CN102346375B - 涂敷处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂敷处理方法和涂敷处理装置，在基板上涂敷涂敷液时，能够将涂敷液的供给量抑制为少量，并且在基板面内均匀地涂敷涂敷液。具体而言，给旋转中的晶片上供给溶剂，使晶片以第六转速旋转使溶剂扩散(工序S1)。使晶片的旋转加速到第一转速，使晶片以第一转速旋转(工序S2)。使晶片的旋转减速到第二转速，使晶片W以第二转速旋转(工序S3)。使晶片的旋转进一步加速到第三转速，使晶片以第三转速旋转(工序S4)。使晶片的旋转减速到第四转速超过0rpm并在500rpm以下，使晶片以第四转速旋转1～10秒(工序S5)。使晶片的旋转加速到第五转速，使晶片以第五转速旋转(工序S6)。在从工序S2到工序S3的途中，或者工序S2中对晶片的中心连续供给抗蚀剂液。

Description

涂敷处理方法

技术领域

本发明涉及在基板上涂敷涂敷液的涂敷处理方法、程序、计算机存储介质和涂敷处理装置。

背景技术

在例如半导体装置的制造工序中的光刻工序中，例如在半导体晶片(以下称晶片)上顺序实施涂敷抗蚀剂液形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理、将该抗蚀剂膜曝光为规定的图案的曝光处理和将被曝光的抗蚀剂膜显影的显影处理等，而在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。

在上述的抗蚀剂涂敷处理中，从喷嘴向旋转中的晶片的中心部供给抗蚀剂液，由离心力使抗蚀剂液在晶片上扩散，由此，在晶片上涂敷抗蚀剂液，这种所谓的旋转涂敷法多被使用。实施这样的抗蚀剂涂敷的时候，有必要保持高面内均匀性地将抗蚀剂液涂敷在晶片上。此外旋转涂敷法，向晶片上供给的抗蚀剂液的大部分被甩开，而且由于抗蚀剂液是高价的，所以使向晶片上的抗蚀剂液的供给量减少也是重要的。

在这样的旋转涂敷法中，作为使抗蚀剂液少量且均匀地涂敷的方法，提出了下面的从第一工序实施到第三工序的涂敷处理方法。首先，在第一工序中，向以高速的第一转速旋转中的晶片的中心部供给抗蚀剂液，使抗蚀剂液在晶片上扩散。在该第一工序中，由于给晶片上供给的抗蚀剂液是少量的，所以抗蚀剂液不足以扩散到晶片的端部。接着，在第二工序中，使晶片的旋转暂且减小到第二转速，并提高晶片上的抗蚀剂液的流动性，继续实施第一工序中抗蚀剂液的供给。之后，停止第二工序中的抗蚀剂液的供给后，在第三工序中，使晶片的旋转加速到第三旋转，使抗蚀剂液在晶片的整个表面扩散并且实施扩散后的抗蚀剂液的干燥，在晶片上涂敷均匀膜厚的抗蚀剂液(专利文献1)。

现有技术文献 

专利文献

【专利文献1】日本特开2008-71960号公报

发明内容

然而，本发明者们了解到，在使用上述现有的方法的时候，进一步减少抗蚀剂液的供给量时面内均匀性降低，特别是在基板的外周边部的抗蚀剂液的膜厚的降低是显著的。根据本发明者们针对这点的调查，为了使用上述方法使抗蚀剂液均匀地涂敷到晶片端部，例如直径300mm的晶片的情况下，供给的抗蚀剂液有必要是0.5ml(毫升)的程度，供给的抗蚀剂液的量例如为一半0.25ml时，确认了在外周边部的抗蚀剂液的膜厚的降低。由此，在现有的方法中，为了在晶片面内均匀地涂敷抗蚀剂液，能减少的抗蚀剂液的供给量是有界限的，不能抑制为比规定的值更少量。

本发明是鉴于这点而做出的，目的是在基板上涂敷涂敷液时，将涂敷液的供给量抑制为少量，并且在基板面内均匀地涂敷涂敷液。

为了达成上述目的，本发明是在基板上涂敷涂敷液的方法，其特征在于，包括：使基板以第一转速旋转的第一工序；之后，使基板的旋转减速，使基板以比第一转速慢的第二转速旋转的第二工序；之后，使基板的旋转加速，使基板以比第二转速快且比第一转速慢的第三转速旋转的第三工序；之后，使基板的旋转减速，使基板以比第三转速慢的第四转速旋转的第四工序；之后，使基板的旋转加速，使基板以比第四转速快的第五转速旋转的第五工序，向基板中心部的涂敷液的供给从上述第一工序实施到上述第二工序的中途，或者在上述第一工序中连续实施，上述第四转速超过0rpm并在500rpm以下。

发明者们专心调查后确认，使抗蚀剂液的供给量为现有的一半程度时，由于在第三工序中抗蚀剂液向基板的外周扩散过程中不断干燥且流动性降低，所以即使抗蚀剂液到达基板外周的端部也是原样干燥，由此在外周边部产生抗蚀剂液的膜厚的降低。

而且，发明者们进一步调查后判断，在第三工序中抗蚀剂液到达基板端部的时候使基板的旋转减速，以比第三转速慢的超过0rpm并在500rpm以下的转速旋转，由此抑制抗蚀剂液的干燥并且使基板中心部 的抗蚀剂液向基板的外周扩散，即能在基板面内调整基板的中心部与基板的外周部之间膜厚的平衡。因而知道，通过以第三转速旋转且抗蚀剂液到达基板的端部后以第四转速旋转，即使在将抗蚀剂液的供给量抑制为比现有的少量时，也能在外周边部不发生抗蚀剂液的膜厚的降低地涂敷涂敷液，能在基板面内均匀地涂敷涂敷液。

因此，本发明中，首先，由于在第一工序中使基板以第一转速旋转并且给基板的中心部供给涂敷液，所以向基板的涂敷液的供给量为少量时，也能使该涂敷液均匀地扩散。之后，由于在第二工序中使基板以第二转速旋转，所以在第一工序中供给的涂敷液在抑制其干燥同时在基板上扩散。之后，由于在第三工序中，使基板以比第二转速快且比第一转速慢的第三转速旋转，所以基板上的涂敷液在基板整个表面扩散。然后，在后续的第四工序中，由于使基板以比第三转速慢的第四转速旋转，所以能抑制抗蚀剂液的干燥并且基板中心部的抗蚀剂液向基板的外周扩散，基板上的涂敷液被均匀平坦化。如上所述，根据本发明的涂敷处理方法，能将涂敷液的供给量抑制为少量，并且在基板面内均匀地涂敷涂敷液。

在上述第四工序中，优选以第四转速使基板旋转1～10秒。

在上述第一工序之前，可以还具有使基板以比第一转速慢的第六转速旋转的第六工序。

在上述第一工序中，可以使基板的旋转的加速度按照第一加速度、比上述第一加速度大的第二加速度、比上述第二加速度小的第三加速度的顺序变化，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

在上述第一工序中，可以使在开始前为第六转速的基板的旋转以开始后该转速连续地变动的方式逐渐加速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐减少，使基板的旋转收敛到第一转速。

在上述第一工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

在上述第六工序之前，可以使基板以比第六转速快的转速旋转，并且在基板上涂敷溶剂，或者在上述第六工序中，使基板以第六转速旋转，并且在基板上涂敷溶剂。

在上述第一工序中，使基板以第一转速旋转之前，也可以使基板 以比第一转速快的第七转速旋转。这时，上述第七转速优选4000rpm以下，在上述第一工序中，以该第七转速使基板旋转0.1秒～0.5秒也可。

在上述第一工序与上述第二工序之间，可以具有使基板以比第一转速慢且比第二转速快的第八转速旋转的第七工序，上述第八转速是1500rpm～2000rpm。

在上述第七工序中，使基板的旋转的加速度按照第四加速度、比上述第四加速度大的第五加速度的顺序变化，使该基板从第一转速减速旋转到第八转速。

在上述第七工序中，使开始前为第一转速的基板的旋转以开始后该转速连续地变动的方式逐渐减速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐增加，使基板的旋转收敛到第八转速。

在上述第七工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第一转速减速旋转到第八转速。

本发明的另一方面提供在控制部的计算机上执行的程序，该控制部控制该涂敷处理装置，用于通过涂敷处理装置实行上述涂敷处理方法。

本发明的又另一方面是提供存储了上述程序的可读取的计算机存储介质。

而且本发明另一方面提供一种在基板上涂敷涂敷液的涂敷处理装置，其特征在于，包括：保持基板并使其旋转的旋转保持部；给基板供给涂敷液的涂敷液喷嘴；控制部，其控制上述旋转保持部实施：使基板以第一转速旋转的第一工序；之后使基板的旋转减速，使基板以比第一转速慢的第二转速旋转的第二工序；之后，使基板的旋转加速，使基板以比第二转速快且比第一转速慢的第三转速旋转的第三工序；之后，使基板的旋转减速，使基板以比第三转速慢且为0rpm超500rpm以下的第四转速旋转的第四工序；之后，使基板的旋转加速，使基板以比第四转速快的第五转速旋转的第五工序，且改控制部控制上述涂敷液喷嘴，使向基板的中心部的涂敷液的供给从上述第一工序实施到上述第二工序的中途，或者在上述第一工序中连续实施。

上述控制部，在上述第四工序中，控制上述旋转保持部，使基板 以第四转速旋转1～10秒。

上述控制部，控制上述旋转保持部，在上述第一工序之前，还实施使基板以比第一转速慢的第六转速旋转的第六工序。

上述控制部，控制上述旋转保持部，使基板的旋转的加速度按照第一加速度、比上述第一加速度大的第二加速度、比上述第二加速度小的第三加速度的顺序变化，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

上述控制部，控制上述旋转保持部，在上述第一工序中，使在开始前为第六转速的基板的旋转以开始后该转速连续地变动的方式逐渐加速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐降低，使基板的旋转收敛到第一转速。

上述控制部，控制上述旋转保持部，在上述第一工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

还具有向基板供给涂敷液的溶剂的溶剂喷嘴，上述控制部控制上述旋转保持部和上述溶剂喷嘴，在上述第六工序之前，使基板以比第六转速快的转速旋转并且在基板上涂敷溶剂。

还具有向基板供给涂敷液的溶剂的溶剂喷嘴，上述控制部控制上述旋转保持部和上述溶剂喷嘴，在所述第六工序中使基板以第六转速旋转并且在基板上涂敷溶剂。

上述控制部控制上述旋转保持部，在所述第一工序中，在使基板以第一转速旋转之前使基板以比第一转速快的第七转速旋转。

上述控制部控制上述旋转保持部，在上述第一工序中，使基板以第七转速旋转0.1秒～0.5秒，所述第七转速是4000rpm以下。

上述控制部控制上述旋转保持部，在上述第一工序与上述第二工序之间还实施使基板以比第一转速慢且比第二转速快的、为1500rpm～2000rpm的第八转速旋转的第七工序。

上述控制部控制上述旋转保持部，在上述第七工序中，使基板的旋转的加速度按照第四加速度、比上述第四加速度大的第五加速度的顺序变化，使该基板从第一转速减速旋转到第八转速。

上述控制部控制上述旋转保持部，在上述第七工序中，使开始前为第一转速的基板的旋转以开始后该转速连续地变动的方式逐渐减 速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐增加，使基板的旋转收敛到第八转速。

上述控制部控制上述旋转保持部，在上述第七工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第一转速减速旋转到第八转速。

发明效果

根据本发明，在基板上涂敷涂敷液时，能将涂敷液的供给量抑制为少量，并且在基板面内均匀地涂敷涂敷液。

附图说明

图1是表示本实施方式的抗蚀剂涂敷装置的结构的概要的纵截面图。

图2是表示本实施方式的抗蚀剂涂敷装置的结构的概要的纵截面图。

图3是表示在涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速和抗蚀剂液与溶剂的供给定时的图表。

图4是模式表示在涂敷处理工艺的主要工序中晶片上的液膜的状态的说明图，(a)表示抗蚀剂液在以第一转速旋转中的晶片上扩散的状态，(b)表示抗蚀剂液在以第三转速旋转中的晶片上扩散的状态，(c)表示在晶片上形成抗蚀剂膜的状态。

图5是表示在本实施方式和比较的例子中晶片上的抗蚀剂膜的膜厚的图表。

图6是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图7是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图8是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图9是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和、溶剂的供给定时的图表。

图10是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图11是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图12是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图13是表示在本实施方式和比较的例子中晶片的外周部上的抗蚀剂膜的膜厚的图表。

图14是表示在使用现有的涂敷处理方法时抗蚀剂液在晶片上扩散的状态的说明图。

图15是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图16是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

图17是表示在其他的实施方式的涂敷处理工艺的各工序中晶片的转速、抗蚀剂液和溶剂的供给定时的图表。

符号的说明 

1抗蚀剂涂敷装置

20旋转卡盘

33抗蚀剂液喷嘴 

40溶剂喷嘴

50控制部

F抗蚀剂膜

R抗蚀剂液

W晶片

具体实施方式

以下针对本实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的作为涂敷处理装置的抗蚀剂涂敷装置1的结构的概要的纵截面图。图2是表示抗蚀剂涂敷装置1的结构的概要的横截面图。另外，在本实施方式中使用抗蚀剂液作为涂敷液。此外，在本实施方式中，作为基本来使用的晶片W的直径为300mm。

如图1所示，抗蚀剂涂敷装置1具有处理容器10。在处理容器10内的中央部设置有作为保持晶片W并使其旋转的旋转保持部的旋转卡盘20。旋转卡盘20具有水平的上表面，在该上表面设置有例如吸引晶片W的吸引口(未图示)。通过来自该吸引口的吸引能将晶片W吸引保持在旋转卡盘20上。

旋转卡盘20具有例如具备发动机的卡盘驱动机构21，通过该卡盘驱动机构21能以规定的速度旋转。此外，在卡盘驱动机构21设置气缸等升降驱动源，旋转卡盘20能上下动。

在旋转卡盘20的周围设置有接住、回收从晶片W飞散或落下的液体的杯(cup)22。在杯22的下表面连接有排出回收的液体的排出管23和对杯22内的气氛进行排气的排气管24。

如图2所示，在杯22的X方向负方向(图2的向下方向)侧形成有沿着Y方向(图2的左右方向)延伸的轨道30。轨道30形成为例如从杯22的Y方向负方向(图2的左方向)侧的外方直到Y方向正方向(图2的右方向)侧的外方。在轨道30例如安装有两个臂31、32。

如图1和图2所示，在第一臂31上支撑作为向晶片W供给抗蚀剂液的涂敷液喷嘴的抗蚀剂液喷嘴33。第一臂31通过图2所示的喷嘴驱动部34在轨道30上自由移动。由此，抗蚀剂液喷嘴33能从设置于杯22的Y方向正方向侧的外方的待机部35移动到杯22内的晶片W的中心部上方，并且能在该晶片W的表面上沿晶片W的直径方向移动。此外，第一臂31通过喷嘴驱动部34自由升降，能调整抗蚀剂液喷嘴33的高度。

如图1所示，在抗蚀剂液喷嘴33与连通抗蚀剂液供给源36的供给管37连接。在抗蚀剂液供给源36内贮存抗蚀剂液。在供给管37设置控制抗蚀剂液的流动的包括阀门或流量调节部等的供给机器群38。

在第二臂32上支撑供给抗蚀剂液的溶剂、例如稀释剂(thinner)的溶剂喷嘴40。第二臂32通过图2所示的喷嘴驱动部41在轨道30上自由移动，能使溶剂喷嘴40从设置于杯22的Y方向负方向侧的外方的待机部42移动到杯22内的晶片W的中心部上方。此外通过喷嘴驱动部41，第二臂32自由升降，能调整溶剂喷嘴40的高度。

如图1所示，溶剂喷嘴40与连通溶剂供给源43的供给管44连接。 在溶剂供给源43内贮存溶剂。在供给管44设置控制溶剂流动的包括阀门或流量调节部等的供给机器群45。而且，在以上的结构中，供给抗蚀剂液的抗蚀剂液喷嘴33和供给溶剂的溶剂喷嘴40由不同的臂支撑，但是也可以由同一臂支撑，通过该臂的移动的控制来控制抗蚀剂液喷嘴33和溶剂喷嘴40的移动和供给定时。

由控制部50控制驱动系的动作，该驱动系的动作包括：上述旋转卡盘20的旋转动作和上下动作；由喷嘴驱动部34执行的抗蚀剂液喷嘴33的移动动作；由供给机器群38执行的抗蚀剂液喷嘴33的抗蚀剂液的供给动作；由喷嘴驱动部41执行的溶剂喷嘴40的移动动作；和由供给机器群45执行的溶剂喷嘴40的溶剂的供给动作等。控制部50由具备例如CPU或者存储器的计算机构成，例如通过执行存储在存储器的程序，而能在抗蚀剂涂敷装置1实现抗蚀剂涂敷处理。而且，用于实现抗蚀剂涂敷装置1的抗蚀剂涂敷处理的各种程序，是存储在例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光碟(MO)和存储卡等存储介质H的程序，从该存储介质H下载到控制部50的程序被使用。

接着，说明在如上述构成的抗蚀剂涂敷装置1实施的涂敷处理工艺。图3是表示涂敷处理工艺的各工序中晶片W的转速和抗蚀剂与溶剂的供给定时的图表。图4是模式性地表示在涂敷处理工艺的主要工序中晶片W上的液膜的状态的说明图。而且，图3中工序的时间的长度，以容易理解技术为优先，不一定对应实际的时间的长度。

搬入抗蚀剂涂敷装置1的晶片W首先被旋转卡盘20吸引保持。接着待机部42的溶剂喷嘴40通过第二臂32移动到晶片W的中心部的上方。接着，如图3所示，在晶片W停止的状态下，从溶剂喷嘴40给晶片W的中心部供给规定量的溶剂。之后，控制卡盘驱动机构21由旋转卡盘20使晶片W旋转，使其转速上升到第六转速例如500rpm。通过使晶片W以该500rpm的转速旋转例如一秒，使供给向晶片W的中心部的溶剂向外周部扩散，即实施预湿(prewet)，晶片W的表面成为被溶剂湿润的状态(图3的工序S1)。之后，溶剂在晶片W的整个表面扩散时，溶剂喷嘴40从晶片W的中心部上方移动，并且待机部35的抗蚀剂液喷嘴33通过第一臂31移动到晶片W的中心部上方。

之后，如图3所示，使晶片W的旋转为第一转速例如2000rpm～3500rpm，在本实施方式中加速到3000rpm，之后使晶片W以第一转速例如旋转0.8秒。而且，在该晶片W的加速旋转中和以第一转速旋转中，从抗蚀剂液喷嘴33连续供给抗蚀剂液R(图3的工序S2)。如图4(a)所示，从喷嘴33供给的抗蚀剂液R由于晶片W的旋转而在晶片W上扩散。在该工序S2中，由于使抗蚀剂液R的供给量为少量，因此抗蚀剂液R没有扩散到晶片W的端部。此外，晶片W以第一转速高速旋转，但是由于以该第一转速的晶片W的旋转是0.8秒的短时间，因此晶片W上的抗蚀剂液R没有达到完全干燥。

之后，如图3所示，使晶片W的旋转为第二转速例如100rpm～500rpm，在本实施方式中减速到100rpm，之后使晶片W以第二转速旋转例如0.4秒。而且，在该晶片W的减速旋转中和以第二转速的旋转的途中，从抗蚀剂液喷嘴33连续供给抗蚀剂液R。即，从以第二转速的晶片W的旋转开始例如在0.2秒后，使从工序S2开始连续实施的抗蚀剂液R的供给停止(图3的工序S3)。该工序S3中，由于晶片W以第二转速低速旋转，因此在例如晶片W的外周部的抗蚀剂液R上作用向中央部的牵拉的力，晶片W上的抗蚀剂液R被均匀平坦化。

之后，使晶片W的旋转为第三转速例如1000rpm～2500rpm，在本实施方式中加速到1500rpm，之后使晶片W以第三转速旋转例如2.5秒(图3的工序S4)。在该工序S4中，如图4(b)所示，抗蚀剂液R在晶片W的整个表面扩散，到达晶片W的端部。

接着，如图4(b)所示，抗蚀剂液R到达晶片W的端部时，使晶片W的旋转减速为第四转速例如超过0rpm并在500rpm以下，在本实施方式中减速到100rpm，之后使晶片W以第四转速旋转例如1～10秒，本实施方式中旋转2秒(图3的工序S5)。这样以第四转速旋转，由此能抑制晶片W上的抗蚀剂液R的干燥并且使晶片中心部的抗蚀剂液R向基板的外周扩散。于是，即使将抗蚀剂液R的供给量抑制为比现有的量少时，晶片W中心部的抗蚀剂液R也能向晶片W的外周扩散，结果是不会发生晶片W的外周边部的膜厚的降低，在晶片W的表面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

之后，使晶片W的转速加速为第五转速、800rpm～1800rpm，在 本实施方式中加速到1500rpm，之后使晶片W以第五转速旋转例如10秒(图3的工序S6)。在该工序S6中，如图4(c)所示，在晶片W的整个表面扩散了的抗蚀剂液R被干燥，在晶片W上形成抗蚀剂膜F。

之后，洗净晶片W的背面，在抗蚀剂涂敷装置1中的一系列涂敷处理结束。

这里验证，在上述工序S5中，使晶片W的转速为第四转速即超过0rpm并在500rpm以下时，通过抑制以该第四转速旋转中的晶片W上的抗蚀剂液R的干燥，并且使晶片中心部的抗蚀剂液R向基板的外周扩散，在晶片W的表面内能均匀地涂敷抗蚀剂液R。

发明者们，对具有300mm的直径的晶片W涂敷抗蚀剂液R时，在以下两种情况下实施晶片W上的抗蚀剂液R的膜厚怎样变化的比较验证：使晶片W以第四转速旋转的时间在1～5秒变化的情况；和现有的方法，即，使晶片W不以第四转速旋转，在工序S4中使以第三转速旋转的时间为直到抗蚀剂液R完全干燥的时间的情况。而且，在任一种情况下，向晶片W的抗蚀剂液R的供给量分别都为0.25ml。

该验证结果如图5所示。图5的纵轴表示抗蚀剂液R的膜厚，横轴表示晶片W的抗蚀剂液R的膜厚的测定点。首先，说明作为比较例使用了现有的方法时的结果。参照图5，可以确认使用现有的方法涂敷抗蚀剂液R时，在晶片W的外周边部抗蚀剂液R的膜厚的降低。具体而言，从晶片W的端部靠近晶片W的中心侧30mm程度的区域中膜厚降低了。

因此，发明者们针对，给晶片W上供给抗蚀剂液R后，使晶片W以第三转速旋转，接着使以第四转速旋转的时间变化，以使在晶片W的外周边部不发生抗蚀剂液R的膜厚的降低的方式能够涂敷抗蚀剂液R的第四转速的保持时间进行调查。参照图5，可以看出即使使第四转速的保持时间为1秒、2秒、3秒、5秒中的任一个的时候，在晶片W的外周边部都不会发生抗蚀剂液R的膜厚的降低。因而知道，如本实施方式通过使晶片W以第四转速旋转规定的时间，晶片W中心部的抗蚀剂液R向晶片W的外周扩散，其结果是在晶片W面内能均匀地涂敷抗蚀剂液R。

根据以上实施方式，首先，由于在工序S2中使晶片W以第一转 速旋转，同时给晶片W的中心部供给抗蚀剂液R，因此即使对晶片W的抗蚀剂液R的供给量为少量时，也能使抗蚀剂液R均匀地扩散。之后，由于在工序S3中使晶片W以第二转速旋转，因此在第一工序中供给的涂敷液，其干燥被抑制并且在晶片W上扩散。之后，在工序S4中，由于使晶片W以比第二转速快且比第一转速慢的第三转速旋转，因此晶片W上的抗蚀剂液R在晶片W整个表面扩散。而且，在后续的工序S5中，由于使晶片W以比第三转速慢的第四转速旋转，因此抑制抗蚀剂液R的干燥并且晶片中心部的抗蚀剂液向基板的外周扩散，晶片W上的抗蚀剂液R能均匀平坦化。因而根据本发明的涂敷处理方法，能将抗蚀剂液R的供给量抑制为少量并且在晶片W的表面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

而且，发明者们调查，在使用本实施方式的涂敷处理方法时，为了在晶片W的外周边部不发生抗蚀剂液R的膜厚的降低地涂敷抗蚀剂液R而必要的抗蚀剂液R的供给量为0.25ml。对此，使用上述现有的涂敷处理方法时，必要的抗蚀剂液R的供给量是0.5ml。因此可知，根据本上述方式能使抗蚀剂液R的供给量大幅度降低。

此外，在工序S3中，由于向晶片W上供给抗蚀剂液R，因此能提高晶片W上的抗蚀剂液R的流动性。由此，在后续的工序S4中，能使抗蚀剂液R顺利地扩散到晶片W的端部。

并且，在工程S1中，由于用抗蚀剂液R的溶剂使晶片W上预湿，因此能使在之后的工序中向晶片W上供给的抗蚀剂液R顺利地扩散。 

在以上的实施方式中，在工序S1中，在晶片W的表面涂敷了溶剂之后使晶片W旋转，以第六转速例如500rpm的转速旋转一定时间，之后使晶片W的旋转加速到第一转速，如图6所示涂敷溶剂之后使晶片W加速到例如2000rpm，以2000rpm的转速旋转一定时间例如0.3秒之后使晶片W的旋转减速到第六转速的500rpm(图6的工序S1-1)，使晶片W的旋转保持在500rpm一定时间之后(图6的工序S1-2)，使晶片W的转速上升到第一转速也可。

这时，由于在工序S1-1中涂敷溶剂之后使晶片W以2000rpm旋转，因此与以500rpm旋转时比较，能在短时间实施溶剂的向晶片W上的扩散。因而，能将工序S1-1和工序S1-2的所需时间缩短得比工序 S1的所需时间短。

此外，如上所述，在工序S1中使晶片W以例如2000rpm的转速旋转而实施溶剂的涂敷时，也可以例如如图7所示不使晶片W的旋转减速，即不经过上述的工序S1-2而开始工序S2。这时，在将晶片W的旋转维持在例如2000rpm的状态下开始工序S2。即，在本实施方式中，该2000rpm成为第六转速。之后，在工序S2中，使晶片W的旋转加速到第一转速，之后使晶片W以第一转速旋转。于是，工序S2开始的同时从抗蚀剂液喷嘴33开始供给抗蚀剂液R，该抗蚀剂液R的供给连续实施到工序S3的中途。而且，关于其他的工序S4、S5、S6，由于与上述实施方式相同所以省略说明。

这时，在工序S1中在晶片W的表面涂敷溶剂之后，由于不使晶片W的旋转减速而开始工序S2，所以在工序S2中晶片W的旋转被维持在与上述实施方式相比的比较高速上。由此，比较强的离心力作用在晶片W上的抗蚀剂液R，能使晶片面内的抗蚀剂液R的膜厚均匀性更进一步提高。此外，也能缩短工序S1的所需时间。

如图8所示，在以上的实施方式的工序S2中，使晶片W以第一转速旋转之前，也可以使晶片W以比第一转速快的第七转速旋转。

例如工序S1后，使晶片W的旋转加速为第七转速例如4000rpm以下，在本实施方式中加速到4000rpm，之后使晶片W以第七转速旋转。晶片W以第七转速的旋转实施0.1秒～0.5秒，在本实施方式中实施0.2秒(图8的工序S2-1)。之后，使晶片W减速到第一转速，之后使晶片W以第一转速旋转例如0.6秒(图8的工序S2-2)。而且，在工序S2-1和工序S2-2中，都从抗蚀剂液喷嘴33对晶片W的中心部连续供给抗蚀剂液R。此外，关于其他的工序S1、S3、S4、S5、S6，由于与上述实施方式相同所以省略说明。

这时，由于在工序S2-1中使晶片W以高速的第七转速旋转，并且在晶片W上供给抗蚀剂液R，所以能使抗蚀剂液R更顺利且均匀地扩散。因而，能使向晶片W上的抗蚀剂液R的供给量为少量。此外，在本实施方式中，说明了工序S2-1和工序S2-2的所需时间与上述实施方式的工序S2的所需时间大致相同的情况，但是由于能如上所述使抗蚀剂液R顺利地扩散，所以能使工序S2-1和工序S2-2的所需时间缩短。 例如发明者们调查知道，由于使晶片W以第七转速旋转0.1秒～0.5秒时，能充分得到使上述的抗蚀剂液R的供给量为少量的效果，所以能使晶片W以该第七转速旋转0.2秒以下。

如图9所示，在以上的实施方式的工序S2中，也可以使晶片W始终加速。在工序S2中，晶片W的旋转从500rpm加速到例如550rpm(图9的工序S2-1)。在该工序S2-1中，晶片W的旋转的加速度为例如500rpm/s以下、优选为100rpm/s的第一加速度。这样抗蚀剂液刚被吐出到晶片W的中心部之后，由于晶片W的旋转速度为低速，所以对晶片W上的抗蚀剂液R没有强离心力作用。并且，这时的晶片W的旋转的第一加速度也小，所以作用在晶片W上的抗蚀剂液R的离心力被抑制。由此，抗蚀剂液R在外侧方向均等地扩散。

接着，使晶片W的旋转从550rpm加速到例如2800rpm(图9的工序S2-2)。在该工序S2-2中，晶片的旋转的加速度是比第一加速度大、为例如5000rpm/s～30000rpm/s，优选为10000rpm/s的第二加速度。这样使晶片W以比第一加速度大的第二加速度加速旋转，因此晶片W上的抗蚀剂液R顺利且迅速地扩散。

接着，使晶片W的旋转从2800rpm加速到第一转速(图9的工序S2-3)。在该工序S2-3中，晶片W的旋转的加速度是比第二加速度小、例如500rpm/s以下，且优选100rpm/s的第三加速度。另外，关于其他的工序S1、S3、S4、S5、S6，由于与上述实施方式相同所以省略说明。由于这样使晶片W以比第二加速度小的第三加速度加速旋转，所以能使抗蚀剂液R在晶片W上顺利地扩散。由此，能在晶片W的面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

而且，在本实施方式中，也可以如图6所示在工序S1中使晶片W的旋转不减速到例如500rpm而开始工序S2。即，如图10所示在工序S2-1中晶片W的旋转以第一加速度从2000rpm加速到例如2200rpm，接着在工序S2-2中晶片W的旋转以第二加速度从2200rpm加速到例如2800rpm，接着在工序S2-3中晶片W的旋转以第三加速度从2800rpm加速到第一转速。这时，也能如上所述将抗蚀剂液R的供给量抑制为少量，并且能在晶片面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

在以上的实施方式中，在工序S2中使晶片W始终加速旋转，但 是该晶片W的加速旋转的方法不限定于图9和图10所示的方法。例如如图11所示，也可以在工序S2中使晶片W加速旋转以使晶片W的转速从例如2000rpm呈S字状变动到第一转速。即，在工序S2开始前为2000rpm的晶片W的转速以之后该转速连续、圆滑地变动的方式慢慢地加速。这时，晶片W的旋转的加速度例如从零逐渐增加。而且，工序S2结束时，晶片W的旋转的加速度逐渐减小，晶片W的转速顺利地收敛到第一转速。

此外，例如如图12所示，也可以在工序S2中，以使晶片W的转速从例如第六转速直线状地变动到第一转速的方式使晶片W加速旋转。这时，晶片W的旋转的加速度是定值。

这样在如图11和图12所示的任一种情况下，由于在工序S2中使晶片W的转速始终加速旋转，所以能如上所述将抗蚀剂液R的供给量抑制为少量，并且能在晶片面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

在以上的实施方式中，从第一转速减速到第二转速，但是例如如图13所示，在工序S2与工序S3之间，也可以实施使晶片W以比第一转速慢且比第二转速快的第八转速、例如1500rpm～2000rpm旋转的工序S7。

根据发明者们确认，在工序S2中，由于抗蚀剂液R中的添加剂的影响使在晶片W表面上的抗蚀剂液R的接触角变大。此外，由于使晶片W以第一转速高速旋转，所以晶片W上的抗蚀剂液R干燥，使该抗蚀剂液表面的流动性降低。因此，在之后实施的工序S3中，在给以第二转速低速旋转中的晶片W供给抗蚀剂液R时，首先在第一工序给晶片W上供给的抗蚀剂液R与在第二工序给晶片W上供给的抗蚀剂液R不溶合。于是，在后续的工序S4中，使晶片W以第三转速旋转而使抗蚀剂液R在晶片W上扩散时，存在如图14所示抗蚀剂液R朝向晶片W的外侧方向不规则地芒状地扩散，而尖锐化的长的涂敷斑L放射性地出现的情况。

针对这点发明者们专心调查后知道，向以第八转速的1500rpm～2000rpm旋转中的晶片W供给抗蚀剂液R时，能抑制抗蚀剂液R的干燥并且能使抗蚀剂液R在晶片W上扩散。因而，使晶片W以第二转速旋转时，抗蚀剂液R以晶片W的同心圆状地扩散，能在基板上不发 生涂敷斑而涂敷抗蚀剂液R。

因此，在本实施方式中，使晶片W以第一转速旋转后，如图13所示，使晶片W的旋转减速到第八转速的例如1500rpm～2000rpm，本实施方式中减速到1500rpm，之后使晶片W以第八转速旋转。以第八转速使晶片W旋转0.4秒以上，本实施方式中旋转0.5秒。然后，在该晶片W的减速旋转中和以第八转速的旋转中，从抗蚀剂液喷嘴33连续供给抗蚀剂液R(图13的工序S7)。所供给的抗蚀剂液R通过晶片W的旋转在晶片W上扩散。在该工序S7中，由于使晶片W的转速减速到第八转速，所以能抑制晶片W上的抗蚀剂液R的干燥。于是，先在工序S2供给的抗蚀剂液R与在工序S3供给的抗蚀剂液R容易溶合在一起，所以抗蚀剂液R以晶片W的同心圆状地扩散。另外，在该工序S7中，虽然抗蚀剂液R扩散到晶片W的外周部，但是抗蚀剂液R没扩散到晶片W的端部。此外，发明者们调查后知道，使晶片W以第二转速旋转0.4秒以上，能充分抑制晶片W上的抗蚀剂液R的干燥。

另外，在以上的实施方式的工序S7中，也可以如图15所示使晶片W始终减速旋转。在工序S7中，晶片W的旋转从第一转速减速到例如1800rpm(图15的工序S7-1)。在该工序S7-1中，晶片W的旋转的加速度是例如(-30000rpm/s)～(-5000rpm/s)，优选为(-10000rpm/s)的第四加速度。接着，晶片W的旋转从1800rpm减速旋转到第八转速(图15的工序S7-2)。在该工序S7-2中，晶片的旋转的加速度是比第四加速度大、例如(-500rpm/s)以上且未满0rpm/s、优选为(-100rpm/s)的第五加速度。

这时，由于在工序S7中使晶片W以第八转速旋转，所以能使在工序S2向晶片W上供给的抗蚀剂液R在被控制其干燥的同时扩散。于是，在工序S2供给的抗蚀剂液R与在工序S7供给的抗蚀剂液R容易溶合，由此能使抗蚀剂液R在晶片W上同心状地扩散。因而，能防止抗蚀剂液R的涂敷斑的发生，在晶片面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

在以上的实施方式中，在工序S7中，使晶片W始终减速旋转，但是该晶片W的减速旋转的方法不限定于图15所示的方法。例如如图16所示，在工序S7中，也可以以使晶片W的转速从第一转速S字状地变动到第八转速的方式来使晶片W减速旋转。即，使为第一转速 的晶片W的旋转以之后该转速连续、圆滑地变动的方式慢慢减速。这时，晶片W的旋转的加速度例如从零逐渐减少。而且，在工序S7结束时，晶片W的旋转的加速度逐渐增加，晶片W的转速顺利地收敛到第八转速。

此外，例如如图17所示，在工序S7中也可以以使晶片W的转速从第一转速直线状地变动到第八转速的方式使晶片W减速旋转。这时，晶片W的旋转的加速度是定值。

这样在图16和图17所示的任一种情况下，由于在工序S7中使晶片W以第八转速旋转，所以能如上所述防止抗蚀剂液R的涂敷斑的发生，能在晶片面内均匀地涂敷抗蚀剂液R。

而且，在以上的实施方式中，抗蚀剂液R的供给从工序S2开始实施到工序S3的中途，但是也可以在工序S2结束时停止抗蚀剂液R的供给。这时候，根据在工序S5使晶片W以第四转速旋转，能抑制抗蚀剂液R的干燥，并且能使晶片中心部的抗蚀剂液R向基板的外周扩散，所以晶片W上的抗蚀剂液R被均匀地平坦化。

以上，参照附图说明了本发明的最佳的实施方式，但是本发明不限定于此例。若是本领域技术人员，在专利要求范围记载的思想的范畴内，显然能够想到各种的变形例或修正例，就此而言当然也隶属于本发明的技术范围内。本发明不限定于该例，可以采用各种方式。例如在上述实施方式中，举例说明了抗蚀剂液的涂敷处理，但是本发明也能适用于抗蚀剂液以外的其他涂敷液，例如形成防反射膜、SOG(Spin On Glass)膜、SOD(Spin On Dielectric)膜等的涂敷液的涂敷处理。此外，上述的实施方式是在晶片实施涂敷处理的例子，但是本发明也适用于基板是晶片以外的FPD(平板显示器Flat Panel Display)、光掩膜用的中间掩膜等的其他基板的情况。

产业上的利用可能性

本发明在例如在半导体晶片等的基板上涂敷涂敷液时是有用的。

Claims (18)

1.一种涂敷处理方法，是将涂敷液涂敷在基板上的方法，该涂敷处理方法的特征在于，包括：

使基板以2000rpm～3500rpm的第一转速旋转的第一工序；

之后，在涂敷液到达基板的端部之前，使基板的旋转减速，使基板以比第一转速慢的第二转速旋转的第二工序；

之后，使基板的旋转加速，使基板以比第二转速快且比第一转速慢的第三转速旋转的第三工序；

之后，使基板的旋转减速，使基板以比第三转速慢的第四转速旋转来抑制抗蚀剂的干燥且使基板中心部的涂敷液向基板的外周扩散的第四工序；和

之后，使基板的旋转加速，使基板以比第四转速快的第五转速旋转的第五工序，

对基板中心部的涂敷液的供给从所述第一工序到所述第二工序的中途连续实施，或者在所述第一工序期间连续实施，所述第四转速超过0rpm并在500rpm以下。

2.如权利要求1所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第四工序中，以第四转速使基板旋转1～10秒。

3.如权利要求1所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序之前，还具有使基板以比第一转速慢的第六转速旋转的第六工序。

4.如权利要求2所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序之前，还具有使基板以比第一转速慢的第六转速旋转的第六工序。

5.如权利要求3所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，使基板的旋转的加速度按照第一加速度、比所述第一加速度大的第二加速度、比所述第二加速度小的第三加速度的顺序变化，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

6.如权利要求4所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，使基板的旋转的加速度按照第一加速度、比所述第一加速度大的第二加速度、比所述第二加速度小的第三加速度的顺序变化，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

7.如权利要求3所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，使在开始前为第六转速的基板的旋转以开始后基板转速连续地变动的方式逐渐加速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐降低，使基板的旋转收敛到第一转速。

8.如权利要求4所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，使在开始前为第六转速的基板的旋转以开始后基板转速连续地变动的方式逐渐加速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐降低，使基板的旋转收敛到第一转速。

9.如权利要求3所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

10.如权利要求4所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第六转速加速旋转到第一转速。

11.如权利要求3～10中任一项所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第六工序之前，使基板以比第六转速快的转速旋转，并在基板上涂敷溶剂。

12.如权利要求3～10中任一项所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第六工序中，使基板以第六转速旋转，并在基板上涂敷溶剂。

13.如权利要求1～4中任一项所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序中，在使基板以第一转速旋转之前，使基板以比第一转速快的第七转速旋转。

14.如权利要求13所述的涂敷处理方法，其特征在于：

所述第七转速在4000rpm以下，

在所述第一工序中，以该第七转速使基板旋转0.1秒～0.5秒。

15.如权利要求1～10中任一项所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第一工序与所述第二工序之间，具有使基板以比第一转速慢且比第二转速快的第八转速旋转的第七工序，

所述第八转速是1500rpm～2000rpm。

16.如权利要求15所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第七工序中，使基板的旋转的加速度按照第四加速度、比所述第四加速度大的第五加速度的顺序变化，使该基板从第一转速减速旋转到第八转速。

17.如权利要求15所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第七工序中，使开始前为第一转速的基板的旋转以开始后基板转速连续地变动的方式逐渐减速，结束时，使基板的旋转的加速度逐渐增加，使基板的旋转收敛到第八转速。

18.如权利要求15所述的涂敷处理方法，其特征在于：

在所述第七工序中，使基板的旋转的加速度为定值，使该基板从第一转速减速旋转到第八转速。