JP3782279B2

JP3782279B2 - 膜形成方法及び膜形成装置

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Publication number: JP3782279B2
Application number: JP2000091153A
Authority: JP
Inventors: 高広北野; 正巳飽本; 朋秀南; 祐晃森川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP2000350955A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板に処理液を供給して処理液の膜を形成する膜形成方法及び膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイス製造におけるリソグラフィ工程では，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）等の表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布処理工程や，レジスト塗布処理後のウェハを露光する露光処理工程や，露光処理後のウェハを現像する現像処理工程等の種々の処理工程を有している。そして，レジスト塗布処理工程においては，従来よりスピンコート法が採用されている。
【０００３】
このスピンコート法は，所定量のレジスト液をウェハの中央部に滴下し，ウェハを回転させて，中央部のレジスト液を遠心力によって当該ウェハ上に拡散させてレジスト膜を形成するものである。
【０００４】
ところで，製品歩留まりの向上を図るためには，ウェハの表面に均一なレジスト膜を形成することが必要である。そのため従来のスピンコート法では，ウェハを高速で回転させて，遠心力によってレジスト液を拡散させ，ウェハの周辺部までレジスト液を充分行き渡らせるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，そのようにウェハを高速で回転させると，ウェハの表面から飛散するレジスト液が多くなり，無駄があった。これを防止するためにウェハを低速で回転させたのでは，塗布したレジスト液をウェハの周辺部まで充分に行き渡らせることができず，均一なレジスト膜を形成することができなかった。
【０００６】
そこで本発明は，前記したような無駄をなくして処理液の低減化を図ることができ，かつ均一な処理液の膜を基板上に形成可能な膜形成方法及び膜形成装置を提供して，上記課題を解決することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための参考例として，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，さらにこの基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する方法であって，基板の周辺部から基板の中央部までノズルを径方向に沿って等速移動させ，この移動中に基板に対して供給する処理液の供給量を漸次減少させることを特徴とする，膜形成方法が提供される。
【０００８】
参考例としての膜形成方法によれば，基板の径方向に沿って等速移動するノズルから回転する基板に対して処理液を吐出するので，処理液は基板上に螺旋状の軌跡を描きながら供給される。この時，処理液供給量を基板の周辺部から基板の中央部にかけて漸次減少させるので，基板上に処理液を均一に供給することができる。従って，従来のように処理液を遠心力で拡散させることが不要となり，ウェハの回転を低速にしても均一な処理液の膜を形成することができ，基板からの処理液の飛散も防止できる。
【０００９】
前記参考例の膜形成方法は，前記ノズルをさらに基板の中央部から基板の周辺部まで径方向に沿って等速移動させ，この移動中に基板に対して供給する処理液の供給量を漸次増加させてもよい。
【００１０】
前記膜形成方法によれば，基板の周辺部から基板の中央部に移動したノズルをさらに基板の周辺部まで移動させ，中央部から周辺部までのノズルの移動中に基板に対する処理液供給量を漸次増加させる。従って，処理液を基板上に螺旋状の軌跡を描くようにして合計２回供給することができるので，処理液の供給ムラを確実に防止することができる。さらに，中央部から周辺部までのノズルの移動に際し，処理液供給量を漸次減少させるので，この場合も中央部と周辺部とで単位面積あたりの処理液供給量を等量にすることが可能である。その結果，より均一な処理液の膜を基板上に形成することができる。なお，周辺部は，基板の周辺部，即ちノズルを等速移動させた際の処理液の吐出開始地点でもよく，また他の周辺部でもよい。
【００１１】
参考例として，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，さらにこの基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する方法であって，基板の中央部から基板の周辺部までノズルを径方向に等速移動させ，この移動中に基板に対して供給する処理液の供給量を漸次増加させることを特徴とする，膜形成方法が提供される。
【００１２】
前記膜形成方法によれば，基板の径方向に沿って等速移動するノズルから回転する基板の中央部に処理液を供給するので，処理液は螺旋状の軌跡を描きながら基板上に供給される。そして，ノズルが基板の中央部から周辺部まで移動する際に，処理液供給量を漸次増加させるので，基板の中央部及び周辺部に単位面積あたり等量の処理液を供給することができ，基板上に均一な処理液の膜を形成することができる。従って，従来のように基板を高速で回転させて処理液を基板の周辺部まで拡散させることが不要となる。その結果，処理液の飛散を防止できる。
【００１３】
前記膜形成方法において，前記ノズルをさらに基板の周辺部から基板の中央部まで径方向に沿って等速移動させ，この移動中に基板に対して供給する処理液の供給量を漸次減少させてもよい。
【００１４】
前記膜形成方法によれば，基板の中央部から基板の周辺部に移動したノズルをさらに基板の中央部まで移動させ，周辺部から中央部までのノズルの移動中に処理液供給量を漸次減少させるようにしている。従って，処理液を螺旋状の軌跡を描くようにして合計２回供給することができ，基板に対する処理液の供給ムラを確実に防止することができる。また，この場合も周辺部と中央部とで単位面積あたりの処理液供給量を等量にすることが可能である。その結果，より均一な処理液の膜を基板上に形成することができる。なお，周辺部は，基板の周辺部，即ちノズルを等速移動させた際の処理液の吐出開始地点でもよく，また他の周辺部であってもよい。
【００１５】
別の参考例として，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，さらにこの基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する方法であって，基板の周辺部から基板の中央部までノズルを径方向に沿って漸次加速するように移動させながら，基板に対して処理液を供給することを特徴とする，膜形成方法が提供される。
【００１６】
前記膜形成方法によれば，回転する基板の周辺部にノズルから処理液を供給しつつ，このノズルを引き続き基板の中央部まで移動させる。このとき，周辺部から中央部までのノズルの移動速度を基板の径方向に沿って漸次加速しているので，ノズルが基板の周辺部から基板の中央部に行くに従って，基板に対する処理液供給量が少なくなる。そして，周辺部の方が中央部よりも単位時間あたりの回転移動距離が長いので，この場合も回転する基板の周辺部及び中央部に単位面積あたり等量の処理液を供給することができ，均一な処理液の膜を基板上に形成することが可能となる。
【００１７】
前記膜形成方法において，前記ノズルをさらに基板の中央部から基板の周辺部まで漸次減速するように移動させながら，基板に対して処理液を供給してもよい。
【００１８】
前記膜形成方法によれば，基板の周辺部から基板の中央部まで移動したノズルをさらに基板の周辺部まで移動させるようにしている。従って，請求項２の場合と同様に処理液を基板上に螺旋状の軌跡を描くようにして合計２回供給することができ，処理液の供給ムラが発生することをより確実に防止できる。
また，基板の中央部から基板の周辺部までのノズルの移動速度を漸次減速させるので，回転する基板の周辺部及び中央部に対して単位面積あたり等量の処理液を供給することができる。なお，周辺部としては，基板の周辺部，即ちノズルを加速移動させた際の処理液の吐出開始地点であってもよく，また他の周辺部であってもよい。
【００１９】
別の参考例として，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，さらにこの基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する方法であって，基板の中央部から基板の周辺部までノズルを径方向に沿って漸次減速するように移動させながら，基板に対して処理液を供給することを特徴とする，膜形成方法が提供される。
【００２０】
前記膜形成方法によれば，回転する基板の中央部にノズルから処理液を供給しつつ，このノズルを引き続き基板の周辺部まで移動させる。このとき，中央部から周辺部までのノズルの移動速度を基板の径方向に沿って漸次減速させるので，ノズルが基板の中央部から基板の周辺部に行くに従って，基板に対する処理液供給量が多くなる。そして，周辺部の方が中央部よりも単位時間あたりの回転移動距離が長いので，この場合も，回転する基板の周辺部及び中央部に単位面積あたり等量の処理液を供給することができ，均一な処理液の膜を基板上に形成することが可能となる。
【００２１】
この場合，前記ノズルをさらに基板の周辺部から基板の中央部まで漸次加速するように移動させながら，基板に対して処理液を供給するようにしてもよい。
【００２２】
前記膜形成方法によれば，基板の周辺部に位置するノズルをさらに基板の中央部まで移動させる。従って，基板の表面に処理液を螺旋状に合計２回供給することができるので，処理液の供給ムラを確実に防止することができる。そして，ノズルを基板の周辺部から中央部まで漸次加速するようにして移動させるので，この場合も周辺部及び中央部に対する単位面積あたりの処理液供給量を等量にすることができる。
【００２３】
前記膜形成方法において，前記ノズルの移動中に基板の回転速度を変化させてもよい。
【００２４】
前記膜形成方法によれば，ノズルを移動して基板に処理液を供給する際に，処理液供給量やノズルの移動速度を調整する以外に，基板の回転速度をも好適に変化させるようにしたので，単位時間あたりの回転移動距離を調整することが可能である。従って，基板上に処理液の膜を形成するにあたり，より微細な制御を行うことが可能になる。
【００２５】
前記膜形成方法において，基板の径方向に沿った前記ノズルの移動を繰り返し行うようにしてもよい。
【００２６】
前記膜形成方法によれば，基板の径方向に沿ったノズルの移動を繰り返し行って，例えば基板に処理液を重ね塗りすることもできる。従って，基板上の処理液の供給ムラをさらに確実に防止することができる。
【００２７】
前記膜形成方法において，前記ノズルの移動中に基板に供給される処理液の粘度を変化させてもよい。
【００２８】
ノズルの移動中，基板の中心部近傍の塗布については，吐出量が必要以上に多くなった場合には，中心部の膜が厚くなる可能性がある。この点，基板に供給する処理液の粘度を変化させるようにすれば，例えば中心部で塗布する際の処理液の粘度を下げることにより，処理液の流動性および基板の回転によって処理液の膜を薄くすることができ，前記のような場合に中心部での膜厚を調整して全体として均一性を向上させることができる。なお，そのように処理液の粘度を調整するには，例えば処理液の溶剤を混合して供給することが提案できる。
【００２９】
参考例として，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，さらにこの基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する方法であって，ノズルを基板の中央部に向けて移動させる第１の移動工程と，その後続けて中央部から周辺部に向けてノズルを移動させる第２の移動工程とを有し，前記第２の移動工程にあっては，基板の中央部に対して処理液を供給した後，前記ノズルを漸次減速させることを特徴とする，膜形成方法が提供される。
【００３０】
前記膜形成方法によれば，例えば第１の移動工程で基板の中央部に向けてノズルの移動をスタートさせ，基板の中央部にて処理液の供給を開始し，その後このノズルを漸次減速させながら基板の周辺部まで移動させる。従って，基板の中央部においてノズルの移動速度を所定の移動速度に確保することが容易であり，その後の減速移動が容易に行える。そして，既述の各請求項の場合と同様，基板上に螺旋状の軌跡を描くようにして処理液を基板に均一に供給することができる。
【００３１】
前記膜形成方法において，前記第２の移動工程において，基板の回転速度も漸次減速させてもよい。
【００３２】
前記膜形成方法によれば，第２の移動工程でノズルの移動速度を漸次減速させると共に，基板の回転速度をも漸次減速させるので，基板上に処理液の膜を形成するに際し，微細な調整が可能になる。
【００３３】
参考例として，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，さらにこの基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する装置であって，前記ノズルの吐出孔から基板に対して吐出される処理液を前記吐出孔の下方の所定位置で受け止める受容部材を有し，この受容部材は前記所定位置と待機位置との間を移動自在であることを特徴とする，膜形成装置が提供される。ここで，待機位置とはノズルから吐出された処理液を受容部材が受け止めない位置をいう。
【００３４】
前記膜形成装置によれば，受容部材が待機位置に位置すると，ノズルから吐出された処理液は基板に対してそのまま供給され，受容部材が所定位置に位置すると，ノズルから吐出された処理液を受容部材で受け止めることが可能である。そのため，所定位置と待機位置との間における受容部材の移動により，基板に対する処理液の停止と供給とを行えるので，基板に処理液を供給したり，基板に対して処理液の供給を停止したりする際の応答性が向上する。それ故，前記膜形成方法を実施するにあたり，基板の周辺部，中央部での処理液の供給開始，供給停止を迅速に行うことができ，これらの方法を好適に実施することができる。
【００３５】
本発明によれば，基板上に処理液の膜を形成する方法において，前記基板を回転する工程と，前記回転する基板上にノズルから吐出した前記処理液を供給する工程と，前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動する工程と，前記基板上に供給される処理液が均一になるように，少なくとも前記基板の回転速度，前記処理液の供給量又は前記ノズルの移動速度のいずれかの制御を実行する工程とを具備し，前記処理液を供給する工程では，前記基板上をカバーで覆い，当該カバーに前記基板の径方向に設けられた溝内を前記ノズルが移動し，なおかつ前記カバーに設けられた冷却手段により基板とカバーとの間の雰囲気を温度制御しながら，前記回転する基板上に前記ノズルから処理液を供給することを特徴とする膜形成方法が提供される。
【００３６】
このように，ノズルを移動させて基板上に処理液を供給することにより，従来のように基板を高速回転させる必要が無くなるため，処理液が遠心力により無駄に飛散することが無く，処理液の低減化が図られる。また，それと同時に基板の回転速度，前記処理液の供給量又は前記ノズルの移動速度を制御して，基板上に均一な処理液の膜を形成することができる。
【００３７】
また，ノズルの位置を移動させながら基板上に処理液を供給するのではなく，ノズルの前記角度を可変させてノズルの吐出方向を変更させることにより基板に処理液を供給しても，処理液の量を低減化しつつ，基板上に均一な処理液の膜を形成することができる。
【００３８】
また，膜を形成する処理液はその種類により，粘度や表面張力が異なるため，ノズルから適正に安定した処理液を吐出するためには，ノズルの径を処理液に応じて変更する方が好ましく，こうすることによって基板上に安定した処理液が供給され均一な膜が形成される。
【００３９】
別の観点による本発明によれば，基板上に処理液の膜を形成する方法において，前記基板を回転する工程と，前記回転する基板上にノズルから吐出した前記処理液を供給する工程と，前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動する移動工程と，前記基板上に供給される処理液が均一になるように，少なくとも前記基板の回転速度，前記処理液の供給量又は前記ノズルの移動速度のいずれかの制御を実行する工程とを具備し，前記移動工程では，基板の第１の周辺部から基板の中央部を通り前記第１の周辺部とは反対側の第２の周辺部まで前記ノズルを基板の径方向に沿って移動させ，前記ノズルを前記第１の周辺部から前記中央部まで移動させる間は，基板を第１の方向に回転し，前記ノズルを前記中央部から前記第２の周辺部まで移動させる間は，基板を前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転することを特徴とする膜形成方法が提供される。
このように基板上をカバーで覆うことにより，基板上の雰囲気が所定の雰囲気に維持されるため，適正で安定した雰囲気の中で処理液が供給され，処理液の膜形成を好適に行うことができる。
また，ノズルの移動工程において基板の回転を反転させることにより，前記第１の周辺部から基板の中央部まで移動する間に供給される処理液の基板上の軌跡と，基板の中央部から第２の周辺部まで移動する間に供給される処理液の軌跡が一致する。その結果，基板上の処理液の斑が更に減少し，均一な膜が形成される。
【００４０】
また，基板に対して温度調節しながら，基板上に処理液を供給するので，処理液の膜が形成される基板上の雰囲気を所定温度に維持することができる。したがって，温度によって左右される処理液の膜厚を均一にすることができる。
【００４１】
前記本発明の膜形成方法において，基板の径方向に沿った前記ノズルの移動を繰り返し行ってもよく，前記ノズルの移動中に基板に供給される処理液の粘度を変化させてもよい。
【００４２】
別の観点による本発明によれば，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，この基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する装置であって，前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動させることができ，前記処理液が供給される際に基板上を覆うカバーを備え，前記カバーには，前記基板の径方向に沿って形成され前記ノズルが移動可能な溝と，基板とカバーとの間の雰囲気を温度制御する冷却手段が設けられていることを特徴とする膜形成装置が提供される。
また，別の観点による本発明によれば，ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，この基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する装置であって，前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動させることができ，基板の第１の周辺部上から基板の中央部上を通り前記第１の周辺部と反対側の第２の周辺部上まで基板の径方向に沿って前記ノズルを移動でき，前記ノズルを前記第１の周辺部上から前記中央部上まで移動させる間は，基板を第１の方向に回転させ，前記ノズルを前記中央部上から前記第２の周辺部上まで移動させる間は，基板を前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転させることを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００４３】
また，参考例として，前記制御実行工程を優先的に行わせる工程を更に有するようにしてもよい。このように前記制御実行工程を優先的に行わせるようにすることにより，例えばノズルの移動や基板の回転制御の実行工程を他の実行工程に影響されず正確なタイミングで行うことができる。したがって，前記ノズルの移動や基板の回転が厳密に制御され，基板上に均一な膜が形成される。
【００４４】
参考例として，基板上に処理液の膜を形成する方法において，前記基板を回転する工程と，前記回転する基板の中央部から所定回転半径の範囲までの第１の領域に第１のノズルから吐出した前記処理液を供給し，前記所定回転半径から前記所定回転半径よりも外側の基板の周辺部の範囲までの第２の領域に第２のノズルから吐出した前記処理液を供給する工程と，前記第１のノズル及び第２のノズルを同時に前記回転する基板のほぼ径方向に移動する工程と，前記基板上に供給される処理液が均一になるように，少なくとも前記基板の回転速度，前記処理液の供給量又は前記第１のノズル及び第２のノズルの移動速度のいずれかの制御を実行する工程とを具備することを特徴とする膜形成方法が提供される。
【００４５】
前記膜形成方法によれば，２つのノズルが基板上を同時に移動し，各ノズルに分担された基板上の領域，すなわち第１のノズルは基板の中央部から所定回転半径までの領域，第２のノズルは前記所定回転半径から基板の外周部までの領域に各々同時に処理液を供給するため，基板上に処理液の膜が形成されるまでにかかる所要時間を短縮できる。またそれと同時に基板の回転速度，処理液の供給量又は前記第１のノズル及び第２のノズルの移動速度を制御して，基板面内において均一な処理液の膜が形成できる。
【００４６】
さらに，前記移動工程が，前記第１のノズルを前記基板の中央部から前記所定回転半径へ向けて移動し，前記第２のノズルを前記基板の周辺部から前記所定回転半径へ向けて移動して行われるようにしてもよい。このように第１のノズルと第２のノズルの移動方向を一致させることにより，例えば両者を同じ駆動軸に取り付けて，その駆動軸を移動させるだけで好適に基板全面に処理液を供給することができる。その結果，ノズルを２つ設けた場合においても，ノズルの移動機構が簡略化し，処理液の膜形成が好適に実施される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態にかかるレジスト膜形成方法を実施するためのレジスト塗布処理ユニットを備えた塗布現像処理装置について説明する。図１〜３は塗布現像処理装置の外観を示しており，図１は平面図，図２は正面図，図３は背面図である。
【００４８】
塗布現像処理装置１は図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理装置１に対して搬入出したり，カセットに対してウェハＷを搬入出したりするためのカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理ユニットを多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられる露光装置（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しをするためのインターフェイス部５とを一体に接続した構成を有している。
【００４９】
カセットステーション２では，カセット載置台６上の所定の位置に複数のカセット７がウェハＷの出入口を処理ステーション３側に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に載置自在である。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）及びカセット７に収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能なウェハ搬送体８が搬送路９に沿って移動自在であり，カセット７に対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００５０】
ウェハ搬送体８はθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）にも回転自在に構成されており，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ_３に属するアライメントユニット３２及びエクステンションユニット３３に対してもアクセスできるように構成されている。
【００５１】
処理ステーション３では，ウェハＷを保持するピンセット１０，１１，１２を上中下３本備えた主搬送装置１３が中心部に配置されており，主搬送装置１３の周囲には各種処理ユニットが多段に配置されて処理装置群を構成している。塗布現像処理装置１においては，４つの処理装置群Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３，Ｇ_４が配置可能である。第１及び第２の処理装置群Ｇ_１，Ｇ_２は塗布現像処理装置１の正面側に配置されており，第３の処理装置群Ｇ_３はカセットステーション２に隣接して配置されており，第４の処理装置群Ｇ_４はインターフェイス部５に隣接して配置されている。また，必要に応じて第５の処理装置群Ｇ_５も背面側に配置可能である。
【００５２】
第１の処理装置群Ｇ_１では図２に示すように，２種類のスピンナ型処理ユニット，例えばウェハＷにレジスト液を塗布して処理するレジスト塗布処理ユニット１５と，ウェハＷに現像液を供給して処理する現像処理ユニット１６とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ_２では，レジスト塗布処理ユニット１５と基本的に同様な構成を有するレジスト塗布処理ユニット１７と，現像処理ユニット１６と基本的に同様な構成を有する現像処理ユニット１８とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００５３】
第３の処理装置群Ｇ_３では図３に示すように，ウェハＷを載置台に載せて所定の処理を施す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３０，レジストとウェハＷとの定着性を高めるアドヒージョンユニット３１，ウェハＷの位置合わせを行うアライメントユニット３２，ウェハＷを待機させるエクステンションユニット３３，露光処理前の加熱処理を行うプリベーキングユニット３４，３５及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキングユニット３６，３７等が下から順に８段に重ねられている。
【００５４】
第４の処理装置群Ｇ_４では，例えばクーリングユニット４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリングユニット４１，エクステンションユニット４２，クーリングユニット４３，露光処理後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキングユニット４４，４５，ポストベーキングユニット４６，４７等が下から順に８段に積み重ねられている。
【００５５】
インターフェイス部５にはウェハＷの周辺部を露光する周辺露光装置５１と，ウェハ搬送体５２とが備えられている。ウェハ搬送体５２はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動と，θ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転とが夫々自在となるように形成されており，露光装置（図示せず），エクステンション・クーリングユニット４１，エクステンションユニット４２，周辺露光装置５１に対してそれぞれアクセスすることができるようになっている。
【００５６】
塗布現像処理装置１は以上のように構成されている。次に，本発明の実施の形態にかかるレジスト膜形成方法を実施するためのレジスト塗布処理ユニット１５の構成について説明する。
【００５７】
レジスト塗布処理ユニット１５は図４に示すように，ケーシング１５ａ内にウェハＷを収容自在なカップ５５を有しており，このカップ５５内には真空吸着したウェハＷを水平に保持するスピンチャック５６と，スピンチャック５６を回転させるモータ５７とが備えられている。モータ５７の回転数は制御装置５８によって任意の回転数になるように制御されており，これによりウェハＷは任意の回転数で回転可能になっている。
【００５８】
カップ５５上方には，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト液供給手段６０と，ウェハＷにレジスト液の溶剤（以下，「溶剤」という。）を供給する溶剤供給手段６５とが備えられている。
【００５９】
レジスト液供給手段６０は，レジスト液を供給するレジスト液タンク６１と，ウェハＷにレジスト液を吐出するレジスト液吐出ノズルＮ_１と，レジスト液タンク６１から供給されたレジスト液が流通するレジスト液供給チューブ６２とを有しており，レジスト液供給チューブ６２には上流側から，例えばベローズポンプやダイアフラム型ポンプ等のポンプ６３と，フィルタ６４とが介装されている。
【００６０】
溶剤供給手段６５は，溶剤を供給する溶剤タンク６６と，ウェハＷに溶剤を吐出する溶剤吐出ノズルＳ_１と，溶剤タンク６６から供給された溶剤が流通する溶剤供給チューブ６７とを有しており，溶剤供給チューブ６７にはポンプ６８が介装されている。
【００６１】
レジスト液吐出ノズルＮ_１と溶剤吐出ノズルＳ_１とは共通のノズルホルダ７０に保持されており，ノズルホルダ７０には温度調整流体，例えば温度調整水等が循環するチューブによって構成された往路７１ａ，７２ａ及び復路７１ｂ，７２ｂが設けられている。往路７１ａ及び復路７１ｂを循環する温度調整水によって，レジスト液供給チューブ６２を流通するレジスト液が所定の温度に温度調整されると共に，往路７２ａ及び復路７２ｂを循環する温度調整水によって，溶剤供給チューブ６７を流通する溶剤が所定の温度に温度調整されるようになっている。
【００６２】
そして上記ノズルホルダ７０は図５に示すように，カップ５５の外側に配置する保持機構７３の内部に保持されており，保持機構７３にはさらにノズルホルダ７０と基本的に同様の構成を有するノズルホルダ７４，７５，７６が備えられている。これらのノズルホルダ７４，７５，７６は，レジスト液吐出ノズルＮ_２〜Ｎ_４及び溶剤吐出ノズルＳ_２〜Ｓ_４を夫々組にして保持しており，各々独立したレジスト液タンク（図示せず）からのレジスト液を，各々対応するレジスト液吐出ノズルＮ_２〜Ｎ_４より吐出させることが可能である。従って本実施の形態にあっては，４種類の異なったレジスト液をウェハＷに供給することが可能になっている。
【００６３】
レジスト液吐出ノズルＮ２〜Ｎ４の吐出孔の直径は，１０μｍ〜５００μｍの範囲が好ましく，ほぼ１３５μｍが好適であった。１０μｍより小さいとレジスト液の流量が少なくなり過ぎるからであり，５００μｍより大きいとレジスト液吐出ノズルより液が垂れ落ちて流量の制御ができなくなるからである。また，レジスト液の種類が異なる場合には，レジスト液吐出ノズルＮ２〜Ｎ４の吐出孔の直径は，各レジスト液の粘度に応じて変えることが好ましい。例えばレジスト液の粘度が高い場合には，レジスト液の粘度が低い場合と比べて前記直径をより大きくした方が好ましい。
【００６４】
ノズルホルダ７０，７４，７５，７６には保持ピン７７，７８，７９，８０がそれぞれ設けられており，これらの保持ピン７７，７８，７９，８０はスキャン機構８１のスキャンアーム８２によって保持されるようになっている。スキャンアーム８２は三次元移動，即ちＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向への移動が可能となるように構成されており，スキャンアーム８２の移動速度は前記制御装置５８によって好適に制御されている。従って，ノズルホルダ７０，７４，７５，７６はスキャン機構８１によって三次元移動自在であり，かつその際の移動速度は制御装置５８によって好適に制御されるようになっている。
【００６５】
レジスト塗布処理ユニット１５は以上のように構成されている。次に本発明の実施の形態にかかるレジスト膜形成方法について説明する。
【００６６】
プリベーキングユニット３４にて所定の加熱処理の終了したウェハＷはレジスト塗布処理ユニット１５に搬送された後，スピンチャック５６上に吸着保持される。そして，使用するレジスト液が選択され，この選択されたレジスト液を吐出可能なレジスト液吐出ノズルＮ_Ｘを備えたノズルホルダをスキャンアーム８２が取りに行く。この場合，例えばレジスト液吐出ノズルＮ_１が選択されると，スキャンアーム８２はノズルホルダ７０を取りに行く。
【００６７】
そして，ノズルホルダ７０はスキャンアーム８２に保持された状態でカップ５５上方の所定位置で停止し，まず溶剤吐出ノズルＳ_１からウェハＷの中央部に対して溶剤が吐出される。吐出された溶剤はウェハＷの回転によって，当該ウェハＷの表面に拡散する。
【００６８】
次いで，ノズルホルダ７０をウェハＷの周辺部に移動させた後ウェハＷを回転させてノズルホルダ７０をスキャン機構８１によってウェハＷの径方向に沿って等速移動させ，図６，７に示すように，レジスト液吐出ノズルＮ_１をウェハＷの周辺部ＢからウェハＷの中央部Ｃまで等速移動させる。そして，このレジスト液吐出ノズルＮ_１のウェハＷの中央部Ｃへの移動，即ち径方向への移動の間に，レジスト液吐出ノズルＮ_１からウェハＷに対してレジスト液を吐出させるのであるが，その吐出量は，レジスト液吐出ノズルＮ_１が周辺部Ｂから中央部Ｃに移動するに従って，漸次減少させる。なお，レジスト液吐出ノズルＮ_１からのレジスト液吐出量の増減は，ポンプ６３からのレジスト液の送液量を増減させることによって行うことができる。例えばポンプ６３がベローズポンプやダイアフラム型ポンプの場合には，押し込み量をステッピングモータで制御しているが，このステッピングモータへのパルス発信値を随時下げることにより，ポンプ６３からのレジスト液の送液量を減少させることができる。
【００６９】
そうすると，レジスト液吐出ノズルＮ_１から吐出されたレジスト液は図８に示すように，螺旋状の軌跡を描きながら塗布される。そして，レジスト液吐出量は周辺部Ｂから中央部Ｃにかけて漸次減少させるので，周辺部Ｂと中央部Ｃとに供給される単位面積あたりのレジスト液供給量を等しくすることができる。またレジスト液は螺旋状の軌跡を描きながら塗布されるので塗布当初はレジスト液が基板に対して均一に塗布されなくても，塗布されたレジスト液の流動性とウェハＷの回転とにより，塗布されたレジスト液はその後ウェハＷ上に均一に行き渡るようになる。その結果，ウェハＷを高速回転させてレジスト液をウェハＷの周辺部まで遠心力で拡散させなくても，図９に示すように，ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成することができる。また，ウェハＷを高速回転させないのでレジスト液の飛散も防止できる。
【００７０】
さらに周辺部Ｂから中央部Ｃまで等速移動したレジスト液吐出ノズルＮ_１を図１０，１１に示すように，そのまま周辺部Ａまで延長して等速移動させ，レジスト液吐出ノズルＮ_１の中央部Ｃから周辺部Ａまでの等速移動中に，ウェハＷに対するレジスト液の吐出量を漸次増加させるようにしてもよい。
【００７１】
そうすると，レジスト液吐出ノズルＮ_１が中央部Ｃから周辺部Ａまで等速移動する際に，レジスト液は回転するウェハＷ上に螺旋状の軌跡を描きながら塗布される。従って，レジスト液吐出ノズルＮ_１が周辺部Ｂから中央部Ｃまで等速移動する間と，中央部Ｃから周辺部Ａまで移動する間とでレジスト液がウェハＷに対して合計２回螺旋状に塗布されることになるので，前出の場合よりもレジスト液の塗布ムラをさらに少なくすることができる。
【００７２】
そして，中央部Ｃから周辺部Ａまでレジスト液吐出ノズルＮ_１が移動する間に，レジスト液供給量を漸次多くしているので，この場合も中央部Ｃと周辺部Ａとの間で単位面積あたりのレジスト液塗布量を等量にすることができる。その結果，ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成することができる。
【００７３】
なお，レジスト液吐出ノズルＮ_１が周辺部Ｂから中央部Ｃまで移動する間と，中央部Ｃから周辺部Ａまで移動する間とでウェハＷの回転方向を逆転することで，レジスト液吐出ノズルＮ_１が周辺部Ｂから中央部Ｃまで移動する場合のウェハＷ上のレジスト液の軌跡と中央部Ｃから周辺部Ａまで移動する場合のウェハＷ上のレジスト液の軌跡とを例えば図８に示した軌跡のように一致させることができる。その結果，ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成することができる。
【００７４】
前記実施の形態では，図１１に示したように，レジスト液吐出開始の地点を周辺部Ｂに設定し，中央部Ｃを経てレジスト液の吐出停止地点である周辺部Ａまで，直線上に，即ちウェハＷの直径上でノズルホルダ７０を移動させていたが，これに代えて図１２に示すように，レジスト液の吐出停止地点である周辺部Ａ’をウェハＷの直径上にはない地点に設定して，ノズルホルダ７０を移動させてもよい。また，吐出開始地点と吐出停止地点とを同一地点に設定してもよい。即ち，周辺部Ｂと中央部Ｃとの間でレジスト液吐出ノズルＮ_１を等速で往復移動させ，往路ではレジスト液塗布量を漸次少なくし，復路ではレジスト液塗布量を漸次多くするようにしてもよい。
【００７５】
また前記実施の形態にあっては，周辺部Ｂからレジスト液の吐出を開始した例を説明したが，図１３に示すように，レジスト液吐出開始の地点を中央部Ｃに設定し，レジスト液吐出ノズルＮ_１を中央部Ｃから周辺部Ａまで等速移動させて，この移動中にレジスト液吐出ノズルＮ_１からのレジスト液吐出量を漸次増加するようにしてもよい。
【００７６】
この場合も，等速移動するレジスト液吐出ノズルＮ_１から回転するウェハＷに対してレジスト液を吐出するので，レジスト液をウェハＷ上に螺旋状の軌跡を描くようにして塗布することができる。そして，中央部Ｃから周辺部Ａにかけてレジスト液吐出量を漸次増加させるので，周辺部Ａ及び中央部Ｃはもちろんのこと，ウェハＷの表面全体で単位面積あたりのレジスト液供給量を等量にすることができ，ウェハＷを高速回転させてレジスト液を遠心力で拡散させなくても，ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成することができる。また，特にレジスト液の供給をウェハＷの中心部Ｃから始めることによってレジスト液の乾燥をより均一化することができる。
【００７７】
さらに図１３のようにしてレジスト液をウェハＷに対して供給した後，図１４に示すように，レジスト液吐出ノズルＮ_１を周辺部Ａにて折り返し中央部Ｃまで等速移動させると共に，この移動中にウェハＷに供給されるレジスト液の供給量を漸次少なくするようにしてもよい。この場合，ウェハＷ上にレジスト液を螺旋状の軌跡を描くようにして２回塗布することができるので，レジスト液の塗布ムラをさらに少なくすることができる。
【００７８】
さらに前記実施の形態にあっては，ノズルホルダ７０を等速移動させてレジスト液吐出ノズルＮ_１からのレジスト液吐出量をその移動中に変化させる例を挙げて説明したが，本発明ではこれに限らず，図１５に示すようにノズルホルダ７０をウェハＷの径方向に沿って周辺部Ｂから中央部Ｃまでは加速移動させ，中央部Ｃから周辺部Ｂまでは減速移動させながら，回転するウェハＷに対してレジスト液を塗布するようにしてもよい。
【００７９】
即ち図１６に示すように，レジスト液吐出開始の地点を周辺部Ｂに設定し，周辺部Ｂから中央部Ｃまでレジスト液吐出ノズルＮ_１を加速移動させながらレジスト液を塗布すると，前出の実施形態の時と同様に，レジスト液を螺旋状の軌跡を描くようにしてウェハＷ上に塗布することができる。そして，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度は周辺部Ｂから中央部Ｃにかけて次第に速くなるようにしたので，レジスト液吐出量は周辺部Ｂから中央部Ｃにかけて次第に少なくなる。従って，この場合も同様にウェハＷの表面全体に対して単位面積あたりのレジスト液供給量を等量にすることができる。
【００８０】
そしてこの状態から図１７に示すように，レジスト液吐出停止の地点を周辺部Ａに設定し，引き続き中央部Ｃから周辺部Ａまでレジスト液吐出ノズルＮ_１を減速移動させながら塗布すると，再度レジスト液を螺旋状の軌跡を描くようにしてウェハＷ上に塗布することができる。そして，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度は中央部Ｃから周辺部Ａにかけて次第に遅くなるようにしたので，レジスト液吐出量は中央部Ｃから周辺部Ａにかけて次第に多くなる。従って，この場合も同様にウェハＷの表面全体に対する単位面積あたりのレジスト液吐出量を等量にすることができる。
【００８１】
このようなレジスト液吐出ノズルＮ_１の加速，減速移動によっても，従来のようにウェハＷを高速回転させずに，当該ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成することができる。同時に，レジスト液の飛散による無駄をなくして使用するレジスト液の低減化を図ることも可能になる。
【００８２】
このようにレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度を加速，減速移動する場合でも，図１８に示すように，レジスト液吐出開始の地点を中央部Ｃに，レジスト液吐出停止の地点を周辺部Ａにそれぞれ設定し，中央部Ｃから周辺部Ａにかけてレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度を漸次遅くするようにしてもよい。
【００８３】
さらにこの状態から図１９に示すように，レジスト液吐出ノズルＮ_１を周辺部Ａにて折り返して，この周辺部Ａからレジスト液吐出停止の地点である中央部Ｃにかけてレジスト液吐出ノズルＮ_１を漸次加速移動させながらレジスト液を塗布するようにしてもよい。
【００８４】
前記実施の形態にあっては，回転速度が一定のウェハＷに対してレジスト液を塗布する場合を例に挙げて説明したが，本発明ではスピンチャック５６の単位時間あたりの回転数，即ちスピンチャック５６の回転速度を制御してウェハＷの回転速度を変化させるようにしてもよい。即ち，例えば図２０に示すように，レジスト液吐出ノズルＮ_１がレジスト液吐出開始地点の周辺部Ｂから中央部Ｃにかけて移動する時のウェハＷの回転速度を漸次速くし，中央部Ｃで最高の回転速度にし，レジスト液吐出ノズルＮ_１が中央部Ｃから周辺部Ａにかけて移動する際のウェハＷの回転速度を漸次遅くするようにしてもよい。
【００８５】
このように，上述したレジスト液供給量の調整やレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度の調整に加えてさらにウェハＷの回転速度も変化させると，ウェハＷの回転移動距離が変化し，ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成するに際して，より細かな調整ができる。
【００８６】
また，図２１に示すようにレジスト液供給手段６０のレジスト液タンク６１からポンプ６３を介して供給されたレジスト液とシンナー等の溶剤が蓄えられた溶剤タンク１０１からポンプ１０２を介して供給された溶剤とをミキサー１０３によって混合し，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動に応じてこの溶剤タンク１０１からの溶剤の供給量，即ち混合量を変えてウェハＷ上に塗布するレジスト液の粘度を変化させるようにしてもよく，この場合もウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成するに際して，より細かな調整が可能である。この場合，例えば制御装置５８がポンプ６３，１０２の駆動をすることによって混合量を変えることができる。
【００８７】
更に，レジスト液吐出ノズルＮ_１が周辺部Ｂからレジスト液吐出停止地点である周辺部Ａまで移動する際のウェハＷの回転速度は，図２２に示すように制御してもよい。即ち，例えばレジスト液吐出ノズルＮ_１を周辺部Ｂと中央部Ｃとの間にある点Ｄにおいて最高速度に到達させておき，この時の回転速度を点Ｄから中央部Ｃに移動するまで維持し，その後レジスト液吐出ノズルＮ_１が中央部Ｃから周辺部Ａまで移動する際のウェハＷの回転速度を次第に遅くするようにしてもよい。
【００８８】
このようなウェハＷの回転速度制御の一例を図２３，２４に基づいて説明すると，図２３はレジスト液吐出ノズルＮ_１のウェハＷ上の各通過点Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋを示し，図２４は各通過点でのレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度を示している。この例では，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動した距離に対してノズルの移動速度及びウェハＷの回転速度を２次関数的に減少させるようにしながら，レジスト液吐出開始地点である中央部Ｃからレジスト液吐出停止地点である周辺部Ａまでレジスト液吐出ノズルＮ_１から一定量のレジスト液をウェハＷに対して吐出している。このように，ウェハＷに対して一定量のレジスト液を塗布しながら，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度と同時にウェハＷの回転速度を制御しても，ウェハＷに対する単位面積あたりのレジスト液の塗布量が一定となり，ウェハＷ上に均一なレジスト膜を形成することができる。
【００８９】
そして，前記各実施の形態にかかるレジスト膜形成方法をより好適に実施するために，レジスト塗布処理ユニット１５に図２５に示した受容部材９０を備えるとなお好ましい。
【００９０】
この受容部材９０は図２５に示すように，レジスト液吐出ノズルＮ_１からウェハＷに対して吐出されたレジスト液を受け止めることのできる形状に形成されており，この受容部材９０はモータ（図示せず）等の駆動により前記スキャンアーム８２の長さ方向に移動自在な移動部材９１に支持されている。そして，受容部材９０は移動部材９１の移動により，レジスト液吐出ノズルＮ_１の鉛直下方に位置する同図の実線で示す所定位置と１点鎖線で示す待機位置との間を，前記スキャンアーム８２の長さ方向に沿って移動自在に構成されている。
【００９１】
そして，以上のような構成を有する受容部材９０を備えたレジスト塗布処理ユニット１５によれば，例えばレジスト液吐出開始の地点を中央部Ｃに，レジスト液吐出停止の地点を周辺部Ａにそれぞれ設定し，中央部Ｃから周辺部Ａにかけてレジスト液吐出ノズルＮ_１を漸次減速移動させる方法を実施する場合，図２６〜２８に示すようにして受容部材９０を移動させて，レジスト液の吐出開始，停止を制御する。
【００９２】
即ち，先ずレジスト液吐出ノズルＮ_１が図２６の実線で示すように周辺部Ｂから同図の２点鎖線で示す中央部Ｃの位置まで加速移動する時には，受容部材９０が所定位置にあり，レジスト液吐出ノズルＮ_１から吐出されたレジスト液が受容部材９０によって受け止められている。従って，この移動中にレジスト液吐出ノズルＮ_１から吐出されたレジスト液は，ウェハＷに供給されない。
【００９３】
次いで，レジスト液吐出ノズルＮ_１が中央部Ｃを通過する時には図２７に示すように，受容部材９０を同図の１点鎖線で示す所定位置から同図の実線で示す待機位置まで移動させる。これによって，レジスト液吐出ノズルＮ_１から吐出されたレジスト液が受容部材９０によって受け止められなくなり，そのままウェハＷに対して塗布される。
【００９４】
その後，レジスト液吐出ノズルＮ_１を中央部Ｃから周辺部Ａまで減速移動させながらウェハＷに対してレジスト液を塗布し，周辺部Ａまでレジスト液の塗布が終了した後は図２８に示すように，受容部材９０を所定位置に移動させてレジスト液吐出ノズルＮ_１から吐出されるレジスト液を再び受容部材９０で受け止めるようにする。
【００９５】
かかる受容部材９０によれば，待機位置と所定位置との間で受容部材９０を移動させることにより，レジスト液吐出ノズルＮ_１からレジスト液を吐出させた状態で，ウェハＷに対するレジスト液の塗布を瞬時に開始したり，逆にウェハＷに対するレジスト液の塗布を瞬時に停止したりすることができるようになる。即ち，レジスト液吐出ノズルＮ_１に対してレジスト液を送るポンプ６３によってレジスト液塗布の開始及び停止を制御する場合よりも，このように受容部材９０を移動させた方が，ウェハＷに対するレジスト液塗布の応答性を従来よりも向上させることができる。それ故，受容部材９０を備えたレジスト塗布処理ユニット１５にて上述したレジスト膜形成方法を実施するに際し，ウェハＷの周辺部Ａにおけるレジスト液塗布の停止と，ウェハＷの中央部Ｃにおけるレジスト液塗布の開始とを迅速に行うことができ，従来よりも好適なレジスト膜形成が可能になる。
【００９６】
また，受容部材９０によって受け止められたレジスト液は再利用することができるので，ウェハＷのレジスト塗布処理時に必要となるレジスト液を無駄なく有効に活用することができる。このような受容部材９０を備えたレジスト塗布処理ユニット１５を用いれば，本発明にかかるレジスト膜形成方法を好適に実施できる。
【００９７】
次に本発明の更なる実施の形態を説明する。図２９に示すように，この実施の形態では，レジスト液吐出ノズルとして第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１と第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２とを用いたものである。
【００９８】
ウェハＷは，スピンチャック５６によって吸着保持されて回転されるようになっている。ウェハＷの上方には，上記の第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１及び第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２が配置されている。第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１及び第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２は，共通の駆動系１１１によって同じにウェハＷの径方向に移動可能とされている。なお，第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１及び第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２をそれぞれ別個の駆動系に設けてもよい。
【００９９】
第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１は，回転するウェハＷの中央部Ｃから所定回転半径Ｘの範囲までの第１の領域１１２にレジスト液を供給するために用いられる。第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２は，所定回転半径Ｘから所定回転半径Ｘよりも外側のウェハＷの周辺部Ｂの範囲までの第２の領域１１３にレジスト液を供給するために用いられる。
【０１００】
そして，初期状態において，第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１はウェハＷの中央部Ｃに位置し，第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２はウェハＷの周辺部Ｂに位置している。この状態から第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１及び第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２のそれぞれからウェハＷ上にレジスト液の吐出が開始され，駆動系１１１によって第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１及び第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２はウェハＷの径方向，すなわち第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１はウェハＷの中央部Ｃから所定回転半径Ｘの方向に，第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２はウェハＷの周辺部Ｂから所定回転半径Ｘの方向に移動される。この移動の際に，第１のレジスト液吐出ノズルＮ_１１から吐出されるレジスト液は，徐々に増加され，第２のレジスト液吐出ノズルＮ_１２から吐出されるレジスト液は徐々に減少され，これによりウェハＷ上に供給されるレジスト液が均一になるようにされている。
【０１０１】
本実施の形態では，特に，複数のノズルを有することでレジスト液を供給するための処理時間の短縮化を図ることができる。
【０１０２】
次に本発明のさらに別の実施の形態を説明する。この実施の形態では，図３０に示すように，スピンチャック５６により回転可能で吸着保持されたウェハＷの例えば中央部Ｃの上方にレジスト液吐出ノズルＮ’及びこのレジスト液吐出ノズルＮ’とウェハＷとのなす角度を可変する可変機構１２１を配置したものである。
【０１０３】
そして，ウェハＷ上にレジスト液を供給する際に，レジスト液吐出ノズルＮ’とウェハＷとのなす角度を可変することで，レジスト液吐出ノズルＮ’から供給されるレジスト液のウェハＷ上の位置を例えば回転するウェハＷの中央部Ｃから周辺部Ｂに移動するものである。
【０１０４】
本実施の形態では，特に，駆動機構（可変機構１２１）の構成をよりコンパクトにすることができる。
【０１０５】
次に，本発明の更なる実施の形態を説明する。この実施の形態では，図３１及び図３２に示すように，レジスト塗布処理ユニット１５内で，ウェハＷにレジスト液を供給する際に，ウェハＷ上をカバー１３１で覆いながらレジスト液吐出ノズルＮ_１からウェハＷにレジスト液を吐出するようにしたものである。
【０１０６】
ここでカバー１３１内にはペルチェ素子等の冷却手段が設けられており，これによりウェハＷとカバー１３１との間の雰囲気が所定の温度となるように制御されている。このように温度制御された雰囲気でウェハＷにレジスト液を供給するように構成することで，ウェハＷに塗布されるレジスト液の膜厚をより均一にすることができる。
【０１０７】
また，カバー１３１には，レジスト液吐出ノズルＮ_１がウェハＷに対してレジスト液の供給可能なように，溝部１３２がウェハＷの径方向に設けられている。このような雰囲気制御を行うためには，例えばスピンチャック５６内に冷却手段を設けてもよい。
【０１０８】
また，通常レジスト塗布処理ユニット１５内は排気が連続的に行われているが，上記レジスト液の供給の際には一旦排気を止めることで，上記雰囲気制御をより効果的に行うことができる。
【０１０９】
ところで，上述した最初の実施の形態では，ノズルの移動速度とウェハＷの回転速度の両方を制御する場合も記載したが，その場合ノズルの移動及びウェハＷの回転を正確なタイミングで制御する必要がある。以下の実施の形態では，このような制御を実行するためのシステム例である。
【０１１０】
図３３は，図１に示した塗布現像処理装置１の制御系の構成例である。図３３に示すように，この制御系では，主制御部１４１に複数の副制御部１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃが接続された構成となっている。例えば，副制御部１４２ａは１つのレジスト塗布処理ユニット１５を制御するものであり，副制御部１４２ｂは現像処理ユニット１６を制御するものであり，副制御部１４２ｃは主搬送装置１３を制御するものである。その他の各ユニットも同様に独立した副制御部によって制御されるようになっている。主制御部１４１はこれら副制御部を総括的に制御する。主制御部１４１は例えば所定のタイミングで主搬送装置１３によるウェハＷの搬送を制御し，その一方でレジスト塗布処理ユニット１５による動作を制御し，これにより例えばウェハＷを主搬送装置１３からレジスト塗布処理ユニット１５に受け渡し，ウェハＷへのレジスト液の供給が行われるようになっている。このような制御は主制御部１４１から各副制御部に命令を発行することによって行われる。
【０１１１】
最初に示した実施の形態におけるレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動とスピンチャック５６の回転は，例えば，以下のように制御する必要がある。
（１）レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動とスピンチャック５６の回転をスタートさせ，
（２）レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度が３５ｍｍ／ｓｅｃでスピンチャック５６の回転速度が４０ｒｐｍに達したら，１０ｍｓｅｃ以内に，
（３）レジスト液吐出ノズルＮ_１からのレジスト液の吐出を開始すると共に，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動速度を３５ｍｍ／ｓｅｃから２０ｍｍ／ｓｅｃに減速し，この速度に達してから１０ｍｓｅｃ以内に，
（４）スピンチャック５６の回転速度を４０ｒｐｍから２５ｒｐｍに減速する。
（５）レジスト液吐出ノズルＮ_１がウェハＷの周辺部まで移動したら，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動とスピンチャック５６の回転を停止させる。
【０１１２】
ここで，図３４に示すように，主制御部１４１は各副制御部に命令が発行されると（ステップ３３０１），その命令がレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動及びスピンチャック５６の回転に関連する命令（例えば上記の（１）〜（５））か否かを判断する（ステップ３３０２）。そして，レジスト液吐出ノズルＮ_１の移動及びスピンチャック５６の回転に関連する命令であるときには，他の命令に優先させて（ステップ３３０３），副制御部に命令を送信する（ステップ３３０４）。
【０１１３】
本実施の形態によれば，このようにレジスト液吐出ノズルＮ_１の移動及びスピンチャック５６の回転に関連する命令を優先させて送信するようにしているので，ノズルの移動及びウェハＷの回転を正確なタイミングで制御することが可能となる。
【０１１４】
前記実施の形態ではウェハＷ上にレジスト膜を形成する例を挙げて説明したが，本発明では他の処理液の膜，例えば層間絶縁膜，ポリイミド膜，強誘電体材料膜等をウェハＷ上に形成する場合にも応用が可能である。本発明は層間絶縁膜のような膜厚の厚いものに特に好適である
【０１１５】
また，基板としてウェハＷを使用する例を挙げて説明したが，本発明は，例えばＬＣＤ基板，ＣＤ基板等の他の基板を使用する場合にも応用が可能である。
【０１１６】
【発明の効果】
請求項１〜１３及び１５〜２３では，基板を高速で回転させることなく，基板の表面全体に対する単位面積あたりの処理液供給量を等量にして，当該基板上に均一な処理液の膜を形成することができる。従って，基板から処理液が飛散せず，処理液の低減化を図ると共に，飛散した処理液による汚染も防止することができる。
【０１１７】
特に請求項９では，基板の周辺部及び中央部に対する処理液供給量やノズルの移動速度の調整の他に，基板の回転速度をも制御するようにしたので，基板上に処理液の膜を形成するに際し，より微細な調整が可能となる。
【０１１８】
請求項１０では，基板の径方向に沿ったノズルの移動を繰り返し行うことにより，基板上から処理液の供給ムラがなくなって，均一な処理液の膜をより確実に形成することができる。
【０１１９】
請求項１１では，基板の周辺部及び中央部に対する処理液供給量やノズルの移動速度の調整の他に，処理液の粘度をも制御するようにしたので，基板上に処理液の膜を形成するに際し，より微細な調整が可能となる。
【０１２０】
請求項１４によれば，ノズルから吐出した処理液を受容部材で受容するようにしたので，従来よりも基板に対する処理液の供給開始及び供給停止を迅速に行うことができる。即ち，処理液の供給開始及び供給停止の応答性が従来よりも向上する。また，受容部材の受容した処理液は再利用することができるので，この受容部材に受容された処理液を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるレジスト膜形成方法を実施するためのレジスト塗布処理ユニットを備えた塗布現像処理装置の概略的な平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】本実施の形態にかかるレジスト膜形成方法を実施するためのレジスト塗布処理ユニットの概略的な説明図である。
【図５】図４のレジスト塗布処理ユニットの平面図である。
【図６】図４のレジスト塗布処理ユニットのレジスト液吐出ノズルがウェハの周辺部から中央部まで移動する様子を示す説明図である。
【図７】図６の状態を平面から見た様子を示す説明図である。
【図８】図６のレジスト液吐出ノズルからウェハに対してレジスト液が塗布された様子を示す説明図である。
【図９】図８のレジスト液の塗布されたウェハを側面から見た断面説明図である。
【図１０】図６の状態からレジスト液吐出ノズルをさらにウェハの直径上の周辺部まで移動させる様子を示す説明図である。
【図１１】図１０の状態を平面から見た様子を示す説明図である。
【図１２】図６の状態からレジスト液吐出ノズルをウェハの直径上にない周辺部まで移動させる様子を平面から見た説明図である。
【図１３】レジスト液の吐出開始地点をウェハの中央部に，レジスト液の吐出停止地点をウェハの周辺部に夫々設定した際のレジスト液吐出ノズルの軌跡を示す説明図である。
【図１４】図１３の状態から引き続きレジスト液を吐出させ，レジスト液の吐出停止地点をウェハの中央部に設定した際のレジスト液吐出ノズルの軌跡を示す説明図である。
【図１５】レジスト液吐出ノズルをウェハの直径上で移動させる際の，ウェハ上の各点におけるレジスト液吐出ノズルの移動速度との関係を示す説明図である。
【図１６】ウェハの周辺部から中央部までレジスト液吐出ノズルを加速移動させる際のレジスト液吐出ノズルの軌跡を示す説明図である。
【図１７】図１６の状態から引き続きウェハの周辺部までレジスト液吐出ノズルを減速移動させる際のレジスト液吐出ノズルの軌跡を示す説明図である。
【図１８】ウェハの中央部からウェハの周辺部までレジスト液吐出ノズルを減速移動させる際のレジスト液吐出ノズルの軌跡を示す説明図である。
【図１９】図１８の状態からウェハの中央部まで折り返しレジスト液吐出ノズルを加速移動させる際のレジスト液吐出ノズルの軌跡を示す説明図である。
【図２０】レジスト液吐出ノズルをウェハの直径上で移動させる際の，レジスト液吐出ノズルのウェハ上の各位置におけるウェハの回転速度との関係を示す説明図である。
【図２１】レジスト液と溶剤との混合量を可変する構成例を示す説明図である。
【図２２】レジスト液吐出ノズルをウェハの直径上で移動させる際のウェハの回転速度の他の制御例を示すウェハ上の各点におけるウェハの回転速度を示す説明図である。
【図２３】本発明の他の実施の形態にかかるレジスト液の塗布方法を説明するための説明図である。
【図２４】図２３のウェハ上の各点におけるレジスト液吐出ノズルの移動速度と，ウェハの回転速度との関係を示す表である。
【図２５】レジスト液吐出ノズルから吐出されるレジスト液を受け止める受容部材の構成を示す説明図である。
【図２６】ウェハの周辺部からレジスト液の吐出開始地点であるウェハの中央部まで移動する際のレジスト液吐出ノズルと，図２５の受容部材との位置関係を示す説明図である。
【図２７】レジスト液の吐出開始地点であるウェハの中央部でレジスト液が吐出開始される様子と，そのときの図２５の受容部材との位置関係を示す説明図である。
【図２８】ウェハの周辺部までレジスト液を塗布した時のレジスト液吐出ノズルと図２５の受容部材との位置関係を示す説明図である。
【図２９】２つのレジスト液吐出ノズルを有する実施の形態の構成例を示す説明図である。
【図３０】レジスト液吐出ノズルとウェハとなす角度を可変する可変機構を有する実施の形態の構成例を示す説明図である。
【図３１】ウェハ上をカバーで覆いながらレジスト液吐出ノズルからウェハにレジスト液を吐出する実施の形態の構成例を示す平面図である。
【図３２】図３１に正面図である。
【図３３】制御実行工程を優先的に行わせる工程を有する実施の形態にかかるシステム構成例を示す説明図である。
【図３４】図３３にシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１塗布現像処理装置
１５，１７レジスト塗布処理ユニット
６０レジスト液供給手段
６５溶剤供給手段
７０，７４，７５，７６ノズルホルダ
７３保持機構
８１スキャン機構
８２スキャンアーム
９０受容部材
９１移動部材
Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４溶剤供給ノズル
Ｎ_１，Ｎ_２，Ｎ_３，Ｎ_４レジスト液吐出ノズル
Ａ，Ｂ周辺部
Ｃ中央部
Ｗウェハ

Claims

基板上に処理液の膜を形成する方法において，
前記基板を回転する工程と，
前記回転する基板上にノズルから吐出した前記処理液を供給する工程と，
前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動する移動工程と，
前記基板上に供給される処理液が均一になるように，少なくとも前記基板の回転速度，前記処理液の供給量又は前記ノズルの移動速度のいずれかの制御を実行する工程とを具備し，
前記処理液を供給する工程では，前記基板上をカバーで覆い，当該カバーに前記基板の径方向に設けられた溝内を前記ノズルが移動し，なおかつ前記カバーに設けられた冷却手段により基板と前記カバーとの間の雰囲気を温度制御しながら，前記回転する基板上に前記ノズルから処理液を供給することを特徴とする，膜形成方法。
前記移動工程が，前記ノズルと前記基板とのなす角度を可変することで，前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板の径方向に移動するものであることを特徴とする，請求項１に記載の膜形成方法。
前記ノズルの径を前記処理液の種類に応じて変更する工程を具備することを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の膜形成方法。
基板上に処理液の膜を形成する方法において，
前記基板を回転する工程と，
前記回転する基板上にノズルから吐出した前記処理液を供給する工程と，
前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動する移動工程と，
前記基板上に供給される処理液が均一になるように，少なくとも前記基板の回転速度，前記処理液の供給量又は前記ノズルの移動速度のいずれかの制御を実行する工程とを具備し，
前記移動工程では，基板の第１の周辺部から基板の中央部を通り前記第１の周辺部とは反対側の第２の周辺部まで前記ノズルを基板の径方向に沿って移動させ，前記ノズルを前記第１の周辺部から前記中央部まで移動させる間は，基板を第１の方向に回転し，前記ノズルを前記中央部から前記第２の周辺部まで移動させる間は，基板を前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転することを特徴とする，膜形成方法。
基板の径方向に沿った前記ノズルの移動を繰り返し行うことを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の膜形成方法。
前記ノズルの移動中に基板に供給される処理液の粘度を変化させることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の膜形成方法。
ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，この基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する装置であって，
前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動させることができ，
前記処理液が供給される際に基板上を覆うカバーを備え，
前記カバーには，前記基板の径方向に沿って形成され前記ノズルが移動可能な溝と，基板とカバーとの間の雰囲気を温度制御する冷却手段が設けられていることを特徴とする，膜形成装置。
ノズルから吐出した処理液を基板に供給すると共に，この基板を回転させて，前記基板上に処理液の膜を形成する装置であって，
前記ノズルから供給される処理液の基板上の位置を前記回転する基板のほぼ径方向に移動させることができ，
基板の第１の周辺部上から基板の中央部上を通り前記第１の周辺部と反対側の第２の周辺部上まで基板の径方向に沿って前記ノズルを移動でき，前記ノズルを前記第１の周辺部上から前記中央部上まで移動させる間は，基板を第１の方向に回転させ，前記ノズルを前記中央部上から前記第２の周辺部上まで移動させる間は，基板を前記第１の方向とは反対方向の第２の方向に回転させることを特徴とする，膜形成装置。