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1. WO2020012790 - 塗布処理装置および塗布処理方法

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明 細 書

発明の名称 塗布処理装置および塗布処理方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035  

発明の効果

0036  

図面の簡単な説明

0037  

発明を実施するための形態

0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

明 細 書

発明の名称 : 塗布処理装置および塗布処理方法

技術分野

[0001]
 本発明は、基板に塗布処理を行う塗布処理装置および塗布処理方法に関する。

背景技術

[0002]
 半導体デバイス等の製造におけるリソグラフィ工程では、基板上に所定のパターンを有する塗布膜が形成される。例えば、基板がスピンチャックにより水平に保持されつつ回転された状態で、基板の被処理面の略中央部にノズルから塗布液が吐出されることにより、基板の被処理面に塗布膜が形成される。基板が露光装置において露光された後、露光されることにより塗布膜が所定のパターンに形成される。
[0003]
 近年、塗布膜をより微細なパターンに形成するために、金属を含有する塗布膜を塗布膜金属含有塗布膜として基板上に形成し、EUV(Extreme Ultra Violet;超紫外線)を用いて基板を露光することが研究されている。例えば、特許文献1に記載された基板処理装置においては、金属を含有する塗布液が金属含有塗布液としてノズルから基板の被処理面に吐出されることにより、基板の被処理面に金属含有塗布膜が形成される。
特許文献1 : 特開2016-225591号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 EUV用の露光装置においては、光源から出射される露光光の出力は比較的小さい。したがって、高い感度を有する金属含有塗布膜はEUV用の塗布膜として適していると本発明の発明者らは考えている。なお、感度の高さとは、パターンの形成に必要な露光量(J/m )の少なさを意味する。しかしながら、発明者らの研究によると、金属含有塗布液の寿命は短く、金属含有塗布膜の感度は変動しやすいことが判明した。そのため、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することは困難である。
[0005]
 本発明の目的は、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することが可能な塗布処理装置および塗布処理方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明の発明者らは、金属含有塗布液の寿命が短くなる原因を検討した。そして、種々の実験および考察を行った結果、以下の知見を得た。ノズルの配管内を流れる塗布液には、温度調整が行われる。一般には、配管に接触するように温度調整された純水等の熱媒体が供給され、純水と塗布液との間で熱交換が行われることにより塗布液の温度調整が行われる。
[0007]
 また、ノズルは、基板に塗布処理を行わない待機位置と基板に塗布処理を行う処理位置との間で移動可能に構成される。そのため、ノズルの配管は可撓性を有する樹脂材料により形成される。ここで、配管が樹脂材料からなる場合、温度調整用の熱媒体が配管を浸透し、熱媒体が配管内の金属含有塗布液に混入する可能性がある。この場合、金属含有塗布液の劣化が促進される。これらの知見に基づいて、以下の本発明に想到した。
[0008]
 (1)本発明の一局面に従う塗布処理装置は、金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として基板に吐出する塗布ノズルと、樹脂材料により形成されかつ塗布ノズルに金属含有塗布液を導く第1の配管と、第1の配管の少なくとも一部に接触するように設けられた熱伝導部材と、熱伝導部材の温度を調整することにより第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度を調整する温度調整部とを備え、熱伝導部材は、樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ樹脂材料よりも低い液体透過性を有する。
[0009]
 この塗布処理装置においては、金属含有塗布液が第1の配管により塗布ノズルに導かれる。第1の配管の少なくとも一部に接触するように設けられた熱伝導部材の温度が温度調整部により調整されることにより、第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度が調整される。第1の配管により導かれた金属含有塗布液が塗布ノズルにより基板に吐出される。熱伝導部材は、樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ樹脂材料よりも低い液体透過性を有する。
[0010]
 この構成によれば、第1の配管が樹脂材料により形成される場合でも、水分を第1の配管内に浸透させることなく、熱伝導部材を介して第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。したがって、水分が金属含有塗布液に混入しない。これにより、金属含有塗布液の劣化が防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。
[0011]
 (2)熱伝導部材は金属材料により形成されてもよい。この場合、第1の配管内への水分の浸透をより容易に防止しつつ第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度をより容易にかつ効率よく調整することができる。
[0012]
 (3)塗布ノズルは、基板に金属含有塗布液を吐出する処理位置と基板に金属含有塗布液を吐出しない待機位置との間で移動可能に構成され、第1の配管の少なくとも一部は、所定の枚数分の基板の処理に用いられる量の金属含有塗布液を貯留する第1の貯留部を含み、温度調整部は、待機位置に配置され、塗布ノズルが待機位置にあるときに熱伝導部材の温度を調整するように設けられてもよい。
[0013]
 この場合、待機位置において所定量の金属含有塗布液の温度が調整される。そのため、温度調整部を塗布ノズルとともに移動させる必要がない。これにより、塗布ノズルの移動を効率よく行うことができる。
[0014]
 (4)本発明の他の局面に従う塗布処理装置は、金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として基板に吐出する塗布ノズルと、樹脂材料により形成されかつ塗布ノズルに金属含有塗布液を導く第1の配管と、第1の配管の少なくとも一部の外周を取り囲むように設けられた第2の配管と、第1の配管と第2の配管との間の空間に疎水性の液体を供給する液体供給系と、液体供給系により供給される液体の温度を調整する温度調整部とを備える。
[0015]
 この塗布処理装置においては、金属含有塗布液が第1の配管により塗布ノズルに導かれる。液体供給系により第1の配管と第1の配管の少なくとも一部の外周を取り囲むように設けられた第2の配管との間の空間に疎水性の液体が供給される。液体供給系により供給される液体の温度が温度調整部により調整される。第1の配管により導かれた金属含有塗布液が塗布ノズルにより基板に吐出される。
[0016]
 この構成によれば、第1の配管が樹脂材料により形成される場合でも、水分を第1の配管内に浸透させることなく、疎水性の液体により第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。したがって、水分が金属含有塗布液に混入しない。これにより、金属含有塗布液の劣化が防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。
[0017]
 (5)疎水性の液体は、フッ素含有油または非水溶性の有機溶媒を含んでもよい。この場合、第1の配管内への水分の浸透をより容易に防止しつつ第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度をより容易にかつ効率よく調整することができる。これにより、金属含有塗布膜のパターンをより確実に高い精度で安定的に形成することができる。
[0018]
 (6)フッ素含有油は、パーフルオロポリエーテル油を含んでもよい。この場合、第1の配管内への水分の浸透をさらに容易にかつ防止しつつ第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度をさらに容易にかつ効率よく調整することができる。
[0019]
 (7)塗布処理装置は、第1の配管において、温度調整部により温度が調整されない部分の外周を取り囲むように設けられた第3の配管と、第1の配管と第3の配管との間の空間に不活性ガスを供給する第1の不活性ガス供給部とをさらに備えてもよい。
[0020]
 この場合、第1の配管が第1の不活性ガス供給部により供給される不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素が第1の配管内に浸透することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0021]
 (8)塗布処理装置は、金属含有塗布液が貯留された第2の貯留部と、第2の貯留部に貯留された金属含有塗布液を塗布ノズルに圧送するポンプと、ポンプを収容する筐体部と、筐体部の内部に不活性ガスを充填する第2の不活性ガス供給部とをさらに備えてもよい。
[0022]
 この場合、ポンプが筐体部内に充填された不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素がポンプにより圧送される金属含有塗布液に混入することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0023]
 (9)本発明のさらに他の局面に従う塗布処理方法は、金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として樹脂材料により形成された第1の配管により塗布ノズルに導くステップと、第1の配管の少なくとも一部に接触するように設けられた熱伝導部材の温度を温度調整部により調整することにより第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度を調整するステップと、第1の配管により導かれた金属含有塗布液を塗布ノズルにより基板に吐出するステップとを含み、熱伝導部材は、樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ樹脂材料よりも低い液体透過性を有する。
[0024]
 この塗布処理方法によれば、第1の配管が樹脂材料により形成される場合でも、水分を第1の配管内に浸透させることなく、熱伝導部材を介して第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。したがって、水分が金属含有塗布液に混入しない。これにより、金属含有塗布液の劣化が防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。
[0025]
 (10)熱伝導部材は金属材料により形成されてもよい。この場合、第1の配管内への水分の浸透をより容易に防止しつつ第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度をより容易にかつ効率よく調整することができる。
[0026]
 (11)塗布ノズルは、基板に金属含有塗布液を吐出する処理位置と基板に金属含有塗布液を吐出しない待機位置との間で移動可能に構成され、温度調整部は、待機位置に配置され、金属含有塗布液を第1の配管により塗布ノズルに導くステップは、第1の配管の少なくとも一部である第1の貯留部に所定の枚数分の基板の処理に用いられる量の金属含有塗布液を貯留することを含み、第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度を調整するステップは、塗布ノズルが待機位置にあるときに熱伝導部材の温度を温度調整部により調整することを含んでもよい。
[0027]
 この場合、待機位置において所定量の金属含有塗布液の温度が調整される。そのため、温度調整部を塗布ノズルとともに移動させる必要がない。これにより、塗布ノズルの移動を効率よく行うことができる。
[0028]
 (12)本発明のさらに他の局面に従う塗布処理方法は、金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として樹脂材料により形成された第1の配管により塗布ノズルに導くステップと、第1の配管と第1の配管の少なくとも一部の外周を取り囲むように設けられた第2の配管との間の空間に疎水性の液体を液体供給系により供給するステップと、液体供給系により供給される液体の温度を温度調整部により調整するステップと、第1の配管により導かれた金属含有塗布液を塗布ノズルにより基板に吐出するステップとを含む。
[0029]
 この塗布処理方法によれば、第1の配管が樹脂材料により形成される場合でも、水分を第1の配管内に浸透させることなく、疎水性の液体により第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。したがって、水分が金属含有塗布液に混入しない。これにより、金属含有塗布液の劣化が防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。
[0030]
 (13)疎水性の液体を供給するステップは、フッ素含有油または非水溶性の有機溶媒を供給することを含んでもよい。この場合、第1の配管内への水分の浸透をより容易に防止しつつ第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度をより容易にかつ効率よく調整することができる。これにより、金属含有塗布膜のパターンをより確実に高い精度で安定的に形成することができる。
[0031]
 (14)フッ素含有油を供給することは、パーフルオロポリエーテル油を供給することを含んでもよい。この場合、第1の配管内への水分の浸透をさらに容易に防止しつつ第1の配管を流れる金属含有塗布液の温度をさらに容易にかつ効率よく調整することができる。
[0032]
 (15)塗布処理方法は、第1の配管と、第1の配管において温度調整部により温度が調整されない部分の外周を取り囲むように設けられた第3の配管との間の空間に不活性ガスを第1の不活性ガス供給部により供給するステップをさらに含んでもよい。
[0033]
 この場合、第1の配管が第1の不活性ガス供給部により供給される不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素が第1の配管内に浸透することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0034]
 (16)塗布処理方法は、第2の貯留部に貯留された金属含有塗布液をポンプにより塗布ノズルに圧送するステップと、ポンプを収容する筐体部の内部に不活性ガスを第2の不活性ガス供給部により充填するステップとをさらに含んでもよい。
[0035]
 この場合、ポンプが筐体部内に充填された不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素がポンプにより圧送される金属含有塗布液に混入することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。

発明の効果

[0036]
 本発明によれば、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。

図面の簡単な説明

[0037]
[図1] 図1は本発明の第1の実施の形態に係る塗布処理装置の構成を示す模式的平面図である。
[図2] 図2は図1の各ノズルユニットを示す斜視図である。
[図3] 図3は図2のノズルユニットの縦断面図を示す。
[図4] 図4は図3のノズルユニットのA-A線断面図を示す。
[図5] 図5は図1の温度調整部の詳細を示す図である。
[図6] 図6は第1の実施の形態の変形例におけるノズルユニットの構成を示す縦断面図である。
[図7] 図7は図6のノズルユニットのB-B線断面図である。
[図8] 図8は本発明の第2の実施の形態に係る塗布処理装置の構成を示す模式的平面図である。
[図9] 図9は図8のノズルユニットの縦断面図を示す。
[図10] 図10は第2の実施の形態の第1の変形例におけるノズルユニットの構成を示す縦断面図である。
[図11] 図11は第2の実施の形態の第2の変形例におけるノズルユニットの構成を示す縦断面図である。
[図12] 図12は図5の温度調整部の他の例を示す図である。

発明を実施するための形態

[0038]
 以下、本発明の一実施の形態に係る塗布処理装置および塗布処理方法について図面を用いて説明する。なお、以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機EL(Electro Luminescence)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、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。
[0039]
 [1]第1の実施の形態
 (1)塗布処理装置
 図1は、本発明の第1の実施の形態に係る塗布処理装置の構成を示す模式的平面図である。図1に示すように、塗布処理装置100は、スピンコータであり、複数のスピンチャック10、複数のカップ20、移動機構30、複数のエッジリンスノズル40、複数のノズルユニット50、供給ユニット60および温度調整部70を備える。本実施の形態においては、スピンチャック10、カップ20およびエッジリンスノズル40は、塗布処理装置100に2つずつ設けられる。
[0040]
 各ノズルユニット50は、塗布ノズル51および配管52を含む。後述するように、塗布ノズル51は、配管52に取り付けられ、待機位置と処理位置との間で移動可能に構成される。そのため、配管52は、可撓性を有する樹脂材料により形成される。ノズルユニット50の詳細については後述する。供給ユニット60および温度調整部70は、複数のノズルユニット50にそれぞれ対応するように複数設けられるが、図1には1つの供給ユニット60および1つの温度調整部70のみが図示されている。
[0041]
 各供給ユニット60は、貯留部61、ポンプ62および筐体部63を含む。貯留部61には、種々の塗布液が貯留される。塗布液には、EUV(Extreme Ultra Violet;超紫外線)を効率よく吸収するための金属成分または金属酸化物等の金属成分が組成物として含有されている。本例では、金属成分として、例えばSn(スズ)、HfO (酸化ハフニウム)またはZrO (二酸化ジルコニウム)が塗布液に含有される。以下、金属成分を含有する塗布液を金属含有塗布液と呼び、金属含有塗布液により形成される膜を金属含有塗布膜と呼ぶ。
[0042]
 ポンプ62は、ノズルユニット50の配管52に介挿され、貯留部61に貯留された金属含有塗布液を対応する塗布ノズル51に圧送する。これにより、配管52により金属含有塗布液が導かれ、塗布ノズル51は金属含有塗布液を吐出可能となる。筐体部63は、貯留部61およびポンプ62を収容する。温度調整部70は、配管52内を流れる金属含有塗布液の温度を調整する。温度調整部70の詳細は後述する。
[0043]
 各スピンチャック10は、基板Wを保持した状態で、図示しない電動モータ等の駆動装置により回転駆動される。カップ20はスピンチャック10の周囲を取り囲むように設けられる。カップ20の外に待機部101が配置される。待機時には、各塗布ノズル51は待機部101に挿入される。
[0044]
 基板Wに金属含有塗布液を吐出しない待機時における各塗布ノズル51の位置を待機位置と呼び、基板Wに金属含有塗布液を吐出する処理時における各塗布ノズル51の位置を処理位置と呼ぶ。具体的には、待機位置は待機部101に挿入されたときの各塗布ノズル51の位置であり、処理位置はスピンチャック10により保持された基板Wの略中央部の上方の位置である。
[0045]
 待機位置にある複数の塗布ノズル51のうちのいずれかの塗布ノズル51が移動機構30により基板Wの略中央部の上方の処理位置に移動される。スピンチャック10が回転しつつ塗布ノズル51から金属含有塗布液が吐出されることにより、回転する基板W上に金属含有塗布液が塗布される。これにより、基板Wに金属含有塗布膜が形成される。その後、塗布ノズル51は待機位置に戻される。
[0046]
 エッジリンスノズル40は、回転する基板Wの周縁部に向けてリンス液を吐出する。ここで、基板Wの周縁部とは、基板Wの円形の外周部とその外周部から一定距離内側の円との間の環状領域をいう。この場合、基板Wの周縁部に形成された金属含有塗布膜が除去される。そのため、基板Wを搬送する搬送機構が基板Wの周縁部を把持した際に、金属含有塗布膜の一部が剥離してパーティクルとなることが防止される。これにより、塗布処理装置100がパーティクルにより汚染されることを防止することができる。
[0047]
 (2)ノズルユニット
 図2は、図1の各ノズルユニット50を示す斜視図である。図3は、図2のノズルユニット50の縦断面図を示す。図4は、図3のノズルユニット50のA-A線断面図を示す。図2に示すように、ノズルユニット50は、塗布ノズル51、配管52および熱伝導部材53を含む。上記のように、配管52内には金属含有塗布液が流れる。以下の説明では、金属含有塗布液の流れを基準としてノズルユニット50の上流側および下流側を定義する。
[0048]
 図3に示すように、配管52の下流部は、蛇行するように形成される。これにより、配管52内の体積を増加させ、所定の枚数分の基板Wの処理に用いられる量の金属含有塗布液を配管52内に貯留することができる。金属含有塗布液が貯留された配管52の蛇行部分を貯留部102と呼ぶ。塗布ノズル51は、配管52の下流部の先端に取り付けられ、貯留部102に貯留された金属含有塗布液を吐出する。
[0049]
 熱伝導部材53は、配管52の樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ配管52の樹脂材料よりも低い液体透過性を有する材料により形成される。熱伝導部材53は、金属材料により形成されることが好ましい。金属材料は、例えばアルミニウムまたは銅を含む。熱伝導部材53は、配管52の貯留部102に接触するように設けられる。
[0050]
 具体的には、熱伝導部材53は貯留部102を収容する直方体形状のケーシングであり、上面部1、底面部2、一対の端面部3,4および一対の側面部5,6(図4)を有する。ケーシングの内部においては、気密性が維持されることが好ましい。上面部1、底面部2、端面部3,4および側面部5,6の一部が貯留部102に接触してもよいし、全部が貯留部102に接触してもよい。
[0051]
 本実施の形態においては、図4に示すように、一対の側面部5,6が貯留部102に接触する。なお、側面部5,6は、貯留部102に外接する複数の仮想的な平面のうち最大の面積を有する平面に平行な面である。上面部1、底面部2、端面部3,4および側面部5,6の全部が同一の材料により形成されなくてもよい。また、ケーシングの内部に熱伝導充填材が設けられてもよい。
[0052]
 図5(a),(b)は、図1の温度調整部70の詳細を示す図である。図5(a)に示すように、温度調整部70は、一対の温度調整素子71を含む。各温度調整素子71は、例えばペルチェ素子であり、待機部101において待機位置を挟んで互いに十分に離間した状態で配置される。
[0053]
 図5(b)に示すように、塗布ノズル51が待機位置にあるとき、一対の温度調整素子71は互いに近づくように移動し、熱伝導部材53の側面部5,6にそれぞれ接触する。この場合、熱伝導部材53の側面部5,6の温度が調整される。これにより、側面部5,6を介して貯留部102に貯留された金属含有塗布液の温度が調整される。その結果、基板Wの処理時に、塗布ノズル51は、温度が調整された金属含有塗布液を予め定められた枚数分の基板Wに吐出することができる。
[0054]
 (3)効果
 本実施の形態に係る塗布処理装置100においては、熱伝導部材53を介して配管52を流れる金属含有塗布液の温度が調整される。熱伝導部材53は、配管52の樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ配管52の樹脂材料よりも低い液体透過性を有する。そのため、配管52が樹脂材料により形成される場合でも、水分を配管52内に浸透させることなく金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。したがって、水分が金属含有塗布液に混入しない。これにより、金属含有塗布液の劣化が防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。
[0055]
 また、本実施の形態においては、温度調整素子71は待機位置に配置され、塗布ノズル51が待機位置にあるときに熱伝導部材53の温度を調整するように設けられる。この場合、待機位置において、貯留部102に貯留された所定量の金属含有塗布液の温度が調整される。そのため、温度調整素子71を塗布ノズル51とともに移動させる必要がない。これにより、塗布ノズル51の移動を効率よく行うことができる。
[0056]
 (4)変形例
 図6は、第1の実施の形態の変形例におけるノズルユニット50の構成を示す縦断面図である。図7は、図6のノズルユニット50のB-B線断面図である。図6に示すように、変形例においては、ノズルユニット50は配管54をさらに含む。また、塗布処理装置100は、不活性ガス供給部80をさらに含む。
[0057]
 配管54は、可撓性を有する樹脂材料により形成され、配管52において図5の温度調整部70により温度が調整されない部分の外周を取り囲むように設けられる。これにより、配管52の外周面と配管54の内周面との間に空間が形成される。なお、本例において、配管52において温度が調整されない部分とは熱伝導部材53から露出する配管52の部分を意味する。
[0058]
 図7に示すように、配管52の外周面と配管54の内周面との間に、配管52の上流側から下流側に延びるように一対の仕切板Aが配置される。各仕切板Aは、配管52の外周面に一体的に形成されてもよいし、配管54の内周面に一体的に形成されてもよい。配管52の外周面と配管54の内周面との間の空間が一対の仕切板Aにより仕切られることにより、2つの空間が形成される。一方の空間を供給路A1と呼び、他方の空間を回収路A2と呼ぶ。
[0059]
 各仕切板Aの下流側の端部は、熱伝導部材53の上面部1よりも上流側で終端する。これにより、供給路A1と回収路A2とは、下流側(熱伝導部材53の上面部1の近傍)において連通する。不活性ガス供給部80は、供給路A1に不活性ガスを供給する。本実施の形態では、不活性ガスとして窒素ガスが用いられる。
[0060]
 供給路A1に供給された不活性ガスは、図6に点線の矢印で示すように、供給路A1内を配管52に沿って上流から下流に進み、仕切板Aの下流側の端部において回収路A2に導かれる。その後、不活性ガスは、回収路A2内を配管52に沿って下流から上流に進み、不活性ガス供給部80により回収される。
[0061]
 上記の構成によれば、配管52と配管54との間の空間で不活性ガスが循環する。この場合、配管52が不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素が配管52内に浸透することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0062]
 また、不活性ガス供給部80は、図1の筐体部63の内部に不活性ガスを充填してもよい。この場合、図1のポンプ62が筐体部63内に充填された不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素がポンプ62により圧送される金属含有塗布液に混入することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0063]
 [2]第2の実施の形態
 (1)塗布処理装置
 第2の実施の形態に係る塗布処理装置について、第1の実施の形態に係る塗布処理装置100と異なる点を説明する。図8は、本発明の第2の実施の形態に係る塗布処理装置の構成を示す模式的平面図である。本実施の形態においては、図8に示すように、温度調整部70は、図5の温度調整素子71に代えて液体供給系72を含む。また、本実施の形態と第1の実施の形態とでは、ノズルユニット50の構成が異なる。具体的には、ノズルユニット50は、熱伝導部材53に代えて配管55を有する。以下、ノズルユニット50の詳細を説明する。
[0064]
 図9は、図8のノズルユニット50の縦断面図を示す。図9に示すように、ノズルユニット50は、塗布ノズル51および配管52,55を含む。本実施の形態における塗布ノズル51は、第1の実施の形態における塗布ノズル51と同様の構成を有する。本実施の形態における配管52は、貯留部102を有さない点を除き、第1の実施の形態における配管52と同様の構成を有する。
[0065]
 配管55は、可撓性を有する樹脂材料により形成され、配管52の外周を取り囲むように設けられる。これにより、配管52の外周面と配管55の内周面との間に空間が形成される。配管52の外周面と配管55の内周面との間に、配管52の上流側から下流側に延びるように一対の仕切板Bが配置される。各仕切板Bは、配管52の外周面に一体的に形成されてもよいし、配管55の内周面に一体的に形成されてもよい。
[0066]
 配管52の外周面と配管55の内周面との間の空間が一対の仕切板Bにより仕切られることにより、2つの空間が形成される。一方の空間を供給路B1と呼び、他方の空間を回収路B2と呼ぶ。各仕切板Bの下流側の端部は、塗布ノズル51の上端部よりも上流側で終端する。これにより、供給路B1と回収路B2とは、下流側(塗布ノズル51の上端部の近傍)において連通する。なお、図9のC-C線断面図は、配管54、仕切板A、供給路A1および回収路A2がそれぞれ配管55、仕切板B、供給路B1および回収路B2である点を除き、図7の断面図と同様である。
[0067]
 液体供給系72には、疎水性の液体が貯留される。疎水性の液体は、温度23℃でかつ1気圧の状況で流動性を有し、例えばフッ素含有油または非水溶性の有機溶媒を含む。フッ素含有油は、例えばPFPE(パーフルオロポリエーテル)油、CTFE油(クロロトリフルオロエチレン)またはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)油を含み、特にPFPE油を含むことが好ましい。非水溶性の有機溶媒は、例えばPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)を含む。
[0068]
 本実施の形態においては、液体供給系72は、チラーであり、貯留された液体の温度を調整する機能を有する。液体供給系72は、供給路B1に温度が調整された疎水性の液体を供給する。供給路B1に供給された液体は、図9に点線の矢印で示すように、供給路B1内を配管52に沿って上流から下流に進み、仕切板Bの下流側の端部において回収路B2に導かれる。その後、液体は、回収路B2内を配管52に沿って下流から上流に進み、液体供給系72により回収される。
[0069]
 (2)効果
 本実施の形態に係る塗布処理装置100においては、配管52と配管55との間の空間で温度が調整された疎水性の液体が循環する。そのため、配管52が樹脂材料により形成される場合でも、水分を配管52内に浸透させることなく、疎水性の液体により配管52を流れる金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。したがって、水分が金属含有塗布液に混入しない。これにより、金属含有塗布液の劣化が防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンを高い精度で安定的に形成することができる。
[0070]
 また、疎水性の液体としてフッ素含有油または非水溶性の有機溶媒が用いられる。これにより、金属含有塗布膜のパターンをより確実に高い精度で安定的に形成することができる。
[0071]
 さらに、本実施の形態においては、配管52が疎水性の液体により全体的に覆われる。したがって、大気中の水分または酸素が配管52内に浸透することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0072]
 (3)変形例
 上記実施の形態において、配管55は配管52の全体の外周を取り囲むように設けられ、配管52内を流れる金属含有塗布液の全体の温度が調整されるが、本発明はこれに限定されない。図10は、第2の実施の形態の第1の変形例におけるノズルユニット50の構成を示す縦断面図である。図10に示すように、配管55は、配管52の一部の外周を取り囲むように設けられてもよい。この場合、配管52内を流れる金属含有塗布液の一部の温度が調整される。
[0073]
 この構成においては、金属含有塗布液の温度を調整するために大量の疎水性の液体を用いる必要がない。これにより、ノズルユニット50をコンパクトにすることができる。また、金属含有塗布液の温度の調整に必要なコストを低減させることができる。
[0074]
 図11は、第2の実施の形態の第2の変形例におけるノズルユニット50の構成を示す縦断面図である。図11に示すように、第2の変形例においては、ノズルユニット50は第1の実施の形態の変形例と同様に配管54をさらに含む。また、塗布処理装置100は、不活性ガス供給部80をさらに含む。配管54および不活性ガス供給部80の構成は、第1の実施の形態の変形例における配管54および不活性ガス供給部80の構成とそれぞれ同様である。
[0075]
 具体的には、配管54は、配管52において液体供給系72により温度が調整されない部分の外周を取り囲むように設けられる。これにより、配管52の外周面と配管54の内周面との間に空間が形成される。また、配管52の外周部に円環状の仕切板Cが設けられる。配管52と配管55との間の空間は、仕切板Cにより配管52と配管54との間の空間と隔てられる。
[0076]
 配管52の外周面と配管54の内周面との間に一対の仕切板Aが配置されることにより、供給路A1および回収路A2が形成される。各仕切板Aの下流側の端部は、仕切板Cよりも上流側で終端する。これにより、供給路A1と回収路A2とは、下流側(仕切板Cの近傍)において連通する。不活性ガス供給部80は、供給路A1に不活性ガスを供給する。
[0077]
 供給路A1に供給された不活性ガスは供給路A1内を配管52に沿って上流から下流に進み、仕切板Aの下流側の端部において回収路A2に導かれる。その後、不活性ガスは、回収路A2内を配管52に沿って下流から上流に進み、不活性ガス供給部80により回収される。
[0078]
 上記の構成によれば、配管52と配管54との間の空間で不活性ガスが循環する。この場合、配管52が不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素が配管52内に浸透することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0079]
 また、第1の実施の形態の変形例と同様に、不活性ガス供給部80は、図8の筐体部63の内部に不活性ガスを充填してもよい。この場合、図8のポンプ62が筐体部63内に充填された不活性ガスにより覆われる。したがって、大気中の水分または酸素がポンプ62により圧送される金属含有塗布液に混入することが防止される。これにより、金属含有塗布液の劣化がより確実に防止される。その結果、金属含有塗布膜のパターンをより高い精度で安定的に形成することができる。
[0080]
 [3]他の実施の形態
 (1)上記実施の形態において、筐体部63は貯留部61およびポンプ62を収容するが、本発明はこれに限定されない。筐体部63はポンプ62のみを収容し、貯留部61は筐体部63の外部に配置されてもよい。この場合でも、筐体部63の内部に不活性ガスが充填されてもよい。
[0081]
 また、上記実施の形態においては、貯留部61に貯留された金属含有塗布液がポンプ62により圧送されるが、本発明はこれに限定されない。ポンプ62が設けられず、貯留部61内に不活性ガスが供給されることにより金属含有塗布液が圧送されてもよい。
[0082]
 (2)第1の実施の形態においては、熱伝導部材53は、ケーシングであり、上面部1、底面部2、一対の端面部3,4および一対の側面部5,6を含むが、本発明はこれに限定されない。熱伝導部材53は、一対の側面部5,6のみを含んでもよいし、一対の側面部5,6の一方のみを含んでもよい。
[0083]
 (3)第1の実施の形態においては、温度調整部70は一対の温度調整素子71を含むが、本発明はこれに限定されない。温度調整部70は、一方の温度調整素子71のみを含んでもよい。また、温度調整部70は、一対の温度調整素子71に代えて他の温度調整部材を含んでもよい。図12は、図5の温度調整部70の他の例を示す図である。図12に示すように、温度調整部70は、一対の温度調整素子71に代えて、一対の温度調整部材73および液体供給系74を含む。図12には、一方の温度調整部材73のみが図示されている。
[0084]
 温度調整部材73は、例えば板部材であり、高い熱伝導率を有する材料により形成される。図12の例では、温度調整部材73は、アルミニウムまたは銅等の金属材料により形成される。温度調整部材73には、蛇行するように配管75が埋設される。液体供給系74は、図8の液体供給系72と同様にチラーであり、純水等の熱媒体を貯留しつつ、貯留された熱媒体の温度を調整する。また、液体供給系74は、温度が調整された熱媒体を配管75の一端部から配管75内に供給するとともに、配管75内を通過した熱媒体を配管75の他端部から回収する。
[0085]
 図5の塗布ノズル51が待機位置にあるとき、一対の温度調整部材73は互いに近づくように移動し、熱伝導部材53の側面部5,6にそれぞれ接触する。この場合、各温度調整部材73に埋設された配管75内を流れる熱媒体により熱伝導部材53の側面部5,6の温度が調整される。これにより、側面部5,6を介して貯留部102に貯留された金属含有塗布液の温度が調整される。
[0086]
 この構成によれば、温度調整部材73と配管52とは熱伝導部材53により隔てられ、直接接触しない。そのため、熱媒体として純水を用いた場合でも、水分を配管52内に浸透させることなく金属含有塗布液の温度を効率よく調整することができる。なお、熱媒体は、第2の実施の形態で用いられる疎水性の液体であってもよい。
[0087]
 (4)第1の実施の形態において、温度調整部70は待機位置に配置され、塗布ノズル51が待機位置にあるときに熱伝導部材53の温度を調整するように設けられるが、本発明はこれに限定されない。温度調整部70は熱伝導部材53に取り付けられ、熱伝導部材53の温度が常時調整されてもよい。
[0088]
 (5)第1の実施の形態において、貯留部102は蛇行するが、本発明はこれに限定されない。貯留部102に貯留される金属含有塗布液が少量でよい場合には、貯留部102は蛇行しなくてもよく、直線状であってもよい。
[0089]
 (6)第2の実施の形態において、温度調整部70はチラーを含み、液体供給系としての機能を有するが、本発明はこれに限定されない。液体供給系が温度調整部70とは別個に設けられてもよい。この場合、温度調整部70は、液体供給系により供給される液体の温度を調整するように設けられる。
[0090]
 [4]請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
 以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
[0091]
 上記の実施の形態では、塗布ノズル51が塗布ノズルの例であり、配管52,55,54がそれぞれ第1~第3の配管の例であり、熱伝導部材53が熱伝導部材の例である。温度調整部70が温度調整部の例であり、塗布処理装置100が塗布処理装置の例であり、貯留部102,61がそれぞれ第1および第2の貯留部の例であり、液体供給系72が液体供給系の例である。不活性ガス供給部80が第1および第2の不活性ガス供給部の例であり、ポンプ62がポンプの例であり、筐体部63が筐体部の例である。

請求の範囲

[請求項1]
金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として基板に吐出する塗布ノズルと、
 樹脂材料により形成されかつ前記塗布ノズルに金属含有塗布液を導く第1の配管と、
 前記第1の配管の少なくとも一部に接触するように設けられた熱伝導部材と、
 前記熱伝導部材の温度を調整することにより前記第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度を調整する温度調整部とを備え、
 前記熱伝導部材は、前記樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ前記樹脂材料よりも低い液体透過性を有する、塗布処理装置。
[請求項2]
前記熱伝導部材は金属材料により形成される、請求項1記載の塗布処理装置。
[請求項3]
前記塗布ノズルは、基板に金属含有塗布液を吐出する処理位置と基板に金属含有塗布液を吐出しない待機位置との間で移動可能に構成され、
 前記第1の配管の前記少なくとも一部は、所定の枚数分の基板の処理に用いられる量の金属含有塗布液を貯留する第1の貯留部を含み、
 前記温度調整部は、前記待機位置に配置され、前記塗布ノズルが前記待機位置にあるときに前記熱伝導部材の温度を調整するように設けられた、請求項1または2記載の塗布処理装置。
[請求項4]
金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として基板に吐出する塗布ノズルと、
 樹脂材料により形成されかつ前記塗布ノズルに金属含有塗布液を導く第1の配管と、
 前記第1の配管の少なくとも一部の外周を取り囲むように設けられた第2の配管と、
 前記第1の配管と前記第2の配管との間の空間に疎水性の液体を供給する液体供給系と、
 前記液体供給系により供給される液体の温度を調整する温度調整部とを備える、塗布処理装置。
[請求項5]
前記疎水性の液体は、フッ素含有油または非水溶性の有機溶媒を含む、請求項4記載の塗布処理装置。
[請求項6]
前記フッ素含有油は、パーフルオロポリエーテル油を含む、請求項5記載の塗布処理装置。
[請求項7]
前記第1の配管において、前記温度調整部により温度が調整されない部分の外周を取り囲むように設けられた第3の配管と、
 前記第1の配管と前記第3の配管との間の空間に不活性ガスを供給する第1の不活性ガス供給部とをさらに備える、請求項1~6のいずれか一項に記載の塗布処理装置。
[請求項8]
金属含有塗布液が貯留された第2の貯留部と、
 前記第2の貯留部に貯留された金属含有塗布液を前記塗布ノズルに圧送するポンプと、
 前記ポンプを収容する筐体部と、
 前記筐体部の内部に不活性ガスを充填する第2の不活性ガス供給部とをさらに備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の塗布処理装置。
[請求項9]
金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として樹脂材料により形成された第1の配管により塗布ノズルに導くステップと、
 前記第1の配管の少なくとも一部に接触するように設けられた熱伝導部材の温度を温度調整部により調整することにより前記第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度を調整するステップと、
 前記第1の配管により導かれた金属含有塗布液を前記塗布ノズルにより基板に吐出するステップとを含み、
 前記熱伝導部材は、前記樹脂材料よりも高い熱伝導率を有しかつ前記樹脂材料よりも低い液体透過性を有する、塗布処理方法。
[請求項10]
前記熱伝導部材は金属材料により形成される、請求項9記載の塗布処理方法。
[請求項11]
前記塗布ノズルは、基板に金属含有塗布液を吐出する処理位置と基板に金属含有塗布液を吐出しない待機位置との間で移動可能に構成され、
 前記温度調整部は、前記待機位置に配置され、
 前記金属含有塗布液を第1の配管により塗布ノズルに導くステップは、前記第1の配管の前記少なくとも一部である第1の貯留部に所定の枚数分の基板の処理に用いられる量の金属含有塗布液を貯留することを含み、
 前記第1の配管内を流れる金属含有塗布液の温度を調整するステップは、前記塗布ノズルが前記待機位置にあるときに前記熱伝導部材の温度を前記温度調整部により調整することを含む、請求項9または10記載の塗布処理方法。
[請求項12]
金属を含有する塗布液を金属含有塗布液として樹脂材料により形成された第1の配管により塗布ノズルに導くステップと、
 前記第1の配管と前記第1の配管の少なくとも一部の外周を取り囲むように設けられた第2の配管との間の空間に疎水性の液体を液体供給系により供給するステップと、
 前記液体供給系により供給される液体の温度を温度調整部により調整するステップと、
 前記第1の配管により導かれた金属含有塗布液を前記塗布ノズルにより基板に吐出するステップとを含む、塗布処理方法。
[請求項13]
前記疎水性の液体を供給するステップは、フッ素含有油または非水溶性の有機溶媒を供給することを含む、請求項12記載の塗布処理方法。
[請求項14]
前記フッ素含有油を供給することは、パーフルオロポリエーテル油を供給することを含む、請求項13記載の塗布処理方法。
[請求項15]
前記第1の配管と、前記第1の配管において前記温度調整部により温度が調整されない部分の外周を取り囲むように設けられた第3の配管との間の空間に不活性ガスを第1の不活性ガス供給部により供給するステップをさらに含む、請求項9~14のいずれか一項に記載の塗布処理方法。
[請求項16]
第2の貯留部に貯留された金属含有塗布液をポンプにより前記塗布ノズルに圧送するステップと、
 前記ポンプを収容する筐体部の内部に不活性ガスを第2の不活性ガス供給部により充填するステップとをさらに含む、請求項9~15のいずれか一項に記載の塗布処理方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]