JP2020161713A - Rotary coating applicator and rotary coating application method - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary coating applicator and rotary coating application method having a heating function, capable of improving the efficiency of coating application processing and appropriately controlling heating of the whole wafer.SOLUTION: A rotary coating applicator 10 includes: a table 14 for placing an object 12 to be processed; a table rotation apparatus 30 for rotating the table 14; a two-fluid mixing nozzle 22 mounted opposing to the table 14 and for spraying particulate-like coating liquid mixed with gas; a nozzle movement device 20 for moving the two-fluid mixing nozzle 22 above the table 14; a heater 40 for heating the table 14; and a heating temperature controller 41 for controlling the heater 40 to change a heating temperature according to a distance from the center of the table 14.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、塗布液を加工対象物に塗布する塗布装置に関し、特に半導体ウェハのような平板状の加工対象物を回転させながら塗布液を塗布する回転塗布装置及び回転塗布方法に関する。 The present invention relates to a coating device for applying a coating liquid to a processing object, and more particularly to a rotary coating device and a rotary coating method for applying a coating liquid while rotating a flat plate-shaped processing object such as a semiconductor wafer.

半導体の製造では各種の膜をウェハの表面上に形成しつつ、ウェハを加工している。例えば、露光時にはウェハの表面にレジスト膜を形成したり、グルービング（溝加工）の際にはデバイス層を保護する保護膜を形成したりする。これらの膜を形成するために、種々の塗布装置が用いられているが、その１つとして回転塗布装置がある。この回転塗布装置では、加工対象物の表面の中心付近に塗布液を供給し、その加工対象物の中心軸を回転軸として加工対象物を回転させることにより、遠心力を用いて塗布液を加工対象物の表面全体に塗布している。 In the manufacture of semiconductors, wafers are processed while various films are formed on the surface of the wafer. For example, a resist film is formed on the surface of the wafer during exposure, and a protective film that protects the device layer is formed during grooving (grooving). Various coating devices are used to form these films, and one of them is a rotary coating device. In this rotary coating device, the coating liquid is supplied near the center of the surface of the processing target, and the coating liquid is processed by using centrifugal force by rotating the processing target with the central axis of the processing target as the rotation axis. It is applied to the entire surface of the object.

このような回転塗布装置について、塗布膜の膜厚分布を制御するための加熱機構が従来から提案されている。特許文献１は、基板を載置する真空チャック内に複数の温調ラインを備える回転塗布装置を開示する。複数の温調ラインは真空チャックの中心を中心とする同心円状に設けられており、各々の温調ラインの温度は個別に制御可能である。各々の温調ラインの温度を適宜調整することにより、特許文献１の回転塗布装置は、径方向に所望の膜厚分布を有する膜を形成することを可能とする。 For such a rotary coating device, a heating mechanism for controlling the film thickness distribution of the coating film has been conventionally proposed. Patent Document 1 discloses a rotary coating device provided with a plurality of temperature control lines in a vacuum chuck on which a substrate is placed. The plurality of temperature control lines are provided concentrically around the center of the vacuum chuck, and the temperature of each temperature control line can be controlled individually. By appropriately adjusting the temperature of each temperature control line, the rotary coating apparatus of Patent Document 1 makes it possible to form a film having a desired film thickness distribution in the radial direction.

特開平８−２９３４６０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-293460

ところで、特許文献１の回転塗布装置では、温調ラインで真空チャックを所定の温度分布にした後に、基板を真空チャックの上に載置して基板の温度を真空チャックの温度分布と同一にしている。その後、所定の温度分布になった基板上に塗布液を塗布している。特許文献１はテーブルの回転中に生じるテーブル上の位置の違いによる塗布液の乾燥速度の違いについては何ら考慮されていない。そのため、特許文献１の回転塗布装置では品質が安定した膜を形成することが困難であるという問題がある。 By the way, in the rotary coating apparatus of Patent Document 1, after the vacuum chuck has a predetermined temperature distribution on the temperature control line, the substrate is placed on the vacuum chuck to make the temperature of the substrate the same as the temperature distribution of the vacuum chuck. There is. After that, the coating liquid is applied onto the substrate having a predetermined temperature distribution. Patent Document 1 does not consider the difference in the drying speed of the coating liquid due to the difference in the position on the table that occurs during the rotation of the table. Therefore, the rotary coating apparatus of Patent Document 1 has a problem that it is difficult to form a film having stable quality.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、品質が安定した膜を効率的に形成することが可能な回転塗布装置及び回転塗布方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotary coating device and a rotary coating method capable of efficiently forming a film having stable quality.

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係わる回転塗布装置は、加工対象物を載置するテーブルと、テーブルを回転させるテーブル回転装置と、テーブルと対向して設けられ、気体と混合された微粒子状の塗布液を散布する二流体混合ノズルと、テーブルを加熱する加熱装置と、テーブルの中心からの距離に応じて加熱温度を変化させるように加熱装置を制御する加熱温度制御部と、を備える。 In order to achieve the above object, the rotary coating device according to the first aspect of the present invention is provided with a table on which a work object is placed, a table rotary device for rotating the table, and a gas facing the table. A two-fluid mixing nozzle that sprays a fine particle coating liquid mixed with, a heating device that heats the table, and a heating temperature control that controls the heating device so as to change the heating temperature according to the distance from the center of the table. It has a part and.

第１の態様に係わる回転塗布装置では、塗布液の散布とテーブルの加熱とを並列的に行うことができるため、塗布液の散布中に塗布液の乾燥を促進し、膜の形成処理の効率を向上させることができる。更に、テーブルの回転中に生じるテーブルの外周付近とテーブルの中央付近とでの塗布液の乾燥速度の違いを抑制するように、加熱温度制御部はテーブルの中心からの距離に応じて加熱温度を変化させている。これにより、加工対象物全体での塗布液の乾燥速度を均一化させ、形成される膜の品質を安定させることができる。 In the rotary coating apparatus according to the first aspect, since the coating liquid can be sprayed and the table can be heated in parallel, the coating liquid can be dried during the spraying of the coating liquid, and the efficiency of the film forming process can be promoted. Can be improved. Further, the heating temperature control unit adjusts the heating temperature according to the distance from the center of the table so as to suppress the difference in the drying speed of the coating liquid between the vicinity of the outer circumference of the table and the vicinity of the center of the table that occurs during the rotation of the table. I'm changing. As a result, the drying speed of the coating liquid over the entire object to be processed can be made uniform, and the quality of the formed film can be stabilized.

好ましくは、加熱温度制御部は、前記加熱温度がテーブルの中心から外周方向へ温度勾配を持つように加熱装置を制御する。例えば、テーブルの回転中では、周速度は、テーブルの中心で最も遅くなり、テーブルの中心からの距離が大きくなるほど速くなり、テーブルの周辺部で最も速くなる。テーブルの周速度が速いほどテーブルの回転に伴う風が強くなり、この風が強いほど塗布液の乾燥がより促進される。この周速度の違いによって生じる塗布液の乾燥速度の違いを抑制するように、加熱温度制御部はテーブルの外周付近の加熱温度を中央付近よりも低くするよう加熱温度分布（温度勾配）を制御する。 Preferably, the heating temperature control unit controls the heating device so that the heating temperature has a temperature gradient from the center of the table toward the outer circumference. For example, during table rotation, the peripheral speed is slowest at the center of the table, faster at greater distances from the center of the table, and fastest at the periphery of the table. The faster the peripheral speed of the table, the stronger the wind accompanying the rotation of the table, and the stronger the wind, the more the drying of the coating liquid is promoted. The heating temperature control unit controls the heating temperature distribution (temperature gradient) so that the heating temperature near the outer periphery of the table is lower than that near the center so as to suppress the difference in the drying speed of the coating liquid caused by this difference in peripheral speed. ..

好ましくは、加熱装置はペルチェ素子である。 Preferably, the heating device is a Peltier element.

また、好ましくは、加熱装置はテーブルから離隔して設けられる。これにより、装置の保守性を向上させることができる。 Also, preferably, the heating device is provided away from the table. As a result, the maintainability of the device can be improved.

また、テーブルの回転とノズルの移動とを併用して塗布液を散布するため、遠心力を用いて塗布液を拡散させている従来技術よりもテーブルの回転速度を低くすることができ、ひいては、テー加工対象物の表面上からの塗布液の飛散を低減することができる。 In addition, since the coating liquid is sprayed by using both the rotation of the table and the movement of the nozzle, the rotation speed of the table can be made lower than that of the conventional technique in which the coating liquid is diffused by using centrifugal force. It is possible to reduce the scattering of the coating liquid from the surface of the object to be processed.

加えて、微細な粒子状の塗布液が散布されるため、塗布液を液滴として滴下する場合と比べて塗布液の乾燥時間を短縮させることができる。 In addition, since the fine particle coating liquid is sprayed, the drying time of the coating liquid can be shortened as compared with the case where the coating liquid is dropped as droplets.

好ましくは、テーブルの回転速度（回転数）は約５００ｒｐｍ未満であり、より好ましくはテーブルの回転速度は約１００から約３００ｒｐｍである。また、好ましくはノズルの揺動速度（角速度）は、数ｒｐｍである。 Preferably, the rotation speed (rotation speed) of the table is less than about 500 rpm, and more preferably the rotation speed of the table is about 100 to about 300 rpm. Further, preferably, the swing speed (angular velocity) of the nozzle is several rpm.

好ましくは、二流体混合ノズルは、気体及び塗布液の流量を制御するノズル制御部を備える。 Preferably, the two-fluid mixing nozzle comprises a nozzle control unit that controls the flow rates of the gas and the coating liquid.

好ましくは、回転塗布装置はテーブルの回転動作と、ノズルの移動とを交互に繰り返し行うように、テーブル回転装置及びノズル移動装置を制御する制御部を更に備える。又は、好ましくは、回転塗布装置はテーブルの回転動作と、ノズルの移動とを並列的に（同時に）行うように、テーブル回転装置及びノズル移動装置を制御する制御部を更に備える。 Preferably, the rotary coating device further includes a control unit that controls the table rotating device and the nozzle moving device so that the rotating operation of the table and the movement of the nozzle are alternately repeated. Alternatively, preferably, the rotary coating device further includes a control unit that controls the table rotary device and the nozzle moving device so that the rotary operation of the table and the movement of the nozzle are performed in parallel (simultaneously).

回転塗布装置はテーブルの回転動作とノズルの移動とを並列的に行う場合、好ましくは、制御部はテーブルの径方向におけるノズルの位置に応じてテーブルの回転速度を変化させる。あるいは、テーブルの回転速度を制御（変更）する代わりに、制御部はテーブルの径方向におけるノズルの位置に応じてノズルの移動速度を制御（変更）することにしてもよい。 When the rotary coating device performs the rotation operation of the table and the movement of the nozzle in parallel, the control unit preferably changes the rotation speed of the table according to the position of the nozzle in the radial direction of the table. Alternatively, instead of controlling (changing) the rotation speed of the table, the control unit may control (change) the moving speed of the nozzle according to the position of the nozzle in the radial direction of the table.

回転塗布装置はテーブルの回転動作とノズルの移動とを並列的に行う場合、塗布液の散布中にノズルの揺動又は移動によりテーブルの径方向におけるノズルの位置が変化するため、制御部は、ノズルの位置に応じてノズルとテーブルとの相対速度が大きく変化しないようにテーブルの回転速度又はノズルの移動速度を制御（変更）する。これにより、塗布液が不均一に散布されることを抑制する。 When the rotary coating device performs the rotation operation of the table and the movement of the nozzle in parallel, the position of the nozzle in the radial direction of the table changes due to the swing or movement of the nozzle during the spraying of the coating liquid. The rotation speed of the table or the movement speed of the nozzle is controlled (changed) so that the relative speed between the nozzle and the table does not change significantly according to the position of the nozzle. This prevents the coating liquid from being unevenly sprayed.

ここで、ノズルを固定した状態でテーブル回転装置によりテーブルを回転させつつ、ノズルから塗布液を散布させる動作を、ノズルの位置を変えて複数回行うこととしてもよい。この場合、テーブルの径方向におけるノズルの位置に応じてテーブルの回転速度を変化させる必要はない。 Here, the operation of spraying the coating liquid from the nozzle while rotating the table with the table rotating device with the nozzle fixed may be performed a plurality of times by changing the position of the nozzle. In this case, it is not necessary to change the rotation speed of the table according to the position of the nozzle in the radial direction of the table.

上記目的を達成するために、本発明の第２の態様に係わる回転塗布方法は、テーブルを回転させている状態で、テーブルと対向して設けられた二流体混合ノズルから微粒子状の塗布液を散布する散布工程と、テーブルの上方で二流体混合ノズルを移動させるノズル移動工程と、テーブルの中心からの距離に応じて加熱温度を変化させるようにテーブルを加熱する加熱工程であって、散布工程と並列的に行われる加工工程と、を含む。 In order to achieve the above object, the rotary coating method according to the second aspect of the present invention is to apply a fine coating liquid from a two-fluid mixing nozzle provided facing the table while the table is rotating. A spraying step of spraying, a nozzle moving step of moving a two-fluid mixing nozzle above the table, and a heating step of heating the table so as to change the heating temperature according to the distance from the center of the table. Includes processing steps performed in parallel with.

ここで、散布工程とノズル移動工程とを交互に繰り返し行うことにしてもよいし、散布工程とノズル移動工程とを並列的に行うことにしてもよい。 Here, the spraying step and the nozzle moving step may be alternately repeated, or the spraying step and the nozzle moving step may be performed in parallel.

第２の態様に係わる回転塗布方法によっても、第１の態様に係わる回転塗布装置と同様の効果を得ることができる。 The rotary coating method according to the second aspect can also obtain the same effect as the rotary coating device according to the first aspect.

本発明によれば、塗布液の塗布とテーブルの加熱とを並列的に行うことにより膜を形成効率を向上させることができる。更に、塗布中における加熱装置の加熱温度分布を適切に制御することにより品質が安定した膜を形成することが可能となる。 According to the present invention, the film forming efficiency can be improved by applying the coating liquid and heating the table in parallel. Further, by appropriately controlling the heating temperature distribution of the heating device during coating, it is possible to form a film having stable quality.

回転塗布装置の概略構成を示す平面図Top view showing schematic structure of rotary coating apparatus 回転塗布装置の概略構成を示す正面図Front view showing a schematic configuration of a rotary coating device ノズルの付近の構成図Configuration diagram near the nozzle テーブルの上方から見たアームの動作の説明図Explanatory drawing of arm operation seen from above the table ノズル揺動装置の機能ブロック図Functional block diagram of the nozzle swing device テーブルの中心からの距離とテーブルの周速度との関係、及び、テーブルの中心からの距離と加熱温度との関係を示すグラフA graph showing the relationship between the distance from the center of the table and the peripheral speed of the table, and the relationship between the distance from the center of the table and the heating temperature. 第２実施形態に係わる回転塗布装置におけるノズルの動きを説明する図The figure explaining the movement of the nozzle in the rotary coating apparatus which concerns on 2nd Embodiment 第３実施形態に係わる回転塗布装置におけるノズルの動きを説明する図The figure explaining the movement of the nozzle in the rotary coating apparatus which concerns on 3rd Embodiment

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。以下の説明において、例として加工対象物（ワーク）をウェハとするが、加工対象物を限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the object to be processed (work) is used as a wafer as an example, but the purpose is not to limit the object to be processed.

＜第１実施形態＞
図１及び図２は第１実施形態に係る回転塗布装置１０の概略構成を示す平面図及び正面図である。図２において、内部構造を説明するために、テーブル１４の付近は部分的に概略断面図で示している。なお、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は互いに直交する方向であり、Ｘ軸方向は水平方向、Ｙ軸方向はＸ軸方向に直交する水平方向、Ｚ軸方向は上下方向（鉛直方向）である。 <First Embodiment>
1 and 2 are a plan view and a front view showing a schematic configuration of the rotary coating device 10 according to the first embodiment. In FIG. 2, in order to explain the internal structure, the vicinity of the table 14 is partially shown in a schematic cross-sectional view. The X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other, the X-axis direction is the horizontal direction, the Y-axis direction is the horizontal direction orthogonal to the X-axis direction, and the Z-axis direction is the vertical direction (vertical). Direction).

図１及び図２に示す回転塗布装置１０は、テーブル１４と、ノズル２２と、アーム２５と、ノズル揺動装置（ノズル移動装置）２０と、テーブル回転装置３０と、加熱装置（ヒータ）４０と、加熱温度制御部４１とを備える。 The rotary coating device 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a table 14, a nozzle 22, an arm 25, a nozzle swinging device (nozzle moving device) 20, a table rotating device 30, and a heating device (heater) 40. A heating temperature control unit 41 is provided.

ウェハ１２は平板状（円板状）であり、ウェハ１２の中心がテーブルの中心とほぼ一致するように、ウェハ１２はテーブル１４上に載置される。テーブル１４は水平方向に平行であり、不図示の吸引装置を用いてウェハ１２を吸着保持する。テーブル回転装置３０は、不図示のモータを用いて、テーブル１４の中心を通りテーブル１４面に垂直な（Ｚ軸に平行な）回転軸を中心にしてテーブル１４を回転させる。 The wafer 12 has a flat plate shape (disk shape), and the wafer 12 is placed on the table 14 so that the center of the wafer 12 substantially coincides with the center of the table. The table 14 is parallel in the horizontal direction, and the wafer 12 is sucked and held by using a suction device (not shown). The table rotating device 30 uses a motor (not shown) to rotate the table 14 around a rotating axis (parallel to the Z axis) that passes through the center of the table 14 and is perpendicular to the surface of the table 14.

ノズル２２は、塗布液を吐出する吐出口を有し、テーブル１４（ウェハ１２）に対向するように配置される。ノズル２２は、気体と塗布液とを混合して散布する二流体混合ノズルであり、気体と混合された塗布液をテーブル１４に向かって散布する。塗布液の吐出量は、例えば、数ｍｌ／ｍｉｎ程度である。 The nozzle 22 has a discharge port for discharging the coating liquid, and is arranged so as to face the table 14 (wafer 12). The nozzle 22 is a two-fluid mixing nozzle that mixes and sprays the gas and the coating liquid, and sprays the coating liquid mixed with the gas toward the table 14. The discharge amount of the coating liquid is, for example, about several ml / min.

塗布液は半導体の製造段階に応じて適宜選択される。塗布液として例えば、露光時にはレジスト膜を形成するためのレジスト液、グルービング時には保護膜を形成するためのコート剤等が挙げられる。気体は、塗布液との反応性が低いものが適宜選択される。例えば、塗布液がコート剤である場合、好ましくは、気体は窒素である。ノズル２２の周辺の構成について詳しくは後述する。 The coating liquid is appropriately selected according to the manufacturing stage of the semiconductor. Examples of the coating liquid include a resist liquid for forming a resist film at the time of exposure, a coating agent for forming a protective film at the time of grooving, and the like. As the gas, a gas having low reactivity with the coating liquid is appropriately selected. For example, when the coating liquid is a coating agent, the gas is preferably nitrogen. The configuration around the nozzle 22 will be described in detail later.

アーム２５の一方端にはノズル２２が固定され、アーム２５の他方端はノズル揺動装置２０のアーム回転軸２６に接続される。好ましくは、アーム２５は、ノズル２２がテーブル１４の中心の上方を通過することができる長さを有する。図１及び図２ではアーム２５はＸ軸方向及びＹ軸方向に対して傾斜した位置に配置されているが、この例に限らない。回転塗布装置１０を構成する各部の位置関係や空きスペースに応じてアーム２５の位置は適宜決定される。 The nozzle 22 is fixed to one end of the arm 25, and the other end of the arm 25 is connected to the arm rotation shaft 26 of the nozzle swing device 20. Preferably, the arm 25 has a length that allows the nozzle 22 to pass above the center of the table 14. In FIGS. 1 and 2, the arm 25 is arranged at a position inclined with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction, but the present invention is not limited to this example. The position of the arm 25 is appropriately determined according to the positional relationship of each part constituting the rotary coating device 10 and the empty space.

アーム回転軸２６はＺ軸方向に延びる柱状であり、アーム２５を略水平に支持する。ノズル揺動装置２０はアーム回転軸２６を中心にアーム２５を揺動（回動）させることにより、テーブル１４の上方でＸ−Ｙ平面上で円弧を描くようにノズル２２を揺動させる（振り子運動させる）。アーム２５の揺動速度（角速度）は、例えば数ｒｐｍである。 The arm rotation shaft 26 is a columnar shape extending in the Z-axis direction, and supports the arm 25 substantially horizontally. The nozzle swinging device 20 swings (rotates) the arm 25 about the arm rotation shaft 26, thereby swinging the nozzle 22 above the table 14 so as to draw an arc on the XY plane (pendulum). Exercise). The swing speed (angular velocity) of the arm 25 is, for example, several rpm.

ノズル２２が揺動する角度範囲（円弧の中心角）は、少なくとも、ノズル２２がテーブル１４の外周とテーブル１４の中心との間を移動することができる大きさであることが望ましい。ノズル２２が揺動する角度範囲について詳しくは後述する。 It is desirable that the angle range in which the nozzle 22 swings (the central angle of the arc) is at least a size that allows the nozzle 22 to move between the outer circumference of the table 14 and the center of the table 14. The angle range in which the nozzle 22 swings will be described in detail later.

加熱装置４０はテーブル１４と対応する形状（略同形状）を有し、テーブル１４の下方からウェハ１２を加熱する。加熱装置４０は、熱電変換方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式、ランプ加熱方式等の任意の方式を用いることが可能である。好ましくは、加熱装置４０は熱電変換素子を用いた熱電変換方式を用いる。より好ましくは、加熱装置４０はペルチェ素子（サーモ・モジュールともいう）である。 The heating device 40 has a shape (substantially the same shape) corresponding to the table 14, and heats the wafer 12 from below the table 14. As the heating device 40, any method such as a thermoelectric conversion method, a resistance heating method, an induction heating method, and a lamp heating method can be used. Preferably, the heating device 40 uses a thermoelectric conversion method using a thermoelectric conversion element. More preferably, the heating device 40 is a Peltier element (also referred to as a thermo module).

加熱装置４０はテーブル１４とは別体として設けられる。好ましくは、加熱装置４０はテーブル１４の下方に、テーブル１４から離隔して設けられる。加熱装置４０をテーブル１４とは別体とすることにより、回転塗布装置１０の保守が容易になる。回転塗布装置１０では、塗布液の散布（塗布）と加熱乾燥とを並列的に（同時に）行うことができる。 The heating device 40 is provided as a separate body from the table 14. Preferably, the heating device 40 is provided below the table 14 at a distance from the table 14. By separating the heating device 40 from the table 14, maintenance of the rotary coating device 10 becomes easy. In the rotary coating device 10, spraying (coating) of the coating liquid and heating and drying can be performed in parallel (simultaneously).

加熱温度制御部４１はプロセッサを用いて実現される。加熱温度制御部４１は、テーブル１４の径方向の温度分布を測定する温度測定部（不図示）、ＲＯＭ（Read Only Memory）（不図示）、ＲＡＭ（Random Access Memory）（不図示）、及び入出力インターフェース（不図示）等を備える。 The heating temperature control unit 41 is realized by using a processor. The heating temperature control unit 41 includes a temperature measurement unit (not shown), a ROM (Read Only Memory) (not shown), a RAM (Random Access Memory) (not shown), and an input / output unit for measuring the temperature distribution in the radial direction of the table 14. It has an output interface (not shown) and the like.

加熱温度制御部４１において、ＲＯＭに記憶されている制御プログラム等の各種プログラムがＲＡＭに展開され、ＲＡＭに展開されたプログラムがプロセッサによって実行されることにより、入出力インターフェースを介して各種の演算処理や制御処理が実行される。 In the heating temperature control unit 41, various programs such as a control program stored in the ROM are expanded in the RAM, and the programs expanded in the RAM are executed by the processor, so that various arithmetic processes are performed via the input / output interface. And control processing is executed.

温度測定部（温度センサ）として、任意の温度測定方式を用いることが可能である。温度測定部として、例えば、サーミスタ、熱電対、測温抵抗体（ＲＴＤ：Resistance Temperature Detector）等が挙げられるが、この例に限らない。温度測定方式については広く知られているため、説明を省略する。 Any temperature measuring method can be used as the temperature measuring unit (temperature sensor). Examples of the temperature measuring unit include, but are not limited to, a thermistor, a thermocouple, a resistance temperature detector (RTD), and the like. Since the temperature measurement method is widely known, the description thereof will be omitted.

加熱温度制御部４１は、温度測定部によって測定された温度分布に基づいて、テーブル１４が径方向において所定の温度分布を持つように加熱装置４０を制御する。テーブル１４の温度の高さは入出力インターフェースを介してユーザから指示された塗布剤の種類に応じて適宜設定される。加熱温度制御部４１によるテーブル１４の径方向における温度分布の制御について詳しくは後述する。 The heating temperature control unit 41 controls the heating device 40 so that the table 14 has a predetermined temperature distribution in the radial direction based on the temperature distribution measured by the temperature measurement unit. The high temperature of the table 14 is appropriately set according to the type of the coating agent instructed by the user via the input / output interface. The control of the temperature distribution in the radial direction of the table 14 by the heating temperature control unit 41 will be described in detail later.

図３は、ノズル２２の周辺の構成の概要図である。図３では概略的にノズル２２の断面が示されている。ノズル２２は、塗布液供給路２３と気体供給路２４とに接続される。塗布液供給路２３は流量制御弁１５及び塗布液タンク１６を備え、塗布液をノズル２２に供給する。気体供給路２４は流量制御弁１７、気体タンク１８及び不図示のコンプレッサを備え、気体をノズル２２に圧送する。圧送された気体とノズル２２内で混合されて微細な粒子状になった塗布液は、テーブル１４（ウェハ１２）に向かって散布される。 FIG. 3 is a schematic view of the configuration around the nozzle 22. FIG. 3 schematically shows a cross section of the nozzle 22. The nozzle 22 is connected to the coating liquid supply path 23 and the gas supply path 24. The coating liquid supply path 23 includes a flow rate control valve 15 and a coating liquid tank 16, and supplies the coating liquid to the nozzle 22. The gas supply path 24 includes a flow rate control valve 17, a gas tank 18, and a compressor (not shown), and pumps gas to the nozzle 22. The pressure-fed gas and the coating liquid mixed in the nozzle 22 into fine particles are sprayed toward the table 14 (wafer 12).

ノズル制御部２１は、入出力インターフェース（不図示）を介して入力されたユーザの指示に基づいて塗布液供給路２３及び気体供給路２４に各々設けられた流量制御弁１５及び１７の開度を調節することにより、ノズル２２に供給する塗布液及び気体の流量を制御する。ノズル制御部２１は、例えばプロセッサによって実現される。 The nozzle control unit 21 adjusts the opening degrees of the flow rate control valves 15 and 17, respectively, provided in the coating liquid supply path 23 and the gas supply path 24 based on the user's instruction input via the input / output interface (not shown). By adjusting, the flow rates of the coating liquid and the gas supplied to the nozzle 22 are controlled. The nozzle control unit 21 is realized by, for example, a processor.

なお、このノズル２２は塗布液を液滴として滴下（吐出）することも可能であるため、本実施形態の回転塗布装置１０を従来の回転塗布装置と同様に用いることが可能である。 Since the nozzle 22 can also drop (discharge) the coating liquid as droplets, the rotary coating device 10 of the present embodiment can be used in the same manner as the conventional rotary coating device.

次に、ノズル２２の揺動運動について図４を用いて説明する。回転塗布装置１０では、テーブル１４（ウェハ１２）を回転させながらノズル２２を揺動させて、塗布液をウェハ１２の表面に散布する。例えば、ノズル２２がテーブル１４の中心の直上にある場合にアーム２５がＸ軸に対して４５°傾斜するように配置されてもよい。当然ながら、ノズル揺動装置２０の配置はこの例に限定されない。 Next, the swinging motion of the nozzle 22 will be described with reference to FIG. In the rotary coating device 10, the nozzle 22 is swung while rotating the table 14 (wafer 12) to spray the coating liquid on the surface of the wafer 12. For example, when the nozzle 22 is directly above the center of the table 14, the arm 25 may be arranged so as to be tilted by 45 ° with respect to the X axis. As a matter of course, the arrangement of the nozzle swinging device 20 is not limited to this example.

図４に示すように、ノズル２２がテーブル１４の中心の直上に位置する場合のアーム２５の角度を０（ゼロ）°とし、アーム２５を時計回りに回転させる場合を正方向（＋方向）とすると、アーム２５（ノズル２２）は、角度０（ゼロ）°を中心に正方向及び負方向の両方向に所定角度だけ揺動可能であることが望ましい。この所定角度は、アーム回転軸２６とテーブル１４との幾何学的配置によって決めることができる。具体的には、この所定角度は、ノズル２２が正方向に揺動することでテーブル１４（ウェハ１２）の一方側の外周に到達し、負方向に揺動することでテーブル１４（ウェハ１２）の他方側の外周に到達することができるような大きさである。 As shown in FIG. 4, the angle of the arm 25 when the nozzle 22 is located directly above the center of the table 14 is 0 (zero) °, and the case where the arm 25 is rotated clockwise is the positive direction (+ direction). Then, it is desirable that the arm 25 (nozzle 22) can swing by a predetermined angle in both the positive and negative directions with the angle 0 (zero) ° as the center. This predetermined angle can be determined by the geometrical arrangement of the arm rotation shaft 26 and the table 14. Specifically, this predetermined angle reaches the outer circumference of one side of the table 14 (wafer 12) when the nozzle 22 swings in the positive direction, and swings in the negative direction to reach the outer circumference of the table 14 (wafer 12). It is large enough to reach the outer circumference on the other side of the.

ウェハ１２の大きさがテーブル１４の大きさと比べて小さい場合、塗布液を散布する際にアーム２５（ノズル２２）が揺動する角度範囲をウェハ１２の大きさに合わせて適宜小さくしてもよい。例えば、ノズル２２がテーブル１４の中心の直上にある場合にアーム２５がＸ軸に対して４５°傾斜するように配置されているとすると、アーム２５が揺動する角度範囲は正方向及び負方向にそれぞれ２６°にしてもよい。 When the size of the wafer 12 is smaller than the size of the table 14, the angle range in which the arm 25 (nozzle 22) swings when the coating liquid is sprayed may be appropriately reduced according to the size of the wafer 12. .. For example, if the nozzle 22 is directly above the center of the table 14 and the arm 25 is arranged so as to be inclined by 45 ° with respect to the X axis, the angle range in which the arm 25 swings is in the positive direction and the negative direction. Each may be 26 °.

ノズル２２の揺動は任意のノズルの位置から開始することができる。例えば、ノズル２２がテーブル１４（ウェハ１２）の中心付近（アーム２５の角度が０°）にある状態からノズル２２の揺動運動を開始してもよい。また、例えば、ノズル２２がテーブル１４（ウェハ１２）の外周付近にある状態からノズル２２の揺動運動を開始してもよい。 The swing of the nozzle 22 can be started from any nozzle position. For example, the swinging motion of the nozzle 22 may be started from a state where the nozzle 22 is near the center of the table 14 (wafer 12) (the angle of the arm 25 is 0 °). Further, for example, the swinging motion of the nozzle 22 may be started from a state where the nozzle 22 is near the outer periphery of the table 14 (wafer 12).

図５はノズル揺動装置２０の機能ブロック図である。ノズル揺動装置２０は、アーム角度検出部（アーム揺動速度検出部）２７、テーブル回転制御部２８、ノズル揺動制御部２９及びモータ（不図示）を備える。 FIG. 5 is a functional block diagram of the nozzle swing device 20. The nozzle swing device 20 includes an arm angle detection unit (arm swing speed detection unit) 27, a table rotation control unit 28, a nozzle swing control unit 29, and a motor (not shown).

アーム角度検出部２７はアーム回転軸２６の回転角度を検出することによりアーム２５の角度位置を検出する回転角度検出器（回転角度センサ）である。アーム角度検出部２７として任意の回転角度検出器を用いることが可能である。回転角度検出器として、例えばロータリーエンコーダやポテンショメータが挙げられるが、この例に限らない。回転角度検出器については広く知られているため、説明を省略する。アーム角度検出部２７により、テーブル１４の径方向におけるノズル２２の現在の位置及びアーム２５の揺動速度を検出することができる。 The arm angle detection unit 27 is a rotation angle detector (rotation angle sensor) that detects the angle position of the arm 25 by detecting the rotation angle of the arm rotation shaft 26. Any rotation angle detector can be used as the arm angle detection unit 27. Examples of the rotation angle detector include, but are not limited to, a rotary encoder and a potentiometer. Since the rotation angle detector is widely known, the description thereof will be omitted. The arm angle detection unit 27 can detect the current position of the nozzle 22 and the swing speed of the arm 25 in the radial direction of the table 14.

テーブル回転制御部２８及びノズル揺動制御部２９はプロセッサを用いて実現される。図５では機能に応じてテーブル回転制御部２８及びノズル揺動制御部２９に分けて示しているが、実際は、１つのプロセッサで実現することも可能である。テーブル回転制御部２８及びノズル揺動制御部２９は、ＲＯＭ（Read Only Memory）（不図示）、ＲＡＭ（Random Access Memory）（不図示）、及び入出力インターフェース（不図示）等を備える。テーブル回転制御部２８及びノズル揺動制御部２９では、ＲＯＭに記憶されている制御プログラム等の各種プログラムがＲＡＭに展開され、ＲＡＭに展開されたプログラムがプロセッサによって実行されることにより、入出力インターフェースを介して各種の演算処理や制御処理が実行される。 The table rotation control unit 28 and the nozzle swing control unit 29 are realized by using a processor. In FIG. 5, the table rotation control unit 28 and the nozzle swing control unit 29 are shown separately according to the function, but in reality, it can be realized by one processor. The table rotation control unit 28 and the nozzle swing control unit 29 include a ROM (Read Only Memory) (not shown), a RAM (Random Access Memory) (not shown), an input / output interface (not shown), and the like. In the table rotation control unit 28 and the nozzle swing control unit 29, various programs such as control programs stored in the ROM are expanded in the RAM, and the programs expanded in the RAM are executed by the processor to execute the input / output interface. Various arithmetic processes and control processes are executed via.

テーブル回転制御部２８は、アーム角度検出部２７により検出されたアーム２５の角度位置に応じてテーブル１４の回転速度を決定し、決定した回転速度でテーブル１４を回転させるようにテーブル回転装置３０を制御する。テーブル１４の回転速度の制御について詳しくは後述する。 The table rotation control unit 28 determines the rotation speed of the table 14 according to the angle position of the arm 25 detected by the arm angle detection unit 27, and rotates the table rotation device 30 so as to rotate the table 14 at the determined rotation speed. Control. The control of the rotation speed of the table 14 will be described in detail later.

ノズル揺動制御部２９は、不図示の入出力インターフェースを介して入力されたユーザの指示に基づいて所定の揺動速度でアーム２５を揺動させるように、モータを用いてアーム回転軸２６を回転させる。 The nozzle swing control unit 29 uses a motor to swing the arm rotation shaft 26 so as to swing the arm 25 at a predetermined swing speed based on a user's instruction input via an input / output interface (not shown). Rotate.

このように、回転塗布装置１０ではノズル２２を用いて微粒子状の塗布液を散布するため、塗布液の乾燥時間を短縮できる。この乾燥時間を一層短縮するために回転塗布装置１０は加熱装置４０を備える。 In this way, in the rotary coating device 10, since the fine particle coating liquid is sprayed using the nozzle 22, the drying time of the coating liquid can be shortened. In order to further shorten the drying time, the rotary coating device 10 includes a heating device 40.

続いて、加熱温度制御部４１による加熱装置４０の制御について図６を用いて説明する。図６の上段はテーブル１４の径方向の位置とテーブル１４の周速度との関係（テーブル１４の径方向における周速度分布）を概念的に示すグラフであり、図６の下段はテーブル１４の径方向の位置と加熱装置４０の加熱温度との関係（テーブル１４の径方向における加熱温度分布）を概念的に示すグラフである。 Subsequently, the control of the heating device 40 by the heating temperature control unit 41 will be described with reference to FIG. The upper part of FIG. 6 is a graph conceptually showing the relationship between the radial position of the table 14 and the peripheral speed of the table 14 (the peripheral speed distribution in the radial direction of the table 14), and the lower part of FIG. 6 is the diameter of the table 14. It is a graph which conceptually shows the relationship (heating temperature distribution in the radial direction of a table 14) of a position in a direction, and a heating temperature of a heating apparatus 40.

図６において横軸の中央はテーブル１４の中心に対応し、横軸の両端はテーブル１４の直径方向の両端（外周）に対応する。また、図６において縦軸の目盛は周速度及び温度の変化を示すために参考として付しているものであり、実際の周速度及び温度の値を示すものではない。 In FIG. 6, the center of the horizontal axis corresponds to the center of the table 14, and both ends of the horizontal axis correspond to both ends (outer circumference) of the table 14 in the radial direction. Further, in FIG. 6, the scale on the vertical axis is attached as a reference to indicate the change in peripheral speed and temperature, and does not indicate the actual value of peripheral speed and temperature.

テーブル１４の周速度は、テーブル１４の中心で最も遅くなり、テーブル１４の中心からの距離が大きくなるほど速くなり、テーブル１４の周辺部で最も速くなる。そのため、図６の上段に示すように、テーブル１４の径方向における周速度分布は略Ｖ字形状となる。 The peripheral speed of the table 14 is the slowest at the center of the table 14, becomes faster as the distance from the center of the table 14 increases, and becomes the fastest at the peripheral portion of the table 14. Therefore, as shown in the upper part of FIG. 6, the peripheral velocity distribution in the radial direction of the table 14 has a substantially V shape.

テーブル１４の回転中においてテーブル１４の周速度が速いほどテーブル１４の回転に伴う風は強くなり、その風が強いほどウェハ１２の表面上の塗布液の乾燥がより促進される。そのため、周速度が遅いテーブル１４（ウェハ１２）の中央付近での塗布液の乾燥速度は、周速度が速いテーブル１４（ウェハ１２）の外周付近での乾燥速度よりも遅くなる。 During the rotation of the table 14, the faster the peripheral speed of the table 14, the stronger the wind accompanying the rotation of the table 14, and the stronger the wind, the more the drying of the coating liquid on the surface of the wafer 12 is promoted. Therefore, the drying speed of the coating liquid near the center of the table 14 (wafer 12) having a low peripheral speed is slower than the drying speed near the outer periphery of the table 14 (wafer 12) having a high peripheral speed.

このようなテーブル１４の径方向における乾燥速度の違いを抑制するように、加熱温度制御部４１は、テーブル１４の中央付近における加熱温度をテーブル１４の外周付近における加熱温度よりも高くするように、加熱装置４０を制御する。この結果、図６の下段に示すように、テーブル１４の径方向における加熱温度分布は略逆Ｖ字形状となる。 In order to suppress such a difference in drying speed in the radial direction of the table 14, the heating temperature control unit 41 makes the heating temperature near the center of the table 14 higher than the heating temperature near the outer periphery of the table 14. Control the heating device 40. As a result, as shown in the lower part of FIG. 6, the heating temperature distribution in the radial direction of the table 14 has a substantially inverted V shape.

なお、塗布液の種類及びテーブル１４の回転速度に応じて加熱装置４０の温度は適宜設定されるが、テーブル１４の径方向における加熱装置４０の加熱温度分布の形状はほぼ変わらない。 The temperature of the heating device 40 is appropriately set according to the type of the coating liquid and the rotation speed of the table 14, but the shape of the heating temperature distribution of the heating device 40 in the radial direction of the table 14 is almost unchanged.

このように、本実施形態によれば、テーブル１４の回転中に生じるテーブル１４の中心からの距離の違いによる塗布液の乾燥速度の違いを抑制するように、テーブル１４の径方向における加熱温度分布を制御している。これにより、ウェハ１２全体での塗布液の乾燥速度を均一化させ、形成される膜の品質を安定させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the heating temperature distribution in the radial direction of the table 14 is suppressed so as to suppress the difference in the drying speed of the coating liquid due to the difference in the distance from the center of the table 14 that occurs during the rotation of the table 14. Is in control. As a result, the drying speed of the coating liquid in the entire wafer 12 can be made uniform, and the quality of the formed film can be stabilized.

また、本実施形態の回転塗布装置では、上記制御により１μｍから３μｍ程度の厚さの膜を良好に短時間で形成できる。ウェハ１２の表面上に形成した膜の上へ更に塗布液を繰り返し散布することにより、膜の厚さを正確に制御しながら、例えば、５μｍ以上から数十μｍ程度の大きな厚みを有する膜を短時間かつ低コストで形成することができる。 Further, in the rotary coating apparatus of the present embodiment, a film having a thickness of about 1 μm to 3 μm can be satisfactorily formed in a short time by the above control. By repeatedly spraying the coating liquid on the film formed on the surface of the wafer 12, for example, a film having a large thickness of about 5 μm or more to several tens of μm can be shortened while accurately controlling the film thickness. It can be formed in a short time and at low cost.

従来、大きな厚みを有する膜を形成する場合、塗布膜の塗布後に乾燥処理を行っており、この乾燥処理が自然乾燥による場合には多くの時間を要していた。乾燥時間を短縮するためには別途ベーキング機能を設ける必要があった。一方、本実施形態の回転塗布装置１０ではノズル２２による微粒子状の塗布液の散布と加熱とを用いて乾燥時間を短縮しているため、別途ベーキング機能を設ける必要がない。したがって、低い設備導入コストで良好に大きな厚みを有する膜を形成することができる。この場合、塗布液の散布と加熱による乾燥促進とを並行的に行うことによる膜の形成処理の効率の向上は一層顕著となる。当然ながら、塗布液の乾燥をさらに一層促進させるために、ベーキング機能等を別途追加することも可能である。 Conventionally, when forming a film having a large thickness, a drying treatment is performed after the coating film is applied, and when this drying treatment is performed by natural drying, it takes a lot of time. In order to shorten the drying time, it was necessary to provide a separate baking function. On the other hand, in the rotary coating device 10 of the present embodiment, since the drying time is shortened by spraying and heating the fine particle coating liquid by the nozzle 22, it is not necessary to separately provide a baking function. Therefore, it is possible to form a film having a good large thickness at a low equipment introduction cost. In this case, the improvement in the efficiency of the film forming treatment by spraying the coating liquid and promoting drying by heating in parallel becomes more remarkable. Of course, in order to further accelerate the drying of the coating liquid, it is possible to add a baking function or the like separately.

続いて、塗布液の散布中におけるテーブル１４の回転速度とノズル２２の揺動速度について説明する。本実施形態では塗布液をウェハ１２の表面に散布する際に、テーブル１４を回転させながらノズル２２を揺動させている。塗布液の散布中にノズル２２の揺動によりノズル２２とテーブル１４の中心との距離が変化するため、テーブル１４とノズル２２との相対速度もそれに応じて変化する。 Subsequently, the rotation speed of the table 14 and the swing speed of the nozzle 22 during spraying of the coating liquid will be described. In the present embodiment, when the coating liquid is sprayed on the surface of the wafer 12, the nozzle 22 is swung while rotating the table 14. Since the distance between the nozzle 22 and the center of the table 14 changes due to the swing of the nozzle 22 during the spraying of the coating liquid, the relative speed between the table 14 and the nozzle 22 also changes accordingly.

そこで、ノズル２２とテーブル１４との相対速度が大きく変化しないようにする、あるいは、ほぼ一定にするために、テーブル回転制御部２８が、テーブル１４の径方向におけるノズル２２の位置に応じてテーブル１４の回転速度を変化させるようにテーブル回転装置３０を制御することにしてもよい。 Therefore, in order to prevent the relative speed between the nozzle 22 and the table 14 from changing significantly, or to make the relative speed substantially constant, the table rotation control unit 28 sets the table 14 according to the position of the nozzle 22 in the radial direction of the table 14. The table rotating device 30 may be controlled so as to change the rotation speed of the table.

具体的には、例えば、テーブル１４の周速度はテーブル１４の中心から外周に向かうほど速くなるため、散布中にノズル２２がテーブル１４の中央付近に移動した時と比べて、ノズル２２がテーブル１４の外周付近に移動した時の方がノズル２２とテーブル１４との相対速度が速くなる。ノズル２２とテーブル１４との相対速度が速くなるほど、ウェハ１２の表面上に散布される塗布液の量は少なくなる（疎になる）。 Specifically, for example, since the peripheral speed of the table 14 increases from the center of the table 14 toward the outer periphery, the nozzle 22 moves to the vicinity of the center of the table 14 during spraying. The relative speed between the nozzle 22 and the table 14 becomes faster when the nozzle 22 moves to the vicinity of the outer periphery of the table. The faster the relative speed between the nozzle 22 and the table 14, the smaller (sparser) the amount of coating liquid sprayed on the surface of the wafer 12.

そのため、テーブル回転制御部２８は、ノズル２２がテーブル１４（ウェハ１２）の中心付近にある場合に比べて、ノズル２２がテーブル１４の外周付近にある場合にはテーブル１４の回転速度が遅くなるように、テーブル１４の回転速度を変更する。 Therefore, the table rotation control unit 28 makes the rotation speed of the table 14 slower when the nozzle 22 is near the outer periphery of the table 14 than when the nozzle 22 is near the center of the table 14 (wafer 12). The rotation speed of the table 14 is changed.

これにより、回転塗布装置１０は、ウェハ１２の表面上への塗布液散布の均一性を向上させることができる。このテーブル回転制御部２８によるテーブル１４の回転速度の制御は予め、制御プログラムとしてＲＯＭに記憶されることにしてもよい。 As a result, the rotary coating device 10 can improve the uniformity of coating liquid spraying on the surface of the wafer 12. The control of the rotation speed of the table 14 by the table rotation control unit 28 may be stored in the ROM as a control program in advance.

なお、本実施形態ではテーブル１４の回転速度を変更する場合について説明するが、テーブル１４の回転速度を変更する代わりに、ノズル２２の揺動速度を変更することにしてもよい。 Although the case of changing the rotation speed of the table 14 will be described in the present embodiment, the swing speed of the nozzle 22 may be changed instead of changing the rotation speed of the table 14.

この場合、塗布液の散布が不均一になることを抑制するために、ノズル揺動制御部２９は、ノズル２２がテーブル１４（ウェハ１２）の中心付近にある場合に比べて、ノズル２２がテーブル１４の外周付近にある場合にはノズル２２の揺動速度が遅くなるように（あるいはほぼ０（ゼロ）になるように）、ノズル２２の揺動速度を変更する。 In this case, in order to prevent non-uniform spraying of the coating liquid, the nozzle swing control unit 29 uses the nozzle 22 as a table as compared with the case where the nozzle 22 is near the center of the table 14 (wafer 12). When it is near the outer periphery of 14, the swing speed of the nozzle 22 is changed so that the swing speed of the nozzle 22 becomes slow (or becomes almost 0 (zero)).

従来の回転塗布装置ではウェハ１２上に液滴として滴下された塗布液をウェハ１２の表面全体に拡散させることができる遠心力を得られるようにテーブル１４の回転速度を大きくする必要があった。具体的には、従来の回転塗布装置ではテーブル１４の回転速度は５００ｒｐｍから２０００ｒｐｍの範囲であり、多くの場合、１０００から１５００ｒｐｍほどであった。 In the conventional rotary coating apparatus, it is necessary to increase the rotational speed of the table 14 so as to obtain a centrifugal force capable of diffusing the coating liquid dropped as droplets on the wafer 12 over the entire surface of the wafer 12. Specifically, in the conventional rotary coating device, the rotation speed of the table 14 is in the range of 500 rpm to 2000 rpm, and in many cases, it is about 1000 to 1500 rpm.

一方、本実施形態では、テーブル１４を回転させている状態でノズル２２を揺動させることによって塗布液をウェハ１２の表面に散布しているため、テーブル１４の回転速度を従来よりも低くすることができる。具体的には、本実施形態ではテーブル１４の回転速度は約５００ｒｐｍ未満であり、好ましくはテーブル１４の回転速度は１００から３００ｒｐｍ程度である。このテーブル１４の回転速度は従来の回転塗布装置と比べて遅い。 On the other hand, in the present embodiment, since the coating liquid is sprayed on the surface of the wafer 12 by swinging the nozzle 22 while the table 14 is rotating, the rotation speed of the table 14 is made lower than before. Can be done. Specifically, in the present embodiment, the rotation speed of the table 14 is less than about 500 rpm, and preferably the rotation speed of the table 14 is about 100 to 300 rpm. The rotation speed of the table 14 is slower than that of the conventional rotary coating device.

更に、本実施形態では二流体混合ノズルで気体と混合された微細な粒子状の塗布液を散布している。これにより、塗布液を滴下していた従来技術と比べて、塗布液の乾燥時間を短縮させることができる。 Further, in the present embodiment, a fine particulate coating liquid mixed with a gas is sprayed by a two-fluid mixing nozzle. As a result, the drying time of the coating liquid can be shortened as compared with the conventional technique in which the coating liquid is dropped.

続いて、塗布液の塗布中（散布中）にノズル２２とテーブル１４との相対速度が大きく変化しないようにするためにテーブル回転制御部２８がテーブル１４の回転速度を変化させる場合における、加熱温度制御部４１による加熱装置４０の制御について図６を用いて説明する。 Subsequently, the heating temperature when the table rotation control unit 28 changes the rotation speed of the table 14 so that the relative speed between the nozzle 22 and the table 14 does not change significantly during the application (spraying) of the coating liquid. The control of the heating device 40 by the control unit 41 will be described with reference to FIG.

テーブル回転制御部２８がテーブル１４の径方向におけるノズル２２の位置に応じてテーブル１４の回転速度（回転数）を変更する場合、塗布液の散布中、テーブル１４の回転速度の変化に応じてテーブル１４の周速度も変化する。そのため、図６の上段に示す周速度のグラフも変化する。しかし、たとえテーブル１４の回転速度（回転数）を変更しても、テーブル１４の最高周速度（図６の上段におけるＶ字形状の高さ）が変化するだけであり、テーブル１４全体でみた径方向における周速度の分布の形状はほぼ変わらない。 When the table rotation control unit 28 changes the rotation speed (rotation speed) of the table 14 according to the position of the nozzle 22 in the radial direction of the table 14, the table is changed according to the change in the rotation speed of the table 14 during the spraying of the coating liquid. The peripheral speed of 14 also changes. Therefore, the graph of peripheral speed shown in the upper part of FIG. 6 also changes. However, even if the rotation speed (rotation speed) of the table 14 is changed, the maximum peripheral speed of the table 14 (the height of the V-shape in the upper part of FIG. 6) only changes, and the diameter of the entire table 14 is changed. The shape of the peripheral velocity distribution in the direction is almost the same.

つまり、テーブル１４の回転速度が速くなる場合、テーブル１４の周速度分布は図６の上段において一点鎖線で示すグラフになり、テーブル１４の回転速度が遅くなる場合、テーブル１４の周速度分布は図６の上段において点線で示すグラフになる。いずれのグラフもテーブル１４の中心で最も周速度が遅くなり、テーブル１４の外周に向かうほど周速度が速くなる略Ｖ字形状である。 That is, when the rotation speed of the table 14 becomes high, the peripheral speed distribution of the table 14 becomes a graph shown by a chain line in the upper part of FIG. 6, and when the rotation speed of the table 14 becomes slow, the peripheral speed distribution of the table 14 is shown in the figure. The graph is shown by a dotted line in the upper part of 6. Each graph has a substantially V-shape in which the peripheral speed is the slowest at the center of the table 14 and the peripheral speed becomes faster toward the outer periphery of the table 14.

そのため、塗布中にテーブル回転制御部２８がテーブル１４の回転速度を上下させる場合にも、周速度分布に起因するテーブル１４の径方向における乾燥速度の差が生じうる。 Therefore, even when the table rotation control unit 28 raises or lowers the rotation speed of the table 14 during coating, a difference in the drying speed in the radial direction of the table 14 due to the peripheral speed distribution may occur.

加熱温度制御部４１は、乾燥速度の違いを抑制するように、テーブル１４の中央付近における加熱温度をテーブル１４の外周付近における加熱温度よりも高くする温度制御を行うため、テーブル１４の径方向における加熱温度分布は図６の下段に示すような略逆Ｖ字形状となる。よって、塗布中にテーブル回転制御部２８がテーブル１４の回転速度を変化させる場合であっても、加熱温度制御部４１による加熱装置４０の制御はほぼ変わらない。 The heating temperature control unit 41 controls the temperature near the center of the table 14 to be higher than the heating temperature near the outer periphery of the table 14 so as to suppress the difference in the drying rate, so that the heating temperature control unit 41 controls the temperature in the radial direction of the table 14. The heating temperature distribution has a substantially inverted V shape as shown in the lower part of FIG. Therefore, even when the table rotation control unit 28 changes the rotation speed of the table 14 during coating, the control of the heating device 40 by the heating temperature control unit 41 is substantially the same.

＜第２実施形態＞
第１実施形態ではノズル揺動装置２０によりノズル２２が揺動される場合について説明した。第２実施形態ではノズル２２の動きの他の例について説明する。第２実施形態の回転塗布装置の構成は第１実施形態と同じであるため、構成についての説明は省略する。 <Second Embodiment>
In the first embodiment, the case where the nozzle 22 is swung by the nozzle swing device 20 has been described. In the second embodiment, another example of the movement of the nozzle 22 will be described. Since the configuration of the rotary coating device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration will be omitted.

図７は第２実施形態に係わる回転塗布装置におけるノズル２２の動きを説明する図である。第２実施形態では、まずノズル２２の位置をテーブル１４の中心付近に固定した状態で、ノズル２２から塗布液を散布しつつ、テーブル回転制御部２８はテーブル回転装置３０にテーブル１４を１周回転させる。テーブル１４の回転速度は第１実施形態と同程度である。テーブル１４を１周回転させ、その位置での塗布液の散布が終了した後、テーブル回転制御部２８はテーブル１４の回転を一旦停止する。 FIG. 7 is a diagram illustrating the movement of the nozzle 22 in the rotary coating device according to the second embodiment. In the second embodiment, first, in a state where the position of the nozzle 22 is fixed near the center of the table 14, the table rotation control unit 28 rotates the table 14 once around the table rotation device 30 while spraying the coating liquid from the nozzle 22. Let me. The rotation speed of the table 14 is about the same as that of the first embodiment. The table 14 is rotated once, and after the spraying of the coating liquid at that position is completed, the table rotation control unit 28 temporarily stops the rotation of the table 14.

続いて、テーブル１４の回転が停止している状態でノズル揺動装置２０はアーム２５を数°移動（回動）させることにより、テーブル１４の径方向におけるノズル２２の位置を変更させる。その後、ノズル２２の位置を固定した状態でノズル２２から塗布液を散布しつつ、テーブル回転制御部２８はテーブル回転装置３０にテーブル１４を１周回転させる。 Subsequently, the nozzle swinging device 20 moves (rotates) the arm 25 by several degrees while the rotation of the table 14 is stopped, thereby changing the position of the nozzle 22 in the radial direction of the table 14. After that, the table rotation control unit 28 rotates the table 14 around the table rotation device 30 while spraying the coating liquid from the nozzle 22 with the position of the nozzle 22 fixed.

この動作をノズル２２の位置がテーブル１４の外周付近に至るまで繰り返すことにより、ウェハ１２の表面の全体に塗布液を散布する。図７において太い実線で示すように、第２実施形態ではウェハ１２に塗布される塗布液の塗布軌跡はテーブル１４の中心を中心とする同心円を描く。 By repeating this operation until the position of the nozzle 22 reaches the vicinity of the outer periphery of the table 14, the coating liquid is sprayed over the entire surface of the wafer 12. As shown by a thick solid line in FIG. 7, in the second embodiment, the coating locus of the coating liquid applied to the wafer 12 draws concentric circles centered on the center of the table 14.

図４に示す装置構成例を用いてより詳しく説明すると、第２実施形態においてノズル２２が移動する範囲は、テーブル１４の中心（アーム２５の角度が０（ゼロ）°）から始まり、負方向（又は正方向）にノズルが所定角度（例として２６°）だけ回転（回動）してテーブル１４（ウェハ１２）の外周に至るまでである。 Explaining in more detail with reference to the apparatus configuration example shown in FIG. 4, the range in which the nozzle 22 moves in the second embodiment starts from the center of the table 14 (the angle of the arm 25 is 0 (zero) °) and is in the negative direction ( The nozzle rotates (rotates) by a predetermined angle (for example, 26 °) in the forward direction) until it reaches the outer circumference of the table 14 (wafer 12).

第１実施形態と同様に、第２実施形態でも、ウェハ１２の大きさがテーブル１４と比べて小さい場合、実際に塗布液を散布する際にノズル２２が移動する角度範囲をウェハ１２の大きさに合わせて小さくしてもよい。 Similar to the first embodiment, in the second embodiment as well, when the size of the wafer 12 is smaller than that of the table 14, the size of the wafer 12 is the angle range in which the nozzle 22 moves when the coating liquid is actually sprayed. It may be made smaller according to.

また、ノズル２２をテーブル１４の中心付近からテーブル１４の外周付近まで移動させる場合について説明したが、ノズル２２をテーブル１４の外周付近からテーブル１４の中心付近まで移動させることにしてもよい。 Further, although the case where the nozzle 22 is moved from the vicinity of the center of the table 14 to the vicinity of the outer periphery of the table 14 has been described, the nozzle 22 may be moved from the vicinity of the outer periphery of the table 14 to the vicinity of the center of the table 14.

第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、塗布液の飛散の低減及び塗布液の乾燥時間の短縮を実現することができる。 In the second embodiment as well, as in the first embodiment, it is possible to reduce the scattering of the coating liquid and shorten the drying time of the coating liquid.

＜第３実施形態＞
第３実施形態ではノズル２２の動きの更なる他の例について説明する。第３実施形態の回転塗布装置の構成は第１実施形態と同じであるため、構成についての説明は省略する。 <Third Embodiment>
In the third embodiment, further another example of the movement of the nozzle 22 will be described. Since the configuration of the rotary coating device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration will be omitted.

図８は第３実施形態に係わる回転塗布装置におけるノズル２２の動きを説明する図である。第３実施形態では、テーブル１４を回転させている状態でノズル２２の位置をテーブル１４の中心付近からテーブル１４の外周に向かってアーム２５を移動（回動）させながら塗布液をウェハ１２の表面に散布する。テーブル１４の回転速度及びアーム２５の移動速度は第１実施形態と同程度である。第３実施形態では、図８において太い実線で示すように、ウェハ１２に塗布される塗布液の塗布軌跡はテーブル１４の中心からテーブル１４の外周に向かう渦巻（スパイラル）を描く。 FIG. 8 is a diagram illustrating the movement of the nozzle 22 in the rotary coating device according to the third embodiment. In the third embodiment, the coating liquid is applied to the surface of the wafer 12 while the position of the nozzle 22 is moved (rotated) from the vicinity of the center of the table 14 toward the outer periphery of the table 14 while the table 14 is rotating. Spray on. The rotation speed of the table 14 and the moving speed of the arm 25 are about the same as those in the first embodiment. In the third embodiment, as shown by a thick solid line in FIG. 8, the coating locus of the coating liquid applied to the wafer 12 draws a spiral from the center of the table 14 to the outer circumference of the table 14.

本実施形態では第１実施形態と同様に、塗布液をウェハ１２の表面に散布する際に、テーブル１４の回転をさせながらノズル２２を移動させる。そのため、テーブル１４とノズル２２との相対速度が大きく変化しないようにするために（ほぼ一定にするために）、テーブル回転制御部２８は、テーブル１４の径方向におけるノズル２２の位置に応じてテーブル１４の回転速度を変化させるようにテーブル回転装置３０を制御する。 In the present embodiment, as in the first embodiment, when the coating liquid is sprayed on the surface of the wafer 12, the nozzle 22 is moved while rotating the table 14. Therefore, in order to prevent the relative speed between the table 14 and the nozzle 22 from changing significantly (to make it substantially constant), the table rotation control unit 28 sets the table according to the position of the nozzle 22 in the radial direction of the table 14. The table rotating device 30 is controlled so as to change the rotation speed of 14.

ノズル２２が移動する範囲は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。 Since the range in which the nozzle 22 moves is the same as that in the second embodiment, the description thereof will be omitted.

また、ノズル２２をテーブル１４の中心付近からテーブル１４の外周付近まで移動させる場合について説明したが、ノズル２２をテーブル１４の外周付近からテーブル１４の中心付近まで移動させることにしてもよい。 Further, although the case where the nozzle 22 is moved from the vicinity of the center of the table 14 to the vicinity of the outer periphery of the table 14 has been described, the nozzle 22 may be moved from the vicinity of the outer periphery of the table 14 to the vicinity of the center of the table 14.

第３実施形態でも、第１実施形態と同様に、塗布液の飛散の低減及び塗布液の乾燥時間の短縮、を実現することができる。 In the third embodiment as well, as in the first embodiment, it is possible to reduce the scattering of the coating liquid and shorten the drying time of the coating liquid.

＜変形例＞
上記において、加熱温度制御部４１はテーブル１４の外周付近の加熱温度を中央付近よりも低くするように加熱温度分布（温度勾配）を制御する場合について説明している。しかし、加熱温度分布はこれらの例に限定されない。例えば、加熱温度制御部４１はテーブル１４の外周付近の加熱温度を中央付近よりも高くするように加熱温度分布（温度勾配）を制御してもよい。外周に向かうほど膜厚が大きくなるように中心よりも外周付近に塗布液を多く塗布する場合、このように加熱温度分布（温度勾配）を制御することにより、テーブル１４の中心付近と外周付近とでの塗布液の乾燥速度の違いを抑制することが可能である。 <Modification example>
In the above, the heating temperature control unit 41 describes the case where the heating temperature distribution (temperature gradient) is controlled so that the heating temperature near the outer periphery of the table 14 is lower than that near the center. However, the heating temperature distribution is not limited to these examples. For example, the heating temperature control unit 41 may control the heating temperature distribution (temperature gradient) so that the heating temperature near the outer periphery of the table 14 is higher than that near the center. When a large amount of coating liquid is applied to the vicinity of the outer circumference rather than the center so that the film thickness increases toward the outer circumference, by controlling the heating temperature distribution (temperature gradient) in this way, the vicinity of the center and the vicinity of the outer circumference of the table 14 It is possible to suppress the difference in the drying speed of the coating liquid in.

＜効果＞
以上説明したように、各実施形態に係わる回転塗布装置１０では、テーブル１４の回転中に生じるウェハ１２の外周付近とウェハ１２の中央付近とでの塗布液の乾燥速度の違いを抑制するようにテーブル１４（ウェハ１２）の径方向における加熱温度分布を制御している。これにより、ウェハ１２全体での塗布液の乾燥速度を均一化させ、形成される膜の品質を安定させることができる。 <Effect>
As described above, in the rotary coating device 10 according to each embodiment, the difference in the drying speed of the coating liquid between the vicinity of the outer periphery of the wafer 12 and the vicinity of the center of the wafer 12 that occurs during the rotation of the table 14 is suppressed. The heating temperature distribution in the radial direction of the table 14 (wafer 12) is controlled. As a result, the drying speed of the coating liquid in the entire wafer 12 can be made uniform, and the quality of the formed film can be stabilized.

また、塗布液の散布とテーブル１４の加熱とを並列的に行うことができるため、膜の形成処理の効率を向上させることができる。 Further, since the coating liquid can be sprayed and the table 14 can be heated in parallel, the efficiency of the film forming process can be improved.

回転塗布装置１０では、微細な粒子状の塗布液がウェハ１２の表面に散布されるため、塗布液を液滴として滴下する場合と比べて塗布液の乾燥時間を短縮させることができる。 In the rotary coating device 10, since the coating liquid in the form of fine particles is sprayed on the surface of the wafer 12, the drying time of the coating liquid can be shortened as compared with the case where the coating liquid is dropped as droplets.

回転塗布装置１０を用いてウェハ１２の表面上に塗布液を繰り返して散布することにより、厚みを正確に制御しつつ、５μｍからそれ以上の数十μｍ程度の厚みを有する膜を効率よく形成することができる。低い設備導入コストで厚みの大きい膜を良好に形成することができる。 By repeatedly spraying the coating liquid on the surface of the wafer 12 using the rotary coating device 10, a film having a thickness of about 5 μm to several tens of μm or more is efficiently formed while accurately controlling the thickness. be able to. A thick film can be satisfactorily formed at a low equipment introduction cost.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples, and it goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. ..

１０…回転塗布装置、１２…ウェハ、１４…テーブル、１５，１７…流量制御弁、１６…塗布液タンク、１８…気体タンク、２０…ノズル揺動装置、２１…ノズル制御部、２２…ノズル、２３…塗布液供給路、２４…気体供給路、２５…アーム、２６…アーム回転軸、２７…アーム角度検出部、２８…テーブル回転制御部、２９…揺動制御部、３０…テーブル回転装置、４０…加熱装置、４１…加熱温度制御部 10 ... rotary coating device, 12 ... wafer, 14 ... table, 15, 17 ... flow control valve, 16 ... coating liquid tank, 18 ... gas tank, 20 ... nozzle swinging device, 21 ... nozzle control unit, 22 ... nozzle, 23 ... Coating liquid supply path, 24 ... Gas supply path, 25 ... Arm, 26 ... Arm rotation axis, 27 ... Arm angle detection unit, 28 ... Table rotation control unit, 29 ... Swing control unit, 30 ... Table rotation device, 40 ... Heating device, 41 ... Heating temperature control unit

Claims (10)

加工対象物を載置するテーブルと、
前記テーブルを回転させるテーブル回転装置と、
前記テーブルと対向して設けられ、気体と混合された微粒子状の塗布液を散布する二流体混合ノズルと、
前記テーブルの上方で前記二流体混合ノズルを移動させるノズル移動装置と、
前記テーブルを加熱する加熱装置と、
前記テーブルの中心からの距離に応じて加熱温度を変化させるように前記加熱装置を制御する加熱温度制御部と、
を備える回転塗布装置。 A table on which the object to be processed is placed and
A table rotating device for rotating the table and
A two-fluid mixing nozzle provided facing the table and spraying a fine particle coating liquid mixed with a gas.
A nozzle moving device that moves the two-fluid mixing nozzle above the table,
A heating device that heats the table and
A heating temperature control unit that controls the heating device so as to change the heating temperature according to the distance from the center of the table.
A rotary coating device. 前記加熱温度制御部は、前記加熱温度が前記テーブルの中心から外周方向へ温度勾配を持つように前記加熱装置を制御する、請求項１に記載の回転塗布装置。 The rotary coating device according to claim 1, wherein the heating temperature control unit controls the heating device so that the heating temperature has a temperature gradient from the center of the table toward the outer periphery. 前記加熱装置はペルチェ素子である、請求項１又は２に記載の回転塗布装置。 The rotary coating device according to claim 1 or 2, wherein the heating device is a Peltier element. 前記加熱装置は、前記テーブルの下方に前記テーブルから離隔して設けられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の回転塗布装置。 The rotary coating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating device is provided below the table at a distance from the table. 前記気体及び前記塗布液の流量を制御するノズル制御部を更に備える請求項１から４のいずれか１項に記載の回転塗布装置。 The rotary coating device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a nozzle control unit for controlling the flow rates of the gas and the coating liquid. 前記テーブルの回転動作と、前記二流体混合ノズルの移動とを交互に繰り返し行うように、前記テーブル回転装置及び前記ノズル移動装置を制御する制御部を更に備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転塗布装置。 Any one of claims 1 to 5, further comprising a control unit that controls the table rotating device and the nozzle moving device so that the rotating operation of the table and the moving of the two-fluid mixing nozzle are alternately repeated. The rotary coating device according to the section. 前記テーブルの回転動作と、前記二流体混合ノズルの移動とを並列的に行うように、前記テーブル回転装置及び前記ノズル移動装置を制御する制御部を更に備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転塗布装置。 Any one of claims 1 to 5, further comprising a control unit that controls the table rotating device and the nozzle moving device so that the rotating operation of the table and the moving of the two-fluid mixing nozzle are performed in parallel. The rotary coating device according to the section. 前記制御部は、前記テーブルの径方向における前記二流体混合ノズルの位置に応じて前記テーブルの回転速度を変化させる請求項７に記載の回転塗布装置。 The rotary coating device according to claim 7, wherein the control unit changes the rotation speed of the table according to the position of the two-fluid mixing nozzle in the radial direction of the table. 前記制御部は、前記テーブルの径方向における前記二流体混合ノズルの位置に応じて、前記二流体混合ノズルの移動速度を変化させる請求項７に記載の回転塗布装置。 The rotary coating device according to claim 7, wherein the control unit changes the moving speed of the two-fluid mixing nozzle according to the position of the two-fluid mixing nozzle in the radial direction of the table. テーブルを回転させている状態で、前記テーブルと対向して設けられた二流体混合ノズルを揺動させながら、微粒子状の塗布液を散布する散布工程と、
前記テーブルの上方で前記二流体混合ノズルを移動させるノズル移動工程と、
前記テーブルの中心からの距離に応じて加熱温度を変化させるように前記テーブルを加熱する加熱工程であって、前記散布工程と並列的に行われる加熱工程と、
を含む回転塗布方法。 A spraying step of spraying a fine particle coating liquid while swinging a two-fluid mixing nozzle provided facing the table while rotating the table.
A nozzle moving step of moving the two-fluid mixing nozzle above the table,
A heating step of heating the table so as to change the heating temperature according to the distance from the center of the table, and a heating step performed in parallel with the spraying step.
Rotational coating method including.
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