特開 2024-128266 スリットノズル、基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024128266

(43)【公開日】2024-09-24

(54)【発明の名称】スリットノズル、基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/02 20060101AFI20240913BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240913BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240913BHJP

【ＦＩ】

B05C5/02

H01L21/304 643Z

B05C11/10

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023037155

(22)【出願日】2023-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】竹市 祐実

(72)【発明者】

【氏名】塩田 明仁

(72)【発明者】

【氏名】柏野 翔伍

【テーマコード（参考）】

4F041

4F042

5F157

【Ｆターム（参考）】

4F041AA02

4F041AB01

4F041BA60

4F041CA02

4F041CA28

4F042AA02

4F042AB00

4F042CC02

4F042CC08

4F042DH01

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB98

5F157BA04

5F157BB33

5F157CC03

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】処理液が付着したスリットノズルの先端部に対してスクレーパを当接させつつ相対移動させた際に、当該先端部での処理液痕の発生や量を抑制することができるスリットノズル、基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】この発明は接触角条件を満足している。すなわち、先端部の表面のうちスクレーパと当接するノズル側当接領域に対する処理液の接触角θｎが、スクレーパの表面のうち先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する処理液の接触角θｓよりも大きいという条件が満足されている。このため、スクレーパの相対移動に伴ってスクレーパとスリットノズルの先端部との間に位置する処理液の移動先は主としてスクレーパとなる。当接軌跡上に処理液が残存しない、あるいは残存しても処理液の残量は従来よりも大幅に少なくなる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理液を吐出するためのスリット状の吐出口が延設された先端部を有し、前記吐出口から前記処理液を吐出した後で前記先端部に当接しつつ前記吐出口の延設方向に相対移動するスクレーパにより前記先端部から前記処理液が掻き取られるスリットノズルであって、
前記先端部の表面のうち前記スクレーパと当接するノズル側当接領域に対する前記処理液の接触角が、前記スクレーパの表面のうち前記先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する前記処理液の接触角よりも大きいことを特徴とするスリットノズル。

【請求項2】

請求項１に記載のスリットノズルであって、
前記先端部を有するノズル基材と、
少なくとも前記ノズル側当接領域に相当する前記ノズル基材の表面に対してシリコン系有機化合物またはフッ素シリコン系化合物で表面処理された表面処理領域と、
を有する、スリットノズル。

【請求項3】

処理液を吐出するためのスリット状の吐出口が延設された先端部を有するスリットノズルと、
前記スリットノズルの前記先端部に当接する当接部を有するスクレーパと、

前記当接部を前記先端部に当接させつつ前記スリットノズルに対して前記スクレーパを前記吐出口の延設方向に相対移動させる移動機構と、
を備え、
前記先端部の表面のうち前記スクレーパと当接するノズル側当接領域に対する前記処理液の接触角が、前記当接部の表面のうち前記先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する前記処理液の接触角よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記スクレーパは全体的にフッ素含有ゴムで構成されるのに対し、
前記スリットノズルは、前記先端部を有するノズル基材と、少なくとも前記ノズル側当接領域に相当する前記ノズル基材の表面に対してシリコン系有機化合物またはフッ素シリコン系化合物を表面処理した表面処理領域とを有する、基板処理装置。

【請求項5】

請求項３または４に記載の基板処理装置であって、
前記スリットノズルに前記処理液を供給して前記吐出口から前記処理液を吐出させる処理液供給機構と、
前記吐出口から前記処理液が吐出された前記スリットノズルの前記先端部に前記スクレーパを当接させつつ前記スクレーパの相対移動により前記先端部から前記処理液を掻き取る掻取処理が繰り返されるように、前記処理液供給機構と前記移動機構を制御する制御部と、
を備える、基板処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記先端部を洗浄する洗浄部を備え、
前記制御部は、前記掻取処理が複数回繰り返された後で、前記先端部が洗浄されるように、前記洗浄部を制御する、基板処理装置。

【請求項7】

スリットノズルの先端部に延設されたスリット状の吐出口から処理液を吐出した前記スリットノズルの前記先端部にスクレーパの当接部を当接させつつ前記スリットノズルに対して前記スクレーパを前記吐出口の延設方向に相対移動させて前記先端部から前記処理液を掻き取る掻取工程を備え、
前記掻取工程は、前記先端部の表面のうち前記スクレーパと当接するノズル側当接領域に対する前記処理液の接触角が、前記当接部の表面のうち前記先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する前記処理液の接触角よりも大きいという条件下で実行される
ことを特徴とする基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、スリット状の吐出口から処理液を吐出するスリットノズル、およびスリットノズルの先端部から処理液を掻き取る技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

基板に対してレジスト液などの処理液を供給するために、例えば特許文献１に記載されているようにスリット状の吐出口を有するスリットノズルが一般的に用いられる。ここで、基板としては、ウェーハレベルパッケージ（ＷＬＰ：Ｗａｆｅｒ
Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）やパネルレベルパッケージ（ＰＬＰ：Ｐａｎｅｌ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）といった製造形態で製造される半導体パッケージ用の基板、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板や有機ＥＬ表示装置等のＦＰＤ（Ｆｌａｔ
Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用ガラス基板、太陽電池用基板、等が含まれる。

【0003】

スリットノズルでは、処理液がスリットノズルの先端部に付着することがある。付着物が乾燥して硬化して基板に落下すると、基板を汚染してしまう。そこで、特許文献１に記載の装置では、スリットノズルから基板に処理液を供給する前に、スリットノズルの先端部の側面に付着した処理液をスクレーパにより掻き取っている。

【0004】

上記スクレーパによる掻取処理は、スリットノズルの先端部に対してスクレーパを下方側から当接させたまま当該スクレーパをスリットノズルに対して相対移動させる処理である。この掻取処理を行った後に、スリットノズルの先端部において、スクレーパの軌跡に処理液痕が残っていた。例えば処理液としてレジスト液を使用した時には、レジスト痕が残る。このレジスト痕はスクレーパで掻き取るたびに蓄積される。上記特許文献１に記載の基板処理装置では、定期的にスリットノズルの先端部を洗浄液に浸漬させた状態で超音波振動を先端部に加えることでレジスト痕を除去している（超音波洗浄処理）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－３７０９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、上記掻取動作によりレジスト痕が発生するのを抑制することによって、超音波洗浄処理の頻度を低減させることができる。しかしながら、従来においては、レジスト痕の発生や量を減少させるための有効な手段が提供されておらず、改善の余地があった。

【0007】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、処理液が付着したスリットノズルの先端部に対してスクレーパを当接させつつ相対移動させた際に、当該先端部での処理液痕の発生や量を抑制することができるスリットノズル、基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の第１の態様は、処理液を吐出するためのスリット状の吐出口が延設された先端部を有し、吐出口から処理液を吐出した後で先端部に当接しつつ吐出口の延設方向に相対移動するスクレーパにより先端部から処理液が掻き取られるスリットノズルであって、先端部の表面のうちスクレーパと当接するノズル側当接領域に対する処理液の接触角が、スクレーパの表面のうち先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する処理液の接触角よりも大きいことを特徴としている。

【0009】

また、この発明の第２の態様は、基板処理装置であって、処理液を吐出するためのスリット状の吐出口が延設された先端部を有するスリットノズルと、スリットノズルの先端部に当接する当接部を有するスクレーパと、
当接部を先端部に当接させつつスリットノズルに対してスクレーパを吐出口の延設方向に相対移動させる移動機構と、 を備え、先端部の表面のうちスクレーパと当接するノズル側当接領域に対する処理液の接触角が、当接部の表面のうち先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する処理液の接触角よりも大きいことを特徴としている。

【0010】

さらに、この発明の第３の態様は、基板処理方法であって、スリットノズルの先端部に延設されたスリット状の吐出口から処理液を吐出したスリットノズルの先端部にスクレーパの当接部を当接させつつスリットノズルに対してスクレーパを吐出口の延設方向に相対移動させて先端部から処理液を掻き取る掻取工程を備え、掻取工程は、先端部の表面のうちスクレーパと当接するノズル側当接領域に対する処理液の接触角が、当接部の表面のうち先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する処理液の接触角よりも大きいという条件下で実行されることを特徴としている。

【0011】

このように構成された発明では、先端部の表面のうちスクレーパと当接するノズル側当接領域に対する処理液の接触角が、スクレーパの表面のうち先端部に当接するスクレーパ側当接領域に対する処理液の接触角よりも大きい。このため、スクレーパの相対移動に伴ってスクレーパとスリットノズルの先端部との間に位置する処理液の移動先は主としてスクレーパとなる。当接軌跡上に処理液が残存しない、あるいは残存しても処理液の残量は従来よりも大幅に少なくなる。

【発明の効果】

【0012】

以上のように、本発明によれば、処理液が付着したスリットノズルの先端部に対してスクレーパを当接させつつ相対移動させた際に、当該先端部での処理液痕の発生や量を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係るスリットノズルの第１実施形態を装備する基板処理装置を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１に示す基板処理装置を模式的に示す側面図である。

【図3】図１に示す基板処理装置の各部の配置を概略的に示す上面図である。

【図4】掻取動作によりノズル洗浄を実行する洗浄ユニットの構成を模式的に示す図である。

【図5】本発明に係るスリットノズルの第１実施形態を示す斜視図である。

【図6】図５に示すスリットノズルに対するスクレーパによる掻取動作の一例を模式的に示す図である。

【図7】本発明に係るスリットノズルの第２実施形態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は本発明に係るスリットノズルの第１実施形態を装備する基板処理装置を模式的に示す斜視図である。また、図２は図１に示す基板処理装置を模式的に示す側面図である。さらに、図３は図１に示す基板処理装置の各部の配置を概略的に示す上面図である。なお、図１、図２、図３および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ方向を上下方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付するとともに、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。また、図２および図３では、ノズル支持体等の一部の構成を省略している。

【0015】

基板処理装置１は、例えばスリットノズル２を用いて基板３の表面３１に処理液を塗布するスリットコータと呼ばれる塗布装置である。処理液は、顔料を含むカラーレジスト液などである。また、基板３は平面視で矩形状を有するガラス基板である。なお、本明細書中で、「基板３の表面３１」とは基板３の両主面のうち処理液が塗布される側の主面を意味する。

【0016】

基板処理装置１は、基板３を水平姿勢で吸着保持可能なステージ４と、ステージ４に保持される基板３にスリットノズル２を用いて基板処理の一例である塗布処理を施す塗布処理部５と、スリットノズル２に対してメンテナンス処理を施すノズルメンテナンスユニット６と、これら各部を制御する制御部１００とを備える。

【0017】

ステージ４は略直方体の形状を有する花崗岩等の石材で構成されており、その上面（＋Ｚ側）のうち（＋Ｘ）方向側には、略水平な平坦面に加工されて基板３を保持する保持面４１を有する。保持面４１には図示しない多数の真空吸着口が分散して形成されている。これらの真空吸着口により基板３が吸着されることで、塗布処理の際に基板３が所定の位置に水平に保持される。なお、基板３の保持態様はこれに限定されるものではなく、例えば機械的に基板３を保持するように構成してもよい。また、ステージ４において保持面４１が占有する領域より（－Ｘ）方向側にはノズル調整領域ＲＡが設けられており、このノズル調整領域ＲＡにノズルメンテナンスユニット６が配置されている。

【0018】

スリットノズル２はＹ方向に延設されている。また、ＸＺ断面において先端部２１（リップ部と称することもある）は下方へ先細りの形状を有する。そして、当該先端部２１においてスリット状の吐出口２３がＹ方向に延設されており、図示省略の処理液供給機構から圧送されてくる処理液が上記吐出口２３から下方に吐出される。これによって、処理液が基板３の表面３１に供給され、基板３の表面３１に処理液が塗布される。

【0019】

塗布処理部５は、スリットノズル２を支持するノズル支持体５１を有する。このノズル支持体５１は、ステージ４の上方でＹ方向に平行に延設された支持部材５１ａと、支持部材５１ａをＹ方向の両側から支持して支持部材５１ａを昇降させる２つの昇降機構５１ｂとを有する。支持部材５１ａは、カーボンファイバ補強樹脂等で構成され、矩形の断面を有する棒部材である。この支持部材５１ａの下面はスリットノズル２の装着箇所５１０となっており、支持部材５１ａは装着箇所５１０にスリットノズル２を着脱可能に支持する。なお、スリットノズル２を支持部材５１ａの装着箇所５１０に着脱するための機構としては、ラッチあるいはネジ等の種々の締結機構を適宜用いることができる。

【0020】

２つの昇降機構５１ｂは支持部材５１ａの長手方向の両端部に連結されており、それぞれＡＣサーボモータおよび及びボールネジ等を有する。これらの昇降機構５１ｂにより、支持部材５１ａおよびそれに固定されたスリットノズル２が上下方向（Ｚ方向）に昇降され、スリットノズル２の下端で開口する吐出口２３と基板３との間隔、すなわち、基板３に対する吐出口２３の相対的な高さが調整される。なお、支持部材５１ａの上下方向の位置は、例えば、図示を省略しているが、昇降機構５１ｂの側面に設けられたスケール部と、当該スケール部に対向してスリットノズル２の側面等に設けられた検出センサとで構成されるリニアエンコーダにより検出できる。

【0021】

このように構成されたノズル支持体５１は、図１に示すように、ステージ４の左右両端部をＹ方向に沿って掛け渡された、保持面４１を跨ぐ架橋構造を有している。塗布処理部５は、このノズル支持体５１をＸ方向に移動させるスリットノズル移動部５３を有する。スリットノズル移動部５３は、架橋構造体としてのノズル支持体５１とこれに支持されたスリットノズル２とを、ステージ４上に保持される基板３に対してＸ方向に沿って相対移動させる相対移動手段として機能する。具体的には、スリットノズル移動部５３は、±Ｙ側のそれぞれにおいて、スリットノズル２の移動をＸ方向に案内するガイドレール５２と、駆動源であるリニアモータ５４と、スリットノズル２の吐出口２３の位置を検出するためのリニアエンコーダ５５とを有する。

【0022】

２つのガイドレール５２はそれぞれ、ステージ４のＹ方向の両端部に設けられ、ノズル調整領域ＲＡおよび保持面４１が設けられた区間を含むようにＸ方向に延設されている。そして、２つのガイドレール５２がそれぞれ、２個の昇降機構５１ｂの移動をＹ方向に案内する。また、２つのリニアモータ５４はそれぞれ、ステージ４の両側に設けられ、固定子５４ａと移動子５４ｂとを有するＡＣコアレスリニアモータである。固定子５４ａは、ステージ４のＹ方向の側面にＸ方向に沿って設けられている。一方、移動子５４ｂは、昇降機構５１ｂの外側に固設されている。２個のリニアモータ５４はそれぞれ、これら固定子５４ａと移動子５４ｂとの間に生じる磁力によって、２個の昇降機構５１ｂをＸ方向に駆動する。

【0023】

また、各リニアエンコーダ５５はそれぞれ、スケール部５５ａと検出部５５ｂとを有している。スケール部５５ａはステージ４に固設されたリニアモータ５４の固定子５４ａの下部にＸ方向に沿って設けられている。一方、検出部５５ｂは、昇降機構５１ｂに固設されたリニアモータ５４の移動子５４ｂのさらに外側に固設され、スケール部５５ａに対向配置される。リニアエンコーダ５５は、スケール部５５ａと検出部５５ｂとの相対的な位置関係に基づいて、Ｘ方向におけるスリットノズル２の吐出口２３の位置を検出する。

【0024】

このように構成されたスリットノズル移動部５３は、ノズル支持体５１をＸ方向に駆動することで、ノズル調整領域ＲＡの上方とステージ４上に保持される基板３の上方との間でスリットノズル２を移動させることができる。そして、基板処理装置１は、スリットノズル２の吐出口２３から処理液を吐出しながらスリットノズル２を基板３に対して相対移動させることで、基板３の表面３１に塗布層を形成する。なお、基板３の各辺の端部から所定の幅の領域（額縁状の領域）は、処理液の塗布対象とならない非塗布領域となっている。したがって、基板３のうち、この非塗布領域を除いた矩形領域が、処理液を塗布すべき塗布領域ＲＴとなっている（図３）。このため、スリットノズル２の移動区間のうち基板３の塗布領域ＲＴの上方区間を移動する吐出口２３から処理液が吐出される。

【0025】

また、基板処理装置１と外部搬送機構との基板３の受渡し期間（基板３の搬入・搬出期間）等のステージ４上で塗布処理が行われない期間には、スリットノズル２は、基板３の保持面４１から（－Ｘ）方向側に外れたノズル調整領域ＲＡに待避する（図１に示す状態）。そして、ノズル調整領域ＲＡに位置するスリットノズル２に対して、ノズルメンテナンスユニット６が各種のメンテナンスを実行する。

【0026】

ノズルメンテナンスユニット６は、図２に示すように、保持面４１の占有する領域より（－Ｘ）方向側（同図の右手側）のノズル調整領域ＲＡに設けられており、スリットノズル２をノズル洗浄して、スリットノズル２に付着した付着物を除去する機能を有している。ここで、除去対象となる付着物としては、スリットノズル２に付着しうる種々の物質が挙げられる。例えば、この付着物は処理液自体および処理液の溶質が乾燥・固化した固化材料などを含む。

【0027】

ノズルメンテナンスユニット６は、２種類の洗浄ユニット７、８を備えている。洗浄ユニット７では、スクレーパがスリットノズル２の先端部２１（リップ部）の外面に当接しながら、当該外面に沿ってＹ方向に沿って移動する。これにより、スクレーパはスリットノズル２の先端部２１に付着した処理液などを掻き取って除去する（掻取動作）。この除去された処理液はリンス液と一緒に洗浄ユニット７に設けられる回収部に回収される。

【0028】

図４は掻取動作によりノズル洗浄を実行する洗浄ユニットの構成を模式的に示す図である。洗浄ユニット７は、付着物除去部７１と、ノズル洗浄移動部７２と、回収部７３と、を備えている。

【0029】

付着物除去部７１は、同図に示すように、スプレッダ７１１およびスクレーパ７１２の２種類のノズル洗浄部材と、スプレッダ７１１およびスクレーパ７１２をスリットノズル２の先端部２１に向けた状態で支持する支持部材７１３とを有する。これらのうち、スプレッダ７１１は、スリットノズル２から少量、吐出され、スリットノズル２の先端部２１に付着した処理液をスリットノズル２の先端部２１に塗り広げる機能を担い、スクレーパ７１２はスプレッダ７１１の移動方向Ｙの下流側でスリットノズル２の先端部２１から処理液を除去する液切り機能を担う。これによって、スリットノズル２の先端部２１の付着物（処理液）を除去することができる。つまり、乾燥して固化した処理液等の付着物が先端部２１の傾斜面に付着している場合、スプレッダ７１１により塗り広げられた処理液が付着物をある程度溶解し、この溶解物（付着物）を含む処理液がスクレーパ７１２によって除去される。このように本実施形態では、スクレーパ７１２がスリットノズル２の先端部２１に付着する処理液を除去する機能を有している。

【0030】

支持部材７１３には、ノズル洗浄移動部７２が接続されている。このノズル洗浄移動部７２は、制御部１００からの移動指令に応じて支持部材７１３を吐出口２３の延設方向Ｙに往復移動させる。これによりスプレッダ７１１およびスクレーパ７１２が図４に示す移動範囲ＭＲでＸ方向に往復移動する。この移動範囲ＭＲは、スリットノズル２の先端部２１の下方で、かつ先端部２１のＹ方向サイズよりも若干広いサイズを有している。ノズル洗浄移動部７２により付着物除去部７１が（＋Ｙ）方向側から（－Ｙ）方向側に移動する際には、同図の１点鎖線で示すように、スリットノズル２が洗浄ユニット７の洗浄位置に位置している。つまり、上記スクレーパ７１２がスリットノズル２の先端部２１に当接した状態で、付着物除去部７１が（＋Ｙ）方向側から（－Ｙ）方向側に移動する。これによりスリットノズル２の先端部２１の洗浄処理が実行される。一方、洗浄処理が完了し、スリットノズル２が洗浄ユニット７の洗浄位置から離間した状態で、付着物除去部７１が（－Ｙ）方向側から（＋Ｙ）方向側に移動する。このように、ノズル洗浄移動部７２が本発明の「移動機構」として機能する。

【0031】

洗浄処理によりスリットノズル２の先端部２１から除去された処理液やリンス液など（以下において、これらを総称して適宜「除去された処理液」という）、付着物除去部７１を経由して下方に流れる。この処理液を回収するために、本実施形態では、回収部７３が設けられている。回収部７３は上方に開口したボックス形状を有する構造体で構成されている。これにより、付着物除去部７１を経由して落下してくる、除去された処理液が回収部７３で回収される。

【0032】

この回収部７３の（－Ｙ）方向部位の鉛直下方、かつ移動範囲ＭＲの（＋Ｘ）方向側に排出部７４が配置されている。この排出部７４は、図４に示すように、洗浄待機状態の回収部７３に向けて開口したボックス形状の受取部材７４１と、受取部材７４１の底面から塗布装置１の外部に延設される配管７４２とを有している。排出部７４では、受取部材７４１が回収部７３から排出される塗布液を受け止め、配管７４２を介して装置外部に設けられた排液処理装置（図示省略）に排出する。

【0033】

このようにスクレーパ７１２によりスリットノズル２の先端部２１から処理液が除去されるが、基板処理装置１では、当該掻取動作を含む塗布前処理を実行した後で塗布処理が実行される。また、塗布済の基板３に代えて、新たな基板３がステージ４に保持されると、塗布前処理と塗布処理とが制御部１００からの指令に応じて実行される。このように掻取動作は繰り返して実行され、処理液痕が蓄積される。そこで、もう一方の洗浄ユニット８が設けられている。

【0034】

もう一方の洗浄ユニット８は、上記洗浄ユニット７によっては除去しきれなかった残留付着物、つまり蓄積された処理液痕を洗浄液と超音波振動とを利用してスリットノズル２から除去するための装置である。この洗浄ユニット８では、スリットノズル２の先端部２１を洗浄するための洗浄液が洗浄槽８１に貯留されている。そして、掻取動作の累積回数が一定値に到達すると、上記繰り返し作業を一時的に中断し、スリットノズル２に対する超音波洗浄処理が実行される。つまり、スリットノズル２の先端部２１を洗浄槽８１に浸漬した状態で洗浄液を介して超音波振動が先端部２１に加えられることで、処理液痕が除去される。

【0035】

この超音波洗浄処理は、基板処理装置１のタクトを悪化させる主要因のひとつになる。したがって、超音波洗浄処理の頻度を低減させることが望まれる。この頻度は処理液痕の蓄積状況に応じて変動する。したがって、スクレーパ７１２による掻取動作により生じる処理液痕の発生や量を抑制することが、上記頻度を低減させる上で効果的である。そこで、本願発明者は、上記掻取動作におけるスリットノズル２での処理液の残留挙動を検証し、スリットノズル２の先端部２１とスクレーパ７１２との間で以下の接触角条件を満足させることが処理液痕の抑制に有益であることを見出した。この接触角条件とは、先端部２１の表面のうちスクレーパ７１２と当接するスクレーパ当接領域に対する処理液の接触角が、スクレーパ７１２の表面のうち先端部２１に当接するノズル当接領域に対する処理液の接触角よりも大きいというものである。以下、図５および図６を参照しつつ本願発明者による検証内容および当該検証に基づくスリットノズル２への表面処理について詳述する。

【0036】

図５は本発明に係るスリットノズルの第１実施形態を示す斜視図である。図６は図５に示すスリットノズルに対するスクレーパによる掻取動作の一例を模式的に示す図である。本実施形態のスリットノズル２が従来周知のノズルと大きく異なる点は、先端部２１の一部に撥液処理を施すことで上記接触角条件を満足させていることであり、その他の構成は基本的に同一である。なお、図５および図６においては、撥液処理が施された表面処理領域とスクレーパ７１２との接触状況を明確にするためにスリットノズル２およびスクレーパ７１２の寸法を実際とは異ならせて示している。また、撥液処理された領域を明示するために、図５において当該領域にドットを参考的に付している。

【0037】

このスリットノズル２は、ステンレス鋼を加工した一対のノズル基材を組み合わせて構成されている。各ノズル基材では、先端部２１と、先端部２１から上方、つまり（＋Ｚ）方向に延びるノズル本体部２２とが一体的に形成されている。先端部２１は、図６に示すように、その長手方向であるＹ方向からの側面視において先細りの凸形状を有し、その先端（下端）に設けられた先端面２１１と、先端面２１１の（＋Ｘ）側に形成されるリップ側面２１２ａと、（－Ｘ）側に形成されるリップ側面２１２ｂとを有している。以下の説明では、リップ側面２１２ａとリップ側面２１２ｂとを区別しないときは、単にリップ側面２１２と呼ぶ。

【0038】

先端面２１１には、図５に示すように、Ｙ方向に延びる長尺スリット状の開口部である吐出口２３がＹ方向に延設されている。そして、吐出口２３を下方に向けた姿勢で、ノズル本体部２２がノズル支持体５１（図１）によって固定支持される。このため、スリットノズル２に対して処理液Ｌが図外の処理液供給機構から圧送されると、ノズル本体部２２の内部に形成される内部流路を経由して吐出口２３に送液され、吐出口２３から（－Ｚ）方向に吐出される。スリットノズル２の吐出口２３から処理液Ｌを吐出しつつ、図２に示すようにスリットノズル２をＸ方向に移動させることで、基板３に対する供給動作が実行される。これにより、基板３の表面３１に処理液Ｌが塗布される。このとき、スリットノズル２の吐出口２３の周囲部分、つまり先端部２１に処理液Ｌが付着することがある。付着した処理液Ｌが、乾燥して残渣となり、これを放置すると、良好な吐出の妨げや、基板３に形成される処理液Ｌの膜の汚れの原因になる。

【0039】

そこで、上記したようにスクレーパ７１２が設けられている。スクレーパ７１２は、フッ素含有ゴムなどの弾性体で形成されている。スクレーパ７１２の上方端部には、略Ｖ字型の溝であるＶ字溝７１２ａが形成されている。Ｖ字溝７１２ａは、スリットノズル２の先端部２１に対応した形状をしており、リップ側面２１２ａに応じた傾斜を持った内側面７１２ｂと、リップ側面２１２ｂに応じた傾斜を持った内側面７１２ｃとを有する。このように構成されたスクレーパ７１２は、その上端面を上下方向Ｚにおける高さ位置Ｐａに位置させた状態で配置されている。そして、スリットノズル２が上方から下降してくると、図６に示すように、スリットノズル２の先端部２１がスクレーパ７１２のＶ字溝７１２ａに入り込む。そして、リップ側面２１２ａ、２１２ｂの一部がそれぞれ内側面７１２ｂ、７１２ｃと当接する。このときのスリットノズル２の各部の高さ位置は図５に示す通りである。つまり、上下方向Ｚにおいて、先端面２１１は位置Ｐ０に位置し、スクレーパ７１２の上方端と当接する当接部位は位置Ｐａに位置し、撥液処理された領域（次に詳述する表面処理領域ＳＡ）の下方端および上方端はそれぞれ位置Ｐ１、Ｐ２に位置しており、これらの位置Ｐ０、Ｐａ、Ｐ１、Ｐ２は、上下方向Ｚにおいて、次の不等式、
Ｐ０＜Ｐ１＜Ｐａ＜Ｐ２
で示す関係を有している。

【0040】

スリットノズル２の先端部２１とスクレーパ７１２とを当接させたまま、スクレーパ７１２をＹ方向に移動させることで、スリットノズル２の先端部２１から付着物が掻き取られる（掻取動作）。このとき、スクレーパ７１２の上方端７１２ｄ、７１２ｅはそれぞれＹ方向に延びる当接軌跡を描く。図５では、（＋Ｘ）方向側の当接軌跡ＣＴ、つまり上方端７１２ｄの軌跡のみが図示されているが、（－Ｘ）方向側にも同様の当接軌跡が存在する。従来技術では、スリットノズル２の先端部２１において、当接軌跡ＣＴに沿って処理液痕が生じていた。

【0041】

そこで、本実施形態では、図５および図６に示すように、当接軌跡ＣＴに対応してスリットノズル２の先端部２１の表面に撥液処理が表面処理として施され、先端部２１の表面において処理液Ｌを撥液可能となっている。本実施形態では、スリットノズル２はステンレス鋼で形成されているが、スリットノズル２の表面のうち以下の３つの領域に対し、シリコン系有機化合物により表面処理が施されている。すなわち、それら３つの領域は、図５においてドットを付した、
・先端部２１のリップ側面２１２ａ、２１２ｂのうちスクレーパ７１２と当接するノズル側当接領域ＣＡｎと、
・先端部２１のリップ側面２１２ａ、２１２ｂのうちノズル側当接領域ＣＡｎよりも上方のリップ上方領域ＵＡと、
・ノズル本体部２２の下方露出領域ＢＡと、
である。一方、フッ素含有ゴム製スクレーパ７１２の表面に対しては、特段の表面処理を施していない。したがって、図６の部分拡大図に示すように、ノズル側当接領域ＣＡｎに対する処理液Ｌの接触角θｎは、スクレーパ７１２の表面のうち先端部２１に当接するスクレーパ側当接領域ＣＡｓに対する処理液Ｌの接触角θｓよりも大きくなる。例えば黒色の色素を含むカラーレジスト液を処理液Ｌとして用いたときの接触角θｎ、θｓを計測したところ、接触角θｎ、θｓはそれぞれ４２．８゜、２９、４゜であった。また、シリコン系有機化合物の代わりに、フッ素シリコン系化合物による表面処理により撥液性を発揮させた場合、黒色の色素を含むカラーレジスト液を処理液Ｌとして用いたときの接触角θｎを計測したところ、接触角θｎは６３．９゜であった。なお、参考のために、スリットノズル２を構成するステンレス鋼に対するカラーレジスト液の接触角を計測したところ、６．４゜であった。

【0042】

上記したように、本実施形態によれば、上記接触角条件が満足されることで、処理液Ｌの大部分はスクレーパ７１２側に移動する。より詳しくは、先端部２１に付着した処理液Ｌをスクレーパ７１２により掻き取っているとき、図６の部分拡大図に示すように、矢印方向Ｙへのスクレーパ７１２の移動に伴ってスクレーパ７１２と先端部２１との間に位置する処理液Ｌの移動先はスクレーパ７１２および先端部２１に分かれる。その際に、スクレーパ側の接触角θｓが小さく、スクレーパ７１２に対して処理液の濡れ性が良好である。その結果、スクレーパ７１２側に流動する処理液が多くなり、当接軌跡ＣＴ上に処理液が残存しない、あるいは残存しても処理液の残量は従来よりも大幅に少なくなる。

【0043】

また、スリットノズル２側に残存した処理液は撥液処理された領域に位置しているため、高さ位置Ｐａに留まっておくことが難しく、しかも次に説明するように重力の影響により傾斜面に沿って移動し易い。本実施形態では、図５に示すように、先端部２１に対して撥液処理を施した表面処理領域ＳＡ（＝ノズル側当接領域ＣＡｎ＋リップ上方領域ＵＡ）の下方端ＤＥが当接軌跡ＣＴよりも下方に位置している。このため、掻取処理後にスリットノズル２側で当接軌跡ＣＴ上に残留していた処理液は先細り形状の先端部２１の表面に沿って下方に移動し易く、当接軌跡ＣＴよりも下方に付着することが多い。したがって、次の掻取処理によってスクレーパ７１２により掻き取られ、スリットノズル２の先端部２１から確実に除去される。したがって、先の超音波洗浄処理と次の超音波洗浄処理との間で掻取処理を含む塗布前処理および塗布処理を繰り返して行う基板処理装置１では、上記撥液処理を施したことにより、１回の掻取処理によって掻き取れなかった処理液をそれ以降の掻取処理により除去することができる。

【0044】

これらによって、掻取動作により処理液痕（処理液としてカラーレジスト液を用いる場合には、レジスト痕）の発生や量を抑制することができる。その結果、洗浄ユニット８による超音波洗浄処理の頻度を低減させることができ、基板処理装置１のタクトを向上させることができる。

【0045】

また、本実施形態では、上記したように表面処理領域ＳＡの下方端ＤＥは当接軌跡ＣＴよりも下方であるものの、図５および図６に示すように、吐出口２３およびその近傍領域に達していない。つまり、吐出口２３およびその近傍領域では、撥液処理が施されておらず、スリットノズル２の構成材料、つまりステンレス鋼の表面が露出している。つまり、吐出口２３およびその近傍領域は塗布処理に適した表面状態に維持されている。この表面状態は、例えば塗布処理の開始時に処理液のビードを形成するのに好適である。その結果、塗布処理を円滑に行うことが可能となっている。このような作用効果を達成するためには、先端面２１１から下方端ＤＥまでの距離は数ｍｍ程度に設定するのが望ましいが、当該距離は処理液の種類に対応して決定するのが望ましい。

【0046】

さらに、ノズル本体部２２の下方露出領域ＢＡにも撥液処理を施しているため、塗布処理時に処理液が基板３から飛び跳ね、下方露出領域ＢＡに付着するのを抑制することができる。

【0047】

上記実施形態では、内側面７１２ｂ、７１２ｃが本発明の「先端部に当接する当接部」の一例に相当している。また、洗浄ユニット８が本発明の「洗浄部」の一例に相当する。また、掻取動作が本発明の「掻取工程」の一例に相当している。

【0048】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、表面処理領域ＳＡは、上方端が下方露出領域ＢＡに繋がるとともに下方端ＤＥが当接軌跡ＣＴよりも下方に位置するように、設けられている。この表面処理領域ＳＡの形状や範囲はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示すように、下方端ＤＥが当接軌跡ＣＴと一致してもよい（第２実施形態）。また、図示を省略するが、上下方向Ｚにおいて、上方端が位置Ｐ１、Ｐ２の中間に位置してもよい。

【0049】

また、本実施形態では、下方露出領域ＢＡに対して撥液処理を施しているが、これは処理液痕の発生および量の低減と直接関係していない。したがって、当該撥液処理を省略してもよい。

【0050】

また、上記実施形態では、スリットノズル２から少量吐出された処理液をスプレッダ７１１により先端部２１に塗り広げているが、この処理液吐出が不要な場合もある。例えばリンス液供給部、超音波洗浄やノズルクリーナなどによりスリットノズル２の先端部２１が洗浄液やリンス液などにより濡れている場合がそれである。この場合、処理液吐出なしのまま、スプレッダ７１１により塗り広げられた洗浄液などが付着物をある程度溶解し、この溶解物（付着物）を含む処理液がスクレーパ７１２によって除去される。

【0051】

また、上記実施形態では、スプレッダ７１１およびスクレーパ７１２を有する付着物除去部７１によりノズル洗浄を行う基板処理装置１に本発明を適用しているが、スクレーパ７１２のみを有する基板処理装置に対しても本発明を適用することができる。

【0052】

また、上記実施形態では、基板３をステージ４で保持した状態でスリットノズル２から処理液を供給する基板処理装置１に本発明を適用しているが、基板を浮上して搬送しながら当該基板にスリットノズルから処理液を供給する浮上搬送式の基板処理装置に対しても本発明を適用することができる。

【0053】

また、上記実施形態では、スクレーパ７１２を含む付着物除去部７１がスリットノズル２に対してＹ方向に移動しているが、スリットノズル２がＹ方向に移動することで掻取動作を実行してもよい。つまり、本発明は、スクレーパ７１２がスリットノズル２に対して吐出口２３の延設方向Ｙに相対移動する基板処理装置に本発明を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0054】

この発明は、スリット状の吐出口から処理液を吐出するスリットノズル、およびスリットノズルの先端部から処理液を掻き取る基板処理技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0055】

１…基板処理装置
２…スリットノズル
３…基板
８…洗浄ユニット（洗浄部）
２１…（スリットノズルの）先端部
２３…吐出口
７２…ノズル洗浄移動部（移動機構）
１００…制御部
７１２…スクレーパ
７１２ｂ，７１２ｃ…内側面（当接部）
ＣＡｎ…ノズル側当接領域
ＣＡｓ…スクレーパ側当接領域
ＣＴ…当接軌跡
ＤＥ…（表面処理領域の）下方端
Ｌ…処理液
ＳＡ…表面処理領域
Ｙ…延設方向
Ｚ…上下方向
θｎ，θｓ…接触角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】