KR20220157319A - Coating method and coating device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 기판에 도포막을 형성하는 도포 처리 방법 및 도포 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coating treatment method and a coating treatment apparatus for forming a coating film on a substrate.
반도체 기판, 액정 표시 장치 혹은 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 또는 태양 전지용 기판 등의 기판에 다양한 처리를 행하기 위하여, 기판 처리 장치가 이용된다.A semiconductor substrate, a substrate for FPD (Flat Panel Display) such as a liquid crystal display device or an organic EL (Electro Luminescence) display device, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, a substrate for a photomask, a ceramic substrate, or a solar substrate. In order to perform various treatments on substrates such as battery substrates, a substrate processing apparatus is used.
기판 처리 장치의 일례로서, 기판의 상면에 레지스트막 또는 반사 방지막 등의 도포막을 형성하는 도포 처리 장치가 있다. 도포 처리 장치에 있어서는, 예를 들면 한 장의 기판이 스핀 척에 의하여 수평 자세로 유지된다. 또, 스핀 척에 의하여 유지된 기판이 회전한다. 회전하는 기판의 상면에 대하여, 형성되어야 하는 도포막의 종류에 따른 도포액이 공급된다. 기판 상에 공급된 도포액은, 원심력에 의하여 기판의 상면 전체에 퍼진다. 기판 상의 도포액이 건조됨으로써 도포막이 형성된다.As an example of a substrate processing device, there is a coating processing device that forms a coating film such as a resist film or an antireflection film on the upper surface of a substrate. In the application processing apparatus, for example, one substrate is held in a horizontal position by a spin chuck. Also, the substrate held by the spin chuck rotates. A coating liquid according to the type of coating film to be formed is supplied to the upper surface of the rotating substrate. The coating liquid supplied onto the substrate is spread over the entire upper surface of the substrate by centrifugal force. A coating film is formed by drying the coating liquid on the substrate.
도포 처리 장치에 있어서 기판 상에 형성되는 도포막의 두께는, 기판의 전체에 걸쳐 균일한 것이 바람직하다. 기판 상에 도포막이 형성되는 과정에서 기판 상에 퍼지는 도포액의 온도 분포에 큰 불균일이 있으면, 막두께 분포를 균일화하는 것은 어렵다. 그래서, 기판의 상면에 대한 도포액의 공급 시 또는 공급 후에, 기판의 하면에 온도 조정용 액체(온조액)를 공급함으로써, 기판 및 기판 상의 도포액의 온도를 조정하는 도포 처리 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 일본국 특허공개 2000-114152호 공보 참조). 일본국 특허공개 2000-114152호 공보에는, 온도 조정용 액체로서 시너 등의 용제를 이용하는 것이 기재되어 있다.In the application processing apparatus, the thickness of the coating film formed on the substrate is preferably uniform over the entire substrate. In the process of forming a coating film on a substrate, if there is a large non-uniformity in the temperature distribution of the coating liquid spread on the substrate, it is difficult to make the film thickness distribution uniform. Therefore, a coating treatment method has been proposed in which the temperature of the substrate and the coating liquid on the substrate is adjusted by supplying a liquid for temperature adjustment (temperature control liquid) to the lower surface of the substrate during or after supply of the coating liquid to the upper surface of the substrate ( See, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-114152). Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-114152 describes using a solvent such as thinner as a liquid for temperature adjustment.
최근, 디바이스의 고밀도화 및 고집적화에 수반하여, 기판 상에 형성되는 도포막의 두께를 보다 크게 할 것이 요구되고 있다. 큰 두께를 갖는 도포막을 형성하기 위하여, 고점도의 도포액이 이용된다. 이와 같은 고점도의 도포액은, 저점도의 도포액에 비하여 기판 상에서 퍼지기 어렵다. 또, 큰 두께를 갖는 도포막의 형성 시에는, 작은 두께를 갖는 도포막의 형성 시에 비하여, 건조에 필요로 하는 시간이 길어진다.In recent years, with the high density and high integration of devices, it is required to increase the thickness of a coating film formed on a substrate. In order to form a coating film having a large thickness, a high-viscosity coating liquid is used. Such a high-viscosity coating liquid is less likely to spread on a substrate than a low-viscosity coating liquid. In addition, when forming a coating film having a large thickness, the time required for drying is longer compared to when forming a coating film having a small thickness.
그 때문에, 고점도의 도포액을 이용하여 큰 두께를 갖는 도포막을 형성하는 도포 처리에 있어서는, 장시간에 걸쳐 기판 및 기판 상의 도포액의 온도를 조정할 필요가 있다. 그러나, 기판의 하면에 장시간에 걸쳐 계속해서 온도 조정용 액체를 공급하면, 도포 처리의 비용이 높아진다.Therefore, in the coating process for forming a coating film having a large thickness using a high-viscosity coating liquid, it is necessary to adjust the temperature of the substrate and the coating liquid on the substrate over a long period of time. However, if the liquid for temperature adjustment is continuously supplied to the lower surface of the substrate over a long period of time, the cost of the coating process increases.
본 발명의 목적은, 도포막의 두께에 상관없이 막두께 분포를 저비용으로 균일화하는 것이 가능한 도포 처리 방법 및 도포 처리 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a coating method and a coating apparatus capable of uniformizing the film thickness distribution at low cost regardless of the thickness of the coating film.
(1) 본 발명의 일 국면에 따른 도포 처리 방법은, 회전 유지부에 의하여 기판의 하면 중앙부가 흡착된 기판을 수평 자세로 유지하면서 연직축 둘레로 회전시키는 단계와, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 상면에 도포액을 공급하는 단계와, 회전 유지부에 의하여 유지된 기판이 회전하는 상태에서, 도포액의 공급이 종료된 제1 시점 경과 후 기판 상의 도포액의 유동성이 없어지는 제2 시점까지의 액 유동 기간 중 제2 시점보다 전의 액 공급 기간 중에, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 하면 중 하면 중앙부를 둘러싸는 하면 환상부의 적어도 일부에 휘발성의 린스액을 공급하는 단계를 포함한다.(1) The coating treatment method according to one aspect of the present invention includes the steps of rotating the substrate to which the central portion of the lower surface of the substrate is adsorbed by the rotating holding unit around a vertical axis while maintaining it in a horizontal position, and rotating the substrate by the rotating holding unit. supplying the coating liquid to the upper surface of the substrate, and in a state in which the substrate held by the rotation holding unit rotates, after the first point in time when the supply of the coating liquid is finished, until the second point in time when the fluidity of the coating liquid on the substrate disappears and supplying a volatile rinsing liquid to at least a part of an annular portion of the lower surface of the lower surface of the substrate rotated by the rotating holding unit during the liquid supply period prior to the second time point during the liquid flow period of .
그 도포 처리 방법에 있어서는, 회전하는 기판의 상면에 도포액이 공급된다. 기판의 상면에 공급된 도포액은, 원심력에 의하여 기판의 상면을 흐른다. 액 공급 기간 중에 기판의 하면 환상부에 린스액이 공급된다. 액 공급 기간 중에 기판에 공급된 린스액의 적어도 일부는, 액 공급 기간의 경과 후 제2 시점이 경과할 때까지의 동안에 기화한다. 이 경우, 기판의 하면 환상부의 온도가, 린스액의 기화에 수반하여 발생하는 기화열에 의하여 높은 효율로 조정된다.In the coating treatment method, a coating liquid is supplied to the upper surface of a rotating substrate. The coating liquid supplied to the upper surface of the substrate flows through the upper surface of the substrate due to centrifugal force. During the liquid supply period, the rinsing liquid is supplied to the lower annular portion of the substrate. During the liquid supply period, at least a part of the rinsing liquid supplied to the substrate is vaporized after the liquid supply period until the second time point elapses. In this case, the temperature of the annular portion of the lower surface of the substrate is adjusted with high efficiency by the heat of vaporization generated along with the vaporization of the rinse liquid.
기판의 하면 환상부의 온도가 적절하게 조정됨으로써, 기판의 반경 방향으로 흐르는 도포액의 이동 상태에 국소적인 변화가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그에 의하여, 기판 상에 형성되는 도포막의 두께를 균일화할 수 있다. 따라서, 도포막의 두께를 균일화하기 위하여, 액 유동 기간 중 계속해서 온도 조정용 액체를 기판에 공급할 필요가 없다. 그 결과, 도포막의 두께에 상관없이 막두께 분포를 저비용으로 균일화하는 것이 가능해진다.By appropriately adjusting the temperature of the annular portion of the lower surface of the substrate, it is possible to suppress occurrence of local change in the movement state of the coating liquid flowing in the radial direction of the substrate. Thereby, the thickness of the coating film formed on the substrate can be made uniform. Therefore, it is not necessary to continuously supply the liquid for temperature adjustment to the substrate during the liquid flow period in order to uniformize the thickness of the coating film. As a result, it becomes possible to uniformize the film thickness distribution at low cost regardless of the thickness of the coating film.
(2) 제2 시점은, 제1 시점 경과 후 기판의 상면에 공급된 도포액의 표면에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하는 시점이어도 된다. 이 경우, 간섭 무늬의 발생 및 소멸 상태를 미리 확인해 둠으로써, 액 공급 기간을 용이하고 또한 적절하게 설정할 수 있다.(2) The second point in time may be a point in time when interference fringes generated on the surface of the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate disappear after the lapse of the first point in time. In this case, the liquid supply period can be easily and appropriately set by confirming the generation and disappearance of the interference fringes in advance.
(3) 액 공급 기간의 길이는 10초 이하여도 된다. 이에 의하여, 린스액의 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다. 또, 기판의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(3) The length of the liquid supply period may be 10 seconds or less. Thereby, consumption of the rinse liquid can be further reduced. In addition, the temperature of the substrate can be more appropriately adjusted.
(4) 회전시키는 단계는, 제1 시점의 경과 후 제2 시점보다 전의 제3 시점에 걸쳐 기판의 상면에 공급된 도포액이 기판의 상면 전체를 덮도록 기판을 회전시키는 것을 포함하고, 액 공급 기간의 개시 시점은, 제3 시점부터 5초 경과할 때까지의 시간 내로 정해져도 된다. 이에 의하여, 기판의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(4) The rotating step includes rotating the substrate so that the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate covers the entire upper surface of the substrate at a third time point before the second time point after the first time point has elapsed, and the liquid supply The start time of the period may be determined within the time from the third time point until 5 seconds pass. In this way, the temperature of the substrate can be more appropriately adjusted.
(5) 하면 환상부는, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 하면 중 기판의 외주 단부를 포함하는 환상의 하면 주연부와 하면 중앙부의 사이에 위치해도 된다. 이에 의하여, 기판의 하면 중앙부의 주변에 위치하는 부분의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(5) The lower annular portion may be located between the lower surface periphery of the annular lower surface including the outer circumferential end of the substrate and the lower surface central portion of the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit. Thereby, the temperature of the part located around the central part of the lower surface of the substrate can be more appropriately adjusted.
(6) 본 발명의 다른 국면에 따른 도포 처리 장치는, 기판의 하면 중앙부를 흡착함으로써 기판을 수평 자세로 유지하면서 연직축 둘레로 회전시키는 회전 유지부와, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 상면에 도포액을 공급하는 도포액 공급부와, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 하면 중 하면 중앙부를 둘러싸는 하면 환상부의 적어도 일부에 휘발성의 린스액을 공급하는 린스액 공급부와, 회전 유지부에 의하여 유지된 기판이 회전하는 상태에서, 기판의 상면에 도포액이 공급되고, 도포액의 공급이 종료된 제1 시점 경과 후 기판 상의 도포액의 유동성이 없어지는 제2 시점까지의 액 유동 기간 중 제2 시점보다 전의 액 공급 기간 중에 린스액이 기판의 하면 환상부에 공급되도록 회전 유지부, 도포액 공급부 및 린스액 공급부를 제어하는 제어부를 구비한다.(6) A coating treatment apparatus according to another aspect of the present invention includes a rotation holding unit that rotates around a vertical axis while holding the substrate in a horizontal position by adsorbing the center portion of the lower surface of the substrate, and the upper surface of the substrate rotated by the rotation holding unit. A coating liquid supply unit for supplying a coating liquid, a rinse liquid supply unit for supplying a volatile rinse liquid to at least a part of the annular portion of the lower surface surrounding the center of the lower surface of the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit, and holding by the rotation holding unit In a state where the substrate is rotated, the coating liquid is supplied to the upper surface of the substrate, and the liquid flow period from the first point in time when the supply of the coating liquid is finished to the second point in time when the fluidity of the coating liquid on the substrate is lost is second during the liquid flow period. A control unit for controlling the rotation holding unit, the coating liquid supply unit, and the rinse liquid supply unit so that the rinse liquid is supplied to the annular lower surface of the substrate during the liquid supply period prior to the starting point.
그 도포 처리 장치에 있어서는, 회전하는 기판의 상면에 도포액이 공급된다. 기판의 상면에 공급된 도포액은, 원심력에 의하여 기판의 상면을 흐른다. 그 후, 액 공급 기간 중에 기판의 하면 환상부에 린스액이 공급된다. 액 공급 기간 중에 기판에 공급된 린스액의 적어도 일부는, 액 공급 기간의 경과 후 제2 시점이 경과할 때까지의 동안에 기화한다. 이 경우, 기판의 하면 환상부의 온도가, 린스액의 기화에 수반하여 발생하는 기화열에 의하여 높은 효율로 조정된다.In the application processing device, the coating liquid is supplied to the upper surface of the rotating substrate. The coating liquid supplied to the upper surface of the substrate flows through the upper surface of the substrate due to centrifugal force. Then, during the liquid supply period, the rinse liquid is supplied to the annular portion of the lower surface of the substrate. During the liquid supply period, at least a part of the rinsing liquid supplied to the substrate is vaporized after the liquid supply period until the second time point elapses. In this case, the temperature of the annular portion of the lower surface of the substrate is adjusted with high efficiency by the heat of vaporization generated along with the vaporization of the rinse liquid.
기판의 하면 환상부의 온도가 적절하게 조정됨으로써, 기판의 반경 방향으로 흐르는 도포액의 이동 상태에 국소적인 변화가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그에 의하여, 기판 상에 형성되는 도포막의 두께를 균일화할 수 있다. 따라서, 도포막의 두께를 균일화하기 위하여, 액 유동 기간 중 계속해서 온도 조정용 액체를 기판에 공급할 필요가 없다. 그 결과, 도포막의 두께에 상관없이 막두께 분포를 저비용으로 균일화하는 것이 가능해진다.By appropriately adjusting the temperature of the annular portion of the lower surface of the substrate, it is possible to suppress occurrence of local change in the movement state of the coating liquid flowing in the radial direction of the substrate. Thereby, the thickness of the coating film formed on the substrate can be made uniform. Therefore, it is not necessary to continuously supply the liquid for temperature adjustment to the substrate during the liquid flow period in order to uniformize the thickness of the coating film. As a result, it becomes possible to uniformize the film thickness distribution at low cost regardless of the thickness of the coating film.
(7) 제2 시점은, 제1 시점 경과 후 기판의 상면에 공급된 도포액의 표면에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하는 시점이어도 된다. 이 경우, 간섭 무늬의 발생 및 소멸 상태를 미리 확인해 둠으로써, 액 공급 기간을 용이하고 또한 적절하게 설정할 수 있다.(7) The second point in time may be a point in time when interference fringes generated on the surface of the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate disappear after the lapse of the first point in time. In this case, the liquid supply period can be easily and appropriately set by confirming the generation and disappearance of the interference fringes in advance.
(8) 액 공급 기간의 길이는 10초 이하여도 된다. 이에 의하여, 린스액의 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다. 또, 기판의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(8) The length of the liquid supply period may be 10 seconds or less. Thereby, consumption of the rinse liquid can be further reduced. In addition, the temperature of the substrate can be more appropriately adjusted.
(9) 제어부는, 제1 시점의 경과 후 제2 시점보다 전의 제3 시점에 걸쳐 기판의 상면에 공급된 도포액이 기판의 상면 전체를 덮도록 회전 유지부를 제어하고, 액 공급 기간의 개시 시점은, 제3 시점부터 5초 경과할 때까지의 시간 내로 정해져도 된다. 이에 의하여, 기판의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(9) The control unit controls the rotation holding unit so that the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate covers the entire upper surface of the substrate at a third time point before the second time point after the first point in time, and at the start of the liquid supply period. may be determined within the time from the third point in time to the elapse of 5 seconds. In this way, the temperature of the substrate can be more appropriately adjusted.
(10) 하면 환상부는, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 하면 중 기판의 외주 단부를 포함하는 환상의 하면 주연부와 하면 중앙부의 사이에 위치해도 된다. 이에 의하여, 기판의 하면 중앙부의 주변에 위치하는 부분의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(10) The lower annular portion may be located between the periphery of the annular lower surface including the outer circumferential end of the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit and the lower surface central portion. Thereby, the temperature of the part located around the central part of the lower surface of the substrate can be more appropriately adjusted.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도포 처리 장치의 모식적 단면도이다.
도 2는, 도 1의 도포 처리 장치의 모식적 평면도이다.
도 3은, 막두께 분포에 불균일이 발생한 레지스트막의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4는, 도 3의 막두께 분포의 불균일의 발생에 대하여 추정되는 메커니즘을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도포 처리의 구체예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 바람직한 린스 개시 시점을 확인하기 위한 도포 처리가 실시된 3개의 기판의 레지스트막의 막두께 분포를 나타내는 도면이다.
도 7은, 바람직한 액 공급 기간의 길이를 확인하기 위한 도포 처리가 실시된 6개의 기판의 레지스트막의 막두께 분포를 나타내는 도면이다.
도 8은, 바람직한 액 공급 기간의 길이를 확인하기 위하여 도포 처리가 실시된 6개의 기판의 레지스트막의 막두께 분포의 균일성을 나타내는 도면이다.
도 9는, 기판의 외측 환상 부분에 대한 린스액의 공급에 의하여 레지스트막의 막두께를 조정하는 것이 가능한지 여부를 확인하기 위한 도포 처리가 실시된 8개의 기판의 레지스트막의 막두께 분포를 나타내는 도면이다.
도 10은, 다른 실시 형태에 따른 도포 처리 장치의 일 구성예를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 11은, 다른 실시 형태에 따른 도포 처리 장치의 다른 구성예를 나타내는 모식적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a coating treatment device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of the application processing apparatus of FIG. 1 .
Fig. 3 is a plan view showing an example of a resist film in which non-uniformity has occurred in the film thickness distribution.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a mechanism estimated for occurrence of unevenness in film thickness distribution in FIG. 3 .
5 is a diagram for explaining a specific example of an application process according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a diagram showing the film thickness distribution of the resist films of the three substrates subjected to the coating process for confirming the preferred rinsing starting point.
Fig. 7 is a diagram showing the film thickness distribution of the resist films of the six substrates on which the coating process for confirming the desired length of the liquid supply period has been performed.
Fig. 8 is a diagram showing the uniformity of the film thickness distribution of the resist films of the six substrates on which the coating process was performed in order to confirm the desired length of the liquid supply period.
Fig. 9 is a diagram showing the film thickness distribution of resist films of eight substrates subjected to a coating process for confirming whether it is possible to adjust the film thickness of resist films by supplying a rinse liquid to the outer annular portion of the substrates.
10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a configuration of a coating treatment device according to another embodiment.
Fig. 11 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of a coating device according to another embodiment.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도포 처리 방법 및 도포 처리 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 액정 표시 장치 또는 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에 이용되는 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 반도체 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 또는 태양 전지용 기판 등을 말한다. 또, 본 실시 형태에서는, 기판의 상면이 회로 형성면(표면)이며, 기판의 하면이 회로 형성면과 반대측의 면(이면)이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 기판은, 평면에서 보았을 때 노치의 형성 부분을 제외하고 원 형상을 갖는다.Hereinafter, a coating treatment method and a coating treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the substrate refers to a substrate for a flat panel display (FPD) used for a liquid crystal display device or an organic EL (electro luminescence) display device, a semiconductor substrate, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, and a substrate for a magneto-optical disk. , a substrate for a photomask, a ceramic substrate, or a substrate for a solar cell. In this embodiment, the upper surface of the substrate is the circuit formation surface (surface), and the lower surface of the substrate is the surface (back surface) opposite to the circuit formation surface. Further, in the present embodiment, the substrate has a circular shape except for the formation portion of the notch in plan view.
[1] 도포 처리 장치의 전체 구성[1] Overall configuration of the coating treatment device
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도포 처리 장치의 모식적 단면도이며, 도 2는 도 1의 도포 처리 장치(1)의 모식적 평면도이다. 도 2에서는, 도 1의 도포 처리 장치(1)의 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소의 도시가 생략되어 있다. 또, 도 2에서는, 도 1의 기판(W)이 일점쇄선으로 나타내어진다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an application processing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of the
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)는, 주로 회전 유지 장치(10), 액 공급 장치(20) 및 제어부(30)를 구비한다. 회전 유지 장치(10)는, 기판(W)의 하면 중앙부를 흡착 유지하면서 회전시키는 것이 가능하게 구성된다.As shown in FIG. 1 , the
액 공급 장치(20)는, 레지스트 노즐(21) 및 도포액 공급계(22)를 포함한다. 도포액 공급계(22)는, 레지스트 노즐(21)에 도포액으로서 레지스트액을 공급한다. 레지스트 노즐(21)은, 회전 유지 장치(10)에 의하여 유지되는 기판(W)의 측방의 위치와 기판(W)의 상방의 위치의 사이를 이동 가능하게 설치된다. 레지스트 노즐(21)은, 회전 유지 장치(10)에 의하여 흡착 유지되어 회전하는 기판(W)의 상방의 위치에 있는 상태에서, 도포액 공급계(22)로부터 공급된 레지스트액을 기판(W)의 상면에 토출한다. 제어부(30)는, CPU(중앙 연산 처리 장치) 및 메모리, 또는 마이크로컴퓨터를 포함하고, 회전 유지 장치(10) 및 액 공급 장치(20)의 동작을 제어한다.The
회전 유지 장치(10)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 회전 유지 장치(10)는, 흡착 유지부(11), 회전축(12), 회전 구동부(13), 흡인 장치(14), 컵(15), 배액 안내관(16), 복수의 하면 노즐(17) 및 린스액 공급계(18)를 포함한다.The specific structure of the
흡착 유지부(11)는, 기판(W)의 하면 중앙부를 흡착 유지하는 원형의 상면(11u)을 갖고, 상하 방향으로 연장되는 회전축(12)의 상단부에 장착되어 있다. 흡착 유지부(11)의 상면(11u)에는, 다수의 흡인 구멍(h)(도 2)이 형성되어 있다. 회전 구동부(13)는, 회전축(12)을 그 축심 둘레로 회전시킨다.The
도 1에 굵은 점선으로 나타내는 바와 같이, 흡착 유지부(11) 및 회전축(12)의 내부에는, 흡기 경로(vp)가 형성되어 있다. 흡기 경로(vp)는, 흡인 장치(14)에 접속되어 있다. 흡인 장치(14)는, 예를 들면 아스피레이터 등의 흡인 기구를 포함하고, 흡기 경로(vp) 및 다수의 흡인 구멍(h)을 통하여 흡착 유지부(11)의 상면(11u) 상의 공간의 분위기를 흡인하고, 도포 처리 장치(1)의 외부로 배출한다.As shown by the thick dotted line in FIG. 1 , an intake path vp is formed inside the
도 2에 나타내는 바와 같이, 컵(15)은, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(11)의 주위를 둘러싸도록 설치됨과 더불어, 도시하지 않은 승강 기구에 의하여 상하 방향에 있어서의 복수의 위치로 이동 가능하게 구성된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 컵(15)은, 저부(15x) 및 외주 벽부(15y)를 포함한다. 저부(15x)는, 대략 원환 형상을 갖는다. 저부(15x)의 내주 단부는 소정 높이만큼 상방을 향하여 굴곡되어 있다. 외주 벽부(15y)는, 저부(15x)의 외주 단부로부터 소정 높이만큼 상방으로 연장되고, 굴곡되며, 또한 흡착 유지부(11)를 향하여 비스듬한 상방으로 연장되도록 형성되어 있다.As shown in FIG. 2 , the
컵(15)의 저부(15x)에는, 드레인(15d)이 형성되어 있다. 저부(15x)에 있어서의 드레인(15d)의 형성 부분에는, 배액 안내관(16)이 장착되어 있다. 배액 안내관(16)의 하단부는 도시하지 않은 배액계에 접속되어 있다.A
도 2에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때 컵(15)의 외주 벽부(15y)의 내주 단부와 흡착 유지부(11)의 외주 단부의 사이에는, 복수의 하면 노즐(17)이 설치되어 있다. 본 예에서는, 4개의 하면 노즐(17)이 설치되어 있다. 복수의 하면 노즐(17)은, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(11)를 둘러싸도록 흡착 유지부(11)의 중심을 기준으로 하여 등각도 간격으로 배치되어 있다. 각 하면 노즐(17)의 상단부에는, 상방을 향하는 액 토출구(17b)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 2 , a plurality of
도 1에 나타내는 바와 같이, 각 하면 노즐(17)의 액 토출구(17b)는, 흡착 유지부(11)의 외주 단부 근방의 위치에서, 흡착 유지부(11)에 의하여 흡착 유지되는 기판(W)의 하면에 대향한다. 보다 구체적으로는, 각 하면 노즐(17)은, 평면에서 보았을 때, 흡착 유지부(11)의 반경 방향에 있어서 흡착 유지부(11)의 외주 단부로부터 5mm~80mm 정도 이격한 위치에 설치된다. 또한, 도포 처리 장치(1)는, 도시하지 않은 하우징 내에 회전 유지 장치(10) 및 액 공급 장치(20)가 수용된 구성을 갖는다. 하면 노즐(17)은, 예를 들면 도포 처리 장치(1)의 하우징에 고정된다. 하면 노즐(17)은, 린스액 공급계(18)로부터 공급되는 린스액을, 액 토출구(17b)로부터 기판(W)의 하면에 토출한다. 본 실시 형태에서는, 린스액으로서는, 후술하는 레지스트막을 용해 가능한 휘발성의 용제(시너 등)가 이용된다.As shown in FIG. 1 , the
상기의 구성을 갖는 도포 처리 장치(1)에 대하여, 도포 처리 시의 동작의 개요를 설명한다. 기판(W)의 도포 처리가 개시될 때에는, 우선 흡착 유지부(11)에 의하여 기판(W)이 수평 자세로 유지된다. 또한, 기판(W)이 회전된다. 이때, 흡착 유지부(11) 및 기판(W)의 온도는, 실온(예를 들면 23℃)이다.An overview of the operation of the
또, 수평 방향에 있어서 외주 벽부(15y)의 내주면이 기판(W)의 외주 단부에 대향하도록, 컵(15)이 상하 방향으로 위치 결정된다. 이 상태에서, 레지스트 노즐(21)이 도시하지 않은 노즐 이동 장치에 의하여 기판(W)의 상방으로 이동한다. 또, 레지스트 노즐(21)로부터 기판(W)의 상면에 소정량의 레지스트액이 토출된다. 그에 의하여, 회전하는 기판(W)의 상면에 레지스트액이 도포된다. 이때, 레지스트 노즐(21)로부터 기판(W)에 공급되는 레지스트액의 온도는, 실온(예를 들면 23℃)이다. 또, 기판(W) 상에 도포되는 레지스트액의 점도는, 실온(예를 들면 23℃)에서 1cP 이상 20000cP 이하이다.Further, in the horizontal direction, the
회전하는 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산하는 레지스트액은, 컵(15)의 외주 벽부(15y)의 내주면에 의하여 받아진다. 받아진 레지스트액은, 컵(15)의 저부(15x)에 수집되고, 드레인(15d)으로부터 배액 안내관(16)을 통하여 도시하지 않은 배액계로 이끌어진다. 상기와 같이, 기판(W)의 도포 처리 중 기판(W)의 상면 전체에 레지스트액을 도포하는 공정, 즉 기판(W)의 상면 전체에 레지스트액의 액막을 형성하는 공정을 액막 형성 공정이라고 부른다.The resist liquid splashing outward from the rotating substrate W is received by the inner circumferential surface of the outer
다음으로, 레지스트 노즐(21)로부터 기판(W)으로의 레지스트액의 토출이 정지된 상태에서, 기판(W)의 회전이 계속됨으로써, 기판(W)의 상면에 도포된 레지스트액 중 여분의 레지스트액이 떨쳐 내어진다. 또, 기판(W) 상에 잔류하는 레지스트액의 액막이 건조된다. 이에 의하여, 기판(W)의 상면에 레지스트막이 형성된다. 본 실시 형태에서 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막의 두께는, 20nm 이상 20000nm 이하이다. 상기와 같이, 기판(W)의 도포 처리 중 기판(W)의 상면에 도포된 레지스트액의 액막을 건조시키는 공정을 액막 건조 공정이라고 부른다. 액막 건조 공정에서는, 특정 기간 중에 복수의 하면 노즐(17)로부터 기판(W)의 하면에 린스액이 토출된다. 그 이유에 대해서는 후술한다.Next, in a state where the discharge of the resist liquid from the resist
기판(W)의 상면에 레지스트막이 형성된 후, 기판(W)의 하면에 부착한 레지스트액 또는 레지스트막을 제거하기 위하여, 복수의 하면 노즐(17)로부터 기판(W)의 하면을 향하여 린스액이 토출된다. 각 하면 노즐(17)로부터 기판(W)에 공급되는 린스액의 온도는, 흡착 유지부(11)의 온도(본 예에서는 실온) 이상이다.After the resist film is formed on the upper surface of the substrate W, in order to remove the resist liquid or the resist film adhering to the lower surface of the substrate W, a rinse liquid is discharged from a plurality of
그 후, 각 하면 노즐(17)로부터 기판(W)으로의 린스액의 토출이 정지된다. 이 상태에서, 기판(W)의 회전이 계속됨으로써, 기판(W)의 하면에 도포된 린스액이 건조된다. 이에 의하여, 기판(W)의 하면에 부착한 레지스트액 또는 레지스트의 고형물이 제거된다. 도포 처리 장치(1)의 상기의 일련의 동작에 의하여 레지스트막이 형성된 기판(W)은, 도포 처리 장치(1)로부터 반출되고, 도시하지 않은 노광 장치에 의하여 노광 처리가 실시된다.After that, the discharge of the rinsing liquid from the
[2] 도포 처리에 있어서 발생하는 레지스트막의 막두께 분포의 불균일[2] Non-uniformity in the film thickness distribution of the resist film that occurs during the coating process
도포 처리 중의 액막 건조 공정에서는, 기판(W)의 온도 분포 및 기판(W)을 둘러싸는 공간에 발생하는 기류의 강도에 기인하여, 기판(W) 상의 레지스트액의 건조 상태에 불균일이 발생한다. 이에 의하여, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막의 막두께 분포에 불균일이 발생한다. 도 3은, 막두께 분포에 불균일이 발생한 레지스트막의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 3에서는, 기판(W) 중 흡착 유지부(11)에 의하여 흡착 유지되는 부분(이하, 접촉 부분이라고 부른다.)의 외연이 굵은 점선으로 나타내어진다. 도 3의 평면도에 있어서는, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)이, 그 레지스트막(R2)의 두께에 따른 농도의 도트 패턴으로 나타내어진다. 도트 패턴의 농도가 높은 부분은 레지스트막(R2)의 두께가 큰 것을 나타내고, 도트 패턴의 농도가 낮은 부분은 레지스트막(R2)의 두께가 작은 것을 나타낸다.In the liquid film drying step during the coating process, non-uniformity occurs in the drying state of the resist liquid on the substrate W due to the temperature distribution of the substrate W and the strength of airflow generated in the space surrounding the substrate W. As a result, non-uniformity occurs in the film thickness distribution of the resist film formed on the substrate W. Fig. 3 is a plan view showing an example of a resist film in which non-uniformity has occurred in the film thickness distribution. In FIG. 3 , the outer edge of a portion of the substrate W adsorbed and held by the adsorption holding portion 11 (hereinafter referred to as a contact portion) is indicated by a thick dotted line. In the plan view of FIG. 3 , the resist film R2 formed on the substrate W is represented by a dot pattern having a density corresponding to the thickness of the resist film R2. A portion with a high concentration of the dot pattern indicates a large thickness of the resist film R2, and a portion with a low concentration of the dot pattern indicates a small thickness of the resist film R2.
도 4는, 도 3의 막두께 분포의 불균일의 발생에 대하여 추정되는 메커니즘을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4에서는, 상하에 2개의 단면도가 나타내어진다. 그들 단면도에 있어서는, 도 3의 레지스트막(R2)의 예와 동일하게, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트액(R1)의 액막 및 레지스트막(R2)이, 그들의 두께에 따른 농도의 도트 패턴으로 나타내어진다.FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a mechanism estimated for occurrence of unevenness in film thickness distribution in FIG. 3 . In Fig. 4, two cross-sectional views are shown above and below. In these cross-sectional views, similar to the example of the resist film R2 in FIG. 3 , the liquid film of the resist liquid R1 formed on the substrate W and the resist film R2 form a dot pattern with a density corresponding to their thickness. is represented by
도포 처리 장치(1)는, 기본적으로 클린 룸 내에 수용된다. 도포 처리 장치(1)를 둘러싸는 공간에는, 소정 온도(예를 들면 23℃)로 유지된 청정한 공기의 하강 기류(다운플로)가 형성된다. 이에 의하여, 도 4의 상단에 흰색의 화살표로 나타내는 바와 같이, 도포 처리 중인 기판(W)에는 상방으로부터 계속해서 공기가 내뿜어진다.The
액막 건조 공정에 있어서, 기판(W) 상에 도포된 레지스트액(R1)의 일부(레지스트액(R1)의 액막의 상층 부분)는, 기판(W)의 중심으로부터 외주 단부를 향하여 퍼져, 기판(W)의 바깥쪽으로 비산한다. 여기서, 본 예의 레지스트액은, 휘발성의 용제를 포함한다. 그 때문에, 도 4의 상단에 굵은 실선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 기판(W) 상에 펴 발라진 레지스트액(RL)의 용제는 기화한다. 이때, 상방의 위치로부터 기판(W)을 향하는 하강 기류는, 레지스트액(R1)의 용제의 기화, 즉 레지스트액(R1)의 액막의 건조를 촉진시킨다.In the liquid film drying step, a part of the resist liquid R1 applied on the substrate W (a portion of the upper layer of the liquid film of the resist liquid R1) spreads from the center of the substrate W toward the outer circumferential end, and the substrate ( It scatters outward of W). Here, the resist liquid of this example contains a volatile solvent. Therefore, as indicated by the thick solid arrow at the top of FIG. 4 , the solvent of the resist liquid RL spread on the substrate W vaporizes. At this time, the descending airflow toward the substrate W from the upper position promotes vaporization of the solvent in the resist liquid R1, that is, drying of the liquid film of the resist liquid R1.
기판(W) 중 흡착 유지부(11)에 접촉하지 않는 부분(이하, 비접촉 부분이라고 부른다.)의 열용량은, 접촉 부분의 열용량보다 작다. 그 때문에, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 용제의 기화가 촉진되면, 기화열의 영향에 의하여, 접촉 부분에 비하여 비접촉 부분의 온도가 저하한다.The heat capacity of the portion of the substrate W that does not contact the suction holding portion 11 (hereinafter referred to as a non-contact portion) is smaller than the heat capacity of the contact portion. Therefore, when vaporization of the solvent of the resist liquid R1 on the substrate W is accelerated, the temperature of the non-contacting portion is lowered than that of the contacting portion due to the effect of the heat of vaporization.
레지스트액은, 온도가 낮을수록 건조(경화)에 필요로 하는 시간이 길어진다. 그 때문에, 비접촉 부분 상에 펴 발리는 레지스트액(R1)은, 기판(W)이 회전함으로써 비교적 유동하기 쉬운 상태에 있다. 그러나, 실제로는, 비접촉 부분이더라도, 기판(W)의 외주 단부 및 그 근방의 부분에서는, 주위의 공간에 강한 기류가 발생함으로써 레지스트액(R1)의 용제의 기화가 촉진되어, 레지스트액(R1)이 경화되기 쉽다.The lower the temperature of the resist liquid, the longer the time required for drying (hardening). Therefore, the resist liquid R1 spread on the non-contact portion is in a relatively easy state to flow when the substrate W rotates. However, in reality, even at the non-contact portion, vaporization of the solvent in the resist liquid R1 is promoted by generating a strong air current in the surrounding space at the outer peripheral end of the substrate W and at the portion near it, and the resist liquid R1 It is easy to harden.
따라서, 최종적으로는, 도 4의 하단에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 비접촉 부분 중 접촉 부분의 근방에 형성되는 레지스트막(R2)의 두께가, 접촉 부분에 형성되는 액막의 두께보다 작아진다. 또, 기판(W)의 비접촉 부분 중 기판(W)의 외주 단부의 근방에 형성되는 레지스트막의 두께가, 기판(W)의 접촉 부분에 형성되는 레지스트막의 두께와 같거나 또는 그것보다 커진다.Therefore, finally, as shown in the lower part of FIG. 4 , the thickness of the resist film R2 formed near the contact portion among the non-contact portions of the substrate W is smaller than the thickness of the liquid film formed on the contact portion. . Further, the thickness of the resist film formed near the outer peripheral end of the substrate W among the non-contact portions of the substrate W is equal to or greater than the thickness of the resist film formed on the contact portion of the substrate W.
도 3 및 도 4의 막두께 분포의 불균일의 발생을 억제하기 위하여, 본 실시 형태에서는, 액막 건조 공정에 있어서의 특정 기간 중에 복수의 하면 노즐(17)로부터 기판(W)의 비접촉 부분의 하면에 휘발성의 린스액이 연속적으로 공급된다. 그 린스액은, 기판(W)에 접촉하는 시점에서 흡착 유지부(11)의 온도(본 예에서는 실온) 이상의 온도를 갖는다. 이하의 설명에서는, 이 특정 기간을 액 공급 기간이라고 부른다. 액 공급 기간은, 액막 건조 공정의 개시 시점 이후에서 기판(W) 상의 레지스트액의 유동성이 없어지는 시점까지의 기간 내로 설정된다.In order to suppress the occurrence of non-uniformity in film thickness distribution in FIGS. 3 and 4 , in the present embodiment, a plurality of
[3] 도포 처리 장치(1)에 의한 도포 처리의 구체예[3] A specific example of the coating treatment by the
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도포 처리의 구체예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는, 도 1의 도포 처리 장치(1)에 의한 도포 처리 중인 기판(W)의 회전 속도의 변화가 그래프에 의하여 나타내어진다. 도 5의 그래프에 있어서, 세로축은 기판(W)의 회전 속도를 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.5 is a diagram for explaining a specific example of an application process according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, the change in the rotational speed of the substrate W during the coating process by the
또한, 기판(W)의 회전 속도는, 제어부(30)가 도 1의 회전 구동부(13)를 제어함으로써 조정된다. 또, 기판(W)의 상면(S1)에 대한 레지스트액(R1)의 공급 및 정지는, 제어부(30)가 도 1의 도포액 공급계(22)를 제어함으로써 행해진다. 또한, 기판(W)의 하면에 대한 린스액의 공급 및 정지는, 제어부(30)가 도 1의 린스액 공급계(18)를 제어함으로써 행해진다.Further, the rotational speed of the substrate W is adjusted by the
도포 처리 장치(1)에 의한 도포 처리의 초기 상태에 있어서는, 미처리의 기판(W)이, 도 1의 흡착 유지부(11)에 의하여 수평 자세로 흡착 유지된다. 이때, 기판(W)의 회전 속도는 0으로 유지된다. 또한, 컵(15)의 외주 벽부(15y)의 내주면이 기판(W)의 외주 단부에 대향하도록, 컵(15)이 상하 방향으로 위치 결정된다.In the initial state of the coating process by the
도 5에 나타내는 바와 같이, 도포 처리가 개시되면, 우선 기판(W)의 회전 속도가 0에서 s1까지 상승한다. 또, 기판(W)의 회전 속도가 s1로 유지된다. 회전 속도 s1은, 예를 들면 0rpm 이상 2000rpm 이하의 범위 내로 설정된다. 그 후, 시점 t1부터 액막 형성 공정이 개시된다. 또한, 도포 처리의 개시 시점부터 시점 t1까지의 기간에는, 기판(W)의 상면을 개질시키기 위하여 기판(W)의 상면 상에 용제가 공급되어도 된다. 이 처리는, 이른바 프리웨트이다.As shown in FIG. 5 , when the application process starts, the rotational speed of the substrate W first rises from 0 to s1. Also, the rotational speed of the substrate W is maintained at s1. Rotation speed s1 is set within the range of 0 rpm or more and 2000 rpm or less, for example. After that, the liquid film forming process is started from the time point t1. In addition, in the period from the start of the coating process to the time t1, a solvent may be supplied on the upper surface of the substrate W in order to modify the upper surface of the substrate W. This treatment is what is called pre-wetting.
액막 형성 공정에 있어서는, 시점 t1부터 시점 t4까지의 기간 p1에, 회전하는 기판(W)의 상면에 소정량의 레지스트액이 공급된다. 이때, 시점 t1부터 시점 t3 및 t4보다 전의 시점 t2에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도가 s1보다 높은 s2까지 상승한다. 회전 속도 s2는, 예를 들면 1000rpm 이상 4500rpm 이하의 범위 내로 설정된다. 그에 의하여, 기판(W)의 상면의 중앙부에 일정한 퍼짐을 갖는 레지스트액(R1)의 코어(덩어리)가 형성된다. 또, 시점 t2부터 일정 기간의 경과 후, 기판(W)의 회전 속도가 s1로 되돌려져, 시점 t3부터 시점 t4까지의 사이, 기판(W)의 회전 속도가 s1로 유지된다. 그에 의하여, 시점 t3부터 시점 t4에 걸쳐 레지스트액(R1)의 코어가 정형된다.In the liquid film forming step, a predetermined amount of resist liquid is supplied to the upper surface of the rotating substrate W during a period p1 from time point t1 to time point t4. At this time, the rotational speed of the substrate W rises from the time point t1 to the time point t3 and the time point t2 before t4 to s2 higher than s1. Rotation speed s2 is set within the range of 1000 rpm or more and 4500 rpm or less, for example. As a result, a core (chunk) of the resist liquid R1 having a constant spread is formed in the central portion of the upper surface of the substrate W. After a certain period of time has elapsed from the time point t2, the rotational speed of the substrate W returns to s1, and the rotational speed of the substrate W is maintained at s1 from the time point t3 to the time point t4. As a result, the core of the resist liquid R1 is shaped from the time point t3 to the time point t4.
다음으로, 기판(W)에 대한 레지스트액(R1)의 공급이 정지된 상태에서, 시점 t4부터 시점 t5에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도가 s1에서 s2까지 상승한다. 또, 시점 t5부터 일정 기간의 경과 후, 시점 t6에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도가 s1보다 높고 s2보다 낮은 s3까지 하강한다. 회전 속도 s3은, 예를 들면 400rpm 이상 2500rpm 이하의 범위 내로 설정된다.Next, in a state where the supply of the resist liquid R1 to the substrate W is stopped, the rotational speed of the substrate W increases from time t4 to time t5 from s1 to s2. In addition, after a certain period of time has elapsed from the time point t5, the rotational speed of the substrate W is lowered from the time point t6 to s3, which is higher than s1 and lower than s2. Rotation speed s3 is set within the range of 400 rpm or more and 2500 rpm or less, for example.
상기의 시점 t4부터 시점 t6에 걸쳐 기판(W)의 중심으로부터 외주 단부를 향하여 레지스트액(R1)이 퍼진다. 이에 의하여, 시점 t6에서는, 기판(W)의 상면 전체에 레지스트액(R1)의 액막이 형성되어, 액막 형성 공정이 종료된다.From the above time t4 to the time t6, the resist liquid R1 spreads from the center of the substrate W toward the outer peripheral end. Thus, at the time point t6, a liquid film of the resist liquid R1 is formed on the entire upper surface of the substrate W, and the liquid film forming process is completed.
다음으로, 액막 건조 공정이 개시된다. 액막 건조 공정에서는, 시점 t6부터 시점 t9에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도가 s3으로 유지된다. 여기서, 시점 t9에 있어서는, 기판(W) 상의 레지스트액(R1) 전체가 건조됨으로써 액막 건조 공정이 종료되는 것으로 한다.Next, the liquid film drying process is started. In the liquid film drying process, the rotational speed of the substrate W is maintained at s3 from the time point t6 to the time point t9. Here, at the time point t9, it is assumed that the entire resist liquid R1 on the substrate W is dried, and thus the liquid film drying step is completed.
액막 건조 공정의 초기의 단계에서는, 기판(W) 상에 공급된 레지스트액(R1)의 일부(레지스트액(R1)의 액막의 상층 부분)는, 기판(W)의 중심으로부터 외주 단부를 향하여 퍼져, 기판(W)의 바깥쪽으로 비산한다. 그 후, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 용제 성분의 일부가 기화함으로써 레지스트액(R1)의 유동성이 없어지면, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 액막의 두께가 레지스트막(R2)의 두께로서 거의 결정된다. 그 때문에, 기판(W) 상의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 균일화하기 위해서는, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 유동성이 없어지는 시점보다 전에, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 두께를 조정하기 위한 처리를 행할 필요가 있다.In the initial stage of the liquid film drying process, a part of the resist liquid R1 supplied on the substrate W (a portion of the upper layer of the liquid film of the resist liquid R1) spreads from the center of the substrate W toward the outer circumferential end. , scattering to the outside of the substrate W. Thereafter, when a part of the solvent component of the resist liquid R1 on the substrate W evaporates and the fluidity of the resist liquid R1 is lost, the thickness of the liquid film of the resist liquid R1 on the substrate W becomes the resist film R2 ) is almost determined as the thickness of Therefore, in order to uniformize the film thickness distribution of the resist film R2 on the substrate W, the resist formed on the substrate W before the point at which the flowability of the resist liquid R1 on the substrate W is lost It is necessary to perform processing for adjusting the thickness of the film R2.
그래서, 도 5의 예에서는, 시점 t6의 경과 후이고 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 유동성이 없어지는 시점을 시점 t8이라고 정의한 후에, 시점 t6부터 시점 t8보다 전의 시점 t7까지의 기간 p2에 있어서, 기판(W)의 하면의 비접촉 부분에 린스액이 연속적으로 공급된다. 이 기간 p2는, 상기의 액 공급 기간에 상당한다. 이하의 설명에서는, 레지스트액(R1)의 유동성이 없어지는 시점 t8을, 적절히 막두께 프로파일 결정 시점이라고 부른다.Therefore, in the example of FIG. 5 , after the time point t6 is defined as the time point at which the flowability of the resist liquid R1 on the substrate W is lost is defined as the time point t8, the period p2 from the time point t6 to the time point t7 before the time point t8 , the rinsing liquid is continuously supplied to the non-contact portion of the lower surface of the substrate W. This period p2 corresponds to the liquid supply period described above. In the following description, the time point t8 at which the flowability of the resist liquid R1 is lost is appropriately referred to as the time point at which the film thickness profile is determined.
상기와 같이, 린스액은, 흡착 유지부(11)의 온도(본 예에서는 실온) 이상의 온도를 갖는다. 그 때문에, 액 공급 기간(기간 p2)에 있어서는, 기판(W)의 비접촉 부분의 온도가 일시적으로 상승한다. 기판(W)의 온도가 상승하는 부분에서는, 레지스트액(R1)의 온도가 상승하여 레지스트액(R1)의 유동성이 저하함으로써, 레지스트막(R2)이 두꺼워지는 경향이 있다. 이에 의하여, 기판(W)의 비접촉 부분 중 접촉 부분의 근방에 형성되는 레지스트막(R2)의 두께가 접촉 부분에 형성되는 레지스트막(R2)에 비하여 작아지는 것이 억제된다.As described above, the rinsing liquid has a temperature equal to or higher than the temperature of the suction holding unit 11 (room temperature in this example). Therefore, in the liquid supply period (period p2), the temperature of the non-contact portion of the substrate W rises temporarily. In areas where the temperature of the substrate W rises, the temperature of the resist liquid R1 rises and the fluidity of the resist liquid R1 decreases, so that the resist film R2 tends to become thick. This suppresses the thickness of the resist film R2 formed near the contact portion among the non-contact portions of the substrate W from being smaller than that of the resist film R2 formed on the contact portion.
또, 액막 건조 공정에 있어서는, 액 공급 기간(기간 p2)의 경과 후 막두께 프로파일 결정 시점(시점 t8)보다 전에, 기판(W)의 하면에 공급된 린스액이 기화한다. 이에 의하여, 일시적으로 상승한 기판(W)의 비접촉 부분의 온도가, 린스액의 기화열에 의하여 조정된다. 이와 같이 하여, 기판(W)의 비접촉 부분의 온도가, 시점 t6부터 시점 t8에 걸쳐 국소적으로 조정된다. 그 결과, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)이 유동하지 않게 되는 막두께 프로파일 결정 시점(시점 t8)이 경과할 때까지 동안에, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 막두께 분포를 균일하게 할 수 있다.Further, in the liquid film drying process, the rinsing liquid supplied to the lower surface of the substrate W vaporizes after the liquid supply period (period p2) and before the film thickness profile determining point (time point t8). As a result, the temperature of the non-contact portion of the substrate W, which has temporarily risen, is adjusted by the vaporization heat of the rinse liquid. In this way, the temperature of the non-contact portion of the substrate W is locally adjusted from the time point t6 to the time point t8. As a result, the film thickness distribution of the resist liquid R1 on the substrate W is uniform until the film thickness profile determining point in time at which the resist liquid R1 on the substrate W stops flowing (time point t8) has elapsed. can do
또한, 실온(예를 들면 23℃)에서 60cP 정도의 점도를 갖는 레지스트액(R1)을 이용하여 기판(W) 상에 4.5μm 정도의 두께를 갖는 레지스트막(R2)을 형성하는 경우를 생각한다. 이 경우, 시점 t6부터 시점 t9까지의 액막 건조 공정의 기간의 길이는, 예를 들면 30초 이상 90초 이하로 설정된다. 또, 시점 t6부터 시점 t7까지의 액 공급 기간(기간 p2)의 길이는, 예를 들면 1초 이상 5초 이하로 설정된다.Further, consider a case in which a resist film R2 having a thickness of about 4.5 μm is formed on a substrate W using a resist liquid R1 having a viscosity of about 60 cP at room temperature (eg, 23° C.) . In this case, the length of the period of the liquid film drying step from the time point t6 to the time point t9 is set to, for example, 30 seconds or more and 90 seconds or less. Further, the length of the liquid supply period (period p2) from the time point t6 to the time point t7 is set to, for example, 1 second or more and 5 seconds or less.
액막 건조 공정 중 시점 t8부터 시점 t9까지의 기간에 있어서는, 기판(W) 상에서 유동하지 않는 레지스트액(R1)의 용제 성분의 기화가 계속해서 촉진된다. 그에 의하여, 액막 형성 공정의 종료 시점에서 기판(W) 상의 레지스트액(R1)이 건조된다. 즉, 기판(W) 상에 레지스트막(R2)이 형성된다.During the period from time t8 to time t9 during the liquid film drying step, vaporization of the solvent component of the resist liquid R1 not flowing on the substrate W is continuously promoted. As a result, the resist liquid R1 on the substrate W is dried at the end of the liquid film forming process. That is, a resist film R2 is formed on the substrate W.
다음으로, 시점 t9부터 시점 t11에 걸쳐, 기판(W)의 하면의 비접촉 부분에 재차 린스액이 공급된다. 이때, 시점 t9부터 시점 t11보다 전의 시점 t10에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도가 s3보다 낮은 s4까지 저하하고, 일정 기간 유지된다. 또한 그 후, 기판(W)에 대한 용제의 공급이 정지되고, 기판(W)의 회전 속도가 s4보다 높고 s3보다 낮은 s5로 변경되어, 일정 기간 유지된다.Next, from the time point t9 to the time point t11, the rinse liquid is supplied again to the non-contact portion of the lower surface of the substrate W. At this time, from the time point t9 to the time point t10 before the time point t11, the rotational speed of the substrate W decreases to s4 lower than s3, and is maintained for a certain period of time. Further, after that, the supply of the solvent to the substrate W is stopped, and the rotational speed of the substrate W is changed to s5, which is higher than s4 and lower than s3, and maintained for a certain period of time.
상기의 시점 t9부터 시점 t11에 걸친 처리는, 이른바 백 린스이다. 백 린스에 의하면, 기판(W)의 하면에 부착한 레지스트액(R1) 또는 레지스트의 고형물이 용제에 의하여 제거된다.The processing from the time point t9 to the time point t11 described above is so-called back rinse. According to the back rinse, the resist liquid R1 or the solid material of the resist adhering to the lower surface of the substrate W is removed with a solvent.
마지막으로, 시점 t11부터 시점 t12에 걸쳐, 기판(W)에 처리액(린스액 및 레지스트액 등)이 공급되지 않은 상태에서 기판(W)의 회전 속도가 단계적으로 조정된다. 이에 의하여, 기판(W)의 전체가 건조되어, 도포 처리가 종료된다.Finally, from the time point t11 to the time point t12, the rotational speed of the substrate W is adjusted step by step in a state where no processing liquid (rinsing liquid, resist liquid, etc.) is supplied to the substrate W. As a result, the entire substrate W is dried, and the coating process is finished.
[4] 액 공급 기간(기간 p2)의 종료 시점[4] End of liquid supply period (period p2)
상기와 같이, 액 공급 기간(기간 p2)의 종료 시점(시점 t7)은, 막두께 프로파일 결정 시점(시점 t8)보다 전으로 정해진다. 여기서, 예를 들면 도 5의 예에 있어서, 액막 건조 공정의 사이, 기판(W)의 회전 속도를 s3으로 일정하게 유지하는 경우에는, 기판(W) 상의 레지스트액(R1)의 전체의 유동성이 없어지기 전에, 액막의 상층 부분을 유동하는 레지스트액(R1)에 의하여 간섭 무늬가 발생한다. 이 간섭 무늬는, 기판(W)의 회전 속도 및 레지스트액(R1)의 종류에 따라 시인(視認)하는 것이 가능하다.As described above, the end point (time point t7) of the liquid supply period (period p2) is determined before the film thickness profile determination point (time point t8). Here, for example, in the example of FIG. 5 , in the case where the rotational speed of the substrate W is kept constant at s3 during the liquid film drying process, the overall fluidity of the resist liquid R1 on the substrate W is Before disappearing, interference fringes are generated by the resist liquid R1 flowing in the upper portion of the liquid film. This interference fringe can be visually recognized according to the rotational speed of the substrate W and the type of the resist liquid R1.
그 때문에, 기판(W) 상에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하는 시점은, 막두께 프로파일 결정 시점으로 간주할 수 있다. 따라서, 상기의 간섭 무늬를 확인하는 것이 가능한 경우, 액 공급 기간(기간 p2)의 종료 시점은, 액막 건조 공정이 개시된 후, 기판(W) 상에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하기보다 전의 시점이 되도록 정하는 것이 바람직하다.Therefore, the point at which the interference fringe generated on the substrate W disappears can be regarded as the point at which the film thickness profile is determined. Therefore, when it is possible to confirm the above interference fringes, the liquid supply period (period p2) ends after the liquid film drying process starts and before the interference fringes generated on the substrate W disappear. It is desirable to determine
[5] 액막 건조 공정에 있어서의 린스액의 공급 개시 시점[5] Start point of supply of rinsing liquid in liquid film drying process
본 발명자들은, 액막 건조 공정에 있어서의 린스액의 공급 개시 시점으로서 바람직한 시점이 존재하는지 여부를 확인하기 위하여, 3가지의 도포 처리 방법으로 3장의 기판(W1, W2, W3)에 레지스트막(R2)을 형성했다. 3가지의 도포 처리 방법은, 액막 건조 공정에 있어서의 린스액의 공급 개시 시점이 서로 상이한 점을 제외하고, 기본적으로 도 5의 도포 처리 방법과 같다. 이하의 설명에서는, 액막 건조 공정에 있어서 기판(W)에 린스액을 공급하는 개시 시점을 린스 개시 시점이라고 부른다.The inventors of the present invention, in order to confirm whether or not there is a preferable time point as the starting point of supply of the rinse liquid in the liquid film drying process, resist films R2 were applied to three substrates W1, W2, and W3 by three coating methods. ) was formed. The three coating treatment methods are basically the same as the coating treatment method of FIG. In the following description, the starting point of supplying the rinsing liquid to the substrate W in the liquid film drying process is referred to as the rinsing start point.
구체적으로는, 본 발명자들은, 기판 W1에 대하여 액막 건조 공정의 개시 시점(도 5의 시점 t6)부터 3초 후의 시점을 린스 개시 시점으로 하여 도포 처리를 행했다. 또, 본 발명자들은, 기판 W2에 대하여 액막 건조 공정의 개시 시점부터 6초 후의 시점을 린스 개시 시점으로 하여 도포 처리를 행했다. 또한, 본 발명자들은, 기판 W3에 대하여 액막 건조 공정의 개시 시점부터 9초 후의 시점을 린스 개시 시점으로 하여 도포 처리를 행했다. 기판 W1~W3은 공통의 외형을 갖는다. 또한, 이들 기판 W1~W3의 도포 처리에 있어서는, 액 공급 기간의 길이를 6초로 했다.Specifically, the present inventors performed the coating treatment on the substrate W1 by setting the time point 3 seconds after the start point of the liquid film drying step (time point t6 in FIG. 5 ) as the start point of rinsing. In addition, the present inventors performed the coating treatment on the substrate W2 by setting the time point 6 seconds after the start of the liquid film drying step as the start point of rinsing. In addition, the present inventors performed the coating treatment on the substrate W3 by setting the time point 9 seconds after the start of the liquid film drying step as the start point of rinsing. Substrates W1 to W3 have a common external shape. In addition, in the coating treatment of these substrates W1 to W3, the length of the liquid supply period was set to 6 seconds.
그 후, 본 발명자들은, 도포 처리 후의 기판 W1~W3에 대하여, 각 기판의 중심을 통과하는 직선 상의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 측정했다. 도 6은, 바람직한 린스 개시 시점을 확인하기 위한 도포 처리가 실시된 3개의 기판 W1~W3의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 나타내는 도면이다.After that, the present inventors measured the film thickness distribution of the resist film R2 on a straight line passing through the center of each substrate with respect to the substrates W1 to W3 after the coating treatment. Fig. 6 is a diagram showing the film thickness distribution of the resist films R2 of the three substrates W1 to W3 subjected to the coating process for confirming the preferred rinsing starting point.
도 6에서는, 기판 W1~W3의 레지스트막(R2)의 막두께 분포가 그래프에 의하여 나타내어진다. 도 6의 그래프에 있어서는, 세로축이 레지스트막(R2)의 막두께를 나타내고, 가로축이 각 기판 W1~W3의 중심을 통과하는 직선 상의 위치를 나타낸다. 또한, 가로축에 있어서는, 「0」은 기판 W1~W3의 중심을 나타낸다. 또, 「150」은 기판 W1~W3의 표면 상에서 기판 W1~W3의 중심을 통과하는 직선의 일단부를 나타내고, 「-150」은 기판 W1~W3의 표면 상에서 기판 W1~W3의 중심을 통과하는 직선의 타단부를 나타낸다.In FIG. 6, the film thickness distribution of the resist film R2 of the substrates W1 to W3 is represented by a graph. In the graph of Fig. 6, the vertical axis represents the film thickness of the resist film R2, and the horizontal axis represents the position on a straight line passing through the center of each of the substrates W1 to W3. In addition, on the horizontal axis, "0" represents the center of the substrates W1 to W3. Further, "150" represents one end of a straight line passing through the center of the substrates W1 to W3 on the surface of the substrates W1 to W3, and "-150" represents a straight line passing through the center of the substrates W1 to W3 on the surface of the substrates W1 to W3. represents the other end of
또한, 도 6의 그래프에 있어서는, 실선이 기판 W1에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 일점쇄선이 기판 W2에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 점선이 기판 W3에 대응하는 막두께 분포를 나타낸다. 또, 도 6의 그래프에 있어서는, 가로축에 「60」 및 「-60」의 수치가 붙여져 있다. 도 6의 가로축에 있어서의 「60」에서 「-60」까지의 범위(CA)는, 흡착 유지부(11)에 의하여 유지되는 기판 W1~W3의 부분(접촉 부분)을 나타낸다.In the graph of FIG. 6 , a solid line indicates a film thickness distribution corresponding to the substrate W1, a dotted line indicates a film thickness distribution corresponding to the substrate W2, and a dotted line indicates a film thickness distribution corresponding to the substrate W3. In addition, in the graph of FIG. 6, the numerical value of "60" and "-60" is attached|subjected to the horizontal axis. A range CA from "60" to "-60" on the abscissa axis in FIG. 6 represents the portion (contact portion) of the substrates W1 to W3 held by the
도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 W1~W3의 레지스트막(R2)의 두께는, 비접촉 부분에 있어서의 접촉 부분의 양단부 근방에서 국소적으로 커지고 있다. 여기서, 접촉 부분의 양단부 근방의 레지스트막(R2)의 두께에 대하여 기판 W1~W3을 비교하면, 기판 W1의 레지스트막(R2)의 두께는, 기판 W2, W3의 레지스트막(R2)의 두께에 비하여 기판 중앙부의 두께에 가깝다. 한편, 기판 W2, W3의 레지스트막(R2)의 두께는, 서로 거의 같다.As shown in FIG. 6 , the thickness of the resist film R2 of the substrates W1 to W3 locally increases in the vicinity of both ends of the contact portion in the non-contact portion. Here, comparing the thicknesses of the resist films R2 in the vicinity of both ends of the contact portions of the substrates W1 to W3, the thickness of the resist films R2 of the substrate W1 is equal to the thickness of the resist films R2 of the substrates W2 and W3. In comparison, it is close to the thickness of the central portion of the substrate. On the other hand, the thicknesses of the resist films R2 of the substrates W2 and W3 are substantially equal to each other.
이들 결과에 의하면, 린스 개시 시점이 액막 건조 공정의 개시 시점부터 6초 이상 후로 설정되어 있는 경우에는, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 막두께 분포가 균일화되기 어려운 것을 알 수 있다. 따라서, 린스 개시 시점은, 액막 건조 공정의 개시 시점부터 5초 경과할 때까지의 시간 내로 설정되는 것이 바람직하고, 액막 건조 공정의 개시 시점부터 3초 경과할 때까지의 시간 내로 설정되는 것이 보다 바람직한 것이 확인되었다. 이에 의하여, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 두께를 보다 균일화할 수 있다.According to these results, it can be seen that when the rinsing start point is set to 6 seconds or more after the start point of the liquid film drying process, it is difficult to uniformize the film thickness distribution of the resist film R2 formed on the substrate W. have. Therefore, the rinse start time is preferably set within the time from the start of the liquid film drying process until 5 seconds have elapsed, and more preferably set within the time from the start of the liquid film drying process until 3 seconds have elapsed. it was confirmed Accordingly, the thickness of the resist film R2 formed on the substrate W can be made more uniform.
[6] 액 공급 기간의 길이[6] Length of liquid supply period
본 발명자들은, 액 공급 기간의 길이로서 바람직한 시간이 존재하는지 여부를 확인하기 위하여, 6가지의 도포 처리 방법으로 6장의 기판(W11, W12, W13, W14, W15, W16)에 레지스트막(R2)을 형성했다. 6가지의 도포 처리 방법은, 액막 건조 공정에 있어서의 액 공급 기간이 서로 상이한 점을 제외하고, 기본적으로 도 5의 도포 처리 방법과 같다.The inventors of the present invention applied resist films R2 to six substrates W11, W12, W13, W14, W15, and W16 by six coating methods in order to confirm whether there is a desirable time as the length of the liquid supply period. has formed The six coating methods are basically the same as those of FIG. 5 except for the fact that the liquid supply period in the liquid film drying step is different from each other.
구체적으로는, 본 발명자들은, 기판 W11에 대하여 액 공급 기간(도 5의 기간 p2)의 길이를 3초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W12에 대하여 액 공급 기간의 길이를 4초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또, 본 발명자들은, 기판 W13에 대하여 액 공급 기간의 길이를 5초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W14에 대하여 액 공급 기간의 길이를 6초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또, 본 발명자들은, 기판 W15에 대하여 액 공급 기간의 길이를 9초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W16에 대하여 액 공급 기간의 길이를 12초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또한, 이들 기판 W11~W16의 도포 처리에 있어서는, 린스 개시 시점은 액막 건조 공정의 개시 시점(도 5의 시점 t6)부터 3초 후로 했다.Specifically, the inventors performed the coating process on the substrate W11 by setting the length of the liquid supply period (period p2 in FIG. 5) to 3 seconds, and by setting the length of the liquid supply period to 4 seconds on the substrate W12 by performing the coating process. did Further, the present inventors performed the coating process on the substrate W13 by setting the length of the liquid supply period to 5 seconds, and performed the coating process by setting the length of the liquid supply period by 6 seconds on the substrate W14. Further, the present inventors performed the coating process on the substrate W15 by setting the length of the liquid supply period to 9 seconds, and performed the coating process by setting the length of the liquid supply period by 12 seconds on the substrate W16. In addition, in the coating treatment of these substrates W11 to W16, the rinse start time was set to 3 seconds after the start time of the liquid film drying process (time t6 in FIG. 5).
그 후, 본 발명자들은, 도포 처리 후의 기판 W11~W16에 대하여, 각 기판의 중심을 통과하는 직선 상의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 측정했다. 도 7은, 바람직한 액 공급 기간의 길이를 확인하기 위한 도포 처리가 실시된 6개의 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 나타내는 도면이다.After that, the present inventors measured the film thickness distribution of the resist film R2 on a straight line passing through the center of each substrate with respect to the substrates W11 to W16 after the coating treatment. Fig. 7 is a diagram showing the film thickness distribution of the resist films R2 of the six substrates W11 to W16 subjected to the coating process for confirming the desired length of the liquid supply period.
도 7에서는, 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 막두께 분포가 그래프에 의하여 나타내어진다. 도 7의 그래프에 있어서는, 도 6의 예와 동일하게, 세로축이 레지스트막(R2)의 막두께를 나타내고, 가로축이 각 기판 W11~W16의 중심을 통과하는 직선 상의 위치를 나타낸다. 또, 도 7에 있어서는, 점선이 기판 W11에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 이점쇄선이 기판 W12에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 굵은 실선이 W13에 대응하는 막두께 분포를 나타낸다. 또한, 굵은 일점쇄선이 기판 W14에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 일점쇄선이 기판 W15에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 실선이 기판 W16에 대응하는 막두께 분포를 나타낸다. 또, 도 7의 그래프에 있어서는, 또한 도 6의 예와 동일하게, 가로축에 있어서의 「60」에서 「-60」까지의 범위(CA)가, 흡착 유지부(11)에 의하여 유지되는 기판 W11~W16의 부분(접촉 부분)을 나타낸다.In FIG. 7, the film thickness distribution of the resist film R2 of the substrates W11 to W16 is represented by a graph. In the graph of FIG. 7, as in the example of FIG. 6, the vertical axis represents the film thickness of the resist film R2, and the horizontal axis represents the position on a straight line passing through the center of each of the substrates W11 to W16. In Fig. 7, the dotted line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W11, the dotted-dashed line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W12, and the thick solid line represents the film thickness distribution corresponding to the W13. Further, a thick one-dotted chain line represents a film thickness distribution corresponding to the substrate W14, a one-dot chain line represents a film thickness distribution corresponding to the substrate W15, and a solid line represents a film thickness distribution corresponding to the substrate W16. In the graph of FIG. 7 , as in the example of FIG. 6 , the range CA on the horizontal axis from “60” to “-60” is the substrate W11 held by the
도 7에 나타내는 바와 같이, 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 두께는, 기판 중앙부에서 거의 같고, 비접촉 부분에 있어서의 접촉 부분의 양단부 근방에서 크게 상이하다. 도 7의 예에 의하면, 접촉 부분의 양단부 근방의 레지스트막(R2)의 두께는, 액 공급 기간의 길이가 짧은 도포 처리가 실시된 기판일수록 작다. 한편, 접촉 부분의 양단부 근방의 레지스트막(R2)의 두께는, 액 공급 기간의 길이가 긴 도포 처리가 실시된 기판일수록 크다. 이에 의하여, 기판 W11~W16의 사이에서는, 레지스트막(R2)의 막두께 분포에 큰 불균일이 확인되었다.As shown in Fig. 7, the thickness of the resist film R2 of the substrates W11 to W16 is substantially the same in the central portion of the substrate, and differs greatly in the vicinity of both ends of the contact portion in the non-contact portion. According to the example of FIG. 7 , the thickness of the resist film R2 in the vicinity of both ends of the contact portion is smaller as the substrate subjected to the coating process has a shorter liquid supply period. On the other hand, the thickness of the resist film R2 in the vicinity of both ends of the contact portion is greater in the case of a substrate subjected to a coating process having a longer liquid supply period. As a result, large nonuniformity was confirmed in the film thickness distribution of the resist film R2 between the substrates W11 to W16.
도 8은, 바람직한 액 공급 기간의 길이를 확인하기 위하여 도포 처리가 실시된 6개의 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 막두께 분포의 균일성을 나타내는 도면이다. 도 8에서는, 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 막두께 분포의 균일성이 그래프에 의하여 나타내어진다.Fig. 8 is a diagram showing the uniformity of the film thickness distribution of the resist films R2 of the six substrates W11 to W16 on which the coating process was performed in order to confirm the desired length of the liquid supply period. In Fig. 8, the uniformity of the film thickness distribution of the resist films R2 of the substrates W11 to W16 is represented by a graph.
도 8의 그래프에 있어서는, 세로축이 균일성을 나타내고, 가로축이 기판의 종류(기판 W11~W16)를 나타낸다. 또, 도 8의 그래프에 있어서는, 기판 W11~W16의 각각에 대하여 측정된 레지스트막(R2)의 복수의 부분의 두께에 의거하여, 균일성으로서 산출된 레인지 및 3σ가 해칭 및 도트 패턴의 띠(bar)에 의하여 각각 나타내어진다. 도 8에 나타내어지는 레인지 및 3σ는, 값이 작을수록 레지스트막(R2)의 막두께 분포가 균일하고, 값이 클수록 레지스트막(R2)의 막두께 분포의 불균일이 큰 것을 나타낸다.In the graph of FIG. 8 , the vertical axis represents uniformity, and the abscissa axis represents the types of substrates (substrates W11 to W16). In addition, in the graph of FIG. 8 , the range and 3σ calculated as uniformity based on the thicknesses of a plurality of portions of the resist film R2 measured for each of the substrates W11 to W16 are the bands of the hatching and dot patterns ( bar), respectively. The range and 3σ shown in FIG. 8 indicate that the film thickness distribution of the resist film R2 is more uniform as the value is smaller, and that the film thickness distribution of the resist film R2 is larger as the value is larger.
도 7 및 도 8의 결과에 의하면, 기판 W14의 레지스트막(R2)의 막두께 분포는, 복수의 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 막두께 분포 중 가장 높은 균일성을 갖는(불균일이 적은) 것이 확인되었다. 즉, 액 공급 기간의 길이를 6초로 설정하여 도포 처리를 행함으로써, 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 가장 균일하게 하는 것이 가능한 것이 확인되었다. 한편, 기판 W11의 레지스트막(R2)의 막두께 분포는, 복수의 기판 W11~W16의 레지스트막(R2)의 막두께 분포 중 가장 낮은 균일성을 갖는(불균일이 큰) 것이 확인되었다.7 and 8, the film thickness distribution of the resist film R2 of the substrate W14 has the highest uniformity among the film thickness distributions of the plurality of substrates W11 to W16. less) was confirmed. That is, it was confirmed that it was possible to make the film thickness distribution of the resist film R2 most uniform by performing the coating process by setting the length of the liquid supply period to 6 seconds. On the other hand, it was confirmed that the film thickness distribution of the resist film R2 of the substrate W11 had the lowest uniformity (largest unevenness) among the film thickness distributions of the plurality of resist films R2 of the plurality of substrates W11 to W16.
상기와 같이, 기판 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 막두께 분포는, 도포 처리 시에 설정된 액 공급 기간의 길이에 따라 크게 상이한 것을 알 수 있다. 따라서, 액 공급 기간의 길이는, 시뮬레이션 또는 실험 등에 의거하여, 레지스트막(R2)의 막두께 분포가 보다 균일해지도록, 보다 적절하게 정하는 것이 바람직하다.As described above, it is understood that the film thickness distribution of the resist film R2 formed on the substrate differs greatly depending on the length of the liquid supply period set during the coating process. Therefore, the length of the liquid supply period is preferably determined more appropriately based on simulation or experiment so that the film thickness distribution of the resist film R2 becomes more uniform.
[7] 린스액의 공급 위치[7] Rinse solution supply position
도 1의 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 복수의 하면 노즐(17)의 각각은, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(11)의 외주 단부 근방에 배치되어 있다. 그 때문에, 각 하면 노즐(17)로부터 토출되는 린스액은, 기판(W)의 비접촉 부분 중 흡착 유지부(11)의 외주 단부에 가깝고 또한 기판(W)의 외주 단부로부터 먼 부분에 공급된다.In the
이하의 설명에서는, 기판(W)의 비접촉 부분 중 흡착 유지부(11)의 외주 단부로부터 멀고 또한 기판(W)의 외주 단부에 가까운 부분을 외측 환상 부분이라고 부른다. 또한, 외측 환상 부분은, 기판(W)이 300mm의 직경을 갖는 경우에, 기판(W)의 외주 단부로부터 예를 들면 50mm 정도 내측에 위치한다.In the following description, among the non-contacting portions of the substrate W, a portion far from the outer circumferential end of the
본 발명자들은, 외측 환상 부분에 린스액이 공급되는 경우에, 레지스트막(R2)의 막두께를 조정하는 것이 가능한지 여부를 확인하기 위하여, 도 1의 도포 처리 장치(1)의 복수의 하면 노즐(17)의 위치를 변경했다. 구체적으로는, 본 발명자들은, 복수의 하면 노즐(17)로부터 토출되는 린스액이 기판(W)의 외측 환상 부분에 공급되도록, 각 하면 노즐(17)을, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(11)의 외주 단부보다 컵(15)의 내주 단부에 가까운 위치에 배치했다. 또, 본 발명자들은, 복수의 하면 노즐(17)의 위치가 변경된 도포 처리 장치(1)를 이용하여, 8가지의 도포 처리 방법으로 8장의 기판(W21, W22, W23, W24, W25, W26, W27, W28)에 레지스트막(R2)을 형성했다. 8가지의 도포 처리 방법은, 액막 건조 공정에 있어서의 액 공급 기간이 서로 상이한 점을 제외하고, 기본적으로 도 5의 도포 처리 방법과 같다.The inventors of the present invention, in order to check whether it is possible to adjust the film thickness of the resist film R2 when the rinse liquid is supplied to the outer annular portion, a plurality of lower surface nozzles ( 17) has been changed. Specifically, the present inventors arranged each
구체적으로는, 본 발명자들은, 기판 W21에 대하여 액 공급 기간(도 5의 기간 p2)의 길이를 1초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W22에 대하여 액 공급 기간의 길이를 2초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또, 본 발명자들은, 기판 W23에 대하여 액 공급 기간의 길이를 3초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W24에 대하여 액 공급 기간의 길이를 4초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또, 본 발명자들은, 기판 W25에 대하여 액 공급 기간의 길이를 5초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W26에 대하여 액 공급 기간의 길이를 6초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또한, 본 발명자들은, 기판 W27에 대하여 액 공급 기간의 길이를 9초로 설정하여 도포 처리를 행하고, 기판 W28에 대하여 액 공급 기간의 길이를 12초로 설정하여 도포 처리를 행했다. 또한, 이들 기판 W21~W28의 도포 처리에 있어서는, 린스 개시 시점은 액막 건조 공정의 개시 시점(도 5의 시점 t6)부터 3초 후로 했다.Specifically, the inventors performed the coating process on the substrate W21 by setting the length of the liquid supply period (period p2 in FIG. 5) to 1 second, and by setting the length of the liquid supply period by 2 seconds on the substrate W22 to perform the coating process. did Further, the present inventors performed the coating process on the substrate W23 by setting the length of the liquid supply period to 3 seconds, and performed the coating process by setting the length of the liquid supply period by 4 seconds on the substrate W24. Further, the present inventors performed the coating process on the substrate W25 by setting the length of the liquid supply period to 5 seconds, and performed the coating process by setting the length of the liquid supply period by 6 seconds on the substrate W26. Further, the present inventors performed the coating process on the substrate W27 by setting the length of the liquid supply period to 9 seconds, and performed the coating process on the substrate W28 by setting the length of the liquid supply period by 12 seconds. In addition, in the coating treatment of these substrates W21 to W28, the rinse start time was set to 3 seconds after the start time of the liquid film drying process (time t6 in FIG. 5).
그 후, 본 발명자들은, 도포 처리 후의 기판 W21~W28에 대하여, 각 기판의 중심을 통과하는 직선 상의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 측정했다. 도 9는, 기판(W)의 외측 환상 부분에 대한 린스액의 공급에 의하여 레지스트막(R2)의 막두께를 조정하는 것이 가능한지 여부를 확인하기 위한 도포 처리가 실시된 8개의 기판 W21~W28의 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 나타내는 도면이다.After that, the present inventors measured the film thickness distribution of the resist film R2 on a straight line passing through the center of each substrate with respect to the substrates W21 to W28 after the coating treatment. Fig. 9 shows eight substrates W21 to W28 subjected to a coating process for checking whether or not the film thickness of the resist film R2 can be adjusted by supplying the rinse liquid to the outer annular portion of the substrate W. It is a figure which shows the film thickness distribution of the resist film R2.
도 9에서는, 기판 W21~W28의 레지스트막(R2)의 막두께 분포가 그래프에 의하여 나타내어진다. 도 9의 그래프에 있어서는, 도 6의 예와 동일하게, 세로축이 레지스트막(R2)의 막두께를 나타내고, 가로축이 각 기판 W21~W28의 중심을 통과하는 직선 상의 위치를 나타낸다. 또, 도 9에 있어서는, 점선이 기판 W21에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 이점쇄선이 기판 W22에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 일점쇄선이 W23에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 실선이 기판 W24에 대응하는 막두께 분포를 나타낸다. 또한, 굵은 점선이 기판 W25에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 굵은 이점쇄선이 기판 W26에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 굵은 일점쇄선이 기판 W27에 대응하는 막두께 분포를 나타내고, 굵은 실선이 기판 W28에 대응하는 막두께 분포를 나타낸다. 또, 도 9의 그래프에 있어서는, 또한 도 6의 예와 동일하게, 가로축에 있어서의 「60」에서 「-60」까지의 범위(CA)가, 흡착 유지부(11)에 의하여 유지되는 기판 W21~W28의 부분(접촉 부분)을 나타낸다.In FIG. 9, the film thickness distribution of the resist film R2 of the substrates W21 to W28 is represented by a graph. In the graph of FIG. 9, as in the example of FIG. 6, the vertical axis represents the film thickness of the resist film R2, and the horizontal axis represents the position on a straight line passing through the center of each of the substrates W21 to W28. In Fig. 9, the dotted line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W21, the dotted line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W22, the dotted line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W23, and the solid line represents the substrate W23. The film thickness distribution corresponding to W24 is shown. Further, the thick dotted line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W25, the thick two-dot chain line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W26, the thick dotted line represents the film thickness distribution corresponding to the substrate W27, and the thick solid line represents the substrate W26. The film thickness distribution corresponding to W28 is shown. In the graph of FIG. 9 , as in the example of FIG. 6 , the range CA of “60” to “-60” on the abscissa axis is held by the
도 9에 나타내는 바와 같이, 기판 W21~W28의 비접촉 부분에 형성된 레지스트막(R2)의 두께는 서로 상이하다. 구체적으로는, 도 9의 그래프에 의하면, 비접촉 부분의 레지스트막(R2)의 두께는, 액 공급 기간의 길이가 짧은 도포 처리가 실시된 기판일수록 작고, 액 공급 기간의 길이가 긴 도포 처리가 실시된 기판일수록 크다. 또한, 이들 두께의 차는, 기판(W)의 외주 단부에 가까워짐에 따라 커지고 있다. 이에 의하여, 기판(W)의 외측 환상 부분에 린스액을 공급하는 경우여도, 액 공급 기간의 길이를 적절히 조정함으로써, 기판(W)의 비접촉 부분에 형성되는 레지스트막(R2)의 막두께를 조정하는 것이 가능한 것이 확인되었다.As shown in Fig. 9, the thicknesses of the resist films R2 formed on the non-contact portions of the substrates W21 to W28 are different from each other. Specifically, according to the graph of FIG. 9 , the thickness of the resist film R2 in the non-contact portion is smaller for the substrate subjected to the coating process with a shorter liquid supply period, and the coating process with a longer liquid supply period is performed. The larger the substrate, the larger it is. Further, the difference between these thicknesses increases as the outer circumferential end of the substrate W is approached. Thus, even when the rinse liquid is supplied to the outer annular portion of the substrate W, the film thickness of the resist film R2 formed on the non-contact portion of the substrate W is adjusted by appropriately adjusting the length of the liquid supply period. It has been confirmed that this is possible.
[8] 효과[8] Effect
(1) 본 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 도포 처리 시에, 회전하는 기판(W)의 상면에 레지스트액이 공급된다. 기판(W)의 상면에 공급된 레지스트액(R1)은, 원심력에 의하여 기판(W)의 상면을 흐른다. 액 공급 기간 중에 기판(W)의 비접촉 부분에 린스액이 공급된다. 액 공급 기간 중에 기판(W)에 공급된 린스액의 적어도 일부는, 막두께 프로파일 결정 시점이 경과할 때까지의 동안에 기화한다. 이 경우, 기판(W)의 비접촉 부분의 온도가, 린스액의 기화에 수반하여 발생하는 기화열에 의하여 높은 효율로 조정된다.(1) In the
기판(W)의 비접촉 부분의 온도가 적절하게 조정됨으로써, 기판(W)의 반경 방향으로 흐르는 레지스트액의 이동 상태에 국소적인 변화가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의하여, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 두께를 균일화할 수 있다. 액 공급 기간은, 기판(W)에 대한 레지스트액(R1)의 공급이 정지되고 나서 막두께 프로파일 결정 시점까지의 사이의 기간에 비하여 짧다. 따라서, 레지스트막(R2)의 두께를 균일화하기 위하여, 기판(W) 상을 레지스트액(R1)이 유동하는 기간 중 계속해서 린스액을 기판(W)에 공급할 필요가 없다. 그 결과, 레지스트막(R2)의 두께에 상관없이 막두께 분포를 저비용으로 균일화하는 것이 가능해진다.By appropriately adjusting the temperature of the non-contact portion of the substrate W, it is possible to suppress local changes in the movement state of the resist liquid flowing in the radial direction of the substrate W. Accordingly, the thickness of the resist film R2 formed on the substrate W can be made uniform. The liquid supply period is shorter than the period between when the supply of the resist liquid R1 to the substrate W is stopped and until the film thickness profile is determined. Therefore, in order to uniformize the thickness of the resist film R2, it is not necessary to continuously supply the rinse liquid to the substrate W during the period in which the resist liquid R1 flows on the substrate W. As a result, it becomes possible to uniformize the film thickness distribution at low cost regardless of the thickness of the resist film R2.
(2) 상기와 같이, 기판(W) 상에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하는 시점은, 막두께 프로파일 결정 시점으로 간주할 수 있다. 따라서, 간섭 무늬의 발생 및 소멸 상태를 미리 확인해 둠으로써, 액 공급 기간을 용이하고 또한 적절하게 설정할 수 있다.(2) As described above, the point at which the interference fringe generated on the substrate W disappears can be regarded as the point at which the film thickness profile is determined. Therefore, the liquid supply period can be easily and appropriately set by confirming in advance the occurrence and disappearance of the interference fringes.
(3) 본 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 의한 도포 처리에 있어서는, 액 공급 기간의 길이는 10초 이하인 것이 바람직하다. 이에 의하여, 린스액의 소비량을 더욱 저감시킬 수 있다. 따라서, 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 보다 저비용으로 균일화하는 것이 가능해진다.(3) In the coating process by the
(4) 상기와 같이, 린스 개시 시점은, 액막 형성 공정의 개시 시점부터 5초 이내가 되도록 정해지는 것이 바람직하다. 이 경우, 기판(W)의 온도를 보다 적절하게 조정하는 것이 가능해진다. 이에 의하여, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 막두께 분포를 보다 균일화할 수 있다.(4) As described above, it is preferable that the rinse start time is determined so as to be within 5 seconds from the start time of the liquid film forming step. In this case, it becomes possible to more appropriately adjust the temperature of the substrate W. Accordingly, the film thickness distribution of the resist film R2 formed on the substrate W can be more uniform.
(5) 도 1의 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 복수의 하면 노즐(17)의 각각으로부터 토출되는 린스액은, 기판(W)의 비접촉 부분 중 흡착 유지부(11)의 외주 단부에 가깝고 또한 기판(W)의 외주 단부로부터 먼 위치에 공급된다. 즉, 린스액은, 기판(W)의 하면 중 기판(W)의 접촉 부분과 외주부 사이의 영역에 공급된다. 이에 의하여, 기판(W)의 비접촉 부분 중 접촉 부분의 근방에 위치하는 부분의 온도를 보다 적절하게 조정할 수 있다.(5) In the
[9] 다른 실시 형태[9] Other embodiments
(1) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 복수의 하면 노즐(17)은 도포 처리 장치(1)의 하우징에 고정되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 10은, 다른 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)의 일 구성예를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 10의 도포 처리 장치(1)는, 당해 도포 처리 장치(1)가 하면 노즐 구동부(81)를 구비하는 점을 제외하고 도 1의 도포 처리 장치(1)와 같은 구성을 갖는다.(1) In the
도 10에 굵은 화살표로 나타내는 바와 같이, 하면 노즐 구동부(81)는, 복수의 하면 노즐(17)의 각각을 기판(W)의 반경 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 구성되고, 제어부(30)에 의하여 제어된다. 이 구성에 의하면, 기판(W)의 종류 및 레지스트액의 종류 등의 각종 조건에 따라, 기판(W)의 하면에 있어서의 린스액의 공급 위치를 조정할 수 있다. 또, 액 공급 기간 중에 린스액의 공급 위치를 이동시킬 수도 있다. 따라서, 기판(W)의 온도 조정의 자유도가 향상된다.As shown by thick arrows in FIG. 10 , the lower surface
(2) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 복수의 하면 노즐(17)로부터 기판(W)에 공급되는 린스액의 온도는 흡착 유지부(11)의 온도 이상이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)에 공급되는 린스액의 온도는 흡착 유지부(11)의 온도보다 낮아도 된다.(2) In the
또, 도포 처리 장치(1)는, 기판(W)에 공급되는 린스액의 온도를 조정 가능하게 구성되어도 된다. 도 11은, 다른 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)의 다른 구성예를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 11의 도포 처리 장치(1)는, 당해 도포 처리 장치(1)가 온도 조정부(82)를 구비하는 점을 제외하고 도 1의 도포 처리 장치(1)와 같은 구성을 갖는다.Further, the
도 11에 나타내는 바와 같이, 온도 조정부(82)는, 린스액 공급계(18)로부터 하면 노즐(17)에 공급되는 린스액의 온도를 미리 설정된 온도로 조정 가능하게 구성되고, 제어부(30)에 의하여 제어된다. 이 구성에 의하면, 기판(W)의 종류 및 레지스트액의 종류 등의 각종 조건에 따라, 기판(W)의 하면에 공급되는 린스액의 온도를 적절하게 조정할 수 있다.As shown in FIG. 11 , the
(3) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리에 있어서는, 액 공급 기간 중, 기판(W)의 하면에 린스액이 연속적으로 공급되지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 하면에 대한 린스액의 공급은, 액 공급 기간 중 단속적으로 행해져도 된다.(3) In the coating process according to the above embodiment, the rinse liquid is continuously supplied to the lower surface of the substrate W during the liquid supply period, but the present invention is not limited to this. The supply of the rinsing liquid to the lower surface of the substrate W may be intermittently performed during the liquid supply period.
(4) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리에 있어서는, 기판(W)의 비접촉 부분의 온도를 조정하기 위하여 린스액으로서 용제가 이용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 비접촉 부분의 온도를 조정하기 위한 린스액으로서, 용제 대신에 레지스트막(R2)을 용해 불가능한 순수가 이용되어도 된다.(4) In the coating treatment according to the above embodiment, a solvent is used as a rinse liquid to adjust the temperature of the non-contact portion of the substrate W, but the present invention is not limited to this. As the rinsing liquid for adjusting the temperature of the non-contact portion of the substrate W, pure water incapable of dissolving the resist film R2 may be used instead of a solvent.
(5) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 기판(W)의 하면에 린스액을 공급하기 위하여 4개의 하면 노즐(17)이 설치되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 하면에 린스액을 공급하는 하면 노즐(17)은, 1개여도 되고, 2개여도 되고, 3개여도 된다. 혹은, 하면 노즐(17)의 수는 5 이상이어도 된다.(5) In the
(6) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 도포액으로서 기판(W)에 레지스트액(R1)이 공급되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 반사 방지막용 도포액이 기판(W)에 공급되어도 된다. 혹은, 도포 처리 장치(1)에 있어서는, SOC(Spin On Carbon)막, SOG(Spin On Glass)막 또는 SiARC(Si-rich Anti Reflective Coating)막용 도포액이 기판(W)에 공급되어도 된다.(6) In the
(7) 상기 실시 형태에 따른 도포 처리 장치(1)에 있어서는, 복수의 하면 노즐(17)이 백 린스를 위한 린스액의 공급 장치로서 이용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도포 처리 장치(1)는, 상기의 복수의 하면 노즐(17)에 더하여, 백 린스 전용의 하나 또는 복수의 노즐을 가져도 된다. 이 경우, 복수의 하면 노즐(17)을, 기판(W)의 온도를 조정하기 위하여 보다 적합한 위치에 설치할 수 있다. 또, 백 린스 전용의 하나 또는 복수의 노즐을, 기판(W)의 하면에 부착하는 레지스트액(R1) 또는 레지스트막(R2)을 제거하기 위하여 보다 적합한 위치에 설치할 수 있다. 그 결과, 기판(W) 상에 형성되는 레지스트막(R2)의 막두께의 균일성을 향상시킬 수 있음과 더불어, 기판(W)의 하면을 보다 청정하게 유지하는 것이 가능해진다.(7) In the
[10] 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 요소의 대응 관계[10] Correspondence between each element of the claim and each element of the embodiment
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 요소의 대응의 예에 대하여 설명한다. 상기 실시 형태에서는, 기판(W)의 접촉 부분이 기판의 하면 중앙부의 예이고, 회전 유지 장치(10)가 회전 유지부의 예이고, 액 공급 장치(20)가 도포액 공급부의 예이고, 기판(W)의 비접촉 부분이 기판의 하면 환상부의 예이고, 복수의 하면 노즐(17) 및 린스액 공급계(18)가 린스액 공급부의 예이다.Hereinafter, examples of correspondence between each constituent element of the claims and each element of the embodiment will be described. In the above embodiment, the contact portion of the substrate W is an example of the lower surface central portion of the substrate, the
또, 액막 형성 공정에 있어서 레지스트액(R1)의 공급이 정지되는 시점(도 5의 시점 t4)이 제1 시점의 예이고, 막두께 프로파일 결정 시점(도 5의 시점 t8)이 제2 시점의 예이고, 제어부(30)가 제어부의 예이고, 도포 처리 장치(1)가 도포 처리 장치의 예이고, 액막 형성 공정의 종료 시점이고 또한 액막 건조 공정의 개시 시점인 시점(도 5의 시점 t6)이 제3 시점의 예이다. 청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 다양한 요소를 이용할 수도 있다.In the liquid film forming process, the time point at which the supply of the resist liquid R1 is stopped (time point t4 in FIG. 5 ) is an example of the first time point, and the time point at which the film thickness profile is determined (time point t8 in FIG. 5 ) is an example of the second time point. If yes, the
Claims (10)
상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 상면에 도포액을 공급하는 단계와,
상기 회전 유지부에 의하여 유지된 기판이 회전하는 상태에서, 도포액의 공급이 종료된 제1 시점 경과 후 기판 상의 도포액의 유동성이 없어지는 제2 시점까지의 액 유동 기간 중 상기 제2 시점보다 전의 액 공급 기간 중에, 상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 하면 중 상기 하면 중앙부를 둘러싸는 하면 환상부의 적어도 일부에 휘발성의 린스액을 공급하는 단계를 포함하는, 도포 처리 방법.Rotating the substrate to which the central portion of the lower surface of the substrate is sucked around a vertical axis while maintaining it in a horizontal position by a rotation holding unit;
supplying a coating liquid to the upper surface of the substrate rotated by the rotation holding unit;
In the state in which the substrate held by the rotation holding unit rotates, after the first time point at which the supply of the coating solution is finished, the second time point during the liquid flow period until the second time point at which the fluidity of the coating solution on the substrate is lost. and supplying a volatile rinsing liquid to at least a part of an annular portion of the lower surface surrounding a central portion of the lower surface of the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit during the previous liquid supply period.
상기 제2 시점은, 상기 제1 시점 경과 후 기판의 상기 상면에 공급된 도포액의 표면에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하는 시점인, 도포 처리 방법.The method of claim 1,
The second point in time is a point in time when interference fringes generated on the surface of the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate disappear after the first point in time.
상기 액 공급 기간의 길이는 10초 이하인, 도포 처리 방법.According to claim 1 or claim 2,
The length of the liquid supply period is 10 seconds or less, the coating treatment method.
상기 회전시키는 단계는, 상기 제1 시점의 경과 후 상기 제2 시점보다 전의 제3 시점에 걸쳐 기판의 상기 상면에 공급된 도포액이 기판의 상기 상면 전체를 덮도록 기판을 회전시키는 것을 포함하고,
상기 액 공급 기간의 개시 시점은, 상기 제3 시점부터 5초 경과할 때까지의 시간 내로 정해지는, 도포 처리 방법.According to claim 1 or claim 2,
The rotating step includes rotating the substrate so that the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate covers the entire upper surface of the substrate over a third time point before the second time point after the lapse of the first time point,
The start time of the liquid supply period is determined within a time period from the third time point until 5 seconds elapse.
상기 하면 환상부는, 상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 상기 하면 중 기판의 외주 단부를 포함하는 환상의 하면 주연부와 상기 하면 중앙부의 사이에 위치하는, 도포 처리 방법.According to claim 1 or claim 2,
The lower surface annular portion is located between the lower surface peripheral portion and the lower surface central portion of the annular lower surface including the outer circumferential end of the substrate among the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit.
상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 상면에 도포액을 공급하는 도포액 공급부와,
상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 하면 중 상기 하면 중앙부를 둘러싸는 하면 환상부의 적어도 일부에 휘발성의 린스액을 공급하는 린스액 공급부와,
상기 회전 유지부에 의하여 유지된 기판이 회전하는 상태에서, 기판의 상기 상면에 도포액이 공급되고, 도포액의 공급이 종료된 제1 시점 경과 후 기판 상의 도포액의 유동성이 없어지는 제2 시점까지의 액 유동 기간 중 상기 제2 시점보다 전의 액 공급 기간 중에 린스액이 기판의 상기 하면 환상부에 공급되도록 상기 회전 유지부, 상기 도포액 공급부 및 상기 린스액 공급부를 제어하는 제어부를 구비하는, 도포 처리 장치.A rotation holding unit that rotates the substrate around a vertical axis while holding the substrate in a horizontal position by adsorbing a central portion of the lower surface of the substrate;
A coating liquid supply unit for supplying a coating liquid to the upper surface of the substrate rotated by the rotation holding unit;
a rinse liquid supply unit for supplying a volatile rinse liquid to at least a part of an annular portion of a lower surface of the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit and surrounding a central portion of the lower surface;
In a state in which the substrate held by the rotation holding unit rotates, the coating liquid is supplied to the upper surface of the substrate, and the second timing when the fluidity of the coating liquid on the substrate is lost after the first timing when the supply of the coating liquid is finished A controller for controlling the rotation holding unit, the coating liquid supply unit, and the rinse liquid supply unit so that the rinse liquid is supplied to the lower annular portion of the lower surface of the substrate during a liquid supply period before the second point in time during the liquid flow period to application processing device.
상기 제2 시점은, 상기 제1 시점 경과 후 기판의 상기 상면에 공급된 도포액의 표면에 발생하는 간섭 무늬가 소멸하는 시점인, 도포 처리 장치.The method of claim 6,
The second point in time is a point in time when interference fringes generated on the surface of the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate disappear after the first point in time.
상기 액 공급 기간의 길이는 10초 이하인, 도포 처리 장치.According to claim 6 or claim 7,
The coating treatment device, wherein the length of the liquid supply period is 10 seconds or less.
상기 제어부는, 상기 제1 시점의 경과 후 상기 제2 시점보다 전의 제3 시점에 걸쳐 기판의 상기 상면에 공급된 도포액이 기판의 상기 상면 전체를 덮도록 상기 회전 유지부를 제어하고,
상기 액 공급 기간의 개시 시점은, 상기 제3 시점부터 5초 경과할 때까지의 시간 내로 정해지는, 도포 처리 장치.According to claim 6 or claim 7,
The control unit controls the rotation holding unit so that the coating liquid supplied to the upper surface of the substrate covers the entire upper surface of the substrate over a third time point before the second time point after the first time point has elapsed,
The application processing apparatus, wherein the start time of the liquid supply period is determined within a time period from the third time point until 5 seconds elapse.
상기 하면 환상부는, 상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 상기 하면 중 기판의 외주 단부를 포함하는 환상의 하면 주연부와 상기 하면 중앙부의 사이에 위치하는, 도포 처리 장치.According to claim 6 or claim 7,
The lower surface annular portion is located between the lower surface periphery of the annular lower surface including the outer peripheral end of the substrate among the lower surface of the substrate rotated by the rotation holding unit and the lower surface central portion.
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