JP2002263553A - 被塗布基材及びそれを含む塗布材塗布装置、塗布材の塗布方法並びに素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、曲面部を有する被レジスト塗布基
材において生じる膜厚の不均一を防止することのできる
被塗布部材及びそれを含む塗布材塗布装置並びに塗布材
の塗布方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも一面に曲面部を有し、少なく
とも該曲面部に対して塗布材が塗布される被塗布基材で
ある。当該被塗布基材自身の回転に伴い前記曲面部の頂
部に滴下された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持し
つつ前記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑ら
かに流下するように形成された周囲面部を設けた。これ
により、曲面部での膜厚均一化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被塗布部材及びそ
れを含む塗布材塗布装置並びに塗布材の塗布方法に関
し、特に、曲面を有する基材にレジストを塗布して、均
一な膜厚分布を得ることができるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば光リソグラフ、ＥＢ
（電子ビーム）リソグラフなどにおいて、基材上の平面
に、レジスト等の塗布材を回転塗布するいわゆるスピン
コートが知られている。

【０００３】このスピンコートでは、平板状の基材の中
央部付近にレジスト液滴を垂らすとともに、前記基材を
回転させることで、当該回転による遠心力を受けて前記
レジストが前記基材の表面上を塗り広がると同時に、余
分なレジストを回転により振り切ることとなる。なお、
基材上のレジストの膜厚分布は、レジストの物性（粘
度、表面張力等）と基材を回転させる場合の回転数、周
囲環境条件（温度等）により決まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のスピ
ンコートにおいては、塗布対象の基材の一面が平面であ
る場合には、ほぼ均一な膜厚分布を得ることができるも
のの、一面に曲面形状を有する基材に対して同様のスピ
ンコートを行うと、均一な膜厚分布を得ることはできず
にいた。

【０００５】乃ち、例えば図１６に示すような曲面形状
を有する基材２００に対してレジスト塗布を行うと、膜
厚が不均一となる領域が生じていた。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、曲面形状を有する基
材において生じる膜厚の不均一を防止することのできる
被塗布部材及びそれを含む塗布材塗布装置並びに塗布材
の塗布方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、少なくとも一面に曲面部
を有し、少なくとも該曲面部に対して塗布材が塗布され
る被塗布基材であって、当該被塗布基材自身の回転に伴
い前記曲面部の頂部に滴下された前記塗布材が、ほぼ均
一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周辺に
向かうに従い滑らかに流下するように形成された周囲面
部を設けたことを特徴としている。

【０００８】また、請求項１２に記載の発明は、上述の
被塗布基材と、前記被塗布基材を保持して回転させる保
持部材と、前記保持部材を回転駆動する駆動手段と、前
記塗布材を塗布する塗布材塗布手段と、前記駆動手段に
よる回転数に基づき、前記塗布材塗布手段からの塗布量
を制御する制御手段と、を含み、前記保持部材は、前記
被塗布基材の回転中心と、当該保持部材の回転中心とを
ほぼ一致させた状態で回転駆動されることを特徴として
いる。

【０００９】また、請求項１７に記載の発明は、塗布材
が塗布される被塗布基材を回転させて、少なくとも一面
に曲面部を有する前記被塗布基材に前記塗布材を塗布す
る塗布材の塗布方法であって、前記被塗布基材の前記曲
面部の頂部に対して前記塗布材を滴下し、前記被塗布基
材の回転に伴い前記頂部に滴下された前記塗布材が、ほ
ぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面部の周
辺の周囲面部に向かうに従い滑らかに流下しながら前記
塗布材が塗布される塗布材塗布工程を有することを特徴
としている。

【００１０】また、請求項２８に記載の発明は、少なく
とも一面に形成された曲面部と、前記曲面部の周囲に亘
って形成された周囲平面部と、回転に伴い前記曲面部の
頂部に滴下されたレジストが、ほぼ均一な膜厚を維持し
つつ前記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑ら
かに流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との
境界領域に形成された周囲曲面部と、を含んでなる前記
レジストが塗布される素子を、所定の加工を施すことに
より製造する素子の製造方法であって、前記曲面部の頂
部にて滴下された前記レジストが、当該曲面部の頂部よ
り前記周囲曲面部を介して前記周囲平面部に向けて滑ら
かに流下しながら、前記レジストが前記曲面部及び前記
周囲曲面部並びに前記周囲平面部に塗布される塗布工程
と、前記レジストが塗布された前記周囲平面部及び前記
周囲曲面部が切削される工程と、を含むことを特徴とし
ている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について、図面を参照して具体的に説明する。

【００１２】［第１の実施の形態］ （全体構成）先ず、本発明の特徴的な構成である被塗布
基材の説明に先立って、レジスト塗布装置の全体の概略
構成について、図１を参照して説明する。図１は、本例
のレジスト塗布装置の全体の概略構成を示す説明図であ
る。

【００１３】本例のレジスト塗布装置１（塗布材塗布装
置）は、図１に示すように、塗布材例えばレジストが塗
布される被塗布基材である被レジスト塗布基材１０を回
転軸Ａを中心にして回転しつつ保持する保持部材である
スピンコータチャック２０と、このスピンコータチャッ
ク２０を回転、上下及び水平方向に駆動するための駆動
手段３０と、この駆動手段３０において回転する場合の
スピンコータチャック２０の回転数を制御する回転数制
御手段３２と、塗布材であるレジスト（図１に示すＬ）
を、被レジスト塗布基材１０に対して回転中心軸Ａの位
置にて上方向から滴下することでレジストを塗布する塗
布材塗布手段３４と、この塗布材塗布手段３４にて塗布
されるレジストの量を調整制御する塗布量制御手段３６
と、前記レジストの粘度を制御する粘度制御手段３７
と、塗布されるレジストの膜厚がほぼ均一となるように
例えば所定のレジスト量と回転数との相関関係を示した
相関テーブルやさらには周囲環境条件例えば温度制御条
件をも加味した条件情報などの各種制御条件情報を格納
した記憶手段３８と、この記憶手段３８での各種制御条
件情報に基づき、上述の各部乃ち塗布量制御手段３６並
びに回転数制御手段３２などの全体の制御を司る制御手
段４０と、を含んで構成されている。

【００１４】なお、当然のことながら、このレジスト塗
布装置１には、レジスト塗布時にレジスト塗布の制御条
件の一つである周囲環境条件例えば温度条件を膜厚がほ
ぼ均一となるように制御するために上述の制御手段４０
とリンクする図示しない温度制御手段を備えることとな
る。また、この温度制御条件としては、例えば２２〜２
４℃等にて設定制御されることが好ましい。

【００１５】被レジスト塗布基材１０は、レンズ等を形
成するのに好ましい材質、例えば樹脂部材例えばポリオ
レフィン等にて形成され、断面略半円状に形成されて曲
面を構成する曲面部１２と、この曲面部１２の周辺領域
に亘って形成される周囲平面部１４と、前記曲面部１２
とこの周囲平面部１４との間が滑らかな曲面となるよう
に形成された周囲曲面部１６と、を含んで構成されてい
る。なお、本例の周囲平面部１４と、周囲曲面部１６と
で、本発明の「周囲面部」を構成している。

【００１６】スピンコータチャック２０は、被レジスト
塗布基材１０を回転保持するために、被レジスト塗布基
材１０の周縁部を規定することで、回転する際の遠心力
が生じる第１の方向Ｆでの移動を規制する第１の方向規
制部、あるいは被レジスト塗布基材１０をチャックする
ためのチャック部である凹部側壁部２２と、被レジスト
塗布基材１０の底面を自重により保持する凹部底壁部２
４と、を有してなり、断面略凹状に形成されている。す
なわち、スピンコータチャック２０は、凹部を形成して
いる。

【００１７】駆動手段３０は、スピンコータチャック２
０を、回転中心軸Ａを中心としてθ方向に回転駆動する
不図示のθ方向駆動手段と、スピンコータチャック２０
を、上下のＺ軸方向に昇降駆動するＺ軸方向駆動手段
（不図示）と、被レジスト塗布面を構成するＸＹ平面上
をＸ軸及びＹ軸方向にそれぞれ、スピンコータチャック
２０を移動させるように駆動するＸ軸方向駆動手段及び
Ｙ軸方向駆動手段（不図示）と、被レジスト塗布基材１
０を載置したスピンコータチャック２０を、所定の載置
位置よりレジスト塗布位置まで搬送した後に、レジスト
塗布位置でのスピンコータチャック２０のアライメント
動作を行うための各方向（θ方向・Ｚ方向・Ｘ方向・Ｙ
方向）の各調整機構（不図示）と、を含んで構成されて
いる。

【００１８】（本発明の特徴的構成）ここで、本発明の
特徴、すなわち、被レジスト塗布基材１０について図１
〜図３を用いて説明する。

【００１９】本例の被レジスト塗布基材１０は、レジス
トと親和性を持たせるための表面処理後、レジストがス
ピンコートされるものであり、上述のように曲面部１
２、周囲平面部１４、周囲曲面部１６を構成している。

【００２０】具体的には、図３に示すように、曲面例え
ば球面の頂部Ｘ１（被レジスト塗布基材１０の頂部）よ
りＸ２に至る領域を曲面部１２とし、一方、被レジスト
塗布基材１０の周縁Ｘ４よりＸ３に至る球面である曲面
部１２の周辺に亘って形成された周囲領域を周囲平面部
１４とし、Ｘ２からＸ３の間までの周囲平面部１４と曲
面部１２との境界領域を周囲曲面部１６としている。こ
れにより、曲面部１２より周囲曲面部１６を介して周囲
平面部１４に向けてレジストが滑らかに流下しながら、
レジストが曲面部１２及び周囲曲面部１６並びに周囲平
面部１４に塗布される。

【００２１】曲面部１２は、図２（Ｂ）に示すように、
滴下されたレジストが付着する頂部中心より、レジスト
塗布後に膜厚分布がほぼ均一となることが必要とされる
所定の有効径ｒ１（図２（Ｂ）においては、説明を簡単
にするために片側の領域のみを図示しており、本例にお
いて「径」とは半径を意味する。しかし、球面の場合
は、概念上は、半径を２倍とすれば直径となるので
「径」を直径を意味するように用語を置き換えたとして
も相違はない）までの有効曲面部１２ａを含む。なお、
曲面部１２は、図２（Ｂ）に示すような球面に限らず、
非球面である他のあらゆる曲面であってもよい。

【００２２】周囲平面部１４は、図２（Ａ）に示すよう
に、被レジスト塗布基材１０自身の位置を認識するため
の位置認識部１５を有する。

【００２３】この位置認識部１５は、複数例えば３個形
成されており、本例においては、図２（Ｂ）に示すよう
に、断面凸状の凸部を構成している。これにより、周囲
平面部１４の表面がレジストにより被覆されたとして
も、凸状の位置認識部１５によって、次工程の例えば露
光等の位置認識を行うことができる。

【００２４】乃ち、より詳細には、周囲平面部１４の位
置認識部１５にレジストが塗り広がらないようにしたこ
とで、位置認識部１５の認識精度が向上し、次工程の露
光装置、ＥＢ（電子ビーム）描画装置での位置決め精度
を向上させることができる。

【００２５】なお、位置認識部１５の配置位置は、有効
曲面部１２ａの有効径ｒ１の少なくともほぼ３倍より離
間した位置ｒ３にて形成することが好ましい。こうする
と、周囲曲面部１６と干渉しないからである。

【００２６】さらに、上述の例では、位置認識部１５
を、凸状の凸部にて形成する例を挙げたが、これに限定
されず、断面凹状の凹部であっても、さらには、位置認
識マークにて形成する構成としてもよい。このような構
成によっても上記同様の作用効果を奏することができ
る。

【００２７】周囲曲面部１６は、図２（Ｂ）に示すよう
に、曲面部１２の第１の半径Ｒ１が、周囲曲面部１６を
構成する曲面の第２の半径Ｒ２のほぼ１倍〜ほぼ１０倍
にて形成されるように、構成することが好ましい。さら
には、第２の半径Ｒ２の接線の傾きがほぼゼロになる周
囲平面部１４と周囲曲面部１６との境界領域位置Ｘ３
を、有効曲面部１２ａの有効径ｒ１の少なくともほぼ２
倍より離間した位置ｒ２に形成することが好ましい。こ
うすると、周囲曲面部１６によるレジストの滑らかな流
下を促し、有効径ｒ１内の曲面部１２ａに均一な膜厚を
得ることができるからである。

【００２８】この点について詳述すると、例えば、図７
に示すように、有効径（図２（Ｂ）におけるｒ１）と、
接線の傾きがほぼ０になる点まででの距離（図２（Ｂ）
におけるｒ２との関係は、第１の半径Ｒ１＝４ｍｍの曲
面で、有効径をｒ１＝２ｍｍ得るにあたって、第２の半
径Ｒ２の接線の傾きがほぼ０になる点を、基材１０の回
転中心からｒ２＝４ｍｍとした場合、基材１０の回転中
心からほぼ２ｍｍまで、ほぼ均一な膜厚を得ることがで
きたことが判明した。これによって、周囲平面部１４と
周囲曲面部１６との境界領域位置Ｘ３を、有効径ｒ１の
少なくともほぼ２倍より離間した位置ｒ２に形成するこ
とが好ましい理由が得られる。

【００２９】なお、本例においては、周囲曲面部１６
を、球面に形成する例を示したがこれに限定されず、非
球面であるあらゆる曲面にて形成してもよい。あるい
は、レジスト膜の膜厚の均一化を得ることができのであ
れば、周囲曲面部１６を曲面と平面（テーパ）との組み
合わせや平面にて形成してもよい。

【００３０】ここで、本例においては、塗布材であるレ
ジストを、所定のせん断応力がかかった際にのみ流動性
を発揮する組成とするのが好ましい。この組成として
は、例えば、粘度が少なくともほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）
より大きい（高い）レジストを用い、スピンコートを行
うことが好ましい。こうすると、回転停止時には、図１
に示すように、レジストＬを滴下すると曲面部１２の頂
部にレジストＬが粘性により保持され、回転を開始する
と遠心力及びレジストＬの自重によって矢印Ｔ方向に沿
ってレジストＬが膜厚が均一となるように周囲領域に広
がるからである。

【００３１】逆に言えば、スピンが開始する前に曲面部
１２を液が垂れきることなくスピンコートを行うことが
できる。

【００３２】因みに、レジストＬの異なる粘性におけ
る、レジストＬの膜厚とスピンコータチャック２０の回
転数との関係は、図６に示すようになり、粘性がほぼ１
５（ｍＰａ・Ｓ）以上であると回転数が１０００（ｒｐ
ｍ）以上では、回転数の増加に関わらず膜厚はほぼ一定
となる。これによって、細かい特別な回転数の制御を行
わなくても膜厚の均一化が得られる。さらには、これら
の粘性がほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）以上の各粘性における
回転数と膜厚との関係を示した相関テーブルを図１の記
憶手段３８などに格納することにより、粘度制御手段３
７は、所望のレジストの粘度に応じた回転数の制御をも
行うことができる構成とすればより好ましい。

【００３３】さらに、周囲曲面部１６を構成したことに
より、曲面部１２と周囲平面部１４との間のなだらかな
曲面によってレジストＬが滑らかに流下しつつ広がるこ
ととなり、曲面部１２におけるレジスト塗布膜厚の均一
化を図ることができる。

【００３４】また、曲面部１２の周辺領域に周囲平面部
１４を形成したことにより、図２（Ａ）に示すように、
周囲平面部１４の外周、乃ち、曲面部の頂部Ｘ１から等
高の位置からレジストＬが飛散することにより、レジス
ト膜に外周方向への均一な力（レジストの粘性、遠心
力、並びに降下する際の重力等の組み合わせ）が加わり
膜厚をコントロールできるようになった。

【００３５】さらにまた、被レジスト塗布基材１０の材
質を例えば樹脂部材にて形成することにより、被レジス
ト塗布基材１０を射出成型や切削成型等の加工が容易と
なり、供給しやすくすることができる。

【００３６】すなわち、本発明者等が鋭意検討した結
果、電子ビーム用レジスト、現像液に用いられる溶剤例
えばエチルセロソルアセテート、ＰＧＭＥＡ、ＭＩＢ
Ｋ、酢酸エチル、酢酸イソアミル等に対して、被レジス
ト塗布基材１０を、樹脂例えばボリオレフィン等にて形
成したときに、溶剤による変化が少ないことが判明し
た。なお、ＰＭＭＡやポリカーボネートなどは適さない
ことも判明した。

【００３７】さらに、被レジスト塗布基材１０を、第１
導電型の不純物部材例えば、ｎ型シリコン等にて形成す
ることが好ましい。こうすると、レジスト塗布後の光学
的な膜厚評価を適用しやすいからである。

【００３８】この点について詳述すると、図８に示すよ
うに、ｎ型シリコンを用いた場合に、有効径（図２
（Ｂ）におけるｒ１）と、接線の傾きがほぼ０になる点
まででの距離（図２（Ｂ）におけるｒ２との関係は、第
１の半径Ｒ１＝４ｍｍの曲面で、有効径をｒ１＝２ｍｍ
得るにあたって、第２の半径Ｒ２の接線の傾きがほぼ０
になる点を、基材１０の回転中心からｒ２＝４ｍｍとし
た場合、スピンコート後、２００℃、２０（ｍｉｎ）で
ベーキングしたところ、基材１０の回転中心からほぼ４
ｍｍまで、ほぼ均一な膜厚を得ることができたことが判
明した。

【００３９】さらに、ｎ型シリコンの場合には、レジス
トのガラス転移温度以上に温度を上げることができ、レ
ジストが溶け、表面張力でレベリングさせて、均一な膜
厚を得られるという作用効果がある。また、レジスト層
とシリコン層の屈折率界面がはっきりし、レジスト塗布
後の光学的な膜厚評価を適用しやすい。なお、ポリオレ
フィンは、ガラス転移点Ｔｇが１３２℃で、電子ビーム
用レジストの主成分ＰＭＭＡの場合のＴｇ＝１０５℃に
対して余裕がなく、基材１０が熱変形することも判明し
た。このようにｎ型シリコンでは、高熱に耐えうるとい
う作用効果がある。

【００４０】さらに、位置認識部１５の形状を凹部とし
た場合には、図９に示すように、レジストが塗れ広がる
ことを防止するための凹部の設置位置が、有効径ｒ１の
２倍程度の位置の場合には、エッジ部の膜厚の乱れが、
曲面部１２に伝わることが判明した。一方、図１０に示
すように、凹部の設置位置を、有効径ｒ１のほぼ３倍以
上の位置とした場合には、このような膜厚の乱れが曲面
部１２に伝わらないことが判明した。従って、位置認識
部１５として凹部を形成した場合には、有効曲面部１２
ａの有効径ｒ１の少なくともほぼ３倍より離間した位置
ｒ３にて形成することが好ましいことがわかる。

【００４１】また、被レジスト塗布基材１０の回転中心
とスピンコータチャック２０の回転中心が一致しない場
合には、フラッターがおき、均一な膜厚分布を得られな
い。これに対し本例では、被レジスト塗布基材１０の回
転中心と、スピンコータチャック２０の回転中心を、公
差が例えばほぼ１ｍｍ以内となるように一致させてスピ
ンコートした場合には、均一な膜厚分布を得ることがで
きる。

【００４２】さらには、被レジスト塗布基材１０の回転
中心と、被レジスト塗布基材１０の外形中心との公差
を、例えばほぼ０．５ｍｍ以内にした被レジスト塗布基
材１０において、スピンコータチャック２０の回転中心
と、被レジスト塗布基材１０とスピンコータチャック２
０との機械的取り合い部との公差を、例えばほぼ０．５
ｍｍ以内にした場合に、被レジスト塗布基材１０の回転
中心とスピンコータチャック２０の回転中心とを一致さ
せてスピンコートできるようにすると、均一な膜厚分布
を得ることができる。

【００４３】（動作について）次に、上述のような構成
を有する被レジスト塗布基材にレジストを塗布する場合
の塗布工程を、被レジスト塗布基材の作用とともに図１
〜図５を参照しつつ説明する。

【００４４】不図示の搬送手段によって搬送された被レ
ジスト塗布基材１０を、スピンコータチャック２０上に
載置する。この際に、スピンコータチャック２０には、
凹部が形成されているので、被レジスト塗布基材１０が
当該凹部内に挿入されることで一義的に保持固定され
る。そして、所定のレジスト滴下位置にて駆動手段３０
によりスピンコータチャック２０のアライメント動作が
行われる。

【００４５】そうすると、先ず、図１に示すように、塗
布材塗布手段３４にて所定量のレジストＬを滴下しつ
つ、スピンコータチャック２０を駆動手段３０により、
θ方向に回転することとなる。

【００４６】この際に、膜厚が均一となるような、レジ
スト塗布量、スピンコータチャック２０の回転数、環境
条件などの各種制御条件は、塗布量制御手段３６及び回
転数制御手段３２並びに制御手段４０により制御され
る。

【００４７】次に、レジストが滴下されつつ、所定の回
転数にて回転されると、レジストＬは、図１に示す矢印
Ｔに示すように、曲面部１２から周囲曲面部１６を経由
して周囲平面部１４にまで広がることとなる。

【００４８】この際に、図３に示すように、Ｘ１からＸ
２までの曲面部１２にて広がる際には、曲面部１２の曲
面に沿ってレジスト（図２に示すＬ）が広がり、次に周
囲曲面部１６に至ると、前記曲面部１２にて広がるレジ
ストの速度に対して、ほぼ同様かより早い速度となって
広がることとなる。これにより、曲面部１２と周囲平面
部１４とが不連続な面である場合に周囲平面部１４にレ
ジストがぶつかる際に生じる衝撃に起因した減速によ
り、膜厚が不均一となる場合に比して、周囲曲面部１６
の連続面によって滑らかにレジストが広がる。

【００４９】さらにこの場合に、曲面部１２及び周囲平
面部１４において膜厚が均一となるが、この周囲曲面部
１６においては、その境界領域において不均一となる領
域が生じることが考えられる。

【００５０】そのため、レジスト塗布後においては、周
囲平面部１４を、図４に示すように、周囲曲面部１６を
図５に示すように、各々切削加工することによって、曲
面部１２のみのレジストを塗布した被レジスト塗布基材
１０を構成することができる。

【００５１】以上のように本実施の形態によれば、スピ
ンコート時に生じる遠心力が、曲面部上のレジストに均
一に伝わり、レジストが周辺に塗り広がってゆく際の障
害がなくなり、曲面部上に均一な膜厚分布が得られる。
また、基材からレジスト液滴が離れる際の応力による膜
厚の不均一部は、周囲曲面部にのみ生じる。

【００５２】また、被レジスト塗布基材の周囲平面部の
位置認識部として凹部または凸部を形成することによっ
て、位置認識部にレジストが塗り広がらないため、次工
程の露光装置での位置認識部の認識精度が向上する。

【００５３】さらに、曲面を有する被レジスト塗布基材
の回転中心と、スピンコータチャックの回転中心とが一
致したので、スピンコート時に生じる遠心力が、曲面部
上のレジストに均一に伝わり、曲面部上に均一な膜厚分
布を得ることができる。

【００５４】［第２の実施の形態］次に、本発明にかか
る第２の実施の形態について、図１１に基づいて説明す
る。なお、以下には、前記第１の実施の形態の実質的に
同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分につい
てのみ述べる。図１１は、本例の被レジスト塗布基材の
構成を示す説明図である。

【００５５】上述の第１の実施の形態では、被レジスト
塗布基材の曲面部の突出高さを、曲面部が半球となる形
状になるように形成したが、本例においては、その突出
高さを低く形成することによって、被レジスト塗布基材
の使用用途に応じて異なる形状とするものである。

【００５６】具体的には、本例の被レジスト塗布基材６
０は、図１１に示すように、曲面部６２と周囲曲面部６
４とを形成し、頂部Ｘ１からＸ５までの曲面部６２と
し、Ｘ５からＸ６までの周囲曲面部６４としている。な
お、第１の実施の形態のように、本例においては、周囲
平面部を構成することを省略している。

【００５７】このような構成においても、レジスト塗布
後においては、周囲曲面部６４上では膜厚不均一領域が
生じるものの、Ｘ１を中心とした膜厚の均一性が必要と
される有効曲面部の有効径ｒ１２を含む曲面部６２で
は、膜厚の均一性が図られるので、最終加工工程におい
て、周囲曲面部６４を切削することにより、Ｘ１を中心
とした膜厚の均一性が必要とされる有効曲面部の有効径
ｒ１２を確保することができる。

【００５８】このために、例えば曲面部６２の領域を、
有効径ｒ１２より大きい範囲であれば、図１１のＸ７ま
での径ｒ１３の領域にまで縮小して形成することもでき
る。

【００５９】以上のように本実施の形態によれば、上述
の第１の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、
曲面部の突出高さもしくは楕円における短径の長さを変
更することによって、被レジスト塗布基材を用途に応じ
た様々な形状とすることができる。

【００６０】［第３の実施の形態］次に、本発明にかか
る第３の実施の形態について、図１２に基づいて説明す
る。図１２は、本例の被レジスト塗布基材を示す説明図
である。

【００６１】上述の第１の実施の形態では、被レジスト
塗布基材の曲面部の形状を半球形状としたが、本例で
は、曲面部の曲率半径を変える構成としている。

【００６２】具体的には、本例の被レジスト塗布基材７
０の曲面部７２は、図１２に示すように、球面Ｒ１より
やや凸状の形状を構成している。このような構成であっ
ても、第１の実施の形態同様、周囲平面部７４及び周囲
曲面部７６を形成していることから、スピンコート後に
は、曲面部７２においては、レジストの膜厚の均一化を
図ることができる。

【００６３】［第４の実施の形態］次に、本発明にかか
る第４の実施の形態について、図１３に基づいて説明す
る。図１３は、本例の被レジスト塗布基材を示す説明図
である。

【００６４】上述の第１の実施の形態では、被レジスト
塗布基材の曲面部の構成を全てが曲面とする構成とした
が、本例では、部分的に平面部と曲面部とを組み合わせ
た構成としている。

【００６５】なお、この場合において、複数の各曲面部
での各曲面の曲率半径は、各々異なるように形成しても
よい。

【００６６】具体的には、本例の被レジスト塗布基材８
０は、図１３に示すように、曲面部８２、周囲曲面部８
６、周囲平面部８４を有する。

【００６７】曲面部８２は、平面部８２ａ、第１曲面部
８２ｂ、第２平面部８２ｃを含んで構成される。このよ
うな構成であっても、上記第１の実施の形態とほぼ同様
の作用効果を得ることができる。

【００６８】なお、平面部８２ａ、第２の平面部８２ｃ
を異なる曲率半径の曲面部として構成してももちろん構
わない。

【００６９】［第５の実施の形態］次に、本発明にかか
る第５の実施の形態について、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に
基づいて説明する。図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、本例の被
レジスト塗布基材を示す説明図である。

【００７０】上述の第１の実施の形態では、被レジスト
塗布基材の周囲平面部の形状を（紙面の上からみて）ほ
ぼ円形に形成したが、本例では、被レジスト塗布基材の
周囲平面部の形状並びにスピンコータチャックの形状
を、例えば図１４（Ｂ）や図１４（Ｃ）に示すような形
状としている。

【００７１】具体的には、本例の被レジスト塗布基材１
００は、曲面部１０２と周囲平面部１１０並びに周囲曲
面部１０４を有し、周囲平面部１１０は、図１４（Ｂ）
に示すように、略八角形状に形成される。また、被レジ
スト塗布基材１００の形状に合わせてスピンコータチャ
ックの形状をも略八角形状とする。これにより、スピン
コート時においては、レジストＬの飛散分布を所定の方
向に規定することができる。

【００７２】同様にして、図１４（Ｃ）に示す被レジス
ト塗布基材１２０は、曲面部１２２と周囲平面部１２６
並びに周囲曲面部１２４を有し、周囲平面部１２６は、
図１４（Ｃ）に示すように、略方形状に形成される。ま
た、被レジスト塗布基材１２０の形状に合わせてスピン
コータチャックの形状をも略方形状とする。これによ
り、スピンコート時においては、レジストＬの飛散分布
を所定の方向に規定することができる。特に、角数が少
ないことにより、より集中的に飛散させる場合の集中量
が増す。

【００７３】なお、本発明にかかる装置と方法は、その
いくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、
当業者は本発明の主旨および範囲から逸脱することなく
本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形
が可能である。例えば、上述の各実施の形態では、周囲
平面部を平面として形成したが、周囲外方に向かうに従
い下方に傾斜するテーパに形成してもよいし、曲面部の
膜厚均一化に支障をきたすことがない程度にやや曲がっ
た曲面として形成しても、部分的に曲面や角部を有した
構成であってもよい。

【００７４】さらに、半径がＲ１、Ｒ２である各曲面の
曲率半径は、上述の条件を満たせば、任意に設定でき
る。

【００７５】また、位置認識部は、ある一点では凸部、
他の一点では凹部を構成してもよく、さらには、各凹凸
部は、異なる径の同心円上に離散して形成されても、一
の同心円上において各凹凸が異なる間隔で形成されて
も、各凹凸が連続する溝として形成してもよい。

【００７６】さらにまた、上述の実施の形態では、位置
認識部として、凹凸又は位置認識マークを形成すする構
成としたが、例えば図１５（Ａ）（Ｂ）に示すような被
レジスト塗布基材１３０のように、凹部又は凸部と、位
置認識マークとを各々構成してもよい。具体的には、被
レジスト塗布基材１３０は、有効曲面部１３２ａを含む
曲面部１３２、周囲平面部１３４，周囲曲面部１３６、
周囲平面部１３４上に設けられたレジスト流出方向制御
部材である凸部又は凹部１３５と、この凸部又は凹部１
３５の外側であって周囲平面部１３４上に設けされた位
置認識マーク１３６と、を含んで構成されている。これ
により、凸部又は凹部１３５により、矢印Jのように、
レジストが塗れ広がる方向を制御することができ、その
外方に位置認識マーク１３６を形成することによって、
この位置認識マーク１３６の周囲にレジストが塗り広が
ることはない。これにより、後工程での位置認識がより
容易となる。なお、この位置認識マークは、周囲平面部
と同一平面に構成することが好ましい。

【００７７】さらに、上述の各実施の形態同士、あるい
は各変形例との組み合わせによる例をも含むことは言う
までもない。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
塗布基材に塗布材を回転塗布する時に生じる遠心力が、
曲面部上の塗布材に均一に伝わり、塗布材が曲面部の周
辺及び周囲面部に塗り広がってゆく際の障害がなくな
り、曲面部上に均一な膜厚分布が得られる。また、被塗
布基材から塗布材の液滴が離れる際の応力による膜厚の
不均一部は、周囲曲面部にのみ生じる。この周囲曲面部
は、膜厚の均一性に必要とされる有効曲面部の領域外で
あるので、後工程で切削等により処分され問題ない。

【００７９】また、被塗布基材の周囲平面部の位置認識
部として凹部または凸部を形成することによって、位置
認識部にレジストが塗り広がらないため、次工程の露光
装置での位置認識部の認識精度が向上する。

【００８０】さらに、被塗布基材の回転中心と、保持部
材の回転中心とを一致させる構成としているので、回転
塗布時に生じる遠心力が、曲面部上の塗布材に均一に伝
わり、曲面部上に均一な膜厚分布を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレジスト塗布装置の全体の概略を示す
説明図である。

【図２】同図（Ａ）は、図１のレジスト塗布装置にて処
理される被レジスト塗布基材を示す平面図であり、同図
（Ｂ）は、当該被レジスト塗布基材の部分的な断面を示
した概略説明図である。

【図３】図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジ
スト塗布基材の加工工程の一例を示す説明図である。

【図４】図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジ
スト塗布基材の加工工程の一例を示す説明図である。

【図５】図１のレジスト塗布装置にて処理される被レジ
スト塗布基材の加工工程の一例を示す説明図である。

【図６】レジストの粘性を変化させた場合のスピンコー
タチャックの回転数とレジストの膜厚との関係を示した
特性図である。

【図７】有効曲面部の有効径と、周囲平面部と周囲曲面
部との境界領域位置との位置関係において、基材の回転
中心からの距離と膜厚との関係を示す説明図である。

【図８】被レジスト塗布基材にｎ型シリコンを用いた場
合における被レジスト塗布基材の回転中心からの距離と
膜厚との関係を示す説明図である。

【図９】位置認識部の配置位置を、有効径のほぼ２倍と
した場合における、被レジスト塗布基材の回転中心から
の距離と膜厚との関係を示す説明図である。

【図１０】位置認識部の配置位置を、有効径のほぼ３倍
とした場合における、被レジスト塗布基材の回転中心か
らの距離と膜厚との関係を示す説明図である。

【図１１】 本発明のレジスト塗布装置にて処理される
被レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明
図である。

【図１２】本発明のレジスト塗布装置にて処理される被
レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明図
である。

【図１３】本発明のレジスト塗布装置にて処理される被
レジスト塗布基材の他の実施の形態の一例を示す説明図
である。

【図１４】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のレジスト塗
布装置にて処理される被レジスト塗布基材並びにスピン
コータチャックの他の実施の形態の一例を示す説明図で
ある。

【図１５】同図（Ａ）（Ｂ）は、本発明のレジスト塗布
装置にて処理される被レジスト塗布基材の他の実施の形
態の一例を示す説明図である。

【図１６】従来のレジスト塗布装置における処理を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ レジスト塗布装置 １０ 被レジスト塗布基材（被
塗布基材） １２ 曲面部 １４ 周囲平面部 １６ 周囲曲面部 ２０ スピンコータチャック ３０ 駆動手段 ３４ 塗布材塗布手段 ３７ 粘度制御手段 ４０ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB20 EA05 4D075 AC64 AC92 AC94 AC96 BB26Z BB93Z CA48 DA23 DB14 DB36 DC24 EA07 EA45 4F041 AA04 AB01 BA56 CA02 CA22 4F042 AA10 BA05 BA15 BA19 BA25 EB05 EB13 EB29 EB30

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一面に曲面部を有し、少なく
   とも該曲面部に対して塗布材が塗布される被塗布基材で
   あって、 当該被塗布基材自身の回転に伴い前記曲面部の頂部に滴
   下された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前
   記頂部より前記曲面部の周辺に向かうに従い滑らかに流
   下するように形成された周囲面部を設けたことを特徴と
   する被塗布基材。
2. 【請求項２】 前記周囲面部は、 前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部と、 前記塗布材が滑らかに流下するように、前記周囲平面部
   と前記曲面部との境界領域に形成された周囲曲面部と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の被塗布基材。
3. 【請求項３】 前記曲面部は、滴下された前記塗布材が
   付着する頂部中心より、塗布材塗布後に膜厚分布がほぼ
   均一となることが必要とされる所定の有効径までの有効
   曲面部を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載の被塗布基材。
4. 【請求項４】 前記曲面部の第１の半径は、前記周囲曲
   面部を構成する曲面の第２の半径のほぼ１倍〜ほぼ１０
   倍にて形成され、 前記第２の半径の接線の傾きがほぼゼロになる前記周囲
   平面部と前記周囲曲面部との境界領域位置を、前記有効
   曲面部の有効径の少なくともほぼ２倍より離間した位置
   に形成することを特徴とする請求項３に記載の被塗布基
   材。
5. 【請求項５】 前記被塗布基材は、樹脂にて形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項
   に記載の被塗布基材。
6. 【請求項６】 前記被塗布基材は、第１導電型の不純物
   部材にて形成されることを特徴とする請求項１乃至請求
   項４のいずれか一項に記載の被塗布基材。
7. 【請求項７】 前記樹脂は、ポリオレフィンにて形成さ
   れることを特徴とする請求項５に記載の被塗布基材。
8. 【請求項８】 前記周囲平面部に、被塗布基材自身の位
   置を認識するための位置認識部を形成したことを特徴と
   する請求項２乃至請求項７のいずれか一項に記載の被塗
   布基材。
9. 【請求項９】 前記位置認識部は、位置認識マークにて
   形成されることを特徴とする請求項８に記載の被塗布基
   材。
10. 【請求項１０】 前記位置認識部は、凹部または凸部に
    て形成されることを特徴とする請求項８に記載の被塗布
    基材。
11. 【請求項１１】 前記位置認識部の配置位置は、前記有
    効曲面部の有効径の少なくともほぼ３倍より離間した位
    置にて形成されることを特徴とする請求項８乃至請求項
    １０のいずれか一項に記載の被塗布基材。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１のいずれかに
    記載の被塗布基材と、 前記被塗布基材を保持して回転させる保持部材と、 前記保持部材を回転駆動する駆動手段と、 前記塗布材を塗布する塗布材塗布手段と、 前記駆動手段による回転数に基づき、前記塗布材塗布手
    段からの塗布量を制御する制御手段と、 を含み、 前記保持部材は、前記被塗布基材の回転中心と、当該保
    持部材の回転中心とをほぼ一致させた状態で回転駆動さ
    れることを特徴とする塗布材塗布装置。
13. 【請求項１３】 前記保持部材は、前記被塗布基材の回
    転により生じる遠心力が作用する第１の方向を規制する
    第１の方向規制部を含むことを特徴とする請求項１２に
    記載の塗布材塗布装置。
14. 【請求項１４】 前記保持部材は、前記被塗布基材を載
    置する凹部を有し、 前記第１の方向規制部は、前記凹部側壁であることを特
    徴とする請求項１３に記載の塗布材塗布装置。
15. 【請求項１５】 前記塗布材塗布手段に供給される塗布
    材の粘度を調整制御する粘度制御手段を有し、 前記制御手段は、前記駆動手段による回転数と、前記塗
    布材の塗布量に基づき、粘度を制御することを特徴とす
    る請求項１２に記載の塗布材塗布装置。
16. 【請求項１６】 前記粘度制御手段は、前記塗布材の粘
    度を、少なくともほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）より高い粘度
    にて制御することを特徴とする請求項１５に記載の塗布
    材塗布装置。
17. 【請求項１７】 塗布材が塗布される被塗布基材を回転
    させて、少なくとも一面に曲面部を有する前記被塗布基
    材に前記塗布材を塗布する塗布材の塗布方法であって、 前記被塗布基材の前記曲面部の頂部に対して前記塗布材
    を滴下し、前記被塗布基材の回転に伴い前記頂部に滴下
    された前記塗布材が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記
    頂部より前記曲面部の周辺の周囲面部に向かうに従い滑
    らかに流下しながら前記塗布材が塗布される塗布材塗布
    工程を有することを特徴とする塗布材塗布方法。
18. 【請求項１８】 前記周囲面部は、前記曲面部の周囲に
    亘って形成された周囲平面部と、前記塗布材がなだらか
    に流下するように、前記周囲平面部と前記曲面部との境
    界領域に形成された周囲曲面部と、を含み、 前記塗布材塗布工程は、前記曲面部より前記周囲曲面部
    を介して前記周囲平面部に向けて前記塗布材が滑らかに
    流下しながら、前記塗布材が前記曲面部及び前記周囲曲
    面部並びに前記周囲平面部に塗布される工程を含むこと
    を特徴とする請求項１７に記載の塗布材塗布方法。
19. 【請求項１９】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材に対して、所定のせん断応力がかかった際にのみ流動
    性を発揮する組成を有する塗布材を用いて回転塗布され
    る工程を含むことを特徴とする請求項１７又は請求項１
    ８に記載の塗布材塗布方法。
20. 【請求項２０】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材に対して、粘度が少なくともほぼ１５（ｍＰａ・Ｓ）
    より高い塗布材を用いて回転塗布される工程を含むこと
    を特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の塗布材
    塗布方法。
21. 【請求項２１】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材を樹脂にて形成して、前記塗布材が塗布されることを
    特徴とする請求項１７乃至請求項２０のいずれか一項に
    記載の塗布材塗布方法。
22. 【請求項２２】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材をポリオレフィンにて形成して、前記塗布材が塗布さ
    れることを特徴とする請求項１７乃至請求項２０のいず
    れか一項に記載の塗布材塗布方法。
23. 【請求項２３】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材をｎ型シリコンにて形成して、前記塗布材が塗布され
    ることを特徴とする請求項１７乃至請求項２０のいずれ
    か一項に記載の塗布材塗布方法。
24. 【請求項２４】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材をｎ型シリコンにて形成して、前記塗布材が塗布さ
    れ、 前記塗布材塗布工程後に、前記塗布材のガラス転移点Ｔ
    ｇ＋１０℃でペーキングする工程を含むことを特徴とす
    る請求項１７乃至請求項２０のいずれか一項に記載の塗
    布材塗布方法。
25. 【請求項２５】 前記周囲平面部に形成された被塗布基
    材自身の位置を認識するための位置認識部を用いて、露
    光における位置認識工程をさらに有することを特徴とす
    る請求項１８乃至請求項２４のいずれか一項に記載の塗
    布材塗布方法。
26. 【請求項２６】 前記塗布材塗布工程は、凹部または凸
    部にて形成された前記位置認識部により、塗布材が塗り
    広がらないように塗布される工程を含むことを特徴とす
    る請求項２５に記載の塗布材塗布方法。
27. 【請求項２７】 前記塗布材塗布工程は、前記被塗布基
    材の回転中心と、前記被塗布基材を保持して回転する保
    持部材の回転中心とをほぼ一致させて、回転塗布される
    工程を含むことを特徴とする請求項１７乃至請求項２６
    のいずれか一項に記載の塗布材塗布方法。
28. 【請求項２８】 少なくとも一面に形成された曲面部
    と、前記曲面部の周囲に亘って形成された周囲平面部
    と、回転に伴い前記曲面部の頂部に滴下されたレジスト
    が、ほぼ均一な膜厚を維持しつつ前記頂部より前記曲面
    部の周辺に向かうに従い滑らかに流下するように、前記
    周囲平面部と前記曲面部との境界領域に形成された周囲
    曲面部と、を含んでなる前記レジストが塗布される素子
    を、所定の加工を施すことにより製造する素子の製造方
    法であって、 前記曲面部の頂部にて滴下された前記レジストが、当該
    曲面部の頂部より前記周囲曲面部を介して前記周囲平面
    部に向けて滑らかに流下しながら、前記レジストが前記
    曲面部及び前記周囲曲面部並びに前記周囲平面部に塗布
    される塗布工程と、 前記レジストが塗布された前記周囲平面部及び前記周囲
    曲面部が切削される工程と、 を含むことを特徴とする素子の製造方法。