JPH08186072A

JPH08186072A - 基板の回転塗布方法及び基板の回転塗布装置

Info

Publication number: JPH08186072A
Application number: JP34036994A
Authority: JP
Inventors: Rikio Ikeda; 利喜夫池田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】均一塗布成膜が困難であった例えば超低粘
度、超薄膜材料についても、その塗布による膜厚均一性
が向上し、上塗り反射防止膜や薄膜レジスト材料等）も
良好に使用できるようにした基板の回転塗布方法及び基
板の回転塗布装置を提供する。【構成】基板１を基板保持機構２に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う際、基板保持機構を、
基板とほぼ同じかそれ以上の大きさにする等のことによ
り、基板の大きさに対する基板保持機構の大きさを、基
板の温度分布を改善する大きさに設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の回転塗布方法及
び基板の回転塗布装置に関する。本発明は、例えば半導
体製造工程におけるリソグラフィープロセスに利用する
ことができるもので、特に低粘度材料を回転塗布する場
合の膜厚均一を実現する手段として好ましく用いること
ができるものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】近年、超ＬＳＩの高集積度
化が進み、それに伴ってより高い精度のパターン形成技
術が要求されている。その精度は一般にデザインルール
の±１０％である。例えばデザインルール０．３５μｍ
の超ＬＳＩでは±０．０３５μｍの線幅均一性が要求さ
れる。

【０００３】このような高集積度化の要求に対して、精
度を悪化させる原因としては、例えば次のようなことが
挙げられる。（１）レジスト、反射防止膜、カバー膜膜厚の変動（２）定在波効果（３）レジスト溶解レートの変動（４）レジスト材料の諸特性の変動（５）露光装置の光学的、メカ的（機械的）な変動（６）レチクルの線幅バラツキ（７）エッチングのバラツキ（８）基板の光反射率のバラツキ（酸化膜厚のバラツキ
など）（９）下地パターンによる段差（１０）雰囲気の酸やアルカリの影響（特に化学増幅型
レジストに対して）

【０００４】このうち（１）〜（４）及び（１０）がフ
ォトリソグラフィー工程での線幅変動要因である。特に
本発明によって解決しようとするのは、上記の（１）の
レジスト、反射防止膜、カバー膜膜厚の変動である。

【０００５】このような線幅変動要因を考慮すると、デ
ザインルール０．３５μｍの超ＬＳＩではレジスト膜厚
均一性は５ｎｍ以下が要求されることになる。

【０００６】一方、レジスト線幅バラツキの要因として
上記（２）の「定在波効果」がある。定在波効果とは、
レジスト入射光と下地からの反射光が干渉し、露光波長
とレジストの屈折率に応じた周期で感度変動が生じ、即
ちレジスト線幅変動が発生するものである（図８）。こ
れを抑えるためには入射光と反射光の干渉を低減すれば
よいが、その手段として上塗り反射防止膜（Ｔｏｐｃ
ｏａｔＡＲＣ；Ｔｏｐｃｏａｔ）が挙げられる。Ｔ
ｏｐｃｏａｔとは、例えば好ましくは、レジスト表面
に透明膜を塗布し、この膜で位相反転させた光で定在波
の波を打ち消す方向に干渉させるものである。図９に、
上塗り反射防止膜の原理を示す。図９中、符号１ａで基
板、１ｂでレジストを示し、１ｃでこの上塗り反射防止
膜（トップコート）を示す。また、特に符号１ｄで露光
光を示し、１ｅで定在波の位相反転による打ち消しを模
式的に示す。ところで重要なことは、この上塗り反射防
止膜の最適膜厚は数ｎｍと非常に薄い。即ち超低粘度材
料で形成すべきものである。

【０００７】次に（１０）の「雰囲気の酸・アルカリの
影響（特に化学増幅型レジスト）」について説明を加え
る。

【０００８】超ＬＳＩの集積度を上げるため、さらにパ
ターンの微細化が進み、リソグラフィー工程において
は、露光波長が極めて短かい２４８ｎｍのＫｒＦエキシ
マレーザー光源が採用されようとしている。

【０００９】ところがＫｒＦエキシマレーザーの波長で
は感光剤及びベース樹脂として用いられる例えばノボラ
ック樹脂の吸収が非常に大きく、レジスト下部まで十分
な光エネルギーが到達しなくなる（図１０（ａ）の符号
１ｂ′参照）。またこの波長領域において、露光光での
光退色性をもたせようとしても、光退色性を持つ適当な
材料がなく、従来のレジスト系では図１０（ｂ）に符号
１ｆで示すようにレジスト形状がテーパー状になった。

【００１０】これに対し、波長２４８ｎｍにおいても光
吸収の小さいいわゆる化学増幅型レジストが開発され
（シップレイ社製ＸＰ８８４３等）、この問題を解決し
たものとして好ましく用いられるに至っている。化学増
幅型レジストは、例えばポジ型の場合、樹脂、溶解阻止
剤、酸発生剤（感光剤）からなり、未露光部では溶解阻
止剤が樹脂を保護するため、アルカリ水溶液（現像液）
には溶けない。ところが露光部においては、光酸発生剤
から酸が発生し、この酸によって溶解阻止剤が取り去ら
れてしまう。このため、アルカリ水溶液に溶けるように
なる。図１１（ａ）（ｂ）にそのメカニズムを示すとお
りである。即ち、光酸発生剤１ｇと、ベース樹脂１ｈに
溶解阻止剤１ｉ（保護基）が結合して成る化合物とを含
有する組成物（図１１（ａ））に、露光光ｈνが照射さ
れると、光酸発生剤１ｇから酸１ｊが発生してこれが溶
解阻止剤１ｉを樹脂１ｈから外して、これをアルカリ可
溶とする。

【００１１】この酸は触媒として働くためほとんど消費
されることがなく、次々と溶解阻止剤を外していく（こ
れが化学増幅型と呼ばれる所以である）。よって光酸発
生剤（感光剤）を少なくすることができ、レジストの光
吸収を小さくすることができるのである。さらに樹脂、
溶解阻止剤、光酸発生剤は各々独立しているから、材料
の選択領域が広くなった。この効果でＫｒＦエキシマレ
ーザーの波長（２４８ｎｍ）領域で吸収の低くなってい
る樹脂が採用できるようになり、レジストとしての透過
率は十分達成され、レジスト形状はほぼ矩形になった。

【００１２】以上述べたように化学増幅型レジストの出
現によって、エキシマレーザーリソグラフィーの実用化
が可能ならしめられるようになった。ところが化学増幅
型レジストであるがゆえの問題点が明らかになった。そ
れは線幅安定性の問題である。

【００１３】化学増幅型レジストは露光によって発生し
た酸が触媒となって溶解阻止剤が分解される。ここで処
理雰囲気にアルカリが存在すると、この酸がトラップさ
れ、レジスト表層に極端な難溶化層が発生する。このた
めレジスト形状が図１２に示すような形状（Ｔ−ｔｏ
ｐ）となり、線幅が本来のものより太くなってしまう
（図１２中の符号１ｋ参照）。

【００１４】さらにＴ−ｔｏｐの大きさは、雰囲気のア
ルカリ濃度、暴露時間によって変化するが、これは安定
していない。よって線幅安定性が悪くなっていしまう。

【００１５】また、リソグラフィー工程での線幅測定は
真上から行うのに対し、エッチングではこのＴ−ｔｏｐ
が削られるから、エッチング後の線幅はレジスト下部の
幅と等しくなる。よって変換差がＴ−ｔｏｐの分だけ大
きくなってしまう。

【００１６】この問題に対し、大手装置メーカーでは、
フィルターによってアルカリを除去する方法をとってい
るところもある。

【００１７】一方レジストプロセスの面からは、レジス
トの上に、酸、アルカリを通さないカバー膜を設けるこ
とが考案された。この膜もまた非常に薄く、低粘度であ
る。なぜなら、このカバー膜を通して露光されるのであ
るから、この膜によって露光光が屈折してしまい、結像
に影響を与えるからである。カバー膜が厚いほど、また
ステッパーのＮＡが大きいほど、その影響は大きい。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように超ＬＳＩ製
造工程において、例えば非常に低粘度の材料が使われる
ようになってきた。またレジストもさらに薄膜化される
可能性が十分にある。

【００１９】薄膜化するためには粘度を低くする必要が
ある。そのために例えば材料に占る溶媒の量を多くして
いる。

【００２０】ところがその場合は、溶媒が多いために、
その気化熱が膜厚に影響することが明らかになった。こ
のような超低粘度の材料を塗布すると、図１３に示すよ
うな、ウェハー周辺の塗布膜厚が薄くなる現象が生じた
のである。本発明者の知見によると、周辺では中央部よ
り、例えば５〜１０ｎｍ程膜厚が厚くなることがある。

【００２１】このような薄膜材料においても当然のこと
ながらレジストと同じレベル、もしくはそれ以上の膜厚
均一性が要求されており、図１３のような膜厚分布は問
題である。この解決方法が強く要求されている。

【００２２】上記のように化学増幅型レジストの採用に
より、良好なレジスト形状を得られる可能性が高まった
わけであるが、上述したように粘度が低く、かつ薄膜で
均一に形成しなければならない塗布剤を用いようとする
と、まだその均一で良好な塗布は実現できていないのが
実情である。

【００２３】

【発明の目的】本発明は、上記問題点を解決し、均一塗
布成膜が困難であった、例えば超低粘度、超薄膜材料に
ついても、その塗布による膜厚均一性が向上し、よって
例えば上塗り反射防止膜や薄膜レジスト材料等も良好に
使用できるようにした基板の回転塗布方法及び基板の回
転塗布装置を提供することを目的とする。即ち、例えば
フォトリソグラフィー技術に適用すれば、線幅精度の向
上が実現でき、また、反射防止膜、酸・アルカリ不透過
膜等のカバー膜が使えるようになり、化学増幅型レジス
トを用いる場合もその線幅安定性が向上してその利点を
有効に発揮できる技術を提供することを目的とする。

【００２４】本発明は、本発明者により見出された下記
知見に基づき、良好な膜厚分布を得るための技術として
なされたものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、以下の知見
に基づいて、本発明をなすに至った。

【００２６】超低粘度材料の膜厚分布が図１３のよう
に、ウェハー中心Ｏに対して周辺になるとその膜厚が小
さくなって不均一分布になるのは、次のように説明され
る。

【００２７】塗布材料には溶剤が含まれており、それが
蒸発することによってウェハーの温度が下がる。このと
き、超低粘度材料は溶媒の含有量が非常に多く、温度低
下が激しい。一方、ウェハー保持機構の接触している領
域とそうでない領域とでは、その熱容量に差がある。よ
って溶剤蒸発に伴う温度低下に差が生じ、溶剤の蒸発速
度に差が発生し、図１３のような膜厚分布になる。

【００２８】よって本発明の課題が解決されるために
は、ウェハー面内において温度差が生じないようにすれ
ばよい。図１３において、ウェハー中心付近の膜厚分布
が平坦なのは、ウェハー保持機構によって温度が均一化
されているためと考えられる。この知見に基づき、下記
構成によって、本発明の目的を達成する。

【００２９】本出願の請求項１の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布方法において、基板保持機構の大きさ
に対する基板の大きさを、基板の温度分布を改善する大
きさに設定したことを特徴とする基板の回転塗布方法で
あって、これにより上記課題を解決するものである。

【００３０】ここで、基板の温度分布の改善とは、所望
の回転塗布が達成されるように基板内における温度分布
を適正化することを言う。例えば、均一な塗布膜厚を要
請するときは、一般に温度分布を均一にするように構成
する。但し、塗布すべき液状物質によっては、均一な膜
厚を得るために必ずしも均一ではない温度分布を要する
場合もあると考えられ、そのとき（例えば中央部のみを
高温にすることを要するとき）は、それに応じた所望の
温度分布にする。

【００３１】本出願の請求項２の発明は、基板保持機構
を、基板とほぼ同じかそれ以上の大きさにすることを特
徴とする請求項１に記載の回転塗布方法であって、これ
により上記課題を解決するものである。

【００３２】本出願の請求項３の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布方法において、基板保持機構は、基板
の回転塗布の塗布膜厚の均一性を要する部分と対応する
大きさに設定したことを特徴とする基板の回転塗布方法
であって、これにより上記課題を解決するものである。

【００３３】例えば、基板保持機構は、被処理基板マイ
ナス５ｍｍ以上の大きさにする態様で実施することがで
きる。外周５ｍｍは一般にウェハー搬送のために用いら
れ、ここにはレジスト塗布がなされないからである。

【００３４】本出願の請求項４の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布方法において、基板の周辺を加熱する
ことにより、基板の温度分布を改善する構成としたこと
を特徴とする基板の回転塗布方法であって、これにより
上記課題を解決するものである。

【００３５】例えば基板の周辺加熱手段として、基板の
裏面に、加熱された液体を吹き付ける態様で実施するこ
とができる。

【００３６】あるいは、基板周辺の加熱方法として、基
板周辺に熱板を接近または接触させる態様で実施するこ
とができる。

【００３７】本出願の請求項５の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布装置において、基板保持機構の大きさ
に対する基板保持機構の大きさを、基板の温度分布を改
善する大きさに設定したことを特徴とする基板の回転塗
布装置であって、これにより上記課題を解決するもので
ある。

【００３８】本出願の請求項６の発明は、基板保持機構
を、基板とほぼ同じかそれ以上の大きさにすることを特
徴とする請求項５に記載の回転塗布装置であって、これ
により上記課題を解決するものである。

【００３９】本出願の請求項７の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布装置において、基板保持機構は、基板
の回転塗布の塗布膜厚の均一性を要する部分と対応する
大きさに設定したことを特徴とする基板の回転塗布装置
であって、これにより上記課題を解決するものである。

【００４０】本出願の請求項８の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布装置において、基板の周辺を加熱する
ことにより、基板の温度分布を改善する構成としたこと
を特徴とする基板の回転塗布装置であって、これにより
上記課題を解決するものである。

【００４１】この場合、請求項５〜８については、前記
請求項１〜４について述べたのと対応する定義や実施態
様をとることができる。

【００４２】本出願の請求項９の発明は、基板を基板保
持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布を
行う基板回転塗布方法において、塗布雰囲気の温度、及
び／または湿度を時間的及び／または位置的に、連続的
及び／または段階的に変化させることにより基板の温度
分布を改善する構成としたことを特徴とする基板の回転
塗布方法であって、これにより上記課題を解決するもの
である。

【００４３】本出願の請求項１０の発明は、塗布中に雰
囲気温度を上昇させることを特徴とする請求項９に記載
の基板の回転塗布方法であって、これにより上記課題を
解決するものである。

【００４４】本出願の請求項１１の発明は、塗布中に雰
囲気湿度を低下させることを特徴とする請求項９または
１０に記載の基板の回転塗布方法であって、これにより
上記課題を解決するものである。

【００４５】本出願の請求項１２の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布装置において、異なる温度に設定さ
れた２台以上の雰囲気温度制御装置を有し、塗布中に第
１の温度制御装置から第２の温度制御装置に切り替える
構成としたことを特徴とする基板の回転塗布装置であっ
て、これにより上記課題を解決するものである。

【００４６】この場合、第１の温度制御装置の温度より
第２の温度制御装置の温度を高くする態様で実施するこ
とができる。

【００４７】本出願の請求項１３の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布装置において、異なる温度に設定さ
れた２台以上の雰囲気温度制御装置を有し、基板中心付
近には第１の温度制御装置からの空気を、基板周辺には
第２の温度制御装置からの空気を主に供給する構成とし
たことを特徴とする基板の回転塗布装置であって、これ
により上記目的を達成するものである。

【００４８】この場合、第１の温度制御装置の温度より
第２の温度制御装置の温度を高くする態様で実施するこ
とができる。

【００４９】本出願の請求項１４の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布装置において、異なる湿度に設定さ
れた２台以上の雰囲気湿度制御装置を有し、ウェハー中
心付近には第１の湿度制御装置からの空気を、ウェハー
周辺には第２の湿度制御装置からの空気を主に供給する
構成としたことを特徴とする基板の回転塗布装置であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。

【００５０】この場合、第１の湿度制御装置の湿度より
第２の湿度制御装置の湿度を低くする態様で実施するこ
とができる。

【００５１】本出願の請求項１５の発明は、第１の温度
及び／または湿度制御装置からの空気のあたる領域と、
第２の温度及び／または湿度制御装置からの空気のあた
る領域との境界を、基板保持機構の端とすることを特徴
とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の回転塗
布方法であって、これにより上記課題を解決するもので
ある。

【００５２】本出願の請求項１６の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布方法において、塗布雰囲気の湿度を
８０％以上にすることを特徴とする基板の回転塗布方法
であって、これにより上記課題を解決するものである。

【００５３】本出願の請求項１７の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布装置において、塗布雰囲気の湿度を
８０％以上にすることを特徴とする基板の回転塗布装置
であって、これにより上記課題を解決するものである。

【００５４】本出願の請求項１８の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布方法において、回転塗布中に雰囲気
温度、及び／または雰囲気湿度を自動的に変化させるこ
とを特徴とする基板の回転塗布方法であって、これによ
り上記課題を解決するものである。

【００５５】本出願の請求項１９の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布方法において、回転塗布中の基板の
温度、または塗布膜厚のデータに基づいて前記雰囲気温
度及び／または雰囲気湿度の制御を行うことを特徴とす
る基板の回転塗布方法であって、これにより上記課題を
解決するものである。

【００５６】本出願の請求項２０の発明は、回転塗布中
の基板の温度、または塗布膜厚のデータに基づいて温度
変化または膜厚変化を予測し、前記雰囲気温度及び／ま
たは雰囲気湿度の制御を行うことを特徴とする請求項１
８または１９に記載の基板の回転塗布方法であって、こ
れにより上記課題を解決するものである。

【００５７】本出願の請求項２１の発明は、予め処理レ
シピを設定し、温度及び／または湿度の切り替えないし
変化を行うかどうかは、該処理レシピの番号によって決
定する構成としたことを特徴とする請求項１８ないし２
０のいずれかに記載の基板の回転塗布方法であって、こ
れにより上記課題を解決するものである。

【００５８】本出願の請求項２２の発明は、基板を基板
保持機構に保持した状態で基板への液状物質の回転塗布
を行う基板回転塗布装置において、回転塗布中に雰囲気
温度、及び／または雰囲気湿度を自動的に変化させる機
構を具備せしめたことを特徴とする基板の回転塗布装置
であって、これにより上記課題を解決するものである。

【００５９】本出願の請求項２３の発明は、異なる温度
に設定された２台以上の雰囲気温度制御装置を有し、塗
布中に第１の温度制御装置から第２の温度制御装置に自
動的に切り替える構成としたことを特徴とする請求項２
２に記載の基板の回転塗布装置であって、これにより上
記課題を解決するものである。

【００６０】本出願の請求項２４の発明は、異なる温度
に設定された２台以上の雰囲気温度制御装置を有し、基
板中心付近には第１の温度制御装置からの空気を、基板
周辺には第２の温度制御装置からの空気を主に供給する
構成とするとともに、第２の温度制御装置からの空気を
自動的にＯＮ，ＯＦＦさせる構成とするか、またはその
設定温度を自動的に変化させる構成としたことを特徴と
する請求項２２または２３に記載の基板の回転塗布装置
であって、これにより上記課題を解決するものである。

【００６１】本出願の請求項２５の発明は、異なる温度
に設定された２台以上の雰囲気湿度制御装置を有し、基
板中心付近には第１の湿度制御装置からの空気を、基板
周辺には第２の湿度制御装置からの空気を主に供給する
構成とするとともに、第２の湿度制御装置からの空気を
自動的にＯＮ，ＯＦＦさせる構成とするか、またはその
設定湿度を自動的に変化させる構成としたことを特徴と
する請求項２２ないし２４のいずれかに記載の基板の回
転塗布装置であって、これにより上記課題を解決するも
のである。

【００６２】本出願の請求項２６の発明は、回転塗布中
の基板温度、または塗布膜厚のデータに基づいて前記雰
囲気温度及び／または雰囲気湿度の制御を行う構成とし
たことを特徴とする請求項２２ないし２５のいずれかに
記載の基板の回転塗布装置であって、これにより上記課
題を解決するものである。

【００６３】本出願の請求項２７の発明は、回転塗布中
の基板の温度、または塗布膜厚のデータに基づいて温度
変化または膜厚変化を予測し、前記雰囲気温度及び／ま
たは湿度の制御を行うことを特徴とする請求項２２ない
し２６のいずれかに記載の基板の回転塗布装置であっ
て、これにより上記課題を解決するものである。

【００６４】本出願の請求項２８の発明は、予め処理レ
シピを設定し、温度及び／または湿度の切り替えないし
変化を行うかどうかは、該処理レシピの番号によって決
定する構成としたことを特徴とする請求項２２ないし２
７のいずれかに記載の基板の回転塗布装置であって、こ
れにより上記課題を解決するものである。

【００６５】

【作用】請求項１の発明によれば、基板の温度分布を改
善することにより、例えば基板内の均一な温度分布を得
ることにより、粘性の低い液状物質も均一に塗布され、
膜厚の均一な塗布膜が得られる。

【００６６】請求項２の発明によれば、基板保持機構が
基板全面に接触するようになり、温度差が生じなくな
る。（前記したように図１３においてウェハー中心付近
の膜厚分布が平坦なのは、ウェハー保持機構によって温
度が均一化されているためと考えられる）。よってこれ
により、基板の均一な温度分布が得られ、結果的に均一
な塗布膜厚分布が得られる。

【００６７】請求項３の発明によれば、塗布を要する部
分の膜厚を均一にすることができる。一般にウェハー周
辺５ｍｍは、通常、搬送のためのレジストパターニング
されないので、よって基板保持機構は基板より半径５ｍ
ｍ小さくても良好な結果が得られる。

【００６８】請求項４の発明によれば、温度低下の激し
い領域を加熱することで、温度分布を均一にできる。例
えば基板裏面に適当な温度に加熱された液体（レジスト
の溶媒、またはレジストと反応しない有機溶剤が望まし
い）を吹き付けるようにして、温度分布を均一化でき
る。あるいは適当な温度に加熱された熱板を接近または
接触させて加熱する態様としてもよい。

【００６９】請求項５ないし８の発明である回転塗布装
置は、上記回転塗布方法に各々対応した作用を示す。

【００７０】次に請求項９の発明によれば、このような
温度及び／または湿度を変化させることによって基板の
温度分布を改善することにより、例えば基板内の均一な
温度分布を得ることにより、粘性の低い液状物質も均一
に塗布され、膜厚の均一な塗布膜が得られる。

【００７１】即ち、本発明者らの知見によれば、塗布膜
厚は温度、湿度に大きく影響されるが、いずれも溶剤蒸
発による粘度変化が主な要因である。つまり、温度変
化、湿度変化によって回転塗布最中の溶剤蒸発の変化が
生じ、塗布材料の固形分濃度が変化して、粘度が変化し
膜厚が変化する。一般に、温度が高いほど、湿度が低い
ほど膜厚は厚くなる。この請求項９の発明は、この知見
に基づいてなされたものである。

【００７２】請求項１０の発明によれば、通常基板保持
機構の熱容量が基板より大きいため、基板中心付近（基
板保持機構に接触している領域）より基板周辺（保持機
構に接触していない領域）の方が雰囲気温度に追随しや
すいので、よって回転塗布最終に雰囲気温度を上げるこ
とにより基板周辺の温度が中心より高くなり、基板周辺
の塗布膜厚が薄くなることを防ぐことができる。

【００７３】ところで、雰囲気温度制御装置それ自体の
設定温度を変化させることは、一般にその制御安定性上
良くない。例えば、設定温度を１Ｃ°変化させると安定
するまでに６０分異常の時間を要する。

【００７４】そこで請求項１２や請求項１３の発明のよ
うに雰囲気温度制御装置を複数台用意し、その設定温度
をずらし、必要なときに適当な該制御装置から所望の温
度に制御された空気を塗布雰囲気に送るようにする。こ
のようにすれば、雰囲気温度制御装置の設定温度を変え
る必要はないから、設定温度は安定であり、温度制御性
は向上する。

【００７５】よって上記各構成を用いて、基板保持機構
の接触する領域と接触しない領域において、接触しない
領域の雰囲気温度を、接触する領域より高くすれば、塗
布膜厚が薄くなることを防ぐことができる。

【００７６】例えば２台の雰囲気温度制御装置を用い、
ウェハー保持機構の接触する領域と接触しない領域とを
分けて、異なる温度に設定された空気を供給する。

【００７７】請求項１１の発明を適用して、基板保持機
構の接触する領域と接触しない領域において、接触しな
い領域の雰囲気湿度を、接触する領域より低くするよう
に構成すれば、塗布膜厚が薄くなることを防ぐことがで
きる。

【００７８】そこで請求項１４または１５の発明のよう
にして、２台の雰囲気湿度制御装置を用い、ウェハー保
持機構の接触する領域と接触しない領域とに分けて、異
なる湿度に設定された空気を供給することにより、良好
な結果が得られる。

【００７９】請求項１６、１７の発明によれば、膜厚均
一性を向上できる。即ち、超低粘度材料の膜厚均一性が
悪いのは、溶剤の多量の蒸発によるものである。よって
請求項１６、１７の発明のようにその塗布雰囲気の湿度
を高くすれば、その蒸発が抑えられ、良好な結果が得ら
れる。

【００８０】請求項１８の発明によれば、上記説明した
ような雰囲気温度及び／または雰囲気湿度を自動的に変
化させる構成としたので、上記作用を良好に果たせるこ
とができる。

【００８１】請求項１９ないし２１の発明によれば、そ
れを更に具体的に効果的に達成できる。請求項２２ない
し２８の回転塗布装置によれば、上記に各々対応した装
置として、好ましい結果を得ることができる。

【００８２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。但し、
当然のことではあるが、本発明は以下の実施例により限
定を受けるものではない。

【００８３】実施例１この実施例は、本発明の請求項１，５の発明を、半導体
シリコンウェハーを被処理基板としてこれに上塗り反射
防止膜等を回転塗布する場合に適用したものである。特
にこの実施例は、請求項２，６の発明を具体化した。

【００８４】図１に本実施例の構成を示す。図１に示す
ように、本実施例においては、基板１（ウェハー）を基
板保持機構２（ウェハーチャック）に保持した状態で基
板１への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法に
おいて、基板１の大きさに対する基板保持機構２の大き
さを、基板１の温度分布を改善する大きさに設定したも
のである。

【００８５】特に本実施例では、基板保持機構２を、基
板１とほぼ同じか、それ以上の大きさにした。

【００８６】本実施例の基板回転塗布装置は図１に示す
通りであり、基板１の大きさに対する基板保持機構２の
大きさを、基板の温度分布を改善する大きさに設定した
もので、特に基板保持機構２を、基板１とほぼ同じか、
それ以上の大きさにしたものである。

【００８７】更に詳しくは、本実施例においては、図１
の如く、ウェハー（基板）保持機能（ウェハーチャッ
ク）２は、ウェハー（基板）１と同じ大きさに作られて
いる。ウェハーチャック２にはピン３が内蔵されてお
り、ウェハー１上には塗布材料を吐出するノズル５が設
けられている。

【００８８】次に図２を参照して、本実施例の動作を説
明する。次の〜の動作で塗布がなされる。ウェハー１がピン３の上に載せられる（図２
（ａ））。ピン３が下がりウェハー１はウェハーチャック２に真
空吸着されて、保持される。ウェハーチャック２の回転に伴いウェハー１が回転す
ると、ウェハー１上に超低粘度の材料６がノズル５から
供給される（図２（ｂ））。の回転数が上がり、超低粘度材料６が所望の膜厚にな
る（図２（ｃ））。このとき温度低下が発生するが、ウェハーチャック２
がウェハー１全面に接触しているため、温度低下に差は
生じない。回転が停止し真空吸着が止まり、ピン３が上昇しウェ
ハー１が持ち上げられる（図２（ｄ））。搬送系７によってウェハー１は次の工程に送られる
（図２（ｅ））。

【００８９】本実施例によって、上塗りの反射防止膜用
材料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したとこ
ろ、膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【００９０】実施例２この実施例は、請求項１，５の発明、特に請求項３，７
の発明を具体化させたものである。本実施例の構成図を
図３に示す。ウェハー（基板）保持機構（ウェハーチャ
ック）２は、図示の如くウェハー（基板）１より半径で
５ｍｍ小さく作られている。よってウェハー外周５ｍｍ
以外の部分は、温度低下が均一になる。動作は実施例１
と同じである。ウェハー外周５ｍｍは搬送のためレジス
トパターンがなされないので、温度分布の改善を特に手
当てしなくてよい。

【００９１】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
ウェハー外周５ｍｍを除いて、膜厚均一性レンジで３ｎ
ｍ以下が得られた。

【００９２】実施例３この実施例は、請求項１，５の発明、特に請求項４，８
の発明を具体化したものである。本実施例の構成図を図
４に示す。ウェハー（基板）１より小さいウェハーチャ
ック（基板保持機構）２があり、ウェハー裏面に溶剤を
吹き付けるノズル７が設けられている。該ノズル７によ
って供給される溶剤は温調器４１によって任意の温度に
保たれている。符号４２で吹き付けるべき溶剤、４３で
熱交換器を示す。

【００９３】次に図５を参照して、本例の動作を説明す
る。ウェハー１がウェハーチャック２に乗せられる（図５
（ａ））。ウェハー１はウェハーチャック２に真空吸着され、保
持される。ウェハー１が回転すると、ウェハー上に超低粘度の材
料６がノズル５から供給される（図５（ｂ））。ウェハー１の回転数が上がり、超低粘度６が所望の膜
厚になる。このとき、ノズル７１から３０Ｃ°に加熱された溶剤
がウェハー１の裏面に吹き付けられ、温度低下が抑えら
れ、ウェハー１全面において温度低下に差はなくなる
（図５（ｃ））。回転が停止し真空吸着が止まる（図５（ｄ））。搬送系によってウェハー１は次の工程に送られる。

【００９４】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【００９５】実施例４この実施例は、請求項１，５の発明、特に請求項４，８
の発明を、実施例３とは別の態様で具体化したものであ
る。本実施例の構成図を図６に示す。図６に示すよう
に、本実施例においてはウェハー（基板）１より小さい
ウェハーチャック（基板保持機構）２があり、ウェハー
裏面に熱板８１が設けられている。

【００９６】次に図７を参照して本実施例の動作を説明
する。ウェハー１がウェハーチャック２に乗せられる（図７
（ａ））。ウェハー１はウェハーチャック２に真空吸着され、保
持される。ウェハー１が回転すると、ウェハー上に超低粘度の材
料６がノズル５から供給される（図７（ｂ））。ウェハー１の回転数が上がり、超低粘度６が所望の膜
厚になる。このとき、３０Ｃ°に保温された熱板８１がウェハー
裏面に近づき温度低下が抑えられ、ウェハー１全面にお
いて温度低下に差は生じなくなる（図７（ｃ））。回転が停止し真空吸着が止まる（図７（ｄ））。搬送系によってウェハー１は次の工程に送られる。

【００９７】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【００９８】実施例５この実施例は、請求項９，１０の発明を具体化したもの
である。本実施例の構成図を図１４に示し説明する。

【００９９】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズル５が設けられ塗布材料が供給される。塗布
雰囲気はフード４で覆われその中は雰囲気温度制御装置
５０によって一定温度に制御される。図１４中、符号４
ａはＨＥＰＡフィルターを示す。

【０１００】次に図１５を参照して動作を説明する。ウェハー１がウェハーチャック２に乗せられる。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料６がノズル５より吐出される（図１５
（ａ））。このとき、雰囲気温度は２３℃とする。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき温度低下が発生す
る。雰囲気温度制御装置５０から供給される温度が２３℃
から２４℃に上昇する（図１５（ｂ））。塗布雰囲気の温度が２４℃に上昇し、それに伴ってウ
ェハーチャック２に接触していないウェハー１周辺の温
度が上昇する。所定の時間後雰囲気温度は２３℃に戻りウェハー１の
回転は停止し、塗布膜の形成が終了する（図１５
（ｃ））。

【０１０１】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１０２】実施例６この実施例は、請求項９，１０，１２の発明を具体化し
たものである。本実施例の構成図を図１６に示し説明す
る。

【０１０３】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズル５が設けられ塗布材料が供給される。塗布
雰囲気はフード４で覆われその中は雰囲気温度制御装置
５１、または第２の雰囲気温度制御装置５２によって一
定温度に制御される。更にフード４内に入ってくる空気
は、切り替え装置８′によって第１の雰囲気温度制御装
置５１、または第２の雰囲気温度制御装置５２からのも
のに任意に切り替えることが可能である。

【０１０４】次に図１７を参照して動作を説明する。塗布雰囲気は第１の温度制御装置５１によって２３℃
に保たれている。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料がノズル５より吐出される（図１７
（ａ））。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき温度低下が発生す
る。切り替え装置８′によって２４℃に設定された第２の
温度制御装置５２に切り替わる（図１７（ｂ））。塗布雰囲気の温度が２４℃に上昇し、それに伴ってウ
ェハーチャック２に接触していないウェハー１周辺の温
度が上昇する。所定の時間後、雰囲気温度装置は第１の温度制御装置
５１に戻りウェハー１の回転は停止し、塗布膜の形成が
終了する（図１７（ｃ））。

【０１０５】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１０６】実施例７この実施例は、請求項１３の発明を具体化したものであ
る。本実施例の構成図を図１８に示し説明する。

【０１０７】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズルが設けられ塗布材料が供給される。塗布雰
囲気はフード４で覆われその中は雰囲気温度制御装置５
１から、またウェハー１付近周辺には第２の雰囲気温度
制御装置５２からの空気が供給される。第１の雰囲気温
度制御装置５１からの空気は２３℃、第２の雰囲気温度
制御装置５２からの空気は２４℃に制御され、さらにそ
の境界はウェハーチャック２の端付近である。

【０１０８】次に本例の動作を説明する。ウェハー１がウェハーチャック２に保持される。ウェハー１中心付近には第１の雰囲気温度制御装置５
１から、またウェハー１周辺付近には第２の雰囲気温度
制御装置５２からの空気が供給されている。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料がノズルより吐出される。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき、ウェハー１周辺の
温度は第２の雰囲気温度制御装置５２によって高めに保
持されているから該周辺の膜厚が薄くなり過ぎることは
ない。所定の時間後、ウェハー１の回転は停止し、塗布膜の
形成が終了する。

【０１０９】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１１０】実施例８本実施例の構成図を図１９に示し、説明する。本実施例
は、請求項９，１４の発明を具体化したものである。

【０１１１】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズルが設けられ塗布材料が供給される。塗布雰
囲気はフード４で覆われその中は雰囲気湿度制御装置６
１から、またウェハー１付近周辺には第２の雰囲気湿度
制御装置６２からの空気が供給される。第１の雰囲気湿
度制御装置６１からの空気は相対湿度４５％、第２の雰
囲気温度制御装置６２からの空気は相対湿度４０％に制
御され、さらにその境界はウェハーチャック２の端付近
である。

【０１１２】次に本例の動作を説明する。ウェハー１がウェハーチャック２に保持される。ウェハー１中心付近には第１の雰囲気湿度制御装置６
１から、またウェハー１周辺付近には第２の雰囲気湿度
制御装置６２からの空気が供給されている。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料がノズルより吐出される。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき、ウェハー１周辺の
湿度は第２の雰囲気湿度制御装置６２によって高めに保
持されているから該周辺の膜厚が薄くなり過ぎることは
ない。所定の時間後、ウェハー１の回転は停止し、塗布膜の
形成が終了する。

【０１１３】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１１４】実施例９この実施例は、請求項１９の発明を具体化したものであ
る。本実施例の構成図を図２０に示し説明する。

【０１１５】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズル５が設けられ塗布材料が供給される。塗布
雰囲気はフード４で覆われその中は雰囲気温度制御装置
５０によって任意の温度に制御される。

【０１１６】更に、ウェハー１周辺には温度センサー５
３が設けられ、このデータを基に雰囲気温度制御装置５
０の制御を行う。

【０１１７】次に図２１を参照して動作を説明する。塗布雰囲気温度は雰囲気温度制御装置５０によって２
３℃に制御されている。ウェハー１がウェハーチャック２に保持される（図２
１（ａ））。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料６がノズル５より吐出される（図２１
（ｂ））。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき温度低下が発生す
る。この温度低下は温度センサー５３によって検知され、
そのデータは雰囲気温度制御装置５０に送られる。雰囲気温度制御装置５０から供給される温度が２３℃
から２４℃に上昇する（図２１（ｃ））。塗布雰囲気の温度が２４℃に上昇し、それに伴ってウ
ェハーチャック２に接触していないウェハー１周辺の温
度が上昇する。所定の時間後雰囲気温度は２３℃に戻り、ウェハー１
の回転は停止し、塗布膜の形成が終了する（図２１
（ｄ））。

【０１１８】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１１９】実施例１０この実施例は請求項１８の発明を具体化したものであ
る。本実施例の構成図を図２２に示し説明する。

【０１２０】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズル３が設けられ塗布材料が供給される。塗布
雰囲気はフード４で覆われその中は雰囲気温度制御装置
５１、または第２の雰囲気温度制御装置５２によって制
御される。更にウェハー１周辺には温度センサー５３が
設けられ、このデータを基に雰囲気温度制御装置５は、
切り替え装置８によって第１の雰囲気温度制御装置５
１、または第２の雰囲気温度制御装置５２に自動的に切
り替えられる。

【０１２１】次に本例の参照して動作を説明する。塗布雰囲気温度は雰囲気温度制御装置５によって２３
℃に保たれている。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料がノズル３より吐出される。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき温度低下が発生す
る。この温度低下は温度センサー５３によって検知され、
そのデータは切り替え装置８に送られる。切り替え装置８は、温度データを基に２４℃に設定さ
れた第２の温度制御装置５２に切り替える。塗布雰囲気の温度が２４℃に上昇し、それに伴ってウ
ェハーチャック２に接触していないウェハー１周辺の温
度が上昇する。所定の時間後、雰囲気温度制御は第１の温度制御装置
５１に戻り、ウェハー１の回転は停止し、塗布膜の形成
が終了する。

【０１２２】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１２３】実施例１１この実施例は、請求項１８の発明を具体化したものであ
る。即ち本実施例は、基板を基板保持機構に保持した状
態で基板への液状物質の回転塗布を行う際、回転塗布中
に雰囲気温度を自動的に変化させるようにしたものであ
る。本実施例の構成図を図２３に示し説明する。

【０１２４】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズル５が設けられ塗布材料が供給される。塗布
雰囲気はフード４で覆われその中は雰囲気温度制御装置
５から、またウェハー１周辺付近には第１の雰囲気温度
制御装置５１または第２の雰囲気温度制御装置５２から
の空気が供給され、その切り替えは切り替え装置８によ
って自動的に行われる。また、ウェハー中心付近と周辺
の境界はウェハーチャック２の端付近である。

【０１２５】更に、ウェハー１周辺には温度センサー５
３が設けられ、このデータは切り替え装置８に送られ、
このデータを基に切り替え装置８はウェハー１周辺付近
の温度を制御する装置を第１の雰囲気温度制御装置５１
または第２の雰囲気温度制御装置５２に自動的に切り替
える。

【０１２６】次に本例の動作を説明する。ウェハー１がウェハーチャック２に保持される。ウェハー１中心付近、周辺付近とも、第１の雰囲気温
度制御装置装置５から２３℃に制御された空気が供給さ
れている。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料がノズルより吐出される。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき温度低下が発生す
る。この温度低下は温度センサー５３によって検知され、
そのデータを基に切り替え装置８によってウェハー１周
辺に供給される空気は第２の雰囲気温度制御装置５２
（設定温度２４℃）に切り替えられる。所定の時間後ウェハー１の回転は停止し、塗布膜の形
成が終了するとともに、切り替え装置８はもとに戻り、
ウェハー１全域に第１の雰囲気温度制御装置５から空気
が供給される。

【０１２７】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１２８】実施例１２この実施例は請求項１８の発明を具体化したものであ
る。即ち本実施例は、基板を基板保持機構に保持した状
態で基板への液状物質の回転塗布を行う際、回転塗布中
に雰囲気湿度を自動的に変化させるようにしたものであ
る。本実施例の構成図を図２４に示し説明する。

【０１２９】ウェハー（基板）１はウェハー（基板）保
持機構であるウェハーチャック２に保持される。その上
方にはノズル５が設けられ塗布材料が供給される。塗布
雰囲気はフード４で覆われウェハー１中心付近には第１
の雰囲気湿度制御装置６１から、またウェハー１周辺付
近には第１の雰囲気湿度制御装置６１または第２の雰囲
気湿度制御装置６２からの空気が供給され、その切り替
えは切り替え装置８によって自動的に行える。また、ウ
ェハー中心付近と周辺の境界はウェハーチャック２の端
付近である。

【０１３０】更にウェハー１の周辺には膜厚センサー５
４が設けられ、そのデータは切り替え装置８に送られ、
このデータを基に切り替え装置８はウェハー１周辺付近
の湿度を制御する装置を第１の雰囲気湿度制御装置６１
または第２の雰囲気湿度制御装置６２に自動的に切り替
える。

【０１３１】次に本例の参照して動作を説明する。ウェハー１がウェハーチャック２に保持される。ウェハー１中心付近、周辺付近とも、第１の雰囲気湿
度制御装置装置６１から相対湿度４５％に制御された空
気が供給されている。ウェハー１が１０００／ｍｉｎの回転数で回転し、超
低粘度材料がノズル５より吐出される。ウェハー１が３０００／ｍｉｎの回転数で回転し膜厚
が所望の膜厚に近づくが、このとき温度低下が発生す
る。この膜厚変化は膜厚センサー５４によって検知され、
このデータを基に切り替え装置８によってウェハー１周
辺に供給される空気は第２の雰囲気湿度制御装置６２
（設定湿度４０％）に切り替えられる。所定の時間後ウェハー１の回転は停止し、塗布膜の形
成が終了するとともに、切り替え装置８はもとに戻り、
ウェハー１全域に第１の雰囲気湿度制御装置６１から空
気が供給される。

【０１３２】本実施例によって上塗りの反射防止膜用材
料ＡＱＵＡＴＡＲ（ヘキスト社製）を塗布したところ、
膜厚均一性はレンジで３ｎｍ以下が得られた。

【０１３３】本実施例ではこのように、回転塗布中の基
板の塗布膜厚のデータに基づいて雰囲気湿度の制御を行
うようにしたが、これを予め処理レシピを設定し、湿度
の切り替えないし変化を行うかどうかを、該処理レシピ
の番号によって決定する構成とすることができる。膜厚
データ以外のデータに基づいて制御する場合も同様であ
る。

【０１３４】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、均一塗布
成膜が困難であった、例えば超低粘度、超薄膜材料につ
いても、その塗布による膜厚均一性が向上し、よって例
えば上塗り反射防止膜や薄膜レジスト材料等も良好に使
用できるようにした基板の回転塗布方法及び基板の回転
塗布装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の構成図である。

【図２】実施例１の動作を示す図である。

【図３】実施例２の構成図である。

【図４】実施例３の構成図である。

【図５】実施例３の動作を示す図である。

【図６】実施例４の構成図である。

【図７】実施例４の動作を示す図である。

【図８】定在波効果を示す図である。

【図９】上塗り反射防止膜の原理を示す図である。

【図１０】従来技術の問題点を示す図である。

【図１１】化学増幅型レジストのメカニズムを示す図で
ある。

【図１２】従来技術の問題点を示す図で、Ｔ−ｔｏｐ形
状を示す図である。

【図１３】超低粘度材料の膜厚分布を示す図である。

【図１４】実施例５の構成図である。

【図１５】実施例５の動作を示す図である。

【図１６】実施例６の構成図である。

【図１７】実施例６の動作を示す図である。

【図１８】実施例７の構成図である。

【図１９】実施例８の構成図である。

【図２０】実施例９の構成図である。

【図２１】実施例９の動作を示す図である。

【図２２】実施例１０の構成図である。

【図２３】実施例１１の構成図である。

【図２４】実施例１２の構成図である。

【符号の説明】

１基板（ウェハー）２基板保持機構（ウェハーチャック）３ピン４フード５ノズル５１第１の雰囲気温度制御装置５２第２の雰囲気温度制御装置５３温度センサー５４膜厚センサー６１第１の雰囲気湿度制御装置６２第２の雰囲気湿度制御装置７１加熱媒体吹き付け用ノズル８，８′切り替え装置８１熱板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７４

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法におい
て、基板の大きさに対する基板保持機構の大きさを、基板の
温度分布を改善する大きさに設定したことを特徴とする
基板の回転塗布方法。
【請求項２】基板保持機構を、基板とほぼ同じかそれ以
上の大きさにすることを特徴とする請求項１に記載の回
転塗布方法。
【請求項３】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法におい
て、基板保持機構は、基板の回転塗布の塗布膜厚の均一性を
要する部分と対応する大きさに設定したことを特徴とす
る基板の回転塗布方法。
【請求項４】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法におい
て、基板の周辺を加熱することにより、基板の温度分布を改
善する構成としたことを特徴とする基板の回転塗布方
法。
【請求項５】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置におい
て、基板の大きさに対する基板保持機構の大きさを、基板の
温度分布を改善する大きさに設定したことを特徴とする
基板の回転塗布装置。
【請求項６】基板保持機構を、基板とほぼ同じかそれ以
上の大きさにすることを特徴とする請求項５に記載の回
転塗布装置。
【請求項７】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置におい
て、基板保持機構は、基板の回転塗布の塗布膜厚の均一性を
要する部分と対応する大きさに設定したことを特徴とす
る基板の回転塗布装置。
【請求項８】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置におい
て、基板の周辺を加熱することにより、基板の温度分布を改
善する構成としたことを特徴とする基板の回転塗布装
置。
【請求項９】基板を基板保持機構に保持した状態で基板
への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法におい
て、塗布雰囲気の温度、及び／または湿度を時間的及び／ま
たは位置的に、連続的及び／または段階的に変化させる
ことにより基板の温度分布を改善する構成としたことを
特徴とする基板の回転塗布方法。
【請求項１０】塗布中に雰囲気温度を上昇させることを
特徴とする請求項９に記載の基板の回転塗布方法。
【請求項１１】塗布中に雰囲気湿度を低下させることを
特徴とする請求項９または１０に記載の基板の回転塗布
方法。
【請求項１２】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置にお
いて、異なる温度に設定された２台以上の雰囲気温度制御装置
を有し、塗布中に第１の温度制御装置から第２の温度制
御装置に切り替える構成としたことを特徴とする基板の
回転塗布装置。
【請求項１３】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置にお
いて、異なる温度に設定された２台以上の雰囲気温度制御装置
を有し、基板中心付近には第１の温度制御装置からの空
気を、基板周辺には第２の温度制御装置からの空気を主
に供給する構成としたことを特徴とする基板の回転塗布
装置。
【請求項１４】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置にお
いて、異なる湿度に設定された２台以上の雰囲気湿度制御装置
を有し、ウェハー中心付近には第１の湿度制御装置から
の空気を、ウェハー周辺には第２の湿度制御装置からの
空気を主に供給する構成としたことを特徴とする基板の
回転塗布装置。
【請求項１５】第１の温度及び／または湿度制御装置か
らの空気のあたる領域と、第２の温度及び／または湿度
制御装置からの空気のあたる領域との境界を、基板保持
機構の端とすることを特徴とする請求項１２ないし１４
のいずれかに記載の回転塗布方法。
【請求項１６】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法にお
いて、塗布雰囲気の湿度を８０％以上にすることを特徴とする
基板の回転塗布方法。
【請求項１７】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置にお
いて、塗布雰囲気の湿度を８０％以上にすることを特徴とする
基板の回転塗布装置。
【請求項１８】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法にお
いて、回転塗布中に雰囲気温度、及び／または雰囲気湿度を自
動的に変化させることを特徴とする基板の回転塗布方
法。
【請求項１９】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布方法にお
いて、回転塗布中の基板の温度、または塗布膜厚のデータに基
づいて前記雰囲気温度及び／または雰囲気湿度の制御を
行うことを特徴とする基板の回転塗布方法。
【請求項２０】回転塗布中の基板の温度、または塗布膜
厚のデータに基づいて温度変化または膜厚変化を予測
し、前記雰囲気温度及び／または雰囲気湿度の制御を行
うことを特徴とする請求項１８または１９に記載の基板
の回転塗布方法。
【請求項２１】予め処理レシピを設定し、温度及び／ま
たは湿度の切り替えないし変化を行うかどうかは、該処
理レシピの番号によって決定する構成としたことを特徴
とする請求項１８ないし２０のいずれかに記載の基板の
回転塗布方法。
【請求項２２】基板を基板保持機構に保持した状態で基
板への液状物質の回転塗布を行う基板回転塗布装置にお
いて、回転塗布中に雰囲気温度、及び／または雰囲気湿度を自
動的に変化させる機構を具備せしめたことを特徴とする
基板の回転塗布装置。
【請求項２３】異なる温度に設定された２台以上の雰囲
気温度制御装置を有し、塗布中に第１の温度制御装置か
ら第２の温度制御装置に自動的に切り替える構成とした
ことを特徴とする請求項２２に記載の基板の回転塗布装
置。
【請求項２４】異なる温度に設定された２台以上の雰囲
気温度制御装置を有し、基板中心付近には第１の温度制
御装置からの空気を、基板周辺には第２の温度制御装置
からの空気を主に供給する構成とするとともに、第２の
温度制御装置からの空気を自動的にＯＮ，ＯＦＦさせる
構成とするか、またはその設定温度を自動的に変化させ
る構成としたことを特徴とする請求項２２または２３に
記載の基板の回転塗布装置。
【請求項２５】異なる温度に設定された２台以上の雰囲
気湿度制御装置を有し、基板中心付近には第１の湿度制
御装置からの空気を、基板周辺には第２の湿度制御装置
からの空気を主に供給する構成とするとともに、第２の
湿度制御装置からの空気を自動的にＯＮ，ＯＦＦさせる
構成とするか、またはその設定湿度を自動的に変化させ
る構成としたことを特徴とする請求項２２ないし２４の
いずれかに記載の基板の回転塗布装置。
【請求項２６】回転塗布中の基板温度、または塗布膜厚
のデータに基づいて前記雰囲気温度及び／または雰囲気
湿度の制御を行う構成としたことを特徴とする請求項２
２ないし２５のいずれかに記載の基板の回転塗布装置。
【請求項２７】回転塗布中の基板の温度、または塗布膜
厚のデータに基づいて温度変化または膜厚変化を予測
し、前記雰囲気温度及び／または湿度の制御を行うこと
を特徴とする請求項２２ないし２６のいずれかに記載の
基板の回転塗布装置。
【請求項２８】予め処理レシピを設定し、温度及び／ま
たは湿度の切り替えないし変化を行うかどうかは、該処
理レシピの番号によって決定する構成としたことを特徴
とする請求項２２ないし２７のいずれかに記載の基板の
回転塗布装置。