特許 7502110 基板処理方法および基板処理装置

(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】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】基板処理方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   B05D 3/04 20060101AFI20240611BHJP

   B05D 3/02 20060101ALI20240611BHJP

   B05C 5/02 20060101ALI20240611BHJP

   B05C 9/14 20060101ALI20240611BHJP

   B05C 11/06 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

B05D3/04 Z

B05D3/02 Z

B05C5/02

B05C9/14

B05C11/06

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020137833

(22)【出願日】2020-08-18

(65)【公開番号】P2022034168

(43)【公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-06-20

(73)【特許権者】

【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】上野 幸一

【審査官】鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１８５５３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０７６８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３６１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７３５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０４３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１７４９１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

Ｂ０５Ｃ １／００－２１／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０－２１／４６

Ｈ０５Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布工程と、
前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理を前記塗膜の端部にのみ施すことにより、前記部分硬化処理を受けた端部を前記塗膜のうち前記部分硬化処理を受けていない非硬化領域よりも硬化させる部分硬化工程と、
前記部分硬化工程を受けた端部を含め前記塗膜全体を乾燥させる乾燥工程と、
を備え、
前記塗布工程は、前記基板の表面に向けて前記塗布液を吐出するノズルを前記基板に対して第１方向に相対移動させて前記第１方向に延びる前記塗膜を形成する工程であり、
前記部分硬化工程は、前記第１方向と直交する第２方向における前記塗膜の端部のみを硬化させる工程であり、
前記部分硬化工程は、前記光、気流および熱のうちの少なくとも１つを前記端部に向けて出力する出力部を前記基板に対して前記第１方向に相対移動させて前記部分硬化処理を受けた端部を前記第１方向に形成する工程であり、
前記部分硬化工程は、前記出力部から出力される気流を前記塗膜の端部に付与して前記部分硬化処理を実行する工程と、前記気流が付与された端部の周囲を排気する工程とを有する
ことを特徴とする、基板処理方法。

【請求項2】

基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布工程と、
前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理を前記塗膜の端部にのみ施すことにより、前記部分硬化処理を受けた端部を前記塗膜のうち前記部分硬化処理を受けていない非硬化領域よりも硬化させる部分硬化工程と、
前記部分硬化工程を受けた端部を含め前記塗膜全体を乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程は、前記部分硬化工程を受けた前記基板を減圧雰囲気で乾燥する減圧乾燥工程である
ことを特徴とする、基板処理方法。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記塗布工程は、前記基板の表面に向けて前記塗布液を吐出するノズルを前記基板に対して第１方向に相対移動させて前記第１方向に延びる前記塗膜を形成する工程であり、
前記部分硬化工程は、前記第１方向と直交する第２方向における前記塗膜の端部のみを硬化させる工程である、基板処理方法。

【請求項4】

請求項３に記載の基板処理方法であって、
前記部分硬化工程は、前記光、気流および熱のうちの少なくとも１つを前記端部に向けて出力する出力部を前記基板に対して前記第１方向に相対移動させて前記部分硬化処理を受けた端部を前記第１方向に形成する工程である、基板処理方法。

【請求項5】

請求項１または４に記載の基板処理方法であって、
前記塗布工程は、前記第１方向の一方側に前記ノズルを前記基板に対して相対移動させて前記塗膜を形成する工程であり、
前記部分硬化工程は、前記ノズルに対して前記出力部を前記第１方向の他方側に配置しながら前記ノズルの相対移動に連動して前記出力部を相対移動させる工程である、基板処理方法。

【請求項6】

請求項５に記載の基板処理方法であって、
前記部分硬化工程は前記出力部を前記ノズルに取り付けられて行われる、基板処理方法。

【請求項7】

請求項１、４ないし６のいずれか一項に記載の基板処理方法であって、
前記部分硬化工程は、前記出力部から出力される気流を前記塗膜の端部に付与して前記部分硬化処理を実行する工程と、前記気流が付与された端部の周囲を排気する工程とを有する、基板処理方法。

【請求項8】

基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布部と、
前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理部と、
前記塗膜を乾燥させる乾燥部と、を備え、
前記部分硬化処理部は、前記基板の表面に形成された前記塗膜の端部のみを硬化させて前記塗膜のうち前記部分硬化処理部により硬化されていない非硬化領域よりも硬化し、
前記乾燥部は、前記部分硬化処理部により硬化された端部を含め前記塗膜全体を乾燥させ、
前記塗布部は、前記基板の表面に向けて前記塗布液を吐出するノズルを前記基板に対して第１方向に相対移動させて前記第１方向に延びる前記塗膜を形成し、
前記部分硬化部は、前記第１方向と直交する第２方向における前記塗膜の端部のみを硬化させ、
前記部分硬化部は、前記光、気流および熱のうちの少なくとも１つを前記端部に向けて出力する出力部を前記基板に対して前記第１方向に相対移動させて前記部分硬化処理を受けた端部を前記第１方向に形成し、
前記部分硬化部は、前記出力部から出力される気流を前記塗膜の端部に付与して前記部分硬化処理を実行し、前記気流が付与された端部の周囲を排気する
ことを特徴とする基板処理装置。

【請求項9】

基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布部と、
前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理部と、
前記塗膜を乾燥させる乾燥部と、を備え、
前記部分硬化処理部は、前記基板の表面に形成された前記塗膜の端部のみを硬化させて前記塗膜のうち前記部分硬化処理部により硬化されていない非硬化領域よりも硬化し、
前記乾燥部は、前記部分硬化処理部により硬化された端部を含め前記塗膜全体を減圧雰囲気で乾燥させる減圧乾燥部である
ことを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板表面への塗膜の形成および当該塗膜の乾燥を行う基板処理技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板（以下、単に「基板」という）の製造工程では、基板表面にレジスト膜などが形成される。例えば、特許文献１に記載の装置では、塗布部および減圧乾燥部が装備されている。塗布部により表面にレジスト液の塗膜が形成された基板が減圧乾燥部に搬送される。そして、減圧乾燥部が基板表面上の塗膜に含まれる溶媒を減圧により蒸発させて塗膜全体を乾燥させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１０７７１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

塗布部により基板の表面に形成された塗膜は全体的に流動性を有している。このため、減圧乾燥部による減圧乾燥工程の進行に伴って塗膜を構成する塗布液が流動する。特に、塗膜の端部における塗膜形状は不安定である。より具体的には、塗膜の端部から一定距離、例えば数ｍｍ程度の範囲においては、乾燥処理後の塗膜の膜厚が不均一になることがあった。この点を考慮し、従来においては、上記範囲を除いて有効エリアが設定される。このように従来では、塗膜乾燥時における塗布液の流動に起因して有効エリアの拡張に一定の限界があった。

【0005】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、塗膜の端部近傍での塗布液の流動を抑制して塗膜の有効エリアを拡張することができる基板処理技術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】

【0006】

この発明の第1の態様は、基板処理方法であって、基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布工程と、前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理を前記塗膜の端部にのみ施すことにより、前記部分硬化処理を受けた端部を前記塗膜のうち前記部分硬化処理を受けていない非硬化領域よりも硬化させる部分硬化工程と、前記部分硬化工程を受けた端部を含め前記塗膜全体を乾燥させる乾燥工程と、を備え、前記塗布工程は、前記基板の表面に向けて前記塗布液を吐出するノズルを前記基板に対して第１方向に相対移動させて前記第１方向に延びる前記塗膜を形成する工程であり、前記部分硬化工程は、前記第１方向と直交する第２方向における前記塗膜の端部のみを硬化させる工程であり、前記部分硬化工程は、前記光、気流および熱のうちの少なくとも１つを前記端部に向けて出力する出力部を前記基板に対して前記第１方向に相対移動させて前記部分硬化処理を受けた端部を前記第１方向に形成する工程であり、前記部分硬化工程は、前記出力部から出力される気流を前記塗膜の端部に付与して前記部分硬化処理を実行する工程と、前記気流が付与された端部の周囲を排気する工程とを有することを特徴としている。
また、発明の第２の態様は、基板処理方法であって、基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布工程と、前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理を前記塗膜の端部にのみ施すことにより、前記部分硬化処理を受けた端部を前記塗膜のうち前記部分硬化処理を受けていない非硬化領域よりも硬化させる部分硬化工程と、前記部分硬化工程を受けた端部を含め前記塗膜全体を乾燥させる乾燥工程と、を備え、前記乾燥工程は、前記部分硬化工程を受けた前記基板を減圧雰囲気で乾燥する減圧乾燥工程であることを特徴としている。

【0007】

また、この発明の第３の態様は、基板処理装置であって、基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布部と、前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理部と、前記塗膜を乾燥させる乾燥部と、を備え、前記部分硬化処理部は、前記基板の表面に形成された前記塗膜の端部のみを硬化させて前記塗膜のうち前記部分硬化処理部により硬化されていない非硬化領域よりも硬化し、前記乾燥部は、前記部分硬化処理部により硬化された端部を含め前記塗膜全体を乾燥させ、前記塗布部は、前記基板の表面に向けて前記塗布液を吐出するノズルを前記基板に対して第１方向に相対移動させて前記第１方向に延びる前記塗膜を形成し、 前記部分硬化部は、前記第１方向と直交する第２方向における前記塗膜の端部のみを硬化させ、前記部分硬化部は、前記光、気流および熱のうちの少なくとも１つを前記端部に向けて出力する出力部を前記基板に対して前記第１方向に相対移動させて前記部分硬化処理を受けた端部を前記第１方向に形成し、前記部分硬化部は、前記出力部から出力される気流を前記塗膜の端部に付与して前記部分硬化処理を実行し、前記気流が付与された端部の周囲を排気することを特徴としている。
また、発明の第４の態様は、基板処理装置であって、基板の表面に塗布液の塗膜を形成する塗布部と、前記基板の表面に形成された塗膜に対して光、気流および熱のうちの少なくとも１つを部分的に付与して硬化させる部分硬化処理部と、前記塗膜を乾燥させる乾燥部と、を備え、前記部分硬化処理部は、前記基板の表面に形成された前記塗膜の端部のみを硬化させて前記塗膜のうち前記部分硬化処理部により硬化されていない非硬化領域よりも硬化し、前記乾燥部は、前記部分硬化処理部により硬化された端部を含め前記塗膜全体を減圧雰囲気で乾燥させる減圧乾燥部であることを特徴としている。

【0008】

このように構成された発明では、基板の表面に形成された塗膜の端部に対して部分硬化処理が施される。これにより、部分硬化処理を受けた端部は塗膜のうち部分硬化処理を受けていない非硬化領域よりも硬化する。その結果、塗膜全体を乾燥させている際に、既に部分硬化されている端部での塗布液の流動が抑制され、端部近傍での塗膜の膜厚を安定化させることができる。その結果、乾燥後の塗膜の膜厚が均一なエリア、つまり有効エリアが従来技術よりも拡張される。

【発明の効果】

【0009】

以上のように、本発明によれば、塗膜の端部近傍での塗布液の流動を抑制して塗膜の有効エリアを拡張することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る基板処理装置の一実施形態を示す図である。

【図2】基板処理装置に装備された塗布部の一例を示す斜視図である。

【図3】図２に示す塗布部を模式的に示す側面図である。

【図4A】塗布工程の初期段階を示す図である。

【図4B】塗布工程と並行して実行される部分硬化工程を示す図である。

【図5】本発明に係る基板処理装置の第２実施形態に装備される塗布部の一部を示す斜視図である。

【図6】図５に示す塗布部をＹ２側から見た側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は本発明に係る基板処理装置の一実施形態を示す図である。本実施形態の基板処理装置１００は、本発明の「基板」の一例である液晶表示装置用ガラス基板Ｇ（以下、「基板Ｇ」と称する）に対して、レジスト膜を形成する装置である。基板処理装置１００は、複数の処理ユニット、具体的には搬入部１、洗浄部２、デハイドベーク部３、塗布部４、減圧乾燥部５、プリベーク部６および搬出部７を備えている。これらの処理ユニットは上記の順に互いに隣接して配置され、制御部８により制御される。これにより、図示を省略する搬送部によって破線矢印で示す順序で搬送される基板Ｇに対して種々の処理が施される。

【0012】

搬入部１は、基板処理装置１００において処理される基板Ｇを、基板処理装置１００内に搬入する。洗浄部２は、搬入部１へ搬入された基板Ｇを洗浄し、微細なパーティクルをはじめ、有機汚染や金属汚染、油脂、自然酸化膜等を除去する。デハイドベーク部３は、基板Ｇを加熱し、洗浄部２において基板Ｇに付着した洗浄液を気化させることによって、基板Ｇを乾燥させる。

【0013】

塗布部４は、デハイドベーク部３で乾燥処理を行った後の基板Ｇをステージの上面で吸着保持しながら基板Ｇの表面にレジスト液を塗布液として塗布して塗膜（後で説明する図２、図３、図４Ａ、図４Ｂ中の符号ＣＦ）を形成する。また、塗布部４は、本発明の「塗布部」としての機能のみならず、本発明の「部分硬化処理部」としての機能も兼ね備えている。なお、このような部分硬化処理機能付きの塗布部４の構成ならびにそれらの動作については、後で図２、図３、図４Ａおよび図４Ｂを参照しつつ詳述する。

【0014】

減圧乾燥部５は、本発明の「乾燥部」の一例に相当し、減圧雰囲気に基板Ｇの表面を晒すことで上記塗膜中の溶媒を蒸発させる工程（減圧乾燥工程）を実行して塗膜を乾燥させる。この減圧乾燥部５による減圧乾燥工程を受けた基板Ｇはプリベーク部６に搬送され、加熱処理される。このプリベーク部６は基板Ｇを加熱し、基板Ｇの表面Ｇａのレジスト成分を固化させる加熱処理ユニットである。これにより、基板Ｇの表面に塗布液の薄膜、すなわちレジスト膜が形成される。このようにして基板処理装置１００の各処理ユニットにおいて処理が施された基板Ｇは、搬出部７へ搬送される。そして、搬出部７から基板Ｇが基板処理装置１００の外部へ搬出される。

【0015】

図２は基板処理装置に装備された塗布部の一例を示す斜視図である。図３は図２に示す塗布部を模式的に示す側面図である。図４Ａおよび図４Ｂは塗布液の塗布工程および部分硬化工程を模式的に示す図である。なお、図２および図２以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付する。Ｚ方向の矢印Ｚ１は鉛直上方を向いており、Ｚ方向の矢印Ｚ２は鉛直下方を向いている。Ｙ方向の矢印Ｙ１は基板Ｇの長手方向の一方側を向いており、Ｙ方向の矢印Ｙ２は長手方向の他方側を向いている。Ｘ方向の矢印Ｘ１は基板Ｇの幅方向の一方側を向いており、Ｘ方向の矢印Ｘ２は基板Ｇの幅方向の他方側を向いている。また、各図では、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３では、ノズル支持体等の一部の構成を省略している。

【0016】

塗布部４は、スリットノズル４１を用いて基板Ｇの表面Ｇａに塗布液を塗布して塗膜ＣＦを形成するスリットコータと呼ばれる装置である。本実施形態では、塗布部４は塗布液として紫外線硬化タイプのフォトレジスト液を基板Ｇに塗布するが、これら以外の塗布液、例えば半導体パッケージのめっき用レジスト液、感光性樹脂、感光性ポリイミド前駆体、シリコン、ナノメタルインクまたは導電性材料を含むスラリー（ペースト）等、種々の塗布液を塗布可能である。なお、本明細書中で、「基板Ｇの表面Ｇａ」とは基板Ｇの両主面のうち塗布液が塗布される側の主面を意味する。

【0017】

塗布部４は、基板Ｇを水平姿勢で吸着保持可能なステージ４２と、ステージ４２に保持される基板Ｇに対してスリットノズル４１をＹ方向に移動させるノズル移動機構４３と、塗布処理に先立ってスリットノズル４１に対してクリーニング処理を施すクリーニング機構４４とを備えている。

【0018】

スリットノズル４１はＸ方向に延びる長尺スリット状の開口部である吐出口４１１を有している。吐出口４１１はＸ方向においてスリットノズル４１の全長より短く、スリットノズル４１のＸ方向の両端では吐出口４１１が開口しない。このスリットノズル４１はステージ４２に保持された基板Ｇの表面Ｇａに向けて吐出口４１１から塗布液を吐出可能な構成を有している。スリットノズル４１では、図外の供給機構より塗布液が供給されると、塗布液はスリットノズル４１の内部流路（図示省略）を通じてスリットノズル４１の長手方向（Ｘ方向）に均等に拡幅されて送液され、吐出口４１１より下方に向けて吐出される。このようにスリットノズル４１の吐出口４１１から塗布液を吐出しつつ基板Ｇに対する塗布動作を実行すると、スリットノズル４１の吐出口４１１の周囲部分に塗布液が付着することがある。付着した塗布液は、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Ｇに形成される膜の汚れの原因になる。そこで、塗布部４ではこの付着物を除去するクリーニング処理をクリーニング機構４４により行う。

【0019】

ステージ４２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（Ｚ１側）のうちＹ１側には、略水平な平坦面に加工されて基板Ｇを保持する保持面４２１を備える。保持面４２１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Ｇが吸着されることで、塗布処理の際に基板Ｇが所定の位置に略水平状態に保持される。なお、基板Ｇ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Ｇを保持するように構成してもよい。

【0020】

また、ステージ４２において保持面４２１の占有する領域よりＹ２側にはノズル調整エリアＡＲ１が設けられており、このノズル調整エリアＡＲ１にクリーニング機構４４が配置されている。

【0021】

ノズル移動機構４３は保持面４２１の上方とノズル調整エリアＡＲ１の上方との間でスリットノズル４１を往復移動させる。そして、スリットノズル４１がノズル調整エリアＡＲ１の上方に移動している期間、すなわち、ステージ４２において保持面４２１の占有する領域の上方にスリットノズル４１がない期間に、塗布処理後の先行基板Ｇの搬出と塗布処理前の後続基板Ｇの搬入とがステージ４２上で行なわれる。一方、スリットノズル４１が保持面４２１の上方を移動している間に当該保持面４２１上の基板Ｇの表面Ｇａに塗布液が塗布される。

【0022】

ノズル移動機構４３は、主としてステージ４２の上方をＸ方向に横断しスリットノズル４１を支持するノズル支持体４３１を有している。ノズル支持体４３１は、スリットノズル４１を固定する固定部材４３１ａと、固定部材４３１ａを支持するとともに昇降させる２つの昇降機構４３１ｂとを有している。なお、固定部材４３１ａは、Ｘ方向を長手方向とするカーボンファイバ補強樹脂等の断面矩形の棒状部材で構成される。また、本実施形態では、ノズル支持体４３１はスリットノズル４１のみならず部分硬化処理を行う紫外線照射ランプも支持するが、この点については後で詳述する。

【0023】

２つの昇降機構４３１ｂは固定部材４３１ａ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している。これらの昇降機構４３１ｂにより、固定部材４３１ａおよびそれに固定されたスリットノズル４１が鉛直方向（Ｚ方向）に昇降され、スリットノズル４１の吐出口４１１と基板Ｇとの間隔、すなわち、基板Ｇに対する吐出口４１１の相対的な高さが調整される。なお、固定部材４３１ａの鉛直方向の位置は、例えば、図示を省略しているが、昇降機構４３１ｂ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４１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。

【0024】

このように構成されたノズル支持体４３１は、図２に示すように、ステージ４２の左右両端部をＸ方向に沿って掛け渡し、保持面４２１を跨ぐ架橋構造を有している。ノズル移動機構４３は、この架橋構造体としてのノズル支持体４３１とそれに固定保持されたスリットノズル４１とを、ステージ４２上に保持される基板Ｇに対してＹ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、ノズル移動機構４３は、Ｘ１側およびＸ２側のそれぞれにおいて、スリットノズル４１の移動をＹ方向に案内するガイドレール４３２と、駆動源であるリニアモータ４３３と、スリットノズル４１の吐出口の位置を検出するためのリニアエンコーダ４３４とを有している。

【0025】

２つのガイドレール４３２はそれぞれ図３に示すように、ステージ４２のＸ方向の両端部にＹ方向に沿ってノズル洗浄位置（クリーニング機構４４の配設位置）から塗布終了位置（保持面４２１のＹ１側端部位置）までの区間を含むように延設されている。そのため、ノズル移動機構４３によって２つの昇降機構４３１ｂの下端部が上記２つのガイドレール４３２に沿って案内されることで、スリットノズル４１はノズル洗浄位置とステージ４２上に保持される基板Ｇに対向する位置との間を移動する。

【0026】

また、各リニアモータ４３３は、固定子４３３ａと移動子４３３ｂとを有するＡＣコアレスリニアモータである。固定子４３３ａは、ステージ４２のＸ方向の両側面にＹ方向に沿って設けられている。一方、移動子４３３ｂは、昇降機構４３１ｂの外側に固設されている。リニアモータ４３３は、これら固定子４３３ａと移動子４３３ｂとの間に生じる磁力によってノズル移動機構４３の駆動源として機能する。

【0027】

また、各リニアエンコーダ４３４はそれぞれ、スケール部４３４ａと検出部４３４ｂとを有している。スケール部４３４ａはステージ４２に固設されたリニアモータ４３３の固定子４３３ａの下部にＹ方向に沿って設けられている。一方、検出部４３４ｂは、昇降機構４３１ｂに固設されたリニアモータ４３３の移動子４３３ｂのさらに外側に固設され、スケール部４３４ａに対向配置される。リニアエンコーダ４３４は、スケール部４３４ａと検出部４３４ｂとの相対的な位置関係に基づいて、Ｙ方向におけるスリットノズル４１の吐出口４１１の位置を検出する。したがって、制御部８が検出部４３４ｂの検出結果に基づきリニアモータ４３３を制御することでスリットノズル４１がＹ方向に往復移動させられる。

【0028】

以上のような構成によって、スリットノズル４１は、基板Ｇが保持される保持面４２１の上部空間を、保持面４２１に対して相対的に略水平なＹ方向へ移動可能となっている。そして、塗布部４は、スリットノズル４１の吐出口４１１から塗布液を吐出しながらスリットノズル４１を相対移動させることで、保持面４２１で保持した基板Ｇの表面Ｇａに塗膜を形成する。なお、基板Ｇの各辺の端部から所定の幅の領域（額縁状の領域）は、塗布液の塗布対象とならない非塗布領域となっている。そして、基板Ｇのうち、この非塗布領域を除いた矩形領域が、塗布液を塗布すべき塗布領域ＲＴとなっている。さらに、塗布領域ＲＴのうち、Ｘ１側端部およびＸ２側端部が次に説明する部分硬化処理部９により硬化される非有効エリアＮＡとなり、これらに挟まれた範囲が半導体デバイスなどの製造に用いられる有効エリアＥＡとなる。

【0029】

部分硬化処理部９はノズル支持体４３１の固定部材４３１ａに固定された２つの紫外線照射ランプ（以下「ＵＶランプ」という）９１、９１を有している。これらのＵＶランプ９１、９１は、図２および図３に示すように、ノズル支持体４３１のＹ２側で、それぞれ固定部材４３１ａのＸ１側端部およびＸ２側端部に取り付けられている。このため、スリットノズル４１のＹ方向移動と一緒にＵＶランプ９１、９１はそれぞれＸ１側の非有効エリアＮＡおよびＸ２側の非有効エリアＮＡの上方を通過する。

【0030】

ＵＶランプ９１、９１は、図３に示すように、ランプ駆動機構９２と電気的に接続されている。このため、制御部８からの指令に応じてランプ駆動機構９２がＵＶランプ９１、９１を点灯および消灯させる。より具体的には、例えば図４Ａに示す塗布工程の初期段階（塗膜形成の開始直後）では、ＵＶランプ９１、９１は、塗布液の塗膜ＣＦから離れて位置しているため、消灯されている。そして、塗膜形成の進行に伴ってＵＶランプ９１、９１が塗膜ＣＦのＹ２側端部に近づくと、ＵＶランプ９１、９１の点灯が開始される。さらに塗布工程が進行すると、例えば図４Ｂに示すように、点灯状態のＵＶランプ９１、９１がそれぞれＸ１側の非有効エリアＮＡおよびＸ２側の非有効エリアＮＡの上方を通過する。このとき、塗膜ＣＦの形成直後に紫外線光Ｌが非有効エリアＮＡにのみ付与され、非有効エリアＮＡの塗膜ＣＦ（参考のためハッチングが付されている部位）のみが硬化される（部分硬化工程）。

【0031】

この部分硬化工程は、スリットノズル４１が基板Ｇの上方を通過して塗布工程の終了後も一定期間だけ継続される。より具体的には、ＵＶランプ９１、９１が基板Ｇの表面Ｇａに形成された塗膜ＣＦの上方を通過するまで継続される。そして、ＵＶランプ９１、９１の塗膜上方の通過後に、ＵＶランプ９１、９１は消灯される。

【0032】

以上のように、第１実施形態では、塗布部４において、塗布液の塗布（塗膜形成）と並行して塗膜ＣＦのＸ１側端部およびＸ２側端部に対して部分硬化処理を施している。これにより、部分硬化処理を受けた端部（非有効エリアＮＡ）は、塗膜ＣＦのうち部分硬化処理を受けていない非硬化領域（有効エリアＥＡ）よりも硬化する。その結果、塗布部４による塗布工程に続いて減圧乾燥部５による塗膜ＣＦの乾燥時において既に部分硬化している端部での塗布液の流動を抑制することができ、当該端部近傍での塗膜ＣＦの膜厚を安定化させることができる。よって、従来技術のような問題（端部での塗布液の流動）による影響を考慮することなく、有効エリアＥＡを設定することができる。つまり、上記問題が解消された分だけ、従来技術よりも有効エリアＥＡを拡張することができる。

【0033】

なお、第１実施形態では、紫外線硬化タイプのフォトレジスト液を塗布液として用いることに対応して塗布液を紫外線光Ｌで硬化している。このため、部分硬化処理部９としてＵＶランプ９１を用いているが、その他の波長域の光により塗布液が硬化する場合には上記光を出射するランプ９１、９１を用いればよい。

【0034】

また、塗布液が熱硬化特性を有する場合には、ＵＶランプに代えて赤外線ランプ、加熱ヒータおよびレーザ照射などの加熱手段により部分硬化処理部９を構成してもよい。つまり、塗膜ＣＦのうち非有効エリアＮＡに対して熱やレーザ光を付与して熱硬化特性を有する塗膜ＣＦを部分的に硬化させてもよい。また、光や熱以外に、窒素ガスなどの不活性ガスおよび空気などの気体の流れ、つまり気流を非有効エリアＮＡに付与して溶媒成分を除去して塗膜ＣＦを部分的に硬化させてもよい（第２実施形態）。

【0035】

図５は本発明に係る基板処理装置の第２実施形態に装備される塗布部の一部を示す斜視図である。図６は図５に示す塗布部をＹ２側から見た側面図である。第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、部分硬化処理部９の構成である。その他の構成は基本的に第１実施形態と同一であるため、以下においては相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0036】

第２実施形態では、図５に示すように、部分硬化処理部９はノズル支持体４３１のＹ２側に配置された２組のノズル対９３、９３を有している。一方のノズル対９３は固定部材４３１ａのＸ１側端部に取り付けられている。このノズル対９３は、ガス吐出ノズル９４と、ガス吐出ノズル９４のＸ１側に隣接するガス吸引ノズル９５とで構成されている。また、他方のノズル対９３は固定部材４３１ａのＸ２側端部に取り付けられている。このノズル対９３は、ガス吐出ノズル９４と、ガス吐出ノズル９４のＸ２側に隣接するガス吸引ノズル９５とで構成されている。このように本実施形態では、いずれのノズル対９３もガス吸引ノズル９５がＸ方向においてガス吐出ノズル９４に対して外側に配置されている。

【0037】

ガス吐出ノズル９４およびガス吸引ノズル９５は、開口（図示省略）を鉛直下方に向けた状態で、それぞれ圧送機構９６および排気機構９７と接続されている。このため、塗膜形成の進行中に、制御部８から圧送機構９６および排気機構９７に動作指令が与えられると、圧送機構９６から窒素ガスなどの気体がガス吐出ノズル９４の開口から塗膜ＣＦの非有効エリアＮＡに向けて吐出される。また、ガス吐出ノズル９４の開口に隣接して位置するガス吸引ノズル９５の開口から気体が吸引される。これにより、当該気体が非有効エリアＮＡの周囲から排気され、排気機構９７に回収される。このような気体の吐出吸引により各ノズル対９３の下方位置で非有効エリアＮＡに限定的に気流ＡＦが付与される。その結果、図５のハッチングで示すように、当該気流ＡＦにより非有効エリアＮＡでの塗膜ＣＦの部分的な硬化が進行する。なお、気体の吐出吸引および停止のタイミングは第１実施形態におけるＵＶランプ９１の点灯および消灯のタイミングと基本的に同一である。

【0038】

以上のように、第２実施形態においても、塗布部４において、塗布液の塗布（塗膜形成）と並行して塗膜ＣＦのＸ１側端部およびＸ２側端部に対して部分硬化処理が実行される。したがって、第１実施形態と同様の作用効果、つまり従来技術よりも有効エリアＥＡを拡張することができる。

【0039】

また、塗膜ＣＦのＸ１側端部およびＸ２側端部に気流を付与するためにＸ１側ガス吐出ノズル９４およびＸ２側ガス吐出ノズル９４のみを設けても良い。ただし、この場合、塗膜ＣＦのＸ１側端部およびＸ２側端部に付与された気体が有効エリアＥＡに流れ込可能性がある。これに対し、第２実施形態では、ガス吸引ノズル９５を隣接配置しているため、有効エリアＥＡへの流れ込みを効果的に防止することができる。もちろん、ガス吐出ノズル９４とガス吸引ノズル９５との配置関係を逆転させてもよいことは言うまでもない。また、ガス吐出ノズル９４のみを設ける場合には、各ガス吐出ノズル９４の開口がＸ方向外側に向くようにガス吐出ノズル９４を傾斜配置するのが望ましい。

【0040】

上記した実施形態において、ＵＶランプ９１およびガス吐出ノズル９４が本発明の「出力部」の一例に相当している。また、減圧乾燥工程が本発明の「乾燥工程」の一例に相当している。また、Ｙ方向およびＸ方向がそれぞれ本発明の「第１方向」および「第２方向」に相当している。さらに、Ｙ１側およびＹ２側がそれぞれ本発明の「第１方向の一方側」および「第１方向の他方側」に相当している。

【0041】

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、塗布部４に対して部分硬化処理部９を組み込んでいるが、塗布部４と減圧乾燥部５との間に部分硬化処理部９を独立して配置してもよい。

【0042】

また、上記実施形態では、塗膜に対してＵＶ光、レーザ光、熱または気流を部分的に付与して硬化させているが、これらを複合的に付与して硬化させるように構成してもよい。

【0043】

また、上記実施形態では、スリットノズル４１を基板Ｇに対して相対移動させるためにスリットノズル４１を移動させているが、スリットノズル４１を固定しながら基板ＧをＹ方向に移動させてもよいし、両者を移動させてもよい。出力部（ＵＶランプ９１やガス吐出ノズル９４）と基板Ｇとの相対移動についても、上記と同様である。

【0044】

また、上記実施形態では、塗膜ＣＦのＸ１端部およびＸ２端部を硬化させているが、部分硬化させる端部はこれに限定されるものではなく、前記塗膜の端部の全部または一部を硬化させて有効エリアを拡張する発明全般に適用することができる。

【0045】

さらに、上記実施形態では、基板Ｇの表面Ｇａ上の塗膜全体を減圧乾燥部５により乾燥させる基板処理装置１００に対して本発明を適用しているが、その適用範囲はこれに限定されない。すなわち、その他の乾燥方式で上記基板Ｇを乾燥させる基板処理技術に対しても本発明を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

この発明は、基板表面への塗膜の形成および当該塗膜の乾燥を行う基板処理技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0047】

４…塗布部
５…減圧乾燥部（乾燥部）
９…部分硬化処理部
４１…スリットノズル
９１…紫外線照射ランプ（出力部）
９４…ガス吐出ノズル（出力部）
１００…基板処理装置
ＡＦ…気流
ＣＦ…塗膜
ＥＡ…有効エリア（部分硬化処理を受けていない非硬化領域）
Ｇ…基板
Ｇａ…（基板の）表面
Ｌ…紫外線光
ＮＡ…非有効エリア（部分硬化処理を受けた端部）
ＲＴ…塗布領域
Ｘ…第２方向
Ｙ…第１方向
Ｙ１…（第１方向の）一方側
Ｙ２…（第１方向の）他方側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】