JP3776745B2

JP3776745B2 - 塗布膜形成方法及びその装置

Info

Publication number: JP3776745B2
Application number: JP2001127823A
Authority: JP
Inventors: 朋秀南; 伸一杉本; 高広北野; 淳大倉; 啓聡栗島
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: JP2002320902A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基板上に樹脂等を溶剤に溶かした液体例えばポリイミド溶液を塗布し、液膜を形成する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程の一つとして、半導体デバイスの保護膜や層間絶縁膜を形成するために、ポリイミドを半導体ウエハなどの基板上に塗布する処理がある。係る処理では、従来から基板表面に形成される塗布膜の膜厚が全体に亘って均一であることが要求されているが、近年では回路等の微細化に伴い、従来よりも更に高い面内均一性を要求する声が高まっている。
【０００３】
このような状況下、塗布処理方法の一つとして、ポリイミドを溶剤に溶かした薬液を塗布前に溶剤で更に薄め、例えば図１０に示すようにウエハＷを回転させておいてノズル１１をウエハＷの中心から径方向に徐々に移動させながら前記ポリイミド溶液（塗布液）１２をウエハＷ表面に吐出し、この塗布液１２を一筆書きの要領で螺旋状に塗布していく方法が検討されている。具体的には、例えばウエハＷに対する塗布液の供給速度を一定とすると共に、ウエハＷ上で径方向に隣り合う塗布液の線同士を均等な間隔、例えば隙間なく密着させて配列していくことで、全体に亘って均一性の高い液膜（塗布膜）を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の方法にて形成される塗布膜は、膜厚の面内均一性は高いものの、上方から見た場合における平面形状が真円とはならないため、塗布膜全体としての応力が不均一であるという問題がある。即ち、例えば図１１に示すようにウエハＷにおける被塗布領域Ｐを点線の円形で表し、塗布液の線の外縁が前記Ｐに接したところでノズル１１のスキャンを停止させたとすれば、最外周の塗布液の線Ｑ１は螺旋を描くため真円にはならず、終端部Ｑ２にいわば特異点（特異領域）とでもいうべき出っ張りが形成されてしまうからである。また、これに伴い前記終端部Ｑ２の前方側にも塗布されない領域Ｒが僅かに残るという問題も生じる。
【０００５】
更にまた、ノズルにおける塗布液の供給は必ずしも例えばオペレータの操作に応じて直ちに停止されるとは限らず、実際には例えば１００μｍと細い口径のノズルを用いているため、該ノズル内の塗布液は管内残圧の影響を受け易く、これに伴う例えば液垂れなどにより停止操作後も塗布液が余分に供給されてしまうという問題がある。具体的には例えばノズル１１がスキャンを停止していたとすれば、余分な塗布液が上述した終端部Ｑ２に供給され続け、その結果当該部分だけ他の部分より膜厚が厚くなってしまう。
【０００６】
上記のように塗布膜に特異点が生じると、次工程である例えば減圧乾燥工程や、冷却及び加熱工程等の各処理において、塗布膜表面の応力が不均一となり、塗布膜の部分ごとに処理の程度にばらつきが生じてしまうため、例えば上述した減圧乾燥工程であれば、部分ごとに溶剤の揮発程度にばらつきが生じ、その結果塗布膜の膜厚が不均一となってしまう。
【０００７】
膜厚が不均一であるときの問題としては、その後の工程である現像特性やエッチング特性が変化してしまうといったものが挙げられる。具体的には例えば感光性ポリイミドを用いた場合には、現像特性が変わることでホールの穴が開かない箇所が生じるおそれがあり、非感光性ポリイミドを用いた場合には、部分ごとにエッチング耐性に差が生じ、例えば膜の厚い部位でエッチングされない箇所が発生するおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は塗布液を基板表面に螺旋状に塗布して塗布膜を形成するにあたり、塗布膜の膜厚の面内均一性を高める技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る塗布膜形成方法は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する第１の塗布工程と、
塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときにノズルの移動を停止して、基板を回転させながら、塗布液を円形状に塗布する第２の塗布工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また上述した第２の塗布工程は、例えば基板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐々に減少させる工程及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げていく工程を含むものであってもよく、この場合、基板が一回転したときに塗布液の吐出流量がゼロになるようにノズルの吐出制御を行うことが好ましい。
【００１１】
このような発明によれば、螺旋状に供給されていく塗布液が被塗布領域の外縁部に達した後、塗布液を円形に供給するようにしているため、塗布膜の外縁形状が円形状に近づき、特異点（特異領域）の発生を抑えることができる。従って、後工程にて行われる減圧乾燥等の各処理において、塗布膜の面内応力が均一化され、結果として膜厚の面内均一性を高めることができる。
【００１２】
更に、第２の塗布工程はノズルの移動を停止させず、例えば塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときに、前記ノズルを移動させながら塗布液の吐出流量を徐々に減少させ及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げることにより、塗布液の外縁形状を円形に近づけていく工程としてもよく、このような方法でも塗布膜に特異点が発生することを抑えることができ、加えて、塗布液が重複して供給される部分をできるだけ抑えることができるため、塗布膜の中心部と外縁部近傍との間で膜厚に差が生じにくく、面内均一性の高い塗布膜を形成することができる。
【００１３】
更にまた、本発明における他の観点による塗布膜形成方法は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する工程と、
ノズルが塗布終了地点まで到達したとき、該ノズルと前記基板との間に、鉛直軸周りに回転自在な部材で構成された液受け手段を位置させ、ノズルからの塗布液の液流を強制的に遮断する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、例えば細径のノズルを用いたことにより液切れが悪い場合であっても、確実に塗布液の供給を止めることができ、上述した発明同様に特異点の発生を防ぐことができる。また、本発明は前記液流の遮断を行った後、塗布液の付着した液受け手段を洗浄する工程を加えるようにしてもよく、この場合、液受け手段を例えば鉛直軸周りに回転自在な部材にて構成することで、例えば該部材の一方側で塗布液を受け止め、他方側でこれを洗い流すといった運用が可能となり、装置の省スペース化を図ることができる。
【００１５】
また本発明に係る塗布膜形成装置は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
前記ノズルから塗布液の吐出を開始して塗布液が被塗布領域の外縁部に達したとき、ノズルの移動を停止して、基板を回転させることにより塗布液を円形状に塗布する制御を行う制御部を備えることを特徴とする。
さらに本発明に係る塗布膜形成装置は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
前記ノズルから塗布液の吐出を開始して塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときに、ノズルの移動を停止して、基板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐々に減少させる及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げる制御を行う制御部を備えていることを特徴とする。
さらに本発明に係る塗布膜形成装置は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
前記ノズルから塗布液の吐出を開始して塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときに、基板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐々に減少させる及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げる制御を行う制御部を備えたことを特徴とする。
さらにまた本発明に係る塗布膜形成装置は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
鉛直軸周りに回転自在な部材で構成され、前記ノズルが塗布終了地点まで到達したときにノズルからの塗布液の液流を強制的に遮断するために該ノズルと前記基板との間に位置する液受け手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る塗布膜形成方法を実施するための装置について、半導体デバイスの製造においてポリイミド膜よりなる保護膜を形成する場合を例にとって、各実施の形態ごとに説明を行っていく。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の塗布膜形成方法の実施の形態に用いられる塗布膜形成装置を表す縦断面図であり、図２はその装置の平面図である。２１は例えば側方に基板であるウエハＷの搬入出用の開口部（図示せず）が形成された中空のケース体であり、その内部にはウエハＷを裏面側から真空吸着して水平保持するウエハ保持部２２と、このウエハ保持部２２を下方側から支持すると共に、塗布処理時にはウエハ保持部２２を鉛直軸周りに回転させる回転機構２３とが設けられている。ケース体２１の天井部にはＸ方向に延びるスリット２４が形成されており、この天井部上方には塗布液であるポリイミド溶液を供給するためのノズル２５が、下部側先端の吐出孔２５ａがスリット２４を介してケース体２１内に突出する状態で設けられている。このノズル２５は、例えばケース体２１外部に設けた駆動部２６によりＸ方向に移動できるように構成されており、例えば１００μｍ程度の吐出孔２５ａから線状に塗布液の供給を行えるようになっている。また回転機構２３及び駆動部２６の夫々はコントローラ３１を介して接続する制御部３からの制御信号に従って駆動するように構成されている。
【００１７】
次いで、図１を参照しながら本実施の形態における塗布液供給系について説明すると、塗布ノズル２５の基端側にはバルブＶ１及びポンプ４１を介して塗布液供給源４２が接続されており、この塗布液供給源４２には例えば塗布膜の成分であるポリイミド成分を例えばＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）等の溶剤に溶解させたポリイミド溶液が貯留されている。またポンプ４１は、コントローラ３１を介して制御部３と接続されており、塗布ノズル２５からウエハＷへと吐出されるポリイミド溶液の供給速度は、例えば制御部３からポンプ４１を制御することで調節できるように構成されている。このような構成において、ポンプ４１には例えばベローズ型ポンプが用いられる。ベローズ型ポンプとは、ベローズの伸縮により液の吸入及び吐出のタイミングを切り替えるポンプであり、その伸縮動作は例えばステッピングモータにより行われる。従って例えば制御部３によりステッピングモータの駆動制御を行うことでベローズの伸縮幅を変化させ、これに伴うポリイミド液の吐出速度を調節する仕組みとなっている。なお本実施の形態ではベローズやステッピングモータといったポンプ４１における吐出速度の調節部位について図示を省略している。
【００１８】
次に上述実施の形態の作用について説明する。ウエハＷは図示しない搬送手段によりケース体２１内に搬入され、ウエハ保持部２２にて裏面側を吸着されて概ね水平に保持される。そして先ずウエハＷを回転させると共にノズル２５をウエハＷの中心部上方に位置決めし、次いでポリイミド液の吐出を開始すると共に回転するウエハＷの中心から外縁側へ向かって徐々に直線移動させることで、塗布液の線は図３(a)に示すようにウエハＷ表面に螺旋状の模様を描いていく（第１の塗布工程）。このとき制御部３により行うノズル２５の移動及びウエハＷの回転の夫々の制御について簡単に説明すると、例えば図示しないメモリ内に予め目標膜厚ごとに最適な塗布液を供給できるように設定された複数の供給パターンが格納されており、オペレータが今回の目標膜厚に対応する一の前記供給パターンを選択することで、制御部３が該選択された供給パターンに従って塗布装置の駆動系及び塗布液供給系の双方に対して作動命令を発するようになっている。
【００１９】
塗布液の供給パターンの一例としては、例えば塗布液の種類、ウエハの種類及び目標膜厚ごとに設定される、ノズル２５直下のウエハＷの位置と該位置におけるスキャン速度との関係を表す移動パターンと、ノズル２５直下のウエハＷの位置とそのときにおけるウエハＷの回転数との関係を表す回転パターンとを組み合わせを挙げることができ、このような供給パターンに基づき塗布液の塗布を行うことで、例えば図３(b)のように線幅αの塗布液の線が径方向に隙間なく塗布（配置）されていく。
【００２０】
そして図４(a)に示すように、円形のＡを目標とする被塗布領域とすると、塗布液の線の先端部Ｂ１が例えば円形をなす被塗布領域Ａの外縁に接する位置まで達した時点で、ノズル２５のスキャンを停止する。この図４(a)中に斜線で示す塗布液による薄膜が形成された領域（塗布膜）Ｂの外縁形状と、円形をなす被塗布領域Ａの外縁形状とを比較すれば分かるように、ノズル２５の停止時にウエハＷを上から眺めた場合における塗布膜の外縁形状は、先端部Ｂ１近傍が「発明が解決しようとする課題」でも述べたような特異点（特異領域）ともいうべき出っ張りを形成した状態であり、この状態で第２の塗布工程に移行する。
【００２１】
なお、本実施の形態では便宜上、ウエハＷ及び被塗布領域Ａを共に円形として表し、且つ外縁形状が概ね一致するものとして説明する。従って図面ではウエハＷと被塗布領域Ａとを区別せず、後述する他の実施の形態もこれに倣うものとする。また図４(a)内で塗布液の線幅が内側から外側に向かって徐々に太くなるように作図されているが、これは作図プログラムの都合によるものであり、実際には図３(b)にて説明したように全面に亘って均等な線幅で塗布されている。
【００２２】
第２の塗布工程は、上記のようにして形成されてきた塗布膜Ｂの外縁形状を、目標とする被塗布領域Ａの円形状に近づけるための工程であり、先ずノズル２５を停止させた状態で塗布液の供給を行い、同時にウエハＷを回転させる。即ち、塗布液の先端部Ｂ１は再び図４(a)に示す自らのスタート位置へ向かって螺旋でなく、円形の軌跡を描いていくこととなる。従って、この第２の塗布工程において供給される塗布液は、一部分で既に供給済みの塗布液と重複箇所が生じるものの、未塗布領域Ｃ１を埋めながら外縁形状を真円に近づけていく。そして、ウエハＷが完全に一回転する直前で、図４(b)に示すようにノズル２５をウエハＷの中心側に僅かに移動させ、該ノズル２５の移動を停止すると共に塗布液の供給も併せて停止する。ここでは便宜上、塗布処理を第１の塗布工程と第２の塗布工程とに語句を分けて説明しているが、例えばこれらの工程は連続して行われる。即ち第１の塗布工程終了後、ノズル２５のスキャンは停止するが、塗布液の供給は継続して行われており、ウエハＷについても停止することなく継続して回転が行われる。なお図４(a)は、ノズル２５の停止時における塗布液の先端部の様子を示すために、線幅を実際よりも極端に太く描いたイメージ図である。
【００２３】
このように本実施の形態によれば、ウエハＷに対して塗布液を線状且つ螺旋を描くように供給していき、いわば最外周とでもいうべき最後の一周について螺旋ではなく円形に塗布液の供給を行うようにしているため、塗布膜の外縁形状に特異点（特異領域）が生じることがないか、生じたとしても従来よりも小さくなる。また、塗布液供給の終点位置近傍でノズル２５を僅かにウエハＷの中心側に移動させるようにしているため、ポンプ４１を停止した後の液垂れにより第２の塗布工程の開始位置に塗布液が過剰に供給されてしまい、当該終点位置から塗布液が溢れて塗布膜外縁の円形が崩れる現象を防ぐことができる。即ち、仮に前記現象により余分な塗布液が同一箇所に供給されたとしても、本実施の形態におけるノズル２５の終点位置は塗布膜の内側であるため、最外周に比して塗布膜内に分散され易く、塗布膜の外縁をなす円形が崩れにくい。
【００２４】
従って、塗布工程の後工程で行われる各処理において塗布膜に作用する応力の均一性を高めることができ、例えば既述の減圧乾燥処理では塗布膜中の溶剤を均一に揮発させることができるため、結果として膜厚の面内均一性が高くなる。
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明するが、本実施の形態は、第１の実施の形態と同じ構成の装置を用いることが可能であるため、ここでは説明を省略する。本実施の形態と第１の実施の形態との違いは第２の塗布工程にあり、第１の実施の形態では、ノズル２５のスキャンを第２の塗布工程開始前に一旦停止し、しかる後に塗布液の供給を行いながらウエハＷを回転させていたが、本実施の形態は、ノズル２５のスキャンを停止させずに塗布膜の外縁形状を円形に近づけようとするものである。
【００２５】
先ず第１の塗布工程を例えば第１の実施の形態と同様の手順により行い、塗布液の先端部Ｂ１がウエハＷの被塗布領域Ａの外縁に接する位置、即ち例えばこのまま螺旋状の塗布を続けると図５(a)中に一点鎖線で示すように、塗布液が未塗布領域Ｃ１からはみ出す位置まで来た時点で第２の塗布工程に移行する。なお、ここでは図５(a)に示す塗布液の先端部Ｂ１が被塗布領域Ａに接した位置にて第１の塗布工程を終了するものとして説明を行う。
【００２６】
ここで便宜上、塗布液の線を図５(a)よりも更に太く表した図５(b)を用いて第２の塗布工程を説明すると、第１の塗布工程終了後ノズル２５はそれ以前よりも低速で径方向外側に移動し、その中心が図示するＤ１から被塗布領域Ａの外縁であるＤ２へと向かう。ここでＤ１〜Ｄ２間の距離は、図示するように塗布液の線幅の半分であり、例えばウエハＷ上の塗布液の線幅が常に一定であるとすると、ウエハＷが一回転する間に塗布液の線は一本の線幅分だけ外側にスライドするため、その移動量は１／２である。従って仮に第１の塗布工程におけるノズル２５のスキャン速度が一定であるとすれば、第２の塗布工程におけるスキャン速度もその１／２である。
【００２７】
一方、塗布液の吐出流量については、該供給量が例えばノズル２５がＤ２に到達する時点でゼロとなるように、徐々に減少させていくように制御されており、具体的には未塗布領域Ｃ１の面積に応じて、塗布終了時に塗布膜全体が均等な膜厚となるように調節される。即ち上述のようにスキャンさせることで、ノズル２５は、その中心が図５(b)中Ｌ１で示す未塗布領域Ｃ１の中心を通りながら塗布液の吐出を行うこととなり、これに加え、塗布液の吐出流量が未塗布領域Ｃ１の幅に応じた分量だけ供給されるように調節されるため、結果として塗布膜の外縁形状がほぼ円形となる。
【００２８】
このように本実施の形態によれば、被塗布領域Ａの形状にほぼ合致するように円形に塗布膜を形成できるため、特異点（特異領域）が生じないか、生じたとしても従来よりも小さくなる。また、塗布液が重複して供給される部分が少ないため、塗布膜の中心部と外縁部近傍との間で膜厚に差が生じにくく、面内均一性の高い塗布膜を形成することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態における第２の塗布工程では、ウエハＷ上に供給される塗布液の線幅を細くしていくために塗布液の吐出流量を減少させていく手法を示したが、例えばウエハＷの回転数を調節して、ノズル２５直下位置におけるウエハＷの周速度を増速していくことでも前記線幅を細くすることが可能であるし、或いは塗布液の吐出流量を減らし且つウエハＷの前記周速度を徐々に増速していくように組み合わせて運用しても同様の効果を上げることができる。
【００３０】
また、第１の実施の形態と同様に第１の塗布工程終了後に一旦ノズル２５のスキャンを停止し、しかる後第２の塗布工程でウエハＷを回転させながら塗布液の吐出流量を絞り込んでいく、及び／またはウエハＷの回転数を上げていく方法を採るようにしてもよい。このような方法においても、第２の塗布工程が行われる塗布膜の最外周にて塗布液の線幅が徐々に細くなっていくため、特異点（特異領域）が生じる可能性が少なく、また塗布膜の外縁形状についても概ね円形とすることができるからである。
【００３１】
更にまた、第１の実施の形態ではノズル２５における塗布液の供給停止後に生じる既述の塗布液の液垂れ対策として、第２の塗布工程終了直前に一旦停止させたノズル２５をウエハＷの中心方向に僅かに移動させるようにしたが、本実施の形態においても同様の制御を行うようにしてもよい。このようにすることで、仮にノズル２５における塗布液の吐出流量が終点位置でゼロにならなかったとしても、或いは該終点位置にて微量の液垂れが発生してしまったとしても残りの塗布液を塗布膜の内側に分散させることができ、塗布膜の円形が崩れることを確実に抑えることができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
本実施の形態は、既述の液垂れ等により塗布液が局所的に多く供給されてしまう問題を、上述した第１及び第２の実施の形態のいずれとも異なる方法で解決しようとするものであり、塗布膜形成装置については上述実施の形態において説明した構成の装置と同様であるが、図６に示すようにウエハ保持部２２により水平保持されたウエハＷの外側に、液受け部５を設けた点に差異がある。この液受け部５は例えば外縁から中心に向けて径方向に延びるスリット５１を有する液受け手段である円形の板体５２と、この板体５２の中央下部側を支持すると共に、鉛直軸周りに回転自在な回転部５３と、この回転部５３の側方に設けられ、板体５２表面に洗浄液を供給するための吐出ノズル５４ａを備えた洗浄手段５４と、を備えた構成とされている。
【００３３】
また、板体５２には例えばウエハＷの外縁部とノズル２５の移動領域との間に位置するようにスリット５１が形成されると共に、板体５２の側方に位置する洗浄手段５４の部位には、洗浄を行った際に溶解した塗布液の成分及び洗浄液を吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。
【００３４】
次に本実施の形態の作用を説明すると、先ず図６に示すようにウエハＷを回転させながらノズル２５をウエハＷの外縁側にスキャンさせ、ウエハＷ表面に塗布膜Ｂを形成していく。このとき板体５２は、スリット５１がノズル２５の移動軌跡の直下に位置するように位置決めされており、ノズル２５の移動に伴いＥ１で示される塗布液の液流がスリット５１の中に進入してくる。
【００３５】
そして図７(a)に示すように、ウエハＷ表面に供給される塗布液の線５５がウエハＷ上の図示しない終点位置まで供給された時点で、回転部５３を駆動させ、板体５２を回転させる。このときノズル２５は既にスリット５１の上方に移動してきているため、回転した板体５２のスリット５１が形成されていない部分にて液流Ｅ１は強制的に遮られ、前記塗布液の線５５に続く分の塗布液５６は板体５２により受け止められる。板体５２の回転時の前後には、例えば図示しない制御部３（図１参照）から塗布液の吐出を停止する命令が発せられているため、板体５２の回転後、ノズル２５における塗布液の吐出は完全に停止する。
【００３６】
しかる後、例えば図７(b)に示すように塗布膜形成装置からはウエハＷが搬出され、その後、板体５２を更に回転させ、板体５２にて受け止めた塗布液５６を洗浄手段５４の下方側に向かわせる。そして洗浄手段５４から洗浄液例えばシンナー等の溶剤を供給することで、塗布液５６は洗い流され、板体５２からこぼれ落ちた洗浄液等の液分は図示しない吸引手段にて吸引され排出される。しかる後板体５２を更に回転させ、例えば図６に示すようにスリット５１を元の方向に戻し、次のウエハＷの塗布処理に備える。
【００３７】
本実施の形態によれば、板体５２により塗布液の液流を強制的に遮断しているので、例えば１００μｍ径程度の細いノズルを用いたことにより液切れが悪い場合でも、塗布処理の終了地点にて確実に塗布液の供給を止めることができる。このため、既述した局所的に塗布液が多く供給されることによる特異点（特異領域）の発生を防ぐことができ、外縁形状が円形に近づくため、結果として第１及び第２の実施の形態と同様に例えば減圧乾燥等の各処理において塗布膜の面内応力が均一化される。
【００３８】
また、板体５２を鉛直軸周りに回転自在とすると共に、該板体５２の回転領域の途中に受け止めた塗布液を洗い流すための洗浄手段５４を設けるようにしているため、塗布液の液流の遮断（受け止め）、受け止めた塗布液の洗浄、及び次のウエハＷに対する塗布処理への復帰という一連の動作を少ないスペースで行うことができる。更にまた、本実施の形態を既述の第１及び第２の実施の形態と組み合わせた構成としてもよい。
【００３９】
次に上述の塗布膜形成装置を塗布ユニットに組み込んだ基板処理装置について図８及び図９を参照しながら簡単に説明する。図中６１はカセットステーションであり、例えば２５枚のウエハＷを収納したカセットＣを載置するカセット載置部６２と、載置されたカセットＣとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム６３とが設けられている。この受け渡しアーム６３の奥側には筐体６４にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には主搬送手段６５が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を見て右側には複数の塗布ユニット６６が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。
【００４０】
棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、塗布ユニット６６の前処理及び後処理を行うためのユニットなどを各種組み合わせて構成されるものであり、例えば塗布ユニット６６にて塗布液が塗られたウエハＷを減圧雰囲気下で乾燥し、該塗布液中に含まれる溶剤を揮発する減圧乾燥ユニット、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。なお棚ユニットＵ３については、ウエハＷを受け渡すための受け渡し台を備えた受け渡しユニット６７も組み込まれる。また、上述した主搬送手段６５は例えば昇降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在に構成されており、塗布ユニット６６及び棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３を構成する各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行うことが可能となっている。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、塗布液を基板表面に螺旋状に塗布して塗布膜を形成するにあたり、塗布膜の膜厚の面内均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態を示す平面図である。
【図３】第１の塗布工程において、塗布膜が形成されていく様子を示す作用説明図である。
【図４】第１の実施の形態における第２の塗布工程を説明する作用説明図である。
【図５】第２の実施の形態における第２の塗布工程を説明する作用説明図である。
【図６】第３の実施の形態の構成を示す概略斜視図である。
【図７】第３の実施の形態の作用を説明するための説明図である。
【図８】前記塗布膜形成装置を組み込んだ基板処理装置の一例を示す斜視図である。
【図９】前記塗布膜形成装置を組み込んだ基板処理装置の一例を示す平面図である。
【図１０】螺旋状に塗布液を供給する方法を示す説明図である。
【図１１】従来発明における課題を説明するための説明図である。
【符号の説明】
Ｗウエハ
２２ウエハ保持部
２３回転機構
２４スリット
２５ノズル
２６駆動部
３制御部
４１ポンプ
Ａ被塗布領域
Ｂ塗布膜
Ｂ１先端部
Ｃ１未塗布領域
５液受け部
５１スリット
５２板体
５３回転部
５４洗浄手段

Claims

基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する第１の塗布工程と、
塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときにノズルの移動を停止して、基板を回転させながら、塗布液を円形状に塗布する第２の塗布工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
第２の塗布工程は、基板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐々に減少させる工程及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げていく工程を含むことを特徴とする請求項１記載の塗布膜形成方法。
第２の塗布工程において、ノズルから塗布液を吐出しながら基板を一回転させることを特徴とする請求項１または２記載の塗布膜形成方法。
基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する第１の塗布工程と、
塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときに、前記ノズルを移動させながら塗布液の吐出流量を徐々に減少させ及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げることにより、塗布液の外縁形状を円形に近づけていく第２の塗布工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
第２の塗布工程におけるノズルの移動速度は、基板が一回転したときの移動距離が、第１の塗布工程において基板が一回転したときのノズルの移動距離よりも小さくなるような速度に設定されることを特徴とする請求項４記載の塗布膜形成方法。
第２の塗布工程は、塗布終了地点の直前で、ノズルを基板の回転中心部側に向かって僅かに戻す工程を含むことを特徴とする１ないし５のいずれかに記載の塗布膜形成方法。
基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する工程と、
ノズルが塗布終了地点まで到達したとき、該ノズルと前記基板との間に鉛直軸周りに回転自在な部材で構成された液受け手段を位置させ、ノズルからの塗布液の液流を強制的に遮断する工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
塗布液の液流を強制的に遮断することにより、液受け手段に付着した塗布液を洗浄する工程を含むことを特徴とする請求項７記載の塗布膜形成方法。
基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
前記ノズルから塗布液の吐出を開始して塗布液が被塗布領域の外縁部に達したとき、ノズルの移動を停止して、基板を回転させることにより塗布液を円形状に塗布する制御を行う制御部を備えることを特徴とする塗布膜形成装置。
前記制御部は、ノズルの移動を停止した後、基板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐々に減少させる及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げる制御を行うことを特徴とする請求項９記載の塗布膜形成装置。
基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
前記ノズルから塗布液の吐出を開始して塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときに、基板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐々に減少させる及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐々に上げる制御を行う制御部を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。
基板を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置において、
鉛直軸周りに回転自在な部材で構成され、前記ノズルが塗布終了地点まで到達したときにノズルからの塗布液の液流を強制的に遮断するために該ノズルと前記基板との間に位置する液受け手段を備えたことを特徴とする塗布膜形成装置。