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TWI666684B - 塗佈膜形成方法、塗佈膜形成裝置及記憶媒體 - Google Patents

塗佈膜形成方法、塗佈膜形成裝置及記憶媒體 Download PDF

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TWI666684B
TWI666684B TW105136281A TW105136281A TWI666684B TW I666684 B TWI666684 B TW I666684B TW 105136281 A TW105136281 A TW 105136281A TW 105136281 A TW105136281 A TW 105136281A TW I666684 B TWI666684 B TW I666684B
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TW
Taiwan
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substrate
gas
coating film
coating
wafer
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TW105136281A
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Inventor
吉原孝介
丹羽崇文
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

提供在晶圓塗佈塗佈液而進行成膜時，調整被成膜之膜的膜厚的技術。
在旋轉塗佈法中，藉由高速旋轉，在晶圓(W)上擴散抗蝕液之後，一面設為低速旋轉，使晶圓(W)之表面均勻，一面對晶圓(W)之表面供給乾燥氣體而降低抗蝕液之流動性，之後，提升晶圓(W)之旋轉速度而使抗蝕膜乾燥。藉由對晶圓(W)之表面供給乾燥氣體而降低抗蝕液之流動性，可以增厚抗蝕膜之膜厚。因此，除了藉由晶圓(W)之旋轉數的調整所進行的膜厚調整之外，可以藉由對晶圓(W)之表面供給乾燥氣體，調整膜厚，可以以一種類之抗蝕液形成更寬廣範圍之膜厚的膜。

Description

塗佈膜形成方法、塗佈膜形成裝置及記憶媒體
本發明係關於藉由基板之旋轉使被供給至基板之塗佈液擴散而形成塗佈膜之技術。
在基板進行塗佈膜，例如抗蝕膜之形成處理時，廣泛使用被稱為旋轉塗佈之手法。在該旋轉塗佈中，對被保持在旋轉夾具之基板之表面之中心部供給作為塗佈液的抗蝕液，同時使基板旋轉，藉由離心力，將抗蝕液朝基板之周緣部擴散，之後也持續基板之旋轉，使基板表面之液膜乾燥，而形成抗蝕膜。
在作為基板之半導體晶圓(以下，稱為「晶圓」)成膜的抗蝕膜之膜厚，按晶圓之類別不同，所要求的膜厚有所不同。而且，在晶圓之膜厚之調整中，藉由晶圓之旋轉速度之調整或塗佈液之黏度的調整而被進行。但是，當藉由旋轉塗佈在晶圓之表面成膜之時，當旋轉速度過快時，有因被形成在晶圓上之氣流，而膜之表面紊亂之虞。再者，當旋轉速度過慢時，有乾燥所需之時間變長之問題。因此，晶圓之旋轉速度被限制，可以調整之膜厚的 範圍受限。
再者，當欲調整抗蝕液之黏度，而調整膜厚時，必須按各個供給至晶圓之抗蝕液之黏度，準備複數抗蝕液之供給線，有裝置之大型化、裝置之更換費時之問題。
在專利文獻1中，記載有對被形成在基板之膜之厚的區域供給溶劑氣體，且對膜之薄的區域供給乾燥氣體，使膜厚均勻化之技術。但是，針對調整被形成的膜之平均膜厚的技術並無記載。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開4805758號公報
本發明係鑑於如此之情形而創作出，其目的在於提供藉由旋轉塗佈法在基板形成塗佈膜時，可以調整塗佈膜之膜厚的技術。
本發明之塗佈膜方法係其特徵在於包含：將基板水平地保持於繞垂直軸旋轉自如之基板保持部的工程； 對基板之中心部供給塗佈液，同時以第1旋轉速度使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散的工程；接著，使基板從第1旋轉速度朝向第2旋轉速度減速，且以該第2旋轉速度使旋轉而使塗佈液之液膜之表面均勻的工程；於以第2旋轉速度使上述基板旋轉之時，對基板之表面供給氣體而降低塗佈液之流動性的工程；和之後以較第2旋轉速度快的第3旋轉速度使基板旋轉而使乾燥的工程。
本發明的塗佈膜形成裝置係其特徵在於具備：基板保持部，其係將基板水平地保持；旋轉機構，其係使上述基板保持部繞垂直軸旋轉；塗佈液噴嘴，其係對上述基板供給用以形成塗佈膜的塗佈液；氣體供給部，其係對基板之表面供給用以降低塗佈液之流動性的氣體；及控制部，其係用以實行以下步驟：對上述基板之中心部供給塗佈液，同時以第1旋轉速度使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散的步驟，和接著使基板從第1旋轉速度朝向第2旋轉速度減速，且以該第2旋轉速度使旋轉而使基板之表面均勻的步驟，和對上述基板供給氣體而降低塗佈液之流動性的步驟，和然後以較第2旋轉速度快之第3旋轉速度使旋轉而使乾燥的步驟。
本發明之塗佈膜形成方法係其特徵在於包含：將基板水平地保持於繞垂直軸旋轉自如之基板保持部的工程；接著，一面使基板旋轉一面對基板之中心部供給塗佈液的工程；藉由以相對於結束供給塗佈液時之基板的旋轉數在±50rpm之範圍之旋轉數，使基板旋轉，使塗佈液之液膜均勻的工程；當進行使上述塗佈液之液膜的工程之時，對基板之表面供給氣體而降低塗佈液之流動性的工程；之後，為了使塗佈膜之膜厚成為目標膜厚，將基板之旋轉數維持在較結束供給塗佈液時之旋轉數及使塗佈液之液膜均勻的工程時之旋轉數中之任一者高的旋轉數的工程；及然後，減速基板之旋轉數而使塗佈膜乾燥的工程。
本發明的塗佈膜形成裝置係其特徵在於具備：基板保持部，其係將基板水平地保持；旋轉機構，其係使上述基板保持部繞垂直軸旋轉；塗佈液噴嘴，其係對上述基板供給用以形成塗佈膜的塗佈液；氣體供給部，其係對基板之表面供給用以降低塗佈液之流動性的氣體；及控制部，其係用以實行以下步驟：一面使基板旋轉 一面對基板之中心部供給塗佈液之步驟，和以相對於結束供給塗佈液時之基板的旋轉數在±50rpm之範圍的旋轉數，使基板旋轉，使基板之表面均勻的步驟，和當進行使上述塗佈液之液膜均勻的步驟之時，對基板之表面供給氣體而降低塗佈液之流動性的步驟，和之後，為了使塗佈膜之膜厚成為目標膜厚，將基板之旋轉數維持在較結束供給塗佈液時之旋轉數及使塗佈液之液膜均勻的步驟時之旋轉數中之任一者高的旋轉數的步驟，和然後，減速基板之旋轉數而使塗佈膜乾燥的步驟。
本發明之記憶媒體，記憶有在基板形成塗佈膜之塗佈膜形成裝置所使用之電腦程式，該記憶媒體之特徵在於：上述程式編組用以實行上述塗佈膜形成方法的步驟。
本發明係在旋轉塗佈法中，藉由高速旋轉在基板上使塗佈液擴散之後，設為低速旋轉，使基板之表面均勻，同時對基板之表面供給氣體，接著提高基板之旋轉速度而使塗佈膜乾燥。因此，除了藉由基板之旋轉數之調整所進行的膜厚調整之外，可以藉由對基板之表面供給氣體，改變液膜之流動性而調整膜厚，故可以以一種類之塗佈液成膜範圍更寬廣之膜厚的膜。
再者，若藉由本發明時，對基板供給塗佈液之後，以相對於結束供給塗佈液時之旋轉數在±50rpm之範圍，使 基板旋轉，依此使基板表面之液膜均勻，同時對基板之表面供給氣體，而降低塗佈液之流動性。接著，暫時提升旋轉數而調整膜厚之後，進行減速而使塗佈膜乾燥，依此形成塗佈膜。因此，除了藉由基板之旋轉數之調整所進行的膜厚調整之外，可以藉由對基板之表面供給氣體，改變液膜之流動性而調整膜厚，故可以以一種類之塗佈液成膜範圍更寬廣之膜厚的膜。
2‧‧‧杯體
5‧‧‧噴嘴單元
6‧‧‧乾燥氣體供給噴嘴
10‧‧‧控制部
11‧‧‧旋轉夾具
13‧‧‧旋轉機構
41‧‧‧環板
50‧‧‧抗蝕液噴嘴
67‧‧‧乾燥氣體加熱機構
W‧‧‧晶圓
101‧‧‧塗佈膜形成裝置
111‧‧‧旋轉夾具
112‧‧‧轉軸
113‧‧‧旋轉機構
114‧‧‧風扇過濾器單元(FFU)
102‧‧‧杯體
121‧‧‧排氣管
122‧‧‧排液管
124‧‧‧升降機構
103‧‧‧噴嘴單元
130‧‧‧塗佈液噴嘴
131‧‧‧溶劑噴嘴
132、134‧‧‧供給路
133‧‧‧塗佈液供給機構
135‧‧‧溶劑供給機構
136‧‧‧移動機構
137‧‧‧機械臂
138‧‧‧導件
139‧‧‧待機匯流排
104‧‧‧氣體噴嘴
141‧‧‧緩衝室
142‧‧‧氣體吐出孔
143‧‧‧氣體導入部
144‧‧‧供給路
145‧‧‧氣體供給機構
146‧‧‧移動機構
147‧‧‧機械臂
148‧‧‧導件
105‧‧‧環板
151‧‧‧開口部
152‧‧‧支撐構件
153‧‧‧移動機構
154‧‧‧缺口部
106‧‧‧控制部
107‧‧‧環板
171‧‧‧開口部
172‧‧‧氣體吐出孔
173‧‧‧緩衝室
174‧‧‧氣體導入部
圖1為表示與本發明之第一實施型態有關之抗蝕劑塗佈裝置之縱剖側面圖。
圖2為上述抗蝕劑塗佈裝置之俯視圖。
圖3為表示晶圓之旋轉數之時序圖，供給中斷溶劑及抗蝕液、開啟關閉供給乾燥氣體及環板之高度位置的說明圖。
圖4為表示抗蝕膜之成膜工程的說明圖。
圖5為表示抗蝕膜之成膜工程的說明圖。
圖6為表示抗蝕膜之成膜工程的說明圖。
圖7為表示與本發明之第一實施形態之其他例有關之氣體供給部的剖面圖。
圖8表示乾燥氣體供給部之其他例之側面圖。
圖9為表示在實施例及比較例中成膜之膜的膜厚之特性圖。
圖10為表示與本發明之第二實施型態有關之塗佈膜形成裝置之縱剖側面圖。
圖11為塗佈膜形成裝置之俯視圖。
圖12為表示塗佈膜形成裝置所使用之氣體噴嘴之側面圖和底面圖。
圖13為表示晶圓之旋轉數、供給抗蝕液及氣體的開啟關閉之時序圖的說明圖。
圖14為表示抗蝕膜之形成處理之工程的說明圖。
圖15為表示塗佈膜形成裝置所使用之環板之其他例的縱剖側面圖。
圖16為表示環板之其他例的俯視圖。
圖17為表示晶圓之旋轉數之時序圖之其他例的說明圖。
[第一實施型態]
以下，針對將本發明之塗佈膜形成裝置適用於抗蝕劑塗佈裝置之實施型態予以說明。如圖1、圖2所示般，抗蝕劑塗佈裝置具備作為藉由真空吸附例如直徑300mm之晶圓W之背面中央部，而將該晶圓W水平地保持之基板保持部的旋轉夾具11。該旋轉夾具11由下方經軸部12被連接於旋轉機構13，藉由該旋轉機構13可以繞垂直軸旋轉。
在旋轉夾具11之下方側以隔著間隙包圍軸部12之方式設置圓形板14。再者，以貫通圓形板14之方式，在圓周方向以等間隔設置3根升降銷15，藉由升降銷15之升降，在抗蝕劑塗佈裝置之外部之搬運機構和旋轉夾具11之間收授晶圓W。圖中16係使升降銷15升降的升降機構。
再者，以包圍旋轉夾具11之方式設置杯體2。杯體2係接取從旋轉之晶圓W飛散，或溢出掉落的排液，將該排液排出至抗蝕劑塗佈裝置外。杯體2具備在上述圓形板14之周圍剖面形狀為山型之設置成環狀的山型導引部21，以從山型導引部21之外周端延伸至下方之方式，設置環狀之垂直壁23。山型導引部21係將從晶圓W溢出掉落之液體導引至晶圓W之外側下方。
再者，以包圍山型導引部21之外側之方式，設置垂直的筒狀部22，和從該筒狀部22之上緣朝向內側上方傾斜地延伸的上側導引部24。在上側導引部24於圓周方向設置複數的開口部25。再者，筒狀部22之下方側在山型引導部21及垂直壁23之下方形成剖面成為凹部型之環狀之液承接部26。在該液承接部26中，在外周側連接排液路27，同時在較排液路27更內周側，以從下方突入之方式設置排氣管28。
再者，以從上側導引部24之基端側周緣延伸至上方之方式設置筒狀部31，且以從該筒狀部31之上緣朝向內側上方伸出之方式設置傾斜壁32。藉由該晶圓W 之旋轉飛散之液體藉由傾斜壁32、上側導引部24及垂直壁23、31被接取而被導入至排液路27。
上述杯體2及後述噴嘴單元5及乾燥氣體供給噴嘴6之移動區域被設置在無圖示之框體之中，在框體之頂棚部設置風扇過濾器(FFU)16。FFU16係作為下向流朝向杯體2供給潔淨之氣體。
抗蝕劑塗佈裝置具備用以供給溶劑及抗蝕液之噴嘴單元5。噴嘴單元5係如圖2所示般，被構成藉由包含機械臂56、移動體57、無圖示之升降機構及導軌58之移動機構，在晶圓W之中央部上方之吐出位置和杯體2之外的待機匯流排59之間移動。
返回圖1，在噴嘴單元5之前端部，設置作為塗佈液噴嘴之抗蝕液噴嘴50，和溶劑噴嘴51。抗蝕液噴嘴50及溶劑噴嘴51分別經供給管52、54而連接於抗蝕液供給機構53、溶劑供給機構55。抗蝕液供給機構53及溶劑供給機構55被構成具備例如泵、閥、過濾器等之機器，且從溶劑噴嘴51及抗蝕液噴嘴50之前端分別吐出特定量溶劑及抗蝕液。
再者，抗蝕劑塗佈裝置具備朝向晶圓W供給乾燥空氣等之氣體(乾燥氣體)的乾燥氣體供給噴嘴6。乾燥氣體供給噴嘴6如圖2所示般，被構成藉由包含機械臂63、移動體64、無圖示之升降機構及導軌65之移動機構，在晶圓W之中心部上方，和被設置在晶圓W之外部的乾燥氣體供給噴嘴6之退避位置之間移動自如。乾燥氣 體供給噴嘴6係經供給管61而連接於供給例如氮氣等之乾燥氣體的乾燥氣體供給機構62。乾燥氣體供給噴嘴6係在內部形成氣體擴散室，在下面分散設置複數個氣體吐出孔60。另外，在圖1中，與乾燥氣體供給噴嘴6之側面圖，一同記載從下方側觀看的俯視圖。乾燥氣體供給噴嘴6由於將從乾燥氣體供給機構62被供給之乾燥氣體經內部之氣體擴散室而從複數之氣體吐出孔60噴淋狀地吐出，故可以將低流量之氣體以高流速供給至寬廣範圍。再者，乾燥氣體供給噴嘴6、供給管61及乾燥氣體供給機構62構成氣體供給部。
抗蝕劑塗佈裝置係如圖1及圖2所示般，具備作為環狀構件的環板41。該環板41係圓形且被形成為在平板之中心部設置直徑100~150mm之圓形之開口部44的環狀。環板41係被設置成以覆蓋被保持在旋轉夾具11之晶圓W的周緣部之方式沿著該周緣部而形成，環板41之中心，即是開口部44之中心位於旋轉夾具11之旋轉軸上。
再者，環板41藉由支撐構件42以水平姿勢被支撐，藉由被連接於支撐構件42之升降機構43，在圖1中以鏈線表示之上升位置和以實線表示之下降位置之間升降。因此，升降機構43相當於以覆蓋晶圓W之周緣部上方之方式移動環板41之移動機構。該下降位置中之環板41之下面和晶圓W表面之距離例如0.5mm~50mm。再者，如圖2所示般，環板41係以不干擾上述乾燥氣體供 給噴早6之方式，在其一部分形成從內周遍及至外周的缺口46。
在抗蝕劑塗佈裝置設置作為電腦的控制部10。在控制部10安裝有被存儲於例如軟碟、光碟、硬碟、MO(光磁碟)及記憶卡等之記憶媒體的程式。被安裝之程式係以對抗蝕劑塗佈裝置之各部發送控制訊號而控制其動作之方式，編組命令(各步驟)。另外，在此所指之程式也包含記載處理程序的配方。具體而言，藉由旋轉機構13進行的晶圓W之旋轉數之變更、噴嘴單元5及乾燥氣體供給噴嘴6之移動、從抗蝕液供給機構53及溶劑供給機構55朝向抗蝕液噴嘴50及溶劑噴嘴51供給中斷抗蝕液及溶劑、從乾燥氣體供給噴嘴6朝向乾燥液體供給噴嘴供給中斷乾燥氣體及環板41之升降等之動作係藉由程式被控制。
接著，針對抗蝕劑塗佈裝置之作用予以說明。圖3之最上段表示晶圓W之旋轉速度之相對於經過時間的分布曲線。該曲線圖之縱軸之值係晶圓W之旋轉速度rpm(旋轉數/分鐘)，但是為了使本發明之理解成為容易，該曲線圖係視覺性記載旋轉速度圖形，而並非忠實地反映在實機中的旋轉速度圖形者。再者，第2段以後之曲線圖係從上段側起為表示溶劑之供給、停止之時序圖、表示抗蝕液之供給、停止的時序圖、表示乾燥氣體之供給、停止之時序圖，及表示環板41之位置的時序圖。
首先，在環板41位於上升位置之狀態下，例 如直徑300mm晶圓W藉由被設置在抗蝕劑塗佈裝置之外部的無圖示之搬運機構，被搬入至抗蝕劑塗佈裝置。再者，此時如上述般，藉由FFU16朝向杯體2，形成下向流。
而且，晶圓W係藉由外部之搬運機構和升降銷15之合作作用，被載置於旋轉夾具11。包含該動作，一連串之動作係藉由控制部10內之程式被實行。
當晶圓W被載置於旋轉夾具11時，接著噴嘴單元5移動，溶劑噴嘴51位於晶圓W之中心部之上方。之後，如圖3所示般，一面以例如1000rpm之旋轉速度使晶圓W旋轉，一面在時刻t1從溶劑噴嘴51對晶圓W之中心部供給溶劑。被供給之溶劑藉由晶圓W之旋轉所致的離心力從晶圓W之中心朝向周緣部一口氣伸展，成為晶圓W之表面全體濕潤之狀態。
接著，在時刻t2，將晶圓W加速至例如3000rpm之速度。再者，使抗蝕液噴嘴50位於晶圓W之中心部上方，且到達至3000rpm之旋轉速度之後，在時刻t3，如圖4所示般，將抗蝕液從抗蝕液噴嘴50朝向晶圓W之中心部供給。依此，被吐出至晶圓W之中心部的抗蝕液藉由離心力沿著晶圓W之表面從中心部朝向周緣部擴散。
從緊接著之後的時刻t4，使晶圓W之旋轉速度一口氣減速至例如500rpm。再者，將乾燥氣體供給噴嘴6移動成在離晶圓之中心例如50mm之位置供給氣體。 在晶圓W之旋轉速度到達至500rpm之時刻t4之後，進行將晶圓W之旋轉速度維持在例如7秒間500rpm之回流工程。回流工程係使晶圓W低速旋轉，使塗佈液之液面之表面均勻的工程。再者，從時刻t4與回流工程並行，如圖5所示般，一面使乾燥氣體供給噴嘴6在離晶圓W之中心50mm之位置和晶圓W之周緣之位置(離晶圓W之中心150mm)重複來回，一面7秒例如供給乾燥氣體。此時，在晶圓W之表面擴散之抗蝕液之膜藉由噴吹乾燥氣體，抗蝕液之膜所含的溶劑揮發，由於黏度上升，流動性下降。
之後，在時刻t5，使晶圓W之旋轉速度上升至第3旋轉速度，例如1800rpm。而且，在晶圓W之旋轉速度到達至1800rpm之時刻t6，如圖6所示般，使環板41下降至下降位置，且在該狀態下維持例如10秒。此時，由於晶圓W以高速旋轉，故晶圓W之周圍成為負壓氛圍。依此，從FFU16被供給之潔淨氛圍形成用之構成下向流的氣體，經環板41之開口部44而被供給至晶圓W之表面之中央部，形成朝向晶圓W之周緣部流動之氣體。流至晶圓W之周緣部的上述氣流流入杯體2，藉由排氣管28被排氣。藉由該氣流，晶圓W之表面之抗蝕液之膜進一步被乾燥，形成抗蝕膜。
越增快晶圓W之旋轉速度，晶圓W上之氣流越容易成為亂流，藉由環板41之下面，由於從晶圓W之中央部朝向周緣部之氣流之流路之高度被限制，故氣流難 以成為亂流。因此，在抗蝕液之膜之表面中，藉由亂流所致的膜之紊亂被抑制，膜厚之均勻性成為良好。
再者，雖然藉由使晶圓W之旋轉速度提高至例如1800rpm，抗蝕液在晶圓W之表面進一步被延展，但由於噴吹乾燥氣體，故流動性下降。因此，藉由晶圓W之高速旋轉，當欲延展抗蝕液之時，抗蝕膜難以變薄。因此，結束一連串步驟而取得的抗蝕膜比起不供給乾燥氣體而取得的抗蝕膜，膜厚較厚。
若藉由上述實施型態，在旋轉塗佈法中，藉由高速旋轉，在晶圓W上擴散抗蝕液之後，一面設為低速旋轉，使晶圓之表面均勻，一面對晶圓W之表面供給乾燥氣體而降低抗蝕液之流動性，之後，提升晶圓W之旋轉速度而使抗蝕膜乾燥。藉由對晶圓W之表面供給乾燥氣體而降低抗蝕液之流動性，比起不供給乾燥氣體之情況，可以增厚抗蝕膜之膜厚。因此，除了藉由晶圓W之旋轉數的調整所進行的膜厚調整之外，可以藉由對晶圓W之表面供給乾燥氣體，調整膜厚，可以以一種類之抗蝕液形成更寬廣範圍之膜厚的膜。
再者，當對晶圓W進行塗佈處理之時，藉由以環板41覆蓋晶圓W之周緣部上方，該周緣部上之氣流被整流，抑制當提高晶圓W之旋轉數之時在晶圓W之周緣部上形成亂流之情形。但是，藉由提高晶圓W之旋轉數，抗蝕膜變薄。因此，在使晶圓W之表面均勻的工程中，藉由對晶圓W之表面供給乾燥氣體而降低晶圓W之 流動性，可以抑制抗蝕膜之薄膜化。即是，可以增快在甩乾時的晶圓W之旋轉速度而謀求塗佈處理之時間縮短，並且增大抗蝕膜之完工膜厚的範圍。
再者，乾燥氣體之供給位置的移動範圍在300mm晶圓W中，設為離晶圓W之中心50mm~150mm的範圍。當將乾燥氣體吐出至太靠近晶圓W之中心的位置時，在晶圓W之表面中被噴吹乾燥氣體之範圍變窄，有晶圓W之一部分流動性局部性地下降，變得難以調整晶圓W之膜厚之均勻性之虞。藉由對較離晶圓W之中心50mm更外側之區域噴吹乾燥氣體，由於對晶圓W之寬廣範圍噴吹乾燥氣體而降低晶圓W之表面之寬廣範圍的流動性，故變得容易調整膜厚之均勻性。
再者，雖然當供給乾燥氣體之時，使乾燥氣體供給噴嘴6在50mm~150mm重複來回，但是即使不移動乾燥氣體供給噴嘴6而供給乾燥氣體亦可。在固定乾燥氣體之供給位置之情況下，被供給該乾燥氣體之範圍中最接近晶圓W之中心的位置係以離晶圓W之中心50mm~120mm為佳。當將乾燥氣體之供給位置固定在太靠近於晶圓W之周緣的位置而供給乾燥氣體時，在晶圓W之表面中被噴吹乾燥氣體之區域被限定在周緣之狹窄範圍。再者，由於藉由一面使乾燥氣體供給噴嘴6移動一面供給乾燥氣體，可以降低晶圓W表面之更寬廣之範圍的抗蝕膜之流動性，故變得更容易調整膜厚之均勻性。
再者，在晶圓W之旋轉速度快之情況下，當 噴吹乾燥氣體之時，膜之表面的膜厚變得容易紊亂。因此，在回流工程時之旋轉速度從使抗蝕膜均勻同時抑制膜厚紊亂之觀點來看以500rpm以上，1000rpm以下為佳。
作為本發明之實施型態之其他例而言，即使構成從環板之一部分供給乾燥氣體亦可。例如，如圖7所示般，在環板70之表面側設置氣體擴散室72，而且將氣體吐出孔71設置成貫通環板70，藉由氣體供給孔71和氣體擴散室72構成氣體供給部。在該例中，環板70兼作氣體供給部。藉由如此般地構成，即使構成從乾燥氣體供給機構62被供給的乾燥氣體在氣體擴散室72擴散，從氣體吐出孔71朝向晶圓W被供給亦可。
再者，即使構成在環板70之下面全體配置氣體吐出孔71，從環板70之下面全體吐出乾燥氣體亦可，即使構成在環板70之內周側之區域，或外周側之區域於各個環狀之區域設置氣體吐出孔71，且環狀地吐出乾燥氣體亦可。再者，被設置在氣體供給噴嘴6之氣體供給孔60即使為一個亦可。
而且，本發明之塗佈膜形成裝置即使為不設置環板41之構成亦可。而且，即使在乾燥氣體供給噴嘴6設置使氣體之吐出方向傾斜至晶圓W之外周側的吐出方向調整機構亦可。例如，可以構成乾燥氣體供給噴嘴6之基端側經水平地延伸之軸部而轉動自如地設置在機械臂63，且藉由來自控制部10之控制訊號，經轉動機構，可以在正下方和晶圓W之外周方向之間調整乾燥氣體供給 噴嘴6之吐出方向。藉由如此般地構成，可使乾燥氣體供給噴嘴6轉動，而使乾燥氣體對晶圓W之表面的吐出角度成為可調。再者，在使乾燥氣體之吐出角度成為可調，對晶圓W供給乾燥氣體之工程中，即使一開始朝向正下方吐出氣體，漸漸地使傾斜至外周側亦可。
再者，在從乾燥氣體供給部6朝向晶圓W供給氣體之工程中，即使環板41下降至下降位置亦可，即使為從乾燥氣體供給部6朝向環板41和晶圓W之間隙供給氣體的構成亦可。
再者，即使在圖3所示之開始將晶圓W之旋轉速度上升至第3旋轉速度之時刻t5，或使環板41下降之時刻t6以後，進行乾燥氣體之供給亦可。
再者，如後述之實施例所示般，藉由調整乾燥氣體之供給時間，可以調整形成在晶圓W之塗佈膜的膜厚。因此，即使將乾燥氣體之供給時間寫入至用以對晶圓W進行塗佈處理之製程配方(記載有處理條件、處理程序的事項)亦可。如此一來，僅因應於晶圓W之類別(批次)之時間，進行乾燥氣體之供給，在晶圓W上形成其批次所要求的膜厚之塗佈膜。而且，在對晶圓W供給乾燥氣體時，即使供給加熱的乾燥氣體亦可。例如，可舉出構成如圖8所示般，在乾燥氣體供給機構62設置乾燥氣體加熱機構67，從乾燥氣體供給噴嘴6供給加熱之乾燥氣體的例。如在後述之實施例所示般，藉由加熱乾燥氣體而供給至晶圓W，可以增厚成膜在晶圓W之膜的膜 厚。因此，即使藉由乾燥氣體之加熱溫度，調整塗佈膜之膜厚亦可。雖然藉由提升乾燥氣體之加熱溫度，可以提高塗佈膜中之溶劑之揮發性，但是當加熱溫度過高時，有因急速之乾燥促進導致膜厚之均勻性之惡化之虞，而且，當考慮交聯反應等之塗佈膜中之化學反應之促進時，乾燥氣體之溫度以25~60℃左右為佳。
[實施例]
為了檢驗本發明之實施型態之效果，進行以下的試驗。首先，沿著實施型態所示之時序圖，使晶圓W旋轉而進行處理，將從乾燥氣體供給噴嘴6供給的乾燥氣體之供給時間設為3、5、7、9、11及13秒之例分別作為實施例1-1~1-6。另外，乾燥氣體之溫度設定成常溫(25℃)。再者，將除了不從乾燥氣體供給噴嘴6進行供給乾燥氣體之外，其他與實施例1-1同樣進行之例作為比較例。
而且，將使用圖8所示之乾燥氣體供給部，使乾燥氣體之供給時間設定成7秒，供給加熱至50℃的乾燥氣體之例作為實施例2。
圖9表示在比較例、實施例1-1~1-6及2中所取得之抗蝕膜之平均膜厚。比較例中之膜厚雖然為384nm，但是在實施例1-1~1-6中，分別為399nm、415nm、432nm、455nm、471nm、509nm。可以說隨著乾燥氣體之供給時間變長，可取得膜厚厚的抗蝕膜。
再者，在實施例2中之膜厚為495nm。由於在將常溫之乾燥氣體供給7秒的實施例1-3中之膜厚為432nm，故可以說藉由使用加熱之乾燥氣體，可以進一步增厚抗蝕膜之膜厚。
[第二實施型態]
針對本發明之塗佈膜形成裝置之一實施型態，使用對作為基板之半導體晶圓(以下，稱為「晶圓」)W形成作為塗佈膜之抗蝕膜之例進行說明。如圖10、11所示般，塗佈膜形成裝置101具備有保持例如直徑為300mm之晶圓W而使其旋轉之構成基板保持部的旋轉夾具111。該旋轉夾具111被構成吸附晶圓W之背面中央部而將晶圓W水平地保持，同時藉由以轉軸112連接的旋轉機構113而沿著垂直軸在俯視下繞順時鐘旋轉自如。
在被保持於旋轉夾具111之晶圓W之周圍設置杯體102。杯體102係經排氣管121而被排氣，同時藉由排液管122，除去從晶圓W溢出掉落至杯體102內之液體。圖中23為升降銷，構成藉由升降機構124進行升降，依此在無圖示之晶圓W之搬運機構，和旋轉夾具111之間進行晶圓W之收授。
塗佈膜形成裝置101具備用以供給塗佈液及溶劑之噴嘴單元13。在噴嘴單元103之前端部，設置用以吐出塗佈液之塗佈液噴嘴130，和用以吐出溶劑之溶劑噴嘴131。作為塗佈液，使用例如黏度為1kg/m．s (1000cp)以上之抗蝕液，作為溶劑，使用預濕用之溶劑例如抗蝕液之溶媒。塗佈液噴嘴130及溶劑噴嘴131分別經供給路132、134而連接於塗佈液供給機構133、溶劑供給機構135。塗佈液供給機構133及溶劑供給機構135被構成具備例如泵、閥、過濾器等之機器，且從塗佈液噴嘴130及溶劑噴嘴131之前端分別吐出特定量抗蝕液及溶劑。
該些塗佈液噴嘴130及溶劑噴嘴131如圖11所示般，構成被支撐在構成藉由移動機構136進行升降且在水平方向移動自如之共通的機械臂137，而在晶圓W之中心部上和杯體102之外側之退避位置之間移動自如。圖中138係移動機構136如上述般在水平方向移動用之導件。在退避位置設置例如待機匯流排139。
再者，塗佈膜形成裝置101具備有用以供給氣體的氣體噴嘴104。氣體為用以降低抗蝕液之流動性者，使用例如氮(N2)氣體等之惰性氣體。圖12(a)係氣體噴嘴104之側面圖，12(b)為氣體噴嘴104之底面圖。如該圖所示般，氣體噴嘴104具備例如扁平的圓筒狀之緩衝室141，在緩衝室141之下面分散形成多數之氣體吐出孔142。在緩衝室141之上面之中央部設置例如圓筒狀之氣體導入部143，該氣體導入部143經供給路144而連接於氣體供給機構145。
氣體供給機構145被構成具備例如閥或氣體之加熱機構等之機器，且從氣體噴嘴104噴淋狀地吐出被 加熱成例如60℃之氣體。加熱機構係在例如氣體之流路的周圍設置由例如加熱器所構成之加熱部，藉由氣體通過該流路而被加熱。該例之氣體噴嘴104由於經緩衝室141從複數之氣體吐出孔42噴淋狀地吐出氣體，故低流量之氣體以高流速被供給至寬廣範圍。氣體噴嘴104、供給管144及氣體供給機構145構成氣體供給部。氣體噴嘴4如圖11所示般，構成被支撐在構成藉由移動機構146進行升降且在水平方向移動自如的機械臂147，而在晶圓W上之位置和杯體102之外側之退避位置之間移動自如。圖中148係移動機構146如上述般在水平方向移動用之導件。
塗佈膜形成裝置101係如圖10及圖11所示般，具備作為環狀構件的環板105。該環板105被形成為在圓板之中心部設置例如直徑100~200mm之圓形之開口部151的環狀。環板105係被設置成以覆蓋被保持在旋轉夾具111之晶圓W的周緣部之上方側之方式沿著該周緣部而形成，環板105之中心，即是開口部151之中心位於旋轉夾具111之旋轉軸上。
該環板105被構成藉由支撐構件152以水平姿勢被支撐，同時藉由使支撐構件152升降之升降機構153，在圖10中以鏈線表示之上升位置和以實線表示之下降位置之間升降自如。在該例中，下降位置相當於環板105覆蓋晶圓W之周緣部上方之位置，上升位置相當於待機位置。下降位置中之環板105之下面和晶圓W表面之距離設定成例如0.5mm~50mm。再者，在環板105為了形 成氣體噴嘴104在晶圓W之半徑上於水平方向移動之移動區域，在其圓周方向之一部分形成從內周遍及至外周的缺口部154。
上述杯體102、噴嘴單元103及氣體噴嘴104之移動區域被形成在無圖示之框體中，在框體之頂棚部，如圖10所示般，設置風扇過濾器單元(FFU)114。FFU114被構成作為下向流朝向杯體102供給潔淨之氣體。
而且，塗佈膜形成裝置101具備有控制部106。該控制部106係由例如電腦所構成，具備有無圖示之程式存儲部。在程式儲存部儲存有以可以進行後述之塗佈膜之形成處理之方式，編組命令(步驟群)之程式。在程式也包含記載之處理程序的配方，藉由該程式，控制訊號從控制部106被輸出至塗佈膜形成裝置101之各部，依此控制上述各部之動作。具體而言，控制藉由旋轉機構113進行的晶圓W之旋轉數之變更、噴嘴單元103及氣體噴嘴104之移動、從塗佈液供給機構133及溶劑供給機構135朝向塗佈液噴嘴130及溶劑噴嘴131供給中斷塗佈液(抗蝕液)及溶劑、從氣體供給機構145朝向氣體噴嘴104供給中斷氣體及環板105之升降等之各動作。程式係以被收納於例如硬碟、光碟、光磁碟或記憶卡等之記憶媒體之狀態，被儲存於程式儲存部。
接著，針對在塗佈膜形成裝置101進行的塗佈膜之形成處理，參照圖13及圖14進行說明。圖13表 示晶圓W之旋轉數之相對於經過時間的分布曲線。該曲線圖之縱軸之值係晶圓W之旋轉數rpm(旋轉數/分鐘)，但是為了使本發明之理解成為容易，該曲線圖係視覺性記載圖形，而並非重現在實機中的旋轉數之圖形。再者，第2段以後之曲線圖，從上段側起為表示抗蝕液之供給、停止的時序圖，表示氣體之供給、停止的時序圖。
首先，將環板105配置在上升位置，藉由無圖示之外部之搬運機構將晶圓W搬入至塗佈膜形成裝置101內，藉由搬運機構和升降銷123之合作作業收授於旋轉夾具111。在框體內係藉由FFU114朝向杯體102供給惰性氣體的狀態。包含該動作，一連串之動作係藉由控制部106內之程式被實行。
接著，將位於退避位置之噴嘴單元103移動至晶圓W之中心部上方側，且從溶劑噴嘴131對藉由旋轉夾具111而被旋轉之晶圓W之中心部吐出預濕用之溶劑。如此一來，藉由離心力將溶劑塗佈在晶圓W之表面全體，而提升相對於塗佈液之晶圓W之表面的濕潤性。接著，對旋轉夾具111之旋轉數進行減速，例如停止旋轉夾具111之旋轉。
接著，對晶圓W供給作為塗佈液的抗蝕液，實施形成抗蝕液之液膜的液膜形成工程。在該工程中，如圖14(a)所示般，將環板105配置在上升位置，而一面藉由旋轉夾具111使晶圓W旋轉，一面從塗佈液噴嘴130對晶圓W之中心部供給抗蝕液。如圖13所示般，在該工 程中，在以例如1000rpm/s之加速度漸漸地連續性將旋轉夾具111之旋轉數從例如0rpm加速至成為例如500rpm為止之狀態下，供給抗蝕液。被供給至晶圓W之中心部的抗蝕液係藉由晶圓W之旋轉之離心力，在晶圓面內朝向外方擴散，在晶圓W之表面全體形成液膜。當結束供給抗蝕液時，噴嘴單元103移動至退避位置。
由於黏度高至1000cp以上的抗蝕液，比起黏度低的抗蝕液，流動性低，故當開始供給抗蝕液時的旋轉數大時，在晶圓表面以凹凸不均的形狀擴散。另外，當從開始供給抗蝕液時到結束時為止，以一定的低旋轉數使旋轉時，隨著朝向晶圓W之周緣部，抗蝕液之流動性下降，變得難以擴散。由此可知，在液膜形成工程中，以藉由一面從例如停止狀態至第1旋轉數為止漸漸地加速旋轉夾具111，一面供給抗蝕液，在晶圓面內於徑向均勻地塗佈擴散抗蝕液為佳。再者，當結束供給抗蝕液時之旋轉數(第1旋轉數)過高時，膜之表面容易紊亂，而且不適於目標膜厚大的抗蝕膜之成膜，當第1旋轉數過低時，至在晶圓全面形成抗蝕液之液膜為止之時間變長。由此可知，第1旋轉數以設定成例如200rpm~700rpm為佳。
如此一來，在黏度高之抗蝕液中，由於至抗蝕液遍及晶圓全面為止費時，故即使在液膜形成工程之期間中，從塗佈液噴嘴130持續供給抗蝕液亦可，且即使在該工程之途中停止供給抗蝕液，接著持續進行晶圓W之旋轉而塗佈擴散抗蝕液亦可。藉由抗蝕液之黏度或種類， 適當設定抗蝕液之供給的時序。再者，在液膜形成工程中，即使於結束供給抗蝕液時，將晶圓W加速至第1旋轉數為止之後，以第1旋轉數±50rpm使旋轉至抗蝕液遍及晶圓全面亦可。
接著，實施使塗佈液之液膜均勻的回流工程。在該回流工程中，如圖14(b)所示般，在將環板105配置在上升位置之狀態下，以第2旋轉數使晶圓W旋轉，使氣體噴嘴104位於晶圓W之上方側，而供給被加熱之氣體。氣體噴嘴104被設定成例如其下面與環板105之下面切齊的高度，在被形成在環板105之缺口部154內，一面沿著晶圓W之半徑方向而做水平移動一面吐出氣體。圖14(b)係表示氣體噴嘴104在環板105之缺口部154移動之樣子。
在例如300mm尺寸之晶圓W中之供給氣體的區域係在外側離晶圓W之中心例如50mm之位置，和晶圓W之外緣(離晶圓W之中心150mm的位置)之間的區域。而且，在該區域內，一面使氣體噴嘴104重複來回，一面例如供給氣體例如7秒。
在該回流工程中，藉由對晶圓表面之液膜供給氣體，促進抗蝕液所含之溶劑的揮發，提升抗蝕液之黏度。如此一來，在降低晶圓表面之抗蝕液之流動性的狀態下，抗蝕液之液膜被均勻，液體之膜厚之面內分佈被調整。在該例中，於回流工程結束時，停止從氣體噴嘴104供給氣體，且氣體噴嘴104移動至退避位置。
當回流工程時之晶圓W之旋轉數過高時，於噴吹氣體時，膜之表面容易紊亂。因此，從使抗蝕膜均勻，同時抑制膜厚之紊亂的觀點來看，第2旋轉數以相對於第1旋轉數(結束供給抗蝕液時之旋轉數)在±50rpm之範圍，且設定成例如500rpm以下為佳。再者，回流工程中之氣體之供給流量係被適當設定成使抗蝕液中之溶劑揮發，另外抑制氣流導致之抗蝕膜之膜厚紊亂。
而且，在300mm晶圓W中，將氣體之供給區域設為離晶圓W之中心例如50mm~150mm之範圍，係因為當對太靠近晶圓W之中心的位置吐出氣體時，在晶圓表面中被噴吹氣體的範圍變窄，有晶圓W之流動性局部性地下降，膜厚之均勻性的調整變難之虞。藉由對較離晶圓W之中心例如50mm更外側之區域寬範圍地噴吹氣體，晶圓表面之寬廣範圍之液膜之流動性下降，膜厚之均勻性之調整變得容易。再者，由於藉由一面使氣體噴嘴104移動一面供給氣體，可以降低晶圓表面之更寬廣範圍之抗蝕膜之流動性，故膜厚之均勻性之調整變得更加容易。
再者，在圖13所示之分布曲線，係雖然在回流工程之期間中，供給氣體，但是在回流工程中，即使在該工程之期間中，持續供給氣體亦可，即使在該工程之途中停止供給氣體亦可。由於藉由供給氣體，抗蝕液之流動性下降，故氣體以在抗蝕液遍及晶圓W之全面之後被供給為佳，但是即使從例如結束液膜形成工程之前開始供給 亦可。
而且，在上述例中，雖然一面使氣體噴嘴104移動一面供給，但是即使不使氣體噴嘴104移動，固定氣體之供給位置亦可。在固定氣體之供給位置之情況下，在被供給該氣體之範圍中最接近晶圓W之中心的位置係以離晶圓W之中心例如50mm~130mm為佳。當將氣體之供給位置固定在太靠近於晶圓W之周緣的位置而供給氣體時，在晶圓W之表面中被噴吹乾燥氣體之區域被限定在周緣之狹窄範圍。
接著，實施將塗佈膜之膜厚調整成目標膜厚之膜厚調整工程。該膜厚調整工程係例如圖14(c)所示般，藉由將環板105配置在下降位置，且以較液膜形成工程之第1旋轉數及回流工程之第2旋轉數中之任一者高的第3旋轉數例如1000rpm使晶圓W旋轉特定時間例如1~2秒而被實施。在該膜厚調整工程中，藉由使晶圓W瞬間性地以高旋轉數旋轉，被調整成因應於旋轉數的膜厚。由於在回流工程中某程度膜厚被調整，故即使不提高旋轉數，膜厚調整也不費時，當旋轉數過高時，有膜之表面紊亂之虞，故第3旋轉數以設定成例如500rpm~1200rpm為佳。再者，由於在回流工程中某程度膜厚被調整，故膜厚調整工程之實施時間以設定成例如2秒~10秒為佳。
然後，實施使塗佈膜乾燥之乾燥工程。在該乾燥工程中，將環板105配置在下降位置，且以較膜厚調整工程時之第3旋轉數低的第4旋轉數使晶圓W旋轉， 而使抗蝕膜乾燥。第4旋轉數係以設定成使抗蝕膜乾燥，且抗蝕液不會被甩開之程度的旋轉數，例如5rpm~200rpm為佳。在該例中，藉由以較液膜形成工程之第1旋轉數低的旋轉數，例如10rpm來使其旋轉，邊抑制來自晶圓表面之抗蝕液的液流，邊使抗蝕膜乾燥。
環板105如先前所述般，在供給溶劑之工程、供給抗蝕液之液膜形成工程，及使抗蝕膜均勻之回流工程中，配置在上升位置。因此，藉由溶劑或抗蝕液之供給時，或抗蝕液之甩開等，抑制從晶圓W飛散之溶劑或抗蝕液附著於環板105之情形。
另外，環板105係在抗蝕膜之膜厚調整工程及乾燥工程中被配置在下降位置。依此，由於從晶圓W之中央部朝向周緣部之氣流之流路的高度藉由環板105之下面被限制，故從晶圓W之中央部朝向周緣部之氣流不會成為亂流而作為層流流動。雖然晶圓W之旋轉數越高，晶圓W上之氣流越容易成為亂流，但是由於晶圓W之周緣部上方之氣流藉由環板105被整流，故在抗蝕液之液膜之表面中，亂流所致的膜之紊亂被抑制，膜厚之面內均勻性成為良好。如此一來，於實行乾燥工程特定時間之後，停止晶圓W之旋轉，且結束一連串之塗佈處理。
在上述實施型態中，在旋轉塗佈法中，於對晶圓W供給抗蝕液之後，藉由以相對於結束供給抗蝕液時之晶圓W的旋轉數在±50rpm之範圍的旋轉數，使晶圓W旋轉，一面使抗蝕液之液膜均勻，一面對晶圓W之表 面供給氣體而降低抗蝕液之流動性。之後，提升晶圓W之旋轉數而進行膜厚調整之後，減速旋轉數而使抗蝕膜乾燥。藉由對晶圓W之表面供給氣體而降低抗蝕液之流動性，比起不供給氣體之情況，可以增厚抗蝕膜之膜厚。因此，除了藉由抑制晶圓W之旋轉數所進行的膜厚調整外，可以進行藉由供給氣體所進行的膜厚調整，可以使用黏度及種類相同且同一之抗蝕液成膜更寬廣範圍之膜厚的抗蝕膜。再者，例如，適合使用例如黏度為1000cp以上之高黏度之抗蝕液(塗佈液)的塗佈膜形成，藉由使用如此黏度之塗佈液，可以形成例如膜厚為1μm以上之塗佈膜。
接著，作為本發明之實施型態之其他之例，針對經環板107而供給氣體之構成例進行說明。如圖15及圖16所示般，在中央部具備有開口部171之構成環狀構件的環板107之一部分，以貫通環板107之方式，分散設置多數之氣體吐出孔172。在環板107之表面側形成覆蓋氣體吐出孔172之緩衝室73，在緩衝室173之上部中央設置氣體導入部174。該氣體導入部174係經供給路144而連接於氣體供給機構145。
圖16(a)係從緩衝室173之上方側觀看的俯視圖，圖16(b)係拆下緩衝室173之情況的俯視圖。在該例中，藉由環板107之氣體吐出孔172和緩衝室173、氣體導入部174、供給路144及氣體供給機構145，構成氣體供給部。再者，環板107與上述實施型態相同，構成 藉由支撐構件152，以水平姿勢被支撐，同時藉由被連接於支撐構件152之移動機構153升降自如。
在以上中，本發明即使因應於塗佈液之黏度或種類，依照圖17之晶圓W之旋轉數之相對於經過時間的分布曲線而形成塗佈膜亦可。圖17(a)之分布曲線與圖13之分布曲線不同之點，係將供給塗佈液之液膜形成工程時之旋轉數設定成一定值，接著，上升至第2旋轉數之後，實施回流工程。即使在此情況下，第2旋轉數被設定成相對於結束供給塗佈液時之第1旋轉數在+50rpm之範圍的旋轉數。即使如此般將液膜形成工程之旋轉數設定成一定值，也可以藉由塗佈膜之黏度及液膜形成工程之處理時間，將塗佈膜均勻地塗佈擴散在晶圓W表面。如圖17(a)所示般，於在液膜形成工程和回流工程之間，具有從第1旋轉數上升至第2旋轉數之調整時間之情況下，除了回流工程之外，即使在使旋轉數上升之期間，朝向晶圓W供給氣體亦可。
再者，圖17(b)之分布曲線與圖13之分布曲線不同之點，係回流工程之第2旋轉數較液膜形成工程時結束供給塗佈液時之第1旋轉數低。即使在此情況下，第2旋轉數被設定成相對於第1旋轉數在-50rpm之範圍的旋轉數。而且，於在液膜形成工程加速旋轉數之情況下，即使晶圓W之旋轉數之加速，漸漸地連續性進行亦可，即使階段狀地階段性進行亦可。再者，在圖13及圖17(b)之分布曲線中，液膜形成工程雖然係從旋轉夾具 111之旋轉停止之狀態(0rpm)漸漸地提高旋轉數，但是開始液膜形成工程時之旋轉夾具111之旋轉數不一定要為0rpm。而且，塗佈膜之乾燥工程之第4旋轉數由於在回流工程及膜厚調整工程中決定膜厚，故若低於膜厚調整工程之第3旋轉數即可，即使設定成較結束供給塗佈液時之第1旋轉數及回流工程時之第2旋轉數高亦可。
再者，本發明者們掌握當回流工程時氣體供給時間變長時，所取得之抗蝕膜之膜厚變大之情形，當回流工程時之氣體溫度變高時，即使供給時間相同，所取得之抗蝕膜之膜厚也變大之情形。因此，例如即使藉由控制氣體供給時間及氣體溫度之至少一方，進行抗蝕膜厚之調整亦可。
具體而言，按各個抗蝕液(塗佈液)的種類，事先藉由實驗取得抗蝕膜(塗佈膜)之目標膜厚，和用以取得該目標膜厚之氣體的供給時間。同樣，按各個抗蝕液的種類，事先藉由實驗取得抗蝕膜之目標膜厚，和用以取得該目標膜厚之供給時間相同時之氣體溫度。抗蝕液之種類係指例如抗蝕液及溶媒之種類相同，黏度不同之抗蝕液，在一台塗佈膜形成裝置所使用的抗蝕液之種類。
而且，以在控制部106之記憶體，預先例如按各個抗蝕液之種類，賦予抗蝕膜之目標膜厚和氣體供給時間對應關係並予以儲存，藉由作業者選擇抗蝕液之種類和抗蝕膜之目標膜厚，預先設定氣體之供給時間之方式構成程式亦可。再者，以在控制部106之記憶體，預先例如 按各個抗蝕液之種類，賦予抗蝕膜之目標膜厚和氣體供給時間對應關係並予以儲存，藉由作業者選擇抗蝕液之種類和抗蝕膜之目標膜厚，設定氣體之供給時間之方式構成程式亦可。
在以上中，本發明之塗佈膜形成裝置係將環板105、107之移動機構153，以支撐構件152可在升降及水平方向移動之方式構成，即使將環板105、107之退避位置設定在環板105、107從位於晶圓W之周緣部上方之位置往水平方向移動之位置，例如，杯體102之外側之位置亦可。再者，本發明之塗佈膜形成裝置即使為不設置環板之構成亦可，即使作為在氣體供給機構不設置加熱機構的構成，供給不加熱的氣體亦可。而且，即使取代在氣體供給機構設置加熱機構，在氣體噴嘴104或環板107之緩衝室41、173或氣體導入部143、174之周圍設置由例如加熱器所構成之加熱機構，藉由加熱該些緩衝室141、173或氣體導入部143、174，進行氣體之加熱亦可。另外，還有即使在膜厚調整工程及乾燥工程中，對晶圓表面供給氣體亦可，為了氣體之省量化，僅留下在回流工程供給氣體為佳。

Claims (28)

  1. 一種塗佈膜形成方法，其特徵在於包含：將基板水平地保持於繞垂直軸旋轉自如之基板保持部的工程；對基板之中心部供給塗佈液，同時以第1旋轉速度使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散的工程；接著，使基板從第1旋轉速度朝向第2旋轉速度減速，且以該第2旋轉速度使旋轉而使塗佈液之液膜之表面均勻的工程；於以第2旋轉速度使上述基板旋轉之時，對基板之表面供給氣體而降低塗佈液之流動性的工程；和之後以較第2旋轉速度快的第3旋轉速度使基板旋轉而使乾燥的工程。
  2. 如請求項1所記載之塗佈膜形成方法，其中以上述第3旋轉速度使旋轉而使基板之表面乾燥的工程包含將沿著基板之圓周方向而形成為環狀之環狀構件設定在覆蓋基板之周緣部上方之位置，且藉由上述環狀構件對基板之周緣部上方之氣流進行整流的工程。
  3. 如請求項1或2所記載之塗佈膜形成方法，其中上述第2旋轉速度為1000rpm以下。
  4. 如請求項1或2所記載之塗佈膜形成方法，其中上述第3旋轉速度為1800rpm以上。
  5. 如請求項1或2所記載之塗佈膜形成方法，其中在基板表面中，被供給上述氣體之區域的最靠基板之中心的位置，係從基板之中心往周緣方向50mm~120mm的位置。
  6. 如請求項1或2所記載之塗佈膜形成方法，其中對上述基板之表面供給氣體的工程係供給被加熱的氣體。
  7. 一種塗佈膜形成裝置，其特徵在於具備：基板保持部，其係將基板水平地保持；旋轉機構，其係使上述基板保持部繞垂直軸旋轉；塗佈液噴嘴，其係對上述基板供給用以形成塗佈膜的塗佈液；氣體供給部，其係對基板之表面供給用以降低塗佈液之流動性的氣體；及控制部，其係用以實行以下步驟：對上述基板之中心部供給塗佈液，同時以第1旋轉速度使基板旋轉而藉由離心力使塗佈液擴散的步驟，和接著使基板從第1旋轉速度朝向第2旋轉速度減速，且以該第2旋轉速度使旋轉而使基板之表面均勻的步驟，和對上述基板供給氣體而降低塗佈液之流動性的步驟，和然後以較第2旋轉速度快之第3旋轉速度使旋轉而使乾燥的步驟。
  8. 如請求項7所記載之塗佈膜形成裝置，其中具備：環狀構件，其係為了於上述基板之上述第3旋轉速度之旋轉時，對基板之周緣部上方之氣流進行整流，覆蓋基板之周緣部上方而沿著基板之圓周方向被形成為環狀；和移動機構，其係將上述環狀構件在覆蓋基板之周緣部上方的位置和待機位置之間移動。
  9. 如請求項8所記載之塗佈膜形成裝置，其中上述氣體供給部係與上述環狀構件不同地單獨被設置，被構成對基板和該環狀構件之間的間隙供給氣體。
  10. 如請求項7至9中之任一項所記載之塗佈膜形成裝置，其中上述氣體供給部具備擴散氣體的氣體擴散室，和用以朝向基板噴淋狀地供給在上述氣體擴散室被擴散的氣體之複數氣體供給孔。
  11. 如請求項8或9所記載之塗佈膜形成裝置，其中上述氣體供給部被設置在上述環狀構件。
  12. 如請求項7至9中之任一項所記載之塗佈膜形成裝置，其中具備使上述氣體供給部在基板之徑向移動的移動機構，對上述基板供給氣體而降低塗佈液之流動性的步驟，係一面使氣體供給部在基板之徑向移動一面供給氣體的步驟。
  13. 如請求項7至9中之任一項所記載之塗佈膜形成裝置，其中上述氣體供給部具備在正下方和基板之外周方向之間調整氣體之吐出方向的吐出方向調整機構。
  14. 如請求項7至9中之任一項所記載之塗佈膜形成裝置，其中上述氣體供給部被構成沿著基板之圓周方向環狀地吐出氣體。
  15. 如請求項7至9中之任一項所記載之塗佈膜形成裝置，其中上述氣體供給部具備對氣體進行加熱的加熱機構，對基板之表面供給被加熱之氣體。
  16. 一種記憶媒體，記憶有在基板形成塗佈膜之塗佈膜形成裝置所使用之電腦程式，該記憶媒體之特徵在於：上述程式編組有用以實行請求項1至6中之任一項所記載之塗佈膜形成方法的步驟。
  17. 一種塗佈膜形成方法，其特徵在於包含：將基板水平地保持於繞垂直軸旋轉自如之基板保持部的工程；接著，一面使基板旋轉一面對基板之中心部供給塗佈液的工程；藉由以相對於結束供給塗佈液時之基板的旋轉數在±50rpm之範圍之旋轉數，使基板旋轉，使塗佈液之液膜均勻的工程；當進行使上述塗佈液之液膜均勻的工程之時，對基板之表面供給氣體而降低塗佈液之流動性的工程；之後，為了使塗佈膜之膜厚成為目標膜厚，將基板之旋轉數維持在較結束供給塗佈液時之旋轉數及使塗佈液之液膜均勻的工程時之旋轉數中之任一者高的旋轉數的工程；及然後，減速基板之旋轉數而使塗佈膜乾燥的工程。
  18. 如請求項17所記載之塗佈膜形成方法，其中上述塗佈液之黏度為1000cp以上。
  19. 如請求項17或18所記載之塗佈膜形成方法，其中對上述基板之中心部供給塗佈液之工程係一面加速基板之旋轉數一面被進行。
  20. 如請求項19所記載之塗佈膜形成方法，其中上述基板之旋轉數的加速係連續性或階段性被進行。
  21. 如請求項17或18所記載之塗佈膜形成方法，其中結束供給上述塗佈液時之基板的旋轉數為200rpm~700rpm。
  22. 如請求項17或18所記載之塗佈膜形成方法，其中乾燥塗佈膜的工程中之基板的旋轉數為5rpm~200rpm。
  23. 如請求項17或18所記載之塗佈膜形成方法，其中為了使塗佈膜之膜厚成為目標膜厚，將基板之旋轉數維持在較結束供給塗佈液時之旋轉數及使塗佈液之液膜均勻之工程時的旋轉數中之任一者高的旋轉數之工程中的基板之旋轉數為500rpm~1200rpm。
  24. 如請求項17或18所記載之塗佈膜形成方法，其中使上述塗佈膜乾燥之工程包含將沿著基板之圓周方向而形成為環狀之環狀構件設定在覆蓋基板之周緣部上方的位置，且藉由上述環狀構件對基板之周緣部上方之氣流進行整流的工程。
  25. 如請求項17或18所記載之塗佈膜形成方法，其中上述氣體為被加熱的氣體。
  26. 一種塗佈膜形成裝置，其特徵在於具備：基板保持部，其係將基板水平地保持；旋轉機構，其係使上述基板保持部繞垂直軸旋轉；塗佈液噴嘴，其係對上述基板供給用以形成塗佈膜的塗佈液；氣體供給部，其係對基板之表面供給用以降低塗佈液之流動性的氣體；及控制部，其係用以實行以下步驟：一面使基板旋轉一面對基板之中心部供給塗佈液之步驟，和藉由以相對於結束供給塗佈液時之基板的旋轉數在±50rpm之範圍的旋轉數，使基板旋轉，使塗佈液之液膜均勻的步驟，和當進行使上述塗佈液之液膜均勻的步驟之時，對基板之表面供給氣體而降低塗佈液之流動性的步驟，和之後，為了使塗佈膜之膜厚成為目標膜厚，將基板之旋轉數維持在較結束供給塗佈液時之旋轉數及使塗佈液之液膜均勻的步驟時之旋轉數中之任一者高的旋轉數的步驟，和然後，減速基板之旋轉數而使塗佈膜乾燥的步驟。
  27. 如請求項26所記載之塗佈膜形成裝置，其中具備：環狀構件，其係在使上述塗佈膜乾燥之步驟時，為了對基板之周緣部上方之氣流進行整流，以覆蓋基板之周緣部上方而以沿著基板之圓周方向之方式被設置成環狀；和移動機構：其係使上述環狀構件在覆蓋基板之周緣部上方之位置和待機位置之間移動。
  28. 一種記憶媒體，係記憶對水平地被保持於繞垂直軸旋轉自如之基板保持部的基板之表面供給塗佈液而形成塗佈膜之塗佈膜形成裝置所使用之電腦程式，該記憶媒體之特徵在於：上述電腦程式係以實行請求項17至25中之任一項所記載之塗佈膜形成方法之方式，編組步驟群。
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