CN102671835B

CN102671835B - 涂敷膜形成方法和涂敷膜形成装置

Info

Publication number: CN102671835B
Application number: CN201210071652.5A
Authority: CN
Inventors: 大塚庆崇; 吉富济; 田上真也; 米冈诚司
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: KR101847219B1; KR20120106628A; CN102671835A

Abstract

本发明提供涂敷膜形成方法和涂敷膜形成装置。从狭缝状的喷出口向基板喷出处理液而形成涂敷膜，不管喷嘴喷出口的液珠的量和来自喷嘴喷出口的喷出压力的变化，都不依赖于现场操作者的熟练程度就能够稳定地进行膜厚形成，使形成在基板上的涂敷膜的有效面积扩大。涂敷膜形成方法包括以下步骤：利用式(1)规定经过时间Ts内的推定膜厚Th，将目标膜厚代入到上述式(1)作为推定膜厚Th，将基板(G)的相对移动速度V设为变量，每隔经过时间Ts求出上述基板的移动速度或相对移动速度V；根据每隔上述经过时间Ts求出的基板的移动速度或相对移动速度V控制基板的移动速度或相对移动速度，Th＝(ΔB+Q)·β/(Ts·V·L) ... (1)。

Description

涂敷膜形成方法和涂敷膜形成装置

技术领域

本发明涉及一种从狭缝状的喷出口向基板喷出处理液并形成规定膜厚的涂敷膜的涂敷膜形成方法和涂敷膜形成装置。

背景技术

例如，在FPD(平板显示器：FLAT PANEL DISPLAY)的制造过程中，利用所谓的光刻工序形成电路图案。

在该光刻工序中，在基板等基板上形成规定的膜之后，涂敷作为处理液的光致抗蚀剂(以下称为抗蚀剂)，形成抗蚀剂膜(感光膜)。然后，与电路图案相对应地曝光上述抗蚀剂膜，对曝光后的上述抗蚀剂膜进行显影处理，形成图案。

在这样的光刻工序中，作为向基板涂敷抗蚀剂液而在基板上形成抗蚀剂膜的方法，例如，如专利文献1中公开的那样，存在一种从狭缝状的喷嘴喷出口以带状喷出抗蚀剂液并将抗蚀剂液涂敷到基板上的方法。

利用图14简单地说明以往的使用该方法的抗蚀剂涂敷装置。

图14所示的抗蚀剂涂敷装置200包括：长条的载置台201，基板G在该载置台201之上被输送；抗蚀剂供给喷嘴202，其配置在该载置台201的上方；基板输送部件203，其用于沿载置台201的长度方向(X方向)输送基板G。在抗蚀剂供给喷嘴202上设有具有在基板的宽度方向(Y方向)上延伸的细小间隙的狭缝状的喷出口202a，抗蚀剂液供给源204借助泵205供给的抗蚀剂液从喷出口202a喷出。

另外，该基板输送部件203包括：一对轨道203a，其沿载置台201铺设在载置台201的左右两侧；一对滑动件203b，其能够沿轨道203a移动；基板保持部203c，其分别设在该滑动件203b上，并分别从下方吸附保持基板G的角部。即，基板G的四角被基板保持部203c保持，该滑动件203b沿轨道203a移动，从而使基板G在载置台201上移动。

另外，在图14所示的结构中，基板G处于悬浮在载置台201上的状态，使得基板G的下表面不与载置台201接触。具体而言，在载置台201的上表面设有用于喷出气体的多个气孔201a，借助从上述气孔201a喷出的气流抬起基板G的下表面。

在这样构成的抗蚀剂涂敷装置中，在要对基板G涂敷形成抗蚀剂膜的情况下，利用基板输送部件203在载置台201上开始输送基板G。

另外，在基板G的前端部到达抗蚀剂供给喷嘴202的下方时，暂时停止输送基板G。

然后，在使喷嘴202的喷出口202a与基板G前端对位的状态下，从喷出口202a开始喷出抗蚀剂液，并且再次开始输送基板G。由此，在基板G上呈膜状涂敷抗蚀剂液。

另外，在基板G的后端达到喷嘴202的下方时，停止从喷出口202a喷出抗蚀剂液，并且停止输送基板G，在基板G上形成规定膜厚的抗蚀剂膜。

另外，在如图14所示的抗蚀剂涂敷装置200中，如上所述，在喷嘴顶端的喷出口202a从基板G的前端到后端相对于基板G进行扫描的期间，抗蚀剂液从喷出口202a喷出。

在该涂敷期间，基板G从停止状态加速到规定速度，并被以恒定速度输送之后停止。另一方面，对于向喷嘴202供给抗蚀剂液的泵205，其泵内压上升到规定值，并维持上述规定值的压力直到涂敷期间结束，之后进行减压。

在此，在上述基板G的移动速度及泵内压恒定时，从喷嘴喷出口202a稳定地喷出恒定流量的抗蚀剂液，并形成恒定的膜厚。

但是，存在以下问题，即，在涂敷开始时，即使基板G的输送开始(加速时)的时机与泵205的启动(泵内压的上升)的时机为同时且始终成正比例关系，抗蚀剂膜在基板G的前端部也达不到希望的膜厚，基板G的有效面积(产品能够使用的区域)变小。

产生上述问题的原因在于：在对基板G进行涂敷动作(基板G与泵的动作)之前，在喷嘴喷出口202a上附着有启动加注(priming)处理后的抗蚀剂液的堆积部(以下称为液珠(bead))，该少量的抗蚀剂液在涂敷开始部对抗蚀剂膜的膜厚有影响。

为了解决上述问题，以往，利用如下述的方法多次进行了以实际的涂敷处理为标准的试验用涂敷处理：在涂敷动作中，每次对用于控制喷嘴202的喷出压力的时间特性的喷出压力控制波形及用于控制基板移动速度的时间特性的基板移动速度控制波形中的至少一个进行改变或修正。

然后，确定其中能得到膜厚均匀性最好的抗蚀剂膜的喷出压力控制波形及基板移动速度控制波形的组合，并且将所确定的该喷出压力控制波形及基板移动速度控制波形分别用作实际的涂敷处理过程中的喷出压力控制及基板移动速度控制。

专利文献1：日本特开2005-243670号公报

但是，对于如上述那样重复多次的试验用涂敷处理并利用试误法(try and error)得到涂敷处理的最佳条件的方法，存在如下问题：不仅要求现场的操作者有很好的熟练程度和很长的工作时间，而且由于为了进行试验用的涂敷处理而使用许多基板，因此在实施时存在系统上的繁杂性和成本上升。

发明内容

本发明是鉴于上述那样的现有技术的问题点而做成的，其提供从狭缝状的喷出口向基板喷出处理液并形成涂敷膜的涂敷膜形成方法和涂敷膜形成装置，在该涂敷膜形成方法中，无论喷嘴喷出口的液珠的量及来自喷嘴喷出口的喷出压力的变化如何，都不依赖于现场操作者的熟练程度就能够形成稳定的膜厚，能够使形成在基板上的涂敷膜的有效面积扩大。

为了解决上述问题，本发明提供一种涂敷膜形成方法，在狭缝状的喷嘴喷出口上形成处理液的液珠，并且从上述喷出口向在上述喷出口的下方相对于该喷出口进行移动的基板喷出处理液，或者从相对于该基板进行移动的上述喷出口向该基板喷出处理液，在上述基板上形成规定膜厚的涂敷膜，

该涂敷膜形成方法的特征在于，

若将规定的经过时间Ts的起始时和结束时的上述液珠的量的差设为ΔB，将在规定的经过时间Ts的期间内从上述喷出口喷出的处理液的喷出液量设为Q，将处理液在基板上干燥固化的部分的浓度设为β，将上述喷嘴喷出口的在基板宽度方向上的尺寸设为L，将经过时间Ts中的上述基板的移动速度或相对移动速度设为V，则利用式(1)规定经过时间Ts中的推定膜厚Th，

该涂敷膜形成方法包括以下步骤：

将目标膜厚代入到上述式(1)中作为推定膜厚Th，并将上述基板的移动速度或相对移动速度V设为变量，从而每隔经过时间Ts求出上述基板的移动速度或相对移动速度V；

根据每隔经过时间Ts求出的上述基板的移动速度V来控制上述基板相对于上述喷嘴喷出口的移动速度，或者根据每隔经过时间Ts求出的上述基板的相对移动速度V来控制上述喷嘴喷出口相对于上述基板的相对移动速度，

式1 Th＝(ΔB+Q)·β/(Ts·V·L) ...(1)。

在用于这样计算推定膜厚Th的上述式(1)中，通过将目标膜厚值作为推定膜厚Th代入，并将作为式中的参数的基板的移动速度或相对移动速度V设为变量，从而能够每隔经过时间Ts求出所需的基板的移动速度或相对移动速度V。

即，通过根据所求出的基板的移动速度或上述相对移动速度V来进行基板输送控制，能够使涂敷形成的实际的涂敷膜的膜厚与目标值大致相同。

因而，不论喷嘴喷出口的液珠的量及来自喷嘴喷出口的喷出压力的变化如何，都不依赖于现场操作者的熟练程度就能够仅利用基板的移动速度或相对移动速度的控制使涂敷膜的膜厚成为希望的膜厚。由此，即使在喷出压力上升的涂敷开始时，也能够稳定地进行膜厚控制，能够使形成在基板上涂敷膜的有效面积(产品能够使用的区域)扩大。

为了解决上述问题，本发明提供一种涂敷膜形成装置，其包括具有在基板的宽度方向上较长的狭缝状的喷出口的喷嘴，对于在上述喷嘴的下方沿着基板输送路径移动的上述基板，从上述喷嘴的喷出口喷出处理液，或者从相对于该基板进行移动的上述喷出口向该基板喷出处理液，形成规定的涂敷膜，其特征在于，

该涂敷膜形成装置包括：启动加注部件，其用于在上述喷嘴喷出口形成处理液的液珠；基板输送部件，其用于使上述基板输送路径上的上述基板相对于上述喷嘴相对移动；存储部件，其存储有至少对上述基板相对于上述喷嘴喷出口的移动速度或相对移动速度进行控制的程序；控制部件，其利用计算机执行上述程序，利用上述基板输送部件控制上述基板的移动速度或相对移动速度，

将规定的经过时间Ts的起始时和结束时的上述液珠的量的差设为ΔB，将规定的经过时间Ts期间内来自上述喷出口的处理液的喷出液量设为Q，将处理液在基板上干燥固化的部分到的浓度设为β，将上述喷嘴喷出口在基板宽度方向上的尺寸设为L，将经过时间Ts内的上述基板的移动速度或相对移动速度设为V，在上述存储部件中存储用于规定经过时间Ts内的推定膜厚Th的式(1)，

通过利用上述计算机执行上述程序，

上述控制部件将目标膜厚代入到上述式(1)中作为推定膜厚Th，并将上述基板的移动速度或相对移动速度V设为变量，从而每隔经过时间Ts求出上述基板的移动速度或相对移动速度V，

上述控制部件根据每隔上述经过时间Ts求出的上述基板的移动速度V来控制上述基板相对于上述喷嘴喷出口的移动速度，或者根据每隔上述经过时间Ts求出的上述基板的相对移动速度V来控制上述喷嘴喷出口相对于上述基板的相对移动速度，

Th＝(ΔB+Q)·β/(Ts·V·L) ...(1)。

采用这样的结构，将目标膜厚值代入到用于计算推定膜厚Th的上述式(1)中作为推定膜厚Th，将作为式中的参数的基板的移动速度或相对移动速度V设为变量，由此，每隔经过时间Ts求出所需的基板的移动速度或相对移动速度V。

即，通过按照求出的上述基板的移动速度或相对移动速度V进行基板输送控制，能够使涂敷形成的实际的涂敷膜的膜厚与目标值大致相同。

因而，不论喷嘴喷出口的液珠的量和来自喷嘴喷出口的喷出压力的变化如何，都不依赖于现场操作者的熟练程度就能够仅利用基板的移动速度或相对移动速度的控制使涂敷膜的膜厚成为希望的膜厚。由此，即使在喷出压力上升的涂敷开始时，也能够稳定地进行膜厚控制，能够使形成在基板上的涂敷膜的有效面积(产品能够利用的区域)扩大。

采用本发明，能够得到从狭缝状的喷出口向基板喷出处理液并形成涂敷膜的涂敷膜形成方法和涂敷膜形成装置，在该涂敷膜形成方法中，无论喷嘴喷出口的液珠的量及来自喷嘴喷出口的喷出压力的变化如何，都不依赖于现场操作者的熟练程度就能够形成稳定的膜厚，能够使形成在基板上的涂敷膜的有效面积扩大。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的整体概略结构的俯视图。

图2是图1的A-A向视剖视图。

图3是表示图1所具有的抗蚀剂供给部件的结构的框图。

图4是表示图1的控制部能够执行的模拟程序的结构的框图。

图5的(a)是用于说明膜厚推定式的侧视图，图5的(b)是用于说明膜厚推定式的俯视图。

图6是表示图4的参数识别部的动作的流程的流程图。

图7是表示包括图4的调谐部的动作在内的涂敷处理工序的流程的流程图。

图8的(a)～图8的(e)是用于说明本发明的一个实施方式的动作的剖视图。

图9是利用控制部10进行涂敷膜的膜厚管理时的的功能框图。

图10是表示进行涂敷膜的膜厚管理时的处理的流程的流程图。

图11是表示推定膜厚与基板上涂敷位置之间的关系的图表。

图12是表示主膜厚(作为目标的膜厚)与基板上涂敷位置之间的关系的图表。

图13是表示推定膜厚与主膜厚的差值和基板上涂敷位置之间的关系的图表。

图14是用于说明以往的涂敷处理单元的概略结构的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的涂敷膜形成方法的一个实施方式。另外，在该实施方式中，以在一边使作为基板的基板悬浮输送、一边在对上述基板进行作为处理液的抗蚀剂液的涂敷处理的抗蚀剂液涂敷处理单元中实施本发明的涂敷膜形成方法的情况为例子来进行说明。

图1是用于实施本发明的涂敷膜形成方法的抗蚀剂涂敷单元(涂敷膜形成装置)的俯视图，图2是图1的A-A向视剖视图。

如图1和图2所示，该抗蚀剂涂敷处理单元1具有用于将基板G单张地一张张地悬浮输送的悬浮输送载置台2，用于水平地输送基板G。

悬浮输送载置台2沿基板输送方向(X方向)依次配置有基板输入部2A、涂敷处理部2B、基板输出部2C。如图1所示，在基板输入部2A及基板输出部2C的上表面上，在X方向和Y方向上隔开恒定的间隔地设有多个气体喷出口2a，借助来自气体喷出口2a的非活性气体的喷出所产生的压力负荷使基板G悬浮。另外，在涂敷处理部2B的上表面上，在X方向和Y方向上隔开恒定的间隔地交替设有多个气体喷出口2a和气体吸气口2b。而且，在该涂敷处理部2B中，通过使来自气体喷出口2a的非活性气体的喷出量和气体吸气口2b的吸气量之间的压力负荷恒定，使基板G以更接近载置台的状态悬浮。

另外，在悬浮输送载置台2的宽度方向(Y方向)上的左右侧方设有在X方向上平行延伸的一对导轨5。在该一对导轨5上设有以能够在基板输送方向(X方向)上移动的方式安装的滑动件6，在各滑动件6的前端部及后端部分别设有用于从下方吸附保持基板G的单侧的两角的基板保持部7。另外，由上述一对导轨5和滑动件6等构成了基板输送部件。

如图2所示，各基板保持部7具有能够通过进行吸引动作来对基板G的下表面进行吸附的吸附构件7a和用于使吸附构件7a进行升降移动的升降驱动部7b。

另外，在吸附构件7a上连接有吸引泵(未图示)，对与基板G的接触的接触区域的空气进行吸引而接近真空状态，从而使吸附构件7a吸附在基板G上。

另外，借助输送驱动部8来控制滑动件6的移动的开始、停止以及移动速度，输送驱动部8的动作被具有计算机的控制部10(控制部件)控制。另外，上述升降驱动部7b和上述吸引泵的驱动也被控制部10控制。

另外，如图1和图2所示，在悬浮输送载置台2上设有用于向基板G喷出抗蚀剂液的喷嘴11。喷嘴11形成为在Y方向上较长的、例如大致长方体形状，并形成得比基板G的Y方向的宽度长。如图2所示，在喷嘴11的下端部形成有在悬浮输送载置台2的宽度方向上较长的狭缝状的喷出口11a，从抗蚀剂液供给源30向该喷嘴11供给抗蚀剂液。

另外，如图1所示，喷嘴11安装在门形或倒コ字形的框架12上，例如，喷嘴11在具有滚珠丝杠机构的喷嘴升降部13的驱动下能够在Z方向上进行升降移动。

图3是表示抗蚀剂液供给源30的结构的框图。如图3所示，抗蚀剂液供给源30包括：容器(bottle)20，其用于贮存抗蚀剂液R；抗蚀剂泵22，其能够从该容器20经由吸入管21填充至少1次涂敷处理所需的量(1张基板的量)的抗蚀剂液R。在进行涂敷处理时，利用抗蚀剂泵22经由抗蚀剂液供给管23向喷嘴11压送抗蚀剂液R，并从喷嘴11将抗蚀剂液R喷出到基板G上。

另外，在吸入管21的中途，例如设有由气动阀构成的开闭阀24，从而能够使吸入管21中的抗蚀剂液R的流动ON(全开导通)或OFF(截断)。

另外，在抗蚀剂液供给管23的中途，例如设有由气动阀构成的开闭阀25，从而能够使抗蚀剂液供给管23中的抗蚀剂液R的流动ON(全开导通)或OFF(截断)。并且，在抗蚀剂液供给管23上安装有压力传感器26。该压力传感器26例如由表压计构成，以大气压为基准测量传感器安装位置上的抗蚀剂供给管23内的抗蚀剂液R的压力，并将以表压显示压力测定值的电信号输出。该压力传感器26的输出被供给到控制器10而用于反馈控制等。

另外，泵22例如由注射泵构成，包括具有泵室的泵主体22a、用于任意改变泵室的容积的柱塞22b和用于使该柱塞22b往复运动的泵驱动部22c。

另外，在该抗蚀剂涂敷单元1中，在控制部10所具有的存储部件10a的存储介质中存储有(计算机可执行的)模拟程序P，该模拟程序P用于根据来自喷嘴11的抗蚀剂液R的喷出压力和基板G的移动速度来推定涂敷膜厚度。存储介质可以是硬盘等固定的介质，也可以是CD-ROM、DVD等可移动的介质。如图4所示，该模拟程序P包括参数识别部35和调谐部36。

参数识别部35是用于对根据作为处理液的抗蚀剂液的种类、基板G的种类等每一批量的处理条件(以下称为制程程序)所决定的固有的参数(以下称为制程程序固有参数)进行识别的程序，具体而言，参数识别部35是用于对喷嘴11的喷出口11a中的初始带入抗蚀剂量B₀和表示抗蚀剂液R从喷出口11a附着到基板面上时的附着度的基板附着系数μ进行识别的程序。

另外，上述初始带入抗蚀剂量B₀是将由启动加注部件(未图示)进行启动加注处理之后附着于喷嘴喷出口11a的抗蚀剂液R的堆积部(以下称为液珠)的液量和为了使上述液珠到达基板面而喷出的抗蚀剂液量相加后的量。

另外，在该参数识别部35中，为了识别上述制程程序固有参数(B₀和μ)而使用下述的膜厚推定式(1)和液珠的量推定式(2)，该膜厚推定式(1)用于每隔经过时间Ts对在涂敷处理工序中形成的抗蚀剂膜的膜厚进行推定，该液珠的量推定式(2)用于每隔经过时间Ts对在喷嘴顶端形成的液珠的量进行推定。

具体而言，识别由下述式(1)求出的推定膜厚Th与涂敷形成的抗蚀剂膜的实际膜厚相同的制程程序固有参数(B₀、μ)。

式(1)：Th_n＝(B_n-1-B_n+Q)·β/(ΔX_n·L) ...(1a)

＝(B_n-1-B_n+P·α·Ts)·β/(Ts·V·L)...

(1b)

式(2)：B_n＝B_n-1+q·Ts-B_n-1·μ·ΔX_n·L ...(2a)

＝B_n-1+P·α·Ts-B_n-1·μ·Ts·V·L ...(2b)

另外，在上述式(1)、(2)中，Th是膜厚，B是喷嘴顶端的液珠的量，Q是在经过时间Ts期间内从喷嘴喷出口11a喷出的抗蚀剂液量，q是由喷出压力P乘以流量/压力转换系数α求得的从喷嘴喷出口11a喷出的抗蚀剂流量，β是喷出到基板上而干燥固化的部分的抗蚀剂浓度，ΔX是基板移动量(基板移动速度V(基板G的相对移动速度)与经过时间Ts的乘积)，L是喷嘴喷出口11a的宽度尺寸(在基板宽度方向上的尺寸)。另外，n是1以上的整数。

即，在式(1)中，如图5的(a)和图5的(b)示意地所示，在经过时间Ts期间涂敷的抗蚀剂膜的膜厚Th是将经过时间Ts起始时和结束时的液珠的量的差ΔB＝(B_n-1-B_n)与新喷出的量Q的和(图5的阴影部分)中的干燥固化的体积除以在经过时间Ts期间内涂敷的涂敷面积(ΔX_n·L)之后得到的值。

另外，在式(2)中，喷嘴顶端的液珠的量B_n(图5的(a)的交叉阴影部分)是将之前的液珠的量B_n-1与新喷出的量Q的和减去已附着在基板G上的量(Bn-1·μ·ΔXn·L)之后得到的量。

另外，调谐部36是用于使用上述式(1)和式(2)、并根据作为目标的膜厚值求出所需的基板移动速度V的程序。在该程序中，使用在参数识别部35中识别的制程程序固有参数等作为上述式(1)的参数，并将推定膜厚Th固定在目标膜厚值，将基板移动速度V设为变量，从而求得所需的基板移动速度V。

在对基板G进行涂敷处理的工序中执行该调谐部36的程序，由此，控制部10每隔经过时间Ts就能够得到所需的基板移动速度V。

即、控制部10控制输送驱动部8，以便以所得到的基板移动速度来输送基板G，从而能够使实际膜厚等于作为目标的膜厚值。

接着，使用图6的流程说明所述模拟程序P中的参数识别部35的动作，即对识别制程程序固有参数的工序进行说明。

在抗蚀剂涂敷单元1中，作为其准备工序，如上所述，通过执行参数识别部35，进行对基于制程程序决定的固有的参数(初始带入抗蚀剂量B0、基板附着系数μ)进行识别的作业。在该工序中，能够通过至少对1张基板G进行抗蚀剂液R的涂敷处理来识别上述参数。

即、首先设定规定的喷出压力P及规定的基板移动速度V，并执行对1张基板G进行的抗蚀剂液R的涂敷处理(图6的步骤S1)。

通过进行该涂敷处理，喷出压力P和基板移动速度V的每隔经过时间Ts的反馈数据(图6的步骤S2)被收集到控制部10中。另外，形成在基板上的抗蚀剂膜的膜厚(作为实际膜厚)被输入到控制部10中。

控制部10在上述式(2b)中将两个制程程序固有参数(初始带入抗蚀剂量B0、基板附着系数μ)设定为规定的假定值，而且作为其他的参数，设定上述流量/压力转换系数α、喷嘴喷出口11a的宽度尺寸L和经过时间Ts的值。然后，根据所收集到的上述喷出压力P和基板移动速度V算出每隔经过时间Ts的液珠的量Bn(图6的步骤S3)。

在算出液珠的量B_n时，控制部10在上述式(1b)中对抗蚀剂液R在基板上干燥固化的部分的浓度β、上述液珠的量B_n、喷嘴喷出口11a的宽度尺寸L和经过时间Ts的值进行设定，并根据所收集到的上述喷出压力P和基板移动速度V来计算每隔经过时间Ts的推定膜厚Th(图6的步骤S4)。

接着，对涂敷在基板上的抗蚀剂膜的实际厚度与在步骤4中计算出的推定膜厚Th进行比较(图6的步骤S5)，在两者不同的情况下，对上述制程程序固有参数(B₀、μ)的假定值分别以规定的变动幅度进行变更(图6的步骤S6)。然后，再次计算步骤S1的推定膜厚Th，并与实际膜厚进行比较(图6的步骤S5)

这样，反复进行步骤S6和步骤S3～S5的处理直至实际膜厚与推定膜厚Th相同，在实际膜厚与推定膜厚Th相同时所设定的初始带入抗蚀剂量B₀及基板附着系数μ被识别为制程程序固有参数(图6的步骤S7)。

另外，在上述流程中，将喷出压力P的值代入到用于求出推定膜厚Th的式(1b)及用于求出液珠的量B_n的式(2b)中而进行运算，但是，也可以将喷出压力P与规定的流量/压力转换系数α相乘来求出喷出流量q，并将喷出流量q的值代入到式(1a)和式(2a)中。

接着，按照图7的流程及图8的状态迁移图(表示对基板G进行涂敷处理的进展的侧视图)来说明使用了上述调谐部36的处理的涂敷处理工序。

首先，作为向调谐部36输入的输入参数(代入到上述式(1b)和(2b)中的参数)，利用参数识别部35的处理所识别的初始带入抗蚀剂量B₀及基板附着系数μ被设定为制程程序固有参数。另外，上述流量/压力转换系数α、喷嘴喷出口11a的宽度尺寸L和抗蚀剂固体部分的浓度β被设定为其它参数。并且，设定作为目标的膜厚值(图7的步骤St1)。

另外，基板G被输入到悬浮输送载置台2的基板输入部2A上，在基板G的四角被基板保持部7保持时，利用输送驱动部8使滑动件6沿导轨5在输送方向(X方向)上移动。

如图8的(a)所示，基板G的前端到达被配置在涂敷处理部2B的上方的喷嘴11的正下方时，暂时停止基板输送(图7的步骤St2)。另外，在该时刻，在喷嘴11的喷出口11a上，利用已经实施的启动加注处理呈液珠状形成有规定量的抗蚀剂液R。

接着，喷嘴11被喷嘴升降部13降下，使喷嘴11的顶端的喷出口11a接近基板前端面上。然后，通过喷出规定量的抗蚀剂液R，使抗蚀剂液R到达基板G上，如图8的(b)所示，喷出口11a与基板G的上表面处于被抗蚀剂液R连接起来的状态(图7的步骤St3)。另外，此处，喷嘴喷出口11a上附着的液珠的量与设定的上述初始带入抗蚀剂量B₀大致相等。

接着，控制部10控制输送驱动部8，以便以规定的初始速度开始输送基板G，并控制泵驱动部22c，利用规定的初始压力值使抗蚀剂液R从喷嘴喷出口11a喷出(图7的步骤St4)。

此处，在控制部10中收集来自压力传感器26的喷出压力的反馈值P和指示输送驱动部8的移动速度V的数据，通过执行调谐部36，每隔经过时间Ts计算用于使实际膜厚与目标膜厚变得相等的基板移动速度V(图7的步骤St5)。

具体而言，在上述膜厚推定式(1b)中，将目标膜厚值设为膜厚Th并将基板移动速度V设为变量。另外，作为参数，将初始带入抗蚀剂量B₀、基板附着系数μ、流量/压力转换系数α、喷嘴喷出口11a的宽度尺寸L和抗蚀剂固体部分的浓度β带入上述式(1b)和(2b)中。然后，根据每隔经过时间Ts所取得的作为反馈数据的喷出压力P来计算所需的基板移动速度V。

在求出基板移动速度V时，控制部10控制输送驱动部8，以便以该基板移动速度V输送基板，如图8的(c)所示，继续对基板G进行涂敷处理(图7的步骤St6)。此处，由于每隔经过时间Ts反复计算涂敷处理过程中的步骤St5中的基板移动速度V(图7的步骤St7)，因此，涂敷在基板G上的抗蚀剂膜的膜厚与目标膜厚值大致相同。

如图8的(d)所示，在利用输送驱动部8输送的基板G的后端到达喷嘴11的正下方时(图7的步骤St8、St9)，控制部10使基板输送停止并使来自喷出口11a的抗蚀剂液R的喷出停止(图7的步骤St10)。

然后，如图8的(e)所示，控制部10利用喷嘴升降部13使喷嘴11上升，抗蚀剂液R的涂敷处理结束(图7的步骤St11)。

如上上述，采用本发明的实施方式，在用于计算推定膜厚Th的上述膜厚推定式(1a)和(1b)中，将目标膜厚值代入来作为推定膜厚Th，并将作为式中参数的基板移动速度V设为变量，从而每隔经过时间Ts求出所需的基板移动速度V。

即，在控制部10中，通过根据求出的上述基板移动速度V来控制输送驱动部8，能够使涂敷形成的实际的抗蚀剂膜的膜厚与目标值大致相同。

因而，无论喷嘴喷出口的液珠的量及喷嘴喷出口的喷出压力的变化如何，都不依赖于现场操作者的熟练程度就能够仅通过控制基板的相对移动速度使涂敷膜的膜厚成为希望的膜厚。由此，即使在喷出压力上升的涂敷开始时也能够稳定地进行膜厚控制，从而能够使形成在基板上涂敷膜的有效面积(产品能够使用的区域)扩大。

另外，在上述实施方式中，喷嘴11的喷出口11a的在基板输送方向上的位置(X方向的位置)是固定的，在其下方输送基板G，求出基板移动速度V而对基板输送进行控制。

但是，在本发明的涂敷膜形成方法中，并不限定于该结构，也可以是使基板G相对于喷嘴11进行相对移动的结构。例如，也可以使喷嘴11一边对静止的基板G进行扫描一边进行涂敷处理。那种情况下，只要将上述实施方式中的基板移动速度V设为基板G的相对移动速度V(喷嘴移动速度)即可。

另外，在上述实施方式之外，还可以通过进行后述那样的控制来进行涂敷膜的膜厚管理。利用图9～图13说明该膜厚管理。另外，图9是利用控制部10进行涂敷膜的膜厚管理时的功能框图，图10是表示图9所示的处理的流程的流程图。另外，图11是表示推定膜厚与基板上涂敷位置之间的关系的图表，图12是表示主膜厚与基板上涂敷位置之间的关系的图表。另外，图13是表示推定膜厚与主膜厚的差值和基板上涂敷位置之间的关系的图表。

首先，如在上述实施方式中说明的那样，利用控制部10确定基板移动速度V的值和喷出压力P的值，开始基板G的涂敷处理。然后，收集在基板G上涂敷抗蚀剂液时的实际的基板移动速度V和喷出压力P的反馈数据，每隔经过时间Ts存储到存储部件10a(图10的步骤Stp1)。

接着，利用存储在上述存储部件10a中的基板移动速度V和喷出压力P，并基于上述式(1)、式(2)，如图9所示，对形成在基板G上的涂敷膜的膜厚(推定膜厚Th)进行计算(图10的步骤Stp2)。另外，计算出的该推定膜厚Th例如能够以图11所示那样的图表进行表示。

另外，如图9所示，对预先存储在存储部件10a中的主膜厚MTh(作为目标的规定的膜厚)与上述推定膜厚Th的差e进行计算(图10的步骤Stp3)。另外，主膜厚MTh是指实际上在基板上形成涂敷膜、且涂敷状态良好时的涂敷膜厚。该主膜厚MTh例如能够以图12所示那样的图表进行表示。另外，上述膜厚的差e例如能够以图13所示那样的图表进行表示。

接着，控制部10利用图9所示的判断器10B对上述膜厚的差e与规定的判断阈值JT进行比较(图10的步骤Stp4)，在差e始终小于上述判断阈值JT的情况下，将涂敷在基板G上的涂敷膜判断为合格品(图10的步骤Stp5)。

另一方面，在差e大于上述判断阈值JT的情况下，将涂敷在基板G上的涂敷膜为判断不合格品(图10的步骤Stp6)。

另外，在涂敷膜为不合格品的情况下，控制部10通过对基板移动速度V的值和喷出压力P的值例如分别加上或者减去与上述差e相对应的规定值而进行校正(图10的步骤Stp7)。

然后，在之后进行的对基板G进行的涂敷处理过程中，采用校正后的基板移动速度V和喷出压力P进行涂敷处理(图10的步骤Stp8)，返回到步骤Stp1的处理。

通过这样按照图10所示的流程的处理进行控制，能够更稳定地管理涂敷膜厚。

另外，在上述的实施方式中，以在FPD用的基板G上涂敷光致抗蚀剂的情况为例进行了说明，但不限定于此，本发明也能够应用于涂敷其他的处理液的情况、在其他的基板、例如半导体晶圆上形成涂敷膜的情况。

附图标记说明

1、抗蚀剂涂敷处理单元；11、喷嘴；11a、喷嘴喷出口；30、抗蚀剂供给源；B、液珠；G、基板(基板)R、抗蚀剂液(处理液)。

Claims

1.一种涂敷膜形成方法，其中，在狭缝状的喷嘴喷出口上形成处理液的液珠，并且从上述喷出口向在上述喷出口的下方相对于该喷出口进行移动的基板喷出处理液，或者从相对于该基板进行移动的上述喷出口向该基板喷出处理液，在上述基板上形成规定膜厚的涂敷膜，

该涂敷膜形成方法的特征在于，

若将规定的经过时间Ts的起始时和结束时的上述液珠的量的差设为△B，将在规定的经过时间Ts的期间内从上述喷出口喷出的处理液的喷出液量设为Q，将处理液在基板上干燥固化的部分的浓度设为β，将上述喷嘴喷出口的在基板宽度方向上的尺寸设为L，将经过时间Ts中的上述基板的移动速度或相对移动速度设为V，则利用式(1)规定经过时间Ts中的推定膜厚Th，

该涂敷膜形成方法包括以下步骤：

Th＝(△B+Q)·β/(Ts·V·L)…(1)

其中，若将上述液珠的量设为B_n，将经过时间Ts起始时的液珠的量设为B_n－1，将用于表示从上述喷嘴喷出口喷出的处理液附着在上述基板上时的附着度的基板附着系数设为μ，则利用式(2)规定上述液珠的量B_n，

根据式(2)设定式(1)的经过时间Ts起始时和结束时的上述液珠的量的差△B＝B_n－B_n－1，

Bn＝B_n－1+Q－B_n－1·μ·Ts·V·L…(2)

其中，n是1以上的整数。

2.根据权利要求1所述的涂敷膜形成方法，其特征在于，

在将目标厚度代入到上述式(1)中作为推定膜厚、并将上述基板的移动速度或相对移动速度V设为变量、从而每隔经过时间Ts求出上述基板的移动速度或相对移动速度V的步骤之前，执行以下步骤：

以规定的喷出压力P将处理液喷出到上述基板上，并使上述基板以规定的移动速度V相对于上述喷嘴喷出口移动，或者使上述喷嘴喷出口以规定的相对移动速度V相对于上述基板移动；

收集上述喷出压力P和上述基板的移动速度或相对移动速度V的每隔经过时间Ts的反馈数据；

将所收集的上述喷出压力P乘以规定的系数，每隔经过时间Ts计算来自上述喷出口的喷出液量Q；

在上述式(2)中，对上述液珠的量的初始值B₀和基板附着系数μ分别设定规定的假定值，并且对上述喷嘴喷出口的基板宽度方向的尺寸L和经过时间Ts进行设定，每隔经过时间Ts根据所计算出的上述喷出液量Q和所收集的上述基板的移动速度或相对移动速度V来计算液珠的量B_n；

在上述式(1)中，对处理液在基板上的干燥固化的部分的浓度β、所计算出的上述液珠的量B_n、上述喷嘴喷出口在基板宽度方向上的尺寸L、经过时间Ts进行设定，每隔经过时间Ts根据上述喷出液量Q和所收集的上述基板的移动速度或相对移动速度V来计算推定膜厚Th；

对所计算出的上述推定膜厚Th与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚进行比较，在所计算出的上述推定膜厚Th的值与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚的值不相同的情况下，对上述液珠的量的初始值B₀及基板附着系数μ的假定值进行变更，对上述式(1)及式(2)进行运算，计算推定膜厚Th，再对所计算出的上述推定膜厚Th与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚进行比较，直到所计算出的上述推定膜厚Th的值与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚的值相同为止反复进行上述的比较、变更、计算，

将所算出的上述推定膜厚Th的值与上述实际膜厚的值相同时的上述液珠的量的初始值B₀及基板附着系数μ作为常数使用。

3.根据权利要求1或2所述的涂敷膜形成方法，其特征在于，

在根据每隔上述经过时间Ts求出的上述基板的移动速度V来控制上述基板相对于上述喷嘴喷出口的移动速度的步骤中，或者在根据每隔上述经过时间Ts求出的上述基板的相对移动速度V来控制上述喷嘴喷出口相对于上述基板的相对移动速度的步骤中，执行以下的步骤：

每隔上述经过时间Ts、以规定的喷出压力P将处理液喷出到上述基板上，并且使上述基板以上述移动速度V相对于上述喷嘴喷出口移动，或者使上述喷嘴喷出口以上述相对移动速度V相对于上述基板移动；

收集每隔上述经过时间Ts的喷出压力P和上述基板的移动速度或相对移动速度V的反馈数据，

还执行以下的步骤：

将收集的上述喷出压力P乘以规定的系数，每隔经过时间Ts计算来自上述喷出口的喷出液量Q；

在上述式(2)中，将上述液珠的量的初始值B₀、基板附着系数μ分别设定为规定的假定值，并且设定上述喷嘴喷出口在基板宽度方向上的尺寸L和经过时间Ts，基于计算出的上述喷出液量Q和收集的上述基板的移动速度或相对移动速度V，每隔经过时间Ts计算液珠的量B_n；

在上述式(1)中，设定处理液在基板上干燥固化的部分的浓度β、计算出的上述液珠的量B_n和上述喷嘴喷出口在基板宽度方向上的尺寸L、经过时间Ts，基于上述喷出液量Q和收集的上述基板的移动速度或相对移动速度V，每隔经过时间Ts计算推定膜厚Th；

将计算出的上述推定膜厚Th与作为目标的规定的膜厚进行比较，求上述推定膜厚Th与规定的膜厚的差；

将上述差与规定的阈值的大小进行比较；

在将上述差与规定的阈值的大小进行比较的步骤中，在上述差小于上述阈值的情况下，将形成在上述基板上的涂敷膜判断为合格品；

在将上述差与规定的阈值的大小进行比较的步骤中，在上述差大于上述阈值的情况下，将形成在上述基板上的涂敷膜判断为不合格品。

4.根据权利要求3所述的涂敷膜形成方法，其特征在于，

在将上述差与规定的阈值的大小进行比较的步骤中，在上述差大于上述阈值而将形成在上述基板上的涂敷膜判断为不合格品的情况下，

分别校正上述基板的移动速度或相对移动速度V和喷出压力P的值，并将该校正值用于接下来要涂敷的基板的涂敷膜形成的控制。

5.一种涂敷膜形成装置，其包括具有在基板的宽度方向上较长的狭缝状的喷出口的喷嘴，对于在上述喷嘴的下方沿着基板输送路径移动的上述基板，从上述喷嘴的喷出口喷出处理液，或者从相对于该基板进行移动的上述喷出口向该基板喷出处理液，形成规定的涂敷膜，其特征在于，

通过利用上述计算机执行上述程序，

Th＝(ΔB+Q)·β/(Ts·V·L)…(1)

其中，若将上述液珠的量设为B_n，将经过时间Ts起始时的液珠的量设为B_n－1，将表示从上述喷嘴喷出口喷出的处理液附着到上述基板上时的附着度的基板附着系数设为μ，

则在上述存储部件中存储用于规定上述液珠的量B_n的式(2)，

上述控制部件基于式(2)，设定式(1)的经过时间Ts的起始时和结束时的上述液珠的量的差ΔB＝B_n－B_n－1，

B_n＝B_n－1+Q－B_n－1·μ·Ts·V·L…(2)

其中，n是1以上的整数。

6.根据权利要求5所述的涂敷膜形成装置，其特征在于，

在上述控制部件将目标膜厚代入到上述式(1)中作为推定膜厚Th、将上述基板的移动速度或相对移动速度V设为变量、每隔经过时间Ts求出上述基板的移动速度或相对移动速度V之前，

上述控制部件进行以下步骤：

以规定的喷出压力P将处理液喷出到上述基板上，并且使上述基板以规定的移动速度V相对于上述喷嘴喷出口移动，或者使上述喷嘴喷出口以规定的相对移动速度V相对于上述基板移动；

上述控制部件收集每隔经过时间Ts的上述喷出压力P和上述基板的移动速度或相对移动速度V的反馈数据；

将收集的上述喷出压力P乘以规定的系数，计算每隔经过时间Ts来自上述喷出口的喷出液量Q；

在上述式(1)中，设定处理液在基板上干燥固化的部分的浓度β、计算出的上述液珠的量B_n、上述喷嘴喷出口在基板宽度方向上的尺寸L、经过时间Ts，基于上述喷出液量Q和收集的上述基板的移动速度或相对移动速度V，每隔经过时间Ts计算推定膜厚Th；

对计算出的上述推定膜厚Th与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚进行比较，在所计算出的上述推定膜厚Th的值与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚的值不相同的情况下，对上述液珠的量的初始值B₀及基板附着系数μ的假定值进行变更，对上述式(1)及式(2)进行运算，计算推定膜厚Th，再对所计算出的上述推定膜厚Th与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚进行比较，直到所计算出的上述推定膜厚Th的值与形成在上述基板上的涂敷膜的实际膜厚的值相同为止反复进行上述的比较、变更、计算；

将计算出的上述推定膜厚Th与上述实际膜厚的值相同时的上述液珠的量的初始值B₀及基板附着系数μ作为常数使用。

7.根据权利要求5或6所述的涂敷膜形成装置，其特征在于，

上述控制部件进行以下步骤：

根据每隔上述经过时间Ts求出的上述基板的移动速度V来控制上述基板相对于上述喷嘴喷出口的移动速度，或者根据每隔上述经过时间Ts求出的上述基板的相对移动速度V来控制上述喷嘴喷出口相对于上述基板的相对移动速度，并且以规定的喷出压力P将处理液喷出到上述基板上；

并且，收集每隔上述经过时间Ts的喷出压力P和上述基板的移动速度或相对移动速度V的反馈数据；

在上述式(1)中，设定处理液在基板上干燥固化的部分的浓度β、计算出的上述液珠的量B_n、上述喷嘴喷出口在基板宽度方向上的尺寸L、经过时间Ts，基于上述喷出液量Q和收集的上述基板的移动速度或相对移动速度V，每隔上述经过时间Ts计算推定膜厚Th；

对计算出的上述推定膜厚Th与作为目标的规定的膜厚进行比较，计算上述推定膜厚Th与规定的膜厚的差；

将上述差与规定的阈值的大小进行比较，在上述差小于上述阈值的情况下，将形成在上述基板上的涂敷膜判断为合格品；

将上述差与规定的阈值的大小进行比较，在上述差大于上述阈值的情况下，将形成在上述基板上的涂敷膜判断为不合格品。

8.根据权利要求7所述的涂敷膜形成装置，其特征在于，

上述控制部件将上述差与规定的阈值的大小进行比较，在上述差大于上述阈值而将形成在上述基板上的涂敷膜判断为不合格品的情况下，

对上述基板的移动速度或相对移动速度V和喷出压力P的值分别进行校正，并将该校正值用于接下来要涂敷的基板的涂敷膜形成的控制。