JP3335928B2

JP3335928B2 - 塗布方法

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Publication number: JP3335928B2
Application number: JP24727098A
Authority: JP
Inventors: 朋秀南
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2002-10-21
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP2000077310A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィー技術による半導体の製造工程において、シリコンウ
エハなどの被処理基板上にレジスト材料などの塗布剤を
塗布するための塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シリコンウエハなどの基板に
レジスト材料などの塗布剤を塗布する方法としては、ス
ピンコート法と呼ばれる方法を用いるのが一般的に用い
られている。

【０００３】このスピンコート法とは、シリコンウエハ
などの基板をスピンチャックと呼ばれる円盤状の保持部
材上に吸着保持し、この基板のほぼ中心に溶液状のレジ
スト材料を吐出し、しかる後、このスピンチャックを高
速回転する方法である。スピンチャックを高速回転する
ことにより、中心に置かれたレジスト材料には遠心力が
作用し、この遠心力によりレジスト材料は基板表面上を
中心から半径方向外側に拡散し、基板表面全体を覆う。
更に高速回転を続けると、余分なレジスト材料は遠心力
で振り切り除去され、基板上には膜厚が均一で薄い塗膜
が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、レジスト材
料とウエハＷとは必ずしも親和性が高くない。そのた
め、ウエハＷ表面に供給されたレジスト材料がウエハＷ
表面の一部に偏って部分的に厚い塗布部を形成したり、
反対にウエハＷ表面の一部ではレジスト材料がはじかれ
て塗膜が部分的に薄くなる場合があり、ウエハＷ表面全
体でみると塗膜が不均一になる場合がある。このように
塗膜の膜厚が不均一になると、ウエハＷ表面上に形成さ
れる半導体素子の品質にばらつきが生じ、半導体素子の
歩留まりが低下して素子１個当たりの生産コストが上昇
するという問題があった。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものである。即ち、本発明は、ウエハＷ表面
に形成されるレジスト膜の膜厚をウエハＷ表面全体にわ
たって均一な厚さに形成することのできる塗布方法を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１記載の塗布方法は、一定速度で回転する被
処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する工程と、前記
速度で回転する被処理基板上に第２の量の塗布剤を供給
する工程と、を具備する。

【０００７】請求項２記載の塗布方法は、請求項１に記
載の塗布方法であって、前記第２の量が、前記第１の量
より多いことを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の塗布方法は、請求項１又は
２に記載の塗布方法であって、前記第１の量が０．０１
〜０．１ｃｃであり、前記第２の量が０．３〜０．３９
ｃｃであることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の塗布方法は、第１の速度で
回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する工
程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２の
量の塗布剤を供給する工程と、前記非処理基板を第１加
速度で第２の速度まで加速する工程と、を具備する。

【００１０】請求項５記載の塗布方法は、第１の速度で
回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する工
程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速度
で第２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第２
の量の塗布剤を供給する工程と、を具備することを特徴
とする。

【００１１】請求項６記載の塗布方法は、請求項４又は
５に記載の塗布方法であって、前記第２の量が、前記第
１の量より多いことを特徴とする。

【００１２】請求項７記載の塗布方法は、請求項６に記
載の塗布方法であって、前記第１の量が０．０１〜０．
１ｃｃであり、前記第２の量が０．３〜０．３９ｃｃで
あることを特徴とする。

【００１３】請求項８記載の塗布方法は、第１の速度で
回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する工
程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２の
量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１加
速度で第２の速度まで加速する工程と、前記被処理基板
上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に
基づいて、前記第２の速度で回転する時間を制御する工
程と、を具備する。

【００１４】請求項９記載の塗布方法は、第１の速度で
回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する工
程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２の
量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１加
速度で第２の速度まで加速する工程と、前記被処理基板
上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に
基づいて、前記第２の速度から第２加速度で加速する時
間を制御する工程と、を具備する。

【００１５】請求項１０記載の塗布方法は、第１の速度
で回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する
工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速
度で第２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第
２の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板上の
塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づ
いて、前記第２の速度で回転する時間を制御する工程
と、を具備する。

【００１６】請求項１１記載の塗布方法は、第１の速度
で回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する
工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速
度で第２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第
２の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板上の
塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づ
いて、前記第２の速度から第２加速度で加速する時間を
制御する工程と、を具備する。

【００１７】請求項１２記載の塗布方法は、第１の速度
で回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する
工程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２
の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１
加速度で第２の速度まで加速する工程と、前記被処理基
板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚
に基づいて、前記第２の速度から更に加速する第２加速
度を制御する工程と、を具備する。

【００１８】請求項１３記載の塗布方法は、第１の速度
で回転する被処理基板上に第１の量の塗布剤を供給する
工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速
度で第２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第
２の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板上の
塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づ
いて、前記第２の速度から更に加速する第２加速度を制
御する工程と、を具備する。請求項１４の塗布方法は、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の塗布方法であっ
て、第２の量の塗布剤を吐出する時間は、第１の量の塗
布剤を吐出する時間より長い時間であることを特徴とす
る。請求項１５の塗布方法は、請求項１〜１４のいずれ
か１項に記載の塗布方法であって、第１の量の塗布剤の
吐出終了と第２の量の吐出開始との間の時間は０．１〜
０．５秒であることを特徴とする。請求項１６の基板処
理装置は、基板を保持する保持手段と、該保持手段を回
転させる回転手段と、前記保持手段に保持された基板の
表面に塗布剤を供給する塗布剤供給機構と、前記保持手
段に基板を保持回転しつつ、前記基板の表面に第１の量
の塗布剤を供給し、更に前記基板を回転させたままの状
態で、前記基板の表面に第１の量より多い第２の量の塗
布剤を供給するように前記塗布剤供給機構を制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とする。請求項１７の基
板処理装置は、請求項１６に記載の基板処理装置であっ
て、前記被処理基板上に供給された前記塗布剤が形成す
る塗膜の膜厚を検出する膜厚検出手段を備えたことを特
徴とする。

【００１９】請求項１記載の塗布方法では、被処理基板
を一定速度で回転させた状態で塗布剤を複数回に分けて
供給しており、最初に供給される第１の量の塗布剤が被
処理基板表面と塗布剤との親和性を良くする界面活性剤
として機能し、二回目以降に供給される第２の量の塗布
剤が被処理基板表面に馴染むとともに滑り易くなるの
で、塗布剤が被処理基板表面全体にわたって均一に拡散
され、膜厚の均一な塗膜が得られる。

【００２０】請求項２記載の塗布方法では、請求項１の
塗布方法の効果に加え、前記第２の量を、前記第１の量
より多い量にしているので、塗布液の広がりが良好とな
り、より高精度に塗膜の膜厚を管理することができる。

【００２１】請求項３記載の塗布方法では、前記第１の
量を０．０１〜０．１ｃｃとし、前記第２の量を０．３
〜０．３９ｃｃとしているので、塗布液の広がりが良好
となり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することができ
る。

【００２２】請求項４記載の塗布方法では、請求項１の
塗布方法の効果に加え、塗布剤を供給し終えた後で被処
理基板を第１加速度で第２の速度まで加速し、強い遠心
力を発生させて塗布剤を拡散させるので、より確実に塗
膜を薄膜化することができる。

【００２３】請求項５記載の塗布方法では、請求項１の
塗布方法の効果に加え、最初に供給する塗布剤を供給し
終えた後で被処理基板を第１加速度で第２の速度まで加
速し、強い遠心力を発生させながら二回目の塗布剤を供
給して塗布剤を拡散させるので、より確実に塗膜を薄膜
化することができる。

【００２４】請求項６記載の塗布方法では、請求項４又
は５の塗布方法の効果に加え、前記第２の量を、前記第
１の量より多い量にしているので、塗布液の広がりが良
好となり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することがで
きる。

【００２５】請求項７記載の塗布方法では、前記第１の
量を０．０１〜０．１ｃｃとし、前記第２の量を０．３
〜０．３９ｃｃとしているので、塗布液の広がりが良好
となり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することができ
る。

【００２６】請求項８記載の塗布方法では、請求項１の
塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜の膜厚
を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２の速度
で回転する時間を制御するので、より高精度に塗膜の膜
厚を管理することができる。請求項９記載の塗布方法で
は、請求項１の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板
上の塗膜の膜厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて
前記第２加速度で加速する時間を制御するので、より高
精度に塗膜の膜厚を管理することができる。請求項１０
記載の塗布方法では、前記被処理基板を第１加速度で第
２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第２の量
の塗布剤を供給すると共に、前記被処理基板上の塗膜の
膜厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２の
速度で回転する時間を制御するので、より高精度に塗膜
の膜厚を管理することができる。

【００２７】請求項１１記載の塗布方法では、請求項１
２の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜の
膜厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２加
速度で加速する時間を制御するので、より高精度に塗膜
の膜厚を管理することができる。

【００２８】請求項１２記載の塗布方法では、請求項１
の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜の膜
厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２の速
度から更に加速する第２加速度を制御するので、より高
精度に塗膜の膜厚を管理することができる。

【００２９】請求項１３記載の塗布方法では、請求項１
４の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板を第１加速
度で第２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第
２の量の塗布剤を供給するので、より確実に塗膜を薄膜
化することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の詳細を
図面に基づいて説明する。

【００３１】図１は本発明の一実施形態に係るレジスト
塗布ユニット（ＣＯＴ）を備えた半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）の塗布現像処理システム１全体を示
した平面図である。

【００３２】この塗布現像処理システム１では、被処理
体としてのウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例
えば２５枚単位で外部からシステムに搬入・搬出した
り、ウエハカセットＣＲに対してウエハＷを搬入・搬出
したりするためのカセットステーション１０と、塗布現
像工程の中で１枚ずつウエハＷに所定の処理を施す枚葉
式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置した処理ス
テーション１１と、この処理ステーション１１に隣接し
て設けられる露光装置（図示せず）との間でウエハＷを
受け渡しするためのインタフェース部１２とが一体的に
接続されている。このカセットステーション１０では、
カセット載置台２０上の位置決め突起２０ａの位置に、
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲが、夫々の
ウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方向
一列に載置され、このカセット配列方向（Ｘ方向）およ
びウエハカセッ卜ＣＲ内に収納されたウエハＷのウエハ
配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能なウエハ搬送
体２１が各ウエハカセットＣＲに選択的にアクセスす
る。

【００３３】このウエハ搬送体２１はθ方向に回転自在
であり、後述するように処理ステーション１１側の第３
の処理ユニット群Ｇ₃の多段ユニット部に配設されたア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）やイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）にもアクセスできる。

【００３４】処理ステーション１１には、ウエハ搬送装
置を備えた垂直搬送型のメインアーム２２が設けられ、
その周りに全ての処理ユニットが１組または複数の組に
亙って多段に配置されている。

【００３５】図２は上記塗布現像処理システム１の正面
図である。

【００３６】第１の処理ユニット群Ｇ₁では、カップＣ
Ｐ内でウエハＷをスピンチャックに載せて所定の処理を
行う２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレジスト塗
布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（ＤＥＶ）が
下から順に２段に重ねられている。第２の処理ユニット
群Ｇ₂では、２台のスピンナ型処理ユニット、例えばレ
ジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）および現像ユニット（Ｄ
ＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。これらレジ
スト塗布ユニット（ＣＯＴ）は、レジスト液の排液が機
構的にもメンテナンスの上でも面倒であることから、こ
のように下段に配置するのが好ましい。しかし、必要に
応じて適宜上段に配置することももちろん可能である。

【００３７】図３は上記塗布現像処理システム１の背面
図である。

【００３８】メインアーム２２では、筒状支持体４９の
内側に、ウエハ搬送装置４６が上下方向（Ｚ方向）に昇
降自在に装備されている。筒状支持体４９はモータ（図
示せず）の回転軸に接続されており、このモータの回転
駆動力によって、前記回転軸を中心としてウエハ搬送装
置４６と一体に回転し、それによりこのウエハ搬送装置
４６はθ方向に回転自在となっている。なお筒状支持体
４９は前記モータによって回転される別の回転軸（図示
せず）に接続するように構成してもよい。

【００３９】ウエハ搬送装置４６には、搬送基台４７の
前後方向に移動自在な複数本の保持部材４８が配設され
ており、これらの保持部材４８は各処理ユニット間での
ウエハＷの受け渡しを可能にしている。

【００４０】また、図１に示すようにこの塗布現像処理
システム１では、５つの処理ユニット群Ｇ₁、Ｇ₂、Ｇ
₃、Ｇ₄、Ｇ₅が配置可能であり、第１および第２の処
理ユニット群Ｇ₁、Ｇ₂の多段ユニットは、システム正
面（図１において手前）側に配置され、第３の処理ユニ
ット群Ｇ₃の多段ユニットはカセットステーション１０
に隣接して配置され、第４の処理ユニット群Ｇ₄の多段
ユニットはインタフェース部１２に隣接して配置され、
第５の処理ユニット群Ｇ₅の多段ユニットは背面側に配
置されることが可能である。

【００４１】図３に示すように、第３の処理ユニット群
Ｇ₃では、ウエハＷを保持台（図示せず）に載せて所定
の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えば冷却処
理を行うクーリングユニット（ＣＯＬ）、レジストの定
着性を高めるためのいわゆる疏水化処理を行うアドヒー
ジョンユニット（ＡＤ）、位置合わせを行うアライメン
トユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユニット
（ＥＸＴ）、露光処理前の加熱処理を行うプリベーキン
グユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）および露光処理後の加熱
処理を行うポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）
が、下から順に例えば８段に重ねられている。第４の処
理ユニット群Ｇ₄でも、オーブン型の処理ユニット、例
えばクーリングユニット（ＣＯＬ）、イクステンション
・クーリングユニット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンシ
ョンユニット（ＥＸＴ）、クーリングユニッ卜（ＣＯ
Ｌ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）およ
びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が下から
順に、例えば８段に重ねられている。

【００４２】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、イクステンション・クーリングユニッ
ト（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処理温度の高いベ
ーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）、ポストベーキン
グユニット（ＰＯＢＡＫＥ）およびアドヒージョンユニ
ット（ＡＤ）を上段に配置することで、ユニット間の熱
的な相互干渉を少なくすることができる。もちろん、ラ
ンダムな多段配置としてもよい。

【００４３】図１に示すように、インタフェース部１２
では、奥行方向（Ｘ方向）は前記処理ステーション１１
と同じ寸法を有するが、幅方向（Ｙ方向）はより小さな
サイズである。このインタフェース部１２の正面部に
は、可搬性のピックアップカセットＣＲと、定置型のバ
ッファカセットＢＲとが２段に配置され、他方背面部に
は周辺露光装置２３が配設され、さらに中央部にはウエ
ハ搬送体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４
は、Ｘ方向、Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ、ＢＲお
よび周辺露光装置２３にアクセスする。

【００４４】ウエハ搬送体２４は、θ方向にも回転自在
であり、処理ステーション１１側の第４の処理ユニット
群Ｇ₄の多段ユニットに配設されたイクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）や、隣接する露光装置側のウエハ受渡
し台（図示せず）にもアクセスできる。

【００４５】また塗布現像処理システム１では、既述の
如くメインアーム２２の背面側にも図１中破線で示した
第５の処理ユニット群Ｇ₅の多段ユニットを配置できる
が、この第５の処理ユニット群Ｇ₅の多段ユニットは、
案内レール２５に沿ってＹ方向へ移動可能である。従っ
て、この第５の処理ユニット群Ｇ₅の多段ユニットを図
示の如く設けた場合でも、前記案内レール２５に沿って
移動することにより、空間部が確保されるので、メイン
アーム２２に対して背後からメンテナンス作業が容易に
行える。

【００４６】次に、本実施形態に係るレジスト塗布ユニ
ット（ＣＯＴ）について説明する。図４は本実施形態に
係るレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）の概略断面図であ
る。

【００４７】このレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）の中
央部には環状のカップＣΡが配設され、カップＣΡの内
側にはスピンチャック５１が配置されている。スピンチ
ャック５１は真空吸着によってウエハＷを固定保持した
状態で駆動モータ５２によって回転駆動される。

【００４８】駆動モータ５２は、ユニット底板５０に設
けられた開口５０ａに昇降移動可能に配置され、たとえ
ばアルミニウムからなるキャップ状のフランジ部材５３
を介してたとえばエアシリンダからなる昇降駆動手段５
４および昇降ガイド手段５５と結合されている。

【００４９】ウエハＷ表面に塗布液としてのレジスト液
を吐出するためのレジストノズル６０は、レジストノズ
ルスキャンアーム６１の先端部にノズル保持体６２を介
して着脱可能に取り付けられている。このレジストノズ
ルスキャンアーム６１は、ユニット底板５０の上に一方
向（Ｙ方向）に敷設されたガイドレール６３上で水平移
動可能な垂直支持部材６４の上端部に取り付けられてお
り、図示しないＹ方向駆動機構によって垂直支持部材６
４と一体にＹ方向に移動するようになっている。

【００５０】図５は、本実施形態に係るレジスト塗布ユ
ニット（ＣＯＴ）の概略平面図である。

【００５１】レジストノズルスキャンアーム６１は、レ
ジストノズル待機部６５でレジストノズル６０を選択的
に取り付けるためにＹ方向と直角なΧ方向にも移動可能
であり、図示しないΧ方向駆動機構によってΧ方向にも
移動できる。

【００５２】さらに、レジストノズル待機部６５でレジ
ストノズル６０の吐出口が溶媒雰囲気室の口６５ａに挿
入され、中で溶媒の雰囲気に晒されることで、レジスト
ノズル６０先端のレジスト液が固化または劣化しないよ
うになっている。また、複数本のレジストノズル６０，
６０，…が設けられ、レジスト液の種類・粘度に応じて
それらのレジストノズル６０が使い分けられるようにな
っている。

【００５３】また、レジストノズル６０に隣接してシン
ナーノズル６０ａが配設されている。

【００５４】このシンナーノズル６０ａには図示しない
シンナー供給系が接続されており、後述するようにこの
シンナーノズル６０ａからウエハＷに溶剤を滴下してプ
リウェットを行うようになっている。

【００５５】さらに、ガイドレール６３上には、レジス
トノズルスキャンアーム６１を支持する垂直支持部材６
４だけでなく、リンスノズルスキャンアーム７０を支持
しＹ方向に移動可能な垂直支持部材７１も設けられてい
る。

【００５６】Ｙ方向駆動機構（図示せず）によってリン
スノズルスキャンアーム７０はカップＣＰの側方に設定
されたリンスノズル待機位置（実線の位置）とスピンチ
ャック５１に設置されている半導体ウエハＷの周辺部の
真上に設定されたリンス液吐出位置（点線の位置）との
間で並進または直線移動するようになっている。

【００５７】図４に示すように、レジストノズル６０
は、レジスト供給管６６を介してレジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）の下方室内に配設されたレジスト液供給機構
に接続されている。

【００５８】図６は本実施形態に係るレジスト塗布ユニ
ット（ＣＯＴ）の制御系を示したブロック図である。図
６に示したように、このレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）ではスピンチャック５１を回転させる駆動モータ５
２、及びレジストノズル６０にレジストを供給するレジ
スト供給系がそれぞれ制御部１００に接続されており、
この制御部１００により統括的に制御されている。

【００５９】次に上記のように構成された塗布現像処理
システム１の動作を説明する。

【００６０】図７は本実施形態に係るレジスト塗布ユニ
ット（ＣＯＴ）で塗布処理を行う場合の工程を示したフ
ローチャートであり、図８は同工程を示したタイミング
チャートである。また、図９〜図１６は各工程で行われ
る動作を模式的に示した斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）
である。

【００６１】本実施形態のレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）を備えた塗布現像処理システム１を起動すると、ウ
エハカセットＣＲからウエハＷが取り出され、メインア
ーム２２により搬送されてレジスト塗布ユニット（ＣＯ
Ｔ）内にアクセスする。しかる後に以下のレジスト塗布
の処理が開始される。

【００６２】まず、メインアーム２２は、ウエハＷを塗
布ユニット（ＣＯＴ）内のスピンチャック５１のリフタ
ー（図示省略）に引き渡し、このリフターが下降するこ
とによりスピンチャック５１上にウエハＷをセットする
（ステップ１／時間ｔ₀）。次に、ウエハＷ上面にプリ
ウェットを行う（ステップ２）。このプリウェットはウ
エハＷ上面全体に溶剤を薄くのばしてレジストとウエハ
Ｗ上面との馴染みをよくするための処理であり、以下の
ようにして行う。

【００６３】まずレジストノズルスキャンアーム６１が
移動してこのスピンチャック５１に保持された回転前の
ウエハＷのほぼ中心真上の位置にレジストノズル６０を
移動させる。次いでモータ５２を駆動してスピンチャッ
ク５１ごとウエハＷの回転を開始させ加速する（時間ｔ
₁〜ｔ₂）。このウエハＷが回転した状態で、レジスト
ノズルスキャンアーム６１先端のレジストノズル６０に
隣接配置されたシンナーノズル６０ａから溶剤を所定量
滴下する（時間ｔ₃〜ｔ₄）。図９に示すように、滴下
された溶剤はウエハＷに作用する遠心力でウエハＷの半
径方向外側に向けて拡散され、瞬時にウエハＷ上面全体
を薄く覆う。そして余分の溶剤は遠心力で振り切られて
除去される。プリウェットが完了すると一旦ウエハＷの
回転を止める（時間ｔ₆〜ｔ₇）。なお、プリウェット
後ウエハＷの回転を継続したまま後続のレジスト塗布工
程に移行してもよい。

【００６４】プリウェットに引き続き、以下のレジスト
塗布工程を行う。

【００６５】まず、モータ５２を駆動してスピンチャッ
ク５１ごとウエハＷの回転を開始し、所定の速度、すな
わち第１の速度まで加速する（ステップ３／時間ｔ₇〜
ｔ₈）。

【００６６】このときの第１の速度は、ウエハＷの中心
に吐出されたレジストを半径方向外向きに拡散するとと
もに余分なレジストを振り切り除去するのに十分な遠心
力を発生させることのできる速度である。

【００６７】そしてこの第１の速度の値は、レジストの
粘度や種類、ウエハＷの直径、塗布時の温度や湿度など
により異なる、いわゆる設計事項であり、一義的に特定
することはできない。但し、一例として挙げるならば、
この第１の速度は２０００〜４０００ｒ．ｐ．ｍ．の範
囲が好ましい。

【００６８】ここでこの第１の速度の好ましい範囲の上
限を４０００ｒ．ｐ．ｍ．にしたのは、この第１の速度
が上記上限値を越えると、第１回目に吐出した少量のレ
ジストの揮発が進み、第２回目に吐出したレジストが広
がらない、という弊害を生じるからである。

【００６９】一方、この第１の速度の好ましい範囲の下
限を２０００ｒ．ｐ．ｍ．にしたのは、この第１の速度
が上記下限値を下回ると、第２回目の吐出も同じ回転数
で行う為、第２回目に吐出したレジストが広がらず、膜
厚の均一性が得られない、という弊害を生じるからであ
る。

【００７０】ウエハＷの回転速度が第１の速度で定速回
転するようになった後（ステップ４）、時間ｔ9 〜ｔ₁₀
にかけて一回目のレジスト吐出を行う（ステップ５）。

【００７１】この一回目のレジスト吐出量、即ち第１の
量は、後続する二回目のレジスト吐出で吐出されるレジ
ストのウエハＷ上面に対する滑りや拡散性をよくし、塗
膜の膜厚を均一化できる量である。

【００７２】この第１の量の値はいわゆる設計事項であ
り、一義的に特定することはできないが、一例として挙
げるならば、この第１の量は０．０１〜０．１ｃｃの範
囲が好ましい。

【００７３】ここでこの第１の量の好ましい範囲の上限
を０．１ｃｃにしたのは、この第１の量が上記上限値を
越えると、第２回目に吐出したレジスト量が少なくなる
ため、ウエハ外周までレジストが広がらない、という弊
害を生じるからである。

【００７４】一方、この第１の量の好ましい範囲の下限
を０．０１ｃｃにしたのは、この第１の量が上記下限値
を下回ると、第１回目のレジスト吐出量が少なく、第２
回目に吐出するレジストが広がらない、という弊害を生
じるからである。

【００７５】この一回目のレジスト吐出は時間ｔ₉〜ｔ
₁₀にわたって行う。この時間ｔ₉〜ｔ₁₀、すなわち第１
の時間はいわゆる設計事項であり、一義的に特定するこ
とはできないが、一例として挙げるならば、この第１の
時間は０．０１〜０．１秒の範囲が好ましい。

【００７６】ここでこの第１の時間の好ましい範囲の上
限を０．１秒にしたのは、この第１の時間が上記上限値
を越えると、吐出レート（速度）が決まっている為、第
２回目の吐出量が少なくなり、前記の現象、即ちウエハ
外周までレジストが広がらない、という弊害を生じるか
らである。

【００７７】一方、この第１の時間の好ましい範囲の下
限を０．０１秒にしたのは、この第１の時間が上記下限
値を下回ると、吐出レート（速度）が決まっている為、
第１回目の吐出量が少なくなり、第２回目に吐出される
レジストがウエハ外周上まで広がらない、という弊害を
生じるからである。

【００７８】上記一回目のレジスト吐出で吐出されたレ
ジストは図１０〜図１１に示すようにウエハＷの中心付
近に吐出され、遠心力でウエハＷの半径方向外向きに拡
散され、上下方向の厚さが薄くなると同時に水平方向に
広がる。そして図１２に示したように、この一回目のレ
ジスト吐出で吐出されたレジストはウエハＷの中心付近
を部分的に覆う。

【００７９】上記１回目のレジスト吐出が完了して所定
時間ｔ₁₀〜ｔ₁₁経過した後、以下に説明する２回目のレ
ジスト吐出を行う。

【００８０】ここで、上記１回目のレジスト吐出と２回
目のレジスト吐出との間の時間ｔ₁₀〜ｔ₁₁は上記１回目
のレジスト吐出で吐出されたレジストをウエハＷ上面に
十分拡散できる時間である。

【００８１】この時間ｔ₁₀〜ｔ₁₁はいわゆる設計事項で
あり、一義的に特定することはできないが、一例として
挙げるならば、この間の時間ｔ₁₀〜ｔ₁₁は０．１〜０．
５秒の範囲が好ましい。

【００８２】ここでこの間の時間ｔ₁₀〜ｔ₁₁の好ましい
範囲の上限を０．５秒にしたのは、この間の時間が上記
上限値を越えると、第１回目に吐出されたレジストがウ
エハの回転により揮発化が進み、第２回目に吐出された
レジストがウエハ外周まで広がらない、という弊害を生
じるからである。

【００８３】一方、この間の時間の好ましい範囲の下限
を０．１秒にしたのは、この間の時間が上記下限値を下
回ると、第１回目に吐出されたレジストがある程度広が
らないうちに第２回目のレジストが吐出されるため、膜
厚の均一化が得られない、という弊害を生じるからであ
る。

【００８４】この間の時間ｔ₁₀〜ｔ₁₁経過後、以下に述
べる二回目のレジスト吐出を行う（ステップ６）。

【００８５】この二回目のレジスト吐出は全レジスト吐
出量のうち上記一回目のレジスト吐出量の残りの量、即
ち第２の量を吐出する工程である。

【００８６】この第２の量の値はいわゆる設計事項であ
り、一義的に特定することはできないが、一例として挙
げるならば、この第２の量は０．３〜０．３９ｃｃの範
囲が好ましい。

【００８７】ここでこの第２の量の好ましい範囲の上限
を０．３９ｃｃにしたのは、この第２の量が上記上限値
を越えると、レジストの全吐出量が０．５ｃｃの場合、
第１回目の吐出量が０．１ｃｃ以上になり、レジストが
ウエハ外周まで均一に塗布できなくなる、という弊害を
生じるからである。

【００８８】一方、この第２の量の好ましい範囲の下限
を０．３ｃｃにしたのは、この第２の量が上記下限値を
下回ると、レジストの全吐出量が０．４ｃｃの場合、第
２回目の吐出量が少なくなり、レジストがウエハ外周ま
で塗布できなくなる可能性がある、という弊害を生じる
からである。

【００８９】この二回目のレジスト吐出は所定時間即ち
第２の時間にわたって行う。

【００９０】この第２の時間ｔ₁₁〜ｔ₁₂はいわゆる設計
事項であり、一義的に特定することはできないが、一例
として挙げるならば、この第２の時間は０．３〜０．３
９秒の範囲が好ましい。

【００９１】ここでこの第２の時間の好ましい範囲の上
限を０．３９秒にしたのは、この第２の時間が上記上限
値を越えると、今回吐出レート（速度）が１ｍｌ／ｓｅ
ｃ．であったため、第１回目の吐出量が少なくなり、第
２回目に吐出されたレジストが均一にウエハ外周にまで
広がらない、という弊害を生じるからである。

【００９２】一方、この第２の時間の好ましい範囲の下
限を０．３秒にしたのは、この第２の時間が上記下限値
を下回ると、今回吐出レートが１ｍｌ／ｓｅｃ．であっ
たため、第１回目の吐出量が多くなり、ある程度広がら
ないうちに第２回目のレジストが吐出されるため、均一
な膜が得られない、という弊害を生じるからである。こ
の二回目のレジスト吐出が行われることにより、ウエハ
Ｗ一枚に対するレジスト吐出量の全量がウエハＷ上に吐
出される。

【００９３】第２の時間ｔ₁₁〜ｔ₁₂の経過後もウエハＷ
は上記第１の速度で時間ｔ₁₃まで定速回転が継続され
る。

【００９４】上記二回目のレジスト吐出で吐出されたレ
ジストは図１３に示すように上記一回目のレジスト吐出
で形成されたレジストの薄膜上に吐出される。このと
き、二回目に吐出されたレジストは図１３に示すよう
に、一回目の吐出で形成された薄膜上を滑り、水平方向
に拡散してゆく。そのため図１４，図１５に示すよう
に、二回目に吐出されたレジストはウエハＷの外周縁付
近まで速やかに拡散し、ウエハＷ上面全体を覆う。その
後時間ｔ₁₃までの定速回転でレジストの上下方向の厚さ
が減少するとともに膜厚が薄くなり、また膜厚が均一化
される。そして余分のレジストが遠心力で振り切り除去
されて膜厚が均一で薄い塗膜が形成される（図１６）。

【００９５】上述したように、本実施形態に係る塗布ユ
ニットでは、回転するウエハＷにレジストを吐出するレ
ジスト吐出工程を二回に分け、一定速度で回転するウエ
ハＷ上面に適切なタイミングでレジスト吐出を行う。そ
のため、一回目の吐出でウエハＷ上面に吐出されるレジ
ストが二回目の吐出で吐出されるレジストの滑りや拡散
性をよくする働きをする。その結果、二回目に吐出され
るレジストは一回目に吐出されて形成されたレジスト薄
膜上をウエハＷの半径方向外向きに速やかに拡散し上記
一回目に吐出されたレジストと相俟ってウエハＷ上面全
体にわたって均一で膜厚の薄いレジスト膜を形成する。

【００９６】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。

【００９７】従って、例えば上記実施形態では半導体素
子製造用のシリコンウエハＷへのレジスト塗布を例にし
て説明したが、液晶表示装置用ガラス基板へのレジスト
塗布やレジスト液以外の処理剤の供給についても本発明
が適用できることはいうまでもない。

【００９８】また本実施形態ではプリウェットを行って
いるが、本発明では一回目に吐出されるレジストがプリ
ウェットで供給される溶剤と同様の働きをするので、こ
のプリウェットは省略してもよい。

【００９９】（実施例）以下、本発明の実施例について
説明する。

【０１００】実施例１この実施例では、上記第１の実施形態で説明した塗布ユ
ニットを用いて塗布処理を行った。

【０１０１】処理条件は以下に示した通りであった。

【０１０２】ステップ時間（秒）回転数（r.p.m.）加速度（r.p.m.／秒）２１．００３〜４１．０２０００１００００５０．１３２００１００００５と６との間隔０．１３２００１００００６０．３３２００１００００７２５３０００１００００吐出容積０．４ｍｌ吐出速度１．０ｍｌ／秒ポンプミリポアポンプ型式 rainbow (MILLIPORE 社製）エアオペレーションバルブ型式Ｘ−２５（ＣＫＤ社製）使用薬液 PFI-38A4 （粘度３ｃＰ／住友化学社製）上記の条件で塗布処理したウエハについて下記の要領で
膜厚測定したところ、次のような測定結果が得られた。
図１７はこの測定結果をグラフ化したものである。膜厚
測定は１ロットの製品からサンプルを１枚抽出し、この
サンプルの３９箇所について測定した。測定装置はナノ
スペックＮ−５１００−Ｌ１２（ナノメトリクスジャパ
ン社製）を使用した。

【０１０３】測定点３９箇所最小値５６０６（オングストローム）最大値５６３６（オングストローム）差３０（オングストローム）平均値５６２１．６２（オングストローム）ＳＤ８．２２３シグマ２４．６６上記結果が示すように、膜厚の一番薄い部分と厚い部分
との差は３０オングストロームであり、膜厚が薄く、し
かもその分布が極めて均一である。

【０１０４】また、大きい吐出レート（速度）で少量の
ディスペンスをする為、スループットの短縮にもつなが
る、という効果が得られる点が示されている。

【０１０５】実施例２この実施例では、以下に示した処理条件で塗布処理を行
った。

【０１０６】ステップ時間（秒）回転数（r.p.m.）加速度（r.p.m.／秒）２１．００３〜４１．０２０００１００００５０．１３２００１００００５と６との間隔０．１３２００１００００６０．３３２００１００００７２５３０００１００００吐出容積０．４ｍｌ吐出速度１．０ｍｌ／秒ポンプミリポアポンプ型式 rainbow(MILLIPORE 社製）エアオペレーションバルブ型式Ｘ−２５（ＣＫＤ社製）使用薬液 PFI-38A4（粘度３ｃＰ／住友化学社製）上記の条件で塗布処理したウエハについて下記の要領で
膜厚測定したところ、次のような測定結果が得られた。
図１８はこの測定結果をグラフ化したものである。膜厚
測定は１ロットの製品からサンプルを１枚抽出し、この
サンプルの３９箇所について測定した。測定装置はナノ
スペックＮ５１００−Ｌ１２（ナノメトリクスジャパン
社製）を使用した。

【０１０７】測定点３９箇所最小値５５６６（オングストローム）最大値５５９０（オングストローム）差２４（オングストローム）平均値５５７８．３８（オングストローム）ＳＤ７．２９３シグマ２１．８６上記結果が示すように、膜厚の一番薄い部分と厚い部分
との差は２４オングストロームであり、膜厚が薄く、し
かもその分布が極めて均一である。

【０１０８】また、高い吐出レート（速度）で少量のデ
ィスペンスをする為、スループットの短縮にもつなが
る、という効果が得られる点が示されている。

【０１０９】実施例３この実施例では、以下に示した処理条件で塗布処理を行
った。

【０１１０】ステップ時間（秒）回転数（r.p.m.）加速度（r.p.m.／秒）２１．００３〜４１．０２０００１００００５０．１３２００１００００５と６との間隔０．１３２００１００００６０．４３２００１００００７２５３０００１００００吐出容積０．５ｍｌ吐出速度１．０ｍｌ／秒ポンプミリポアポンプ型式 rainbow(MILLIPORE 社製）エアオペレーションバルブ型式Ｘ−２５（ＣＫＤ社製）使用薬液 PFI-38A4（粘度３ｃＰ／住友化学社製）上記の条件で塗布処理したウエハについて下記の要領で
膜厚測定したところ、次のような測定結果が得られた。
図１９はこの測定結果をグラフ化したものである。膜厚
測定は１ロットの製品からサンプルを１枚抽出し、この
サンプルの３９箇所について測定した。測定装置はナノ
スペックＮ５１００−Ｌ１２（ナノメトリクスジャパン
社製）を使用した。

【０１１１】測定点３９箇所最小値５３６３（オングストローム）最大値５３９７（オングストローム）差３４（オングストローム）平均値５３８３．５１（オングストローム）ＳＤ９．９２３シグマ２９．７５上記結果が示すように、膜厚の一番薄い部分と厚い部分
との差は３４オングストロームであり、膜厚が薄く、し
かもその分布が極めて均一である。

【０１１２】また、高い吐出レート（速度）で少量のデ
ィスペンスをする為、スループットの短縮にもつなが
る、という効果が得られる点が示されている。

【０１１３】（比較例）本発明の効果を従来の塗布方法
で得られたレジスト膜と比較するため、従来の塗布方
法、即ち、スピンチャックにウエハＷを吸着保持した
後、プリウェットを行い、しかる後にウエハＷ上面に所
定量のレジスト液を一回の吐出で供給し、ついでこれを
高速回転させることによりレジスト膜を形成した。この
レジスト膜の膜厚を上記実施例と同様の装置で測定した
ところ膜厚の最大値と最小値との差は６０オングストロ
ームであった。

【０１１４】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係る塗布ユニットについて説明する。なお、
上記第１の実施形態と重複する部分については説明を省
略する。

【０１１５】本実施形態に係る塗布ユニットでは、上記
第１の速度で定速回転するウエハＷに二回に分けてレジ
スト吐出を行った後、更に第１加速度で加速してウエハ
Ｗ上のレジスト膜の膜厚の均一化と薄膜化とを図る。

【０１１６】図２０は本実施形態に係る塗布ユニットを
用いてレジスト塗布する場合のフローチャートであり、
図２１は同塗布ユニットを用いてレジストを塗布する場
合のタイミングチャートである。

【０１１７】以下、本実施形態に係る塗布ユニットを用
いてレジスト塗布を行う場合の手順について説明する。

【０１１８】図２０及び図２１に示すように本実施形態
に係る塗布ユニットでは、第１の速度で定速回転するウ
エハＷに対し、時間ｔ9 〜ｔ10及び時間ｔ11〜ｔ12の前
後二回に分けてレジスト吐出を行う（ステップ５，ステ
ップ６）。

【０１１９】しかる後に本実施形態に係る塗布ユニット
では、時間ｔ´13〜ｔ´14にわたって急激に加速する
（ステップ７）。

【０１２０】このときの加速度即ち第１加速度は、ウエ
ハＷの中心に吐出されたレジスト液を半径方向外向きに
拡散しするとともに余分なレジスト液を振り切り除去
し、ウエハＷ上に残った微量のレジストを拡散して薄膜
化するのに十分な遠心力を発生させることのできる速度
である。

【０１２１】そしてこの第１加速度の値は、レジスト液
の粘度や種類、ウエハＷの直径、塗布時の温度や湿度な
どにより異なる、いわゆる設計事項であり、一義的に特
定することはできない。但し、一例として挙げるなら
ば、この第１加速度は８０００〜５００００ｒ．ｐ．
ｍ．／ｓｅｃ．の範囲が好ましい。

【０１２２】ここでこの第１加速度の好ましい範囲の上
限を５００００ｒ．ｐ．ｍ．／ｓｅｃ．にしたのは、こ
の第１加速度が上記上限値を越えると、スピンモータ自
体が正常に動作しなくなる、という弊害を生じるからで
ある。

【０１２３】一方、この第１加速度の好ましい範囲の下
限を８０００ｒ．ｐ．ｍ．／ｓｅｃ．にしたのは、この
第１加速度が上記下限値を下回ると、第１回目に吐出さ
れたレジストがウエハ上に塗布されても、まだ所定の回
転数に達していない為、膜厚や形状が均一にならない、
という弊害を生じるからである。

【０１２４】この第１加速度の加速により時間ｔ´13〜
ｔ´14で回転速度を所定の速度、即ち第２の速度Ｒ
₃ｒ．ｐ．ｍ．まで上昇させる。この第２の速度Ｒ
₃ｒ．ｐ．ｍ．での定速回転を時間ｔ´14〜ｔ₁₅の間継
続させ（ステップ８）、しかる後に時間ｔ₁₅〜ｔ₁₆にか
けて減速し（ステップ９）、停止したところで塗布が終
了する（ステップ１０）。

【０１２５】本実施形態に係る塗布ユニットでは、第１
の速度で定速回転するウエハＷに二回に分けてレジスト
吐出した後、更にウエハＷの回転数を加速度的に上昇さ
せ、このときに発生する強い遠心力でウエハＷ上のレジ
スト膜の膜厚の均一化と薄膜化とを図るので、より薄く
て均一な膜厚のレジスト膜が得られる。

【０１２６】なお、本実施形態では第１の速度で定速回
転したウエハＷに前後二回のレジスト吐出を行っている
が、ウエハＷの回転速度を加速する際にレジスト吐出を
行なっても良い。

【０１２７】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係る塗布ユニットについて説明する。なお、
上記第１及び第２の実施形態と重複する部分については
説明を省略する。

【０１２８】本実施形態に係る塗布ユニットでは、上記
第１の速度で定速回転するウエハＷに二回に分けてレジ
スト吐出を行った後、ウエハＷ上に形成されるレジスト
膜の膜厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて、第１
の速度から加速後の第２の速度で回転する時間を制御す
ることによりウエハＷ上のレジスト膜の膜厚の均一化と
薄膜化とを図る。

【０１２９】図２２は本実施形態に係る塗布ユニットの
制御系を示したブロック図である。図２２に示すように
本実施形態に係る塗布ユニットでは、スピンチャック５
１に保持された状態のウエハＷの上側にセンサＳが配設
されており、ウエハＷ上面の塗膜の膜厚を検出する。こ
のセンサＳはスピンチャック５１を回転させるモータ５
２及びレジスト供給系とともに制御部１００に接続され
ており、この制御部１００により制御されている。

【０１３０】本実施形態の塗布ユニットで用いるセンサ
ＳはウエハＷ上に形成されたレジスト膜の膜厚を検出で
きるものであれば特に限定されない。例えば光学的に測
定するセンサなど、既知のセンサが挙げられる。

【０１３１】以下、本実施形態に係る塗布ユニットを用
いてレジスト塗布を行う場合の手順について説明する。

【０１３２】図２３は本実施形態に係る塗布ユニットを
用いてレジスト塗布する場合のフローチャートである。

【０１３３】本実施形態に係る塗布ユニットを用いてウ
エハＷのレジスト塗布を行う場合、第１の速度で定速回
転したウエハＷに二回に別けてレジスト吐出を行い（ス
テップ５，ステップ６）、しかる後に第１加速度で加速
し（ステップ７）、第２の速度で定速回転させる（ステ
ップ８）。

【０１３４】次いで、ウエハＷ上面に形成されたレジス
ト塗膜の膜厚をチェックする（ステップ９）。具体的に
は、上記したセンサＳでレジスト膜の膜厚を検出し、こ
の膜厚が適正範囲まで薄膜化されているか否かを判断し
（ステップ１０）、その結果に基づいてその後の処理を
調整する。

【０１３５】即ち、検出した膜厚が適正範囲の上限以下
の場合にはそのまま回転速度を減速して（ステップ１
１）レジスト塗布工程を終了する（ステップ１２）。

【０１３６】一方、検出した膜厚が適正範囲の上限を越
えている場合には、第２速度で定速回転する時間を調整
し（ステップ１２）、更にこの定速回転を継続させて
（ステップ８）レジスト塗膜の膜厚均一化と薄膜化とを
図る。

【０１３７】そして再度塗膜の膜厚チェックを行い（ス
テップ９）、膜厚が上限以下になれば、減速して終了し
（ステップ１１，ステップ１３）、まだ膜厚が厚いよう
であれば更にステップ１２，ステップ８〜１０に移行し
て膜厚が適正範囲内に入るまでステップ１２とステップ
８〜１０の操作を繰り返す。

【０１３８】本実施形態の方法によれば、レジスト膜の
膜厚を検出しながらこの検出した膜厚に基づいて第２の
速度で回転する時間を制御しているので、より確実に薄
膜化を図ることができる。

【０１３９】なお、本実施形態ではレジスト吐出後に加
速した第２の速度で定速回転した後に検出した膜厚に基
づいて前記第２の速度で定速回転する時間を制御してい
るが、レジスト吐出後に膜厚を検出し、この検出した膜
厚に基づいて第１の速度から第２の速度まで加速する時
間を制御したり、第２の速度から更に第２加速度で加速
するようにして、このときの加速時間を制御するように
してもよい。また、このときの第２加速度自体を制御す
るようにしてもよい。

【０１４０】更に、本実施形態ではレジスト吐出前にウ
エハＷにプリウェットを行っているが、このプリウェッ
トは省略しても良い。

【０１４１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明によれば、被処理基板を一定速度で回転させた状態
で塗布剤を複数回に分けて供給しており、最初に供給さ
れる第１の量の塗布剤が被処理基板表面と塗布剤との親
和性を良くする界面活性剤として機能し、二回目以降に
供給される第２の量の塗布剤が被処理基板表面に馴染む
とともに滑り易くなるので、塗布剤が被処理基板表面全
体にわたって均一に拡散され、膜厚の均一な塗膜が得ら
れる。

【０１４２】請求項２記載の本発明によれば、請求項１
の塗布方法の効果に加え、前記第２の量を、前記第１の
量より多い量にしているので、塗布液の広がりが良好と
なり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することができ
る。

【０１４３】請求項３記載の本発明によれば、前記第１
の量を０．０１〜０．１ｃｃとし、前記第２の量を０．
３〜０．３９ｃｃとしているので、塗布液の広がりが良
好となり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することがで
きる。

【０１４４】請求項４記載の本発明によれば、請求項１
の塗布方法の効果に加え、塗布剤を供給し終えた後で被
処理基板を第１加速度で第２の速度まで加速し、強い遠
心力を発生させて塗布剤を拡散させるので、より確実に
塗膜を薄膜化することができる。

【０１４５】請求項５記載の本発明によれば、請求項１
の塗布方法の効果に加え、最初に供給する塗布剤を供給
し終えた後で被処理基板を第１加速度で第２の速度まで
加速し、強い遠心力を発生させながら二回目の塗布剤を
供給して塗布剤を拡散させるので、より確実に塗膜を薄
膜化することができる。

【０１４６】請求項６記載の本発明によれば、請求項４
又は５の塗布方法の効果に加え、前記第２の量を、前記
第１の量より多い量にしているので、塗布液の広がりが
良好となり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することが
できる。

【０１４７】請求項７記載の本発明によれば、前記第１
の量を０．０１〜０．１ｃｃとし、前記第２の量を０．
３〜０．３９ｃｃとしているので、塗布液の広がりが良
好となり、より高精度に塗膜の膜厚を管理することがで
きる。

【０１４８】請求項８記載の本発明によれば、請求項１
の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜の膜
厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２の速
度で回転する時間を制御するので、より高精度に塗膜の
膜厚を管理することができる。

【０１４９】請求項９記載の本発明によれば、請求項１
の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜の膜
厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２加速
度で加速する時間を制御するので、より高精度に塗膜の
膜厚を管理することができる。

【０１５０】請求項１０記載の本発明によれば、前記被
処理基板を第１加速度で第２の速度まで加速しながら前
記被処理基板上に第２の量の塗布剤を供給すると共に、
前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出し、この検出した
膜厚に基づいて前記第２の速度で回転する時間を制御す
るので、より高精度に塗膜の膜厚を管理することができ
る。

【０１５１】請求項１１記載の本発明によれば、請求項
１２の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜
の膜厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２
加速度で加速する時間を制御するので、より高精度に塗
膜の膜厚を管理することができる。

【０１５２】請求項１２記載の本発明によれば、請求項
１の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板上の塗膜の
膜厚を検出し、この検出した膜厚に基づいて前記第２の
速度から更に加速する第２加速度を制御するので、より
高精度に塗膜の膜厚を管理することができる。

【０１５３】請求項１３記載の本発明によれば、請求項
１４の塗布方法の効果に加え、前記被処理基板を第１加
速度で第２の速度まで加速しながら前記被処理基板上に
第２の量の塗布剤を供給するので、より確実に塗膜を薄
膜化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るレジスト塗布ユニット
を備えた塗布現像処理システムの平面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るレジスト塗布ユニット
を備えた塗布現像処理システムの正面図である。

【図３】本発明の実施形態に係るレジスト塗布ユニット
を備えた塗布現像処理システムの背面図である。

【図４】本発明の実施形態に係るレジスト塗布ユニット
の断面図である。

【図５】本発明の実施形態に係るレジスト塗布ユニット
の平面図である。

【図６】本発明の実施形態に係るレジスト塗布ユニット
の制御系を示したブロック図である。

【図７】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の工
程を示したフローチャートである。

【図８】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の工
程を示したタイミングチャートである。

【図９】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の一
工程を模式的に示した図である。

【図１０】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１１】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１２】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１３】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１４】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１５】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１６】本発明の実施形態に係るレジスト塗布方法の
一工程を模式的に示した図である。

【図１７】本実施形態に係るレジスト塗布方法を施して
形成した塗膜の膜厚分布を示すグラフである。

【図１８】本実施形態に係るレジスト塗布方法を施して
形成した塗膜の膜厚分布を示すグラフである。

【図１９】本実施形態に係るレジスト塗布方法を施して
形成した塗膜の膜厚分布を示すグラフである。

【図２０】本発明の第２の実施形態に係るレジスト塗布
方法の工程を示したフローチャートである。

【図２１】本発明の第２の実施形態に係るレジスト塗布
方法の工程を示したタイミングチャートである。

【図２２】本発明の第三の実施形態に係るレジスト塗布
ユニットの制御系を示したブロック図である。

【図２３】本発明の第３の実施形態に係るレジスト塗布
方法の工程を示したフローチャートである。

【符号の説明】

Ｗウエハ５１スピンチャック５２モータＳセンサ１００制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 B05D 1/40 G03F 7/16 B05C 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一定速度で回転する被処理基板上に第１
の量の塗布剤を供給する工程と、前記速度で回転する被処理基板上に第２の量の塗布剤を
供給する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】請求項１に記載の塗布方法であって、前
記第２の量が、前記第１の量より多いことを特徴とする
塗布方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の塗布方法であっ
て、前記第１の量が０．０１〜０．１ｃｃであり、前記
第２の量が０．３〜０．３９ｃｃであることを特徴とす
る塗布方法。
【請求項４】第１の速度で回転する被処理基板上に第
１の量の塗布剤を供給する工程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２の量の塗
布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１加速度で第２の速度まで加速する
工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項５】第１の速度で回転する被処理基板上に第
１の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速度で第２
の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第２の量の
塗布剤を供給する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項６】請求項４又は５に記載の塗布方法であっ
て、前記第２の量が、前記第１の量より多いことを特徴
とする塗布方法。
【請求項７】請求項６に記載の塗布方法であって、前
記第１の量が０．０１〜０．１ｃｃであり、前記第２の
量が０．３〜０．３９ｃｃであることを特徴とする塗布
方法。
【請求項８】第１の速度で回転する被処理基板上に第
１の量の塗布剤を供給する工程と、前記第１の速度で回転する被処理理基板上に第２の量の
塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１加速度で第２の速度まで加速する
工程と、前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づいて、前記第２の速度で回転す
る時間を制御する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項９】第１の速度で回転する被処理基板上に第
１の量の塗布剤を供給する工程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２の量の塗
布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１加速度で第２の速度まで加速する
工程と、前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づいて、前記第２の速度から第２
加速度で加速する時間を制御する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項１０】第１の速度で回転する被処理基板上に
第１の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速度で第２
の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第２の量の
塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づいて、前記第２の速度で回転す
る時間を制御する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項１１】第１の速度で回転する被処理基板上に
第１の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速度で第２
の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第２の量の
塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づいて、前記第２の速度から第２
加速度で加速する時間を制御する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項１２】第１の速度で回転する被処理基板上に
第１の量の塗布剤を供給する工程と、前記第１の速度で回転する被処理基板上に第２の量の塗
布剤を供給する工程と、前記被処理基板を第１加速度で第２の速度まで加速する
工程と、前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づいて、前記第２の速度から更に
加速する第２加速度を制御する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項１３】第１の速度で回転する被処理基板上に
第１の量の塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板を前記第１の速度から第１加速度で第２
の速度まで加速しながら前記被処理基板上に第２の量の
塗布剤を供給する工程と、前記被処理基板上の塗膜の膜厚を検出する工程と、前記検出した膜厚に基づいて、前記第２の速度から更に
加速する第２加速度を制御する工程と、を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項１４】第２の量の塗布剤を吐出する時間は、
第１の量の塗布剤を吐出する時間より長い時間であるこ
とを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の
塗布方法。
【請求項１５】第１の量の塗布剤の吐出終了と第２の
量の吐出開始との間の時間は０．１〜０．５秒であるこ
とを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の
塗布方法。
【請求項１６】基板を保持する保持手段と、該保持手段を回転させる回転手段と、前記保持手段に保持された基板の表面に塗布剤を供給す
る塗布剤供給機構と、前記保持手段に基板を保持回転しつつ、前記基板の表面
に第１の量の塗布剤を供給し、更に前記基板を回転させ
たままの状態で、前記基板の表面に第１の量より多い第
２の量の塗布剤を供給するように前記塗布剤供給機構を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１７】請求項１６に記載の基板処理装置であ
って、前記被処理基板上に供給された前記塗布剤が形成する塗
膜の膜厚を検出する膜厚検出手段を備えたことを特徴と
する基板処理装置。