形成される空間の内部容積が減少することにより間接液ＬＱが加圧される。間接液ＬＱは加圧によっても体積がほとんど減少しない液体であるから、加圧された間接液ＬＱによってチューブ８１４が収縮して（絞られて）、チューブ８１４内が加圧される。このとき吸引口８１５側には逆止弁７４が設けられているため、チューブ８１４内のレジスト液が吸引口８１５から逆流することはない。そして、バルブ７２が開放状態であれば、チューブ８１４内のレジスト液は吐出口８１６から吐出され、スリットノズル４１に向かって送液される。

一方、第２ベローズ８１２が伸びる際（接合部材８１３を上方に移動させる場合）には、本体部８１の第１・第２ベローズ８１１，８１２によって形成される空間の内部容積が増加し、間接液ＬＱが減圧される。間接液ＬＱは減圧によっても体積がほとんど増加しない液体であるから、間接液ＬＱによってチューブ８１４が膨張し、チューブ８１４内が減圧される。このときバルブ７２を閉鎖状態にしておけば、レジスト液がスリットノズル４１側からチューブ８１４内に逆流することはない。そして、バルブ７１が開放状態であれば、バッファタンク７０内のレジスト液が吸引口８１５から吐出ポンプ８０（チューブ８１４）内に吸引される。

すなわち、本体部８１は接合部材８１３をＺ軸方向に沿って往復移動させることにより、レジスト液の吸引動作と吐出動作とを繰り返し行うことができる。したがって、吐出ポンプ８０は、レジスト液をスリットノズル４１に向けて送液する機能を有している。

本実施の形態における基板処理装置１では、接合部材８１３を駆動機構８２によってＺ軸方向に往復移動させる。駆動機構８２は、ポンプ駆動モータ８２１、ボールネジ８２２、ナット部材８２３、取付部材８２４およびガイド８２５から構成される。

ポンプ駆動モータ８２１の駆動軸はボールネジ８２２に取り付けられている。これにより、ポンプ駆動モータ８２１は、軸Ｐを中心としてボールネジ８２２を回転させることが可能とされている。ボールネジ８２２は、ナット部材８２３を貫通するようにナット部材８２３に螺入されており、ボールネジ８２２が回転することによって、ナット部材８２３はボールネジ８２２の長手方向に沿って移動する。ナット部材８２３には取付部材８２４を介して接合部材８１３が固定されている。したがって、ナット部材８２３の移動に連動して、接合部材８１３が同じ方向に移動する。さらに、ナット部材８２３はガイド８２５に迎合しており、その移動方向がＺ軸に沿う方向となるように規定されている。なお、図５に示すように、ポンプ駆動モータ８２１の回転方向、回転速度、および回転量は、制御系６からの制御信号により制御可能とされている。また、ポンプ駆動モータ８２１はその回転量を制御系６に対して出力する機能をも有している。すなわち、ポンプ駆動モータ８２１は、自己の回転量を検出するエンコーダ（図示せず）を有するモータである。

図１および図２に戻って、制御系６は、プログラムに従って各種データを処理する演算部６０、プログラムや各種データを保存する記憶部６１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６２、および各種データを表示する表示部６３を備える。

なお、具体的には、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記憶部６１に該当する。あるいは、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などであってもよい。また、操作部６２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。もしくは、タッチパネルディスプレイのように表示部６３の機能を兼ね備えたものであってもよい。表示部６３には、液晶ディスプレイや各種ランプなどが該当する。

図７は、演算部６０によって実現される機能構成をデータの流れとともに示す図である。図７に示す液溜まり形成部６０１および塗布制御部６０２は、演算部６０がプログラムを実行することにより実現される機能構成である。

昇降量データ６１０とは、昇降機構４３，４４のＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａから出力されるＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａの回転量に基づいて生成されるデータである。本実施の形態における基板処理装置１では、ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａの回転によってスリットノズル４１がＺ軸方向に移動するため、演算部６０は、昇降量データ６１０を参照することによって、スリットノズル４１のＺ軸方向の移動量を検出することができる。

また、駆動量データ６１１とは、ポンプ駆動モータ８２１から出力されるポンプ駆動モータ８２１の回転量に基づいて生成されるデータであって、吐出ポンプ８０の接合部材８１３のＺ軸方向の移動量を検出するためのデータである。本実施の形態における基板処理装置１では、演算部６０が接合部材８１３の移動量を指標とすることによって、吐出ポンプ８０の吐出量（スリットノズル４１への供給量）や、吐出ポンプ８０内の加圧状態などを検出することができる。

また、設定データ６１２とは、各工程において必要とされるレジスト液の吐出量（吐出量ＲＶ１，ＲＶ２）や各部材の移動量などの初期値に関するデータである。設定データ６１２に含まれるデータは、実験などによって予め適切な値が求められており、記憶部６１に記憶されている。

さらに、移動量データ６１３とは、リニアエンコーダ５２，５３から出力されるリニアモータ５０，５１の位置に関するデータである。本実施の形態における基板処理装置１では、演算部６０がリニアモータ５０，５１の位置を検出することによって、スリットノズル４１のＸ軸方向の移動量を検出することができる。

液溜まり形成部６０１は、昇降量データ６１０、駆動量データ６１１、設定データ６１２、およびタイマ６４からの入力を適宜参照しつつ、供給機構７のバルブ７２およびポンプ駆動モータ８２１を制御することによって、基板９０の主面とスリットノズル４１の先端との間にレジスト液の液溜まりを形成する。また、液溜まり形成部６０１は、所望の液溜まりの形成が完了した時点で、その旨を塗布制御部６０２に出力することによって、液溜まりが形成されたタイミングを塗布制御部６０２に通知する。

塗布制御部６０２は、駆動量データ６１１、設定データ６１２、移動量データ６１３を参照しつつ、ＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａ、リニアモータ５０，５１、バルブ７２、およびポンプ駆動モータ８２１を制御する。特に、液溜まり形成部６０１からの入力に基づいて、液溜まりの形成が完了したタイミングを検出し、供給機構７によるレジスト液の供給を再開しつつ、走行機構５（リニアモータ５０，５１）によって基板９０とスリットノズル４１とが相対的に移動するように制御する。

また、塗布制御部６０２は、走行機構５を制御してスリットノズル４１を待機位置に移動させ、スリットノズル４１が待機位置にある状態で、供給機構７を制御して所定量（第２吐出量）のレジスト液を吐出させる。すなわち、塗布制御部６０２は、本発明における予備塗布手段に相当する機能をも有している。なお、待機位置とは、基板処理装置１がスリットノズル４１による塗布処理を行っていないときにスリットノズル４１が配置される位置である。待機位置は、スリットノズル４１から吐出されるレジスト液が基板９０に付着することのないように、スリットノズル４１と基板９０の主面とが対向しない位置関係となるように設定される。さらに、待機位置は、例えば待機ポット（図示せず）の上方位置にスリットノズル４１が配置される位置のように、吐出されるレジスト液を処理する機構が存在する位置として設定することが好ましい。

以上が本実施の形態における基板処理装置１の構成および機能の説明である。

＜動作説明＞
図８ないし図１０は、本実施の形態における基板処理装置１の動作を示す流れ図である。また、図１１は、基板処理装置１の動作における吐出ポンプ８０の駆動速度と、スリットノズル４１のＸ軸方向の移動速度を例示する図である。以下、図８ないし図１０を用いて基板処理装置１の動作について説明する。なお、以下の基板処理装置１の動作は、特に明示しないかぎり、制御系６（演算部６０）からの制御に基づいて行われるものである。

基板処理装置１では、オペレータまたは図示しない搬送機構によって、所定の位置に基板９０が搬送されることにより、処理が開始される。このようにして搬送された基板９０は、ステージ３によって保持面３０上の所定の位置に保持される（ステップＳ１１）。

続いて、昇降機構４３，４４が、架橋構造４を昇降させることによって、ノズル支持部４０に取り付けられたギャップセンサ４２を基板９０の厚み分よりも高い所定の高度（以下、「測定高度」と称する。）に移動させる。

ギャップセンサ４２が測定高度にセットされると、走行機構５のリニアモータ５０，５１が、架橋構造４を（＋Ｘ）方向に移動させることにより、ギャップセンサ４２をレジスト塗布領域の上方まで移動させる。このとき、制御系６は、リニアエンコーダ５２，５３の検出結果に基づいて、それぞれのリニアモータ５０，５１に制御信号を与えることにより、ギャップセンサ４２のＸ軸方向の位置を制御する。

次に、ギャップセンサ４２が（＋Ｘ）方向に基板９０の表面のレジスト塗布領域を走査しつつ、基板９０表面とスリットノズル４１とのギャップの測定を開始し、測定結果を制御系６に伝達する。このとき、制御系６は、ギャップセンサ４２の測定結果を、記憶部６１に保存する。

ギャップセンサ４２による測定が終了すると、制御系６は演算部６０により、ギャップセンサ４２からの検出結果に基づいて、スリットノズル４１を離間位置に移動させるためのＺ軸方向の移動量を求める。なお、離間位置とは、スリットノズル４１の先端部が基板９０の主面と比較的離間する高さ位置であり、離間位置におけるスリットノズル４１の先端部と基板９０の主面との距離は予め設定データ６１２に設定されているものとする。なお、本実施の形態における離間位置は、スリットノズル４１の先端部と基板９０の主面との距離が十分に離間している位置であればよい。したがって、離間位置を高精度に決定する必要はないため、離間位置を測定高度を基準に設定してもよい。その場合、制御系６は離間位置への移動量を基板９０ごとに改めて求めなくてもよい。

また、制御系６は、同じくギャップセンサ４２からの検出結果に基づいて、スリットノズル４１のＹＺ平面における姿勢が、適切な姿勢（スリットノズル４１とレジスト塗布領域との間隔がレジスト液を塗布するために適切な間隔となる姿勢。以下、「適正姿勢」と称する。）となるノズル支持部４０の位置を算出する。

次に、制御系６からの制御信号に応じて、昇降機構４３，４４がスリットノズル４１のＺ軸方向の位置調整を行い、スリットノズル４１を離間位置に移動させる（ステップＳ１２）。図１２は、基板９０の主面とスリットノズル４１とが離間位置にある状態を示す図である。なお、測定高度を基準に離間位置を決定している場合は、測定高度におけるスリットノズル４１の高さ位置を離間位置としてもよい。その場合、昇降機構４３，４４は、測定高度にあるスリットノズル４１を離間位置に昇降させる必要はなく、ステップＳ１２は実行されない。

スリットノズル４１を離間位置に移動させる動作と並行して、走行機構５のリニアモータ５０，５１が架橋構造４を（−Ｘ）方向に移動させ、スリットノズル４１を吐出開始位置に移動させる。ここで、吐出開始位置とは、レジスト塗布領域の一辺にスリットノズル４１がほぼ沿う位置である。なお、この動作が完了するまでに、吐出ポンプ８０には必要な量のレジスト液が吸引されているものとする。

次に、昇降機構４３，４４がスリットノズル４１を（−Ｚ）方向に下降させることにより、スリットノズル４１を近接位置に移動させる（ステップＳ１３）。図１３は、基板９０の主面とスリットノズル４１とが近接位置にある状態を示す図である。なお、近接位置とは、図１３に示すように、スリットノズル４１の先端部が基板９０の主面と比較的近接する高さとなる位置である。近接位置におけるスリットノズル４１の先端部と基板の主面との間隔の値「ｂ」は、予め設定データ６１２として保存されている。

基板処理装置１では、液溜まり形成部６０１が昇降量データ６１０を参照しつつ、離間位置からのスリットノズル４１の下降量を演算することによって、降下中のスリットノズル４１の位置を監視する。そして、スリットノズル４１が近接位置に移動したことを検出すると、液溜まり形成部６０１がＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａを停止させる。

このように、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を昇降させる場合（Ｚ軸方向に移動させる場合）には、昇降機構４３，４４のＡＣサーボモータ４３ａ，４４ａから出力される昇降量データ６１０に基づいて、スリットノズル４１の位置を制御する。したがって、例えば、所定速度でスリットノズル４１の昇降を開始した後、経過時間を計測することによって移動量を推定し、これによってスリットノズル４１の位置制御を行う場合に比べて、スリットノズル４１の高さ位置（Ｚ軸方向の位置）を高精度に制御することができる。なお、離間位置がギャップセンサ４２の測定結果に基づいて求められていない場合には、近接位置をギャップセンサ４２の測定結果に基づいて求めてもよい。これにより、スリットノズル４１の先端部と基板９０の主面との間隔が、近接位置における理想の値「ｂ」となるように、スリットノズル４１を正確に移動させることができる。

スリットノズル４１が近接位置に移動すると、基板処理装置１は形成工程（ステップＳ１４）を実行する。図１０は、基板処理装置１の動作のうち、特にステップＳ１４の形成工程における動作の詳細を示す流れ図である。

形成工程では、まず、スリットノズル４１が近接位置にある状態で、供給機構７によってスリットノズル４１にレジスト液が供給される（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１の処理を具体的に説明すると、まず、液溜まり形成部６０１が、供給機構７のバルブ７２およびポンプ駆動モータ８２１に制御信号を出力する。バルブ７２は、この制御信号により、吐出ポンプ８０からスリットノズル４１までの配管を開放状態にする。また、ポンプ駆動モータ８２１が吐出ポンプ８０の接合部材８１３を（−Ｚ）方向に移動させることにより、吐出ポンプ８０を駆動する。これにより、吐出ポンプ８０からレジスト液の送液が開始され、レジスト液がスリットノズル４１に供給される。図１１に示す例では、時間ｔ１においてステップＳ３１におけるポンプ駆動モータ８２１の駆動が開始されている。スリットノズル４１に供給されたレジスト液は吐出口４１０から基板９０の主面に対して吐出される。

次に、液溜まり形成部６０１は、駆動量データ６１１を参照することにより、吐出ポンプ８０の接合部材８１３の移動量を検出し、これに基づいて吐出ポンプ８０の送液量（ほぼスリットノズル４１から吐出されるレジスト液の吐出量に相当する）を演算する。さらに、設定データ６１２に予め設定されている吐出量ＲＶ１と、演算により求めた実際の吐出量とを比較することによって、液溜まりを形成するために所定量のレジスト液が吐出されたか否かを判定する（ステップＳ３２）。液溜まり形成部６０１は、演算により求めた実際の吐出量が吐出量ＲＶ１より少ないと判定した場合（ステップＳ３２においてＮｏ）、ステップＳ３１の処理を繰り返えさせることによって、供給機構７がさらにレジスト液を供給するよう制御する。

図１４は、スリットノズル４１の吐出口４１０からレジスト液が吐出されている状態を示す図である。ステップＳ３１，３２が繰り返し実行されることによって、近接位置にあるスリットノズル４１からレジスト液が吐出され、スリットノズル４１の先端部と基板９０の主面との間に、レジスト液の液溜まりが形成されつつある。

一方、液溜まり形成部６０１は、演算により求めた実際の吐出量が吐出量ＲＶ１となったと判定した場合（ステップＳ３２においてＹｅｓ）、スリットノズル４１が所定量（吐出量ＲＶ１）のレジスト液を吐出したと判定し、供給機構７によるレジスト液の供給を停止させる（ステップＳ３３）。図１１に示す例では、時間ｔ２において吐出ポンプ８０の速度が「０」となり、液溜まりを形成するためのレジスト液の供給が停止されている。

本実施の形態における基板処理装置１では、ステップＳ３１，３２によって吐出されるレジスト液の体積が、隙間空間ＤＶ（図４）の体積（ａ×ｂ×ｃ）以下となるように、吐出量ＲＶ１が予め設定データ６１２に設定されている。

これにより、液溜まりを形成する際にスリットノズル４１から吐出されるレジスト液の量が過大となることを防止することができ、隙間空間ＤＶからレジスト液が溢れることによりスリットノズル４１の先端部側面にレジスト液が付着することを防止することができる。

また、本実施の形態における基板処理装置１は、ポンプ駆動モータ８２１から出力される実際の回転量（駆動量）に基づいて、スリットノズル４１から吐出されたレジスト液の吐出量を判定する。したがって、例えば、駆動時間に基づいて間接的に実際の吐出量を求める場合に比べて、実際の吐出量を精度よく検出することができる。したがって、ステップＳ３２において、正確な判定を行うことができ、実際の吐出量と理想的な吐出量（設定データ６１２に設定されている吐出量ＲＶ１）との誤差を抑制することができる。

液溜まり形成部６０１は、レジスト液の供給を停止してから所定時間Ｔａが経過するまで待機し（ステップＳ３４）、所定時間Ｔａが経過した後に、塗布制御部６０２に液溜まりが形成された旨の信号を伝達する。液溜まり形成部６０１によって液溜まりが形成されると、基板処理装置１は、ステップＳ１４の形成工程を終了して図８の処理に戻る。

このように、本実施の形態における基板処理装置１では、吐出量ＲＶ１のレジスト液を吐出させた後、所定時間Ｔａが経過するまで、後の処理（スリットノズル４１を移動させる処理）を行わずに待機する。これは、吐出されたレジスト液によって形成される球状の液溜まり（図２３参照）が、Ｙ軸方向に均一化するまで待つことに相当する。すなわち、本実施の形態における形成工程は、所定量のレジスト液を吐出する工程と、吐出したレジスト液によって所望の液溜まりが形成されるまで吐出ポンプ８０およびスリットノズル４１を停止させて待機する工程から構成されている。

これにより、液溜まりを形成するために吐出するレジスト液が比較的少量であっても、Ｙ軸方向に均一な液溜まりを形成することができる。したがって、図２４に示す例のように、レジスト塗布領域の端部（塗布開始端）が不均一になることを防止することができる。

図１５は、液溜まり形成部６０１によって、スリットノズル４１の先端部と基板９０の主面との間に液溜まりが形成された状態を示す図である。本実施の形態における基板処理装置１は、吐出直後に形成される球状の液溜まりを解消するために、吐出時間を長くすることもないので、図１５に示すように適切な量（隙間空間ＤＶから溢れることのない量）のレジスト液によって液溜まりが形成される。したがって、従来の装置のようにレジスト液の吐出量が必要以上に多くなることがなく、隙間空間ＤＶから溢れたレジスト液が図２５に示す例のようにスリットノズル４１の側面に付着することを防止することができる。これにより、基板処理装置１は、この後に行われる塗布処理において、塗布精度の向上を図ることができる。

図８に戻って、形成工程が終了すると、塗布制御部６０２が塗布処理を開始する（ステップＳ１５ないしＳ１９，ステップＳ２１ないし２３）。塗布処理とは、基板９０のレジスト塗布領域にレジスト液を塗布するための処理であって、主に、供給機構７によってレジスト液をスリットノズル４１に供給する工程（主に本発明における供給工程に相当する）と、レジスト液の供給を受けてレジスト液を吐出しているスリットノズル４１を走行機構５によってＸ軸方向に移動させる工程（主に本発明における移動工程に相当する）から構成される。

まず、塗布制御部６０２が、ポンプ駆動モータ８２１に対して、加速度α１で回転するように制御信号を送信する。この制御信号により、ポンプ駆動モータ８２１が吐出ポンプ８０の接合部材８１３を（−Ｚ）方向に移動させる向きに加速度α１で回転を開始する。これによって、ポンプ駆動モータ８２１を駆動する駆動工程が開始され（ステップＳ１５）、後述するステップＳ２１が実行するまで継続される。図１１に示す例では、時間ｔ３において駆動工程が開始されている。なお、加速度α１は、吐出流量が緩やかに増加するように比較的低い値として予め設定データ６１２に設定されているものとする。

塗布制御部６０２は、駆動量データ６１１を参照することによって、ポンプ駆動モータ８２１を所定量だけ回転させてから、バルブ７２に制御信号を出力し、バルブ７２を開放状態にする。これにより、吐出ポンプ８０からスリットノズル４１までのレジスト液の配管が開放され（開放工程：ステップＳ１６）、後述するステップＳ２２において閉鎖工程が実行されるまでレジスト液の配管は開放状態となる。したがって、吐出ポンプ８０によってレジスト液がスリットノズル４１に送液され、スリットノズル４１にレジスト液が供給される。

このように、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にレジスト液の供給を開始する前（バルブ７２が開放状態となる前）に、予め、所定時間吐出ポンプ８０を駆動しておくことにより、吐出ポンプ８０内に適度に吐出圧を加えておくことができる。

図１６は、予め吐出圧を加えておくことなく、レジスト液の塗布を開始した場合のレジスト液の膜厚を示す図である。図１７は、本実施の形態における基板処理装置１によって塗布されたレジスト液の膜厚を示す図である。なお、図１６および図１７において、横軸はＸ軸に対応し、左端付近が塗布開始位置付近を示している。

吐出ポンプ８０の駆動と同時にバルブ７２を開放状態にしてスリットノズル４１からレジスト液を吐出させると、吐出ポンプ８０の吐出速度が定常状態に至るまでに比較的長時間を要することとなる。したがって、スリットノズル４１の応答性の遅れから、図１６に示すように、塗布を開始した位置においてレジスト液の膜厚が薄くなり、レジスト液の膜が窪む減少が発生する。この現象は、特に使用されるレジスト液の粘度が高いもの（例えば１０cp以上）であったり、塗布しようとするレジスト液の膜厚が比較的厚い場合に顕著に発生する。

しかし、本実施の形態における基板処理装置１は、前述のように、予め吐出圧を加えておくことにより、スリットノズル４１の応答性が向上する。したがって、レジスト液の膜が窪むことなく、図１７に示すように均一な塗布が実現される。すなわち、塗布精度が向上する。

ステップＳ１６の開閉工程を実行することによってレジスト液の供給を開始する動作と並行して、基板処理装置１は、昇降機構４３，４４によってノズル支持部４０をＺ軸方向に移動させ、スリットノズル４１を適正姿勢に調整する動作を開始する。一般に、レジスト液の均一な塗布を実現するためには、スリットノズル４１と基板９０の表面との距離を厳密に調整する必要がある。基板処理装置１では、制御系６が個々の基板９０ごとに得られるギャップセンサ４２の検出結果に基づいて適正姿勢を決定し、昇降機構４３，４４を制御することにより、当該距離の調整を高精度に行っている。

スリットノズル４１を近接位置から適正姿勢に移動させると、隙間空間ＤＶの容積が時間の経過とともに増加するが、本実施の形態における基板処理装置１では、この動作中において、すでにスリットノズル４１からレジスト液の吐出が開始されているため、液溜まり部分のレジスト液の量が不足することはない。したがって、塗布開始位置においてレジスト液の薄膜が不均一になることを防止することができる。

また、前述のように、このときの吐出ポンプ８０の駆動加速度α１は、比較的低く設定されている。これにより、基板処理装置１では、多量のレジスト液が急激に吐出されることによって、スリットノズル４１の先端部側面にレジスト液が付着することを防止することができる。

スリットノズル４１が適正姿勢となり、かつ、スリットノズル４１から所定量のレジスト液が吐出されると、塗布制御部６０２は、走行機構５に制御信号を出力する。この制御信号に応じて、走行機構５のリニアモータ５０，５１が駆動し、架橋構造４の（＋Ｘ）方向への移動が開始される。これにより、スリットノズル４１がレジスト液を吐出しつつ、基板９０の主面に沿った方向に移動を開始し、本発明における移動工程が開始される（ステップＳ１７）。なお、塗布制御部６０２は、駆動量データ６１１を参照することにより、所定量のレジスト液が吐出されたか否かを判定する。図１１に示す例では、時間ｔ４において、移動工程が開始されている。

移動工程を開始すると、塗布制御部６０２は、供給機構７のポンプ駆動モータ８２１の加速度（供給加速度に対応する）を比較的低い加速度α１の状態から比較的高い加速度α２の状態に変更する（ステップＳ１８）。図１１に示す例では、時間ｔ５において、変更工程が実行されている。

このように、本実施の形態における基板処理装置１は、予め低加速度状態で供給を開始することによって、前述のようにレジスト液の急激な吐出を抑制しつつ、途中で高加速度状態に変更することにより、低加速度状態のままで加速する場合に比べて、吐出ポンプ８０の駆動状態を短時間で定常状態にすることができる。したがって、定常状態における速度を比較的高速に設定することができ、速度の有効範囲を広くとることができる。

次に、塗布制御部６０２は、走行機構５および供給機構７の速度が定常状態における速度に達すると、それらの加速度を「０」として定速で駆動させる。なお、本実施の形態における基板処理装置１では、定常状態において、スリットノズル４１の移動速度および吐出ポンプ８０の供給速度は定速度であるが、これに限られるものではない。

ステップＳ１８の変更工程が実行された後、制御系６は、リニアエンコーダ５２，５３の検出結果に基づいて、スリットノズル４１が塗布終了位置に移動するまでスリットノズル４１による走査を継続する（ステップＳ１９）。以上のような動作により、スリットノズル４１がレジスト塗布領域にレジスト液を吐出し、基板９０の表面上にレジスト液の層（薄膜）が形成される。

スリットノズル４１が塗布終了位置まで移動すると、塗布制御部６０２が制御信号をポンプ駆動モータ８２１およびバルブ７２に出力する。この制御信号によって、ポンプ駆動モータ８２１が停止して駆動工程が終了する（ステップＳ２１）とともに、バルブ７２が閉鎖状態になることによって閉鎖工程が実行される（ステップＳ２２）。これにより、スリットノズル４１からのレジスト液の吐出が停止し、基板処理装置１の供給工程が終了する。また、塗布制御部６０２は、走行機構５のリニアモータ５０，５１に制御信号を出力して、架橋構造４の移動を停止させる。これにより、基板処理装置１の移動工程が終了する（ステップＳ２３）。そして、供給工程および移動工程が終了することによって、基板処理装置１の塗布処理が終了する。

塗布処理が終了すると、塗布制御部６０２は、走行機構５および昇降機構４３，４４に制御信号を出力して、スリットノズル４１を待機位置に移動させる（ステップＳ２４）。

このスリットノズル４１を待機位置に移動させる処理と並行して、基板処理装置１では、処理した基板９０の搬出処理が実行される。搬出処理では、ステージ３による基板９０の吸着を停止し、リフトピンＬＰが基板９０を持ち上げる。そして、オペレータまたは搬送機構が基板９０を保持面３０から受け取り、次の処理工程に搬送する。

次に、基板処理装置１は、さらに処理すべき基板９０が存在するか否かによって処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ２５）。そして、処理すべき基板９０が存在する場合には、予備吐出工程を実行する（ステップＳ２６）。

予備吐出工程において、塗布制御部６０２は、スリットノズル４１が待機位置にある状態で、供給機構７のポンプ駆動モータ８２１を駆動し、スリットノズル４１にレジスト液を供給するように制御する。

このように、本実施の形態における基板処理装置１では、塗布処理が終了した後、直ちに予備吐出工程を実行する。これにより、サックバックなどによってスリットノズル４１の吐出口４１０からスリットノズル４１内に混入した空気をスリットノズル４１内に設けられたマニホールド４１２に達する前に押し出すことができる。したがって、スリットノズル４１から容易に空気を抜くことができる。

さらに、塗布制御部６０２は、駆動量データ６１１を参照しつつ、スリットノズル４１から吐出されるレジスト液の量を監視し、吐出されるレジスト液の量が吐出量ＲＶ２（第２吐出量）となった時点で、ポンプ駆動モータ８２１を停止させる。

このように、本実施の形態における基板処理装置１は、ポンプ駆動モータ８２１から出力される実際の回転量（駆動量データ６１１）に基づいて、スリットノズル４１から吐出されたレジスト液の吐出量を判定する。これにより、例えば、駆動時間に基づいて間接的に実際の吐出量を求める場合に比べて、実際の吐出量を精度よく検出することができる。したがって、予備吐出工程において、過不足なくレジスト液を吐出することができる。

さらに、本実施の形態における基板処理装置１では、吐出量ＲＶ２は、吐出口４１０とマニホールド４１２との間に形成されるレジスト液の流路（図４）の容積（ａ×ｄ×ｅ）と略同一の体積として設定されている。

これにより、本実施の形態における基板処理装置１は、予備吐出工程において吐出されるレジスト液の量を抑制して、必要最小限度の量のレジスト液で最大限の効果を得ることができる。

ポンプ駆動モータ８２１が停止し、供給機構７からスリットノズル４１へのレジスト液の供給が停止すると、予備吐出工程が終了する。基板処理装置１は、予備吐出工程が終了すると、ステップＳ１１に戻って、他の基板９０に対して前述の処理を繰り返す。

一方、他に処理すべき基板９０が存在しない場合（ステップＳ２５においてＹｅｓ）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が近接位置にある状態で、供給機構７にレジスト液の供給を行わせ、その後、供給機構７によるレジスト液の供給を時間Ｔａが経過するまで停止させることによって、基板９０の主面とスリットノズル４１の先端との間にレジスト液の液溜まりを形成することにより、形成される液溜まりが不均一になることを防止できる。したがって、塗布精度を向上させることができる。

また、供給機構７（ポンプ駆動モータ８２１）からの出力に基づいて、供給機構７から供給されるレジスト液の量が吐出量ＲＶ１となるように、供給機構７を制御することにより、レジスト液の吐出量を正確に制御することができる。

また、吐出量ＲＶ１は、スリットノズル４１が近接位置にある状態において、基板９０の主面とスリットノズル４１の先端との間に形成される隙間空間ＤＶの体積と略同一体積以下とされることにより、スリットノズル４１の先端部側面にレジスト液が付着することを防止することができる。

また、供給機構７によるレジスト液の供給が行われている状態で、走行機構５によるスリットノズル４１の移動を開始させることにより、スリットノズル４１の移動によって、液溜まりを形成しているレジスト液が不足することを防止することができる。

また、走行機構５によるスリットノズル４１の移動を開始した後に、供給機構７によるレジスト液の供給加速度を低加速度状態から高加速度状態に変更することにより、予め低加速度状態で供給を開始することにより、レジスト液の急激な吐出を抑制しつつ、途中で高加速度状態に変更することにより、短時間で供給速度を定常状態にすることができる。

また、塗布処理を行うためのレジスト液の供給を開始させる前に、予め吐出ポンプ８０の駆動を開始させた後、レジスト液の供給を開始させるタイミングに応じてバルブ７２が開放状態となることにより、吐出を開始する前に予め吐出ポンプ８０に吐出圧を加えておくことができるため、短時間で吐出ポンプ８０を定常状態にすることができる。

さらに、スリットノズルが基板９０の主面と対向しない待機位置にある状態において、供給機構７からの出力に基づいて、スリットノズル４１から吐出されるレジスト液の量が予め設定された吐出量ＲＶ２（第２吐出量）となるように供給機構７を制御することにより、サックバックなどによってスリットノズル４１内に混入した空気を容易に抜くことができる。

＜２． 第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、スリットノズル４１が近接位置に移動してから液溜まりを形成するように構成した。すなわち、ステップＳ１４の形成工程は、ステップＳ１３の後に実行されていた。しかし、形成工程は、スリットノズル４１が近接位置に移動する前に実行されてもよい。

図１８は、このような原理に基づいて構成した第２の実施の形態における基板処理装置１の動作を示す流れ図である。なお、第２の実施の形態における基板処理装置１の構成は、第１の実施の形態における基板処理装置１とほぼ同様であるため説明は省略する。また、第２の実施の形態における基板処理装置１の動作は、第１の実施の形態における基板処理装置１の動作のうち、ステップＳ１３の処理とステップＳ１４の処理との実行順序が逆になっている点を除いてほぼ同様であるため、適宜、説明を省略する。

本実施の形態における基板処理装置１においても、ステージ３の保持面３０によって基板９０が保持されることにより処理が開始され（ステップＳ４１）、スリットノズル４１を離間位置に移動させる（ステップＳ４２）。図１９は、スリットノズル４１がステップＳ４２が実行されることにより、離間位置に移動した状態を示す図である。

スリットノズル４１が離間位置に移動すると、ギャップセンサ４２によるギャップ測定が行われる。すなわち、本実施の形態においては離間位置における基板９０の主面とスリットノズル４１の先端部との距離は、測定高度とされている。

このギャップ測定が行われる処理と並行して、液溜まり形成部６０１は、形成工程を実行する（ステップＳ４３）。本実施の形態における形成工程は、図１０に示す第１の実施の形態における形成工程とほぼ同様である。すなわち、吐出量ＲＶ１のレジスト液が吐出されるまで、供給機構７によるスリットノズル４１へのレジスト液の供給を行い、吐出量ＲＶ１のレジスト液が吐出された時点で供給機構７によるレジスト液の供給を停止する。さらに、供給を停止してから所定時間Ｔａが経過するまで待機し、その後、形成処理を終了して、図１８に示す処理に戻る。これにより、本実施の形態における基板処理装置１においても、形成される液溜まりがＹ軸方向に均一化される。

図２０は、本実施の形態における形成処理によって形成された液溜まりを示す図である。本実施の形態における形成処理（ステップＳ４３）においても、第１の実施の形態における形成処理（ステップＳ１４）と同様の量のレジスト液が吐出されるが、スリットノズル４１が離間位置にあるため、この時点において、未だ液溜まりは基板９０の主面と接触しない。

また、一般に基板処理装置１において、形成処理は、ギャップセンサ４２によるギャップ測定処理などに比べて短時間で終了する処理である。したがって、ギャップ測定処理が終了するまでの間に形成処理は終了する。これにより、本実施の形態における基板処理装置１は、近接位置に移動してから液溜まりを形成する場合に比べて、処理時間を短縮することができる。

形成処理およびギャップ測定処理が終了すると、塗布制御部６０２は、昇降機構４３，４４に制御信号を出力することにより、ノズル支持部４０を下降させて、スリットノズル４１を近接位置に移動させる（ステップＳ４４）。図２１は、スリットノズル４１が離間位置から近接位置に移動している途中の状態を示す図である。また、図２２は、スリットノズル４１が近接位置に配置された状態を示す図である。図２２に示すように、スリットノズル４１が近接位置に配置された状態において、液溜まりの状態は、図１５に示す第１の実施の形態における状態とほぼ同じ状態となっている。

その後、第２の実施の形態における基板処理装置１は、第１の実施の形態における基板処理装置１のステップＳ１５ないし１９（図８）およびステップＳ２１ないしＳ２６（図９）と同様の処理を繰り返す。

以上のように、第２実施の形態における基板処理装置１においても、第１の実施の形態における基板処理装置１と同様の効果を得ることができる。

また、スリットノズル４１が離間位置にある状態で、供給機構７を駆動してスリットノズル４１にレジスト液を供給し、基板９０の主面とスリットノズル４１の先端との間にレジスト液の液溜まりを形成することにより、近接位置に移動してから液溜まりを形成する場合に比べて、液溜まりを効率よく形成できる。したがって、タクト時間を短縮できる。

＜３． 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、吐出ポンプ８０は、一般に用いられるシリンジポンプであってもよい。すなわち、吐出量に係る駆動機構（上記実施の形態ではポンプ駆動モータ８２１）の駆動量を制御系６に出力することができるポンプであれば、どのような構造のポンプを用いてもよい。

また、上記実施の形態では、スリットノズル４１内のマニホールド４１２が、Ｙ軸に沿って設けられているとして説明したが、マニホールド４１２はスリットノズル４１のＹ軸方向の両端部に向かって傾斜するように設けられていてもよい。この場合、マニホールド４１２から吐出口４１０までの間に設けられるレジスト液の流路のＺ軸方向の長さ「ｄ」は、スリットノズル４１の全幅において変化することとなる。しかし、その場合であっても、吐出量ＲＶ２は、当該流路の容積と略同一体積とすることにより、余分なレジスト液が予備吐出工程において消費されることを抑制することができる。

本発明に係る基板処理装置の概略を示す斜視図である。 基板処理装置の本体の側断面を示すと共に、レジスト液の塗布動作に係る主たる構成要素を示す図である。 スリットノズルを−Ｚ方向から見た図である。 図３に示すIV−IV線におけるスリットノズルの部分断面図である。 供給機構の構成を概略的に示す図である。 吐出ポンプの詳細を示す図である。 演算部によって実現される機能構成をデータの流れとともに示す図である。 第１の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 第１の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 基板処理装置の形成工程における動作の詳細を示す流れ図である。 基板処理装置の動作における吐出ポンプの駆動速度と、スリットノズルのＸ軸方向の移動速度を例示する図である。 基板の主面とスリットノズルとが離間位置にある状態を示す図である。 基板の主面とスリットノズルとが近接位置にある状態を示す図である。 スリットノズルの吐出口からレジスト液が吐出されている状態を示す図である。 液溜まり形成部によって、スリットノズルの先端部と基板の主面との間に液溜まりが形成された状態を示す図である。 予め吐出圧を加えておくことなく、レジスト液の塗布を開始した場合のレジスト液の膜厚を示す図である。 本発明に係る基板処理装置によって塗布されたレジスト液の膜厚を示す図である。 第２の実施の形態における基板処理装置の動作を示す流れ図である。 スリットノズルが離間位置に移動した状態を示す図である。 第２の実施の形態における形成処理によって形成された液溜まりを示す図である。 スリットノズルが離間位置から近接位置に移動してる途中の状態を示す図である。 スリットノズルが近接位置に配置された状態を示す図である。 従来の基板処理装置において、スリットノズルの先端部に形成される液溜まりの様子を示す概略図である。 図２３に示す状態のスリットノズルによって走査を開始した場合におけるレジスト液の膜の状態を示す概略図である。 従来の基板処理装置において、スリットノズルによる走査を遅らせた場合に、スリットノズルの先端部に形成される液溜まりの様子を示す概略図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
３ ステージ
３０ 保持面
４ 架橋構造
４１ スリットノズル
４１０ 吐出口
４１２ マニホールド
４３，４４ 昇降機構
４３ａ，４４ａ サーボモータ
５ 走行機構
５０，５１ リニアモータ
５２，５３ リニアエンコーダ
６ 制御系
６０ 演算部
６０１ 液溜まり形成部
６０２ 塗布制御部
６１ 記憶部
６１０ 昇降量データ
６１１ 駆動量データ
６１２ 設定データ
６１３ 移動量データ
６４ タイマ
７ 供給機構
７１，７２ バルブ
８０ 吐出ポンプ
８２１ ポンプ駆動モータ
９０ 基板

Claims (9)

1. 基板に所定の処理液の膜を形成する基板処理装置であって、
   基板を保持する保持台と、
   先端に設けられたスリット状の吐出口から前記保持台に保持された前記基板の主面に、前記所定の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前記所定の処理液を供給する処理液供給手段と、
   前記基板の主面に沿って前記スリットノズルを相対的に移動させるノズル移動手段と、
   前記基板の主面と前記スリットノズルの先端とが近接する近接位置にある状態で、前記処理液供給手段に前記所定の処理液の供給を行わせ、その後、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を所定の時間停止させることにより、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間に前記所定の処理液の液溜まりを形成する液溜まり形成手段と、
   前記液溜まり形成手段により前記液溜まりが形成された後、前記処理液供給手段による供給を再開させつつ前記ノズル移動手段によって前記基板と前記スリットノズルとを相対的に移動させるように制御する塗布制御手段と、
   を備え、
   前記処理液供給手段が、
   前記スリットノズルに向けて前記所定の処理液を送液するポンプと、
   前記ポンプから前記スリットノズルまでの前記所定の処理液の流路を開閉するバルブと、
   を備え、
   前記塗布制御手段は、前記所定の処理液の供給を開始させる前に予め前記ポンプの駆動を開始させた後、前記所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて前記バルブが前記流路を開放状態とするように前記処理液供給手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
2. 基板に所定の処理液の膜を形成する基板処理装置であって、
   基板を保持する保持台と、
   先端に設けられたスリット状の吐出口から前記保持台に保持された前記基板の主面に、前記所定の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前記所定の処理液を供給する処理液供給手段と、
   前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間隔を相対的に変更する変更手段と、
   前記基板の主面に沿って前記スリットノズルを相対的に移動させるノズル移動手段と、
   前記基板の主面と前記スリットノズルの先端とが離間する離間位置にある状態で、前記処理液供給手段を駆動して前記スリットノズルに前記所定の処理液を供給し、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間に前記所定の処理液の液溜まりを形成する液溜まり形成手段と、
   前記液溜まり形成手段により前記液溜まりが形成された後に、前記変更手段を制御することにより、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端とが近接する近接位置にある状態とするとともに、前記処理液供給手段により前記所定の処理液を供給させつつ前記ノズル移動手段により前記基板と前記スリットノズルとを相対的に移動させるように前記処理液供給手段および前記ノズル移動手段を制御する塗布制御手段と、
   を備え、
   前記処理液供給手段が、
   前記スリットノズルに向けて前記所定の処理液を送液するポンプと、
   前記ポンプから前記スリットノズルまでの前記所定の処理液の流路を開閉するバルブと、
   を備え、
   前記塗布制御手段は、前記所定の処理液の供給を開始させる前に予め前記ポンプの駆動を開始させた後、前記所定の処理液の供給を開始させるタイミングに応じて前記バルブが前記流路を開放状態とするように前記処理液供給手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記液溜まり形成手段は、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を開始し、その後、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給を所定の時間停止させることにより、前記液溜まりを形成す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、
   前記液溜まり形成手段は、前記処理液供給手段からの出力に基づいて、前記処理液供給手段から供給される前記所定の処理液の量が第１吐出量となるように、前記処理液供給手段を制御し、
   前記第１吐出量は、前記スリットノズルが前記近接位置にある状態において、前記基板の主面と前記スリットノズルの先端との間に形成される隙間空間の体積と略同一体積以下とされることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記塗布制御手段は、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給が行われている状態で、前記ノズル移動手段による前記スリットノズルの移動を開始させることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記塗布制御手段は、前記ノズル移動手段による前記スリットノズルの移動を開始した後に、前記処理液供給手段による前記所定の処理液の供給加速度を低加速度状態から高加速度状態に変更することを特徴とする基板処理装置。
7. 基板に所定の処理液の膜を形成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の主面に対して前記所定の処理液を吐出するスリットノズルに、前記所定の処理液を供給した後、一旦、前記所定の処理液の供給を停止することにより、前記スリットノズルの先端に前記所定の処理液の液溜まりを形成する形成工程と、
   前記形成工程によって前記液溜まりが形成された後に、前記スリットノズルに前記所定の処理液を供給する供給工程と、
   前記保持工程において保持された前記基板と前記スリットノズルとを前記基板の主面に沿う方向に相対的に移動させる移動工程と、
   を有し、
   前記供給工程が、
   ポンプを駆動させる駆動工程と、
   前記駆動工程による前記ポンプの駆動が開始された後、前記ポンプから前記スリットノズルまでの前記所定の処理液の流路を開放する開放工程と、
   前記開放工程によって開放された前記流路を閉鎖する閉鎖工程と、
   をさらに有することを特徴とする基板処理方法。
8. 請求項７に記載の基板処理方法であって、
   前記移動工程は、前記供給工程によって前記所定の処理液の供給を開始した後に、前記基板と前記スリットノズルとの相対的な移動を開始することを特徴とする基板処理方法。
9. 請求項７または８に記載の基板処理方法であって、
   前記供給工程が、
   前記移動工程が実行されていることにより前記基板と前記スリットノズルとが相対的に移動している状態で、前記所定の処理液の供給加速度を高加速度状態に変更する変更工程を有することを特徴とする基板処理方法。

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