TWI544968B - 塗布方法及塗布裝置 - Google Patents

Description

塗布方法及塗布裝置

本發明係關於對半導體晶圓、光罩用之玻璃基板、液晶顯示裝置用之玻璃基板、及光碟用之基板等(以下，簡稱為基板)塗布SOG(Spin On Glass，亦稱為二氧化矽系被覆膜形成材料)液、感光抗蝕劑、聚醯亞胺樹脂等之塗布液之塗布方法及塗布裝置，尤其關於將塗布液之塗膜高精度地形成於基板上之技術。

先前，作為此種方法，使用所謂之旋轉塗布法。旋轉塗布法係將塗布液供給至基板之中央部，使基板旋轉而將離心力作用於塗布液，從而使塗布液擴展至基板之周緣部，藉此於基板上形成塗布液之塗膜之技術。在使塗布液擴展塗布時，供給至基板之塗布液之一部分自基板被甩出而捨棄。因此，塗布液之利用效率較低，塗布液之消耗量較多。

除旋轉塗布法之外，還有藉由噴墨方式的方法。該方法係藉由將塗布液之微小液滴自噴墨頭之噴嘴均勻噴出至基板，而於基板上形成塗膜。根據該方法，由於無需旋轉基板使塗布液擴展塗布而可形成塗膜，故可降低塗布液之消耗量(例如，日本特開2002-66391號公報所揭示)。

然而，具有此種構成之先前例之情形時，存在如下問題。

即，在噴墨方式中，由於係藉由液滴之集合形成塗膜， 故存在難以使塗膜之表面平滑之不便。

本發明係鑒於此種情況而完成者，目的在於提供一種一方面自噴墨頭之噴嘴噴出塗布液而形成塗布液之塗膜，並可使塗布液之塗膜之表面更平滑之塗布方法及塗布裝置。

基於此種見解，本發明係採取如下構成。

即，本發明係一種塗布方法，其包含：使塗布液之液滴自設置於噴墨頭上之複數個噴嘴噴出至基板上，而形成與基板之周緣部之膜厚相比，基板中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜之工序；及使基板旋轉，而使塗膜內之塗布液自基板中央部向周緣部移動之工序。

根據本發明之塗布方法，在形成塗膜之工序中，使塗布液之液滴自噴墨頭之噴嘴噴出至基板上，而於基板上形成塗膜。所形成之塗膜之膜厚在基板之周緣部中較薄，在基板之中央部中較厚。另，由於噴嘴係藉由噴墨方式噴出塗布液之微小液滴，故可根據基板上之位置對塗布液之噴出量細緻地進行調整。藉此，如上所述，可根據基板上之位置高精度地改變塗膜之膜厚。

在使塗膜內之塗布液移動之工序中，使基板旋轉而使離心力作用於塗膜。形成有塗膜之基板上之塗布液自基板之中央部向周緣部移動。藉此，可減少基板之中央部與基板之周緣部間塗膜之膜厚之差，使基板面內之塗膜之膜厚大致均一。同時，藉由使塗膜內之塗布液移動，可使塗膜之 表面更平滑。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好係形成膜厚自基板之周緣部向中央部增大之塗膜。所謂「膜厚增大」，意為包含膜厚逐漸增大之情形、膜厚階段性增大之情形、或膜厚以一定比例增大之情形之任一者。如此，由於膜厚係以跨基板之周緣部與中央部之間而越中央部膜厚越大之方式變化，故藉由使塗膜內之塗布液移動之工序，可使塗膜之膜厚更加均一。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好係形成膜厚在區劃基板之複數個同心圓狀之區域之間不同、且膜厚自外周側之區域至內周側之區域階段性變厚之塗膜。藉此，在各區域中，由於只要形成相同膜厚之塗膜即可，故可容易形成塗膜。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好係至少一邊藉由使基板旋轉而使噴墨頭與基板相對移動，一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上，且形成塗膜之工序中之基板之旋轉速度，小於使塗膜內之塗布液移動之工序中之基板之旋轉速度。由於一邊以較低之旋轉速度使基板旋轉一邊形成塗膜，故可高精度地形成塗膜。此外，在使塗膜內之塗布液移動之工序中，由於使基板以較高之旋轉速度旋轉，故可適宜地提高塗膜之膜厚之均一性。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好包含：一邊使噴墨頭靜止並使基板旋轉，一邊自各噴嘴噴出液滴之工序；及使噴墨頭於基板之徑向移動之工序；且藉由交替反復使液 滴噴出之工序及使噴墨頭移動之工序而形成塗膜。在使液滴噴出之工序中，基板之徑向上相對之各噴嘴之位置不變。藉此，可使自各噴嘴噴出之塗布液之噴出量之控制簡單化。又，由於具有使噴墨頭移動之工序，故即使在噴墨頭與基板相比較小之情形下，仍可使塗布液之塗膜適宜地形成於基板之整面。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好係跨基板之中央部與周緣部之間而配置噴墨頭，且一邊使基板旋轉一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上。藉此，使基板旋轉1次即可完成塗膜之形成。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好係不使基板旋轉，一邊使噴墨頭平行移動，一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上。藉此，在使基板靜止之狀態下，僅使噴墨頭平行移動而非旋轉移動。因此，與使噴墨頭旋轉移動之情形相比，可使各噴嘴相對基板之移動量(位移量)相同。藉此，可容易調整每單位面積之塗布液之噴出量，從而可容易調整塗膜之膜厚。

在上述發明中，較好的是，在形成塗膜之工序之前，具備將塗布液之溶劑供給至基板之工序。由於預先將溶劑供給至基板，故噴出至基板上之塗布液易擴散。藉此，在使塗膜內之塗布液移動之工序中，形成塗膜之塗布液易移動，可適宜地提高塗膜之膜厚之均一性。

在上述發明中，較好的是，在形成塗膜之工序之後、且使塗膜內之塗布液移動之工序之前，具備使基板保持靜止 狀態之工序。在使基板保持靜止狀態之工序中，可期待在基板上鄰接之液滴彼此更融合而更平滑地連接。藉此，在使塗膜內之塗布液移動之工序中，可使塗膜之表面更為平滑。

在上述發明中，形成塗膜之工序較好係使自噴嘴噴出之液滴之大小與基板之中央部相比在基板之周緣部較大。又，在上述發明中，形成塗膜之工序較好係使自噴嘴噴出液滴之頻率與基板之中央部相比在基板之周緣部較高。藉由改變液滴之大小、或噴出頻率可細緻地調整塗布液之噴出量，藉此可高精度地調整塗膜之膜厚。因此，根據該等方法，可使與基板之周緣部之膜厚相比，基板之中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜適宜地成型。

又，本發明係將塗布液塗布至基板之塗布裝置，上述裝置包含：旋轉保持部，其係可旋轉地保持基板；噴墨頭，其具備可噴出塗布液之液滴之複數個噴嘴；相對移動機構，其係使上述噴墨頭與基板相對移動；及控制部，其係一邊控制上述相對移動機構，使基板與上述噴墨頭相對移動，一邊控制上述噴嘴，使液滴自上述噴嘴噴出至基板，形成與基板之周緣部之膜厚相比基板之中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜，其後，控制上述旋轉保持部而使基板旋轉，使塗膜內之塗布液自基板之中央部向周緣部移動。

根據本發明之塗布裝置，控制部首先控制相對移動機構 與噴嘴，而在基板整體上形成塗布液之塗膜。形成之塗膜之膜厚在基板之周緣部較薄，在基板之中央部較厚。繼而，控制部控制旋轉保持部而使基板旋轉，使離心力作用於塗膜。包含於塗膜內之基板上之塗布液自基板之中央部向周緣部移動。藉此，可減少基板之中央部與基板之周緣部間塗膜之膜厚差，使塗膜之膜厚跨基板整體而大致均一。又，藉由塗膜內之塗布液之移動，可使塗膜之表面平坦，從而使塗膜之表面更平滑。藉此，利用本裝置，可較好地進行上述方法。

在上述裝置發明中，上述控制部較好係調整自上述噴嘴噴出之液滴之大小、及自上述噴嘴噴出液滴之頻率之至少任一者。藉此，控制部可根據基板之位置較好地調整塗布液之噴出量及塗膜之膜厚。

在上述裝置發明中，較好的是，上述旋轉保持部兼作上述相對移動機構，且上述相對移動機構進而包含使上述噴墨頭於基板之徑向移動之頭移動機構，上述控制部控制上述旋轉保持部及上述頭移動機構，使基板旋轉，並使上述噴墨頭於基板之徑向移動，藉此使基板與上述噴墨頭相對移動。藉此，可使噴墨頭相對基板於周向移動，又，可使噴墨頭相對基板於徑向移動。藉由各移動，或藉由該等移動之組合，可使噴墨頭在任意方向相對移動至基板上之任意位置。又，即使噴墨頭與基板相比較小之情形，仍可使噴墨頭移動至基板上之任意位置。

在上述裝置發明中，較好的是，上述噴墨頭可自基板之 中央部跨周緣部而配置，上述旋轉保持部兼作上述相對移動機構，且上述控制部藉由在使上述噴墨頭自基板之中央部跨周緣部而配置之狀態下，控制上述旋轉保持部而使基板旋轉，從而使基板與上述噴墨頭相對移動。藉此，使基板旋轉1次，即可完成塗膜之形成。

在上述裝置發明中，較好的是，上述相對移動機構係使上述噴墨頭平行移動之頭移動機構，上述控制部藉由控制上述頭移動機構使噴墨頭相對靜止之基板移動，而使基板與上述噴墨頭相對移動。藉此，控制部僅使噴墨頭平行移動而不使基板旋轉。因此，與使噴墨頭旋轉移動之情形相比，可使各噴嘴相對於基板之移動量(位移量)相同。藉此，可容易調整每單位面積之塗布液之噴出量，從而容易調整塗膜之膜厚。

雖然為了對發明加以說明而圖示有目前認為較好之幾個形態，但應了解發明係並非限定於如圖示之構成及方策者。

以下，基於圖式對本發明較好之實施例進行詳細說明。

第1實施例

圖1係顯示實施例1之塗布裝置之概略構成之圖。另，在本實施例中，以塗布感光抗蝕劑(以下，適宜稱為「抗蝕劑」)作為塗布液之塗布裝置及塗布方法為例加以說明。

塗布裝置具備可旋轉地保持半導體晶圓即基板W之旋轉保持部1。旋轉保持部1包含旋轉卡盤3與馬達5。旋轉卡盤 3係藉由吸附基板W之下表面中央，而以大致水平姿勢保持基板W。於旋轉卡盤3之下部中央連結有馬達5之輸出軸5a之前端。馬達5對輸出軸5a進行旋轉驅動，藉此，旋轉卡盤3及基板W繞著旋轉軸Ra一體旋轉。旋轉軸Ra係通過基板W之大致中心。

另，旋轉保持部1並非限定於上述之例。例如，亦可將旋轉卡盤3變更為設置有保持基板W之末端邊緣之複數個管腳之旋轉板。

旋轉卡盤3之周圍係配備有飛散防止杯7。飛散防止杯7將自基板W之外周飛散至周圍之抗蝕劑或溶劑等向下方引導且進行回收。

本裝置具備將抗蝕劑供給至基板W之噴墨頭11。噴墨頭11經由配管13而連通連接於抗蝕劑供給源15。

參照圖2。圖2係顯示噴墨頭11之下表面之圖。於噴墨頭11之下表面形成有複數個(例如，數十個至數百個)噴墨方式之噴嘴12。另，噴墨頭11之長度方向之長度L短於基板W之半徑。

噴嘴12係以鋸齒狀排列且2行並列之方式配置。此處，將噴嘴12並列之方向適宜稱為「行方向DN」。鄰接於行方向DN之噴嘴12間之間距P係例如0.1[mm]至0.2[mm]。自各噴嘴12噴出之液滴係例如數[p1]至數十[p1]。各噴嘴12噴出液滴之頻率(以下，稱為「噴出頻率」)例如最大為數十[kHz]。即，各噴嘴12在1秒內可噴出液滴之次數例如最大為數萬次。

於各噴嘴12中分別設置有例如壓電元件(未圖示)作為致動器。藉由使施加於壓電元件之電壓之大小可變，可調整噴嘴12噴出之液滴之大小。又，藉由使施加於壓電元件之電壓之脈衝間隔可變，可調整噴嘴12之噴出頻率。

如圖1所示，本裝置具備可移動地支撐噴墨頭11之頭移動機構21。頭移動機構21係使噴墨頭11在基板W之上方之位置(圖1所示之噴墨頭11之位置)與自基板W之上方偏離之位置(以下，稱為「退避位置」)之間進退移動。另，雖然圖1中為便於圖示，噴墨頭11之下表面與基板W之上表面之隔開距離較大，但噴墨頭11較好為接近於基板W上表面。

參照圖3說明頭移動機構21之構成。圖3係塗布裝置之俯視圖。頭移動機構21具備軌道部22、自走台23、及臂部24。軌道部22係在飛散防止杯7之側方，以於水平1軸向延伸之方式而配置。軌道部22上可滑動地安裝有自走台23。於自走台23之上部連結有臂部24之基端。臂部24自基端延伸於與軌道大致正交之方向，且於其前端支撐有噴墨頭11。若驅動自走台23，則自走台23沿軌道部22移動。噴墨頭11於水平1軸向上前後移動，在退避位置(圖3中以實線顯示之噴墨頭11之位置)、與基板W之上方之位置(圖3中以虛線顯示之噴墨頭11之位置)間移動。

在本實施例中，以使噴墨頭11通過旋轉軸Ra上之位置之方式構成有頭移動機構21。即，噴墨頭11可於基板W之徑向DR移動。另，基板W之徑向DR係與基板W之旋轉軸Ra 正交之方向，且與基板W之半徑方向大致一致。又，噴墨頭11係以使噴嘴12之行方向DN與基板W之徑向DR(即，噴墨頭11之移動方向)一致之方式由臂24予以支撐。另，頭移動機構21係構成本發明之相對移動機構。又，上述旋轉保持部1亦兼作本發明之相對移動機構。

參照圖1。本裝置具備將塗布液(抗蝕劑)之溶劑供給至基板W之溶劑供給部31。溶劑供給部31經由配管33及開關閥34而連通連接於溶劑供給源35。接著，若開啟開關閥34，則溶劑供給部31將溶劑連續供給至基板W(以特定之流量噴出溶劑)。又，若將開關閥34關閉，則溶劑供給部31停止向基板W供給溶劑。

作為溶劑，塗布液為抗蝕劑之情形時，例示PGMEA、乳化乙基、及IPA等。溶劑供給部31可藉由省略圖示之溶劑供給部移動機構，在基板W之上方之位置與自基板W之上方偏離之退避位置(圖1中實線所示之溶劑供給部31之位置)之間進退移動。

又，本裝置具備對上述各構成統括操作之控制部41。具體而言，控制部41控制馬達5而調整基板W之旋轉數(旋轉速度)，並控制頭移動機構21而使噴墨頭11移動。又，控制部41與馬達5及頭移動機構21之各控制連動，而對各噴嘴12進行控制，從而調整抗蝕劑之噴出量。噴出量之調整係藉由例如使施加於各噴嘴12之壓電元件之電壓之大小及/或脈衝間隔可變，從而調整液滴之大小及/或噴出頻率而進行。再者，控制部41係控制省略圖示之溶劑供給部移動 機構而使溶劑供給部31移動，且控制開關閥34而對溶劑之供給、停止進行切換。

控制部41具有預先設定有用以處理基板W之處理條件之處理程式等。作為處理條件，例示與後述之基板W之旋轉速度即第1、第2速度相關之資訊、或與依據基板W內之位置/區域之抗蝕劑之噴出量相關之資訊等。此處，與抗蝕劑之噴出量相關之資訊可包含例如與液滴之大小、噴出頻率等相關之資訊。控制部41係藉由執行各種處理之中央運算處理裝置(CPU)、作為運算處理之作業區域之RAM(Random-Access Memory：隨機存取記憶體)、及記憶各種資訊之固定磁碟等之記憶媒體等而實現。

繼而，對實施例1之塗布裝置之動作(塗布方法)加以說明。圖4係顯示塗布裝置之動作之流程圖。另，基板W係自外部被搬送至塗布裝置，且將保持於旋轉卡盤3內者。

<步驟S1>溶劑之供給(將塗布液之溶劑供給至基板之工序)

控制部41控制省略圖示之溶劑供給部移動機構，而使溶劑供給部31自退避位置移動至基板W之上方之位置。繼而，開啟開關閥34，使溶劑自溶劑供給部31供給至基板W上，且控制馬達5，使基板W旋轉。溶劑擴展至基板W上之整面，且溶劑之一部分自基板W被甩出而捨棄至基板W外。被捨棄之溶劑係利用飛散防止杯7回收。藉此，於基板W上之整面形成溶劑之塗膜。經過特定時間後，使開關閥34關閉，將溶劑供給部31移動至退避位置，停止基板W 之旋轉。

<步驟S2>塗膜之形成(形成塗膜之工序)

本步驟S2係將基板W之上表面劃分成假想之3塊區域A、B、C，且分別於每塊區域A、B、C上形成塗膜。區域A至C係各自以旋轉軸Ra為中心之同心圓狀之區域。區域A係最內周側之圓形之區域，區域C係最外周側之圓環狀之區域，區域B係夾在區域A與區域C之間之圓環狀之區域。另，本發明之中央部係包含於區域A，且本發明之周緣部係包含於區域C。以下，將在各區域A、B、C形成塗膜之工序作為步驟S2a、S2b、S2c，針對該等步驟S2a~步驟S2c依序進行說明。

<步驟S2a>區域A之塗膜之形成

控制部41控制頭移動機構21，使噴墨頭11移動至基板W之旋轉軸Ra上，且使噴墨頭11在該位置靜止。繼而，控制部41參照處理程式，對馬達5進行控制，使基板W以一定之第1速度旋轉，且控制各噴嘴12而使抗蝕劑之液滴自各噴嘴12噴出至基板W。此時，控制部41亦基於處理程式調整抗蝕劑之噴出量。另，基板W之第1速度較好為低速，例如例示60[rpm]等。

噴墨頭11相對基板W相對地以等速於周向旋轉移動。自噴嘴12噴出之抗蝕劑之液滴落入與噴墨頭11對向之基板W之範圍內，從而形成塗膜(具體係抗蝕劑膜)。

參照圖5A、5B、5C。圖5A、5B、5C係分別模式性顯示基板W之各區域A、B、C中形成有塗膜之情況之圖。圖5A 係顯示本步驟S2a執行中之狀態。另，在圖5A、5B、5C中，分別以符號Fa、Fb、Fc表示區域A、B、C所形成之塗膜(後述之圖6A、6B、6C中亦相同)。

基板W旋轉1次後，控制部41使基板W停止旋轉，且控制部41停止來自噴嘴12之液滴之噴出。

參照圖6A、6B、6C。圖6A、6B、6C係模式性顯示形成於基板W上之塗膜之俯視圖及剖面圖，圖6A係顯示僅在區域A形成有塗膜之狀態，圖6B係顯示在區域A、B內形成有塗膜之狀態，圖6C係顯示區域A至C中形成有塗膜之狀態。另，在圖6A、6B、6C中，上段係顯示俯視圖，下段顯示剖面圖。又，在圖6A、6B、6C中，以符號G表示塗敷於基板W上之溶劑(後述之圖7A、7B、11、12中亦相同)。

步驟S2a結束時，如圖6A所示，僅區域A中形成有塗膜Fa。又，如圖所示，於塗膜Fa之表面(上表面)，依據落入基板W後之液滴之形狀而殘留凹凸，塗膜Fa之表面變得不平滑。

<步驟S2b>區域B之塗膜之形成

控制部41控制頭移動機構21，使噴墨頭11以相當於其長度L之距離移動至徑向DR外側。如圖5B所示，噴墨頭11在與上述塗膜形成完畢之區域A之外周鄰接之位置上靜止。繼而，控制部41使基板W以第1速度旋轉，且使抗蝕劑之液滴自各噴嘴12噴出至基板W。藉此，於區域A之外側之區域B內形成塗膜Fb。

在該區域B內形成塗膜Fb時，控制部41基於處理程式， 以使塗膜Fb之膜厚比塗膜Fa之膜厚要薄之方式，對抗蝕劑之噴出量進行調整。換言之，控制部41使區域B中每單位面積之抗蝕劑之噴出量與區域A相比變小。作為降低抗蝕劑之噴出量之具體技術，可例示使自噴嘴12噴出之液滴之大小變小，及/或降低噴嘴12之噴出頻率等。

基板W旋轉1次後，控制部41使基板W停止旋轉，且使來自噴嘴12之液滴之噴出停止。

其結果，如圖6B所示，在區域B內形成與塗膜Fa相比膜厚較薄之塗膜Fb。

<步驟S2c>區域C之塗膜之形成

與步驟S2a、S2b相同，交替反復使噴墨頭11於基板W之徑向DR移動之動作、及一方面在使噴墨頭11靜止於特定位置之狀態下使基板W旋轉一方面使液滴自各噴嘴12噴出之動作。藉此，如圖5C所示，噴墨頭11係配置於區域C，且在區域C內形成塗膜Fc。

在該區域C內形成塗膜Fc時，控制部41係基於處理程式，以使塗膜Fc之膜厚比塗膜Fb之膜厚更薄之方式調整抗蝕劑之噴出量。

基板W旋轉一次後，控制部41使基板W停止旋轉，且控制部41使藉由噴嘴12之液滴之噴出停止。再者，控制部41使噴墨頭11移動至退避位置。

其結果，如圖6C所示，基板W之整體被塗膜Fa、Fb、Fc覆蓋。以下，尤其在不區分塗膜Fa、Fb、Fc時，簡稱為「塗膜F」。塗膜F之膜厚係自基板W之周緣部至中央部階 段性變厚。區域C之塗膜Fc與區域A、B之塗膜Fa、Fb相比膜厚較薄。

<步驟S3>基板W之旋轉(使塗膜內之塗布液移動之工序)

控制部41控制馬達5，使基板W以比第1速度更大之第2速度旋轉。作為第2速度，較好為高速，例如例示3000[rpm]等。離心力作用於塗膜F，形成有塗膜F之基板W上之抗蝕劑移動至徑向DR外側。

圖7A係模式性顯示塗膜F內之抗蝕劑移動之情況之剖面圖，圖7B係模式性顯示步驟S3結束時塗膜F之狀態之剖面圖。

如圖7A所示，塗膜F內之抗蝕劑自基板W之中央部向周緣部移動。具體而言，自塗膜Fa流出抗蝕劑，且抗蝕劑流入塗膜Fc內。此外，抗蝕劑之一部分自基板W之周緣被甩出而捨棄至基板W外。

藉此，塗膜Fa之膜厚減少，另一方面，塗膜Fc之膜厚增加。根據步驟S2所說明，由於預先以使膜厚自基板W之周緣部至中央部階段性變厚之方式形成有塗膜F，故可緩和塗膜F之膜厚之不均，從而塗膜F之膜厚在基板W面內大致均一。

又，藉由塗膜F內之抗蝕劑移動，使塗膜F之表面平整，從而修整得平滑。

經過特定時間後，控制部41控制馬達5而使基板W停止旋轉。

其結果，在步驟S3結束時，如圖7B所示，可獲得膜厚大致均一且表面平滑化之塗膜F。

如此，根據實施例1之塗布裝置，在步驟S2(塗膜之形成)中，可形成與基板W之周緣部相比中央部之膜厚較厚之塗膜F。因此，若在步驟S3(基板W之旋轉)中使塗膜F內之抗蝕劑自基板W之中央部向周緣部移動，則可使塗膜F之表面更平滑，且能使塗膜F之膜厚遍及基板W整體而大致均一。

又，在步驟S2中，由於跨基板W之周緣部與中央部之間而形成膜厚向中央部增大之塗膜F，故在步驟S3(基板W之旋轉)結束時，可獲得膜厚之均一性更高之塗膜F。

此外，交替反復3次一面通過步驟S2a至S2c使噴墨頭11靜止且使基板W旋轉、一面使液滴自各噴嘴12噴出之動作，及使噴墨頭11於基板W之徑向DR移動之動作。藉此，可在同心圓狀之區域A至C中個別地形成塗膜Fa至Fc。

又，在步驟S2中，使各區域A、B、C之塗膜F之膜厚不同，且在各區域A、B、C內分別形成相同膜厚之塗膜Fa、Fb、Fc。藉此，可簡略形成塗膜F。又，由於控制部41可在各步驟S2a至S2b中分別同樣地控制噴嘴12，故可使控制部41之控制簡略化。

又，在步驟S2a中，由於基板W之徑向DR之各噴嘴12之位置不變，故可容易地形成塗膜Fa。同樣，在步驟S2b、3中，由於基板W之徑向DR之各噴嘴12之位置不變，故可分別容易地形成塗膜Fb、Fc。此外，可使藉由控制部41之噴 嘴12之控制簡略化。

又，由於噴嘴12係噴墨方式，故依據基板W之位置或區域，可對抗蝕劑之噴出量細緻地高精度地進行調整。藉此，可適宜地形成在如上述之基板W之周緣部與中央部之間膜厚不同之塗膜F。

又，在步驟S2中，由於使基板W以低於第2速度之第1速度旋轉，故可使液滴自噴嘴12高精度地落入基板W上之各位置。藉此，可可靠性良好地形成塗膜F。

此外，在步驟S3中，由於使基板W以大於第1速度之第2速度旋轉，故可使離心力適宜地作用於塗膜F。其結果，可進一步提高塗膜F之膜厚之均一性。

又，由於在步驟S2前具備將抗蝕劑之溶劑供給至基板W之工序(步驟S1)，故噴出至基板W上之抗蝕劑易擴展。藉此，可促進塗膜F之平滑化。此外，在進行步驟S3時，塗膜F內之抗蝕劑易移動，而可適宜地提高塗膜F之膜厚之均一性。

第2實施例

繼而，參照圖式說明本發明之實施例2。

在本實施例2中，亦以塗布抗蝕劑作為塗布液之塗布裝置為例加以說明。由於在實施例2之構成中，主要係與噴墨頭關連之構成與實施例1不同，故以噴墨頭為中心說明實施例2之構成。另，其他之旋轉保持部1、溶劑供給部31等之構成與實施例1大致相同。針對與實施例1相同之構成，標註相同符號。

圖8係實施例2之塗布裝置之俯視圖。實施例2具備較實施例1之噴墨頭11更長之噴墨頭51。噴墨頭51之長度方向之長度L至少與基板W之半徑相同程度。於噴墨頭51之下表面形成有多個噴嘴12。

本裝置具備可移動地支撐噴墨頭51之頭移動機構61。頭移動機構61具備旋轉台62及臂部63。旋轉台62係支撐臂部63之基端，且可使臂部63繞著通過旋轉台62之大致垂直之旋轉軸Rb旋轉。臂部63係支撐噴墨頭51。若驅動旋轉台62，則噴墨頭51於水平方向旋轉移動(旋轉移動)，並在基板W上方之位置與自基板W之上方偏離之退避位置(圖8中虛線所示之噴墨頭51之位置)間移動。

在本實施例中，頭移動機構61係以可在噴墨頭51跨基板W之中央部與周緣部之間之處理位置(圖8中實線所示之噴墨頭51之位置)上，對噴墨頭51進行配置之方式而構成。噴墨頭51位於處理位置時，噴嘴12係跨基板W之旋轉軸Ra與周緣部之間而沿徑向DR並列。另，該頭移動機構61不構成本發明之相對移動機構，且在實施例2中，僅旋轉保持部1作為本發明之相對移動機構發揮作用。

繼而，對實施例2之塗布裝置之動作(塗布方法)加以說明。圖9係顯示實施例2之塗布裝置之動作之流程圖。另，基板W係自外部被搬送至塗布裝置，且將保持於旋轉卡盤3內者。又，關於與實施例1同種之處理，簡略地進行說明。

<步驟T1>溶劑之供給(將塗布液之溶劑供給至基板之 工序)

控制部41使溶劑供給部31自退避位置移動至基板W之上方之位置。繼而，使溶劑自溶劑供給部31供給至基板W上，且使基板W旋轉。藉此，基板W之上表面被溶劑塗敷。

<步驟T2>塗膜之形成(形成塗膜之工序)

控制部41控制頭移動機構61，使噴墨頭51自退避位置旋轉移動至處理位置，且使噴墨頭51在處理位置上靜止。繼而，控制部41使基板W以第1速度旋轉，且對各噴嘴12進行控制，使抗蝕劑之液滴自各噴嘴12噴出至基板W。

噴墨頭51相對基板W於周向以等速旋轉移動。自噴嘴12噴出之抗蝕劑之液滴落入與噴墨頭51對向之基板W之範圍內，從而形成塗膜F(具體係抗蝕劑膜)。

參照圖10。圖10係模式性顯示基板W上形成有塗膜之情況之圖。如由圖10明確般，使基板W旋轉1次，即可於基板W之整面上形成塗膜F。

又，此時，控制部41基於處理程式，以使塗膜F之膜厚自基板W之周緣部向中央部逐漸增大之方式，調整各噴嘴12之抗蝕劑之噴出量。換言之，控制部41使自基板W之周緣部至中央部每單位面積之抗蝕劑之噴出量逐漸變大。

基板W旋轉1次後，控制部41使藉由噴嘴12之液滴之噴出停止，且使噴墨頭51移動至退避位置，使基板W停止旋轉。

參照圖11。圖11係模式性顯示本步驟T2結束時基板W上 之塗膜F之剖面圖。如圖所示，塗膜F跨基板W之周緣部至中央部之範圍而膜厚逐漸變厚。

<步驟T3>基板W之靜止(保持基板靜止之狀態之工序)

控制部41在特定時間內使基板W不旋轉而保持為靜止之狀態。隨著時間之流逝，落入後之液滴彼此融合(各液滴分別擴散)。即，即使在步驟T2結束時塗膜F之表面存在凹凸，在步驟T3之期間中該等凹凸亦會逐漸趨於平整。

<步驟T4>基板W之旋轉(使塗膜內之塗布液移動之工序)

控制部41使基板W以大於第1速度之第2速度旋轉。離心力作用於塗膜F，形成有塗膜F之基板W上之抗蝕劑移動至徑向DR之外側。藉此，基板W之中央部之塗膜F之膜厚減少，另一方面，基板W之周緣部之塗膜F之膜厚增加。如步驟T2所說明，由於預先形成有膜厚自基板W之周緣部至中央部逐漸變厚之塗膜F，故藉由塗膜F內之抗蝕劑之移動，可緩和塗膜F之膜厚之不均。

經過特定時間後，控制部41使基板W停止旋轉。其結果，在步驟T4結束時，可獲得膜厚大致均一之塗膜F。此外，藉由塗膜F內之抗蝕劑移動，可將塗膜F之表面修整得平滑。

如此，藉由實施例2之塗布裝置，亦與實施例1相同，可一舉達成塗膜F之表面之平滑化及塗膜F之膜厚之均一化。

又，根據實施例2之塗布裝置，由於噴墨頭51至少具有與基板W之半徑相同程度之長度，故可跨基板W之中央部 與周緣部之間而配置噴墨頭51。藉此，在步驟T2(塗膜之形成)中，使基板W旋轉1次，即可完成塗膜F之形成。

又，由於具有在步驟T2(塗膜之形成)後且在步驟T4(基板W之旋轉)前進行之步驟T3(使基板W靜止)，故可期待在基板W上鄰接之落入後之液滴彼此進一步融合，從而更平滑地相連。藉此，在執行步驟T4時，可容易使塗膜F之表面平滑。

本發明係並非限定於上述實施形態，亦可如下述般變形實施。

(1)在上述實施例1中，在步驟S2中，如圖6C所示，形成有膜厚自基板W之周緣部至中央部階段性變厚之塗膜F。又，在實施例2中，在步驟T2中，如圖11所示，形成有膜厚跨自基板W之周緣部至中央部之範圍逐漸變厚之塗膜F。然而，塗膜F並非限定於該等。例如，亦可為膜厚自基板W之周緣部向中央部增大之比例一定之塗膜，亦可為膜厚自基板W之周緣部向中央部增大之比例會變化之塗膜。

又，若為基板W之中央部之膜厚比周緣部之膜厚大之塗膜，則在中央部至周緣部之範圍內，膜厚可不變化(膜厚可特定)。參照圖12。圖12係顯示變形實施例之塗膜F之剖面圖之一例。如圖所示，塗膜F係僅基板W之中央部之膜厚較大，在中央部以外之範圍內(包含周緣部)，膜厚為特定(不變化)。由於即使為此種塗膜F，基板W之中央部之膜厚比周緣部之膜厚大，故與實施例1、2相同，可在步驟S3(T4)結束時獲得大致均一之膜厚之塗膜F。

又，亦可與圖12所示之塗膜F相反，為僅基板W之周緣部之膜厚較小，而在周緣部以外之範圍(包含中央部)內膜厚特定(不變化)之塗膜F。

(2)在上述各實施例1、2中，在步驟S2(T2)中，雖然藉由使基板W旋轉而使基板W與噴墨頭11、51相對移動，但並非限定於此。例如，亦可不使基板W旋轉(使其靜止)而使噴墨頭11、51移動，從而使基板W與噴墨頭11、51相對移動。

參照圖13。圖13係模式性顯示在變形實施例之塗布裝置(方法)中，於基板W上形成有塗膜之情況之圖。在該變形例中，噴墨頭71可藉由省略圖示之頭移動機構，而分別於水平之2軸向移動。在圖13中，分別以「X」軸及「Y」軸表示水平之2軸向。接著，可藉由一方面使噴墨頭71跨基板W之整面平行移動，一方面使抗蝕劑之液滴自噴嘴12噴出至基板W，在基板W上形成塗膜F。另，在該變形例中，未圖示之頭移動機構係相當於本發明中之相對移動機構。

根據此種變形實施例，與如實施例1、2所示般使噴墨頭11、51相對基板W而相對地旋轉移動之情形相比，可使各噴嘴12對基板W之移動量(位移量)相同。藉此，可容易調整每單位面積之抗蝕劑之噴出量，從而可容易調整塗膜F之膜厚。

(3)在上述實施例2中，雖然將單一之噴墨頭51配置於處理位置而執行步驟T2，但並非限定於此。例如，亦可以在 將複數個噴墨頭跨基板W之中央部與周緣部之間而配置之狀態下執行步驟T2之方式構成。作為裝置構成，亦可以取代較長之噴墨頭51，而具備長度方向之長度L較基板W之半徑短之複數個噴墨頭之方式進行改變。

(4)在上述實施例1中，雖然於區域A、B、C各自形成塗膜F時(步驟S2)，基板W之旋轉速度一律為第1速度，但並非限定於此。在區域A至C內形成塗膜F時，亦可使基板W分別以不同之旋轉速度進行旋轉。

(5)在上述實施例1中，雖然按區域A、B、C之順序形成塗膜F，但並非限定於此。即，形成塗膜F之各區域A至C之順序亦可任意改變。

(6)在上述各實施例中，雖然例示抗蝕劑作為塗布液，但並非限定於此。例如，亦可變更為SOG液、低導電膜材料、聚醯亞胺樹脂等之塗布液。

(7)亦可以對上述各實施例及各變形實施例之各構成適當進行組合之方式變更。

本發明可不脫離其思想或本質而以其他具體形態來實施，因此，作為表示發明之範圍者，應參照附加之請求項，而非以上說明。

1‧‧‧旋轉保持部

3‧‧‧旋轉卡盤

5‧‧‧馬達

5a‧‧‧輸出軸

7‧‧‧飛散防止杯

11‧‧‧噴墨頭

12‧‧‧噴嘴

13‧‧‧配管

15‧‧‧抗蝕劑供給源

21‧‧‧頭移動機構

22‧‧‧軌道部

23‧‧‧自走台

24‧‧‧臂部

31‧‧‧溶劑供給部

33‧‧‧配管

34‧‧‧開關閥

35‧‧‧溶劑供給源

41‧‧‧控制部

51‧‧‧噴墨頭

61‧‧‧頭移動機構

62‧‧‧旋轉台

63‧‧‧臂部

71‧‧‧噴墨頭

A‧‧‧區域

B‧‧‧區域

C‧‧‧區域

DN‧‧‧行方向

DR‧‧‧徑向

F‧‧‧塗膜

Fa‧‧‧塗膜

Fb‧‧‧塗膜

Fc‧‧‧塗膜

G‧‧‧溶劑

L‧‧‧長度

P‧‧‧間距

Ra‧‧‧旋轉軸

Rb‧‧‧旋轉軸

W‧‧‧基板

X‧‧‧軸向

Y‧‧‧軸向

圖1係顯示實施例1之塗布裝置之概略構成圖。

圖2係顯示噴墨頭之下表面之圖。

圖3係實施例1之塗布裝置之俯視圖。

圖4係顯示實施例1之塗布裝置之動作之流程圖。

圖5A、5B、5C係分別模式性顯示基板之各區域內形成有塗膜之情況之圖。

圖6A、6B、6C係分別顯示基板上所形成之塗膜之圖，圖6A係顯示區域A內形成有塗膜之狀態，圖6B係顯示區域A、B內形成有塗膜之狀態，圖6C係顯示區域A至C內形成有塗膜之狀態。

圖7A係模式性顯示塗膜內之抗蝕劑移動之情況之剖面圖，圖7B係模式性顯示步驟S3結束時之塗膜之剖面圖。

圖8係實施例2之塗布裝置之俯視圖。

圖9係顯示實施例2之塗布裝置之動作之流程圖。

圖10係模式性顯示基板上形成有塗膜之情況之圖。

圖11係模式性顯示步驟T2結束時之塗膜之剖面圖。

圖12係模式性顯示變形實施例之塗膜之剖面圖。

圖13係模式性顯示在變形實施例之塗布裝置(方法)中，於基板上形成有塗膜之情況之圖。

F‧‧‧塗膜

Fa‧‧‧塗膜

Fb‧‧‧塗膜

Fc‧‧‧塗膜

G‧‧‧溶劑

Ra‧‧‧旋轉軸

W‧‧‧基板

Claims (17)

1. 一種塗布方法，其包含：使塗布液之液滴自設置於噴墨頭上之複數個噴嘴噴出至基板上，而於基板之整面上形成與基板之周緣部之膜厚相比基板之中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜之工序；及使基板旋轉，而使塗膜內之塗布液自基板之中央部向周緣部移動之工序；且形成塗膜之工序係不使基板旋轉，而一邊使噴墨頭平行移動，一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上。
2. 一種塗布方法，其包含：使塗布液之液滴自設置於噴墨頭上之複數個噴嘴噴出至基板上，而於基板之整面上形成與基板之周緣部之膜厚相比基板之中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜之工序；及使基板旋轉，而使塗膜內之塗布液自基板之中央部向周緣部移動之工序；且形成塗膜之工序係藉由於形成塗膜之工序進行時調整自噴嘴噴出之液滴之大小、及自噴嘴噴出液滴之噴出頻率之至少任一者，而在形成塗膜之工序中使基板之中央部之膜厚較基板之周緣部之膜厚為厚。
3. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序係形成膜厚自基板之周緣部向中央部增大之塗膜。
4. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序係形成膜厚 在區劃基板之複數個同心圓狀之區域之間不同、且膜厚自外周側之區域至內周側之區域階段性變厚之塗膜。
5. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序係至少一邊藉由使基板旋轉而使噴墨頭與基板相對移動，一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上，且形成塗膜之工序中之基板之旋轉速度小於使塗膜內之塗布液移動之工序中之基板之旋轉速度。
6. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序包含：一邊使噴墨頭靜止並使基板旋轉，一邊使液滴自各噴嘴噴出之工序；及使噴墨頭於基板之徑向移動之工序；且藉由交替反復使液滴噴出之工序及使噴墨頭移動之工序而形成塗膜。
7. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序係跨基板之中央部與周緣部之間而配置噴墨頭，且一邊使基板旋轉一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上。
8. 如請求項2之方法，其中形成塗膜之工序係不使基板旋轉，而一邊使噴墨頭平行移動，一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上。
9. 如請求項1或2之方法，其中在形成塗膜之工序之前，包含將塗布液之溶劑供給至基板之工序。
10. 如請求項1或2之方法，其中在形成塗膜之工序之後、且使塗膜內之塗布液移動之工序之前，包含使基板保持靜止狀態之工序。
11. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序係使自噴嘴噴出之液滴之大小與基板之中央部相比在基板之周緣部較小。
12. 如請求項1或2之方法，其中形成塗膜之工序係使自噴嘴噴出液滴之頻率與基板之中央部相比在基板之周緣部較低。
13. 一種塗布裝置，其係將塗布液塗布於基板者，其包含：旋轉保持部，其係可旋轉地保持基板；噴墨頭，其具備可噴出塗布液之液滴之複數個噴嘴；相對移動機構，其係使上述噴墨頭與基板相對移動；及控制部，其係一邊控制上述相對移動機構而使基板與上述噴墨頭相對移動，一邊控制上述噴嘴而使液滴自上述噴嘴噴出至基板上，從而於基板之整面上形成與基板周緣部之膜厚相比基板之中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜，其後，控制上述旋轉保持部而使基板旋轉，使塗膜內之塗布液自基板之中央部向周緣部移動；且形成塗布液之塗膜時，上述控制部係不使基板旋轉，而一邊使噴墨頭平行移動，一邊使液滴自噴嘴噴出至基板上。
14. 一種塗布裝置，其係將塗布液塗布於基板者，其包含：旋轉保持部，其係可旋轉地保持基板；噴墨頭，其具備可噴出塗布液之液滴之複數個噴嘴；相對移動機構，其係使上述噴墨頭與基板相對移動；及控制部，其係一邊控制上述相對移動機構而使基板與 上述噴墨頭相對移動，一邊控制上述噴嘴而使液滴自上述噴嘴噴出至基板上，從而於基板之整面上形成與基板周緣部之膜厚相比基板之中央部之膜厚較厚之塗布液之塗膜，其後，控制上述旋轉保持部而使基板旋轉，使塗膜內之塗布液自基板之中央部向周緣部移動；且上述控制部係藉由於進行形成塗膜時調整自噴嘴噴出之液滴之大小、及自噴嘴噴出液滴之噴出頻率之至少任一者，使基板之中央部之膜厚較基板之周緣部之膜厚為厚。
15. 如請求項13或14之裝置，其中上述旋轉保持部兼作上述相對移動機構，且上述相對移動機構進而包含使上述噴墨頭於基板之徑向移動之頭移動機構，上述控制部控制上述旋轉保持部及上述頭移動機構，使基板旋轉，並使上述噴墨頭於基板之徑向移動，藉此使基板與上述噴墨頭相對移動。
16. 如請求項13或14之裝置，其中上述噴墨頭可自基板之中央部跨周緣部而配置，且上述旋轉保持部兼作上述相對移動機構；上述控制部在使上述噴墨頭自基板中央部跨周緣部而配置之狀態下，控制上述旋轉保持部而使基板旋轉，藉此使基板與上述噴墨頭相對移動。
17. 如請求項13或14之裝置，其中上述相對移動機構係使上述噴墨頭平行移動之頭移動機構，且上述控制部控制上述頭移動機構而使噴墨頭相對於靜止之基板移動，藉此使基板與上述噴墨頭相對移動。