JP3466898B2 - 塗布膜形成方法および塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）基板等の基板表面上に、例えばレジスト膜のよう
な溶剤による液状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、ＬＣＤ基板の製造においては、
ＬＣＤ基板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、塗布液を基板の表面上に供給する塗布膜
形成工程が含まれる。

【０００３】例えば、レジスト膜の形成方法としては、
矩形のＬＣＤ基板を処理容器内に配設された載置台上に
載置固定し、処理容器の開口部を蓋体で閉塞して、処理
容器と載置台とを共に回転させ、この基板上面の中心部
に溶剤と感光性樹脂とからなるレジスト液（塗布液）を
滴下し、このレジスト液を基板の回転力と遠心力とによ
り基板中心部から周縁部に向けて渦巻状に拡散させて塗
布する方法が知られている。

【０００４】この方法においては、基板を回転させて基
板中心部から周縁部に向けてレジスト液を拡散させて基
板上にレジスト液を塗布し、中心位置よりも周速が著し
く大きい外周部から相当量のレジスト液を処理容器に向
って飛散させている。この場合、滴下するレジスト液の
うち基板面に塗布される量は１０〜２０％であり、残り
の８０〜９０％は処理容器に向って飛散させている。

【０００５】特に、矩形であるＬＣＤ基板にレジスト液
を塗布する場合には、基板全面に塗り残しなくレジスト
液を塗布するために、非常に多量のレジスト液を無駄に
することになる。近年の大口径化に伴い、基板のサイズ
が大きくなってきており、従来の方法では、レジスト液
の無駄がさらに多くなり、無駄にするレジスト液の量を
できる限り少なくするため、レジスト液の使用量の削減
が要望されている。

【０００６】このようなレジスト液の使用量削減の観点
から、レジスト液の滴下の前工程として、静止した基板
上面の中心部にシンナー（溶剤）を滴下し、このシンナ
ーが拡散した後、回転する基板にレジスト液を滴下する
といった方法が提案されている（特開平８−５１０６１
号公報）。

【０００７】この方法では、レジスト液の滴下の前に、
基板にシンナーを塗布して拡散させているため、基板に
レジスト液を滴下したときにレジスト液がシンナーを介
して基板全面に拡散するため、基板全面に対してレジス
ト液を塗布することができ、レジスト液の使用量を削減
することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平８−５１０６１号公報に記載された方法では、滴下
したレジスト液が基板の外周部に十分に拡散する前に、
レジスト液の乾燥が速く進行してレジスト液の粘度が高
くなるため、塗布した膜の膜厚分布は、基板の中央部が
盛り上がって周辺部より厚くなり、膜厚を均一にするこ
とが困難であるといった問題点がある。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、基板の中央部における膜厚の盛り上がりを抑制
して、塗布膜の膜厚を均一に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、第１発明は、処理容器内に収容された基板の表面上
に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、基板の表面上に溶剤を塗布する工程と、基板を
所定速度で回転させながら、基板の表面に塗布液を供給
して基板表面に塗布膜を形成する工程と、基板を減速さ
せて停止するまでの間に、基板の表面の塗布膜の中央部
分に、最初に供給する塗布液の量の半分以下の塗布液を
再度供給する工程と、基板を加速回転させて、塗布膜の
膜厚を整える工程とを具備することを特徴とする塗布膜
形成方法を提供する。

【００１１】第２発明は、処理容器内に収容された基板
の表面上に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、基板の表面上に溶剤を塗布する工程
と、処理容器内に収容された基板を処理容器とともに所
定速度で回転させながら、基板の表面に塗布液を供給し
て基板表面に塗布膜を形成する工程と、基板を減速させ
て停止するまでの間に、基板の表面の塗布膜の中央部分
に、最初に供給する塗布液の量の半分以下の塗布液を再
度供給する工程と、基板を加速回転させて、塗布膜の膜
厚を整える工程とを具備することを特徴とする塗布膜形
成方法を提供する。

【００１２】第３発明は、第１発明または第２発明にお
いて、塗布液を再度供給する工程は、基板を減速させて
いる間に行うことを特徴とする塗布膜形成方法を提供す
る。

【００１３】

【００１４】第４発明は、第２発明において、前記塗布
膜の膜厚を整える工程は、処理容器を蓋体で閉塞して行
うことを特徴とする塗布膜形成方法を提供する。

【００１５】第５発明は、処理容器内に収容された基板
の表面上に塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布装置
であって、処理容器内に収容された基板を回転するため
の回転駆動手段と、基板に溶剤を供給して塗布するため
の溶剤供給ノズルと、基板の表面に塗布液を供給して基
板表面に塗布膜を形成するための塗布液供給ノズルと、
溶剤供給ノズルから溶剤を基板に供給して塗布し、その
後、基板を所定速度で回転させながら塗布液供給ノズル
から基板の表面に塗布液を供給して基板表面に塗布膜を
形成し、次いで、基板を減速させて停止するまでの間
に、塗布液供給ノズルから基板の表面の塗布膜の上に、
最初に供給する塗布液の量の半分以下の塗布液を再度供
給し、次いで、基板を回転させて、塗布膜の膜厚を整え
るように、前記回転駆動手段、前記溶剤供給ノズル、お
よび塗布液供給ノズルを制御するための制御手段とを具
備することを特徴とする塗布装置を提供する。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】第１発明、第２発明、および第５発明によ
れば、溶剤を基板に供給して塗布した後、基板を所定速
度で回転させながら基板の表面に塗布液を供給して基板
表面に塗布膜を形成するとともに、基板を減速させて停
止するまでの間に基板表面の塗布膜の中心部に塗布液を
再度供給するので、中心部の塗布膜が厚くなることが防
止され、均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。

【００２７】すなわち、このように、基板を減速させて
停止するまでの間に、基板に一旦形成した塗布膜の上に
塗布液を再度供給すると、減速の際にはその塗布液にそ
の際の加速度により中心へ向かう力が作用し、停止した
際には他に力が作用しないので、塗布液が基板の略中央
に留まり、乾燥が既に進行し粘度が高くなっていた基板
中央部の最初の塗布液を軟化させるといった作用を有す
る。その結果、基板の略中央での膜厚の盛り上がりを抑
制することができ、膜厚を均一にすることができる。特
に、第３発明のように減速の際には中心に向かう力が作
用するので塗布液の保持機能が高い。

【００２８】第１発明、第２発明および第５発明によれ
ば、再度供給する塗布液の量を、最初に供給する塗布液
の量の半分以下にすることにより、基板全面に拡散させ
る必要のある最初の塗布液の拡散効果を十分に確保しな
がら、再度の塗布液によって基板の略中央での膜厚の盛
り上がりを十分に抑制することができる。

【００２９】

【００３０】

【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
明が適用される塗布処理ユニットを備えたＬＣＤ基板の
塗布・現像処理システムを示す斜視図である。

【００３１】この塗布・現像処理システムは、複数のＬ
ＣＤ基板（以下、単に基板と記す）Ｇを収容するカセッ
トＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレ
ジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複
数の処理ユニットを備えた処理部２と、カセットステー
ション１上のカセットＣと処理部２との間でＬＣＤ基板
の搬送を行うための搬送機構３とを備えている。そし
て、カセットステーション１においてカセットＣの搬入
出が行われる。また、搬送機構３はカセットの配列方向
に沿って設けられた搬送路１２上を移動可能な搬送アー
ム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと
処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。処理部２の
後端部にはインターフェース部３０が設けられており、
このインターフェース部３０に露光装置（図示せず）が
連設可能となっている。このインターフェース部３０
は、露光装置との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有
している。

【００３２】処理部２は、前段部分２ａと後段部分２ｂ
とに分かれており、それぞれ中央に通路１５、１６を有
しており、これら通路の両側に各処理ユニットが配設さ
れている。そして、これらの間には中継部１７が設けら
れている。

【００３３】前段部２ａは、通路１５に沿って移動可能
な主搬送装置１８を備えており、通路１５の一方側に
は、ブラシ洗浄ユニット２１、水洗ユニット２２、アド
ヒージョン処理ユニット２３、および冷却ユニット２４
が、他方側には２つのレジスト塗布ユニット２５が配置
されている。一方、後段部２ｂは、通路１６に沿って移
動可能な主搬送装置１９を備えており、通路１６の一方
側には複数の加熱処理ユニット２６および冷却処理ユニ
ット２７が、他方側には２つの現像処理ユニット２９が
配置されている。加熱処理ユニット２６は、２段積層さ
れてなる組が通路１９に沿って２つ並んでおり、冷却処
理ユニット２７は前段部２ａ側に２段積層して設けられ
ている。加熱処理ユニット２６は、レジストの安定化の
ためのプリベーク、露光後のポストエクスポージャーベ
ーク、および現像後のポストベーク処理を行うものであ
る。

【００３４】上記メインアーム１８は、搬送機構３のア
ーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前
段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬
出、さらには中継部１７との間で基板Ｇの受け渡しを行
う機能を有している。また、メインアーム１９は中継部
１７との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部
２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さ
らにはインターフェース部３０との間の基板Ｇの受け渡
しを行う機能を有している。このように各処理ユニット
を集約して一体化することにより、省スペース化および
処理の効率化を図ることができる。

【００３５】このように構成される塗布・現像処理シス
テムにおいては、カセットＣ内の基板Ｇが、処理部２に
搬送され、まず、洗浄ユニット２１および水洗ユニット
２２により洗浄処理され、レジストの定着性を高めるた
めにアドヒージョン処理ユニット２３にて疎水化処理さ
れ、冷却ユニット２４で冷却後、レジスト塗布ユニット
２５でレジストが塗布される。その後、基板Ｇは、加熱
処理ユニット２６の一つでプリベーク処理され、冷却ユ
ニット２７で冷却された後、インターフェース部３０を
介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露
光される。そして、再びインターフェース部３０を介し
て搬入され、加熱処理ユニット２６の一つでポストエク
スポージャーベーク処理が施される。その後、冷却ユニ
ット２７で冷却された基板Ｇは、現像処理ユニット２９
で現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現
像処理された基板Ｇは、メインアーム１９，１８および
搬送機構３によってカセットステーション１上の所定の
カセットに収容される。

【００３６】次に、本発明の対象である塗布膜形成方法
および塗布装置が適用されるレジスト塗布ユニット２５
について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る
塗布装置であるレジスト塗布ユニット２５を示すもので
あり、ＬＣＤ基板Ｇを水平状態に真空吸着によって回転
可能に保持するスピンチャック４０と、このスピンチャ
ック４０の上部および外周部を包囲する処理室４１を有
する上方部が開口したカップ状の回転可能な処理容器
（回転カップ）４２と、回転カップ４２の開口部４２ａ
を閉止可能に、かつカップ４２に対して着脱可能に設け
られた蓋体４６と、この蓋体４６を閉止位置と待機位置
との間で移動させるロボットアーム５０と、回転カップ
４２の外周側を取囲むように配置された中空リング状の
ドレンカップ４４と、スピンチャック４０と回転カップ
４２とを回転させる駆動モータ５１と、スピンチャック
４０の上方位置に移動可能に設けられた噴頭９０と、こ
の噴頭９０を把持して噴頭待機位置と基板上方位置間で
移動させる移動機構１００と、塗布シーケンスをコント
ロールするコントローラ１１０とを備えている。噴頭９
０は、塗布液の溶剤（溶媒）Ａ（例えばシンナー）を供
給する溶媒供給ノズル７０と塗布液であるレジスト液Ｂ
を供給する塗布液供給ノズル８０とを近接させて一体に
取り付けた構造を有している。

【００３７】ノズル７０，８０からの溶剤供給路および
レジスト液供給路のそれぞれには、中を流れる溶剤Ａお
よびレジスト液Ｂを予め設定された温度（例えば２３
℃）にするための温度調整液Ｄを循環供給する温度調整
機構９１が設けられている。

【００３８】上記スピンチャック４０は、例えばポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のような耐熱性合成
樹脂で形成され、予め設定されたプログラムに基いて駆
動し、回転速度を可変できる駆動モータ５１の駆動によ
って回転される回転軸５２を介して水平方向に回転（自
転）可能であり、また回転軸５２に連結される昇降シリ
ンダ５３の駆動によって上下方向に移動可能である。こ
の場合、回転軸５２はスプライン軸受５７に上下方向に
摺動可能に連結されている。スプライン軸受５７は、固
定カラー５４の内周面にベアリング５５ａを介して回転
可能に装着される回転内筒５６ａの内周面に嵌着されて
いる。スプライン軸受５７には従動プーリ５８ａが装着
されており、従動プーリ５８ａには駆動モータ５１の駆
動軸５１ａに装着された駆動プーリ５１ｂとの間にベル
ト５９ａが掛け渡されている。したがって、駆動モータ
５１の駆動によってベルト５９ａを介して回転軸５２が
回転してスピンチャック４０が回転される。また、回転
軸５２の下部側は図示しない筒体内に配設されており、
この筒体内において回転軸５２がバキュームシール部６
０を介して昇降シリンダ５３に連結され、昇降シリンダ
５３の駆動によって回転軸５２が上下方向に移動可能と
なっており、これによりスピンチャックが上下方向に移
動する。

【００３９】上記固定カラー５４の外周面にベアリング
５５ｂを介して装着される回転外筒５６ｂの上端部には
連結筒６１が固定されており、上記回転カップ４２はこ
の連結筒６１を介して取り付けられている。回転カップ
４２の底部４２ｂとスピンチャック４０の下面との間に
は、シール機能を有するベアリング５２が介在されてお
り、回転カップ４２がスピンチャック４０に対して相対
的に回転可能である。そして、回転外筒５６ｂには従動
プーリ５８ｂが装着されており、この従動プーリ５８ｂ
と上記駆動モータ５１に装着された駆動プーリ５１ｂに
はベルト５９ｂが掛け渡されている。したがって、この
ベルト５９ｂによって駆動モータ５１からの駆動が回転
カップ４２に伝達されて回転カップ４２が回転される。

【００４０】この場合、従動プーリ５８ｂの直径は上記
回転軸５２に装着された従動プーリ５８ａの直径と同一
に形成され、同一の駆動モータ５１にベルト５９ａ，５
９ｂが掛け渡されているので、回転カップ４２とスピン
チャック４０とは同一速度で回転される。

【００４１】回転カップ４２は上方に向かって縮径され
た側壁４２ｃを有しており、この側壁４２ｃ面はテーパ
面４２ｅとなっている。この側壁４２ｃの上端には、内
方側に向って内向きフランジ４２ｄが形成されている。
回転カップ４２の内向きフランジ４２ｄには周方向に適
宜間隔をおいて給気孔６４が穿設され、側壁４２ｃの下
部側の周方向の適宜位置には排気孔６５が穿設されてい
る。このように給気孔６４と排気孔６５を設けることに
より、回転カップ４２が回転する際に、給気孔６４から
処理室４１内に流れる空気が排気孔６５から外部に流れ
るので、回転カップ４２の回転時に処理室４１内が負圧
になるのを防止することができ、処理後に回転カップ４
２から蓋体４６を開放する際に大きな力を要することな
く、蓋体４６を容易に開放することができる。

【００４２】一方、上記ドレンカップ４４の内部には環
状通路４４ａが設けられており、その外周壁の適宜箇所
（例えば周方向の４箇所）には排気口６６が設けられて
いて、この排気口６６は排気装置（図示せず）に連結さ
れている。またドレンカップ４４の内周側上方部には、
環状通路４４ａおよび排気口６６に連通する放射状の排
気通路６７が形成されている。このようにドレンカップ
４４の外周部に排気口６６を設けると共に、ドレンカッ
プ４４の内周側上方部に排気通路６７を形成することに
より、回転処理時に処理室４１内で遠心力により飛散し
排気孔６４を通ってドレンカップ４４内に流れ込んだミ
ストが回転カップ４２の上部側へ舞い上がることが防止
され、ミストを排気口６６から外部に排出させることが
できる。

【００４３】上記環状通路４４ａは、ドレンカップ４４
の底部から起立する外側壁４４ｂとドレンカップ４４の
天井部から垂下する内側壁４４ｃとで区画され、これに
より迂回路が形成されるため排気が均一に行うことが可
能である。また、外側壁４４ｂと内側壁４４ｃとの間に
位置する底部４４ｄには周方向沿って適宜間隔をおいて
ドレン孔４４ｅが設けられている。

【００４４】また、ドレンカップ４４の内周面には、上
記回転カップ４２のテーパ面４２ｅに対応するテーパを
有するテーパ面４４ｆが形成されており、回転カップ４
２のテーパ面４２ｅとドレンカップ４４のテーパ面４４
ｆとの間に微少隙間が形成されている。このように下方
に向って拡開するテーパ状の微少隙間を形成することに
よって、回転カップ４２の回転時に微少隙間の上下の間
で生じる周速差から圧力差が誘発され、この圧力差が回
転カップ４２の外周部の微少隙間の上側から下側に向う
気流を助長させてドレンカップ４４内の排気ミストが上
記微少隙間を通って回転カップ４２外へ飛散するのを防
止することができる。

【００４５】また、微少隙間を通って上方に向い回転カ
ップ４２外へ飛散しようとするミストがあっても、排気
通路６７、ドレンカップ４４内の環状通路４４ａを通っ
て、排気口６６から排出される。

【００４６】ここでは、ドレンカップ４４が回転カップ
４２の外周側を取囲むように配置される場合について説
明したが、ドレンカップ４４は必ずしも回転カップ４２
の外周側に配置される必要はなく、回転カップ４２の下
部側に配置してもよい。

【００４７】上記蓋体４６には、その上面中央に上方に
向かって伸びる支持部材４９が設けられており、その上
端には支持部材４９よりも大径の頭部４８が設けられて
いる。蓋体４６を開閉する場合には、蓋体４６の上面に
支持部材４９を介して設けられた頭部４８の下に、図２
の二点鎖線で示すように、ロボットアーム５０を挿入
し、頭部４８に設けられた係止溝にロボットアーム５０
から突出する係止ピン５０ａを係合させた後、ロボット
アーム５０を上下動させる。

【００４８】なお、上記蓋体４６と基板Ｇとの中間位置
に、中心部分で蓋体４６に取着された基板Ｇ以上の大き
さの多孔板等にて形成されるバッフル板（図示せず）を
配置することも可能である。このようにバッフル板を配
置することにより、塗布処理時に更に確実に処理室４１
内の乱流の発生を防止することができる。

【００４９】上記溶剤供給ノズル７０は、溶剤供給路で
ある溶剤供給チューブ７１と開閉バルブ７２を介して溶
剤タンク７３に接続されており、溶剤タンク７３内に窒
素（Ｎ_２）ガスを供給することによって、その加圧力に
より溶剤タンク７３内の溶剤Ａが基板Ｇ上に供給され
る。この場合にＮ_２ガスの加圧力を制御することによっ
て溶剤Ａの流量が制御され、所定時間中、所定量の溶剤
Ａが供給される。なお、溶剤供給ノズルは、溶剤を噴霧
するようにしてもよい。

【００５０】レジスト液供給ノズル８０は、レジスト液
供給路であるレジスト液供給チューブ８１を介してレジ
スト液Ｂを収容するレジスト液タンク８２（塗布液供給
源）に連通されている。このチューブ８１には、サック
バックバルブ８３、エアーオペレーションバルブ８４、
レジスト液Ｂ中の気泡を分離除去するための気泡除去機
構８５、フィルタ８６およびベローズポンプ８７が順次
設けられている。このベローズポンプ８７は、駆動部に
より伸縮可能となっており、この伸縮が制御されること
により所定量のレジスト液Ｂがレジスト液供給ノズル８
０を介して基板Ｇの表面に滴下されることが可能となっ
ている。このベローズポンプ８７により従来のレジスト
液Ｂの供給量より少量のレジスト液Ｂの供給量制御を可
能としている。この駆動部は、一端がベローズポンプの
一端に取り付けられたネジ８８ａと、このネジに螺合さ
れるナット８８ｂとからなるボールネジ機構８８と、こ
のナット８８ｂを回転させることによりネジ８８ａを直
線動させるステッピングモータ８９とにより構成されて
いる。

【００５１】上記レジスト液供給系に設けられたサック
バックバルブ８３は、レジスト液供給ノズル８０からの
レジスト液吐出後、レジスト液供給ノズル８０先端内壁
部に表面張力によって残留しているレジスト液Ｂをレジ
スト液供給ノズル８０内に引き戻し、これによって残留
レジスト液の固化を阻止するためのものである。この場
合、少量のレジスト液Ｂを吐出するレジスト液供給ノズ
ル８０において、通常通りサックバックバルブ８３の負
圧作用によってレジスト液Ｂをレジスト液供給ノズル８
０内に引き戻すと、ノズル８０先端付近の空気も一緒に
ノズル８０内に巻き込まれてしまい、ノズル８０先端に
付着したレジスト液Ｂの残渣がノズル８０内に入り、ノ
ズル８０の目詰まりを起こすばかりか、乾燥したレジス
トがパーティクルとなり基板Ｇが汚染されると共に、歩
留まりの低下をきたすという虞れがある。

【００５２】噴頭９０は、移動機構１００により支持部
材１０１を介して移動可能に設けられている。具体的に
は、移動機構１００は、溶剤Ａを基板Ｇに供給する際に
は、溶剤供給ノズル７０が基板Ｇの回転中心に位置する
ように溶剤供給ノズル７０を移動させ、レジスト液Ｂを
基板Ｇに供給する際には、レジスト液供給ノズル８０が
基板Ｇの回転中心に位置するようにレジスト液供給ノズ
ル８０を移動させると共に、溶剤Ａおよびレジスト液Ｂ
を供給しない時には、噴頭９０を待機位置に移動させる
ようになっている。

【００５３】コントローラ１１０は、後述する塗布シー
ケンスに従って、駆動モータ５１、バルブ７２、エアオ
ペレーションバルブ８４、ステッピングモータ８９、お
よび移動機構１００を制御して、基板Ｇの回転、ならび
に溶剤およびレジスト液の吐出タイミングおよび吐出量
を制御する。

【００５４】次に、上記構成の塗布装置を用いて、本実
施形態に基づいて基板Ｇ表面にレジスト液を塗布する方
法について説明する。図３は、塗布工程と基板の回転数
との関係を示すグラフである。

【００５５】まず、回転カップ４２の蓋体４６が開放さ
れ、基板Ｇが図示しない搬送アームによって静止したス
ピンチャック４０上に搬送され、基板Ｇが真空吸着によ
ってスピンチャック４０に保持される。

【００５６】この状態で、図３に示すように、時間１．
０秒から２．５秒までの１．５秒の間（符号Ｍで示す
間）に、溶剤供給ノズル７０から静止した基板Ｇに溶剤
Ａとして例えばシンナーを１０ｃｃ供給して塗布する。

【００５７】このように溶剤Ａを塗布した後、時間３．
５秒から５．５秒までの２．０秒の間（符号Ｎで示す
間）に、スピンチャック４０を回転駆動させ、基板Ｇを
第１の回転数（例えば、回転数：１０００ｒｐｍ，加速
度：１０００ｒｐｍ／ｓ）で回転させると同時に、回転
カップ４２を同じ速度で回転させる。この回転中に、レ
ジスト供給ノズル８０から基板Ｇの中心にレジスト液Ｂ
を滴下し、基板Ｇ全面に対してむらなくレジスト液Ｂを
塗布して基板Ｇ全面にレジスト膜を形成する。レジスト
液Ｂの供給量は、以下に述べるレジスト液の再度の滴下
時とのトータル量が例えば７ｃｃとなるようにする。

【００５８】次いで、時間５．５秒から６．０秒までの
０．５秒の間（符号Ｐで示す間）に、スピンチャック４
０を減速し、基板Ｇが減速して停止するまでの間に、レ
ジスト供給ノズル８０から基板Ｇの中心にレジスト液Ｂ
を再度滴下する。これにより、後述するように、再度供
給したレジスト液Ｂには減速の際の加速度により中心へ
向かう力が作用するので、塗布液が基板の略中央に留ま
り、その中に含まれている溶剤（シンナー）が、乾燥が
既に進行し粘度が高くなっていた基板Ｇの中央の最初の
レジスト液Ｂを軟化させるといった作用をし、基板Ｇの
中央での膜厚の盛り上がりを抑制することができる。

【００５９】次いで、時間７．０秒から２０．０秒の間
（符号Ｑで示す間）、回転カップ４２の開口部４２ａを
蓋体４６で閉止し密閉した状態で、スピンチャック４０
および回転カップ４２を第２の回転数（例えば、回転
数：１４００ｒｐｍ，加速度：１０００ｒｐｍ／ｓｅ
ｃ）で回転させてレジスト膜の膜厚を整える。この場合
に第２の回転数は第１の回転数より大きい値に設定する
ことが好ましい。

【００６０】塗布処理が終了した後、スピンチャック４
０および回転カップ４２の回転を停止した後、ロボット
アーム５０によって蓋体４６を待機位置に移動させて、
図示しない搬送アームによって基板Ｇを取出して、塗布
作業を完了する。

【００６１】次に、図４を参照して、従来の塗布膜形成
方法、すなわち溶剤をプレコートせずにレジスト液の回
転塗布を行う方法（スピンコートＡ法）および溶剤をプ
レコートしてからレジスト液の回転塗布を行う方法（ス
ピンコートＢ法）と、本発明に係る塗布膜形成方法（ス
ピンコートＣ法）とを比較する。図４は、スピンコート
Ａ，Ｂ，Ｃ法によるレジスト液塗布の際の様子を示す模
式図である。

【００６２】スピンコートＡ法では、回転する基板Ｇに
レジスト液Ｂを滴下し、予め溶剤Ａを塗布していないた
め、レジスト液Ｂは基板Ｇの回転力と遠心力とにより基
板Ｇの中心部から周縁部に向けて渦巻状に拡散され、基
板Ｇの中央のレジスト膜が盛り上がりは存在しない。

【００６３】スピンコートＢ法では、基板Ｇの中心にシ
ンナーＡを滴下し、シンナーＡが拡散した後、回転する
基板Ｇの中心にレジスト液Ｂを滴下している。そのた
め、基板Ｇの中心部のレジスト液Ｂが速くシンナーＡと
置き換わり、蓋体４６が開いた状態で回転カップ４２を
回転していることから、中心部のレジスト液Ｂ中のシン
ナーが揮発し、レジスト液Ｂの見かけ粘度が高くなって
しまう。その結果、レジスト液Ｂを振り切って膜厚を整
える工程の前に、基板Ｇの中心部と周辺部とでレジスト
液Ｂの粘度に差ができ、中心部の粘度が周辺部より高く
なり、基板Ｇの中心部のレジスト膜が周辺部に比べて盛
り上がるといったことになる。

【００６４】これに対して、本発明に係るスピンコート
Ｃ法では、基板Ｇの中心にシンナーＡを滴下し、シンナ
ーＡが拡散した後、回転する基板Ｇの中心にレジスト液
Ｂを滴下し、その後、基板Ｇを減速中に、基板Ｇに一旦
形成したレジスト膜の上にレジスト液Ｂを再度供給して
いる。そのため、この再度供給したレジスト液Ｂには減
速の際の加速度により中心へ向かう力が作用するので、
レジスト液Ｂは基板Ｇの中心部に留まり、シンナーが既
に揮発して粘度が高くなっていた基板Ｇの中心部の最初
のレジスト液Ｂを軟化させるといった作用をする。その
結果、基板Ｇの中心部でレジスト膜が盛り上がるといっ
たことがなく、レジスト液Ｂを振り切って膜厚を整える
工程では、レジスト膜の膜厚を均一にすることができ
る。

【００６５】この場合に、再度供給するレジスト液Ｂの
量は、最初に供給するレジスト液Ｂの量の半分以下が好
ましい。再度供給するレジスト液Ｂの量が最初に供給す
るレジスト液Ｂの半分より多くなると、最初に供給する
レジスト液Ｂが基板Ｇ全面に拡散する基本的な拡散効果
を十分に発揮することができなくなるからである。再度
供給するレジスト液Ｂは、わずかであっても基板Ｇ中心
部での膜厚の盛り上がりを十分に抑制することができ
る。

【００６６】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく、種々変形可能である。上述のスピンコート
Ｃ法では、基板Ｇが減速中に、基板Ｇの中心にレジスト
液Ｂを再度滴下しているが、減速時および停止時のいず
れの時に、レジスト液Ｂを再度滴下してもよく、減速時
から停止した後にかけて再度滴下してもよい。ただし、
減速時には、その際の加速度により再度滴下したレジス
ト液Ｂには中心へ向かう力が作用するのでレジスト液Ｂ
を基板Ｇの中心部に留めることができる点、および減速
時にレジスト液Ｂを滴下することにより、処理時間を少
なくすることができる点で、減速時にレジスト液Ｂを再
度滴下する方が好ましい。

【００６７】また、上記図３に示した実施の形態では、
０．５秒の間（符号Ｐで示す間）に基板Ｇが減速して停
止するまでの間に、基板Ｇの中心にレジスト液Ｂを再度
滴下しているが、この減速時間は、実施の形態の時間に
限定されるものではなく、後述する実施例３で示すよう
に、減速時間は、０．１秒程度あれば、中心部での膜厚
の盛り上がりを十分に抑制することができる。

【００６８】さらに、上記実施の形態では、被処理体と
してＬＣＤ基板を用いた場合について示したが、これに
限らず半導体ウエハ等他の基板への塗布膜形成にも適用
することができる。

【００６９】

【実施例】（実施例１） 図５は、従来に係るスピンコートＡ法およびスピンコー
トＢ法と、本発明に係るスピンコートＣ法による基板と
膜厚との関係を示すグラフである。実施例１では、スピ
ンコートＡ法、スピンコートＢ法、およびスピンコート
Ｃ法の夫々により、基板Ｇの各位置における膜厚データ
を集計した。その結果を図５に示す。図５に示すよう
に、スピンコートＢ法では、基板Ｇの中心部の膜厚が周
辺部に比べて厚くなっているが、スピンコートＣ法で
は、スピンコートＡ法と略同様に、基板Ｇの中心部の盛
り上がりがなくなっている。

【００７０】（実施例２） 図６は、本発明に係るスピンコートＣ法により、減速時
に再度供給するレジスト液の吐出時間を変化させた場合
の基板と膜厚との関係を示すグラフである。実施例２で
は、スピンコートＣ法により、減速時に再度供給するレ
ジスト液Ｂの吐出時間を変化させた。最初と再度のレジ
スト液Ｂのトータル量を７ｃｃとし、最初と再度のレジ
スト液Ｂのトータルの吐出時間を２．１秒とした上で、
最初のレジスト液Ｂの吐出時間を１．８秒とし再度のレ
ジスト液Ｂの吐出時間を０．３秒とした場合、最初のレ
ジスト液Ｂの吐出時間を１．９秒とし再度のレジスト液
Ｂの吐出時間を０．２秒とした場合、および、最初のレ
ジスト液Ｂの吐出時間を２．０秒とし再度のレジスト液
Ｂの吐出時間を０．１秒とした場合について、基板Ｇの
各位置における膜厚データを集計した。その結果を図６
に示す。図６に示すように、再度のレジスト液Ｂの吐出
時間が０．１秒、０．２秒、０．３秒のいずれの場合に
も、膜厚に著しい変化は現れなかった。

【００７１】（実施例３） 図７は、本発明に係るスピンコートＣ法により、減速時
に再度供給するレジスト液の吐出時間を変化させた場合
の基板と吐出時間との関係を示すグラフである。実施例
３では、再度のレジスト液Ｂの吐出時間が０．１秒、
０．２秒、０．３秒である場合に、膜厚と吐出時間との
関係を求めた。図７に示すように、基板Ｇ中心部での膜
厚の盛り上がりを抑制する効果は、０．１秒でも十分に
得られることがわかる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板を減速させて停止するまでの間に、基板に一旦形成
した塗布膜の中央部に塗布液を再度供給しているため、
この再度供給した塗布液は基板の略中央に留まり、乾燥
が既に進行し粘度が高くなっていた基板の略中央の最初
の塗布液を軟化させるといった作用をする。その結果、
基板の略中央での膜厚の盛り上がりを抑制することがで
き、膜厚を均一にすることができる。特に、減速させて
いる間に塗布液を再度供給することにより、その塗布液
に中心に向かう力が作用するので塗布液の保持機能が高
い。

【００７３】また、再度供給する塗布液の量を、最初に
供給する塗布液の量の半分以下にすることにより、基板
全面に拡散させる必要のある最初の塗布液の拡散効果を
十分に確保しながら、再度の塗布液によって基板の略中
央での膜厚の盛り上がりを十分に抑制することができ
る。

【００７４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象となる塗布液形成方法および塗布
装置が適用されるレジスト塗布・現像システムを示す斜
視図。

【図２】本発明の塗布液形成方法の実施に適用される塗
布装置であるレジスト塗布ユニットを示す断面図。

【図３】塗布シーケンスと基板の回転数との関係を示す
グラフ。

【図４】従来に係るスピンコートＡ法およびスピンコー
トＢ法と、本発明に係るスピンコートＣ法によるレジス
ト液塗布の際の塗布膜の状態を示す模式図。

【図５】従来に係るスピンコートＡ法およびスピンコー
トＢ法と、本発明に係るスピンコートＣ法における塗布
膜の膜厚分布を示すグラフ。

【図６】本発明に係るスピンコートＣ法により、減速時
に再度供給するレジスト液の吐出時間を変化させた場合
における塗布膜の膜厚分布を示すグラフ。

【図７】本発明に係るスピンコートＣ法により、減速時
に再度供給するレジスト液の吐出時間を変化させた場合
の塗布膜の中心の膜厚を示すグラフ。

【符号の説明】

４０……スピンチャック（回転駆動手段） ４１……処理室 ４２……回転カップ ４６……蓋体 ５１……駆動モータ ７０……溶媒供給ノズル ８０……レジスト液供給ノズル ９０……噴頭 １００……移動機構 １１０……コントローラ Ｇ……基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−190838（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−236971（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−320999（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−125581（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−24621（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (5)

(57)【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、 基板の表面上に溶剤を塗布する工程と、 基板を所定速度で回転させながら、基板の表面に塗布液
   を供給して基板表面に塗布膜を形成する工程と、 基板を減速させて停止するまでの間に、基板の表面の塗
   布膜の中央部分に、最初に供給する塗布液の量の半分以
   下の塗布液を再度供給する工程と、 基板を加速回転させて、塗布膜の膜厚を整える工程とを
   具備することを特徴とする塗布膜形成方法。
2. 【請求項２】 処理容器内に収容された基板の表面上に
   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、 基板の表面上に溶剤を塗布する工程と、 処理容器内に収容された基板を処理容器とともに所定速
   度で回転させながら、基板の表面に塗布液を供給して基
   板表面に塗布膜を形成する工程と、 基板を減速させて停止するまでの間に、基板の表面の塗
   布膜の中央部分に、最初に供給する塗布液の量の半分以
   下の塗布液を再度供給する工程と、 基板を加速回転させて、塗布膜の膜厚を整える工程とを
   具備することを特徴とする塗布膜形成方法。
3. 【請求項３】 塗布液を再度供給する工程は、基板を減
   速させている間に行うことを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の塗布膜形成方法。
4. 【請求項４】 記塗布膜の膜厚を整える工程は、処理容
   器を蓋体で閉塞して行うことを特徴とする請求項２に記
   載の塗布膜形成方法。
5. 【請求項５】 処理容器内に収容された基板の表面上に
   塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布装置であって、 処理容器内に収容された基板を回転するための回転駆動
   手段と、 基板に溶剤を供給して塗布するための溶剤供給ノズル
   と、 基板の表面に塗布液を供給して基板表面に塗布膜を形成
   するための塗布液供給ノズルと、 溶剤供給ノズルから溶剤を基板に供給して塗布し、その
   後、基板を所定速度で回転させながら塗布液供給ノズル
   から基板の表面に塗布液を供給して基板表面に塗布膜を
   形成し、次いで、基板を減速させて停止するまでの間
   に、塗布液供給ノズルから基板の表面の塗布膜の上に、
   最初に供給する塗布液の量の半分以下の塗布液を再度供
   給し、次いで、基板を回転させて、塗布膜の膜厚を整え
   るように、前記回転駆動手段、前記溶剤供給ノズル、お
   よび塗布液供給ノズルを制御するための制御手段とを具
   備することを特徴とする塗布装置。