基板処理装置
【課題】 ノズルを用いて被処理版上に処理液を供給する処理液吐出機能の安定性・再現性を保証しつつ吐出開始時の立ち上がり性能を改善すること。
【解決手段】 このレジストポンプ１５０は、ダイヤフラムポンプ１６４をシリンジ部１６６で駆動する。シリンダ１７８の容積はプランジャ１８４の位置にほぼ正確に比例するため、応答速度および安定性の高いポンプ性能を実現することができる。さらに、作動油Ｓを貯留する作動油タンク１９４を備え、この作動油タンク１９４より配管２００を介して作動油封入部（シリンダ１７２，作動油室１７８）に作動油Ｓを随時補給できる構成としており、これによって作動油の漏れやエアの混入があってもポンプを分解する程のメンテナンス修理が不要となっている。
【解決手段】 このレジストポンプ１５０は、ダイヤフラムポンプ１６４をシリンジ部１６６で駆動する。シリンダ１７８の容積はプランジャ１８４の位置にほぼ正確に比例するため、応答速度および安定性の高いポンプ性能を実現することができる。さらに、作動油Ｓを貯留する作動油タンク１９４を備え、この作動油タンク１９４より配管２００を介して作動油封入部（シリンダ１７２，作動油室１７８）に作動油Ｓを随時補給できる構成としており、これによって作動油の漏れやエアの混入があってもポンプを分解する程のメンテナンス修理が不要となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基板にノズルより所定の処理液を供給して所望の処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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型のレジストノズルを用いて被処理基板（ガラス基板等）上にレジスト液をスピンレス法で塗布する塗布装置がよく用いられている。
【０００３】
このようなスピンレス方式のレジスト塗布装置は、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型レジストノズルの吐出口との間に１００μｍ程度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。長尺型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形成することができる。
【０００４】
一般に、スピンレス方式のレジスト塗布装置では、レジスト液を貯留する容器とレジストノズルとの間にレジストポンプを介在させ、容器から基板一枚分のレジスト液をレジストポンプに移して（吸い込んで）おいて、塗布処理時にレジストポンプからレジストノズルに一定の圧力ないし流量でレジスト液を送給するようにしている。この種のレジストポンプには、気密性または漏洩防止機能に優れたベローズポンプが多く用いられている。
【０００５】
ベローズポンプからなるレジストポンプは、ベローズの室をそのままレジストポンプ室とし、ベローズの伸縮動作によってレジスト液の吸入・吐出を行う。しかし、最近は、たとえば特許文献２に示されるように、チューブフラムポンプとベローズとを組み合わせたレジストポンプも使われている。この従来のチューブフラムポンプは、レジストポンプ室を弾性膜からなる容積可変のチューブフラムで構成し、このチューブフラムを容積一定のハウジング内に収容して、このハウジング内でチューブフラムの外側に形成される室に気密に封入される作動油をベローズによって外から出し入れするように構成されている。
【０００６】
このようなベローズ駆動型のチューブフラムポンプにおいては、チューブフラムの作動油室とベローズ室とを連通させてその中に作動油を隙間なく充填または封入しており、ベローズを所定の原位置または復動位置から所定のストロークだけ伸長させると、チューブフラムポンプの作動油室からベローズ室へ一定量の作動油が抜かれ、作動油室の圧力が低下してチューブフラムが膨張し、膨張したチューブフラム内にレジスト液タンクから一定量（塗布処理１回分）のレジスト液が吸い込まれる。塗布処理時には、ベローズを往動位置から所定のストロークだけ短縮させると、ベローズ室からチューブフラムポンプの作動油室へ一定量の作動油が押し込まれ、作動油室の圧力が上昇してチューブフラムが収縮し、収縮したチューブフラムからレジスト液がレジストノズルへ向けて吐出ないし圧送されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１５６２５５
【特許文献２】特開平１０−３０５２５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スピンレス方式のレジスト塗布装置においては、レジスト塗布膜の均一性、特に膜厚の均一性が切実に要求されている。この点、上記のようなベローズポンプあるいはベローズ駆動型チューブフラムポンプからなる従来のレジストポンプは、ベローズの伸縮運動に相当の時間遅れを伴うため、吸入・吐出動作の立ち上がり性能がよくない。このため、塗布処理の開始時にレジストノズルより被処理基板上に供給されるレジスト液の吐出圧力ないし吐出流量の立ち上がりが遅く、塗布開始位置からレジスト塗布膜を一定の膜厚で形成するのが難しいという問題点を抱えている。
【０００８】
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、ノズルを用いて被処理基板上に処理液を供給する処理液吐出機能において、特に吐出圧力ないし吐出流量において、安定性・再現性を保証しつつ吐出開始時の立ち上がり性能を改善する基板処理装置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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、被処理基板に対して所定の処理液を吐出するノズルと、前記処理液を貯留する処理液貯留部と、吸入口が第１の配管を介して前記処理液貯留部に接続され、吐出口が第２の配管を介して前記ノズルに接続された容積可変のチューブフラムと、前記チューブフラムを収容する容積一定のハウジングとを有し、前記ハウジング内で前記チューブフラムの外側に形成される作動流体室に作動流体を出し入れして、前記貯留部より前記チューブフラム内に前記処理液を吸入し、前記チューブフラムから前記処理液を前記ノズルに向けて圧送するチューブフラムポンプと、前記チューブフラムポンプの作動流体室と連通して前記作動流体を封入するシリンダと、前記シリンダにシール部材を介して軸方向に擦動可能に嵌合されるプランジャとを有し、前記チューブフラムポンプの作動流体室に前記作動流体を押し込むために前記プランジャを往動させ、前記チューブフラムポンプの作動流体室から前記作動流体を抜くために前記プランジャを復動させるシリンジ部と、前記チューブフラムポンプの作動流体室と前記シリンジ部のシリンダとで構成される作動流体封入部に作動流体を補給するための作動流体補給部とを有する。
【００１０】
上記の構成においては、シリンジ部のシリンダの容積がプランジャの位置にほぼ正確に比例するので、応答速度が高いポンプ性能を実現することができる。もっとも、シリンジ部においては、プランジャの擦動面を通じてシリンダから作動流体が不可避的に漏れる。しかし、チューブフラムポンプの作動流体室とシリンジ部のシリンダとで構成される作動流体封入部に作動流体補給部より作動流体を補充することによって作動流体封入部内の作動流体を一定容積に保持できるため、ポンプ性能の再現性も保証することができる。
【００１１】
本発明の好適な一態様によれば、第１および第２の配管に第１および第２の弁がそれぞれ設けられる。これら第１および第２の弁はそれぞれ開閉弁からなり、 チューブフラムポンプが処理液貯留部より処理液を吸入するときは、前記第１の弁が開状態で第２の弁が閉状態となり、チューブフラムポンプがノズルに向けて処理液を圧送するときは、第１の弁が閉状態で第２の弁が開状態となる。
【００１２】
また、好適な一態様によれば、作動流体補給部が、作動流体を貯留する作動流体貯留部と、この作動流体貯留部と作動流体封入部とを結ぶ第３の配管と、この第３の配管に設けられた第３の弁とを有する。好ましくは、第３の弁は開閉弁からなり、作動流体貯留部より作動流体封入部に作動流体を補給するときは第３の弁が開状態になる。第３の配管はシリンダにて作動流体封入部と接続する。
【００１３】
さらに、作動流体補給部は、作動流体貯留部とこの作動流体封入部とを結ぶ第４の配管と、第４の配管に設けられた第４の弁とを有する。この第４の配管は、好ましくは、チューブフラムポンプの作動流体室にて作動流体封入部と接続する。また、好ましくは、第４の配管の一端が、作動流体封入部の頂部またはその付近に設けられた第１のベントに接続する。さらに、第４の配管が、作動流体貯留部内の作動流体の液面よりも高い位置で作動流体貯留部と接続する。第４の弁が開閉弁からなり、作動流体貯留部より作動流体封入部に作動流体を補給するときは第４の弁が開状態になる。
【００１４】
また、好ましい一態様によれば、作動流体貯留部内の作動流体の液面を所定範囲内の高さ位置に保持するために、作動流体の液面を監視する液面監視部が設けられる。
【００１５】
また、好ましい一態様によれば、作動流体封入部より気泡を抜くために、作動流体封入部の頂部またはその付近に第２のベントを設け、作動流体補給部より作動流体封入部に第３の配管を介して作動流体を供給しながら、シリンジ部においてプランジャをシリンダに対して所望のストロークだけ往動させ、第２のベントより作動流体を排出する。好ましくは、第１のベントが第２のベントを兼用し、作動流体封入部の第１のベントより排出される作動流体を第４の配管を介して作動流体貯留部に戻すようにしてよい。
【００１６】
また、好ましい一態様として、チューブフラムポンプの作動流体室とシリンジ部のシリンダとが第５の配管を介して連通する構成も可能である。この場合、第５の配管の一端が、チューブフラムポンプの作動流体室の頂部またはその付近に設けられた第３のベントに接続されてよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の基板処理装置によれば、上記のような構成および作用により、ノズルを用いて被処理基板上に処理液を供給する処理液吐出機能において、特に吐出圧力ないし吐出流量において、安定性・再現性を保証しつつ吐出開始時の立ち上がり性能を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、本発明の基板処理装置を適用できる一構成例としての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１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ用のガラス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等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１２で行われる。
【００１９】
この塗布現像処理システム１０は、中心部に横長のプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６を配置し、その長手方向（Ｘ方向）両端部にカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４とインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とを配置している。
【００２０】
カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４は、システム１０のカセット搬入出ポートであり、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットＣを水平な一方向（Ｙ方向）に４個まで並べて載置可能なカセットステージ２０と、このステージ２０上のカセットＣに対して基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２２とを備えている。搬送機構２２は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム２２ａを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００２１】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６は、水平なシステム長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。より詳細には、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側へ向う上流部のプロセスラインＡには、洗浄プロセス部２４と、第１の熱的処理部２６と、塗布プロセス部２８と、第２の熱的処理部３０とを横一列に配置している。ここで、洗浄プロセス部２４は、１本の平流し搬送ラインを共有する平流し方式のエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２を備えている。また、塗布プロセス部２８は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４を備えている。
【００２２】
一方、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側からカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側へ向う下流部のプロセスラインＢには、第２の熱的処理部３０と、現像プロセス部３２と、脱色プロセス部３４と、第３の熱的処理部３６とを横一列に配置している。ここで、現像プロセス部３２と脱色プロセス部３４は平流し型であり、共通の平流し搬送ラインで接続されている。
【００２３】
両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間３８が設けられており、基板Ｇを１枚単位で水平に載置可能なシャトル４０が図示しない駆動機構によってライン方向（Ｘ方向）で双方向に移動できるようになっている。
【００２４】
洗浄プロセス部２４の下流側に隣接する第１の熱的処理部２６は、プロセスラインＡに沿って中心部に縦型の搬送機構４６を設け、その前後両側に複数のユニットを多段に積層配置している。たとえば、図２に示すように、上流側の多段ユニット部（ＴＢ）４４には、基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳL）５０、脱水ベーク用の加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳL）５０は、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２側から基板Ｇを平流しで受け取るために用いられる。また、下流側の多段ユニット部（ＴＢ）４８には、基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳR）６０、冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）６６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳR）６０は、塗布プロセス部２８側へ基板Ｇを平流しで送るためのものである。
【００２５】
図２に示すように、縦型搬送機構４６は、鉛直方向に延在するガイドレール６８に沿って昇降移動可能な昇降搬送体７０と、この昇降搬送体７０上でθ方向に回転または旋回可能な旋回搬送体７２と、この旋回搬送体７２上で基板Ｇを支持しながら前後方向に進退または伸縮可能な搬送アームまたはピンセット７４とを有している。昇降搬送体７０を昇降駆動するための駆動部７６が垂直ガイドレール６８の基端側に設けられ、旋回搬送体７２を旋回駆動するための駆動部７８が昇降搬送体７０に取り付けられ、搬送アーム７４を進退駆動するための駆動部８０が回転搬送体７２に取り付けられている。各駆動部７６，７８，８０はたとえば電気モータ等で構成されてよい。かかる構成の搬送機構４６は、高速に昇降ないし旋回運動して両隣の多段ユニット部（ＴＢ）４４，４８の中の任意のユニットにアクセス可能であり、補助搬送空間３８側のシャトル４０とも基板Ｇを受け渡しできるようになっている。
【００２６】
塗布プロセス部２８の下流側に隣接する第２の熱的処理部３０も、上記第１の熱的処理部２６と同様の構成を有しており、両プロセスラインＡ，Ｂの間に縦型の搬送機構９０を設け、プロセスラインＡ側（最後尾）に一方の多段ユニット部（ＴＢ）８８を設け、プロセスラインＢ側（先頭）に他方の多段ユニット部（ＴＢ）９２を設けている。また、現像プロセス部３２の下流側に配置される第３の熱的処理部３６も、上記第１の熱的処理部２６や第２の熱的処理部３０と同様の構成を有しており、プロセスラインＢに沿って縦型の搬送機構１００とその前後両側に一対の多段ユニット部（ＴＢ）９８，１０２を設けている。
【００２７】
インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置１０４を有し、その周囲にバッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８および周辺装置１１０を配置している。バッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６には定置型のバッファカセット（図示せず）が置かれる。エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇをやりとりする際に用いられる。周辺装置１１０は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）と周辺露光装置（ＥＥ）とを上下に積み重ねた構成であってよい。搬送装置１０４は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム１０４ａを有し、隣接する露光装置１２や各ユニット（ＢＵＦ）１０６、（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８、（ＴＩＴＬＥＲ／ＥＥ）１１０と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００２８】
図３に、この塗布現像処理システムにおける１枚の基板Ｇに対する処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４において搬送機構２２がステージ２０上の所定のカセットＣの中から基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６の洗浄プロセス部２５の搬送ラインに搬入する（ステップＳ1）。
【００２９】
洗浄プロセス部２４内で基板Ｇは搬送ライン上をプロセスラインＡ方向に平流しで搬送され、途中のエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２で紫外線洗浄処理やスクラビング洗浄処理等を順次施される（ステップＳ2，Ｓ3）。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内で洗浄処理の済んだ基板Ｇは、該搬送ライン上に載せられたまま第１の熱的処理部２６の上流側オーブンタワー（ＴＢ）４４内のパスユニット（ＰＡＳＳL）５０に搬入される。
【００３０】
第１の熱的処理部２６において、基板Ｇは縦型搬送機構４６により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Ｇは、最初にパスユニット（ＰＡＳＳL）５０から加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４の１つに移され、そこで脱水処理を受ける（ステップＳ4）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。しかる後、基板Ｇはアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６，６６の一つに移され、そこで疎水化処理を受ける（ステップＳ6）。この疎水化処理の終了後に、基板Ｇは冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。最後に、基板Ｇは下流側多段ユニット部（ＴＢ）４８に属するパスユニット（ＰＡＳＳR）６０に移される。
【００３１】
このように、第１の熱的処理部２６内では、基板Ｇが、搬送機構４６を介して上流側の多段ユニット部（ＴＢ）４４と下流側の多段ユニット部（ＴＢ）４８との間で任意に行き来できるようになっている。なお、第２および第３の熱的処理部３０，３６でも同様の基板搬送動作を行えるようになっている。
【００３２】
第１の熱的処理部２６で上記のような一連の熱的または熱系の処理を受けた基板Ｇは、下流側多段ユニット部（ＴＢ）４８内のパスユニット（ＰＡＳＳR）６０から下流側隣の塗布プロセス部２８のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２へ移される。
【００３３】
レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２において、基板Ｇは、後述するように長尺型のレジストノズルを用いるスピンレス法により基板上面（被処理面）にレジスト液を塗布される。次いで、基板Ｇは、下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ8）。
【００３４】
塗布プロセス部２８で上記のようなレジスト塗布処理を受けた基板Ｇは、下流側隣に位置する第２の熱的処理部３０の上流側多段ユニット部（ＴＢ）８８に属するパスユニット（ＰＡＳＳL）に受け渡される。
【００３５】
第２の熱的処理部３０内で、基板Ｇは、搬送機構９０により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳL）から加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでレジスト塗布後のベーキングを受ける（ステップＳ9）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。しかる後、基板Ｇは下流側多段ユニット部（ＴＢ）９２側のパスユニット（ＰＡＳＳR）を経由して、あるいは経由せずにインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側のエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８へ受け渡される。
【００３６】
インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８において、基板Ｇは、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８から周辺装置１１０の周辺露光装置（ＥＥ）に搬入され、そこで基板Ｇの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置１２へ送られる（ステップＳ11）。
【００３７】
露光装置１２では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置１２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８に戻されると（ステップＳ11）、先ず周辺装置１１０のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される（ステップＳ12）。しかる後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８に戻される。インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８における基板Ｇの搬送および露光装置１２との基板Ｇのやりとりは搬送装置１０４によって行われる。
【００３８】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６では、第２の熱的処理部３０において搬送機構９０がエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８より露光済の基板Ｇを受け取り、プロセスラインＢ側の多段ユニット部（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳR）を介して現像プロセス部３２へ受け渡す。
【００３９】
現像プロセス部３２では、該多段ユニット部（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳR）から受け取った基板Ｇを平流しで現像ユニット（ＤＥＶ）９４に搬入する。現像ユニット（ＤＥＶ）９４において、基板Ｇは、プロセスラインＢの下流に向って平流しの搬送ライン上を搬送される間に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理を施される（ステップＳ13）。
【００４０】
現像プロセス部３２で現像処理を受けた基板Ｇは、平流しの搬送ラインに載せられたまま下流側隣の脱色プロセス部３４へ搬入され、そこでｉ線照射ユニット（ｉ−ＵＶ）９６による脱色処理を受ける（ステップＳ14）。脱色処理の済んだ基板Ｇは、第３の熱的処理部３６の上流側多段ユニット部（ＴＢ）９８内のパスユニット（ＰＡＳＳL）に受け渡される。
【００４１】
第３の熱的処理部３６において、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳL）から加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでポストベーキングを受ける（ステップＳ15）。次に、基板Ｇは、下流側多段ユニット部（ＴＢ）１０２内のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）に移され、そこで所定の基板温度に冷却される（ステップＳ16）。第３の熱的処理部３６における基板Ｇの搬送は搬送機構１００によって行われる。
【００４２】
カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、第３の熱的処理部３６のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）から塗布現像処理の全工程を終えた基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する（ステップＳ1）。
【００４３】
この塗布現像処理システム１０においては、塗布プロセス部２８のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に本発明を適用することができる。以下、図４〜図１７を参照して本発明をレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に適用した実施形態を説明する。
【００４４】
図４に示すように、塗布プロセス部２８は、支持台１１２の上にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２と減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４とをＸ方向に（プロセスラインＡに沿って）一列に配置している。Ｘ方向に延びる一対のガイドレール１１４，１１４が支持台１１２の両端部に平行に敷設され、両ガイドレール１１４，１１４に案内されて移動する一組または複数組の搬送アーム１１６，１１６により、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２から減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４へ基板Ｇを転送できるようになっている。さらに、搬送アーム１１６，１１６により、隣接するオーブンタワー（ＴＢ）４８のパスユニット（ＰＡＳＳR）から塗布処理前の基板Ｇをレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に搬入し、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４から隣接するオーブンタワー（ＴＢ）８８のパスユニット（ＰＡＳＳL）へ塗布処理済みの基板Ｇを搬出するようになっている。
【００４５】
レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２は、基板Ｇを水平に載置して保持するためのステージ１１８と、このステージ１１８上に載置される基板Ｇの上面（被処理面）に長尺型のレジストノズル１２０を用いてスピンレス法でレジスト液を塗布するための塗布処理部１２２と、塗布処理を行わない間にレジストノズル１２０のレジスト液吐出機能を回復して次に備えるためのノズルリフレッシュ部１２４等を有する。
【００４６】
減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４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１２６と、この下部チャンバ１２６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１２６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１２８が配設され、底面の四隅には排気口１３０が設けられている。各排気口１３０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１２６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。
【００４７】
図５に、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２における塗布処理部１２２の構成を示す。塗布処理部１２２は、レジストノズル１２０を含むレジスト液供給機構１３２と、塗布処理時にレジストノズル１２０をステージ１１８の上方でＸ方向に水平移動させるノズル移動機構１３４とを有する。レジスト液供給機構１３２において、レジストノズル１２０は、ステージ１１８上の基板Ｇを一端から他端までカバーできる長さでＹ方向に延びる長尺型のノズルであり、後述するレジストポンプ１５０（図６）から引かれている吐出管１３６に接続されている。ノズル移動機構１３４は、レジストノズル１２０を水平に支持する逆さコ字状または門形の支持体１３８と、この支持体１３８をＸ方向で双方向に直進移動させる直進駆動部１４０とを有する。この直進駆動部１４０は、たとえばガイド付きのリニアモータ機構またはボールねじ機構で構成されてよい。また、レジストノズル１２０の高さ位置を変更または調節するためのガイド付きの昇降機構１３５が、たとえば支持体１３８とレジストノズル１２０とを接続するジョイント部１４２に設けられている。昇降機構１３５がレジストノズル１２０の高さ位置を調節することで、レジストノズル１２０の下端または吐出口１２０ａとステージ１１８上の基板Ｇの上面（被処理面）との間の距離間隔つまりギャップの大きさを任意に設定または調整することができる。
【００４８】
この実施形態では、レジストノズル１２０の両端部に一対のジョイント部１４２Ｌ，１４２Ｒを接続し、レジストノズル１２０の高さ調整を左右両端で独立的に制御できるようになっている。ここで、塗布処理時の進行方向を基準として、レジストノズル１２０の左側端部に接続されるジョイント部１４２Ｌを左ジョイント部とし、反対側（レジストノズル１２０の右側端部）に接続されるジョイント部１４２Ｒを右ジョイント部とする。昇降機構１３５は、左ジョイント部１４２Ｌ側の左Ｚ軸機構１３５Ｌと、右ジョイント部１４２Ｒ側の右Ｚ軸機構１３５Ｒとで構成される。左右の両Ｚ軸機構１３５Ｌ，１３５Ｒはそれぞれ独立した案内部と駆動部とを有している。
【００４９】
レジストノズル１２０は、たとえばステンレス鋼等の対錆性と加工性に優れた金属からなり、下端の吐出口１２０ａに向って先細りのテーパ面を有している。吐出口１２０ａは、ノズル長手方向に延びるスリット型であってよく、あるいは微細径の吐出孔をノズル長手方向に一定ピッチで配列した多孔型であってもよい。
【００５０】
図６に、レジスト液供給機構１３２の全体構成を示す。このレジスト液供給機構１３２は、レジスト液Ｒを貯留するボトル１４６より吸入管１４８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１５０に予め充填しておき、塗布処理時にレジストポンプ１５０よりレジスト液を吐出管１３６を介してレジストノズル１２０に所定の圧力で圧送し、レジストノズル１２０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。
【００５１】
ボトル１４６は密閉されており、ボトル内の液面に向けてガス管１４４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１４４には、たとえばエアオペレートバルブからなる開閉弁１５２が設けられている。
【００５２】
吸入管１４８の途中には、フィルタ１５４、脱気モジュール１５６および開閉弁１５８が設けられている。フィルタ１５４はボトル１４６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１５６はレジスト液中の気泡を除去する。開閉弁１５８は、たとえばエアオペレートバルブからなり、コントローラ１６０の制御の下で吸入管１４８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）するようになっている。
【００５３】
吐出管１３６の途中には、開閉弁１６２が設けられている。この開閉弁１６２は、たとえばエアオペレートバルブからなり、コントローラ１６０の制御の下で吐出管１３６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）するようになっている。
【００５４】
吐出管１３６には、たとえばレジストノズル１２０付近に圧力センサ１６３が取り付けられている。この圧力センサ１６３は、ゲージ圧力計からなり、大気圧を基準としてセンサ取付位置における吐出管１３６内のレジスト液Ｒの圧力を測り、測定圧力をゲージ圧力で現す電気信号（圧力検出信号）を出力する。この圧力検出信号はコントローラ１６０に与えられる。
【００５５】
コントローラ１６０は、マイクロコンピュータからなり、たとえば光ディスク等の記録媒体に格納されているレジスト液供給プログラムおよびその他のプログラムを主メモリにロードして実行し、プログラムされたシーケンスおよび各種設定値にしたがってレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２内の各部、特にレジスト液供給機構１３２の各開閉弁１５２，１５８，１６２、レジストポンプ１５０やノズル移動機構１３４、昇降機構１３５等を制御する。
【００５６】
図７に、この実施形態におけるレジストポンプ１５０の構成を示す。このレジストポンプ１５０は、チューブフラムポンプ１６４をシリンジポンプまたはシリンジ部１６６によって駆動する方式の複合型ポンプである。
【００５７】
チューブフラムポンプ１６４は、レジスト液Ｒの吸入・吐出を行うポンプ室を容積可変の円筒状チューブフラム１６８で構成し、このチューブフラム１６８を容積一定の円筒状ハウジング１７０の中に同軸に収容し（図８）、ハウジング１７０内でチューブフラム１６８の外側に形成される作動油室１７２に外部から作動油Ｓを出し入れすることにより、チューブフラム１６８を収縮・膨張させて、レジスト液吸入・吐出動作を行うように構成されている。チューブフラム１６８は弾性体たとえばＰＦＡ（四ふっか−パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）からなり、ハウジング１７０は耐久性や耐薬品性に優れた剛体たとえばステンレスまたはＰＴＦＥ（四ふっかエチレン樹脂）からなる。チューブフラム１６８の下端の開口（吸入口）は吸入管１４８の終端に接続され、上端の開口（吐出口）は吐出管１３６の始端に接続されている。作動油室１７２には、その外周面の一箇所に作動油出入り用のベント１７４が形成されるとともに、その上部たとえば上端面の一箇所に作動油排出用のベント１７６が形成されている。
【００５８】
シリンジ部１６６は、円筒状のシリンダ１７８と、このシリンダ１７８にシール部材１８０を介して軸方向に擦動可能に嵌合され、かつポンプ駆動部１８２に結合されている円柱状のプランジャ１８４とを有している。シール部材１８０には、擦動運動に対して漏れの少ないシリンダ用シールたとえばＵパッキンが用いられる。ポンプ駆動部１８２は、コントローラ１６０（図６）の制御の下で回転動作して回転トルクを発生する電気モータたとえばサーボモータまたはステップモータ１８６と、この電気モータ８６の回転駆動力をプランジャ１８４の直進運動に変換する伝動装置１８８とを有する。この伝動装置１８８は、たとえばボールネジ機構や直進ガイド部等で構成されてよい。
【００５９】
シリンジ部１６６のシリンダ１７８とチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２とは、配管１９０を介して相互に連通しており、協働して一定量の作動油Ｓを隙間なく充填または封入している作動油封入部を構成している。
【００６０】
より詳細には、シリンダ１７８の上部に作動油出入り用のベント１９２が形成されており、このベント１９２と作動油室１７２のベント１７４とが配管１９０で接続されている。ポンプ駆動部１８２を働かせて、シリンジ部１６６のプランジャ１８４を往動または前進移動させると、その往動ストロークに対応する量の作動油がシリンダ１７８から配管１９０を通ってチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２へ移る（押し込まれる）。逆に、シリンジ部１６６のプランジャ１８４を復動または後退移動させると、その復動ストロークに対応する量の作動油が作動油室１７２から配管１９０を通ってシリンダ１７８へ移る（抜かれる）ようになっている。
【００６１】
シリンダ１７８の容積はプランジャ１８４の位置にほぼ正確に比例するため、ポンプ駆動部１８２においてプランジャ１８４の位置や移動速度をフィードバック制御方式等で設定通りに制御できる限り、シリンダ１７８の作動油容積を設定通りに可変制御し、ひいてはチューブフラムポンプ１６４におけるレジストポンプ室の容積や吸引・吐出動作も設定通りに制御することができる。これにより、従来のベローズ駆動型チューブフラムポンプに比して応答速度および安定性の高いポンプ性能を実現することができる。
【００６２】
しかしながら、シリンジ部１６６においては、プランジャ１８４が往復運動すると、プランジャ１８４とシール部材１８０との界面を伝わってごくわずかではあるがシリンダ１７８から作動油が漏れる。塗布処理の回数を重ねると、つまりプランジャ１８４の往復運動の回数を重ねると、ポンプ性能（特に吐出圧力）の経時劣化という形で作動油漏れの影響が出てくる。また、作動油の漏れはエア混入の原因になりやすい。シリンダ１７８ないし作動油封入部（１７２，１７８）内にエアまたは気泡が混入していると、ポンプ吐出圧力の立ち上がりが遅くなる。
【００６３】
この実施形態では、上記のようなシリンジ駆動型チューブフラムポンプに係る問題を解消するために、作動油Ｓを貯留する作動油タンク１９４を備え、この作動油タンク１９４より作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓを随時補給できる構成としており、これによって作動油の漏れやエアの混入があってもポンプを分解する程のメンテナンス修理が一切不要となっている。
【００６４】
より詳細には、作動油タンク１９４の下部に作動油送出口１９６が形成されるとともに、シリンジ部１６６のシリンダ１７８の下部に作動油導入口１９８が形成され、該作動油送出口１９６と該作動油導入口１９８とが配管２００を介して接続可能となっており、配管２００には開閉弁２０２が設けられている。さらに、作動油タンク１９４の上部に作動油回収口２０４が形成され、この作動油回収口２０４とチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２の上記作動油排出用のベント１７６とが配管２０６を介して接続可能となっており、配管２０６には開閉弁２０８が設けられている。開閉弁２０２，２０８は、たとえばエアオペレート式のロータリバルブまたはボールバルブからなり、コントローラ１６０（図６）によって開閉状態を制御される。
【００６５】
また、作動油タンク１９４には、タンク内の作動油Ｓの液面の高さを一定範囲内に管理するために、たとえば静電容量センサからなる液面検出器２１０Ａ，２１０Ｂが取り付けられている。各液面検出器２１０Ａ，２１０Ｂの出力信号（液面検出信号）はコントローラ１６０（図６）に与えられる。
【００６６】
次に、図７〜図１５につき、この実施形態におけるレジストポンプ１５０の作用を説明する。
【００６７】
先ず、レジスト塗布処理に際してのレジストポンプ１５０の作用を説明する。基板Ｇが塗布ユニット（ＣＴ）８２内に搬入されステージ１１８上に載置されると（図５）、ノズル移動機構１３４がレジストノズル１２０を塗布開始位置に付け、レジスト液供給機構１３２がレジスト吐出動作を開始する。レジスト液供給機構１３２では、レジスト吐出動作を開始する直前に、レジストポンプ１５０の各部は図７に示すような状態になっている。すなわち、プランジャ１８４は所定の原位置または基準位置で待機し、チューブフラム１６８の内側の室（レジストポンプ室）は所定量のレジスト液Ｒを充填している。吸入用の開閉弁１５８および吐出用の開閉弁１６２のいずれも閉状態になっている。また、作動油補充用の開閉弁２０２，２０８も閉状態に保持されている。
【００６８】
ステージ１１８上の基板Ｇに対するレジスト吐出動作を実行するために、コントローラ１６０の制御の下で、吐出用の開閉弁１６２が閉状態から開状態に切り替えられると同時に、ポンプ駆動部１８２が作動してシリンジ部１６６のプランジャ１８４を上記基準位置から一定ストロークだけ往動または前進移動させる。
【００６９】
プランジャ１８４の往動が開始すると、シリンジ部１６６のシリンダ１７８から配管１９０を介してチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２へ作動油Ｓが押し込まれることにより、作動油室１７２側からチューブフラム１６８に加わる圧力が上昇してチューブフラム１６８が径方向で収縮し、その吐出口からレジスト液Ｒを吐出管１３６へ吐き出す。こうして、チューブフラムポンプ１６４からレジストノズル１２０へのレジスト液Ｒの圧送が開始され、レジストノズル１２０から基板Ｇ上へのレジスト液Ｒの吐出が開始される。吐出管１３６にフィルタやサックバックバルブ等が設けられておらず、しかも上記のようにシリンジ駆動式であるため、図１０に示すようにポンプ圧力は一定かつ高速の立ち上がり特性で所定の吐出圧力Ｐｓまでスムースに立ち上がり、吐出圧力に比例してレジスト液Ｒの吐出流量も安定に立ち上がる。
【００７０】
一方、コントローラ１６０の制御の下で、上記のようなレジスト液供給機構１３２における吐出動作の開始と相俟って、ノズル移動機構１３４においてレジストノズル１２０の移動または走査が開始される。このノズル走査は基板Ｇと平行な方向（Ｘ）方向に一定速度で行われる。こうして、一定速度で走査移動するレジストノズル１２０からレジスト液Ｒが一定の流量で帯状に吐出されることにより、基板Ｇ上の塗布開始位置から塗布終了位置まであたかもじゅうたんを敷くように一定膜厚のレジスト塗布膜ＲＭが形成される（図９）。
【００７１】
そして、レジストノズル１２０が基板Ｇ上の塗布終了位置に着くのとほぼ同時に、プランジャ１８４も所定の往動位置に着く。この時点でレジストポンプ１５０のポンプ室またはチューブフラム１６８は設定量（基板１枚分）のレジスト液Ｒを吐き出した状態になっている。ここで、コントローラ１６０は、プランジャ１８４の往動運動を止め、吐出用の開閉弁１６２を閉める。
【００７２】
しかる後、次の基板Ｇに対する塗布処理に備えて、ボトル１４６より塗布処理１回分（基板１枚分）のレジスト液Ｒをレジストポンプ１５０へ移すためのポンプ吸い込み動作がコントローラ１６０の制御の下で行われる。このポンプ吸い込み動作は、吸入管１４８側の開閉弁１５８を開けて、シリンジ部１６６のプランジャ１８４を上記往動位置から一定ストロークだけ復動または後退移動させることによって行われる。
【００７３】
プランジャ１８４が復動すると、チューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２から配管１９０を介してシリンジ部１６６のシリンダ１７８へ作動油Ｓが吸い取られることにより、チューブフラムポンプ１６４において作動油室１７２側からチューブフラム１６８に加わる圧力が下がってチューブフラム１６８が膨張する方向に変形し、その吸入口よりチューブ（ポンプ室）内にレジストＲを取り込む（図１１）。この場合、タクトタイムを短くするため、シリンジ駆動式の高速性を利用して吸い込み動作を短時間で安定に行うことができる。その際、レジストボトル１４６からレジスト液ＲがＮ2加圧で圧送されてくることによって、レジストポンプ１５０の高速吸い込みがアシストされる。
【００７４】
もっとも、プランジャ１８４が所定の復動位置に着いて吸い込み動作を終了させ、開閉弁１５８が閉められると、チューブフラムポンプ１６４のチューブフラム１６８内にはＮ2加圧のレジスト液Ｒが閉じ込められており、チューブフラム１６８内の圧力がポンプ内の基準待機圧力Ｐoを超える傾向がある。ここで、基準待機圧力Ｐoとは、塗布処理またはレジスト吐出動作が開始される前のスタンバイ中のポンプ内圧の基準値であり、吐出管１３６の開閉弁１６２を開けた時にレジストノズル１２０の吐出口からレジスト液Ｒが噴き出すこともなければ、レジストノズル１２０の吐出口の奥にレジスト液Ｒが引っ込んでレジスト液Ｒ中に気泡が混入することもないようなポンプ内圧であり、通常は大気圧付近に設定される。
【００７５】
そこで、わずかなストロークではあるが、所定の復動位置に着いたプランジャ１８４を所定位置つまり基準位置まで更に後退移動させ、これによりチューブフラムポンプ１６４において作動油室１７２およびチューブフラム１６８内の圧力を基準待機圧力Ｐoまで下げる。
【００７６】
この実施形態においては、このポンプ残圧調整の中で作動油タンク１９４より作動油封入部（１７２，１７８）へ作動油Ｓを必要な量だけ補充することができるようになっている。すなわち、図１２に示すように、チューブフラムポンプ１６４において吸い込み動作を終了し、プランジャ１８４を基準位置まで後退させる際あるいは後退後に、配管２００，２０６の開閉弁２０２，２０８を同時に開ける。通常、作動油封入部（１７２，１７８）内の作動油Ｓはシリンジ部１６６の漏れによって経時的に減少するため、開閉弁２０２，２０８を開けると、作動油タンク１９４より配管２００を通って作動油封入部（１７２，１７８）へ作動油Ｓが流入する。ここで、作動油タンク１９４、配管２００、シリンダ１７８、配管１９０、作動油室１７２および配管２０６によって作動油Ｓの入ったＵ字管が形成されることにより、一方の極の作動油タンク１９４内の液面と他方の極の配管２０６内の液面とが同じ高さになったところで、圧力が均衡し、作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）への作動油Ｓの流入または補充が止まる。この圧力均衡ないし調整に要する時管は短く、開閉弁２０２，２０８を開けてからタイマ機能によって一定時間経過後に閉状態に戻してよい。なお、配管２０６は、その管内の作動油Ｓの容積が作動油タンク１９４の容積に比して無視できるほど細い管であってよい。
【００７７】
上記のようにして作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓが補充されることによってチューブフラムポンプ１６４側の圧力も影響を受ける。すなわち、チューブフラム１６８を介して作動油室１７２の作動油Ｓの圧力とチューブフラム１６８内のレジスト液Ｒの圧力とが均衡した状態になる。したがって、この均衡状態においてチューブフラム１６８内の圧力、特にその吐出口付近のポンプ内圧が基準待機圧力Ｐo付近に調整されればよい。この場合、上記作動油Ｕ字管内で平衡する液面の高さが重要なパラメータになる。このＵ字管内の液面が高いほどポンプ内圧が高くなり、Ｕ字管内の液面が低いほどポンプ内圧が低くなる。
【００７８】
かかる観点から、この実施形態では、作動油補充時にチューブフラムポンプ１６４内の圧力が基準待機圧力Ｐo付近に調整されるように、作動油タンク１９４内の作動油Ｓの液面を所定の範囲ＨA〜ＨB内に保つための液面検出器２１０Ａ，２１０Ｂが作動油タンク１９４に取り付けられている。作動油タンク１９４内で作動油Ｓの液面高さが上限値ＨAを超えていると、液面検出器２１０Ａからの出力信号に基づいてコントローラ１６０は警報を出力する。また、作動油タンク１９４内で作動油Ｓの液面高さが下限値ＨBを割ったときも、液面検出器２１０Ｂからの出力信号に基づいてコントローラ１６０は警報を出力することができる。なお、図示省略しているが、作動油タンク１９４には、余分な作動油Ｓを抜くための排油口も設けられてよい。
【００７９】
理想的には、図１２中に点線Ｋで示すように、レジストノズル１２０が塗布走査位置にあるときのノズル吐出口の高さ位置に作動油タンク１９４内の作動油Ｓの液面高さがほぼ一致するのが望ましい。この場合、開閉弁１６２を開けたときに、チューブフラム１６８を介して作動油系統とレジスト液系統とを一体化したポンプ全体のＵ字管において、このＵ字管の一方の極に位置する作動油系統側の液面（タンク１９４および配管２０６内の液面）と他方の極に位置するレジスト液系統側の液面（ノズル吐出口の液面）とが同じ高さ位置になっているので元から平衡状態にあり、ポンプ内の各部で液（作動油Ｓ、レジスト液Ｒ）の移動が生じない。したがって、レジストノズル１２０においてレジスト液のぼた落ちや気泡の混入が生ずることはない。
【００８０】
上記のような作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）への作動油Ｓの補充は、レジストポンプ１５０におけるポンプ動作の１サイクル毎に行われてもよく、複数サイクル毎あるいは定期的に行われてもよい。
【００８１】
さらに、この実施形態では、作動油封入部（１７２，１７８）内に気泡が混入しても、簡単で効率よく除去することができる。すなわち、プランジャ１８４を基準位置またはその付近まで引いてから、図１３に示すように、両配管２００，２０６の開閉弁２０２，２０８を開けてプランジャ１８４を往動または前進移動させる。この時、レジスト液系統の開閉弁１４８，１６２は閉じておく。プランジャ１８４の前進移動によりシリンダ１７８から作動油室１７２へ作動油Ｓが送られる。しかし、この場合は、作動油室１７２のベント１７６が開放状態になっているので、このベント１７６から作動油Ｓは室外へ抜け出ることができ、配管２０６を通って作動油タンク１９４へ戻される。一方、作動油タンク１９４から作動油Ｓが配管２０６を通ってシリンダ１７８内に送り込まれる。
【００８２】
このように、作動油封入部（１７２，１７８）内、特にその上部ないし頂部を作動油Ｓが流通することにより、作動油封入部（１７２，１７８）内に混入していた気泡は作動油Ｓの流れに乗って作動油室１７２のベント１７６から排出される。なお、作動油封入部（１７２，１７８）内の気泡が増えてくると、図１０の仮想線（一点鎖線）で示すようにポンプ圧力の立ち上がり速度が低下してくるので、コントローラ１６０は圧力センサ１６３からの圧力検出信号に基づいてその異常事態を判定することができる。
【００８３】
図１４および図１５に、この実施形態において作動油封入部（１７２，１７８）から気泡を一層効率よく排除するための好適な構成例を示す。図１４の構成によれば、作動油室１７２のベント１７４，１７６をケーシング１７０の外周面上端付近にて互いに１８０°真向かいの位置に設けることにより、作動油室１７２内の天井付近を隈なく作動油Ｓが流れるようにして、天井付近に集まる気泡を殆ど残らずベント１７６から追い出すことができる。
【００８４】
また、図１５の構成は、ケーシング１７０の上端面を斜めに形成し、斜面下端部付近の外周面にベント１７４を設け、斜面上端部付近の外周面にベント１７６を設ける。かかる構成によれば、図１４の構成と同様に作動油室１７２の天井に沿った作動油Ｓの流れを形成できるのに加えて、作動油室１７２内の天井付近に集まる気泡をベント１７６側に自然に寄せることができ、一層効率的に気泡を追い出すことができる。
【００８５】
以上、本発明の好適な一実施形態を説明したが、本発明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、図１６に示すように、チューブフラムポンプ１６４内の圧力を検出する圧力センサ２１０を設け、上記のようなレジスト液吸い込み動作の直後にポンプ内の残圧を調整する時や作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓを補充する際には、圧力センサ２１０によって計測されるポンプ内圧が基準待機圧力Ｐoに一致するようにコントローラ１６０を通じてプランジャ１８４の移動または位置を可変制御するようにしてもよい。この場合、作動油タンク１９４内の作動油Ｓの液面の高さは所定の下限以上に保たれておればよく、特に上限を設ける必要はない。
【００８６】
また、図１７に示すように、作動油封入部（１７２，１７８）に対して配管２００をシリンダ１７８にではなくポンプ本体１７０の作動油室１７２に設けたベント２１２に接続する構成も可能である。
【００８７】
また、図示省略するが、作動油封入部（１７２，１７８）から気泡を抜くためのベントをシリンダ１７８側に設ける構成や、作動油補充に使われるベント１７６とは別個に設ける構成も可能である。エア抜き専用のベントを設ける場合は、そのベントから排出される作動油を作動油タンク１９４に戻さずに別のタンクあるいはドレインへ送ることも可能である。
【００８８】
上記実施形態におけるシリンジ駆動式チューブフラムポンプの構成も一例であり、同様の機能を奏する種々の変形が可能である。たとえば、作動油を他の作動流体または圧力媒体に置換することも可能であり、チューブフラムを円筒体以外の形状に構成することも可能である。吸入用の開閉弁１５８をチェック弁で置き換えることも可能である。また、作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓを圧送することも可能であり、その場合は開閉弁２０２をチェック弁で置き換えることも可能である。上記実施形態では基板またはステージを固定してノズルを移動させる走査方式であったが、ノズルを固定して基板またはステージを移動させる走査方式等も可能である。
【００８９】
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ノズルを用いて処理液を供給する任意の処理装置やアプリケーションに適用可能である。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、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】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。
【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける熱的処理部の構成を示す側面図である。
【図３】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。
【図４】実施形態の塗布現像処理システムにおける塗布プロセス部の全体構成を示す平面図である。
【図５】実施形態のレジスト塗布ユニットにおける塗布処理部の構成を示す斜視図である。
【図６】実施形態の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ブロック図である。
【図７】実施形態のレジスト液供給機構におけるポンプ回りの構成（第１の状態）を示すブロック図である。
【図８】実施形態のチューブフラムポンプにおける要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】実施形態のレジスト液供給機構におけるポンプ回りの構成（第２の状態）を示すブロック図である。
【図１０】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジスト吐出圧力の立ち上がり特性を示す波形図である。
【図１１】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジストポンプ回りの構成（第３の状態）を示すブロック図である。
【図１２】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジストポンプ回りの構成（第４の状態）を示すブロック図である。
【図１３】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジストポンプ回りの構成（第５の状態）を示すブロック図である。
【図１４】実施形態において作動油封入部から気泡を一層効率よく排除するための好適な一構成例を示す部分拡大斜視図である。
【図１５】実施形態において作動油封入部から気泡を一層効率よく排除するための好適な別の構成例を示す部分断面図である。
【図１６】実施形態の一変形例によるレジストポンプ回りの構成を示すブロック図である。
【図１７】実施形態の一変形例によるレジストポンプ回りの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ プロセスステーション
２８ 塗布プロセス部
８２ レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
１１８ ステージ
１２０ レジストノズル
１２２ 塗布処理部
１３２ レジスト液供給機構
１３４ ノズル移動機構
１３６ 吐出管
１４６ タンク
１４８ 吸入管
１５０ レジストポンプ
１６０ コントローラ
１６２ 吐出用の開閉弁
１６３，２１０ 圧力センサ
１６４ チューブフラムポンプ
１６６ シリンジ部
１６８ チューブフラム
１７０ ハウジング
１７２ 圧力室
１７４，１７６，１９２，１９６，２１２ ベント
１９０，２００，２０６ 配管
１９４ 作動油タンク
２０２，２０８ 開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基板にノズルより所定の処理液を供給して所望の処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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型のレジストノズルを用いて被処理基板（ガラス基板等）上にレジスト液をスピンレス法で塗布する塗布装置がよく用いられている。
【０００３】
このようなスピンレス方式のレジスト塗布装置は、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型レジストノズルの吐出口との間に１００μｍ程度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。長尺型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形成することができる。
【０００４】
一般に、スピンレス方式のレジスト塗布装置では、レジスト液を貯留する容器とレジストノズルとの間にレジストポンプを介在させ、容器から基板一枚分のレジスト液をレジストポンプに移して（吸い込んで）おいて、塗布処理時にレジストポンプからレジストノズルに一定の圧力ないし流量でレジスト液を送給するようにしている。この種のレジストポンプには、気密性または漏洩防止機能に優れたベローズポンプが多く用いられている。
【０００５】
ベローズポンプからなるレジストポンプは、ベローズの室をそのままレジストポンプ室とし、ベローズの伸縮動作によってレジスト液の吸入・吐出を行う。しかし、最近は、たとえば特許文献２に示されるように、チューブフラムポンプとベローズとを組み合わせたレジストポンプも使われている。この従来のチューブフラムポンプは、レジストポンプ室を弾性膜からなる容積可変のチューブフラムで構成し、このチューブフラムを容積一定のハウジング内に収容して、このハウジング内でチューブフラムの外側に形成される室に気密に封入される作動油をベローズによって外から出し入れするように構成されている。
【０００６】
このようなベローズ駆動型のチューブフラムポンプにおいては、チューブフラムの作動油室とベローズ室とを連通させてその中に作動油を隙間なく充填または封入しており、ベローズを所定の原位置または復動位置から所定のストロークだけ伸長させると、チューブフラムポンプの作動油室からベローズ室へ一定量の作動油が抜かれ、作動油室の圧力が低下してチューブフラムが膨張し、膨張したチューブフラム内にレジスト液タンクから一定量（塗布処理１回分）のレジスト液が吸い込まれる。塗布処理時には、ベローズを往動位置から所定のストロークだけ短縮させると、ベローズ室からチューブフラムポンプの作動油室へ一定量の作動油が押し込まれ、作動油室の圧力が上昇してチューブフラムが収縮し、収縮したチューブフラムからレジスト液がレジストノズルへ向けて吐出ないし圧送されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１５６２５５
【特許文献２】特開平１０−３０５２５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スピンレス方式のレジスト塗布装置においては、レジスト塗布膜の均一性、特に膜厚の均一性が切実に要求されている。この点、上記のようなベローズポンプあるいはベローズ駆動型チューブフラムポンプからなる従来のレジストポンプは、ベローズの伸縮運動に相当の時間遅れを伴うため、吸入・吐出動作の立ち上がり性能がよくない。このため、塗布処理の開始時にレジストノズルより被処理基板上に供給されるレジスト液の吐出圧力ないし吐出流量の立ち上がりが遅く、塗布開始位置からレジスト塗布膜を一定の膜厚で形成するのが難しいという問題点を抱えている。
【０００８】
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、ノズルを用いて被処理基板上に処理液を供給する処理液吐出機能において、特に吐出圧力ないし吐出流量において、安定性・再現性を保証しつつ吐出開始時の立ち上がり性能を改善する基板処理装置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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、被処理基板に対して所定の処理液を吐出するノズルと、前記処理液を貯留する処理液貯留部と、吸入口が第１の配管を介して前記処理液貯留部に接続され、吐出口が第２の配管を介して前記ノズルに接続された容積可変のチューブフラムと、前記チューブフラムを収容する容積一定のハウジングとを有し、前記ハウジング内で前記チューブフラムの外側に形成される作動流体室に作動流体を出し入れして、前記貯留部より前記チューブフラム内に前記処理液を吸入し、前記チューブフラムから前記処理液を前記ノズルに向けて圧送するチューブフラムポンプと、前記チューブフラムポンプの作動流体室と連通して前記作動流体を封入するシリンダと、前記シリンダにシール部材を介して軸方向に擦動可能に嵌合されるプランジャとを有し、前記チューブフラムポンプの作動流体室に前記作動流体を押し込むために前記プランジャを往動させ、前記チューブフラムポンプの作動流体室から前記作動流体を抜くために前記プランジャを復動させるシリンジ部と、前記チューブフラムポンプの作動流体室と前記シリンジ部のシリンダとで構成される作動流体封入部に作動流体を補給するための作動流体補給部とを有する。
【００１０】
上記の構成においては、シリンジ部のシリンダの容積がプランジャの位置にほぼ正確に比例するので、応答速度が高いポンプ性能を実現することができる。もっとも、シリンジ部においては、プランジャの擦動面を通じてシリンダから作動流体が不可避的に漏れる。しかし、チューブフラムポンプの作動流体室とシリンジ部のシリンダとで構成される作動流体封入部に作動流体補給部より作動流体を補充することによって作動流体封入部内の作動流体を一定容積に保持できるため、ポンプ性能の再現性も保証することができる。
【００１１】
本発明の好適な一態様によれば、第１および第２の配管に第１および第２の弁がそれぞれ設けられる。これら第１および第２の弁はそれぞれ開閉弁からなり、 チューブフラムポンプが処理液貯留部より処理液を吸入するときは、前記第１の弁が開状態で第２の弁が閉状態となり、チューブフラムポンプがノズルに向けて処理液を圧送するときは、第１の弁が閉状態で第２の弁が開状態となる。
【００１２】
また、好適な一態様によれば、作動流体補給部が、作動流体を貯留する作動流体貯留部と、この作動流体貯留部と作動流体封入部とを結ぶ第３の配管と、この第３の配管に設けられた第３の弁とを有する。好ましくは、第３の弁は開閉弁からなり、作動流体貯留部より作動流体封入部に作動流体を補給するときは第３の弁が開状態になる。第３の配管はシリンダにて作動流体封入部と接続する。
【００１３】
さらに、作動流体補給部は、作動流体貯留部とこの作動流体封入部とを結ぶ第４の配管と、第４の配管に設けられた第４の弁とを有する。この第４の配管は、好ましくは、チューブフラムポンプの作動流体室にて作動流体封入部と接続する。また、好ましくは、第４の配管の一端が、作動流体封入部の頂部またはその付近に設けられた第１のベントに接続する。さらに、第４の配管が、作動流体貯留部内の作動流体の液面よりも高い位置で作動流体貯留部と接続する。第４の弁が開閉弁からなり、作動流体貯留部より作動流体封入部に作動流体を補給するときは第４の弁が開状態になる。
【００１４】
また、好ましい一態様によれば、作動流体貯留部内の作動流体の液面を所定範囲内の高さ位置に保持するために、作動流体の液面を監視する液面監視部が設けられる。
【００１５】
また、好ましい一態様によれば、作動流体封入部より気泡を抜くために、作動流体封入部の頂部またはその付近に第２のベントを設け、作動流体補給部より作動流体封入部に第３の配管を介して作動流体を供給しながら、シリンジ部においてプランジャをシリンダに対して所望のストロークだけ往動させ、第２のベントより作動流体を排出する。好ましくは、第１のベントが第２のベントを兼用し、作動流体封入部の第１のベントより排出される作動流体を第４の配管を介して作動流体貯留部に戻すようにしてよい。
【００１６】
また、好ましい一態様として、チューブフラムポンプの作動流体室とシリンジ部のシリンダとが第５の配管を介して連通する構成も可能である。この場合、第５の配管の一端が、チューブフラムポンプの作動流体室の頂部またはその付近に設けられた第３のベントに接続されてよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の基板処理装置によれば、上記のような構成および作用により、ノズルを用いて被処理基板上に処理液を供給する処理液吐出機能において、特に吐出圧力ないし吐出流量において、安定性・再現性を保証しつつ吐出開始時の立ち上がり性能を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、本発明の基板処理装置を適用できる一構成例としての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１０は、クリーンルーム内に設置され、たとえばＬＣＤ用のガラス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等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１２で行われる。
【００１９】
この塗布現像処理システム１０は、中心部に横長のプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６を配置し、その長手方向（Ｘ方向）両端部にカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４とインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８とを配置している。
【００２０】
カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４は、システム１０のカセット搬入出ポートであり、基板Ｇを多段に積み重ねるようにして複数枚収容可能なカセットＣを水平な一方向（Ｙ方向）に４個まで並べて載置可能なカセットステージ２０と、このステージ２０上のカセットＣに対して基板Ｇの出し入れを行う搬送機構２２とを備えている。搬送機構２２は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム２２ａを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θの４軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００２１】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６は、水平なシステム長手方向（Ｘ方向）に延在する平行かつ逆向きの一対のラインＡ，Ｂに各処理部をプロセスフローまたは工程の順に配置している。より詳細には、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側へ向う上流部のプロセスラインＡには、洗浄プロセス部２４と、第１の熱的処理部２６と、塗布プロセス部２８と、第２の熱的処理部３０とを横一列に配置している。ここで、洗浄プロセス部２４は、１本の平流し搬送ラインを共有する平流し方式のエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２を備えている。また、塗布プロセス部２８は、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２および減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４を備えている。
【００２２】
一方、インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側からカセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側へ向う下流部のプロセスラインＢには、第２の熱的処理部３０と、現像プロセス部３２と、脱色プロセス部３４と、第３の熱的処理部３６とを横一列に配置している。ここで、現像プロセス部３２と脱色プロセス部３４は平流し型であり、共通の平流し搬送ラインで接続されている。
【００２３】
両プロセスラインＡ，Ｂの間には補助搬送空間３８が設けられており、基板Ｇを１枚単位で水平に載置可能なシャトル４０が図示しない駆動機構によってライン方向（Ｘ方向）で双方向に移動できるようになっている。
【００２４】
洗浄プロセス部２４の下流側に隣接する第１の熱的処理部２６は、プロセスラインＡに沿って中心部に縦型の搬送機構４６を設け、その前後両側に複数のユニットを多段に積層配置している。たとえば、図２に示すように、上流側の多段ユニット部（ＴＢ）４４には、基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳL）５０、脱水ベーク用の加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳL）５０は、スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２側から基板Ｇを平流しで受け取るために用いられる。また、下流側の多段ユニット部（ＴＢ）４８には、基板受け渡し用のパスユニット（ＰＡＳＳR）６０、冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４およびアドヒージョンユニット（ＡＤ）６６が下から順に積み重ねられる。ここで、パスユニット（ＰＡＳＳR）６０は、塗布プロセス部２８側へ基板Ｇを平流しで送るためのものである。
【００２５】
図２に示すように、縦型搬送機構４６は、鉛直方向に延在するガイドレール６８に沿って昇降移動可能な昇降搬送体７０と、この昇降搬送体７０上でθ方向に回転または旋回可能な旋回搬送体７２と、この旋回搬送体７２上で基板Ｇを支持しながら前後方向に進退または伸縮可能な搬送アームまたはピンセット７４とを有している。昇降搬送体７０を昇降駆動するための駆動部７６が垂直ガイドレール６８の基端側に設けられ、旋回搬送体７２を旋回駆動するための駆動部７８が昇降搬送体７０に取り付けられ、搬送アーム７４を進退駆動するための駆動部８０が回転搬送体７２に取り付けられている。各駆動部７６，７８，８０はたとえば電気モータ等で構成されてよい。かかる構成の搬送機構４６は、高速に昇降ないし旋回運動して両隣の多段ユニット部（ＴＢ）４４，４８の中の任意のユニットにアクセス可能であり、補助搬送空間３８側のシャトル４０とも基板Ｇを受け渡しできるようになっている。
【００２６】
塗布プロセス部２８の下流側に隣接する第２の熱的処理部３０も、上記第１の熱的処理部２６と同様の構成を有しており、両プロセスラインＡ，Ｂの間に縦型の搬送機構９０を設け、プロセスラインＡ側（最後尾）に一方の多段ユニット部（ＴＢ）８８を設け、プロセスラインＢ側（先頭）に他方の多段ユニット部（ＴＢ）９２を設けている。また、現像プロセス部３２の下流側に配置される第３の熱的処理部３６も、上記第１の熱的処理部２６や第２の熱的処理部３０と同様の構成を有しており、プロセスラインＢに沿って縦型の搬送機構１００とその前後両側に一対の多段ユニット部（ＴＢ）９８，１０２を設けている。
【００２７】
インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８は、隣接する露光装置１２と基板Ｇのやりとりを行うための搬送装置１０４を有し、その周囲にバッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８および周辺装置１１０を配置している。バッファ・ステージ（ＢＵＦ）１０６には定置型のバッファカセット（図示せず）が置かれる。エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８は、冷却機能を備えた基板受け渡し用のステージであり、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６側と基板Ｇをやりとりする際に用いられる。周辺装置１１０は、たとえばタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）と周辺露光装置（ＥＥ）とを上下に積み重ねた構成であってよい。搬送装置１０４は、基板Ｇを保持できる手段たとえば搬送アーム１０４ａを有し、隣接する露光装置１２や各ユニット（ＢＵＦ）１０６、（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８、（ＴＩＴＬＥＲ／ＥＥ）１１０と基板Ｇの受け渡しを行えるようになっている。
【００２８】
図３に、この塗布現像処理システムにおける１枚の基板Ｇに対する処理の手順を示す。先ず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４において搬送機構２２がステージ２０上の所定のカセットＣの中から基板Ｇを取り出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６の洗浄プロセス部２５の搬送ラインに搬入する（ステップＳ1）。
【００２９】
洗浄プロセス部２４内で基板Ｇは搬送ライン上をプロセスラインＡ方向に平流しで搬送され、途中のエキシマＵＶ照射ユニット（ｅ−ＵＶ）４１およびスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２で紫外線洗浄処理やスクラビング洗浄処理等を順次施される（ステップＳ2，Ｓ3）。スクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）４２内で洗浄処理の済んだ基板Ｇは、該搬送ライン上に載せられたまま第１の熱的処理部２６の上流側オーブンタワー（ＴＢ）４４内のパスユニット（ＰＡＳＳL）５０に搬入される。
【００３０】
第１の熱的処理部２６において、基板Ｇは縦型搬送機構４６により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Ｇは、最初にパスユニット（ＰＡＳＳL）５０から加熱ユニット（ＤＨＰ）５２，５４の１つに移され、そこで脱水処理を受ける（ステップＳ4）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ5）。しかる後、基板Ｇはアドヒージョンユニット（ＡＤ）５６，６６の一つに移され、そこで疎水化処理を受ける（ステップＳ6）。この疎水化処理の終了後に、基板Ｇは冷却ユニット（ＣＯＬ）６２，６４の１つで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ7）。最後に、基板Ｇは下流側多段ユニット部（ＴＢ）４８に属するパスユニット（ＰＡＳＳR）６０に移される。
【００３１】
このように、第１の熱的処理部２６内では、基板Ｇが、搬送機構４６を介して上流側の多段ユニット部（ＴＢ）４４と下流側の多段ユニット部（ＴＢ）４８との間で任意に行き来できるようになっている。なお、第２および第３の熱的処理部３０，３６でも同様の基板搬送動作を行えるようになっている。
【００３２】
第１の熱的処理部２６で上記のような一連の熱的または熱系の処理を受けた基板Ｇは、下流側多段ユニット部（ＴＢ）４８内のパスユニット（ＰＡＳＳR）６０から下流側隣の塗布プロセス部２８のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２へ移される。
【００３３】
レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２において、基板Ｇは、後述するように長尺型のレジストノズルを用いるスピンレス法により基板上面（被処理面）にレジスト液を塗布される。次いで、基板Ｇは、下流側隣の減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４で減圧による乾燥処理を受ける（ステップＳ8）。
【００３４】
塗布プロセス部２８で上記のようなレジスト塗布処理を受けた基板Ｇは、下流側隣に位置する第２の熱的処理部３０の上流側多段ユニット部（ＴＢ）８８に属するパスユニット（ＰＡＳＳL）に受け渡される。
【００３５】
第２の熱的処理部３０内で、基板Ｇは、搬送機構９０により所定のシーケンスで所定のユニットを回される。たとえば、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳL）から加熱ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでレジスト塗布後のベーキングを受ける（ステップＳ9）。次に、基板Ｇは、冷却ユニット（ＣＯＬ）の１つに移され、そこで一定の基板温度まで冷却される（ステップＳ10）。しかる後、基板Ｇは下流側多段ユニット部（ＴＢ）９２側のパスユニット（ＰＡＳＳR）を経由して、あるいは経由せずにインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８側のエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８へ受け渡される。
【００３６】
インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８において、基板Ｇは、エクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８から周辺装置１１０の周辺露光装置（ＥＥ）に搬入され、そこで基板Ｇの周辺部に付着するレジストを現像時に除去するための露光を受けた後に、隣の露光装置１２へ送られる（ステップＳ11）。
【００３７】
露光装置１２では基板Ｇ上のレジストに所定の回路パターンが露光される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置１２からインタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８に戻されると（ステップＳ11）、先ず周辺装置１１０のタイトラー（ＴＩＴＬＥＲ）に搬入され、そこで基板上の所定の部位に所定の情報が記される（ステップＳ12）。しかる後、基板Ｇはエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８に戻される。インタフェースステーション（Ｉ／Ｆ）１８における基板Ｇの搬送および露光装置１２との基板Ｇのやりとりは搬送装置１０４によって行われる。
【００３８】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）１６では、第２の熱的処理部３０において搬送機構９０がエクステンション・クーリングステージ（ＥＸＴ・ＣＯＬ）１０８より露光済の基板Ｇを受け取り、プロセスラインＢ側の多段ユニット部（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳR）を介して現像プロセス部３２へ受け渡す。
【００３９】
現像プロセス部３２では、該多段ユニット部（ＴＢ）９２内のパスユニット（ＰＡＳＳR）から受け取った基板Ｇを平流しで現像ユニット（ＤＥＶ）９４に搬入する。現像ユニット（ＤＥＶ）９４において、基板Ｇは、プロセスラインＢの下流に向って平流しの搬送ライン上を搬送される間に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理を施される（ステップＳ13）。
【００４０】
現像プロセス部３２で現像処理を受けた基板Ｇは、平流しの搬送ラインに載せられたまま下流側隣の脱色プロセス部３４へ搬入され、そこでｉ線照射ユニット（ｉ−ＵＶ）９６による脱色処理を受ける（ステップＳ14）。脱色処理の済んだ基板Ｇは、第３の熱的処理部３６の上流側多段ユニット部（ＴＢ）９８内のパスユニット（ＰＡＳＳL）に受け渡される。
【００４１】
第３の熱的処理部３６において、基板Ｇは、最初に該パスユニット（ＰＡＳＳL）から加熱ユニット（ＰＯＢＡＫＥ）の１つに移され、そこでポストベーキングを受ける（ステップＳ15）。次に、基板Ｇは、下流側多段ユニット部（ＴＢ）１０２内のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）に移され、そこで所定の基板温度に冷却される（ステップＳ16）。第３の熱的処理部３６における基板Ｇの搬送は搬送機構１００によって行われる。
【００４２】
カセットステーション（Ｃ／Ｓ）１４側では、搬送機構２２が、第３の熱的処理部３６のパスクーリング・ユニット（ＰＡＳＳ・ＣＯＬ）から塗布現像処理の全工程を終えた基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇをいずれか１つ（通常は元）のカセットＣに収容する（ステップＳ1）。
【００４３】
この塗布現像処理システム１０においては、塗布プロセス部２８のレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に本発明を適用することができる。以下、図４〜図１７を参照して本発明をレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に適用した実施形態を説明する。
【００４４】
図４に示すように、塗布プロセス部２８は、支持台１１２の上にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２と減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４とをＸ方向に（プロセスラインＡに沿って）一列に配置している。Ｘ方向に延びる一対のガイドレール１１４，１１４が支持台１１２の両端部に平行に敷設され、両ガイドレール１１４，１１４に案内されて移動する一組または複数組の搬送アーム１１６，１１６により、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２から減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４へ基板Ｇを転送できるようになっている。さらに、搬送アーム１１６，１１６により、隣接するオーブンタワー（ＴＢ）４８のパスユニット（ＰＡＳＳR）から塗布処理前の基板Ｇをレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２に搬入し、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４から隣接するオーブンタワー（ＴＢ）８８のパスユニット（ＰＡＳＳL）へ塗布処理済みの基板Ｇを搬出するようになっている。
【００４５】
レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２は、基板Ｇを水平に載置して保持するためのステージ１１８と、このステージ１１８上に載置される基板Ｇの上面（被処理面）に長尺型のレジストノズル１２０を用いてスピンレス法でレジスト液を塗布するための塗布処理部１２２と、塗布処理を行わない間にレジストノズル１２０のレジスト液吐出機能を回復して次に備えるためのノズルリフレッシュ部１２４等を有する。
【００４６】
減圧乾燥ユニット（ＶＤ）８４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１２６と、この下部チャンバ１２６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１２６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１２８が配設され、底面の四隅には排気口１３０が設けられている。各排気口１３０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１２６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。
【００４７】
図５に、レジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２における塗布処理部１２２の構成を示す。塗布処理部１２２は、レジストノズル１２０を含むレジスト液供給機構１３２と、塗布処理時にレジストノズル１２０をステージ１１８の上方でＸ方向に水平移動させるノズル移動機構１３４とを有する。レジスト液供給機構１３２において、レジストノズル１２０は、ステージ１１８上の基板Ｇを一端から他端までカバーできる長さでＹ方向に延びる長尺型のノズルであり、後述するレジストポンプ１５０（図６）から引かれている吐出管１３６に接続されている。ノズル移動機構１３４は、レジストノズル１２０を水平に支持する逆さコ字状または門形の支持体１３８と、この支持体１３８をＸ方向で双方向に直進移動させる直進駆動部１４０とを有する。この直進駆動部１４０は、たとえばガイド付きのリニアモータ機構またはボールねじ機構で構成されてよい。また、レジストノズル１２０の高さ位置を変更または調節するためのガイド付きの昇降機構１３５が、たとえば支持体１３８とレジストノズル１２０とを接続するジョイント部１４２に設けられている。昇降機構１３５がレジストノズル１２０の高さ位置を調節することで、レジストノズル１２０の下端または吐出口１２０ａとステージ１１８上の基板Ｇの上面（被処理面）との間の距離間隔つまりギャップの大きさを任意に設定または調整することができる。
【００４８】
この実施形態では、レジストノズル１２０の両端部に一対のジョイント部１４２Ｌ，１４２Ｒを接続し、レジストノズル１２０の高さ調整を左右両端で独立的に制御できるようになっている。ここで、塗布処理時の進行方向を基準として、レジストノズル１２０の左側端部に接続されるジョイント部１４２Ｌを左ジョイント部とし、反対側（レジストノズル１２０の右側端部）に接続されるジョイント部１４２Ｒを右ジョイント部とする。昇降機構１３５は、左ジョイント部１４２Ｌ側の左Ｚ軸機構１３５Ｌと、右ジョイント部１４２Ｒ側の右Ｚ軸機構１３５Ｒとで構成される。左右の両Ｚ軸機構１３５Ｌ，１３５Ｒはそれぞれ独立した案内部と駆動部とを有している。
【００４９】
レジストノズル１２０は、たとえばステンレス鋼等の対錆性と加工性に優れた金属からなり、下端の吐出口１２０ａに向って先細りのテーパ面を有している。吐出口１２０ａは、ノズル長手方向に延びるスリット型であってよく、あるいは微細径の吐出孔をノズル長手方向に一定ピッチで配列した多孔型であってもよい。
【００５０】
図６に、レジスト液供給機構１３２の全体構成を示す。このレジスト液供給機構１３２は、レジスト液Ｒを貯留するボトル１４６より吸入管１４８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１５０に予め充填しておき、塗布処理時にレジストポンプ１５０よりレジスト液を吐出管１３６を介してレジストノズル１２０に所定の圧力で圧送し、レジストノズル１２０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。
【００５１】
ボトル１４６は密閉されており、ボトル内の液面に向けてガス管１４４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１４４には、たとえばエアオペレートバルブからなる開閉弁１５２が設けられている。
【００５２】
吸入管１４８の途中には、フィルタ１５４、脱気モジュール１５６および開閉弁１５８が設けられている。フィルタ１５４はボトル１４６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１５６はレジスト液中の気泡を除去する。開閉弁１５８は、たとえばエアオペレートバルブからなり、コントローラ１６０の制御の下で吸入管１４８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）するようになっている。
【００５３】
吐出管１３６の途中には、開閉弁１６２が設けられている。この開閉弁１６２は、たとえばエアオペレートバルブからなり、コントローラ１６０の制御の下で吐出管１３６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）するようになっている。
【００５４】
吐出管１３６には、たとえばレジストノズル１２０付近に圧力センサ１６３が取り付けられている。この圧力センサ１６３は、ゲージ圧力計からなり、大気圧を基準としてセンサ取付位置における吐出管１３６内のレジスト液Ｒの圧力を測り、測定圧力をゲージ圧力で現す電気信号（圧力検出信号）を出力する。この圧力検出信号はコントローラ１６０に与えられる。
【００５５】
コントローラ１６０は、マイクロコンピュータからなり、たとえば光ディスク等の記録媒体に格納されているレジスト液供給プログラムおよびその他のプログラムを主メモリにロードして実行し、プログラムされたシーケンスおよび各種設定値にしたがってレジスト塗布ユニット（ＣＴ）８２内の各部、特にレジスト液供給機構１３２の各開閉弁１５２，１５８，１６２、レジストポンプ１５０やノズル移動機構１３４、昇降機構１３５等を制御する。
【００５６】
図７に、この実施形態におけるレジストポンプ１５０の構成を示す。このレジストポンプ１５０は、チューブフラムポンプ１６４をシリンジポンプまたはシリンジ部１６６によって駆動する方式の複合型ポンプである。
【００５７】
チューブフラムポンプ１６４は、レジスト液Ｒの吸入・吐出を行うポンプ室を容積可変の円筒状チューブフラム１６８で構成し、このチューブフラム１６８を容積一定の円筒状ハウジング１７０の中に同軸に収容し（図８）、ハウジング１７０内でチューブフラム１６８の外側に形成される作動油室１７２に外部から作動油Ｓを出し入れすることにより、チューブフラム１６８を収縮・膨張させて、レジスト液吸入・吐出動作を行うように構成されている。チューブフラム１６８は弾性体たとえばＰＦＡ（四ふっか−パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）からなり、ハウジング１７０は耐久性や耐薬品性に優れた剛体たとえばステンレスまたはＰＴＦＥ（四ふっかエチレン樹脂）からなる。チューブフラム１６８の下端の開口（吸入口）は吸入管１４８の終端に接続され、上端の開口（吐出口）は吐出管１３６の始端に接続されている。作動油室１７２には、その外周面の一箇所に作動油出入り用のベント１７４が形成されるとともに、その上部たとえば上端面の一箇所に作動油排出用のベント１７６が形成されている。
【００５８】
シリンジ部１６６は、円筒状のシリンダ１７８と、このシリンダ１７８にシール部材１８０を介して軸方向に擦動可能に嵌合され、かつポンプ駆動部１８２に結合されている円柱状のプランジャ１８４とを有している。シール部材１８０には、擦動運動に対して漏れの少ないシリンダ用シールたとえばＵパッキンが用いられる。ポンプ駆動部１８２は、コントローラ１６０（図６）の制御の下で回転動作して回転トルクを発生する電気モータたとえばサーボモータまたはステップモータ１８６と、この電気モータ８６の回転駆動力をプランジャ１８４の直進運動に変換する伝動装置１８８とを有する。この伝動装置１８８は、たとえばボールネジ機構や直進ガイド部等で構成されてよい。
【００５９】
シリンジ部１６６のシリンダ１７８とチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２とは、配管１９０を介して相互に連通しており、協働して一定量の作動油Ｓを隙間なく充填または封入している作動油封入部を構成している。
【００６０】
より詳細には、シリンダ１７８の上部に作動油出入り用のベント１９２が形成されており、このベント１９２と作動油室１７２のベント１７４とが配管１９０で接続されている。ポンプ駆動部１８２を働かせて、シリンジ部１６６のプランジャ１８４を往動または前進移動させると、その往動ストロークに対応する量の作動油がシリンダ１７８から配管１９０を通ってチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２へ移る（押し込まれる）。逆に、シリンジ部１６６のプランジャ１８４を復動または後退移動させると、その復動ストロークに対応する量の作動油が作動油室１７２から配管１９０を通ってシリンダ１７８へ移る（抜かれる）ようになっている。
【００６１】
シリンダ１７８の容積はプランジャ１８４の位置にほぼ正確に比例するため、ポンプ駆動部１８２においてプランジャ１８４の位置や移動速度をフィードバック制御方式等で設定通りに制御できる限り、シリンダ１７８の作動油容積を設定通りに可変制御し、ひいてはチューブフラムポンプ１６４におけるレジストポンプ室の容積や吸引・吐出動作も設定通りに制御することができる。これにより、従来のベローズ駆動型チューブフラムポンプに比して応答速度および安定性の高いポンプ性能を実現することができる。
【００６２】
しかしながら、シリンジ部１６６においては、プランジャ１８４が往復運動すると、プランジャ１８４とシール部材１８０との界面を伝わってごくわずかではあるがシリンダ１７８から作動油が漏れる。塗布処理の回数を重ねると、つまりプランジャ１８４の往復運動の回数を重ねると、ポンプ性能（特に吐出圧力）の経時劣化という形で作動油漏れの影響が出てくる。また、作動油の漏れはエア混入の原因になりやすい。シリンダ１７８ないし作動油封入部（１７２，１７８）内にエアまたは気泡が混入していると、ポンプ吐出圧力の立ち上がりが遅くなる。
【００６３】
この実施形態では、上記のようなシリンジ駆動型チューブフラムポンプに係る問題を解消するために、作動油Ｓを貯留する作動油タンク１９４を備え、この作動油タンク１９４より作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓを随時補給できる構成としており、これによって作動油の漏れやエアの混入があってもポンプを分解する程のメンテナンス修理が一切不要となっている。
【００６４】
より詳細には、作動油タンク１９４の下部に作動油送出口１９６が形成されるとともに、シリンジ部１６６のシリンダ１７８の下部に作動油導入口１９８が形成され、該作動油送出口１９６と該作動油導入口１９８とが配管２００を介して接続可能となっており、配管２００には開閉弁２０２が設けられている。さらに、作動油タンク１９４の上部に作動油回収口２０４が形成され、この作動油回収口２０４とチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２の上記作動油排出用のベント１７６とが配管２０６を介して接続可能となっており、配管２０６には開閉弁２０８が設けられている。開閉弁２０２，２０８は、たとえばエアオペレート式のロータリバルブまたはボールバルブからなり、コントローラ１６０（図６）によって開閉状態を制御される。
【００６５】
また、作動油タンク１９４には、タンク内の作動油Ｓの液面の高さを一定範囲内に管理するために、たとえば静電容量センサからなる液面検出器２１０Ａ，２１０Ｂが取り付けられている。各液面検出器２１０Ａ，２１０Ｂの出力信号（液面検出信号）はコントローラ１６０（図６）に与えられる。
【００６６】
次に、図７〜図１５につき、この実施形態におけるレジストポンプ１５０の作用を説明する。
【００６７】
先ず、レジスト塗布処理に際してのレジストポンプ１５０の作用を説明する。基板Ｇが塗布ユニット（ＣＴ）８２内に搬入されステージ１１８上に載置されると（図５）、ノズル移動機構１３４がレジストノズル１２０を塗布開始位置に付け、レジスト液供給機構１３２がレジスト吐出動作を開始する。レジスト液供給機構１３２では、レジスト吐出動作を開始する直前に、レジストポンプ１５０の各部は図７に示すような状態になっている。すなわち、プランジャ１８４は所定の原位置または基準位置で待機し、チューブフラム１６８の内側の室（レジストポンプ室）は所定量のレジスト液Ｒを充填している。吸入用の開閉弁１５８および吐出用の開閉弁１６２のいずれも閉状態になっている。また、作動油補充用の開閉弁２０２，２０８も閉状態に保持されている。
【００６８】
ステージ１１８上の基板Ｇに対するレジスト吐出動作を実行するために、コントローラ１６０の制御の下で、吐出用の開閉弁１６２が閉状態から開状態に切り替えられると同時に、ポンプ駆動部１８２が作動してシリンジ部１６６のプランジャ１８４を上記基準位置から一定ストロークだけ往動または前進移動させる。
【００６９】
プランジャ１８４の往動が開始すると、シリンジ部１６６のシリンダ１７８から配管１９０を介してチューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２へ作動油Ｓが押し込まれることにより、作動油室１７２側からチューブフラム１６８に加わる圧力が上昇してチューブフラム１６８が径方向で収縮し、その吐出口からレジスト液Ｒを吐出管１３６へ吐き出す。こうして、チューブフラムポンプ１６４からレジストノズル１２０へのレジスト液Ｒの圧送が開始され、レジストノズル１２０から基板Ｇ上へのレジスト液Ｒの吐出が開始される。吐出管１３６にフィルタやサックバックバルブ等が設けられておらず、しかも上記のようにシリンジ駆動式であるため、図１０に示すようにポンプ圧力は一定かつ高速の立ち上がり特性で所定の吐出圧力Ｐｓまでスムースに立ち上がり、吐出圧力に比例してレジスト液Ｒの吐出流量も安定に立ち上がる。
【００７０】
一方、コントローラ１６０の制御の下で、上記のようなレジスト液供給機構１３２における吐出動作の開始と相俟って、ノズル移動機構１３４においてレジストノズル１２０の移動または走査が開始される。このノズル走査は基板Ｇと平行な方向（Ｘ）方向に一定速度で行われる。こうして、一定速度で走査移動するレジストノズル１２０からレジスト液Ｒが一定の流量で帯状に吐出されることにより、基板Ｇ上の塗布開始位置から塗布終了位置まであたかもじゅうたんを敷くように一定膜厚のレジスト塗布膜ＲＭが形成される（図９）。
【００７１】
そして、レジストノズル１２０が基板Ｇ上の塗布終了位置に着くのとほぼ同時に、プランジャ１８４も所定の往動位置に着く。この時点でレジストポンプ１５０のポンプ室またはチューブフラム１６８は設定量（基板１枚分）のレジスト液Ｒを吐き出した状態になっている。ここで、コントローラ１６０は、プランジャ１８４の往動運動を止め、吐出用の開閉弁１６２を閉める。
【００７２】
しかる後、次の基板Ｇに対する塗布処理に備えて、ボトル１４６より塗布処理１回分（基板１枚分）のレジスト液Ｒをレジストポンプ１５０へ移すためのポンプ吸い込み動作がコントローラ１６０の制御の下で行われる。このポンプ吸い込み動作は、吸入管１４８側の開閉弁１５８を開けて、シリンジ部１６６のプランジャ１８４を上記往動位置から一定ストロークだけ復動または後退移動させることによって行われる。
【００７３】
プランジャ１８４が復動すると、チューブフラムポンプ１６４の作動油室１７２から配管１９０を介してシリンジ部１６６のシリンダ１７８へ作動油Ｓが吸い取られることにより、チューブフラムポンプ１６４において作動油室１７２側からチューブフラム１６８に加わる圧力が下がってチューブフラム１６８が膨張する方向に変形し、その吸入口よりチューブ（ポンプ室）内にレジストＲを取り込む（図１１）。この場合、タクトタイムを短くするため、シリンジ駆動式の高速性を利用して吸い込み動作を短時間で安定に行うことができる。その際、レジストボトル１４６からレジスト液ＲがＮ2加圧で圧送されてくることによって、レジストポンプ１５０の高速吸い込みがアシストされる。
【００７４】
もっとも、プランジャ１８４が所定の復動位置に着いて吸い込み動作を終了させ、開閉弁１５８が閉められると、チューブフラムポンプ１６４のチューブフラム１６８内にはＮ2加圧のレジスト液Ｒが閉じ込められており、チューブフラム１６８内の圧力がポンプ内の基準待機圧力Ｐoを超える傾向がある。ここで、基準待機圧力Ｐoとは、塗布処理またはレジスト吐出動作が開始される前のスタンバイ中のポンプ内圧の基準値であり、吐出管１３６の開閉弁１６２を開けた時にレジストノズル１２０の吐出口からレジスト液Ｒが噴き出すこともなければ、レジストノズル１２０の吐出口の奥にレジスト液Ｒが引っ込んでレジスト液Ｒ中に気泡が混入することもないようなポンプ内圧であり、通常は大気圧付近に設定される。
【００７５】
そこで、わずかなストロークではあるが、所定の復動位置に着いたプランジャ１８４を所定位置つまり基準位置まで更に後退移動させ、これによりチューブフラムポンプ１６４において作動油室１７２およびチューブフラム１６８内の圧力を基準待機圧力Ｐoまで下げる。
【００７６】
この実施形態においては、このポンプ残圧調整の中で作動油タンク１９４より作動油封入部（１７２，１７８）へ作動油Ｓを必要な量だけ補充することができるようになっている。すなわち、図１２に示すように、チューブフラムポンプ１６４において吸い込み動作を終了し、プランジャ１８４を基準位置まで後退させる際あるいは後退後に、配管２００，２０６の開閉弁２０２，２０８を同時に開ける。通常、作動油封入部（１７２，１７８）内の作動油Ｓはシリンジ部１６６の漏れによって経時的に減少するため、開閉弁２０２，２０８を開けると、作動油タンク１９４より配管２００を通って作動油封入部（１７２，１７８）へ作動油Ｓが流入する。ここで、作動油タンク１９４、配管２００、シリンダ１７８、配管１９０、作動油室１７２および配管２０６によって作動油Ｓの入ったＵ字管が形成されることにより、一方の極の作動油タンク１９４内の液面と他方の極の配管２０６内の液面とが同じ高さになったところで、圧力が均衡し、作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）への作動油Ｓの流入または補充が止まる。この圧力均衡ないし調整に要する時管は短く、開閉弁２０２，２０８を開けてからタイマ機能によって一定時間経過後に閉状態に戻してよい。なお、配管２０６は、その管内の作動油Ｓの容積が作動油タンク１９４の容積に比して無視できるほど細い管であってよい。
【００７７】
上記のようにして作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓが補充されることによってチューブフラムポンプ１６４側の圧力も影響を受ける。すなわち、チューブフラム１６８を介して作動油室１７２の作動油Ｓの圧力とチューブフラム１６８内のレジスト液Ｒの圧力とが均衡した状態になる。したがって、この均衡状態においてチューブフラム１６８内の圧力、特にその吐出口付近のポンプ内圧が基準待機圧力Ｐo付近に調整されればよい。この場合、上記作動油Ｕ字管内で平衡する液面の高さが重要なパラメータになる。このＵ字管内の液面が高いほどポンプ内圧が高くなり、Ｕ字管内の液面が低いほどポンプ内圧が低くなる。
【００７８】
かかる観点から、この実施形態では、作動油補充時にチューブフラムポンプ１６４内の圧力が基準待機圧力Ｐo付近に調整されるように、作動油タンク１９４内の作動油Ｓの液面を所定の範囲ＨA〜ＨB内に保つための液面検出器２１０Ａ，２１０Ｂが作動油タンク１９４に取り付けられている。作動油タンク１９４内で作動油Ｓの液面高さが上限値ＨAを超えていると、液面検出器２１０Ａからの出力信号に基づいてコントローラ１６０は警報を出力する。また、作動油タンク１９４内で作動油Ｓの液面高さが下限値ＨBを割ったときも、液面検出器２１０Ｂからの出力信号に基づいてコントローラ１６０は警報を出力することができる。なお、図示省略しているが、作動油タンク１９４には、余分な作動油Ｓを抜くための排油口も設けられてよい。
【００７９】
理想的には、図１２中に点線Ｋで示すように、レジストノズル１２０が塗布走査位置にあるときのノズル吐出口の高さ位置に作動油タンク１９４内の作動油Ｓの液面高さがほぼ一致するのが望ましい。この場合、開閉弁１６２を開けたときに、チューブフラム１６８を介して作動油系統とレジスト液系統とを一体化したポンプ全体のＵ字管において、このＵ字管の一方の極に位置する作動油系統側の液面（タンク１９４および配管２０６内の液面）と他方の極に位置するレジスト液系統側の液面（ノズル吐出口の液面）とが同じ高さ位置になっているので元から平衡状態にあり、ポンプ内の各部で液（作動油Ｓ、レジスト液Ｒ）の移動が生じない。したがって、レジストノズル１２０においてレジスト液のぼた落ちや気泡の混入が生ずることはない。
【００８０】
上記のような作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）への作動油Ｓの補充は、レジストポンプ１５０におけるポンプ動作の１サイクル毎に行われてもよく、複数サイクル毎あるいは定期的に行われてもよい。
【００８１】
さらに、この実施形態では、作動油封入部（１７２，１７８）内に気泡が混入しても、簡単で効率よく除去することができる。すなわち、プランジャ１８４を基準位置またはその付近まで引いてから、図１３に示すように、両配管２００，２０６の開閉弁２０２，２０８を開けてプランジャ１８４を往動または前進移動させる。この時、レジスト液系統の開閉弁１４８，１６２は閉じておく。プランジャ１８４の前進移動によりシリンダ１７８から作動油室１７２へ作動油Ｓが送られる。しかし、この場合は、作動油室１７２のベント１７６が開放状態になっているので、このベント１７６から作動油Ｓは室外へ抜け出ることができ、配管２０６を通って作動油タンク１９４へ戻される。一方、作動油タンク１９４から作動油Ｓが配管２０６を通ってシリンダ１７８内に送り込まれる。
【００８２】
このように、作動油封入部（１７２，１７８）内、特にその上部ないし頂部を作動油Ｓが流通することにより、作動油封入部（１７２，１７８）内に混入していた気泡は作動油Ｓの流れに乗って作動油室１７２のベント１７６から排出される。なお、作動油封入部（１７２，１７８）内の気泡が増えてくると、図１０の仮想線（一点鎖線）で示すようにポンプ圧力の立ち上がり速度が低下してくるので、コントローラ１６０は圧力センサ１６３からの圧力検出信号に基づいてその異常事態を判定することができる。
【００８３】
図１４および図１５に、この実施形態において作動油封入部（１７２，１７８）から気泡を一層効率よく排除するための好適な構成例を示す。図１４の構成によれば、作動油室１７２のベント１７４，１７６をケーシング１７０の外周面上端付近にて互いに１８０°真向かいの位置に設けることにより、作動油室１７２内の天井付近を隈なく作動油Ｓが流れるようにして、天井付近に集まる気泡を殆ど残らずベント１７６から追い出すことができる。
【００８４】
また、図１５の構成は、ケーシング１７０の上端面を斜めに形成し、斜面下端部付近の外周面にベント１７４を設け、斜面上端部付近の外周面にベント１７６を設ける。かかる構成によれば、図１４の構成と同様に作動油室１７２の天井に沿った作動油Ｓの流れを形成できるのに加えて、作動油室１７２内の天井付近に集まる気泡をベント１７６側に自然に寄せることができ、一層効率的に気泡を追い出すことができる。
【００８５】
以上、本発明の好適な一実施形態を説明したが、本発明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、図１６に示すように、チューブフラムポンプ１６４内の圧力を検出する圧力センサ２１０を設け、上記のようなレジスト液吸い込み動作の直後にポンプ内の残圧を調整する時や作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓを補充する際には、圧力センサ２１０によって計測されるポンプ内圧が基準待機圧力Ｐoに一致するようにコントローラ１６０を通じてプランジャ１８４の移動または位置を可変制御するようにしてもよい。この場合、作動油タンク１９４内の作動油Ｓの液面の高さは所定の下限以上に保たれておればよく、特に上限を設ける必要はない。
【００８６】
また、図１７に示すように、作動油封入部（１７２，１７８）に対して配管２００をシリンダ１７８にではなくポンプ本体１７０の作動油室１７２に設けたベント２１２に接続する構成も可能である。
【００８７】
また、図示省略するが、作動油封入部（１７２，１７８）から気泡を抜くためのベントをシリンダ１７８側に設ける構成や、作動油補充に使われるベント１７６とは別個に設ける構成も可能である。エア抜き専用のベントを設ける場合は、そのベントから排出される作動油を作動油タンク１９４に戻さずに別のタンクあるいはドレインへ送ることも可能である。
【００８８】
上記実施形態におけるシリンジ駆動式チューブフラムポンプの構成も一例であり、同様の機能を奏する種々の変形が可能である。たとえば、作動油を他の作動流体または圧力媒体に置換することも可能であり、チューブフラムを円筒体以外の形状に構成することも可能である。吸入用の開閉弁１５８をチェック弁で置き換えることも可能である。また、作動油タンク１９４から作動油封入部（１７２，１７８）に作動油Ｓを圧送することも可能であり、その場合は開閉弁２０２をチェック弁で置き換えることも可能である。上記実施形態では基板またはステージを固定してノズルを移動させる走査方式であったが、ノズルを固定して基板またはステージを移動させる走査方式等も可能である。
【００８９】
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ノズルを用いて処理液を供給する任意の処理装置やアプリケーションに適用可能である。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、ガラス基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】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。
【図２】実施形態の塗布現像処理システムにおける熱的処理部の構成を示す側面図である。
【図３】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。
【図４】実施形態の塗布現像処理システムにおける塗布プロセス部の全体構成を示す平面図である。
【図５】実施形態のレジスト塗布ユニットにおける塗布処理部の構成を示す斜視図である。
【図６】実施形態の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ブロック図である。
【図７】実施形態のレジスト液供給機構におけるポンプ回りの構成（第１の状態）を示すブロック図である。
【図８】実施形態のチューブフラムポンプにおける要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】実施形態のレジスト液供給機構におけるポンプ回りの構成（第２の状態）を示すブロック図である。
【図１０】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジスト吐出圧力の立ち上がり特性を示す波形図である。
【図１１】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジストポンプ回りの構成（第３の状態）を示すブロック図である。
【図１２】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジストポンプ回りの構成（第４の状態）を示すブロック図である。
【図１３】実施形態のレジスト液供給機構におけるレジストポンプ回りの構成（第５の状態）を示すブロック図である。
【図１４】実施形態において作動油封入部から気泡を一層効率よく排除するための好適な一構成例を示す部分拡大斜視図である。
【図１５】実施形態において作動油封入部から気泡を一層効率よく排除するための好適な別の構成例を示す部分断面図である。
【図１６】実施形態の一変形例によるレジストポンプ回りの構成を示すブロック図である。
【図１７】実施形態の一変形例によるレジストポンプ回りの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ プロセスステーション
２８ 塗布プロセス部
８２ レジスト塗布ユニット（ＣＴ）
１１８ ステージ
１２０ レジストノズル
１２２ 塗布処理部
１３２ レジスト液供給機構
１３４ ノズル移動機構
１３６ 吐出管
１４６ タンク
１４８ 吸入管
１５０ レジストポンプ
１６０ コントローラ
１６２ 吐出用の開閉弁
１６３，２１０ 圧力センサ
１６４ チューブフラムポンプ
１６６ シリンジ部
１６８ チューブフラム
１７０ ハウジング
１７２ 圧力室
１７４，１７６，１９２，１９６，２１２ ベント
１９０，２００，２０６ 配管
１９４ 作動油タンク
２０２，２０８ 開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板に対して所定の処理液を吐出するノズルと、
前記処理液を貯留する処理液貯留部と、
吸入口が第１の配管を介して前記処理液貯留部に接続され、吐出口が第２の配管を介して前記ノズルに接続された容積可変のチューブフラムと、前記チューブフラムを収容する容積一定のハウジングとを有し、前記ハウジング内で前記チューブフラムの外側に形成される作動流体室に作動流体を出し入れして、前記貯留部より前記チューブフラム内に前記処理液を吸入し、前記チューブフラムから前記処理液を前記ノズルに向けて圧送するチューブフラムポンプと、
前記チューブフラムポンプの作動流体室と連通して前記作動流体を封入するシリンダと、前記シリンダにシール部材を介して軸方向に擦動可能に嵌合されるプランジャとを有し、前記チューブフラムポンプの作動流体室に前記作動流体を押し込むために前記プランジャを往動させ、前記チューブフラムポンプの作動流体室から前記作動流体を抜くために前記プランジャを復動させるシリンジ部と、
前記チューブフラムポンプの作動流体室と前記シリンジ部のシリンダとで構成される作動流体封入部に作動流体を補給するための作動流体補給部と
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記第１の配管に設けられる第１の弁と、前記第２の配管に設けられる第２の弁とを有する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１および第２の弁がそれぞれ開閉弁からなり、
前記チューブフラムポンプが前記貯留部より前記処理液を吸入するときは、前記第１の弁が開状態で前記第２の弁が閉状態となり、
前記チューブフラムポンプが前記ノズルに向けて前記処理液を圧送するときは、前記第１の弁が閉状態で前記第２の弁が開状態となる請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記作動流体補給部が、
作動流体を貯留する作動流体貯留部と、
前記作動流体貯留部と前記作動流体封入部とを結ぶ第３の配管と、
前記第３の配管に設けられた第３の弁と
を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第３の弁が開閉弁からなり、前記作動流体貯留部より前記作動流体封入部に作動流体を補給するときは前記第３の弁が開状態になる請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第３の配管が、前記シリンダにて前記作動流体封入部と接続する請求項４または請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記作動流体補給部が、
前記作動流体貯留部と前記作動流体封入部とを結ぶ第４の配管と、
前記第４の配管に設けられた第４の弁と
を有する請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第４の配管が、前記チューブフラムポンプの作動流体室にて前記作動流体封入部と接続する請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第４の配管の一端が、前記作動流体封入部の頂部またはその付近に設けられた第１のベントに接続する請求項７または請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第４の配管が、前記作動流体貯留部内の作動流体の液面よりも高い位置で前記作動流体貯留部と接続する請求項７〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記第４の弁が開閉弁からなり、前記作動流体貯留部より前記作動流体封入部に作動流体を補給するときは前記第４の弁が開状態になる請求項７〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記作動流体貯留部内の作動流体の液面を所定範囲内の高さ位置に保持するために、前記作動流体の液面を監視する液面監視部を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記作動流体封入部より気泡を抜くために、前記作動流体封入部の頂部またはその付近に第２のベントを設け、前記作動流体補給部より前記作動流体封入部に前記第３の配管を介して作動流体を供給しながら、前記シリンジ部において前記プランジャを前記シリンダに対して所望のストロークだけ往動させ、前記第２のベントより作動流体を排出する請求項７〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記第１のベントが前記第２のベントを兼用し、前記作動流体封入部の第１のベントより排出される作動流体を前記第４の配管を介して前記作動流体貯留部に戻す請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記チューブフラムポンプの作動流体室と前記シリンジ部のシリンダとが第５の配管を介して連通する請求項７〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記第５の配管の一端が、前記チューブフラムポンプの作動流体室の頂部またはその付近に設けられた第３のベントに接続する請求項１５に記載の基板処理装置。
【請求項１】
被処理基板に対して所定の処理液を吐出するノズルと、
前記処理液を貯留する処理液貯留部と、
吸入口が第１の配管を介して前記処理液貯留部に接続され、吐出口が第２の配管を介して前記ノズルに接続された容積可変のチューブフラムと、前記チューブフラムを収容する容積一定のハウジングとを有し、前記ハウジング内で前記チューブフラムの外側に形成される作動流体室に作動流体を出し入れして、前記貯留部より前記チューブフラム内に前記処理液を吸入し、前記チューブフラムから前記処理液を前記ノズルに向けて圧送するチューブフラムポンプと、
前記チューブフラムポンプの作動流体室と連通して前記作動流体を封入するシリンダと、前記シリンダにシール部材を介して軸方向に擦動可能に嵌合されるプランジャとを有し、前記チューブフラムポンプの作動流体室に前記作動流体を押し込むために前記プランジャを往動させ、前記チューブフラムポンプの作動流体室から前記作動流体を抜くために前記プランジャを復動させるシリンジ部と、
前記チューブフラムポンプの作動流体室と前記シリンジ部のシリンダとで構成される作動流体封入部に作動流体を補給するための作動流体補給部と
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記第１の配管に設けられる第１の弁と、前記第２の配管に設けられる第２の弁とを有する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１および第２の弁がそれぞれ開閉弁からなり、
前記チューブフラムポンプが前記貯留部より前記処理液を吸入するときは、前記第１の弁が開状態で前記第２の弁が閉状態となり、
前記チューブフラムポンプが前記ノズルに向けて前記処理液を圧送するときは、前記第１の弁が閉状態で前記第２の弁が開状態となる請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記作動流体補給部が、
作動流体を貯留する作動流体貯留部と、
前記作動流体貯留部と前記作動流体封入部とを結ぶ第３の配管と、
前記第３の配管に設けられた第３の弁と
を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第３の弁が開閉弁からなり、前記作動流体貯留部より前記作動流体封入部に作動流体を補給するときは前記第３の弁が開状態になる請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第３の配管が、前記シリンダにて前記作動流体封入部と接続する請求項４または請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記作動流体補給部が、
前記作動流体貯留部と前記作動流体封入部とを結ぶ第４の配管と、
前記第４の配管に設けられた第４の弁と
を有する請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第４の配管が、前記チューブフラムポンプの作動流体室にて前記作動流体封入部と接続する請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第４の配管の一端が、前記作動流体封入部の頂部またはその付近に設けられた第１のベントに接続する請求項７または請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第４の配管が、前記作動流体貯留部内の作動流体の液面よりも高い位置で前記作動流体貯留部と接続する請求項７〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記第４の弁が開閉弁からなり、前記作動流体貯留部より前記作動流体封入部に作動流体を補給するときは前記第４の弁が開状態になる請求項７〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記作動流体貯留部内の作動流体の液面を所定範囲内の高さ位置に保持するために、前記作動流体の液面を監視する液面監視部を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記作動流体封入部より気泡を抜くために、前記作動流体封入部の頂部またはその付近に第２のベントを設け、前記作動流体補給部より前記作動流体封入部に前記第３の配管を介して作動流体を供給しながら、前記シリンジ部において前記プランジャを前記シリンダに対して所望のストロークだけ往動させ、前記第２のベントより作動流体を排出する請求項７〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記第１のベントが前記第２のベントを兼用し、前記作動流体封入部の第１のベントより排出される作動流体を前記第４の配管を介して前記作動流体貯留部に戻す請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記チューブフラムポンプの作動流体室と前記シリンジ部のシリンダとが第５の配管を介して連通する請求項７〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記第５の配管の一端が、前記チューブフラムポンプの作動流体室の頂部またはその付近に設けられた第３のベントに接続する請求項１５に記載の基板処理装置。
【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】
【図１７】
【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】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−３５７１３（Ｐ２００７−３５７１３Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１２９７６（Ｐ２００５−２１２９７６）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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