TWI686241B - 塗布膜形成裝置、塗布膜形成方法及記錄媒體 - Google Patents

Abstract

本發明之目的為在對基板形成塗布膜之際，可以抑制氣泡混入塗布膜中。 為達成前述目的，本發明進行處理以實施第1步驟、第2步驟、以及第3步驟；該第1步驟，係對基板供給塗布液，以在該基板之中心部，局部性地形成液池A1；接著，該第2步驟，係僅限於對該液池A1之周緣部供給稀釋液，以形成混合液A2；接下來，該第3步驟，係旋轉該基板，以藉由離心力使該混合液A2伸展至該基板之周緣部，而以該混合液A2被覆基板之周緣部，並使該液池伸展至以該混合液A2所被覆之基板之周緣部，而形成該塗布膜。

Description

塗布膜形成裝置、塗布膜形成方法及記錄媒體

本發明係有關於對基板供給塗布液以形成塗布膜之技術領域。

於半導體製程中之光微影技術，會對作為基板之半導體晶圓（以下記載為「晶圓」）的表面供給各種塗布液，以形成塗布膜。一般而言，此塗布膜之形成，係藉由晶圓之旋轉所產生的離心力而使供給至晶圓之中心部的塗布液伸展至晶圓的周緣部，即藉由所謂旋轉塗布來進行。作為上述塗布液，例如有光阻。此光阻有時例如為了獲得較大的膜厚，而例如使用黏度較高者。

可是，已發現若是以旋轉塗布來塗布這樣黏度較高的光阻，則有時會在所形成之光阻膜的周緣部混入氣泡。推測此不良係在使光阻伸展至晶圓的周緣部之際，由於該光阻所含有之溶劑漸漸乾燥、光阻黏度變得更高，結果產生稱為指狀紋（fingering）的分岔擴散現象，而在光阻這般地擴散之際，晶圓表面之空氣捲入而成為氣泡所產生者。再者，於塗布光阻時，有時晶圓表面係已形成凹部。在此情況下，如上述於伸展時上昇了黏度的光阻，會無法充分地進入凹部內，其結果導致有凹部內的空氣殘留在光阻膜中而成為氣泡之虞。

於專利文獻1記載：在對晶圓之中心部供給塗布液後，對晶圓之中心部供給稀釋液以形成混合液；待形成以下狀態後，也就是於晶圓之周緣部存在著塗布液之濃度高的混合液、於晶圓之中心部存在著塗布液之濃度低的混合液之狀態後，藉由晶圓之旋轉，而使晶圓表面上的塗布液之濃度平均化，以形成塗布膜。但是，在此專利文獻1，係供給稀釋液以覆蓋塗布液之液池全體。用這種手法，一般認為由於塗布液之黏度會過度降低，所以會難以控制塗布膜的膜厚，尤其是難以使塗布膜的膜厚變得較大。而於專利文獻2則記載：於四角形的基板形成光阻膜之際，係於塗布光阻時，對基板供給溶劑之水霧或溶劑之蒸氣，以調整基板之角落部位上的氣流之溶劑濃度。此溶劑之供給，係僅在四角形基板之角落部位上進行，而並無考量到藉由旋轉塗布以對基板塗布光阻之際，於基板之周緣部所產生之上述氣泡的問題，不是可以解決該問題之揭露。 ［習知技術文獻］ ［專利文獻］

［專利文獻1］日本特開2010－225871號公報 ［專利文獻2］日本特開2005－235950號公報

［發明所欲解決的問題］ 本發明係為了解決此種問題而研發，其課題係提供一種技術，於對基板形成塗布膜之際，可以抑制氣泡混入塗布膜中。 ［解決問題之技術手段］

本發明之塗布膜形成裝置，包括： 基板保持部，水平保持基板； 旋轉機構，使該基板保持部所保持之該基板旋轉； 塗布液供給噴嘴，對該基板之中心部，供給用以在該基板之表面形成塗布膜的塗布液； 稀釋液供給噴嘴，對該基板供給用以降低該塗布液之黏度的稀釋液，用以形成稀釋該塗布液而成的混合液；以及 控制部，輸出進行第1步驟、第2步驟、以及第3步驟的控制信號；該第1步驟，係對該基板供給該塗布液，以在該基板之中心部，局部性地形成液池；接著，該第2步驟，係僅限於對該液池之周緣部供給稀釋液，以形成混合液；接下來，該第3步驟，係旋轉該基板，以藉由離心力使該混合液伸展至該基板之周緣部，而以該混合液被覆基板之周緣部，並使該液池伸展至以該混合液所被覆之基板之周緣部，而形成該塗布膜。

本發明之塗布膜形成方法，包括以下步驟： 以基板保持部水平保持基板的步驟； 接著，藉由塗布液供給噴嘴，對該基板供給用以在基板之表面形成塗布膜的塗布液，以在該基板之中心部局部性地形成液池的步驟； 之後，藉由稀釋液供給噴嘴，僅限於對該液池之周緣部供給用以降低該塗布液之黏度的稀釋液，以形成稀釋該塗布液而成的混合液的步驟；以及 然後，藉著經由該基板保持部以旋轉基板的旋轉機構來旋轉該基板，以藉由離心力使該混合液伸展至該基板之周緣部，而以該混合液被覆基板之周緣部，並使該液池伸展至以該混合液所被覆之基板之周緣部，而形成該塗布膜。

本發明之記錄媒體，儲存一電腦程式，用於對基板形成塗布膜的塗布膜形成裝置； 該電腦程式編寫有步驟群，用以實施上述塗布膜形成方法。 ［發明之效果］

若藉由本發明，係於基板之中心部形成塗布液之液池後，僅限於對液池之周緣部供給稀釋液以形成混合液；之後，藉由基板旋轉之離心力而以混合液被覆基板之周緣部；更進一步地，藉由以塗布液被覆「供給有混合液的基板之周緣部」，以形成塗布膜。由於係與先供給至基板之周緣部的混合液混合，同時塗布液擴散至該基板之周緣部，因此可以抑制該塗布液之乾燥；作為其結果，可以抑制該塗布液對基板之被覆性的降低，因此可以抑制氣泡混入塗布膜。

針對本發明之塗布膜形成裝置之一實施形態的光阻膜形成裝置1，參照圖1的立體圖及圖2的縱斷側視圖以進行說明。此光阻膜形成裝置1，係對於作為基板之晶圓W的表面，供給光阻以作為塗布液，而形成光阻膜以作為塗布膜。圖中的11係作為基板保持部的旋轉夾頭，其吸附晶圓W之背面中央部，而水平保持該晶圓W。圖中的12係旋轉機構，其隔著軸部13而連接至旋轉夾頭11。藉由旋轉機構12，該旋轉夾頭11會進行旋轉，以使旋轉夾頭11所保持之晶圓W繞其中心軸而旋轉。

圖2中的14，係水平的圓形板，其設置在旋轉夾頭11之下方側，宛如環繞著軸部13般。圖中的15，係貫穿圓形板14而設的昇降頂針，其設有3支而得以支持晶圓W（於圖2只繪示了2支）。這些昇降頂針15係藉由昇降機構16而構成為昇降自如，並藉由其昇降，而在光阻膜形成裝置1外部的搬運機構與旋轉夾頭11之間，進行晶圓W之傳遞。

圖中的2係杯體，其設置成環繞旋轉夾頭11。杯體2所具有之功能，係承接從旋轉之晶圓W飛散、或濺落之排液，並將該排液排出至光阻膜形成裝置1之外部。杯體2在上述圓形板14之周圍，具備設成環狀而剖面形狀為山型的山型導引部21；而從山型導引部21之外周邊緣，設有往下方延伸之環狀的垂直壁22。山型導引部21將濺落自晶圓W之液體，導引至晶圓W的外側下方。

再者，設有宛如環繞山型導引部21之外側般而垂直的筒狀部23、以及由此筒狀部23之上緣朝向內側上方斜向延伸的中間導引部24。中間導引部24在圓周方向上，設有複數之開口部25。再者，設有筒狀部26，其設置成自中間導引部24之基底端側周緣，朝向上方延伸；而自此筒狀部26之上緣，設有朝向內側上方伸出的傾斜壁27。

再者，筒狀部23之下方側，在山型導引部21及垂直壁22之下方形成有剖面為凹型之環狀的液體承接部31。於此液體承接部31，係在外周側連接有排液路32；因晶圓W之旋轉而飛散之液體，就由上述傾斜壁27、中間導引部24及筒狀部23承接，而導入排液路32。於液體承接部31，在比排液路32更為內周側，以由下方伸入的形式設有排氣管33；在晶圓W之處理當中，排出杯體2內部之氣體。

圖中的41係垂直的圓筒狀之光阻供給噴嘴，其朝向垂直下方釋出光阻。圖2中的42係光阻供給部。此光阻供給部42具備例如存貯光阻的液槽、泵、過濾器、以及閥等等，而可以從該液槽以既定之流量對光阻供給噴嘴41供給光阻。由此光阻供給部42供給至光阻供給噴嘴41、並釋出至晶圓W之光阻的黏度，例如係500cP～5000cP。

圖1中的43，係以其前端側支持光阻供給噴嘴41的臂體，而臂體43的基端側則連接著移動機構44。移動機構44係構成為使臂體43昇降、並沿著導軌45而在水平方向上移動自如。圖中的46，係在不對晶圓W進行處理時，使光阻供給噴嘴41待機的待機部。

圖中的51係垂直的圓筒狀之稀釋劑供給噴嘴，其朝向垂直下方釋出稀釋劑，以作為上述光阻之溶劑。圖2中的52係稀釋劑供給部。此稀釋劑供給部52具備例如存貯稀釋劑的液槽、泵、過濾器、以及閥等等，而可以從該液槽以既定之流量對稀釋劑供給噴嘴51供給稀釋劑。此稀釋劑係例如上述光阻所含有的溶媒，而使用作為用以稀釋光阻的稀釋液、以及用以提高光阻及經稀釋之光阻在晶圓W表面之濕潤性（預濕）的處理液。

圖1中的53，係以其前端側支持稀釋劑供給噴嘴51的臂體，而臂體53的基端側則連接著移動機構54。移動機構54係構成為使臂體53昇降、並沿著導軌55而在水平方向上移動自如。藉由此移動機構54之水平移動，而得使稀釋劑在晶圓W表面之直徑上釋出之位置，可以沿著晶圓W之直徑方向移動。圖中的56，係在不對晶圓W進行處理時，使稀釋劑供給噴嘴51待機的待機部。又，於圖1中，對於杯體2及待機部46、56所分別配置之間隔，係誇大繪示。

如圖2所示，於光阻膜形成裝置1，設有電腦所構成之控制部10。於控制部10，安裝有程式，該程式係儲存在例如軟碟、光碟、硬碟、MO（磁光碟）及記憶卡等的記錄媒體。所安裝之程式，編寫有指令（各步驟），藉以對光阻膜形成裝置1之各部傳送控制訊號，而控制其動作。具體而言，由程式控制以下動作：旋轉機構12所為之晶圓W轉速的變更、移動機構44及54所為之光阻供給噴嘴41及稀釋劑供給噴嘴51的移動、光阻液從光阻液供給部42對光阻液噴嘴41之供給或停止、稀釋劑從稀釋劑供給部52對稀釋劑供給噴嘴51之供給或停止等。

接著，針對以光阻膜形成裝置1進行處理的晶圓W之一例，參照繪示晶圓W之表面的圖3來進行說明。晶圓W係例如直徑為300mm的圓形基板。如圖3所示，於晶圓W之表面有許多溝槽61以格子狀形成。圖4係晶圓W的縱斷截面。H1所示之溝槽61的深度係例如5μm～100μm，L0所示之溝槽61的寬度係例如50μm～500μm。

接下來，針對藉由光阻膜形成裝置1，而在晶圓W上形成光阻膜的處理步驟，參照繪示晶圓W表面之狀態及各噴嘴41、51之動作的概略立體圖，即圖5～圖10，以進行說明。再者，也會視需要而參照晶圓W之縱斷截面的概略圖，即圖11～圖14。

首先，以搬運機構而將圖3所說明過的晶圓W，搬運至光阻膜形成裝置1，再經由昇降頂針15，而使該晶圓W之背面中央部受到旋轉夾頭11吸附及保持。然後，使晶圓W以例如100rpm來旋轉，並由位在晶圓W之中心部上的稀釋劑供給噴嘴51，對晶圓W之中心部釋出稀釋劑50。然後，晶圓W之轉速上昇到例如1000rpm，而藉由離心力以使稀釋劑50伸展到晶圓W之周緣部，以進行預濕（圖5）。

之後，停止由稀釋劑供給噴嘴51釋出稀釋劑50，使稀釋劑供給噴嘴51移動以靠近晶圓W之周緣部，並使光阻供給噴嘴41配置在晶圓W之中心部上。然後，使晶圓W以例如10rpm來旋轉，並由光阻供給噴嘴41對晶圓W之中心部上釋出光阻40；藉由此光阻40而在晶圓W之中心部，局部性地形成俯視下係圓形的液池A1（圖6）。之後，停止由供給噴嘴41釋出光阻40，並使晶圓W之轉速上昇至例如200rpm，而藉由離心力以使液池A1之表面平坦化（圖7、圖11）。此時，由於晶圓W之轉速較低，因此會抑制液池A1之擴散，而該液池A1之周端並未到達晶圓W之周端。於圖11所示的距離L1，亦即從晶圓W之中心到液池A1之周端為止的距離L1，係例如50mm。再者，構成液池A1的光阻40，與藉由預濕而供給至液池A1之下方之溝槽61內的稀釋劑50混合，而進入該溝槽61內。

接下來，將晶圓W之轉速下降至例如60rpm，並由稀釋劑供給噴嘴51對液池A1之周緣部供給稀釋劑50。由於晶圓W在旋轉，因此藉著離心力的作用，稀釋劑50不會從對液池A1供給之位置流向晶圓W之中心部側，而是會從所供給之位置流向晶圓W之周緣部側。藉此，稀釋劑50所稀釋的，會僅限於構成液池A1之周緣部的光阻40，而使其成為黏度低於光阻40、且流動性高的狀態。此稀釋過之光阻40，將標示為混合液A2。因此，會成為在光阻40之液池A1的周圍存在有混合液A2的狀態（圖8、圖12）。於圖12所示的距離L2，亦即從晶圓W之中心到供給有稀釋劑50之位置為止的距離L2，係例如40mm。又，更詳而言之，此所謂供給有稀釋劑50之位置，係意指設於稀釋劑供給噴嘴51之釋出口在其稀釋劑釋出方向上對晶圓W投影之區域。又，為了避免圖式煩雜，因此在圖11、圖12中，省略了因預濕而供給至晶圓W之周緣部的稀釋劑50之繪示。

接下來，停止稀釋劑50之釋出，並使晶圓W之轉速上昇而成為例如1800rpm。由於上述混合液A2之黏度低於構成液池A1之光阻40，因此藉由此轉速之上昇所造成之離心力的增大，而使得以預濕之稀釋劑50所被覆之晶圓W之周緣部，朝向晶圓W之周端快速地伸展。於此伸展中，由於混合液A2如前文所述係黏度較低，故不會發生fingering，也就是分岔狀的擴散；故而沿著晶圓W之圓周方向來看，會極為平均地擴散。更進一步地，亦可抑制被稱為條紋（striation）之花樣的形成。再者，如前文所述，由於黏度較低，混合液A2會進入係凹部之溝槽61內，而以該混合液A2充滿溝槽61內。更詳而言之，藉由與因預濕而進入溝槽61內的稀釋劑50混合，而使混合液A2進入溝槽61內。

如此這般地，混合液A2之伸展有所推進，使得晶圓W之周緣部全體都受到混合液A2所被覆（圖9、圖13）。在此混合液A2之被覆有所推進之同時，光阻40所構成之液池A1也朝向晶圓W之周端而伸展。由於光阻40之黏度係較高於混合液A2，因此該液池A1之外緣移動的速度，會比混合液A2移動的速度來得慢。因此，光阻40為了伸展至已受到混合液A2所被覆之晶圓W之周緣部，該液池A1之外緣，會一邊與混合液A2混合，一邊朝向晶圓W之周端。因此，會抑制伸展中之液池A1乾燥，而該液池A1就不會分岔，會沿著晶圓W之圓周方向，極為平均地擴散。如此這般地在持續伸展之途中，構成位於溝槽61上之液池A1的光阻40，會藉由與溝槽61內的混合液A2混合，而進入溝槽61內。

如圖14所示，在液池A1之外緣到達晶圓W之周端、而晶圓W表面全體都受到光阻40所被覆之後，晶圓W亦依舊持續旋轉；待光阻40乾燥，就會形成光阻膜60（圖10）。然後，晶圓W停止旋轉，結束成膜處理。之後，藉由昇降頂針15及搬運機構之動作，而從光阻膜形成裝置1將晶圓W搬出。

為了明確呈現上述圖5～圖14所說明過之處理（本發明之實施例的處理）的效果，而使用繪示有光阻40之狀態的圖15、圖16，來說明以下處理，以作為比較例：在形成上述光阻40之液池A1後，不對該液池A1之周緣部進行稀釋劑50之供給，就形成光阻膜的處理。此比較例之處理，除了不對液池A1之周緣部進行稀釋劑50之供給以外，皆與本發明之實施例的處理相同。

一如以圖5～圖7所做的說明般，在預濕後而形成光阻40之液池A1後，為了伸展該液池A1，而使晶圓W之轉速上昇（圖15）。在液池A1之伸展當中，由於液池A1的外緣會乾燥、而光阻40之黏度上昇，故導致發生上述分岔。於圖16之點線框內，繪示了從晶圓W之周端朝向中心部觀察下，分岔之光阻40的分枝。此光阻40之分枝在擴散之際，會捲入晶圓W表面之空氣。再者，由於光阻40的黏度高，因此在溝槽61內不會充分地填滿光阻40，而會維持在含有空氣狀下，使該溝槽61之上部被蔽塞住。這些捲入光阻40之空氣、以及殘留在溝槽61內的空氣，會變成氣泡62，而包含在光阻膜60中。又，於此比較例之處理，會在形成液池A1前，因預濕而對晶圓W之周緣部供給稀釋劑50；但確認到如後述之評估測試所示般，無法充分抑制氣泡62之混入。推測此係由於在伸展液池A1之際會以較高轉速來旋轉晶圓W，而使得該稀釋劑50之揮發有所推進所致。

若藉由以上述圖5～圖14所說明之本發明之實施例的的處理，則係在晶圓W之中心部形成了光阻40的液池A1後，僅限於對液池A1之周緣部供給稀釋劑50以形成混合液A2，之後藉由晶圓W之旋轉的離心力，而以混合液A2被覆晶圓W之周緣部；再更進一步地藉由使構成液池A1之中心部的光阻40伸展至晶圓W之周緣部，以形成光阻膜60。構成液池A1之光阻40，由於會與先供給至晶圓W之周緣部的混合液A2混合，再朝向晶圓W之周端伸展，因此可以抑制因乾燥所導致之光阻40的黏度上昇。因此，以圖15、圖16所說明過的不良——亦即因光阻40分岔而不規則地擴散，導致空氣混入該光阻40；或是由於未充進入溝槽61，而導致在溝槽61內殘留空氣——就可以受到預防。就其結果而言，可以防止氣泡混入光阻膜60中。再者，由於係僅限於對光阻40之液池A1之周緣部供給稀釋劑50，所以可以防止光阻40過度稀釋。因此，可以提高光阻膜60的膜厚之控制性，還可以使光阻膜60形成為具備較大膜厚。

又，可以思及藉由以混合液A2來取代稀釋劑50以進行預濕，而對晶圓W之周緣部供給混合液A2；在此預濕後，如圖15、圖16之說明般，不對光阻40之液池A1供給稀釋劑50，就使該液池A1伸展至晶圓W之周緣部。可是，在此情況下，在對晶圓W供給混合液A2後，直到對晶圓W釋出光阻40並伸展至晶圓W之周緣部為止，恐有混合液A2中的稀釋劑50揮發之虞。再者，因為需要事先在液槽內存貯混合液A2，再使該液槽之混合液A2從噴嘴釋出至晶圓W；故而在進行此種預濕的情況下，於存貯至液槽前，有必要先進行此混合液A2之調整，因此很費工。相對於此，以圖5～圖14所說明之本發明之實施例的處理，係在光阻40已供給至晶圓W的狀態下來形成混合液A2，之後可以迅速地使混合液A2及光阻40伸展至晶圓W之周緣部。因此，可以抑制混合液A2中之稀釋劑50的揮發，而可以確實地抑制受到伸展之光阻40的黏度上昇；並且就光阻40之塗布處理前，不需費工調整混合液A2這一點而言，上述之本發明之實施例的處理具有優勢。

走筆至此，於上述本發明之實施例的處理，若稀釋劑50的釋出時間太長，則會導致混合液A2從晶圓W表面遭到去除，而光阻40變成是伸展至稀釋劑50所被覆之晶圓W之周緣部；但由於相較於混合液A2，稀釋劑50更易於揮發，因此會難以獲得上述效果。再者，若稀釋劑50之釋出時間過短，則混合液A2之黏度無法充分降低，恐有該混合液A2相對於晶圓W不具備充分之被覆性之虞。為了能防止發生這些不良，要將稀釋劑50之釋出時間做適當設定，例如該釋出時間係1秒～30秒；在上述處理則係以20秒的時間釋出稀釋劑。

再者，於上述本發明之實施例的處理，在停止稀釋劑50之釋出後，為了使混合液A2及光阻40伸展，故而使晶圓W之轉速上昇；但亦可在此轉速之上昇當中，也持續進行稀釋劑50之釋出，而對伸展中之光阻40的液池A1，供給稀釋劑。像這樣在晶圓W之轉速的上昇當中亦供給稀釋劑的情況下，例如可以係在受到伸展之混合液A2到達晶圓W之周端的時間點、或亦可係在到達該周端的時間點之後，再停止稀釋劑50之釋出，以確實地使混合液A2被覆晶圓W之周緣部。

再者，於上述本發明之實施例的處理中，為了使光阻40之液池A1的表面平坦而使晶圓W之轉速變成200rpm後，在對光阻40之液池A1供給稀釋劑50而形成混合液A2之際，係以60rpm來旋轉晶圓W。之所以如此這般地降低轉速，係由於在供給稀釋劑50時，若晶圓W之轉速過大，則會導致所形成之混合液A2的乾燥更為進展，而使得在伸展光阻40的液池A1之際，液池A1之黏度降低有所不足。不過，此供給稀釋劑50時的晶圓W之轉速，並不限定為60rpm；但基於像這樣要抑制混合液A2之乾燥的觀點來看，較佳係500rpm以下。例如，光阻之黏度係500cP之情況下，則可以係20rpm；係5000cP之情況下，則亦可係500rpm。

又，於此供給稀釋劑50後、伸展混合液A2及液池A1之際，為了加大離心力以進行那樣的伸展，如前文所述，要使晶圓W之轉速上昇。也就是說，為了形成混合液A2而釋出稀釋劑50之際的晶圓W之轉速（第1轉速），係低於伸展混合液A2及液池A1之際之轉速（第2之轉速）。

走筆至此，於上述本發明之實施例的處理，雖於釋出稀釋劑50以形成混合液A2之際，係使稀釋劑供給噴嘴51靜止，但亦可不是如此地使其靜止，而是藉由移動機構54移動該稀釋劑供給噴嘴51，以沿著晶圓W之直徑方向（亦即液池A1、混合液A2的直徑方向）而使稀釋劑50的釋出位置移動。具體而言，例如圖17所示，在從稀釋劑供給噴嘴51朝向旋轉之晶圓W釋出稀釋劑50之狀態下，可以在液池A1之周緣部上，藉由使該稀釋劑供給噴嘴51從晶圓W之周端側朝向中心側移動，而僅限於對液池A1之周緣部供給稀釋劑50，以形成混合液A2。像這樣藉由移動稀釋劑供給噴嘴51以移動稀釋劑50之液流，而使構成液池A1之周緣部的光阻40與稀釋劑50一同受到更進一步的攪拌，而可以使所形成之混合液A2的黏度確實地降低。就其結果而言，該混合液A2可以更確實地被覆晶圓W之周緣部全體，而抑制氣泡混入光阻膜60。

於此圖17所示之例，係在液池A1附近之外側，開始稀釋劑50之釋出；而稀釋劑供給噴嘴51係維持在釋出稀釋劑50的狀態下，移動至液池A1之周緣部上，以對該周緣部供給稀釋劑50。之所以如此這般地設定稀釋劑50之開始釋出位置，其目的係要確實地防止稀釋劑供給噴嘴51與晶圓W之間的空氣，受到從稀釋劑供給噴嘴51開始釋出之稀釋劑50的推壓，而混入液池A1的情形。再者，於形成混合液A2之際，亦可使已在釋出稀釋劑50之狀態下的稀釋劑供給噴嘴51，從晶圓W之中心側，移動至周端部側。也就是說，亦可朝向與圖17所示方向係相反的方向，來移動稀釋劑供給噴嘴51。

再者，在使混合液A2及液池A1伸展至晶圓W之周緣部時，也可以進行來自稀釋劑供給噴嘴51之稀釋劑50釋出、以及稀釋劑供給噴嘴51之移動。在此情況下，可如例如下述般地控制稀釋劑供給噴嘴51的動作。首先，如圖12之說明，朝向光阻40之液池A1之周緣部釋出稀釋劑50，以形成混合液A2。之後，維持在釋出稀釋劑50之狀態下，與前述處理例同樣地使晶圓W之轉速上昇，以使液池A1朝向晶圓W之周端伸展。

此時，移動稀釋劑供給噴嘴51，以使稀釋劑50在晶圓W上所供給之位置，會對應受到伸展之前述液池A1之端部的位置。具體而言，例如圖18、圖19所示，以相等於液池A1之端部之移動速度的速度，使稀釋劑供給噴嘴51移動至晶圓W之周緣部側，而使稀釋劑50繼續釋出至受到伸展之液池A1的端部。藉由如此這般地移動稀釋劑供給噴嘴51，而使液池A1之端部有如追隨稀釋劑50在晶圓W上之釋出位置般地移動；在液池A1之伸展當中，在由該液池A1觀察下，係緊接在前方持續產生新的混合液A2。藉由如此這般地供給稀釋劑50，而可以更確實地抑制伸展當中的液池A1之乾燥。

再者，如圖20所示，即使在將稀釋劑供給噴嘴51之移動速度，設定為大於液池A1之端部的移動速度的情況下，由於移動之液池A1之端部前方的混合液A2，含有許多稀釋劑50，所以可以抑制液池A1之乾燥。如這些圖18～圖20般，在使稀釋劑供給噴嘴51移動的情況下，可以進行稀釋劑50之釋出，直到稀釋劑50之釋出位置到達晶圓W之周端為止；亦可在到達該周端前就停止稀釋劑50之釋出。又，要如此這般地沿著晶圓W之直徑方向變更釋出稀釋劑50之位置，並不限定於使稀釋劑供給噴嘴51在水平方向移動，例如亦可在臂體53設置變更稀釋劑供給噴嘴51之斜度的斜度調整機構，藉此進行該稀釋劑供給噴嘴51之斜度變更。

走筆至此，茲針對光阻之稀釋液更為詳細地說明如下：作為此稀釋液，只要係具有相對於構成光阻之化學成分的溶解性，可以與光阻混合，而藉由混合以降低光阻之黏度的液體即可。再者，茲針對預濕之處理液，更為詳細地說明如下：為了能在提高供給至晶圓W之中心部之光阻40在晶圓W表面上的濕潤性之同時，使該光阻進入溝槽61內，故與上述稀釋液相同，只要具有相對於構成光阻之化學成分的溶解性、可以與光阻混合，而藉由混合以降低光阻之黏度的性質的液體，就可以使用。因此，作為稀釋液、預濕用的處理液，亦可分別使用例如光阻所未含有的有機溶劑。再者，這些稀釋液及預濕用的處理液，亦可以係彼此不同的化合物所構成的液體。

於上述本發明之實施例的處理，係在形成有溝槽61以作為凹部的晶圓W之表面，進行光阻膜之形成；但在未形成該凹部的晶圓W之表面形成光阻膜的情況下，該實施例的處理亦為有效。從稀釋劑供給噴嘴51，並不限定於如前述例子般釋出稀釋劑50之液流，亦可釋出水霧狀的稀釋劑50、或稀釋劑50的蒸氣。但是，為了迅速且充分地稀釋光阻，較佳係釋出液流。再者，稀釋劑並不限定於連續性地供給，亦可係間歇性地供給。更進一步地，在對液池A1之周緣部供給稀釋劑之際，亦可從沿著晶圓W之圓周方向配置的複數噴嘴供給稀釋劑，因此於供給稀釋劑時，亦可使晶圓W處在靜止狀態。

再者，本發明亦可適用於形成光阻膜以外之塗布膜的情況。例如在基板的表面塗布形成反射防止膜用的塗布液、或形成絶緣膜用的塗布液等等，以形成反射防止膜或絶緣膜的情況，亦可適用本發明。又，上述各種實施形態可以酌情變更、或彼此組合。

（評估測試） ・評估測試1 針對與本發明相關而進行之評估測試，進行說明。作為評估測試1－1，係按照作為上述本發明之實施例的處理所說明之流程，在晶圓W形成光阻膜60。作為評估測試1－2，係在依序進行過圖5～圖7所說明之預濕、光阻40之液池A1之形成後，對液池A1之外側供給稀釋劑50，然後使晶圓W之轉速上昇，以使液池A1伸展至晶圓W之周緣部，來形成光阻膜60。也就是說，在評估測試1－2，係取代混合液A2，而改以形成液池A1後所供給之稀釋劑50來被覆晶圓W之周緣部的狀態，使液池A1伸展至晶圓W之周緣部，以形成光阻膜60。再者，作為評估測試1－3，則係進行圖15、圖16所說明之如下的比較例的處理：在形成液池A1後，不對晶圓W進行稀釋劑50之供給，來形成光阻膜60。

針對以評估測試1－1～1－3所形成之光阻膜60中含有的氣泡進行調查後，發現在評估測試1－3，於晶圓W之周緣部，會在光阻膜60中含有較多氣泡。在評估測試1－2，雖然相較於評估測試1－3係較少，但於晶圓W之周緣部，在光阻膜60中含有氣泡。在評估測試1－1，則是幾乎完全沒有在光阻膜60中發現氣泡。因此由此評估測試，確認到上述本發明之實施例的處理，對於抑制氣泡混入光阻膜60中，具有效果。

再者，針對在評估測試1－1所形成之光阻膜60、以及在評估測試1－3所形成之光阻膜60，分別量測了沿著晶圓W之直徑方向的複數位置之膜厚。在圖21的曲線圖中，係分別以實線代表評估測試1－1之晶圓W的量測結果、以點線代表評估測試1－3之晶圓W的量測結果。曲線圖的縱軸代表所量測到的膜厚（單位：μm），曲線圖的橫軸以0～50之數値代表量測了膜厚的晶圓W之直徑的各個位置。茲針對橫軸更進一步地說明如下：數値越小，就代表係晶圓W之一端側的位置；0係晶圓W之一端，50係晶圓W之另一端。如同此曲線圖所示，在評估測試1－1與評估測試1－3之間，看不出在各量測位置的膜厚有大的差異。因此可知：因評估測試1－1中對液池A1供給稀釋劑的處理所造成之膜厚降低，可以受到抑制。

再者，針對在評估測試1－1所形成之光阻膜60、以及在評估測試1－3所形成之光阻膜60，分別量測面內的許多部位的膜厚，並算出膜厚的不均勻性。具體而言，以下述式1算出此膜厚的不均勻性。此膜厚的不均勻性之數値越小，則在晶圓W之面內的膜厚落差越小。在評估測試1－1所形成之光阻膜的膜厚不均勻性為4.43％，小於在評估測試1－3所形成之光阻膜的膜厚不均勻性，即8.0％。因此顯見，若藉由評估測試1－1之手法，可謀求晶圓W面內之光阻膜60的膜厚均勻性之提升。 膜厚的不均勻性（％）＝（（所量測到的膜厚之最大値－所量測的膜厚之最小値）／所量測到的膜厚之平均値）×100・・・式1

1‧‧‧光阻膜形成裝置 10‧‧‧控制部 11‧‧‧旋轉夾頭 12‧‧‧旋轉機構 13‧‧‧軸部 14‧‧‧圓形板 15‧‧‧昇降頂針 16‧‧‧昇降機構 2‧‧‧杯體 21‧‧‧山型導引部 22‧‧‧垂直壁 23‧‧‧筒狀部 24‧‧‧中間導引部 25‧‧‧開口部 26‧‧‧筒狀部 27‧‧‧傾斜壁 31‧‧‧液體承接部 32‧‧‧排液路 33‧‧‧排氣管 40‧‧‧光阻 41‧‧‧光阻供給噴嘴 42‧‧‧光阻供給部 43‧‧‧臂體 44‧‧‧移動機構 45‧‧‧導軌 46‧‧‧待機部 50‧‧‧稀釋劑 51‧‧‧稀釋劑供給噴嘴 52‧‧‧稀釋劑供給部 53‧‧‧臂體 54‧‧‧移動機構 55‧‧‧導軌 56‧‧‧待機部 60‧‧‧光阻膜 61‧‧‧溝槽 62‧‧‧氣泡 A1‧‧‧液池 A2‧‧‧混合液 H1‧‧‧溝槽的深度 L0‧‧‧溝槽的寬度 L1‧‧‧從晶圓之中心到液池之周端為止的距離 L2‧‧‧從晶圓的中心到供給有稀釋劑之位置為止的距離 W‧‧‧晶圓

【圖1】本發明實施形態之光阻膜形成裝置的立體圖。 【圖2】前述光阻膜形成裝置的俯視圖。 【圖3】繪示以前述光阻膜形成裝置處理之晶圓之一例的俯視圖。 【圖4】前述晶圓的縱斷側視圖。 【圖5】繪示於前述晶圓形成光阻膜之步驟的概略立體圖。 【圖6】繪示於前述晶圓形成光阻膜之步驟的概略立體圖。 【圖7】繪示於前述晶圓形成光阻膜之步驟的概略立體圖。 【圖8】繪示於前述晶圓形成光阻膜之步驟的概略立體圖。 【圖9】繪示於前述晶圓形成光阻膜之步驟的概略立體圖。 【圖10】繪示於前述晶圓形成光阻膜之步驟的概略立體圖。 【圖11】用以繪示光阻伸展之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖12】用以繪示光阻伸展之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖13】用以繪示光阻伸展之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖14】用以繪示光阻伸展之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖15】用以說明比較例中之處理的晶圓之縱斷側視圖。 【圖16】用以說明比較例中之處理的晶圓之縱斷側視圖。 【圖17】用以繪示稀釋光阻之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖18】用以繪示稀釋光阻之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖19】用以繪示稀釋光阻之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖20】用以繪示稀釋光阻之情景的晶圓之縱斷側視圖。 【圖21】繪示評估測試之結果的曲線圖。

11‧‧‧旋轉夾頭

40‧‧‧光阻

50‧‧‧稀釋劑

51‧‧‧稀釋劑供給噴嘴

A1‧‧‧液池

A2‧‧‧混合液

W‧‧‧晶圓

Claims (8)

1. 一種塗布膜形成裝置，包括： 基板保持部，水平保持基板； 旋轉機構，使該基板保持部所保持之該基板旋轉； 塗布液供給噴嘴，對該基板之中心部，供給用以在該基板之表面形成塗布膜的塗布液； 稀釋液供給噴嘴，對該基板供給用以降低該塗布液之黏度的稀釋液，用以形成稀釋該塗布液而成的混合液；以及 控制部，輸出進行第1步驟、第2步驟、以及第3步驟的控制信號；該第1步驟，係對該基板供給該塗布液，以在該基板之中心部，局部性地形成液池；接著，該第2步驟，係僅限於對該液池之周緣部供給稀釋液，以形成混合液；接下來，該第3步驟，係旋轉該基板，以藉由離心力使該混合液伸展至該基板之周緣部，而以該混合液被覆該基板之周緣部，並使該液池伸展至由該混合液所被覆之該基板之周緣部，而形成該塗布膜。
2. 如申請專利範圍第1項之塗布膜形成裝置，其中，該塗布液的黏度，係500cP～5000cP。
3. 如申請專利範圍第1或2項之塗布膜形成裝置，其中， 該第2步驟，包含以第1轉速來使該基板旋轉之步驟； 該第3步驟，包含以高於該第1轉速之第2轉速來使該基板旋轉之步驟。
4. 如申請專利範圍第1或2項之塗布膜形成裝置，其中， 設有噴嘴移動機構，用以移動該稀釋液供給噴嘴； 該第2步驟，包含藉由該噴嘴移動機構移動該稀釋液供給噴嘴，以使得在該基板之表面上供給稀釋液之位置，沿著該液池之直徑方向移動之步驟。
5. 如申請專利範圍第4項之塗布膜形成裝置，其中，該第2步驟，包含以下步驟： 將該稀釋液供給至該基板中該塗布液之液池的外側之步驟；以及 接下來，使該稀釋液供給噴嘴移動，以令在旋轉之該基板中該稀釋液被供給之位置，朝向該塗布液之液池之中心部側，而對該塗布液之液池之周緣部供給該稀釋液的步驟。
6. 如申請專利範圍第1或2項之塗布膜形成裝置，其中，該第3步驟，包含以下步驟： 從該稀釋液供給噴嘴供給該稀釋液的步驟；以及 藉由該噴嘴移動機構，使該稀釋液供給噴嘴移動，俾令在該基板之表面中稀釋液被供給之位置，對應於受到伸展之該液池之端部的位置，從該基板之中心部側移動至周緣部側之步驟。
7. 一種塗布膜形成方法，包括以下步驟： 以基板保持部水平保持基板的步驟； 接著，藉由塗布液供給噴嘴，對該基板供給用以在該基板之表面形成塗布膜的塗布液，以在該基板之中心部局部性地形成液池的步驟； 之後，藉由稀釋液供給噴嘴，僅限於對該液池之周緣部供給用以降低該塗布液之黏度的稀釋液，以形成稀釋該塗布液而成的混合液的步驟；以及 然後，藉著經由該基板保持部以旋轉基板的旋轉機構來旋轉該基板，以藉由離心力使該混合液朝向該基板之周緣部伸展，而以該混合液被覆該基板之周緣部，並使該液池伸展至由該混合液所被覆之該基板之周緣部，而形成該塗布膜。
8. 一種記錄媒體，儲存一電腦程式，用於在基板上形成塗布膜的塗布膜形成裝置； 該電腦程式包含用以實施申請專利範圍第7項之塗布膜形成方法的步驟群。

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