JP5309907B2 - Resist application method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レジスト塗布方法に関し、特に、段差を有する基板の表面に、レジストを滴下して塗布するレジスト塗布方法に関する。 The present invention relates to a resist coating method, and more particularly to a resist coating method in which a resist is dropped onto a surface of a substrate having a step.
従来から、半導体基板を静止させた状態で基板中心に液体感光性高分子樹脂を滴下したのち、基板を1200〜2000rpmの回転数でその中心の周りに回転させ、その際、感光性高分子樹脂を補助的に滴下して基板表面全面が感光性高分子樹脂で被覆されている状態に維持し、そのあと基板の回転数を上げて基板表面の下地パターン上に所定の膜厚の感光性高分子樹脂膜を形成するフォトリソグラフィ工程を含む半導体素子の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述の特許文献1に記載の構成では、基板の静止時に滴下するレジスト液の滴下量は、段差の無いウエハに滴下するレジスト液の1.5倍であり、更にウエハを回転させて補助的にレジストを段差の高い側の面に滴下し、絶えずウエハ表面全面をレジストの被膜のあるようにするため、レジスト液を大量に消費してしまうという問題があった。 However, in the configuration described in Patent Document 1 described above, the amount of the resist solution that is dropped when the substrate is stationary is 1.5 times that of the resist solution that is dropped on the wafer having no step, and the wafer is further rotated to assist. In particular, since the resist is dropped on the surface having a high step and the entire surface of the wafer is continuously coated with the resist film, a large amount of resist solution is consumed.
また、特許文献1に記載の構成においては、段差の高い面がウエハの全面に点在し、段差の高い面が必ずしも特定できないが、全体的に段差が高いようなパターンが形成されている場合には、均一な膜厚のレジスト膜を形成することが困難であるという問題があった。 Further, in the configuration described in Patent Document 1, the surface with high steps is scattered over the entire surface of the wafer, and the surface with high steps cannot necessarily be specified, but a pattern with high steps overall is formed. However, there is a problem that it is difficult to form a resist film having a uniform thickness.
更に、特許文献1においては、膜厚が1〔μm〕に達するレベルの段差を想定しているが、近年の半導体製造プロセスにおいては、高耐圧系素子構造、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等の高段差素子構造を有する半導体装置においては、1.0〜15.0〔μm〕の段差を有する素子構造も存在し、このような高段差が形成されたウエハにレジストを塗布する場合には、特許文献1に記載の構成ではウエハ全体にレジスト膜を形成できず、レジストのカバレッジ性が悪くなるという問題があった。 Further, Patent Document 1 assumes a level difference that reaches a thickness of 1 [μm]. However, in recent semiconductor manufacturing processes, a high breakdown voltage element structure, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), etc. In a semiconductor device having a high step structure, there is also an element structure having a step of 1.0 to 15.0 [μm], and when applying a resist to a wafer on which such a high step is formed, With the configuration described in Patent Document 1, there is a problem in that a resist film cannot be formed on the entire wafer, resulting in poor resist coverage.
図18は、従来のレジスト中央滴下のレジスト塗布方法によりレジスト塗布が行われ、カバレッジ性が悪く、レジストの塗布ムラが生じた場合のウエハの状態を示した図である。図18(a)は、ウエハ断面図の一例を示した図であり、図18(b)はウエハ表面状態の一例を示した図である。図18(a)に示すように、ウエハWの表面に配線20が形成され、その上にレジスト80が塗布されているが、塗布ムラ170が生じ、配線20の一部が露出している。このような塗布ムラは、レジスト80をウエハWに中央滴下し、回転によりこれを外周部に拡散させてレジスト80の塗布を行った場合に、ウエハWの外周部に特に生じ易い。図18(b)に示すように、ウエハWの外周部に塗布ムラ170が発生している。
FIG. 18 is a view showing a state of a wafer when resist coating is performed by a conventional resist center dropping resist coating method, coverage is poor, and resist coating unevenness occurs. FIG. 18A shows an example of a wafer cross-sectional view, and FIG. 18B shows an example of the wafer surface state. As shown in FIG. 18A, the
図19は、従来の、上述の特許文献1や、低粘度のレジストと高粘度のレジストを用いて2段階でレジスト塗布を行うレジスト塗布方法による、レジスト80の拡散性不足による不具合の発生状態を示した図である。図19(a)は、ウエハW上に形成された溝40によるパターン45を示した平面図の一例である。このように、全体が接続されている連続パターン46の他、他の配線と接続されず孤立したパターン47を有する場合には、孤立パターン47内の溝に気泡が混入し易く、その後の加工時に悪影響を及ぼす。図19(b)は、図19(a)のA−B断面を示したパターン断面図である。図19(b)において、連続パターン46にはレジスト80が充填されているが、孤立パターン47には、気泡180が生じている。このように、ウエハWの段差が大きくなると、上述の特許文献1等に開示されたレジストの塗布方法では、十分なカバレッジ性を確保することができない。
FIG. 19 shows the state of occurrence of a problem due to insufficient diffusibility of the
一方、段差の大きいパターン45に有効と考えられるレジスト80の塗布方法として、ノズルからレジスト液を滴下するのではなく、スプレーを用いてウエハWの全体にレジスト80を塗布するレジスト塗布方法も知られている。図20は、スプレー160を用いた塗布方法を行ったウエハWの断面の一例を示した図である。図20において、ウエハW上に配線20が形成され、中央からスプレー160によりレジスト80が噴霧供給された状態が示されているが、スプレー160の異方性により、配線20の外側にレジスト80が噴霧されない箇所が空洞190として生じている。また、スプレー160を用いたレジスト塗布方法の場合、レジスト80の密度が粗くなり、高精度にレジスト80を塗布することができないという問題もあった。
On the other hand, as a method for applying the
そこで、本発明は、高い段差パターンを有する基板の表面に、適切なカバレッジ性を有してレジストを塗布することができるレジスト塗布方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a resist coating method capable of coating a resist with appropriate coverage on the surface of a substrate having a high step pattern.
上記目的を達成するため、第1の発明に係るレジスト塗布方法は、段差を有する基板(W)の表面に、レジスト(80、81)を滴下して塗布するレジスト塗布方法であって、
前記基板(W)を所定の回転速度で回転させ、前記レジスト(80、81)の滴下位置を、前記基板(W)の外周側から中央に移動させながら供給する第1のレジスト供給工程と、
前記第1のレジスト供給工程の後に、前記基板を前記所定の回転速度よりも高速の第2の回転速度で回転させ、前記レジストを滴下して供給する第2のレジスト供給工程と、を含み、
前記第2のレジスト供給工程の前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a resist coating method according to a first invention is a resist coating method in which a resist (80, 81) is dropped and coated on the surface of a stepped substrate (W),
A first resist supply step of rotating the substrate (W) at a predetermined rotation speed and supplying the dropping position of the resist (80, 81) while moving from the outer peripheral side of the substrate (W) to the center;
After the first resist supply step, a second resist supply step of rotating the substrate at a second rotation speed higher than the predetermined rotation speed and supplying the resist dropwise.
The resist dropping position in the second resist supplying step is supplied while being moved from the outer peripheral side to the center of the substrate .
これにより、基板の中央から供給されたレジストが外側に飛散し、段差パターンに気泡を混入させてしまう事態を防ぐことができ、気泡を含まない、カバレッジ性の良好のレジスト膜の形成を行うことができる。また、低速で回転させながら基板の外周側から中央に向かってレジスト滴下位置を移動させることにより、直接的にレジストを滴下して、段差の高いパターン内に気泡を発生させることなく段差を確実に小さくできるので、その後は高速回転でレジストを滴下供給しても、適切なカバレッジ性を有して基板全体にレジストを塗布することができる。更に、第2のレジスト供給工程においても、中央からの飛散による供給を無くし、外側から基板に直接的にレジストを供給することができ、段差パターン内の気泡の発生を確実に防止し、良好なカバレッジ性でレジストを塗布することができる。 This prevents the situation where the resist supplied from the center of the substrate scatters to the outside and causes air bubbles to be mixed into the step pattern, and the formation of a resist film that does not contain air bubbles and has good coverage. Can do. In addition, by moving the resist dropping position from the outer peripheral side of the substrate toward the center while rotating at a low speed, the resist is dropped directly to ensure a step without generating bubbles in a high step pattern. Therefore, even if the resist is dropped and supplied at a high speed, the resist can be applied to the entire substrate with appropriate coverage. Furthermore, even in the second resist supply step, supply due to scattering from the center is eliminated, and the resist can be supplied directly to the substrate from the outside, and generation of bubbles in the step pattern is surely prevented, which is favorable. Resist can be applied with coverage.
第2の発明は、第1の発明に係るレジスト塗布方法において、
前記レジスト供給工程の前に、有機溶剤を含む薬液(70)を前記基板(W)の表面に滴下して供給する前処理工程を更に含むことを特徴とする。
According to a second invention, in the resist coating method according to the first invention,
Before the resist supply step, the method further includes a pretreatment step of dropping and supplying a chemical solution (70) containing an organic solvent onto the surface of the substrate (W).
これにより、第1のレジスト供給工程におけるレジストの基板への親和性を高めることができ、第1のレジスト供給工程でのカバレッジ性を更に向上させることができる。 Thereby, the affinity of the resist to the substrate in the first resist supply step can be increased, and the coverage in the first resist supply step can be further improved.
第3の発明に係るレジスト塗布方法は、段差を有する基板の表面に、レジストを滴下して塗布するレジスト塗布方法であって、
前記基板を所定の回転速度で回転させ、前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給する第1のレジスト供給工程と、
前記第1のレジスト供給工程の後に、前記基板を前記所定の回転速度よりも高速の第2の回転速度で回転させ、前記レジストを滴下して供給する第2のレジスト供給工程とを含み、
前記第1のレジスト供給工程の前に、有機溶剤を含む薬液を前記基板の表面に滴下して供給する前処理工程を更に含み、
前記前処理工程は、前記薬液(70)が供給された状態で、前記所定の回転速度よりも高速かつ前記第2の回転速度よりも低速で前記基板(W)を回転させる工程を含むことを特徴とする。
Resist coating how according to the third inventions comprises a substrate having a step, a resist coating method for applying dropwise resist,
A first resist supply step of rotating the substrate at a predetermined rotation speed and supplying the dropping position of the resist while moving from the outer peripheral side of the substrate to the center;
After the first resist supply step, a second resist supply step of rotating the substrate at a second rotation speed higher than the predetermined rotation speed and supplying the resist dropwise.
Before the first resist supply step, further includes a pretreatment step of dropping and supplying a chemical solution containing an organic solvent onto the surface of the substrate,
The pretreatment step includes a step of rotating the substrate (W) at a speed higher than the predetermined rotation speed and lower than the second rotation speed in a state where the chemical solution (70) is supplied. Features.
これにより、薬液を完全に飛ばして乾燥させるのではなく、溝に液体の状態で薬液が少し残る程度に薬液を飛ばし、薬液の効果を十分に発揮させ、第1のレジスト工程におけるカバレッジ性を一層向上させることができる。 As a result, the chemical solution is not completely dried and dried, but the chemical solution is blown to such an extent that the chemical solution remains in the groove in a liquid state, so that the effect of the chemical solution is fully exhibited, and the coverage in the first resist process is further improved. Can be improved.
第4の発明は、第2又は第3に記載のレジスト塗布方法において、
前記薬液(70)は、前記レジスト(80、81)を溶解する有機溶剤であることを特徴とする。
4th invention is the resist coating method as described in 2nd or 3rd ,
The chemical solution (70) is an organic solvent that dissolves the resist (80, 81).
これにより、レジスト液の拡散性及び濡れ性を高めることができ、第1のレジスト供給工程におけるカバレッジ性を十分に確保することができる。 Thereby, the diffusibility and wettability of a resist liquid can be improved, and the coverage property in a 1st resist supply process can fully be ensured.
第5の発明は、段差を有する基板の表面に、レジストを滴下して塗布するレジスト塗布方法であって、
有機溶剤を含む薬液を前記基板の表面に滴下して供給する前処理工程と、
前記前処理工程の後に、前記基板を所定の回転速度で回転させ、前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給するレジスト供給工程と、を含み、
前記薬液(70)は、前記レジスト(80、81)よりも低粘度のレジスト液であることを特徴とする。
A fifth invention is a resist coating method in which a resist is dropped and coated on the surface of a substrate having a step,
A pretreatment step of supplying a chemical solution containing an organic solvent dropwise onto the surface of the substrate;
A resist supply step of rotating the substrate at a predetermined rotational speed after the pretreatment step and supplying the resist dropping position while moving the resist dropping position from the outer peripheral side of the substrate to the center; and
The chemical solution (70) is a resist solution having a viscosity lower than that of the resist (80, 81).
これにより、低粘度のレジスト液を用いて前処理を行うことができる。 Thereby, pre-processing can be performed using a low-viscosity resist solution.
第6の発明は、第1〜5のいずれかの発明に係るレジスト塗布方法において、
前記段差は、深さの方が幅よりも大きい溝(40)を含むことを特徴とする。
A sixth invention is a resist coating method according to any one of the first to fifth inventions,
The step includes a groove (40) whose depth is larger than the width.
これにより、アスペクト比の高い溝が基板の表面に形成されている場合であっても、良好なカバレッジ性を保ちつつレジストを塗布することができる。 Thereby, even when a groove having a high aspect ratio is formed on the surface of the substrate, the resist can be applied while maintaining good coverage.
第7の発明は、第1〜6のいずれかの発明に係るレジスト塗布方法において、
前記段差は、周辺部との差が0.5μm以上20μm以下の段差を含むことを特徴とする。
A seventh invention is a resist coating method according to any one of the first to sixth inventions,
The step includes a step having a difference from the peripheral portion of 0.5 μm or more and 20 μm or less.
これにより、溝のみならず突起形状も含めて、高段差パターンが形成された表面を有する基板にレジストを確実にカバレッジ性よく塗布することができる。 Accordingly, it is possible to reliably apply the resist with good coverage to the substrate having the surface on which the high step pattern is formed including not only the groove but also the protrusion shape.
第8の発明に係るレジスト塗布方法は、溝(40)と平坦部(f)を有する基板(W)の表面に、レジスト(80、81)を滴下して塗布するレジスト塗布方法であって、
前記レジスト(80、81)を滴下する前に、前記レジスト(80、81)を溶解する有機溶剤を前記基板(W)の表面に滴下して供給し、
前記有機溶剤が前記溝(40)内に残留し、前記平坦部(f)は乾燥する半乾燥状態となるように前記基板(W)を500rpm以上1000rpm以下の回転数で回転させ、その後前記レジスト(80、81)を滴下して前記レジスト(80、81)の塗布を行うことを特徴とする。
A resist coating method according to an eighth invention is a resist coating method in which a resist (80, 81) is dropped and coated on the surface of a substrate (W) having a groove (40) and a flat portion (f),
Before dropping the resist (80, 81), an organic solvent that dissolves the resist (80, 81) is dropped onto the surface of the substrate (W) and supplied.
The substrate (W) is rotated at a rotational speed of 500 rpm or more and 1000 rpm or less so that the organic solvent remains in the groove (40) and the flat part (f) is in a semi-dry state to be dried. (80, 81) is dropped and the resist (80, 81) is applied.
これにより、レジストが溝内に残留するので、その後のレジスト滴下の際のレジストの親和性を高めることができる。また、高速よりも若干速度を低下させた回転で基板表面の半乾燥状態を作り出すことができ、レジスト供給時のレジストの親和性を確実に高めることができる。 Thereby, since the resist remains in the groove, the affinity of the resist when the resist is dropped thereafter can be increased. Moreover, a semi-dry state of the substrate surface can be created by rotation at a slightly lower speed than the high speed, and the affinity of the resist at the time of supplying the resist can be reliably increased.
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、図示の態様に限定されるものではない。 Note that the reference numerals in the parentheses are given for easy understanding, are merely examples, and are not limited to the illustrated modes.
本発明によれば、段差パターンを有する基板上に、レジストを良好なカバレッジ性で塗布することができる。 According to the present invention, a resist can be applied with good coverage on a substrate having a step pattern.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した実施例に係るレジスト塗布方法に適用され得る半導体ウエハ等の基板Wの断面構造の一例を示した図である。図1においては、通常のMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ等の素子構造を有する半導体基板Wの断面図が示されている。基板Wの表面には、アイソレーション10と配線20とが形成されている。このような通常の素子構造を有するパターンの場合、アイソレーション10の上に配線20が形成された部分が周囲の平坦部fとの段差が最も大きい。その段差は、例えば、0.1〜1.0〔μm〕程度が一般的である。本発明は、このような通常の素子構造を有する半導体基板Wに適用してもよい。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a substrate W such as a semiconductor wafer that can be applied to a resist coating method according to an embodiment to which the present invention is applied. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a semiconductor substrate W having an element structure such as a normal MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor. Isolations 10 and
図2は、本実施例に係るレジスト塗布方法に適用され得る基板Wの図1とは異なる断面構造の一例を示した図である。図2においては、例えば、基板WにパワーMOSトランジスタ等の高耐圧用素子が形成された場合の断面構成の一例を示している。図2において、基板Wの表面には、アイソレーション10と、配線20と、層間膜30とが形成されている。また、層間膜30の断面には、ビア21が形成されるとともに、層間膜30の上に更に配線層22が形成されている。このような場合、最上の配線層22と基板Wの平坦部fとの段差が最も大きく、その段差は、例えば、2.0〜15.0〔μm〕にまで及ぶ。また、基板Wの平坦部fに直接形成された配線20についても、0.5〜6.0〔μm〕の段差を有する。このような、最低でも0.5〔μm〕以上、大きい場合には10.0〔μm〕以上もの段差を有する基板Wの表面へのレジスト塗布は、従来技術においては困難であったが、本実施例に係るレジスト塗布方法によれば、良好なカバレッジ性でレジスト80の塗布を行うことができる。なお、その具体的な塗布方法の内容については、後述する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure different from that of FIG. 1 of the substrate W that can be applied to the resist coating method according to the present embodiment. FIG. 2 shows an example of a cross-sectional configuration when a high breakdown voltage element such as a power MOS transistor is formed on the substrate W, for example. In FIG. 2,
図3は、本実施例に係るレジスト塗布方法に適用され得る基板Wの図1及び図2とは異なる断面構造の一例を示した図である。図3においては、MEMS等に適用される高段差素子構造を有する基板Wの断面構成の例が示されている。図3において、基板Wは深掘り構造の溝40を有し、その段差は、平坦部fとは1.0〜15.0〔μm〕にも及ぶ。かかる基板Wの深掘りした溝40は、例えばドライエッチング等により形成される。また、基板Wの平坦部f上にも配線20が形成されるため、溝40の底部と最も高い配線20との段差は、15.0〔μm〕を超える場合もあり得る。本実施例に係るレジスト塗布方法においては、段差が20〔μm〕以下までは適切なカバレッジ性を有して適用可能である。
FIG. 3 is a view showing an example of a cross-sectional structure different from FIGS. 1 and 2 of the substrate W that can be applied to the resist coating method according to the present embodiment. In FIG. 3, the example of the cross-sectional structure of the board | substrate W which has a high level | step difference element structure applied to MEMS etc. is shown. In FIG. 3, the substrate W has a deeply-grooved
図4は、図3の高段差素子構造のうち、孤立形状構造を含む溝40によるパターン45aを示した図である。図4(a)は、孤立形状構造を含むパターン45aの平面構成の一例を示した図である。図4(a)において、連続パターン46aは、周囲の溝と接続し、全体が連続した格子状となって連続パターン46aを形成しているが、パターン47a及びパターン48aは、周囲の溝との接続関係が無く、孤立した形状となっていることが分かる。
FIG. 4 is a diagram showing a
図4(b)は、図4(a)の孤立形状構造を含むパターン45aの、C−Dで切断した断面構成を示した図である。図4(b)において、連続パターン46aは、空気の逃げ道があるためレジスト塗布の際にも気泡180が混入する可能性が低いが、孤立形状パターン47a、48aは、局所的に単独で孤立したパターンであり、空気の逃げ道が無く、気泡180が混入する可能性が高いパターンである。このような場合において、溝40の深さdが幅wよりも大きいと、気泡180が混入する可能性が高く、特に、d/w≧0.5(wは最小部)であると、レジスト塗布の際に気泡180が混入する可能性が更に高くなる。この場合、アスペクト比は、d:w=2:1なので2ということになり、アスペクト比が2以上の場合には、気泡180が混入する可能性が高くなる。
FIG. 4B is a diagram showing a cross-sectional configuration taken along the line CD of the
本実施例に係るレジスト塗布方法においては、このような高アスペクト比の溝40により形成されたパターン45aに対して、良好なカバレッジ性を保ちつつレジストの塗布を行う。
In the resist coating method according to the present embodiment, the resist is applied to the
次に、図5乃至図9を用いて、本実施例に係るレジスト塗布方法の具体的な内容について説明する。図5乃至図9は、一連の動作として行われるレジスト塗布方法の工程を示した図である。なお、図5乃至図9においては、レジスト塗布装置の詳細構成は省略して説明している。レジスト塗布装置の構成例の詳細説明は、後述する。 Next, specific contents of the resist coating method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9 are diagrams showing steps of the resist coating method performed as a series of operations. 5 to 9, the detailed configuration of the resist coating apparatus is omitted. A detailed description of a configuration example of the resist coating apparatus will be described later.
図5は、レジスト滴下前処理工程を示した図である。レジスト滴下前処理工程は、レジスト80の塗布を行う前に行われる処理工程であり、必ずしも必須ではなく、必用に応じて実行されてよい。レジスト滴下前処理工程においては、基板Wの表面に前処理液が供給される。レジスト前処理工程は、基板W表面の疎水性を高め、レジスト80の拡散性又は濡れ性を高める目的で行われる。 FIG. 5 is a diagram showing a resist dropping pretreatment process. The resist dropping pretreatment process is a treatment process performed before the application of the resist 80, and is not necessarily required, and may be performed as necessary. In the resist dropping pretreatment process, a pretreatment liquid is supplied to the surface of the substrate W. The resist pretreatment process is performed for the purpose of increasing the hydrophobicity of the surface of the substrate W and increasing the diffusibility or wettability of the resist 80.
図5において、基板Wの表面上の中央付近の上方に、前処理液供給ノズル50が設置され、前処理液供給ノズル50は、前処理液供給管51に接続されている。前処理液供給用ノズル50は、基板Wの中央付近上方に設けられ、前処理液を滴下して供給する。前処理液は、後に供給されるレジスト80の拡散性又は濡れ性を高める液が用いられ、例えば、有機溶剤を含む薬液が用いられてよい。薬液は、レジスト80を溶解する性質を有することが好ましく、例えば、シンナー等の有機溶剤が適用されてよい。この性質により、レジスト80が基板Wの表面に供給されたときに、溝40内でレジスト80を溶解し、レジスト80が基板Wになじんで浸透し、レジスト80が拡散するのを助けるように作用するからである。例えば、上述のシンナーは、このようなレジスト80を溶解する性質を有する。
In FIG. 5, a pretreatment
また、薬液は、有機溶剤の他、塗布用のレジストよりも低粘度のレジスト液が適用されてもよい。低粘度のレジスト液は、塗布用のレジストを溶解することは出来ないが、塗布用のレジストと親和性を有するので、塗布用のレジストの拡散性及び濡れ性を高めることができる。例えば、供給用のノズルが1つしか無いような場合には、塗布用レジストを供給するためのノズルを、前処理液供給用ノズル50と共用するようにし、低粘度のレジストで前処理を兼ねるようにしてもよい。
In addition to the organic solvent, the chemical solution may be a resist solution having a viscosity lower than that of the coating resist. The low-viscosity resist solution cannot dissolve the coating resist, but has an affinity for the coating resist, so that the diffusibility and wettability of the coating resist can be improved. For example, when there is only one supply nozzle, the nozzle for supplying the coating resist is shared with the pretreatment
基板Wに薬液が供給された後、又は供給しながら、基板Wは回転される。これにより、薬液を基板Wの全面に行き渡らせることができる。例えば、基板Wをステージ上に載置してチャック等により固定し、ステージの回転により基板Wを回転させてよい。基板Wの回転速度は、1000〔rpm〕以下であることが好ましい。従来、レジスト滴下前処理工程において、基板Wを、レジスト塗布の際の高速の1500〜3000〔rpm〕で回転させ、基板W上に供給された前処理用の薬液を、総て飛ばして基板Wの表面を乾燥させていた。しかしながら、本実施例においては、基板Wの回転速度をレジスト塗布時の回転速度よりも低速にし、完全には薬液が飛ばされないような回転速度としている。そして、薬液が完全には乾燥せず、半乾燥状態となるような所定時間で基板Wの回転を停止させる。これにより、基板Wの表面の平坦部fにある薬液は飛ばして完全乾燥、又は、完全乾燥に近い状態とするが、溝40内に薬液を少しだけ残しておくことができ、次のレジスト80を供給する工程で効果的にレジスト80を溝40内で溶解し、濡れ性を高めることができる。このように、前処理用の薬液を供給した基板Wの表面を生乾き状態とすることにより、薬液のレジスト溶解の効果を最大限発揮させ、次の工程におけるレジストの拡散性を高めることができる。
After the chemical liquid is supplied to the substrate W or while it is being supplied, the substrate W is rotated. Thereby, the chemical solution can be spread over the entire surface of the substrate W. For example, the substrate W may be placed on a stage and fixed by a chuck or the like, and the substrate W may be rotated by rotating the stage. The rotation speed of the substrate W is preferably 1000 [rpm] or less. Conventionally, in the resist dripping pretreatment process, the substrate W is rotated at a high speed of 1500 to 3000 [rpm] at the time of resist coating, and all of the pretreatment chemical solution supplied onto the substrate W is blown off. The surface of was dried. However, in this embodiment, the rotation speed of the substrate W is set to be lower than the rotation speed at the time of resist coating, and the rotation speed is such that the chemical solution is not completely blown off. Then, the rotation of the substrate W is stopped for a predetermined time such that the chemical solution is not completely dried and is in a semi-dry state. As a result, the chemical solution on the flat portion f on the surface of the substrate W is blown off to be in a completely dry state or nearly complete dry state, but a small amount of the chemical solution can be left in the
なお、基板の回転速度は、あまりに遅くすると、基板Wの表面が液で満たされた状態となり、レジスト80の塗布には好ましくないので、基板の表面が完全には乾燥されない程度に適切に調整することが好ましく、例えば、500〔rpm〕以上1000〔rpm〕以下であってもよい。 If the rotation speed of the substrate is too slow, the surface of the substrate W is filled with the liquid, which is not preferable for the application of the resist 80. Therefore, the rotation speed is appropriately adjusted to the extent that the surface of the substrate is not completely dried. For example, it may be 500 [rpm] or more and 1000 [rpm] or less.
図6は、第1のレジスト供給工程の開始段階を示した図である。第1のレジスト供給工程は、1回目のレジスト供給工程であり、本実施例においては、基板Wを低速で回転させ、レジスト80の滴下位置を、基板Wの外周側から中央に向かって径方向に移動させながら行う。なお、レジスト80の供給は、基板Wの上方に設けられたレジスト供給用ノズル60から、レジスト80が基板Wの表面上に滴下されることにより行われてよい。よって、レジスト供給用ノズル60は、移動機構67を備えてよく、基板W上を径方向に移動可能に構成されてよい。
FIG. 6 is a diagram showing a start stage of the first resist supply process. The first resist supply step is a first resist supply step. In this embodiment, the substrate W is rotated at a low speed, and the dropping position of the resist 80 is changed in the radial direction from the outer peripheral side of the substrate W toward the center. While moving to. The supply of the resist 80 may be performed by dropping the resist 80 onto the surface of the substrate W from a resist
第1のレジスト供給工程においては、基板Wの回転速度を、180〔rpm〕以下の低速回転とする。これは、従来のレジスト供給工程の回転速度1500〜3000〔rpm〕
よりも大幅に遅い速度であり、更に上述の前処理工程の際の基板Wの回転速度1000〔rpm〕以下よりも遅い速度設定である。また、レジスト80の滴下位置は、基板Wの外周側から供給を開始し、それから徐々に中央付近に移動させている。つまり、低速回転をさせながら、外側からレジスト80を供給するということを行っている。
In the first resist supply step, the rotation speed of the substrate W is set to a low speed rotation of 180 [rpm] or less. This is because the rotational speed of the conventional resist supply process is 1500 to 3000 [rpm].
The speed setting is much slower than the rotation speed of the substrate W in the pre-processing step described above, and is slower than 1000 [rpm] or less. Further, the dropping position of the resist 80 starts to be supplied from the outer peripheral side of the substrate W, and then gradually moves to the vicinity of the center. That is, the resist 80 is supplied from the outside while rotating at a low speed.
これは、従来のレジスト塗布方法のように、中央から高速回転でレジスト80を滴下供給すると、中央に供給されたレジスト80が高速回転により基板Wの外側に拡散されるが、基板Wの表面の段差が大きいと、途中で大きな段差により妨げられながら少量だけ外側にレジスト80が拡散してしまい、気泡180が発生し易くなってしまうからである。本実施例に係るレジスト塗布方法では、第1のレジスト供給工程においては、基板Wを低速で回転させながら、外側からレジスト80の供給を開始することにより、レジスト80が中途半端な状態で飛散することを防ぎ、外側から直接的に基板Wの表面にレジスト80を供給する。つまり、中央からのレジスト80の飛散が無い状態で、レジスト80を常に基板Wの表面に直接滴下して供給することができ、常に基板Wの表面に直接的にレジスト80を供給することが可能となる。 This is because, as in the conventional resist coating method, when the resist 80 is dropped and supplied from the center at a high speed rotation, the resist 80 supplied to the center is diffused to the outside of the substrate W by the high speed rotation. This is because if the step is large, the resist 80 diffuses to the outside by a small amount while being hindered by the large step in the middle, and the bubbles 180 are likely to be generated. In the resist coating method according to the present embodiment, in the first resist supply step, the resist 80 is scattered halfway by starting the supply of the resist 80 from the outside while rotating the substrate W at a low speed. The resist 80 is supplied to the surface of the substrate W directly from the outside. That is, the resist 80 can always be directly dropped onto the surface of the substrate W and supplied without being scattered from the center, and the resist 80 can always be supplied directly to the surface of the substrate W. It becomes.
図7は、第1のレジスト供給工程の終了段階を示した図である。図7に示すように、レジスト供給用ノズル60が中央に達し、レジスト80の滴下位置が基板Wの外周側から中央付近に達したら、回転数を上げ、例えば、480〔rpm〕以下の回転数で基板Wを回転させる。これにより、余分なレジスト80を振り切り、滴下供給したレジスト80を基板Wに定着させることができる。図6及び図7で説明した第1のレジスト供給工程により、高段差を有する基板Wの表面の段差を小さくするように、基板W全体にレジスト80を供給することができ、カバレッジ性を良好にすることができる。
FIG. 7 is a diagram showing an end stage of the first resist supply process. As shown in FIG. 7, when the resist
図8は、第2のレジスト供給工程の開始段階を示す図である。第2のレジスト供給工程においては、従来のレジスト塗布方法と同様に、基板Wを高速の1500〜3000〔rpm〕の回転速度で回転させ、基板Wの中央からレジスト80を滴下供給するようにしてよい。第1のレジスト供給工程において、高段差パターンの段差が小さくなっているので、基板Wの中央付近からレジスト80を滴下供給し、高速回転で周辺部に拡散させるような処理を行っても、レジスト80を基板Wの表面上に均一に塗布することができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a start stage of the second resist supply process. In the second resist supply step, as in the conventional resist coating method, the substrate W is rotated at a high rotational speed of 1500 to 3000 [rpm], and the resist 80 is supplied dropwise from the center of the substrate W. Good. In the first resist supply process, since the step of the high step pattern is small, the resist 80 can be supplied by dropping from the vicinity of the center of the substrate W and diffused to the peripheral portion by high-speed rotation. 80 can be uniformly coated on the surface of the substrate W.
また、第2のレジスト供給工程で供給するレジスト80は、第1の供給工程で供給されたレジスト80と同じであってよい。例えば、従来、低粘度のレジストを供給してから高粘度のレジストを供給するようなレジスト塗布方法が存在するが、そのようなレジスト塗布方法では、レジストを2種類用意する必要があるので、レジストの用意や処理が煩雑になる問題があった。本実施例に係るレジスト塗布方法によれば、レジスト80の供給工程を2段階としても、レジスト80自体は第1のレジスト供給工程と第2のレジスト供給工程で同じレジスト80を使用できるので、設備及び処理を簡素化することができる。 Further, the resist 80 supplied in the second resist supply process may be the same as the resist 80 supplied in the first supply process. For example, conventionally, there is a resist coating method in which a low-viscosity resist is supplied and then a high-viscosity resist is supplied. In such a resist coating method, it is necessary to prepare two types of resists. There was a problem that the preparation and processing of the system becomes complicated. According to the resist coating method according to the present embodiment, the resist 80 itself can use the same resist 80 in the first resist supply process and the second resist supply process even if the resist 80 supply process has two stages. And the processing can be simplified.
また、基板W表面の段差が大きく、例えば15〜20〔μm〕程度の段差を有する段差パターンが基板Wの表面に形成されている場合には、中央部からレジスト80を滴下するのではなく、第1のレジスト供給工程と同様に、レジスト80の滴下位置を、基板Wの外周側がら中央付近に向かって径方向に移動させるようにしてもよい。このようにすれば、基板W表面の段差が大きく、第1のレジスト供給工程の終了後もなお大きい段差が存在している場合でも、外側から直接的に基板Wの表面にレジスト80を滴下することができ、気泡180の発生を確実に防止することができる。この場合、基板Wの回転数は、中央からの滴下供給の場合と同様に高速であってよく、例えば、1500〜3000〔rpm〕の回転数としてもよい。 Further, when the step on the surface of the substrate W is large, for example, when a step pattern having a step of about 15 to 20 [μm] is formed on the surface of the substrate W, the resist 80 is not dropped from the center portion, Similarly to the first resist supplying step, the dropping position of the resist 80 may be moved in the radial direction from the outer peripheral side of the substrate W toward the center. In this way, even when the step on the surface of the substrate W is large and there is still a large step even after the first resist supply step, the resist 80 is dropped directly on the surface of the substrate W from the outside. And the generation of the bubbles 180 can be reliably prevented. In this case, the rotation speed of the substrate W may be high as in the case of dropping supply from the center, and may be, for example, a rotation speed of 1500 to 3000 [rpm].
更に、場合によっては、やや低速、例えば、1000〜1500〔rpm〕の回転数で基板Wの外周側から中央にレジスト80の滴下位置を移動させながらレジスト80を供給し、レジスト80の滴下位置が中央に達したら、中央でレジスト80の滴下供給を継続し、1500〜3000〔rpm〕の高速で基板Wを回転させるような処理を行うようにしてもよい。 Further, in some cases, the resist 80 is supplied while moving the dropping position of the resist 80 from the outer peripheral side of the substrate W to the center at a slightly low speed, for example, 1000 to 1500 [rpm]. When the center is reached, the dropping of the resist 80 may be continued at the center, and the substrate W may be rotated at a high speed of 1500 to 3000 [rpm].
なお、本実施例においては、基板Wが高段差を有する場合を想定し、基板Wを低速回転させてレジスト80の滴下位置を外周側から中央に移動させる第1のレジスト供給工程の後に、基板Wを高速回転させる第2のレジスト供給工程を設けている例を挙げて説明している。しかしながら、第2のレジスト供給工程で説明したように、基板Wを回転させながら、レジスト80の滴下位置を基板の外周側から中央部に移動させる工程は、基板Wを高速回転させる場合にも効果的である。従って、例えば、1段階のみのレジスト供給工程で十分なカバレッジ性を確保できる段差パターンの基板Wの場合には、高速で基板Wを回転させつつ、レジスト供給用ノズル60を基板Wの外周側から中央に移動させるようなレジスト供給工程を1回実行するような処理工程としてもよい。このようなレジスト塗布方法によっても、レジスト80を、中央からの拡散の影響無く、直接的に基板Wの外周側から順次滴下供給することができるので、カバレッジ性を向上させる効果が得られる。
In the present embodiment, assuming that the substrate W has a high level difference, the substrate W is rotated at a low speed, and the
このような場合、通常の高速回転の1500〜3000〔rpm〕で1段階のレジスト供給工程を実行するようにしてもよいが、例えば、上述のような回転速度を変化させた処理を実行してもよい。つまり、1段階のレジスト供給工程において、やや低速の1000〜1500〔rpm〕で基板Wを回転させつつレジスト80の滴下位置を基板Wの外周側から中央に移動させて供給し、滴下位置が中央に達したら、レジスト80の供給を継続しつつ回転数を1500〜3000〔rpm〕に上げ、レジスト80を基板Wの全体に行き渡らせるようにすれば、1回のレジスト供給工程で実質的に小さな2段階供給工程を実行することになり、効果的にレジスト80の塗布を行うことができる。 In such a case, the one-step resist supply process may be executed at a normal high-speed rotation of 1500 to 3000 [rpm]. For example, the above-described processing with the rotation speed changed is executed. Also good. That is, in the one-step resist supply process, the substrate W is rotated at a slightly low speed of 1000 to 1500 [rpm] while the dropping position of the resist 80 is moved from the outer peripheral side of the substrate W to the center, and the dropping position is at the center. If the rotation speed is increased to 1500 to 3000 [rpm] while the supply of the resist 80 is continued, and the resist 80 is spread over the entire substrate W, it is substantially small in one resist supply process. A two-stage supply process is performed, and the resist 80 can be applied effectively.
図9は、第2のレジスト供給工程の最終段階を示した図である。図9において、レジスト80が表面に供給された基板Wが高速の1500〜3000〔rpm〕に回転され、滴下供給されたレジスト80が基板Wの全面に亘って引き延ばされている。このように、第2のレジスト供給工程の最終段階では、基板Wを高速で回転させ、表面に滴下供給されたレジスト80を拡散させ、十分に回転引き延ばしを行う。これにより、高段差を有する基板Wの表面に、均一な膜厚でレジスト80を塗布することができる。 FIG. 9 shows the final stage of the second resist supply process. In FIG. 9, the substrate W supplied with the resist 80 on the surface is rotated at a high speed of 1500 to 3000 [rpm], and the resist 80 supplied dropwise is stretched over the entire surface of the substrate W. As described above, in the final stage of the second resist supply process, the substrate W is rotated at a high speed to diffuse the resist 80 supplied dropwise onto the surface, and the rotation is sufficiently extended. Thereby, the resist 80 can be applied with a uniform film thickness on the surface of the substrate W having a high level difference.
なお、図9で示した基板Wの高速回転を含む工程は、第2のレジスト工程が、単独で1段階のみ行われるレジスト供給工程であった場合にも、レジスト80を基板Wの全面に拡散するため、同様に実行されることが好ましい。 Note that the process including high-speed rotation of the substrate W shown in FIG. 9 is performed by diffusing the resist 80 over the entire surface of the substrate W even when the second resist process is a resist supply process that is performed only in one step. Therefore, it is preferable to be executed similarly.
このように、本実施例に係るレジスト塗布方法によれば、基板Wを回転させながら、基板Wの外周側から中央に向かってレジスト80の滴下位置を移動させるレジスト供給工程を含むことにより、高段差を有する基板Wに対しても、良好なカバレッジ性で基板Wの全面にレジスト80を塗布することができる。 Thus, according to the resist coating method according to the present embodiment, by including the resist supply step of moving the dropping position of the resist 80 from the outer peripheral side of the substrate W toward the center while rotating the substrate W, The resist 80 can be applied to the entire surface of the substrate W with good coverage even for the substrate W having a step.
次に、図10乃至図14を用いて、本実施例に係るレジスト塗布方法により、溝40にレジストがどのように供給されるかについて説明する。
Next, how the resist is supplied to the
図10は、本実施例に係るレジスト塗布方法が適用される基板Wに形成された平面パターンの一例を示した図である。図10において、アスペクト比の高い溝40により、パターン45が形成されているが、パターン45は、周囲の溝との接続関係を有する連続パターン46と、単独で形成され、周囲の溝と接続関係の無い孤立パターン47とを含む。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a planar pattern formed on the substrate W to which the resist coating method according to this embodiment is applied. In FIG. 10, the
図11は、図10のパターン45を、A−B断面で切断した断面構造を示した断面図である。図11において、細くやや深い溝形状の連続パターン46と、幅が広くやや浅い溝形状の孤立パターン47が示されている。この断面図を用いて、以下、本実施例に係るレジスト塗布方法を実行した場合の溝40内の挙動について説明する。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure obtained by cutting the
図12は、本実施例に係るレジスト塗布方法のレジスト滴下前処理工程におけるパターン45aの溝40の状態を示した図である。本実施例に係るレジスト塗布方法のレジスト滴下前処理工程においては、有機溶剤を含む薬液70が供給され、基板Wの表面が処理される。薬液70は、例えば、シンナー等を代表例とするレジスト80を溶解する有機溶剤であることが好ましい。このような薬液70により基板Wの表面を処理することにより、高段差部を含めて、レジスト80の拡散性を高めることができる。
FIG. 12 is a view showing a state of the
本前処理工程においては、具体的には、気泡180が混入し易いパターンにも、事前に薬液70を入り込ませることが目的となる。このため、薬液70を供給した後の回転処理は、基板W全面に薬液70を行き渡らせる処理を1000〔rpm〕以下の回転数で行い、完全には乾燥させない処理時間で完了させる。図12において、基板Wの表面の平坦部fは完全に乾燥、又は、完全乾燥に近い状態とし、薬液70はほぼ存在していないが、溝40の底部に、薬液70が液体のまま残留した状態が示されている。このような状態とすることにより、次のレジスト供給工程で供給されるレジスト80が、溝40の底部に残留した薬液70に溶解し、気泡180を入り込ませることなく、レジスト80を溝40の底部に充填することができる。なお、回転数は、0〔rpm〕以上1000〔rpm〕以下であれば、種々の回転数に設定されてよいが、あまりに回転数を遅くすると、薬液70が基板W上に多く残り過ぎた状態となるので、500〔rpm〕以上であることが好ましい。
Specifically, the purpose of the pretreatment process is to allow the chemical solution 70 to enter the pattern in which the bubbles 180 are likely to be mixed. For this reason, the rotation processing after supplying the chemical solution 70 is performed at a rotation speed of 1000 [rpm] or less, and the processing for spreading the chemical solution 70 over the entire surface of the substrate W is completed in a processing time that does not completely dry. In FIG. 12, the flat portion f on the surface of the substrate W is completely dried or nearly dry, and the chemical solution 70 is not substantially present, but the chemical solution 70 remains liquid at the bottom of the
従来、レジスト供給工程の前に薬液70を供給する前処理を行ったとしても、レジスト供給時と同様の1500〜3000〔rpm〕の高速回転で薬液70を総て吹き飛ばして完全に乾燥させていたため、薬液70によるレジスト80拡散性向上の十分な効果が得られなかった。本実施例に係るレジスト塗布方法の前処理工程においては、薬液70が供給された基板Wの表面を、半乾燥状態に留めることにより、前処理の効果を十分に発揮させている。 Conventionally, even if the pretreatment for supplying the chemical solution 70 is performed before the resist supply process, the chemical solution 70 is completely blown off at a high speed of 1500 to 3000 [rpm], which is the same as that at the time of supplying the resist, so that it is completely dried. The sufficient effect of improving the diffusibility of the resist 80 by the chemical solution 70 was not obtained. In the pretreatment process of the resist coating method according to the present embodiment, the effect of the pretreatment is sufficiently exhibited by keeping the surface of the substrate W supplied with the chemical solution 70 in a semi-dry state.
なお、前処理工程は、本実施例に係るレジスト塗布方法において、必須の工程ではなく、必要に応じて設けられてよい。また、薬液70は、シンナー等のレジスト80を溶解する有機溶剤の他、低粘度のレジスト液が代用されてもよい。低粘度のレジスト液も、有機溶剤を含んでいる薬液の一種である。この場合、次のレジスト供給工程で供給されるレジスト80を溶解する効果は得られないが、レジスト80との親和性は有するので、レジスト80の拡散性は、全く前処理を行わないときよりも向上させることができる。 Note that the pretreatment step is not an essential step in the resist coating method according to the present embodiment, and may be provided as necessary. In addition to the organic solvent for dissolving the resist 80 such as thinner, a low viscosity resist solution may be substituted for the chemical solution 70. A low-viscosity resist solution is also a kind of chemical solution containing an organic solvent. In this case, the effect of dissolving the resist 80 supplied in the next resist supply step cannot be obtained, but since it has an affinity with the resist 80, the diffusibility of the resist 80 is higher than when no pretreatment is performed. Can be improved.
図13は、本実施例に係るレジスト塗布方法の第1のレジスト供給工程におけるパターン45の溝40の状態を示した図である。第1のレジスト供給工程は、上述の前処理工程が行われた場合には、各パターン46、47の溝40の底部に残留する薬液70を、レジスト80に置換させる目的を有するレジスト80の滴下供給となる。かかる観点から、溝40の底部で円滑な置換を行うためには、レジスト80は、基板Wの中央部のみでなく、基板Wの外周部にも滴下することが必要となる。
FIG. 13 is a diagram showing a state of the
よって、本実施例に係るレジスト塗布方法においては、第1のレジスト供給工程においては、基板Wの外周部からレジスト80の滴下供給を開始し、中央部に向かって滴下位置をスキャン移動させている。これにより、基板Wの外周部に対しても、直接的はレジスト80の供給が可能となる。その際、基板Wは、180〔rpm〕以下で低速回転させる事が好ましい。このようにすれば、レジスト80が薬液70と反応して置換するのに十分な時間が与えられるとともに、遠心力による中央部分から外周側部分への液の拡散を防ぐことができるので、拡散したレジスト80に外側のパターン45が影響を受けるおそれが無くなる。また、レジスト80は基板Wの外周側から供給されているので、もし内側からのレジスト80の拡散が生じたとしても、1度レジスト80を供給した後に拡散が発生するので、各パターン45は常に直接滴下によるレジスト80の供給が最初になされることになり、安定して溝40内にレジスト80を滴下供給することができる。
Therefore, in the resist coating method according to the present embodiment, in the first resist supplying step, the dropping of the resist 80 is started from the outer peripheral portion of the substrate W, and the dropping position is scanned and moved toward the central portion. . Thus, the resist 80 can be directly supplied to the outer peripheral portion of the substrate W. At that time, the substrate W is preferably rotated at a low speed of 180 [rpm] or less. In this way, sufficient time is given for the resist 80 to react and replace with the chemical solution 70, and the diffusion of the liquid from the central portion to the outer peripheral portion due to centrifugal force can be prevented. There is no possibility that the
図13に示すように、各パターン46、47の溝40内には、気泡180が入り込むことなくレジスト80が充填されている。気泡180が入り込み易い孤立パターン47についても、気泡180を発生させることなくレジスト80が充填されているのが分かる。また、レジスト80の溝40への充填により、基板Wの表面は、高段差パターン45から見掛け上段差の少ないパターンに変化していることが分かる。このように、第1のレジスト供給工程においては、低速回転と基板Wの外周側からのレジスト80の供給により、高段差パターン45の溝40に確実にレジスト80を充填し、基板Wの表面の段差を小さくすることができる。
As shown in FIG. 13, the resist 80 is filled in the
なお、低速回転の速度は、0〔rpm〕以上180〔rpm〕以下の範囲で任意に設定できるが、あまり遅過ぎると、スループットが低下するので、例えば、50〔rpm〕以上180〔rpm〕以下の回転数としてもよい。また、レジスト80の滴下位置が中央に達したら、少し回転数を上昇させて、480〔rpm〕以下の回転数で余分なレジスト80を振り切り、基板W上のレジスト80を定着させることが好ましい。この時の回転数は、例えば、200〔rpm〕以上480〔rpm〕以下の適切な回転数に設定してもよい。 The speed of the low-speed rotation can be arbitrarily set in the range of 0 [rpm] to 180 [rpm], but if it is too slow, the throughput will be reduced. For example, 50 [rpm] to 180 [rpm] It is good also as the rotation speed of. Further, when the dropping position of the resist 80 reaches the center, it is preferable to slightly increase the rotational speed, shake off the excess resist 80 at a rotational speed of 480 [rpm] or less, and fix the resist 80 on the substrate W. The rotation speed at this time may be set to an appropriate rotation speed of, for example, 200 [rpm] or more and 480 [rpm] or less.
また、図13で説明した第1のレジスト供給工程は、図12で説明した前処理工程が存在しない場合であっても、十分な効果を有する。有機溶剤の薬液70が溝40内に供給されていないと、レジスト80を溶解して置換する効果は得られないが、内側からの拡散による供給よりも、十分な量のレジスト80が溝40の直上から滴下供給されるので、溝40への充填効率は向上し、気泡180も発生し難い供給形態となるからである。よって、図12で説明した前処理を行うことなく、第1のレジスト供給工程を実行するようにしてもよい。
Further, the first resist supply process described with reference to FIG. 13 has a sufficient effect even when the pretreatment process described with reference to FIG. 12 does not exist. If the chemical solution 70 of the organic solvent is not supplied into the
図14は、本実施例に係るレジスト塗布方法の第2のレジスト供給工程を示した図である。第2のレジスト供給工程は、最終的に基板Wの全面を覆う目的でのレジスト供給工程である。つまり、第1のレジスト供給工程では、基板Wの表面は、なお凹凸が多く、場所によってはパターン45が露出している箇所があるため、これらの箇所にレジスト81を供給し、表面を全面的に被覆するために行う処理工程である。図14においては、第1のレジスト供給工程において供給されたレジスト80の上に、第2のレジスト供給工程で供給されたレジスト81が滴下供給され、基板Wの表面は、均一な膜厚のレジスト81で覆われた状態となっている。なお、図14においては、理解の容易のために第1のレジスト供給工程で供給したレジスト80と、第2のレジスト供給工程で供給したレジスト81を区別しているが、実際には、レジスト80とレジスト81は同じレジストであってよい。
FIG. 14 is a diagram showing a second resist supply process of the resist coating method according to the present embodiment. The second resist supply process is a resist supply process for the purpose of finally covering the entire surface of the substrate W. That is, in the first resist supply step, the surface of the substrate W is still uneven, and there are places where the
第2のレジスト供給工程におけるレジスト80の滴下位置は、基本的には、中央滴下によって行われてよい。また、基板Wの回転速度も、1500〔rpm〕以上3000〔rpm〕の高速回転で実行されてよい。第1のレジスト供給工程により、基板Wの表面(レジスト表面)の段差を相当に小さくなっているため、通常のレジスト塗布方法によっても、十分基板Wの表面全体を覆うことができると考えられるからである。しかしながら、第1のレジスト供給工程後のレジスト表面の凹凸状態によっては、外周側から中央へのスキャン移動によりレジスト81を供給するようにしてもよい。 The dropping position of the resist 80 in the second resist supplying step may be basically performed by central dropping. The rotation speed of the substrate W may also be executed at a high speed rotation of 1500 [rpm] to 3000 [rpm]. Since the step of the surface (resist surface) of the substrate W is considerably reduced by the first resist supplying step, it is considered that the entire surface of the substrate W can be sufficiently covered even by a normal resist coating method. It is. However, depending on the uneven state of the resist surface after the first resist supplying step, the resist 81 may be supplied by scanning movement from the outer peripheral side to the center.
なお、外周側から中央部にレジスト81の滴下位置を移動させる動作は、本工程で説明したように、基板を高速回転させている場合にも効果がある。よって、本実施例に係るレジスト塗布方法は、段差の高いパターン45を有する基板Wのみならず、図1で説明したような通常の素子構造を有する基板W、又は図2で説明した高耐圧素子構造等で段差が大き過ぎないものには、第2のレジスト供給工程の内容を、そのまま1段のみのレジスト供給工程として適用することができる。このように、基板Wを回転させながら、基板Wの外周側から中央に向かってレジスト80、81の滴下位置を移動させるレジスト供給工程は、種々のレジスト供給工程に適用することができる。
Note that the operation of moving the dropping position of the resist 81 from the outer peripheral side to the center part is also effective when the substrate is rotated at a high speed as described in this step. Therefore, the resist coating method according to the present embodiment is not limited to the substrate W having the
このように、本実施例に係るレジスト塗布方法によれば、高段差を有する溝40に、気泡180を混入させることなくレジスト80、81を充填し、最終的に、均一な膜厚でカバレッジ性よくレジスト80、81を基板Wの表面に塗布することができる。
As described above, according to the resist coating method according to the present embodiment, the
次に、図15を用いて、本実施例に係るレジスト塗布方法の処理フローについて説明する。図15は、本実施例に係るレジスト塗布方法の処理フロー図である。 Next, the processing flow of the resist coating method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a process flow diagram of the resist coating method according to the present embodiment.
ステップ100では、基板Wの表面に、薬液70が供給される。薬液70は、レジスト80との親和性を有する、有機溶剤を含む薬液70が供給される。
In
ステップ110では、基板Wが所定の回転数で回転され、供給された薬液70が半乾燥状態にされる。これにより、溝40の底部に薬液70を残留させ、レジスト80との親和性を高めることができる。
In
ステップ120では、第1のレジスト供給工程が開始される。基板Wは、50〔rpm〕以上180〔rpm〕以下の低速回転で回転させられるとともに、レジスト供給用ノズル60が基板Wの外周側から中央にスキャン移動しながら、基板W上にレジスト80を滴下する。
In
ステップ130では、第1のレジスト工程において、レジスト供給用ノズル60が基板Wの中央に到達し、レジスト80の基板Wへの滴下供給が終わった後、基板Wの回転数を例えば200〜480〔rpm〕に増加させ、余分なレジスト80を振り切る。そして、第1のレジスト工程を終了する。
In
ステップ140では、第2のレジスト供給工程が行われる。上述のように、中央滴下によりレジスト81の供給が行われてもよいし、外周側から中央に向かってレジスト81の供給が行われてもよいし、それらの組み合わせで行われてもよい。その際の基板Wの回転速度は、1500〜3000〔rpm〕の高速で行われてよい。回転数は、若干低い1000〜1500〔rpm〕で回転させる工程を含んでもよいが、最終的には、レジスト81を基板Wの全面に拡散させるため、1500〜3000〔rpm〕の高速回転で締めくくることが好ましい。高速回転終了後、本実施例に係るレジスト塗布方法の処理フローを終了する。
In
このような、一連の工程により、0.5〜20〔μm〕、1〜20〔μm〕、5〜20〔μm〕又は10〜20〔μm〕というような高段差パターン45を含む基板Wに対しても、レジスト塗布を良好なカバレッジ性で行うことができる。
By such a series of steps, the substrate W including the
また、本実施例に係るレジスト塗布方法は、基板Wを回転させ、レジスト80、81の滴下位置を基板Wの外周側から中央に移動させながらレジスト供給を行う工程を含んでいれば良い。つまり、第1のレジスト供給工程及び第2のレジスト供給工程の双方を含んでいる2段の場合には、第1のレジスト供給工程に含まれていればよく、レジスト供給工程が1段の場合には、当該工程がそのような工程を含んでいればよい。ステップ100、110の前処理工程は、そのような種々のレジスト供給工程の前に、必要に応じて設けられてよい。
Further, the resist coating method according to the present embodiment may include a step of supplying the resist while rotating the substrate W and moving the dropping positions of the resists 80 and 81 from the outer peripheral side of the substrate W to the center. That is, in the case of two stages including both the first resist supply process and the second resist supply process, it may be included in the first resist supply process, and the resist supply process is a single stage. Therefore, it is sufficient that the process includes such a process. The pretreatment process of
次に、図16及び図17を用いて、本実施例に係るレジスト塗布方法を実施するためのレジスト塗布装置150の一例について説明する。
Next, an example of a resist
図16は、本実施例に係るレジスト塗布方法を実施するためのレジスト塗布装置150の全体構成の一例を示した図である。図16において、レジスト塗布装置150は、主要構成要素として、前処理液供給用ノズル50と、レジスト供給用ノズル60と、スピンチャック90と、回転駆動部100と、基板収容部110と、排液管120と、制御部130と、ケーシング140とを備える。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a resist
図16に係るレジスト塗布装置150において、ケーシング140内には、基板収容部110が設けられている。基板収容部110は、略円筒状に形成され、基板Wを囲むように配置されている。基板収容部110の下面には、排液管120が接続されている。よって、基板Wから飛散した液体は、排液管120から排液される。
In the resist
基板収容部110の内部には、基板Wを保持して回転させる回転機構としてのスピンチャック90が設けられている。スピンチャック90は、水平な上面を有し、上面には、例えば、基板Wを吸引する吸引口(図示せず)が設けられていてよい。この吸引口からの吸引により、基板Wをスピンチャック90上に吸着でき、基板Wを固定支持することができる。スピンチャック90は、例えばスピンチャック90に内蔵されたモータなどを回転駆動させる回転駆動部100を備えてよく、これにより、基板Wを所定の速度で回転させることができる。
A
基板Wの上方には、レジスト供給用ノズル60が設けられている。レジスト供給用ノズル60は、例えば、レジスト供給管61によってレジスト液供給源63に連通している。レジスト供給管61には、バルブ62が設けられており、このバルブ62の開閉動作により所定のタイミングでレジスト供給用ノズル60からレジストを滴下供給することができる。また、図16においては図示されていないが、レジスト供給用ノズル60は、基板Wの径方向にスキャン移動可能に構成され、移動機構を備える。この点については、後述する。
Above the substrate W, a resist
また、スピンチャック90に保持された基板Wの上方には、前処理液供給用ノズル50が配置されている。前処理液供給用ノズル50は、前処理液供給管51によって前処理用の薬液70の前処理液供給源53に接続されている。前処理液供給管51は、例えば前処理液供給用ノズル50が接続されている先端部から水平方向に延びて前処理液供給源53の上方まで到達し、その後下方に直角に屈折して、バルブ52を介して前処理液供給源53内に挿通されている。
A pretreatment
制御部130は、上述のスピンチャック90の回転駆動動作、バルブ52、62の開閉動作、上述のレジスト供給用ノズル60の移動機構などの駆動系の動作の制御を行う。制御部130は、このような演算処理を行う手段として構成され、例えば、プログラムにより動作するコンピュータにより構成されてもよいし、所定の電子回路等から構成されてもよい。
The
次に、図17を用いて、レジスト液供給用ノズル60の移動機構67の一例について説明する。図17は、図16に係るレジスト塗布装置150の平面図である。
Next, an example of the moving
図17に示すように、例えば基板収容部110の手前側には、X方向に沿って延在するレール66が形成されている。レール66は、基板Wの半径分を移動可能なように、基板Wの半径分をカバーするように形成されている。レール66には、駆動部65が取り付けられている。駆動部65には、アーム64が設けられ、アーム64には、レジスト供給用ノズル60が支持されている。アーム64は、例えばモータなどの駆動部65によってレール66上を移動自在であり、レジスト液供給用ノズル60を基板Wの外周側から、中央に向かって径方向にスキャン移動させることができる。
As shown in FIG. 17, for example, a
例えば、このような移動機構67を設けることにより、レジスト供給用ノズル60を移動させ、レジスト80、81の滴下位置を、外周側から中央に移動させることができる。
For example, by providing such a moving
また、前処理液である薬液70の供給は、基板Wの中央からでよいので、前処理液供給用ノズル50は、基板Wの中央に固定された配置となっている。これにより、前処理液である薬液70を、基板Wの中央部から安定して供給することができる。
In addition, since the chemical liquid 70 as the pretreatment liquid may be supplied from the center of the substrate W, the pretreatment
なお、図16及び図17においては、レジスト供給用ノズル60は、X方向に平行移動する構成の例を挙げて説明したが、例えば、図17の前処理液供給用ノズル50とレジスト供給用ノズル60とを交換し、図17の前処理液供給用ノズル50を、支点55を回転中心として回転移動可能に構成してもよい。このような機構によっても、レジスト80、81の滴下位置を、基板Wの外周側から中央に移動させることが可能となる。なお、この場合には、レジスト供給用ノズル60は、移動機構67を設けず、中央に固定する構成としてもよい。
16 and 17, the resist
このように、レジスト供給用ノズル60を移動可能に構成し、チャックテーブル90の回転数を制御可能に構成することにより、本実施例に係るレジスト塗布方法を好適に実行することができる。また、レジスト80、81は1種類でよいので、レジスト供給用ノズル60も1本用意するだけでよく、レジスト塗布装置150を簡素に構成することが可能となる。
As described above, the resist coating method according to the present embodiment can be suitably executed by configuring the resist
なお、図16及び図17で示したレジスト塗布装置150は、本実施例に係るレジスト塗布方法を実施するための装置の一例に過ぎず、他の態様の装置によっても実施可能であることは言うまでも無い。
It should be noted that the resist
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
10 アイソレーション
20 配線
30 層間膜
40 溝
45、45a、46、46a、47、47a、48a パターン
50 前処理液供給用ノズル
51 前処理液供給管
52、62 バルブ
53 前処理液供給源
55 支点
60 レジスト供給用ノズル
61 レジスト供給管
63 レジスト供給源
64 アーム
65 駆動部
66 レール
67 移動機構
70 薬液
80、81 レジスト
90 スピンチャック
100 回転駆動部
110 基板収容部
120 排液管
130 制御部
140 ケーシング
150 レジスト塗布装置
160 スプレーノズル
170 塗布ムラ
180 気泡
190 空洞
10
Claims (8)
前記基板を所定の回転速度で回転させ、前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給する第1のレジスト供給工程と、
前記第1のレジスト供給工程の後に、前記基板を前記所定の回転速度よりも高速の第2の回転速度で回転させ、前記レジストを滴下して供給する第2のレジスト供給工程と、を含み、
前記第2のレジスト供給工程の前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給することを特徴とするレジスト塗布方法。 A resist coating method in which a resist is dropped and coated on the surface of a substrate having a step,
A first resist supply step of rotating the substrate at a predetermined rotation speed and supplying the dropping position of the resist while moving from the outer peripheral side of the substrate to the center ;
After the first resist supply step, a second resist supply step of rotating the substrate at a second rotation speed higher than the predetermined rotation speed and supplying the resist dropwise.
A resist coating method , wherein the resist is dropped while being moved from the outer peripheral side of the substrate to the center in the second resist supplying step .
有機溶剤を含む薬液を前記基板の表面に滴下して供給する前処理工程と、
前記前処理工程の後に、前記基板を所定の回転速度で回転させ、前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給する第1のレジスト供給工程と、
前記第1のレジスト供給工程の後に、前記基板を前記所定の回転速度よりも高速の第2の回転速度で回転させ、前記レジストを滴下して供給する第2のレジスト供給工程と、を含み、
前記前処理工程は、前記薬液が供給された状態で、前記所定の回転速度よりも高速かつ前記第2の回転速度よりも低速で前記基板を回転させる工程を含むことを特徴とするレジスト塗布方法。 A resist coating method in which a resist is dropped and coated on the surface of a substrate having a step,
A pretreatment step of supplying a chemical solution containing an organic solvent dropwise onto the surface of the substrate;
After the pretreatment step, a first resist supply step of rotating the substrate at a predetermined rotation speed and supplying the resist dropping position while moving from the outer peripheral side of the substrate to the center;
After the first resist supply step, a second resist supply step of rotating the substrate at a second rotation speed higher than the predetermined rotation speed and supplying the resist dropwise.
The pretreatment step includes a step of rotating the substrate at a speed higher than the predetermined rotation speed and lower than the second rotation speed in a state where the chemical solution is supplied. .
有機溶剤を含む薬液を前記基板の表面に滴下して供給する前処理工程と、
前記前処理工程の後に、前記基板を所定の回転速度で回転させ、前記レジストの滴下位置を、前記基板の外周側から中央に移動させながら供給するレジスト供給工程と、を含み、
前記薬液は、前記レジストよりも低粘度のレジスト液であることを特徴とするレジスト塗布方法。 A resist coating method in which a resist is dropped and coated on the surface of a substrate having a step,
A pretreatment step of supplying a chemical solution containing an organic solvent dropwise onto the surface of the substrate;
A resist supply step of rotating the substrate at a predetermined rotational speed after the pretreatment step and supplying the resist dropping position while moving the resist dropping position from the outer peripheral side of the substrate to the center; and
The chemical solution, features and, Relais resist coating method than the resist is a resist solution having a low viscosity.
前記レジストを滴下する前に、前記レジストを溶解する有機溶剤を前記基板の表面に滴下して供給し、
前記有機溶剤が前記溝内に残留し、前記平坦部は乾燥する半乾燥状態となるように前記基板を500rpm以上1000rpm以下の回転数で回転させ、その後前記レジストを前記基板に滴下して前記レジストの塗布を行うことを特徴とするレジスト塗布方法。 A resist coating method in which a resist is dropped and coated on the surface of a substrate having a groove and a flat portion,
Before dripping the resist, an organic solvent that dissolves the resist is dropped onto the surface of the substrate and supplied,
The substrate is rotated at a rotational speed of 500 rpm or more and 1000 rpm or less so that the organic solvent remains in the groove and the flat portion is in a semi-dry state where the flat portion is dried, and then the resist is dropped onto the substrate to drop the resist. A resist coating method characterized in that coating is performed.
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