JP2001000909A - 塗布膜形成方法および塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクラッチパッドの生成を防止ないしはその
程度を小さくして、基板での塗布液の塗り残しをなくす
ることができ、使用する塗布液の量を少なくすることが
できる塗布膜形成方法および塗布装置を提供すること。 【解決手段】 レジスト液Ｒの外周囲の輪郭線の拡がり
状態を検出センサー１０５により検出して、この輪郭線
の拡がり状態に応じて、ウエハＷの回転速度等を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板の表面上に、例えばレジスト膜のような塗布膜を形
成するための塗布膜形成方法および塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスのフォトリソグ
ラフィー工程においては、半導体ウエハにフォトレジス
トを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて回路パタ
ーンをフォトレジストに転写し、これを現像処理するこ
とにより回路が形成される。この工程には、レジスト液
を半導体ウエハの表面に塗布する塗布膜形成工程が含ま
れる。

【０００３】この場合のレジスト膜の形成方法では、図
１３に示すように、半導体ウエハＷを処理容器内のスピ
ンチャック（図示略）に載置して、ウエハＷを駆動モー
タ２０１により回転する。そして、ベローズポンプ等の
ポンプ２０２によりレジスト液をレジスト液供給ノズル
２０３からウエハＷの中心部に滴下する。これにより、
図１３に多数の矢印で示すように、レジスト液Ｒは、遠
心力によりウエハＷの中心部から周縁部に向けて拡散さ
れる。その後、ウエハＷの回転を継続し、ウエハＷ上で
拡散されたレジスト液Ｒの厚さを整えて、ウエハＷ上
に、膜厚均一なレジスト膜を形成するとともに、余分な
レジスト液を振り切っている。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】図１３に多数の矢印で示
すように、レジスト液Ｒが遠心力によりウエハＷの中心
部から周縁部に向けて拡散する際には、レジスト液Ｒの
外周囲の円形状の輪郭線は、遠心力によってその径を徐
々に大きくしながら拡がり、最終的に、この円形状を維
持したままウエハＷの外縁に到達する。これにより、レ
ジスト液ＲがウエハＷ全面に均一な厚さで塗布される。

【０００５】しかしながら、レジスト液ＲがウエハＷの
中心部から周縁部に向けて拡散する際、図１４に示すよ
うに、レジスト液Ｒの円形状の輪郭線は、その円形状を
維持できずに、この円形輪郭線を破ってその外方に飛び
出す部分が各所にあらわれ、輪郭線が波形になることが
ある。この波形の輪郭線は、「スクラッチパッド」と称
され、これはレジスト液ＲがウエハＷ上で均一に拡がる
ことができないことを意味し、その程度が激しいとレジ
スト液の「塗り残し」が生じ、レジスト膜をウエハＷ全
面に膜厚均一に形成することができないおそれがある。

【０００６】このスクラッチパッドＳが生じる原因とし
ては、レジスト液Ｒの円形状の輪郭線が外側に拡がるに
つれて、遠心力が大きく作用し、この輪郭線の拡がり速
度が大きくなり、その結果、円形状の輪郭線を破る部分
が各所に現れるためと推測される。

【０００７】ところで、近年、製造コストの削減等の理
由によりレジスト消費量を減らす観点から、滴下するレ
ジスト液の量を少なくすることが行われており、そのた
め、レジスト液を塗布する前にシンナー等の溶剤を塗布
してレジスト液の濡れ性を良くし、スクラッチパッドを
防止している。しかし、レジスト量が少ない場合には、
本質的にスクラッチパッドが生じやすく、また溶剤の濡
れ性が悪い場合にもスクラッチパッドが生じやすい。

【０００８】このようなスクラッチパッドを防止して
「塗り残し」をなくすため、従来は、本来必要な量より
も若干過剰な量のレジスト液を供給せざるを得ず、レジ
スト消費量を極力削減したいという要求に反する結果と
なっている。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、スクラッチパッドの生成を防止ないしはその程
度を小さくして、基板での塗布液の塗り残しをなくする
ことができ、使用する塗布液の量を少なくすることがで
きる塗布膜形成方法および塗布装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の観点によれば、処理容器内に収容さ
れた基板の表面上に、塗布液供給ノズルから塗布液を供
給して塗布膜を形成する塗布膜形成方法であって、基板
を載置台に載置して、基板を回転する工程と、前記塗布
液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出して、回
転する基板の略中央から外縁に向けて塗布液を拡散させ
る工程と、この拡散する塗布液の外周の輪郭線の拡がり
状態を検出する工程と、前記検出された輪郭線の拡がり
状態に基づいて、基板の回転速度、前記塗布液供給ノズ
ルからの塗布液の吐出量、および前記塗布液供給ノズル
からの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つを制御す
る工程とを具備することを特徴とする塗布膜形成方法が
提供される。

【００１１】本発明の第２の観点によれば、処理容器内
に収容された基板の表面上に、塗布液供給ノズルから塗
布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成方法であっ
て、基板を載置台に載置して、基板を回転する工程と、
前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
して、回転する基板の略中央から外縁に向けて塗布液を
拡散させる工程と、この拡散する塗布液の外周の輪郭線
の拡がり状態を検出する工程と、前記検出された輪郭線
の拡がり状態に基づいて、前記輪郭線よりも外周側のウ
エハ上にシンナーおよびシンナー雰囲気のうち少なくと
も１つを供給する工程を具備することを特徴とする塗布
膜形成方法が提供される。

【００１２】本発明の第３の観点によれば、処理容器内
に収容された基板の表面上に、塗布液供給ノズルから塗
布液を供給して塗布膜を形成する塗布膜形成方法であっ
て、基板を載置台に載置して、基板を回転する工程と、
前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
して、回転する基板の略中央から外縁に向けて塗布液を
拡散させる工程と、吐出された塗布液が回転する基板の
略中央から外縁に向けて拡散される際に、拡散する塗布
液の外周の輪郭線を破って形成されるスクラッチパッド
の複数の突出部のうち隣接する突出部が形成する角度の
ばらつきを検出する工程とを具備することを特徴とする
塗布膜形成方法が提供される。

【００１３】本発明の第４の観点によれば、処理容器内
に収容された基板の表面上に、塗布液供給ノズルから塗
布液を供給して塗布膜を形成する塗布装置であって、基
板を載置して回転するための基板回転手段と、前記塗布
液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出させる吐
出手段と、吐出された塗布液が回転する基板の略中央か
ら外縁に向けて拡散される際に、塗布液の外周の輪郭線
の拡がり状態を検出する検出手段と、この輪郭線の拡が
り状態に基づいて、基板の回転速度、前記塗布液供給ノ
ズルからの塗布液の吐出量、および前記塗布液供給ノズ
ルからの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つを制御
する制御手段とを具備することを特徴とする塗布装置が
提供される。

【００１４】本発明の第５の観点によれば、処理容器内
に収容された基板の表面上に、塗布液供給ノズルから塗
布液を供給して塗布膜を形成する塗布装置であって、基
板を載置して回転するための基板回転手段と、前記塗布
液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出させる吐
出手段と、吐出された塗布液が回転する基板の略中央か
ら外縁に向けて拡散される際に、塗布液の外周の輪郭線
の拡がり状態を検出する検出手段と、前記検出された輪
郭線の拡がり状態に基づいて、前記輪郭線よりも外周側
のウエハ上にシンナーおよびシンナー雰囲気のうち少な
くとも１つを供給する手段とを具備することを特徴とす
る塗布装置が提供される。

【００１５】本発明の第６の観点によれば、処理容器内
に収容された基板の表面上に、塗布液供給ノズルから塗
布液を供給して塗布膜を形成する塗布装置であって、基
板を載置して回転するための基板回転手段と、前記塗布
液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出させる吐
出手段と、吐出された塗布液が回転する基板の略中央か
ら外縁に向けて拡散される際に、拡散する塗布液の外周
の輪郭線を破って形成されるスクラッチパッドの複数の
突出部のうち隣接する突出部が形成する角度のばらつき
を検出する手段とを具備することを特徴とする塗布装置
が提供される。

【００１６】本発明者の検討結果によれば、塗布液の輪
郭線の拡がり状態と、塗布液の塗り残しの発生とは関係
があり、この輪郭線の拡がり状態に基づいて塗布処理を
行うことによって、塗り残しを生じることなく塗布液の
使用量を低減することができることを見出した。

【００１７】そこで、上記本発明の第１の観点および第
４の観点においては、塗布液の外周の輪郭線の拡がり状
態を検出し、この輪郭線の拡がり状態に基づいて、基板
の回転速度、前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出
量、および前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出速
度のうち少なくとも１つを制御することにより、塗り残
しを生じることなく塗布液の使用量を低減することがで
きる。

【００１８】具体的には、スクラッチパッドの発生は塗
布液の拡がり速度に大きく依存し、遠心力が大きくなっ
て塗布液の拡がり速度が所定速度以上となるとスクラッ
チパッドが生じるので、塗布液の輪郭線の拡がり状態か
ら拡がり速度を算出し、この拡がり速度が所定速度以下
になるように、基板の回転速度、前記塗布液供給ノズル
からの塗布液の吐出量、および前記塗布液供給ノズルか
らの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つを制御する
ことにより、スクラッチパッドの発生を防止することが
できる。また、スクラッチパッドが生じても、ある程度
までは塗布液の塗り残しの原因とならないので、スクラ
ッチパッドが検出された際に、スクラッチパッドの径方
向の幅を把握し、この幅が所定値以下になるように、基
板の回転速度等を制御することにより、スクラッチパッ
ドに起因した塗り残しの発生を防止することができる。

【００１９】また、本発明の第２の観点および第５の観
点においては、塗布液の外周の輪郭線の拡がり状態を検
出し、この輪郭線の拡がり状態に基づいて、前記輪郭線
よりも外周側のウエハ上にシンナーおよびシンナー雰囲
気のうち少なくとも１つを供給することにより、塗り残
しの発生を防止することができる。

【００２０】さらにまた、上記本発明の第３の観点およ
び第６の観点においては、塗布液が拡散される際に、拡
散する塗布液の外周の輪郭線を破って形成されるスクラ
ッチパッドの突出部がなす角度のばらつきを検出するの
で、このばらつきが過大で不適当な基板をピックアップ
可能である。また、所定値を越えるばらつきを検出した
場合には、使用者等にメンテナンスの必要性を知らせる
ことによりそれ以降に処理される基板に不具合が発生す
ることを防止することができる。さらに、基板の回転速
度を大きく減速することにより複数の突出部のうち隣接
する突出部がなす角度のばらつきを解消することも可能
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明
の実施に用いるレジスト塗布・現像処理システムを示す
概略平面図、図２はその正面図、図３はその背面図であ
る。

【００２２】この処理システムは、搬送ステーションで
あるカセットステーション１０と、複数の処理ユニット
を有する処理ステーション１１と、処理ステーション１
１と隣接して設けられる露光装置（図示せず）との間で
ウエハＷを受け渡すためのインターフェイス部１２とを
具備している。

【００２３】上記カセットステーション１０は、被処理
体としての半導体ウエハＷ（以下、単にウエハと記す）
を複数枚例えば２５枚単位でウエハカセットＣＲに搭載
された状態で他のシステムからこのシステムへ搬入また
はこのシステムから他のシステムへ搬出したり、ウエハ
カセットＣＲと処理ステーション１１との間でウエハＷ
の搬送を行うためのものである。

【００２４】このカセットステーション１０において
は、図１に示すように、ウエハカセット載置台２０上に
図中Ｘ方向に沿って複数（図では４個）の位置決め突起
２０ａが形成されており、この突起２０ａの位置にウエ
ハカセットＣＲがそれぞれのウエハ出入口を処理ステー
ション１１側に向けて一列に載置可能となっている。ウ
エハカセットＣＲにおいてはウエハＷが垂直方向（Ｚ方
向）に配列されている。また、カセットステーション１
０は、ウエハカセット載置台２０と処理ステーション１
１との間に位置するウエハ搬送機構２１を有している。
このウエハ搬送機構２１は、カセット配列方向（Ｘ方
向）およびその中のウエハＷのウエハ配列方向（Ｚ方
向）に移動可能なウエハ搬送用アーム２１ａを有してお
り、この搬送アーム２１ａによりいずれかのウエハカセ
ットＣＲに対して選択的にアクセス可能となっている。
また、ウエハ搬送用アーム２１ａは、θ方向に回転可能
に構成されており、後述する処理ステーション１１側の
第３の処理部Ｇ_３に属するアライメントユニット（ＡＬ
ＩＭ）およびエクステンションユニット（ＥＸＴ）にも
アクセスできるようになっている。

【００２５】上記処理ステーション１１は、半導体ウエ
ハＷへ対して塗布・現象を行う際の一連の工程を実施す
るための複数の処理ユニットを備え、これらが所定位置
に多段に配置されており、これらにより半導体ウエハＷ
が一枚ずつ処理される。この処理ステーション１１は、
図１に示すように、中心部に搬送路２２ａを有し、この
中に主ウエハ搬送機構２２が設けられ、ウエハ搬送路２
２ａの周りに全ての処理ユニットが配置されている。こ
れら複数の処理ユニットは、複数の処理部に分かれてお
り、各処理部は複数の処理ユニットが鉛直方向に沿って
多段に配置されている。

【００２６】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上
下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持
体４９はモータ（図示せず）の回転駆動力によって回転
可能となっており、それにともなってウエハ搬送装置４
６も一体的に回転可能となっている。

【００２７】ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これ
らの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハ
Ｗの受け渡しを実現している。

【００２８】また、図１に示すように、この実施の形態
においては、４個の処理部Ｇ_１，Ｇ _２，Ｇ_３，Ｇ_４がウ
エハ搬送路２２ａの周囲に実際に配置されており、処理
部Ｇ _５は必要に応じて配置可能となっている。

【００２９】これらのうち、第１および第２の処理部Ｇ
_１，Ｇ_２はシステム正面（図１において手前）に並列に
配置され、第３の処理部Ｇ_３はカセットステーション１
０に隣接して配置され、第４の処理部Ｇ_４はインターフ
ェイス部１２に隣接して配置されている。また、第５の
処理部Ｇ_５は背面部に配置可能となっている。

【００３０】この場合、図２に示すように、第１の処理
部Ｇ_１では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャック
（図示せず）に載置して所定の処理を行う２台のスピナ
型処理ユニットが上下２段に配置されており、この実施
形態においては、ウエハＷにレジストを塗布するレジス
ト塗布ユニット（ＣＯＴ）およびレジストのパターンを
現像する現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重
ねられている。第２の処理部Ｇ_２も同様に、２台のスピ
ナ型処理ユニットとしてレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に
重ねられている。

【００３１】このようにレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）等を下段側に配置する理由は、レジスト液の廃液が
機構的にもメンテナンスの上でも現像液の廃液よりも本
質的に複雑であり、このように塗布ユニット（ＣＯＴ）
等を下段に配置することによりその複雑さが緩和される
からである。しかし、必要に応じてレジスト塗布ユニッ
ト（ＣＯＴ）等を上段に配置することも可能である。

【００３２】第３の処理部Ｇ_３においては、図３に示す
ように、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を行
うオーブン型の処理ユニットが多段に重ねられている。
すなわち冷却処理を行うクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）、レジストの定着性を高めるためのいわゆる疎水化
処理を行うアドヒージョンユニット（ＡＤ）、位置合わ
せを行うアライメントユニット（ＡＬＩＭ）、ウエハＷ
の搬入出を行うエクステンションユニット（ＥＸＴ）、
露光処理前や露光処理後、さらには現像処理後にウエハ
Ｗに対して加熱処理を行う４つのホットプレートユニッ
ト（ＨＰ）が下から順に８段に重ねられている。なお、
アライメントユニット（ＡＬＩＭ）の代わりにクーリン
グユニット（ＣＯＬ）を設け、クーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）にアライメント機能を持たせてもよい。

【００３３】第４の処理部Ｇ_４も、オーブン型の処理ユ
ニットが多段に重ねられている。すなわち、クーリング
ユニット（ＣＯＬ）、クーリングプレートを備えたウエ
ハ搬入出部であるエクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）、エクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、クーリングユニット（ＣＯＬ）、および４つのホ
ットプレートユニット（ＨＰ）が下から順に８段に重ね
られている。

【００３４】上述したように、主ウエハ搬送機構２２の
背部側に第５の処理部Ｇ_５を設けることができるが、第
５の処理部Ｇ_５を設ける場合には、案内レール２５に沿
って主ウエハ搬送機構２２から見て側方へ移動できるよ
うになっている。したがって、第５の処理部Ｇ_５を設け
た場合でも、これを案内レール２５に沿ってスライドす
ることにより空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機
構２２に対して背後からメンテナンス作業を容易に行う
ことができる。この場合に、このような直線状の移動に
限らず、回動させるようにしても同様にスペースの確保
を図ることができる。なお、この第５の処理部Ｇ_５とし
ては、基本的に第３および第４の処理部Ｇ_３，Ｇ_４と同
様、オープン型の処理ユニットが多段に積層された構造
を有しているものを用いることができる。

【００３５】上記インターフェイス部１２は、奥行方向
（Ｘ方向）については、処理ステーション１１と同じ長
さを有している。図１、図２に示すように、このインタ
ーフェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアップ
カセットＣＲと定置型のバッファカセットＢＲが２段に
配置され、背面部には周辺露光装置２３が配設され、中
央部には、ウエハ搬送体２４が配設されている。このウ
エハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセッ
トＣＲ，ＢＲおよび周辺露光装置２３にアクセス可能と
なっている。また、このウエハ搬送体２４は、θ方向に
回転可能であり、処理ステーション１１の第４の処理部
Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）や、
さらには隣接する露光装置側のウエハ受け渡し台（図示
せず）にもアクセス可能となっている。

【００３６】このようなレジスト塗布現像処理システム
においては、まず、カセットステーション１０におい
て、ウエハ搬送機構２１のウエハ搬送用アーム２１ａが
カセット載置台２０上の未処理のウエハＷを収容してい
るウエハカセットＣＲにアクセスして、そのカセットＣ
Ｒから一枚のウエハＷを取り出し、第３の処理部Ｇ_３の
エクステンションユニット（ＥＸＴ）に搬送する。

【００３７】ウエハＷは、このエクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）から、主ウエハ搬送機構２２のウエハ搬送
装置４６により、処理ステーション１１に搬入される。
そして、第３の処理部Ｇ_３のアライメントユニット（Ａ
ＬＩＭ）によりアライメントされた後、アドヒージョン
処理ユニット（ＡＤ）に搬送され、そこでレジストの定
着性を高めるための疎水化処理（ＨＭＤＳ処理）が施さ
れる。この処理は加熱を伴うため、その後ウエハＷは、
ウエハ搬送装置４６により、クーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）に搬送されて冷却される。

【００３８】アドヒージョン処理が終了し、クーリング
ユニット（ＣＯＬ）で冷却されたウエハＷは、引き続
き、ウエハ搬送装置４６によりレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）に搬送され、そこで塗布膜が形成される。塗
布処理終了後、ウエハＷは処理部Ｇ_３，Ｇ_４のいずれか
のホットプレートユニット（ＨＰ）内でプリベーク処理
され、その後いずれかのクーリングユニット（ＣＯＬ）
にて冷却される。

【００３９】冷却されたウエハＷは、第３の処理部Ｇ_３
のアライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送され、そこ
でアライメントされた後、第４の処理部群Ｇ_４のエクス
テンションユニット（ＥＸＴ）を介してインターフェイ
ス部１２に搬送される。

【００４０】インターフェイス部１２では、余分なレジ
ストを除去するために周辺露光装置２３により周辺露光
された後、インターフェイス部１２に隣接して設けられ
た露光装置（図示せず）により所定のパターンに従って
ウエハＷのレジスト膜に露光処理が施される。

【００４１】露光後のウエハＷは、再びインターフェイ
ス部１２に戻され、ウエハ搬送体２４により、第４の処
理部Ｇ_４に属するエクステンションユニット（ＥＸＴ）
に搬送される。そして、ウエハＷは、ウエハ搬送装置４
６により、いずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）
に搬送されてポストエクスポージャーベーク処理が施さ
れ、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により冷却
される。

【００４２】その後、ウエハＷは現像ユニット（ＤＥ
Ｖ）に搬送され、そこで露光パターンの現像が行われ
る。現像終了後、ウエハＷはいずれかのホットプレート
ユニット（ＨＰ）に搬送されてポストベーク処理が施さ
れ、次いで、クーリングユニット（ＣＯＬ）により冷却
される。このような一連の処理が終了した後、第３処理
ユニット群Ｇ_３のエクステンションユニット（ＥＸＴ）
を介してカセットステーション１０に戻され、いずれか
のウエハカセットＣＲに収容される。

【００４３】次に、レジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）について説明する。図４および図５は、レジスト塗
布処理ユニット（ＣＯＴ）の全体構成を示す概略断面図
および概略平面図である。

【００４４】このレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）
の中央部には環状のカップＣＰが配置され、カップＣＰ
の内側にはスピンチャック５２が配置されている。スピ
ンチャック５２は真空吸着によってウエハＷを固定保持
した状態で駆動モータ５４によって回転駆動される。駆
動モータ５４は、ユニット底板５０に設けられた開口５
０ａに昇降移動可能に配置され、たとえばアルミニウム
からなるキャップ状のフランジ部材５８を介してたとえ
ばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０および昇降ガ
イド手段６２と結合されている。駆動モータ５４の側面
にはたとえばステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる筒状の冷
却ジャケット６４が取り付けられ、フランジ部材５８
は、この冷却ジャケット６４の上半部を覆うように取り
付けられている。

【００４５】レジスト塗布時、フランジ部材５８の下端
５８ａは、開口５０ａの外周付近でユニット底板５０に
密着し、これによってユニット内部が密閉される。スピ
ンチャック５２と主ウエハ搬送機構２２の保持部材４８
との間でウエハＷの受け渡しが行われる時は、昇降駆動
手段６０が駆動モータ５４ないしスピンチャック５２を
上方へ持ち上げることでフランジ部材５８の下端がユニ
ット底板５０から浮くようになっている。

【００４６】ウエハＷの表面にレジスト液を供給するた
めのレジストノズル８６は、レジスト供給管８８を介し
てレジスト液供給部８９に接続されている。このレジス
トノズル８６はレジストノズルスキャンアーム９２の先
端部にノズル保持体１００を介して着脱可能に取り付け
られている。このレジストノズルスキャンアーム９２
は、ユニット底板５０の上に一方向（Ｙ方向）に敷設さ
れたガイドレール９４上で水平移動可能な垂直支持部材
９６の上端部に取り付けられており、図示しないＹ方向
駆動機構によって垂直支持部材９６と一体にＹ方向に移
動するようになっている。

【００４７】また、レジストノズル８６は、レジスト液
を一旦吐出した後、サックバックされるようになってお
り、これにより、レジスト液の液垂れを防止するととも
に、レジスト液の乾燥を防止している。

【００４８】さらに、レジストノズルスキャンアーム９
２は、レジストノズル待機部９０でレジストノズル８６
を選択的に取り付けるためにＹ方向と直角なＸ方向にも
移動可能であり、図示しないＸ方向駆動機構によってＸ
方向にも移動するようになっている。

【００４９】さらにまた、レジストノズル待機部９０で
レジストノズル８６の吐出口が溶媒雰囲気室の口９０ａ
に挿入され、中で溶媒の雰囲気に晒されることで、ノズ
ル先端のレジスト液が固化または劣化しないようになっ
ている。また、複数本のレジストノズル８６が設けら
れ、例えばレジスト液の種類に応じてそれらのノズルが
使い分けられるようになっている。

【００５０】レジストノズルスキャンアーム９２の先端
部（ノズル保持体１００）には、ウエハ表面へのレジス
ト液の供給に先立ってウエハ表面にウエハ表面を濡らす
ための溶剤例えばシンナーを供給する溶剤ノズル１０１
が取り付けられている。この溶剤ノズル１０１は図示し
ない溶剤供給管を介して溶剤供給部に接続されている。
溶剤ノズル１０１とレジストノズル８６はレジストノズ
ルスキャンアーム９２のＹ移動方向に沿う直線上に各々
の吐出口が位置するように取り付けられている。

【００５１】ガイドレール９４上には、レジストノズル
スキャンアーム９２を支持する垂直支持部材９６だけで
なく、リンスノズルスキャンアーム１２０を支持しＹ方
向に移動可能な垂直支持部材（図示せず）も設けられて
いる。このリンスノズルスキャンアーム１２０の先端部
にはサイドリンス用のリンスノズル１２２が取り付けら
れている。Ｙ方向駆動機構（図示せず）によってリンス
ノズルスキャンアーム１２０およびリンスノズル１２２
はカップＣＰの側方に設定されたリンスノズル待機位置
（実線の位置）とスピンチャック５２に設置されている
ウエハＷの周辺部の真上に設定されたリンス液吐出位置
（点線の位置）との間で並進または直線移動するように
なっている。

【００５２】また、ウエハＷの直上には、回転するウエ
ハＷの略中央にレジスト液を吐出して、ウエハＷの略中
央から外縁に向けてレジスト液が拡散する際、レジスト
液の外周囲の輪郭線の拡がり状態を検出するための検出
センサー１０５がウエハＷの上方に設けられている。こ
の検出センサー１０５としては、例えば、ＣＣＤカメラ
を用いることができる。

【００５３】次に、図６を参照して、レジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）の制御系について説明する。図６に
示すように、レジスト液供給部８９は、レジスト液を供
給するためのベローズポンプ１１１とこのベローズポン
プを駆動するステッピングモータ１１２とを備えてい
る。そして、このステッピングモータ１１２および駆動
モータ５４がユニットコントローラ１１０に接続されて
いる。また、検出センサー１０５もユニットコントロー
ラ１１０に接続されている。そして、検出センサー１０
５からの信号が、ユニットコントローラ１１０に入力さ
れ、それに基づいてステッピングモータ１１２および駆
動モータ５４がユニットコントローラ１１０によって制
御される。なお、ステッピングモータ１１２は、位置ま
たは速度が制御可能なモータであれば、他のモータであ
ってもよい。

【００５４】具体的には、ユニットコントローラ１１０
が検出センサー１０５によって検出された情報からレジ
スト液Ｒの拡がり速度を算出し、後述するように、この
拡がり速度がスクラッチパッドを生起する虞れのない所
定速度以下になるように、ウエハＷの回転速度、また
は、レジスト液供給ノズル８６からのレジスト液の吐出
量または吐出速度が制御される。

【００５５】このように構成されたレジスト塗布処理ユ
ニット（ＣＯＴ）において、レジスト液の消費量が従来
よりも少ない省レジスト方式のレジスト液の塗布の処理
動作について、以下に説明する。

【００５６】まず、主ウエハ搬送機構２２の保持部材４
８によってレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）内のカ
ップＣＰの真上までウエハＷが搬送されると、そのウエ
ハＷは、例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０
および昇降ガイド手段６２によって上昇してきたスピン
チャック５２によって真空吸着される。主ウエハ搬送機
構２２はウエハＷをスピンチャック５２に真空吸着せし
めた後、保持部材４８をレジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）内から引き戻し、レジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）へのウエハＷの受け渡しを終える。

【００５７】次いで、スピンチャック５２はウエハＷが
カップＣＰ内の定位置まで下降し、駆動モータ５４によ
ってスピンチャック５２の回転駆動が開始される。その
後、レジストノズル待機部９０からのノズル保持体１０
０の移動が開始される。このノズル保持体１００の移動
はＹ方向に沿って行われる。

【００５８】溶剤ノズル１０１の吐出口がスピンチャッ
ク５２の中心（ウエハＷの中心）上に到達したところ
で、溶剤、例えばシンナーを、回転するウエハＷの表面
に供給する。ウエハＷの表面に供給された溶剤は遠心力
によってウエハ中心からその周囲全域にむらなく広が
る。このように、レジスト液の塗布に先立ってシンナー
等の溶剤で半導体ウエハＷ表面の表面全体を濡らす、い
わゆるプリウエット処理を行うことにより、レジストが
より拡散しやすくなり、結果としてより少量のレジスト
液量で均一なレジスト膜を形成することができる。

【００５９】続いて、ノズル保持体１００は、レジスト
ノズル８６の吐出口がスピンチャック５２の中心（ウエ
ハＷの中心）上に到達するまでＹ方向に移動され、レジ
ストノズル８６の吐出口からレジスト液が、回転するウ
エハＷの表面の中心に滴下され、遠心力によりウエハＷ
の中心から周辺に向けて拡散されて、ウエハＷ上にレジ
スト膜が形成される。

【００６０】回転するウエハＷの略中央にレジスト液Ｒ
が滴下されると、図６に示すように、レジスト液Ｒは、
遠心力によりウエハＷの中心部から周縁部に向けて拡散
する。この際、レジスト液Ｒの外周囲の円形状の輪郭線
は、遠心力によってその径を徐々に大きくしながら拡が
っていく。

【００６１】本実施形態では、このレジスト液Ｒの外周
の輪郭線の拡がり状態をＣＣＤカメラ等の検出センサー
１０５により検出し、この検出信号をユニットコントロ
ーラ１１０に入力する。ユニットコントローラ１１０で
は、この検出情報からレジスト液Ｒの外周の輪郭線の拡
がり速度を算出し、この輪郭線の拡がり速度がスクラッ
チパッドを生起する虞れのない所定速度以下になってい
るか否かを判別する。輪郭線の拡がり速度が所定速度を
越えている場合には、ユニットコントローラ１１０から
例えば駆動モータ５４に制御信号が出力され、その制御
信号に基づいて次回の塗布処理の際にウエハＷの回転数
を低下させ、これによりレジスト液Ｒの輪郭線の拡がり
速度を低減して、スクラッチパッドが生成しないように
する。

【００６２】このように、スクラッチパッドＳを防止す
ることができることから、ウエハＷでの塗り残しを防止
して、レジスト液を膜厚均一に塗布できるとともに、従
来よりも、使用するレジスト液Ｒの量を一層削減するこ
とができる。また、レジスト液に先立って塗布されるシ
ンナー等の溶剤の「濡れ性」が悪い場合にも、このよう
に制御することにより、スクラッチパッドが生じること
を防止することができる。

【００６３】スクラッチパッドを防止するため、ウエハ
Ｗの回転速度を制御することに代えて、レジスト液Ｒの
吐出量または吐出速度を制御するようにしてもよい。こ
の場合には、輪郭線の拡がり速度が所定速度を越えてい
るとユニットコントローラ１１０が判別した際に、ユニ
ットコントローラ１１０により、ベローズポンプ１１１
を駆動するためのステッピングモータ１１２が制御され
てレジスト液Ｒの吐出量または吐出速度が制御され、こ
れにより、スクラッチパッドの生起を防止する。

【００６４】さらに、スクラッチパッドを防止するた
め、ウエハＷの回転速度と、レジスト液の吐出量または
吐出速度との両方を制御するようにしてもよい。この場
合には、輪郭線の拡がり速度が所定速度を越えていると
判別した際、ユニットコントローラ１１０により、駆動
モータ５４とステッピングモータ１１２との両方が制御
される。

【００６５】このようにしてレジスト液の滴下終了後、
ウエハＷの回転速度が加速されて、残余のレジスト液が
振り切られるとともに乾燥され、所定厚さのレジスト膜
が形成される。

【００６６】その後、ノズル保持体１００がホームポジ
ションに戻され、図示しない洗浄手段により、ウエハＷ
の背面がバックリンスされ、また、必要があれば、図示
しない洗浄手段により、ウエハＷの側縁部がサイドリン
スされる。その後、ウエハＷの回転速度が加速されて、
バックリンスおよびサイドリンスのリンス液が振り切ら
れ、その後、ウエハＷの回転が停止されて、塗布処理工
程が終了する。

【００６７】次に、図７および図８を参照して、本発明
の他の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）について説明する。図７に示すように、この実施形
態のレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）の制御系は、
図６と同様であり、レジスト液供給部８９のベローズポ
ンプ１１１を駆動するステッピングモータ１１２および
駆動モータ５４がユニットコントローラ１１０に接続さ
れており、検出センサー１０５もユニットコントローラ
１１０に接続されている。そして、検出センサー１０５
からの信号が、ユニットコントローラ１１０に入力さ
れ、それに基づいてステッピングモータ１１２および駆
動モータ５４がユニットコントローラ１１０によって制
御される。

【００６８】具体的には、検出センサー１０５によって
スクラッチパッドＳが検出された際に、ユニットコント
ローラ１１０が検出情報に基づいてスクラッチパッドＳ
の径方向の幅ｄを計測し、後述するように、スクラッチ
パッドＳの幅がレジスト液の塗布に影響を与えるほど大
きくならないように、ウエハＷの回転速度、または、レ
ジスト液供給ノズル８６からのレジスト液の吐出量また
は吐出速度が制御される。

【００６９】ユニットコントローラ１１０にはディスプ
レイ装置１２０が接続されており、この際の状況がモニ
ターされる。ディスプレイ装置１２０上では、図８に示
すように、ウエハＷが回転している時には、レジスト液
Ｒの部分が黒色の円状に表示されるのに対し、スクラッ
チパッドＳの部分は灰色の環状帯に表示され、その灰色
の環状帯の幅がスクラッチパッドＳの径方向の幅ｄとな
る。

【００７０】このように構成された本実施形態のレジス
ト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）において、レジスト液の
消費量が従来よりも少ない省レジスト方式のレジスト液
の塗布の処理動作について、以下に説明する。

【００７１】まず、従前の実施形態と同様にしてレジス
ト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）へのウエハＷの受け渡し
を行った後、スピンチャック５２がウエハＷがカップＣ
Ｐ内の定位置まで下降し、駆動モータ５４によってスピ
ンチャック５２の回転駆動が開始される。その後、従前
の実施形態と同様にプリウエット処理を行い、引き続き
レジストノズル８６からレジスト液が回転するウエハＷ
の表面の中心に滴下され、遠心力によりウエハＷの中心
から周辺に向けて拡散されて、ウエハＷ上にレジスト膜
が形成される。

【００７２】ウエハＷの略中央にレジスト液Ｒが滴下さ
れて、レジスト液Ｒが遠心力によりウエハＷの中心部か
ら周縁部に拡散する際、レジスト液Ｒの外周囲の円形状
の輪郭線は、遠心力によってその径を徐々に大きくしな
がら拡がっていき、この輪郭線の拡がり速度が所定速度
を越えると、この輪郭線を破ってスクラッチパッドＳが
生じる。

【００７３】この際に、ＣＣＤカメラのような検出セン
サー１０５によりレジスト液の輪郭線の状態を検出し、
その状態をユニットコントローラ１１０に送信するとと
もに、その際の状態をディスプレイ装置１２０にてモニ
ターする。検出センサー１０５によってスクラッチパッ
ドＳが検出された場合には、ユニットコントローラ１１
０によりスクラッチパッドＳの幅ｄが測定される。この
際に、図８に示すように、ディスプレイ装置１２０にウ
エハＷの全体の画像が表示され、ウエハＷが回転してい
る時には、スクラッチパッドＳが灰色の環状帯に表示さ
れるため、ディスプレイ装置１２０によりスクラッチパ
ッドＳの径方向の幅ｄを読み取ることもできる。

【００７４】ユニットコントローラ１１０では、計測さ
れた径方向の幅ｄが所定値以下になっているか否かを判
別し、この幅ｄが所定値を越えている場合には、ユニッ
トコントローラ１１０から例えば駆動モータ５４に制御
信号が出力され、その制御信号に基づいて次回の塗布処
理の際にウエハＷの回転数を低下させ、これによりレジ
スト液Ｒの輪郭線の拡がり速度を低減して、スクラッチ
パッドＳの幅ｄがレジスト液Ｒの塗布に影響を与えない
程度の値になるようにする。

【００７５】このように、スクラッチパッドＳの幅ｄを
レジスト液Ｒの塗布に影響を与えない程度の値に制御す
るので、ウエハＷでの塗り残しを防止して、レジスト液
を膜厚均一に塗布できるとともに、使用するレジスト液
Ｒの量を一層削減することができる。また、レジスト液
に先立って塗布されるシンナー等の溶剤の「濡れ性」が
悪い場合にも、塗り残しが生じることなくレジスト液を
塗布することができる。

【００７６】この実施形態においても、ウエハＷの回転
速度を制御することに代えて、レジスト液Ｒの吐出量ま
たは吐出速度を制御するようにしてもよく、さらに、ウ
エハＷの回転速度と、レジスト液Ｒの吐出量または吐出
速度との両方を制御するようにしてもよい。

【００７７】このようにしてレジスト液の滴下終了後、
従前の実施形態と同様に、残余のレジスト液が振り切ら
れるとともに乾燥され、所定厚さのレジスト膜が形成さ
れ、引き続きバックリンス、および必要に応じてサイド
リンスされ、さらにリンス液が振り切られ、その後、ウ
エハＷの回転が停止されて、塗布処理工程が終了する。

【００７８】次に、図９を参照して、本発明のさらに他
の実施形態に係るレジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）
について説明する。図９に示すように、このレジスト塗
布処理ユニット（ＣＯＴ）の制御系は、図７と同様に、
レジスト液供給部８９のベローズポンプ１１１を駆動す
るステッピングモータ１１２および駆動モータ５４がユ
ニットコントローラ１１０に接続されており、検出セン
サー１０５およびディスプレイ１２０もユニットコント
ローラ１１０に接続されている。これに加えて本実施形
態では、ウエハＷ上を拡散するレジスト液の外周の輪郭
線より外側にシンナーを供給するシンナー供給部１３１
を有する。このシンナー供給部１３１は、ウエハＷ上方
に配置されたシンナー吐出ノズル１３２と、シンナーが
蓄積されたシンナー蓄積部１３３と、シンナー蓄積部１
３３に蓄積されたシンナーをシンナー吐出ノズル１３２
に送出するためのポンプ１３４と、シンナー吐出ノズル
をウエハＷの径方向に駆動する駆動部１３５とを有して
いる。そして、検出センサー１０５からの信号が、ユニ
ットコントローラ１１０に入力され、それに基づいて、
ステッピングモータ１１２と、駆動モータ５４と、シン
ナー供給部１３１のポンプ１３４および駆動部１３５と
が、ユニットコントローラ１１０によって制御される。

【００７９】具体的には、上述の実施形態と同様に、検
出センサー１０５によってスクラッチパッドＳが検出さ
れた際に、ユニットコントローラ１１０が検出情報に基
づいてスクラッチパッドＳの径方向の幅ｄを計測し、こ
の幅ｄがレジスト液の塗布に影響を与えるほど大きくな
らないように、ウエハＷの回転速度、レジストノズル８
６からのレジスト液の吐出量、およびレジストノズル８
６からのレジスト液の吐出速度のうち少なくとも１つを
制御される。これに加えて、本実施形態では、前記幅ｄ
の値が所定値以上となったときに、図１０に示すよう
に、ウエハＷ上を拡散するレジスト液Ｒの輪郭線より外
側に、シンナー吐出ノズル１３２からシンナーＬを供給
する。

【００８０】このように構成された本実施形態のレジス
ト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）における省レジスト方式
のレジスト液の塗布の処理動作について説明する。ま
ず、前記の実施形態と同様の動作により、レジスト塗布
処理ユニット（ＣＯＴ）へウエハＷを受け渡し、カップ
ＣＰ内の所定位置でスピンチャック５２の回転駆動を開
始し、ウエハＷのプリウエット処理を行った後、レジス
トノズル８６からレジスト液をウエハＷの表面の中心に
滴下して、遠心力によりレジスト液をウエハＷの中心か
ら周辺に向けて拡散させる。この際、検出センサー１０
５によりレジスト液Ｒの輪郭線の状態を検出し、その状
態をユニットコントローラ１１０に送信するとともに、
その際の状態をディスプレイ装置１２０にてモニターす
る。検出センサー１０５によってスクラッチパッドＳが
検出された場合には、ユニットコントローラ１１０によ
りスクラッチパッドＳの幅ｄが測定される。

【００８１】ユニットコントローラ１１０では、上記実
施形態と同様に、計測された径方向の幅ｄが所定値以下
になっているか否かが判別され、幅ｄが所定値を越えて
いる場合には、ユニットコントローラ１１０から例えば
駆動モータ５４に制御信号が出力され、その制御信号に
基づいてウエハＷの回転数を低下させ、これによりレジ
スト液Ｒの輪郭線の拡がり速度を低減して、スクラッチ
パッドＳの幅ｄがレジスト液Ｒの塗布に影響を与えない
程度の値になるようにする。これに加えて本実施形態で
は、例えば幅ｄが所定値を越えている場合に、ユニット
コントローラ１１０から例えばシンナー供給部１３１の
駆動部１３５およびポンプ１３４に制御信号を出力し、
その制御信号に基づいてシンナー吐出ノズル１３２がレ
ジスト液Ｒの輪郭線の外側付近に移動され、その位置で
シンナー吐出ノズル１３２からウエハＷの表面上にシン
ナーを供給させ、これによりレジスト液Ｒの輪郭線の外
側部分におけるレジスト液の「濡れ性」を向上して、ス
クラッチパッドＳの幅ｄがレジスト液Ｒの塗布に影響を
与えない程度の値になるようにする。シンナー吐出ノズ
ル１３２は、予め、レジスト液Ｒの輪郭線の外側付近に
位置するようにしてもよい。

【００８２】このように、スクラッチパッドＳが形成さ
れた場合でも、その幅ｄをレジスト液Ｒの塗布に影響を
与えない程度の値に制御するので、ウエハＷでの塗り残
しを防止して、レジスト液を膜厚均一に塗布できるとと
もに、使用するレジスト液Ｒの量を一層削減することが
できる。また、レジスト液に先立って塗布されるシンナ
ー等の溶剤の「濡れ性」が悪い場合にも、塗り残しが生
じることなくレジスト液を塗布することができる。

【００８３】この実施形態においても、ウエハＷの回転
速度を制御することに代えて、レジスト液Ｒの吐出量ま
たは吐出速度を制御するようにしてもよく、さらに、ウ
エハＷの回転速度と、レジスト液Ｒの吐出量または吐出
速度との両方を制御するようにしてもよい。また、シン
ナーを供給することに代えて、シンナー雰囲気を供給す
るようにしてもよい。

【００８４】このようにしてレジスト液の滴下と拡散の
終了後、上記の実施形態と同様に、残余のレジスト液が
振り切られるとともに乾燥され、所定厚さのレジスト膜
が形成され、引き続きバックリンス、および必要に応じ
てサイドリンスされ、さらにリンス液が振り切られ、そ
の後、ウエハＷの回転が停止されて、塗布処理工程が終
了する。

【００８５】次に、図７に示したレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）における処理動作の別の例について説明す
る。この処理動作では、検出センサー１０５を介してユ
ニットコントローラ１１０がスクラッチパッドＳを検出
する際に、図１１に示すように、ウエハＷ上を拡散する
レジスト液の外周の輪郭線を破って形成されたスクラッ
チパッドＳの複数の突出部Ｐのうち隣接するものがなす
角度θ_１〜θ_３のばらつきを検出し、そのばらつきに応
じた処理動作を行う。

【００８６】すなわち、レジスト塗布処理ユニット（Ｃ
ＯＴ）へウエハＷを受け渡し、ウエハＷをスピンチャッ
ク５２で吸着した状態で、カップＣＰ内の所定位置にお
いてスピンチャック５２によりウエハＷの回転駆動を開
始し、ウエハＷのプリウエット処理を行い、レジストノ
ズル８６からレジスト液を回転しているウエハＷの表面
の中心に滴下してレジスト液の拡散を開始した後に、図
１２に示す一連の処理（ＳＴ１２０１〜ＳＴ１２１０）
によりレジスト塗布処理が実行される。

【００８７】まず、センサー１０５によりレジストＲの
輪郭線の突出部を検出する（ＳＴ１２０１）。このセン
サー１０５からの情報から、ユニットコントローラ１１
０が、レジストＲの輪郭線に突出長さが所定値以上の突
出部があるかどうかを判別し（ＳＴ１２０２）、そのよ
うな突出部があると判別された場合には、複数の突出部
のうち隣接するもののなす角度θ（図１１のθ_１〜
θ_３）を求め、θのばらつきを検出する（ＳＴ１２０
３）。なお、この突出部の間隔の角度θを求める際に
は、突出長さが所定値以下の突出部については除くよう
にして、突出部として取り扱わないようにしてもよい。
次いで、ユニットコントローラ１１０は、検出されたθ
のばらつきが所定値以下であるかどうかを判別し（ＳＴ
１２０４）、所定値以下である場合には、駆動モータ５
１に制御信号を出力して、第１の加速度で回転速度の減
速を開始する（ＳＴ１２０５）。一方、θのばらつきが
所定値を越えた場合には、ユニットコントローラ１１０
はディスプレイ１２０にそのことを表示する（ＳＴ１２
０６）。そして、駆動モータ５１に制御信号を出力し
て、第１の加速度よりも大きい第２の加速度で回転速度
の減速を開始する（ＳＴ１２０７）。

【００８８】以上のようにして第１または第２の加速度
で回転速度の減速を開始した後、センサー１０５がレジ
ストＲの輪郭線の突出部を検出し（ＳＴ１２０８）、ユ
ニットコントローラ１１０がセンサー１０５からの情報
から突出部の突出長さが所定値以下であるかどうかを判
別し（ＳＴ１２０９）、突出部の突出長さが所定値以下
であると判別された場合には減速が終了され、回転速度
が一定にされる（ＳＴ１２１０）。

【００８９】このようにスクラッチパッドの突出部のな
す角度θのばらつきが所定値を越える場合には、レジス
トノズル８６の位置やウエハＷのスピンチャック５２上
での位置に位置ズレが生じているおそれがあり、メンテ
ナンスを行う必要性が高いが、本実施形態ではθのばら
つきが所定値を越える場合に、そのことがディスプレイ
１２０に表示されるので、オペレーター等がこのディス
プレイ１２０の表示に応じてメンテナンス等を行うこと
により、それ以降のウエハＷで前記の位置ズレに起因す
る膜厚ばらつき等の不良が連続的に発生することを防止
することができる。さらに、本実施形態ではθのばらつ
きが所定値以上の場合にウエハＷの回転速度を第１の加
速度よりも大きい第２の加速度で減速するので、突出部
のレジスト液にウエハＷの周方向に大きな慣性力を作用
させることができる。すなわち、ウエハＷ上で拡がろう
とするレジスト液に対してウエハＷの回転方向と逆向き
により大きな力が加わり、突出部Ｐの法線方向の伸びが
止まるとともに、もともと存在する突出部Ｐと新たに発
生する突出部が接線方向に伸び、レジスト液の輪郭線を
円形に近くすることができる。このように、ウエハＷに
位置ズレ等が生じることに起因する膜厚ばらつき等のウ
エハＷ自体の不具合も軽減することができる。もちろ
ん、ディスプレイ１２０の表示を確認した時点でそのウ
エハを不良品として廃棄することもできる。

【００９０】このようにしてレジスト液を塗布した後、
上記の実施形態と同様に、残余のレジスト液が振り切ら
れるとともに乾燥され、所定厚さのレジスト膜が形成さ
れ、引き続きバックリンス、および必要に応じてサイド
リンスされ、さらにリンス液が振り切られ、その後、ウ
エハＷの回転が停止されて、塗布処理工程が終了する。
なお、この処理動作では、ばらつきが所定値を越えるこ
とをモニター１２０に表示するようにしたが、これに代
えてアラーム音を発する等の他の報知手段を採用しても
よい。また、上述した実施形態のように、レジスト液の
外周側にシンナーまたはシンナー雰囲気を供給するよう
にしてもよい。

【００９１】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態
では、塗布液としてレジスト液を用いた例について説明
したが、ポリイミド等の他の塗布液を用いた場合にも適
用することができる。また、上記実施の形態では、被処
理体として半導体ウエハ用いた場合について示したが、
これに限らずＬＣＤ基板等他の基板への塗布膜形成にも
適用することができる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転する基板の略中央から外縁に向けて拡散する塗布液
の外周の輪郭線の拡がり状態を検出し、この輪郭線の拡
がり状態から拡がり速度を算出し、この拡がり速度が所
定速度以下になるように、基板の回転速度、および／ま
たは前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出量もしく
は吐出速度を制御し、これにより、スクラッチパッドを
防止することができるので、基板での塗り残しを防止し
て、塗布液を膜厚均一に塗布することができる。

【００９３】また、回転する基板の略中央から外縁に向
けて拡散する塗布液の外周の輪郭線の拡がり状態を検出
し、こ回転する基板の略中央から外縁に向けて拡散され
る際に、塗布液の外周の輪郭線の拡がり状態を検出し、
塗布液の外周の輪郭線を破って形成されたスクラッチパ
ッドが検出された際に、スクラッチパッドの径方向の幅
を把握し、この幅が所定値以下になるように、基板の回
転速度、および／または前記塗布液供給ノズルからの塗
布液の吐出量もしくは吐出速度を制御し、これにより、
スクラッチパッドが、塗布液の塗布に影響を与えるほど
大きくなることを防止することができるので、基板での
塗り残しを防止して、塗布液を膜厚均一に塗布すること
ができる。

【００９４】したがって、本発明によれば、従来のよう
に過剰の塗布液を供給する必要がなく、使用する塗布液
の量を一層削減することができ、また、塗布液に先だっ
て塗布される溶剤の濡れ性が悪い場合にも塗布液の塗り
残しが生じることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が適用される半導体ウエハ
のレジスト塗布現像処理システムの全体構成を示す平面
図。

【図２】図１に示す塗布現像処理システムを示す正面
図。

【図３】図１に示す塗布現像処理システムを示す背面
図。

【図４】図１に示した塗布現像処理システムに装着した
レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）の全体構成の断面
図。

【図５】図４に示したレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）の平面図。

【図６】本発明の一実施の形態に係るレジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）の制御系を示す模式図。

【図７】本発明の他の実施形態に係るレジスト塗布処理
ユニット（ＣＯＴ）の制御系を示す模式図。

【図８】図７に示したレジスト塗布処理ユニット（ＣＯ
Ｔ）に装着されたディスプレイ装置にモニターされたウ
エハ上のレジスト液の状態を示す模式図。

【図９】本発明のさらに他の実施形態に係るレジスト塗
布処理ユニット（ＣＯＴ）の制御系を示す模式図。

【図１０】ウエハＷ上のレジスト液Ｒの外周の輪郭線の
外側にシンナーを供給する状態を示す模式断面図。

【図１１】レジスト液Ｒの輪郭線に突出部Ｐが形成され
た状態の例を示す図面。

【図１２】本発明のさらにまた他の実施形態に係るレジ
スト塗布処理ユニット（ＣＯＴ）の処理動作を示すフロ
ーチャート。

【図１３】従来に係るレジスト塗布処理ユニットを示す
模式図。

【図１４】図１３に示したレジスト塗布処理ユニットに
おいて、スクラッチパッドが生起された状態を示す模式
図。

【符号の説明】

５２…スピンチャック（基板回転手段） ５４…駆動モータ（基板回転手段） ８６…レジスト液供給ノズル（塗布液供給ノズル） ８９…レジスト液供給部 １０１…溶剤ノズル １０５…検出センサー（検出手段） １１０…ユニットコントローラ（制御手段） １１１…ベローズポンプ（吐出手段） １１２…ステッピングモータ １２０…ディスプレイ ＣＯＴ…レジスト塗布処理ユニット（ＣＯＴ） Ｗ…ウエハ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２ Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｄ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理容器内に収容された基板の表面上
   に、塗布液供給ノズルから塗布液を供給して塗布膜を形
   成する塗布膜形成方法であって、 基板を載置台に載置して、基板を回転する工程と、 前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
   して、回転する基板の略中央から外縁に向けて塗布液を
   拡散させる工程と、 この拡散する塗布液の外周の輪郭線の拡がり状態を検出
   する工程と、 前記検出された輪郭線の拡がり状態に基づいて、基板の
   回転速度、前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出
   量、および前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出速
   度のうち少なくとも１つを制御する工程とを具備するこ
   とを特徴とする塗布膜形成方法。
2. 【請求項２】 前記制御工程は、輪郭線の拡がり状態か
   ら拡がり速度を算出し、この拡がり速度が所定速度以下
   になるように、基板の回転速度、前記塗布液供給ノズル
   からの塗布液の吐出量、および前記塗布液供給ノズルか
   らの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つを制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の塗布膜形成方法。
3. 【請求項３】 前記制御工程は、塗布液の外周の輪郭線
   を破って形成されたスクラッチパッドが検出された際
   に、スクラッチパッドの径方向の幅を把握し、この幅が
   所定値以下になるように、基板の回転速度、前記塗布液
   供給ノズルからの塗布液の吐出量、および前記塗布液供
   給ノズルからの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つ
   を制御することを特徴とする請求項１に記載の塗布膜形
   成方法。
4. 【請求項４】 前記制御工程は、スクラッチパッドの径
   方向の幅が所定値を超える場合に、基板の回転速度の低
   下、前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出量の増
   加、および前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出速
   度の増加うち少なくとも１つを行うことを特徴とする請
   求項３に記載の塗布膜形成方法。
5. 【請求項５】 さらに、前記検出された輪郭線の拡がり
   状態に基づいて、前記輪郭線よりも外周側のウエハ上に
   シンナーおよびシンナー雰囲気のうち少なくとも１つを
   供給する工程を具備することを特徴とする請求項１から
   請求項４のいずれか１項に記載の塗布膜形成方法。
6. 【請求項６】 処理容器内に収容された基板の表面上
   に、塗布液供給ノズルから塗布液を供給して塗布膜を形
   成する塗布膜形成方法であって、 基板を載置台に載置して、基板を回転する工程と、 前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
   して、回転する基板の略中央から外縁に向けて塗布液を
   拡散させる工程と、 この拡散する塗布液の外周の輪郭線の拡がり状態を検出
   する工程と、 前記検出された輪郭線の拡がり状態に基づいて、前記輪
   郭線よりも外周側のウエハ上にシンナーおよびシンナー
   雰囲気のうち少なくとも１つを供給する工程とを具備す
   ることを特徴とする塗布膜形成方法。
7. 【請求項７】 処理容器内に収容された基板の表面上
   に、塗布液供給ノズルから塗布液を供給して塗布膜を形
   成する塗布膜形成方法であって、 基板を載置台に載置して、基板を回転する工程と、 前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
   して、回転する基板の略中央から外縁に向けて塗布液を
   拡散させる工程と、 吐出された塗布液が回転する基板の略中央から外縁に向
   けて拡散される際に、拡散する塗布液の外周の輪郭線を
   破って形成されるスクラッチパッドの複数の突出部のう
   ち隣接する突出部が形成する角度のばらつきを検出する
   工程とを具備することを特徴とする塗布膜形成方法。
8. 【請求項８】 スクラッチパッドの突出部を検出し、そ
   の突出長さが所定値以上の突出部が存在していたときに
   前記検出工程を実行することを特徴とする請求項７に記
   載の塗布膜形成方法。
9. 【請求項９】 前記検出工程は、前記突出部のうち突出
   長さが所定値以下のものを除いて行われることを特徴と
   する請求項７または請求項８に記載の塗布膜形成方法。
10. 【請求項１０】 前記ばらつきが所定値以下の場合には
    基板の回転速度を第１の加速度で減速し、前記ばらつき
    が所定値を越える場合にはそのことを報知することを特
    徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の
    塗布膜形成方法。
11. 【請求項１１】 前記ばらつきが所定値を越える場合に
    は基板の回転速度を前記第１の加速度よりも大きい第２
    の加速度で減速することを特徴とする請求項１０に記載
    の塗布膜形成方法。
12. 【請求項１２】 前記減速後に、塗布液の外周の輪郭線
    の突出部の突出長さを所定値以下とすることを特徴とす
    る請求項１０または請求項１１に記載の塗布膜形成方
    法。
13. 【請求項１３】 さらに、前記輪郭線よりも外周側のウ
    エハ上にシンナーおよびシンナー雰囲気のうち少なくと
    も１つを供給する工程を具備することを特徴とする請求
    項７から請求項１２のいずれか１項に記載の塗布膜形成
    方法。
14. 【請求項１４】 処理容器内に収容された基板の表面上
    に、塗布液供給ノズルから塗布液を供給して塗布膜を形
    成する塗布装置であって、 基板を載置して回転するための基板回転手段と、 前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
    させる吐出手段と、 吐出された塗布液が回転する基板の略中央から外縁に向
    けて拡散される際に、塗布液の外周の輪郭線の拡がり状
    態を検出する検出手段と、 この輪郭線の拡がり状態に基づいて、基板の回転速度、
    前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出量、および前
    記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出速度のうち少な
    くとも１つを制御する制御手段とを具備することを特徴
    とする塗布装置。
15. 【請求項１５】 前記制御手段は、輪郭線の拡がり状態
    から拡がり速度を算出し、この拡がり速度が所定速度以
    下になるように、基板の回転速度、前記塗布液供給ノズ
    ルからの塗布液の吐出量、および前記塗布液供給ノズル
    からの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つを制御す
    ることを特徴とする請求項１４に記載の塗布装置。
16. 【請求項１６】 前記制御手段は、塗布液の外周の輪郭
    線を破って形成されたスクラッチパッドが検出された際
    に、スクラッチパッドの径方向の幅を把握し、この幅が
    所定値以下になるように、基板の回転速度、前記塗布液
    供給ノズルからの塗布液の吐出量、および前記塗布液供
    給ノズルからの塗布液の吐出速度のうち少なくとも１つ
    を制御することを特徴とする請求項１４に記載の塗布装
    置。
17. 【請求項１７】 前記制御手段は、スクラッチパッドの
    径方向の幅が所定値を超える場合に、基板の回転速度の
    低下、前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出量の増
    加、および前記塗布液供給ノズルからの塗布液の吐出速
    度の増加うち少なくとも１つを行うことを特徴とする請
    求項１６に記載の塗布装置。
18. 【請求項１８】 さらに、前記検出された輪郭線の拡が
    り状態に基づいて、前記輪郭線よりも外周側のウエハ上
    にシンナーおよびシンナー雰囲気のうち少なくとも１つ
    を供給する手段を具備することを特徴とする請求項１４
    から請求項１７のいずれか１項に記載の塗布装置。
19. 【請求項１９】 処理容器内に収容された基板の表面上
    に、塗布液供給ノズルから塗布液を供給して塗布膜を形
    成する塗布装置であって、 基板を載置して回転するための基板回転手段と、 前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
    させる吐出手段と、 吐出された塗布液が回転する基板の略中央から外縁に向
    けて拡散される際に、塗布液の外周の輪郭線の拡がり状
    態を検出する検出手段と、 前記検出された輪郭線の拡がり状態に基づいて、前記輪
    郭線よりも外周側のウエハ上にシンナーおよびシンナー
    雰囲気のうち少なくとも１つを供給する手段とを具備す
    ることを特徴とする塗布装置。
20. 【請求項２０】 処理容器内に収容された基板の表面上
    に、塗布液供給ノズルから塗布液を供給して塗布膜を形
    成する塗布装置であって、 基板を載置して回転するための基板回転手段と、 前記塗布液供給ノズルから基板の略中央に塗布液を吐出
    させる吐出手段と、 吐出された塗布液が回転する基板の略中央から外縁に向
    けて拡散される際に、拡散する塗布液の外周の輪郭線を
    破って形成されるスクラッチパッドの複数の突出部のう
    ち隣接する突出部が形成する角度のばらつきを検出する
    手段とを具備することを特徴とする塗布装置。
21. 【請求項２１】 スクラッチパッドの突出部を検出し、
    その突出長さが所定値以上の突出部が存在していたとき
    に前記検出手段が前記ばらつきの検出を実行することを
    特徴とする請求項２０に記載の塗布装置。
22. 【請求項２２】 前記検出手段は、前記突出部のうち突
    出長さが所定値以下のものを除いて、前記ばらつきの検
    出を行うことを特徴とする請求項２０または請求項２１
    に記載の塗布装置。
23. 【請求項２３】 前記ばらつきが所定値以下の場合には
    基板の回転速度を第１の加速度で減速し、前記ばらつき
    が所定値を越える場合にはそれを報知することを特徴と
    する請求項２２に記載の塗布装置。
24. 【請求項２４】 前記ばらつきが所定値を超える場合に
    は基板の回転速度を前記第１の加速度よりも大きい第２
    の加速度で減速することを特徴とする請求項２３に記載
    の塗布装置。
25. 【請求項２５】 前記減速後に、塗布液の外周の輪郭線
    の突出部の突出長さを所定値以下とすることを特徴とす
    る請求項２３または請求項２４に記載の塗布装置。
26. 【請求項２６】 さらに、前記輪郭線よりも外周側のウ
    エハ上にシンナーおよびシンナー雰囲気のうち少なくと
    も１つを供給する工程を具備することを特徴とする請求
    項２０から請求項２５のいずれか１項に記載の塗布装
    置。