JP2003234278A

JP2003234278A - 液状膜の処理方法及び液状膜の処理装置

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Publication number: JP2003234278A
Application number: JP2002031911A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Ema; 達彦江間; Kei Hayazaki; 圭早崎; Shinichi Ito; 信一伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-08-22
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: JP3696164B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被処理基板（例：半導体基板）上に、溶液を供
給して液状の膜を形成し、乾燥処理を行って、固形分か
らなる膜（例：フォトレジスト膜）を膜厚が均一で、表
面が平坦な状態で形成すること。【解決手段】被処理基板１０３上に形成された液状膜１
０４に対して、溶剤雰囲気の濃度、被処理基板１０３の
温度、液状膜１０４に供給する気流、チャンバー内の圧
力、被処理基板１０３の回転数等、各処理条件（＝処理
パラメータ）のうち、少なくとも一つを制御して、液状
膜１０４の膜厚を調整しながら、溶剤を気化させて均一
な固層膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理基板上に溶
液（＝薬液）を供給して形成された液状の膜を処理する
方法、及びそれに用いる装置に関し、特に、半導体装置
を製造する過程で塗布膜の形成を行う場合等に用いられ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置、液晶表示素子、電子回路部
品等の製造においては、素子、配線等を含めた回路を形
成するベく、パターンを形成する過程で、被処理基板に
フォトレジスト等の塗布膜の形成が行われる。

【０００３】例えば、半導体装置の製造に要するリソグ
ラフィ工程であれば、先ず、被加工膜（例：絶縁膜、配
線層の材料となる導電膜）を介して、感光性のフォトレ
ジスト溶液を半導体基板（＝被処理基板）上に塗布す
る。その後、公知の方法で乾燥処理を施し、固形分を残
すようにして、フォトレジスト溶液中の溶剤を気化さ
せ、半導体基板上にフォトレジスト膜を形成する。その
後、このフォトレジスト膜に、露光用のレティクルを介
して所定のパターンを投影露光した後、現像液を供給し
てフォトレジスト膜にパターンを形成する。

【０００４】このような工程を含め、従来、半導体装
置、液晶表示素子、電子回路部品等の製造において、溶
液（＝薬液）からなる塗布膜を形成する工程では、所
謂、回転塗布法が広く用いられてきた。この回転塗布法
の場合、溶液（＝薬液）を中心部に滴下して、回転によ
って溶液（＝薬液）を周縁部に向けて振りきりながら、
被処理基板の全面に渡って塗布膜を形成する。このと
き、実際に成膜に寄与する溶液（＝薬液）量の９０％以
上を被処理基板外に排出してしまうことが問題となって
いる。従って、回転塗布法を用いた場合には、被処理基
板、特に半導体基板の大口径化に伴い、フォトレジスト
等の溶液（＝薬液）の使用量が増え、経済的コスト、及
び環境対策等の点で問題が発生する。

【０００５】近年では、この問題を解決する方法とし
て、以下のように、溶液（＝薬液）を吐出するノズルと
被処理基板を相対的に移動させて、被処理基板の全面に
渡って溶液（＝薬液）の液状膜を形成し、その後、この
液状膜中の溶剤を気化させて、被処理基板上に塗布膜を
形成する方法が開示されている。このような方法の場合
には、溶液（＝薬液）を吐出するノズルは、被処理基板
外に捨てられる溶液（＝薬液）量を最低限に抑えて、被
処理基板上の全面に渡って溶液（＝薬液）の液状膜を形
成することが可能となる。

【０００６】このような液状膜の形成方法には、例え
ば、特開平7-163929号に開示されているメニスカス塗布
法がある。この方法の場合には、所謂、毛細間現象を利
用して、溶液（＝薬液）を吐出するノズルと被処理基板
との間に液溜まり（＝メニスカス）を形成し、その状態
で、このノズルと被処理基板を相対に移動させながら、
被処理基板の全面に渡って液状膜を形成する。また、そ
の他には、特開2000-188251号に開示されているよう
に、ノズルスキャン法等がある。この方法の場合には、
極細状のノズルから溶液（＝薬液）を一定量滴下させな
がら、被処理基板上を往復運動させ、被処理基板の全面
に渡って液状膜を形成する。

【０００７】しかしながら、このような液状膜の形成方
法では、被処理基板表面の各領域において、物性の違
い、ノズルの吐出圧、引いては溶液（＝薬液）の吐出量
のばらつき、または塗布時の気流の乱れ等により、被処
理基板の全面においては、液状膜の膜厚は均一にならず
に、ばらつきが生じてしまうことがある。この状態で液
状膜中の溶剤を気化させると、被処理基板上には、液状
膜の膜厚分布に応じた固形分の膜（＝固層膜）が平坦度
の低い状態で形成されることになる。

【０００８】また、液状膜が平坦度の高い状態で形成さ
れたとしても、その後、溶剤を気化させるべく乾燥処理
を行うと、被処理基板の中央部の方向に凝集が起こる
等、液状膜の横方向の移動に伴って、固形分の移動が生
じ、移動方向に沿って膜厚の差が生じてしまうことにな
る。

【０００９】このようなフォトレジスト膜に、露光、及
び現像処理を施してパターンを形成した場合、パターン
に寸法誤差が生じ、これをマスクに用いて下層の被加工
膜（例：絶縁膜、配線層の材料となる導電膜）にエッチ
ング加工を施す過程では、更に寸法の誤差が発生し、半
導体装置の製造において歩留まりが低下することにな
る。

【００１０】従来、液状膜表面の膜厚のばらつきに対し
ては、特開2001-237179号に開示されているように、液
状膜を形成後、これを溶剤の雰囲気に晒して溶液（＝薬
液）の流動性を促し、表面張力によって液状膜の表面が
平坦化されるように、所謂、レベリング処理を行う方法
がある。

【００１１】しかしながら、従来のレベリング処理で
は、処理中に、被処理基板の全面において、液状膜の膜
厚の分布を認識することなく、雰囲気濃度、基板温度
等、処理に要する各パラメータを一律の条件で処理を行
っていたため、液状膜の表面に、不必要に溶剤が供給さ
れ膜厚の分布が乱れたり、不適正な条件によって液状膜
の膜厚分布に傾き（例えば周縁部など）が生じたりする
などしていた。

【００１２】また、溶剤乾燥工程中の液状膜の被処理基
板上の横方向の移動に伴う固形分の移動については、特
に基板周縁部上に関する移動について、特開2001-17054
6号に開示されているように、被処理基板の周縁部上、
及び中央部上に温度分布を設けることで移動を防止する
方法が開示されている。しかしながら、このような方法
についても、処理の過程で、温度の制御は一律なもので
あり、処理中の液状膜の膜厚が把握されずに、各処理段
階において、最適な状態に制御されていた訳ではなく、
一律な処理で最適な温度分布を導き出すには膨大な実験
を繰り返す必要があった。また、温度以外のパラメータ
の制御については特に言及されていなかった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法のように、
各種の液状膜の形成方法を用いて、被処理基板上の表面
全体に渡って溶液（＝薬液）を塗布形成すると、被処理
基板上には溶剤を多量に含んだ液状膜を形成することに
なる。このとき、液状膜には、液体の化学的な性質
（例：流動性、液体表面からの揮発速度の差、及びそれ
による表面張力の差）が作用して、前述の如く、レベリ
ング処理、乾燥処理を行うと、被処理基板上において
は、中央部、及びその周縁部領域とで、膜厚が大幅に異
なった状態で膜が形成される。

【００１４】近年、半導体装置の微細化、及び高集積化
に対応するべく、半導体基板（＝ウエーハ）の大口径化
の技術開発が行われている。前述の如く、半導体基板
（＝被処理基板）上の各場所で膜厚に差が生じると、そ
の後、露光、及び現像処理を行っても、所定の寸法、及
び形状でフォトレジスト膜にパターンが形成することが
不可能となる。また、このようなフォトレジストのパタ
ーンをマスクに用い、下層の被加工膜（例：絶縁膜、配
線層の材料となる導電膜）にエッチング加工を施せば、
寸法の誤差等が発生し、半導体装置の製造において歩留
まりが低下することになる。従って、半導体基板を大口
径化しても、その利点が失われ、製品の生産高を高める
ことにはならない。

【００１５】ここでは、半導体基板（例：シリコン基
板）上に、フォトレジスト膜を形成する場合に付いて説
明したが、これに限らず、半導体板上に反射防止膜、層
間絶縁膜（例：有機系シリコン酸化膜）、強誘電体膜
（ＳＢＴ膜等）等を形成する場合についても同様の問題
が発生する。また、その他、露光用基板（＝レティク
ル）に露光用のマスクパターンを形成するべく、フォト
レジスト膜等を形成する場合、或いは液晶用基板に素子
を形成するベく、フォトレジスト膜等を形成する場合に
ついても、同様の問題が発生する。即ち、所謂、塗布膜
を形成するべく、被処理基板上に液状の膜を形成する場
合には、同様の問題が発生する。

【００１６】従来の方法を用いた場合、前述の如く膜厚
のばらつきが発生し、各種製品の歩留まりを低下させる
ことになる。従って、本発明の目的は、被処理基板上で
膜厚の均一性を向上させ、各種製品の歩留まりを高める
ことにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明では、膜厚のばら
つきを改善するように、被処理基板上の液状膜の処理を
行うことを目的とする。

【００１８】即ち、本発明は、被処理基板上に溶液を供
給して、この溶液の液状膜を形成する工程と、前記被処
理基板を処理容器内に収納し、溶剤の雰囲気を調整しな
がら供給して、前記液状膜の表面を平坦化する工程と、
前記液状膜の溶剤を気化させて、前記被処理基板上に、
前記液状膜に含まれる固形分からなる膜を形成する乾燥
工程とを有し、前記液状膜の表面を平坦化する工程で
は、この液状膜の膜厚の増減を抑制するように、前記溶
剤の雰囲気、及び被処理基板の温度のうち、少なくとも
一つを制御することを特徴とする液状膜の処理方法を提
供することができる。

【００１９】レベリング処理時の各条件（雰囲気濃度、
処理容器内の排気・気流、基板温度、圧力など）は、予
めテスト基板を用いて各条件を変更しつつ、基板中央、
塗布開始位置、塗布終了位置を少なくとも含む複数点に
おいて反射光計測による膜厚測定を行い、それらの結果
の中から反射光の干渉縞が少ないときの条件に定めれば
よい。

【００２０】また、本発明は被処理基板上に溶液を供給
して、この溶液の液状膜を形成する工程と、この液状膜
の溶剤を気化させて、前記被処理基板上に液状膜に含ま
れる固形分からなる膜を形成する乾燥工程とを有し、前
記液状膜の乾燥工程において、前記被処理基板温度、前
記液状膜に供給する気流、前記処理容器内の圧力、及び
前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも一つを制御
することで、前記液状膜の膜厚を調整し、前記液状膜中
の溶剤を気化させることを特徴とする液状膜の処理方法
を提供することができる。

【００２１】乾燥時の被処理基板の温度、気流、処理容
器内の雰囲気濃度、圧力、基板回転などの各条件は、予
めテスト基板を用いて各条件を変更しつつ、基板中央、
塗布開始位置、塗布終了位置を少なくとも含む複数点に
おいて反射光計測による膜厚測定を行い、液膜厚が減少
する過程においても、それらの結果の中から反射光の干
渉縞が少ないときの条件に定めればよい。

【００２２】また、本発明は、被処理基板を収納する処
理容器と、前記被処理基板を支持する基板支持部と、前
記処理容器内に溶剤の雰囲気ガスを供給する雰囲気供給
部と、前記処理容器内を排気する排気部と、前記被処理
基板上に光を照射し、且つ、この光の反射光を受光し
て、前記被処理基板上に在る液状膜の反射光強度を得る
光学系と、この光学系において得られた反射光強度を解
析する解析部とを具備し、前記解析部は、前記被処理基
板上に在る液状膜の膜厚に応じて、前記雰囲気供給部か
らの溶剤の雰囲気ガスの供給量を制御し、前記処理容器
内の雰囲気濃度を調整することを特徴とする液状膜の処
理装置を提供することができる。

【００２３】また、本発明は、被処理基板を収納する処
理容器と、前記被処理基板を支持し、回転可能な基板支
持部と、前記処理容器内に気流を供給する気流供給部
と、前記処理容器内を排気する排気部と、前記被処理基
板上に光を照射し、且つ、この光の反射光を受光して、
前記被処理基板上に在る液状膜の反射光強度を得る光学
系と、この光学系において得られた反射光強度を解析す
る解析部とを具備し、前記解析部は、前記液状膜の膜厚
に応じて、前記気流の量、前記排気の量、前記処理容器
内の圧力、前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも
一つを調整することを特徴とする液状膜の処理装置を提
供することができる。

【００２４】以上の如く、本発明では、各処理工程（＝
レベリング処理工程、乾燥処理工程）中に、液状膜の膜
厚変化をモニターすることで、各段階で、膜厚分布が修
正不可能な程、致命的に劣化する前に、各パラメータを
適正値に調整しながら処理を行う。従って、液状膜を処
理し、高精度な膜厚分布で、固形分からなる固層膜を形
成することが可能となる。

【００２５】本発明の液状膜の処理方法、及び液状膜の
処理装置によれば、被処理基板上に、フォトレジスト膜
等の固形分の膜を、膜厚が略均一で、尚且つ、表面の平
坦度が高い状態で形成することができる。従って、各種
製品を製造する過程で、歩留まりを高めることが可能と
なる。

【００２６】尚、本発明は塗布法そのものに依存するも
のではなく、液状膜から固層膜を形成する手法であれば
適用できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、各図面を参照しながら本発
明の実施の形態について説明する。

【００２８】本実施の形態では、図１（ａ）乃至（ｃ）
に示すように、被処理基板上に、目的とする所定量の固
形分が溶解した溶液の液状膜を形成する液状膜の形成工
程（図１（ａ）に図示）、この液状膜の表面を平坦化す
るレベリング処理工程（図１（ｂ）に図示）、及び液状
膜中の溶剤を気化させ、液状膜中の固形分による固層膜
を形成する乾燥処理工程（図１（ｃ）に図示）等を主た
る処理工程とする。以上のようにして、被処理基板上
に、固形分からなる固層膜を所定の膜厚で形成する（図
１（ｄ）に示す）。

【００２９】本実施の形態では、液状膜の形成工程とし
て、一例に、特開2000-188251号等に開示されている極
細ノズルによるスキャン塗布法を用いた。また、被処理
基板には、直径（φ）＝２００ｍｍの半導体基板を用
い、溶液には、一具体例として、化学増幅用フォトレジ
スト溶液を用いた。ここでは、化学増幅用フォトレジス
ト溶液の固形分量は３．０％とする。この固形分量と
は、フォトレジストの溶液に含まれる固形分の量の割合
を表し、固形分は、乾燥処理、及びベーク処理後に固層
膜として残るものである。また、半導体基板上には、予
め、被加工膜（例：絶縁膜）が公知の方法で形成されて
いるものとする。

【００３０】本実施の形態では、先ず、図２に示すよう
に、スキャン塗布処理部１００を用い、ステージ１０
１、及び溶液供給用ノズル１０２を移動させながら、被
処理基板１０３上に液状膜１０４を塗布形成する。

【００３１】ここでは、スキャン塗布処理部１００は、
被処理基板１０３を載置、及び固定するステージ１０
１、及び溶液供給用ノズル１０２を有し、これらは、各
々、ステージ駆動部、及びノズル駆動部（特に図示せ
ず）によって所定の方向（＝Ｘ軸、Ｙ軸方向）に沿っ
て、往復移動するように構成されている。

【００３２】具体的には、以下の如くスキャン塗布処理
を行い、被処理基板１０３の表面（＝被処理面）全体に
液状膜１０４の形成する。

【００３３】先ず、スキャン塗布処理部１００に被処理
基板１０３を導入し、ステージ１０１上に載置、及び固
定する。その後、溶液供給用ノズル１０２より溶液Ａを
吐出させながら、ノズル駆動部により、これをＹ軸方向
に沿って速度１ｍ／秒で往復運動させる。また、このと
き同時に、ステージ駆動部により、ステージ１０１をＸ
軸方向に沿って０．６ｍｍのピッチ間隔で移動させる。
ここでは、溶液Ａは、被処理基板１０３の表面（＝被処
理面）全体に塗布して、１０μｍ程度の膜厚で液状膜１
０４を形成する。このとき、被処理基板１０３上の液状
膜１０４には、平坦度が１０μｍ±１０％程度の度合い
で凹凸が形成された。

【００３４】尚、毛細管現象を利用したメニスカス塗布
を用いた場合でも、被処理基板上の液状膜には、同程度
の凹凸が観察される。

【００３５】次に、レべリング処理を施して、被処理基
板１０３上の液状膜１０４を平坦化する。通常、被処理
基板１０３上に液状膜１０４を形成した後、溶液を滴下
する時に吐出量が変動する等して、液状膜１０４の表面
は、前述の如く完全に平滑ではなく、凹凸状になる。そ
こで、必要に応じて、先ず、液状膜１０４の表面を平坦
化するべくレベリング処理を行い、その後、乾燥処理を
施して、液状膜１０４を構成するフォトレジスト溶液の
溶剤を気化させ、固形分からなる固層膜（＝フォトレジ
スト塗布膜）を形成する。

【００３６】本実施の形態では、一例に、図３に示すレ
べリング／乾燥処理装置２００を用いて、液状膜１０４
にレベリング処理、及び乾燥処理を施し、被処理基板１
０３の表面（＝被処理面）全体において、膜厚が均一
で、表面が平坦化された状態の（固形分からなる）固層
膜（＝フォトレジスト塗布膜）が形成されるように、一
連の処理を行う。

【００３７】レべリング／乾燥処理装置２００は、レベ
リング処理、及び乾燥処理に要する機能を一体化して、
これらの処理を同一のチャンバー内で行えるように構成
される。以下に、図３を用いて、レべリング／乾燥処理
装置２００の構成、及び機能について説明する。

【００３８】レべリング／乾燥処理装置２００は、被処
理基板１０３（例：半導体基板、直径（φ）＝２００ｎ
ｍ）を収納するチャンバー２０１、希釈用の不活性ガス
（例：Ｎ₂ガス）と溶剤ガスを所定の比率でミキシング
して、チャンバー２０１内に、所望の濃度の雰囲気を供
給する雰囲気制御部２０２、及びチャンバー２０１内の
（雰囲気の）排気を制御する排気部２０３を備えてい
る。

【００３９】ここで、チャンバー２０１内には、被処理
基板１０３を載置、及び固定するステージ２０４が設け
られ、ステージ２０４の下方の位置には、被処理基板１
０３の温度分布を調整する温度制御プレート２０５が設
けられている。温度制御プレート２０５は、被処理基板
１０３を複数の領域に分け、独立に、各々の領域の温度
を制御することができる。本実施の形態では、一例に、
被処理基板１０３の周縁部と中央部の領域に分け、独立
に、各々の領域を温度制御するように構成されている。

【００４０】また、雰囲気制御部２０２には、ガス供給
用バルブＶ₁乃至Ｖ₃が備えられている。ここでは、希釈
用の不活性ガス（例：Ｎ₂ガス）は、バルブＶ₁の開閉度
を、また、溶剤ガスは、バルブＶ₂の開閉度を調整し
て、所定の濃度にミキシングし、その後、バルブＶ₃の
開閉度を調整して供給量を制御して、チャンバー２０１
内に雰囲気を供給するように構成されている。

【００４１】また、排気部２０３には、真空ポンプが、
バルブＶ₄を介して、チャンバー２０１に接続されるよ
うにして備えられている。レべリング／乾燥処理装置２
００では、バルブＶ₄の開閉度合いによって、チャンバ
ー２０１内の雰囲気の気流量、及び圧力を調整し、レベ
リング処理、及び乾燥処理を行うことができる。また、
レべリング／乾燥処理装置２００には、各処理工程中に
おいて、液状膜１０４の膜厚を測定するべく、膜厚測定
用光学系２０６が備えられている。膜厚測定用光学系２
０６は、主に、光照射部と反射光受光部等とから構成さ
れる。光照射部には、光源２０７（光＝可視広域）が、
一方、反射光受光部２０８にはＣＣＤカメラが備えられ
ている。また、被処理基板１０３上の複数の位置で、液
状膜１０４の膜厚を測定するように、光源２０７と反射
光受光部１０８が複数組備えられている。

【００４２】また、レべリング／乾燥処理装置２００に
は、解析部２０９が、雰囲気制御部２０２、温度制御プ
レート２０５、及び膜厚測定用光学２０６等と相互に接
続するようにして備えられている。

【００４３】解析部２０９は、膜厚測定用光学系２０６
において、光源２０７から液状膜１０４に可視光を照射
し、その反射光を反射光受光部２０８において、ＣＣＤ
カメラ等で受光して、反射光の強度から液状膜１０４の
膜厚を計算する。また、このようにして計算された液状
膜１０４の膜厚に応じて、チャンバー２０１内の雰囲気
の濃度、被処理基板１０３の温度、及びチャンバー２０
１内の排気等の制御を行う。

【００４４】以上の如く構成されたレベリング／乾燥処
理装置２００を用い、先ず、被処理基板１０３の表面
（＝被処理面）全体において、液状膜１０４の膜厚が均
一で、その表面が平坦化されるように、レベリング処理
を行うレベリング処理時の被処理基板の温度、処理装置
内の気流の流量、排気、雰囲気の濃度、圧力の各条件
は、予め、テスト用の基板を用いて、各条件を変更しつ
つ、被処理基板の中心部、塗布開始位置、塗布終了位置
を少なくとも含む複数点において反射光の計測による膜
厚の測定を行い、それらの結果の中から、反射光の干渉
縞が少ない、即ち、平坦度の高いときの条件に定めれば
よい。

【００４５】以下に、図４、及び図５（ａ）乃至（ｃ）
を用いて、レベリング処理の手順について具体的に説明
する。

【００４６】先ず、レベリング／乾燥処理装置２００の
チャンバー２０１内に、被処理基板１０３を搬入して、
ステージ２０２上に載置、及び固定する。このとき、ス
テージ２０４に備えられた温度制御プレート２０５は、
全体で室温程度（例：２３℃）に設定され、その状態
で、被処理基板１０３はステージ２０４上に載置され
る。

【００４７】以降、液状膜１０４の表面を平坦化するべ
くレベリング処理を開始する。ここでは、雰囲気制御部
２０２のガス供給用バルブＶ₁乃至Ｖ₃を調整し、溶剤ガ
スと希釈用のガス（例：Ｎ₂）を所定濃度に混合して、
溶剤雰囲気をチャンバー２０１内に供給する。本実施の
形態では、一例に、溶剤雰囲気を１００％の濃度でチャ
ンバー２０１内に供給した状態で、レベリング処理を開
始する。

【００４８】この溶剤の雰囲気には、液状膜１０４を構
成する溶剤と同じ、或いは類似の溶剤を用いる。これに
よって、液状膜１０４内部の流動性を促し、表面張力を
利用して平滑化させることが可能となる。従って、前述
の如く、溶液Ａに化学増幅用のフォトレジスト液を用い
れば、このフォトレジストを構成している溶剤を雰囲気
化して供給すると同様の効果を得ることが可能となる。

【００４９】本実施の形態では、レベリング処理を行う
過程で、液状膜１０４の膜厚を測定、及びモニターし、
尚且つ処理に関係するパラメータのうち必要なものを選
択して、その値を制御する。このとき、選択されたパラ
メータの値を制御することで、レベリング処理を行う
間、被処理基板１０３の全面において、液状膜１０４の
膜厚差を制御する。ここでは、一例に、パラメータとし
て、チャンバー２０１内の溶剤雰囲気の濃度、及び被処
理基板１０３の温度分布を選択し、これらの値を制御す
る。

【００５０】この場合、本実施の形態では、レベリング
処理中に、膜厚測定用光学系２０６、及び解析部２０９
を用いて、被処理基板１０３の中央部上から周縁部上に
掛けて、複数の位置で液状膜１０４の膜厚を測定、及び
モニターする。このとき、液状膜１０４の膜厚の測定
は、図４に示す被処理基板１０３上の複数の点（Ｐ₁、
Ｐ₂、Ｐ₃）において行うものとする。

【００５１】図４は、被処理基板１０３、及び液状膜１
０４の断面図を表す。ここで、Ｐ₁は、被処理基板１０
３の中央部上の任意の位置、Ｐ₃は、被処理基板１０３
の周縁部上の任意の位置、また、Ｐ₂は、被処理基板１
０３において、Ｐ₁―Ｐ₃間（＝中央部―周縁部間）の
任意の位置を示す。

【００５２】尚、本実施の形態で、周縁部とは、被処理
基板において、そのエッジ（＝最端部）から基板径の約
５％に相当する幅内の領域を表す。従って、被処理基板
の直径（φ）が２００ｍｍであれば、そのエッジ（＝最
端部）から１０ｍｍの幅内の領域を表す。

【００５３】レベリング処理を行う過程では、レベリン
グ／乾燥処理装置２００において、膜厚測定用光学系２
０６を用いて、各点（Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃）の液状膜１０４
の膜厚を測定しながら、各点での膜厚の増減を抑制する
ように、解析部２０９から、雰囲気制御部２０２、及び
温度制御プレート２０５に指示を送り、チャンバー２０
１内の濃度、及び被処理基板１０３の温度分布を制御す
る。

【００５４】以降、図５（ａ）乃至（ｃ）を参照し、レ
ベリング処理について具体的に説明する。

【００５５】図５（ａ）に示すように、レベリング処理
を開始した直後、被処理基板１０３上の各点（Ｐ₁（中
央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））では、液状膜１０４の膜
厚が、大きくばらついた状態にある。その後、予め設定
された膜厚（例：１０μｍ）を基準にして、被処理基板
１０３上の各点（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁
部））において、液状膜１０４の膜厚が一定の範囲内に
収まるように、チャンバー２０１内の溶剤雰囲気の濃
度、及び被処理基板１０３の温度分布を制御する。

【００５６】具体的には、図５（ｂ）に示すように、溶
剤雰囲気の濃度は、レベリング処理の開始直後には１０
０％の濃度で供給し、その後、６０％にまで徐々に濃度
を低下させる。ここでは、液状膜１０４の表面の平坦化
を行い、被処理基板１０３上の各点（Ｐ₁（中央部）、
Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））において、液状膜１０４の膜厚差
が略一定の範囲に収まるように、チャンバー２０１内の
溶剤雰囲気の濃度を徐々に低下させている。

【００５７】また、このように溶剤雰囲気の濃度を制御
しながら、同時に、温度制御プレート２０５の温度を被
処理基板１０３の中央部と周縁部の位置で、各々、独立
に制御する。具体的には、温度制御プレート２０５は、
被処理基板１０３をステージ２０２に載置したときに、
全体で略一定の温度に設定され、その後、レベリング処
理を行う過程で、中央部（Ｐ₁と対応）、及び周縁部
（Ｐ₃と対応）の位置で、各々独立に温度を制御する。

【００５８】ここでは、先ず、一例に、温度制御プレー
ト２０５は、被処理基板１０３をステージ２０４に載置
したときに、全体で２３℃程度の温度に設定される。そ
の後、図５（ｃ）に示すように、温度制御プレート２０
５は、被処理基板１０３の中央部（Ｐ₁と対応）では、
その温度（＝２３℃）に保ち、周縁部（Ｐ₃と対応）で
は、一端、１５℃程度にまで低下させ、レベリング処理
中、その温度（＝１５℃）に保たれるように制御する。
この場合、レベリング処理中に、被処理基板１０３の周
縁部（Ｐ₃と対応）では、中央部（Ｐ₁と対応）よりも温
度が低く設定されており、周縁部から中央部方向への固
形分の流動を抑制し、膜厚を一定の範囲内に収めること
が可能となる。

【００５９】その後、前述の各点（Ｐ₁（中央部）、
Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））の液状膜１０４の膜厚が、予め設
定された膜厚を基準にして、一定の範囲内に収まった時
点で、ガス供給系のバルブＶ₁乃至Ｖ₃を全て閉めて、チ
ャンバー２０１内への溶剤雰囲気の供給を停止させ、レ
ベリング処理を終了する。

【００６０】尚、本実施の形態のレベリング処理は、一
例に、前述の各点（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁
部））の液状膜１０４の膜厚が、予め設定された膜厚
（例：１０μｍ）を基準にして、±０．５％程度の範囲
内に収まった時点で終了する。

【００６１】次に、チャンバー２０１内において、ステ
ージ２０４上に被処理基板１０３を載置した状態で、液
状膜１０４の溶剤を気化させるべく乾燥処理を行う。こ
の乾燥処理では、液状膜１０４中の溶剤を気化させ、液
状膜１０４中の固形分を残すようにして被処理基板上に
固層膜を形成する。本実施の形態では、一例として、減
圧処理によってフォトレジスト溶液を気化させ、固層膜
として、４０００Å程度の膜厚でフォトレジスト膜を形
成する。ここでは、チャンバー２０１内への溶剤雰囲気
の供給を停止させた後、先ず、排気部２０３に備えられ
た真空ポンプを用いて、所定のレートでチャンバー２０
１内の雰囲気を排気する。

【００６２】乾燥処理時の被処理基板の温度、気流、チ
ャンバー内の雰囲気濃度、及び圧力の各条件は、予めテ
スト用基板を用いて各条件を変更しつつ、被処理基板の
中心、塗布開始位置、塗布終了の位置を少なくとも含む
複数点において、反射光計測による膜厚測定を行い、液
状膜の膜厚が減少する過程においても、それらの結果の
中から反射光の干渉縞が少ないときの条件に定めればよ
い。

【００６３】本実施の形態では、乾燥処理を行う過程
で、液状膜１０４の膜厚を測定、及びモニターし、尚且
つ、処理に関係するパラメータのうち必要なものを選択
して、その値を制御する。このとき、選択されたパラメ
ータの値を制御することで、乾燥処理を行う間、被処理
基板１０３の全面で、液状膜１０４の膜厚差が所定の範
囲内に収まるように制御しながら溶剤を気化させ、最終
的に厚さ４０００Åの固層膜を形成する。ここでは、一
例に、パラメータとして、被処理基板１０３の温度分布
を選択し、その値を制御する。

【００６４】この場合、本実施の形態では、乾燥処理中
に、膜厚測定用光学系２０６、及び解析部２０９を用い
て、レベリング処理と同様の要領で各点の膜厚を測定、
及びモニターする。このとき、液状膜１０４これら各点
上の膜厚差が、所定の範囲内に収まるように、各パラメ
ータを制御する。本実施の形態では、一例に、Ｐ₁乃至
Ｐ₃の各位置の膜厚が平均膜厚値±０．５％の範囲に収
まるように、パラメータの値を制御する。

【００６５】この場合、本実施の形態では、乾燥処理中
に、膜厚測定用光学系２０６、及び解析部２０９を用
い、被処理基板１０３の中央部上から周縁部上に掛け
て、複数の位置で液状膜１０４の膜厚を測定、及びモニ
ターする。ここでは、レベリング処理のときと同様に、
液状膜１０４の膜厚の測定は、被処理基板１０３上の複
数の点（Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃）の位置で行うものとする。

【００６６】乾燥処理を行う過程で、レベリング／乾燥
処理装置２００において、膜厚測定用光学系２０６を用
いて、各点（Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃）の液状膜１０４の膜厚を
測定しながら、各点での膜厚差が所定の範囲内に収まる
ように、解析部２０９から、温度制御プレート２０５に
指示を送り、被処理基板１０３の温度を制御する。

【００６７】ここで、図６（ａ）乃至（ｃ）を参照し、
具体的に、乾燥処理について説明する。また、図６
（ａ）乃至（ｃ）には、前述のレベリング処理、及び乾
燥処理の状態を連続的に表すことにする。

【００６８】本実施の形態では、図６（ａ）に示すよう
に、膜厚の差が一定の範囲に収まるように制御して、所
定の膜厚（例：４０００Å）に達するまで乾燥処理行
い、液状膜１０３の溶剤を気化させる。

【００６９】また、本実施の形態では、乾燥処理は、チ
ャンバー２０１内を減圧した状態で行う。液状膜１０４
中の溶剤を気化させるために、排気部２０３に備えられ
た真空ポンプを用い、−６０Ｔｏｒｒ／secでチャンバ
ー２０１内の溶剤の雰囲気を外部に排気する。具体的に
は、図６（ｂ）に示すように、チャンバー２０１内の圧
力は、レベリング処理中には、７６０Ｔｏｒｒ程度に保
たれ、その後、乾燥処理時には、−６０Ｔｏｒｒ／sec
で溶剤雰囲気を排気し、溶剤の蒸気圧に相当する２Ｔｏ
ｒｒ程度にまで低下させ、その圧力に保たれる。

【００７０】このとき、乾燥処理を行う過程で、被処理
基板１０３の温度制御を行う。ここでは、図６（ｃ）に
示すように、温度制御プレート２０５は、被処理基板１
０３の周縁部（Ｐ₃と対応）で１５℃から徐々に１３℃
程度まで温度を下げ、その後、その温度に保つ。一方、
被処理基板１０３の中央部（Ｐ₁と対応）の位置では、
レベリング処理時と同じ２３℃（＝室温）程度に保つよ
うにする。ここでは、レベリング処理中に、被処理基板
１０３の周縁部（Ｐ₃と対応）で、中央部（Ｐ₁と対応）
よりも温度が低く設定されている。被処理基板１０３の
温度分布をこのように制御すると、中央部上に比べ、周
縁部上での溶剤の気化速度が低下し、周縁部から中央部
方向への固形分の移動を抑制することが可能となる。

【００７１】本実施の形態において、乾燥処理は、液状
膜１０４の溶剤が十分に気化され、被処理基板１０３上
の各点（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））で、液
状膜１０４の膜厚が所定の膜厚（例：４０００Å）に達
し、変化しなくなった時点をもって終了する。

【００７２】次に、被処理基板１０３をレベリング／乾
燥処理装置２００から搬出して、ベーク処理部（特に図
示せず）に導入する。ここでは、１４０℃で５０秒程、
加熱処理を行うことで、膜の安定化を図る。

【００７３】以上のようにして、被処理基板１０３上
に、固層膜として、４０００Å程度のフォトレジストの
塗布膜（＝液状膜１０４中に含まれていた固形分の膜）
を形成する。ここで、図７及び８を参照し、本実施の形
態の効果について、従来の方法等と比較して説明する。

【００７４】本実施の形態では、図７（ａ）に示すよう
に、レベリング処理中、及び乾燥処理中に、随時、液状
膜の膜厚が一定の範囲内に収められるように制御する。

【００７５】従来の方法では、チャンバー２０１内の溶
剤雰囲気の濃度、及び被処理基板１０３の温度分布等を
制御せずに、レベリング処理を行う。具体的には、レベ
リング処理を行う過程で、チャンバー２０１内の溶剤雰
囲気の濃度を１００％にして、一定の値に保つ。また、
このとき、温度制御プレート２０５の温度は全体で２３
℃とし、一定の値に保つ。その後、減圧されたチャンバ
ー２０１内で、溶剤を気化させるベく乾燥処理を行う。
このとき、従来の方法では、膜厚の測定、及びモニター
を行わず、温度制御プレートの温度分布も２３℃と一定
に保ち、乾燥処理を行う。

【００７６】従来の方法の場合、レベリング処理中に、
各点（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））の液状膜
１０４の膜厚を測定すると、図７（ｂ）に示すように、
被処理基板１０３上のＰ₃（周縁部）では膜厚が減少
し、逆に、Ｐ₁（中央部）では膜厚が増加することが分
かる。また、レベリング処理の終了時には、液状膜１０
４の膜厚はＰ₁（中央部）で１８μｍ、またＰ₃（周縁
部）では２μｍとなり、被処理基板１０３の中央部上と
周縁部上で、液状膜１０４の膜厚差が大きくなることが
分かる。このように、従来の方法では、液状膜を形成す
る過程で生じた表面の凹凸は、レベリング処理によって
消失するが、その膜厚は、全体的に、中心部で厚く、周
縁部では薄くなる傾向を示す。

【００７７】また、その後、減圧された状態で乾燥処理
を行う。従来の乾燥処理では、前述の如く、液状膜の溶
剤を気化させるときに、膜厚を一定の範囲内に収めるよ
うに制御することはない。従って、乾燥処理を行うと、
溶剤を気化させる過程で、周縁部の膜厚ダレ（＝膜厚の
減少）が更に促進して、固層膜を形成することになる。

【００７８】次に、その他の方法について説明する。こ
の方法の場合、レベリング処理時には、本実施の形態と
同様に、各点（（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁
部））において、液状膜の膜厚の測定、及びモニターし
ながら、溶剤雰囲気の濃度、及び温度制御プレートを用
いて、被処理基板の温度分布を制御する。その後、乾燥
処理時には、膜厚をモニターせず、また、温度制御プレ
ート２０５においても温度制御を行わずに、全面で２３
℃程度とし、溶剤を気化させて乾燥処理を行う。

【００７９】この方法の場合、図７（ｃ）に示すよう
に、レベリング処理の終了直後は、液状膜の膜厚が全面
で平坦化されているが、乾燥処理時には、Ｐ₃（周縁
部）の膜厚の減少が、Ｐ₁（中央部）に比べて著しく起
こり、最終的に形成された膜厚分布は中央部では平坦化
されているが、周縁部では膜厚の減少を生じた。

【００８０】以上の結果を図８（ａ）に示す。ここで
は、本実施の形態の方法（）、従来の方法（）、及
びその他の方法（）について、被処理基板１０３上に
形成された固層膜の膜厚分布、及びそれらの膜厚均一性
を示す。

【００８１】尚、図８（ａ）は、被処理基板上に形成さ
れた固層膜の断面図であり、膜厚の変化を表すものであ
る。

【００８２】これより、従来の方法（）では、既に、
レベリング処理時に、液状膜の膜厚が大きくばらつき、
乾燥処理後、周縁部（＝座標：±１００）上と中央部
（＝座標：０）上の位置では、膜厚差が大きく生じるこ
とが分かる。また、他の方法（）では、本実施の形形
態（）と同様に、レベリング処理時には、各点におい
て膜厚差が一定の範囲内に収まるが、乾燥処理時には膜
厚差が生じ、周縁部（＝座標：±１００）上と中央部
（＝座標：０）上で膜厚差が生じる。

【００８３】図８（ｂ）に示すように、膜厚均一性は、
従来の方法（）では２０％、また、その他の方法
（）では、１０％であった。一方、本実施の形態
（）では、被処理基板上の全面において、膜厚が略４
０００Åと均一で、平坦化された状態の固層膜（例：フ
ォトレジスト膜）が形成されている。また、従来の方法
（）、及びその他の方法（）に比べて、膜厚均一性
は１．０％と大幅に向上した。

【００８４】これより、本実施の形態の如く、必要に応
じて、各処理時に液状膜の膜厚を測定、及びモニター
し、その膜厚が一定の範囲内に収まるように制御する
と、表面が平坦で、且つ膜厚が均一な固層膜を形成でき
ることが分かる。

【００８５】以上、本実施の形態では、レベリング処
理、及び乾燥処理の各処理工程中に、液状膜１０４の膜
厚の変化をモニターし、各処理において、各パラメータ
をその適正値に調整しながら処理を行うことができる。
従って、本実施の形態では、固層膜（例：フォトレジス
ト膜）において、高精度な（即ち、平坦な）膜厚分布を
得ることが可能となる。

【００８６】例えば、モニターを行った結果、レベリン
グ処理では、溶剤雰囲気の濃度を処理工程中に徐々に低
下させることで、不必要に液状膜１０４の表面に溶剤が
付加されて、膜厚分布が乱れることを防止することがで
きる。また、乾燥処理では、被処理基板１０３の周縁部
と中央部での温度差を制御することで、乾燥、即ち溶剤
の気化が進むに伴って生じる基板中央部と周縁部におけ
る液状膜の物性の違いに起因する固形分移動を防止し
た。

【００８７】本実施の形態では、発明の趣旨を逸脱しな
い限りにおいて、変更が可能である。

【００８８】レベリング処理においては、以下のように
変更できる。本実施の形態では、レベリング処理中の溶
剤雰囲気の濃度は、処理容器であるチャンバー２０１内
で、一様としているが、これに限るものではなく、液状
膜１０４の面内で濃度分布をもたせてもよい。この場合
には、図９のように、レベリング処理/乾燥処理装置２
００の一部を変更し、溶剤雰囲気の供給口２１０が液状
膜１０４上の面内において可動できるよう構成すればよ
い。また、被処理基板１０３自体を可動できるように構
成すればよい。

【００８９】この場合、液状膜１０４の膜厚に応じ、溶
剤雰囲気の濃度を各所で調整して、平坦化を行うことが
可能となる。また、各点の膜厚が所望値を満たすように
制御する方法であれば、必ずしも溶剤濃度、被処理基板
１０３の温度分布等、すべてのパラメータを制御する必
要はなく、どれか1つでもよい。

【００９０】また、本実施の形態では、レベリング処
理、及び乾燥処理において、溶剤雰囲気の濃度、温度制
御プレートの温度分布は、前述のものに限るものではな
く、使用する塗布溶液の材料、被処理基板、塗布方法等
の種類に応じて、変更することが可能である。

【００９１】また、レベリング処理に用いる溶剤雰囲気
には、液状膜１０４に使用された材料の溶剤に限らず、
液状膜１０４に作用させたときに、液状膜１０４の流動
性を促進するような材料であれば良い。また、液状膜１
０４の表面張力を下げるように作用する界面活性剤等を
含ませた溶剤でも良い。

【００９２】また、本実施の形態では、液状膜１０４の
表面に対する溶剤付加によって表面の流動性を促進させ
レベリングを行ったが、これに限るものではなく、レベ
リング処理は、チャンバー２０１内に溶剤雰囲気を変化
させずに一定濃度で供給し、温度制御プレート２０５を
用いて、被処理基板１０３の温度を制御することで、平
坦化することが可能である。

【００９３】ここで、このようなレベリング処理につい
て、図１０（ａ）乃至（ｃ）を参照し、具体的に説明す
る。

【００９４】レベリング処理を開始した直後、図１０
（ａ）に示すように、被処理基板１０３上の各点（Ｐ₁
（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））では、液状膜１０４
の膜厚が大きくばらついた状態にある。

【００９５】このとき、図１０（ｂ）に示すように、レ
ベリング処理中、チャンバー２０１内の溶剤雰囲気の濃
度は、一例に、５０％程度にして一定に保つ。

【００９６】また、図１０（ｃ）に示すように、温度制
御プレート２０５の温度を制御して、被処理基板１０３
をステージ２０４上に載置したときの温度（＝２３℃）
から、被処理基板１０３の中央部（Ｐ₁と対応）で温度
を３０℃程度に上げて、その温度に保つ。この場合、被
処理基板１０３の周縁部（Ｐ₃と対応）では、２０℃程
度まで温度を下げ、中央部（Ｐ₁と対応）との間に温度
差を設ける。このレベリング処理の場合、被処理基板１
０３の中央部（Ｐ₁と対応）の温度を上げて、液状膜１
０４の粘性を低下させ、より流動性を促進させている。
これにより、液状膜１０４の表面に溶剤を供給する場合
と同様に平坦化を行うことができる。

【００９７】また、このとき、被処理基板１０３の周縁
部（Ｐ₃と対応）では、２０℃程度まで温度を下げ、レ
ベリング処理中に、被処理基板１０３の周縁部（Ｐ₃と
対応）で、中央部（Ｐ₁と対応）よりも温度が低くなる
ように設定されている。従って、被処理基板１０３の周
縁部から中央部方向への固形分の移動を抑制することが
可能となる。

【００９８】本実施の形態では、乾燥処理において、チ
ャンバー２０１内を排気し、減圧させた状態で、液状膜
の溶剤を気化させているが、これに限るものでなく、以
下のように変更できる。

【００９９】例えば、溶剤の気化を促すべく、液状膜１
０４の表面に不活性ガス（例：Ｎ₂、Ａｒ）等による気
流を供給して、乾燥処理を行うことができる。また、特
に問題無ければ、空気を気流として用いてもよい。この
場合、図１１に示すように、レベリング処理／乾燥処理
装置２００において、雰囲気制御部２０２等を用い、上
方からチャンバー２０１内にＮ₂等の不活性ガスを送り
込み、液状膜１０４の表面に気流を供給して溶剤を気化
させ、乾燥処理を行うことができる。ここでは、前述の
如く、レベリング処理／乾燥処理装置２００において、
被処理基板１０３を載置するステージ２０４には、温度
制御プレート２０５が設けられている。

【０１００】尚、気流は、被処理基板１０３の上方から
に限るものではなく、レベリング処理／乾燥処理装置２
００において、チャンバー２０１内に、被処理基板１０
３の下方から送り込み、被処理基板１０３の上方から排
気するようにしてもよい。また、気流は、被処理基板１
０３の表面に対して、一方向（横方向）に流してもよ
い。例えば、被処理基板１０３の一方（例：図１２の左
側）から供給し、他方（例：図１２の右方向）に排気し
てもよい。ここで、このような乾燥処理について、図１
２（ａ）乃至（ｃ）を参照し、具体的に説明する。図１
２（ａ）乃至（ｃ）には、前述のレベリング処理、及び
乾燥処理の状態を連続的に表すことにする。

【０１０１】図１２（ａ）に示すように、レベリング処
理を行い、各点の膜厚の差が一定の範囲に収まるように
制御する。その後、乾燥処理を行い、液状膜１０３が所
定の膜厚（例：４０００Å）に達するまで溶剤を気化さ
せる。

【０１０２】レベリング処理の終了後には、チャンバー
２０１内へ不活性ガス（例：Ｎ₂、Ａｒ）を送り込み、
気流を液状膜１０４の表面に供給して溶剤を気化させ、
乾燥処理を行う。ここでは、図１２（ｂ）に示すよう
に、溶剤雰囲気の希釈用ガスであるＮ₂を用い、その流
量を５Ｌ（リットル）／min（分）程度にまで増加させて、
チャンバー２０１内に送り込み、液状膜１０４の表面に
気流を供給する。

【０１０３】また、このとき、乾燥処理を行う過程で、
被処理基板１０３の温度制御を行う。ここでは、図１２
（ｃ）に示すように、温度制御プレート２０５は、被処
理基板１０３の周縁部（Ｐ₃と対応）で、レベリング処
理時の１５℃から徐々に１３℃程度まで温度を下げ、そ
の後、乾燥処理を行う過程では、その温度に保つ。一
方、被処理基板１０３の中央部（Ｐ₁と対応）では、レ
ベリング処理時と同じ２３℃（＝室温）程度に保つよう
にする。

【０１０４】このように、レベリング処理中に、被処理
基板１０３の周縁部（Ｐ₃と対応）では、中央部（Ｐ₁と
対応）よりも温度が低く設定されており、周縁部から中
央部方向への固形分の移動を低下させることが可能とな
る。

【０１０５】本実施の形態において、乾燥処理は、液状
膜１０４の溶剤が十分に気化され、被処理基板１０３上
の各点（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））で、液
状膜１０４の膜厚が所定の膜厚に達して、変化しなくな
った時点をもって終了する。

【０１０６】本実施の形態では、このような場合に、乾
燥処理中に、気流の流量を必要に応じて変化させ、被処
理基板１０３の周縁部上において、液状膜１０４の膜厚
の低下を抑えることができる。例えば、被処理基板１０
３の周縁部の温度を低下させて、中央部と温度差を設け
るだけではなく、被処理基板１０３上の各点（Ｐ₁（中
央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））の膜厚に応じ、気流を乾
燥初期から終了時に掛けて増大させても良い。このよう
な方法の場合には、被処理基板の周縁部上において発生
する液状膜の固形分の中央部への移動を周縁部の方に押
し戻しながら乾燥を行ってもよい。

【０１０７】ここで、このような乾燥処理について、図
１３（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１３
（ａ）乃至（ｃ）には、前述のレベリング処理、及び乾
燥処理の状態を連続的に表すことにする。

【０１０８】図１３（ａ）に示すように、レベリング処
理を行い、その後、膜厚の差が一定の範囲に収まるよう
に制御して、液状膜１０４が所定の膜厚（例：４０００
Å）に達するまで乾燥処理行い、溶剤を気化させる。

【０１０９】ここでは、レベリング処理の終了後、チャ
ンバー２０１内へ不活性ガス（例：Ｎ₂、Ａｒ）を送り
込み、気流を液状膜１０４の表面に供給して溶剤を気化
させ、乾燥処理を行う。具体的には、溶剤雰囲気の希釈
用ガスであるＮ₂を用いて、チャンバー２０１内に送り
込み、液状膜１０４の表面に気流を供給する。このと
き、図１３（ｂ）に示すように、乾燥処理の開始時か
ら、その流量を５Ｌ（リットル）／min（分）まで増加さ
せ、その後、略その流量に保ち、終了間際に２５００Ｌ
（リットル）／min（分）程度にまで指数関数的に増加させ
る。

【０１１０】このとき、乾燥処理を行う過程で、被処理
基板１０３の温度制御を行う。ここでは、図１３（ｃ）
に示すように、温度制御プレート２０５は、被処理基板
１０３の周縁部（Ｐ₃と対応）で、レベリング処理時の
温度（＝２０℃）から徐々に１７℃程度まで温度を下
げ、その後、乾燥処理を行う過程では、その温度に保
つ。一方、被処理基板１０３の中央部（Ｐ₁と対応）で
は、レベリング処理時の温度（＝３０℃）から２３℃
（＝室温）程度まで下げ、その後、略その温度に保つよ
うにする。本実施の形態において、乾燥処理は、液状膜
１０４の溶剤が十分に気化され、被処理基板１０３上の
各点（Ｐ₁（中央部）、Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））で、液状
膜１０４の膜厚が所定の膜厚（例：４０００Å）に達
し、変化しなくなった時点をもって終了する。

【０１１１】また、液状膜１０４に気流を供給して乾燥
処理を行う場合には、レベリング処理／乾燥処理装置２
００の一部を変更して、図１４に示すように、被処理基
板１０３の外周の位置に、気流制御板２１１を設けると
よい。この位置に気流制御壁２１１を設けることによ
り、被処理基板１０３の周縁部上で気流を抑え、急激な
乾燥（即ち、溶剤の気化）を抑制することができるた
め、周縁部において、液状膜１０４の膜厚の制御性を高
めることができる。

【０１１２】本実施の形態では、乾燥処理時に、被処理
基板の回転を組合せることによって液状膜の膜厚差を一
定の範囲内に収まるように制御して、溶剤を気化させる
こともできる。

【０１１３】この場合には、レベリング処理／乾燥処理
装置２００の一部を変更して、図１５に示すように、回
転系ステージ２１２を設け、これに被処理基板１０３を
載置、及び固定し、レベリング処理、次いで乾燥処理を
行うことができる。また、回転系ステージ２１２は、解
析部２０９と接続されており、膜厚測定用光学系２０６
の測定結果に基づいて、解析部２０９から回転系ステー
ジ２１２に指示が送られ、被処理基板１０３の回転数を
制御するように構成されている。

【０１１４】例えば、レベリング処理の後、チャンバー
２０１内を排気し、減圧した状態で乾燥処理を行い、こ
の乾燥処理中に、所定のタイミングで被処理基板１０３
を回転させ始め、その後、回転数を増加させながら、各
点上において、液状膜１０４の膜厚を制御する。

【０１１５】このような乾燥処理について、図１６
（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１６（ａ）乃
至（ｃ）には、前述のレベリング処理、及び乾燥処理の
状態を連続的に表すことにする。

【０１１６】図１６（ａ）に示すように、レベリング処
理後、各点上の膜厚の差が一定の範囲に収まるように制
御しながら、所定の膜厚（例：４０００Å）に達するま
で液状膜１０３の溶剤を気化させて、乾燥処理を行う。

【０１１７】このとき、乾燥処理は、チャンバー２０１
内を減圧した状態で行う。液状膜１０４中の溶剤を気化
させるために、排気部２０３に備えられた真空ポンプを
用い、−６０Ｔｏｒｒ／secでチャンバー２０１内の溶
剤の雰囲気を外部に排気する。具体的には、図１６
（ｂ）に示すように、チャンバー２０１内の圧力は、レ
ベリング処理中には、７６０Ｔｏｒｒ程度に保たれ、そ
の後、−６０Ｔｏｒｒ／secで溶剤の雰囲気を排気し
て、溶剤の蒸気圧である２Ｔｏｒｒ程度にまで低下さ
せ、乾燥処理中には、その圧力に保たれる。

【０１１８】また、図１６（ｃ）に示すように、レベリ
ング処理は、被処理基板１０３を静止させた状態（＝回
転数０ｒｐｍ）で行い、その後、乾燥処理工程では、被
処理基板１０３を回転させ始め、途中から終了時に掛け
て、回転数を３００ｒｐｍ程度に達するまで、指数関数
的に急激に増加させる。

【０１１９】この場合には、液状膜１０４の膜厚に応じ
て回転数を増大させ、遠心力によって液状膜１０４の流
動を周縁部上に押し戻し、中央部上への固形分の移動を
抑えることができる。また、このような方法は、前述の
如く、気流を供給して乾燥処理を行う場合に適用するこ
ともできる。

【０１２０】このような乾燥処理について、図１７
（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１７（ａ）乃
至（ｃ）には、前述のレベリング処理、及び乾燥処理の
状態を連続的に表すことにする。

【０１２１】図１７（ａ）に示すように、レベリング処
理の後、各点上において、膜厚差が一定の範囲に収まる
ように制御しながら、所定の膜厚（例：４０００Å）に
達するまで液状膜１０３の溶剤を気化させて、乾燥処理
を行う。

【０１２２】このとき、レベリング処理の終了後、チャ
ンバー２０１内へ不活性ガス（例：Ｎ₂、Ａｒ）を送り
込み、気流を液状膜１０４の表面に供給して、溶剤を気
化させる。具体的には、図１７（ｂ）に示すように、溶
剤雰囲気の希釈用ガスであるＮ₂をチャンバー２０１内
に５Ｌ（リットル）／min（分）程度で一定量送り込み、液
状膜１０４の表面に気流を供給する。

【０１２３】また、図１７（ｃ）に示すように、レベリ
ング処理時は、被処理基板１０３を静止させた状態（＝
回転数０ｒｐｍ）で行い、その後、乾燥処理中に被処理
基板１０３を回転させ始め、途中から終了時に掛けて、
回転数を３００ｒｐｍ程度に達するまで、指数関数的に
急激に増加させる。この場合には、液状膜１０４の膜厚
に応じて回転数を増大させ、遠心力によって、液状膜１
０４の流動を周縁部上に押し戻し、中央部上への固形分
の移動を抑えることができる。

【０１２４】尚、各点の膜厚をモニターしながら制御し
た結果、一例に、気流の流量、及び回転数を指数関数的
に増加させたが、これに限るものではない。被処理基板
の回転数の制御、及び回転を開始するタイミングは、膜
厚の状態に応じて、変更することができる。例えば、液
状膜が所定の膜厚に達した段階で、被処理基板の回転数
を直線状（＝一次関数状）に増加させて、膜厚を制御し
てもよい。

【０１２５】このような乾燥処理について、図１８
（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。図１８（ａ）乃
至（ｃ）には、前述のレベリング処理、及び乾燥処理の
状態を連続的に表すことにする。

【０１２６】図１８（ａ）に示すように、レベリング処
理の後、被処理基板１０３上の各点（Ｐ₁（中央部）、
Ｐ₂、Ｐ₃（周縁部））において、膜厚差が一定の範囲に
収まるように制御しながら、所定の膜厚（例：４０００
Å）に達するまで液状膜１０３の溶剤を気化させて、乾
燥処理を行う。

【０１２７】このとき、レベリング処理の終了後、チャ
ンバー２０１内へ不活性ガス（例：Ｎ₂、Ａｒ）を送り
込み、気流を液状膜１０４の表面に供給して、溶剤を気
化させる。具体的には、図１８（ｂ）に示すように、溶
剤雰囲気の希釈用ガスであるＮ₂をチャンバー２０１内
に５Ｌ（リットル）／min（分）程度で一定量送り込み、液
状膜１０４の表面に気流を供給する。

【０１２８】また、図１８（ｃ）に示すように、レベリ
ング処理時は、被処理基板１０３を静止させた状態（＝
回転数０ｒｐｍ）で行い、その後、乾燥処理時には、液
状膜１０３が所定の膜厚（例：６.０μｍ）（＝図１８
（ａ）を参照する）に達した時点で、被処理基板１０３
を回転させ始め、回転数を３００ｒｐｍ程度に達するま
で、直線状（＝一次関数状）に増加させる。この場合、
液状膜１０４の膜厚に応じて、被処理基板１０３の回転
数を増大させ、遠心力によって、液状膜１０４の流動を
被処理基板１０３の周縁部上に押し戻し、中央部上への
固形分の移動を抑えることができる。

【０１２９】本実施の形態では、一例に、乾燥処理は、
略固層膜の膜厚（例：４０００Å）に達し、液状膜１０
４の膜厚が変化しなくなるまで（具体的には、液状膜１
０４の固形分の濃度が８０％以上となるまで）行い、そ
の後、ベーク処理を行って残留溶剤を気化させ、膜の安
定化を図る。しかしながら、これに限るものではなく、
液状膜の膜厚が未だ変化している段階で、乾燥処理を終
了し、その後、ベーク処理を行うことも可能である。こ
の場合、乾燥処理は、液状膜１０４が所定の膜厚（例：
１．０μｍ）に達した時点で終了し、その後、ベーク処
理を行って膜を安定化させ、固層膜（例：膜厚＝４００
０Å）を形成することができる。

【０１３０】尚、ここでは、液状膜１０４に気流を供給
する場合等に備え、図１５に示すレベリング／乾燥処理
装置２００に、前述の如く気流制御壁を設けることもで
きる（図１４の気流制御壁２１１を参照する）。

【０１３１】以上、本実施の形態では、随時、各点上の
膜厚をモニターしながら、レベリング処理、及び乾燥処
理を行い、これらの処理の終了時まで、各処理パラメー
タ（＝チャンバー内の雰囲気濃度及び圧力、被処理基板
の温度分布、乾燥処理に要する気流、被処理基板の回転
数等）を制御したが、これに限るものではない。

【０１３２】例えば、下記に示すように、レベリング処
理、及び乾燥処理の初期段階において、各処理パラメー
タの値を時間に対して、フィッテングすることにより制
御関数を導出し、それ以後、各処理の終了時まで、この
導出された制御関数に基づいて制御を行ってもよい。

【０１３３】ｆ（Ｐ、ｔ）＝０ｆ（Ｔ、ｔ）＝０ｆ（Ｖ、ｔ）＝０ｆ（Ｒ、ｔ）＝０Ｐ：チャンバー内の溶剤雰囲気の圧力Ｔ：被処理基板の温度Ｖ：気流の流量Ｒ：被処理基板の回転数ｔ：時間また、前述の如く一度制御関数を導出した後では、その
制御関数を解析部２０９に記憶させ、二枚目以降の被処
理基板の処理においては、液状膜１０３の膜厚をモニタ
ーすることなく、解析部２０９の制御関数を参照しなが
ら各処理を行うことができる。

【０１３４】例えば、図１９に示すように、被処理基板
１０３の回転数の制御によって乾燥処理を行う場合、時
刻Ａ（＝乾燥処理の開始時）〜時刻Ｂまで、各点の液状
膜１０４の膜厚を測定、及びモニターし、被処理基板１
０３の回転数を初期段階まで制御する。（ここでは、一
例に、液状膜１０４の膜厚は、ｄ＝−０．１６ｔ＋１
０、（ｄ：膜厚、ｔ：時間）で変化する傾向を示す。）
このとき、時刻Ａ〜Ｂまでの時間変化に対する被処理基
板の回転数の変化をフィッテングにより関数として導出
すると、被処理基板の回転数：Ｒ＝２．５ｅ^0.7t とな
る。従って、時刻Ｂ〜Ｃ（時刻Ｃ：乾燥処理の終了時）
までは、関数：Ｒ＝２．５ｅ^0.7t に従って、被処理基
板１０３の回転数を制御する。二枚目以降は、乾燥処理
の開始時から終了時まで、制御関数：Ｒ＝２．５ｅ^0.7t
に従って、被処理基板１０３の回転数を制御すればよ
い。

【０１３５】尚、被処理基板の横方向へ溶液の移動に伴
い、固形分が移動することのない場合には、乾燥時の被
処理基板の温度、乾燥処理の気流、チャンバー内の雰囲
気濃度、及び圧力の各条件は、予めテスト用基板を用い
て各条件を変更しつつ、基板中心、塗布開始位置、塗布
終了位置を少なくとも含む複数点において反射光計測に
よる膜厚測定を行い、それらの結果の中から液状膜の膜
厚が、一方向、または基板中心から外周に向けて反射光
の干渉縞が生じるときの条件に定めればよい。

【０１３６】以上のように、本実施の形態では、一例
に、液状膜を形成した後、レベリング処理、次いで、乾
燥処理を連続して行い、これら処理工程の各々におい
て、必要に応じ、液状膜の膜厚差を制御しながら、フォ
トレジスト膜、層間絶縁膜等、固形分からなる膜を被処
理基板上に形成する。従って、被処理基板上に液状膜を
形成した後、液状膜の各点の膜厚が所定の範囲内に収ま
っていれば、レベリング処理を行わずに、乾燥処理を行
うこともできる。また、レベリング処理後、液状膜の材
料によっては、乾燥処理中に固形分が殆ど移動すること
のないものもあり、その場合には、前述の如く、特に、
膜厚を制御せずに、従来の方法で液状膜の溶剤を気化さ
せて、乾燥処理を行うこともできる。この場合には、被
処理基板の中央部と周縁部において、温度の大小関係を
逆にして、乾燥処理を行っても良い。即ち、乾燥処理を
行う過程で、被処理基板の中央部では、周縁部よりも、
温度を低くして、液状膜の溶剤を気化させることもでき
る。

【０１３７】その他、本発明の主旨を逸脱しない限り、
レベリング／乾燥処理装置の構成は、適宜変更可能であ
り、実際に塗布する被処理基板、溶液を用いて本実施の
形態に記載したような実験を行って各条件を決定すると
良い。

【０１３８】

【発明の効果】本発明では、溶液（＝薬液）を供給し
て、被処理基板上に液状膜を形成し、その後、平坦化処
理、乾燥処理等、この液状膜を処理する過程で、その膜
厚の測定、及び制御を行う。このようにすると、被処理
基板上に、フォトレジスト膜等の固形分の膜を、膜厚が
略均一で、尚且つ、表面の平坦度が高い状態で形成する
ことができる。

【０１３９】以上のようにして、本発明では、各種製品
の歩留まりを高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態において、被処理基板上の
液状膜を処理する手順を表す図である。

【図２】本発明の実施の形態に関し、被処理基板上に液
状膜を形成する装置を表す斜視概略図である。

【図３】本発明の実施の形態に関し、被処理基板上の液
状膜を処理する装置を表す概略図である。

【図４】本発明の実施の形態において、被処理基板上の
液状膜の処理方法に関係する図である。

【図５】本発明の実施の形態に関し、レベリング処理に
おいて、被処理基板上の液状膜の膜厚分布、液状膜に供
給する溶剤雰囲気の濃度、及び温度制御プレートの温度
分布（＝被処理基板の温度分布に対応）の変化を表す図
である。

【図６】本発明の実施の形態に関し、レベリング処理、
及び乾燥処理において、被処理基板上の液状膜の膜厚分
布、チャンバー内の圧力、及び温度制御プレートの温度
分布（＝被処理基板の温度分布に対応）の変化を表す図
である。

【図７】本発明の実施の形態に関し、レベリング処理、
及び乾燥処理において、被処理基板上の液状膜の膜厚分
布の変化を表す図である。

【図８】本発明の実施の形態の効果を表す図である。

【図９】本発明の実施の形態の変更例に関し、被処理基
板上の液状膜を処理する装置を表す概略図である。

【図１０】本発明の実施の形態に関し、レベリング処理
において、被処理基板上の液状膜の膜厚分布、液状膜に
供給する溶剤雰囲気の濃度、及び温度制御プレートの温
度分布（＝被処理基板の温度分布に対応）の変化を表す
図である。

【図１１】本発明の実施の形態の変形例に関し、被処理
基板上の液状膜を処理する装置を表す概略図である。

【図１２】本発明の実施の形態の変形例に関し、レベリ
ング処理、及び乾燥処理において、被処理基板上の液状
膜の膜厚分布、液状膜に供給する気流の流量、及び温度
制御プレートの温度分布（＝被処理基板の温度分布に対
応）の変化を表す図である。

【図１３】本発明の実施の形態の変形例に関し、レベリ
ング処理、及び乾燥処理において、被処理基板上の液状
膜の膜厚分布、液状膜に供給する気流の流量、及び温度
制御プレートの温度分布（＝被処理基板の温度分布に対
応）の変化を表す図である。

【図１４】本発明の実施の形態の変形例に関し、被処理
基板上の液状膜を処理する装置を表す概略図である。

【図１５】本発明の実施の形態の変形例に関し、被処理
基板上の液状膜を処理する装置を表す概略図である。

【図１６】本発明の実施の形態の変形例に関し、レベリ
ング処理、及び乾燥処理において、被処理基板上の液状
膜の膜厚分布、チャンバー内の圧力、及び被処理基板の
回転数の変化を表す図である。

【図１７】本発明の実施の形態の変形例に関し、レベリ
ング処理、及び乾燥処理において、被処理基板上の液状
膜の膜厚分布、液状膜に供給する気流の流量、及び被処
理基板の回転数の変化を表す図である。

【図１８】本発明の実施の形態の変形例に関し、レベリ
ング処理、及び乾燥処理において、被処理基板上の液状
膜の膜厚分布、液状膜に供給する気流の流量、及び被処
理基板の回転数の変化を表す図である。

【図１９】本発明の実施の形態の変形例に関し、レベリ
ング処理、及び乾燥処理において、被処理基板上の液状
膜の膜厚分布、及び被処理基板の回転数の変化を表す図
である。

【符号の説明】

１００・・・スキャン塗布処理部、１０１、２０４・・
・ステージ１０２・・・溶液供給用ノズル、１０３・・・被処理基
板１０４・・・液状膜、２００・・・レベリング／乾燥処
理装置２０１・・・チャンバー、２０２・・・雰囲気制御部２０３・・・排気部、２０５・・・温度制御プレート２０６・・・膜厚測定用光学系、２０７・・・光源２０８・・・反射光受光部、２０９・・・解析部２１０・・・供給口、２１１・・・・気流制御壁２１２・・・回転系ステージ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０５Ｄ 3/00 Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０１Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０１Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｚ５６４Ｄ (72)発明者伊藤信一神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 2H025 AB16 AB17 EA04 4D075 AC64 AC92 AC94 AC95 AC96 BB24Z BB92Z CA48 DA06 DB13 DB14 DC19 DC22 DC24 EA07 EA19 EA45 4F042 AA07 AB00 BA05 BA06 BA13 BA16 BA22 BA25 BA27 DB01 EB05 EB09 EB13 EB17 EB24 EB29 EB30 5F046 JA01 JA04 JA07 JA08 JA13 JA21 JA22 JA24 JA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理基板上に溶液を供給して、この溶液
の液状膜を形成する工程と、前記被処理基板を処理容器内に収納し、溶剤の雰囲気を
調整しながら供給して、前記液状膜の表面を平坦化する
工程と、前記液状膜の溶剤を気化させて、前記被処理基板上に、
前記液状膜に含まれる固形分からなる膜を形成する乾燥
工程とを有し、前記液状膜の表面を平坦化する工程では、この液状膜の
膜厚の増減を抑制するように、前記溶剤の雰囲気、及び
前記被処理基板の温度のうち、少なくとも一つを制御す
ることを特徴とする液状膜の処理方法。
【請求項２】前記液状膜の表面を平坦化する工程では、
前記液状膜の表面に光を照射して、この光の反射光から
前記液状膜の膜厚を算出することを特徴とする請求項１
に記載の液状膜の処理方法。
【請求項３】前記液状膜の表面を平坦化する工程では、
前記液状膜の平坦度を算出して、この平坦度が所定の値
に漸次近づくように、前記処理容器内の溶剤雰囲気の濃
度、前記処理容器内の溶剤雰囲気の濃度分布、前記被処
理基板の温度、及び前記被処理基板の温度分布のうち、
少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の液状膜の処理方法。
【請求項４】前記液状膜の平坦度は、前記被処理基板上
の複数の位置で膜厚を測定し、それらの差により得られ
るものであって、所定の値が０であることを特徴とする
請求項３に記載の液状膜の処理方法。
【請求項５】前記被処理基板上の複数の位置は、前記被
処理基板の中央部上と周縁部上の位置を含むことを特徴
とする請求項４に記載の液状膜の処理方法。
【請求項６】前記液状膜の平坦度は、前記被処理基板の
所定領域内において、反射光の光強度の濃淡から得られ
ることを特徴とする請求項３または４に記載の液状膜の
処理方法。
【請求項７】前記被処理基板の温度分布は、前記液状膜
の膜厚差が略０になるように、前記被処理基板の周縁部
で温度を下げ、且つ中央部では温度を上げることを特徴
とする請求項３に記載の液状膜の処理方法。
【請求項８】前記溶剤の雰囲気の調整、及び前記被処理
基板の温度は、予め、被処理基板上に形成された液状膜
を用いて、前記溶剤雰囲気の気流、前記溶剤雰囲気の濃
度、前記処理容器内の圧力、及び前記被処理基板の温度
の各条件を変更しつつ、前記被処理基板において、その
中心、前記液状膜の塗布開始位置、及び前記液状膜の塗
布終了位置を少なくとも含む複数点で反射光の計測によ
る膜厚測定を行い、それらの結果の中から反射光の干渉
縞が少ないときの条件に定めることを特徴とする請求項
１に記載の液状膜の処理方法。
【請求項９】前記液状膜は、有機系、無機系、または金
属系の固形分を溶媒中に含む膜であることを特徴とする
請求項１乃至８の何れか一項に記載の液状膜の処理方
法。
【請求項１０】被処理基板上に溶液を供給して、この溶
液の液状膜を形成する工程と、この液状膜の溶剤を気化させて、前記被処理基板上に前
記液状膜に含まれる固形分からなる膜を形成する乾燥工
程とを有し、前記液状膜の乾燥工程において、前記被処理基板の温
度、前記液状膜に供給する気流、前記処理容器内の圧
力、及び前記被処理基板の回転数のうち、少なくとも一
つを制御して、前記液状膜の膜厚を調整し、前記液状膜
中の溶剤を気化させることを特徴とする液状膜の処理方
法。
【請求項１１】前記乾燥工程において、前記被処理基板
の周縁部上よりも中央部上で、より多くの溶剤を気化さ
せ、且つ前記被処理基板の中央部上と周縁部上におい
て、前記液状膜の膜厚差が所定値以上に大きくならない
ように、前記溶剤の気化する量を制御することを特徴と
する請求項１０に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１２】前記乾燥工程において、前記被処理基板
の周縁部上よりも中央部上で、より少なく溶剤を気化さ
せ、且つ前記被処理基板の中央部上と周縁部上におい
て、前記液状膜の膜厚差が所定値以上に大きくならない
ように、前記溶剤の気化する量を制御することを特徴と
する請求項１０に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１３】前記液状膜の膜厚は、前記液状膜の表面
に光を照射して、この光の反射光から算出することを特
徴とする請求項１０に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１４】前記被処理基板の温度、前記液状膜に供
給する気流、前記処理容器内の圧力、及び前記被処理基
板の回転数は、予め、被処理基板上に形成された液状膜
を用いて、前記被処理基板の温度、前記液状膜に供給す
る気流、前記処理容器内の圧力、前記被処理基板の回転
数の各条件を変更しつつ、前記被処理基板において、そ
の中心、前記液状膜の塗布開始位置、及び前記液状膜の
塗布終了位置を少なくとも含む複数点で反射光の計測に
よる膜厚測定を行い、それらの結果の中から反射光の干
渉縞が少ないときの条件に定めることを特徴とする請求
項１０に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１５】前記液状膜の膜厚は、前記被処理基板の
中央部上と周縁部上を含む複数の位置で測定することを
特徴とする請求項１３に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１６】記被処理基板の温度は、周縁部上より中
央部上で温度を上げるように制御することを特徴とする
請求項１１に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１７】前記被処理基板の温度は、周縁部上より
中央部上で温度を下げるように制御することを特徴とす
る請求項１２に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１８】前記被処理基板の回転数は、時間に対し
て増加させるように制御することを特徴とする請求項１
０乃至１２の何れか一項に記載の液状膜の処理方法。
【請求項１９】前記液状膜に供給する気流は、その気流
の流量を時間に対して増加させるように制御することを
特徴とする請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の液
状膜の処理方法。
【請求項２０】前記液状膜は、有機系、無機系、金属系
の固形分を溶媒中に含む膜であることを特徴とする請求
項１０乃至１９の何れか一項に記載の液状膜の処理方
法。
【請求項２１】被処理基板を収納する処理容器と、前記被処理基板を支持する基板支持部と、前記処理容器内に溶剤の雰囲気ガスを供給する雰囲気供
給部と、前記処理容器内を排気する排気部と、前記被処理基板上に光を照射し、且つ、この光の反射光
を受光して、前記被処理基板上に在る液状膜の反射光強
度を得る光学系とこの光学系において得られた反射光強
度を解析する解析部とを具備し、前記解析部は、前記被処理基板上に在る液状膜の膜厚に
応じて、前記雰囲気供給部からの溶剤の雰囲気ガスの供
給量を制御し、前記処理容器内の雰囲気濃度を調整する
ことを特徴とする液状膜の処理装置。
【請求項２２】前記光学系には、前記被処理基板の径方
向に沿って、光照射部と受光部が、各々複数ずつ設けら
れ、前記液状膜の複数の位置で、その膜厚を測定するこ
とを特徴とする請求項２１に記載の液状膜の処理装置。
【請求項２３】前記反射光強度は、前記液状膜の任意の
領域を画像として取得し、この画像内の所望の位置を認
識しつつ計測を行うことを特徴とする前記請求項２１ま
たは２２に記載の液状膜の処理装置
【請求項２４】前記雰囲気供給部は、前記被処理基板上
で移動可能であり、前記液状膜の膜厚分布に応じて、そ
の位置と、前記処理容器内の雰囲気の濃度を調整するこ
とを特徴とする請求項２１乃至２３の何れか一項に記載
の液状膜の処理装置。
【請求項２５】前記基板支持部は、少なくとも、前記被
処理基板の周縁部と中央部を温度調整する基板温調部を
具備し、前記解析部は前記被処理基板上に在る液状膜の
膜厚分布に応じて、前記基板温調部を制御し、前記被処
理基板の温度、及びその温度分布を調整することを特徴
とする前記請求項項２１乃至２３の何れか一項に記載の
液状膜の処理装置
【請求項２６】被処理基板を収納する処理容器と、前記被処理基板を支持し、回転可能な基板支持部と、前記処理容器内に気流を供給する気流供給部と、前記処理容器内を排気する排気部と、前記被処理基板上に光を照射し、且つ、この光の反射光
を受光して、前記被処理基板上に在る液状膜の反射光強
度を得る光学系とこの光学系において得られた反射光強
度を解析する解析部とを具備し、前記解析部は、前記液状膜の膜厚に応じて、前記気流の
量、前記排気の量、前記処理容器内の圧力、前記被処理
基板の回転数のうち、少なくとも一つを調整することを
特徴とする液状膜の処理装置。
【請求項２７】前記光学系には、前記被処理基板の径方
向に沿って、光照射部、及び受光部が、各々複数ずつ設
けられ、前記液状膜の複数位置で、その膜厚を測定する
ことを特徴とする請求項２６に記載の液状膜の処理装
置。
【請求項２８】前記反射光強度は、前記液状膜の任意の
領域を画像として取得し、この画像内の所望の位置を認
識しつつ計測を行うことを特徴とする前記請求項２６ま
たは２７に記載の液状膜の処理装置。
【請求項２９】前記基板支持部は、少なくとも、前記被
処理基板の周縁部と中央部を温度調整する基板温調部を
具備し、前記解析部は、前記被処理基板上に在る液状膜
の膜厚に応じて、前記基板温調部を制御し、前記被処理
基板の温度、及び前記被処理基板の温度分布を調整する
ことを特徴とする前記請求項２６乃至２８の何れか一項
に記載の液状膜の処理装置。
【請求項３０】前記基板支持部の周囲には、前記被処理
基板を囲むようにして、気流制御壁が設けられているこ
とを特徴とする前記請求項２６乃至２８の何れか一項に
記載の液状膜の処理装置。