KR101259334B1

KR101259334B1 - 도포 방법 및 도포 장치

Info

Publication number: KR101259334B1
Application number: KR1020127021436A
Authority: KR
Inventors: 마사또시 시라이시; 다까유끼 이시이
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2013-05-06
Also published as: WO2011102201A1; JP5454203B2; KR20120101180A; JP2011167603A; TWI495514B; TW201143914A

Abstract

본 발명은, 기판에 도포액을 공급하여 도포막을 형성하는 방법이며, 기판을 수평으로 보유 지지하는 기판 보유 지지부에 기판을 보유 지지시키고, 토출구를 구비하고, 이 토출구를 포함하는 도포액의 유로가 모세관 형상으로 구성된 도포 노즐의 토출구를, 기판에 대해 근접시킨 상태에서 상대적으로 이동시키면서, 토출구로부터 모세관 현상에 의해 도포액을 끌어내어 기판에 도포한다. 그 후, 기판 상의 도포액이 기판으로부터 비산되지 않는 회전수로 기판을 회전시킨다. 기판의 회전은, 기판 보유 지지부를 연직축 둘레로 회전시킴으로써 행한다.

Description

도포 방법 및 도포 장치{APPLICATION METHOD AND APPLICATION DEVICE}

본 발명은, 기판에 도포액을 도포하는 도포 방법 및 도포 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스나 LCD 기판의 제조 프로세스에 있어서, 레지스트액 등의 도포액은, 일반적으로 스핀 코팅법에 의해 반도체 웨이퍼(이하「웨이퍼」이라 함)에 도포되고 있다. 이 방법은, 스핀 척 상에 보유 지지된 웨이퍼를 회전시키는 동시에, 그 중심에 노즐로부터 도포액을 공급하고, 이 도포액을 원심력에 의해 외측으로 연신시켜 웨이퍼 표면 전체에 도포액을 신전시키는 것이다.

그러나 이 방법에서는, 웨이퍼의 회전 시에, 웨이퍼의 외측으로 비산되는 도포액의 양이 많아, 도포액의 사용 효율이 나쁘다고 하는 과제가 있다. 또한, 웨이퍼의 외측으로 도포액이 비산되기 때문에, 웨이퍼의 측방 전체를 덮도록 컵체를 설치할 필요가 있고, 웨이퍼의 대형화에 수반하여 컵체도 커지므로, 도포액의 도포를 행하는 도포 모듈이 대형화되어 버린다고 하는 과제도 있다.

이와 같은 과제의 해결 방법으로서, 특허문헌 1에는, 모세관 현상을 이용하여, 각형 기판에 도포액을 도포하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 도포액조에 경사 상방측으로 연장되는 모관 형상의 도포액 유출로를 설치하고, 도포액조 내의 도포액이 모세관 작용에 의해 도포액 유출로를 상승하여 그 선단으로부터 유출되고, 기판에 도포된다고 하는 것이다.

그런데 이 모세관 현상을 이용한 도포 방법에서는, 도포액조 내의 액면 높이와 도포액 유출로의 선단의 높이의 차이에 의해, 도포액 유출로로부터 유출되는 도포액의 양이 조정된다. 이로 인해, 기판에 대해 균일한 막 두께로 도포액을 도포하기 위해서는, 도포액조 내의 액면 높이와 도포액 유출로의 선단의 높이를 일정하게 유지할 필요가 있다. 그러나 모세관 현상에 의해 도포액 유출로로부터 유출되는 도포액의 양은 극히 소량으로, 현실적으로는 1매의 기판을 도포하는 동안에 도포액조 내의 액면 높이를 항상 일정하게 조정하는 것은 곤란하다.

한편, 보다 선 폭이 가는, 고밀도 패턴을 갖는 포토마스크의 제조에는, 레지스트액을 균일하게 도포하는 것이 요구되므로, 이 모세관 현상을 이용한 도포 방법을 레지스트액의 도포에 적용한 경우, 레지스트막의 막 두께 균일성이라 하는 점에서 과제가 남는다.

일본 특허 출원 공개 평8-24740호 공보

본 발명은, 이와 같은 사정 하에 이루어진 것으로, 도포액의 소량화 및 장치의 소형화를 도모하고, 기판 상의 도포막의 막 두께에 대해 높은 균일성을 얻을 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.

이로 인해 본 발명은, 기판에 도포액을 공급하여 도포막을 형성하는 방법에 있어서, 기판을 기판 보유 지지부에 대략 수평으로 보유 지지시키는 공정과, 계속해서 도포 노즐의 토출구를, 상기 기판에 대해 근접시킨 상태에서 상대적으로 이동시키면서, 상기 토출구로부터 모세관 현상에 의해 도포액을 끌어내어 기판에 도포하는 공정과, 계속해서 기판 상의 도포액이 기판으로부터 비산되지 않는 회전수로 당해 기판을 회전시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 도포 노즐의 토출구를 기판에 대해 근접시킨 상태에서, 이들 도포 노즐과 기판을 상대적으로 이동시켜, 상기 토출구로부터 모세관 현상에 의해 도포액을 끌어내어 기판에 도포하고 있다. 이로 인해 도포액이 비산되어 낭비하게 된다고 하는 일이 없어, 도포액의 소량화를 도모할 수 있고, 또한 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 도포액을 도포한 기판을, 기판 상의 도포액이 비산되지 않는 회전수로 회전시키고 있으므로, 도포막의 막 두께의 균일성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 도포 장치의 제1 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 상기 도포 장치의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 상기 도포 장치를 도시하는 평면도이다.
도 4는 상기 도포 장치에 설치되는 가스 공급 기구와 웨이퍼의 관계의 설명도이다.
도 5는 상기 도포 장치에 설치되는 도포 노즐의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 6은 상기 도포 장치에 설치되는 도포 노즐과 도포액 탱크의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 도포 방법의 일 실시 형태를 도시하는 공정도로, (a)는 가스 공급 기구를 가스 공급 위치까지 하강시킨 상태를, (b)는 가스 공급 기구를 대기 위치로 복귀시키고, 도포 노즐을 도포 개시 위치까지 이동시킨 상태를, (c)는 도포 노즐에 의해 웨이퍼에 도포액을 도포하는 모습을, 각각 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 관한 도포 방법의 일 실시 형태를 도시하는 공정도로, (a)는 도포 노즐을 웨이퍼의 타단부측까지 이동시킨 상태를, (b)는 도포액이 도포된 웨이퍼를 회전시킨 모습을, 각각 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 관한 도포 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명에 관한 도포 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명에 관한 도포 장치의 또 다른 실시 형태의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 관한 도포 장치의 또 다른 실시 형태에 관한 단면도로, (a)는 반전 기구에 의해 웨이퍼를 수평으로 흡착 보유 지지한 상태를, (b)는 반송 아암과 스테이지의 관계를, 각각 도시한 것이다.
도 13은 상기 도포 장치의 작용을 도시하는 공정도로, (a)는 스테이지 상의 웨이퍼에 발수성 레지스트화 가스 및 친수성 레지스트화 가스를 공급하는 모습을, (b)는 웨이퍼를 하측을 향하게 한 상태에서 웨이퍼에 도포액을 도포하는 모습을, (c)는 도포액이 도포된 웨이퍼를 회전시킨 모습을, 각각 도시한 것이다.

본 발명에 관한 도포 장치(1)의 제1 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 도포 장치(1)는, 처리 용기(10)의 내부에, 기판, 예를 들어 웨이퍼(W)를 이면측에서 수평으로 보유 지지하는 동시에, 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성된 스핀 척(2)을 구비하고 있다. 이 스핀 척(2)은, 웨이퍼(W)를 흡인 보유 지지하는 기판 보유 지지부를 이루는 것으로, 웨이퍼(W)를 수평으로 보유 지지하는 개략 원판 형상의 테이블(21)과, 이 테이블(21)의 하면 중앙부에 접속된 회전축(22)을 구비하고 있다. 상기 테이블(21)은, 예를 들어 진공 흡착 또는 정전 흡착에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지하도록 구성되어 있다. 상기 회전축(22)의 하부측에는, 당해 회전축(22)을 연직축 둘레로 회전 가능 및 승강 가능하게 지지하는 구동 기구(23)가 접속되어 있다. 도 3 중, 부호 10a는 웨이퍼(W)의 반송구이다.

상기 스핀 척(2)의 상방측에는, 당해 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼(W)와 대향하도록, 발수성 도포액화 기구를 겸하는 가스 공급 기구(3)가 설치되어 있다. 발수성 도포액화 기구는 웨이퍼(W) 표면에 대한 도포액의 접촉각 제어를 행하는 것이다. 가스 공급 기구(3)는, 예를 들어 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 덮는 크기의 평면 원 형상으로 형성되고, 그 내부는 제1 가스 공급실(31)과, 제2 가스 공급실(32)로 분할되어 있다. 이하에서는 도포액으로서 레지스트액을 사용하는 경우를 예로 들고 있으므로, 발수성 도포액화는 발수성 레지스트화로 하여 설명한다.

상기 제1 가스 공급실(31)은, 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)에 발수성 도포액화 가스(발수성 레지스트화 가스)를 공급하기 위한 가스 공급실이고, 제2 가스 공급실(32)은, 웨이퍼(W)의 중앙 영역(12)에 친수성 도포액화 가스(친수성 레지스트화 가스)를 공급하기 위한 가스 공급실이다. 이들 제1 및 제2 가스 공급실(31, 32)의 하면에는, 다수의 가스 공급 구멍(31a, 32a)이 형성되어 있다. 또한, 제1 가스 공급실(31)에는, 가스 공급로(33)를 통해 발수성 레지스트화 가스 공급부(34)가 접속되는 동시에, 제2 가스 공급실(32)에는 가스 공급로(35)를 통해 친수성 레지스트화 가스 공급부(36)가 접속되어 있다. 이들 가스 공급로(33, 35)에는, 밸브나 매스 플로우 컨트롤러를 구비한 유량 조정부(33a, 35a)가 각각 설치되어 있다.

웨이퍼(W)에 있어서의 상기 발수성 레지스트화 가스를 공급하는 주연 영역(11)은, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)가 200㎜ 사이즈인 경우, 외측 테두리로부터 0.5㎜ 내지 30㎜ 정도 내측의 영역이다. 한편, 상기 친수성 레지스트화 가스를 공급하는 중앙 영역(12)은, 상기 주연 영역(11)의 내측의 영역이다. 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)에 발수성 레지스트화 가스를 공급하는 이유는, 발수성 레지스트화 가스의 공급에 의해 당해 주연 영역(11)을 발수성 레지스트성으로 해 두어, 당해 영역(11)으로 레지스트액을 도포하기 어렵게 하기 위해서이다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)으로의 레지스트액의 도포를 억제하면, 웨이퍼(W)의 반송 아암(15)(도 12 참조)은, 일반적으로 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)을 보유 지지하므로, 당해 반송 아암으로의 레지스트액의 부착을 억제할 수 있다. 또한, 이후의 공정에 있어서, 스핀 척(2)을 회전시킬 때의 회전 조건 설정의 마진을 넓힐 수 있다. 레지스트가 웨이퍼(W)의 보다 내측에 있는 쪽이, 웨이퍼(W)를 회전시켰을 때에 웨이퍼 외부로 비산되기 어려워지기 때문이다.

또한, 웨이퍼(W)의 중앙 영역(12)에 친수성 레지스트화 가스를 공급하는 이유는, 친수성 레지스트화 가스의 공급에 의해 당해 중앙 영역(12)을 친수성 레지스트성으로 해 둠으로써, 레지스트액을 친화되기 쉽게 하여, 당해 레지스트액을 도포하기 쉽게 하기 위해서이다. 상기 발수성 레지스트화 가스로서는 불소 코팅제 등을 사용할 수 있고, 상기 친수성 레지스트화 가스로서는 프로필렌글리콜메틸에테르(PGME) 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 가스 공급 기구(3)는, 승강 기구(37)에 의해 승강 부재(38)를 통해, 그 하면이 스핀 척(2) 상의 웨이퍼(W) 표면과 근접하는 가스 공급 위치와, 웨이퍼(W)의 상방측으로 이격된 대기 위치 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 상기 가스 공급 위치라 함은, 가스 공급 기구(3)의 하면이, 스핀 척(2) 상의 웨이퍼(W) 표면으로부터 5㎜ 내지 10㎜ 정도 이격되는 위치이다.

상기 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 상방측에는, 도포 노즐(4)이 설치되어 있다. 이 도포 노즐(4)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 도면 중 Y 방향으로 신장되는 장척 노즐이고, 그 하면에는 길이 방향을 따라 신장되는 슬릿 형상의 토출구(41)가 형성되어 있다. 이 토출구(41)는, 웨이퍼(W)의 피도포면의 폭과 동일하거나 그 이상의 길이로 형성되어 있다. 여기서 상기 피도포면의 폭은, 웨이퍼(W)에 대해 도포액을 도포하고자 하는 영역에 따라 결정된다. 이 예에서는 웨이퍼 전체면에 도포액을 도포하므로, 상기 피도포면의 폭은 웨이퍼의 직경에 상당하지만, 웨이퍼(W)의 중앙 영역(12)에만 도포액을 도포하는 경우에는, 당해 중앙 영역(12)의 직경에 상당한다. 또한, 웨이퍼(W)의 회로 형성 영역에만 도포액을 도포하는 경우에는, 당해 회로 직경 영역의 최대폭에 상당한다. 기판이 각형인 경우에는, 상기 피도포면의 폭은, 기판에 대해 도포액을 도포하고자 하는 영역의 최대폭에 상당한다. 또한, 도포 노즐(4)의 토출구(41)는, 이 예에서는 슬릿 형상이지만, 다수의 토출 구멍을 서로 간격을 두고 배열하는 것이어도 된다.

상기 도포 노즐(4)의 내부에는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 그 길이 방향을 따라 상기 토출구(41)와 연통되는 도포액 유로(42)가 형성되어 있다. 이 도포액 유로(42)에는, 도포 노즐(4) 내에 형성된 유로(43)를 통해, 후술하는 도포액 탱크(5)로부터 도포액이 공급된다. 이 예에서는, 토출구(41), 도포액 유로(42) 및 유로(43)에 의해, 도포 노즐(4) 내의 도포액의 유로가 구성되어 있다. 이들 토출구(41), 도포액 유로(42) 및 유로(43)의 폭 L1은, 모세관 현상이 얻어지는 크기, 예를 들어 0.1㎜ 내지 0.5㎜ 정도의 모세관 형상으로 설정되어 있다.

이 도포 노즐(4)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 이동 기구(44)에 의해, 토출구(41)를 스핀 척(2) 상의 웨이퍼(W) 표면에 근접시킨 상태에서 이동하도록 구성되어 있다. 상기 이동 기구(44)는, 상기 토출구(41)와 교차하는 방향(도 3 중 X 방향)으로 신장되는 가이드 레일(45)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 이와 같이 하여 도포 노즐(4)은, 토출구(41)와 교차하는 방향으로, 스핀 척(2)의 일단부측의 외측의 대기 위치(도 3에 도시하는 위치)로부터, 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 타단부측까지 이동할 수 있도록 되어 있다. 여기서 토출구(41)를 스핀 척(2) 상의 웨이퍼(W) 표면에 근접시킨 상태라 함은, 도포 노즐(4)의 하단부와 상기 웨이퍼(W) 표면의 거리 L2가, 예를 들어 0.1㎜ 내지 0.4㎜ 정도의 상태를 말한다. 또한, 도포 노즐(4)이 대기 위치에 있을 때에는, 가스 공급 기구(3)가 가스 공급 위치로 이동하는 것을 방해하지 않고, 한편 가스 공급 기구(3)가 대기 위치에 있을 때에는, 도포 노즐(4)의 이동을 저해하지 않도록 구성되어 있다.

상기 도포액 탱크(5)는, 그 내부에 도포액, 예를 들어 레지스트액이 저류된 도포액조를 이루는 것으로, 그 상방측은 대기 개방되어 있다. 이 도포액 탱크(5)와 도포 노즐(4) 사이는 도포액 공급로(51)를 통해 접속되어 있고, 이 도포액 공급로(51)의 타단부측은 상기 도포 노즐(4) 내의 유로(43)에 접속되어 있다. 또한, 도포액 공급로(51)에는, 도포 개시 시에 도포액을 밀어내는 역할을 하는 펌프 P1과, 개폐 밸브 V1이 설치되어 있다.

도포액 탱크(5)의 상방측에는, 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면의 높이 위치를 검출하기 위한 액면 센서(52)가 설치되어 있고, 이 액면 센서(52)로서는, 예를 들어 초음파식 액면 레벨 센서를 사용할 수 있다. 또한, 도포액 탱크(5)는 승강 기구(53)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있고, 이 승강 기구(53)로서는, 예를 들어 볼 나사를 구비한 기구를 사용할 수 있다. 또한, 도포액 탱크(5)는, 도포액을 저류하는 도포액 저류조(6)와, 펌프 P2 및 개폐 밸브 V2를 구비한 공급로(61)에 의해 접속되어 있다.

이 도포 장치(1)에서는, 연통관의 원리를 이용하여 도포액 탱크(5)로부터 도포액을 도포 노즐(4)에 공급하고, 도포 노즐(4)과 웨이퍼(W) 사이에서는 모세관 현상을 이용하여 도포액을 토출하고 있다. 이로 인해 상술한 바와 같이 도포 노즐(4) 내의 도포액의 유로는, 모세관 현상이 얻어지는 모세관 형상으로 형성되고, 도포액 노즐(4)의 토출구(41)의 선단의 높이 위치보다 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면의 높이 위치가 낮아지도록 설정된다.

이때, 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면의 높이 위치와 도포 노즐(4)의 선단의 높이 위치의 차분 H(도 6 참조)에 의해, 도포 노즐(4)로부터 토출되는 도포액의 양이 조정된다. 따라서 도포 노즐(4)로부터 토출되는 도포액의 양이 적절한 양으로 되도록, 도포 노즐(4) 내의 유로의 크기나, 상기 차분 H, 도포액 공급로(51)의 용적 등이 결정된다. 여기서 상기 도포액 공급로(51)는 플렉시블하게 구성되고, 도포 시에는 도포액 탱크(5)는 이동하지 않고 도포 노즐(4)만이 이동하도록 되어 있다. 이와 같이 도포 노즐(4)이 이동하여 도포액 공급로(51)의 형상이 변화된 경우이어도, 상술한 연통관의 원리가 작용하도록 구성되어 있다.

그리고 도포 시에는 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면의 높이를 액면 센서(52)에 의해 검출하고, 이 검출값에 기초하여, 후술하는 제어부(7)에 의해 상기 차분 H가 일정해지도록, 도포액 탱크(5)의 높이를 승강 기구(53)에 의해 제어하는 것이 행해진다. 상기 차분 H를 일정하게 함으로써, 도포액 노즐(4)로부터 토출되는 도포액의 양이 일정해지기 때문이다.

또한, 스핀 척(2)의 하부측에는, 컵체(13)가 설치되어 있다. 이 컵체(13)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 평면 형상이 사각형 형상으로 구성되고, 그 길이 방향(도 3 중 Y 방향)의 1변이, 도포 노즐(4)의 토출구(41)보다도 커지도록 설정되어 있다. 단, 후술하는 바와 같이, 당해 도포 장치(1)에서는 도포 노즐(4)로부터 컵체(13)에 도포액이 거의 토출되는 일은 없으므로, 반드시 컵체(13)를 설치할 필요는 없다.

상기 제어부(7)는, 도포 장치(1)에 있어서의 각 기기의 동작을 통괄 제어하는 것으로, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도시하지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는, 후술하는 작용에서 설명하는 도포액의 도포 처리가 행해지도록 명령이 짜여진 프로그램이 저장되고, 이 프로그램이 제어부에 판독됨으로써, 제어부(7)는, 가스 공급 기구(3)에 의한 발수성 레지스트화 가스나 친수성 레지스트화 가스의 공급, 도포 노즐(4)의 이동, 도포 노즐(4)로부터 웨이퍼(W)로의 도포액의 공급, 스핀 척(2)에 의한 웨이퍼의 회전, 도포액 탱크(5)의 액면의 조정, 도포액 저류조(6)로부터 도포액 탱크(5)로의 도포액의 공급 등을 제어한다. 상기 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크, 또는 메모리 카드 등의 기억 매체에 수납된 상태에서 프로그램 저장부에 저장된다.

상기 도포액 탱크(5)의 액면의 조정은, 예를 들어 다음과 같이 하여 행해진다. 제어부(7)는, 스핀 척(2) 상의 웨이퍼(W)에 대해 도포액의 토출을 개시하는 개시 지령을 도포 노즐(4)의 이동 기구(44) 및 액면 센서(52)에 출력하고, 이 지령에 기초하여 도포 노즐(4)은 도포 개시 위치로 이동한다. 이 도포 개시 위치라 함은, 웨이퍼(W)의 일단부측의 단부에 도포액을 토출하는 위치이다.

한편, 이 개시 지령에 기초하여, 액면 센서(52)에서는 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면의 높이 위치를 검출하고, 제어부(7)에서는 이것을 기준 높이 위치로서 취득한다. 그리고 이 이후 소정 시간, 예를 들어 0.1초마다 액면 센서(52)에 의해 액면의 높이 위치를 검출하고, 제어부(7)에 출력한다. 그리고 제어부(7)에서는, 예를 들어 검출한 높이 위치와 기준 높이 위치를 비교하여, 상기 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면의 높이 위치가 기준 높이 위치에 일치될 때까지, 승강 기구(53)에 도포액 탱크(5)를 승강시키도록 지령을 출력한다. 예를 들어, 검출된 높이 위치가 기준 높이 위치보다도 1㎜ 낮은 경우에는, 승강 기구(53)에 의해 도포 탱크(5)를 개시 지령 시의 높이보다도 1㎜ 높아지도록 제어한다. 상기 승강 기구(53)에서는, 예를 들어 볼 나사 기구의 회전수에 따라, 도포 탱크(5)를 1㎜ 높게 할 때의 회전수가 미리 파악되어 있으므로, 제어부(7)로부터의 지령에 기초하여 소정 수 회전시킴으로써 도포 탱크(5)의 높이의 제어가 행해진다.

계속해서 상술한 도포 장치(1)의 작용에 대해 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 우선 처리 용기(10) 내에 도시하지 않은 반송 아암에 의해 웨이퍼(W)를 반송하여, 스핀 척(2) 상에 웨이퍼(W)를 전달한다. 이 웨이퍼(W)는, 예를 들어 다른 유닛에 의해 헥사메틸디실라잔(HMDS) 가스를 공급하여 웨이퍼(W) 표면을 발수성으로 하는 HMDS 처리가 행해진 것이다. 이 HMDS 처리를 행함으로써, 현상 시에 있어서의 레지스트 패턴의 박리가 억제된다.

또한, 웨이퍼(W)의 전달은, 웨이퍼(W)의 주연측을 보유 지지하는 반송 아암의 경우에는, 스핀 척(2)의 테이블(21)을 반송 아암의 진퇴 동작을 저해하지 않는 크기로 설정하고, 스핀 척(2)과 반송 아암을 상대적으로 승강시킴으로써 행해진다. 또한, 스핀 척(2)에 도시하지 않은 웨이퍼(W)의 픽업 핀을 설치하고, 이 픽업 핀과 반송 아암을 상대적으로 승강시킴으로써 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 해도 된다.

계속해서 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 가스 공급 기구(3)를 가스 공급 위치까지 하강시키고, 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)에 발수성 레지스트화 가스를 공급하는 동시에, 웨이퍼(W)의 중앙 영역(12)에 친수성 레지스트화 가스를 공급한다. 이때 도포 노즐(4)은 대기 위치에 놓여져 있다. 이와 같이 하여 웨이퍼(W)에 대해 소정 유량의 발수성 레지스트화 가스 및 친수성 레지스트화 가스를 공급함으로써, 상기 주연 영역(11)을 발수성 레지스트화하는 동시에, 상기 중앙 영역(12)을 친수성 레지스트화한 후, 가스 공급 기구(3)를 대기 위치까지 상승시킨다. 여기서 발수성 레지스트화 가스 및 친수성 레지스트화 가스의 공급은 동시에 행해도 되고, 한쪽을 공급한 후, 다른 쪽을 공급하도록 해도 된다. 또한, 발수성 레지스트화 가스 및 친수성 레지스트화 가스의 공급을 동시에 행한다고 해도, 반드시 공급 개시 및 공급 정지의 타이밍이 동시일 필요는 없고, 공급 개시나 공급 정지의 타이밍은 어긋나 있어도 된다.

계속해서 가스 공급 기구(3)가 대기 위치로 복귀된 후, 제어부(7)로부터 도포액의 도포 개시 지령을 이동 기구(44) 및 액면 센서(52)에 출력한다. 이에 의해 도포 노즐(4)은 도 7의 (b)에 도시하는 도포 개시 위치까지 이동하고, 액면 센서(52)는 도포액 탱크(5) 내의 액면의 높이 위치를 검출하여, 제어부(7)에 출력한다. 이와 같이 하여 제어부(7)에서는 이 액면의 높이 위치를 기준 높이 위치로서 취득한 후, 밸브 V1 및 펌프 P1에 개시 지령을 출력한다. 이에 의해 밸브 V1이 개방되고, 펌프 P1에 의해 소정량의 도포액(R)이 도포액 탱크(5)로부터 도포 노즐(4)로 송출된다.

여기서 상술한 바와 같이, 도포 노즐(4)과 웨이퍼(W) 사이에서는 모세관 현상에 의해 도포액(R)이 도포되지만, 이 모세관 현상은 도포 노즐(4)의 토출구(41)와 웨이퍼(W) 표면 사이가 도포액(R)에 의해 접촉하는 경우에 발생한다. 따라서 도포의 개시 시에는, 펌프 P1에 의해 도포액(R)을 송액하여, 확실하게 토출구(41)와 웨이퍼(W) 사이에 도포액(R)을 존재시켜 둠으로써, 이후에 펌프 P1을 정지해도 모세관 현상에 의해 토출구(41)로부터 도포액이 끌어내어지게 된다. 이때, 펌프 P1에 의해 도포액(R)을 밀어내는 양은, 토출구(41)로부터 토출되는 도포액(R)이 웨이퍼(W)에 접액하는 정도이고, 도포 노즐(4)의 하면과 웨이퍼(W) 표면의 거리 L2는, 0.1㎜ 내지 0.4㎜ 정도이므로 극히 소량이다. 또한, 도포 노즐(4)의 토출구(41)는 웨이퍼(W)의 직경을 커버하는 크기이므로, 도포 개시 시에는, 토출구(41)에 있어서 도포 대상인 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 영역이 있다. 그러나 상술한 바와 같이 펌프 P1에 의해 토출구(41)로부터 도포액을 밀어내는 양은 극히 소량이므로, 도포 대상인 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 토출구(41)에 있어서는 도포액(R)이 부풀어 오르지만, 웨이퍼(W)에 접액한 토출구(41)측으로 도포액(R)이 끌어 당겨지는 상태로 된다. 이로 인해 결과적으로 도포 대상의 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 토출구(41)에 있어서도 도포액이 컵체(13)에 낙하할 우려는 없다.

계속해서 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 도포 노즐(4)을 이동 기구(44)에 의해, 스핀 척(2) 상에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 일단부측으로부터 타단부측으로 이동시키고, 웨이퍼(W)에 대해 도포액(R)을 도포하여 도포막을 형성한다. 이때, 상술한 바와 같이 도포 노즐(4) 내의 도포액의 유로[유로(43), 도포액 유로(42), 토출구(41)]는, 모세관 형상으로 형성되어 있으므로, 도포 노즐(4)과 웨이퍼(W) 사이에서는 모세관 현상에 의해 도포액(R)이 도포된다. 즉, 도포 노즐(4)의 토출구(41)와 웨이퍼(W)는 도포액(R)을 통해 접촉하고 있고, 도포 노즐(4)의 이동에 수반하여, 웨이퍼(W)에 의해 토출구(41)로부터 도포액(R)이 모세관 현상에 의해 끌어내어지도록 하여 도포된다. 그리고 도포액 탱크(5)에서는, 상면이 대기 개방되어 있고, 도포액 탱크(5)와 도포 노즐(4) 사이에서는 연통관의 원리가 작용하고 있으므로, 상기 토출구(41)로부터 끌어내어진 만큼을 보상하는 만큼의 도포액이, 도포액 탱크(5)에 의해 도포 노즐(4)에 공급된다.

이때, 액면 센서(52)에서는 소정의 타이밍에 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면 높이가 검출되고, 이 검출값이 제어부(7)에 출력된다. 그리고 제어부(7)에서는 이 검출값과 상기 기준 높이 위치를 비교하여, 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면이 기준 높이 위치에 일치되도록 승강 기구(53)를 제어한다. 이와 같이 도포액 탱크(5) 내의 액면의 높이를 일치시킴으로써, 도포 노즐(4)의 토출구(41)로부터의 도포액의 토출량을 일치시킬 수 있다. 이와 같이 하여 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 타단부측까지 도포 노즐(4)을 이동시켜, 웨이퍼(W)에 대한 도포액(R)의 도포를 행한 후, 제어부(7)로부터 도포 종료 지령을 이동 기구(44), 밸브 V1 및 액면 센서(52)에 출력한다. 이에 의해 밸브 V1을 폐쇄하고, 액면 센서(52)에 의한 액면의 검출을 종료하고, 이동 기구(44)에 의해 도포 노즐(4)은 대기 위치까지 이동한다. 여기서 종료 시에 있어서도, 도포 노즐(4)의 토출구(41)에 있어서 도포 대상인 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 영역이 있지만, 대응하는 웨이퍼(W)가 없는 토출구(41)에서는 모세관 현상이 발생하지 않아, 웨이퍼(W)에 의해 도포액이 끌어내어지는 일이 없다. 따라서 도포 대상인 웨이퍼(W)가 없는 토출구(41)로부터 도포액이 떨어지는 등의 일은 거의 일어나지 않는다. 이와 같이 하여 웨이퍼(W)에는, 예를 들어 10㎛ 정도의 막 두께로 도포액(R)인 레지스트액의 도포막이 형성된다.

이 후 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 도포액(R)이 도포된 웨이퍼(W)를, 웨이퍼(W)로부터 도포액(R)이 비산되지 않는 회전수로 회전시킨다. 여기서 도포 노즐(4)로부터 모세관 현상을 이용하여 도포액을 도포하고 있으므로, 웨이퍼(W) 상의 도포막의 막 두께는, 10㎛ 정도로 극히 얇다. 이로 인해 웨이퍼(W)를 회전시켜도 도포액(R)이 비산되기 어려운 상태이고, 도포액(R)이 비산되지 않는 회전수라 함은, 예를 들어 100rpm 내지 500rpm 정도의 회전수를 말한다. 이와 같이 도포액(R)이 도포된 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 원심력에 의해 웨이퍼(W) 상의 도포액(R)이 이동하므로, 웨이퍼(W) 표면에 있어서의 도포막의 막 두께의 균일성을 높일 수 있다. 이 일련의 공정에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 도포액(R)이 도포되어 도포막이 형성되지만, 소정 매수의 웨이퍼(W)에 대해 도포액(R)의 도포를 행한 후, 도포액 저류조(6)로부터 소정량의 도포액(R)이 도포액 탱크(5) 내에 공급된다.

여기서 상술한 바와 같이 웨이퍼(W) 상의 도포막의 두께는 극히 얇고, 또한 도포액 탱크(5) 내의 도포액의 액면 높이가 일정해지도록 조정을 행하고 있으므로, 어느 정도의 균일성을 확보하면서 도포액(R)을 웨이퍼(W) 표면에 도포할 수 있다. 그러나 최근 레지스트 패턴이 보다 정밀하게 되어 있으므로, 보다 도포막의 막 두께의 균일성을 높게 하는 것이 요청되고 있다. 이때, 도포액 탱크(5) 내의 도포액(R)의 액면 조정을 정밀하게 행하면 이론상, 도포막의 막 두께 균일성은 향상되지만, 실제로는 도포액(R)의 도포량이 극히 적으므로, 액면의 변화량도 미소하고, 상기 액면의 높이 위치를 항상 일정하게 유지하는 것은 곤란하다. 이에 대해, 미리 어느 정도의 균일성을 확보하면서 웨이퍼(W) 표면에 도포액(R)을 도포해 두고, 또한 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 도포막의 막 두께 균일성을 보다 높이는 것은, 간이한 방법에 의해, 확실하게 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있으므로, 유효하다.

이때, 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(W) 상의 도포액(R)은 원심력에 의해 외측으로 이동하려고 하지만, 웨이퍼(W) 외주에서의 표면 장력에 의해, 도포액(R)은 웨이퍼 외주로부터 흘러넘치기 어렵게 되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)은 발수성 레지스트화되어 있으므로, 회전 전에 있어서의 웨이퍼(W) 상의 도포액(R)은 최외주로부터 보다 중심측에 존재하고 있어, 가령 이후의 공정에 있어서 스핀 척(2)을 고속으로 회전시켜 건조를 행하는 경우이어도, 스핀 조건 설정의 마진을 넓힐 수 있다.

이상에 있어서, 상술한 실시 형태에서는, 도포 노즐(4)의 토출구(41)로부터 모세관 현상에 의해 도포액(R)을 끌어내어 웨이퍼(W)에 도포하고 있고, 모세관 현상에 의해 끌어내어지는 도포액(R)의 양은 극히 적다. 또한, 도포 노즐(4)의 토출구(41)를 웨이퍼(W)에 근접시킨 상태에서, 도포 노즐(4)을 이동시키면서 도포를 행하고 있으므로, 스핀 코팅과 같이 웨이퍼(W)로부터 비산되는 도포액(R)이 없다. 이와 같은 점에서, 도포액(R)의 소량화를 도모할 수 있다.

또한, 웨이퍼(W)로부터 도포액(R)이 비산될 우려가 없으므로, 스핀 척(2)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 상방측으로부터 하방측에 걸쳐 도포액(R)이 비산되는 영역을 커버하도록 큰 컵체(13)를 설치할 필요가 없어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 모세관 현상에 의해 도포액(R)을 도포한 후, 도포액(R)이 비산되지 않을 정도의 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있으므로, 도포막의 막 두께에 있어서 높은 면 내 균일성을 확보할 수 있어, 정밀한 레지스트 패턴을 형성하는 경우에 유효하다.

이상에 있어서, 도포 장치(1)는 도 9에 도시한 바와 같이 구성해도 된다. 이 예가 상술한 실시 형태의 도포 장치와 다른 점은, 도포액(R)의 도포 개시 시에 펌프 P1에 의해 도포 노즐(4)로부터 도포액(R)을 밀어내는 대신에, 보조 노즐(8)을 사용하여, 도포 노즐(4)과 웨이퍼(W) 사이에 도포액(R)을 공급하는 것이다. 이 보조 노즐(8)은 밸브나 펌프 등을 구비한 도포액 공급부(81)에 접속되고, 예를 들어 도포액 탱크(5)와 도포 노즐(4) 사이에, 도포 노즐(4)의 이동이나 스핀 척(2)으로의 웨이퍼(W)의 전달을 저해하지 않도록 설치되어 있다.

그리고 이 예에서는 제어부(7)로부터의 도포 개시 지령에 기초하여, 예를 들어 도포 노즐(4)이 도포 개시 위치로 이동한 타이밍에서, 보조 노즐(8)로부터 도포 노즐(4)과 웨이퍼(W) 표면 사이에 도포액(R)을 공급하도록 구성된다. 이때 보조 노즐(8)로부터 공급되는 도포액(R)의 양은, 도포 노즐(4)의 토출구(41)와 웨이퍼(W) 표면 사이를 도포액(R)에 의해 접속할 수 있는 정도이다. 이와 같은 구성에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도포액의 소량화 및 소형화를 도모할 수 있고, 도포액의 막 두께에 대해 높은 균일성을 얻을 수 있다.

또한, 도포 장치는 도 10에 도시한 바와 같이 구성해도 된다. 이 예가 제1 실시 형태의 도포 장치(1)와 다른 점은, 도포 노즐(4)과 함께 도포액 탱크(5)도 이동하는 구성인 점이다. 예를 들어, 이 예에서는, 노즐 유닛(83) 내부에 도포 노즐(4)과 도포액 탱크(5)가 통합되어 있고, 이 노즐 유닛(83)이 이동 기구(44)에 의해 토출구(41)와 교차하는 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

노즐 유닛(83) 내부에는 도포 노즐(4)과 도포액 탱크(5)를 연결하는 도포액 공급로(51)나, 도포액 탱크(5) 내의 도포액(R)의 액면을 검출하는 액면 센서(52), 도포액 탱크(5)의 승강 기구(53)도 설치되어 있다. 그리고 액면 센서(52)로부터의 검출값에 기초하여 제어부(7)에 의해 도포액 탱크(5)의 승강 기구(53)가 제어되도록 구성되어 있다. 이들 구성은 제1 실시 형태의 도포 장치와 마찬가지이다. 또한, 도포액 탱크(5)와 도포액 저류조(6)를 연결하는 공급로(61)는 플렉시블하게 구성되어 있어, 노즐 유닛(83)이 이동하였을 때에 공급로(61)의 형상이 변화되도록 되어 있다. 이와 같은 구성에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도포액의 소량화 및 소형화를 도모할 수 있고, 도포액의 막 두께에 대해 높은 균일성을 얻을 수 있다.

또한, 상술한 구성에서는, 도포 노즐(4)을 웨이퍼(W)에 대해 토출구(41)와 교차하는 방향으로 이동시켰지만, 도포 노즐(4)측을 움직이지 않고 스핀 척(2)측을 토출구(41)와 교차하는 방향으로 이동시키도록 해도 된다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 도포 노즐(4)을, 스핀 척(2) 상의 웨이퍼(W)의 중심과, 토출구(41)의 길이 방향의 중심을 대응시키는 동시에, 토출구(41)가 웨이퍼(W) 표면과 근접하도록 배치하고, 스핀 척(2)측을 반회전시킴으로써, 도포액(R)을 도포하도록 해도 된다. 이때, 스핀 척(2)측을 회전시키는 것이 아니라, 도포 노즐(4)측을 토출구(41)의 길이 방향의 중심을 축으로 하여 회전시키도록 해도 된다. 이 경우, 도포 노즐(4)의 길이 방향에 있어서의 단위 면적당의 도포액(R)의 토출량을 일치시키기 위해, 토출구(41)로부터의 도포액(R)의 토출 속도를 웨이퍼(W)의 중심측에서 느리게, 웨이퍼(W)의 외주측에서 빠르게 되도록 제어해도 된다.

계속해서 도 12 및 도 13을 예로 들어, 도포 노즐(4)의 토출구(41)가 상향으로 배치되는 실시 형태에 대해 설명한다. 도 12의 (a) 중 부호 84는, 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 흡착 보유 지지하는 동시에, 수평축 둘레로 반전시키는 반전 기구이다. 이 반전 기구는, 예를 들어 진공 흡착 또는 정전 흡착에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지하는 스테이지(86)와, 이 스테이지(86)를 수평한 회전축(85)을 따라 회전시키는 회전 기구(87)를 구비하고 있다. 예를 들어, 스테이지(86)는, 웨이퍼(W)의 중앙측을 흡착 보유 지지하도록 구성되어 있다. 그리고, 예를 들어 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 주연측을 보유 지지하는 반송 아암(15)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때에, 반송 아암(15)을 스테이지(86)에 대해 진퇴시켜도 반송 아암(15)과 스테이지(86)가 접촉하지 않는 크기로 설정되어 있다.

가스 공급 기구(3), 도포 노즐(4), 도포액 탱크(5) 등은, 도포 노즐(4)의 토출구(41)가 상측을 향하고 있는 것 외에는, 제1 실시 형태의 도포 장치(1)와 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 이 예에 있어서도 도포 노즐(4) 내에 있어서의 토출구(41)를 포함하는 도포액의 유로는 모세관 형상으로 구성되는 동시에, 도포액 탱크(5) 내의 도포액(R)의 액면의 높이는, 도포 노즐(4)의 토출구(41)의 높이보다도 낮아지도록 구성되어 있다. 이와 같이 하여 도포 노즐(4)의 토출구(41)와 웨이퍼(W) 사이에서는 모세관 현상에 의해 도포액(R)이 끌어내어지고, 도포 노즐(4)과 도포액 탱크(5) 사이에서는 연통관의 원리에 의해 도포액(R)이 공급되도록 되어 있다.

이와 같은 구성에서는, 우선 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 반송 아암(15)으로부터 스테이지(86)에 웨이퍼(W)를 전달하고, 당해 스테이지(86) 상에 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지시킨다. 그리고 가스 공급 기구(3)를 웨이퍼(W)에 가스를 공급하는 위치로 하강시키고, 웨이퍼(W)의 주연 영역(11) 및 중앙 영역(12)에 각각 발수성 레지스트화 가스 및 친수성 레지스트화 가스를 공급한다. 여기서 스테이지(86)에 반송 아암(15)으로부터 웨이퍼(W)를 전달할 때에는, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 반송 아암(15)을 스테이지(86) 상으로부터 하강시켜 스테이지(86) 상에 웨이퍼(W)를 전달하고, 그 후 반송 아암(15)을 퇴행시킴으로써 행한다.

계속해서 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 스테이지(86) 상에 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지시킨 상태에서, 당해 스테이지(86)를 회전 기구(87)에 의해 반전시키고, 웨이퍼(W) 표면을 하측을 향하게 한다. 이 웨이퍼(W)의 반전 동작을 행하고 있을 때에는, 미리 가스 공급 기구(3) 및 도포 노즐(4)을, 상기 반전 동작을 저해하지 않도록 대기 위치로 이동시켜둔다. 그리고 도포 노즐(4)의 토출구(41)를 웨이퍼(W) 표면에 근접시킨 상태에서, 웨이퍼(W)의 일단부측으로부터 타단부측까지 이동 기구(44)에 의해 이동시켜, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 웨이퍼(W) 표면에 모세관 현상을 이용하여 도포 노즐(4)로부터 도포액(R)을 도포한다. 이와 같이 하여 웨이퍼(W)에 도포액(R)의 도포를 행한 후, 회전 기구(87)에 의해 웨이퍼(W) 표면이 상측을 향하도록 스테이지(86)를 반전시킨다. 이때, 그 표면에 도포액(R)이 도포된 웨이퍼(W)를 반전시키게 되지만, 도포막의 막 두께는 10㎛ 정도로 매우 얇으므로, 반전 동작 중에 액 흘림이나, 액의 치우침이 발생할 우려는 없다.

이와 같이 하여 스테이지(86) 상에 상방을 향한 상태로 놓인 웨이퍼(W)는, 반송 아암(15)에 의해 수취되어, 회전 유닛(88)으로 반송된다. 이 회전 유닛(88)은, 예를 들어 도 13의 (c)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지하는 동시에 연직축 둘레로 회전시키는 회전 스테이지(89)를 구비하고 있고, 반송 아암(15)으로부터 당해 회전 스테이지(89)에 웨이퍼(W)가 전달된다. 회전 유닛(88)에서는, 도포액(R)이 도포된 웨이퍼(W)에 대해, 당해 도포액(R)이 웨이퍼(W)로부터 비산되지 않는 회전수, 예를 들어 100rpm 내지 500rpm으로 회전시킨다.

이와 같은 구성에 있어서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 도포 노즐(4)로부터 모세관 현상을 이용하여 도포액(R)이 도포되므로, 도포액(R)의 소량화 및 장치의 소형화를 도모할 수 있고, 도포액(R)의 도포 후에 웨이퍼(W)를 회전시키고 있으므로, 도포액(R)의 막 두께의 균일성을 보다 높일 수 있다.

또한, 이와 같이 도포 노즐(4)의 토출구(41)를 상향으로 배치한 경우이어도, 도포 개시 시에, 보조 노즐(8)로부터 웨이퍼(W)와 도포 노즐(4) 사이에 도포액(R)을 공급하도록 해도 되고, 또한 도포 노즐(4)과 도포액 탱크(5)를 함께 이동시키도록 해도 된다.

이상에 있어서, 본 발명에서는, 웨이퍼(W)에 도포액(R)을 도포하고, 계속해서 웨이퍼(W) 상의 도포액(R)이 웨이퍼(W)로부터 비산되지 않는 회전수로 당해 웨이퍼(W)를 회전시킨 후, 회전수를, 예를 들어 500rpm 내지 2000rpm 정도로 크게 하여 웨이퍼 상의 도포액(R)을 건조시키는 공정을 행하도록 해도 된다.

또한, 본 발명은, 도포 노즐(4)의 토출구(41)를, 상기 웨이퍼(W)에 대해 근접시킨 상태에서 상대적으로 이동시키면서, 상기 토출구(41)로부터 모세관 현상에 의해 도포액(R)을 끌어내어 웨이퍼(W)에 도포하는 공정과, 계속해서 웨이퍼(W) 상의 도포액(R)이 웨이퍼(W)로부터 비산되지 않는 회전수로 당해 웨이퍼(W)를 회전시키는 공정을 실시하면 되고, 도포 장치(1)의 구성은 상술한 실시 형태로는 한정되지 않는다. 따라서 도포 노즐(4)로부터의 토출 개시 시에 도포액(R)을 밀어내는 펌프 P1이나 보조 노즐(8)은 반드시 필요한 구성인 것은 아니다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 가스 공급 기구(3)를 사용하여 웨이퍼(W)의 주연 영역(11)에 발수성 레지스트화 가스를 공급하고, 웨이퍼(W)의 중앙 영역(12)에 친수성 레지스트화 가스를 공급하였지만, 이들 발수성 레지스트화 가스 및 친수성 레지스트화 가스의 공급은 반드시 필요한 것은 아니다. 또한, 발수성 레지스트화 가스만을 공급하도록 구성해도 되고, 가스 공급 기구(3)를 도포 장치(1)와 별도의 유닛에 설치하도록 해도 된다.

또한, 도포액(R)을 도포한 웨이퍼(W)의 회전은 도포 장치(1)와는 별도의 유닛에서 행하도록 해도 된다. 또한, 본 발명은, 레지스트액이나 반사 방지막 형성용의 처리액이나, 현상액, 폴리이미드 등을 기판에 도포하는 도포 장치에도 적용할 수 있고, 본 발명의 기판에는, 반도체 웨이퍼뿐만 아니라 액정 디스플레이용의 글래스 기판(LCD 기판)이나, 태양 전지용 기판 등의 기판도 포함된다.

2 : 스핀 척
4 : 도포 노즐
41 : 토출구
44 : 이동 기구
5 : 도포액 탱크
7 : 제어부
W : 반도체 웨이퍼

Claims

기판에 도포액을 공급하여 도포막을 형성하는 방법에 있어서,
기판을 기판 보유 지지부에 수평으로 보유 지지시키는 공정과,
계속해서 도포 노즐의 토출구를, 상기 기판에 근접시킨 상태에서 상기 기판에 대해 상대적으로 이동시키면서, 상기 토출구로부터 모세관 현상에 의해 도포액을 끌어내어 기판에 도포하는 공정과,
계속해서 기판 상의 도포액이 기판으로부터 비산되지 않는 회전수로 당해 기판을 회전시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
제1항에 있어서,
상기 토출구는, 기판의 피도포면의 폭과 동일하거나 그 이상의 길이로 형성되고,
상기 기판에 도포액을 도포하는 공정은, 상기 도포 노즐을 기판에 대해 상기 토출구와 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키면서 행하는, 도포 방법.
제1항에 있어서,
상기 기판을 회전시키는 공정은, 상기 기판 보유 지지부를 연직축 둘레로 회전시킴으로써 행하는, 도포 방법.
제1항에 있어서,
상기 도포액을 기판에 도포하기 전에, 기판의 피도포면에 있어서의 주연 영역을 발수성 도포액화하는 공정을 행하는, 도포 방법.
기판에 도포액을 공급하여 도포막을 형성하는 도포 장치에 있어서,
기판을 수평으로 보유 지지하는 동시에, 당해 기판을 연직축 둘레로 회전시키는 기판 보유 지지부와,
토출구를 구비하는 동시에, 이 토출구를 포함하는 도포액의 유로가 모세관 형상으로 구성된 도포 노즐과,
이 도포액 노즐의 토출구를 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판에 근접시킨 상태에서 상기 기판에 대해 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,
그 상면이 대기 개방되는 동시에, 상기 도포 노즐과 도포액 공급로에 의해 접속되고, 그 내부의 도포액의 액면의 높이가 도포 노즐의 토출구의 높이보다도 낮게 설정된 도포액조와,
상기 도포 노즐을 이동 기구에 의해 이동시키면서, 상기 토출구로부터 모세관 현상에 의해 도포액을 끌어내어 기판에 도포하고, 계속해서 기판 보유 지지부에 의해 기판 상의 도포액이 기판으로부터 비산되지 않는 회전수로 당해 기판을 회전시키도록, 이들 이동 기구와 기판 보유 지지부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
제5항에 있어서,
상기 토출구는, 기판의 피도포면의 폭과 동일하거나 그 이상의 길이로 형성되고, 상기 이동 기구는, 상기 도포 노즐과 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 당해 토출구와 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키는, 도포 장치.
제5항에 있어서,
상기 기판 보유 지지부는 이동 기구를 겸하는 것이고, 기판의 피도포면의 폭과 동일하거나 그 이상의 길이로 형성된 상기 토출구를 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판과 대향시켜, 기판을 회전시킴으로써, 도포액을 기판에 도포하는, 도포 장치.
제5항에 있어서,
기판의 피도포면에 있어서의 주연 영역을 발수성 도포액화하는 발수성 도포액화 기구를 구비하는, 도포 장치.