TWI654659B - 塗布方法 - Google Patents

塗布方法

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Abstract

本發明之塗布方法係於直徑為300毫米且在主面形成有直立之多個圖案要素之基板中，對該主面利用處理液進行處理。於利用該處理液進行處理後，在該主面上塗布填充材溶液。填充材溶液之塗布處理中，藉由對水平狀態之基板之朝向上方之該主面供給純水並且使基板旋轉，而形成覆蓋該主面並且厚度為5微米以下之純水之液膜。然後，一面將基板以每分鐘300次以上且500次以下之轉速旋轉，一面將包含水溶性之填充材之填充材溶液供給至該主面之中央部。藉此，能夠對利用處理液進行處理後之基板之主面適當地塗布填充材溶液。

Description

塗布方法
本發明係關於一種填充材溶液之塗布方法。
先前，於半導體基板(以下，簡稱為「基板」)之製造製程中，使用基板處理裝置對基板實施各種處理。例如，藉由對表面上形成有抗蝕劑圖案之基板供給藥液，而對基板之表面進行蝕刻等處理。於供給藥液之後，進而進行對基板供給純水以去除表面之藥液之沖洗處理、以及使基板高速旋轉以去除表面之純水之乾燥處理。
於多個微細之圖案要素形成於基板之表面之情形時，若依序進行上述沖洗處理及乾燥處理，則在乾燥過程中，於鄰接之2個圖案要素之間形成純水之液面。於該情形時，純水之表面張力作用於圖案要素，而有圖案要素倒塌之虞。因此，於日本專利特開2011-124313號公報中揭示有一種方法，其係將殘留於形成在基板之電路圖案之間之凹部的沖洗液置換成填充材(聚合物)並以填充材將凹部填充固化，其後，藉由電漿處理自基板之表面去除填充材。
又，於日本專利特開2013-258272號公報中揭示有一種方法，其係將形成有凸形狀圖案之基板之表面所附著之沖洗液置換成溶質溶解於溶劑所得之溶液，繼而，使該溶劑蒸發而使溶質析出於基板之表面上，其後，使 析出之溶質昇華。如上所述，將填充材之溶液填充至多個圖案要素間並藉由乾式蝕刻等使固化之填充材之膜昇華的乾燥方法亦被稱為「Sacrificial Polymer Fill(犧牲聚合物填充)(SPF)」。
然，於對附著有純水之沖洗處理後之基板之上表面供給非水溶性之填充材之溶液之情形時，當該溶液與純水混在一起時，填充材會不均一地析出(填充材不會成為均一之膜狀)。因此，必須於供給該溶液之前將沖洗處理後之上表面上之純水置換成IPA(isopropyl alcohol，異丙醇)。相對於此，於供給水溶性之填充材之溶液之情形時，不需要置換IPA，因此能夠提高乾燥處理之處理量。
然而，若將包含水溶性之填充材之填充材溶液供給至上表面上之純水之液膜，則因水之凝聚而導致上表面之一部分區域乾燥，有時會發生圖案要素之倒塌。又，亦存在基板之外周部之填充材之厚度相較於內周部變得過大之情況，於該情形時，後續之去除填充材之處理之效率降低。因此，尋求能夠對利用處理液進行處理後之基板之上表面適當地塗布填充材溶液的方法。
本發明適於在對形成有圖案之基板之主面利用處理液進行處理後在上述主面上塗布填充材溶液之塗布方法，其目的在於，對利用處理液進行處理後之基板之主面適當地塗布填充材溶液。
本發明之塗布方法具備如下製程：a)於基板之主面上形成有直立之多個圖案要素，藉由對水平狀態之上述基板之朝向上方之上述主面供給純水並且使上述基板旋轉，而形成覆蓋上述主面並且厚度為5微米以下之純水之液膜；及b)上述基板之直徑為300毫米，一面使上述基板以每分鐘300次 以上且500次以下之轉速旋轉，一面將包含水溶性之填充材之填充材溶液供給至上述主面之中央部。
根據本發明，能夠對利用處理液進行處理後之基板之主面適當地塗布填充材溶液。
本發明之一較佳形態中，上述填充材溶液之黏度為3厘泊以下。
本發明之另一較佳形態中，於上述b)製程中，上述填充材溶液係以每秒鐘2立方厘米以上之流量供給至上述主面。
上述之目的以及其他目的、特徵、態樣及優點藉由以下參照隨附圖式而進行之本發明之詳細說明而明瞭。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧載體保持部
3‧‧‧基板交接部
4‧‧‧清洗單元
5‧‧‧熱處理單元
9‧‧‧基板
10‧‧‧控制部
31‧‧‧通道
41‧‧‧旋轉馬達
42‧‧‧旋轉吸盤
43‧‧‧承杯
91‧‧‧上表面
92‧‧‧下表面
421‧‧‧轉軸
441‧‧‧藥液供給部
442‧‧‧純水供給部
443‧‧‧第1噴嘴
444‧‧‧下噴嘴
445‧‧‧支持台
451‧‧‧填充材溶液供給部
452‧‧‧第2噴嘴
453‧‧‧第2噴嘴移動機構
461‧‧‧IPA供給部
462‧‧‧第3噴嘴
C‧‧‧載體
CR‧‧‧中心機械手
IR‧‧‧分度機械手
J1‧‧‧中心軸
S11~S20‧‧‧步驟
圖1係表示基板處理裝置之構成之俯視圖。
圖2係表示清洗單元之構成之圖。
圖3係表示基板之處理之流程之圖。
圖4係表示基板處理中之基板之轉速之變化的圖。
圖5係表示純水之液膜之厚度及塗布轉速、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。
圖6係表示產生有尖峰不良之基板之照片。
圖7係表示產生有外周膜厚不良之基板之照片。
圖8係表示純水之液膜之厚度及填充材溶液之黏度、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。
圖9係表示填充材溶液之黏度及塗布轉速、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。
圖10係表示純水之液膜之厚度及填充材溶液之噴出流量、與填充材 溶液之塗布結果之關係的圖。
圖11係表示填充材溶液之噴出流量及塗布轉速、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。
圖12係表示填充材溶液之噴出流量及黏度、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。
圖13係表示基板處理中之基板之轉速之變化之另一例的圖。
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置1之構成的俯視圖。基板處理裝置1具備載體保持部2、基板交接部3、分度機械手IR、中心機械手CR、2個清洗單元4、2個熱處理單元5、及控制部10。
載體C係能夠將複數個基板9積層地收容之收容器。載體C收容未處理之基板9、或已處理過之基板9。本實施形態中之基板9為圓板狀，直徑為300毫米(mm)。載體保持部2支持複數個載體C。
如圖1中以虛線箭頭概念性地表示般，分度機械手IR藉由在保持有基板9之狀態下回轉及進退自如之臂，而能夠將基板9搬送至任意之位置。分度機械手IR於保持有基板9之狀態下在上下方向亦進退自如。載置於載體保持部2之載體C內之未處理之基板9係由分度機械手IR搬送至基板交接部3之通道31。通道31作為暫時保管複數個基板9之緩衝區發揮功能。載置於通道31之已處理過之基板9係由分度機械手IR搬送至載置於載體保持部2之載體C內。圖1中，為方便圖示，將通道31以二點鏈線表示。
中心機械手CR藉由在保持有基板9之狀態下回轉及進退自如之臂，而能夠將基板9搬送至任意之位置。中心機械手CR藉由該動作而於基板交接部3之通道31、清洗單元4、及熱處理單元5之間搬送基板9。
熱處理單元5具有例如加熱板。於清洗單元4中被實施了下述處理之基板9經由中心機械手CR而載置於加熱板上。藉此，基板9被加熱至特定之溫度。熱處理單元5中之基板9之加熱亦可藉由利用燈之紅外線之照射、或暖風之賦予等其他方法來進行。
圖2係表示清洗單元4之構成之圖。清洗單元4具備作為基板保持部之旋轉吸盤42、作為基板旋轉機構之旋轉馬達41、及包圍旋轉吸盤42之周圍之承杯43。自中心機械手CR交付之未處理之基板9係載置於旋轉吸盤42上。旋轉吸盤42於其上表面具有省略圖示之複數個抽吸孔，將作為基板9之一主面之下表面92吸附至複數個抽吸孔。藉此，基板9以水平狀態(即，以水平之姿勢)由旋轉吸盤42保持。於旋轉吸盤42之下表面，連接有於上下方向(鉛直方向)延伸之轉軸421。轉軸421之中心軸J1通過基板9之中心。旋轉馬達41使轉軸421旋轉。藉此，旋轉吸盤42及基板9以中心軸J1為中心旋轉。再者，旋轉吸盤42並不限於吸附基板9之背面之構造，例如亦可為藉由使複數個夾持構件接觸基板9之周緣而夾持基板9之構造等。
清洗單元4進而具備藥液供給部441、純水供給部442、第1噴嘴443、下噴嘴444、填充材溶液供給部451、第2噴嘴452、第2噴嘴移動機構453、IPA供給部461、及第3噴嘴462。填充材溶液供給部451係經由閥而連接於第2噴嘴452。藥液供給部441係經由閥而連接於第1噴嘴443。純水供給部442係經由閥而連接於第1噴嘴443。純水供給部442亦經由閥而連接於下噴嘴444。IPA供給部461係經由閥而連接於第3噴嘴462。
第2噴嘴移動機構453將第2噴嘴452選擇性地配置於與基板9之上表面91(另一主面)對向之對向位置、及在水平方向上遠離基板9之待機位置。藉由省略圖示之第1噴嘴移動機構，第1噴嘴443亦選擇性地配置於與基板 9之上表面91對向之位置、及在水平方向上遠離基板9之其他待機位置。同樣地，藉由省略圖示之第3噴嘴移動機構，第3噴嘴462亦選擇性地配置於與基板9之上表面91之外緣部對向之位置、及在水平方向上遠離基板9之其他待機位置。下噴嘴444安裝在位於旋轉吸盤42之下方之支持台445。
圖3係表示基板處理裝置1中之基板9之處理之流程的圖。圖4係表示基板處理之一部分中之基板9之轉速之變化的圖。圖4之上段表示對基板9進行之各處理之內容，下段表示各處理中之基板9之轉速(旋轉速度)(於下述圖13中同樣)。圖4所示之基板9之轉速及各處理之時間僅為一例，可適當變更。
基板處理裝置1中，首先，載體C內之未處理之基板9由分度機械手IR及中心機械手CR搬送至清洗單元4內。圖2之清洗單元4中，藉由旋轉吸盤42保持基板9之下表面92，且基板9之上表面91朝向上方。於基板9之上表面91，形成有圖案。該圖案包含多個圖案要素。各圖案要素為於上表面91上直立之柱(pillar)狀，具有高縱橫比。基板9例如用於柱構造之記憶體之製造。基板9中，亦可設置沿上表面91延伸之複數個橋接器。橋接器將多個圖案要素中於橫向上相互鄰接之圖案要素之末端連結。
清洗單元4中，首先，對基板9之上表面91利用藥液進行處理(步驟S11)。利用藥液之處理中，藉由第1噴嘴移動機構將第1噴嘴443配置於與基板9之上表面91對向之位置。又，藉由旋轉馬達41，使基板9開始以特定之轉速進行旋轉。圖4之例中，基板9之轉速為800rpm(即，每分鐘800次)。然後，藉由藥液供給部441將藥液經由第1噴嘴443連續地供給至上表面91。自旋轉之基板9之上表面91飛濺之藥液由承杯43承接並回收。本處 理例中，藥液係包含稀氫氟酸(DHF)或氨水之清洗液。即，步驟S11中，進行將藥液作為處理液之清洗處理。藥液之供給持續特定時間。再者，利用藥液之處理、及下述利用純水之處理中，亦可藉由第1噴嘴移動機構使第1噴嘴443於水平方向擺動。
當利用藥液之處理完成後，便藉由純水供給部442將純水經由第1噴嘴443供給至上表面91(步驟S12)。藉此，上表面91上之藥液被純水沖掉。即，步驟S12中，進行將純水作為處理液之沖洗處理。沖洗處理中，例如，將每分鐘2升(L/min)之純水連續地供給至上表面91。圖4之例中之沖洗處理中，基板9之轉速係於1200rpm維持特定時間，繼而，緩慢下降至10rpm，其後，於10rpm維持特定時間。於基板9之轉速為10rpm期間，形成覆蓋上表面91之純水之液膜(覆液)並予以保持。如此，本處理例之沖洗處理中，包含形成純水之覆液之純水覆液。純水之供給持續特定時間，其後停止。再者，亦可與步驟S11、S12並行地，藉由純水供給部442將純水經由下噴嘴444供給至下表面92。
當向上表面91進行之純水供給停止後，藉由第1噴嘴移動機構使第1噴嘴443移動至待機位置。又，藉由第2噴嘴移動機構453將第2噴嘴452配置於與上表面91之中央部對向之對向位置。進而，基板9之轉速於短時間內提昇至1200rpm，並維持特定時間。藉此，進行純水之甩開處理(用離心法分離(spin off))(步驟S13)。純水之甩開處理中，一面保持覆蓋上表面91之整體之純水之液膜，一面減少該液膜之厚度、即殘留於上表面91上之純水之量。於本處理例中，甩開處理後之純水之液膜之厚度為3.5微米(μm)。如上所述，步驟S12、S13中，藉由對基板9之上表面91供給純水並且使基板9旋轉，而形成純水之較薄之液膜。
當純水之甩開處理完成後，基板9之轉速下降至特定值(以下，稱為「塗布轉速」)並維持。圖4之例中，塗布轉速為400rpm。又，藉由填充材溶液供給部451，經由配置於對向位置之第2噴嘴452對上表面91之中央部僅持續供給特定時間(圖4之例中為3秒鐘)之常溫之填充材溶液(步驟S14)。本處理例中，填充材溶液以每秒鐘3立方厘米(cc/sec)之流量自第2噴嘴452噴出。步驟S14及下述步驟S15~S16之處理係於常溫環境下進行。再者，步驟S14中，較佳為藉由純水供給部442將純水經由下噴嘴444供給至下表面92。藉此，防止填充材溶液轉入至下表面92側。
於以塗布轉速進行旋轉之基板9之上表面91，被供給至純水之液膜之填充材溶液自中央部向外周部之整體擴展。又，自上表面91之中央部遍及至外周部而保持填充材溶液為均質之狀態。如此，填充材溶液被適當地塗布至上表面91之整體。本處理例中，於填充材溶液之供給完成後，亦使基板9以塗布轉速繼續旋轉特定時間(圖4之例中為3秒鐘)，而去除上表面91上之多餘之填充材溶液(包含純水)。即，進行填充材溶液之甩開處理(步驟S15)。本處理例中，由於在下述步驟S17中重複填充材溶液之甩開處理，故而以下將步驟S15中之填充材溶液之甩開處理稱為「第1甩開處理」，將步驟S17中之填充材溶液之甩開處理稱為「第2甩開處理」。
此處，對填充材溶液進行敍述。本實施形態中之填充材溶液係使為丙烯酸系樹脂等水溶性之聚合物之填充材溶解於溶劑(例如水)中所得的溶液。隨著填充材溶液中之填充材之濃度變高，填充材溶液之黏度變高。填充材溶液供給部451中，填充材溶液之濃度被調整為特定值，藉此，被供給至上表面91之填充材溶液之黏度(常溫下之黏度)成為3厘泊(cp)(0.003帕‧秒)以下。本處理例中，填充材溶液之黏度約為2.8cp。填充材例如為 藉由加熱至特定溫度以上而發生交聯反應者。
當塗布轉速下之基板9之旋轉完成後，基板9之轉速下降至10rpm，並維持特定時間。此時，於上表面91上(亦可理解為純水之液膜上)形成填充材溶液之液膜(覆液)。該液膜係覆蓋上表面91整體之一連串之液層，於該液膜形成基本不存在基板9與構成該液膜之液體(填充材溶液)沿著上表面91之相對移動的狀態。如上所述，填充材為水溶性，於已停止填充材之供給之狀態下，藉由使該液膜保持於上表面91上，而在相互鄰接之圖案要素間之間隙中所存在之純水(純水之液膜中所含之純水)中亦會有填充材溶入。如此，藉由維持上表面91上之填充材溶液之覆液，而進行填充材向圖案要素間之間隙之填充(埋入)(步驟S16)。
其後，基板9之轉速提昇至300rpm，並維持特定時間。藉此，進行填充材溶液之第2次甩開處理(即，第2甩開處理)(步驟S17)。第2甩開處理中，一面保持覆蓋基板9之上表面91整體之填充材溶液之液膜，一面減少該液膜之厚度。再者，基板處理裝置1中係與步驟S15~S17並行地，第2噴嘴452移動至待機位置，且第3噴嘴462配置於與上表面91之外緣部對向之位置。
當第2甩開處理完成後，基板9之轉速提昇至1000rpm，並維持特定時間(例如120秒鐘)。又，藉由IPA供給部461將IPA經由第3噴嘴462連續地供給至上表面91之外緣部。第3噴嘴462中之IPA之噴出方向係自上下方向之下方向往外側(自中心軸J1離開之方向)傾斜，僅對上表面91之外緣部供給IPA。藉此，附著於未形成有圖案要素之上表面91之外緣部、或基板9之端面(緣面)的填充材遍及全周而被去除(步驟S18)。基板9之外緣部等之填充材之去除處理亦被稱為「切邊處理」。藉由將附著於外緣部等之不 需要之填充材去除，而於後續之處理中搬送基板9時，防止中心機械手CR等之臂受到污染。再者，亦可與IPA向外緣部之供給並行地，藉由純水供給部442將純水經由下噴嘴444供給至下表面92。
於完成自第3噴嘴462噴出IPA之後，基板9之轉速提昇至例如1500rpm，並維持特定時間(例如15秒鐘)。即，藉由基板9之高速旋轉，而進行將外緣部之IPA去除之旋轉乾燥處理(步驟S19)。其後，停止基板9之旋轉。藉由圖1之中心機械手CR將基板9自清洗單元4搬出，繼而搬入至熱處理單元5內。熱處理單元5中，將基板9以例如120℃加熱1分鐘。即，對基板9進行烘烤(步驟S20)，從而上表面91上之填充材溶液之液膜中之溶劑成分(此處為水分)被去除，並且填充材硬化(固化)。藉此，於在鄰接之圖案要素間填充有固化之填充材之狀態下，形成填充材之膜。本處理例中，填充材之膜之厚度成為約400奈米(nm)。
其後，基板9係由中心機械手CR自熱處理單元5搬出，並經由分度機械手IR而返回至載體C內。藉此，基板處理裝置1中之基板9之處理完成。
填充有填充材之基板9被搬送至外部之乾式蝕刻裝置或灰化裝置。然後，藉由乾式蝕刻或灰化(以下，稱為「乾式蝕刻等」)而去除填充材。此時，介存於鄰接之圖案要素間之介隔物(填充材)為固體，因此於不對圖案要素作用介隔物之表面張力之狀態下去除填充材。上述步驟S13~S20之處理、及填充材之去除處理可理解為附著於上表面91之純水之乾燥處理，藉由上述乾燥處理，而防止乾燥過程中因純水之表面張力導致之圖案要素之倒塌。填充材之去除亦可藉由不使用液體之其他方法進行。例如，根據填充材之種類，可藉由在減壓下加熱填充材，從而藉由使填充材昇華而將其去除。
此處，對填充材溶液之塗布之實驗結果進行敍述。本實驗中，一面將純水甩開處理(步驟S13)後之純水之液膜之厚度、及溶液塗布處理(步驟S14)中之塗布轉速變更複數次，一面進行圖3之處理。圖5係表示純水之液膜之厚度及塗布轉速、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。圖5中之「×」表示作為塗布結果產生了下述尖峰不良，「外周NG」表示產生了下述外周膜厚不良，「○」表示基本未產生任何不良(於下述圖8至圖12中亦同樣)。再者，填充材溶液之噴出流量為3cc/sec，填充材溶液之黏度為2.6cp。
圖6係將產生有尖峰不良之基板9之周緣部放大表示之照片，圖7係將產生有外周膜厚不良之基板9之周緣部放大表示之照片。此處，於水溶性之填充材具有使水之凝聚產生之性質，且塗布轉速為200rpm之情形時，不論純水之液膜為圖5中之何種厚度，均會於溶液塗布處理及第1甩開處理(步驟S14、S15)中，因水之凝聚而導致上表面91之一部分區域乾燥。該區域之形狀係如圖6所示般朝向基板9之中心尖突之尖峰狀，此處，將該區域稱為「尖峰不良」。若產生尖峰不良，則會發生因水之表面張力引起之圖案要素之倒塌。尖峰不良即便於純水之液膜之厚度為7μm之情形時亦無關於塗布轉速而產生。於塗布轉速為300rpm以上，且純水之液膜之厚度為5μm以下之情形時，基本不產生尖峰不良。
尖峰不良之產生原因雖不確定，但認為於在溶液塗布處理中填充材溶液能夠覆蓋純水之液膜之程度(覆蓋度)較低之情形時，易產生尖峰不良。於塗布轉速較小之情形、及純水之液膜之厚度較大之情形時，上述程度變低。因此，就抑制尖峰不良之觀點而言，較佳為增大塗布轉速以及減小純水之液膜之厚度。實際上，塗布轉速越大，以及純水之液膜之厚度越 小，則尖峰狀之區域之總面積變得越小。另一方面，若純水之液膜之厚度變小至圖案要素之高度程度，則會因表面張力之影響而發生圖案要素之倒塌。因此，純水之液膜之厚度較佳為大於上表面91上之圖案要素之高度，例如較佳為2μm以上。
又，即便於抑制尖峰不良之條件下，若將塗布轉速增大至600rpm，則亦會產生外周膜厚不良。外周膜厚不良係上表面91之外周部之填充材之厚度(膜厚)相較於中央部變得過大(例如成為2倍以上)之現象。實際上，如圖7所示，於基板9之外周部亦可觀察到朦朧之干擾條紋。關於外周膜厚不良，外周部之填充材之膜厚於徑向之不均亦變大(即，粗糙度或凹凸變大)。於利用乾式蝕刻等去除填充材時，由於要根據上表面91上之填充材之最大膜厚決定處理時間，故而因產生外周膜厚不良而導致乾式蝕刻等所需要之時間變長。又，亦存在由於因填充材之膜厚之不均而產生之基板9之內部應力之影響導致發生圖案要素之倒塌之情況。於塗布轉速為500rpm以下之情形時，外周部之填充材之膜厚與中央部之填充材之膜厚之差變小，基本不產生外周膜厚不良。
外周膜厚不良之產生原因雖不確定，但認為其中一個原因在於，當塗布轉速過高之情形時，外周部之填充材溶液之溶劑之乾燥速度相較於中央部變得過快。於該情形時，在外周部，填充材溶液之黏度變得高於中央部，填充材溶液不易藉由離心力而移動。因此，於外周部，填充材之膜厚變大，並且膜厚之不均亦變大。於中央部，由於填充材溶液之黏度相對較低，因此，填充材溶液容易移動，從而填充材之膜厚變小。換言之，於塗布轉速為500rpm以下之情形時，在上表面91之外周部與中央部，填充材溶液之溶劑之乾燥速度之差變小，填充材之膜厚之差亦變小。因此，就抑 制外周膜厚不良之觀點而言，較佳為減小塗布轉速。
如上所述，於對形成有圖案之基板9之上表面91利用處理液進行處理後，在該上表面91上塗布填充材溶液之塗布處理中，形成覆蓋上表面91且厚度為5微米以下之純水之液膜。然後，一面使基板9以每分鐘300次以上且500次以下之轉速旋轉，一面將包含水溶性之填充材之填充材溶液供給至上表面91之中央部。藉此，能夠對利用處理液進行處理後之基板9之上表面91，一面抑制尖峰不良及外周膜厚不良之產生，一面塗布填充材溶液。
其次，對填充材溶液之黏度之實驗進行敍述。圖8係表示純水之液膜之厚度及填充材溶液之黏度、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。此處，塗布轉速為400rpm，填充材溶液之噴出流量為3cc/sec。由圖8可知，於純水之液膜之厚度為5μm以下之情形時，當填充材溶液之黏度為3.0cp以下時，(基本)不產生尖峰不良及外周膜厚不良。
圖9係表示填充材溶液之黏度及塗布轉速、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。此處，純水之液膜之厚度為3μm，填充材溶液之噴出流量為3cc/sec。由圖9可知，於塗布轉速為300~500rpm之情形時，當填充材溶液之黏度為3.0cp以下時，不產生尖峰不良及外周膜厚不良。
如上所述，於純水之液膜之厚度為5μm以下且塗布轉速為300~500rpm之情形時，只要填充材溶液之黏度不變得過高(例如，與水之黏度相比不變得過高)，便能夠抑制尖峰不良及外周膜厚不良之產生。較佳為，填充材溶液之黏度為3厘泊以下。實際上，填充材溶液之黏度越低，越能抑制尖峰不良及外周膜厚不良。例如，於填充材溶液之溶劑為水之情形時，填充材溶液之黏度大於水之黏度。
繼而，對填充材溶液之噴出流量之實驗進行敍述。圖10係表示純水之液膜之厚度及填充材溶液之噴出流量、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。此處，塗布轉速為400rpm，填充材溶液之黏度為2.6cp。由圖10可知，於純水之液膜之厚度為5μm以下之情形時，當填充材溶液之噴出流量為2cc/sec以上時，不產生尖峰不良及外周膜厚不良。
圖11係表示填充材溶液之噴出流量及塗布轉速、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。此處，純水之液膜之厚度為3μm，填充材溶液之黏度為2.6cp。由圖11可知，於塗布轉速為300~500rpm之情形時，當填充材溶液之噴出流量為2cc/sec以上時，不產生尖峰不良及外周膜厚不良。
如上所述，於純水之液膜之厚度為5μm以下且塗布轉速為300~500rpm之情形時，只要填充材溶液之噴出流量不變得過低，便能夠抑制尖峰不良及外周膜厚不良之產生。較佳為，填充材溶液以每秒鐘2立方厘米以上之流量供給至上表面91。實際上，填充材溶液之噴出流量越大，則越能抑制尖峰不良。再者，就抑制填充材溶液之使用量以削減填充材溶液之塗布之處理成本之觀點而言，填充材溶液之噴出流量較佳為3cc/sec以下。
圖12係表示填充材溶液之噴出流量及黏度、與填充材溶液之塗布結果之關係的圖。此處，純水之液膜之厚度為3μm，塗布轉速為400rpm。於圖12中可知，於填充材溶液之噴出流量為2cc/sec以上且填充材溶液之黏度為3cp以下之情形時，不產生尖峰不良及外周膜厚不良。根據圖5以及圖8至圖12，可以說，於塗布填充材溶液時，更佳為同時滿足以下4個條件：純水之液膜之厚度為5μm以下；塗布轉速為300~500rpm；填充材溶液之黏度為3cp以下；填充材溶液之噴出流量為2cc/sec以上。
圖13係表示基板處理之一部分中之基板9之轉速之變化之另一例的 圖。圖13中，溶液塗布處理(步驟S14)及第1甩開處理(步驟S15)中之基板9之轉速與圖4不同。
具體而言，溶液塗布處理(步驟S14)中，基板9之轉速自之前的純水甩開處理中之1200rpm下降至400rpm，其後，提昇至較純水甩開處理時之轉速更高之4000rpm。藉由填充材溶液供給部451對上表面91之中央部進行之填充材溶液之供給係自使基板9之轉速開始從1200rpm下降後便立即開始，一面將轉速維持為400rpm，一面將填充材溶液以3cc/sec之流量持續供給0.7秒鐘後停止。溶液塗布處理中，基板9之轉速始終為300rpm以上，因此能抑制尖峰不良。填充材溶液之黏度及噴出流量與參照圖4所說明之上述處理相同。
此處，圖13之處理例中，將填充材溶液供給至基板9之上表面91之期間與基板9之轉速為300~500rpm之範圍內之期間重疊。藉此，於上表面91之外周部與中央部，填充材溶液之溶劑之乾燥速度之差變小，外周膜厚不良亦於某種程度上得到抑制。其後，於轉速大於500rpm之期間，與下述第1甩開處理同樣地，將上表面91上之多餘之填充材溶液(包含純水)去除。
繼而，於第1甩開處理(步驟S15)中，基板9之轉速下降至1500rpm，並維持特定時間。藉此，進一步去除上表面91上之多餘之填充材溶液。其後，與圖4之處理例同樣地，基板9之轉速下降至10rpm並維持特定時間，而進行填充材之填充(步驟S16)。然後，進行第2甩開處理、切邊處理、旋轉乾燥處理及烘烤處理(步驟S17~S20)，從而基板9之處理完成。本處理例中，形成厚度為約200nm之填充材之膜。
於圖13之處理例中，亦係於形成厚度為5μm以下之純水之液膜之 後，一面使基板9以300~500rpm旋轉，一面將填充材溶液供給至上表面91之中央部。藉此，能夠對利用處理液進行處理後之基板9之上表面91，一面抑制尖峰不良及外周膜厚不良之產生，一面塗布填充材溶液。又，圖13之處理例中，與圖4之處理例相比，將填充材溶液供給至上表面91之時間較短，因此能夠減少填充材溶液之使用量。又，亦能夠提高填充材之膜厚之均一性。
於上述填充材溶液之塗布處理中能夠進行多種變化。
上述實施形態中係於清洗處理後，將填充材溶液填充至基板9之上表面91上，但填充材溶液之填充亦可於清洗處理以外之多種處理(例如蝕刻處理)之後進行。又，根據基板處理裝置1之設計，基板9之烘烤亦可利用外部之裝置進行。
要進行填充材溶液之塗布處理之基板並不限定於半導體基板，亦可為玻璃基板或其他基板。
上述實施形態及各變化例中之構成可在不相互矛盾之範圍內適當組合。
已對發明進行了詳細描寫及說明，但上述說明為例示而非限定性者。因此，可以說只要不脫離本發明之範圍，便能夠實施多種變化或態樣。

Claims (3)

  1. 一種塗布方法，其係於對形成有圖案之基板之主面利用處理液進行處理後，於上述主面上塗布填充材溶液者，且具備如下製程：a)於基板之主面上形成有直立之多個圖案要素，藉由對水平狀態之上述基板之朝向上方之上述主面供給純水並且使上述基板旋轉，而形成覆蓋上述主面並且厚度為5微米以下之純水之液膜；及b)上述基板之直徑為300毫米，一面使上述基板以每分鐘300次以上且500次以下之轉速旋轉，一面將包含水溶性之填充材之填充材溶液供給至上述主面之中央部。
  2. 如請求項1之塗布方法，其中上述填充材溶液之黏度為3厘泊以下。
  3. 如請求項1或2之塗布方法，其中於上述b)製程中，上述填充材溶液以每秒鐘2立方厘米以上之流量供給至上述主面。
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