CN101470343B - 掩模坯件的制造方法及涂布装置 - Google Patents

Abstract

一种掩模坯件的制造方法，其包括使从收容有液状抗蚀剂(21)的液槽(20)通过喷嘴(22)到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使基板和喷嘴相对移动，在被涂布面上涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜的工序。在该抗蚀剂膜的形成工序中，在对被涂布面涂布抗蚀剂(21)的过程中，一边向上述液槽(20)内补充抗蚀剂，一边进行控制使得液槽内的抗蚀剂的液面在一定高度。

Description

掩模坯件的制造方法及涂布装置

技术领域

本发明涉及一种利用毛细管现象在基板的被涂布面上涂布涂布液的涂布装置及掩模坯件(mask blank)的制造方法。

背景技术

现有技术在使用光刻法形成图案时，需要将光致抗蚀剂等涂布液涂布在基板上而形成抗蚀剂膜的工序，但是公知作为涂布该涂布液的涂布装置(涂料器)，即自旋涂料器(spin coater)。该自旋涂料器在水平保持的基板(的被涂布面)的中央滴下涂布液后，通过使该基板在水平面内高速旋转，利用离心力的作用将涂布液伸展到整个基板面上，在基板表面上形成涂布膜。

但是，在该自旋涂料器中，存在在基板的周边部分产生称为“毛边(fringe)”的抗蚀剂隆起的问题。产生这样的毛边时，抗蚀剂膜的膜厚在基板面内不均匀，形成图案时在CD面内产生偏差。特别是这样的毛边的隆起在基板形状不是旋转对称的情况(长方形等)下会助长膜厚的不均匀。进而，在使用自旋涂料器时，在近年来的液晶显示装置或液晶显示装置制造用的光掩模中，基板有更大型化、大重量化的倾向，出现难以得到一定速度下的旋转驱动机构，需要大的旋转空间(室)，涂布液的损耗多等问题。

另一方面，作为在大型基板上优选的涂布装置，现有技术中提出一种通称“CAP涂料器”的涂布装置(例如专利文献1)。该CAP涂料器使内部具有毛细管状间隙的喷嘴相对于基板的被涂布面接近，并使从充满涂布液的液槽通过喷嘴，并到达喷嘴前端开口部的涂布液接触在基板的被涂布面上，通过在此状态下使上述基板和上述喷嘴相对移动，在上述基板的被涂布面上涂布涂布液，形成涂布膜。

但是，使用这样的CAP涂料器，在基板表面上形成光致抗蚀剂等的涂布膜时，利用毛细管现象的上述喷嘴的液排出量，由于因液槽中储蓄的涂布液的液面高度的不同而不同，所以在每次涂布时，如果液槽中的涂布液的液面高度不一定，则在基板间产生涂布膜的厚偏差。因此，在日本特开2004-6762号公报(专利文献1)中记载有如下技术：用液面传感器监视一次一次的每次涂布的液面水平面，将涂布开始时的液槽的液面水平面保持为一定。

但是，在大型基板的情况下，一次涂布液的消费量多，因此容易引起涂布中的膜厚降低。尤其当涂布中的膜厚下降大时，基板面内的涂布膜厚的倾斜变大，在基板面内产生抗蚀剂膜厚的偏差。随着基板的尺寸大型化，这样的基板面内的抗蚀剂膜厚的偏差变大，抗蚀剂膜厚的面内不均匀变得显著。当抗蚀剂膜厚在基板面内存在偏差时，在形成图案时，会产生CD的面内偏差。特别在近年来的液晶显示装置或液晶显示装置制造用的光掩模中，基板有更大型化的倾向，另外图案也要求更微细化，为了满足上述严格的要求，绝不能轻视在基板面内的抗蚀剂膜厚偏差就成为重要的解决课题。

发明内容

因此，本发明针对上述现有技术的问题点，第一目的是提供一种使用CAP涂料器在基板表面涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜时，在基板面内的抗蚀剂膜的涂布膜厚的均匀性良好的掩模坯件的制造方法。

另外，本发明的第二目的是提供一种使用CAP涂料器在基板表面上形成光致抗蚀剂等涂布膜时，使基板面内的涂布膜厚的偏差降低，特别在基板尺寸大型的情况下，也可以使基板面内的涂布膜厚的均匀性提高的涂布装置。

如上所述，为了解决本发明人新发现的使用CAP涂料器在基板表面上形成光致抗蚀剂等涂布膜时的课题，着眼于涂布中的液槽内涂布液的液面水平面，即使在涂布中也需要控制液面水平面(level)，在这样的认识下，本发明人进行积极的研究的结果，完成本发明。即，本发明为了解决上述课题，具有以下构成。

(构成1)一种掩模坯件的制造方法，其包括如下工序：使从收容有液状的抗蚀剂的液槽通过被收纳在该液槽内的喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，其特征在于，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中预先针对各种大小的基板设定抗蚀剂的涂布量，并考虑该设定的抗蚀剂的涂布量，来设定基于滴下机构或压出机构的抗蚀剂的补给量，向上述液槽内补充抗蚀剂，同时进行控制，以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，其中抗蚀剂的补给量是与通过一次涂布而消耗的液槽内的抗蚀剂量大致相同的量。

(构成2)一种掩模坯件的制造方法，其包括如下工序：使从收容有液状的抗蚀剂的液槽通过被收纳在该液槽内的喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，其特征在于，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中预先针对各种大小的基板设定涂布中因液槽内的抗蚀剂的消耗而引起的液面高度的下降量，考虑该设定的液面高度的下降量，并设定基于提升部件的上述液槽内的抗蚀剂的提升量，提升上述液槽内的抗蚀剂来控制液面高度，以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定。

(构成3)一种涂布装置，其特征在于：该涂布装置具有：喷嘴，其包括与前端开口部连通的间隙，经过上述间隙将抗蚀剂导向上述前端开口部；液槽，其收纳所述喷嘴，并收容抗蚀剂，通过使上述喷嘴的至少一部分浸渍在上述抗蚀剂中而将抗蚀剂供应给上述喷嘴；喷嘴接触/分离机构，其使上述喷嘴的上述前端开口部相对于基板的被涂布面接近，使被导向上述前端开口部的抗蚀剂接触到上述基板的被涂布面；移动机构，其在通过上述喷嘴接触/分离机构使上述喷嘴的上述前端开口部相对于基板的被涂布面接近的状态下，使上述基板和上述喷嘴相对移动；以及控制机构，其控制上述喷嘴接触/分离机构和上述移动机构，其中，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，上述液槽具有液面高度控制机构，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，该液面高度控制机构进行控制以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，上述液面高度控制机构是预先针对各种大小的基板设定抗蚀剂的涂布量，并考虑该设定的抗蚀剂的涂布量，来设定抗蚀剂的补给量，向上述液槽内补充抗蚀剂，同时控制液面高度的滴下机构或压出机构，其中抗蚀剂的补给量是与通过一次涂布而消耗的液槽内的抗蚀剂量大致相同的量。

(构成4)一种涂布装置，其特征在于：该涂布装置具有：喷嘴，其包括与前端开口部连通的间隙，经过上述间隙将抗蚀剂导向上述前端开口部；液槽，其收纳所述喷嘴，并收容抗蚀剂，通过使上述喷嘴的至少一部分浸渍在上述抗蚀剂中而将抗蚀剂供应给上述喷嘴；喷嘴接触/分离机构，其使上述喷嘴的上述前端开口部接近基板的被涂布面，使被导向上述前端开口部的抗蚀剂接触到上述基板的被涂布面；移动机构，其在通过上述喷嘴接触/分离机构使上述喷嘴的上述前端开口部接近基板的被涂布面的状态下，使上述基板和上述喷嘴相对移动；以及控制机构，其控制上述喷嘴接触/分离机构和上述移动机构，其中，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，上述液槽具有液面高度控制机构，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，该液面高度控制机构进行控制以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，上述液面高度控制机构是预先针对各种大小的基板设定涂布中因液槽内的抗蚀剂的消耗而引起的液面高度的下降量，考虑该设定的液面高度的下降量，并设定上述液槽内的抗蚀剂的提升量，提升上述液槽内的抗蚀剂来控制液面高度，以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定的提升部件。

(构成5)一种掩模坯件的制造方法，其包括如下工序：使从收容有液状的抗蚀剂的液槽通过喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜，其特征在于，配置与上述液槽连通并收容抗蚀剂的缓冲槽，根据上述基板的最大尺寸、必要的抗蚀剂膜厚的均匀性，来决定上述缓冲槽和液槽的液面面积的总和，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，抑制上述液槽内的抗蚀剂的液面高度的下降。

(构成6)一种涂布装置，其特征在于，该涂布装置具有：喷嘴，其包括与前端开口部连通的间隙，经过上述间隙将涂布液导向上述前端开口部；液槽，其收容涂布液，通过使上述喷嘴的至少一部分浸渍在上述涂布液中而将涂布液供应给上述喷嘴；喷嘴接触/分离机构，其使上述喷嘴的上述前端开口部相对于基板的被涂布面接近，使被导向上述前端开口部的涂布液接触到上述基板的被涂布面；移动机构，其在通过上述喷嘴接触/分离机构使上述喷嘴的上述前端开口部相对于基板的被涂布面接近的状态下，使上述基板和上述喷嘴相对移动；以及控制机构，其控制上述喷嘴接触/分离机构和上述移动机构，其中，上述液槽具有液面高度变动抑制机构，在向上述被涂布面涂布涂布液的过程中，该液面高度变动抑制机构抑制上述液槽内的涂布液的液面高度的变动，上述液面高度变动抑制机构是设有与上述液槽连通并收容涂布液的缓冲槽的机构，根据上述基板的最大尺寸、必要的抗蚀剂膜厚的均匀性，来决定上述缓冲槽和液槽的液面面积的总和。

(构成7)一种掩模坯件的制造方法，其特征在于，包括如下工序：在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，使用构成3、4或6所述的涂布装置涂布上述抗蚀剂，形成抗蚀剂膜。

发明效果

根据本发明的掩模坯件的制造方法，在使用CAP涂料器在基板表面上形成抗蚀剂膜时，在对基板表面涂布抗蚀剂涂布中，通过进行控制使得液槽内的抗蚀剂的液面在一定高度，可以得到基板面内的涂布膜厚的均匀性良好的掩模坯件。

另外，根据本发明的涂布装置，在使用CAP涂料器在基板表面上形成抗蚀剂等涂布膜时，在对基板表面涂布涂布液的涂布中，由于具有将液槽内的涂布液的液面高度控制在一定高度的液面高度控制机构，所以可以使基板面内的涂布膜厚的偏差降低，特别地在基板尺寸是大尺寸的情况下也可以使基板面内的涂布膜厚的均匀性提高。

进一步，根据本发明的掩模坯件的制造方法，在使用CAP涂料器在基板表面上涂布抗蚀剂以形成抗蚀剂膜时，在对被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，通过抑制上述液槽内的抗蚀剂的液面高度的变动，可以得到在基板面内的抗蚀剂膜的涂布膜厚的均匀性良好的掩模坯件。

进一步，根据本发明的涂布装置，在使用CAP涂料器在基板表面上形成光致抗蚀剂等涂布膜时，在对基板表面涂布涂布液的涂布中，由于具有抑制液槽内的涂布液的液面高度的变动的液面高度抑制机构，所以可以使基板面内的涂布膜厚的偏差降低，特别在基板尺寸是大尺寸时，也可以使基板面内的涂布膜厚的均匀性提高。

附图说明

图1是实施本发明的涂布方法的涂布装置的侧面概略图。

图2是上述涂布装置的正面概略图。

图3是示出上述涂布装置中涂布机构的构成的剖面图。

图4是示出上述涂布装置中涂布机构的主要部分的构成的剖面图。

图5是示出上述涂布装置中涂布机构进行涂布的状态的剖面图。

图6是示出本发明的液面高度控制机构的第一实施方式的概略剖面图。

图7是示出本发明的液面高度控制机构的第二实施方式的概略剖面图。

图8是示出本发明的液面高度控制机构的第三实施方式的概略剖面图。

图9是示出本发明的液面高度控制机构的第四实施方式的概略剖面图。

图10是示出本发明的液面高度变动抑制机构的实施方式的概略剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的最佳方式。

本发明涉及一种掩模坯件的制造方法，该方法包括如下工序：使从收容液状抗蚀剂的液槽通过喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对地移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂而形成抗蚀剂膜，其特征在于：在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，进行控制使得上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定。

根据上述本发明的掩模坯件的制造方法，在使用CAP涂料器在基板表面上形成抗蚀剂膜时，即，使从收容液状抗蚀剂的液槽通过喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对地移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂而形成抗蚀剂膜时，在对被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，通过进行控制使得上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，由此可以使基板面内的涂布膜厚的偏差降低，得到基板面内的抗蚀剂膜的涂布膜厚的均匀性良好的掩模坯件。在基板尺寸大型的情况下，涂布液消耗而引起的面内的膜厚的倾斜度大，根据本发明，可以更有效提高基板面内的涂布膜厚的均匀性，所以本发明特别适合大型尺寸的带有抗蚀剂膜的掩模坯件的制造。

作为在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中进行控制使得上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定的方法，例如有在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中向上述液槽内补给抗蚀剂并控制液面高度的方法。另外，作为其他的方法，有在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中将上述液槽内的抗蚀剂提升来控制液面高度的方法。这些控制液面高度的方法的具体实施方式在后面详细描述。

另外，本发明涉及一种掩模坯件的制造方法，该方法包括如下工序：使从收容液状抗蚀剂的液槽通过喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对地移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂而形成抗蚀剂膜，其特征在于：在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，抑制上述液槽内的抗蚀剂的液面高度的变动。

根据上述本发明的掩模坯件的制造方法，在使用CAP涂料器在基板表面上形成抗蚀剂膜的情况下，即，在使从收容液状抗蚀剂的液槽通过喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对地移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂而形成抗蚀剂膜时，在对被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，通过抑制上述液槽内的抗蚀剂的液面高度的变动，可以使基板面内的涂布膜厚的偏差降低，得到在基板面内的抗蚀剂膜的涂布膜厚的均匀性良好的掩模坯件。在基板尺寸大型的情况下，涂布液消耗而引起的面内的膜厚的倾斜度大，根据本发明，可以更有效提高基板面内的涂布膜厚的均匀性，所以本发明特别适合大型尺寸的带有抗蚀剂膜的掩模坯件的制造。

作为在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中抑制上述液槽内的抗蚀剂的液面高度的变动的方法，例如可以举出通过配置与上述液槽连通，并收容抗蚀剂的缓冲槽，由此在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中抑制上述液槽内的液面下降的方法。抑制该液面高度的变动的方法、手段的具体实施方式以后详细描述。

接着，说明在本发明的掩模坯件的制造方法中实施抗蚀剂膜的形成工序时可优选使用的本发明的涂布装置的一实施方式。

图1是本发明涉及的上述涂布装置的侧面概略图，图2是其正面概略图。

如图1所示，涂布装置1具有：设置在基座框架(base frame)11上的涂布机构2；设置在移动框架12上的吸附机构3；使移动框架12在基座框架11上沿水平方向移动的移动机构4；保持基板10并使基板10装卸自如的保持机构5；以及图未示出的控制部。

涂布机构2是对于被涂布面朝下的状态的基板10进行涂布液的涂布的机构。该涂布机构2设置在矩形箱状的基座框架11的大致中央。对于涂布机构2的构成，在后面更详细说明。

移动框架12一体地形成有相对的一对侧板和连结该侧板的顶板，并具有足够的机械强度，从而使得基板10和涂布机构2的位置精度不会变差。另外，移动框架12通过线性导轨(linear way)41，在水平方向上移动自如地与基座框架11连结。而且，在移动框架12内设置有吸附机构3。该吸附机构3例如由在顶板的大致中央部贯穿设有多个吸附孔(图未示)的吸附板构成。另外，在移动框架12的一侧板上突出设有形成了后述的滚珠螺杆(ball screw)42螺合的螺母的移动部13。

移动机构4由如下部分构成：对移动框架12的侧板进行导向并使移动框架12的侧板移动的线性导轨41；螺合于移动部13的螺母的滚珠螺杆42；以及使该滚珠螺杆42旋转的马达(motor)43。在通过来自未图示的控制部的指示使马达43旋转时，滚珠螺杆42旋转，可以使移动部13向与滚珠螺杆42的旋转方向对应的方向水平移动规定距离。

保持机构5具有：与基座框架11一体形成的保持机构用框架51；设置在该保持机构用框架51上的线性导轨53；由该线性导轨53导向而在上述保持机构用框架51上移动的底板(base plate)52；使该底板52在水平方向上移动的线性马达54；在杆(rod)前端设有保持部件55的气缸(aircylinder)(或电磁螺线管)56。另外，为了可以应对各种基板尺寸，气缸56被装卸自如地安装在底板52的任意的安装位置上。另外，上述保持部件55由载置基板10的周边部的载置面和进行基板10定位的卡止用台阶构成。保持部件55例如相对于矩形状的基板10，被配设在底板52的四角，以保持基板10的四角。当然，保持部件55的配设位置可以在考虑基板的形状、位置精度等之后进行适当变更。

接着，说明上述结构的涂布装置1的整体动作。

首先，上述涂布装置1的初始状态是如下状态：底板52处于基板的放置(set)位置，移动框架12处于吸附位置，另外处于底板52上的四角的各气缸56的杆下降。

接着，操作者(或机器人)在被涂布面朝下的状态下将基板10载置在保持部件55的载置面上。由于在保持部件55上设有上述卡止用台阶，所以可以容易对基板10进行定位。另外，利用该卡止用台阶，在底板52从放置位置移动向吸附位置并停止(后述)在吸附位置时，可以卡止基板10。

如此若将基板10载置在保持部件55上，则之后按照来自控制部的指示进行如下动作。

首先，底板52在线性马达54的作用下移动并停止在吸附位置。于是当保持机构5被定位在吸附位置上时，处于其四角的四个气缸56的杆同时上升，使基板10抵接或近接于吸附机构3。在此，通过利用吸附机构3的吸引将基板10吸附在吸附机构3上。然后，当各气缸56的杆下降时，移动框架12向处理位置方向移动。在移动框架12通过处理位置的途中，在被涂布面朝下的基板10的被涂布面上，从下方通过涂布机构2进行涂布液的涂布。

然后，当通过涂布机构2的涂布结束时，使马达43(滚珠螺杆42)逆向旋转，移动框架12从处理位置回到吸附位置。在此时各气缸56的杆上升，使保持部件55的载置面与基板10抵接。此时，通过保持部件55的卡止用台阶对基板10进行定位。然后，在通过吸附机构3的吸附停止后，使各气缸56的杆同时下降，将涂布完的基板10载置在保持部件55上。接着，通过线性马达54将底板52从吸附位置移动到放置位置，操作者(或机器人)将涂布完的基板10从保持部件55取出。另外，上述移动框架12的移动除了使用滚珠螺杆外，还可以使用线性马达等其它手段。

如上所述，一次涂布作业完成。另外，在上述构成中，在移动框架12(吸附机构3)向处理位置方向移动时，在通过处理位置的途中，对基板10的被涂布面从下方通过涂布机构2进行涂布液的涂布，但是例如还可以是不使移动框架12移动(即将基板10固定在规定位置不动)，而使涂布机构2在水平方向移动来进行涂布的构成。进而还可以是使移动框架12和涂布机构2这两者移动的构成。

另外，在上述构成中，放置位置和吸附位置不同，但是也可以是放置位置和吸附位置为相同位置的构成。

接着，进一步详细说明上述涂布机构2的构成。

图3是示出在该涂布装置中的涂布机构2的构成的剖面图。

如图3所示，涂布机构2构成为，由于喷嘴22的毛细管状间隙23中的毛细管现象，使积存在液槽20中的涂布液(例如液体状的光致抗蚀剂液)21上升，使喷嘴22的前端部(上端部)接近于朝向下方的基板10的被涂布面，使上升到喷嘴前端部的涂布液通过该喷嘴前端部接触到上述基板10的被涂布面。

在此，上述液槽20具有的横向宽度比基板10的横方向的一边长度、即通过上述移动框架12而移动的与纵方向正交的方向(在图3中为与纸面正交的方向)的一边长度更长。该液槽20被支承在支承板24的上端侧，并被安装成通过未图示的驱动机构而能够相对于支承板24在上下方向上移动。

并且，该支持板24在其下端侧，通过相互正交配置的线性导轨25、26，被支承在基座框架11的基座框架14上。即，支承板24在基座框架14上可以向正交的两方向进行位置调整。另外，在该支承板24上通过滑动机构27安装有支承杆28，支承杆28对收纳在液槽20内的喷嘴22进行支承。上述滑动机构27通过未图示的驱动机构对支承杆28相对于支承板24在上下方向上进行移动操作(喷嘴接触/分离机构)。即，液槽20和喷嘴22相互独立，可以相对于支承板24在上下方向上进行移动操作。

图4是示出上述涂布机构2的主要部分的构成的剖面图。如图4所示，上述支承杆28通过设置在液槽20底面的透孔20b，使其上端侧进入到该液槽20内。该支承杆28的上端部安装有上述喷嘴22。即，喷嘴22被支承杆28支承，并被收纳在液槽20内。该喷嘴22构成为具有至少与上述基板10的横方向(图4中为与纸面正交的方向)的长度相当的长度(横向宽度)，沿着该方向(长度方向)，具有夹缝(slit)状的毛细管状间隙23。并且该喷嘴22具有夹着该毛细管状间隙23而前端侧的宽度变窄变尖的剖面形状。该毛细管状间隙23的上端部在喷嘴22的前端部，在该喷嘴22的大致全长(横向宽度)上呈夹缝状开口。另外，该毛细管状间隙23也向喷嘴22的下方侧开口。

另外，在液槽20的上面部设有喷嘴22的前端部向该液槽20的上方侧突出用的透孔部20a，并且，由于尽可能防止液槽20内的涂布液21接触大气，所以液槽20的上面部具有上端侧的宽度越来越窄的剖面形状。另外，液槽20的底面的透孔20b的周围和喷嘴22的底面由蛇腹29连接，防止从上述透孔20b漏出液槽20内的涂布液21。

图5是示出上述涂布机构2进行涂布的状态的剖面图。

即，如图5所示，通过喷嘴22的夹缝状的毛细管状间隙23(间隙间隔T)处的毛细管现象，使积存在液槽20的涂布液21上升，使喷嘴22的前端部(上端部)隔着规定的涂布间隙G接近于朝下的基板10的被涂布面10a，使上升到喷嘴前端部的涂布液通过该喷嘴前端部接触于上述基板10的被涂布面10a，同时使基板10和喷嘴22相对且与被涂布面10a平行地移动，在基板10的被涂布面10a上涂布涂布液21而形成涂布膜。此时的基板10和喷嘴22的相对移动方向如图5中的箭头V所示，是喷嘴22的前端部中与毛细管状间隙23形成的夹缝状的开口正交的方向。

接着，进一步详细说明上述涂布装置的涂布机构2的动作，并说明使用该涂布装置实施的掩模坯件制造中的抗蚀剂膜形成工序。

本发明的涂布装置，其特征在于：具有液面高度控制机构，该液面高度控制机构在对被涂布面涂布涂布液的过程中进行控制，使得上述液槽内的涂布液的液面高度一定。

图6是示出该液面高度控制机构的第一实施方式的概略剖面图。本实施方式的液面高度控制机构，是在对被涂布面涂布涂布液的过程中在向上述液槽内补给涂布液的同时控制液槽内的液面高度的机构。另外，在图6中与上述图5相同的位置标注相同的符号。

在图6所示的构成中，设有通过液槽20的侧壁开口部61与液槽20相连的连通管60，在该连通管60的上部开口的上方配置有涂布液(在此是液状的抗蚀剂)的滴下机构62。

接着，说明该涂布机构2的动作。

(1)在一次涂布结束后，使液槽20下降到规定位置，另外使喷嘴22浸渍在液槽20中的涂布液21(液状抗蚀剂)中(是图4所示的状态，是所谓的液槽20和喷嘴22的位置的初始状态)。

(2)在接下来的涂布之前，在喷嘴22浸渍在液槽20中的涂布液21中的状态下，使喷嘴22和液槽20上升到规定位置，在此，仅使喷嘴22突出，将喷嘴22前端的涂布液接液到被涂布面(掩模坯件基板的被涂布面)上。然后，在维持接液的状态下，对应于希望的涂布膜厚，使喷嘴22(和/或液槽20)下降规定量，对喷嘴22和被涂布面的涂布间隙G进行适当调整。然后，通过使基板(被涂布面)和喷嘴22相对移动(在本实施方式中，仅移动基板)，由此开始涂布。

本来，在涂布中由于消耗液槽20内的抗蚀剂，所以液槽20内的液面高度逐渐降低，但是在本实施方式中，通过上述抗蚀剂的滴下机构62将抗蚀剂补给到液槽20内，同时进行控制使得液槽20内的抗蚀剂的液面高度一定。因此，可以降低在基板面内开始涂布时和涂布结束时的涂布膜厚的偏差不均，可以使基板面内的涂布膜厚的均匀性提高。

(3)这样，当一次涂布结束时，再从上述(1)的工序实施。然后，通过以上的涂布工序，得到在基板上形成均匀的抗蚀剂膜的掩模坯件。

涂布中抗蚀剂的补给量是与通过一次涂布而消耗的液槽20内的抗蚀剂量大致相同的量，但是优选预先针对各种大小的基板设定抗蚀剂的涂布量，考虑设定的涂布量，预先设定基于上述滴下机构62的抗蚀剂的补给量(滴下量)。另外，还可以在涂布中连续实施基于上述滴下机构62的抗蚀剂的补给，另外也可以在可进行控制的范围间歇实施补给，以将液面高度控制为一定。另外，上述液槽20如上所述，由于具有比基板的横方向的一边长度更长的横向宽度，另外由于液状的抗蚀剂具有稍高的粘度，所以为了在液槽20的长度方向(横向宽度方向)上进行更严密的液面高度的控制，更优选不只是在一处，而是在液槽20的长度方向上设置多处的基于上述滴下机构62的抗蚀剂的补给位置。

图7是示出上述液面高度控制机构的第二实施方式的概略剖面图。另外，在图7中，对与上述图5相同的位置标注相同的符号。

本实施方式的液面高度控制机构是在对被涂布面涂布涂布液的过程中，一边向上述液槽内压出抗蚀剂来进行补给，一边控制液槽内的液面高度的机构。

在图7所示的结构中，配置有抗蚀剂的压出机构64，其具有通过液槽20的侧壁开口部63与液槽20相连的补给管70。

在本实施方式中，可以进行控制使得在涂布中利用上述抗蚀剂的压出机构64将抗蚀剂补给到液槽20内，同时将液槽20内的抗蚀剂的液面控制在一定高度，因此，可以降低在基板面内涂布开始时和涂布结束时的涂布膜厚的偏差不均，可以提高基板面内的涂布膜厚的均匀性。

在涂布中抗蚀剂的补给量是与通过一次涂布而消耗的液槽20内的抗蚀剂剂量大致相同的量，但是优选考虑预先针对各种大小的基板设定的抗蚀剂的涂布量，预先设定基于上述压出机构64的抗蚀剂的补给量(压出量)。还可以连续实施基于上述压出机构64的抗蚀剂的补给，另外也可以在可进行控制的范围间歇实施补给，以将液面高度控制为一定。另外，在本实施方式中，为了使在液槽20的长度方向(横向宽度方向)上的液面高度尽可能均匀，更优选不只是在一处，而是在液槽20的长度方向上设置多处的基于上述压出机构64的抗蚀剂的补给位置。

图8是示出上述液面高度控制机构的第三实施方式的概略剖面图。另外，在图8中，与上述图5相同的位置标注相同符号。

本实施方式的液面高度控制机构是在对被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，将上述液槽内的抗蚀剂提升上去，来控制液槽内的液面高度的机构。

图8所示的结构中，通过液槽20的侧壁开口部65与液槽20相连的连通U字管66被安装成倒U字状。

在本实施方式中，涂布中从上述连通U字管66的开口侧插入提升部件67，通过提升液槽20内的抗蚀剂，可以将液槽20内的抗蚀剂的液面控制在一定高度。因此，可以减小基板面内涂布开始时和涂布结束时的涂布膜厚的偏差，可以提高基板面内的涂布膜厚的均匀性。作为从上述连通U字管66的开口侧插入提升部件67的具体方法，合适的方法有在连通U字管内推顶起以保持气密性的方式制作的汽缸状的固体的方法，或对抗蚀剂或其它的不挥发性液体施加压力的方法等。

在本实施方式中，预先针对每个基板的大小，通过设定涂布中因液槽20内的抗蚀剂的消耗而引起的液面高度的下降量，考虑了设定的液面高度的下降量之后，优选预先设定基于上述提升部件67的液槽20内的抗蚀剂的提升量(提升何种程度)。可以连续实施液槽20内的抗蚀剂的提升，另外也可以在可控制的范围内间歇实施以使液面高度一定。另外，在本实施方式中，为了尽可能使液槽20的长度方向(横宽方向)上的液面高度均匀，优选将抗蚀剂的提升位置不设置在一个位置，而优选在液槽20的长度方向上将其设置在多个位置上。

图9是示出上述液面高度控制机构的第四实施方式的概略剖面图。另外，在图9中，对于与上述图5相同的位置标注相同的符号。

根据本实施方式的液面高度控制机构，与上述的第三实施方式相同，是一种在对被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，提升上述液槽内的抗蚀剂来控制液槽内的液面高度的机构。

在图9所示的结构中，通过在液槽20的侧壁上设置的插入部69，设置在液槽20内插脱自如的抗蚀剂提升机构68。该提升机构68具有插入到液槽20内，提升抗蚀剂，可以对液面高度进行控制使其上升的程度的形状、大小等。其材质只要能够起到本发明的效果就不特别限定。

在本实施方式中，在涂布中，通过将上述提升机构68插入液槽20内，提升液槽20内的抗蚀剂，可以将液槽20内的抗蚀剂的液面控制在一定高度，由此，可以减小基板面内涂布开始时和涂布结束时的涂布膜厚的偏差，可以提高基板面内的涂布膜厚的均匀性。

在本实施方式中，预先针对每个基板的大小，通过设定涂布中液槽20内的抗蚀剂的消耗引起的液面高度的下降量，考虑了设定的液面高度的下降量之后，优选预先设定上述提升机构68的插入量(插入速度等)。或者可以一边用传感器检测涂布中的液槽内的液面高度，一边调节提升机构68的插入量。可以连续实施液槽20内的抗蚀剂的提升，另外也可以在可控制的范围内间歇实施以使液面高度一定。另外，为了尽可能均匀地控制液槽20的长度方向(横宽方向)上的液面高度，上述抗蚀剂的提升机构68优选在液槽20的长度方向上设置成与液槽的横向宽度大致相同程度的宽度。

根据以上说明的本发明的涂布装置，可以适当实施在本发明的掩模坯件制造方法中的抗蚀剂膜的形成工序。即，在使用本发明的涂布装置在掩模坯件基板表面上形成光致抗蚀剂等涂布膜时，由于具有在对基板表面涂布涂布液的涂布中，将液槽内的涂布液的液面高度控制在一定高度的液面高度控制机构，所以可以使在基板面内的涂布膜厚的偏差减小，可以提高基板面内的涂布膜厚的均匀性。在基板尺寸是大尺寸的情况下，涂布液消耗引起的面内的膜厚的倾斜度大，根据本发明，由于可以更有效提高基板面内的涂布膜厚的均匀性，所以本发明的涂布装置特别适合大型尺寸的带抗蚀剂膜的掩模坯件的制造。

接着，说明抑制液槽内的抗蚀剂的液面高度的变动的方法、手段的具体实施方式。

本发明的涂布装置的特征在于：具有液面高度变动抑制机构，其在对被涂布面涂布涂布液的过程中，抑制上述液槽内的涂布液的液面高度的变动。

图10是示出该液面高度变动抑制机构的一实施方式的概略剖面图。根据本实施方式的液面高度变动抑制机构，是一种在对被涂布面涂布涂布液的过程中利用与上述液槽连通的缓冲槽来抑制液槽内的液面高度的变动的机构。另外，在图10中，对于与上述图5相同的位置标注相同的符号。

在图10所示的结构中，设有不同于液槽20的收容涂布液(在此是液状抗蚀剂)21的缓冲槽80，通过连接液槽20的侧壁开口部82和缓冲槽80的侧壁开口部83的连通管81，将液槽20和缓冲槽80连通起来。该缓冲槽80收容抗蚀剂，且通过与液槽20连通，在对被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，可以起到缓和、抑制随着液槽20内的抗蚀剂的消耗引起的液面下降的作用，并且缓冲槽80是考虑了液槽20的形状、大小(液面面积)等，而具有上述作用的程度的形状、大小(液面面积)等的结构。特别地，优选根据涂布的基板的最大尺寸、必要时的抗蚀剂膜厚的均匀性，来决定缓冲槽80和液槽20的液面面积的总和。

接着，说明该涂布机构2的动作。

(1)在一次涂布结束后，使液槽20下降到规定位置，另外使喷嘴22浸渍在液槽20中的涂布液21(液状抗蚀剂)中(是图4所示的状态，是所谓的液槽20和喷嘴22的位置的初始状态)。

(2)在下一次涂布前，在喷嘴22浸渍在液槽20中的涂布液21中的状态下，使喷嘴22和液槽20上升到规定位置，在此仅使喷嘴22突出，使喷嘴22前端的涂布液接触在被涂布面上(掩模坯件基板的被涂布面)。然后，在维持接触的状态下，根据所希望的涂布膜厚使喷嘴22(和/或液槽20)下降规定量，适当调整喷嘴22和被涂布面的涂布间隙G。然后，通过使基板(被涂布面)和喷嘴22相对移动(在本实施方式中仅使基板移动)，开始涂布。

本来在涂布中由于消耗液槽20内的抗蚀剂，所以液槽20内的液面高度逐渐下降，但是在本实施方式中，通过上述缓冲槽80的缓冲作用，可以有效抑制液槽20内的抗蚀剂的液面(高度)的下降。因此，可以减小在基板面内涂布开始时和涂布结束时的涂布膜厚的偏差，可以提高基板内的涂布膜厚的均匀性。

另外，在涂布时的气流不乱流，且不与可动部分干涉的范围，当将液槽20的形状换成液面面积变得更大的形状来实施时，可以得到更大的效果。

(3)这样，在一次涂布结束时，再次从上述(1)的工序实施。然后，通过以上的涂布工序，可以得到在基板上形成有均匀抗蚀剂膜的掩模坯件。

根据以上说明的本发明的涂布装置，可以适当实施本发明的掩模坯件的制造方法中的抗蚀剂膜形成工序。即，在使用本发明的涂布装置在掩模坯件基板表面上形成光致抗蚀剂等涂布膜时，在对基板表面涂布涂布液的涂布中，由于具有抑制液槽内的涂布液的液面高度变动的液面高度变动抑制机构，所以可以使基板面内的涂布膜厚的偏差降低，可以提高基板面内的涂布膜厚的均匀性。在基板尺寸是大尺寸时，因涂布液消耗引起的面内膜厚的倾斜度大，根据本发明，由于可以更有效地提高基板面内的涂布膜厚的均匀性，所以本发明的涂布装置特别适合大型尺寸的带抗蚀剂膜的掩模坯件的制造。

Claims (5)

1.一种掩模坯件的制造方法，其包括如下工序：使从收容有液状的抗蚀剂的液槽通过被收纳在该液槽内的喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，

其特征在于，

在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中预先针对各种大小的基板设定抗蚀剂的涂布量，并考虑该设定的抗蚀剂的涂布量，来设定基于滴下机构或压出机构的抗蚀剂的补给量，向上述液槽内补充抗蚀剂，同时进行控制，以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，其中抗蚀剂的补给量是与通过一次涂布而消耗的液槽内的抗蚀剂量大致相同的量。

2.一种掩模坯件的制造方法，其包括如下工序：使从收容有液状的抗蚀剂的液槽通过被收纳在该液槽内的喷嘴到达喷嘴前端开口部的抗蚀剂接触在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，通过使上述基板和上述喷嘴相对移动，在上述被涂布面上涂布抗蚀剂来形成抗蚀剂膜，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，

其特征在于，

在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中预先针对各种大小的基板设定涂布中因液槽内的抗蚀剂的消耗而引起的液面高度的下降量，考虑该设定的液面高度的下降量，并设定基于提升部件的上述液槽内的抗蚀剂的提升量，提升上述液槽内的抗蚀剂来控制液面高度，以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定。

3.一种涂布装置，其特征在于：

该涂布装置具有：

喷嘴，其包括与前端开口部连通的间隙，经过上述间隙将抗蚀剂导向上述前端开口部；

液槽，其收纳所述喷嘴，并收容抗蚀剂，通过使上述喷嘴的至少一部分浸渍在上述抗蚀剂中而将抗蚀剂供应给上述喷嘴；

喷嘴接触/分离机构，其使上述喷嘴的上述前端开口部接近基板的被涂布面，使被导向上述前端开口部的抗蚀剂接触到上述基板的被涂布面；

移动机构，其在通过上述喷嘴接触/分离机构使上述喷嘴的上述前端开口部接近基板的被涂布面的状态下，使上述基板和上述喷嘴相对移动；以及

控制机构，其控制上述喷嘴接触/分离机构和上述移动机构，

其中，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，上述液槽具有液面高度控制机构，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，该液面高度控制机构进行控制以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，

上述液面高度控制机构是预先针对各种大小的基板设定抗蚀剂的涂布量，并考虑该设定的抗蚀剂的涂布量，来设定抗蚀剂的补给量，向上述液槽内补充抗蚀剂，同时控制液面高度的滴下机构或压出机构，其中抗蚀剂的补给量是与通过一次涂布而消耗的液槽内的抗蚀剂量大致相同的量。

4.一种涂布装置，其特征在于：

该涂布装置具有：

喷嘴，其包括与前端开口部连通的间隙，经过上述间隙将抗蚀剂导向上述前端开口部；

液槽，其收纳所述喷嘴，并收容抗蚀剂，通过使上述喷嘴的至少一部分浸渍在上述抗蚀剂中而将抗蚀剂供应给上述喷嘴；

喷嘴接触/分离机构，其使上述喷嘴的上述前端开口部接近基板的被涂布面，使被导向上述前端开口部的抗蚀剂接触到上述基板的被涂布面；

移动机构，其在通过上述喷嘴接触/分离机构使上述喷嘴的上述前端开口部接近基板的被涂布面的状态下，使上述基板和上述喷嘴相对移动；以及

控制机构，其控制上述喷嘴接触/分离机构和上述移动机构，

其中，上述喷嘴被安装在通过设置在上述液槽的底面的透孔而使上端侧进入到上述液槽内的支承杆的上端部，上述液槽具有液面高度控制机构，在对上述被涂布面涂布抗蚀剂的过程中，该液面高度控制机构进行控制以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定，

上述液面高度控制机构是预先针对各种大小的基板设定涂布中因液槽内的抗蚀剂的消耗而引起的液面高度的下降量，考虑该设定的液面高度的下降量，并设定上述液槽内的抗蚀剂的提升量，提升上述液槽内的抗蚀剂来控制液面高度，以使上述液槽内的抗蚀剂的液面高度一定的提升部件。

5.一种掩模坯件的制造方法，其特征在于，包括如下工序：在具有用于形成转印图案的薄膜的基板的被涂布面上，使用权利要求3或4所述的涂布装置涂布上述抗蚀剂，形成抗蚀剂膜。

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