KR20080068515A

KR20080068515A - 도포액의 도포 방법 및 반도체 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20080068515A
Application number: KR1020070073203A
Authority: KR
Inventors: 도모아끼 무라마쯔; 유우꼬 가이모또; 이찌로오 오마따
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2008-07-23
Also published as: EP1947680B1; KR100984901B1; CN101226336B; JP5109373B2; KR20100014750A; EP1947680A3; KR100941837B1; US20080176410A1; US7754619B2; CN101226336A; JP2008177410A; EP1947680A2; TWI366074B; TW200832071A

Abstract

본 발명의 과제는 기판 상에 도포액을 도포하는 공정을 포함하는 도포액의 도포 방법에 대해, 도포액의 소비량을 줄이고 또한 도포액의 막 두께 분포를 균일하게 하는 것이다.

기판 상에 용제를 공급하는 공정과, 상기 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서, 상기 기판 상에 도포액의 공급을 개시하는 공정과, 상기 기판의 회전을 30000 rpm/초보다 큰 감속도로 정지시키는 공정과, 상기 기판의 정지 후에 상기 기판을 제2 회전 속도로 회전시키는 공정을 갖고, 이에 의해 도포액의 적하량을 줄여 도포액의 막 두께의 평탄성이 향상된다.

도포 유닛, 모터, 도포액, 기판, 레지스트 공급부

Description

도포액의 도포 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 {METHOD FOR FORMING A COATING WITH A LIQUID, AND METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 도포액의 도포 방법 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 반도체 기판, 포토마스크, 액정 표시(LCD) 기판 등의 기판 상에 레지스트, SOG(spin on glass), 폴리이미드 등의 도포액을 도포하기 위한 도포액의 도포 방법, 및 기판 상에 도포액을 도포하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 실리콘, 갈륨 비소 등의 반도체 기판에 반도체 장치를 형성하는 프로세스에 있어서는, 기판 상에 형성되는 절연막, 반도체막, 금속막 등의 막을 패터닝하는 복수의 공정을 갖고 있다. 그러한 막의 패터닝은, 막 상에 마스크로서 레지스트의 패턴을 형성한 후에, 레지스트로 덮이지 않는 영역의 막을 에칭함으로써 행해지고 있다.

레지스트 패턴은, 막이 형성된 기판 상에 레지스트를 도포한 후에, 베이크, 노광, 현상 등의 공정을 거쳐서 형성된다. 레지스트의 도포는, 레지스트액을 기판에 공급하여, 기판의 회전의 원심력과 레지스트의 젖음성에 의해 액상의 레지스트 를 기판 전체면으로 넓히는 방법에 의해 행해진다.

회전하는 기판에 공급되는 레지스트를 기판 전체로 넓히는 경우에, 회전 속도를 2단 또는 3단으로 나누어 변화시키는 것이 하기의 특허 문헌 1 내지 3에 기재되어 있다.

특허 문헌 1에서는, 사각형 기판에 레지스트를 도포할 때에, 사각형 기판의 스핀의 속도를 2단계로 나누고, 제1단으로서 회전수 R₁을 시간 T₁에서 유지하고, 제2단으로서 회전수 R₂를 시간 T₂에서 유지한다. 그들 R₁, R₂, T₁의 조건은, R₁ ≤ 2000 rpm, R₂ ≤ 1000 rpm, R₁ > R₂, R₁ × T₁ ≤ 10000 rpm·초로 하고 있다.

제1단의 회전수 R₁을 2000 rpm 이하로 하고 있는 것은, 기판 상에 적하된 레지스트액의 건조를 방지하기 위함이다. 또한, 제2단의 회전수 R₂를 1000 rpm 이하로 하고 있는 것은, 사각형 기판의 프린지부와 중심부의 레지스트막의 막 두께 교차를 작게 하기 위함이다. 또한, T₁은 제1단의 회전의 가속과 감속에 필요한 시간을 포함하고 있다.

또한, 상기의 조건은, 제1단의 회전과 제2단의 회전을 연속시켜도 중단시켜도, 어느 쪽이라도 동일 조건이 적용된다.

이에 대해, 레지스트가 적하된 반도체 웨이퍼의 제1 회전 속도를 3500 rpm 또는 4500 rpm으로 설정하는 것이 특허 문헌 2, 3에 기재되어 있다. 그리고, 그러한 제1 회전 속도를 채용하는 레지스트 도포 방법이 기재되어 있는 특허 문헌 2, 3 에서는 반도체 웨이퍼의 회전 속도를 연속해서 3단으로 바꾸는 것이 기재되어 있다.

특허 문헌 2에는, 4500 rpm의 제1 회전 속도로 회전하는 반도체 기판에 레지스트액을 공급하고, 그 공급을 정지한 직후에 반도체 기판의 회전 속도를 제2 회전 속도로 낮추고, 다시 제2 회전 속도를 소정 시간 유지한 후에, 그 회전 속도를 제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 사이의 범위의 제3 회전 속도로 높이는 것이 기재되어 있다. 이에 의해, 기판 표면에 파문(波紋) 흔적 등이 잔존하는 일 없이, 일정하게 레지스트액을 도포할 수 있다고 기재되어 있다.

또한, 그러한 레지스트액의 도포 방법에 있어서, 제1 회전 속도로 반도체 기판을 회전시키기 전에 시너 등의 액제를 반도체 기판의 표면에 공급하는 것이, 특허 문헌 3에 기재되어 있다. 이에 의해, 레지스트액의 적하량을 적게 하고, 게다가 레지스트의 두께를 균일하게 조정할 수 있다고 기재되어 있다.

그런데, 특허 문헌 3에는, 레지스트를 반도체 웨이퍼에 적하하기 전에 반도체 웨이퍼 상에 시너를 공급하고, 그 후에 반도체 웨이퍼를 2000 rpm으로 1초간 회전시키고, 그 후에 반도체 웨이퍼의 회전을 3500 rpm으로 높인 상태에서 레지스트액을 반도체 웨이퍼에 공급하고, 그 후에 회전을 2000 rpm 혹은 100 rpm으로 감속하는 것이 기재되어 있다. 그리고, 레지스트액의 공급량을 1.5 cc로 한 경우와 0.5 cc로 한 경우를 도11과 도12에서 비교하고 있다.

특허 문헌 3의 도11 및 도12를 참조하여, 레지스트액의 공급량을 1.5 cc로 하여 레지스트 공급 후의 반도체 웨이퍼의 회전 속도를 2000 rpm까지 감속하는 경 우와, 레지스트의 공급량을 0.5 cc로 하여 레지스트 공급 후의 회전 속도를 100 rpm까지 감속하는 경우를 비교한다. 이 경우, 전자의 조건 쪽이 레지스트막 두께의 균일성이 양호하게 되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 소63-313160호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 평10-275761호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 출원 공개 평11-260717호 공보

특허 문헌 3에 따르면, 반도체 웨이퍼 상에 도포되는 레지스트의 두께를 균일하게 하기 위해서는, 3500 rpm으로 회전하고 있는 반도체 웨이퍼에의 레지스트액의 공급량을 1.5 cc로 많게 하여, 레지스트액 공급 후의 반도체 웨이퍼의 회전 속도를 100 rpm과 같이 느리게 하지 않고 2000 rpm 정도로 비교적 높은 값으로 감속시키는 것이 좋은 것을 알 수 있다.

또한, 레지스트액의 적하량을 0.5 cc로 적게 한 경우에, 레지스트액 공급 후의 반도체 웨이퍼의 회전 속도를 100 rpm까지 저감하면, 2000 rpm으로 감속하는 경우에 비해 평탄성은 어느 정도는 개선되어 있다. 그러나, 그래도 레지스트 공급량을 1.5 cc로 한 경우보다도 평탄성은 상당히 열화되어 있다.

레지스트 도포에 의한 막 두께 분포의 변동이 작아져도, 레지스트액은 반도체 웨이퍼 상에 남겨지는 양보다도 원심력에 의해 외부로 비산되는 양 쪽이 많다. 예를 들어, 특허 문헌 3의 도11에서는 1.5 cc 공급된 레지스트액이 8인치 웨이퍼 상에 7340 내지 7360 옹스트롬의 두께로 남는 예가 기재되어 있다. 기판으로부터 비산한 레지스트액은, 레지스트막의 도포에 다시 사용되는 일은 없다.

기판의 회전에 의해 도포액을 기판에 도포하는 방법에 대해서는, 레지스트 외에, SOG, 폴리이미드 등의 도포액이 기판 상에 균일한 두께가 되도록 개선이 요구된다.

본 발명자들은, 레지스트 등의 도포액의 소비량을 줄여, 기판 상에 균일한 두께로 도포액을 도포할 수 있는 도포액의 도포 방법과, 그러한 도포 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법을 제안하고 있다.

구체적으로는, 개선된 방법으로서 용제를 기판 상에 공급하고, 또한 기판을 제1 회전 속도로 회전시킨 상태에서 기판에 도포액을 공급하고, 또한 도포액의 공급을 정지하고, 기판의 회전을 30000 rpm/초보다 큰 마이너스의 가속도로 정지시키는 공정을 갖는다.

상기 방법에 따르면, 도포된 도포액의 평탄성이 종래 방법보다도 좋아지고, 게다가 도포액의 소비량을 저감할 수 있다. 특히, 레지스트 도포의 예로서, 레지스트의 평탄성이 향상되면, 노광 정밀도도 높아지고 나아가서는 레지스트의 패턴 정밀도도 향상된다.

본 발명에 관한 다른 시스템, 방법, 특징, 이점은, 이하에 기재하는 특징, 상세의 시험에 의해 당업자에 의해 명백해지는 것을 포함한다. 또한, 이하의 기재에 포함되고, 또한 본 발명의 범위에 있어 클레임에 의해 보호되어야 할 모든 시스템, 방법, 특징, 이점도 의도하고 있다.

이하에 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다. 이하의 기재에 있어서, 설명상, 특정 용어는 본원에 개시되는 다양한 발명적인 개념의 철저한 이해를 제공하기 위해 상세하게 설명된다. 그러나, 이들 특정 상세는 여러 가지 발명 개념을 실시하는 데 당업자에게 있어서 필요 없을지도 모른다.

도1 및 도2는, 본 발명의 실시 형태에 관한 도포액의 도포 방법에 사용되는 도포 유닛의 일예를 도시하는 측단면도 및 평면도이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도포되는 도포액으로서 레지스트를 예로 들어 설명한다. 단, 본 발명은 레지스트 도포 방법에 한정되는 것은 아니며, 예시한 도포 유닛에 의한 실시에 한정되는 것도 아니다.

도1 및 도2에 있어서, 도포 유닛(1)의 바닥판(2) 중앙에 설치된 개구부(3) 내에는, 모터(5)가 종방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다.

모터(5)의 상단측은 통 형상의 모터 지지구(6)로 덮여 있다. 모터 지지구(6)는, 모터(5)의 회전축(4)의 일단이 관통되는 폐색단과, 모터(5) 측면의 중앙에 위치하는 개구단을 갖고 있다.

모터 지지구(6)의 외주에는 플랜지(6f)가 설치되고, 플랜지(6f)에는 바닥판(2)에 장착된 승강기(7)가 접속되어 있다. 승강기(7)는 플랜지(6f), 모터 지지구(6) 및 모터(5)를 일체적으로 상승 또는 하강하도록 제어부(11)에 의해 구동 제어된다. 또한, 바닥판(2)에는 플랜지(6f)의 횡방향으로의 이동을 규제하는 승강 가이드(8)가 장착되어 있다.

모터(5)의 회전축(4) 중 모터 지지구(6)를 관통하는 일단에는, 스핀 척(9)의 회전축(9a)이 고정되어 있다. 그리고, 스핀 척(9)은 모터(5)의 회전을 제어하는 제어부(11)에 의해 그 회전 속도가 제어된다.

제어부(11)는, 예를 들어 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 중앙 처리 유닛(CPU), 수치 연산 유닛(ALU), 수치 연산 코프로세서, 부동 소수점 코프로세서, 그래픽스 코프로세서, 하드웨어 컨트롤러, 컨트롤러로서 사용되는 프로그래머블 논리 소자, 혹은 그 밖의 제어 로직 소자이다. 제어부(11)에서는, 본 기재의 서술이나 회로 설계의 당업자에게 알려진 프로세싱 유닛 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

스핀 척(9) 상에는, 기판 반송 아암(12)에 의해 반입, 반출되는 기판(10), 예를 들어 반도체 기판이 착탈 가능하게 지지된다. 기판 반송 아암(12)은 도포 유닛(1) 내에서 횡방향으로 진퇴하도록 아암 구동부(13)에 의해 구동된다. 아암 구동부(13)에 의한 기판 반송 아암(12)의 이동 위치는, 제어부(11)에 의해 제어된다.

또한, 스핀 척(9)의 주위에는 환형 용기(15)가 배치되고, 그 내측에는 스핀 척(9) 상의 기판(10)의 외주를 둘러싸는 환형 개구부(15a)가 형성되어 있다. 환형 용기(15)의 바닥부에는 폐액구(15b)가 설치되어 있다.

또한, 환형 용기(15)의 외측의 영역에 있는 바닥판(2)에는, 승강부(16)에 의해 높이가 조정되는 아암 지지 기둥(17)이 장착되고, 그 상단에는 도2에 도시하는 바와 같이 스핀 척(9)의 접선 방향으로 신장되는 레일(18)이 장착되어 있다. 레일(18)에는, 레일(18) 상을 이동하는 아암 이동부(19)가 장착되고, 또한 아암 이동부(19)에는 레일(18)에 직교하는 방향으로 이동 제어되는 스캔 아암(20)이 장착되어 있다. 아암 이동부(19)의 레일(18) 상의 이동 위치와 아암 이동부(19)에 의해 이동되는 스캔 아암(20)의 이동 위치는, 각각 제어부(11)에 의해 제어된다.

스캔 아암(20)의 선단에는, 스핀 척(9)의 상방에서 레지스트 노즐(21), 용제 노즐(22)을 보유 지지하는 노즐 보유 지지체(23)가 장착되어 있다.

레지스트 노즐(21)의 상단에는 레지스트 공급관(24)이 접속되고, 또한 용제 노즐(22)의 상단에는 용제 공급관(25)이 접속되어 있다. 레지스트 공급관(24)에는, 레지스트 노즐(21)에 레지스트액을 공급하는 레지스트 공급부(26)가 접속되고, 또한 용제 공급관(25)에는 용제 노즐(22)에 용제를 공급하는 용제 공급부(27)가 접속되어 있다.

레지스트 공급부(26)로부터의 레지스트 공급량, 즉 레지스트 노즐(21)로부터의 레지스트의 적하량, 공급량 또는 토출량과, 용제 공급부(27)로부터의 용제 공급량, 즉 용제 노즐(22)로부터의 용제의 적하량, 공급량 또는 토출량은, 각각 제어부(11)에 의해 제어된다.

상술한 도포 유닛(1)에 있어서, 제어부(11)의 제어 신호에 의해 아암 구동부(13)가 구동됨으로써, 기판 반송 아암(12) 상의 기판(10)은 스핀 척(9) 상에 반송된다. 또한, 제어부(11)의 신호에 의해, 승강기(7)는 모터(5)를 상방으로 이동함으로써, 스핀 척(9)의 상단을 환형 용기(15)보다 높은 위치로 상승시킨다. 이에 의해, 스핀 척(9)은 기판(10)을 적재하고, 흡착한다. 또한, 아암 구동부(13)는 기판 반송 아암(12)을 스핀 척(9)으로부터 후퇴시키고, 또한 승강기(7)는 환형 용기(15)의 개구부(15a)에 둘러싸이는 위치로 기판(10)이 이동할 때까지, 모터 지지구(6)를 통해 모터(5)를 하강시킨다.

아암 구동부(13)에 의한 기판 반송 아암(12)의 후퇴와, 승강기(7)의 하강은 각각 제어부(11)의 제어 신호에 의해 제어된다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 기판의 회전 속도, 용제 공급 및 레지스트 공 급의 제어에 대해 예를 들어 설명한다.

(제1 실시예)

제1 실시예에서는, 용제를 기판(10)에 공급하고, 또한 레지스트를 기판(10)에 도포하기 위해, 도3에 나타내는 바와 같은 타이밍 차트에 따라서 이하와 같은 제어가 행해진다. 또한, 기판(10)으로서 베어 실리콘 기판을 사용한다.

우선, 제어부(11)에 의해 모터(5) 및 스핀 척(9)을 정지시킨다. 이 상태에서, 용제 공급관(25)에 흘리는 용제 공급량을 용제 공급부(27)에 의해 제어하여, 그 용제, 예를 들어 시너를 용제 노즐(22)로부터 기판(10)의 중앙부로 토출시킨다.

이후에, 제어부(11)에 의해 모터(5)를 회전시켜 기판(10)을 제1 회전 속도 R₁₁로 회전시킨다. 동시에, 레지스트 공급관(24)에 흐르는 액상의 레지스트의 공급량을 레지스트 공급부(26)에 의해 제어하여, 레지스트 노즐(21)로부터 나온 액상의 레지스트를 기판(10)의 중앙부에 시간 T₁₁에서 적하한다.

복수의 본 실시 형태 중 어느 하나의 옵션으로서, 기판에의 도포액의 공급 개시 후이며 기판 회전 정지 전에 제1 회전 속도 R₁₁을 변화시켜도 좋다. 다른 옵션으로서, 시너 공급 후이며 기판(10)을 제1 회전 속도 R₁₁로 회전시키기 전에, 제1 회전 속도 R₁₁보다 저속으로 기판(10)을 회전시켜도 좋다.

기판(10)을 제로로부터 제1 회전 속도 R₁₁로 상승시키는 대신에, 제로로부터 일정 회전 속도(도시하지 않음)로 속도를 상승시키고, 그 회전 동안에 용제를 공급 하고, 다시 그 회전 속도로부터 제1 회전 속도 R₁₁로 속도를 상승시키고, 제1 회전 속도 R₁₁의 동안에 레지스트를 공급하는 하나의 옵션도 있다. 또한, 기판(10)이 제1 회전 속도 R₁₁로 회전하기 전에 기판(10)에 레지스트를 공급하는 본 실시 형태의 다른 옵션이 있다.

다음에, 시간 T₁₁의 종기에 레지스트 노즐(21)로부터의 레지스트액의 적하를 종료한다. 동시에, 제1 실시예에서는 모터(5)의 회전 속도를 제어하여, 30000 rpm/초보다 큰 비율로 기판(10)을 감속하여 정지시킨다. 본 명세서에 걸쳐「회전 속도」라는 말은 제로는 아닌 회전 속도이다.

그리고, 기판(10)의 정지로부터 예를 들어 0.5 내지 3.0초의 시간 T₀을 경과한 후에, 다시 제1 회전 속도 R₁₁과 동일한 방향으로 기판(10)을 제2 회전 속도 R₁₂까지 상승시켜 제2 회전 속도 R₁₂를 소정 시간 T₁₂ 유지한다. 본 제1 실시예에 있어서, 제2 회전 속도 R₁₂가 제1 회전 속도 R₁₁보다도 느리도록 모터(5)를 제어한다.

레지스트의 점도에 따라서는 제2 회전 속도가 제1 회전 속도보다도 큰 경우가 있다.

제1 회전 속도 R₁₁로부터 기판(10)을 정지시키기 위한 가속도를 30000 rpm보다 큰 값, 예를 들어 40000 rpm/초, 50000 rpm/초로 하는 경우에 있어서, 회전 속도, 가속도, 경과 시간, 시너 공급 타이밍 및 레지스트 공급 타이밍의 단계의 일예 를 표1에 나타낸다.

[표1]

표1에 있어서, 단계 1에서는 기판(10)의 회전이 없는 상태에서, 기판(10)에 시너가 1.5초 공급된다. 단계 2에서는, 기판(10)은 1초간 회전하지 않는다. 단계 3에서는, 기판(10)은 10000 rpm/초의 가속도로 회전되고, 정지 상태로부터 1000 rpm으로 회전시키는 데 0.1초 걸린다. 단계 4에서는, 기판(10)이 10000 rpm/초로 가속되어 회전 속도가 1000 rpm으로부터 2500 rpm(R₁₁)으로 증가하여, 2500 rpm의 회전 속도가 유지되고, 그동안 레지스트는 기판(10)에 공급된다. 단계 5에서는, 기판(10)은 30000 rpm/초보다 높은 비율(예를 들어, 40000 rpm/초 또는 50000 rpm/초)로 감속되고, 이에 의해 기판이 1초간 정지한다.

편의상, 표에서 가속을 나타내는 플러스의 수는 플러스의 가속도율(즉, 기판의 회전 속도를 증가시키기 위함)이며, 한편 마이너스의 수는 감속도율(즉, 기판의 회전 속도를 감소시키기 위함)이다. 표의 단계 5의 가속도가「- (30000보다 크다)」일 때의 그 마이너스 부호는 감속도를 의미하며,「- (30000보다 크다)」는 30000 rpm/초보다 큰 감속도, 예를 들어 40000 rpm/초라고 하는 의미이다. 마지막의 단계 6에서는 기판(10)은 10000 rpm/초로 가속되어 1900 rpm(R₁₂)에 도달하고, 1900 rpm의 회전 속도가 20초간 유지된다.

또한, 제1 실시예에 있어서, 표1의 공정 6의 이후에는, 기판(10)의 이면 등에서의 불필요한 레지스트를 제거하기 위한 백 린스 등이 행해진다. 이 백 린스는, 본 명세서에 있어서 후술하는 다른 표에 있어서도 동일하게 이루어진다.

본 실시예에서 사용되는 레지스트는, JSR 가부시끼가이샤제의 점도 약 40 mPa·s(밀리파스칼·초)인 i선 레지스트이다. i선 레지스트는 직경 200 ㎜의 기판(10)에 적하된다. i선 레지스트는, 직경 200 ㎜의 기판(10) 상에서의 타깃막 두께를 3600 ㎚로 하는 경우에, 레지스트막 두께를 허용 범위에 들어오게 하기 위해 일반적으로 3.0 ml가 적하된다.

시너의 적하, i선 레지스트의 적하 및 기판(10)의 회전 속도를 표1에 따라서 제어하고, 그 후에 기판(10) 상의 레지스트막 두께 분포를 조사하였다.

막 두께 분포는, 기판(10)의 중심을 지나는 직선을 따라 4 ㎜ 간격으로 중심점을 포함하여 49점 측정한 데이터를 기초로 하고 있다. 이 측정점은, 후술하는 제2, 제3 실시예에서도 동일하다.

제1 실시예에서, 레지스트 적하 종료 후에 기판(10)의 회전을 정지시키는 감속도를 일예로서 40000 rpm/초로 한다. 그리고, 3.0 ml를 100 ％로 하고, 레지스트의 적하량을 90 ％(2.7 ml), 80 ％(2.4 ml), 70 ％(2.1 ml), 50 ％(1.5 ml)로 바 꾸었다. 그 후에, 다른 레지스트 적하량(100 ％, 90 ％, 80 ％, 70 ％, 50 ％)의 각각에 대해 레지스트막 두께를 조사한 바, 도4에 나타내는 분포가 얻어졌다.

도4에 따르면, 레지스트 적하량을 90 ％로부터 70 ％로 한 경우에, 기판(10)의 중심 및 그 주위에서의 레지스트막 두께가 타깃막 두께보다 약 10 nm 이하로 두껍게 되어 있는 것이 나타내어져 있다. 이에 의해, 그 방법은 i선 레지스트의 적하량을 70 ％로 줄여도, i선 레지스트막을 타깃막 두께에 최적인 두께에 근접시켜 성막할 수 있다.

한편, 제1 회전 후에 기판(10)을 30000 rpm/초의 감속도로 정지시킨 바, 도5에 나타내는 바와 같은 레지스트막 두께 분포가 얻어졌다.

제1 회전 속도와 제2 회전 속도의 사이에 기판(10)을 정지시키는 타이밍 차트를 채용해도, 기판(10)의 중심 및 그 근방에 있어서, 감속도율의 차이(40000 rpm/초와 30000 rpm/초)에 의해, 도4 및 도5에 나타내는 바와 같이 레지스트막 두께에 차이가 생긴다.

도4에 나타내는 바와 같이 측정된 막 두께는, 도5에 나타내는 바와 같이 측정된 막 두께보다도 타깃막 두께에 가깝다. 이에 의해, 기판(10)을 정지시키기 위한 감속도율을 30000 rpm/초보다 크게 하는 쪽이 바람직하다.

도6의 타이밍 차트는 본 발명에 관한 본 실시예와 비교되는 레퍼런스 조건이다.

도6에 있어서, 우선 기판(10)의 회전을 정지시키고, 이 상태에서 용제 공급부(27)에 의해 용제 공급관(25)으로 흐르는 용제 공급량을 제어하여, 용제, 예를 들어 시너를 용제 노즐(22)로부터 기판(10)의 중앙부로 토출시킨다.

이후에, 시간 T₂₁의 초기에, 제어부(11)에 의해 모터(5)를 회전시켜 기판(10)을 제1 회전 속도 R₂₁로 회전시킨다. 동시에, 레지스트 공급관(24)에 흐르는 레지스트액의 공급량을 레지스트 공급부(26)에 의해 제어하여, 레지스트 노즐(21)로부터 레지스트를 기판(10)의 중앙부로 토출시킨다.

다음에, 시간 T₂₁의 종기에, 레지스트 노즐(21)로부터의 레지스트의 적하를 종료한다. 동시에, 제어부(11)에 의해 모터(5)의 회전 속도를 제어하여, 소정의 감속도로 기판(10)을 제2 회전 속도 R₂₂의 100 rpm까지 감속하고, 그 속도를 소정 시간 유지한다.

그 후, 시간 T₂₂의 종기에, 예를 들어 10000 rpm/초의 소정 가속도로 기판(10)의 회전을 제3 회전 속도 R₂₃까지 상승시켜 제3 회전 속도 R₂₃을 소정 시간 유지한다. 또한, 도6에 있어서의 제3 회전 속도 R₂₃은, 도3에 있어서의 제2 회전 속도 R₁₂에 대응한다.

표2는, 레퍼런스 조건에 있어서의 회전 속도와 가속도와 경과 시간과 시너 공급 타이밍과 레지스트 공급 타이밍의 단계를 나타내고 있다.

[표2]

표2에 나타낸 레퍼런스 조건의 타이밍 차트에 있어서 가속도가 바뀐다. 특히, 단계 5에서는 3개의 테스트 케이스로서 가속도를 25000 rpm/초, 30000 rpm/초, 40000 rpm/초로 설정하고, 기판(10)의 회전 속도를 제1 회전 속도 R₂₁로부터 제2 회전 속도 R₂₂, 즉 100 rpm으로 감속시킨다.

표2에 있어서 25000 내지 40000에 들어가는 가속도로서 25000, 30000, 40000을 테스트율로 하고 있다.

또한, 레지스트 공급량을 다르게 함으로써 시험을 행하고, 특히 3.0 ml를 100 ％로 하고, 레지스트 적하량을 90 ％(2.7 ml), 80 ％(2.4 ml), 70 ％(2.1 ml), 50 ％(1.5 ml)로 하여 실험을 행하였다. 그 결과를 기초로 하여 레지스트막 두께를 조사한 바, 도7 및 도8에 나타내는 바와 같은 분포가 얻어졌다.

기판(10)의 중심 및 그 주변 영역의 막 두께에 대해 도7 및 도8을 도4와 비교하면, 표2의 레퍼런스 조건으로 형성된 도7 및 도8에 나타내는 레지스트막 두께는 본 실시예의 방법에 의해 형성된 도4에 나타내는 레지스트막 두께에 비해, 타깃 막 두께로부터 크게 벗어나 있다. 이에 의해, 제1 회전 후에 기판(10)을 정지시키는 쪽(예를 들어, 도4)이, 기판(10)을 정지시키지 않는 경우(예를 들어, 도7)보다도 타깃막 두께에 근접시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

이상과 같은 표1 및 표2에 나타내는 단계에 따르는 동시에, 레지스트 적하량과, 레지스트 적하 종료 후의 기판 가속도를 각각 다르게 하여, 레지스트막 두께 분포를 또한 조사하였다. 그리고, 그들 막 두께 분포의 표준 편차(σ)와, 막 두께의 최대치와 최소치의 교차(환언하면, 막 두께 교차임)[범위(range)]를 구한 바, 도9의 (a) 및 도9의 (b)에 나타내는 바와 같은 결과가 얻어졌다.

도9의 (a)는 도3 및 표1에 따라서 기판(10)의 회전을 정지시키기 위한 감속도(α₁)와 레지스트 적하량의 관계에 있어서, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)를 나타내고 있다. 이 경우, 기판 회전 정지의 감속도(α₁)는, 25000 rpm/초, 30000 rpm/초, 40000 rpm/초, 50000 rpm/초이다.

한편, 도9의 (b)는 도6 및 표2에 따라서 기판(10)을 제2 회전 속도 R₂₂로 감속시키는 가속도(α₂)와 레지스트 적하량의 관계에 있어서, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)를 나타내고 있다. 이 경우, 레지스트 공급 종료 후의 기판(10)은, 25000 rpm/초, 30000 rpm/초, 40000 rpm/초, 50000 rpm/초의 감속도(α₂)로, 제1 회전 속도 R₂₁로부터 제2 회전 속도 R₂₂의 100 rpm으로 감속된다.

다음에, 도9의 (a)와 도9의 (b)를 비교한다.

정지 또는 감속시키는 감속도(α₁, α₂)를 50000 rpm/초, 40000 rpm/초로 하는 경우에는, 레지스트 적하 후에 기판(10)을 정지시키는 표1의 단계의 쪽이, 정지시키지 않고 감속시키는 표2의 단계에 비해, 레지스트막 두께 분포의 표준 편차(σ), 막 두께 교차(범위) 모두 대폭 작게 되어 있다.

한편, 도9의 (b)에 나타내는 바와 같이 기판(10)을 정지시키지 않고, 30000 rpm/초의 감속도(α₂)로 100 rpm으로 감속시키는 경우에, 표준 편차(σ), 막 두께 교차(범위)는 비교적 작아, 좋은 결과를 나타낸다.

그러나, 도9의 (b)의 경우에서, 기판(10)을 30000 rpm/초의 감속도(α₂)로 100 rpm으로 감속해도, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)의 쌍방이 동시에 최소가 되는 일은 없다(상기 도면에 있어서 2.7/15.1과 3.1/10.7을 참조). 이에 대해, 기판(10)을 40000 rpm/초 또는 50000 rpm/초로 정지시키는 경우에는, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)의 쌍방이 동시에 작아진다. 덧붙여, 레퍼런스 조건을 사용하여, 기판(10)의 회전을 30000 rpm/초의 감속도에서 100 rpm으로 감속하는 경우에는, 상기한 바와 같이 타깃막 두께에 근접시키는 능력이 본 실시예보다도 열화되어 있다.

이와 같이, 레지스트가 공급된 기판(10)을 30000 rpm/초보다 큰 감속도(α₁)로 정지시킴으로써, 적은 레지스트 적하량, 예를 들어 70 ％에서, 레지스트막 두께 분포의 평탄성이 양호해지고, 또한 타깃막 두께를 얻는 능력이 우수한 것은 다음과 같은 이유에 의한 것이라 생각된다.

즉, 레지스트 노즐(21)로부터 기판(10)의 중심으로 적하된 레지스트액은, 시너에 의한 윤활성 향상의 효과와 레지스트액 자체의 유동성 및 관성에 의해, 회전 중인 기판(10)의 주위 방향으로 확대되는 동시에, 기판(10)의 회전에 의한 원심력에 의해 중심으로부터 외측으로 이동하여 외부로 비산한다.

한편, 레지스트액은 기판(10)으로의 적하로부터 시간이 경과함에 따라, 레지스트의 점성에 의해 기판(10)과의 사이의 마찰력이 발생하여, 주위 방향으로의 확대가 저하하게 된다.

이에 대해, 레지스트 노즐(21)로부터의 레지스트의 적하를 정지한 직후에, 기판(10)의 회전을 정지시키면, 기판(10) 상의 레지스트는 제1 회전 운동의 관성에 의해 주위 방향으로 이동하게 된다.

그러나, 그 레지스트의 확대는, 제1 회전 후의 회전 속도를 100 rpm 정도까지 저하시키는 것만으로는 충분하지 않다. 이에 대해, 30000 rpm/초보다 큰 감속도로 기판(10)을 정지시키면, 매우 큰 주위 방향의 관성 에너지를 레지스트에 부여할 수 있다.

그와 같이 큰 관성 에너지에 따르면, 기판(10) 상을 흐르는 레지스트의 양이 증가하여, 레지스트막 표면의 요철 차이를 저감하여 평탄성을 높이게 된다. 결과적으로, 기판(10)의 외부로 비산하는 레지스트량이 더욱 증가하지만, 타깃막 두께치에 가까운 막 두께로 조정 가능해졌다고 생각한다.

따라서, 기판(10)의 회전의 급격한 정지에 의해 기판(10) 상의 레지스트의 평탄성이 향상되어, 더욱 레지스트막 두께가 최적화되게 되고, 그 후의 기판(10)의 제2 회전 속도 R₁₂에 의해 레지스트막 두께가 최종적으로 조정된다.

이상으로부터, i선 레지스트 적하량을 줄이고, 또한 i선 레지스트막의 평탄성을 좋게 하여, i선 레지스트막의 막 두께 정밀도를 높이기 위해서는, 30000 rpm/초보다 큰 감속도(α₁)에 의해 기판(10)의 회전을 빠르게 정지시키는 것을 도포 조건에 포함하는 것이 필요해진다.

또한, 도4, 도5, 도7 내지 도9에 나타낸 레지스트액의 적하량은, 레지스트 노즐(21)로부터의 레지스트액의 토출 시간을 바꾸지 않고, 시간당의 레지스트액의 토출량을 바꿈으로써 조정된다. 그러한 레지스트의 적하량의 조정에 대해서는, 이하의 실시예에서도 마찬가지이다.

(제2 실시예)

제2 실시예로서 이용하는 레지스트는, 도오꾜오 오오까 고오교오 가부시끼가이샤제의 점도 약 15 mPa·s의 KrF 레지스트이며, KrF 레지스트를 직경 200 ㎚의 기판(10)에 적하한다. KrF 레지스트는, 직경 200 mm의 기판(10) 상에 공급된다. 타깃막 두께를 730 ㎚로 하는 경우에, 레지스트막 두께를 허용 범위에 들어오게 하기 위해 KrF 레지스트는 일반적으로 1.0 ml가 적하된다.

그리고, 시너의 공급과 KrF 레지스트의 적하와 기판(10)의 회전 속도를 도3에 나타내는 타이밍 차트에 따라서 제어함으로써, KrF 레지스트를 기판(10) 상에 도포한다. 이어서, 그 막 두께 분포를 측정한다. 또한, 기판(10)은 베어 실리콘 기판이다.

도3의 타이밍 차트에 따라서 기판(10)의 회전을 정지시키기 위한 가속도(α₁)를 30000 rpm/초보다 큰 값으로 하는 경우에 있어서, 회전 속도, 가속도, 경과 시간, 시너 공급 타이밍 및 레지스트 공급 타이밍 차트의 일예를 표3에 나타낸다.

[표3]

시너의 적하, KrF 레지스트의 적하, 기판(10)의 회전 속도를 표3에 따라서 제어하여 레지스트막 두께 분포를 조사하였다.

여기서, 레지스트 적하 종료 후의 기판(10)의 회전을 정지시키기 위한 감속도를, 예를 들어 40000 rpm/초로 한다. 또한, 1.0 ml를 100 ％로 하고, 레지스트의 적하량을 90 ％(0.9 ml), 80 ％(0.8 ml), 70 ％(0.7 ml), 50 ％(0.5 ml)로 다르게 한 경우의 각각에 대해 레지스트막 두께를 조사하였다. 이때의 막 두께 분포 결과는 도10에 나타내는 바와 같다.

도10에 나타내는 바와 같이, 레지스트 적하량을 90 ％로부터 70 ％로 한 경우에, 기판(10)의 중심 및 그 주위에서의 레지스트막 두께 분포의 최대치가 약 732 ㎚가 되어, 기판 중심에서 타깃막 두께보다 약 2 ㎚ 두꺼워졌다.

한편, 제1 회전 속도의 후에 기판(10)을 감속도 30000 rpm/초로 정지시킨 바, 도11에 나타내는 바와 같은 KrF 레지스트막 두께 분포가 얻어졌다. 그 막 두께는, 기판(10)의 중심에서 타깃막 두께보다 3.5 nm 두꺼워졌다.

도10에 나타내는 막 두께는, 도11에 나타내는 막 두께보다도 타깃막 두께에 가깝게 되어 있다. 또한, 도11과 도10을 비교하면, 막 두께 분포도 도10에 나타내는 막 두께 쪽이 타깃막 두께에 가까운 것을 알 수 있다.

이에 의해, 제1 회전 후에 기판(10)을 정지시키는 타이밍 차트를 채용해도, 기판(10)의 정지를 위한 감속도를 30000 rpm/초보다도 크게 하는 쪽이, 타깃막 두께에 보다 근접시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

이상과 같은 본 실시예에 대한 레퍼런스로서, 도6에 나타낸 타이밍 차트를 채용하였다. 그 레퍼런스 조건에 있어서의 회전 속도와 가속도와 경과 시간과 시너 공급 타이밍과 KrF 레지스트 공급 타이밍의 단계를 표4에 나타낸다.

[표4]

이상과 같은 표3 및 표4에 나타내는 단계를 따르는 동시에, 레지스트 적하량과, 레지스트 적하 종료 후의 기판 가속도를 각각 다르게 하여, 레지스트막 두께 분포의 평탄성을 조사하였다. 그리고, 평탄성의 척도로서 그들 막 두께 분포의 표준 편차(σ)와, 막 두께 교차(범위)를 구하였다. 이에 의해, 도12의 (a) 및 도12의 (b)에 나타내는 바와 같은 결과가 얻어졌다.

도12의 (a)는 표3의 단계에 의해 도포된 레지스트막의 평탄성을 나타내고 있다. 기판(10)을 정지시키기 위한 감속도(α₁)와 레지스트 적하량의 관계에 있어서, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)가 나타내어져 있다. 기판 정지의 감속도(α₁)는, 30000 rpm/초, 40000 rpm/초, 50000 rpm/초로 설정되어 있다. 레지스트의 적하량은, 1.0 ml를 100 ％로 하고, 90 ％, 80 ％, 70 ％, 50 ％로 다르게 하고 있다.

한편, 도12의 (b)는 레퍼런스의 표4에 나타내는 단계에 의해 형성된 레지스트의 막 두께 평탄성을 나타내고 있다. 기판(10)을 제2 회전 속도 R₂₂로 감속시키는 감속도(α₂)와 레지스트 적하량의 관계에 있어서, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)가 나타내어져 있다.

여기서, 기판(10)의 회전 속도는 레지스트 공급시의 제1 회전 속도 R₂₁인 4200 rpm으로부터 제2 회전 속도 R₂₂인 100 rpm으로 감속되고, 제2 회전 속도 R₂₂를 100 rpm으로 하기 위한 감속도를 50000 rpm/초로 하고 있다. 또한, 레지스트의 적하량은 1.0 ml(100 ％)이다.

다음에, 도12의 (a)와 도12의 (b)를 비교한다.

도12의 (a)에 따르면, 레지스트 공급 후에 기판(10)을 정지시키기 위한 감속도(α₁)가 40000 rpm/초, 50000 rpm/초이면, 레지스트 적하량을 레퍼런스의 90 ％까지 감량해도, 편차치(σ)와 레지스트막 두께 교차(범위)의 쌍방에 대해 도12의 (b)에 나타내는 레퍼런스 조건보다도 작게 되어 있다.

이상으로부터, KrF 레지스트의 적하량을 줄이고, 또한 기판(10) 상에 도포되는 KrF 레지스트의 평탄성을 좋게 하여, KrF 레지스트막의 막 두께 정밀도를 높이기 위해서는, 제1 실시예와 동일한 이유에 의해, 시너가 공급된 기판(10) 상으로의 레지스트 적하 후에, 30000 rpm/초보다 큰 감속도(α₁)로 기판(10)을 정지시키는 것을 레지스트 도포 조건에 포함하는 것이 필요하다.

(제3 실시예)

제3 실시예로서 이용하는 레지스트는, 도오꾜오 오오까 고오교오 가부시끼가이샤제의 점도 약 2 mPa·s의 ArF 레지스트이며, ArF 레지스트를 직경 200 ㎜의 기판(10)에 적하한다. ArF 레지스트는, 직경 200 ㎜의 기판(10) 상에서의 타깃막 두께를 250 ㎚로 할 경우에, 레지스트막 두께를 허용 범위에 들어오게 하기 위해 일반적으로 1.0 ml가 적하된다.

그리고, 제1 실시예와 마찬가지로, 시너 공급과 ArF 레지스트의 적하와 기판(10)의 회전 속도를 도3에 나타내는 타이밍 차트에 따라서 제어하여 레지스트막을 형성한다. 그 후, 그 막 두께 분포를 측정한다. 또한, 기판(10)은 베어 실리콘 기판이다.

도3의 타이밍 차트에 따라서 레지스트막을 형성할 때에, 기판(10)의 회전을 정지시키기 위한 감속도(α₁)를 30000 rpm/초보다 큰 값으로 하는 경우에 있어서, 회전 속도, 가속도, 경과 시간, 시너 공급 및 ArF 레지스트 공급의 단계의 일예를 표5에 나타낸다.

[표5]

시너의 적하, ArF 레지스트의 적하, 기판(10)의 회전 속도를 표5에 따라서 제어하였다. 그 후에 레지스트막 두께 분포를 측정하였다.

여기서, 레지스트 적하 종료 후의 기판(10)의 회전을 정지시키기 위한 감속도를 예를 들어 40000 rpm/초로 하고 있다. 그리고, 1.0 ml를 100 ％로 하고, 레지스트의 적하량을 90 ％(0.9 ml), 80 ％(0.8 ml), 70 ％(0.7 ml), 50 ％(0.5 ml)로 다르게 한 경우의 각각에 대해 레지스트막 두께를 조사한 바, 도13에 나타내는 바와 같은 분포가 얻어졌다.

도13에 나타내는 바와 같이, ArF 레지스트 적하량을 90 ％로부터 70 ％로 한 경우에, 기판(10)의 중심에서의 레지스트막 두께가 타깃막 두께(250 ㎚)가 되었다. 또한, 레지스트 적하량을 80 ％, 70 ％로 한 경우에, 기판(10)의 중심의 주변에서도 레지스트막 두께가 타깃막 두께가 되었다.

한편, 제1 회전 후에 기판(10)을, 30000 rpm/초의 비율로 회전 속도를 제로로 감속하여 정지시킨 바, 도14에 나타내는 바와 같은 레지스트막 두께 분포가 얻어져, 기판 중심에서 타깃막 두께와 거의 동등해졌지만, 기판 중심의 주변에서는 타깃막 두께보다 약 0.5 nm 내지 1.0 nm 정도 두껍게 되어 있다.

또한, 도13과 도14를 비교하면, 도13에 나타내는 막 두께는 도14에 나타내는 막 두께보다도 타깃막 두께에 가깝게 되어 있다.

이에 의해, 기판(10)을 정지시키는 타이밍 차트를 채용하는 경우에, 기판(10)을 정지시키기 위한 감속도를 30000 rpm/초보다도 크게 하는 쪽이, 타깃막 두께에 보다 근접시키는 것을 알 수 있다.

본 실시예에 대한 레퍼런스로서, 도6에 나타낸 타이밍 차트를 채용하였다. 그 레퍼런스 조건에 있어서의 회전 속도와 가속도와 경과 시간과 시너 공급과 ArF 레지스트 공급의 단계의 일예를 표6에 나타낸다.

[표6]

표6에 나타낸 단계에 있어서, 기판(10)의 회전을 제1 회전 속도 R₂₁로부터 제2 회전 속도 R₂₂인 100 rpm까지 감속시킬 때에, 감속도를 예를 들어 30000 rpm/초, 40000 rpm/초로 한다. 또한, 레지스트 적하량에 대해, 1.0 ml를 100 ％로 하고, 90 ％(0.9 ml), 80 ％(0.8 ml), 70 ％(0.7 ml), 50 ％(0.5 ml)로 다르게 하여 기판(10)에 도포된 레지스트의 막 두께 분포를 조사한 바, 도15, 도16에 나타내는 바와 같은 결과가 얻어졌다.

레퍼런스 조건을 사용함으로써, 기판(10)의 중심 및 그 근방 영역의 레지스트막 두께에 대해 도15 및 도16의 막 두께 분포는 타깃막 두께로부터 1.0 내지 2.0 nm 정도 두껍게 되어 있다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 회전 속도 후에 기판(10)을 정지시켜 레지스트를 형성하는 쪽이, 기판(10)을 정지시키지 않고 레지스트를 형성한 경우보다도, 레지스트의 막 두께를 타깃막 두께에 근접시키는 것을 알 수 있다.

또한, 표5 및 표6에 나타내는 단계에 따르는 동시에, 레지스트 적하량과, 레 지스트 적하 종료 후의 기판(10)의 감속도를 각각 다르게 하여, 레지스트막 두께 분포의 평탄성을 조사하였다. 그리고, 평탄성의 척도로서 두께 분포의 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)를 구하였다. 이에 의해, 도17의 (a) 및 도17의 (b)에 나타내는 바와 같은 결과가 얻어졌다.

도17의 (a)는 표5의 단계에 의해 도포된 레지스트막 두께 분포의 평탄성을 나타낸다. 또한, 기판(10)을 정지시키기 위한 가속도(α₁)와 레지스트 적하량의 관계에 있어서, 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)가 나타내어져 있다. 기판 정지의 감속도는, 30000 rpm/초, 40000 rpm/초, 50000 rpm/초로 다르게 하고 있다. 레지스트의 적하량은 100 ％, 90 ％, 80 ％, 70 ％, 50 ％로 다르게 하고 있다.

한편, 도17의 (b)는 레퍼런스의 표6에 나타내는 단계에 의해 도포된 레지스트막 두께 분포의 평탄성을 나타내고 있다. 이 도면에서는, 기판(10)을 제2 회전 속도 R₂₂로 감속시키는 가속도(α₂)의 차이와 레지스트 적하량의 차이의 관계에 있어서 표준 편차(σ)와 막 두께 교차(범위)가 나타내어져 있다.

여기서, 기판(10)의 회전 속도는 레지스트 공급시의 제1 회전 속도 R₂₁인 3000 rpm으로부터 제2 회전 속도 R₂₂인 100 rpm으로 감속된다. 제2 회전 속도 R₂₂를 100 rpm으로 하기 위한 감속도를 50000 rpm/초로 하고 있다. 또한, 레지스트의 적하량을 1.0 ml로 하고 있다.

다음에, 도17의 (a)와 도17의 (b)를 비교한다.

도17의 (a)를 위해 사용되는 레지스트 공급 후에 기판(10)을 정지시키는 단 계에 따르면, 기판(10)의 회전을 정지시키기 위한 감속도(α1)가 50000 rpm/초인 경우에, 레지스트 적하량을 레퍼런스의 90 ％까지 줄여도, 편차치(σ)와 레지스트막 두께 교차(범위)의 쌍방에 대해 도17의 (b)에 나타내는 레퍼런스 조건보다도 작게 되어 있다.

또한, 도17의 (a)가 얻어진 단계에 있어서, 감속도(α₁)가 40000 rpm/초인 경우에는, 레지스트 적하량을 70 ％로 줄여도, 편차치(σ)와 레지스트막 두께 교차(범위)의 쌍방에 대해 도17의 (b)에 나타내는 레퍼런스 조건보다도 작아진다.

이상으로부터, ArF 레지스트 적하량을 줄이고, 또한 기판(10) 상에 도포되는 ArF 레지스트의 평탄성을 좋게 하여, ArF 레지스트의 막 두께 정밀도를 높이기 위해서는, 제1 실시예와 동일한 이유에 의해, 30000 rpm/초보다 큰 감속도(α₁)로 기판(10)의 회전을 정지시키는 것이 필요하다.

다음에, 상기한 제1, 제2 및 제3 실시예의 도포 방법에 있어서, 레지스트 적하 후의 기판의 정지 시간과 레지스트막 두께 분포의 관계를 설명한다.

제1 실시예에 있어서의 i선 레지스트의 도포 방법의 단계에 있어서, 도18에 나타내는 실험 결과에 따르면, 레지스트막 두께 분포는 레지스트 적하 후의 기판(10)의 정지 시간(예를 들어, 1.5초, 3.0초, 5.0초, 10초)에 의존하여 변화한다.

또한, 제2 실시예에 이용한 KrF 레지스트와 제3 실시예에 이용한 ArF 레지스트의 각각의 도포 방법에 있어서도, 도19 및 도20에 나타내는 실험 결과에 따르면, i선 레지스트와 마찬가지로, 기판(10)의 정지 시간에 의존하여 레지스트막 두께 분 포가 변화한다.

도18, 도19 및 도20 중 어떠한 레지스트 도포에 있어서도, 정지 시간이 길어질수록 웨이퍼 외주부의 막 두께가 두꺼워져 휘어져 일어남이 커졌다. 이들 레지스트막 두께 분포에 보여지는 바와 같이, 레지스트 적하 후의 기판(10)의 정지 시간을 3.0초보다 짧게 하면, 레지스트막은 타깃막 두께의 허용치 ± 1 ％ 내의 두께로 형성된다.

한편, 기판(10)의 정지 시간이 0.5초보다 짧은 경우에는, 어떠한 레지스트 도포에 있어서도 평탄성이 나빠졌다. 이것은 다음의 이유에 의한 것이라 생각된다.

레지스트 적하 후의 기판(10)의 정지 시간이 0.5초보다도 짧아지면, 레지스트의 주위 방향으로의 확대가 불충분해지고, 이 결과 레지스트막 표면의 막 두께는 불균일해져 나빠지는 한편, 정지 시간이 3초보다도 길어지면, 레지스트의 확대가 기판(10) 상에서 완전히 정지하여, 기판(10)의 제2 회전 속도의 개시시에 기판(10) 상을 레지스트가 이동하기 어려워진다.

따라서, 기판(10)의 제1 회전 속도가 종료한 후에, 기판(10)의 정지 시간 T₀을 0.5초보다 길게 또한 3초보다 짧게 하는 조건을 레지스트 도포 방법에 포함시키는 것이 바람직하다.

그런데, 기판(10)에 레지스트를 공급하는 경우에, 레지스트 노즐(21)로부터의 시간당의 레지스트 토출량과 레지스트 토출 시간의 조정에 의해, 레지스트 공급 량이 설정된다. 예를 들어, 기판(10)에 0.8 ml의 양으로 레지스트를 공급하는 경우에, 레지스트 노즐(21)로부터 레지스트를 0.8 ml/초로 1초간 토출시키거나, 0.4 ml/초로 2초간 토출시키거나, 혹은 그 외의 조건이 설정된다.

레지스트 노즐(21)로부터의 시간당의 레지스트 토출량을 적게 하는 경우에는, 도3에 나타내는 바와 같이 처음부터 예를 들어 3000 rpm이라 하는 고속으로 기판(10)을 회전시키는 것보다도, 도21에 나타내는 바와 같이 회전 속도를 변화시키는 타이밍 차트를 채용하는 것이 바람직하다.

즉, 도21에 나타내는 바와 같이 기판(10)의 제1 회전 속도 R₁₁을 3단계 처리해도 좋다. 예를 들어, 첫 번째로, 용제를 기판(10)에 공급한 후에 기판(10)을 매우 느린 회전 속도로 회전시키고, 두 번째로 레지스트 공급시의 회전 초기의 시간 T₁₁₁에서 기판(10)의 회전을 저속의 범위에 있어서 예를 들어 1000 rpm까지 높게 하고, 세 번째로 시간 T₁₁₂의 종료에서는 고속, 예를 들어 3000 rpm으로 회전시킨다. 이에 의해, 기판(10)의 외주부로의 레지스트 공급이 안정되어 레지스트막 두께의 균일화가 도모된다.

도21에 있어서, 기판(10)으로의 레지스트 공급 개시의 타이밍은, 제어부(11)로부터 레지스트 공급부(26)로의 출력 신호의 타이밍이다. 따라서, 기판(10)으로의 레지스트 공급의 개시는, 시간 T₁₁₁의 개시시로부터 약간 늦어지는 경우도 있다.

또한, 도21에서는 시너 공급 후에 1000 rpm보다 낮은 속도로 기판(10)을 회전시키고 있다. 그러나, 기판(10)은 레지스트 공급 전에 회전되지 않아도 좋다.

다음에, 도3에 나타낸 타이밍 차트에 따라서 레지스트를 도포하는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 공정을 도22 내지 도25를 기초로 하여 설명한다.

우선, 도22의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기한 기판(10)에 해당하는 실리콘 기판(51)의 표면에 실리콘 산화막(도시하지 않음)을 사이에 두고 실리콘 질화막(Si₃N₄막)(52)을 형성한 후에, 실리콘 질화막(52) 상에 용제인 시너를 시너 노즐(22)로부터 공급하고, 이어서 레지스트 노즐(21)로부터 점도 2.2 mPa·s인 ArF 레지스트(53)를 실리콘 질화막(52) 상에 도포한다. 이 레지스트의 도포는, 예를 들어 상기한 표5에 나타낸 조건에 의해 행해진다.

이 경우의 레지스트 노즐(21)에 의한 레지스트 적하량은, 상기한 바와 같이 1.0 ml보다 적게 해도 균일한 막 두께 분포가 얻어진다.

이후에, 도22의 (b)에 도시하는 바와 같이 실리콘 기판(51) 상의 ArF 레지스트(53)를 파장 193 ㎚의 광원을 이용하여 노광하고, 다시 현상하여, 얕은 트렌치(shallow trench) 영역에 개구부(54)를 형성한다. 계속해서, 도22의 (c)에 도시하는 바와 같이 개구부(54)로부터 노출된 실리콘 질화막(52)과 그 아래의 실리콘 산화막(도시하지 않음)을 에칭하고, ArF 레지스트(53)를 제거한 후에, 실리콘 질화막(52)을 마스크로 하여 실리콘 기판(51)을 반응성 이온 에칭법에 의해 에칭하여 홈(55)을 형성한다.

이어서, 도22의 (d)에 도시하는 바와 같이 ArF 레지스트(53)를 제거한 후에, 도22의 (e)에 도시하는 바와 같이 실리콘 기판(51)의 홈(55) 내에 실리콘 산화막을 메워 넣어, 이것을 얕은 트렌치 아이솔레이션(shallow trench isolation)(56)으로 한다. 또한, 실리콘 기판(51)의 상면 위에 형성된 실리콘 질화막은, 그 위의 실리콘 산화막을 제거한 후에 예를 들어 인산에 의해 제거되고, 그 후에 실리콘 산화막(도시하지 않음)이 제거된다.

다음에, 도23의 (a)에 도시하는 바와 같이 실리콘 기판(51)에 n형 또는 p형 중 어느 하나의 불순물을 이온 주입하여 n형 또는 p형의 웰(57)을 형성한다. 또한, 실리콘 기판(51)의 표면을 열 산화하여 게이트 절연막(58)을 형성한다.

계속해서, 도23의 (b)에 도시하는 바와 같이, 게이트 절연막(58) 상에 폴리실리콘막(59)을 형성한다. 그리고, 표5에 나타내는 방법에 의해, 폴리실리콘막(59) 상에 용제를 공급하고, 계속해서 ArF 레지스트(60)를 도포한다. 또한, ArF 레지스트(60)를 노광, 현상하여 도23의 (c)에 도시하는 바와 같이 게이트 패턴을 형성한다.

이어서, 패터닝된 ArF 레지스트(60)를 마스크로 사용하여 폴리실리콘막(59)을 에칭하고, 그 후에 ArF 레지스트(60)를 제거한다. 이에 의해, 도23의 (d)에 도시하는 바와 같이 게이트 절연막(58)을 사이에 두고 웰(57) 상에, 폴리실리콘막(59)으로 구성되는 게이트 전극(59g)이 형성된다.

이후에, 도24의 (a)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(51) 중 게이트 전극(59g)의 양측에 소스/드레인이 되는 n형 또는 p형의 불순물 확산 영역(61a, 61b)을 형성한다. 불순물 확산 영역(61a, 61b)을 형성하는 경우에는, 복수회의 불순물 이온 주입 공정이 있고, 그동안에 게이트 전극(59g)의 측면에 절연성 사이드 월(50)을 형성한다. 절연성 사이드 월(50)은 이산화 실리콘 등의 절연막을 실리콘 기판(51) 상에 형성한 후에, 이것을 에칭하여 형성된다.

다음에, 도24의 (b)에 도시하는 바와 같이 게이트 전극(59g)과 실리콘 기판(51) 상에 화학 기상 성장(CVD)법에 의해 1층째의 층간 절연막(62)이 되는 실리콘 산화막을 형성한다. 계속해서, 불순물 확산 영역(61a, 61b)에 접속되는 도전성 플러그(63)를 1층째의 층간 절연막(62) 내에 형성한다.

다음에, 1층째의 층간 절연막(62) 상에 텅스텐의 도전막(64)을 형성한 후에, 그 위에 용제를 적하하고, 계속해서 KrF 레지스트(65)를 도포한다. KrF 레지스트(65)는, 예를 들어 표3에 나타낸 조건으로 도포된다.

또한, 도24의 (c)에 도시하는 바와 같이 파장 248 ㎚의 광원을 사용하여 KrF 레지스트(65)를 노광하고, 현상하여 배선용 패턴을 형성한다. 또한, 도24의 (d)에 도시하는 바와 같이 KrF 레지스트(65)의 패턴을 마스크로 하여 도전막(64)을 에칭하고, 남겨진 도전막(64)을 1층째의 배선(64a)으로 한다. 이후에, 배선(64a) 및 층간 절연막(62) 상에 이산화 실리콘막을 형성하고, 이것을 에치백하여 1층째의 배선(64a)의 주위에 절연성 사이드 월(66)로서 남긴다.

계속해서, 도25의 (a)에 도시하는 바와 같이 1층째의 배선(64a) 상에 2층째 이상의 층간 절연막(67), 도전성 플러그(도시하지 않음), 배선(도시하지 않음) 등이 형성되고, n층째의 층간 절연막(68) 상에 알루미늄 합금 등의 최상층의 도전막(69)을 형성하고, 또한 최상층의 도전막(69) 상에 용제를 도포하고, 또한 i선 레 지스트(70)를 도전막(69) 상에 도포한다. i선 레지스트(70)의 도포는, 예를 들어 표1에 나타낸 조건으로 행해진다.

그 후에, 도25의 (b)에 도시하는 바와 같이 파장 365 ㎚의 노광 광원(도시하지 않음)을 사용하여 i선 레지스트(70)를 노광하고, 그 후에 현상하여 배선용 패턴을 형성한다.

또한, 도25의 (c)에 도시하는 바와 같이, 패터닝된 i선 레지스트(70)를 마스크로 사용하여 최상층의 도전막(69)을 에칭하여 최상층의 배선(69a)을 형성한다.

이와 같이, 복수의 층에 있어서 각각 최적인 노광 파장에서 감광되는 레지스트(53, 60, 65, 70)를 사용하여 반도체 장치가 형성된다.

본 실시 형태에 따르면, 복수의 레지스트(53, 60, 65, 68)의 도포량을 종래보다도 줄이는 것이 가능해져 레지스트의 소비량을 억제할 수 있다.

그런데, 상기한 실시 형태에서는 기판 표면에 레지스트를 도포하는 방법에 대해 설명하였지만, 상기한 도포 방법은 포토마스크 기판, LCD 기판, 그 밖의 기판 상에 레지스트를 도포하는 경우에도 적용해도 좋다. 또한, 상기한 도포 방법은 기판 상에 레지스트를 도포하는 경우에 한정되는 것은 아니며, SOG(spin on glass), 폴리이미드 수지 등을 기판 상에 도포하는 경우에도 적용해도 좋다.

본 발명은, 상술한 실시 형태에 상세가 기재되어 있다. 그러나, 본 발명의 정신과 범위로부터 일탈하지 않는 다양한 태양과 변경이 있는 것은 명백하다. 예를 들어, 본원에 기재되어 있는 프로세스의 상세한 순서나 조합은 실예에 불과하며, 또한 본 발명은 상이한 또는 추가의 프로세스, 또는 상이한 조합 혹은 순서로 사용되어도 좋다. 또한, 예를 들어 일 실시 형태에 있어서의 각 특징은, 다른 실 시 형태에 있어서의 다른 특징과 혼합, 적합시킬 수도 있다. 특징은, 추가적으로 명백하게, 요구에 따라서 더해지거나 혹은 제거될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 첨부한 특허 청구항 및 그들의 대응 특허의 관점을 제외하고 한정되지 않는다.

이하에, 본 발명의 특징을 부기한다.

(부기 1) 기판 상에 용제를 공급하는 공정과, 상기 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서, 상기 기판 상에 도포액의 공급을 개시하는 공정과, 상기 기판의 회전을 30000 rpm/초보다 큰 감속도로 정지시키는 공정과, 상기 기판의 정지 후에, 상기 기판을 제2 회전 속도로 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.

(부기 2) 상기 기판에의 상기 도포액의 공급을 정지한 후, 상기 기판의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 3) 상기 도포액의 공급을 개시한 후이며 상기 기판의 회전을 정지시키기 전에, 상기 제1 회전 속도를 변화시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 부기 2에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 4) 상기 제1 회전 속도는 초기(初期) 속도와 종기(終期) 속도를 갖고, 상기 종기 속도는 상기 초기 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 부기 3에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 5) 상기 감속도는, 적어도 40000 rpm/초인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 4 중 어느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 6) 상기 기판에 상기 용제를 공급한 후이며, 상기 기판을 상기 제1 회 전 속도로 회전시키기 전에, 상기 기판을 제3 회전 속도로 회전시키는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 5 중 어느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 7) 상기 제3 회전 속도는 상기 제1 회전 속도보다 느린 것을 특징으로 하는 부기 6에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 8) 상기 제2 회전 속도는, 상기 제1 회전 속도의 최대 속도보다도 느린 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 7 중 어느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 9) 상기 기판을 정지시키는 공정에서는, 상기 기판은 0.5초보다 길고, 3.0초보다 짧게 정지하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 8 중 어느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 10) 상기 도포액을 상기 기판의 중앙부에 공급하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 9 중 어느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 11) 상기 용제를 상기 기판의 중앙부에 공급하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 10 중 어느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 12) 상기 도포액의 점도가 25 cP 또는 그 이하인 경우에, 상기 도포액은 1 ml보다도 적은 양으로 공급되는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 11에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 13) 상기 기판이 상기 제1 회전 속도에 도달하기 전에, 상기 기판 상에 도포액을 토출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 부기 11 중 어 느 하나에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 14) 기판의 표면에 용제를 공급하는 공정과, 제1 회전수로 회전하는 상기 기판에의 도포액의 공급을 개시하는 공정과, 상기 제1 회전 속도보다 빠른 상기 제2 회전 속도로 상기 기판을 회전시키는 공정과, 상기 제2 회전 속도로 회전하고 있는 상기 기판 상에 도포액을 토출하는 공정과, 상기 제2 회전 속도보다 빠른 제3 회전 속도로 상기 기판을 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.

(부기 15) 반도체 기판 상에 용제를 공급하는 공정과, 상기 반도체 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서, 상기 반도체 기판 상에 도포액을 공급하는 공정과, 상기 반도체 기판을 30000 rpm/초보다 큰 감속도로 정지시키는 공정과, 상기 반도체 기판의 정지 후에 상기 반도체 기판에 제2 회전을 부여하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 16) 상기 반도체 기판에의 상기 도포액의 공급을 정지한 후, 상기 반도체 기판의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 부기 15에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 17) 상기 반도체 기판에의 상기 도포액의 공급을 개시한 후이며 상기 반도체 기판의 회전을 정지시키기 전에, 상기 제1 회전 속도를 변화시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 부기 15 또는 부기 16에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 18) 상기 제1 회전 속도는 초기 속도와 종기 속도를 갖고, 상기 종기 속도는 상기 초기 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 부기 17에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 19) 상기 감속도는, 적어도 40000 rpm/초인 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 18 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 20) 상기 반도체 기판에 상기 용제를 공급한 후이며, 상기 반도체 기판을 상기 제1 회전 속도로 회전시키기 전에, 상기 반도체 기판을 제3 회전 속도로 회전시키는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 19 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 21) 상기 제3 회전 속도는 상기 제1 회전 속도보다 느린 것을 특징으로 하는 부기 20에 기재된 도포액의 도포 방법.

(부기 22) 상기 제2 회전은, 상기 제1 회전보다도 느린 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 21에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 23) 상기 반도체 기판을 정지시키는 공정에서는, 상기 반도체 기판은 0.5초보다 길게, 3.0초보다 짧게 정지되는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 22 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 24) 상기 도포액을 상기 반도체 기판의 중앙부에 공급하는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 23 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 25) 상기 용제를 상기 반도체 기판의 중앙부에 공급하는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 24 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 26) 상기 도포액의 점도가 25 cP 또는 그 이하인 경우에, 상기 도포액 은 1 ml보다도 적은 양으로 공급되는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 25 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 27) 상기 반도체 기판이 상기 제1 회전 속도에 도달하기 전에, 상기 반도체 기판 상에 도포액을 토출하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 부기 15 내지 부기 26 중 어느 하나에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.

(부기 28) 반도체 기판의 표면에 용제를 공급하는 공정과, 제1 회전수로 회전시키는 상기 반도체 기판에의 도포액의 공급을 개시하는 공정과, 상기 제1 회전 속도보다 빠른 상기 제2 회전 속도로 상기 반도체 기판을 회전시키는 공정과, 상기 제2 회전 속도로 회전하고 있는 상기 반도체 기판 상에 도포액을 토출하는 공정과, 상기 제2 회전 속도보다 빠른 제3 회전 속도로 상기 반도체 기판을 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.

도1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 도포액의 공급 방법에 사용되는 도포 유닛의 일예를 도시하는 측면도.

도2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 도포액의 공급 방법에 사용되는 도포 유닛의 일예를 도시하는 평면도.

도3은 본 발명의 실시 형태에 관한 도포액의 도포 방법에 있어서의 기판의 회전 속도와 회전 시간의 일예를 나타내는 타임 차트.

도4는 본 발명의 실시 형태에 관한 제1 예의 레지스트액 도포 방법의 조건에 의해 형성된 레지스트의 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도5는 30000 rpm/초의 마이너스의 가속도로 기판을 정지시키는 공정을 포함하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 i선 레지스트의 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도6은 레퍼런스에 관한 도포액의 도포 방법에 있어서의 기판의 회전 속도와 회전 시간의 일예를 나타내는 타임 차트.

도7은 도6에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 레지스트액의 도포 방법에 의해 도포된 i선 레지스트의 제1 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도8은 도6에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 레지스트액의 도포 방법에 의해 도포된 i선 레지스트의 제2 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도9의 (a) 및 도9의 (b)는 도3에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 i선 레지스트의 평탄성을 나타내는 차트와, 도6에 나타내 는 타이밍 차트를 사용하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 i선 레지스트의 평탄성을 나타내는 차트.

도10은 본 발명에 관한 실시 형태에 관한 도포액의 도포 방법의 제2 실시예에 의해 도포된 KrF 레지스트의 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도11은 30000 rpm/초의 마이너스의 가속도로 기판을 정지시키는 공정을 포함하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 KrF 레지스트의 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도12의 (a) 및 도12의 (b)는 도3에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 KrF 레지스트의 평탄성을 나타내는 차트와, 도6에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 KrF 레지스트의 평탄성을 나타내는 차트.

도13은 본 발명에 관한 실시 형태에 관한 도포액의 도포 방법의 제3 실시예에 의해 도포된 ArF 레지스트의 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도14는 30000 rpm/초의 마이너스의 가속도로 기판을 정지시키는 공정을 포함하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 ArF 레지스트의 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도15는 도6에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 레지스트액의 도포 방법에 의해 도포된 ArF 레지스트의 제1 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도16은 도6에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 레지스트액의 도포 방법에 의해 도포된 ArF 레지스트의 제2 막 두께 분포를 나타내는 그래프.

도17의 (a) 및 도17의 (b)는 도3에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 ArF 레지스트의 평탄성을 나타내는 차트와, 도6에 나타내는 타이밍 차트를 사용하는 도포액의 도포 방법에 의해 도포된 ArF 레지스트의 평탄성을 나타내는 차트.

도18은 본 발명에 관한 실시 형태의 레지스트 도포 방법의 제1 실시예에 의해 도포된 i선 레지스트의 막 두께 분포의 기판 정지 시간 의존성을 나타내는 그래프.

도19는 본 발명에 관한 실시 형태의 레지스트 도포 방법의 제2 실시예에 의해 도포된 KrF 레지스트의 막 두께 분포의 기판 정지 시간 의존성을 나타내는 그래프.

도20은 본 발명에 관한 실시 형태의 레지스트 도포 방법의 제3 실시예에 의해 도포된 ArF 레지스트의 막 두께 분포의 기판 정지 시간 의존성을 나타내는 그래프.

도21은 본 발명의 실시 형태에 관한 도포액의 도포 방법에 있어서의 다른 예에 있어서의 기판의 회전 속도와 회전 시간의 일예를 나타내는 타임 차트.

도22는 본 발명의 실시 형태의 방법에 의한 반도체 장치의 형성 공정을 도시하는 제1 단면도.

도23은 본 발명의 실시 형태의 방법에 의한 반도체 장치의 형성 공정을 도시하는 제2 단면도.

도24는 본 발명의 실시 형태의 방법에 의한 반도체 장치의 형성 공정을 도시 하는 제3 단면도.

도25는 본 발명의 실시 형태의 방법에 의한 반도체 장치의 형성 공정을 도시하는 제4 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 도포 유닛

5 : 모터

7 : 승강기

9 : 스핀 척

10 : 기판

11 : 제어부

21 : 레지스트 노즐

22 : 용제 노즐

24 : 레지스트 공급관

25 : 용제 공급관

26 : 레지스트 공급부

27 : 용제 공급부

51 : 실리콘 기판

53, 60 : ArF 레지스트(도포액)

55 : 홈

59 : 폴리실리콘막

59g : 게이트 전극

64, 69 : 도전막

64a : 배선

65 : KrF 레지스트

70 : i선 레지스트(도포액)

Claims

기판 상에 용제를 공급하는 공정과,

상기 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서, 상기 기판 상에 도포액의 공급을 개시하는 공정과,

상기 기판의 회전을 30000 rpm/초보다 큰 감속도로 정지시키는 공정과,

상기 기판의 정지 후에, 상기 기판을 제2 회전 속도로 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
제1항에 있어서, 상기 기판에의 상기 도포액의 공급을 정지한 후, 상기 기판의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도포액의 공급을 개시한 후이며 상기 기판의 회전을 정지시키기 전에, 상기 제1 회전 속도를 변화시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 회전 속도는 초기 속도와 종기 속도를 갖고, 상기 종기 속도는 상기 초기 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판에 상기 용제를 공급한 후이며, 상기 기판을 상기 제1 회전 속도로 회전시키기 전에, 상기 기판을 제3 회전 속도로 회전시키는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 회전 속도는 상기 제1 회전 속도의 최대 속도보다도 느린 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 정지시키는 공정에서는, 상기 기판은 0.5초보다 길게, 3.0초보다 짧게 정지하는 것을 특징으로 하는 도포액의 도포 방법.
반도체 기판 상에 용제를 공급하는 공정과,

상기 반도체 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서, 상기 반도체 기판 상에 도포액을 공급하는 공정과,

상기 반도체 기판을 30000 rpm/초보다 큰 감속도로 정지시키는 공정과,

상기 반도체 기판의 정지 후에, 상기 반도체 기판을 제2 회전 속도로 회전시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 도포액의 공급을 정지한 후, 상기 반도체 기판의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 반도체 기판에의 상기 도포액의 공급을 개시한 후이며 상기 반도체 기판의 회전을 정지시키기 전에, 상기 제1 회전 속도를 변화시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.