JP2002320902A - 塗布膜形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に対し、塗布液を線状且つ一筆書きの要
領で螺旋状に塗布して塗布膜を形成するにあたり、塗布
膜の膜厚の面内均一性を高めること。 【解決手段】 ウエハを水平に保持し、このウエハの中
心部上方に設けたノズルから塗布液を線状に吐出し、該
ノズルを基板の外縁側にスキャンさせると共にウエハを
該ウエハの中心を通る鉛直軸周りに回転させることで、
塗布液は円形をなす被塗布領域内に螺旋状に塗布され、
塗布膜を形成していく。次いで塗布液のが前記被塗布領
域の外縁部まで達したとき、ノズルのスキャンを停止
し、塗布液の供給を継続したままウエハを一回転させ
て、塗布液を円形に供給する。そして塗布終了地点直前
で、ノズルをウエハの中心側に僅かに戻し、塗布液の吐
出を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハやＬ
ＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基板上
に樹脂等を溶剤に溶かした液体例えばポリイミド溶液を
塗布し、液膜を形成する方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程の一つとして、半導体デ
バイスの保護膜や層間絶縁膜を形成するために、ポリイ
ミドを半導体ウエハなどの基板上に塗布する処理があ
る。係る処理では、従来から基板表面に形成される塗布
膜の膜厚が全体に亘って均一であることが要求されてい
るが、近年では回路等の微細化に伴い、従来よりも更に
高い面内均一性を要求する声が高まっている。

【０００３】このような状況下、塗布処理方法の一つと
して、ポリイミドを溶剤に溶かした薬液を塗布前に溶剤
で更に薄め、例えば図１０に示すようにウエハＷを回転
させておいてノズル１１をウエハＷの中心から径方向に
徐々に移動させながら前記ポリイミド溶液（塗布液）１
２をウエハＷ表面に吐出し、この塗布液１２を一筆書き
の要領で螺旋状に塗布していく方法が検討されている。
具体的には、例えばウエハＷに対する塗布液の供給速度
を一定とすると共に、ウエハＷ上で径方向に隣り合う塗
布液の線同士を均等な間隔、例えば隙間なく密着させて
配列していくことで、全体に亘って均一性の高い液膜
（塗布膜）を形成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の方法にて
形成される塗布膜は、膜厚の面内均一性は高いものの、
上方から見た場合における平面形状が真円とはならない
ため、塗布膜全体としての応力が不均一であるという問
題がある。即ち、例えば図１１に示すようにウエハＷに
おける被塗布領域Ｐを点線の円形で表し、塗布液の線の
外縁が前記Ｐに接したところでノズル１１のスキャンを
停止させたとすれば、最外周の塗布液の線Ｑ１は螺旋を
描くため真円にはならず、終端部Ｑ２にいわば特異点
（特異領域）とでもいうべき出っ張りが形成されてしま
うからである。また、これに伴い前記終端部Ｑ２の前方
側にも塗布されない領域Ｒが僅かに残るという問題も生
じる。

【０００５】更にまた、ノズルにおける塗布液の供給は
必ずしも例えばオペレータの操作に応じて直ちに停止さ
れるとは限らず、実際には例えば１００μｍと細い口径
のノズルを用いているため、該ノズル内の塗布液は管内
残圧の影響を受け易く、これに伴う例えば液垂れなどに
より停止操作後も塗布液が余分に供給されてしまうとい
う問題がある。具体的には例えばノズル１１がスキャン
を停止していたとすれば、余分な塗布液が上述した終端
部Ｑ２に供給され続け、その結果当該部分だけ他の部分
より膜厚が厚くなってしまう。

【０００６】上記のように塗布膜に特異点が生じると、
次工程である例えば減圧乾燥工程や、冷却及び加熱工程
等の各処理において、塗布膜表面の応力が不均一とな
り、塗布膜の部分ごとに処理の程度にばらつきが生じて
しまうため、例えば上述した減圧乾燥工程であれば、部
分ごとに溶剤の揮発程度にばらつきが生じ、その結果塗
布膜の膜厚が不均一となってしまう。

【０００７】膜厚が不均一であるときの問題としては、
その後の工程である現像特性やエッチング特性が変化し
てしまうといったものが挙げられる。具体的には例えば
感光性ポリイミドを用いた場合には、現像特性が変わる
ことでホールの穴が開かない箇所が生じるおそれがあ
り、非感光性ポリイミドを用いた場合には、部分ごとに
エッチング耐性に差が生じ、例えば膜の厚い部位でエッ
チングされない箇所が発生するおそれがある。

【０００８】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものであり、その目的は塗布液を基板表面に螺旋状に
塗布して塗布膜を形成するにあたり、塗布膜の膜厚の面
内均一性を高める技術を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る塗布膜形成
方法は、基板を水平に保持して回転させると共に、基板
の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側から周縁
に向かって移動させながら塗布液を吐出して基板上に螺
旋状に塗布液を塗布する第１の塗布工程と、塗布液が被
塗布領域の外縁部に達したときにノズルの移動を停止し
て、基板を回転させながら、塗布液を円形状に塗布する
第２の塗布工程と、を含むことを特徴とする。

【００１０】また上述した第２の塗布工程は、例えば基
板表面に供給される塗布液の線幅が塗布終了位置に向か
うにつれて徐々に細くなるように、ノズルにおける塗布
液の吐出流量を徐々に減少させる工程及び／またはノズ
ル直下位置における基板の周速度を徐々に上げていく工
程を含むものであってもよく、この場合、基板が一回転
したときに塗布液の吐出流量がゼロになるようにノズル
の吐出制御を行うことが好ましい。

【００１１】このような発明によれば、螺旋状に供給さ
れていく塗布液が被塗布領域の外縁部に達した後、塗布
液を円形に供給するようにしているため、塗布膜の外縁
形状が円形状に近づき、特異点（特異領域）の発生を抑
えることができる。従って、後工程にて行われる減圧乾
燥等の各処理において、塗布膜の面内応力が均一化さ
れ、結果として膜厚の面内均一性を高めることができ
る。

【００１２】更に、第２の塗布工程はノズルの移動を停
止させず、例えば塗布液が被塗布領域の外縁部に達した
ときに、前記ノズルを移動させながら塗布液の吐出流量
を徐々に減少させ及び／またはノズル直下位置における
基板の周速度を徐々に上げることにより、塗布液の外縁
形状を円形に近づけていく工程としてもよく、このよう
な方法でも塗布膜に特異点が発生することを抑えること
ができ、加えて、塗布液が重複して供給される部分をで
きるだけ抑えることができるため、塗布膜の中心部と外
縁部近傍との間で膜厚に差が生じにくく、面内均一性の
高い塗布膜を形成することができる。

【００１３】更にまた、本発明における他の観点による
塗布膜形成方法は、基板を水平に保持して回転させると
共に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部
側から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して
基板上に螺旋状に塗布液を塗布する工程と、ノズルが塗
布終了地点まで到達したとき、該ノズルと前記基板との
間に液受け手段を位置させ、ノズルからの塗布液の液流
を強制的に遮断する工程と、を含むことを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、例えば細径のノズルを
用いたことにより液切れが悪い場合であっても、確実に
塗布液の供給を止めることができ、上述した発明同様に
特異点の発生を防ぐことができる。また、本発明は前記
液流の遮断を行った後、塗布液の付着した液受け手段を
洗浄する工程を加えるようにしてもよく、この場合、液
受け手段を例えば鉛直軸周りに回転自在な部材にて構成
することで、例えば該部材の一方側で塗布液を受け止
め、他方側でこれを洗い流すといった運用が可能とな
り、装置の省スペース化を図ることができる。

【００１５】また本発明に係る塗布膜形成装置は、基板
を水平に保持して回転させると共に、基板の上方側に設
けたノズルを基板の回転中心部側から周縁に向かって移
動させながら塗布液を吐出して基板上に螺旋状に塗布液
を塗布する塗布膜形成装置において、前記ノズルから塗
布液の吐出を開始して塗布液が被塗布領域の外縁部に達
したとき、ノズルの移動を停止して、基板を回転させる
ことにより塗布液を円形状に塗布する制御を行う制御部
を備えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る塗布膜形成方
法を実施するための装置について、半導体デバイスの製
造においてポリイミド膜よりなる保護膜を形成する場合
を例にとって、各実施の形態ごとに説明を行っていく。 （第１の実施の形態）図１は本発明の塗布膜形成方法の
実施の形態に用いられる塗布膜形成装置を表す縦断面図
であり、図２はその装置の平面図である。２１は例えば
側方に基板であるウエハＷの搬入出用の開口部（図示せ
ず）が形成された中空のケース体であり、その内部には
ウエハＷを裏面側から真空吸着して水平保持するウエハ
保持部２２と、このウエハ保持部２２を下方側から支持
すると共に、塗布処理時にはウエハ保持部２２を鉛直軸
周りに回転させる回転機構２３とが設けられている。ケ
ース体２１の天井部にはＸ方向に延びるスリット２４が
形成されており、この天井部上方には塗布液であるポリ
イミド溶液を供給するためのノズル２５が、下部側先端
の吐出孔２５ａがスリット２４を介してケース体２１内
に突出する状態で設けられている。このノズル２５は、
例えばケース体２１外部に設けた駆動部２６によりＸ方
向に移動できるように構成されており、例えば１００μ
ｍ程度の吐出孔２５ａから線状に塗布液の供給を行える
ようになっている。また回転機構２３及び駆動部２６の
夫々はコントローラ３１を介して接続する制御部３から
の制御信号に従って駆動するように構成されている。

【００１７】次いで、図１を参照しながら本実施の形態
における塗布液供給系について説明すると、塗布ノズル
２５の基端側にはバルブＶ１及びポンプ４１を介して塗
布液供給源４２が接続されており、この塗布液供給源４
２には例えば塗布膜の成分であるポリイミド成分を例え
ばＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）等の溶剤に溶解させ
たポリイミド溶液が貯留されている。またポンプ４１
は、コントローラ３１を介して制御部３と接続されてお
り、塗布ノズル２５からウエハＷへと吐出されるポリイ
ミド溶液の供給速度は、例えば制御部３からポンプ４１
を制御することで調節できるように構成されている。こ
のような構成において、ポンプ４１には例えばベローズ
型ポンプが用いられる。ベローズ型ポンプとは、ベロー
ズの伸縮により液の吸入及び吐出のタイミングを切り替
えるポンプであり、その伸縮動作は例えばステッピング
モータにより行われる。従って例えば制御部３によりス
テッピングモータの駆動制御を行うことでベローズの伸
縮幅を変化させ、これに伴うポリイミド液の吐出速度を
調節する仕組みとなっている。なお本実施の形態ではベ
ローズやステッピングモータといったポンプ４１におけ
る吐出速度の調節部位について図示を省略している。

【００１８】次に上述実施の形態の作用について説明す
る。ウエハＷは図示しない搬送手段によりケース体２１
内に搬入され、ウエハ保持部２２にて裏面側を吸着され
て概ね水平に保持される。そして先ずウエハＷを回転さ
せると共にノズル２５をウエハＷの中心部上方に位置決
めし、次いでポリイミド液の吐出を開始すると共に回転
するウエハＷの中心から外縁側へ向かって徐々に直線移
動させることで、塗布液の線は図３(a)に示すようにウ
エハＷ表面に螺旋状の模様を描いていく（第１の塗布工
程）。このとき制御部３により行うノズル２５の移動及
びウエハＷの回転の夫々の制御について簡単に説明する
と、例えば図示しないメモリ内に予め目標膜厚ごとに最
適な塗布液を供給できるように設定された複数の供給パ
ターンが格納されており、オペレータが今回の目標膜厚
に対応する一の前記供給パターンを選択することで、制
御部３が該選択された供給パターンに従って塗布装置の
駆動系及び塗布液供給系の双方に対して作動命令を発す
るようになっている。

【００１９】塗布液の供給パターンの一例としては、例
えば塗布液の種類、ウエハの種類及び目標膜厚ごとに設
定される、ノズル２５直下のウエハＷの位置と該位置に
おけるスキャン速度との関係を表す移動パターンと、ノ
ズル２５直下のウエハＷの位置とそのときにおけるウエ
ハＷの回転数との関係を表す回転パターンとを組み合わ
せを挙げることができ、このような供給パターンに基づ
き塗布液の塗布を行うことで、例えば図３(b)のように
線幅αの塗布液の線が径方向に隙間なく塗布（配置）さ
れていく。

【００２０】そして図４(a)に示すように、円形のＡを
目標とする被塗布領域とすると、塗布液の線の先端部Ｂ
１が例えば円形をなす被塗布領域Ａの外縁に接する位置
まで達した時点で、ノズル２５のスキャンを停止する。
この図４(a)中に斜線で示す塗布液による薄膜が形成さ
れた領域（塗布膜）Ｂの外縁形状と、円形をなす被塗布
領域Ａの外縁形状とを比較すれば分かるように、ノズル
２５の停止時にウエハＷを上から眺めた場合における塗
布膜の外縁形状は、先端部Ｂ１近傍が「発明が解決しよ
うとする課題」でも述べたような特異点（特異領域）と
もいうべき出っ張りを形成した状態であり、この状態で
第２の塗布工程に移行する。

【００２１】なお、本実施の形態では便宜上、ウエハＷ
及び被塗布領域Ａを共に円形として表し、且つ外縁形状
が概ね一致するものとして説明する。従って図面ではウ
エハＷと被塗布領域Ａとを区別せず、後述する他の実施
の形態もこれに倣うものとする。また図４(a)内で塗布
液の線幅が内側から外側に向かって徐々に太くなるよう
に作図されているが、これは作図プログラムの都合によ
るものであり、実際には図３(b)にて説明したように全
面に亘って均等な線幅で塗布されている。

【００２２】第２の塗布工程は、上記のようにして形成
されてきた塗布膜Ｂの外縁形状を、目標とする被塗布領
域Ａの円形状に近づけるための工程であり、先ずノズル
２５を停止させた状態で塗布液の供給を行い、同時にウ
エハＷを回転させる。即ち、塗布液の先端部Ｂ１は再び
図４(a)に示す自らのスタート位置へ向かって螺旋でな
く、円形の軌跡を描いていくこととなる。従って、この
第２の塗布工程において供給される塗布液は、一部分で
既に供給済みの塗布液と重複箇所が生じるものの、未塗
布領域Ｃ１を埋めながら外縁形状を真円に近づけてい
く。そして、ウエハＷが完全に一回転する直前で、図４
(b)に示すようにノズル２５をウエハＷの中心側に僅か
に移動させ、該ノズル２５の移動を停止すると共に塗布
液の供給も併せて停止する。ここでは便宜上、塗布処理
を第１の塗布工程と第２の塗布工程とに語句を分けて説
明しているが、例えばこれらの工程は連続して行われ
る。即ち第１の塗布工程終了後、ノズル２５のスキャン
は停止するが、塗布液の供給は継続して行われており、
ウエハＷについても停止することなく継続して回転が行
われる。なお図４(a)は、ノズル２５の停止時における
塗布液の先端部の様子を示すために、線幅を実際よりも
極端に太く描いたイメージ図である。

【００２３】このように本実施の形態によれば、ウエハ
Ｗに対して塗布液を線状且つ螺旋を描くように供給して
いき、いわば最外周とでもいうべき最後の一周について
螺旋ではなく円形に塗布液の供給を行うようにしている
ため、塗布膜の外縁形状に特異点（特異領域）が生じる
ことがないか、生じたとしても従来よりも小さくなる。
また、塗布液供給の終点位置近傍でノズル２５を僅かに
ウエハＷの中心側に移動させるようにしているため、ポ
ンプ４１を停止した後の液垂れにより第２の塗布工程の
開始位置に塗布液が過剰に供給されてしまい、当該終点
位置から塗布液が溢れて塗布膜外縁の円形が崩れる現象
を防ぐことができる。即ち、仮に前記現象により余分な
塗布液が同一箇所に供給されたとしても、本実施の形態
におけるノズル２５の終点位置は塗布膜の内側であるた
め、最外周に比して塗布膜内に分散され易く、塗布膜の
外縁をなす円形が崩れにくい。

【００２４】従って、塗布工程の後工程で行われる各処
理において塗布膜に作用する応力の均一性を高めること
ができ、例えば既述の減圧乾燥処理では塗布膜中の溶剤
を均一に揮発させることができるため、結果として膜厚
の面内均一性が高くなる。 （第２の実施の形態）次に第２の実施の形態について説
明するが、本実施の形態は、第１の実施の形態と同じ構
成の装置を用いることが可能であるため、ここでは説明
を省略する。本実施の形態と第１の実施の形態との違い
は第２の塗布工程にあり、第１の実施の形態では、ノズ
ル２５のスキャンを第２の塗布工程開始前に一旦停止
し、しかる後に塗布液の供給を行いながらウエハＷを回
転させていたが、本実施の形態は、ノズル２５のスキャ
ンを停止させずに塗布膜の外縁形状を円形に近づけよう
とするものである。

【００２５】先ず第１の塗布工程を例えば第１の実施の
形態と同様の手順により行い、塗布液の先端部Ｂ１がウ
エハＷの被塗布領域Ａの外縁に接する位置、即ち例えば
このまま螺旋状の塗布を続けると図５(a)中に一点鎖線
で示すように、塗布液が未塗布領域Ｃ１からはみ出す位
置まで来た時点で第２の塗布工程に移行する。なお、こ
こでは図５(a)に示す塗布液の先端部Ｂ１が被塗布領域
Ａに接した位置にて第１の塗布工程を終了するものとし
て説明を行う。

【００２６】ここで便宜上、塗布液の線を図５(a)より
も更に太く表した図５(b)を用いて第２の塗布工程を説
明すると、第１の塗布工程終了後ノズル２５はそれ以前
よりも低速で径方向外側に移動し、その中心が図示する
Ｄ１から被塗布領域Ａの外縁であるＤ２へと向かう。こ
こでＤ１〜Ｄ２間の距離は、図示するように塗布液の線
幅の半分であり、例えばウエハＷ上の塗布液の線幅が常
に一定であるとすると、ウエハＷが一回転する間に塗布
液の線は一本の線幅分だけ外側にスライドするため、そ
の移動量は１／２である。従って仮に第１の塗布工程に
おけるノズル２５のスキャン速度が一定であるとすれ
ば、第２の塗布工程におけるスキャン速度もその１／２
である。

【００２７】一方、塗布液の吐出流量については、該供
給量が例えばノズル２５がＤ２に到達する時点でゼロと
なるように、徐々に減少させていくように制御されてお
り、具体的には未塗布領域Ｃ１の面積に応じて、塗布終
了時に塗布膜全体が均等な膜厚となるように調節され
る。即ち上述のようにスキャンさせることで、ノズル２
５は、その中心が図５(b)中Ｌ１で示す未塗布領域Ｃ１
の中心を通りながら塗布液の吐出を行うこととなり、こ
れに加え、塗布液の吐出流量が未塗布領域Ｃ１の幅に応
じた分量だけ供給されるように調節されるため、結果と
して塗布膜の外縁形状がほぼ円形となる。

【００２８】このように本実施の形態によれば、被塗布
領域Ａの形状にほぼ合致するように円形に塗布膜を形成
できるため、特異点（特異領域）が生じないか、生じた
としても従来よりも小さくなる。また、塗布液が重複し
て供給される部分が少ないため、塗布膜の中心部と外縁
部近傍との間で膜厚に差が生じにくく、面内均一性の高
い塗布膜を形成することができる。

【００２９】なお、本実施の形態における第２の塗布工
程では、ウエハＷ上に供給される塗布液の線幅を細くし
ていくために塗布液の吐出流量を減少させていく手法を
示したが、例えばウエハＷの回転数を調節して、ノズル
２５直下位置におけるウエハＷの周速度を増速していく
ことでも前記線幅を細くすることが可能であるし、或い
は塗布液の吐出流量を減らし且つウエハＷの前記周速度
を徐々に増速していくように組み合わせて運用しても同
様の効果を上げることができる。

【００３０】また、第１の実施の形態と同様に第１の塗
布工程終了後に一旦ノズル２５のスキャンを停止し、し
かる後第２の塗布工程でウエハＷを回転させながら塗布
液の吐出流量を絞り込んでいく、及び／またはウエハＷ
の回転数を上げていく方法を採るようにしてもよい。こ
のような方法においても、第２の塗布工程が行われる塗
布膜の最外周にて塗布液の線幅が徐々に細くなっていく
ため、特異点（特異領域）が生じる可能性が少なく、ま
た塗布膜の外縁形状についても概ね円形とすることがで
きるからである。

【００３１】更にまた、第１の実施の形態ではノズル２
５における塗布液の供給停止後に生じる既述の塗布液の
液垂れ対策として、第２の塗布工程終了直前に一旦停止
させたノズル２５をウエハＷの中心方向に僅かに移動さ
せるようにしたが、本実施の形態においても同様の制御
を行うようにしてもよい。このようにすることで、仮に
ノズル２５における塗布液の吐出流量が終点位置でゼロ
にならなかったとしても、或いは該終点位置にて微量の
液垂れが発生してしまったとしても残りの塗布液を塗布
膜の内側に分散させることができ、塗布膜の円形が崩れ
ることを確実に抑えることができる。

【００３２】（第３の実施の形態）本実施の形態は、既
述の液垂れ等により塗布液が局所的に多く供給されてし
まう問題を、上述した第１及び第２の実施の形態のいず
れとも異なる方法で解決しようとするものであり、塗布
膜形成装置については上述実施の形態において説明した
構成の装置と同様であるが、図６に示すようにウエハ保
持部２２により水平保持されたウエハＷの外側に、液受
け部５を設けた点に差異がある。この液受け部５は例え
ば外縁から中心に向けて径方向に延びるスリット５１を
有する液受け手段である円形の板体５２と、この板体５
２の中央下部側を支持すると共に、鉛直軸周りに回転自
在な回転部５３と、この回転部５３の側方に設けられ、
板体５２表面に洗浄液を供給するための吐出ノズル５４
ａを備えた洗浄手段５４と、を備えた構成とされてい
る。

【００３３】また、板体５２には例えばウエハＷの外縁
部とノズル２５の移動領域との間に位置するようにスリ
ット５１が形成されると共に、板体５２の側方に位置す
る洗浄手段５４の部位には、洗浄を行った際に溶解した
塗布液の成分及び洗浄液を吸引する吸引口（図示せず）
が設けられている。

【００３４】次に本実施の形態の作用を説明すると、先
ず図６に示すようにウエハＷを回転させながらノズル２
５をウエハＷの外縁側にスキャンさせ、ウエハＷ表面に
塗布膜Ｂを形成していく。このとき板体５２は、スリッ
ト５１がノズル２５の移動軌跡の直下に位置するように
位置決めされており、ノズル２５の移動に伴いＥ１で示
される塗布液の液流がスリット５１の中に進入してく
る。

【００３５】そして図７(a)に示すように、ウエハＷ表
面に供給される塗布液の線５５がウエハＷ上の図示しな
い終点位置まで供給された時点で、回転部５３を駆動さ
せ、板体５２を回転させる。このときノズル２５は既に
スリット５１の上方に移動してきているため、回転した
板体５２のスリット５１が形成されていない部分にて液
流Ｅ１は強制的に遮られ、前記塗布液の線５５に続く分
の塗布液５６は板体５２により受け止められる。板体５
２の回転時の前後には、例えば図示しない制御部３（図
１参照）から塗布液の吐出を停止する命令が発せられて
いるため、板体５２の回転後、ノズル２５における塗布
液の吐出は完全に停止する。

【００３６】しかる後、例えば図７(b)に示すように塗
布膜形成装置からはウエハＷが搬出され、その後、板体
５２を更に回転させ、板体５２にて受け止めた塗布液５
６を洗浄手段５４の下方側に向かわせる。そして洗浄手
段５４から洗浄液例えばシンナー等の溶剤を供給するこ
とで、塗布液５６は洗い流され、板体５２からこぼれ落
ちた洗浄液等の液分は図示しない吸引手段にて吸引され
排出される。しかる後板体５２を更に回転させ、例えば
図６に示すようにスリット５１を元の方向に戻し、次の
ウエハＷの塗布処理に備える。

【００３７】本実施の形態によれば、板体５２により塗
布液の液流を強制的に遮断しているので、例えば１００
μｍ径程度の細いノズルを用いたことにより液切れが悪
い場合でも、塗布処理の終了地点にて確実に塗布液の供
給を止めることができる。このため、既述した局所的に
塗布液が多く供給されることによる特異点（特異領域）
の発生を防ぐことができ、外縁形状が円形に近づくた
め、結果として第１及び第２の実施の形態と同様に例え
ば減圧乾燥等の各処理において塗布膜の面内応力が均一
化される。

【００３８】また、板体５２を鉛直軸周りに回転自在と
すると共に、該板体５２の回転領域の途中に受け止めた
塗布液を洗い流すための洗浄手段５４を設けるようにし
ているため、塗布液の液流の遮断（受け止め）、受け止
めた塗布液の洗浄、及び次のウエハＷに対する塗布処理
への復帰という一連の動作を少ないスペースで行うこと
ができる。更にまた、本実施の形態を既述の第１及び第
２の実施の形態と組み合わせた構成としてもよい。

【００３９】次に上述の塗布膜形成装置を塗布ユニット
に組み込んだ基板処理装置について図８及び図９を参照
しながら簡単に説明する。図中６１はカセットステーシ
ョンであり、例えば２５枚のウエハＷを収納したカセッ
トＣを載置するカセット載置部６２と、載置されたカセ
ットＣとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡
しアーム６３とが設けられている。この受け渡しアーム
６３の奥側には筐体６４にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１
が接続されている。処理部Ｓ１の中央には主搬送手段６
５が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を
見て右側には複数の塗布ユニット６６が、左側、手前
側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重
ねた棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されてい
る。

【００４０】棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、塗布ユニ
ット６６の前処理及び後処理を行うためのユニットなど
を各種組み合わせて構成されるものであり、例えば塗布
ユニット６６にて塗布液が塗られたウエハＷを減圧雰囲
気下で乾燥し、該塗布液中に含まれる溶剤を揮発する減
圧乾燥ユニット、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユ
ニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれ
る。なお棚ユニットＵ３については、ウエハＷを受け渡
すための受け渡し台を備えた受け渡しユニット６７も組
み込まれる。また、上述した主搬送手段６５は例えば昇
降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在に構
成されており、塗布ユニット６６及び棚ユニットＵ１，
Ｕ２，Ｕ３を構成する各ユニット間でウエハＷの受け渡
しを行うことが可能となっている。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、塗布液を
基板表面に螺旋状に塗布して塗布膜を形成するにあた
り、塗布膜の膜厚の面内均一性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態を示
す縦断面図である。

【図２】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態を示
す平面図である。

【図３】第１の塗布工程において、塗布膜が形成されて
いく様子を示す作用説明図である。

【図４】第１の実施の形態における第２の塗布工程を説
明する作用説明図である。

【図５】第２の実施の形態における第２の塗布工程を説
明する作用説明図である。

【図６】第３の実施の形態の構成を示す概略斜視図であ
る。

【図７】第３の実施の形態の作用を説明するための説明
図である。

【図８】前記塗布膜形成装置を組み込んだ基板処理装置
の一例を示す斜視図である。

【図９】前記塗布膜形成装置を組み込んだ基板処理装置
の一例を示す平面図である。

【図１０】螺旋状に塗布液を供給する方法を示す説明図
である。

【図１１】従来発明における課題を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

Ｗ ウエハ ２２ ウエハ保持部 ２３ 回転機構 ２４ スリット ２５ ノズル ２６ 駆動部 ３ 制御部 ４１ ポンプ Ａ 被塗布領域 Ｂ 塗布膜 Ｂ１ 先端部 Ｃ１ 未塗布領域 ５ 液受け部 ５１ スリット ５２ 板体 ５３ 回転部 ５４ 洗浄手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北野 高広 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 大倉 淳 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 栗島 啓聡 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA18 AB16 CB25 EA05 4D075 AC64 AC73 AC79 AC84 AC93 AC94 CA23 CA48 DA08 DC22 DC24 EA07 EA45 EB39 4F041 AA06 AB02 BA02 BA22 BA35 BA38 BA52 BA56 4F042 AA02 AA07 AA10 EB18 EB29 5F046 JA01 JA02 JA13

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を水平に保持して回転させると共
   に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側
   から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基
   板上に螺旋状に塗布液を塗布する第１の塗布工程と、 塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときにノズルの移
   動を停止して、基板を回転させながら、塗布液を円形状
   に塗布する第２の塗布工程と、を含むことを特徴とする
   塗布膜形成方法。
2. 【請求項２】 第２の塗布工程は、基板表面に供給され
   る塗布液の線幅が塗布終了位置に向かうにつれて徐々に
   細くなるように、ノズルにおける塗布液の吐出流量を徐
   々に減少させる工程及び／またはノズル直下位置におけ
   る基板の周速度を徐々に上げていく工程を含むことを特
   徴とする請求項１記載の塗布膜形成方法。
3. 【請求項３】 第２の塗布工程において、ノズルから塗
   布液を吐出しながら基板を一回転させることを特徴とす
   る請求項１または２記載の塗布膜形成方法。
4. 【請求項４】 基板を水平に保持して回転させると共
   に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側
   から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基
   板上に螺旋状に塗布液を塗布する第１の塗布工程と、 塗布液が被塗布領域の外縁部に達したときに、前記ノズ
   ルを移動させながら塗布液の吐出流量を徐々に減少させ
   及び／またはノズル直下位置における基板の周速度を徐
   々に上げることにより、塗布液の外縁形状を円形に近づ
   けていく第２の塗布工程と、を含むことを特徴とする塗
   布膜形成方法。
5. 【請求項５】 第２の塗布工程におけるノズルの移動速
   度は、基板が一回転したときの移動距離が、第１の塗布
   工程において基板が一回転したときのノズルの移動距離
   よりも小さくなるような速度に設定されることを特徴と
   する請求項４記載の塗布膜形成方法。
6. 【請求項６】 第２の塗布工程は、塗布終了地点の直前
   で、ノズルを基板の回転中心部側に向かって僅かに戻す
   工程を含むことを特徴とする１ないし５のいずれかに記
   載の塗布膜形成方法。
7. 【請求項７】 基板を水平に保持して回転させると共
   に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側
   から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基
   板上に螺旋状に塗布液を塗布する工程と、 ノズルが塗布終了地点まで到達したとき、該ノズルと前
   記基板との間に液受け手段を位置させ、ノズルからの塗
   布液の液流を強制的に遮断する工程と、を含むことを特
   徴とする塗布膜形成方法。
8. 【請求項８】 塗布液の液流を強制的に遮断することに
   より、液受け手段に付着した塗布液を洗浄する工程を含
   むことを特徴とする請求項７記載の塗布膜形成方法。
9. 【請求項９】 液受け手段は鉛直軸周りに回転自在な部
   材であることを特徴とする請求項７または８記載の塗布
   膜形成方法。
10. 【請求項１０】 基板を水平に保持して回転させると共
    に、基板の上方側に設けたノズルを基板の回転中心部側
    から周縁に向かって移動させながら塗布液を吐出して基
    板上に螺旋状に塗布液を塗布する塗布膜形成装置におい
    て、 前記ノズルから塗布液の吐出を開始して塗布液が被塗布
    領域の外縁部に達したとき、ノズルの移動を停止して、
    基板を回転させることにより塗布液を円形状に塗布する
    制御を行う制御部を備えることを特徴とする塗布膜形成
    装置。