TW201803651A - 塗布方法 - Google Patents

Abstract

一種塗布方法，係在圓形基板W上形成藥液之液池PD之前，形成螺旋狀之藥液膜CF。液池PD之藥液會與螺旋狀之藥液膜CF好好地溶合為一。為此，在使圓形基板W旋轉來擴展液池PD之藥液以覆蓋螺旋狀之藥液膜CF時，會使液池PD之藥液良好地擴展。又，在液池PD之藥液擴展時，能使螺旋狀之藥液膜CF的表面之凹凸成為平坦。藉由此等就可以防止斷膜等，且可以在圓形基板W上形成高黏度之藥液膜CF時使膜厚成為均一。

Description

塗布方法

本發明係關於一種對半導體基板、液晶顯示器用玻璃基板、光罩(photomask)用玻璃基板、光碟用基板等的基板塗布高黏度之藥液的塗布方法。

塗布裝置係具備：保持旋轉部，用以保持圓形基板並使圓形基板旋轉；以及噴嘴(nozzle)，用以從由保持旋轉部所保持的基板之上方對圓形基板吐出藥液(例如，參照專利文獻1、2)。塗布裝置係以被稱為旋轉塗布的方法來形成藥液膜。首先，使圓形基板以低速旋轉。其次，使藥液從噴嘴吐出。然後，在停止藥液之吐出之後，使圓形基板以高速旋轉以便圓形基板上之藥液能成為所期望之膜厚。在專利文獻1、2中係在使藥液從噴嘴吐出時，以橫越圓形基板之旋轉中心的方式來使噴嘴移動。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開昭60-217627號公報。

專利文獻2：日本特許第3970695號公報。

然而，如此的習知例係有如下的問題。亦即，即便使用高黏度之藥液進行旋轉塗布，仍有藥液不能均等地擴展，或藥液在圓形基板之中心部***，或藥液不能好好地擴展的問題。例如，在圓形基板之表面(主面)形成有積體電路等的圖案(pattern)，藉此，圓形基板之表面就會具有凹凸。

對該圓形基板之凹凸的表面上吐出例如300cP(centipoise；厘泊)以上的高黏度之藥液，且以例如1000rpm以上之高速旋轉進行旋轉塗布。在此情況下，藉由凹凸就會發生如圖16中的(a)之符號M所示之未載有藥液膜CF的斷膜(未塗布)，或是如圖16中的(b)之符號N所示，有反映出凹凸。藉此，就會局部使膜厚均一性惡化。

本發明係有鑑於如此之情形而開發完成，其目的在於提供一種可以在圓形基板上形成高黏度之藥液時使膜厚成為均一的塗布方法。

本發明係為了達成如此之目的而採取如下的構成。亦即，本發明之塗布方法係將300cP以上之高黏度藥液供給至圓形基板上並在前述圓形基板上形成藥液膜；前述塗布 方法係具備以下步驟：使前述圓形基板以第一轉速旋轉，且一邊使位於前述圓形基板之上方的藥液噴嘴朝向前述圓形基板之半徑方向移動，一邊從前述藥液噴嘴將藥液吐出至前述圓形基板上，藉此形成螺旋狀之藥液膜；在形成前述螺旋狀之藥液膜之後，從前述藥液噴嘴將藥液吐出至前述圓形基板之中心部，藉此在前述圓形基板之中心部形成藥液之液池；以及在形成前述藥液之液池之後，以比前述第一轉速更快之第二轉速使前述圓形基板旋轉，藉此來擴展前述液池之藥液以覆蓋前述螺旋狀之藥液膜。

依據本發明之塗布方法，則在圓形基板上形成藥液之液池之前，形成螺旋狀之藥液膜。液池之藥液會與螺旋狀之藥液膜好好地溶合為一。為此，在使圓形基板旋轉來擴展液池之藥液以覆蓋螺旋狀之藥液膜時，會使液池之藥液良好地擴展。又，在液池之藥液擴展時，能使螺旋狀之藥液膜的表面之凹凸成為平坦。藉由此等就可以防止斷膜等，且可以在圓形基板上形成高黏度之藥液膜時使膜厚成為均一。

又，在圓形基板之中心部形成液池之後，當形成螺旋狀之藥液膜時，液池之藥液就會乾燥。在此情況下，在以第二轉速(高速)來使圓形基板旋轉時，液池不會良好地擴展，而藥液膜會在比圓形基板之周緣部更靠近中心部***。然而，由於是在形成螺旋狀之藥液膜之後才形成液池，所 以不會使液池之藥液乾燥，而可以良好地擴展液池。又由於可以良好地擴展藥液，所以不會為了擴展而吐出多餘的藥液。為此，可以節約藥液。

又，上述之塗布方法中，較佳是在形成前述螺旋狀之藥液膜時，前述藥液噴嘴係從前述圓形基板之周緣部朝向前述圓形基板之中心部沿著前述圓形基板之半徑方向移動。在形成螺旋狀之藥液膜之後，藥液噴嘴係位於圓形基板之中心部之上方。為此，藥液噴嘴係可以直接進行形成液池的動作。亦即，可以效率佳地形成藥液之液池。

又，上述之塗布方法較佳是更具備以下步驟：使前述圓形基板以前述第一轉速旋轉，且在已停止前述藥液噴嘴之移動的狀態下從位於前述圓形基板之周緣部之上方的前述藥液噴嘴將藥液吐出至前述圓形基板上，藉此沿著前述圓形基板之周緣部形成環狀之藥液膜。

在圓形基板之周緣部附近將藥液膜形成為螺旋狀的情況下，會發生未形成有藥液膜的區域。然而，由於是沿著圓形基板之周緣部將藥液膜形成為環狀，所以可以消除未形成有藥液膜的區域。為此，在圓形基板之周緣部附近，可以防止斷膜等，且可以在圓形基板上形成高黏度之藥液膜時使膜厚成為均一。又，當橫越圓形基板之周緣部之內外的境界時，例如，從藥液噴嘴吐出的藥液之液柱就會變 得不安定，此後，恐有無法良好地形成螺旋狀之藥液膜之虞。然而，可以防止此問題。

又，上述之塗布方法較佳是更具備執行預濕(prewet)處理的步驟，該預濕處理係指在從前述藥液噴嘴吐出藥液之前，使前述圓形基板旋轉，且從溶劑噴嘴將溶劑吐出至前述圓形基板上，藉此在前述圓形基板上形成溶劑膜的處理。在欲以無預濕處理來形成螺旋狀之藥液膜時，吐出的藥液就會在藥液噴嘴之吐出口附近成塊，而有的情況不易使藥液附著於圓形基板。然而，藉由預濕處理就可以容易使藥液附著於圓形基板。又，藥液容易在基板上之溶劑膜所存在的部分流動。

又，在上述之塗布方法中，前述預濕處理之一例係成為溶劑已進入形成於前述圓形基板之凹部內的狀態。由於溶劑已進入凹部，所以容易進行與藥液之置換。為此，可以防止往凹部的藥液之填埋不足。

又，在上述之塗布方法中，前述螺旋狀之藥液膜中之各圈的藥液膜較佳是在半徑方向未與鄰圈的前述藥液膜產生間隙。當各圈的藥液膜與鄰圈的藥液膜發生間隙時，即便以第二轉速(高速)使圓形基板旋轉來擴展液池之藥液仍有避開該間隙或是凹部而流動的情況。為此，藉由沒有發生該間隙就可以良好地擴展液池之藥液。

又，在上述之塗布方法中，較佳是在形成前述螺旋狀之藥液膜時，當前述藥液噴嘴位於比前述圓形基板之周緣部側之位置更靠近前述圓形基板之中心部側時，將前述藥液噴嘴之前端面與前述圓形基板之表面之間的餘隙(clearance)形成為比前述周緣部側之位置中的前述餘隙更大。在比圓形基板之中心部側的位置更靠近周緣部側的位置，相對於藥液噴嘴的圓形基板之相對的轉速會變快。為此，在藥液著液於圓形基板時，施加於藥液之往旋轉方向之力的作用會變大，且容易引起因藥液破碎而被分斷的斷液。在藥液噴嘴位於周緣部側時，可以藉由減小餘隙來防止斷液。又，在藥液噴嘴位於中心部時，會形成藥液之液池。可以藉由加大餘隙來抑制藥液附著於藥液噴嘴。

又，在上述之塗布方法中，較佳是在形成前述螺旋狀之藥液膜時，當前述藥液噴嘴位於比前述圓形基板之周緣部側之位置更靠近前述圓形基板之中心部側時，將前述圓形基板之轉速形成為比位於前述周緣部側時的前述轉速更快。在比圓形基板之中心部側的位置更靠近周緣部側的位置，圓形基板相對於藥液噴嘴之相對性的轉速會變快。為此，在藥液著液於圓形基板時，施加於藥液之往旋轉方向之力的作用會變大，且容易引起因藥液破碎而被分斷的斷液。在藥液噴嘴位於周緣部側時係減慢圓形基板之轉速。藉此，可以防止從藥液噴嘴所吐出的藥液被分斷的斷液。 又，在藥液噴嘴位於中心部側時係加快圓形基板之轉速。藉此可以防止吐出過多的藥液。

依據本發明之塗布方法，則在圓形基板上形成藥液之液池之前，形成螺旋狀之藥液膜。液池之藥液會與螺旋狀之藥液膜好好地溶合為一。為此，在使圓形基板旋轉來擴展液池之藥液以覆蓋螺旋狀之藥液膜時，會使液池之藥液良好地擴展。又，在液池之藥液擴展時，能使螺旋狀之藥液膜的表面之凹凸成為平坦。藉由此等就可以防止斷膜等，且可以在圓形基板上形成高黏度之藥液膜時使膜厚成為均一。

1‧‧‧塗布裝置

2‧‧‧保持旋轉部

3‧‧‧溶劑噴嘴

4‧‧‧藥液噴嘴

4a‧‧‧吐出口

4b‧‧‧內部流路

4c‧‧‧前端面

7‧‧‧旋轉夾盤

8、29‧‧‧旋轉驅動部

9‧‧‧杯體

10‧‧‧待機容器

13‧‧‧溶劑供給源

15‧‧‧溶劑配管

17‧‧‧藥液供給源

19‧‧‧藥液配管

21‧‧‧溶劑噴嘴移動機構

23‧‧‧藥液噴嘴移動機構

25、31‧‧‧機械臂

27‧‧‧軸

33‧‧‧上下移動部

35‧‧‧平面移動部

37‧‧‧控制部

39‧‧‧操作部

AX1、AX2‧‧‧旋轉軸

CF‧‧‧藥液膜

CL‧‧‧餘隙

CT‧‧‧中心部

E‧‧‧周緣部

H‧‧‧凹部

M‧‧‧斷膜

N‧‧‧凹漥

P1、P2‧‧‧泵浦

PD‧‧‧液池

SF‧‧‧溶劑膜

V1、V2‧‧‧開閉閥

W‧‧‧圓形基板

圖1係實施例的塗布裝置之概略構成圖。

圖2中的(a)係藥液噴嘴之縱剖視圖，(b)係顯示從(a)之A所觀察的藥液噴嘴之吐出口之形狀的示意圖。

圖3係溶劑噴嘴移動機構及藥液噴嘴移動機構之俯視圖。

圖4係顯示塗布裝置之流程圖。

圖5中的(a)至(c)係用以說明實施例的預濕處理之側視圖。

圖6係用以說明藥液膜之形成的側視圖。

圖7中的(a)及(b)係用以說明環狀之藥液膜之形成的俯 視圖。

圖8係用以說明螺旋狀之藥液膜之形成的俯視圖。

圖9係顯示圓形基板上的塗布範圍之區域的俯視圖。

圖10係顯示各個區域之塗布條件的示意圖。

圖11係用以說明藥液噴嘴之前端面與圓形基板之表面之間的餘隙的側視圖。

圖12中的(a)及(b)係用以說明環狀及螺旋狀之藥液膜之形成的側視圖。

圖13係用以說明藥液之液池之形成的側視圖。

圖14中的(a)係顯示藉由高速旋轉來擴展液池之藥液的樣態的示意圖，(b)係顯示高速旋轉後之藥液膜的示意圖。

圖15係顯示往凹部的藥液之填埋不足的示意圖。

圖16中的(a)係顯示斷膜的示意圖，(b)係顯示有反映出凹凸之樣態的示意圖。

以下，參照圖式來說明本發明之實施例。圖1係實施例的塗布裝置之概略構成圖。圖2中的(a)係藥液噴嘴之縱剖視圖。圖2中的(b)係顯示從圖2中的(a)之A所觀察的藥液噴嘴之吐出口之形狀的示意圖。圖3係溶劑噴嘴移動機構及藥液噴嘴移動機構之俯視圖。

<塗布裝置1之構成>

參照圖1。塗布裝置1係具備保持旋轉部2、溶劑噴嘴3及藥液噴嘴4。

保持旋轉部2係將圓形基板(以下，稱為「基板」)W保持在大致水平姿勢並使其旋轉。保持旋轉部2係具備旋轉夾盤(spin chuck)7和旋轉驅動部8。旋轉夾盤7係設計成能夠繞旋轉軸AX1旋轉，且保持基板W。旋轉夾盤7，例如是構成藉由真空吸附基板W之背面來保持基板W。旋轉驅動部8係進行使旋轉夾盤7繞旋轉軸AX1旋轉的驅動。旋轉驅動部8係例如是由電動馬達所構成。再者，旋轉軸AX1係與基板W之中心部CT大致一致。

溶劑噴嘴3係用以將溶劑吐出至由保持旋轉部2所保持的基板W上。作為溶劑，例如可使用稀釋劑(thinner)或PGMEA(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate；丙二醇甲醚醋酸酯)。藉由將溶劑吐出至基板W上進行預濕處理，就容易使從藥液噴嘴4吐出的藥液附著於基板W上。又，容易在基板W上擴展藥液。然而，僅藉由溶劑並無法良好地擴展藥液。

藥液噴嘴4係用以將藥液吐出至由保持旋轉部2所保持的基板W上。作為高黏度之藥液係可使用聚醯亞胺(polyimide)等的樹脂。樹脂係被使用作為形成有圖案的基板W之保護膜、或基板W間的層間絕緣膜。藥液之黏度 為300cP以上10000cP以下。如圖2中的(a)及圖2中的(b)所示，藥液噴嘴4的吐出口4a為長方形。當藥液噴嘴4的吐出口4a為長方形時，與吐出口4a為圓形或正方形相較，可以增加旋轉一圈所塗布的面積。又，藉此就能夠縮短吐出時間以及以低旋轉進行使液柱保持安定之狀態的塗布動作。

再者，在圖2中的(a)中，符號4b為藥液噴嘴4的內部流路(內部流路4b)，並與後述之藥液配管19聯通連接。符號4c為藥液噴嘴4的前端面(前端面4c)。又，為了增加旋轉一圈所塗布的面積，當過度加長長方形的吐出口4a之長邊方向的長度時(例如半徑左右的長度)，就有無法在中心部CT良好地形成後面所述之液池PD的情況。

又，如圖1所示，塗布裝置1係具備杯體(cup)9和待機容器(standby pot)10。杯體9係用以包圍基板W及保持旋轉部2之側方。杯體9係以藉由未圖示的驅動部朝向著上下方向移動的方式所構成。另一方面，待機容器10係用以使不使用的藥液噴嘴4待機。待機容器10係為了將藥液噴嘴4之前端部浸漬於溶劑中來洗淨而既可具備溶劑貯存槽，又可用溶劑氛圍來包住藥液噴嘴4之前端部。再者，亦可設置有使溶劑噴嘴3待機的待機容器。

又，塗布裝置1係具備溶劑供給源13、溶劑配管15、 泵浦P1及開閉閥V1。溶劑供給源13例如是由瓶子(bottle)所構成。來自溶劑供給源13的溶劑係通過溶劑配管15來供給至溶劑噴嘴3。在溶劑配管15係設置有泵浦P1及開閉閥V1等。泵浦P1係將溶劑送至溶劑噴嘴3，開閉閥V1係進行溶劑之供給及停止。

又，塗布裝置1係具備藥液供給源17、藥液配管19、泵浦P2及開閉閥V2。藥液供給源17例如是由瓶子所構成。來自藥液供給源17的藥液係通過藥液配管19來供給至藥液噴嘴4。在藥液配管19係設置有泵浦P2及開閉閥V2等。泵浦P2係將藥液送至藥液噴嘴4，開閉閥V2係進行藥液之供給及停止。

又，塗布裝置1係具備溶劑噴嘴移動機構21和藥液噴嘴移動機構23(參照圖3)。

溶劑噴嘴移動機構21係使溶劑噴嘴3繞旋轉軸AX2旋轉(移動)。溶劑噴嘴移動機構21係具備機械臂(arm)25、軸(shaft)27及旋轉驅動部29。機械臂25係支撐溶劑噴嘴3，軸27係支撐機械臂25。亦即，在棒狀的機械臂25之一端係連接有溶劑噴嘴3，在機械臂25之另一端係連接有軸27。旋轉驅動部29係使軸27繞旋轉軸AX2旋轉，藉此使溶劑噴嘴3及機械臂25繞旋轉軸AX2旋轉。旋轉驅動部29係由電動馬達等所構成。

另一方面，藥液噴嘴移動機構23係使藥液噴嘴4朝向上下方向(Z方向)及沿著基板W之表面的預定之第一方向(X方向)移動。藥液噴嘴移動機構23係具備機械臂31、上下移動部33及平面移動部35。機械臂31係支撐藥液噴嘴4。上下移動部33係使藥液噴嘴4及機械臂31朝向上下方向移動。平面移動部35係使藥液噴嘴4、機械臂31及上下移動部33朝向第一方向(X方向)移動。再者，藥液噴嘴4係以其吐出口4a之長邊方向與第一方向(X方向)一致的方式所配置。

上下移動部33及平面移動部35，例如是由電動馬達、螺桿軸及導軌(guide rail)等所構成。再者，平面移動部35亦可構成使藥液噴嘴4等不僅朝向第一方向移動，還朝向與第一方向正交的第二方向(Y方向)移動。

再者，溶劑噴嘴移動機構21係如藥液噴嘴移動機構23般，既可使溶劑噴嘴33朝向上下方向(Z方向)移動，又可使溶劑噴嘴3朝向第一方向及第二方向之至少一方移動。另一方面，藥液噴嘴移動機構23係如溶劑噴嘴移動機構21般，亦可使藥液噴嘴4繞已配置於杯體9之側方的旋轉軸旋轉。又，溶劑噴嘴移動機構21及藥液噴嘴移動機構23亦可為多關節機械臂。

圖1所示的塗布裝置1係具備控制部37和操作部39。控制部37係由中央運算處理裝置(CPU：Central Processing Unit)等所構成。控制部37係控制塗布裝置1之各個構成。再者，控制部37亦可由複數個所構成。操作部39係具備顯示部、記憶部及輸入部等。顯示部，例如是由液晶監視器(monitor)所構成。記憶部，例如是由ROM(Read-Only Memory；唯讀記憶體)、RAM(Random-Access Memory；隨機存取記憶體)及硬碟機(hard disk)等的至少一個所構成。輸入部係由鍵盤(keyboard)、滑鼠(mouse)及各種按鍵(button)等的至少一個所構成。在記憶部係記憶有塗布處理之各種條件及塗布裝置1之控制所需要的動作程式(program)等。

<塗布裝置1之動作>

其次，參照圖4所示之流程圖(flowchart)來針對塗布裝置1之動作加以說明。首先，在圖1中，未圖示的搬運機構係將基板W搬運至保持旋轉部2上。保持旋轉部2的旋轉夾盤7係真空吸附基板W之背面來保持基板W。

[步驟S01：預濕處理]

控制部37係執行預濕處理，該預濕處理係指在從藥液噴嘴4吐出藥液之前，使基板W旋轉且從溶劑噴嘴3將溶劑吐出至基板W上，藉此成為溶劑已進入形成於基板W之表面的大致全部凹部H(參照圖5中的(a))的狀態，並且在該凹部H以外的基板W之表面形成溶劑膜SF的處理。 凹部H例如是接觸孔(contact hole)、穿孔(via)、空間(space)或溝渠(trench)。

如圖5中的(a)所示，圖3所示的溶劑噴嘴移動機構21係使溶劑噴嘴3從保持旋轉部2之側方的待機位置朝向基板W之中心部CT的上方移動。移動後，如圖5中的(b)所示，一邊以數十rpm之轉速使基板W旋轉，一邊從溶劑噴嘴3將溶劑吐出至基板W之大致中心部CT(使開閉閥V1呈開啟(ON))。如圖5中的(b)之由虛線所包圍的放大圖所示，該溶劑之吐出係進行至形成於基板W之表面的大致全部凹部H充滿溶劑為止。凹部H是否已充滿溶劑之動作條件係藉由實驗等所事先設定。

在凹部H已充滿溶劑之後，停止溶劑從溶劑噴嘴3吐出(使開閉閥V1呈關閉(OFF))。再者，在停止溶劑吐出之後，溶劑噴嘴移動機構21係使溶劑噴嘴3從基板W之中心部CT的上方朝向基板W外之待機位置移動。又，在停止溶劑吐出之後，提升基板W之轉速並以數百rpm之轉速使基板W旋轉，以將基板W上之多餘的溶劑朝向基板W外排出(參照圖5中的(c))。此後，停止基板W之旋轉。此時，如圖6之放大圖所示，凹部H係成為溶劑已進入的狀態，亦即成為溶劑(溶劑膜SF)有殘存的狀態。又，在凹部H以外的基板W之表面係形成溶劑膜SF。

[步驟S02：沿著周緣部的環狀之藥液膜之形成(第1圈)]

控制部37係使基板W以第一轉速旋轉，且在停止藥液噴嘴4之移動的狀態下從位於基板W之周緣部E之上方的藥液噴嘴4將藥液吐出至基板W上。藉此，沿著基板W之周緣部E形成環狀之藥液膜CF。

藥液噴嘴移動機構21係使藥液噴嘴4從基板W外之待機容器10(待機位置)朝向基板W之周緣部E之上方移動(參照圖6)。該藥液噴嘴4之移動係在步驟S01之溶劑從溶劑噴嘴3吐出中移動，並事先在基板W之上方待機。在步驟S01之預濕處理後，使藥液噴嘴4下降，並將藥液噴嘴4之前端面4c與基板W之表面之間的餘隙CL設定在1.0mm以下(例如0.5mm)。再者，當餘隙CL變高時，藥液就會在基板W旋轉時從藥液噴嘴4吐出，使得形成於藥液噴嘴4與基板W之表面之間的藥液之液柱變得不安定，且恐有發生因液柱破碎而被分斷的「斷液」之虞。

如圖7中的(a)所示，第一圈係形成沿著基板W之周緣部(邊緣部)E的環狀之藥液膜CF。以數十rpm之第一轉速使基板W旋轉一圈，且使藥液噴嘴4不朝向基板W之半徑方向移動而停止。在此狀態下，從位於基板W之周緣部E之上方的藥液噴嘴4吐出藥液。藉此，形成沿著基板W之周緣部E的環狀之藥液膜CF。如圖7中的(b)之箭頭G 所示，在基板W之周緣部E附近將藥液膜CF形成為螺旋狀的情況下，會發生未形成有藥液膜CF的區域。然而，由於是沿著基板W之周緣部E將藥液膜CF形成為環狀，所以可以消除未形成有藥液膜CF的區域(參照箭頭G)。為此，在基板W之周緣部E附近，可以防止斷膜等，且最終可以在基板W上形成高黏度之藥液膜CF時使膜厚成為均一。

再者，可針對圖7中的(b)之箭頭G之未形成有藥液膜CF的區域考慮如下的消除方法。所謂該方法係指一邊在基板W外從藥液噴嘴4吐出藥液，一邊使藥液噴嘴4朝向基板W之上方移動，以在基板W之周緣部E形成藥液膜CF的方法。然而，在該方法中，例如當橫越基板W之周緣部E之內外的境界時，例如從藥液噴嘴4所吐出的藥液之液柱就會變得不安定，此後，恐有無法良好地形成螺旋狀之藥液膜CF之虞。又，恐有藥液附著於基板W之側面，且造成髒汙等原因之虞。又，當朝向基板W外吐出時，就會浪費藥液。然而，由於是沿著周緣部E將藥液膜CF形成為環狀，所以可以防止此等問題。

步驟S02至步驟S04中的基板W之第一轉速係設定成藥液不會從基板W之周緣部E溢出的程度。又，第一轉速係可變的。

[步驟S03：螺旋狀之藥液膜之形成(第二圈以後)]

在步驟S02之第一圈中係不使藥液噴嘴4移動而停止，並沿著周緣部E形成有藥液膜CF。第二圈以後係使藥液噴嘴4移動以將藥液膜CF形成為螺旋狀。亦即，控制部37係使基板W以第一轉速旋轉，且使位於基板W之上方的藥液噴嘴4從基板W之周緣部E朝向基板W之中心部CT沿著基板W之半徑方向移動。一邊進行此等，一邊從藥液噴嘴4將藥液吐出至基板W上。藉此，形成螺旋狀之藥液膜CF(參照圖8)。再者，圖8之螺旋的實線係顯示本步驟的藥液噴嘴4之軌跡。圖8之一點鏈線係顯示步驟S02的藥液噴嘴4之軌跡。

步驟S02、S03的藥液膜CF之形成亦可將塗布範圍分區並以如下的條件來進行。亦即，在使藥液噴嘴4從基板W之周緣部E移動至中心部CT時，例如一邊使藥液噴嘴4之前端面4c與基板W之表面之間的餘隙CL、藥液噴嘴4之移動速度、以及基板W之轉速產生變化，一邊執行藥液之吐出。藉此，可以效率佳地使藥液遍及於凹部H等的凹凸。

圖9係顯示基板W上的塗布範圍之區域的俯視圖。區域係基於來自基板W之中心部CT的藥液噴嘴4之位置所決定，且可從基板W之周緣部E側分為第一區Z1至第五區Z5、以及第六區(核心)Z6。再者，在圖示之方面，圖9 之第一區Z1至第六區Z6係顯示粗略的範圍。圖10係顯示各個第一區Z1至第六區Z6之塗布條件的示意圖。圖10之項目「噴嘴移動距離」係顯示從基板W之中心部CT起算的距離(mm)。基板W係假設使用直徑300mm的基板。例如，第一區Z1之從基板W之中心部CT起算的距離為143mm，且不進行藥液噴嘴4之移動。亦即，第一區Z1係顯示步驟S02的環狀之藥液膜CF之形成。

首先，參照圖11來針對藥液噴嘴4之前端面4c與基板W之間的餘隙CL加以說明。在形成螺旋狀及環狀之藥液膜CF時，假設有藥液噴嘴4位於比基板W之周緣部E側的位置(例如符號PS1)更靠近基板W之中心部CT側(例如符號PS2)的時候。在此情況下，將餘隙CL形成為比周緣部E側之位置(符號PS1)中的餘隙CL更大。亦即，藥液噴嘴4越位於比基板W之周緣部E還靠中心部CT側，就越加大餘隙CL。

在基板W之周緣部E(第一區Z1及第二區Z2)係將餘隙CL設為例如0.5mm。與藥液噴嘴4之移動一起，亦即依藥液噴嘴4所位處的第一區Z1至第六區Z6之每一區，慢慢地加大餘隙CL。在基板W之中心部CT(第六區Z6)係將餘隙CL設為例如3.0mm。

在比基板W之中心部CT側的位置更靠近周緣部E側的位置，相對於藥液噴嘴4的基板W之相對的轉速會變快。為此，在藥液著液於基板W時，施加於藥液之往旋轉方向之力的作用會變大，且容易引起因藥液破碎而被分斷的斷液。在藥液噴嘴4位於周緣部E側時，可以藉由減小餘隙CL來防止斷液。又，在藥液噴嘴4位於中心部CT時，會形成藥液之液池PD。可以藉由加大餘隙CL來抑制藥液附著於藥液噴嘴4。

其次，針對基板W之轉速(第一轉速)加以說明。在形成螺旋狀及環狀之藥液膜CF時，假設有藥液噴嘴4位於比基板W之周緣部E側的位置(例如圖11之符號PS1)更靠近基板W之中心部CT側(例如圖11之符號PS2)的時候。在此情況下，將相對於藥液噴嘴4的基板W之轉速形成為比位於周緣部E側(符號PS1)時的轉速更快。亦即，藥液噴嘴4越位於比基板W之周緣部E還靠中心部CT側，就越加快轉速。

在基板W之周緣部E(第一區Z1及第二區Z2)係將轉速設為例如13rpm。與藥液噴嘴4之移動一起加大轉速。在基板W之中心部CT(第六區Z6)係將轉速設為例如40rpm。

在比基板W之中心部CT側的位置更靠近周緣部E側的位置，相對於藥液噴嘴4的基板W之相對的轉速會變快。為此，在藥液著液於基板W時，施加於藥液之往旋轉方向之力的作用會變大，且容易引起因藥液破碎而被分斷的斷液。在藥液噴嘴4位於周緣部E側時，可以減慢基板W之轉速。藉此，可以防止從藥液噴嘴4所吐出的藥液被分斷的斷液。又，在藥液噴嘴4位於中心部CT時係加快基板W之轉速。藉此來防止吐出過多的藥液。

再者，藥液之吐出速度(吐出速率、單位：ml/s)係相對於基板W之轉速使用不會斷液(可以承受斷液)的最低之流速。藉由使用如此的吐出速度就可以更節約藥液。

其次，針對藥液噴嘴4之移動速度加以說明。如圖9所示，由於在基板W之周緣部E側的塗布範圍較寬，所以藥液之吐出時間會變長。另一方面，由於在中心部CT側的塗布範圍較窄，所以藥液之吐出時間會變短。於是，在形成螺旋狀之藥液膜CF時，假設有藥液噴嘴4位於比基板W之周緣部E側的位置(例如圖11之符號PS1)更靠近基板W之中心部CT側(例如圖11之符號PS2)的時候。在此情況下，將相對於藥液噴嘴4的基板W之移動速度形成為比位於周緣部E側(符號PS1)時的藥液噴嘴4之移動速度更快。亦即，藥液噴嘴4越位於比基板W之周緣部E還靠中心部CT側，就越加快藥液噴嘴4之移動速度。可以效率 佳地形成螺旋狀之藥液膜CF。

又，螺旋狀之藥液膜CF中之各圈的藥液膜CF(包含第一圈的螺旋狀之藥液膜CF)較佳是在基板W之半徑方向不與鄰圈的藥液膜CF產生間隙地互為疊合。圖12中的(a)係較佳之例。例如第n-1圈的藥液膜CF與第n圈的藥液膜CF互為疊合。另一方面，圖12中的(b)係不佳之例。例如第n-1圈的藥液膜CF與第n圈的藥液膜CF分離，而產生間隙。當各圈的藥液膜CF與鄰圈的藥液膜CF互為產生間隙時，即便在後面所述的步驟S05中，使基板W高速旋轉來擴展後面所述的液池PD之藥液，仍有避開該間隙、或避開存在於該間隙之凹部H而流動的情況。為此，可以藉由不產生該間隙來良好地擴展液池PD之藥液。更且，只要互為疊合，就可以更確實良好地擴展液池PD之藥液。

[步驟S04：藥液之液池之形成]

假設一邊將藥液膜CF形成為螺旋狀，一邊使藥液噴嘴4之中心到達中心部CT之上方。此後，亦即在形成螺旋狀之藥液膜CF之後，控制部37係更進一步從藥液噴嘴4將藥液吐出至基板W之大致中心部CT。藉此，會在基板W之中心部CT形成藥液之液池(槳狀部；paddle)PD(參照圖13)。用以形成液池PD的藥液之吐出係在基板W之中心部之上方停止藥液噴嘴4之移動的狀態下進行。液池PD係一邊使基板W旋轉一邊形成。藥液之液池PD係形成為比 螺旋狀之藥液膜CF更高。液池PD係形成於螺旋狀之藥液膜CF上。再者，藉由改變液池PD之高度或量就可以調整後面所述的步驟S05之後的藥液膜CF之厚度。

在形成藥液之液池PD之後，停止藥液之吐出。之後，在使藥液噴嘴4上升之後，藥液噴嘴4係水平移動並退避至待機容器10。此時基板W亦以事先所設定的第一轉速來旋轉。

[步驟S05：基板之高速旋轉]

在形成藥液之液池PD，且使藥液噴嘴4上升或返回至待機容器10之後，控制部37係以比用以將藥液膜CF形成為螺旋狀之第一轉速更快的第二轉速使基板W旋轉。藉此，如圖14中的(a)之虛線箭頭所示，擴展液池PD之藥液以覆蓋環狀及螺旋狀之藥液膜CF。液池PD之藥液係沿著螺旋狀之藥液膜CF均等地擴展。又，在環狀及螺旋狀之藥液膜CF之表面的凹凸係用液池PD之藥液來成為平坦，且可以使膜厚成為均一。又，能藉由基板W之第二轉速的旋轉(高速旋轉)來將凹部H之溶劑置換成藥液(參照圖14中的(b)之放大圖)。再者，第二轉速係事先所設定，例如為750rpm以上。

保持旋轉部2係在以第二轉速使基板W旋轉並用液池PD之藥液覆蓋螺旋狀等的藥液膜CF之後，上下調整第二 轉速以使基板W旋轉，且進行膜厚之調整。藉此，在形成有凹部H並具有凹凸的基板W上沒有斷膜，且可以形成如圖14中的(b)所示之膜厚均一且調整至目標之膜厚後的藥液膜CF。

在藉由以上之步驟形成藥液膜CF之後，從未圖示的噴嘴吐出溶劑，以執行除掉形成於基板W之周緣部E的藥液膜CF的EBR(Edge Bead Removal；邊緣球狀物去除)處理(亦稱為邊緣沖洗(edge rinse)處理)，或執行吐出洗淨液來洗淨基板W之背面的背面沖洗處理。此後，在基板W之旋轉已停止的狀態下，保持旋轉部2係解除基板W之保持。未圖示的基板搬運機構係從保持旋轉部2搬出基板W。

依據本實施例，則在基板W上形成藥液之液池PD之前，形成螺旋狀之藥液膜CF。液池PD之藥液會與螺旋狀之藥液膜CF好好地溶合為一。為此，在使基板W旋轉來擴展液池PD之藥液以覆蓋螺旋狀之藥液膜CF時，會使液池PD之藥液良好地擴展。又，在液池PD之藥液擴展時，能使螺旋狀之藥液膜CF的表面之凹凸成為平坦。藉由此等就可以防止圖16中的(a)之斷膜M和圖16中的(b)之凹漥N，且可以在基板W上形成高黏度之藥液膜CF時使膜厚成為均一。

又，在基板W之中心部形成液池PD之後，當形成螺 旋狀之藥液膜CF時，液池PD之藥液會乾燥。在此情況下，在以第二轉速(高速旋轉)來使圓形基板W旋轉時，液池PD不會良好地擴展，而藥液膜CF會在比圓形基板之周緣部E更靠近中心部CT***。然而，由於是在形成螺旋狀之藥液膜CF之後才形成液池PD，所以不會使液池PD之藥液乾燥，而可以良好地擴展液池PD。又由於可以良好地擴展藥液，所以不會為了擴展而吐出多餘的藥液。為此，可以節約藥液。

再者，當不形成藥液之液池PD，而以第二轉速(高速旋轉)使圓形基板旋轉時，就會殘留螺旋狀之藥液膜CF的螺旋圖案。在形成螺旋之藥液膜CF之後，形成藥液之液池PD，並擴展液池PD之藥液。為此，不會留下螺旋圖案而可以使膜厚成為均一。

又，在形成螺旋狀之藥液膜CF時，藥液噴嘴4係從基板W之周緣部E朝向基板W之中心部CT沿著基板W之半徑方向移動。在形成螺旋狀之藥液膜CF之後，藥液噴嘴4係位於基板W之中心部之上方。為此，藥液噴嘴4係可以直接進行形成液池PD的動作。亦即，可以效率佳地形成藥液之液池PD。

又，執行預濕處理，該預濕處理係指在從藥液噴嘴4吐出藥液之前，使基板W旋轉，且從溶劑噴嘴3將溶劑吐 出至基板W上，藉此在基板W上形成溶劑膜SF的處理。在欲以無預濕處理來形成螺旋狀之藥液膜CF時，吐出的藥液就會在藥液噴嘴4之吐出口4a附近成塊，而有的情況不易使藥液附著於基板W。然而，藉由預濕處理就可以容易使藥液附著於基板W。又，藥液容易在基板W上之溶劑膜SF所存在的部分流動。

又，預濕處理係成為溶劑已進入形成於基板W之凹部H內的狀態。由於溶劑已進入凹部H，所以容易進行與藥液之置換。為此，可以防止往凹部H的藥液之填埋不足(參照圖15)。

本發明並不被限於上述實施形態，而可以如下述地進行變化實施。

(1)在上面所述的實施例中，如圖2中的(b)所示，藥液噴嘴4之吐出口4a為長方形。藉此，可以增加旋轉一圈所塗布的面積。為此，能夠縮短吐出時間以及以低旋轉進行使液柱安定化之狀態的塗布動作。然而，吐出口4a並未被限定於長方形。例如，吐出口4a亦可為多角形、正方形等的正多角形、橢圓及圓形。

(2)在上面所述的實施例及變化例(1)中，在形成螺旋狀之藥液膜CF時，藥液噴嘴4係從基板W之周緣部E朝向 基板W之中心部CT沿著基板W之半徑方向移動。然而，亦可使其逆向移動。亦即，藥液噴嘴4亦可從基板W之中心部CT朝向基板W之周緣部E沿著基板W之半徑方向移動。

在此情況下，在將藥液膜CF形成為螺旋狀之後，沿著周緣部E形成環狀之藥液膜CF(最終圈)。此後，使藥液噴嘴4朝向基板W之中心部CT的上方移動，以在基板W之中心部CT上形成液池PD。再者，為了形成液池PD，亦可準備與藥液噴嘴4不同(第二)的藥液噴嘴(未圖示)。藉此，可以在形成螺旋狀及環狀之藥液膜CF之後，從事先朝向中心部CT之上方移動的第二藥液噴嘴吐出藥液，並不空出時間地立即形成液池PD。

在形成液池PD之後，使基板W高速旋轉，藉此擴展液池PD之藥液以覆蓋螺旋狀及環狀之藥液膜CF。再者，在本變化例之情況下，餘隙CL、基板W之轉速、以及藥液噴嘴4之移動速度等的條件係與上面所述的實施例相同。

(3)在上面所述的實施例及各個變化例中，使藥液噴嘴4之前端面4c與基板W之表面之間的餘隙CL、基板W之轉速、以及藥液噴嘴4之移動速度等的條件產生變化，以形成螺旋狀及環狀之藥液膜CF。然而，亦可依需要不使其 中任一個條件產生變化。亦即，亦可伴隨藥液噴嘴4之移動使餘隙CL、基板W之轉速、以及藥液噴嘴4之移動速度的至少一個產生變化，以形成螺旋狀及環狀之藥液膜CF。

(4)在上面所述的實施例及各個變化例中，作為高黏度之藥液係使用樹脂。然而，亦可使用光阻(photoresist)等的阻劑(resist)、接著劑、或SOG(Spin on Glass；旋塗玻璃)等的平坦化膜形成用藥液。

(5)在上面所述的實施例及各個變化例中，保持旋轉部2係使基板W旋轉。然而，溶劑噴嘴移動機構21亦可使溶劑噴嘴3相對於基板W繞旋轉軸AX1旋轉。又，藥液噴嘴移動機構23亦可使藥液噴嘴4相對於基板W繞旋轉軸AX1旋轉。

(6)在上面所述的實施例及各個變化例中，溶劑噴嘴移動機構21係使溶劑噴嘴3移動，藥液噴嘴移動機構23係使藥液噴嘴4移動。然而，保持旋轉部2亦可使基板W相對於溶劑噴嘴3或藥液噴嘴4移動。

(7)在上面所述的實施例及各個變化例中，液池PD係形成於螺旋狀之藥液膜CF上。然而，亦可使螺旋狀之藥液膜CF在中心部CT之前方停住，並使藥液從已移動至中 心部CT之上方的藥液噴嘴4吐出以形成液池PD。亦即，液池PD亦可不形成於螺旋狀之藥液膜CF上，而是直接形成於基板W上。

2‧‧‧保持旋轉部

7‧‧‧旋轉夾盤

AX1‧‧‧旋轉軸

CF‧‧‧藥液膜

E‧‧‧周緣部

H‧‧‧凹部

PD‧‧‧液池

W‧‧‧圓形基板

Claims (8)

1. 一種塗布方法，係用以將300cP以上之高黏度藥液供給至圓形基板上並在前述圓形基板上形成藥液膜；前述塗布方法係具備以下步驟：使前述圓形基板以第一轉速旋轉，且一邊使位於前述圓形基板之上方的藥液噴嘴朝向前述圓形基板之半徑方向移動，一邊從前述藥液噴嘴將藥液吐出至前述圓形基板上，藉此形成螺旋狀之藥液膜；在形成前述螺旋狀之藥液膜之後，從前述藥液噴嘴將藥液吐出至前述圓形基板之中心部，藉此在前述圓形基板之中心部形成藥液之液池；以及在形成前述藥液之液池之後，以比前述第一轉速更快之第二轉速使前述圓形基板旋轉，藉此來擴展前述液池之藥液以覆蓋前述螺旋狀之藥液膜。
2. 如請求項1所記載之塗布方法，其中在形成前述螺旋狀之藥液膜時，前述藥液噴嘴係從前述圓形基板之周緣部朝向前述圓形基板之中心部沿著前述圓形基板之半徑方向移動。
3. 如請求項1或2所記載之塗布方法，其中更具備以下步驟：使前述圓形基板以前述第一轉速旋轉，且在已停止前述藥液噴嘴之移動的狀態下從位於前述圓形基板之周緣部之上方的前述藥液噴嘴將藥液吐出至前述 圓形基板上，藉此沿著前述圓形基板之周緣部形成環狀之藥液膜。
4. 如請求項1或2所記載之塗布方法，其中更具備執行預濕處理的步驟，該預濕處理係指在從前述藥液噴嘴吐出藥液之前，使前述圓形基板旋轉，且從溶劑噴嘴將溶劑吐出至前述圓形基板上，藉此在前述圓形基板上形成溶劑膜的處理。
5. 如請求項4所記載之塗布方法，其中前述預濕處理係成為溶劑已進入形成於前述圓形基板之凹部內的狀態。
6. 如請求項1或2所記載之塗布方法，其中前述螺旋狀之藥液膜中之各圈的藥液膜係在半徑方向未與鄰圈的前述藥液膜產生間隙。
7. 如請求項1或2所記載之塗布方法，其中在形成前述螺旋狀之藥液膜時，當前述藥液噴嘴位於比前述圓形基板之周緣部側之位置更靠近前述圓形基板之中心部側時，將前述藥液噴嘴之前端面與前述圓形基板之表面之間的餘隙形成為比前述周緣部側之位置中的前述餘隙更大。
8. 如請求項1或2所記載之塗布方法，其中在形成前述螺旋狀之藥液膜時，當前述藥液噴嘴位於比前述圓形基板之周緣部側之位置更靠近前述圓形基板之中心部側時，將前述圓形基板之轉速形成為比位於前述周緣部側時的前述轉速更快。