TW201423833A - 塗佈膜形成方法、塗佈膜形成裝置及記憶媒體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種塗佈膜形成方法、塗佈膜形成裝置及記憶媒體，對表面形成有凹形圖案1之晶圓W，以高黏度的塗佈液形成塗佈膜時，使塗佈液遍及凹形圖案1內，獲得良好的塗佈膜。於晶圓W作為預濕，將晶圓W以第1轉速旋轉，並自溶劑噴嘴31對晶圓W之中心部噴吐溶劑5，接著將晶圓W以較第1轉速更緩慢之第2轉速旋轉，並自溶劑噴嘴31對晶圓W之中心部噴吐溶劑5。之後，將塗佈液6藉由旋轉塗佈加以塗佈。預濕，可使噴吐溶劑5的溶劑噴嘴31更自晶圓W之中心部起往邊緣側移動，旋轉晶圓W並噴吐溶劑5，亦可進一步接著使噴吐溶劑5的溶劑噴嘴31自晶圓W之邊緣側起往中心部側移動，以第2轉速旋轉晶圓W並噴吐溶劑5。

Description

塗佈膜形成方法、塗佈膜形成裝置及記憶媒體

本發明係關於一種，對形成有凹形圖案的基板供給塗佈液而形成塗佈膜之技術領域。

在係半導體製程之一的光阻步驟中，施行於半導體晶圓等基板之表面塗佈光阻液，進行曝光、顯影以形成光阻圖案的步驟，光阻液的塗佈藉由一般旋轉塗佈法而塗佈。

伴隨近年之半導體電路的高密集化，檢討具有更複雜之3維構造的元件。製造此等元件之情況，有包含在形成於基板之凹形圖案內局部性地施行蝕刻的步驟之情況，施行對凹形圖案內部塗佈光阻液。

此外於蝕刻步驟中，有對於光阻膜之蝕刻對象的蝕刻選擇比小之情況，因此有使光阻膜為例如μm級序之厚層膜的要求。為了如此地使光阻膜為厚膜，必須使用例如400cP以上之高黏度者作為光阻液。然而在將流動性小的光阻液，對形成於基板之微細的凹形圖案塗佈之情況，僅以離心力產生之伸展作用，則有難以埋入至凹形圖案之內部，殘留空隙之情況。

如此地在塗佈膜下側的凹形圖案殘留空隙，則有產生塗佈膜之厚度不均，或在將基板加熱處理時空隙中的氣體膨脹，而發生氣泡混入塗佈膜內等缺陷的疑慮。

於專利文獻1記載之技術，對形成有凹形圖案的基板塗佈黏度高之塗佈液後，使其為減壓氣體環境藉以去除凹形圖案內的氣泡。然而此等方法中必須有供減壓所用的機構，故有致使裝置大型化等問題。

【習知技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2009-10147

鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種，對表面形成有凹形圖案之基板以高黏度的塗佈液形成塗佈膜時，使塗佈液遍及至凹形圖案內，而獲得良好的塗佈膜之手法。

本發明之塗佈膜形成方法，於表面形成有凹形圖案之基板，藉由旋轉塗佈而形成塗佈膜，其特徵為包含如下步驟：將基板水平地保持於基板保持部的步驟；接著自溶劑噴嘴對基板之中心部供給溶劑並使基板以第1轉速旋轉而藉由離心力使溶劑擴散，將至少除去凹形圖案內以外的基板之表面潤濕的第1溶劑供給步驟；而後自溶劑噴嘴對基板之中心部供給溶劑並使基板以較第1轉速更緩慢之第2轉速旋轉，將凹形圖案內以溶劑潤濕的第2溶劑供給步驟；以及之後自塗佈液噴嘴對基板之中心部供給塗佈液並使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散的步驟。

本發明之塗佈膜形成裝置，於表面形成有凹形圖案之基板，藉由旋轉塗佈而形成塗佈膜，其特徵為具備： 基板保持部，將該基板水平地保持；旋轉機構，使該基板保持部繞鉛直軸地旋轉；溶劑噴嘴，對該基板供給溶劑；塗佈液噴嘴，供給用於在該基板形成塗佈膜的塗佈液；以及控制部，供實行以下步驟所用：對該基板之中心部供給溶劑並使基板以第1轉速旋轉而藉由離心力使溶劑擴散，將至少除去凹形圖案內以外的基板之表面潤濕的第1溶劑供給步驟；接著對基板之中心部供給溶劑並使基板以較第1轉速更緩慢之第2轉速旋轉，將凹形圖案內以溶劑潤濕的第2溶劑供給步驟；以及之後對基板之中心部供給塗佈液並使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散的步驟。

本發明之電腦可讀取的記錄媒體，記錄有用來實行基板塗佈的電腦程式，該電腦程式使用於具備基板保持部、溶劑噴嘴及塗佈液噴嘴，於基板保持部保持基板而藉由旋轉塗佈將塗佈液塗佈於基板的裝置，其特徵為：該電腦程式，組合步驟群以實行上述之塗佈膜形成方法的方式。

依本發明，則於形成有凹形圖案的基板將高黏度的塗佈液藉由旋轉塗佈加以塗佈時，在塗佈塗佈液之前，將基板高速旋轉並以溶劑預濕，其次將基板低速旋轉而預濕。藉由施行此一2階段的預濕，成為溶劑填滿凹形圖案內的狀態。因此若接著使塗佈液於晶圓W之表面伸展，則凹形圖案內，藉由與填滿之溶劑混合而使塗佈液之黏度降低，變得容易進入凹形圖案內。是故在塗佈膜的塗佈後未於凹形圖案內殘留空隙，獲得良好的塗佈膜。

1‧‧‧凹形圖案

10‧‧‧矽基板

11‧‧‧金屬焊墊

12‧‧‧LSI(元件)

13‧‧‧黏接劑(壓合劑)層

14‧‧‧玻璃支持層

15‧‧‧SiO₂膜

16‧‧‧貫通孔

2‧‧‧杯體模組

21‧‧‧旋轉夾盤

22‧‧‧旋轉軸

23‧‧‧旋轉機構

24‧‧‧杯體

25‧‧‧排液路

26‧‧‧排氣路

3‧‧‧噴嘴單元

31‧‧‧溶劑噴嘴

32‧‧‧光阻噴嘴

33、34‧‧‧供給管

35‧‧‧溶劑供給機構

36‧‧‧光阻供給機構

37‧‧‧機械臂

38‧‧‧移動體

39‧‧‧導軌

41‧‧‧待機匯流排

5‧‧‧溶劑

6‧‧‧光阻液

9‧‧‧控制部

W‧‧‧晶圓

圖1 顯示本發明之實施形態所使用的基板其表面構造之剖面圖。

圖2 顯示本發明之實施形態的光阻塗佈裝置之構造圖。

圖3 顯示本發明之實施形態的光阻塗佈裝置之立體圖。

圖4 顯示本發明之塗佈膜形成方法的溶劑供給步驟之說明圖。

圖5 顯示本發明之塗佈膜形成方法的溶劑供給步驟之說明圖。

圖6 顯示本發明之塗佈膜形成方法的溶劑供給步驟之說明圖。

圖7 顯示本發明之塗佈膜形成方法的溶劑供給步驟之說明圖。

圖8 顯示本發明之塗佈膜形成方法的光阻塗佈步驟之說明圖。

圖9 顯示本發明之塗佈膜形成方法的光阻塗佈步驟之說明圖。

圖10 顯示被供給溶劑的凹形圖案之說明圖。

圖11 塗佈液滲入至凹形圖案的樣子之說明圖。

圖12 顯示填入凹形圖案的塗佈膜之說明圖。

圖13 顯示形成於晶圓的光阻圖案之剖面圖。

圖14 顯示形成於晶圓的貫通孔之剖面圖。

【實施本發明之最佳形態】

作為使用本發明之塗佈膜形成方法的實施形態，對應用於3維半導體積體電路之製造過程的途中階段中之光阻圖案的形成方法之實施形態加以說明。圖1顯示3維半導體積體電路之製造過程的途中階段之基板的表面構造。

先對此基板簡單地加以描述，基板於玻璃支持層14上方，隔著黏接劑(壓合劑)層13，將例如厚度100μm之矽基板10疊層而構成為12吋的晶圓W。16為貫通孔，11為由銅或鋁構成的金屬焊墊，12為LSI(元件)，15為SiO₂膜。貫通孔，形成為開口徑70μm且深度為100μm的圓柱狀，關於其配置，係以格子狀地(以位於格子之交點位置的方式)彼此之分離間隔為300μm間隔的方式加以設定。本發明之實施形態所使用的基板，雖以具有凹形圖案之基板為對象，但此例中若自貫通孔16，即自晶圓W觀察則孔(凹部)相當於凹形圖案。本說明書，凹形圖案係列舉孔或溝等。

關於實施本發明之塗佈膜形成方法的一例，對於使用對晶圓W塗佈光阻液之光阻塗佈裝置而施行的方法加以說明。首先就光阻塗佈裝置(相當 於本發明之塗佈膜形成裝置的實施形態)之構成加以說明，則光阻塗佈裝置，具備杯體模組2與噴嘴單元3。杯體模組2，如圖2及圖3所示地具備係吸附晶圓W之背面中央部而將其水平地保持的基板保持部之旋轉夾盤21，旋轉夾盤21介由垂直地延伸之旋轉軸22與旋轉機構23相連接。旋轉機構23具備未圖示之旋轉馬達等旋轉驅動源，以能夠以既定速度旋轉的方式構成。於旋轉夾盤21之周圍，以包圍旋轉夾盤21上之晶圓W的方式，在上方側設置具備開口部的杯體(詳而言之為杯組裝體)24。杯體24構成為：承擋自晶圓W甩脫的溶劑，將其自下部之排液路25排出，並自下部之排氣路26排氣而使霧氣不飛散至處理氣體環境。

噴嘴單元3，如圖3所示地構成為：藉由包含機械臂37、移動體38、未圖示之升降機構及導軌39的移動機構，在晶圓W之中央部上方的噴吐位置與杯體24外的待機匯流排41之間移動。於噴嘴單元3之前端部，設置溶劑噴嘴31、及係塗佈液噴嘴之光阻噴嘴32。溶劑噴嘴31及光阻噴嘴32，分別介由供給管33、34，與溶劑供給機構35、光阻供給機構36相連接。溶劑供給機構35及光阻供給機構36，例如具備泵、閥、過濾器等機器，構成為自溶劑噴嘴31及光阻噴嘴32之前端分別噴吐既定量溶劑及光阻液。另，圖3中為了避免記載變得繁雜，而將往噴嘴單元3之上部延伸的供給管33、34、溶劑供給機構35及光阻供給機構36省略。本發明之實施形態，作為形成塗佈膜之光阻液，使用例如具有400cP之高黏度的光阻液，藉由後述之光阻塗佈步驟，形成膜厚為100μm程度之厚層塗佈膜。作為溶劑，使用例如PGME(丙二醇單甲基醚)、PGMEA(丙二醇單甲醚醋酸酯)、或其混合物等。

於光阻塗佈裝置，設置例如由電腦構成的控制部9。控制部9，具有程式收納部，於程式收納部收納有程式，該程式組合命令以實施在外部的搬運臂與旋轉夾盤21之間的晶圓W之傳遞、或旋轉夾盤21之旋轉、光阻液與溶劑之供給程序。此一程式，例如藉由軟性磁碟、光碟、硬碟、MO(磁光碟)、記憶卡等記憶媒體收納而安裝於控制部9。

接著對使用上述光阻塗佈裝置之本發明的實施形態之塗佈膜形成方法其作用加以敘述。將形成有如圖1所示之凹形圖案1(此例為孔)的晶圓W，藉由設置在光阻塗佈裝置外部的未圖示之搬運臂，搬入光阻塗佈裝置內。晶圓W藉由搬運臂、與自旋轉夾盤21伸出沒入的未圖示之3根升降銷的協同作用，載置於旋轉夾盤21。而後，移動噴嘴單元3，使溶劑噴嘴31位於晶圓W之中心部的上方。

其後，如圖4所示，施行使晶圓W以例如3000rpm之第1轉速旋轉，並自溶劑噴嘴31，對晶圓W之中心部，供給溶劑5例如10秒的第1溶劑供給步驟。所供給的溶劑5藉由晶圓W之高速旋轉所產生的離心力自晶圓W之中心朝向邊緣部不停頓地伸展，晶圓W之表面全體成為潤濕的狀態。另，亦可在自溶劑噴嘴31對晶圓W之中心部供給溶劑後，使晶圓W旋轉。

若第1轉速過慢則因晶圓W之表面的凹凸，而難以全表面具有高均一性擴散，故第1轉速宜為例如1500rpm以上。雖未決定第1轉速的上限值，但若過快則在晶圓W之外緣附近亂流的程度變大，故有溶劑5未均一地潤濕之疑慮，宜考慮此點而加以設定。此外，供給溶劑並以第1轉速旋轉晶圓W的時間，只要是足以讓溶劑擴散至晶圓W之表面全體的時間即可，例如10秒以上即可。

在第1溶劑供給步驟結束之階段，成為至少將除去凹形圖案1之內部以外的晶圓W之表面潤濕的狀態，即成為形成有溶劑5之液膜的狀態。若以使溶劑5擴散至晶圓W之全表面而在晶圓W上形成溶劑5之液膜的方式施行第1溶劑供給步驟，則溶劑5無法填滿凹形圖案1內，因此次一步驟亦即第2溶劑供給步驟乃有必要。因而第1溶劑供給步驟，可說是供至少將除去凹形圖案1之內部以外的晶圓W之表面全體加以潤濕所用的步驟。

此例中，凹形圖案1如同既述地為孔，孔之開口徑，例如為70μm之小孔徑，故若溶劑5於晶圓W之表面以高速擴散，則在落入凹形圖案1內之前通過該凹形圖案(孔)1之上方。因而若微觀地觀察，則於凹形圖案1內存在溶劑5未進入的部位，或進入但凹形圖案1內其溶劑5所佔的比例仍 小之部位。

而其次如圖5所示地，施行自溶劑噴嘴31對晶圓W之中心部持續溶劑5的供給，使晶圓W的轉速下降至例如10rpm之第2轉速為止的第2溶劑供給步驟。藉由降低晶圓W的轉速，降低作用於溶劑5之離心力，成為溶劑5集中於晶圓W上的狀態，此集中部分緩慢地逐漸擴散。因此晶圓W之表面的每單位面積之溶劑5的滯留時間變長，溶劑5變得容易進入凹形圖案1之內部，溶劑5填滿凹形圖案1內。第1溶劑供給步驟中，若施加於噴吐至晶圓W的溶劑5之離心力過小，則溶劑5的集中部分未朝向晶圓W之外緣均等地擴散。此外相反地若施加於溶劑5之離心力過大，則朝向晶圓W之外緣的溶劑5之流動過快，溶劑5變得難以進入凹形圖案1內。因此第2轉速，宜為例如10~100rpm。進一步使第2溶劑供給步驟之實施時間，較溶劑的集中部分到達晶圓W之外緣的時間更長即可，因此為例如10秒以上即可。

第2溶劑供給步驟中，溶劑5，自設置於晶圓W上方的溶劑噴嘴31，朝向晶圓W之中心部噴吐。因此於晶圓W之中心部附近，溶劑5的供給量變多，溶劑5容易進入凹形圖案1之內部。另一方面，越遠離晶圓W之中心的部位溶劑的供給量變得越少，故有因形成在晶圓W之邊緣附近的凹形圖案1之大小與深度、更甚者配置密度等，而使溶劑5未能充分地進入凹形圖案1之內部的疑慮。

因此宜施行以下所述之第3溶劑供給步驟及第4溶劑供給步驟，此實施形態中亦實施此等步驟而進行說明。第3溶劑供給步驟，接續第2溶劑供給步驟，如圖6所示地在噴吐溶劑5的狀態使溶劑噴嘴31自晶圓W之中心部起往邊緣側移動。

使溶劑噴嘴31往晶圓W之邊緣側移動後，將晶圓W的轉速，上升至例如100rpm為止，維持此一狀態例如10秒。第3溶劑供給步驟，係為了補償如既述之第2溶劑供給步驟中的晶圓W其邊緣部附近之溶劑5的供給量不足而施行，是故使溶劑5的噴吐位置位於晶圓W之邊緣側。因此，溶 劑5的噴吐位置，宜覆蓋溶劑5的供給量明顯不足之區域，依此觀點，則於12吋晶圓W之情況，即為距離晶圓W的邊緣例如約0.5cm之部位。

如此地藉由在晶圓W之邊緣側的部位自上方的溶劑噴嘴31供給溶劑5，而增加晶圓W之邊緣側部位的溶劑5之供給量，故溶劑亦變得容易進入晶圓W之邊緣附近的凹形圖案1之內部。

而後如圖7所示地施行使溶劑噴嘴31維持噴吐溶劑5，自晶圓W之邊緣部側起往中心部的上方移動，接著將晶圓W的轉速下降至係該第2轉速的10rpm，對晶圓W之中心部供給溶劑5的第4溶劑供給步驟。以其他說法說明此一第4溶劑供給步驟，則係再度施行第2溶劑供給步驟。進一步接著於此例中，將第3溶劑供給步驟、第4溶劑供給步驟重複例如2次。

藉由施行第4溶劑供給步驟而特別可更確實地施行晶圓W之中央區域的往凹形圖案1內之溶劑5的滲入，此外晶圓W之邊緣附近中亦成為使溶劑往凹形圖案1內填滿之作用的助力。如此地判斷是否施行第3溶劑供給步驟，或接續第3溶劑供給步驟施行第4溶劑供給步驟，更甚者重複施行第3溶劑供給步驟、第4溶劑供給步驟，中之任一，係因應晶圓W之表面的凹形圖案1之大小、深度、配置密度等，其他接續溶劑5的預濕而施行之塗佈步驟時的塗佈液之黏度、塗佈膜之目標膜厚(自係無段差之部分的晶圓W之表面起的膜厚)等而施行。另，本案發明人，藉由事前之評價實驗而掌握第3溶劑供給步驟、第4溶劑供給步驟為有效之情形。

結束溶劑5的供給處理後，將晶圓W的轉速提升至例如500rpm為止，甩脫過剩的溶劑5，使預濕結束。藉由前述之步驟對晶圓W供給溶劑5，則溶劑5填滿凹形圖案1之內部，進一步成為包含晶圓W的凹形圖案1之內部的表面全體被溶劑5覆蓋之狀態。使此狀態之晶圓W的轉速上升而甩脫多餘的溶劑5，則成為在溶劑5殘留於凹形圖案1中的狀態，以溶劑5潤濕晶圓W之表面的狀態。若將預濕後接著施行的塗佈步驟所使用之光阻液與溶劑5混合，則黏度下降而有使施行光阻液之旋轉塗佈時的甩脫光阻液的量、加熱光阻膜之情況的膜減少量增加之疑慮。因此藉由在充分地使溶 劑5滲入凹形圖案1後，甩脫多餘的溶劑5，而抑制光阻膜之黏度變低的情形。

結束預濕後，施行光阻膜的旋轉塗佈。如圖8所示，移動使光阻液噴嘴32位於晶圓W之中央部上方，對晶圓W之中心部施行光阻液6的噴吐。開始光阻液6的供給後，使晶圓W的轉速上升，例如使其上升至1500rpm而將此一狀態維持10秒。以此一處理使光阻液6藉由離心力伸展而覆蓋晶圓W之表面。光阻液6擴散後，如圖9所示地停止光阻液6的供給，將晶圓W的轉速降低至100rpm，使其旋轉10秒。

此處對施行過預濕之晶圓W供給光阻液6時的，光阻液6填入凹形圖案1之推定機制加以說明。另，圖10~圖12所示之晶圓W僅顯示凹形圖案1的形狀，省略詳細構成之記載。

施行過預濕的晶圓W，如圖10所示地溶劑5殘留於凹形圖案1之中，成為晶圓W之表面被溶劑5潤濕的狀態。若對晶圓W供給高黏度的光阻液6，使其旋轉，則如圖11所示地，光阻液6由於與潤濕覆蓋部之溶劑5融合而增加流動性，變得容易於晶圓W上流動，故在晶圓W之表面均一地擴散。於晶圓W之表面擴散的光阻液6，雖亦流入形成在晶圓W的凹形圖案1內，但因凹形圖案1內存在溶劑5，故藉由與該溶劑混合，而更增加流動性，容易擴散至凹形圖案1內之各個角落。而前述的預濕中，預先以未在凹形圖案1產生空隙的方式填滿溶劑5，故如圖12所示地光阻液6於凹形圖案1之內部未產生空隙地，填入其中。

此外塗佈光阻液6而使其於晶圓W之表面擴散後，停止光阻液6的供給，以例如100rpm之低速旋轉使其旋轉10秒。旋轉速度快而離心力大之情況，有光阻液6未進入凹形圖案1內，而於晶圓W之表面流動的疑慮，但藉由將旋轉速度降低，減小離心力，而使光阻液6變得更容易進入凹形圖案1。此外藉由緩慢地旋轉晶圓W，使光阻液6之液膜平坦化。而後將晶圓W的轉速，上升至例如500rpm為止，使光阻膜進行所謂的甩脫乾燥。

形成有光阻膜的晶圓W，之後將其加熱而使光阻膜中之多餘的溶劑5揮發後，施行曝光、顯影處理，形成例如圖13所示之貫通凹形圖案1其底部的SiO₂膜15之直徑20μm貫通孔形狀的光阻圖案。其後藉由施行蝕刻處理而形成如圖14所示之貫通孔，露出設置於晶圓W之下層的金屬焊墊11。

依上述之實施形態，則將高黏度的光阻液6藉由旋轉塗佈而塗佈於形成有凹形圖案1之晶圓W時，在塗佈光阻液6前，將晶圓W高速旋轉而以溶劑5預濕，其次將晶圓W低速旋轉而預濕。晶圓W之表面，藉由溶劑5之高速旋轉所產生的拉伸，成為被溶劑5潤濕的狀態，故接著供給的溶劑5變得容易擴散。而後藉由以低速旋轉使晶圓W旋轉並使溶劑5於晶圓W之表面伸展，而成為溶劑5集中於晶圓W上的狀態，且因晶圓W上之滯留時間變長，故溶劑5變得容易填滿凹形圖案1內。因此接著於晶圓W之表面伸展的光阻液6，與填滿的溶劑5混合而降低黏度，變得容易進入凹形圖案1內。

該第3溶劑供給步驟，在上述之實施形態雖利用第1及第2溶劑供給步驟所使用之溶劑噴嘴31加以施行，但亦可使用與該溶劑噴嘴31不同的噴嘴(以下以「外側噴嘴」稱之)。此一情況先使該外側噴嘴於接近晶圓W之邊緣部部位的上方待機，在緊接著第2溶劑供給步驟結束之前自該外側噴嘴對接近晶圓W之邊緣的部位噴吐溶劑。如此地使用外側噴嘴之情況，自該溶劑噴嘴31對晶圓W之中心部噴吐溶劑5的時間帶與自外側噴嘴噴吐溶劑5的時序重疊，宜避免未對晶圓W上供給溶劑5之狀態的出現。

作為該外側噴嘴，於噴嘴之前端部設置多孔體，自此多孔體對晶圓W沖淋狀地供給溶劑5亦可。作為實施第3溶劑供給步驟之晶圓W上的溶劑供給位置，雖宜為較沿著連結晶圓W中心與外緣的半徑之直線其2等分點更接近外緣的位置，但依晶圓W之表面狀態，亦可為較該2等分點更接近晶圓W之中心的位置。

此外在使用外側噴嘴實施第3溶劑供給步驟後，施行對晶圓W之中心 部供給溶劑5的第4溶劑供給步驟之情況，宜使自外側噴嘴噴吐溶劑5的時間帶與自該溶劑噴嘴對晶圓W之中心部供給的時序重合。另，施行第4溶劑供給步驟之溶劑噴嘴，亦可與施行第1、2的溶劑供給步驟之溶劑噴嘴31分開設置。

進一步本發明之實施形態，雖使用正型光阻液的塗佈方法，但亦可為負型光阻液的塗佈。此外作為對晶圓W塗佈之高黏度的塗佈液，可為聚醯亞胺，進一步亦可為用於黏接晶圓W之黏接劑。

【實施例】

為了評價本發明，使用本發明之實施形態所示的光阻塗佈裝置，施行如下之評價試驗。作為晶圓W(直徑12吋)凹形圖案1，以使晶圓W表面之開口徑為70μm且深度為100μm的孔位於格子之交點的方式，將彼此之分離間隔設定為300μm間隔。任一實施例中，光阻液6皆使用正型高黏度光阻(1000cP)，預濕所使用的溶劑5，係使用PGMEA。

[實施例1]

作為預濕，將以下的第1~第4溶劑供給步驟以此一順序施行後，更施行第3溶劑供給步驟、第4溶劑供給步驟各一次。而後施行光阻液6的塗佈。

(第1溶劑供給步驟)

使晶圓W以3000rpm旋轉，並對晶圓W之中心部以10cc/秒的流量將溶劑5供給10秒。

(第2溶劑供給步驟)

使晶圓W以10rpm旋轉，並對晶圓W之中心部將溶劑5供給10秒。

(第3溶劑供給步驟)

自溶劑噴嘴31維持噴吐溶劑5，使溶劑噴嘴31自晶圓W之中心起，往自晶圓W之邊緣起往接近中心側0.5cm位置移動後，使晶圓W以100rpm旋轉，並將溶劑5供給10秒。

(第4溶劑供給步驟)

自溶劑噴嘴31維持噴吐溶劑5，使溶劑噴嘴31往晶圓W之中心部上 方移動後，以10rpm旋轉晶圓W，並將溶劑5供給10秒。另，第2溶劑供給步驟、第3溶劑供給步驟及第4溶劑供給步驟中的溶劑5之噴吐流量，與第1溶劑供給步驟相同。

[實施例2]

實施例1之預濕中，在施行第2溶劑供給步驟後，施行光阻液6的塗佈。

[比較例1]

除了未施行第1溶劑供給步驟以外，以與實施例1相同的步驟施行預濕後，施行光阻液6的塗佈。

[比較例2]

未施行預濕地塗佈光阻液6。

[驗證試驗]

施行比較例2之處理的晶圓W，於幾近全部之凹形圖案1產生空隙，在光阻膜內觀察到氣泡的產生。施行實施例2之處理的晶圓W晶圓W，除去晶圓W之邊緣部以外的部分之凹形圖案1，光阻液的填入性受到改善，未觀察到空隙或氣泡的產生。然則，自晶圓W之邊緣起0.5cm的區域，發現形成空隙之凹形圖案1。可說是藉由對晶圓之中心部供給溶劑5，並使其緩慢地旋轉，而改善光阻膜的填入性。

施行比較例1之處理的晶圓W，於幾近全部之凹形圖案1觀察到填入性的改善，藉由維持供給溶劑5並使溶劑噴嘴31往晶圓W之邊緣方向移動，施行溶劑5的供給，而可更確實地涵蓋全表面而改善光阻膜的填入性。

施行實施例1之處理的晶圓W，於幾近全部之凹形圖案1觀察到填入性的改善，與比較例1相較而填入性變得更佳。可說是在將溶劑填入晶圓W之凹形圖案1前，先以溶劑5潤濕晶圓W之表面全體，藉以使光阻膜的填入性變得更佳。使用本發明之實施形態的塗佈膜形成方法，可說在塗佈高黏度的塗佈液而施行塗佈膜的形成之情況，能夠大幅改善塗佈膜的填入性。

1‧‧‧凹形圖案

5‧‧‧溶劑

6‧‧‧光阻液

W‧‧‧晶圓

Claims (21)

1. 一種塗佈膜形成方法，於表面形成有凹形圖案之基板，藉由旋轉塗佈而形成塗佈膜，其特徵為包含如下步驟：基板保持步驟，將基板水平地保持於基板保持部；接著第1溶劑供給步驟，自溶劑噴嘴對基板之中心部供給溶劑，並使基板以第1轉速旋轉而藉由離心力使溶劑擴散，將至少除去凹形圖案內以外的基板之表面潤濕；而後第2溶劑供給步驟，自溶劑噴嘴對基板之中心部供給溶劑，並使基板以較第1轉速更緩慢之第2轉速旋轉，將凹形圖案內以溶劑潤濕；而後塗佈液擴散步驟，自塗佈液噴嘴對基板之中心部供給塗佈液，並使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散。
2. 如申請專利範圍第1項之塗佈膜形成方法，其中，該塗佈液之黏度為400cP以上。
3. 如申請專利範圍第1或2項之塗佈膜形成方法，其中，該塗佈膜之目標膜厚為1μm以上。
4. 如申請專利範圍第1或2項之塗佈膜形成方法，其中，該第1轉速為1000~4000rpm。
5. 如申請專利範圍第1或2項之塗佈膜形成方法，其中，該第2轉速為10~100rpm。
6. 如申請專利範圍第1或2項之塗佈膜形成方法，其中，更包含：第3溶劑供給步驟，接續於該第2溶劑供給步驟，使基板旋轉並對自基板之中心部起往接近邊緣的位置噴吐溶劑。
7. 如申請專利範圍第6項之塗佈膜形成方法，其中，接續於該第2溶劑供給步驟，維持著自該溶劑噴嘴噴吐溶劑的狀態，使溶劑的供給部位自基板之中心部往邊緣側移動，藉由該溶劑噴嘴施行該第3溶劑供給步驟。
8. 如申請專利範圍第6項之塗佈膜形成方法，更包含：第4溶劑供給步驟，接續於該第3溶劑供給步驟，一面使基板旋轉一面對基板之中心部噴吐溶劑。
9. 如申請專利範圍第7項之塗佈膜形成方法，更包含： 第4溶劑供給步驟，接續於該第3溶劑供給步驟，維持著自該溶劑噴嘴噴吐溶劑的狀態，使溶劑的供給部位自基板之邊緣側往中心部移動。
10. 如申請專利範圍第8項之塗佈膜形成方法，其中，於該第4溶劑供給步驟之後，更施行該第3溶劑供給步驟。
11. 一種塗佈膜形成裝置，於表面形成有凹形圖案之基板，藉由旋轉塗佈方式形成塗佈膜，其特徵為具備：基板保持部，將該基板水平地保持；旋轉機構，使該基板保持部繞鉛直軸旋轉；溶劑噴嘴，對該基板供給溶劑；塗佈液噴嘴，供給用於在該基板形成塗佈膜的塗佈液；以及控制部，用以供實行以下步驟：第1溶劑供給步驟，對該基板之中心部供給溶劑，並使基板以第1轉速旋轉而藉由離心力使溶劑擴散，將至少除去凹形圖案內以外的基板之表面潤濕；接著第2溶劑供給步驟，對基板之中心部供給溶劑，並使基板以較第1轉速更緩慢之第2轉速旋轉，將凹形圖案內以溶劑潤濕；之後塗佈液擴散步驟，對基板之中心部供給塗佈液，並使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散。
12. 如申請專利範圍第11項之塗佈膜形成裝置，其中，該塗佈液之黏度為400cP以上。
13. 如申請專利範圍第11或12項之塗佈膜形成裝置，其中，該塗佈膜之目標膜厚為1μm以上。
14. 如申請專利範圍第11或12項之塗佈膜形成裝置，其中，該第1轉速為1000~4000rpm。
15. 如申請專利範圍第11或12項之塗佈膜形成裝置，其中，該第2轉速為10~100rpm。
16. 如申請專利範圍第11或12項之塗佈膜形成裝置，其中，該控制部，接續於該第2溶劑供給步驟，實行第3溶劑供給步驟，使基板旋轉，並對於自基板之中心部起往接近邊緣的位置噴吐溶劑。
17. 如申請專利範圍第16項之塗佈膜形成裝置，其中， 該第3溶劑供給步驟，係藉由該溶劑噴嘴所施行的如下之步驟：接續於該第2溶劑供給步驟，維持自該溶劑噴嘴噴吐溶劑之狀態，使溶劑的供給部位自基板之中心部往邊緣側移動。
18. 如申請專利範圍第16項之塗佈膜形成裝置，其中，該控制部，接續於第3溶劑供給步驟，實行如下之第4溶劑供給步驟：一面使基板旋轉，一面對基板之中心部噴吐溶劑。
19. 如申請專利範圍第17項之塗佈膜形成裝置，其中，該控制部，接續於第3溶劑供給步驟，實行如下之第4溶劑供給步驟：維持自該溶劑噴嘴噴吐溶劑之狀態，並使溶劑的供給部位自基板之邊緣側往中心部移動。
20. 如申請專利範圍第18項之塗佈膜形成裝置，其中，該控制部，於該第4溶劑供給步驟之後，更施行該第3溶劑供給步驟。
21. 一種記憶媒體，記錄有用於基板塗佈裝置的電腦程式，該基板塗佈裝置具備基板保持部、溶劑噴嘴及塗佈液噴嘴，於基板保持部保持基板而藉由旋轉塗佈方式將塗佈液塗佈於基板，該記憶媒體的特徵為：該電腦程式，包含用以實行申請專利範圍第1至10項中任一項所記載之塗佈膜形成方法的步驟群。