TWI614066B - 塗佈方法 - Google Patents

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TWI614066B
TWI614066B TW105107884A TW105107884A TWI614066B TW I614066 B TWI614066 B TW I614066B TW 105107884 A TW105107884 A TW 105107884A TW 105107884 A TW105107884 A TW 105107884A TW I614066 B TWI614066 B TW I614066B
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Abstract

藉由保持旋轉部2使基板W旋轉而於基板W上形成塗佈液膜RS,並且藉由伴隨基板W之旋轉所產生之離心力將剩餘之塗佈液RS之至少一部分推向基板W之周緣部E擠推,使剩餘之塗佈液RS沿著基板W之周緣部E隆起。此外,藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體,將在周緣部E隆起之剩餘之塗佈液RS朝基板W外排出。藉由利用氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS,可將因表面張力未被排出於基板W外而停留且隆起之塗佈液RS的均衡狀態加以破壞。因此,可藉由旋轉,一邊較厚地形成塗佈液膜RS,一邊使塗佈液膜RS之厚度變均勻。

Description

塗佈方法
本發明係關於對半導體基板、液晶顯示用玻璃基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板等之基板,塗佈塗佈液之塗佈方法。
塗佈裝置具備有保持基板並使其旋轉之保持旋轉部、及朝被保持於保持旋轉部之基板上吐出光阻(以下,稱為「光阻」)等塗佈液之塗佈噴嘴。塗佈裝置係利用塗佈噴嘴朝基板上吐出塗佈液,並藉由旋轉保持部使基板旋轉。藉由基板之旋轉,使基板上之塗佈液擴散,而於基板上形成塗佈液之液膜(塗佈液膜)(例如,參照專利文獻1、2)。
於如此之塗佈裝置之塗佈動作中,進行氣體(gas)之噴吹。例如,專利文獻1已記載一種邊緣清洗(edge rinse)之方法,其對基板之周緣部之光阻膜吐出溶劑,使光阻膜溶解,並藉由送風手段使溶解之光阻膜朝基板外飛散。專利文獻2已記載在對形成有薄膜之晶圓之周緣部進行邊緣清洗後,朝晶圓之周緣部噴吹N2氣體,而使因邊緣清洗所產生薄膜之周緣部之隆起部分平坦化之內容。
又,專利文獻3已記載一種邊緣清洗之方法,其對形成有未乾燥之塗膜之基板的端緣部分噴吹氣體,而促使其乾燥。再者,該方法係於塗膜形成後所進行氣體之噴吹,且即便於氣體之噴吹後,基板之端緣部分以外仍保持未乾燥之狀態。專利文獻4已記 載一種方法,其對基板上供給溶劑,以噴墨方式朝溶劑之被膜上吐出塗佈液,並於最後朝塗佈液之凹凸表面噴射氣體,而使塗佈液之表面平坦化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2013-187497號公報
專利文獻2:日本專利特開平09-106980號公報
專利文獻3:日本專利特開2003-181361號公報
專利文獻4:日本專利特開2013-078748號公報
隨著近年半導體元件之三次元化,需要高耐蝕刻性能,且需要較厚之塗佈光阻等之塗佈液膜(厚膜)。
過去為了得到厚膜,係藉由提高塗佈液之黏性來對應,並以變更基板之轉速(旋轉數:rpm)的方式進行微調整來對應。於提高黏性之情形時,會產生使泵之輸出變高、供給配管管徑之大型化、排出配管管徑之大型化、杯體之清洗、及膜中會混入微小氣泡等許多的問題。因此,需要能於不提高塗佈液之黏性而保持在黏性較低之狀態,而藉由調整轉速來得到厚膜。
塗佈液膜,當轉速越低就會形成越厚。調整塗佈液膜厚度之步驟,係自光阻液之吐出結束後至乾燥結束為止而被稱為主旋轉之步驟。於300mm晶圓(基板)之情形時,主旋轉之轉速之可使用範圍,例如為800~2000rpm。而於較該範圍小之情形時,則存 在有晶圓之面內之塗佈液膜厚度之均勻性會明顯變差之問題。亦即,若主旋轉在可使用範圍內,雖可形成均勻之厚度的塗佈液膜,但無法得到充分之厚度的液膜。因此,若為了進一步使液膜變厚,而將主旋轉設定為可使用範圍外之低速旋轉,由於作用於基板上之塗佈液之離心力會顯著降低,因此塗佈液會變得不易自基板周緣飛散。其結果,由於基板會在基板之周緣部堆積有塗佈液之狀態下旋轉,因此會在基板之周緣堆積有塗佈液之狀態下乾燥。因此,於基板之周緣部,塗佈液膜會如山一般變厚,而使塗佈液膜之厚度之均勻性變差。
本發明係鑒於上述實情而完成者,其目的在於提供一種塗佈方法,可藉由旋轉,一邊較厚地形成塗佈膜之液膜,一邊使該液膜之厚度變均勻。
為了達成上述目的,本發明採用如下之構成。亦即,本發明之塗佈方法,其特徵在於,其具備有:藉由塗佈噴嘴朝基板上吐出塗佈液之步驟;藉由保持旋轉部使上述基板旋轉而於上述基板上形成上述塗佈液之液膜,並且藉由伴隨上述基板之旋轉所產生之離心力將剩餘之塗佈液之至少一部分推向上述基板之周緣部,而使剩餘之塗佈液沿著上述基板之周緣部隆起之步驟;及於藉由上述基板之旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之乾燥結束之前,藉由氣體噴嘴朝向上述基板之周緣部噴吹氣體,而將在上述周緣部隆起之剩餘之塗佈液朝上述基板外排出之步驟。
根據本發明之塗佈方法,藉由保持旋轉部使基板旋轉而於基板上形成塗佈液之液膜,並且藉由伴隨基板之旋轉所產生之 離心力將剩餘之塗佈液之至少一部分推向基板之周緣部,而使剩餘之塗佈液沿著基板之周緣部隆起。此外,藉由氣體噴嘴朝向基板之周緣部噴吹氣體,而將在周緣部隆起之剩餘之塗佈液朝基板外排出。藉由利用氣體噴嘴朝向基板之周緣部噴吹氣體,可將未因表面張力被排出基板外而停留且隆起之塗佈液的均衡狀態加以破壞。因此,可藉由旋轉,可一邊較厚地形成塗佈膜之液膜,一邊使該液膜之厚度變均勻。
又,前述之塗佈方法較佳之一例,係於上述使塗佈液隆起之步驟中,使上述剩餘之塗佈液隆起之上述基板之轉速為500rpm以下。藉由500rpm以下之旋轉,可一邊較厚地形成塗佈液之液膜,一邊使液膜之厚度變均勻。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,於藉由上述基板之旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之乾燥結束之前且上述塗佈液之吐出結束後,藉由上述氣體噴嘴朝向上述基板之周緣部噴吹氣體。若於朝基板上吐出塗佈液之途中噴吹氣體,便必須控制塗佈液吐出與氣體噴吹之雙方。然而,由於在塗佈液之吐出結束後噴吹氣體,因此,因為只要控制塗佈液吐出與氣體噴吹中之一者即可,所以能使控制變簡單。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,於藉由上述基板之旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之乾燥結束之前且以使上述剩餘之塗佈液隆起之轉速旋轉基板之後,藉由上述氣體噴嘴朝上述基板之周緣部噴吹氣體。由於在以使剩餘之塗佈液隆起之轉速旋轉基板之後之一定之穩定狀態下噴吹氣體,因此可使氣體噴吹之控制變簡單。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,噴吹氣體預先設定之時間。可對應於噴吹氣體之時間,而將在基板之周緣部隆起之剩餘之塗佈液朝基板外排出。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,以預先設定之壓力噴吹氣體。可對應於噴吹之氣體之壓力,而將在基板之周緣部隆起之剩餘之塗佈液朝基板外排出。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,噴吹氣體預先設定之複數次。例如,以預先設定之時間來控制氣體噴吹之次數,可控制朝基板外排出之剩餘之塗佈液之量。又,藉由間歇性地噴吹氣體,可對氣體之噴吹賦予變化。
又,前述之塗佈方法之一例,上述氣體噴嘴之噴吹口為圓形。由於可以點來噴吹氣體,因此可容易地自基板排出剩餘之塗佈液。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,對上述基板之周緣部且自上述基板之內側朝外側噴吹上述氣體。藉此,可將堆積於基板之周緣部之塗佈液有效地朝基板外排出。
又,前述之塗佈方法之一例,進一步具備有在藉由旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之膜的乾燥結束之後,對上述基板之周緣部之上述塗佈液之膜進行邊緣清洗之步驟。藉由利用邊緣清洗去除厚度比較容易變厚之基板之周緣部的塗佈液膜,可形成較 為平坦之塗佈液膜。又,如前所述,藉由噴吹氣體將在基板之周緣部隆起之剩餘之塗佈液排出,可形成均勻之厚膜。藉此,由於可抑制執行邊緣清洗之寬度,因此可形成圖案直至基板之周緣部附近為止。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,上述氣體噴嘴之位置被固定。藉此,可簡單地進行氣體噴嘴之控制。
又,前述之塗佈方法之一例,係於上述氣體噴吹步驟中,上述氣體噴嘴可於上述基板之半徑方向且以上述基板之周緣部之預先設定的寬度進行移動。藉此,可使將氣體朝向基板之周緣部之噴吹位置產生變化,而可促進於基板之周緣部所堆積之塗佈液的排出。
根據本發明之塗佈方法,藉由保持旋轉部使基板旋轉而於基板上形成塗佈液之液膜,並且藉由伴隨基板之旋轉所產生之離心力將剩餘之塗佈液之至少一部分推向基板之周緣部,而使剩餘之塗佈液沿著基板之周緣部隆起。此外,藉由氣體噴嘴朝向基板之周緣部噴吹氣體,將在周緣部隆起之剩餘之塗佈液朝基板外排出。藉由利用氣體噴嘴朝向基板之周緣部噴吹氣體,可將未因表面張力被排出基板外而停留且隆起之塗佈液之均衡狀態加以破壞。因此,可藉由旋轉,一邊較厚地形成塗佈膜之液膜,一邊使該液膜之厚度變均勻。
1‧‧‧塗佈裝置
2‧‧‧保持旋轉部
3‧‧‧塗佈噴嘴
4‧‧‧氣體噴嘴
4a‧‧‧噴吹口;吹出口
5‧‧‧預濕噴嘴
6‧‧‧邊緣清洗噴嘴
9‧‧‧旋轉卡盤
10‧‧‧旋轉驅動部
11‧‧‧杯體
13‧‧‧噴嘴移動機構
15‧‧‧塗佈液供給源
17‧‧‧塗佈液配管
19‧‧‧氣體供給源
21‧‧‧氣體配管
23‧‧‧預濕液供給源
25‧‧‧預濕液配管
27‧‧‧邊緣清洗液供給源
29‧‧‧邊緣清洗液配管
31‧‧‧控制部
33‧‧‧操作部
W‧‧‧基板
RS‧‧‧塗佈液
PW‧‧‧預濕液
E‧‧‧周緣部
AX‧‧‧旋轉軸
SV‧‧‧回吸閥
V1~V4‧‧‧開閉閥
P1~P4‧‧‧泵
GS‧‧‧氣體
圖1為實施例之塗佈裝置之方塊圖。
圖2為例示塗佈動作時序之圖。
圖3(a)及(b)為用以說明預濕步驟之側視圖。
圖4(a)及(b)為用以說明塗佈液吐出步驟之側視圖。
圖5(a)為用以說明氣體噴吹之側視圖,(b)為(a)之局部放大圖,(c)為(a)之俯視圖,(d)為顯示自(b)之V-V方向所觀察之氣體噴嘴之噴吹口的圖,(e)為顯示藉由氣體噴吹而使於基板之周緣部所堆積之塗佈液膜變平坦之狀況的圖。
圖6為顯示相對於轉速之塗佈液膜厚度與其均勻性之圖。
圖7(a)為顯示未噴吹氣體之情形時基板內之塗佈液膜厚度的圖,(b)為顯示(a)之基板內之測量位置的圖。
圖8為顯示有噴吹氣體之情形時基板內之塗佈液膜厚度的圖。
圖9(a)及(b)為用以說明邊緣清洗步驟之圖。
圖10為用以說明變形例之氣體噴吹之立體圖。
以下,參照圖式而對本發明之實施例進行說明。圖1為實施例之塗佈裝置之方塊圖。
<塗佈裝置之構成>
參照圖1。塗佈裝置1具備有:保持旋轉部2,其以大致水平姿勢保持基板W並使其旋轉;塗佈噴嘴3,其對基板W吐出光阻等之塗佈液RS;及氣體噴嘴4,其對基板W噴吹氣體GS。又,塗佈裝置1具備有:預濕噴嘴5,其對基板W吐出溶劑等之預濕液PW;及邊緣清洗噴嘴6,其對基板W之周緣部E吐出溶劑等之邊 緣清洗液。
再者,於圖1中,以側視圖顯示保持旋轉部2、塗佈噴嘴3、氣體噴嘴4、預濕噴嘴5、及邊緣清洗噴嘴6等。
保持旋轉部2具備有:旋轉卡盤9,其藉由例如真空吸附來保持基板W之背面;及旋轉驅動部10,其使旋轉卡盤9繞大致垂直方向之旋轉軸AX旋轉,且由馬達等所構成。於保持旋轉部2之周圍,以包圍基板W之側面之方式,設置有可上下移動之杯體11。
塗佈噴嘴3、氣體噴嘴4、預濕噴嘴5及邊緣清洗噴嘴6,分別被構成為可藉由噴嘴移動機構13而朝水平及上下方向之既定位置移動。噴嘴移動機構13,例如選擇性地握持複數個塗佈噴嘴3中之任一個塗佈噴嘴3,而使所握持之塗佈噴嘴3在基板W外側之待機位置與基板W上方之既定位置之間移動。噴嘴移動機構13係由馬達等所構成。
塗佈液RS係自塗佈液供給源15通過塗佈液配管17而被供給至塗佈噴嘴3。於塗佈液配管17,介設有回吸閥(Suck Back Valve)SV、開閉閥V1及泵P1。開閉閥V1係進行塗佈液RS之供給及其停止,回吸閥SV係與開閉閥V1之動作組合,而抽吸塗佈噴嘴3內之塗佈液RS等,而且,將所抽吸之塗佈液RS等擠出。泵P1係將塗佈液RS輸送至塗佈噴嘴3。再者,於塗佈噴嘴3有複數個之情形時,各塗佈噴嘴3均具備有塗佈液供給源15、塗佈液配管17、回吸閥SV、開閉閥V1及泵P1等之供給系統。
氣體GS係自氣體供給源19通過氣體配管21被供給至氣體噴嘴4。於氣體配管21,介設有開閉閥V2。開閉閥V2係進 行氣體GS之供給及其停止。自氣體噴嘴4噴吹之氣體GS,可使用氮等惰性氣體、空氣、及其他氣體之任一者。又,氣體GS例如也可為包含塗佈液RS之溶劑之蒸汽(汽化之溶劑)的氣體。氣體,其溫度也可藉由未圖示之溫度調節機構來調整。
氣體噴嘴4之噴吹口4a,並非如狹縫般細長之噴吹口,而是如後述之圖5(d)般,為大致圓形。大致圓形包含橢圓形及正多邊形等之多邊形。由於能以點來噴吹氣體GS,因此可易於自基板W排出剩餘之塗佈液RS。又,氣體噴嘴4之配管之內徑、即氣體GS之吹出口4a之內徑,較佳為5mm以下。藉此,可以精確的點(pinpoint),朝基板W之周緣部E噴吹氣體GS,而容易地自基板W排出剩餘之塗佈液RS。
預濕液PW係自預濕液供給源23通過預濕液配管25被供給至預濕噴嘴5。於預濕液配管25,介設有開口閥V3及泵P3。開閉閥V3係進行預濕液PW之供給及其停止,泵P3係將預濕液PW輸送至預濕噴嘴5。
邊緣清洗液係自邊緣清洗液供給源27通過邊緣清洗液配管29被供給至邊緣清洗噴嘴6。於邊緣清洗液配管29、介設有開閉閥V4及泵P4。開口閥V4係進行邊緣清洗液之供給及其停止,泵P4係將邊緣清洗液輸送至邊緣清洗噴嘴6。
塗佈裝置1具備有由中央運算處理裝置(CPU)等所構成之控制部31、及用以操作塗佈裝置1之操作部33。控制部31係控制塗佈裝置1之各構成。操作部33具備有液晶顯示器等之顯示部、ROM(Read-only Memory;唯讀記憶體)、RAM(Random-Access Memory;隨機存取記憶體)及硬碟等之儲存部、與鍵盤、滑鼠、及 各種按鍵等之輸入部。儲存部中儲存有塗佈處理之各種條件等。
<塗佈裝置之塗佈動作>
其次,參照圖2等,對塗佈裝置1所進行之塗佈動作進行說明。圖2為例示塗佈動作時序之圖。再者,基板W雖以直徑300mm者進行說明,但也可為其他尺寸者。
對本實施例之特徵部分之概要進行說明。如前所述,存在有欲以不提高黏性而保持在黏性較低之狀態,藉由調整轉速來得到塗佈液RS之厚膜之需求。然而,於用以調整塗佈液膜RS之厚度之主旋轉中,若使基板W低速旋轉,塗佈液RS便會堆積於基板W之周緣部E,而在該堆積之部分,塗佈液膜RS便會變得較例如基板W之中心部還厚。因此,於主旋轉中,於藉由旋轉而使基板W上之塗佈液RS成為不流動之乾燥結束之前,藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS。藉此,可將未因表面張力被排出基板W外而停留且隆起之塗佈液RS之均衡狀態加以破壞。因此,於以低速旋轉形成厚膜時,可自基板W之中心部至周緣部E,使其厚膜變均勻。
塗佈動作係於圖2之時間t0至時間t14進行,具備有預濕步驟、塗佈液吐出步驟、塗佈液膜RS之厚度調整步驟(主旋轉)、氣體噴吹步驟及邊緣清洗步驟。首先,未圖示之搬送機構係將基板W搬送至保持旋轉部2。如圖1所示,保持旋轉部2係保持基板W之背面。噴嘴移動機構13係使預濕噴嘴5移動至基板W上方之既定位置。
[預濕步驟]
於圖2之時間t1至時間t2為止的期間,如圖3(a)所示,塗佈裝置1係自預濕噴嘴5吐出預濕液PW。再者,預濕液PW之吐出,也可一邊使基板W旋轉一邊進行。
於圖2之時間t2,保持旋轉部2係以預先設定之轉速R1(rpm),使所保持之基板W旋轉。藉由該旋轉,如圖3(b)所示,使被吐出至基板W上之預濕液PW呈放射狀地擴散,而形成預濕液膜PW。於預濕液PW之吐出後,噴嘴移動機構13係取代預濕噴嘴5而將塗佈噴嘴3配置於基板W上方之既定位置。
[塗佈液吐出步驟]
於圖2之時間t3,如圖4(a)所示,塗佈裝置1係藉由塗佈噴嘴3朝基板W上吐出塗佈液RS(吐出之開始)。於圖2之時間t4,保持旋轉部2係提高轉速而使基板W以預先設定之轉速R2進行旋轉。藉由轉速R1、R2之旋轉,如圖4(b)所示,被吐出至基板W上之塗佈液RS係呈放射狀地擴散。再者,塗佈液RS之一部分係朝基板W外飛散。又,如前所述,由於在基板W上形成有預濕液膜PW,因此塗佈液RS會迅速地擴散。於圖2之時間t5,保持旋轉部2係降低轉速,而使基板W以預先設定之轉速R3進行旋轉。於時間t6,結束(停止)塗佈噴嘴3所進行塗佈液RS之吐出。
[塗佈液膜之厚度調整步驟與氣體噴吹步驟]
在塗佈液RS之塗佈結束後,於時間t7,如圖5(a)所示,塗佈裝置1係藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS。於 對該氣體GS之噴吹的說明之前,先對調整塗佈液膜RS之厚度之基板W之旋轉進行說明。
於時間t8,保持旋轉部2係提高轉速,使基板W以預先設定之轉速R4進行旋轉,而調整被吐出至基板W上之塗佈液膜RS之厚度。如前所述,自塗佈液RS之吐出結束後至塗佈液RS之乾燥結束為止之步驟,係稱為主旋轉之步驟。亦即,主旋轉大約係指使基板W以轉速R4進行旋轉之期間。藉由轉速R4之大小,可得到對應於該轉速R4之塗佈液膜RS之厚度。
習知,藉由使基板W旋轉,以使剩餘之塗佈液RS不會沿旋轉之基板W之周緣部E隆起的方式,於基板W上形成塗佈液膜RS。對此,於本實施例中,係期望藉由調整基板W之轉速,而較厚地形成塗佈液膜RS。因此,首先,本實施例係藉由保持旋轉部2使基板W旋轉而於基板W上形成塗佈液膜RS,並且藉由伴隨基板W之旋轉所產生之離心力將剩餘之塗佈液RS之至少一部分推向基板W之周緣部E,而使剩餘之塗佈液RS沿著基板W之周緣部E隆起。此時基板W之旋轉,係以轉速R4進行。再者,前述之使剩餘之塗佈液RS隆起之動作,係不考慮氣體GS之噴吹之情形時的動作。
若於剩餘之塗佈液RS在基板W之周緣部E隆起之狀態下使塗佈液RS乾燥,便會得到厚度之均勻性變差之塗佈液膜RS。因此,如圖5(a)所示,塗佈裝置1係藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS。
圖5(b)為將圖5(a)之氣體噴吹局部放大之圖。於本實施例中,藉由設置於基板W上方之氣體噴嘴4,對基板W之周緣 部E,且如圖5(c)所示自基板W之內側朝向外側噴吹氣體GS。氣體GS必須於藉由轉速R4之旋轉而使基板W上之塗佈液膜RS乾燥結束之前、即塗佈液RS尚會流動之期間進行噴吹。氣體GS係如圖5(d)所示以點進行噴吹。再者,噴嘴移動機構13係在噴吹氣體GS之前,使氣體噴嘴4移動至既定之噴吹位置。
塗佈液RS未被排出至基板W外,堆積於基板W之周緣部E而隆起之主要原因,為表面張力。藉由噴吹氣體GS,可破壞未因表面張力被排出至基板外而停留且隆起之塗佈液RS之均衡狀態。因此,如圖5(e)所示,由於可將於周緣部E隆起之剩餘之塗佈液RS排出至基板W外,因此可藉由旋轉一邊較厚地形成塗佈液膜RS,一邊使該塗佈液膜RS之厚度變均勻。
使剩餘之塗佈液RS隆起之基板W之轉速R4,較佳為例如大於0rpm且500rpm以下(或未滿)。若以500rpm以下之轉速R4使基板W旋轉,塗佈液膜RS會朝向距離基板W之中心部120mm之外側急遽地變厚。對此如下詳細地進行說明。
旋轉塗佈係藉由基板W之旋轉所產生之離心力,將未乾燥之具有流動性之塗佈液RS自基板W之中心部推向周緣部E而進行。若為較500rpm(較佳為800rpm)大之高速旋轉,便可將剩餘之塗佈液RS自基板W之周緣部E排出。然而,若為500rpm以下之低速旋轉,便會因塗佈液與基板W之表面張力,而使剩餘之塗佈液RS停留於基板W之周緣部E。因此,塗佈液RS在堆積於基板W之周緣部E之狀態下開始乾燥。藉此,在堆積於周緣部E之塗佈液RS乾燥後之部分,塗佈液膜RS會如山一般地變厚。再者,於圖5(c)中,以斜線之陰影線來顯示塗佈液膜RS隆起之部分。
再者,圖6為顯示300mm晶圓之情形時相對於轉速R4之塗佈液膜RS之厚度(平均值)與塗佈液膜RS之均勻性(3σ)的圖。轉速R4為500rpm以下,則顯示塗佈液膜RS之厚度及其均勻性(3σ)變大之情形。
因此,為了避免塗佈液膜RS在周緣部E變厚而使塗佈液膜RS之厚度變得不均勻,塗佈裝置1係於藉由旋轉而使基板W上之塗佈液RS乾燥結束之前,藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS,以進行並排將堆積於周緣部E之塗佈液RS之全部,而是將其一部分排出至基板W外之補助。亦即,為了於塗佈液膜RS未乾燥而尚有流動性之期間,將堆積於周緣部E之剩餘之塗佈液RS排出至基板W外,而噴吹氣體GS。藉此,成為「表面張力<離心力+固氣體所產生之壓力」之關係,而可將堆積於周緣部E之剩餘之塗佈液RS排出至基板W外。可抑制因堆積於基板W之周緣部E之塗佈液RS隆起所導致之不均勻,而於以低速旋轉得到厚膜時,自基板W之中心部至周緣部E為止,得到均勻之厚膜。
此處,參照圖7(a)、圖7(b)、圖8對氣體噴吹之效果進行說明。圖7(a)為顯示未噴吹氣體之情形時基板內之塗佈液膜RS之厚度的圖。另一方面,圖8為顯示有噴吹氣體之情形時基板內之塗佈液膜RS之厚度的圖。於圖7(a)、圖8中,用以調整塗佈液膜RS之厚度之轉速R4為100rpm。於圖7(a)中,於離開基板W之中心部(相當於X方向位置之"0")之位置,塗佈液膜RS之厚度會急遽地變大。另一方面,於圖8中,可抑制其厚度急遽地變大。因此,可知以低速旋轉來形成厚膜時,可使其厚度變均勻。再者,圖8之基板W內之測量位置,係與圖7(a)相同,並顯示於圖7(b)中。
於圖2之時間t9,藉由轉速R4之旋轉,使基板W上之塗佈液RS變得不流動。藉此,使塗佈液RS之乾燥結束。於時間t10,保持旋轉部2係降低轉速,而以預先設定之轉速R5使基板W進行旋轉。再者,於時間t10,結束(停止)氣體GS之噴吹。對此,氣體GS之噴吹可於乾燥結束時(時間t9)結束,也可於至後述之吐出邊緣清洗液之時間t11才結束。
[邊緣清洗處理]
噴嘴移動機構13係使邊緣清洗噴嘴6預先移動至吐出位置。塗佈裝置1係於藉由轉速R4之旋轉結束而使基板W上之塗佈液膜RS乾燥之後,對基板W之周緣部E之塗佈液膜RS進行邊緣清洗。亦即,於圖2之時間t11至時間t12為止之期間,如圖9(a)所示,塗佈裝置1藉由邊緣清洗噴嘴6吐出邊緣清洗液,而如圖9(b)所示般去除基板W之周緣部E之既定寬度之塗佈液膜RS。然後,於圖2之時間t12,保持旋轉部2係提高轉速,而以預先設定之轉速R6使基板W進行旋轉。藉此,使藉由邊緣清洗噴嘴6而吐出於基板W上之邊緣清洗液進行旋轉乾燥。於時間t13,保持旋轉部2係使基板W之旋轉停止。於時間t14,使基板W停止。
藉此,結束塗佈動作。然後,保持旋轉部2係解除基板W之保持。保持旋轉部2上之基板W係藉由未圖示之基板搬送機構,被搬送至下一處理單元。
根據本實施例,藉由保持旋轉部2,以例如500rpm以下之轉速使基板W進行旋轉,而於基板W上形成塗佈液RS之液膜,並且藉由伴隨基板W之旋轉所產生之離心力,將剩餘之塗 佈液RS之至少一部分推向基板W之周緣部E,而使剩餘之塗佈液RS沿著基板W之周緣部E隆起。此外,藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS,而將於周緣部E隆起之剩餘之塗佈液RS排出基板W外。藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS,藉此可破壞未因表面張力被排出基板W外而停留且隆起之塗佈液RS之均衡狀態破壞。因此,可藉由旋轉,一邊較厚地形成塗佈液RS之液膜,一邊使其液膜之厚度變均勻。
又,於氣體GS之噴吹時,在藉由基板W之旋轉而使基板W上之塗佈液RS乾燥結束之前、且於塗佈液RS之吐出結束後,藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS。若於朝基板W上吐出塗佈液RS之途中噴吹氣體GS,則需要控制塗佈液RS吐出與氣體噴吹之雙方。然而,因為在塗佈液RS之吐出結束後才噴吹氣體GS,所以由於只要控制塗佈液RS吐出與氣體噴出中之一者即可,因此可使控制變簡單。
又,塗佈裝置1係於氣體噴吹步驟中,藉由氣體噴嘴4,對基板W之周緣部E且自基板W之內側朝向外側噴吹氣體GS。藉此,可有效地將堆積於基板W之周緣部E之塗佈液RS排出基板W外。
又,塗佈裝置1係於藉由旋轉而使基板W上之塗佈液膜RS乾燥後,對基板W之周緣部E之塗佈液膜RS進行邊緣清洗。藉由利用邊緣清洗去除厚度較容易變厚之基板W之周緣部E的塗佈液膜RS,可形成較為平坦之塗佈液膜RS。又,如前所述,藉由噴吹氣體GS將在基板W之周緣部E隆起之剩餘之塗佈液RS排出,可形成均勻之厚膜。藉此,可抑制執行邊緣清洗之寬度,而 可形成圖案直至基板W之周緣部E之附近為止。
本發明並不限於上述實施形態,也可如下述般變形而加以實施。
(1)於前述之實施例中,於氣體噴吹時,氣體噴嘴4之位置被固定。藉此,可使氣體噴嘴4之控制變容易。然而,於噴吹氣體時,氣體噴嘴4也可如圖10般,於基板W之半徑方向RD且以基板W之周緣部E之預先設定之寬度WD進行移動。亦即,使氣體噴嘴4一邊噴吹氣體一邊進行掃描(往返或單程移動)。
藉此,可使氣體GS朝基板W之周緣部E之噴吹位置產生變化,而可促進堆積於基板W之周緣部E之塗佈液RS的排出。如圖10所示,寬度WD例如也可為堆積於周緣部E之塗佈液RS之環狀之隆起部分(以斜線之陰影線顯示)的內側與外側之間的長度。又,也可為較上述長度更狹窄之範圍。又,移動也可並非僅進行一次而進行複數次。
(2)於前述之實施例及變形例(1)中,於噴吹氣體時,也可藉由氣體噴嘴4以預先設定之時間噴吹氣體GS。藉此,可對應於噴吹氣體GS之時間,將在基板W之周緣部E隆起之剩餘之塗佈液RS排出基板W外。作為預先設定之時間,例如,可列舉圖2之時間t7至時間t10之時間。
(3)於前述之實施例及各變形例中,在氣體噴吹時,也可藉由氣體噴嘴4以預先設定之壓力噴吹氣體GS。可對應於噴吹氣體GS之壓力,將在基板W之周緣部E隆起之剩餘之塗佈液RS排出基板W外。例如,壓力可並非將噴吹之部分之基板W上之塗佈液RS幾乎全部吹飛之程度的壓力,而為可破壞藉由表面張力 而在周緣部E停留且隆起之塗佈液RS之均衡狀態之程度的壓力即可。
(4)於前述之實施例及各變形例中,如圖2所示,藉由氣體噴嘴朝向周緣部E噴吹一次氣體GS。對此,在氣體噴吹時,也可藉由氣體噴嘴4噴吹氣體GS預先設定之複數次。例如,藉由以預先設定之單位時間來控制氣體噴吹之次數,可控制排出基板W外之剩餘之塗佈液RS的量。又,可藉由間歇性地噴吹氣體GS,而對氣體GS之噴吹賦予變化。
(5)於前述之實施例及各變形例中,如圖5(b)所示,藉由氣體噴嘴4朝周緣部E噴吹氣體GS。對此,也可噴吹周緣部E附近。例如,如圖5(b)之箭頭AR般,也可噴吹於周緣部E所堆積之塗佈液RS之內側部分(山麓)。
(6)於前述之實施例及各變形例中,藉由設於基板W上方之氣體噴嘴4噴吹氣體GS。對此,只要能破壞堆積於周緣部E之塗佈液RS之表面張力的均衡,也可自設於上方以外之例如基板W下方之氣體噴嘴4噴吹氣體。
(7)於前述之實施例及各變形例中,藉由氣體噴嘴4自基板W之內側朝向外側噴吹氣體GS。對此,只要能破壞堆積於周緣部E之塗佈液RS之表面張力之均衡狀態,也可以自基板W之內側朝向外側之方向以外之例如以鉛垂朝下之方向噴吹氣體GS。
(8)於前述之實施例及各變形例中,於圖2之時間t7,便開始氣體之噴吹。藉此,可依序將推向周緣部E之塗佈液RS排出基板W外。相對於此,氣體噴吹,例如如圖2之時間t8a般,也可為在以使剩餘之塗佈液RS隆起之轉速R4進行旋轉後之一定的 穩定狀態。亦即,於噴吹氣體時,在於藉由基板W之旋轉使基板W上之塗佈液RS乾燥結束之前、且使基板W以使剩餘之塗佈液RS隆起之轉速R4進行旋轉之後,藉由氣體噴嘴4朝向基板W之周緣部E噴吹氣體GS。由於在使基板W以使剩餘之塗佈液RS隆起之轉速R4進行旋轉之後之一定的穩定狀態下噴吹氣體GS,因此可使氣體噴吹之控制變容易。
(9)於前述之實施例及各變形例中,於圖2之時間t7,便開始氣體GS之噴吹。對此,例如既可在塗佈液RS之吐出開始時(時間t3)進行,亦可在塗佈液RS之吐出結束時(時間t6)進行。又,也可在自轉速R3提高至轉速R4之時間t8進行。又,也可於時間t3之後,藉由旋轉使塗佈液RS到達周緣部E之一部分或全部時進行。亦即,於塗佈液RS之乾燥結束前之、塗佈液RS尚會流動時便開始噴吹。
(10)於前述之實施例及各變形例中,圖2已顯示塗佈動作之一例。然而,並不限於圖2之塗佈動作。例如,轉速R2~R4,既可將彼此的大小關係互調,亦可為相同之大小。
2‧‧‧保持旋轉部
4‧‧‧氣體噴嘴
4a‧‧‧噴吹口;吹出口
9‧‧‧旋轉卡盤
AR‧‧‧箭頭
AX‧‧‧旋轉軸
E‧‧‧周緣部
GS‧‧‧氣體
RS‧‧‧塗佈液
V
W‧‧‧基板

Claims (12)

  1. 一種塗佈方法,其特徵在於,其具備有:藉由塗佈噴嘴朝基板上吐出塗佈液,並藉由保持旋轉部使上述基板以第1旋轉速度進行旋轉而使被吐出至上述基板上之塗佈液擴散之步驟;在使上述塗佈液擴散後,藉由保持旋轉部使上述基板以較上述第1旋轉速度慢之第2旋轉速度進行旋轉而於上述基板上形成上述塗佈液之液膜,並且調整上述液膜之厚度,藉由伴隨著上述基板之旋轉所產生之離心力將剩餘之塗佈液之至少一部分推向上述基板之周緣部,而使剩餘之塗佈液沿著上述基板之周緣部隆起之厚度調整步驟;及於藉由上述基板之旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之乾燥結束之前,藉由氣體噴嘴,朝向旋轉之上述基板之周緣部噴吹氣體,而將在上述周緣部隆起之剩餘之塗佈液朝上述基板外排出之步驟。
  2. 如請求項1之塗佈方法,其中,於上述厚度調整步驟中,使上述剩餘之塗佈液隆起之上述基板之轉速為500rpm以下。
  3. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,於藉由上述基板之旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之乾燥結束之前且上述塗佈液之吐出結束後,藉由上述氣體噴嘴朝向上述基板之周緣部噴吹氣體。
  4. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,於藉由上述基板之旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之乾燥結束之前且以使上述剩餘之塗佈液隆起之轉速旋轉基板之後,藉由上 述氣體噴嘴朝向上述基板之周緣部噴吹氣體。
  5. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,噴吹氣體預先設定之時間。
  6. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,以預先設定之壓力噴吹氣體。
  7. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,噴吹氣體預先設定之複數次。
  8. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,上述氣體噴嘴之噴吹口為圓形。
  9. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,藉由上述氣體噴嘴,對上述基板之周緣部且自上述基板之內側朝向外側噴吹上述氣體。
  10. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,進一步具備有在藉由旋轉所進行上述基板上之上述塗佈液之膜的乾燥結束之後,對上述基板之周緣部之上述塗佈液之膜進行邊緣清洗之步驟。
  11. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,上述氣體噴嘴之位置被固定。
  12. 如請求項1或2之塗佈方法,其中,於上述氣體噴吹步驟中,上述氣體噴嘴可於上述基板之半徑方向且以上述基板之周緣部之預先設定的寬度進行移動。
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