CN1324106A - 成膜方法、半导体器件及制造方法、记录媒体的制造方法 - Google Patents

成膜方法、半导体器件及制造方法、记录媒体的制造方法 Download PDF

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Abstract

在向被处理衬底上涡旋状供给药液进行成膜的技术中,抑制向被处理衬底外排出药液,同时形成均匀薄膜。所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对移动是边旋转该衬底,边从该衬底的大约中心向该衬底的外周相对地移动所述滴下部,随着从所述被处理衬底的大约中心向外周的所述滴下部的相对移动,降低该衬底的转速,同时增加该滴下部来的所述液体的供给速度v,使该液膜不因滴下的液膜受到离心力而引起该液膜移动,并在被处理衬底上形成液膜。

Description

成膜方法、半导体器件及制造 方法、记录媒体的制造方法
本发明涉及一种对半导体衬底以涡旋状滴下液体进行成膜的成膜方法、使用该成膜方法的半导体器件的制造方法、按时该制造方法制成的半导体器件以及使用该成膜方法的环状存储媒体的制造方法。
光刻工艺中现在一直进行的旋转作布法滴下到衬底上的液体几乎都排出衬底外，以留下的百分之几成膜，所在使用的药液浪费大，由于所排出的药液多对环境也有坏影响，并且，就方形的衬底或12英寸以上的大直径圆径衬底来说，在衬底的外圆部发生湍流而在该部分发生膜厚不均匀的问题。
作为不浪费药液在整个衬底上均匀涂布的方法，在日本专利特开平2-220428号公报中记载有由一排配置的多个喷嘴滴下光刻胶，通过从其后方把气体或液体喷涂到成膜面上得到均匀薄膜的方法。并且，特开平6-151295号公报中，把在棒上设置多个喷雾口，由此将光刻胶滴到衬底上得到均匀薄膜作为目的。进而，在特开平7-321001号公报中记载有采用形成用于使光刻喷雾的多个喷出孔的喷射头，并与衬底相对移动进行涂布的方法。无论哪一种涂布装置里，也都把多个滴下或喷雾嘴配置成一横排，将其沿着衬底表面进行扫描而得到均匀薄膜为目的。
除使用这些具有多个喷嘴的装置的涂布法外，还有用一个液体吐出喷嘴通过扫描被处理衬底上形成液膜的方法。用该方法按喷嘴的操作法顺序，会发生每一个衬底的处理时间延长，或者增大药液使用量这样的问题。
作为解决这些问题的成膜方法，日本专利2000-77326号公报公开了一种涡旋状供给药液进行涂布的方法。其中记载有“作为涂布条件，可以是通过一面要以低速(例如20～30rpm)旋转圆片，一面沿该圆片的径方向(例如X方向)移动喷嘴装置进行涂布。”这样的内容。并且，记载有“保持圆片与喷嘴装置的相对速度一定是重要的”的内容。即，记载有使喷嘴的线速度保持一定的内容。
当以一定的速度移动喷嘴装置时，为了使线速度一定，对于喷嘴外圆部必须加大其内侧的转速。例如，考虑用20mm圆片的情况下，假设半径100mm的转速为30rpm，则转速与半径的倒数正比例，在半径为1mm以下的部分就需要以3000rpm以上转速进行旋转。当以3000rpm使圆片旋转时，即使从衬底中心开始药液涂布，药液也瞬间被排出于衬底外。
并且，在低速以一定转速旋转圆片时，衬底中心的喷嘴移动速度极其之快，涂布后即使给予振动使液体发生移动，也有在完全不移动的中央部分发生没有涂布的区域，不能形成均匀膜的问题。这样，若以线速度一定吐出药液，就有不能形成液膜的问题。
如上所述，在边使被处理衬底旋转边滴下药液向被处理衬底上涡旋状供给药液进行液膜成膜的技术中，要是使滴下到被处理衬底的喷嘴的线速度为一定，就存在药液被排出衬底外，或不能形成均匀液膜的这种问题。
本发明的目的在于提供一种在被处理衬底上以涡旋状供给药液进行成膜的技术中能抑制向被处理衬底外排出药液的同时形成均匀膜的成膜方法。
为达成上述目的，本发明构成如下。
(1)本发明(权利要求1)是一种液膜形成方法，滴下液体的滴下部和位于该滴下部的垂直下方的被处理衬底，边将从该滴下部滴下到该衬底上的液体保留于该被处理衬底，边相对地移动该被处理衬底或该滴下部并在被处理衬底上形成液膜，其特征是：上述被处理衬底与上述滴下部的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动上述滴下部；上述被处理衬底与上述熵下部的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动上述滴下部，将上述液体螺旋状滴下到上述被处理衬底上；随着从上述被处理衬底的内周部向外周部的上述滴下部的相对移动，要降低该衬底的转速W，同时增加从该滴下部来的上述液体的供给速度v使得不因滴下液膜所受的离心力而使滴下的该液膜移动，并在上述被处理衬底上形成液膜，或者，上述被处理衬底与上述滴下部的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动上述滴下部；上述被处理衬底与上述滴下部的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动上述滴下部，将上述液体螺旋状滴下到上述被处理衬底上；随着从上述被处理衬底的外周部向内周部的上述滴下部的相对移动，增加该衬底的转速W，同时降低从该滴下部来的上述液体的供给速度v，使之不因滴下的液膜所受的离心力而使所滴下的该液膜移动，并在上述被处理衬底上形成液膜。
另外，所谓“不因滴下液膜所受的离心力而使所滴下的该液膜移动”就是消除滴下的液体因流动性而扩展移动。
以下记述本发明的优选实施例。
(a)上述滴下部位于距上述被处理衬底中心为距离r时，从该滴下部来的上述液体供给速度v，要根据上述被处理衬底的转速w来决定以便使该衬底保持部的转速w与供给速度v之积成为固定。
(b)若上述滴下部位于上述被处理衬底的最外径R时该衬底的转速为w0，该滴下部位于距上述被处理衬底中心的距离R时的上述液体的供给速度v0，该衬底位于上述距离r场合的该衬底转速w由(R/r)的平方根与w0的乘积决定，而且，供给速度v由v0除以(R/r)的平方根来决定。
(c)上述被处理衬底为半径R(mm)的圆形衬底时，上述滴下部在该衬底的最外径部正滴下注体的状态下的该衬底转速(rpm)为不到由1000000/R的平方根来决定的值。
(d)上述被处理衬底为半径200mm的圆形衬底时，上述滴下部在该衬底的最外径部正滴下液体的状态下的该衬底转速为99rpm以下。
(e)上述被处理衬底为半径300mm的圆形衬底时，上述滴下部在该衬底的最外径部正滴下液体的状态下的该衬底转速为81rpm以下。
(f)控制从上述滴下部的上述被处理衬底的内周部向外周部，或从外周部向内周部相对地移动，使该衬底在一次旋转期间只移动规定的间距。
(g)上述滴下部具备有多个吐出液体的吐出口，上述滴下部的吐出速度与该衬底的转速由该多个吐出口的位移平均值决定。
(h)上述液体是含有用于曝光工序的防止反射材料的药液、含有感光性材料的溶液、含有低电介质材料的溶液、含有强电介质材料的溶液、含有电极材料的溶液、含有图形复制材料的溶液、含有用于环状存储媒体的磁性材料的溶液、含有用于环状存储媒体的光吸收反应材料的溶液中的任一种。
(i)把形成上述液膜的该被处理衬底曝露在该液膜中的溶剂处理温度蒸汽压以下的压力下，干燥除去该溶剂并形成固体层。
(j)边振动上述形成的液膜边进行干燥，使表面形成大致平坦的固体层。
(k)把形成上述液膜的该被处理衬底曝露在气流下，干燥除去该液膜中的溶剂而形成固体层。
(1)使用上述成膜方法，在上述被处理衬底上形成上述固体层的环状存储媒体的制造方法中，上述固体层是磁性体薄膜或光吸收反应薄膜。所谓环状存储媒体是高密盘、小型盘、数字视盘、硬盘等。
(m)在包括上述被处理衬底的大致中心区域，通过遮断并调整滴下量使得由上述滴下部吐出液体的一部分不会达到上述被处理衬底上，并不因滴下液膜的离心力使液膜移动。
(n)从上述被处理衬底的内周部向外周部的上述滴下部的相对移动是从上述被处理衬底的大致中心向外周的相对地移动，而从上述被处理衬底的外周部向内周部的上述滴下部的相对移动是从上述被处理衬底的外周向大致中心的相对移动。
(o)在包括上述被处理衬底的大致中心区域，使由上述滴下部从包括上述大致中心的区域一端向另一端的列方向的移动和包括上述大致中心的区域以外的行方向移动所构成的该被处理衬底与该滴下部之间的相对移动，同时从上述滴下部对该被处理衬底以供给速度v’供给药液并形成液膜。上述供给速度v’更设定为与在包括上述大致中心区域的刚好外侧螺旋状滴下的液体的滴下速度v大致相等。
(p)在包括上述被处理衬底的大致中心区域，通过遮断使从上述滴下部吐出的液体的一部分不达到上述被处理衬底上的方式调整滴下量，不因滴下液膜的离心力而使液膜移动。
根据上述构成，本发明有以下的作用与效果。
根据本发明，通过一面增加从滴下部来的上述液体的供给速度，一面降低被处理衬底的转速使该液膜不因滴下的液膜所受的离心力而移动，在内周部和外周部液膜不移动，在被处理衬底的中心部分没有生成不形成液膜的区域，而且能够形成均匀的液膜。
离心力与质量、距旋转中心的距离、和转速平方的乘积成正比例。因此，在离旋转中心近的地方，液膜所受的离心力与外周部比起来较小，因而，在内周部转速啼大，通过液膜不固离心力而移动地减少转速，液膜就不移动，不会生成没有形成液膜的区域。
并且，与减少转速的同时，通过增加液体的供给速度，使向被处理衬底上的液体供给量保持一定，就能形成均匀的液膜。
按照(a)中所示的条件进行成膜，就可使每单位的药液供给量相等。并且，用(b)中所示的条件，可以决定被处理衬底的转速和液本的滴下速度。用(c)～(e)中所示条件，离心力不会使液膜移动。用(f)中所示条件通过移动滴下部，就能形成没有液膜不形成区域的均匀薄膜。按照(g)中所示条件，具有2个吐出口，并各自采用提供相同供给速度的药液供给喷嘴时，即使对位于该位置的吐出口提供相同供给速度，也能形成均匀液膜。并且，(h)表示作为液体可以适用的范围。按照(i)、(k)，可以用液膜形成均匀膜厚的固体层。进而，按照(j)，可以形成均匀膜厚的固体层。
按照本发明所形成的固体层因为改善了膜厚的均匀性，的以包括该固体层的半导体器件也具有优良的电特性。
通过用本涂布方法对环状记录媒体进行涂布，能够使涂布膜厚均匀，并能提高存储可靠性。
对难以螺旋涂布的衬底中心区域通过进行遮断药液的方法，可使每单位面积的药液供给量相等。
对难以螺旋涂布的衬底中心区域通过进行直线状涂布的办法，可使每单位面积的药液供给量相等。
图1表示第1实施例的成膜装置的示意构成图。
图2表示构成图1中所示成膜装置的药液供给喷嘴的示意构成图。
图3表示第1实施例的被处理衬底转速、喷嘴位置、药液吐出量对加工时间的特性图。
图4表示药液供给时的喷嘴移动方向的平面图。
图5表示第2实施例的药液供给喷嘴的示意构成图。
图6表示图5中所示药液供给喷嘴移动方式的平面图。
图7表示第2实施例的被处理衬底转速、喷嘴位置、药液吐出量对加工时间的特性图。
图8表示药液吐出量对加工时间的特性图。
图9表示药液供给喷嘴的变形例的构成图。
图10表示第3实施例的被处理衬底转速、喷嘴位置、药液吐出量对加工时间的特性图。
图11表示第4实施例的成膜装置的示意构成的构成图。
图12表示第4实施例的被处理衬底的线状涂布区域与螺旋状涂布区域图。
图13表示第4实施例的线状涂布区域上的药液供给喷嘴的移动轨迹图。
图14表示第4实施例的螺旋状涂布区域上的药液供给喷嘴的移动轨迹图。
图15表示第4实施例的被处理衬底上的药液供给喷嘴的移动轨迹图。
图16表示在包括被处理衬底的中心区域点状滴下药液形成液膜时，从药液供给喷嘴滴下药液的轨迹图。
图17表示第4实施例的被处理衬底转速、喷嘴位置、药液吐出量对加工时间的特性图。
图18表示第5实施例的被处理衬底转速、喷嘴位置、药液吐出量对加工时间的特性图。
以下，参照附图说明本发明的实施例。
[第1实施例]
图1是表示用于本发明的成膜装置示意性结构的构成图。
如图1所示，设有被处理衬底100的衬底保持部120，与在衬底100中心转动的驱动系统121连接。并且，在被处理衬底100的上方，设置有边吐出药液，边可用喷嘴驱动系统123沿径向方向移动的药液供给喷嘴122。在药液供给喷嘴122上，通过药液供给管124连接有向药液供给喷嘴122供给药液的药液供给泵125。控制来自药液供给泵125的药液供给压力，进行药液供给喷嘴122吐出药液的控制。
药液供给喷嘴122是例如图2所示的结构。如图2所示，药液供给喷嘴122由包括从与图未示出的药液供给泵连接的药液供给管124供给的药液一度贮存的药液槽201和吐出药液槽201内药液的药液吐出口202而构成。
药液供给喷嘴122通过喷嘴驱动系统123，大致从被处理衬底100的中央开始移动，一边连续地向被处理衬底上供给药液，一边移动到衬底的大约边缘部分为止。药液供给喷嘴达到了被处理衬底边缘的阶段，药液供给结束。在药液供给喷嘴的移动开始点和移动结束点都设置有药液遮断机能126a、126b。在衬底保持部120的转速、喷嘴驱动系统123的移动速度和从药液供给喷嘴122来的药液吐出速度变成涂布开始时需要的规定值之前，移动开始点的药液遮断机能126a遮断药液供给喷嘴122吐出的药液，防止药液达到被处理衬底100之上。并且，移动结束点的药液遮断机能126b，象不向被处理衬底100的边缘给药液的样子，在衬底100边缘部分上空待用，当药液供给喷嘴122来到衬底100的边缘时，遮断药液供给喷嘴122吐出的药液，防止药液达到被处理衬底100之上。
在药液供给被处理衬底上的期间，由旋转驱动控制部128、喷嘴驱动控制部127和药液供给泵125分别管理衬底保持部120的转速、喷嘴驱动系统123的移动速度和从药液供给喷嘴122来的药液吐出速度。另外，总括这三个控制部分125、127和128的控制129被配置于其上游。
控制器129根据药液供给喷嘴122在衬底上的位置信息，决定旋转驱动控制部128的转速、喷嘴驱动速度和药液吐出速度，并分别给旋转驱动控制部128、喷嘴驱动控制部127和药液供给泵125发送信号。根据该信号通过各自动作，涡旋状向处理衬底上供给药液。供给到被处理衬底上的药液扩展，并与邻接的液膜结合而在被处理衬底上成为一层液膜101。
液膜101形成后，对该被处理衬底进行干燥除去液膜中的溶剂。至于干燥方法，可使用加热、在熔剂饱和蒸汽压以下的减压干燥、及使表面与气流接触等方法。
以下，说明有关把该液膜形成方法应用于φ200mm(8英寸)Si圆片(被处理衬底)上形成膜厚400mm的ArF感光性树脂膜的情况。在感光性树脂溶液里使用固体形分量为1.5％的树脂。在Si圆片上与以下同样的办法预先形成ArF曝光时与衬底表面来的反射光相抵消的反射防止膜。
首先，用另外的办法求出在衬底最外周(φ194)上述的感光性树脂溶液不会飞散到衬底外的转速。从停止状态以旋转加速度1rpm/sec慢慢提升转速，求出感光性树脂溶液飞散到衬底外的转速。在80rpm下感光性树脂溶液向衬底外飞散。设在衬底外周的转速w0=60rpm以便不超过此时的离心力，则首先求出相对于处理时间的旋转驱动控制部的转速、喷嘴驱动速度和药液吐出速度。
另外，在本实施例中，在每一周期内要使涡旋状的液膜形成位置以0.4mm的间距向衬底外周移动。并且，在距衬底中心的距离r=100mm的药液供给速度设为v0=0.4cc/min。
距衬底中心距离r处的面积变化率为dS/dr=rπ。由于距离衬底中心距离r处的面积变化率与离开衬底中心的距离r成正比例，所以要求衬底半径r0(本实施例的情况为100mm)与药液供给量q0之比和距衬底中心的距离r(mm)与药液供给量之比相等。
因此，要求在距衬底中心距离r的药液供给量r为：
q=q0r/r0                         (1)
并且，在距衬底中心距离r处的药液供给速度v(cc/分钟)和转速w(rpm)与药液供给量q之间有：
q=v/w                             (2)关系成立。
于是，由(1)、(2)式，可以决定距衬底中心距离r处的药液供给速度v与转速w，使其满足：
v/w=(v0/w0)×(r/r0)          (3)
在本实施例中，对药液供给速度v和转速w假定给予同样变化率，则在距衬底中心的距离r处分别由：
v=v0/(r0/r)1/2                 (4)
w=w0(r0/r)1/2                  (5)决定。
并且，在此时的半径r处的微小单位面积的液膜所受的离心力F，用液膜的度c表示为：
[式1]
F=mrw2
=c{[q0r/r0]/2πr}rw2
=c{[q0/2πr0]rw2
因为离心力F为一定，采用常数C并需要设定：w=C/r1/2。
将该式与(5)比较，C看作(5)的常数项。因此，在半径r处若满足(4)和(5)式进行操作，就一边把位于任意半径r的液膜所受的离心力保持一定，一边可以涂布液膜。
将喷嘴位置(没中心为0)、旋转驱动控制部转速、喷嘴驱动速度和药液吐出速度对由以上决定的处理时间分别表示在图3(a)、(b)和(c)中。预先在控制器里存储这些关系(对其下游的各控制部分也可以进行存储)，并开始感光性树脂往被处理衬底上涂布。以后，如图4所示，对与药液供给时的喷嘴移动方向相同方向作为+轴，其相反的移动作为-轴进行说明。
预先将药液供给喷嘴122，从被处理衬底中心移动到-1mm的位置。并且，要调整药液遮断机能126a使其达到+0.2mm以下的区域。在药液供给喷嘴122位于+0.2mm以下的位置时，药液遮断机能126a要遮断从药液供给喷嘴122滴下来的感光性树脂溶液，使其不能达到衬底表面。
接着，用驱动系统121驱动衬底保持部120，使被处理衬底100开始旋转，控制转速为1341.6rpm，并调整感光性树脂溶液滴下来的量，使得从药液供给喷嘴吐出的感光性溶液为0.018cc/min。稳定转速和供给速度后，向+侧以31mm/sec开始移动液供给喷嘴。喷嘴吐出口的中心在+0.2mm以下的位置，分别按等速动作衬底旋转、喷嘴移动、药液供给速度，而且达到+0.2mm时刻后，按照图39(a)～(c)的关系进行旋转驱动控制部、喷嘴驱动控制部和药液供给泵的控制。如图3(a)～(c)所示，随着从衬底的大致中心向外周移动药液供给喷嘴而降低衬底转速w的同时增加药液供给喷嘴来的感光性树脂溶液的供给速度v。在图3(a)～(c)中所示的转速，就没有因离心力而使感光性树脂溶液移动。因而不会有感光性树脂溶液向衬底外部飞散。另外，在这里，所谓“不因离心力而使感光性树脂溶液移动”，就是消除感光性树脂溶液因流动性扩展而移动。
在药液供给喷嘴来到衬底边缘部分的药液遮断功能的上空的阶段，分别停止由药液供给装置来的药液供给、停止药液供给喷嘴的移动、和停止被处理衬底的旋转，并结束液膜的形成。就处理一片200mm圆片而言需要150秒左右。通过处理中涡旋状形成的液膜扩展，并与邻接的液膜结合，除边缘部分外变成覆盖整个衬底的液膜。处理中，感光性树脂不从衬底向外部排出。
其次，把衬底送入处理室，在大体上与感光性树脂溶液中溶剂的蒸气压一致的压力下曝露衬底慢慢作去溶剂，形成了感光性树脂膜。
根据本发明，借助于一边增加滴下部来的上述药液的供给速度v，一边降低被处理衬底的转速w，使之不因滴下的液膜受离心力而移动该液膜，在中心附近和外周部液膜都不移动，在被处理衬底的中心部不发生没有形成液膜的区域，并且能够形成均匀的液膜。
并且，本发明中，在涂布即将开始之前和涂布刚刚结束后除少量舍去药液以外都把药液留在衬底上，因此可将废弃量降到1％以内。
在本实施例中，虽然示出了从感光性树脂溶液经过感光性树脂液膜到形成感光性树脂膜的工序，但是本发明的用途并不限于此，而可以有于由含有低电介质膜材料的溶液(例如有机硅氧烷等溶液)来形成低电介质膜、由含有强电介质材料的溶液来形成强电介质膜。
并且，在衬底最外周的转速w0也不固定于60rpm，只要没有微少药液移到衬底外则什么样的值都可以(本实施例的情况下可以在80rpm以下)。并且涡旋状液膜形成位置的每一周期的间隔和r=100mm处的药液供给速度v0也可以根据所要求的膜厚和均匀性而改变。
图1中在开始部分和结束部分具有药液遮断功能合计2个，但使用一个药液遮断功能的也可以。这时，把最初在衬底中心附近遮断过开始前药液的药液遮断功能，从喷嘴前面移动到衬底边缘部分待用就行。
[第2实施例]
在本实施例中，说明有关谋求改善成膜速度的方法。
在本实施例中，为了谋求改善成膜速度，如图5所示，在用分隔板703分开的第1和第2药液槽701、702中分别使用设置在第1和第2药液吐出口704、705的喷嘴。第1和第2药液吐出口704、705沿径向排列着。第1和第2药液槽701、702分别从第1和第2药液供给管706、707供给药液。第1和第2药液供给管706、707各自与另外的药液供给泵连接起来。通过独立控制各个药液供给泵的压力，就可以独立控制二个第1药液吐出口704、705来的药液吐出速度。另外，整个装置的构成与图1所示的装置同样，因而将附图和构成的说明省去。
还去，在本实施例中，对含有低电介质材料的溶液的成膜也应用本发明。作为低电介质材料使用含有聚硅氧烷材料，并把形成膜厚1000nm的层间绝缘腊作为目的。另外，药液中的固形分量设为5％。
在这里，利用与第1实施例同样的方法以其它途径求出在最外周(φ194mm)含有所用低电介质材料溶液不飞散到衬底外的转速，结果是99rpm。假定衬底外周的转速w0=90rpm以便不超过此时的离心力，首先求出各位置的处理时间的旋转驱动控制部的转速、喷嘴驱动速度和药液吐出速度。在本实施例中，如图6所示，要使涡旋状液膜形成位置，每一周期以0.8mm的间距向衬底外周移动。
并且，在300mm圆片的最外周，求得含有低电介质材料的溶液不会向衬底外飞散的转速，结果是82rpm。物质所受的离心力与质量、距旋转中心的距离和转速二次方成比例。距旋转中心的距离为100mm、转速为100rpm时，对液膜的这种离心力等于在距旋转中心的距离r(mm)处的离心力，所需要决定转速为(100000/r)1/2。因此，在衬底为“半径”R(mm)的圆形状衬底的情况下，上述熵下部在该衬底的最外径部分滴下液体的状态的该衬底转速如果采用不足由(100000/R)的平方根决定的值，则供给药液时，液膜不会因离心力而移动。
将喷嘴位置(设中心为0)、旋转驱动控制部的转速、喷嘴驱动速度、和药液吐出速度对处理时间的关系，分别示出于图7(a)、(b)、(c)中。图(7a)中，示出二个药液吐出口的中心位置。图7(c)中，以该标度而言，二个药液吐出口的供给速度差没有区别。这里，把在0～5秒范围的二个药液吐出口来的供给速度表示在图8中。
预先将这些关系存储到控制器里(对于其下游的各个控制部分也可以进行)，并开始了将含有低电介质材料的溶液往被处理衬底上涂布。以后，把与药液供给时的药液供给喷嘴移动相同方向的移动设为+轴，而其相反的移动方向设为-轴来进行说明。
预先，将喷嘴从被处理衬底中心移动到-1mm位置。并且，喷嘴正下方药液遮断功能要调整起来。药液遮断功能遮断从喷嘴吐出的药液。
接着，开始被处理衬底的旋转并控制转速使其变成2012rpm。进而，调整从喷嘴滴下速度，使其为0.030cc/min。转速、共给速度稳定后，向+侧以243mm/sec开始移动药液供给喷嘴和药液遮断功能。喷嘴吐出口的中心来到+0.2mm位置为止虽然各自以等速进行运动，但是通过+0.2mm的时刻，开始按照图7(a)～(c)和图8的关系的旋转驱动控制部(减速)、喷嘴驱动控制部(减速)、药液供给泵(加速)的控制。还有，使药液遮断功能照样以等速进行移动，而且在+0.2mm以下的区域中，从药液供给喷嘴的正下方移动药液遮断功能，并开始由药液供给喷嘴对被处理衬底供给药液。另外，在衬底边缘部分使药液遮断功能停止，直至药液供给喷嘴达到时备用。在药液供给喷嘴来到衬底边缘部分备用着的药液遮断功能的上空阶段，分别进行停止从药液供给装置来的药液供给、停止药液供给喷嘴和停止被处理衬底的旋转，并结束形成液膜。处理一枚200mm圆片就要53秒左右。另外，供给药液期间没有将药液排出衬底外。在处理中涡旋状形成的液膜通过扩展，并与邻接的液膜结合，除边缘部分外变成覆盖整个衬底的液膜。
接着，把该衬底送入处理室，曝露于大体与药液溶剂蒸气压一致的压力下，慢慢除去溶剂形成层间绝缘膜。
如已有的那样，以跨衬底方式的直线状来回移动喷嘴形成液膜时，每次折回都需要助走区间，因此对供给被处理衬底的液量，废弃率(衬底外排出量/衬底内供给量)10～20％的药液将排出衬底外。可是，在本发明中，在涂布即将开始之前和涂布刚结束之后仅将少量药液舍去，因而能够将废弃量降到1％以内。
在本实施例中，虽然示出了由含有低电介质材料的溶液经过低电介质液膜而形成层间绝缘膜的工序，但是本发明的用途并不限于此，而可以用于光刻胶膜、反射防止膜的形成、和由含有强电介质材料的溶液来形成的强电介质膜。
并且，在衬底最外周处的转速w0也不是固定于60rpm，只要没有微少药液移到衬底外就不管怎样的值都可以(本实施例的情况下为90rpm以下)。并且，涡旋状液膜形成位置的每一周期的间隔和r=100mm处的药液供给速度v0也可以根据所要求的膜厚和均匀性加以改变。
并且，在本实施例中，作为药液供给喷嘴，对二个吐出口虽然采用独立控制供给速度的喷嘴，但不限于此。如图9所示，也可以采用二个吐出口同时给予相同供给速度的喷嘴。这时，供给速度的设定，如图7(c)和图8中示出的特性图，可以为第1药液吐出口和第2药液吐出口的溶液供给速度平均值。在该速度下进行液膜的形成，在干燥时通过对液膜给以振动和均匀化，就可以得到均匀的膜厚。
在本实施例中，虽然采用具有二个吐出口的喷嘴，但不限于此，而且也可以使用具有三个以上吐出口的喷嘴。
另外，本发明并不限于上述实施例。例如，本发明无论在光刻工序中开始使用的反射防止剂、光刻胶的涂布，低电介质材料、强电介质材料的涂布等半导体工艺，还是作为电镀等装饰工艺所有的成膜工序中都可以应用。
此外，本发明在不脱离其宗旨的范围内，可以有各种变形和实施方法。
[第3实施例]
本实施例使用与第1实施例中利用图1说过的成膜装置同样的装置，并涉及形成计算机记录媒体上所用高密度盘记录媒体(CD-R)的光吸收反应膜的方法。
被处理衬底直径为12cm，距中心φ40mm以内的区域(半径r=0到20mm)确保作为保持区域，该区域上不要形成薄膜。对该衬底，对于半径r=20mm到r=60mm的区域根据本发明的方法进行光吸收反应膜的涂布。
分别按照图10(a)～(c)中示出的关系，控制应该药液供给速度、被处理衬底转速和药液吐出速度。这些关系预先存在控制器里(对其下游各控制部分也可以进行储存)，开始将感光性树脂液往被处理衬底上涂布。以后，把与药液供给量的喷嘴移动方向相同方向的移动作为+轴，将其相反的移动作为-轴进行说明。
预先将药液供给喷嘴122从被处理衬底100的中心移动到+18mm的位置。并且，要调整药液遮断机能126a，使其来到+20mm以下的区域。当药液供给喷嘴122位于+20mm以下的位置时，药液遮断机能126a要遮断从药液供给喷嘴122滴下来的药液，使其不会达到被处理衬底100表面。
接着，驱动衬底保持部120，开始被处理衬底100的旋转并控制成为133.5rpm的样子，调整滴下量使得从药液供给喷嘴122滴下的感光性树脂溶液的吐出量保持0.003cc/min。在被处理衬底转速、药液供给速度稳定后，开始将药液供给喷嘴122移动到+侧。喷嘴吐出口的中心在+20mm以下的位置，以等速使衬底旋转、喷嘴移动和药液供给速度各自进行动作。其间所吐出的药液，要通过插入配置在药液供给喷嘴122与被处理衬底100之间的药液遮断机能126a，使其不达到衬底表面。
从喷嘴出口的中心达到+20mm的时刻，按照图10(a)所示的关系，进行旋转驱动控制器128、喷嘴驱动控制部127和药液供给泵125的控制。在药液供给喷嘴122来到被处理衬底100边缘部分的药液遮断机能126b上空的阶段，分别进行药液供给泵125的停止、药液供给喷嘴122的停止和被处理衬底100旋转的停止，并结束形成液膜。
在一枚CD-R上涂布药液就要62秒左右。处理中涡旋状形成的液膜通过扩展并与邻接的液膜结合，除去边缘部分变成覆盖整个衬底的液膜。另外在处理中药液不会从衬底向外排出去。
其次，把被处理衬底送入处理室，在大体上与药液的溶剂蒸气压一致的压力下曝露衬底，慢慢除去溶剂，就形成了感光性树脂膜。
在本实施例中，虽然示出了形成CD-R感光性树脂膜的工序，但是本发明的用途并不限于此，而且可以应用于向小型盘(MD)、数字视盘(DVD)-RAM、CD原版等所有的环状衬底上的涂布。并且，涂布材料也不限于感光性树脂膜，而也可以应用于磁性体、含有金属的药液的涂布。并且，喷嘴移动速度、衬底转速和药液吐出量对处理时间的关系并不限于图10的关系，不管怎样设定使其满足式(1)到(5)也都可以。另外，作为从式(1)到(5)之中的常数，正在使用的100、v0、w0，分别可以使用以被处理衬底中心作为原点时的径向特定位置、在以被处理衬底中心作为原点时的径向特定位置的药液供给速度、在以被处理衬底中心作为原点时的径向特定位置的被处理衬底转速来表示。
并且，在衬底最外周(r=60mm)的转速w0并不固定于78rpm，如果没有药液移到衬底外就不管怎样的值也都可以(本实施例的情况下，100rpm以下也可以)。并且螺旋状液膜形成位置的每一个周期的间隔和在r=60mm的药液供给速度v0根据要求的膜厚和均匀性也可以改变。
[第4实施例]
图11是表示有关本发明第4实施例的成膜装置的示意构成图。图11中，与图1相同的部位附有相同标号，并省略其说明。
被处理衬底100被配置在衬底保持部120上。衬底保持部120具备以衬底中心旋转的驱动系统121，进而将这些搭载在纸面前后可移动的衬底保持部平移部130。
并且，被处理衬底100上空配置有例如图2所示的药液供给喷嘴122。控制位于药液供给喷嘴上游的药液供给泵的压力，进行从药液供给喷嘴来的药液吐出的控制。药液供给喷嘴被搭载在纸面左右方向能够来回移动的喷嘴移动功能上。并且，在药液供给喷嘴与被处理衬底之间设有在与药液供给喷嘴的移动相同方向可移动的药液遮断机能126。
为了便于说明起见，以下设定包括被处理衬底100半径的衬底保持部120的平移驱动方向为X轴，设定驱动与其正交的药液供给喷嘴122之时吐出口的轨迹为Y轴。并且，以下把X轴与Y轴的交点叫做装置基准点，把圆形的被处理衬底中心叫做衬底原点，并且，假定装置基准点为XY座标系的原点(0,0)，位置的单位以mm表示。
在本实施例中，如图12所示，记述对φ30mm以内的线状涂布区域1201，用喷嘴移动功能边来回运动喷嘴边在喷嘴的折返点使衬底保持部平移部130动作并向被处理衬底上平行线状供给药液之后，在φ30mm外侧的螺旋状涂布区域1202使驱动系统121动作向被处理衬底100上螺旋状供给药液，利用所供给的药液流动性形成液膜的方法。
借助于衬底搬送臂把被处理衬底100输送并保持在衬底保持部120上。在这里，作为被处理衬底100为半导体制造工序过程中的硅圆片，并使用衬底表面平坦化后的圆片。
首先操作衬底保持部120的衬底保持部平移部130，相对对装置基准点使衬底原点来到(15,0)，接着在药液供给喷嘴122与被处理衬底100之间配置有药液遮断机能126的状态下，使药液供给泵125工作，开始纵药液供给喷嘴122吐出药液。控制药液供给泵125的压力使其吐出速度为0.0026cc/sec，在药液吐出稳定的阶段，药液供给喷嘴122开始沿Y轴来回移动。这时，设置于药液供给喷嘴122与被处理衬底100之间的药液遮断机能126与药液供给喷嘴122的动一起移动，使药液对衬底原点在φ29.5mm外侧不供给药液。
另外，这时药液供给喷嘴122，从衬底原子点起在φ29.5mm的范围进行36.6cm/sec的等速移动，在φ29.5mm的外侧进行150m/sec2减速并且停止，立即在相反方向给以150km/sec2的加速度，再次达到φ29.5mm的区域后又控制成为36.6cm/sec。药液供给喷嘴122只有进入φ29.5mm外侧的范围，才使衬底保持部平移部130仅移动(-0.4,0)。
继续这些操作，在衬底原点达到(-15,0)的阶段，如图13所示，在折返区域1301内侧的线状涂布区域1201，可以形成线状的涂布膜。然后，在药液供给喷嘴与被处理衬底之间插入药液遮断机能126，暂时地遮断药液的供给。
接着，被处理衬底在衬底原点位于(-15,0)的状态下，在大致保持线状涂布区域的吐出速度(0.0026cc/sec)的状态，进入以衬底原点为中心的旋转动作。在转速变成160rpm的阶段，除去药液遮断机能126，同时开始按照图17(a)～(c)所示关系的动作。在这里，处理时间把开始螺旋状涂布动作的时间设为0。在螺旋状涂布区域1202，可按照图14所示的轨迹形成涂布膜。另外，在图13和图14中，为了容易判断轨迹，比本实施例中使用的分度圆线展宽表示。最后，在图15中表示出被处理衬底100上涂布的药液轨迹(比分度圆线展宽表示)。
由于在线状涂布区域的吐出速度与螺旋状涂布的最初吐出速度大约相等，无需变更吐出速度的时间。并且，吐出速度变更时，下到吐出速度稳定为止所吐出的药液变成白费，但是吐出速度大约相等，所以药液不会有浪费。
通过这些的操作，可在φ200mm的整个表面上形成液膜。另外，线状供给的液膜由于流动性在处理中与邻接的液膜连接，除边缘部分外成为覆盖整个衬底的液膜。还有在处理中药液就不会从衬底向外排出来。
接着，把表面上形成了液膜的被处理衬底100送入处理室，在大体与药液溶剂蒸气压一致的压力下使衬底曝露，慢慢除去溶剂形成感光性树脂膜。
如已有的那样，以跨衬底方式直线状仅进行来回移动喷嘴形成液膜时，每次折回都需要助走区间，对供给被处理衬底的液量，将废弃率为(衬底外排出量/衬底内供给量)10～20％的药液排出衬底外。可是，在本发明中，在涂布即将开始之前和涂布刚结束之后仅将少量药液祭去以外将药液都留在衬底上，因而能够将废弃量降到1％以内，并且，只以螺旋状进行时，对在中心部分少量发生膜厚异常也可改善。
在本实施例中，虽然示出了从感兴性树脂溶液经过感光性树脂液膜而形成感光性树脂膜的工序，但是本发明的用途并不限于此，而且可以用于由含有低电介质材料的溶液(例如有机硅烷等的溶液)来形成低电介质质膜。
并且，在衬底最外周的转速w0也不是固定于60rpm，而是如果没有微少药液移到衬底外就不管怎样的值也都可以(本实施例的情况下可以是80rpm以下)。并且，涡旋状液膜形成位置的每一周期的间隔r=100mm处的药液供给速度v0(假定值)也可以根据所要求的膜厚和均匀性加以改变。
a)从外侧螺旋状向内侧涂布后，进行中央的平行线状涂布。
b)从内侧螺旋状向外侧涂布后，进行中央的平行线状涂布。
c)进行中央的平行线状涂布后，从外侧螺旋状向内侧涂布。
并且，也可以点状供给药液，而不是中央平行线状涂布。这时φ29.5mm以内区域上形成顶层的药液总体积是与线状供给时相同，最终结合得到的液膜厚度偏差小的话，可以适当设定滴下量和滴下位置。图16表示在包括被处理衬底中心的点状涂布区域1601上以点状滴下药液的情况(点与线的间距、宽度比实际上展宽表现出来)，这样滴下的药液在被处理衬底上通过展宽和重叠变成一张液膜。
这时，理想的进行ON/OFF泵的动作不是点状滴下药液，而是一边连续滴下液体一边用药液遮断机能126遮断适当的液体一部分，点状滴下药液。遮断药液进行点状滴下的方法，比之借助于泵的ON/OFF动作的方法，更能提高滴下量的控制性。
并且，在本实施例中将螺旋状涂布区域的边界规定为φ29.5mm，但是并不限于此。也可以根据药液供给泵、旋转功能、药液供给喷嘴的性能进行变更。而且，为了减少药液废弃量，以边界尽可能靠近衬底中心为好。
[第5实施例]
本实施例是有关第4实施例中药液供给泵的性能发生极限时的参数变更法。这里，作为药液供给的控制参数采用泵的压力。并且，喷嘴每一次旋转移动0.8mm。该泵的压力控制下限为1kgW/cm2。可以预料，处理时间在7.5秒以下压力变成低于1kgW/cm2就不能控制。因此，在处理时间为7.5秒以下的部分设定吐出压力为恒定为1kgW/cm2，为了使每单位面积的供给量成为恒定，就要对转速进行控制。根据该条件决定的，衬底转速、距衬底中心的喷嘴位置和吐出量对处理时间的关系，分别示于图18(a)～(c)中。
首先，操作衬底保持构件的平移驱动系统，相对于装置基准点使衬底原点进入(15,0)。接着在药液供给喷嘴与被处理衬底之间配置药液遮断机能126，并开始从药液供给喷嘴吐出药液。控制泵的压力使得吐出压力为1kgf，在吐出稳定阶段，药液供给喷嘴开始沿Y轴来回移动。这时，设置于药液供给喷嘴与被处理衬底之间的药液遮断机能126与药液供给喷嘴的动作一起移动，在对于衬底原点φ29.5mm的外侧供给药液。另外，这时药液供给喷嘴在距衬底原点φ29.5mm的范围进行19.7cm/sec的等速移动，在φ29.5mm的外侧进行150m/sec2减速并且停止，立即在相反方向给以150m/sec2的加速度，再次达到φ29.5mm的区域后又进行控制成为19.7cm/sec。药液供给喷嘴只有进入φ29.5mm外侧的范围，才使衬底保持部平移部仅移动(-0.4,0)。继续这些操作，在衬底原点达到(-15,0)的阶段，如图13所示，在表示φ33mm区域的虚线内部的区域，可形成点状涂布膜。这时，药液供给喷嘴与被处理衬底之间插入药液遮断机能126，暂时地进行药液的遮断。
接着被处理衬底在衬底原点位于(-15,0)的状态下，进入以衬底原点为中心的旋转动作。在转速变成155rpm的阶段，除去药液遮断机能126，同时开始按照图18(a)～(c)中所示关系的动作。在这里，处理时间把开始螺旋状涂布动作的时间设为0。最初7.5秒期间，药液供给喷嘴的压力为恒定。该期间使转速变大。7.5秒后同时控制药液供给喷嘴的压力和转速并进行成膜。通过这些的操作，可在φ200mm的整个表面上形成液膜。另外，在处理中线状供给的液膜由于流动性而与邻接的液膜连接，除边缘部分外变成覆盖整个衬底的液膜。还有在处理中药液不会从衬底向外排出来。
接着把衬底送入处理室，将衬底曝露于大体上与药液溶剂蒸气压一致的压力下，慢慢除去溶剂形成感光性树脂膜。
在本实施例中，药液供给泵控制方面有限度，就是有关转速控制上有余裕时的变更诀窍，但是即使转速控制上有限度药液供给泵控制有余裕时，在限度区域内将转速作为恒定，可根据(1)～(5)式设定吐出压力的变化量。并且，考虑到药液供给泵控制和转速控制的限度，可以使用任何的a，如(6)、(7)式那样变更控制的负载分配。
V=v0×a/(R/r)1/2              (6)
W=W0×a/(R/r)1/2              (7)这里，v0、W0分别是半径Rmm处的药液供给速度和转速。另外，(6)式是在压力控制下进行时，就半径r对药液供给泵在半径Rmm的药液吐出压力P0而言，可由下式：
P={P0×a/(R/r)1/2}2决定。
如已有的那样，横跨衬底直线状只来回移动喷嘴形成液膜时，每次折回都需要助走区间，对供给被处理衬底的液量，将废弃率(衬底外排出量/衬底内供给量)10～20％的药液排出衬底外。可是，在本发明中，在涂布即将开始之前和涂布刚结束之后仅将少量药液舍去以外将药液都留在衬底上，因而能够将废弃量降到1％以内。并且，只以螺旋状行进时，对在中心部分少量发生膜厚异常也可改善。
在本实施例，虽然示出了从感光性树脂溶液经过感光性树脂液膜而形成感光性树脂膜的工序，但是本发明的用途并不限于此，而且可以用于由含有低电介质材料的溶液(例如有机硅烷等的溶液)来形成低电介质膜、和由含有强电介质材料的溶液来形成强电介质膜。
并且，在衬底最外周处的转速w0也不是固定于60rpm，而是只要没有微少药液移到衬底外则不管怎样的值都可以(本实施例的情况下可以是80rpm以下)。并且，螺旋状液膜形成位置的每一周期的间隔和r=100mm处的药液供给速度v0也可以根据所要求的膜厚和均匀性加以改变。
并且，药液如果没有飞出被处理衬底外，则也可以改变涂布顺序如下：
a)从外侧螺旋状向内侧涂布后，进行中央的平行线状涂布。
b)从内侧螺旋状向外侧涂布后，进行中央的平行线状涂布。
c)进行中央的平行线状涂布后，从外侧螺旋状向内侧涂布。
并且，也可以点状供给药液，而不是中央平行线状涂布。这时φ29.5mm以内区域上所形成的顶层的药液总体积是与线状供给时相同，最终结合得到的液膜厚度偏差小的话，可以适当设定滴下量和滴下位置。
并且，在本实施例中以螺旋涂布区域的边界为φ29.5mm，但不限于此。也可以根据药液供给泵、旋转功能、药液供给喷嘴移动功能的性能进行变更。而且，为了减少药液废弃量，以边界尽量靠近衬底中心为好。
如以上说明倘采用本发明，通过一边增加从滴下部来的上述药液的供给速度v一边降低被处理衬底的转速，不会因滴下来的液膜受离心力使该液膜移动，在中心部附近和外周部液膜不移动，在被处理衬底的中心部不会发生液膜不形成的区域，而且可以形成均匀的液膜。

Claims (20)

1．一种液膜形成方法，滴下液体的滴下部和位于该滴下部的垂直下方的被处理衬底，边将从该滴下部滴下到该衬底上的液体保留于该被处理衬底上，边相对地移动该被处理衬底或该滴下部并在被处理衬底上形成液膜，
其特征是：
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部；
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述被处理衬底上；
随着从所述被处理衬底的内周部向外周部的所述滴下部的相对地移动，要降低该衬底的转速W，同时增加从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使之不因滴下的液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述被处理衬底上形成液膜，
或者，
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动所述滴下部；
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动上述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述被处理衬底上；
随着从所述被处理衬底的外周部向内周部的所述滴下部的相对地移动，要增加该衬底的转速W，同时降低从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使之不因滴下的液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述被处理衬底上形成液膜。
2．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是所述滴下部位于距所述被处理衬底中心的距离r时，从该滴下部来的所述液体供给速度v，根据所述被处理衬底的转速w来决定使得该衬底保持部的转速w与供给速度v之积成为一定。
3．根据权利要求2所述的成膜方法，其特征是相对于所述滴下部位于所述被处理衬底的最外径R时的转速w0，和该滴下部位于距所述被处理衬底中心的距离R时的所述液体的供给速度v0，该衬底位于所述距离r时的该衬底转速w由(R/r)的平方根与w0的乘积决定，而供给速度v由将v0除以(R/r)的平方根来决定。
4．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是所述被处理衬底为半径R(mm)的圆形衬底时，所述滴下部在该衬底的最外径部滴下了液体的状态下的该衬底旋的转数(rpm)，小于由1000000/R的平方根决定的值。
5．根据权利要求4所述的成膜方法，其特征是所述被处理衬底为半径200mm的圆形衬底时，所述滴下部在该衬底的最外径部滴下了液体的状态下的该衬底的转速为99rpm以下。
6．根据权利要求4所述的成膜方法，其特征是所述被处理衬底为半径300mm的圆形衬底时，上述滴下部在该衬底的最外径部滴下液体的状态下的该衬底转速为81rpm以下。
7．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是控制从所述滴下部的所述被处理衬底的内周部向外周部，或从外周部向内周部的相对移动，使该衬底旋转一周的期间只移动规定的间距。
8．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是所述滴下部具备有多个吐出液体的吐出口，所述滴下部的吐出速度与该被处理衬底的转速由该多个吐出口的位移平均值决定。
9．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是所述液体是含有用于曝光工序的反射防止材料的药液、含有感光性材料的溶液、含有低电介质材料的溶液、含有强电介质材料的溶液、含有电极材料的溶液、含有图形复制材料的溶液、含有用于环状存储媒体的磁性材料的溶液、含有用于环状存储媒体的光吸收反应材料的溶液中的任一种。
10．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是把形成所述液膜的该被处理衬底曝露在该液膜中溶剂处理温度的蒸汽压以下的压力下，干燥除去该溶剂，形成固体层。
11．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是将形成所述液膜的该被处理衬底曝露在气流下，干燥除去该液膜中的溶剂，形成固体层。
12．根据权利要求10或11所述的成膜方法，其特征是边振动所述形成的液膜边进行干燥，形成表面大致平坦的固体层。
13．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是从所述被处理衬底的内周部向外周部的所述滴下部的相对移动是从所述被处理衬底的大约中心向外周的相对移动，
从所述被处理衬底的外周部向内周部的所述滴下部的相对移动是从所述被处理衬底的外周向大约中心的相对移动。
14．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是包括所述被处理衬底的大约为中心的区域，所述滴下部从包括所述大约为中心的区域的一端向另一端的列方向的移动和包括所述大约中心的区域以外的行方向移动中，使所构成的该被处理衬底与该滴下部之间相对地移动，同时从所述滴下部对该被处理衬底以供给速度v′供给药液并形成液膜。
15．根据权利要求14所述的成膜方法，其特征是所述供给速度v′设定为与在包括所述大约中心区域的刚好外侧螺旋状滴下液体的滴下速度v大致相等。
16．根据权利要求1所述的成膜方法，其特征是在包括所述被处理衬底的大约中心区域，通过遮断并调整滴下量使得由所述滴下部吐出液体的一部分不达到所述被处理衬底上，并且不因滴下的液膜所受离心力而引起液膜移动。
17．一种半导体器件的制造方法，滴下液体的滴下部和位于该滴下部的垂直下方的半导体衬底，边将从该滴下部滴下到该衬底上的液体保留于该半导体衬底上，边相对地移动该半导体衬底或该滴下部并在半导体衬底上形成液膜后，使该液膜干燥形成固体层，其特征是：
所述半导体衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部；
所述半导体衬底与所述滴下部的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述半导体衬底上；
随着从所述半导体衬底的内周部向外周部的所述滴下部的相对移动，要降低该衬底的转速W，同时增加从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使得不因滴下的液膜所受离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述半导体衬底上形成液膜，
或者，
所述半导体衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动所述滴下部；
所述半导体衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动上述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述半导体衬底上；
随着从所述半导体衬底的外周部向内周部的所述滴下部的相对移动，要增加该衬底的转速W，同时降低从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使得不因滴下的液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述被处理衬底上形成液膜后，以及
将形成所述液膜的该被处理衬底曝露在该液膜中溶剂处理温度的蒸汽压以下的压力下，干燥除去该溶剂并所述形成固体层，
或者，
将形成所述液膜的该半导体衬底曝露在气流下，干燥除去该液膜中的溶剂而形成所述固体层。
18．根据权利要求17所述的半导体器件的制造方法，其特征是所述固体层是从用于曝光工序的具有反射防止并感光性的膜、低电介质膜、层间绝缘膜、强电介质膜、电极、图形复制膜中选择的任一种膜。
19．一种半导体器件，滴下液体的滴下部和位于该滴下部的垂直下方的半导体衬底，边将从该滴下部滴下到该衬底上的液体保留于该半导体衬底上，边相对地移动该半导体衬底或该滴下部并在半导体衬底上形成液膜后，使该液膜干燥形成固体层，其特征是；
所述半导体衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部；
所述半导体衬底与所述滴下部的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述半导体衬底上；
随着从所述半导体衬底的内周部向外周部的所述滴下部的相对移动，要降低该衬底的转速W，同时增加从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使之不因滴下的液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述半导体衬底上形成液膜，
或者，
所述半导体衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动所述滴下部；
所述半导体衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动上述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述半导体衬底上；
随着从所述半导体衬底的外周部向内周部的所述滴下部的相对移动，要增加该衬底的转速W，同时降低从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使得不因滴下的液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述被处理衬底上形成液膜后，
将形成所述液膜的该被处理衬底曝露在该液膜中溶剂处理温度的蒸汽压以下的压力下干燥除去该溶剂，形成所述固体层，
或者，将形成所述液膜的该半导体衬底曝露在气流下，干燥除去该液膜中的溶剂而形成所述固体层；且
所述固体层是从用于曝光工序的具有反射防止并感光性的膜、低电介质膜、层间绝缘膜、强电介质膜、电极、图形复制膜中选择的任一种膜。
20．一种环状记录媒体的制造方法，滴下液体的滴下部和位于该滴下部的垂直下方的被处理衬底，边将从该滴下部滴下到该衬底上的液体保留于该被处理衬底上，边相对地移动该被处理衬底或该滴下部并在被处理衬底上形成含有磁性材料的溶液或含有光吸收反应材料的溶液的液膜后，使该液膜干燥形成磁性体膜或光吸收反应膜，其特征是：
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部；
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的内周部向该衬底的外周部相对地移动所述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述被处理衬底上；
随着从所述被处理衬底的内周部向外周部的所述滴下部的相对移动，要降低该衬底的转速W，同时增加从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使之不因滴下液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述被处理衬底上形成液膜，
或者，
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动所述滴下部；
所述被处理衬底与所述滴下部之间的相对地移动是一面旋转该衬底，一面从该衬底的外周部向该衬底的内周部相对地移动上述滴下部，将所述液体螺旋状滴下到所述被处理衬底上；
随着从所述被处理衬底的外周部向内周部的所述滴下部的相对移动，要增加该衬底的转速W，同时降低从该滴下部来的所述液体的供给速度v，使之不因滴下的液膜所受的离心力而引起滴下的该液膜移动，并在所述被处理衬底上形成液膜；
将形成所述液膜的该被处理衬底曝露在该液膜中溶剂处理温度的蒸汽压以下的压力下干燥除去该溶剂，形成所述固体层，
或者，
将形成所述液膜的该半导体衬底曝露在气流下，干燥除去该液膜中的溶剂而形成所述固体层。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102043340A (zh) * 2010-10-29 2011-05-04 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种均匀喷涂光刻胶的方法
CN104209239A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 株式会社东芝 成膜装置以及成膜方法
CN112024285A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 一种多段式点胶方法及点胶装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6884294B2 (en) * 2001-04-16 2005-04-26 Tokyo Electron Limited Coating film forming method and apparatus
JP3754322B2 (ja) * 2001-05-24 2006-03-08 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法及びその装置
JP3655576B2 (ja) * 2001-07-26 2005-06-02 株式会社東芝 液膜形成方法及び半導体装置の製造方法
JP4253305B2 (ja) * 2001-07-26 2009-04-08 株式会社東芝 液膜形成方法及び固体膜の形成方法
JP4041301B2 (ja) * 2001-10-18 2008-01-30 シーケーディ株式会社 液膜形成方法
US6645880B1 (en) * 2002-06-10 2003-11-11 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Treating solution applying method
JP4859463B2 (ja) * 2004-02-06 2012-01-25 Ｈｏｙａ株式会社 塗布方法及び調光レンズの製造方法
US7384878B2 (en) * 2004-05-20 2008-06-10 International Business Machines Corporation Method for applying a layer to a hydrophobic surface
JP2007220956A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Toshiba Corp 基板処理方法及び基板処理装置
JP2009049339A (ja) * 2007-08-23 2009-03-05 Denso Corp 半導体装置の製造方法
JP5449239B2 (ja) * 2010-05-12 2014-03-19 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及びプログラムを記録した記憶媒体
JP2014050803A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Toshiba Corp 回転塗布装置および回転塗布方法
US9104107B1 (en) 2013-04-03 2015-08-11 Western Digital (Fremont), Llc DUV photoresist process
JP6027523B2 (ja) * 2013-12-05 2016-11-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法並びに基板処理プログラムを記録した記録媒体
JP5994804B2 (ja) * 2014-03-17 2016-09-21 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法
JP6352824B2 (ja) * 2015-01-23 2018-07-04 東芝メモリ株式会社 基板処理装置、制御プログラムおよび制御方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1270984A (en) 1969-01-24 1972-04-19 Memorex Corp Method and apparatus for spray coating magnetic memory discs
JPS6251221A (ja) * 1985-08-30 1987-03-05 Nec Kyushu Ltd 塗布装置
JPH02220428A (ja) 1989-02-22 1990-09-03 Hitachi Ltd ホトレジストの塗布方法及び装置
US5658387A (en) * 1991-03-06 1997-08-19 Semitool, Inc. Semiconductor processing spray coating apparatus
JPH06151295A (ja) 1992-11-13 1994-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及びその製造装置
JP3429849B2 (ja) 1994-05-20 2003-07-28 ワイエイシイ株式会社 レジスト塗布装置
JP3257340B2 (ja) 1995-05-24 2002-02-18 松下電器産業株式会社 液体塗布方法、液体塗布装置およびスリットノズル
US5843527A (en) * 1995-06-15 1998-12-01 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Coating solution applying method and apparatus
US5902399A (en) * 1995-07-27 1999-05-11 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for improved coating of a semiconductor wafer
JPH0999265A (ja) * 1995-10-06 1997-04-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 回転塗布装置および回転塗布方法
JPH09320950A (ja) * 1996-05-27 1997-12-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JPH10137667A (ja) * 1996-11-14 1998-05-26 Miyazaki Oki Electric Co Ltd スピンコータ
US5925410A (en) * 1997-05-06 1999-07-20 Micron Technology, Inc. Vibration-enhanced spin-on film techniques for semiconductor device processing
WO1998057757A1 (en) 1997-06-16 1998-12-23 Massachusetts Institute Of Technology High efficiency photoresist coating
KR100271759B1 (ko) 1997-07-25 2000-12-01 윤종용 포토레지스트코팅장치및방법
JP3260117B2 (ja) * 1998-05-19 2002-02-25 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP4053690B2 (ja) * 1998-06-19 2008-02-27 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP3819604B2 (ja) 1998-08-31 2006-09-13 株式会社東芝 成膜方法
US6407009B1 (en) * 1998-11-12 2002-06-18 Advanced Micro Devices, Inc. Methods of manufacture of uniform spin-on films
US6387825B2 (en) * 1998-11-12 2002-05-14 Advanced Micro Devices, Inc. Solution flow-in for uniform deposition of spin-on films
JP2000150352A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Nippon Inter Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JP3782279B2 (ja) * 1999-04-08 2006-06-07 東京エレクトロン株式会社 膜形成方法及び膜形成装置
US6461983B1 (en) * 1999-08-11 2002-10-08 Micron Technology, Inc. Method for pretreating a substrate prior to application of a polymeric coat

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102043340A (zh) * 2010-10-29 2011-05-04 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种均匀喷涂光刻胶的方法
CN102043340B (zh) * 2010-10-29 2012-10-03 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种均匀喷涂光刻胶的方法
CN104209239A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 株式会社东芝 成膜装置以及成膜方法
CN112024285A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 一种多段式点胶方法及点胶装置

Also Published As

Publication number Publication date
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US6960540B2 (en) 2005-11-01
DE60142421D1 (de) 2010-08-05
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KR20010098911A (ko) 2001-11-08
JP2002015984A (ja) 2002-01-18
TWI238455B (en) 2005-08-21

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