JP4516034B2 - 塗布方法及び塗布装置及び塗布処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、長尺形のノズルを用いて被処理基板上に処理液の塗布膜を形成する塗布方法、塗布装置および塗布処理プログラムに関する。

ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程には、スリット状の吐出口を有する長尺形のレジストノズルを走査して被処理基板（ガラス基板等）上にレジスト液を塗布するスピンレスの塗布法がよく用いられている。

このようなスピンレス塗布法は、たとえば特許文献１に開示されるように、載置台またはステージ上に基板を水平に載置して、このステージ上の基板と長尺形レジストノズルの吐出口との間に数１００μｍ以下の微小なギャップを設定し、基板上方でレジストノズルを走査方向（一般にノズル長手方向と直交する水平方向）に移動させながら基板上にレジスト液を帯状に吐出させて塗布する。長尺形レジストノズルを基板の一端から他端まで１回移動させるだけで、レジスト液を基板の外に落とさずに所望の膜厚でレジスト塗布膜を基板上に形成することができる。
特開平１０−１５６２５５

従来のスピンレス塗布法は、レジスト塗布膜の膜厚制御に改善の余地があり、特に面内均一性が課題となっている。具体的には、塗布走査の終端部においてレジスト液供給源のポンプを止めてそのままレジストノズルを基板の外側または上方へ退避させるだけでは、レジストノズル内のレジスト液が基板上のレジスト液膜に繋がったまま吐き出されてから液切りが行われるため、塗布走査方向の基板後端部でレジスト塗布膜が盛り上がりやすいという問題がある。

一般に、基板上面（被処理面）の周縁部に所定幅のマージン領域が設定され、そのマージン領域の内側の製品領域にデバイスが形成される。したがって、レジスト塗布処理においては、製品領域がレジスト塗布膜の膜厚を保証しなければならない保証領域であり、保証領域の全域でレジスト塗布膜の膜厚が所定の許容範囲内に収まっていればよく、周辺のマージン領域内に許容範囲を超える盛り上がりが生じても、レジスト塗布膜の膜厚プロファイルが不良であることにはならない。

もっとも、マージン領域に塗布された周辺レジストはパーティクルの原因となるおそれがあるため、周辺露光機等を用いて後工程で除去するようにしている。しかし、レジストの膜厚が大きいとこれを十全に除去しきれないことがあり、この点で上記のような塗布走査終端部におけるレジスト塗布膜の盛り上がりが問題となる。

このような塗布走査終端部におけるレジスト塗布膜の盛り上がりを抑制するために、塗布走査の終了位置を基板上に設定してそこにレジストノズルをいったん停止させ、ノズル停止または静止状態の下でレジスト液供給源のポンプを逆転させることにより基板上からレジスト液を吸い取る、いわゆるサックバック法が従来から行われている。

ところが、従来技術の下でサックバック法を用いると、レジストノズルを介したレジスト液の吸い取りによるレジスト塗布膜の薄膜化がマージン領域内に止まらず膜厚保証領域にも及んで、膜厚保証領域内のレジスト膜厚が設定値または許容範囲以下に低下するおそれがあった。

さらには、サックバックの際に大気中のエア（空気）も極少量ではあるが基板上のレジスト液と一緒にレジストノズルの中に吸い込まれ、これが元になって枚葉方式の連続塗布処理において塗布走査開始部のレジスト膜厚が処理回数を重ねるうちに著しく低下するという問題もあった。すなわち、長尺形のレジストノズルは、スリット状の吐出口における吐出圧力を均一化するために、ノズル内に、レジスト液供給源より送られてきたレジスト液をいったん緩衝ないし貯留するためのバッファ室を形成するキャビティを有し、キャビティから吐出口まで吐出口と同一のギャップサイズを有するスリット状の吐出通路を設けている。上記のようにサックバックの際に基板上のレジスト液と一緒にレジストノズルの吐出口の中に吸い込まれたエアが吐出通路を経て内奥のキャビティに入ってしまうと、そこで拡散して室内のレジスト液に混入する。連続塗布処理の回数つまりサックバックの回数を重ねると、エア混入量も増大する。そして、塗布走査の開始でレジスト液供給源のポンプが始動した際に、ポンプからの吐出圧力がキャビティ内の混入エアにより下がり（エア噛みが発生し）、それによって設定圧力に達するまでの立ち上がりが遅くなり、結果として塗布走査開始部のレジスト塗布膜が薄くなってしまう。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、長尺形ノズルを用いるスピンレス塗布法においてサックバック法を用いる際の膜厚制御性を改善し、塗布品質を向上させる塗布方法、塗布装置および塗布処理プログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の塗布方法は、被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を吐出させながら前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布方法であって、前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定する工程と、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせる工程と、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも小さな第２の距離間隔まで減少させる工程と、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止する工程と、前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる工程とを有する。

本発明の第１の塗布装置は、被処理基板をほぼ水平に支持するための基板支持部と、塗布走査中に前記基板の上面に微小なギャップを隔てて処理液を吐出するための長尺形のノズルと、塗布走査中に前記ノズルに前記処理液を圧送するための処理液供給源と、塗布走査中に前記ノズルを前記基板に対して相対的に水平方向で移動させるための走査部と、前記ノズルを前記基板に対して相対的に鉛直方向で移動させるための昇降部と、前記走査部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせ、前記昇降部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも小さな第２の距離間隔まで減少させ、前記処理液供給源を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させ、かつ前記走査終点位置に着いた前記ノズルを通じて前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる制御部とを有する。

また、本発明の第１の塗布処理プログラムは、被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を供給しながら前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成するための塗布処理プログラムであって、前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定するステップと、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせるステップと、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも小さな第２の距離間隔まで減少させるステップと、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させるステップと、前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせるステップとを実行する。

上記第１の塗布方法、塗布装置および塗布処理プログラムにおいては、長尺形のノズルが微小なギャップを介して基板上に処理液を帯状に吐出しながら水平方向に相対的に移動することにより、走査方向において基板の前端側から後端側に向かって処理液の塗布膜が形成されていく。そして、塗布走査の終盤に所定の走査位置またはタイミングでノズルの処理液吐出レートを一瞬増大させることにより、好ましくは膜厚保証領域と非保証領域との境界付近で基板上の塗布膜に盛り上がり部を形成する。そして、走査終了直後に基板上の走査終点位置でノズルに処理液の吸い取りつまりサックバックを行わせることにより塗布走査終端部の余分な処理液を取り除き、その際にサックバックの影響（吸い取り作用）を上記処理液盛り上がり部でキャンセルすることによって、基板上の膜厚保証領域内の膜厚が許容範囲以下になるのを防止する。本発明の好適な一態様においては、塗布走査の方向においてノズルが膜厚保証領域と非保証領域との境界付近を通過する辺りで処理液吐出レートを第２の吐出レートに到達させる。

本発明の第２の塗布方法は、被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を吐出させながら前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布方法であって、前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定する工程と、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせる工程と、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも大きな第２の距離間隔までいったん増大させ、次いで前記第２の距離間隔から前記第１の距離間隔よりも小さな第３の距離間隔まで減少させる工程と、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止する工程と、前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる工程とを有する。

本発明の第２の塗布装置は、被処理基板をほぼ水平に支持するための基板支持部と、塗布処理中に前記基板の上面に微小なギャップを隔てて処理液を吐出するための長尺形のノズルと、塗布処理中に前記ノズルに前記処理液を圧送するための処理液供給源と、塗布処理中に前記ノズルを前記基板に対して相対的に水平方向で移動させるための走査部と、前記ノズルを前記基板に対して相対的に鉛直方向で移動させるための昇降部と、前記走査部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせ、前記昇降部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも大きな第２の距離間隔までいったん増大させ、次いで前記第２の距離間隔から前記第１の距離間隔よりも小さな第３の距離間隔まで減少させる工程と、前記処理液供給源を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させ、かつ前記走査終点位置に着いた前記ノズルを通じて前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる制御部とを有する。

本発明の第２の塗布処理プログラムは、被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を供給しながら前記ノズルを水平方向に相対的に移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成するための塗布処理プログラムであって、前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定するステップと、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせるステップと、 前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも大きな第２の距離間隔までいったん増大させ、次いで前記第２の距離間隔から前記第１の距離間隔よりも小さな第３の距離間隔まで減少させるステップと、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させるスップと、前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせるステップとを実行する。

上記第２の塗布方法、塗布装置および塗布処理プログラムにおいては、長尺形のノズルが微小なギャップを介して基板上に処理液を帯状に吐出しながら水平方向に相対的に移動することにより、走査方向において基板の前端側から後端側に向かって処理液の塗布膜が形成されていく。そして、塗布走査の終盤に、所定の走査位置またはタイミングでノズルの処理液吐出レートを一瞬増大させ、好ましくは膜厚保証領域と非保証領域との境界付近で基板上の塗布膜に盛り上がり部を形成する。しかも、そのような吐出レートの一瞬増大と相俟って塗布ギャップを瞬間的に増大させることにより、塗布膜の側縁部を内側にくびれさせて盛り上がり部の膜厚を一層高くする。こうして、その直後にノズルと基板との間で走査速度の減速と塗布ギャップの縮小とを同時的に行った際に、基板上の走査方向において保証領域と非保証領域との境界付近で塗布膜のサイド方向の広がりを防止ないし抑制することができる。そして、走査終了直後に基板上の走査終点位置でノズルに処理液の吸い取りつまりサックバックを行わせることにより塗布走査終端部の余分な処理液を取り除き、その際にサックバックの影響（吸い取り作用）を上記くびれ部でキャンセルすることによって、基板上の膜厚保証領域内の処理液の膜厚が許容範囲以下になるのを防止する。本発明の好適な一態様においては、塗布走査の方向においてノズルが膜厚保証領域と非保証領域との境界付近を通過する辺りで上記ギャップを第２の距離間隔に到達させる。

本発明の好適な一態様によれば、塗布走査終端部における処理液の広がりと膜厚の安定性および再現性を高めるために、走査終点位置にノズルが着いた時から処理液の吸い取りを開始するまでに所定の遅延時間を設定する。

さらに、本発明の好適な一態様によれば、走査終点位置でノズルによる処理液の吸い取りを終了した直後に、ノズルを基板上の処理液から離して、処理液の吸い取りの際に一緒に吸い込んだエアを排出するためにノズルに処理液の吐出を行わせる。そして、このエア排出のための処理液吐出を行った後に、プライミング処理を行う。プライミング処理では、所定のプライミング位置でノズルの下端の吐出口と円柱形のプライミングローラの頂部とを所望のギャップを隔てて向かい合わせ、ノズルより処理液を吐出させるとともにプライミングローラを回転させて、ノズルの下端部に処理液の液膜を形成する。本発明の塗布装置において、好ましくは、ノズルが吐出前の処理液をいったん貯留するためのキャビティとこのキャビティから吐出口まで延びるスリット状の吐出通路とを有し、エア排出のための処理液吐出量が吐出通路の容積の１／２〜１倍の範囲内に設定される。

一般に、処理液の吸い取り（サックバック）の終了間際で大気中のエアが基板上の処理液と一緒にノズルに吸い込まれ、ノズルに吸い込まれた直後のエアは吐出通路内に在り、キャビティまでは入っていかない。しかし、そのまま放置すると、比較的間もないうちに吐出通路内のエアは上方へ拡散または移動してキャビティ内の処理液に混入する。本発明においては、サックバック終了直後にノズルを塗布走査終了位置から上方に必要最小限の距離だけ退避させて速やかに処理液の吐出を行うことによりノズルの吐出通路内に在る未だ吸い込まれて間もないエアをノズル吐出口の外へ吐き出す。その際、処理液吐出量を適量（好ましくは吐出通路の容積の１／２〜１倍の範囲内）に設定することで、エアの排出を十全に行いつつ、エアと一緒に吐出された処理液を表面張力によってノズル吐出口の回りに留めて、垂れ落ちを防ぐことができる。

本発明の塗布方法、塗布装置および塗布処理プログラムによれば、上記のような構成および作用により、長尺形ノズルを用いるスピンレス塗布法においてサックバック法を用いる際の塗布走査終了部付近の膜厚制御性を改善することが可能であり、さらには塗布走査開始部付近の膜厚制御性を改善することも可能であり、ひいては塗布品質を大きく向上させることができる。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の塗布方法、塗布装置および塗布処理プログラムの適用可能な構成例として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は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ基板を被処理基板とし、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の各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（図示せず）で行われる。

この塗布現像処理システムは、大きく分けて、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２と、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４とで構成される。

システムの一端部に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１６と、このカセットステージ１６上の側方でかつカセットＣの配列方向と平行に設けられた搬送路１７と、この搬送路１７上で移動自在でステージ１６上のカセットＣについて基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アームを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２側の搬送装置３８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）１２は、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０側から順に洗浄プロセス部２２と、塗布プロセス部２４と、現像プロセス部２６とを基板中継部２３、薬液供給ユニット２５およびスペース２７を介して（挟んで）横一列に設けている。

洗浄プロセス部２２は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８と、上下２段の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０と、加熱ユニット（ＨＰ）３２と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３４とを含んでいる。

塗布プロセス部２４は、スピンレス方式のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２と、上下２段型アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６と、上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８と、加熱ユニット（ＨＰ）５０とを含んでいる。

現像プロセス部２６は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）５２と、２つの上下２段型加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５３と、加熱ユニット（ＨＰ）５５とを含んでいる。

各プロセス部２２，２４，２６の中央部には長手方向に搬送路３６，５１，５８が設けられ、搬送装置３８，５４，６０がそれぞれ搬送路３６，５１，５８に沿って移動して各プロセス部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行うようになっている。なお、このシステムでは、各プロセス部２２，２４，２６において、搬送路３６，５１，５８の一方の側に液処理系のユニット（ＳＣＲ，ＣＴ，ＤＥＶ等）が配置され、他方の側に熱処理系のユニット（ＨＰ，ＣＯＬ等）が配置されている。

システムの他端部に設置されるインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４は、プロセスステーション１２と隣接する側にイクステンション（基板受け渡し部）５６およびバッファステージ５７を設け、露光装置と隣接する側に搬送機構５９を設けている。この搬送機構５９は、Ｙ方向に延在する搬送路１９上で移動自在であり、バッファステージ５７に対して基板Ｇの出し入れを行なうほか、イクステンション（基板受け渡し部）５６や隣の露光装置と基板Ｇの受け渡しを行うようになっている。

図２に、この塗布現像処理システムにおける処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０において、搬送機構２０が、カセットステージ１６上の所定のカセットＣの中から１つの基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の洗浄プロセス部２２の搬送装置３８に渡す（ステップＳ1）。
洗浄プロセス部２２において、基板Ｇは、先ず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）３０に順次搬入され、最初の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄を施され、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）では所定温度まで冷却される（ステップＳ2）。この紫外線洗浄では主として基板表面の有機物が除去される。

次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２８の１つでスクラビング洗浄処理を受け、基板表面から粒子状の汚れが除去される（ステップＳ3）。スクラビング洗浄の後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３２で加熱による脱水処理を受け（ステップＳ4）、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３４で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。これで洗浄プロセス部２２における前処理が終了し、基板Ｇは、搬送装置３８により基板受け渡し部２３を介して塗布プロセス部２４へ搬送される。

塗布プロセス部２４において、基板Ｇは、先ずアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）４６に順次搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け（ステップＳ6）、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。

その後、基板Ｇは、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０でスピンレス法によりレジスト液を塗布され、次いで減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ8）。

次に、基板Ｇは、加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）４８に順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）では塗布後のベーキング（プリベーク）が行われ（ステップＳ9）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。なお、この塗布後のベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５０を用いることもできる。

上記塗布処理の後、基板Ｇは、塗布プロセス部２４の搬送装置５４と現像プロセス部２６の搬送装置６０とによってインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４へ搬送され、そこから露光装置に渡される（ステップＳ11）。露光装置では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンを露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４に戻される。インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１４の搬送機構５９は、露光装置から受け取った基板Ｇをイクステンション５６を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１２の現像プロセス部２６に渡す（ステップＳ11）。

現像プロセス部２６において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）５２のいずれか１つで現像処理を受け（ステップＳ12）、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）５３の１つに順次搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行われ（ステップＳ13）、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ14）。このポストベーキングに加熱ユニット（ＨＰ）５５を用いることもできる。

現像プロセス部２６での一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）２４内の搬送装置６０，５４，３８によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１０まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される（ステップＳ1）。

この塗布現像処理システムにおいては、たとえば塗布プロセス部２４のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に本発明を適用することができる。以下、図３〜図３９につき本発明をレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に適用した一実施形態を説明する。

図３に、この実施形態におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２の全体構成を示す。

図３に示すように、支持台または支持フレーム７０の上にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０と減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２とがＸ方向に横一列に配置されている。塗布処理を受けるべき新たな基板Ｇは、搬送路５１側の搬送装置５４（図１）により矢印Ｆ_Aで示すようにレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０に搬入される。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０で塗布処理の済んだ基板Ｇは、支持台７０上のガイドレール７２に案内されるX方向に移動可能な搬送アーム７４により、矢印Ｆ_Bで示すように減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２に転送される。減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２で乾燥処理を終えた基板Ｇは、搬送路５１側の搬送装置５４（図１）により矢印Ｆ_Cで示すように引き取られる。

レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０は、Ｘ方向に長く延びるステージ７６を有し、このステージ７６上で基板Ｇを同方向に平流しで搬送しながら、ステージ７６の上方に配置された長尺形のレジストノズル７８より基板Ｇ上にレジスト液を供給して、スピンレス法で基板上面（被処理面）に一定膜厚のレジスト塗布膜を形成するように構成されている。ユニット（ＣＴ）４０内の各部の構成および作用は後に詳述する。

減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２は、上面が開口しているトレーまたは底浅容器型の下部チャンバ８０と、この下部チャンバ８０の上面に気密に密着または嵌合可能に構成された蓋状の上部チャンバ（図示せず）とを有している。下部チャンバ８０はほぼ四角形で、中心部には基板Ｇを水平に載置して支持するためのステージ８２が配設され、底面の四隅には排気口８３が設けられている。各排気口８３は排気管（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）に通じている。下部チャンバ８０に上部チャンバを被せた状態で、両チャンバ内の密閉された処理空間を該真空ポンプにより所定の真空度まで減圧できるようになっている。

図４および図５に、本発明の一実施形態におけるレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０内のより詳細な全体構成を示す。

この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０においては、ステージ７６が、従来のように基板Ｇを固定保持する載置台として機能するのではなく、基板Ｇを空気圧の力で空中に浮かせるための基板浮上台として機能する。そして、ステージ７６の両サイドに配置されている直進運動型の基板搬送部８４が、ステージ７６上で浮いている基板Ｇの両側縁部をそれぞれ着脱可能に保持してステージ長手方向（Ｘ方向）に基板Ｇを搬送するようになっている。

詳細には、ステージ７６は、その長手方向（Ｘ方向）において５つの領域Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃，Ｍ₄，Ｍ₅に分割されている（図５）。左端の領域Ｍ₁は搬入領域であり、塗布処理を受けるべき新規の基板Ｇはこの領域Ｍ₁内の所定位置に搬入される。この搬入領域Ｍ₁には、搬送装置５４（図１）の搬送アームから基板Ｇを受け取ってステージ７６上にローディングするためにステージ下方の原位置とステージ上方の往動位置との間で昇降移動可能な複数本のリフトピン８６が所定の間隔を置いて設けられている。これらのリフトピン８６は、たとえばエアシリンダ（図示せず）を駆動源に用いる搬入用のリフトピン昇降部８５（図１３）によって昇降駆動される。

この搬入領域Ｍ₁は浮上式の基板搬送が開始される領域でもあり、この領域内のステージ上面には基板Ｇを搬入用の浮上高さまたは浮上量Ｈ_aで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口８８が一定の密度で多数設けられている。ここで、搬入領域Ｍ₁における基板Ｇの浮上量Ｈ_aは、特に高い精度を必要とせず、たとえば２５０〜３５０μｍの範囲内に保たれればよい。また、搬送方向（Ｘ方向）において、搬入領域Ｍ₁のサイズは基板Ｇのサイズを上回っているのが好ましい。さらに搬入領域Ｍ₁には、基板Ｇをステージ７６上で位置合わせするためのアライメント部（図示せず）も設けられてよい。

ステージ７６の中心部に設定された領域Ｍ₃はレジスト液供給領域または塗布領域であり、基板Ｇはこの塗布領域Ｍ₃を通過する際に上方のレジストノズル７８からレジスト液Ｒの供給を受ける。塗布領域Ｍ₃における基板浮上量Ｈ_bはノズル７８の下端（吐出口）と基板上面（被処理面）との間の塗布ギャップＳ（たとえば２４０μｍ）を規定する。この塗布ギャップＳはレジスト塗布膜の膜厚やレジスト消費量を左右する重要なパラメータであり、高い精度で一定に維持される必要がある。このことから、塗布領域Ｍ₃のステージ上面には、たとえば図６に示すような配列または分布パターンで、基板Ｇを所望の浮上量Ｈ_bで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口８８と負圧で空気を吸い込む吸引口９０とを混在させて設けている。そして、基板Ｇの塗布領域Ｍ₃内を通過している部分に対して、噴出口８８から圧縮空気による垂直上向きの力を加えると同時に、吸引口９０より負圧吸引力による垂直下向きの力を加えて、相対抗する双方向の力のバランスを制御することで、塗布用の浮上量Ｈ_bを設定値Ｈ_S（たとえば５０μｍ）付近に維持するようにしている。搬送方向（Ｘ方向）における塗布領域Ｍ₃のサイズは、レジストノズル７８の直下に上記のような狭い塗布ギャップＳを安定に形成できるほどの余裕があればよく、通常は基板Ｇのサイズよりも小さくてよく、例えば１／３〜１／４程度でよい。

図６に示すように、塗布領域Ｍ₃においては、基板搬送方向（Ｘ方向）に対して一定の傾斜した角度をなす直線Ｃ上に噴出口８８と吸引口９０とを交互に配し、隣接する各列の間で直線Ｃ上のピッチに適当なオフセットαを設けている。かかる配置パターンによれば、噴出口８８および吸引口９０の混在密度を均一にしてステージ上の基板浮上力を均一化できるだけでなく、基板Ｇが搬送方向（Ｘ方向）に移動する際に噴出口８８および吸引口９０と対向する時間の割合を基板各部で均一化することも可能であり、これによって基板Ｇ上に形成される塗布膜に噴出口８８または吸引口９０のトレースまたは転写跡が付くのを防止することができる。塗布領域Ｍ₃の入口では、基板Ｇの先端部が搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）で均一な浮上力を安定に受けるように、同方向（直線Ｊ上）に配列する噴出口８８および吸引口９０の密度を高くするのが好ましい。また、塗布領域Ｍ₃においても、ステージ７６の両側縁部（直線Ｋ上）には、基板Ｇの両側縁部が垂れるのを防止するために、噴出口８８のみを配置するのが好ましい。

再び図５において、搬入領域Ｍ₁と塗布領域Ｍ₃との間に設定された中間の領域Ｍ₂は、搬送中に基板Ｇの浮上高さ位置を搬入領域Ｍ₁における浮上量Ｈ_aから塗布領域Ｍ₃における浮上量Ｈ_bへ変化または遷移させるための遷移領域である。この遷移領域Ｍ₂内でもステージ７６の上面に噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置することができる。その場合は、吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に大きくし、これによって搬送中に基板Ｇの浮上量が漸次的にＨ_aからＨ_bに移るようにしてよい。あるいは、この遷移領域Ｍ₂においては、吸引口９０を含まずに噴出口８８だけを設ける構成も可能である。

塗布領域Ｍ₃の下流側隣の領域Ｍ₄は、搬送中に基板Ｇの浮上量を塗布用の浮上量Ｈ_bから搬出用の浮上量Ｈ_c（たとえば２５０〜３５０μｍ）に変えるための遷移領域である。この遷移領域Ｍ₄でも、ステージ７６の上面に噴出口８８と吸引口９０とを混在させて配置してもよく、その場合は吸引口９０の密度を搬送方向に沿って次第に小さくするのがよい。あるいは、吸引口９０を含まずに噴出口８８だけを設ける構成も可能である。また、図６に示すように、塗布領域Ｍ₃と同様に遷移領域Ｍ₄でも、基板Ｇ上に形成されたレジスト塗布膜に転写跡が付くのを防止するために、吸引口９０（および噴出口８８）を基板搬送方向（Ｘ方向）に対して一定の傾斜した角度をなす直線Ｅ上に配置し、隣接する各列間で配列ピッチに適当なオフセットβを設ける構成が好ましい。

ステージ７６の下流端（右端）の領域Ｍ₅は搬出領域である。レジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０で塗布処理を受けた基板Ｇは、この搬出領域Ｍ₅内の所定位置または搬出位置から搬送アーム７４（図３）によって下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）４２（図３）へ搬出される。この搬出領域Ｍ₅には、基板Ｇを搬出用の浮上量Ｈ_cで浮かせるための噴出口８８がステージ上面に一定の密度で多数設けられているとともに、基板Ｇをステージ７６上からアンローディングして搬送アーム７４（図３）へ受け渡すためにステージ下方の原位置とステージ上方の往動位置との間で昇降移動可能な複数本のリフトピン９２が所定の間隔を置いて設けられている。これらのリフトピン９２は、たとえばエアシリンダ（図示せず）を駆動源に用いる搬出用のリフトピン昇降部９１（図１３）によって昇降駆動される。

レジストノズル７８は、ステージ７６上の基板Ｇを一端から他端までカバーできる長さで搬送方向と直交する水平方向（Ｙ方向）に延びる長尺状のノズル本体の下端にスリット状の吐出口７８ａを有し、門形または逆さコ字形のノズル支持体１３０に昇降可能に取り付けられ、レジスト液供給機構１７０（図１２、図１３）からのレジスト液供給管９４（図４）に接続されている。

図４、図７および図８に示すように、基板搬送部８４は、ステージ７６の左右両サイドに平行に配置された一対のガイドレール９６と、各ガイドレール９６上に軸方向（Ｘ方向）に移動可能に取り付けられたスライダ９８と、各ガイドレール９６上でスライダ９８を直進移動させる搬送駆動部１００と、各スライダ９８からステージ７６の中心部に向かって延びて基板Ｇの左右両側縁部を着脱可能に保持する保持部１０２とをそれぞれ有している。

ここで、搬送駆動部１００は、直進型の駆動機構たとえばリニアモータによって構成されている。また、保持部１０２は、基板Ｇの左右両側縁部の下面に真空吸着力で結合する吸着パッド１０４と、先端部で吸着パッド１０４を支持し、スライダ９８側の基端部を支点として先端部の高さ位置を変えられるように弾性変形可能な板バネ型のパッド支持部１０６とをそれぞれ有している。吸着パッド１０４は一定のピッチで一列に配置され、パッド支持部１０６は各々の吸着パッド１０４を独立に支持している。これにより、個々の吸着パッド１０４およびパッド支持部１０６が独立した高さ位置で（異なる高さ位置でも）基板Ｇを安定に保持できるようになっている。

図７および図８に示すように、この実施形態におけるパッド支持部１０６は、スライダ９８の内側面に昇降可能に取り付けられた板状のパッド昇降部材１０８に取り付けられている。スライダ９８に搭載されているたとえばエアシリンダからなるパッドアクチエータ１０９（図１３）が、パッド昇降部材１０８を基板Ｇの浮上高さ位置よりも低い原位置（退避位置）と基板Ｇの浮上高さ位置に対応する往動位置（結合位置）との間で昇降移動させるようになっている。

図９に示すように、各々の吸着パッド１０４は、たとえば合成ゴム製で直方体形状のパッド本体１１０の上面に複数個の吸引口１１２を設けている。これらの吸引口１１２はスリット状の長穴であるが、丸や矩形の小孔でもよい。吸着パッド１０４には、たとえば合成ゴムからなる帯状のバキューム管１１４が接続されている。これらのバキューム管１１４の管路１１６はパッド吸着制御部１１５（図１３）の真空源にそれぞれ通じている。

保持部１０２においては、図４に示すように、片側一列の真空吸着パッド１０４およびパッド支持部１０６が１組毎に分離している分離型または完全独立型の構成が好ましい。しかし、図１０に示すように、切欠き部１１８を設けた一枚の板バネで片側一列分のパッド支持部１２０を形成してその上に片側一列の真空吸着パッド１０４を配置する一体型の構成も可能である。

上記のように、ステージ７６の上面に形成された多数の噴出口８８およびそれらに浮上力発生用の圧縮空気を供給する圧縮空気供給機構１２２（図１１）、さらにはステージ７６の塗布領域Ｍ₃内に噴出口８８と混在して形成された多数の吸引口９０およびそれらに真空の圧力を供給するバキューム供給機構１２４（図１１）により、搬入領域Ｍ₁や搬出領域Ｍ₅では基板Ｇを搬入出や高速搬送に適した浮上量で浮かせ、塗布領域Ｍ₃では基板Ｇを安定かつ正確なレジスト塗布走査に適した設定浮上量Ｈ_Sで浮かせるためのステージ基板浮上部１４５（図１３）が構成されている。

図１１に、ノズル昇降機構７５、ノズル水平移動機構７７、圧縮空気供給機構１２２およびバキューム供給機構１２４の構成を示す。ノズル昇降機構７５は、塗布領域Ｍ₃の上を搬送方向（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）に跨ぐように架設された門形フレーム１３０と、この門形フレーム１３０に取り付けられた左右一対の鉛直運動機構１３２Ｌ，１３２Ｒと、これらの鉛直運動機構１３２Ｌ，１３２Ｒの間に跨る移動体（昇降体）のノズル支持体１３４とを有する。各鉛直運動機構１３２Ｌ，１３２Ｒの駆動部は、たとえばパルスモータからなる電動モータ１３８Ｌ、１３８Ｒ、ボールネジ１４０Ｌ，１４０Ｒおよびガイド部材１４２Ｌ，１４２Ｒを有している。パルスモータ１３８Ｌ、１３８Ｒの回転力がボールネジ機構（１４０Ｌ，１４２Ｌ）、（１４０Ｒ，１４２Ｒ）によって鉛直方向の直線運動に変換され、昇降体のノズル支持体１３４と一体にレジストノズル７８が鉛直方向に昇降移動する。パルスモータ１３８Ｌ，１３８Ｒの回転量および回転停止位置によってレジストノズル７８の左右両側の昇降移動量および高さ位置を任意に制御できるようになっている。ノズル支持体１３４は、たとえば角柱の剛体からなり、その下面または側面にレジストノズル７８をフランジ、ボルト等を介して着脱可能に取り付けている。

ノズル水平移動機構７７は、門形フレーム１３０をノズル長手方向と直交する水平方向（Ｘ方向）に案内する左右一対のガイドレール（図示せず）と、それらのガイドレール上で門形フレーム１３０を直進移動させる左右一対の水平運動機構たとえばパルスモータ駆動型のボールネジ機構１３５Ｌ，１３５Ｒとを有し、ガイドレール上の任意の位置に門形フレーム１３０を位置決めできるように構成されている。

圧縮空気供給機構１２２は、ステージ７６上面で分割された複数のエリア別に噴出口８８に接続された正圧マニホールド１４４と、それら正圧マニホールド１４４にたとえば工場用力の圧縮空気供給源１４６からの圧縮空気を送り込む圧縮空気供給管１４８と、この圧縮空気供給管１４８の途中に設けられるレギュレータ１５０とを有している。バキューム供給機構１２４は、ステージ７６上面で分割された複数のエリア別に吸引口９０に接続された負圧マニホールド１５２と、それらの負圧マニホールド１５２にたとえば工場用力の真空源１５４からのバキュームを送り込むバキューム管１５６と、このバキューム管１５６の途中に設けられる絞り弁１５８とを有している。

図１２に、レジスト液供給機構１７０の構成を示す。このレジスト液供給機構１７０は、レジスト液Ｒを貯留するボトル１７２より吸入管１７４を介して少なくとも塗布処理１回分（基板１枚分）のレジスト液Ｒをレジストポンプ１７６に予め充填しておき、塗布処理時にレジストポンプ１７６よりレジスト液Ｒを吐出管またはレジスト液供給管９４を介してレジストノズル７８に所定の圧力で圧送し、レジストノズル７８から基板Ｇ上にレジスト液Ｒを所定の流量で吐出するようになっている。

ボトル１７２は密閉されており、ボトル内の液面に向けてガス管１７８より圧送ガスたとえばＮ₂ガスが一定の圧力で供給されるようになっている。ガス管１７８には、たとえばエアオペレートバルブからなる開閉弁１８０が設けられている。

吸入管１７４の途中には、フィルタ１８２、脱気モジュール１８４および開閉弁１８６が設けられている。フィルタ１８２はボトル１７２から送られてくるレジスト液Ｒ中の異物（ごみ類）を除去し、脱気モジュール１８４はレジスト液中の気泡を除去する。開閉弁１８６は、たとえばエアオペレートバルブからなり、吸入管１７４におけるレジスト液Ｒの流れをオン（全開導通）またはオフ（遮断）する。

レジスト液供給管９４の途中には、開閉弁１８８が設けられている。フィルタやサックバックバルブは設けられていない。この開閉弁１８８は、たとえばエアオペレートバルブからなり、レジスト液供給管９４におけるレジスト液Ｒの流れをオン（全開導通）またはオフ（遮断）する。

レジストポンプ１７６は、たとえばシリンジポンプからなり、ポンプ室を有するポンプ本体１９０と、ポンプ室の容積を任意に変えるためのピストン１９２と、このピストン１９２を往復運動させるためのポンプ駆動部１９４とを有している。

レジスト液供給制御部１９６は局所コントローラであり、後述するメインのコントローラ２００（図１３）からの指令に応じてレジスト液供給機構１７０内の各部、特にレジストポンプ１７６のポンプ駆動部１９４や各開閉弁１８０，１８６，１８８等を制御する。

このレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０は、図５に示すように、基板搬送方向（Ｘ方向）においてステージ７６よりも少し下流側の上方にノズル待機部２１０を設置しており、このノズル待機部２１０の中にプライミング処理部を設けている。

図３４に、ノズル待機部２１０内の構成を示す。図示のように、ノズル待機部２１０は、プライミング処理部２１２と溶剤雰囲気室２１４と洗浄部２１６とをＸ方向で横一列に配置している。この中で、プライミング処理部２１２が塗布処理位置に最も近い場所に設置されている。ノズル水平移動機構７７（図１１）の直進駆動部１３５Ｌ，１３５Ｒがノズル待機部２１０まで延びており（図３）、レジストノズル７８をノズル待機部２１０内の各部（２１２，２１４，２１６）に移送できるようになっている。

洗浄部２１６は、所定位置に位置決めされたレジストノズル７８の下を長手方向（Ｙ方向）に移動またはスキャンするノズル洗浄ヘッド２１８を有している。このノズル洗浄ヘッド２１８には、レジストノズル７８の下端部および吐出口７８ａに向けて洗浄液（たとえばシンナー）および乾燥用のガス（例えばＮ₂ガス）をそれぞれ噴き付ける洗浄ノズル２２０およびガスノズル２２２が搭載されるとともに、レジストノズル７８に当たって落下した洗浄液をバキューム力で受け集めて回収するドレイン部２２４が設けられている。

溶剤雰囲気室２１４は、レジストノズル７８の全長をカバーする長さでノズル長手方向（Ｙ方向）と平行に延びており、室内には溶剤たとえばシンナーが入っている。溶剤雰囲気室２１４の上面には、長手方向（Ｙ方向）に延びるスリット状の開口２２６ａを設けた断面Ｖ状の蓋体２２６が取り付けられている。レジストノズル７８のノズル部を蓋体２２６に上方から合わせると、吐出口７８ａとテーパ形状のノズル下端部だけが開口２２６ａを介して室内に立ち篭もる溶剤の蒸気に曝されるようになっている。ステージ７６上でしばらく塗布処理が行われない間に、レジストノズル７８は、洗浄部２１６で吐出口７８ａおよびノズル部の洗浄を施され、それから溶剤雰囲気室２１４で待機する。

プライミング処理部２１２は、レジストノズル７８の全長をカバーする長さで水平方向（Ｙ方向）に延びる円柱状のプライミングローラ２２８を溶剤浴室２３０の中に配置している。溶剤浴室２３０内には、プライミングローラ２２８の下部が浸かる程度の液面レベルで溶剤または洗浄液たとえばシンナーが収容されている。溶剤浴室２３０の外に配置された回転支持機構２３２が、プライミングローラ２２８の回転軸を支持し、プライミングローラ２２８を回転駆動する。また、溶剤浴室２３０内には、洗浄液溜りよりも上方の位置でプライミングローラ２２８の外周面に新液の溶剤を噴きつける溶剤ノズル２３４およびプライミングローラ２２８の外周面に擦接するワイパ２３６が設けられている。プライミング処理部２１２の作用は後述する。

図１３に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における制御系の主要な構成を示す。コントローラ２００は、マイクロコンピュータからなり、ユニット内の各部、特にレジスト液供給機構１７０、ノズル昇降機構７５、ステージ基板浮上部１４５、基板搬送部８４（搬送駆動部１００、パッド吸着制御部１１５、パッドアクチエータ１０９）、搬入用リフトピン昇降部８５、搬出用リフトピン昇降部９１、プライミングローラ回転支持機構２３２、ノズル洗浄ヘッド２１８等の個々の動作と全体の動作（シーケンス）を制御する。

次に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０における塗布処理動作を説明する。

コントローラ２００は、たとえば光ディスク等の記憶媒体に格納されている塗布処理プログラムを主メモリに取り込んで実行し、プログラムされた一連の塗布処理動作を制御する。

搬送装置５４（図１）より未処理の新たな基板Ｇがステージ７６の搬入領域Ｍ₁に搬入されると、リフトピン８６が往動位置で該基板Ｇを受け取る。搬送装置５４が退出した後、リフトピン８６が下降して基板Ｇを搬送用の高さ位置つまり浮上位置Ｈ_a（図５）まで降ろす。次いで、アライメント部（図示せず）が作動し、浮上状態の基板Ｇに四方から押圧部材（図示せず）を押し付けて、基板Ｇをステージ７６上で位置合わせする。アライメント動作が完了すると、その直後に基板搬送部８４においてパッドアクチエータ１０９が作動し、吸着パッド１０４を原位置（退避位置）から往動位置（結合位置）へ上昇（ＵＰ）させる。吸着パッド１０４は、その前からバキュームがオンしており、浮上状態の基板Ｇの側縁部に接触するや否や真空吸着力で結合する。吸着パッド１０４が基板Ｇの側縁部に結合した直後に、アライメント部は押圧部材を所定位置へ退避させる。

次に、基板搬送部８４は、保持部１０２で基板Ｇの側縁部を保持したままスライダ９８を搬送始点位置から搬送方向（Ｘ方向）へ比較的高速の一定速度で直進移動させる。こうして基板Ｇがステージ７６上を浮いた状態で搬送方向（Ｘ方向）へ直進移動し、基板Ｇの前端部がレジストノズル７８の直下付近の設定位置に着いたところで、基板搬送部８４が第１段階の基板搬送を停止する。この時、ノズル昇降機構７５は、レジストノズル７８を上方の退避位置で待機させている。

基板Ｇが止まると、ノズル昇降機構７５が作動して、レジストノズル７８を垂直下方に降ろし、ノズルの吐出口と基板Ｇとの距離間隔または塗布ギャップを初期値（たとえば６０μｍ）に合わせる。次いで、レジスト液供給機構１７０がレジストノズル７８より基板Ｇの上面に向けてレジスト液の吐出を開始させると同時に基板搬送部８４も第２段階の基板搬送を開始し、一方でノズル昇降機構７５がレジストノズル７８を塗布ギャップが設定値Ｓ_A（たとえば２４０μｍ）になるまで（たとえば０．１秒の間に）上昇させ、その後はそのまま基板Ｇを水平移動させる。この第２段階つまり塗布時の基板搬送には、比較的低速の第１の速度Ｖ_A（たとえば５０ｍｍ／ｓ）が選ばれる。

こうして、塗布領域Ｍ₃内において、基板Ｇが水平姿勢で搬送方向（Ｘ方向）に一定速度Ｖ_Aで移動するのと同時に、長尺形のレジストノズル７８が直下の基板Ｇに向けてレジスト液Ｒを一定の第１のポンプ圧力Ｐ_Aで帯状に吐出することにより、図１４に示すように基板Ｇの前端側から後端側に向かってレジスト液の塗布膜ＲＭが形成されていく。この塗布走査中、基板Ｇ上に吐出されたレジスト液Ｒがぬれ現象によりレジストノズル７８の片側つまり塗布走査方向において背面側の側面７８ｂに付着して高さ方向に広がり、ノズル長手方向（Ｙ方向）に延びるメニスカスＲＱが形成される。

この実施形態では、塗布走査の終盤から終了直後にかけて、走査速度（基板搬送速度）、塗布ギャップおよびポンプ圧力（レジストポンプ１７６の出力側圧力）が、コントローラ２００の制御の下で図１５に示すような時間特性でそれぞれ変化する。より詳細には、レジストノズル７８が基板Ｇ上に設定された所定の通過点Ｘ₁を相対的に通過した時点ｔ₁から、コントローラ２００の制御の下でレジスト液供給機構１７０がレジストポンプ１７６の吐出圧力つまりポンプ圧力をそれまでの第１のポンプ圧力Ｐ_Aからそれよりも一段高い第２のポンプ圧力Ｐ_B（たとえば、Ｐ_B＝１．３Ｐ_A）まで一瞬に上昇させる。レジスト液供給機構１７０においてレジストノズル７８よりレジスト液を吐出するレートまたは流量はポンプ圧力に比例する。したがって、ポンプ圧力の一瞬の上昇（Ｐ_A→Ｐ_B）により、図１６に示すように、レジストノズル７８より基板Ｇ上に供給されるレジスト液Ｒの流量が一瞬増大する。こうして所定の時点ｔ₂でピーク値の第２のポンプ圧力Ｐ_Bに達すると、その後はポンプ圧力を大気圧付近の値に設定された基準待機圧力Ｐ_sまで一気にあるいは段階的に下げる。

一方、ポンプ圧力の低下（Ｐ_B→Ｐ_S）と連動して、コントローラ２００の制御の下で、基板搬送部８４が走査速度（基板搬送速度）をそれまでの第１の速度Ｖ_A（５０ｍｍ／ｓ）から零またはその付近の値をとる第２の速度Ｖ_Bまで所定の減速率（たとえば−１００ｍｍ／ｓ²）で減少させると同時に、ノズル昇降機構７５がレジストノズル７８を鉛直方向（Ｚ方向）に所定距離（たとえば１４０μｍ）だけ所定の移動速度（たとえば２８０μｍ／ｓ）で降下させ、塗布ギャップをそれまでの距離間隔Ｓ_A（２４０μｍ）からそれよりも小さな距離間隔Ｓ_C（１００μｍ）まで狭める。

ここで、ポンプ圧力の瞬間的な上昇が開始される通過点Ｘ₁（またはタイミングｔ₁）は、レジスト液の特性（粘性等）、塗布条件（膜厚、標準走査速度等）、塗布仕様（マージンサイズ等）に応じて適宜選定されてよい。好ましくは、レジストノズル７８が相対的に保証領域境界Ｌ_Xを通過する辺りでポンプ圧力がピーク値の第２のポンプ圧力Ｐ_Bに達するように、基板Ｇの上面（被処理面）を内側の製品領域（膜厚保証領域）Ｅ_Sと外側のマージン領域（膜厚非保証領域）Ｅ_Mとに二分する境界（以下、「保証領域境界」と称する。）Ｌ_Xより少し内側（保証領域Ｅ_S内）に上記通過点Ｘ₁が設定されてよい。同様にして、走査速度（基板搬送速度）および塗布ギャップの減少をそれぞれ開始させる通過点またはタイミングも適宜選定される。

図１７に、塗布走査の終了間際にレジストノズル７８と基板Ｇとの間で走査速度が減少しながら塗布ギャップも減少していく様子を示す。図示のように、レジストノズル７８の吐出レートが一瞬上昇した保証領域境界Ｌ_X付近でレジスト塗布膜の局所的な盛り上がりＲＫが形成される。

こうしてレジストノズル７８が所定の時点ｔ₃で基板Ｇ上の予め設定された走査終点位置Ｘ_eに着いてそこでいったん停止すると（図１８）、これと同時または相前後してポンプ圧力が所定の時点ｔ₄で大気圧付近の基準待機圧力Ｐ_sに達し、レジスト液吐出動作が終了する（図１５）。そして、ポンプ圧力が基準待機圧力Ｐ_sまで下がった後もしばらくそのままの休止状態を保つ。この間にレジストノズル７８の吐出口７８ａから周囲へ、特に塗布走査と直交する水平方向（Ｙ方向）の周囲へレジスト液Ｒが広がって基板後端部の隅角部にも十全に行き亘る。

次いで、ポンプ圧力が基準待機圧力Ｐ_sまで下がった時点ｔ₄から所定時間Ｔ_sの経過後に、レジスト液供給機構１７０がレジストポンプ１７６に吸引動作を行わせる。つまり、図１２の構成例においてはピストン１９２を一定ストロークだけ復動させる。このポンプ吸引動作によってレジストノズル７８が基板Ｇ上のレジスト液Ｒを吸い取ることにより、走査終点位置Ｘ_eから基板Ｇの内側に向ってレジスト塗布膜ＲＭの膜厚が減少していく。レジスト液供給機構１７０は、ポンプ圧力を所定の吸引圧力Ｐ_Cまで下げると、直ぐに基準待機圧力Ｐ_sに戻す。こうして、塗布走査の終了直後に走査終点位置Ｘ_eにて基板Ｇ上から一定量のレジスト液Ｒがレジストノズル７８に吸い取られる。

この実施形態においては、上記のように塗布走査の過程で保証領域境界Ｌ_X付近に盛り上がり部ＲＫが形成され、上記のような走査終了直後の吸い取り（サックバック）の際に盛り上がり部ＲＫのレジスト液が走査終点位置Ｘ_e側へ引き寄せられることにより、図１９に示すように、保証領域境界Ｌ_X付近（特に保証領域Ｅ_S内）のレジスト塗布膜ＲＭの膜厚は設定値または許容範囲内に調整または保持される。

上記のようにして走査終点位置Ｘ_eでサックバックが行われた後に、コントローラ２００の制御の下で、ノズル昇降機構７５がレジストノズル７８を上方へ移動（退避）させ、そこでレジスト液供給機構１７０がレジストノズル７８のエア排出（吐き出し）のためにポンプ圧力を一瞬正圧側に上げてレジストノズル７８にレジスト液Ｒを所定量吐出させる。このノズルエア排出の機能および作用については後に詳しく説明する。

一方、コントローラ２００の制御の下で、基板搬送部８４が搬出領域Ｍ₅に向けて基板搬送を再開する。この最終段の基板搬送は塗布走査のときよりも大きな搬送速度で行われる。そして、基板Ｇが搬出領域Ｍ₅内の搬送終点位置に着くと、基板搬送部８４は第３段階の基板搬送を停止する。この直後に、吸着パッド１０４に対するバキュームの供給が止められ、吸着パッド１０４は往動位置（結合位置）から原位置（退避位置）へ下りて、基板Ｇの両側端部から分離する。代わって、リフトピン９２が基板Ｇをアンローディングするためにステージ下方の原位置からステージ上方の往動位置へ上昇する。

しかる後、搬出領域Ｍ₅に搬出機つまり搬送アーム７４がアクセスし、リフトピン９２から基板Ｇを受け取ってステージ７６の外へ搬出する。基板搬送部８４は、基板Ｇをリフトピン９２に渡したなら直ちに搬入領域Ｍ₁へ高速度で引き返す。搬出領域Ｍ₅で上記のように処理済の基板Ｇが搬出される頃に、搬入領域Ｍ₁では次に塗布処理を受けるべき新たな基板Ｇについて搬入、アライメントないし搬送開始が行われる。

上記のように、この実施形態においては、塗布走査の終盤で、レジスト液供給機構１７０のポンプ圧力つまりレジスト液吐出レートを一瞬上げることにより、保証領域境界Ｌ_X付近にレジスト塗布膜の盛り上がりＲＫを形成する。そして、走査終了直後に基板Ｇ上の走査終点位置Ｘ_eでレジストノズル７８にサックバックを行わせることにより塗布走査終端部の余分なレジスト液を取り除き、その際にサックバックの影響（吸い取り作用）を上記レジスト液膜の盛り上がり部ＲＫでキャンセルすることによって、保証領域Ｅ_s内のレジスト膜厚が設定値また許容範囲以下になるのを防止することができる。

図２０〜図２２に、塗布走査の終盤で上記のようなポンプ圧力（レジスト液吐出レート）を一瞬上げる工程を省いた場合の作用を比較例として示す。この場合は、図２０および図２１に示すように、基板Ｇ上でレジスト液膜が走査終点位置Ｘ_eまでほぼ一定の膜厚を保ち、保証領域境界Ｌ_X付近のレジスト塗布膜に盛り上がり部は形成されない。そして、レジストノズル７８を走査終点位置Ｘ_eに停止させてサックバックを行うと、保証領域境界Ｌ_X付近のレジスト塗布液も走査終点位置Ｘ_e側へ引き寄せられる結果、図２２に示すように、保証領域Ｅ_s内のレジスト塗布膜ＲＭの膜厚が設定値以下に薄くなってしまう。

上記した実施形態における塗布処理法（図１５）は、塗布走査の終盤にレジスト塗布膜の膜厚を走査方向（−Ｘ方向）で制御するものであった。しかしながら、サックバック法を用いる場合は、走査方向と直交する水平方向（Ｙ方向）において別の角度からの膜厚制御が必要になることがある。すなわち、サックバック法においては、上記のように塗布走査の終了間際にレジストノズル７８と基板Ｇとの間で走査速度と塗布ギャップが同時に減少するため、図２８に示すように、走査方向の保証領域境界Ｌ_X付近からレジスト塗布膜ＲＭがサイド方向（Ｙ方向）に基板エッジ付近まで広範囲に広がる。このようなレジスト塗布膜ＲＭのサイド方向の広がりによって、同方向の保証領域境界Ｌ_Yに近い保証領域Ｅ_s内のレジスト膜厚が薄くなり、レジストの種類によってはサックバック開始前から、あるいはサックバック終了後に設定値または設定範囲以下に薄くなる場合がある。このような場合は、上記実施形態における走査方向の膜厚制御だけでは対応しきれないことがある。

本発明は、この問題に対処するために、走査方向と直交する水平方向またはサイド方向（Ｙ方向）において有効な膜厚制御を提供する。この実施形態においては、塗布走査の終盤に、走査速度（基板搬送速度）、塗布ギャップおよびポンプ圧力を、コントローラ２００の制御の下で図２３に示すような時間特性でそれぞれ変化させる。この特性の中で図１５の制御と異なるのは塗布ギャップの時間特性である。すなわち、塗布走査の終盤に、コントローラ２００の制御の下でノズル昇降機構７５によりレジストノズル７８に昇降動作を行わせることにより、塗布ギャップをそれまでの第１の距離間隔Ｓ_A（たとえば２４０μｍ）からそれよりも大きな第２の距離間隔Ｓ_B（たとえば３００μｍ）まで所定の垂直移動速度（たとえば６００μｍ／ｓ）でいったん増大させ、それからサックバック用の最小距離間隔Ｓ_C（たとえば１００μｍ）まで所定の垂直移動速度（たとえば４００μｍ／ｓ）で減少させる。

上記のような塗布ギャップの第１の距離間隔Ｓ_Aから第２の距離間隔Ｓ_Bへの増大が開始される通過点も、レジスト液の特性（粘性等）、塗布条件（膜厚、走査速度等）、塗布仕様（マージンサイズ等）に応じて適宜選定されてよく、通常は走査方向における保証領域境界Ｌ_Xの付近に設定されてよい。

図２４〜図２７に、上記のような時間特性（図２３）で各部を制御した場合の作用を示す。先ず、塗布走査の終盤に、ポンプ圧力つまりレジスト液吐出レートの一瞬の上昇と相俟って、塗布ギャップが瞬間的に増大することにより、図２４に示すようにレジスト塗布膜の盛り上がり部ＲＫが一層上方へ延びる（***する）とともに、図２５および図２６に示すようにレジスト塗布液ＲＭの側縁部（Ｙ方向の端部）が内側に寄せられ（くびれ）、そのぶん膜厚も高くなる。これによって、その直後にレジストノズル７８と基板Ｇとの間で走査速度の減速と塗布ギャップの縮小が同時的に行われても、図２７に示すように走査方向の保証領域境界Ｌ_X付近でレジスト塗布膜ＲＭのサイド方向（Ｙ方向）の広がりを防止ないし抑制することができる。もっとも、塗布走査終端部で膜厚を安定させるためにサックバック開始前に一定時間（Ｔ_s）の間を置くため、図２７に示すように走査終点位置Ｘ_e付近のレジスト塗布膜がサイド方向において基板エッジまで延びるが、保証領域境界Ｌ_Xからは遠い場所であり、広がる液量もさほどではない。

比較例（図２８）と対比すると理解されるように、この実施形態（図２７）においては、走査方向の保証領域境界Ｌ_X付近でレジスト塗布膜ＲＭのサイド縁部が内側にくびれることにより、そのぶんサイド方向（Ｙ方向）の保証領域境界Ｌ_Y近くで保証領域Ｅ_s内のレジスト膜厚が増大する。その結果、走査終点位置Ｘ_eでサックバックを行った際に、保証領域Ｅ_s内のレジスト膜厚がサイド方向（Ｙ方向）の端部で許容範囲以下に薄くなるのを防止することができる。

図２９に、基板Ｇの後端部においてサイド方向（Ｙ方向）の保証領域境界Ｌ_Yより少し内側の保証領域Ｅ_s内を走査方向（Ｘ方向）に通る直線Ｘ_s上の膜厚プロファイルを実施例（図２９）と比較例（図２８）とで対比して示す。図２９に示すように、走査方向においてレジスト塗布膜ＲＭの膜厚は走査終点位置Ｘ_eに向って指数関数的に減少し、比較例（図２８）ではマージン領域ＥＭのみならず保証領域Ｅ_s内でも設定値Ｄ_sより薄くなるが、実施例（図２７）では保証領域Ｅ_s内で設定値Ｄ_sを保持することができる。

上記のように、この実施形態においては、塗布ギャップの増減による膜厚制御法を処理液吐出レートの一瞬の上昇による膜厚制御法と併用することで両者の相乗効果により膜厚均一性をより一層向上させることができる。もっとも、アプリケーションに応じて、塗布ギャップの増減による膜厚制御法だけを用いることも可能である。なお、図１５および図２３において各パラメータが変化するタイミングおよび相互のタイミング関係は一例であり、上記のようにレジスト液の種類や塗布条件、塗布仕様等に応じて種々の変形・変更が可能である。たとえば、図２３の特性ではポンプ圧力（処理液吐出レート）と塗布ギャップをそれぞれ増減変化させるタイミングを一致させているが、両者のタイミングを適宜ずらすことも可能である。

図３０および図３１に、この実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）４０において枚葉塗布処理の１サイクルを構成する主な工程の手順を示す。図示のように、塗布走査（ステップＡ₁）、サックバック（ステップＡ₂）、ノズルエア排出（ステップＡ₃）およびプライミング処理（ステップＡ₄）が順次実行され、プライミング処理（ステップＡ₄）の後に次サイクルの塗布走査（ステップＡ₁）が実行される。この中で、塗布走査（ステップＡ₁）およびサックバック（ステップＡ₂）の各工程内容は上述したとおりである。以下、ノズルエア排出（ステップＡ₃）およびプライミング処理（ステップＡ₄）の各工程内容について説明する。

ノズルエア排出（ステップＡ₃）は、サックバック（ステップＡ₂）の直後にポンプ圧力を一瞬正圧側に上げてレジストノズル７８にレジスト液Ｒを所定量吐出させる工程であり、この実施形態において第２の特徴をなすものである。具体的には、図１５および図２３において、サックバック終了直後（ｔ₆〜ｔ₇）にノズル昇降機構７５がレジストノズル７８を基板Ｇから完全に離れる塗布ギャップＳ_c（たとえば数ｍｍ）の高さ位置まで上方に移動させ、その直後（ｔ₈〜ｔ₉）にレジスト液供給機構１７０がポンプ圧力（レジストポンプ１７６の出力側圧力）をそれまでの基準待機圧力Ｐ_sから正圧の所定圧力Ｐ_E（たとえば、Ｐ_E＝０．５〜０．８Ｐ_A）まで一瞬に上昇させ、直ぐに基準待機圧力Ｐ_sに戻す。これにより、レジストノズル７８において、吐出口７８ａより所定量のレジスト液Ｒが吐出され、直前のサックバックの際に基板Ｇ上のレジスト液と一緒に吸い込まれたれエアが吐き出される。

このノズルエア排出動作におけるポンプ圧力の上昇速度およびピーク値Ｐ_Eは、レジストノズル７８の中からエアを十全に排出することと、ノズル吐出口７８ａの外に出たレジスト液Ｒが下にボタ落ち(垂れ落ち)しないことの２条件を同時に満たすように設定される。後述するように、レジストノズル７８内の吐出通路２５０（図３２）の容積は例えば１．５ｍｌ（ミリリットル）程度にすぎないので、吐出通路２５０の容積に相当する吐出量を設定しても、つまり吐出通路２５０（図３２）内のレジスト液を全部吐き出しても、表面張力の保持力でボタ落ちを回避することができる。したがって、ノズルエア排出動作におけるレジスト液吐出量は、好ましくは吐出通路容積の１／２倍〜１倍の範囲内に設定されてよい。また、吐き出し開始のタイミング（ｔ₈）は、サックバック終了時（ｔ₅）からの経過時間が短いほどよく、好ましくは２秒以内、より好ましくは１秒以内に設定されてよい。なお、レジスト液供給機構１７０においては、レジスト液供給管９４の開閉弁１８８をサックバック終了後も開状態に保ち、ノズルエア排出動作が終了した直後に閉める。

図３２にレジストノズル７８の具体的な構成例を示す。図示のノズル構造は極一般のもので、１枚のシム２４０を挟んで左右から２つの分割ノズル部２４２，２４４を突き合わせて構成されている。一方の分割ノズル部２４２の内壁にノズル長手方向に延びるバッファ用のキャビティ２４６が形成され、他方の分割ノズル部２４４の内部に外部のレジスト液供給管９４とバッファ室２４６とを結ぶ導入通路２４８が形成されている。キャビティ２４６と下端のノズル吐出口７８ａとの間にはスリット状の吐出通路２５０が形成されており、この吐出通路２５０およびノズル吐出口７８ａのギャップ（スリットギャップ）Ｊはシム２４０の厚みで規定される。吐出通路２５０の垂直方向のサイズ（ランド長）をＬ、水平方向のサイズ（吐出幅）をＷとすると、吐出通路２５０内の容積（スリット容積）ＵはＵ＝Ｊ×Ｌ×Ｗで表される。一例として、Ｊ＝６０μｍ、Ｌ＝２５ｍｍ、Ｗ＝９９６ｍｍの場合、Ｕ＝１．４９４ｍｌ（ミリリットル）である。

上記のようにサックバックの際には基板Ｇ上のレジスト液と一緒にエアもレジストノズル７８に吸い込まれるのであるが、その殆どがサックバック終了間際で入り込むものである。すなわち、サックバックによって基板Ｇ上のレジスト塗布膜が薄くなり、その液膜レベルがレジストノズル７８の吐出口７８ａより低くなると周囲のエアが基板Ｇ上のレジスト液に混じって吐出口７８ａの中に吸い込まれる。したがって、レジストノズル７８に吸い込まれた直後のエアＡＲは吐出通路２５０内に在り、キャビティ２４６までは入っていかない。

しかし、時間の経過とともに吐出通路２５０内のエアＡＲは上方へ拡散または移動し、比較的間もないうちに（通常はサックバック終了時から４〜５秒も経過すると）キャビティ２４６に入る。本実施形態のノズルエア排出（ステップＡ₃）を省いた場合、サックバック（ステップＡ₂）の終了からプライミング処理（ステップＡ₄）の開始まで移動やセットアップ等に少なくとも４〜５秒以上の時間を要するのが普通であり、この時間内に吐出通路２５０からキャビティ２４６にエアＡＲが入り込む。いったんエアＡＲがキャビティ２４６に入ると、その中のレジスト液Ｒに混入し、ウエハ待機部２１０の洗浄部２１６（図３４）でレジストノズル７８にダミーディスペンスを行わせない限り、キャビティ２４６内にエアＡＲが定在する。枚葉方式の連続塗布処理においては、生産効率を上げるために、図３０に示すように塗布処理の１サイクル内では待機中にプライミング処理（ステップＡ₄）しか行わないため、連続塗布処理の回数を重ねるほどキャビティ２４６内のレジスト液に混入するエアＡＲが累積的に増大する。そうなると、従来技術の問題点として上述したように、塗布走査の開始でポンプ圧力がキャビティ２４６内の混入エアにより下がり（エア噛みが発生し）、それによって塗布用の設定圧力Ｐ_Aに達するまでの立ち上がりが遅くなり、結果として塗布走査開始部のレジスト塗布膜が薄くなってしまう。

この点、この実施形態では、サックバック終了後にレジストノズル７８を塗布走査終了位置から上方に必要最小限の距離だけ退避させて速やかに上記のようなノズルエア排出動作を実行することにより、レジストノズル７８の吐出通路２５０内に在る未だ吸い込まれて間もないエアＡＲを吐出口７８ａの外へ吐き出す。その際、図３３に示すように、エアＡＲと一緒に吐出されたレジスト液は表面張力によって吐出口７８ａの回りに凸面状の液膜ＲＢを形成し、ボタ落ちしないでそこに留まる。このように、塗布走査およびサックバックが行われる度毎にその後処理としてノズルエア排出動作が行われるので、レジストノズル７８のキャビティ２４６を定常的にエア混入無しの状態に保つことができる。このことにより、塗布走査開始直後にレジストノズル７８でエア噛みが発生するのを防止し、ひいては塗布走査開始部においてレジスト塗布膜の膜厚が低下するのを防止することができる。

ノズルエア排出動作（ステップＡ₃）の後に行われるプライミング処理（ステップＡ₄）は、次回の塗布走査（ステップＡ₁）のためにレジストノズル７８の吐出口７８ａないし背面７８の下部にレジスト液を下塗りする前処理である。コントローラ２００の制御の下で、ノズル昇降機構７５およびノズル水平移動機構７７（図１１）等が連動してレジストノズル７８をノズル待機部２１０のプライミング処理部２１２に移し、レジスト液供給機構１７０（図１２）およびプライミングローラ回転支持機構２３２（図３４）等が連動してプライミング処理を実行する。

このプライミング処理では、図３４に示すように、レジストノズル７８の吐出口７８ａがプライミングローラ２２８の頂上部と設定間隔のギャップＱを隔てて平行に対向する位置までレジストノズル７８がプライミングローラ２２８に近接する。この近接状態の下で、レジストノズル７８にレジスト液Ｒを吐出させ、これと同時または直後にプライミングローラ２２８を一定方向（図３５では時計回り）に回転させる。そうすると、図３５に拡大して示すように、レジストノズル７８の吐出口７８ａより出たレジスト液Ｒがノズル背面７８ｃ側に回り込んでからプライミングローラ２２８の外周面に巻き取られる。レジスト液を巻き取ったプライミングローラ２２８の外周面は、直後に溶剤の浴に入ってレジスト液Ｒを洗い落とす。そして、溶剤浴から上がったプライミングローラ２２８の外周面は、溶剤ノズル２３４より噴きつけられる新液の溶剤で仕上げの洗浄を施され、その直後にワイパ２３６により液を拭い取られ清浄な面を回復してから、再びレジストノズル７８の吐出口７８ａの下を通過しそこでレジスト液を受け取る。プライミング処理のためのプライミングローラ２２８の回転量は任意でよく、たとえば半回転でもよい。なお、レジストノズル７８の吐出口とプライミングローラ２２８との間に形成されるギャップＱは、塗布処理時にレジストノズル７８の吐出口とステージ７６上の基板Ｇとの間に形成される塗布ギャップＳと同一または近似したサイズ（たとえば２４０μｍ）に設定されてよい。

このプライミング処理に際しては、レジストノズル７８がレジスト液吐出動作を開始してから一定の遅延時間（たとえば１秒）を置いてプライミングローラ２２８の回転動作を開始させるのが好ましく、この時間差方式によってレジスト液Ｒをレジストノズル７８のテーパ背面７８ｃ側へ十全かつ均一に回り込ませることができる。こうして、プライミング処理を終えた後も、レジストノズル７８の吐出口７８ａないし背面７８ｂの下部には、図３６に示すように、ノズル長手方向（Ｙ方向）にまっすぐ均一に延びたレジスト液の液膜ＲＦが残る。

上記のようなプライミング処理において、前工程のノズルエア排出動作の結果としてレジストノズル７８の吐出口７８ａ回りに付着していた液膜ＲＢは、プライミング処理開始直後のポンプ圧力でレジストノズル７８より離脱してプライミングローラ２２８に回収される。

上記のようなプライミング処理を受けたレジストノズル７８は、次サイクルの塗布処理を行うために、コントローラ２００の制御の下でノズル昇降機構７５およびノズル水平移動機構７７（図１１）により所定のタイミングでステージ７６上の塗布位置へ移される。すなわち、上記したように未処理の基板Ｇが搬入部Ｍ₁から塗布領域Ｍ₃に搬送されて来ると、レジストノズル７８が基板Ｇと所定の初期塗布ギャップを形成する高さ位置まで降ろされる。そうすると、図３７に示すように、レジストノズル７８の吐出口および背面下端部に付着していたレジスト液の液膜ＲＦが設定サイズｄの塗布ギャップをビード状に塞ぐようにして基板Ｇに付着（着液）する。そして、レジスト液供給機構１７０がレジスト液Ｒの吐出を開始すると同時に基板搬送部８４が第２段階の基板搬送を開始することで、当該基板Ｇに対する塗布走査（ステップＡ₁）が実行される。

この場合、レジスト液供給機構１７０においては、レジストノズル７８内（特にキャビティ２４６内）にエアＡＲが混入されていない状態の下でレジストポンプ１７６の吐出動作が開始されるので、ポンプ圧力がレジストノズル７８内で低下することなく（エア噛みが発生することなく）設定値Ｐ_Aまで安定かつ速やかに立ち上がる。これにより、図３８に示すように、塗布走査開始部においてレジスト塗布膜ＲＭの膜厚ＴＨを設定値または許容範囲内に制御することができる。

図３９に、この実施形態において塗布走査開始部に形成されるレジスト塗布膜の膜厚を測定したデータを上記ノズルエア排出動作を省いた場合（比較例）と対比して示す。なお、膜厚測定位置は、保証領域境界Ｌ_X付近の位置（たとえば基板の始端から１０ｍｍ内側の位置）に選んでいる。実施例においては、連続塗布処理を１００回行っても塗布走査開始部の膜厚が設定値（１６０００Å）付近で安定していることが確認された。これに対し、比較例においては、連続塗布処理の回数を重ねるにつれて塗布走査開始部の膜厚が指数関数的に低下し、膜厚許容範囲をたとえば±５％とすると、わずか５回で許容範囲の下限値（１５２００Å）を割ってしまうことが確認された。

本発明のノズルエア排出動作による塗布走査開始部の膜厚制御は、塗布走査終端部の膜厚制御から独立して単独にサックバック法の塗布処理に適用することも可能である。

以上本発明を好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。たとえば、レジスト液供給機構１７０のレジストポンプ１７６にチューブフラムポンプを用いると、ポンプ圧力の立上がり／立下り速度が低いうえ、塗布走査の終盤でポンプ圧力をピーク値Ｐ_Bから基準待機圧力Ｐ_Sまで下げたときに残圧が生じやすい。その場合には、チューブフラムポンプを基準待機圧力Ｐ_Sまで下げた後にいったん負圧側に引いて残圧を開放するようにしてもよい。また、本発明は上記実施形態のような浮上搬送方式のスピンレス塗布法に限定されるものではない。載置型のステージ上に基板を水平に固定載置して、基板上方で長尺形レジストノズルをノズル長手方向と直交する水平方向に移動させながら基板上にレジスト液を帯状に吐出させて塗布する方式のスピンレス塗布法にも本発明を適用することができる。

上記した実施形態はＬＣＤ製造の塗布現像処理システムにおけるレジスト塗布装置に係るものであったが、本発明は被処理基板上に処理液を塗布する任意の塗布法に適用可能である。したがって、本発明における処理液としては、レジスト液以外にも、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の塗布液も可能であり、現像液やリンス液等も可能である。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、他のフラットパネルディスプレイ用基板、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。

本発明の適用可能な塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。 実施形態の塗布現像処理システムにおける処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態の塗布現像処理システムにおけるレジスト塗布ユニットおよび減圧乾燥ユニットの全体構成を示す略平面図である。 実施形態におけるレジスト塗布ユニットの全体構成を示す斜視図である。 実施形態におけるレジスト塗布ユニットの全体構成を示す略正面図である。 上記レジスト塗布ユニット内のステージ塗布領域における噴出口と吸入口の配列パターンの一例を示す平面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の構成を示す一部断面略側面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の保持部の構成を示す拡大断面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部のパッド部の構成を示す斜視図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける基板搬送部の保持部の一変形例を示す斜視図である。 上記レジスト塗布ユニットにおけるノズル昇降機構、圧縮空気供給機構およびバキューム供給機構の構成を示す図である。 上記レジスト塗布ユニットにおけるレジスト液供給機構の構成を示す図である。 上記レジスト塗布ユニットにおける制御系の主要な構成を示すブロック図である。 実施形態における塗布走査の一段階を示す側面図である。 実施形態における塗布走査終盤の主要なパラメータの時間特性（第１の実施例）を示すタイミング図である。 実施形態における塗布走査終盤の一段階の作用を示す一部断面側面図である。 実施形態における塗布走査終盤の一段階の作用を示す一部断面側面図である。 実施形態における塗布走査終了時の状態を示す一部断面側面図である。 実施形態においてサックバック終了時のレジスト塗布膜の状態を示す一部断面側面図である。 比較例における塗布走査終了間際の一段階の作用を示す一部断面側面図である。 比較例における塗布走査終了時の状態を示す一部断面側面図である。 比較例においてサックバック終了時のレジスト塗布膜の状態を示す一部断面側面図である。 実施形態における塗布走査終盤の主要なパラメータの時間特性（第２の実施例）を示すタイミング図である。 実施形態における塗布走査終盤の一段階の作用を示す一部断面側面図である。 実施形態における塗布走査終盤の一段階の作用を示す部分拡大断面図である。 実施形態における塗布走査終了間際の一段階の作用を示す部分拡大平面図である。 実施形態における塗布走査終了間際の状態を示す部分拡大平面図である。 比較例における塗布走査終了間際の状態を示す部分拡大平面図である。 基板上の塗布走査終端部におけるレジスト塗布膜の膜厚プロファイルを実施例と比較例とで対比して示す図である。 実施形態における枚葉塗布処理の１サイクルを構成する主な工程の手順を示すフローチャート図である。 実施形態における枚葉塗布処理の１サイクルを構成する主な工程の手順を示す模式図である。 実施形態で用いるレジストノズルの具体的構成例を示す縦断面図である。 実施形態におけるノズルエア排出動作の作用を示す縦断面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおけるノズル待機部の構成を示す一部断面側面図である。 上記レジスト塗布ユニットにおけるプライミング処理を示す一部断面側面図である。 プライミング処理によってレジストノズルの下端部に形成される液膜を示す断面図である。 長尺形のレジストノズルをプライミング処理後に基板上の塗布開始位置に降ろしたときの着液状態を示す斜視図である。 実施形態において塗布走査開始部に形成されるレジスト塗布膜の膜厚状態を示す一部断面側面図である。 実施形態において塗布走査開始部に形成されるレジスト塗布膜の膜厚を測定したデータを示すグラフ図である。

符号の説明

４０ レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
７５ ノズル昇降機構
７６ ステージ
７８ レジストノズル
７８ａ 吐出口
８４ 基板搬送部
１７０ レジスト液供給機構
１７６ レジストポンプ
１９６ レジスト液供給制御部
２００ コントローラ
２４６ キャビティ
２５０ 吐出通路

Claims (18)

1. 被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を吐出させながら前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布方法であって、
   前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定する工程と、
   前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせる工程と、
   前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも小さな第２の距離間隔まで減少させる工程と、
   前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止する工程と、
   前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる工程と
   を有する塗布方法。
2. 被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を吐出させながら前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布方法であって、
   前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定する工程と、
   前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせる工程と、
   前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも大きな第２の距離間隔までいったん増大させ、次いで前記第２の距離間隔から前記第１の距離間隔よりも小さな第３の距離間隔まで減少させる工程と、
   前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止する工程と、
   前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる工程と
   を有する塗布方法。
3. 前記基板の外周エッジから基板中心側に所定の距離だけオフセットした位置を通る境界よりも内側に前記塗布膜の膜厚を保証すべき領域を設定し、前記塗布走査の方向において前記ノズルが前記境界付近を通過する辺りで前記ギャップを前記第２の距離間隔に到達させる請求項２に記載の塗布方法。
4. 前記基板の外周エッジから基板中心側に所定の距離だけオフセットした位置を通る境界よりも内側に前記塗布膜の膜厚を保証すべき領域を設定し、前記塗布走査の方向において前記ノズルが前記境界付近を通過する辺りで前記処理液吐出レートを前記第２の吐出レートに到達させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布方法。
5. 前記走査終点位置に前記ノズルが着いた時から所定時間の経過後に前記処理液の吸い取りを開始する請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布方法。
6. 前記走査終点位置で前記ノズルによる処理液の吸い取りを終了した直後に、前記ノズルを前記基板上の処理液から離して、前記処理液の吸い取りの際に一緒に吸い込んだエアを排出するために前記ノズルに処理液の吐出を行わせる請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗布方法。
7. 前記エア排出のための処理液吐出の際に前記ノズルの吐出口の外に出た処理液が垂れ落ちないように吐出量を設定する請求項６に記載の塗布方法。
8. 次回の塗布処理の下準備のために、前記エア排出のための処理液吐出を行った後に、所定のプライミング位置で前記ノズルの下端の吐出口と円柱形のプライミングローラの頂部とを所望のギャップを隔てて向かい合わせ、前記ノズルより処理液を吐出させるとともに前記プライミングローラを回転させて、前記ノズルの下端部に前記処理液の液膜を形成する工程を有する請求項６または請求項７に記載の塗布方法。
9. 被処理基板をほぼ水平に支持するための基板支持部と、
   塗布走査中に前記基板の上面に微小なギャップを隔てて処理液を吐出するための長尺形のノズルと、
   塗布走査中に前記ノズルに前記処理液を圧送するための処理液供給源と、
   塗布走査中に前記ノズルを前記基板に対して相対的に水平方向で移動させるための走査部と、
   前記ノズルを前記基板に対して相対的に鉛直方向で移動させるための昇降部と、
   前記走査部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせ、前記昇降部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも小さな第２の距離間隔まで減少させ、前記処理液供給源を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させ、かつ前記走査終点位置に着いた前記ノズルを通じて前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる制御部と
   を有する塗布装置。
10. 被処理基板をほぼ水平に支持するための基板支持部と、
    塗布処理中に前記基板の上面に微小なギャップを隔てて処理液を吐出するための長尺形のノズルと、
    塗布処理中に前記ノズルに前記処理液を圧送するための処理液供給源と、
    塗布処理中に前記ノズルを前記基板に対して相対的に水平方向で移動させるための走査部と、
    前記ノズルを前記基板に対して相対的に鉛直方向で移動させるための昇降部と、
    前記走査部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせ、前記昇降部を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも大きな第２の距離間隔までいったん増大させ、次いで前記第２の距離間隔から前記第１の距離間隔よりも小さな第３の距離間隔まで減少させる工程と、前記処理液供給源を制御して、前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させ、かつ前記走査終点位置に着いた前記ノズルを通じて前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせる制御部と
    を有する塗布装置。
11. 前記制御部が、前記走査終点位置で前記ノズルによる処理液の吸い取りを終了した直後に、前記走査部および前記昇降部の少なくとも一方を制御して前記ノズルを前記基板上の処理液から離し、前記処理液の吸い取りの際に一緒に吸い込んだエアを排出するために前記処理液供給源を制御して前記ノズルに処理液の吐出を行わせる請求項９または請求項１０に記載の塗布装置。
12. 前記エア排出の際に前記ノズルの吐出口の外に出た処理液が下に垂れ落ちないように吐出量が設定される請求項１１に記載の塗布装置。
13. 前記ノズルが、吐出前の処理液をいったん貯留するためのキャビティとこのキャビティから吐出口まで延びるスリット状の吐出通路とを有し、
    前記エア排出のための処理液吐出量が前記吐出通路の容積の１／２〜１倍の範囲内に設定される請求項１１または請求項１２に記載の塗布装置。
14. 塗布処理の下準備のために所定のプライミング位置で、前記ノズルの下端の吐出口と円柱形のプライミングローラの頂部とを所望のギャップを隔てて向かい合わせ、前記プライミングローラを回転させながら前記ノズルより処理液を吐出させ、吐出終了後に前記ノズルの下端部に前記処理液の液膜を形成するプライミング処理部を更に有する請求項９〜１３のいずれか一項に記載の塗布装置。
15. 被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を供給しながら前記ノズルを相対的に水平方向で移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成するための塗布処理プログラムであって、
    前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定するステップと、
    前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせるステップと、
    前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも小さな第２の距離間隔まで減少させるステップと、
    前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させるステップと、
    前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせるステップと
    を実行する塗布処理プログラム。
16. 被処理基板と長尺形ノズルの吐出口とを微小なギャップを隔ててほぼ水平に対向させ、前記基板に対して前記ノズルより処理液を供給しながら前記ノズルを水平方向に相対的に移動させる塗布走査を行って、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成するための塗布処理プログラムであって、
    前記基板上に前記ノズルを相対的に停止させる走査終点位置を設定するステップと、
    前記塗布走査の終盤で、前記基板に対する前記ノズルの相対的な水平移動の速度を第１の水平移動速度から実質的に零に等しい第２の水平移動速度まで減少させて、前記ノズルを前記走査終点位置に着かせるステップと、
    前記塗布走査の終盤で、前記基板と前記ノズルとの間のギャップを第１の距離間隔からそれよりも大きな第２の距離間隔までいったん増大させ、次いで前記第２の距離間隔から前記第１の距離間隔よりも小さな第３の距離間隔まで減少させるステップと、
    前記塗布走査の終盤で、前記ノズルより処理液を吐出するレートを第１の吐出レートからそれよりも大きな第２の吐出レートにいったん増大させ、次いで前記第２の吐出レートから減少させて、前記処理液の供給を停止させるスップと、
    前記走査終点位置に着いた前記ノズルに前記基板上の処理液を所定量だけ吸い取らせるステップと
    を実行する塗布処理プログラム。
17. 前記走査終点位置で前記ノズルによる処理液の吸い取りを終了した直後に、前記ノズルを前記基板上の処理液から離して、前記処理液の吸い取りの際に一緒に吸い込んだエアを排出するために前記ノズルに処理液の吐出を行わせるステップを実行する請求項１５または請求項１６に記載の塗布処理プログラム。
18. 次回の塗布処理の下準備のために、前記エア排出のための処理液吐出を行った後に、所定のプライミング位置で前記ノズルの下端の吐出口と円柱形のプライミングローラの頂部とを所望のギャップを隔てて向かい合わせ、前記プライミングローラを回転させながら前記ノズルより処理液を吐出させ、吐出終了後に前記ノズルの下端部に前記処理液の液膜を形成するステップを実行する請求項１７に記載の塗布処理プログラム。
    
    
    
    

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