JP2001307984A - レジスト塗布方法およびレジスト塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凹凸を有する基板表面にレジストを均一に塗
布することができるレジスト塗布方法及びレジスト塗布
装置を提供すること。 【解決手段】 振り切り乾燥時にウエハＷをレジスト塗
布時の回転速度（第１の回転速度）よりも遅い回転速度
（第２の回転速度）で回転させているので、ウエハＷ表
面を伸展するレジスト液が凹凸の溝１４３の、ウエハＷ
の回転中心から見て陰になる位置１４４にも均一に入り
込み、ウエハＷの表面に均一にレジスト液を伸展するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板上にレジストを塗布するレジスト塗布方法およびレ
ジスト塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おけるフォトリソグラフィー工程においては、半導体ウ
エハ（以下、「ウエハ」という）の表面にレジスト膜を
形成するレジスト塗布処理と、レジスト塗布後のウエハ
に対して露光処理を行った後に当該ウエハを現像する現
像処理とが行われている。このレジスト塗布処理におい
ては、ウエハ表面にレジスト液を均一に塗布するための
方法としてスピンコーティング法等が多用されている。

【０００３】このスピンコーティング法では、例えばス
ピンチャックにより真空吸着によってウエハを固定保持
した状態で、回転駆動手段によりスピンチャックと共に
ウエハを回転させ、ウエハの上方に配置されたレジスト
ノズルからウエハ表面の回転中心にレジスト液を滴下す
る。滴下されたレジスト液は、遠心力によってウエハの
径方向外方に向かって広がり、その後レジスト液の滴下
は停止するが、回転を継続してウエハの表面に広がった
レジスト液の振り切り乾燥を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハに形
成される配線パターン等を均一な線幅とするためにはウ
エハ上に均一な膜厚のレジスト膜を形成する必要ある
が、既に回路パターン等の下地膜が形成された後のウエ
ハ表面上には凹凸が生じていることから、レジストを均
一に塗布することは困難である、という課題がある。す
なわち、レジスト液の振り切り乾燥時にウエハ表面上に
形成された凹凸の溝の部分にレジスト液が十分に入り込
まないためにレジストを均一に塗布できない場合があ
る。

【０００５】本発明は上記課題に対処するもので、その
目的は、凹凸を有する基板表面にレジストを均一に塗布
することができるレジスト塗布方法及びレジスト塗布装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決する、
本発明の第１の観点に係るレジスト塗布方法は、（ａ）
第１の回転速度で基板を回転させつつ基板のほぼ回転中
心にレジスト液を供給する工程と、（ｂ）前記工程
（ａ）の後に、前記第１の回転速度よりも遅い第２の回
転速度で基板を回転させつつ前記基板上のレジスト液を
振り切り乾燥する工程とを具備することを特徴とする。

【０００７】本発明の第２の観点に係るレジスト塗布方
法は、基板上で第１層目のエッチング処理を行う際に
は、（ａ）第５の回転速度で基板を回転させつつ基板の
ほぼ回転中心にレジスト液を供給する工程と、（ｂ）前
記工程（ａ）の後に、前記第５の回転速度よりも速い第
６の回転速度で基板を回転させつつ前記基板上のレジス
ト液を振り切り乾燥する工程とを経てレジストを塗布
し、基板上で第２層目以降のエッチング処理を行う際に
は、（ｃ）第１の回転速度で基板を回転させつつ基板の
ほぼ回転中心にレジスト液を供給する工程と、（ｄ）前
記工程（ｃ）の後に、前記第１の回転速度よりも遅い第
２の回転速度で基板を回転させつつ前記基板上のレジス
ト液を振り切り乾燥する工程とを経てレジストを塗布す
ることを特徴とする。

【０００８】本発明の第３の観点に係るレジスト塗布装
置は、回転する基板にレジスト液を供給して塗布するレ
ジスト塗布装置であって、基板を保持する基板保持部材
と、前記基板保持部材を回転する回転手段と、前記基板
保持部材に保持された基板のほぼ回転中心にレジスト液
を供給するレジスト液供給ノズルと、前記レジスト液供
給時に基板を保持した前記基板保持部材を第１の回転速
度で回転させ、振り切り乾燥時に基板を保持した前記基
板保持部材を前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転
速度で回転させるように、前記回転手段を制御する制御
手段とを具備することを特徴とする。

【０００９】本発明の第４の観点に係るレジスト塗布装
置は、回転する基板にレジスト液を供給して塗布するレ
ジスト塗布装置であって、基板を保持する基板保持部材
と、前記基板保持部材を回転する回転手段と、前記基板
保持部材に保持された基板のほぼ回転中心にレジスト液
を供給するレジスト液供給ノズルと、基板上で第１層目
のエッチング処理を行う際の前記レジスト液供給時には
基板を保持した前記基板保持部材を第５の回転速度で回
転させ、基板上で第１層目のエッチング処理を行う際の
振り切り乾燥時には基板を保持した前記基板保持部材を
前記第５の回転速度よりも速い第６の回転速度で回転さ
せ、基板上で第２層目以降のエッチング処理を行う際の
前記レジスト液供給時には基板を保持した前記基板保持
部材を第１の回転速度で回転させ、基板上で第２層目以
降のエッチング処理を行う際の振り切り乾燥時には基板
を保持した前記基板保持部材を前記第１の回転速度より
も遅い第２の回転速度で回転させるように、前記回転手
段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】本発明では、レジスト液の供給時には第１
の回転速度で基板を回転させ、レジスト液の振り切り乾
燥時には第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で基
板を回転させているので、振り切り乾燥時に凹凸を有す
る基板上の溝内にレジスト液が入り込み、基板表面にレ
ジストを均一に塗布することができる。

【００１１】以上の手段に以下に示す実施形態で開示さ
れた構成要素又はこれらの構成要素の上位概念の手段を
組み合わせることも可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。

【００１３】図１〜図３は発明の一実施形態に係る塗布
現像処理システムの全体構成の図であって、図１は平
面、図２は正面、図３は背面をそれぞれ示している。

【００１４】この塗布現像処理システム１ほ、図１に示
すように、基板としてウエハＷをウエハカセットＣＲで
複数枚、例えば２５枚単位で外部からシステムに搬入し
たり、あるいはシステムから搬出したり、ウエハカセッ
トＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出したりするための
カセットステーション１０と、塗布現像工程の中で１枚
ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉式の各種処理ユニ
ットを所定位置に多段配置してなる処理ステーション１
１と、この処理ステーション１１に隣接して設けられる
露光装置（図示せず）との間でウエハＷを受け渡しする
ためのインターフェイス部１２とを一体に接続した構成
を有している。

【００１５】前記カセットステーション１０では、図１
に示すように、カセット載置台２０上の位置決め突起２
０ａの位置に、複数個例えば４個までのウエハカセット
ＣＲが、夫々のウエハ出入口を処理ステーション１１側
に向けてＸ方向に一列に載置され、このカセット配列方
向（Ｘ方向）およびウエハカセットＣＲ内に収納された
ウエハのウエハ配列方向（Ｚ方向：垂直方向）に移動可
能なウエハ搬送体２１が各ウエハカセットＣＲに選択的
にアクセスするようになっている。

【００１６】さらにこのウエハ搬送体２１は、θ方向に
回転自在に構成されており、後述するように処理ステー
ション１１側の第３の処理ユニット群Ｇ_３の多段ユニッ
ト部に属するアライメントユニット（ＡＬＩＭ）および
イクステンションユニット（ＥＸＴ）にもアクセスでき
るようになっている。

【００１７】前記処理ステーション１１には、図１に示
すように、ウエハ搬送装置を備えた垂直搬送型の主ウエ
ハ搬送機構２２が設けられ、その周りに全ての処理ユニ
ットが１組または複数の組に亙って多段に配置されてい
る。

【００１８】主ウエハ搬送機構２２は、図３に示すよう
に、筒状支持体４９の内側に、ウエハ搬送装置４６を上
下方向（Ｚ方向）に昇降自在に装備している。筒状支持
体４９はモータ（図示せず）の回転軸に接続されてお
り、このモータの回転駆動力によって、前記回転軸を中
心としてウエハ搬送装置４６と一体に回転し、それによ
りこのウエハ搬送装置４６は、θ方向に回転自在となっ
ている。なお筒状支持体４９は前記モータによって回転
される別の回転軸（図示せず）に接続するように構成し
てもよい。

【００１９】ウエハ搬送装置４６は、搬送基台４７の前
後方向に移動自在な複数本の保持部材４８を備え、これ
らの保持部材４８によって各処理ユニット間でのウエハ
Ｗの受け渡しを実現している。

【００２０】また、図１に示すように、この例では、５
つの処理ユニット群Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ _３、Ｇ_４、Ｇ_５が配
置可能な構成であり、第１および第２の処理ユニット群
Ｇ_１、Ｇ_２の多段ユニットは、システム正面（図１にお
いて手前）側に配置され、第３の処理ユニット群Ｇ_３の
多段ユニットはカセットステーション１０に隣接して配
置され、第４の処理ユニット群Ｇ_４の多段ユニットはイ
ンターフェイス部１２に隣接して配置され、第５の処理
ユニット群Ｇ_５の多段ユニットは背面側に配置されるこ
とが可能である。

【００２１】図２に示すように、第１の処理ユニット群
Ｇ_１では、カップＣＰ内でウエハＷをスピンチャックに
載せて所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布装置ユニット（ＣＯＴ）および
現像ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられて
いる。第２の処理ユニット群Ｇ_２でも、２台のスピンナ
型処理ユニット、例えばレジスト塗布装置ユニット（Ｃ
ＯＴ）および現象ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段
に重ねられている。これらレジスト塗布装置ユニット
（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機械的にもメンテナ
ンスの上でも面倒であることから、このように下段に配
置するのが好ましい。しかし、必要に応じて適宜上段に
配置することももちろん可能である。

【００２２】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ_３では、ウエハＷを載置台ＳＰに載せて所定の処理を
行うオープン型の処理ユニット、例えば冷却処理を行う
クーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定着性を高
めるためのいわゆる疎水化処理を行うアドヒージョンユ
ニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメントユニッ
ト（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット（ＥＸ
Ｔ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニ
ット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱処理を
行うポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が、下
から順に例えば８段に重ねられている。

【００２３】第４の処理ユニット群Ｇ_４でも、オープン
型の処理ユニット、例えばクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）、イクステンション・クーリングユニット（ＥＸＴ
ＣＯＬ）、イクステンションユニット（ＥＸＴ）、クー
リングユニット（ＣＯＬ）、プリベーキングユニット
（ＰＲＥＢＡＫＥ）およびポストベーキングユニット
（ＰＯＢＡＫＥ）が下から順に、例えば８段に重ねられ
ている。

【００２４】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアドヒージョンユニ
ット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。

【００２５】前記インターフェイス部１２は、図１に示
すように、奥行方向（Ｘ方向）については、前記処理ス
テーション１１と同じ寸法を有するが、幅方向について
はより小さなサイズに設定されている。そしてこのイン
ターフェイス部１２の正面部には、可搬性のピックアッ
プカセットＣＲと、定置型のバッファカセットＢＲが２
段に配置され、他方、背面部には周辺露光装置２３が配
置され、さらに、中央部には、ウエハ搬送体２４が設け
られている。このウエハ搬送体２４は、Ｘ方向、Ｚ方向
に移動して両カセットＣＲ、ＢＲおよび周辺露光装置２
３にアクセスするようになっている。前記ウエハ搬送体
２４は、θ方向にも回転自在となるように構成されてお
り、前記処理ステーション１１側の第４の処理ユニット
群Ｇ_４の多段ユニットに属するイクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）や、さらには隣接する露光装置側のウエハ
受け渡し台（図示せず）にもアクセスできるようになっ
ている。

【００２６】また前記塗布現像処理システム１では、図
１に示すように、記述の如く主ウエハ搬送機構２２の背
面側にも破線で示した第５の処理ユニット群Ｇ_５の多段
ユニットが配置できるようになっているが、この第５の
処理ユニット群Ｇ_５の多段ユニットは、案内レール２５
に沿って主ウエハ搬送機構２２からみて、側方ヘシフト
できるように構成されている。したがって、この第５の
処理ユニット群Ｇ_５の多段ユニットを図示の如く設けた
場合でも、前記案内レール２５に沿ってスライドするこ
とにより、空間部が確保されるので、主ウエハ搬送機構
２２に対して背後からメンテナンス作業が容易に行える
ようになっている。なお第５の処理ユニット群Ｇ_５の多
段ユニットは、そのように案内レール２５に沿った直線
状のスライドシフトに限らず、図１中の一点鎖線の往復
回動矢印で示したように、システム外方へと回動シフト
させるように構成しても、主ウエハ搬送機構２２に対す
るメンテナンス作業のスペース確保が容易である。

【００２７】次に、本実施形態におけるレジスト塗布装
置ユニット（ＣＯＴ）について説明する。図４および図
５は、レジスト塗布装置ユニット（ＣＯＴ）の全体構成
を示す略断面図および略平面図である。

【００２８】このレジスト塗布装置ユニット（ＣＯＴ）
の中央部には環状のカップＣＰが配置され、カップＣＰ
の内側にはスピンチャック５２が配置されている。スピ
ンチャック５２は真空吸着によってウエハＷを固定保持
した状態で駆動モータ５４によって回転駆動される。駆
動モータ５４は、ユニット底板５０に設けられた開口５
０ａに昇降移動可能に配置され、たとえばアルミニウム
からなるキャップ状のフランジ部材５８を介してたとえ
ばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０および昇降ガ
イド手段６２と結合されている。駆動モータ５４の側面
にはたとえばＳＵＳからなる筒状の冷却ジャケット６４
が取り付けられ、フランジ部材５８は、この冷却ジャケ
ット６４の上半部を覆うように取り付けられている。

【００２９】レジスト塗布時、フランジ部材５８の下端
５８ａは、開口５０ａの外周付近でユニット底板５０に
密着し、これによってユニット内部が密閉される。スピ
ンチャック５２と主ウエハ搬送機構２２の保持部材４８
との間でウエハＷの受け渡しが行われる時は、昇降駆動
手段６０が駆動モータ５４ないしスピンチャック５２を
上方へ持ち上げることでフランジ部材５８の下端がユニ
ット底板５０から浮くようになっている。

【００３０】ウエハＷの表面にレジスト液を供給するた
めのレジストノズル８６は、レジスト供給管８８を介し
てレジスト供給部（後述する）に接続されている。この
レジストノズル８６はレジストノズルスキャンアーム９
２の先端部にノズル保持体１００を介して着脱可能に取
り付けられている。このレジストノズルスキャンアーム
９２は、ユニット底板５０の上に一方向（Ｙ方向）に敷
設されたガイドレール９４上で水平移動可能な垂直支持
部材９６の上端部に取り付けられており、図示しないＹ
方向駆動機構によって垂直支持部材９６と一体にＹ方向
に移動するようになっている。

【００３１】また、レジストノズルスキャンアーム９２
は、レジストノズル待機部９０でレジストノズル８６を
選択的に取り付けるためにＹ方向と直角なＸ方向にも移
動可能であり、図示しないＸ方向駆動機構によってＸ方
向にも移動するようになっている。

【００３２】さらに、レジストノズル待機部９０でレジ
ストノズル８６の吐出口が溶媒雰囲気室の口９０ａに挿
入され、中で溶媒の雰囲気に晒されることで、ノズル先
端のレジスト液が固化または劣化しないようになってい
る。また、複数本のレジストノズル８６が設けられ、例
えばレジスト液の種類に応じてそれらのノズルが使い分
けられるようになっている。

【００３３】また、レジストノズルスキャンアーム９２
の先端部（ノズル保持体１００）には、ウエハ表面への
レジスト液の供給に先立ってウエハ表面にウエハ表面を
濡らすための溶剤例えばシンナーを供給する溶剤ノズル
１０１が取り付けられている。この溶剤ノズル１０１は
図示しない溶剤供給管を介して溶剤供給部（後述する）
に接続されている。溶剤ノズル１０１とレジストノズル
８６はレジストノズルスキャンアーム９２のＹ移動方向
に沿う直線上に各々の吐出口が位置するように取り付け
られている。

【００３４】さらに、ガイドレール９４上には、レジス
トノズルスキャンアーム９２を支持する垂直支持部材８
６だけでなく、リンスノズルスキャンアーム１２０を支
持しＹ方向に移動可能な垂直支持部材１２２も設けられ
ている。このリンスノズルスキャンアーム１２０の先端
部にはサイドリンス用のリンスノズル１２４が取り付け
られている。Ｙ方向駆動機構（図示せず）によってリン
スノズルスキャンアーム１２０およびリンスノズル１２
４はカップＣＰの側方に設定されたリンスノズル待機位
置（実線の位置）とスピンチャック５２に設置されてい
るウエハＷの周辺部の真上に設定されたリンス液吐出位
置（点線の位置）との間で並進または直線移動するよう
になっている。

【００３５】図６はレジスト塗布装置ユニット（ＣＯ
Ｔ）の制御系の構成を示す図である。

【００３６】制御部１３０は、レジスト塗布装置ユニッ
ト（ＣＯＴ）内の各部を制御するもので、例えば駆動モ
ータ５４の駆動を制御する他、レジスト供給部１３１や
溶剤供給部１３２等を制御する。具体的には、制御部１
３０は、駆動モータ５４の回転速度を数段階、例えば後
述するようにレジスト塗布時に３段階に制御する。ま
た、制御部１３０は、レジスト供給部１３１からレジス
トノズル８６へのレジスト液の供給や、溶剤供給部１３
２から溶剤ノズル１０１への溶剤、例えばシンナーの供
給を制御している。

【００３７】次に、このように構成されたレジスト塗布
装置ユニット（ＣＯＴ）におけるレジスト塗布の動作を
説明する。

【００３８】主ウエハ搬送機構２２の保持部材４８によ
ってレジスト塗布装置ユニット（ＣＯＴ）内のカップＣ
Ｐの真上までウエハＷが搬送されると、そのウエハＷ
は、例えばエアシリンダからなる昇降駆動手段６０およ
び昇降ガイド手段６２によって上昇してきたスピンチャ
ック５２によって真空吸着される。主ウエハ搬送機構２
２はウエハＷをスピンチャック５２に真空吸着せしめた
後、保持部材４８をレジスト塗布装置ユニット（ＣＯ
Ｔ）内から引き戻し、レジスト塗布装置ユニット（ＣＯ
Ｔ）へのウエハＷの受け渡しを終える。

【００３９】次いで、スピンチャック５２はウエハＷが
カップＣＰ内の定位置まで下降し、駆動モータ５４によ
ってスピンチャック５２の回転駆動が開始される。

【００４０】その後、レジストノズル待機部９０からの
ノズル保持体１００の移動が開始される。このノズル保
持体１００の移動はＹ方向に沿って行われる。

【００４１】溶剤ノズル１０１の吐出口がスピンチャッ
ク５２の中心（ウエハＷの中心）上に到達したところ
で、溶剤、例えばシンナーを、回転するウエハＷの表面
に供給する。ウエハ表面に供給された溶剤は遠心力によ
ってウエハ中心からその周囲全域にむらなく広がる。

【００４２】続いて、ノズル保持体１００は、レジスト
ノズル８６の吐出口がスピンチャック５２の中心（ウエ
ハＷの中心）上に到達するまでＹ方向に移動され、レジ
ストノズル８６の吐出口からレジスト液が、回転するウ
エハＷの表面の中心に滴下されてウエハ表面へのレジス
ト塗布が行われる。

【００４３】本実施の形態では、制御部１３０によりウ
エハＷの回転速度（即ち、駆動モータ５４の回転速度）
を制御し、図７にも示す、以下の（ａ）〜（ｄ）の工程
を実施する。 （ａ）ウエハＷを０〜２０００ｒｐｍ、より好ましくは
１０００ｒｐｍの回転速度（第４の回転速度）で回転さ
せながら、例えば０．１秒間、溶剤ノズル１０１からウ
エハＷの略中央にシンナーを供給してウエハＷの径方向
外方に拡げてウエハＷを濡らす。このようなレジストの
塗布に先立ってシンナー等の溶剤で半導体ウエハＷ表面
の表面全体を濡らす、いわゆるプリウエット処理を行う
ことにより、レジストがより拡散しやすくなり、結果と
してより少量のレジスト液量で均一なレジスト膜を形成
することができ、より一層レジストの消費量を削減する
ことができる。 （ｂ）ウエハＷを３０００〜６０００ｒｐｍ、より好ま
しくは４０００ｒｐｍの回転速度（第１の回転速度）で
回転させながら、例えば１秒間、レジストノズル８６か
らウエハＷの略中央にレジスト液を供給してウエハＷの
径方向外方に拡げながら塗布する。 （ｃ）レジスト液の供給終了後、ウエハＷを５０〜２０
００ｒｐｍ、より好ましくは１００ｒｐｍの回転速度
（第３の回転速度）に減速する。この減速期間としは、
例えば１．５秒間程度が好ましい。 （ｄ）ウエハＷを２０００〜３５００ｒｐｍ、より好ま
しくは３０００ｒｐｍの回転速度（第２の回転速度）で
回転させながら、例えば３０秒間、レジスト液の振り切
り乾燥を行う。

【００４４】このように本実施形態では、レジスト液の
供給時にはウエハＷを例えば４０００ｒｐｍ程度の第１
の回転速度で、つまり比較的高速の回転速度で回転させ
ることにより上記プリウェット処理と相俟ってウエハＷ
の表面にマクロ的には均一にレジスト液を伸展すること
ができる。

【００４５】そして、その後のレジスト液の振り切り乾
燥時にはウエハＷを上記の第１の回転速度よりも遅い３
０００ｒｐｍ程度の第２の回転速度で回転させているの
で、ウエハＷの表面にミクロ的にも均一にレジスト液を
伸展することができる。この点について更に詳細に説明
する。

【００４６】即ち、図８に示すように、既に回路パター
ン等の下地膜１４１が形成されたウエハＷの表面上には
凹凸が生じている。従って、従来のように振り切り乾燥
時にウエハＷをレジスト塗布時の回転速度と同じ或いは
該回転速度よりも速い回転速度で回転させると、例えば
ウエハＷの表面上を遠心力により図８の矢印１４２の方
向に伸展するレジスト液が凹凸の溝１４３、特にウエハ
Ｗの回転中心から見て陰になる位置１４４に十分に入り
込まなくなり、この位置１４４に形成されるレジストの
膜厚が他の位置に形成されたレジストの膜厚と比べて非
常に薄くなる。

【００４７】これに対して本実施形態では、振り切り乾
燥時にウエハＷをレジスト塗布時の回転速度（第１の回
転速度）よりも遅い回転速度（第２の回転速度）で回転
させているので、図８の矢印１４２の方向に伸展するレ
ジスト液が凹凸の溝１４３の、ウエハＷの回転中心から
見て陰になる位置１４４にも均一に入り込み、ウエハＷ
の表面に均一にレジスト液を伸展することができる。

【００４８】よって、本実施形態によれば、凹凸を有す
るウエハＷの表面にマクロ的にもミクロ的にもレジスト
膜を均一に形成することができる。

【００４９】また、本実施形態の上記工程（ｃ）のよう
に、レジスト液の供給終了直後からウエハの回転速度を
所定時間だけ第３の回転速度に減速することで、ウエハ
Ｗの膜厚、特にウエハＷの外周部の膜厚を調整すること
が可能となる。これは、低速の第３の回転速度に減速し
た際には、この減速の際の加速度により半導体ウエハＷ
上のレジスト液に中心へ向かう力が作用し、しかも、被
処理基板の回転が低速であることからレジスト液の乾燥
が遅く、結果として膜厚を整える機能が発揮されるから
である。すなわち、この減速によって作用する内側へ向
かう力により、ウエハＷ外方へ飛散するレジスト量が抑
制され、外周部にも中央部と同様にレジストが保持され
ることとなる。

【００５０】すなわち、従来のスピンコーティング法
（レジスト液の滴下終了後上記のように減速せず残余の
レジスト液の振り切りを行う法）では、半導体ウエハＷ
へのレジスト液の滴下量を少なくした場合には、滴下し
たレジスト液がウエハの径方向外方に十分に拡がる前
に、レジスト液の乾燥が速く進行するため、塗布した膜
の膜厚分布は、ウエハの外周部が中央部に比べて薄くな
り、塗布した膜の膜厚の調整が難しいといった不都合が
あった。

【００５１】これに対して、本実施の形態に係るスピン
コーティング法では、上述のように、塗布中に第３の回
転速度に減速することにより、ウエハＷの膜厚を調整す
ることができ、ウエハＷの外周部の膜厚を厚くすること
ができる。そのため、塗布したレジスト液は、ウエハＷ
の外周部にも中央部と同様に溜まることになり、レジス
ト膜をウエハＷ全域にわたって均一で且つ所定の厚みに
分布させることができる。したがって、各ウエハＷへの
レジスト液の滴下量を少なくした場合であっても、塗布
した膜の膜厚を均一でかつ所定の厚みに調整することが
できる。したがって、レジスト液の消費量の削減に極め
て有益である。

【００５２】更に、レジスト液の供給に先立ちプリウエ
ット処理を行っているが、その際にウエハＷをレジスト
液の供給時の回転速度（第１の回転速度）よりも遅い回
転速度（第４の回転速度）で回転させながらシンナーを
供給しているので、特に線速度が速いウエハＷの外周に
おいてシンナーの乾きを抑制でき、これによりシンナー
を均一に伸展することができる。この結果、レジストを
均一に塗布することができることになる。

【００５３】なお、上記実施形態のように、ウエハＷ上
で第２層目以降のエッチング処理を行う際には、ウエハ
Ｗ表面には凹凸が生じていることから上記工程によりレ
ジストを塗布することが好ましいが、ウエハＷ上で第１
層目のエッチング処理を行う際には、通常ウエハＷ表面
には凹凸が生じていないので、振り切り乾燥時にウエハ
Ｗをレジスト塗布時の回転速度（第５の回転速度）より
も速い回転速度（第６の回転速度）で回転させる方が好
ましい。これにより、ウエハＷの表面にレジスト膜を均
一に形成することができ、しかも振り切り乾燥をより短
時間で終了させることができる、という効果がある。

【００５４】ここで、第５の回転速度としては、１００
０〜２０００ｒｐｍ、より好ましくは２０００ｒｐｍ程
度で、レジスト液を供給する期間として、例えば１秒程
度が好ましい。

【００５５】また、第６の回転速度としては、２０００
〜３５００ｒｐｍ、より好ましくは３０００ｒｐｍ程度
で、振り切り乾燥期間として、例えば３０秒程度が好ま
しい。

【００５６】上記実施の形態では、半導体ウエハにレジ
スト液を塗布する塗布装置について説明したが、半導体
ウエハ以外の他の被処理基板、例えばＬＣＤ基板にレジ
スト液を塗布する場合にも本発明を適用することができ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
凹凸を有する基板表面にレジストを均一に塗布すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である半導体ウエハの塗
布現像処理システムの全体構成の平面図である。

【図２】図１に示す塗布現像処理システムの正面図であ
る。

【図３】図１に示す塗布現像処理システムの背面図であ
る。

【図４】図１に示した塗布現像処理システムに装着した
レジスト塗布装置の全体構成の断面図である。

【図５】図４に示したレジスト塗布装置の平面図であ
る。

【図６】図４に示したレジスト塗布装置の制御系の構成
を示す図である。

【図７】図４に示したレジスト塗布装置の回転制御の状
態を示すグラフである。

【図８】レジスト液の振り切り乾燥時におけるウエハ表
面上のレジスト液の伸展状態を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

５２ スピンチャック ５４ 駆動モータ ８６ レジストノズル １０１ 溶剤ノズル １３０ 制御部 Ｗ 半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｄ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）第１の回転速度で基板を回転させ
   つつ基板のほぼ回転中心にレジスト液を供給する工程
   と、 （ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記第１の回転速度より
   も遅い第２の回転速度で基板を回転させつつ前記基板上
   のレジスト液を振り切り乾燥する工程とを具備すること
   を特徴とするレジスト塗布方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレジスト塗布方法にあ
   って、 前記第１の回転速度が３０００〜６０００ｒｐｍであ
   り、前記第２の回転速度が１５００〜４０００ｒｐｍで
   あることを特徴とするレジスト塗布方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のレジスト塗布方法にあ
   って、 前記第１の回転速度がほぼ４０００ｒｐｍであり、前記
   第２の回転速度がほぼ３０００ｒｐｍであることを特徴
   とするレジスト塗布方法。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
   項に記載のレジスト塗布方法にあって、 前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）との間に、レジスト液
   の供給を停止し、前記第１の回転速度及び前記第２の回
   転速度より遅い第３の回転速度に基板の回転を一旦減速
   する工程を有することを特徴とするレジスト塗布方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のレジスト塗布方法にあ
   って、 前記第３の回転速度が５０〜２０００ｒｐｍであること
   を特徴とするレジスト塗布方法。
6. 【請求項６】 請求項４に記載のレジスト塗布方法にあ
   って、 前記第３の回転速度がほぼ１００ｒｐｍであることを特
   徴とするレジスト塗布方法。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のうちいずれか１
   項に記載のレジスト塗布方法にあって、 前記工程（ａ）より前に、前記第１の回転速度及び前記
   第２の回転速度より遅い第４の回転速度で基板を回転さ
   せつつ基板のほぼ回転中心にシンナーを供給する工程を
   有することを特徴とするレジスト塗布方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のレジスト塗布方法にあ
   って、 前記第４の回転速度が０〜２０００ｒｐｍであることを
   特徴とするレジスト塗布方法。
9. 【請求項９】 請求項７に記載のレジスト塗布方法にあ
   って、 前記第４の回転速度がほぼ１０００ｒｐｍであることを
   特徴とするレジスト塗布方法。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のうちいずれ
    か１項に記載のレジスト塗布方法であって、 前記基板が少なくとも１度のエッチング処理が行われて
    いることを特徴とするレジスト塗布方法。
11. 【請求項１１】 基板上で第１層目のエッチング処理を
    行う際には、 （ａ）第５の回転速度で基板を回転させつつ基板のほぼ
    回転中心にレジスト液を供給する工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記第５の回転速度より
    も速い第６の回転速度で基板を回転させつつ前記基板上
    のレジスト液を振り切り乾燥する工程とを経てレジスト
    を塗布し、基板上で第２層目以降のエッチング処理を行
    う際には、 （ｃ）第１の回転速度で基板を回転させつつ基板のほぼ
    回転中心にレジスト液を供給する工程と、 （ｄ）前記工程（ｃ）の後に、前記第１の回転速度より
    も遅い第２の回転速度で基板を回転させつつ前記基板上
    のレジスト液を振り切り乾燥する工程とを経てレジスト
    を塗布することを特徴とするレジスト塗布方法。
12. 【請求項１２】 回転する基板にレジスト液を供給して
    塗布するレジスト塗布装置であって、 基板を保持する基板保持部材と、 前記基板保持部材を回転する回転手段と、 前記基板保持部材に保持された基板のほぼ回転中心にレ
    ジスト液を供給するレジスト液供給ノズルと、 前記レジスト液供給時に基板を保持した前記基板保持部
    材を第１の回転速度で回転させ、振り切り乾燥時に基板
    を保持した前記基板保持部材を前記第１の回転速度より
    も遅い第２の回転速度で回転させるように、前記回転手
    段を制御する制御手段とを具備することを特徴とするレ
    ジスト塗布装置。
13. 【請求項１３】 回転する基板にレジスト液を供給して
    塗布するレジスト塗布装置であって、 基板を保持する基板保持部材と、 前記基板保持部材を回転する回転手段と、 前記基板保持部材に保持された基板のほぼ回転中心にレ
    ジスト液を供給するレジスト液供給ノズルと、 基板上で第１層目のエッチング処理を行う際の前記レジ
    スト液供給時には基板を保持した前記基板保持部材を第
    ５の回転速度で回転させ、基板上で第１層目のエッチン
    グ処理を行う際の振り切り乾燥時には基板を保持した前
    記基板保持部材を前記第５の回転速度よりも速い第６の
    回転速度で回転させ、基板上で第２層目以降のエッチン
    グ処理を行う際の前記レジスト液供給時には基板を保持
    した前記基板保持部材を第１の回転速度で回転させ、基
    板上で第２層目以降のエッチング処理を行う際の振り切
    り乾燥時には基板を保持した前記基板保持部材を前記第
    １の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させるよ
    うに、前記回転手段を制御する制御手段とを具備するこ
    とを特徴とするレジスト塗布装置。