JP3967631B2 - 膜形成方法及び膜形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の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の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，ウェハ表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が順次行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理では，例えばレジスト液の吐出ノズルとウェハとを相対的に移動させながら，ウェハ上に，例えば矩形波状にレジスト液を吐出し，ウェハ全面に満遍なくレジスト液を塗布する，いわゆる一筆書きの要領の塗布方法が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，かかる一筆書きの要領の塗布方法では，細い線状のレジスト液が塗布されるため，塗布直後は，レジスト膜の表面がレジスト液の塗布経路に沿って盛り上がる。このように，塗布経路が盛り上がった状態でレジスト膜が形成されると，ウェハ面内で膜厚が不均一となり好ましくない。そこで，ウェハを減圧室内に収容し，当該減圧室内を減圧することによって気流を形成し，当該気流によってレジスト膜を平坦化させる減圧乾燥処理を行うことが考えられる。
【０００５】
ところで，当該減圧乾燥処理において減圧室を減圧させた際に，ウェハ上のレジスト液が中心方向に移動し収縮する，いわゆるシュリンク現象が起こることが発明者によって確認されている。このように，減圧乾燥処理の際にシュリンク現象が起こると，ウェハ外縁部のレジスト液が無くなり，ウェハ外縁部においてレジスト膜が形成されなくなる。また，シュリンク現象が起こったレジスト液の外縁部には，不安定な凹凸が見られ，所定膜厚のレジスト膜が形成されない。このようにウェハ外縁部付近において，所定の膜厚のレジスト膜が形成されないと，半導体デバイスとして使用可能な部分が少なくなって好ましくない。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハ等の基板を減圧させた際のシュリンク現象を抑制し，又はシュリンク現象の影響を最小限に抑えて，基板外縁部の膜厚を確保する基板の膜形成方法及び当該膜形成方法を実施できる膜形成装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，基板の外縁部に液体を供給して堰を形成する工程と，その後，前記基板に処理液を供給する工程とを有し，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成方法が提供される。
【０００８】
このように基板に処理液を供給する前に，基板の外縁部に液体を供給することによって，基板の外縁部が液体で盛り上がり，堰が形成される。そして，この堰を形成してから基板に処理液を供給すると，供給された処理液の外縁部において，当該処理液と基板との接触角が小さくなることが認められている。それ故，例えばその基板を減圧乾燥処理させた場合においても，処理液のシュリンク現象の発生が抑制され，基板外縁部に形成される処理液の膜厚が安定し，基板外縁部に所定の膜が形成される。また，前記液体を前記処理液と同じ成分にすることによって，前記液体の堰の上に処理液が供給された際に，液体と処理液とが混合することがあっても，処理液の成分が変化せず，基板上に所定の膜が形成される。また，前記液体が前記処理液よりも稀釈化されていることによって，液体が処理液側に溶け込むようなことがあったとしても，その溶け込んだ部分の処理液の濃度が上昇することが抑制される。したがって，その後，処理液の溶剤が揮発された時に，前記溶け込んだ部分の膜厚が厚くなることが抑制され，基板上に所定の膜が形成される。
【０００９】
前記膜形成方法は，前記堰を形成するための液体が供給された後に，当該基板を乾燥させる工程を有していてもよい。このように，前記液体が供給された基板を乾燥させることによって，当該液体とその後供給される処理液とが混合することを抑制できる。また，乾燥によって堰が確実に形成されるので，シュリンク現象をより確実に抑制できる。なお，乾燥には，自然乾燥以上の積極的な乾燥のみならず，自然乾燥も含まれる。
【００１０】
前記基板を乾燥させる工程は，前記基板を回転させることによって行われてもよいし，減圧室内に前記基板を収容した状態で，当該減圧室内を減圧させることによって行われてもよい。基板を回転させて乾燥させる場合には，基板の外縁部に供給された液体を適当に振り切ることによって，外縁部上の液体の量，すなわち堰の高さを調節することができる。したがって，所望の堰を形成することができる。また，基板を減圧室で減圧して乾燥させる場合には，供給された液体をそのままの状態で乾燥させることができる。したがって，回転させる場合に比べて，液体が飛び散らないので，パーティクルの発生が抑制される。
【００１２】
参考例として，基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，基板の外縁部に紫外線を照射する工程と，その後，前記基板に処理液を供給する工程とを有する膜形成方法が提供される。
【００１３】
このように基板に処理液を供給する前に，基板の外縁部に紫外線を照射することによって，基板の外縁部表面を改質させることができる。紫外線によって基板外縁部が改質されると，処理液と基板との接触角が小さくなることが認められており，上述の減圧乾燥処理時のシュリンク現象が抑制される。
【００１４】
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，基板の外縁部に液体を供給する工程と，前記液体の供給された外縁部よりも内側に処理液を供給する工程と，を備え，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，さらに前記液体は，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成方法が提供される。
【００１５】
減圧乾燥時には，基板の最外縁部の処理液が中心方向に収縮するシュリンク現象と同時に，基板中心付近の処理液が外方側に流れる拡散現象が認められる。このため，処理液の集まる基板外縁部付近の膜厚が厚くなり，盛り上がる。この発明によれば，溶剤で希釈化された処理液である液体が基板外縁部に塗布され，その内側に通常の処理液が供給される。こうすることにより，減圧乾燥時に，盛り上がった部分の処理液が，稀釈化された処理液と混合し，基板外縁部における処理液の濃度が他の部分の濃度と同じになる。それ故，減圧乾燥により，基板外縁部においても所定膜厚の処理膜が形成される。このようにシュリンク現象の影響を最小限に抑えることができる。
【００１６】
前記基板に処理液を供給する工程は，処理液供給ノズルと基板とを相対的に移動させながら，前記処理液供給ノズルから前記基板に前記処理液を供給することによって行われてもよい。このように，処理液供給ノズルと基板とを相対的に移動させながら，基板上に処理液を供給することによって，上述したいわゆる一筆書きの要領の塗布処理が行われる。かかる塗布処理では，一般的に上述したような処理液の膜を平坦化するための減圧乾燥処理が行われるため，シュリンク現象が起こりやすい。したがって，かかる塗布処理を採用する膜形成方法においては，基板の外縁部に堰を形成等することによって，シュリンク現象が著しく抑制されて基板外縁部の膜厚の均一性が飛躍的に向上される。
【００１７】
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板の外縁部に堰を形成するための液体を塗布する周辺塗布処理部と，基板に処理液を塗布する主塗布処理部とを個別に有し，前記周辺塗布処理部は，前記液体を供給する液体供給ノズルを有し，前記主塗布処理部は，基板を保持する保持部材と，基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有しており，さらに前記液体供給ノズルに液体を供給する供給機構が備えられており，前記供給機構は，前記処理液の溶剤と処理液とを混合して前記液体を生成する混合手段を備えたことを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００１８】
このように，膜形成装置が液体供給ノズルを備えた周辺塗布処理部と，処理液供給ノズルを備えた主塗布処理部とを有することによって，周辺塗布処理部において基板の外縁部に液体を供給し，その後主塗布処理部において，当該基板に処理液を供給することができる。したがって，上記膜形成方法を実施することができるので，シュリンク現象が抑制され，基板外縁部の膜厚が確保される。また，液体の供給機構において液体が生成され，当該液体を液体供給ノズルに好適に供給できる。なお，前記混合手段で混合される処理液は，前記処理液供給ノズルに連通する処理液貯留部から第１の管路を通じて供給されたものであり，前記混合手段で混合される溶剤は，溶剤貯留部から第２の管路を通じて供給されたものであってもよい。
別の観点による本発明は，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板の外縁部に堰を形成するための液体を塗布する周辺塗布処理部と，基板に処理液を塗布する主塗布処理部とを個別に有し，前記周辺塗布処理部は，前記液体を供給する液体供給ノズルを有し，前記主塗布処理部は，基板を保持する保持部材と，基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有し，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００１９】
前記周辺塗布処理部は，前記基板を保持し，回転させる保持部を有していてもよい。このように，周辺塗布処理部が，基板を回転できる保持部を有することによって，外縁部に液体が塗布された基板を回転させ，基板を積極的に乾燥させることができる。これによって，基板上の液体をより早く乾燥させることができ，堰の形成時間が短縮できる。また，液体が乾燥されるので，液体がその後供給される処理液側に溶けだして，液体と処理液とが混合することが抑制できる。さらに，堰が確実に形成されるので，シュリンク現象がより確実に抑制される。また，基板の回転速度を調節することによって，外縁部上の液体の量を調節することができるので，所望の堰を形成することができる。
【００２０】
前記膜形成装置は，前記外縁部に液体が供給された基板を収容する減圧室を有していてもよい。このように，膜形成装置に減圧室を設けることによって，外縁部に液体が塗布された基板を当該減圧室に収容し，減圧室を減圧して，基板を自然乾燥以上の速さで積極的に乾燥させることができる。前記液体の乾燥がより短時間に行われ，基板の処理が迅速化される。また，液体が乾燥されるので，液体と処理液とが混合することが抑制される。さらに，堰が確実に形成されるので，シュリンク現象がより確実に抑制され，基板外縁部の膜厚の均一性が向上される。
【００２１】
参考例として，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，前記基板の外縁部に紫外線を照射する照射処理部と，前記基板に処理液を供給する塗布処理部とを個別に有し，前記照射処理部は，前記紫外線を照射する照射部材を有し，前記塗布処理部は，前記基板を保持する保持部材及び前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有する膜形成装置が提供される。このように，基板外縁部に紫外線を照射する照射処理部を備えることによって，基板に処理液が供給される前に，基板の外縁部に紫外線を照射することができる。基板に紫外線が照射されると，その部分が改質し，その後処理液が塗布され際の当該処理液と基板との接触角を小さくすることができる。接触角が小さくなると，シュリンク現象の発生が抑制されるので，基板外縁部の膜厚が確保される。
【００２２】
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に液体を供給する液体供給ノズルと，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有し，さらに前記液体供給ノズルに液体を供給する供給機構が備えられ，前記供給機構は，前記処理液の溶剤と処理液とを混合して前記液体を生成する混合手段を備えたことを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００２３】
このように，膜形成装置が，前記保持部材，液体供給ノズル及び処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有することによって，上述したように基板の外縁部に液体の堰を形成し，その後基板全面に処理液を供給して，基板に処理膜を形成することができる。また，これらの処理を一の処理部で行うことができるので，基板の搬送時間が短縮され，より迅速に基板の処理が行われる。なお，前記混合手段で混合される処理液は，前記処理液供給ノズルに連通する処理液貯留部から第１の管路を通じて供給されたものであり，前記混合手段で混合される溶剤は，溶剤貯留部から第２の管路を通じて供給されたものであってもよい。
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に液体を供給する液体供給ノズルと，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有し，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００２４】
前記保持部材は，前記基板を回転させる回転駆動部を有するようにしてもよい。これによって，外縁部に液体が塗布された後に，基板を回転させ，基板を積極的に乾燥させることができる。また，前記膜形成装置は，前記基板を収容し，減圧させる減圧室を有するようにしてもよい。外縁部に液体が塗布された基板を減圧室に収容し，当該減圧室を減圧して，基板を積極的に乾燥させることができる。したがって，上述したように液体をより迅速に乾燥させ，堰を短時間で形成することができる。また，液体がより確実に乾燥されるので，液体とその後供給される処理液とが混合することが抑制され，基板上に所定の膜が形成される。さらに，乾燥により堰が確実に形成されるので，シュリンク現象がより確実に抑制され，基板外縁部における膜厚の均一性が向上される。
【００２６】
参考例として，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に紫外線を照射する照射部材と，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有する膜形成装置が提供される。
【００２７】
このように，基板外縁部に紫外線を照射する照射部材を備えることによって，基板に処理液が供給される前に，基板の外縁部に紫外線を照射することができる。基板に紫外線が照射されると，その部分が改質し，その後処理液が塗布され際の当該処理液と基板との接触角を小さくすることができる。接触角が小さくなると，シュリンク現象の発生が抑制されるので，基板外縁部の膜厚を確保することができる。
【００２８】
前記膜形成装置は，前記処理液供給ノズルと前記保持部材とを相対的に移動させる駆動部を有していてもよい。このように前記駆動部を備えることによって，処理液供給ノズルと保持部材に保持された基板とを相対的に移動させながら，基板に処理液を供給する，上述したいわゆる一筆書きの要領の塗布処理が行われる。かかる塗布処理では，上述したように処理液の膜を平坦化するための減圧乾燥処理が行われるため，シュリンク現象が起こり易い。したがって，かかる塗布処理が行われる膜形成装置において，上述の基板の外縁部に堰を形成等できるようにすることによって，シュリンク現象が著しく抑制され，基板外縁部の膜厚の均一性が飛躍的に向上される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる膜形成方法が実施される膜形成装置としての塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００３０】
塗布現像処理システム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システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりする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装置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ている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００３１】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００３２】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は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G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００３３】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１つ以上であれば任意に選択可能である。
【００３４】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すように，ウェハＷの外縁部に堰を形成するための所定の液体を供給する周辺塗布処理部としての周辺塗布装置１７と，露光後にウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群G2では，ウェハＷに処理液としてのレジスト液を供給し，ウェハＷ上に膜としてのレジスト膜を形成する主塗布処理部としてのレジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００３５】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，ウェハＷを減圧して乾燥させる減圧乾燥装置３３，３４，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３５，３６が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００３６】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置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・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光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装置４４，４５，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置４６，４７が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００３７】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０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）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００３８】
次に，上述した周辺塗布装置１７の構成について説明する。図４は，周辺塗布装置１７の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【００３９】
周辺塗布装置１７は，図４に示すようにケーシング１７ａを有し，当該ケーシング１７ａ内にウェハＷの保持部としてのスピンチャック６０を有する。スピンチャック６０は，上面に水平面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸着するための図示しない吸引口が設けられている。したがって，スピンチャック６０は，ウェハＷを水平に吸着保持することができる。スピンチャック６０は，当該スピンチャック６０を所定の速度で回転させるための回転機構６１を有する。回転機構６１は，例えばスピンチャッ６０の下方に設けられた，例えばモータ等を備えた駆動部６２と，当該駆動部６２に電力を供給する電源６３と，電源６３の電圧を操作する制御部６４とを有している。制御部６４は，設定された回転速度に基づいて電源６３を操作し，これによって駆動部６２への供給電力が調節されて，スピンチャック６０の回転速度が制御される。したがって，スピンチャック６０を設定された回転速度で回転させることができる。
【００４０】
スピンチャック６０の外方には，ウェハＷから飛散した液体を受け止め，回収するカップ６５が設けられている。カップ６５は，上面が開口した略円筒形状を有し，スピンチャック６０上のウェハＷの外方と下方とを囲むように形成されている。カップ６５の下面には，回収した液体等を排液する排液管６６とカップ６５内の雰囲気を排気する排気管６７とが設けられている。
【００４１】
ウェハＷに所定の液体を吐出する液体供給ノズル６８は，例えばホルダ６９に保持されている。ホルダ６９は，カップ６５内のウェハＷの外縁部上方まで移動できる図示しないアームに保持されている。したがって，液体供給ノズル６８は，ウェハＷの外縁部上方まで移動することができ，ウェハＷの外縁部に液体を吐出することができる。
【００４２】
液体供給ノズル６８には，例えば液体供給源となる液体タンク７０に連通した液体供給管７１が接続されている。液体供給管７１には，例えばポンプ７２と開閉弁７３が設けられており，開閉弁７３が開放されると，ポンプ７２によって圧送された液体が液体供給ノズル６８から吐出される。
【００４３】
ケーシング１７ａの上面には，温度及び湿度が調節され，清浄化された気体をカップ６５内に供給する気体供給管７４が設けられており，ウェハＷの処理時に当該気体を供給し，カップ６５内を所定の雰囲気に維持すると同時に，カップ６５内をパージすることができる。
【００４４】
次に，レジスト塗布装置１９の構成について説明する。図５は，レジスト塗布装置１９の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図６は，レジスト塗布装置１９の構成の概略を示す横断面の説明図である。
【００４５】
レジスト塗布装置１９は，図５及び図６に示すように例えば上面が開口した略箱形状のケーシング１９ａを有する。ケーシング１９ａには，ケーシング１９ａの上面の全面を覆う平板８０が設けられている。平板８０の中央付近には，図６に示すようにＸ方向（図６の左右方向。左方向を正とする）に長いスリット８１が設けられている。このスリット８１内を後述する処理液供給ノズルとしてのレジスト液供給ノズル８８が往復し，下方に位置するウェハＷにレジスト液を供給することができる。
【００４６】
平板８０の下方には，図５に示すようにウェハＷを保持する保持部材としてのチャック８２が設けられている。チャック８２は，上面に水平面を有し，当該上面にウェハＷを載置することによって，ウェハＷを水平に保持することができる。チャック８２は，チャック８２上のウェハＷと平板８０との距離が，例えば１０ｍｍ程度になるように平板８０に近づけて設けられている。これによって，ウェハＷに塗布されたレジスト液が急激に乾燥することが抑制される。
【００４７】
チャック８２は，このチャック８２を水平移動させる，例えばモータ等を備えた駆動部を構成する水平駆動部８３を有する。水平駆動部８３は，Ｙ方向に伸びる駆動レール８４上に設けられており，当該駆動レール８４を移動することができる。水平駆動部８３は，水平駆動部８３を制御する主制御部８５によって制御されており，駆動レール８４上を任意の位置に任意の速度で移動することができる。
【００４８】
図６に示すように，ケーシング１９ａのＸ方向正方向側であってＹ方向負方向（図６の下方向）よりの壁面には，ウェハＷをレジスト塗布装置１９内に搬送するための搬送口８６が設けられている。ケーシング１９ａ内の底部には，搬送口８６のある位置からＸ方向に伸びる固定レール８７が設けられている。固定レール８７上には，上述の駆動レール８４が設けられている。駆動レール８４は，図示しない駆動機構によって固定レール８７上を移動することができ，駆動レール８４は，Ｘ方向に移動できる。駆動レール８４上には，上述したように水平駆動部８３が設けられており，水平駆動部８３は，駆動レール８４に沿ってＹ方向に移動できる。したがって，水平駆動部８３上のチャック８２及びウェハＷは，ケーシング１９ａ内をＸ方向とＹ方向に移動することができる。
【００４９】
ウェハＷにレジスト液を供給するレジスト液供給ノズル８８は，平板８０のスリット８１内に位置しており，レジスト液供給ノズル８８は，スライダ８９に保持されている。スライダ８９は，駆動ベルト９０に取り付けられており，駆動ベルト９０は，スリット８１の両端部付近に設けられた駆動プーリ９１と従動プーリ９２との間に掛けられている。駆動プーリ９１は，駆動部を構成する回転駆動モータ９３によって正転・反転される。したがって，回転駆動モータ９３によって駆動プーリ９１が回転され，駆動ベルト９０が移動し，スライダ８９がＸ方向にスライドして，レジスト液供給ノズル８８がスリット８１内を往復移動できる。回転駆動モータ９３は，その電源が，例えば主制御部８５によって制御されており，レジスト液供給ノズル８８の移動は，主制御部８５によって制御される。
【００５０】
なお，本実施の形態に関しては，水平駆動部８３と回転駆動モータ９３が請求項１６に記載の駆動部に相当する。したがって，レジスト液供給ノズル８８をＸ方向に往復移動させ，ウェハＷをＹ方向に断続的に移動させながら，レジスト液供給ノズル８８からウェハＷにレジスト液を供給することができるので，いわゆる一筆書きの要領のレジスト塗布処理を行うことができる。
【００５１】
また，図６に示すように平板８０の下側であって，スリット８１のＸ方向側の外方には，レジスト液供給ノズル８８からのレジスト液がウェハＷ外に落下するのを防止するマスク部材９４及び９５が待機されている。マスク部材９４は，スリット８１のＸ方向正方向側に待機され，マスク部材９５は，Ｘ方向負方向側に待機されている。
【００５２】
マスク部材９４及び９５は，例えば先端が薄い板形状を有し，図５に示すように側面から見てウェハＷと平板８０との間の高さに水平に設けられている。マスク部材９４及び９５は，マスク駆動部９６及び９７によってＸ方向に伸縮できるように構成されている。各マスク部材９４及び９５は，マスク駆動部９６又はマスク駆動部９７によってスリット８１外方から中央部に向かって移動し，ウェハＷの端部上まで移動することができる。マスク駆動部９６及び９７は，その電源が，例えば主制御部８５によって制御されており，マスク部材９４及び９５の移動は，主制御部８５によって制御される。したがって，マスク部材９４及び９５が所定のタイミングでウェハＷの端部上に移動し，ウェハＷ外方に吐出されたレジスト液を受け止め，回収することができる。
【００５３】
次に，以上のように構成された塗布現像処理システム１において実施されるレジスト膜の膜形成方法の作用を，フォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００５４】
先ず，ウェハ搬送体７によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送される。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷ上にレジスト液の密着性を向上させる，例えばHMDSが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。そして，所定温度に冷却されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，周辺塗布装置１７に搬送される。
【００５５】
ここで，周辺塗布装置１７で行われるウェハＷの周辺塗布処理について詳しく説明する。ウェハＷが周辺塗布装置１７に搬送される前に，気体供給管７４から温・湿調され清浄化された気体，例えばエアが供給され始め，排気管６７からは，カップ６５内の雰囲気が排気され始める。これによって，カップ６５内が所定の雰囲気に維持され，処理中発生したパーティクルはパージされる。
【００５６】
そして，ウェハＷはクーリング装置３０における冷却処理が終了すると，主搬送装置１３により周辺塗布装置１７内に搬送される。ケーシング１７ａ内に搬送されたウェハＷは，スピンチャック６０に受け渡され，吸着保持される。次いで，例えばカップ６５の外方に待機していた液体供給ノズル６８がウェハＷの外縁部の上方まで移動される。
【００５７】
スピンチャック６０が回転機構６１によって低速度，例えば１０００ｒｐｍで回転され，それに伴いウェハＷが回転される。開閉弁７３が開放され，ポンプ７２によって圧送された液体が，液体供給ノズル６８から吐出される。液体には，例えばレジスト塗布装置１９で使用されるレジスト液を溶剤で稀釈化させたものが用いるが，好ましくは，例えば当該レジスト液の１／５〜１／２程度の濃度のものがよい。
【００５８】
吐出された液体は，図７に示すように回転されたウェハＷの外縁部に供給され，ウェハＷの外縁部に液体の液膜が形成される。所定量の液体が供給されると，液体の供給が終了され，液体供給ノズル６８がウェハＷ上から退避する。次いで，ウェハＷの回転速度が，例えば２０００ｒｐｍに上昇される。この回転によってウェハＷ外縁部の液膜が振り切られ，当該液膜が乾燥される。所定時間，ウェハＷが回転されると，液膜内の溶剤が揮発され，ウェハＷの外縁部に図８に示すような所定の高さを有する堰Ｄが形成される。なお，前記所定の高さは，その後形成されるレジスト膜Ｒの，例えば１／１０〜１／１程度の高さであることが好ましい。その後ウェハＷの回転が停止され，ウェハＷの周辺塗布処理が終了する。ウェハＷはスピンチャック６０から主搬送装置１３に受け渡され，次工程の行われるレジスト塗布装置１９に搬送される。
【００５９】
続いて，レジスト塗布装置１９におけるウェハＷのレジスト塗布処理について詳しく説明する。先ず，外縁部に堰Ｄの形成されたウェハＷが，搬送口８６からケーシング１９ａ内に搬送され，待機していたチャック８２に保持される。次いで，駆動レール８４が，図６に示すようにＸ方向負方向側に移動し，ウェハＷがケーシング１９ａの中心部まで移動される。次いで，水平駆動部８３によってチャック８２がＹ方向正方向側に移動され，図９に示すようにウェハＷのＹ方向正方向側の端部がスリット８１下方になる位置まで移動される。このとき，マスク部材９４及び９５が，それぞれケーシング１９ａの中央部に向かって移動し，ウェハＷの端部上に位置される。これによって，レジスト液供給ノズル８８が往復移動しながらレジスト液を吐出しても，ウェハＷ外方にレジスト液が落下することが防止され，ウェハＷ上にのみレジスト液を塗布することができる。
【００６０】
次に，レジスト液供給ノズル８８が，図１０に示すようにスタート位置Ｓ，すなわちウェハＷのＸ方向正方向側の外方の位置まで移動され，続いて，いわゆる一筆書きの要領のレジスト液の塗布処理が開始される。以下，レジスト塗布工程を，図１０及び図１１を参考にして説明する。先ず，レジスト液供給ノズル８８が，スタート位置ＳからＸ方向負方向に所定の速度で移動しながら，線状のレジスト液をウェハＷ表面に吐出する。そして，レジスト液供給ノズル８８は，ウェハＷのＸ方向負方向側の外方まで進み，マスク部材９５上で一旦停止する。このときもレジスト液は吐出され続け，ウェハＷ以外の場所に吐出されたレジスト液はマスク部材９５により受け止められ，回収される。
【００６１】
次いで，水平駆動部８３によってウェハＷがＹ方向正方向に所定距離移動し，塗布位置がずらされる。このとき，マスク駆動部９６及び９７によって，マスク部材９４及びマスク部材９５との間隔が調節され，例えばウェハＷの外形に従って当該間隔が広げられる。
【００６２】
その後，レジスト液供給ノズル８８は，折り返して，引き続きレジスト液を塗布しながら，Ｘ方向正方向側に移動し，ウェハＷの端部上に位置するマスク部材９４上まで移動して停止する。そして，ウェハＷが再びＹ方向正方向に所定距離ずらされる。マスク部材９４及びマスク部材９５との間隔がウェハＷの外形に従って調節された後，再びレジスト液供給ノズル８８は，折り返しＸ方向負方向側に進んで，ウェハＷ上にレジスト液を塗布する。
【００６３】
かかる工程を繰り返して，ウェハＷがスリット８１の下方を通過し，レジスト液供給ノズル８８が図１０に示すＥＮＤ位置Ｅまで来たところで，レジスト液の吐出が停止され，レジスト液の塗布が終了する。これによって，レジスト液がウェハＷ上に満遍なく塗布され，ウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成される。このとき，ウェハＷの外縁部では，図１２に示すように堰Ｄ上にレジスト膜Ｒの端部が位置し，堰Ｄとレジスト膜Ｒとの接触角θが小さく維持される。
【００６４】
次いで，ウェハＷは，水平駆動部８３によってＹ方向負方向側に移動され，さらに，駆動レール８４によってＸ方向正方向側に移動されて，搬送口８６の手前まで移動される。主搬送装置１３が搬送口８６から進入し，ウェハＷが主搬送装置１３に受け渡される。ウェハＷがレジスト塗布装置１９から搬出されて，一連のレジスト塗布処理が終了する。
【００６５】
レジスト膜Ｒの形成されたウェハＷは，主搬送装置１３によって減圧乾燥装置３３に搬送され，減圧乾燥される。その後ウェハＷは，プリベーキング装置３５，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。次いでウェハＷは，ウェハ搬送体５０によって周辺露光装置５１に搬送され，その後露光装置（図示せず）に搬送されて，ウェハＷ上に所定のパターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，その後，主搬送装置１３によってポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３，現像処理装置１８に順次搬送される。現像処理の終了したウェハＷは，ポストベーキング装置４６，クーリング装置３０と順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻され，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００６６】
図１３に示すようにウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成しないでレジスト膜Ｒを形成した場合，レジスト膜ＲとウェハＷとの接触角θ’は大きくなる。接触角が大きいと，ウェハＷが減圧乾燥処理された際にレジスト膜Ｒが中心方向に大きく収縮し，シュリンク現象が現れることが確認されている。以上の実施の形態では，レジスト膜を形成する前に，ウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成するようにしたので，ウェハＷ外縁部におけるレジスト膜Ｒの接触角θが小さく維持される（θ＜θ’）。したがって，次工程の減圧乾燥処理が行われた際に，レジスト膜Ｒにシュリンク現象を起こし，膜厚が不安定になることが抑制され，ウェハＷ外縁部の膜厚が確保される。
【００６７】
ウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成するための液体を供給した後にウェハＷを回転させて，液体を積極的に乾燥させるようにしたので，液体が迅速に乾燥され，堰Ｄの形成時間の短縮される。また液体がより完全に乾燥されるので，その後塗布されるレジスト液と混合することが抑制できる。さらに，例えば一度に多量の液体を吐出するような液体供給ノズル８８を使用した場合でも，ウェハＷの回転によって，ウェハＷ外縁部の液体の量を調節することができる。したがって，ウェハＷの外縁部に所望の堰Ｄを形成することができる。
【００６８】
液体に稀釈されたレジスト液を用いたので，過って液体がレジスト膜Ｒ側に溶け込んでも，レジスト液の成分が変わらないので，ウェハＷ上に予定された所定のレジスト膜Ｒを形成することができる。また，稀釈化されているので，液体が塗布液側に溶け込んだとしても，溶け込んだ部分のレジスト液の濃度が上昇してその部分のレジスト膜Ｒの膜厚が厚くなることが抑制できる。なお，液体は，他の種類の液体，例えばポリイミドを用いてもよい。また，レジスト液の成分によって，当該成分に合った種類の溶剤を用いてもよい。
【００６９】
レジスト液の塗布を一筆書きの要領の塗布方法で行うため，レジスト膜Ｒが形成された後に減圧乾燥処理する必要があり，その際に発生するレジスト膜Ｒのシュリンク現象が抑制されるの。したがって，一筆書きの要領の塗布方法を採用した場合でもウェハＷ上に所定膜厚のレジスト膜Ｒを形成できる。
【００７０】
以上の実施の形態では，ウェハＷの外縁部に供給された液体の乾燥処理を，ウェハＷを回転させることによって行っていたが，ウェハＷを減圧室に収容して，当該減圧室を減圧することによって行ってもよい。かかる乾燥処理は，例えば図１４に示すように第３の処理装置群Ｇ３に減圧装置９５を設け，当該減圧装置９５で行ってもよい。以下，減圧装置９５を用いた乾燥処理について説明する。
【００７１】
先ず，減圧装置９５の構成について説明すると，図１５に示すように減圧装置９５は，ケーシング９５ａを有し，当該ケーシング９５ａ内に，ウェハＷを載置する略円盤状の載置台１００と，当該載置台１００と一体となって減圧室Ｇを形成する蓋体１０１とを有している。蓋体１０１は，下面が開口した略筒形状を有し，シリンダ等を備えた蓋体駆動部１０２によって上下動することができる。
【００７２】
蓋体１０１の上部には，減圧室Ｇ内の雰囲気を排気するための排気管１０３が接続されている。排気管１０３には，真空ポンプ１０４が設けられており，減圧室Ｇ内の雰囲気を吸引し，減圧室Ｇ内を所定の圧力に減圧させることができる。
【００７３】
蓋体１０１の内側には，減圧時に形成される気流を整流する薄い円盤状の整流板１０５が設けられている。整流板１０５には，複数の通気孔１０６が偏り無く設けられており，ウェハＷ上の雰囲気は，整流板１０５の各通気孔１０６から吸引され，排気管１０３から排気される。
【００７４】
次に，減圧装置９５における，乾燥処理のプロセスについて説明すると，先ず，外縁部に液体が供給されたウェハＷがケーシング９５ａ内に搬送され，載置台１００上に載置される。蓋体駆動部１０２によって蓋体１０１が下降され，載置台１００と一体となって，減圧室Ｇが形成される。真空ポンプ１０４が稼動し，排気管１０３から減圧室Ｇ内の雰囲気が排気され，減圧室Ｇ内が減圧される。このとき，減圧室Ｇ内には，気流が形成され，当該気流によってウェハＷ上の液体が乾燥され，ウェハＷの外縁部に堰Ｄが形成される。そして，所定時間の減圧が終了し，堰Ｄが完全に乾燥されると，蓋体１０１が上昇され，減圧室Ｇが開放される。ウェハＷが主搬送装置１３によってケーシング９５ａ外に搬出されて，レジスト塗布装置１９に搬送される。
【００７５】
このように，減圧室Ｇを用いてウェハＷを乾燥させることによっても，ウェハＷ外縁部の液体を乾燥させ，堰Ｄを形成することができる。また，前記実施の形態のように振り切らないので，ウェハＷ外縁部に吐出される液体の量が最小限で足りる。なお，乾燥処理は，前記記載のように減圧して乾燥させなくても，自然乾燥させてもよい。
【００７６】
以上の実施の形態では，ウェハＷの外縁部に液体を塗布する周辺塗布処理と，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布処理を別々の装置で行っていたが，同じ装置で行ってもよい。かかる場合には，図１６に示すように塗布処理部としてのレジスト塗布装置１０７内に，例えば上述の液体供給ノズル６８と同様の構成を有する液体供給ノズル１０８が設けられる。液体供給ノズル１０８は，例えばケーシング１０７ａの側面に固着されたアーム１０９に支持されている。アーム１０９は，例えば搬送口８６に対向する位置に取り付けられ，液体供給ノズル１０８は，固定レール８７上を移動するウェハＷに対してアクセス可能な位置に配置される。また，チャック８２には，例えば図１７に示すようにチャック８２を回転させるための回転駆動部Ａが設けられる。そして，ウェハＷがレジスト塗布装置１０７内に搬送されると，ウェハＷが液体供給ノズル１０８の下方に位置し，ウェハＷの外縁部に液体が供給される。その後，例えばウェハＷが回転され，ウェハＷ上の液体が振り切り乾燥されて堰Ｄが形成される。堰Ｄが形成されると，ウェハＷがレジスト液供給ノズル８８の下方に移動され，上述のレジスト塗布処理が行われる。かかる場合，周辺塗布装置にウェハＷを搬送する必要がなく，ウェハＷの搬送時間を短縮することができるので，ウェハＷのトータルの処理時間を短縮することができる。また，周辺塗布装置を別途設ける必要が無いので，その分スペースが確保され，塗布現像処理システム１の小型化等が図られる。
【００７７】
また，かかる場合にレジスト塗布装置１０７内で液体の乾燥処理を行わずに，上述したような減圧装置９５の減圧室Ｇで行ってもよい。この場合，レジスト塗布装置１０７内で液体が供給されたウェハＷは，一旦減圧装置９５に搬送され，そこで減圧乾燥された後，再びレジスト塗布装置１０７に戻されてレジスト塗布処理が行われる。かかる場合においても，周辺塗布装置を別途設ける必要が無く，その分スペースが確保される。なお，レジスト塗布装置１９内に減圧室Ｇを設けて，液体の周辺塗布処理，液体の乾燥処理及びレジスト塗布処理を全てレジスト塗布装置内で行うようにしてもよい。
【００７８】
以上の実施の形態では，ウェハＷにレジスト液を塗布する前に，ウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成するようにしていたが，レジスト液を塗布する前に，ウェハＷの外縁部に紫外線を照射するようにしてもよい。例えば，図１８に示すように第１の処理装置群Ｇ１に照射処理部としての照射装置１１０が設けられ，当該照射装置１１０においてウェハＷの外縁部に紫外線を照射するようにする。以下，かかる紫外線照射処理について説明する。
【００７９】
先ず，照射装置１１０の構成を説明すると，照射装置１１０は，図１９に示すようにケーシング１１０ａを有し，当該ケーシング１１０ａ内には，ウェハＷを水平に保持するためのスピンチャック１１１が設けられている。スピンチャック１１１には，当該スピンチャック１１１を回転させるための，例えばモータ等を備えたチャック駆動部１１２が設けられている。このチャック駆動部１１２によって，スピンチャック１１１に保持されたウェハＷを所定の回転速度で回転させることができる。
【００８０】
スピンチャック１１１の上方には，紫外線を照射する照射部材１１３が設けられている。照射部材１１３は，例えばスピンチャック１１１上のウェハＷ外縁部の一部に紫外線が照射されるように位置されている。照射部材１１３の照射は，照射制御部１１４に制御されており，照射出力，照射時間及び照射タイミング等は，この照射制御部１１４によって制御される。
【００８１】
次に，紫外線照射処理のプロセスについて説明すると，クーリング装置３０において冷却処理が終了したウェハＷが，主搬送装置１３によって照射装置１１０内に搬送される。ウェハＷは，スピンチャック１１１に受け渡され，スピンチャック１１１上に水平に保持される。次いで，チャック駆動部１１２によってスピンチャック１１１が回転され，これに伴ってウェハＷが回転される。続いて照射制御部１１４によって照射部材１１３から紫外線が放射され，回転されたウェハＷの外縁部に照射される。この紫外線の照射によって，ウェハＷの外縁部が改質され，レジスト液に対するウェハＷの濡れ性が向上される。所定時間，照射が行われた後，紫外線の放射が停止され，ウェハＷの回転も停止される。そして，ウェハＷは，スピンチャック１１１から主搬送装置１３に受け渡され，レジスト塗布処理が行われる塗布処理部としてのレジスト塗布装置１９に搬送される。レジスト塗布装置１９に搬送されたウェハＷは，上述したように，例えば一筆書きの要領でレジスト液が塗布され，ウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成される。
【００８２】
このように，ウェハＷの外縁部を紫外線によって改質させることによって，ウェハＷ外縁部におけるレジスト液とウェハＷとの接触角が低減されるため，後に減圧乾燥処理する際にシュリンク現象が生じることが抑制される。したがって，ウェハＷ外縁部においても所望の膜厚のレジスト膜Ｒが形成される。
【００８３】
なお，上記紫外線照射処理とレジスト塗布処理とを別々の装置で行わずに，例えば図２０に示すようにレジスト塗布装置１１５内に照射部材１１６を設けて，レジスト塗布装置１１５内で連続して行うようにしてもよい。かかる場合は，ウェハＷの搬送時間等が短縮されるため，ウェハＷの処理時間を短縮することができる。
【００８４】
上述の実施の形態では，ウェハＷ外縁部に供給された液体を乾燥させて堰Ｄを形成し，その後ウェハＷ上にレジスト液を供給していたが，前記液体を乾燥させずに，ウェハＷ上にレジスト液を供給するようにしてもよい。
【００８５】
かかる場合，例えば図４に示す周辺塗布装置１７において液体供給ノズル６８から，図２１に示すようにウェハＷの外縁部に所定量の液体Ｍが供給される。この液体Ｍは，レジスト液と同じ成分を有し，溶剤で稀釈化されたもの，例えば稀釈用のレジストの濃度の半分程度の濃度のレジスト液である。その後，ウェハＷは，図５に示すレジスト塗布装置１９に搬送され，ウェハＷ上に通常の濃度のレジスト液Ｎが供給される。レジスト液Ｎの供給は，液体Ｍの供給されたウェハＷの外縁部よりも内側に行われる。供給されたレジスト液Ｎの外縁部側は，流体のシュリンク現象，表面張力等の影響により盛り上がる。レジスト液Ｎが塗布されたウェハＷは，例えば減圧乾燥装置３３に搬送され，減圧乾燥処理される。このとき，図２２に示すように気流等の影響によりウェハＷ上のレジスト液Ｎが外縁部の液体Ｍ側に流れ込み，レジスト液Ｎと液体Ｍとが混ざり合う。この結果，ウェハＷの外縁部におけるレジスト液Ｎの濃度がウェハＷの他の部分の濃度と等しくなる。したがって，減圧により溶剤が揮発し，ウェハＷ上のレジスト液Ｎが乾燥すると，ウェハＷの外縁部にも他の部分と同じ膜厚のレジスト膜が形成される。
【００８６】
なお，このような結果を得るために，前記液体Ｍの濃度，供給量は，ウェハＷ外縁部における膜厚が最終的に所定膜厚になるように定められており，その数値は，例えば実験等により予め求められる。
【００８７】
ところで，前記液体Ｍの供給は，レジスト塗布装置１９と異なる周辺塗布装置１７で行っていたが，レジスト塗布装置で行ってもよい。かかる液体Ｍの供給を実現するために，例えば図２３に示すようにレジスト塗布装置１２０に，液体供給ノズル１２１が取り付けられている。液体供給ノズル１２１は，例えば固定レール８７上を移動するウェハＷに対してアクセス可能な位置，例えば搬送口８６に対向する位置に取り付けられている。液体供給ノズル１２１は，例えばケーシング１２１ａの側面に固着されたアーム１２２により支持されている。
【００８８】
また，レジスト塗布装置１２０には，図２４に示すように液体供給ノズル１２１に液体Ｍを供給する供給機構１２３が設けられている。供給機構１２３は，例えば液体供給ノズル１２１に接続された供給管１２４と，供給管１２４から分岐し，溶剤貯留部１２５に連通する第２の管路としての第１分岐管１２６と，供給管１２４から分岐し，レジスト液貯留部１２７に連通する第１の管路としての第２分岐管１２８とを備えている。レジスト液貯留部１２７は，通常の濃度のレジスト液Ｎが貯留されているものである。レジスト液貯留部１２７は，例えば第２分岐管１２８，レジスト液供給管１２９を介してレジスト液供給ノズル８８に連通している。例えばレジスト液供給管１２９は，第２分岐管１２８から三方弁１３０を介して分岐している。
【００８９】
また，三方弁１３０とレジスト液貯留部１２７との間には，ポンプ１３１が設けられている。レジスト液貯留部１２７のレジスト液Ｎは，三方弁１３０の切り替えによりレジスト液供給ノズル８８と液体供給ノズル１２１に選択的に供給される。一方，第１分岐管１２６にもポンプ１３２が設けられている。また，第１分岐管１２６と第２分岐管１２８との合流部には，溶剤とレジスト液Ｎを混合させる混合手段，例えばスタィックミキサ１３３が取り付けられている。したがって，第１分岐管１２６及び第２分岐管１２８を通じて送られた溶剤とレジスト液Ｎは，スタティックミキサ１３３で混合された後，液体供給ノズル１２１に供給される。
【００９０】
かかる構成のレジスト塗布装置１２０の作用を説明すると，先ず，レジスト塗布装置１２０内に搬送されたウェハＷが，水平駆動部８３により液体供給ノズル１２１の下方の位置まで移動される。そして，液体供給ノズル１２１によりウェハＷの外縁部に液体Ｍが供給される。液体Ｍの供給の際には，ポンプ１３１，１３２が作動し，スタティックミキサ１３３に所定量の溶剤とレジスト液Ｎが送られる。当該溶剤とレジスト液Ｎは，このスタティックミキサ１３３を通過する際に混合され，液体Ｍが生成される。液体Ｍは，液体供給ノズル１２１に供給され，液体供給ノズル１２１からウェハＷ外縁部に供給されている。
【００９１】
ウェハＷ外縁部への液体Ｍの供給が終了すると，ウェハＷが水平駆動部８３によりレジスト液供給ノズル８８の下方まで移動され，上述したように，いわゆる一筆書きの要領でレジスト液Ｎが供給される。このとき，レジスト液Ｎは，液体Ｍの供給された部分よりも内側に供給される。レジスト液Ｎが供給される際には，三方弁１３０が切り替えられ，レジスト液貯留部１２７のレジスト液Ｎが第２分岐管１２８とレジスト液供給管１２９を介してレジスト液供給ノズル８８に供給される。そして，レジスト液供給ノズル８８からウェハＷにレジスト液Ｎが供給される。
【００９２】
かかる場合，液体Ｍの供給とレジスト液Ｎの供給とを同じ装置内で行うことができるので，ウェハＷの周辺塗布装置への搬送時間が省略され，ウェハの処理時間を短縮できる。また，液体Ｍの供給を専門に行う周辺塗布装置のような装置を別途設置する必要がないので，塗布現像処理システム１の小型化が図られる。さらに，レジスト塗布装置１２０に，溶剤とレジスト液Ｎとを混合できる供給機構１２３を設けたので，液体Ｍの生成，供給を好適に行うことができる。
【００９３】
以上の実施の形態は，本発明をレジスト膜を形成する膜形成方法に適用したものであったが，本発明は，他の種の膜，例えば絶縁膜であるＳＯＤ，ＳＯＧ膜，保護膜であるポリイミド膜の形成方法等にも適用できる。また，本発明は，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板の膜形成方法にも適用される。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば，基板に膜が形成された後に行われる基板乾燥時のシュリンク現象が抑制されるので，基板外縁部の膜厚が確保され，その分製品化される範囲が広がるため，歩留まりの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【符号の説明】
【図１】実施の形態にかかるレジスト膜の膜形成方法が実施される塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】周辺塗布装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図６】レジスト塗布装置の構成の概略を示す平面の説明図である。
【図７】液体供給ノズルからウェハに液体が供給されている状態を示す斜視図である。
【図８】堰の形成されたウェハの縦断面の説明図である。
【図９】レジスト液塗布開始時のウェハの位置を示すレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図１０】ウェハ上のレジスト液の塗布経路を示す説明図である。
【図１１】ウェハ上にレジスト液が塗布されている様子を示す説明図である。
【図１２】レジスト液が塗布されたウェハの縦断面の説明図である。
【図１３】堰が形成されない場合と堰を形成した場合との接触角を比較するためのウェハの縦断面の説明図である。
【図１４】減圧装置を設けた場合の塗布現像処理システムの背面図である。
【図１５】減圧装置の構成を示す縦断面の説明図である。
【図１６】液体供給ノズルを備えたレジスト塗布装置の構成の概略を示す平面図である。
【図１７】図１６のレジスト塗布装置の構成を示す縦断面の説明図である。
【図１８】照射装置を設けた場合の塗布現像処理システムの正面図である。
【図１９】照射装置の構成を示す縦断面の説明図である。
【図２０】照射部材を備えたレジスト塗布装置の構成の概略を示す平面図である。
【図２１】液体とレジスト液が供給されたウェハの縦断面の説明図である。
【図２２】減圧乾燥された図２１のウェハの縦断面の説明図である。
【図２３】レジスト塗布装置の他の構成の概略を示す平面の説明図である。
【図２４】液体の供給機構の構成を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム
１７ 周辺塗布装置
１９ レジスト塗布装置
６０ スピンチャック
６１ 回転機構
６８ 液体供給ノズル
８２ チャック
８３ 水平駆動部
８８ レジスト液供給ノズル
９３ 回転駆動モータ
９５ 乾燥装置
１１０ 照射装置
Ｄ 堰
Ｒ レジスト膜
Ｇ 減圧室
Ｗ ウェハ
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の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の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，ウェハ表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が順次行われ，ウェハに所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理では，例えばレジスト液の吐出ノズルとウェハとを相対的に移動させながら，ウェハ上に，例えば矩形波状にレジスト液を吐出し，ウェハ全面に満遍なくレジスト液を塗布する，いわゆる一筆書きの要領の塗布方法が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，かかる一筆書きの要領の塗布方法では，細い線状のレジスト液が塗布されるため，塗布直後は，レジスト膜の表面がレジスト液の塗布経路に沿って盛り上がる。このように，塗布経路が盛り上がった状態でレジスト膜が形成されると，ウェハ面内で膜厚が不均一となり好ましくない。そこで，ウェハを減圧室内に収容し，当該減圧室内を減圧することによって気流を形成し，当該気流によってレジスト膜を平坦化させる減圧乾燥処理を行うことが考えられる。
【０００５】
ところで，当該減圧乾燥処理において減圧室を減圧させた際に，ウェハ上のレジスト液が中心方向に移動し収縮する，いわゆるシュリンク現象が起こることが発明者によって確認されている。このように，減圧乾燥処理の際にシュリンク現象が起こると，ウェハ外縁部のレジスト液が無くなり，ウェハ外縁部においてレジスト膜が形成されなくなる。また，シュリンク現象が起こったレジスト液の外縁部には，不安定な凹凸が見られ，所定膜厚のレジスト膜が形成されない。このようにウェハ外縁部付近において，所定の膜厚のレジスト膜が形成されないと，半導体デバイスとして使用可能な部分が少なくなって好ましくない。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハ等の基板を減圧させた際のシュリンク現象を抑制し，又はシュリンク現象の影響を最小限に抑えて，基板外縁部の膜厚を確保する基板の膜形成方法及び当該膜形成方法を実施できる膜形成装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，基板の外縁部に液体を供給して堰を形成する工程と，その後，前記基板に処理液を供給する工程とを有し，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成方法が提供される。
【０００８】
このように基板に処理液を供給する前に，基板の外縁部に液体を供給することによって，基板の外縁部が液体で盛り上がり，堰が形成される。そして，この堰を形成してから基板に処理液を供給すると，供給された処理液の外縁部において，当該処理液と基板との接触角が小さくなることが認められている。それ故，例えばその基板を減圧乾燥処理させた場合においても，処理液のシュリンク現象の発生が抑制され，基板外縁部に形成される処理液の膜厚が安定し，基板外縁部に所定の膜が形成される。また，前記液体を前記処理液と同じ成分にすることによって，前記液体の堰の上に処理液が供給された際に，液体と処理液とが混合することがあっても，処理液の成分が変化せず，基板上に所定の膜が形成される。また，前記液体が前記処理液よりも稀釈化されていることによって，液体が処理液側に溶け込むようなことがあったとしても，その溶け込んだ部分の処理液の濃度が上昇することが抑制される。したがって，その後，処理液の溶剤が揮発された時に，前記溶け込んだ部分の膜厚が厚くなることが抑制され，基板上に所定の膜が形成される。
【０００９】
前記膜形成方法は，前記堰を形成するための液体が供給された後に，当該基板を乾燥させる工程を有していてもよい。このように，前記液体が供給された基板を乾燥させることによって，当該液体とその後供給される処理液とが混合することを抑制できる。また，乾燥によって堰が確実に形成されるので，シュリンク現象をより確実に抑制できる。なお，乾燥には，自然乾燥以上の積極的な乾燥のみならず，自然乾燥も含まれる。
【００１０】
前記基板を乾燥させる工程は，前記基板を回転させることによって行われてもよいし，減圧室内に前記基板を収容した状態で，当該減圧室内を減圧させることによって行われてもよい。基板を回転させて乾燥させる場合には，基板の外縁部に供給された液体を適当に振り切ることによって，外縁部上の液体の量，すなわち堰の高さを調節することができる。したがって，所望の堰を形成することができる。また，基板を減圧室で減圧して乾燥させる場合には，供給された液体をそのままの状態で乾燥させることができる。したがって，回転させる場合に比べて，液体が飛び散らないので，パーティクルの発生が抑制される。
【００１２】
参考例として，基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，基板の外縁部に紫外線を照射する工程と，その後，前記基板に処理液を供給する工程とを有する膜形成方法が提供される。
【００１３】
このように基板に処理液を供給する前に，基板の外縁部に紫外線を照射することによって，基板の外縁部表面を改質させることができる。紫外線によって基板外縁部が改質されると，処理液と基板との接触角が小さくなることが認められており，上述の減圧乾燥処理時のシュリンク現象が抑制される。
【００１４】
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，基板の外縁部に液体を供給する工程と，前記液体の供給された外縁部よりも内側に処理液を供給する工程と，を備え，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，さらに前記液体は，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成方法が提供される。
【００１５】
減圧乾燥時には，基板の最外縁部の処理液が中心方向に収縮するシュリンク現象と同時に，基板中心付近の処理液が外方側に流れる拡散現象が認められる。このため，処理液の集まる基板外縁部付近の膜厚が厚くなり，盛り上がる。この発明によれば，溶剤で希釈化された処理液である液体が基板外縁部に塗布され，その内側に通常の処理液が供給される。こうすることにより，減圧乾燥時に，盛り上がった部分の処理液が，稀釈化された処理液と混合し，基板外縁部における処理液の濃度が他の部分の濃度と同じになる。それ故，減圧乾燥により，基板外縁部においても所定膜厚の処理膜が形成される。このようにシュリンク現象の影響を最小限に抑えることができる。
【００１６】
前記基板に処理液を供給する工程は，処理液供給ノズルと基板とを相対的に移動させながら，前記処理液供給ノズルから前記基板に前記処理液を供給することによって行われてもよい。このように，処理液供給ノズルと基板とを相対的に移動させながら，基板上に処理液を供給することによって，上述したいわゆる一筆書きの要領の塗布処理が行われる。かかる塗布処理では，一般的に上述したような処理液の膜を平坦化するための減圧乾燥処理が行われるため，シュリンク現象が起こりやすい。したがって，かかる塗布処理を採用する膜形成方法においては，基板の外縁部に堰を形成等することによって，シュリンク現象が著しく抑制されて基板外縁部の膜厚の均一性が飛躍的に向上される。
【００１７】
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板の外縁部に堰を形成するための液体を塗布する周辺塗布処理部と，基板に処理液を塗布する主塗布処理部とを個別に有し，前記周辺塗布処理部は，前記液体を供給する液体供給ノズルを有し，前記主塗布処理部は，基板を保持する保持部材と，基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有しており，さらに前記液体供給ノズルに液体を供給する供給機構が備えられており，前記供給機構は，前記処理液の溶剤と処理液とを混合して前記液体を生成する混合手段を備えたことを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００１８】
このように，膜形成装置が液体供給ノズルを備えた周辺塗布処理部と，処理液供給ノズルを備えた主塗布処理部とを有することによって，周辺塗布処理部において基板の外縁部に液体を供給し，その後主塗布処理部において，当該基板に処理液を供給することができる。したがって，上記膜形成方法を実施することができるので，シュリンク現象が抑制され，基板外縁部の膜厚が確保される。また，液体の供給機構において液体が生成され，当該液体を液体供給ノズルに好適に供給できる。なお，前記混合手段で混合される処理液は，前記処理液供給ノズルに連通する処理液貯留部から第１の管路を通じて供給されたものであり，前記混合手段で混合される溶剤は，溶剤貯留部から第２の管路を通じて供給されたものであってもよい。
別の観点による本発明は，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板の外縁部に堰を形成するための液体を塗布する周辺塗布処理部と，基板に処理液を塗布する主塗布処理部とを個別に有し，前記周辺塗布処理部は，前記液体を供給する液体供給ノズルを有し，前記主塗布処理部は，基板を保持する保持部材と，基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有し，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００１９】
前記周辺塗布処理部は，前記基板を保持し，回転させる保持部を有していてもよい。このように，周辺塗布処理部が，基板を回転できる保持部を有することによって，外縁部に液体が塗布された基板を回転させ，基板を積極的に乾燥させることができる。これによって，基板上の液体をより早く乾燥させることができ，堰の形成時間が短縮できる。また，液体が乾燥されるので，液体がその後供給される処理液側に溶けだして，液体と処理液とが混合することが抑制できる。さらに，堰が確実に形成されるので，シュリンク現象がより確実に抑制される。また，基板の回転速度を調節することによって，外縁部上の液体の量を調節することができるので，所望の堰を形成することができる。
【００２０】
前記膜形成装置は，前記外縁部に液体が供給された基板を収容する減圧室を有していてもよい。このように，膜形成装置に減圧室を設けることによって，外縁部に液体が塗布された基板を当該減圧室に収容し，減圧室を減圧して，基板を自然乾燥以上の速さで積極的に乾燥させることができる。前記液体の乾燥がより短時間に行われ，基板の処理が迅速化される。また，液体が乾燥されるので，液体と処理液とが混合することが抑制される。さらに，堰が確実に形成されるので，シュリンク現象がより確実に抑制され，基板外縁部の膜厚の均一性が向上される。
【００２１】
参考例として，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，前記基板の外縁部に紫外線を照射する照射処理部と，前記基板に処理液を供給する塗布処理部とを個別に有し，前記照射処理部は，前記紫外線を照射する照射部材を有し，前記塗布処理部は，前記基板を保持する保持部材及び前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有する膜形成装置が提供される。このように，基板外縁部に紫外線を照射する照射処理部を備えることによって，基板に処理液が供給される前に，基板の外縁部に紫外線を照射することができる。基板に紫外線が照射されると，その部分が改質し，その後処理液が塗布され際の当該処理液と基板との接触角を小さくすることができる。接触角が小さくなると，シュリンク現象の発生が抑制されるので，基板外縁部の膜厚が確保される。
【００２２】
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に液体を供給する液体供給ノズルと，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有し，さらに前記液体供給ノズルに液体を供給する供給機構が備えられ，前記供給機構は，前記処理液の溶剤と処理液とを混合して前記液体を生成する混合手段を備えたことを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００２３】
このように，膜形成装置が，前記保持部材，液体供給ノズル及び処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有することによって，上述したように基板の外縁部に液体の堰を形成し，その後基板全面に処理液を供給して，基板に処理膜を形成することができる。また，これらの処理を一の処理部で行うことができるので，基板の搬送時間が短縮され，より迅速に基板の処理が行われる。なお，前記混合手段で混合される処理液は，前記処理液供給ノズルに連通する処理液貯留部から第１の管路を通じて供給されたものであり，前記混合手段で混合される溶剤は，溶剤貯留部から第２の管路を通じて供給されたものであってもよい。
別の観点による本発明によれば，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に液体を供給する液体供給ノズルと，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有し，前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする膜形成装置が提供される。
【００２４】
前記保持部材は，前記基板を回転させる回転駆動部を有するようにしてもよい。これによって，外縁部に液体が塗布された後に，基板を回転させ，基板を積極的に乾燥させることができる。また，前記膜形成装置は，前記基板を収容し，減圧させる減圧室を有するようにしてもよい。外縁部に液体が塗布された基板を減圧室に収容し，当該減圧室を減圧して，基板を積極的に乾燥させることができる。したがって，上述したように液体をより迅速に乾燥させ，堰を短時間で形成することができる。また，液体がより確実に乾燥されるので，液体とその後供給される処理液とが混合することが抑制され，基板上に所定の膜が形成される。さらに，乾燥により堰が確実に形成されるので，シュリンク現象がより確実に抑制され，基板外縁部における膜厚の均一性が向上される。
【００２６】
参考例として，基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に紫外線を照射する照射部材と，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有する膜形成装置が提供される。
【００２７】
このように，基板外縁部に紫外線を照射する照射部材を備えることによって，基板に処理液が供給される前に，基板の外縁部に紫外線を照射することができる。基板に紫外線が照射されると，その部分が改質し，その後処理液が塗布され際の当該処理液と基板との接触角を小さくすることができる。接触角が小さくなると，シュリンク現象の発生が抑制されるので，基板外縁部の膜厚を確保することができる。
【００２８】
前記膜形成装置は，前記処理液供給ノズルと前記保持部材とを相対的に移動させる駆動部を有していてもよい。このように前記駆動部を備えることによって，処理液供給ノズルと保持部材に保持された基板とを相対的に移動させながら，基板に処理液を供給する，上述したいわゆる一筆書きの要領の塗布処理が行われる。かかる塗布処理では，上述したように処理液の膜を平坦化するための減圧乾燥処理が行われるため，シュリンク現象が起こり易い。したがって，かかる塗布処理が行われる膜形成装置において，上述の基板の外縁部に堰を形成等できるようにすることによって，シュリンク現象が著しく抑制され，基板外縁部の膜厚の均一性が飛躍的に向上される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる膜形成方法が実施される膜形成装置としての塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００３０】
塗布現像処理システム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システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりする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装置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ている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００３１】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００３２】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は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G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００３３】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１つ以上であれば任意に選択可能である。
【００３４】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すように，ウェハＷの外縁部に堰を形成するための所定の液体を供給する周辺塗布処理部としての周辺塗布装置１７と，露光後にウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。処理装置群G2では，ウェハＷに処理液としてのレジスト液を供給し，ウェハＷ上に膜としてのレジスト膜を形成する主塗布処理部としてのレジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００３５】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，ウェハＷを減圧して乾燥させる減圧乾燥装置３３，３４，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３５，３６が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００３６】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置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・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光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装置４４，４５，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置４６，４７が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００３７】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０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）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００３８】
次に，上述した周辺塗布装置１７の構成について説明する。図４は，周辺塗布装置１７の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【００３９】
周辺塗布装置１７は，図４に示すようにケーシング１７ａを有し，当該ケーシング１７ａ内にウェハＷの保持部としてのスピンチャック６０を有する。スピンチャック６０は，上面に水平面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸着するための図示しない吸引口が設けられている。したがって，スピンチャック６０は，ウェハＷを水平に吸着保持することができる。スピンチャック６０は，当該スピンチャック６０を所定の速度で回転させるための回転機構６１を有する。回転機構６１は，例えばスピンチャッ６０の下方に設けられた，例えばモータ等を備えた駆動部６２と，当該駆動部６２に電力を供給する電源６３と，電源６３の電圧を操作する制御部６４とを有している。制御部６４は，設定された回転速度に基づいて電源６３を操作し，これによって駆動部６２への供給電力が調節されて，スピンチャック６０の回転速度が制御される。したがって，スピンチャック６０を設定された回転速度で回転させることができる。
【００４０】
スピンチャック６０の外方には，ウェハＷから飛散した液体を受け止め，回収するカップ６５が設けられている。カップ６５は，上面が開口した略円筒形状を有し，スピンチャック６０上のウェハＷの外方と下方とを囲むように形成されている。カップ６５の下面には，回収した液体等を排液する排液管６６とカップ６５内の雰囲気を排気する排気管６７とが設けられている。
【００４１】
ウェハＷに所定の液体を吐出する液体供給ノズル６８は，例えばホルダ６９に保持されている。ホルダ６９は，カップ６５内のウェハＷの外縁部上方まで移動できる図示しないアームに保持されている。したがって，液体供給ノズル６８は，ウェハＷの外縁部上方まで移動することができ，ウェハＷの外縁部に液体を吐出することができる。
【００４２】
液体供給ノズル６８には，例えば液体供給源となる液体タンク７０に連通した液体供給管７１が接続されている。液体供給管７１には，例えばポンプ７２と開閉弁７３が設けられており，開閉弁７３が開放されると，ポンプ７２によって圧送された液体が液体供給ノズル６８から吐出される。
【００４３】
ケーシング１７ａの上面には，温度及び湿度が調節され，清浄化された気体をカップ６５内に供給する気体供給管７４が設けられており，ウェハＷの処理時に当該気体を供給し，カップ６５内を所定の雰囲気に維持すると同時に，カップ６５内をパージすることができる。
【００４４】
次に，レジスト塗布装置１９の構成について説明する。図５は，レジスト塗布装置１９の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図６は，レジスト塗布装置１９の構成の概略を示す横断面の説明図である。
【００４５】
レジスト塗布装置１９は，図５及び図６に示すように例えば上面が開口した略箱形状のケーシング１９ａを有する。ケーシング１９ａには，ケーシング１９ａの上面の全面を覆う平板８０が設けられている。平板８０の中央付近には，図６に示すようにＸ方向（図６の左右方向。左方向を正とする）に長いスリット８１が設けられている。このスリット８１内を後述する処理液供給ノズルとしてのレジスト液供給ノズル８８が往復し，下方に位置するウェハＷにレジスト液を供給することができる。
【００４６】
平板８０の下方には，図５に示すようにウェハＷを保持する保持部材としてのチャック８２が設けられている。チャック８２は，上面に水平面を有し，当該上面にウェハＷを載置することによって，ウェハＷを水平に保持することができる。チャック８２は，チャック８２上のウェハＷと平板８０との距離が，例えば１０ｍｍ程度になるように平板８０に近づけて設けられている。これによって，ウェハＷに塗布されたレジスト液が急激に乾燥することが抑制される。
【００４７】
チャック８２は，このチャック８２を水平移動させる，例えばモータ等を備えた駆動部を構成する水平駆動部８３を有する。水平駆動部８３は，Ｙ方向に伸びる駆動レール８４上に設けられており，当該駆動レール８４を移動することができる。水平駆動部８３は，水平駆動部８３を制御する主制御部８５によって制御されており，駆動レール８４上を任意の位置に任意の速度で移動することができる。
【００４８】
図６に示すように，ケーシング１９ａのＸ方向正方向側であってＹ方向負方向（図６の下方向）よりの壁面には，ウェハＷをレジスト塗布装置１９内に搬送するための搬送口８６が設けられている。ケーシング１９ａ内の底部には，搬送口８６のある位置からＸ方向に伸びる固定レール８７が設けられている。固定レール８７上には，上述の駆動レール８４が設けられている。駆動レール８４は，図示しない駆動機構によって固定レール８７上を移動することができ，駆動レール８４は，Ｘ方向に移動できる。駆動レール８４上には，上述したように水平駆動部８３が設けられており，水平駆動部８３は，駆動レール８４に沿ってＹ方向に移動できる。したがって，水平駆動部８３上のチャック８２及びウェハＷは，ケーシング１９ａ内をＸ方向とＹ方向に移動することができる。
【００４９】
ウェハＷにレジスト液を供給するレジスト液供給ノズル８８は，平板８０のスリット８１内に位置しており，レジスト液供給ノズル８８は，スライダ８９に保持されている。スライダ８９は，駆動ベルト９０に取り付けられており，駆動ベルト９０は，スリット８１の両端部付近に設けられた駆動プーリ９１と従動プーリ９２との間に掛けられている。駆動プーリ９１は，駆動部を構成する回転駆動モータ９３によって正転・反転される。したがって，回転駆動モータ９３によって駆動プーリ９１が回転され，駆動ベルト９０が移動し，スライダ８９がＸ方向にスライドして，レジスト液供給ノズル８８がスリット８１内を往復移動できる。回転駆動モータ９３は，その電源が，例えば主制御部８５によって制御されており，レジスト液供給ノズル８８の移動は，主制御部８５によって制御される。
【００５０】
なお，本実施の形態に関しては，水平駆動部８３と回転駆動モータ９３が請求項１６に記載の駆動部に相当する。したがって，レジスト液供給ノズル８８をＸ方向に往復移動させ，ウェハＷをＹ方向に断続的に移動させながら，レジスト液供給ノズル８８からウェハＷにレジスト液を供給することができるので，いわゆる一筆書きの要領のレジスト塗布処理を行うことができる。
【００５１】
また，図６に示すように平板８０の下側であって，スリット８１のＸ方向側の外方には，レジスト液供給ノズル８８からのレジスト液がウェハＷ外に落下するのを防止するマスク部材９４及び９５が待機されている。マスク部材９４は，スリット８１のＸ方向正方向側に待機され，マスク部材９５は，Ｘ方向負方向側に待機されている。
【００５２】
マスク部材９４及び９５は，例えば先端が薄い板形状を有し，図５に示すように側面から見てウェハＷと平板８０との間の高さに水平に設けられている。マスク部材９４及び９５は，マスク駆動部９６及び９７によってＸ方向に伸縮できるように構成されている。各マスク部材９４及び９５は，マスク駆動部９６又はマスク駆動部９７によってスリット８１外方から中央部に向かって移動し，ウェハＷの端部上まで移動することができる。マスク駆動部９６及び９７は，その電源が，例えば主制御部８５によって制御されており，マスク部材９４及び９５の移動は，主制御部８５によって制御される。したがって，マスク部材９４及び９５が所定のタイミングでウェハＷの端部上に移動し，ウェハＷ外方に吐出されたレジスト液を受け止め，回収することができる。
【００５３】
次に，以上のように構成された塗布現像処理システム１において実施されるレジスト膜の膜形成方法の作用を，フォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００５４】
先ず，ウェハ搬送体７によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送される。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷ上にレジスト液の密着性を向上させる，例えばHMDSが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。そして，所定温度に冷却されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，周辺塗布装置１７に搬送される。
【００５５】
ここで，周辺塗布装置１７で行われるウェハＷの周辺塗布処理について詳しく説明する。ウェハＷが周辺塗布装置１７に搬送される前に，気体供給管７４から温・湿調され清浄化された気体，例えばエアが供給され始め，排気管６７からは，カップ６５内の雰囲気が排気され始める。これによって，カップ６５内が所定の雰囲気に維持され，処理中発生したパーティクルはパージされる。
【００５６】
そして，ウェハＷはクーリング装置３０における冷却処理が終了すると，主搬送装置１３により周辺塗布装置１７内に搬送される。ケーシング１７ａ内に搬送されたウェハＷは，スピンチャック６０に受け渡され，吸着保持される。次いで，例えばカップ６５の外方に待機していた液体供給ノズル６８がウェハＷの外縁部の上方まで移動される。
【００５７】
スピンチャック６０が回転機構６１によって低速度，例えば１０００ｒｐｍで回転され，それに伴いウェハＷが回転される。開閉弁７３が開放され，ポンプ７２によって圧送された液体が，液体供給ノズル６８から吐出される。液体には，例えばレジスト塗布装置１９で使用されるレジスト液を溶剤で稀釈化させたものが用いるが，好ましくは，例えば当該レジスト液の１／５〜１／２程度の濃度のものがよい。
【００５８】
吐出された液体は，図７に示すように回転されたウェハＷの外縁部に供給され，ウェハＷの外縁部に液体の液膜が形成される。所定量の液体が供給されると，液体の供給が終了され，液体供給ノズル６８がウェハＷ上から退避する。次いで，ウェハＷの回転速度が，例えば２０００ｒｐｍに上昇される。この回転によってウェハＷ外縁部の液膜が振り切られ，当該液膜が乾燥される。所定時間，ウェハＷが回転されると，液膜内の溶剤が揮発され，ウェハＷの外縁部に図８に示すような所定の高さを有する堰Ｄが形成される。なお，前記所定の高さは，その後形成されるレジスト膜Ｒの，例えば１／１０〜１／１程度の高さであることが好ましい。その後ウェハＷの回転が停止され，ウェハＷの周辺塗布処理が終了する。ウェハＷはスピンチャック６０から主搬送装置１３に受け渡され，次工程の行われるレジスト塗布装置１９に搬送される。
【００５９】
続いて，レジスト塗布装置１９におけるウェハＷのレジスト塗布処理について詳しく説明する。先ず，外縁部に堰Ｄの形成されたウェハＷが，搬送口８６からケーシング１９ａ内に搬送され，待機していたチャック８２に保持される。次いで，駆動レール８４が，図６に示すようにＸ方向負方向側に移動し，ウェハＷがケーシング１９ａの中心部まで移動される。次いで，水平駆動部８３によってチャック８２がＹ方向正方向側に移動され，図９に示すようにウェハＷのＹ方向正方向側の端部がスリット８１下方になる位置まで移動される。このとき，マスク部材９４及び９５が，それぞれケーシング１９ａの中央部に向かって移動し，ウェハＷの端部上に位置される。これによって，レジスト液供給ノズル８８が往復移動しながらレジスト液を吐出しても，ウェハＷ外方にレジスト液が落下することが防止され，ウェハＷ上にのみレジスト液を塗布することができる。
【００６０】
次に，レジスト液供給ノズル８８が，図１０に示すようにスタート位置Ｓ，すなわちウェハＷのＸ方向正方向側の外方の位置まで移動され，続いて，いわゆる一筆書きの要領のレジスト液の塗布処理が開始される。以下，レジスト塗布工程を，図１０及び図１１を参考にして説明する。先ず，レジスト液供給ノズル８８が，スタート位置ＳからＸ方向負方向に所定の速度で移動しながら，線状のレジスト液をウェハＷ表面に吐出する。そして，レジスト液供給ノズル８８は，ウェハＷのＸ方向負方向側の外方まで進み，マスク部材９５上で一旦停止する。このときもレジスト液は吐出され続け，ウェハＷ以外の場所に吐出されたレジスト液はマスク部材９５により受け止められ，回収される。
【００６１】
次いで，水平駆動部８３によってウェハＷがＹ方向正方向に所定距離移動し，塗布位置がずらされる。このとき，マスク駆動部９６及び９７によって，マスク部材９４及びマスク部材９５との間隔が調節され，例えばウェハＷの外形に従って当該間隔が広げられる。
【００６２】
その後，レジスト液供給ノズル８８は，折り返して，引き続きレジスト液を塗布しながら，Ｘ方向正方向側に移動し，ウェハＷの端部上に位置するマスク部材９４上まで移動して停止する。そして，ウェハＷが再びＹ方向正方向に所定距離ずらされる。マスク部材９４及びマスク部材９５との間隔がウェハＷの外形に従って調節された後，再びレジスト液供給ノズル８８は，折り返しＸ方向負方向側に進んで，ウェハＷ上にレジスト液を塗布する。
【００６３】
かかる工程を繰り返して，ウェハＷがスリット８１の下方を通過し，レジスト液供給ノズル８８が図１０に示すＥＮＤ位置Ｅまで来たところで，レジスト液の吐出が停止され，レジスト液の塗布が終了する。これによって，レジスト液がウェハＷ上に満遍なく塗布され，ウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成される。このとき，ウェハＷの外縁部では，図１２に示すように堰Ｄ上にレジスト膜Ｒの端部が位置し，堰Ｄとレジスト膜Ｒとの接触角θが小さく維持される。
【００６４】
次いで，ウェハＷは，水平駆動部８３によってＹ方向負方向側に移動され，さらに，駆動レール８４によってＸ方向正方向側に移動されて，搬送口８６の手前まで移動される。主搬送装置１３が搬送口８６から進入し，ウェハＷが主搬送装置１３に受け渡される。ウェハＷがレジスト塗布装置１９から搬出されて，一連のレジスト塗布処理が終了する。
【００６５】
レジスト膜Ｒの形成されたウェハＷは，主搬送装置１３によって減圧乾燥装置３３に搬送され，減圧乾燥される。その後ウェハＷは，プリベーキング装置３５，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。次いでウェハＷは，ウェハ搬送体５０によって周辺露光装置５１に搬送され，その後露光装置（図示せず）に搬送されて，ウェハＷ上に所定のパターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，その後，主搬送装置１３によってポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３，現像処理装置１８に順次搬送される。現像処理の終了したウェハＷは，ポストベーキング装置４６，クーリング装置３０と順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻され，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００６６】
図１３に示すようにウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成しないでレジスト膜Ｒを形成した場合，レジスト膜ＲとウェハＷとの接触角θ’は大きくなる。接触角が大きいと，ウェハＷが減圧乾燥処理された際にレジスト膜Ｒが中心方向に大きく収縮し，シュリンク現象が現れることが確認されている。以上の実施の形態では，レジスト膜を形成する前に，ウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成するようにしたので，ウェハＷ外縁部におけるレジスト膜Ｒの接触角θが小さく維持される（θ＜θ’）。したがって，次工程の減圧乾燥処理が行われた際に，レジスト膜Ｒにシュリンク現象を起こし，膜厚が不安定になることが抑制され，ウェハＷ外縁部の膜厚が確保される。
【００６７】
ウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成するための液体を供給した後にウェハＷを回転させて，液体を積極的に乾燥させるようにしたので，液体が迅速に乾燥され，堰Ｄの形成時間の短縮される。また液体がより完全に乾燥されるので，その後塗布されるレジスト液と混合することが抑制できる。さらに，例えば一度に多量の液体を吐出するような液体供給ノズル８８を使用した場合でも，ウェハＷの回転によって，ウェハＷ外縁部の液体の量を調節することができる。したがって，ウェハＷの外縁部に所望の堰Ｄを形成することができる。
【００６８】
液体に稀釈されたレジスト液を用いたので，過って液体がレジスト膜Ｒ側に溶け込んでも，レジスト液の成分が変わらないので，ウェハＷ上に予定された所定のレジスト膜Ｒを形成することができる。また，稀釈化されているので，液体が塗布液側に溶け込んだとしても，溶け込んだ部分のレジスト液の濃度が上昇してその部分のレジスト膜Ｒの膜厚が厚くなることが抑制できる。なお，液体は，他の種類の液体，例えばポリイミドを用いてもよい。また，レジスト液の成分によって，当該成分に合った種類の溶剤を用いてもよい。
【００６９】
レジスト液の塗布を一筆書きの要領の塗布方法で行うため，レジスト膜Ｒが形成された後に減圧乾燥処理する必要があり，その際に発生するレジスト膜Ｒのシュリンク現象が抑制されるの。したがって，一筆書きの要領の塗布方法を採用した場合でもウェハＷ上に所定膜厚のレジスト膜Ｒを形成できる。
【００７０】
以上の実施の形態では，ウェハＷの外縁部に供給された液体の乾燥処理を，ウェハＷを回転させることによって行っていたが，ウェハＷを減圧室に収容して，当該減圧室を減圧することによって行ってもよい。かかる乾燥処理は，例えば図１４に示すように第３の処理装置群Ｇ３に減圧装置９５を設け，当該減圧装置９５で行ってもよい。以下，減圧装置９５を用いた乾燥処理について説明する。
【００７１】
先ず，減圧装置９５の構成について説明すると，図１５に示すように減圧装置９５は，ケーシング９５ａを有し，当該ケーシング９５ａ内に，ウェハＷを載置する略円盤状の載置台１００と，当該載置台１００と一体となって減圧室Ｇを形成する蓋体１０１とを有している。蓋体１０１は，下面が開口した略筒形状を有し，シリンダ等を備えた蓋体駆動部１０２によって上下動することができる。
【００７２】
蓋体１０１の上部には，減圧室Ｇ内の雰囲気を排気するための排気管１０３が接続されている。排気管１０３には，真空ポンプ１０４が設けられており，減圧室Ｇ内の雰囲気を吸引し，減圧室Ｇ内を所定の圧力に減圧させることができる。
【００７３】
蓋体１０１の内側には，減圧時に形成される気流を整流する薄い円盤状の整流板１０５が設けられている。整流板１０５には，複数の通気孔１０６が偏り無く設けられており，ウェハＷ上の雰囲気は，整流板１０５の各通気孔１０６から吸引され，排気管１０３から排気される。
【００７４】
次に，減圧装置９５における，乾燥処理のプロセスについて説明すると，先ず，外縁部に液体が供給されたウェハＷがケーシング９５ａ内に搬送され，載置台１００上に載置される。蓋体駆動部１０２によって蓋体１０１が下降され，載置台１００と一体となって，減圧室Ｇが形成される。真空ポンプ１０４が稼動し，排気管１０３から減圧室Ｇ内の雰囲気が排気され，減圧室Ｇ内が減圧される。このとき，減圧室Ｇ内には，気流が形成され，当該気流によってウェハＷ上の液体が乾燥され，ウェハＷの外縁部に堰Ｄが形成される。そして，所定時間の減圧が終了し，堰Ｄが完全に乾燥されると，蓋体１０１が上昇され，減圧室Ｇが開放される。ウェハＷが主搬送装置１３によってケーシング９５ａ外に搬出されて，レジスト塗布装置１９に搬送される。
【００７５】
このように，減圧室Ｇを用いてウェハＷを乾燥させることによっても，ウェハＷ外縁部の液体を乾燥させ，堰Ｄを形成することができる。また，前記実施の形態のように振り切らないので，ウェハＷ外縁部に吐出される液体の量が最小限で足りる。なお，乾燥処理は，前記記載のように減圧して乾燥させなくても，自然乾燥させてもよい。
【００７６】
以上の実施の形態では，ウェハＷの外縁部に液体を塗布する周辺塗布処理と，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布処理を別々の装置で行っていたが，同じ装置で行ってもよい。かかる場合には，図１６に示すように塗布処理部としてのレジスト塗布装置１０７内に，例えば上述の液体供給ノズル６８と同様の構成を有する液体供給ノズル１０８が設けられる。液体供給ノズル１０８は，例えばケーシング１０７ａの側面に固着されたアーム１０９に支持されている。アーム１０９は，例えば搬送口８６に対向する位置に取り付けられ，液体供給ノズル１０８は，固定レール８７上を移動するウェハＷに対してアクセス可能な位置に配置される。また，チャック８２には，例えば図１７に示すようにチャック８２を回転させるための回転駆動部Ａが設けられる。そして，ウェハＷがレジスト塗布装置１０７内に搬送されると，ウェハＷが液体供給ノズル１０８の下方に位置し，ウェハＷの外縁部に液体が供給される。その後，例えばウェハＷが回転され，ウェハＷ上の液体が振り切り乾燥されて堰Ｄが形成される。堰Ｄが形成されると，ウェハＷがレジスト液供給ノズル８８の下方に移動され，上述のレジスト塗布処理が行われる。かかる場合，周辺塗布装置にウェハＷを搬送する必要がなく，ウェハＷの搬送時間を短縮することができるので，ウェハＷのトータルの処理時間を短縮することができる。また，周辺塗布装置を別途設ける必要が無いので，その分スペースが確保され，塗布現像処理システム１の小型化等が図られる。
【００７７】
また，かかる場合にレジスト塗布装置１０７内で液体の乾燥処理を行わずに，上述したような減圧装置９５の減圧室Ｇで行ってもよい。この場合，レジスト塗布装置１０７内で液体が供給されたウェハＷは，一旦減圧装置９５に搬送され，そこで減圧乾燥された後，再びレジスト塗布装置１０７に戻されてレジスト塗布処理が行われる。かかる場合においても，周辺塗布装置を別途設ける必要が無く，その分スペースが確保される。なお，レジスト塗布装置１９内に減圧室Ｇを設けて，液体の周辺塗布処理，液体の乾燥処理及びレジスト塗布処理を全てレジスト塗布装置内で行うようにしてもよい。
【００７８】
以上の実施の形態では，ウェハＷにレジスト液を塗布する前に，ウェハＷの外縁部に堰Ｄを形成するようにしていたが，レジスト液を塗布する前に，ウェハＷの外縁部に紫外線を照射するようにしてもよい。例えば，図１８に示すように第１の処理装置群Ｇ１に照射処理部としての照射装置１１０が設けられ，当該照射装置１１０においてウェハＷの外縁部に紫外線を照射するようにする。以下，かかる紫外線照射処理について説明する。
【００７９】
先ず，照射装置１１０の構成を説明すると，照射装置１１０は，図１９に示すようにケーシング１１０ａを有し，当該ケーシング１１０ａ内には，ウェハＷを水平に保持するためのスピンチャック１１１が設けられている。スピンチャック１１１には，当該スピンチャック１１１を回転させるための，例えばモータ等を備えたチャック駆動部１１２が設けられている。このチャック駆動部１１２によって，スピンチャック１１１に保持されたウェハＷを所定の回転速度で回転させることができる。
【００８０】
スピンチャック１１１の上方には，紫外線を照射する照射部材１１３が設けられている。照射部材１１３は，例えばスピンチャック１１１上のウェハＷ外縁部の一部に紫外線が照射されるように位置されている。照射部材１１３の照射は，照射制御部１１４に制御されており，照射出力，照射時間及び照射タイミング等は，この照射制御部１１４によって制御される。
【００８１】
次に，紫外線照射処理のプロセスについて説明すると，クーリング装置３０において冷却処理が終了したウェハＷが，主搬送装置１３によって照射装置１１０内に搬送される。ウェハＷは，スピンチャック１１１に受け渡され，スピンチャック１１１上に水平に保持される。次いで，チャック駆動部１１２によってスピンチャック１１１が回転され，これに伴ってウェハＷが回転される。続いて照射制御部１１４によって照射部材１１３から紫外線が放射され，回転されたウェハＷの外縁部に照射される。この紫外線の照射によって，ウェハＷの外縁部が改質され，レジスト液に対するウェハＷの濡れ性が向上される。所定時間，照射が行われた後，紫外線の放射が停止され，ウェハＷの回転も停止される。そして，ウェハＷは，スピンチャック１１１から主搬送装置１３に受け渡され，レジスト塗布処理が行われる塗布処理部としてのレジスト塗布装置１９に搬送される。レジスト塗布装置１９に搬送されたウェハＷは，上述したように，例えば一筆書きの要領でレジスト液が塗布され，ウェハＷ上にレジスト膜Ｒが形成される。
【００８２】
このように，ウェハＷの外縁部を紫外線によって改質させることによって，ウェハＷ外縁部におけるレジスト液とウェハＷとの接触角が低減されるため，後に減圧乾燥処理する際にシュリンク現象が生じることが抑制される。したがって，ウェハＷ外縁部においても所望の膜厚のレジスト膜Ｒが形成される。
【００８３】
なお，上記紫外線照射処理とレジスト塗布処理とを別々の装置で行わずに，例えば図２０に示すようにレジスト塗布装置１１５内に照射部材１１６を設けて，レジスト塗布装置１１５内で連続して行うようにしてもよい。かかる場合は，ウェハＷの搬送時間等が短縮されるため，ウェハＷの処理時間を短縮することができる。
【００８４】
上述の実施の形態では，ウェハＷ外縁部に供給された液体を乾燥させて堰Ｄを形成し，その後ウェハＷ上にレジスト液を供給していたが，前記液体を乾燥させずに，ウェハＷ上にレジスト液を供給するようにしてもよい。
【００８５】
かかる場合，例えば図４に示す周辺塗布装置１７において液体供給ノズル６８から，図２１に示すようにウェハＷの外縁部に所定量の液体Ｍが供給される。この液体Ｍは，レジスト液と同じ成分を有し，溶剤で稀釈化されたもの，例えば稀釈用のレジストの濃度の半分程度の濃度のレジスト液である。その後，ウェハＷは，図５に示すレジスト塗布装置１９に搬送され，ウェハＷ上に通常の濃度のレジスト液Ｎが供給される。レジスト液Ｎの供給は，液体Ｍの供給されたウェハＷの外縁部よりも内側に行われる。供給されたレジスト液Ｎの外縁部側は，流体のシュリンク現象，表面張力等の影響により盛り上がる。レジスト液Ｎが塗布されたウェハＷは，例えば減圧乾燥装置３３に搬送され，減圧乾燥処理される。このとき，図２２に示すように気流等の影響によりウェハＷ上のレジスト液Ｎが外縁部の液体Ｍ側に流れ込み，レジスト液Ｎと液体Ｍとが混ざり合う。この結果，ウェハＷの外縁部におけるレジスト液Ｎの濃度がウェハＷの他の部分の濃度と等しくなる。したがって，減圧により溶剤が揮発し，ウェハＷ上のレジスト液Ｎが乾燥すると，ウェハＷの外縁部にも他の部分と同じ膜厚のレジスト膜が形成される。
【００８６】
なお，このような結果を得るために，前記液体Ｍの濃度，供給量は，ウェハＷ外縁部における膜厚が最終的に所定膜厚になるように定められており，その数値は，例えば実験等により予め求められる。
【００８７】
ところで，前記液体Ｍの供給は，レジスト塗布装置１９と異なる周辺塗布装置１７で行っていたが，レジスト塗布装置で行ってもよい。かかる液体Ｍの供給を実現するために，例えば図２３に示すようにレジスト塗布装置１２０に，液体供給ノズル１２１が取り付けられている。液体供給ノズル１２１は，例えば固定レール８７上を移動するウェハＷに対してアクセス可能な位置，例えば搬送口８６に対向する位置に取り付けられている。液体供給ノズル１２１は，例えばケーシング１２１ａの側面に固着されたアーム１２２により支持されている。
【００８８】
また，レジスト塗布装置１２０には，図２４に示すように液体供給ノズル１２１に液体Ｍを供給する供給機構１２３が設けられている。供給機構１２３は，例えば液体供給ノズル１２１に接続された供給管１２４と，供給管１２４から分岐し，溶剤貯留部１２５に連通する第２の管路としての第１分岐管１２６と，供給管１２４から分岐し，レジスト液貯留部１２７に連通する第１の管路としての第２分岐管１２８とを備えている。レジスト液貯留部１２７は，通常の濃度のレジスト液Ｎが貯留されているものである。レジスト液貯留部１２７は，例えば第２分岐管１２８，レジスト液供給管１２９を介してレジスト液供給ノズル８８に連通している。例えばレジスト液供給管１２９は，第２分岐管１２８から三方弁１３０を介して分岐している。
【００８９】
また，三方弁１３０とレジスト液貯留部１２７との間には，ポンプ１３１が設けられている。レジスト液貯留部１２７のレジスト液Ｎは，三方弁１３０の切り替えによりレジスト液供給ノズル８８と液体供給ノズル１２１に選択的に供給される。一方，第１分岐管１２６にもポンプ１３２が設けられている。また，第１分岐管１２６と第２分岐管１２８との合流部には，溶剤とレジスト液Ｎを混合させる混合手段，例えばスタィックミキサ１３３が取り付けられている。したがって，第１分岐管１２６及び第２分岐管１２８を通じて送られた溶剤とレジスト液Ｎは，スタティックミキサ１３３で混合された後，液体供給ノズル１２１に供給される。
【００９０】
かかる構成のレジスト塗布装置１２０の作用を説明すると，先ず，レジスト塗布装置１２０内に搬送されたウェハＷが，水平駆動部８３により液体供給ノズル１２１の下方の位置まで移動される。そして，液体供給ノズル１２１によりウェハＷの外縁部に液体Ｍが供給される。液体Ｍの供給の際には，ポンプ１３１，１３２が作動し，スタティックミキサ１３３に所定量の溶剤とレジスト液Ｎが送られる。当該溶剤とレジスト液Ｎは，このスタティックミキサ１３３を通過する際に混合され，液体Ｍが生成される。液体Ｍは，液体供給ノズル１２１に供給され，液体供給ノズル１２１からウェハＷ外縁部に供給されている。
【００９１】
ウェハＷ外縁部への液体Ｍの供給が終了すると，ウェハＷが水平駆動部８３によりレジスト液供給ノズル８８の下方まで移動され，上述したように，いわゆる一筆書きの要領でレジスト液Ｎが供給される。このとき，レジスト液Ｎは，液体Ｍの供給された部分よりも内側に供給される。レジスト液Ｎが供給される際には，三方弁１３０が切り替えられ，レジスト液貯留部１２７のレジスト液Ｎが第２分岐管１２８とレジスト液供給管１２９を介してレジスト液供給ノズル８８に供給される。そして，レジスト液供給ノズル８８からウェハＷにレジスト液Ｎが供給される。
【００９２】
かかる場合，液体Ｍの供給とレジスト液Ｎの供給とを同じ装置内で行うことができるので，ウェハＷの周辺塗布装置への搬送時間が省略され，ウェハの処理時間を短縮できる。また，液体Ｍの供給を専門に行う周辺塗布装置のような装置を別途設置する必要がないので，塗布現像処理システム１の小型化が図られる。さらに，レジスト塗布装置１２０に，溶剤とレジスト液Ｎとを混合できる供給機構１２３を設けたので，液体Ｍの生成，供給を好適に行うことができる。
【００９３】
以上の実施の形態は，本発明をレジスト膜を形成する膜形成方法に適用したものであったが，本発明は，他の種の膜，例えば絶縁膜であるＳＯＤ，ＳＯＧ膜，保護膜であるポリイミド膜の形成方法等にも適用できる。また，本発明は，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板の膜形成方法にも適用される。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば，基板に膜が形成された後に行われる基板乾燥時のシュリンク現象が抑制されるので，基板外縁部の膜厚が確保され，その分製品化される範囲が広がるため，歩留まりの向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【符号の説明】
【図１】実施の形態にかかるレジスト膜の膜形成方法が実施される塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】周辺塗布装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】レジスト塗布装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図６】レジスト塗布装置の構成の概略を示す平面の説明図である。
【図７】液体供給ノズルからウェハに液体が供給されている状態を示す斜視図である。
【図８】堰の形成されたウェハの縦断面の説明図である。
【図９】レジスト液塗布開始時のウェハの位置を示すレジスト塗布装置の縦断面の説明図である。
【図１０】ウェハ上のレジスト液の塗布経路を示す説明図である。
【図１１】ウェハ上にレジスト液が塗布されている様子を示す説明図である。
【図１２】レジスト液が塗布されたウェハの縦断面の説明図である。
【図１３】堰が形成されない場合と堰を形成した場合との接触角を比較するためのウェハの縦断面の説明図である。
【図１４】減圧装置を設けた場合の塗布現像処理システムの背面図である。
【図１５】減圧装置の構成を示す縦断面の説明図である。
【図１６】液体供給ノズルを備えたレジスト塗布装置の構成の概略を示す平面図である。
【図１７】図１６のレジスト塗布装置の構成を示す縦断面の説明図である。
【図１８】照射装置を設けた場合の塗布現像処理システムの正面図である。
【図１９】照射装置の構成を示す縦断面の説明図である。
【図２０】照射部材を備えたレジスト塗布装置の構成の概略を示す平面図である。
【図２１】液体とレジスト液が供給されたウェハの縦断面の説明図である。
【図２２】減圧乾燥された図２１のウェハの縦断面の説明図である。
【図２３】レジスト塗布装置の他の構成の概略を示す平面の説明図である。
【図２４】液体の供給機構の構成を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理システム
１７ 周辺塗布装置
１９ レジスト塗布装置
６０ スピンチャック
６１ 回転機構
６８ 液体供給ノズル
８２ チャック
８３ 水平駆動部
８８ レジスト液供給ノズル
９３ 回転駆動モータ
９５ 乾燥装置
１１０ 照射装置
Ｄ 堰
Ｒ レジスト膜
Ｇ 減圧室
Ｗ ウェハ
Claims (17)
- 基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，
基板の外縁部に液体を供給して堰を形成する工程と，
その後，前記基板に処理液を供給する工程とを有し，
前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする，膜形成方法。 - 前記液体が供給された後に，当該基板を乾燥させる工程を有することを特徴とする，請求項１に記載の膜形成方法。
- 前記基板を乾燥させる工程は，前記基板を回転させることによって行われることを特徴とする，請求項２に記載の膜形成方法。
- 前記基板を乾燥させる工程は，減圧室内に前記基板を収容した状態で，当該減圧室内を減圧させることによって行われることを特徴とする，請求項２に記載の膜形成方法。
- 基板に処理液の膜を形成する膜形成方法であって，
基板の外縁部に液体を供給する工程と，
前記液体の供給された外縁部よりも内側に処理液を供給する工程と，を有し，
前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，
さらに，前記液体は，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする，膜形成方法。 - 前記基板に処理液を供給する工程は，処理液供給ノズルと基板とを相対的に移動させながら，前記処理液供給ノズルから前記基板に前記処理液を供給することによって行われ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。
- 基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，
基板の外縁部に堰を形成するための液体を塗布する周辺塗布処理部と，基板に処理液を塗布する主塗布処理部とを個別に有し，
前記周辺塗布処理部は，前記液体を供給する液体供給ノズルを有し，
前記主塗布処理部は，基板を保持する保持部材と，基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有しており，
さらに前記液体供給ノズルに液体を供給する供給機構が備えられており，
前記供給機構は，前記処理液の溶剤と処理液とを混合して前記液体を生成する混合手段を備えたことを特徴とする，膜形成装置。 - 前記混合手段で混合される処理液は，前記処理液供給ノズルに連通する処理液貯留部から第１の管路を通じて供給されたものであり，
前記混合手段で混合される溶剤は，溶剤貯留部から第２の管路を通じて供給されたものであることを特徴とする，請求項７に記載の膜形成装置。 - 基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，
基板の外縁部に堰を形成するための液体を塗布する周辺塗布処理部と，基板に処理液を塗布する主塗布処理部とを個別に有し，
前記周辺塗布処理部は，前記液体を供給する液体供給ノズルを有し，
前記主塗布処理部は，基板を保持する保持部材と，基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを有し，
前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする，膜形成装置。 - 前記周辺塗布処理部は，前記基板を保持し，回転させる保持部を有することを特徴とする，請求項７〜９のいずれかに記載の膜形成装置。
- 前記外縁部に液体が供給された基板を収容する減圧室を有することを特徴とする，請求項７〜９のいずれかに記載の膜形成装置
- 基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，
基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に液体を供給する液体供給ノズルと，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有し，
さらに前記液体供給ノズルに液体を供給する供給機構が備えられ，
前記供給機構は，前記処理液の溶剤と処理液とを混合して前記液体を生成する混合手段を備えたことを特徴とする，膜形成装置。 - 前記混合手段で混合される処理液は，前記処理液供給ノズルに連通する処理液貯留部から第１の管路を通じて供給されたものであり，
前記混合手段で混合される溶剤は，溶剤貯留部から第２の管路を通じて供給されたものであることを特徴とする，請求項１２に記載の膜形成装置。 - 基板に処理液の膜を形成する膜形成装置であって，
基板を保持する保持部材と，前記基板の外縁部に液体を供給する液体供給ノズルと，前記基板に処理液を供給する処理液供給ノズルとを備えた塗布処理部を有し，
前記液体は，前記処理液と同じ成分を有し，前記処理液よりも溶剤を多く含み，稀釈化されていることを特徴とする，膜形成装置。 - 前記保持部材は，前記基板を回転させる回転駆動部を有することを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の膜形成装置。
- 前記基板を収容する減圧室を有することを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の膜形成装置。
- 前記処理液供給ノズルと前記保持部材とを相対的に移動させる駆動部を有することを特徴とする，請求項７〜１６のいずれかに記載の膜形成装置。
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