特許 6771034 塗布膜形成方法、塗布膜形成装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6771034

(24)【登録日】2020年9月30日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】塗布膜形成方法、塗布膜形成装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20201012BHJP

   B05D 1/02 20060101ALI20201012BHJP

   B05D 3/02 20060101ALI20201012BHJP

   B05C 9/14 20060101ALI20201012BHJP

   B05C 11/08 20060101ALN20201012BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 564D

   H01L21/30 564C

   H01L21/30 566

   H01L21/30 567

   B05D1/02 Z

   B05D3/02 A

   B05D3/02 D

   B05D3/02 B

   B05C9/14

   !B05C11/08

【請求項の数】15

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-529419(P2018-529419)

(86)(22)【出願日】2017年6月12日

(86)【国際出願番号】JP2017021596

(87)【国際公開番号】WO2018020863

(87)【国際公開日】20180201

【審査請求日】2019年1月15日

(31)【優先権主張番号】特願2016-147625(P2016-147625)

(32)【優先日】2016年7月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(74)【代理人】

【識別番号】100153969

【弁理士】

【氏名又は名称】松澤 寿昭

(72)【発明者】

【氏名】岡本 芳樹

(72)【発明者】

【氏名】宮本 哲嗣

(72)【発明者】

【氏名】大村 和久

【審査官】 山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００３−５２３６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１５４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５１２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１９５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００７１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３３５５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０１５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５３８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５９６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４０８８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ０５Ｃ ９／１４

Ｂ０５Ｄ １／０２

Ｂ０５Ｄ ３／０２

Ｂ０５Ｃ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、前記基板の表面に設けられた凸部とを含む被処理体を加熱する第１の工程と、
塗布液を加熱して第１の加熱液体を得る第２の工程と、
前記第１の工程において加熱された後の前記被処理体の表面に対して、前記第１の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き付ける第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記塗布液を加熱して第２の加熱液体を得る第４の工程と、
前記第４の工程の後に、塗布膜が形成された前記被処理体の前記表面に対して、前記第２の加熱液体を液滴の状態にて前記ノズルから吹き付ける第５の工程をさらに含み、
前記第４の工程における前記第２の加熱液体の温度は、前記第２の工程における前記第１の加熱液体の温度よりも高く設定されている、塗布膜形成方法。

【請求項2】

前記第３の工程では、前記被処理体の前記表面に対して前記ノズルから前記液滴を吹き付けると共に、前記ノズルとは別のガスノズルを前記ノズルに追従させつつ、前記被処理体の前記表面のうち前記液滴の吹き付け箇所に対して加熱された窒素ガスを前記ガスノズルから吹き付ける、請求項１に記載の塗布膜形成方法。

【請求項3】

基板と、前記基板の表面に設けられた凸部とを含む被処理体を加熱する第１の工程と、
塗布液を加熱して第１の加熱液体を得る第２の工程と、
前記第１の工程において加熱された後の前記被処理体の表面に対して、前記第１の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き付ける第３の工程とを含み、
前記第３の工程では、前記被処理体の前記表面に対して前記ノズルから前記液滴を吹き付けると共に、前記ノズルとは別のガスノズルを前記ノズルに追従させつつ、前記被処理体の前記表面のうち前記液滴の吹き付け箇所に対して加熱された窒素ガスを前記ガスノズルから吹き付ける、塗布膜形成方法。

【請求項4】

前記第２の工程では、前記ノズルの出口における前記第１の加熱液体の温度が前記塗布液に含まれる溶剤の沸点の１／２以下となるように前記塗布液を加熱する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布膜形成方法。

【請求項5】

前記第２の工程では、前記ノズルの出口における前記第１の加熱液体の温度が３５℃〜６０℃となるように前記塗布液を加熱する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗布膜形成方法。

【請求項6】

前記第２の工程では、前記ノズル内において前記塗布液と加熱されたガスとを混合することにより前記塗布液を加熱して前記第１の加熱液体を得る、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗布膜形成方法。

【請求項7】

前記第２の工程では、前記ノズルよりも上流側において前記塗布液をヒータにより加熱して前記第１の加熱液体を得る、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗布膜形成方法。

【請求項8】

塗布液を加熱するように構成された第１の加熱部と、
基板と、前記基板の表面に設けられた凸部とを含む被処理体を加熱するように構成された第２の加熱部と、
ノズルを有する供給部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第２の加熱部を制御して前記被処理体を加熱する第１の処理と、
前記第１の加熱部及び前記供給部を制御して、前記第１の処理によって加熱された後の前記被処理体の表面に対して、前記第１の加熱部によって加熱された前記塗布液である第１の加熱液体を液滴の状態にて前記ノズルから吹き出させる第２の処理と、
前記第２の処理の後に、前記第１の加熱部及び前記供給部を制御して、前記被処理体の前記表面に対して、前記第１の加熱部によって加熱された前記塗布液である第２の加熱液体を液滴の状態にて前記ノズルから吹き出させる第３の処理とを実行し、
前記第３の処理における前記第２の加熱液体の温度は、前記第２の処理における前記第１の加熱液体の温度よりも高く設定されている、塗布膜形成装置。

【請求項9】

加熱された窒素ガスをガスノズルから吐出させるように構成されたガス供給部を更に備え、
前記制御部は、前記第２の処理において、前記第１の加熱部及び前記供給部を制御して、前記液滴を前記ノズルから吹き付けると共に、前記ガス供給部を制御して、前記ガスノズルを前記ノズルに追従させつつ、前記被処理体の前記表面のうち前記液滴の吹き付け箇所に対して加熱された窒素ガスを前記ガスノズルから吹き付ける、請求項８に記載の塗布膜形成装置。

【請求項10】

塗布液を加熱するように構成された第１の加熱部と、
基板と、前記基板の表面に設けられた凸部とを含む被処理体を加熱するように構成された第２の加熱部と、
ノズルを有する供給部と、
加熱された窒素ガスをガスノズルから吐出させるように構成されたガス供給部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第２の加熱部を制御して前記被処理体を加熱する第１の処理と、
前記第１の加熱部及び前記供給部を制御して、前記第１の処理によって加熱された後の前記被処理体の表面に対して、前記第１の加熱部によって加熱された前記塗布液である第１の加熱液体を液滴の状態にて前記ノズルから吹き出させる第２の処理とを実行し、
前記第２の処理において、前記第１の加熱部及び前記供給部を制御して、前記液滴を前記ノズルから吹き付けると共に、前記ガス供給部を制御して、前記ガスノズルを前記ノズルに追従させつつ、前記被処理体の前記表面のうち前記液滴の吹き付け箇所に対して加熱された窒素ガスを前記ガスノズルから吹き付ける、塗布膜形成装置。

【請求項11】

前記第１の加熱部は、前記ノズルの出口における前記第１の加熱液体の温度が前記塗布液に含まれる溶剤の沸点の１／２以下となるように前記塗布液を加熱する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の塗布膜形成装置。

【請求項12】

前記第１の加熱部は、前記ノズルの出口における前記第１の加熱液体の温度が３５℃〜６０℃となるように前記塗布液を加熱する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の塗布膜形成装置。

【請求項13】

前記第１の加熱部は、加熱されたガスを前記ノズルに供給して前記ノズル内において前記ガスと前記塗布液とを混合させることにより前記塗布液を加熱するように構成されている、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の塗布膜形成装置。

【請求項14】

前記第１の加熱部は、前記ノズルよりも上流側において前記塗布液を加熱するヒータである、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の塗布膜形成装置。

【請求項15】

請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗布膜形成方法を塗布膜形成装置に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、塗布膜形成方法、塗布膜形成装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、基板（ウエハ）の表面に凸部（突起、突条等）が設けられた被処理体に対して、塗布液（例えば、レジスト膜）を形成する方法を開示している。当該方法は、被処理体の表面の上方においてノズルを蛇行移動させつつノズルから塗布液液滴を噴霧する際に、加熱手段により被処理体を加熱することを含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−０１９５６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１が開示する方法は、凸部同士の間の空間を塗布液材料で埋めることなく、被処理体の表面（凸部の表面を含む。）に沿って塗布膜を略均一に形成することを目的としている。しかしながら、当該方法によれば、被処理体の表面のうちノズルの移動に伴い噴霧領域が重なる箇所に対し、塗布液の溶剤が完全に揮発しきらないうちに次の塗布液が噴霧されうる。そのため、加熱手段により被処理体を加熱していたとしても、塗布液液滴の溶質（塗布液材料粒子）が凸部の側壁面に定着する前に塗布液液滴（溶剤）が流動し、凸部の基端側において特に塗布膜の膜厚が大きくなってしまうことがある。

【0005】

そこで、本開示は、凸部を含む被処理体の表面に沿って塗布膜をより均一に形成することが可能な塗布膜形成方法、塗布膜形成装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］本開示の一つの観点に係る塗布膜形成方法は、基板と、基板の表面に設けられた凸部とを含む被処理体を加熱する第１の工程と、塗布液を加熱して第１の加熱液体を得る第２の工程と、第１の工程において加熱された後の被処理体の表面に対して、第１の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き付ける第３の工程とを含む。

【0007】

本開示の一つの観点に係る塗布膜形成方法では、塗布液を被処理体の表面に吹き付けるに際して、第２の工程において、塗布液を加熱して第１の加熱液体としている。そのため、第１の加熱液体がノズルから吹き出されると、その直後から溶媒（溶剤）が揮発して塗布液中の材料粒子（溶質）の濃度が高まるので、塗布液（第１の加熱液体）の流動性が低下した状態となる。従って、被処理体の表面（凹凸面）において、液滴同士が凝集して流動することが抑制される。その結果、被処理体の表面に塗布液の材料粒子が均一に付着しやすくなる。以上より、凸部を含む被処理体の表面に沿って塗布膜をより均一に形成することが可能となる。

【0008】

加えて、本開示の一つの観点に係る塗布膜形成方法では、第３の工程で、第１の工程において加熱された後の被処理体の表面に対して、第１の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き付けている。そのため、第３の工程の前に被処理体が加熱されているので、被処理体の表面全体において、第３の工程で吹き付けられる塗布液の溶媒（溶剤）が被処理体からの熱を受けて揮発する。そのため、被処理体の表面（凹凸面）において、液滴同士が凝集して流動することがより抑制される。従って、凸部を含む被処理体の表面に沿って塗布膜をさらに均一に形成することが可能となる。

【0009】

［２］上記第１項に記載の方法において、第２の工程では、ノズルの出口における第１の加熱液体の温度が塗布液に含まれる溶剤の沸点の１／２以下となるように塗布液を加熱してもよい。塗布液の溶媒（溶剤）は温度が高くなるほど揮発が促進されるが、あまりに揮発量が多くなると、ノズルから吹き出された液滴が被処理体の表面に到達する前に固化してしまいうる。一方、ノズルの出口における第１の加熱液体の温度が塗布液に含まれる溶剤の沸点の１／２以下となるように塗布液を加熱すると、ノズルから吹き出された液滴が被処理体の表面に到達する前に固化し難くなる。

【0010】

［３］上記第１項又は第２項に記載の方法において、第２の工程では、ノズルの出口における第１の加熱液体の温度が３５℃〜６０℃となるように塗布液を加熱してもよい。この場合、ノズルから吹き出された液滴が被処理体の表面に到達する前により固化し難くなる。

【0011】

［４］上記第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法において、第２の工程では、ノズル内において塗布液と加熱されたガスとを混合することにより塗布液を加熱して第１の加熱液体を得てもよい。この場合、塗布液がノズルから吐出される直前まで、塗布液の流動性が高いままの状態となる。そのため、ノズルから塗布液を液滴の状態で吹き出しやすくなる。従って、ノズルからの吐出前においては塗布液の流動性を高めて液滴を生成したい一方で、ノズルからの吐出後においては塗布液の流動性を低下させて被処理体の表面に塗布液の材料粒子を均一に付着させたいという相反する要求に、簡易な手法で応えることができる。

【0012】

［５］上記第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法において、第２の工程では、ノズルよりも上流側において塗布液をヒータにより加熱して第１の加熱液体を得てもよい。この場合、塗布液がノズルから吐出される直前まで、塗布液の流動性を維持しうる。そのため、ノズルから塗布液を液滴の状態で吹き出しやすくなる。従って、ノズルからの吐出前においては塗布液の流動性を高めて液滴を生成したい一方で、ノズルからの吐出後においては塗布液の流動性を低下させて被処理体の表面に塗布液の材料粒子が均一に付着させたいという相反する要求に、簡易な手法で応えることができる。

【0013】

［６］上記第１項〜第５項のいずれか一項に記載の方法は、第３の工程の後に、塗布液を加熱して第２の加熱液体を得る第４の工程と、第４の工程の後に、塗布膜が形成された被処理体の表面に対して、第２の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き付ける第５の工程をさらに含み、第４の工程における第２の加熱液体の温度は、第２の工程における第１の加熱液体の温度よりも高く設定されていてもよい。この場合、第１の加熱液体の温度が相対的に低く且つノズルから吹き出された液滴の流動性が高い傾向にあるので、第３の工程において被処理体の表面に吹き付けられる液滴は、被処理体のうち狭隘な凹部に入り込みやすくなる。一方、第２の加熱液体の温度が相対的に高く且つノズルから吹き出された液滴の流動性が低い傾向にあるので、第５の工程において被処理体の表面に吹き付けられる液滴は、被処理体の凸部の側面に付着しやすくなる。従って、凸部を含む被処理体の表面に沿って塗布膜をさらに均一に形成することが可能となる。

【0014】

［７］上記第１項〜第６項のいずれか一項に記載の方法において、第３の工程では、被処理体の表面に対してノズルから液滴を吹き付けると共に、ノズルとは別のガスノズルをノズルに追従させつつ、被処理体の表面のうち液滴の吹き付け箇所に対して加熱された窒素ガスをガスノズルから吹き付けてもよい。この場合、液滴の吹き付け中に溶剤の乾燥が行われるので、被処理体の表面に塗布膜を形成するのに要する時間を短縮することができる。

【0015】

［８］本開示の他の観点に係る塗布膜形成装置は、塗布液を加熱するように構成された第１の加熱部と、基板と、基板の表面に設けられた凸部とを含む被処理体を加熱するように構成された第２の加熱部と、ノズルを有する供給部と、制御部とを備え、制御部は、第２の加熱部を制御して被処理体を加熱する第１の処理と、第１の加熱部及び供給部を制御して、第１の処理によって加熱された後の被処理体の表面に対して、第１の加熱部によって加熱された塗布液である第１の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き出させる第２の処理を実行する。本開示の他の観点に係る塗布膜形成装置は、上記第１項に係る方法と同様の作用効果を奏する。

【0016】

［９］上記第８項に記載の装置において、第１の加熱部は、ノズルの出口における第１の加熱液体の温度が塗布液に含まれる溶剤の沸点の１／２以下となるように塗布液を加熱してもよい。この場合、上記第２項に係る方法と同様の作用効果が得られる。

【0017】

［１０］上記第８項又は第９項に記載の装置において、第１の加熱部は、ノズルの出口における第１の加熱液体の温度が３５℃〜６０℃となるように塗布液を加熱してもよい。この場合、上記第３項に係る方法と同様の作用効果が得られる。

【0018】

［１１］上記第８項〜第１０項のいずれか一項に記載の装置において、第１の加熱部は、加熱されたガスをノズルに供給してノズル内においてガスと塗布液とを混合させることにより塗布液を加熱するように構成されていてもよい。この場合、上記第４項に係る方法と同様の作用効果が得られる。

【0019】

［１２］上記第８項〜第１０項のいずれか一項に記載の装置において、第１の加熱部は、ノズルよりも上流側において塗布液を加熱するヒータであってもよい。この場合、上記第５項に係る方法と同様の作用効果が得られる。

【0020】

［１３］上記第８項〜第１２項のいずれか一項に記載の装置において、制御部は、第２の処理の後に、第１の加熱部及び供給部を制御して、被処理体の表面に対して、第１の加熱部によって加熱された塗布液である第２の加熱液体を液滴の状態にてノズルから吹き出させる第３の処理をさらに実行し、第３の処理における第２の加熱液体の温度は、第２の処理における第１の加熱液体の温度よりも高く設定されていてもよい。この場合、上記第６項に係る方法と同様の作用効果が得られる。

【0021】

［１４］上記第８項〜第１３項のいずれか一項に記載の装置は、加熱された窒素ガスをガスノズルから吐出させるように構成されたガス供給部を更に備え、制御部は、第２の処理において、第１の加熱部及び供給部を制御して、液滴をノズルから吹き付けると共に、ガス供給部を制御して、ガスノズルをノズルに追従させつつ、被処理体の表面のうち液滴の吹き付け箇所に対して加熱された窒素ガスをガスノズルから吹き付けてもよい。この場合、上記第７項に係る方法と同様の作用効果が得られる。

【0022】

［１５］本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記第１項〜第７項のいずれか一項に記載の方法を塗布膜形成装置に実行させるためのプログラムを記録している。本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体では、上記の塗布膜形成方法と同様に、凸部を含む被処理体の表面に沿って塗布膜をより均一に形成することが可能となる。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、一時的でない有形の媒体（non-transitory computer recording medium）（例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置）や、伝播信号（transitory computer recording medium）（例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号）が含まれる。

【発明の効果】

【0023】

本開示に係る塗布膜形成方法、塗布膜形成装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、凸部を含む被処理体の表面に沿って塗布膜をより均一に形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、塗布膜形成装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図3】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図4】図４は、塗布膜形成装置を示すブロック図である。

【図5】図５は、コントローラのハードウェア構成を示す概略図である。

【図6】図６は、液処理ユニットを示す模式図である。

【図7】図７は、ノズルの近傍を示す部分断面図である。

【図8】図８は、熱処理ユニットを側方から見た断面図である。

【図9】図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

【図10】図１０は、塗布膜の形成手順を説明するためのフローチャートである。

【図11】図１１は、塗布膜の形成手順を説明するための模式図である。

【図12】図１２は、液処理ユニットの他の例を部分的に示す模式図である。

【図13】図１３は、液処理ユニットの他の例を示す模式図である。

【図14】図１４は、液処理ユニットの他の例を示す模式図である。

【図15】図１５は、液処理ユニットの他の例を示す模式図である。

【図16】図１６は、実施例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0026】

［塗布膜形成装置］
まず、塗布膜形成装置１の概要について説明する。塗布膜形成装置１は、被処理体Ｗ（図６等参照）の表面上に塗布膜Ｒ（同図等参照）を形成する装置である。

【0027】

ここで、被処理体Ｗは、図６等に示されるように、基板（ウエハ）Ｗ１と少なくとも一つの凸部Ｗ２とを有する。基板Ｗ１は、円板状を呈してもよいし、円形の一部が切り欠かれていてもよいし、多角形など円形以外の形状を呈していてもよい。基板Ｗ１は、例えば、半導体基板、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。凸部Ｗ２は、基板Ｗ１の表面Ｗ１ａ上に設けられている。凸部Ｗ２は基板Ｗ１の表面Ｗ１ａから外方に向けて突出していればよい。凸部Ｗ２の形状は、直方体形状その他の種々の形状であってもよく、何ら限定されない。凸部Ｗ２の材質は、凸部Ｗ２の表面Ｗ２ａ（外部に露出している上面及び外周面）に塗布膜Ｒを形成することができれば有機材料であっても無機材料であってもよく、何ら限定されない。なお、本明細書において、「被処理体Ｗの表面」とは、基板Ｗ１の表面Ｗ１ａ及び凸部Ｗ２の表面Ｗ２ａを合わせた面をいう。

【0028】

塗布膜Ｒは、塗布膜形成装置１によって被処理体Ｗの表面に形成される。塗布膜Ｒを構成する材料としては、レジスト材料、カラーレジスト材料、ポリイミド材料、ＳＯＣ（Spin On Carbon）材料、メタルハードマスク材料その他の材料であってもよく、何ら限定されない。レジスト材料としては、樹脂材料その他の材料であってもよく、何ら限定されない。レジスト材料は、例えば、所定波長の光線に感光性を示す感光性材料であってもよい。当該感光性材料は、ネガ型であってもよいし、ポジ型であってもよい。

【0029】

塗布膜形成装置１は、図１〜図３に示されるように、キャリアブロック２と、処理ブロック３と、コントローラ（制御部）ＣＵを備える。

【0030】

キャリアブロック２は、キャリアステーション２１と搬入搬出部２２とを有する。キャリアステーション２１は複数のキャリア１０を支持する。キャリア１０は、少なくとも一つの被処理体Ｗを密封状態で収容する。キャリア１０の側面１０ａには、被処理体Ｗを出し入れするための開閉扉（図示せず）が設けられている。

【0031】

搬入搬出部２２は、キャリアステーション２１及び処理ブロック３の間に位置している。搬入搬出部２２は、図２に示されるように、複数の開閉扉２２ａを有する。キャリアステーション２１上にキャリア１０が載置される際には、キャリア１０の開閉扉が開閉扉２２ａに面した状態とされる。開閉扉２２ａ及び側面１０ａの開閉扉を同時に開放することで、キャリア１０内と搬入搬出部２２内とが連通する。搬入搬出部２２は、受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１０から被処理体Ｗを取り出して処理ブロック３に渡し、処理ブロック３から被処理体Ｗを受け取ってキャリア１０内に戻す。

【0032】

処理ブロック３は、図２及び図３に示されるように、複数の処理モジュール３１，３２、棚部３３及び搬送アームＡ２を内蔵する。処理モジュール３１，３２は、例えば図２に示されるように、搬送アームＡ２の移動方向に沿って並ぶように配置されている。

【0033】

処理モジュール３１は、図３に示されるように、上下方向に並ぶ複数の液処理ユニットＵ１と、塗布液源Ｂ１と、窒素ガス源Ｂ２とを有する。液処理ユニットＵ１は、塗布膜Ｒの形成用の液体を被処理体Ｗの表面に塗布するように構成されている。塗布液源Ｂ１及び窒素ガス源Ｂ２は、液処理ユニットＵ１の下部に配置されている。塗布液源Ｂ１及び窒素ガス源Ｂ２はそれぞれ、液処理ユニットＵ１に供給するための塗布液及び窒素ガス（Ｎ_２ガス）を収容する。なお、塗布液源Ｂ１が収容する塗布液は、塗布液の材料粒子（溶質）を溶剤（溶媒）で希釈したものである。当該溶剤としては、塗布液材料粒子の希釈に適した公知のものであれば制限はないが、例えば、イソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと称することもある。）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下、ＰＧＭＥＡと称することもある。）、γ−ブチロラクトン（以下、ＧＢＬと称することもある。）等を用いてもよい。ＩＰＡの沸点は８２．４℃である。ＰＧＭＥＡの沸点は１４６℃である。ＧＢＬの沸点は２０４℃である。

【0034】

処理モジュール３２は、図３に示されるように、上下方向に並ぶ複数の熱処理ユニットＵ２（第２の加熱部）を有する。熱処理ユニットＵ２は、塗布膜Ｒの形成にあたり被処理体Ｗに対して熱処理を行うように構成されている。熱処理の具体例としては、塗布液の溶剤を揮発させたり、塗布液材料を硬化させるための加熱処理等が挙げられる。

【0035】

棚部３３は、図２に示されるように、処理ブロック３内のキャリアブロック２側に配置されている。棚部３３は、被処理体Ｗを一時的に収容するものであり、受け渡しアームＡ１と処理ブロック３との間における被処理体Ｗの受け渡しに用いられる。搬送アームＡ２は、棚部３３と処理モジュール３１，３２との間、及び処理モジュール３１，３２同士の間で被処理体Ｗを搬送する。

【0036】

コントローラＣＵは、塗布膜形成装置１を部分的又は全体的に制御する。コントローラＣＵは、図４に示されるように、機能モジュールとして、読取部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３と、指示部Ｍ４とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラＣＵの機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラＣＵを構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。

【0037】

読取部Ｍ１は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体２００からプログラムを読み取る。記録媒体２００は、塗布膜形成装置１に各種動作を実行させるためのプログラムを記録している。記録媒体２００としては、例えば、半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクであってもよい。

【0038】

記憶部Ｍ２は、種々のデータを記憶する。記憶部Ｍ２は、例えば、読取部Ｍ１において読み取られたプログラムの他、例えば、外部入力装置（図示せず）を介してオペレータから入力された設定データ等を記憶する。

【0039】

処理部Ｍ３は、各種データを処理する。処理部Ｍ３は、例えば、記憶部Ｍ２に記憶されている各種データに基づいて、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２を動作させるための信号を生成する。

【0040】

指示部Ｍ４は、処理部Ｍ３において生成された信号を液処理ユニットＵ１又は熱処理ユニットＵ２に送信する。

【0041】

コントローラＣＵのハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラＣＵは、ハードウェア上の構成として、例えば図５に示す回路ＣＵ１を有する。回路ＣＵ１は、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路ＣＵ１は、具体的には、プロセッサＣＵ２と、メモリＣＵ３と、ストレージＣＵ４と、ドライバＣＵ５と、入出力ポートＣＵ６とを有する。プロセッサＣＵ２は、メモリＣＵ３及びストレージＣＵ４の少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポートＣＵ６を介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。ドライバＣＵ５は、塗布膜形成装置１の各種装置をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポートＣＵ６は、ドライバＣＵ５と塗布膜形成装置１の各種装置との間で、信号の入出力を行う。

【0042】

本実施形態では、塗布膜形成装置１は、一つのコントローラＣＵを備えているが、複数のコントローラＣＵで構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。塗布膜形成装置１がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラＣＵによって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラＣＵの組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラＣＵが複数のコンピュータ（回路ＣＵ１）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路ＣＵ１）によって実現されていてもよいし、２つ以上のコンピュータ（回路ＣＵ１）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラＣＵは、複数のプロセッサＣＵ２を有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサＣＵ２によって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサＣＵ２の組み合わせによって実現されていてもよい。

【0043】

［液処理ユニットの構成］
続いて、図６及び図７を参照して、液処理ユニットＵ１についてさらに詳しく説明する。液処理ユニットＵ１は、図６に示されるように、回転保持部４０と、駆動部５０と、ポンプＰと、バルブＶと、ヒータ７１と、断熱材７２とを備える。

【0044】

回転保持部４０は、回転部４１と、保持部４２とを有する。回転部４１は、上方に突出したシャフト４３を有する。回転部４１は、例えば電動モータ等を動力源としてシャフト４３を回転させる。保持部４２は、シャフト４３の先端部に設けられている。保持部４２上には被処理体Ｗが配置される。保持部４２は、例えば吸着等により被処理体Ｗを略水平に保持する。すなわち、回転保持部４０は、被処理体Ｗの姿勢が略水平の状態で、被処理体Ｗの表面（基板Ｗ１の表面Ｗ１ａ）に対して垂直な軸（回転軸）周りで被処理体Ｗを回転させる。本実施形態では、回転軸は、円形状を呈する被処理体Ｗ（基板Ｗ１）の中心を通っているので、中心軸でもある。本実施形態では、図６に示されるように、回転保持部２０は、上方から見て時計回りに被処理体Ｗを回転させる。

【0045】

駆動部５０は、ノズルＮを駆動するように構成されている。駆動部５０は、ガイドレール５１と、スライドブロック５２と、アーム５３とを有する。ガイドレール５１は、回転保持部４０（被処理体Ｗ）の上方において水平方向に沿って延びている。スライドブロック５２は、ガイドレール５１に沿って水平方向に移動可能となるように、ガイドレール５１に接続されている。アーム５３は、上下方向に移動可能となるように、スライドブロック５２に接続されている。アーム５３の下端にはノズルＮが接続されている。アーム５３内には、塗布液が流通可能な流路が形成されている。当該流路は、ポンプＰを介して塗布液源Ｂ１と接続されている。

【0046】

駆動部５０は、例えば電動モータ等の動力源（図示せず）により、スライドブロック５２及びアーム５３を移動させ、これに伴ってノズルＮを移動させる。平面視において、ノズルＮは、塗布液の吐出時において、被処理体Ｗの回転軸に直交する直線上を被処理体Ｗの径方向に沿って移動する。

【0047】

ノズルＮは、被処理体Ｗの表面に向けて下方に開口している。ノズルＮは、例えば、内部混合式の２流体ノズルであってもよいし、外部混合式の２流体ノズルであってもよいし、１流体ノズルであってもよい。本明細書では、内部混合式の２流体ノズルを例にとって、図７を参照しつつノズルＮの構造を説明する。ノズルＮは、略円柱状を呈する本体Ｎ１と、本体Ｎ１の側面に接続された配管Ｎ２とを有する。配管Ｎ２は、バルブＶ及びヒータ７１を介して窒素ガス源Ｂ２と接続されている。

【0048】

本体Ｎ１の内部には、流路Ｎ３，Ｎ４が形成されている。流路Ｎ３は、アーム５３の内部に形成されている塗布液の流路に連通している。流路Ｎ３は、本体Ｎ１内において上下方向に延びており、下端がノズルＮの吐出口Ｎ５と連通している。流路Ｎ４は、配管Ｎ２と連通している。流路Ｎ４は、本体Ｎ１内において本体Ｎ１の外周面から流路Ｎ３の下端近傍まで延びている。流路Ｎ４が流路Ｎ３と合流する合流部Ｎ６では、流路Ｎ３を流通する塗布液と流路Ｎ４を流通する窒素ガスとが衝突して混合され、塗布液の微小な液滴（塗布液液滴）が生成される。吐出口Ｎ５からは、当該液滴が被処理体Ｗの表面に向けて吹き出される（噴霧される）。吐出口Ｎ５の被処理体Ｗの表面からの高さ位置（鉛直方向における吐出口Ｎ５と被処理体Ｗの表面との直線距離）は、被処理体Ｗの大きさ、塗布液の流量、塗布液の流速、塗布液の加熱温度（詳しくは後述する）等によって適宜設定しうるが、例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度であってもよいし、６５ｍｍ〜８０ｍｍ程度であってもよいし、７０ｍｍ〜７５ｍｍ程度であってもよい。

【0049】

ポンプＰは、図６に示されるように、コントローラＣＵからの制御信号を受けて、塗布液を塗布液源Ｂ１からノズルＮに送り出す。ポンプＰ、アーム５３、ノズルＮ（流路Ｎ３）及び塗布液源Ｂ１は、図７に示されるように、塗布液を被処理体Ｗに供給するための供給部６０を構成している。

【0050】

バルブＶは、図６に示されるように、コントローラＣＵからの制御信号を受けて、窒素ガスを窒素ガス源Ｂ２からノズルＮに送り出す。

【0051】

ヒータ７１は、コントローラＣＵからの制御信号を受けて、窒素ガス源Ｂ２から送り出された窒素ガスを所定温度（室温よりも高い温度）に加熱する。そのため、ヒータ７１によって加熱された窒素ガスが合流部Ｎ６で塗布液と合流すると、塗布液が加熱されて加熱液体となる。すなわち、ノズルＮの吐出口Ｎ５からは、加熱液体が液滴の状態で吹き出される。

【0052】

ここで、ノズルＮの吐出口Ｎ５における加熱液体（塗布液の液滴）の温度が塗布液の溶媒（溶剤）の沸点の１／２以下となるように、ヒータ７１による窒素ガスの加熱量を設定してもよい（第１の温度範囲）。具体的には、吐出口Ｎ５における加熱液体の温度は、溶剤がＩＰＡのときは４１．２℃以下であってもよいし、溶剤がＰＧＭＥＡのときは７３℃以下であってもよいし、溶剤がＧＢＬのときは１０２℃以下であってもよい。この場合、加熱された窒素ガスと混合した後の塗布液が高温となり難いので、溶媒（溶剤）の揮発量が多くなりすぎることが抑制され、ノズルＮから吹き出された液滴が被処理体Ｗの表面に到達する前に固化し難くなる。

【0053】

あるいは、ノズルＮの吐出口Ｎ５における加熱液体（塗布液の液滴）の温度が３５℃〜６０℃となるように、ヒータ７１による窒素ガスの加熱量を設定してもよい（第２の温度範囲）。この場合も、ノズルから吹き出された液滴が被処理体の表面に到達する前に固化し難くなる。あるいは、ノズルＮの吐出口Ｎ５における加熱液体（塗布液の液滴）の温度が上記の第１及び第２の温度範囲の双方を満たすように、ヒータ７１による窒素ガスの加熱量を設定してもよい（第３の温度範囲）。

【0054】

断熱材７２は、配管Ｎ２の周りに配置されており、配管Ｎ２の内外において熱の移動を抑制する。そのため、断熱材７２は、ヒータ７１によって加熱された塗布液（加熱液体）が吐出口Ｎ５から吐出するまでの間において、加熱液体の温度の低下を抑制する。

【0055】

バルブＶ、配管Ｎ２、ノズルＮ（流路Ｎ４）、窒素ガス源Ｂ２及びヒータ７１は、加熱された窒素ガスをノズルＮに供給すると共に加熱された窒素ガスによって塗布液を加熱するための加熱供給部７０（第１の加熱部）を構成している。

【0056】

［熱処理ユニットの構成］
続いて、図８及び図９を参照して、熱処理ユニットＵ２の構成について説明する。熱処理ユニットＵ２は、筐体１００内に、被処理体Ｗを加熱する加熱室１１０と、被処理体Ｗを搬送する搬送機構１２０とを有する。筐体１００のうち搬送機構１２０に対応する部分の両側壁には、被処理体Ｗを筐体１００の内部に搬入すると共に被処理体Ｗを筐体１００外へと搬出するための搬入出口１０１が形成されている。

【0057】

加熱室１１０は、蓋部１１１と、熱板収容部１１２とを有する。蓋部１１１は、熱板収容部１１２の上方に位置しており、熱板収容部１１２から離間した上方位置と熱板収容部１１２上に載置される下方位置との間で上下動が可能である。蓋部１１１は、下方位置にあるときに熱板収容部１１２とともに処理室ＰＲを構成する。蓋部１１１の中央には、排気部１１１ａが設けられている。排気部１１１ａは、処理室ＰＲから気体を排気するために用いられる。

【0058】

熱板収容部１１２は、円筒状を呈しており、その内部に熱板１１３を収容する。熱板１１３の外周部は、支持部材１１４によって支持されている。支持部材１１４の外周は、筒状を呈するサポートリング１１５によって支持されている。サポートリング１１５の上面には、上方に向けて開口したガス供給口１１５ａが形成されている。ガス供給口１１５ａは、処理室ＰＲ内に不活性ガスを噴き出す。

【0059】

熱板１１３は、図９に示されるように、円形状を呈する平板である。熱板１１３の外形は、被処理体Ｗの外形よりも大きい。熱板１１３には、その厚さ方向に貫通して延びる貫通孔ＨＬが３つ形成されている（図９参照）。熱板１１３の上面には、被処理体Ｗを支持する６つの支持ピン１１３ａが立設されている（図８参照）。支持ピン１１３ａの高さは、例えば１００μｍ程度であってもよい。

【0060】

図８に戻って、熱板１１３の下面には、ヒータ１１６が配置されている。ヒータ１１６は、コントローラＣＵに接続されており、コントローラＣＵからの指示信号に基づき制御される。

【0061】

熱板１１３の下方には、昇降機構１１９が配置されている。昇降機構１１９は、筐体１００外に配置されたモータ１１９ａと、モータ１１９ａによって上下動する３つの昇降ピン１１９ｂとを有する。昇降ピン１１９ｂはそれぞれ、対応する貫通孔ＨＬを通過可能に構成されている。コントローラＣＵがモータ１１９ａに上昇信号又は下降信号を送信すると、昇降ピン１１９ｂは対応する貫通孔ＨＬ内を移動しつつ上下する。昇降ピン１１９ｂの先端が熱板１１３の上方に突出している場合、昇降ピン１１９ｂの先端上に被処理体Ｗを載置可能である。昇降ピン１１９ｂの先端上に載置された被処理体Ｗは、昇降ピン１１９ｂの上下動に伴い昇降する。

【0062】

搬送機構１２０は、加熱室１１０に隣接して位置している。搬送機構１２０は、被処理体Ｗが載置される搬送板１２１を有する。搬送板１２１は、図９に示されるように矩形状を呈する平板である。搬送板１２１のうち加熱室１１０側の端部は、加熱室１１０に向けて突出した円弧状を呈している。

【0063】

搬送板１２１は、加熱室１１０側に向かって延伸するレール１２２に取付けられている。搬送板１２１は、駆動部１２３により駆動され、レール１２２上を水平移動可能である。加熱室１１０側まで移動した搬送板１２１は、熱板１１３の上方に位置する。

【0064】

搬送板１２１には、レール１２２の延在方向に沿って延びる２本のスリット１２４が形成されている。スリット１２４は、搬送板１２１における加熱室１１０側の端部から搬送板１２１の中央部付近まで延びるように形成されている。スリット１２４により、加熱室１１０側に移動した搬送板１２１と熱板１１３上に突出した昇降ピン１１９ｂとの干渉が防止される。

【0065】

図８に示されるように、搬送板１２１の下方には昇降機構１２５が配置されている。昇降機構１２５は、筐体１００外に配置されたモータ１２５ａと、モータ１２５ａによって上下動する３つの昇降ピン１２５ｂとを有する。昇降ピン１２５ｂはそれぞれ、スリット１２４を通過可能に構成されている。コントローラＣＵがモータ１２５ａに上昇信号又は下降信号を送信すると、昇降ピン１２５ｂはスリット１２４内を移動しつつ上下する。昇降ピン１２５ｂの先端が搬送板１２１の上方に突出している場合、昇降ピン１２５ｂの先端上に被処理体Ｗを載置可能である。昇降ピン１２５ｂの先端上に載置された被処理体Ｗは、昇降ピン１２５ｂの上下動に伴い昇降する。

【0066】

［塗布膜の形成方法］
続いて、塗布膜Ｒを被処理体Ｗの表面に形成する方法（塗布膜形成方法）について、図１０及び図１１を参照して説明する。まず、コントローラＣＵが受け渡しアームＡ１を制御して、受け渡しアームＡ１によってキャリア１０内の被処理体Ｗを棚部３３に搬送する。次に、コントローラＣＵが搬送アームＡ２を制御して、搬送アームＡ２によって被処理体Ｗを棚部３３から取り出し、熱処理ユニットＵ２に搬送する。熱処理ユニットＵ２では、コントローラＣＵが搬送機構１２０（搬送板１２１）を制御して、被処理体Ｗが加熱室１１０内に搬送される（ステップＳ１）。被処理体Ｗが熱板１１３上に載置されると、コントローラＣＵが昇降機構１１９を制御して、昇降機構１１９によって蓋部１１１を下方位置に降下させる。これにより、蓋部１１１と熱板収容部１１２とで構成される処理室ＰＲ内に被処理体Ｗが収容される。

【0067】

次に、コントローラＣＵが加熱室１１０を制御して、加熱室１１０により被処理体Ｗを所定温度まで加熱する（ステップＳ２；第１の工程；第１の処理）。加熱室１１０における被処理体Ｗの加熱温度は、液滴に含まれる溶剤の沸点よりも０℃〜３０℃低い温度に設定されていてもよい。加熱室１１０による被処理体Ｗの加熱温度が、液滴に含まれる溶剤の沸点よりも３０℃低い温度以上であると、後述のステップＳ５で吹き付けられる液滴の溶剤の揮発が促進されやすくなる。そのため、液滴が被処理体Ｗの凹部（凸部Ｗ２の間）に溜まって、凸部Ｗ２の基端側において特に塗布膜Ｒの膜厚が大きくなってしまうことが抑制される。加熱室１１０による被処理体Ｗの加熱温度が、液滴に含まれる溶剤の沸点よりも０℃低い温度（すなわち、沸点と等しい温度）以下であると、後述のステップＳ５で吹き付けられる液滴が被処理体Ｗの表面に到達する前に液滴の溶剤のほとんどが揮発してしまうような事態が生じ難い。そのため、塗布液液滴に含まれる塗布液材料粒子がその形状を保持したまま被処理体Ｗの表面に次々と堆積してしまうことが抑制される。

【0068】

塗布液の溶剤がＩＰＡである場合には、ＩＰＡの沸点が８２．４℃であるから、加熱室１１０における被処理体Ｗの加熱温度が５５℃〜８５℃程度に設定されてもよい。塗布液の溶剤がＰＧＭＥＡである場合には、ＰＧＭＥＡの沸点が１４６℃であるから、加熱室１１０における被処理体Ｗの加熱温度が１１０℃〜１５０℃程度に設定されてもよい。塗布液の溶剤がＧＢＬである場合には、ＧＢＬの沸点が２０４℃であるから、加熱室１１０における被処理体Ｗの加熱温度が１５０℃〜２０５℃程度に設定されてもよい。

【0069】

次に、コントローラＣＵが昇降機構１１９及び搬送機構１２０を制御して、加熱された被処理体Ｗを加熱室１１０から搬出する。次に、コントローラＣＵが搬送アームＡ２を制御して、搬送アームＡ２によって被処理体Ｗを熱処理ユニットＵ２から取り出し、液処理ユニットＵ１に搬送する（ステップＳ３）。被処理体Ｗが加熱室１１０によって加熱されてから液処理ユニットＵ１に搬送されるまでに要する時間は、例えば、数秒〜１０秒程度である。この搬送の際、加熱された被処理体Ｗの温度は、例えば２０℃〜３０℃程度低下しうる。

【0070】

被処理体Ｗが液処理ユニットＵ１に搬送され、回転保持部４０の保持部４２に保持されると、コントローラＣＵが回転部４１を制御して、被処理体Ｗを回転駆動させる（ステップＳ４）。この状態で、コントローラＣＵが駆動部５０、ポンプＰ、バルブＶ及びヒータ７１を制御して、ノズルＮが被処理体Ｗの回転軸に直交する直線上を被処理体Ｗの径方向に沿って移動しながら、回転している被処理体Ｗの表面に対してノズルＮの吐出口Ｎ５から加熱された塗布液の液滴（加熱液体の液滴）を吹き付ける（ステップＳ５；図１１（ａ）参照；第３の工程：第２の処理）。

【0071】

このとき、ヒータ７１によって加熱された窒素ガスがノズルＮに供給され、塗布液と混合されて加熱液体（第１の加熱液体）が形成されている（第２の工程；第２の処理）。そのため、図１１（ａ）に示されるように、液滴がノズルＮから吹き出された直後から液滴の溶剤が揮発して、液滴（塗布液）の流動性が低下する。また、このとき、ステップＳ２において被処理体Ｗが加熱され、被処理体Ｗの表面が所定の温度となっている。そのため、被処理体Ｗに付着する直前の液滴又は被処理体Ｗに付着した液滴の溶剤が被処理体Ｗから熱を受けて揮発する。これにより、液滴の材料粒子（塗布液材料）が被処理体Ｗの表面に付着する（図１１（ｂ）参照）。ノズルＮが被処理体Ｗの表面を１回又は複数回往復移動することにより、被処理体Ｗの表面上に所定の厚さの塗布膜が形成される（図１１（ｃ）参照）。

【0072】

次に、コントローラＣＵが搬送アームＡ２を制御して、搬送アームＡ２によって被処理体Ｗを液処理ユニットＵ１から取り出し、被処理体Ｗが所定温度まで冷めた後に、棚部３３に搬送する。このとき、冷却板等の冷却機構を用いて被処理体Ｗを強制的に冷却してもよいし、自然冷却であってもよい。その後、コントローラＣＵが受け渡しアームＡ１を制御して、受け渡しアームＡ１によって被処理体Ｗを棚部３３からキャリア１０内に戻す（ステップＳ６）。これにより、塗布膜Ｒの形成処理が完了する。

【0073】

［作用］
以上のような本実施形態では、塗布液を被処理体Ｗの表面に吹き付けるに際して、塗布液を加熱して加熱液体としている。そのため、加熱液体がノズルＮから吹き出されると、その直後から溶媒（溶剤）が揮発して塗布液中の材料粒子（溶質）の濃度が高まるので、塗布液（加熱液体）の流動性が低下した状態となる。従って、被処理体Ｗの表面（凹凸面）において、液滴同士が凝集して流動することが抑制される。その結果、被処理体Ｗの表面に塗布液の材料粒子が均一に付着しやすくなる。以上より、凸部Ｗ２を含む被処理体Ｗの表面に沿って塗布膜Ｒをより均一に形成することが可能となる。

【0074】

加えて、加熱液体がノズルＮから吹き出された直後から溶媒（溶剤）の揮発が促進されるので、被処理体Ｗの表面に到達した液滴の溶媒（溶剤）を完全に揮発させるために被処理体Ｗを熱処理ユニットＵ２に搬送させる必要がない。そのため、被処理体Ｗの表面に所望の厚さの塗布膜Ｒを形成するために、被処理体Ｗを液処理ユニットＵ１と熱処理ユニットＵ２との間で往復させる必要がない。従って、被処理体Ｗに塗布膜Ｒを形成する時間を極めて短縮することが可能となる。

【0075】

本実施形態では、被処理体Ｗの表面に液滴を吹き付ける前に、ステップＳ２において被処理体Ｗを熱処理ユニットＵ２において加熱している。そのため、被処理体Ｗの表面全体において、ステップＳ５で吹き付けられる塗布液の溶媒（溶剤）が被処理体Ｗからの熱を受けて揮発する。そのため、被処理体Ｗの表面（凹凸面）において、液滴同士が凝集して流動することがより抑制される。従って、凸部Ｗ２を含む被処理体Ｗの表面に沿って塗布膜Ｒをさらに均一に形成することが可能となる。

【0076】

本実施形態では、ノズルＮ内において塗布液と加熱された窒素ガスとを混合することにより塗布液を加熱して加熱液体を得ている。そのため、塗布液がノズルＮから吐出される直前まで、塗布液の流動性が高いままの状態となる。従って、ノズルＮから塗布液を液滴の状態で吹き出しやすくなる。その結果、ノズルＮからの吐出前においては塗布液の流動性を高めて液滴を生成したい一方で、ノズルＮからの吐出後においては塗布液の流動性を低下させて被処理体Ｗの表面に塗布液の材料粒子を均一に付着させたいという相反する要求に、簡易な手法で応えることができる。

【0077】

本実施形態では、ステップＳ５において、被処理体Ｗを回転させた状態で被処理体Ｗの表面に対して液滴をノズルＮから吹き付けている。そのため、静止した被処理体Ｗの表面上においてノズルＮを蛇行させながらノズルＮから液滴を被処理体Ｗの表面に吹き付けるときと比較して、ノズルＮからの液滴が被処理体Ｗの表面に重複して吹き付けられ難い。従って、凸部Ｗ２を含む被処理体Ｗの表面に沿って塗布膜Ｒをいっそう均一に形成することが可能となる。

【0078】

［他の実施形態］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、本実施形態では、被処理体Ｗを加熱室１１０により加熱する処理（ステップＳ２）を熱処理ユニットＵ２で行い、被処理体Ｗの表面に塗布液液滴をノズルＮから吹き付ける処理（ステップＳ５）を液処理ユニットＵ１で行っていたが、液処理ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２の双方の構成を有する処理室を用いて、双方の処理を当該処理室で行ってもよい。この場合、被処理体Ｗを加熱する際には、被処理体Ｗの回転を停止させておくとよい。

【0079】

基板Ｗ１の径方向に複数の凸部Ｗ２が存在する場合、基板Ｗ１の回転軸に近いほど遠心力が小さくなるので、液滴が被処理体Ｗの表面で凝集すると、当該回転軸寄りの凸部Ｗ２ほど凝集した塗布液が滞留しやすい。そのため、ノズルＮが当該回転軸の近傍に位置するときに、ノズルＮの移動速度を速くしてもよい。この場合、被処理体Ｗの表面のうち当該回転軸寄りにおいて、液滴の吹き付け量が少なくなるので、塗布液液滴が凝集し難くなる。

【0080】

コントローラＣＵは、ノズルＮの位置が基板Ｗ１の回転軸に近いほど被処理体Ｗの回転数を大きくするように、回転部４１を制御してもよい。このとき、コントローラＣＵは、ノズルＮの直下での被処理体Ｗの移動速度（線速度）がノズルＮの位置にかかわらず一定になるように、回転部４１を制御してもよい。コントローラＣＵは、ノズルＮの位置が基板Ｗ１の回転軸に近いほど被処理体Ｗの回転数を大きくする制御と、ノズルＮが当該回転軸の近傍に位置するほどノズルＮの移動速度を早くする制御とを組み合わせて実行してもよい。コントローラＣＵは、ノズルＮの基板Ｗ１に対する位置にかかわらず、被処理体Ｗの回転数が一定となるように、回転部４１を制御してもよい。

【0081】

ノズルＮからの液滴の吹き付け領域が被処理体Ｗの表面の大きさ以上である等の場合には、ノズルＮを移動させなくてもよいし、被処理体Ｗを回転させなくてもよい。

【0082】

ステップＳ２に加えて、被処理体Ｗの表面に液滴をノズルＮから吹き付ける処理（ステップＳ５）の際にも、被処理体Ｗを加熱してもよい。あるいは、被処理体Ｗを予め加熱するステップＳ２の処理を行わなくてもよい。

【0083】

例えば、図１２に示されるように、液処理ユニットＵ１は、加熱された窒素ガス（高温窒素ガス）を被処理体Ｗの表面に吹き付けるように構成されたガスノズルＧＮを更に有し、コントローラＣＵからの指示に基づいてガスノズルＧＮの動作をガス供給部によって制御してもよい。具体的には、ステップＳ５において、コントローラＣＵがガス供給部を制御して、ガスノズルＧＮをノズルＮに追従させつつ、被処理体Ｗの表面のうち液滴の吹き付け箇所に対して高温窒素ガスをガスノズルＧＮから吹き付けてもよい。この場合、液滴の吹き付け中に、ガスノズルＧＮからの高温窒素ガスによって溶剤の乾燥が行われるので、被処理体Ｗの表面に塗布膜Ｒを形成するのに要する時間を短縮することができる。なお、当該高温窒素ガスの温度は、５０℃〜１５０℃程度であってもよい。

【0084】

上記の実施形態では、ヒータ７１によって窒素ガスを加熱し、加熱した窒素ガスによってさらに塗布液を加熱していたが、図１３に示されるように、ヒータ７１に代えてポンプＰの下流側で且つアーム５３の上流側にヒータ８１を設け、塗布液を直接加熱してもよい。この場合も、塗布液がノズルＮから吐出される直前まで、塗布液の流動性を維持しうる。そのため、ノズルＮから塗布液を液滴の状態で吹き出しやすくなる。従って、ノズルＮからの吐出前においては塗布液の流動性を高めて液滴を生成したい一方で、ノズルＮからの吐出後においては塗布液の流動性を低下させて被処理体Ｗの表面に塗布液の材料粒子が均一に付着させたいという相反する要求に、簡易な手法で応えることができる。

【0085】

図１４に示されるように、バルブＶの上流側とヒータ７１の下流側とを接続するバイパス流路をさらに設けると共に、当該バイパス流路にバルブ７３を設けてもよい。この場合、コントローラＣＵがバルブＶ，７３を制御することにより、ヒータ７１によって加熱された窒素ガスと、ヒータ７１によって加熱されていない窒素ガス（常温の窒素ガス）とを、選択的にノズルＮに供給することができる。具体的には、被処理体Ｗの表面に液滴を吹き出す処理が１回目の場合には、コントローラＣＵがバルブＶを閉鎖し且つバルブ７３を開放することで、加熱液体（第１の加熱液体）の温度を相対的に低くしてもよい。一方、被処理体Ｗの表面に液滴を吹き出す処理が２回目以降の場合には、コントローラＣＵがバルブＶを開放し且つバルブ７３を閉鎖することで、加熱液体（第２の加熱液体）の温度を相対的に高くしてもよい（第４の工程；第３の処理）。このようにすると、被処理体Ｗの表面に１回目に吹き付けられる液滴（第３の工程；第２の処理）は、流動性が高い傾向にあるので、被処理体のＷうち狭隘な凹部（凸部Ｗ２の間）に入り込みやすくなる。一方、被処理体Ｗの表面に２回目以降に吹き付けられる液滴（第５の工程；第３の処理）は、流動性が低い傾向にあるので、被処理体Ｗの凸部Ｗ２の側面に付着しやすくなる。従って、凸部Ｗ２を含む被処理体Ｗの表面に沿って塗布膜Ｒをさらに均一に形成することが可能となる。また、ノズルＮ内において塗布液の材料粒子が固化し、ノズルＮが詰まることを抑制するために、ノズルＮからの液滴の吹き付け処理が行われた後にコントローラＣＵがバルブＶを閉鎖し且つバルブ７３を開放することで、常温の窒素ガスをノズルＮに供給して、ノズルＮを冷却してもよい。

【0086】

図１５に示されるように、ノズルＮ内において塗布液の材料粒子が固化し、ノズルＮが詰まることを抑制するために、液処理ユニットＵ１がノズルＮの洗浄部８２をさらに有していてもよい。洗浄部８２は、例えば、溶剤を貯留する容器である。液滴の吹き付け処理が行われたノズルＮを洗浄部８２内の溶剤に浸漬することにより、ノズルＮの冷却及び洗浄が行われる。

【0087】

塗布液に混合されるガスとしては、窒素ガス以外の種々のガス（例えば、不活性ガス、空気等）を用いてもよい。

【実施例】

【0088】

本実施形態に係る塗布膜形成装置１を用いて塗布膜Ｒを被処理体Ｗの表面に形成した場合に、凸部Ｗ２を含む被処理体Ｗの表面に沿って塗布膜Ｒを均一に形成できることを確認するため、下記の試験を行った。

【0089】

直径１５０ｍｍの円板状の基板Ｗ１上に複数の凸部Ｗ２が設けられた被処理体Ｗを用意した。また、ポジ型フォトレジストをＰＧＭＥＡで希釈したレジスト液を用意した。

【0090】

次に、熱処理ユニットＵ２により被処理体Ｗを１２０℃で６０秒間加熱した。次に、加熱後の被処理体Ｗを液処理ユニットＵ１に搬送し、用意したレジスト液を２流体ノズルのノズルＮから被処理体Ｗの表面に吹き付けた。このとき、ノズルＮの直下における被処理体Ｗの移動速度（線速度）が一定になるように、回転保持部４０による被処理体Ｗの回転数を６０ｒｐｍ〜６００ｒｐｍの範囲内で変動させた。また、ノズルＮの移動速度は１０ｍｍ／秒〜１５０ｍｍ／秒であった。さらに、被処理体Ｗの表面においてノズルＮを１４回往復させた。以上により、被処理体Ｗの表面にレジスト膜（塗布膜Ｒ）を形成した。

【0091】

次に、任意の２つの凸部Ｗ２について、断面の様子を電子顕微鏡にて観察した。図１６（ａ），（ｂ）において、当該２つの凸部Ｗ２の電子顕微鏡写真を模式的に図示した。試どちらの凸部Ｗ２においても、凸部Ｗ２を含む被処理体Ｗの表面に沿ってレジスト膜（塗布膜Ｒ）が極めて均一に形成されていたことが確認された。

【符号の説明】

【0092】

１…塗布膜形成装置、６０…供給部、７０…加熱供給部（第１の加熱部）、７１，８１…ヒータ、７２…断熱材、ＣＵ…コントローラ（制御部）、Ｎ…ノズル、Ｎ５…吐出口、Ｒ…塗布膜、Ｕ１…液処理ユニット、Ｕ２…熱処理ユニット（第２の加熱部）、Ｗ…被処理体、Ｗ１…基板、Ｗ１ａ…表面、Ｗ２…凸部、Ｗ２ａ…表面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】