JP3842487B2

JP3842487B2 - Deposition equipment

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Publication number: JP3842487B2
Application number: JP17302099A
Authority: JP
Inventors: 信一伊藤; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2019-06-18
Also published as: JP2000079366A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板上に液体を供給して液状膜を形成する技術に係わり、特に被処理基板上に前記液状膜を選択的に形成する成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程では、レジストやＳＯＧ（Spin On Glass）のような液体を基板上に塗布することが行われている。基板上に液体を塗布するのに、リソグラフィプロセスで従来から行われてきた回転塗布法は、基板上に供給した液体の殆どを基板外に排出し、残りの数％の液体を基板に留めて成膜している。このため、使用する液体（例えば薬液等）の無駄が多くなる。さらに、排出される薬液が多くなるため、環境にも悪影響を及ぼしている。また、方形の基板や１２インチ以上の大口径の円形基板では、基板の外周部で乱気流が生じるため、その外周部で膜厚が不均一になるという問題が生じている。
【０００３】
薬液を無駄にせず基板全面に均一に塗布する手法として、特開平２−２２０４２８号公報には、一列に配置した多数のノズルからレジストを吐出し、その後方よりガスまたは液体を成膜面に吹き付けることで均一な膜を得る手法が記載されている。また、特開平６−１５１２９５号公報には、棒に多数の噴霧口を設け、それよりレジストを基板上に吐出し均一な膜を得る手法が記載されている。更に、特開平７−３２１００１号公報には、レジストを噴霧するための多数の噴出孔が形成されたスプレーヘッドと基板とを相対的に移動させて塗布する手法が記載されている。これらいずれの塗布装置においても、横一列に複数配置された吐出又は噴霧ノズルを基板表面にそってスキャンさせることによって、均一な膜を得ようとしている。
【０００４】
また更に、薬液を無駄にしないために、被処理基板の成膜領域にノズルから選択的に液体を供給して、液状膜の成膜を行うことが提案されている。液体供給ノズルを用いた選択的な成膜方法として、液体の吐出をＯＮ／ＯＦＦできる精密塗布ノズル（ＥＦＤ社製）を用いた方法がある。
【０００５】
前記精密塗布ノズルを用いた方法では、図３３（ａ）、（ｂ）又は図３４（ａ）、（ｂ）に示すように、吐出口１７２の手前（吐出口の上部）のノズル内に設けられたニードル１７１やスクリュー１８１などの弁を駆動して液体１３が遮断される。
【０００６】
これらの方式では、弁を駆動する際に、弁と液体との摩擦によってパーティクルが生じる。そして、弁を開放したとき、滴下した液体中に含まれるパーティクルが基板上に搬送されることが問題となっている。また、弁の開放直後には、液体にかかる圧力が微妙に変化して脈流が生じる。この脈流により、成膜の厚さに差が生じるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、基板上に選択的に液状膜を形成するために、吐出口の手前に設けられた弁を駆動することによって、液体の吐出を制御しながら液状膜の成膜を行うと、基板上の液状膜中にパーティクルが混入するという問題がある。また、脈流が生じることによって、液状膜の膜厚分布が不均一になるという問題がある。
【０００８】
また、基板上に各種のパターンが形成され、前記基板表面に段差が存在する場合には、次のような問題が生じている。
【０００９】
図３５に示すように、基板１０１上に構造物１０２が形成されて、前記基板表面の凹部の比率が異なると、膜１０３ａ，膜１０３ｂ，及び膜１０３ｃの厚さに差が生じる。この場合、これら膜の表面は平坦ではないという問題がある。このため、図３５に示した構造に対しリフロー処理を行うと、図３６（ａ）に示すように、絶縁膜１０４ａ，絶縁膜１０４ｂ，及び絶縁膜１０４ｃの表面を平坦にすることができる。
【００１０】
しかし、凹部の比率の差に応じて、これら絶縁膜１０４ａ，絶縁膜１０４ｂ，及び絶縁膜１０４ｃの表面位置（表面高さ）が異なる。従って、絶縁膜１０４ａ〜１０４ｃ上に反射防止膜１０５を介在させてレジストパターン１０６ａ〜１０６ｃを形成した場合、露光の際にレジストパターン１０６ａ〜１０６ｃのいくつかはデフォーカス状態となる。このため、露光後のレジストパターン１０６ａ〜１０６ｃには、図３６（ｂ）に示すように、それら線幅が大きく変動するという問題がある。
【００１１】
すなわち、前述したように、回転塗布法では、基板上に滴下された液体のほとんどが無駄になるという問題がある。また、基板に対して液体を滴下する方法では、基板上に形成されたパターンによる凹凸に応じて、形成される液状膜の基板表面からの高さが異なる、言い換えると液状膜の基板表面からの厚さが不均一になるという問題がある。
【００１２】
そこで本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板上に選択的に液状膜を成膜するに際し、液状膜中への不純物の混入を抑制し、かつ成膜された液状膜の膜厚分布を均一にすることができる成膜装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下のように構成されている。
【００１４】
（１）本発明の成膜装置は、成膜領域と非成膜領域とが設定された被処理基板の上方に配置され、前記被処理基板に対して一定量の液体を連続的に吐出する液体吐出部と、前記被処理基板と前記液体吐出部とを相対的に移動させる移動部と、前記液体吐出部と前記被処理基板との間に配置され、前記移動部により前記被処理基板及び前記液体吐出部の少なくとも１つが移動されて、前記液体吐出部から吐出された液体が前記非成膜領域に供給される状態になったとき、前記液体が前記非成膜領域に供給されるのを遮断する液体遮断部とを具備することを特徴とする。
【００１５】
構成（１）に好ましい実施態様を以下に示す。
【００１６】
前記液体遮断部が、前記液体吐出部から吐出された液体の側面から前記液体を吸引する液体吸引部と、この液体吸引部の下方に配置され、吸引された液体を回収する液体回収部とを含んで構成されている。
【００１７】
前記液体遮断部が、前記液体吐出部から吐出された液体の側面に対してガスを吹き付けるガス吹き付け部と、このガス吹き付け部の下方で、かつ吐出された液体を前記ガス吹き付け部と挟むように配置され、ガスが吹き付けられた前記液体を回収する液体回収部とを含んで構成されている。
【００１８】
前記液体遮断部には、ガス発生材を反応させるための光を発射する光発射部が設けられている。光発射部は、光源と前記光源から発射された光の方向を調節する光調節部で構成される。さらに、前記液体遮断部は、光発射部により調節された光を受けて反応しガスを発生させるガス発生材を有し、発生した前記ガスを前記液体吐出部から吐出された液体の側面に吹き付けるガス吹き付け部と、このガス吹き付け部の下方で、かつ吐出された液体を前記ガス吹き付け部と挟むように配置され、ガスが吹き付けられた前記液体を回収する液体回収部とを含んで構成されている。なお、光発射部は、光源のみで構成される場合がある。
【００２０】
さらに、前記液体遮断部には、前記液体吐出部の進行方向前方に設置され、前記被処理基板上の画像情報を取得する画像取得部が接続されており、前記液体遮断部は取得した前記画像情報又は予め設定されたパターン設計情報のいずれかに基づいて前記非成膜領域を認識し、前記液体の供給を遮断する。
【００４８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【００４９】
［第１の実施形態］
本実施形態は、反射防止膜の成膜方法に関する。本実施形態では、非成膜領域（アライメントマーク，基板外縁部又はチップが形成されない領域などの非パターン領域）を除く処理基板上に選択的に成膜を行う手法について説明する。
【００５０】
まず、被処理基板上に液体を選択的に供給し液状膜を形成するための液状膜成膜装置の構成について説明する。
【００５１】
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【００５２】
図１（ａ）に示すように、被処理基板１５は、図示されていない試料台上に水平に載置されている。この被処理基板１５の鉛直上に、基板１５上に選択的な液状膜の成膜を行う液体供給ユニット１０が配置されている。この液体供給ユニット１０は、液体供給ノズル１１と液体吸引部１２ａ，１２ｂとを有している。液体供給ノズル１１は、被処理基板１５に対して液体１３を吐出する。液体吸引部１２ａ，１２ｂは、液体供給ノズル１１から吐出された液体１３を吸引し、ノズル１１から基板１５への液体１３の供給を遮断する。つまり、液体吸引部１２ａ，１２ｂは、液体１３を吸引して、その吸引口から液体１３を回収する。
【００５３】
また、液体供給ユニット１０には、液体供給ユニット１０を移動させるユニット移動部１６が設置されている。そして、液体供給ユニット１０をユニット移動部１６により移動させつつ、被処理基板１５に対して液体供給ノズル１１から液体１３を吐出させることで、基板１５上に液状膜１４を形成する。
【００５４】
なお、２個の液体吸引部１２ａ，１２ｂは、液体供給ユニット１０の移動方向に対して平行に、かつ滴下された液体１３を挟むように設置されている。例えば、液体供給ユニット１０が紙面右側に進む場合、図１（ｂ）に示すように、進行方向に対して後ろ側の液体吸引部１２ａによって液体１３の吸引を行い、被処理基板１５上への液体１３の供給を遮断する。一方、液体供給ユニット１０が紙面左側に進む場合、図１（ｃ）に示すように、進行方向に対して後ろ側の液体吸引部１２ｂによって液体１３の吸引を行い、被処理基板１５上への液体１３の供給を遮断する。
【００５５】
次に、図２を参照し、一度に被処理基板１５上の広い領域に選択的に成膜できるように、この液体供給ユニットを複数配置した液状膜成膜装置２０について説明する。図２は、装置２０を進行方向前方から見た断面図である。複数の液体供給ユニットは、それぞれ液体供給ノズル１１１と液体吸引部１２１、ノズル１１２と吸引部１２２、ノズル１１３と吸引部１２３、ノズル１１４と吸引部１２４、ノズル１１５と吸引部１２５、ノズル１１６と吸引部１２６、及びノズル１１７と吸引部１２７を有している。これら液体供給ユニットは、移動方向と直交する方向に複数配置される。このような液体供給ユニットを有する液状膜成膜装置２０では、液体供給ノズル１１１〜１１７の各々に対応する液体吸引部１２１〜１２７の吸引の有無を独立に制御することにより、成膜領域２１及び非成膜領域２２への選択的な成膜が可能になっている。
【００５６】
各ノズル１１１〜１１７は、１００μm間隔で配置されている。なお、各ノズル１１１〜１１７の配置間隔は、吐出領域に応じて任意に変更して良い。また、これらノズル１１１〜１１７の口の形状は、図３（ａ）に示すように、短軸２０μm×長軸４０μm（長軸がノズル配置方向と同一方向）の楕円形である。なお、これらノズル１１１〜１１７の口の形状には、円形（図３（ｂ）），長方形（図３（ｃ）），正方形（図３（ｄ））などの形状を用いることも可能である。
【００５７】
次に、図２に示した液状膜成膜装置２０を用いた液状膜の選択成膜を、図４（ａ）〜図４（ｄ）を参照しつつ説明する。なお、図４（ａ）〜図４（ｄ）において、紙面手前側が装置の進行方向である。以下では、溶媒に反射防止材が添加された反射防止材溶液を被処理基板１５上に塗布し、反射防止膜を形成する場合について説明する。なお、０．０５５μｍ膜厚の反射防止膜を得るために、溶剤中の反射防止材固形分を０．５％に調整し、液状膜成膜装置の移動速度を１００ｍｍ／secとした。
【００５８】
液状膜成膜装置２０を被処理基板１５に対し、行（列）方向の往復運動を行いつつ、列（行）方向に移動させることで膜形成を行う。まず、非成膜領域が含まれない場合、図４（ａ）に示すように、液体供給ノズル１１１〜１１７から吐出された反射防止材溶液４１１は、全て基板１５に供給され、基板１５上で広がって液状膜４１２として敷きつめられる。
【００５９】
次いで、成膜装置２０がアライメントマーク４２の直前に来た場合、つぎのような動作を行う。図４（ｂ）に示すように、アライメントマーク４２の鉛直上に位置する液体供給ノズル１１３，１１６に対応する液体吸引部１２３，１２６が反射防止材溶液４１１の吸引動作を開始し、アライメントマーク４２上への反射防止材溶液４１１の供給を遮断する。反射防止材溶液４１１の吸引は、アライメントマーク４２を過ぎるまで行われる。なお、アライメントマーク４２の存在の識別は、基板１５のパターン設計情報により行う。
【００６０】
このような実施形態では、液体吸引部１２１〜１２７で液体供給ノズル１１１〜１１７から吐出された液体の遮断を行う際、液体に脈流が生じることがない。このため、均一な膜厚の液状膜を形成することができる。また更に、液体の進路を進行方向に対して平行な方向に曲げて、基板への液体の供給を遮断することによって、液体が遮断される際に、進行方向に対して横方向に液体が飛び散ることがない。このため、均一な膜厚の液状膜を形成することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、ノズルの口を機械的に閉じて、反射防止材溶液の供給を遮断していない。よって、パーティクルが生じることが無く、反射防止材溶液中にパーティクルが混入することがない。
【００６２】
次いで、アライメントマーク４２を過ぎた時点で、図４（ｃ）に示すように、ノズル１１３，１１６に対応する液体吸引部１２３，１２６の吸引動作を停止し、再び、ノズル１１３，１１６からも基板１５に対して反射防止材溶液４１１の供給を行う。
【００６３】
その後、被処理基板１５の成膜領域への反射防止材溶液膜４１２の選択的な成膜が終了した後、ベーク処理を行って溶媒を揮発させる。そして、図４（ｄ）に示すように、所望膜厚の反射防止膜４１３を形成する。そして更に、反射防止膜４１３の形成と同様に、レジスト材を、アライメントマーク及びチップ領域外を除く基板面へ選択的に成膜した。なお、レジスト材の固形分を１．５％とし、成膜装置２０の移動速度を５０ｍｍ／secにすることによって、膜厚０．３μｍのレジスト膜が形成された。
【００６４】
本実施形態では、アライメントマーク上に、反射防止膜とレジスト膜を形成しないようにした。このため、露光時のアライメント精度を飛躍的に向上することができた。更に、アライメント精度の向上をデバイス設計に反映させることにより、素子の電気的特性のばらつきを低減でき、さらにチップ面積をより小さくすることができた。
【００６５】
なお、液体として反射防止材、レジスト材の希釈溶液を用いたが、これに限定されるものではない。本発明に用いられる液体には、導電材，層間絶縁材，配線材などの溶液，又は前記材料そのものを溶融したものを用いることができる。本発明で言う液体には、シンナーによる希釈溶液のほか、材料を溶融したものも含まれる。
【００６６】
また、アライメントマークなどの非成膜領域の識別に、パターン設計情報を参照する以外に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、パターン識別手段５１ａ、５１ｂを設置し、その取得画像を参照するようにしてもよい。パターン識別手段５１ａ、５１ｂは、液体供給ノズル１１の進行方向（図中矢印の方向）前方に設けられ、進行方向前方のパターンを取得する。パターン識別手段５１ｂは、進行方向が逆向きの場合に用いるものである。パターン識別手段５１ａ、５１ｂは、ＣＣＤカメラ又はイメージファイバー等からなる。
【００６７】
なお、前述した実施形態では、液体遮断部として液体を直接吸引する方式を用いた。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示すように、液体吸引部６２ａ、６２ｂと、液体回収部６３ａ、６３ｂとを有して構成される液状膜成膜装置６０を用いることも可能である。液体回収部６３ａ、６３ｂは、吸引部６２ａ、６２ｂの下方に設けられ、かつ液体１３を挟むように配置される。本成膜装置６０では、滴下された液体１３を吸引によって吸引部６２ａ（又は６２ｂ）に引き付け、引きつけられた液体１３を下部の液体回収部６３ａ（又は６３ｂ）で回収する（図６（ｂ）、（ｃ））。
【００６８】
また、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、ガス吹き付け部７２ａ，７２ｂから液体１３に対してガスを吹き付け、液体１３の滴下方向の変更を行って液体回収部６３ａ、６３ｂで回収する液状膜成膜装置７０を用いることも可能である。図７（ａ）は、液体１３の供給を遮断しないときの成膜装置の断面図である。図７（ｂ）は、ガス吹き付け部７２ａからガスを吹き付けることにより、液体１３の供給を遮断するときの断面図である。図７（ｃ）は、ガス吹き付け部７２ｂからガスを吹き付けることにより、液体１３の供給を遮断するときの断面図である。
【００６９】
但し、ガスを吹き付けて液体１３の滴下方向の変更を行う際、ガスの吹き付け方向に流れを乱す障害物が無いことが望ましい。ガス吹き付け部７２ａ，７２ｂを２つ設けてノズルの往路、復路に応じてそれぞれのガス吹き付け部７２ａ，７２ｂを使い分けする場合には、ガス吹き付け部７２ａ，７２ｂの高さ方向の設置位置を異ならせることが望ましい。
【００７０】
また、ガスを吹き付けて液体の滴下方向の変更を行い、液体の供給を遮断する別の手法として、図８に示すような液状膜成膜装置を用いてもよい。この手法では、ガス発生材に光を照射することによって反応を起こさせ、この反応で生じるガスをノズルから吐出された液体に吹き付ける。これにより、液体の滴下方向を変更して、基板への液体の供給を遮断するものである。
【００７１】
図８に示すように、被処理基板１５は、図示されていない試料台上に水平に載置されている。この被処理基板１５の鉛直上に、基板１５上に選択的な液状膜の成膜を行う液体供給ユニット８０、この液体供給ユニット８０を移動するためのユニット移動部１６が配置されている。液体供給ユニット８０は、液体供給ノズル１１、光照射部（光源部８２、光反射部８３）、ガス吹き付け部８４、液体回収部６３ａ，６３ｂを有している。
【００７２】
液体供給ノズル１１は、被処理基板１５に対して液体１３を吐出する。光発射部８２は、ガス吹き付け部８４に設けられたガス発生材を反応させるための光を発射する。光反射部８３は、光発射部８２から出た光を反射して光の方向を調節し、ガス吹き付け部８４へ導くものである。ガス吹き付け部８４は、石英基板８４ａとその上面に配置されたガス発生材８４ｂからなっている。ガス発生材８４ｂには、例えばニトロセルロース等が用いられる。このガス吹き付け部８４に設けられたガス発生材８４ｂは、光発射部８２から出力された光を受けると、反応してガスを発生させる。このガスは、液体供給ノズル１１から吐出された液体１３の滴下方向を変更する。滴下方向が変更された液体１３は、液体回収部６３ｂにより回収させる。
【００７３】
なお、光照射部は光源部のみで形成することができる。ここで言う光源とは、発光部または発光部よりファイバ等で輸送された光射出部のことをいう。ガス吹き付け部８４には、この他に回転円盤、テープ状のものを用いることができ、石英基板８４ａも光源の光に対して吸収が低いものであれば、いかなるものを用いてもよい。
【００７４】
この液体供給ユニット８０では、被処理基板１５に連続的に液体を供給する場合、次のような動作を行う。液体供給ノズル１１より、基板１５に対して液体１３を吐出させる。この吐出を行いながら、ユニット移動部１６にて液体供給ノズル１１を移動することにより、基板１５に液体１３を一定量で供給し、液状膜１４を形成する。
【００７５】
一方、基板１５への液体１３の供給を遮断する場合には、次のような動作を行う。図８は、液体供給ノズル１１が紙面左側に移動する場合を示す。光発射部８２から光を発射させる。この光は、光反射部８３によりその方向が調整されて、ガス吹き付け部８４のガス発生材８４ｂに照射される。ガス吹き付け部８４では、光を照射されたガス発生材８４ｂが反応し、この反応によってガスが発生する。このとき、ガス吹き付け部８４に発生したガスを、液体供給ノズル１１から吐出される液体１３に吹き付ける。これにより、液体１３の滴下方向を変更して、液体回収部６３ｂに液体１３を回収させる。こうして、液体供給ノズル１１から被処理基板１５への液体１３の供給が遮断される。なお、前記ガス吹き付け部をノズル１１に対して反対側に設ければ、液体回収部６３ａにより液体１３を回収することも可能である。
【００７６】
図９は、前記液状膜成膜装置にて基板１５上に液体を吐出したときの吐出直後の液体パターンを示す上面図である。図９に示す液体パターン１４ａは、連続して液体１３を供給した塗布部分である。さらに、断続的に形成された液体パターン１４ｂは、ガス吹き付け部８４にてガスを発生させたときの遮断（間隙形成）と、ガスを発生させないときの供給（液体パターン１４ｂ形成）とを交互に繰り返した塗布部分である。
【００７７】
液体パターン１４ａは基板上に形成されたパターンが疎な領域に塗布し、液体パターン１４ｂは基板上に形成されたパターンが密な領域に塗布するのが望ましい。このように塗布すれば、基板上のパターンによる凹凸に影響されることなく、凹凸いずれの領域でも平坦な表面を持つ液状膜１４を形成することができる。
【００７８】
また、液体回収部６３ａ、６３ｂで液体を回収する場合、液体回収部６３ａ、６３ｂの縁から液体が垂れて、被処理基板１５上に液体がかかることがある。この対策として、図１０に示すように、液体回収部６３ａ、６３ｂの下方に、さらに垂れ防止部８５ａ、８５ｂをそれぞれ設ける。これにより、液体回収部６３ａ、６３ｂの縁から垂れた液体を垂れ防止部８５ａ、８５ｂで回収することができる。なお、垂れ防止部８５ａ、８５ｂの縁は、液体回収部６３ａ、６３ｂの縁より外側に来るようにする。
【００７９】
なお、上述した液体供給ユニットでは、液体の供給を遮断する際に、ノズルの進行方向後方側に液体の滴下方向を変化させていたが、進行方向前方側に滴下方向を変化させてもよい。しかし、ノズルの移動が高速の場合、滴下された液体は後方に流されるので、液体の滴下方向を進行方向に対して後方に変化させるようにすれば、ノズルより進行方向後方で液体を捕獲することが容易となる。垂れ防止部８５ａ、８５ｂは、図５、図６、図７、図８、及び図１６に示すユニットにも、適用することができる。
【００８０】
従って、ノズルの移動速度が速い場合、図１１の液体供給ユニットのレイアウトに示すように、個々の液体供給ノズル１１に対してノズルの移動方向（前後）に液体遮断部９１ａ，９１ｂを配置し、進行方向に応じて液体遮断部を使い分けることが好ましい。なお、液体遮断部９１ａ，９１ｂとは、前述した液体吸引部１２ａ，１２ｂ、液体吸引部６２ａ，６２ｂと液体回収部６３ａ，６３ｂ、ガス吹き付け部７２ａ，７２ｂと液体回収部６３ａ，６３ｂ、及びガス吹き付け部８４と液体回収部６３ｂを総合した呼称である。一方、ノズル１１の移動速度が遅い場合には、進行方向に対して前と後ろのどちら側で液体を回収しても良い。その場合、液体遮断部と液体回収部を１つずつにして、いずれの進行方向に対しても同一の液体回収部で回収するようにしても良い。
【００８１】
以下に、ノズル１個に対して１個の液体遮断部が設けられた構成について、図１２〜１９に示す液体供給ユニットのレイアウトを用いて説明する。なお、図１２〜１９において、図１１と同一な部位には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８２】
図１２に示す液体供給ユニットは、液体供給ノズル１１の移動方向の一方に液体遮断部９１を配置した構成である。この液体供給ユニットを用いる場合には、被処理基板への液体の供給を往路のみ、または復路のみ行うようにしてもよい。
【００８３】
また、図１３に示す液体供給ユニットは、液体供給ノズル１１の移動方向の一方に液体遮断部９１を配置した構成である。この液体供給ユニットは、ガスを吹き付けて遮断を行う機能のものを液体遮断部９１に用いる場合に効果的である。この液体供給ユニットでは、液体遮断部９１が交互に配置されているため、射出されたガスの相互の干渉を防ぐことができる。
【００８４】
図１４，１９に示す液体供給ユニットは、図１３に示した液体供給ユニットの別の形態であり、液体の吐出間隔を狭めるようにノズル１１及び液体遮断部９１を適切に配置した構成である。即ち、図１４に示す液体供給ユニットでは、重ならないように２列に配列された液体供給ノズル１１を挟むように、それぞれ対応する液体遮断部９１が配置されている。又、図１５に示す液体供給ユニットでは、重ならないように２列に配列された液体遮断部９１を挟むように、それぞれ対応する液体供給ノズル１１が配置されている。
【００８５】
ところで、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、液体１３の遮断をシャッター１４１で行ってもよい。基板１５に液体１３を供給する場合を図１６（ａ）に示す。一方、基板１５への液体１３の供給を遮断する場合を図１６（ｂ）に示す。このような液体供給ユニットでは、断面が台形のシャッター１４１を用いる。そして、液体１３の供給を遮断する場合には、ノズル１１から吐出された液体１３が通過するラインへ進行方向の上流側よりシャッター１４１を挿入する。シャッター１４１の形状及び挿入方向は、挿入の際に液体１３が被処理基板１５上に飛散せず、シャッター１４１の裏より滴下しない構造であれば如何なるものであってもよい。
【００８６】
ノズルの移動速度が高速の場合には液体が進行方向後方に流されるため、その流れを乱さないように、液体が流される方向とシャッターの進入方向を同一方向にしている。シャッターを進行方向後方より挿入すると、液体が飛散し成膜基板表面が汚れてしまう。
【００８７】
［第２実施形態］
本実施形態では、予め非成膜領域（アライメントマーク部、基板外周のチップ非作成領域）に反射防止材の溶液を弾く溶剤を成膜しておき、その後に反射防止材を成膜する手法について説明する。
【００８８】
図１７（ａ）〜図１７（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係る液状膜の選択成膜の工程を示す装置及び基板の断面図である。まず、図１７（ａ）に示すように、アライメントマーク４２が表面に形成されている被処理基板１５を用意し、図示されていない試料台の上にこの基板１５を水平に設置する。
【００８９】
次いで、図１７（ｂ）に示すように、単一の液体供給ノズル１１を有する図１（ａ）〜図１（ｃ）に示した液体供給ユニット１０を、基板１５に対して行（列）方向の往復運動を行いつつ、列（行）方向に移動させ、反射防止材溶液を成膜しない領域、即ちアライメントマーク４２を含む領域に選択的にＥＥＰ溶剤１５１を滴下する。なお、使用したノズル１１の口の形状は、１０μm×４０μm（長辺がノズル進行方向に直交）の長方形である。
【００９０】
次いで、複数の液体供給ノズル１１１〜１１７と液体吸引部１２１〜１２７を有する図２に示した液状膜成膜装置２０を用いて、反射防止材溶液４１１の選択成膜を行う。このとき、図１７（ｃ）に示すように、被処理基板１５のアライメントマーク４２を含む領域に対しては、反射防止材溶液４１１の供給を遮断した。なお、溶剤中の反射防止材の固形分を０．５％とし、液体供給ユニットの移動速度を１００ｍｍ／secにして、膜厚０．０５５μｍの反射防止材溶液膜４１２を形成した。
【００９１】
そして、選択成膜の終了後にベーキングを行った結果、図１７（ｄ）に示すように、ＥＥＰ溶剤１５１は揮発して無くなった。また、反射防止材溶液膜４１２中の溶媒が揮発することによって、反射防止膜４１がアライメントマーク４２の領域以外に精度良く形成することができた。
【００９２】
次に、反射防止膜４１の成膜と同様に、アライメントマーク及びチップ領域外の非成膜領域に予めＥＥＰ溶剤を選択的に塗布した。その後、レジスト材をＥＬ溶剤に溶かした溶液を基板１５の成膜領域に塗布した。レジスト材の溶液は固形分を１．５％とし、液体供給ユニットの移動速度を５０ｍｍ／secにしたところ、膜厚０．３μｍのレジスト膜を形成することができた。
【００９３】
本実施形態では、アライメントマーク上に反射防止膜とレジスト膜を形成しなかったため、露光時のアライメント精度を飛躍的に向上することができた。更にアライメント精度の向上をデバイス設計に反映させることにより、素子の電気的特性のばらつきを低減でき、さらにチップ面積をより小さくすることができた。
【００９４】
なお、反射防止材、レジスト材の希釈溶液の成膜は、次の工程により行うことも可能である。図１７（ｂ）に示した工程の後、図１８（ａ）に示すように、液体の遮断機能を有さない液状膜成膜装置１６０を用いて、反射防止材溶液又はレジスト材溶液の選択的な吐出を行わずに、レジスト材溶液１６１１を被処理基板１５上に一様に滴下し、レジスト材溶液膜１６１２を形成する。
【００９５】
基板１５上に一様に滴下されたレジスト材溶液１６１１のうち、ＥＥＰ溶剤１５１上に滴下されたレジスト材溶液１６１１は、ＥＥＰ溶剤１５１の表面を滑り降りてＥＥＰ溶剤１５１の周囲に移動した。このように、ＥＬ溶剤のレジスト材溶液膜１６１２を塗布した後、ベーク処理を行ったところ、図１８（ｂ）に示すように、ＥＥＰ溶剤１５１は揮発してなくなり、レジスト材溶液膜１６１２中に含まれるＥＬ溶剤も揮発した。以上により、基板１５のアライメントマーク４２上を除く領域に、選択的にレジスト膜１６１を成膜することができた。
【００９６】
なお、前記アライメントマーク４２の非成膜領域の近傍ではレジスト膜１６１の膜厚が厚くなったが、この領域にデバイスに寄与するパターンを形成する必要がなかったため加工精度に影響を及ぼさなかった。
【００９７】
［第３実施形態］
本実施形態では、本発明を配線パターンに適用した例について説明する。試料台の上に、厚さ３ｍｍのＡｌＮｘからなる被処理基板を水平に設置した。被処理基板の上方には、液状膜成膜装置が設置してある。
【００９８】
本実施形態では、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示した液体供給ユニットを複数個配列した液状膜成膜装置を用いて配線パターンの形成を行った。液体供給ユニットは、装置の移動方向と直交する方向に複数配置される。複数の液体供給ユニットの各々の液体吸引部は独立に制御され、成膜領域または非成膜領域に対して選択的に液体を塗布することができる。
【００９９】
なお、使用した液体供給ユニットの液体供給ノズルの配置間隔は１００μmである。前記ノズルの口の形状は、４０μm×４０μmの正方形である。この装置を被処理基板に対し、行（列）方向の往復運動を行いつつ、列（行）方向に移動させることによって液状膜の形成を行った。
【０１００】
この装置を被処理基板に対し、配線の描画方向に沿って移動させて膜形成を行った。装置の移動速度は、直線及び曲線方向については一定の速度で移動させ、パターンの折り返し部分には曲率を持たせてノズルの移動速度に変化が生じないようにした。
【０１０１】
また、各液体供給ノズルから吐出される配線材料である銀ペーストを、連続的に、かつ単位時間あたりの吐出量が一定となるように調整して、膜形成を行った。配線設計データに基づき、配線を設けない領域では液体吸引部より液体の吸引を行い、銀ペーストが被処理基板上に供給されるのを防止した。そして、全ての配線パターンを形成した後、４００度で基板の焼成を行い溶剤を揮発させることによって、配線パターンを固化、定着させた。
【０１０２】
本実施形態で作成した配線パターンに対して通電を行い、ヒーター（均熱板＝ＡｌＮｘ、ヒーター材＝銀）として作動させて、板状の被処理物に対し１５０度の加熱を行ったところ、温度均一性が±０．２度であった。従来のシルクスクリーンを用いた印刷（印刷方向で塗布斑が生じる）で作成した配線パターンに対して通電を行い、ヒーターとして作動させたところ、抵抗のばらつきが大きく±１度の温度ばらつきが生じていた。それに比べて本実施形態では、前述したように温度の均一性が飛躍的に向上した。また、吐出の制御をノズル内部で行う従来の液体供給ノズルを用いて作成した配線パターンに対して通電を行い、ヒーターとして作動させたところ、脈動の影響により抵抗値がばらつくため±０．６度の温度ばらつきがあった。これと比べても本実施形態では、飛躍的に温度の均一性を向上させることができた。
【０１０３】
［第４実施形態］
本実施形態では、本発明を配線パターンの形成に適用した例について説明する。試料台の上に、厚さ３ｍｍのＡｌＮｘからなる被処理基板を水平に設置した。被処理基板の上方には、液体供給ノズルが設置してある。
【０１０４】
本実施形態では、図１６（ａ）、（ｂ）に示した液体供給ユニットを複数個配列した液状膜成膜装置を用いて配線パターンを形成した。液体供給ユニットは、装置の移動方向と直交する方向に複数配置される。複数の液体供給ユニットの各々のシャッターは独立に制御され、成膜領域または非成膜領域に対して選択的に液体を塗布することができる。使用した液体供給ノズルの口の形状は、４０μm×４０μmの正方形である。
【０１０５】
このような成膜装置を用いて、第３実施形態と同様な手法で配線パターンの形成を行った。装置の移動は、配線設計データに基づいて行い、配線の始点でシャッターを開放して液体を基板に供給し、配線の終点でシャッターを挿入してその供給を遮断した。これにより、配線を形成しない領域ではシャッターを挿入し、銀ペーストが被処理基板上に供給されるのを防止した。そして、全ての配線パターンを形成した後、４００度で基板の焼成を行い、配線パターンを固化、定着させた。
【０１０６】
本実施形態で作成した配線パターンに対して通電を行い、ヒーター（均熱板＝ＡｌＮｘ、ヒーター材＝銀）として作動させて、板状の被処理物に対し１５０度の加熱を行ったところ、温度均一性が±０．２度であった。従来のシルクスクリーンを用いた印刷（印刷方向で塗布斑が生じる）で作成した配線パターンに対して通電を行い、ヒーターとして作動させたところ、抵抗のばらつきが大きく±１度の温度ばらつきが生じていた。それに比べて本実施形態では、前述したように温度の均一性が飛躍的に向上した。また、吐出の制御をノズル内部で行う従来の液体供給ノズルを用いて作成した配線パターンに対して通電を行い、ヒーターとして作動させたところ、脈動の影響により抵抗値がばらつくため±０．６度の温度ばらつきがあった。これと比べても本実施形態では、飛躍的に温度の均一性を向上させることができた。
【０１０７】
［第５実施形態］
本実施形態では、液体供給ノズルと液体遮断部を持ち、かつこれらが一体化され、基板に対して移動しながら前記ノズルから鉛直に供給される液体を前記遮断部で遮断するという手法において、ノズルの移動速度が速い場合に生じる問題を克服する例について説明する。
【０１０８】
液体供給ノズルと液体遮断部を一体化したものでは、液体遮断部の遮断機能の動作よりノズルの移動速度が速い場合、非成膜領域（例えば、アライメントマーク部）以外の領域まで、すなわち成膜領域に対しても液体の供給が行われないという問題が生じる場合がある。この場合の成膜状態を図１９に示す。
【０１０９】
図２０（ａ）は、本発明の第５実施形態に係る液状膜成膜装置の構成を示す断面図である。さらに、図２０（ａ）〜図２０（ｃ）は、前記液状膜成膜装置を用いた液状膜１４の選択成膜の工程を示す断面図である。
【０１１０】
この液状膜成膜装置は、液体供給ノズル９５と液体遮断部９６を有している。液体供給ノズル９５は、被処理基板１５に対して液体１３を吐出する。液体遮断部９６は、液体供給ノズル９５から吐出される液体１３が基板１５に供給されるのを遮断する。液体供給ノズル９５と液体遮断部９６とは、互いに独立に移動可能に構成されている。さらに、液体遮断部９６は、液体供給ノズル９５のノズル口の高さと被処理基板１５との間の高さに配置されている。
【０１１１】
このように構成された液状膜成膜装置では、液体の塗布が次のように行われる。
【０１１２】
図２０（ａ）に示すように、アライメントマーク４２を表面に有する被処理基板１５が、図示されていない試料台の上に水平に設置されている。この被処理基板１５の鉛直上に、基板１５に液体の吐出を行う液体供給ノズル９５が配置されている。液体供給ノズル９５には、このノズル９５を移動させるノズル移動部９７が設置されている。
【０１１３】
基板１５に対して液体１３を供給する場合、ノズル９５をノズル移動部９７により移動させつつ、ノズル９５から液体１３を吐出して基板１５上の成膜領域に液体１３を供給する。ここで、液体供給ノズル９５の移動に先行し、非成膜領域であるアライメントマーク４２の鉛直上に液体遮断部９６を移動させ配置しておく。
【０１１４】
次いで、図２０（ｂ）に示すように、液体供給ノズル９５は、液体１３を吐出しながら移動し、アライメントマーク４２（非成膜領域）の鉛直上に達する。すると、液体遮断部９６は、ノズル９５から吐出された液体１３が基板１５上に滴下するのを遮断する。これにより、基板１５上への液体１３の供給が遮断される。さらに、液体供給ノズル９５が移動してアライメントマーク４２の鉛直上をはずれると、図２０（ｃ）に示すように、液体遮断部９６による液体１３の遮断が解除され、基板１５上への液体１３の供給が再開される。
【０１１５】
図２１は、本実施形態で成膜した液状膜の成膜状態を示す上面図である。図２１に示すように、アライメントマーク４２が形成された非成膜領域の外側の成膜領域には液状膜１４が確実に形成されており、前述した成膜領域に対しても液体１３の供給が行われないという問題を解決することができる。
【０１１６】
従来の液体供給ノズルと液体遮断部を一体化したものでは、液体遮断部の遮断機能の動作よりノズルの移動速度が速い場合、非成膜領域以外の領域まで液体の供給が行われないという問題が生じていた。本実施形態では、液体遮断部を予め非成膜領域上に移動し、液体供給ノズルが通過する直前から遮断機能を動作させる。そして、この液体遮断部を横切るように液体供給ノズルを通過させることにより、所望の領域のみに非成膜領域を形成することを可能にした。なお、液体遮断部には、物理的に液体を遮断する方法、吸引またはガス放出による方法など何れの方法を用いてもよい。
【０１１７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能である。
【０１１８】
以上説明したように本発明の第１〜第５実施形態によれば、ノズルから吐出する液体の吐出量を常に一定にしておき、基板への液体供給を遮断する際には、ノズル下部に設けた液体遮断部にて吐出された液体を遮断することにより、パーティクルの発生を抑制でき、さらに、液体供給の遮断直前および遮断終了後の液体供給開始時に液体に脈流を生じさせることなく、被処理基板上に液体を均一に供給することができる。
【０１１９】
本発明の第１〜第５実施形態を用いれば、基板上に選択的に液状膜を成膜するに際し、液状膜中への不純物の混入を抑制し、かつ成膜された液状膜の膜厚分布を均一にすることができる成膜方法及び成膜装置を提供することが可能である。
【０１２０】
［第６実施形態］
本実施例では、凹凸のある被処理基板にＳＯＧ溶液を塗布し、かつその表面を平坦にする手法について説明する。
【０１２１】
図２２は、本発明の第６実施形態に係る塗布装置の概略構成を示す図である。この塗布装置は、液体供給ノズル１１、ノズル駆動部８１、及びパターン設計情報１７を有している。液体供給ノズル１１は、被処理基板１８に対して液体１３を滴下する。ノズル駆動部８１は、パターン設計情報１７に基づいて液体供給ノズル１１を移動させる。
【０１２２】
図２３（ａ）〜図２３（ｃ）を用いて、この塗布装置を用いた被処理基板１８上への絶縁膜の成膜工程を説明する。なお、本実施形態においては、絶縁膜材料にＳＯＧを選択し、固形分２０％となるようにシンナーに溶かしたＳＯＧ液体を用いた。
【０１２３】
被処理基板１８は、図２３（ａ）に示すように、未処理の基板１９上に、例えば配線などの構造物２３が形成され、凹部２４が存在するものである。被処理基板１８に形成されている凹部（スペース）２４の深さは０．２５μｍ程度である。そして、被処理基板１８には、孤立ライン領域、ライン＆スペース領域、及び孤立スペース領域等が存在している。
【０１２４】
図２３（ａ）に示す構造の被処理基板１８上にＳＯＧ膜を成膜するため、被処理基板１８を固定し、液体供給ノズル（口径５０μｍ）１１からＳＯＧ溶液を連続的に吐出させる。そして、図２４に示すように、液体供給ノズル１１を、列方向に往復移動させつつ、被処理基板１８上のパターン形成領域３１の領域外の折返し点で行方向に所定のピッチで移動させた。なお、行方向の前記所定のピッチは、基板１８上の液体の行方向の広がり量より狭くなるように設定する。
【０１２５】
液体供給ノズル１１から液体１３を吐出させたときの吐出部の断面図を図２５に示す。図２５に示すように、ノズル１１から被処理基板１８上に吐出されたＳＯＧ溶液３５ａは薄く広がり、ＳＯＧ溶液の行方向の広がり量より移動ピッチを狭くしておけば、広がったＳＯＧ溶液３５ｂと既に被処理基板１８上に供給されていたＳＯＧ溶液３６とが接続するようになる。従って、液体供給ノズル１１から吐出されたＳＯＧ溶液のラインが全て接続するようになる。このため、パターン形成領域３１の全領域に対してＳＯＧ溶液を塗布することができる。
【０１２６】
ここでは、ノズルの移動速度Ｖ0 ＝１００ｍｍ／sec、ノズル往復運動の両サイドでの送り（移動）ピッチＰ＝１００μｍの条件下で、焼成後のＳＯＧ（ＳｉＯ2）膜の膜厚が１μｍになる吐出量を求めて、成膜条件を決定した。
【０１２７】
決定された成膜条件を元に、単位面積中の凹部の比率に応じて、ノズル１１の列方向の移動速度Ｖを変化させてＳＯＧ溶液の塗布を行った。なお、移動速度の調整は１００μｍ単位で行い、１００μｍ²領域中の凹部の比率Ｓと、凹部の深さｄ、成膜する厚さｔに対し移動速度Ｖを
Ｖ＝Ｖ0 ／（（ｔ−ｄ）＋ｄＳ）（１）
とした。
【０１２８】
例えば、図２６に示すような凹凸パターンに成膜する場合、凹部の比率が７５％である領域のノズル移動速度は２２９ｍｍ／secとした。また、凹部の比率が５０％，１２％の領域では、それぞれノズル移動速度を２６７、３５７ｍｍ／secとした。成膜の際、液体供給ノズル１１から吐出されたＳＯＧ溶液は時間とともに広がり、最終的には１００μｍ程度の幅になった。
【０１２９】
このような塗布手法を用いた結果、ＳＯＧ溶液の塗布が終了した後の被処理基板１８上のＳＯＧ溶液の表面は平坦であった。さらに、ＳＯＧ溶液の表面位置、すなわち配線等のパターンを除いた基板１９の表面からの高さは領域に応じて変わっていなかった。その後、溶剤を蒸発させる際に、基板１８を水平方向に２ｍｍ程度振動させてＳＯＧ溶液を更に流動させ、更に平坦化を図った。
【０１３０】
さらに、図２３（ｂ）に示すように、溶剤をゆっくり蒸発させてＳｉＯ2膜２５を形成した。ＳｉＯ2膜２５の膜厚は、パターン上部に形成された膜の膜厚が０．２５μｍであり、凹部に形成された膜の膜厚が０．５０μｍであった。ＳｉＯ2膜２５表面の凹凸は３ｎｍ程度であり、表面が平坦なＳｉＯ2膜２５を被処理基板１８上に形成することができた。
【０１３１】
さらに、図２３（ｃ）に示すように、ＳＯＧを形成したのと同様に本装置を用いて、ＳｉＯ2膜２５上にＤＵＶ光（波長２４８ｎｍ）に対し反射防止効果をもつ反射防止膜２６を膜厚５０ｎｍ形成した。ここでは、ほぼ平坦なＳｉＯ2膜２５表面に対して均一な膜厚で、さらに表面の凹凸に沿って反射防止膜２６を形成する必要がある。液体供給ノズル１１の移動速度を一定にして、反射防止膜２６の溶剤に対する固形分量を調整し、かつノズル１１の移動ピッチを液体１３の広がり量より若干少なくなるように制御して成膜を行った。この反射防止膜２６の形成では、ノズルの移動速度Ｖを凹部で１％速く、凸部で１％遅くした。このような速度分布は成膜後の溶液の流動により凹部で厚みを増すことを想定したもので、成膜の段階で流動で損失する分を凸部に予め与えるようにしている。
【０１３２】
次いで、反射防止膜２６と同様の手法を用いて、反射防止膜２６上に膜厚０．２５μｍのレジスト膜を形成した。なお、反射防止膜２６は固形分１％（粘度１．５ｃｐ）、レジスト膜は固形分を３％（粘度１．７ｃｐ）とした。さらに、ＤＵＶ光による露光を行い、ＰＥＢ、現像を行い、０．２５μｍ線幅のレジストパターン２７を形成した。以上のように、基板表面の平坦化を精度良く行い、その上の反射防止膜、レジスト膜も微小段差に応じて形成することにより、線幅寸法の制御性が３ｎｍ以内と大変良好な状態でパターンを形成できた。
【０１３３】
また、前記実施形態では、図２７（ａ）に示すように、被処理基板１８の外周の一端側から他端側にノズルを移動しながらＳＯＧ溶液を塗布した。しかし、ＳＯＧ溶液及び基板表面の状態によってはこの塗布手法を用いた場合、次のような不具合を生じる場合がある。
【０１３４】
図２７（ｂ）は、前記不具合が生じた場合の図２７（ａ）に示す基板の２７ｂ−２７ｂ線に沿った断面図である。液体供給ノズル１１が基板１８上を移動して吐出を開始する始点領域２８では、溶剤濃度が低くなり、始点領域２８から溶剤の揮発が生じ、ＳＯＧ溶液に凝集が起こる。その結果、固化した際に、図２７（ｂ）に示すように膜４０の始点領域２８が角状に盛り上がり、その周囲で膜厚が薄くなる。
【０１３５】
このような不具合が生じる場合には、図２８（ａ）に示すように、基板の内部側（始点３７）から基板外周の両側（終点３８）に向かって、ノズル１１を移動させながらＳＯＧ溶液を塗布する。詳述すると、被処理基板１８の内部側からノズル１１を行方向に往復移動させつつ、折返し点で列方向に所定のピッチで移動させて、ＳＯＧ溶液を被処理基板１８の外周の一端側まで塗布する。さらに、被処理基板１８の内部側からノズル１１を行方向に往復移動させつつ、折返し点で列方向に所定のピッチで移動させて、ＳＯＧ溶液を被処理基板１８の外周の前記一端側と異なる他端側まで塗布する。このとき、互いの塗布が重ならないようにする。また、前記所定のピッチは、基板１８上の液体の列方向の広がり量より狭くなるように設定する。このような塗布を行えば、吐出の始点である内部で溶剤の濃度が低くなることはなく、凝集が起こって、図２８（ｂ）に示すように膜４０の始点領域２８が角状に盛り上がることはない。
【０１３６】
また、被処理基板１８の外周部３９に着目すると、図２９（ａ）に示すように、膜４０の外周の曲線がきれいに整うように液体を塗布した場合、外周部３９では基板１８の内側同じ方向に表面張力がかかる。このため、外周部の膜に凝集が起こり、膜厚が厚くなってしまう。そこで、図２９（ｂ）に示すように、膜４０の外周がジグザグな形状（リアス形状）になるように液体を塗布すれば、表面張力が分散されるため、外周部３９で膜厚が厚くなるのを防止することができる。図２９（ｂ）に示すようなジグザグな形状を形成するには、図２０（ａ）〜図２０（ｃ）に示した手法を用いて液体の遮断タイミングを調整すればよい。なお、図２９（ａ）、（ｂ）は、被処理基板の外周部の拡大図である。
【０１３７】
本発明の実施形態では液体としてＳＯＧの希釈溶液を用いたが、これに限るものではない。リソグラフィープロセスで用いる反射防止膜、導電膜、及びレジスト膜も同様の手法で成膜可能である。これらの膜を形成する場合もシンナーで希釈して用いるが、その時の固形分量は３％以下であることが望ましい。また、配線材料として金属ペーストを用いた成膜に対しても適用可能である。また、本実施形態は液体としてシンナーによる希釈溶液を用いたが、成膜材料を溶融した液体を用いることも可能である。
【０１３８】
なお、ノズルの進行方向（列方向）に対して凹部の割合が変化せず、進行方向に直交する方向（行方向）に対して凹部の割合が変化する被処理基板の場合、移動速度を変化させずに、移動ピッチを変化させることにより、表面が平坦な膜を形成することができる。また、場合によっては、ノズルの移動速度と移動ピッチの両方を変化させても良い。
【０１３９】
本実施形態においては、被処理基板１８上の凹部の比率を求める手法として、設計時のパターン情報を用いた。図３０に示すように、画像取得部４３ａ、４３ｂにより基板１８の表面画像として取得し、画像処理演算部４４により演算を行って凹部の比率を求めることも可能である。画像取得部４３ａ、４３ｂは、ＣＣＤ等からなり、液体供給ノズル１１の進行方向前方に設置される。また、凹部の比率は、イメージそのものから取得しても良い。さらに、計測波長以下の微細パターンが存在する場合には、反射光の濃淡として取得し、そのコントラスト値を凹凸比にみなしてもよい。なお、液体供給ノズル１１の往復移動を考慮し、移動方向の両側に画像取得部４３ａ，４３ｂが設置されていることが好ましい。
【０１４０】
［第７実施形態］
本実施形態では、液体供給ノズル（口径５０μｍ）をノズル移動方向と直交する方向に複数配置し、かつ液体供給ノズルからの液体の吐出量をそれぞれ独立に制御できるものを用いて、ＳＯＧ溶液の塗布を行った。なお、被処理基板及びＳＯＧ溶液の条件は、前記第６実施形態と同様である。
【０１４１】
列方向のノズル移動速度Ｖ0 が１００ｍｍ／sec、ノズルの折返し点での移動ピッチＰが１００μｍの条件下で、焼成後のＳＯＧ（ＳｉＯ2）膜が１μｍとなるＳＯＧ溶液の吐出量Ｇ0 を求めた。その結果、吐出量Ｇ0 は、５μｌ／secであった。
【０１４２】
この条件を基に、単位面積中の凹部の比率に応じて吐出量Ｇを変化させて成膜を行った。吐出量Ｇの調整は１０μｌ単位で行い、１００μｍ²領域中の凹部の比率Ｓと、凹部の深さｄ、成膜する厚みｔに対し吐出量Ｇを
Ｇ＝Ｇ0 （（ｔ−ｄ）＋ｄＳ）（２）
とした。
【０１４３】
本実施形態の塗布装置は、図３１に示すように、進行方向に対して直交するように（進行方向が列方向であれば行方向に）、液体供給ノズル５２ａ〜５２ｇが配列されている。各液体供給ノズル５２ａ〜５２ｇはその上流側にそれぞれ液体輸送ポンプ（不図示）が接続され、各液体輸送ポンプからの輸送量を変えることによって、各液体供給ノズル５２ａ〜５２ｇからの吐出量が調整可能になっている。
【０１４４】
成膜の際、基板１８上の凹部の占める割合に応じて、液体供給ノズル５２ａ〜５２ｇからそれぞれ吐出量を変えてＳＯＧ溶液を吐出し、ＳＯＧ膜を成膜した。なお、領域５３，５４，５５は、それぞれ凹部密度が小，中，大の領域である。そして、液体輸送ポンプは、被処理基板１８上のパターン設計データに基づき算出された凹部比率に応じて、式（２）に従い液体の輸送量を変更する。
【０１４５】
例えば、図３２（ａ）に示す様な凹パターンに成膜する場合、凹部の比率が７５％であるときの吐出量は２．１９μｌ／ｓｅｃである。また、凹部の比率が５０％，１２％の領域では、それぞれ吐出量を１．８７μｌ／ｓｅｃ、１．４０μｌ／ｓｅｃとした。なお、図３２（ａ）において、領域６４ａ〜６４ｇは、それぞれ液体供給ノズル５２ａ〜５２ｇから供給されたＳＯＧ溶液が表面を覆う領域に対応する。
【０１４６】
液体供給ノズル５２ａ〜５２ｇから吐出されたＳＯＧ溶液は時間とともに広がり、最終的には１００μｍ程度の幅になった。ＳＯＧ溶液の塗布終了後、被処理基板１８上のＳＯＧ溶液の表面は平坦であった。さらに、ＳＯＧ溶液の表面位置、すなわち配線等のパターンを除いた基板１８表面からの高さは領域に応じて変わっていなかった。その後、基板１８を水平方向に２ｍｍ程度振動させてＳＯＧ溶液を更に流動させ、更に平坦化を図った。
【０１４７】
さらに、溶剤をゆっくり蒸発させて、図３２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜５６を形成した。ＳｉＯ2膜５６の膜厚は、パターン上部に形成された膜の膜厚が０．２５μｍであり、凹部に形成された膜の膜厚が０．５０μｍであった。基板表面上の凹凸は５ｎｍ程度であり、表面が平坦なＳｉＯ2膜２５を被処理基板１８上に形成することができた。
【０１４８】
さらに、第６実施形態と同様に、ＳＯＧを形成したのと同様に本装置を用いて、ＳｉＯ2膜５６上にＤＵＶ光（波長２４８ｎｍ）に対し反射防止効果をもつ反射防止膜を膜厚５０ｎｍ形成した。反射防止膜は基板１８の微小な段差上に均一に成膜する必要があるため、液体の吐出量Ｇを凹部で１％少なく凸部で１％多くした。このような吐出量は成膜後の溶液の流動により凹部で厚みを増すことを想定したもので、成膜の段階で流動で損失する分を凸部に予め与えるようにしている。
【０１４９】
次いで、反射防止膜と同様の手法を用いて、反射防止膜上に膜厚０．２５μｍのレジスト膜を形成した。なお、反射防止膜は固形分１％（粘度１．５ｃｐ）、レジスト膜は固形分を３％（粘度１．７ｃｐ）とした。さらに、ＤＵＶ光による露光を行い、ＰＥＢ、現像を行い、０．２５μｍ線幅のレジストパターンを形成した。以上のように、基板表面の平坦化を精度良く行い、その上の反射防止膜、レジスト膜も微小段差に応じて形成することにより、線幅寸法の制御性が３ｎｍ以内のパターンを形成できた。
【０１５０】
なお、液体遮断機能を用い、液体吐出ノズルからの吐出量を一定にし、基板上に到達する液量がＧとなるように遮断機能による遮断量を調整しても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１５１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では液体としてＳＯＧの希釈溶液を用いたが、これに限るものではない。リソグラフィープロセスで用いる反射防止膜、導電膜、及びレジスト膜も同様の手法で成膜可能である。これらの膜を形成する場合もシンナーで希釈して用いるが、その時の固形分量は３％以下であることが望ましい。また、配線材料として金属ペーストを用いた成膜に対しても適用可能である。
【０１５２】
本実施形態で用いた複数の液体供給ノズルの配置（間隔）は適当でも良いが、チップ間隔に対応させてもよい。その場合、各液体供給ノズルは、各チップの同じ凹凸差の部分を埋めることになるので、各液体供給ノズルの吐出量を一括して制御可能になり、操作性が飛躍的に向上する。
【０１５３】
また、前記実施形態では、液体供給ノズルを移動させていたが、液体供給ノズルの位置を固定して、被処理基板を移動させても良い。また、液体供給ノズルと被処理基板の両方を移動させても良い。また、相対的な移動方向は、前記実施形態に限るものではなく、例えばノズルから吐出された液体が螺旋を描くように移動させても良い。
【０１５４】
また、液体の広がり量の調整は、液体中に含まれる固形分量，液体の粘度あるいは吐出速度，又は被処理基板或いは液体供給ノズルの移動速度を調整することによって行うことができる。
【０１５５】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能である。
【０１５６】
以上説明したように本発明の第６、第７実施形態によれば、液体を連続的に吐出しながら被処理基板と吐出ノズルとを相対的に移動させて、基板の処理面に対して液体を塗布することによって、液体を効率よく使用しながら被処理基板上に塗布できる。又、被処理基板の凹部の割合に応じて、ノズルの移動速度，移動ピッチ又は液体の吐出量を変化させることによって、塗布全面で表面が平坦な膜を形成することができる。
【０１５７】
本発明の第６、第７実施形態を用いれば、液体を効率よく基板上に塗布できると共に、基板上に形成されたパターンによる凹凸に影響されることなく、パターンを除いた基板表面からの液状膜の厚さを均一にすることができる成膜方法を提供することが可能である。
【０１５８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、基板上に選択的に液状膜を成膜するに際し、液状膜中への不純物の混入を抑制し、かつ成膜された液状膜の膜厚分布を均一にすることができる成膜装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【図２】前記液体供給ユニットを複数配置した液状膜成膜装置の構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、前記液体供給ユニット内の液体供給ノズルの吐出口の形状を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、前記液状膜成膜装置を用いた液状膜の選択成膜の工程を示す装置及び基板の断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、パターン識別手段を有する液体供給ユニットの構成を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、液体吸引部と液体回収部を有する液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、ガス吹き付け部と液体回収部を有する液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【図８】ガス発生材を用いたガス吹き付け部と液体回収部を有する液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【図９】前記液体供給ユニットにて基板上に液体を吐出したときの吐出直後の液体パターンを示す上面図である。
【図１０】さらに垂れ防止部を有する前記液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【図１１】複数の液体供給ノズルと液体遮断部の第１構成例を示すレイアウトである。
【図１２】複数の液体供給ノズルと液体遮断部の第２構成例を示すレイアウトである。
【図１３】複数の液体供給ノズルと液体遮断部の第３構成例を示すレイアウトである。
【図１４】複数の液体供給ノズルと液体遮断部の第４構成例を示すレイアウトである。
【図１５】複数の液体供給ノズルと液体遮断部の第５構成例を示すレイアウトである。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、液体遮断部にシャッターを用いた液体供給ユニットの構成を示す断面図である。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係る液状膜の選択成膜の工程を示す装置及び基板の断面図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）は、液体の遮断機能を持たない液体供給ユニットを用いた液状膜の選択成膜の工程を示す装置及び基板の断面図である。
【図１９】成膜領域に対しても液体の供給が行われない場合の成膜状態を示す基板の上面図である。
【図２０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５実施形態の液状膜成膜装置の構成を示す装置及び基板の断面図である。
【図２１】前記液状膜成膜装置で成膜した液状膜の成膜状態を示す基板の上面図である。
【図２２】本発明の第６実施形態に係る塗布装置の構成を示すダイヤグラムである。
【図２３】（ａ）〜（ｃ）は、前記塗布装置を用いた被処理基板上への成膜工程を示す基板の断面図である。
【図２４】前記処理基板上に対する液体供給ノズルの移動経路を示す図である。
【図２５】液体供給ノズルから液体を吐出させたときの吐出部の断面図である。
【図２６】処理基板上の凹凸パターンに対する液体供給ノズルの移動速度の例を示す図である。
【図２７】（ａ）は、液体塗布時の処理基板上に対する液体供給ノズルの移動経路を示す図である。（ｂ）は、前記処理基板上に塗布された液状膜に不具合が発生した場合の基板の断面図である。
【図２８】（ａ）は、前記不具合を対策した液体塗布時の処理基板上に対する液体供給ノズルの移動経路を示す図である。（ｂ）は、前記処理基板の断面図である。
【図２９】（ａ）、（ｂ）は、被処理基板における外周部の拡大図である。
【図３０】画像取得手段を有する前記塗布装置の構成を示す断面図である。
【図３１】複数の液体供給ノズルを有する塗布装置の構成を示す断面図である。
【図３２】（ａ）は、処理基板上の凹凸パターンに対する液体供給ノズルの吐出量（滴下速度）を示す図である。（ｂ）は、図３１に示した塗布装置により塗布された基板の断面図である。
【図３３】（ａ）、（ｂ）は、従来の塗布ノズルの構成を示す図である。
【図３４】（ａ）、（ｂ）は、従来の別の塗布ノズルの構成を示す図である。
【図３５】従来の塗布装置で形成された膜の構造を示す断面図である。
【図３６】（ａ）、（ｂ）は、図３５に示した構造に対しリフロー処理した場合の膜の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…液体供給ユニット
１１…液体供給ノズル
１２ａ、１２ｂ…液体吸引部
１３…液体
１４…液状膜
１４ａ、１４ｂ…液体パターン
１５…被処理基板
１６…ユニット移動部
１７…パターン設計情報
１８…被処理基板
１９…基板
２０…液状膜成膜装置
２１…成膜領域
２２…非成膜領域
２３…構造物
２４…凹部
２５…ＳｉＯ2膜
２６…反射防止膜
２７…レジストパターン
２８…終点領域
３１…パターン形成領域
３５ａ…ＳＯＧ溶液
３５ｂ…ＳＯＧ溶液
３６…ＳＯＧ溶液
３７…基板外周の両側（始点）
３８…基板内部側（終点）
３９…外周部
４０…膜
４２…アライメントマーク
４３ａ、４３ｂ…画像取得部
４４…画像処理演算部
５１ａ、５１ｂ…パターン識別手段
５２ａ〜５２ｇ…液体供給ノズル
５３、５４、５５…領域
６０…液状膜成膜装置
６２ａ、６２ｂ…液体吸引部
６３ａ、６３ｂ…液体回収部
６４ａ〜６４ｇ…領域
７０…液状膜成膜装置
７２ａ、７２ｂ…ガス吹き付け部
８０…液体供給ユニット
８１…ノズル駆動部
８２…光発射部
８３…光反射部
８４…ガス吹き付け部
８４ａ…石英基板
８４ｂ…ガス発生材
８５ａ、８５ｂ…垂れ防止部
９１ａ、９１ｂ…液体遮断部
９１…液体遮断部
９５…液体供給ノズル
９６…液体遮断部
９７…ノズル移動部
１１１〜１１７…液体供給ノズル
１２１〜１２７…液体吸引部
１４１…シャッター
１５１…ＥＥＰ溶剤
１６０…液状膜成膜装置
４１１…反射防止材溶液
４１２…液状膜
４１３…反射防止膜
１６１１…レジスト材溶液
１６１２…レジスト材溶液膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for forming a liquid film by supplying a liquid onto a substrate to be processed, and in particular, a film forming apparatus for selectively forming the liquid film on a substrate to be processed. In place Related.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, a liquid such as a resist or SOG (Spin On Glass) is applied on a substrate. In order to apply a liquid on a substrate, a spin coating method that has been conventionally performed in a lithography process discharges most of the liquid supplied on the substrate to the outside of the substrate and keeps the remaining several percent of the liquid on the substrate. A film is being formed. For this reason, the waste of the liquid (for example, chemical | medical solution etc.) to use increases. Furthermore, since more chemicals are discharged, the environment is adversely affected. Further, in the case of a square substrate or a circular substrate having a large diameter of 12 inches or more, turbulence is generated at the outer peripheral portion of the substrate, and thus there is a problem that the film thickness becomes uneven at the outer peripheral portion.
[0003]
JP-A-2-220428 discloses a technique for uniformly applying a chemical solution to the entire surface of a substrate without wasting it, and a resist is discharged from a large number of nozzles arranged in a row, and a gas or liquid is sprayed on the film formation surface from the rear side. Thus, a technique for obtaining a uniform film is described. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-151295 describes a method of providing a uniform film by providing a large number of spray holes on a rod and then discharging resist onto the substrate. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-32001 describes a technique in which a spray head on which a large number of ejection holes for spraying resist are formed and a substrate are moved relative to each other for application. In any of these coating apparatuses, a uniform film is obtained by scanning a plurality of discharge or spray nozzles arranged in a horizontal row along the substrate surface.
[0004]
Furthermore, it has been proposed to form a liquid film by selectively supplying a liquid from a nozzle to a film formation region of a substrate to be processed in order not to waste a chemical solution. As a selective film formation method using a liquid supply nozzle, there is a method using a precision application nozzle (manufactured by EFD) that can turn on / off liquid discharge.
[0005]
In the method using the precision coating nozzle, as shown in FIGS. 33A and 33B or FIGS. 34A and 34B, the nozzle is provided in front of the discharge port 172 (above the discharge port). Valves such as the needle 171 and the screw 181 are driven to shut off the liquid 13.
[0006]
In these systems, when the valve is driven, particles are generated by friction between the valve and the liquid. When the valve is opened, there is a problem that particles contained in the dropped liquid are transported onto the substrate. Immediately after the valve is opened, the pressure applied to the liquid changes slightly and a pulsating flow is generated. Due to this pulsating flow, there is a problem that a difference occurs in the film thickness.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in order to selectively form a liquid film on the substrate, by driving a valve provided in front of the discharge port, the liquid film is formed while controlling the liquid discharge. There is a problem that particles are mixed into the liquid film on the substrate. Moreover, there is a problem that the film thickness distribution of the liquid film becomes non-uniform due to the pulsating flow.
[0008]
Further, when various patterns are formed on the substrate and there are steps on the surface of the substrate, the following problems occur.
[0009]
As shown in FIG. 35, when the structure 102 is formed on the substrate 101 and the ratio of the concave portions on the surface of the substrate is different, the thicknesses of the film 103a, the film 103b, and the film 103c are different. In this case, there is a problem that the surfaces of these films are not flat. Therefore, when the reflow process is performed on the structure shown in FIG. 35, the surfaces of the insulating film 104a, the insulating film 104b, and the insulating film 104c can be flattened as shown in FIG.
[0010]
However, the surface positions (surface heights) of the insulating film 104a, the insulating film 104b, and the insulating film 104c differ depending on the difference in the ratio of the recesses. Accordingly, when the resist patterns 106a to 106c are formed on the insulating films 104a to 104c with the antireflection film 105 interposed, some of the resist patterns 106a to 106c are in a defocused state at the time of exposure. For this reason, the resist patterns 106a to 106c after exposure have a problem that their line widths fluctuate greatly as shown in FIG.
[0011]
That is, as described above, the spin coating method has a problem that most of the liquid dropped on the substrate is wasted. In addition, in the method of dripping liquid onto the substrate, the height of the liquid film to be formed differs from the surface of the substrate depending on the unevenness due to the pattern formed on the substrate, in other words, from the substrate surface of the liquid film. There is a problem that the thickness becomes non-uniform.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above-described problems, and in forming a liquid film selectively on a substrate, mixing of impurities into the liquid film is suppressed, and the formed liquid film Deposition device that can make film thickness distribution uniform Place It is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows to achieve the above object.
[0014]
(1) A film forming apparatus of the present invention is disposed above a substrate to be processed in which a film formation region and a non-film formation region are set, and continuously discharges a predetermined amount of liquid to the substrate to be processed. A liquid ejection unit, a moving unit that relatively moves the substrate to be processed and the liquid ejection unit, and a liquid ejection unit disposed between the liquid ejection unit and the substrate to be processed; When at least one of the liquid ejection units is moved and the liquid ejected from the liquid ejection unit is in a state of being supplied to the non-film formation region, the liquid is supplied to the non-film formation region. And a liquid blocking portion that blocks the liquid.
[0015]
A preferred embodiment of the configuration (1) is shown below.
[0016]
A liquid suction part that sucks the liquid from a side surface of the liquid discharged from the liquid discharge part; and a liquid recovery part that is disposed below the liquid suction part and collects the sucked liquid. It is configured to include.
[0017]
The liquid blocking unit is configured to blow a gas against a side surface of the liquid discharged from the liquid discharge unit, and to sandwich the discharged liquid with the gas spray unit below the gas spray unit. And a liquid recovery part that recovers the liquid sprayed with gas.
[0018]
The liquid blocking unit is provided with a light emitting unit that emits light for reacting the gas generating material. The light emitting unit includes a light source and a light adjusting unit that adjusts the direction of light emitted from the light source. Further, the liquid blocking unit includes a gas generating material that generates light by reacting with light adjusted by the light emitting unit, and blows the generated gas onto a side surface of the liquid discharged from the liquid discharging unit. The gas sprayer includes a gas sprayer and a liquid recovery unit disposed below the gas sprayer and sandwiching the discharged liquid with the gas sprayer and recovering the liquid sprayed with the gas. Yes. Note that the light emitting unit may be configured with only a light source.
[0020]
Furthermore, an image acquisition unit that acquires image information on the substrate to be processed is connected to the liquid blocking unit in front of the liquid ejection unit in the traveling direction, and the liquid blocking unit acquires the image acquired. information Or The non-film formation area is recognized based on any of the preset pattern design information, and the liquid supply is shut off.
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0049]
[First Embodiment]
This embodiment relates to a method for forming an antireflection film. In the present embodiment, a method of selectively forming a film on a processing substrate excluding a non-film formation region (non-pattern region such as an alignment mark, a substrate outer edge portion, or a region where no chip is formed) will be described.
[0050]
First, the configuration of a liquid film forming apparatus for selectively supplying a liquid onto a substrate to be processed to form a liquid film will be described.
[0051]
Fig.1 (a)-FIG.1 (c) are sectional drawings which show the structure of the liquid supply unit which concerns on 1st Embodiment of this invention.
[0052]
As shown in FIG. 1A, the substrate 15 to be processed is placed horizontally on a sample table (not shown). A liquid supply unit 10 that selectively forms a liquid film on the substrate 15 is disposed vertically on the substrate 15 to be processed. The liquid supply unit 10 includes a liquid supply nozzle 11 and liquid suction units 12a and 12b. The liquid supply nozzle 11 discharges the liquid 13 to the substrate 15 to be processed. The liquid suction units 12 a and 12 b suck the liquid 13 discharged from the liquid supply nozzle 11 and block the supply of the liquid 13 from the nozzle 11 to the substrate 15. That is, the liquid suction units 12a and 12b suck the liquid 13 and collect the liquid 13 from the suction port.
[0053]
The liquid supply unit 10 is provided with a unit moving unit 16 that moves the liquid supply unit 10. Then, the liquid film 14 is formed on the substrate 15 by discharging the liquid 13 from the liquid supply nozzle 11 to the substrate 15 while moving the liquid supply unit 10 by the unit moving unit 16.
[0054]
The two liquid suction units 12 a and 12 b are installed in parallel to the moving direction of the liquid supply unit 10 and sandwich the dropped liquid 13. For example, when the liquid supply unit 10 advances to the right side of the drawing, the liquid 13 is sucked by the liquid suction unit 12a on the rear side in the traveling direction as shown in FIG. The supply of the liquid 13 is shut off. On the other hand, when the liquid supply unit 10 advances to the left side of the drawing, as shown in FIG. 1C, the liquid 13 is sucked by the liquid suction unit 12b on the rear side with respect to the traveling direction, and is applied onto the substrate 15 to be processed. The supply of the liquid 13 is shut off.
[0055]
Next, with reference to FIG. 2, a liquid film forming apparatus 20 in which a plurality of liquid supply units are arranged so as to selectively form a film on a large area on the substrate 15 to be processed at once will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view of the device 20 as viewed from the front in the traveling direction. The plurality of liquid supply units include a liquid supply nozzle 111 and a liquid suction unit 121, a nozzle 112 and a suction unit 122, a nozzle 113 and a suction unit 123, a nozzle 114 and a suction unit 124, a nozzle 115 and a suction unit 125, and a nozzle 116 and a suction unit, respectively. Part 126, nozzle 117 and suction part 127. A plurality of these liquid supply units are arranged in a direction orthogonal to the moving direction. In the liquid film forming apparatus 20 having such a liquid supply unit, by independently controlling the presence or absence of suction of the liquid suction units 121 to 127 corresponding to the liquid supply nozzles 111 to 117, the film formation region 21 and Selective film formation on the non-film formation region 22 is possible.
[0056]
Each nozzle 111-117 is arrange | positioned at a 100 micrometer space | interval. Note that the arrangement intervals of the nozzles 111 to 117 may be arbitrarily changed according to the ejection area. In addition, as shown in FIG. 3A, the mouths of these nozzles 111 to 117 have an elliptical shape with a short axis of 20 μm and a long axis of 40 μm (the long axis is the same direction as the nozzle arrangement direction). In addition, it is also possible to use shapes, such as circular (FIG.3 (b)), a rectangle (FIG.3 (c)), and a square (FIG.3 (d)), as the shape of the opening | mouth of these nozzles 111-117. .
[0057]
Next, the selective film formation of the liquid film using the liquid film forming apparatus 20 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d). In FIGS. 4A to 4D, the front side of the sheet is the direction of travel of the apparatus. Below, the case where the antireflection material solution which added the antireflection material to the solvent is apply | coated on the to-be-processed substrate 15, and an antireflection film is formed is demonstrated. In order to obtain an antireflection film having a thickness of 0.055 μm, the solid content of the antireflection material in the solvent was adjusted to 0.5%, and the moving speed of the liquid film forming apparatus was set to 100 mm / sec.
[0058]
The liquid film forming apparatus 20 is moved in the column (row) direction while reciprocating in the row (column) direction with respect to the substrate 15 to be processed, thereby forming a film. First, when the non-deposition region is not included, as shown in FIG. 4A, the antireflection material solution 411 discharged from the liquid supply nozzles 111 to 117 is all supplied to the substrate 15, Spread and spread as a liquid film 412.
[0059]
Next, when the film forming apparatus 20 comes immediately before the alignment mark 42, the following operation is performed. As shown in FIG. 4B, the liquid suction units 123 and 126 corresponding to the liquid supply nozzles 113 and 116 positioned vertically above the alignment mark 42 start the suction operation of the antireflection material solution 411, and the alignment mark 42. The supply of the antireflection material solution 411 to the top is shut off. The antireflection material solution 411 is sucked until the alignment mark 42 is passed. The presence of the alignment mark 42 is identified by the pattern design information of the substrate 15.
[0060]
In such an embodiment, when the liquid suction units 121 to 127 block the liquid discharged from the liquid supply nozzles 111 to 117, no pulsating flow occurs in the liquid. For this reason, a liquid film having a uniform thickness can be formed. Further, by bending the liquid path in a direction parallel to the traveling direction and blocking the supply of the liquid to the substrate, the liquid scatters in a direction transverse to the traveling direction when the liquid is blocked. There is nothing. For this reason, a liquid film having a uniform thickness can be formed.
[0061]
In this embodiment, the nozzle mouth is not mechanically closed to cut off the supply of the antireflection material solution. Therefore, no particles are generated and no particles are mixed in the antireflection material solution.
[0062]
Next, when the alignment mark 42 is passed, the suction operation of the liquid suction units 123 and 126 corresponding to the nozzles 113 and 116 is stopped as shown in FIG. 15 is supplied with the antireflection material solution 411.
[0063]
Thereafter, after the selective film formation of the antireflection material solution film 412 on the film formation region of the substrate 15 to be processed is completed, a baking process is performed to volatilize the solvent. Then, as shown in FIG. 4D, an antireflection film 413 having a desired film thickness is formed. Further, similarly to the formation of the antireflection film 413, a resist material was selectively formed on the substrate surface excluding the alignment mark and the outside of the chip region. Note that a resist film having a film thickness of 0.3 μm was formed by setting the solid content of the resist material to 1.5% and the moving speed of the film forming apparatus 20 to 50 mm / sec.
[0064]
In this embodiment, the antireflection film and the resist film are not formed on the alignment mark. For this reason, the alignment accuracy at the time of exposure could be dramatically improved. Further, by reflecting the improvement in alignment accuracy in the device design, variations in the electrical characteristics of the elements can be reduced, and the chip area can be further reduced.
[0065]
In addition, although the anti-reflective material and the diluted solution of the resist material were used as a liquid, it is not limited to this. As the liquid used in the present invention, a solution such as a conductive material, an interlayer insulating material, and a wiring material, or a material obtained by melting the material itself can be used. The liquid referred to in the present invention includes a solution obtained by melting a material in addition to a diluted solution by a thinner.
[0066]
In addition to referring to pattern design information for identifying non-film-formation areas such as alignment marks, pattern identification means 51a and 51b are installed as shown in FIGS. May be referred to. The pattern identification means 51a and 51b are provided in front of the liquid supply nozzle 11 in the traveling direction (the direction of the arrow in the figure), and acquire a pattern ahead in the traveling direction. The pattern identification means 51b is used when the traveling direction is opposite. The pattern identifying means 51a and 51b are composed of a CCD camera or an image fiber.
[0067]
In the above-described embodiment, a method of directly sucking a liquid is used as the liquid blocking unit. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6A, it is also possible to use a liquid film deposition apparatus 60 that includes liquid suction units 62a and 62b and liquid recovery units 63a and 63b. The liquid recovery units 63a and 63b are provided below the suction units 62a and 62b, and are disposed so as to sandwich the liquid 13. In the film forming apparatus 60, the dropped liquid 13 is attracted to the suction part 62a (or 62b) by suction, and the attracted liquid 13 is recovered by the lower liquid recovery part 63a (or 63b) (FIG. 6B). (C)).
[0068]
Further, as shown in FIGS. 7A to 7C, gas is sprayed from the gas spraying portions 72a and 72b to the liquid 13, and the dropping direction of the liquid 13 is changed to change the liquid recovery portions 63a and 63b. It is also possible to use a liquid film forming apparatus 70 that is recovered in the above. FIG. 7A is a cross-sectional view of the film forming apparatus when the supply of the liquid 13 is not shut off. FIG. 7B is a cross-sectional view when the supply of the liquid 13 is shut off by blowing gas from the gas blowing portion 72a. FIG. 7C is a cross-sectional view when the supply of the liquid 13 is shut off by blowing gas from the gas blowing portion 72b.
[0069]
However, when changing the dropping direction of the liquid 13 by blowing the gas, it is desirable that there is no obstacle that disturbs the flow in the blowing direction of the gas. When two gas spraying portions 72a and 72b are provided and the gas spraying portions 72a and 72b are selectively used according to the forward and backward paths of the nozzles, the installation positions in the height direction of the gas spraying portions 72a and 72b are made different. It is desirable.
[0070]
Alternatively, a liquid film deposition apparatus as shown in FIG. 8 may be used as another method for blocking the liquid supply by blowing the gas to change the liquid dropping direction. In this method, a reaction is caused by irradiating the gas generating material with light, and the gas generated by this reaction is sprayed on the liquid discharged from the nozzle. Thereby, the liquid dropping direction is changed to block the supply of the liquid to the substrate.
[0071]
As shown in FIG. 8, the substrate 15 to be processed is placed horizontally on a sample table (not shown). A liquid supply unit 80 for selectively forming a liquid film on the substrate 15 and a unit moving unit 16 for moving the liquid supply unit 80 are arranged vertically on the substrate 15 to be processed. The liquid supply unit 80 includes the liquid supply nozzle 11, a light irradiation unit (light source unit 82, light reflection unit 83), a gas blowing unit 84, and liquid recovery units 63a and 63b.
[0072]
The liquid supply nozzle 11 discharges the liquid 13 to the substrate 15 to be processed. The light emitting unit 82 emits light for causing the gas generating material provided in the gas blowing unit 84 to react. The light reflecting portion 83 reflects the light emitted from the light emitting portion 82 to adjust the direction of the light, and guides it to the gas blowing portion 84. The gas spraying portion 84 is composed of a quartz substrate 84a and a gas generating material 84b disposed on the upper surface thereof. For the gas generating material 84b, for example, nitrocellulose or the like is used. When the gas generating material 84b provided in the gas spraying portion 84 receives light output from the light emitting portion 82, it reacts to generate gas. This gas changes the dropping direction of the liquid 13 discharged from the liquid supply nozzle 11. The liquid 13 whose dripping direction has been changed is recovered by the liquid recovery part 63b.
[0073]
In addition, a light irradiation part can be formed only with a light source part. The light source here means a light emitting part or a light emitting part transported by a fiber or the like from the light emitting part. In addition to this, a rotating disk or a tape-shaped one can be used for the gas spraying portion 84, and any quartz substrate 84a may be used as long as it absorbs light from the light source.
[0074]
The liquid supply unit 80 performs the following operation when continuously supplying liquid to the substrate 15 to be processed. The liquid 13 is ejected from the liquid supply nozzle 11 to the substrate 15. While performing this ejection, the liquid supply nozzle 11 is moved by the unit moving unit 16, whereby the liquid 13 is supplied to the substrate 15 in a constant amount, and the liquid film 14 is formed.
[0075]
On the other hand, when the supply of the liquid 13 to the substrate 15 is interrupted, the following operation is performed. FIG. 8 shows a case where the liquid supply nozzle 11 moves to the left side of the drawing. Light is emitted from the light emitting unit 82. The direction of the light is adjusted by the light reflecting portion 83 and irradiated to the gas generating material 84 b of the gas blowing portion 84. In the gas blowing part 84, the gas generating material 84b irradiated with light reacts, and gas is generated by this reaction. At this time, the gas generated in the gas blowing unit 84 is blown to the liquid 13 discharged from the liquid supply nozzle 11. Thereby, the dropping direction of the liquid 13 is changed, and the liquid recovery unit 63b recovers the liquid 13. Thus, the supply of the liquid 13 from the liquid supply nozzle 11 to the substrate to be processed 15 is blocked. If the gas blowing part is provided on the opposite side to the nozzle 11, the liquid 13 can be recovered by the liquid recovery part 63a.
[0076]
FIG. 9 is a top view showing a liquid pattern immediately after the liquid is discharged onto the substrate 15 by the liquid film forming apparatus. The liquid pattern 14a shown in FIG. 9 is an application portion where the liquid 13 is continuously supplied. Further, the intermittently formed liquid pattern 14b alternates between shut-off (gap formation) when gas is generated in the gas spraying portion 84 and supply (liquid pattern 14b formation) when no gas is generated. Repeated application part.
[0077]
The liquid pattern 14a is preferably applied to a region where the pattern formed on the substrate is sparse, and the liquid pattern 14b is preferably applied to a region where the pattern formed on the substrate is dense. By applying in this way, the liquid film 14 having a flat surface can be formed in any region of the unevenness without being affected by the unevenness due to the pattern on the substrate.
[0078]
Further, when the liquid is recovered by the liquid recovery units 63 a and 63 b, the liquid may drip from the edges of the liquid recovery units 63 a and 63 b and may be applied to the substrate 15 to be processed. As a countermeasure, as shown in FIG. 10, sag prevention parts 85a and 85b are further provided below the liquid recovery parts 63a and 63b, respectively. Thereby, the liquid dripping from the edge of the liquid collection | recovery parts 63a and 63b can be collect | recovered by the dripping prevention parts 85a and 85b. Note that the edges of the sag prevention parts 85a and 85b are located outside the edges of the liquid recovery parts 63a and 63b.
[0079]
In the liquid supply unit described above, when the liquid supply is shut off, the liquid dropping direction is changed to the rear side in the moving direction of the nozzle, but the dropping direction may be changed to the front side in the moving direction. However, when the nozzle moves at high speed, the dropped liquid flows backward, so if the liquid dropping direction is changed backward with respect to the traveling direction, the liquid is captured behind the nozzle in the traveling direction. It becomes easy. The sagging prevention portions 85a and 85b can also be applied to the units shown in FIGS. 5, 6, 7, 8, and 16.
[0080]
Accordingly, when the nozzle moving speed is high, as shown in the layout of the liquid supply unit in FIG. 11, the liquid blocking portions 91a and 91b are arranged in the nozzle moving direction (front and rear) with respect to the individual liquid supply nozzles 11, It is preferable to use different liquid blocking portions depending on the traveling direction. The liquid blocking portions 91a and 91b are the liquid suction portions 12a and 12b, the liquid suction portions 62a and 62b, the liquid recovery portions 63a and 63b, the gas blowing portions 72a and 72b, the liquid recovery portions 63a and 63b, and the gas. It is a general term for the spraying part 84 and the liquid recovery part 63b. On the other hand, when the moving speed of the nozzle 11 is slow, the liquid may be collected on either the front side or the rear side with respect to the traveling direction. In that case, one liquid blocking part and one liquid recovery part may be provided, and the same liquid recovery part may be used for recovery in any traveling direction.
[0081]
Hereinafter, a configuration in which one liquid blocking portion is provided for one nozzle will be described using the layout of the liquid supply unit shown in FIGS. 12-19, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part same as FIG. 11, and the description is abbreviate | omitted.
[0082]
The liquid supply unit shown in FIG. 12 has a configuration in which a liquid blocking part 91 is arranged on one side in the moving direction of the liquid supply nozzle 11. When this liquid supply unit is used, liquid may be supplied to the substrate to be processed only in the forward path or only in the backward path.
[0083]
Further, the liquid supply unit shown in FIG. 13 has a configuration in which a liquid blocking unit 91 is arranged on one side in the moving direction of the liquid supply nozzle 11. This liquid supply unit is effective when a liquid blocking unit 91 having a function of blocking by blowing gas is used. In this liquid supply unit, since the liquid blocking portions 91 are alternately arranged, mutual interference of the injected gas can be prevented.
[0084]
The liquid supply unit shown in FIGS. 14 and 19 is another form of the liquid supply unit shown in FIG. 13 and has a configuration in which the nozzle 11 and the liquid blocking part 91 are appropriately arranged so as to narrow the liquid discharge interval. That is, in the liquid supply unit shown in FIG. 14, the corresponding liquid blocking portions 91 are arranged so as to sandwich the liquid supply nozzles 11 arranged in two rows so as not to overlap each other. In the liquid supply unit shown in FIG. 15, the corresponding liquid supply nozzles 11 are arranged so as to sandwich the liquid blocking portions 91 arranged in two rows so as not to overlap.
[0085]
By the way, as shown in FIGS. 16A and 16B, the liquid 13 may be blocked by the shutter 141. A case where the liquid 13 is supplied to the substrate 15 is shown in FIG. On the other hand, FIG. 16B shows a case where the supply of the liquid 13 to the substrate 15 is shut off. In such a liquid supply unit, a shutter 141 having a trapezoidal cross section is used. When the supply of the liquid 13 is interrupted, the shutter 141 is inserted from the upstream side in the traveling direction into a line through which the liquid 13 discharged from the nozzle 11 passes. The shape and insertion direction of the shutter 141 may be any as long as the liquid 13 does not scatter on the substrate to be processed 15 and does not drip from the back of the shutter 141 during insertion.
[0086]
When the moving speed of the nozzle is high, the liquid flows backward in the traveling direction. Therefore, the direction in which the liquid flows is the same as the direction in which the shutter enters so as not to disturb the flow. When the shutter is inserted from the rear in the traveling direction, the liquid is scattered and the surface of the film formation substrate is contaminated.
[0087]
[Second Embodiment]
In the present embodiment, a method of previously forming a film for repelling a solution of an antireflection material in a non-film formation region (alignment mark portion, chip non-creation region on the outer periphery of the substrate) and then forming a film of the antireflection material. explain.
[0088]
FIG. 17A to FIG. 17D are cross-sectional views of an apparatus and a substrate showing a process for selectively forming a liquid film according to the second embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 17A, a substrate to be processed 15 having an alignment mark 42 formed on its surface is prepared, and this substrate 15 is placed horizontally on a sample table (not shown).
[0089]
Next, as shown in FIG. 17B, the liquid supply unit 10 shown in FIGS. 1A to 1C having a single liquid supply nozzle 11 is arranged in rows (columns) with respect to the substrate 15. The EEP solvent 151 is selectively dropped onto a region where the antireflective material solution is not formed, that is, a region including the alignment mark 42, while moving in the column (row) direction while reciprocating in the direction. In addition, the shape of the mouth of the used nozzle 11 is a rectangle of 10 μm × 40 μm (the long side is orthogonal to the nozzle traveling direction).
[0090]
Next, the antireflection material solution 411 is selectively formed using the liquid film forming apparatus 20 shown in FIG. 2 having a plurality of liquid supply nozzles 111 to 117 and liquid suction units 121 to 127. At this time, as shown in FIG. 17C, the supply of the antireflection material solution 411 was cut off to the region including the alignment mark 42 of the substrate 15 to be processed. The antireflection material solution film 412 having a film thickness of 0.055 μm was formed by setting the solid content of the antireflection material in the solvent to 0.5% and the moving speed of the liquid supply unit to 100 mm / sec.
[0091]
As a result of baking after the selective film formation, the EEP solvent 151 was volatilized and disappeared as shown in FIG. Further, the solvent in the antireflective material solution film 412 volatilizes, so that the antireflective film 41 can be formed with accuracy other than the region of the alignment mark 42.
[0092]
Next, as with the formation of the antireflection film 41, an EEP solvent was selectively applied in advance to the alignment mark and the non-film formation area outside the chip area. Thereafter, a solution obtained by dissolving a resist material in an EL solvent was applied to the film formation region of the substrate 15. When the resist material solution had a solid content of 1.5% and the moving speed of the liquid supply unit was 50 mm / sec, a resist film having a thickness of 0.3 μm could be formed.
[0093]
In the present embodiment, since the antireflection film and the resist film are not formed on the alignment mark, the alignment accuracy at the time of exposure can be remarkably improved. Furthermore, by reflecting the improvement in alignment accuracy in the device design, variations in the electrical characteristics of the elements can be reduced, and the chip area can be further reduced.
[0094]
The film formation of the diluted solution of the antireflection material and the resist material can also be performed by the following steps. After the step shown in FIG. 17 (b), as shown in FIG. 18 (a), selection of an antireflection material solution or a resist material solution is performed using a liquid film forming apparatus 160 that does not have a liquid blocking function. The resist material solution 1611 is uniformly dropped on the substrate to be processed 15 without performing a typical discharge to form a resist material solution film 1612.
[0095]
Of the resist material solution 1611 uniformly dropped on the substrate 15, the resist material solution 1611 dropped on the EEP solvent 151 slides down the surface of the EEP solvent 151 and moves around the EEP solvent 151. In this way, after applying the resist material solution film 1612 of the EL solvent, the baking treatment was performed. As shown in FIG. 18B, the EEP solvent 151 was not volatilized, and the resist material solution film 1612 was not evaporated. The contained EL solvent was also volatilized. As described above, the resist film 161 can be selectively formed in the region other than the alignment mark 42 of the substrate 15.
[0096]
Although the thickness of the resist film 161 was increased in the vicinity of the non-deposition region of the alignment mark 42, it was not necessary to form a pattern contributing to the device in this region, so that the processing accuracy was not affected.
[0097]
[Third Embodiment]
In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a wiring pattern will be described. A substrate to be processed made of AlNx having a thickness of 3 mm was placed horizontally on the sample stage. A liquid film forming apparatus is installed above the substrate to be processed.
[0098]
In the present embodiment, the wiring pattern is formed using the liquid film forming apparatus in which a plurality of liquid supply units shown in FIGS. 6A to 6C are arranged. A plurality of liquid supply units are arranged in a direction orthogonal to the moving direction of the apparatus. The liquid suction units of each of the plurality of liquid supply units are independently controlled, and liquid can be selectively applied to the film formation region or the non-film formation region.
[0099]
In addition, the arrangement | positioning space | interval of the liquid supply nozzle of the used liquid supply unit is 100 micrometers. The shape of the mouth of the nozzle is a square of 40 μm × 40 μm. A liquid film was formed by moving the apparatus in the column (row) direction while reciprocating in the row (column) direction with respect to the substrate to be processed.
[0100]
This apparatus was moved with respect to the substrate to be processed along the wiring drawing direction to form a film. The moving speed of the apparatus was moved at a constant speed in the direction of the straight line and the curved line, and the bent part of the pattern had a curvature so that the nozzle moving speed did not change.
[0101]
In addition, a film was formed by adjusting the silver paste, which is a wiring material discharged from each liquid supply nozzle, continuously and with a constant discharge amount per unit time. Based on the wiring design data, in a region where no wiring is provided, the liquid is sucked from the liquid sucking portion to prevent the silver paste from being supplied onto the substrate to be processed. Then, after all the wiring patterns were formed, the wiring pattern was solidified and fixed by baking the substrate at 400 degrees to volatilize the solvent.
[0102]
When energizing the wiring pattern created in this embodiment and operating as a heater (soaking plate = AlNx, heater material = silver), heating the plate-shaped workpiece to 150 degrees, The temperature uniformity was ± 0.2 degrees. When power was applied to a wiring pattern created by printing using a conventional silk screen (coating spots were generated in the printing direction) and operated as a heater, there was a large variation in resistance and a temperature variation of ± 1 degree. It was. In contrast, in the present embodiment, the temperature uniformity has been dramatically improved as described above. Also, when a wiring pattern created using a conventional liquid supply nozzle that controls discharge inside the nozzle is energized and operated as a heater, the resistance varies due to the influence of pulsation. There was a temperature variation. Compared with this, in the present embodiment, the temperature uniformity can be dramatically improved.
[0103]
[Fourth Embodiment]
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to formation of a wiring pattern will be described. A substrate to be processed made of AlNx having a thickness of 3 mm was placed horizontally on the sample stage. A liquid supply nozzle is installed above the substrate to be processed.
[0104]
In this embodiment, the wiring pattern is formed using the liquid film forming apparatus in which a plurality of liquid supply units shown in FIGS. 16A and 16B are arranged. A plurality of liquid supply units are arranged in a direction orthogonal to the moving direction of the apparatus. The shutters of each of the plurality of liquid supply units are independently controlled, and the liquid can be selectively applied to the film formation region or the non-film formation region. The shape of the mouth of the used liquid supply nozzle is a square of 40 μm × 40 μm.
[0105]
Using such a film forming apparatus, a wiring pattern was formed in the same manner as in the third embodiment. The apparatus was moved based on the wiring design data. The shutter was opened at the wiring start point to supply liquid to the substrate, and the shutter was inserted at the wiring end point to cut off the supply. Thus, a shutter is inserted in a region where no wiring is formed, and silver paste is prevented from being supplied onto the substrate to be processed. And after forming all the wiring patterns, the board | substrate was baked at 400 degree | times and the wiring pattern was solidified and fixed.
[0106]
When energizing the wiring pattern created in this embodiment and operating as a heater (soaking plate = AlNx, heater material = silver), heating the plate-shaped workpiece to 150 degrees, The temperature uniformity was ± 0.2 degrees. When power was applied to a wiring pattern created by printing using a conventional silk screen (coating spots were generated in the printing direction) and operated as a heater, there was a large variation in resistance and a temperature variation of ± 1 degree. It was. In contrast, in the present embodiment, the temperature uniformity has been dramatically improved as described above. Also, when a wiring pattern created using a conventional liquid supply nozzle that controls discharge inside the nozzle is energized and operated as a heater, the resistance varies due to the influence of pulsation. There was a temperature variation. Compared with this, in the present embodiment, the temperature uniformity can be dramatically improved.
[0107]
[Fifth Embodiment]
In this embodiment, the nozzle has a liquid supply nozzle and a liquid blocking part, and these are integrated, and the liquid supplied vertically from the nozzle is blocked by the blocking part while moving with respect to the substrate. An example of overcoming the problem that occurs when the moving speed of the camera is high will be described.
[0108]
In the case where the liquid supply nozzle and the liquid blocking unit are integrated, when the moving speed of the nozzle is faster than the operation of the blocking function of the liquid blocking unit, the film is formed up to a region other than the non-film forming region (for example, the alignment mark unit) There may be a problem that the liquid is not supplied to the region. The film formation state in this case is shown in FIG.
[0109]
FIG. 20A is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid film forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. Further, FIGS. 20A to 20C are cross-sectional views showing the process of selectively forming the liquid film 14 using the liquid film forming apparatus.
[0110]
This liquid film forming apparatus has a liquid supply nozzle 95 and a liquid blocking part 96. The liquid supply nozzle 95 discharges the liquid 13 to the substrate to be processed 15. The liquid blocking unit 96 blocks the liquid 13 discharged from the liquid supply nozzle 95 from being supplied to the substrate 15. The liquid supply nozzle 95 and the liquid blocking part 96 are configured to be movable independently of each other. Further, the liquid blocking section 96 is disposed at a height between the nozzle opening of the liquid supply nozzle 95 and the substrate 15 to be processed.
[0111]
In the liquid film deposition apparatus configured as described above, the liquid is applied as follows.
[0112]
As shown in FIG. 20 (a), the substrate 15 to be processed having the alignment mark 42 on its surface is placed horizontally on a sample table (not shown). A liquid supply nozzle 95 that discharges liquid onto the substrate 15 is disposed vertically on the substrate 15 to be processed. The liquid supply nozzle 95 is provided with a nozzle moving unit 97 that moves the nozzle 95.
[0113]
When the liquid 13 is supplied to the substrate 15, the liquid 13 is discharged from the nozzle 95 and supplied to the film formation region on the substrate 15 while moving the nozzle 95 by the nozzle moving unit 97. Here, prior to the movement of the liquid supply nozzle 95, the liquid blocking part 96 is moved and arranged vertically above the alignment mark 42 which is a non-film formation region.
[0114]
Next, as illustrated in FIG. 20B, the liquid supply nozzle 95 moves while discharging the liquid 13, and reaches vertically above the alignment mark 42 (non-film formation region). Then, the liquid blocking unit 96 blocks the liquid 13 discharged from the nozzle 95 from dropping on the substrate 15. Thereby, the supply of the liquid 13 onto the substrate 15 is blocked. Further, when the liquid supply nozzle 95 moves and deviates from the vertical position of the alignment mark 42, as shown in FIG. 20C, the blocking of the liquid 13 by the liquid blocking unit 96 is released, and the liquid 13 on the substrate 15 is released. Supply resumed.
[0115]
FIG. 21 is a top view showing a film formation state of the liquid film formed in the present embodiment. As shown in FIG. 21, the liquid film 14 is reliably formed in the film formation region outside the non-film formation region where the alignment mark 42 is formed, and the liquid 13 is supplied also to the film formation region described above. Can solve the problem that is not done.
[0116]
In the case where the conventional liquid supply nozzle and the liquid blocking part are integrated, if the moving speed of the nozzle is faster than the operation of the blocking function of the liquid blocking part, the liquid is not supplied to areas other than the non-film forming area. Has occurred. In the present embodiment, the liquid blocking unit is moved in advance onto the non-film formation region, and the blocking function is operated immediately before the liquid supply nozzle passes. Then, by passing the liquid supply nozzle so as to cross the liquid blocking portion, it is possible to form a non-film formation region only in a desired region. For the liquid blocking unit, any method such as a method of physically blocking the liquid or a method using suction or gas discharge may be used.
[0117]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change and implement variously.
[0118]
As described above, according to the first to fifth embodiments of the present invention, the discharge amount of the liquid discharged from the nozzle is always kept constant, and when the liquid supply to the substrate is shut off, it is provided at the lower part of the nozzle. By blocking the liquid ejected by the liquid blocking section, it is possible to suppress the generation of particles, and without causing pulsating flow to the liquid immediately before the liquid supply is shut off and at the start of liquid supply after the shut-off is finished. The liquid can be uniformly supplied onto the processing substrate.
[0119]
When the first to fifth embodiments of the present invention are used, when the liquid film is selectively formed on the substrate, mixing of impurities into the liquid film is suppressed, and the film thickness of the formed liquid film is reduced. It is possible to provide a film forming method and a film forming apparatus capable of making the distribution uniform.
[0120]
[Sixth Embodiment]
In this embodiment, a method for applying an SOG solution to a substrate to be processed with unevenness and flattening the surface thereof will be described.
[0121]
FIG. 22 is a diagram showing a schematic configuration of a coating apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. The coating apparatus includes a liquid supply nozzle 11, a nozzle driving unit 81, and pattern design information 17. The liquid supply nozzle 11 drops the liquid 13 on the substrate 18 to be processed. The nozzle drive unit 81 moves the liquid supply nozzle 11 based on the pattern design information 17.
[0122]
A process of forming an insulating film on the substrate 18 to be processed using this coating apparatus will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, SOG is selected as the insulating film material, and an SOG liquid dissolved in thinner so as to have a solid content of 20% is used.
[0123]
As shown in FIG. 23A, the substrate 18 to be processed has a structure 23 such as wiring formed on an unprocessed substrate 19 and has a recess 24. The depth of the recess (space) 24 formed in the substrate 18 is about 0.25 μm. The substrate 18 includes an isolated line region, a line & space region, an isolated space region, and the like.
[0124]
In order to form the SOG film on the substrate 18 having the structure shown in FIG. 23A, the substrate 18 is fixed, and the SOG solution is continuously discharged from the liquid supply nozzle (diameter 50 μm) 11. Then, as shown in FIG. 24, the liquid supply nozzle 11 is moved back and forth in the column direction and at a predetermined pitch in the row direction at a turning point outside the pattern forming region 31 on the substrate 18 to be processed. . The predetermined pitch in the row direction is set so as to be narrower than the amount of spread of the liquid on the substrate 18 in the row direction.
[0125]
FIG. 25 shows a cross-sectional view of the discharge portion when the liquid 13 is discharged from the liquid supply nozzle 11. As shown in FIG. 25, the SOG solution 35a discharged from the nozzle 11 onto the target substrate 18 spreads thinly, and if the movement pitch is narrower than the amount of spread of the SOG solution in the row direction, the spread SOG solution 35b The SOG solution 36 already supplied on the substrate 18 to be processed is connected. Accordingly, all the lines of the SOG solution discharged from the liquid supply nozzle 11 are connected. For this reason, the SOG solution can be applied to the entire region of the pattern formation region 31.
[0126]
Here, under the conditions of the nozzle moving speed V0 = 100 mm / sec and the feed (moving) pitch P = 100 μm on both sides of the nozzle reciprocating motion, the SOG (SiO2) film thickness after firing becomes 1 μm. The film formation conditions were determined by determining the amount.
[0127]
Based on the determined film forming conditions, the SOG solution was applied by changing the moving speed V in the column direction of the nozzles 11 in accordance with the ratio of the recesses in the unit area. The moving speed is adjusted in units of 100 μm. ² The moving speed V is set to the ratio S of the recesses in the region, the depth d of the recesses, and the thickness t to form the film.
V = V0 / ((t-d) + dS) (1)
It was.
[0128]
For example, when the film is formed in the uneven pattern as shown in FIG. 26, the nozzle moving speed in the region where the ratio of the recesses is 75% is 229 mm / sec. Further, the nozzle moving speed was set to 267 and 357 mm / sec in the regions where the ratio of the concave portions was 50% and 12%, respectively. At the time of film formation, the SOG solution discharged from the liquid supply nozzle 11 spreads over time, and finally has a width of about 100 μm.
[0129]
As a result of using such a coating method, the surface of the SOG solution on the substrate 18 to be processed after the application of the SOG solution was flat. Further, the surface position of the SOG solution, that is, the height from the surface of the substrate 19 excluding the pattern such as the wiring did not change depending on the region. Thereafter, when evaporating the solvent, the substrate 18 was vibrated by about 2 mm in the horizontal direction to further flow the SOG solution, thereby further flattening.
[0130]
Further, as shown in FIG. 23 (b), the solvent was slowly evaporated to form the SiO2 film 25. Regarding the film thickness of the SiO2 film 25, the film thickness of the film formed on the upper part of the pattern was 0.25 μm, and the film thickness of the film formed on the concave portion was 0.50 μm. The unevenness of the surface of the SiO2 film 25 is about 3 nm, and the SiO2 film 25 having a flat surface can be formed on the substrate 18 to be processed.
[0131]
Further, as shown in FIG. 23C, an antireflection film 26 having an antireflection effect with respect to DUV light (wavelength 248 nm) is formed on the SiO2 film 25 by using this apparatus in the same manner as the SOG is formed. A thickness of 50 nm was formed. Here, it is necessary to form the antireflection film 26 with a uniform film thickness with respect to the substantially flat surface of the SiO2 film 25 and along the unevenness of the surface. The liquid supply nozzle 11 is moved at a constant speed, the solid content of the antireflection film 26 with respect to the solvent is adjusted, and the movement pitch of the nozzle 11 is controlled so as to be slightly smaller than the amount of spread of the liquid 13 for film formation. It was. In the formation of the antireflection film 26, the moving speed V of the nozzle was increased by 1% at the concave portion and by 1% at the convex portion. Such a velocity distribution assumes that the thickness is increased at the concave portion due to the flow of the solution after film formation, and the amount lost by the flow at the stage of film formation is given to the convex portion in advance.
[0132]
Next, a resist film having a film thickness of 0.25 μm was formed on the antireflection film 26 by using the same method as that of the antireflection film 26. The antireflection film 26 had a solid content of 1% (viscosity 1.5 cp), and the resist film had a solid content of 3% (viscosity 1.7 cp). Further, exposure with DUV light was performed, PEB and development were performed, and a resist pattern 27 having a line width of 0.25 μm was formed. As described above, the surface of the substrate is flattened with high accuracy, and the antireflection film and resist film thereon are also formed according to the minute steps, so that the controllability of the line width dimension is very good within 3 nm. A pattern could be formed.
[0133]
Moreover, in the said embodiment, as shown to Fig.27 (a), the SOG solution was apply | coated, moving a nozzle from the one end side of the outer periphery of the to-be-processed substrate 18 to the other end side. However, depending on the state of the SOG solution and the substrate surface, the following problems may occur when this coating method is used.
[0134]
FIG. 27B is a cross-sectional view taken along line 27b-27b of the substrate shown in FIG. In the starting point region 28 where the liquid supply nozzle 11 moves on the substrate 18 and starts discharging, the solvent concentration becomes low, the solvent evaporates from the starting point region 28, and the SOG solution aggregates. As a result, when solidified, as shown in FIG. 27 (b), the starting point region 28 of the film 40 swells in a square shape, and the film thickness is reduced around it.
[0135]
If such a problem occurs, as shown in FIG. 28A, the SOG solution is moved while moving the nozzle 11 from the inner side (start point 37) of the substrate toward both sides (end point 38) of the outer periphery of the substrate. Apply. More specifically, the SOG solution is moved to the one end side of the outer periphery of the substrate 18 by moving the nozzle 11 back and forth in the row direction from the inner side of the substrate 18 to be moved at a predetermined pitch in the column direction at the turning point. Apply. Further, the SOG solution is different from the one end side of the outer periphery of the substrate 18 to be processed by moving the nozzle 11 back and forth in the row direction from the inside of the substrate 18 to be processed and moving it at a turning point at a predetermined pitch in the column direction. Apply to the other end. At this time, it is ensured that the coatings do not overlap each other. The predetermined pitch is set so as to be narrower than the amount of liquid in the column direction on the substrate 18. When such application is performed, the concentration of the solvent does not decrease inside the discharge start point, and aggregation occurs, and the start point region 28 of the film 40 rises in a square shape as shown in FIG. There is nothing.
[0136]
Further, when attention is paid to the outer peripheral portion 39 of the substrate 18 to be processed, as shown in FIG. 29A, when the liquid is applied so that the outer peripheral curve of the film 40 is neatly arranged, the outer peripheral portion 39 is the same as the inside of the substrate 18. Surface tension is applied in the direction. For this reason, agglomeration occurs in the outer peripheral film, and the film thickness becomes thick. Therefore, as shown in FIG. 29 (b), if the liquid is applied so that the outer periphery of the film 40 has a zigzag shape (rear shape), the surface tension is dispersed. Can be prevented. In order to form a zigzag shape as shown in FIG. 29 (b), the liquid blocking timing may be adjusted using the method shown in FIGS. 20 (a) to 20 (c). FIGS. 29A and 29B are enlarged views of the outer peripheral portion of the substrate to be processed.
[0137]
In the embodiment of the present invention, a diluted solution of SOG is used as the liquid, but the present invention is not limited to this. An antireflection film, a conductive film, and a resist film used in the lithography process can be formed by the same method. When these films are formed, they are diluted with thinner and used, but the solid content at that time is preferably 3% or less. The present invention is also applicable to film formation using a metal paste as a wiring material. In this embodiment, a diluted solution using thinner is used as the liquid, but a liquid obtained by melting the film forming material can also be used.
[0138]
In the case of a substrate to be processed in which the ratio of the recesses does not change with respect to the direction of movement (column direction) of the nozzle and the ratio of the recesses changes with respect to the direction orthogonal to the direction of travel (row direction), the moving speed changes Without changing the movement pitch, a film having a flat surface can be formed. In some cases, both the moving speed and the moving pitch of the nozzles may be changed.
[0139]
In this embodiment, pattern information at the time of design is used as a method for obtaining the ratio of the recesses on the substrate 18 to be processed. As shown in FIG. 30, it is also possible to acquire the surface image of the substrate 18 by the image acquisition units 43a and 43b, and calculate the ratio of the recesses by performing the calculation by the image processing calculation unit 44. The image acquisition units 43a and 43b are composed of a CCD or the like, and are installed in front of the liquid supply nozzle 11 in the traveling direction. The ratio of the recesses may be acquired from the image itself. Furthermore, when a fine pattern with a wavelength shorter than the measurement wavelength exists, it may be acquired as the density of reflected light and the contrast value may be regarded as the unevenness ratio. In consideration of the reciprocating movement of the liquid supply nozzle 11, it is preferable that the image acquisition units 43a and 43b are installed on both sides in the moving direction.
[0140]
[Seventh Embodiment]
In the present embodiment, application of the SOG solution is performed using a plurality of liquid supply nozzles (50 μm in diameter) arranged in a direction orthogonal to the nozzle moving direction and capable of independently controlling the liquid discharge amount from the liquid supply nozzle. Went. The conditions of the substrate to be processed and the SOG solution are the same as in the sixth embodiment.
[0141]
Under the condition that the nozzle moving speed V0 in the row direction is 100 mm / sec and the moving pitch P at the nozzle turning point is 100 μm, the discharge amount G0 of the SOG solution with which the SOG (SiO 2) film after firing becomes 1 μm was determined. As a result, the discharge amount G0 was 5 μl / sec.
[0142]
Based on this condition, film formation was performed by changing the discharge amount G in accordance with the ratio of the recesses in the unit area. The discharge amount G is adjusted in units of 10 μl, 100 μm ² The discharge amount G is set to the ratio S of the recesses in the region, the depth d of the recesses, and the thickness t to form the film.
G = G0 ((t-d) + dS) (2)
It was.
[0143]
In the coating apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 31, liquid supply nozzles 52a to 52g are arranged so as to be orthogonal to the traveling direction (in the row direction if the traveling direction is the column direction). Each of the liquid supply nozzles 52a to 52g is connected to a liquid transport pump (not shown) on the upstream side thereof, and the discharge amount from each of the liquid supply nozzles 52a to 52g is adjusted by changing the transport amount from each liquid transport pump. It is possible.
[0144]
At the time of film formation, the SOG solution was discharged from the liquid supply nozzles 52a to 52g while changing the discharge amount in accordance with the proportion of the recesses on the substrate 18 to form the SOG film. The regions 53, 54, and 55 are regions having a small, medium, and large recess density, respectively. Then, the liquid transport pump changes the transport amount of the liquid according to the equation (2) according to the recess ratio calculated based on the pattern design data on the substrate 18 to be processed.
[0145]
For example, when the film is formed in the concave pattern as shown in FIG. 32A, the discharge amount is 2.19 μl / sec when the ratio of the concave portions is 75%. Further, in the regions where the ratio of the recesses was 50% and 12%, the discharge amounts were 1.87 μl / sec and 1.40 μl / sec, respectively. In FIG. 32A, regions 64a to 64g correspond to regions where the SOG solutions supplied from the liquid supply nozzles 52a to 52g respectively cover the surface.
[0146]
The SOG solution discharged from the liquid supply nozzles 52a to 52g spread with time, and finally became a width of about 100 μm. After the application of the SOG solution, the surface of the SOG solution on the substrate 18 to be processed was flat. Further, the surface position of the SOG solution, that is, the height from the surface of the substrate 18 excluding patterns such as wirings did not change depending on the region. Thereafter, the substrate 18 was vibrated in the horizontal direction by about 2 mm to further flow the SOG solution, and further flattened.
[0147]
Further, the solvent was slowly evaporated to form a SiO2 film 56 as shown in FIG. Regarding the film thickness of the SiO2 film 56, the film thickness of the film formed on the upper part of the pattern was 0.25 [mu] m, and the film thickness of the film formed on the recess was 0.50 [mu] m. The unevenness on the substrate surface was about 5 nm, and the SiO2 film 25 having a flat surface could be formed on the substrate 18 to be processed.
[0148]
Further, similarly to the sixth embodiment, an antireflection film having an antireflection effect for DUV light (wavelength 248 nm) is formed on the SiO2 film 56 with a film thickness of 50 nm on the SiO2 film 56 in the same manner as the SOG is formed. did. Since the antireflection film needs to be uniformly formed on a minute step of the substrate 18, the liquid discharge amount G is increased by 1% at the concave portion and by 1% at the convex portion. Such a discharge amount assumes that the thickness is increased at the concave portion due to the flow of the solution after film formation, and an amount lost by the flow at the stage of film formation is given to the convex portion in advance.
[0149]
Next, a resist film having a thickness of 0.25 μm was formed on the antireflection film by using the same method as that for the antireflection film. The antireflection film had a solid content of 1% (viscosity 1.5 cp), and the resist film had a solid content of 3% (viscosity 1.7 cp). Further, exposure with DUV light was performed, PEB and development were performed, and a resist pattern having a line width of 0.25 μm was formed. As described above, the surface of the substrate is flattened with high precision, and the antireflection film and the resist film thereon are also formed according to the minute steps, so that a pattern with a controllability of the line width dimension within 3 nm can be formed. .
[0150]
The same effect as in this embodiment can be obtained by using the liquid blocking function, making the discharge amount from the liquid discharge nozzle constant, and adjusting the blocking amount by the blocking function so that the liquid amount reaching the substrate becomes G. Can be obtained.
[0151]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, although a diluted solution of SOG is used as the liquid in the embodiment, the present invention is not limited to this. An antireflection film, a conductive film, and a resist film used in the lithography process can be formed by the same method. When these films are formed, they are diluted with thinner and used, but the solid content at that time is preferably 3% or less. The present invention is also applicable to film formation using a metal paste as a wiring material.
[0152]
The arrangement (interval) of the plurality of liquid supply nozzles used in this embodiment may be appropriate, but may correspond to the chip interval. In this case, since each liquid supply nozzle fills the same unevenness difference portion of each chip, the discharge amount of each liquid supply nozzle can be controlled collectively, and the operability is greatly improved.
[0153]
In the above embodiment, the liquid supply nozzle is moved, but the position of the liquid supply nozzle may be fixed and the substrate to be processed may be moved. Further, both the liquid supply nozzle and the substrate to be processed may be moved. Further, the relative movement direction is not limited to the above embodiment, and for example, the liquid ejected from the nozzle may be moved so as to draw a spiral.
[0154]
Further, the amount of spread of the liquid can be adjusted by adjusting the amount of solids contained in the liquid, the viscosity or discharge speed of the liquid, or the moving speed of the substrate to be processed or the liquid supply nozzle.
[0155]
In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
[0156]
As described above, according to the sixth and seventh embodiments of the present invention, the substrate to be processed and the discharge nozzle are moved relative to each other while the liquid is continuously discharged, so that the liquid is relative to the processing surface of the substrate. By applying the liquid, it is possible to apply the liquid onto the substrate to be processed while using the liquid efficiently. Further, by changing the moving speed of the nozzle, the moving pitch, or the discharge amount of the liquid according to the ratio of the concave portions of the substrate to be processed, a film having a flat surface can be formed on the entire coating surface.
[0157]
By using the sixth and seventh embodiments of the present invention, the liquid can be efficiently applied to the substrate, and the liquid from the substrate surface excluding the pattern can be obtained without being affected by the unevenness caused by the pattern formed on the substrate. It is possible to provide a film forming method capable of making the film thickness uniform.
[0158]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the liquid film is selectively formed on the substrate, the mixing of impurities into the liquid film is suppressed, and the film thickness distribution of the formed liquid film is uniform. Film deposition equipment that can be Place Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views illustrating a configuration of a liquid supply unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid film forming apparatus in which a plurality of liquid supply units are arranged.
FIGS. 3A to 3D are views showing the shape of the discharge port of the liquid supply nozzle in the liquid supply unit.
4A to 4D are cross-sectional views of an apparatus and a substrate showing a process of selectively forming a liquid film using the liquid film forming apparatus. FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a configuration of a liquid supply unit having a pattern identification unit. FIGS.
6A to 6C are cross-sectional views showing the configuration of a liquid supply unit having a liquid suction part and a liquid recovery part.
FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views showing the configuration of a liquid supply unit having a gas spraying unit and a liquid recovery unit.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid supply unit having a gas spraying section and a liquid recovery section using a gas generating material.
FIG. 9 is a top view showing a liquid pattern immediately after the liquid is discharged onto the substrate by the liquid supply unit.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of the liquid supply unit further having a sag prevention unit.
FIG. 11 is a layout showing a first configuration example of a plurality of liquid supply nozzles and a liquid blocking unit.
FIG. 12 is a layout showing a second configuration example of a plurality of liquid supply nozzles and a liquid blocking unit.
FIG. 13 is a layout showing a third configuration example of a plurality of liquid supply nozzles and a liquid blocking unit.
FIG. 14 is a layout showing a fourth configuration example of a plurality of liquid supply nozzles and a liquid blocking unit.
FIG. 15 is a layout showing a fifth configuration example of a plurality of liquid supply nozzles and a liquid blocking unit.
FIGS. 16A and 16B are cross-sectional views showing the configuration of a liquid supply unit using a shutter as a liquid blocking unit. FIGS.
FIGS. 17A to 17D are cross-sectional views of an apparatus and a substrate showing a process of selectively forming a liquid film according to a second embodiment of the present invention.
18A and 18B are cross-sectional views of an apparatus and a substrate showing a process of selectively forming a liquid film using a liquid supply unit that does not have a liquid blocking function.
FIG. 19 is a top view of a substrate showing a film formation state when no liquid is supplied to the film formation region;
20A to 20C are cross-sectional views of an apparatus and a substrate showing a configuration of a liquid film forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a top view of a substrate showing a film formation state of a liquid film formed by the liquid film forming apparatus.
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a coating apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIGS. 23A to 23C are cross-sectional views of a substrate showing a film forming process on a substrate to be processed using the coating apparatus.
FIG. 24 is a diagram showing a movement path of a liquid supply nozzle with respect to the processing substrate.
FIG. 25 is a cross-sectional view of a discharge unit when liquid is discharged from a liquid supply nozzle.
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the moving speed of the liquid supply nozzle with respect to the uneven pattern on the processing substrate.
FIG. 27A is a diagram showing a movement path of a liquid supply nozzle with respect to a processing substrate at the time of liquid application. (B) is sectional drawing of a board | substrate when a malfunction generate | occur | produces in the liquid film apply | coated on the said process board | substrate.
FIG. 28A is a diagram showing a movement path of a liquid supply nozzle with respect to a processing substrate at the time of liquid application in which the above-mentioned problem is solved. (B) is sectional drawing of the said process board | substrate.
FIGS. 29A and 29B are enlarged views of an outer peripheral portion of a substrate to be processed. FIGS.
FIG. 30 is a cross-sectional view showing a configuration of the coating apparatus having image acquisition means.
FIG. 31 is a cross-sectional view showing a configuration of a coating apparatus having a plurality of liquid supply nozzles.
FIG. 32A is a diagram showing a discharge amount (dropping speed) of a liquid supply nozzle with respect to a concavo-convex pattern on a processing substrate. (B) is sectional drawing of the board | substrate apply | coated by the coating device shown in FIG.
33 (a) and 33 (b) are diagrams showing the configuration of a conventional coating nozzle.
34 (a) and 34 (b) are diagrams showing the configuration of another conventional application nozzle.
FIG. 35 is a cross-sectional view showing the structure of a film formed by a conventional coating apparatus.
36 (a) and 36 (b) are cross-sectional views showing the structure of a film when the structure shown in FIG. 35 is subjected to a reflow process.
[Explanation of symbols]
10 ... Liquid supply unit
11 ... Liquid supply nozzle
12a, 12b ... Liquid suction part
13 ... Liquid
14 ... Liquid film
14a, 14b ... Liquid pattern
15 ... Substrate to be processed
16 ... Unit moving part
17 ... Pattern design information
18 ... Processed substrate
19 ... Board
20 ... Liquid film forming apparatus
21 ... Film formation region
22 ... Non-deposition region
23 ... Structure
24 ... recess
25 ... SiO2 film
26: Antireflection film
27 ... resist pattern
28 ... End point area
31 ... Pattern formation region
35a ... SOG solution
35b ... SOG solution
36 ... SOG solution
37 ... Both sides of board circumference (starting point)
38 ... Inside the substrate (end point)
39 ... outer periphery
40 ... Membrane
42 ... Alignment mark
43a, 43b ... Image acquisition unit
44. Image processing calculation unit
51a, 51b ... pattern identification means
52a-52g ... Liquid supply nozzle
53, 54, 55 ... area
60 ... Liquid film forming apparatus
62a, 62b ... Liquid suction part
63a, 63b ... Liquid recovery section
64a-64g ... area
70 ... Liquid film forming apparatus
72a, 72b ... Gas spraying part
80 ... Liquid supply unit
81 ... Nozzle drive unit
82 ... Light emission part
83: Light reflection part
84 ... Gas spraying part
84a ... quartz substrate
84b ... gas generating material
85a, 85b ... Dripping prevention part
91a, 91b ... Liquid blocking part
91 ... Liquid blocking part
95 ... Liquid supply nozzle
96 ... Liquid blocking part
97 ... Nozzle moving part
111-117 ... Liquid supply nozzle
121-127 ... Liquid suction part
141 ... Shutter
151 ... EEP solvent
160 ... Liquid film deposition apparatus
411 ... Antireflection material solution
412 ... Liquid film
413 ... Antireflection film
1611: Resist material solution
1612: Resist material solution film

Claims

成膜領域と非成膜領域とが設定された被処理基板の上方に配置され、前記被処理基板に対して一定量の液体を連続的に吐出する液体吐出部と、
前記被処理基板と前記液体吐出部とを相対的に移動させる移動部と、
前記液体吐出部と前記被処理基板との間に配置され、前記移動部により前記被処理基板及び前記液体吐出部の少なくとも１つが移動されて、前記液体吐出部から吐出された液体が前記非成膜領域に供給される状態になったとき、前記液体が前記非成膜領域に供給されるのを、前記液体を吸引するかもしくはガスを吹き付けることで遮断する液体遮断部と、
を具備することを特徴とする成膜装置。A liquid ejection unit that is disposed above a substrate to be processed in which a film formation region and a non-film formation region are set, and that continuously discharges a predetermined amount of liquid to the substrate to be processed;
A moving unit that relatively moves the substrate to be processed and the liquid discharge unit;
The liquid ejection unit is disposed between the liquid ejection unit and the substrate to be processed, and at least one of the substrate to be processed and the liquid ejection unit is moved by the moving unit, so that the liquid ejected from the liquid ejection unit is not formed. A liquid blocking part that blocks the supply of the liquid to the non-film formation region by sucking the liquid or blowing a gas when it is supplied to the film region;
A film forming apparatus comprising:

記液体遮断部が、前記液体吐出部から吐出された液体の側面から前記液体を吸引する液体吸引部と、この液体吸引部の下方に配置され、吸引された液体を回収する液体回収部とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。 The liquid blocking unit includes a liquid suction unit that sucks the liquid from a side surface of the liquid discharged from the liquid discharge unit, and a liquid recovery unit that is disposed below the liquid suction unit and collects the sucked liquid. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the film forming apparatus includes the film forming apparatus.

前記液体遮断部が、前記液体吐出部から吐出された液体の側面に対してガスを吹き付けるガス吹き付け部と、このガス吹き付け部の下方で、かつ吐出された液体を前記ガス吹き付け部と挟むように配置され、ガスが吹き付けられた前記液体を回収する液体回収部とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。 The liquid blocking unit is configured to blow a gas against a side surface of the liquid discharged from the liquid discharge unit, and to sandwich the discharged liquid with the gas spray unit below the gas spray unit. The film forming apparatus according to claim 1, further comprising a liquid recovery unit that is disposed and recovers the liquid sprayed with gas.

前記液体遮断部が、
ガス発生材を反応させるための光を発射する光発射部と、
前記光発射部により発射された光を受けて反応しガスを発生させるガス発生材を有し、発生した前記ガスを前記液体吐出部から吐出された液体の側面に吹き付けるガス吹き付け部と、
このガス吹き付け部の下方で、かつ吐出された液体を前記ガス吹き付け部と挟むように配置され、ガスが吹き付けられた前記液体を回収する液体回収部とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。The liquid blocking part is
A light emitting unit that emits light for reacting the gas generating material;
A gas generating part that receives light emitted from the light emitting unit and reacts to generate gas, and generates a gas that blows the generated gas on the side surface of the liquid discharged from the liquid discharging unit;
The liquid spraying unit is disposed below the gas spraying unit and arranged to sandwich the discharged liquid with the gas spraying unit, and includes a liquid recovery unit that recovers the liquid sprayed with gas. The film forming apparatus according to claim 1.

前記液体遮断部には、前記液体吐出部の進行方向前方に設置され、前記被処理基板上の画像情報を取得する画像取得部が接続されており、前記液体遮断部は取得した前記画像情報又は予め設定されたパターン設計情報のいずれかに基づいて前記非成膜領域を認識し、前記液体の供給を遮断することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。The liquid blocking unit is connected to an image acquisition unit that is installed in front of the liquid ejection unit in the traveling direction and acquires image information on the substrate to be processed, and the liquid blocking unit acquires the acquired image information or The film forming apparatus according to claim 1, wherein the non-film forming region is recognized based on any of preset pattern design information, and the supply of the liquid is shut off.